JP2019515977A - (メタ)アクリル系ブロックコポリマーを含む接着性組成物 - Google Patents

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Abstract

(メタ)アクリル系組成物を電子ビーム放射、ガンマ線放射又はその両方に曝露することから生じた架橋生成物を含有する接着性組成物が提供される。より詳細には、(メタ)アクリル系組成物は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーと、任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーと、を含む。これらの接着性組成物は、皮膚などの生体表面への適用に特によく適している。【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明
[関連出願の相互参照]
本出願は、2016年3月18日に出願された米国特許仮出願第62/310382号の優先権を主張するものであり、その開示の全容が本明細書に参照により組み込まれる。
[技術分野]
(メタ)アクリルブロックコポリマーを含有する接着性組成物、接着性組成物を含有する接着性物品、及び接着性物品の製造方法が提供される。
[背景技術]
(メタ)アクリルブロックコポリマーは、例えば、欧州特許公開第1842888(A1)号(Kasaharaら)、同第1489116(A1)号(Morishitaら)、米国特許第8,129,470号(Dollaseら)、米国特許公開第2013/0079468号(Kanemuraら)、米国特許第7,255,920号(Everaertsら)、同第6,734,256号(Everaertsら)、同第6,806,320号(Everaertsら)、同第7,384,998号(Paulら)、同第7,714,052号(Paulら)、及び同第6,723,407号(Dollaseら)で記載のように、接着性組成物を調製するのに使用されてきた。種々の接着性組成物が知られているが、これらの全てが、皮膚などの生体表面への適用に適しているわけではない。
[発明の概要]
(メタ)アクリル系組成物を電子ビーム放射、ガンマ線放射又はその両方に曝露することから生じた架橋ポリマー材料を含有する接着性組成物が提供される。より詳細には、(メタ)アクリル系組成物は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーと、任意選択的に(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーと、を含む。これらの接着性組成物は、皮膚などの生体表面への適用に特によく適している。例えば、接着性組成物は皮膚に速やかに接着するのに十分な粘着性を有し、容易に皮膚から除去することができ(すなわち、皮膚上で過度に(例えば、痛みを伴って)引っ張ることなく除去することができ)、容易に皮膚から除去することができ(すなわち、残留物をほとんど残すことなく、又は残すことなく除去することができ)、最小限のエッジリフト(エッジで持ち上がること)又はエッジリフトなしで皮膚に接着することができる(すなわち、接着性物品のエッジは、典型的には使用中に皮膚と接触して残る)。
第1の態様では、(a)(メタ)アクリル系組成物を含有する反応混合物と、(b)電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射と、による架橋ポリマー生成物を含有する接着性組成物が提供される。(メタ)アクリル系組成物は、(1)0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(2)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む。重量%の量は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を含有する。各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物である。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を含有する。Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物である。
第2の態様では、基材と、基材に隣接して配置された第1主表面を有する接着性組成物層(すなわち、接着性組成物層が基材に直接又は間接的に付着している)と、を含む接着性物品が提供される。接着性組成物層は、上記接着性組成物を含有する。
第3の態様では、接着性物品の製造方法が提供される。方法は、(1)0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(2)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含有する(メタ)アクリル系組成物を含む接着性組成物を提供すること、を含む。重量%の量は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を含有する。各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物である。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を含有する。Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物である。方法は、基材に隣接した接着性組成物層を形成すること、を更に含む。方法はまた、接着性組成物層を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露して、接着性組成物層を架橋させること、を更に含む。
[発明を実施するための形態]
接着性組成物、接着性組成物を含有する接着性物品、及び接着性物品の製造方法が提供される。接着性組成物は、(メタ)アクリル系組成物を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露することから生じた架橋ポリマー生成物を含有する。(メタ)アクリル系組成物は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーと、任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーと、を含有する。いくつかの実施形態では、接着性組成物及び接着性物品を、皮膚などの生体表面に適用する(例えば、接着させる)。接着性組成物及び接着性物品は、皮膚にすばやく付着するのに十分な粘着度、並びに接着性組成物及び接着性物品を皮膚からきれいに除去するのに十分な剪断強度(例えば、凝集力)を有することによりまた、使用中、接着性組成物及び接着性物品のエッジが、不本意に皮膚から持ち上がらないように皮膚に十分に接着する。更に、接着性組成物及び接着性物品は、皮膚上で痛みを伴って引っ張ることなく除去することができる。
用語「a」、「an」、及び「the」は、「少なくとも1つの」と互換的に使用され、記載される要素のうちの1つ以上を意味する。
「及び/又は(and/or)」という用語は、一方又は両方を意味する。例えば、「X」及び/又は「Y」という表現の意味は、Xのみ、Yのみ、又はXとYの両方を指す。
用語「ブロックコポリマー」とは、「ブロック」として知られる複数の異なるポリマーセグメントを有するコポリマーを指す。各ブロックは、ホモポリマー(すなわち、単一型のモノマーから形成されるポリマーセグメント)又はコポリマー(すなわち、複数(すなわち、2つ以上)の異なる型のモノマーから形成されるポリマーセグメント)であることができる。典型的には、ブロックコポリマーは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマー又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのいずれかである。ブロックコポリマー中の隣接するブロック間の境界はシャープである(すなわち、モノマー単位の組成物は2つのブロック間の境界で急激に変わる)か、又はテーパー状である(すなわち、モノマー単位の組成物は2つのブロック間の境界で急激に変わらないが、境界に近い遷移領域において混ざっており、その遷移領域は両方の隣接するブロックからのモノマー単位を含有する)ことができる。
用語「トリブロックコポリマー」とは、3つの異なるポリマーブロックを有するブロックコポリマーを指し、用語「ジブロックコポリマー」は、2つの異なるポリマーブロックを有するブロックコポリマーを指す。トリブロックコポリマー及びジブロックコポリマーの両方とも、互いに直鎖状に配置されるポリマーブロックを含有する。言い方を変えれば、ジブロックコポリマー及びトリブロックコポリマーは、スターコポリマー、グラフトコポリマー、くし型コポリマー、デンドリマー、又は実質的に非直鎖状の構造を有する他の巨大分子ではない。
用語「(メタ)アクリル」は、式HC=CR−(CO)−[式中、Rは水素又はメチルである。]の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を指す。化合物は、モノマー単位、ポリマーブロック、又はポリマー材料などの(メタ)アクリロイル基を有するモノマー、又はモノマーから形成される反応生成物であることができる。モノマーは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド又はこれらの混合物であることができる。用語「(メタ)アクリル」はアクリルとメタクリルの両方を含み、用語「(メタ)アクリレート」はアクリレートとメタクリレートの両方を含み、「(メタ)アクリルアミド」はアクリルアミドとメタクリルアミドの両方を含む。
用語「アルキル」とは、飽和炭化水素であるアルカンの一価の基を指す。アルキル基は、炭素原子の数に応じて、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの混合物(例えば、環状部分並びに直鎖状又は分枝状部分が存在することができる)であることができる。アルキル基は、多くの場合、1〜20個の炭素原子、1〜18個の炭素原子、1〜12個の炭素原子、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する。
用語「アリール」とは、芳香族化合物の一価の基を指す。芳香族化合物は、典型的には炭素環式であり、多くの場合、6〜10個の炭素原子を含有する。多くの実施形態において、アリールはフェニルである。
用語「アラルキル」とは、アリール基で置換されたアルキル基を指す。アルキル及びアリール基は、上述と同じである。アルキル基は、多くの場合、1〜6個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有し、アリール基は、6〜10個の炭素原子を有する。多くの実施形態では、アラルキルはベンジルである。
用語「ヘテロアルキル」とは、酸素、窒素又は硫黄から選ばれる1つ以上のヘテロ原子で介在された炭素骨格を有する飽和化合物であるヘテロアルカンの一価の基を指す。
用語「接着性/接着剤」及び「接着性組成物」は、互換的に用いられる。
語句「90超〜100重量%」は、語句「90重量%超〜100重量%」と同等である。これは、範囲が90重量%を含まず、100重量%を含むことを意味する。
本明細書で使用する場合、「〜の範囲」及び「〜の量」などの用語は、終点及びこれら終点間の全ての値を含む。
皮膚などの生体表面への接着に好適な接着性組成物は、多くの場合、ステンレス鋼、ガラスなどのその他の表面、又は例えばポリエステル、ポリプロピレン、及びポリエチレンなどの種々のポリマー表面上で有用な接着剤とは異なるように配合される。皮膚に適用するのに好適な接着剤は、接着性組成物が皮膚上で痛みを伴って引っ張ることなく容易に除去することができるが、生体表面へのすばやい結合を確保するための十分な粘着性を有するように、多くの場合、比較的低い剪断強度を有するように配合されている。しかし、低剪断強度の接着剤は、典型的には、除去された場合に許容できないレベルの残留物を残す。驚くべきことに、本明細書に記載の接着性組成物は、剪断強度が比較的低いものであっても、皮膚から除去された場合に比較的残される残留物が少ししかない。しかし、多くの他の接着性組成物のように、接着剤は、エッジで皮膚から持ち上がることなく、適切な時間(例えば、少なくとも1日、少なくとも2日、少なくとも3日、少なくとも7日、少なくとも10日、又は少なくとも14日)にわたって皮膚に接着したまま残ることができるように、十分な剥離強度を有する必要がある。本明細書に記載の接着性組成物は、多くの場合、使用中に大きなエッジリフト(すなわち、被着体に接触しないような接着剤のエッジの持ち上げ又はカール)なしで接着したまま残ることができる。
第1の態様では、(a)(メタ)アクリル系組成物と、(b)電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射と、から構成される、反応混合物の架橋ポリマー生成物を含有する接着性組成物が提供される。すなわち、接着性組成物は、(メタ)アクリル系組成物を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露することから生じた架橋ポリマー生成物を含有する。(メタ)アクリル系組成物は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、(1)0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(2)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む。接着性組成物は、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、又はこれらの組み合わせなどのその他の任意選択の成分を更に含むことができる。
存在する場合、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−A及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは両方とも、(メタ)アクリル系モノマー(すなわち、(メタ)アクリロイル基を有するモノマー)から主に形成される。すなわち、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−A及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを形成するために使用される、50重量%超、60重量%超、70重量%超、80重量%超、90重量%超、95重量%超、98重量%超、99重量%超、又は100重量%のモノマーは、(メタ)アクリロイル基を有する。
(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D及び任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは両方とも、相分離コポリマーである。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及びBブロックの組成は、AブロックとBブロックとの間の相分離を引き起こすのに十分に異なる溶解度パラメータを有するように、選択される。同様に、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロック及びDブロックの組成は、CブロックとDブロックとの間の相分離を引き起こすのに十分に異なる溶解度パラメータを有するように、選択される。この相分離により、周囲温度(例えば、20℃〜25℃)から約150℃以下の温度にて、接着性組成物が多相モルホロジーを有することがある。
更に、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロック及びDブロックは、異なるガラス転移温度を有するように選択される。同様に、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及びBブロックは、異なるガラス転移温度を有するように選択される。A及びCブロックは、典型的には、B及びDブロックより高いガラス転移温度を有するように選択される。Aブロック及びCブロックは、通常、B及びDブロックより剛性であるように選択される。「硬質」ブロックと称される場合もあるA及びCブロックは、「軟質」ブロックと称される場合もあるB及びDブロックよりも高いガラス転移温度を有する。すなわち、A及びCブロックのガラス転移温度は、B及びDブロックのガラス転移温度よりも高い。A及びCブロックは、熱可塑性であることができ、接着性組成物に構造強度及び/又は剪断強度を付与することができる。B及びDブロックは、粘稠な材料であることができ、接着性組成物に粘着性及び剥離強度(接着強度)を付与することができる。
