KR20170003955A - 균질한 필름 조성물 - Google Patents

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KR20170003955A
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리리아나 에이. 미네아
낸시 에스. 마르찬트
제임스 알. 백터
에릭 엘. 로어
앤드류 캄마도
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루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

가교된 폴리(아크릴)산 및 열가소성 폴리우레탄 조성물로부터 형성된 균질한 필름이 기술된다. 필름은 유체 흡수 성질 및 양호한 기계적 성질을 나타낸다. 필름은 의료 및 제약 적용을 위한 유용한 물질을 제공한다.

Description

균질한 필름 조성물{HOMOGENOUS FILM COMPOSITIONS}
본 발명은 폴리(아크릴)산 폴리머 및 열가소성 폴리우레탄 조성물을 함유한 균질한 필름 조성물에 관한 것이다. 필름은 폴리(아크릴)산 폴리머와 관련되는 유체 흡수 성질을 제공하면서, 또한, 열가소성 폴리우레탄으로부터 통상적으로 유도되는 기계적 성질들을 나타낸다. 필름은 의료 및 제약 적용을 위한 유용한 물질을 제공한다.
통상적인 상처 치료(wound treatment)는 통상적으로, 추가 오염 및 감염을 막고, 수분을 유지시키고, 상처 삼출액을 흡수시키기 위해 상처를 제1 드레싱(primary dressing)으로 덮는 것을 포함한다. 상처 삼출액(wound exudate)은 지혈(hemostasis)이 달성된 직후 만성 상처, 누공(fistulae), 또는 급성 상처로부터 형성된 액체를 기술하기 위해 사용되는 일반적인 용어이다. 과도한 삼출액이 상처의 주변 피부 또는 표면의 짓무름(maceration)을 야기시킬 수 있고, 또한, 감염증을 야기시킬 수 있기 때문에, 상처 내의 큰 부피의 유체의 축적 및 주변의 건강한 조직 위로 유체의 퍼짐을 막는 상처 드레싱의 개발이 상당히 주목되고 있다.
그 중에서도, 다수의 상처 드레싱이 입수 가능함에도 불구하고, 상처 치유의 진행에 따라 이의 성질을 조정할 수 있고 항균 효과를 가지고 악취를 감소시키고 세포 기능 및 치유 과정을 자극시키는 개선된, "인텔리전트(intelligent)" 드레싱이 여전히 요구되고 있다.
기술되는 기술(technology)은 필름-형성 성질 및 유체 흡수 특징을 나타내는 조성물을 제공한다. 본원에 기술된 바와 같은 필름은 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 인한 양호한 기계적 성질과 조합하여 폴리(아크릴)산 폴리머와 관련된 유체 흡수 성질을 제공한다.
본 발명은 일부-중화된, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머; 및 친수성 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 가교된 폴리(아크릴)산이 카보머 코폴리머, 카보폴 호모폴리머, 카보폴 인터폴리머 또는 폴리카보필인, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리(아크릴)산 폴리머가 알릴 에테르 가교제로 가교된, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 알릴 에테르 가교제가 알릴 펜타에리스리톨, 알릴 수크로오스, 트리메틸올프로판 디알릴 에테르(TMPDE) 및 디비닐 글리콜 중 하나 이상을 포함하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 열가소성 폴리우레탄이 (i) 적어도 하나의 지방족 디이소시아네이트를 포함한 폴리이소시아네이트 성분; (ii) 적어도 하나의 폴리에테르 폴리올을 포함한 폴리올 성분; 및 (iii) 사슬 연장 성분의 반응 생성물을 포함하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 사슬 연장제 성분이 지방족 디올을 포함하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리올 성분이 적어도 300의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 적어도 하나의 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리올 성분이 적어도 1450의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 적어도 하나의 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리올 성분이 적어도 1450의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 및 적어도 8000의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 블렌드(blend)를 포함하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머가 부분적으로 중화된, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 필름의 물 흡수가 건조 필름의 약 400% 내지 약 3000%인, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 일부-중화된, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머 대 친수성 열가소성 폴리우레탄의 비가 1:1 내지 1:60인, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 친수성 열가소성 폴리우레탄이 조성물의 총 중량의 약 97 내지 50%를 형성하는, 본원에 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 필름에 분산된 치료학적 활성제를 추가로 포함하는 기술된 균질한 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 본원에 기술된 균질한 필름을 포함하는 상처 드레싱을 제공한다.
본 발명은 또한, 기술된 균질한 필름이 단일층 필름을 포함하는, 상처 드레싱을 제공한다.
본 발명은 또한, 본원에 기술된 균질한 필름의 단일층이 0.5 내지 100 mil 두께인 상처 드레싱을 제공한다.
본 발명은 또한, 본원에 기술된 균질한 필름을 포함하는 패치를 제공한다.
본 발명은 또한, 제약, 생물학적 활성 화합물, 흡수성 물질, 퍼스널 케어 화합물(personal care compound), 활성 성분, 치료 보조제, 또는 이들의 조합 중 하나 이상을 추가로 포함하는 패치를 제공한다.
본 발명은 또한, 패치가 접착성 패치 또는 비-접착성 패치인 패치를 제공한다.
본 발명은 또한, 건조 시에, ASTM D882-12에 의해 측정하는 경우 5 MPa 내지 50 MPa의 인장 강도; ASTM D882-12에 의해 측정하는 경우 100 내지 700의 %-신율; 및 ASTM D882-12에 의해 측정하는 경우 3 MPa 내지 150 MPa의 영률을 갖는 필름을 제공한다.
본 발명은 또한, 건조 시에, 1000 내지 8000 g/(m2x일)의 MVTR을 갖는 필름을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따라 제조되고 실시예 1 내지 4에서 예증된 필름의 유체 흡수 대 상업적 열가소성 폴리우레탄 필름의 용매 캐스트 필름(solvent cast film)을 예시한 도해적 표현(graphical representation)이다.
도 2는 본 발명에 따른 그리고 실시예 1 내지 4에서 예증된 필름 대 비교예 1 및 2의 %-신율(수평)을 예시한 도해적 표현이다.
도 3은 본 발명에 따른 그리고 실시예 1 내지 4에서 예증된 필름 대 상업적으로 입수 가능한 상처 드레싱 필름의 %-신율을 예시한 도해적 표현이다.
도 4는 본 발명에 따른 그리고 실시예 1 내지 4에서 예증된 필름 대 비교예 1 및 2의 수증기(moisture vapor) 투과율을 예시한 도해적 표현이다.
도 5는 본 발명에 따른 그리고 실시예 1 내지 4에서 예증된 필름 대 상업적으로 입수 가능한 상처 드레싱 필름의 수증기 투과율을 예시한 도해적 표현이다.
다양한 바람직한 특성 및 구체예들은 비제한적인 예시로서 하기에 기술될 것이다.
본원에 기술된 균질한 필름은 적어도 두 개의 폴리머, 즉, 일부-중화된, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머 및 친수성 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 함유한 겔-유사 용액으로부터 제조된다. "겔-유사(gel-like)"는, 점도가, 브룩필드 회전 스핀들 방법(Brookfield rotating spindle method)에 의해 시험함으로써, 일 구체예에서, 600 Cps 내지 50,000 Cps, 및 다른 구체예에서, 3,000 내지 35,000 Cps, 또는 3,000 내지 15,000 Cps일 것임을 의미한다. 균질한(homogenous)이라는 것은 필름이 전반적으로 균일한 외관 및 조성을 갖는 단일상으로서 존재하는 것을 의미한다. 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 두 개의 폴리머가, 혼합 시에, 상호침투 네트워크(interpenetrating network)를 형성하고, 이는 균질한 필름(즉, 균일한 외관 및 조성)을 야기시킬 것으로 추정된다.
용어 폴리(아크릴)산 또는 아크릴산 폴리머는 펜던트 카복실산 기 또는 폴리카복실산의 언하이드라이드(anhydride)와 함께 높은 백분율의 중합 가능한 모노머를 갖는 다양한 폴리머를 포함하기 위해 사용된다. 이러한 것들은 미국특허번호 2,798,053; 3,915,921; 4,267,103; 5,288,814; 및 5,349,030에서 보다 상세히 기술되며, 이러한 것들은 본원에 참고로 포함된다. 용어 폴리아크릴산은 다양한 호모폴리머, 코폴리머, 및 인터폴리머를 포함하기 위해 사용되며, 여기서, 적어도 50 또는 75 mole%의 반복 단위가 펜던트 카복실산 기 또는 디카복실산 기의 언하이드라이드를 갖는다. 아크릴산이 폴리아크릴산을 형성시키기 위해 사용되는 가장 통상적인 주요 모노머이지만, 이러한 용어는 이로 제한되지 않지만, 일반적으로, 미국특허번호 제5,349,030호에 기술된 바와 같이 카복실 펜던트 기 또는 디카복실산의 언하이드라이드를 갖는 모든 α-β 불포화 모노머를 포함한다.
카복실 함유 폴리머는 적어도 하나의 활성화된 >C=C< 기 및 카복실 기를 함유한 모노머로부터 제조된다. 이러한 폴리머는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 말레산 무수물, 등과 같은 불포화된, 중합 가능한 카복실 모노머의 호모폴리머, 및 중합 가능한 카복실 모노머와 아크릴레이트 에스테르, 아크릴아미드, 올레핀, 비닐 에스테르, 비닐 에테르, 또는 스티렌의 코폴리머이다. 카복실 함유 폴리머는 약 500 초과 내지 수 백만 정도로 높은, 대개 약 10,000 초과 내지 900,000 또는 그 초과의 분자량을 갖는다.
코폴리머는 예를 들어, 아크릴산과 소량의 겔-유사 폴리머인 폴리알케닐 폴리에테르 가교제의 코폴리머를 포함하며, 이는 특히, 이의 염 형태에서, 후속하여 부피가 실질적으로 증가하면서 대량의 물 또는 용매를 흡수한다. 다른 유용한 카복실 함유 폴리머는 불포화된 카복실산 및 알킬 기가 10 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 적어도 하나의 알킬 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르의 폴리머에 관한 것인 미국특허번호 제3,940,351호; 및 비닐 에테르를 갖는 말레산 무수물 코폴리머에 관한 것인 미국특허번호 5,034,486; 5,034,487; 및 5,034,488호에 기술되어 있다. 이러한 코폴리머의 다른 타입은 미국특허번호 제4,062,817호에 기술되어 있는데, 여기서, 미국특허번호 제3,940,351호에 기술된 폴리머는 다른 알킬 아크릴 또는 메타크릴산 에스테르를 추가적으로 함유하며, 알킬 기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유한다. 카복실 폴리머 및 코폴리머, 예를 들어, 아크릴산 및 메타크릴산의 폴리머 및 코폴리머는 또한, 미국특허번호 2,340,110; 2,340,111; 및 2,533,635에 기술된 바와 같이, 디비닐 벤젠, 불포화된 디에스테르, 등과 같은 다작용성 물질과 가교될 수 있다. 이러한 미국특허 모두의 내용은 본원에 포함된다.
카복실 모노머는 적어도 하나의 활성화된 탄소-대-탄소 올레핀성 이중 결합, 및 적어도 하나의 카복실기, 즉, 카복실 기 -C=C-COOH에 대해 알파-베타 위치에서 또는 말단 메틸린 군 CH2=C<의 일부로서, 모노머 분자에서 이의 존재로 인하여 중합에서 용이하게 기능하는 올레핀성 이중 결합을 함유한 산으로 용이하게 전환된 산 또는 작용기를 함유한 올레핀성-불포화 카복실산이다. 이러한 부류의 올레핀성-불포화 산은 아크릴산 자체에 의해 특징되는 아크릴산, 알파-시아노 아크릴산, 베타 메틸아크릴산(크로톤산), 알파-페닐 아크릴산, 베타-아크릴옥시 프로피온산, 신남산, p-클로로 신남산, 1-카복시-4-페닐 부타디엔-1,3-이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 글루타콘산, 아코니트산, 말레산, 푸마르산, 및 트리카복시 에틸렌과 같은 물질을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "카복실산"은 폴리카복실산 및 이러한 산 무수물, 예를 들어, 말레산 무수물을 포함하며, 여기서, 무수물 기는 동일한 카복실산 분자 상에 위치된 두 개의 카복실 기로부터 하나의 물 분자의 제거에 의해 형성된다. 말레산 무수물 및 본원에서 유용한 다른 산 무수물은 하기 일반적인 구조를 갖는다:
Figure pct00001
상기 식에서, R 및 R'는 수소, 할로겐 및 시아노겐(-C≡N) 기, 및 알킬, 아릴, 알크아릴, 아르알킬, 및 사이클로알킬 기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 옥틸, 데실, 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 사이클로헥실, 등으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 카복실 모노머는 하기 일반적인 구조를 갖는 모노올레핀성 아크릴산이다:
Figure pct00002
상기 식에서, R2는 수소, 할로겐, 및 시아노겐(-C≡N) 기, 일가 알킬 라디칼, 일가 아릴 라디칼, 일가 아르알킬 라디칼, 일가 알크아릴 라디칼 및 일가 지환족 라디칼로 이루어진 부류로부터 선택된 치환체이다. 이러한 부류 중에서, 아크릴산 및 메타크릴산기 가장 바람직하다. 다른 유용한 카복실 모노머는 말레산 및 이의 무수물이다.
