JPH11511776A - 含浸されたアプリケーターチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多孔性、吸収または吸着性であり、重合または架橋開始剤(6)を含む重合性および／または架橋性物質(3)を分配するためのアプリケーターチップ(5)。開始剤は重合性および／または架橋性物質がアプリケーターチップを通って分配されると重合および／または架橋を開始する。重合性および／または架橋性物質は様々な基材へ適用されうる。

Description

【発明の詳細な説明】 含浸されたアプリケーターチップ発明の分野 本発明は重合性および／または架橋性物質の重合および／または架橋に関する 。本発明はまた、施用装置を用いた様々な基材に対する重合性および／または架 橋性物質の施用に関する。背景 本出願で使用する重合および重合性という用語は、当該技術で定義されている ように、架橋性／架橋およびグラフト化／グラフト性という用語を含む。たとえ ば、重合という用語は、オリゴマーおよびポリマーを形成するためのモノマーと プレポリマーとの組合せだけでなく、様々な橋架け成分によるオリゴマーおよび ポリマーの結合(架橋)および様々な原子成分を有する側鎖のオリゴマーおよびポ リマーの結合(グラフト化)も含む。 用途によっては、重合および／または架橋した物質の物理的性質は非常に重要 である。たとえば、治療用、手術用およびその他のインビボ用に利用される速効 性手術用接着剤、シーラント、生物活性剤放出マトリックスおよびインプラント は重合および／または架橋した物質の精密な管理を必要とする。これらの物質は 、たとえば、レウンら(Leung et al.)の米国特許第5,328,687 号、ウィッカー(W icker)らの同第3,527,841 号、ロバートソン（Robertson）の同第3,722,599 号 、コルネンタールら（Kronenthal et al．）の同第3,995,641 号、オーバーフル ツ（Overhults）の同第3,940,362 号および米国特許出願第08/266,647号に記載 されている。前記文献の内容は、参考のためにここに編入される。 一般的には、接着剤およびシーラントを使用する場合、接合またはシールすべ き表面へシアノアクリレートをモノマーの形で適用し、ここで一般的には、その 場でモノマーの陰イオン重合が生じ、シールを用いた所望の接着結合が起こる。 たとえば棒、メッシュ、ネジおよび板のようなインプラントは、一般にラジカル 開始重合により形成されるシアノアクリレートポリマーで形成されうる。 α- シアノアクリレートの組織適合性を向上する努力は、シアノアクリレート のアルキルエステル基を変性することを含む。たとえば、より高級のシアノアク リレート同族体、たとえばブチル- 2-シアノアクリレートおよびオクチル- 2-シ アノアクリレートを形成するアルキルエステル鎖結合を増加すると、生物学的適 合性は向上するが高級同族体は低級アルキルシアノアクリレートよりも生物分解 が遅いことが見出された。 生物医療用途に使用される変性されたα- シアノアクリレートの他の例は、カ ルボアルコキシアルキルα- シアノアクリレート(たとえばクロネンタールら(Kr onenthal et al.)の米国特許第3,995,641 号参照)、フルオロシアノアクリレー ト（ロバートソンら(Robertson et al.)の米国特許第3,722,599 号参照）、およ びアルコキシアルキル 2- シアノアクリレート(たとえば、バニットら(Banitt e t al.)の米国特許第 3,559,652号参照)を含む。他の努力は、α- シアノアクリ レートをジメチルメチレンマロネートおよび2-シアノアクリル酸の高級エステル と混合することを含む(たとえば、ホーキンスら(Hawkins et al.)の米国特許第3 ,591,676 号参照)。 外科的用途のためにα- シアノアクリレート接着組成物の有用性を向上するた めの他の努力では、特定の粘度変性剤がアルキルα- シアノアクリレートモノマ ーたとえばメチルα- シアノアクリレートと組合せて使用された。たとえば、米 国特許第 3,564,078号(粘度変性剤はポリ(エチル2-シアノアクリレート)である) および第3,527,841 号(粘度変性剤はポリ(乳酸)である)を参照。 レウンらの米国特許第 5,328,687号(その内容の全部は参考のためにここに編 入される)には、インビボ施用の使用に対し、その生物分解によりホルムアルデ ヒドを作るα- シアノアクリレートポリマーの生物分解性向上のために、ホルム アルデヒド捕捉剤を使用することが提案されている。さらに、米国特許出願第08 /266,647号(その全内容は参考のためにここに編入される）は、α- シアノアク リレートポリマーの生物分解速度が生物適合性組成物の直接のインビボ環境のpH を調節することにより行われている。様々な化合物がα- シアノアクリレートモ ノマーの重合に影響を与えることができることも知られており、たとえば重合を 阻止または遅らせるための酸(たとえば、レオナルドらの米国特許第3,896,077 号)および重合を促進するための塩基(たとえば、クーバーの米国特許第3,759,26 4 号およびドムブロスキーらの米国特許第4,042,442 号)を含む。 