DE69215893T2

DE69215893T2 - Druckempfindliche klebstoffzusammensetzung aus poly(n-vinyl lactam), verfahren zu ihrer herstellung und verwendung

Info

Publication number: DE69215893T2
Application number: DE69215893T
Authority: DE
Inventors: Robert Asmus; Olester Benson; Timothy Dietz; Daniel Duan; Rosa Uy
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2012-10-31
Also published as: CA2116123A1; US5409966A; WO1993010201A1; US5438988A; DE69215893D1; JPH07501101A; US5389376A; EP0612342A1; US5276079A; DK0612342T3; JP3426231B2; AU657188B2; AU3125493A; EP0612342B1; ATE146212T1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine hydrophile selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung, die aus dem Gemisch aus einem festen, strahlenvernetzten Poly(N-vinlyl)lactam und einem im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher erzeugt wird. Diese Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung durch Strahlungsvernetzung von festem Poly(N-vinyllactam) und Mischen des strahlenvernetzten Poly(N-vinyllactams) mit einem Weichmacher, um eine kohäsive, quellbare und selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung zu ergeben.

Hintergrund der Erfindung

Viele medizinische Klebstoffe sind bekannt. Oft sind diese Klebstoffe Copolymere aus hydrophoben wasserunlöslichen Monomeren, wie Isooctylacrylat, und einer geringen Menge eines wasserlöslichen Monomers, wie eine kurzkettige α,β-ungesättigte Carbonsäure oder ein N-Vinyllactam. Obwohl diese Copolymere hervorragende medizinische Klebstoffe ergeben, führt die Gegenwart beträchtlicher Mengen ionischer oder hochpolarer Lösungsmittel zur Phasentrennung.
Leitende Klebstoffe sind seit vielen Jahren bekannt. Eine Klasse leitender Klebstoffe hat Homopolymere oder Copolymere aus N-Vinyllactamen wie N-Vinyl-2- pyrrolidon verwendet. US Pat. Nr. 4,273,135 und 4,352,359 (beide Larimore et al.) offenbaren nichtionische wasserlösliche Polymere, die aus N-Vinyllactamen hergestellt sind. Jedoch ist keine Vernetzung solcher Polymere offenbart. Vernetzung ermöglicht höhere Mengen eines Weichmachers für die Zusammensetzung ohne die Kohäsivität der Zusammensetzung unter annehmbare Werte zu vermindern.
US Pat. Nr. 4,527,087 und 4,539,996 (beide Engel) offenbaren die Polymerisation eines ungesättigten radikalisch polymerisierbaren Materials, das in einem mehrwertigen Alkohol löslich ist, wobei das ungesättigte Material mit einem multifunktionellen ungesättigten radikalisch polymerisierbaren Material vernetzt wird. US Pat. Nr. 4,554,924 (Engel) offenbart einen leitenden Klebstoff, der durch eine im wesentlichen lösungsmittelfreie radikalische Polymerisation eines Klebstoftvorläufers mit einem mehrwertigen Alkohol, wenigstens einem nichtionischen Monomer, einem Initiator, einem Vernetzungsmittel und einem ionisierbaren Salz, das in ausreichenden Mengen vorhanden ist, um die Zusammensetzung elektrisch leitend zu machen, erzeugt wird. Eines der nichtionischen radikalisch polymerisierbaren Monomere kann N-Vinylpyrrolidon sein. Der im wesentlichen lösungsmittelfreie Vorläufer kann auf die Elektrodenplatte oder die Übertragungsfläche gestrichen und entweder Hitze oder aktinischer Strahlung ausgesetzt werden, wodurch der elektrisch leitende selbsthafiende Klebstoff erzeugt wird. Der Vorläufer kann auch einer Elektronenstrahlbestrahlung ausgesetzt werden, um die Vernetzung zu erleichtern.
US Pat. Nr. 4,848,353 (Engel) offenbart eine elektrisch leitende, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung aus einem homogenen Gemisch einer Copolymermatrix und einer weichmachenden, elektrisch leitenden Lösung. Die Zusammensetzung muß nicht kovalent vernetzt werden, aber ein Vernetzungsmittel kann verwendet werden. Die Copolymermatrix wird aus einem radikalisch polymerisierbaren Klebstoffvorläufer mit wenigstens einem wasserstoffbindungsabgebenden Monomer, wenigstens einem wasserlöslichen wasserstoffbindungsaufnehmenden Monomer und entweder einem Photo- oder Thermoradikalinitiator erzeugt. N-Vinyllactam kann als das wasserstoffbindungsaufnehmende Monomer verwendet werden, wobei N-Vinylpyrrolidon bevorzugt ist.
Europäische Patentveröffentlichung 0322098 (Duan) offenbart eine vernetzte hydrophile Polymerzusammensetzung, die als ein selbsthaftender Klebstoff brauchbar ist. Die Zusammensetzung umfaßt eine vernetzte, kohäsive, quellbare Polymermatrix und eine Weichmacherlösung. Die vernetzte, kohäsive, quellbare Polymermatrix wird durch die radikalischen Polymerisation eines Vorläufers mit einer monomeren Spezies des N- Vinyllactams und eines Vernetzungsmittels aus einer multiethylenisch ungesättigten Verbindung erzeugt, wobei die ethylenischen Gruppen Vinyl-, Allyl- oder Methallylgruppen sind, die an Stickstoff- oder Sauerstoffatome gebunden sind. Das Vernetzungsmittel und der Weichmacher sind in kontrollierbaren Mengen vorhanden, die ausreichen, um eine selbsthaftende, klebende, quellbare Matrix zu ergeben.
Ein ständiges Anliegen für die Herstellung von hydrophilen Polymeren, die als medizinische Klebstoffe verwendet werden, ist die Bioverträglichkeit. Die selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung muß nicht nur an der Säugerhaut anhaften, sondern das Anhaften auf der Säugerhaut darf auch keine Hautreizungen, toxische Reaktion oder andere schädliche Wirkungen beim Inkontaktbringen einer polymeren Zusammensetzung mit lebendem Gewebe verursachen. Zusammensetzungen, die durch die Polymerisation von Monomeren hergestellt werden, müssen unter strengen Verfahren ablaufen, um die Restgegenwart von nichtumgesetzten Monomeren zu minimieren. Wenn Vernetzungsmittel verwendet werden, um ein Polymer chemisch zu vemetzen, können solche Vemetzungsmittel auch Rückstände zurücklassen und unerwünschte Nebenprodukte erzeugen.
Ein anderer Versuch, um leitende Klebstoffe herzustellen, umfaßt Strahlungsvemetzung von unvernetzten Polymeren in Gegenwart von Weichmacher. US Pat. Nr. 4,699,146 und 4,750,482 (Sieverding) offenbaren einen wasserunlöslichen, hydrophilen, elastomeren, selbsthaftenden Klebstoff, der wenigstens ein synthetisches organisches strahenvernetztes Polymer und einen Klebstoffweichmacher umfaßt. Das vernetzte Polymer wird dadurch erzeugt, daß wenigstens ein geeignetes gelbildendes, unvernetztes, synthetisches organisches Polymer in einem Weichmacher dispergiert oder gelöst wird, der eine Zusammensetzung hat, die gleich oder verschieden wie der Klebstoffweichmacher ist, und dann die resultierende Lösung oder Dispersion einer geeigneten Strahlungsdosis unterworfen wird. Ein Beispiel eines unvernetzten synthetischen organischen Polymers umfaßt sich wiederholende Einheiten, die aus einem N-Vinyllactammonomer abgeleitet sind, das unter den monomeren Kandidaten bevorzugt ist. Der löslichmachende Weichmacher umfaßt wenigstens ein im wesentlichen nichtflüchtiges Elastifizierungsmittel und geeigneterweise ein flüchtiges Lösungsmittel, das wäßrig, nichtwäßrig oder ein Gemisch sein kann. Vorzugsweise ist das flüchtige Lösungsmittel Wasser. Das im wesentlichen nichtflüchtige Elastifizierungsmittel kann unter anderen, die aufgeführt sind, ein mehrwertiger Alkohol, eine Lactam, ein Glykol sein. Es ist aber notwendig, daß das während des Bestrahlungsbehandlungsschritts vorhandene Elastiflzierungsmittel mit der Strahlungsvernetzung verträglich ist. Glyzerin neigt dazu die Wirksamkeit der Strahlungsvernetzung zu vermindern und sollte vor der Bestrahlungsbehandlung nicht in größeren Mengen als etwa 5% des Gesamtformelgewichts vorhanden sein. Glyzerin kann hinzugefügt werden, nachdem die Vernetzung vervollständigt worden ist.
Jedoch kann ionisierende Strahlung auf eine weichmachende Flüssigkeit kleine Molekülverunreinigungen und andere Nebenprodukte erzeugen, wenn ionisierende Vernetzung an Polymeren in Gegenwart anderer Materialien durchgeführt wird. Ferner können Klebstoffgele, die weichmachendes Glyzerin in Mengen größer als etwa 5% des Gesamtformelgewichts enthalten, nicht direkt hergestellt werden, da glyzerinenthaltende Vorläuferlösungen beim Bestrahlen mit ionisierender Strahlung nicht vernetzen. So lehren diese Sieverding-Patente ein umständliches Verfahren ein durch ionisierende Strahlung vernetztes Polymer weichzumachen.
Andere US-Patente haben auch die Bestrahlung von Poly(N-vinyllactam) in Gegenwart von anderen Materialien offenbart. US Pat. Nr. 4,089,832 (Yamauchi et al.) offenbart die Vernetzung von Polyvinylpyrrolidon in wäßriger Lösung, anschließendes Pulverisieren des vernetzten Produkts und Mischen mit einer Kunststoffsubstanz, die aus thermoplastischen oder thermohärtbaren Kunststoffen ausgewählt ist.
US Pat. Nr. 3,900,378 (Yen et al.) offenbart ein feinverteiltes Polymer, das als eine Bodenverbesserung brauchbar ist und durch Vermischen eines Gemisches aus einem hydrophilen Polymer, einem pulverförmigen inerten Füllstoff und Wasser hergestellt wird, bevor das Gemisch für eine Zeitdauer, die nötig ist, um das Polymer zu vernetzen, ionisierender Strahlung ausgesetzt wird.
US Pat. Nr. 4,646,730 (Schonfeld et al.) offenbart eine wäßrige Dispersion aus Polyvinylpyrrolidon, Silbersulfadiazin, Magnesiumtrisilicat und Wasser, anschließendes Bestrahlen mit Elektronenstrahlstrahlung, um ein Hydrogelprodukt mit einer einheitlichen tiefgelben Farbe, die über eine lange Lebensdauer bewahrt bleibt, bereitzustellen.
US Pat. Nr. 4,989,607 (Keusch et al.) offenbart hydrophile Gele, die nicht kohäsiv und hochleitend sind und aus einem wäßrigen Gemisch aus Poly(vinylpyrrolidon), einem viskositätssteigernden hydrophilen Polymer und einem Elektrolyten hergestellt werden, um ein einheitliches kohäsives wäßriges Gemisch, das im wesentlichen frei von ungebundenen Wasser ist, bereitzustellen. Das wäßrige Gemisch wird bis zu einer gewunschten Dicke aufgetragen oder gegossen und der Vernetzung durch hochenergetische Strahlung unterworfen, um Vernetzungs-Polymerketten auszulösen oder niederzuschlagen.
Europäische Patenveröffentlichung 0 107 376 (Thompson et al.) offenbart eine Gelappretur, die aus Poly(vinylpyrrolidon) mit einem hohen Molekulargewicht dadurch hergestellt wird, daß das Polymer in Wasser aufgelöst und mit ionisierender Strahlung über eine Zeitdauer vernetzt wird, die ausreicht, um die Viskosität der Lösung zu ändern.
US Pat. Nr. 4,792,400 (Dougherty et al.) offenbart die Herstellung eines feinverteilten, normalerweise festen, wasserunlöslichen Vinyllactampolymers, das in den Hochpolymerketten zwischen etwa 0,5% und etwa 10% unvernetzte und/oder ungesättigte Stellen enthält. Diese Polymere besitzen eine durchschnittliche Partikelgröße, die ausreicht, um auf einer Filtriervorrichtung zurückbehalten zu werden. Das wasserunlösliche Polymer wird der Bestrahlung mit Strahlungsenergie mit einem Dosierungswert von zwischen etwa 0,001 und etwa 20 Megarad unterworfen. Die polymeren Materialien können im trockenen Zustand oder als eine flüssige Aufschlämmung bestrahlt werden.
US Pat. Nr. 4,904,247 (Therriault et al.) offenbart einen selbsthaftenden, hydrophilen Laminatverbundstoff, der Schichten aus einem klebenden, selbsthaftenden, hydrophilen Klebstoffpolymergemisch und einem nichtklebenden hydrophilen Polymergemisch umfaßt. Die Mischungen werden vorzugsweise von Homopolymeren oder Copolymeren aus N-Vinyllactam, einem relativ hydrophoben wasserunlöslichen Acrylatpolymer und einem wasserlöslichen Weichinacher umfaßt. Die Mischungen haben eine Morphologie getrennter Mikrophasen. Selbsthaftende Klebefähigkeit wird durch die Menge des N-Vinyllactampolymers und durch die Menge des Weichmachers in der Mischung bestimmt.

