JP2002513039A - 抗微生物剤送達系 - Google Patents
抗微生物剤送達系Info
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Abstract
Description
を経時的に放出することを可能にする、活性な抗微生物剤を含有するポリマー粒
子に関し、さらに詳細には、水の存在下で徐放性であるように活性な抗微生物剤
が組み込まれたエラストマーポリマー粒子(例えば、マイクロスフェア)に関し
、よりさらに詳細には、細菌が増殖することができる、建築物の種々の部分およ
び他の関連のある構造物などの表面に使用するためのこのような抗微生物剤送達
系に関する。
、暖かく湿った表面上で増殖する。このような微生物の存在および増殖は通常望
ましくない。例えば、屋根材業界では、屋根材(例えば、アスファルト、木材ま
たはプラスチック屋根板、セラミックまたは金属タイル、歴青屋根部材、金属シ
ート、ロール状屋根材等)の変色は、主に、ある種の環境における種々の種類の
藍藻類、最も普通にはグロエオカプサ(Gloeocapsa)およびスキトネ
マ(Scytonema)並びに種々の種類の緑藻類の増殖に起因している。こ
の問題を解決する現在の方法は、定期的な屋根の清掃および金属亜鉛条片の屋根
への設置などのものを含む。従来のアスファルト屋根板に特に適用可能である別
の方法は、屋根板製造工程中にアスファルトマットの表面に銅放出顆粒および標
準的な着色顆粒を組み込むことである。これらの方法の各々にはいくつかの欠点
がある。特に米国の南部領域では、屋根をきれいにしておくためには屋根の洗浄
は少なくとも年に1回は必要である。その理由は、この方法は微生物の再増殖を
防止する手段にならないからである。さらに、洗浄工程は、実際には、屋根を損
傷したり、屋根の寿命を短くすることがある。亜鉛条片は藻類が増殖しない屋根
を提供するが、屋根の上ではっきりと目立つので、審美的に反対を招くことが多
い。銅含有顆粒を用いた屋根板は、望ましい視覚効果を損なうことなく長期間有
効となり得るが、この方法は、このような屋根板を最初に被覆しなかった既存の
屋根を保護する必要性に対処できない。さらに、銅含有顆粒は、アスファルト屋
根板の製造業者による使用には十分に適しているが、他の種類の屋根材料(例え
ば、木材屋根板、セラミックタイル、スレート等)にはあまり適用されない。ま
た、従来技術は、他の建築物関連構造物(例えば、空気調整および暖房用ダクト
、壁、天井、外壁、デッキ、テラス等)または他の構造物(例えば、フェンス、
冷蔵装置の内側、冷却塔、動物用檻、管路等)に実用的で、適合性である抗微生
物材送達系の必要性に対処できていない。
ることができる抗微生物剤の効果的で多用途の送達系の必要性が存在する。
供する。送達系は、1種以上のポリマー粒子(例えば、マイクロスフェア、コア
/シェル粒子、ラテックス、ポロゲン(porogens)、低温で研磨したビ
ーズ、縮合ポリマー粒子、フレーク等)と、それに結合した少なくとも1種の抗
微生物剤とを含む。抗微生物剤はポリマー粒子またはポリマー粒子を製造するた
めに使用するモノマー前駆体に溶解性であっても、溶解性でなくてもよい。抗微
生物剤は、後重合付加過程またはインサイチュー付加過程を使用してマイクロス
フェアに組み込むことができる。放出可能な抗微生物剤を組み込んでいるポリマ
ー粒子は、用途特異的な特徴を提供するように製造することができる送達装置と
なる。このような送達系の例には、放出可能であるように組み込まれたポリマー
粒子、このようなポリマー粒子の噴霧可能な分散物または懸濁液等をコーティン
グした(テープ、シート状の材料等などの)基材が含まれるが、これらに限定さ
れない。
な送達系が提供される。抗微生物剤は、ポリマー粒子が水の存在下にあるとき、
ポリマー粒子によって規定される境界部から経時的に有効量が放出可能であるよ
うにポリマー粒子内に組み込まれる。
の方法は、ポリマー粒子が水の存在下にあるときにポリマー粒子から経時的に有
効量が放出可能であるように、抗微生物剤が結合されたポリマー粒子を提供する
ステップと、構造物の表面にポリマー粒子を適用するステップとを含む。
スフェア前駆体を提供するステップと、(b)重合したエラストマーマイクロス
フェア前駆体と放出可能な抗微生物剤または薬剤の混合物とを配合するステップ
であって、放出可能な抗微生物剤または薬剤の混合物は、必要に応じて、溶媒に
溶解され、放出可能な抗微生物剤が重合したエラストマーマイクロスフェア前駆
体の境界部内に吸収されるステップと、(c)必要に応じて、溶媒を除去するス
テップとを含む抗微生物剤送達系を製造する方法が提供される。
活性剤を含む水相中に、少なくとも1種の油溶性モノマーと、油溶性開始剤と、
放出可能な抗微生物剤または放出可能な抗微生物剤の一部とを含む油相を形成す
るステップと、(b)水相中で油相の重合を開始するステップと、(c)必要に
応じて、残りの油溶性の放出可能な抗微生物剤を添加するステップとを含む抗微
生物剤を製造する別の方法が提供される。
ラテックス、ポロゲン、低温で研磨したビーズ、縮合ポリマー粒子、フレーク等
)は粘着性にしても、粘着性にしなくてもよく、中実または中空の形態を有する
。ポリマー粒子は親水性のポリマーまたはオリゴマー側基部分を組み込んで、ポ
リマー粒子の少なくとも外側領域をより親水性(すなわち、より吸水性)にして
もよく、それによって抗微生物剤の放出速度はおそらく影響を与えられる。マイ
クロスフェア形態のポリマー粒子は、約0.5ミクロン〜約300ミクロンの範
囲の直径を有してもよい。
て製造することができる。コロイド重合技法は、懸濁状態のポリマーマイクロス
フェアの綿状化または凝集化を回避するために、界面活性剤などの安定剤を使用
する。界面活性剤は、重合前の懸濁状態のモノマーの小滴または液滴のサイズ、
従って得られるポリマーマイクロスフェアのサイズを安定化するために使用され
る。界面活性剤はまた、モノマーの液滴とポリマーマイクロスフェアを重合中分
離しておく。
製造中に抗微生物剤、特に無機粒子を添加すると、懸濁溶液に添加され、それに
よってマイクロスフェア内に組み込まれる抗微生物剤の濃度が高くても(例えば
、Cu2O粒子では、マイクロスフェアの約40重量%まで)、マイクロスフェ
アの安定な分散物が得られることが見いだされた。エラストマービニルエステル
マイクロスフェアの製造中にこのような抗微生物剤を添加しても、驚くべきこと
に、薬剤の濃度が高くてもマイクロスフェアの安定な分散物が形成されると考え
られている。
製造に抗微生物剤、特に無機粒子を使用すると、マイクロスフェアの安定な分散
物が得られないと考えられていた。この考えは、少なくとも一部には、マイクロ
スフェアの懸濁重合中に溶液中にラテックス粒子が存在すると、重合中にモノマ
ーから界面活性剤をそらしたという観察に基づいていた(すなわち、ラテックス
枯渇効果)。言い換えると、このような抗微生物剤は、別個のポリマーマイクロ
スフェアを形成するのではなく、モノマー液滴の重合から生成したポリマーの凝
固を生じると考えられていた。適切な界面活性剤が選択されないと、実際には凝
固が生じることがある。従って、無機(例えば、Cu2O)粒子の表面に対して
モノマーと競合しないように界面活性剤が選択されることも望ましい。または、
無機粒子の別の表面領域を埋める別の界面活性剤を使用しても、または重合界面
活性剤より粒子表面により大きい親和性を有する、シラン、チタン酸塩もしくは
オレイン酸などの有機酸などの表面処理を(例えば、Cu2O)粒子に使用して
もよい。
360,611号によって示されるように、無機粒子は懸濁重合工程において分
散または安定剤として使用されて、ポリマー粒子(すなわち、熱可塑性エラスト
マーマイクロスフェア)を形成している。しかし、これらの無機粒子安定剤は得
られるポリマー粒子には組み込まれず、いかなる抗微生物特性を示すことも知ら
れていなかったし、および/または期待されていなかった。一方、本発明におけ
る無機粒子の役割は、懸濁状のポリマー粒子の安定剤としてでも分散剤としてで
もない。本発明に使用する無機粒子は、実際には、ポリマー粒子(例えば、エラ
