KR20100014559A - 생체활성 성분을 위한 담체인 양이온성 라텍스 및 그의 제조 방법 및 사용 방법 - Google Patents

생체활성 성분을 위한 담체인 양이온성 라텍스 및 그의 제조 방법 및 사용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항세균제, 또는 항진균제와 같은 하나 이상의 생체활성 성분을 내포하는 라텍스 조성물, 및 그와 같은 조성물을 제조하고 이용하는 방법에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 라텍스 조성물은 하나 이상의 생체활성 성분의 존재 하에 라텍스 성분 단량체의 에멀젼 중합에 의해 제조될 수 있다.
생체활성, 라텍스, 항미생물성, 에멀젼 중합.

Description

생체활성 성분을 위한 담체인 양이온성 라텍스 및 그의 제조 방법 및 사용 방법{Cationic latex as a carrier for bioactive ingredients and methods for making and using the same}
본 발명은 직물, 금속, 셀룰로오스 물질(cellulosic material), 플라스틱 등과 같은 다양한 기재(substrate)와 조합되어 이용될 수 있는 중합체 물질의 분야, 및 항세균(antibacterial) 물질 및 항진균(antifungal) 물질과 같은 생체활성/항미생물제(antimicrobial agent)의 분야에 관한 것이다.
고체 기재상에 라텍스 중합체 코팅을 침착(deposition)시키는 것은 소수성, 강도, 접착성, 적합성(compatibility) 등과 같은 특정한 최종 용도 성능 물성(end-use performance property)을 부여하기 위해 오랫동안 이용되어 왔다. 출발 단량체, 계면활성제, 에멀젼 중합(emulsion polymerization) 조건 및 기타 변수의 선택에 따라, 침착된 중합체는 코팅 성능에 직접 영향을 미치는 특징인 음이온성, 양이온성 또는 양쪽성 전하를 갖도록 설계될 수 있다. 또한, 결과적으로 수득된 라텍스 중합체는 최종 코팅 재료에 추가적인 또는 향상된 특성을 부여하기 위해 다른 기능성 물질들과 혼합될 수 있다.
미국특허출원공보 제2005/0003163호에 개시된 양이온성 라텍스 중합체가 보 이는 하나의 특정한 유용한 특징은 그의 고유한 항미생물 특성이다. 양이온성 중합체는 또한 이 특성을 향상시키기 위해, 소형 분자 생체활성 화합물, 보다 전형적으로는 항미생물 활성과 관련된 종을 함유한 조성물과 혼합될 수 있다. 이러한 항미생물 성분은 일반적으로 중합체가 제조된 후 첨가되는 제제화 성분(formulating component)으로서 비교적 소량으로 사용된다. 그와 같은 혼합(blend)이 유용하나, 이러한 조성물이 제공할 수 있는 항미생물성 보호의 정도를 향상 또는 조절하기 위한 시도에 있어 많은 실제적인 문제가 남아 있다. 예를 들면, 그와 같은 조성물 및 방법은 종종 물질의 장기간 보호를 제공하는데 부적합하고, 특히 그 항진균성에 있어 그러하다. 항미생물 특성을 강화시키거나 더 정밀하게 제어하는 방법이 또한 요구된다. 새로운 항미생물 물질, 즉, 중합체를 도입하는 것과 관련된 규제 문제도 중요할 수 있다. 또한, 항미생물 특성의 유효성을 지속 또는 연장시키는 접근법은 여전히 알기 어렵다.
따라서, 필요한 것은 라텍스 중합체의 항미생물 활성을 부여하고 향상시키는 새로운 방법과 접근법 및, 그로부터 제조된 코팅 및 물품이다. 또한, 필요한 것은 그와 같은 물질의 생체활성(bioactivity)의 유효성을 연장시키는 접근법을 포함한, 그와 같은 물질의 항미생물 활성을 보다 긴밀하게 관리하는 방법이다.
발명의 요약
본 발명은 라텍스에 항세균제 및 항진균제와 같은 생체활성 성분 또는 항미생물 성분을 내포(incorpoate)시켜 라텍스의 항미생물성을 향상 및 제어할 수 있는 신규한 방법 및 접근법을 포함한다. 본 발명은 또한 새로운 종류의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스 물질에 관한 것이다. 일 양태에서 본 발명은 에멀젼 중합 공정동안 라텍스에 항미생물성 성분들을 내포시키는 방법을 제공한다. 과거에, 항미생물성 작용제는 중합 공정 후에 라텍스 제품 또는 페인트와 같은 최종 용도 응용(end use application)을 위한 방부제로서 비교적 소량으로 라텍스에 첨가되어 왔다. 본 발명은 라텍스에 용이하게 내포될 수 있는 높은 소수성인 생체활성 성분들을 포함하여, 더 높은 농도의 광범위한 생체활성 성분들을 사용할 수 있게 하여, 결과적으로 수득된 라텍스 입자가 활성 성분들의 담체(carrier)로 작용하게 한다. 이러한 방식에 의한 활성 성분들의 완전한 내포(incoproation)는 첨가제의 실질적으로 균질한 분포를 제공할 수 있고, 미리 제조된(pre-made) 분산액과 비교하여 탁월하고 지속적인 성능을 가져올 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 에멀젼 중합은 주로 생체활성 성분을 단량체 흐름(monomer stream)에 용해시켜 생체활성 작용제가 중합 동안 중합체에 내포(incorporate)되도록 수행된다. 이 방식으로, 생체활성 작용제는 라텍스 중합체 매트릭스 내에 적어도 부분적으로 캡슐화(encapsulation)될 수 있다. 이 방법에 의해 제공되는 하나의 장점은 소수성 성분을 포함한 생체활성 작용제를 실질적으로 손상시키지 않으면서 다량의 생체활성 성분을 내포 또는 캡슐화할 수 있는 능력이다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 일부 고유한 항미생물성(antimicrobial property)을 갖고, 또한 하나 이상의 생체활성 성분에 대해 담체로 작용하는 양이온성 라텍스에 기반하고, 선택적으로 본 명세서에 개시된 라텍스와 혼합될 수 있는 또 다른 생체활성 첨가제를 더 포함하는, 조절가능한(tunable) 항미생물 시스템을 제공한다. 따라서 이러한 라텍스는 활성 기능성 성분용 담체이며, 선택적으로, 혼합된 항미생물 조성물의 한 성분을 구성하는 것 외에, 결합, 강도 및 분산성을 제공하는 것과 같은 다기능 목적을 가질 수 있다.
일 양태에서 생체활성 성분은 주로 에멀젼 중합 공정 동안 라텍스에 내포되기 때문에, 이러한 생체활성 성분은 라텍스 중합체 매트릭스 내에 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 또 다른 양태에서, 상기 생체활성 성분은 라텍스 중합체 매트릭스 내에 실질적으로 캡슐화될 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않으면서, 상기 활성 성분을 원하는 최종 용도 응용에 전달하는 것에 의해 , 캡슐화된 생체활성 성분을 갖는 라텍스 중합체는 그들이 배치된 환경에 생체활성 성분들의 지속적 및 제어적 방출을 제공할 수 있어서, 제품 또는 응용에 보다 길고 보다 유효한 보호를 제공할 수 있는 것으로 사료된다. 또한, 생체활성 양이온성 라텍스는 기존의 에멀젼 중합 공정에 의해 형성될 수 있기 때문에, 중합 방법은 유리하게 고분자량 중합체의 제조를 가능하게 한다.
다른 양태에서, 본 명세서에 개시된 방법은 항미생물제를 전개시키는 방법의 조합을 이용하여 항미생물 거동(antimicrobial behavior)을 조절할 수 있는 잠재성을 제공한다. 예를 들면, 고도로 맞춤화된(highly tailored) 항미생물성이 생체활성 성분을 에멀젼 중합 공정 동안 라텍스에 내포시키고, 결과적으로 수득된 라텍스 생성물을 동일하거나 또는 상이한 생체활성 성분과 블렌드로 조합하는 것에 의해 제품에 부여될 수 있다. 이 접근법은 중합체, 첨가제 또는 양자 모두를 사용하여 상황 및 원하는 성능에 따라 항미생물성이 선택되고 조절될 수 있게 한다.
또 다른 양태에서 본 명세서에 개시된 기법은 표준 방법으로 제공될 될 수 있는 것보다 더 많은 양의 활성 성분들을 라텍스 조성물에 캡슐화시킬 수 있는 능력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 항미생물 성분들은 일반적으로 일단 라텍스 중합체가 제조되면 제제화 성분(formulating ingredient)으로 비교적 소량으로 사용되고, 그와 같은 생체활성 작용제(bioactive)는 주로 약 1000-2000 ppm 범위의 농도로 이용된다. 대조적으로, 본 발명의 라텍스 조성물의 항미생물 성분은 총 단량체 중량 기준으로 약 40 중량%의 높은 농도로 이용될 수 있다. 이 양태에서, 본 발명은 그 자체로, 또는 첨가제로, 또는 희석되어 항미생물 보호를 필요로 하는 다른 시스템에 첨가될 수 있는 농축된 분산액으로서 사용될 수 있는 안정하고 농축된 분산액을 제공할 수 있다. 높은 항미생물 성분 농도는 융통성(flexibility)을 제공하고, 이 라텍스 조성물이 농축물로서 뿐만 아니라 비농축 형태로 이용될 수 있도록 한다.
본 명세서에 개시된 방법은 특정한 최종 용도가 요구하는 생체활성 작용제에 적용될 수 있으나, 본 개시는 주로 라텍스, 기재(substrate), 또는 특정 최종 제품의 항미생물을 제공하거나 또는 향상시키는 것에 주로 집중된다. 생체활성 작용제의 특정한 선택에 따라, 관련된 항미생물 활성은 항세균 활성, 항진균 활성, 항바이러스 활성, 항기생충 활성 또는 임의의 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 일반적인 용어, "생체활성(bioactive)" 요소(component), 작용제(agent) 또는 성분(ingredient)은 용어 "항미생물(antimicrobial)" 요소, 작용제 또는 성분이란 용어와 상호교환적으로 사용된다.
또 다른 양태에서, 본 발명은
a) i) 하나 이상의 에틸렌성 불포화(ethylenically unsaturated) 제1 단량체;와 ii) 양이온성이거나 또는 양이온의 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체의 중합 생성물을 포함하는 라텍스 중합체;
b) 상기 라텍스 중합체 내에 적어도 부분적으로 캡슐화된 하나 이상의 생체활성(bioactive) 성분; 및
c) 선택적으로, 상기 라텍스 중합체 내로 내포된(incorporated) 하나 이상의 입체적으로 벌키한(sterically bulky) 성분을 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제공한다.
이 양태에서, 광범위한 중량 백분율의 에틸렌성 불포화 제1 단량체 및 "양이온성 단량체(cationic monomer)"로 지칭될 수 있는, 양이온성이거나 양이온 전구체인 에틸렌성 불포화 제2 단량체가 사용될 수 있다. 예를 들면, 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 내지 약 75 중량%의 양이온성 제2 단량체를 포함할 수 있다.
또한 이 양태에서, 상기 라텍스 중합체에 내포되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 선택적 성분이나, 본 발명은 이 성분을 다양한 범위의 양과 농도로 사용하는 것을 제공한다. 따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가들이 이해하는 바와 같이, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분을 내포하지 않는 생체활성 양이온성 중합체 라텍스에서 라텍스 안정성은 양이온성 제2 단량체의 상대적인 비율의 증가, 비이온성 계면활성제 등과 같은 계면활성제의 첨가, 및 그와 같은 방법들의 조합을 포함하는 방법에 의해 향상될 수 있다. 양이온성 제2 단량체의 상대적인 비율은 감소될 수 있고 및/또는 계면활성제는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분의 존재 하에 제거될 수 있다.
또한, 본 발명의 라텍스는 라텍스를 입체적으로 안정화시키기 위하여 양이온성 중합체 라텍스에 내포되는 입체적으로 벌키한 성분을 포함할 수 있다. 이러한 입체적으로 벌키한 성분은 하기에 기재될 단량체, 중합체 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이들에 제한되지는 않는다. 따라서 단량체는 양이온성 중합체의 백본의 일부에 부착하거나 그 일부를 구성할 수 있는 공-단량체(co-monomer)로서 내포될 수 있으며, 그 예는 알콕시화 에틸렌성 불포화 제3 단량체를 포함한다. 중합체는 라텍스 표면에 흡착에 의해 또는 그래프트되어 내포될 수 있으며, 그 예는 폴리비닐 알코올을 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은
a) 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체;
b) 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체;
c) 하나 이상의 생체활성 성분;
d) 하나 이상의 자유-라디칼 개시제;
e) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체;
f) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체; 및
g) 선택적으로, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하는, 수성 조성물의 에멀젼 중합을 에멀젼 중합 동안 개시하는 단계를 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법을 제공한다.
따라서, 일 양태에서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 에멀젼 중합 공정 동안 임의의 시점에 단량체 공급물(monomer feed)에 용해될 수 있다. 또한, 또 다른 양태에서 상기 수성 조성물 성분들 및 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 에멀젼 중합을 개시하기에 전에 분산액으로서 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명은 하나 이상의 생체활성 성분이 시드(seed) 단계에 존재하는 것인 배치(batch) 공정을 제공한다. 이 양태에서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분을 포함한, 조성물의 모든 성분이 개시 시부터 존재할 때 에멀젼 중합이 개시된다. 또한, 본 발명은 조성물의 모든 성분이 개시 시부터 존재하지 않고, 에멀젼 중합이 개시되나, 일부가 중합 개시 후에 다양한 시점에 첨가되는 것인 반연속(semi-continuous) 공정을 제공한다. 이 양태에서, 예를 들면, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 시드 단계 후 임의의 시점에 첨가될 수 있다. 또 다른 양태에서, 예를 들면, 전술된 다른 성분 또는 성분들의 조합은 에멀젼 중합을 개시하고 진행시키기 위해 필요한 성분의 총량 중 적어도 일부를 제외하고는 시드 단계 후 임의의 시점에 첨가될 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제공되는 생체활성 양이온성 라텍스는 다양한 배치 또는 반연속 공정에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 생체활성 성분은 분산액으로 제공될 수 있고 에멀젼 중합 공정 동안 조성물에 첨가될 수 있다.
일 양태에서, 본 발명의 생체활성 라텍스는 코팅으로 제공되거나 사용될 수 있으며, 인공 구와 관절 조인트(ball and socket joint), 로드(rod), 스텐트, 치과용 임플란트, 핀, 나사, 카테터(catheter) 등을 포함한 의료 임플란트에 적용될 수 있다. 그와 같은 코팅은 에어컨디셔닝 코일, 에어 필터, 파이프, 덮개(roofing), 욕실 아이템, 부엌 아이템 등과 같은 일상에 사용되는 표면에 제공될 수 있다. 그와 같은 코팅은 가정, 병원 및 기타 건물 뿐 아니라 차량에서 세균 및 곰팡이와 같은 미생물 감염을 방지할 수 있다. 결과적으로 수득되는 생성물의 이용의 추가적인 예는, 수용액 또는 직접적으로는 분말 형태로의 이용, 예를 들어 냉각수 회로(cooling water circuit)를 살균하기 위한 이용, 또는 간접적인 이용, 예를 들면, 페인트 또는 다른 표면 코팅에의 첨가에 의한 이용이다.
