伤口处理中的复合泡沫的制作方法

本发明涉及一种复合泡沫材料，其特别用于伤口处理，并涉及一种生产所述复合材料的方法。

背景技术：

伤口敷料用于愈合和保护伤口。伤口敷料吸收和保留来自伤口的渗出物的能力对于愈合过程是最重要的。敷料的液体处理能力也影响敷料更换的频率，敷料更换的频率应该最小化以促进伤口愈合。在各种应用中，亲水性材料用于伤口敷料中以吸收并保留伤口流体，进一步特别是亲水性泡沫，如亲水性开孔聚氨酯泡沫。

为了优化此液体处理能力，伤口敷料中的伤口衬垫可以优选地包括多层设计，其中每层优选属于不同材料，特别是不同的泡沫材料，从而提供不同的能力和功能。在本领域已知这样的多层设计的程度上，通过粘合剂和/或通过机械层压来层压各层。此层压与若干缺点有关。特别地，吸收材料，例如亲水性泡沫，可在使用过程中溶胀，从而在吸收液体时膨胀，从而对层之间的粘合加压和/或增加厚度，这可以导致敷料的变形，例如卷曲或翘曲(cupping)，以及层的分层。

us7,759,537公开了一种多层伤口敷料，其尤其包括伤口接触层和吸收芯层，其中在吸收芯层上设置聚酰胺网的“锁定层(keyinglayer)”，其为热熔性粘合剂，以将吸收芯层粘合到伤口接触层。类似地，ep2659865涉及一种多层伤口敷料，其尤其包含夹在两个泡沫层之间的非织造层，其中所有层使用热活化的粘合网粘合在一起。

原则上，已知将两种聚氨酯泡沫结合以产生复合材料，例如由双色泡沫产生复合材料，或者产生具有不同物理性质(例如不同压缩强度)的部分的复合材料。典型地，使用不同的加工方法分别制备两种泡沫。

wo2013/000910公开了一种复合泡沫，其包括第一泡沫和第二泡沫，所述泡沫至少部分地直接连接。wo2013/000910的复合泡沫是通过将含水乳液浇铸在预制的第一泡沫上(以获得第二泡沫)并在适当的位置固化而制备的。然而，当使用第一泡沫作为浇铸基质时，在实践中通常难以控制第二泡沫的最终厚度。如wo2013/000910中所教导的，将含有大于40重量％水的乳液浇铸到泡沫基材上导致从乳液中快速吸收水或吸收整个乳液(尤其由于重力)到泡沫层基材的表面泡孔中。当固化时，两种现象都导致宽(大于500μm)的界面区，这将阻碍泡沫之间的流体转移。此外，此层压物由于水吸收到泡沫层基质中而发生的起皱而显示出严重的变形。

因此，在本领域中需要提供一种具有不同的功能区域(特别是层)的泡沫复合材料，所述功能区域在使用期间(特别是在用作医用敷料期间)保持它们的功能，其避免或最小化至少一个上述缺点，特别是关于穿过两个不同功能的泡沫层之间的界面的差的流体转移。

技术实现要素：

根据本发明的第一个方面，这些和其它目的通过一种复合材料实现，所述复合材料包含：

·包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料的第一泡沫层，

·包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料的第二泡沫层，

其中所述第二泡沫层的流体保留能力比所述第一泡沫层的流体保留能力大至少20％，优选至少25％，其中所述流体保留能力被定义为当暴露于40mmhg的压力下两分钟时，保留溶液a的能力，其已首先根据en13726-1:2002吸收最大量的溶液a。

本发明部分地基于包含至少两种不同的亲水性聚氨酯泡沫材料的复合材料允许在总体流体管理方面增加灵活性的认识，所述至少两种不同的亲水性聚氨酯泡沫材料均实现为层，并且具有不同的流体吸收能力和/或保留能力。

根据本发明，术语“亲水性”应理解为如a.d.mcnaught和a.wilkinson编辑的iupac：compendiumofchemicalterminology，第二版(“goldbook”)blackwellscientificpublications，oxford(1997)，isbn0-9678550-9-8中所定义的，通常指分子实体或取代基与极性溶剂，特别是与水或与其它极性基团相互作用的能力。

关于材料，术语“亲水性”通常是指材料的透水性或材料的水吸引性。在具有孔的材料(如，例如开孔泡沫)或具有通孔的材料的背景中，如果材料吸收水，则这样的材料典型地被认为是“亲水性”。

在权利要求中，术语“包含(comprising)”和“包含(comprise(s))”不排除其它元素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多个元素或步骤。例如，构成泡沫层并包含第一亲水性聚合物的亲水性聚氨酯泡沫材料可包含另外的聚合物，特别是另一种聚氨酯聚合物和/或非聚氨酯聚合物的另一种(另外的)聚合物。而且，进一步示例性地，在复合材料中可以存在多于两个的层，特别是两个或更多个泡沫层。

在互不相同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有的事实不表示这些措施的组合不能被使用以有利。

根据本发明，术语“复合材料”应理解为如a.d.mcnaught和a.wilkinson编辑的iupac:compendiumofchemicalterminology，第二版(“goldbook”)blackwellscientificpublications，oxford(1997)，isbn0-9678550-9-8中所定义的，通常指包含多个不同(非气态)相域的多组分材料，其中至少一种类型的相域是连续相，优选其中两个相域都是连续相。

根据本发明使用的“层”应理解为在一个平面(x和y方向)上具有连续的延伸，并且具有垂直于所述平面(z方向)的厚度。

根据本发明，“流体保留能力”被定义为当暴露于40mmhg的压力下两分钟时，保留溶液a的能力，其已首先根据en13726-1:2002吸收最大量的溶液a。流体保留能力在本文中以每体积(m³)泡沫材料保留溶液a的质量(kg)的单位表示。