略語「T」とし得る用語「ガラス転移温度」とは、ポリマー材料が、ガラス状態と、溶融状態又はゴム状態との間で転移する温度を指す。ガラス転移温度は、例えば、動的機械分析を使用して求めることができる。測定は、レオメータを剪断配置で用いて実施できる。例えば、ポリマー試料を、平行平板レオメータで、−50℃から200℃まで2℃/分の速度で加熱することによって、1ラジアン/秒の周波数で試験できる。貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)、及びtanδ(G”/G’)を、温度に対してプロットする。非常に低い温度(<−50℃)では、ポリマー材料全体がガラス状態であり、主に弾性である。約−50℃〜約20℃又は約−50℃〜約0℃の温度範囲で、貯蔵弾性率(G’)の急激な低下が観察される。tanδのピークは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック、又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックのTと関係することが観察される。すなわち、ピークは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック、又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックのガラス転移温度で発生する。約50℃を上回ると、ポリマー流動が開始するため、及び(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックのガラス転移温度を上回るため、貯蔵弾性率は低下する。tanδの急激な上昇は、Aブロック又はCブロックのTと関係することが観察される。すなわち、tanδの急激な上昇は、Aブロック又はCブロックのガラス転移温度で発生する。
種々のブロックのガラス転移温度の差から生じた相分離は、より軟質のBブロック及びDブロックドメインのマトリックス中のAブロック及びCブロックドメインを明確に補強することにつながる。すなわち、接着性組成物は、軟質B及びDブロックドメインのマトリックス中で、ナノメートル又は十ナノメートルのケタのサイズを有するナノドメインであることができる、硬質A及びCブロックドメインの明確な領域を有することができる。最大限の連続性を有する軟質ブロックドメインのマトリックスは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックとの相溶性が高い(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのBブロックを選択することによって実現できる。したがって、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのBブロックは、多くの場合、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックと同じモノマー単位を有するように選択される。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックは、典型的には動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度(T)を有するように選択される。いくつかの実施形態では、ガラス転移温度は少なくとも70℃、少なくとも75℃、少なくとも80℃、少なくとも90℃、又は少なくとも100℃である。ガラス転移温度は、Aブロック及びCブロックを形成するために使用されるモノマーの組成物に応じて、125℃以下、150℃以下、175℃以下、又は更には200℃以下であることができる。Aブロックのガラス転移温度の例示的な範囲としては、50℃〜200℃、50℃〜175℃、50℃〜150℃、50℃〜100℃、75℃〜200℃、又は75℃〜150℃が挙げられる。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックは、粘稠なセグメントであり、典型的には動的機械分析を用いた測定で、20℃以下のガラス転移温度を有するように選択される。いくつかの実施形態では、ガラス転移温度は、10℃以下、5℃以下、0℃以下、−10℃以下、又は−20℃以下である。ガラス転移温度は、Bブロック及びDブロックを形成するために使用されるモノマーの組成に応じて、多くの場合、少なくとも−50℃、少なくとも−40℃、又は少なくとも−30℃である。B及びDブロックのガラス転移温度の例示的な範囲としては、−50℃〜20℃、−50℃〜10℃、−50℃〜0℃、及び−50℃〜10℃が挙げられる。
任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、2つのポリマーAブロックと、1つのポリマーBブロックと、を有する。これらのブロックの各々は、ホモポリマー又はコポリマー(すなわちランダムコポリマー)であることができる。存在する場合、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を含有する。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの総重量に基づいて、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、又は少なくとも35重量%のAブロックを含有する。Aブロックの量は、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの総重量に基づいて、55重量%以下、50重量%以下、45重量%以下、又は40重量%以下であることができる。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの総重量に基づいて、少なくとも45重量%、少なくとも50重量%、少なくとも55重量%、又は少なくとも60重量%のBブロックを含有する。Bブロックの量は、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの総重量に基づいて、80重量%以下、75重量%以下、70重量%以下、又は65重量%以下であることができる。同時に、Aブロックの重量%及びBブロックの重量%は、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの総重量に基づいて100重量%に相当する。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの2つのAブロックの各々は、およそ同じ重量であることができる。すなわち、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの2つのAブロックの重量比は、多くの場合、1:1、又は0.9超:1など、1:1に近接している。しかし、その他の重量比は、0.65:1〜0.9:1の範囲などでも更に使用することができる。多くの場合、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの2つのAブロックの重量比は、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1、0.85:1、0.9:1、0.95:1、0.98:1、又は0.99:1以上である。
(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、1つのポリマーCブロックと、1つのポリマーDブロックと、を有する。ブロックの各々は、ホモポリマー又はコポリマー(すなわちランダムコポリマー)であることができる。(メタ)アクリル系ジブロックC−Dは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を含有する。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの総重量に基づいて、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、又は少なくとも15重量%のCブロックを含有する。Cブロックの量は、コポリマーの総重量に基づいて、30重量%以下、25重量%以下、又は20重量%以下であることができる。(メタ)アクリル系ジブロックは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、又は少なくとも80重量%のDブロックを含有する。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの総重量に基づいて、95重量%以下、90重量%以下、又は85重量%以下のDブロックを含有する。同時に、Cブロック及びDブロックの重量%は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの総重量に基づいて100重量%に相当する。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの各Aブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックは、典型的には、アルキルメタクリレートを含むモノマー組成物から調製される。言い方を変えれば、Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物から形成されるポリマー材料であり、Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物から形成されるポリマー材料である。第1モノマー組成物に含まれるアルキルメタクリレートは、第3モノマー組成物に含まれるアルキルメタクリレートと同一であっても異なっていてもよい。Aブロック及びCブロックを調製するのに好適なアルキルメタクリレートは、1〜10個の炭素原子、1〜8個の炭素原子、1〜6個の炭素原子、1〜5個の炭素原子、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を有する。アルキル基が3〜5個の炭素原子を有する場合、アルキル基は、典型的には分枝状である。アルキル基が6〜10個の炭素原子を有する場合、アルキル基は、典型的には環状又は二環式である。
例示的なアルキルメタクリレートとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、メチルシクロヘキシルメタクリレート、3,3,5−トリメチルシクロヘキシルメタクリレート、及びイソボルニルメタクリレートが挙げられる。これらのモノマーは、ホモポリマーとして重合する場合、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有する。
いくつかの例では、Aブロック及びCブロックはホモポリマーであり、各ホモポリマーはポリ(アルキルメタクリレート)である。ポリ(アルキルメタクリレート)Aブロックは、ポリ(アルキルメタクリレート)Cブロックと同一であっても異なっていてもよい。例示的なポリ(アルキルメタクリレート)としては、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(エチルメタクリレート)、ポリ(イソプロピルメタクリレート)、ポリ(イソブチルメタクリレート)、ポリ(sec−ブチルメタクリレート)、ポリ(tert−ブチルメタクリレート)、ポリ(シクロヘキシルメタクリレート)、ポリ(メチルシクロヘキシルメタクリレート)、ポリ(3,3,5−トリメチルシクロヘキシルメタクリレート)、及びポリ(イソボルニルメタクリレート)が挙げられる。
アルキルメタクリレートモノマーに加えて、Aブロックを形成するために使用される第1モノマー組成物、及びCブロックを形成するために使用される第3モノマー組成物は、得られるポリマーブロックが、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有するのであれば、他の任意選択のモノマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、第1及び/又は第3モノマー組成物は、アルコキシ置換アルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アラルキルメタクリレート、アリールオキシ置換アルキルメタクリレート、6〜10個の炭素原子を有する環状基を有する環状アルキルアクリレート、少なくとも8個の炭素原子を有する二環式アルキル基を有する二環式アルキルアクリレート、又はこれらの混合物などの、その他の(メタ)アクリル系モノマーを含むことができる。これらのモノマーの多くは、ホモポリマーを形成するために重合される場合、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有する。好適なアルコキシ置換アルキルメタクリレートは、多くの場合、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、及び1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ基を有する。一例は、2−メトキシエチルメタクリレートである。好適なアリールメタクリレートは、典型的には、6〜10個の炭素原子を有するアリール基を有する。例示的なアリールメタクリレートは、フェニルメタクリレートである。好適なアラルキルメタクリレートは、典型的には、7〜10個の炭素原子を有するアラルキル基を有する。例示的なアラルキルメタクリレートは、ベンジルメタクリレートである。好適なアリールオキシ置換アルキルメタクリレートは、多くの場合、7〜10個の炭素原子を有するアリールオキシ置換アルキル基を有する。例示的なアリールオキシ置換アルキルメタクリレートは、2−フェノキシエチルメタクリレートである。例示的な環状アルキルアクリレートは、シクロヘキシルアクリレートであり、例示的な二環式アクリレートはイソボルニルアクリレートである。これらのモノマーの多くは、ホモポリマーを形成するために重合される場合、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有する。
その他の実施形態では、Aブロックを形成するために使用される第1モノマー組成物、及び/又はCブロックを形成するために使用される第3モノマー組成物は、ブロック中の50重量%より多くのモノマーが(メタ)アクリル系モノマーであれば、かつ得られるポリマーブロックが動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有するのであれば、(メタ)アクリル系モノマーではないその他の任意選択のモノマーを含むことができる。例示的な、これらのその他のモノマーは、スチレン、スチレン系モノマー(例えば、α−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、tert−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、及び4−メトキシスチレン)、ビニルアセテート、並びにビニルピリジンなどのビニル系モノマーである。これらのモノマーの多くは、ホモポリマーを形成するために重合される場合、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有する。
更にその他の実施形態では、Aブロックを形成するために使用される第1モノマー組成物、及び/又はCブロックを形成するために使用される第3モノマー組成物は、各得られるブロックのガラス転移温度が少なくとも50℃に相当するのであれば、種々の任意選択の(メタ)アクリル系極性モノマーを含むことができる。存在する場合、これらの極性モノマーは、通常、それぞれのモノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて、10重量%以下、5重量%以下、2重量%以下、又は1重量%以下の量で存在する。好適な極性モノマーとしては、例えば、N−アルキル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドを含む(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、又はヒドロキシ置換アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。具体的な極性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。しかし、多くの実施形態では、Aブロック及び/又はCブロック中に極性モノマーは存在しない。極性モノマーは、接着性組成物及び接着性物品を生体表面からの除去容易性に悪影響を与えることがある。更に、極性モノマーなしで形成された接着性組成物は、有利には、皮膚などの生体表面との化学的相互作用をほとんど有さないものであり得る。
