JP2012524835A - シリコーンアクリルハイブリッドポリマーを基剤とする接着剤 - Google Patents

Abstract

シリコーンポリマーと、シリコーン樹脂と、シリル含有アクリルポリマーとを相互に反応させることによって調製したシリコーンアクリルハイブリッド組成物は、接着剤組成物において有用であり、皮膚接触用途において有用であることが見出された。

Description

本発明は、シリコーンアクリルハイブリッドポリマーと、該ハイブリッドポリマーを含有する感圧接着剤組成物およびそれらの最終用途に関する。特に、本発明は、皮膚接触用途に対して理想的に適する接着剤と、医療テープおよび経皮ドラッグデリバリーシステムの製造において使用できる接着剤に関する。

感圧接着剤（ＰＳＡ）組成物は、感圧接着剤テープの製造において使用されている。このようなテープは、一般に支持基材とＰＳＡ組成物を含有する。

ＰＳＡ組成物が幅広く使用される１分野は、医療区分、例えば種々のテープ、包帯およびドラッグデリバリーデバイスである。例えば皮膚プラスターなどの多くの用途において、ＰＳＡ組成物と患者の皮膚とを直接接触させる場合がある。皮膚に対して施される接着剤は、室温で恒久的に粘着性であり、軽い圧力で皮膚に対して接着物を保持でき、痛みを伴わずまたは接着剤残余を付着させることなく容易に除去できるべきである。

医療用途の場合、皮膚のかぶれ及びアレルギー反応を避ける必要があるので、ＰＳＡ組成物に課される要求は特に厳しい。さらに、このような接着剤は、気候が暑い場合の発汗中、または排液性創傷の条件下においても、人間の皮膚に対して良好に接着する必要がある。

連続して制御される経皮（すなわち皮膚を介する）ドラッグデリバリーは、他の投与法と比較して多くの利点を有する。経皮ドラッグデリバリーは、快適、便利であり、また、ドラッグデリバリーの他の方法（経口による、一定の時間間隔で薬剤を導入する方法、または皮下注射法など）に比べ非侵襲性の代替法である。経皮ドラッグデリバリーシステムは、持続した放出様式で薬剤放出を制御できるだけでなく、副作用（例えば胃腸刺激）を低減し、肝初回通過による不活性化を防ぎ、消化管からの乏しい吸収もしくは不規則な吸収を防ぎ、胃腸液による不活化を防ぐことができる。経皮ドラッグデリバリーは、任意所望の薬剤の血中濃度を高度に制御することもできる。これらの利点は、患者の薬剤服用順守を向上させると共に、薬剤の安全性および効能を向上させる。

経皮ドラッグデリバリーシステムの場合、薬剤は、感圧接着剤を介して皮膚へ施されるパッチから供給される。連続的な経皮ドラッグデリバリーデバイスに関する既知の利点は、種々の薬剤の投与に関する経皮ドラッグデリバリーシステムの発展を促進している。

アクリレートを基剤とするＰＳＡは、経皮ドラッグデリバリーシステムにおいて幅広く使用されている。何故ならば、他のＰＳＡと比べて比較的安価であり、多くの種類の機能性薬剤と可溶性であり、多種多様な表面に対して良好に接着し、所望により、表面に接着性を形成させることができるからである。アクリレートを基剤とするＰＳＡの欠点は、乏しい高温性能、乏しい低温性能、低い表面エネルギーを備える表面への接着が不可能であること、医療用テープ用途の場合、皮膚に対する過度の接着性をもたらす可能性があり、その結果、使用者からの除去に苦痛をもたらし得ることである。

シリコーンを基剤とする接着剤は、良好な高温性能および低温性能を示し、優れた化学的不活性と、電気絶縁性、生体適合性および低い表面エネルギー基材への接着性を有する。シリコーンを基剤とするＰＳＡの主な欠点は、他の技術と比べてそれらのコストが高いことである。必要であるとすれば、他の制限は、アクリレートを基剤とするＰＳＡと比べて、より低い粘着性と限られた接着性を含むことである。

皮膚へ適用されるシリコーン接着剤とアクリル接着剤は、当該技術分野において既知であり使用されている。医療用途、特にドラッグデリバリー用途において使用できる改良されたＰＳＡについて、継続した要求と連続的な必要性が生じている。経皮ドラッグデリバリー用途の場合、薬学的に活性な原料は、シリコーンＰＳＡマトリックス中で、通常、極めて低い溶解性を有する一方で、アクリルＰＳＡマトリックス中での溶解性は、通常より高い。特定用途に対するデリバリーシステムを最適化するために、中程度の溶解性をもたらすことが望まれる場合もある。ノーブン・ファーマシューティカルズ社（Noven Pharmaceutical)により採用された単純な方法は、米国特許第５４７４７８３号明細書、同５６５６２８６号明細書、同６０２４９７６号明細書、同６２２１３８３号明細書、同６２３５３０６号明細書、同６４６５００４号明細書および同６６３８５２８号明細書において開示され、該方法はシリコーンとアクリルＰＳＡの単純ブレンドを調製することである。薬剤溶解性の最適化はこのやり方により達成できるが、非相溶ポリマーのこのようなブレンドは、熱力学的に不安定である。このことは、巨視的な相分離をもたらし、時間と共に接着特性を変化させる。ダウ・コーニング社は、アクリルグラフト化シリコーンＰＳＡを調製することで、この問題に打ち勝つための試みをおこなっており、ＷＯ２００７/１４５９９６号明細書に開示されている。該方法は、下記の３段プロセスを使用する：まず、シリコーンＰＳＡをゴムと樹脂で増粘させることにより調製し、次いで、このＰＳＡをフリーラジカル的な反応性試薬でキャップし、最後に、アクリルモノマーを添加し、次いで、キャップしたＰＳＡの存在下でフリーラジカル的に反応させる。この複合過程は、より問題のある、モノマー残渣の除去を要する。高濃度のアクリルモノマーは、皮膚に接触させる用途において受け入れられない。さらに、シリコーンとアクリルポリマーのフリー・ラジカルグラフトは比較的制御されずにおこなわれる。このやり方の更なる欠点は、高い凝集を得るために、外部架橋剤および/または高濃度の酸コモノマーを必要とすることである。高い凝集は、接着剤にパッチの端部からの低温流れをもたらす有効成分または他の添加剤（例えば、皮膚浸透向上剤など）の可塑化効果に打ち勝つために必要であり、またパッチの除去後に皮膚上に接着剤が残存することを防ぐために必要である。外部添加剤、例えば過酸化ジベンゾイル、金属アセチルアセトネートまたはオルトアルキルチタネートは、それらの分解または薬剤との相互作用の結果、所望でない副生成物の形成を生じさせる。高濃度の酸も薬剤との相互作用をもたらす恐れがあるので望ましくない。

シリコーンとアクリレートの物理的ブレンドは既知であるが、このような物理的ブレンドは熱力学的に不安定であり、巨視的な相分離をもたらし、時間と共に接着特性を変化させ得る。また、成分の残りが相互に共有グラフト化されたとしても、未反応のシリコーンおよびアクリル成分は混和性でないので、このことは、時間と共に相分離をもたらす。

米国特許第５４７４７８３号明細書 米国特許第５６５６２８６号明細書 米国特許第６０２４９７６号明細書 米国特許第６２２１３８３号明細書 米国特許第６２３５３０６号明細書 米国特許第６４６５００４号明細書 米国特許第６６３８５２８号明細書 ＷＯ２００７/１４５９９６号明細書

予め重合させたアクリルポリマー（ただし、反応性基を含有する）を用い、該ポリマーとシリコーンＰＳＡの前駆体とを結合させることによる、シリコーンとアクリルの新規な共有グラフト化をもたらす方法を開示する。アクリルにおけるこれらの反応性基を、「増粘」工程として既知のその最終反応段階の間に、シリコーンＰＳＡへ好ましくグラフト化させることにより、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂における反応性基を縮合させて共有結合を形成させる。アクリルの反応性基は、自己架橋すると共に、この増粘工程に関与できるようなものである。したがって、より制御された反応を介する単一工程で、アクリルを最終的なシリコーンＰＳＡへグラフト化させる。この方法により、アクリルモノマーを除去する必要がなく、外部架橋剤または高濃度の酸コモノマーを用いることなく、高水準の剪断を得ることができる。

本発明は、先行技術に固有の欠点を備えることなく、アクリレートを基剤とする接着技術とシリコーンを基剤とする接着技術の特徴を共に示すＰＳＡ技術に関する要求に応える。

本発明は、直接使用でき、または医療用途において使用するために配合できるポリマーおよび接着剤組成物を提供するとともに、経皮ドラッグデリバリーシステムにおけるそれらの使用を含む。

