与人体表面接触使用的制品的涂层组合物和涂布基底

摘要

一种材料的组合物，包括柔韧基底和设置在基底上的涂层。涂层包括约10-60重量％的蜡质化合物和约90-40重量％的稀释剂。涂层在约35℃与约100℃之间温度下形成稳定液体混合物，具有至少约30℃的液化温度，并且当在60℃的温度下测量时，具有小于约35°的与基底平坦表面的接触角。

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请涉及与本申请同一日期提交的名称为“冷却器盒”的美国专利申请12/621,678(代理人案卷号PPC5322USNP)。

背景技术

本发明涉及用于与人体表面接触使用的制品的柔韧片状基底、涂布柔韧片状基底的涂层组合物，以及一种用于将蜡质组合物添加到柔韧片状基底的方法。本发明尤其对用于制造一次性吸收制品的柔韧片状基底、涂布柔韧片状基底的涂层组合物有用，所述涂层组合物特别适于用于制造棉塞的涂布柔性片状基底。

有若干将蜡质组合物递送到其预期目标的方法，其包括但不限于口服、局部用药和透皮的方法。一次性吸收制品可以用作用于局部递送到阴道腔、会阴和相关区域的载体以及用于治疗部位以让排出的流体随着其被产品捕获而与蜡质组合物开始接触。

Duchane的美国专利No.3,796,219公开了一种用于卫生医疗应用的水溶热塑性化合物，例如用作棉塞的插入辅助涂层和用作栓剂的基体结构。涂层在高达65℃的温度下稳定，并且当接触剪切力时(在棉塞插入期间存在的那些)，其在低于65℃温度下提供润滑性。Duchane公开了与具有大约75,000分子量的羟丙基纤维素(HPC)结合使用两种烯二醇(聚乙二醇和丙二醇)。所得组合物在高达65℃的温度下稳定。Von Bittera等人的美国专利No.4,582,717公开了一种用于生产含有药用活性化合物的阴道塞的方法。该方法涉及制备含有活性化合物和附加配方助剂的材料，将该材料加热到超过40℃的温度，将熔融物冷却至40℃，然后将冷却的材料注入预热棉塞。von Bittera中公开的配方助剂之一是具有中等分子量的聚乙二醇(PEG)。

Yang的美国专利No.6,316,019公开了一种用于制作棉塞的方法，其包括将含有药用活性化合物的溶液涂敷于基底。溶液在小于约35℃温度下是液体，并且其在小于约40℃温度下涂敷到一次性吸收制品。

上面所示的本领域的共同主题是尝试提供一种涂层，其在高于室温时稳定，但在体温下或接近体温(37℃)时为液体。这对在转移到加工设备没有损失的情况下高速处理组分形成了重大挑战。

Brown-Skrobot美国专利No.5,679,369公开了棉塞的添加剂以抑制产生毒性休克综合征毒素-1。添加剂在室温下或接近室温时通常不是液体，并且因此，其需要载体材料，例如异丙醇。这种技术代表了本领域的重大进步，但应用添加剂的公开方法可能需要恢复过程来捕集挥发性醇。

尽管这是本领域的进步，但将大量的药用活性化合物添加到基底以形成坚固且柔韧的涂布材料的能力是有限的。

因此，所需要的是形成坚固且柔韧涂布材料并向与人体表面接触使用的制品提供所需特性的涂层组合物和涂布基底，例如贴身衬里或吸收制品(例如棉塞)的覆盖层。另外，所需要的是可以工业上高效方式加工、提供进入吸收制品的令人满意的流体传送、在使用前和/或使用期间辅助棉塞从包装机或涂敷器移除的涂层组合物和涂布基底。

