JP2000178311A - 水性ポリマ―分散液の調製方法、そのポリマ―分散液、その使用ならびにその固体薬剤投与形 - Google Patents

水性ポリマ―分散液の調製方法、そのポリマ―分散液、その使用ならびにその固体薬剤投与形

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の欠点を伴わずに低モノマー含有率の貯
蔵安定水性ポリマー分散液を調製する。 【解決手段】 塩基性試薬の添加により調製中に水性分
散液のpHを調節してエチレン系不飽和モノマーのフリ
ーラジカル重合を実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、水性ポリマー分散液を調製する
方法およびその薬剤投与形のための助剤としての使用に
関する。
【0002】
【従来の技術】多数の刊行物は、水性ポリマー分散液を
調製する方法の研究を扱っている。これらには、H.フ
ィッケンチャー他,Angrew.Chem.72(1
960)856、アレグザンダー(A.Alexand
er),Prog.Polym.Sci.3(197
1)145、マーカート(G.Markert),An
gew.Makromol.Chem.123/124
(1984)285、ヒューベン−ウェイル(Houb
en−Weyl),4th ed.,E20/2,11
50、EP−A−0450437およびEP−A−06
27450が挙げられる。
【0003】用途分野に応じて、こうしたポリマー分散
液は、完全にまたは部分的に中和された形態で用いられ
ることが多い。この場合、分散液は、重合中または重合
後のいずれかに中和することができる。
【0004】この点で、中和された水性ポリマー分散液
の貯蔵安定性、特にpH安定性はいつも満足であるとは
限らないことがしばしば観察される。例えば、貯蔵の過
程でpHの好ましくない低下がある場合があり、その結
果として、こうした分散液の特性はひどく損なわれるこ
とがある。
【0005】知られている通り、文献[フリードリッヒ
・ヘルシャー(FriedrichHoelsche
r),Dispersionen Synthetis
cher Hochpolymerer,PartI
(Springer Verlag Berlin,1
969),page77]から、さらに、重合における
反応系のpHは、重合速度、重合後の残留モノマー含有
率および系のコロイド安定性に関して重要な役割を果た
す。例えば、緩衝液によるpH調節は、電解質の相当な
量の生成の原因になることがあり、それは系の好ましく
ない凝集に至らしめうる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の欠点を伴わずに低モノマー含有率の貯蔵安定水性ポリ
マー分散液を調製する方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、少なくと
も1つが複数の段階で添加される少なくとも2種の異な
る塩基性試薬を添加することにより調製過程中に水性分
散液のpHを調節することを含む、重合開始剤の存在下
で水性系の中で少なくとも1種のフリーラジカル重合性
エチレン系不飽和モノマーを重合することにより水性ポ
リマー分散液を調製する方法によって、この課題が本発
明により解決されることを見出した。
【0008】本発明の方法において用いられるフリーラ
ジカル重合性エチレン系不飽和モノマーは、モノエチレ
ン系不飽和C3〜C8−カルボン酸のC1〜C24−アルキ
ルエステル、モノエチレン系不飽和C4〜C8−ジカルボ
ン酸のC1〜C24−アルキルエステル、脂肪族C1〜C24
−カルボン酸のビニルエステル、モノエチレン系不飽和
3〜C8−カルボン酸のアミド、C1〜C24−アルキル
ビニルエーテル、モノエチレン系不飽和C3〜C8−カル
ボン酸のN−C1〜C24−アルキル置換アミド、モノエ
チレン系不飽和C3〜C8−カルボン酸のN,N−C1
24−ジアルキル置換アミド、N−ビニルラクタム、N
−ビニルアミン、スチレンおよびブタジエンからなる群
からの化合物を含む。
【0009】モノエチレン系不飽和C3〜C8−カルボン
酸およびモノエチレン系不飽和C4〜C8−ジカルボン酸
のアルキルエステルには、分枝鎖状または非分枝鎖状の
1〜C24−アルキルエステル、好ましくは、メチル、
エチル、n−プロピル、1−メチルエチル、n−ブチ
ル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1
−ジメチルエチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、
2−メチルブチル、3−メチルブチル、2,2−ジメチ
ルプロピル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、1,
1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1
−メチルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペ
ンチル、4−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチ
ル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチ
ル、2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチ
