JP2018536069A - ポリ(エーテルスルホン)ブレンド物を含有するポリマー組成物及びこれから製造される物品 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年12月1日出願の米国仮特許出願第62/261549号及び2016年2月26日出願の欧州特許出願公開第16157651.7号に基づく優先権を主張する。これらの出願のそれぞれの全内容は、全ての目的のために、参照によって本明細書に組み込まれる。
(式中、
− 各Riは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され、
− 各iは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数である)。いくつかの実施形態においては、それぞれi=0である。
(式中、(i)各Rkは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;(ii)R’及びR’’は、互いに等しいか又は異なり、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;(iii)各kは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数である)。いくつかの実施形態においては、それぞれk=0である。追加的な又は代替の実施形態においては、R’及びR’’はメチル基である。
(式中、(i)各Rlは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;(ii)各lは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数である)。いくつかの実施形態においては、それぞれl=0である。
ポリマー組成物は、少なくとも1種のポリ(エーテルスルホン)(「PES」)ポリマー(又はPESポリマー)を含有する。PESポリマーとは、少なくとも50モル%の、次式(I)の繰り返し単位(RPES)を有するポリマーのことをいう:
(式中、(i)各Riは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され、(ii)各iは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数である)。明確にすると、iが0である場合には、対応するするベンジル基は無置換である。更に、本明細書において、破線の結合は隣接する繰り返し単位への結合を示す。いくつかの実施形態においては、ポリマー組成物は、少なくとも55モル%、少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル%、又は少なくとも99.9モル%の繰り返し単位(RPES)を有し得る。当業者は、想定されている明確に開示されている範囲内及び本開示の範囲内にある追加の(RPES)の量の範囲を認識するであろう。
(式中、
各Rjは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;
各jは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数であり;
Tは、−CH2−;−O−;−S−;−C(O)−;−C(CH3)2−;−C(CF3)2−;−C(=CCl2)−;−C(CH32)(CH2CH2COOH)−;−N=N−;−RaC=CRb−;(ここで、各Ra及びRbは、互いに独立して、水素、又はC1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、もしくはC6〜C18アリール基である);−(CH2)q−及び−(CF2)q−(ここで、qは、1〜6の範囲の整数である)、又は最大で6個の炭素原子の、直鎖もしくは分岐の、脂肪族二価基;ならびにそれらの混合から選択される)。
又はこれらの混合からなる群から選択される。
として決定することができ、
式中のMiは、試料中のポリマー分子の分子量の離散値であり、Niは、分子量Miの試料中のポリマー分子の数である。数平均分子量は、ASTM D5296規格を使用して、ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定することができる。
ポリマー組成物は、任意選択的に少なくとも1種のポリスルホン(「PSU」)ポリマー(又はPSUポリマー)を含有していてもよい。本明細書において、PSUポリマーとは、少なくとも50モル%の、次式(IX)の繰り返し単位(RPSU)を有するポリマーのことをいう:
(式中、(i)各Rkは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;(ii)R’及びR’’は、互いに等しいか又は異なり、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;(iii)各kは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数である)。いくつかの実施形態においては、ポリマー組成物は、少なくとも55モル%、少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル%、又は少なくとも99.9モル%の繰り返し単位(RPSU)を有し得る。当業者は、想定されている明確に開示されている範囲内及び本開示の範囲内にある追加の(RPSU)の量の範囲を認識するであろう。
に従う。
ポリマー組成物は、任意選択的に少なくとも1種のポリ(フェニルスルホン)(「PPSU」)ポリマー(又はPPSUポリマー)を含有していてもよい。本明細書において、PPSUポリマーとは、少なくとも50モル%の、次式(XI)の繰り返し単位(RPPSU)を有するポリマーのことをいう:
