KR20120098638A

KR20120098638A - 생분해성 히드로겔

Info

Publication number: KR20120098638A
Application number: KR1020127010027A
Authority: KR
Inventors: 하이케 헤크로트; 크리스토프 에거트; 하르무트 네프츠거; 외르크 호프만; 에드워드 브라운; 클라우스 로렌츠
Original assignee: 바이엘 머티리얼사이언스 아게
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2012-09-05
Also published as: CN102573947A; US20120244107A1; BR112012009266A2; CA2780919A1; EP2490728A1; WO2011047789A1; IN2012DN03446A; WO2011047789A8; WO2011047789A9; AU2010310208A1; JP2013508482A

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 우레아를 기재로 하는, 중합체 쇄에 가수분해성 관능기를 포함하는 히드로겔, 상기 히드로겔의 제조 방법 및 유착 장벽으로서의 상기 히드로겔의 용도에 관한 것이다.

Description

생분해성 히드로겔 {BIODEGRADABLE HYDROGEL}

본 발명은 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 기재의 히드로겔, 상기 히드로겔의 제조 방법, 및 상기 히드로겔의 유착 장벽으로서의 용도에 관한 것이다.

유착은 복부 및 골반 영역의 시술 후 가장 빈번한 합병증이다. 유착은 수술 후 처음 7일 내에 치유 과정에서 일반적으로 형성되는 섬유성 밴드이다. 이는 일반적으로 서로 분리되어 있는 조직 및 기관을 함께 성장하게 하고, 이것이 예를 들어 만성 통증, 불임 또는 생명을 위협하는 장 폐색과 같은 다수의 합병증의 원인이 될 수 있다. 유착의 형성을 감소시킬 수 있는 제품이 그러한 합병증을 방지하기 위해 근년에 개발되고 있다.

히드로겔은 다른 물질들과 마찬가지로 유착 장벽으로 사용되어 왔다. 히드로겔은 그 쇄가 공유 결합되어 3-차원 그물구조를 형성하는 함수 중합체이다. 상기 그물구조는 물에서 실질적인 형태를 유지하는 평형 부피까지 팽윤한다. 그물구조의 형성은, 주로 개별적인 중합체 쇄가 함께 화학적으로 결합하는 것에 기인하지만, 또한 중합체 쇄의 개별 부분들 사이에 정전기, 소수성 또는 쌍극자-쌍극자 상호작용을 통하여 물리적으로도 가능하다. 히드로겔의 원하는 성질은 중합체 구조를 위해 사용되는 단량체의 선택, 가교의 유형 및 가교 밀도에 의해 구체적으로 목표화될 수 있다.

히드로겔은 전형적으로 폴리(메트)아크릴산, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리비닐피롤리돈 또는 폴리비닐 알콜을 기재로 한다. 이들은 일반적으로 살아있는 조직과 매우 잘 조화되므로 접착 장벽으로서 사용하도록 종종 제안된다.

친수성 NCO 예비중합체로부터 제조된 폴리우레탄 히드로겔은 그 자체로 공지되어 있다. 이들은 상처의 의학적 처치를 위해, 그리고 예를 들어 1차적 상처 드레싱으로 사용된다. 이들은 구체적으로 상처의 습기를 조절된 방식으로 특이적으로 건조시키는 장점을 가지며, 이는 상처 치유에 유익하다.

DE 10 2006 050 793은 지방족 NCO 폴리에테르 예비중합체를 기재로 하는 폴리우레탄 히드로겔을 기재한다. 히드로겔은 또한 유착 장벽으로 사용된다. 그러나, 기재된 계는, 생분해가 된다 해도, 체내에서 단지 매우 천천히 생분해될 뿐이다. 분해는 일반적으로 6개월이 더 걸린다. 그러나 유착 장벽은 몇 개월 내에 분해되어야 하는데, 그 이유는 그렇게 하는 것만이 상처 치유 과정 도중 기관들이 일시적으로 함께 성장하는 것으로부터 보호하는 것을 의미하기 때문이다.

그러므로 본 발명에 의해 조처되는 문제점은 어떠한 세포 및 조직 독성을 갖는 분해 생성물을 형성하지 않고 6개월 미만의 기간에 걸쳐 생분해되는 생체적합성 유착 장벽을 제조하는 것이다.

상기 문제는, 중합체 쇄에 가수분해성 관능기를 가지며,

A) 중합체 쇄에 가수분해성 기를 갖는 폴리이소시아네이트 예비중합체,

B) 물,

C) 임의로, 적어도 1개의 3급 아미노 기 및 적어도 3개의 히드록실 기를 갖는 히드록실-아미노 화합물,

D) 임의로 촉매, 및

E) 임의로 보조제 및 첨가제의 반응에 의해 수득가능하고,

상기 폴리이소시아네이트 예비중합체 A)는

A1) 폴리이소시아네이트와

A2) 중합체 쇄에 가수분해성 기를 갖는 폴리올

의 반응에 의해 수득가능하며, 상기 폴리올 A2)는, 실온에서 액체이고 23℃에서 200 내지 8000 mPas 범위, 바람직하게는 400 내지 4000 mPas 범위의 DIN 53019 전단 점도를 갖는 폴리에스테르 및/또는 폴리에테르에스테르인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 기재의 히드로겔에 의해 해결된다.

본 발명의 목적을 위한 가수분해성 기는, 사람 및 포유류의 생리적 조건 하에, 6개월 미만의 평균 기간 동안 적어도 2개의 상호 분리된 부분-기로 분열될 수 있는 기이다.

본 발명의 히드로겔은 생체적합성이며, 즉 그들 자체도, 그들의 분해 생성물도 어떠한 세포 또는 조직 독성을 갖지 않는다. 뿐만 아니라, 이들은 6개월 내에 생분해된다.

본 발명에 따라 사용되는 구체적인 폴리에테르에스테르 및/또는 폴리에스테르는 가공의 용이함으로 인하여 현저하다.

폴리에테르에스테르 폴리올 및/또는 폴리에스테르는 20 내지 140 mg의 KOH/g, 바람직하게는 20 내지 100 mg KOH/g의 히드록실가, 및/또는 0.05 내지 10 mg KOH/g, 바람직하게는 0.1 내지 3 mg KOH/g, 보다 바람직하게는 0.15 내지 2.5 mg KOH/g의 산가를 가질 수 있다.

폴리올 A2)은 바람직하게는 2 내지 4의 평균 OH 관능성을 가질 수 있다.

바람직하게는, 상기 가수분해성 관능기는 에스테르, 아세탈 및/또는 카르보네이트 기이다.

적합한 폴리에스테르 폴리올의 제조는 예를 들어 EP 2 095 832 A1에 기재되어 있다.