폴리머는 카복실산 또는 이의 무수물의 호모폴리머, 또는 적어도 하나의 말단 >C=CH2 기를 함유한 하나 이상의 다른 비닐리덴 모노머와 공중합된 규정된 카복실산의 호모폴리머 둘 모두를 포함한다. 다른 비닐리덴 모노머는 카복실산 또는 무수물, 플러스 비닐리덴 모노머(들)의 중량을 기준으로 하여 30 중량% 미만의 양으로 존재한다. 이러한 모노머는 예를 들어, 하기 화학식에 의해 표현되는 아크릴산의 유도체와 같은 아크릴산 에스테르 모노머를 포함하는 아크릴레이트 에스테르 모노머를 포함한다:
Figure pct00003
상기 식에서, R3은 1개 내지 30개의 탄소 원자, 바람직하게, 1개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기이며, R4는 수소, 메틸 또는 에틸로서, 코폴리머에, 예를 들어, 약 1 내지 40 중량% 이상으로 존재한다. 예시적인 아크릴레이트는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 메틸 에타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 헵틸 아크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 노닐 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, 등을 포함한다. 보다 고급의 알킬 아크릴 에스테르에는 데실 아크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 베헤닐 아크릴레이트 및 멜리실 아크릴레이트가 있다. 둘 또는 세 개 이상의 장쇄 아크릴 에스테르들의 혼합물은 카복실 모노머들 중 하나와 성공적으로 중합될 수 있다. 다른 코모노머는 알파 올레핀을 포함하는 올레핀, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
폴리머는 또한, 임의 폴리렌, 예를 들어, 데카디엔 또는 트리비닐 사이클로헥산; 아크릴아미드, 예를 들어, 메틸렌 비스 아크릴아미드; 다작용성 아크릴레이트, 예를 들어, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트; 또는 예를 들어, 부타디엔, 이소프렌, 디비닐 벤젠, 디비닐 나프탈렌, 알릴 아크릴레이트 등을 포함하는 적어도 2개의 말단 CH2=C< 기를 함유하는 다작용성 비닐리덴 모노머와 가교될 수 있다. 코폴리머를 제조하는데 사용하기 위한 특히 유용한 가교 모노머에는 분자 당 1개 초과의 알케닐 에테르 기를 갖는 폴리알케닐 폴리에테르가 있다. 가장 유용하게 올레핀성 이중 결합이 말단 메틸렌 기, CH2=C<에 부착되게 존재하는 알케닐 기를 지닌다. 이러한 것들은 적어도 2개의 탄소 원자 및 적어도 2개의 하이드록실 기를 함유한 다가 알코올의 에테르화에 의해 제조된다. 이러한 부류의 화합물은 알케닐 할라이드, 예를 들어, 알릴 클로라이드 또는 알릴 브로마이드를 하나 이상의 다가 알코올의 강알칼리성 수용액과 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 생성물은 다양한 수의 에테르 기를 갖는 폴리에테르의 복잡한 혼합물일 수 있다. 분석은 각 분자 상에 에테르 기의 평균 수를 나타낸다. 폴리에테르 가교제의 효능은 분자 상의 잠재적으로 중합 가능한 기의 수와 함께 증가한다. 분자 당 평균 두 개 이상의 알케닐 에테르를 함유한 폴리에테르를 사용하는 것이 바람직하다. 다른 가교 모노머는 예를 들어, 디알릴 에테르, 디메트알릴 에테르, 알릴 또는 메트알릴 아크릴레이트 및 아크릴아미드, 테트라알릴 주석, 테트라비닐 실란, 폴리알케닐 메탄, 디아크릴레이트, 및 디메타크릴레이트, 디비닐 화합물, 예를 들어, 디비닐 벤젠, 디비닐 글리콜, 폴리알릴 포스페이트, 디알릴옥시 화합물, 및 포스파이트 에스테르, 등을 포함한다. 통상적인 제제에는 알릴 펜타에리스리톨, 알릴 수크로오스, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디알릴 에테르, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 테트라메틸렌 디메타크릴레이트, 에틸렌 디아크릴레이트, 에틸렌 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 등이 있다. 알릴 펜타에리스리톨, 트리메틸올프로판 디알릴에테르 및 알릴 수크로오스는 우수한 폴리머를 제공한다. 가교제가 존재할 때, 폴리머 혼합물은 대개 카복실산 모노머, 플러스, 존재하는 경우에 다른 모노머의 총합을 기준으로 하여 최대 약 5 중량% 이하, 및 더욱 바람직하게, 약 0.01 내지 3.0 중량%의 가교 모노머를 함유한다.
아크릴 니트릴을 포함하는, 다른 비닐리덴 모노머가 또한 사용될 수 있다. 유용한 α,β-올레핀성 불포화 니트릴에는 바람직하게, 3개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 모노올레핀성 불포화 니트릴, 예를 들어, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 등이 있다. 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴이 가장 바람직하다. 예를 들어, 일부 폴리머에 대해 사용되는 양은 공중합되는 전체 모노머의 약 1 내지 30 중량%이다. 모노올레핀성 불포화 아미드를 포함하는 3개 내지 35개의 탄소 원자를 함유한 아크릴 아미드가 또한 사용될 수 있다. 예시적인 아미드는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-t-부틸 아크릴아미드, N-사이클로헥실 아크릴아미드, 보다 고급의 알킬 아미드(여기서, 질소 상의 알킬 기는 8개 내지 32개의 탄소 원자를 함유함), 4개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것을 포함하는 알파,베타-올레핀성 불포화 카복실산의 N-알킬올 아미드를 포함하는 아크릴 아미드, 예를 들어, N-메틸올 아크릴아미드, N-프로판올 아크릴아미드, N-메틸올 메타크릴아미드, N-메틸올 말레이미드, N-메틸올 말레암산 에스테르, N-메틸올-p-비닐 벤즈아미드, 등을 포함한다. 다른 추가의 유용한 물질에는 2개 내지 18개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게, 2개 내지 8개의 탄소 원자를 함유한 알파-올레핀; 4개 내지 10개의 탄소 원자를 함유한 디엔; 비닐 에스테르 및 알릴 에스테르, 예를 들어, 비닐 아세테이트; 비닐 방향족, 예를 들어, 스티렌, 메틸 스티렌 및 클로로스티렌; 비닐 및 알릴 에테르 및 케톤, 예를 들어, 비닐 메틸 에테르 및 메틸 비닐 케톤; 클로로아크릴레이트; 시아노알킬 아크릴레이트, 예를 들어, α-시아노메틸 아크릴레이트, 및 α-, β-, 및 γ-시아노프로필 아크릴레이트; 알콕시아크릴레이트, 예를 들어, 메톡시 에틸 아크릴레이트; 할로아크릴레이트, 예를 들어, 클로로에틸 아크릴레이트; 비닐 할라이드 및 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 등; 디비닐, 디아크릴레이트 및 다른 다작용성 모노머, 예를 들어, 디비닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌-비스아크릴아미드, 알릴펜타에리스리톨, 등; 및 비스(β-할로알킬)알케닐 포스포네이트, 예를 들어, 비스(β-클로로에틸) 비닐 포스포네이트, 등이 당업자에게 알려져 있다. 카복시 함유 모노머가 소량 성분이며 다른 비닐리덴 모노머가 주요 성분으로서 존재하는 코폴리머는 본 발명의 방법에 따라 용이하게 제조된다.
입체 안정화제(steric stabilizer)는 접근하는 입자들을 반발시키는 입체 배리어(steric barrier)를 제공하기 위해 기능한다. 입체 안정화제에 대한 요건은 분산제의 세그먼트(즉, 소수 물질)가 용매(비수성 분산 중합 공정에서 연속상)에서 매우 가용성이고 다른 세그먼트(즉, 친수 물질)가 성장하는 폴리머 입자에 적어도 강력하게 접착된다는 것이다. 이에 따라, 본 발명의 입체 안정화제는 친수성 기 및 소수성 기를 갖는다. 입체 안정화제는 코사인의 법칙에 의해 계산하여, 50 옹스트롱 초과의 소수 물질 길이, 및 대개 1000 보다 훨씬 높은 분자량(즉, 사슬 길이)을 갖는 앵커 블록(anchor block) 및 가용성 블록을 포함하는 블록 코폴리머이다. 이러한 것의 치수는 결합 길이 및 각도에 대한 문헌 값을 이용하여 연장된 구성(extended configuration) 상에서 결정된다. 이에 따라, 본 발명의 입체 안정화제는 블록 코폴리머일 수 있지만, 50 옹스트롱 미만의 수소 물질 길이를 갖는 종래 기술 입체 계면활성제와 구별 가능하다. 본 발명의 입체 안정화제는 선형 블록 또는 콤브(comb) 구성, 중 어느 하나를 가지고, 충분한 입체 배리어를 제공하기 위해 충분한 길이의 소수 물질을 갖는다.
입체 안정화제가 선형 블록 코폴리머 입체 안정화제일 때, 이는 하기 화학식에 의해 규정된다:
Figure pct00004
상기 식에서, A는 1% 이상의 25℃에서의 수용해도, 약 200 내지 약 50,000의 분자량을 가지고, B 블록에 공유 결합되도록 선택된, 친수성 모이어티이며,
B는 A 블록에 공유 결합될 수 있는, 약 300 내지 약 60,000의 분자량, 1% 미만의 25℃에서의 수용해도를 갖는 소수성 모이어티이며,
D는 A 또는 B일 수 있고 동일하거나 상이한 기일 수 있는 말단 기로서, 이는 폴리머 길이를 조절하거나 다른 작용성을 부가하거나 또는 제조 공정의 결과로서 존재하기 때문에, 제조 공정에 따를 것이며,
w는 0 또는 1이며,
x는 1 이상의 정수이며,
y는 0 또는 1이며,
z는 0 또는 1이다.
친수성 기의 예에는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리(1,3-디옥솔란), 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리(1,3-디옥솔란)의 코폴리머, 폴리(2-메틸-2-옥사졸린 폴리글리시딜 트리메틸 암모늄 클로라이드, 폴리메틸렌 옥사이드, 등이 있으며, 폴리에틸렌 옥사이드가 바람직하다. 소수성 기의 예에는 폴리에스테르, 예를 들어, 2-하이드록시부티르산, 3-하이드록시부티르산, 4-하이드록시부티르산, 2-하이드록시카프로산, 10-하이드록시데칸산, 12-하이드록시도데칸산, 16-하이드록시헥사데칸산, 2-하이드록시이소부티르산, 2-(4-하이드록시페녹시)프로피온산, 4-하이드록시페닐피루브산, 12-하이드록시스테아르산, 2-하이드록시발레르산, 폴리락트산으로부터 유도된 것, 예를 들어, 카프로락톤, 부티로락톤, 폴리락탐, 예를 들어, 카프로락탐, 폴리우레탄, 폴리이소부틸렌으로부터 유도된 것이 있으며, 여기서, 소수 물질은 50 옹스트롱 초과, 바람직하게, 75 옹스트롱 초과의 입체 배리어를 제공할 것이며, 100 옹스트롱 초과가 또한 바람직하며, 폴리하이드록시 지방산, 예를 들어, 폴리(12-하이드록시스테아르산)이 바람직하다. 입체 배리어는 이의 전부-연장된 상태에서 수소 물질의 길이이다. 이러한 입체 안정화제는 Croda로부터의 상표명 Hypermer®으로 상업적으로 입수 가능하다.
입체 안정화제 분자는 친수성 단위 및 소수성 단위 둘 모두를 포함한다. 소수성 폴리머 단위 또는 소수성 블록은 다수의 널리 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 이러한 방법은 하이드록시 산의 축합 반응, 폴리올(바람직하게, 디올)과 폴리카복실산(바람직하게, 이산)의 축합을 포함한다. 다른 유용한 방법은 락톤 및 락탐의 중합, 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응을 포함한다. 소수성 블록 또는 폴리머 단위는 당업자에게 공지된 바와 같은 반응에 의해 친수성 단위와 반응될 수 있다. 이러한 반응은 예를 들어, 축합 반응 및 커플링 반응을 포함한다. 입체 안정화제 제조에 후속하여, 안정화제는 이의 유용성을 향상시키기 위해 개질제와 추가로 반응될 수 있다. 미국특허번호 제4,203,877호(Alan S. Baker)에는 이러한 입체 안정화제를 제조하는 것이 교시되어 있으며, 이의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
입체 안정화제가 랜덤 코폴리머성 콤브 입체 안정화제일 때, 이는 하기 화학식에 의해 규정된다:
Figure pct00005
상기 식에서, R5 및 R6은 말단 기이고, 동일하거나 상이할 수 있고, Z 및 Q와는 상이할 것이며,
Z는 1% 미만의 25℃에서의 수용해도를 갖는 소수성 모이어티이며,
Q는 1% 초과의 25℃에서의 수용해도를 갖는 친수성 모이어티이며,
m 및 n은 1 이상의 정수이고, 폴리머의 분자량이 약 100 내지 약 250,000이도록 선택된다.
소수성 모노머 단위 또는 모이어티의 예에는 디메틸 실록산, 디페닐 실록산, 메틸페닐 실록산, 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트 등이 있으며, 디메틸 실록산이 바람직하다.
친수성 모노머 단위 또는 모이어티의 예에는 메틸-3-폴리에톡시프로필 실록산-Ω-포스페이트 또는 설페이트, 및 이로부터 유도된 알칼리 금속 또는 암모늄 염; 1 내지 40 mol의 에틸렌 옥사이드를 함유한 폴리에톡시 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 단위; 아크릴산; 아크릴아미드; 메타크릴산, 말레산 무수물; 디메틸 아미노 에틸 (메트)아크릴레이트; 또는 메틸 클로라이드 또는 디메틸 설페이트를 갖는 이의 염; 디메틸 아미노 프로필(메트)아크릴아미드 및 메틸 클로라이드 또는 디메틸 설페이트를 갖는 이의 염, 등이 있으며, 메틸-3-폴리에톡시프로필 실록산-Ω-포스페이트가 바람직하다.
말단화 제제의 예에는 모노할로 실란, 머캅탄, 할로알칸, 알킬 방향족, 알코올, 등이 있으며, 이는 트리알킬 실릴, 알킬, 아릴 알킬, 알코올레이트, 등과 같은 말단화 기를 형성시킬 것이며, 바람직한 말단화 기는 트리메틸 실릴이다.
가교된 폴리아크릴산의 특정 타입은 Carbopol® 981NF; Carbopol® 980NF; Pemulen TR2; 및 카보머 인터폴리머 ETD-2020-NF; 아크릴산 및 알킬 아크릴레이트의 코폴리머; 아크릴산 및 알킬 비닐 에테르의 코폴리머; 및 에틸렌 및 말레산 무수물의 코폴리머를 포함한다. 제약 적용을 위한 승인된 폴리아크릴산에는 미국에서 문헌[carbomer and polycarbophil compendia monographs]에 기술된 바와 같이, 카보머 호모폴리머, 카보머 코폴리머, 카보머 인터폴리머 또는 폴리카보필이 있다.
본원에 기술된 TPU 조성물은 a) 폴리이소시아네이트 성분을 사용하여 제조된다. 폴리이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트 성분은 하나 이상의 폴리이소시아네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트 성분은 하나 이상의 디이소시아네이트를 포함한다.
일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트 성분은 5개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 α,ω-알킬렌 디이소시아네이트를 포함한다.
적합한 폴리이소시아네이트는 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트 성분은 하나 이상의 방향족 디이소시아네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트 성분에는 지방족 디이소시아네이트가 본질적으로 존재하지 않거나, 심지어 전혀 존재하지 않는다. 다른 구체예에서, 폴리이소시아네이트 성분은 하나 이상의 지방족 디이소시아네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트 성분에는 방향족 이소시아네이트가 본질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다.
유용한 폴리이소시아네이트의 예는 방향족 디이소시아네이트, 예를 들어, 4,4'-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트)(MDI), m-자일렌 디이소시아네이트(XDI), 페닐렌-1,4-디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 및 톨루엔 디이소시아네이트(TDI); 뿐만 아니라, 지방족 디이소시아네이트, 예를 들어, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,4-사이클로헥실 디이소시아네이트(CHDI), 데칸-1,10-디이소시네이트, 라이신 디이소시아네이트(LDI), 1,4-부탄 디이소시아네이트(BDI), 이소포론 디이소시아네이트(PDI), 3,3'-디메틸-4,4'-바이페닐렌 디이소시아네이트(TODI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 및 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(H12MDI)를 포함한다. 둘 이상의 폴리이소시아네이트들의 혼합물이 사용될 수 있다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트는 MDI 및/또는 H12MDI이다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트는 MDI를 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트는 H12MDI를 포함한다.
일부 구체예에서, 열가소성 폴리우레탄은 H12MDI를 포함하는 폴리이소시아네이트 성분으로 제조된다. 일부 구체예에서, 열가소성 폴리우레탄은 H12MDI를 필수적으로 포함하는 폴리이소시아네이트 성분으로 제조된다. 일부 구체예에서, 열가소성 폴리우레탄은 H12MDI로 이루어진 폴리이소시아네이트 성분으로 제조된다.
일부 구체예에서, 열가소성 폴리우레탄은 H12MDI, 및 MDI, HDI, TDI, IPDI, LDI, BDI, PDI, CHDI, TODI, 및 NDI 중 적어도 하나를 포함하는(또는 필수적으로 포함하거나, 심지어 이로 이루어진) 폴리이소시아네이트 성분으로 제조된다.