Zusammenfassung der Erfindung

Unerwarteterweise werden überlegene hydrophile, medizinisch brauchbare, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen durch ein Verfahren hergestellt, das sowohl Restmonomere als auch Nebenprodukte aus der chemischen Vernetzung und auch Nebenprodukte von bestrahltem Weichmacher und anderen Zusätzen vermeidet.
Eine hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein festes, strahlenvernetztes Poly(N-vinyllactam) und einen im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher, der in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um eine kohäsive, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung zu erzeugen.
Eine hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend (a) Bestrahlung festen unvernetzten Poly(N-vinyllactams) mit ionisierender Strahlung, um das Poly(N- vinyllactam) zu vernetzen, und (b) Mischen des strahlenvernetzten Poly(N-vinyllactams) mit einem im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher in einer Menge, die für die Zusammensetzung ausreicht, um ein kohäsiver, selbsthaftender Klebstoff zu werden.
"Fest" bedeutet, daß es nicht erforderlich ist Poly(vinyllactam) vor der Bestrahlung mit anderen Materialien zu mischen, um das Poly(vinyllactam) zu vernetzen. Kein Mischen mit Lösungsmitteln, Weichmachern oder chemischen Vernetzungsmitteln ist erforderlich, um strahlenvernetztes Poly(vinyllactam), das für die vorliegende Erfindung brauchbar ist, herzustellen. Im Handel erhältliches unvernetztes Poly(vinyllactam) kann für die Bestrahlung in feinverteilter Form verwendet werden, um das Poly(vinyllactam) zu vernetzen.
"Im wesentlichen unbestrahlt" bedeutet, daß der Weichmacher, der mit festem strahlenvernetztem Poly(N-vinyllactam) brauchbar ist, weder während der Vernetzung des festen Poly(N-vinyllactams) irgendeiner Bestrahlung unterworfen wird noch zu irgendeinem anderen Zeitpunkt einer Strahlung in einer Dosis, die den Weichmacher abbauen würde, unterworfen wird.
Eine hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann als eine leitende Klebstoffkomponente einer biomedizinischen Elektrode, als eine Klebstoffschicht in einer medizinischen Binde, die die Säugerhaut berührt, oder als ein Klebstoff in einer pharmazeutischen Abgabevorrichtung zur Säugerhaut verwendet werden.
Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß es möglich ist, hydrophile selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen dadurch herzustellen, daß Poly(N-vinyllactam), das in einer festen Form vorliegt, der Vernetzung mit ionisierender Strahlung unterworfen wird.
Es ist ein anderes Merkmal der Erfindung, daß irgendein Weichmacher, der benötigt wird, um strahlenvernetztem Poly(N-vinyllactam) eine kohäsive, selbsthaftende Klebefählgkeit zu verleihen, hinzugefügt wird, nachdem das Poly(N-vinyllactam) strahlenvernetzt wurde.
Es ist ein anderes Merkmal der Erfindung, daß bioverträgliche und/oder therapeutische und/oder ionisch leitende Materialien zu dem im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher oder zu der weichgemachten Zusammensetzung hinzugefügt werden können, wobei die Möglichkeit eliminiert wird, daß bioverträgliche und/oder therapeutische und/oder ionisch leitende Materialien den schädlichen Einwirkungen ionisierender Strahlung ausgesetzt werden, die sonst in Dosen angewendet würden, die ausreichen, um das hydrophile Polymer zu vernetzen.
Es ist ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß bioverträgliche und/oder therapeutische und/oder ionisch leitende Materialien, die zu der selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung hinzugefügt werden, die Verwendung als biomedizinische Elektroden, pharmazeutische Abgabevorrichtungen oder Säugerhautabdeckungen erleichtern.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzungen, die durch Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, die Gegenwart von durch Strahlung abgebautem Weichmacher, von durch Strahlung abgebauten bioverträglichen und/oder therapeutischen und/oder ionisch leitenden Materialien, Restmonomeren oder Vernetzungsmitteln oder anderen Nebenprodukten der Umsetzung oder der Vernetzung eines Polymers in Gegenwart von anderen Materialien minimieren.
Es ist ein anderer Vorteil der Erfindung, daß das Weichmachen von strahlenvernetzem Poly(N-Vinyllactam) Glyzerin umfassen kann, das hinzugefügt wird, nachdem die Strahlungsvernetzung beendet worden ist.
Diskussion der Ausführungsformen der Erfindung folgt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Obenaufansicht einer biomedizinischen Elektrode, die hydrophilen selbsthafienden Klebstoff der vorliegenden Erfindung enthält.
Fig. 2 ist eine Exposionsteilansicht einer biomedizinischen Elektrode von Fig. 1
Fig. 3 ist eine Teilansicht einer medizinischen Abdeckung für Säugerhaut, die hydrophilen, selbsthaftenden Klebstoff der vorliegenden Erfindung enthält.
Fig. 4 ist eine Teilansicht einer pharmazeutischen Abgabevorrichtung, die hydrophilen, selbsthaftenden Klebstoff der vorliegenden Erfindung enthält.
Fig. 5 ist ein Graph, der die Quellfähigkeit mit dem Stoffinengenanteil des Vernetzungsmittels für die Vergleichsbeispiele 34-40 vergleicht.

Ausführungsformen der Erfindung

Hydrophile selbsthafiende Klebstoffzusammensetzung

Eine hyrophile, selbsthafiende Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein quellbares Poly(N-vinyllactam), das in fester Form strahlenvernetzt wird, und einen im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher, der in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um eine kohäsive, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung zu erzeugen. Die Menge des Weichmachers, der mit dem strahlenvernetzten quellbaren Poly(N-vinyllactam) vermischt wird, kann von 50-90 Gewichtsprozent der Zusammensetzung reichen. Folglich kann mit Ausnahme von irgendwelchen bioverträglichen und/oder therapeutischen und/oder ionisch leitenden Materialien, die zu der Zusammensetzung hinzugefügt werden, der Gewichtsprozentsatz des festen, strahlenvernetzten, quellbaren Poly(N-vinyllactams) von 10 bis 50 Gewichtsprozent betragen. Wenn das Poly(N-vinyllactam) Poly(N-vinylpyrrolidon) ist, kann der Gewichtsprozentsatz von Poly(N-vinylpyrrolidon) etwa 15 Gewichtsprozent bis etwa 45 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 20 Gewichtsprozent bis etwa 40 Gewichtsprozent reichen.