(式中、(i)各Rlは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され、(ii)各lは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数である)。いくつかの実施形態においては、ポリマー組成物は、少なくとも55モル%、少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル%、又は少なくとも99.9モル%の繰り返し単位(RPPSU)を有していてもよい。当業者は、想定されている明確に開示されている範囲内及び本開示の範囲内にある追加の(RPSU)の量の範囲を認識するであろう。
のものである。
いくつかの実施形態においては、ポリマー組成物は、PSUポリマーとPPSUポリマーの両方を含有する。この場合、PSUポリマーとPPSUポリマーの合計の量は、例えば、約1重量超、例えば約2重量%超、又は約5重量%超であってもよい。いくつかの実施形態においては、PSUポリマーとPPSUポリマーの合計の量は、約40重量%以下、約35重量%以下、又は約30重量%以下、約20重量%以下、約15重量%以下、又は約10重量%以下である。
いくつかの実施形態においては、本ポリマー組成物は、1種以上の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、限定するものではないが、フィラー、無機顔料、UV/光安定剤、熱安定剤、可塑剤、潤滑剤、加工助剤、耐衝撃性改良剤、難燃剤、及び帯電防止剤を挙げることができる。
上で説明したように、本明細書の対象のポリマー組成物は、タンパク質に対する極めて優れた非付着特性を有する。そのため、本明細書に記載のポリマー組成物は、望ましくは、タンパク質と直接接触するプラスチック表面を有する物品の中に組み込まれる。物品は、少なくともその一部分がその意図される用途の状況においてタンパク質と接触するプラスチック表面を有し得る。表面は、物品の外表面であっても内表面であってもよい。例えば、食品用ボウルは内表面を有しており、その少なくとも一部はタンパク質(例えば食品)と直接接触することが意図されている。別の例として、医療用インプラントは、タンパク質(例えば血液、血漿、又は血清)と直接接触することが意図されている外表面を有している。当業者であれば、物品の意図されている用途の状況に基づいて、どの表面がタンパク質と接触することが意図されているかを理解するであろう。いくつかの実施形態においては、表面はポリマー組成物を含み得る。例えば、ポリマー組成物は表面の一部を形成していてもよく、あるいはポリマー組成物は物品の全て、又は実質的に全てを形成していてもよい。もう1つの例として、表面は、下にある基材の上に配置された、ポリマー組成物を含むコーティング又はフィルムを含んでいてもよい。そのような実施形態においては、下にある基材は、フィルム又はコーティングを形成しているポリマー組成物とは異なる組成物を有する構造要素であってもよい。ポリマー組成物がフィルム又はコーティングである実施形態においては、フィルム又はコーティングは、約25μm〜約1mmの平均厚さを有していてもよい。
Solvay Specialty Polymers U.S.A, L.L.C.製造のVeradel(登録商標)PES A 301 NT(「M1」);
Solvay Specialty Polymers U.S.A, L.L.C.製造のUdel(登録商標)PSU 1700 NT(「M2」);
Solvay Specialty Polymers U.S.A, L.L.C.製造のRadel(登録商標)PPSU R−5900 NT(「M3」);
Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A製造のPolymist(登録商標)PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)F5A;
Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A製造のHyflon(登録商標)MFA 840(ポリテトラフルオロエチレンパーフルオロメチルビニルエーテル)(「MFA」);及び
Solvay Specialty Polymers U.S.A, L.L.C.製造のRyton(登録商標)PR37 PPS(「PPS」)。
白色顔料として実施例で使用したTiO2は、二酸化チタンルチルR105としてDupont Titanium Technologies(登録商標)から供給された;
Wacker Chemieにより供給されたGenioplast(登録商標)Pellet Sをシリコーン系添加剤として使用した;
安定剤として実施例で使用したZnOは、Lanxess CompanyのRhein Chemie Corporationから供給された;そして
カオリンは、BASFからTranslink(登録商標)HF9000として得た。
「++」は、処理A後の板に食品が何も付着しなかったことを示し(「付着なし」);
「−」は、処理A後に卵が残っていたものの、処理Bの後には残っていなかったことを示し(「わずかに付着」);
「−−」は、処理A及び処理Bの後に卵が残っていたことを示す(「著しく付着」)。結果は以下の表に示されている。
Claims (15)
- タンパク質と接触するように構成された表面(S)を含む物品(A)であって、表面(S)が:
− 成分(a):約50重量%〜約98.5重量%のポリ(エーテルスルホン)(「PES」)ポリマー(M1);
− 成分(b):
−約1重量%〜約40重量%のポリスルホン(「PSU」)ポリマー(M2)、又は
−約1重量%〜約40重量%のポリ(フェニルエーテルスルホン)(「PPSU」)ポリマー(M3)、又は
−約1重量%〜約40重量%の(M2)と(M3)との混合物;
− 任意選択的な、約1重量%〜約40重量%の少なくとも1種の粘土鉱物フィラー(F);