일부 구체예에서, 본원에 기술된 TPU 및/또는 TPU 조성물을 제조하기 위해 사용되는 폴리이소시아네이트는 중량 기준으로 적어도 50%의 지환족 디이소시아네이트이다. 일부 구체예에서, 폴리이소시아네이트는 5개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 α,ω-알킬렌 디이소시아네이트를 포함한다.
일부 구체예에서, 본원에서 사용되는 TPU 및/또는 TPU 조성물을 제조하기 위해 사용되는 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2-메틸-1,5-펜타메틸렌 디이소시아네이트, 또는 이들의 조합을 포함한다.
폴리올 성분
본원에 기술된 TPU 조성물은 b) 폴리올 성분을 사용하여 제조된다. 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리실록산 폴리올, 및 이들의 조합을 포함한다.
적합한 폴리올은 또한, 존재할 때, 하이드록실 말단 중간체로서 기술될 수 있는데, 이는 하나 이상의 하이드록실 말단 폴리에스테르, 하나 이상의 하이드록실 말단 폴리에테르, 하나 이상의 하이드록실 말단 폴리카보네이트, 하나 이상의 하이드록실 말단 폴리실록산, 폴리에테르/폴리에스테르 블록, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
적합한 하이드록실 말단 폴리에스테르 중간체는 약 500 내지 약 10,000, 약 700 내지 약 5,000, 또는 약 700 내지 약 4,000의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 선형 폴리에스테르를 포함하고, 일반적으로 1.3 미만 또는 0.5 미만의 산도를 갖는다. 분자량은 말단 작용기의 검정에 의해 결정되고 수평균 분자량과 관련이 있다. 폴리에스테르 중간체는 (1) 하나 이상의 글리콜과 하나 이상의 디카복실산 또는 무수물의 에스테르화 반응에 의해, 또는 (2) 에스테르교환 반응, 즉, 하나 이상의 글리콜과 디카복실산의 에스테르의 반응에 의해 형성될 수 있다. 일반적으로 산에 대한 1 mole 초과의 글리콜의 과량의 Mole 비율은 말단 하이드록실 기의 우세(preponderance)를 갖는 선형 사슬을 수득하기 위해 바람직하다. 요망되는 폴리에스테르의 디카복실산은 지방족, 지환족, 방향족, 또는 이들의 조합일 수 있다. 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있는 적합한 디카복실산은 일반적으로 총 4개 내지 15개의 탄소 원자를 가지고, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 도데칸디오산, 이소프탈산, 테레프탈산, 사이클로헥산 디카복실산, 등을 포함한다. 상기 디카복실산의 무수물, 예를 들어, 프탈산 무수물, 테트라하이드로프탈산 무수물, 등이 또한 사용될 수 있다. 아디프산이 바람직한 산이다. 요망되는 폴리에스테르 중간체를 형성시키기 위해 반응되는 글리콜은 지방족, 방향족, 또는 이들의 조합일 수 있으며, 이는 사슬 연장제 섹션에서 상술된 임의 글리콜을 포함하고, 총 2개 내지 20개, 또는 2개 내지 12개의 탄소 원자를 갖는다. 적합한 예는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 데카메틸렌 글리콜, 도데카메틸렌 글리콜, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
폴리올 성분은 또한 하나 이상의 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올을 포함할 수 있다. 본원에 기술된 기술에서 유용한 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 카프로락톤 모노머로부터 유도된 폴리에스테르 디올을 포함한다. 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 1차 하이드록실 기에 의해 종결된다. 적합한 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 ε-카프로락톤 및 이작용성 개시제, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 또는 본원에 나열된 임의 다른 글리콜 및/또는 디올로부터 제조될 수 있다. 일부 구체예에서, 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 카프로락톤 모노머로부터 유도된 선형 폴리에스테르 디올이다.
유용한 예는 CAPA™ 2202A(2,000 수평균 분자량(Mn) 선형 폴리에스테르 디올), 및 CAPA™ 2302A(3,000 Mn 선형 폴리에스테르 디올)를 포함하며, 이들 둘 모두는 Perstorp Polyols Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 것이다. 이러한 물질들은 또한, 2-옥세파논 및 1,4-부탄디올의 폴리머로서 기술될 수 있다.
폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 2-옥세파논 및 디올로부터 제조될 수 있으며, 여기서, 디올은 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 모노에틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 또는 이들의 임의 조합일 수 있다. 일부 구체예에서, 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올을 제조하기 위해 사용되는 디올은 선형이다. 일부 구체예에서, 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 1,4-부탄디올로부터 제조된다. 일부 구체예에서, 폴리카프로락톤 폴리에스테르 폴리올은 500 내지 10,000, 또는 500 내지 5,000, 또는 1,000 또는 심지어 2,000 내지 4,000 또는 심지어 3,000의 수평균 분자량을 갖는다.
적합한 하이드록실 말단 폴리에테르 중간체는 총 2개 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 디올 또는 폴리올, 일부 구체예에서, 2개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 옥사이드, 통상적으로, 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 에테르와 반응되는 알킬 디올 또는 글리콜로부터 유도된 폴리에테르 폴리올을 포함한다. 예를 들어, 하이드록실 작용성 폴리에테르는 먼저 프로필렌 글리콜을 프로필렌 옥사이드와 반응시키고 이후에 에틸렌 옥사이드와 후속 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 에틸렌 옥사이드로부터 형성된 1차 하이드록실 기는 2차 하이드록실 기 보다 더욱 반응성을 나타내고, 이에 따라, 바람직하다. 유용한 상업적 폴리에테르 폴리올은 에틸렌 글리콜과 반응되는 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리(에틸렌 글리콜), 프로필렌과 반응된 프로필렌 옥사이드를 포함하는 폴리(프로필렌 글리콜), 또한 중합된 테트라하이드로푸란으로서 기술되고 PTMEG로서 일반적으로 지칭되는, 테트라하이드로푸란과 반응된 물을 포함하는 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜)을 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리에테르 중간체는 PTMEG를 포함한다. 적합한 폴리에테르 폴리올은 또한, 알킬렌 옥사이드의 폴리아미드 부가물을 포함하고, 예를 들어, 에틸렌디아민 및 프로필렌 옥사이드의 반응 생성물을 포함하는 에틸렌디아민 부가물, 디에틸렌트리아민과 프로필렌 옥사이드의 반응 생성물을 포함하는 디에틸렌트리아민 부가물, 및 유사한 폴리아미드 타입 폴리에테르 폴리올을 포함할 수 있다. 코폴리에테르는 또한, 기술된 조성물에서 사용될 수 있다. 통상적인 코폴리에스테르는 THF 및 에틸렌 옥사이드 또는 THF 및 프로필렌 옥사이드의 반응 생성물을 포함한다. 이러한 것들은 BASF로부터 PolyTHF® B(블록 코폴리머) 및 PolyTHF® R(랜덤 코폴리머)로서 입수 가능하다. 다양한 폴리에테르 중간체는 일반적으로, 말단 작용기의 검정에 의해 결정하는 경우에 약 300 초과, 또는 약 1450 초과, 예를 들어, 약 700 내지 약 10,000, 약 1,450 내지 약 5,000, 또는 약 1,450 내지 약 2,500의 평균분자량인 수평균 분자량(Mn)을 갖는다. 일부 구체예에서, 폴리에테르 중간체는 300 Mn 및 8,000 Mn PEG의 블렌드, 또는 300 Mn, 1450 Mn 및 8,000 Mn PEG의 블렌드와 같은 둘 이상의 상이한 분자량의 폴리에테르들의 블렌드를 포함한다.
적합한 하이드록실 말단 폴리카보네이트는 글리콜과 카보네이트를 반응시킴으로써 제조된 것을 포함한다. 미국특허번호 제4,131,731호는 본원에서 하이드록실 말단 폴리카보네이트 및 이의 제조의 설명에 대해 참고로 포함된다. 이러한 폴리카보네이트는 선형이고, 다른 말단 기가 필수적으로 제외된 말단 하이드록실 기를 갖는다. 필수적인 반응물은 글리콜 및 카보네이트이다. 적합한 글리콜은 4개 내지 40개, 및 또는 심지어 4개 내지 12개의 탄소 원자를 함유한 지환족 및 지방족 디올로부터, 및 각 알콕시 기가 2개 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는, 분자 당 2개 내지 20개의 알콕시 기를 함유한 폴리옥시알킬렌 글리콜로부터 선택된다. 적합한 디올은 4개 내지 12개의 탄소 원자를 함유한 지방족 디올, 예를 들어, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디올, 1,10-데칸디올, 수소화된 디리놀레일글리콜, 수소화된 디올레일글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올; 및 지환족 디올, 예를 들어, 1,3-사이클로헥산디올, 1,4-디메틸올사이클로헥산, 1,4-사이클로헥산디올-, 1,3-디메틸올사이클로헥산-, 1,4-엔도메틸렌-2-하이드록시-5-하이드록시메틸 사이클로헥산, 및 폴리알킬렌 글리콜을 포함한다. 반응에서 사용되는 디올은 최종 생성물에서 요망되는 성질에 따라 단일 디올 또는 디올들의 혼합물일 수 있다. 하이드록실 말단인 폴리카보네이트 중간체는 일반적으로, 당해 분야에 공지되어 있고, 문헌에 공지되어 있다. 적합한 카보네이트는 5원 내지 7원 고리로 이루어진 알킬렌 카보네이트로부터 선택된다. 본원에서 사용하기 위한 적합한 카보네이트는 에틸렌 카보네이트, 트리메틸렌 카보네이트, 테트라메틸렌 카보네이트, 1,2-프로필렌 카보네이트, 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-에틸렌 카보네이트, 1,3-펜틸렌 카보네이트, 1,4-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 및 2,4-펜틸렌 카보네이트를 포함한다. 또한, 본원에서는 디알킬카보네이트, 지환족 카보네이트, 및 디아릴카보네이트가 적합한다. 디알킬카보네이트는 각 알킬 기에서 2개 내지 5개의 탄소 원자를 함유할 수 있으며, 이의 특정 예에는 디에틸카보네이트 및 디프로필카보네이트가 있다. 지환족 카보네이트, 특히 디지환족 카보네이트는 각 환형 구조에 4개 내지 7개의 탄소 원자를 함유할 수 있으며, 이러한 구조들 중 하나 또는 두 개가 존재할 수 있다. 하나의 기가 지환족일 때, 나머지 기는 알킬 또는 아릴 중 어느 하나일 수 있다. 다른 한편으로, 하나의 기가 아릴인 경우에, 다른 하나는 알킬 또는 지환족일 수 있다. 적합한 디아릴카보네이트의 예는 각 아릴 기에서 6개 내지 20개의 탄소 원자를 함유할 수 있는데, 이는 디페닐카보네이트, 디톨릴카보네이트, 및 디나프틸카보네이트이다.
적합한 폴리실록산 폴리올은 α-ω-하이드록실 또는 아민 또는 카복실산 또는 티올 또는 에폭시 말단 폴리실록산을 포함한다. 예는 하이드록실 또는 아민 또는 카복실산 또는 티올 또는 에폭시 기로 종결된 폴리(디메티실록산)을 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리실록산 폴리올은 하이드록실 말단 폴리실록산이다. 일부 구체예에서, 폴리실록산 폴리올은 300 내지 5,000, 또는 400 내지 3,000 범위의 수평균 분자량을 갖는다.
폴리실록산 폴리올은 폴리실록산 골격 상에 알코올성 하이드록시 기를 도입하기 위하여 폴리실록산 하이드라이드와 지방족 다가 알코올 또는 폴리옥시알킬렌 알코올 간의 탈수소화 반응에 의해 얻어질 수 있다.
일부 구체예에서, 폴리실록산은 하기 화학식을 갖는 하나 이상의 화합물에 의해 나타낼 수 있다:
Figure pct00006
상기 식에서, 각 R7 및 R8은 독립적으로, 1개 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 기, 벤질, 또는 페닐 기이며, 각 E는 OH 또는 NHR3 (여기서, R3은 수소임), 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬 기, 또는 5개 내지 8개의 탄소 원자의 사이클로알킬 기이며, a 및 b는 각각 독립적으로, 2 내지 8의 정수이며, c는 3 내지 50개의 정수이다. 아미노-함유 폴리실록산이며, E 기 중 적어도 하나는 NHR3이다. 하이드록실-함유 폴리실록산에서, E 기 중 적어도 하나는 OH이다. 일부 구체예에서, R1 및 R2 둘 모두는 메틸 기이다.
적합한 예는 α,ω-하이드록시프로필 말단 폴리(디메틸실록산) 및 α,ω-아미노 프로필 말단 폴리(디메틸실록산)을 포함하며, 둘 모두는 상업적으로 입수 가능한 물질이다. 추가 예는 폴리(디메틸실록산) 물질과 폴리(알킬렌 옥사이드)의 코폴리머를 포함한다.
폴리올 성분은 존재하는 경우에, 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜), 폴리(트리메틸렌 옥사이드), 에틸렌 옥사이드 캡핑된 폴리(프로필렌 글리콜), 폴리(부틸렌 아디페이트), 폴리(에틸렌 아디페이트), 폴리(헥사메틸렌 아디페이트), 폴리(테트라메틸렌-코-헥사메틸렌 아디페이트), 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌 아디페이트), 폴리카프로락톤 디올, 폴리(헥사메틸렌 카보네이트) 글리콜, 폴리(펜타메틸렌 카보네이트) 글리콜, 폴리(트리메틸렌 카보네이트) 글리콜, 다이머 지방산 기반 폴리에스테르 폴리올, 식물성 오일 기반 폴리올, 또는 이들의 임의 조합을 포함한다.
적합한 폴리에스테르 폴리올을 제조하기 위해 사용될 수 있는 다이머 지방산의 예는 Croda로부터 상업적으로 입수 가능한 Priplast™ 폴리에스테르 글리콜/폴리올, 및 Oleon으로부터 상업적으로 입수 가능한 Radia® 폴리에스테르 글리콜을 포함한다.
일부 구체예에서, 폴리올 성분은 폴리에테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 또는 이들의 임의 조합을 포함한다.
일부 구체예에서, 폴리올 성분은 폴리에테르 폴리올을 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리올 성분에는 폴리에스테르 폴리올이 본질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다. 일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 폴리올 성분에는 폴리실록산이 실질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다.
일부 구체예에서, 폴리올 성분은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 스티렌 옥사이드, 폴리(테트라메틸렌 에테르 글리콜), 폴리(프로필렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜) 및 폴리(프로필렌 글리콜)의 코폴리머, 에피클로로히드린, 등, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 폴리올 성분은 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함한다.
폴리올 성분은 일부 구체예에서, 다중-블록 폴리올을 포함할 수 있다. 다중-블록 폴리올은 폴리에테르와 폴리에스테르의 조합, 예를 들어, 친수성, 분해 및 기계적 성질에 대해 양호한 조절을 제공하는 폴리에틸렌 옥사이드 폴리에테르 (PEO)-폴리카프로락톤 (PCL)) 또는 (PCL-PEO-PCL)을 포함할 수 있다. Pluronics®(BASF Corporation의 등록된 상표)로서 잘 알려진 다중블록 폴리에테르 생성물 PEO-PPO(폴리프로필렌 옥사이드-PEO) 및 PCL-PEO-PPO-PEO-PCL과 같은 블록 폴리에스테르의 사용이 사용될 수 있다. 또한, 교대 에스테르 및 에테르 블록, 예를 들어, 블록 폴리에스테르와 조합한 다중블록 폴리에테르가 사용될 수 있다는 것이 고려된다.