Poly(N-vinyllactam) in einer festen Form

In der vorliegenden Erfindung brauchbares Poly(N-vinyllactam) kann in irgendeiner festen Form vorliegen, die empfänglich ist, strahlenvernetzt zu werden. Nichtbegrenzende Beispiele von festen Formen umfassen Partikel, Pellets, Blätter, Flocken und Füllobjekte unterschiedlicher Formen und beschichtete Objekte unterschiedlicher Formen. Vorzugsweise liegt Poly(N-vinyllactam) in der Form von Partikeln mit einer Größe geringer als etwa 1 cm, wünschenswerterweise von etwa 0,1 µm bis etwa 250 µm und vorzugsweise von etwa 10 µm bis etwa 75 µm vor.
Poly(N-vinyllactam) in einer festen Form kann ein unvernetztes Homopolymer oder unvernetztes Copolymer sein, das monomere N-Vinyllactameinheiten enthält, und das nach Bestrahlung in einem Weichmacher, der mit der Säugerhaut verträglich ist, quellbar ist. Vorzugsweise ist unvernetztes Homopolymer oder unvernetztes Copolymer in Abwesenheit von Strahlungsenergie in einem Weichmacher löslich, der mit der Säugerhaut verträglich ist. Monomere N-Vinyllactameinheiten umfassen eine Mehrheit der gesamten Monomereinheiten des Polymers.
Nichtbegrenzende Beispiele von N-Vinyllactammonomeren sind N-Vinyl-2- pyrrolidon, N-Vinyl-2-valerolactam, N-Vinyl-2-caprolactam und Gemische aus irgendwelchen der vorher genannten. Vorzugsweise ist das N-Vinyllactam N-Vinyl-2- Pyrrolidon. Vorzugsweise ist Poly(N-vinyllactam) ein Homopolymer aus N-Vinyl-2- pyrrolidon.
Nichtbegrenzende Beispiele von nicht N-Vinyllactamcomonomeren, die mit monmeren N-Vinyllactameinheiten brauchbar sind, umfassen N,N-Dimethylacrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Hydroxyethylmethacrylat, Acrylamid, 2-Acrylamido-2- methyl-1-propansulfonsäure oder deren Salz und Vinylacetat.
Die monomeren N-Vinyllactameinheiten umfassen nicht weniger als 50 Gewichtsprozent der monomeren Einheiten, die in dem Poly(N-vinyllactam) in der festen Zustandsform vorliegen. Bevorzugter umfassen die monomeren Vinyllactameinheiten 70 bis 100 Gewichtsprozent des Poly(N-vinyllactams) und am bevorzugtesten 90 bis 100 Gewichtsprozent des Poly(N-vinyllactams).
Das unvernetzte N-Vinyllactam-Homopolymer und das Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymer sind im Handel erhältlich. Nichtbegrenzende Quellen von im Handel erhältlichen, in der vorliegenden Erfindung brauchbaren Poly(N- vinylpyrrolidon) umfaßt Aldrich Chemical Co. aus Milwaukee, WI, BASF aus Parsippany, NJ, ISP (GAF) aus Wayne, NJ, Dan River Corporation aus Danville, VA und Spectrum Chemical Manufacturing Corporation aus Gardena, CA.
Poly(N-vinyllactam) kann einen Fikentscher K-Wert von wenigstens K-15 und vorzugsweise von wenigstens K-60 und am bevorzugtesten wenigstens K-90 haben. Fikentscher K-Werte werden in Molyneaux, Water-soluble Polymers: Properties and Behavior, Band 1, CRC Press, 1983, S. 151-152 beschrieben.
Nachdem das Poly(N-vinyllactam) der ionisierenden Strahlung ausgesetzt worden ist, kann es eine Quellfähigkeit von wenigsten etwa 15 in Wasser haben, vorzugsweise wenigstens etwa 30 in Wasser und am bevorzugtesten wenigstens etwa 40 in Wasser. Quellfähigkeit, S, ist eine Messung der Milliliter Wasser, die pro Gramm festen strahlenvernetzten Poly(N-vinyllactam) sorbiert werden, die durch Gleichung I angenähert wird: Gelhöhe Gesamthöhe
wobei PVP-Gew. das Polymerzusammensetzungsgewicht ist, H&sub2;O-Gew. das Gewicht des Wassers ist, die Gelhöhe die Höhe des gequollenen PVP in einem Fläschchen ist und die Gesamthöhe die Gesamthöhe des Materials in dem Fläschchen ist.
Die Quellfähigkeit korreliert mit einer Messung der Polymerquellfähigkeit als eine Funktion der chemischen Vemetzungs-Einheiten in Poly(N-vinyllactam), gemäß Formel II:
S = C(λ1/3 - λo1/3) II,
wobei S eine Messung des Wassers ist, das pro Gramm Polymer sorbiert wird, C eine konstante Kennung des Polymers ist, d.h., das Wasservolumen, das pro Gramm Polymer sorbiert wird, λ die Durchschnittsanzahl der Hauptkettenkohlenwasserstoffatome in dem Polymersegmenten zwischen vernetzten Bindungen ist und λo die Durchschnittsanzahl der Hauptkettenkohlenwasserstoffatome zwischen den vernetzten Bindungen ist, wenn S Null ist. Die Quellfähigkeit und diese Gleichung werden von Errede, "Molecular Interpretations of Sorption in Polymers Part I", Anvances in Polymer Science, Band 99, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg Germany (1991), S.21-36 beschrieben.

Weichmacher

Hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten einen Weichmacher für das feste strahlenvernetzte Poly(N- vinyllactam). Der Weichmacher kann irgendein Weichmacher sein, der festes strahlenvernetzes Poly(N-vinyllactam) quellen kann und der mit Säugerhaut verträglich ist.
Nichtbegrenzende Beispiele von Weichmachern, die brauchbar sind, um das Poly(N-vinyllactam) zu quellen, umfassen einwertige Alkohole (z.B. Ethanol und Isopropanol), mehrwertige Alkohole (z.B. Ethylenglykol, Propylenglykol, Polyethylenglykol (Molekulargewicht zwischen 200 und 600) und Glyzerin), Etheralkohole (z.B. Glykolether), andere Polyolweichmacher, die keine Säugerhautreizung oder toxische Reaktion verursachen, und Wasser.
Abhängig vom Endverbrauch, der für die hydrophile selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung erwunscht ist, kann ein Gemisch aus einem im wesentlichen nicht flüchtigen Weichmacher und einem flüchtigen Weichmacher verwendet werden, wie ein Gemisch aus einem nichtflüchtigen Weichmacher (z. B. Glyzerin oder Polyethylenglykol) mit Wasser. Alternativ kann nur ein nichtflüchtiger Weichmacher, wie Glyzerin oder Polyethylenglycol, oder nur ein flüchtiger Weichmacher, wie Wasser, verwendet werden, um eine kohäsive selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung zu ergeben.
Für diese Erfindung bedeutet "im wesentlichen nichtflüchtig", daß ein in der vorliegenden Erfindung verwendeter Weichmacher festem strahlenvernetztem Poly(N- vinylactam) eine ausreichend kohäsive und selbsthafiende Klebefähigkeit verleiht, so daß sich weniger als zehn Prozent (10%) eines gegebenen Weichmachervolumens verflüchtigt, nachdem er den Verfahrensbedingungen oder den Lagerbedingungen ausgesetzt worden ist.
Der Weichmacher kann in einer Menge hinzugefügt werden, die von 50 bis 90 Gewichtsprozent der Klebstoffzusammensetzung und vorzugsweise von 60 bis 80 Gewichtsprozent reicht. Von im wesentlichen nichtflüchtigen Weichmachern sind Glyzerin und Polyethylenglycol bevorzugt, wobei Polyethylenglykol am meisten bevorzugt ist. Glyzerin kann bis zu 100 Gewichtsprozent des Weichmachers umfassen. Polyethylenglykol kann bis zu 100 Gewichtsprozent des Weichmachers umfassen. Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von entweder 300 oder einem Molekulargewicht von 400 ist bevorzugt, wobei ein Molekulargewicht von 300 bevorzugter ist.
Wenn Klebstoffzusammensetzungen als elektrisch leitende Komponente von biomedizinischen Elektroden verwendet werden, kann der Weichmacher gegebenenfalls auch Wasser enthalten, um die ionische Leitfähigkeit in der Zusammensetzung zu verbessern und kann entweder Glyzerin oder Polyethylenglycol enthalten. In diesem Beispiel wird Wasser als ein Weichmacher verwendet, der von etwa 20 Gewichtsprozent bis etwa 100 Gewichtsprozent und vorzugsweise wenigstens etwa 30 Gewichtsprozent des verwendeten Weichmachers umfaßt.

