JP2019506912A - 添加剤を含む熱成形ポリマー物品 - Google Patents
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Abstract
熱成形ポリマー物品の特性は、添加剤を、熱可塑性/熱可塑性弾性ホストマトリックスに組み込むことによって修飾される。添加剤は、多分散超分岐ポリマー(HBP)または分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)を含む。HBPまたはDPは、複数のオリゴマー鎖に連結される。添加剤は、熱成形プロセスの間に、物品の表面に移行する。
【選択図】図3
【選択図】図3
Description
本発明は、強化された特性を有する、特に医療用途に使用するための、熱成形物品に関する。
医療およびヘルスケア用途に使用される管類は、しばしば、管類の特性を調節するための成分を含む。一部の場合では、管類は、繊維またはワイヤなどの補強材、例えば、トルク性能を増強させるための編組高張力鋼線、摩擦力を低減させるためのライナー、ならびに、色または蛍光透視下の放射線不透過性を付与するための充填材を含む。
しかしながら、余分な成分の組み込みは、患者の安全性に関わる追加的リスクを生じる。例えば、様々なデバイスの臨床フォローアップ時にしばしば報告される問題は、ポリマーライナーの使用に関連した層剥離である。ライナー材料または別のデバイス部品が患者の解剖学的構造の内部で剥離することは、米国食品医薬品局によって報告された通り、患者に重大な障害、さらには死をもたらす可能性がある。この問題に対する重大な要因は、余分な成分と基材の熱成形成分との間の接着性である。
多くのデバイスの外側表面には、表面の様々な特性を改善するために、親水性コーティングが典型的に施される。一般的に、これらのコーティングは、プライマー層を介して熱成形成分の表面に共有結合する。例えば、US6,278,018は、芳香族基と、第1の光反応性種と、潤滑性、血液適合性、濡れ性/親水性の観点で表面特性を修飾するために採用される少なくとも1つの荷電基とを含む非ポリマーコア分子を含む試薬を記載する。しかしながら、これらの種類のコーティングについて報告された不具合には、患者にとって安全上の重大な潜在的リスクがある、保存時の粒子状物質の生成および使用時の層剥離が含まれる。
また熱成形成分への余分な成分の添加は、外形を増加させるかまたは最終的な医療デバイスの内部の内腔サイズを低減させる。外形が小さいことおよび内径が大きいことは、外形の低減によってより小さい血管の通過が可能となるカテーテルなどのデバイスの成功にとって重要な特徴である。
本発明によれば、強化された特性を有する熱成形物品を生産するための方法であって、
ホストポリマー(またはホストポリマーマトリックス)に添加剤を導入してポリマー/添加剤組成物を形成するステップと、
ポリマー/添加剤組成物を物品に熱成形するステップと
を含む、方法が提供される。
ホストポリマー(またはホストポリマーマトリックス)に添加剤を導入してポリマー/添加剤組成物を形成するステップと、
ポリマー/添加剤組成物を物品に熱成形するステップと
を含む、方法が提供される。
添加剤は、
複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(polydispersed hyperbranched polymer)(HBP)、または
複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(monodispersed dendritic polymer)(DP)
を含みうる。
複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(polydispersed hyperbranched polymer)(HBP)、または
複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(monodispersed dendritic polymer)(DP)
を含みうる。
多分散超分岐ポリマーは、少なくとも2つの反応性基を有しうる。
分岐単分散樹枝状ポリマーは、少なくとも2つの反応性基を有しうる。
添加剤は、30個を超える炭素原子を含みうる。
分岐単分散樹枝状ポリマーは、少なくとも2つの反応性基を有しうる。
添加剤は、30個を超える炭素原子を含みうる。
一実施形態では、熱成形は、押出成形によって行われる。押出成形は、単軸または二軸スクリューを含んでもよい。
一実施形態では、方法は、溶融混合物を、ダイに通して押し出すステップを含む。
一実施形態では、方法は、溶融混合物を、ダイに通して押し出すステップを含む。
一つの場合では、方法は、熱成形物品を熱処理するステップを含む。熱処理は、室温とホストポリマーのガラス転移温度(Tg)との間の温度で実行されうる。
一実施形態では、方法は、熱成形の前に添加剤をホストポリマーと混練するステップを含む。
一実施形態では、方法は、熱成形の前に添加剤をホストポリマーと混練するステップを含む。
混練は、一部の場合では、
混合、
押出配合を含む溶融混練、および
前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合を含む溶液混練とその後の分散物混練
を含む群から選択されうる。
混合、
押出配合を含む溶融混練、および
前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合を含む溶液混練とその後の分散物混練
を含む群から選択されうる。
一つの場合では、多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーは、2つ以上の反応基を有する短いコアと、複数の短いオリゴマーOA(ここでAはモノマーを表し、OAは2つ以上のモノマーAを含むオリゴマーを表す)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する。
別の場合では、多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーは、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、いくつかの短いオリゴマーOA、OC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する。
一実施形態では、添加剤は、コア線形鎖(linear chain)を含む。
一つの場合では、添加剤は、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかに単置換される1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
一つの場合では、添加剤は、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかに単置換される1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
一つの場合では、添加剤は、2つの反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
別の場合では、添加剤は、4つの反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
さらなる場合では、添加剤は、6つを超える反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
一つの場合では、添加剤は、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む分岐ポリマー成分に単置換される1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
一つの場合では、添加剤は、2つの反応性基を有し、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
別の場合では、添加剤は、4つの反応性基を有し、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
さらなる場合では、添加剤は、複数の反応性基を有し、様々な多くの短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換される、モノマーAを含むコア線形鎖を含む。
いくつかの場合では、添加剤、例えば、添加剤の線形鎖は、少なくとも1つの反応性基を含む。
添加剤のオリゴマーは、例えば、フッ化、シリコン化、アルキルおよび/または脂肪族単位を含みうる。
添加剤のオリゴマーは、例えば、フッ化、シリコン化、アルキルおよび/または脂肪族単位を含みうる。
線形鎖または/およびオリゴマーは、本来熱可塑性であるフッ化鎖(例えば、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン(TFE)を含むフッ化ビニリデン(VDF)、およびパーフルオロオクタン酸などのパーフルオロアルキルビニルエステルを含むそれらのコポリマー)でありうる。
一つの場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、ポリ(ジメチルシロキサン)などの有機ケイ素ポリマー化合物を含むシリコン化鎖である。
別の場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、トリグリセリドまたは不飽和脂肪酸などのアルキル、アルケンおよび/またはアルキン鎖を含む。
別の場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、トリグリセリドまたは不飽和脂肪酸などのアルキル、アルケンおよび/またはアルキン鎖を含む。
一部の場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、アセチル、アセチレン、アジピン酸、アクリルアミド(アクリル系アミド)、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)モノアルキルエーテル、およびポリ(プロピレングリコール)モノアルキルエーテルから選択される。
一部の場合では、ホストポリマー(本明細書でマトリックスポリマーと呼ばれる場合もある)は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリウレタン、ポリシロキサン、熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性ポリマーまたはそのコポリマーもしくは混練物、および熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性エラストマーまたはそのコポリマーもしくは混練物を含む群の1つまたは複数から選択されるポリマーである。
添加剤は、熱成形プロセスの間に、得られた熱成形物品の表面に移行し、得られた物品の表面特性に、ホストポリマー単独から形成される熱成形物品の表面特性と比較して変化をもたらしうる。
エンタルピー機構による自発的移行/偏在が、特にホストポリマーおよび添加剤が非相溶性/非混和性要素を有する場合(例えば、ホストポリマーが、添加剤と非相溶性/非混和性である化学的および/または物理的特性を有する)場合、起こりうる。
熱成形プロセスに続いて、アニーリングステップの間に周囲温度より高い温度にさらに曝露することは、得られた物品の表面への添加剤のさらなる移行をもたらし、得られた物品の表面特性に、熱成形プロセス直後の物品の表面特性と比較して変化をもたらしうる。
添加剤は、マトリックスポリマー内の輸送システムとして作用し、添加剤の特定の末端基を最終成形物品の表面へ輸送または移行しうる。
添加剤は、ホストポリマーの表面に特定の特性、例えば表面エネルギーおよび/または表面張力の変化を付与するオリゴマー基を含みうる。
添加剤は、ホストポリマーの表面に特定の特性、例えば表面エネルギーおよび/または表面張力の変化を付与するオリゴマー基を含みうる。
一つの場合では、添加剤は、抗菌特性を有する作用剤および/またはホストポリマーもしくは熱成形物品への抗菌効果を付与するように構成された作用剤、例えば、酸化亜鉛化合物、銀化合物、ナノシルバー、スルファジアジン銀、硝酸銀、酸化銀、スルホンアミド、アミンおよびその塩、β−ラクタム(ペニシリンおよびセファロスポリン)、例えば、ペニシリンG、セファロチン)およびベンズイミダゾール誘導体、半合成ペニシリン(例えば、アンピシリン、アモキシシリン)、クラブラン酸(例えば、クラブラン酸+アモキシシリンであるclavamox)、モノバクタム(例えば、アズトレオナム)、カルボキシペネム(例えば、イミペネム)、アミノグリコシド(例えば、ストレプトマイシン)、ゲンタマイシン、グリコペプチド(例えば、バンコマイシン)、リンコマイシン(例えば、クリンダマイシン)、マクロライド(例えば、エリスロマイシン)、ポリペプチド(例えば、ポリミキシン)、バシトラシン、ポリエン(例えば、アムホテリシン)、ナイスタチン、リファマイシン(例えば、リファンピシン)、テトラサイクリン(例えば、テトラサイクリン)、半合成テトラサイクリン(例えば、ドキシサイクリン)、クロラムフェニコール(例えば、クロラムフェニコール)、ピラジナミド、およびサルファ薬(例えば、スルホンアミド)、防腐剤、例えばクロルヘキシジン、ヨウ素/ヨード、およびトリクロサンが挙げられる。なおさらなる非限定的な例としては、第四級アンモニウム化合物、ホスフェートイミダゾリニウム化合物、ジメチルベンジル塩化アンモニウム化合物、ジメチルエチルベンジル塩化アンモニウム、アルキルジメチル塩化アンモニウム、パラジイソブチルフェノキシエトキシエチルジメチルベンジル塩化アンモニウム、ポリ(ヘキサメチレンビグアニド塩酸塩)、およびテトラミン化合物が挙げられる。さらなる非限定的な例としては、オレガノ油、ティーツリー油(メラルーカ油)、ミント油、ビャクダン油、チョウジ油、ニゲラ・サティバ(黒クミン)油、オニオン油(アリウム・セパ(allium cepe))−フィトンチッド、レレシュワ油、ラベンダー油、レモン油、ユーカリ油、ペパーミント油、シナモン油などの精油が挙げられる。さらなる非限定的な例としては、ニトロフラン、例えば、ニトロフラントインおよびニトロフラゾンが挙げられる。
一部の場合では、添加剤は、抗血栓形成特性を有する作用剤および/またはホストポリマーもしくは熱成形物品に抗血栓形成特性を付与するように構成された作用剤、例えば、抗凝固剤および/または抗血小板剤、例えば、非限定的な例のヘパリン類(血小板凝集阻害剤)、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンポリマー、ポリフロレチンホスフェート、ヘパリン、ヘパランスルフェート、ヒルジン、レピルジン、ダビガトラン、ビバリルジン、フォンダパリヌクス、キシメラガトラン、直接トロンビン阻害剤、アルガトロバン、メラガトラン、キシメラガトラン、デシルジン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス、リバロキサバン、アンチトロンビンIII、ベミパリン、ダルテパリン、ダナパロイド、エノキサパリン、ナドロパリン、パルナパリン、レビパリン、スロデキシド、チンザパリン、ビタミンK拮抗薬、アセノクマロール、クロリンジオン、ジクマロール(dicumarol)(ジクマロール(dicoumarol))、ジフェナジオン、エチルビスクムアセテート、フェンプロクモン、フェニンジオン、チオクロマロール、ワルファリン、血小板凝集阻害剤、アブシキシマブ、アセチルサリチル酸(アスピリン)、アロキシプリン、ベラプロスト、ジタゾール、カルバサラートカルシウム、クロリクロメン、クロピドグレル、ジピリダモール、エプチフィバチド、インドブフェン、イロプロスト、ピコタミド、プラスグレル、プロスタサイクリン、チクロピジン、チロフィバン、トレプロスチニル、トリフルサル、酵素、アルテプラーゼ、アンクロッド、アニストレプラーゼ、ブリナーゼ、ドロトレコギンアルファ、フィブリノリジン、プロテインC、レテプラーゼ、サルプラーゼ、ストレプトキナーゼ、テネクテプラーゼ、ウロキナーゼ、キレート剤、シトレート、EDTA、およびオキサレートをさらに含んでもよい。
一部の場合では、添加剤は、抗炎症特性を有する作用剤および/またはホストポリマーもしくは熱成形物品へ抗炎症特性を付与するように構成された作用剤、例えば、非ステロイド性抗炎症薬、サリチレート類(アスピリン(アセチルサリチル酸)、ジフルニサル、エテンザミドなど)、アリールアルカン酸類(ジクロフェナク、インドメタシン、スリンダクなど)、2−アリールプロピオン酸類(プロフェン)(カプロフェン、フルビプロフェン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ケトロラク、ロキソプロフェン、ナプロキセン、チアプロフェン酸など)、N−アリールアントラニル酸(フェナム酸)類(メフェナム酸など)、ピラゾリジン誘導体(フェニルブタゾンなど)、オキシカム類(メロキシカム、ピロキシカムなど)、コキシブ類(セレコキシブ、エトリコキシブ、パレコキシブ、ロフェコキシブ、バルデコキシブなど)、スルホンアニリド類(ニメスリドなど)、ジクロフェナク、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ピロキシカム、およびエイコサノイドなどをさらに含んでもよい。さらに非限定的な例としては、ロイコトリエン類、トロンボキサン類、プロスタグランジン類を含むアラキドン酸に由来する一群の物質のいずれかが挙げられる。さらに非限定的な例としては、免疫抑制薬が挙げられる。さらに非限定的な例としては、ラパマイシンの類縁体、例えば、タクロリムス(FK−506)、シロリムスおよびエベロリムス、パクリタキセル、ドセタキセル、およびエルロチニブが挙げられる。
一つの場合では、添加剤、ホストポリマー、またはポリマー/添加剤組成物は、放射線不透過性充填剤、色素、および/または染料をさらに含む。
ポリマー、添加剤、およびポリマー/添加剤組成物はそれぞれ、油状物、ワックス状固形物、粉末、ペレット、顆粒の形態、または任意の他の熱成形性形態でありうる。
ポリマー、添加剤、およびポリマー/添加剤組成物はそれぞれ、油状物、ワックス状固形物、粉末、ペレット、顆粒の形態、または任意の他の熱成形性形態でありうる。
本発明の方法は、熱成形の前に添加剤をホストポリマーと混練するステップを含みうる。混練は、例えば、混合、押出配合を含む溶融混錬、溶液混練、および/または前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合とその後の分散物混練からなる群から選択されうる。
本発明で使用される熱成形方法は、表面に添加剤が濃縮された物品をもたらす任意の適切な熱成形方法でありうる。熱成形は、特に、二軸または単軸スクリューのいずれかと、溶融ポリマーを通して連続した外形を形成させるダイとを利用して、押出成形、例えば多層押出成形、異形押出成形などの手段によって行うことができる。外形は、中実(平面状シートもしくは円柱など)または中空(直線縁もしくは曲線縁を有しうる管など)を含む任意の形状でありうる。プレス成形、真空プレス成形も、特別に形成される生成物を生産するために利用することができ、それにより固体形態のポリマーが加圧下で形成される。結晶系ポリマーは、結晶ポリマーの融点をおよそ10〜40℃上回る範囲の温度で形成することができる。非晶質材料は、非晶質ポリマーのガラス転移温度をおよそ80〜150℃超える範囲の温度領域で形成されうる。
押出配合プロセスおよび形成プロセスで利用される下流および上流機器には、乾燥システム、重量投与および供給システム、真空較正/冷却水浴、ホールオフシステムおよびインライン計測システムを挙げることができる。
一つの場合では、方法は、熱成形プロセスの間の組成物に対する作用時の剪断力を増加させるために、混合物をダイに通して押し出すステップを含む。
さらに本発明の方法によって熱成形される物品が提供される。物品は、中空であっても中実であってもよく、直線縁または曲線縁を有しうる。一つの場合では、物品は、医療デバイスである。一部の場合では、物品は、カテーテルまたはシースなどの管状である。
さらに本発明の方法によって熱成形される物品が提供される。物品は、中空であっても中実であってもよく、直線縁または曲線縁を有しうる。一つの場合では、物品は、医療デバイスである。一部の場合では、物品は、カテーテルまたはシースなどの管状である。
また本発明は、
複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(HBP)、または
複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)
を含み、ここで、多分散超分岐ポリマーまたは分岐単分散樹枝状ポリマーは、少なくとも2つの反応性基を有する、熱成形性ポリマーマトリックスのための添加剤も提供する。
複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(HBP)、または
複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)
を含み、ここで、多分散超分岐ポリマーまたは分岐単分散樹枝状ポリマーは、少なくとも2つの反応性基を有する、熱成形性ポリマーマトリックスのための添加剤も提供する。