본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징, 양태(aspect), 구체예 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명을 검토한 후에 명백해질 것이다. 그러나, 이와 같은 양태, 구체예 및 실시예는 단지 설명하기 위한 목적이며, 어느 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 직물, 금속, 셀룰로오스 물질, 플라스틱 등과 같은 다양한 기재와 조합되어 사용될 수 있는 새로운 라텍스 중합체 물질을 제공하며, 상기 중합체 물질은 상기 라텍스 중합체에 내포된 생체활성 성분을 포함한다. 본 발명은 또한, 에멀젼 중합 동안 항진균제와 같은 활성 성분을 고농도로 내포시킬 수 있게 하는 신규한 방법 및 공정을 제공한다. 일 양태에서, 예를 들면, 개시된 방법은 에멀젼 중합동안 실질적으로 소수성인 생체활성 성분을 총 단량체 중량("phm" 또는 단량체 100개당 부(parts per hundread of monomer)) 기준으로 약 0.01 % 내지 약 40 %를 내포시키기 위해 이용될 수 있다. 생체활성 성분은 시드 형성 단계 동안 매우 이른 경우를 포함하여 중합 공정 동안 임의의 단계에서 도입될 수 있으나, 일 양태에서, 상기 생체활성 성분 또는 첨가제(생첨가제(bioadditive))는 중합 공정의 후반 단계 동안, 예를 들면, 약 30 % 내지 약 90 %의 단량체가 중합 반응기에 공급된 때 첨가될 수 있다.
유용한 생체활성 첨가제는 고체, 액체 또는 이들의 조합일 수 있다. 본 발명에서 이용될 수 있는 다수의 생체활성 첨가제는 실질적으로 수불용성이거나 또는 물에 대해 제한적인 용해도를 갖는다. 이 양태에서, 통상적인 수불용성, 소수성 생체활성 작용제는 에멀젼 중합에서 사용되는 하나 이상의 단량체에 가용성일 수 있다. 따라서, 통상적인 소수성 생체활성 성분은 그것을 적당한 시기에 단량체 공급물에 실질적으로 또는 부분적으로 용해시키는 것에 의해 중합 반응기에 도입시킬 수 있다. 따라서, 항미생물성을 부여하기 위해 선택된 통상적인 성분들은 대개 중합체 라텍스를 제조하는기 위해 사용되는 단량체에 가용성일 것이다. 또 다른 양태에서, 본 발명에 유용한 생체활성 첨가제는 실질적으로 수용성일 수 있고, 그 예는 o-페닐페네이트(탈양성화 o-페닐페놀) 및 유사한 작용제를 포함한다. 이 양태에서, 그와 같은 소수성 생체활성 첨가제는 중합되는 단량체에 가용성일 필요가 없다.
또 다른 양태에서, 항미생물 성분은 이 성분이 물 중에 미리 제조된 분산액으로서 첨가될 수 있기 때문에, 사용되는 하나 이상의 단량체에 가용성이지 않아도 된다. 이 양태에서, 분산액은 다른 방법들 중에서, 비교적 농축된 양의 첨가제를 사용하고 계면활성제, 분산제 등을 사용하여 분산시키며, 주로 고속 믹서, 호모게나이져, 에펜바흐 믹서(Eppenbach mixer) 또는 유사한 장치를 사용하여 혼합하는 것에 의해 제조될 수 있다. 그와 같은 경우에, 분산액은 적당량의 활성 성분을 라텍스에 전달하기 위한 반응기에 공급될 수 있다.
일 양태에서, 본 발명은,
a) i) 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체;와 ii) 양이온이거나 또는 양이온의 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체의 중합 생성물을 포함하는 라텍스 중합체;
b) 상기 라텍스 중합체 내에 적어도 부분적으로 캡슐화된 하나 이상의 생체활성(bioactive) 성분; 및
c) 선택적으로, 상기 라텍스 중합체 내로 내포된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분을 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함한다.
본 명세서에서 제공되는 바와 같이, 상기 라텍스 중합체에 내포되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제 3 단량체, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체 또는 임의의 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 이 성분들 각각 및 선택적 또는 추가적 성분도 본 발명에서 고려된다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한,
a) 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체;
b) 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체;
c) 하나 이상의 생체활성 성분;
d) 하나 이상의 자유-라디칼 개시제;
e) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체;
f) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체; 및
g) 선택적으로, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하는, 수성 조성물의 에멀젼 중합을 에멀젼 중합 동안 임의의 시점에 개시하는 단계를 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법을 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은
a) 하기를 포함하는 수성 조성물을 제공하는 단계;
i) 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체;
ii) 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체;
iii) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체;
iv) 하나 이상의 자유-라디칼 개시제; 및
v) 선택적으로, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제;
b) 상기 조성물의 에멀젼 중합을 개시하는 단계; 및
c) 상기 에멀젼 중합 공정 동안 상기 조성물에 하나 이상의 생체활성 성분을 첨가하는 단계를 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법을 제공한다.
에틸렌성 불포화 제1 단량체, 에틸렌성 불포화 제2 단량체, 및 입체적으로 벌키한 성분으로 사용될 수 있는 다수의 화합물 및 종들이 참조에 의해 각각의 개시가 전체로서 본 명세서에 포함된, 유럽특허 EP1109845 및 대응 PCT 공개 특허출원 WO00/8008077에 개시된다.
에틸렌성 불포화 제1 단량체(Ethylenically Unsaturated First Monomers)
다양한 에틸렌성 불포화 제1 단량체가 본 발명의 라텍스에 사용될 수 있다. 일 양태에서 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 비-양이온성일 수 있다. 적당한 단량체의 예는 적어도 미국특허 제 5,830,934호, 미국특허출원공개 제2005/0065284호 및 제2005/0003163호 및 유럽 특허 EP 1109845호에서 찾을 수 있으며, 이 모두는 Krishnan의 것이며, 각 개시는 본 명세서에 그 전체가 참조에 의해 포함된다. 이 양태에서 그와 같은 단량체의 예는 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 비닐 방향족 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 올레핀 단량체, 지방족 공액 디엔 단량체(aliphatic conjugated diene monomer), 비방향족 불포화 모노- 또는 디카르복시산 에스테르 단량체, 불포화 디카르복시산 단량체의 반에스테르(half-ester)에 기초한 단량체, 불포화 모노- 또는 디카르복시산 단량체, 질소-함유 단량체, 니트릴-함유 단량체, 시클릭 또는 비시클릭 아민-함유 단량체, 분지 또는 비분지 알킬 비닐 에스테르 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 알킬 아크릴레이트 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 아릴 아크릴레이트 단량체, 카르복시산 비닐 에스테르, 아세트산 알케닐 에스테르, 카르복시산 알케닐 에스테르, 비닐 할로겐화물, 비닐리덴 할로겐화물할로겐화물들의 임의의 조합을 포함하나 이들에 한정되지 않는다. 이 양태에서 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모이어티가 적당한 단량체로 개시될 때, 상기 두 모이더티 모두를 개시하는 것이 본 출원인의 의도이다. 따라서, 아크릴레이트 단량체가 적당한 에틸렌성 불포화 제1 단량체라는 개시는 또한 대응하는 메타크릴레이트 단량체도 적당한 제1 단량체라는 개시를 포함한다. 약어 (메트)아크릴레이트((meth)acrylate)가 그와 같은 개시를 나타내기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 생체활성 라텍스를 제조하기 위해 다수의 상이한 에틸렌성 불포화 제1 단량체가 이용될 수 있다. 일 양태에서, 에틸렌성 불포화 제1 단량체의 적합한 예는 스티렌, 파라-메틸스티렌, 클로로메틸 스티렌, 비닐톨루엔, 에틸렌, 부타디엔, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 모노메틸 말레에이트, 이타콘산, (메트)아크릴로니트릴, (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)(메트)아크릴아미드, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 베르사테이트, 비닐 아세테이트, C3-C8 알킬 비닐에테르, C3-C8 알콕시 비닐 에테르, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 플루오라이드, 비닐리덴 플루오라이드, 트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로부틸 에틸렌, 퍼플루오르화 C3-C8 알파-올레핀, 플루오르화 C3-C8 알킬 비닐 에테르, 퍼플루오르화 C3-C8 알킬 비닐에테르, 퍼플루오르화 C3-C8 알콕시 비닐 에테르 등 또는 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 따라서, 적합한 에틸렌성 불포화 제1 단량체의 할로겐화 유사체는 본 개시에 의해 포함되며 불소-치환된 유사체, 염소-치환된 유사체, 브롬-치환된 유사체, 및 요오드-치환된 유사체를 포함한, 이 단량체들의 모든 적합한 할로겐-치환된 유사체 또는 유도체를 개시하는 것이 본 출원인의 의도이다. "할로겐-치환된(halogen-substituted)"이란 용어는 부분적으로 할로겐 치환된 및 과할로겐 치환된(perhalogen substituted) 것을 포함하며, 이 때, 할로겐 치환기는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 이 양태에서도, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모이어티가 적당한 단량체로 개시되는 경우, 상기 두 모이어티를 모두 개시하는 것이 본 출원인의 의도이다.
또 다른 양태에서, 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 할로겐화될 수 있거나 또는 비할로겐화(non-halogenate)될 수 있다. 마찬가지로, 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 플루오르화되거나 또는 비-플루오르화될 수 있다. 예를 들면, 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트의 플루오르화 유사체가 사용될 수 있을 뿐 아니라 비-플루오르화 화합물도 사용될 수 있다. 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 또한, 염소화되거나 또는 비-염소화 될 수 있다. 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 또한, 브롬화되거나 또는 비-브롬화될 수 있다. 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 또한, 요오드화되거나 또는 비-요오드화될 수 있다. 예를 들면, 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트의 플루오르화 유사체 및 비-플루오르화 화합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 본 명세서에서 제공된 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 약 20 중량% 내지 약 99.5 중량%의 에틸렌성 불포화 제1 단량체를 포함할 수 있다. 이 양태에서, 본 발명의 라텍스는 또한 총 단량체 중량 기준으로 약 30 중량% 내지 약 99 중량%, 약 40 중량% 내지 약 97 중량%, 약 50 중량% 내지 약 95 중량%, 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 약 90 중량%의 에틸렌성 불포화 제1 단량체를 포함할 수 있다. 이 양태에서, 본 출원인의 의도는 그와 같은 범위가 합리적으로 포함할 수 있는 각각의 가능한 수 뿐 아니라 여기에 포함된 임의의 하위 범위(sub-range) 및 하위 범위의 조합을 개별적으로 개시하는 것이다. 이 양태에서, 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가에 의해 이해되는 바와 같이, 구체적인 단량체의 특정한 화학적 및 물리적 특성은 그 단량체에 가장 적당한 중량 백분율(weight percentage) 범위와 관련을 가질 것이다.
에틸렌성 불포화 양이온성 제2 단량체
또 다른 양태에서, 본 발명의 라텍스 중합체는 또한 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체의 중합 생성물을 포함한다. 본 명세서에서 제공되는 바와 같이, 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체는 용어 "양이온성 단량체(cationic monomer)", 즉, 양전하를 가지거나 양전하를 갖게될 수 있는 단량체로 통칭될 수 있다. 일 양태에서, 이 양전하는 양성자 또는 단량체에 양전하를 부여하는 임의의 다른 양이온성 루이스산(Lewis acid)의 결합 부위를 구성할 수 있는 질소와 같은, 단량체 중의 헤테로원자의 존재에 의해 부여될 수 있다. 예를 들면, 4차 아민 단량체가 본 발명의 라텍스에서 "양이온성 단량체"로 사용될 수 있으며, 이것은 예를 들면, 산을 이용한 양성자화(protonation) 또는 알킬 할로겐화물을 이용한 알킬화에 의해, 본 명세서에 개시된 중성 아민 단량체로부터 수득되는 4차 아민 단량체를 포함한다. 대표적인 헤테로원자는 질소, 황, 인, 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 따라서 양이온성 단량체는 주로 그의 에틸렌성 불포화(ethylenic unsaturation)에 의해 라텍스 중합체에 내포된다.
적합한 양이온성 단량체의 예는 적어도 Krishnan의 미국특허출원공개 제2005/0065284호 및 제2005/0003163호에서 찾을 수 있다. 이 양태에서 적합한 양이온성 단량체의 예는 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 아민 단량체, 아미드 단량체, 4차 아민 단량체, 포스포늄 단량체, 설포늄 단량체, 또는 임의의 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 라텍스에 사용될 수 있는 적합한 에틸렌성 불포화 양이온성 단량체의 예는 디메틸아미노에틸 아크릴레이트; 디에틸아미노 에틸 아크릴레이트; 디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트; 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 3차 부틸아미노에틸 메타크릴레이트; N,N-디메틸 아크릴아미드; N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드; 아크릴로일 모르폴린; N-이소프로필 아크릴아미드; N,N-디에틸 아크릴아미드; 디메틸 아미노에틸 비닐 에테르; 2-메틸-1-비닐 이미다졸; N,N-디메틸-아미노프로필 메타크릴아미드; 비닐 피리딘; 비닐 벤질 아민; 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 메틸 클로라이드 퀴터너리(quaternary); 디메틸아미노에틸 마타크릴레이트, 메틸 클로라이드 쿼터너리; 디알릴디메틸암모늄 클로라이드; N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드, 메틸 클로라이드 쿼터너리; 트리메틸-(비닐옥시에틸)암모늄 클로라이드; 1-비닐-2,3-디메틸이미다졸리늄 클로라이드; 비닐 벤질 아민 하이드로클로라이드; 비닐 피리디늄 하이드로클로라이드; 또는 임의의 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 열거한 예들은 유리 염기 화합물 및 하이드로클로라이드 또는 메틸 클로라이드 4차 염과 같은 다양한 4차 염(quaternary salt)을 포함하나, 단량체에 양전하를 부여하는 임의의 적합한 루이스산이 본 개시의 양이온성 단량체를 형성하는데 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 다른 아민 또는 아민염도 본 발명의 라텍스 중합체를 제조하기 위한 에틸렌성 불포화 제2 단량체로 사용될 수 있다. 예를 들면, 다양한 아민염이 예를 들면, 에폭시기와 2차 아민의 반응 및 새로 형성된 3차 아민의 산에 의한 후속 중화에 의해 수득될 수 있다. 예를 들면, 글리시딜 메타크릴레이트와 2차 아민의 반응이 수행되고 그 생성물이 자유 라디칼 중합(free radically polymerize)될 수 있다. 4차 아민 작용기는 예를 들면, 에폭시기를 갖는 미리 형성된 중합체 상에서 "후-반응(post-reaction)"으로서 생성될 수 있다. 그와 같은 반응의 예는 참조에 의해 전체가 본 명세서에 포함된, "Polymer Compositions for Cationic Electrodepositable Coatings", Journal of Coatings Technology, Vol 54, No 686, March 1982에 기재되어 있다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 양이온성 작용기는 술포늄 또는 포스포늄 화학을 이용하여 부여될 수 있는 것으로 이해되어야 하며, 그 예는 상기 문헌에 기재되어 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 라텍스 중합체는 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 75 중량%의 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 에틸렌성 불포화 제2 단량체를 포함할 수 있다. 이 양태에서 본 발명의 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 약 0.025 중량% 내지 약 70 중량%, 약 0.05 중량% 내지 약 60 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%, 약 0.25 중량% 내지 약 40 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 30 중량%, 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는, 약 1.5 중량% 내지 약 15 중량%의 양이온성 제2 단량체를 포함할 수 있다. 이 양태에서, 본 출원인의 의도는 그와 같은 범위가 합리적으로 포함할 수 있는 각각의 가능한 수 뿐 아니라 여기에 포함된 임의의 하위 범위 및 하위 범위의 조합을 개별적으로 개시하는 것이다.