사슬 연장제 성분
본원에 기술된 TPU 조성물은 c) 사슬 연장제 성분을 사용하여 제조된다. 사슬 연장제는 디올, 디아민, 및 이들의 조합을 포함한다.
적합한 사슬 연장제는 비교적 작은 폴리하이드록시 화합물, 예를 들어, 2개 내지 20개, 또는 2개 내지 12개, 또는 2개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 저급의 지방족 또는 단쇄 글리콜을 포함한다. 적합한 예는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올(BDO), 1,6-헥산디올(HDO), 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM), 2,2-비스[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판(HEPP), 헥사메틸렌디올, 헵탄디올, 노난디올, 도데칸디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 에틸렌디아민, 부탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 및 하이드록시에틸 레소르시놀(HER), 등, 뿐만 아니라, 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 사슬 연장제는 BDO, HDO, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 사슬 연장제는 BDO를 포함한다. 다른 글리콜, 예를 들어, 방향족 글리콜이 사용될 수 있지만, 일부 구체예에서, 본원에 기술된 TPU에는 이러한 물질이 본질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다.
일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 사슬 연장제에는 1,6-헥산디올이 실질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다. 일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 사슬 연장제는 환형 사슬 연장제를 포함한다. 적합한 예는 CHDM, HEPP, HER, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 사슬 연장제는 방향족 환형 사슬 연장제, 예를 들어, HEPP, HER, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 사슬 연장제는 지방족 환형 사슬 연장제, 예를 들어, CHDM을 포함한다. 일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 사슬 연장제에는 방향족 사슬 연장제, 예를 들어, 방향족 환형 사슬 연장제가 실질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다. 일부 구체예에서, TPU를 제조하기 위해 사용되는 사슬 연장제에는 폴리실록산이 실질적으로 존재하지 않거나 심지어 전혀 존재하지 않는다.
일부 구체예에서, 사슬 연장제 성분은 1,4-부탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2,2,4-트리메틸 펜탄-1,3-디올, 1,6-헥산디올, 1,4-사이클로헥산 디메틸올, 1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 사슬 연장제 성분은 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 사슬 연장제 성분은 1,4-부탄디올을 포함한다.
추가적인 TPU 성분
일부 구체예에서, 본원에 기술된 TPU는 임의적 사슬 종결화제를 추가로 포함할 것이다. 사슬 종결화제는 널리 공지되어 있고, 중합의 종결 시에 단계 성장 중합을 종결하기 위해 디-이소시아네이트와 반응하는 모노하이드록실 또는 모노 1차 아민 또는 임의 다른 모노 작용성 화합물일 수 있다. 이러한 것들은 폴리머의 단부 상에 동일하거나 상이할 수 있다. 사슬 종결화제는 우레탄 또는 우레아 결합을 통해 폴리머에 연결되는, 100 내지 8000 범위의 수평균 분자량을 가질 수 있다.
사슬 종결화제의 예는 모노 아민- 또는 모노 알코올-말단 폴리알킬렌 옥사이드, 실리콘, 알킬, 알킬에스테르, 폴리알킬렌 에스테르, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 발명에 따른 폴리우레탄 코폴리머에서 사용될 수 있는 사슬 종결화제는 일작용성 폴리에틸렌 옥사이드, 일작용성 폴리테트라메틸렌 옥사이드, 일작용성 폴리프로필렌 옥사이드, 일작용성 실록산, 및 이들의 혼합물 및/또는 코폴리머를 포함한다. 도데실아민, 알콕실화된 알코올, 예를 들어, 세테레스-20, 스테아레스 20 및 등. 일 구체예에서, 사슬 종결화제의 양은 건조 폴리우레탄 코폴리머의 총 중량을 기준으로 하여 0 중량% 내지 2 중량%이다.
본원에 기술된 조성물은 일반적으로 물 또는 혼화 가능한 물/유기 용매 혼합물에 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머를 분산시킴으로써 형성된다. 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머의 양은 물 또는 혼화 가능한 물/유기 용매 혼합물 100 중량부 당 일 구체예에서, 약 0.1 내지 약 6.5 중량부, 및 다른 구체예에서, 약 1 중량부 내지 약 3 중량부이다. 친수성 TPU 폴리머는 일 구체예에서, 유기 용매 또는 혼화 가능한 유기 용매/물 혼합물에, 용매 또는 혼화 가능한 유기 용매/물 혼합물 100 중량부 당 약 1 내지 약 40 중량부, 및 요망되게 약 3 내지 약 15 중량부의 양으로 용해된다. 다른 구체예에서, 친수성 TPU는 용매:물 용액에 90:10 내지 10:90의 중량비로 용해된다. 적합한 용매는 에탄올, 테트라하이드로푸란(THF), 디메틸포름아미드(DMF), 이소프로필 알코올(IPA), 아세톤, 및 90:10 내지 10:90의 중량비의 이러한 용매와 물의 조합을 포함한다.
폴리(아크릴)산 폴리머의 중화도가 블렌딩된 폴리(아크릴)산 폴리머 및 TPU의 제조, 뿐만 아니라 최종 막 성질에 직접적인 영향을 미친다는 것이 발견되었다. 이에 따라, 일 구체예에서, 두 개의 폴리머들의 블렌딩 이전에, 폴리(아크릴)산 폴리머는 약 2.0 내지 약 4.0, 또는 약 2.5 내지 약 3.5, 또는 약 3.0의 초기 pH로부터 일부 중화된다. 일 구체예에서, 사용되는 중화제의 양은 pH 7의 폴리머 용액을 달성하기 위해 필수적인 이론치의 25% 내지 50%이다. 다른 구체예에서, 중화의 양은 폴리머의 산 함량의 10% 내지 75%이다. 또 다른 구체예에서, 폴리머 용액의 pH는 4 내지 8이다. 중화는 임의 편리한 중화제 또는 화합물, 예를 들어, 암모늄 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 다른 알칼리 하이드록사이드, 보레이트, 포스페이트, 피로포스페이트 또는 폴리포스페이트; 아미노산, 예를 들어, 아르기닌; Angus Chemical의 제품인 AMP-95 (2-아미노-2-메틸-1-프로판올), 코카민, 올레아민, 디이소프로판올아민, 디이소프로필아민, 도데실아민, Peg-1 코코아민, 모르폴린, 테트라키스(하이드록시프로필)에틸렌디아민, 트리아밀아민, 트리에탄올아민, 트리에틸아민, 또는 트로메타민 (2-아미노 2-하이드록시메틸-1,3-프로판디올)로 수행될 수 있다. 일부 구체예에서, 중화제는 NaOH, 테트라키스(하이드록시프로필)에틸렌디아민, 트리에탄올아민, 및 트로메타민을 포함한다.
폴리(아크릴)산 폴리머 및 친수성 TPU는 이후에 함께 블렌딩된다. 일 구체예에서, 폴리(아크릴)산 폴리머 대 친수성 TPU의 중량비는 1:1 내지 1:60, 및 다른 구체예에서, 1:1 내지 1:20, 및 추가 구체예에서, 1:1 내지 1:3이다. 임의적으로, 추가적인 물 또는 다른 용매, 예를 들어, 알코올, 폴리올, 또는 폴리알콕사이드가 첨가될 수 있다. 이러한 추가적인 물 또는 용매는 개개 포뮬레이션의 최종 품질 및 물리적 제약에 따른다.
일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 균질한 필름으로서 제조될 수 있다. 필름 캐스팅(film casting) 이전에, 공기 버블은 원심분리에 의해 일부 중화된 폴리(아크릴) 폴리머 및 TPU를 혼합함으로써 제조된 블렌드로부터 제조된다. 탈기된 블렌드는 드로우 바(draw bar)를 이용하는 진공 플레이트를 구비한 자동 필름 어플리케이터(automatic film applicator)를 이용하여 폴리에틸렌 기재(substrate) 상에 필름을 용매 캐스팅하기 위해 사용된다. 얻어진 필름은 실온에서 공기 중에 건조된다.
일부 구체예에서, 본원에 기술된 필름은 살균될 수 있다. 살균(sterilization)은 미생물 생명(microbial life), 박테리아, 진균, 및 바이러스를 포함하는 가능한 오염물의 물질들을 제거하는 처리 공정이다. 이러한 오염물의 전파를 제한하기 위하여, 의료 산업은 특정 수준의 살균을 필요로 한다. 여러 살균 방법들이 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 살균은 챔버에서 생성물을 에틸렌 옥사이드 가스 중에 함침시키고 이후에 이를 통기(aerating)시킴으로써 수행될 수 있다. 다른 구체예에서, 생성물은 살균 챔버에 넣고, 이는 진공화되고 과산화수소로 채워지고 이후에 통기된다. 낮은 침투를 가지고 오염물을 제거하기 위한 높은 선량률(dose rate)을 사용하는 이온화 에너지를 포함하는 살균이 사용될 수 있다. 촉진제(accelerator)는 살균될 생성물 상에 초점이 맞춰지는 전자의 빔을 형성시킨다. 생성물을 통해 흐르는 이온화 에너지를 형성시키기 위해 동위원소 소스(isotope source), 대개, 코발트-60을 사용하는 살균이 또한 사용될 수 있다. 이러한 에너지는 유기체에 세포 손상을 야기시켜서, 이러한 것들의 산물을 제거한다. 장치를 통해 열을 전도시키는, 고온 공기를 사용하는 살균이 사용될 수 있다. 물체(object)는 안정된 온도까지 가열되고, 물질에 따라, 특정된 시간의 길이 동안 유지된다. 건식 열 살균은 매우 효과적인데, 왜냐하면, 어셈블링된 생성물의 모든 표면에 도달할 수 있기 때문이다.
본원에 기술된 필름은 일 구체예에서, 필름이 흡수할 수 있는 물의 전체 양에 대하여 일부 팽창될 수 있다. 이러한 물 흡수양은 일 구체예에서, 건조 필름의 400 중량% 내지 3000 중량%, 또는 600 중량% 내지 1200 중량% 또는 800 중량%이다.
본원에 기술된 필름은 다양한 형태로 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 필름은 패치 또는 약용 패치 형태로서, 여기서, 필름은 적합한 후면에 부착된다. 일 구체예에서, 패치는 접착성 패치일 수 있다. 다른 구체예에서, 패치는 비-접착성 패치일 수 있다. 전면(facing), 예를 들어, 이형 라이너는 필름의 상부 상에 적용된다. 다른 구체예에서, 필름은 단일층의 형태로서, 이의 한면 또는 이의 양면 상에 이형층을 포함한다. 단일층의 두께는 일 구체예에서, 0.5 내지 100 mil, 및 다른 구체예에서, 1 내지 50 mil, 및 또 다른 구체예에서, 1 내지 5 mil이다. 퍼스널 케어 화합물, 제약 화합물, 활성 성분, 생물학적 활성 화합물, 흡수성 물질, 등과 같은 물질을 함유하는 필름은 적합한 용기, 예를 들어, 불침투성 플라스틱 랩, 호일 파우치, 등에 랩핑될 수 있고, 필요할 때까지 저장될 수 있다. 이는 이후에, 하기에 기술되는 바와 같이, 요망되는 기재에 적용될 수 있다.
적용된 물질은 선택된 기재 상에 유익한 효과를 갖는 것으로 알려지거나 주장되거나 사료되는 임의 물질, 예를 들어, 상기 문단에 나열된 물질들일 수 있다. 수용성 활성 성분이 가장 용이하게 도입되지만, 비-수성 캐리어, 에멀젼화제, 분산된 유기(탄화수소) 상들, 등의 사용은 비극성 화합물(예를 들어, 지방족 및 방향족 화합물과 같은 탄화수소 물질)의 전달을 가능하게 할 수 있다.
한 부류의 물질들에는 보습제(또는 기재(피부)이 수분을 보유하는데 도움을 주는 것들); 오일(또는 피부에 오일(oil)을 유지시키는데 도움을 주는 것들); 약제; 항생제; 항박테리아제; 항진균제; 항염증/진통제(예를 들어, 자극을 감소시키는 것들); 연화제; 강인화제(toughening agent); 세포 성장 또는 세포 재생을 지연시키는 제제; 세포 또는 신경에 대한 자극제, 항히스타민제; 국소 마취제; 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는 치료 보조제가 있다.
필름은 하기 장점들 중 하나 이상을 갖는 하나 이상의 활성 성분들을 포함할 수 있다: 상처 치유, 화상 치유, 흉터 감소, 등을 위한 지속적 전달, 투여량의 일관성, 향상된 전달, 투약량 조절, 효능, 및 생체이용률; 피부 또는 케라틴 변색(라이트닝(lightening), 흑화(darkening), 착색화(coloring)), 장식 이미지를 적용, 하이라이팅(highlighting); 피부 또는 다른 기재를 통한 다른 활성 성분 또는 약제의 침투를 향상시킴; 기재의 방향 똔 아로마를 변경시킴, 또는 지방 강화, 예를 들어, 셀룰라이트 감소; 호르몬, 스테로이드, 또는 페르몬의 적용, 등
방향제, 착색제, 안료, 연고, 등을 포함하는 활성 성분은 낮거나 높은 임의 극성을 지닐 수 있다. 요망되는 경우에, 수용해도는 다른 담체, 첨가제, 등의 첨가에 의해 향상될 수 있다. 여러 구체예에서, 독립적으로 또는 서로 함께 작용하는 둘 이상의 활성 성분들의 혼합물이 사용될 것이다. 활성 성분은 하기 기술된 것들 중 임의 것일 수 있다: 보습제(moisturizer), 안티-에이징제(anti-aging agent)(에이징 효과를 제거하거나 에이징 효과를 회복함); 수렴제(astringent), 산(예를 들어, 글리콜산, 시트르산, 및 비타민); 피부 자극제(예를 들어, 멘톨, 캄포어(camphor), 및 카이엔 페퍼(cayenne pepper) 추출물); 퍼밍제(firming agent); 슬리밍제(slimming agent); 라디칼 스캐빈져(radical scavenger); 가용화제(solubilizer), 항히스타민제(예를 들어, 디페하이드라민 또는 클로르페니라민 말레에이트); 메틸 살리실레이트; 글리콜 살리실레이트; 아로마-치료제; 습윤제(humectant); 진정제(emollient); 식물 화학물질(phytochemical)(천연 추출물, 예를 들어, 허브 및 식물 추출물, 예를 들어, 대나무, 차나무 오일, 등), 항산화제, 피부 미백제(예를 들어, 하이드로퀴논, 퍼옥사이드, 및 코지산); 자가-태닝제 또는 피부 착색제를 첨가하기 위한 제제(예를 들어, 디하이드록시 아세톤); 피부 보호제(예를 들어, 보습제, 왁스, 썬블록(sunblock) (유기 또는 무기)); 반점 제거제(spot remover)(기재는 사람, 의류, 동물, 식물, 경질 표면, 또는 직물일 수 있음); 케라틴, 레티놀; 비타민; 비타민 착물; 활성 성분의 전구체, 예를 들어, 레티놀의 전구체; 살리실산 및 살리실산의 유도체; 펩티드; 올리고머 및 폴리머 펩티드; 효소; 코엔자임(coenzyme); 단백질 및 이의 전구체; 아미노산(예를 들어, 다이머, 환형 및 지방족 아미노산); 글리코사미노글리칸; 사카라이드; 사카라이드의 유도체; 다당류; 올리고머 사카라이드; 환형 올리고머 사카라이드; 탄수화물, 지방산 트리글리세라이드 에센셜 지방산; 지질; 레시틴; 인지질; 컨디셔닝제; 밀크 유도체; 카로텐; 사이클로덱스트린; 토코페롤; 피토스테롤; 양이온화제; 오일(천연, 예를 들어, 동물 및 식물성, 프림로즈 오일, 조조바 오일, 미네랄 오일, 캐스터 오일, 팜 유, 코코넛 오일, 옥수수 오일, 실리콘, 및 이들의 유도체화된 형태를 포함하는 합성; 젤라틴, 천연 천분, 개질된 전분, 셀룰로오스 및 화학적으로 개질된 셀룰로오스, 소듐 알기네이트, 아카시아, 옥수수 전분, 카세인(cascin), 천연 검, 및/또는 개질된 천연 검; 왁스(천연, 예를 들어, 식물 및 합성); 4차화된 화합물; 실리콘 및/또는 실리콘 유도체; 단백질 가수분해물 또는 유도체 단백질; 키틴; 변성 키틴; 키토산; 해양 유도 화합물 또는 해양 기원 물질(예를 들어, 켈프(kelp), 산호(coral), 해초(seawood), 해양 보습 인자, 저류, 바다 식물, 식물성 플랑크톤, 켈프, 및 이들의 추출물과 같은 것들을 포함하는 바다로부터의 것); 가수분해된 동물 및/또는 식물성 단백질; 수렴제(예를 들어, 아연 옥사이드, 타닌산, 알룸(alum), 알루미늄 설페이트, 비타민, dl-α-토코페롤); 습윤화제; 방습제(water repellant); 항생제; 탈취제; 항진균제; 과일산(fruit acid); 땅콩 추출물/오일; 방향제; 꽃산(flower acid); 세라마이드; 플라보노이드; 생물학적 유도 물질(생명 공학); 소듐 히알루로네이트; 히알루로난; 등.