폴리에테르에스테르의 합성은 또한 고분자량 및 저분자량 폴리올의 혼합물을 사용할 수도 있다.

상기 (몰 기준) 과량의 저분자량 폴리올은 62 내지 299 달톤의 몰 질량을 가지고, 2 내지 12개의 탄소 원자를 가지며, 적어도 2의 히드록실 관능성을 갖는 폴리올이며, 이는 또한 분지형 또는 비분지형일 수 있고, 그 히드록실 기는 1급 또는 2급일 수 있다. 상기 저분자량 폴리올은 또한 에테르 기를 가질 수도 있다. 전형적으로 대표적인 것은 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올, 시클로헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 더 고분자량의 동족체, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 더 고분자량의 동족체, 글리세롤, 1,1,1-트리메틸올프로판 및 또한 히드록실 말단 기를 갖는 올리고테트라히드로푸란이다. 상기 군 내에서 혼합물이 사용될 수도 있음이 잘 인식될 것이다.

몰 기준으로 과량인 고분자량 폴리올은 300 내지 3000 달톤의 몰 질량을 갖는 폴리올이며, 이는 에폭시드, 바람직하게는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드 및/또는 부텐 옥시드의 개환 중합에 의해, 그리고 또한 테트라히드로푸란의 산-촉매된 개환 중합에 의해서도 수득된다.

유용한 폴리올 A2)는 또한, 예를 들어 에스테르 개시제를 기재로 하는 폴리에스테르에테르 폴리올을 포함한다. 이들은 제레비티노프(Zerevitinov)-활성 수소 원자를 갖는 에스테르-기재 개시제 화합물 상에의 알킬렌 옥시드 첨가를 위한 이중 금속 시안화물 화합물 ("DMC 촉매")을 사용하여 수득가능하다. 알킬렌 옥시드의 표준 염기-촉매된 첨가 반응이 이 경우에는 사용될 수 없는데, 그 이유는 그것이 개시제 분자의 가수분해를 일으킬 것이기 때문이다.

N, O 또는 S에 부착된 수소는, 제레비티노프에 의해 발견된 방법에 따라 그것이 메틸 마그네슘 아이오다이드와 반응하여 메탄을 제공할 경우, "제레비티노프-활성" 수소 (종종 단지 "활성 수소"라고도 함)로 알려져 있다. 제레비티노프-활성 수소를 갖는 화합물의 전형적인 예는 카르복실, 히드록실, 아미노, 이미노 또는 티올 기를 관능기로 함유하는 화합물이다.

예를 들어 US-A 5,470,813, EP-A 700 949, EP-A 743,093, EP-A 761,708, WO 97/40086, WO 98/16310 및 WO 00/47649에 기재된 고활성 DMC 촉매의 사용은 매우 낮은 촉매 농도 (25 ppm 이하)에서 폴리에스테르에테르 폴리올의 제조를 가능하게 하므로, 더 이상 최종 생성물로부터 촉매를 제거할 필요가 없다. 또한, DMC 촉매는 프로필렌 옥시드를 기재로 하거나 매우 높은 몰 질량을 갖는 프로필렌 옥시드-에틸렌 옥시드 혼합-블럭 구조를 기재로 하는 폴리에스테르에테르 폴리올의 제조를 가능하게 한다.

일반적으로, 초기에 오토클레이브에 투입된 개시제 분자를 60 내지 180℃의 온도, 바람직하게는 100 내지 170℃의 온도에서 불활성 기체 하에, 반응기 내에, 사용되는 반응기 시스템의 안전한 압력 한계를 넘지 않도록 하는 통상의 방식으로 알킬렌 옥시드를 계속 공급함으로써 알킬렌 옥시드 부가 촉매의 존재 하에 알킬렌 옥시드와 반응시킨다. 불활성 기체를 이용하는 추가의 스트리핑 단계로 임의의 미량의 물 또는 DMC 촉매반응을 방해하는 다른 저분자량 불순물이 출발 매질로부터 제거될 수 있도록 함으로써 알킬렌 옥시드 계량투입 단계를 진행하는 것이 권장할 만한다.

반응은 10 mbar 내지 10 bar의 압력 범위에서 전형적으로 수행된다. 알킬렌 옥시드 계량투입 단계가 완료되면, 이어서 남아있는 알킬렌 옥시드를 제거하는 2차 반응 단계가 뒤따른다. 상기 2차 반응 단계는 반응 탱크 내에 일단 더 이상의 검출가능한 압력 감소가 없으면 종료된다. 전환되지 않은 에폭시드를 완전히 제거하기 위해, 2차 반응 단계에 이어, 진공 또는 불활성 기체 또는 수증기를 이용하는 스트리핑 단계가 뒤따를 수 있다.

유용한 알킬렌 옥시드는 예를 들어 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 1,2-부틸렌 옥시드, 2,3-부틸렌 옥시드, 스티렌 옥시드, 1,2-도데센 옥시드 및 각각의 글리시딜 에스테르 및 글리시딜 에테르 유도체를 포함한다. 프로필렌 옥시드, 에틸렌 옥시드 및 1,2-부틸렌 옥시드가 바람직하게 사용된다. 다양한 알킬렌 옥시드가 혼합물로 또는 블럭별로 투입될 수 있다. 에틸렌 옥시드 말단 블럭을 갖는 생성물은 예를 들어 1급 말단 기의 상승된 농도로 특징되며, 이는 상기 계에 상승된 이소시아네이트 반응성을 부여한다. 바람직한 생성물은 투입된 에폭시드의 총량을 기준으로 50 중량%를 초과하는, 보다 바람직하게는 60 중량%를 초과하는 양의 에틸렌 옥시드를 사용하여 제조된다.

제레비티노프-활성 수소 원자를 함유하는 적합한 개시제 분자는 2 내지 4 범위의 관능성을 갖는다. 이들은 EP 2,095,832 A1에 기재된 것과 같이 히드록실- 또는 아미노-관능성 저분자량 화합물로부터 에스테르화에 의해, 폴리에스테르 폴리올과 유사하게 제조된다.

히드록실-관능성 개시제 분자의 예는 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 헥산디올, 펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,12-도데칸디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 트리에탄올아민, 펜타에리트리톨, 히드로퀴논, 피로카테콜, 레소르시놀, 비스페놀 F, 비스페놀 A 및 1,3,5-트리히드록시벤젠이다. 아미노-관능성 개시제 분자의 예는 암모니아, 에탄올아민, 디에탄올아민, 이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 아닐린, 톨루이딘의 이성질체, 디아미노톨루엔의 이성질체 및 디아미노디페닐메탄의 이성질체이다. 유용한 개시제 분자는 또한 고리형 카르복실산 무수물 및 폴리올로부터의 개환 생성물을 포함한다. 그 예는 한편으로는 프탈산 무수물, 숙신산 무수물, 말레산 무수물, 그리고 다른 한 편으로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 헥산디올, 펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,12-도데칸디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판 또는 펜타에리트리톨로부터의 개환 생성물이다. 다양한 개시제 분자의 혼합물이 사용될 수도 있음이 잘 인식될 것이다.