また、多くの重合および／または架橋防止剤が通常これらの貯蔵寿命を増すた めに重合性および／または架橋性物質へ添加されている。しかしながら、重合性 および／または架橋性物質へ添加されうる重合防止剤の量は、次の重合工程のい ずれかにおける逆効果のために制限される。特に、重合性および／または架橋性 物質を安定化するために添加される多量のまたは高濃度の重合防止剤は、重合に 悪影響を与えるであろう程度まで重合性および／または架橋性物質を安定化する であろう。したがって、通常の重合性および／または架橋性物質は制限された量 の重合防止剤を含むだけであろう。 重合性および／または架橋性物質のある種の用途に対して、重合性および／ま たは架橋性物質の硬化時間を調節する必要がある。たとえば、関係する手段に応 じて、外科的方法に使用される外科用接着剤は、迅速にまたはやや迅速性が低く 硬化する重合性物質を必要とする(たとえば、ラウンら(Leung et al.)の米国特 許第5,328,687 号および米国特許出願第08/266,647号、これらの開示はここに参 考のために編入される)。たとえば建築および自動車産業におけるシーリングお よび接着工程、プラスチック工業における成形工程、および織物ならびにエレク トロニクス工業における塗布工程を含む他の接着工程は、様々な硬化時間を必要 とする。これらの用途の多くは、重合した物質の適切な強度、弾性および硬度を 助長するために、また所望の基材へ重合した物質を施すための必要な作業時間量 を提供するために、硬化時間を調節することが必要である。 様々なディスペンサーが複数の成分を同時に施しそして混合する目的で開発さ れてきた。たとえば、ライ(Leigh)の米国特許第 3,468,548号には、二つのペー スト状物質たとえばクリームまたはゲルを分配するためのディスペンサーが開示 してある。物質の一つは管に貯蔵され、第二の物質は管に接続したノズルの室に 貯蔵されている。第一の物質が管から送られ、ノズルを通って第二の物質と混合 する。 モランら(Morane et al.)の米国特許第3,891,125 号には、二つの生成物を別 々に貯蔵しそして施用前に生成物を混合するための装置が記載されている。一つ の生成物は第二の生成物を含む容器に接続したノズルに貯蔵されている。ノズル における生成物を第二の生成物を含む容器へ重力の力により落下させ、混合させ る。次いで、混合した生成物を容器から送り出し、好適な基材へ施す。 ビスワズ(Biswas)の米国特許第3,770,523 号は、排気孔または容器へ増粘した 爆発性スラリーを適用することに関する。爆発性スラリーの流れは、スラリーの 流れに突き当たる複数のジェット流により流れが架橋剤と混合することでより増 粘される。 リッチ(Rich)の米国特許第 4,801,008号は、接着系の複数の相互に反応する成 分を含む室を有する使い捨てカートリッジを記載している。成分はバリヤーフィ ルムにより相互に分離されている。これらはノズルを通して排出され、ここで静 的混合部材を用いて混合される。発明の概略 ポリマーおよび樹脂ならびに塗料工業ににおいて、重合および／または架橋速 度および／または程度を調節することにより重合物質の性質を調節するための向 上した方法についての必要性が存在している。さらに、様々な基材へ重合性およ び／または架橋性物質を施用するための簡単で経済的な方法を提供することが必 要である。我々は様々な重合性および／または架橋性物質の基材への施用を簡単 化し一方で物質、特に速硬性物質および医療用物質の性質を調節する安価な装置 および方法を発明した。 この発明は、物質の重合および／または架橋開始剤を有するアプリケーターチ ップ(applicator tip)を含むアプリケーターから重合性および／または架橋性物 質を分配するシステムを提供するものである。本発明によるアプリケーターチッ プは、次の可能性を含む幾つかの利点を提供する； a）重合および／または架橋される物質の分子量を調節する； b）重合および／または架橋される物質の硬化時間を調節する； c）物質の基材への施用において正確および便利さを提供する； d）物質の貯蔵寿命を延ばす； e）残留モノマーの存在を減らしそしてこれに伴うモノマー臭を避ける； f）施用した物質の流れ特性を調節する。 本発明のアプリケーターチップは、重合および／または架橋開始剤の利用によ り重合および／または架橋を受ける様々なモノマーおよびポリマーを基材へ施用 するために使用される。さらに、本発明のアプリケーターチップは、たとえば複 数成分の接着系の適用におけるような様々なモノマーおよびポリマー系に利用さ れうる。図面の簡単な説明 図1 は重合性および／または架橋性物質の施用のための本発明によるアプリケ ーター装置の側面図である。 図2 は本発明による別のアプリケーター装置の側面図である。 図3 は本発明による別のアプリケーター装置の側面図である。好ましい実施態様の詳細な記載 本発明のアプリケーターチップは様々な重合性および／または架橋性物質の施 用のための様々な方法に使用される。特に、重合性および／または架橋性物質は 無機および有機物質およびこれらの組合せを含む。 好適な無機物質は、非限定的であるが、シロキサン、シリコーン、ポリスルフ ィドおよびポリホスファゼンである。好適な有機重合性および／または架橋性物 質は、非限定的であるが、天然、合成および半合成物質である。