发明内容

我们已经发现形成坚固柔韧涂布材料并向与人体表面接触使用的制品提供所需特性的涂层组合物和涂布基底，例如贴身衬里或吸收制品(例如棉塞)的覆盖层。

我们已发现这类涂层组合物和涂布基底可以工业上高效方式加工，并且其提供进入吸收制品的令人满意流体传送，并且其在使用前和/或使用期间辅助棉塞从包装机或涂敷器移除。

在本发明的一个实施例中，材料的组合物包括柔韧基底和设置在基底上的涂层。涂层包括约10-60重量％的蜡质化合物和约90-40重量％的稀释剂。蜡质化合物选自A)多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的单酯，其中所述单酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；B)多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的二酯，其中所述二酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；以及C)所述单酯和二酯的混合物。涂层在约35℃与约100℃之间温度下形成稳定液体混合物，具有至少约30℃的液化温度，并且当在60℃的温度下测量时，具有小于约35°的与基底平坦表面的接触角。在一个优选实施例中，涂层在约40℃与约75℃之间温度下形成稳定液体混合物。在另一优选实施例中，液体混合物具有至少约35℃的液化温度。在另一优选实施例中，稀释剂包括亲水剂和亲脂剂。

在本发明的另一实施例中，涂层组合物包括约10-60重量％的蜡质化合物和约90-40重量％的稀释剂。蜡质化合物选自A)多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的单酯，其中所述单酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；B)多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的二酯，其中所述二酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；以及C)所述单酯和二酯的混合物。涂层在约35℃与约100℃之间温度下形成稳定液体混合物，具有至少约30℃的液化温度，并且当在60℃的温度下测量时，具有小于约35°的与基底平坦表面的接触角。

在本发明的另一实施例中，阴道内设备包括基本封闭在覆盖材料内的可插入元件。覆盖材料包括柔韧基底和设置在基底上的涂层。涂层包括约10-60重量％的蜡质化合物和约90-40重量％的稀释剂。蜡质化合物选自A)多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的单酯，其中所述单酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；B)多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的二酯，其中所述二酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；以及C)所述单酯和二酯的混合物。涂层在约35℃与约100℃之间温度下形成稳定液体混合物，具有至少约30℃的液化温度，并且当在60℃的温度下测量时，具有小于约35°的与基底平坦表面的接触角。

具体实施方式

本发明涉及一种用于将蜡质组分添加到基底(特别是用于制造一次性吸收制品的基底)、在制造期间添加到制品或添加到成品的方法。该方法结合使用液体溶液来将蜡质组分涂敷到基底。

本发明还涉及含有蜡质组分和稀释剂的液体涂层组合物，该液体组合物在约35℃与约100℃之间温度下形成稳定液体混合物，具有至少约30℃的液化温度，并且当在60℃下测量时，具有小于约35°的与基底平坦表面的接触角。

本发明提供的一个优点是涂布基底是格外坚固的。我们已发现所得的涂层在处理期间既不会从基底剥落，也不会明显从基底擦掉。这允许涂布基底的经济高速处理，以形成与人体表面接触使用的制品。

如说明书和所附权利要求书中所用，液体被限定为具有确定体积但除了例如由其容器给予的形式外不具有确定形式的物质。溶液在本文被限定为溶于液体、溶剂的物质(固体、液体或气体)的均质混合物。

如本文所用，术语“表面活性剂”是指表面活性试剂，即修饰表面性质的试剂。表面活性剂常常用作润湿剂、洗涤剂、乳化剂、分散剂、渗透剂和消泡剂。表面活性剂可以是阴离子、阳离子、非离子和两性的。优选地，用于本发明的表面活性剂是非离子表面活性剂。非离子表面活性剂通常较少刺激人体组织，并且其因此在接触这类组织的用途中更可接受。

如本文所用，术语“亲水剂”是指容易与水相连的物质，并且术语“亲脂剂”是指吸引胶体体系中脂质的试剂，胶体体系描述了一种分散相是脂质并吸引分散介质的胶态体系。试剂相对亲水性和亲脂性的一种测量是HLB或亲水-亲脂平衡，高HLB反映相对亲水剂，且低HLB反映相对亲脂剂。优选地，亲脂剂具有小于约10、更优选小于约8且最优选小于约5的HLB。