Bioverträgliche und/oder Therapeutische und/oder lonisch Leitende Zusätze

Abhängig von der Verwendung der hydrophilen selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung können verschiedene bioverträgliche und/oder therapeutische und/oder ionisch leitende Materialien in der Zusammensetzung eingeschlossen sein.
Zum Beispiel können Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als leitender Klebstoff in einer biomedizinischen Elektrode verwendet werden, ohne daß mit der Zugabe eines ionisch leitenden Elektrolyten zu der Zusammensetzung nach Strahlungsvernetzung des festen Poly(N-vinyllactams) mit ionisierender Strahlung der Elektrolyt oder die resultierende Lösung schädlich beeinflußt wird. Nichtbegrenzende Beispiele des Elektrolyten schließen u. a. ionische Salze ein, die in der Zusammensetzung gelöst sind, um ionische Leitfähigkeit bereitzustellen, und können Lithiumchlorid, Lithiumperchlorat, Natriumcitrat und vorzugsweise Kaliumchlorid umfassen. Alternativ kann ein Redoxpaar wie ein Gemisch aus Eisen(III)- und Eisen(II)-Salzen, wie Sulfate und Glukonate verwendet werden.
Die Mengen dieser ionischen Salze, die in Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorhanden sind, sind relativ gering, von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent der Zusammensetzung und vorzugsweise von etwa 2 bis 3 Gewichtsprozent. Wenn ein Redoxpaar in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann sich die biomedizinsche Elektrode von einer Überspannung erholen. US Pat. Nr. 4,846,185 (Carim) offenbart ein Redoxpaar, wobei das Gesamtgewicht nicht mehr als 20 Gewichtsprozent der Klebstoffzusammensetzung beträgt.
Hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch bei der Abgabe von Arzneistoffen auf oder durch die Säugerhaut, wie topische oder transdermale Arzneistoffabgabesysteme, verwendet werden. Der pharmazeutische oder andere aktive Bestandteil kann mit der Klebstoffzusammensetzung verbunden werden, nachdem Poly(N-vinyllactam) strahlenvernetzt worden ist, wobei irgendeine schädliche Wechselwirkung des pharmazeutischen oder aktiven Bestandteils mit der ionisierenden Strahlung, die in Dosierungen angewendet wird, die ausreichen, um Poly(N-vinyllactam) zu vemetzen, minimiert wird.
Ein therapeutischer Verfahrenstyp, der sowohl die Anwendung von elektrischem Strom als auch eines Arzneistoffs auf oder durch die Haut eines Patienten umfaßt, ist lontophorese, das einen iontophoretisch wirksamen Arzneistoff auf oder durch die Säugerhaut mit Unterstützung eines elektrischen Stroms abgibt.
Die hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzsammensetzung kann auch in therapeutischen Säugerhautabdeckungen, wie Verbandstoffen, Wundschließungsmaterialien, Binden und dergleichen, verwendet werden. Vorzugsweise können für Abdeckungsverwendungen auf der Säugerhaut andere biologisch wirksame Materialien zu der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, nachdem das Poly(N-vinyllactam) bestrahlt worden ist, ohne das biologisch wirksame Material schädlich zu beeinflussen. Nichtbegrenzende Beispiele solcher biologisch wirksamer Materialien umfassen antimikrobielle Breitspektrumstoffe, wobei es erwünscht ist, die Bakterienmengen zu reduzieren, um das Infektionsrisiko zu vermindern, oder die Wirkungen von Infektionen auf der Haut oder Hautöffnungen eines Säugerpatienten zu behandeln. Antimikrobielle Breitspektrumstoffe werden in US Pat. Nr. 4,310,509 offenbart. Nichtbegrenzende Beispiele anderer antimikrobieller Stoffe umfassen Parachlorometaxylenol; Triclosan; Chlorhexidin und dessen Salze, wie Chlorhexidinacetat und Chlorhexidingluconat; Iod; Iodophore; Poly-N-vinylpyrrolidoniodophore; Silberoxid; Silber und dessen Salz, Antibiotika (z.B. Neomycin, Bacitracin und Polymyxin B). Antimikrobielle Stoffe können in der Zusammensetzung nach der Bestrahlung von Poly(N-vinyllactam) in einem Gewichtsprozentsatz von etwa 0,01 Gewichtsprozent bis etwa 10 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung umfaßt sein.
Andere bioverträgliche und/oder therapeutische Materialien können zu der Zusammensetzung hinzugefügt werden, wie Verbindungen, die den pH-Wert der Zusammensetzung puffern, um einen nicht reizenden pH-Wert für die Verwendung mit empfindlichem Säugergewebe bereitzustellen, oder die auf eine andere Weise die konservierende Wirksamkeit maximiert. Auch durchdringungssteigernde Mittel oder Arzneimittelträger können zu der Zusammensetzung hinzugefügt werden, wenn der Arzneistoff oder das andere wirksame Mittel für die topische oder transdermale Abgabe es so erfordert.

Strahlungsvernetzung von Poly(N-vinyllactam)

Poly(N-vinyllactam) wird in irgendeiner festen Form ionisierender Strahlung aus einer Hochenergiequelle unterworfen. Nichtbegrenzende Beispiele von ionisierender Strahlung umfassen Alpha-, Beta-, Gammastrahlung, Elektronenstrahl- und Röntgenstrahlung Von diesen ionisierenden Strahlenquellen sind Elektronenstrahlstrahlung und Gammastrahlung bevorzugt. Elektronstrahlstrahlungsquellen sind im Handel erhältlich, einschließlich einem Electrocurtain-Elektronenstrahl- Prozessor Model CB-150 von Energy Sciences Inc.. Gammastrahlungsquenen sind im Handel von Atomic Energy of Canada, Inc. unter Verwendung einer Kobalt-60- Hochenergiequelle erhältlich.
Ionisierende Strahlungsbelastungen werden in Megarad (mRad) oder Kilogray (kGy) gemessen. Ionisierende Strahlendosierungen können in einer einzigen Dosis der gewünschten ionisierenden Strahlenmenge oder in mehreren Dosen, die sich zu der gewünschten ionisierenden Strahlenmenge anhäufen, verabreicht werden. Die Dosierung der ionisierenden Strahlung kann kumulativ von 25 kGys bis 400 kGys und vorzugsweise von 25 kGys bis etwa 200 kGys reichen. Vorzugsweise kann ionisierende Strahlung den erwünschten Vernetzungsgrad von Poly(N-vinyllactam) erreichen, wenn die kumulative ionisierende Strahlendosierung 100 kGys (10 mRad) übersteigt.
Poly(N-vinyllactam) kann in einer festen Form mit ionisierender Strahlung in einer Verpackung oder einem Behälter bestrahlt werden, worin die Temperatur, Atmosphäre und andere Reaktionsparameter kontrolliert werden können.
Die Temperatur kann von etwa -80ºC bis etwa 100ºC und vorzugsweise von etwa 10ºC bis etwa 35ºC reichen.
Die Atmosphäre kann Luft oder vorzugsweise eine inerte Atmosphäre wie Stickstoff sein.
Die Liniengeschwindigkeit für Elektronenstrahlbestrahlung kann etwa 15 Meter/Minute sein.
Der Druck in dem Behälter kann Atmosphärendruck, erhöhter oder erniedrigter Druck sein. Vorzugsweise ist er Atmosphärendruck.
Abhängig von der Kontrolle der Bestrahlungsbedingungen kann Poly(N- vinyllactam) chargenweise oder kontinuierlich bestrahlt werden.

Verfahren zur Herstellung von hydrophilen selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzungen

Ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophilen, selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Ertindung kann mit einer minimalen Anzahl von ökologisch verträglichen Herstellungsschritten auskommen. Das feste strahlenvernetzte Poly(N-vinyllactam) wird mit im wesentlichen unbestrahltem Weichmacher und irgendwelchen anderen wahlweisen Zusätzen in einem Lösungsmittel, das im wesentlichen bei oder über den Umgebungstemperaturen flüchtig ist, wie Wasser, Ethanol, Methanol und Isopropanol, vermischt. Eine Menge der Suspension aus strahlenvernetztem Poly(N-vinyllacam), im wesentlichen unbestrahltem Weichmacher und irgendwelchen wahlweisen Zusätzen in dem flüchtigen Lösungsmittel wird dann auf eine Oberfläche eines Substrates gegossen, das ein inertes Substrat, wie eine Deckschicht zur Aufbewahrung vor der weiteren Verarbeitung sein kann, oder auf eine Oberfläche, die für den Endverbrauch bestimmt ist, wie eine Einrichtung zur elektrischen Übertragung mit einer elektrisch leitenden Oberfläche zur Verwendung als eine biomedizinsche Elektrode. Dann wird das flüchtige Lösungsmittel im wesentlichen durch Anwendung von Hitze, Mikrowellenenergie, Inftarotenergie, konvektiven Luftstrom oder dergleichen verdampft, um eine kohäsive, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung auf dem Substrat zu erzeugen. Typischerweise kann ein Trockenofen, der auf etwa 65ºC erhitzt ist, verwendet werden. Eine Produktdeckschicht kann gegebenenfalls über den Bereich der selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung laminiert werden, um diesen Bereich vor Verunreinigung zu schützen.
Eine Beschichtung aus der kohäsiven, selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung kann auf eine Substratoberfläche aufgebracht werden. Die Beschichtungsdicke kann von etwa 0,125 mm bis etwa 1,25 mm und vorzugsweise von etwa 0,75 mm bis etwa 1 mm reichen, um nach der Verdampfung des Lösungsmittels eine Beschichtungsdicke zu erhalten, die von etwa 0,05 mm bis etwa 0,38 mm und vorzugsweise von etwa 0,18 mm bis etwa 0,25 mm reicht. Mit dieser extrem dünnen Beschichtung aus einer leitenden und vorzugsweise klebenden Zusammensetzung kann eine anpassungsfähige biomedizinische Elektrode mit niedrigem Profil hergestellt werden.
Das Verfahren kann in einem chargenweisen oder in einem kontinuierlichem Betriebsverfahren durchgeführt werden. Wenn es als kontinuierliches Verfahren durchgeführt wird, kann das Laminat aus einer Deckschicht, einem Bereich der kohäsiven, selbsthafienden Klebstoffzusammensetzung und einem Substrat zum losen Verpacken und zur weiteren Verarbeitung auf eine Walze gewunden werden oder kann zur weiteren Verarbeitung unter Verwendung von Schnittwerkzeugen, die dem Fachmann bekannt sind, in einzelne Einheiten, wie biomedizinische Elektroden oder biomedizinische Elektrodenuntergruppen geschnitten werden. US Pat. Nr. 4,795,516 (Strand) und US Pat. Nr. 4,798,642 (Craighead et al.) offenbaren Verfahren und Werkzeug, das zur kontinuierlichen Herstellung von biomedizinischen Elektroden brauchbar ist, umfassend die Abgabe von Bandmaterial von Rollen und das Übereinanderlegen solcher Bänder auf eine eingetragene kontinuierliche Weise, um ein Elektrodenband herzustellen.
Zum Beispiel kann ein Verfahren zur Anordnung eines Endlosbandes darin bestehen, daß ein wäßriges Gemisch aus strahlenvernetztem Poly(N-vinylpyrrolidon), Polyethylenglycol und Kaliumchlorid auf eine elektrisch leitenden Oberfläche beschichtet wird, die etwa 8,9 cm breit ist, wobei die Beschichtung auf etwa den Mittelabschnitt, der 5,1 cm der Breite ist, aufgebracht wird. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels, kann die beschichtete elektrisch leitende Oberfläche entlang dem Band zweigeteilt werden und auch orthogonal in etwa 2,54-cm-Intervalle geschnitten werden, wobei man eine Anzahl von Elektroden 10 erhält, die in Fig. 1 abgebildet sind, mit Dimensionen von etwa 2,54 cm x 4,4 cm mit einem leitenden Grenzflächenanteil 18 von 2,54 cm x 2,54 cm und einem Bandanteil 20 von 2,54 cm x 1,9 cm.