如en13726-1中定义的，溶液a由含有142mmol钠离子和2.5mmol钙离子作为氯化物盐的氯化钠和氯化钙溶液组成。此溶液具有与人血清或伤口渗出物相当的离子组成。所述溶液是通过在容量瓶中将8.298g氯化钠和0.368g二水合氯化钙溶解在去离子水中直至“1l”标记来制备的。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层的厚度小于第二泡沫层的厚度，优选其中第一层的厚度小于复合材料总厚度的40％。因此，促进了通过第一泡沫层至第二泡沫层的快速输送。

优选地，复合材料可以包含在医用敷料(例如伤口敷料)中，并且第一泡沫层可以被配置为作为伤口接触层和/或伤口流体捕获层起作用，其中第二泡沫层可以被配置为作为伤口流体保留层起作用。在这样的敷料配置中，有利的是，流体被迅速吸收到第一泡沫层中并且随后被输送到第二泡沫层中。通过配置第一泡沫层的厚度，使得其小于第二层的厚度，可以优化伤口流体通过第一泡沫层至第二泡沫层的输送。

在本发明的实施方案中，所述第一泡沫层的厚度为0.5mm至2.5mm，优选1.0mm至2.0mm，如1.5mm。

在本发明的实施方案中，所述第二泡沫层的厚度为1.5mm至7.0mm，优选2.0mm至5.0mm，如3.5mm。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层和第二泡沫层的合并厚度为3至8mm，优选3至6mm，如5mm。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层的特征在于自由溶胀吸收能力，对应于最大吸收能力，为如en13726-1:2002所测量的500至1200kg/m³，优选600至1000kg/m³。

在本发明的实施方案中，第二泡沫层的特征在于自由溶胀吸收能力，对应于最大吸收能力，为如en13726-1:2002所测量的800至2500kg/m³。

在本发明的实施方案中，所述第二泡沫层具有至少800kg/m³，优选至少900kg/m³，更优选至少1000kg/m³的流体保留能力。

在本发明的实施方案中，第二泡沫层具有相当于其自由溶胀吸收能力的至少80％，优选至少85％的流体保留能力。

在本发明的实施方案中，所述第二泡沫层的流体保留能力比所述第一泡沫层的流体保留能力大至少30％，优选至少40％。在本发明的实施方案中，第二泡沫层的流体保留能力比第一泡沫层的流体保留能力大至少50％，优选至少100％，更优选至少150％。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层具有相当于其自由溶胀吸收能力的小于80％的流体保留能力。

在本发明的实施方案中，所述第一泡沫层的吸收速度是至少10μl/秒，优选至少20或至少30μl/秒。例如，所述第一泡沫层的吸收速度是10至40μl/秒。

在本发明的实施方案中，所述第二泡沫层的吸收速度是至少1μl/秒，优选至少3μl/秒，或至少5μl/秒。例如，所述第二泡沫层的吸收速度是1至20μl/秒，如2至15μl/秒。

根据本发明，术语“吸收速度”被定义为如使用30μl的根据en13726-1:2002的溶液a作为测试溶液根据tappi标准t558om-97所测量的吸收给定体积流体的速度(体积/时间)。

在本发明的实施方案中，所述第一泡沫层的吸收速度比所述第二泡沫层的吸收速度高至少100％，优选至少200％，进一步优选至少300％。例如，在本发明的实施方案中，所述吸收速度比所述第二泡沫层的吸收速度高至少400％，优选至少500％或600％。

在本发明的实施方案中，包含第一亲水性聚氨酯材料和第二亲水性聚氨酯材料的第一泡沫层和第二泡沫层中的至少一个分别通过其中包含预聚物的含水混合物包含小于40％的水、优选小于30％的水的方法获得或已由其获得，所述包含预聚物的含水混合物导致亲水性聚氨酯泡沫层。

例如，在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为10至30％w/w，如10至25％w/w。

在本发明的实施方案中，第一亲水性聚氨酯泡沫材料和第二亲水性聚氨酯泡沫材料选自具有如根据标准方法iso845:2006测量的60至180kg/m³的密度的开孔的多孔亲水性泡沫。

如本文所用，术语“开孔”是指泡沫的孔结构，其中孔结构中的孔彼此连接并形成具有用于流体流过泡沫材料的通道的互连网络。

在本发明的实施方案中，第一亲水性聚氨酯泡沫材料和第二亲水性聚氨酯泡沫材料具有至少70％，优选至少80％的孔隙率，其中所述孔代表基本上开孔的孔结构。

根据本发明的复合材料可特别有利地用于伤口处理中，以吸收并保留来自伤口部位的流体(例如伤口渗出物)。典型地被布置成与伤口部位接触的包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料的第一泡沫层可以有利地被配置为具有支持伤口渗出物相对快速吸收或芯吸到复合材料中的吸收性质，其中包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料(并且典型地被布置成更远离伤口)的第二泡沫层可以有利地被配置为具有相对高的流体(例如伤口渗出物)保留能力以使得伤口渗出物保留在其中。

根据本发明，术语“伤口部位”或“伤口”应理解为任何开放性或闭合性伤口，例如，尤其包括(但不限于)慢性伤口、急性伤口和术后伤口，例如闭合性切口和疤痕治疗。

因此，在一个实施方案中，当复合材料用于伤口处理时，第一泡沫层可以有利地被配置为与伤口部位接触，以促进伤口渗出物从伤口部位到第二泡沫层的这样的吸收和/或转移。

根据本发明的第二个方面，所述复合材料包含：

包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料的第一泡沫层，其中所述第一泡沫层具有被配置为在使用中面向应用区域，优选地被配置为面向伤口区域的第一侧；和

包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料的第二泡沫层，

其中多个通道从所述第一泡沫层的所述第一侧延伸穿过整个第一泡沫层进入所述第二泡沫层的至少一部分中，其中所述通道具有0.1mm至4.0mm，优选0.5mm至3.0mm，进一步优选1.5mm至2.5mm的平均直径。