개시제 분자는 400 mg KOH/g 미만, 바람직하게는 300 mg KOH/g 미만의 OH 가를 갖는다.

폴리에테르에스테르 폴리올은 또한 별법으로, 알킬렌 옥시드와 락톤/고리형 디카르복실산 무수물 (예를 들어 프탈산 무수물, 숙신산 무수물 등과 같은)의 다관능성 개시제 분자 상으로의 개환 공중합에 의해 DMC 촉매반응을 이용하여 직접 수득가능하다. 적합한 방법은, 알킬렌 옥시드 뿐만 아니라 적합한 락톤 및/또는 고리형 디카르복실산 무수물이 부가 단량체와 단순히 함께-투입된다는 점에서, 폴리에테르에스테르 폴리올의 DMC-촉매된 제조에 대하여 전술한 방법들과 유사하다. 이와 관련하여 DE 17 70 548 A, US 5,145,883 및 US 5,032,671을 참고할 수 있다.

적합한 폴리에스테르에테르 폴리올은 5 내지 140 mg KOH/g, 바람직하게는 20 내지 130 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는다.

배합 성분으로 A2)에서 임의로 사용되는 폴리에테르 폴리올은 100 내지 2000 g/mol 범위, 바람직하게는 100 내지 1000 g/mol 범위, 보다 바람직하게는 100 내지 400 g/mol 범위의 분자량을 갖는다. 그들의 폴리에테르 쇄는 전적으로 또는 부분적으로 폴리에틸렌 옥시드 단위로 이루어진다.

A2)가 폴리에스테르 또는 폴리에테르에스테르와 함께 폴리에테르 폴리올을 사용할 경우, 그들의 비율은 전체 성분 A2)를 기준으로 70 중량% 이하, 바람직하게는 50 중량% 이하를 차지할 것이다.

바람직하게는 에틸렌 옥시드에 기인한 전체 성분 A2)의 질량 분획은 바람직하게는 40% 내지 95 중량% 범위, 보다 바람직하게는 60% 내지 90 중량% 범위 내이다.

성분 A2)는 바람직하게는 0.5 내지 5.5, 보다 바람직하게는 1 내지 3.5의 에스테르 기 농도 (몰/kg)를 갖는다.

성분 A2)는 카르보네이트 구조 단위를 더 가질 수도 있다. 카르보네이트 형성에 사용되는 폴리올의 종류에 따라, 상이한 유형의 카르보네이트 폴리올이 수득된다: 예를 들어 올리고에스테르 폴리올이 카르보네이트화될 경우, 폴리에스테르카르보네이트 폴리올이 수득된다. 상기 올리고에스테르 자체가 예를 들어, 디에틸렌 글리콜과 같은 올리고에틸렌 글리콜로부터의 에테르 기를 함유할 경우에는, 폴리에테르에스테르카르보네이트 폴리올이 수득되는 식이다.

카르보네이트화 반응은 당업자에게 그 자체로 공지되어 있다. 카르보닐의 유용한 공급원은 특히 디페닐 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 뿐만 아니라 포스겐 또는 클로로카르본산 에스테르를 포함한다. 디페닐 카르보네이트 (DPC) 및 디메틸 카르보네이트가 바람직하며 디페닐 카르보네이트(DPC)가 매우 특히 바람직하다.

폴리이소시아네이트 A1)은 바람직하게는 2 내지 2.6 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 2.4 범위의 평균 NCO 관능성을 가질 수 있다.

폴리이소시아네이트 A1)은 단량체 지방족 및/또는 지환족 디- 또는 트리이소시아네이트, 특히 1,4-부틸렌 디이소시아네이트 (BDI), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이성질체 비스(4,4'-이소시아네이토시클로헥실)메탄 및/또는 그의 임의의 원하는 이성질체 함량의 혼합물, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 4-이소시아네이토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트 (노난 트리이소시아네이트), 및/또는 C1-C8 알킬 기를 갖는 알킬 2,6-디이소시아네이토헥사노에이트 (리신 디이소시아네이트), 및/또는 전술한 폴리이소시아네이트의 혼합물일 수 있다.

헥사메틸렌 디이소시아네이트가 매우 특히 바람직하다.

폴리이소시아네이트 예비중합체 A)는 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.03 중량% 미만의 단량체 디- 및/또는 트리이소시아네이트를 함유한다. 이는 예를 들어, 과량의 디- 및/또는 트리-이소시아네이트의 존재 하에 폴리이소시아네이트 예비중합체를 제조한 다음 전환되지 않은 디- 및/또는 트리이소시아네이트를 박막 증류를 이용하여 제거함으로써 실현될 수 있다.

폴리이소시아네이트 예비중합체 A)는 2 내지 6, 바람직하게는 3 내지 4의 NCO 관능성을 갖는 것이 또한 바람직하다.

원리적으로, 예비중합체의 제조는 아민 또는 주석 화합물과 같은 그 자체 공지된 촉매 및 또한 벤조일 클로라이드, 이소프탈로일 클로라이드, 디부틸 포스페이트 또는 메틸 토실레이트와 같은 안정화제를 사용할 수도 있다.

폴리이소시아네이트 예비중합체 A)는 바람직하게는, 수득되는 혼합물을 기준으로 25℃에서 적어도 2 중량%의 물과의 혼화성을 갖는다. 그들은 임의의 비율로 25℃에서 물과 균질하고 투명한 혼합물을 형성하는 것이 특히 바람직하다.

히드록실-아미노 화합물 C)의 예는 트리에탄올아민 또는 트리프로판올아민 또는 암모니아-, 디/폴리아민- 또는 아미노알콜-시작된 폴리알킬렌 옥시드와 같은 아미노알콜이며, 여기에서 예를 들어 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 뿐만 아니라 부틸렌 옥시드 또는 스티렌 옥시드도 단독으로, 혼합물로 또는 블럭별 구조를 위해 사용될 수 있다.

