JPH04227911A

JPH04227911A - 生物付着カルボキシル高分子組成物およびその製造方法

Info

Publication number: JPH04227911A
Application number: JP12952591A
Authority: JP
Inventors: Chin Chien Hsu; チン　チエン　シュー; Robert Yeats Lochhead; ロバート　イーツ　ロッチヘッド; William Frank Masler; ウィリアム　フランク　マスラー; Eugene Joseph Sehm; ユージン　ジョゼフ　セーム
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1992-08-18
Also published as: EP0459373A3; CA2043384A1; EP0459373A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明の分野本発明は、一般に、生物表面に付着することのできる長
い時間の湿気付与、潤滑などを与える生物付着高分子組
成物に関し、ある態様において、本発明の生物付着物質
は、有利には、生物または同様の種類の基材上の局部で
活性剤を徐放するための安定媒質として用いることがで
きる。より詳細には、本発明の高分子生物付着組成物は
、実質的に非水性媒質中に重合したアクリル型ポリマー
およびコポリマー組成物に向けられ、約１０ミクロンよ
りも小さい平均粒径（機械的粉砕なしに）を有する生物
付着物質を与える。

【０００２】本発明の背景カルボキシル型ホモポリマーおよびコポリマーは、吸水
膨潤剤または添加剤として一般に知られている。このよ
うなポリマーは、多くの商品のいずれかの増粘剤として
重要な商業的存在を有する。米国特許第　２，７９８，
０５３号、第　３，０７４，８５２号、第　３，２０２
，５７７号、第　３，３３０，７２９号、第　３，９１
５，９２１号、第　３，９４０，３５１号、第　４，０
６２，８１７号、第　４，０６６，５８３号、第　４，
２２６，８４８号、第　４，２６７，１０３号および第
　４，７５８，６４１号を含む多くの特許がこのような
組成物に向けられている。

【０００３】上記の参考文献は、水性および非水性系に
おいて重合したカルボキシル型ポリマーを教示している
けれども、これらの参考文献はどれも最終生成物が生物
付着潤滑剤、徐放剤などとして有用となるような適当な
粘質物粘度を有する物質を与えるために約１０ミクロン
よりも小さい平均粒度に非水性媒質中に重合させた付着
組成物を教示してはいない。

【０００４】Ｒｏｂｉｎｓｏｎの「ＢＩＯＡＤＨＥＳＩ
ＶＥ　ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ　ＡＮＤ　ＭＥＴＨＯ
ＤＳ　ＯＦ　ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ　ＴＨＥＲＥＷＩＴＨ
　」なる題名の米国特許第　４，６１５，６９７号は、
水性媒質中の重合を教示している。Ｒｏｂｉｎｓｏｎの
特許およびその続く継続米国特許第　４，７９５，４３
６号は、粉砕なしに１０ミクロンよりも小さい平均粒度
に非水性媒質中に重合させた生物付着組成物を教示して
はいない。

【０００５】本発明の概要本発明は、生物潤滑剤、医薬分散媒などとして有用な親
水性の水不溶性のカルボキシル高分子生物付着型物質に
向けられている。生物付着剤は、好ましくは以下の方法
に従い製造される：反応器を連続的に、または単一工程
で非水性溶剤系およびそこに溶解したモノマー装填材料
を含む溶液で装填し〔前記モノマー装填材料は、少なく
とも１個の活性化炭素間オレフィン二重結合および少な
くとも１個のカルボキシル基を有するカルボキシルモノ
マーを含み、カルボキシル含有モノマーの量は、モノマ
ー装填材料の約５％〜　１００％の範囲内であり、モノ
マー装填材料の残部は、ビニリデンコモノマーを含む〕
；自己加圧下の不活性雰囲気下に密閉容器において、ま
たは、大気圧下の還流下に開放容器において重合生成物
に試薬系を重合させ；重合温度を約０℃〜　１００℃の
範囲に保持する〔ここで、重合生成物の溶解度が、直径
約１０ミクロンよりも小さい平均粒度を有する重合生成
物を溶液に沈殿析出させる〕。

【０００６】好ましい態様の詳細な説明本発明の好まし
い態様は、生物付着潤滑剤、徐放剤などを与えるに十分
な粘質物粘度を有する、直径約１０ミクロンよりも小さ
い平径粒度を有する、親水性の、水不溶性のカルボキシ
ル型高分子物質、例えばポリカルボフィル（ジビニルグ
リコールで結合したポリアクリル酸）または他の架橋し
た、もしくはしていないポリカルボン酸型ポリマーもし
くはコポリマー物質に向けられている。これらのポリマ
ーは、水以外の溶剤系中に重合し、沈殿重合〔ここで、
重合の進行とともに、重合生成物の溶解度は減少し、粉
砕なしに直径約１０ミクロンよりも小さい平均粒度を生
じるに十分な分子サイズで沈殿析出する〕によって得ら
れる。