ストマーマイクロスフェア)に組み込まれて抗微生物剤特性のために使用される
のであって、モノマー液滴またはポリマー粒子を凝集しないようにするために使
用されるのではない。
糸状菌、細菌)の生命過程に影響を与える(例えば、植込み、増殖および/また
は寿命を阻害または抑制する)生物学的に活性な材料を意味する; 「有効な量」は、本発明の抗微生物剤送達系に生きている微生物に望ましい影
響を達成することを可能にするのに有効な量を意味する。有効な量を構成する量
は、使用する特定の抗微生物剤、微生物に対する望ましい影響、望ましい処置機
関、放出速度、抗微生物剤送達系を配置する予定の表面領域および部位、抗微生
物剤送達系の成分の選択により異なる。従って、特に好ましい量を列挙すること
は実用的ではなく、特に好ましい量はこれらおよび他の適当な要因を考慮するこ
とによって、当業者によって容易に決定することができる。; 「エラストマー」は、自身の元の長さの少なくとも2倍まで伸長されることが
可能で、力から解放されたとき実質的に元の寸法に容易に戻る非晶質または非結
晶性材料を意味する; 「部分的に水混和性」は、化合物の溶解度が約98重量%より小さいが、約0
.5重量%より大きいことを意味する(例えば、1グラムの化合物を100グラ
ムの水に入れるとき、約0.005グラム〜約0.98の範囲で溶解すると思わ
れる); 「放出可能な」は、抗微生物剤送達系が意図した使用環境(例えば、屋根)に
おかれたとき、抗微生物剤の少なくとも一部の量が経時的にマイクロスフェアか
ら移動することを意味する; 「溶媒」は、例えば、トルエン、ヘプタン、酢酸エチル、メチルエチルケトン
、アセトンおよびそれらの混合物を含む、産業において一般的に使用される従来
の有機溶媒を意味する; 「水不混和性」は、化合物の溶解度が0.5重量%より小さいことを意味する
; 「Cu2Oの水に対する不溶解性」は、溶解度が少なくとも約1000ppm
(25Cにおいて)より小さいことを意味する。
かになる。
の精神から逸脱することなく、種々の改良、再編成および置換を加えることがで
きることが当業者に容易に明らかになる。本発明の範囲は添付の請求の範囲によ
ってのみ限定される。
ポロゲン、低温で研磨したビーズ、縮合ポリマー粒子、フレーク等)、特にエラ
ストマーマイクロスフェアを、多種多様の用途に有用である抗微生物性物質また
は薬剤を送達する系に使用できることが発見された。ポリマー粒子は、ポリマー
粒子から経時的に徐々に放出され、長期にわたって微生物の増殖を抑制する無機
抗微生物剤、有機抗微生物剤またはそれらの組み合わせを含有する。本明細書に
おいて詳細に記載する1つの具体的な用途は、屋外の屋根材用途のための抗微生
物剤特性を有する物質を送達するエラストマーマイクロスフェアの用途である。
にする送達系が形成される。抗微生物剤を組み込む好ましい方法は、モノマーを
ポリマー粒子に重合する前にモノマーまたはモノマーの混合物に薬剤を分散し、
それによって、重合中に薬剤をポリマー粒子に捕獲させることによる。例えば、
ポリマー粒子の一部もしくは全てに薬剤を吸収させ、または一時的な膨張剤で粒
子を膨張させ、粒子内への活性薬剤の移動を起こさせ、膨張剤を除去することに
よって、後添加工程によって、重合後にポリマー粒子に薬剤を添加することが望
ましい場合もある。
非粘着性にしてもよい。架橋の程度はポリマー粒子の粘着性を決定することがで
きる。架橋レベルはポリマー粒子の膨張度に影響を与えることもある。ポリマー
粒子の高い程度の膨張を確実にするために、適当な濃度の架橋剤を使用すること
が望ましい。架橋は、組み込まれた抗微生物剤の望ましい放出速度を達成する際
にも重要であることがある。粘着性または非粘着性ポリマー粒子は中実または中
空(すなわち、1つ以上の空間を有する)であってもよく、一般に、少なくとも
、処理および使用中に粒子の形態で存在する傾向がある程度に架橋される。
感圧接着剤用途に有用であり、このようなマイクロスフェアの製造および用途を
考察する数多くの参照文献がある。再接着可能という用語は、接着能を実質的に
損失することなく、基材に繰り返し接着し、剥離することができることをいう。
一般に、感圧接着性マイクロスフェアは、界面活性剤および/または懸濁安定剤
の存在下で1種以上のフリーラジカル重合性モノマーの懸濁重合により製造され
る。懸濁重合工程では、抗微生物剤は相対的に水に不溶性であることが望ましい
。同時に、薬剤は、放出可能であるためにはある程度水に溶解性でなければなら
ない。従って、望ましい放出速度は、少なくとも一部には、(1)ポリマーマイ
クロスフェア材料に対する薬剤の拡散係数および(2)抗微生物剤の水に対する
溶解度に依存する。また、有効量を放出できるどのレベルにおいても、抗微生物
剤は、少なくとも、重合を抑制せず、界面活性剤をあまり妨害せず、モノマー相
に分散可能であるほどに安定で不反応性であることも望ましい。さらに、望まし
いポリマー組成および抗微生物剤はまた、実質的に抗微生物剤を分解しない、ま
たは抗微生物剤の放出を抑制しないように実質的に反応性ではない。例えば、酸
性基はCu2Oと相溶性でないが、一般に塩基性基とは相溶性である。
の特定の組み合わせは懸濁液の安定性、望ましい粒子の形態、性能特性等を決定
することがある。界面活性剤は、無機(例えば、Cu2O)粒子の表面に対して
モノマーと競合しないように選択されるべきである。界面活性剤は選択した抗微
生物剤と実質的に反応性でない、またはそれを分解しない(例えば、金属酸化物
剤をイオンに分解しないことによって)ことが望ましい。
合可能性モノマー、懸濁安定剤および/または界面活性剤を組み合わせることが
できる。例えば、当技術上記載されているように、1つ以上の内部の空間または
空洞を有するマイクロスフェアは異なる性能特性を示す。
およびポリマー添加剤を懸濁重合されるマイクロスフェアに使用することもでき
る。合成および組み込み中のマイクロスフェアの安定性を改善するために、また
ある組成物では水分散性を提供するために、親水性オリゴマーおよびポリマーを
懸濁重合性接着性マイクロスフェア組成物に加えることができる。
技法によって製造することができると考えられている。好ましくは、本発明のポ
リマーマイクロスフェアは、例えば、米国特許第3,691,140号、同第4
,166,152号、同第4,495,318号、同第4,786,696号、
同第4,988,467号、同第5,045,569号、同第5,508,31
3号および同第5,571,617号に記載されている懸濁重合方法によって製
造される。好ましいポリマーマイクロスフェアはアクリレートまたはビニルエス
テルマイクロスフェアである。本発明のマイクロスフェアは膨張性で、エラスト
マーであることも好ましい。
スフェアは、一般に、少なくとも1種の懸濁安定剤または界面活性剤を有する水
性媒体を含む水相中で、(メト)アクリル酸エステルおよび/またはビニルエス
テルモノマーと油溶性フリーラジカル開始剤とを含む油相を形成することによっ
て製造することができる。マイクロスフェアのための一般的なポリマー組成の例
は70〜100%の低Tgモノマーと、30〜0%の極性コモノマーと、0〜3
%の架橋剤と、0〜10%のイオン性コモノマーとを含み、90〜100%の低
Tgモノマーと、10〜0%の極性コモノマーと、0〜3%の架橋剤とを含み、
また97〜100%の低Tgモノマーと0〜3%の架橋剤とを含む。界面活性剤
の例には、ラウリル硫酸ナトリウムまたはドデシルベンゾスルホネートナトリウ
ムなどの陰イオン界面活性剤(有機抗微生物剤または酸安定性無機物に有効であ
る)、エチレンオキサイド/プロピレンブロックコポリマーなどの非イオン性界
面活性剤およびポリ(ビニルアルコール)などの非イオン性ポリマー界面活性剤
を含むことができる。
い。モノマーおよびコモノマー、架橋剤、安定剤、界面活性剤の種類および量、
反応条件並びに使用する他の組成および別の工程に応じて、これらのマイクロス
フェアは中空(すなわち、少なくとも1つの内部空間または空洞を有する)であ
っても、中実(すなわち、内部の空間または空洞がない)であってもよく、粘着
