CZ20003328A3 - A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use - Google Patents

A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use Download PDF

Info

Publication number
CZ20003328A3
CZ20003328A3 CZ20003328A CZ20003328A CZ20003328A3 CZ 20003328 A3 CZ20003328 A3 CZ 20003328A3 CZ 20003328 A CZ20003328 A CZ 20003328A CZ 20003328 A CZ20003328 A CZ 20003328A CZ 20003328 A3 CZ20003328 A3 CZ 20003328A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
adhesive
polysiloxane
drying
complexing agent
aluminum
Prior art date
Application number
CZ20003328A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Christoph Schmitz
Stefan Bracht
Original Assignee
Lts Lohmann Therapie-Systeme Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lts Lohmann Therapie-Systeme Ag filed Critical Lts Lohmann Therapie-Systeme Ag
Priority to CZ20003328A priority Critical patent/CZ20003328A3/en
Publication of CZ20003328A3 publication Critical patent/CZ20003328A3/en

Links

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Při způsobu zhotovení vrstvy polysiloxanového adhesivního lepidla se sníženým studeným tokem nanesením a vysušením jednosložkového roztoku polysiloxanového adhesivního lepidla na vhodnou plochou podložku se k nanášenému organickému roztoku lepidla přidá komplex kovového iontu ze skupiny vápníku, hořčíku, zinku, hliníku, titanu, zirkonia nebo hafnia s nízkomolekulámím komplexotvomým činidlem. Kovový ion z vazby na komplexotvomé činidlo se uvolňuje teprve za podmínek zahřátí a/nebo sušení roztoku lepidla. Použitíje pro lékařskou náplast, která obsahuje ve své vrstevnaté struktuře alespoňjednu vrstvu lepidla vyrobenou výše uvedeným způsobem.In the method of making a layer of polysiloxane adhesive glue with reduced cold flow by applying and drying a single-component solution of polysiloxane adhesive glue on a suitable flat substrate, a complex of a metal ion from the group of calcium, magnesium, zinc, aluminum, titanium, zirconium or hafnium with a low-molecular complexing agent is added to the applied organic solution of the glue. The metal ion from the bond to the complexing agent is released only under the conditions of heating and/or drying of the glue solution. It is used for a medical plaster, which contains in its layered structure at least one layer of glue produced by the above-mentioned method.

Description

Vynález se týká činidel pro zesíťování formulací adhesivních lepidel na basi silikonových polymerů.The present invention relates to silicone polymer-based crosslinking agents.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Tyto formulace adhesivních lepidel nalézají vedle jiných aplikačních možností použití především při výrobě lékařských náplastí. Mezi lékařskými náplastmi se nově zesíťovaná silikonová adhesivní lepidla hodí zvláště k výrobě lékařských náplastí obsahujících účinnou látku, transdermálních terapeutických systémů (TTS).These adhesive adhesive formulations, among other application possibilities, are of particular use in the manufacture of medical patches. Among medical patches, the newly crosslinked silicone adhesive adhesives are particularly suitable for the manufacture of medical patches containing the active ingredient, transdermal therapeutic systems (TTS).

Popsaná síťovací činidla se podle vynálezu aplikují při nanášení v rozpouštědle a sušení formulací silikonových adhesivních lepidel. Teprve za těchto podmínek rozvinou činidla svůj účinek na příčné zesítění, který vede k vytvoření trojrozměrné zesíťované polymerní struktury. Vznikající vrstvy adhesivního lepidla tím- ztrácejí svoji schopnost tečení, tak zvaný studený tok. Studený tok je nežádoucím fenoménem, protože dvě, vrstvou adhesivního lepidla spojené povrchové plochy, se při jeho výskytu již pod vlivem tíhy mohou navzájem posunovat, takže už neposkytují spojení těchto ploch v přesné poloze.The crosslinking agents described herein are applied in solvent application and drying of silicone adhesive adhesive formulations. Only under these conditions will the agents develop their cross-linking effect, which leads to the formation of a three-dimensional cross-linked polymer structure. Emerging layer of adhesive glue that - lose their ability to creep, so-called cold flow. Cold flow is an undesirable phenomenon, since the two surfaces bonded by an adhesive layer may, upon occurrence, already move under the influence of gravity, so that they no longer provide the connection of these surfaces in a precise position.

V případě TTS se tato problematika týká zvláště nalepení systému na místo aplikace u člověka nebo zvířete. Dále pak, když v obsažené vrstvě silikonového lepidla dojde ke studenému toku, může už při skladování TTS vlivem tíhy, stejně jako kohesních a adhesních sil, dojít k nežádoucí deformaci nebo posunu uvnitř systému.In the case of TTS, this is particularly true of sticking the system to the site of application in humans or animals. Furthermore, when a cold flow in the silicone adhesive layer is present, undesirable deformation or displacement within the system can already occur during the storage of the TTS due to weight, as well as the cohesive and adhesive forces.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Nyní bylo překvapivě zjištěno, že síťovací činidla, která se používají k síťování adhesivních lepidel na basi polyakrylátů, navzdory zásadně odlišné chemii silikonových polymerů, mohou být úspěšně používány i u nich. Jako zvláště efektivní se prokázaly metalorganické komplexy určitých kovových kationtů. Mezi těmito se podle vynálezu přednostně používají komplexy kovů jako je hliník, titan, zirkonium nebo-zinek. Jako organické komplexační činidlo se speciálně pro medicínská • · použití hodí acetylaceton. Síťovací činidla se přidávají do roztoku silikonového adhesivního lepidla a teprve po odstranění rozpouštědel resp. stabilisačních přísad vysušením rozvíjejí svůj účinek na příčné zesítění.Surprisingly, it has now been found that crosslinking agents, which are used to crosslink polyacrylate-based adhesive adhesives, despite the fundamentally different chemistry of silicone polymers, can be successfully used in them. Metallorganic complexes of certain metal cations have proven to be particularly effective. Among these, preferably used according to the invention, metal complexes such as aluminum, titanium, zirconium or - zinc. Acetylacetone is particularly suitable as an organic complexing agent for medical use. The crosslinking agents are added to the silicone adhesive adhesive solution only after the solvents or solvents have been removed. The stabilizing additives by drying exert their effect on cross-linking.