また本発明は、少なくとも2つの反応性基を有し、複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(HBP)、または少なくとも2つの反応性基を有し、複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)を提供する。
分岐ポリマー(多分散超分岐ポリマーもしくは分岐単分散樹枝状ポリマー)、またはそのような分岐ポリマーを含む添加剤では、以下の1つまたは複数が該当しうる:
多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーは、2つ以上の反応基を有する短いコアと、多くの短いオリゴマーOA(ここでAはモノマーを表す)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、
多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーは、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、いくつかの短いオリゴマーOA、OC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、
ポリマーは、コア線形鎖を含む、
ポリマーは、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかに単置換される1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、2つの反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、モノマーAを含み、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換される4つの反応性基を有するコア線形鎖を含む、
ポリマーは、6つを超える反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む分岐ポリマー成分に単置換される、1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、2つの反応性基を有し、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、4つの反応性基を有し、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、複数の反応性基を有し、様々な多くの短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーは、2つ以上の反応基を有する短いコアと、多くの短いオリゴマーOA(ここでAはモノマーを表す)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、
多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーは、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、いくつかの短いオリゴマーOA、OC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、
ポリマーは、コア線形鎖を含む、
ポリマーは、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかに単置換される1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、2つの反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、モノマーAを含み、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換される4つの反応性基を有するコア線形鎖を含む、
ポリマーは、6つを超える反応性基を有し、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む分岐ポリマー成分に単置換される、1つの反応性基を有するモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、2つの反応性基を有し、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、4つの反応性基を有し、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む、
ポリマーは、複数の反応性基を有し、様々な多くの短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し(AはCとは異なるモノマーである)、OA、OCはそれぞれのオリゴマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換されるモノマーAを含むコア線形鎖を含む。
一部の場合では、添加剤、例えば、添加剤の線形鎖は、少なくとも1つの反応性基を含む。
添加剤のオリゴマーは、一部の場合では、フッ化、シリコン化、アルキルおよび/または脂肪族単位を含む。
添加剤のオリゴマーは、一部の場合では、フッ化、シリコン化、アルキルおよび/または脂肪族単位を含む。
一つの場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、本来熱可塑性であるフッ化鎖(例えば、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン(TFE)を含むフッ化ビニリデン(VDF)、およびパーフルオロオクタン酸などのパーフルオロアルキルビニルエステルを含むそれらのコポリマー)である。
線形鎖または/およびオリゴマーは、一部の場合では、ポリ(ジメチルシロキサン)などの有機ケイ素ポリマー化合物を含むシリコン化鎖である。
一部の場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、トリグリセリドまたは不飽和脂肪酸などのアルキル、アルケンおよび/またはアルキン鎖を含む。
一部の場合では、線形鎖または/およびオリゴマーは、トリグリセリドまたは不飽和脂肪酸などのアルキル、アルケンおよび/またはアルキン鎖を含む。
いくつかの例では、線形鎖または/およびオリゴマーは、アセチル、アセチレン、アジピン酸、アクリルアミド(アクリル系アミド)、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)モノアルキルエーテル、およびポリ(プロピレングリコール)モノアルキルエーテルから選択される。
また本明細書に記載の添加剤とホストポリマーとを含む組成物も提供される。
一部の例では、ホストポリマー(本明細書においてマトリックスポリマーと呼ばれる場合もある)は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリウレタン、ポリシロキサン、熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性ポリマーまたはそのコポリマーもしくは混練物、および熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性エラストマーまたはそのコポリマーもしくは混練物を含む群の1つまたは複数から選択されるポリマーである。
一部の例では、ホストポリマー(本明細書においてマトリックスポリマーと呼ばれる場合もある)は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリウレタン、ポリシロキサン、熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性ポリマーまたはそのコポリマーもしくは混練物、および熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性エラストマーまたはそのコポリマーもしくは混練物を含む群の1つまたは複数から選択されるポリマーである。
添加剤は、熱成形プロセスの間に、得られた熱成形物品の表面に移行し、得られた物品の表面特性に、ホストポリマー単独から形成される熱成形物品の表面特性と比較して変化をもたらしうる。
熱成形プロセスに続いて、周囲より高い温度にさらに曝露することにより、得られた物品の表面への添加剤のさらなる移行が生じ、得られた物品の表面特性に、熱成形プロセス直後の物品の表面特性と比較して変化をもたらしうる。
添加剤は、マトリックスポリマー内の輸送システムとして作用し、添加剤の特定の末端基(例えば、多分散超分岐ポリマーまたは分岐単分散樹枝状ポリマーの末端基)を最終成形物品の表面へ輸送または移行しうる。
多分散超分岐ポリマーまたは分岐単分散樹枝状ポリマーのオリゴマー基は、ホストポリマーの表面(例えばホストポリマーから形成される物品の表面)に、特定の特性、例えば表面エネルギーおよび/または表面張力の変化を付与しうる。
組成物は、抗菌特性を有する作用剤および/またはホストポリマーもしくは熱成形物品への抗菌効果を付与するように構成された作用剤、例えば、酸化亜鉛化合物、銀化合物、ナノシルバー、スルファジアジン銀、硝酸銀、酸化銀、スルホンアミド、アミンおよびその塩、β−ラクタム(ペニシリンおよびセファロスポリン)およびベンズイミダゾール誘導体、半合成ペニシリン(例えば、アンピシリン、アモキシシリン)、クラブラン酸(例えば、クラブラン酸+アモキシシリンであるclavamox)、モノバクタム(例えば、アズトレオナム)、カルボキシペネム(例えば、イミペネム)、アミノグリコシド(例えば、ストレプトマイシン)、ゲンタマイシン、グリコペプチド(例えば、バンコマイシン)、リンコマイシン(例えば、クリンダマイシン)、マクロライド(例えば、エリスロマイシン)、ポリペプチド(例えば、ポリミキシン)、バシトラシン、ポリエン(例えば、アムホテリシン)、ナイスタチン、リファマイシン(例えば、リファンピシン)、テトラサイクリン(例えば、テトラサイクリン)、半合成テトラサイクリン(例えば、ドキシサイクリン)、クロラムフェニコール(例えば、クロラムフェニコール)、ピラジナミド、およびサルファ薬(例えば、スルホンアミド)、防腐剤、例えばクロルヘキシジン、ヨウ素/ヨード、トリクロサンを含んでもよい。なおさらに別の非限定的な例としては、第四級アンモニウム化合物、ホスフェートイミダゾリニウム化合物、ジメチルベンジル塩化アンモニウム化合物、ジメチルエチルベンジル塩化アンモニウム、アルキルジメチル塩化アンモニウム、パラジイソブチルフェノキシエトキシエチルジメチルベンジル塩化アンモニウム、ポリ(ヘキサメチレンビグアニド塩酸塩)、およびテトラミン化合物が挙げられる。さらなる非限定的な例としては、オレガノ油、ティーツリー油(メラルーカ油)、ミント油、ビャクダン油、チョウジ油、ニゲラ・サティバ(黒クミン)油、オニオン油(アリウム・セパ)−フィトンチッド、レレシュワ油、ラベンダー油、レモン油、ユーカリ油、ペパーミント油、シナモン油などの精油が挙げられる。さらなる非限定的な例としては、ニトロフラン、例えば、ニトロフラントインおよびニトロフラゾンが挙げられる。
組成物は、抗血栓形成特性を有する薬剤および/またはホストポリマーもしくは熱成形物品に抗血栓形成特性を付与するように構成された作用剤、例えば、抗凝固剤および/または抗血小板剤、例えば、非限定的な例のヘパリン類(血小板凝集阻害剤)、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンポリマー、ポリフロレチンホスフェート、ヘパリン、ヘパランスルフェート、ヒルジン、レピルジン、ダビガトラン、ビバリルジン、フォンダパリヌクス、キシメラガトラン、直接トロンビン阻害剤、アルガトロバン、メラガトラン、キシメラガトラン、デシルジン、デフィブロチド、デルマタンスルフェート、フォンダパリヌクス、リバロキサバン、アンチトロンビンIII、ベミパリン、ダルテパリン、ダナパロイド、エノキサパリン、ナドロパリン、パルナパリン、レビパリン、スロデキシド、チンザパリン、ビタミンK拮抗薬、アセノクマロール、クロリンジオン、ジクマロール(dicumarol)(ジクマロール(dicoumarol))、ジフェナジオン、エチルビスクムアセテート、フェンプロクモン、フェニンジオン、チオクロマロール、ワルファリン、血小板凝集阻害剤、アブシキシマブ、アセチルサリチル酸(アスピリン)、アロキシプリン、ベラプロスト、ジタゾール、カルバサラートカルシウム、クロリクロメン、クロピドグレル、ジピリダモール、エプチフィバチド、インドブフェン、イロプロスト、ピコタミド、プラスグレル、プロスタサイクリン、チクロピジン、チロフィバン、トレプロスチニル、トリフルサル、酵素、アルテプラーゼ、アンクロッド、アニストレプラーゼ、ブリナーゼ、ドロトレコギンアルファ、フィブリノリジン、プロテインC、レテプラーゼ、サルプラーゼ、ストレプトキナーゼ、テネクテプラーゼ、ウロキナーゼ、キレート剤、シトレート、EDTA、およびオキサレートを含んでもよい。
一部の場合では、添加剤は、抗炎症特性を有する作用剤および/またはホストポリマーまたは熱成形物品へ抗炎症特性を付与するように構成された作用剤、例えば、非ステロイド性抗炎症薬、サリチレート類(アスピリン(アセチルサリチル酸)、ジフルニサル、エテンザミドなど)、アリールアルカン酸類(ジクロフェナク、インドメタシン、スリンダクなど)、2−アリールプロピオン酸類(プロフェン)(カプロフェン、フルビプロフェン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ケトロラク、ロキソプロフェン、ナプロキセン、チアプロフェン酸など)、N−アリールアントラニル酸(フェナム酸)類(メフェナム酸など)、ピラゾリジン誘導体(フェニルブタゾンなど)、オキシカム類(メロキシカム、ピロキシカムなど)、コキシブ類(セレコキシブ、エトリコキシブ、パレコキシブ、ロフェコキシブ、バルデコキシブなど)、スルホンアニリド類(ニメスリドなど)、ジクロフェナク、フルルビプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ピロキシカム、およびエイコサノイドをさらに含んでもよい。さらに非限定的な例としては、ロイコトリエン類、トロンボキサン類、プロスタグランジン類を含むアラキドン酸に由来する一群の物質のいずれかが挙げられる。さらに非限定的な例としては、免疫抑制薬が挙げられる。さらに非限定的な例としては、ラパマイシンの類縁体、例えば、タクロリムス(FK−506)、シロリムスおよびエベロリムス、パクリタキセル、ドセタキセル、およびエルロチニブが挙げられる。
組成物は、少なくとも1つの添加剤と、少なくとも1つのホストポリマーと、任意選択で本明細書に記載の1つまたは複数の活性剤または結合剤とを含みうる。
組成物は、放射線不透過性充填剤、色素、および/または染料を含んでもよい。
組成物は、放射線不透過性充填剤、色素、および/または染料を含んでもよい。
組成物は、粉末、ペレット、顆粒の形態または任意の他の熱成形性形態であってもよい。
さらに、記載された組成物を熱成形するステップを含むプロセスが記載される。
さらに、記載された組成物を熱成形するステップを含むプロセスが記載される。
プロセスは、熱成形前に組成物を混練するステップを含んでもよい。一部の例では、混練は、混合、溶融混錬、溶液混練、および/または前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合および分散物混練からなる群から選択される。
一部の場合のプロセスは、熱成形プロセスの間の組成物に対する作用時の剪断力を増加させるために、混合物を、ダイに通して押し出すステップを含んでもよい。
また本発明は、多くの鎖端を有する自己偏在性分岐ポリマーハイブリッドを含み、それにより分岐ポリマー成分が、長い線形ポリマー鎖および/または多くの小さいオリゴマー鎖に連結しており、形成された物品の表面で濃度プロファイルを有する、熱成形ポリマー物品を提供する。
また本発明は、多くの鎖端を有する自己偏在性分岐ポリマーハイブリッドを含み、それにより分岐ポリマー成分が、長い線形ポリマー鎖および/または多くの小さいオリゴマー鎖に連結しており、形成された物品の表面で濃度プロファイルを有する、熱成形ポリマー物品を提供する。
本発明では、熱成形物品は、熱可塑性/熱可塑性弾性マトリックスと少量(例えば、0.1〜30重量%、0.1〜15重量%、1.5〜7重量%、または1.5〜6重量%)の分岐−ハイブリッドポリマー添加剤とを含んでもよい。最終熱成形物品では、添加剤は、表面において濃縮され、ポリマーマトリックス本体に向けて減少していく濃度勾配で分布されて、本体に対して修飾された表面特性をもたらす。
本発明で使用される超分岐および樹枝状ポリマーは、ポリマー表面へ自発的に偏在し、レオロジー特性などの表面特性を修飾し、熱成形プロセスの間のポリマー溶融物の粘度を低減させる能力を有しうる。
分岐ポリマー(例えば、多分散超分岐ポリマーおよび分岐単分散樹枝状ポリマー)の表面特性は、分岐ポリマーの末端基の官能性に依存し、前記表面特性は、これらのマクロ分子の周辺に位置する末端セグメントの数で規模が変わる。末端基の数は、分岐ポリマーの分子量によっておよび分岐ポリマー要素の分岐の程度によって示される。前記分岐ポリマーの多くの鎖端(すなわち、末端点)に特定の特性を有する標的とされる小さい線形鎖を有する分岐ハイブリッドポリマーを形成し、その結果ポリマーマトリックス中にそのような分岐ハイブリッドポリマーを混練することは、エネルギー障壁を克服し、分岐ポリマー(例えば、より高いエネルギー種)を最終熱成形物品の表面にエンタルピー的に偏在させると考えられる。分岐ポリマーは、通常、その世代/サイズに応じて、よりコンパクトであり、ほとんど/全く絡みが無く、したがって、線形ポリマーよりもはるかに速く移行する。線形ポリマーは、それらの鎖とホストポリマーの鎖との間の相互作用のために、ホストポリマーマトリックス内に捕捉され易く、絡み合い、ホストポリマーマトリックスの本体の中に線形ポリマーが捕捉される。そのように、表面への添加剤の移行に影響を与える、以下を含むいくつかの因子がある:
分岐ポリマー要素
・分岐ポリマー要素のサイズ:分岐要素の分岐度が増加するほど、末端基の数も増加する。しかしながら、末端基の数のこの増加は、分岐ポリマー要素の分子量増加が添加剤の移行に与える影響とバランスをとる必要がある。
分岐ポリマー要素
・分岐ポリマー要素のサイズ:分岐要素の分岐度が増加するほど、末端基の数も増加する。しかしながら、末端基の数のこの増加は、分岐ポリマー要素の分子量増加が添加剤の移行に与える影響とバランスをとる必要がある。
・分岐ポリマー要素の極性:添加剤とホストマトリックスとの間の極性の差異は、ホストマトリックスへの表面への添加剤の移行に影響しうる。エネルギーのより低いポリマーは大気/表面の界面に存在すると予測される。
分岐ポリマー要素と末端基との間の極性の差異も、例えば、表面への鎖のさらなるエンタルピー誘因力を生じさせることにより、添加剤の表面への移行に役割を果たすと予測される。
分岐ポリマー要素と末端基との間の極性の差異も、例えば、表面への鎖のさらなるエンタルピー誘因力を生じさせることにより、添加剤の表面への移行に役割を果たすと予測される。
・アーキテクチャ:分岐ポリマー要素の対称性およびサイズは、移行に影響を与えることが知られる。添加剤の形状とそのアーキテクチャは、絡みの可能性を低減させうるまたは分岐ポリマー要素がホストポリマーの線形鎖に確実に絡まないようにしうる。説明したように分岐ポリマー要素のサイズは、熱成形プロセスの間に影響を与える可能性があり、それにより、分岐ポリマー要素に対する剪断作用が、溶融ポリマー内のより応力の高い領域に分岐ポリマー要素が移動するその能力に影響を与える。
・形状:表面積対体積比、ここでより大きい自由体積は、添加剤の溶解性および拡散性を増加させうる。
末端基
・末端基の数:官能性末端基が分岐ポリマー要素を介して表面に送達されるとき、比較的少量の添加剤で表面特性の大きな変更をもたらすことができる。
末端基
・末端基の数:官能性末端基が分岐ポリマー要素を介して表面に送達されるとき、比較的少量の添加剤で表面特性の大きな変更をもたらすことができる。
・末端基の極性:議論したように、再度、分岐ポリマー要素とホストポリマーとの化学的不均一性は、最終生成物の大気/表面界面へのエンタルピー移行を可能にすることができる。
・末端基の自由度:分岐ポリマー要素と比較して末端基が享受する自由体積により、末端基は最終生成物の表面特性に実質的な影響を付与することができる。
ホストマトリックス
・添加剤の分子量の違い:剪断力を受けるとき、例えば熱成形プロセスの間において、より高いMwを有する種は、配置エントロピーのより大きな低下を経験し、(すなわち)分子は、より低いMwの成分と比較して、より高いレベルの圧縮/変形を経験する。したがって、押出プロセスの間に、より高いMwの成分は、より低い応力の領域に滞在する傾向があり、一方で、より低いMwの成分は、より高い応力の領域、押出機の表面および壁の方へ引きつけられる傾向があり、表面に濃縮して、より低い表面エネルギーを維持する傾向がある。
ホストマトリックス
・添加剤の分子量の違い:剪断力を受けるとき、例えば熱成形プロセスの間において、より高いMwを有する種は、配置エントロピーのより大きな低下を経験し、(すなわち)分子は、より低いMwの成分と比較して、より高いレベルの圧縮/変形を経験する。したがって、押出プロセスの間に、より高いMwの成分は、より低い応力の領域に滞在する傾向があり、一方で、より低いMwの成分は、より高い応力の領域、押出機の表面および壁の方へ引きつけられる傾向があり、表面に濃縮して、より低い表面エネルギーを維持する傾向がある。