ル、3,3−ジメチルブチル、1−エチルブチル、2−
エチルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,
2,2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチル
プロピル、1−エチル−2−メチルプロピル、n−へプ
チル、2−エチルヘキシル、n−オクチル、n−ノニ
ル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、n−
トリデシル、n−テトラデシル、n−ペンタデシル、n
−ヘキサデシル、n−ヘプタデシル、n−オクタデシ
ル、n−ノナデシル、n−エイコシル、n−ドコシル−
またはn−テトラコシルエステルが挙げられる。
【0010】挙げることができる上述のアルキル基の好
ましい代表的なものは、分枝鎖状または非分枝鎖状のC
1〜C12−アルキル基であり、、特に好ましくは、C1
6−アルキル基である。
【0011】3〜8個の炭素原子のモノエチレン系不飽
和カルボン酸とは、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、ジメタクリル酸、エタクリル酸、アリル酢酸、ビニ
ル酢酸およびクロトン酸を意味する。この群からの好ま
しい代表的なものはアクリル酸およびメタクリル酸であ
る。
【0012】4〜8個の炭素原子のモノエチレン系不飽
和ジカルボン酸とは、例えば、マレイン酸、フマル酸、
メサコン酸およびイタコン酸からなる群からの代表的な
ものを意味し、好ましくはマレイン酸である。
【0013】脂肪族C1〜C24−カルボン酸のビニルエ
ステルとは、脂肪族分枝鎖状または非分枝鎖状の、飽和
または不飽和C1〜C24−カルボン酸のビニルエステル
を意味する。挙げることができる例には、ギ酸、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン
酸、カプリル酸、カプリン酸、ウンデシレン酸、ラウリ
ン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸、ベヘン
酸およびリグノセリン酸が挙げられる。
【0014】上述のC1〜C12−カルボン酸、特にC1
6−カルボン酸のビニルエステルを用いることは好ま
しい。
【0015】3〜8個の炭素原子のモノエチレン系不飽
和カルボン酸のアミドとは、例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸、ジメタクリル酸、エタクリル酸、アリル酢
酸、ビニル酢酸およびクロトン酸のアミドを意味する。
この群からの好ましい代表的なものは、アクリルアミド
(H2C=CH−CO−NH2)およびメタクリルアミド
(CH2=C(CH3)−CO−NH2)である。
【0016】C1〜C24−アルキルビニルエーテル、好
ましくはC1〜C12−アルキルビニルエーテルを重合す
ることも可能である。
【0017】挙げることができるビニルエーテルの好ま
しいC1〜C12−アルキル基には、例えば、メチル、エ
チル、n−プロピル、1−メチルエチル、n−ブチル、
1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジ
メチルエチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−
メチルブチル、3−メチルブチル、2,2−ジメチルプ
ロピル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、1,1−
ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1−メ
チルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチ
ル、4−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチル、
1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、
2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、
3,3−ジメチルブチル、1−エチルブチル、2−エチ
ルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,
2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロ
ピル、1−エチル−2−メチルプロピル、n−へプチ
ル、2−エチルヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘ
キシル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシルおよ
びn−ドデシル基などの分枝鎖状または非分枝鎖状のア
ルキル鎖が挙げられる。
【0018】用いることができる他のモノマーは、モノ
エチレン系不飽和C3〜C8−カルボン酸のN−C1〜C
24−アルキル−またはN,N−C1〜C24−ジアルキル
−置換アミドであり、ここでアルキル基は1〜24個の
炭素原子の分枝鎖状または非分枝鎖状の脂肪族アルキル
基であり、その例は、メチル、エチル、n−プロピル、
1−メチルエチル、n−ブチル、1−メチルプロピル、