を含有するポリマー組成物(C)を含み、
全ての重量%はポリマー組成物の総重量基準であり、
ポリマー組成物(C)が、約1重量%〜約7重量%、好ましくは約1重量%〜約5重量%のPPSUポリマー(M3)を含有する場合には、粘土鉱物フィラー(F)が少なくとも約7重量%、好ましくは少なくとも約10重量%存在することを条件とする、物品(A)。 - 鉱物フィラー(F)がカオリン又はマイカである、請求項1に記載の物品(A)。
- ポリマー組成物(C)がポリスルホン(「PSU」)ポリマーを含まない、請求項1又は2に記載の物品(A)。
- ポリマー組成物(C)が、約67重量%〜約95重量%、好ましくは約75重量%〜約90重量%の成分(a)、及び/又は約5重量%〜約10重量%の成分(b)を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の物品(A)。
- 表面(S)が、基材と、基材の上に配置された約25μm〜約1mmの平均厚さを有するフィルム又はコーティングとを含み、フィルム又はコーティングがポリマー組成物(C)を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の物品(A)。
- 食品容器、食品器具、及び医療用物品からなる群から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の物品(A)。
- PESポリマー(M1)が、少なくとも約200℃、好ましくは少なくとも約210℃、より好ましくは少なくとも約220℃の、ASTM D3418規格に準拠して示差走査熱量分析により測定されるガラス転移温度を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の物品。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の物品(A)とタンパク質との間の付着の低減方法であって、ポリマー組成物(C)から表面(S)の少なくとも一部を形成することを含む、方法。
- 成分(a)及び(b)、並びに任意選択的な粘土鉱物フィラー(F)、並びに任意選択的な他の成分をブレンドしてポリマー組成物(C)を作製することと、ポリマー組成物(C)を含む表面(S)を形成するか物品(A)の少なくとも表面にポリマー組成物(C)をコーティング若しくは積層して表面(S)を形成することと、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の物品(A)の作製方法。
- ポリマー組成物(C)であって、
− 成分(a):約60重量%〜約98.5重量%のポリ(エーテルスルホン)(「PES」)ポリマー(M1);
− 成分(b):
−約1重量%〜約20重量%のポリスルホン(「PSU」)ポリマー(M2)、又は
−約1重量%〜約40重量%のポリ(フェニルエーテルスルホン)(「PPSU」)ポリマー(M3)、又は
−約1重量%〜約40重量%の(M2)と(M3)との混合物;
− 任意選択的な約1重量%〜約40重量%の少なくとも1種の粘土鉱物フィラー(F);
を含有し、
全ての重量%はポリマー組成物の総重量基準であり、
ポリマー組成物(C)が、約1重量%〜約7重量%、好ましくは約1重量%〜約5重量%のPPSUポリマー(M3)を含有する場合には、粘土鉱物フィラー(F)が少なくとも約7重量%、好ましくは少なくとも約10重量%存在することを条件とする、ポリマー組成物(C)。 - PESポリマー(M1)が、少なくとも50モル%の式(II)の繰り返し単位(RPES):
(式中、
− 各Riは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され、
− 各iは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数であり、好ましくはそれぞれi=0である)
を含む、請求項10に記載のポリマー組成物(C)。 - PSUポリマー(M2)が、式(X)のもの:
(式中、
− 各Rkは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;
− R’及びR’’は、互いに等しいか又は異なり、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され;
− 各kは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数であり、好ましくはそれぞれk=0並びに/又はR’及びR’’はメチル基である)である、請求項10〜11のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。 - PPSUポリマー(M3)が、式(XII)のものである:
(式中、
− 各Rlは、互いに等しいか又は異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムから選択され、
− 各lは、互いに等しいか又は異なり、0〜4の範囲の整数であり、好ましくはそれぞれl=0である)及び/又は鉱物フィラー(F)がカオリン又はマイカを含む、請求項10〜12のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。 - 0.1重量%未満のPSUポリマー(M2)を含有する、請求項10〜13のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)。
- タンパク質と接触するように構成された表面(S)を含む物品(A)であって、表面(S)が、請求項10〜14のいずれか一項に記載のポリマー組成物(C)を含み、好ましくは、物品(A)が食品容器、食品器具、及び医療用物品からなる群から選択される、物品(A)。
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