性であっても、粘着性でなくてもよく、水または溶媒分散性であってもよく、架
橋程度が低くても、高くてもよく、直径範囲(約0.5〜約300ミクロン)お
よびある範囲のポリマー形態を有してもよい。
ステルは、好ましくは、非第三アルキルアルコールの一官能性不飽和(メト)ア
クリレートエステルである。これらのアルコールのアルキル基は、好ましくは、
炭素原子数4〜14である(さらに好ましくは炭素原子数4〜10である)。有
用なモノマーの例には、sec−ブチルアクリレート、n−ブチルアクリレート
、イソアミルアクリレート、2−メチルブチルアクリレート、4−メチル−2−
ペンチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリ
レート、イソノニルアクリレート、イソデシルメタクリレート、イソデシルアク
リレート、ドデシルアクリレート、テトラデシルアクリレートおよびそれらの混
合物が含まれる。n−ブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、イソ
アミルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレ
ート、イソノニルアクリレート、イソデシルアクリレートおよびそれらの混合物
が特に好ましい。これらのうち、イソオクチルアクリレートおよび2−エチルヘ
キシルアクリレートが最も好ましい。
ステルモノマーは、炭素原子数1〜14、好ましくは炭素原子数7〜12(カル
ボキシル炭素原子を数えない)である直鎖または分岐鎖カルボン酸から誘導され
る不飽和ビニルエステルである。好適なビニルエステルモノマーには、プロピオ
ン酸ビニル、ペラルゴン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、カプリン酸ビニル、2−
エチルヘキサン酸ビニル、オクタン酸ビニル、デカン酸ビニル、ラウリン酸ビニ
ルおよびそれらの混合物が含まれる。カプリン酸ビニル、2−エチルヘキサン酸
ビニル、ラウリン酸ビニルおよびそれらの混合物が特に好ましい。
クリレートエステルまたは他のビニルモノマー(例えば、エチルアクリレート、
tert−ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ブチルメタクリレ
ート、酢酸ビニル、アクリロニトリルおよびそれらの混合物等)を、ホモポリマ
ーとして、−20℃より低いガラス転移温度を有する(メト)アクリレートおよ
びビニルエステルモノマーの1種以上と併用して使用することができるが、ただ
し、得られたマイクロスフェアのガラス転移温度は約0℃より低い。
(メト)アクリル酸エステルまたはビニルエステルモノマーと共重合可能なフリ
ーラジカル重合性極性コモノマーをさらに含んでもよい。マイクロスフェアの粘
着強度、保存安定性、極性表面への接着性およびガラス転移温度を改善または改
良するためにフリーラジカル重合性極性コモノマーを添加してもよい。約1〜2
0重量部より多い量の極性モノマーを組み込むことが好ましい。多すぎる極性モ
ノマーを使用すると、水相重合(すなわち、ラテックス粒子の形成)が生ずるこ
とがある。
ビニルエステルモノマーとの共重合性以外に、油溶性且つ水溶性で、以下の極性
置換基、アミド、ニトリル、ヒドロキシルおよびカルボン酸(酸塩を含む)の1
つを含む。好適な極性モノマーには、モノオレフィンモノカルボン酸、モノオレ
フィンジカルボン酸、上記2つの塩、アクリルアミド、N−置換アクリルアミド
、N−ビニルラクタムおよびそれらの混合物が含まれる。これらの部類の有用な
極性モノマーの代表的な例にはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロト
ン酸、マレイン酸、フマル酸、スルホエチルメタクリレート、N−ビニルピロリ
ドン、N−ビニルカプロラクタム、アクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド
、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、N−オクチルアクリルアミド、ヒドロ
キシエチルアクリレートおよびヒドロキシエチルメタクリレートが含まれる。メ
タクリル酸ナトリウム、アクリル酸アンモニウム、アクリル酸ナトリウム、トリ
メチルアミンp−ビニルベンズイミド、N,N−ジメチル−N−(β−メトキシ
−エチル)プロピオン酸アンモニウムベタイン、トリメチルアミンメタクリルア
ミド、1,1−ジメチル−1−(2,3−ジヒドロキシプロピル)アミンメタク
リルアミドまたはそれらの混合物などのイオン性モノマーも有用である。クリル
酸、アクリル酸ナトリウム、N−ビニルピロリドンおよびそれらの混合物は特に
好ましい。
性架橋剤を含有してもよい。このような架橋剤は、個々のマイクロスフェアを内
部架橋することによって、マイクロスフェアの粘着強度および溶媒不溶性を増強
することができる。「多官能性」は、2つ以上のフリーラジカル重合性オレフィ
ン系不飽和基を有する架橋剤をいう。有用な多官能性架橋剤にはジオール(例え
ば、ブタンジオール)、トリオール(例えば、グリセロール)およびテトロール
(例えば、ペンタエリスリトール)の(メト)アクリルエステル、ポリマー多官
能性((メト)アクリレート(例えば、ポリ(エチレンオキサイド)ジアクリレ
ートおよびポリ(エチレンオキサイド)ジメタクリレート)、ポリビニル化合物
(例えば、置換および非置換ジビニルベンゼン)、二官能性ウレタンアクリレー
トおよびそれらの混合物が含まれる。
に架橋剤を使用する場合には、一般に、約0.15当量重量パーセントまでの量
で使用する。約0.15当量重量パーセントより多い量では、アクリレートおよ
びビニルエステルマイクロスフェアは感圧接着性を損失する傾向があり、最終的
には室温において接触物に対して粘着性でなくなる。粘着性でないマイクロスフ
ェアおよび粘着性のマイクロスフェアも本発明において有用である。架橋剤の量
はまたマイクロスフェアが膨張する(すなわち、抗微生物剤を吸収する)能力に
影響を与える。架橋程度が高いほど、マイクロスフェアが膨張する能力は低くな
る。確実にマイクロスフェアの膨張程度を高くするためには、低濃度の架橋剤を
使用することが望ましい。架橋は、組み込んだ抗微生物剤の望ましい放出特性を
得る際にも重要である。
スフェア組成物中のフリーラジカル重合性不飽和基の総当量数で割ったものと規
定される。1当量は、グラム数を当量で割ったものである。当量は分子量をモノ
マー中の重合可能な基の数で割ったものと規定される(重合可能な基を1つだけ
持つモノマーの場合には、当量=分子量である)。
移動剤は、通常、アクリレートのフリーラジカル重合に好適であるものである。
本発明を実施する際に有用な連鎖移動剤には、四臭化炭素、n−ドデシルメルカ
プタン、イソオクチルチオグリコレートおよびそれらの混合物が挙げられるが、
これらに限定されない。使用する場合には、連鎖移動剤は、総重合性組成物の約
0.001〜約1重量パーセントの範囲の量で存在する。
ノマーのフリーラジカル重合に通常好適で、且つ、油溶性で、水に対する溶解度
が非常に低く、一般に20℃において1g/100g水より小さいものである。
このような熱開始剤の例にはアゾ化合物、ヒドロペルオキシド、ペルオキシド等
が含まれる。このような光開始剤の例にはベンゾフェノン、ベンゾインエチルエ
ーテル、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン等が含まれる。開始
剤は、一般に、総重合性組成物の約0.01重量パーセントから約10重量パー
セントまで、好ましくは約5重量パーセントまでの範囲の量で使用される。
用すると、かなりの量のラテックス粒子が形成される。懸濁重合中は、粒子(例
えば、ラテックス、無機等)が大量に形成されてしまうとモノマーの重合に利用
される界面活性剤の量が減るまたはそらされることがある。粒子サイズが小さい
ほど、利用可能な界面活性剤の低下が大きくなる。
たは真珠の形状である傾向があるが、それらはより回転楕円であってもよい。一
般に、一般に、これらのマイクロスフェアの各々は、マイクロスフェアが抗微生