设置在第一泡沫层中并延伸到第二泡沫层的至少一部分中的多个通道促进流体例如伤口渗出物的初始吸收，以及流体通过第一泡沫层并穿过第一泡沫层和第二泡沫层之间的界面的输送，使得流体从泡沫层的第一侧到第二泡沫层的总输送得到改善。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层的第一侧至少部分地涂覆有粘合剂，例如硅酮基粘合剂，其中多个通道延伸通过整个第一泡沫层，并进一步延伸到第二泡沫层的至少一部分中。粘合剂涂层可以起到将第一泡沫层的第一侧粘附到伤口部位的作用，可以封闭存在于第一泡沫层的第一侧的至少一些开放的泡沫孔，这可以降低第一泡沫层中的流体吸收能力。然而，通过在第一泡沫层中提供多个通道，即使在存在粘合剂涂层的情况下，吸收能力也可以保持或甚至得到改善。所述多个通道可以在用粘合剂涂覆第一侧之前或之后提供，优选地在用粘合剂涂覆第一侧之前提供。所述多个通道对于改善浓密伤口渗出物的吸收特别有用。

根据第二个方面，术语“通道”应理解为是指通常开放的结构，即允许流体(液体或气体)流过的结构，并且除非在预期使用期间填充有流体，否则不会被构成该层的材料，特别是亲水性聚氨酯泡沫材料阻塞。在实施方案中，这些通道在基本上它们的整个长度上在上述意义上是“开放的”。

特别地，尽管这些通道在预期使用期间可以填充有流体，但是这些通道保持开放结构，在此意义上，通道在使用期间对于液体流动不是永久闭合的，包括在存在使用期间可能密度增加(例如由于溶胀)的材料的使用期间。

应理解，这些通道的(平均)直径在使用期间可以增大或(更典型地)减小，但没有达到基本上所有通道对基本上所有流体流动都封闭的程度。在本发明的实施方案中，所述通道的特征在于纵横比，即(平均)开口长度与(平均)开口直径的比为至少1:1，优选至少2:1，进一步优选至少5:1。

在本发明的实施方案中，所述通道被布置为基本上垂直于所述第一泡沫层和所述第二泡沫层并且因此也基本上垂直于这两层之间的界面。

在本发明的实施方案中，在所述第一泡沫层的所述第一侧的总面积的至少20％，优选至少30％中不存在通道。例如，在本发明的实施方案中，第一泡沫层的第一侧的总面积包含第一中心部分和围绕所述第一部分的第二部分，其中通道仅存在于第一中心部分中，并且其中第二部分的面积是第一泡沫层的第一侧的总面积的至少20％。

在本发明的实施方案中，所述通道以图案布置。

在本发明的实施方案中，所述通道在第一泡沫层的第一侧的区域上形成正方形连续图案，或者形成从第一泡沫层的第一侧的区域的中心向外生长的圆形连续图案，

在本发明的实施方案中，所述通道形成装饰性或信息性图案，如传递信息的波或文本。

在本发明的实施方案中，所述多个通道的至少一部分具有沿其长度变化的直径和/或通道的至少一个子集具有不同于通道的的另一个子集的直径的直径。

在本发明的实施方案中，所述第一泡沫层的所述第一侧的单位总面积的通道的面积密度为0.5个通道/平方厘米至200个通道/平方厘米，优选1个通道/平方厘米至100个通道/平方厘米，更优选1个通道/平方厘米至50个通道/平方厘米。

通道的上述实施方案，单独或组合，允许将流体引导性能调节为当前的具体情况，例如具体的流体粘度、具体的流速、具体的预期用途等。

在本发明的实施方案中，通过冲孔(例如，使用旋转模切或针)、加热的钉和/或激光束应用来形成所述多个通道。

结合根据本发明第一个方面(上文)和第三个方面(下文)的复合材料描述的实施方案、特征和效果，加以必要的变更，适用于以上描述的根据本发明第二个方面的复合材料。

根据本发明的第三个方面，上述目的和其它目的通过一种复合材料实现，所述复合材料包含：

·包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料的第一泡沫层，

·包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料的第二泡沫层，

其中在所述第一泡沫层与所述第二泡沫层之间存在界面粘合体积，

其中所述界面粘合体积包含构成所述第一泡沫层和所述第二泡沫层的材料的混合物，

并且其中所述界面粘合体积具有小于200μm，优选小于100μm，进一步优选50μm或更小的厚度。

根据这些实施方案，提供了一种复合材料，其包含直接粘合(例如通过物理“粘合”相互作用)到第二泡沫层并因此与第二泡沫层直接接触的第一泡沫层。

根据这些实施方案，避免了提供“外来的”粘合手段以将第一层和第二层保持在一起的需要，例如通过在泡沫层之间设置粘合剂层的手段。尤其对于泡沫层之间的流体传输，免去(单独的)粘合剂层是有利的，因为附加的粘合手段如粘合剂层的存在可以减少或抑制结合层之间的流体转移。

在本发明的实施方案中，包含在界面粘合体积中的材料的至少一种物理性质分别相对于构成所述第一泡沫层和所述第二泡沫层的材料是不同的。例如，界面粘合体积内的材料可以分别相对于第一泡沫层和第二泡沫层具有更高密度或不同的泡沫结构，例如不同的孔径。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层和第二泡沫层之间的界面粘合体积的“厚度”，即垂直于由第一泡沫层和第二泡沫层限定的xy平面的界面粘合体积的延伸，在25至200μm，优选25至100μm的范围内。

使界面粘合体积最小化是有利的，因为材料的吸收和/或保留能力可在界面粘合体积中降低。因此，通过使界面粘合体积(即其厚度)最小化，预期促进和改善层间的流体转移。

根据本发明使用的术语“界面粘合体积”被理解为涉及在第一泡沫层和第二泡沫层之间的界面区处的体积，所述体积包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料和第二亲水性聚氨酯泡沫材料(例如，其混合物)，所述材料在所述界面体积中粘合在一起。界面体积的厚度是指在泡沫层的厚度方向上的厚度(或界面渗透深度)。