2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、n−ペ
ンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、3−メ
チルブチル、2,2−ジメチルプロピル、1−エチルプ
ロピル、n−ヘキシル、1,1−ジメチルプロピル、
1,2−ジメチルプロピル、1−メチルペンチル、2−
メチルペンチル、3−メチルペンチル、4−メチルペン
チル、1,1−ジメチルブチル、1,2−ジメチルブチ
ル、1,3−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチ
ル、2,3−ジメチルブチル、3,3−ジメチルブチ
ル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、1,1,2
−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピ
ル、1−エチル−1−メチルプロピル、1−エチル−2
−メチルプロピル、n−へプチル、2−エチルヘキシ
ル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウン
デシル、n−ドデシル、n−トリデシル、n−テトラデ
シル、n−ペンタデシル、n−ヘキサデシル、n−ヘプ
タデシル、n−オクタデシル、n−ノナデシル、n−エ
イコシル、n−ドコシルまたはn−テトラコシル基であ
り、好ましくは1〜12個、特に好ましくは1〜6個の
炭素原子を有するアルキル基である。
【0019】3〜8個の炭素原子のアミド化されたモノ
エチレン系不飽和カルボン酸は、既に前に明記した通
り、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ジメタクリル
酸、エタクリル酸、アリル酢酸、ビニル酢酸およびクロ
トン酸を表すことができる。この群からの好ましい代表
的なものは、アクリル酸およびメタクリル酸である。
【0020】カルボン酸のこの群から、同様に、アクリ
ル酸および/またはメタクリル酸を用いることが好まし
い。
【0021】好ましいアミド化されたコモノマーの例
は、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルア
ミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−1−メチ
ルエチルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリルアミ
ド、N−1−メチルプロピルアクリルアミド、N−2−
メチルプロピルアクリルアミド、N−1,1−ジメチル
エチルアクリルアミド、N−n−ペンチルアクリルアミ
ド、N−n−ヘキシルアクリルアミド、N−メチルメタ
クリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−n−
プロピルメタクリルアミド、N−1−メチルエチルメタ
クリルアミド、N−n−ブチルメタクリルアミド、N−
1−メチルプロピルメタクリルアミド、N−2−メチル
プロピルメタクリルアミド、N−1,1−ジメチルエチ
ルメタクリルアミド、N−n−ペンチルメタクリルアミ
ド、N−n−ヘキシルメタクリルアミドである。
【0022】N−ビニルラクタムまたはN−ビニルアミ
ンとして、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピペリド
ン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾー
ル、メチル化N−ビニルイミダゾールおよびN−ビニル
ホルムアミドからなる群から選択される化合物を挙げる
ことができる。
【0023】水中におけるポリマーの溶解度を高めるた
めに、特に、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸
およびその塩またはビニルスルホン酸およびその塩を含
む追加のモノマーを用いることが可能である。
【0024】もちろん、上述のモノマーの各々の混合物
も重合することができる。
【0025】本発明の方法のために特に好ましく用いら
れるモノマーは、アクリル酸およびメタクリル酸の上述
したC1〜C6−アルキルエステル、特にメチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、メチルメタクリレートおよ
び/またはエチルメタクリレートである。
【0026】50〜75質量%の上述したアクリレート
と50〜25質量%の上述したメタクリレートとを含む
コポリマーは極めて特に好ましい。
【0027】ポリマーを調製するために、モノマーは、
フリーラジカル開始剤の助力および高エネルギー放射線
の作用の両方によって従来の方式で重合することができ
る。高エネルギー放射線は、高エネルギー電子の作用を
包含しようとする用語である。
【0028】適する重合開始剤には、ジアセチルペルオ
キシド、ジベンゾイルペルオキシド、スクシニルペルオ
キシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルペル
ベンゾエート、t−ブチルペルピバレート、t−ブチル
ペルマレエート、クメンヒドロペルオキシド、ジイソプ
ロピルペルオキシジカルバメート、ビス(o−トルオイ
ル)ペルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ジオク
タノイルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、t
−ブチルペルイソブチレート、t−ブチルペルアセテー
ト、ジ−t−アミルペルオキシド、t−ブチルヒドロペ
ルオキシドなどの有機ペルオキシドおよびヒドロペルオ
キシド、アルカリ金属ペルオキソジスルフェート、アン
モニウムペルオキソジスルフェートまたはH22などの
無機パー化合物、H22/アスコルビン酸、H22/F
2+、ペルオキソジスルフェート/チオスルフェート、
ペルオキシド/チオスルフェートなどのレドックス開始
剤、4,4’−アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ
開始剤および前記開始剤の混合物が挙げられる。
【0029】上述の重合開始剤の好ましい代表的なもの
は、アンモニウムペルオキソジスルフェート、酸性アル
カリ金属ペルオキソジスルフェート、特にナトリウム塩
およびカリウム塩であり、またレドックス開始剤H22
/アスコルビン酸もそうである。
【0030】用いられる開始剤または開始剤混合物の量
は、用いられるモノマーに対して0.01〜10質量
%、好ましくは0.1〜1.5質量%であり、0.15
〜0.8質量%は特に好ましい。
【0031】用いられる乳化剤の例は、イオンまたは非
イオン界面活性剤である。
【0032】好ましい乳化剤は、ラウリルスルフェー
ト、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウムなど
の陰イオン乳化剤、特にC15パラフィンスルホネートで
ある。適する非イオン乳化剤は、好ましくは、p−n−
オクチルフェノール、p−n−ノニルフェノール、p−
n−デシルフェノールのエトキシ化度が3〜200、好
ましくは10〜120のエトキシ化生成物、ラウリルア
ルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコー
ル、オレアミド、ステアラミド、オレイルアミド、ステ
アリン酸およびオレイン酸のエトキシ化度が3〜20の
エトキシ化生成物である。さらに、疎水成分として少な
くとも1つの長鎖脂肪族炭化水素を有するアンモニウ
ム、ホスホニウムおよびスルホニウム化合物などの陽イ
オン乳化剤も適する。
【0033】乳化重合のために重要な乳化剤は、用いら
れるモノマーに対して0.1〜10質量%、好ましくは
0.1〜5.0質量%の量で用いられる。
【0034】少なくとも1つが複数の段階で添加される
少なくとも2種の異なる塩基性試薬を添加することによ
り水性ポリマー分散液の調製過程中にpHを調節する
と、凝集物のない低モノマーおよびpH安定ポリマー分
散液の生成を促進することが驚くべきことに今見出され
た。
【0035】「調製過程」という上述の用語は、本発明
の目的において、水性ポリマー分散液の調製のための全
体的な過程、すなわち、重合で始まり、必要ならば実施
される後重合、および6〜10にpHを調節することに
よる調製されたポリマー分散液の重合後の安定化を意味
する。
【0036】少なくとも1種の塩基性試薬が「緩衝」特
性を有することがここで有利である。この種の緩衝特性
は、例えば、弱酸の塩においてみられる(「CD Ro
empp Chemie Lexikon−Versi
on1.0,Stuttgart−New York:
Georg Thieme Verlag 1995」
参照)。
【0037】これらの緩衝物質に加えて、pH調節は、
すべての有機塩基および無機塩基、特に水に可溶の塩基
を用いて原則的に実施することができる。
【0038】一つの好ましい実施態様において、用いら
れる塩基性試薬の少なくとも1種は、炭酸、硼酸、酢
酸、クエン酸および燐酸からなる群から選択される酸の
塩であり、追加の塩基性試薬は、アルカリ金属水酸化
物、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、第一級、
第二級および第三級アミンからなる群から選択される少
なくとも1種の塩基を含む。
【0039】上述の弱酸の好ましい塩は、アルカリ金属
塩およびアルカリ土類金属塩であり、ナトリウム、カリ
ウムおよびマグネシウム塩は特に好ましい。特に好まし
い緩衝物質は、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、
ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウム、炭酸水素ナト
リウムおよび/または硼酸ナトリウムである。さらに、
例えば、アクリル酸またはメタクリル酸などの不飽和弱
カルボン酸の塩を用いることも可能である。
【0040】アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類
金属水酸化物の例には、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化マグネシウムおよび水酸化カルシウムが挙
げられる。
【0041】第一級、第二級および第三級アミンの例に
は、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ト
リ−n−プロピルアミン、エチレンジアミン、トリエタ
ノールアミンおよびアニリンが挙げられる。
【0042】上述の緩衝物質に加えて、好ましく用いら