Adhesivní lepidla na basi silikonových polymerů mají zvláštní význam pro medicínské aplikace. Ten spočívá na jejich vynikající snášenlivosti na kůži z hlediska vzbuzování kožních podráždění (iritací) a vyvolávání imunologických reakcí (sensibilace, alergisace). Na druhé straně se silikonová adhesivní lepidla na lidské pokožce prokázala jako spolehlivé a dlouhodobé, až po několik dní lepivé produkty. Roli při tom také hraje silně vodu odpuzující charakter.Adhesive adhesives based on silicone polymers are of particular importance for medical applications. This is based on their excellent skin tolerance in terms of inducing skin irritation (irritation) and inducing immunological reactions (sensitization, allergy). On the other hand, silicone adhesive adhesives on human skin have proven to be reliable and long-lasting, up to several days adhesive products. The water-repellent character also plays a role.

V oblasti TTS se silikonová adhesivní lepidla vyznačují svojí vysokou chemickou kompatibilitou s farmaceutickými účinnými a pomocnými látkami, která podporuje chemickou stabilitu a skladovací schopnost produktů na tomto základě. Dále pak hraje zvláštní roli neobyčejně vysoká propustnost (difusibilita) silikonových polymerů, která usnadňuje dávkování obsažených účinných a pomocných látek.In the TTS field, silicone adhesive adhesives are characterized by their high chemical compatibility with pharmaceutical active and excipients, which promotes the chemical stability and shelf life of the products on this basis. Furthermore, the extremely high permeability (diffusibility) of the silicone polymers, which facilitates the dosing of the active and auxiliary substances contained, plays a special role.

Vedle těchto výhod lze u silikonových adhesivních činidel pro lékařské aplikace, které se na trhu vyskytují (např. serie produktů Bio-PSA Q7 od Dow Corning Company), zaznamenat závažný nedostatek u Teologických vlastností. Jedná se o polymery na basi polysiloxanů, které nevykazují žádné, nebo jen na mikroskopické oblasti omezené, trojdimesionální zesíťování. Mají v podstatě vláknitou, jen nepatrně nebo vůbec nerozvětvenou strukturu. To je žádoucí, aby se produkty vůbec daly rozpouštět v organických rozpouštědlech jako např. alkanech s krátkým řetězcem (heptan, benzin) nebo ethylacetátu a obsažené v rozpouštědle podrobit zpracování.In addition to these benefits, the marketed silicone adhesive for medical applications (eg the Bio-PSA Q7 product series from the Dow Corning Company) has a serious deficiency in theological properties. These are polysiloxane-based polymers that exhibit no, or only microscopic, limited cross-linking. They have essentially fibrous, little or no branching structure. It is desirable that the products can even be dissolved in organic solvents such as short-chain alkanes (heptane, gasoline) or ethyl acetate and subjected to solvent treatment.

Dále se u těchto polymerů podle stavu techniky jedná o jednosložkové roztoky polymeru. Jednosložkový znamená, že v roztoku obsažené polymery nejsou v rámci dalšího zpracování určeny k reakci dvou složek jak se rozumí pro pryskyřici a tvrdidlo. Naproti tomu jednosložkový neznamená, že by v roztoku nebylo více typů polysiloxanových polymerů, případně i ve směsi s chemicky odlišnými polymery (např. polyakryláty).Furthermore, these prior art polymers are single component polymer solutions. One-component means that the polymers contained in the solution are not intended for the reaction of the two components as understood for the resin and the hardener for further processing. On the other hand, a single component does not mean that there are no more types of polysiloxane polymers in solution, possibly even mixed with chemically different polymers (eg polyacrylates).

V dalším popisované způsoby postupu při zpracování jednosložkových roztoků polysiloxanovýčh adhesivních lepidel nelze zaměňovat s oněmí postupy a katalyzátory, které byly popsány mnohostranným způsobem pro dvousložková silikonová lepidla. Takové systémy obsahují nejméně dva rozdílné typy polysiloxanů, • · • · · · · • · · · · • · · · · · ·· ·· ····· ······· ·· ·· ·· ·· které jsou v rámci dalšího zpracování určeny k reakci na trojdimensionální síťovou strukturu polymeru ve smyslu pryskyřice a tvrdidlo.The processes described below for the treatment of one-component solutions of polysiloxane adhesive adhesives should not be confused with those processes and catalysts described in a multilateral manner for two-component silicone adhesives. Such systems contain at least two different types of polysiloxanes, such as those of the polysiloxanes. · Which, in the course of further processing, are intended to react to the three-dimensional network structure of the polymer in terms of resin and hardener.