更に、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロックの組成は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックと同一であっても異なっていてもよく、これらは、多くの実施例では同一であるように選択される。Aブロック及びCブロックが同一である(同一モノマー組成物から形成される)場合には、これらのお互いのブロック同士の相溶性を最大にすることができる。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのAブロック及び/又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのCブロックは、多くの場合、アルキルメタクリレートから形成されるホモポリマーであり、得られるポリマーブロックは、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有する。いくつかの具体的な実施形態では、Aブロック及びCブロックは同一のホモポリマーであり、これはポリ(アルキルメタクリレート)である。いくつかの更に具体的な実施形態では、Aブロック及び/又はCブロックはポリ(メチルメタクリレート)である。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックは、粘稠なポリマーブロックである。このようなものであるから、Bブロック及びDブロックは、典型的には、動的機械分析を用いた測定で、20℃以下のガラス転移温度を有するポリマーブロックを提供する、モノマーから形成される。Bブロック及びDブロックは、典型的には、アルキルアクリレートを含むモノマー組成物から各々調製される。言い方を変えれば、Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物から形成されるポリマー材料であり、Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物から形成されるポリマー材料である。Dブロックを形成するために使用されるアルキルアクリレートは、Bブロックを形成するために使用されるアルキルアクリレートと同一であっても異なっていてもよい。Bブロック及びDブロックを形成するのに好適なアルキルアクリレートは、多くの場合、2〜20個の炭素原子、2〜18個の炭素原子、2〜12個の炭素原子、又は2〜10個の炭素原子を有するアルキル基を有する。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであることができる(例えば、アルキルは、環状基に加えて分枝状又は直鎖状基を有することができる)。
Bブロック及びDブロックを形成するために使用することができるアルキルアクリレートモノマーの具体例としては、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−メチルブチルアクリレート、4−メチル−2−ペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−メチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、n−デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソトリデシルアクリレート、イソステアリルアクリレート、及びオクタデシルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。これらのモノマーの多くは、ホモポリマーを形成するために重合される場合、動的機械分析を用いた測定で、20℃以下のガラス転移温度を有する。
いくつかの例では、Bブロック及びDブロックはホモポリマーである。ホモポリマーBブロックは、ホモポリマーDブロックと同一であっても異なっていてもよい。ホモポリマーの例としては、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(n−プロピルアクリレート)、ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ(sec−ブチルアクリレート)、ポリ(イソアミルアクリレート)、ポリ(n−ヘキシルアクリレート)、ポリ(2−メチルブチルアクリレート)、ポリ(4−メチル−2−ペンチルアクリレート)、ポリ(シクロヘキシルアクリレート)、ポリ(2−メチルヘキシルアクリレート)、ポリ(n−オクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(イソノニルアクリレート)、ポリ(n−デシルアクリレート)、ポリ(イソデシルアクリレート)、ポリ(ラウリルアクリレート)、ポリ(イソトリデシルアクリレート)、ポリ(イソステアリルアクリレート)、及びポリ(オクタデシルアクリレート)が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの更なる具体例では、Bブロック及びDブロックは、ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(n−オクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)、又はポリ(イソノニルアクリレート)である。
アルキルアクリレートモノマーに加えて、Bブロックを形成するために使用される第2モノマー組成物及びDブロックを形成するために使用される第4モノマー組成物は、得られるポリマーブロックが動的機械分析を用いた測定で、20℃以下であるガラス転移温度を有するのであれば、他の任意選択のモノマーを含むことができる。
いくつかの実施形態では、Bブロックを形成するために使用される第2モノマー組成物、及び/又はDブロックを形成するために使用される第4モノマー組成物は、任意選択的に、ヘテロアルキル(メタ)アクリレート、アラルキルアクリレート、アリールオキシ置換アルキルアクリレート、又は少なくとも6個の炭素原子を有する直鎖状又は分枝状のアルキル基を有するアルキルメタクリレートを含むことができる。好適なヘテロアルキルアクリレートとしては、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、及び2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。好適なアラルキルアクリレートとしては、2−ビフェニルヘキシルアクリレート及びベンジルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なアリールオキシ置換アルキルアクリレートは、2−フェノキシエチルアクリレートである。好適なアルキルメタクリレートは、n−デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、及びn−ヘキシルメタクリレートである。
更にその他の実施形態では、Bブロックを形成するために使用される第2モノマー組成物、及び/又はDブロックを形成するために使用される第4モノマー組成物が、動的機械分析を用いた測定で、これらのブロックのガラス転移温度が20℃以下であるのであれば、任意選択的に、種々の(メタ)アクリル系極性モノマーを含むことができる。存在する場合、これらの極性モノマーは、通常、それぞれのモノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて、10重量%以下、5重量%以下、2重量%以下、又は1重量%以下の量で存在する。好適な極性モノマーとしては、例えば、N−アルキル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドを含む(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、又はヒドロキシ置換アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。具体的な極性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。しかし、多くの実施形態では、Bブロック及び/又はDブロック中に極性モノマーは存在しない。極性モノマーは、接着性組成物及び接着性物品を生体表面からの除去容易性に悪影響を与えることがある。更に、極性モノマーなしで形成された接着性組成物は、有利には、皮膚などの生体表面との化学的相互作用をほとんど有さないものであり得る。
更に、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロックの組成は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックと同一であっても異なっていてもよく、これらは、多くの実施例では同一であるように選択される。Bブロック及びDブロックが同一である(同一モノマー組成物から形成される)場合には、これらのお互いのブロック同士の相溶性を最大にすることができる。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのBブロック及び/又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックは、多くの場合、アルキルアクリレートから形成されるホモポリマーであり、得られるポリマーブロックは、動的機械分析を用いた測定で、20℃以下のガラス転移温度を有する。いくつかの具体的な実施形態では、Bブロック及びDブロックは同一のホモポリマーであり、これはポリ(アルキルアクリレート)である。いくつかの更に具体的な実施形態では、Bブロック及び/又はDブロックは、ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(n−オクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)、又はポリ(イソノニルアクリレート)である。
多くの実施形態では、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロックを形成するために使用される第1モノマー組成物は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックを形成するために使用される第3モノマー組成物と同一であり、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのBブロックを形成するために使用される第2モノマー組成物は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックを形成するために使用される第4モノマー組成物と同一である。
いくつかの実施形態では、A及びCブロックは、各々ポリ(アルキルメタクリレート)であるホモポリマーであり、B及びDブロックは、各々ポリ(アルキルアクリレート)であるホモポリマーである。いくつかの例では、Aブロック及びCブロックは同一のアルキルメタクリレートから調製され、B及びDブロックは同一のアルキルアクリレートから調製される。すなわち、Aブロック及びCブロックは同一のポリ(アルキルメタクリレート)であり、Bブロック及びDブロックは同一のポリ(アルキルアクリレート)である。Aブロックの分子量(すなわち、重量平均分子量及び/又は数平均分子量)は、Cブロックの分子量と同一であっても異なっていてもよく、Bブロックの分子量は、Dブロックの分子量と同一であっても異なっていてもよい。
任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、25キロダルトン(kDa)以上、例えば、30kDa以上、35kDa以上、40kDa以上、45kDa以上、又は50kDa以上である数平均分子量(M)を有することができる。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、150kDa以下、例えば、140kDa以下、130kDa以下、120kDa以下、110kDa以下、又は100kDa以下であるMを有することができる。したがって、いくつかの場合、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのMは、25kDa〜150kDaの範囲、例えば、30kDa〜140kDaの範囲、35kDa〜140kDaの範囲、35kDa〜130kDaの範囲、40kDa〜130kDaの範囲、40kDa〜120kDaの範囲、又は45kDa〜120kDaの範囲であることができる。
任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの多分散指数(PDI)は、典型的には、1.5以下、例えば、1.3以下、1.2以下又は1.1以下であるが、これは特に指示がない限り要求されない。したがって、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの重量平均分子量(M)は、25kDa以上、例えば、30kDa以上、35kDa以上、40kDa以上、50kDa以上、又は55kDa以上であることができる。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーは、160kDa以下、例えば、150kDa以下、140kDa以下、130kDa以下、120kDa以下、又は110kDa以下であるMを有することができる。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの例示的なMは、25kDa〜160kDaの範囲、例えば、30kDa〜150kDaの範囲、35kDa〜150kDaの範囲、40kDa〜140kDaの範囲、40kDa〜130kDaの範囲、40kDa〜120kDaの範囲、50kDa〜140kDaの範囲、50kDa〜130kDaの範囲、50kDa〜120kDaの範囲、55kDa〜120kDaの範囲、又は50kDa〜110kDaの範囲であることができる。
(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、典型的には、25kDa以上、35kDa以上、40kDa以上、45kDa以上、又は50kDa以上である数平均分子量(M)を有することができる。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのMは、通常、100kDa以下、85kDa以下、80kDa以下、75kDa以下、70kDa以下、65kDa以下、又は60kDa以下である。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのMの例示的な範囲としては、25kDa〜100kDaの範囲、例えば、25kDa〜90kDaの範囲、25kDa〜80kDaの範囲、25kDa〜70kDaの範囲、25kDa〜60kDaの範囲、35kDa〜90kDaの範囲、35kDa〜80kDaの範囲、30kDa〜70kDaの範囲、35kDa〜60kDaの範囲、40kDa〜90kDaの範囲、40kDa〜80kDaの範囲、40kDa〜70kDaの範囲、又は40kDa〜60kDaの範囲があげられるが、これらに限定されない。
(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの多分散指数は、典型的には、1.5以下、例えば、1.3以下、1.2以下又は1.1以下であるが、これは特に指示がない限り要求されない。したがって、(メタ)アクリル系ジブロックの重量平均分子量(M)は、多くの場合、30kDa以上、35kDa以上、又は40kDa以上である。同様に、(メタ)アクリル系ジブロックのMは、通常、125kDa以下、100kDa以下、90kDa以下、又は80kDa以下である。(メタ)アクリル系ジブロックの例示的なMは、30kDa〜125kDaの範囲、30kDa〜100kDaの範囲、30kDa〜90kDaの範囲、30kDa〜80kDaの範囲、40kDa〜125kDaの範囲、40kDa〜100kDaの範囲、又は40kDa〜90kDaの範囲であることができる。重量平均分子量及び数平均分子量は、典型的には、ポリスチレン標準を用いたゲル浸透クロマトグラフィーを使用して決定される。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマー及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーは、任意の好適な技術を使用して合成することができる。好適な技術としては、例えば、アニオン重合、ラジカル重合、官能基移動重合、及び開環重合反応を挙げることができる。重合は「リビング」又は「制御/リビング」重合であることができ、これにより、有利には、十分に画定されたブロックコポリマー構造を生成することができる。具体例としては、原子移動ラジカル重合(ATRP)及び可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT)プロセスが挙げられる。