物剤を吸収する、または他の方法で抗微生物剤を含有する前は、容量平均直径が
約0.5〜約300ミクロンである。容量平均直径は約1〜約150ミクロン、
または約1〜約200ミクロンの範囲であっても望ましいことがある。マイクロ
スフェアは中実、中空またはそれらの混合物であってもよい。中空のマイクロス
フェアは1つ以上の空間、すなわち、重合後のマイクロスフェアの壁内に存在す
る1つ以上の空間を含有する。一般に、中空部分は平均直径が100ミクロンよ
り小さい。マイクロスフェアの重量が特定の用途にとって重要である場合には、
中空のマイクロスフェアが望ましい場合がある。保護するべき望ましい表面を被
覆しやすくするためには、マイクロスフェアは軽量で中空であることが望ましい
場合がある。中空のマイクロスフェアが望ましい場合には、米国特許第4,96
8,562号に記載されている「ツーステップ」方法または米国特許第5,05
3,436号に記載されている「ワンステップ」方法によって得ることができる
。
十分な量で、一般に臨界ミセル濃度に近いイオン性または非イオン性乳化剤を使
用する懸濁重合技法によって製造することができる。
、油相の(メト)アクリル酸エステルまたはビニルエステルの重合が開始するま
で、フリーラジカル重合性極性コモノマーの全てまたは一部を添加しないでおく
ことによって改良することができる。しかし、この例では、(メト)アクリル酸
エステルまたはビニルエステルモノマーが100%変換する前にこれらの成分を
重合混合物に添加しなければならない。同様に、多官能性フリーラジカル重合性
架橋剤は、使用する場合には、マイクロスフェア組成物のモノマーが100%ポ
リマーに変換する前の任意の時間に添加することができる。好ましくは、架橋剤
は、重合が開始する前に添加する。
く、好ましくは固体である。最初に固体をモノマー混合物に懸濁させるか、また
は溶媒に溶解する。固体の抗微生物剤は、重合後または溶媒の留去後にマイクロ
スフェアに含有される。溶媒/抗微生物剤溶液の液滴がマイクロスフェア内に捕
獲されてから溶媒を除去する。マイクロスフェアを製造するこのような溶媒留去
方法の例は、その全体の内容が本明細書に組み入れられているニルファー ユク
セル(Nilufer Yuksel)、テオマン ティンサー(Teoman
Tincer)およびタマー ベイカラ(Tamer Baykara)によ
り、インターナショナル ジャーナル オブ ファーマシュティクス(Inte
rnational Journal of Pharmadeutics)1
40(1996)、145〜154ページに報告されている塩酸ニカルジピンと
制御式放出系のためのポリマーマイクロスフェアとの相互作用(Interac
tion between nicardipine hydrochlori
de and polymeric microspheres for a
comtrolled release system)の表題の研究論文中に
見いだすことができる。液体の薬剤はモノマー混合物に添加しても、またはマイ
クロスフェアのポリマーに拡散させることによって直接添加してもよい。
化合物を含む。化合物は有機であっても、無機であってもよい。無機金属酸化物
はいくつかの用途(例えば、屋根材)に好ましいことが見いだされている。本発
明において有用である抗微生物性物質には、酸化銅、酸化銀および酸化亜鉛など
の金属酸化物、塩化銅および硫化銅などの他の銅の塩、銅、亜鉛、銀および錫な
どの金属粉末、銅、銀、錫、亜鉛および水銀などの金属合金の粉末、ステアリン
酸銅、シアン化銅(II)およびヨウ化水銀銅(I)などのやや溶解性の銅化合
物が含まれるが、これらに限定されない。本発明において有用であると考えられ
ている抗微生物性物質には、酸化鉛、二酸化チタンおよい酸化白金などの金属酸
化物、硫化鉛および硫化水銀などの金属硫化物、硫酸バリウムおよびリン酸バリ
ウムなどの水不混和性金属塩、ニッケル、白金およびマンガンなどの金属粉末、
鉄、ニッケル、アンチモンおよびカドミウムなどの金属合金の粉末、トリブチル
酸化錫、アクリレート錫およびシラン錫などの有機金属化合物が含まれるが、こ
れらに限定されない。酸化第一銅などの金属酸化物は特に有用な化合物であるこ
とが見いだされている。
ド ハース カンパニー(Rohm and Haas Company)製の
4,5−ジクロル−2−n−オクチル−4イソチアゾリン−3−オン(登録商標
シーナイン(Sea−Nine)211)、ミシガン州ミッドランドのダウ コ
ーニング コーポ(Dow Corning Corp)製のダウ コーニング
(Dow Corning)5700などの四級アンモニウム塩系抗微生物剤お
よびペンシルバニア州アンバーのヘンケル コーポ(Henkel Ciorp
.)製の登録商標ニプコサイド(Nipcocide)N−96などの殺藻類剤
を含んでもよい。他の好適な有機抗微生物剤は、カーク−オスマー(Kirk−
Othmer)編、化学技術事典(Encyclopedia of Chem
ical Technology)、ジョン ウィリー&サンズ(John W
iley&Sons)、ニューヨーク州ニューヨーク、Vol.14、pp.1
74〜199ページの論文「産業用抗微生物剤(Industrial Ant
imicrobial Agents)」に開示されている薬剤の、全てではな
いにしても、一部を含んでもよい。
、部分的に水混和性抗微生物剤を水不水混和性薬剤と混合すると、即時型放出に
次いで徐放性プロフィールを提供することができる。それは、抗微生物剤の各々
をマイクロスフェアの外側に移動させる水との反応であるので、このような混合
型の放出プロフィールが得られる。異なる抗微生物剤が同じマイクロスフェア中
に存在しても、また各薬剤が自身のマイクロスフェア中に存在して、異なるマイ
クロスフェアが混合されてもよい。
ないような濃度で存在することができる。抗微生物剤は、界面活性剤または安定
剤系を含むマイクロスフェアの成分と相容性であることも必要である。界面活性
剤は、薬剤を溶液に溶解させないように、抗微生物剤と反応しないまたは抗微生
物剤を分解しないことが望ましい。例えば、ラウリル硫酸ナトリウムなどの陰イ
オン界面活性剤は、酸化第一銅(すなわち、Cu2O)のようなある種の金属酸
化物を過剰に酸化することがある。酸化第一銅が酸化されると、水溶性金属イオ
ンが生じ、マイクロスフェアが凝集されると思われる。従って、ヘプタンに十分
に分散する種類の金属酸化物薬剤(すなわち、非極性溶媒に対する親和性を有す
る金属酸化物)と共に非イオン性安定剤または界面活性剤を使用することがより
望ましい場合がある。ラウリル硫酸ナトリウム界面活性剤を酸化第一銅以外の抗
微生物剤とともに使用することによって、マイクロスフェアを失敗することなく
製造することができる(実施例10を参照)。ポリ(ビニルアルコール)などの
界面活性剤を酸化第一銅のような金属酸化物抗微生物剤と共に使用することがで
きると考えられている。その理由は、このような界面活性剤はCu2Oと有害に
相互作用しない(例えば、金属イオンを溶液にする)と考えられているからであ
る。
、望ましい特性に影響を与えるのに必要な量の他の補助剤を組成物に加えること
ができる。さらに、このような補助剤は、水系重合溶液中に混合される前にモノ
マーに添加することができる。このような補助剤を別個に水溶液中に混合するこ
とが望ましい場合もある。有用な補助剤には染料、顔料、フィラーおよびカップ
リング剤が含まれてもよい。
抗微生物剤を添加することによって製造される。また、ポリマー分散助剤は、通
常、必要ないが、抗微生物剤をモノマー混合物に分散するのを助けるために添加
してもよい。
物(例えば、屋根用グラニュール)などのコーティング物品を製造する際に有用
である。テープは、一般に、長さと比較して幅が狭い。シートは、一般に実質的
に等しい長さと幅を有し、一般にテープと同じ方法で製造することができる。テ
ープは、例えば、粘着性のマイクロスフェアが剥離ライナーの一方の面にコーテ
ィングされた転送テープとして製造することができる。ライナーは両面に剥離特