界面粘合体积是整个复合材料内的不同的相，其可以例如通过光学显微镜分别与“纯”第一泡沫层和第二泡沫层进行区分。不同相(界面粘合体积，“纯”第一泡沫层和第二泡沫层)也可基于物理性质来区分，例如基于密度的差异和/或孔径和孔分布的差异来区分。

在本发明的实施方案中，所述第二泡沫层的流体保留能力比所述第一泡沫层的流体保留能力大至少20％，优选至少25％，其中所述流体保留能力被定义为当暴露于40mmhg的压力下两分钟时，保留溶液a的能力，其已首先根据en13726-1:2002吸收最大量的溶液a。

在本发明的实施方案中，所述第二泡沫层具有至少800kg/m³，优选至少900kg/m³的流体保留能力。

结合根据本发明第一个方面和第二个方面的复合材料以上描述的实施方案、特征和效果，加以必要的变更，适用于以上描述的根据本发明第三个方面的复合材料。

根据本发明的第四个方面，上述目的和其它目的通过一种制备复合材料的方法来实现，所述方法包含以下步骤：

(i)制备包含聚氨酯预聚物的含水混合物，其中所述含水混合物的水含量为相对于所述含水混合物的总重量小于40％w/w，优选小于30％w/w，优选小于25％w/w；

(ii)将来自步骤(i)的所述含水混合物施加到载体材料上；

(iii)在所述含水混合物基本上完全固化之前，在步骤(ii)中浇铸到所述载体材料上的所述含水混合物的顶部上施加已经固化的亲水性聚氨酯泡沫层；

(iv)使所述含水混合物基本上完全固化，从而产生复合材料，所述复合材料含包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料的第一泡沫层和包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料的第二泡沫层。

在本发明的实施方案中，上述方法进一步有利地包含干燥所述复合材料的步骤(v)。

根据本发明使用的术语“固化”是指在含水混合物中预聚物的聚合物之间形成(交联)键，特别是(交联)键是或包含通过第一聚合物上的羟基和第二聚合物上的异氰酸酯(nco)基之间的反应形成的氨基甲酸酯键，或通过第一聚合物上的胺基和第二聚合物上的异氰酸酯(nco)基之间的反应形成的脲键。

在本发明的实施方案中，在步骤(iii)中施加所述已经固化的亲水性聚氨酯泡沫层的阶段，所述含水混合物的固化度在50％至90％之间，优选70％至90％。通过调节含水混合物的固化度，可以实现第一泡沫层和第二泡沫层之间的充分结合，同时有利地使界面粘合体积(即其厚度)最小化。因此，可以调节第一泡沫层和第二泡沫层之间的剥离强度，使得其超过最弱泡沫层的(拉伸)强度，并且剥离强度测试将导致其中一层中失效而在界面粘合体积内不失效。

步骤(i)-(iii)有利地作为即时(immediately)连续的步骤进行，以确保当施加已经固化的泡沫层时在含水混合物中的期望的固化度，从而确保泡沫层之间(在由此产生的界面粘合体积中)的充分粘合。

本文所用的术语“固化度”涉及如通过傅里叶变换红外光谱(ftir)测量的已经反应的异氰酸酯基的百分比。在此上下文中，100％固化度是指基本上所有的异氰酸酯(nco)基已经反应，而0％固化度是指基本上没有异氰酸酯(nco)基已经反应。在生产复合材料的方法的不同阶段，nco基的量以及相应的固化度可以通过ftir监测。在预聚物组合物与水混合之前，即在步骤(i)之前，测量对应于0％固化度的nco基数目。根据本发明使用的术语“完全固化”和“固化完全”是指90至100％的固化度。

本发明人已令人惊讶地认识到，通过将(已固化的)泡沫层施加在另一泡沫层的固化含水预聚物混合物的顶部上，包含亲水性泡沫材料的(已固化的)泡沫层可有利地直接附着到包含亲水性泡沫材料的另一泡沫层上。不希望受理论的束缚，据信根据本发明，含水预聚物混合物中相对低的水含量避免或最小化含水预聚物混合物快速吸收到另一(已经固化的)泡沫中，否则所述吸收将在层之间产生不期望的大的界面粘合体积(即其大的厚度)和/或产生其中两种泡沫材料完全一体化的复合材料。

在本发明的实施方案中，制备包含预聚物的含水混合物的步骤(i)包含将所述预聚物与水混合的步骤。

在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量小于30％w/w(相对于含水混合物的总重量)，优选小于25％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为5至40％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为5至30％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为5至25％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为5至20％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为10至40％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为10至30％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为10至25％w/w。在本发明的实施方案中，所述含水混合物的水含量为15至20％w/w。

可以有利地调节含水混合物中的水含量，使得使用产生泡沫所需的最小量的水。使含水混合物中的水的使用最小化是有利的，尤其是在所述方法的干燥步骤(v)中，因为复合材料中的低量水意味着在干燥步骤期间复合材料中的层的低收缩，这因此降低了层间粘合上的应力。使含水混合物中的水量最小化为含水混合物提供了较高粘度，这对于使含水混合物至已经固化的泡沫的泡沫层中的渗透最小化是有利的。

在实施方案中，步骤(ii)中所施加的含水混合物的厚度为0.5mm至5mm。

在本发明的实施方案中，所述含水混合物进一步包含至少一种表面活性剂，优选非离子表面活性剂。

在本发明的实施方案中，施加(浇铸)步骤(ii)优选通过“衣架模”法进行，以使含水混合物的上表面免于粘合第二泡沫层。

在施加步骤(iii)中，将已经(完全)固化的亲水性聚氨酯泡沫粘合在含水混合物的顶部。“施加”步骤(iii)可以通过技术人员已知的所有方法实施，例如在载体之间浇铸至一定厚度或浇铸至一定厚度并切削至一定尺寸。