입체적으로 벌키한 성분(Sterically Bulky Components)
본 명세서에 개시되는 바와 같이, 본 발명의 일 양태는 a) 본 명세서에 개시된 라텍스 중합체; b) 상기 라텍스 중합체 내에 적어도 부분적으로 캡슐화된 하나 이상의 생체활성 성분; 및 c) 선택적으로 상기 라텍스 중합체에 내포되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분을 포함하는 양이온성 중합체 라텍스를 포함한다. 상기 라텍스 중합체에 내포되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체 또는 이들의 임의의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 이 양태에서, 및 이론에 의해 제한되지 않으면서, 이 입체적으로 벌키한 성분은 라텍스를 입체적으로 안정화시키기 위해 양이온성 중합체 라텍스에 통상적으로(typically) 내포된다.
본 명세서에서 사용된, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체의 사용에 대한 용어 "내포되는(incorporated)"은 이 제3 단량체가 예를 들면, 제3 단량체와, 본 명세서에 개시된 제1 단량체 및 양이온성 제2 단량체와의 공중합에 의해 양이온성 중합체 라텍스를 형성하도록 양이온성 중합체에 결합되는 것을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체에 대한 용어 "내포되는"은 예를 들면, 중합체 백본에 그래프팅되는 것에 의한 것과 같은, 다른 방식으로 이 제3 단량체가 양이온성 중합체에 결합되는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체에 대한 용어 "내포되는"은 입체적으로 벌키한 중합체를 라텍스 표면에 흡착 또는 그래프트하는 것을 포함하나 이에 한정되지 않는 방법을 위해 이러한 중합체를 라텍스에 부착 또는 결합시키는 것을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 폴리비닐 알코올이 이 방식으로 라텍스에 내포될 수 있다. 이 입체적으로 안정화하는 성분은 양이온성 중합체 라텍스의 침착(deposition) 특성에 영향을 미치지 않으면서 라텍스 입자에 입체적 안정화를 가져오는 비이온성 단량체 또는 비이온성 중합체를 포함할 수 있다.
입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체로 사용될 수 있는 예시적인 단량체는 알콕시화(예를 들면 에톡시화 또는 프로폭시화) 작용기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 일 양태에서, 그와 같은 단량체의 예는 하기로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 화합물을 포함하나 이에 한정되지 않는다:
a) R1A, R2A, 및 R3A는 H 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택될 수 있고, m은 1 내지 30의 정수일 수 있는 것인 CH2=C(R1A)COO(CH2CHR2AO)mR3A. 이 양태에서, R1A, R2A 및 R3A는 또한 H 또는 메틸로부터 독립적으로 선택될 수 있고, m은 1 내지 10의 정수일 수 있다;
b) R1B, R2B, 및 R3B는 H 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터로부터 독립적으로 선택될 수 있고, n 및 p는 1 내지 15로부터 독립적으로 선택되는 정수일 수 있는 것인 CH2=C(R1B)COO(CH2CH2O)n(CH2CHR2BO)pR3B. 또한, 이 양태에서, R1B, R2B 및 R3B는 H 또는 메틸로부터 독립적으로 선택될 수 있고, n 및 p는 1 내지 10으로부터 독립적으로 선택되는 정수일 수 있다;
c) R1C, R2C, 및 R3C는 H 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택될 수 있고, q 및 r은 1 내지 15로부터 독립적으로 선택되는 정수인 것인 CH2=C(R1C)COO(CH2CHR2CO)q(CH2CH2O)rR3C. 또한, 이 양태에서 R1C, R2C 및 R3C는 H 또는 메틸로부터 독립적으로 선택될 수 있고, q 및 r은 독립적으로 1 내지 10으로부터 선택되는 정수일 수 있다; 또는
d) 상기 화합물들의 조합.
본 발명의 또 다른 양태에서, 다수의 다른 유형의 불포화 화합물이 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체로 사용될 수 있으며, 중합성 계면활성제를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 따라서, 적합한 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체의 추가적인 예는 디카르복시산의 알콕시화 모노에스테르; 디카르복시산의 알콕시화 디에스테르; NOIGEN RNTM과 같은 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르; 또는 임의의 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 이 양태에서, 예를 들면, 말레산 및 이타콘산과 같은 이염기산(diacid)의 에톡시화 모노- 및 디에스테르가 또한, 원하는 안정화 효과를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 중합성 계면활성제(polymerizable surfactant)로 지칭되는 계면활성제의 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 및 알릴 유사체도 이 방식으로 사용될 수 있다. 그와 같은 중합성 계면활성제의 예는 Cognis에 의해 판매되는 TREM LF-40TM을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 일 양태에서, 이러한 계면활성제는 상기 계면활성제가 라텍스 중합체 자체에 내포되도록 하는 에틸렌성 불포화기를 포함할 뿐 아니라 다양한 소수성 및 친수성 작용기를 가진다는 점에서 전형적이다. 또 다른 양태에서, 본 발명에 특히 적용가능한 계면활성제는 비이온성 계면활성제를 포함하며, 이 때, 친수성은 알킬렌 옥시드기의 존재에 기인될 수 있는 것으로 사료된다. 적합한 비이온성 계면활성제의 예는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 그와 같은 종(species)에서, 친수성의 정도는 작용기의 선택에 따라 달라질 수 있다.
라텍스 중합체에 내포되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분도 하나 이상의 중합체를 구성할 수 있다. 또한, 이론에 의해 제한되지 않으면서, 그와 같은 중합체가 결과적으로 수득되는 라텍스 중합체에 입체적 안정성을 제공하는 것으로 생각된다. 그와 같은 중합체는 때로는 당해 기술분야에서 보호 콜로이드(protective colloid)로 지칭된다. 입체적으로 벌키한 중합체의 예는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 히드록시에틸 셀룰로오스 등 및 이 물질들의 임의의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 더욱이, 전술된 입체적으로 벌키한 단량체 및 입체적으로 벌키한 중합체의 혼합물 또는 조합물이 라텍스 중합체에 내포되는 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분들로 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는, 안정성을 부여할 수 있는 다수의 다른 단량체 및 중합체가 참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된, Krishnan 등의 미국특허 제 5,830,934호에 제공된다.
선택적인 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 단량체의 총 중량 기준으로 0 내지 약 25 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 이 양태에서, 본 발명의 라텍스는 또한, 총 단량체 중량 기준으로 약 0.1 내지 약 20 중량%, 약 0.2 내지 약 18 중량%, 약 0.5 내지 약 15 중량%, 약 0.7 내지 약 12 중량% 또는 약 1 내지 약 10 중량%의 입체적으로 벌키한 성분을 포함할 수 있다. 이 양태에서, 출원인의 의도는 그와 같은 범위가 합리적으로 포함할 수 있는 개별적으로 각각 가능한 수 뿐 아니라 임의의 하위 범위 및 여기에 포함된 하위 범위의 조합을 개시하는 것이다.
자유 라디칼 개시제(Free Radical Initiators)
또 다른 양태에서, 본 발명의 라텍스는 자유 라디칼 개시제를 포함할 수 있고, 이들의 선택은 당해 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다. 따라서, 속성상 양이온성인지 또는 음이온성인지 여부에 관계없이, 중합 개시제, 예를 들면, 퍼설페이트(persulfate), 퍼옥시드 등을 중합 개시제로 사용할 수 있으며, 대표적인 개시제는 아조계(azo-based) 화합물 및 조성물이다. 또한, 일 양태에서 양이온성 라텍스를 제조하기 위해 분해 시 양이온 종을 생성하고 라텍스의 양 전하에 기여하는 자유 라디칼 개시제가 사용될 수 있다. 그와 같은 개시제의 예는 버지니아주, 리치몬드의 Wako Chemicals에 의해 WAKO V-50TM으로 시판중인 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드)를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
생체활성 작용제/항미생물성 작용제 및 그들의 내포(incorporation)
본 명세서에 개시된 양이온성 라텍스 중합 및 캡슐화 방법은 광범위의 항미생물성 작용제(antimicrobial agent)와 이용될 수 있다. 양이온성 라텍스는 부분적으로 하나 이상의 항미생물성 작용제로 보충될 수 있는 양이온성 중합체의 고유한 항미생물성 때문에 매우 유용한 것으로 입증되었다. 이 양태에서, 본 발명은 항진균성 강화 양이온성 라텍스(antifungal fortified cationic latex)를 제조하고 이와 같은 라텍스를 습부(wet-end) 공정을 통해 펄프 섬유상에 침착하여 생성된 종이 시트가 실질적으로 항진균성인 것인 방법을 제공한다. 펄프 섬유상으로의 침착을 포함하는, 이 방법은 부분적으로는 상기 공정이 펄프 섬유와 양이온성 라텍스상의 반대 전하에 의해 촉진되기 때문에, 침착을 위해 결과적으로 생성된 양이온성 라텍스에 항미생물 활성 성분을 내포시키는 이러한 공정의 유용성을 강조한다. 이 반대 전하 특성은 양이온성 라텍스의 섬유 상으로의 실질적으로 균일한 침착 및 실질적으로 균일한 제품을 수득하게 한다. 이 양태에서, 대표적인 개시제는 아조계 화합물(azo-based compound) 및 조성물을 포함한다.
본 명세서에서 제공되는 바와 같이, 광범위한 중합 조건이 사용될 수 있다. 일 양태에서, 생체활성 성분 또는 첨가제는 통상적으로 사용되는 하나 이상의 단량체에 가용성이고 및/또는 사용되는 단량체 혼합물 또는 조성물에 가용성이다. 또 다른 양태에서, 생체활성 첨가제는 하나 이상의 생체활성 성분을 포함한 모든 조성물 성분이 개시 때에 존재하는 경우 에멀젼 중합 개시 시를 포함한, 시드 형성 단계 동안 매우 이른 단계를 포함하여, 중합 공정동안 임의의 단계에서 도입될 수 있다. 또 다른 양태에서, 생체활성 첨가제(bioadditive)는 중합 공정의 더 늦은 단계에서 첨가될 수 있다. 예를 들면, 생체활성 성분은 약 30 %의 단량체가 중합 반응기에 공급되었을 때 단량체 공급물에 도입될 수 있다.
이론에 의해 제한되지 않으면서, 생체활성 성분을 중합 공정 중에 비교적 늦게 단량체 공급물에 도입하는 것은 중합 조건으로부터 발생하는 생체활성 작용제의 분해를 최소화하는 것에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 예를 들면, 생체활성 작용제는 중합이 수행되는 온도에서 분해되거나 특정 단량체 또는 다른 성분과 반응할 수 있다. 따라서, 그와 같은 분해 과정을 최소화하기 위하여, 생체활성 작용제는 예를 들면, 공정이 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상 완료되었을 때와 같은 시기에 첨가되어 중합 조건하에서 생체활성 작용제와 다른 성분들 간의 접촉 시간을 최소화할 수 있다. 생체활성 작용제의 분해를 최소화하기 위한 또 다른 접근법은 에멀젼 중합 후 적합한 시점에 열적, 화학적, 광화학적 또는 유사한 수단에 의해 활성화될 수 있는 "잠재성(latent)" 생체활성 모이어티를 포함하는 생체활성 작용제를 사용하는 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 생체활성 첨가제는, 예를 들면, 생성된 항미생물 라텍스가, 에멀젼 중합이 약 50% 완료되었을 때 생체활성 성분을 첨가하여 제조된 동일한 항미생물 라텍스가 나타내는 표준 생체활성 대비,실질적으로 감소되지 않은 생체활성을 나타내는 공정 동안의 시점을 포함한, 에멀젼 중합 공정 동안 임의의 단계에서 도입될 수 있다. 따라서, 이 표준 생체활성은 유사한 조건에서 평가되었을 때 에멀젼 중합이 약 50% 완료되었을 때 생체활성 성분을 첨가하여 제조된, 실질적으로 동일한 농도에서 동일한 생체활성 성분 및 동일한 라텍스로부터 합성된 동일한 항미생물 라텍스의 활성이다. 용어 "실질적으로 감소되지 않은(not substantially diminished)"은 하기 평가 기준 중 하나 이상을 만족하는, 이 표준 생체활성 대비 결과적으로 수득된 생체활성 라텍스의 활성 차이를 나타내기 위해 사용된다: 1) 결과적으로 수득된 생체활성 라텍스의 측정된 활성이 표준 라텍스의 측정된 활성보다 약 15% 이하로 더 낮음; 2) 결과적으로 수득된 생체활성 라텍스의 활성이 표준 라텍스의 수치적 활성 평가(numerical activity rating)보다 약 35% 이하로 더 낮은, 자의적인 활성 스케일(arbitrary activity scale)에 기초한 수치적 활성 등급을 가짐; 또는 3) 결과적으로 수득된 생체활성 라텍스의 활성 수준의 실험에 기반한 기술적 등급(empirically-based descriptive rating level)이 표준 라텍스의 활성 등급 수준보다 2 수준 이하로 더 낮은 서술적 등급 수준을 가짐. 항미생물 활성의 측정은 하기 테스트 표준 중 하나 이상에 따라 측정될 수 있다: ASTM E2180-01; ASTM E2149-01; ASTM E1882-05; ASTM D3273; AATCC 시험 방법 30, Part 3; AATCC 시험 방법 100; ASTM D5590. "실질적으로 감소되지 않은(not substantially diminished)"의 평가 기준 1)의 예는 다음과 같다. 생체활성 첨가제는 표준 라텍스에 대한 0.010mg/mL의 최소 저해 농도(MIC, minimum inhibitory concentration)보다 15% 미만 더 낮은, 0.009mg/ml의 최소 저해 농도(MIC)를 갖는 항미생물성 라텍스를 제공하기 위해 에멀젼 중합 동안 한 시점에 도입하거나 도입이 한 시점에 개시될 수 있다. "실질적으로 감소되지 않은"의 평가 기준 2)의 예는 하기와 같다. 표준에 대한 7의 수치적 활성 등급보다 35% 미만 더 낮은, 자의적인 활성 스케일에 기초한 5의 수치적 활성 등급을 갖는 항미생물성 라텍스를 제공하기 위해, 생체활성 첨가제가 에멀젼 중합 공정 동안 한 시점에 도입되거나 또는 그 도입이 개시될 수 있다. "실질적으로 감소되지 않은"의 평가 기준 3)의 예는 다음과 같다. "탁월한 활성(excellent activity)", "매우 우수한 활성(very good activity)" 및 "우수한 활성(good activity)"의 연속적인 등급 수준을 포함하는 실험에 기초한 기술적 등급 시스템에서 생체활성 첨가제는 표준 라텍스에 대한 "탁월한 활성"의 활성 등급 대비, "우수한 활성"의 활성 등급을 갖는 항미생물성 라텍스를 제공하기 위해 에멀젼 중합 공정 동안 한 시점에 도입되거나 또는 그 도입이 한 시점에 개시될 수 있다. 이러한 활성 측정에서 생체활성 첨가제는 이 결과를 제공하는 중합공정 중 한 시점에 도입되거나 그 도입이 앞서 개시된 결과를 제공하는 중합공정 중 어느 한 시점에 개시될 수 있다.