・結晶度:結晶度の高いポリマーでは、添加剤の移動性は、結晶度の低いポリマーまたは非晶質ポリマーよりも低いと予測され、その理由は、添加剤の移動はポリマーの結晶部分で遮られ、非晶質領域では動きがより容易に生じるからである。
・極性不均一性:上記で議論した通りである。
本発明の一態様は、物品の中央領域から大気/表面界面へ外に向かって濃度プロファイルが増加する添加剤を介して付与された低減された摩擦面を有する熱成形物品を提供する。摩擦の低減は、(b)添加剤とホストポリマーマトリックスとの間のエンタルピー差および(c)配合および熱成形プロセスの間に付与される剪断を介したエントロピーによる(a)添加剤の分岐ハイブリッドの大気/ポリマー界面への優先的移行の結果でありえ、(d)添加剤の分岐ポリマー成分の小さい線形鎖の末端基が、その極性に応じて、熱成形物品の所望の最終用途に特有な特定の表面特性を付与しうることに至りうる。この優先的移行は、特定の末端鎖が、それらが熱成形物品に所望の表面特性を付与しうる大気/ポリマー界面に存在することを確実にしうる。
本発明の一態様は、物品の中央領域から大気/表面界面へ外に向かって濃度プロファイルが増加する添加剤を介して付与された低減された摩擦面を有する熱成形物品を提供する。摩擦の低減は、(b)添加剤とホストポリマーマトリックスとの間のエンタルピー差および(c)配合および熱成形プロセスの間に付与される剪断を介したエントロピーによる(a)添加剤の分岐ハイブリッドの大気/ポリマー界面への優先的移行の結果でありえ、(d)添加剤の分岐ポリマー成分の小さい線形鎖の末端基が、その極性に応じて、熱成形物品の所望の最終用途に特有な特定の表面特性を付与しうることに至りうる。この優先的移行は、特定の末端鎖が、それらが熱成形物品に所望の表面特性を付与しうる大気/ポリマー界面に存在することを確実にしうる。
本発明の他の態様は、熱成形物品の表面エネルギーを修飾することおよび/または例えば感染を予防するための抗菌特性を提供する抗菌剤などの1つもしくは複数の活性剤を含有することを含む。これらの活性剤は、分岐ポリマー添加剤と、共有結合、イオン結合、荷電基を通じた結合、極性基を通じた結合、ファンデルワールス力を介した結合、コロイド安定化、有機−無機ナノ粒子の形成、有機−無機マイクロ粒子の形成、および/またはポリマー構造への分散または負荷によって関連づけられうる。
さらなる態様では、分岐ポリマー添加剤は、活性剤の結合もしくは負荷を強化しうる官能基で、または抗菌特性を付与し、表面への微生物付着を防止および/もしくは熱成形の間のホストポリマー材料の表面への添加剤の移行を促進しうる他の官能基で修飾してもよい。そのような官能基には、限定されないが、ヒドロキシル、アミンおよびそれらの塩、カルボン酸およびエーテル、例えばポリエチレングリコール(PEG)が挙げられうる。そのように、分岐ポリマーは、特定の活性剤と関連して調整されうる。非限定的な例として、複数の極性末端基を有する樹枝状ポリマーは、いくつかの方法で銀ナノ粒子を安定化することが知られる。通常、安定な銀粒子は、カチオン性銀種を含有する溶液をポリオールの存在下に還元剤で処理するときに形成されうる。したがって、硝酸銀は、複数のヒドロキシル基を含有する分岐ポリマー添加剤と共に適切な試薬で還元されるときナノ粒子を形成することができ、ホストポリマーと共に押し出されて熱成形材料に抗菌特性を与える材料を提供することができる。
硝酸銀などのカチオン性銀種は、適切な溶剤中でカルボン酸と共に撹拌するとき、塩を形成する。例えば、本開示のいくつかの態様では、複数のカルボン酸末端基を有する分岐ポリマーを、硝酸銀の溶液と撹拌し、複数の付随するカチオン性銀部分を有する分岐ポリマーと共に単離して、ホストポリマーと共に押し出されて抗菌特性を有する熱成形材料を生成しうる添加剤を得ることができる。
別の例では、分岐ポリマー添加剤を、押出前に、ホストポリマーを有するカチオン性アミン末端基で官能化し、熱成形物品の表面での生体材料の成長および/またはバイオフィルムの形成を防止しうる防汚特性を有する熱成形材料を得ることができる。
同様に、分岐ポリマー添加剤は、(例えば、出血を防止するために)抗血栓剤で機能化されてもよく、および/または(例えば、炎症の処置のための)医薬、(例えば蛍光透視下での観察を可能にするために)放射線不透過性充填剤、および/または(例えば、滅菌および必要な貯蔵寿命で保存されうる熱成形物品の美的目的のための)パントン充填剤の1つまたは複数を含んでもよい。
熱可塑性/熱可塑性弾性樹脂に組み込まれた修飾分岐ポリマー添加剤は、そのような添加剤/樹脂組成物から作られた熱成形物品の表面特徴を変化させることが本明細書で示される。
表面特徴を変化させる能力は、熱成形物品の表面から最初の数ナノメートルにおける分岐ポリマー添加剤の比較的高い局所濃度プロファイルにより起こると考えられる。様々な異なるメカニズムが、そのような表面へのそのような添加剤の優先的偏在を可能にすると考えられる。ポリマー混合物の本体から表面/大気界面への成分のエンタルピー駆動偏在は、界面エネルギーを減少させ、系全体の自由エネルギーを最小にするために生じると考えられる。ここで、表面移行のための駆動力は、主に熱力学的であって、最も低い臨界表面張力を有する成分が、大気−ポリマー界面に上昇し、それによって界面自由エネルギーを低下させると考えられる。
さらに、成分の混和性および移動度は、界面に向かう運動の駆動力に影響を与えると考えられる。ポリマー間の不適合性(例えば、分岐ポリマー添加剤とホストポリマーとの間の不適合性)は、この種の偏在を強化すると考えられる。表面エネルギーの差異が、混合物のどの成分が表面に偏在するかを指示する一方、相互作用パラメータχが、そのような成分間での偏在の程度に大きく影響する。デンドリマーの性質上、デンドリマー骨格の構造は、分岐および末端基の構造と異なりうる。分岐ポリマー添加剤の要素または部分のそれぞれを組み合わせた寄与は、表面偏在を支援する一方で、添加剤とホストポリマーマトリックスとの間の混和性/不混和性も促進しうる。
逆に、表面移行の別のモードがエントロピー駆動力により生じうる。表面における樹枝状ポリマーの存在の大きさ(例えば、表面でのまたは表面近辺での分岐ポリマー添加剤の濃度)は、鎖端の数の増加と共に増加し、分岐点付近の部分的密集(segmental crowding)の増加につれて減少することができ、いわゆる鎖端(コンフォメーション)駆動偏在である。移行は、ホストポリマーマトリックス、ホストポリマーマトリックス内の分岐ポリマー添加剤の分岐要素、分岐ポリマー添加剤の官能性末端基および/または外部環境の間の熱力学的平衡の結果として起こりうる。分岐ポリマー添加剤の線形鎖を鎖端の数を増加させるように操作し、一方で分岐ポリマー添加剤の部分的密集を減少させることは、ホストポリマーマトリックスにおけるそのような添加剤の移行を最適化すると予測される。
混練および押出プロセスの間に、樹枝状ポリマーは、押出機の表面とポリマー材料の本体との間に潤滑層を形成しうる。溶融混合は、ポリマー混練物の調製のために有用である。分岐ポリマー添加剤の表面/大気界面への移行は、押出機またはバッチ混合器における溶融状態での混合の間に維持される機械的力によって積極的な影響を受けうる。これらの熱形成プロセスの過程で、樹枝状添加剤は、冷却でin−situ凍結(固定化)されるホストポリマー液の外部表面に濃縮される。
本発明は、ホストポリマーと、
少なくとも2つの反応性基を有し、複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(HBP)、または
少なくとも2つの反応性基を有し、複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)
を含む添加剤とを含む熱成形物品であって、物品の表面に添加剤が濃縮された、熱成形物品も提供する。
少なくとも2つの反応性基を有し、複数のオリゴマー鎖に連結された多分散超分岐ポリマー(HBP)、または
少なくとも2つの反応性基を有し、複数のオリゴマー鎖に連結された分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)
を含む添加剤とを含む熱成形物品であって、物品の表面に添加剤が濃縮された、熱成形物品も提供する。
一つの場合では、ホストポリマーの表面特性は、添加剤なしのホストポリマーと比較して修飾される。表面特性は、例えば、表面張力および/または表面エネルギーでありうる。
一部の場合では、表面特性は、抗菌性、抗血栓形成性、抗炎症性または放射線不透過性の1つまたは複数である。
物品は、医療デバイスでありうる。物品は、カテーテルなどの管状物品でありうる。
物品は、医療デバイスでありうる。物品は、カテーテルなどの管状物品でありうる。
医療デバイスには、シース、ステント、送達システム、除染バリア(臨床および/または滅菌バリアの形態)、医療用衣類、撮像デバイス、皮膚治療などで用いられるデバイスが含まれ、そのようなデバイスは、一時的、短期、長期、または連続使用ベースを含む様々な期間で用いられる。そのようなデバイスには、診断、治療、低侵襲、侵襲、外科、血管内、脈管間、皮内、または解剖学的開口部によるヒトの体への挿入を含む様々な用途で用いられるものが含まれる。
熱成形物品は、そのような医療用途に使用するための、そのような医療デバイスに組み込まれる管類を含んでもよい。
管状医療デバイスには、シース、カテーテル、ステント、送達システム、撮像デバイス、皮膚治療などに用いられるデバイスが含まれ、そのようなデバイスは、一時的、短期、長期、または連続使用ベースを含む様々な期間で用いられる。そのようなデバイスには、診断、治療、低侵襲、侵襲、外科、血管内、脈管間、皮内、または解剖学的開口部によるヒトの体への挿入を含む様々な用途で用いられるものが含まれる。
管状医療デバイスには、シース、カテーテル、ステント、送達システム、撮像デバイス、皮膚治療などに用いられるデバイスが含まれ、そのようなデバイスは、一時的、短期、長期、または連続使用ベースを含む様々な期間で用いられる。そのようなデバイスには、診断、治療、低侵襲、侵襲、外科、血管内、脈管間、皮内、または解剖学的開口部によるヒトの体への挿入を含む様々な用途で用いられるものが含まれる。
一部の場合では、添加剤とホストポリマーとが混練され、押出によって紐形態が熱成形され、この紐はペレットへと切断されうる。ポリマー添加剤マトリックスを含むペレットは、その後、所望の外形、例えばシートまたは管などの中空物品へと熱成形によってさらに処理されうる。
別の場合には、添加剤とホストポリマーとが混練され、例えば、押出ならびに所望の外形、例えばシートまたは管などの中空物品を生産するダイに通すことによって、所望の外形へ直接、熱成形されうる。
本発明は、例としてのみ与えられた以下のいくつかの実施形態の説明から、添付の図面を参照して、より明確に理解される。
これらの非限定的な実施例で説明した特定の値および構成は変更することができ、開示された組成物および方法の実施形態を例証するために単に引用されたものであって、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
分子は、化学学反応に参加することができる化合物の最小の基本単位を表し、一緒に結合された一群の原子で構成される。モノマーは、ポリマーと呼ばれる長い鎖を形成するために他の分子に化学的に結合することができる分子である。一般に、線形ポリマーは、2つの末端基と共に該端部の間の繰り返し単位を有し、オリゴマーは、中間の相対分子質量の分子を含み、その構造は、本質的に、より小さい相対分子質量の分子に実質的にまたは概念的に由来する小さい複数の単位を含む。線形ポリマーの分岐は、モノマーサブユニットにおける置換基、(例えば)水素原子を、ポリマーの別の共有結合鎖で置き換えることによって、またはグラフトコポリマーの場合には、別の種類の鎖で置き換えることによって生じる。
分岐も樹枝状ポリマーに用いられており、樹枝状ポリマーの構造には、外に向かって分岐する少なくとも2つ以上の数のモノマーによって包囲されたコアが含まれる。樹枝状ポリマーは、図1(a)において例証されるように、それらの構造が完全であることまたは完全でないことに基づき、2つの別個のカテゴリーに典型的に分割される。単分散フレームワークは、完全な構造(完全に対称)であり、デンドリマーおよびデンドロンを含む。多分散フレームワークは、超分岐ポリマー、デンドリグラフ(dendigraph)、およびブロックコポリマーの定義による線形−樹枝状ハイブリッドと同様に、不完全な(完全に対称ではない)構造から構成される。
これらの樹枝状構造の周辺または外側のシェルは、特定の置換基でポスト修飾されうる複数の小さい反応性基で構成され、分岐ポリマーに所望の特性を提供しうる。周辺基が複数提示されることにより、ポスト官能化は、未修飾プレポリマーから特有の様々な特性を示す樹枝状ポリマーを設計することを可能にする。樹枝状材料の最終的な特性には、その構築ブロック、すなわちコア、モノマー、および周辺基が反映される。本質的に樹枝状ポリマーは高度に分岐したコンパクトなソフトナノ粒子ポリマーであって、ランダムコイル構造による分子間および分子内の絡みが生じる線形ポリマーと違って、樹枝状ポリマーは、通常、ほとんどまたは全く絡みを生じない。慎重にコア、モノマーの設定、ならびに周辺基を選択することによって、層状の分岐ポリマーが達成される。
ポリエステル超分岐ポリマーは公知であり、Boltornの商品名で市販される。Hybraneは、市販の超分岐ポリエステルアミドである。両者の一般的構造を、図1(b)に示す。この構造は、多くの末端基を伴った中心疎水性コアを有する。そのようなポリマーは、成形部品の表面を修飾するために使用されてきた。
デンドリマーは、通常、周囲環境にコンフォメーションを適合させるコア−シェル特徴を有する層状および不均一特性を示す。この環境がポリマーマトリックスの本体にあるとき、樹枝状構造の固有の特性は、その抑制された幾何形状および絡みの欠如と一緒になって、移行するときの環境に適合した移動様式で作用することを可能にする。この抑制された構造コンフォメーションは、ポリマーマトリックスの本体でランダムコイル構造と絡みとの両方を受ける線形ポリマーと比較して競合する障害が少なくなることにより、デンドリマーがホストポリマーマトリックスを通じて移行することを支援する。さらに、ホストポリマーマトリックスと分岐ハイブリッドポリマーとの間の極性が不均一であることも、ホストポリマーを通じた分岐ハイブリッドポリマーの移行に影響を与えうる。この不適合性の大きさが増加するとき、ホストポリマーマトリックス表面/大気界面での分岐ポリマー添加剤の濃度勾配は増加すると予測される。
2つ以上の官能性を有する短いコアと、分岐成分を介してより小さいオリゴマーに連結されたオリゴマー鎖またはコア線形ポリマーに連結された6つ以上の反応性周辺基とを有し、(A)(B)(A)構造を生じる分岐ポリマーは、これまで記載されたことはない。分岐ポリマー成分は、単分散樹枝状ポリマーまたは多分散超分岐ポリマーのいずれかを含みうる。本開示の態様は、そのような分岐ポリマー成分を線形ポリマーおよび複数のオリゴマーと反応させて、構造(A)(B)(A)の分岐ポリマーハイブリッドを生産することを含む。線形およびオリゴマー鎖は、最終固体物品、例えば、最終固体ポリマー基質の表面で所望の特性を達成するように選択される。
したがって、本発明の態様は、次に、ホストポリマーに混練される、プラットフォーム分岐ハイブリッドポリマー(その構成成分には、線形ポリマー鎖、低分子オリゴマー鎖、および、多分散超分岐性もしくは単分散樹枝状性のいずれかの分岐ポリマーが含まれる)を含む。これらのプラットフォーム分岐ハイブリッドポリマーは、分岐ハイブリッドポリマーの特定の短い官能化鎖を、熱成形マトリックスポリマー物品の表面/大気界面に輸送するためのビヒクルとして利用することができ、図3に図式的に例証されるように、熱成形物品に選択された表面特性を提供しうる濃度勾配を送達する。
本明細書に記載される用語「ホストポリマー」、「マトリックスポリマー」および「ホストポリマーマトリックス」は、熱成形物品の本体の成分を形成するポリマーを意味する。
本明細書に記載される用語「線形ポリマー」は、線形鎖構造または骨格を有するポリマーを意味する。少なくとも1つの例では、線形ポリマーは、
ポリ(アクリル酸メチル)、ポリエステル、ポリ(アルキレンジオール)、ポリ(アルキレンジオールモノアルキルエーテル)、ポリ(アリールエーテル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(ウレア)、ポリ(ウレタン)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリ(エピクロロヒドリン)、ポリ(グリシジルエーテル)、ポリ(グリシジルエステル)、ポリ(カーボネート)、ポリ(チオエーテル)、ポリ(チオエステル)、ポリアミド、エポキシ樹脂、ノボラック(novalac)樹脂、第四級アンモニウムポリアクリレート、およびポリアミン;無水コハク酸、トリグリセリドおよび飽和脂肪酸、例えば、限定されないが、ベヘン酸/ドコサン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シリコン系ポリマー化合物、例えば、限定されないがポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)およびフッ素系ポリマー化合物、例えば、限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、パーフルオロオクタン酸(PFOA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されうる。
ポリ(アクリル酸メチル)、ポリエステル、ポリ(アルキレンジオール)、ポリ(アルキレンジオールモノアルキルエーテル)、ポリ(アリールエーテル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(ウレア)、ポリ(ウレタン)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリ(エピクロロヒドリン)、ポリ(グリシジルエーテル)、ポリ(グリシジルエステル)、ポリ(カーボネート)、ポリ(チオエーテル)、ポリ(チオエステル)、ポリアミド、エポキシ樹脂、ノボラック(novalac)樹脂、第四級アンモニウムポリアクリレート、およびポリアミン;無水コハク酸、トリグリセリドおよび飽和脂肪酸、例えば、限定されないが、ベヘン酸/ドコサン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シリコン系ポリマー化合物、例えば、限定されないがポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)およびフッ素系ポリマー化合物、例えば、限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、パーフルオロオクタン酸(PFOA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されうる。
本明細書で詳述される用語「オリゴマー」は、IUPACの定義:
高分子鎖からのオリゴマーまたはポリマー側枝
(注:1.オリゴマー分岐は、短鎖分岐と称される場合がある。
高分子鎖からのオリゴマーまたはポリマー側枝
(注:1.オリゴマー分岐は、短鎖分岐と称される場合がある。
2.ポリマー分岐は、長鎖分岐と称される場合がある)
のオリゴマーを指し、
ポリ(アクリル酸メチル)、ポリエステル、ポリ(アルキレンジオール)、ポリ(アルキレンジオールモノアルキルエーテル)、ポリ(アリールエーテル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(ウレア)、ポリ(ウレタン)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリ(エピクロロヒドリン)、ポリ(グリシジルエーテル)、ポリ(グリシジルエステル)、ポリ(カーボネート)、ポリ(チオエーテル)、ポリ(チオエステル)、ポリアミド、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、第四級アンモニウムポリアクリレート、およびポリアミン;無水コハク酸、トリグリセリドおよび飽和脂肪酸、例えば、限定されないが、ベヘン酸/ドコサン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シリコン系ポリマー化合物、例えば、限定されないがポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)およびフッ素系ポリマー化合物、例えば、限定されないが、PTFE、ETFE、PFA、PFOA、PVDF、HFP、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるオリゴマーが、本明細書で詳述される。
のオリゴマーを指し、