일 구체예에서, 본 발명의 필름의 투명도(clarity) 및/또는 외관이 조정될 수 있다. 필름의 투명도는 시각적 헤이즈가 거의 없는 실질적으로 투명에서 비드, 공기 버블, 진주광택제(pearlizing agent)와 같은 불용성 성분 첨가제가 시각적으로 불투명하게 명확하게 보이는 것까지 변할 수 있다. 필름은 입자의 장기 현탁, 불용성 액체 점적, 또는 매질 내에서의 가스 버블의 안정화를 도입할 수 있다. 현탁될 수 있는 물질 또는 화합물은 가용성이거나 불용성일 수 있다. 일부 구체예에서, 필름은 진주광택(pearlescence)으로서 공지된 매력적인 진주-유사 외관을 달성하기 위해 여기에 진주광택 물질을 의도적으로 도입함으로써 불투명하게 된다. 이러한 다른 불용성 화합물의 예는 안료, 미네랄, 예를 들어, 비스무트, 항생제, 예를 들어, 은 또는 아연 입자, 염료, 등을 포함한다.
하나의 상이 투명하고 다른 상이 불투명한 시각적으로 구별되는 다중상 조성물이 또한 구상된다. 본 발명의 일 구체예에서, 서로 시각적으로 구별되는 상들을 포함하는 패턴은 투명한 성분 및 불투명한 성분을 혼합함으로써 형성될 수 있다. 각 상 간의 시각적 구별은 칼라, 텍스쳐, 밀도, 및 여기에 함유된 불용성 성분 또는 유익한 제제의 타입으로 이루어질 수 있다. 특정 패턴은 매우 다양한 패턴들로부터 선택될 수 있다.
필름 성질
TPU 성분, 및 폴리(아크릴)산 폴리머와 TPU 성분 간의 비율의 선택, 뿐만 아니라, 폴리(아크릴)산 폴리머의 중성화도는 각각 얻어진 필름의 물리적 성질에 영향을 미칠 것이다. 이러한 파라미터는 얻어진 필름에서 요망되는 성질들의 조합을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로서, 물리적 성질은 하기 기술된 것들 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 인장 강도, 물 흡수, 수분 투과성, 신장, 강성도 및 이들의 조합. 몇 개의 더욱 중요한 물리적 성질들은 하기에서 추가로 기술된다.
인장 강도는 ASTM D882-12에 따라 결정될 수 있다. 일부 구체예에서, 필름은 5 MPa 내지 50 MPa 또는 15 MPa 내지 35 MPa 범위의 인장 강도를 나타낸다.
유체 흡수는 당해 분야에서 기술되고 실시예 3에서 예시된 방법들에 따라 중량 기준 또는 면적 기준으로 결정될 수 있다. 유체 흡수는 건조 필름과 비교하여 흡수된 유체의 중량%로서 또는 흡수된 유체의 그램/그램 필름으로서, 또는 흡수된 유체의 그램/면적으로서 표현될 수 있다. 일부 구체예에서, 필름은 400% 내지 3000%, 또는 800% 내지 1200% 범위, 또는 다른 구체예에서, 800%의 유체 흡수를 나타낸다. 이는 4 g 흡수된 유체/1 g의 필름 내지 30 g 흡수된 유체/1 g의 필름, 또는 8 g 흡수된 유체/1 g 필름 내지 12 g 흡수된 유체/1 g 필름, 또는 내지 8 g 흡수된 유체/1 g 필름 범위의 유체 흡수를 나타내는 필름과 동일하다. 이는 약 0.22 g 흡수된 유체/10 ㎠ 내지 1.4 g 흡수된 유체/10 ㎠ 또는 약 0.35 g 흡수된 유체/10 ㎠ 내지 약 0.58 g 흡수된 유체/10 ㎠ 또는 약 0.35 g 흡수된 유체/10 ㎠의 유체 흡수를 나타내는 필름과 동일하다.
필름의 유체 흡수는 도 1에 예시되어 있는데, 여기서, 필름 1 그램 당 흡수된 유체의 그램은 상업적으로 입수 가능한 열가소성 폴리우레탄 필름과 비교하여 실시예 1 내지 실시예 4에 대해 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본원에 기술된 필름은 단지 열가소성 폴리우레탄으로부터 형성된 필름과 비교하여 증가된 흡수 능력을 갖는다.
%-신율은 ASTM D882-12에 따라 결정될 수 있다. 일부 구체예에서, 필름은 100% 내지 700% 또는 300% 내지 400% 범위의 %-신율을 나타낸다. 필름의 %-신율은 도 2에 추가로 예시되어 있는데, 여기서, 필름의 %-신율은 상업적으로 입수 가능한 열가소성 폴리우레탄 필름으로부터 형성된 필름과 비교하여 실시예 1 내지 실시예 4에서 예시되어 있다. 본 발명의 필름은 도 3에 도시된 바와 같이, 상업적으로 입수 가능한 상처 드레싱 필름, 뿐만 아니라, 상업적으로 입수 가능한 열가소성 폴리우레탄 필름과 적어도 동일하거나 이보다 더욱 양호한 %-신율을 나타낸다. 상업적 상처 드레싱 필름이 폴리우레탄 필름 이외에 접착제 층을 함유하는 것이 주지될 것이다.
수증기 투과율(MVTR)은 당해 분야애 기술되고 실시예 3에서 예시된 방법들에 따라 결정될 수 있다. 일부 구체예에서, 필름은 1000 내지 8000 g/(m2x일) 또는 3000 내지 5000 g/(m2x일)의 MVTR을 나타낸다. 본원에 기술된 필름의 MVTR은 도 4에 추가로 예시되어 있는데, 여기서, 실시예 1 내지 실시예 4에서 예시된 필름의 MVTR은 상업적으로 입수 가능한 열가소성 폴리우레탄 필름의 MVTR과 비교한 것이다. 본 발명의 필름은 도 5에 예시된 바와 같이, 상업적으로 입수 가능한 열가소성 폴리우레탄에 비해 증가된 MVTR을 나타낼 뿐만 아니라, 상업적으로 입수 가능한 상처 드레싱 필름과 유사한 MVTR을 나타낸다. 상업적 상처 드레싱 필름이 폴리우레탄 필름 이외에 접착제 층을 함유하는 것이 주지될 것이다.
강성도 또는 영률은 ASTM D882-12에 따라 결정될 수 있다. 일부 구체예에서, 필름은 3 MPa 내지 150 MPa 또는 5 MPa 내지 40 MPa 또는 10 MPa 내지 30 MPa 범위의 영률을 나타낸다.
산업적 적용
본원에 기술된 균질한 필름은 임의 수의 적용 및/또는 물품에서 사용될 수 있다. 예는 의료 적용을 포함하지만, 이로 제한되지 않으며, 예를 들어, 본원에 기술된 필름이 상처 관리에서 사용될 뿐만 아니라, 퍼스널 케어 적용, 제약 적용, 건강 관리 제품 적용, 또는 임의 다른 수의 적용에서 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "건강 관리 제품"은 건강-관리 또는 의료 상태를 개선시키기 위해, 일반적으로 위생 또는 웰빙, 등을 유지시키기 위해, 인간 및 동물의 피부, 두피, 손발톱, 및 점막을 포함하는 신체에 외부적으로 적용되는, 제약(제어 방출 제약), 화장용 약품 및 일반 의약품(over-the- counter product) 및 기기(국소 및 경피), 예를 들어, 패치, 플라스터(plaster), 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
또한, 본원에 기술된 필름이 음향 전달 매질로서 사용될 수 있다는 것이 고려되는데, 이는 또한 초음파 접촉매질, 초음파 젤, 또는 초음파 투과 매질로서 지칭되며, 여기에서, 필름은 전자 장치와 타겟 신체 사이에 초음파를 전달하기 위해 사용된다. 필름은 이러한 적용에서, 음향적으로 전도되는 하이드로겔 막으로서 기능하고, 허용 가능한 낮은 수준의 초음파 임피던스(impedance) 및 우수한 초음파 투과를 갖는 인공물을 제공하고, 이에 따라, 겔 또는 당해 분야에 공지된 증점된 액체 대신에 의료 초음파 이미징 및 초음파 기반 치료 적용을 위해 적합한, 고체 접촉매질(couplant)로서 수행할 수 있는 막을 생성시킨다.
기술된 각 화학적 성분의 양은 임의 용매를 배제하고 제시되어 있는데, 이는 달리 명시하지 않는 한, 활성 화학물질을 기준으로 하여, 상업적 물질 중에 통상적으로 존재할 수 있다. 그러나, 달리 명시하지 않는 한, 본원에서 지칭되는 각 화학물질 또는 조성물은 이성질체, 부산물, 유도체를 함유할 수 있는 상업적 등급의 물질, 및 대개 상업적 등급으로 존재하는 것으로 이해되는 이러한 다른 물질인 것으로 해석될 것이다.
상술된 물질들 중 일부가 최종 포뮬레이션에서 상호작용하고, 이에 따라, 최종 포뮬레이션의 성분들이 초기에 첨가되는 것과는 상이할 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 금속 이온(예를 들어, 세제의 금속 이온)은 다른 분자의 다른 산성 또는 음이온 부위로 이동할 수 있다. 의도된 용도에서 본 발명의 조성물의 사용 시에 형성되는 생성물을 포함하는, 이에 의해 형성된 생성물은 용이한 설명을 허용하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 모든 변형예 및 반응 생성물은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명은 상술된 성분들을 혼합함으로써 제조된 조성물을 포함한다.
실시예
본 발명의 특히 유리한 구체예를 기술하는 하기 실시예에 의해 추가로 예시될 것이다. 실시예가 본 발명을 예시하기 위해 제공되지만, 이러한 실시예는 본 발명을 한정하도록 의도되지 않는다. 달리 기술하지 않는 한, 중량 퍼센트(wt%)는 전체 조성물의 중량을 기준으로 한 wt%로 제공된다. 실시예 표에 제공된 모든 결과는 적어도 3회 시도의 평균값이다.
시험 방법
점도
브룩필드 회전 스핀들 방법(Brookfield rotating spindle method) (본원에 기록된 모든 점도 측정은 언급 유무에 상관없이 브룩필드 방법에 의해 실시됨): 약 20 내지 25℃의 주위 실온에서, 약 20의 분당 회전수(rpm)에서 브룩필드 회전 스핀들 점도계, Model RVT(Brookfield Engineering Laboratories, Inc.)를 이용하여 점도 측정을 센티포이즈(centoise)(cPs)로 계산하였다(이하에서 점도로서 일컬어짐). 스핀들 크기는 제조업체로부터 표준 작동 권장에 따라 선택되었다. 일반적으로 스핀들 크기는 하기와 같이 선택된다:
Figure pct00007
스핀들 크기 권장은 단지 예시적인 목적을 위한 것이다. 당업자는 측정할 시스템에 대해 적절한 스핀들 크기를 선택할 것이다.
물질
물질들은 화학 분야의 당업자에게 공지된 화학물질 공급처로부터 또는 하기 명시된 공급업체로부터 상업적으로 입수 가능하다.
Carbopol® 981NF The Lubrizol Corporation로부터 입수 가능한 카보머 호모폴리머 타입 A
Carbopol® 980NF The Lubrizol Corporation으로부터 입수 가능한 카보머 호모폴리머 타입 C
Carbopol® ETD-2020-NF The Lubrizol Corporation으로부터 입수 가능한 카보머 인터폴리머 타입 B
Pemulen™ TR2 NF The Lubrizol Corporation으로부터 입수 가능한 카보머 코폴리머 타입 A
Noveon® AA-1 The Lubrizol Corporation으로부터 입수 가능한 폴리카보필
폴리카보필, USP Euxyl-PE9010 Schulke, Inc.로부터 입수 가능한 페녹시에탄올 및 에틸헥실글리세린을 기초로 한 액체 보존제
폴리우레탄 A The Lubrizol Corporation으로부터의 에테르 기반 열가소성 폴리우레탄
폴리우레탄 B The Lubrizol Corporation으로부터의 에테르 기반 열가소성 폴리우레탄
THF 테트라하이드로푸란, Alfa Aesar로부터 입수 가능한 250 ppm BHT로 안정화된 ACS 등급(99+%)
TRO 트리스(하이드록시메틸)아미노메탄, Alfa Aesar로부터 입수 가능한 건조된 기준, ACS 등급(99.8-100.1% 검정)
TPU1 The Lubrizol Corporation으로부터 입수 가능한 지방족 폴리에테르 열가소성 폴리우레탄
TPU2 친수성 폴리에테르 수용성 열가소성 폴리우레탄
TPU3 The Lubrizol Corporation으로부터 입수 가능한 고도의 수팽윤성 지방족 폴리에테르 열가소성 폴리우레탄
TPU4 수팽윤성 지방족 폴리에테르 폴리우레탄
이부프로펜, USP Spectrum Chemical MFG. CORP., Gardena, CA
메트로니다졸, USP Medisco Inc., Plattsburgh, NY
리도카인, USP Spectrum Chemical MFG. CORP., Gardena, CA
리도카인 하이드로클로라이드, USP Spectrum Chemical MFG. CORP., Gardena, CA
실시예 1 - 필름 캐스팅( film casting)을 위해 사용되는 Carbopol ® 981 NF 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
1% 수성 Carbopol ® 981 NF 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러(three blade marine impeller)를 구비한 믹서를 이용하여, 10 g의 Carbopol® 981 NF 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 990 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
Carbopol ® 981 NF 폴리머 분산액의 중화
Carbopol® 981 NF 폴리머 분산액을 표 1에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된 Carbopol® 981 NF 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
표 1
Figure pct00008
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU1의 3%(w/w) 용액의 제조
30 g의 TPU1을 뚜껑을 구비한 유리병에서 970 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커(orbital shaker)를 이용하여 실온에서 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 981 NF 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
표 2에 따라 일부 중화된 Carbopol® 981 NF 폴리머 분산액 및 TPU1을 실온에서 혼합함으로써 Carbopol® 981 NF 및 TPU1의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 3에 나열되어 있다.