【０００７】本発明の好ましいポリマーは、約　５００
〜数百よりも大きい、より好ましくは約１０，０００〜
　１，０００，０００よりも大きい分子量を有するカル
ボキシル含有ポリマーである。本発明の生物付着物質は
、好ましくは１重量％の水溶液中において２０ｒｐｍ　
で測定して約１０，０００ｃｐｓ　よりも大きいブルッ
クフィールド粘質物粘度を有する。

【０００８】本発明のポリマーの製造において有用なカ
ルボキシルモノマーは、少なくとも１個の活性化炭素間
オレフィン二重結合、および少なくとも１個のカルボキ
シル基を含むオレフィン系不飽和カルボン酸である。酸
は、モノマー分子におけるその存在のために、カルボキ
シル基に関してα−β位、すなわち−Ｃ＝Ｃ−ＣＯＯＨ
で、または末端メチレン基部分、すなわちＣＨ２　＝Ｃ
＜として、重合で容易に働く、少なくとも１個のオレフ
ィン二重結合を含む。

【０００９】カルボキシルモノマーにおける末端メチレ
ン基の存在は、この種類の化合物を、炭素構造において
二重結合が中間体であるよりもかなり重合しやすくする
。この群のオレフィン系不飽和酸には、アクリル酸のよ
うな物質、典型的には、アクリル酸自体、メタクリル酸
、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、α−シアノア
クリル酸、β−メチルアクリル酸（クロトン酸）、α−
フェニルアクリル酸、α−アクリルオキシプロピオン酸
、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、β−スチリルア
クリル酸（１−カルボキシ−４−フェニルブタジエン−
１，３）、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グ
ルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、ト
リカルボキシエチレンなどが含まれる。ここで用いられ
る「カルボン酸」なる語は、ポリカルボン酸およびそれ
らの酸無水物、例えば無水マレイン酸〔ここで、無水物
基は、同じポリカルボン酸分子上に位置する２個のカル
ボキシル基からの１分子の水の除去によって形成される
〕を含む。ここで有用な酸無水物には、一般構造式、

【
００１０】

【化１】

【００１１】〔上式中、ＲおよびＲ′は、水素、ハロゲ
ンおよびシアン（−ＣＮ）基、並びにアルキル、アリー
ル、アルカリール、アラルキルおよびシクロアルキル基
、例えば、メチル、エチル、プロピル、オクチル、デシ
ル、フェニル、トリル、キシリル、ベンジル、シクロヘ
キシルなどからなる群から選ばれる〕を有するものが含
まれる。

【００１２】本発明で用いるために好ましいカルボキシ
ルモノマーは、一般構造式、

【００１３】

【化２】

【００１４】〔上式中、Ｒは、水素、ハロゲン、および
シアン基、１価のアルキル基、１価のアリール基、１価
のアラルキル基、１価のアルカリール基、および１価の
脂環式基からなる群から選ばれた置換基である〕を有す
るモノオレフィン系アクリル酸である。この群のうちで
、一般に低価であり、容易に入手でき、かつ、優れたポ
リマーを形成する能力のために、アクリル酸およびメタ
クリル酸が最も好ましい。他の有用なカルボキシルモノ
マーは、無水マレイン酸またはその酸である。

【００１５】熟考したポリマーには、ホモポリマーカル
ボン酸もしくはその無水物、または少なくとも１個の末
端ＣＨ２　＝ＣＨ＜基を含む１種以上の他のビニリデン
モノマーと共重合した規定したカルボン酸の両方が含ま
れる。このような物質には、コポリマー中に、例えば、約１〜
３０重量％、ある使用に対しては、より好ましくは約５
〜１５重量％の量で存在する、例えば、長鎖脂肪族基を
有するアクリル酸エステルモノマー、例えば、式

【００
１６】

【化３】

【００１７】〔上式中、Ｒは、１０〜３０個の炭素原子
、好ましくは１０〜２０個の炭素原子を有するアルキル
基であり、そして、Ｒ′は、水素またはメチルもしくは
エチル基である〕によって表されるアクリル酸の誘導体
を含むアクリル酸エステルモノマーが含まれる。高級ア
ルキルアクリル酸エステルの例は、デシルアクリレート
、イソデシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、
ステアリルアクリレート、ビフェニルアクリレートおよ
びメリシルアクリレート並びに相当するメタクリレート
である。２個もしくは３個以上の長鎖アクリル酸エステ
ルの混合物もうまくカルボキシルモノマーのうちの１種
と重合することができ、本発明に有用な物質を与える。

【００１８】熟考したポリマーには、また、アクリルア
ミドおよびメタクリルアミド、特に、アミド窒素がＣ１
　〜Ｃ３０アルキルもしくはアリール置換基で置換され
、第二級もしくは第三級置換アクリルアミドおよびメタ
クリルアミドを与えたものが含まれる。