ポリ(アクリル酸メチル)、ポリエステル、ポリ(アルキレンジオール)、ポリ(アルキレンジオールモノアルキルエーテル)、ポリ(アリールエーテル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(ウレア)、ポリ(ウレタン)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリ(エピクロロヒドリン)、ポリ(グリシジルエーテル)、ポリ(グリシジルエステル)、ポリ(カーボネート)、ポリ(チオエーテル)、ポリ(チオエステル)、ポリアミド、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、第四級アンモニウムポリアクリレート、およびポリアミン;無水コハク酸、トリグリセリドおよび飽和脂肪酸、例えば、限定されないが、ベヘン酸/ドコサン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シリコン系ポリマー化合物、例えば、限定されないがポリ(ジメチルシロキサン)(PDMS)およびフッ素系ポリマー化合物、例えば、限定されないが、PTFE、ETFE、PFA、PFOA、PVDF、HFP、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるオリゴマーが、本明細書で詳述される。
本明細書で詳述される用語「分岐ポリマー成分」は、
コンパクトであるが不規則な(非対称な)様式で一緒に結合された、多くの末端基を有し、複数の分岐を有する、鎖アーキテクチャを含有する多分散フレームワークを意味する「超分岐ポリマー」、
・通常は2世代を超えるツリー様の構造を有する、完全に(対称的に)分岐された、鎖アーキテクチャを含有する単分散フレームワークを意味する「デンドリマー」を指す。分岐ポリマーの世代は、連続分岐点の数を指す。例えば、第3世代分岐ポリマーは、3つの連続分岐点を有するポリマーを指す。
コンパクトであるが不規則な(非対称な)様式で一緒に結合された、多くの末端基を有し、複数の分岐を有する、鎖アーキテクチャを含有する多分散フレームワークを意味する「超分岐ポリマー」、
・通常は2世代を超えるツリー様の構造を有する、完全に(対称的に)分岐された、鎖アーキテクチャを含有する単分散フレームワークを意味する「デンドリマー」を指す。分岐ポリマーの世代は、連続分岐点の数を指す。例えば、第3世代分岐ポリマーは、3つの連続分岐点を有するポリマーを指す。
本明細書に記載される用語「活性剤」および「結合剤」には、以下からなる群から選択されるアジュバントが含まれる:
抗菌剤(樹枝状ポリマーに結合してもよい)、例えば、限定されないが、酸化亜鉛化合物、銀化合物、ベンゾイミダゾール誘導体、塩酸、タウリンアミド誘導体、フェノール、第四級アンモニウム界面活性剤、塩素含有、キノリン、キナリジニウム、ラクトン、染料、チオセミカルバゾン、キノン、スルファ、カルバメート、ウレア、サリチルアミド、カルボアニリド、アミド、グアニド、アミジン、キレート、イミダゾリン殺生物剤、酢酸、安息香酸、ソルビン酸、プロピオン酸、ホウ酸、デヒドロ酢酸、亜硫酸、バニリン酸、p−ヒドロキシ安息香酸のエステル、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェニルエチルアルコール、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、ヨウ素(様々な溶剤中)、ポビドンヨード、ヘキメチレンテトラミン、ノキシチオリン、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアゾ1−アゾニアアダマンタンクロリド、タウロリジン、タウラルタム、EDTA、N(5−ニトロ−2−フルフリリデン)−1−アミノ−ヒダントイン、5−ニトロ−2−フルアルデヒドセミカルバゾン、3,4,4’−トリクロロカルバニリド、3,4’,5−三臭化サリチルアニリド、サリチルアニリド、3−トリフルオロメチル−4,4’−ジクロロカルバニリド、8−ヒドロキシキノリン、1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、1,4−ジヒドロ−1−エチル−6−フルオロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、過酸化水素、過酢酸、フェノール、ナトリウムオキシクロロセン、パラクロロメタキシレノール、2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシジフェノール、チモール、クロルヘキシジン、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、銀、ナノ銀、スルファジアジン銀、硝酸銀、5フルオロウラシル、フェノール系防腐剤、ゲンチアンバイオレット、メチレンブルー、ブリリアントグリーン、およびビスマス化合物;
抗凝固剤、例えば、限定されないが、クエン酸水素二アンモニウム、酒石酸二アンモニウム、N−(2−ビス(カルボキシメチル)アミノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)グリシン塩二水和物、クエン酸、クエン酸二ナトリウム塩、クエン酸一カリウム塩、クエン酸一ナトリウム塩、クエン酸三カリウム塩、クエン酸三ナトリウム塩、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、EDTA二アンモニウム塩、EDTA二カリウム塩、EDTA二ナトリウム塩、EDTA四ナトリウム塩、エチレンビス(オキシエチレンニトリロ)四酢酸(EGTA)、EDTA三ナトリウム塩、EDTA三カリウム塩、エチレングリコール−O,O−ビス(2−アミノエチル)−N,N,N,N−四酢酸、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N,N−三酢酸三ナトリウム塩、ニトリロ三酢酸、酒石酸カリウムナトリウム、D−酒石酸水素カリウム、L−酒石酸ニカリウム塩、L−酒石酸ニナトリウム塩、L−酒石酸酸一ナトリウム塩、トリス(カルボキシメチル)アミン、ヘパリン、ワルファリン、アセチルサリチル酸、イブプロフェン、インドメタシン、プロスタグランジン、スルフィンピラゾン、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化剤、クマリン、プロタミン硫酸塩、抗トロンビンIII、クマジン、タンパク質C/タンパク質S、ニクマロン、フェンプロクモン、ヒルジン、ヒルログ、グリコサミノグリカン、および前述の混合物;
表面を消毒する機能を有し、潜在的に有害な細菌を除去する、細菌の増殖および再生に干渉する抗生剤;または
細菌感染を処置する機能を有する抗生剤。
抗菌剤(樹枝状ポリマーに結合してもよい)、例えば、限定されないが、酸化亜鉛化合物、銀化合物、ベンゾイミダゾール誘導体、塩酸、タウリンアミド誘導体、フェノール、第四級アンモニウム界面活性剤、塩素含有、キノリン、キナリジニウム、ラクトン、染料、チオセミカルバゾン、キノン、スルファ、カルバメート、ウレア、サリチルアミド、カルボアニリド、アミド、グアニド、アミジン、キレート、イミダゾリン殺生物剤、酢酸、安息香酸、ソルビン酸、プロピオン酸、ホウ酸、デヒドロ酢酸、亜硫酸、バニリン酸、p−ヒドロキシ安息香酸のエステル、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェニルエチルアルコール、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、ヨウ素(様々な溶剤中)、ポビドンヨード、ヘキメチレンテトラミン、ノキシチオリン、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアゾ1−アゾニアアダマンタンクロリド、タウロリジン、タウラルタム、EDTA、N(5−ニトロ−2−フルフリリデン)−1−アミノ−ヒダントイン、5−ニトロ−2−フルアルデヒドセミカルバゾン、3,4,4’−トリクロロカルバニリド、3,4’,5−三臭化サリチルアニリド、サリチルアニリド、3−トリフルオロメチル−4,4’−ジクロロカルバニリド、8−ヒドロキシキノリン、1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、1,4−ジヒドロ−1−エチル−6−フルオロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、過酸化水素、過酢酸、フェノール、ナトリウムオキシクロロセン、パラクロロメタキシレノール、2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシジフェノール、チモール、クロルヘキシジン、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、銀、ナノ銀、スルファジアジン銀、硝酸銀、5フルオロウラシル、フェノール系防腐剤、ゲンチアンバイオレット、メチレンブルー、ブリリアントグリーン、およびビスマス化合物;
抗凝固剤、例えば、限定されないが、クエン酸水素二アンモニウム、酒石酸二アンモニウム、N−(2−ビス(カルボキシメチル)アミノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)グリシン塩二水和物、クエン酸、クエン酸二ナトリウム塩、クエン酸一カリウム塩、クエン酸一ナトリウム塩、クエン酸三カリウム塩、クエン酸三ナトリウム塩、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、EDTA二アンモニウム塩、EDTA二カリウム塩、EDTA二ナトリウム塩、EDTA四ナトリウム塩、エチレンビス(オキシエチレンニトリロ)四酢酸(EGTA)、EDTA三ナトリウム塩、EDTA三カリウム塩、エチレングリコール−O,O−ビス(2−アミノエチル)−N,N,N,N−四酢酸、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N,N−三酢酸三ナトリウム塩、ニトリロ三酢酸、酒石酸カリウムナトリウム、D−酒石酸水素カリウム、L−酒石酸ニカリウム塩、L−酒石酸ニナトリウム塩、L−酒石酸酸一ナトリウム塩、トリス(カルボキシメチル)アミン、ヘパリン、ワルファリン、アセチルサリチル酸、イブプロフェン、インドメタシン、プロスタグランジン、スルフィンピラゾン、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化剤、クマリン、プロタミン硫酸塩、抗トロンビンIII、クマジン、タンパク質C/タンパク質S、ニクマロン、フェンプロクモン、ヒルジン、ヒルログ、グリコサミノグリカン、および前述の混合物;
表面を消毒する機能を有し、潜在的に有害な細菌を除去する、細菌の増殖および再生に干渉する抗生剤;または
細菌感染を処置する機能を有する抗生剤。
本明細書で記載する用語「負荷剤」は、以下のいずれかを意味する:
樹枝状ポリマーに結合された抗菌剤、例えば、限定されないが、酸化亜鉛化合物、銀化合物、ベンゾイミダゾール誘導体、塩酸、タウリンアミド誘導体、フェノール、第四級アンモニウム界面活性剤、塩素含有、キノリン、キナリジニウム、ラクトン、染料、チオセミカルバゾン、キノン、スルファ、カルバメート、ウレア、サリチルアミド、カルボアニリド、アミド、グアニド、アミジン、キレート、イミダゾリン殺生物剤、酢酸、安息香酸、ソルビン酸、プロピオン酸、ホウ酸、デヒドロ酢酸、亜硫酸、バニリン酸、p−ヒドロキシ安息香酸のエステル、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェニルエチルアルコール、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、ヨウ素(様々な溶剤中)、ポビドンヨード、ヘキメチレンテトラミン、ノキシチオリン、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアゾ1−アゾニアアダマンタンクロリド、タウロリジン、タウラルタム、EDTA、N(5−ニトロ−2−フルフリリデン)−1−アミノ−ヒダントイン、5−ニトロ−2−フルアルデヒドセミカルバゾン、3,4,4’−トリクロロカルバニリド、3,4’,5−三臭化サリチルアニリド、サリチルアニリド、3−トリフルオロメチル−4,4’−ジクロロカルバニリド、8−ヒドロキシキノリン、1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、1,4−ジヒドロ−1−エチル−6−フルオロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、過酸化水素、過酢酸、フェノール、ナトリウムオキシクロロセン、パラクロロメタキシレノール、2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシジフェノール、チモール、クロルヘキシジン、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、銀、ナノ銀、スルファジアジン銀、硝酸銀、5フルオロウラシル、フェノール系防腐剤、ゲンチアンバイオレット、メチレンブルー、ブリリアントグリーン、およびビスマス化合物;
抗凝固剤、例えば、限定されないが、クエン酸水素二アンモニウム、酒石酸二アンモニウム、N−(2−ビス(カルボキシメチル)アミノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)グリシン塩二水和物、クエン酸、クエン酸二ナトリウム塩、クエン酸一カリウム塩、クエン酸一ナトリウム塩、クエン酸三カリウム塩、クエン酸三ナトリウム塩、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、EDTA二アンモニウム塩、EDTA二カリウム塩、EDTA二ナトリウム塩、EDTA四ナトリウム塩、エチレンビス(オキシエチレンニトリロ)四酢酸(EGTA)、EDTA三ナトリウム塩、EDTA三カリウム塩、エチレングリコール−O,O−ビス(2−アミノエチル)−N,N,N,N−四酢酸、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N,N−三酢酸三ナトリウム塩、ニトリロ三酢酸、酒石酸カリウムナトリウム、D−酒石酸水素カリウム、L−酒石酸ニカリウム塩、L−酒石酸ニナトリウム塩、L−酒石酸酸一ナトリウム塩、トリス(カルボキシメチル)アミン、ヘパリン、ワルファリン、アセチルサリチル酸、イブプロフェン、インドメタシン、プロスタグランジン、スルフィンピラゾン、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化剤、クマリン、プロタミン硫酸塩、抗トロンビンIII、クマジン、タンパク質C/タンパク質S、ニクマロン、フェンプロクモン、ヒルジン、ヒルログ、グリコサミノグリカン、および前述の混合物;
表面を消毒する機能を有し、潜在的に有害な細菌を除去する、細菌の増殖および再生に干渉する抗生剤;または
細菌感染を処置する機能を有する抗生剤。
樹枝状ポリマーに結合された抗菌剤、例えば、限定されないが、酸化亜鉛化合物、銀化合物、ベンゾイミダゾール誘導体、塩酸、タウリンアミド誘導体、フェノール、第四級アンモニウム界面活性剤、塩素含有、キノリン、キナリジニウム、ラクトン、染料、チオセミカルバゾン、キノン、スルファ、カルバメート、ウレア、サリチルアミド、カルボアニリド、アミド、グアニド、アミジン、キレート、イミダゾリン殺生物剤、酢酸、安息香酸、ソルビン酸、プロピオン酸、ホウ酸、デヒドロ酢酸、亜硫酸、バニリン酸、p−ヒドロキシ安息香酸のエステル、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェニルエチルアルコール、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、ヨウ素(様々な溶剤中)、ポビドンヨード、ヘキメチレンテトラミン、ノキシチオリン、1−(3−クロロアリル)−3,5,7−トリアゾ1−アゾニアアダマンタンクロリド、タウロリジン、タウラルタム、EDTA、N(5−ニトロ−2−フルフリリデン)−1−アミノ−ヒダントイン、5−ニトロ−2−フルアルデヒドセミカルバゾン、3,4,4’−トリクロロカルバニリド、3,4’,5−三臭化サリチルアニリド、サリチルアニリド、3−トリフルオロメチル−4,4’−ジクロロカルバニリド、8−ヒドロキシキノリン、1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、1,4−ジヒドロ−1−エチル−6−フルオロ−4−オキソ−7−(1−ピペラジニル)−3−キノリンカルボン酸、過酸化水素、過酢酸、フェノール、ナトリウムオキシクロロセン、パラクロロメタキシレノール、2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシジフェノール、チモール、クロルヘキシジン、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、銀、ナノ銀、スルファジアジン銀、硝酸銀、5フルオロウラシル、フェノール系防腐剤、ゲンチアンバイオレット、メチレンブルー、ブリリアントグリーン、およびビスマス化合物;
抗凝固剤、例えば、限定されないが、クエン酸水素二アンモニウム、酒石酸二アンモニウム、N−(2−ビス(カルボキシメチル)アミノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)グリシン塩二水和物、クエン酸、クエン酸二ナトリウム塩、クエン酸一カリウム塩、クエン酸一ナトリウム塩、クエン酸三カリウム塩、クエン酸三ナトリウム塩、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、EDTA二アンモニウム塩、EDTA二カリウム塩、EDTA二ナトリウム塩、EDTA四ナトリウム塩、エチレンビス(オキシエチレンニトリロ)四酢酸(EGTA)、EDTA三ナトリウム塩、EDTA三カリウム塩、エチレングリコール−O,O−ビス(2−アミノエチル)−N,N,N,N−四酢酸、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N,N−三酢酸三ナトリウム塩、ニトリロ三酢酸、酒石酸カリウムナトリウム、D−酒石酸水素カリウム、L−酒石酸ニカリウム塩、L−酒石酸ニナトリウム塩、L−酒石酸酸一ナトリウム塩、トリス(カルボキシメチル)アミン、ヘパリン、ワルファリン、アセチルサリチル酸、イブプロフェン、インドメタシン、プロスタグランジン、スルフィンピラゾン、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化剤、クマリン、プロタミン硫酸塩、抗トロンビンIII、クマジン、タンパク質C/タンパク質S、ニクマロン、フェンプロクモン、ヒルジン、ヒルログ、グリコサミノグリカン、および前述の混合物;
表面を消毒する機能を有し、潜在的に有害な細菌を除去する、細菌の増殖および再生に干渉する抗生剤;または
細菌感染を処置する機能を有する抗生剤。
熱成形の前に、添加剤とホストポリマーとを混練するステップは、例えば、混合、溶融混練、溶液混練、および/または前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合とその後の分散物混練、および押出配合からなる群から選択される。
本発明の熱成形は、特に限定されないが、二軸または単軸スクリューのいずれかと、溶融ポリマー組成物を通して連続形状の物品または生成物を形成させるダイとを利用して、押出成形、多層押出成形、異形押出成形などの手段によって行うことができる。プレス成形、真空プレス成形も、固体形態のポリマーが加圧下で形成される特別に形成された生成物を生産するために利用することができる。対照的に、射出成形は、材料を型に注入することにより部品を生産するための製造プロセスである。結晶系ポリマーは、そのそれぞれの融点をおよそ10〜40℃上回る領域の温度の範囲で形成することができ、非晶質材料は、それぞれのガラス転移温度範囲をおよそ80〜150℃上回る温度の範囲で形成されうる。これらの熱成形方法のそれぞれから生産された生成物は、添加剤が濃縮された表面を有しうる。
押出配合プロセスおよび形成プロセスで利用される下流および上流機器には、乾燥システム、重量投与および供給システム、真空較正/冷却水浴、ホールオフシステムおよびインライン計測システムを挙げることができる。
本明細書に記載の物品は、熱可塑性材料(例えば、ポリマー/添加剤組成物)を型内で成形することによっておよび/またはカスタマイズされた押出ダイに通して熱可塑性材料を押し出すことによって製造することができる。ポリマー溶融物が経る剪断の量は、得られた固体のポリマー表面に存在する添加剤の最大濃度を確保するようにいずれかのプロセスの間で制御される。
Boltorn−超分岐ポリエステル
Boltornは、2,2−ビスメチロールプロピオン酸(ビス−MPA)と称されるAB2モノマーのプソイドワンポット重縮合を通じて、通常は4官能性の多官能性コアから生成されるポリエステル超分岐材料のファミリーである。得られた超分岐ポリマーは、疎水性の内部と、親水性のヒドロキシル官能性外層を含む。これらの市販材料は、商標登録され、世代/分岐の程度に応じてH20〜H40を含む種を有し、図1(b)によって表される構造を有する。複数のエステル/アミド結合を有するHybraneとは対照的に、Boltorn種は、プソイド世代と独立して、多数の内部エステルと、多数の周辺ヒドロキシル基からなる。Boltorn骨格は、水に可溶であるために必要な親水性を獲得しておらず、(例えば)酢酸エチル、エーテルなど疎水性溶剤に溶解するほど十分に疎水性でもない。したがって、Boltorn材料の特性を変化させるために、適切な置換基で、ポスト官能化によって、例えば化学修飾によって、より定義された樹枝状コア−シェル骨格を達成してもよい。そのようなポスト官能化によるものに、市販の生成物、例えば、不飽和脂肪酸を有する脂溶性のU3000(図5(A)参照)がある。これらの特質は、特定のBoltorn種の極性を、より極性の低い溶剤により可溶であるように変化させる。しかしながら、現在利用可能な(a)脂肪酸および/または(b)PEGの置換基と結合されたそのような疎水性コアで得られる全体的極性は、コンパクトなコア−シェルナノ粒子を熱成形物品の表面に必要な表面特徴で送達させるために必要な(a)不均一構造構成、(b)ホストマトリックスとの不適合性、および(c)両親媒性、不適合性の必要な組合せを得るほど十分にはポリマーの最終特徴を変化させない。