本発明による１態様は、ハイブリッドシリコーンポリマーを対象とする。本発明によるハイブリッドポリマーは、シリコーンポリマー成分、シリコーン樹脂成分およびアクリルポリマー成分を反応させることにより調製される。１実施態様においては、ハイブリッドポリマーを、シリコーンポリマー成分、シリコーン樹脂成分およびアクリルポリマー成分を相互に化学的に反応させることにより調製し、アクリルポリマー成分は、共有結合的に自己架橋され、シリコーンポリマーおよび/またはシリコーン樹脂成分を共有結合的に結合れてなるハイブリッドシリコーンアクリレートポリマーを形成させる。本発明による第２態様によると、ハイブリッドポリマーを、シリコーンポリマー成分、シリコーン樹脂成分およびアクリルポリマー成分を相互に化学的に反応させることにより調製し、シリコーン樹脂成分がトリオルガノシロキシ単位Ｒ_３ＳｉＯ_１/２（式中、Ｒは有機基である）と、テトラ官能性シロキシル単位ＳｉＯ_４/２（各ＳｉＯ_４/２に対して０.１〜０.９Ｒ_３ＳｉＯ_１/２単位のモル比で存在する）を含有するシリコーン樹脂を有するハイブリッドシリコーンアクリレートポリマーを形成させる。１つの好ましい実施態様において、アクリルポリマーは、約９０ｗｔ％よりも高いアルキル（メタ）アクリレート成分と、約０.２ｗｔ％よりも高いアルコキシシリル官能性モノマーと、ハロシラン含有モノマー、および/またはポリシロキサン含有モノマーとを含有する。第２の態様において、アクリルポリマーは末端キャップされたアルコキシリル官能基および/またはポリシロキサン末端封鎖マクロマーを含有する。

本発明による別の態様は、逐次縮合反応(sequential condensation reaction)を用いることによりハイブリッドポリマーを形成する方法に関する。まず、シリコーンポリマー成分をシリコーン樹脂成分と反応させ、合成シリコーンＰＳＡを形成させ、次いで、この合成シリコーンＰＳＡを、反応性官能基を含有するアクリルポリマーと反応させて、ハイブリッドシリコーンアクリルポリマーを形成させる。

別の態様においては、まず、シリコーン樹脂成分を、反応性官能基を含有するアクリルポリマーと反応させて中間体を形成させ、次いで、シリコーンポリマー成分をこの中間体と反応させてハイブリッドシリコーンアクリルポリマーを形成させる。

別の態様においては、まず、シリコーンポリマー成分を、反応性官能基を含有するアクリルポリマーと反応させて中間体を形成させ、次いで、シリコーン樹脂成分をこの中間体と反応させてハイブリッドシリコーンアクリルポリマーを形成させる。

上記反応においては、酸触媒、塩基触媒または有機金属触媒（例えば、スズ、チタン、アルミニウム、ビスマスの有機塩など）、有機金属反応剤（例えば、有機リチウム反応剤およびグリニャール試薬）またはこれらの混合物の存在下において、有機溶媒中で成分を反応させる。

本発明の別の態様は、本発明によるハイブリッドポリマーを使用して調製した感圧接着剤および感圧接着剤物品に関する。接着剤は、医療用途または工業用途での使用に関する感圧接着剤物品を調製するのに、有利に使用できる。接着剤は、皮膚に対して接着して密着させる物品（例えばプラスター、包帯およびテープなど）の製造においても使用できる。一般的に、本発明に係る物品は、接着剤によって表面の少なくとも一方がコートされる支持基材を含有する。１実施態様において、物品は、感圧接着剤と治療薬を含有する。好ましい実施態様において、接着剤は生理活性剤用のキャリアとして機能する。一般に、接着剤は、２０％よりも高いシリコーンポリマー成分と、２０％よりも高いシリコーン樹脂成分と、６０％未満のアクリルポリマー成分を含有するハイブリッドポリマーを含有する。

本発明の更に別の態様は、感圧接着剤で表面の少なくとも一方がコートされる支持基材と生理活性剤を含有する物品を患者の体表に施すことを含む、患者への治療薬の投与法に関する。１実施態様において、物品は、投与される薬剤を内部に包含する接着剤層と、末梢支持基材と隣接する放出層を含む。

図１は、先行技術によるシリコーンアクリルブレンド（-◇-）の機械的挙動と、本発明に係るシリコーンアクリレートハイブリッド（-□-）および（-△-）の機械的挙動を比較したＤＭＡグラフである。 図２は、逐次反応法において反応させたハイブリッドシリコーンアクリルポリマーの機械的挙動を示すＤＭＡグラフである。

他に記載のない限り、重量パーセントは乾燥重量パーセントを意味する。

本発明は、シリコーンポリマー成分と、シリコーン樹脂成分と、およびアクリルポリマー成分の混合物を反応させることにより調製されるハイブリッドポリマーを提供する。また、本発明は、該ハイブリッドポリマーを含有する感圧接着剤を提供する。本発明による接着剤は、工業的に適した性能を示すと共に、ドラッグデリバリー、化粧品および敏感な肌と接触する用途に適した性能も示す。

触媒、例えば塩基触媒、酸触媒および/または有機金属触媒、例えば、スズ、チタン、アルミニウム、ビスマスの有機塩など、有機リチウム、グリニャール試薬、またはこれらの混合物の存在下において、ハイブリッドポリマーを調製するのに使用される成分を有機溶媒中で反応させる。

本発明による実施において使用できる有用なシリコーンポリマー成分は、有機置換ポリシロキサンを含有するシリコーンポリマーを含む。ジオルガノ置換基には、例えばジメチル、メチルビニル、メチルフェニル、ジフェニル、メチルエチルおよび（３,３,３-トリフルオロプロピル）メチルが含まれる。１実施態様において、ジオルガノ置換基はジメチルである。一般的に、シリコーンポリマーは、例えばヒドロキシル、アルコキシル、水素化物、ビニル官能基などの官能基で末端キャップされる。１実施態様において、末端キャップ官能基はヒドロキシル基である。ポリジオルガノシロキサンの分子量は、一般的に、約５０,０００〜約１,０００,０００の範囲、好ましくは約８０,０００〜約３００,０００の範囲である。他に規定のない限り、以下、分子量は、重量平均分子量(ＭＷ)で表わされる。

本発明による実施において使用できる有用なシリコーン有用なシリコーン樹脂成分は、０.０５〜５重量パーセントのケイ素結合ヒドロキシル基と、Ｒ_３ＳｉＯ_１/２で表わされるトリオルガノシロキシル単位とＳｉＯ_４/２で表わされるテトラ官能性シロキシル単位を、各ＳｉＯ_４/２に対してＲ_３ＳｉＯ_１/２単位を０.１〜０.９のモル比、好ましくは０.６〜０.９のモル比で含有するＭＱシリコーン樹脂を含む。それらは、固体として使用でき、または有機溶媒、例えばトルエンまたはキシレンなどの溶液中で使用できる。シリコーン樹脂の好ましい有機Ｒ基は、ビニル、メチル、フェニルなどの基およびそれらの混合基である。１つの好ましいＲ基はメチル基である。さらに、樹脂を、例えばＭｅ_３ＳｉＯＳｉＭｅ_３、ＶｉＭｅ_２ＳｉＯＳｉＭｅ_２Ｖｉ、ＭｅＶｉＰｈＳｉＯＳｉＰｈＶｉＭｅ、Ｍｅ_３ＳｉＮＨＳｉＭｅ_３またはトリオルガノシラン、例えばＭｅ_３ＳｉＣｌ、Ｍｅ_２ＶｉＳｉＣｌまたはＭｅＶｉＰｈＳｉＣｌで処理することにより、樹脂中のＯＨ量を減少させることができる（式中、Ｍｅ＝メチル、Ｖｉ＝ビニルおよびＰｈ＝フェニルを表わす）。

本発明による実施において使用できる有用なアクリルポリマー成分は、少なくともアルコキシシリル官能性モノマー、ポリシロキサン含有モノマー、ハロシリル官能性モノマー、またはアルキオキシ(alkyoxy)ハロシリル官能性モノマーを含有するアクリルポリマーを含む。アクリルポリマー骨格に一旦取り込まれたアルコキシシリル官能性モノマーは、触媒の存在下で、シリコーン樹脂またはシリコーンポリマーのＯＨ官能基と、縮合反応する。アクリルポリマーのアルコキシシリル官能基は、縮合反応の間、水/水分および触媒の存在下、自己架橋もできる。この架橋反応は、最終的な接着フィルムにおける結合力に寄与する、架橋アクリルポリマーの安定領域をもたらす。このようなアクリルポリマー領域も、薬剤分子を溶解および貯蔵するための多くの小貯蔵部(small reservoir)として機能する。ポリシロキサン鎖は、鎖開裂し、酸または塩基触媒を介して、ハイブリッド系における他の成分と再結合する。約０.２ｗｔ％よりも多いアルコキシシリル官能性モノマーを含有するポリマーが、本発明によるハイブリッド接着剤組成物において特に適しており、支持材料、例えば紙、布またはプラスチックフィルムなどに対して接着剤または接着剤組成物を施すことにより接着物（例えば接着テープおよび接着シートなど）の製造に使用できることが見出されている。