リビング重合法は、非リビング又は疑似リビング重合法(イニファーターを使用する重合反応など)を使用して調製されたブロックよりも、より立体規則的なブロック構造をもたらすことができる。立体規則性は、高シンジオタクチック又はアイソタクチック構造によって実証でき、十分に制御されたブロック構造を生じ得る。このような構造は、ブロックのガラス転移温度に影響し得る。例えば、リビング重合法を使用して合成したシンジオタクチックポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)は、非リビング重合法を使用して合成した比較可能なアタクチックPMMAよりも20℃〜25℃も高いガラス転移温度を有することができる。したがって、ブロックコポリマーの種々のブロックのガラス転移温度は、ブロックコポリマーのモノマー含有量だけでなくブロックコポリマーの立体規則性にも依存し得る。立体規則性は、例えば、核磁気共鳴分光法を使用して検出することができる。約75%より高い立体規則性を有する構造は、多くの場合、上記などのリビング又は制御/リビング重合法を使用して得ることができる。種々のブロックが必要なガラス転移温度を有する限り、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマー又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのブロックのいずれかについても、特定の度合の立体規則性又はタクティシティは要求されない。
リビング重合によっても、ブロック間の移行が鮮明なブロックコポリマーを提供し得る。CブロックとDブロック(及び/又はAブロックとBブロック)とを有するブロックコポリマーは、CブロックとDブロック(及び/又はAブロックとBブロック)との境界に、Cのモノマー単位とDのモノマー単位(及び/又はAのモノマー単位とBのモノマー単位)との混合物を含む領域を有し得る。リビング重合法を使用する場合、このような領域のサイズは最小となり得るか、又は更にはなくなり得て、CブロックからDブロックへ(及び/若しくはAブロックからBブロックへ)、又はDブロックからCブロックへ(及び/若しくはBブロックからAブロックへ)のより鮮明な移行をもたらす。これは、相分離が望ましい場合に有益となり、その理由は、混合したモノマー単位の領域は、両方のブロックと相溶性があり、その結果相分離が低減するからである。他方、混合モノマー単位の領域が極めて小さい鮮明な移行は、相分離を促進し得る。
ブロックを形成するためにリビング重合法を使用する場合、モノマーは不活性希釈剤の存在下で開始剤と接触させられ得る。不活性希釈剤は、熱伝達及び開始剤とモノマーとの混合を促進できる。典型的には、不活性希釈剤は、重合条件下で化学反応を起こさない1つ以上の分子である。任意の好適な不活性希釈剤を使用することができるが、飽和炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、エステル、ケトン、及びこれらの組み合わせが多くの場合、選択される。例示的な不活性希釈剤としては、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素及び脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素、並びにジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの脂肪族及び環状エーテル、エチルアセテート、ブチルアセテートなどのエステル、並びにアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトンが挙げられるが、これらに限定されない。
リビングアニオン重合法を用いてブロックコポリマーを調製する場合、簡略化した構造A−M[式中、Mは、典型的にはLi、Na又はKなどのI族金属から選択される反応開始剤フラグメントである。]によりリビングAブロックを表すことができる。Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり得る。Bブロックを形成するために使用されるモノマー(例えば、アルキルアクリレート)を含む第2モノマー組成物をA−Mに加えると、リビング(メタ)アクリル系ジブロック構造A−B−Mの形成をもたらすことができる。第1モノマー組成物を追加投入し、その後リビングアニオン部位を、例えば、クエンチによって除去することで、トリブロック構造A−B−Aの形成をもたらすことができる。あるいは、リビング(メタ)アクリル系ジブロックA−B−M構造を、二官能性又は多官能性カップリング剤を用いてカップリングして、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aを形成することができる。
同様に、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを形成するには、Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であることができる。Cブロックを形成するために使用されるモノマー(例えば、アルキルアクリレート)を含む第4モノマー組成物をC−Mに添加すると、リビング(メタ)アクリル系ジブロック構造C−D−Mの形成をもたらすことができる。
当技術分野において既知の任意の開始剤をリビングアニオン重合反応のために使用することができる。典型的な開始剤としては、有機モノリチウム化合物などのアルカリ金属炭化水素が挙げられ、その例としては、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−デシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチルリチウム、4−ブチルフェニルリチウム、4−フェニルブチルリチウム、シクロヘキシルリチウムなどが挙げられる。このような開始剤は、開始剤の各分子が1つのアニオンを生成することから、単官能性開始剤と呼ぶことができる。単官能性反応開始剤は、リビングブロックの調製において有用であり得る。(メタ)アクリレートのリビングアニオン重合において、リチウムクロライド、クラウンエーテル、又はリチオエトキシレートのうちの1つ以上などの、1つ以上の錯化配位子を添加することによって、アニオンの反応性を抑えることができる。
リビングアニオン重合における開始剤は、多くの場合、開始剤のアニオンに通常関連する特徴的な色が残るようになるまで、モノマーに滴下される。あらかじめ滴下することで、開始剤と反応する汚染物質を分解でき、それにより重合反応のより良好な制御をもたらす。次に、計算量の開始剤を添加して、所望の分子量のポリマーを製造することができる。任意の特定の分子量のポリマーに必要な開始剤の量は、既知量のモノマーを使用し、開始剤の各分子が単一のポリマー鎖を生成し、その全てが等しい長さになると仮定することによって、計算できる。この仮定は、多くのリビングアニオン重合でかなり正確である。
ブロックコポリマーがリビングフリーラジカル重合法を用いて調製される場合、1つ以上のフリーラジカル開始剤を使用し得る。リビングフリーラジカル重合に有用なフリーラジカル開始剤、並びにこのような重合の手順は既知である。例えば、詳細な記述を、国際公開第97/18247号(Matyjaszewskiら)及び同第98/01478号(Leら)、並びにHandbook of Radical Polymerization(Matyjaszewskiら)に見ることができる。
使用する重合温度は、重合されるモノマー及び使用する重合法のタイプに依存する。多くの場合、重合に適切な反応温度は、−100℃〜200℃の範囲である。リビングアニオン重合反応では、適切な温度は、多くの場合−80℃〜20℃である。リビングフリーラジカル重合反応では、適切な反応温度は、多くの場合20℃〜150℃である。
開始剤、リビングラジカル、又はリビングアニオンを破壊し得る物質を排除するために、重合反応を、制御条件下で実施することができる。典型的には、重合反応は、窒素、アルゴン、ヘリウム、又はこれらの組み合わせなどの不活性雰囲気中で実施されるが、これは全ての状況で要求されるとは限らない。反応がリビングアニオン重合の場合、無水条件が使用され得る。
いくつかの(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−A及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは市販されている。例えば、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーは、Kuraray America,Inc.(Houston,TX,USA)からKURARITYの商品名にて、及びアルケマ(東京)からNANOSTRENGTHの商品名にて市販されている。例示的な市販のトリブロックコポリマーとしては、KURARITY LA2140、KURARITY LA2330、及びKURARITY LA4285が挙げられるがこれらに限定されない。好適な(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーとしては、KURARITY LA1114が挙げられるが、これに限定されない。
(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、を含む(メタ)アクリル系組成物が調製される。(メタ)アクリル系組成物は、典型的には、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含有する。ほとんどの実施形態では、(メタ)アクリル系組成物は、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、からなる。すなわち、(メタ)アクリル系組成物は、その他の(メタ)アクリル系ポリマー及び/又は(メタ)アクリル系コポリマーを含まない。より具体的には、(メタ)アクリル系組成物は、典型的には、本明細書に記載される(メタ)アクリル系トリブロックA−B−A及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D以外の他の(メタ)アクリル系ランダムコポリマー又は(メタ)アクリル系ブロックコポリマーを含まない。しかし、場合により、少量の残存モノマーが(メタ)アクリル系組成物中に存在してもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%又は100重量%の(メタ)アクリル系組成物は、任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む。
いくつかの例示的な(メタ)アクリル系組成物は、0重量%、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、少なくとも3重量%、少なくとも4重量%、又は少なくとも5重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aを含有する。このような(メタ)アクリル系組成物は、10重量%未満、9重量%以下、9重量%未満、8重量%以下、又は7重量%以下の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーを含有することができる。例えば、(メタ)アクリル系組成物は、0〜10重量%未満、0〜9重量%、0〜9重量%未満、0〜8重量%、0〜6重量%、1〜10重量%未満、1〜9重量%、1〜9重量%未満、1〜8重量%、1〜6重量%、2〜10重量%未満、2〜9重量%、2〜9重量%未満、2〜8重量%、又は2〜6重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aを含有することができる。各重量%は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの量が高すぎる(例えば10重量%以上)場合、電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射で架橋される最終接着性組成物は、エッジリフト問題を有することがある。例えば、接着性組成物が皮膚などの生体表面に接着する場合、接着性組成物のエッジが時間の経過とともに生体表面から持ち上がることがある。
いくつかの例示的な(メタ)アクリル系組成物は、90重量%より高い、少なくとも91重量%、91重量%より高い、少なくとも92重量%、少なくとも94重量%、又は少なくとも95重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを含有する。このような(メタ)アクリル系組成物は、100重量%、99重量%以下、98重量%以下、97重量%以下、96重量%以下、又は95重量%以下の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを含有することができる。例えば、(メタ)アクリル系組成物は、90超〜100重量%、90超〜99重量%、90超〜98重量%、90超〜96重量%、90超〜95重量%、91超〜100重量%、91超〜99重量%、91超〜98重量%、91超〜96重量%、92〜100重量%、92〜99重量%、92〜98重量%、92〜96重量%、94〜100重量%、又は95〜100重量%を含有することができる。各重量%は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。
いくつかの更なる具体例では、(メタ)アクリル系組成物は、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、1〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと90超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、2〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと90超〜98重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、又は5〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと90超〜95重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを含有する。各重量%は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。
その他の例では、(メタ)アクリル系組成物は、0〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、1〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、2〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91超〜98重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、5〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91超〜95重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、0〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、1〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、2〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91〜98重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、又は5〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと91〜95重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを含有する。各重量%は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。
更なる他の例では、(メタ)アクリル系組成物は、0〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと92〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、1〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと92超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、2〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと92超〜98重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、又は5〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと92〜95重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dを含有する。各重量%は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。