在本发明中使用的可用于本发明的蜡质组合物可用来抑制由各种细菌产生的毒素，如Brown-Skrobot和Brown-Skrobot等人的美国专利No.5,389,374；No.5,547,985；No.5,641,503；No.5,679,369和No.5,705,182中所公开，其全部以引用方式并入本文。这些组合物选自多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的单酯，其中所述单酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；多元脂肪醇和含有八至十八个碳原子的脂肪酸的二酯，其中所述二酯具有与其脂肪醇残基相连的至少一个羟基；以及所述单酯和二酯的混合物。优选地，活性组合物是甘油一月桂酸酯。

本发明的稀释剂与蜡质组合物以及液体组合物将涂敷至其的基底这两者相容。稀释剂可以是单一组分或可以是多组分体系。单一组分稀释剂可以基于其与蜡质组分的相容性而选择。例如，将GML用作蜡质组分(5.2的HLB)，可以通过相似的HLB(优选5.2+/-约2的HLB)选择稀释剂。如果期望通过使用稀释剂例如亲水烯二醇赋予其他特性(例如，含水液体的湿润性)，则可以掺入额外稀释剂例如具有类似于GML的HLB(如约3.2至约7.2)的表面活性剂，以形成双组分稀释剂。

本发明的烯二醇是高度亲水性的和/或与水极易混溶的。从而，可以被用本发明溶液处理的吸收剂结构吸收的含水体液将具有比对在没有烯二醇的情况下用本发明的蜡质组合物处理的结构更大的对这类结构的亲和力。

可用二醇的代表性非限制目录包括C_2-8二醇和聚二醇等等。优选地，二醇选自二元醇(C₂和C₃二醇)以及聚二醇。如在说明书和权利要求书中所用，术语“聚二醇”是指由两个或更多二元醇分子脱水形成的二羟基醚。可用聚乙二醇的代表性非限制目录包括乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚丁烯二醇或氧化丁烯和环氧乙烷的嵌段共聚物。在上述聚二醇中，具有小于约600分子量的聚乙二醇和具有小于约4,000分子量的聚丙二醇是优选的。

其他稀释剂或稀释剂组分可以包括表面活性剂，例如脂肪酸酯和乙氧基化糖衍生物。优选的脂肪酸酯包括脱水山梨糖醇脂肪酸酯。可用的山梨糖醇酐脂肪酸酯的代表性非限制目录包括脱水山梨糖醇单油酸酯(HLB：4.3)、一硬脂酸脱水山梨糖醇酯(HLB：4.7)、单月桂酸脱水山梨糖醇酯(HLB：6.7)、脱水山梨糖醇单月桂酸酯(HLB：8.6)、脱水山梨糖醇三硬脂酸酯(HLB：2.1)和脱水山梨糖醇三油酸酯(HLB：1.8)。在上述脱水山梨糖醇脂肪酸酯中，脱水山梨糖醇单油酸酯是最优选的。

优选的乙氧基化糖衍生物包括甲基葡萄糖衍生物类。可用的甲基葡糖衍生物的代表性非限制目录包括甲基葡糖醇聚醚-10、甲基葡糖-20、甲基葡糖-20二硬脂酸酯、甲基葡糖二油酸酯(HLB：5)和甲基葡糖倍半硬脂酸酯(HLB：6)、PEG-120甲基葡糖二油酸酯和PEG-20甲基葡糖倍半硬脂酸酯。

其他稀释剂或稀释剂组分可以包括具有约3与约10之间(优选约3与约7.5之间)HLB值的甘油一酯、甘油二酯或甘油三酯，其非限制性地包括Stephan公司(Northfield，Illinois，USA)以NEOBEEM-5辛酸/癸酸甘油三酯(5的HLB)市售、International Flora Technologies公司(Chandler，Arizona，USA)以FLORASUN^TM 90市售的油酸甘油三酯(7的HLB)。