アルコキシシリル官能性モノマーの例には、トリアルコキシルシリルおよびジアルコキシシリル官能性アクリレート若しくはメタクリレートが含まれる。好ましいアルコキシシリル官能性モノマーは、トリメトキシルシリルおよびジメトキシメチルシリル官能性アクリレート若しくはメタクリレートである。

ポリシロキサン含有モノマーの例には、ポリジメチルシロキサンモノアクリレート若しくはモノメタクリレートが含まれる。

他の有用なシリル官能性モノマーには、トリエトキシルシリルおよびジエトキシメチルシリル官能性アクリレート若しくはメタクリレートが含まれる。

一般的に、シリル官能性モノマーは、アクリルポリマーの０.２〜２０ｗｔ％の量で使用され、より好ましくは、シリル官能性モノマー量は、アクリルポリマーの約１.５〜約５重量パーセントの範囲である。

一般的に、ポリシロキサン含有モノマーの量は、アクリルポリマーの１.５〜５０重量パーセントの量で使用され、より好ましくは、ポリシロキサン含有モノマーはアクリルポリマーの量は、５〜１５重量パーセントの範囲である。

本発明による実施において有利に使用できる他のアクリルポリマー成分は、末端キャップアルコキシシリル官能基またはポリシロキサンでブロックまたはグラフト化されたコポリマーを含有するアクリルポリマーである。末端キャップアルコキシ官能基の例は、トリアルコキシル、ジアルコキシシリル官能基が含まれる。好ましい末端キャップアルコキシシリル官能基は、トリメトキシルシリル、ジメトキシメチルシリル、トリエトキシルシリルおよび/またはジエトキシメチルシリル官能基である。このようなポリマーの例は、カネカ社製のＳＡポリマーである。ブロックコポリマーもまた有用である。ポリシロキサンブロックコポリマーの例は、ポリジメチルシロキサン-アクリルブロックコポリマーである。シロキサンブロックの好ましい量は、ブロックポリマー全体の１０〜５０重量パーセントである。

アクリルポリマー成分はアルキル（メタ）アクリレートモノマーを含有する。本発明の実施において使用できる好ましいアルキル（メタ）アクリレートは、アルキル基に最大約１８個の炭素原子を有し、好ましくはアルキル基に１〜約１２個の炭素原子を有する。これらのアクリルポリマー成分は、低いガラス転移温度（Ｔｇ）のアルキルアクリレートモノマーを含有し得る。低Ｔｇモノマーは、約０℃未満のＴｇを示すホモポリマーを有するモノマーである。本発明において使用される、好ましい低Ｔｇアルキルアクリレートは、アルキル基に約４〜約１０個の炭素原子を有し、ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２-エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、デシルアクリレート、それらの異性体およびそれらの組み合わせを含む。特に好ましくは、ブチルアクリレート、２-エチルヘキシルアクリレートおよびイソオクチルアクリレートである。必ずしもそうではないが、低Ｔｇアクリレートモノマーが好ましく、アクリルポリマーの総モノマー重量に基づき約４０ｗｔ％よりも多い量で存在する。アクリルポリマー成分は、高いガラス転移温度を有する（メタ）アクリレートモノマーを更に含有できる。限定されない例は、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イソブチルメタクリレートを含む。モノマーの選択は接着特性、他の接着剤マトリックス成分との相溶性、薬剤溶解度などを考慮して決定されることが、当業者によって理解される。従って、モノマーのＴｇは、任意所望のポリマー設計において考慮される種々の変数の１つにすぎない。

アクリルポリマー成分は、ポリイソブチレン基を更に含有して、得られる接着剤の低温流動性を改良させてもよい。

ハロシリルまたはアルコキシ-ハロシリル官能性モノマーを含有するアクリルポリマーの例は、３-メタクリルオキシプロピルジメチルクロロシラン、３-メタクリルオキシプロピルジクロロシラン、３-メタクリルオキシプロピルトリクロロシラン、３-アクリルオキシプロピルジメチルクロロシラン、３-アクリルオキシプロピルジクロロシランおよび３-アクリルオキシプロピルトリクロロシランを共重合させることにより得ることができる。

アクリルポリマー成分は、窒素含有極性モノマーを含有できる。例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ターシャリ−オクチルアクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ターシャリ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、シアノエチルアクリレート、Ｎ-ビニルアセトアミドおよびＮ-ビニルホルムアミドが含まれる。

アクリルポリマー成分は、１または複数のヒドロキシル含有モノマー、例えば、２-ヒドロキシエチルアクリレート、２-ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレートおよび/またはヒドロキシプロピルメタクリレートなどを含有できる。このようなヒドロキシ官能性モノマーは、一般に、アクリルポリマーの総モノマー重量に基づき、最大約４０ｗｔ％、より好ましくは約０.５〜約１０ｗｔ％の量で使用される。

所望により、アクリルポリマー成分は、カルボキシル酸含有モノマーを含む。好ましくは、有用なカルボン酸は、約３〜約６個の炭素原子を含有し、とりわけ、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、β-カルボキシエチルアクリレートなどを含む。アクリル酸が特に好ましい。このようなカルボキシ官能性モノマーは、一般に、アクリルポリマーの総モノマー重量に基づき、最大約２５ｗｔ％、より具体的には約０.５〜約１０ｗｔ％の量で使用される。

他の有用な、既知のコモノマーには、酢酸ビニル、スチレン、シクロヘキシルアクリレート、アルキルジ（メタ）アクリレート、グリシジルメタクリレートおよびアリルグリシジルエーテル、ならびにマクロマー、例えばポリ（スチリル）メタクリレートなどが含まれる。

本発明の実施において使用できる、１つのアクリルポリマー成分は、約９０〜約９９.５ｗｔ％のブチルアクリレートと約０.５〜約１０ｗｔ％のジメトキシメチルシリルメタクリレートを含有するアクリルポリマーである。

実施例において具体的な重合法が開示されるが、本発明によるアクリルポリマー成分は、当業者に既知の常套の重合方法によっても調製できる。これらの方法に限定されないが、これらの方法には、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法および乳化重合法が含まれる。本発明の実施においては、当該技術分野において既知および常套の方法を用いて重合の後に、残存するモノマー成分を低減し、または溶媒および/または他の揮発性物質を除去若しくはそれらの濃度を減少させることも有効である。接着剤は有機溶液として、水性分散液としてまたは溶融状態で施すことが出来る。

ハイブリッド感圧接着剤組成物は、シリコーンポリマー、シリコーン樹脂およびアクリルポリマーに存在する反応性基に基づき、任意の適当な方法を用いて調製できる。ハイブリッドポリマーは、一段階反応を用いて都合良く調製できる。好ましい方法において、接着剤は、シリコーンポリマー成分、シリコーン樹脂成分およびアクリル成分の混合物を縮合反応させることにより調製される。反応は、触媒を用いずにおこなうことができ、あるいは/およびより好ましくは、触媒の存在下でおこなわれる。

触媒の例には、金属、例えばスズ、チタン、アルミニウム、ビスマスなどの有機金属塩、有機金属反応剤（例えば、有機リチウム反応剤およびグリニャール試薬）、有機および無機酸、例えばメタンスルホン酸など、硫酸、酸性クレー、酸性Amberlyst^{(登録商標)}イオン交換樹脂（ローム アンド ハース)、有機および無機塩基、例えば、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３、カルバミン酸アンモニウム、および有機塩基、例えばトリエチルアミン、トリエタノールアミンが含まれる。アクリルポリマーにおけるハロシラン等の反応性基は、触媒の使用を必要とせずにシリコーンポリマーおよび/またはシリコーン樹脂と縮合反応できる。縮合反応を室温でおこなうことができるが、１つの好ましい方法は、５０〜１６０℃に加熱しながら縮合反応を行うことである。有機溶媒、例えば、トルエン、ヘプタンまたはキシレンを反応溶媒として使用できる。他の有機溶媒、例えば脂肪族炭化水素、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、メチルエチルケトンなども、反応溶媒または共溶媒として使用できる。縮合は、好ましくは、少なくとも縮合副生成物（例えば水およびアルコール）が十分に除去されるまで行うことができる。加熱は、所望の物理特性、例えば粘度、粘着性および接着力が得られるまで継続される。一般的に、混合物を、約１〜約２４時間かけて反応させることができる。