Pojem polysiloxan zahrnuje také směsné polymery polysiloxanů, u kterých jsou do polymerního řetězce vestavěny nebo na něj nastaveny chemicky odlišné úseky např, na basi polyethylenoxidu, polypropylenoxidu, polyvinylpyrrolidonu nebo polyakrylátu a polymethakrylátu.The term polysiloxane also encompasses blended polymers of polysiloxanes in which chemically different regions, such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinylpyrrolidone or polyacrylate and polymethacrylate, are embedded or set in the polymer chain.

Na poli výroby TTS zahrnuje zpracování roztoků polysiloxanových adhesivních lepidel vyhlazování a sušení na tenké, adhesivně lepivé filmy polymerů. Ve zpracovaném stavu se chybějící trojdimensionální zesíťování jeví jako nedostatek, protože vláknité polymemí řetězce zachovávají, i když extremně pomalou schopnost tečení. V odborné řeči se to označuje jako studený tok, protože k němu dochází již při teplotě místnosti. Jako síly, které takové tečení pohánějí přichází v úvahu:In the field of manufacturing TTS, the processing of polysiloxane adhesive adhesive solutions involves smoothing and drying to thin, adhesive adhesive polymer films. In the processed state, the lack of three-dimensional crosslinking appears to be a drawback, since the fibrous polymer chains retain, albeit an extremely slow flowability. This is referred to in the technical language as a cold flow, since it already occurs at room temperature. The forces that drive such creep are:

1. tíha,1. weight,

2. všechny mechanické síly, které mohly působit na produkt během výroby nebo skladování,2. any mechanical forces which may have exerted a bearing on the product during manufacture or storage,

3. adhesní síly mezi adhesně lepivým polymerem a jím pokrytými povrchy (důsledkem jsou kontrakce a rozvrstvování),3. adhesion forces between adhesive polymer and coated surfaces (contraction and stratification result),

4. kohesní síly v samotném polymeru (kontrakce).4. cohesive forces in the polymer itself (contraction).

Studený tok má prakticky vždy nevýhodné účinky během skladování TTS, které typicky může obnášet dva i více roků. Tímto způsobem může dojít např. ke slepení produktů s jejich obaly. Fenomén se jako nežádoucí stává také po aplikaci na lidskou nebo zvířecí pokožku, podporován zejména teplem tělesné teploty. Při vícehodinové nebo vícedenní době nošení může dojít vlivem náležitého tečení k sesmeknutí TTS po pokožce. Silikonová adhesivní lepidla se vlivem pomalého tečení mohou po pokožce rozšířit přes původně polepenou plochu. To po odstranění systému vede často ke zbytkům podél okrajové zóny systému. Tyto zbytky jsou uživatelem považovány za velmi rušivé.Cold flow practically always has disadvantageous effects during TTS storage, which can typically be two years or more. In this way, for example, the products may stick together with their packaging. The phenomenon also becomes undesirable after application to human or animal skin, supported mainly by heat of body temperature. If worn for several hours or more, TTS may slip off the skin due to proper creep. Silicone adhesive adhesives with slow creep can spread across the skin over the originally applied surface. This, after removal of the system, often leads to residues along the peripheral zone of the system. These residues are considered very disturbing by the user.

Problematika studeného toku u silikonových adhesivních lepidel je známá. US 5,232,706 popisuje veliký počet prostředků proti němu. Jsou tu uvedeny velmi rozdílná plniva a přídavné látky, avšak mezi nimi není popsána žádná jako síťovací činidlo. Příčné síťovací reakce jsou v souvislosti se systémy obsahujícími účinnou látku dokonce výslovně popsány jako problematické resp. nemožné kvůli potřebným vysokým teplotám nebo chybějící biokompatibilitě činidel (odstavec 5, řádky 3-10). Namísto toho je popisován velký počet jiných, kohesi zlepšujících prostředků.The cold-flow problem of silicone adhesive adhesives is known. US 5,232,706 discloses a large number of means against it. Very different fillers and additives are mentioned, but none of them is described as crosslinking agent. Transverse cross-linking reactions are even explicitly described as problematic resp. impossible due to the high temperatures required or the lack of biocompatibility of reagents (paragraph 5, lines 3-10). Instead, a large number of other cohesive enhancers are described.

Protože tyto prostředky zvládnutí problému v praxi neumožňují vždy, byl úkol vynálezu v tom, aby u silikonových adhesivních lepidel byly dány k disposici nové a účinné metody pro potlačování studeného toku. Tento úkol byl překvapivě vyřešen tím, že se přidají činidla, která jsou používána pro potlačení studeného toku u zcela jiné třídy látek mezi adhesivními polymery, u polyakrylátů. Taková převoditelnost nebyla očekávatelná, protože polysiloxany, jako základní kostra silikonových polymerů, mají naprosto jinou chemickou povahu než polyakryláty vystavěné na čistě uhlovodíkové chemii.Since these means do not always solve the problem in practice, it was an object of the invention to provide novel and effective methods for cold flow suppression for silicone adhesive adhesives. Surprisingly, this object was achieved by the addition of agents which are used to suppress the cold flux of a completely different class of substances between adhesive polymers, the polyacrylates. Such transferability was not expected because polysiloxanes, as the backbone of silicone polymers, are of a completely different chemical nature to polyacrylates built on pure hydrocarbon chemistry.