Boltorn−超分岐ポリエステル
Boltornは、2,2−ビスメチロールプロピオン酸(ビス−MPA)と称されるAB2モノマーのプソイドワンポット重縮合を通じて、通常は4官能性の多官能性コアから生成されるポリエステル超分岐材料のファミリーである。得られた超分岐ポリマーは、疎水性の内部と、親水性のヒドロキシル官能性外層を含む。これらの市販材料は、商標登録され、世代/分岐の程度に応じてH20〜H40を含む種を有し、図1(b)によって表される構造を有する。複数のエステル/アミド結合を有するHybraneとは対照的に、Boltorn種は、プソイド世代と独立して、多数の内部エステルと、多数の周辺ヒドロキシル基からなる。Boltorn骨格は、水に可溶であるために必要な親水性を獲得しておらず、(例えば)酢酸エチル、エーテルなど疎水性溶剤に溶解するほど十分に疎水性でもない。したがって、Boltorn材料の特性を変化させるために、適切な置換基で、ポスト官能化によって、例えば化学修飾によって、より定義された樹枝状コア−シェル骨格を達成してもよい。そのようなポスト官能化によるものに、市販の生成物、例えば、不飽和脂肪酸を有する脂溶性のU3000(図5(A)参照)がある。これらの特質は、特定のBoltorn種の極性を、より極性の低い溶剤により可溶であるように変化させる。しかしながら、現在利用可能な(a)脂肪酸および/または(b)PEGの置換基と結合されたそのような疎水性コアで得られる全体的極性は、コンパクトなコア−シェルナノ粒子を熱成形物品の表面に必要な表面特徴で送達させるために必要な(a)不均一構造構成、(b)ホストマトリックスとの不適合性、および(c)両親媒性、不適合性の必要な組合せを得るほど十分にはポリマーの最終特徴を変化させない。
Hybrane−ポリエステルアミド
Hybraneは、ジイソプロパノールアミン(diisopropanelamine)(DiPA)と、選択された環状無水物との間の重縮合反応を通じて成長させたポリエステルアミド超分岐材料のファミリーである。典型的なヒドロキシル官能性Hybraneの最終特性は、無水物モノマーの注意深い選択と直接相関する。Hybrane系HBPの特性を調節するこの能力は、以下の3つの実施例(1)S1200、(2)D2800、および(3)DEO7508500の水溶性を考慮することにより実証される(図5(B)〜図5(D)参照)。(1)Hybrane S1200で、一成分として無水コハク酸を選択することは、(a)周辺ヒドロキシル基と、内部で利用可能な(b)脂肪族アミド結合の組合せの結果として、水溶性が付与される。(2)逆に、ドデセニル無水コハク酸が選択されることにより、得られたHybrane(D2800)は、たとえ周辺ヒドロキシル基が存在しても水不溶性である。これは、第2の力を通じた水との相互作用から脂肪族アミド結合を「シールド」するドデセニル基に由来する圧倒的な疎水性によるものであり、これにより水溶性が防止される。(3)しかしながら、D2800におけるヒドロキシル基を短いポリエチレングリコール基と置き換えることにより、Hybrane(DEO7508000)に存在するように、水溶性でもある両親媒性ポリマーが生じる。DEO7508000は、その周囲に応じてそのコンフォメーションを適合させることができるコア−シェル構造を表す。
以下の実施例は、本開示の様々な態様を例証することを意図するものであるが、限定する性質を有するものではない。本開示は、前述の説明および以下の実施例に合致するさらなる実施形態および特徴を包含することが理解される。
押出管
6パーセントのBoltorn H40(超分岐ポリエステル)と6パーセントのHybrane PS2550(超分岐ポリエステルアミン)を、100Kクリーンルームにおいて、Leistritz二軸スクリュー押出機ZSE27MAXX−40L/D(27mm直径、最大4K−Tron重量測定投与装置によって供給し、下流に4ホールのストランドダイを備えた40L/D二軸スクリュー配合機)を使用して、ホストマトリックスとしてのMarlex 5502 HDPEに別個に配合し、Rieterペレット化装置に供給した。標準中型剪断スクリュー構成を、標準として溶融濾過なしで使用した。生産時の各フィーダの許容公差は、添加速度の±1.0%であった。続けて、各ポリマー混練物を、表1に列挙される寸法に押し出した。
6パーセントのBoltorn H40(超分岐ポリエステル)と6パーセントのHybrane PS2550(超分岐ポリエステルアミン)を、100Kクリーンルームにおいて、Leistritz二軸スクリュー押出機ZSE27MAXX−40L/D(27mm直径、最大4K−Tron重量測定投与装置によって供給し、下流に4ホールのストランドダイを備えた40L/D二軸スクリュー配合機)を使用して、ホストマトリックスとしてのMarlex 5502 HDPEに別個に配合し、Rieterペレット化装置に供給した。標準中型剪断スクリュー構成を、標準として溶融濾過なしで使用した。生産時の各フィーダの許容公差は、添加速度の±1.0%であった。続けて、各ポリマー混練物を、表1に列挙される寸法に押し出した。
各押出物の管状試料(対照HDPE管、ならびに市販のHBPを含有する管AおよびB)を、数ナノメートルの表面深さ内の化学組成を測定する技術であるXPS3(X線光電子分光法、Kratos AXIS−165、Mono Al X線を使用、NIST−XPSデータベース、バージョン3.5を参照)を用いて分析した。3XPSでは、XPSスペクトルを、ほとんどの部分について、ピーク強度とピーク位置の観点から定量化する。ピーク強度は、表面に材料がどのくらいあるかを測定し、一方で、ピーク位置は元素および化学組成を示す。XPS強度を比較するための最良の方法は、いわゆるパーセンテージ原子濃度を介した方法である。これらのパーセンテージ原子濃度の重要な特徴は、パーセンテージとして、つまり測定における電子の合計強度に対する強度の比として、強度を表すことである。図6(a)は、(X)高密度ポリエチレン(HDPE)対照管のスペクトルを、(Y)5重量%で第4世代超分岐ポリエステルBoltorn H40をHDPEホストマトリックスに含有する管A、および(Z)5重量%で超分岐ポリエステルアミドHybrane PS2550をHDPEホストマトリックスに含有する管Bのスペクトルに対して比較する。HDPE対照管では他の2つの管と比較して288〜290eV間の結合エネルギーを有するピークが存在しないことから、その両方とも表面に超分岐ポリマーが存在することが確認された。図6(b)に示される管Bのさらなる分析により、押出管の内側および外側の両表面に窒素(N)の存在が確認され、超分岐ポリエステルアミド、Hybrane PS2550が、押出物の両方の表面に存在し、押出物の本体には存在しないことを示した。
この試験は、押出物の内側と外側の両方の表面に対して、分岐ポリマーの選択された官能基を輸送するビヒクルとして作用する分岐ポリマーの能力を実証するために実施した。
HDPE対照ならびに超分岐ポリマー含有の各押出物(管AおよびB)を含む各押出管のバッチを、ISO594互換性ルアーでオーバーモールドした。次いで、これらのオーバーモールドした押出物をISO10555−1に従って試験した。破断力(force at break)を使用して、各材料についての極限引張強度(UTS)を、押出物とオーバーモールドルアーとの間の結合ならびに原料のままの押出物のUTSの両方を図8に示されるように測定して決定した。ここで、図8の左側部分は、オーバーモールド押出物についてのUTS値を示し、図8の右側部分は、未処理の押出物についてのUTS値を示す。分析により、オーバーモールド結合物について得られたUTSにおいて、対照および押出物Bの両方について、未処理の押出物のUTSと比較して、有意な差異があることが確認された。対照についてのルアーと押出物との間の結合のUTSは、未処理の押出物単独について測定されたUTSより高かった。対照的に、管Aについて未処理の押出物のUTSは、ルアーとのオーバーモールド結合の場合と比較して、有意な差異を示さなかった。第二に、管Aと管Bの両方のUTSにおいて対照管と比較するとき有意な差異があり、対照と比較してUTSがわずかに減少したことが示された。第三に、管AについてのUTSにおいて管Bと比較して有意な差異があり、管Aは、管Bと比較して低い破断力を有した。最後に、管Aとのオーバーモールド結合のUTSは、管BのUTSと比較して、有意な差異はなかった。
HDPE対照ならびに超分岐ポリマー含有の各押出物(管AおよびB)を含む各押出管のバッチを、ISO594互換性ルアーでオーバーモールドした。次いで、これらのオーバーモールドした押出物をISO10555−1に従って試験した。破断力(force at break)を使用して、各材料についての極限引張強度(UTS)を、押出物とオーバーモールドルアーとの間の結合ならびに原料のままの押出物のUTSの両方を図8に示されるように測定して決定した。ここで、図8の左側部分は、オーバーモールド押出物についてのUTS値を示し、図8の右側部分は、未処理の押出物についてのUTS値を示す。分析により、オーバーモールド結合物について得られたUTSにおいて、対照および押出物Bの両方について、未処理の押出物のUTSと比較して、有意な差異があることが確認された。対照についてのルアーと押出物との間の結合のUTSは、未処理の押出物単独について測定されたUTSより高かった。対照的に、管Aについて未処理の押出物のUTSは、ルアーとのオーバーモールド結合の場合と比較して、有意な差異を示さなかった。第二に、管Aと管Bの両方のUTSにおいて対照管と比較するとき有意な差異があり、対照と比較してUTSがわずかに減少したことが示された。第三に、管AについてのUTSにおいて管Bと比較して有意な差異があり、管Aは、管Bと比較して低い破断力を有した。最後に、管Aとのオーバーモールド結合のUTSは、管BのUTSと比較して、有意な差異はなかった。
まとめると、HDPEマトリックスへの超分岐ポリエステルの添加(管A)は、超分岐ポリエステルアミドのHDPEマトリックスへの添加(管B)と比較するとき、押出物の物理的特性により大きく影響するようである。管Bとそのルアーのオーバーモールド結合は、対照と同様に挙動し、未処理の押出管のUTSは、対照のUTSと比較して増加した。記録された破断力およびUTSは、要求されるISO値を全て十分に上回った(この場合、10F押出物について、ISO10555−1に従って少なくとも5Nの破断力が最小限の要件である)。したがって、この実施例は、HBPの押出物への添加が、管の本体の機械的特性または強力なオーバーモールド結合を形成するその能力に有害な影響を与えず、再度十分にISO規格の要件内である結果を有することを示す。
DNT750PE圧縮成型シート
低重量パーセント(6重量%)のHybrane DEO7508500(図5(D))を、Leistritz二軸スクリュー押出機ZSE27MAXX−40L/D(27mm直径、最大4K−Tron重量測定投与ユニットによって供給し、下流に4ホールのストランドダイを備えた40L/D二軸スクリュー配合機)を利用して、HDPEに配合し、Rieterペレット化装置に供給した。標準中型剪断スクリュー構成を、標準として溶融濾過なしで使用し、医療等級のデータシートパラメータに従って高密度ポリエチレン(HDPE)ポリマーマトリックスをロッドとし、これをペレット化した。得られたペレットを、示差走査熱量測定(DSC)を介して解析し、その曲線から、図9(b)に実証されるように、得られたポリマー(DNT750PE)が単一のTmを有することが明らかになり、2つの材料間の混和性が示唆された。HDPE(184.8Jg−1)とDNT750PE(198.7Jg−1)との間のエンタルピー差も示され、系内で利用可能な内部エネルギーの増加が示唆される。これらのペレットを、次いで、圧力(約1000psi)下、2つの加熱されたプラテン(約150℃)間で圧縮成形し、薄いシートを生産した。シートを、標準ASTM D1894に従って適切なサイズに切断して試験した。
低重量パーセント(6重量%)のHybrane DEO7508500(図5(D))を、Leistritz二軸スクリュー押出機ZSE27MAXX−40L/D(27mm直径、最大4K−Tron重量測定投与ユニットによって供給し、下流に4ホールのストランドダイを備えた40L/D二軸スクリュー配合機)を利用して、HDPEに配合し、Rieterペレット化装置に供給した。標準中型剪断スクリュー構成を、標準として溶融濾過なしで使用し、医療等級のデータシートパラメータに従って高密度ポリエチレン(HDPE)ポリマーマトリックスをロッドとし、これをペレット化した。得られたペレットを、示差走査熱量測定(DSC)を介して解析し、その曲線から、図9(b)に実証されるように、得られたポリマー(DNT750PE)が単一のTmを有することが明らかになり、2つの材料間の混和性が示唆された。HDPE(184.8Jg−1)とDNT750PE(198.7Jg−1)との間のエンタルピー差も示され、系内で利用可能な内部エネルギーの増加が示唆される。これらのペレットを、次いで、圧力(約1000psi)下、2つの加熱されたプラテン(約150℃)間で圧縮成形し、薄いシートを生産した。シートを、標準ASTM D1894に従って適切なサイズに切断して試験した。
圧縮シートを、未処理のポリマーHDPEマトリックス樹脂からも作製し、これは対照として作用した。各材料について、一標準あたり、少なくとも5つの圧縮試料を試験した。それぞれについての静的(μs)および動的摩擦係数(μd)を記録し、平均および標準偏差を計算した。HDPE対照およびDNT750PEに対して得られた平均μdを、図10のテフロンに対して比較した。結果から、DEO750添加剤が熱成形物品の表面に移行し、PEG基が、HDPE対照と比較してDNT750PE圧縮シートの低減したμdに寄与することが示された。
添加剤として、DEO7508500は、ポリマーマトリックスの本体を通じて移行するとき、その間中、分岐およびコンパクト構造を適合および変化させながら、その両親媒性コア−シェルコンフォメーションを変化させると予測される。理論に束縛されることを意図しないが、これが実施例2で提示されるDNT750PE熱成形物品で作用する機構であると考えられ、それにより、Hybrane分子が逆コア−シェル機構によってHDPEマトリックスを通って移行し、表面に達すると、樹枝状分子のドデセニル成分がHDPEマトリックス内に織り込まれる一方、PEG成分が表面に露出されると考えられる。これが分子の両親媒性であり、これによって、親水性および疎水性要素が互いに作用し合い、(1)主分子を大気/ポリマー界面へ移行させて、PEGを大気に露出させ、ドデセニル構成要素をHDPEマトリックスに捕捉させること、ならびに(2)最終熱成形物品の表面特性を操作することを促進させる。
配合&フィルム押出
実施例2で使用した材料、HDPE対照マトリックス、および同じ重量パーセント(6重量%)でHDPEマトリックスに配合した超分岐ポリエステルアミン(Hybrane DEO7508500)を、Leistritz二軸スクリュー押出機ZSE27MAXX−40L/D(27mm直径、最大K−Tron重量測定投与装置によって供給され、下流にコートハンガー分割シートダイおよびPTFEシートを全てのシリンダに装着した3本ロールミルを備えた40L/D二軸スクリュー配合機)を使用して配合した。標準媒体剪断スクリュー構成を標準として溶融濾過なしで使用し、それにより、スクリュー回転数(rpm)および供給速度/スループット(Kg/時)を変化させた。得られた特性は押出パラメータ、最も詳細には剪断速度によって変動しうるが、表2に従って許容されるパラメータは、所望の特性を有する押出物をもたらす。バレル温度プロファイルは、110〜200℃の間で、スクリューチャンバ内のゾーンからゾーンへ10℃の間隔で、稼働全体にわたって一定に維持した。その後、押出管の壁より大きな厚みを有する押出シートを各バッチについて作製した。次いでこれらを使用して、押出物品の摩擦係数に対するプロセスパラメータの影響を測定し、解釈した。
実施例2で使用した材料、HDPE対照マトリックス、および同じ重量パーセント(6重量%)でHDPEマトリックスに配合した超分岐ポリエステルアミン(Hybrane DEO7508500)を、Leistritz二軸スクリュー押出機ZSE27MAXX−40L/D(27mm直径、最大K−Tron重量測定投与装置によって供給され、下流にコートハンガー分割シートダイおよびPTFEシートを全てのシリンダに装着した3本ロールミルを備えた40L/D二軸スクリュー配合機)を使用して配合した。標準媒体剪断スクリュー構成を標準として溶融濾過なしで使用し、それにより、スクリュー回転数(rpm)および供給速度/スループット(Kg/時)を変化させた。得られた特性は押出パラメータ、最も詳細には剪断速度によって変動しうるが、表2に従って許容されるパラメータは、所望の特性を有する押出物をもたらす。バレル温度プロファイルは、110〜200℃の間で、スクリューチャンバ内のゾーンからゾーンへ10℃の間隔で、稼働全体にわたって一定に維持した。その後、押出管の壁より大きな厚みを有する押出シートを各バッチについて作製した。次いでこれらを使用して、押出物品の摩擦係数に対するプロセスパラメータの影響を測定し、解釈した。
ASTM D1894を使用して、これらのシートのそれぞれについて動的(μd)摩擦係数を測定し、同じ材料の圧縮成形シートについて得られた係数と比較した。PTFE押出シートのμdを再び測定して、一貫性を確保した。図10から分かるように、圧縮シートについての結果を押出シートと比較するとき、HDPE材料のそれぞれについてμdの低下が観察される。圧縮シートについて示されたように、HDPEマトリックスにおけるDEO7508500添加剤の存在は、未処理のHDPEマトリックスと比較してμdを低減させた。試験間の任意の変動が除去されることを確実にするために、試験したPTFEの2つのバッチを用いて、各試験設定の間で、PTFE押出シートの同じバッチを使用した。これらの結果は、熱成形プロセスを通じたDNT750PE材料の後処理が、そのμdの大きな低減をもたらし、PTFE(例えば、テフロン)の値より低い値を生じさせることを実証する。
HDPE管の押出
HDPE修飾シートの生産における最適な組成およびプロセスパラメータを特定した後に、適切な管類を生産する作業を開始した。DEO7508500材料をHDPE未修飾ペレットに混合する前に、後者を、約1200μmのフレークに機械的に砕き、材料の表面積を増加させた。次いで、この材料を、適切な量のDEO7508500と混合して、二軸スクリューLiestritz配合機において配合してストランドを形成し、続いて、実施例3に記載されるように、ペレット化した。
HDPE修飾シートの生産における最適な組成およびプロセスパラメータを特定した後に、適切な管類を生産する作業を開始した。DEO7508500材料をHDPE未修飾ペレットに混合する前に、後者を、約1200μmのフレークに機械的に砕き、材料の表面積を増加させた。次いで、この材料を、適切な量のDEO7508500と混合して、二軸スクリューLiestritz配合機において配合してストランドを形成し、続いて、実施例3に記載されるように、ペレット化した。
修飾シートを用いた管を、K−Tron投与システムを備えた28:1 L/D比の16mm共回転Dr.Collin GmbH二軸スクリューを使用して、HDPEペレットに配合した。Dr.Collin管ダイ、スロット真空ブッシングを備えたDr.Collin真空較正タンク、Dr.CollinホールオフおよびZumback OD測定システムを備えた下流機器を、表3に列挙したパラメータに従って稼働した。
未修飾HDPE管を、表3に示すパラメータに従って、二軸スクリュー押出機を用いて作製した。次いで、修飾HDPEペレットを、表3のパラメータに従って、共回転Dr Collin二軸スクリュー押出機に供給した。修飾管を、未修飾管および修飾管の両方の試料を用いて生産した。
一般にファクターDNTと呼ばれる添加剤の展開を開始した。多数の異なる線形添加剤を、様々なクラスおよびタイプの分岐ポリマー要素を介して連結した。摩擦低減の非限定的な例に関して、PTFE(例えば、テフロン)のものと同様の摩擦係数に至るファクターDNTの例を以下に示す。
分岐ハイブリッドポリマー
極性の不均一性を利用して、特定の官能性を有する成分を有する分岐ハイブリッドポリマーを、相分離を防止するために十分にホストポリマーと適合性であり、かつ、分岐ハイブリッドポリマーの最終熱成形物品の表面への移行を可能とするために十分に不適合性であるように構築することができる。移行は、ホストポリマーとの電荷の格差と、ナノスケールの分岐ポリマー要素複合体のコンパクトな構造構成で促進されうるが、構造の一部は、最終表面に達するときに複合体の捕捉が確実になるように十分に適合性である。表面に達したら、周辺端は、最終物品に、必要な表面特性をもたらしうる。
分岐ハイブリッドポリマー