塩基性薬剤との相溶性のために、シリコーンポリマー、ＭＱ樹脂およびアクリルポリマー成分の縮合反応後に、残存するケイ素結合ヒドロキシル基をキャップすることが望ましい場合もある。このことは、例えば、ヘキサメチルジシラザンの存在下で溶液をさらに加熱することにより、好都合に行なえる。他の適当な化学的後処理は、米国特許第４６５５７６７号明細書（ダウコーニング社）において教示されており、これらを参照することにより本書に組み込まれる。末端キャップ化は、薬剤または活性剤が粘着性の減少をもたらす遊離ヒドロキシル基の更なる縮合を触媒することを防ぐための手段である。また、末端キャップ化は、遊離ヒドロキシル基が存在する場合でも、配合物の粘性を安定させるために極めて重要である。ＰＳＡ配合物の粘性を安定させるために、残留塩基（例えばＫＯＨ、ＮａＯＨまたは有機アミンなど）を除去し、遊離ヒドロキシル基の更なる縮合を妨げることも必要であるかもしれない。このことは、カルボン酸（例えば酢酸など）または長鎖脂肪酸（例えばオレイン酸、ステアリン酸など）、またはポリマー酸（例えば酸性のアンバーリスト^{(登録商標)}）などで中和することにより行うことができる。長鎖脂肪酸を使用する場合、得られる塩は混合物中に界面活性剤として残存し、薬剤透過性促進剤として機能し得る。

縮合反応が完了した際に、得られるハイブリッド感圧接着剤組成物の固形分は、溶媒を添加または除去することにより調整できる。存在する溶媒を完全に除去し、異なる有機溶媒をハイブリット感圧接着剤製品に添加できる。有機溶媒溶液中にハイブリッド感圧接着剤組成物を有することが好ましく、この場合、有機溶媒は、成分混合物の総量の約３０重量パーセント〜約９０重量パーセントを構成する。

外部物質を必要とせずに、自己架橋を付与することにより凝集を向上させることが、本発明の目的ではあるが、本発明による感圧接着剤を、成分ポリマー上のビニル基を介して、過酸化物により更に架橋させることができるのは当業者にとって明かであろう。同様に、所望により、有機金属化合物などの既知の架橋剤を添加することにより、アクリル相の更なる後重合-架橋も行なえる。

本明細書において使用されるように、用語「感圧接着剤」は、わずかな圧力を施すことにより大部分の基材に対して瞬間的に接着し、持続的に粘着性を残存させる粘弾性材料を表わす。粘着付与剤、可塑剤または他の添加剤と混合させることにより、とりわけ、感圧接着剤の性能を有するか、感圧接着剤としての機能を有する場合、本明細書において使用される意義の範囲内で、ポリマー組成物は、感圧接着剤であることができる。

適当な粘着付与剤は、当技術分野において既知のものであり、以下のものが含まれる：（１）脂肪族炭化水素、（２）脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素の混合物、（３）芳香族炭化水素、（４）置換芳香族炭化水素、（５）水素添加エステル、（６）ポリテルペン、（７）ロジンエステル、および（８）ウッドレジンまたはロジンおよびそれらの水素添加形態。粘着付与剤の有用な粘度は、接着剤組成物の総重量に基づき、一般に約１ｗｔ％〜約３０ｗｔ％である。

本発明による接着剤は、ブレンドされたポリマーを含有することにより、必要に応じて、接着剤ポリマーマトリックス中の薬剤の溶解度を更に上昇または減少させてもよい。本発明の接着剤ポリマーと混合するために有用なポリマーの例には以下のものが含まれる（ただし、これらに限定されない）：他のアクリレート、ポリシロキサン、ポリイソブチレン、ポリプロピレンオキシド、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレンブロックポリマーなど。スチレンブロックコポリマーには、以下のものが含まれる（ただし、これらに限定されない）：スチレン-イソプレン-スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、スチレン-ブタジエン-スチレンコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン-エチレンブテン-スチレンコポリマー（ＳＥＢＳ）およびそれらのジブロック類似物。

本発明による組成物は、当業者に既知の別の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤には以下のものが含まれる（ただし、これらに限定されない）：顔料、充填剤、蛍光添加剤、フローおよびレベリング添加剤、湿潤剤、界面活性剤、消泡剤、レオロジー改質剤、透過促進剤、安定剤、および酸化防止剤。

一般に、酸化防止剤を単独でまたは組合せて添加して、接着剤組成物を調製および使用する間の分解から成分を保護すると共に、長期に亘る熱安定性を確保する。一般に、最大１重量％の１種または複数種の酸化防止剤が接着剤組成物中に含有され、通常、約０.１重量％〜約０.５重量である。

本発明による感圧接着剤は、あらゆる用途、例えばラベルなどにおいて使用できるが、該接着剤は、医療用途における使用において特に良好である。感圧接着剤は、他の製品の被着剤として製品、例えばオストミーシール、接着テープ、および包帯、排膿接着シール、創傷被覆材などにおいて使用され、該感圧接着剤は、人間の皮膚に対して接着し、湿潤環境においても接着性を残存させる。本発明による感圧接着剤は、工業用テープおよび種々の他のＰＳＡ用途においても使用できる。

本発明による接着剤は、経皮ドラッグデリバリー用途における使用に特に良好に適している。本発明による感圧接着剤は、例えば皮膚炎を治療するために、患者の皮膚へ、治療上効果的な量の生成物を供給するように設計された経皮ドラッグデリバリーデバイス内へ組み込まれるか、患者の皮膚を通過させて、治療上効果的な量の薬剤を供給する経皮ドラッグデリバリーデバイス内へ組み込まれる。「経皮」という用語は、局所適用による薬剤投与の入り口として皮膚を使用するか、または血液化学の監視などの診断方法に関する入り口として皮膚を使用することを表わす。局所的に施した薬剤は皮膚内へ導入されおよび／または皮膚を通過する。従って、「経皮」という用語は本明細書において幅広く使用され、局所的（すなわち皮膚表面または皮膚内）において作用する薬剤の局所投与、例えば、座瘡の治療に使用される傷用パッチに関連し、また、皮膚を通過して拡散し血流に浸入することにより全身に作用する薬剤の局所注入にも関連する。

本発明による経皮ドラッグデリバリーデバイスは、供給される薬剤を内部に包含する担体（例えば液体、ゲル、または固体マトリックス、あるいは感圧接着剤）と、末端支持基材および隣接する放出層を含有する。患者が、接着剤から剥離ライナーを剥がしてパッチを貼り付けると、薬剤が角質層（外皮層）内へ分配し、上皮および真皮を介して浸透する。

好ましくは、薬剤含有ポリマー層は、本発明による皮膚接触型の感圧接着剤であり、該接着剤は、パッチを製造または貯蔵する間に薬剤と反応可能な官能基（例えば反応性水素基または他の基）を含有しない薬剤的に許容可能な材料であるか、または予期せぬ化学反応の結果、貯蔵の際に接着特性が変化しないものである。経皮パッチ用の担体接触接着剤として使用されようが、オーバーレイ接触接着剤として使用されようが、本発明による接着剤は、非刺激性であり、貼り付けが容易であり、除去が簡単である。

「薬剤」という用語は、本明細書において、治療的有用性の付与を目的とする任意物質を意味する、広義の表現であると解釈される。該物質は、薬剤的に活性であってもよく、活性でなくてもよいが、人体において効果を示すという意味では「生物活性」であり得る。該物質を治療に用いてもよく、または病理学的状態、すなわち疾患に応じて条件を変更してもよい。「薬剤」、「生物活性剤」「調合液」「薬物」「治療薬」「生理学的物質」および「医薬品」は、本明細書において区別せずに用いられ、診断、治療、緩和、停止、治療または病気もしくは疾患の予防における材料も含み、身体構造若しくは機能に作用する。例えば肌を軟化および肌に潤いを与えるなどの、健康な皮膚向けの物質もこの用語に含まれる。「治療」という用語は、予防、変化、治癒、および疾患を制御することも広義に包含する。

薬剤は、治療効果のある量、すなわち、本発明に係る調製品を貼り付ける病気の治療において、ほぼ所望の治療結果をもたらす有効量で、本発明によるドラッグデリバリーデバイス中に存在する。薬剤の有効量は毒性を示さないことを意味するが、一定期間に亘り、選択された効果を付与する薬剤の十分な量を意味する。治療効果のある量は、デバイス内に取り込まれる具体的な薬剤、治療する疾患、選択される薬剤と共に投与される任意の薬剤、所望の処置時間、配置されるデバイスに対する皮膚の表面積、およびドラッグデリバリーデバイスの他の要素に応じて変化する。このような量は、当業者によって容易に決定できる。