U polyakrylátových adhesivních lepidel, které obsahují na polymer vázané volné karboxylové nebo hydroxylové skupiny, je v odborném světě známá možnost dosáhnout trojrozměrného zesíťování polymerních řetězců přídavkem vícemocných iontů, např. vápníku, hořčíku nebo zinku, zejména však hliníku a prvků 4. vedlejší skupiny, titanu, zirkonia a hafnia. Hliník se přichází jen jako trojmocný ion, u prvků 4. vedlejší skupiny se používá stabilní oxidační stupeň +4.For polyacrylate adhesives containing polymer-bound free carboxyl or hydroxyl groups, it is known in the art to achieve three-dimensional crosslinking of polymer chains by the addition of polyvalent ions such as calcium, magnesium or zinc, in particular aluminum and Group 4 elements, titanium , zirconium and hafnium. Aluminum comes only as a trivalent ion, for the elements of the fourth group, a stable oxidation degree of +4 is used.

Tímto způsobem se stává možné, převést nahromadění vláknitých polymerních řetězců teprve pří vysušení z roztoku do už tečení neschopné, trojrozměrné struktury. Aby mohly být použity kovové ionty většinou v organických rozpouštědlech na jedné straně a na straně druhé byla podvázána předčasná síťovací reakce, jsou ná kovové ionty nejdříve navázány organické, nízkomolekulární komplexotvorná činidla. Mezi těmito komplexačními činidly zaujímá v medicínské oblasti zvláštní postavení acetylaceton, protože je toxikologicky poměrně bezproblémový a mimo .to při sušících pochodech může být z produktu lehce odstraněn. Acetylaceton je ve svojí chemické enolformě vinylogem kyseliny a s kovovými ionty tvoří komplexy, příslušné acetylacetonáty. Tyto komplexy mají svoji vlastní chemickou povahu se zvláštní stabilitou a nelze je srovnávat s běžnými solemi organických kyselin a příslušnými kovy. Aluminium- a titanylacetylacetonát jsou během vysoušení z organických roztoků používány pro zesíťování polyakrylátových adhesivních lepidel. Při zesíťování dochází k přechodu kovových iontů z komplexačního činidla na funkční skupiny akrylátových polymerů, při čemž je spolu spojováno více funkčních skupin na různých polymerních řetězcích.In this way, it becomes possible to convert the accumulation of fibrous polymer chains only after drying out of solution into an ineffective, three-dimensional structure. In order to use metal ions mostly in organic solvents, on the one hand, and on the other hand to premature crosslinking reaction, organic, low molecular complexing agents are first bound to the metal ions. Among these complexing agents, acetylacetone occupies a special position in the medical field because it is relatively toxicologically problem-free and, in addition, can be easily removed from the product during drying processes. Acetylacetone is a vinylog of acid in its chemical enol form and forms complexes with the metal ions, corresponding to the acetylacetonates. These complexes have their own chemical nature with particular stability and cannot be compared to conventional salts of organic acids and the metals concerned. Aluminum and titanyl acetylacetonate are used to crosslink polyacrylate adhesive adhesives during drying from organic solutions. Crosslinking results in the transition of metal ions from the complexing agent to the functional groups of the acrylate polymers, whereby multiple functional groups on different polymer chains are linked together.

U aluminium- a titanylacetylacetonátů, velice často používaných síťovacích činidel u polyakrylátů, bylo nyní “překvapivě nalezeno, že navzdory zcela odlišně ······· ·· ·· ·· ·· chemii vykazují u polysiloxanů fenomenologicky prakticky stejný účinek: schopnost tečení silikonových adhesivních lepidel se zřetelně snižuje. Charakteristika této změny u polysiloxanů je oné, která vystupuje u polyakrylátů tak podobná, že je možno vycházet z trojrozměrného zesíťování jednotlivě neznámým mechanismem.Surprisingly, aluminum- and titanyl-acetylacetonates, a very frequently used crosslinking agent in polyacrylates, have been found to have phenomenologically practically the same effect on polysiloxanes, in spite of their completely different chemistry for polysiloxanes: creep ability silicone adhesive adhesives are clearly reduced. The characteristic of this change in polysiloxanes is that which is so similar in polyacrylates that one can start from a three-dimensional cross-linking by an unknown mechanism.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nový způsob zesíťování byl vyzkoušen na dvou, pro lékařské použití velmi významných skupinách silikonových adhesivních lepidel. Jedná se o adhesivní lepidlo na basi polydimethylsiloxanu na straně jedné ve formě nek^patibilní s aminem a na straně druhé ve formě kompatibilní s aminem. S aminem nekompatibilní forma se vyznačuje tím, že při polymerisaci zůstává v polymeru zbytek silanolových skupin (hydroxylových skupin, vázaných na křemík). To je standardní typ, který je schopen nežádoucí reakce s primárními, sekundárními nebo terciárními aminoskupinami přes silanolové skupiny. Protože mnohé farmaceuticky účinné látky obsahují aminoskupiny, jsou k disposici speciálně pro použití u TTS aminkompatibilní typy. U nich se provádí tzv. ehd-éapping (koncové pokrytí): vhodnými činidly se inaktivují silanolové skupiny, např. připojením trimethylsilylskupiny. Jako srovnání sloužilo adhesivní lepidlo na basi polyakrylátů, který vykazoval malý podíl karboxylových skupin. Trojrozměrná síťovatelnost takového akrylátu zde diskutovanými síťovadly je v odborném světě obecně známa.The new cross-linking method has been tested on two very important groups of silicone adhesive adhesives for medical use. It is a polydimethylsiloxane based adhesive on the one hand in an amine-incompatible form and on the other in an amine-compatible form. The amine-incompatible form is characterized in that the remainder of the silanol groups (hydroxyl groups bonded to silicon) remain in the polymer during polymerization. This is a standard type capable of unwanted reaction with primary, secondary or tertiary amino groups via silanol groups. Since many pharmaceutically active substances contain amino groups, amine-compatible types are available specifically for use with TTS. They are so-called ehd-ending: the silanol groups are inactivated by suitable agents, for example by attachment of a trimethylsilyl group. A polyacrylate-based adhesive adhesive having a small proportion of carboxyl groups was used as a comparison. The three-dimensional crosslinkability of such acrylate crosslinkers discussed herein is generally known in the art.