好適な天然の重 合性および／または架橋性物質は、非限定的であるが、多糖類、たとえばスター チ、セルロース、ペクチン、海草ガムまたは植物ガム；ポリペプチドまたはたん ぱく質たとえばカゼイン、アルブミン、グロブリンまたはカロチン；炭化水素た とえばゴムおよびポリイソプレンである。 好適な有機合成物質は、非限定的であるが、熱可塑性樹脂および熱可塑性エラ ストマー、たとえばナイロンおよび他のポリアミド、ポリビニルクロリド、ポリ カーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、フルオロカーボ ン樹脂、ポリウレタンおよびアクリレート樹脂；または熱硬化性エラストマーた とえばフェノール樹脂、ウレタン、エポキシ、アルキドまたはポリエステルであ る。好適な有機半- 合成物質は、非限定的であるが、セルロースたとえばレーヨ ン、メチルセルロースまたはセルロースアセテート；または変性スターチ、たと えば酢酸スターチ等である。好適な重合性および／または架橋性物質の例は、非 限定的であるが、レウンらの米国特許第5,328,687 号、クーバー、ジュニアら(C oover，Jr.，et al.)の第3,728,375 号、ハウザーら(Hauser et al．)の第 3,97 0,505号、クサヤマら(Kusayama et al．)の第4,297,160 号、グルーバー(Gruber )の第4,340,708 号、クマス(Kamath)の第 4,777,230号、ヒューゲスら(Hughes e t al．)の第 5,130,369号および米国特許出願第 08/226,647 号に記載されてい るものであり、その全開示は参考のためここに編入される。重合性および／また は架橋性物質は前記物質の一つを含むかまたは混合物中に一つ以上の物質を含ん でもよい。物質はまた前記重合性および／または架橋性物質のモノマー、ポリマ ーまたはオリゴマーからなる。 たとえば、好適な重合性および／または架橋性物質は1,1-二置換エチレンモノ マーを含む。有用な1,1-二置換エチレンモノマーは、非限定的に、次式； (I) CHR = CXY （式中、X およびY は各々強電子吸引基であり、R はH 、-CH=CH₂であるか、ま たはX およびY は両方がシアノ基であることを条件に、C₁-C₄アルキル基である ）で表されるモノマーである。 式(I)の範囲のモノマーの例は、α- シアノアクリレート、ビニリデン シア ニド、ビニリデン シアニドのC₁-C₄アルキル同族体、ジアルキル 2- メチレン マロネート、アシルアクリロニトリル、式： CH₂= CX′Y ′で表されるビニル スルフィネートおよびビニルスルホネートであり、その際X ′は-SO₂R ′または -SO₃R′であり、Y′は-CN 、-COOR ′、-COCH₃、-SO₂R ′または-SO₃R ′ であ り、R′はH またはヒドロカルビルであるものである。 本発明に使用されるための式(I)の好ましいモノマーは、α- シアノアクリレ ートである。これらのモノマーは当該技術で公知であり、以下の式を有する： （式中、R²は水素であり、R³はヒドロカルビルまたは置換されたヒドロカルビル 基；式 -R⁴-O-R⁵-O-R⁶で表される基であり、その際R⁴は炭素原子2-4個を含む1,2 -アルキレン基であり、R⁵は炭素原子2-4 個を含むアルキレン基で あり、R⁶は炭素原子1-6 個のアルキル基であり；または式 -R⁷-C(=O)- O-R⁸で 表される基であり、その際R⁷は-CH₂-，-CH(CH₃)- または-C(CH₃)₂-であり、R⁸は 有機基である）。 好適なヒドロカルビル基および置換されたヒドロカルビル基の例は、炭素原子 1-16個の直鎖または枝分かれしたアルキル基；アシルオキシ基、ハロアルキル基 、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはハロアルキル基で置換された直 鎖または枝分かれしたC₁-C₁₆アルキル基；炭素原子2-16個の直鎖または枝分かれ したアルケニル基；炭素原子2-12個の直鎖または枝分かれしたアルキニル基；シ クロアルキル基；アルアルキル基；アルキルアリール基；およびアリール基であ る。 式（II）で表されるシアノアクリレートモノマーにおいて、R³は好ましくは炭 素原子1-10個のアルキル基または-AOR⁹を有する基であり、その際A は炭素原子2 -8 個の二価の直鎖または枝分かれしたアルキレンまたはオキサアルキレン基で あり、R⁹は炭素原子1-8 個の直鎖または枝分かれしたアルキル基である。 式 -AOR⁹で表される基の例は、1-メトキシ- 2-プロピル、2-ブトキシエチル、 2-イソプロポキシエチル、2-メトキシエチル、2-エトキシエチルおよび3-メトキ シブチルを含む。 本発明に使用される特に有利なα- シアノアクリレートモノマーは、メチルα - シアノアクレリート、ブチルα- シアノアクリレート、2-オクチルα- シアノ アクリレート、1-メトキシ- 2-プロピルシアノアクリレート、2-ブトキシエチル シアノアクリレート、2-イソプロポキシエチルシアノアクリレートおよび3-メト キシブチルシアノアクリレートである。特に有利なものは、2-メチレンマロネー トたとえばジメチル 2- メチレンマロネートである。 式（II）で表されるα- シアノアクリレート(R³はヒドロカルビル基または置 換されたヒドロカルビル基である)は、当該技術で公知の方法により製造されう る。