本発明によるドラッグデリバリーシステムは、薬剤に加えて、有効量の浸透促進剤を有利に含有しても良い。浸透促進剤の有効量は、膜透過性、投与速度および投与される薬剤量の選択増加をもたらす量を意味する。適当な促進剤は、例えば、Ｅ.Ｈ.スミス、Ｈ.Ｉ.マイバッハによる「経皮浸透促進剤」、ＣＲＣプレス、ニューヨーク（１９９５年）に記載されている。

本発明によるデバイスは皮膚上に配置され、目的とする治療効果を維持するまたは達成するのに十分な時間、滞在することができる。十分な時間の選定は、本発明によるデバイスの流動速度と、処置される疾患を考慮して、当業者により選択することができる。

本発明による経皮デリバリーシステムは、テープ、パッチ、シート、包帯および当業者に既知の他の形態の製品を製造できる。投与系は、任意所望の単位系で製造され得る。円形は、皮膚から容易に剥離され得る角を含まないので便利であり、一方、正方形若しくは長方形形状は、ロールまたはシートから切断する際に廃棄物を最小限にする。種々の形状を有することに加えて、投薬量単位も種々の量で調製できる。

パッチの構造および処置される疾患（例えば、バースコントロール、疼痛処理、高血圧、禁煙、皮膚疾患）に応じて、パッチは、１時間未満またはそれ以上、または最大約１週間、皮膚上に滞在する。好ましい実施態様において、パッチは、約２４時間、適用部位における皮膚上に滞在するように設計され、毎日更新される。別の好ましい実施態様においては、パッチは、週に１、２回置換えられる。好ましくは、パッチは、以前に使用したパッチの位置とは異なる部位の皮膚上に配置される。

本明細書において、患者という用語には、動物、人間および人間以外の動物を含み、ペット（例えば犬、猫および馬）および家畜（牛および豚）が含まれる。農業および園芸に関する用途にも予定される。

本発明によるデリバリーデバイスが利用される治療分野、および本発明によるデバイス中に組み込むことができる薬剤製品の例には、以下のものが含まれる：失禁の治療（例えばオキシブチニン）、中枢神経系疾患（例えばメチルフェニデート、ロチゴチン）、ホルモン療法およびバースコントロール（例えば、エストラジオール、テストステロン、プロゲスチン、プロゲステロン、レボノルゲストレル）、循環器系（例えば、ニトログリセリン、クロニジン）、および強心剤（例えば、ジギタリス、ジゴキシン）、疼痛処理もしくは抗炎症（例えば、フェンタニル、スフェンタニル、リドカイン、ジクロフェナク、フルルビプロフェン）、化粧品（例えば、過酸化ベンゾイル、サリチル酸、ビタミンＣ、ビタミンＥ、芳香油）、制嘔吐剤（例えば、スコポラミン、グラニセトロン）、禁煙（例えば、ニコチン）、抗炎症性疾患、およびステロイド（例えば、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、トリアムシノロン）および非ステロイド処置（例えば、ナプロキセン、ピロキシカム）、抗菌（例えば、ペニシリン（例えばペニシリンＶなど）、セファロスポリン（例えばセファレキシンなど）、エリスロマイシン、テトラサイクリン、ゲンタマイシン、スルファチアゾール、ニトロフラントイン、およびキノロン、たとえば、ノルフロキサシン、フルメキン、およびイバフロキサシン)、抗原虫薬(たとえば、メトロニダゾール)、抗真菌薬(たとえば、ナイスタチン)、カルシウムチャネル遮断薬(たとえば、ニフェジピン、ジルチアゼム)、気管支拡張薬(たとえば、テオフィリン、ピルブテロール、サルメテロール、イソプロテレノール)、酵素インヒビター、たとえば、コラゲナーゼインヒビター、プロテアーゼインヒビター、エラスターゼインヒビター、リポキシゲナーゼインヒビターおよびアンジオテンシン変換酵素インヒビター(たとえば、カプトプリル、リシノプリル)、他の降圧剤(たとえば、プロプラノロール)、ロイコトリエン拮抗薬、Ｈ２拮抗薬などのような抗潰瘍薬、抗ウイルス薬および／または免疫調節薬(たとえば、１−イソブチル−１Ｈ−イミダゾ［４，５−ｃ］キノリン−４アミン、１−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピル）−１Ｈ−イミダゾ［４，５−ｃ］キノリン−４アミン、およびアシクロビル)、局所麻酔薬(たとえば、ベンゾカイン、プロポホール)、鎮咳薬(たとえば、コデイン、デキストロメトルファン)、抗ヒスタミン薬(たとえば、ジフェンヒドラミン、クロルフェニラミン、テルフェナジン)、麻薬性鎮痛薬(たとえば、モルヒネ、フェンタニル、スフェンタニル）、心作用生成物、たとえば、アトリオペプチド、抗けいれん薬(たとえば、カルバマジン)、免疫抑制薬(たとえば、サイクロスポリン)、精神治療薬(たとえば、ジアゼパム)、鎮静剤(たとえば、フェノバルビタール)、抗凝血薬(たとえば、ヘパリン)、鎮痛剤(たとえば、アセトアミノフェン)、抗偏頭痛薬(たとえば、エルゴタミン、メラトニン、スマトリプタン)、抗不整脈薬(たとえば、フレカイニド)、悪心抑制剤(たとえば、メトクロプラミド、オンダンセトロン)、抗癌剤(たとえば、メトトレキサート)、抗不安薬などのような神経薬、止血薬、抗肥満薬等、ならびに医薬品的に許容できる塩類およびそれらのエステル類、溶媒化合物およびそれらのクラスレート。

本発明による経皮ドラッグデリバリーを用いることにより、獣医用医薬品、ならびに農業および園芸用途にも容易に施すことができる。獣医用途および園芸用途において、経皮ドラッグデリバリーがより正確な投薬を可能とし、食物/かんがい用水を用いる投与と比べ廃棄物が少ないということが高く評価される。

本発明によるドラッグデリバリーデバイスは、常套の方法を用いて、支持基材へ適当なキャリアを施すことにより調製できる。例えば、マトリックスデバイスは、接着剤溶液と薬剤および任意の添加剤を溶媒中で混合して均質溶液または懸濁液を生成することによりコーティング配合物を調製して、次いで、既知のロール、ナイフ、バーまたはダイコーティング法を用いて、得られた配合物を基材（指示基材または剥離ライナー）へ塗布し、次いで、被覆された基材を乾燥し溶媒を除去し、次いで、剥離ライナーまたは支持基材へ露出面を貼り合せることにより製造できる。

本発明は、説明を目的とする下記実施例において更に記載されるが、決して、本発明の範囲を制限するものではない。

実施例２〜６で使用した、シリコーンポリマー（１３０,０００-１６０,０００）とメチルＭＱ樹脂（Ｍ/Ｑ比は約０.８であった）とを先行技術（Ｍ.ブルック著「ケイ素 イン オーガニック,有機金属とポリマーケミストリー」、ＵＳ２６７６１８２号明細書、およびＵＳ２８１４６０１号明細書）に記載の方法に従い調製した。実施例１０〜１２において使用したシリコーンポリマーとメチルＭＱを市販の原料から得た。

実施例１
９０.０ｇのブチルアクリレート、７.０ｇのメチルメタクリレート、３.０ｇのトリメトキシシリルプロピルアクリレート、０.１７ｇの２,２'-アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（重合開始剤）、および１００.０ｇの酢酸エチル（溶媒）を含有する初期充填物を混合し、次いで、ステンレススチール製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、水浴と、低速添加漏斗(slow addition funnel)を備える、１リットルの４つ首丸底フラスコ内へ充填した。攪拌しながら、初期充填物を加熱して還流させた。還流の開始後１５分の地点から、２７０ｇのブチルアクリレートと、２１.０ｇのメチルメタクリレートと、９.０ｇのトリメトキシシリルプロピルアクリレートを含有するモノマー混合物を、２時間かけて均一に添加した。また、還流の開始後１５分の地点から、５１.１５ｇの酢酸エチルと１.２０ｇのＡＩＢＮを同時に、４時間かけて均一に添加した。添加の終了時から、フラスコ内容物を還流状態で１時間保持した。保持期間の終了時から、内容物を室温まで冷却し、ポリマー溶液を排出した。酢酸エチル溶媒を、真空条件下、回転式蒸発器を用いて除去し、次いで新しいキシレンを添加し、固形分を５０％に調整した。

実施例２
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（ＭＷ１３０,０００、トルエン中で４８％、９０ｇ）と、アクリルポリマーとしてのカネカ社製ＳＡ-１００Ｓ（トルエン中５０％、４０ｇ）と、塩基触媒（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３（１.０ｇ）を、６０℃にて２時間攪拌した。メチルＭＱ樹脂（トルエン中で３２.０％、１３５ｇ）を添加し、反応混合物を６０℃で１２時間攪拌させた。次いで、得られた反応混合物を、低速で窒素ガスを供給しながら、２時間、１１５℃まで加熱した。ヘキサメチルジシラザン（５.０ｇ）を添加し、反応を１１５℃にて２時間継続させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。