れる塩基性試薬は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化カルシウムおよび/またはアンモニアであ
り、水酸化ナトリウムは特に好ましい。
【0043】水性ポリマー分散液の調製過程中に、少な
くとも1種の塩基性試薬、特に1種以上の上述の緩衝物
質を少なくとも2つの段階で添加することが有利であ
る。
【0044】pHを調節するための異なる塩基性試薬を
本発明により使用する場合において、これらの試薬は、
一斉にまたは個々に添加することができる。異なる塩基
性試薬の各々の添加を異なる時間に行うことが有利であ
る。
【0045】本発明の方法の1つの好ましい実施態様
は、a)炭酸、硼酸、酢酸、クエン酸および燐酸からな
る群から選択される酸の塩を添加することにより、好ま
しくは、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ピロ燐
酸ナトリウムまたはピロ燐酸カリウム、炭酸水素ナトリ
ウムおよび/または硼酸ナトリウムを添加することによ
り、一定に維持される1〜7.5の範囲、好ましくは3
〜7.5の範囲、特に好ましくは4〜7.0の範囲のp
Hにおいて、酸性の重合開始剤、好ましくはナトリウム
またはカリウムペルオキソジスルフェートの存在下で、
前述のフリーラジカル重合性エチレン系不飽和モノマー
の少なくとも1種の代表的なもの、好ましくは、アクリ
ル酸およびメタクリル酸のC1〜C6−アルキルエステ
ル、特に好ましくは、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、メチルメタクリレートおよびエチルメタクリ
レートを重合し、b)前記重合開始剤の消費後にpH調
節および/または緩衝液の更なる添加を行わずに反応混
合物を後重合して、モノマー含有率を低下させ、c)炭
酸、硼酸、酢酸、クエン酸および燐酸からなる群から選
択される酸の塩を更に添加することにより、好ましく
は、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ピロ燐酸ナ
トリウム、ピロ燐酸カリウム、炭酸水素ナトリウムおよ
び/または硼酸ナトリウムを添加することにより、重合
後に得られる水性分散液を緩衝処理し、d)引き続い
て、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物
およびアンモニアからなる群から選択される塩基、好ま
しくは、水酸化ナトリウムおよび/または水酸化カリウ
ムの添加によって、この分散液を6〜10、好ましくは
7〜9のpHに調節するか、あるいは前記方法の前記ス
テップb)後に、ポリマー分散液を前記ステップd)に
従って6〜10、好ましくは7〜9のpHに先ず調節
し、その後、前記ステップc)を行うことである。
【0046】本発明の重合、特に方法のステップa)に
よる方法は、回分方式または半回分方式のいずれかで行
うことができる。例えば、重合のために必要な重合開始
剤、乳化剤、緩衝物質およびモノマーの量の一部、一般
に10%を初充填として導入し、この混合物を重合温度
に加熱し、重合の開始後に、残部(remainder)、すな
わち、各場合において重合開始剤およびモノマーを別々
の供給流れを通して同時に計量して供給し、上述の緩衝
物質の少なくとも1種を添加することにより重合中のp
Hを一定に維持する半回分法で操作することが好まし
い。
【0047】40〜200℃の温度範囲内で、好ましく
は50〜140℃の範囲内で、特に好ましくは60〜1
00℃の範囲で重合は行われる。重合は大気圧下で通常
は行われるが、減圧または加圧、好ましくは1〜5バー
ル下で行うこともできる。
【0048】バッチサイズに応じて、反応時間は標準的
には1〜10時間、通常は1.5〜5時間である。
【0049】本方法のステップa)の重合後に水性ポリ
マー分散液のモノマー含有率を減少させるために、大気
圧または減圧において90〜100℃の温度で短時間水
性分散液を加熱して、気体状で残留モノマーを除去する
ことができる。消泡剤の添加により、ここで泡のいかな
る生成可能性も防止することができる。
【0050】本発明の方法の場合におけるモノマー含有
率を減少させる他の好ましい方法は、他の開始剤、好ま
しくはレドックス開始剤、特に好ましくはH22、アス
コルビン酸および硫酸鉄(II)の混合物を添加するこ
とにより、100ppm未満、好ましくは20ppm未
満のレベルにモノマーの量を減少させることができる後
重合の方法である。後重合中に、pHは、最高で4単位
低下しうる。pHのこうした移動は、必要ならば、上述
の緩衝物質をより多く添加することにより防止すること
ができる。しかし、後重合の過程でpH調節行わないこ
とが有利であることが見出された。
【0051】貯蔵安定水性ポリマー分散液の調製のため
に、本方法のステップa)およびb)による重合性モノ
マーの反応の終了後、6〜10の範囲、好ましくは7〜
9の範囲のpHに系を調節することが更に有利である。
【0052】特にpH安定水性ポリマー分散液を考慮す
ると、本方法のステップb)により重合性モノマーが完
全に反応した後、炭酸、硼酸、酢酸、クエン酸および燐
酸からなる群から選択される酸の少なくとも1種の塩を
更に添加することにより最初に系のpHを5〜7の範囲
のpHに緩衝処理し、その後、アルカリ金属水酸化物、
アルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、第一級、第二