在本发明的实施方案中，已经固化的亲水性泡沫是根据本发明的第一泡沫层，其中第二泡沫层由所述含水混合物制备。因此，将具有较小保留能力的泡沫层，即根据本发明第一个方面的第一泡沫层，施加到第二泡沫层的固化含水混合物上(在步骤(iii)中)。与在具有较小保留能力的第一泡沫层的固化含水混合物的顶部上施加具有高保留能力的预制第二泡沫层相反，实施此特定顺序是有利的，因为可以最小化含水混合物吸收到第一泡沫层中以及与之相关的界面体积的厚度的增加。

在本发明的实施方案中，上述方法可以进一步包括提供多个通道的步骤，所述多个通道从第一泡沫层的第一侧延伸，穿过第一泡沫层和第二泡沫层之间的界面，并进入第二泡沫层的至少一部分中。可例如通过冲孔(例如，使用旋转模切(rotatingdyecut)或针)、加热的钉和/或激光束应用来形成所述多个通道。

本发明的此第四个方面的特征和效果很大程度上类似于以上结合本发明的第一、第二和第三个方面描述的那些特征和效果。本文关于第一、第二和第三个方面公开的实施方案经必要的变更应用于第四个方面。

根据本发明的第五个方面，上述目的和其它目的通过提供一种包含根据本发明的复合材料的医用敷料(特别是伤口敷料)来实现。

在本发明的实施方案中，所述医用敷料进一步包含至少一个另外的层，优选背层和/或粘合剂层或涂层，优选这些另外的层中的两个或更多个。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于本文描述的示例性实施方案。例如，根据本发明的医用敷料可以包含与复合材料流体连通的附加结构层，以进一步优化所需性能和/或实现附加功能。

在本发明的实施方案中，如在上述本发明的所有实施方案中使用的第一亲水性聚氨酯泡沫材料由包含或为异氰酸酯封端的多元醇或异氰酸酯封端的聚氨酯的第一预聚物获得，和/或其中如在上述本发明的所有实施方案中使用的第二亲水性聚氨酯泡沫材料由包含或为异氰酸酯封端的多元醇或异氰酸酯封端的聚氨酯的第二预聚物获得。在本发明的实施方案中，第一预聚物与第二预聚物不同。

根据本发明，术语“预聚物”应理解为如a.d.mcnaught和a.wilkinson编辑的iupac:compendiumofchemicalterminology，第二版(“goldbook”)blackwellscientificpublications，oxford(1997)，isbn0-9678550-9-8中所定义的，通常指一种聚合物或低聚物，其分子能够通过反应性基团进入进一步的聚合从而为最终聚合物的至少一种类型的链提供多于一个的结构单元。

在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物由多元醇与二异氰酸酯化合物之间的反应得到，所述二异氰酸酯化合物选自由六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(mdi)或异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)或其任何混合物组成的组。

在本发明的实施方案中，所述多元醇选自由以下组成的组：聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元醇、聚氨酯聚醚多元醇、聚氨酯聚碳酸酯多元醇和聚酯聚碳酸酯多元醇，除了别的之外，特别是二元醇或任选的三元醇和四元醇以及二羧酸或任选的三羧酸和四羧酸或羟基羧酸或内酯的缩聚物。

示例性的合适的二醇是乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、聚亚烷基二醇如聚乙二醇，以及还有1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和异构体、新戊二醇或新戊二醇羟基新戊酸酯，此外，多元醇如三羟甲基丙烷、甘油、赤藓醇、季戊四醇、三羟甲基苯或三羟乙基异氰脲酸酯也在本发明的范围内。

在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物源自多元醇和脂族二异氰酸酯化合物之间的反应。例如，在本发明的实施方案中，所述二异氰酸酯化合物是或包含六亚甲基二异氰酸酯(hdi)。因此，在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物是或包含六亚甲基异氰酸酯封端的多元醇或六亚甲基异氰酸酯封端的聚氨酯。

在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物是或包含六亚甲基异氰酸酯封端的聚乙二醇。

在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物源自所述多元醇和芳族二异氰酸酯化合物之间的反应。例如，在本发明的实施方案中，所述二异氰酸酯化合物是或包含甲苯二异氰酸酯(tdi)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(mdi)。因此，在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物是或包含甲苯异氰酸酯封端的多元醇或亚甲基二苯基异氰酸酯封端的多元醇或甲苯异氰酸酯封端的聚氨酯或亚甲基二苯基异氰酸酯封端的聚氨酯。

在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物是或包含甲苯异氰酸酯封端的聚乙二醇。在本发明的实施方案中，所述第一预聚物和/或第二预聚物是或包含亚甲基二苯基异氰酸酯封端的聚乙二醇。

在本发明的实施方案中，所述第一亲水性泡沫材料由第一预聚物获得，所述第一预聚物衍生自第一多元醇与第一二异氰酸酯化合物之间的反应，其中第二亲水性泡沫材料由第二预聚物获得，所述第二预聚物衍生自第二多元醇与第二二异氰酸酯化合物之间的反应。在本发明的实施方案中，所述第一二异氰酸酯化合物和第二二异氰酸酯化合物相同，如六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(mdi)或异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)中的一种。在本发明的实施方案中，所述第一二异氰酸酯化合物和第二二异氰酸酯化合物不同，例如第一二异氰酸酯化合物可以是甲苯二异氰酸酯(tdi)，其中第二二异氰酸酯化合物可以是六亚甲基二异氰酸酯(hdi)。在本发明的实施方案中，所述第一多元醇和第二多元醇可相同，例如，所述第一多元醇和第二多元醇可以是聚乙二醇(聚氧化乙烯)。在本发明的实施方案中，第一多元醇与第二多元醇不同。在其中第一预聚物与第二预聚物不同的本发明的实施方案中，所述第一预聚物可以是甲苯异氰酸酯封端的聚乙二醇，其中第二预聚物可以是六亚甲基异氰酸酯封端的聚乙二醇或亚甲基二苯基异氰酸酯封端的聚乙二醇。

