(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0035】
本明細書では、ポリアミンとオキサレートエステルとの反応から形成された、迅速に硬化する熱硬化性ポリアミドを開示する。ある実施形態では、ポリアミン成分と共に、短鎖及び長鎖アミン(例えば、ジアミン又はトリアミン)の組み合わせを使用して、軟らかく粘着性の材料から強靭で革状の材料まで変化し得る、幅広い特性を有した架橋ポリマー材料を調製することができる。これらのポリマー材料は、コーティング及び接着剤としての様々な使用があり得る。
【0036】
一態様では、本開示は、以下のものを含む成分の反応生成物を含む、ポリマー材料を提供する。すなわち、成分は、a)少なくとも2個、最大で3個の一級アミノ基、二級アミノ基又はこれらの混合物を有する第1アミン成分(ただし、第1アミン成分はシリコーンジアミンではない)と、b)(i)3個を上回る一級アミノ基、又は(ii)少なくとも3個の一級アミノ基及び複数個の二級アミノ基を有する第2アミン成分であって、炭素骨格を有するポリマー材料、又は複数個の連結された窒素原子を伴う炭素骨格を有するポリマー材料である、第2アミン成分と、c)式(IV):
R
4O−(CO)−(CO)−OR
4
(IV)
[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の化合物と、を含む。なお、ポリマー材料は、式:−NR
5−(CO)−(CO)−NR
5−[式中、各R
5は独立してH、アルキル、置換アルキル、アルキレン、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]のオキサルアミド結合を架橋鎖中に有する、架橋ポリオキサルアミドであり、第1アミン成分の一級及び/又は二級アミン並びに第2アミン成分の一級アミンの総量の、オキサレートエステルに対する当量重量比(equivalent weight ratio)は、0.8〜1.2の範囲にある。本開示はまた、本明細書に記載のポリマー材料を含む接着剤組成物を提供する。
【0037】
第1アミン成分
本明細書にて開示するポリマー材料は、少なくとも2個、最大で3個の一級アミノ基、二級アミノ基又はこれらの混合物を有する第1アミン成分(ただし、第1アミン成分はシリコーンジアミンではない)を含む。第1アミン成分は、任意に、1個以上の三級アミノ基を更に含むことができる。第1アミン成分としては、1種以上の、C2〜C48又はより高級な、直鎖状又は環式アミン(例えば、ジアミン、トリアミン、オリゴマー及び/又はポリマージアミン並びにオリゴマー及び/又はポリマートリアミン)であって、複素原子を任意に含み得るものを挙げることができる。第1アミン成分の量を、第1アミン成分の一級及び/又は二級アミン並びに第2アミン成分の一級アミンの総量の、オキサレートエステルに対する当量重量比が、0.8〜1.2の範囲となるよう選択することができる。
【0038】
ある実施形態では、第1アミン成分としては、1種以上の短鎖(例えば、C2〜C16)アミン、1種以上の長鎖(例えば、C17〜C48又はより高級な)アミン、又は短鎖(例えば、C2〜C16)及び長鎖(例えば、C17〜C48又はより高級な)アミンの混合物を挙げることができる。ある実施形態では、短鎖アミン(例えば、ジアミン又はトリアミン)は、結晶性及び水素結合能をポリマー組成物に付与するハードセグメントとして機能することができる。ある実施形態では、長鎖アミン(例えば、ジアミン又はトリアミン)は、増大した強靱性、増大した可撓性及び増大した疎水性をポリマー材料に付与することができる。ある用途では、局所皮膚接着剤として使用する際に、水性流体、例えば、血液等の体液の存在下で、膨潤することを防ぐため、疎水性を増大させることは有利であり得る。
【0039】
第1アミン成分が1種以上の短鎖アミンを含む実施形態では、多様な短鎖(例えば、C2〜C16)アミンが使用可能である。例示的短鎖アミンとしては、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミン、m−及びp−キシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ピペラジン、イソホロンジアミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N,N′−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、3,3′−ジアミノジプロピルエーテル、1,13−ジアミノ−4,7,10−トリオキサトリデカン、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンジメチルアミン(TCDジアミンの商標名にてOxea(Dallas,TX)から入手可能)4,4′−オキシビス(アミノメチル)ベンゼン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、4,4′−トリメチレンジピペリジン、ジアミノシクロヘキサン、ビス(アミノエチル)ベンゼン、メチレンジアニリン、フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン、トルエンジアミン、3,3′−ジアミノ−N−メチルジプロピルアミン、2,2′−ジアミノジエチルエーテル、4,4′−オキシビス−(アミノメチル)ベンゼン、2,5−ビス(アミノメチル)チオフェン、オキシジアニリン、JEFFAMINE RFD−270及びJEFFAMINE T−403(Huntsman(the Woodlands,TX)から入手可能)等のポリエーテルアミン及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0040】
ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の、総アミン含有量の0〜30当量%は、1種以上の短鎖アミンを含む。
【0041】
第1アミン成分が1種以上の長鎖アミンを含む実施形態では、多様な長鎖(例えば、C17〜C48又はより高級な)アミンが使用可能である。ある実施形態では、長鎖アミンとして、高度に分岐したC36ジアミンの混合物を挙げることができる。例示的長鎖アミンとしては、ダイマー酸(トール油から誘導されたもの等の不飽和脂肪酸を二量化して調製したジカルボン酸)から誘導されたダイマージアミンが挙げられるが、これらに限定されない。ダイマージアミンは、例えば、ダイマー酸から、ダイマー酸をアンモニア又はアミンと反応させ、その後得られたアミドを還元することによって調製可能である。例示的ダイマージアミンとしては、例えば、PRIAMINEの商標名にてCroda Inc.(Edison,NJ)から入手可能なものが挙げられる。他の例示的長鎖アミンとしては、JEFFAMINE D,T及びEDシリーズのアミン(Huntsman(The Woodlands,TX)から得られる)等のポリエーテルポリアミンが挙げられる。
【0042】
ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の1級アミンの総含有量のうち、0当量%又は少なくとも5当量%は、1種以上の長鎖アミンを含む。ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の1級アミンの総含有量のうち、最大で50当量%又は最大で40当量%は、1種以上の長鎖アミンを含む。ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の1級アミンの総含有量のうち、0当量パーセント〜50当量パーセントの範囲、又は5当量パーセント〜40当量パーセントの範囲は、1種以上の長鎖アミンを含む。
【0043】
第2アミン成分
本明細書にて開示するポリマー材料は、(i)3個を上回る一級アミノ基、又は(ii)少なくとも3個の一級アミノ基及び複数個の二級アミノ基を有する、第2アミン成分を含む。第2アミン成分は、炭素骨格を有するポリマー材料、又は複数個の連結された窒素原子を伴う炭素骨格を有するポリマー材料である。本明細書にて開示するポリマー材料は、1種の化合物を第2アミン成分として含むことができる。又は、いくつかの実施形態では、本明細書にて開示するポリマー材料は、2種以上の化合物の混合物を、第2アミン成分として含んでもよい。第2アミン成分の選択において重要な観点は、構成成分の全てが反応すると、最終ポリマー材料が架橋又は熱硬化するよう、複数のアミン官能性を付与することである。
【0044】
多様な化合物を、第2アミン成分として使用することが可能である。第2アミン成分として有用な1種の例示的化合物は、ポリエチレンイミンである。
【0045】
ある実施形態では、ポリエチレンイミンは、1,000〜2,000,000ダルトンの重量平均分子量(M
w)を有することができる。
【0046】
ある実施形態では、ポリエチレンイミンは、少なくとも600ダルトン、少なくとも1,200ダルトン又は少なくとも10,000ダルトンの数平均分子量(M
n)を有することができる。ある実施形態では、ポリエチレンイミンは、最大で100,000ダルトン又は最大で70,000ダルトンの数平均分子量(M
n)を有することができる。ある実施形態では、ポリエチレンイミンは、600〜100,000ダルトンの範囲の、1,200〜100,000ダルトンの範囲の、又は10,000ダルトン〜70,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有することができる。
【0047】
ある実施形態では、高分子量ポリエチレンイミンを使用する際に、水又はアルコール(例えば、エタノール)等の溶媒又は希釈剤を使用することが有利であり得る。
【0048】
ある実施形態では、第2アミン成分のアミノ基の一部分を、任意に1種以上の有機酸で滴定し、ポリマー組成物中の塩基性アミノ基の量を低下させることによってpHを下げることができる。例えば、第2アミン成分がポリエチレンイミンを含む場合、ポリエチレンイミン中の5〜50当量%のアミノ基を、任意に1種以上の有機酸で滴定してよい。有用な有機酸としては、例えばカルボン酸及び特にアルカン酸(オクタン酸及び/又はイソステアリン酸等)が挙げられる。
【0049】
ある実施形態では、第2アミン成分は、求核基を含有するポリマーBであり得る。ある実施形態では、例えば、国際公開第2011/119363(A1)号(Clapperら)に記載されたもの等の、低Tgモノマーを使用してポリマーBを調製し、流動性を付与することができる。特に有用なモノマーとしては、本明細書で更に議論するように、式(I)のモノマー単位を形成するものが挙げられる。
【0050】
ポリマーBは、とりわけ、少なくとも80重量%の、式(I):
【化1】
[式中、各R
1は独立して水素又はメチルであり、各R
2及びR
3は、独立して4〜14個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキルである。]の複数の第1モノマー単位を含む。ある実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて、少なくとも80重量%、少なくとも90%又は少なくとも95重量%の、式(I)の複数の第1モノマー単位を含む。ある実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて、最大で99.9重量%、最大で99.5重量%又は最大で99重量%の、式(I)の複数の第1モノマー単位を含む。ある実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて、80〜99.9重量%の範囲の、90〜99.5重量%の範囲の、又は95〜99重量%の範囲の、式(I)の複数の第1モノマー単位を含む。