히드로겔은 겔 형성이 이루어지는 양으로 물 B)을 사용하여 제조되며, 그 양은 각각의 경우에 예비 시험에서 실험적으로 결정된다. a)와 b)에 사용되는 화합물의 중량을 기준으로 (1 중량부에 해당) 2 내지 50 중량부, 보다 바람직하게는 4 내지 19 중량부의 물을 사용하는 것이 바람직하다

히드로겔-제조 공정에서 임의적 단계는 물 B)를 히드록시-아미노 화합물 C)과 혼합하는 것을 포함하며, 이 경우 상기 히드록시-아미노 화합물 C)는 A)와 C)의 총량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1%의 양으로 사용된다. 다음, 상기 혼합물을 폴리이소시아네이트 예비중합체 A)에 첨가하고, 맑은 용액이 형성될 때까지 교반하였다. 교반은 전형적으로 실온에서 수행되지만, 실온보다 높은 온도에서, 23 내지 40℃의 온도에서, 또는 30 내지 80℃의 온도에서 수행될 수도 있다. 온도는 또한 예를 들어 5 내지 23℃, 또는 -10 내지 +10℃의 범위인, 실온보다 낮은 온도일 수도 있다.

십자형 교반막대를 이용하는 자석 교반기가 교반 장치로 유리할 것이지만, 스피드믹서 또는 통상의 실험실용 블레이드 또는 격자 교반기가 사용될 수도 있다. 각 경우 혼합 장치의 선택은 예를 들어 교반되는 양과 그의 점도에 의존한다.

교반은 또한 보호 기체 대기에서, 예를 들어 질소 하에 수행될 수 있다. 통상적으로, 보호 기체 대기는 사용되지 않는다. 또한, 혼합은 대기압 하에 수행될 수 있다. 그러나 약간 상승된 압력 하에, 예를 들어 1013 내지 1035 mbar에서, 또는 예를 들어 800 내지 1013 mbar의 감압 하에 교반을 수행하는 것도 가능하다.

수득되는 겔의 조직 위에서의 가시성을 향상시키기 위해, 히드로겔은 염색될 수 있다. 예를 들어, 메틸렌 블루 또는 식용 염료 브릴리언트 (Brilliant) 블루 FCF가 이를 위해 적합하다. 염료는 바람직하게는 물 B)에 첨가된다.

예를 들어,

a) 항염증제,

b) 항염 작용을 갖거나 갖지 않는 진통제,

c) 항생 활성 물질,

d) 혈관확장제,

e) 성장 인자

와 같은 약리학적 활성 성분도 포함될 수 있음이 잘 인식될 것이다.

폴리이소시아네이트 예비중합체 A)는 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 2.5 내지 8 중량%의 DIN EN ISO 11909 평균 NCO 함량을 갖는다.

본 발명은 또한

i) 중합체 쇄에 가수분해성 기를 갖는 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 폴리이소시아네이트 예비중합체를 형성하고,

ii) 임의로, 적어도 1개의 3급 아미노 기 및 적어도 3개의 히드록실 기를 갖는 화합물과 물을 혼합하고,

iii) 단계 ii)의 혼합물을 단계 i)의 예비중합체에 첨가하고 교반하는 것

을 포함하는, 히드로겔의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 방법에 의해 수득가능한 히드로겔을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 히드로겔을 유착 장벽으로 사용하는 방법, 및 또한 세포 조직을 봉합, 연합시키거나 덮기 위한 피복으로서의 그의 용도를 제공하며, 여기에서 세포 조직은 인체의 세포 조직 뿐만 아니라 동물의 세포 조직일 수도 있다.

히드로겔이 유착 장벽으로 사용될 경우 장벽을 보기 쉽게 하기 위해, 사용된 성분 A) 내지 C) 중 1종 이상을 착색하는 것이 현명할 수 있다.

수술 후 유착 장벽을 생성하기 위한 피복의 체내 적용에서, 필요한 성분들은 2-쳄버 분배 시스템 및 적합한 도포기를 이용하여 보호될 기관에 적용된다. 제1 쳄버는 이소시아네이트 예비중합체 A를 함유하고, 제2 쳄버는, 임의로 히드록시아미노 화합물 C, 및 또한 D 및 E와 혼합된, 물(B)을 함유한다. 약리학적 활성 물질이 사용되는 경우, 이들은 수성 성분으로 제제화된다. 히드로겔은 기관 위에 보호성 중합체 막을 형성한다. 상기 막은 그 조직 내에 침투하지 않고 기관의 표면에 부착된다. 상기 막은 조직을 손상시키지 않고 기계적으로 제거될 수 있다.

실시예

사용된 장치 및 분석 방법:

점도계: MCR 51, 안톤 파르 (Anton Paar), DIN EN ISO 3219/A.3에 따른 측정

히드록실가: DIN 53240에 따라 측정

산가: DIN 53402에 따라 측정

사용된 원료:

폴리에테르 L5050: 이관능성으로 개시된 EO-PO 폴리에테르, 바이엘 머티리얼사이언스 아게(Bayer MaterialScience AG), 약 57 mg KOH/g의 히드록실가.

폴리에테르 L300: 이관능성으로 개시된 EO 폴리에테르, 바이엘 머티리얼사이언스 아게, 약 190 mg KOH/g의 히드록실가.

데스모펜 (Desmophen) VP.PU 41WB01: 삼관능성으로 개시된 폴리에테르, 바이엘 머티리얼사이언스 아게, 약 37 mg KOH/g의 히드록실가.

폴리에테르 V657: 삼관능성으로 개시된 폴리에테르, 바이엘 머티리얼사이언스 아게, 약 255 mg KOH/g의 히드록실가.

ε-카프로락톤: 퍼스토프 (Perstorp)

HDI (헥사메틸렌 디이소시아네이트): 바이엘 머티리얼사이언스 아게

벤조일 클로라이드: 알드리치 (Aldrich)

아디프산: 바스프 (BASF)

펜타에리트리톨: 알드리치

이염화 주석 이수화물: 알드리치

에틸렌 옥시드: 겔링, 홀쯔 앤 캄파니 (Gerling, Holz & Co)

부틸렌 옥시드: 알드리치

프로필렌 옥시드: 케모가스 (Chemogas)

트리메틸올프로판: 알드리치

이르가녹스 (Irganox) 1076: 시바 (Ciba)

디부틸 포스페이트: 알드리치

디페닐 카르보네이트: 바이엘 머티리얼사이언스 아게

DMC 촉매: 아연 헥사시아노코발테이트, tert-부탄올 및 폴리프로필렌 글리콜을 함유하는 1000 g/mol의 수평균 분자량을 갖는 이중 금속 시안화물 촉매; EP-A 700 949에 기재됨.