接着性組成物を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露し、(メタ)アクリル系組成物を架橋する。接着性組成物の特定の用途に応じて任意の所望の量の放射線を使用することができる。皮膚などの生体表面に隣接して使用するために、接着性組成物の剪断強度(例えば、凝集力)を調整するための量の放射線を使用することができる。放射線が全くなければ、剪断強度は望ましくないほどに低くなることがある。剪断強度が低すぎる(架橋が低すぎる)場合には、使用後に接着性組成物が生体表面からきれいに除去されないことがある。他方では、剪断強度が高すぎる(架橋が高すぎる)場合には、接着性組成物は生体表面に適用された際にエッジリフト問題を有することがある。ほとんどの場合、物品を被着体に固定するために接着性組成物が使用される場合、その物品は、手で容易に除去することができる。
接着性組成物は、典型的には、十分な量の電子ビーム及び/又はガンマ線放射に曝露されると、24時間皮膚に接着してその後除去する場合に、接着剤残留物が少ないか又は全くない。好ましくは、接着性組成物は、皮膚との24時間の接触後、除去した際に、皮膚上に接着剤残留物を残していない。静的剪断強度は、放射線量が十分であるかどうかを決定するために使用することもできるが、静的剪断強度は、接着性組成物に含まれるトリブロックコポリマーの量及び粘着付与剤の量によっても影響を受け得る。より詳細には、静的剪断強度は、接着性組成物中に含まれるトリブロックの量の増加に伴って高くなる傾向があり、接着性組成物に含まれる粘着付与剤の量の増加に伴って低くなる傾向がある。
粘着付与剤を含まない接着性組成物について、静的剪断力は、多くの場合、ステンレス鋼平板に積層され250gの重りとつなげられた0.5インチ×0.5インチ(1.3cm×1.3cm)の面積を有する接着性組成物のシートで、15〜3000分の範囲である。静的剪断強度の測定方法は、以下の実施例セクションにおいてより十分に記載される。いくつかの実施形態では、静的剪断強度は、少なくとも20分、少なくとも30分、少なくとも40分、少なくとも50分、少なくとも60分、少なくとも80分、少なくとも100分、少なくとも200分、少なくとも300分、少なくとも500分、少なくとも750分、又は少なくとも1000分である。静的剪断強度は、3000分以下、2500分以下、2000分以下、1500分以下、1000分以下、又は750分以下であることができる。静的剪断強度試験結果は、ステンレス鋼平板に積層された面積により影響を受ける。したがって、試料の鋼平板との接触面積が増大する場合、静的剪断強度試験結果はより高くなる。
当業者は、特定の(メタ)アクリル系組成物に対する電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射の線量を選択して、剪断強度及び剥離強度などの所望の特性を得ることができる。(メタ)アクリル系組成物が任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aを含まない場合には、所望の剪断強度を得るために比較的高い放射線量を必要とすることがある。しかし、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aが存在する場合、トリブロックコポリマー自体が接着性組成物に凝集力を付与するため、より低い放射線量が所望の剪断強度を有する接着性組成物をもたらすことがある。典型的には、放射線の量は、1〜20Mradsの電子ビーム放射又は10〜200キログレイのガンマ線放射の範囲である。例えば、電子ビーム放射の線量は、少なくとも1Mrad、少なくとも2Mrads、少なくとも4Mrads、又は少なくとも8Mradsであることができ、かつ20Mrads以下、16Mrads以下、又は12Mrads以下であることができる。ガンマ線放射の線量は、少なくとも10キログレイ、少なくとも20キログレイ、少なくとも40キログレイ、少なくとも80キログレイであることができ、かつ200キログレイ以下、160キログレイ以下、又は120キログレイ以下であることができる。
接着性組成物の架橋によって、接着性組成物に所望の剪断強度を付与すること、及び生体表面から所望のきれいな除去性を与えることに加えて、電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射は、有利には、接着性組成物の殺菌を同時に提供することができる。これは、皮膚などの生体表面に適用される接着性組成物にとって特に望ましいことであり得る。
接着性組成物は、典型的には、化学架橋剤を含まない。接着性組成物が、皮膚などの生体表面への適用を目的とする場合に、化学架橋剤は望ましくないことがある。多くの化学架橋剤は、生体表面と反応する種々の官能基(酸性基、ヒドロキシル基、又はアミノ基など)との反応によっている。いくつかの実施形態では、本明細書で記載される接着性組成物は、化学架橋剤と反応することができる官能基を有さない。例えば、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマー及び任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーは、典型的には皮膚などの生体表面と反応しないペンダントエステル基(より詳細には、ペンダントアルキルエステル基)を有する。
電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射により架橋されることに加えて、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D及び任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aにより提供される相分離したドメインにより、接着性組成物は物理的に架橋される。相分離したドメインは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマー中のC及びDブロックの相対量、並びに(メタ)アクリル系トリブロックコポリマー中のA及びBブロックの相対量、加えて(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aに対する比に応じて、異なるモルホロジーを有することができる。多相モルホロジーは物理的架橋を生じさせることができ、それによって(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのCブロックは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのAブロックと会合し、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックは(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのBブロックと会合する。この物理的架橋は、物理的架橋が非共有結合性相互作用によって架橋を形成し、共有化学結合の形成によるものではないという点で、化学的架橋とは異なる。物理的架橋の程度又は強さは、互いに相溶性が高く、加えて(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのCブロックとの相溶性が高い(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロックを選択することによって、最大となり得る。したがって、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロックは、多くの場合、同一の化学的同一性を有するように選択され、また、多くの場合、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックと同一の化学的同一性を有するように選択される。更に、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロック及び(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロックは、多くの場合、同一の化学的同一性を有するように選択される。
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマー及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの種々のブロックの化学的同一性に加えて、接着性組成物の物理的架橋の程度及び最終的な特性は、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのA及びBブロックの相対的重量、並びに(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのC及びDブロックの相対的重量にも依存し得る。硬質A及びCブロックのナノドメインは、接着性組成物の物理的架橋に関与し得る。物理的架橋がより大量であることは、接着性組成物の剪断強度の増大と関係し得る。このようなものであるから、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのAブロック含有量を増大させること、及び/又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのCブロックを増大させることは、接着性組成物の凝集力を増大させる傾向がある。
接着性組成物中の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック、及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックにより形成されるマトリックスは、接着性組成物の粘着性の原因となり得る。したがって、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーのより低いBブロック含有量(又は逆に、より高いAブロック含有量)を有する、及び/又は(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのより低いDブロック含有量(又は逆に、より高いCブロック含有量)を有する接着性組成物は、皮膚などの対象表面に容易に接着するのに十分な粘着性を有さないことがある。
(メタ)アクリル系組成物に加えて、接着性組成物は、例えば、少なくとも1つの可塑剤、少なくとも1つの粘着付与剤、少なくとも1つの充填剤、又はこれらの組み合わせなどの1種以上の添加剤を更に含むことができる。
可塑剤としては、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、リン酸エステル、クエン酸エステル、糖誘導体、ポリ(エチレングリコール)、及びポリ(エチレングリコール)官能化有機分子が挙げられる。例示的な可塑剤としては、限定するものではないが、フタル酸エステル、ビス(2−エチルヘキシル)アジペート、ジメチルアジペート、モノメチルアジペート、ジオクチルアジペート(dioxtyl adipate)、ジブチルセバケート、ジブチルマレエート、ジイソブチルマレエート、ベンゾエート、テレフタレート、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル、エポキシ化植物油、アルキルスルホン酸フェニルエステル、N−エチルトルエンスルホンアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)ベンゼンスルホンアミド、N−(n−ブチルベンゼンスルホンアミド、スクロースアセテートイソブチレート、トリクレシルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリエチレングリコールジヘキサノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、トリブチルシトレート、アセチルトリブチルシトレート、トリオクチルシトレート、アセチルトリオクチルシトレート、トリへキシルシトレート、アセチルトリへキシルシトレート、ブチリルトリへキシルシトレート、トリメチルシトレート、スクロースアセテートイソブチレート、及びアセチル化モノグリセリドのうちの1つ以上が挙げられる。
粘着付与剤としては、ロジン、炭化水素樹脂、テルペン、及びMQシリケート樹脂が挙げられる。例示的な粘着付与剤としては、ロジン(これは少なくとも部分的に水素添加され得る)、ロジン誘導体(これは少なくとも部分的に水素添加され得る)、テルペン、変性テルペン、C5脂肪族樹脂、C9芳香族樹脂、C5/C9脂肪族/芳香族樹脂、水素添加炭化水素樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ポリ(α−メチルスチレン)(AMS)樹脂、ポリ(スチレン)樹脂(Pure Monomer Resinsとしても知られる)、(α−メチルスチレン)とスチレンとのコポリマー樹脂、及びフェノール変性AMS樹脂、並びにMQシリケート樹脂のうちの1つ以上を挙げることができる。いくつかの好適な粘着付与剤は、商品名KRISTALEX1120、3100、5140及びPLASTOLYN 240、290(Eastman Chemical Company(Kingsport,TN,USA))、YS RESIN SX100(ヤスハラケミカル(広島)),NORSOLENE W−100(Cray Valley Division of Total Petrochemicals and Refining,Inc.(Houston,TX,USA))、SYLVARES 520、525、540、SA85、SA100、SA120、SA140、TP115P(Arizona Chemical Inc.(Jacksonville,FL,USA))、並びにPICCOPLASTIC A5 Hydrocarbon Resin(Eastman Chemical Company(Kingsport,TN,USA))で入手可能である。
充填剤としては、任意の適切な不活性無機粒子を挙げることができる。例示的な充填剤としては、アルミナ三水和物、タルク、セラミック、岩、石炭、すりガラス、ガラスビーズ、微粒子プラスチック、非触媒金属、砂、シリカ、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウムのうちの1つ以上が挙げられる。
可塑剤、粘着付与剤及び充填剤の総量は、もしあれば、多くの場合は、接着性組成物中の(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、組成物中に45重量%以下の量で含まれる。いくつかの実施形態では、これらの添加剤の総量は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、40重量%以下、35重量%以下、30重量%以下、25重量%以下、又は20重量%以下であることができる。これらの添加剤の総量は、存在する場合、多くの場合は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、又は少なくとも15重量%である。
すなわち、接着性組成物は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、a)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−D、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aを含有する(メタ)アクリル系組成物と、b)0〜45重量%の添加剤(可塑剤、粘着付与剤、及び充填剤)と、を含むことができる。これは、接着性組成物が、a)100重量部の(メタ)アクリル系組成物と、b)100重量部の(メタ)アクリル系組成物当たり、0〜45重量部の添加剤と、を含有すると言っているのと同等である。100重量部の(メタ)アクリル系組成物は、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーと、を含有する。
言い方を変えれば、接着性組成物は、約70〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と、0〜30重量%の添加剤と、を含有する。より詳細には、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマー及び(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの割合を考慮し、接着性組成物は、0〜7重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、93超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、0〜45重量%の添加剤と、を含む。これらの重量%は、接着性組成物の総重量に基づく。
いくつかの実施形態では、接着性組成物は、75〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と0〜25重量%の添加剤、75〜95重量%の(メタ)アクリル系組成物と5〜25重量%の添加剤、80〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と0〜20重量%の添加剤、80〜95重量%の(メタ)アクリル系組成物と5〜20重量%の添加剤、80〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と0〜20重量%の添加剤、80〜95重量%の(メタ)アクリル系組成物と5〜20重量%の添加剤、又は95〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と0〜5重量%の添加剤を含有する。