【0051】
式(I)のモノマー単位は、分岐状アルキル(メタ)アクリレートである。多様な分岐状アルキル(メタ)アクリレートが、式(I)のモノマー単位に使用され得る。有用な分岐状アルキル(メタ)アクリレートとしては、2−アルキルアルカノールの(メタ)アクリレートが挙げられる。特に有用な分岐状アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、国際公開第2011/119363(A1)号(Clapperら)に記載されている12〜32個の炭素原子を有するゲルベアルコールの(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
【0052】
ポリマーBは、とりわけ、一級アミノ基を有する複数のモノマー単位を更に含む。一級アミノ基を有するモノマー単位は、ポリマーBに求核基をもたらす。ある実施形態では、ポリマーBの、一級アミノ基を有する複数のモノマー単位は、少なくとも3個のモノマー単位を含む。
【0053】
一級アミノ基を有する多様なモノマー単位が、ポリマーBに組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて、少なくとも0.5重量%の、一級アミノ基を有するモノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて、最大で5重量%、最大で4重量%、最大で3重量%、最大で2重量%又は最大で1重量%の、一級アミノ基を有するモノマー単位を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて、0.5〜5重量%、0.5〜4重量%、0.5〜3重量%、0.5〜2重量%又は0.5〜1重量%の範囲の、一級アミノ基を有するモノマー単位を含む。
【0054】
特に有用な一級アミノ基を有するモノマー単位としては、例えば、アミン又はポリアミンと、無水マレイン酸モノマー単位(すなわち、無水マレイン酸から形成されたモノマー単位)又はビニルジメチルアズラクトンモノマー単位(すなわち、ビニルジメチルアズラクトンから形成されたモノマー単位)との反応生成物が挙げられる。
【0055】
多様なアミン及び/又はポリアミンが、無水マレイン酸又はビニルジメチルアズラクトンモノマー単位と反応することができる。ある実施形態では、室温で液体であるアミンを、無水マレイン酸の、又はビニルジメチルアズラクトンのモノマー単位と反応させるべく選択する。ある実施形態では、C2以上のアミンを、無水マレイン酸の、又はビニルジメチルアズラクトンのモノマー単位と反応させるべく選択する。
【0056】
いくつかの実施形態では、アミンとしては、任意に複素原子を含み得る、1種以上の、C2〜C48又はより高級な、直鎖状又は環式アミン(例えば、ジアミン又はトリアミン)を挙げることができる。ある実施形態では、アミンとしては、1種以上の短鎖(例えば、C2〜C16)アミン、1種以上の長鎖(例えば、C17〜C48又はより高級な)アミン、又は短鎖(例えば、C2〜C16)及び長鎖(例えば、C17〜C48又はより高級な)アミンの混合物を挙げることができる。ある実施形態では、短鎖アミン(例えば、ジアミン又はトリアミン)は、結晶性及び水素結合能をポリマー組成物に付与するハードセグメントとして機能することができる。ある実施形態では、長鎖アミン(例えば、ジアミン又はトリアミン)は、増大した強靱性、増大した可撓性及び増大した疎水性をポリマー材料に付与することができる。
【0057】
有用なアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、ピペラジン、ポリエーテルアミン(例えば、JEFFAMINE RFD−270の商標名にてHuntsman(The Woodlands,TX)から入手可能なもの等のポリエーテルジアミン)、ダイマージアミン(例えば、PRIAMINEの商標名にて、Croda Inc.(Edison,NJ)から入手可能なもの等)、3(4),8(9)−ビス−(アミノメチル)−トリシクロ−[5,2,1,02,6]デカン(例えば、TCDジアミンの商標名にてOxea(Dallas,TX)から入手可能)及びこれらの組み合わせが挙げられる。ある実施形態では、大過剰のアミン(例えば、無水マレイン酸の、又はビニルジメチルアズラクトンのモノマー単位に基づいて10当量のアミン)を、一級アミノ基を有するモノマー単位の調製において使用してもよい。
【0058】
いくつかの実施形態では、一級アミノ基を有するモノマー単位を、ブロックされた、及び/又は保護されたアミノ基を有するモノマーを重合させ、モノマーが重合した後に、ブロック基又は保護基を除去することにより調製することができる。例えば、イミン、オキシム、カルバメート及びtert−ブチルオキシカルボニル(BOC)基又はこれらの組み合わせを使用して、例えば、アミノ基を有するメタクリレートモノマーの求核性アミノ基をブロック及び/又は保護する(例えば(2−BOC−アミノ)エチルメタクリレート)ことができる。
【0059】
ポリマーBは、任意に、とりわけ複数個の(メタ)アクリロイル基を含むモノマー単位を更に含み得る。(メタ)アクリロイル基は、式がH
2C=CR−(CO)−であり、式中、Rは水素又はアルキルである。多くの実施形態では、(メタ)アクリロイル基は、式H
2C=CR−(CO)−O−の、(メタ)アクリロイルオキシ基である。複数個の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー単位をポリマーBに組み込むことで、直鎖状ポリマーと同様の官能性を有するが、分岐を増加させたポリマーを提供できる。いくつかの実施形態では、分岐の増加は凝集力の増加をもたらし得る。複数個の(メタ)アクリロイル基を有する多様なモノマー単位が、ポリマーBに組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、複数個の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー単位は、3個又は4個の(メタ)アクリロイル基を有する。複数個の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー単位を形成するために使用することができる特に有用なモノマーとしては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート及び1,1,1−トリメチロールプロパントリメタクリレートが挙げられる。複数個の(メタ)アクリロイル基を含むモノマー単位であって、ポリマーBに組み込まれたものの量を、要望とおりに制御し、凝集力と流動性とのバランスを実現することが可能である。いくつかの実施形態では、ポリマーBは、ポリマーBの総重量に基づいて最大で2重量%の、複数個の(メタ)アクリロイル基を含むモノマー単位を含む。ある実施形態では、ポリマーBは、実質的に分岐を有さない(例えば、分岐が0%)ことがあり得る。ある実施形態では、ポリマーBは、最大で2%の分岐、最大で1%の分岐又は最大で0.5%の分岐を有し得る。
【0060】
ポリマーBの分子量の変化は、得られたポリマー材料の特性に影響を与え得る。固形分100%で流動性を実現する、ある例示的配合では、低分子量を有するポリマーBを選択してよい。固有粘度(IV)は、ポリマーBの分子量の尺度として一般的に使用される。ポリマーBとして有用な材料は、広範にわたり変動する多分散指数(PDI)を有することができるが、ある実施形態では、多分散指数(PDI)は、1の近傍(1〜3の範囲、1〜2.5の範囲、1〜2の範囲、1〜1.5の範囲又は1〜1.2の範囲等)であり得る。
【0061】
ある実施形態では、ポリマーBは、少なくとも12,000ダルトン又は少なくとも18,000ダルトンの重量平均分子量(M
w)を有する。ある実施形態では、ポリマーBは、最大で100,000ダルトン又は最大で65,000ダルトンの重量平均分子量(M
w)を有する。ある実施形態では、ポリマーBは、12,000ダルトン〜100,000ダルトンの範囲の、又は18,000ダルトン〜65,000ダルトンの範囲の重量平均分子量(M
w)を有する。ポリマーBの分子量は、本明細書で更に議論するように、重合反応の温度、フリーラジカル開始剤の濃度、連鎖移動剤の添加及び/又は溶媒の濃度によって制御され得る。
【0062】
ある実施形態では、ポリマーBは室温及び/又は体温(例えば、37℃)において、流動性であり得る。ポリマーBは、固定された形状でない場合、室温で、及び/又は体温で流動すると考えることができる。いくつかの実施形態では、ポリマーBは室温及び/又は体温において、粘弾性流体であり得る。
【0063】
いくつかの実施形態では、ポリマーBは疎水性又は親水性の特性を有し得る。ある実施形態では、例えば、ポリマー組成物を局所皮膚接着剤として使用する場合、ポリマーBが疎水性を有し、血液等の水性体液の、ポリマー材料による吸収の制限を助長することが、有利となり得る。
【0064】
ポリマーBは、(メタ)アクリレートモノマー等のモノマーの、フリーラジカル重合により調製することができる。該調製によって、列挙したモノマー単位を有するポリマーが形成される。ポリマーBを調製するために使用される重合性組成物は、上述の様々なモノマー単位を形成するために使用されるモノマーに加えて、典型的には、モノマーの重合を開始させるフリーラジカル開始剤を含む。フリーラジカル開始剤は、光開始剤又は熱開始剤であることができる。フリーラジカル開始剤の量は、多くの場合、使用されるモノマーの総重量に基づいて0.05〜5重量%の範囲である。
【0065】
好適な熱開始剤としては、2,2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)であるVAZO67、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)であるVAZO64、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル)であるVAZO52、及び1,1′−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)であるVAZO88、を含むE.I.DuPont de Nemours Co.(Wilmington,DE,USA)からVAZOという商標で市販されているもの等の様々なアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、シクロヘキサンパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジ−tert−アミルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイベンゾエート、ジクミルパーオキサイド及びAtofina Chemicals,Inc.(Philadelphia,PA)からLUPEROXという商標名で市販されているパーオキサイド(例えば、2,5−ビス(tert−ブチルパーオキサイ)−2,5−ジメチルヘキサンであるLUPEROX101及び2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)−3−ヘキシンであるLUPEROX130)等の様々なパーオキサイド、tert−アミルハイドロパーオキサイド及びtert−ブチルハイドロパーオキサイド等の様々なハイドロパーオキサイド並びにこれらの混合物が挙げられる。