性(例えば、剥離コーティング)を有し(テープの巻き取りを可能にするために
)、テープ裏材として機能する。テープはまた、裏材に永久的に接着性マイクロ
スフェアが接着され(例えば、水透過性裏材)、剥離ライナーがマイクロスフェ
アに積層されるか、または裏材の背面に剥離特性が与えられることによって製造
することもできる。永久的に裏材にマイクロスフェアが接着されたテープは、最
初にマイクロスフェアを剥離ライナー(例えば、連続的なループライナー)にコ
ーティングし、次いでマイクロスフェアを剥離ライナーから裏材に転送すること
によって製造することができる。テープは、裏材の両面に接着性マイクロスフェ
アの層を有する両面コーティングテープであってもよい。有用な裏材の材料には
、キャストと配向性ポリエステル、キャストと配向性ポリプロピレン、ポリエチ
レンから製造されるものなどのポリマーフィルム、紙、金属箔、織布および不織
布、並びにポリオレフィンとアクリルから製造されるものなどのフォームを含ん
でもよい。好適なアクリルフォームの例は米国特許第4,415,615号に開
示されているものである。好適なポリオレフィンフォームは架橋ポリエチレンお
よびポリエチレン/エチレンビニルアセテート(PE/EVA)フォームを含む
。
物としても有用である。噴霧工程は安全で、迅速で、地下水を汚染する可能性が
低く、環境および他の非標的種への暴露が少なく、全体として労務費が低い。本
発明のマイクロスフェアを噴霧できることにより、屋根、車道、デッキ(木材、
コンクリート等)、フェンス、サイディング、テラス、船、ボート、航空機およ
び自動車の表面、管路(A.C.または暖房)、冷蔵装置の内側、テント、帆な
どなどの既存の構造物および装置に直接抗微生物剤を適用することができる。
れる。これらの実施例に引用される特定の材料およびそれらの量並びに他の条件
および詳細は本発明を不用意に限定するもとの解釈されるべきではない。以下の
実施例において、全ての部および割合は、特に明記しない限り、重量による。報
告されている全ての分子量は数平均分子量である。
チルアクリレート(IOA)は以下の1つによって製造した。
ba−Geigy)社製の光開始材イルガキュア(Irgacure)651の
0.25グラムを100.2グラムのイソ−オクチルアクリレートに溶解した。
溶液に窒素を通気することによって溶液を脱気した。撹拌し、窒素を通気しなが
ら、低強度のUV光線に暴露することによって重合を実施した。溶液が顕著に増
粘したら、光線を除去し、溶液を酸素に暴露した。固形分分析は、溶液中のポリ
マー含量は39%であることを示した。
329.4グラムの溶媒2−ブタノン、100.0gのIOAおよび0.24g
の登録商標ルシドール(Lucidol)75を溶解した。混合物を65℃に加
熱し、脱気した。65℃において17.5時間後、反応混合物を室温に冷却し、
2−ブタノンを除去した。固形分27%の溶液となるようにイソ−オクチルアク
リレートをポリマーに添加した。
反応フラスコに、1.8グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvo
l)540(すなわち、ペンシルバニア州アレンタウンのエアー プロダクツ
インク(Air Products Inc.)製のポリ(ビニルアルコール)
)と452グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアー
ヴォル(Airvol)540を溶解した。反応容器を55℃に冷却した後に、
1.5グラムの酸化銅(イリノイ州デアフィールドのアメリカン ケメット コ
ーポ(American Chemet Corp.)製のCu2O)を反応容
器に添加し、次に、148.2グラムのモノマーイソ−オクチルアクリレート(
IOA)、1.5グラムの架橋剤ブタンジオールジアクリレートおよび0.45
グラムの熱開始剤バゾ(Vazo)52(デラウェアー州ウィルミントンのデュ
ポン(DePont)製の2,2‘−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニト
リル)を含有する予め作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は400rp
mに設定した。反応容器を脱気し、65℃に加熱した。重合反応は発熱反応であ
る。発熱反応による熱で反応温度は79℃に上昇し、その時点で、氷浴で69℃
に冷却した。65℃において3時間後、紫がかった赤色の分散物を寒冷紗でろ過
し、回収した。光学顕微鏡は、赤色の酸化銅粒子が中実の球形マイクロスフェア
中に封入されていることを示した。
に、4.9グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と
360.0グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアー
ヴォル(Airvol)540を溶解した。反応容器を55℃に冷却した後に、
12.1グラムの酸化銅(アメリカン ケメット コーポ(American
Chemet Corp.)製のCu2O)を反応容器に添加し、次に、237
.6グラムのモノマーイソ−オクチルアクリレート、2.4グラムのブタンジオ
ールジアクリレートおよび0.71グラムの登録商標ルシドール(Lucido
l)75(ペンシルバニア州フィラデルフィアのエルフ アトケム(Elf A
tochem)製の過酸化ベンゾイルの活性成分固形分75%)を含有する予め
作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は600rpmに設定した。反応容
器を脱気し、65℃に加熱した。発熱反応による熱が反応温度を79℃に上昇し
、その時点で、氷浴で69℃に冷却した。65℃において3時間後、紫がかった
赤色の分散物を寒冷紗でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、赤色の酸化銅粒子が
中実の球形マイクロスフェア中に封入されていることを示した。
ーバーヘッド撹拌機、窒素導入口および熱電対を備えた1Lの反応フラスコに、
2.5グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と36
1.8グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアーヴォ
ル(Airvol)540を溶解した。12.0グラムの酸化銅(アメリカン
ケメット コーポ(American Chemet Corp.)製のCu2
O)、237.56グラムのイソ−オクチルアクリレート(IOA)、2.4グ
ラムのブタンジオールジアクリレート、0.71グラムの登録商標ルシドール(
Lucidol)75および上記固形分39%のポリ(IOA)溶液の6.3グ
ラムを含有する予め作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は500rpm
に設定した。反応容器を脱気した。短時間後、発熱反応による熱が反応温度を8
0℃に上昇し、その時点で、氷浴で69℃に冷却した。65℃において3時間後
、紫がかった赤色の分散物を寒冷紗でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、赤色の
酸化銅粒子が中実の球形マイクロスフェア中に封入されていることを示した。
に、6.0グラムの界面活性剤スタンダポール(Standapol)(イリノ
イ州ラグランゲのヘンケル インク(Henkel Inc.)製のラウリル硫
酸ナトリウムの固形分25%の水溶液)と、3.0グラムのアクリル酸と、44
9.9グラムの水を入れた。次いで、中和剤水酸化アンモニウムを添加して混合
物をpH>7まで中和した。145.5グラムのイソ−オクチルアクリレート、
1.6グラムのブタンジオールジアクリレート、12.4グラムの抗微生物剤(
抗藻類剤)登録商標シーナイン(Sea Nine)211(4,5−ジクロル
−2−n−オクチル−4イソチアゾリン−3−オン)、ペンシルバニア州フィラ
デルフィアのローム アンド ハース カンパニー(Rohm and Haa