【００１９】本発明のポリマーは、例えば、ブタジエン
、イソプレン、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン
、アリルアクリレートなどを含む、少なくとも２個の末
端ＣＨ２　＝Ｃ＜基を含むいずれもの多官能価ビニリデ
ンモノマーと架橋することができる。特に有用な架橋用
モノマーは、ジビニルグリコールである。他の適当な架
橋剤には、分子あたりに１個より多いアルケニルエーテ
ル基を有するポリアルケニルポリエーテルが含まれる。好ましい架橋剤は、オレフィン二重結合が末端メチレン
基ＣＨ２　＝Ｃ＜に結合して存在するアルケニル基を有
する。それらは、少なくとも４個の炭素原子および少なくとも
３個のヒドロキシル基を含む多価アルコールのエーテル
化によって製造される。

【００２０】この群の化合物は、ハロゲン化アルケニル
、例えば、塩化アリルもしくは臭化アリルを１種以上の
多価アルコールの強アルカリ性水溶液と反応させること
によって製造することができる。生成物は、変数のエー
テル基を有するポリエーテルの複雑な混合物である。ポリエーテル架橋剤の効率は、分子における潜在的な重
合性基の数とともに増加する。分子あたりに平均して２
個以上のアルケニルエーテル基を含むポリエーテルを用
いることが好ましい。

【００２１】他の架橋用モノマーには、例えば、ジアリ
ルエステル、ジメタリルエステル、アリルもしくはメタ
リルアクリレート、およびアクリルアミド、テトラアリ
ル錫、テトラビニルシラン、ポリアルケニルメタン、ジ
アクリレートおよびジメタクリレート、ジビニル化合物
、例えばジビニルベンゼン、ポリアリルホスフェート、
ジアリルオキシ化合物並びにホスフィットエステルなど
が含まれる。典型的な薬剤は、アリルペンタエリトリト
ール、アリルスクロース、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ペンタエリトリトールトリアクリレート、テトラメ
チレンジメタクリレート、エチレンジアクリレート、エ
チレンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレートなどである。他のモノマーもまた、特に、
アクリル酸ニトリルを含むアクリル酸エステルと共に用
いることができ、ここに包含されるインターポリマーに
おいて有用なα，β−オレフィン系不飽和ニトリルは、
好ましくは、３〜１０個の炭素原子を有するモノオレフ
ィン系不飽和ニトリル、例えば、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、エタクリロニトリル、クロロアクリ
ロニトリルなどである。脂肪族、芳香族、およびアラル
キルを含むモノマー成分は、１〜３０個の炭素原子を含
むことができ、他の官能基、例えば、−ＳＯ３Ｈ，−Ｃ
ＯＯＨ，ＰＯ３Ｈ２　、ケトンなども存在することがで
きる。

【００２２】本発明のインターポリマーに導入すること
のできる有用なアクリル酸アミドには、アミド窒素に少
なくとも１個の水素原子を有し、オレフィン系不飽和が
カルボニル基に対してα−βであるモノオレフィン系不
飽和アミドが含まれる。アミドの例には、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ
−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアク
リルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミドなど、例えばＣ
１　〜Ｃ３０一および二置換アクリルアミドが含まれる
。他のアクリルアミドには、４〜１０個の炭素原子を有
するものを含むα，β−オレフィン系不飽和カルボン酸
のＮ−アルキロールアミド、例えば、Ｎ−メチロールア
クリルアミド、ｎ−エタノールアクリルアミド、ｎ−プ
ロパノールアクリルアミド、ｎ−メチロールメタクリル
アミド、ｎ−エタノールメタクリルアミド、Ｎ−メチロ
ールマレイミド、Ｎ−メチロールマレアミド、Ｎ−メチ
ロールマレアミド酸、Ｎ−メチロールマレアミド、Ｎ−
メチルマレアミド酸エステル、ビニル芳香族酸のＮ−ア
ルキロールアミド、例えばＮ−メチロール−ｐ−ビニル
ベンズアミドなどが含まれる。