【0066】
いくつかの実施形態では、光開始剤が使用され得る。いくつかの例示的な光開始剤は、ベンゾインエーテル(例えば、ベンゾインメチルエーテル又はベンゾインイソプロピルエーテル)又は置換ベンゾインエーテル(例えば、アニソインメチルエーテル)である。他の例示的な光開始剤は、2,2−ジエトキシアセトフェノン又は2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(BASF Corp.(Florham Park,NJ,USA)から商標名IRGACURE651で市販されているもの又はSartomer(Exton,PA,USA)から商標名ESACURE KB−1で市販されているもの)等の置換アセトフェノンである。更に別の例示的な光開始剤は、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン等の置換α−ケトール、2−ナフタレンスルホニルクロライド等の芳香族スルホニルクロライド、及び、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム等の光活性オキシムである。他の好適な光開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン(IRGACURE184という商標名で市販されている)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(IRGACURE819という商標名で市販されている)、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸エチルエステル(IRGACURE TPO−Lという商標名で市販されている)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(IRGACURE2959という商標名で市販されている)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン(IRGACURE369という商標名で市販されている)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン(IRGACURE907という商標名で市販されている)、及び2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(Ciba Specialty Chemicals Corp.(Tarrytown,NY,USA)からDAROCUR1173という商標名で市販されている)が挙げられる。
【0067】
重合性組成物は、任意に、生じた(メタ)アクリレートコポリマーの分子量を制御するために、連鎖移動剤を更に含有してもよい。有用な連鎖移動剤の例としては、四臭化炭素、アルコール(例えば、エタノール及びイソプロパノール)、メルカプタン又はチオール(例えば、ラウリルメルカプタン、ブチルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、エタンチオール、イソオクチルチオグリコレート、2−エチルヘキシルチオグリコレート、2−エチルヘキシルメルカプトプロピオネート、エチレングリコールビスチオグリコレート)及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。使用される場合、重合性混合物は、モノマーの総重量に基づいて1重量%以下の連鎖移動剤を含んでもよい。量は、0.5重量%以下、0.3重量%以下、0.2重量%以下、又は0.1重量%以下であってよく、多くの場合、少なくとも0.005重量%、少なくとも0.01重量%、少なくとも0.05重量%又は少なくとも0.1重量%に等しい。例えば、重合性組成物は、モノマーの総重量に基づいて0.005〜0.5重量%、0.01〜0.5重量%、0.05〜0.2重量%、0.01〜0.2重量%、又は0.01〜0.1重量%の連鎖移動剤を含有してよい。
【0068】
重合性組成物は、例えば、抗酸化剤及び/又は安定剤等の他の成分、例えばヒドロキノンモノメチルエーテル(p−メトキシフェノール、MeHQ)及びBASF Corp.(Florham Park,NJ,USA)からIRGANOX1010(テトラキス(メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート))メタン)という商標名で入手可能なものを更に含むことができる。抗酸化剤及び/又は安定剤を使用して、生じた(メタ)アクリレートコポリマーの温度安定性を高めることができる。使用される場合、抗酸化剤及び/又は安定剤は、典型的には、重合性組成物中のモノマーの総重量に基づいて、0.01重量%(重量パーセント)〜1.0重量%の範囲で使用される。
【0069】
重合性組成物の重合を、有機溶媒の存在下で、又は有機溶媒なしで起こすことができる。重合性組成物中に有機溶媒が含まれる場合、その量は、多くの場合、重合性組成物及び重合組成物に望ましい粘度を付与するように選択される。好適な有機溶媒の例としては、メタノール、テトラヒドロフラン、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ヘプタン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアセテート、エチルアセテート、トルエン、キシレン及びエチレングリコールアルキルエーテルが挙げられるがこれらに限定されない。これらの溶媒を、単独で又は混合物として合わせて使用することができる。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、重合性組成物及び有機溶媒の総重量に基づいて70重量%以下の量で存在する。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、重合性組成物及び有機溶媒の総重量に基づいて60重量%以上の量で存在する。使用される場合、任意の有機溶媒は、典型的には、重合反応の完了時に、又はコーティング中に除去される。いくつかの実施形態では、有機溶媒がほとんど存在しない、又は全く存在しない状態で重合が起こる。すなわち、重合性組成物は、有機溶媒を含まない、又は最小限の量の有機溶媒のみを含有する。
【0070】
ポリマーBは、米国特許第5,637,646号(Ellis)及び同第5,986,011号(Ellisら)にて開示されている断熱条件下での熱バルク重合を含む任意の従来の重合法(例えば、溶液重合又は乳化重合等)により調製することができる。その他のポリマーBの調製方法としては、米国特許4,619,979号及び同第4,843,134号(Kotnourら)に記載の連続フリーラジカル重合法並びに米国特許第5,804,610号(Hamerら)に記載のポリマー製パッケージ内での重合が挙げられる。
【0071】
ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の1級アミンの総含有量のうち、少なくとも10当量%又は少なくとも20当量%は、第2アミン成分を含む。ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の1級アミンの総含有量のうち、最大で80当量%又は最大で50当量%は、第2アミン成分を含む。ある実施形態では、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の1級アミンの総含有量のうち、10〜80当量%の範囲又は20〜50当量%の範囲は、第2アミン成分を含む。
【0072】
オキサレートエステル
本明細書にて開示するポリマー組成物は、とりわけ、シュウ酸エステル(例えば、オキサレートエステル)及び/又はオキサレートエステルの反応生成物を含む。例示的オキサレートエステルは、式(IV):
R
4O−(CO)−(CO)−OR
4
(IV)
[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の化合物である。
【0073】
いくつかの実施形態では、各R
4は独立してハロ、アルキル、ハロアルキル、アルコキシ又はアルコキシカルボニルで置換されたアラルキルである。いくつかの実施形態では、各R
4は独立してハロ、アルキル、ハロアルキル、アルコキシ又はアルコキシカルボニルで置換されたアリールである。ある実施形態では、各R
4は、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、t−ブチル又はフェニルである。
【0074】
いくつかの実施形態では、オキサレートエステル(例えば、ジエチルオキサレート)の使用は、本明細書にて開示するポリマー組成物での使用に、特に有利であり得る。例えば、ジエチルオキサレートは反応性成分であるが、希釈剤としてもまた機能し、成分材料の流動性を改善することができる。
【0075】
2成分形の反応性組成物
いくつかの実施形態では、ポリマー材料は、2成分形配合物として調製される。第1成分は、本明細書に記載の式(IV)の化合物及び少なくとも2個の式:−NR
5−(CO)−(CO)−OR
4[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールであり、各R
5は独立してH、アルキル、置換アルキル、アルキレン、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の基を有するオキサルアミド含有化合物を含み得る。なお、オキサルアミド含有化合物は、シロキサンセグメントを含まない。第2成分としては、本明細書に記載の第2アミン成分を挙げることができる。
【0076】
少なくとも2個の式:−NR
5−(CO)−(CO)−OR
4[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールであり、各R
5は独立してH、アルキル、置換アルキル、アルキレン、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の基を有するオキサルアミド含有化合物を、例えば、本明細書に記載の式(IV)の化合物とアミン含有化合物とを反応させることによって、都合よく調製することができる。ある実施形態では、少なくとも2個の、式:−NR
5−(CO)−(CO)−OR
4の基を有するオキサルアミド含有化合物を、本明細書に記載の式(IV)の化合物と、本明細書に記載の少なくとも2個の、かつ最大で3個の一級アミノ基、二級アミノ基又はこれらの混合物を有する、第1アミン成分と、又はその一部分とを反応させることによって調製する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の式(IV)の化合物を、ダイマージアミン等の長鎖アミンと反応させる。ある実施形態では、アミンの同等量である場合と比較して、本明細書に記載の式(IV)の化合物の、当量に基づいた過剰量が、ジアミンと反応する。そして、オキサレートエステルで末端保護されたジアミンが調製される。ある実施形態では、ジアミンの同等量である場合と比較して、10倍以上超過、8倍超過、6倍超過、5倍超過、4倍超過、3倍超過、2倍超過、1倍超過又は0.5倍超過の本明細書に記載の式(IV)の化合物が、ジアミンと反応する。