또 다른 양태에서, 중합 공정에서 비교적 늦게 단량체 공급물에 생체활성 성분을 도입하는 것은 불필요하다. 예를 들면, 생체활성 첨가제는 단량체의 약 0%, 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 또는 약 100%가 중합 반응기에 공급되었을 때 첨가될 수도 있다. 이 양태에서, 에멀젼 중합은 조성물의 모든 성분이 개시 때로부터 존재하지는 않는 시점에 개시되나, 하나 이상의 생체활성 성분을 포함하나, 이에 한정되지 않는, 일부는 중합을 개시한 후 다양한 시점에 첨가된다. 또한 이 양태에서, 출원인의 의도는 그와 같은 수치간 모든 범위를 개시하고, 그와 같은 범위가 합리적으로 포함할 수 있는 각 가능한 숫자뿐 아니라 여기에 포함되는 임의의 하위 범위 및 그 조합을 청구하는 것이다.
또 다른 양태에서, 중합은 통상적으로, 합리적인 중합 속도를 허용하는 최저 온도와 항미생물성 생체활성 성분의 상당한 열화(degradation) 또는 분해를 초래하지 않는 허용가능한 최고 온도 사이에서 선택된, 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 일 양태에서, 중합은 중합이 진행되는 가능한 최저 온도에서 수행될 수 있다. 이 경우, 중합 온도는 내포된 생체활성 성분을 실질적으로 열화 또는 분해하지 않도록 충분히 낮아야 하고, 중합 속도 및 시간이 최종 라텍스 중합체의 유용한 제조를 위해 적합하도록 충분히 높아야 한다.
항미생물제는 또한, 당해 기술분야의 당업자에게 공지된 방법 및 물질을 이용하여 단량체, 첨가제, 계면활성제, 물 등의 혼합물을 에멀젼화하여 제조된 프리-에멀젼(pre-emulsion)으로 공급될 수 있다. 예를 들면, 이 양태에서, 분산액은 다른 방법들 중에서 비교적 농축된 양의 첨가제를 사용하고, 계면활성제, 분산제 등을 사용하고, 통상적으로 고속 믹서, 호모게나이저, 에펜바흐 믹서 또는 유사한 장치와 같은 혼합 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 또한, 첨가제가 분산액, 에멀젼, 현탁액 등이거나 또는 중합 전에 단량체 혼합물에 실질적으로 용해된 에멀젼 중합체를 제공하는, 당해 기술분야 당업자에게 공지된 다른 고안가능한 공정도 이용될 수 있다.
일 양태에서, 항진균성 및 항세균성을 제공하는 유용한 항미생물 작용제는 특히 보다 높은 온도에 노출될 때 다수의 경우 산화 또는 환원에 민감할 수 있다. 따라서, 항미생물 작용제의 용해도 외에, 항미생물 작용제의 선택 및 내포의 또 다른 양태는 그와 같은 성분들을 분해시킬 수 있는 산화 또는 환원반응을 감소시키는 것이다. 본 발명의 공정은 주로 중합 온도를 조절하고, 활성 성분이 중합 온도에 노출되는 것을 제어하기 위해 반응물에 첨가되는 시간을 조절하고, 산화환원 분해를 감소 또는 완화시키기 위해 중합 동안 일정 시점에 적당한 산화제 또는 환원제를 첨가하는 것에 의해 또는 이 방법들의 조합에 의해 이 결과를 달성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 하나 이상의 생체활성 성분은 운데실렌산; 운데실렌 알코올; 운데실렌산과 히드록시에틸(메트)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트의 반응 생성물; 운데실렌 알코올과 (메트)아크릴산, 말레산 무수물 또는 이타콘산의 반응 생성물; 키토산 또는 개질된(modified) 키토산; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 추가의 항미생물 성분은 참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된, Krishnan의 미국특허출원 제2005/0003163호에 제공된다. 본 발명의 또 다른 양태는 하나 이상의 생체활성 성분이 구리, 구리염, 은, 은염, 아연, 아연염, 산화은, 산화아연, 클로르헥시딘, 클로르헥시딘 글루코네이트, 글루타랄, 할라존, 헥사클로로펜, 니트로푸라존(nitrofurazone), 니트로메르솔(nitromersol), 포비돈-요오딘(povidone-iodine), 티메로솔(thimerosol), C1- 내지 C5-파라벤, 차아염소산염(hypochlorite salt), 클로푸카반(clofucarban), 클로로펜, 폴록사머-요오딘(poloxamer-iodine), 페놀 화합물(phenolics), 마페니드 아세테이트(mefenide acetate), 아미나크린 하이드로클로라이드(aminacrine hydrochloride), 4차 암모늄염, 옥시클로로센(oxychlorosene), 메타브롬살란(metabromsalan), 메르브로민(merbromin), 디브롬살란(dibromsalan), 글리세릴 라우레이트, 피리티온 염(pyrithione salt), 소디움 피리티온(sodium pyrithione), 징크 피리티온, (도데실)(디에틸렌디아민)글리신, (도데실)(아미노프로필)글리신, 페놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, o-페닐-페놀, 레조르시놀, 비닐 페놀, 중합체 구아니딘(polymeric guanidines), 폴리믹신(polymyxins), 바시트라신(bacitracin), 서큘린(circulin), 옥타펩틴(octapeptins), 리소자임, 리소스타핀(lysostaphin), 셀룰로오스 분해효소(cellulytic enzyme), 반코마이신(vancomycin), 리스토세틴(ristocetin), 액티노이딘(actinoidins), 아보파르신(avoparcins), 티로시딘 A(tyrocidin A), 그라미시딘 S(gramicidin S), 폴리옥신 D, 튜니카마이신(tunicamycin), 네오마이신(neomycin), 스트렙토마이신 또는 임의의 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 하나 이상의 생체활성 성분이 살균(fungicidal) 활성을 나타낼 수 있다는 것을 제공한다. 이 양태에서, 본 개시에 적용할 수 있는 적당한 살진균제는 아졸, 4차 암모늄 화합물, 디티오카바메이트, 디카복시미드 또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 이 양태에서, 아졸 살진균제는 아자코나졸(azaconazole), 비테르나톨(biternatol), 브로무코나졸(bromuconazole), 사이프로코나졸(cyproconazole), 디니코나졸(diniconazole), 펜부코나졸(fenbuconazole), 플루실라졸(flusilazole), 플루트나폴(flutnafol), 이마잘릴(imazalil), 이미벤코나졸(imibenconazole), 메트코나졸(metconazole), 파클로부트라졸(paclobutrazole), 퍼푸아조에이트(perfuazoate), 펜코나졸(penconazole), 시메코나졸(simeconazole), 트리아디메폰(triadimefon), 트리아디메놀(triadimenol), 유니코나졸(uniconazol) 또는 임의의 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 이 양태에서, 디티오카바메이트 살진균제는 만코제브(mancozeb), 마네브(maneb), 메티람(metiram), 지네브(zineb), 또는 임의의 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 양태에서, 적당한 살진균제는 플루디옥소닐(fludioxonil), 플루퀸코나졸(fluquinconazole), 디페노코나졸(difenoconazole), 4,5-디메틸-N-(2-프로페닐)-2-(트리메틸실릴)-3-티오펜카복사미드(실티오팜)(4,5-dimethyl-N-(2-propenyl)-2-(trimethylsilyl)-3-thiophencarboxamide(sylthiopham)), 헥사코나졸(hexaconazole), 에타코나졸(etaconazole), 트리티코나졸(triticonazole), 플루트리아폴(flutriafol), 에폭시코나졸(epoxiconazole), 브로무코나조트(bromuconazote), 테트라코나졸(tetraconazole), 미클로부타닐(myclobutanil), 비테르타놀(bitertanol), 피레메타닐(pyremethanil), 시프로디닐(cyprodinil), 트리데모르프(tridemorph), 펜프로피모르프(fenpropimorph), 크레속심-메틸(kresoxim-methyl), 아족시스트로빈(azoxystrobin), ZEN90160TM, 펜피클로닐(fenpiclonil), 베날락실(benalaxyl), 푸랄락실(furalaxyl), 메탈락실(metalaxyl), R-메탈락실, 오르푸라스(orfurace), 옥사딕실(oxadixyl), 카르복신(carboxin), 프로클로라즈(prochloraz), 트리플루미졸(triflumizole), 피리페녹스(pyrifenox), 아시벤졸라-S-메틸(acibenzolar-S-methyl), 클로로탈로닐(chlorothalonil), 시목사닐(cymoxanil), 디메토모르프(dimethomorph), 파목사돈(famoxadone), 퀴녹시펜(quinoxyfen), 펜프로피딘(fenpropidine), 스피록사민(spiroxamine), 트리아족시드(triazoxide), BAS50001FTM, 히멕사졸(hymexazole), 펜시큐론(pencycuron), 페나미돈(fenamidone), 구아자틴(guazatine), 이들의 조합 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 또 다른 양태는 적당한 살진균제가 베노밀(benomyl)(벤레이트(benlate)로도 알려짐), 캅탄(captan), 카르벤다짐(carbendazim), 카프로파미드(capropamid), 에티리몰(ethirimol), 플루톨라닐(flutolanil), 포세틸-알루미늄(fosetyl-aluminum), 푸베리다졸(fuberidazole), 히멕사놀(hymexanol), 카수가마이신(kasugamycin), 이미녹타딘-트리아세테이트(iminoctadine-triacetate), 입코나졸(ipconazole), 이프로디온(iprodione), 메프로닐(mepronil), 메탈락실-M(metalaxyl-M)(메페녹삼(mefenoxam)), 누아리몰(nuarimol), 옥신-코퍼(oxine-copper), 옥솔린산(oxolinic acid), 퍼푸라조에이트(perfurazoate), 프로파모카브 하이드로클로라이드(propamocarb-hydrochloride), 피로퀼론(pyroquilon), 퀸토젠(quintozene)(PCNB로도 알려짐), 실티오팜(silthiopham), MONTM 65500, 테크나젠(tecnazene), 티아벤다졸(thiabendazole), 티플루자미드(thifluzamide), 티오페네이트-메틸(thiophenate-methyl), 티람(thiram), 톨클로포스-메틸(tolclofos-methyl), 트리플루미졸(triflumizole), 이들의 조합 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 이러한 살진균제의 조합 또는 혼합물도 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 에멀젼 중합동안 첨가될 수 있는 생체활성 성분의 통상적인 양은 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 내지 약 40 중량%의 생체활성 첨가제이다. 또 다른 양태에서, 에멀젼 중합동안 첨가될 수 있는 생체활성 성분의 통상적인 양은 총 단량체 중량 기준으로 약 0.025 내지 약 35 중량%, 약 0.05 내지 약 30 중량%, 약 0.1 내지 약 25 중량%, 약 0.25 내지 약 20 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 15 중량% 범위의 생체활성 첨가제일 수 있다. 이 양태에서, 출원인의 의도는 그와 같은 범위가 합리적으로 포괄할 수 있는 개별적으로 각각 가능한 수를 개시하는 것일 뿐 아니라 그에 포함되는 임의의 하위 범위 및 하위 범위의 조합을 개시하는 것이다. "후-첨가(post-add)"로 첨가되는 항미생물성 성분의 양과 비교했을 때, 이러한 생체활성 첨가제의 농도는 주로 후-첨가 양보다 훨씬 더 많다. 무엇보다도, 이 특징은 희석되거나 항미생물 보호를 필요로 하는 다른 시스템에 첨가될 수 있는 농축액, 첨가제 또는 농축 분산액으로서 사용될 수 있는 안정하고 농축된 분산액을 제공한다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, 일 양태에서, 생체활성 성분은 주로 에멀젼 중합 공정동안 단량체 공급물에 용해된다. 따라서 생체활성 첨가제는 주로 사용되는 하나 이상의 단량체에 적어도 부분적으로 가용성이다. 또한, 생체활성 첨가제는 사용되는 하나 이상의 단량체에 적당히 가용성이거나, 실질적으로 가용성이거나 높은 가용성일 수 있다. 이 특징은 무엇보다도 소수성 생체활성 성분의 내포, 대량 및 고농도의 생체활성 성분의 사용, 항미생물성의 효과를 강화하는 것을 포함한 항미생물성에 대한 보다 강력한 제어, 최소량의 계면활성제 사용, 및 생체활성 성분의 적어도 부분적인 캡슐화를 가능하게 한다. 일부 경우에, 라텍스 중합체는 첨가된 생체활성 성분을 실질적으로 캡슐화할 수 있고, 따라서 라텍스 중합체는 활성 성분용 담체의 타입으로서 기능할 수 있다. 이 방법은 항미생물성 화합물의 활성을 실질적으로 열화시키지 않고서 항미생물성 성분의 내포를 가능하게 한다.
또 다른 양태에서, 본 발명에서 유용한 생체활성 첨가제는 실질적으로 수용성인 것을 포함하여, 임의의 정도로 수용성일 수 있고, 그 예는 o-페닐페네이트(탈양성자화 o-페닐페놀) 및 유사한 작용제를 포함한다. 따라서, 그와 같은 친수성 생체활성 첨가제는 중합되는 단량체에 가용성일 필요는 없다. 또 다른 양태에서, 본 발명에서 유용한 생체활성 첨가제는 중합되는 단량체에 실질적으로 불용성일 수 있고, 물에 실질적으로 불용성일 수 있다. 이 양태에서, 생체활성 성분의 분산액은 다른 방법들 중에서 일정 농도의 첨가제를, 계면활성제 등을 사용하고, 주로 고속 믹서 또는 호모게나이저를 사용하여 분산시키는 것에 의해 제조될 수 있다.
후-첨가 첨가제는 주로 배합물에 후-혼합되는 분산액이므로 생체활성 첨가제를 그들이 사용되는 중합체 필름, 결합제(binder), 코팅 등에 적절히 분산시키는 것이 어려울 수 있다. 더욱이, 오늘날 사용되는 통상적인 첨가제 분산액은 수분 민감성(moisture sensitivity) 및 첨가제의 누출(leaching)을 유발하거나 또는 이들과 연관될 수 있고, 다수의 후-첨가는 적절한 항진균 보호를 제공하기 위해 충분한 시간 동안 제품 내에서 유지되지 않는다. 본 개시에서 제공된 접근법은 라텍스에 생체활성 첨가제를 내포시키기 위해 최소량의 계면활성제를 사용할 수 있게 하며, 생체활성제는 중합동안 도입되므로 이들은 주로 캡슐화되고 생성된 라텍스로부터 쉽게 방출되지 않는다. 그 결과, 생체활성 성분의 누출이 더 적고 중합체 필름, 바인더, 코팅 등의 전체를 통한 생체활성 성분의 전체적인 분포가 보다 양호해질 수 있다. 따라서, 이 방법은 잠재적으로 보다 안전하고 보다 환경친화적인 분산액을 제공할 수 있고, 또한 지속적인 항진균성 또는 항세균성 보호를 제공한다.