폴리에스테르에테르 예비중합체의 합성

실시예 1

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계 및 환류 응축기가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저 762 g(5.6 mol)의 펜타에리트리톨, 2554 g(22.4 mol)의 ε-카프로락톤 및 66 mg(20 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 100℃에서 질소 하에 투입하였다. 1시간에 걸쳐 온도를 200℃로 상승시키고, 상기 조건 하에 추가 20시간 동안 반응을 완료시켰다. 수득된 화합물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 373 mg KOH/g

산가: 0.5 mg KOH/g

점도: 190 mPas (75℃)

실시예 2

2-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에 먼저, 실시예 1에서 수득된 179.3 g의 화합물 및 또한 0.52 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 질소 하에 투입하였다. 다음, 초기 투입물을 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 75/25 중량비로 에틸렌 옥시드와 부틸렌 옥시드의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 2시간에 걸쳐 618 g의 에틸렌 옥시드와 206 g의 부틸렌 옥시드가 첨가된 후, 계량투입을 중단하고 반응기로부터 425.5 g의 생성물을 회수하였다. 다음, 2시간에 걸쳐 130℃에서 추가 694 g의 에틸렌 옥시드 및 231 g의 부틸렌 옥시드를 첨가하였다. 130℃에서 45분의 2차 반응 시간 후, 휘발물을 130℃에서 30분 동안 진공 하에 증류 제거하고, 반응 혼합물을 이어서 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 25.5 mg KOH/g

점도 (25℃): 5780 mPas

실시예 3 (예비중합체 3)

먼저 276 g의 HDI와 1 g의 벤조일 클로라이드를 1 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 2로부터 수득된 724 g의 화합물을 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 1.54 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 1을 수득하였다. DIN EN ISO 10283에 따라 측정된 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다. 점도: 15,600 mPas (23℃).

실시예 4

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계 및 환류 응축기가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저 911 g (6.8 mol)의 1,1,1-트리메틸올프로판, 2326 g(20.4 mol)의 ε-카프로락톤 및 64 mg(20 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 100℃에서 질소 하에 투입하였다. 1시간에 걸쳐 온도를 200℃로 상승시키고, 상기 조건 하에 추가 20시간 동안 반응을 완료시켰다. 수득된 화합물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 346 mg KOH/g

산가: 0.2 mg KOH/g

점도: 1510 mPas (25℃), 100 mPas (75℃)

실시예 5

2-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에 먼저, 실시예 4에서 수득된 175.5 g의 화합물 및 또한 0.48 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 질소 하에 투입하였다. 다음, 초기 투입물을 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 75/25 중량비로 에틸렌 옥시드와 부틸렌 옥시드의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 2시간에 걸쳐 618 g의 에틸렌 옥시드와 206 g의 부틸렌 옥시드가 첨가된 후, 계량투입을 중단하고 반응기로부터 382.5 g의 생성물을 회수하였다. 다음, 2시간에 걸쳐 130℃에서 추가 662 g의 에틸렌 옥시드 및 221 g의 부틸렌 옥시드를 첨가하였다. 130℃에서 45분의 2차 반응 시간 후, 휘발물을 130℃에서 30분 동안 진공 하에 증류 제거하고, 반응 혼합물을 이어서 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 25.1 mg KOH/g

점도 (25℃): 3170 mPas

실시예 6, (예비중합체 6)

먼저 273 g의 HDI와 1 g의 벤조일 클로라이드를 1 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 5로부터 수득된 727 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 1.7 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 6을 수득하였다. 잔류 단량체 함량 (DIN EN ISO 10283에 따라 측정)은 0.03 중량% 미만의 HDI였다. 점도: 12,200 mPas (23℃).

실시예 7

2-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에, 먼저 198.2 g의 삼관능성 폴리에테르 개시제 분자 (구조: 글리세롤 ← PO/EO (40/60); 히드록실가 = 260 mg KOH/g) 및 또한 0.12 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 투입한 다음, 질소 하에 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드 및 카프로락톤의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 2.5시간에 걸쳐 먼저 561 g의 에틸렌 옥시드, 160 g의 프로필렌 옥시드 및 100 g의 ε-카프로락톤이 첨가된 후, 카프로락톤의 계량투입을 중단한 다음, 130℃에서 추가 140 g의 에틸렌 옥시드 및 40 g의 프로필렌 옥시드를 0.5시간에 걸쳐 첨가하였다. 따라서 첨가된 단량체의 중량비는: 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드/ε-카프로락톤 = 70/20/10이었다. 130℃에서 2시간의 2차 반응 시간 후, 휘발물을 130℃에서 30분 동안 진공 하에 증류 제거하고, 반응 혼합물을 이어서 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 36.6 mg KOH/g

점도 (25℃): 1427 mPas

실시예 8, (예비중합체 8)

먼저 732.4 g의 HDI와 3.7 g의 벤조일 클로라이드를 3 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 7로부터 수득된 1532 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 2.47 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 8을 수득하였다. 잔류 단량체 함량 (GC)은 0.06 중량%의 HDI였다.

실시예 9

2-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에, 먼저 201.4 g의 삼관능성 폴리에테르 개시제 분자 (구조: 글리세롤 ← PO/EO (30/70); 히드록실가 = 37.0 mg KOH/g) 및 또한 0.32 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 투입한 다음, 질소 하에 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, ε-카프로락톤 및 글리세롤의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 3시간에 걸쳐 먼저 768 g의 에틸렌 옥시드, 219 g의 프로필렌 옥시드, 137 g의 ε-카프로락톤 및 28 g의 글리세롤이 첨가된 후, ε-카프로락톤 및 글리세롤의 계량투입을 중단한 다음, 추가 165 g의 에틸렌 옥시드 및 33 g의 프로필렌 옥시드를 130℃에서 0.5시간에 걸쳐 첨가하였다. 130℃에서 30분의 2차 반응 시간 후, 휘발물을 130℃에서 30분 동안 진공 하에 증류 제거하고, 반응 혼합물을 이어서 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 34.5 mg KOH/g

점도 (25℃): 2513 mPas

실시예 10, (예비중합체 10)

먼저 85.17 g의 HDI와 0.25 g의 벤조일 클로라이드를 1 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 9로부터 수득된 164.58 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 1.89 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 10을 수득하였다. 잔류 단량체 함량 (GC)은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 11

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계 및 환류 응축기가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저 1650 g(2.5 mol)의 폴리에테르 V657, 570 g(5 mol)의 ε-카프로락톤 및 45 mg(20 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 100℃에서 질소 하에 투입하였다. 1시간에 걸쳐 온도를 200℃로 상승시키고, 상기 조건 하에 추가 20시간 동안 반응을 완료시켰다. 수득된 화합물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 191 mg KOH/g

산가: 0.5 mg KOH/g

점도: 430 mPas (25℃)

실시예 12

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계 및 환류 응축기가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저 664 g(7 mol)의 글리세롤, 1596 g(14 mol)의 ε-카프로락톤 및 45 mg(20 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 100℃에서 질소 하에 투입하였다. 1시간에 걸쳐 온도를 200℃로 상승시키고, 상기 조건 하에 추가 20시간 동안 반응을 완료시켰다. 수득된 화합물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 493 mg KOH/g

산가: 0.2 mg KOH/g

점도: 240 mPas (50℃), 80 mPas (75℃)

