JP2012532959A5

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Publication number: JP2012532959A5
Application number: JP2012519694A
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Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2030-07-07

Description

両親媒性コポリマーを有する感圧シリコーン接着剤

発明の背景
シリコーン感圧接着剤は、経皮的な薬剤送達、創傷被覆材、瘢痕被覆材、および他の健康管理の適用において広く使用される。これらの接着剤は、一般に、シリケート樹脂とポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）流体との縮合生成物、またはビニルおよび水素化物含有ＰＤＭＳとヒドロシリル化反応によって硬化したシリケート樹脂との反応性ブレンドである（非特許文献１）。これらの接着剤は、生体適合性で皮膚にやさしく、そして環境が乾燥しているときに医療装置を身体にしっかりと接着させる。しかしながら、皮膚の発汗中のような湿潤条件下では、疎水性シリコーン接着剤は、皮膚に対するその粘着性を失い、そのことは、被覆材が時期尚早に身体からはずれることをもたらし得る。

水分の存在下での皮膚に対するこれらの接着剤の粘着性を改善する必要性がある。慣習的に、皮膚接着剤における湿潤環境下での粘着性は、感圧接着剤に水を吸収する充填剤（ｆｉｌｌｅｒ）（例えば、ヒドロコロイド）を添加することにより達成されている。ヒドロコロイド充填剤は、水分を吸収し、軟化し、湿潤粘着力（ｗｅｔｔａｃｋ）を提供し、それにより皮膚に対する粘着性をより長く改善する。しかしながら、このアプローチの不利な点は、硬い充填剤の存在に起因する接着剤の乾燥剥離強度（ｄｒｙｐｅｅｌｓｔｒｅｎｇｔｈ）および粘着力特性における低減である。さらに、上記充填剤の水に対する親和性に起因して、充填剤は溶解し、接着剤から浸出し、被覆材の除去後に粘液性の残留物を皮膚上に残し得る。

湿潤環境下でのシリコーン接着剤の粘着性を改善、および以前のアプローチの欠点を克服するために、本アプローチは、適切な両親媒性シリコーンコポリマーをシリコーン感圧接着剤に添加することである。このような適用に適した理想的な両親媒性シリコーンコポリマーは、高い凝集力、高い透湿度（ＭＶＴＲ）、表面に対する高い感圧粘着性を有し、湿潤条件下であっても粘着性を維持するべきであり、構成要素を浸出すべきでもなく、残留物を残すべきでもない。市販の両親媒性シリコーンコポリマーは、一般に、グラフトポリ（エチレングリコール）に基づく。これらのコポリマーは、一般に、界面活性剤または消泡剤（ｄｅｆｏａｍｅｒ）として使用される低分子量液体である。このような低分子量コポリマーの添加は、湿潤条件下での表面移動に起因して接着剤性能に影響し得、粘着性の低減をもたらし得る。

いくつかの両親媒性シリコーンコポリマーは、文献に報告されている。最近、Ｇ．ＥｄｒｏｄｉおよびＪ．Ｐ．Ｋｅｎｎｅｄｙは、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）とポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）との両親媒性コネットワークの合成を公開した（非特許文献２）。両親媒性コネットワークは、水およびヘキサン中での膨張を示し、両連続（ｂｉ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）相を示した。

Ｙｉｌｄｉｚらは、ポリ（ビニルピロリドン）−ポリ（ジメチルシロキサン）−ポリ（ビニルピロリドン）のブロックコポリマーを合成した（非特許文献３）。彼らは、ジイソシアネート末端ＰＤＭＳを調製し、これは次に、過酸化ｔ−ブチルでエンドキャップされた。これは、Ｎ−ビニルピロリドン重合のためのマクロイニシエーターとして使用された。結果として生じるコポリマーは、ホモポリマーであるポリ（ビニルピロリドン）よりも低いガラス転移温度（Ｔｇ）を示した。

Ｇｒａｉｖｅｒらは、銅レドックス系の存在下でのビニル共重合のために反応部位としてアルデヒド官能性シリコーンを使用した（非特許文献４）。ポリメタクリル酸およびポリアクリル酸を含むいくつかのグラフトコポリマーおよびブロックコポリマーは、シリコーンポリマーに組み込まれた。これらの極性セグメントは、ｔ−ブチルエステルで置換されたポリアクリレートセグメントの熱分解によって形成された。