たとえば米国特許第2,721,858 号および同第3,254,111 号が参考文献であり 、その各々は参考のためにここに編入される。たとえば、α- シアノアクリレー トは、アルキルシアノアクリレートを塩基触媒の存在下に非- 水性有機溶媒中で ホルムアルデヒドと反応させ、続いて重合防止剤の存在下に無水中間ポリマー のピロール分解により調製されうる。低水分含有量で不純物を殆ど含まない調製 されたα- シアノアクリレートモノマーは生物医療に好ましい。 式（II）で表されるα- シアノアクリレート(R³は式 -R⁴-O-R⁵-O-R⁶を有する 基である)は米国特許第4,364,876 号(キムラら)に開示された方法に従って調製 され、これは参考にためにここに編入される。キムラらの方法において、α- シ アノアクリレートは、アルコールでシアノ酢酸をエステル化するかまたはアルキ ルシアノアセテートおよびアルコールをトランスエステル化することによりシア ノアセテートを作ることにより調製され；モル比 0.5-1.5：1、好ましくは0.8-1 .2：１で触媒の存在下にシアノアセテートおよびホルムアルデヒドまたはパラホ ルムアルデヒドを縮合させて縮合物を得；縮合反応混合物を直接または縮合触媒 の除去後のいずれかにおいて脱重合化して粗シアノアクリレートを得；そして粗 シアノアクリレートを蒸発して高純度のシアノアクリレートを形成することによ り調製される。 式（II）で表されるα- シアノアクリレート(R³は式 -R⁷-C(=O)-O-R⁸を有する 基である)は、クローネンタールら(Kronenthal et.al)の米国特許第3,995,641 号に記載の方法により調製され、これはここに参考のために編入される。クロー ネンタールらの方法において、このようなα- シアノアクリレートモノマーは、 α- シアノアクルル酸のアルキルエステルを環式1,3-ジエンと反応させてディー ルス- アルダー付加物を形成し次いでこれにアルカリ性加水分解を行い次いで酸 性化して相当するα- シアノアクリル酸付加物を形成することにより調製される 。α- シアノアクリル酸付加物は好ましくはアルキルブロモアセテートによりエ ステル化され相当するカルボアルキコキシメチルα- シアノアクリレート付加物 を得る。これに代わって、α- シアノアクリル酸付加物は、塩化チオニルと反応 させることによりα- シアノアクリリルハライド付加物へ転化される。次いでα - シアノアクリリルハライド付加物をアルキルヒドロキシアセテートまたはメチ ル置換アルキルヒドロキシアセテートと反応させて相当するカルボアルコキシメ チルα- シアノアクリレート付加物またはカルボアルコキシアルキルα- シアノ アクリレート付加物が、それぞれ得られる。環式1,3-ジエン遮断基は最後に除去 され、カルボアルコキシメチルα- シアノアクリレート付加物またはカル ボアルコキシアルキルα- シアノアクリレート付加物が、少量の無水マレイン酸 の存在下に付加物を加熱することにより、相当するカルボアルコキシアルキルα - シアノアクリレートへ転化される。 式（II）で表されるモノマーの例は、次式： （式中、Z は-CH=CH₂であり、R³は前記定義のものである）で表されるシアノペ ンタジエノエートおよびα- シアノアクリレートを含む。式(III)で表されるモ ノマー(R³は炭素原子1-10個のアルキル基である)、すなわち2-シアノペンタ-2,4 - ジエン酸エステルは、塩化亜鉛のような触媒の存在下にアクロレインと好適な 2-シアノアセテートとを反応させることにより調製されうる。2-シアノペンタ-2 ,4- ジエン酸エステルの調製方法は、たとえば米国特許第 3,554,990号に開示さ れており、これは参考のためにここに編入される。 重合性および／または架橋性物質は添加剤を含んでもよく、たとえば重合防止 剤または安定剤、粘度変性剤、遊離基捕捉剤、pH変性剤(たとえば米国特許出願 第 08/266,647 号、その内容は参考のためにここに編入される)、他のモノマー 、ホルムアルデヒド捕捉剤(たとえばレウンらの米国特許第 5,328,687号、その 内容は参考のためにここに編入される)、着色剤、潤滑剤、離型剤または移行剤 、表面活性剤、消泡剤、可塑剤、これらの混合物およびその他の添加剤である。 重合性および／または架橋性物質はそのまま(追加の化合物を添加しない)また は溶媒、エマルジョンまたは懸濁剤中でもよい。本発明による好適な溶媒は、ア ルコール、エーテルアルコール、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、ア セタール、ケトン、エステル、酸、硫黄または窒素原子含有有機化合物、これら の混合物等を含む。他の好適な溶媒は、ヒューゲスら(Hughes et al.)の米国特 許第5,130,369 号およびハットリら(Hattori et al.)の米国特許第 5,216,096号 に開示されており、これらの全開示は参考のためここに編入される。これらの溶 媒は二つ以上を別々にまたは組み合わせて使用されてもよい。これらはまた、重 合性および／または架橋性物質がこのような混合物中に溶解または懸濁する 程度まで水と一緒に用いられてもよい。重合性および／または架橋性物質へ混入 されうる溶媒の全量は 0-99、好ましくは 1-50 、さらに好ましくは 3-25 重量 ％である。