【００２３】カルボキシル含有モノマーの量は、モノマ
ー装填材料の約５〜約１００重量％、好ましくは約５０
〜約　１００％の範囲内である。カルボキシルでないモ
ノマーは、好ましくは、ビニリデンコモノマー、例えば
、２〜１２個の炭素原子、より好ましくは２〜８個の炭
素原子を含むα−オレフィン、例えばエチレン、プロピ
レンなどである。適当なジエンには、４〜１０個の炭素
原子を含むもの、特に共役ジエン、例えば、ブタジエン
、イソプレン、ピペリレンなどが含まれる。他の有用な
コモノマーには、ビニルエステルおよびアリルエステル
、例えば、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ア
リルアセテートなど；ビニル芳香族、例えば、スチレン
、ビニルトルエン、ビニルナフタレンなど；ビニルおよ
びアリルエーテルおよびケトン、例えばビニルメチルエ
ーテル、アリルメチルエーテル、ビニルイソブチルエー
テルなど；ビニルニトリル、例えば、アクリロニトリル
、メタクリロニトリルなど；シアノアルキルアクリレー
ト、例えば、α−シアノメチルアクリレートなど；ハロ
ゲン化ビニルハリドおよび塩化ビニルなど；ハロビニレ
ート；並びにジビニル、ジアクリレート、および他の多
官能価モノマー、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニル
エーテル、ジエチレングリコールジアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレートなどが含まれる。

【００２４】溶剤媒質中のモノマーの重合は、通常、自
己加圧下に不活性雰囲気下の密閉容器において、または
大気圧下の還流下に開放容器においてラジカル触媒の存
在下に行われる。重合温度は、ポリマーに所望の分子量
の程度によって約０℃〜約　１００℃に変化することが
できる。ラジカル触媒を用いる自己加圧下の５０℃〜約
９０℃での重合が、一般に７５％〜　１００％のポリマ
ー収率を与えるに有効である。典型的なラジカル形成触
媒には、過酸素化合物、例えば、ナトリウム、カリウム
、およびアンモニウムペルスルフェート、カプリリルペ
ルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、過酸化水素、ペ
ラルゴニルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、
第三級ブチルジペルフタレート、第三級ブチルペルベン
ゾエート、ナトリウムペルアセテート、ナトリウムペル
カーボネートなど並びにアゾ−ジイソブチロニトリル〔
以後、アゾイソブチロニトリルと呼ぶ〕が含まれる。他
の利用可能な触媒は、いわゆる「レドックス」型触媒お
よび重金属活性化触媒系である。ラジカル源として紫外
線を用いることもできる。いくつかの系は、単独に熱に
よって重合するけれども、触媒は、より良好なコントロ
ールを与える。モノマーは、バッチ装填することができ、または重合過
程間に連続的に、もしくは、通常用いられている他の重
合方法によって添加することができる。

【００２５】望ましくないゲル化が生じるならば、本発
明の特徴は、少なくとも１部のカルボキシル基を水酸化
物、酸化物、炭酸塩、などの形態の１−Ａ族金属化合物
（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、およびセ
シウム）で中和し、ポリマーのそのようなゲル化を妨ぐ
。また、ゲル化を妨ぐために、アンモニアまたはアミン
、例えばモルホリン、モノ、ジ、もしくはトリエタノー
ルアミン、モノプロパノールアミンなど、特に、部分的
なポリマー塩が形成した酸ポリマーよりも高水素結合溶
剤に規定した媒質中においてあまり溶解しないものを添
加することができる。所望の塩を得るためのいくつかの
交換もまた実行可能である。望ましくないゲル化を妨ぐ
ために、１重量％よりも多いモノマーカルボキシル基を
しばしば中和し、または上記物質の塩に形成させる。しかしながら、ゲル化は、重合生成物と溶剤系の相溶性
により、問題となり得、もしくはなり得ない。一般に、
重合生成物が迅速に溶液から沈殿析出する場合では、ゲ
ル化は一般にあまり問題ではない。しかしながら、所望
の重合度、選んだ溶剤系およびモノマー系によって、用
いるならば、中和の量は、通常の技術および実験によっ
て決定しなければならないであろう。

【００２６】用いられる好ましい溶剤は、非水性で室温
で通常液体であるものである。重合は、モノマー系が溶
剤中に可溶であるが、重合の進行とともに、いちど分子
量によってポリマーの溶解度が溶剤の範囲外になるとポ
リマーが沈殿析出する、沈殿重合である。

【００２７】約１０ミクロンよりも小さい粒度を有する
ポリマーが沈殿することが本発明に重要である。このよ
うな粒度では、生物付着物質は、平滑な触感を有し、生
物表面に優れた付着をすることが一般にわかった。さら
に、このような粒度は、特に、有効成分の極性および水
素結合能力が生物付着物質の極性および水素結合特性と
実質的に適合する場合に、そこに有効成分を保持するた
めにうまく適合し、時間をかけて徐放することができる
。

【００２８】好ましい態様において、溶剤は、アセトン
、アルキル基に１〜６個の炭素原子を含むアルキルアセ
テートなどから選ばれる。最も好ましい溶剤は、エチル
アセテートであり、好ましいモノマー装填材料には、ア
クリル酸およびその塩、適当な開始剤およびジビニルグ
リコール（３，４−ジヒドロキシ−１，５−ヘキサジエ
ン）架橋剤が含まれる。この好ましい溶剤およびモノマ
ー系で、モノマーカルボキシル基の中和は、一般に必要
ではない。