본 명세서에 개시된 방법은 라텍스가 본 명세서에 제공된 것들 만큼은 안정하지 않은 전형적인 농축 분산액과는 대조적으로 농축물로 사용될 수 있게 한다. 그 결과, 전형적인 농축 분산액은 용이하게 취급될 수 없어서 최종 제품에 용이하게 내포될 수 없고, 투여량이 증가되면 수분 민감성과 같은 성능에 유해한 영향을 줄 수 있다. 본 발명에서 제공된 라텍스 농축액은 희석되고, 적합한 수준의 첨가제를 제공하기 위해 다른 물질이 필요한 경우, 그와 같은 물질과 함게 또는 그와 같은 물질 없이 사용될 수 있다. 이 방법에 의한, 활성 성분의 밀접한(intimate) 내포는 첨가제의 균질한 분포를 제공하고, 미리 제조된 분산액 대비, 탁월하고 지속적인 성능을 가져올 수 있다. 이와 같은 생체활성 작용제의 밀접한 내포의 추가적인 잇점은 실질적으로 투명한 것으로 관찰되는, 이 라텍스를 이용하여 제조된 필름에서 명확하다. 이 특징은 생체활성 작용제의 라텍스 입자로의 매우 균질한 융합(homogenous assimilation) 및 이와 같은 균일한 분포가 투명한 생체활성 필름 등과 같은 제품에 어떻게 유용한 성질을 제공할 수 있는가를 강조한다.
기타 첨가제
본 개시의 다른 양태에서, 본 명세서에서 제공된 라텍스는 중합체의 물리적 및/또는 기계적 성질을 개선시키기 위하여 다른 첨가제를 포함할 수 있으며, 그 선택은 당해 기술 분야 전문가들에게 알려져 있다. 그와 같은 첨가제는 예를 들면 가공 조제(processing aid) 및 성능 조제(performance aid)를 포함하며, 가교제, 천연 또는 합성 결합제, 가소제, 연화제, 소포제(foam inhibiting agent), 포말 조제(froth aid), 내연제(flame retardant), 분산제, pH 조절 성분, 봉쇄(sequestering)제 또는 킬레이트제, 또는 기타 기능성 성분 또는 임의의 이들의 적당한 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
생체활성 양이온성 중합체 라텍스의 예시적인 기재 및 응용
본 개시의 라텍스 중합체 코팅을 직물, 금속, 셀룰로오스 물질, 플라스틱 등과 같은 상이한 기재에 침착(deposition)시키는 것은 상기 물질들에 원하는 최종 용도 성능을 부여하고, 따라서 일정한 범위의 용도를 위한 기재를 맞춤화할 수 있다. 예를 들면, 일 양태에서, 본 발명의 개시는 하나 이상의 섬유 및 본 명세서에서 제공된 하나 이상의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함할 수 있는 처리된 섬유 물질(fibrous material)을 제공한다. 일 양태에서, 상기 처리된 섬유 물질은 하나 이상의 섬유 및 상기 하나 이상의 섬유에 침착되거나 결합된 하나 이상의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 생체활성 양이온성 중합체가 분말 형태로 섬유 상에 적용될 수 있거나, 또는 중합체 조성물은 당해 기술분야 전문가들에게 알려진 적합한 방법으로 섬유 상에 침착될 수 있다.
본 명세서에 사용될 때, 용어 "섬유(fiber)"는 넓게 해석되고, 다양한 방법으로 존재할 수 있는 단일 또는 복수 필라멘트를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 단지 단일 섬유(single fiber)가 본 발명의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스로 처리될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명에 함께 사용될 수 있는 섬유는 천연 섬유, 합성 섬유, 또는 임의의 이들의 조합 또는 혼합물을 포함할 수 있다. 천연 섬유는 동물 섬유(예를 들면, 실크 및 울); 미네랄 섬유(예를 들면, 석면); 및 식물계 섬유(예를 들면, 면, 아마, 황마, 모시)를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 합성 섬유는 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴, 및 폴리올레핀과 같은 중합체로부터 제조된 것들을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 섬유의 다른 예는 레이온 및 유리, 붕소, 탄화붕소, 질화붕소, 탄소, 흑연(graphite), 알루미늄 실리케이트, 용융 실리카, 및 강(steel)과 같은 금속과 같은 섬유상 형태로 압출되는 무기 물질을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또 다른 양태에서, 셀룰로오스 섬유 또는 목재(wood) 섬유도 필요하다면 본 발명의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스로 처리될 수 있다. 상기한 물질과 같은 임의의 적합한 섬유를 사용한 재생 섬유(recycled fiber)도 사용될 수 있다. 임의의 섬유 혼합물도 필요하다면 본 발명의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스로 처리될 수 있다.
또 다른 양태에서, 처리된 섬유상 물질은 복합 섬유상 구조를 형성하기 위하여 섬유에 침착된 하나 이상의 다른 중합체 층을 가질 수 있어, 필요하다면 다양한 유형의 복수의 중합체 층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 음이온성 중합체 라텍스가 처리된 섬유상 물질의 특정한 성질을 향상시키기 위해 처리된 섬유상 물질 상에 침착될 수 있다. 또 다른 양태에서, 섬유상 물질은 다층 구조를 형성하기 위해 생체활성 양이온성 라텍스와 음이온성 중합체 라텍스를 교대로 사용하는, 연속적인 방식으로 처리될 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않으면서, 양이온성 중합체와 음이온성 중합체 간의 단순한 쿨롱 상호작용(coulombic interaction)이 그와 같은 구조의 안정성을 향상시켜 강건한(robust) 처리된 섬유상 물질을 생성하게 하는 것으로 사료된다. 다양한 다른 비-생체활성 중합체 층들이 마찬가지로, 이용될 수 있고, 예를 들면, 복합체 구조를 형성하기 위해 섬유상 물질 상에 존재하는 양이온성 중합체 라텍스 위에 침착될 수 있다. 이 방식으로, 본 발명에 따라 특별히 개질된 표면을 갖는 독특한 적층 구조(layering architecture)가 구축될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한, 기재 및 본 명세서에 제공된 바와 같은 기재 위에 침착 또는 위치한 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함하는 물품(article)을 제공한다. 본 명세서의 개시를 위해, 용어 "기재(substrate)"는 무기 물질, 유기 물질, 이들의 복합 물질, 혼합물 또는 이들의 임의의 조합으로부터 형성된 모든 것들을 포함하는 것으로 넓게 해석된다. 예를 들면, 기재는 섬유, 충전제, 색소 등, 및 기타 무기 물질 및 유기 물질을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 양태에서, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 섬유상 기재가 사용될 수 있다. 용어 "섬유상 기재(fibrous substrate)"는 적어도 본 명세서에 개시된 모든 섬유, 직물(woven textile) 및 부직물(non-woven textile)을 포함하는 것으로 넓게 해석된다. 따라서, 섬유상 기재는 예를 들면, 편물(web), 방적사(yarn), 패브릭(fabric), 직물 기재 등의 형태로 존재할 수 있다. 섬유상 기재의 추가적인 예는 면과 울과 같은 천연섬유에서 나일론, 아크릴, 폴리에스테르, 우레탄 등과 같은 합성 섬유까지를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 로드/나이프(rod/knife) 코팅, 함침(impregnation), 백(back) 코팅, 프린팅과 같은 공지의 적용 공정이 각각의 섬유상의 예비처리 또는 완제품(finished good)으로서 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 적용하기 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "직물 기재(textile substrate))"는 참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된, Krishnan의 미국특허 제5,403,640호에 있는 그 용도에 따라 정의될 수 있다. 이 양태에서, 예를 들면, "직물 기재"는 섬유, 편물, 방적사, 실, 은, 직조 패브릭(woven fabric), 니트 패브릭(knitted fabric), 부직 패브릭(non-woven fabric), 실내장식재료 패브릭(upholstery fabric), 술을 단 카펫(tufed carpet), 파일 카펫(pile carpet), 본 명세서에 개시된 섬유들로 형성된, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 생체활성 양이온성 라텍스 조성물은 다양한 플라스틱 또는 고무 기재에 적용될 수 있다. 그와 같은 물질의 예는 폴리올레핀과 같은 일용품 성형 열가소성 물질; 폴리설폰, 아세탈, 폴리카보네이트 등과 같은 엔지니어링 열가소성 물질; 에폭사이드, 우레탄 및 관련 물질과 같은 열경화성 수지(thermoset); 및 압출 또는 취입(blown) 필름과 같은 것을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 중합체는 로드/나이프 코팅, 스프레이, 딥핑에 의해 표면상의 코팅으로서, 압출 공정동안 라미네이트 코팅으로서, 또는 성형 공정 동안 몰드에서 적용되는 코팅으로서 적용될 수 있다. 고무 제품은 시트(sheet), 압출/성형 물품, 복합체(composite) 등을 포함한다. 또 다른 양태에서, 본 발명의 생체활성 양이온성 라텍스 조성물은 고체 형태로 사용될 수 있다. 이 양태에서, 예를 들면, 본 발명의 라텍스는 고체 생체활성 양이온성 라텍스를 제공하기 위해 응집되거나 또는 분무건조될 수 있으며, 이들은 플라스틱 제품, 압출 또는 취입 성형과 같은 공정에서 고체 형태의 첨가제로, 다양한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 위한 첨가제로 및 다수의 다른 중합체 및 플라스틱 응용에서 첨가제로 사용될 수 있다.
본 발명의 생체활성 양이온성 라텍스 조성물은 목재 또는 금속 기재에 적용될 수 있다. 이 양태에서, 적합한 기재는 모든 종류의 천연 목재 기재 및 가공 목재 기재를 포함한다. 적합한 금속 기재는 카본 스틸, 스테인레스 스틸과 같은 금속 및 금속 합금을 포함하고, 고체 스틸 바(steel bar), 시트, 코일, 로프를 포함하며, 조성물이 스프레이 딥핑, 브러슁(brushing), 롤러코팅 및 관련 방법과 같은 다수의 공정 중 하나에 의한 코팅으로 적용된다.
본 발명에서, 기재 및 그 위에 침착 또는 위치한 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함하는 제품은 당해 기술분야 당업자에게 알려진 표준 절차에 따라 제조될 수 있다. 또 다른 양태에서, 제품은 복합 구조체를 형성하기 위해 그 위에 침착된 하나 이상의 다른 중합체 층을 가질 수 있고, 따라서, 필요한 경우, 다양한 유형의 복수의 중합체 층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 다양한 중합체의 다른 층들이 복합 구조를 형성하기 위해 제품에 존재하는 생체활성 양이온성 중합체 라텍스 위에 침착될 수 있다. 이 양태에서, 생체활성 양이온성 라텍스의 침착은 제품의 특정한 성질을 향상시키기 위해 음이온성 라텍스 또는 다른 중합체의 침착으로 이어질 수 있다. 따라서 특수하게 개질된 표면을 갖는 독특하게 맞춤화된 물품이 본 발명에 따라 제조될 수 있다.
보다 넓은 양태에서, 본 발명은 또한 임의의 물질 및 상기 물질 위에 침착 또는 위치한 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함하는 코팅된 물질을 제공하며, 선택적으로, 다른 물질의 추가적인 층들이 본 발명의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스와 조합하여 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용된, 용어 "물질(material)"은 무기 물질, 유기 물질, 이들의 복합 물질 또는 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되고, 광범위하게 사용되도록 의도된다. 적합한 물질의 예는 섬유, 충전재, 입자, 색소, 이들의 복합체, 이들의 조합, 이들의 혼합물 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
다중 침착 공정(multiple deposition process)이 또한 직물 및 섬유상 물질이 아닌 다른 영역에서 적용을 갖는 복합 필름(composite film)을 제조하기 위해 이용될 수 있다. 일 양태에서, 예를 들면, 본 발명의 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 다층 탄성중합체 장갑(multilayer elastomeric glove)을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 셀룰로오스 구조는 셀룰로오스 복합체 및 고 내구성(heavy duty) 셀룰로오스 구조를 포함하나, 이에 한정되지 않는, 본 명세서에서 제공된 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 사용하여 제조될 수 있다. 셀룰로오스 복합체의 예는 여과, 신발 안창, 바닥 펠트(flooring felt), 가스켓(gasketing) 등과 관련된 복합체를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 고 내구성 셀룰로오스 구조는 적하물 백(dunnage bag), 산업용 와이프(wipe), 및 관련 구조를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 다른 양태에서, 본 발명의 침착 공정 및 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 응고제(flocculant), 제지용 습식 및 건식 강도 첨가제(wet and dry strength additives for papermaking), 보유 조제(retension aid), 시멘트 개질제(cement modification), 염료 정착제(dye fixation), 재분산 분말 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는 다른 기술 분야에서 사용될 수 있다.
본 발명은 생체활성 물질을 제조하기 위해 사용된 이전의 방법과 비교하여 특정한 장점을 제공할 수 있다. 이 양태에서, 예를 들면, 생체활성 양이온성 라텍스는 기재 위에 실질적으로 침착되어 잔여 생체활성 라텍스가 가공 유체 매질(processing fluid medium)에 잔류하지 않게 하여 환경적 측면에서 잠재적인 장점을 제공한다. 또한, 생체활성 양이온성 라텍스는 순 음전하를 갖는 기재 위에 우선적으로 침착될 수 있고, 침착이 균일한 방식으로 일어날 수 있어 보다 적은 양의 라텍스를 이용할 수 있게 한다. 이 양태에 더하여, 및 이론에 의해 제한되지 않으면서, 생체활성 양이온성 라텍스는 음으로 하전된 기재 상에 중합체 물질의 실질적으로 균일한 단일층들을 형성할 수 있어서, 원하는 적용범위(coverage)를 제공하기 위해, 더 적은 라텍스를 사용할 수 있게 하는 것으로 사료된다. 생체활성 양이온성 라텍스는 기존의 에멀젼 중합 공정으로 형성될 수 있으며, 제조 방법은 유리하게 고분자량 중합체의 제조를 가능하게 한다.