Brauchbarkeit der Erfindung

Hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können viele Verwendungen als bioverträgliche medizinische Klebstoffe haben, wie zur Aufhahme oder zur Abgabe von elektrischen Signalen auf oder durch die Säugerhaut, Abgabe von Arzneimittel oder Wirkstoffen auf oder durch die Säugerhaut oder Behandlung von Säugerhaut oder Säugerhautöffnungen gegen Infektionsmöglichkeiten.

Biomedizinische Elektroden

Biomedizinische Elektroden, die hydrophile, selbsthaltende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung mit einem Elektrolyten, der darin enthalten ist, verwenden, sind für diagnostische und therapeutische Zwecke brauchbar. In ihrer einfachsten Grundform umfaßt eine biomedizinische Elektrode ein leitendes Medium, das die Säugerhaut berührt, und ein Mittel zur elektrischen Übertragung, das zwischen dem leitenden Medium und der elektrisch diagnostischen, therapeutischen oder elektrochirurgischen Gerätschaft wechselwirkt.
Fig. 1 und 2 zeigen beide eine Einwegelektrode 10 für diagnostisches Elektrokardiogramm (EKG) oder transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) auf einer Trenndeckschicht 12. Die Elektrode 10 umfaßt einen Bereich 14 aus einem bioverträglichen und haftfahigen leitenden Medium, das nach Entfernen der schützenden Trenndeckschicht 12 die Säugerhaut eines Patienten berührt. Die Elektrode 10 umfaßt eine Einrichtung für die elektrische Übertragung 16, umfassend ein elektrisches Leiterelement mit einem elektrisch leitenden Grenzflächenanteil 18, der den Bereich 14 des elektrisch leitenden Mediums berührt, und einem Laschenteil 20 für den mechanischen und elektrischen Kontakt mit dem elektrischen Instrument (nicht gezeigt), der sich über Bereich 14 des elektrisch leitenden Mediums hinaus erstreckt. Die Einrichtung 16 zur elektrischen Übertragung umfaßt eine leitende Schicht 26, womit wenigstens Seite 22 beschichtet ist, die den Bereich 14 des leitenden Mediums berührt.
Es ist vorgesehen, daß ein typisches elektrisches EKG-Leiterelement 16 ein Band aus Material mit einer Dicke von etwa 0,05-0,2 mm umfassen soll, wie eine Polyesterfolie, und eine Beschichtung 26 auf Seite 22 aus Silber/Silberchlorid mit einer Dicke von etwa 2,5-12 µm und vorzugsweise etwa 5 µm darauf aufweisen soll. Gegenwärtig ist eine Polyesterfolie bevorzugt, die im Handel als "Mellinex"-505-300-, -329- oder -339-Film von ICI Americas aus Hopewell, VA erhältlich ist, beschichtet mit einer Silber/Silberchloridtinte, die im Handel als "R-300"-Tinte von Ercon, Inc. aus Waltham, MA, erhältlich ist. Ein elektrisches TENS-Leiterelement 16 kann aus einem Faservlies, wie einem Gewebe aus Polyester-/Cellulosefasern, das im Handel als "Manniweb"-Gewebe von Lydall, Inc. aus Troy, NY erhältlich ist, und das eine Kohlenstofftinteschicht 26, die im Handel als "SS24363"-Tinte von Acheson Colloids Company aus Port Huron, MI erhältlich ist, auf Seite 22 darauf aufweist, hergestellt werden. Um den mechanischen Kontakt zwischen einem Elektrodenclip (nicht gezeigt) und einem elektrischen Leiterelement 16 zu erhöhen, kann ein mit Klebstoff versehenes Polyethylenband auf den Laschenteil 20 auf Seite 24 gegenüber Seite 22 mit der leitenden Beschichtung 26 aufgebracht werden. Eine chirurgische Binde, die im Handel von 3 M Company als "Blenderm"-Binde erhältlich ist, kann für diesen Zweck verwendet werden.
Nichtbegrenzende Beispiele biomedizinischer Elektroden, die hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung entweder als leitende oder nichtleitende Klebstoffbereiche verwenden können, umfassen Elektroden, die in US Pat. Nr. 4,527,087; 4,539,996; 4,554,924; 4, 848,353 (alle Engel); 4,846,185 (Carim); 4,771,713 (Roberts); 4,715,382 (Strand); 5,012,810 (Strand et al.) und 5,133,356 (Bryan et al.) offenbart sind.
In einigen Fällen kann die Einrichtung zur elektrischen Übertragung em elektrisch leitendes Band sein, das sich von der Peripherie der biomedizinschen Elektroden, wie in US Pat. Nr. 4 848 353 gezeigt, erstreckt, oder kann ein elektrisches Leiterelement sein, das sich durch einen Schlitz oder eine Öffnung in einem isolierenden Trägerelement erstreckt, wie das, das in US Pat. Nr. 5,012,810 gezeigt ist. Andererseits kann die Einrichtung zur elektrischen Übertragung eine Rohrnieten- oder andere Schnapptypverbindung, wie die, die in US Pat. Nr. 4,846,185 offenbart ist, sein. Ferner kann die Einrichtung zur elektrischen Übertragung ein Bleidraht, wie der in US Pat. Nr. 4 771 783 gezeigte, sein. Ohne Rücksicht auf den Typ der elektrischen Übertragungseinrichtung, die verwendet wird, kann eine hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die einen Elektrolyten enthält, als ein Bereich des leitenden Klebstoffs auf einer biomedizinschen Elektrode für diagnostische, therapeutische oder elektrochirugische Zwecke vorliegen.

Medizinische Hautabdeckungen

Medizinische Hautabdeckungen, die hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwenden, gegebenenfalls mit darin enthaltenen konservierenden und anderen biologisch wirksamen Mitteln, sind für die Behandlung auf Säugerhaut oder auf Säugerhautöffnungen, vorzugsweise gegen die Möglichkeit einer Infektion, brauchbar.
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht einer medizinischen Hautabdeckung 30 mit einem Trägermaterial 32, einer Schicht 34 aus einer selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, womit das Trägermaterial 32 beschichtet ist und bis zur Verwendung durch eine Trenndeckschicht 36 geschützt ist. Vorzugsweise ist ein antimikrobieller Stoff 38 in Schicht 34 enthalten dadurch, daß der Stoff 38 zu dem im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher oder der Zusammensetzung vor dem Beschichten auf dem Trägermaterial 32 hinzugefügt wird. Alternativ kann Schicht 34 als ein abdichtfahiges Dichtmaterial gemaß US Pat. Nr. 4,931,282 (Asmus et al.) verwendet werden.
Zur Verwendung wird die Trenndeckschicht 36 entfernt und die Schicht 34 der selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung kann als ein Teil einer medizinischen Binde, eines Wundverbandstoffs, eines Verbandes von allgemeinem medizinischen Nutzen oder als eine andere medizinische Vorrichtung mit wasserfeuchtigkeitsabsorbierenden Eigenschaften auf die Haut des Patienten aufgebracht werden.
Auf eine Schicht aus Trägermaterial 32, ausgewählt aus irgendeinen der vielen Trägermaterialien mit einer hohen Feuchtigkeitsdampftransmissionsrate, kann die Klebstoffschicht 34 beschichtet werden, um als medizinsche Binden, Verbandstoffe und Verbände verwendet zu werden. Geeignete Trägermaterialien umfassen diejenigen, die in US-Patenten 3,645,835 und 4,595,001 offenbart sind. Andere Beispiele aus einer Vielzahl von Folien, die kommerziell im Handel als extrudierbare Polymere erhältlich sind, umfassen Polyesterelastomere mit der Bezeichnung "Hytrel 4056" und "Hytrel 3548", die im Handel von E. I. DuPont de Nemours and Company aus Wilmington, Delaware, erhältlich sind, Polyurethane mit der Bezeichnung "Estane", die im Handel von B.F. Goodrich aus Cleveland, Ohio erhältlich sind, oder Polyurethane mit der Bezeichnung "Q-thane", die im Handel von K.J. Quinn & Co. aus Malden, Massachusettes erhältlich sind.
Die Schicht 34 des Klebstoffs kann zusammen mit einer Schicht 32 aus geeignetem Trägermaterial als ein Verbandstoff verwendet werden.
Hydrophile, selbsthaffende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können als diskrete Gelpartikel in eine kontinuierliche selbsthaftende Klebstoffmatrix dispergiert werden, um einen Zweiphasenverbundstoff, der in medizinischen Anwendungen brauchbar ist, zu erzeugen.
Auf das Trägermaterial 32 kann die Klebstoffschicht 34 durch eine Vielzahl von Verfahren beschichtet werden, umfassend direktes Beschichten, Laminieren und Heißlaminieren. Die Trenndeckschicht 36 kann danach unter Verwendung direkten Beschichtens, Laminierens und Heißlaminierens aufgebracht werden.
Die Verfahren zum Laminieren und Heißlaminieren umfassen die Anwendung von Druck beziehungsweise Hitze und Druck auf die Schicht der Klebstoffschicht 34 auf der Trägermaterialschicht 32. Die Temperatur zum Heißlaminieren reicht von etwa 50ºC bis etwa 250ºC und der Druck, der sowohl für das Laminieren als auch für das Heißlaminieren angewendet wird, reicht von 0,1 Kg/cm² bis etwa 50 Kg/cm².