実施例３
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（ＭＷ１６０,０００、キシレン中で４８％、１００.０ｇ）と、実施例１に従い調製したアクリルポリマー（ＭＷ２３０,０００、キシレン中で５０.０％、４３.０ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（キシレン中で５５.３％、５０ｇ）および酢酸（０.５ｇ）の混合物を、５０℃で３時間攪拌し、次いで１３５℃で３時間攪拌した。生成物を室温まで冷却し、ガラス瓶に充填した。

実施例４
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（ＭＷ１６０,０００、キシレン中で４８％、１００.０ｇ）と、実施例１に従い調製したアクリルポリマー（ＭＷ２３０,０００、キシレン中で５０.０％、４３.０ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（キシレン中で５５.３％、５０ｇ）および塩基触媒（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３（１.０ｇ）の混合物を、６０℃で６時間攪拌し、次いで１１５℃で２時間攪拌した。ヘキサメチルジシラザン（５.０ｇ）を添加し、反応を１１５℃にて２時間継続させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。

実施例５
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（ＭＷ１６０,０００、キシレン中で４８％、１００.０ｇ）と、実施例１に従い調製したアクリルポリマー（ＭＷ２３０,０００、キシレン中で５０.０％、４３.０ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（キシレン中で５５.３％、５０ｇ）およびＫＯＨ粉末（０.０５ｇ）の混合物を、室温で６時間攪拌し、次いで１４０℃で２時間攪拌した。ヘキサメチルジシラザン（５.０ｇ）を添加し、反応を１４０℃にて２時間継続させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。反応混合物を室温まで冷却した後、酸性のアンバーリスト^{(登録商標)}イオン交換樹脂（５ｇ）を添加し、ＫＯＨを中和した。生成物を濾過することにより、あらゆる固形粒子を取り除き、ガラス瓶に充填した。

実施例６
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（ＭＷ１６０,０００、キシレン中で４８％、１００.０ｇ）と、実施例１に従い調製したアクリルポリマー（ＭＷ２３０,０００、キシレン中で５０.０％、４３.０ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（キシレン中で５５.３％、５０ｇ）およびアンバーリスト^{(登録商標)}イオン交換樹脂（１.０ｇ）の混合物を、８０℃で６時間攪拌した。生成物を濾過することにより、あらゆる固形粒子を取り除き、ガラス瓶に充填した。

実施例７（比較例）
１００.０ｇのブチルアクリレート、０.５ｇの２,２'-アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）および１００.０ｇの酢酸エチルを含有する初期充填物を調製し、ステンレススチール製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、水浴と、低速添加漏斗を備える、１リットルの４つ首丸底フラスコ内へ充填した。攪拌しながら、初期充填物を加熱して還流させた。還流の開始後３０分の地点から、３０ｇの酢酸エチルと０.５ｇのＡＩＢＮを、２時間に亘って添加した。添加の終了時から、フラスコ内容物を還流状態で１時間保持した。保持期間の終了時から、酢酸エチル溶媒を、真空条件下、回転式蒸発器を用いて除去し、次いで新しいトルエンを添加し、固形分を５０％に調整した。

実施例８
９８.０ｇのブチルアクリレートと、２.０ｇの（３-アクリルオキシプロピル）メチルジメトキシシランと、０.５ｇの２,２'-アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）および１００.０ｇの酢酸エチルを含有する初期充填物を調製し、ステンレススチール製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、水浴と、低速添加漏斗を備える、１リットルの４つ首丸底フラスコ内へ充填した。攪拌しながら、混合物を加熱して還流させた。還流の開始後３０分の地点から、３０ｇの酢酸エチルと０.５ｇのＡＩＢＮを、２時間に亘って添加した。添加の終了時から、フラスコ内容物を還流状態で１時間保持した。保持期間の終了時に、酢酸エチル溶媒を、真空条件下、回転式蒸発器を用いて除去し、次いで新しいトルエンを添加し、固形分を５０％に調整した。

実施例９
９０.０ｇのブチルアクリレートと、７.０ｇのモノメタクリルオキシプロピル-末端化ポリジメチルシロキサン（ＭＣＲ-Ｍ１７、グレスト社）と、３.０ｇの（３-アクリルオキシプロピル）メチルジメトキシシランと、０.４ｇの２,２'-アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）および１００.０ｇの酢酸エチルを含有する初期充填物を調製し、ステンレススチール製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、水浴と、低速添加漏斗を備える、１リットルの４つ首丸底フラスコ内へ充填した。攪拌しながら、混合物を加熱して還流させた。還流の開始後３０分の地点から、３０ｇの酢酸エチルと０.４ｇのＡＩＢＮを、２時間に亘って添加した。添加の終了時から、フラスコ内容物を還流状態で１時間保持した。保持期間の終了時に、酢酸エチル溶媒を、真空条件下、回転式蒸発器を用いて除去し、次いで新しいトルエンを添加し、固形分を５０％に調整した。

実施例１０（比較例）
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（１８.７ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（１７.０ｇ）と、（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３（０.５ｇ）と、キシレン（１００ｍＬ）の混合物を、６０℃で２時間攪拌し、次いで１１５℃で２時間攪拌した。ヘキサメチルジシラザン（５.０ｇ）を添加し、反応を１１５℃にて２時間継続させた。実施例７に従い調製したアクリルポリマー（キシレン中で５０.０％、１８.０ｇ）を添加し、よく攪拌させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。

実施例１１
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（１８.７ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（１７.０ｇ）と、（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３（０.５ｇ）と、実施例８に従い調製したアクリルポリマー（キシレン中で５０.０％、１８.０ｇ）およびキシレン（１００ｍＬ）の混合物を、６０℃で２時間攪拌し、次いで１１５℃で２時間攪拌した。ヘキサメチルジシラザン（５.０ｇ）を添加し、反応を１１５℃にて２時間継続させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。

実施例１２
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（１８.７ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（１７.０ｇ）と、ＫＯＨ粉末（０.０３ｇ）と、実施例８に従い調製したアクリルポリマー（キシレン中で５０.０％、１８.０ｇ）およびキシレン（１００ｍＬ）の混合物を、１４０℃で２時間攪拌した。ヘキサメチルジシラザン（５.０ｇ）を添加し、反応を１１５℃にて２時間継続させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。生成物を除去し、室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。

実施例１３
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン（３.９ｇ）と、メチルＭＱ樹脂（３.９ｇ）と、（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３（０.２ｇ）と、実施例９に従い調製したアクリルポリマー（１.９５ｇ）およびトルエン（２０ｍＬ）の混合物を、６０℃で１２時間攪拌し、次いで１１５℃で２時間攪拌した。ヘキサメチルジシラザン（０.７ｇ）を添加し、反応を１１５℃にて２時間継続させた。生成物を室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。生成物を除去し、室温まで冷却し、試験用に、ガラス瓶に充填した。

実施例１４
ブチルアクリレート(ＢＡ)(ＢＡＳＦ社製)１９６.０ｇと、３-アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン（３-ＡＰＭＤＳ)(Ｇｅｌｅｓｔ社製）４.０ｇのモノマー混合物を、ヘプタン中で調製し、添加漏斗(addition funnel)へ移した。ヘプタン８０.０ｇ中の過酸化ラウロイル（シグマ-アルドリッヒ社）１.０ｇの初期溶液を調製し、添加漏斗へ移した。２０％のモノマー混合物、ヘプタン１６０.０ｇ、および過酸化ラウロイル０.２ｇから成る初期充填物を、バナナ形状片を有するステンレススチール製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える１リットルの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。攪拌しながら、初期充填物を加熱して還流させた。還流状態を５分間保持した後、還流を保持しながら、モノマー混合物と初期溶液を、それぞれ２時間および３時間かけて連続的にゆっくりと添加した。添加が完了した後、還流させながら、フラスコ内容物を２時間攪拌した。ヘプタン２２.０ｇ中にｔ-アミルペルオキシピバレート（ｔ-ＡＰＰ７５％)(Akzo Nobel)２.０ｇを混合させることにより捕捉溶液(scavenger solution)を調製し、次いで、還流させながら１時間に亘りゆっくりと添加した。添加の後、混合物を２時間攪拌した。２時間の保持が終了した後、フラスコ内容物を室温まで冷却し固形分を解析した。