실시예 13

20-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에, 먼저 실시예 11로부터 수득된 1800 g의 전구체 및 또한 0.9 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 질소 하에 투입하였다. 초기 투입물을 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 69/31 중량비의 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 3시간에 걸쳐 5088 g의 에틸렌 옥시드와 2309 g의 프로필렌 옥시드를 첨가한 다음, 130℃에서 60분의 2차 반응 시간 후, 휘발물을 30분 동안 진공 하에 증류 제거하고, 반응 혼합물을 이어서 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 37.4 mg KOH/g

점도 (25℃): 1275 mPas

실시예 14

20-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에, 먼저 실시예 12로부터 수득된 1566 g의 전구체 및 또한 1.0 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 질소 하에 투입하였다. 다음, 초기 투입물을 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 69/31 중량비의 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 3시간에 걸쳐 8484 g의 에틸렌 옥시드와 3748 g의 프로필렌 옥시드를 첨가한 다음, 130℃에서 60분의 2차 반응 시간 후, 휘발물을 30분 동안 진공 하에 증류 제거하고, 반응 혼합물을 이어서 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 55.2 mg KOH/g

점도 (25℃): 944 mPas

실시예 15

20-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에, 먼저 실시예 1로부터 수득된 1403 g의 전구체 및 또한 4.8 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 질소 하에 투입하였다. 다음, 초기 투입물을 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 3시간에 걸쳐 9124 g의 에틸렌 옥시드와 2603 g의 프로필렌 옥시드를 첨가한 다음, 계량투입을 중단하고, 이어서 60분의 2차 반응 시간 후, 8436 g의 생성물을 반응기로부터 회수하였다. 그 후, 추가 1498 g의 에틸렌 옥시드 및 642 g의 프로필렌 옥시드를 3시간에 걸쳐 130℃에서 첨가하였다 (2 블럭으로 첨가하는 것은 단순히 기술적인 이유에서이다: 개시제 분자와 최종 생성물 사이에 OH 가의 차이가 크므로, 1-단계 첨가의 경우 사용되는 개시제 분자의 양이 사용되는 반응기의 유형에 대하여 너무 적음.) 130℃에서 60분의 2차 반응 시간에 이어, 휘발물을 30분 동안 진공 하에 증류 제거한 다음, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 24.7 mg KOH/g

점도 (25℃): 4403 mPas

실시예 16

20-리터 스텐레스 스틸 가압 반응기에, 먼저 실시예 4로부터 수득된 1436 g의 전구체 및 또한 4.8 g의 DMC 촉매 (EP-A 700 949에 기재된 것과 같이 제조)를 질소 하에 투입하였다. 다음, 초기 투입물을 130℃까지 가열하였다. 0.1 bar에서 질소로 1시간 동안 스트리핑 후, 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 계량된 첨가를 130℃에서 시작하였다. 3시간에 걸쳐 9310 g의 에틸렌 옥시드와 2553 g의 프로필렌 옥시드를 첨가한 다음, 계량투입을 중단하고, 이어서 60분의 2차 반응 시간 후, 9506 g의 생성물을 반응기로부터 회수하였다. 그 후, 추가의 1338 g의 에틸렌 옥시드 및 577 g의 프로필렌 옥시드를 3시간에 걸쳐 130℃에서 첨가하였다 (2 블럭으로 첨가하는 것은 단순히 기술적인 이유에서이다: 개시제 분자와 최종 생성물 사이에 OH 가의 차이가 크므로, 1-단계 첨가의 경우 사용되는 개시제 분자의 양이 사용되는 반응기의 유형에 대하여 너무 적음.) 130℃에서 60분의 2차 반응 시간에 이어, 휘발물을 30분 동안 진공 하에 증류 제거한 다음, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시켰다.

생성물 성질:

히드록실가: 24.5 mg KOH/g

점도 (25℃): 3806 mPas

실시예 17, 예비중합체 17

먼저 359 g의 HDI와 1 g의 벤조일 클로라이드를 2 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 13으로부터 수득된 641 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 2.27 중량%의 NCO 함량 및 4570 mPas(23℃)의 점도를 갖는 예비중합체 17을 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 18, 예비중합체 18

먼저 453 g의 HDI와 1 g의 벤조일 클로라이드를 2 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 14로부터 수득된 547 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 3.32 중량%의 NCO 함량 및 3430 mPas(23℃)의 점도를 갖는 예비중합체 18을 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 19, 예비중합체 19

먼저 270 g의 HDI와 1 g의 벤조일 클로라이드를 2 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 15로부터 수득된 730 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.13 mbar에서 박막 증류로 증류 제거하여 1.66 중량%의 NCO 함량 및 20,200 mPas(23℃)의 점도를 갖는 예비중합체 19를 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 20, 예비중합체 20

먼저 360 g의 HDI와 1 g의 벤조일 클로라이드를 2 리터 4-구 플라스크에 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 16으로부터 수득된 640 g의 전구체를 첨가한 다음 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 다음, 과량의 HDI를 130℃ 및 0.1 Torr에서 박막 증류로 증류 제거하여 2.3 중량%의 NCO 함량 및 5960 mPas(23℃)의 점도를 갖는 예비중합체 20을 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 21

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계, 40 cm 충전된 컬럼, 컬럼 헤드, 하강하는 강력 응축기 및 또한 막 진공 펌프가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저, 무게를 단 1152 g(1.95 mol)의 폴리에테르 L300, 1535 g(0.34 mol)의 데스모펜 VP.PU 41WB01, 98 g(0.73 mol)의 1,1,1-트리메틸올프로판 및 285 g(1.95 mol)의 아디프산을 질소 하에 투입하였다. 물을 증류 제거하면서 초기 투입물을 대기압 하에 200℃로 가열하였다. 4시간 후 60 mg(20 ppm에 해당)의 이염화 주석 이수화물을 질소 하에 첨가하였다. 1시간에 걸쳐 압력을 최종적으로 15 mbar까지 감소시키고, 상기 조건 하에 추가 48시간 동안 반응을 완료하였다. 생성물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 57 mg KOH/g

산가: 1.1 mg KOH/g

점도: 4580 mPas (25℃), 1310 mPas (50℃), 570 mPas (75℃)

실시예 22, 예비중합체 22

1 리터 4-구 플라스크에 101.43 g의 HDI 및 0.28 g의 벤조일 클로라이드를 먼저 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 21로부터 수득된 148.29 g의 전구체를 첨가한 다음, 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 130℃ 및 0.13 mbar에서의 박막 증류에 의해 과량의 HDI를 증류 제거하여 3.37 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 22를 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 23