优选地，液体混合物包括约10至约60重量％的蜡质组分和约90至约40重量％的稀释剂，更优选地约20至约50重量％的蜡质组分和约70至约50重量％的稀释剂。

含有亲水性和亲脂性稀释剂组分的稀释剂体系可以采用下面表1所示的范围：

表1

下面参照含有甘油一月桂酸酯作为蜡质组分的特定体系和多组分稀释剂体系来描述本发明的液体组合物的制备实例。不管是否有超过一种蜡质组分或是否仅有一种稀释剂，都可以类似地制备其他液体组合物。一般来讲，稀释剂或稀释剂系统将被加热至蜡质组分将与稀释剂结合而液化的温度。混合物将被搅拌以确保足够的组分均质性，并且蜡质组分将以液体混合物可以维持而不硬化的速率添加。

在一个优选实施例中，液体组合物可以通过混合烯二醇和表面活性剂同时搅拌并加热到约60℃以形成稀释剂来制备。在继续搅拌的同时，蜡质物质可以添加到稀释剂，并维持加热。在甘油一月桂酸酯、PEG-400和脱水山梨糖醇单油酸酯(SPAN80)的实例中，可以以不会造成溶液温度降到52℃以下的速率添加甘油一月桂酸酯。我们已发现这种混合物在～52℃开始澄清并在55℃完全清澈。将溶液加热到约60℃可以基本保证涂层组合物的完全混合。

在溶液制备之后，根据上面的描述，溶液随后涂敷到基底。可用的基底包括但不限于，薄膜(如，开孔或非开孔)、织物(如，织造、针织或非织造)、绳(如，细线、绳索、带子和缎带)等等。薄膜可以是相对均质薄膜或者可以是通过层合、共挤出法和其他成膜方法形成的多层薄膜。薄膜可以开孔以允许流体(例如，气体且更优选液体)移动通过薄膜。

织物基底可以包括吸收性纤维和/或非吸收性纤维，并且纤维可以是均质的或多组分的。可用纤维的代表性非限制目录非限制性地包括纤维素、人造丝、尼龙、丙烯酸树脂、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯、聚氨酯等等。多组分纤维可以是双组分或更多组分的，并可以具有皮/芯型构型、并列构型或其他本领域普通技术人员将认识的构型。

可用非织造织物的代表性非限制目录包括纺粘织物、热粘合织物、树脂粘合织物、水刺法织物、水刺织物、熔喷织物、针刺织物等、开孔和非开孔薄膜。

涂层组合物可以以本领域普通技术人员已知的方法涂敷到柔韧片状基底。可用涂敷方法的代表性非限制目录包括蘸、浸渍、辊转、吻合涂布、喷射、刮粉刀、凹版印刷、凸版印刷等。

在一个优选实施例中，涂布基底快速地冷却以形成坚固柔韧材料。优选地，当基底以180°角弯曲在具有小于约5mm直径的杆上时，涂层组合物一直粘附到基底，并且当压向表面时，涂层组合物不会大量转移到钢表面。这表明涂布基底将经受进一步加工的严格条件，以产生制品例如一次性吸收制品。

涂布基底可以通过使用包括机罩的冷却器装置进行冷却，所述机罩具有接纳涂布基底的至少一个入口、排出涂布基底的出口以及冷却涂布基底并将机罩内的温度维持在小于约0℃(更优选小于约-20℃)温度下的装置，如与本申请同一日提交的名称为“冷却器盒”的美国专利申请______________________(代理人案卷号PPC 5322USNP)中所述。