別の態様では、接着性物品が提供される。物品は、基材と、基材に隣接して配置された接着性組成物層と、を備える。すなわち、接着性組成物層は、基材に付着した第1主表面を有する。接着性組成物層は、基材に直接又は間接的に付着することができる。例えば、基材及び接着性組成物層を、所望の場合、プライマー層又は接着促進層によって分離することができる。
接着性物品に含まれる基材は、例えば、ポリマー材料、ガラス、セラミック材料、又は金属などの任意の好適な基材であることができる。多くの実施形態では、基材は、例えば、ポリマーシートなどのポリマー材料、又は織布基材若しくは不織布基材などの布地基材である。典型的なポリマー基材は、多くの場合、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(ポリエチレンテレフタレート又はポリ乳酸)などのポリエステル、セルロース系材料、ポリアミドなどから調製される。基材は剛性又は可撓性、色付き又は無色、並びに任意の所望の寸法及び形状であることができる。多くの実施形態では、基材は接着性物品のためのバッキング層であり、非粘着性表面を設けている。すなわち、接着性物品は、任意の所望の表面に接着可能な第1粘着性表面(接着性組成物層に由来する)と、第1粘着性表面の反対側の第2非粘着性外側表面(基材に由来する)と、を備える接着性組成物層を有する。
接着性物品は任意の所望の目的に使用することができる。いくつかの実施形態では、接着性組成物層の第2主表面(これは、基材に隣接して配置された第1主表面とは反対側である)は、皮膚などの生体表面に接着する。そのようなものであるから、接着性物品は、例えば、医薬、獣医学、製薬、又は外科的処置に使用できる。例えば、接着性物品を、創傷を治療するために、創傷の上に配置することができる。接着性物品は、少なくとも部分的に対象者に(例えば、対象者の管腔に)挿入されるカテーテル、静脈注射用の針、又は動脈内注射用の針(inter−arterial)を安定させるために、カテーテル、静脈注射用の針、又は動脈内注射用の針(inter−arterial)の上に配置することもできる。接着性物品は、医療機器を対象者に対して固定するためにも使用できる。
接着性物品は生体表面に適用される場合に、医薬的活性剤(すなわち、医薬品)を含むことが望ましいことがある。好適な医薬的活性剤は、典型的には、生体表面に局所的に適用されるものである。例示的な局所投与可能な医薬的活性剤としては、抗菌剤、抗真菌剤、抗炎症剤(限定するものではないが、ステロイド系抗炎症剤及び非ステロイド系抗炎症剤(NSAID)など)、ビタミン、有効オイル、保湿剤などが挙げられる。具体的な局所投与可能な医薬的活性剤としては、ヨウ素、ポビドンヨード、銀、サリチル酸又はその塩、アセチルサリチル酸又はその塩、クロロヘキシジン(例えば、グルコン酸クロロヘキシジン)、スルファセタミド及びその塩、エリスロマイシン、ネオマイシン、ポリミキシン、バシトラシン、レタパムリン、ムピロシン、ゲンタマイシン、マフェナイド(mefenide)、リドカイン、テトラサイクリン、安息香酸、シクロピロクスオラミン、ウンデシレン酸アルカノールアミド、ビホナゾール、クロトリマゾール(clotramazoel)、エコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール、チオコナゾール、テルビナフィン、トルシクラート、トルナフタート、チモール(tymol)、スルファセタミド、アーモンド油、アルガン油、アボカド油、カメリナ油、ヤシ油、ホホバ油、バラ油、ゴマ油、シア脂、麻実油、マカデミアナッツ油、ラノリン、ビタミン、例えば、ビタミンA、ビタミンAパルミテート、ビタミンB3、ビタミンC、並びにトコフェロール及びそのエステル、例えば、α−トコフェロール及びα−酢酸トコフェロールが挙げられる。このような医薬的活性剤は、接着性組成物層の総重量に基づいて、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、2重量%以下、又は1重量%以下などの任意の好適な量にて使用可能である。多くの実施形態では、医薬品は、基材とは反対側の接着性組成物層の外側表面上に層として存在する。
他の用途では、追加の層を接着性組成物層と皮膚などの生体表面との間に配置して、吸収剤として機能させることができる。吸収剤層は、接着性物品を創傷包帯として使用する場合に特に有利である。吸着剤層は、多くの場合、発泡体、ガーゼ、ハイドロコロイド、又は任意の他の好適な創傷制御層である。これらの層は、多くの場合、接着性組成物層の一部(例えば、接着性組成物層の外側エッジ)が依然として生体表面に接触するように配置される。
本明細書に記載の接着性組成物を含む接着性物品は、適用可能期間にわたって低い又は極小のエッジリフトを提供し得る。適用可能期間は、例えば、2週間以下、12日以下、10日以下、1週間以下、5日以下、3日以下、又は2日以下であり得る。適用可能期間はまた、少なくとも1日、少なくとも2日、少なくとも3日、少なくとも5日、又は少なくとも1週間であり得る。エッジリフトが低いか、又は極小であることは、例えば、接着性物品が、創傷包帯として、カテーテルを安定させるため、静脈注射若しくは動脈内注射用(inter−arterial)の針を固定するため、又は医療機器を固定するために使用される場合に特に有用である。
接着性組成物及び物品は、皮膚上に許容できない量の残留物を残すことなく除去可能でありながら、皮膚などの生体表面に対して十分な期間にわたって卓越した接着性を有することができる。更に、得られる接着性組成物は、ステンレス鋼上で測定したときに、低い静的剪断強度を有することができる。低い剪断強度は、典型的には低い凝集力を有する接着剤に付随するのに対し、残留物が少量であることは、典型的には高い凝集力を有する接着剤に付随することから、接着性組成物がこの特性の組み合わせを有することができることは、驚くべきことである。接着性組成物及び物品の除去は、通常、接着性組成物が接着した皮膚上で痛みを伴って引っ張ることなく、行うことができる。
接着性組成物は、1日〜2週間以上の期間にわたって、大きなエッジリフトなく皮膚に接着できる。用途に応じて、この期間は、1日以上、2日以上、3日以上、4日以上、5日以上、6日以上、又は7日以上であり得る。いくつかの用途では、上記期間は、2週間以下、13日以下、12日以下、11日以下、10日以下、9日以下、又は7日以下である。いくつかの用途では、上記期間は1週間である。
接着性組成物及び接着性組成物を含有する接着性物品は、通常、生体表面にすばやく接着するのに十分な粘着性を有し、容易に皮膚から除去することができ(すなわち、皮膚上で過度に(痛みを伴って)引っ張ることなく除去することができ)、きれいに皮膚から除去することができ(すなわち、残留物をほとんど残すことなく、又は残すことなく除去することができ)、最小限のエッジリフト又はエッジリフトなしで皮膚に接着することができる(すなわち、接着性物品のエッジは、典型的には使用中に皮膚と接触して残る)。
別の態様では、接着性物品の製造方法が提供される。この方法は、接着性組成物(すなわち、上記接着性組成物のいずれか)を提供すること、を含む。方法は、基材に隣接した(例えば、直接的又は間接的に接着した)接着性組成物層を形成すること、を更に含む。上記基材のいずれかを使用することができる。接着性組成物を、基材と直接接触させてもよく、又はプライマー層若しくは接着促進層などの更なる層のうちの1つによって基材から分離してもよい。方法はまた、接着性組成物層を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露して、接着性組成物層を架橋させること、を更に含む。
接着性組成物、接着性組成物を含む接着性物品、及び接着性物品の製造方法を含む、種々の実施形態が提供される。
実施形態1Aは、(a)(メタ)アクリル系組成物を含有する反応混合物と、(b)電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射と、による架橋ポリマー生成物を含有する接着性組成物である。(メタ)アクリル系組成物は、(1)0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(2)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含有する。重量%の量は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を含有する。各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物である。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を含有する。Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物である。
実施形態2Aは、(メタ)アクリル系組成物が100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dである、実施形態1Aに記載の接着性組成物である。
実施形態3Aは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A又は2Aに記載の接着性組成物である。
実施形態4Aは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)90超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜3Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態5Aは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜4Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態6Aは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜5Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態7Aは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜6Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態8Aは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜7Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態9Aは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)92〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜8Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態10Aは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)92〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1A〜9Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態11Aは、動的機械分析を用いた測定で、Aブロックが少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有し、Bブロックが20℃以下のガラス転移温度を有する、実施形態1A〜10Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態12Aは、粘着付与剤、可塑剤、充填剤又はこれらの組み合わせから選択される添加剤を更に含む、実施形態1A〜10Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態13Aは、接着性組成物が、70〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と、粘着付与剤、可塑剤、充填剤又はこれらの組み合わせから選択される0〜30重量%の添加剤と、を含む、実施形態1A〜12Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態14Aは、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%又は100重量%の(メタ)アクリル系組成物が、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む、実施形態1A〜13Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態15Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃であるガラス転移温度を有する同一のアルキルメタクリレートを含む、実施形態1A〜14Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態16Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも70℃であるガラス転移温度を有する同一のアルキルメタクリレートを含む、実施形態1A〜15Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態17Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、20℃以下であるガラス転移温度を有する同一のアルキルアクリレートを含む、実施形態1A〜16Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態18Aは、
(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、0℃以下であるガラス転移温度を有する同一のアルキルアクリレートを含む、実施形態1A〜17Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態19Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロックが第1モノマー組成物から形成され、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックが第3モノマー組成物から形成され、第1モノマー組成物が第3モノマー組成物と同一である、実施形態1A〜18Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態20Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロックが第2モノマー組成物から形成され、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックが第4モノマー組成物から形成され、第2モノマー組成物が第4モノマー組成物と同一である、実施形態1A〜19Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態21Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及びC−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのCブロックが、ポリ(メチルメタクリレート)である、実施形態1A〜20Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態22Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及びC−D(メタ)アクリル系ジブロックのDブロックが、各々ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソボルニルアクリレート)、又はポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)である、実施形態1A〜21Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態23Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aが存在せず、C−D(メタ)アクリル系ジブロックのCブロックがポリ(メチルメタクリレート)であり、C−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソボルニルアクリレート)、又はポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)である、実施形態1A〜22Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態24Aは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aが、25〜150キロダルトンの範囲の数平均分子量(M)を有する、実施形態1A〜23Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態25Aは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dが、25〜100キロダルトンの範囲の数平均分子量(M)を有する、実施形態1A〜24Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態26Aは、24時間皮膚に接着後、除去した際に接着剤残留物を残していない、実施形態1A〜25Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態27Aは、電子ビーム放射を、1〜20Mradの範囲とし、及び/又はガンマ線放射を、10〜200キログレイの範囲とする、実施形態1A〜26Aのいずれか1つに記載の接着性組成物である。