実施例１５
ブチルアクリレート(ＢＡ)(ＢＡＳＦ社製)１９６.０ｇと、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン(Ｇｅｌｅｓｔ社製）４.０ｇのモノマー混合物を、ヘプタン中で調製し、添加漏斗へ移した。ヘプタン８０.０ｇ中の過酸化ラウロイル（シグマ-アルドリッヒ社）１.０ｇの初期溶液を調製し、添加漏斗へ移した。２０％のモノマー混合物、ヘプタン１６０.０ｇ、および過酸化ラウロイル０.２ｇから成る初期充填物を、バナナ形状片を有するステンレススチール製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える１リットルの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。攪拌しながら、初期充填物を加熱して還流させた。還流状態を５分間保持した後、還流を保持しながら、モノマー混合物と初期溶液を、それぞれ２時間および３時間かけて連続的にゆっくりと添加した。添加が完了した後、還流させながら、フラスコ内容物を２時間攪拌した。ヘプタン２２.０ｇ中にｔ-アミルペルオキシピバレート（ｔ-ＡＰＰ７５％)(Ｇｅｌｅｓｔ社製)２.０ｇを混合させることにより捕捉溶液を調製し、次いで、還流させながら１時間に亘りゆっくりと添加した。添加の後、混合物を２時間攪拌した。２時間の保持が終了した後、フラスコ内容物を室温まで冷却し固形分を解析した。

実施例１６
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン１８.０ｇ（Ｍｗ１３０,０００)と、メチルシリコーン樹脂（ＭＱ）１８.０ｇと、ヘプタン７７.８ｇを、バナナ形状片を有するステンレ製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える２５０ｍＬの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。混合物を室温で攪拌した。塩基触媒１Ｎ ＫＯＨ ０.１２ｇをフラスコに添加し、５〜６時間、攪拌させながら、混合物を加熱して還流させた。翌日、アクリルポリマー（実施例１４）９.０ｇを、攪拌させながら混合物へ添加し、加熱して、５〜６時間還流させた。ヘキサメチルジシラザン（ダウ・コーニング社）３.０５ｇを添加し、更に２時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却し固形分および粘度について解析した。

実施例１７
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン１８.０ｇ（Ｍｗ１３０,０００)と、メチルシリコーン樹脂（ＭＱ）１８.０ｇと、ヘプタン７７.８ｇを、バナナ形状片を有するステンレ製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える２５０ｍＬの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。混合物を室温で攪拌した。塩基触媒１Ｎ ＫＯＨ ０.１２ｇをフラスコに添加し、５〜６時間、攪拌させながら、混合物を加熱して還流させた。翌日、アクリルポリマー（実施例１４）９.０ｇを、攪拌させながら混合物へ添加し、加熱して、５〜６時間還流させた。オレイン酸（シグマアルドリッヒ社）２.４４ｇを攪拌しながら添加し、加熱して、２時間還流させた。ヘキサメチルジシラザン（ダウ・コーニング社）３.０５ｇを添加し、更に２時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却し固形分および粘度について解析した。

実施例１８
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン１８.０ｇ（Ｍｗ１３０,０００)と、メチルシリコーン樹脂（ＭＱ）１８.０ｇと、ヘプタン７７.８ｇを、バナナ形状片を有するステンレ製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える２５０ｍＬの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。混合物を室温で攪拌した。塩基触媒１Ｎ ＫＯＨ ０.１２ｇをフラスコに添加し、５〜６時間、攪拌させながら、混合物を加熱して還流させた。翌日、アクリルポリマー（実施例１５）９.０ｇを、攪拌させながら混合物へ添加し、加熱して、５〜６時間還流させた。ヘキサメチルジシラザン（ダウ・コーニング社）３.０５ｇを添加し、更に２時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却し固形分および粘度について解析した。

実施例１９
メチルシリコーン樹脂（ＭＱ）１８.０ｇ、アクリルポリマー（実施例１４のもの）９.０ｇおよびヘプタン７７.８ｇを、バナナ形状片を有するステンレ製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える２５０ｍＬの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。混合物を室温で攪拌した。塩基触媒１Ｎ ＫＯＨ ０.１２ｇをフラスコに添加し、５〜６時間、攪拌させながら、混合物を加熱して還流させた。翌日、シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン１８.０ｇ（Ｍｗ１３０,０００)を、攪拌させながら混合物へ添加し、加熱して、５〜６時間還流させた。ヘキサメチルジシラザン（ダウ・コーニング社）３.０５ｇを添加し、更に２時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却し固形分および粘度について解析した。最終的な生成物は安定溶液であった。

実施例２０
シリコーンポリマーとしてのポリジメチルシロキサン１８.０ｇ（Ｍｗ１３０,０００)、アクリルポリマー（実施例１４のもの）９.０ｇおよびヘプタン７７.８ｇを、バナナ形状片を有するステンレ製の撹拌機と、温度計と、凝縮器と、油浴と、添加漏斗を備える２５０ｍＬの４つ首丸底フラスコ中に秤量した。混合物を室温で攪拌した。塩基触媒１Ｎ ＫＯＨ ０.１２ｇをフラスコに添加し、５〜６時間、攪拌させながら、混合物を加熱して還流させた。翌日、メチルシリコーン樹脂（ＭＱ）１８.０ｇを、攪拌させながら混合物へ添加し、加熱して、５〜６時間還流させた。ヘキサメチルジシラザン（ダウ・コーニング社）３.０５ｇを添加し、更に２時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却し固形分および粘度について解析した。

実施例２１
耐剥離性に関する感圧テープ評価試験法ＰＳＴＣ-１６と、ループタックに関するＰＳＴＣ-１０１と、２２℃および５０％の相対湿度における剪断抵抗に関するＰＳＴＣ-１０７に従い、ステンレススチール（ＳＳ）パネルおよび低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）パネル上での接着特性について、実施例２-６、１２、１６、１７および２１に従い調製したシリコーン-アクリレートハイブリッドポリマーを評価した。表１は、ＢＩＯ-ＰＳＡ^{（登録商標）}の品番７-４２０２および７-４３０２としてダウ・コーニング社から入手可能な、２種類の純粋なシリコーン感圧接着剤と比較した、種々のシリコーン-アクリルハイブリッド接着剤の試験結果をまとめたものである。

これらのシリコーンおよびシリコーン-アクシリコーンブリッド接着剤のプローブタックを、保持時間無しまたは１０秒の保持時間で、ＴＡインスツールメント社製のTexture Analyzer^{(登録商標)}を用いて測定した。結果を表２に示す。

表１および表２のデータによると、本発明は、幅広い範囲の感圧特性を備える接着剤をもたらすことが判る。１つの好ましい組成物である実施例１２は、極めて高い耐剥離性、ループタックおよび剪断抵抗を備え、比較として示される市販の純粋なシリコーンＰＳＡと比べて優れている。

実施例２２
比較例１０のシリコーン-アクリルブレンド接着剤と、シリコーン-アクリルハイブリッド接着剤（実施例１１および１２）に関する性能を分析した。表３は、実施例１０、１１および１２の組成物に関する、上記のように定義された耐剥離性、ループタックおよび剪断抵抗データを示す。比較例１０と、実施例１１および１２の動的機械分析（ＤＭＡ）は、図１において示されるように、異なる機械的挙動を示した。シリコーン-アクリル未反応ブレンドとシリコーンアクリル反応ハイブリッドの間の最も注目すべき違いは、貯蔵弾性率曲線において見受けられる。シリコーン-アクリルブレンドの貯蔵弾性率（比較例１０）は温度増加に伴い減少し、平衡弾性率を示さない。しかしながら、シリコーン-アクリルハイブリッド（実施例１１および１２）の貯蔵弾性率は、温度増加に伴い、ガラス転移領域の通過後に水平状態となる。シリコーン-アクリルハイブリッドポリマーに関する平衡弾性率は、アクリルポリマーにおけるシラン官能基がシリコーンポリマーおよび／またはＭＱ樹脂と反応し、全体の架橋密度が増加したことを明確に示す。

図１におけるＤＭＡデータによると、実施例１１と比べて実施例１２の平衡弾性率がより高いことを根拠として、より弱い塩基（炭酸アンモニウム、実施例１１）と比べてより強い塩基（ＫＯＨ、実施例１２）が、３成分間での反応度をより高くすることも示す。また、より強い塩基に起因する促進反応は、優れた耐剥離性、ループタックおよび剪断抵抗をもたらす（実施例１１および１２に関する、表３のデータを比較する）。

図２において示されるように、実施例１６は注目すべき機械的挙動を示す。各成分を逐次的に添加することにより調製したシリコーン-アクリルハイブリッドの貯蔵弾性率は、温度増加に伴い、ガラス転移領域の通過後に水平状態となる。この平衡弾性率は、アクリルポリマーにおけるシラン官能基がシリコーンポリマーおよび／またはＭＱ樹脂と反応し、全体の架橋密度が増加したことを明確に示す。