표 2
Figure pct00009
표 3
Figure pct00010
실시예 2 - 실시예 1에서 제조된 Carbopol ® 981 NF 및 TPU1 블렌드로부터의 용매 캐스트 필름의 제조
필름 캐스팅 이전에, Thermo Electron Corporation, IEC Centra GP8 원심분리기를 이용하여 1500 rpm에서 30분 동안 원심분리에 의해 실시예 1에서 제조된 블렌드로부터 공기 버블을 제거하였다. 100 mil 갭 간극 드로우 바를 이용하여 1 in/sec의 드로우다운 속도에서, 진공 플레이트를 구비한 자동 필름 어플리케이터(진공 플레이트를 구비한 Byko-drive, Material # 2121; BYK Gardner, MD, USA)를 이용하여 폴리에틸렌 기재(Griff Paper and Films(PA, USA)로부터의 5 mil 천연 고밀도 폴리에틸렌 시트) 상에 필름을 용매 캐스트하기 위해 탈기된 블렌드를 사용하였다. 얻어진 필름을 실험실 후드에서, 공기 중, 실온에서 건조시켰다. 드로우 바의 갭 간극을 조정함으로써 다양한 두께의 드로우다운(drawdown)을 준비할 수 있다.
실시예 3 - 필름 시험
필름 유체 흡수
5 cm x 5 cm 필름을 페트리 디시에 배치시키기 전에 계량하였다. 시험 샘플 중량의 40 배인, 최대 37℃로 가온된, 소정 부피의 시험 용액 A(Na+/Ca2 + 142mmol/L//2.5 mmol/L - 수용액)를 페트리 디시에서 시편 상에 서서히 그리고 온화하게 분배하였다. 페트리 디시 및 이의 내용물을 이후에 온도 조절기(Symphony™, VWR, USA)를 구비한 대류 오븐에서 37℃에서 30분 동안 인큐베이션하였다. 30분 후에, 디시를 오븐에서 꺼내었다. 한 쌍의 핀셋을 이용하여, 샘플을 페트리 디시에서 제거하고, 현탁시켜 과량의 용액 A를 30초 동안 적하하도록 하고, 재계량하였다.
시험을 동일한 로트(lot)로부터의 3개의 샘플에 대해 반복하였다. 결과는 필름 10 ㎠ 당 흡수된 유체 그램 및 흡수된 유체 그램/필름 g 둘 모두로서 표현된다.
표 4는 실시예 1에서 INV EX1 및 INV EX2 블렌드로부터 제조된 필름의 흡수 용량에 대한 결과를 나열한 것이다.
분산액 특징분석/습윤 보존성(Wet integrity)
5 cm x 5 필름을 250 mL 삼각 플라스크에 배치시키고, 여기에, 37℃에서 50 mL의 용액 A(Na+/Ca2 + 142mmol/L//2.5 mmol/L - 수용액)를 첨가하였다. 플라스크를 와류를 야기시키지 않으면서 60초 동안 온화하게 소용돌이치게 하고, 드레싱의 보존성을 시각적으로 규명하였다. 표 4는 실시예 1에서 Carbopol® 981 NF: TPU1 블렌드로부터 제조된 필름에 대한 분산액 특징분석/습윤 보존성에 대한 결과를 나열한 것이다.
표 4
Figure pct00011
건조 필름의 기계적 성질
기계적 시험을 위한 필름 샘플을 ASTM D882-12에 따라 분석하였다. 시험 이전에, 필름 샘플을 23±2℃ 및 50±5%에서 40시간 이상 동안 컨디셔닝하였다.
분석을 위한 필름 스트립은 대략 6 mm의 폭 및 0.03 내지 0.04 mm의 두께를 갖는다. 그립 분리 길이는 50 mm이며, 크로스헤드 속도는 약 500 mm/min이다. 각 필름에 대해, 필름 성질이 방향에 따라 변하는 지를 시험하기 위해, 샘플을 필름 드로잉 방향에 대해 평행하게(수직) 및 필름 드로잉 방향에 대해 수직(수평)으로 절단하였다.
샘플을 Texture Analyzer TA.XTPlus 및 Exponent Software(Texture Technologies, IL, USA)를 사용하여 인장 강도 및 %신율에 대해 시험하였다. 영률에 대하여 ASTM D882-12에 따른 측정을 Instron 5564 기기를 이용하여 수행하였다. 표 5는 실시예 1에서의 Carbopol® 981NF : TPU1 블렌드로부터 제조된 필름에 대한 기계적 성질에 대한 결과를 나열한 것이다.
표 5
Figure pct00012
수화된 필름의 기계적 성질
5 cm x 5 cm 필름 샘플을 "필름 유체 흡수" 시험에 기술된 바와 같이 수화하였다. 수화된 샘플을 Texture Analyzer TA.XTPlus 및 Exponent Software(Texture Technologies, IL, USA)를 이용하여 기계적 성질, 예를 들어, 파열 강도(burst strength), 파열시키기 위한 일(work to burst), 파열을 위한 거리, 및 강성(stiffness)에 대해 분석하였다. 표 6은 두 개의 상이한 두께의 수화된 INV EX2 필름에 대한 기계적 성질에 대한 결과를 나열한 것이다.
표 6
Figure pct00013
수증기 투과율( MVTR )
MVTR 측정을 Mocon Permatran-W® 101K per INDA WSP 70.4(종래에 ASTM D6701)를 이용하여 38℃, 90% RH에서 수행하였다.
필름을 Mocon 기기 셀이 고정되고 기기에 탑재된 폴리에틸렌 기재 절단물(cut)로부터 벗겨내었다. 표 7은 실시예 1에서의 블렌드로부터 제조된 필름에 대한 MVTR에 대한 결과를 나열한 것이다.
표 7
Figure pct00014
실시예 4 - 필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 981NF 폴리머 및 TPU2를 사용하기 위한 블렌드의 제조 및 Carbopol ® 981NF 폴리머 / TPU2 필름의 제조
1% 수성 Carbopol ® 981NF 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러를 구비한 믹서를 이용하여, 10 g의 Carbopol® 981 NF 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 990 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
Carbopol ® 981 NF 폴리머 분산액의 중화
Carbopol® 981 NF 폴리머 분산액을 표 1에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된 Carbopol® 981 NF 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU2의 3%(w/w) 용액의 제조
30 g의 TPU2를 뚜껑을 구비한 유리병에서 970 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 981 NF 폴리머 및 TPU2의 블렌드의 제조
표 8에 따라 일부 중화된 Carbopol® 981 NF 폴리머 분산액 및 TPU2를 실온에서 혼합함으로써 Carbopol® 981 NF 및 TPU2의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 9에 나열되어 있다.
표 8
Figure pct00015
표 9
Figure pct00016
Carbopol ® 981 및 TPU2 블렌드로부터의 용매 캐스트 필름의 제조
표 8에 명시된 조성의 Carbopol® 981/TPU2 블렌드의 필름을 실시예 2에 기술된 방법에 따라 제조하였다.
실시예 5 - 실시예 4에서 제조된 필름의 특징분석
실시예 4에서 제조된 필름의 성질을 실시예 3에 기술된 방법을 이용하여 분석하였다. 표 10, 표 11, 및 표 12는 실시예 4에서 제조된 필름의 성질을 예시하고 있다.
표 10
Figure pct00017
표 11
Figure pct00018
표 12
Figure pct00019
실시예 6 - 필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 980NF 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조, 및 Carbopol ® 980NF 폴리머 / TPU1 필름의 제조
1% 수성 Carbopol ® 980NF 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러를 구비한 믹서를 이용하여, 10 g의 Carbopol® 980 NF 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 990 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
Carbopol ® 980 NF 폴리머 분산액의 중화
Carbopol® 980 NF 폴리머 분산액을 표 13에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된 Carbopol® 980 NF 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
표 13
Figure pct00020
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU1의 3%(w/w) 용액의 제조
30 g의 TPU1을 뚜껑을 구비한 유리병에서 970 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 981 NF 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
표 14에 따라 일부 중화된 Carbopol® 980 NF 폴리머 분산액 및 TPU1을 실온에서 혼합함으로써 Carbopol® 980 NF 및 TPU2의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 15에 나열되어 있다.
표 14
Figure pct00021
표 15
Figure pct00022
실시예 7 - 필름 캐스팅을 위해 사용되는 Pemulen ™TR2 NF 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
1% 수성 Pemulen ™TR2 NF 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러를 구비한 믹서를 이용하여, 10 g의 Pemulen™TR2 NF 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 990 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
Pemulen ™TR2 NF 폴리머 폴리머 분산액의 중화
Pemulen™TR2 NF 폴리머 분산액을 표 16에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된 Pemulen™TR2 NF 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
표 16
Figure pct00023
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU1의 3%(w/w) 용액의 제조
30 g의 TPU1을 뚜껑을 구비한 유리병에서 970 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 Pemulen ™TR2 NF 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
표 17에 따라 일부 중화된 Pemulen™TR2 NF 폴리머 분산액 및 TPU1을 실온에서 혼합함으로써 Pemulen™TR2 NF 폴리머 및 TPU1의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 18에 나열되어 있다.
표 17
Figure pct00024
표 18
Figure pct00025
Pemulen ™ TR2 및 TPU1 블렌드로부터의 용매 캐스트 필름의 제조
표 17에 명시된 조성의 Pemulen™TR2 NF/TPU1 블렌드의 필름을 실시예 2에 기술된 방법에 따라 제조하였다.
실시예 8 - 실시예 7에 제조된 필름의 특징분석
실시예 7에서 제조된 필름의 성질을 실시예 3에 기술된 방법을 이용하여 분석하였다. 표 19, 표 20, 표 21 및 표 22는 실시예 7에서 제조된 필름의 성질을 예시한 것이다.
표 19
Figure pct00026
표 20
Figure pct00027
표 21
Figure pct00028
표 22
Figure pct00029
실시예 9 - 필름 캐스팅을 위해 사용되는 Noveon ® AA-1 USP 폴리카보필 폴리 머 및 TPU1의 블렌드의 제조
1% 수성 Noveon ® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러를 구비한 믹서를 이용하여, 10 g의 Noveon® AA-1 USP 폴리카보 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 990 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
Noveon ® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 분산액의 중화
Noveon® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 분산액을 표 23에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된 Noveon® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
표 23
Figure pct00030
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU1의 3%(w/w) 용액의 제조
30 g의 TPU1을 뚜껑을 구비한 유리병에서 970 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 Noveon ® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 및 TPU1 의 블렌드의 제조
표 24에 따라 일부 중화된 Noveon® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 분산액 및 TPU를 실온에서 혼합함으로써 Noveon® AA-1 USP 폴리카보필 폴리머 및 TPU의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 25에 나열되어 있다.
표 24
Figure pct00031
표 25
Figure pct00032
Noveon ® AA-1 USP 폴리카보필 및 TPU1 블렌드로부터의 용매 캐스트 필름의 제조
표 24에 명시된 조성의 Noveon® AA-1 USP 폴리카보필/TPU1의 블렌드의 필름을 실시예 2에 기술된 방법에 따라 제조하였다.
실시예 10 - 실시예 9에서 제조된 필름의 특징분석
실시예 9에서 제조된 필름의 성질을 실시예 3에 기술된 방법을 이용하여 분석하였다. 표 26, 표 27, 및 표 28은 실시예 9에서 제조된 필름의 성질을 예시한 것이다.
표 26
Figure pct00033
표 27
Figure pct00034
표 28
Figure pct00035
실시예 11 - 필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF(1/1 w/w) 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/1 w/w) 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러를 구비한 믹서를 이용하여, 3.25 g의 Carbopol® 981NF 및 3.25 g Pemulen™TR2 NF 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 643.5 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/1 w/w) 폴리머 분산액의 중화
1% 수성 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF(1/1 w/w) 폴리머 분산액을 표 29에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF(1/1 w/w) 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
표 29
Figure pct00036
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU1의 3%(w/w) 용액의 제조
19.5 g의 TPU1을 뚜껑을 구비한 유리병에서 630.5 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 폴리머가 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/1 w/w) 폴리머 분산액 및 TPU1의 블렌드의 제조
표 30에 따라 일부 중화된 1% 수성 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/1 w/w) 폴리머 분산액 및 TPU1을 실온에서 혼합함으로써 1% 수성 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/1 w/w) 폴리머 분산액 및 TPU1의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 31에 나열되어 있다.
표 30
Figure pct00037
표 31
Figure pct00038
1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/1 w/w)/ TPU1 블렌드로부터의 용매 캐스트 필름의 제조
표 30에 명시된 조성의 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/1 w/w)/TPU1 블렌드의 필름을 실시예 2에 기술된 방법에 따라 제조하였다.
실시예 12 - 실시예 11에서 제조된 필름의 특징분석
실시예 11에서 제조된 필름의 성질을 실시예 3에 기술된 방법을 이용하여 분석하였다. 표 32, 표 33, 표 34, 및 표 35는 실시예 11에서 제조된 필름의 성질을 예시한 것이다.
표 32
Figure pct00039
표 33
Figure pct00040
표 34
Figure pct00041
표 35
Figure pct00042
실시예 13 - 필름 캐스팅을 위해 사용되는 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 및 TPU1의 블렌드의 제조
1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액의 제조
3-블레이드 마린 임펠러를 구비한 믹서를 이용하여, 2.17 g의 Carbopol® 981NF 및 4.33 g Pemulen™ TR2 폴리머를 당해 분야에 공지된 절차에 따라 643.5 g의 탈이온수에 분산시켰다. 얻어진 분산액을 모으고, 실온에서 밤새 정치시켰다.
1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액의 중화
1% 수성 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액을 표 36에 따라 트로메타민(30% 수용액)으로 일부 중화시켰다. 중화제를 연속 교반 하에서 서서히 첨가하였다. 분산액을 실온에서 밤새 정지치시킨 후에, 중화된Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액의 pH 및 점도를 측정하였다.
표 36
Figure pct00043
THF /H 2 O 90/10(w/w) 중 TPU1의 3%(w/w) 용액의 제조
19.5 g의 TPU1을 뚜껑을 구비한 유리병에서 630.5 g의 THF/H2O 90/10(w/w)의 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 폴리머가 용해될 때까지 교반하였다.
필름 캐스팅을 위해 사용되는 1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액 및 TPU1의 블렌드의 제조
표 37에 따라 일부 중화된 1% 수성 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액 및 TPU1을 실온에서 혼합함으로써1% 수성 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/2 w/w) 폴리머 분산액 및 TPU1의 수 개의 블렌드를 제조하였다. 얻어진 블렌드의 점도 및 pH는 표 38에 나열되어 있다.
표 37
Figure pct00044
표 38
Figure pct00045
1% 수성 Carbopol ® 981NF / Pemulen ™TR2 NF (1/2 w/w)/ TPU1 블렌드로부터의 용매 캐스트 필름의 제조
표 37에 명시된 조성의 Carbopol® 981NF/Pemulen™TR2 NF (1/2 w/w)/TPU1 블렌드의 필름을 실시예 2에 기술된 방법에 따라 제조하였다.