【００２９】いずれの上記モノマーおよびコモノマー、
並びにいずれの上記溶剤、および所望により上記架橋剤
を用いることができた。しかしながら、約１０ミクロン
よりも小さい平均粒度を有するポリマーが溶液から沈殿
析出することが本発明に重要である。好ましくは、ポリ
マーは、１重量％の水溶液に対して約５０，０００ｃｐ
ｓ　よりも高い粘質物粘度を示す。全ての適当な溶剤を
加えた可能なモノマーの組み合せをそれぞれ特記するこ
とは不可能であろう。従って、通常の技術および実験が
、本発明のいずれかの特定の態様を発達させるために必
要であろう。

【００３０】上記の好ましいモノマー系（アクリル酸お
よび／またはその塩とジビニルグリコール架橋剤）以外
のモノマー系を選ぶならば、ポリマーが約１０ミクロン
よりも小さい粒度で溶液から沈殿析出するように適当な
溶剤系を選ばねばならない。

【００３１】他のモノマー系を選ぶならば、モノマーの
溶解度を予言しなければならない。ひとつのかなり正確
な溶解度を予言する方法は、モノマーの溶解パラメータ
ー値を決定することである。このような値は、Ｈ．Ｂｕ
ｒｒｅｌｌ　によるＪ．Ｂｒａｎｄｓｕｐ　ａｎｄ　Ｅ
．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ．編集のＰｏｌｙｍｅｒ　Ｈａｎｄ
ｂｏｏｋ，　「Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　
Ｖａｌｕｅｓ」，１９７５，ｐ．ＩＶ−３３７〜３５９
（以後、「ＰＯＬＹＭＥＲ　ＨＡＮＤＢＯＯＫ」と呼ぶ
）から得ることができる。いちどモノマー系の溶解パラ
メーターを選ぶと、ポリマー（モノマー系から誘導され
る）の溶解パラメーター値が決定されるべきであり、こ
のような値もまた、ＰＯＬＹＭＥＲ　ＨＡＮＤＢＯＯＫ
に与えられている。

【００３２】「溶解パラメーター」方法は、非晶質ポリ
マー、および少し十分ではないが、結晶質ポリマーの溶
解度を予言するための手順である。この値は、温度Ｔで
２種の純物質を混合するための自由エネルギーの変化に
基づき、すなわち、ΔＧ（混合）＝ΔＨ（混合）−ＴΔ
Ｓ（混合）である。溶解パラメーター方法は、凝集エネ
ルギー密度による混合エンタルピー、すなわち、系にお
いて分子を完全に分離するに必要な単位体積Ｖあたりの
Ｅ（ｃｏｈ）〔揮発性液体に対しては、Ｅ（ｃｏｈ）は
、通常気化エネルギーとしてとる〕を予言する。溶解パ
ラメーターは、凝集エネルギー密度の平方根である：

【
００３３】

【数１】

【００３４】この等式において、Ｅ°（ｖａｐ）および
Ｈ°（ｖａｐ）は、気化のモルエネルギーおよびエンタ
ルピーである。ΔＨ（混合）およびポリマーと溶剤の溶
解パラメーターの関係は、純溶剤と未希釈ポリマーの凝
集エネルギーとして分子間エネルギーを書くことによっ
て構成し、従って、

【００３５】

【数２】

【００３６】〔上式中、Ｖ°１　は、溶剤系のモル体積
であり、φ２は、溶質（ポリマーまたはモノマー系）の
モル体積分率である〕である。この等式は、非晶質ポリ
マーおよび溶剤の溶解パラメーターの値が互いに近づい
た場合に、ΔＨ（混合）がゼロに向って減少することを
示す。混合物の自由エネルギーがΔＨ（混合）とともに
減少するため、少し加熱して混合した系は、完全に混和
性を有すると期待される。溶解パラメーターを適用する
において、δ１　およびδ２　が互いに２または３Ｊ１
／２　／ｃｍ３／２　以内である場合に、混和性が予言
される。

【００３７】ほとんどの溶剤およびモノマーの溶解パラ
メーターは、それらの気化のモルエネルギーまたはエン
タルピーから決定することができる。しかしながら、高
分子量のポリマーは、典型的には気化することができな
い（それらは、典型的には、気化するよりも加熱で分解
する）。従って、ポリマーの溶解パラメーターは、典型
的には、間接的に決定しなければならない。いくつかの
方法が用いられるが、そのうちのほとんどは、既知の溶
解パラメーターを有する一連の可能性のある溶剤を用い
る。ひとつの方法において、高分子の溶解パラメーター
は、ポリマーを完全に溶解する液体の溶解パラメーター
の範囲の中点値としてとる。ポリマーが完全に混和性で
ないならば、δ２　（ポリマーの溶解パラメーター）は
、ポリマーが最も高い溶解度を有する液体のδ１　（溶
剤の溶解パラメーター）の溶解パラメーターにそれを近
似させる。他の方法において、少し架橋したポリマーの
膨潤度を種々の液体において測定する。δ１　≒δ２　
である場合に最も高い膨潤度がみられる。一群の寄与を
合計することによって溶解パラメーターを推定すること
もまた可能である。ＰＯＬＹＭＥＲ　ＨＡＮＤＢＯＯＫ
に多くのポリマーおよび溶剤の溶解パラメーターが、編
集され、幾分包括的な一覧表をみつけることができる。