量の選択は、勿論、所望のモノマーおよび方法の条件により、これら の範囲外の量もまた受入れ可能である。 重合性および／または架橋性物質はまた重合開始剤もしくは防止剤、連鎖移動 剤、安定剤またはこれらの混合物を含むこともできる。好適な重合防止剤および 安定剤はゲオルグら(Georges et al.)の米国特許第5,322,912 号、ソロモンら(S olomon et al.)の同第4,581,429 号、グルーバー(Gruber)の同第4,340,708 号、 キムラらの同第4,364,876 号およびクサヤマらの同第4,297,160 号に開示されて おり、これら特許の全開示は参考のためここに編入される。安定剤または防止剤 もまた重合性および／または架橋性物質へ、0-50、好ましくは0.001-25、より好 ましくは0.002-10重量% の量で添加されうる。量の選択は勿論、所望のモノマー および方法条件により、これらの範囲外の量もまた受入れ可能である。 本発明の重合性および／または架橋性物質へ混入されうる好適な連鎖移動剤は 、ヒューゲスらの米国特許第5,130,369 号に開示されたものであり、その全開示 は参考のためここに編入される。重合性および／または架橋性物質に含まれる連 鎖移動剤の量は、0-25、好ましくは 1-15 、より好ましくは 2-10 重量% である 。量の選択は勿論、所望のモノマーおよび方法条件により、これらの範囲外の量 もまた受入れ可能である。 好適な粘度調整剤、可塑剤および潤滑剤は、それ自体で重合性および／または 架橋性であってもなくてもよく、本発明の重合性および／または架橋性物質へ添 加されることができるものであり、これはクサヤマらの米国特許第4,297,160 号 に開示されたものを含み、その全開示は参考のためここに編入される。本発明の 重合性および／または架橋性物質はまたレウンらの米国特許第5,328,687 号およ び米国特許出願第08/266,647号に各々開示されいてるホルムアルデヒド捕捉剤お よびpH調節剤を含んでよく、その全開示は参考のためここに編入される。 図面をより詳細に参照すると、本発明の一実施態様を表すアプリケーター装置 は図１において１で示される。装置は、重合性および／または架橋性物質3 を保 持する円筒状アプリケーター容器２、物質３を容器２から強制的に移すプランジ ャー4 および重合および／または架橋開始剤を含む部分6 を有するアプリケータ ーチップ5 からなる。 図２は、本発明の別の実施態様を示し、アプリケーター装置10を含む。装置は 、壊れやすいバイアル40に封入された重合性および／または架橋性物質30を保持 する円筒状アプリケーター容器20、および重合および／または架橋開始剤を含む 部分60を有するアプリケーターチップ50からなる。 図３は、他の実施態様であり、アプリケーター装置100 を含む。装置は壊れや すいバイアル400 に封入された重合性および／または架橋性物質300 を保持する 円筒状アプリケーター容器200 、および重合および／または架橋開始剤を含むア プリケーターチップ500 からなる。 本発明のアプリケーターチップは様々な好適形状であり、非限定的に円錐状、 円筒形状、たがね状または多角形状である。たとえば、チップは管、カニューレ 、カテーテル、一本または複数本- 内腔形状であり、または回転ボール、ブラシ 、綿棒、または同様なチップである。好ましくは、アプリケーターチップは円錐 形である。次第に減少する円周を有する端部は、物質がアプリケーターチップか ら出ていずれか好適な基材へ物質の施用を促進するように形成された端部である のが好ましい。アプリケーターチップの長さはまた、様々な施用要因に従って、 たとえば物質を施す基材に対する重合性および／または架橋性物質を保持するア プリケーター容器の近さ等により変化するであろう。物質がチップを出るチップ 端部のサイズは用途に応じて変化するであろう。 本発明によるアプリケーター容器はまた意図する用途に応じて様々な形状およ びサイズでよい。たとえば、限定された量の重合性および／または架橋性物質の 施用に対し、アプリケーター容器はシリンジ、管、バイアル、バルブまたはピペ ットである。たとえば、図3 に示すような軟質容器200 における重合性および／ または架橋性物質300 の壊れやすい密閉した管400 がアプリケーターの好ましい タイプである。より多量の重合性および／または架橋性物質の施用に対しては、 タンクまたは反応容器のようなアプリケーター容器が利用されうる。 本発明によるアプリケーターチップは、重合性および／または架橋性物質を保 持するアプリケーター容器から着脱可能である。このようなアプリケーターチッ プは、使用前にアプリケーター容器へ接続し使用後にアプリケーター容器から外 して、アプリケーター容器における未使用の物質の早期の重合および／または架 橋を防止する。この時点で、アプリケーターチップを捨て新規アプリケーターチ ップを次の使用の為にアプリケーター容器へ接続してもよく、またはアプリケー ターチップを再使用してもよい。 さらに、本発明のアプリケーターチップは複数の部分を含み、少なくとも一つ 部分は開始剤を含む。たとえば、開始剤を含む成分をアプリケーターチップの他 の成分とは別に加工しアプリケーター容器へ接続する前に組み立ててもよい。 アプリケーターチップはまた液状重合性および／または架橋性物質を噴霧化す るためにノズルの形でもよい。