본 명세서에 개시된 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 또한 양이온성 보유 조제 및 양이온성 계면활성제의 필요성을 제거할 수 있다. 일 양태에서, 예를 들면, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 실질적으로 양이온성 계면활성제를 포함하지 않는다. 이 특징은 양이온성 계면활성제가 일반적으로 잘 보유되지 않고 수성 환경에서, 발포(foaming) 및 다른 유해한 효과를 일으킬 수 있기 때문에, 특히 바람직하다. 그러나, 또 다른 양태에서, 본 개시는 양이온성 계면활성제 거동을 나타낼 수 있는 생체활성제의 사용을 제공하고 및/또는 보유 조제의 사용을 제공한다. 또한, 필요하다면 중합체 라텍스는 예를 들면, 비이온성 계면활성제를 포함한 종래의 계면활성제를 포함하지 않을 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 바와 같이, 본 발명의 라텍스 조성물은 당해 기술분야의 당업자들에게 잘 알려진 다양한 기법을 사용하여 다양한 기재에 적용될 수 있다. 그 결과, 본 발명은 다양하게 응용될 수 있으며 그 중 다수가 하기 목록에 제공된다. 이 양태에서, 이 목록은 포괄적이지 않으며, 구체적인 응용은 주거용 및 상업용 카펫 또는 타일과 같은 직물; HVAC 또는 진공 클리너 또는 자동차용 액체 및 공기 필터; 의료 수술 가운, 드레이프, 드레싱, 커버 등; 섬유, 의류용 프린트된 또는 염색된 직물, 가구, 시트, 타월 등을 위한 전처리(pretreatment); 기저귀 및 실금 물품(incontinence article); 내장(trim), 커버(upholstery), 매트, 필터 등과 같은 자동차 인테리어 용품; 커버 코팅; 라미네이팅 및 결합 접착체; 흡음 폼(foams for sound absorbency); 베개 및 매트리스 같은 발포 물품; 식품 처리(food handling) 등을 위한 벨트 또는 다른 기계 부품; 마스킹 테이프, 수술용dyd 테이프, 산업용 테이프와 같은 테이프; 전기, 산업 및 가정용 클리닝 와이프, 헝겊 및 스폰지; 안창(insole), 앞심(box toes) 등과 같은 신발 제품; 툴 핸들(tool handle), 툴 그립(tool grip), 장난감, 고무 장갑, 시트 또는 다른 물품과 같은 플라스틱 및/또는 고무 아이템; 컴퓨터, 디스플레이 및 진단 장치 또는 설비 등을 위한 기계 하우징; 카테터, 풍선(balloon), 튜빙(tubing), 주사기, 진단 키트 등과 같은 의료 장치; 소모품(perishable), 컴퓨터 소모품, 반도체, 메모리 칩, CD, DVD 등에 적용되는 패키징 또는 제품 보호; 아크릴, 폴리카보네이트 등을 위한 충격 개질제(impact modifier); 클린룸용 글로브와 같은 글로브용 오버딥(overdip) 또는 언더딥(underdip); 투습성 필름(breathable film); 직물 지지 글로브(fabric supported glove)용 투과 방지제; 커팅 보드(cutting board); 패키징용 압출 및 취입 필름; 진공 백, 북커버, 에어 필터, 액체 필터, 벽커버링, 습식 및 건식 와이프, 티슈 등과 같은 종이 제품; 비닐 플로어 커버링용 펠트; 성형 펄프 제품; 박스, 상자(carton), 성형품 및 관련 아이템과 같은 패키징; 선물 포장용 사이즈 프레스 코팅(size press coating), 잉크젯 미디어, 통기성 코팅 등; 매스킹, 수술용, 범용 용도에 사용되는 종이, 테이프, 라벨에서의 습부 첨가제(wet end additive); 종이에 사용하기 위한 바인더(binder); 석고 벽판(wall board) 등과 같은 벽판에 사용하기 위한 바인더; 테이프, 라벨, 데칼, 필름, 북 바인딩, 감압성(pressure sensitive) 용도, 가요성(flexible) 패키지 및 라미네이팅 접착제(FPLA) 등에 사용하기 위한 접착제; 충전재 또는 색소, 건축 실러(construction sealer) 및 그라우트(grout), 석고 벽판 코팅 또는 바인더, 실외 또는 실내 코팅 등의 코팅 또는 캡슐화제와 같은 무기 및/또는 유기 재료; 타일 접착제; 병원, 클린룸, 클리닉, 학교 및 관련 환경에 사용하기 위한 플로어(floor) 코팅; 병원 및 의료 환경에 사용하기 위한 코팅; 천정 타일; 유리 매트, 절연재, 필터 재료, 보강 복합재 등과 같은 유리 섬유 코팅; 에어 컨디셔닝 또는 냉장 코일용 코팅; 에어 컨디셔닝 시스템, 열 교환기, 이온 교환기, 냉각수 처리를 포함한 공정 수(process water) 시스템, 태양열 구동 유니트(solar-powered unit), 코팅된 파이프 등 용의 다른 부품; 부엌 아이템; 위생 장치 부품; 수 시스템(water system)의 부품; 터치 패널과 같은 장치의 오퍼레이터 유니트(operator unit); 샤워 커튼, 비품(fixture), 화장실 아이템 및 접합(joint) 또는 실링(sealing) 화합물과 같은 욕실에 사용되는 재료; 스텐트, 임플란트, 인공 보철물(prostheses), 카테터, 튜빙, 콘택트 렌즈, 콘텍트 렌즈 클리너 또는 보관 용액, 보호 또는 지지 필름, 의료 장비 및 생체활성 작용제의 지속적 작용을 제공하기 위한 다른 의료 장치와 같은 의료 장치; 전화 핸드셋, 계단 레일, 도어 핸들, 창문 캣치(window catch), 그랩 스트랩(grab strap) 및 대중 수단에서의 그랩 핸들(grap handle)과 같은 다수의 사람이 접촉하는 물품; 상처 또는 외과적 치료; 상처 또는 외과적 드레싱의 흡수층과 같은 임의의 층을 포함한 상처 또는 외과적 드레싱; 의료 또는 운동용 테이프; 외과용 드레이프; 센서, 전극, 문합술 기구(ostomy appliance)와 같은 의료 장치를 부착시키는데 사용되는 테이프 또는 탭; 액체 소독제 및 클리너; 샴푸, 로션, 크림, 헤어 및 스킨 케어 제품, 바디 워시, 화장품, 화장실 아이템 등과 같은 개인 관리(personal care) 또는 위생 제품; 병원, 클리닉, 학교, 가정, 사무실 등에서와 같은 플로어가 아닌 표면의 위생 코팅; 벽, 천정, 바닥, 카운터 탑 등에 적용할 수 있는 경질 및 다공성 표면 코팅; 장식용 콘크리트; 배향 스트랜드 보드(OSB:oriented strand board) 코팅과 같은 목재; 코팅 또는 함침을 위한 데킹(decking) 및 건축재; 복합 건축재; 가구 코팅; 테이블 탑, 카운터 탑, 문 손잡이(door knob), 도어 핸들(door handle), 비품(fixture) 등에 사용되는 것과 같은 위생 코팅; 라미네이트, 경질 우드 플로어링(hard wood flooring) 및 기타 복합 플로어링 재료에서와 같은 플로어링 용도; 테이블 탑, 카운터 탑, 가구 등과 같은 장식용 라미네이트; 덮개(roofing) 재료, 벽 재료, 파사드(facade), 펜싱(fencing)과 같은 기타 건축 재료 또는 목재 보호 적용을 위한 건축 재료; 선체(boat hull), 도크(dock), 부표, 시추 플랫폼(driling platform) 또는 발라스트 워터 탱크(ballast water tank)에서와 같은 해양 용도; 캐비넷, 문 손잡이, 핸들, 픽스쳐 등과 같은 금속; 가정용품에 적용할 수 있는 가구, 코팅, 오리지날 설비 제조(OEM) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 양태에서, 본 발명의 항미생물 조성물은 특히 냉각 회로에서 생물 부착 저해제(biofouling inhibitor)로 유용할 수 있다. 조류 또는 세균에 의한 침입으로 냉각 회로에 손상을 주는 것을 방지하기 위하여 회로는 주로 자주 청소하거나 적당히 크기를 크게 해야만 한다. 파워 플랜트 및 화학 플랜트에서 흔히 발견되는 개방형 냉각 시스템에서 포르말린과 같은 살균 물질(microbiocidal substance)을 첨가하는 것은 일반적으로 불가능하다. 다른 살균 물질은 빈번하게 부식성이 높거나, 또는 거품을 형성하므로, 이와 같은 종류의 시스템에서 사용할 수 없다. 따라서, 세균 또는 조류의 시스템 부품상으로의 침착이 효과적으로 저해될 수 있다. 따라서 본 발명의 제제(formulation) 및 물질은 그와 같은 적용에서 상당히 유용할 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 냉각수에 분산된 제형으로 항미생물 조성물을 첨가하는 것에 의해 냉각수 스트림 또는 공정 수 시스템(process water system)을 살균하는 방법을 제공할 수 있다. 상기 분산된 제형은 제조 공정 그 자체에서 수득될 수 있으며, 예를 들면, 본 명세서에 상세히 기재된 바와 같이 에멀젼 중합에 의하거나 침전 중합(precipitation polymerization), 또는 현탁 중합(suspension polymerization)에 의할 수 있거나, 또는 뒤이어 예를 들면, 제트 밀(jet mill)에서 이 방법들 중 하나에 의해 수득된 항미생물 중합체를 밀링(mill)하는 것에 의해 수득될 수 있다.
본 발명의 항미생물성 라텍스 중합체는 코팅 조성물로 적용되거나 사용될 수 있으며, 항미생물 작용이 요구되는 다양한 용도에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 일 양태에서, 본 명세서에 개시된 항균성 라텍스 중합체는 세균 공격이 특히 위험한, 파이프용 랩핑 물질(wrapping material)과 같은 광범위한 절연 물질과 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 물질은 탄성중합체 절연 물질과 함께 사용될 때 유용하다. 그와 같은 코팅 조성물은 가열 파이프와 같은 절연 파이프라인용 및 절연 밸브 및 덕트에서 이용되는 것과 같이 산업용 절연에서 이용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 항미생물성 라텍스는 모든 열 및/또는 방음 절연 및 다수의 최종 용도를 위한 관련 절연 물질과 함께 사용될 수 있다. 본 명세서에서 제공된 라텍스는 또한, 항미생물 코팅용 기재로서 산업용 발포체(foam) 및 발포성 물질(foam material)과 함께 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 항미생물성 라텍스를 포함하는 그와 같은 코팅은 에어 컨디셔닝 플랜트, 컨덴서, 냉장고 및 다른 냉장 유닛 및 그 부품용 코팅 및 해양 선박용 페인트 및 목재 보존용 페인트와 같은 코팅 조성물로 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 항미생물성 라텍스를 포함하는 코팅은 또한, 위생 시설, 병원 또는 식품 산업에서 금속, 플라스틱 또는 세라믹과 같은 기재의 코팅으로 또는 도어 핸들, 위생 장치(sanitary fitting), 스위치 및 그립과 같은 감염 균을 용이하게 전달할 수 있는 종류의 빈번한 접촉을 포함하는 물품의 코팅으로 사용될 수 있다. 그와 같은 코팅의 경우 분말 코팅 형태의 코팅 조성물을 사용하는 것이 유리할 수 있다.
항미생물성 라텍스의 의료 장치로의 적용
본 명세서에서 사용된 용어, "의료 장치(medical device)"는 포유동물에 삽입되거나 또는 포유동물에 물질을 주입하는 방법에서 사용되는 천연 또는 인공의 물질을 의미한다. 본 발명의 항미생물성 라텍스 및 조성물의 적용에 적합한 특정한 의료 장치는 말초 주입 중심 정맥 카테터, 투석 카테터, 장기 터널식 중심 정맥 카테터(long term tunneled central venous catheter), 장기 비-터널식 중심 정맥 카테터(long term non-tunneled central venous catheter), 말초 정맥 카테터, 단기 중심 정맥 카테터, 동맥 카테터, 폐동맥 스완-간즈 카테터(pulmonary artery Swan-Ganz catheter), 요로 카테터, 인공 요로 괄약근, 장기 요로 장치, 요로 확장기, 요로 스텐트, 기타 요로 장치, 조직 결합 요로 장치, 남근 보형제, 혈관 그래프트, 혈관 카테터 포트, 혈관 확장기, 혈관외 확장기(extravascular dilator), 혈관 스텐트, 혈관외 스텐트, 상처 배액관(wound drain tube), 수두증 션트(hydrocephalus shunt), 심실 카테터, 복막 카테터, 페이스메이커 시스템, 소형 또는 일시적 관절 대체물(small or temporary joint replacment), 심장 밸브, 심장 보조기구 등 및 뼈 보형물, 관절 보형물, 및 치아 보형물 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
일 양태에서, 본 발명의 생체활성 양이온성 라텍스와 함께 사용될 수 있는 의료 장치는 열가소성 또는 중합체 물질과 같은 같은 비-금속 물질을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 그와 같은 물질의 예는 고무, 플라스틱, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 실리콘, GORTEXTM(폴리테트라플루오로에틸렌), DACRONTM(폴리에틸렌 테트라프탈레이트), 폴리비닐 클로라이드, TEFLONTM(폴리테트라플루오로에틸렌), 엘라스토머, 나일론 및 젤라틴, 콜라겐 또는 알부민으로 밀봉된 DACRONTM을 포함한다. 의료 장치를 코팅하기 위해 사용되는 각 생체활성 양이온성 라텍스의 양은 어느 정도까지 다양할 수 있으나, 적어도 세균 및 진균의 성장을 저해하는 유효한 농도를 형성하기에 충분한 양이어야 한다.
항미생물성 라텍스는 단독으로 또는 2 이상의 항미생물성 라텍스의 조합으로 사용될 수 있다. 각 항미생물 라텍스는 본 명세서에 제공된 바와 같은 하나 이상의 항미생물성 성분을 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 임의의 적용 또는 용도는 의료 장치의 표면 전체에 분산될 수 있는 하나 이상의 다른 항미생물제와 함께 하나 이상의 항미생물성 라텍스를 사용하는 것을 더 포함할 수 있다. 의료 장치를 함침시키기 위해 사용되는 각 생체활성 라텍스 및 각 항미생물성 작용제의 양은 어느 정도 달라질 수 있지만 적어도 세균 및 진균의 성장을 저해하기에 효과적인 농도이어야 한다.
일 양태에서, 항미생물성 작용제는 항생제, 방부제, 살진균제, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 또 다른 양태에서, 항미생물성 작용제는 페니실린, 세팔로스포린, 카베페넴, 기타 베타-락탐 항생제, 아미노글리코사이드, 마크롤리드(macrolide), 린코사미드(lincosamide), 글리코펩티드, 테트라사이클린, 클로람페니콜, 퀴놀론, 푸시딘, 설폰아미드, 트리메토프림(trimetohoprim), 리파마이신(rifamycin), 옥살린(oxaline), 스트렙토그라민(streptogramin), 리포펩티드(lipopeptide), 케톨리드(ketolide), 폴리엔(polyene), 아졸(azole), 에키노칸딘(echinocandin), 또는 임의의 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는 항생제일 수 있다.