s Company)製の固形分30%のキシレン溶液および0.65グラムの
登録商標ルシドール(Lucidol)75を含有する予め作製しておいた混合
物を水相に添加した。反応温度は65℃に上昇し、反応容器を脱気した。65℃
において12時間後、混合物を室温に冷却し、寒冷紗でろ過した。光学顕微鏡は
、中実の球形マイクロスフェアを示した。
ーバーヘッド撹拌機、窒素導入口および熱電対を備えた1Lの反応フラスコに、
2.4グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と36
0.0グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアーヴォ
ル(Airvol)540を溶解した。12.0グラムの酸化銅(アメリカン
ケメット コーポ(American Chemet Corp.)製のCu2
O)、220.8グラムのイソ−オクチルアクリレート(IOA)、4.8グラ
ムの1、4−ブタンジオールジアクリレート、12.0グラムのn−ビニルピロ
リドン(NVP)、0.96グラムの登録商標ルシドール(Lucidol)7
5および上記固形分27%のポリ(IOA)溶液の8.9グラムを含有する予め
作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は400rpmに設定した。反応容
器を脱気した。短時間後、発熱反応による熱が反応温度を81℃に上昇し、その
時点で、氷浴で69℃に冷却した。65℃において3時間後、紫がかった赤色の
分散物を寒冷紗でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、赤色の酸化銅粒子が中実の
球形マイクロスフェア中に封入されていることを示した。
ーバーヘッド撹拌機、窒素導入口および熱電対を備えた1Lの反応フラスコに、
2.4グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と36
0.0グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアーヴォ
ル(Airvol)540を溶解した。12.0グラムの酸化銀、235.2グ
ラムのイソ−オクチルアクリレート(IOA)、4.8グラムの1,4−ブタン
ジオールジアクリレート、0.96グラムの登録商標ルシドール(Lucido
l)75および上記固形分27%のポリ(IOA)溶液の8.9グラムを含有す
る予め作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は400rpmに設定した。
反応容器を脱気した。短時間後、発熱反応による熱が反応温度を81℃に上昇し
、その時点で、氷浴で69℃に冷却した。65℃において3時間後、黒みがかっ
た分散物を寒冷紗でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、黒色の酸化銀粒子が中実
の球形マイクロスフェア中に封入されていることを示した。粒子サイズ分析は平
均粒子サイズが208ミクロンであることを示した。
1殺藻類)を含有するIOAの溶液状のポリマーを使用した。オーバーヘッド撹
拌機、窒素導入口および熱電対を備えた1Lの反応フラスコに、2.4グラムの
界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と360.0グラムの
水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアーヴォル(Airvo
l)540を溶解した。12.0グラムの酸化銅(アメリカン ケメット コー
ポ(American Chemet Corp.)製のCu2O)、237.
6グラムのイソ−オクチルアクリレート(IOA)、2.4グラムの1,4−ブ
タンジオールジアクリレート、40.0グラムの抗微生物剤(殺藻類剤)登録商
標シーナイン(Sea Nine)211(ペンシルバニア州フィラデルフィア
のローム アンド ハース カンパニー(Rohm and Haas Com
pany)製の固形分30%のキシレン溶液)、0.36グラムの登録商標ルシ
ドール(Lucidol)75および上記固形分27%のポリ(IOA)溶液の
17.8グラムを含有する予め作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は4
00rpmに設定した。反応容器を脱気した。短時間後、発熱反応による熱が反
応温度を上昇した。65℃において4時間後、紫がかった赤色の分散物を寒冷紗
でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、赤色の酸化銅粒子が中実の球形マイクロス
フェア中に封入されていることを示した。粒子サイズは平均粒子サイズが163
ミクロンであることを示した。
に、2.4グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と
360.0グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアー
ヴォル(Airvol)540を溶解した。237.7グラムのイソ−オクチル
アクリレート(IOA)、2.4グラムの架橋剤1,4−ブタンジオールジアク
リレート(BDA)、0.99グラムの登録商標ルシドール(Lucidol)
75および上記固形分27%のポリ(IOA)溶液の8.9グラムを含有する予
め作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は400rpmに設定した。反応
容器を脱気した。20分後、発熱反応による熱が反応温度を81℃に上昇し、こ
の時点で、氷浴で69℃に冷却した。65℃において3時間後、白色の分散物を
寒冷紗でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、平均粒子サイズが140ミクロンの
中実の球形マイクロスフェアを示した。
登録商標シーナイン(Sea Nine)211(ペンシルバニア州フィラデル
フィアのローム アンド ハース カンパニー(Rohm and Haas
Company)製の固形分30%のキシレン溶液)を添加した。混合物を終夜
振とうした。光学顕微鏡はマイクロスフェアに目に見える変化がないことを示し
た。
いて製造した。実施例1〜4、7〜14およびC1は非粘着性で、実施例5およ
び6は粘着性である。以下の表1は、実施例1〜9、11およびC1の酸化銅濃
度、モノマー組成および平均径を要約する。粒子サイズの分析はリーズ アンド
ノースラップ マイクロトラック(Leeds and Northrup
Microtrac)登録商標X100粒子サイズ分析計で実施し、報告の値は
容量平均径である。
に、2.4グラムの界面活性剤登録商標エアーヴォル(Airvol)540と
360.0グラムの水を入れた。フラスコを65℃に加熱して、登録商標エアー
ヴォル(Airvol)540を溶解した。237.3グラムのイソ−オクチル
アクリレート(IOA)、2.4グラムの架橋剤1,4−ブタンジオールジアク
リレート(BDA)、0.94グラムの登録商標ルシドール(Lucidol)
75および上記固形分27%のポリ(IOA)溶液の8.8グラムを含有する予
め作製しておいた混合物を添加した。撹拌速度は450rpmに設定した。反応
容器を脱気した。20分後、発熱反応による熱が反応温度を82℃に上昇し、こ
の時点で、氷浴で67℃に冷却した。65℃において3時間後、白色の分散物を
寒冷紗でろ過し、回収した。光学顕微鏡は、中実の球形マイクロスフェアを示し
た。
merican Chemet Corp.)製のCu2O)を添加した。混合
物を終夜振とうし、酸化銅粒子を分散させた。光学顕微鏡は、酸化銅粒子が試料
全体に均一に分散していることを示した。しかし、マイクロスフェアに対する銅
の親和性は見られなかった。すなわち、Cu2O粒子は、マイクロスフェア内に
封入されている、またはマイクロスフェアに結合しているとは見えなかった。