Pharmazeutische Abgabevorrichtungen

Pharmazeutische Abgabevorrichtungen, die hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung mit gegebenenfalls einem topischen, transdermalen oder iontophoretischen therapeutischen Mittel und Arzneimittelträgern, Lösungsmitteln oder durchdringungssteigemden Mitteln, die darin enthalten sind, verwenden, sind für die Abgabe von pharmazeutischen oder anderen wirksamen Mittel auf oder durch die Säugerhaut brauchbar.
Fig. 4 zeigt eine Teilansicht einer transdermalen oder topischen Arzneistoffabgabevorrichtung 40 mit einem Trägermaterial 42, einer darauf aufgebrachten Schicht 44, die eine hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält und durch eine Trenndeckschicht 46 geschützt ist. Andere Schichten können zwischen Schicht 42 und Schicht 44 vorhanden sein, um Arzneistoffe oder andere therapeutische Wirkstoffe unterzubringen. Andererseits werden, wie in Fig. 4 gezeigt, pharmazeutische und andere Wirkstoffe 48 in die Klebstoffschicht 44 dispergiert.
Die Trägerschicht 42 kann irgendein Trägermaterial sein, das dem Fachmann bekannt ist und für die Arzneistoffabgabevorrichtungen brauchbar ist. Nichtbegrenzende Beispiele solcher Trägermaterialien sind Polyethylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen-Aluminium-Polyethylen-Verbundstoffe und Trägermaterialien mit der Bezeichnung "ScotchPak ", die im Handel von Minnesota Mining und Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota (3M) erhältlich sind.
Die Trenndeckschicht 46 kann irgendein dem Fachmann bekanntes Trenndeckschichtmaterial sein. Nichtbegrenzende Beispiele solcher Trenndeckschichten, die im Handel erhältlich sind, umfassen silikonisierte Polyethylenterephthalatfilme, die im Handel von H.P. Smith Co. erhältlich sind, und fluoropolymerbeschichtete Polyesterfilme, die im Handel von 3 M unter dem eingetragenen Warenzeichen "ScotchpakTM"- Trenndeckschichten erhältlich sind.
Der therapeutische Wirkstoff 48 kann irgendein therapeutisch wirksames Material sein, das dem Fachmann bekannt ist und für die topische oder transdermale oder iontophoretische Abgabe auf oder durch die Haut eines Patienten erprobt ist. Nichtbegrenzende Beispiele therapeutischer Wirkstoffe, die in transdermälen Abgabevorrichtungen brauchbar sind, ist/sind irgendein Wirkstoffe oder irgendwelche Salze solcher Wirkstoffe, die für topische oder transdermäle Anwendungen verwendet werden, oder Wachstumsfaktoren, die zur Steigerung in der Wundheilung verwendet werden. Andere therapeutische Stoffe, die als Wirkstoffe oder pharmakologisch wirksame Mittel gekennzeichnet sind, sind in US Pat. Nr. 4,849,224 und 4,855,294 und in der PCT- Patent Veröffentlichung WO 89/07951 offenbart.
Arzneimittelträgerstoffe oder durchdringungssteigernde Mittel sind dem Fachmann ebenso bekannt. Nichtbegrenzende Beispiele von durchdringungssteigernden Mitteln umfassen Ethanol, Methyllaurat, Ölsäure, Isopropylmyristat und Glycerolmonolaurat. Andere durchdringungssteigernde Mittel, die dem Fachmann bekannt sind, sind in US Pat. Nr. 4,849,224 und 4,855,294 und PCT Patent Veröffentlichung WO 89/07951 veröffentlicht.
Das Verfahren zur Herstellung einer transdermalen Abgabevorrichtung hängt von dessen Konstruktion ab.
Die in Fig. 4 gezeigte Arzneistoffabgabevorrichtung 40 kann unter Verwendung des folgenden allgemeinen Verfahrens hergestellt werden. Eine Lösung wird durch Auflösen des therapeutischen Wirkstoffs 48 und gegebenenfalls solcher Arzneimittelträger, die erwünscht sind, in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt und entweder vor der Erzeugung der Zusammensetzung direkt in den im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher oder während der Erzeugung der Zusammensetzung direkt in die schon erzeugte Zusammensetzung gemischt. Die Trägerschicht 42 wird mit der resultierenden beladenen Klebstoffzusammensetzung beschichtet. Eine Trenndeckschicht 46 wird aufgebracht, um die beladenen Klebstoffschicht 44 abzudecken.
Eine weitere Beschreibung der Erfindung kann in den folgenden Beispielen gefunden werden.

Beispiele

Eine Anzahl von Beispielen der Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung wurde gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Annähernd 100 g unvernetztes Poly(N-vinylpyrrolidon) in einer festen Form aus Partikel mit einer Größe von etwa 10 µm wurden in einen wiederverschließbaren Plastikbeutel gegeben und, mit Ausnahme von Vergleichsbeispiel 8, mit ionisierender Strahlung gemäß dem Bestrahlungstyp und der -dosis, die in Tabelle I angegeben ist, bestrahlt und anschließend wurde das resultierende feste, strahlenvernetzte Poly(N-vinylpyrrolidon)- Homopolymer mit einem Weichmacher aus Glyzerin, Wasser oder einem Gemisch daraus gemischt. Zur Bestrahlung durch Elektronenstrahl wurde ein Electrocurtain- Eletronenstrahlbestrahlungsprozessor, Model-CB-150, von Energy Sciences Inc. verwendet, der bei einer Liniengeschwindigkeit von etwa 15 Meter/Minute und bei 250 kV betrieben wird (mit Ausnahme von Beispiel 1, worin er mit 200 kV betrieben wird), bei Umgebungstemperatur und -druck verwendet. Für die Bestrahlung der Beispiele 9-12 wurde Gammastrahlung bei Umgebungstemperatur und -druck verwendet, die durch eine Vorrichtung, Modell JS-7500, von Atomic Energy aus Kanada, mit einer Kobalt-60- Hochenergiequelle, angewendet wurde.
Tabelle I zeigt die resultierenden Klebstoffzusammensetzungen und Beobachtungen über die resultierende Klebstoffzusammensetzung. Tabelle I
*Vergleichsbeispiel
** 200 kV, alle anderen Beispiele 250 kV
nPVP - festes, unvernetztes Poly-(N-vinylpyrrolidon)-Homopolymer, von Aldrich Chemical (Molekulargewicht: 360,000) für Beispiele 1-8 und von BASF (K-90) für Beispiele 9-12
xPVP - festes, strahlvernetztendes Poly-(N-vinylpyrrolidon)-Homopolymer
Gly - Glyzerin
Beispiele 1-3 zeigen die Wirkung der Strahlungsdosierung und deren Wirkung auf die Vernetzung von PVP. Mit erhöhter Strahlendosierung erhöht sich die Viskosität und die Kohäsivität der Klebstoffzusammensetzung, wenn alle anderen Zusammensetzungsparameter konstant bleiben.
Beispiele 4-6 zeigen die Unterschiede in den Klebstoffzusammensetzungseigenschaften, basierend auf der Veränderung der Mischung der Weichmacher. Wenn der Gewichtsprozentsatz an Wasser zunimmt, nimmt die Viskosität und Kohäsivität des Klebstoffes ab, ausgeglichen durch eine Abnahme der Klebfähigkeit.
Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 8 vergleichen die Wirkung der Bestrahlung gemaß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Wenn alle anderen Parameter konstant bleiben, werden in Abwesenheit von Bestrahlung von linearem PVP Klebstoffeigenschaften, die für die vorliegende Erfindung gefordert werden, nicht erhalten. Ferner zeigt ein Vergleich von Beispiel 7 mit Beispiel 6 annehmbare Klebstoffeigenschaften innerhalb einer Strahlendosierung zwischen 100 und 200 kGys (10-20 mRad).
Beispiele 9-12 unterscheiden sich von Beispielen 1-7 darin, daß die Strahlung durch Gamma-Hochenergiequellen bereitgestellt wird und der Weichmacher auf Glyzerin beschränkt ist. Ein Vergleich der Beispiele 9-12 zeigt, daß das Vorhandensein von Rückstand mit steigender Strahlungsdosis abnimmt, was durch einen Verlust von einiger Klebfähigkeit ausgeglichen wird.

Beispiel 13

100 g festes PVP (K-90 von BASF und mit einer Partikelgröße von 10 µm) wurden gemäß dem folgenden Verfahren unter Stickstoff gesetzt. Proben aus jeweils 100 g festem PVP wurden in 250-ml-Flaschen aus Polyethylen hoher Dichte gegeben, die im Handel von Nalgene erhältlich sind, und dann bei Umgebungstemperatur in einen Vakuumofen gegeben. Der Vakuumofen wurde mit einer mechanischen Pumpe evakuiert, dann mit Stickstoff gefüllt bis der Atmosphärendruck erreicht war, und dieses Verfahren wurde 5mal für jede Probe wiederholt, wonach die Flasche, die die Proben enthielt, verschlossen wurde Jede Probe wurde, während sie in Stickstoffatmosphäre eingeschlossen war, einer Gammastrahlung von 150 kGys gemäß den Verfahren aus Beispiel 1 unterworfen.