【0077】
いくつかの実施形態では、2成分形反応性組成物の第1成分、第2成分、又は第1及び第2成分の両方は任意に、トリアミン成分(例えば、トリス(2−アミノエチル)アミン(TRIS)及び/又はジエチレントリアミン)、テトラアミン成分(例えば、トリエチレンテトラミン)又はその他のポリアミン成分等の、追加のアミン成分を含むことができる。ある実施形態では、追加のアミン成分を、2成分形反応性組成物の第2成分に加えることができる。トリアミン成分、テトラアミン成分及び/又はポリアミン成分の添加により、ポリマー材料中の架橋レベルの増大をもたらすことができる。
【0078】
いくつかの実施形態では、2成分形反応性組成物の第1成分、第2成分、又は第1及び第2成分の両方は任意に、界面活性剤(例えば、ノニオン性界面活性剤)及び/又は相溶化剤(例えば、ポリエチレングリコール)等の1種以上の成分を含むことができる。多様な界面活性剤及び/又は相溶化剤が使用可能である。
【0079】
例示的界面活性剤及び/又は相溶化剤としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。すなわち、ポリエチレングリコール200、ポリエチレングリコール400、PRIPOL2033(Croda Inc.(Edison,NJ))の商標名にて入手可能なダイマージオール、グリセリルモノイソステアレート、トリブチルシトレート、ポリエチレングリコールジカプリレート/カプレート(ESTOL1526の商標名にてCroda Inc.(Edison,NJ)から入手可能)、オクチルドデカノール(EUTANOL Gの商標名にてBASF(Florham Park,NJ)から入手可能)、SPAN80(TCI America(Portland,OR))の商標名にて入手可能なノニオン性界面活性剤、BRIJ−L4−LQ−AP(Croda Inc.(Edison,NJ))の商標名にて入手可能な界面活性剤、メトキシポリエチレングリコール(CARBOWAX750の商標名にてDow(Midland,MI)から入手可能)、トリエチルシトレート、ジブチルセバケート、イソプロピルイソステアレート、グリセロールトリカプリレート/カプレート、PRIPURE3759(Croda Inc.(Edison,NJ))の商標名にて入手可能な生体模倣皮膚脂質、ABILQUAT3272(Goldschmidt Chemical Corp.(Hopewell,VA))の商標名にて入手可能な毛髪ケア用コンディショニング剤、ラウリルピロリドン、グリセレス−7トリメチルエーテル(COSCAP G−7MCの商標名にて、Phoenix Chemical,Inc.(Somerville,NJ)から入手可能)、ナトリウムテトラプロピレンベンゼンスルホネート(RHODACAL DS−10(Solvay,(Houston,TX))の商標名にて入手可能)、GLUCOPON及びPLANTACARE(BASF(Florham Park,NJ))の商標名にて入手可能なアルキルポリグルコサイド、PRIPLAST3190(Croda Inc.(Edison,NJ))の商標名にて入手可能な半結晶性ポリエステルポリオール、ソルビタンイソステアレート(SPAN120LQ(Croda Inc.(Edison,NJ))の商標名にて入手可能)、PRIPLAST3190(Croda Inc.(Edison,NJ))の商標名にて入手可能な非晶質ポリエステルポリオール、コレステロール及びNIKKOL TL−40(日光ケミカルズ(日本、東京))の商標名にて入手可能なポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルが挙げられる。
【0080】
ある実施形態では、界面活性剤及び/又は相溶化剤は、ポリマー材料のその他の成分と、混和性又はほぼ混和性(例えば、実施例の表21に列挙されている)である。界面活性剤及び/又は相溶化剤を使用し、例えば、成分の相溶性又は混和性を改善すること及び/又は2成分形反応性組成物の1成分又は両成分の粘度及び/又は体積を調節することが可能である。
【0081】
ある実施形態では、200〜2,000ダルトンの重量平均分子量(M
w)を有するポリエチレングリコールを、相溶化剤として使用する。
【0082】
2成分形反応性組成物の第1成分及び第2成分の反応によって、架橋鎖中に式:−NR
5−(CO)−(CO)−NR
5−[式中、各R
5は独立してH、アルキル、置換アルキル、アルキレン、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]のオキサルアミド結合を有する、架橋ポリオキサルアミドをもたらすことができる。いくつかの実施形態では、各R
5は独立して、H、アルキル又はアルキレンである。いくつかの実施形態では、各R
5は独立してハロ、アルキル、ハロアルキル、アルコキシ又はアルコキシカルボニルで置換されたアラルキルである。いくつかの実施形態では、各R
5は独立してハロ、アルキル、ハロアルキル、アルコキシ又はアルコキシカルボニルで置換されたアリールである。
【0083】
接着剤組成物
本明細書にて開示するポリマー材料を含む接着剤組成物は、多様な基材(例えば、木材、繊維ガラス、プラスチック(例えば、ポリビニリデンクロライド(PVC))及び/又は金属(例えば、ステンレス鋼)の基材を含む)への接着に有用であり得る。ある実施形態では、接着剤組成物を皮膚への接着に(例えば、局所皮膚接着剤)使用可能である。
【0084】
本明細書にて開示するポリマー材料の組成を所望に応じて変化させ、特定の用途に対して有用な特性を得ることができる。このように、有用な流動性、加工性及び粘着性は、接着剤組成物の特定の用途に依存する。例えば、低流動性及び長期の加工時間(例えば、分又は時間)は、木材、繊維ガラス、プラスチック及び/又は金属基材への接着に、特にこれらを硬化の際、共に固定可能である場合は、有用であり得る。別の例では、良好な流動性(例えば、湿った基材への)及び比較的短い加工性(workability)(例えば、室温で10〜90秒)が皮膚への接着に有用であり得る。
【0085】
更に、本明細書にて開示するポリマー材料の組成を要望とおりに変化させ、ポリマー組成物の反応後に、例えば、凝集力、引張強度、可撓性及び粘着性等の有用な特性を得ることができる。
【0086】
例えば、ポリマー材料の、硬化中の及び硬化済特性は、とりわけ、求核性アミン成分の求電子性オキサレート基に対する量及び比に依存するものとなる。
【0087】
別の例では、ポリマー材料の、硬化中の及び硬化済特性は、とりわけ第1アミン成分の第2アミン成分に対する量及び比に依存するものとなる。
【0088】
更に、例えば、任意のアミン成分(例えば、第1アミン成分及び第2アミン成分とは異なる)を、ポリマー組成物に、典型的には、2成分形反応性組成物の第2成分に添加することによって、追加の求核性アミノ基を、ポリマー材料に加えることができる。
【0089】
ある実施形態では、ポリマー組成物中の、求核性一級アミノ基の求電子性オキサレート基に対するモル比は、およそ1:1に選択される。
【0090】
ある実施形態では、ポリマー組成物中の、求核性一級アミノ基の求電子性オキサレート基に対するモル比は、成分が反応し、ポリマー組成物を形成した後も求電子性オキサレート基が残存し、残存している求電子性オキサレート基が、例えばヒトの皮膚に存在する求核基と反応可能となるように、1:1未満となるよう選択される。
【0091】
その他のある実施形態では、ポリマー組成物中の、求核性一級アミノ基の求電子性オキサレート基に対するモル比は、成分が反応し、ポリマー組成物を形成した後も求核性アミノ基が残存し、残存している求核基が、例えば接着に使用する基材上に存在する求電子基と反応可能となるように、1:1を上回るように選択される。
【0092】
ある実施形態では、求核性アミノ基中の、一級アミンの二級アミンに対する比を制御し、例えば、選択された温度での反応速度を変更することができる。いくつかの実施形態では、一級アミンの二級アミンに対する比がより高いことにより、より速い硬化速度がもたらされ得る。
【0093】
ある実施形態では、脂肪族アミン又は芳香族アミンを求核性アミノ基に選択し、例えば、選択された温度での反応速度を変更することができる。いくつかの実施形態では、脂肪族アミンの選択は、より低温(例えば、室温)での迅速な硬化速度をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、芳香族アミンの選択は、より低温(例えば、室温)では低速な硬化速度をもたらすが、より高温(例えば、65℃〜100℃又はそれより高温)では有用な硬化速度をもたらすことができる。
【0094】
ある実施形態では、脂肪族アミン及び芳香族アミンの組み合わせを求核性アミノ基に選択し、例えば、様々な選択された温度での反応速度を変更することができる。いくつかの実施形態では、脂肪族アミン及び芳香族アミンの組み合わせを使用して、脂肪族アミンは、より低温(例えば、室温)での迅速な硬化速度をもたらすことができ、芳香族アミンは、より高温(例えば65℃〜100℃)での更なる硬化をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、脂肪族アミンの芳香族アミンに対する比を選択して、様々な温度での硬化速度及び硬化度を変更することができる。いくつかの実施形態では、より低温でのいくらかの硬化度は接着剤を固化させるのに有用であり、改善された接着及び/又は強度特性を発現するには、より高温での更なる硬化が有用であり得る。
【0095】
ある実施形態では、ブロックされた、及び/又は保護されたアミンを求核性アミノ基に選択して、例えば、選択された温度での反応速度を変更する、及び/又は基材に適用する前の早すぎる反応を防ぐことができる。いくつかの実施形態では、ブロックされた、及び/又は保護されたアミンの選択は、より低温(例えば、室温)では低速な硬化速度をもたらすが、より高温(例えば、65℃〜100℃)では有用な硬化速度をもたらすことができる。多様なブロックされた、及び/又は保護されたアミンを求核性アミノ基に使用可能である。いくつかの実施形態では、感湿性ブロック基により、適用前の反応を防ぎ得るが、湿気が基材上に存在することにより、アミンの脱ブロック化及び迅速な硬化が可能となる。例えば、イミン、オキシム、カルバメート及びtert−ブチルオキシカルボニル(BOC)基又はこれらの組み合わせを使用して、求核性アミノ基をブロック及び/又は保護することができる。
【0096】
ある実施形態では、ブロックされていないアミン、並びにブロックされた、及び/又は保護されたアミンの組み合わせを求核性アミノ基に選択し、例えば、様々な選択された温度での反応速度を変更することができる。いくつかの実施形態では、ブロックされていないアミン、並びにブロックされた、及び/又は保護されたアミンの組み合わせを使用すると、ブロックされていないアミンが、より低温(例えば、室温)での迅速な硬化速度をもたらすことができ、ブロックされた、及び/又は保護されたアミンは、より高温(例えば65℃〜100℃)での更なる硬化をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、ブロックされてないアミンの、ブロックされた、及び/又は保護されたアミンに対する比を選択して、様々な温度での硬化速度及び硬化度を変更することができる。いくつかの実施形態では、より低温でのいくらかの硬化度は接着剤を固化させるのに有用であり、改善された接着性を発現するには、より高温での更なる硬化が有用であり得る。