Ｙｉｌｇｏｒらは、ポリカプロラクトン−ＰＤＭＳのトリブロックコポリマー、およびポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）−ＰＤＭＳを合成した（非特許文献５）。カプロラクトンに対してヒドロキシル末端ＰＤＭＳがマクロイニシエーターとして使用され、オキサゾリンコポリマーに対して塩化ベンジル末端ＰＤＭＳが使用された。約３０％〜約５０％のシリコーン含有量を有する、結果として生じるコポリマーは、プラスチック（例えば、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、およびポリウレタン）の表面張力を低減することが示された。

Ｙｉｌｄｉｚらは、ジアクリレート末端ＰＤＭＳを架橋剤として用いてポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）ヒドロゲルを合成した（非特許文献６）。結果として生じるヒドロゲルは、従来の架橋剤であるＮ，Ｎ’−メチレンビス−アクリルアミドと比較して、より高い圧縮弾性率を有することが見出された。これは、ネットワークにおけるＰＤＭＳセグメント間の疎水性相互作用によるものであった。

ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＬｉｔｅｒａｔｕｒｅ，ＳｉｌｉｃｏｎｅＰｒｅｓｓｕｒｅＳｅｎｓｉｔｉｖｅＡｄｈｅｓｉｖｅｓ（２００２）Ｇ．ＥｄｒｏｄｉａｎｄＪ．Ｐ．Ｋｅｎｎｅｄｙ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．ＰａｒｔＡ：Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．，４３，４９５４−４９６３（２００５）Ｊ．Ｃ．Ｋｉｍ，Ｍ．Ｓｏｎｇ，Ｓ．Ｐａｒｋ，Ｅ．Ｌｅｅ，Ｍ．Ｒａｎｇ，ａｎｄＨ．Ａｈｎ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，８５，２２４４−２２５３（２００２）Ｄ．Ｇｒａｉｖｅｒ，Ｇ．Ｔ．Ｄｅｃｋｅｒ，Ｙ．Ｋｉｍ，Ｆ．Ｊ．Ｈａｍｉｌｔｏｎ，ａｎｄＨ．Ｊ．Ｈａｒｗｏｏｄ，ＳｉｌｉｃｏｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１，１０７−１２０（２００２）Ｉ．Ｙｉｌｇｏｒ，Ｗ．Ｐ．Ｓｔｅｃｋｌｅ，Ｅ．Ｙｉｌｇｏｒ，Ｒ．Ｇ．Ｆｒｅｅｌｉｎ，ａｎｄＪ．Ｓ．Ｒｉｆｆｌｅ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．ＰａｒｔＡ：Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．，２７，３６７３−３６９０（１９８９）Ｙ．Ｙｉｌｄｉｚ，Ｎ．Ｕｙａｎｉｋ，ａｎｄＣ．Ｅｒｂｉｌ，Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．，ＰａｒｔＡ：ＰｕｒｅａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，４３，１０９１−１１０６（２００６）

発明の詳細な説明
本発明は、新規の両親媒性シリコーンコポリマーを有するシリコーン感圧接着剤組成物を含む。本発明に従うシリコーン感圧接着剤組成物は、生体表面に接着することに適している。上記感圧接着剤は、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとの反応生成物である両親媒性コポリマーを含み、上記両親媒性コポリマーが水性媒体に溶解せず、そして１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有する。

上記シリコーンモノマーは、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、およびそれらの組み合わせである。

上記シリコーンオリゴマーは、水素化物、ビニル、メタクリレート、アクリレート、エポキシ、カルビノール、メルカプト、アセトキシ、アミノ、イソシアナト、ハロゲン化物、ヒドロキシル、およびそれらの組み合わせから選択される反応性の基を有するポリジメチルシロキサンである。

親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーは、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルアミノアルキルアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ならびにそのエステルおよび塩、メタクリル酸ならびにそのエステルおよび塩、アミノメタクリレート、Ｎ−アルキルアミノアクリレート、Ｎ−アルキルアミノメタクリレート、無水マレイン酸およびその誘導体、アルケニル無水物およびその誘導体、ビニルエーテル、反応性ポリエーテル、ポリイソシアネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリペプチド、多糖類、ポリウレタン、ならびにそれらの組み合わせから選択される。

上に記載されるシリコーン感圧接着剤組成物は、水分の存在下で浸出しない、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと、少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとの両親媒性コポリマーの０．１％〜１００％を含むときに医療装置を生体表面に接着させるのに適している。このような接着剤は、医療装置（例えば、造瘻装具（ｏｓｔｏｍｙａｐｐｌｉａｎｃｅ）、創傷被覆材、外科用装置のための固定器具（ｓｅｃｕｒｅｍｅｎｔｄｅｖｉｃｅ）、静脈内送達装置、カテーテル、および輸液用器具）をヒトの皮膚に接着させるのに応用可能である。