일 양태에서, 하나 이상의 약물이 본 명세서에서 제공된 생체활성 라텍스를 사용한 의료 장치에 적용될 수 있고, 생체활성 라텍스에 의해 캡슐화되지 않고 생체활성 라텍스에 부착할 수 있는 약물과 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 양이온성 항미생물성 라텍스 코팅은 이온 전하를 가질 수 있는 의료 장치에 코팅으로 적용될 수 있다. 뒤이어, 상보적 전하를 갖는 약물은 전하를 띤 코팅과 약물이 서로 노출될 때 장치 표면에 적용된 전하를 띤 코팅에 결합할 수 있다. 약물과 코팅 간 결합 강도는 얼마나 용이하게 약물이 장치 표면으로부터 방출될 수 있는가에 영향을 미친다. 일 양태에서, 본 명세서의 개시는 이러한 약물 전달 특징을 갖는 이식물 또는 의료 장치를 선택된 해부학적 부위에 전달하는 것을 제공한다. 이 양태에서, 주로 유용한 약물은 네오마이신 및 설파 약물(sulfa drug)과 같은 항미생물제 및 항생제, 스테로이드 또는 비스테로이드 항염증제와 같은 항염증제 또는 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법, 장치 및 물질이 본 발명을 실시 또는 시험하는데 사용될 수 있으나, 대표적인 방법, 장치 및 물질이 본 명세서에 기재된다. 본 명세서에서 언급된 모든 간행물(publicaiton) 및 특허는 예를 들면, 본 명세서에 기재된 방명과 함께 이용될 수 있는, 간행물에 기재된 구조물 및 방법을 기술 및 개시하기 위해 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에서 검토된 간행물은 단지 본 출원의 출원일에 앞선 개시내용을 위해서만 제공된다. 본 명세서 중 어느 것도 본 발명자가 선행 발명에 의한 그와 같은 개시를 선행할 수 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
출원인이 임의의 유형의 범위, 예를 들면, 온도 범위, 농도 범위, 원자의 갯수의 범위, 중량% 등과 같은 것을 개시하거나 청구할 때 출원인의 의도는 그와 같은 범위가 합리적으로 포함할 수 있는 개별적으로 각각의 가능한 범위 뿐 아니라 그에 포함되는 하위 범위 및 하위 범위의 조합을 개시 또는 청구하는 것이다. 따라서 출원인이 특정 갯수의 탄소 원자를 가진 화학적 모이어티를 개시 또는 청구할 때, 출원인의 의도는 본 명세서의 개시와 일치하여, 그와 같은 수치 범위가 포함할 수 있는 개별적으로 가능한 모든 수, 하위 범위 및 하위 범위의 조합을 개시 또는 청구하는 것이다. 예를 들면, R이 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 선택된다는 개시 또는 대안적으로, 본 명세서에서 사용된, C1 내지 C12 알킬기라는 개시는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택될 수 있을 뿐 아니라 이 두 숫자 사이의 임의의 범위 예를 들면, C3 내지 C8 알킬기 및 이러한 두 숫자 사이의 임의의 범위의 조합, 예를 들면, C3 내지 C5 및 C7 내지 C10 알킬기의 조합으로부터 독립적으로 선택될 수 있는 R기를 의미한다. 따라서 출원인은 "12 이하의 탄소 원자를 갖는 기"와 같은 용어를 그와 같은 범위가 합리적으로 포함할 수 있는 임의의 개별적인 숫자 뿐 아니라 이에 포함되는 임의의 하위 범위 및 하위 범위의 조합으로 대체할 수 있는 권리를 보유한다. 또 다른 예에서 몰 비가 약 0.1 내지 약 1.0의 범위를 갖는다는 개시에 의해 출원인은 약 0.1:1, 약 0.2:1, 약 0.3:1, 약 0.4:1, 약 0.5:1, 약 0.6:1, 약 0.7:1, 약 0.8:1, 약 0.9:1 또는 약 1.0:1 뿐 아니라, 이에 속하는 하위 범위 및 하위 범위의 조합으로부터 선택될 수 있는 몰 비를 의미하려는 의도이다. 마찬가지로 특정한 중량%가 약 80중량%에서 약 90중량%일 수 있다는 개시에 의해 출원인은 중량%가 약 80 중량%, 약 81 중량%, 약 82 중량%, 약 83 중량%, 약 84 중량%, 약 85 중량%, 약 86 중량%, 약 87 중량%, 약 88 중량%, 약 89 중량%, 또는 약 90 중량%일 수 있다는 것을 청구하려는 의도이다.
출원인이 이유가 있어서, 예를 들면, 출원인이 출원 당시 알지 못했던 인용문헌을 고려하기 위하여 개시의 완전한 측정치 미만을 청구하기로 선택하는 경우, 출원인은 범위에 따라 또는 유사한 방법으로 청구될 수 있는 그룹 내의 임의의 하위 범위 또는 하위 범위의 조합을 포함한, 그와 같은 그룹의 개별적인 개별적인 구성 요소(member)를 배제할 권리를 보유한다. 또한, 출원인이 이유가 있어서, 예를 들면, 출원인이 출원 당시 알지 못했던 인용문헌을 고려하기 위하여 개시의 완전한 척도 미만을 청구하기로 선택하는 경우, 임의의 개별적인 치환기, 첨가제, 화합물, 단량체, 계면활성제, 구조 등 또는 임의의 이들의 그룹 또는 청구된 그룹의 임의의 개별적인 구성 요소를 제외하는 권리를 보유한다.
본 명세서에 개시된 임의의 특정 화학적 화합물의 경우, 제공된 임의의 일반적인 개시 또는 구조는 특정한 세트의 치환기로부터 나타날 수 있는 모든 이성질체, 예를 들면, 형태 이성질체(conformational isomer), 레지오 이성질체(regioisomer), 입체 이성질체 등을 포함한다. 일반적인 구조는 또한, 상황에 따라, 거울상 이성질체 또는 라세미 형태인지 여부에 관계 없이, 모든 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체 및 다른 광학 이성질체, 및 입체이성질체의 혼합물을 포함한다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더 설명되나, 하기 실시예는 본 발명의 범위에 한정을 부과하는 방식으로 해석되어서는 안된다. 반대로, 발명의 상세한 설명을 읽은 후에, 본 발명의 개념(spirit) 및 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않으면서, 다양한 다른 양태, 구체예, 변형 및 균등물이 당해 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이라는 것이 명확하게 이해되어야 한다.
하기의 실시예에서, 달리 특정되지 않으면, 시약들은 상업적 공급원으로부터 수득하였다. 양이온성 중합체 라텍스에 대한 일반적인 합성 테스스 절차를 포함한, 일반적인 절차가, 참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된, Krishnana의 미국특허 출원 공개 제2005/0065284호 및 제2005/0003163호에 제공된다.
실시예 1
생체활성 작용제의 조기 도입에 의해 제조된 생체활성 양이온성 라텍스
1-갤론 반응기에 하기의 성분들을 채웠다: 약 1142 g의 물; 약 5.95 g의 비이온성 계면활성제 Abex™ 2525 (Rhodia); 약 11.90 g의 메톡시 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트(Cognis 사의 MPEG 550); 및 약 31.7 g의 4차 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 메틸 클로라이드(dimethylaminoethyl methacrylate methyl chloride quaternary)(Ciba Specialty Chemicals의 Ageflex™ FM1Q75MC). 그 후, 상기 반응기에 진공/N2 충진 사이클을 수회 수행하여 반응기 내용물에서 유리 산소를 제거하고, 그 후, 약 59.5 g의 부틸 아크릴레이트 및 약 119 g의 스티렌을 상기 반응기에 첨가하였다. 상기 반응기에 다시 진공/N2 충진 사이클을 수회 수행하고, 그 후, 반응기 내용물의 온도를 약 165℉까지 증가시키고, 이 때, 약 23.80 g의 물과 약 2.38 g의 Wako V-50 (Wako Chemicals)의 개시제 용액을 상기 반응 혼합물에 주입하였다. 반응기에 하기의 공급(feed)을 개시하기 전에, 이 반응 혼합물을 약 165℉에서 약 30분 동안 유지시켰다.
30분의 "보류 기간(hold period)" 후에, 하기 성분들을 반응기에 공급하였다:
1) 약 238 g의 부타디엔으로 구성된 부타디엔 공급물을 약 5시간 동안 공급하였다;
2) 약 102 g의 부틸 아크릴레이트, 약 517 g의 스티렌, 및 약 119 g의 본 명세서에서 개시된 것과 같은 적합한 생체활성 작용제의 혼합된 단량체 공급물. 전체 혼합물의 총 공급 시간은 약 5시간일 수 있다. 상기 혼합된 단량체 공급물의 약 1시간의 공급 후에 생체활성 성분이 상기 혼합된 단량체 공급물로 도입될 수 있으며, 상기 과정은 약 119 g의 생체활성 작용제를 상기 혼합된 단량체 공급물의 최종 4-시간 공급기 동안 상기 반응기에 도입될 약 495 g의 스티렌/부틸 아크릴레이트 단량체 혼합물에 용해시키는 단계를 포함한다;
3) 약 152 g의 물, 약 47.60 g의 MPEG 550 (Cognis), 약 47.60 g의 4차 디메틸 아미노에틸메타크릴레이트 메틸 클로라이드(Ciba Specialty Chemicals의 Ageflex™ FM1Q75MC), 및 약 74.5 g의 N-메틸롤 아클리아미드로 구성된 수성 단량체 공급물. 이 수성 단량체 공급물을 약 3-시간의 기간 동안 상기 반응기에 공급할 수 있다; 및
4) 약 5.5 시간 동안 상기 반응기에 공급될 수 있는, 약 202 g의 물 및 약 4.8 g의 WAKO™ V-50으로 구성된 수성 개시제 공급물(aqueous initiator feed).
상기 공급물의 첨가가 완료되었을 때, 반응은 상기 단량체의 대부분(약 98% 이상)이 반응될 때까지 지속되었다. 그 후, 반응기 내용물을 냉각시키고 미반응(unreacted) 단량체를 제거하고 고형물 농도를 약 40 중량%까지 높이기 위해 진공 스트립핑(vacuum stripping)을 수행하였다. 필요하거나 또는 원하는 경우, 라텍스의 pH를 반응물 중의 휘발성 물질(reaction volatile)을 스트립핑하기 전에 조정할 수 있다.
실시예 2
생체활성 작용제의 후기 도입에 의해 제조된 생체활성 양이온성 라텍스
약 49 g의 생체활성 성분 시료가 5 시간의 스티렌/부틸 아크릴레이트 공급의 약 4시간 후에 혼합된 단량체 스트림에 도입되었다는 것을 제외하고는 실시예 1에 서 제공된 방법에 따라 에멀젼 중합 반응을 수행하였다. 이 방법은 혼합된 단량체 공급물의 최종 1-시간 공급기 동안 반응기에 도입될 약 124 g의 스티렌-부틸 아크릴레이트 단량체 혼합물 중에 생체활성 작용제를 용해시키는 단계를 포함한다.
본 명세서에서, 본 발명의 대표적인 구체예가 개시되었고, 특정한 용어들이 이용되었으나, 그들은 일반적이고 설명적인 의미로 사용되며, 한정의 목적으로 이용되지 않는다. 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 더 예시되고 설명되나, 본 발명의 개념(spirit) 또는 청구 범위를 벗어나지 않으면서, 본 명세서의 설명을 읽은 후에 당해 기술 분야의 당업자에게 자명할 수 있는, 청구항에 개시된 것들의 다양한 다른 구체예, 양태, 변형, 및 균등물이 고려될 수 있다는 것이 명확하게 이해되어야 한다. 하기의 청구항들은 본 출원이 모든 관할에서 우선권 주장 출원으로서의 법률적 요건을 만족하게 하기 위해 제공되며 본 발명의 전체 범위를 표시하는 것으로 해석되지 않을 것이다.