Byly zkoumány následující formulace:The following formulations were examined:

Síťovadlo: aluminiumacetylacetonát [hm.% Al3+]Crosslinker: aluminum acetylacetonate [wt% Al 3+ ] - — - - 0,01 0.01 0,025 0,025 0,05 0.05 Polyakrylátové adhesivní lepidlo Durotak 387-2051 Durotak 387-2051 Polyacrylate Adhesive A11 A11 A12 A12 A13 A13 A14 A14 Silikonové adhesivní lepidlo Bio-PSA Q7-4602 Silicone adhesive Bio-PSA Q7-4602 S31 S31 - - S32 S32

Síťovadlo: titanylacetylacetonát [hm.% Ti4+]Crosslinker: titanylacetylacetonate [wt% Ti 4+ ] - 0,05 0.05 0,1 0.1 0,2 0.2 Silikonové adhesivní lepidlo Bio-PSA Q7-4602 Silicone adhesive Bio-PSA Q7-4602 S11 S11 S12 S12 S13 S13 S14 S14 Silikonové adhesivní lepidlo Bio-PSA Q7-4301 Silicone adhesive Bio-PSA Q7-4301 S21 S21 S22 S22 S23 S23 S24 S24

Údaje o koncentraci síťovadel se vztahují na vysušenou hmotu lepidla.Crosslinker concentration data refer to the dried adhesive mass.

• · · · ·*·· · · · · ···· · · · · ·· · ····· · · · ·· ······· g ······· .·· ·· ·· ··• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·· ·· ··

Bio-PSA Q7-4602, výrobce Dow Corning je roztok s aminem nekompatibilního silikonového adhesivního lepidla v ethylacetátu. Produt 4301 se od toho liší kompatibilitou s aminem. Rozpouštědlem je zde heptan. Durotak 387-2051, výrobce National Starch, je roztok polyakrylátového adhesivního lepidla ve směsi ethylacetátu a heptanu bez přídavku síťovadla.Bio-PSA Q7-4602, manufactured by Dow Corning, is an amine-incompatible silicone adhesive adhesive solution in ethyl acetate. Produt 4301 differs from this by amine compatibility. The solvent here is heptane. Durotak 387-2051, manufactured by National Starch, is a solution of polyacrylate adhesive in a mixture of ethyl acetate and heptane without the addition of a crosslinker.

Příprava lepících hmot se prováděla přídavkem odpovídajícího množství 2 %ního roztoku titanylacetylacetonátu v ethanolu resp. 4 %-ního roztoku aluminiumacetylacetonátu v ethylacetátu k roztoku lepidla a následujícím promícháním.The preparation of the adhesive compositions was carried out by adding an appropriate amount of a 2% solution of titanyl acetylacetonate in ethanol and ethanol, respectively. Of a 4% solution of aluminum acetylacetonate in ethyl acetate to the adhesive solution, followed by mixing.

Viskosní roztoky lepidel byly pomocí potahovacího rámu pro filmy naneseny v tenké vrstvě na folii polyethylentereftalátu (PET) (Hostaphan RN 100; fa. Hoechst) a sušeny při 80°C 10 minut v odvětrávané sušárně. U všech formulací byla tlouštka nastavena tak, že plošná váha vysušeného filmu dávala 60 g/m2 ± 5 %. To odpovídá 6 mg/cm2 a tlouštce vrstvy asi 60 pm.The viscous adhesive solutions were applied in a thin layer on a film of polyethylene terephthalate (PET) (Hostaphan RN 100; Hoechst) using a film coating frame and dried at 80 ° C for 10 minutes in a ventilated oven. For all formulations, the thickness was adjusted so that the basis weight of the dried film was 60 g / m 2 ± 5%. This corresponds to 6 mg / cm 2 and a layer thickness of about 60 µm.

Nanesení na PET vede u všech zde testovaných adhesivních lepidel k mechanicky sotva uvolnitelnému spojení. Alternativně byly filmy adhesivních lepidel za jinak stejných podmínek zhotoveny s nosnou folií, odpudivě upravenou nanesením fluorovaného polymeru (ScotchPak 1022, fa. 3M). Za těchto podmínek může být film adhesivního lepidla lehce mechanicky oddělen od nosné folie a dále zpracován.The application to PET results in a hardly releasable bond in all adhesive adhesives tested herein. Alternatively, adhesive film films were otherwise prepared under otherwise identical conditions with a carrier film repellent treated by the application of a fluorinated polymer (ScotchPak 1022, 3M). Under these conditions, the adhesive adhesive film may be slightly mechanically separated from the carrier film and further processed.