本发明可用的涂敷到基底的药用活性化合物的量高达约4重量％(优选从约0.1至约4重量％、更优选从约0.5至约3重量％且最优选从约0.9至约2.5重量％)。由优选溶液比和药用活性化合物的量确定的涂敷到基底的液体混合物的量高达约10重量％(优选从约0.2至约8重量％、更优选从约1至约6重量％且最优选从约3至约5重量％)。

本发明的基底可以独立地使用，或用作制造一次性制品的元件。这类制品可以包括用于局部或透皮涂敷的敷片、鼻垫(鼻塞)、尿布、失禁用品、卫生防护用品、身体擦拭物、床单和手术服。优选地，基底是用于制造卫生防护和失禁用品的元件。溶液还可以涂敷到成品一次性制品。

通常，卫生防护制品分为两种不同的大类，一类在外部与会阴接触使用，一类在内部、部分地或完全地容纳在阴道腔内使用。外部卫生防护用品非限制性地包括短裤护垫、全尺寸护垫和超薄型护垫。

内部卫生防护用品可以被定义为吸收用品，例如棉塞等；收集用品，例如Contente等人的美国专利号5,295,984中所述的那些等；或这两者的组合。美国专利号4,294,253和4,642,108(其以引用方式并入本文)公开了棉塞构造和制造方法。溶液将要涂敷至其的一种优选的本发明一次性吸收制品是卫生棉塞。其他内部用品可以包括失禁制品，例如阴道栓剂和其他尿道支撑装置。

一种用于生产一次性吸收制品的方法包括用液体可透过的材料包住吸收材料的至少一部分，其中排出的流体接触并渗透液体可透过的材料，并被吸入吸收材料用以储存。在一个优选实施例中，液体可透过的材料是本发明的涂布基底。

可用作吸收材料的材料的代表性非限制目录包括纤维素纤维，例如木浆和棉浆；合成纤维，例如聚酯和聚烯烃；超吸收聚合物，例如聚丙烯酸钠等等。

可选地，方法可以进一步包括用液体可透过的材料包住吸收材料的第二部分，以防止收集的流体完全转移通过制品。可用的液体可透过的材料非限制性地包括聚合物薄膜或涂层，例如聚烯烃(如，聚乙烯和聚丙烯)、乙烯类聚合物(如，聚乙烯醋酸、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯)、共聚物(如，乙烯-醋酸乙烯)和上述聚合物一种或多种的共混物或层合物；体液排斥结构，例如无纺布、开孔膜和一体化到吸收材料的底层中的排斥纤维层。

测试方法：

接触角

接触角(θ)是液体/蒸汽界面接触固体表面的角度。接触角对任何指定的系统是特定的，并由跨过三个界面LV、SV和SL的相互作用来确定。下标S、L和V分别代表固体、液体和蒸汽。最常见的是，使用测角计通过停在平坦水平固体表面上的小液滴来阐明这个概念。接触角由三种力来控制：γ_LV(液汽表面张力)、γ_SV(固汽表面张力)和γ_SL(固液界面张力)。三种关系的平衡产生Young’s公式：γ_SV＝γ_SL+γ_LVcosθ。

使用DSA 100仪器(Krüss GmbH，Hamburg，Germany)测量本公开中的接触角。由于接触角必须以熔化态/液态测量，所以除非另外指明，分析的配方全部放入60℃的烘箱，并允许保持平衡。通过在玻璃基底的两侧使用双面胶带将由低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的共混物形成的聚合物薄膜粘附到玻璃基底上以将其保持平坦来创建测试表面。表面随后放入仪器的样品室，其通过温控水浴同样温度调节在60℃下(除非另外指明)。样品载入注射器并从针体分散到具有0.5mm近似直径的表面上。液滴产生并尺寸增加，直到其从针体自由地落到表面上。当达到平衡时，捕获表面上液滴的图像。