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계, 40 cm 충전된 컬럼, 컬럼 헤드, 하강하는 강력 응축기 및 또한 막 진공 펌프가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저, 무게를 단 1078 g(1.82 mol)의 폴리에테르 L300, 1533 g(0.34 mol)의 데스모펜 VP.PU 41WB01, 146 g(1.09 mol)의 1,1,1-트리메틸올프로판, 155 g(1.06 mol)의 아디프산 및 1.55 g(0.77 mol)의 세바스산을 질소 하에 투입하였다. 물을 증류 제거하면서 초기 투입물을 대기압 하에 200℃로 가열하였다. 4시간 후 60 mg(20 ppm에 해당)의 이염화 주석 이수화물을 질소 하에 첨가하였다. 1시간에 걸쳐 압력을 최종적으로 15 mbar까지 감소시키고, 상기 조건 하에 추가 48시간 동안 반응을 완료하였다. 80℃로 냉각시킨 후, 300 mg(100 ppm)의 디부틸 포스페이트를 교반 투입하였다. 생성물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 76 mg KOH/g

산가: 0.9 mg KOH/g

점도: 2710 mPas (25℃), 790 mPas (50℃), 350 mPas (75℃)

실시예 24, 예비중합체 24

1 리터 4-구 플라스크에 132.96 g의 HDI 및 0.25 g의 벤조일 클로라이드를 먼저 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 23으로부터 수득된 116.79 g의 전구체를 첨가한 다음, 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 130℃ 및 0.13 mbar에서의 박막 증류에 의해 과량의 HDI를 증류 제거하여 4.27 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 24를 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 25

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계, 40 cm 충전된 컬럼, 컬럼 헤드, 하강하는 강력 응축기 및 또한 막 진공 펌프가 장치된 4-리터 4-구 플라스크에 먼저, 무게를 단 1894 g(0.95 mol)의 폴리에테르 L5050, 341 g(0.58 mol)의 폴리에테르 L300, 248 g(1.24 mol)의 폴리에틸렌 글리콜 300, 213 g(2.32 mol)의 글리세롤, 403 g(2.76 mol)의 아디프산 및 883 g(7.75 mol)의 ε-카프로락톤을 질소 하에 투입하였다. 물을 증류 제거하면서 초기 투입물을 대기압 하에 200℃로 가열하였다. 4시간 후 60 mg(20 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 질소 하에 첨가하였다. 1시간에 걸쳐 압력을 최종적으로 15 mbar까지 감소시키고, 상기 조건 하에 추가 48시간 동안 반응을 완료하였다. 80℃로 냉각시킨 후, 300 mg(100 ppm)의 디부틸 포스페이트를 교반 투입하였다. 생성물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 92 mg KOH/g

산가: 0.3 mg KOH/g

점도: 2470 mPas (25℃), 640 mPas (50℃), 260 mPas (75℃)

실시예 26, 예비중합체 26

1 리터 4-구 플라스크에 173.46 g의 HDI 및 0.3 g의 벤조일 클로라이드를 먼저 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 25로부터 수득된 126.24 g의 전구체를 첨가한 다음, 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 130℃ 및 0.13 mbar에서의 박막 증류에 의해 과량의 HDI를 증류 제거하여 4.71 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 26을 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 27

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계, 40 cm 충전된 컬럼, 가열가능한 증류 브리지, 가열가능한 하강하는 강력 응축기, 및 또한 막 진공 펌프 및 오일 펌프가 장치된 10-리터 4-구 플라스크에 먼저, 무게를 단 375 g(2.50 mol)의 트리에틸렌 글리콜, 4663 g(1.03 mol)의 폴리에테르 VP.PU 41WB01, 385 g(3.38 mol)의 ε-카프로락톤 및 75 mg의 디부틸주석 산화물을 투입하고, 초기 투입물을 질소 하에 200℃에서 20시간 동안 교반하였다. 150℃까지 냉각시킨 후, 530 g(2.65 mol)의 폴리에틸렌 글리콜 200, 355 g(2.65 mol)의 1,1,1-트리메틸올프로판, 1103 g(5.15 mol)의 디페닐 카르보네이트 및 75 mg의 디부틸주석 산화물을 첨가하였다. 이를 질소 하에 180℃에서 대기압으로 1시간 동안 교반한 다음, 120℃로 식히고, 압력을 15 mbar까지 감소시키고, 상기 브리지와 응축기를 열수를 이용하여 45℃에서 가열하면서, 페놀을 증류 제거하였다. 10시간에 걸쳐 온도를 200℃로 증가시켰는데, 그 동안 871 g의 페놀이 증류 제거되었다. 오일 펌프를 이용하여 압력을 1 mbar로 감소시키고, 2시간에 걸쳐 반응을 완료하였는데, 그 동안 추가 107 g의 페놀이 증류 제거되었다. 80℃로 냉각시킨 후, 640 mg(100 ppm)의 디부틸 포스페이트를 교반 투입하였다. 생성물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 89 mg KOH/g

산가: 0.2 mg KOH/g

점도: 2690 mPas (25℃), 740 mPas (50℃), 310 mPas (75℃)

유리 페놀: 0.02 중량% (GC)

실시예 28, 예비중합체 28

1 리터 4-구 플라스크에 142.58 g의 HDI 및 0.25 g의 벤조일 클로라이드를 먼저 투입하였다. 2 시간에 걸쳐, 실시예 27로부터 수득된 107.16 g의 전구체를 첨가한 다음, 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 130℃ 및 0.1 Torr에서의 박막 증류에 의해 과량의 HDI를 증류 제거하여 4.92 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 28을 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였다.

실시예 29

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계, 40 cm 충전된 컬럼, 컬럼 헤드, 하강하는 강력 응축기 및 또한 막 진공 펌프가 장치된 2-리터 4-구 플라스크에 먼저, 무게를 단 141.7 g(1.2 mol)의 숙신산, 720 g(1.2 mol) 폴리에틸렌 글리콜 600 및 25.4 g(0.27 mol)의 글리세롤을 질소 하에 투입하였다. 물을 증류 제거하면서 초기 투입물을 대기압 하에 200℃로 가열하였다. 4시간 후 89 mg(100 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 질소 하에 첨가하였다. 1시간에 걸쳐 압력을 최종적으로 15 mbar까지 감소시키고, 상기 조건 하에 추가 48시간 동안 반응을 완료하였다. 80℃로 냉각시킨 후, 300 mg(100 ppm)의 디부틸 포스페이트를 교반 투입하였다. 생성물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 46 mg KOH/g

산가: 0.6 mg KOH/g

실시예 30, 예비중합체 30

2 리터 4-구 플라스크에 252 g의 HDI 및 0.62 g의 벤조일 클로라이드를 먼저 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 29로부터 수득된 365.2 g의 전구체를 첨가한 다음, 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 130℃ 및 0.13 mbar에서의 박막 증류에 의해 과량의 HDI를 증류 제거하여 3.1 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 30을 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.09 중량%의 HDI였고, 점도는 22,400 mPas(25℃)였다.