262.4グラムの2−ブタノン、86.64グラムのIOA、0.84グラム
のBDA、4.35グラムのCu2Oおよび0.26グラムの登録商標ルシドー
ル(Lucidol)75。撹拌しながら、混合物を65℃に加熱し、脱気した
。65℃において12時間後、反応混合物を室温に冷却した。
に、6.0グラムの界面活性剤ステパノール(Stepanol)AMV(イリ
ノイ州ノースフィールドのステパン カンパニー(Stepan Co.)製の
ラウリル硫酸ナトリウムの固形分29%の溶液)と450.8グラムの水を入れ
た。上記39%ポリ(IOA)のIOA溶液38.67gを20.37グラムの
酸化銅に添加することによって、IOAモノマーおよび酸化銅中にポリ(IOA
)含む混合物を調製した。この酸化銅/ポリ(IOA)溶液の14.81グラム
を、147.1グラムのイソ−オクチルアクリレート、3.0グラムのブタンジ
オールジアクリレートを含有する予め作製しておいた混合物を添加した酸化銅/
モノマー相を水相に添加し、混合物を50℃に加熱し、撹拌速度は400rpm
に設定し、脱気した。次いで、0.44グラムのバゾ(Vazo)52開始剤を
反応容器に添加し、混合物を再度脱気し、65℃に加熱した。わずかに5分後、
発熱反応による熱が反応温度を82℃に上昇し、この時点で、氷浴で冷却した。
発熱反応による温度の上昇中、酸化銅は目に見えて沈殿し、得られたポリマーは
凝集した。この実施例は、重合中に適切な安定剤系(例えば、界面活性剤)を選
択することの重要性を例示している。
に、360.0グラムの水を入れた。237.6グラムのイソ−オクチルアクリ
レート、2.5グラムのブタンジオールジアクリレート、12.0グラムの酸化
銅および0.96グラムの登録商標ルシドール(Lucidol)75を含有す
る予め作製しておいた混合物を水に添加した。撹拌速度を400rpmに設定し
、反応物を65℃に加熱した。反応物は、65℃に達すると即座に凝固した。こ
の実施例は、酸化銅はポリマー粒子を安定化できないことを例示している。
スフェアの制御された放出性能を評価した。無機薬剤が粒子形態で組み込まれて
いても、溶媒中に溶解されることによって組み込まれていても、この試験が適用
可能である。基本的な試験概念は、特定の時間間隔内にマイクロスフェアから水
中に抗微生物剤を漏洩させ、次いで高周波誘導結合プラズマ分光計(ICP)を
使用して、放出された無機物質の濃度を測定した。好ましくは、使用した水は脱
イオン化されるか、または少なくともイオン含量が低い。
好適な基材に試験対象の公称量のマイクロスフェアをコーティングして、完全に
乾燥することである。既知量の抗微生物剤をマイクロスフェアに組み込む。任意
の間、例えば、24時間および168時間の間中程度に撹拌しながら、乾燥した
マイクロスフェア試料を既知重量の水に入れる。所定の期間の終了時に、マイク
ロスフェア試料を得られた浸出液(すなわち、水溶液)から除去する。次いで、
浸出液をろ過して、遊離したマイクロスフェアなどの全ての粒状物質を除去する
。回収した浸出液の重量を測定する。次いで、ICPを使用して、浸出液中の銅
の総量または銅濃度を測定する。また、マイクロスフェアが、重合に使用した水
中にかなりの期間放置されている場合、重合水のろ過試料をICPによって銅含
量について測定して、ある場合には、上記の試験前にマイクロスフェアから放出
された銅量を測定することもできる。次いで、放出された抗微生物剤の量を、粒
子が水中に存在していた時間で割って、銅がマイクロスフェア試料から放出され
る速度を算出する。表2は、24時間および168時間経過時の脱イオン水中の
銅の放出データをppmで示したもの、すなわちコーティング1グラムあたりの
浸出液中の銅の(放出されたμgCu/浸出液g)を報告している。
イン(Sea−Nine))を含有するマイクロスフェアの放出性能を判定した
。基本的な試験概念は、屋根用グラニュールなどの基材にマイクロスフェアをコ
ーティングし、藻類を接種した密封容器に既知量のコーティング物質を入れるこ
とである。制御した環境での公称増殖期間後に、UV可視領域分光光度計を使用
して、増殖培地の吸光度を測定することによって、対照試料と試験試料中の相対
的増殖量を測定した。単細胞緑藻であるネオクロリス(Neochloris)
を使用して、試料を3本組で試験する。
パニー(3M Company)製の製品名LR9300)にコーティングした
。比較のために2つの対照を使用した。対照1は、いかなるマイクロスフェアコ
ーティングも使用しない屋根用グラニュールであった。対照2は、いかなる抗微
生物剤も含有しないマイクロスフェアのコーティングを有する屋根用グラニュー
ルであった。対照と比較して、より低い吸光度値は、試験試料にはより少ない量
の藻類が増殖し、試料の有効性を示すことを示している。吸光度は0〜1の相対
スケールで、0は脱イオン水だけの吸光度であることに注意すること。
の結果は以下のようである:対照1のマイクロスフェアは吸光度が0.58で、
対照2は吸光度が0.30で、実施例10のマイクロスフェアは吸光度が0.0
2であった。これらの結果は、実施例10のマイクロスフェアは、この藻類の増
殖を効果的に阻止するのに十分な量のシーナイン(Sea−Nine)抗微生物
剤を放出していることを示している。
橋密度のマイクロスフェアを調製した。次いで、これらのマイクロスフェアを基
材にコーティングし、マイクロスフェア表面の接着性によりしっかり結合する。
この実施例は、標準的なアスファルト屋根板および3Mカンパニー(3M Co
mpany)によって製造された標準的な屋根用グラニュールに粘着性のマイク
ロスフェアをコーティングすることによって実施した。アスファルト屋根板の場
合には、マイクロスフェアは、フォームペイントブラシを使用して屋根板のグラ
ニュール積層面にコーティングした。コーティングはまた噴霧系または屋根板に
水性マイクロスフェアの均一な被覆を送達するのに好適な任意の他の方法によっ
て適用してもよい。次いで、水分を乾燥させて、マイクロスフェアを屋根板表面
にしっかり結合させ、均一に分布させて、屋根板の元の色および外観をわずかで
はあるが、均一に黄色にした。しかし、屋根板の表面は接触に対してわずかに粘
着性となる傾向があった。この影響は、マイクロスフェア被覆の程度およびマイ
クロスフェア中の架橋程度によって変更することができると考えられている。
y)によって製造されたものなどの遊離セラミック被覆屋根用グラニュールにも
コーティングした。遊離グラニュールは、ある容量のマイクロスフェアの水性懸
濁液をグラニュールにピペットで分注し、全ての面にコーティングするようにグ
ラニュールを転がすことによってコーティングした。コーティングしたグラニュ
ールを乾燥させた。マイクロスフェアは、脱イオン水中に浸しても、グラニュー
ルにしっかり結合していた。マイクロスフェアの粘着性により、個々のグラニュ
ールがくっつく傾向があった。この影響は、マイクロスフェア被覆の程度および
マイクロスフェア中の架橋程度によって変更することができると考えられている
。
。結合実施例1に記載するコーティング手法を繰り返したとき、これらのマイク
ロスフェアは、特に水の存在下では、屋根板または遊離グラニュールにしっかり
結合しなかった。種々の基材に対するこれらの非粘着性マイクロスフェアの接着
性を改善するために、接着層(例えば、下塗りコート)を導入した。マイクロス
フェアの適用に関して結合実施例1に記載した方法と同様の屋根板またはグラニ
ュールに最初に下塗り剤をコーティングし、乾燥させた。次いで、第2の適用ス
テップとして、再度、結合実施例1に記載した方法を使用して、非粘着性のマイ
クロスフェアを水溶液から下塗り処理した基材にコーティングした。
シェルラテックスまたは米国特許第3,661,874号に記載されているアミ
ン化ポリブタジエン(APB)が含まれる。APBは、下塗り処理しない非粘着
性のマイクロスフェアコーティングよりも、遊離グラニュールに改善された接着
結果を与えた。APB下塗り剤はアスファルト屋根板に有害な影響を与えるとは
思われず、元の屋根板の色からわずかに黄変させるだけであった。下塗り剤によ