在本发明的实施方案中，所述第一泡沫层和/或所述第二泡沫层包含抗微生物剂。在本发明的实施方案中，所述抗微生物剂包含银。在本发明的实施方案中，所述银是金属银。在本发明的实施方案中，所述银是银盐。在本发明的实施方案中，所述银盐为硫酸银、氯化银、硝酸银、磺胺嘧啶银、碳酸银、磷酸银、乳酸银、溴化银、乙酸银、柠檬酸银、银cmc、氧化银。在本发明的实施方案中，所述银盐是硫酸银。在本发明的实施方案中，所述抗微生物剂包括单胍或双胍。在本发明的实施方案中，所述单胍或双胍是二葡糖酸氯己定、二乙酸氯己定、二盐酸氯己定、聚六亚甲基双胍(phmb)或其盐、或聚六亚甲基单胍(phmg)或其盐。在本发明的实施方案中，所述双胍是phmb或其盐。在本发明的实施方案中，所述抗微生物剂包含季铵化合物。在本发明的实施方案中，所述季铵化合物是氯化十六烷基吡啶、苄索氯铵或聚-dadmac。在本发明的实施方案中，所述抗微生物剂包含三氯生、次氯酸钠、铜、过氧化氢、木糖醇或蜂蜜。

附图说明

现在将参照示出本发明的示例性实施方案的附图更详细地示出本发明的这些和其它方面，其中：

图1是根据本发明的复合材料的实施方案的横截面视图；

图2a-e是根据本发明的第五个方面的医用敷料的实施方案的横截面视图；和

图3是根据本发明的第二个方面的复合材料的实施方案的示意图。

具体实施方式

在以下中，参考附图描述了本发明的详细实施方案，附图是本发明的实施方案的示例性说明。

图1示出了根据本发明的复合材料1的一个实施方案。复合材料1包含：包含亲水性聚氨酯泡沫材料7的第一亲水性泡沫材料的第一泡沫层2；和包含第二亲水性泡沫材料8的第二泡沫层3。

如图1所示，界面粘合体积4存在于第一泡沫层2和第二泡沫层3之间，其中-如通常适用于本文公开的所有实施方案-界面粘合体积4不包含除分别构成第一泡沫层2和第二泡沫层3的材料以外的材料。

第一泡沫层2和第二泡沫层3在界面粘合体积4处通过例如物理相互作用直接彼此粘合，从而避免了对额外粘合手段的需要，例如泡沫层2、3之间的额外粘合剂层。这是有利的，因为这样的额外粘合剂层可以降低通过复合材料1的湿蒸气透过率(mvtr)，并且事实上，将流体(例如，如果复合材料用作医用敷料或用于医用敷料中，则为伤口渗出物)截留在泡沫层之一中。例如，如果复合材料1用作医用敷料或用于医用敷料中，其中第一泡沫层2适于接触和/或面向伤口，则由第一泡沫层2吸收的任何渗出物可以转移到第二泡沫层3，而不必穿过额外的粘合剂层。

在本发明的实施方案中，所述界面粘合体积4的厚度d为小于200μm，优选小于100μm，更优选小于50μm。例如，在本发明的实施方案中，所述界面粘合体积4的厚度d在10至200μm，如50至200μm或50至150μm，或50至100μm的范围内。在本发明的实施方案中，所述界面粘合体积4的厚度d在10至100μm，如10至60μm的范围内。所述界面粘合体积4的最小厚度d是有利的，因为材料的吸收和/或保留能力可能在界面粘合体积4中被削弱，并且界面粘合体积4的小厚度d促进泡沫层2、3之间的流体转移。

根据本发明实施方案的复合泡沫材料1允许将两个亲水性泡沫层(更)坚固地粘合在一起。由于在两层之间的界面处不存在粘合剂或不同于构成所述两个层的材料的其它材料，因此优化了从一层到另一层的流体转移。这与调节两层中的不同功能性的可能性一起，尤其允许优化在一个整体泡沫材料中的吸收和保留。这也允许提供多层、特别是双层泡沫复合材料，其仅在一层中具有活性成分，例如抗微生物剂，从而节省成本。

例如，在本发明的实施方案中，提供了复合泡沫1，其中伤口接触层(例如第一泡沫层2)可以被优化用于快速吸收，并且随后的层(例如第二泡沫层3)可以被优化以具有高的流体保留能力。类似地，本发明允许在伤口接触层中掺入活性物质(例如抗微生物化合物)，同时在其他方面仍然保留具有良好吸收性和良好的总体泡沫保留性的泡沫。

图2a-e示出了根据本发明的医用敷料40、50、60、80、90的示例性实施方案，其包含复合材料1，以层的序列的形式实现。图2a-e所示的医用敷料40、50、60、80、90因此含包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料7的第一泡沫层2和包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料8的第二泡沫层3。

在本发明的实施方案中，如图2a-e所示，医用敷料40、50、60、80、90进一步包含覆盖第二泡沫层3的顶侧31的背层21、23，其中顶侧31与粘合至第一泡沫层2的侧相对。因此，第一泡沫层2具有面向伤口的侧35，其可以作为直接或间接的伤口接触层起作用，以吸收和保留伤口渗出物和/或将伤口渗出物从伤口传输到上面的第二泡沫层3。在第一泡沫层2面向伤口的此配置中，第一泡沫层2可有利地被配置为提供伤口渗出物的快速吸收。例如，在本发明的实施方案中，所述第一泡沫层2的吸收速度是至少10μl/秒，优选至少30μl/秒。

在本发明的实施方案中，如图2a-b所示，背层21延伸到复合材料1的层的外围部分之外，以限定背层的边界部分10，从而围绕复合材料的层的外围部分，由此提供所谓的岛状敷料。

适合的背层21、23例如是膜、箔、泡沫或隔膜。此外，如果背层的厚度在≥5μm至≤80μm的范围内，特别优选≥5μm至≤60μm，特别优选≥10μm至≤30μm，和/或背层的断裂伸长率大于450％，则是有利的。