円錐形、平らな噴霧または濃縮した流れのノズル が好適である。 本発明のアプリケーターチップは、手動でまたは自動化された施用に利用され うる。たとえば、手動による施用方法は、手で保持する装置、たとえばシリンジ 、接着ガン、ピペット、点眼器等である。自動化施用方法は射出成形およびロボ ット塗布／シール／接着を含む。 アプリケーターチップおよびアプリケーター容器はまた一体型ユニットでもよ い。ユニットは予め単一のピースとして形成され、重合性および／または架橋性 物質が充填される。アプリケーター容器から物質を施用した後にユニットは廃棄 されてもよい。さらに、このような一体型アプリケーターチップ/ アプリケータ ー容器ユニットは、複数回使用装置として新規物質でこのユニットを再充填する ことができるように作られてもよい。 アプリケーターチップは、重合した物質たとえばプラスチック、発泡体、ゴム 、熱硬化性樹脂、フィルムまたは膜のような様々な材料で構成されうる。さらに 、アプリケーターチップはたとえば金属、ガラス、紙、セラミック、厚紙等のよ うな材料で構成される。アプリケーターチップ材料は天然の多孔性、吸着性また は吸収性であり、アプリケーターチップ上または内部にある開始剤の充填を強化 し促進する。たとえば、アプリケーターチップはランダムな孔を有する材料、ハ ニカム材料、織り模様等を有する材料等で構成されてもよい。多孔性の程度は使 用する材料によるであろう。 本発明によるアプリケーターチップは、アプリケーター容器と接続している場 合、これは長手軸に延びた管状部分を有し、混合された重合性および／または架 橋性物質がその外側へ排出される。アプリケーター容器のすぐ下流にあるアプリ ケーターチップの部分は、鋭い圧力低下を避けそして一定の混合比の輪郭を確実 にするために多孔性であるのが有利である。構造は、好ましくはアプリケーター 容器内で複数の成分を分離するために使用されるバリヤーまたは材料のいずれか を捕まえることができる。したがって、このようなバリヤーのいずれも装置を妨 害しないであろう。 物質の重合および／または架橋を開始する開始剤を、チップの内側および外側 を含むアプリケーターチップの一部または全表面へ施すことができる。代わりに 、開始剤をアプリケーターチップの内表面にのみ塗布することもよい。アプリケ ーターチップの内側の一部だけを開始剤で塗布するのが好ましい。 アプリケーターチップにおける開始剤は、固体形状たとえば粉末または固体フ ィルム形、または液体形状たとえば粘稠状またはペースト状の物質である。開始 剤はまた様々な添加剤、たとえば表面活性剤または乳化剤を含んでよい。好まし くは、開始剤は重合性および／または架橋性物質に溶け、および／または、実施 態様において、重合性および／または架橋性物質と開始剤とが同時に溶出するこ とを助ける表面活性剤少なくとも一つを含むかまたはこれを伴う。 特定の系に対する特定の開始剤は、不適当な実験をすることなく当業者により 容易に選択されうる。好適な開始剤は、非限定的に、洗浄組成物；表面活性剤、 たとえば非イオン表面活性剤たとえばポリソルベート 20(たとえばツィーン 20 （商標）)、ポリソルベート 80(たとえばツィーン 80（商標）)およびポロキサ マー、陽イオン表面活性剤たとえばテトラブチルアンモニウムブロミド、陰イオ ン表面活性剤たとえばナトリウムテトラデシルスルフェート、および両性または ツヴィッターイオン表面活性剤たとえばドデシルジメチル(3-スルホプロピル)ア ンモニウムヒドロキシド、分子内塩；アミン、イミンおよびアミド、たとえばイ ミダゾール、トリプタミン、尿素、アルギニンおよびポビジン；ホスフィン、ホ スフィットおよびホスホニウム塩、たとえばトリフェニルホスフィンおよびトリ エチルホスフィット；アルコールたとえばエチレングリコール、メチルガレ ート、アスコルビン酸、タンニンおよびタンニン酸；無機塩基および塩たとえば ナトリウムビスルフィット、水酸化マグネシウム、硫酸カルシウムおよびケイ酸 ナトリウム；硫黄化合物たとえばチオウレアおよびホリスルフィド；重合環式エ ーテルたとえばモネンシン、ノナクチン、クラウンエーテル、カリキサレンおよ び重合エポキシド；環式および非環式カーボネート、たとえばジエチルカーボネ ート；相転移触媒たとえばアリクワット(Aliquat)336 ；有機金属たとえばコバ ルトナフテネートおよびマンガンアセチルアセトネート；およびラジカル開始剤 およびラジカル、たとえばジ- t-ブチルペルオキシドおよびアゾビスイソブチロ ニトリルである。重合性および／または架橋性物質はまた、アプリケーターチッ プにおいて触媒または促進剤により活性化されるまで不活性である開始剤(ここ で使用される用語“開始剤”の範囲に含まれる)を含んでもよい。たとえば、ベ ンゾイルペルオキシドを含むモノマーをアミン促進剤を含むチップと関係する重 合性物質として使用してもよく、またはメチルエチルケトンペルオキシドを含む モノマーをコバルトナフテネートを含むチップと関係する重合性物質として使用 してもよい。熱および／または光(たとえば紫外線または可視光線)のような刺激 により活性化される開始剤は、チップおよび／またはアプリケーターがこのよう な刺激を適切に受ける場合、これもまた適する。 開始剤は、アプリケーターチップの表面へ施してもよく、またはアプリケータ ーチップのマトリックスまたは内側部分に含浸させるかまたは混入される。