【００３８】特定のポリマーの溶解パラメーター値は、
用いた溶剤系による範囲として一般に与えられる。溶剤
系は、一般に、強い、中程度の、もしくは弱い水素結合
として規定される。これらの溶剤の種類に対してそれぞ
れ、溶解パラメーターの範囲を特定のポリマーに対して
与える。ポリマーの溶解パラメーターの範囲は、好まし
くは、モノマー系の溶解パラメーターと重複すべきでは
ない。好ましくは、モノマー系の溶解パラメーターは、
ポリマーの溶解パラメーターの範囲より約２５％上もし
くはこの範囲より約２５％下である。

【００３９】いちど適当なポリマーの範囲をＰＯＬＹＭ
ＥＲ　ＨＡＮＤＢＯＯＫにおいて公表された範囲に従い
みつけたならば、ハンドブックは、溶剤系が強い、中程
度の、もしくは弱い水素結合であることをも示す。案内
としてこの指示を用いて、モノマー系を包含する溶解パ
ラメーターの範囲を有する適当な水素結合強度の溶剤系
を選ぶべきである。このように、モノマー系は、溶剤中
に容易に溶解でき、重合の進行とともに、ポリマー生成
物は、溶液から、好ましくは約１０ミクロンよりも小さ
い平均粒度で沈殿析出する。

【００４０】粒度が巨大すぎるならば、架橋剤を添加し
て溶剤系中のポリマーの溶解度を減少させることができ
、あるいは、新しい溶剤を適合させ、またはさらなる溶
剤成分を溶剤系に添加し、溶剤の溶解度を調節すること
ができる。一般に、「似たもの同志が溶解」し、従って
、溶剤中のポリマーの溶解度が増加するほどそれによっ
て、大きなポリマー粒子が沈殿析出し、溶剤の極性もし
くは水素結合能力は、ポリマー生成物の極性もしくは水
素結合能力ときわめてよく適合するように調節すべきで
ある。あるいは、粒度が割に大きすぎるならば、ポリマ
ーの極性もしくは水素結合能力が溶剤系と、例えば、溶
剤系を変え、もしくはモノマー系を改質することによっ
てあまり適合しないように、溶剤系を調節すべきである
。あるいは、系の温度を変えることができ、ここで、温
度が高くなると一般にポリマーの溶解度が増加し、温度
を下げると一般にポリマーの溶解度が減少する。ポリマ
ーの溶解度が減少するほど、粒度は一般に減少し、そし
てポリマーの溶解度が増加するほど、粒度は一般に増加
する。

【００４１】本発明の特定の態様のために、最適な溶剤
、モノマー系、架橋剤系、および／または温度範囲を見
つけるために通常の技術および実験が必要であろう。粒度は、約１０ミクロンよりも小さいべきであるが、最
終生成物の使用により、最終生成物が生物付着物質とし
て働くことができないほど低い粘度を示すほど小さくて
はならない。

【００４２】好ましい態様において、ポリカルボフィル
およびその塩は、アセトン、アルキル基に１〜６個の炭
素原子を含むアルキルアセテートから選ばれた溶剤中適
当な開始剤およびジビニルグリコール（３，４−ジヒド
ロキシ−１，５−ヘキサジエン）架橋剤の存在下に製造
される。このように製造されたポリカルボフィル並びに
そのアルカリ金属およびアルカリ土類金属塩は、生物付
着性、粉砕なしに小さな粒度、および、水中において１
重量％のその粘質物を測定した場合に５０，０００ｃｐ
ｓ　よりも高い粘度を有する特性を有する。ポリカルボ
フィルまたは架橋したポリアクリル酸の重量平均分子量
は、約　１００，０００〜約１０００万、好ましくは５
０万〜　５００万の範囲内であると推定される。

【００４３】本発明のポリアクリル酸は、特定量のカル
ボキシル官能価および架橋剤を含む、水不溶性の架橋し
たカルボキシ官能ポリマーである。本発明の好ましい態
様に適当なモノマーは、アクリル酸およびその塩である
。