背层21、23可以根据din53333或din54101实现为水蒸气可透过的。

优选地，背层21、23可以包含热塑性聚合物，例如作为涂层，或者可以由其组成。热塑性聚合物，首先，应理解为如果在对于各自的加工或应用条件典型的温度内重复加热和冷却则保持热塑性的聚合物。热塑性被理解为聚合物材料在对于相应材料典型的温度范围内在施加热量时反复软化并且在冷却时反复硬化的性质，其中材料在软化阶段保持能够被成形，并且通过流动(例如作为成形制品)被反复挤出或其它。

优选的热塑性聚合物是聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚聚酰胺共聚物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和/或聚马来酸酯。优选地，所述热塑性聚合物是弹性体。特别优选的是，所述载体箔包含热塑性聚氨酯(tpu)或由其组成。选自包含脂族聚酯聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯和/或芳族聚醚聚氨酯的组的热塑性聚氨酯是特别合适的。通过使用这些聚合物，可获得作为透气弹性隔膜膜的背层。这些聚合物的特征在于在宽的温度范围内的高柔性和弹性，还具有对(液体)水有利的密封性质，同时具有高的水蒸气渗透性。这些材料的特征还在于低噪音、有利的织物触感、耐洗涤和清洁性、非常好的耐化学性和耐机械性以及它们不含增塑剂的事实。

特别优选的是还有充当细菌屏障，并且对从伤口流出的渗出物具有高密封能力，同时对水蒸气是可渗透的背层。为了实现该背层，背层例如可以被实现为半透隔膜。

在本发明的实施方案中，背层21、23优选地是蒸气可透过的。背层21、23可以是塑料膜，例如包含聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯或由其组成。在本发明的实施方案中，背层21、23是厚度为10至100μm，例如10至80μm，如10至50μm，优选10μm至30μm的聚氨酯膜。

如图2a-e中示意性地示出的，医用敷料40、50、60、80、90可包括粘合剂层或涂层41、42、43，以将所述医用敷料粘附到伤口和/或周围皮肤表面。在本发明的实施方案中，此面向伤口的粘合剂层或涂层41、42、43可以是硅酮基粘合剂或丙烯酸基粘合剂，优选地，粘合剂层或涂层是硅酮基粘合剂。根据本发明，术语“涂层”应理解为在表面上的基本上一个连续层，或在表面上的不连续覆盖层。

医用敷料40、50、60、80、90还可以包括离型层(未示出)，该离型层可离型地连接到粘合剂层或涂层41、42、43，并且可以在应用之前移除。合适的离型层包含如果与粘合剂层接触则对粘合剂层的粘合剂具有有限粘附性的材料或由其组成。这样的离型层的实例是包含非粘性有机硅或聚烯烃层的离型纸。

如图2b和图2d所示，医用敷料50、90包括例如由聚氨酯薄膜制成的穿孔层44，其中粘合剂涂层42设置在穿孔层44的未穿孔部分上。穿孔层44包括多个任何所需尺寸和形状的开孔45(或通孔)。开孔45的形状和尺寸可以被配置为实现从伤口到复合材料1的上述层的期望的液体输送。

在本发明的实施方案中，如图2b所示，具有粘合剂涂层42的穿孔层44可设置在第一泡沫层2的面向伤口的表面35上，其中穿孔层44延伸到复合材料1的泡沫层2、3的外围部分的外部，并且附接到背层21的边界部分10。

在供选择的实施方案中，如图2d所示，穿孔层44的占地空间(footprint)对应于复合材料1的占地空间。在本发明的实施方案中，如图2c所示，所述粘合剂涂层43直接设置在第一泡沫层2的面向伤口的表面35上。在本发明的实施方案中，如图2a所示，粘合剂涂层41设置在连续塑料膜46上，例如如上所述的聚氨酯膜上，所述连续塑料膜46被布置为邻近复合材料1的层的外围部分，其中连续膜46远离所述外围部分延伸并且附接到背层21的边界部分10。在另外的实施方案(未示出)中，粘合剂涂层可以直接设置在背层21的边界部分10的面向伤口的表面上。

在本发明的实施方案中，如图2e所示的医用敷料60包括穿孔层46，所述穿孔层46包含在复合材料1下面的中心部分12和延伸到复合材料1的外围部分外部的边界部分11，其中穿孔45仅存在于中心部分12中，使得流体可以通过穿孔45转移并进入复合材料1，并且其中穿孔层46涂覆有如上所述的粘合剂涂层41。在穿孔层46的(未穿孔)边界部分11上的粘合剂涂层提供了医用敷料60，所述医用敷料60相对于图2b所示的医用敷料50(其中穿孔也存在于边界部分中)具有更高的粘附能力(由于更大的粘合剂接触面积)。

图3是复合材料70的一个示例性实施方案的透视图，特别是根据本发明的第二个方面，其中复合材料70包含第一泡沫层2，所述第一泡沫层2包含第一亲水性聚氨酯泡沫材料7。第一泡沫层2具有被配置为在使用中面向应用区域，优选地被配置为面向伤口区域的第一侧35。所述复合材料进一步含包含第二亲水性聚氨酯泡沫材料8的第二泡沫层3。第二泡沫层3粘合到第一泡沫层2的第二侧，其中第二侧与第一侧35相对，并且其中界面粘合体积4存在于第一泡沫层2和第二泡沫层3之间。多个通道71从第一泡沫层2的第一侧35延伸通过其整体并进入第二泡沫层3的至少一部分中。

通道71可典型地具有0.1mm至4.0mm，优选0.5mm至3.0mm，进一步优选1.5mm至2.5mm的平均直径(d)。

如图3中示意性地示出的，多个通道71促进流体从第一泡沫层2的第一侧35传输通过第一泡沫层2的厚度，并穿过第一泡沫层2和第二泡沫层3之间的界面体积4，进入第二泡沫层3的芯中。如图3所示，多个通道71在垂直方向(即z方向或垂直于层2的平面的厚度方向)上延伸。