たと えば、開始剤は、開始剤を含む液体媒質でアプリケーターチップを噴霧、浸漬ま たはブラッシングすることによりアプリケーターチップへ施される。液体媒質は 、非- 水性溶媒、たとえばエーテル、アセトン、エタノール、ペンタンまたはこ れらの混合物を含むか；または水性溶液を含んでもよい。好ましくは、液体媒質 は低沸点溶媒である。 さらに、アプリケーターチップにおける開始剤は、様々な濃度で媒質中に存在 していてよく、たとえば 0 -50%、好ましくは 0.001- 25% 、最も好ましくは 0. 01-10重量% である。量の選択は、勿論、所望のモノマーおよび方法条件により 、これらの範囲外の量もまた受入れ可能である。 開始剤は開始剤の予め形成されたフィルムの形状でアプリケーターチップへ施 されてもよい。開始剤はまた、たとえばスパッタリングのような蒸着により固体 として施されうる。さらに、開始剤を、たとえばチップの加工の間にアプリケー ターチップへ混入してもよい。これはアプリケーターチップの物質と開始剤を混 合して、その後アプリケーターチップを所望の形に成形することにより行われう る。 アプリケーターチップ上またはチップ内部での適用に次いで、アプリケーター チップを乾燥しまたは加熱して液体媒質を蒸発または揮発させるか、またはアプ リケーターチップ中に開始剤を均一に分散させまたは含浸させる。これは、アプ リケーターチップを室温で乾燥するか、またはアプリケーターチップを通常の装 置たとえば通常のオーブン、減圧炉、マイクロ波炉において、またはUV/ 可視光 線により加熱することで行われうる。 さらに、重合性および／または架橋性物質を保持する容器は開始剤を含んでも よい。たとえば、重合性および／または架橋性物質はアプリケーター容器に別に 貯蔵され容器内で開始剤と接触させないようにしてもよい。アプリケーター容器 は開始剤で裏打ちしたりまたは塗布されたりしてもよく、または開始剤はアプリ ケーター容器内部において重合性および／または架橋性物質と別の室に貯蔵され てもよい。たとえば、図３の装置において、開始剤を本体200 の内側表面に塗布 してもよい。 アプリケーターチップにおいて、開始剤と重合性および／または架橋性物質と の混合を確実にするために、静的または動的ミキサーを設けてもよい。好ましい 静的ミキサーは内部に曲がりくねった通路を有する。 本発明によるアプリケーターチップはまた、化学的相互反応を避けるために適 用する前に相互に物理的に分離したままでなければならない物質を有する多成分 重合性および／または架橋性物質系と共に利用されうる。このような多成分カー トリッジは、たとえばラウシュ(Rausch)の米国特許第3,915,297 号、リッチの同 第4,493,436 号、同第4,538,920 号および同第4,801,008 号に開示されており、 これらの開示の全部はここに参考のために編入される。 圧力を重合性および／または架橋性物質へ施し、アプリケーターチップを通っ てアプリケーター容器から物質を送り出すようにしてもよい。重合性および／ま たは架橋性物質がアプリケーターチップを通過するので、物質は開始剤と接触し これにより物質の重合および／または架橋が開始する。アプリケーターチップの 形状は、好ましくは物質と開始剤の混合を強化させ均一混合物をもたらすような ものである。アプリケーターチップの形状は好適な基材へ重合および／または架 橋する物質の施用を促進する。開始剤はまた重合性および／または架橋性物質と 同時に溶出するか、またはチップに残ったままでもよい。 本発明による物質は、表面を一緒に保護し、シーリングしおよび結合する目的 で、様々な基材へ適用されうる。好適な基材は、たとえば金属、プラスチック、 ゴム、木、セラミック、繊維、セメント、紙、生体組織等を含む。たとえば、重 合性および／または架橋性物質は組織接着剤、出血を防止するためまたは傷の開 口部を塞ぐためのシーラント、治療剤または他の生物学的活性剤の伝達のための システム、および他の生物医療用途に有用である。これらは、たとえば外科的に 切開したまたは外傷により裂けた組織を閉じ；骨折した骨組織を継ぎ；傷口から の血液流れを止め；生体組織の回復および再生を助け；生物活性剤を伝達するた めの移植可能なマトリックスを提供し；そして構造的移植片を提供することにお いて使用を見出す。 本発明によるアプリケーターチップは、重合および／または架橋される物質の 分子量を調節する。たとえば、アプリケーターチップへ施される開始剤の量は、 適用前に重合性および／または架橋性物質に重合開始剤を混入する通常の方法以 上に重合性および／または架橋性物質をより完全に重合させる程度まで増加され うる。 本発明のアプリケーターチップはまた物質の硬化時間を調節することができる 。たとえば、アプリケーターチップへ施される開始剤の量は、一つのチップから 他のチップへ変化させ、物質の施用のための作業時間を調節させることができる 。さらに、異なった量またはタイプの開始剤を有するアプリケーターチップを交 換して特定の物質または別の物質を施用する間に異なった硬化時間を提供するよ うにしてもよい。 本発明によるアプリケーターチップはまた重合性および／または架橋性物質の 保存寿命を延長する。たとえば、アプリケーターチップにおいて重合開始剤の量 を増加することにより、重合性および／または架橋性物質はより多量の重合防止 剤または安定剤を有し早期の重合が減少するであろう。 