실시예 31

가열 맨틀, 기계적 교반기, 내부 온도계, 40 cm 충전된 컬럼, 컬럼 헤드, 하강하는 강력 응축기 및 또한 막 진공 펌프가 장치된 2-리터 4-구 플라스크에 먼저, 무게를 단 175.4 g(1.4 mol)의 아디프산, 720 g(0.6 mol)의 폴리에틸렌 글리콜 600 및 34.8 g(0.12 mol)의 트리메틸올프로판을 질소 하에 투입하였다. 물을 증류 제거하면서 초기 투입물을 대기압 하에 200℃로 가열하였다. 4시간 후 90 mg(100 ppm)의 이염화 주석 이수화물을 질소 하에 첨가하였다. 1시간에 걸쳐 압력을 최종적으로 15 mbar까지 감소시키고, 상기 조건 하에 추가 48시간 동안 반응을 완료하였다. 80℃로 냉각시킨 후, 300 mg(100 ppm)의 디부틸 포스페이트를 교반 투입하였다. 생성물은 다음 성질을 가졌다:

히드록실가: 43 mg KOH/g

산가: 0.2 mg KOH/g

실시예 32, 예비중합체 32

2 리터 4-구 플라스크에 400 g의 HDI 및 1.02 g의 벤조일 클로라이드를 먼저 투입하였다. 2시간에 걸쳐, 실시예 31로부터 수득된 621.3 g의 전구체를 첨가한 다음, 80℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 130℃ 및 0.13 mbar에서의 박막 증류에 의해 과량의 HDI를 증류 제거하여 2.99 중량%의 NCO 함량을 갖는 예비중합체 32를 수득하였다. 잔류 단량체 함량은 0.03 중량% 미만의 HDI였고, 점도는 28,000 mPas(25℃)였다.

히드로겔의 제조

8 g의 물과 0.06 g의 트리에탄올아민의 혼합물과 함께 1 g의 적절한 예비중합체를 십자형 교반막대를 갖는 자석 교반기를 이용하여 1분 동안 교반함으로써 히드로겔을 각각 제조하였다. 고체 겔이 형성되기 위한 (공정) 시간을 측정하였다.

실시예 33, 히드로겔의 생분해

해당 히드로겔을 시험관에서 경화시켰다 (직경 0.5 cm, 길이 2 cm). 수득된 시험 견본 2.7 중량g을, 150 rpm의 진탕 인큐베이터 내에서 60℃에서 48시간 동안 10 ml의 완충 용액 (pH 7.4, 알드리치 P-5368) 중에서 각각 팽윤시켰다. 이어서, 시료를 탈이온수로 완전히 헹궈내고 가볍게 두드려 물기를 제거하였다. 시료의 중량을 출발 중량으로 기록하였다. 상기 시료를 같은 조건 하의 진탕 인큐베이터 내에서 60℃ 및/또는 37℃에서 10 ml의 완충 용액 (pH 7.4, 알드리치 P-5368) 중에서 더 진탕하였다. 시료의 중량을 주마다 측정하였다. 침강물을 남기지 않고 완전히 용해되었을 때 히드로겔은 분해된 것으로 간주되었다.

시료는 다음 기간 후에 완전히 분해되었다:

30에서 수득된 겔: 7일 (60℃), 14일 (37℃)

20에서 수득된 겔: 35일 (60℃)

18에서 수득된 겔: 42일 (60℃)

32에서 수득된 겔: 7일 (60℃), 14일 (37℃)

Claims

중합체 쇄에 가수분해성 관능기를 가지며,
A) 중합체 쇄에 가수분해성 기를 갖는 폴리이소시아네이트 예비중합체,
B) 물,
C) 임의로, 적어도 1개의 3급 아미노 기 및 적어도 3개의 히드록실 기를 갖는 히드록실-아미노 화합물,
D) 임의로 촉매, 및
E) 임의로 보조제 및 첨가제
의 반응에 의해 수득가능하고,
상기 폴리이소시아네이트 예비중합체 A)는
A1) 폴리이소시아네이트와
A2) 중합체 쇄에 가수분해성 기를 갖는 폴리올
의 반응에 의해 수득가능하며, 상기 폴리올 A2)는, 실온에서 액체이고 23℃에서 200 내지 8000 mPas 범위, 바람직하게는 400 내지 4000 mPas 범위의 DIN 53019 전단 점도를 갖는 폴리에스테르 및/또는 폴리에테르에스테르인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 기재의 히드로겔.
제1항에 있어서, 가수분해성 관능기가 에스테르, 아세탈 및/또는 카르보네이트 기인 것을 특징으로 하는 히드로겔.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리에테르에스테르 및/또는 폴리에스테르가 20 내지 140 mg KOH/g, 바람직하게는 20 내지 100 mg KOH/g의 히드록실가(hydroxyl number), 및/또는 0.05 내지 10 mg KOH/g, 바람직하게는 0.1 내지 3 mg KOH/g, 보다 바람직하게는 0.15 내지 2.5 mg KOH/g의 산가(acid number)를 갖는 것을 특징으로 하는 히드로겔.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 A1)이 단량체 지방족 및/또는 지환족 디- 또는 트리이소시아네이트, 특히 1,4-부틸렌 디이소시아네이트 (BDI), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이성질체 비스(4,4'-이소시아네이토시클로헥실)메탄 및/또는 그의 임의의 원하는 이성질체 함량의 혼합물, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 4-이소시아네이토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트 (노난 트리이소시아네이트), 및/또는 C1-C8 알킬 기를 갖는 알킬 2,6-디이소시아네이토헥사노에이트 (리신 디이소시아네이트) 및/또는 전술한 폴리이소시아네이트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 히드로겔.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 예비중합체 A)가 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.03 중량% 미만의 단량체 디- 및/또는 트리이소시아네이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 히드로겔.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 예비중합체 A)가 2 내지 6, 바람직하게는 3 내지 4의 NCO 관능성을 갖는 것을 특징으로 하는 히드로겔.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히드록실-아미노 화합물 C)가 삼관능성 아미노 알콜 상에서 시작된 폴리알킬렌 옥시드인 것을 특징으로 하는 히드로겔.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유착 장벽으로 사용하기 위한 히드로겔.
i) 중합체 쇄에 가수분해성 기를 갖는 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 폴리이소시아네이트 예비중합체를 형성하고,
ii) 임의로, 적어도 1개의 3급 아미노 기 및 적어도 3개의 히드록실 기를 갖는 화합물과 물을 혼합하고,
iii) 단계 ii)의 혼합물을 단계 i)의 예비중합체에 첨가하고 교반하는 것
을 포함하는, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 히드로겔의 제조 방법.