両親媒性コポリマー構造は、ブロックコポリマー構造、交互コポリマー構造、ランダムコポリマー構造、分枝コポリマー構造、グラフトコポリマー構造、または組み合わせである。

本発明に従って、シリコーン感圧接着剤は、湿潤条件下で接着したままであり、かつ水分中にコポリマーを浸出しない接着剤をもたらすのに十分な量の両親媒性シリコーンコポリマーとブレンドされる。本発明はまた、それ自体が感圧接着剤である両親媒性シリコーンコポリマーの合成を含む。

両親媒性コポリマー：
両親媒性コポリマーは、親水性および／または両親媒性モノマーと共重合する重合可能なシリコーンモノマーに基づく。

両親媒性トリス（トリメチルシロキシシリルプロピル）メタクリレート（ＴＲＩＳ）コポリマーの合成
フリーラジカル重合によるポリ（ＴＲＩＳ）ベースのランダムコポリマーの合成のための代表的な手順は、例としてポリ（ＴＲＩＳ−コ−Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノエチルメタクリレート）（ＤＭＡＥＭＡ）（重量で３：１））を用いて、次の通りである：４．５ｇのＴＲＩＳおよび１．５ｇのＤＭＡＥＭＡを２５ｍＬの耐圧反応フラスコに加えた。次に０．０４５ｇのＶＡＺＯ６７を上記フラスコに移した。次に上記フラスコに１４ｇの酢酸エチルを添加して３０ｗｔ％の溶液を得た。この混合物を、澄んだ溶液が得られるまでやさしく振とうした。次に窒素で２分間フラッシュし、密閉し、６５℃のオイルバスに６時間置いたままにした。これに続いて、溶媒を室温で３６時間蒸発させて、より粘性のある溶液を生成し、それを次にポリエチレンフィルムの上に乗せて、さらに２日間乾燥させ、最終的に減圧乾燥した。軟らかく粘着性の固体であるコポリマーを、脱イオン水、そして、Ｈ_２Ｏ／メタノール（５０／５０ｖ／ｖ）の混合物中で洗浄した。

同様に、他のＴＲＩＳコポリマーを、メタクリル酸（ＭＡＡ）、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＮＶＣＬ）、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＮＨＥＡ）、およびメタクリレート末端ＰＤＭＳを用いて作製した。

両親媒性シリコーンコポリマーでの感圧接着剤組成物
（実施例１）
両親媒性コポリマーを含むシリコーンゲル接着剤の調製のための代表的な手順は、次の通りである。ＮｕＳｉｌＭＥＤ−６３４５ＰａｒｔＡおよびＰａｒｔＢを１：１の比で使用した。次にＨＭＤＳ中のポリ（ＴＲＩＳ−コ−ＮＩＰＡＭ）（３：１のモノマー重量比）溶液を添加し、その結果、接着剤ゲルは、結局、５ｗｔ％の固体コポリマーを含んだ。この混合物を完全に撹拌し、次にポリウレタンフィルム上にコーティングし、溶媒の蒸発のために１時間乾燥させた。その後、上記接着剤をオーブンの中で６０℃にて３時間硬化させた。１００％両親媒性のコポリマーの場合、コポリマーをＨＭＤＳ中で溶解させ、ポリウレタンフィルムの上へコーティングし、次にオーブンの中で乾燥させた。接着剤の１インチ×１．５インチのストリップを、乾燥および湿潤環境下での粘着性についてヒト被験体で試験した。乾燥粘着性については、テープを、除去前に腹部領域に８時間固定した。湿潤粘着性については、テープをヒト被験体の腹部皮膚に接着し、次に４０分〜６０分の有酸素活動後に、テープを取り外した。乾燥および湿潤条件下での粘着性調査の結果を表１に示した。

接着剤２、４および５は、造瘻装具、創傷被覆材、輸液用器具、または他の固定装置をヒトの皮膚に固定するのに十分である。

他の発明実施例：
乾燥粘着性を、指を用いて室温で測定した。粘着性を評するために０〜５の範囲を用いた（５＝優れた粘着性、０＝粘着性なし）。湿潤接着強度を、水に５分間浸してあった（そして、各測定の前に水にさっとつけ、取り出した）舌圧子を用いて測定した。ポリマーフィルムを酢酸エチル中での２０ｗｔ％溶液から出し、５時間乾燥させ、インキュベーター内で３５℃にて一晩、湿潤環境で平衡化し、次に取り出し、すぐに測定した。（全ての他の材料についての湿潤粘着性を、他に言及しない限りこの方法で測定した。）凝集力は、残留物を残すことも、崩壊することもなく基材から取り外される接着剤フィルムの能力を示す。凝集力を１〜５の尺度で測定した。（５＝無傷なフィルムで残留物なし、１＝多量の残留物がホスト基材上に残る、低い凝集力）