極性の不均一性を利用して、特定の官能性を有する成分を有する分岐ハイブリッドポリマーを、相分離を防止するために十分にホストポリマーと適合性であり、かつ、分岐ハイブリッドポリマーの最終熱成形物品の表面への移行を可能とするために十分に不適合性であるように構築することができる。移行は、ホストポリマーとの電荷の格差と、ナノスケールの分岐ポリマー要素複合体のコンパクトな構造構成で促進されうるが、構造の一部は、最終表面に達するときに複合体の捕捉が確実になるように十分に適合性である。表面に達したら、周辺端は、最終物品に、必要な表面特性をもたらしうる。
分岐ハイブリッドDNT022PX(6k−3G)圧縮成形
この目的のために、非限定的な例として、図11(a)および11(b)に示されるように、超分岐Boltorn G3疎水性ポリエステル種の形態で、分岐ポリマー成分を介して、多くの周辺親水性PEGオリゴマーに連結された線形親水性PEGコアを含む分岐ハイブリッドポリマーDNT022を合成した。
この目的のために、非限定的な例として、図11(a)および11(b)に示されるように、超分岐Boltorn G3疎水性ポリエステル種の形態で、分岐ポリマー成分を介して、多くの周辺親水性PEGオリゴマーに連結された線形親水性PEGコアを含む分岐ハイブリッドポリマーDNT022を合成した。
カルボン酸官能化メトキシルポリエチレングリコール酸(OA=m−PEG750COOH)(13.3g)を、マグネットスターラーを用いて丸底フラスコ中でジクロロメタン(DCM)(100ml)中に溶解した。酸を活性化するために、N,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を溶液にゆっくりと過剰に加え、CO2副産物を排出した(モル比OH:CDI活性化COOH[1:1.5])。反応を2時間進行させ、1H−NMRを介してモニタリングし、完全な活性化を確認した。その後、G3のポリエステルHBP(5g)を、反応容器に加え、15時間実施した。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認した。
反応を脱イオン水でクエンチし、その溶液を400mlのDCMで希釈した。次いで、反応物を4×50mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。粗生成物をDCMからエーテルへ沈殿させ、白色粉末として回収した。1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して、DNT022の純度を確認した。
カルボキシル化分子をアルコールおよびアミンなどの求核試薬との反応に先だって活性化させるためのカップリング試薬として一般に使用される有機化合物1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)(C3H3N2)2COを使用して、超分岐ポリマーのヒドロキシル化周辺とPEG−COOHオリゴマーとを反応させた。得られた超分岐ポリマーは、PEGオリゴマーで官能化されたと記述してもよい。PEG鎖は、最終熱成形表面で親水性表面を提供するものとして入れた。図12(a)で実証されるように、得られた材料のNMRスペクトルでmPEG750−COOHおよびヒドロキシルピーク(R−CH2−OH)が存在しないことは、線形PEGコアとメトキシル末端PEG750鎖とが超分岐ポリエステルリンカーを介して上手く連結したことを示唆する。図12(b)で実証されるように、得られたDNT022の分子量(Mw)は、前駆体の分子量と比較して、より広く高いMwに移行することが示され、ハイブリッドの末端のペグ化が確認される。
6重量パーセント(6重量%)のDNT022を、PEBAX 7233 SA01 MEDと配合し、成形してDNT022PXのロッドを生産し、続いてペレット化した。PEBAX対照ペレットについても、同じ配合プロセスを実行した。これらのDNT022PXおよびPEBAX対照ペレットを2つの加熱した圧縮されたプレート(約200℃/1000psi)間で圧縮成形して、各材料について同じプロセスステップを用いて、DNT022PXおよびPEBAXで作られた薄いシートを生産した。両方の物品の表面をRaman分光法によって分析し、これから、図13(a)に示されるように、DNT022PX物品の表面が、脱イオン水に浸漬した後の対照のものと比較して20%上回るエーテル(−C−O−C−)基(PEGの成分)をその表面に有することが示された。したがって、物品を脱イオン水へ浸漬した後、ASTM D1894−11に従って動摩擦係数(μd)を測定した。図13(b)から明らかなように、DNT022PXについてのμdは、同じ条件で試験したPEBAX対照およびPTFEより低かった。したがって、これらの結果は、線形樹枝状超分岐ポリマーDNT022の構成が、PEBAXホストマトリックスを通じた移行および得られた熱成形物品の表面層にそれ自体が位置することを可能にし、最終物品の最外表面に親水性周辺基を送達させることを示す。
PEBAX中に押し出された分岐ハイブリッド(様々な世代数および鎖長)
実施例4に加えて、非限定的な例として、表4に示すような、DNT022(6kG3)に類似した材料のマトリックスを合成した。これらの材料は、G3またはG5のいずれかの世代の疎水性ポリエステル種を有する超分岐ポリマーの形態の分岐ポリマー成分を介して、多くの周辺親水性PEGオリゴマーに連結された、6k、10kおよび20kなどの変動するサイズを有する線形親水性PEGコアで構成された。
実施例4に加えて、非限定的な例として、表4に示すような、DNT022(6kG3)に類似した材料のマトリックスを合成した。これらの材料は、G3またはG5のいずれかの世代の疎水性ポリエステル種を有する超分岐ポリマーの形態の分岐ポリマー成分を介して、多くの周辺親水性PEGオリゴマーに連結された、6k、10kおよび20kなどの変動するサイズを有する線形親水性PEGコアで構成された。
図16(a)〜16(c)は、各材料についての数平均分子量(
)、重量平均分子量(
)および分散度(D)を含む。単分散材料はD値が1であり、一方で1.1〜2.0の間の値は軽度に多分散であると考えられる。提示されるグラフから、6kG5とBoltornとは同様に分散するが、6kG5(
理論上67,700g/mol)は、Boltorn(理論上15,200g/mol)と比較して、より高い
を有すると提示される。10kG3は、これらの3つの添加剤のうちで最も狭い分散度を有するが、再度、Boltornより高い
(理論上25,200g/mol)を有する。図15(a)および(b)と共に、図16(a)〜(c)に提示される情報は、ホストマトリックスを通じた表面への移行は、Boltorn添加剤が最も容易であったことを示唆する。
表4における各分岐ハイブリッド材料の3.5重量パーセント(3.5重量%)および10重量パーセント(10重量%)を、PEBAX 7233 SA01 MEDに配合し、押し出し、各材料について、PEBAXシートを生産した。PEBAX対照シートを同じプロセスステップを使用して生産した。それぞれのシート型物品の試料を、37℃で水中に浸漬した後、ASTM D1894−11に従ってμsおよびμdを測定した。図17(a)、(b)および(c)から分かるように、μsおよびμdの両方について得られた結果は、押出シートの摩擦係数に対する添加剤の生成数(Gn)とコア鎖長の影響を実証する。図15(d)(XkG5からXkG3)に理論的構造を実証するG3からG5への世代数の増加に伴う末端基における増加の効果は、互いにおよび図17(a)におけるPEBAX対照と比較するとき、押出物の摩擦特性のわずかな減少に至るようであり、このことから、G5添加剤に存在する末端基の数がより多いことが、押出物の表面特性に影響を与えることが示唆される。
逆に、線形コア鎖の長さが、これらのG3およびG5添加剤のそれぞれで増加するとき、その結果を図17(b)に示すが、より低い世代の超分岐要素(10kG3)を有する添加剤は、より高い世代をベースとする添加剤(10kG5)と比較して、押出物の表面に、より容易に移行するようである。Boltorn H20Pと10kG3の結果を比較すると、L−D HB添加剤で得られるより低いμd値は、超分岐要素間の距離の増加が、ホストマトリックスを通じた押出物表面への移行を支援するコンフォメーション構造をもたらすことを示唆する。また10kG5および10kG3の結果を比較するときにμdの低減が観察され、より低いGnを有する添加剤の10kG3でより低いμdが得られたが、これは、図17aにおける6kのコア線形鎖について観察された傾向とは逆の傾向であった。したがって、添加剤の表面への移行、および添加剤が押出物表面に達するときの末端基の利用を促進するために、様々な用途に適した添加剤は、以下のバランスをとると思われる:
− 世代数(Gn)の増加から取得されるさらなる末端オリゴマー、
− Gnにおけるそのような増加によって課される、添加剤のホストポリマーマトリックス表面への移行に対する制限、
− コア線形鎖長の変化による、超分岐要素間の分離距離の増加
− ホストポリマーマトリックス鎖と相互作用するコア線形鎖の長さの増加による、ホストポリマーマトリックスにおける添加剤の潜在的捕捉。
− 世代数(Gn)の増加から取得されるさらなる末端オリゴマー、
− Gnにおけるそのような増加によって課される、添加剤のホストポリマーマトリックス表面への移行に対する制限、
− コア線形鎖長の変化による、超分岐要素間の分離距離の増加
− ホストポリマーマトリックス鎖と相互作用するコア線形鎖の長さの増加による、ホストポリマーマトリックスにおける添加剤の潜在的捕捉。
まとめるに、図15(a)、15(b)、15(c)および15(d)に提示される各添加剤の構造コンフォメーションの比較と組み合わせた図17(a)および17(b)の結果から、添加剤の構造が、ホストポリマーマトリックスを通じた添加剤の移行に有意な影響を有することが示唆される。
この観察は、図17(c)に示される結果を考慮するときに補強される。PEBAX対照と比較するとき、Boltorn H20Pの添加で、μsおよびμdのわずかな減少が観察された。しかしながら、μsおよびμdのより大きな低下が線形樹枝状超分岐(L−D HB)添加剤で観察され、その低下はL−D HB添加剤の線形コアの長さが増加するにつれて、より顕著であった。放射状のBoltorn材料は、そのコンパクトな構造およびサイズにより、線形樹枝状超分岐添加剤よりも速やかに押出部品の表面に移行すると予測される。しかしながら、Boltorn H20 Pを用いて得られた結果を、比較的密でないコンフォメーション構造の6kG3および10kG3を用いた結果と比較すると、より低い摩擦特性が、両方のLD−HB添加剤で観察される。さらに、10kG3に対して6kG3の、より長いコア線形鎖による超分岐コア間の距離の増加は、超分岐コアの周囲の部分的密集の低減に至り、末端鎖の押出物の表面への移行が大きくなり、結果として、より低い摩擦結果を生じうると予測される。添加剤の表面への移行をその分子構造への変化を介して修飾および制御するこの能力は、最終押出物の表面特性を調整する可能性を提供する。摩擦特性の低減は、コンフォメーション構造と結びつき、添加剤の超分岐要素の部分的密集を減少させる。
G5系添加剤の図18(a)から分かるように、μsは、6kから10kへコア線形鎖長の増加につれて増加し、また10kから20kまでの結果の比較から、プラトーに達するようである。同様の傾向が、図18(b)に示されるように、G3およびG5系添加剤の両方でμdについて観察され、10kのコア鎖長について観察される摩擦は、より短い6kおよびより長い20kのコア鎖長の場合と比較して低減する。実際、10kおよび20kのG5押出物の両方で、未修飾PEBAX対照の値を超えるμs値が実証される。G3系添加剤について、μsは、6kおよび10kのコア鎖長を有する未修飾対照と比較して減少するが、20kのコア鎖長を有する未修飾の値を上回って増加する。前述のように、超分岐要素の分離は、これらの基が互いに作用し合うことを防止し、それによってホストマトリックスを通じたそれらの優位な移行を促進しうる。しかしながら、コア鎖長の増加の結果としての部分的密集におけるそのような減少による移行の利点は、コア鎖長が特定の長さを超えて増加するとき、ホストマトリックスにおける鎖による/鎖でのコア鎖の捕捉により相殺されうる。
図19(a)に示されるヒト真皮線維芽細胞および図19(b)に示されるマウスマクロファージを使用してPEBAXおよびHDPE修飾押出シートに対して実施した溶出試験は、全ての試料について72時間後に>85%の細胞生存率を実証し、修飾ホストマトリックスの押出物が非毒性であることを明白に実証する。
理論に拘束されないが、いくつかの因子は、ホストポリマーマトリックスを通じた添加剤の移行に影響を与えることができ、得られた熱成形物品の表面層に添加剤が主に位置するような濃度勾配を添加剤に達成させ、添加剤の周辺基を最終的に形成された物品の最外表面に送達させうる。これらの因子には、限定されないが、次のことが含まれうる:
− 添加剤とホストポリマーとの間の、例えばエンタルピーの差を介して偏在を生じさせる、エネルギー差;
− 添加剤とホストポリマーとの間の、混練および熱成形プロセスの間に与えられる剪断を介した、エントロピー差;
− 添加剤の分子サイズ/重量;
− 添加剤の構造コンフォメーション;および/または
− ホストポリマーの構造と比較して添加剤の超分岐構造内の/超分岐構造との絡みの欠如。
− 添加剤とホストポリマーとの間の、例えばエンタルピーの差を介して偏在を生じさせる、エネルギー差;
− 添加剤とホストポリマーとの間の、混練および熱成形プロセスの間に与えられる剪断を介した、エントロピー差;
− 添加剤の分子サイズ/重量;
− 添加剤の構造コンフォメーション;および/または
− ホストポリマーの構造と比較して添加剤の超分岐構造内の/超分岐構造との絡みの欠如。
HBP−OH安定化銀コロイド粒子
以下の仮想例(prophetic example)は、殺菌カチオン銀種を放出する能力を有しうるコロイド銀粒子を安定化するための、周辺ヒドロキシル基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの使用を例証する。この実施例では、以下を使用する:周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、活性抗菌剤としての硝酸銀(AgNO3)、溶剤としての水、および還元剤としての水素化ホウ素ナトリウム。貴金属元素のナノおよびマイクロ粒子を生産する当業者は、いくつかの一般的な還元剤および銀塩が、このように銀元素粒子を形成するために適切であり、したがってこの実施例がプロセスの理解を助けるためのみに役立つことを理解する。
以下の仮想例(prophetic example)は、殺菌カチオン銀種を放出する能力を有しうるコロイド銀粒子を安定化するための、周辺ヒドロキシル基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの使用を例証する。この実施例では、以下を使用する:周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、活性抗菌剤としての硝酸銀(AgNO3)、溶剤としての水、および還元剤としての水素化ホウ素ナトリウム。貴金属元素のナノおよびマイクロ粒子を生産する当業者は、いくつかの一般的な還元剤および銀塩が、このように銀元素粒子を形成するために適切であり、したがってこの実施例がプロセスの理解を助けるためのみに役立つことを理解する。
ステップ1. 周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBPを0.3mMの濃度で、丸底フラスコにおいて磁気撹拌しながら、蒸留水中に溶解する。
ステップ2. 硝酸銀(AgNO3)を銀:HBPが1:1の比率で加え、溶液を室温で24時間撹拌し、HBP−銀複合体を完全に確実に形成させる。
ステップ2. 硝酸銀(AgNO3)を銀:HBPが1:1の比率で加え、溶液を室温で24時間撹拌し、HBP−銀複合体を完全に確実に形成させる。
ステップ3. 水素化ホウ素ナトリウム(NaBH3)還元剤を激しく撹拌しながら加え、硝酸銀:水素化ホウ素ナトリウムのモル比1:10でコロイド銀粒子を生成する。
ステップ4. 反応混合物をさらに1〜4時間撹拌し、溶液の黄、ピンク、赤または茶への色の変化によって、コロイド銀粒子の形成を観察する。
ステップ4. 反応混合物をさらに1〜4時間撹拌し、溶液の黄、ピンク、赤または茶への色の変化によって、コロイド銀粒子の形成を観察する。
ステップ5. 溶液を水に対して2kDa分子量カットオフ再生セルロース膜で透析して不純物を除去し、得られた溶液を凍結乾燥により単離する。
ステップ6. 得られた固体を、1H−NMR、FTIRおよびUV/vis分光法により特性決定する。
ステップ6. 得られた固体を、1H−NMR、FTIRおよびUV/vis分光法により特性決定する。
HBP−OH安定化銀コロイド粒子のPEBAXホスト中の管押出
以下の仮想例は、実施例7で合成した線形樹枝状超分岐ポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例7で合成した線形樹枝状超分岐ポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、実施例7の合成されたHBP−OH安定化銀コロイド粒子添加剤と、PEBAX 7233 SA01 MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の銀LD HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 銀LD HBポリマー/PEBAX 7233混錬物を、適切なダイに通して二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続けて得られたストランドをペレット化する。
ステップ3. 銀LD HBポリマー/PEBAX 7233混錬物を、適切なダイに通して二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続けて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら、適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
COOH−官能化HBPの合成
以下の仮想例は、周辺カルボン酸基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてG3のポリエステルHBPおよび無水コハク酸、活性剤として4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ピリジン、水およびジエチルエーテル、ならびに洗浄溶液として硫酸水素ナトリウム(NaHSO4)。
以下の仮想例は、周辺カルボン酸基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてG3のポリエステルHBPおよび無水コハク酸、活性剤として4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ピリジン、水およびジエチルエーテル、ならびに洗浄溶液として硫酸水素ナトリウム(NaHSO4)。
ステップ1. 50gのポリエステルHBP G3を、丸底フラスコにおいて磁気撹拌しながら、10mLのピリジンと共に100mLのジクロロメタン(DCM)中に溶解する。
ステップ2. 2.5gの4−ジメチルアミノピリジンを加え、その後、15.8gの無水コハク酸をゆっくりと加える。反応を24時間進行させ、1H−および13C−NMRによって確認する。
ステップ3. 次いで、反応混合物を200mLの脱イオン水でクエンチし、13C−NMRにより完全なクエンチングが観察できるまで撹拌する。
ステップ4. 反応混合物を3×100mLのNaHSO4で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水する。COOH官能化HBPを、ジエチルエーテルへの沈殿により、白色粉末として単離する。凍結乾燥により固体をさらに精製する。
ステップ4. 反応混合物を3×100mLのNaHSO4で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水する。COOH官能化HBPを、ジエチルエーテルへの沈殿により、白色粉末として単離する。凍結乾燥により固体をさらに精製する。
ステップ5. 1H−NMRおよび13C−NMRを使用して生成物を特性決定する。
COOH−HBPとの銀複合体
以下の仮想例は、銀カチオンとの複合体を形成するための、実施例9に記載のHBPの使用を例証する。この実施例では、以下を使用する:カルボン酸周辺基を有するG3のポリエステルHBP、活性抗菌剤として硝酸銀(AgNO3)、および溶剤としての水。配位化学の当業者は、いくつかの一般的な銀塩が、このような銀元素粒子を形成するために適切であり、したがってこの実施例が、プロセスの理解を助けるためのみに役立つことを理解する。
以下の仮想例は、銀カチオンとの複合体を形成するための、実施例9に記載のHBPの使用を例証する。この実施例では、以下を使用する:カルボン酸周辺基を有するG3のポリエステルHBP、活性抗菌剤として硝酸銀(AgNO3)、および溶剤としての水。配位化学の当業者は、いくつかの一般的な銀塩が、このような銀元素粒子を形成するために適切であり、したがってこの実施例が、プロセスの理解を助けるためのみに役立つことを理解する。