【００４４】ポリマーのゲル化を妨ぎ、重合間の分離し
た粒子形成を促進するために、少なくとも一部のカルボ
キシル基を水酸化物、酸化物、もしくは炭酸塩の形態の
Ｉ−Ａ族金属化合物で中和すべきである。これらの例に
は、ナトリウム、カリウムなど並びにモルホリン、モノ
、ジ、およびトリエタノールアミン、モノプロパノール
アミン、並びに部分的なポリマー塩が反応媒質中にあま
り溶解しない他のアミンを含むアンモニアおよびあるア
ミンとの反応が含まれる。

【００４５】通常、極性および中程度から強い水素結合
の溶剤は、遊離酸含有ポリマーをゲル化し、これは、最
終用途により、望ましく、もしくはそうでない。好まし
い態様に適当な溶剤は、アセトンおよびアルキル基に１
〜６個、好ましくは２〜４個の炭素原子を含む低級アル
キルアセテートから選ばれた、約２２℃の室温で液体で
あるものである。このようなアセテートの特定の例には
、エチルアセテート、イソプロピルアセテート、ｎ−ブ
チルアセテートなどが含まれる。好ましい溶剤は、エチ
ルアセテートである。用いる溶剤の量は、モノマーの固
形分が約３０重量％まで、好ましくは１０〜２０％であ
るような量であるべきである。

【００４６】一般に、溶剤中の水の量は、水が溶剤中に
約３％を越えたならば、反応素材が実質的に固体ゴム状
素材となり、これは、一般に、生物付着型物質に望まし
くないため、できる限り低いべきである。溶剤から水を
連続的に除去することによって、例えば、溶剤を蒸留塔
、または溶剤から水を除去する乾燥剤もしくは物質のベ
ッドに通すことによって、望ましい結果に達成すること
ができる。この問題は、カルボン酸モノマーの中和がし
ばしば、特定の中和剤により、副生成物として水を生成
する事実によって一層困難となり得る。しかしながら、
上記の方法で水を除去し、反応素材中のその量を３％よ
りも低い量、好ましくは溶剤中０．０５〜約１％にコン
トロールすることができる。

【００４７】溶剤媒質中のアクリル酸モノマーまたはそ
の塩の重合は、通常、不活性雰囲気下および自己加圧、
人工誘導圧下における密閉容器中、あるいは大気圧下の
還流下に開放容器中でラジカル開始剤の存在下に行われ
る。重合温度は、選んだ開始剤の種類により約　１００
℃まで、好ましくは約４０〜８０℃に変化し得る。適当
なラジカル開始剤は、本質的に全てのモノマーを反応温
度でポリマーに転化させるものである。このようなラジ
カル開始剤の例には、ジ（２−エチルヘキシル）ペルオ
キシジカーボネート、ジ（ｓｅｃ−ブチル）ペルオキシ
ジカーボネート、ジ（イソプロピル）ペルオキシジカー
ボネート、ジシクロヘキシルペルオキシジカーボネート
、ジセチルペルオキシジカーボネート、ジ（ｎ−プロピ
ル）ペルオキシジカーボネート、ラウロイルペルオキシ
ド並びに他の過酸化物およびペルオキシジカーボネート
類が含まれる。ジ（２−エチルヘキシル）ペルオキシジ
カーボネートが４５〜５５℃の反応温度で有効であり、
一方、ラウロイルペルオキシドが７０〜８０℃の反応温
度で有効である。開始剤の量は、一般に、モノマー装填
材料の重量に対して５重量％よりも少なく、好ましくは
０．０５〜２．０重量％、特に０．１〜１重量％である
。

【００４８】ポリカルボフィルを製造するための架橋剤
は、ジビニルグリコール、もしくは３，４−ジヒドロキ
シ−１，５−ヘキサジエンである。モノマー　１００重
量部あたりの架橋剤の量は、約５重量％まで、好ましく
は０．０１〜３重量％、特に０．５〜２重量％に変化し
得る。

【００４９】本発明の生成物は、優れた生物付着特性を
有する。ここの生成物の小さな粒度によって、生成物が
より良好に粘膜に付着し、錠剤以外の分野、例えば、ロ
ーション剤、懸濁液、ゲル、シロップ剤、などにより広
く用いられる。配合物の平滑性は、並はずれて良好であ
り、薬剤および化粧用の用途に有用である。

【００５０】さて、本発明を少量のジビニルグリコール
で架橋したポリアクリル酸またはポリカルボフィルの製
造の特定の例によって説明しよう。ポリアクリル酸生成
物は、生物付着特性および粉砕なしに１０ミクロンより
も小さい粘度を有しており、その１％の水溶液は、５０
，０００ｃｐｓ　を越える粘度を有する。