Účinky přídavku síťovacího činidla byly u zhotovených vrstev adhesivního lepidla zkoumány dvěma aparaturními měřícími metodami:The effects of cross-linking agent addition were investigated in two layers of the adhesive adhesive made by two apparatuses:

Přilnutí nebo přilnavost adhesivního lepidla popisuje jeho schopnost spontánně se ukotvit na povrchu. Toto spontánní přilepení vznikající již po nejkratší době kontaktu bez zaznamenáníhodné přítlačné síly, závisí podstatnou mírou na schopnosti tečení adhesivního lepidla. Vysoká schopnost tečení umožňuje rychlé vytvoření styku, zahrnující mikrostrukturu povrchu substrátu po celé ploše, tedy vysokou přilnavost. Není jedinou, aleje nejdůležitější přilnavost určující vlastností.The adhesion or adhesion of an adhesive adhesive describes its ability to anchor itself spontaneously on the surface. This spontaneous bonding occurring even after the shortest contact time without a noticeable contact force depends to a large extent on the flowability of the adhesive. The high creep capability allows rapid contact formation involving the microstructure of the substrate surface over the entire surface area, i.e. high adhesion. It is not the only one, but it is the most important adhesion determining property.

Jako měřící postup pro zjištění přilnavosti se hodí metoda Rolling Balí. Při ní se kuličce ze vhodného materiálu udělí počáteční rychlost a následně se nechá kutálet po adhesivním lepidle fixovaném v tenké vrstvě na planárním nosiči. Vyhodnocován může být úsek, po kterém se kulička na přilnavosti závisejícím brzdným účinkem adhesivního lepidla zastaví, nebo se měří čas, který kulička potřebuje k překonání určitého úseku, aniž by se uvnitř tohoto úseku zastavila.The Rolling Bales method is suitable as a measurement procedure for determining adhesion. In this case, a ball of suitable material is imparted to the initial velocity and then allowed to roll over the adhesive bonded in a thin layer on a planar support. The section after which the ball is stopped by the adhesive-dependent braking effect of the adhesive glue can be evaluated, or the time that the ball takes to cross a certain section without stopping within that section is measured.

-7 ·· ..···· · f ······· ·· ·· ·· ·*-7 ·· .. ···· · f ················

Výsledky poslední varianty nejsou zkreslovány často mylným průběhem při uvíznutí kuličky.The results of the last variant are often not misrepresented by the misalignment of the ball.

Doba pro průběh kuličky byla měřena na šikmé rovině (skleněná deska síly 1 cm) s nastavitelným úhlem sklonu, na úseku 59 cm. Při tom se kulička nechala kutálet napřed po definovaném úseku 17,5 cm na filmu adhesivního lepidla, které se ze své strany nalézalo fixované na PET-folii. Měření doby průběhu se uskutečňovalo mezi dvěma infračervenými světelnými čidly pomocí připojeného elektronického časovače s indikací 1/1000 sekundy. Při úhlu sklonu 35°, za použití kuličky z valivého ložiska z ušlechtilé oceli o průměru 18 mm, byly jako průměrná hodnota ze 6 pokusů nalezeny na obr. 1 uvedené doby průběhu.The ball run time was measured on an inclined plane (1 cm glass plate) with an adjustable tilt angle, over a 59 cm section. In this case, the ball was allowed to roll first over a defined 17.5 cm section on a film of adhesive which, on its side, was fixed to the PET film. Measurement of run time was performed between two infrared light sensors using a connected electronic timer with an indication of 1/1000 second. At an angle of inclination of 35 ° using a 18 mm diameter stainless steel ball bearing, the averaged values from 6 experiments were found in Figure 1 for the indicated run times.

Pro všechny tři typy lepidel vykázala měření se vzrůstem koncentrace síťovacího činidla korelovaný úbytek doby průběhu. U silikonových adhesivních činidel tedy s přidáváním síťovacího činidla ubývá přilnavosti způsobem, jaký by se dal očekávat z teorie pro síťování a tím zredukování schopnosti tečení polymeru a jak je to stejným způsobem také vidět u známého příkladu síťování polyakrylátu (A11-A14). Platí to zejména pro silikonové lepidlo s aminem kompatibilní (S11-S14), jednoznačně ale také pro amin-kompatibilní variantu (S21-S24).For all three types of adhesives, measurements with increasing crosslinking agent concentration showed a correlated decrease in run time. Thus, with silicone adhesives, with the addition of a crosslinking agent, the adhesion decreases in a way that would be expected from the theory for crosslinking and thereby reducing the creep ability of the polymer, and as is also seen in the known crosslinking polyacrylate example (A11-A14). This is particularly true for the amine-compatible silicone adhesive (S11-S14), but clearly also for the amine-compatible variant (S21-S24).

Ukazuje se dále, že síťování poskytuje zvláště zřetelné účinky v rozsahu koncentrací až 0,05 % a také ještě mezi 0,05 % a 0,1 % hliníku. Aplikace síťovacího činidla na basi hliníku (S31-S32) namísto titanu (S11-S12), se u silikonových adhesivních činidel prokázala jako rovnocenně účinná (obr.2).Furthermore, it has been found that crosslinking provides particularly pronounced effects in the concentration range up to 0.05% and also between 0.05% and 0.1% aluminum. The application of aluminum-based crosslinking agent (S31-S32) instead of titanium (S11-S12) has been shown to be equally effective with silicone adhesive agents (Fig. 2).