Claims (43)

  1. a) i) 하나 이상의 에틸렌성 불포화(ethylenically unsaturated) 제1 단량체;와 ii) 양이온성이거나 또는 양이온의 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체의 중합 생성물을 포함하는 라텍스 중합체;
    b) 상기 라텍스 중합체 내에 적어도 부분적으로 캡슐화된 하나 이상의 생체활성(bioactive) 성분; 및
    c) 선택적으로, 상기 라텍스 중합체 내로 내포된(incorporated) 하나 이상의 입체적으로 벌키한(sterically bulky) 성분을 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 비닐 방향족 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화(non-halogenated) 올레핀 단량체, 지방족 공액 디엔 단량체(aliphatic conjugated diene monomer), 비방향족(non-aromatic) 불포화 모노- 또는 디카르복시산 에스테르 단량체, 불포화 디카르복시산 단량체의 반에스테르(half ester)에 기초한 단량체, 불포화 모노- 또는 디카르복시산 단량체, 니트릴-함유 단량체, 시클릭 또는 비시클릭(acyclic) 아민-함유 단량체, 분지 또는 비분지(unbranched) 알킬 비닐 에스테르 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 알킬 아크릴레이트 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 아릴 아크릴레이트 단량체, 카르복시산 비닐 에스테르, 아세트산 알케 닐 에스테르, 카르복시산 알케닐 에스테르, 비닐 할로겐화물, 비닐리덴 할로겐화물, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 스티렌, 파라-메틸 스티렌, 클로로메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 에틸렌, 부타디엔, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 모노메틸 말레에이트, 이타콘산, (메트)아크릴로니트릴, (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)(메트)아크릴아미드, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 베르사테이트(vinyl versatate), 비닐 아세테이트, C3-C8 알킬 비닐에테르, C3-C8 알콕시 비닐 에테르, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 플루오라이드, 비닐리덴 플루오라이드, 트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로부틸 에틸렌, 퍼플루오르화 C3-C8 알파-올레핀, 플루오르화 C3-C8 알킬 비닐 에테르, 퍼플루오르화 C3-C8 알킬 비닐에테르, 퍼플루오르화 C3-C8 알콕시 비닐 에테르 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체는 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 아민 단량체, 아미드 단량체, 4차 아민 단량체, 포스포늄 단량체, 술포늄 단량체 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체는 디메틸아미노에틸 아크릴레이트; 디에틸아미노에틸 아크릴레이트; 디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트; 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트; 3차 부틸아미노에틸 메타크릴레이트; N,N-디메틸 아크릴아미드; N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드; 아크릴로일 모르폴린; N-이소프로필 아크릴아미드; N,N-디에틸 아크릴아미드; 디메틸 아미노에틸 비닐 에테르; 2-메틸-1-비닐이미다졸; N,N-디메틸-아미노프로필 메타크릴아미드; 비닐 피리딘; 비닐벤질 아민; 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 메틸 클로라이드 쿼터너리(quaternary); 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 메틸 클로라이드 쿼터너리; 디알릴디메틸암모늄 클로라이드; N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드, 메틸 클로라이드 쿼터너리; 트리메틸-(비닐옥시에틸) 암모늄 클로라이드; 1-비닐-2,3-디메틸이미다졸리늄 클로라이드; 비닐 벤질 아민 하이드로클로라이드; 비닐 피리디늄 하이드로클로라이드; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은
    a) R1A, R2A, 및 R3A는 H, 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, m은 1 내지 30의 정수인 것인 CH2=C(R1A)COO(CH2CHR2AO)mR3A;
    b) R1B, R2B, 및 R3B는 H, 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, n 및 p는 1 내지 15로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1B)COO(CH2CH2O)n(CH2CHR2BO)pR3B;
    c) R1C, R2C, 및 R3C는 H, 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, q 및 r은 1 내지 15로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1C)COO(CH2CHR2CO)q(CH2CH2O)rR3C; 또는
    d) 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체인 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은
    a) R1A, R2A, 및 R3A는 H, 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, m은 1 내지 10의 정수인 것인 CH2=C(R1A)COO(CH2CHR2AO)mR3A;
    b) R1B, R2B, 및 R3B는 H, 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, n 및 p는 1 내지 10으로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1B)COO(CH2CH2O)n(CH2CHR2BO)pR3B;
    c) R1C, R2C, 및 R3C는 H, 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, q 및 r은 1 내지 10으로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1C)COO(CH2CHR2CO)q(CH2CH2O)rR3C; 또는
    d) 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체인 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 디카르복시산의 알콕시화 모노에스테르; 디카르복시산의 알콕시화 디에스테르; 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르; 중합성 계면활성제; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택 되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 히드록시에틸 셀룰로오스, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체인 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 운데실렌산; 운데실렌 알코올; 운데실렌산과 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트의 반응 생성물; 운데실렌 알코올과 (메트)아크릴산, 말레산 무수물 또는 이타콘산의 반응 생성물; 키토산 또는 개질된(modified) 키토산; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 구리, 구리염, 은, 은염, 아연, 아연염, 산화은, 산화아연, 클로르헥시딘, 클로르헥시딘 글루코네이트, 글루타랄, 할라존, 헥사클로로펜, 니트로푸라존, 니트로메르솔, 포비돈-요오딘, 티메로솔, C1- 내지 C5-파라벤, 차아염소산염(hypochlorite salt), 클로푸카반, 클로로펜, 폴록사머-요오딘, 페놀 화합물(phenolic compound), 마페니드 아세테이트, 아미나크린 하이드로클로라이드, 4차 암모늄염, 옥시클로로센, 메타브롬살란, 메르 브로민, 디브롬살란, 글리세릴 라우레이트, 피리티온 염, 소디움 피리티온, 징크 피리티온, (도데실)(디에틸렌디아민)글리신, (도데실)(아미노프로필)글리신, 페놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, o-페닐-페놀, 레소르시놀, 비닐 페놀, 중합체 구아니딘, 폴리믹신, 바시트라신, 서큘린, 옥타펩틴, 리소자임, 리소스타핀, 셀룰로오스 분해효소(cellulytic enzyme), 반코마이신, 리스토세틴, 액티노이딘, 아보파르신, 티로시딘 A, 그라미시딘 S, 폴리옥신 D, 튜니카마이신, 네오마이신, 스트렙토마이신 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 아자코나졸, 비테르나톨, 브로무코나졸, 사이프로코나졸, 디니코나졸, 펜부코나졸, 플루실라졸, 플루트나폴, 이마잘릴, 이미벤코나졸, 메트코나졸, 파클로부트라졸, 퍼푸아조에이트, 펜코나졸, 시메코나졸, 트리아디메폰, 트리아디메놀, 유니코나졸, 만코제브, 마네브, 메티람, 지네브, 플루디옥소닐, 플루퀸코나졸, 디페노코나졸, 4,5-디메틸-N-(2-프로페닐)-2-(트리메틸실릴)-3-티오펜카복스아미드(실티오팜), 헥사코나졸, 에타코나졸, 트리티코나졸, 플루트리아폴, 에폭시코나졸, 브로무코나조트, 테트라코나졸, 미클로부타닐, 비테르타놀, 피레메타닐, 시프로디닐, 트리데모르프, 펜프로피모르프, 크레속심-메틸, 아족시스트로빈, ZEN90160™, 펜피클로닐, 베날락실, 푸랄락실, 메탈락실, R-메탈락실, 오르푸라스, 옥사딕실, 카르복신, 프로클로라즈, 트리플루미졸, 피리페녹스, 아시벤졸라-S-메틸, 클로로탈로닐, 시목사닐, 디메토모르 프, 파목사돈, 퀴녹시펜, 펜프로피딘, 스피록사민, 트리아족시드, BAS50001F™, 히멕사졸, 펜시큐론, 페나미돈, 구아자틴, 베노밀, 캅탄, 카르벤다짐, 카프로파미드, 에티리몰, 플루톨라닐, 포세틸-알루미늄, 푸베리다졸, 히멕사놀, 카수가마이신, 이미녹타딘-트리아세테이트, 입코나졸, 이프로디온, 메프로닐, 메탈락실-M(메페녹삼), 누아리몰, 옥신-구리(oxine-copper), 옥솔린산, 프로파모카브 하이드로클로라이드, 피로퀼론, 퀸토젠, 실티오팜, MON™ 65500, 테크나젠, 티아벤다졸, 티플루자미드, 티오페네이트-메틸, 티람, 톨클로포스-메틸, 트리플루미졸, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  14. 제1항에 있어서, 총 단량체 중량 기준으로 약 20 중량% 내지 약 99.5 중량%의 상기 에틸렌성 불포화 제1 단량체를 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  15. 제1항에 있어서, 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 75 중량%의 상기 에틸렌성 불포화 제2 단량체를 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  16. 제1항에 있어서, 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 40 중량%의 생체활성 첨가제(bioactive additive)를 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합 체 라텍스.
  17. 제1항에 있어서, 총 단량체 중량 기준으로 0 중량% 내지 약 25 중량%의 입체적 벌키한 성분을 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  18. 제1항에 있어서, 비이온성 계면활성제를 더 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  19. 제1항에 있어서, 상기 라텍스 중합체는 양이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스.
  20. 제1항에 따른 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함하는 코팅.
  21. 제1항에 따른 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 포함하는 물품.
  22. a) 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체;
    b) 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체;
    c) 하나 이상의 생체활성 성분;
    d) 하나 이상의 자유-라디칼 개시제;
    e) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체;
    f) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체; 및
    g) 선택적으로, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하는, 수성 조성물의 에멀젼 중합을 에멀젼 중합 동안 개시하는 단계를 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 방법은 반-연속(semi-continuous) 공정이고, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 상기 에멀젼 중합 동안 단량체 공급물(feed)에 용해되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 방법은 배치(batch) 공정이고, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 상기 에멀젼 중합의 시드(seed) 단계에 존재하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  25. 제22항에 있어서, 상기 수성 조성물 성분과 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 상기 에멀젼 중합의 개시 전에 분산액으로 제공되는 것인 생체활성 양이온성 중 합체 라텍스를 제조하는 방법.
  26. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 비닐 방향족 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 올레핀 단량체, 지방족 공액 디엔 단량체, 비방향족 불포화 모노- 또는 디카르복시산 에스테르 단량체, 불포화 디카르복시산 단량체의 반에스테르에 기초한 단량체, 불포화 모노- 또는 디카르복시산 단량체, 니트릴-함유 단량체, 시클릭 또는 비시클릭(acyclic) 아민-함유 단량체, 분지 또는 비분지 알킬 비닐 에스테르 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 알킬 아크릴레이트 단량체, 할로겐화 또는 비할로겐화 아릴 아크릴레이트 단량체, 카르복시산 비닐 에스테르, 아세트산 알케닐 에스테르, 카르복시산 알케닐 에스테르, 비닐 할로겐화물, 비닐리덴 할로겐화물, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  27. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체는 스티렌, 파라-메틸 스티렌, 클로로메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 에틸렌, 부타디엔, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 모노메틸 말레에이트, 이타콘산, (메트)아크릴로니트릴, (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N- (이소부톡시메틸)(메트)아크릴아미드, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 베르사테이트(vinyl versatate), 비닐 아세테이트, C3-C8 알킬 비닐에테르, C3-C8 알콕시 비닐 에테르, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 플루오라이드, 비닐리덴 플루오라이드, 트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로부틸 에틸렌, 퍼플루오르화 C3-C8 알파-올레핀, 플루오르화 C3-C8 알킬 비닐 에테르, 퍼플루오르화 C3-C8 알킬 비닐에테르, 퍼플루오르화 C3-C8 알콕시 비닐 에테르 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  28. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체는 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 아민 단량체, 아미드 단량체, 4차 아민 단량체, 포스포늄 단량체, 술포늄 단량체 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  29. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체는 디메틸아미노에틸 아크릴레이트; 디에틸아미노에틸 아크릴레이트; 디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트; 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트; 3차 부틸아미노에틸 메타크릴레이트; N,N-디메틸 아크릴아미드; N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드; 아크릴로일 모르폴린; N-이소프로필 아크릴아미드; N,N-디에틸 아크릴아미드; 디메틸 아미노에틸 비닐 에테르; 2-메틸-1-비닐이미다졸; N,N-디메틸-아미노프로필 메타크릴아미드; 비닐 피리딘; 비닐벤질 아민; 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 메틸 클로라이드 쿼터너리(quaternary); 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 메틸 클로라이드 쿼터너리; 디알릴디메틸암모늄 클로라이드; N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드, 메틸 클로라이드 쿼터너리; 트리메틸-(비닐옥시에틸) 암모늄 클로라이드; 1-비닐-2,3-디메틸이미다졸리늄 클로라이드; 비닐 벤질 아민 하이드로클로라이드; 비닐 피리디늄 하이드로클로라이드; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  30. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제 3 단량체, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  31. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은
    a) R1A, R2A, 및 R3A는 H, 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, m은 1 내지 30의 정수인 것인 CH2=C(R1A)COO(CH2CHR2AO)mR3A;
    b) R1B, R2B, 및 R3B는 H, 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, n 및 p는 1 내지 15로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1B)COO(CH2CH2O)n(CH2CHR2BO)pR3B;
    c) R1C, R2C, 및 R3C는 H, 또는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로부터 독립적으로 선택되고, q 및 r은 1 내지 15로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1C)COO(CH2CHR2CO)q(CH2CH2O)rR3C; 또는
    d) 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체인 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  32. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은
    a) R1A, R2A, 및 R3A는 H, 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, m은 1 내지 10의 정수인 것인 CH2=C(R1A)COO(CH2CHR2AO)mR3A;
    b) R1B, R2B, 및 R3B는 H, 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, n 및 p는 1 내지 10으로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1B)COO(CH2CH2O)n(CH2CHR2BO)pR3B;
    c) R1C, R2C, 및 R3C는 H, 또는 메틸로부터 독립적으로 선택되고, q 및 r은 1 내지 10으로부터 독립적으로 선택된 정수인 것인 CH2=C(R1C)COO(CH2CHR2CO)q(CH2CH2O)rR3C; 또는
    d) 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체인 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  33. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 디카르복시산의 알콕시화 모노에스테르; 디카르복시산의 알콕시화 디에스테르; 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르; 중합성 계면활성제; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  34. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 입체적으로 벌키한 성분은 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 히드록시에틸 셀룰로오스, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 입체적으로 벌키한 중합체인 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  35. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 운데실렌산; 운데실렌 알코올; 운데실렌산과 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트의 반응 생성물; 운데실렌 알코올과 (메트)아크릴산, 말레산 무수물 또는 이타콘산의 반응 생성물; 키토산 또는 개질된 키토산; 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  36. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 구리, 구리염, 은, 은염, 아연, 아연염, 산화은, 산화아연, 클로르헥시딘, 클로르헥시딘 글루코네이트, 글루타랄, 할라존, 헥사클로로펜, 니트로푸라존, 니트로메르솔, 포비돈-요오딘, 티메로솔, C1- 내지 C5-파라벤, 차아염소산염, 클로푸카반, 클로로펜, 폴록사머-요오딘, 페놀 화합물, 마페니드 아세테이트, 아미나크린 하이드로클로라이드, 4차 암모늄염, 옥시클로로센, 메타브롬살란, 메르브로민, 디브롬살란, 글리세릴 라우레이트, 피리티온 염, 소디움 피리티온, 징크 피리티온, (도데실)(디에틸렌디아민)글리신, (도데실)(아미노프로필)글리신, 페놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, o-페닐-페놀, 레소르시놀, 비닐 페놀, 중합체 구아니딘, 폴리믹신, 바시트라신, 서큘린, 옥타펩틴, 리소자임, 리소스타핀, 셀룰로오스 분해효소, 반코마이신, 리스토세틴, 액티노이딘, 아보파르신, 티로시딘 A, 그라미시딘 S, 폴리옥신 D, 튜니카마이신, 네오마이신, 스트렙토마이신 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  37. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 생체활성 성분은 아자코나졸, 비테르나톨, 브로무코나졸, 사이프로코나졸, 디니코나졸, 펜부코나졸, 플루실라졸, 플루트나폴, 이마잘릴, 이미벤코나졸, 메트코나졸, 파클로부트라졸, 퍼푸아조에이트, 펜코나졸, 시메코나졸, 트리아디메폰, 트리아디메놀, 유니코나졸, 만코제브, 마네브, 메티람, 지네브, 플루디옥소닐, 플루퀸코나졸, 디페노코나졸, 4,5-디메틸-N-(2-프로페닐)-2-(트리메틸실릴)-3-티오펜카복스아미드(실티오팜), 헥사코나졸, 에타코나졸, 트리티코나졸, 플루트리아폴, 에폭시코나졸, 브로무코나조트, 테트라코나졸, 미클로부타닐, 비테르타놀, 피레메타닐, 시프로디닐, 트리데모르프, 펜프로피모르프, 크레속심-메틸, 아족시스트로빈, ZEN90160™, 펜피클로닐, 베날락실, 푸랄락실, 메탈락실, R-메탈락실, 오르푸라스, 옥사딕실, 카르복신, 프로클로라즈, 트리플루미졸, 피리페녹스, 아시벤졸라-S-메틸, 클로로탈로닐, 시목사닐, 디메토모르프, 파목사돈, 퀴녹시펜, 펜프로피딘, 스피록사민, 트리아족시드, BAS50001F™, 히멕사졸, 펜시큐론, 페나미돈, 구아자틴, 베노밀, 캅탄, 카르벤다짐, 카프로파미드, 에티리몰, 플루톨라닐, 포세틸-알루미늄, 푸베리다졸, 히멕사놀, 카수가마이신, 이미녹타딘-트리아세테이트, 입코나졸, 이프로디온, 메프로닐, 메탈락실-M(메페녹삼), 누아리몰, 옥신-구리, 옥솔린산, 프로파모카브 하이드로클로라이드, 피로퀼론, 퀸토젠, 실티오팜, MON™ 65500, 테크나젠, 티아벤다졸, 티플루자미드, 티오페네이트-메틸, 티람, 톨클로포스-메틸, 트리플루미졸, 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  38. 제22항에 있어서, 상기 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 약 20 중량% 내지 약 99.5 중량%의 상기 에틸렌성 불포화 제1 단량체를 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  39. 제22항에 있어서, 상기 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 75 중량%의 상기 에틸렌성 불포화 제2 단량체를 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  40. 제22항에 있어서, 상기 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 40 중량%의 생체활성 첨가제를 포함하는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  41. 제22항에 있어서, 상기 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 총 단량체 중량 기준으로 0 중량% 내지 약 25 중량%의 입체적으로 벌키한 성분을 포함하는 것인 생 체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  42. 제22항에 있어서, 상기 생체활성 양이온성 중합체 라텍스는 양이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않는 것인 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
  43. a) 하기를 포함하는 수성 조성물을 제공하는 단계;
    i) 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제1 단량체;
    ii) 양이온성이거나 또는 양이온 전구체인 하나 이상의 에틸렌성 불포화 제2 단량체;
    iii) 선택적으로, 하나 이상의 입체적으로 벌키한 에틸렌성 불포화 제3 단량체;
    iv) 하나 이상의 자유-라디칼 개시제; 및
    v) 선택적으로, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제;
    b) 상기 조성물의 에멀젼 중합을 개시하는 단계; 및
    c) 상기 에멀젼 중합 공정 동안 상기 조성물에 하나 이상의 생체활성 성분을 첨가하는 단계를 포함하는, 생체활성 양이온성 중합체 라텍스를 제조하는 방법.
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