実施形態1Bは、基材と、基材に付着した第1主表面を有する接着性組成物層と、を備える、接着性物品である。接着性組成物層は、(a)(メタ)アクリル系組成物を含有する反応混合物と、(b)電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射と、の架橋ポリマー生成物を含有する。(メタ)アクリル系組成物は、(1)0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(2)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む。重量%の量は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を含有する。各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物である。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を含有する。Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物である。
実施形態2Bは、(メタ)アクリル系組成物が100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dである、実施形態1Bに記載の接着性物品である。
実施形態3Bは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B又は2Bに記載の接着性物品である。
実施形態4Bは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)90超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜3Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態5Bは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜4Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態6Bは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜9重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91超〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜5Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態7Bは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜6Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態8Bは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜9重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)91〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜7Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態9Bは、(メタ)アクリル系組成物が、0〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)92〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜8Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態10Bは、(メタ)アクリル系組成物が、1〜8重量%の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)92〜99重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、である、実施形態1B〜9Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態11Bは、動的機械分析を用いた測定で、Aブロックが少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有し、Bブロックが20℃以下のガラス転移温度を有する、実施形態1B〜10Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態12Bは、粘着付与剤、可塑剤、充填剤又はこれらの組み合わせから選択される添加剤を更に含む、実施形態1B〜10Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態13Bは、接着性組成物が、70〜100重量%の(メタ)アクリル系組成物と、粘着付与剤、可塑剤、充填剤又はこれらの組み合わせから選択される0〜30重量%の添加剤と、を含む、実施形態1B〜12Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態14Bは、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%又は100重量%の(メタ)アクリル系組成物が、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む、実施形態1B〜13Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態15Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃であるガラス転移温度を有する同一のアルキルメタクリレートを含む、実施形態1B〜14Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態16Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも70℃であるガラス転移温度を有する同一のアルキルメタクリレートを含む、実施形態1B〜15Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態17Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、20℃以下であるガラス転移温度を有する同一のアルキルアクリレートを含む、実施形態1B〜16Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態18Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及び(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、0℃以下であるガラス転移温度を有する同一のアルキルアクリレートを含む、実施形態1B〜17Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態19Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロックが第1モノマー組成物から形成され、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックが第3モノマー組成物から形成され、第1モノマー組成物が第3モノマー組成物と同一である、実施形態1B〜18Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態20Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロックが第2モノマー組成物から形成され、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのDブロックが第4モノマー組成物から形成され、第2モノマー組成物が第4モノマー組成物と同一である、実施形態1B〜19Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態21Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのAブロック及びC−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのCブロックが、ポリ(メチルメタクリレート)である、実施形態1B〜20Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態22Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−AのBブロック及びC−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、各々ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソボルニルアクリレート)、又はポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)である、実施形態1B〜21Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態23Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aが存在せず、C−D(メタ)アクリル系ジブロックのCブロックがポリ(メチルメタクリレート)であり、C−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーのDブロックが、ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソボルニルアクリレート)、又はポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)である、実施形態1B〜22Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態24Bは、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aが、25〜150キロダルトンの範囲の数平均分子量(M)を有する、実施形態1B〜23Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態25Bは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dが、25〜100キロダルトンの範囲の数平均分子量(M)を有する、実施形態1B〜24Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態26Bは、接着性組成物が、24時間皮膚に接着後、除去した際に接着剤残留物を残していない、実施形態1B〜25Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態27Bは、電子ビーム放射を、1〜20Mradの範囲とし、及び/又はガンマ線放射を、10〜200キログレイの範囲とする、実施形態1B〜26Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態28Bは、基材がバッキング層である、実施形態1B〜27Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態29Bは、バッキング層がポリマー材料を含む、実施形態1B〜28Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態30Bは、医薬品を更に含む、実施形態1B〜29Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態31Bは、医薬品が、基材とは反対側の接着性組成物層の第2主表面上に存在する、実施形態30Bに記載の接着性物品である。
実施形態32Bは、接着性組成物層の第1主表面と反対側にある接着性組成物層の第2主表面が、生体表面に接着している、実施形態1B〜31Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態33Bは、生体表面が皮膚である、実施形態31Bの粘着剤物品である。
実施形態34Bは、接着性組成物層の第2主表面の外側エッジに隣接して配置されているが外側エッジを覆っていない吸着剤材料を、更に備える、実施形態1B〜33Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態35Bは、吸着剤材料が、発泡体、スポンジ、又はハイドロコロイドである、実施形態34Bに記載の接着性物品である。
実施形態36Bは、創傷包帯である、実施形態1B〜35Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態37Bは、医療機器又はカテーテルを、ヒト又は動物の皮膚に取り付けている、実施形態1B〜36Bのいずれか1つに記載の接着性物品である。
実施形態1Cは、接着性物品の製造方法である。方法は、a)0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、b)90超〜100重量%の(メタ)アクリル系(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、を含む、(メタ)アクリル系組成物を含む接着性組成物を提供する工程、を含む。重量%の量は、(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づく。任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物である。任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を含有する。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−DのCブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物である。(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を含有する。方法は、基材に隣接した接着性組成物層を形成する工程、を更に含む。方法はまた、接着性組成物層を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露して、接着性組成物層を架橋させる工程、を更に含む。
実施形態2Cは、接着性組成物を、実施形態1A〜27Aのいずれか1つに記載のものとする、実施形態1Cに記載の方法である。
実施形態3Cは、電子ビーム放射を、1〜20Mradの範囲とし、及び/又はガンマ線放射を、10〜200キログレイの範囲とする、実施形態1C又は2Cに記載の方法である。
実施形態4Cは、基材をバッキング層とする、実施形態1C〜3Cのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態5Cは、バッキング層がポリマー材料を含む、実施形態4Cに記載の方法である。
実施形態6Cは、基材とは反対側の接着性組成物層の主表面の外側エッジに隣接するが外側エッジを覆わない吸着剤材料を、配置する工程、を更に含む、実施形態1C〜5Cのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態7Cは、吸着剤材料を、発泡体、スポンジ、又はハイドロコロイドとする、実施形態1C〜6Cのいずれか1つに記載の方法である。
実施形態8Cは、基材とは反対側の接着性組成物層の主表面に医薬品を添加する工程、を更に含む、実施形態1C〜7Cのいずれか1つに記載の方法である。