【0097】
本明細書にて開示するポリマー材料の様々な成分の特定の量及び分子量は、反応性及び反応済組成物の所望のバランスの特性に依存し、当業者は本明細書にて開示する実施例に鑑み容易に選択することができる。
【0098】
ある実施形態では、本明細書にて開示するポリマー材料を、例えば、皮膚接着剤又は組織接着剤に使用することができる。縫合糸及び局所皮膚接着剤は、両方とも、単独で又は組み合わせてのいずれかで創傷の縫合に使用されてきた。局所皮膚接着剤は、主として縫合糸と共に組織シーラントとして、及び/又は小型の創傷の縫合に使用されてきた。ある実施形態では、本明細書にて開示するポリマー材料は、有利には、例えば、生体適合性、短い硬化時間、高い引張強度及び可撓性の1つ又は複数を含む、局所皮膚接着剤に有用な特性を有する。
【0099】
更なる材料を接着剤組成物に要望とおりに加え、機械的安定性、皮膚接着性、治癒速度及び酸素透過性等の望ましい特性を得ることができる。例示的な追加材料は、当技術分野において既知であり、ノニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール、フィラー、染料、抗酸化剤、粘着付与剤、溶媒、希釈剤、粘度調整剤、抗微生物剤(antimicrobial agent)(例えば、抗菌剤(antibacterial agent))及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0100】
本明細書にて開示するポリマー材料は、例えば、本明細書に記載の2成分形反応性組成物を準備することと、第1成分及び第2成分を、第1成分及び第2成分が反応し、ポリマー材料を形成するのに有効な条件下にて組み合わせることと、によって反応し得る。いくつかの実施形態では、第1成分及び第2成分を、室温で組み合わせる。いくつかの実施形態では、第1成分及び第2成分を、室温〜100℃、室温〜65℃又は室温〜60℃の温度範囲にて組み合わせる。いくつかの実施形態では、第1成分及び第2成分を周囲条件下(例えば、窒素パージを使用せず、空気中)で組み合わせる。いくつかの実施形態では、第1成分及び第2成分を体温(例えば、37℃)にて組み合わせる。
【0101】
いくつかの実施形態では、2成分形反応性組成物の第1成分及び第2成分を、混合及び/若しくは供給する方法並びに/又は手動混合、機械的混合デバイス、自動混合デバイス、静止型混合デバイス、押出混合デバイス若しくはこれらの組み合わせ等の当該技術分野において既知のデバイスを使用して組み合わせる。例えば、2成分形反応性組成物の第1成分は、複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスの第1チャンバ(例えば、2重の外筒を有する注射器の第1外筒)内に存在してよく、第2成分は、複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスの第2チャンバ(例えば、2重の外筒を有する注射器の第2外筒)内に存在してよい。
【0102】
更に、別の態様では、本開示は、本明細書に記載の2成分形反応性組成物を含有する複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスであって、第1成分が、そのデバイスの第1チャンバ内に存在し、第2成分が、そのデバイスの第2チャンバ内に存在する、複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスを提供する。ある実施形態では、複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスは、本明細書に記載の2成分形反応性組成物を含有する、2重の外筒を有する注射器である。第1成分は2重の外筒を有する注射器の第1外筒内に存在し、第2成分は2重の外筒を有する注射器の第2外筒内に存在する。2重の外筒を有する注射器は、任意に静止型混合デバイスを含むか、又はこれに接続されていてよく、注射器から送り出す際に、各外筒の内容物を混合する。
【0103】
本開示の例示的実施形態
架橋した、熱硬化性のポリマー材料並びに該ポリマー材料の製造及び使用方法を提供可能な様々な実施形態を開示する。
【0104】
実施形態1Aは、以下のものを含む成分の反応生成物を含む、ポリマー材料である。すなわち、成分は、a)少なくとも2個、最大で3個の一級アミノ基、二級アミノ基又はこれらの混合物を有する第1アミン成分(ただし、第1アミン成分はシリコーンジアミンではない)と、b)(i)3個を上回る一級アミノ基、又は(ii)少なくとも3個の一級アミノ基及び複数個の二級アミノ基を有する第2アミン成分であって、炭素骨格を有するポリマー材料、又は複数個の連結された窒素原子を伴う炭素骨格を有するポリマー材料である、第2アミン成分と、c)式(IV):
R
4O−(CO)−(CO)−OR
4
(IV)
[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の化合物と、を含む。なお、ポリマー材料は、式:−NR
5−(CO)−(CO)−NR
5−[式中、各R
5は独立してH、アルキル、置換アルキル、アルキレン、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]のオキサルアミド結合を架橋鎖中に有する、架橋ポリオキサルアミドであり、第1アミン成分の一級及び/又は二級アミン並びに第2アミン成分の一級アミンの総量の、オキサレートエステルに対する当量重量比は、0.8〜1.2の範囲にある。
【0105】
実施形態2Aは、各R
5が独立して、H、アルキル又はアルキレンである、実施形態1Aに記載のポリマー材料である。
【0106】
実施形態3Aは、各R
4が、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、t−ブチル又はフェニルである、実施形態1A又は2Aに記載のポリマー材料である。
【0107】
実施形態4Aは、第1アミン成分が1種以上のC2〜C48又はより高級なアミンを含む、実施形態1A〜3Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0108】
実施形態5Aは、第1アミン成分が1種以上のC2〜C16アミンを含む、実施形態1A〜4Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0109】
実施形態6Aは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の、総アミン含有量の30当量%以下が、1種以上のC2〜C16アミンを含む、実施形態5Aに記載のポリマー材料である。
【0110】
実施形態7Aは、1種以上のC2〜C16アミンが、ジアミン又はトリアミンである、実施形態5A又は6Aに記載のポリマー材料である。
【0111】
実施形態8Aは、1種以上のC2〜C16アミンが、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミン、m−及びp−キシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ピペラジン、イソホロンジアミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N,N′−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、3,3′−ジアミノジプロピルエーテル、1,13−ジアミノ−4,7,10−トリオキサトリデカン、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンジメチルアミン、4,4′−オキシビス(アミノメチル)ベンゼン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、4,4′−トリメチレンジピペリジン、ジアミノシクロヘキサン、ビス(アミノエチル)ベンゼン、メチレンジアニリン、フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン、トルエンジアミン、3,3′−ジアミノ−N−メチルジプロピルアミン、2,2′−ジアミノジエチルエーテル、4,4′−オキシビス−(アミノメチル)ベンゼン、2,5−ビス(アミノメチル)チオフェン、オキシジアニリン、ポリエーテルアミン及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態5A〜7Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0112】
実施形態9Aは、第1アミン成分が1種以上のC17〜C48又はより高級なアミンを含む、実施形態1A〜8Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0113】
実施形態10Aは、1種以上のC17〜C48又はより高級なアミンが、ジアミン又はトリアミンである、実施形態9Aに記載のポリマー材料である。
【0114】
実施形態11Aは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の、総アミン含有量の0〜50当量%が、1種以上のC17〜C48又はより高級なアミンを含む、実施形態9A又は10Aに記載のポリマー材料である。
【0115】
実施形態12Aは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の、総アミン含有量の5〜40当量%の範囲が、1種以上のC17〜C48又はより高級なアミンを含む、実施形態9A〜11Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0116】
実施形態13Aは、1種以上のC17〜C48又はより高級なアミンが、高度に分岐したC36ジアミン混合物を含む、実施形態9A又は12Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0117】
実施形態14Aは、第1アミン成分が、1種以上のC2〜C16アミン及び1種以上のC17〜C48又はより高級なアミンを含む、実施形態1A〜13Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0118】
実施形態15Aは、第2アミン成分が、ポリエチレンイミンを含む、実施形態1A〜14Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0119】
実施形態16Aは、ポリエチレンイミンが、600〜100,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有する、実施形態15Aに記載のポリマー材料である。
【0120】
実施形態17Aは、ポリエチレンイミンが、1,200〜100,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有する、実施形態15A又は16Aに記載のポリマー材料である。