U zhotovených filmů adhesivních lepidel byla dále zkoumána pevnost ve střihu. U nesíťovaných, vláknitých, tečení schopných polymerů nastupuje po vložení střihové síly pomalé tečení filmu. Pokud není film rychle stříhán a tím odtržen, může být při konstantní střihové síle pozorována téměř konstantní rychlost tečení. Při trojrozměrném příčném zesíťování polymerních řetězců se naproti tomu viskosní podíl téměř ztrácí a může ještě nastat jen elastická deformace. Se stoupající střihovou silou dochází nakonec k mechanickému roztrhání polymerní struktury až nakonec k roztržení celého filmu.The shear strength of the produced adhesive adhesive films was further examined. In the non-crosslinked, fibrous, creep-capable polymers, a slow film flow occurs after the shear force is applied. If the film is not sheared quickly and thus torn off, a nearly constant flow rate can be observed at a constant shear force. On the other hand, in the three-dimensional cross-linking of the polymer chains, the viscosity fraction is almost lost and only elastic deformation can still occur. With increasing shear force, the polymer structure is finally ruptured and the entire film is finally ruptured.

Pro síťované a nesíťované filmy adhesivních lepidel tak vyplývají velice rozdílné charakteristiky ve vztahu k chování při střihu. Ke zkoumání tohoto chování byly ze zhotovených filmů odebrány kruhové výlisky o průměru 12 mm. Tyto kulaté kousky filmu byly zafixovány mezi 2 proužky PET-folie (Hostaphan RN 100; fa. Hoechst) podle obr. 3. Po upnutí tohoto přípravku do běžně obchodně dostupnéhoThus, for crosslinked and non-crosslinked adhesive film films, very different characteristics in relation to the shear behavior result. In order to investigate this behavior, 12 mm diameter round moldings were taken from the produced films. These round film pieces were fixed between 2 strips of PET-foil (Hostaphan RN 100; Hoechst) according to Fig. 3. After clamping the formulation into a commercially available

zkušebního trhacího stroje (universální zkušební stroj 81803 fy. Frank, Weinheim) byla zaznamenána ona střihová síla po době, které bylo zapotřebí, aby se docílila konstantní rychlosti střihu 2,5 mm/min. Získané diagramy síla/čas u právě 6 jednotlivých měření jsou udány na obr. 4 až obr. 7.tensile testing machine (universal testing machine 81803 from Frank, Weinheim), the shearing force was recorded after the time needed to achieve a constant shear rate of 2.5 mm / min. The obtained force / time diagrams for just 6 individual measurements are shown in Figures 4 to 7.

U polyakrylátu sloužícího jako reference se v nezesíťovaném stavu po krátkém čase ustavuje konstantní střihová síla, která musí být vynaložena pro udržení předem dané konstantní rychlosti střihu: polymer teče (obr. 4). Naproti tomu v zesíťovaném dochází za elastické deformace k rychlému vzrůstu střihové síly, až nakonec je elastická roztažitelnost filmu překročena a film se roztrhne, při čemž střihová síla rychle opadne k nule (obr. 5).For the reference polyacrylate, a constant shear force is established after a short time in the non-crosslinked state, which must be exerted to maintain a predetermined constant shear rate: the polymer flows (FIG. 4). In contrast, in the crosslinked network, the shear force increases rapidly under elastic deformation until ultimately the elastic film extensibility is exceeded and the film tears, whereby the shear force rapidly drops to zero (Fig. 5).

Silikonový film bez přídavku síťovacího činidla vykazuje chování velice podobné nezesilovanému polyakrylátovému filmu v tom, že také zde při určité střihové síle je při tečení zachovávána předem daná rychlost střihu. Potřebné síly se pohybují pouze na vyšší úrovni a energetický val k přechodu z klidu do pohybu při tečení, je vyjádřen zřetelněji než u nezesilovaného polyakrylátu (obr. 6). Mohlo by to být v souvislosti s rozdílnými délkami řetězců a rozdílnými intermolekulárními interakčními silami obou polymerních typů.The silicone film without the addition of a crosslinking agent exhibits a behavior very similar to the non-crosslinked polyacrylate film in that, at a certain shear force, a predetermined shear rate is also maintained at a certain shear force. The forces required are only at a higher level, and the energy wall to move from rest to creep motion is more clearly expressed than for non-crosslinked polyacrylate (Fig. 6). This could be related to different chain lengths and different intermolecular interaction forces of both polymer types.

Rozhodující je však charakteristická změna průběhu u silikonového filmu obsahujícího sílovací činidlo. Velice podobně jako u příčně zesilovaného polyakrylátu se za elastické deformace uspořádá střihová síla, která nakonec za roztržení filmu opadne na nulu (obr. 7). V tom lze vidět, že film silikonového adhesivního polymeru po přídavku titanylacetylacetonátu jako síťovacího činidla již není schopen téci.However, the characteristic change in the course of the silicone film containing the crosslinking agent is critical. Similarly to the cross-linked polyacrylate, a shear force is provided under elastic deformation, which eventually drops to zero when the film breaks (Fig. 7). It can be seen that the silicone adhesive polymer film is no longer able to flow after the addition of titanyl acetylacetonate as crosslinking agent.