実施例で使用される全ての部、パーセント、比率などは、特に記載がない限り、重量によるものである。
Figure 2019515977
試験方法
ガラス転移温度試験
動的機械解析(DMA)試験方法を使用して、ガラス転移温度を求めた。AR2000平行平板レオメータ(TA Instruments(New Castle,DE,USA))を使用して、温度の関数として、各試料の物理的性質を特定した。各ポリマー試料について、約0.2gの材料をレオメータの直径8mmの平行平板の間の中央に配置し、試料のエッジが頂部平板及び底部平板のエッジに均一に広がるまで圧縮した。平行平板及びレオメータのシャフト周囲のたき口戸を閉め、温度を140℃に上げて5分間保持した。次に温度を3℃/分で140℃から−80℃に傾斜させながら、平行平板を周波数1Hzにて一定のひずみ率(0.4%)で振動させた。温度傾斜の間、貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)、及びtanδ(G”/G’の比)を記録した。
材料のガラス転移温度Tは、tanδ対温度をプロットすることによって求められる。良好に規定される場合、tanδ曲線のうちの、ガラス状態領域とゴム状態領域の間の、遷移領域の極大点(傾きが0になる点)により、その特定の周波数下での材料のTを求める。
分子量測定試験
化合物の分子量分布は、従来のゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて特定した。Waters Corporation(Milford,MA,USA)から入手したGPC機器は、高速液体クロマトグラフィーポンプ、オートサンプラー、UV検出器及び屈折率検出器を備えていた。クロマトグラフに、Varian Inc.(Palo Alto,CA,USA)から入手可能な2つの5ミクロンのPLgel MIXED−Dカラムを取り付けた。
ポリマー又は乾燥ポリマー試料を0.5%(重量/体積)の濃度にてテトラヒドロフランに溶解させ、VWR International(West Chester,PA,USA)から入手可能な0.2ミクロンのポリテトラフルオロエチレンフィルターを通して濾過することにより、ポリマー溶液の試料を調製した。
得られた試料をGPCに注入し、35℃に維持したカラムを通して毎分1mLの速度で溶出させた。この系を、線形最小二乗分析を用いてポリスチレン標準で較正して、検量線を確立した。各試料について、重量平均分子量(M)、数平均分子量(M)、及び多分散指数(M/M)を、この標準検量線と照らし合わせて計算した。
180°剥離接着性試験
180°の角度及び室温(約74°F(23℃))での剥離接着性を、概してASTM D3330法Eに従って測定した。実測1インチ(2.54cm)幅のテープ試料を、コーティングされた試料(すなわち、バッキング上にコーティングされた接着性組成物)から切り出した。ステンレス鋼試験用パネルを、清浄なリントフリーの吸収ティッシュを使用して、試薬グレードのn−ヘプタン、続いてメチルエチルケトンで清浄にした。剥離ライナーを除去し、テープ試料を、4.5ポンド(2.0kg)ローラーを使用して各方向に2回通過させて、ステンレス鋼パネル上にロールダウンし、接着剤をパネルと接触させた。試料を10〜20分間静置した後、IMASS2000スリップ/剥離試験機(Instrumentors,Inc.(Strongsville,OH,USA)より入手可能)を用いて、12インチ(約30cm)/分の速度で剥離し、データを5秒間取得した。2つのテープ試料を評価し、2つの平均値を1インチあたりの重量オンスで報告した。
剪断強度試験
室温(約74°F(23℃))での剪断強度を、概してASTM D3654法Aに従って測定した。ステンレス鋼試験用パネルを、清浄なリントフリーの吸収ティッシュを使用して、試薬グレードのn−ヘプタン、続いてメチルエチルケトンで清浄にした。幅0.5インチ(約1.27cm)のテープ試料を、コーティングされた試料から切り出した。剥離ライナーを除去し、テープ試料を、4.5ポンド(2.0kg)ローラーを使用して各方向に2回通過させて、清浄したステンレス鋼パネル上にロールダウンし、接着剤をパネルと接触させた。フックをパネルと接触していないテープの端部に取り付け、パネルに接着した試料の実測面積が、表に示すように0.5インチ(1.27cm)×0.5インチ(1.27cm)、又は0.5インチ(1.27cm)×1インチ(2.54cm)のいずれかになるように、パネルに接着した試料の一部分をトリミングした。試料を少なくとも1分間静置した後、フックを吊り下げながらテストスタンドに試験用パネルを垂直に立てて配置した。250gの質量をフックに適用した。2つ〜3つのテープ試料を破損時間について評価し、その平均値を分で報告した。
皮膚接着性試験
1.9cm×5.1cmのテープ試料を、コーティングされた試料から切り出した。剥離ライナーをテープ試料から除去し、それを健康な人間のモニターの前腕の手のひら側の中心に置いて接着した。着用24時間後に、テープのエッジリフトの目視評価を記録した。目視評価を使用して、テープ試料のテープエッジリフト特性を評価した。試料面積(試料面積全体)の25パーセント以下のエッジリフトが望ましい。
テープエッジリフトを評価した後、試料を180°の角度及び毎分約90インチ(229cm)の速度で皮膚から剥がした。以下の目視評価の尺度を用いて、残留物の存在を記録した。
残留物
0=試料の下の面積の0%で、皮膚に残留物が残っている。
1=試料の下の面積の1〜25%で、皮膚に残留物が残っている。
2=試料の下の面積の26〜50%で、皮膚に残留物が残っている。
3=試料の下の面積の51〜75%で、皮膚に残留物が残っている。
4=試料の下の面積の76〜100%で、皮膚に残留物が残っている。
以下の実施例に含まれる全てのテープ試料は、0又は1の残留物評点を示した。
実施例及び比較例
(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーと、任意選択の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーと、を含む(メタ)アクリル系組成物を含有する、種々の接着性組成物を調製した。これらの接着性組成物のいくつかでは、粘着付与剤を(メタ)アクリル系組成物と組み合わせた。ブロックコポリマー(及び含まれる場合、粘着付与剤)を、以下の表2〜表4に明記した量のトルエン中に溶解させ、40重量%固形分の溶液を得た。これらの溶液をバッキング上にナイフコーティングし、70℃で10分間、オーブン内で乾燥させた。乾燥した接着性層の最終厚さは、30〜50μmであった。次に、シリコーン処理されたポリエステル剥離ライナーを、得られたテープ試料のいくつか(すなわち、電子ビーム放射では処理されなかったもの)に対して、接着性層上に積層した。残っているテープ試料を電子ビーム放射で処理し、次いで、電子ビーム処理された接着性層の上にシリコーン処理されたポリエステル剥離ライナーを配置した。
いくつかのテープ試料(下表中に示す)を、電子ビーム放射に曝露し、接着性層を架橋した。Model CB−300電子ビーム発生装置(Energy Sciences,Inc.(Wilmington,MA,USA)から入手可能)を用いて、大気中の酸素濃度を500ppm未満に減少させるための窒素パージをしながら、毎分20フィート(6.1メートル)の速度で、電子ビーム照射を実施した。ポリエステル支持体フィルムをコンベヤーベルトとして用い、テープ試料を、照射室を通して移動させた。テープ試料の接着性の側に照射した。印加される加速電圧は280kVであった。用いる電子ビーム線量を、下表中に明記した。
全てのテープ試料を、恒温恒湿室(23℃及び相対湿度50%)で試験前に少なくとも24時間、調湿した。
実施例1〜8(EX−1〜EX−8)及び比較例1〜5(CE−1〜CE−5)は、表2にまとめたとおりの組成及び試験結果であった。表2の全ての実施例及び比較例は、剥離接着性試験及び静的剪断力試験の両方についての凝集破壊モードを示した。更に、表2の全ての実施例及び比較例は、25%以下のエッジリフトを示した。表2の静的剪断力試験結果は、0.5インチ×0.5インチの面積を有するテープ試料に基づく(これに対して、表3及び表4の静的剪断力試験結果は、0.5インチ×1.0インチの面積を有するテープ試料に基づく)。
Figure 2019515977
実施例EX−9〜EX−10及び比較例CE−6〜CE−7は、粘着付与添加剤(100部の(メタ)アクリル系組成物に対する100部当たりの部(「pph」))を含めた。組成及び試験結果を表3にまとめる。表3の全ての実施例及び比較例は、剥離接着性試験及び静的剪断力試験の両方について、凝集破壊モードを示した。更に、表3の全ての実施例及び比較例は、25%以下のエッジリフトを示した。表3(及び表4)の静的剪断力試験結果は、0.5インチ×1.0インチ(表2におけるような0.5インチ×0.5インチではない)の面積を有するテープ試料に基づく。
Figure 2019515977
実施例EX−11〜EX−12及び比較例CE−8〜CE−9は、(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーの他のグレードを含めた。組成及び試験結果を表4にまとめる。表4の全ての実施例及び比較例は、剥離接着性試験及び静的剪断力試験の両方について、凝集破壊モードを示した。更に、表4の全ての実施例及び比較例は、25%以下のエッジリフトを示した。表4(及び表3)の静的剪断力試験結果は、0.5インチ×1.0インチ(表2におけるような0.5インチ×0.5インチではない)の面積を有するテープ試料に基づく。
Figure 2019515977

Claims (15)

  1. 反応混合物の架橋ポリマー生成物を含む接着性組成物であって、
    当該反応混合物が、
    a)(メタ)アクリル系組成物であって、
    1)前記(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、
    ここで、各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を有している、
    2)前記(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、
    ここで、前記Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を有している、
    を含む、(メタ)アクリル系組成物と、
    b)電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射と、
    を含む、接着性組成物。
  2. 動的機械分析を用いた測定で、各Aブロックが少なくとも50℃に相当するガラス転移温度を有し、前記Bブロックが20℃以下のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の接着性組成物。
  3. 粘着付与剤、可塑剤、充填剤又はこれらの組み合わせから選択される添加剤を更に含む、請求項1に記載の接着性組成物。
  4. 前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの前記Aブロック及び前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの前記Cブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、少なくとも50℃であるガラス転移温度を有する同一のアルキルメタクリレートを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の接着性組成物。
  5. 前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの前記Bブロック及び前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの前記Dブロックが、ホモポリマーとして、動的機械分析を用いた測定で、20℃以下であるガラス転移温度を有する同一のアルキルアクリレートを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の接着性組成物。
  6. 前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの前記Aブロック及び前記C−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの前記Cブロックが、ポリ(メチルメタクリレート)であり、前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの前記Bブロック及び前記C−D(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーの前記Dブロックが、各々ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(イソオクチルアクリレート)、ポリ(2−オクチルアクリレート)、ポリ(イソボルニルアクリレート)、又はポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の接着性組成物。
  7. 前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aが、25〜150キロダルトンの範囲の数平均分子量(M)を有し、前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dが、25〜100キロダルトンの範囲の数平均分子量(M)を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の接着性組成物。
  8. 70〜100重量%の前記(メタ)アクリル系組成物と、粘着付与剤、可塑剤、充填剤又はこれらの組み合わせから選択される0〜30重量%の添加剤と、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の接着性組成物。
  9. 基材と、
    前記基材に付着した第1主表面を有する接着性組成物層と、
    を備え、
    前記接着性組成物層が、請求項1〜8のいずれか一項に記載の接着性組成物を含む、接着性物品。
  10. 前記基材がバッキング層である、請求項9に記載の接着性物品。
  11. 医薬品を更に含む、請求項9又は10に記載の接着性物品。
  12. 前記基材とは反対側の前記接着性組成物層の第2主表面に隣接して配置されているが外側エッジを覆っていない吸収剤材料を、更に備える、請求項9〜11のいずれか一項に記載の接着性物品。
  13. 前記接着性物品が皮膚に接着される、請求項9〜12のいずれか一項に記載の接着性物品。
  14. 接着性物品の製造方法であって、
    a)(メタ)アクリル系組成物を含む接着性組成物を提供する工程であって、
    当該(メタ)アクリル系組成物が、
    1)前記(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、0〜10重量%未満の(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aと、
    ここで、各Aブロックは、アルキルメタクリレートを含む第1モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記Bブロックは、アルキルアクリレートを含む第2モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aは、前記(メタ)アクリル系トリブロックコポリマーA−B−Aの総重量に基づいて20〜55重量%のAブロックと、45〜80重量%のBブロックと、を有する、
    2)前記(メタ)アクリル系組成物の総重量に基づいて、90超〜100重量%の(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dと、
    ここで、前記Cブロックは、アルキルメタクリレートを含む第3モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記Dブロックは、アルキルアクリレートを含む第4モノマー組成物の重合生成物であり、
    前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dは、前記(メタ)アクリル系ジブロックコポリマーC−Dの総重量に基づいて5〜30重量%のCブロックと、70〜95重量%のDブロックと、を有する、とを含む、工程と、
    b)基材に隣接した接着性組成物層を形成する工程と、
    c)前記接着性組成物層を電子ビーム放射及び/又はガンマ線放射に曝露して、前記接着性組成物層組成物を架橋させる工程と、を含む、製造方法。
  15. 前記電子ビーム放射を、1〜20Mradの範囲とし、及び/又は前記ガンマ線放射を、10〜200キログレイの範囲とする、請求項14に記載の方法。
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