ステップ1. 1gのCOOH周辺基を有するポリエステルHBP G3を、丸底フラスコにおいて磁気撹拌しながら、50mLのメタノール中に溶解する。
ステップ2. 完全に溶解した後、硝酸銀の水溶液を激しく撹拌しながら加え、HBP:硝酸銀のモル比を1:4にした。
ステップ2. 完全に溶解した後、硝酸銀の水溶液を激しく撹拌しながら加え、HBP:硝酸銀のモル比を1:4にした。
ステップ3. 2時間撹拌した後、溶剤を真空中で除去し、さらに凍結乾燥を介して材料を精製する。
COOH−HBPを有する銀複合体のPEBAXホスト中の管押出
以下の仮想例は、実施例10で合成した線形樹枝状超分岐ポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例10で合成した線形樹枝状超分岐ポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、実施例10のCOOH−HBポリマーとの合成された銀複合体と、PEBAX 7233 SA01 MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の銀LD HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 銀HBポリマー/PEBAX7233混練物を、適切なダイを用いて二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ3. 銀HBポリマー/PEBAX7233混練物を、適切なダイを用いて二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら、適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
アミン官能化HBPの合成
以下の仮想例は、周辺アミン基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてG3のポリエステルHBPおよびboc(tert−ブトキシカルボニル)保護ベータ−アラニン無水物、活性剤として4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ピリジン、水およびジエチルエーテル、ならびに洗浄溶液としての硫酸水素ナトリウム(NaHSO4)。
以下の仮想例は、周辺アミン基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてG3のポリエステルHBPおよびboc(tert−ブトキシカルボニル)保護ベータ−アラニン無水物、活性剤として4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ピリジン、水およびジエチルエーテル、ならびに洗浄溶液としての硫酸水素ナトリウム(NaHSO4)。
ステップ1. 50gのポリエステルHBP G3を、丸底フラスコにおいて磁気撹拌しながら、10mLのピリジンと共に100mLのジクロロメタン(DCM)中に溶解する。
ステップ2. 2.5gの4−ジメチルアミノピリジンを加え、その後、60gのboc保護ベータ−アラニン無水物をゆっくりと加える。反応を24時間進行させ、1H−および13C−NMRによって確認する。
ステップ3. 次いで、反応混合物を200mLの脱イオン水でクエンチし、13C−NMRにより完全なクエンチングが観察されるまで撹拌する。
ステップ4. 反応混合物を3×100mLのNaHSO4で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水する。COOH官能化HBPを、ジエチルエーテルへの沈殿により、白色粉末として単離する。凍結乾燥により固体をさらに精製する。
ステップ4. 反応混合物を3×100mLのNaHSO4で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水する。COOH官能化HBPを、ジエチルエーテルへの沈殿により、白色粉末として単離する。凍結乾燥により固体をさらに精製する。
ステップ5. 1H−NMRおよび13C−NMRを使用して生成物を特性決定する。
HBP−NH2安定化銀コロイド粒子
以下の仮想例は、殺菌カチオン性銀種を放出する能力を有しうるコロイド銀粒子を安定化するための、実施例12に記載のHBPの使用を例証する。この実施例では、以下を使用する:周辺アミン基を有するG3のポリエステルHBP、活性抗菌剤としての硝酸銀(AgNO3)、溶剤としての水およびメタノール、ならびに還元剤としての水素化ホウ素ナトリウム。貴金属元素のナノおよびマイクロ粒子を生産する当業者は、いくつかの一般的な還元剤および銀塩が、このように銀元素粒子を形成するために適切であり、したがってこの実施例が、理解を助けるためのみに役立つことを理解する。
以下の仮想例は、殺菌カチオン性銀種を放出する能力を有しうるコロイド銀粒子を安定化するための、実施例12に記載のHBPの使用を例証する。この実施例では、以下を使用する:周辺アミン基を有するG3のポリエステルHBP、活性抗菌剤としての硝酸銀(AgNO3)、溶剤としての水およびメタノール、ならびに還元剤としての水素化ホウ素ナトリウム。貴金属元素のナノおよびマイクロ粒子を生産する当業者は、いくつかの一般的な還元剤および銀塩が、このように銀元素粒子を形成するために適切であり、したがってこの実施例が、理解を助けるためのみに役立つことを理解する。
ステップ1. 周辺アミン基を有するG3のポリエステルHBPを、実施例12に記載されるように、丸底フラスコで磁気撹拌しながら、0.4mMの濃度で蒸留水中に溶解する。
ステップ2. 硝酸銀(AgNO3)溶液を水(120mM)中に銀:HBPの比率が25:1であるように加え、溶液を30分間撹拌する。
ステップ3. 水/メタノール中(v/v=1/2)中の水素化ホウ素ナトリウム(NaBH3)還元剤溶液の、硝酸銀:水素化ホウ素ナトリウムのモル比1:1.5での添加を通じて、コロイド銀粒子を激しく撹拌しながら生成した。
ステップ3. 水/メタノール中(v/v=1/2)中の水素化ホウ素ナトリウム(NaBH3)還元剤溶液の、硝酸銀:水素化ホウ素ナトリウムのモル比1:1.5での添加を通じて、コロイド銀粒子を激しく撹拌しながら生成した。
ステップ4. 反応混合物をさらに2時間撹拌して、反応を完了させる。
ステップ5. 溶液を水に対して2kDa分子量カットオフ再生セルロース膜で透析して不純物を除去し、得られた溶液を凍結乾燥により単離する。
ステップ5. 溶液を水に対して2kDa分子量カットオフ再生セルロース膜で透析して不純物を除去し、得られた溶液を凍結乾燥により単離する。
ステップ6. 得られた固体を、1H−NMR、FTIRおよびUV/vis分光法によって特性決定する。
HBP−NH2安定化銀コロイド粒子のPEBAXホストの管押出
以下の仮想例は、実施例13で合成した銀超分岐ポリマーのHBP−NH2安定化銀コロイド粒子とPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例13で合成した銀超分岐ポリマーのHBP−NH2安定化銀コロイド粒子とPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、合成されたHBP−NH2安定化銀コロイド粒子とPEBAX 7233 SA01 MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の銀HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 銀HBポリマー/PEBAX 7233混練物を、適切なダイに通して二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ3. 銀HBポリマー/PEBAX 7233混練物を、適切なダイに通して二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
PEG750COOHおよびPFHAを有する両親媒性PEG HBP
以下の仮想例は、親水性および疎水性末端基の両方を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてm−PEG750COOH、パーフルオロヘプタン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)ならびに活性剤としてN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
以下の仮想例は、親水性および疎水性末端基の両方を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてm−PEG750COOH、パーフルオロヘプタン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)ならびに活性剤としてN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
ステップ1. 67.2グラムのカルボン酸官能化メトキシポリエチレングリコール酸(OA=m−PEG750COOH)および28.8グラムのパーフルオロヘプタン酸(CF3(CF2)6CO2H)を、マグネットスターラーを用いて丸底フラスコでジクロロメタン(DCM)(200ml)中に溶解する。
ステップ2. 24グラムのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を溶液にゆっくりと加え、酸を過剰活性化し、CO2副産物を排出する(モル比OH:CDI活性化COOH[1:1.5])。
ステップ3. 反応を2時間進行させ、1H−NMRを介してモニタリングし、完全な活性化を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ5. 反応を脱イオン水でクエンチする。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×150mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×150mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ8. 粗生成物をDCMからジエチルエーテルへ沈殿させて回収する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
PEG750COOHおよびPFHAを有する両親媒性PEG HBPのPEBAXホスト中の管押出
以下の仮想例は、実施例15で合成した両親媒性超分岐ポリマーのPEG750COOHおよびPFHAを有する両親媒性PEG HBPと、実施例13のHBP−NH2安定化銀コロイド粒子とPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例15で合成した両親媒性超分岐ポリマーのPEG750COOHおよびPFHAを有する両親媒性PEG HBPと、実施例13のHBP−NH2安定化銀コロイド粒子とPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、合成両親媒性HBPとPEBAX 7233 SA01MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の両親媒性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ2. 量り取った量の両親媒性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 両親媒性HBポリマー/PEBAX 7233混練物を、適切なダイに通して二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら、適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
ステアリン酸を有する疎水性修飾PEG HBP
以下の仮想例は、疎水性末端基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてステアリン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)ならびに活性剤としてのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
以下の仮想例は、疎水性末端基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてステアリン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)ならびに活性剤としてのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
ステップ1. 39.3グラムのステアリン酸を、マグネットスターラーを用いて丸底フラスコでジクロロメタン(DCM)(200ml)中に溶解する。
ステップ2. 24グラムのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を溶液にゆっくりと加え、酸を過剰活性化し、CO2副産物を排出する(モル比OH:CDI活性化COOH[1:1.5])。
ステップ2. 24グラムのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を溶液にゆっくりと加え、酸を過剰活性化し、CO2副産物を排出する(モル比OH:CDI活性化COOH[1:1.5])。
ステップ3. 反応を2時間進行させ、1H−NMRを介してモニタリングし、完全な活性化を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ5. 反応を脱イオン水でクエンチする。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×1mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×1mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ8. 粗生成物をDCMからジエチルエーテルへ沈殿させて回収する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
ステアリン酸を有する疎水性修飾PEG HBPのPEBAXホスト中の管押出
以下の仮想例は、実施例17で合成した疎水性超分岐ポリマーであるステアリン酸を有する疎水性修飾PEG HBPとPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例17で合成した疎水性超分岐ポリマーであるステアリン酸を有する疎水性修飾PEG HBPとPEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、合成された疎水性HBPとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の疎水性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ2. 量り取った量の疎水性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 疎水性HBポリマー/PEBAX 7233混練物を、適切なダイに通して二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
PEG750COOHおよびステアリン酸を有する両親媒性PEG HBP
以下の仮想例は、親水性および疎水性末端基の両方を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてm−PEG750COOH、ステアリン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ならびに活性剤としてのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
以下の仮想例は、親水性および疎水性末端基の両方を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてm−PEG750COOH、ステアリン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ならびに活性剤としてのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
ステップ1. 67.2グラムのカルボン酸官能化メトキシポリエチレングリコール酸(OA=m−PEG750COOH)および19.7グラムのステアリン酸を、マグネットスターラーを用いて丸底フラスコでジクロロメタン(DCM)(200ml)中に溶解する。
ステップ2. 24グラムのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を溶液にゆっくりと加え、酸を過剰活性化し、CO2副産物を排出する(モル比OH:CDI活性化COOH[1:1.5])。
ステップ3. 反応を2時間進行させ、1H−NMRを介してモニタリングし、完全な活性化を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ5. 反応を脱イオン水でクエンチする。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×150mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×150mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ8. 粗生成物をDCMからジエチルエーテルへ沈殿させて回収する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
PEG750COOHおよびステアリン酸を有する両親媒性PEG HBPのPEBAXホスト中の管押出
以下の仮想例は、実施例19で合成した両親媒性超分岐ポリマーのPEG750COOHおよびステアリン酸を有する両親媒性PEG HBPとPEBAX 7233 SA01MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例19で合成した両親媒性超分岐ポリマーのPEG750COOHおよびステアリン酸を有する両親媒性PEG HBPとPEBAX 7233 SA01MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、合成両親媒性HBPとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の両親媒性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ2. 量り取った量の両親媒性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 両親媒性HBポリマー/PEBAX 7233混練物を、適切なダイを用いて二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら、適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
PFHAを有する疎水性修飾PEG HBP
以下の仮想例は、疎水性末端基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてパーフルオロヘプタン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ならびに活性剤としてN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
以下の仮想例は、疎水性末端基を有する線形樹枝状超分岐ポリマーの合成を例証する。この実施例では、以下を使用する:反応体としてパーフルオロヘプタン酸および周辺ヒドロキシル基を有するG3のポリエステルHBP、溶剤としてジクロロメタン(DCM)、ならびに活性剤としてN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)。
ステップ1. 57.6グラムのパーフルオロヘプタン酸(CF3(CF2)6CO2H)を、マグネットスターラーを用いて丸底フラスコでジクロロメタン(DCM)(200ml)中に溶解する。
ステップ2. 24グラムのN,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)を溶液にゆっくりと加え、酸を過剰活性化し、CO2副産物を排出する(モル比OH:CDI活性化COOH[1:1.5])。
ステップ3. 反応を2時間進行させ、1H−NMRを介してモニタリングし、完全な活性化を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ4. 完全に活性化したら、50グラムのG3のポリエステルHBPを反応容器に加え、15時間進行させる。1H−NMRおよび13C−NMRにより反応の完了を確認する。
ステップ5. 反応を脱イオン水でクエンチする。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×1mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ6. この溶液を200mlのDCMで希釈する。