接触角通过分析使用Windows^TM ver.1.90.0.14Drop Shape Analysis(DSA)软件包(Krüss GmbH，Hamburg，Germany)捕获的图像来进行计算。所有接触角都使用相同的拟合方法来确定，以避免由于拟合方法引起的变化。第一步将确定基线，即，液滴接触表面的位置。这可以在软件中自动完成，但可以通过本领域技术人员手动调节。所选的拟合方法是圆弓形方法(圆拟合)。液滴轮廓精确地适于圆弓形形状。这样可以评估整个液滴轮廓，而不仅仅是与基线相交的区域。

当散布过程结束并达到平衡态时，这种状态通过接触角(θ)来表征。

用粘合剂安装下表面帮助在表面加热并平衡到所需温度期间控制薄膜的任何褶皱。

差示扫描量热法

DSC(差示扫描量热法)是热分析方法。测量增加样品和参照温度所需的热量的差值。DSC(TA仪器型号Q 200，通用分析200软件V4.4A，具有密封盖的铝制样品盘)被用于研究配方从固体到液体的相变。液态的配方添加到预称重的铝制DSC样品盘。记录最终的样品重量，并且样品盘用密封盖密封。样品重量在6至10微克的范围内。

用于各个样品的DSC测量运行加热/冷却/加热序列。样品以25℃开始，并且热量以10摄氏度/分钟的恒速增加到80℃的最大值。样品随后冷却至-20℃，并重新加热到80℃，冷却和加热速率均为10°/分钟。液化温度限定并测得为第一加热循环的最大值或DSC图表的第一峰值。

实例

实例1：

为了确定本发明的涂层是否适于市售的棉塞产品，棉塞采用开孔薄膜覆盖根据Friese等人的美国专利No.6,310,269、Leutwyler等人的美国专利No.5,832,576、PPC708和Schoelling的美国专利申请No.2002/0151859的一般教导来生产，其总体上如美国专利No.6537414所公开，其公开以引用方式并入本文以供参考。

一批涂层配方如下来制备：

1.添加25重量份的PEG-400和25重量份的SPAN 80。将其在搅拌下加热到60℃。

2.搅拌的同时，缓慢地添加50重量份的GML。当添加GML后，温度开始下降。保持加热和搅拌。以一速率添加GML，以便溶液保持在52℃之上。混合物在～52℃开始澄清并在55℃完全清澈。据建议将溶液加热到60℃以确保GML/PEG/SPAN混合的完成。

在切割并压延之前，涂层涂敷到脱机的开孔薄膜覆盖材料以形成开孔薄膜覆盖供料。供料(具有每棉塞约2mg GML的目标量)在市售的加工设备上退绕以形成总体如上所述的棉塞。在棉塞制造之后，留在覆盖物上的GML量用蒸发光散射检测器通过HPLC来确定。

结果示于下面的表2中。

表2

上面报告的分析数据表明从未加工薄膜到成品棉塞没有显著的损失。

实例2

一系列涂层组合物通常如下来制备：

1.将所需量的稀释剂添加到混合容器，并在搅拌下加热到60℃。

2.在搅拌的同时，缓慢添加所需量的蜡质组合物，如，GML。因为蜡质组合物的添加倾向于降低混合物的温度，所以继续加热并搅拌。加热到直到混合物变清澈(真溶液的指示)的温度。该温度在60℃下。

然后评估混合物以确定其液化点(经由差示扫描量热法确定的第一固-液吸热峰)及其在60℃下与所选基底的接触角。结果示于下表3中。

表3

^*配方T升高到70℃。

DSC MP由第一固液吸热峰来进行测量。

接触角是放在60℃表面上的平坦PE薄膜上在60℃下制剂的接触角

SPAN80是HLB值为4.3的脱水山梨糖醇单油酸酯

NeobeeM-5是HLB值为5的辛酸甘油三酯

Florasun^TM 90是HLB值为7的油酸甘油三酯

本发明已通过上面的描述和实例来说明，但其并不旨在限制于上面的描述和实例。本发明的范围将由所附权利要求书来确定。