実施例１６に従い調製した幾つかのシリコーン-アクリルハイブリッドポリマーを、相分離試験に付した。サンプルを試験管中に導入し、２つの異なる相へ分離するまでに要する日数を、表４に記載した。表４におけるデータによると、逐次的な方法により調製したハイブリッドポリマーは、相変わらず、３０日よりも多くの期間が経過しても可視的な相分離を示さないことが判る。

実施例１６のサンプルの相安定性を、ベックマン・コールター社製のAllegra X-12 遠心分離機を用いておこなった。実施例１６におけるハイブリッドポリマーの約８オンスを瓶に注入し、該瓶をカップホルダーに挿入した。次いで、実施例１６のサンプルを２０００ＲＰＭで３０分間回転させた。遠心後であっても相分離は生じず、サンプルは、１ヶ月よりも長い期間、均質のままであった（相分離しなかった）。

本発明の種々の改良および変形を、本発明の意図および範囲から逸脱することなく行なうことができ、このことは、当業者にとって明かである。本明細書に記載される具体的な実施態様は、ほんの一例として示すにすぎない。また、この請求項は、同等の全ての範囲にも権利が及ぶと共に、本発明は添付の請求項の用語によってのみ限定される。

Claims (36)

1. シリコーンポリマー成分と、シリコーン樹脂成分と、アクリルポリマー成分とを相互に化学的に反応させて、ハイブリッドシリコーンアクリレートポリマーを形成させることによって調製されるハイブリッドポリマーであって、
   該アクリルポリマー成分は、共有結合的に自己架橋され、該シリコーンポリマー成分および／または該シリコーン樹脂成分と共有結合的に結合されてなる該ハイブリッドポリマー。
2. シリコーンポリマー成分と、シリコーン樹脂成分と、アクリルポリマー成分とを相互に化学的に反応させて、ハイブリッドシリコーンアクリレートポリマーを形成させることによって調製されるハイブリッドポリマーであって、
   該シリコーン樹脂成分が、トリオルガノシロキシ単位Ｒ_３ＳｉＯ_１/２（式中、Ｒは有機基である）と、テトラ官能性シロキシル単位ＳｉＯ_４/２とを、各ＳｉＯ_４/２に対して、Ｒ_３ＳｉＯ_１/２単位を０.１〜０.９のモル比で含むシリコーン樹脂を含有する、該ハイブリッドポリマー。
3. シリコーンポリマーが、有機二置換ポリシロキサンを含有する請求項１または２に記載のハイブリッドポリマー。
4. シリコーンポリマーが、ジメチル、メチルビニル、メチルフェニル、ジフェニル、メチルエチル、（３,３,３-トリフルオロプロピル）メチルおよびそれらの混合物から成る群から選択されるジオルガノ置換基を含有する請求項３に記載のハイブリッドポリマー。
5. シリコーンポリマーが、メチル基のみを有するジオルガノ置換基を含有する請求項４に記載のハイブリッドポリマー。
6. シリコーンポリマーが、ヒドロキシル基、アルコキシ基、水素化物基、ビニル基またはそれらの混合物から成る群から選択される官能基で末端キャップされる請求項３に記載のハイブリッドポリマー。
7. シリコーンポリマーが、ヒドロキシル官能基で末端キャップされる請求項６に記載のハイブリッドポリマー。
8. シリコーンポリマーが、５０,０００ｇ／モル〜１,０００,０００ｇ／モルの分子量を有する請求項３に記載のハイブリッドポリマー。
9. シリコーンポリマーが、１００,０００ｇ／モル〜３００,０００ｇ／モルの分子量を有する請求項８に記載のハイブリッドポリマー。
10. シリコーン樹脂成分が、トリオルガノシロキシ単位Ｒ_３ＳｉＯ_１/２（式中、Ｒは有機基である）と、テトラ官能性シロキシル単位ＳｉＯ_４/２とを、各ＳｉＯ_４/２に対して、Ｒ_３ＳｉＯ_１/２単位を０.６〜０.９のモル比で含むシリコーン樹脂を含有する、請求項１または２に記載のハイブリッドポリマー。
11. Ｒがビニル、メチル、ヒドロキシルおよびそれらの混合物から成る群から選択される請求項２または１０に記載のハイブリッドポリマー。
12. シリコーン樹脂が、０.０５〜１０重量％のケイ素結合ヒドロキシル基を含有する請求項１から１１のいずれかに記載のハイブリッドポリマー。
13. アクリルポリマーが、少なくとも１つのアルコキシシリル官能性モノマーおよび／またはハロシラン官能性モノマーを含有する請求項１から１１のいずれかに記載のハイブリッドポリマー。
14. アクリルポリマーが、０.２〜２０重量％のアルコキシシリル官能性モノマーおよび／またはハロシラン官能性モノマーを含有する請求項１３に記載のハイブリッドポリマー。
15. アクリルポリマーが、トリアルコキシルシリル（メタ）アクリレート、ジアルコキシアルキルシリル（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物から成る群から選択されるアルコキシシリル官能性モノマーから調製される請求項１３に記載のハイブリッドポリマー。
16. アクリルポリマーが、ポリシロキサン含有モノマーを含有する混合物から調製される請求項１から１１のいずれかに記載のハイブリッドポリマー。
17. アクリルポリマーが、１.５〜５０重量％のポリシロキサン含有モノマーを含有する請求項１６に記載のハイブリッドポリマー。
18. アクリルポリマーが、ポリジメチルシロキサンモノ（メタ）アクリレートを含有する混合物から調製される請求項１６に記載のハイブリッドポリマー。
19. アクリルポリマーが、末端キャップアルコキシシリル官能基を含有する請求項１３に記載のハイブリッドポリマー。
20. 末端キャップアルコキシシリル官能基が、トリメトキシルシリル基、ジメトキシメチルシリル基、トリエトキシルシリル基、ジエトキシメチルシリル基およびそれらの混合物から成る群から選択される請求項１９に記載のハイブリッドポリマー。
21. アクリルポリマーがアクリルとポリシロキサンのブロックコポリマーまたはグラフトコポリマーを含有する請求項１に記載のハイブリッドポリマー。
22. ブロックまたはグラフトコポリマーが、ブロックポリマーの重量に基づき５〜５０重量％のポリシロキサンを含有する請求項２１に記載のハイブリッドポリマー。
23. アクリルポリマーが、ブチルアクリレート、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、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ｔ-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、アクリル酸、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシルプロピルメタアクリレートおよびそれらの混合物から成る群から選択されるモノマーから調製される請求項１または２に記載のハイブリッドポリマー。
24. シリコーンポリマー成分と、シリコーン樹脂成分と、アクリルポリマー成分との反応後に残存するケイ素結合ヒドロキシル基が末端キャップされている請求項１または２に記載のハイブリッドポリマー。
25. 請求項１から２４のいずれかに記載のハイブリッドポリマーを含有する感圧接着剤。
26. 請求項１から２４のいずれかに記載のハイブリッドポリマーを含有する感圧接着剤組成物の溶液。
27. 溶媒が、キシレン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ヘプタンおよびハロゲン含有炭化水素から成る群から選択される請求項２６に記載の溶液。
28. 可塑剤、粘着付与剤、透過促進剤、治療薬および／またはそれらの組合せを更に含有する請求項２６に記載の溶液。
29. 請求項２６から２８のいずれかに記載の溶液を用いて調製する物品。
30. 接着により皮膚へ接着させる請求項２９に記載の物品。
31. 物品がテープ、プラスター、包帯、または経皮ドラッグデリバリーデバイスである請求項３０に記載の物品。
32. 物品が経皮ドラッグデリバリーデバイスである請求項３１に記載の物品。
33. ａ）シリコーンポリマー成分と、シリコーン樹脂成分とを反応させて反応生成物を生成させること、
    ｂ）ａ）で得られた該反応生成物と、反応性官能基を含有するアクリルポリマーとを反応させること、を含み、該成分を有機溶媒中で反応させることを特徴とする、請求項１または２に記載のシリコーンアクリルハイブリッドポリマーの調製方法。
34. ａ）シリコーン樹脂成分と、反応性官能基を含有するアクリルポリマーとを反応させて反応生成物を生成させること、
    ｂ）ａ）で得られた該反応生成物と、シリコーンポリマー成分とを反応させること、を含み、該成分を有機溶媒中で反応させることを特徴とする、請求項１または２に記載のシリコーンアクリルハイブリッドポリマーの調製方法。
35. ａ）シリコーンポリマー成分と、反応性官能基を含有するアクリルポリマーとを反応させて反応生成物を生成させること、
    ｂ）ａ）で得られた該反応生成物と、シリコーン樹脂成分とを反応させることを含み、該成分を有機溶媒中で反応させることを特徴とする、請求項１または２に記載のシリコーンアクリルハイブリッドポリマーの調製方法。
36. 工程ａ）および／または工程ｂ）において触媒を更に含有する請求項３３から３５に記載の方法。

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