【0121】
実施形態18Aは、ポリエチレンイミンが、10,000〜70,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有する、実施形態15A〜17Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0122】
実施形態19Aは、ポリエチレンイミン中の5〜50当量%の範囲のアミノ基が、1種以上の有機酸で滴定された、実施形態15A又は18Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0123】
実施形態20Aは、1種以上の有機酸がカルボン酸を含む、実施形態19Aに記載のポリマー材料である。
【0124】
実施形態21Aは、カルボン酸がアルカン酸である、実施形態20Aに記載のポリマー材料である。
【0125】
実施形態22Aは、アルカン酸がオクタン酸及び/又はイソステアリン酸を含む、実施形態21Aに記載のポリマー材料である。
【0126】
実施形態23Aは、第2アミン成分が、式:(I)
【化2】
[式中、各R
1は独立して水素又はメチルであり、各R
2及びR
3は、独立して4〜14個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキルである。]の、80〜99.9重量%の範囲の複数の第1モノマー単位、及び一級アミノ基を有する少なくとも3個のモノマー単位を含む、ポリマーBを含む、実施形態1A〜22Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0127】
実施形態24Aは、ポリマーBが90〜99.5重量%の範囲の、複数の式(I)の第1モノマー単位を含む、実施形態23Aに記載のポリマー材料である。
【0128】
実施形態25Aは、ポリマーBが95〜99重量%の範囲の、複数の式(I)の第1モノマー単位を含む、実施形態23A又は24Aに記載のポリマー材料である。
【0129】
実施形態26Aは、ポリマーBが、12,000ダルトン〜100,000ダルトンの範囲にある重量平均分子量(M
w)を有する、実施形態23A〜25Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0130】
実施形態27Aは、ポリマーBが、18,000ダルトン〜65,000ダルトンの範囲にある重量平均分子量(M
w)を有する、実施形態23A〜26Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0131】
実施形態28Aは、ポリマーBの複数のモノマー単位であって、一級アミノ基を有するモノマー単位が、アミン又はポリアミンと、無水マレイン酸から形成されたモノマー単位又はビニルジメチルアズラクトンから形成されたモノマー単位との反応生成物である、実施形態23A〜27Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0132】
実施形態29Aは、アミンがジアミン又はトリアミンである、実施形態28Aに記載のポリマー材料である。
【0133】
実施形態30Aは、アミンが、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、ピペラジン、ポリエーテルアミン、ダイマージアミン、3(4),8(9)−ビス−(アミノメチル)−トリシクロ−[5,2,1,02,6]デカン又はそれらの組み合わせである、実施形態28A又は29Aに記載のポリマー材料である。
【0134】
実施形態31Aは、ポリアミンがポリエーテルアミンである、実施形態28A〜30Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0135】
実施形態32Aは、ポリマーBが室温で流動する、実施形態23A〜31Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0136】
実施形態33Aは、ポリマーBが疎水性である、実施形態23A〜32Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0137】
実施形態34Aは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の一級アミンの総含有量のうち、10当量%〜80当量%の範囲が、第2アミン成分を含む、実施形態1A〜33Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0138】
実施形態35Aは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の一級アミンの総含有量のうち、20当量%〜50当量%の範囲が、第2アミン成分を含む、実施形態1A〜34Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0139】
実施形態36Aは、ノニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール、フィラー、染料、抗酸化剤、粘着付与剤、溶媒、希釈剤、粘度調整剤、抗微生物剤(例えば、抗菌剤)及びこれらの組み合わせからなる群から選択される成分を更に含む、実施形態1A〜35Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0140】
実施形態37Aは、ポリエチレングリコールが、200〜2,000ダルトンの範囲の重量平均分子量(M
w)を有する、実施形態36Aに記載のポリマー材料である。
【0141】
実施形態38Aは、第1アミン成分、第2アミン成分又はその両方が、ブロックされた、及び/又は保護されたアミノ基を含む、実施形態1A〜37Aのいずれか1つに記載のポリマー材料である。
【0142】
実施形態1Bは実施形態1A〜38Aのいずれか1つに記載のポリマー材料を含む接着剤組成物である。
【0143】
実施形態1Cは、以下のものを含む2成分形反応性組成物である。すなわち、組成物は、まずa)オキサルアミド含有化合物及び式(IV)の化合物を含む第1成分を含む。オキサルアミド含有化合物は少なくとも2個の式:−NR
5−(CO)−(CO)−OR
4[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールであり、各R
5は独立してH、アルキル、置換アルキル、アルキレン、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の、基を有する。なお、式:−NR
5−(CO)−(CO)−OR
4の基は、第1アミン成分と式(IV)の化合物との反応生成物であり、第1アミン成分は、少なくとも2個、最大で3個の一級アミノ基、二級アミノ基又はこれらの混合物を有し、オキサルアミド含有化合物はシロキサンセグメントを含まず、式(IV)の化合物は、
R
4O−(CO)−(CO)−OR
4
(IV)
[式中、各R
4は独立してアルキル、置換アルキル、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、アリール又は置換アリールである。]の式の化合物である。更に組成物は、b)(i)3個を上回る一級アミノ基、又は(ii)少なくとも3個の一級アミノ基及び複数個の二級アミノ基を有する第2アミン成分であって、炭素骨格を有するポリマー材料、又は複数個の連結された窒素原子を伴う炭素骨格を有するポリマー材料である、第2アミン成分を含む、第2成分を含む。
【0144】
実施形態2Cは、各R
5が独立して、H、アルキル又はアルキレンである、実施形態1Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0145】
実施形態3Cは、各R
4が、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、t−ブチル又はフェニルである、実施形態1C又は2Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0146】
実施形態4Cは、第2アミン成分が、ポリエチレンイミンを含む、実施形態1C〜3Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0147】
実施形態5Cは、ポリエチレンイミンが、600〜100,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有する、実施形態4Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0148】
実施形態6Cは、ポリエチレンイミンが、1,200〜100,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有する、実施形態4C又は5Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0149】
実施形態7Cは、ポリエチレンイミンが、10,000〜70,000ダルトンの範囲の数平均分子量(M
n)を有する、実施形態4C〜6Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0150】
実施形態8Cは、ポリエチレンイミン中の5〜50当量%のアミノ基が、1種以上の有機酸で滴定された、実施形態4C〜7Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0151】
実施形態9Cは、1種以上の有機酸がカルボン酸を含む、実施形態8Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0152】
実施形態10Cは、カルボン酸がアルカン酸である、実施形態9Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0153】
実施形態11Cは、アルカン酸がオクタン酸及び/又はイソステアリン酸を含む、実施形態10Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0154】
実施形態12Cは、第2アミン成分が、式(I):
【化3】
[式中、各R
1は独立して水素又はメチルであり、各R
2及びR
3は、独立して4〜14個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキルである。]の、80〜99.9重量%の範囲の複数の第1モノマー単位、及び一級アミノ基を有する少なくとも3個のモノマー単位を含む、ポリマーBを含む、実施形態1C〜11Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0155】
実施形態13Cは、ポリマーBが、90〜99.5重量%の範囲の、複数の式(I)の第1モノマー単位を含む、実施形態12Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0156】
実施形態14Cは、ポリマーBが、95〜99重量%の範囲の、複数の式(I)の第1モノマー単位を含む、実施形態12C又は13Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0157】