Beispiel 14

Ein Behälter wurde mit 75 g Wasser, 16,25 g Polyethylenglycol (MG 300) und 0,5 g KCl beschickt und bis zum Auflösen gemischt. Dann wurden 8,5 g festes, vernetztes PVP, das gemäß den Verfahren aus Beispiel 13 (K-90 von BASF, vernetzt mit 150 kGys Gammastrahlung) hergestellt wurde, hinzugfügt und die resultierende Zusammensetzung wurde in einem Mischer gemischt, bis sie homogen war. Die Klebstoffzusammensetzung wurde mit fünf unterschiedlichen Dicken auf ein 5,1-cm- Mittelband eines 8,9-cm-Polyesterträgers beschichtet, der mit E1700-Silbertinte von Ercon, Inc. aus Waltham, MA silberbeschichtet war. Die beschichteten Bänder wurden in einem Ofen bei 65ºC 15 Minuten getrocknet. Ein Satz der Proben mit fünf unterschiedlichen Kalibern, 2,54 cm x 4,44 cm, mit einem Klebstoffbereich von 2,54 cm x 2,54 cm, wurde jeweils auf 6 menschliche Versuchsteilnehmer aufgebracht und die Klebefähigkeit auf der Haut wurde wie folgt gemessen. Jede Probe wurde auf den Rücken eines Menschen aufgebracht und mit einem 2-Kg-Roller gewaltzt, um eine einheitliche Verteilung zu gewahrleisten. Jede Probe wurde unter Verwendung einer mechanischen Abzugsvorrichtung abgezogen, die aus einem motorangetriebenen Schneckenantrieb besteht, der eine 11,4-kg-Probelinie abzieht, an die ein 2,54 cm breiter Metallclip befestigt war. Der Metallclip wurde während des Zugtests an jede Elektrodenprobe an deren 2,54-cm-Breite befestigt. Die Elektroden wurden mit einer Geschwindigkeit von 13-14 cm/min in einer Ebene, die parallel (180º) zu dem Rücken war, abgezogen. Die Klebefähigkeitsdaten wurden in g/2,54 cm aufgenommen und reichten von 24 g/2,54 cm bis 117 g/2,54 cm. Die Kaliberdicken variierten von 0,25 mm bis 1,27 mm im nassen Zustand und von 0,05 mm bis 0,36 mm im trockenen Zustand. Die Durchschnitte der Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt. Tabelle II

Beispiel 15

Ein Nicht-Trennträger aus Polyethylenterephthalat, der mit Silbertinte (von Ercon, Inc., Waltham, MA) beschichtet war, wurde mit 0,76 mm einer Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichtet, die 65 Gewichtsprozent Wasser, 2 Gewichtsprozent Kaliumchlorid und 35 Gewichtsprozent festes PVP (K-90 von BASF, vernetzt mit 160 kGys Gammastrahlung) enthielt. Elektroden wurden mit den Dimensionen 2,54 cm x 2,54 cm hergestellt und dann Rücken an Rücken gelegt. Die folgenden elektrischen Daten für diese Elektroden wurden auf einem Xtratek-ET-65-A-EKG-Elektrodentester von Xtratek aus Lenexa, Kansas unter Verwendung von von der "Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)" genehmigten Verfahren zur Messung von Gleichstrom-Offset und Klebstoff- Klebstoff-Impedanz gemessen. D.C.-Basisspannung war 2,2 mV und A.C.-Impedanz war 26 Ohm.

Beispiel 16

Zu 50 g Wasser wurden 16,5 g Weichmacher (PEG 300 von BASF) und 8,5 g festes PVP (vernetzt mit 160 kGys Gammastrahlung unter einer Stickstoffatmosphäre, wie in Beispiel 13 beschrieben) hinzugefügt. Die Mischung wurde für 10 Minuten auf einem Mischer gerührt und dann 24 Stunden äquilibriert. Dann wurden 13,29 g dieses Gemisches mit 40 µl einer Ethanollösung beladen, die 1 mci Estradiol pro Milliliter Ethanol enthielt (Estradiol, tritiummarkiert, wird von NEN Research Products aus Boston MA erhalten). Die resultierende Suspension wurde dann mit der Hand auf ein Polyethylenterephthalatsubstrat verteilt und dann in die offene Arbeitsfläche eines Abzugs gegeben, um für 1 Woche luftzutrocknen. Eine Woche später wurden 4 Proben hergestellt, worin der luftgetrocknete Klebstoff eingearbeitet war. Jede Probe wurde auf die Stratum-Corneum-Seite eines Stückes herausgeschnittener Maushaut aufgeklebt. Jede dieser Proben wurde dann in eine Valia-Chien-Glasdiffusionszellle (wie in "Drug Development and Industrial Pharmacy Nr. 11 (1985), S. 1195) gegeben, so daß die Vorlagezelle in Kontakt mit dem subkutanen Gewebe der Maushaut war. Der Bereich der freigelegten Maushaut war 0,67 cm². Die Temperatur der Zelle war 32ºC und die Vorlagezellösung wurde mit 600 Umdrehungen pro Minute gerührt. Die Einzelimpulse pro Minute (cpm) wurden bei 17, 19, 22 und 24 Stunden unter Verwendung eines Packard-TRI-Carb-460-CD-Flüssigkeitszintillationszählers gemessen. Vier Kontrollproben wurden hergestellt, um die cpm/ml der Probe zu bestimmen. Unter Verwendung einer Dichte von 1,0 g/ml für den getrockneten Klebstoff wurde eine Durchschnittsbelastung von 2,3 x 16&sup6; cpm/ml bestimmt. Die Durchschnittspermeabilitat von Estradiol wurde dann mit 4,6 ± 0,6 x 10&supmin;&sup5; cm/Stunde mit einer Nachlaufzeit von 10 Stunden bestimmt.

Beispiel 17 und Vergleichsbeispiel 18

Zwei Proben von festem PVP (K-90 von BSF), die eine unvernetzt und die andere mit 150 kGys gammabestrahlt, wurden 24 Stunden mit Aceton extrahiert. Der acetonlösliche Extrakt jeder Probe wurde unter Verwendung eines HP-5890- Gaschromatographen von Hewlett Packard mit einem automatischen Probengeber und einem HP-3396-Integrator von Hewlett Packard, der eine 15-m-DB-5- Quarzglaskapillare, 0,25 mm Innendurchmesser, 0,25-Mikrometer-Filmsäule, eingebaut hat, analysiert. Bei beiden Proben wurde keine nachweisbare Menge N-Vinyl-2- pyrrolidon beobachtet. So erzeugt die Bestrahlung von festem PVP keine nachweisbaren Mengen der monomeren Einheiten. Vernetzung von festem PVP ergibt keine nachweisbaren Mengen an Fragmenten von im Handel erhältlichem PVP-Homopolymer.

Beispiele 19-32 und Vergleichsbeispiele 33-40

Die folgenden Beispiele dienten der Beurteilung der Wirkung unterschiedlicher Vorbehandlungen auffeste PVP-Pulver, die vor der Gammabestrahlung verabreicht wurden. Die gemessenen physikalischen Eigenschaften umfaßten die Quellfähigkeit S (ml Wasser absorbiert/g PVP).
100-g-Proben von festem PVP (K-90 von BASF in einer 10-µm-Größe) wurden in 250-ml-Flaschen aus Polyethylen hoher Dichte, die im Handel von Nalgene erhältlich sind, gegeben. Die Proben wurden in 4 Gruppen von Vorbedingungen aufgeteilt.
Keine Konditionierung: verwendet wie erhalten,
Vorgetrocknet: Proben wurden über Nacht bei 50ºC und 28 Inch Hg (711 Torr) getrocknet.
Gespült: Die Probe wurden bei Umgebungstemperatur in einen Vakuumofen gegeben, und der Vakuumofen wurde mit einer mechanischen Pumpe evakuiert und dann mit Stickstoff gefüllt bis Atmosphärendruck erreicht war. Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt, bevor sie verschlossen wurden.
Vorgetrocknet und mit Stickstoffgas gespült: Die Proben wurden wie in der 2. Behandlung beschrieben vorgetrocknet und wie in der dritten Behandlung beschrieben mit Stickstoff gespült.
Zwölf Proben deckten die vier Vorbedingungen und drei Gammastrahlendosisbereiche: 125 kGys, 150 kGys und 200 kGys ab und wurden als Beispiele 19-30 untersucht.
Beispiel 31 unterschied sich von Beispiel 25 darin, daß K-90-Flocken mit einer Größe von weniger als etwa 250 µm verwendet wurden. Beispiel 32 unterschied sich von Beispiel 27 darin, daß K-90-Flocken mit einer Größe von weniger als etwa 250 µm verwendet wurden. Vergleichsbeispiel 33 wurde unter Verwendung eines chemischen Vemetzungsmittels, Diallylmaleat (DAM), gemäß dem in Beispiel 2 von US Pat. Nr. 4,931,282 (Asmus et al.) offenbarten Verfahren hergestellt, außer daß 0,08 Teile DAM statt 0,16 Teile 3,3'-Ethylen-bis-N-vinyl-2-pyrrolidon (EBVP) eingesetzt wurden. Die Partikelgröße war geringer als etwa 300 Mikrometer.
Die PVP-Proben aus den Beispielen 19-32 und Vergleichsbeispiel 33 wurden in 20-ml-Glasfläschchen eingewogen. Destilliertes Wasser wurde hinzugefügt, um das Gemisch auf 1 % Polymerfeststoffe zu bringen. Man ließ die Proben 1 Tag quellen und vermischte sie dann mit einem Spatel. Nach einem weiteren Tag wurden die Proben wieder mit einem Spatel gemischt, und dann ließ man sie 2 Wochen äquilibrieren. Die Gesamthöhe und die Gelhöhe in dem Fläschchen wurde in cm gemessen. Vorstehende Gleichung I wurde verwendet, um die Quellfahigkeit zu berechnen. Tabeue III berichtet die Ergebnisse. Tabelle III
In dem vorstehend beschriebenen Aufsatz von Errede wird die Beziehung zwischen der Polymerquellfähigkeit 5 in einer gegebenen Flüssigkeit als eine Funktion der Durchschnittsanzahl der Gerüst-Kohlenstoffatome in den Polymersegmenten zwischen den vernetzen Bindungen, λ, gemaß vorstehender Gleichung II beschrieben.
Europäische Patentveröffentlichung 0 322 098 (Duan) und US Pat. Nr. 4,931,282 (Asmus et al.) identifizierten brauchbare chemische Vernetzungsmittel zur Vernetzung von N-Vinyl-2-pyrrolidon, um brauchbare Klebstoffeigenschaften bereitzustellen. Ein brauchbares chemisches Vernetzungsmittel war EBVP. Durch Auftragung von λ1/3 gegen S für das mit EBVP vernetzte System, das unter Verwendung des Verfahrens gemäß den Beispielen von US Pat. Nr. 4,931,282 polymerisiert wurde, kann die relative Vernetzung durch das Bestrahlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem herkömmlichen chemischen Versuch verglichen werden.
Dieser Vergleich stellt keine absolute Beschreibung der Beschaffenheit der Vernetzung des gammabestrahlten Polymers bereit, ergibt aber ein Verständnis, daß feste strahlenvernetzte PVP-Pulver der vorliegenden Erfindung so wirken, als ob sie "sehr leicht" vernetzt wären. Tabelle IV stellt EBVP-Vergleichsdaten unter Messung von 1/λ, das der Vernetzungsdichte entspricht, und λ1/3 bereit, um die Quellfähigkeit S zu berechnen. Fig. 5 trägt λ1/3 und die Quellfähigkeit auf, um eine zusätzliche Analyse bereitzustellen. Tabelle IV
* Bestimmt gemäß dem Verfahren der vorstehenden Beispiele 19 - 33
** Beträchtlich lösliche Fraktion
Durch Vergleich reichten die S-Werte der gequollenen strahlenvernetzten PVPs in den Beispielen 19-32 von 44-82, was gemäß der Korrelation mit den Daten von Tabelle IV und Fig. 5 EBVP-vernetzten PVP-Gelen mit einem 1/λ von etwa 5,7 x 10&supmin;³ bis etwa 9 x 10&supmin;&sup5; entspricht. Tatsächlich ergeben EBVP-vernetzte PVP-Gele unter diesen Blockpolymerisationsbedingungen keine unlöslichen Gele bei niedrigeren Konzentrationen. Siehe Vergleichsbeispiele 34 und 35. So ist Strahlenvernetzung von festem PVP ein bevorzugtes Verfahren, um eine quellbare selbsthaftende PVP- Klebstoffzusammensetzung bereitzustellen.