ＰＤＭＳ−マクロモノマーはＧｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から購入した。

これは、感圧接着剤組成物中で使用され、医療装置を身体にしっかりと接着することが可能である類のない両親媒性シリコーンコポリマーが合成された初めてのことであると発明者らは考える。

表１〜７は、本発明の両親媒性コポリマーを有する感圧接着剤が、乾燥および湿潤条件下でよく接着することを示す。さらに、これらの組成物の皮膚に対する粘着性は、コポリマーを有さないシリコーン接着剤に比べて改善を示している。

Claims

生体表面に接着するのに適しているシリコーン感圧接着剤組成物であって、ここで該感圧接着剤は、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとのフリーラジカル重合反応生成物である両親媒性コポリマーを含み、該両親媒性コポリマーが
ａ）水性媒体に溶解せず、そして
ｂ）１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、
該シリコーンモノマーが、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはそれらの組み合わせである、
シリコーン感圧接着剤組成物。
前記シリコーンオリゴマーが、水素化物、ビニル、メタクリレート、アクリレート、エポキシ、カルビノール、メルカプト、アセトキシ、アミノ、イソシアナト、ハロゲン化物、ヒドロキシル、およびそれらの組み合わせから選択される反応性の基を有するポリジメチルシロキサンである、請求項１に記載のシリコーン感圧接着剤組成物。
前記親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーが、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、Ｎ−アルキルアミノアルキルアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ならびにそのエステルおよび塩、メタクリル酸ならびにそのエステルおよび塩、アミノメタクリレート、Ｎ−アルキルアミノアクリレート、Ｎ−アルキルアミノメタクリレート、無水マレイン酸およびその誘導体、アルケニル無水物およびその誘導体、ビニルエーテル、反応性ポリエーテル、ポリイソシアネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリペプチド、多糖類、ポリウレタン、ならびにそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のシリコーン感圧接着剤組成物。
医療用具を生体表面に接着させるのに適しているシリコーン感圧接着剤組成物であって、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとのフリーラジカル重合反応生成物である両親媒性コポリマーの０．１％〜１００％を含み、該両親媒性コポリマーが
ａ）水性媒体に溶解せず；
ｂ）１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、そして
ｃ）水分の存在下で浸出せず、
ここで該シリコーンモノマーが、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはそれらの組み合わせである、
シリコーン感圧接着剤組成物。
造瘻器具であって、該装置の身体接触表面上にシリコーン感圧接着剤組成物を含み、かつ、該装置を身体に接着させるのに適し、ここで該感圧接着剤は、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとのフリーラジカル重合反応生成物である両親媒性コポリマーを含み、該両親媒性コポリマーが
ａ）水性媒体に溶解せず；そして
ｂ）１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、
ここで該シリコーンモノマーが、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはそれらの組み合わせである、
造瘻器具。
創傷被覆材であって、該被覆材の身体接触表面上にシリコーン感圧接着剤組成物を含み、かつ、該被覆材を身体に接着させるのに適し、ここで該感圧接着剤は、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとのフリーラジカル重合反応生成物である両親媒性コポリマーを含み、該両親媒性コポリマーが
ａ）水性媒体に溶解せず；そして
ｂ）１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、
ここで該シリコーンモノマーが、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはそれらの組み合わせである、
創傷被覆材。
外科用装置、カテーテル、および静脈内送達装置を身体に接着させるための固定器具であって、該器具の身体接触表面上にシリコーン感圧接着剤組成物を含み、かつ、該固定器具を身体に接着させるのに適し、ここで該感圧接着剤は、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとのフリーラジカル重合反応生成物である両親媒性コポリマーを含み、該両親媒性コポリマーがａ）水性媒体に溶解せず；そして
ｂ）１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、
ここで該シリコーンモノマーが、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはそれらの組み合わせである、
固定器具。
輸液用器具であって、被覆材の身体接触表面上にシリコーン感圧接着剤組成物を含み、かつ、該輸液用器具を身体に接着させるのに適し、ここで該感圧接着剤は、少なくとも１つのシリコーンモノマーまたはオリゴマーと少なくとも１つの親水性または両親媒性のモノマーまたはオリゴマーとのフリーラジカル重合反応生成物である両親媒性コポリマーを含み、該両親媒性コポリマーが
ａ）水性媒体に溶解せず；そして
ｂ）１０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、
ここで該シリコーンモノマーが、メタクリロイルアルキルシロキシシラン、ビニルアルキルシロキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはそれらの組み合わせである、
輸液用器具。