実施形態15Cは、ポリマーBが12,000ダルトン〜100,000ダルトンの範囲にある重量平均分子量(M
w)を有する、実施形態12C〜14Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0158】
実施形態16Cは、ポリマーBが18,000ダルトン〜65,000ダルトンの範囲にある重量平均分子量(M
w)を有する、実施形態12C〜15Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0159】
実施形態17Cは、ポリマーBの複数のモノマー単位であって、一級アミノ基を有するモノマー単位が、アミン又はポリアミンと、無水マレイン酸から形成されたモノマー単位又はビニルジメチルアズラクトンから形成されたモノマー単位との反応生成物である、実施形態12C〜16Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0160】
実施形態18Cは、アミンがジアミン又はトリアミンである、実施形態17Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0161】
実施形態19Cは、アミンが、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、ピペラジン、ポリエーテルアミン、ダイマージアミン、3(4),8(9)−ビス−(アミノメチル)−トリシクロ−[5,2,1,02,6]デカン又はそれらの組み合わせである、実施形態17C又は18Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0162】
実施形態20Cは、ポリアミンがポリエーテルアミンである、実施形態17Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0163】
実施形態21Cは、ポリマーBが室温で流動する、実施形態12C〜20Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0164】
実施形態22Cは、ポリマーBが疎水性である、実施形態12C〜21Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0165】
実施形態23Cは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の一級アミンの総含有量のうち、10当量%〜80当量%の範囲が、第2アミン成分を含む、実施形態1C〜22Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0166】
実施形態24Cは、ポリマー材料を形成する反応生成物用の成分の一級アミンの総含有量のうち、20当量%〜50当量%の範囲が、第2アミン成分を含む、実施形態1C〜23Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0167】
実施形態25Cは、ノニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール、フィラー、染料、抗酸化剤、粘着付与剤、溶媒、希釈剤、粘度調整剤、抗微生物剤(例えば、抗菌剤)及びこれらの組み合わせからなる群から選択される成分を更に含む、実施形態1C〜24Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0168】
実施形態26Cは、ポリエチレングリコールが、200〜2,000ダルトンの範囲の重量平均分子量(M
w)を有する、実施形態25Cに記載の2成分形反応性組成物である。
【0169】
実施形態27Cは、第1成分が複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスの第1チャンバ内に存在し、第2成分が複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスの第2チャンバ内に存在する、実施形態1C〜26Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0170】
実施形態28Cは、第1アミン成分、第2アミン成分又はその両方が、ブロックされた、及び/又は保護されたアミノ基を含む、実施形態1C〜27Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物である。
【0171】
実施形態1Dは、実施形態1C〜27Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物を含有する複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスであって、第1成分が複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスの第1チャンバ内に存在し、第2成分が複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスの第2チャンバ内に存在する、複数のチャンバを有する混合及び/又は供給デバイスである。
【0172】
実施形態1Eは、実施形態1C〜27Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物を含有する2重の外筒を有する注射器であって、第1成分がその注射器の第1外筒内に存在し、第2成分がその注射器の第2外筒内に存在する、2重の外筒を有する注射器である。
【0173】
実施形態1Fは、以下を含むポリマー材料の調製方法である。すなわち、方法は、実施形態1C〜27Cのいずれか1つに記載の2成分形反応性組成物を準備することと、第1成分及び第2成分を、第1成分及び第2成分が反応しポリマー材料を形成するのに有効な条件下にて組み合わせることと、を含む。
【0174】
実施形態2Fは、第1成分及び第2成分が反応し、ポリマー材料を形成するのに有効な条件が、室温又は体温を含む、実施形態1Fに記載の方法である。
【0175】
実施形態3Fは、第1成分及び第2成分を組み合わせることが、第1成分及び第2成分を混合することを含む、実施形態1F又は2Fに記載の方法である。
【0176】
実施形態1Gは、実施形態1F〜3Fのいずれか1つに記載の方法によって調製可能な、ポリマー材料である。
【0177】
実施形態1Hは、実施形態1F〜3Fのいずれか1つに記載の方法によって調製された、ポリマー材料である。
【0178】
本開示の目的及び利点を、以下の非限定的な実施例によって更に例証するが、これらの実施例で述べられる特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を過度に限定するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【0179】
【表1】
*C18アクリレート材料を、概して、米国特許第8,137,807号の方法1に従い、ISOFOL18T(Sasolから入手可能)を出発物質のアルコールとして使用して合成した。得られたC18アクリレート材料は、ガスクロマトグラフィにより決定された、およそ16%のC16、47%のC18及び32%のC20の分布を有した。
【0180】
比較例
比較例1
ポリエチレンイミン1200(1.2g)をアルミニウムパン内に量り取った。ジエチルオキサレート(DEO、0.072g、d=1.076g/mL、67μL)をマイクロピペットで添加した。木製の攪拌スティックを使用して、混合物を速く攪拌した。30秒内に、混合物は部分的にゲル化した。数分間混合を続けた。その後、混合物を静置させた。数時間後、混合物は、粘着性で流動性の、ゼラチン状の塊のままであった。混合物を週末にかけて静置した後も、変化はほとんど観察されなかった。1.2gのPEIは、総アミン(アミン当量=43)の28ミリ当量(その7ミリ当量は一級アミンであり、14ミリ当量は二級アミンである)に対応する一方、DEOの1ミリ当量のみが添加されたため、これはさほど驚くべきことではない。
【0181】
比較例2
ポリエチレンイミン1200(1.2g、一級アミン7ミリ当量、一級と二級アミンとで21ミリ当量)を各種の量のDEOと、比較例1に記載したように混合した。結果を表2に示す。
【表2】
【0182】
比較例3
Jeffamine T−403(当量重量は152、4.236g、28ミリ当量)を各種の量のDEOと、比較例2に記載したように混合した。反応は、相当ゆっくりであるように見られた。数日静置した後に観察された結果を表3に示す。
【表3】
【0183】
比較例4
PEI1200及びJeffamine T−403の72:28(重量/重量)混合物を調製し、一級アミンの当量重量がおよそ73の混合物を得た。このアミン混合物(1.2g)を各種の量のDEOと、比較例2に記載したように混合した。全成分(All)は、ゲル化時間が30秒未満と、相当迅速に反応した。結果を表4に示す。比較例4を、PEI600を使用して繰り返し、類似の結果を得た。
【表4】
【0184】
比較例5
2重の外筒を有する注射器の第1外筒に、比較例4からのアミン混合物(1.2g)を、第2外筒にDEO(0.6g)とエタノール(0.6g)を装填した。混合用チップ及びプランジャを注射器に取り付け、注射器の内容物をアルミニウムパン内に押し出した。内容物はよく混合され、パン内の混合物は早く架橋したように見えた。エタノールを蒸発させた後、相当可撓性のあるフィルムが形成された。しかしながら、フィルムはあまり強固ではなく、曲げによって、容易に裂け、又は破断した。
【0185】
比較例6
Jeffamine T−403(1.52g)及びDEO(0.99g)を小型のバイアル瓶中で混合した。穏やかな発熱が生じた。
1H−NMR分析は、オキサレート末端保護されたJeffamine及び未反応のDEOの混合物であることを示した。本混合物を、2重の外筒を有する注射器の第1外筒内に装填した。等体積のPEI1200を第2外筒内に装填した。混合用チップ及びプランジャを注射器に取り付け、注射器の内容物をアルミニウムパン内に押し出した。押し出された混合物は迅速に架橋し(約10秒)、透明の、可撓性ゲルを形成した。しかし、あまり強固ではなかった。
【0186】
フィルム形成能及び硬化組成物の特性の評価の基本手順
反応性成分の各々のメタノール溶液を、1ミリ当量/mLの溶液の濃度で調製した。PEI成分について、1mLの溶液あたり1ミリ当量の一級アミンを含有するよう、溶液を調製した。
【0187】
比較例7
PEI1200のメタノール溶液(5mL、5ミリ当量)を、各種の量のメタノールDEO溶液(各々1、2、3及び5mL)と、15mL遠心管内で混合した。遠心管に蓋をし、ロッキングミキサー(rocking mixer)に配置した。一晩では、ゲル化は生じなかった。溶液をアルミニウムウェーパン(aluminum weighing pans)内に注ぎ、メタノールを蒸発させた。その後、40℃のオーブン内に4時間置いた。本実験は、DEO/PEI混合物が、よく混合すると、およそ等量となる比で混合した場合に限り、架橋フィルムを形成することを示す。結果を表5に示す。
【表5】
【0188】
実施例
実施例1A〜1R