Beispiele 41-52 und Vergleichsbeispiel 53

Gemäß den Beispielen 19-30 hergestellte strahlenvernetzte PVP-Pulver wurden in die folgende Klebstoffzusammensetzung aus 4,0 g festem strahlenvernetztem PVP, 0,25 g Ethylacetat, das verwendet wird, um die Agglomeration des Pulvers während des Mischens mit Wasser zu reduzieren, 9,3 g Glyzerin und 66,45 g deionisiertes Wasser formuliert. Eine Aluminiumfolie wurde mit der Zusammensetzung mit einer nassen Beschichtungsdicke von 0,38 mm beschichtet, in einen Ofen bei 70ºC 15 Minuten getrocknet und auf ein anderes Band aus Aluminiumfolie läminiert. T- Abzugsklebfähigkeitstests gemäß ASTM-Verfahren D1876 wurden an 2,54-cm breiten Proben bestimmt, die mit einer Klauengeschwindigkeit von 25,4 cm/min auf einem Instrontestgerät abgezogen wurden.
Zum Vergleich wurde chemisch mit DAM vernetztes PVP gemaß dem Verfahren von Beispiel 2 von US Pat. Nr. 4,93,282 hergestellt, außer daß 0,08 Teile DAM statt 0,16 Teile EBVP eingesetzt wurden. Eine Zusammensetzung aus 4,0 g mit DAM vernetztes PVP, 0,25 g Ethylacetat, 9,3 g Glyzerin und 66,45 g deionisiertes Wasser wurde hergestellt. Die Zusammensetzung wurde mit dem gleichen Verfahren wie für die Beispiele 41-52 getestet, außer daß sie eine nasse Beschichtungdicke von 0,30 mm auf der Aluminiumfolie hatte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle V aufgeführt. Tabelle V
Die Ergebnisse zeigen an, daß eine erhöhte Strahlendosis die Klebstoffstärke der Gele vermindert. Die Daten legen nahe, daß durch die Kombination von Vortrocknen und Spülen mit Stickstoffgas die Wirksamkeit der Vernetzung erhöht wird, wie durch die niedrigere Klebstoffstärke bei gleicher Strahlendosis angezeigt wird. Alle Proben sind im Vergleich zu dem mit DAM vernetzten PVP von Vergleichsbeispiel 53 dadurch begünstigt, daß höhere Klebefähigkeit bereitgestellt wird, während die Kohäsivität erhalten bleibt.

Claims

1. Hydrophile selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung umfassend: ein Poly(N-vinyllactam), das strahlenvernetzt worden ist, während es in einer festen Form vorliegt, und einen im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher, der in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, um eine kohäsive, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung zu erzeugen.

2. Biomedizinische Elektrode (10) umfassend: einen Bereich (14) eines klebenden leitenden Mediums aus einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 zum Inkontaktbringen mit Säugerhaut und eine Einrichtung zur elektrischen Übertragung (16) zur Bildung einer Grenzfläche mit dem klebenden leitenden Medium und einem elektrisch diagnostischen, therapeutischen oder elektrochirurgischen Gerät, wobei das klebende leitende Medium an der Einrichtung für die elektrische Übertragung haftet.

3. Säugerhautabdeckung (30) umfassend: eine Klebstoffschicht (34) aus einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 für das Inkontaktbringen mit Säugerhaut und eine Trägerschicht (32), wobei die Klebstoffschicht an der Trägerschicht haftet.

4. Pharmazeutische Abgabevorrichtung (40) umfassend: eine Klebstoffschicht (44) aus einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 für das Inkontaktbringen mit Säugerhaut und eine Trägerschicht (42), wobei die Klebstoffschicht an der Trägerschicht haftet.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder wie in den Gegenständen nach Anspruch 2-4 verwendet, worin die Menge des im wesentlichen unbestrahlten Weichmachers von 50 bis 90 Gewichtsprozent der Zusammensetzung reicht.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder wie in den Gegenständen nach Anspruch 24 verwendet, worin die Menge des im wesentlichen unbestrahlten Weichmachers von 60 bis 80 Gewichtsprozent der Zusammensetzung reicht, worin das Poly(N-vinyllactam) Poly(N-vinylpyrrolidon) ist, und worin das strahlenvernetzte Poly(N- vinyllactam) eine Quellfahigkeit von wenigstens 15 Milliliter Wasser pro g strahlenvernetztes Poly(N-vinyllactam) hat.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder wie in den Gegenständen nach Anspruch 24 verwendet, worin das Poly(N-vinyllactam) ein Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon)Homopolymer oder ein Copolymer aus N-Vinyl-2-pyrrolidon-Monomer und einem Nicht- N-Vinyllactam-Comonomer ist, ausgewahlt aus der Gruppe, bestehend aus N,N- Dimethylacrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Hydroxyethylmethacrylat, Acrylamid, Vinylacetat und 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure oder deren Salzen, wobei das Copolymer N-Vinyl-2-pyrrolidon-Monomereinheiten in einer Menge von nicht weniger als 50 Gewichtsprozent des Poly(N-vinyllactams) umfaßt.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder wie in dem Gegenstand nach Anspruch 2 verwendet, ferner umfassend einen Elektrolyten, der in einer Menge von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent des klebenden leitenden Mediums vorhanden ist, und worin die Einrichtung zur elektrischen Übertragung ein Leiterelement mit einem Grenzflächenanteil umfaßt, der für den mechanischen und elektrischen Kontakt mit dem elektrisch diagnostischen, therapeutischen oder elektrochirurgischen Gerät zur Verfügung steht.

9. Zweiphasenverbundklebstoffschicht umfassend die hydrophile, selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung nach Anspruch 1 als diskrete gequollene Gelpartikel, die in einer kontinuierlichen selbsthaftenden Klebstoffmatrix dispergiert sind, worin die Zusammensetzung gegebenenfalls ein Konservierungsmittel umfaßt.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder wie in dem Gegenstand nach Anspruch 4 verwendet, ferner umfassend ein topisches, transdermales oder iontophoretisches therapeutisches Agens oder einen Arzneistoff und gegebenenfalls ferner umfassend einen Arzneimittelträger, ein Lösungsmittel oder ein durchdringungssteigerndes Mittel.

11. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilen, selbsthaftenden Klebstoffzusammensetzung, umfassend die Schritte:

(a) Bestrahlen des unvernetzten, festen Poly(N-vinyllactams) mit ionisierender Strahlung, um das Poly(N-vinyllactam) zu vernetzen,

(b) Mischen des strahlenvernetzten Poly(N-vinyllactams) mit einem im wesentlichen unbestrahlten Weichmacher in einer Menge, die ausreicht, um eine kohasive und selbsthaftende Klebstoffzusammensetzung zu erzeugen, und gegebenenfalls

(c) Mischen eines Elektrolyten, eines antimikrobiellen Stoffs oder eines Arzneistoffs in die Zusammensetzung, und gegebenenfalls

(d) Mischen des strahlenvernetzten Poly(N-vinyllactams), des im wesentlichen unbestrahlten Weichmachers, und des wahlweisen Elektroltyten, des antimikrobiellen Stoffs oder Arzneistoffs in ein Lösungsmittel, und gegebenenfalls

(e) Gießen der Zusammensetzung in dem Lösungsmittel auf ein Substrat, und gegebenenfalls

(f) Verdampfen des Lösungsmittels

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin die ionisierende Strahlung Alpha, Beta-, Gamma-, Elektronenstrahl- oder Röntgtenstrahlung umfaßt, und worin die ionisierende Strahlung mit wenigstens einer Dosis ausgestrahlt wird, die kumulativ von 25 kGys bis 400 kGys umfaßt.