級および第三級アミンからなる群から選択される少なく
とも1種の塩基を添加して、6〜10の範囲、好ましく
は7〜9の範囲の必要な最終pHを確立することが有利
である。
【0053】別の選択は、最初に、重合完了後に上述の
塩基の少なくとも1種を添加し、その後、緩衝液を添加
するか、あるいは両方を同時に添加することである。
【0054】ポリマーのK値は、10〜250、好まし
くは30〜200、更に好ましくは50〜150の範囲
内であり、非常に特に好ましくは70〜120の範囲で
ある。特に好ましいK値は、出発物質の組成を介して従
来のように確立することができる。K値は、K値の範囲
に応じて0.1〜5質量%のポリマー濃度における25
℃のN−メチルピロリドン中で「Fikentsche
r,Cellulosechemie,13(193
2)58〜64,71〜74」により測定される。
【0055】得られた水性ポリマー分散液または溶液の
固形物含有率は、一般に10〜70質量%、好ましくは
15〜65質量%であり、特に好ましくは20〜60質
量%である。
【0056】本発明は、さらに、はじめに記載した重合
方法によって得ることができる水性ポリマー分散液を提
供する。アクリル酸および/またはメタクリル酸のフリ
ーラジカル重合性C1〜C6−アルキルエステル、特にメ
チルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタク
リレートおよび/またはエチルメタクリレートに基づく
ポリマー分散液が好ましい。分散液の残留モノマー含有
率は、100ppm未満、好ましくは20ppm未満で
ある。
【0057】水性ポリマー分散液は、例えば、流動層噴
霧乾燥を含む噴霧乾燥、ロラー乾燥または凍結乾燥など
の種々の乾燥技術によって粉末形態に変換することがで
きる。本ポリマー分散液の有利な低粘度のために、噴霧
乾燥の使用は好ましい乾燥技術となる。
【0058】必要ならば、乾燥する時に、例えば、高分
散シリカ、シリケート、澱粉および/または澱粉誘導
体、セルロースおよび/またはセルロース誘導体、ポリ
ビニルピロリドンおよびポリビニルアルコールなどの噴
霧助剤を添加することも可能である。
【0059】水中に得られた乾燥ポリマー粉末を再分散
させることにより、水性分散液または溶液を再構成する
ことが可能である。粉末形態への変換には、輸送の選択
肢を単純化し、微生物汚染の可能性を低下させる利点が
ある。
【0060】従って、本発明は、本発明の方法によって
製造される水性ポリマー分散液を乾燥することにより調
製されるポリマー粉末も提供する。ポリマーの組成に応
じて、関連するポリマー粉末は、水に可溶性、分散性ま
たは不溶性である。
【0061】本発明の水溶性または水分散性ポリマー
は、薬剤投与形のための胃液に可溶性または分散性であ
る被膜形成剤、結合剤、湿潤剤および/または可溶化剤
として非常に適する。
【0062】本発明の水不溶性ポリマーは、薬物の安定
化のため、および不快な味または臭気を有する活性物質
の味および/または臭気を隠すため、活性種物質の放出
を遅らせる除放性ポリマーとして非常に適する。
【0063】水分散性または水不溶性ポリマーの好まし
い用途分野は、固形薬剤投与形のためのコーティング組
成物としての用途である。
【0064】本ポリマーをコーティング組成物として用
いる時、極めて柔軟で粘度が低いために、一般に可塑剤
を添加する必要はない。
【0065】本発明は、さらに、コーティング組成物、
結合剤および/または被膜形成助剤として少なくとも1
種の水溶性、水分散性または水不溶性のポリマーを含む
薬剤投与形態を提供する。水性分散液またはポリマー粉
末として用いることができる前記ポリマーは、既にはじ
めに記載した本発明の方法によって得ることができる。
【0066】コーティングされた投与形は、好ましく
は、特に、フィルムコーチング錠、フィルムコーチング
微小錠、糖衣錠、コーチング香錠、カプセル、結晶、顆
粒剤およびペレット剤を含む。
【0067】結合剤含有投与形は、好ましくは、特に錠
剤、微小錠剤、芯剤(core)、顆粒剤およびペレット剤
を含む。
【0068】以下の実施例は、本発明の水性ポリマー分
散液の調製を説明する。
【0069】
【実施例】ポリマーの調製 実施例1 497.1gの水、3.5gのラウリル硫酸ナトリウム
(15%)および53.7gの供給流れ1の溶液を75
℃に加熱し、7.5gのナトリウムペルオキソジスルフ
ェート(7%)を添加し、その後、80℃、pH7にお
いて2時間の過程にわたり連続で供給流れ1および2を
添加した。
【0070】 供給流れ1: 500.7g 水 22.6g エトキシ化ノニルフェノール(100EO単位) 17.5g ピロ燐酸ナトリウム(3%) 7.0g ラウリル硫酸ナトリウム(15%) 369.0g エチルアクリレート 158.1g メチルメタクリレート 供給流れ2: 21.1g ナトリウムペルオキソジスルフェート(2.5%) 次に、バッチを1.5時間にわたり後重合し、その後、
室温に冷却した。続いて、水8.9g中の0.2g過酸
化水素(30%)の溶液と水23.7g中の0.3gア
スコルビン酸および0.5g硫酸鉄(II)(1%)の
溶液を添加した。このステップ後に、分散液のpHは4
であった。
【0071】その後、連続的に、17.6gのピロ燐酸
ナトリウム(3%)の添加により6に、NaOHの10
%濃度水溶液を更に添加することにより8.5にpHを
調節した。