Claims (11)

1. Způsob zhotovení vrstev polysiloxanového adhesivního lepidla se sníženým studeným tokem nanesením a vysušením jednosložkového roztoku polysiloxanového adhesivního lepidla na vhodnou plochou podložku, vyznačený tím, že se k nanášenému organickému roztoku lepidla přidá komplex kovového iontu ze skupiny vápníku, hořčíku, zinku, hliníku, titanu, zirkonia nebo hafnia s nízkomolekulárním komplexotvorným činidlem, přičemž se kovový ion z vazby na komplexotvorné činidlo uvolňuje teprve za podmínek zahřátí a/nebo sušení roztoku lepidla.A method of making a cold flow reduced polysiloxane adhesive layer by applying and drying a one component polysiloxane adhesive adhesive solution on a suitable flat substrate, characterized in that a metal ion complex of the group of calcium, magnesium, zinc, aluminum, titanium is added to the applied organic adhesive solution. , zirconium or hafnium with a low molecular weight complexing agent, the metal ion being released from the complexing agent only under the conditions of heating and / or drying the adhesive solution. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že přídavek kovu činí nejméně 0,005 hmotn. %, vztaženo na vysušenou hmotu lepidla.Method according to claim 1, characterized in that the metal addition is at least 0.005 wt. %, based on the dried adhesive mass. 3. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že je používán kov v množství od 0,005 hmotn. % až do 0,5 hmotn. %, vztaženo na vysušenou hmotu lepidla.Method according to claim 1, characterized in that the metal is used in an amount of from 0.005 wt. % up to 0.5 wt. %, based on the dried adhesive mass. 4. Způsob podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačený tím, že organické komplexotvorné činidlo je při sušení v podstatě odstraňováno.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that the organic complexing agent is substantially removed during drying. 5. Způsob podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačený tím, že . sušení probíhá při teplotě mezi 20 °C a 120 °C. .Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that:. drying is carried out at a temperature between 20 ° C and 120 ° C. . 6. Způsob podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačený tím, že plošná hmotnost usušeného filmu činí mezi 10 g/m2 a 300 g/m2.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the basis weight of the dried film is between 10 g / m 2 and 300 g / m 2 . 7. ' Způsob podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačený tím, že organické'komplexotvorné činidlo je acetylaceton, nebo že na tvorbě komplexu je acetylaceton zúčastněn.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that the organic complexing agent is acetylacetone or that acetylacetone is involved in the formation of the complex. 8. Způsob podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačený tím, že na komplexu zúčastněným kovem je hliník nebo titan.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the metal involved in the complex is aluminum or titanium. 9. Způsob podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačený tím, že seu polysiloxanu jedná v podstatě o polydimethylsiloxan.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the polysiloxane is essentially polydimethylsiloxane. 10. Způsob podle nároku 9 vyznačený tím, že v polydimethylsiloxanu přítomné volné silanolové skupiny jsou chemicky inaktivovány vhodným koncovým pokrytím a tím se stávají resistentní vůči aminu.10. The method of claim 9, wherein the free silanol groups present in the polydimethylsiloxane are chemically inactivated by suitable end coatings and thereby become amine resistant. 11. Lékařská náplast vyznačená tím, že v její vrstevnaté struktuře je nejméně jedna vrstva polysiloxanového adhesivního polymeru, která byla zhotovena podle některého z předcházejících nároků.Medical patch characterized in that there is at least one layer of polysiloxane adhesive polymer in its layered structure which has been produced according to any one of the preceding claims.
CZ20003328A 1999-02-26 1999-02-26 A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use CZ20003328A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003328A CZ20003328A3 (en) 1999-02-26 1999-02-26 A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003328A CZ20003328A3 (en) 1999-02-26 1999-02-26 A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20003328A3 true CZ20003328A3 (en) 2001-03-14

Family

ID=5471902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003328A CZ20003328A3 (en) 1999-02-26 1999-02-26 A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20003328A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2894738B2 (en) Pressure-adhesive silicone elastomer composition, method of use and product used
CA1322901C (en) Hot-melt pressure sensitive adhesive compositions and method of using same
JP4887383B2 (en) Pressure sensitive silicone adhesive with reduced cold flow
CA2036038C (en) Hot-melt silicone pressure sensitive adhesive composition and related methods and articles
JP6643344B2 (en) Multiphase silicone acrylic hybrid viscoelastic composition and method for producing the same
CN104870567B (en) It is dispersed in the hybrid material of the crosslinked micro-gel particles in adhesive
CN102827503B (en) Release coating with low coefficient of friction
JP3781105B2 (en) Silicone composition and release film using the same
KR20090025238A (en) Silicone acrylate hybrid composition
CN105007954B (en) Silicone film
EP2419485A2 (en) Silicone gel adhesive construction
CZ20003328A3 (en) A method of making a cold flow polysiloxane adhesive adhesive layer and its use
CA2139984A1 (en) Hot-melt silicone pressure sensitive adhesive with siloxylated allyloxypropane diol copolymers as additives
JP4722249B2 (en) Adhesive strength aging adhesive, and adhesive tape or sheet
MXPA00008950A (en) Silicone contact adhesive with reduced cold flow
JPH0364305A (en) Aqueous silane-modified high-molecular compound dispersion composition
Antosik et al. The Effect of Pt-type Catalysts on Self-adhesive Properties of Silicone Pressure-sensitive Adhesives
JP4600622B2 (en) Biodegradable release agent composition and biodegradable release tape
JPH03170579A (en) Pressure-sensitive adhesive composition
JP4363866B2 (en) Silicone adhesive composition for skin patch and skin patch using the same
JP2004075842A (en) Heat-resistant hot melt adhesive
Jerry Schalau et al. Review of silicone adhesives in healthcare applications