様々な比のエステル成分:適切な量のメタノール溶液を混合して、アミン成分を調製し、混合物をアルミニウムウェーパン内に注ぎ入れた。溶媒を周囲温度にて少なくとも2日間かけて蒸発させた。得られた架橋フィルムを、下に示す表6において、定性的に1(不良)〜5(良好)で評価した。1の評価は、架橋材料が、乾燥直後にひび割れした、又は非常に脆性のいずれかであり、小型の片へと砕けることなしにパンから取り出すことができなかったことを意味する。3の評価は、フィルムが、1つの片でパンから出す除くことができたが、その片は、屈曲させるか、又は曲げると、容易に砕けたことを意味する。そして、5の評価は、フィルムが相当に強靱であり、パンから取り出した後、砕けることなく、屈曲に耐えることができたことを意味する。一般的に、PRIAMINE含有フィルムは、相当に可撓性があり、これに対して、HD及びTRIS含有フィルムは、より硬く、より脆性であった。PEI1200をPEI10,000で置き換えたことを除いて、実施例1A〜1Rを繰り返した。同様のフィルムを得たが、一般的に、PEI1200から生じたものよりも、若干脆性であるように見えた。
【表6】
【0189】
実施例2A〜2H
様々な比のエステル成分:適切な量のDEO、PRIAMINE1075及びPEI1200又はPEI10,000のメタノール溶液を混合して、アミン成分を調製し、混合物をアルミニウムウェーパン内に注ぎ入れた。溶媒を周囲温度にて少なくとも2日間蒸発させた。得られた架橋フィルムを、下に示す表7及び8において、定性的に1(不良)〜5(良好)で評価した。
【表7】
【表8】
【0190】
実施例3A〜3F
3成分の配合物を、表9に列挙した、DEO(4当量)、PEI1200(3当量)及び短鎖アミン(1当量)のメタノール溶液を混合することによって調製した。実施例1、2に記載したとおりにフィルムを調製し、評価した。DI水をこれらのフィルムに滴下した際、フィルムは大幅に膨潤し、迅速に水を吸収し、それが親水性であることを示した。対照的に、実施例1、2において調製したフィルムであって、PRIAMINEをアミン成分の一部として含有したものは、はるかに疎水性であった。水滴は、玉のままでフィルム表面に落とした際も、吸収されないままであった。
【表9】
【0191】
実施例4A〜4G
実施例4の配合物を、表10に列挙した、DEO(5当量)、PEI1200(2当量)、PRIAMINE1075(2当量)及び短鎖アミン(1当量)のメタノール溶液を混合することによって調製した。実施例1〜3に記載のとおりにフィルムを調製し、引張及び伸長率を試験した。
【表10】
【0192】
実施例5A〜5D
実施例5の配合物を、DEO(5当量)、PEI1200(2当量)、PRIAMINE1075(2当量)及びHD(1当量)のメタノール溶液を混合することによって調製した。いくつかの配合物では、オクタン酸(Sigma−Aldrichから入手可能)を、PEIのメタノール溶液に添加し、総アミン含有量の何%か(5%、10%又は25%)を、プロトン化した。上記のとおりにフィルムを調製し、引張及び伸長率を試験した。
【表11】
【0193】
実施例6A〜6D
様々な比で、DEO:PEI1200(オクタン酸で25%中和した):PRIAMINE1075:HDのメタノール溶液を混合して、実施例6の配合物を調製した。上記のとおりにフィルムを調製し、引張及び伸長率を試験した。
【表12】
【0194】
実施例7A〜7BH
短鎖ジアミンとしてEDを使用する実施例
実施例7のいくつかの配合物では、ポリエチレングリコール200を添加し、様々な成分の相溶性を改善した。表13〜18は、DEO、PEI1200(オクタン酸で、5%滴定した)、PRIAMINE1075、ED及び様々な量のPEG200からなる実施例7の配合物について得たデータの結果を示す。追加の実施例7のサンプルを、未滴定のPEI1200及びその10%及び25%をオクタン酸(OA)で滴定したPEI1200を使用して、調製した。オクタン酸の滴定量が様々であるこれら追加の実施例7のサンプルの結果は、表13〜18に示す結果に類似していた。
【表13】
【表14】
【表15】
【表16】
【表17】
【表18】
【0195】
表13〜18の、いくつかの実施例7の配合物は、形成された「フィルムがない」ことを示す。これは、溶媒が蒸発する際の、迅速な結晶化又は相分離に起因する。しかしながら、これらの配合物のほとんどは、無溶媒材料として配合し、2重の外筒を有する注射器を使用する等、適切な混合装置を使用して供給した際には、依然として接着剤として有用であった。
【0196】
追加の、実施例7の配合物をDEO、PEI1200(オクタン酸を使用して、その0%、5%、10%、25%を滴定した)、PRIAMINE及び以下の短鎖アミン:HD、TRIS、MXDA、TTD、XTA−801、RFD−270、IPDA、EDR−176及びTCDから調製した(表なし)。結果として生じた得られたフィルムは、6%〜807%の範囲の伸長率で、27〜2283グラム重の範囲の引張強度を示した。
【0197】
PRIAMINE1075をPRIAMINE1071、PRIAMINE1073又はPRIAMINE1074で置き換えた、更なる追加の実施例7の配合物(表なし)を調製した。これらの追加の実施例7の配合物の得られたフィルムは、表13〜18中のものと類似の引張強度及び伸長率を示した。
【0198】
実施例8A〜8D:イソステアリン酸で滴定したPEI
実施例8の配合物を、PEI1200をオクタン酸ではなくイソステアリン酸で、滴定したことを除いて、実施例7に記載したとおりに調製した。メタノール溶液をキャスト成型(cast)することで得られたフィルムの引張力及び伸長を、先に記載したとおり、評価した。実施例8A〜8Dを使用して形成したフィルムは、対応する、オクタン酸を使用した実施例7の配合物よりも、きわめて強靭で、強固であった。このことは、中和する酸の選択によって物理的特性を制御できることを示す。
【表19】
【0199】
実施例9A〜9E、ポリアミン官能性アクリレートの組み込み
250mLの褐色瓶にC18Acr(44.1g)、VDM(0.90g)、IOTG(1.125g)及びVazo67(0.090g)を添加した。エチルアセテートを最終の組成物に加え、30%の固形分を得た。瓶内(The components of the bottle)の成分を、窒素を使用して完全に脱気して、その後密閉した。反応を、LAUNDER−OMETER内で、65℃にて24時間実施した。瓶をLAUNDER−OMETERから取り出し、追加量のVazo67(0.045g)を不活性条件下で添加した。反応を、LAUNDER−OMETER内で、65℃にて更に24時間継続した。得られた生成物から、エチルアセテートを、ロータリーエバポレータを使用して除去した。得られたポリマー(40g、5.75e
−2molのVDM)を、ポスト官能化反応に向けて、80mLのTHF中に溶解させた。その後、攪拌した10mLの1,3−プロパンジアミン(42.6g、5.75e
−1mol)THF溶液に、コポリマーを室温で滴加した。10分後、溶液を減圧下で80℃まで加熱し、溶媒を除去した。過剰のジアミンを、アセトニトリル中に沈殿させることにより除去した。速く攪拌されている、アセトニトリル(500mL)を含有するビーカーに、ポリマー溶液をゆっくりと加えて、コポリマーの精製を実施した。透明な無色のコポリマーを沈降させ、溶媒をデカントした。コポリマーを減圧下、65℃で乾燥させて、本手順を更に3回繰り返し、残留している不純物を除去した。
【0200】
調製されたポリアミン官能性アクリレート(およそ0.69g/meqのアミン、3.09g)を、「Prep9」と称し、トルエン(7.65g)中に溶解し、28.8重量/重量%溶液を調製した。本溶液を使用して、表20に従い、実施例7に記載したように、いくつかのキャスティング溶液(casting solutions)を調製した。フィルムを各実施例9の配合物から注型(cast)した。実施例9の全配合物は、ゴム状の可撓性フィルム材料を作り、その、接着剤としての潜在的有用性を示した。
【表20】
【0201】
実施例10:界面活性剤及び相溶化剤のスクリーニング
PEI1200(10g)及びPRIAMINE1075(10g)を、ねじ蓋式ガラスバイアルに加え、2相混合物を作製した。添加剤(界面活性剤又は相溶剤、1g)を添加し、混和性を評価した。小型の磁気攪拌子をバイアル瓶に加えた。バイアル瓶に蓋をし、その後混合物をホットプレート上で、攪拌しつつ温め、混和した混合物を得た。混合物をホットプレートから取り出し、数秒間攪拌し(vortexed)、その後周囲温度にて静置した。一晩放置した後(およそ18時間)に、混合物を目視検査し、次の結果を得た。
【表21】
【0202】
実施例11:固形分100%、2成分形接着剤の調製
2成分形接着剤配合物を、混合すると、これらがオキサレートエステル(6当量)、PEI1200(2当量)、PRIAMINE1075(2当量)及び短鎖アミン(1当量)からなるように、調製した。相溶化剤を使用して、2成分を等しい重量とした。
【0203】
成分A:DEO(1g)をPRIAMINE1075(1.23g)と混合した。
【0204】
成分B:PEI1200(0.79g)をTRIS(0.11g)及びPEG200(1.33g)と混合した。
【0205】
成分Aを、2重の外筒を有する注射器の第1外筒に、成分Bを第2外筒に装填した。混合用チップ及びプランジャを注射器に取り付け、注射器の内容物をアルミニウムパン内に押し出した。内容物はよく混合され、パン内の混合物は、室温条件で早く架橋したように見え、強靱な非粘着性ゲルで、多くの異なる用途に好適な接着剤をもたらした。
【0206】
PEG400、グリセリルモノイソステアレート又はPripol2033を、PEG200の代わりに使用することによって、類似の結果を得た。
【0207】
TRISを、MXDA、IPDA、TCD又はTTDで置き換えると、迅速な架橋が依然として起きたが、最終のゲルはかなり粘着性であった。多量の非反応性添加剤による可能性がある。
【0208】
実施例12A〜12E:固形分100%、2成分形接着剤の調製及び剛性基板への適用
2成分形接着剤配合物を、表22に従い少量の添加剤を使用して、実施例11と同一の要領で調製した。実施例12A〜12Eの、2重の外筒を有する注射器に、成分Aを第1外筒に、成分Bを第2外筒に装填した。混合用チップ及びプランジャを注射器に取り付けた。混合した接着剤を様々な基材の試験用パネルに適用し、米国特許第8,729,197(Kropp,3M)に記載されている重なり剪断接着力試験方法に従い、重なり剪断接着力を評価した。剪断強度(lbf/in
2)を表23にて報告する。
【表22】
【表23】
【0209】
実施例13:2成分形接着剤、皮膚接着剤としての適用
実施例12C及び12Dの2成分形配合物を使用して、豚の背中又は膝の切開部を閉じた。接着剤は、良好な接着性及び可撓性を示し、最終的には、皮膚を損傷することなく剥がすことができた。
【0210】
上記の出願において引用された参照文献、特許、又は特許出願はいずれも一貫した方法でそれらの全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部分と本出願の一部分との間に不一致又は矛盾がある場合は、前述の説明の情報が優先されるものとする。前述の説明は、特許請求されている開示を当業者が実施することを可能にするために示されており、特許請求の範囲及びその全ての均等物によって規定される本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。