本発明によるアプリケーターチップはまた、基材へ施用する間この物質の向上 した流動学的性質をもたらすことにより、重合性および／または架橋性物質の施 用の容易性の向上を提供することができる。たとえば、アプリケーターチップに おいて重合開始剤へ混入される表面活性剤は流動性を向上して重合物質がアプリ ケーターチップから排出することができるようにし、そして開始剤が物質と同時 溶出することを助ける。 以下の実施例により本発明の特定の実施態様を説明する。当業者であれば、好 適な反応パラメーター、反応剤、成分比／濃度および装置の寸法が特定の重合生 成物特性を達成するために必要なように調節することができるであろ。すべて部 およびパーセントは特記しないかぎり重量である。実施例 幾つかの重量％の開始剤をアセトンと混合し、少なくとも30分間攪拌し均質に する。図３に示すアプリケーターの多孔性プラスチックチップを、開始剤溶液中 に数分間浸し、溶液から取り出し、図３に示すようにガラスアンプルに閉じ込め たモノマー物質を含む軟質ブチレート管の開口端部に接続する(ブチレート管は アセトンと接触すると軟化し、すなわちチップをアプリケーター本体と“密着” させる)。アプリケーターをヒュームフード中で一晩乾燥させる。純粋なアセト ン溶媒を用いて開始剤を含まない対照チップを作る。 正しい位置でアプリケーター管を圧縮してガラスアンプルを粉砕し、これによ りモノマー物質を放出する。アプリケーターを逆さまにし、アプリケーター管を 圧縮することによりモノマー物質をチップの外側へ出す。物質が管の外に出ると 、物質の細い列がヒトの手の平に沿って流れ(2-3 インチ)、完全な重合の時間を 記録する。結果を表１に示し、重合時間を制御することにおいて請求の範囲に示 した本発明の有効性が示される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．重合性または架橋性物質をアプリケーターから分配するためのアプリケータ ーチップであって、前記物質のための重合又は架橋開始剤を含んでなるアプリケ ーターチップ。 ２．前記アプリケーターチップが前記開始剤を保持する吸収物質または吸着物質 の少なくとも一つを含んでなる請求項１記載のアプリケーターチップ。 ３．前記チップがアプリケーターと一体である請求項１記載のアプリケーターチ ップ。 ４．前記アプリケーターがシリンジ、軟質シリンダー、管、ピペットまたは点眼 器である請求項３記載のアプリケーターチップ。 ５．前記アプリケーターチップが二つ以上の部分を含んでなり、前記複数部分の 少なくとも一つが前記開始剤を含んでなる請求項１記載のアプリケーターチップ 。 ６．前記開始剤が洗浄剤組成物を含んでなる請求項１記載のアプリケーターチッ プ。 ７．前記開始剤が表面活性剤および乳化剤からなる群から選択される少なくとも 一つの構成員を含む請求項１記載のアプリケーターチップ。 ８．前記開始剤がポリソルベート表面活性剤である請求項１記載のアプリケータ ーチップ。 ９．重合性または架橋性物質を分配するためのアプリケーターチップを調製する 方法であって、前記物質のための重合または架橋開始剤をアプリケーターチップ の少なくとも一部分へ適用することを含んでなる前記方法。 10．前記開始剤を前記チップの形成に使用される物質と混合しその後に前記チッ プを形成することにより前記開始剤を前記チップへ施す請求項９記載の方法。 11．前記開始剤を含む液体媒質に前記アプリケーターチップを浸漬するかまたは これをアプリケーターチップへスプレーすることにより前記開始剤を施す請求項 ９の方法。 12．次に前記アプリケーターチップを、引き続き乾燥して前記液体媒質を蒸発ま たは揮発させる請求項11記載の方法。 13．前記物質がフリーラジカル剤、安定剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、pH変性剤 、可塑剤、粘度変性剤、触媒および着色剤からなる群から選択される少なくとも 一つの構成員を含む請求項９記載の方法。 14．前記物質が接着剤である請求項９記載の方法。 15．前記物質が置換されたアルキレンである請求項13記載の方法。 16．前記置換されたアルキレンがシアノアクリレートである請求項15記載の方法 。 17．重合性または架橋性物質を基材へ適用する方法であって、前記物質のための 重合または架橋開始剤を含んでなるアプリケーターチップを通して前記物質を前 記基材の上へ分配することを含んでなる前記方法。 18．前記分配工程の間に前記物質が前記開始剤と接触して前記物質の重合または 架橋を開始する請求項17記載の方法。 19．前記開始剤が前記物質と同時溶出する請求項17記載の方法。 20．前記物質のための重合または架橋開始剤を固体支持体上に含んでなる、アプ リケーターから重合性または架橋性物質を分配する装置。 21．前記固体支持体が前記アプリケーターの部分を含んでなる請求項20記載の装 置。 22．容器本体およびアプリケーターチップを含んでなり、前記アプリケーターチ ップが前記固体支持体を含んでなる請求項20記載の装置。 23．前記物質が前記物質を分配する前にはチップと接触させない状態で前記容器 本体に位置している請求項22記載の装置。 24．前記物質が軟質アプリケーター内部に含まれた壊れやすいバイアルに封入さ れている請求項17記載の装置。