る遊離グラニュールの顕著な変色はなかった。選択した基材およびマイクロスフ
ェアに対して安定である(すなわち、相容性である)種々の下塗り剤のどれも好
適であると思われると考えられている。
レタンに分散させた。次いで、この組み合わせを結合実施例1に記載する方法で
遊離した3M屋根用グラニュールにコーティングし、乾燥させた。こうすること
により、グラニュール表面に非粘着性マイクロスフェアをしっかり接着し、グラ
ニュールの変色はわずかであることが見いだされた。多種多様のポリマーコーテ
ィングのどれも、この結合実施例の方法によって使用するのに好適であると考え
られる。この基本的な根拠は、マイクロスフェアから最初から分離しているポリ
マーコーティングを使用して所定の基材にマイクロスフェアを接着することであ
る。好ましくは、コーティングは、基材の元の色または外観に影響を与えないよ
うに透明である。
明が受け入れる種々の改良および用途を容易に理解するだろう。例えば、本発明
の送達系のポリマー粒子を噴霧、ブラッシングまたは他の方法で適用することが
できることにより、既存の構造物および装置に直接抗微生物剤を適用することが
できる。本発明の抗微生物剤送達系の用途には、屋根材(例えば、アスファルト
、木材およびプラスチック屋根板、セラミックおよび金属タイル、スレート、歴
青屋根部材、金属シート、ロール状屋根材等)および他の建築構造物(例えば、
内壁および天井)、デッキ(木材、コンクリート等)、フェンス、サイディング
、テラス、船、ボート、航空機および自動車の表面、屋外家具、管路(空気調整
または暖房)、冷蔵装置の内側、冷却塔、テント、帆、動物の檻等が含まれるが
、これらに限定されない。基本的には、本発明の抗微生物剤送達系は、本発明の
ポリマー粒子を適用することができる任意の構造物または装置を保護するために
使用することができる。
によって、保護する予定の望ましい表面の被覆を容易にすることができる。例え
ば、それらが比較的軽量であることにより、このようなマイクロスフェア(中空
または中実であっても)を遠隔地または接近不可能な表面に空気調整または暖房
用管路を空中循環させることにより、搬送することができる。
で硬化することができることも考慮されている。これらの材料が多孔性であるこ
とにより、抗微生物剤の放出が可能になると思われる。さらに、テントまたは帆
等を保存のために畳み、テント、帆等を保存する前に、テントまたは帆等に本発
明による接着性ポリマー粒子を噴霧またはその他の方法で適用することも望まし
いと考慮されている。本発明の送達系の別の可能な用途は、院内(例えば、手術
室内)などの表面を滅菌する、または滅菌性を維持することである。
グした幅約1インチ(2.54cm)の帯状の裏材材料を有するテープを製造す
ることを含む。テープは、以前にこけら板をはった屋根の屋根板の並びの下方端
の下を固定することができ、または屋根板を屋根に固定する前に、各屋根板の下
側を結合することができる。
されるべきである。
Claims (24)
- 【請求項1】 徐放的に表面に抗微生物剤を送達するための抗微生物剤送達
系であって、 境界を規定するポリマー粒子であって、前記ポリマー粒子が水の存在下にある
とき、前記ポリマー粒子の境界から経時的に有効量が放出可能であるように、組
み込まれた抗微生物剤を含有するポリマー粒子 を含む抗微生物剤送達系。 - 【請求項2】 前記ポリマー粒子がマイクロスフェアである、請求項1に記
載の送達系。 - 【請求項3】 前記マイクロスフェアがエラストマーで、膨張性である、請
求項2に記載の送達系。 - 【請求項4】 前記抗微生物剤が無機材料および有機材料の少なくとも一方
である、請求項1に記載の送達系。 - 【請求項5】 前記抗微生物剤が、金属酸化物、金属粉末、金属合金の粉末
、やや溶解性の銅化合物、金属硫化物、金属塩、有機金属化合物およびそれらの
組み合わせからなる群から選択される無機材料である、請求項1に記載の送達系
。 - 【請求項6】 前記抗微生物剤が酸化銅である、請求項1に記載の送達系。
- 【請求項7】 前記抗微生物剤が、前記ポリマー粒子に組み込まれた複数の
無機粒子である、請求項1に記載の送達系。 - 【請求項8】 前記ポリマー粒子がマイクロスフェアであり、前記抗微生物
剤が、前記マイクロスフェアと前記抗微生物剤との総重量の約40重量%までで
ある、請求項1に記載の送達系。 - 【請求項9】 前記ポリマー粒子が接着粘性である、請求項1に記載の送達
系。 - 【請求項10】 前記ポリマー粒子が、前記抗微生物剤を組み込まず、約0
.5〜約300ミクロンの範囲の直径を有するマイクロスフェアである、請求項
1に記載の送達系。 - 【請求項11】 前記ポリマー粒子が少なくとも1つの中空の空洞を有する
、請求項1に記載の送達系。 - 【請求項12】 複数の前記ポリマー粒子をコーティングした構造物をさら
に含む、請求項1に記載の送達系。 - 【請求項13】 前記構造物がテープ、シートおよび三次元の構造物の少な
くとも1つを含む、請求項12に記載の送達系。 - 【請求項14】 各前記ポリマー粒子と前記構造物との間に別個の接着層を
さらに含む、請求項12に記載の送達系。 - 【請求項15】 ポリマー粒子が水の存在下にあるときに前記ポリマー粒子
から経時的に有効量が放出可能であるように、抗微生物剤が結合されたポリマー
粒子を提供するステップと、 構造物の表面に前記ポリマー粒子を適用するステップと を含む、抗微生物剤を適用する方法。 - 【請求項16】 前記適用するステップが前記構造物の表面に前記ポリマー
粒子を噴霧するステップを含む、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】 前記適用するステップが屋根の表面にポリマー粒子を適用
するステップを含む、請求項15に記載の方法。 - 【請求項18】 前記適用するステップが、屋根板、タイル、スレート、歴
青屋根部材、金属シート、ロール状屋根材、建築物の壁、建築物の天井、デッキ
、フェンス、サイディング、テラス、船、ボート、航空機、自動車、屋外家具、
ダクトワーク、冷蔵装置、冷却塔、布、テント、帆、動物の檻からなる構造物の
群から選択される少なくとも1種の構造物にポリマー粒子を適用するステップを
含む、請求項15に記載の方法。 - 【請求項19】 前記適用ステップが、前記構造物を作製するために使用す
る建築用材料に前記ポリマー粒子を混合することによって前記ポリマー粒子を適
用するステップを含む、請求項15に記載の方法。 - 【請求項20】 前記混合するステップが、コンクリート構造物を作製する
ために使用するセメント材料に前記ポリマー粒子を混合するステップを含む、請
求項15に記載の方法。 - 【請求項21】 前記混合するステップが、グラウトラインを作製するため
に使用されるグラウト材料に前記ポリマー粒子を混合するステップを含む、請求
項15に記載の方法。 - 【請求項22】 前記抗微生物剤がポリマー粒子に組み込まれる、請求項1
5に記載の方法。 - 【請求項23】 抗微生物剤送達系を製造する方法であって、 (a)重合したエラストマーマイクロスフェア前駆体を提供するステップと、 (b)前記重合したエラストマーマイクロスフェア前駆体と放出可能な抗微生
物剤または薬剤の混合物とを配合するステップであって、前記放出可能な抗微生
物剤または薬剤の混合物は、必要に応じて、溶媒に溶解され、前記放出可能な抗
微生物剤が前記重合したエラストマーマイクロスフェア前駆体の境界部内に吸収
されるステップと、 (c)任意に、前記溶媒を除去するステップと を含む方法。 - 【請求項24】 抗微生物剤送達系を製造する方法であって、 (a)少なくとも1種の懸濁液安定剤または界面活性剤を含む水相中に、少な
くとも1種の油溶性モノマーと、油溶性開始剤と、放出可能な抗微生物剤または
前記放出可能な抗微生物剤の一部とを含む油相を形成するステップと、 (b)前記水相中で前記油相の重合を開始するステップと、 (c)任意に、残りの油溶性の放出可能な抗微生物剤を添加するステップと を含む方法。
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