실시예 14 - 실시예 13에서 제조된 필름의 특징분석
실시예 13에서 제조된 필름의 성질을 실시예 3에서 기술된 방법을 이용하여 분석하였다. 표 39, 표 40, 표 41, 및 표 42는 실시예 13에서 제조된 필름의 성질을 예시한 것이다.
표 39
Figure pct00046
표 40
Figure pct00047
표 41
Figure pct00048
표 42
Figure pct00049
실시예 15 - 폴리우레탄 후면 층 및 본 발명의 필름 층으로 이루어진 이중층 필름의 제조
THF 중 16% (w/w) 폴리우레탄 A 및 12% (w/w) 폴리우레탄 B 용액을 제조하였다.
INV EX2 및 INV EXP1에 해당하는 폴리머 블렌드를 각각 실시예 1 및 실시예 7에서 기술된 방법에 따라 제조하였다. 얻어진 용액 및 블렌드를 Thermo Electron Corporation, IEC Centra GP8 원심분리기를 이용하여 1500 rpm에서 30분 동안 원심분리에 의해 탈기시켰다.
1 in/sec의 드로우다운 속도에서, 진공 플레이트를 구비한 자동 필름 어플리케이터(진공 플레이트를 구비한 Byko-drive, Material # 2121; BYK Gardner, MD, USA)를 이용하여 폴리에틸렌 기재(Griff Paper and Films(PA, USA)로부터의 5 mil 천연 고밀도 폴리에틸렌 시트) 상에 필름을 용매 캐스트하기 위해 탈기된 블렌드를 사용하였다. 캐스팅되는 제1 층은 폴리우레탄 층이다. 폴리우레탄 드로우다운의 mil의 두께(용매 증발 전)는 표 43에 명시되어 있다. 본 발명은 필름을 이후에 폴리우레탄 층 상에 바로 캐스팅하였다. 본 발명의 필름 층의 mil의 두께(용매 증발 전)는 표 43에 명시되어 있다. 얻어진 이중층 필름 드로우다운을 실온에서 공기 중에서 건조시킬 수 있다. 당업자는 폴리에틸렌 시트가 이중층 필름을 지지하기 위해 라이너로서 사용될 수 있다는 것을 용이하게 구상할 수 있다. 또한, 층 캐스팅의 순서는 폴리에틸렌 기재가 본 발명의 필름과 직접 접촉되도록 변경될 수 있다.
표 43
Figure pct00050
실시예 16 - 실시예 15에서 제조된 이중층 필름의 특징분석
실시예 15에서 제조된 필름의 필름 유체 흡수 및 MVTR을 실시예 3에서 기술된 방법을 이용하여 분석하였다. 표 44 및 표 45는 실시예 15에서 제조된 필름의 성질을 예시한 것이다.
표 44
Figure pct00051
표 45
Figure pct00052
비교예 1
TPU1 , TPU2 및 폴리우레탄 A (COMP EX1) 및 폴리우레탄 B (COMP EX2)의 용매 캐스트 필름의 제조 및 특징분석
폴리머를 용매에 첨가하고, 이후에 실온에서 교대로 혼합하고, 폴리머가 용해될 때까지 40 내지 42℃에서 30분 내지 1시간의 시간 동안 가열함으로써 상업적 상처 드레싱에서 사용되는 TPU1, TPU2 및 TPU(COMP EX1 및 COMPEX2)의 용액을 제조하였다. 표 46은 제조된 용액의 농도 및 사용된 용매를 나열한 것이다.
표 46
Figure pct00053
필름을, 실시예 2에서 기술된 절차에 따라 25 mil 드로우 바를 이용하여 표 46에서 제조된 용액으로부터 캐스팅하였다. 얻어진 건조 필름을 실시예 3에서 기술된 방법을 이용하여 특징분석하였다. 표 47, 표 48 및 표 49는 각각 필름 유체 흡수, 기계적 성질, 및 MVTR에 대해 비교예 1에서 제조된 필름에 대해 얻어진 값을 예시한 것이다.
표 47
Figure pct00054
표 48
Figure pct00055
표 49
Figure pct00056
제시된 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 필름은 상업적 제품에서 사용되는 TPU와 비교할 때 독특한 세트의 성질을 갖는다. 본 발명에 따라 제조된 필름은 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머의 유체 흡수 특징, TPU의 필름 형성 성질, 및 TPU에 의해 형성된 필름의 기계적 성질을 결합한다.
실시예 17 - 폴리우레탄 폴리머를 기반으로 한 상업적 상처 드레싱 필름의 특징분석
TPU 폴리머를 기반으로 한 상업적 상처 드레싱 필름을 실시예 3에서 기술된 방법을 이용하여 특징분석하였다. 이러한 필름의 기계적 성질 및 MVTR은 각각 표 50 및 표 51에 나열되어 있다.
표 50
Figure pct00057
표 51
Figure pct00058
실시예 17에 예시된 바와 같이, 상업적 제품에서 사용되는 폴리우레탄은 유체 흡수 성질을 가지지 않으며, TPU2의 필름은 유체 환경에서 보존성을 유지시키지 못할 수 있다. 또한, TPU 폴리머 일부는 기재으로부터 제거하기 용이하지 않고 조작하기 어려우며, 이에 따라, 성질의 정확한 측정을 악화시킨다.
비교예 2
75 g의 TPU3을 425 g의 80:20 에탄올:물에 용해시켜 4920 Cps의 브룩필드 점도를 갖는 15 중량% 용액을 수득하였다. 용액을 100 mil의 두께에서 8 인치 드로우 바 세트로 캐스팅하였다. 필름을 4개의 별개의 이형 기재 상에 캐스팅하였다: (i) 첨가제를 함유하지 않은 보증된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE); (ii) 테플론; (iii) HDPE 이형 필름; 및 (iv) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE). 필름을 후드에서 밤새 건조시켰다. 모든 경우에서, 필름은 균질하지 않게 건조되었고 균일하지 않은 두께를 갖는 표면으로부터 툭 튀어나와서, 필름으로서 사용하기에 적합하지 않은 동그랗게 말린(curly) 물질을 수득하였다.
비교예 3
90 g의 TPU1을 510 g의 80 : 20 에탄올:물에 용해시켜 6,280 Cps의 브룩필드 점도를 갖는 15 중량% 용액을 수득하였다. 용액을 100 mil의 두께에서 8 인치 드로우 바 세트로 캐스팅하였다. 필름은 균질하지 않게 건조되었고 표면으로부터 툭 튀어나왔다.
실시예 18
Carbopol® ETD 2020 NF의 1 중량% 분산액을 50:50 에탄올:물 용액 중에서 제조하였다. 폴리머를 TRO로 pH 5까지 중화시키고, 0.2 중량% Euxyl-PE9010로 보존하였다. TPU3을 80:20 에탄올:물 용액 중에 15 중량%로 용해시켰다. 두 개의 용액을 0.2 중량%의 Carbopol® ETD 2020 NF 및 12 중량%의 TPU3의 최종 중량%를 수득하기 위한 비율로 조합하고, 이형 기재 상에서 100 mil의 두께에서 드로우 다운 바 세트에서 8로 필름으로서 캐스팅하였다. 필름을 8.7 mil의 평균 두께로 건조시켰으며, 이는 INV EX7로서 기술되어 있다. 표 52는 폴리머 및 필름 정보를 제공한 것이다. 상술된 Carbopol® ETD 2020 NF 용액 및 80:20 에탄올:물 중에 15 중량%로 용해된 TPU1을 혼합하였다. 두 개의 용액을 0.2 중량%의 Carbopol® ETD 2020 NF 및 12 중량%의 TPU1의 최종 중량%를 수득하기 위한 비율로 조합하였다. 용액의 점도는 23,300 cPs이고, 이형 기재 상에 100 mil의 두께에서 드로우 다운 바 세트에서 8로 필름으로서 캐스팅하였다. 필름은 8.27 mil의 평균 두께로 건조되었다. 필름은 주름 또는 컬 없이 매끄러운 필름으로 건조되었고, HDPE 이형 필름에 접착되고, 이는 INV EX8로서 나열되어 있다.
Carbopol® 981NF의 1 중량% 분산액을 50:50 에탄올:물 용액 중에서 제조하였다. 폴리머를 TRO로 pH 5까지 중화시키고, 0.2 중량% Euxyl-PE9010로 보존하였다. TPU3을 80:20 에탄올:물 용액 중에 15 중량%로 용해시켰다. 두 개의 용액을 0.2 중량%의 Carbopol® 981NF 및 12 중량%의 TPU3의 최종 중량%를 수득하기 위한 비율로 조합하였다. 용액의 점도는 9,900 cPs이고, 이형 기재 상에 100 mil의 두께에서 드로우 다운 바 세트에서 8로 필름으로서 캐스팅하였다. 필름은 7.1 mil의 평균 두께를 가지면서 주름 또는 컬이 없는 매끄러운 필름으로 건조되었고, 표 52에서 INV EX9로서 나열되어 있다.
표 52
Figure pct00059
상기 표 52로부터 명확한 바와 같이, TPU1 및 TPU3에 폴리(아크릴)산 및 폴리(아크릴)산 인터폴리머의 첨가는 캐스팅 기재로부터 용이하게 제거될 수 있는 일정한 두께의 매끄러운 필름을 형성시킴으로써 건조 필름 성질을 향상시킨다. 폴리(아크릴)산 없이, 필름은 비교예 2 및 비교예 3에 나타낸 바와 같이 균일하지 않거나 변형 없이 기재로부터 제거되지 않는다.
실시예 19
6.6 g의 Carbopol® ETD 2020 NF를 100 g의 THF에 분산시키고, 100 g의 물에 첨가하였다. 용액 점도는 11,240 cPs이다. 용액을 암모늄 하이드록사이드를 사용하여 pH 6.7까지 중화시켜 32,200 cPs의 겔을 수득하였다. 50 g TPU3 및 50 g TPU4의 조합물을 148 g THF 및 148 g 물 용매 혼합물에 용해시켰다. Carbopol® ETD 2020 NF 및 TPU 용액을 합하고, 혼합하였다. 조합된 용액을 모울드에 캐스팅하고, 필름으로 공기 건조시켰다. 필름이 완전히 건조되자마자, 이를 모울드로부터 제거하고, 환형 피스를 절단하고, 증류수에서 액침시켜 표 53에 제시된 물 픽업(water pickup) 및 팽윤 데이타를 획득하였다. 이러한 필름은 INV EX10으로서 나열된다.
실시예 20
4 g의 Carbopol® ETD 2020 NF를 100 g THF에 분산시키고, 100 g의 물에 첨가하였다. 용액을 암모늄 하이드록사이드를 사용하여 pH 6.3까지 중화시켜 26,650 cPs의 겔을 수득하였다. 50 g TPU3 및 50 g TPU4의 조합물을 148 g THF 및 148 g 물 용매 혼합물에 용해시켰다. Carbopol® ETD 2020 NF 및 TPU 용액을 합하고, 혼합하였다. 조합된 용액을 모울드에 캐스팅하고, 필름으로 공기 건조시켰다. 필름이 완전히 건조되자마자, 이를 모울드로부터 제거하고, 환형 피스를 절단하고, 증류수에서 액침시켜 표 53에 제시된 물 픽업 및 팽윤 데이타를 획득하였다. 이러한 필름은 INV EX11로서 나열된다.
실시예 21
4 g의 Carbopol® ETD 2020 NF를 THF(100 g)에 분산시키고, 물(100 g)에 첨가하였다. 용액을 암모늄 하이드록사이드를 사용하여 pH 6.3까지 중화시켜 26,650 cPs의 겔을 수득하였다. 50 g TPU3 및 50 g TPU4의 조합물을 360 g THF 및 360 g 물 용매 혼합물에 용해시켰다. Carbopol® ETD 2020 NF 및 TPU 용액을 합하고, 혼합하였다. 조합된 용액을 모울드에 캐스팅하고, 필름으로 공기 건조시켰다. 필름이 완전히 건조되자마자, 이를 모울드로부터 제거하고, 환형 피스를 절단하고, 증류수에서 액침시켜 표 53에 제시된 물 픽업 및 팽윤 데이타를 획득하였다. 이러한 필름은 INV EX12로서 나열된다.
비교예 4
50 g TPU3 및 50 g TPU4의 조합을 148 g THF 및 148 g 물 용매 혼합물에 용해시켰다. 조합된 용액을 모울드에 캐스팅하고, 필름으로 공기 건조시켰다. 필름이 완전히 건조되자마자, 이를 모울드로부터 제거하고, 환형 피스를 절단하고, 증류수에서 액침시켜 표 53에 제시된 물 픽업 및 팽윤 데이타를 획득하였다.
표 53
Figure pct00060
표 53에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예는 DI(탈이온)수에서 하이드로겔 필름으로 수화하는 두꺼운 필름을 제조하는 능력을 예시한 것이다. 이러한 하이드록겔 필름은 물과 가까운 밀도, 양호한 강도, 및 낮은 마찰 계수를 갖는데, 이는 음향 전달 매질로서 적합한 것이다.
실시예 A - 이부프로펜/ Carbopol ® 981 NF (pH 5.5)/ TPU1 필름의 제조 및 제조된 필름으로부터의 이부프로펜 방출
500 g의 실시예 1에 따라 제조된 Carbopol® 981 NF (pH 5.5) 및 TPU1의 블렌드에 연속적인 교반 하에서 표 a1에 따른 THF 중 5% 이부프로펜 용액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 밤새 정치시키고, 점도 및 pH를 측정하였다. 사용하여 혼합물 캐스트 필름으로부터, 실시예 2에 따른 100 mil 및 200 mil 갭 간극 바를 각각 사용하였다. 본원에 기술된 조성물로부터 형성된 필름은 INV EXA1, INV EXA2 및 INV EXA3을 구성할 것이다. 표 Aa는 첨가된 이부프로펜 용액의 양 및 INV EXA1, INV EXA2 및 INV EXA3을 캐스팅하기 위해 사용되는 이부프로펜 함유 블렌드의 pH 및 점도를 각각 예시한 것이다.
표 Aa
Figure pct00061
실시예 A에 따라 제조된 필름으로부터의 24h 이부프로펜 방출
실시예 A에 따라 제조된, 이부프로펜을 함유한 5 cm×5 cm 필름을 계량하고, 병에 배치시켰다. 100 mL의 포스페이트 완충제(pH 7.4)를 필름에 첨가하고, 병을 시일링하고, ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커(orbital shaker)를 이용하여 실온에서 24시간 동안 교반하였다. Agilent Technologies(USA)로부터의 Varian, Model "Cary 50 Tablet," UV-가시광 분광기를 이용하여 λ= 263 nm에서 최대 흡수를 측정함으로써 24시간 후에 얻어진 용액의 샘플을 이부프로펜 함량에 대해 분석하였다. 포스페이트 완충제(pH 7.4)에서 공지된 농도의 이부프로펜의 표준물을 제조함으로써 연구를 위한 보정 곡선을 얻었다. 표 Ab는 실시예 A에 따라 제조된 필름으로부터 24h에서 방출된 이부프로펜, 및 실시예 A를 기초로 하여 로딩된 이부프로펜의 이론적 양을 나타낸 것이다.