【0072】比較例1 497.1gの水、3.5gのラウリル硫酸ナトリウム
(15%)および53.7gの供給流れ1の溶液を75
℃に加熱し、7.5gのナトリウムペルオキソジスルフ
ェート(7%)を添加し、その後、80℃、pH8にお
いて2時間の過程にわたり供給流れ1および2を添加し
た。
【0073】 供給流れ1: 500.7g 水 22.6g エトキシ化ノニルフェノール(100EO単位) 35.1g ピロ燐酸ナトリウム(3%) 7.0g ラウリル硫酸ナトリウム(15%) 369.0g エチルアクリレート 158.1g メチルメタクリレート 供給流れ2: 21.1g ナトリウムペルオキソジスルフェート(2.5%) 次に、バッチを1.5時間にわたり後重合し、その後、
室温に冷却した。続いて、水8.9g中の0.2g過酸
化水素(30%)の溶液と水23.7g中の0.3gア
スコルビン酸および0.5g硫酸鉄(II)(1%)の
溶液を添加した。このステップ後に、分散液のpHは6
であった。
【0074】その後、NaOHの10%濃度水溶液を添
加することにより8.5にpHを調節した。
【0075】比較例2 497.1gの水、3.5gのラウリル硫酸ナトリウム
(15%)および53.7gの供給流れ1の溶液を75
℃に加熱し、7.5gのナトリウムペルオキソジスルフ
ェート(7%)を添加し、その後、80℃、pH7にお
いて2時間の過程にわたり供給流れ1および2を添加し
た。
【0076】 供給流れ1: 500.7g 水 22.6g エトキシ化ノニルフェノール(100EO単位) 17.5g ピロ燐酸ナトリウム(3%) 7.03g ラウリル硫酸ナトリウム(15%) 369.0g エチルアクリレート 158.1g メチルメタクリレート 供給流れ2: 21.1g ナトリウムペルオキソジスルフェート(2.5%) 次に、バッチを1.5時間にわたり後重合し、その後、
室温に冷却した。続いて、水8.9g中の0.2g過酸
化水素(30%)の溶液と水23.7g中の0.26g
アスコルビン酸および0.5g硫酸鉄(II)(1%)
の溶液を添加した。このステップ後に、分散液のpHは
4であった。
【0077】その後、NaOHの10%濃度水溶液を添
加することにより8.5にpHを調節した。
【0078】実施例2 実施例1ならびに比較例1および2により調製したポリ
マー分散液をモノマー含有率について分析し、貯蔵安定
性試験に供した。結果を以下の表に要約する。
【0079】
【表1】
【0080】表から明らかなように、本発明の方法によ
り調製されたポリマー分散液(実施例1)は、望ましい
低残留モノマー含有率および低凝集物割合に加えて最善
の貯蔵安定性(pH安定性)を示している。
【0081】実施例3 カフェインペレット剤の除放性コーティング 流動層被覆装置(アエロマチック(Aeromati
c)からのストレア(Strea)1)において、直径
0.7〜1.4mmのカフェインペレット剤500gに
実施例1からのエチルアクリレート−メチルメタクリレ
ートコポリマーの30%分散液を被覆した。ウォルスタ
ー法によって分散液をペレット剤上に噴霧した。コーテ
ィング配合物は以下の組成であった。
【0082】 エチルアクリレート−メチル メタクリレートコポリマー分散液(30%) 41.66% タルク 12.5% 消泡剤 Pharsil 21046VP 0.025% 水 45.815% 流入空気温度を45℃に設定する一方で、流出空気温度
は27℃であった。合計で477.2gの噴霧懸濁液を
15g/分の噴霧速度で被覆した。噴霧被覆の終了後
に、乾燥を45℃で3分にわたり行った。
【0083】被覆後、ペレット剤は滑らかな表面であっ
た。活性物質の放出は、0.08規定HCl(擬似胃
液)中で最初の2時間において放出を行い、その後、p
H6.8の燐酸塩緩衝液(擬似腸液)中で放出を行うU
SP23(Pharmatest PTWからの)によ
る放出装置中で測定した。
【0084】以下の放出データを得た。
【0085】 1時間 1% 2時間 2% 4時間 11% 8時間 55% 12時間 70% 24時間 95% 実施例4 経皮吸収治療システム 10gのプロプラノロール−HClおよび30gのポリ
エチレングリコール400を100gの水に溶解し、こ
の溶液をゆっくり攪拌して、実施例1により調製された
エチルアクリレート−メチルメタクリレートコポリマー
の30質量%分散液860gに入れた。添加後に、攪拌
を1時間にわたりゆっくり続けた。この配合物をポリエ
ステルシート(ホスタファン(Hostaphan)
(登録商標)、ヘキスト(Hoechst))上に10
0μmドクターを備えたフィルムドローイング装置(エ
リクセン(Erichsen)からの)で塗布し、55
℃で乾燥した。コーティングおよび乾燥は、それぞれ、
乾燥膜の厚さが150μmになるまで繰り返した。
フロントページの続き (72)発明者 カール コルター ドイツ連邦共和国 リムブルガーホーフ ズデンテンシュトラーセ 1 (72)発明者 アクセル ザンナー ドイツ連邦共和国 フランケンタール ロ ルシャー リング 2ツェー

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重合開始剤の存在下で水性系の中で少な
    くとも1種のフリーラジカル重合性エチレン系不飽和モ
    ノマーを重合することにより水性ポリマー分散液を調製
    する方法において、少なくとも1つが複数の段階で添加
    される少なくとも2種の異なる塩基性試薬を添加するこ
