结合到聚合物基材的水凝胶组合物制造技术

本文描述了一种含水凝胶的多层制品及其制备方法，所述含水凝胶的多层制品包括：(i)包含可提取原子的聚合物基材；和(ii)在所述聚合物基材上的固化水性涂料组合物，其中所述涂料组合物包含：(a)亲水性单体，所述亲水性单体包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、以及它们的组合；(b)至少2重量％的水溶胀性粘土；(c)水溶性I型光引发剂；和(d)酸或盐其中水不溶性II型光引发剂定位在所述水凝胶涂层与所述聚合物基材之间的界面处。

Hydrogel compositions bound to polymer substrates

A multilayer product containing hydrogel is described and a preparation method thereof. The multilayer product of the hydrogel comprises: (I) a polymeric substrate containing extractable atoms; and (II) a curable waterborne coating composition on the polymer substrate, wherein the coating composition comprises: (a) hydrophilic monomer, and the hydrophilic monomer comprises (methyl) acrylamide and (methyl) acrylic acid. Esters, and their combinations; (b) at least 2 wt.% water swelling clay; (c) water soluble I photoinitiator; and (d) acid or salt, wherein water insoluble II photoinitiator is positioned at the interface between the hydrogel coating and the polymer substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结合到聚合物基材的水凝胶组合物
公开了结合到聚合物基材的水凝胶组合物。
技术介绍
伤口或损伤通常在形成之后和愈合过程期间渗出液体物质。在选择敷料时，需要在从伤口去除渗出物的需求与维持伤口中和伤口周围的适当流体水平以防止其变得太干或太湿之间达成平衡。水凝胶由于其吸收水和保持伤口处于合适地润湿状态以促进愈合的能力而越来越多地用于伤口护理。水凝胶是亲水性聚合物，其特征在于其亲水性(即，吸收大量流体诸如伤口渗出物的能力)和不溶于水(即，它们能够在水中溶胀而通常保持其形状)。亲水性通常归因于诸如羟基、羧基、甲酰氨基和酯基等等的基团。在与水接触时，水凝胶呈现出由在作用于水合链上的分散力与不会阻止水渗入聚合物网络中的内聚力之间的平衡产生的溶胀水合状态。内聚力最通常是共价交联的结果，但是另外可能由静电、疏水或偶极-偶极相互作用引起。用于伤口护理的大多数水凝胶是非粘合性的，并因此必须用粘合剂将水凝胶固定地附接到背衬层上和/或通过使用置于伤口与水凝胶之间的网来固定到背衬层中，诸如在美国专利公布2006/0148352(Munro等人)中所公开。可以使用粘合性水凝胶，然而，一旦与伤口渗出物或其它水性溶液接触，该水凝胶就吸入水。这可以降低水凝胶的粘着性并因此减少或消除水凝胶与背衬层之间的粘合。
技术实现思路
需要鉴定将水凝胶稳固地粘附到聚合物基材上的一种替代方法。在一个方面，描述了制备接枝水凝胶的方法。该方法按以下次序包括步骤：(a)获取具有可提取原子的聚合物基材；(b)用II型光引发剂涂布聚合物基材以形成干燥的涂布基材；(c)施用水性组合物以形成水性涂布基材，其中水性组合物包含(i)亲水性单体，该亲水性单体包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、以及它们的组合；(ii)2重量％至20重量％水溶胀性粘土；和(iii)水溶性I型光引发剂，以及(iv)盐或酸；(d)固化水性涂布基材。在另一个方面，公开了一种多层制品，该多层制品包括：(i)包含可提取原子的聚合物基材；和(ii)在该聚合物基材上的水凝胶涂层，其中水凝胶涂层具有至少10重量％的水含量并共价结合到聚合物基材，并且其中水凝胶涂层来源于水性组合物，该水性组合物包含：(a)亲水性单体，该亲水性单体包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、以及它们的组合；(b)至少2重量％的水溶胀性粘土；(c)水溶性I型光引发剂；和(d)酸或盐，其中水不溶性II型光引发剂定位在水凝胶涂层与聚合物基材之间的界面处。以上
技术实现思路
并非旨在描述每个实施方案。在下面的具体实施方式中还列出了本专利技术的一个或多个实施方案的细节。根据本说明书和权利要求书，其它特征、目标和优点将显而易见。具体实施方式如本文所用，术语“一个”，“一种”和“所述”可互换使用并指一个或多个；并且“和/或”用于表示一种或两种所述的情况可以发生，例如，A和/或B包括(A和B)以及(A或B)；“(甲基)丙烯酸酯”是指含有丙烯酸酯结构或甲基丙烯酸酯结构或它们的组合的化合物；“(甲基)丙烯酰胺”是指含有丙烯酰胺结构或甲基丙烯酰胺结构或它们的组合的化合物；并且“单体”是可以进行聚合然后形成聚合物的基本结构的一部分的分子。而且，在本文中，由端点表述的范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。而且，在本文中，表述“至少一个”包括一个及大于一的所有数字(例如，至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。水凝胶是亲水性聚合物链的网络，其分散在水性介质中。由于聚合物链之间的相互作用(例如，交联)，使得水溶胀的聚合物网络不溶。