ステップ7. 反応物を4×1mlのNaHCO3(10重量%水溶液)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。
ステップ8. 粗生成物をDCMからジエチルエーテルへ沈殿させて回収する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
ステップ9. 試料の純度を1H−NMR、13C−NMRおよびSECを利用して確認する。
PFHAを有する疎水性修飾PEG HBPのPEBAXホスト中の管押出
以下の仮想例は、実施例21で合成した疎水性超分岐ポリマーのPFHAを有する疎水性修飾PEG HBPと PEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
以下の仮想例は、実施例21で合成した疎水性超分岐ポリマーのPFHAを有する疎水性修飾PEG HBPと PEBAX 7233 SA01 MEDとの混練物の調製と、該混練物からの抗菌管類の調製を例証する。
ステップ1. 3.5重量%の混合物を生産するために、合成された疎水性HBPとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットの両方について適切な量を量り取る。
ステップ2. 量り取った量の疎水性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ2. 量り取った量の疎水性HBポリマーとPEBAX 7233 SA01 MEDペレットをメカニカルミキサーで混合する。
ステップ3. 疎水性HBポリマー/PEBAX 7233混練物を、適切なダイを用いて二軸スクリュー押出機に押し出して、ストランドを生産し、続いて得られたストランドをペレット化する。
ステップ4. 配合された混練ペレットを、必要な管の仕様に応じた適切なダイを取り付けた押出機に、両方の材料の分解を回避しながら、適当な温度で供給し、表面に抗菌特性を有する管を生産する。
上記に記載の実施形態は、詳細が変動する場合があり、本発明は、これらの実施形態に限定されない。
Claims (88)
- 強化された特性を有する熱成形物品を生産するための方法であって、
ホストポリマーに添加剤を導入してポリマー/添加剤組成物を形成するステップ、および
添加剤が熱成形物品の表面に移行するように、ポリマー/添加剤組成物を物品に熱成形するステップ
を含み、添加剤は、
少なくとも2つの反応性基を有する多分散超分岐ポリマー(HBP)、ここで多分散超分岐ポリマーは複数のオリゴマー鎖に連結されている、または
少なくとも2つの反応性基を有する分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)、ここで分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)は複数のオリゴマー鎖に連結されている)
を含む、方法。 - 熱成形が、押出成形によって行われる、請求項1に記載の方法。
- 押出成形が、単軸または二軸スクリューを含む、請求項2に記載の方法。
- 溶融混合物を、ダイに通して押し出すステップを含む、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 熱成形物品を熱処理するステップを含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 熱処理が、室温とホストポリマーのガラス転移温度(Tg)との間の温度で実施される、請求項5に記載の方法。
- 熱成形の前に添加剤をホストポリマーと混練するステップを含む、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 混練が
混合;
押出配合を含む溶融混練;および
前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合を含む溶液混練とその後の分散物混練
からなる群から選択される、請求項7に記載の方法 - 添加剤が、30個を超える炭素原子を含む、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーが、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、複数の短いオリゴマーOA(ここでAはモノマーを表す)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーが、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、いくつかの短いオリゴマーOA、OC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、コア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- コア線形鎖が、少なくとも1つの反応性基を含む、請求項12に記載の方法。
- 添加剤が、複数の短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかに単置換される1つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、Aによって表され、複数の短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換される2つの反応性基を有するコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、Aによって表され、複数の短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換される4つの反応性基を有するコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、Aによって表され、複数の短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換される6つを超える反応性基を有するコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む分岐ポリマー成分に単置換される1つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換される2つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換される4つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換される複数の反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- コア線形鎖が、少なくとも1つの反応性基を含む、請求項12から21のいずれかに記載の方法。
- オリゴマー鎖が、フッ化、シリコン化、アルキルおよび/または脂肪族単位を含む、請求項1から22のいずれかに記載の方法。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖は、本来熱可塑性であるフッ化鎖(例えば、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン(TFE)を含むフッ化ビニリデン(VDF)、およびパーフルオロオクタン酸などのパーフルオロアルキルビニルエステルを含むそれらのコポリマー)である、請求項1から22に記載の方法。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖が、ポリ(ジメチルシロキサン)などの有機ケイ素ポリマー化合物を含むシリコン化鎖である、請求項1から22に記載の方法。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖が、トリグリセリドまたは不飽和脂肪酸などのアルキル、アルケンおよび/またはアルキン鎖を含む、請求項1から22に記載の方法。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖が、アセチル、アセチレン、アジピン酸、アクリルアミド(アクリル系アミド)、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)モノアルキルエーテル、およびポリ(プロピレングリコール)モノアルキルエーテルから選択される少なくとも1つを含む、請求項1から22に記載の方法。
- ホストポリマーが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリウレタン、ポリシロキサン、熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性ポリマーまたはそのコポリマーもしくは混練物、および熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性エラストマーまたはそのコポリマーもしくは混練物を含む群の1つまたは複数から選択されるポリマーである、請求項1から27のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、熱成形物品の表面特性に、ホストポリマー単独から形成される熱成形物品の表面特性と比較して変化をもたらす、請求項1から28のいずれかに記載の方法。
- 添加剤がマトリックスポリマー内の輸送システムとして作用し、添加剤の特定の末端基を熱成形物品の表面へ輸送または移行する、請求項1から29のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、物品の表面に特定の特性を付与するオリゴマー基を含む、請求項1から30のいずれかに記載の方法。
- 熱成形物品の表面エネルギーおよび/または表面張力が、ホストポリマー単独から形成される熱成形物品の表面エネルギーおよび/または表面張力と比較して変化した、請求項31に記載の方法。
- 添加剤が、抗菌剤を含む、請求項1から32のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、抗血栓形成(anti−trombogenic)剤を含む、請求項1から33のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が抗炎症剤を含む、請求項1から34のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、放射線不透過性充填剤、色素、および/または染料を含む、請求項1から35のいずれかに記載の方法。
- 添加剤が、油状物、ワックス状固形物、粉末、ペレットまたは顆粒の形態である、請求項1から36のいずれかに記載の方法。
- 請求項1から37のいずれかに記載の方法によって熱成形される、医療デバイスなどの物品。
- 請求項1から37のいずれかに記載の方法によって熱成形される、管状物品。
- 請求項1から37のいずれかに記載の方法によって熱成形される、カテーテル。
- 少なくとも2つの反応性基を有する多分散超分岐ポリマー(HBP)、ここで多分散超分岐ポリマーは複数のオリゴマー鎖に連結されている、または
少なくとも2つの反応性基を有する分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)、ここで分岐単分散樹枝状ポリマーは複数のオリゴマー鎖に連結されている
を含む、熱成形性ポリマーマトリックスのための添加剤。 - HBPまたはDPが、30個を超える炭素原子を有する、請求項41に記載の添加剤。
- 多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーが、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、複数の短いオリゴマーOA(ここでAはモノマーを表す)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、請求項41または42に記載の添加剤。
- 多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーが、2つ以上の反応性基を有する短いコアと、いくつかの短いオリゴマーOA、OC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結された6つ以上の反応性周辺基とを有する、請求項41または42に記載の添加剤。
- 多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかに単置換される1つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- Aによって表され、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換される2つの反応性基を有するコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- Aによって表され、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換される4つの反応性基を有するコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- Aによって表され、多くの短いオリゴマーA鎖(OA)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換される6つを超える反応性基を有するコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- 複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む分岐ポリマー成分に単置換される1つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- 複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む2つの分岐ポリマー成分に二置換される2つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- 複数の短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散超分岐ポリマーまたは単分散樹枝状ポリマーのいずれかを含む4つの分岐ポリマー成分に四置換される4つの反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- 様々な多くの短いオリゴマーOAおよびOC(ここでAおよびCはそれぞれモノマーを表し、1:100〜100:1のOA:OC比で存在する)に連結される、2つ以上の反応性基を有する多分散型超分岐ポリマーまたは単分散型樹枝状ポリマーのいずれかを含む複数の分岐ポリマー成分に置換される複数の反応性基を有する、Aによって表されるコア線形鎖を含む、請求項41または42に記載の添加剤。
- コア線形鎖が、少なくとも1つの反応性基を含む、請求項45から52のいずれかに記載の添加剤。
- オリゴマー鎖が、フッ化、シリコン化、アルキルおよび/または脂肪族単位を含む、請求項41から53のいずれかに記載の添加剤。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖は、本来熱可塑性であるフッ化鎖(例えば、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン(TFE)を含むフッ化ビニリデン(VDF)、およびパーフルオロオクタン酸などのパーフルオロアルキルビニルエステルを含むそれらのコポリマー)である、請求項41から53のいずれかに記載の添加剤。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖が、ポリ(ジメチルシロキサン)などの有機ケイ素ポリマー化合物を含むシリコン化鎖である、請求項41から53のいずれかに記載の添加剤。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖が、トリグリセリドまたは不飽和脂肪酸などのアルキル、アルケンおよび/またはアルキン鎖を含む、請求項41から53のいずれかに記載の添加剤。
- コア線形鎖または/およびオリゴマー鎖が、アセチル、アセチレン、アジピン酸、アクリルアミド(アクリル系アミド)、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)モノアルキルエーテル、およびポリ(プロピレングリコール)モノアルキルエーテルから選択される、請求項41から53のいずれかに記載の添加剤。
- 抗菌剤を含む、請求項41から58のいずれかに記載の添加剤。
- 抗血栓形成剤を含む、請求項41から59のいずれかに記載の添加剤。
- 抗炎症剤を含む、請求項41から60のいずれかに記載の添加剤。
- 放射線不透過性充填剤、色素および/または染料を含む、請求項41から61のいずれかに記載の添加剤。
- 油状物、ワックス状固形物、粉末、ペレット、または顆粒の形態である、請求項41から62のいずれかに記載の添加剤。
- ホストポリマーの少なくとも1つの表面特性を修飾するように適合される、請求項41から63のいずれかに記載の添加剤。
- 表面特性が、表面張力および/または表面エネルギーである、請求項64に記載の添加剤。
- 請求項41から65のいずれかに記載の添加剤と、ホストポリマーとを含む、組成物。
- ホストポリマーが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレア、ポリウレタン、ポリシロキサン、熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性ポリマーまたはそのコポリマーもしくは混練物、および熱可塑性ポリマーと他の熱可塑性体との混練物を含む熱可塑性エラストマーまたはそのコポリマーもしくは混練物を含む群の1つまたは複数から選択されるポリマーである、請求項66に記載の組成物。
- 添加剤が、熱成形プロセスの間に、得られた熱成形物品の表面に移行し、得られた物品の表面特性に、ホストポリマー単独から形成される熱成形物品の表面特性と比較して変化をもたらすように適合される、請求項66または67に記載の組成物。
- 添加剤がマトリックスポリマー内の輸送システムとして作用し、添加剤の特定の末端基を熱成形物品の表面へ輸送または移行する、請求項66から68のいずれかに記載の組成物。
- 粉末、ペレット、または顆粒の形態である、請求項66から69のいずれかに記載の組成物。
- 請求項66から70のいずれかに記載の組成物を熱成形するステップを含むプロセス。
- 熱成形が、押出成形によって行われる、請求項71に記載のプロセス。
- 押出成形が、単軸または二軸スクリューを含む、請求項72に記載のプロセス。
- 溶融混合物を、ダイに通して押し出すステップを含む、請求項71から73のいずれかに記載のプロセス。
- 熱成形物品を熱処理するステップを含む、請求項71から74のいずれかに記載のプロセス。
- 熱処理が、室温とホストポリマーのガラス転移温度(Tg)との間の温度で実施される、請求項75に記載のプロセス。
- 熱成形の前に組成物を混練するステップを含む、請求項71から76のいずれかに記載のプロセス。
- 混練が、混合、溶融混錬、溶液混練、前記ホストポリマーと前記添加剤との相互溶剤中での混合、および分散物混練からなる群から選択される、請求項77に記載のプロセス。
- 熱成形プロセスの間の組成物に対する作用時の剪断力を増加させるために、混合物を、ダイに通して押し出すステップを含む、請求項71から78のいずれかに記載のプロセス。
- 請求項41から65のいずれかに記載の添加剤もしくは請求項64から68のいずれかに記載の組成物から、または請求項71から79のいずれかに記載のプロセスによって製造された熱成形物品。
- ホストポリマー、ならびに
少なくとも2つの反応性基を有する多分散超分岐ポリマー(HBP)、ここで多分散超分岐ポリマーは複数のオリゴマー鎖に連結されている、または
少なくとも2つの反応性基を有する分岐単分散樹枝状ポリマー(DP)、ここで分岐単分散樹枝状ポリマーは複数のオリゴマー鎖に連結されている
を含む添加剤
を含む熱成形物品であって、
物品の本体に対して物品の表面に添加剤が濃縮された、熱成形物品。 - 添加剤が、請求項42から61のいずれかに記載の添加剤である、請求項81に記載の熱成形物品。
- ホストポリマーの表面特性が、添加剤なしのホストポリマーと比較して修飾された、請求項81または82に記載の熱成形物品。
- 表面特性が、表面張力および/または表面エネルギーである、請求項81から83のいずれかに記載の熱成形物品。
- 表面特性が、抗菌性、抗血栓形成性、抗炎症性または放射線不透過性の1つまたは複数である、請求項81から84のいずれかに記載の熱成形物品。
- 物品が医療デバイスである、請求項81から85のいずれかに記載の熱成形物品。
- 物品が、カテーテルなどの管状物品である、請求項81から85のいずれかに記載の熱成形物品。
- ホストポリマーが、請求項28に記載のホストポリマーである、請求項81から87のいずれかに記載の熱成形物品。
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