    とにより調製過程中に水性分散液のpHを調節すること
    を特徴とする水性ポリマー懸濁液の調製方法。
  2. 【請求項2】 異なる前記塩基性試薬の添加を異なった
    時間に行う、請求項1に記載の調製方法。
  3. 【請求項3】 前記重合を酸性の前記重合開始剤の存在
    下で実施する、請求項1または2のいずれか1項に記載
    の調製方法。
  4. 【請求項4】 用いられる前記塩基性試薬の少なくとも
    1種は、炭酸、硼酸、酢酸、クエン酸および燐酸からな
    る群から選択される酸の塩であり、追加の塩基性試薬
    は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化
    物、アンモニア、第一級、第二級および第三級アミンか
    らなる群から選択される少なくとも1種の塩基を含む、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の調製方法。
  5. 【請求項5】 前記フリーラジカル重合性エチレン系不
    飽和モノマーは、モノエチレン系不飽和C3〜C8−カル
    ボン酸のC1〜C24−アルキルエステル、モノエチレン
    系不飽和C4〜C8−ジカルボン酸のC1〜C24−アルキ
    ルエステル、脂肪族C1〜C24−カルボン酸のビニルエ
    ステル、モノエチレン系不飽和C3〜C 8−カルボン酸の
    アミド、C1〜C24−アルキルビニルエーテル、モノエ
    チレン系不飽和C3〜C8−カルボン酸のN−C1〜C24
    −アルキル置換アミド、モノエチレン系不飽和C3〜C8
    −カルボン酸のN,N−C1〜C24−ジアルキル置換ア
    ミド、N−ビニルラクタム、スチレンおよびブタジエン
    からなる群からの化合物を含む、請求項1から4のいず
    れか1項に記載の調製方法。
  6. 【請求項6】 前記フリーラジカル重合性エチレン系不
    飽和モノマーは、アクリル酸および/またはメタクリル
    酸のC1〜C6−アルキルエステルを含む、請求項項1か
    ら5のいずれか1項に記載の調製方法。
  7. 【請求項7】 前記塩基性試薬の少なくとも1種の添加
    を少なくとも2つの段階で行う、請求項項1から6のい
    ずれか1項に記載の調製方法。
  8. 【請求項8】 炭酸、硼酸、酢酸、クエン酸および燐酸
    からなる群から選択される酸の塩の添加を少なくとも2
    つの段階で行う、請求項項1から7のいずれか1項に記
    載の調製方法。
  9. 【請求項9】 a)炭酸、硼酸、酢酸、クエン酸および
    燐酸からなる群から選択される酸の塩を添加することに
    より一定に維持される1〜7.5の範囲のpHにおい
    て、酸性の前記重合開始剤の存在下で、少なくとも1種
    の前記フリーラジカル重合性エチレン系不飽和モノマー
    を重合し、b)前記重合開始剤の消費後にpH調節を行
    わずに反応混合物を後重合して、モノマー含有率を低下
    させ、c)炭酸、硼酸、酢酸、クエン酸および燐酸から
    なる群から選択される酸の塩を更に添加することによ
    り、重合後に得られる水性分散液を緩衝処理し、d)引
    き続いて、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水
    酸化物およびアンモニアからなる群から選択される塩基
    の添加によって、この分散液を6〜10のpHに調節す
    るか、あるいは前記方法の前記ステップb)後に、ポリ
    マー分散液を前記ステップd)に従って6〜10のpH
    に先ず調節し、その後、前記ステップc)を行う、請求
    項1から8のいずれか1項に記載の調製方法。
  10. 【請求項10】 半回分法において、ステップa)にお
    ける前記エチレン系不飽和モノマーおよび前記重合開始
    剤を別々の供給流れを通して同時に重合反応機に計量し
    て供給する、請求項9に記載の調製方法。
  11. 【請求項11】 前記ステップb)の後重合のための開
    始剤としてレドックス系を用いる、請求項9に記載の調
    製方法。
  12. 【請求項12】 前記ステップb)の後重合のための開
    始剤として、H22、アスコルビン酸および/または硫
    酸鉄(II)からなるレドックス系を用いる、請求項9に
    記載の調製方法。
  13. 【請求項13】 前記ステップc)および前記ステップ
    d)を同時に行う、請求項9に記載の調製方法。
  14. 【請求項14】 請求項1に定義された方法によって得
    ることができる水性ポリマー分散液。
  15. 【請求項15】 100ppm未満の残留モノマー含有
    率とした、請求項14記載の水性ポリマー分散液。
  16. 【請求項16】 請求項14記載の水性ポリマー分散液
    を乾燥することにより調製されるポリマー粉末。
  17. 【請求項17】 薬剤投与形のための助剤としての請求
    項14記載のポリマー分散液の使用。
  18. 【請求項18】 固形薬剤投与形のためのコーティング
    組成物としての請求項17記載の使用。
  19. 【請求項19】 請求項1記載の方法によって調製され
    るポリマーを含む固形薬剤投与形。
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