【００５１】

【実施例】以下の成分を示した量で用いてポリカルボフ
ィルを製造した：　　ＥＨＰ開始剤は、ジ（２−エチルヘキシル）ペルオ
キシジカーボネートである。

【００５２】２ｌのジャケット付反応器をこの製造に用
いたが、この反応器は、冷却能力を有しており、還流冷
却器を備えていた。反応器を窒素でパージし、湿気を除
去し、そして反応器中において不活性雰囲気を保持した
。窒素パージを続けながら、炭酸カリウムがアクリル酸
中に溶解するまでアクリル酸中に炭酸カリウムを混合す
ることによって無水炭酸カリウムでアクリル酸を予備中
和したが、約１／４時間かかった。中和したアクリル酸
、次いでエチルアセテートをパージした反応器に装填し
た。架橋剤をエチルアセテート中６ドラムのバイアルに
おいて製造し、次いで反応器に装填した。反応器中の溶
液を数分間攪拌し、次いで攪拌を止め、そして窒素パー
ジを反応器の底に置き、反応器の内容物を窒素で約２０
分間パージした。再び反応器の上部で窒素をパージしな
がら、開始剤を反応器に装填し、反応器の加熱を始め、
６時間続けた。

【００５３】反応器から回収したポリマーを回転真空乾
燥させ、残留するエチルアセテート溶剤を除去する。ポ
リマーは、１０ミクロンよりも小さい平均粒度のさらさ
らした粒状であり、その水中における１％の粘質物のブ
ルックフィールド粘度が２０ｒｐｍ　で測定して５９，
２００ｃｐｓ　であった。粘質物のｐＨを約７．５に調
節した。ポリマーが生物付着特性を有することもまた決
定された。

【００５４】本発明の理解を助けるために上記の検討を
与えた。上記の詳細は、主に当業者が好ましい態様およ
び数えきれないほどの他の本発明の可能な態様を予想す
ることを助けるために与えられ、このような詳細は、本
発明を制限することを意図しない。多くの改良および変
更が確かに可能であり、本発明の考えられる特徴をそれ
ぞれ明白に記載することは不可能であろう。従って、い
ずれものこのような特徴の不十分な記載は、本発明を制
限することもまた意図しない。本発明の制限は、もっぱ
ら請求の範囲において規定され、この明細書内の事項は
、それにいかなる制限を加えるものではない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　生物潤滑剤、医薬分散媒などとして有
用な親水性の水不溶性のカルボキシル高分子生物付着型
物質であって；以下の方法：反応器を連続的に、または
単一工程で非水性溶剤系およびそこに溶解したモノマー
装填材料を含む溶液で装填し〔前記モノマー装填材料は
、少なくとも１個の活性化炭素間オレフィン二重結合お
よび少なくとも１個のカルボキシル基を有するカルボキ
シルモノマーを含み、カルボキシル含有モノマーの量は
、モノマー装填材料の約５％〜　１００％の範囲内であ
り、そしてモノマー装填材料の残部は、ビニリデンコモ
ノマーを含む〕；自己加圧下の不活性雰囲気下に密閉容
器において、または、大気圧下の還流下に開放容器にお
いて重合生成物に試薬系を重合させ；重合温度を約０℃
〜　１００℃の範囲に保持する〔ここで、重合生成物の
溶解度が、約１０ミクロンよりも小さい平均粒度に限定
された重合生成物を溶液に沈殿析出させる〕こと：に従
って製造された生成付着物質。
【請求項２】　　さらに架橋剤を含む、請求項１記載の
生物付着物質。
【請求項３】　　重合生成物のブルックフィールド粘質
物粘度が、２０ｒｐｍ　で１重量％の粘質物水の形態に
おいて約１０，０００ｃｐｓ　よりも大きい、請求項２
記載の生物付着物質。
【請求項４】　　生物付着物質が、２片の新たに切除し
たウサギの胃組織間で測定した場合に、少なくとも５０
ダイン毎平方センチメートルの付着を示す、請求項３記
載の生物付着物質。
【請求項５】　　生物付着物質を製造するための方法で
あって；反応器を連続的に、または単一工程で非水性溶
剤系およびそこに溶解したモノマー装填材料を含む溶液
で装填し〔前記モノマー装填材料は、少なくとも１個の
活性化炭素間オレフィン二重結合および少なくとも１個
のカルボキシル基を有するカルボキシルモノマーを含み
、カルボキシル含有モノマーの量は、モノマー装填材料
の約５％〜１００％の範囲内であり、モノマー装填材料
の残部は、ビニリデンコモノマーを含む〕；自己加圧下
の不活性雰囲気下に密閉容器において、または、大気圧
下の還流下に開放容器において重合生成物に試薬系を重
合させ；重合温度を約０℃〜　１００℃の範囲に保持す
る〔ここで、重合生成物の溶解度が、約１０ミクロンよ
りも小さい平均粒度に限定された重合生成物を溶液に沈
殿析出させる〕こと：からなる工程を含む方法。