当这种亲水性聚合物网络被置于水性溶液中时，这些体系通常吸入水，直到它们达到平衡溶胀点。此时，混合焓等于由相互作用(例如，链之间的共价结合或链之间的非共价相互作用(H-结合、静电、范德华力))所施加的将聚合物链保持在一起的限制。水凝胶具有在24小时内吸收其自身重量的许多倍(例如，至少约2.5、5、10或甚至50倍，并且可能至多约250倍)的渗出物或其它流体(例如，水)的能力。通常，用玻璃基材描述水凝胶到基材上的共价附接，其中利用在玻璃与含烷氧基甲硅烷基的反应性单体之间形成的键。一旦单体的烷氧基甲硅烷基基团与玻璃基材反应并形成键，则可以利用单体上的反应性侧基来引发网络水凝胶的聚合。这种附接方法取决于玻璃基材的固有反应性。在聚合物基材诸如基于聚烯烃、聚氨酯和聚酯的膜的情况下，基材表面不具有用于容易改性的所需的固有反应性。本公开涉及一种用于将水凝胶组合物耐久地附接(例如，共价附接)到聚合物基材上的方法及由其制得的制品。在本公开中，将II型光引发剂施用到聚合物基材上，随后用水性组合物涂布。然后水性涂料组合物被固化以形成水凝胶，该水凝胶具有与聚合物基材的耐久附接。本公开的基材为有机聚合物基材，更具体地讲，包含典型地为氢原子的可提取原子的聚合物基材。示例性聚合物基材包括聚酰胺诸如尼龙、聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃诸如聚丙烯、以及聚氨酯。在一个实施方案中，聚合物基材是柔性的，这是指聚合物基材可从平行于聚合物基材的主表面的平面弯曲至少5度、10度或甚至15度。在一个实施方案中，聚合物基材适形于弯曲表面。在一个实施方案中，可在与光引发剂接触之前清洁或处理聚合物基材。此类方法是本领域已知的，并且包括：溶剂清洁、等离子处理、电晕处理等。用于自由基聚合的光引发剂在本领域中被分类为裂解(I型)引发剂和夺氢(II型)引发剂。I型引发剂在吸收光时自发进行“α-裂解”，立即产生引发基团。II型引发剂是一种光引发剂，其在被光化辐射活化时，通过从第二(H-供体)化合物夺取氢而形成自由基，以产生实际的引发自由基。该第二化合物被称为聚合增效剂或共引发剂。在本公开中，首先在不存在单体的情况下将II型光引发剂施用到聚合物基材的至少第一主表面。换句话讲，可聚合的烯属化合物不与II型光引发剂共施用。尽管不想受理论的限制，但据信在本公开中，当用光化辐射活化时，II型光引发剂从聚合物基材提取氢，留下自由基位点，然后该自由基位点可与后续施用的水性组合物中的单体反应以使水凝胶共价结合到聚合物基材。在基材的表面上涂布II型光引发剂增加了从聚合物基材提取氢的频率，并因此增加了水凝胶对聚合物基材的粘附力。在一个实施方案中，II型光引发剂作为液体施用，其中II型光引发剂溶解和/或分散在溶剂中，本文被称为II型光引发剂组合物。在一个实施方案中，II型光引发剂组合物基本上由II型光引发剂组成，这是指II型光引发剂组合物基本上不含单体(即，小于0.1重量％、0.01重量％或甚至0.001重量％或甚至无单体)，但可包含不将水凝胶涂层附接到聚合物基材的溶剂或其它材料。II型光引发剂组合物的溶剂没有特别限制。示例性溶剂包括：醇(诸如丙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备接枝水凝胶的方法，所述方法按以下次序包括步骤：/n(a)获取具有可提取原子的聚合物基材；/n(b)用II型光引发剂涂布所述聚合物基材以形成干燥的涂布基材；/n(c)施用水性组合物以形成水性涂布基材，其中所述水性组合物，其中所述水性组合物包含(i)亲水性单体，所述亲水性单体包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、以及它们的组合；(ii)2重量％至20重量％水溶胀性粘土，和(iii)水溶性I型光引发剂，以及(iv)盐或酸；/n(d)固化所述水性涂布基材。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170329 US 62/478,2101.一种制备接枝水凝胶的方法，所述方法按以下次序包括步骤：
(a)获取具有可提取原子的聚合物基材；
(b)用II型光引发剂涂布所述聚合物基材以形成干燥的涂布基材；
(c)施用水性组合物以形成水性涂布基材，其中所述水性组合物，其中所述水性组合物包含(i)亲水性单体，所述亲水性单体包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、以及它们的组合；(ii)2重量％至20重量％水溶胀性粘土，和(iii)水溶性I型光引发剂，以及(iv)盐或酸；
(d)固化所述水性涂布基材。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物基材包括聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺和聚酯中的至少一种。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚合物基材是柔性的。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚合物基材涂布有水不溶性II型光引发剂。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(b)通过将包含所述II型光引发剂的液体和溶剂涂布到所述聚合物基材上，随后去除所述溶剂以形成所述干燥的涂布基材来执行。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述液体包含至少0.1重量％的水不溶性II型光引发剂。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中水性溶液包含至少20％固体。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·扬，J·K·拉斯马森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US