本发明人已经认识到，通过提供多个通道71，可以改进流体传输进入和进一步通过第一泡沫层2并随后进入第二泡沫层3，所述通道71延伸通过第一泡沫层2，穿过界面体积4，并进入相邻的第二泡沫层3。因此，所述复合材料的全吸收能力可以进一步优化。

特别地，流体穿过第一泡沫层2和第二泡沫层3之间的界面，例如界面体积4的传输可以通过多个通道71来改善，所述多个通道71延伸通过第二泡沫层3的至少一部分，并因此也通过泡沫层2、3之间的界面。

在本发明的实施方案中，多个通道71延伸至少进入第二泡沫层3的距离，所述距离对应于第二泡沫层的总厚度的至少5％，优选至少15％，进一步优选至少25％。

本发明在以下实施例中进一步说明。

实施例

制备第一泡沫层的方法

第一泡沫层(用于随后在复合材料的制备中使用)使用以下步骤(1-3)制备：1)制备含水混合物(化学品和浓度参见表1)；2)将含水混合物与所选的预聚物(见表1)在特定质量比(见表1)下混合以得到乳液混合物；3)将乳液混合物倒在并铺展在浇铸纸(20×30cm)上并使其在标准条件下(室温下)固化以得到约3mm的泡沫厚度(泡沫厚度通过调节步骤3中乳液混合物的铺展厚度来控制)。所使用的化学品是市售的，如下所示例：由covestro市售的fp-505、hdi基预聚物组合物；由rynel公司市售的b1、tdi基预聚物；由airproductsandchemicals公司市售的polycat77；l62、碳酸氢钠和柠檬酸都由sigma-aldrich、fisherscientific和/或basf市售。

表1

制备复合材料的方法

根据本发明实施方案的复合材料是在标准实验室条件下(室温下，除非另有说明)按以下顺序步骤(1-6)制备的：1)制备含水混合物(见表2)；2)将含水混合物与所选的预聚物(见表2)在特定质量比(见表2)下混合以得到乳液混合物；3)将乳液混合物倒到并铺展到浇铸纸(20×30cm)上；4)将单一泡沫层(泡沫a、泡沫b或泡沫c中的一种)(20×30cm)施加到乳液的顶部上；5)使乳液混合物在标准条件下(室温下)固化以得到约3mm的泡沫厚度(泡沫厚度通过调节步骤3中乳液混合物的铺展厚度来控制)；和6)将所得复合物产物在烘箱中在40℃下每侧干燥10分钟。

步骤1至4以即时顺序步骤进行，其中步骤1-4优选应在小于4分钟内完成，从而确保当步骤4开始时乳液混合物中的所需固化度(典型地为50-90％，优选70-80％)。通过将干燥的复合物产品模切至约10×10cm的尺寸来制备试样。

表2

除非另外说明，所有关于百分比的标示都是指重量百分比。固化度通过傅里叶变换红外光谱(ftir)测量。粘度在23℃下并根据din53019测定。

测量界面粘合体积的厚度的方法和结果

界面粘合体积的厚度或渗透深度使用具有微米尺度的立体显微镜测量，即，两个泡沫层之间的界面粘合体积使用显微镜识别，并且厚度，对应于在层/复合材料的厚度方向上的界面粘合体积的深度，使用微米尺度测量。据此测量的复合物a、b和c中的界面粘合体积的厚度均被测定为在20至50μm的范围内。

由于乳液中相对较低的水含量，当聚氨酯泡沫固化时，基本上所有或大部分水作为溶剂/增塑剂包含在孔壁内，因此在将两个泡沫层粘合在一起时不能自由地迁移到预制的泡沫层中。因此，两个泡沫之间的界面粘体积的厚度相对较小(特别是小于200μm)。

自由溶胀吸收(流体吸收)能力的测定

自由溶胀吸收(或最大吸收)能力根据en13726-1:2002测定，具有如下小的改进：使用尺寸为10×10cm(厚度约3mm)的试样，计算每体积单位试样的自由溶胀吸收能力，即每体积(m³)保留溶液a的质量(kg)。当比较具有不同密度的亲水性泡沫时，每体积的重量提供了更相关的量度(与例如en13726-1:2002中建议的重量比相比)。通过将每体积重量值除以样品的相应密度值，可以容易地将每体积重量值转换成每重量重量值。泡沫层a、b和c的自由溶胀吸收能力值列于下表3中。

流体保留能力的测定

根据本发明，流体保留能力通过首先根据en13726-1:2002测量自由溶胀吸收(或最大吸收)能力来测定。随后将与样品(10×10cm)大小大致相同、质量等于40mmhg的刚性模板施加到样品上(现在是根据en13726-1:2002被浸泡溶液a)。2分钟后，除去刚性模板，再次测量样品重量，并计算残留湿分(保留溶液a)的量。流体保留能力通过保留溶液a的量(kg)除以样品的体积(m³)计算。泡沫层a、b和c的保留值示于下表3中。

表3

如表3所示，泡沫a和泡沫c都具有比泡沫b更高的流体保留能力，其中例如泡沫a具有与泡沫b相比高263％的保留能力，因此可以在复合材料中适当地用作流体保留层，其中泡沫b可以适当地用作伤口流体捕获层，特别是因为泡沫b具有比泡沫a和泡沫c更大的吸收速度。

在本发明的实施方案中，第一泡沫层可以由泡沫层b体现，并且其中第二泡沫层可以由泡沫层a或泡沫层c体现。

吸收速度的测定

根据本发明，吸收速度根据tappi标准t558om-97(当将在样品表面顶部的剩余液体体积作为时间的函数测量时，所述方法尤其评价表面的吸收性质)测定，其中本文使用的测试溶液是来自en13726-1的溶液a，并且液滴体积为30μl。泡沫b在复合材料a、b和c中的吸收速度(即，将测试溶液添加至复合物a、b和c各自的泡沫b)测量为约30μl/秒。泡沫a和泡沫c的吸收速度分别为约3μl/秒和约10μl/秒。