표 Ab
Figure pct00062
건조 필름 중 이론적 IBU 함량의 계산은 하기와 같이 INV EXA1에 대해 예시된 것이다: THF 중에서 250 g 1% Carbopol® 981 NF(pH 5.5) 및 250 g 3% TPU1 용액을 혼합함으로써 500 g의 Carbopol® 981 NF (pH 5.5)/TPU1 블렌드를 실시예 1에 따라 수득하였다.
INV EXA1 표 Aa에 따라, 이러한 블렌드에 THF 중 32.2 g 5% 이부프로펜 용액을 첨가하였다. 이러한 블렌드로부터, 필름을 캐스팅하고, 건조시켰으며, 이는 건조 시에 모든 용매가 증발되고, 나머지 건조 필름은 필름을 드로우다운(draw down)을 위해 사용되는 혼합물을 제조하기 위해 상기에서 사용되는 각 겔 또는 용액으로부터 비롯된 Carbopol® 981 NF (pH 5.5)/TPU1/IBU로 이루어짐을 시사한다.
250 g 1% 분산액 중 Carbopol® 981 NF(pH 5.5)의 양: 250 x (1/100) = 2.5g
250 g 3% THF 용액 중 TPU1의 양: 250 x (3/100) = 7.5 g
32.2 g 5% THF 용액 중 IBU의 양: 32.2 x (5/100) = 1.61 g
건조 필름 중 고형물의 총량: 2.5 g Carbopol® 981 NF (pH 5.5) + 7.5 g TPU1 + 1.61 g IBU = 11.61 g
건조 필름 중 % IBU: (1.61g/11.61g) x 100 = 13.86%
건조 필름 중 %IBU를 아는 경우에, 하기 실시예에 따른 이부프로펜 방출 연구를 위해 사용되는 필름 중의 IBU의 이론적 양을 추정할 수 있다:
표 Ab INV EXA1: 건조 필름 중량 0.1467 g
0.1467 g 중 IBU의 양은 0.1467 x 13.86/100 = 0.02033 g = 20.33 mg이다.
mg IBU/g 건조 필름을 계산하기 위해: 20.33 mg IBU/0.1467 g 필름 = 138.6 mg/g 건조 필름
이러한 알고리즘은 각 본 실시예에 대해 표 Aa에 제공된 정보를 고려하여, 표 Ab에 나열된 모든 실시예에 적용될 수 있다.
실시예 B - 이부프로펜/ Pemulen ™ TR2 NF (pH 4.5)/ TPU1 필름의 제조 및 제조된 필름으로부터의 이부프로펜 방출
500 g의 실시예 7에 따라 제조된 Pemulen TR2™ 및 TPU1의 블렌드에 연속적인 교반 하에서 표 Ba에 따른 THF 중 5% 이부프로펜 용액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 밤새 정치시키고, 점도 및 pH를 측정하였다. 사용하여 혼합물 캐스트 필름으로부터, 실시예 2에 따른 100 mil 및 200 mil 갭 간극 바를 각각 사용하였다.
본원에 기술된 조성물로부터 형성된 필름은 INV EXB1, INV EXB2 및 INV EXB3을 구성할 것이다.
표 Ba는 첨가된 이부프로펜 용액의 양 및 INV EXB1, INV EXB2 및 INV EXB3을 캐스팅하기 위해 사용되는 이부프로펜 함유 블렌드의 pH를 각각 예시한 것이다.
표 Ba
Figure pct00063
실시예 B에 따라 제조된 필름으로부터의 24h 이부프로펜 방출
실시예 B에 따라 제조된, 이부프로펜을 함유한 5 cm×5 cm 필름을 계량하고, 병에 배치시켰다. 100 mL의 포스페이트 완충제(pH 7.4)를 필름에 첨가하고, 병을 시일링하고, ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 24시간 동안 교반하였다. Agilent Technologies(USA)로부터의 Varian, Model "Cary 50 Tablet," UV-가시광 분광기를 이용하여 λ= 263 nm에서 최대 흡수를 측정함으로써 24시간 후에 얻어진 용액의 샘플을 이부프로펜 함량에 대해 분석하였다. 포스페이트 완충제(pH 7.4)에서 공지된 농도의 이부프로펜의 표준물을 제조함으로써 연구를 위한 보정 곡선을 얻었다. 표 Bb는 실시예 A에 따라 제조된 필름으로부터 24h에서 방출된 이부프로펜, 및 실시예 B를 기초로 하여 로딩된 이부프로펜의 이론적 양을 나타낸 것이다.
표 Bb
Figure pct00064
비교예 A - 이부프로펜- TPU 상업적 포움 상처 드레싱으로부터의 24h 이부프로펜 방출
9.8 cm×9.8 cm 상업적 Biatain® Ibu(Coloplast A/S, Denmark) 이부프로펜 함유 TPU 포움 상처 드레싱을 계량하고, 병에 배치시켰다. 600 mL의 포스페이트 완충제(pH 7.4)를 포움에 첨가하고, 병을 시일링하고, ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 24시간 동안 교반하였다. Agilent Technologies(USA)로부터의 Varian, Model "Cary 50 Tablet," UV-가시광 분광기를 이용하여 λ= 264 nm에서 최대 흡수를 측정함으로써 24시간 후에 얻어진 용액의 샘플을 이부프로펜 함량에 대해 분석하였다. 포스페이트 완충제(pH 7.4)에서 공지된 농도의 이부프로펜의 표준물을 제조함으로써 연구를 위한 보정 곡선을 얻었다. 결과는 표 CEXA에 예시되어 있다.
표 CEXA
Figure pct00065
실험적으로 얻어진 mg의 이부프로펜의 양을 본 연구에서 사용되는 샘플 중량으로 나눔으로써 mg IBU/g 포움으로서 표현하는 경우 24h에 방출된 이부프로펜의 양을 계산하였다: 315.57 mg IBU/6.8141 g 포움 = 46.31 mg IBU/g 포움.
실시예 C - 메트로니다졸/ Pemulen ™ TR2 NF (pH 4.5)/ TPU1 필름의 제조 및 제조된 필름으로부터의 메트로니다졸 방출
트로메타민으로 pH 4.5까지 중화된 200 g 1% 수성 Pemulen™ TR2(표 Ca)에 표 Cb에 따른 1% 수성 메트로니다졸(MTNZ) 용액을 첨가하였다. 얻어진 MTNZ/ Pemulen™ TR2 혼합물에 THF:물=90:10 중 TPU1의 200 g 3% 용액을 첨가하였다. 최종 혼합물을 실온에서 밤새 정치시키고, 점도 및 pH를 측정하였다. 표 Cc는 MTNZ/Pemulen™ TR2 NF/TPU1 블렌드의 점도 및 pH를 나타낸 것이다. 이러한 블렌드로부터 실시예 2에 따른 필름을 캐스팅하였다. 본원에 기술된 조성물로부터 얻어진 필름은 INV EXC1, INV EXC2 및 INVEXC3을 구성한다.
표 Ca
Figure pct00066
표 Cb
Figure pct00067
표 Cc
Figure pct00068
실시예 C에 따라 제조된 필름으로부터의 24h 메트로니다졸 방출
실시예 d에 따라 제조된, MTNZ를 함유한 5 cm×5 cm 필름을 계량하고, 병에 배치시켰다. HCl 0.1M(수성)을 표 Cd에 따른 필름에 첨가하고, 병을 시일링하고, ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 24시간 동안 교반하였다. Agilent Technologies(USA)로부터의 Varian, Model "Cary 50 Tablet," UV-가시광 분광기를 이용하여 λ= 264 nm에서 최대 흡수를 측정함으로써 24시간 후에 얻어진 용액의 샘플을 이부프로펜 함량에 대해 분석하였다. HCl 0.1M에서 공지된 농도의 MTNZ의 표준물을 제조함으로써 연구를 위한 보정 곡선을 얻었다. 표 Cd는 실시예 C에 따라 제조된 필름으로부터 24h에서 방출된 MTNZ, 및 실시예 C를 기초로 하여 로딩된 MTNZ의 이론적 양을 나타낸 것이다.
표 Cd
Figure pct00069
실시예 D - 리도카인 / Pemulen ™ TR2/ TPU1 필름의 제조 및 제조된 필름으로부터의 리도카인 방출
표 Da에 따른 트로메타민으로 중화된 200 g 1% 수성 Pemulen™ TR2에 표 Db에 따른 리도카인의 20% 에탄올성 용액을 첨가하였다. 얻어진 리도카인/ Pemulen™ TR2 혼합물에 THF:물=90:10 중 TPU1의 200 g 3% 용액을 첨가하였다. 최종 혼합물을 실온에서 밤새 정치시키고, 점도 및 pH를 측정하였다. 표 Dc는 리도카인/Pemulen™ TR2 NF/TPU1 블렌드의 점도 및 pH를 나타낸 것이다. 이러한 블렌드로부터 실시예 2에 따른 필름을 캐스팅하였다. 본원에 기술된 조성물로부터 얻어진 필름은 INV EXD1, INV EXD2, INV EXD3 및 INV EXD4을 구성한다.
표 Da
Figure pct00070
표 Db
Figure pct00071
표 Dc
Figure pct00072
실시예 D에 따라 제조된 필름으로부터의 24h 리도카인 방출
실시예 D에 따라 제조된, 리도카인을 함유한 5 cm×5 cm 필름을 계량하고, 병에 배치시켰다. HCl 0.1M(수성)을 필름에 첨가하고, 병을 시일링하고, ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커를 이용하여 실온에서 24시간 동안 교반하였다. Agilent Technologies(USA)로부터의 Varian, Model "Cary 50 Tablet," UV-가시광 분광기를 이용하여 λ= 264 nm에서 최대 흡수를 측정함으로써 24시간 후에 얻어진 용액의 샘플을 리도카인 함량에 대해 분석하였다. HCl 0.1M에서 공지된 농도의 리도카인의 표준물을 제조함으로써 연구를 위한 보정 곡선을 얻었다. 표 Dd는 실시예 D에 따라 제조된 필름으로부터 24h에서 방출된 리도카인, 및 실시예 D를 기초로 하여 로딩된 리도카인의 이론적 양을 나타낸 것이다.
표 Dd
Figure pct00073
실시예 E - 리도카인 HCl/ Pemulen ™ TR2/ TPU1 필름의 제조 및 제조된 필름으로부터의 리도카인 방출
표 Ea에 따른 트로메타민으로 중화된 200 g 1% 수성 Pemulen™ TR2에 표 Eb에 따른 리도카인 하이드로클로라이드(LID HCl)의 18.75% 수용액을 첨가하였다. 얻어진 LID HCl/Pemulen™ TR2 혼합물에 THF:물=90:10 중 TPU1의 200 g 3% 용액을 첨가하였다. 최종 혼합물을 실온에서 밤새 정치시키고, 점도 및 pH를 측정하였다. 표 Dc는 리도카인/Pemulen™ TR2 NF/TPU1 블렌드의 점도 및 pH를 나타낸 것이다. 이러한 블렌드로부터 실시예 2에 따른 필름을 캐스팅하였다. 본원에 기술된 조성물로부터 얻어진 필름은 INV EXE1, INV EXE2 및 INV EXE3을 구성한다.
표 Ea
Figure pct00074
표 Eb
Figure pct00075
표 Ec
Figure pct00076
실시예 E에 따라 제조된 필름으로부터의 24h 리도카인 HCl 방출
실시예 E에 따라 제조된, 리도카인 HCl을 함유한 5 cm×5 cm 필름을 계량하고, 병에 배치시켰다. 50 mL의 용액 A(Na+/Ca2 + 142mmol/L//2.5 mmol/L - 수용액)를 필름에 첨가하고, 병을 시일링하고, ThermoScientific MaxQ4000 오비탈 쉐이커(orbital shaker)를 이용하여 실온에서 24시간 동안 교반하였다. Agilent Technologies(USA)로부터의 Varian, Model "Cary 50 Tablet," UV-가시광 분광기를 이용하여 λ= 264 nm에서 최대 흡수를 측정함으로써 24시간 후에 얻어진 용액의 샘플을 리도카인 HCl 함량에 대해 분석하였다. 용액 A 중 공지된 농도의 리도카인 HCl의 표준물을 제조함으로써 연구를 위한 보정 곡선을 얻었다. 표 Ed는 실시예 E에 따라 제조된 필름으로부터 용액 A 중에서 24h에 방출된 리도카인 HCl, 및 실시예 E를 기초로 하여 로딩된 리도카인 HCl의 이론적 양을 나타낸 것이다.
표 Ed
Figure pct00077
상기에서 구체적으로 열거되었는 지의 여부와는 상관없이 우선권을 주장하는 어떠한 종래 출원을 포함한 상기 언급된 각각의 문헌들은 본원에 참조로 포함된다. 임의의 문헌의 언급은 그러한 문헌이 종래 기술로서 입수되거나 어떠한 권한으로 당업자의 일반적인 지식을 구성하는 것으로 허용되지 않는다. 실시예 또는 달리 분명하게 지시된 경우를 제외하고는, 재료의 양, 반응 조건, 분자량, 및 탄소 원자의 수 등을 명시하는 본 명세서에서의 모든 수량은 단어 "약"에 의해서 변하는 것으로 이해해야한다. 본원에 기재된 양, 범위, 및 비율의 상한치와 하한치는 독립적으로 조합될 수 있음을 이해해야 한다. 마찬가지로, 본 발명의 각각의 요소에 대한 범위 및 양은 임의의 다른 요소에 대한 범위 또는 양과 함께 사용될 수 있다.
"~을 함유하는", 또는 "~을 특징으로 하는"과 동의어인 본원에서 사용되는 변형 용어 "~을 포함하는"은 포괄적이거나 제한이 없으며, 추가의 언급되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 그러나, 본원에서 "~을 포함하는"의 각각의 언급에서, 용어는 또한 대안적인 구체예로서 문구 "~을 필수적으로 포함하는(consisting essentially of)" 및 "~으로 이루어지는"을 포함하는 것으로 의도되며, 여기서 "~으로 이루어지는"은 명시되지 않은 어떠한 요소 또는 단계를 배제하며, "~을 필수적으로 포함하는"은 고려 중인 조성물 또는 방법의 본질적이거나 기본적인 및 신규한 특징에 실질적으로 영향을 미치지 않는 추가의 언급되지 않은 요소 또는 단계의 포함을 허용한다.

Claims (23)

  1. a) 일부-중화된, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머; 및
    b) 친수성 열가소성 폴리우레탄을 포함하는, 균질한 필름(homogenous film).
  2. 제1항에 있어서, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머가 카보머 코폴리머, 카보머 호모폴리머, 카보머 인터폴리머, 또는 폴리카보필인 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리(아크릴)산 폴리머가 알릴 에테르 가교제로 가교된 필름.
  4. 제3항에 있어서, 알릴 에테르 가교제가 알릴 펜타에리스리톨, 알릴 수크로오스, 트리메트프로판디올릴 에테르(TMPDE) 및 디비닐 글리콜 중 하나 이상을 포함하는 필름.
  5. 제1항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄이 (i) 하나 이상의 지방족 디이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 성분; (ii) 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 포함하는 폴리올 성분; 및 (iii) 사슬 연장제 성분의 반응 생성물을 포함하는 필름.
  6. 제5항에 있어서, 사슬 연장제가 지방족 디올을 포함하는 필름.
  7. 제5항에 있어서, 폴리올 성분이 300 이상의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 필름.
  8. 제5항에 있어서, 폴리올 성분이 1450 이상의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 필름.
  9. 제7항에 있어서, 폴리올 성분이 1450 이상의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 폴리에틸렌 글리콜과 8000 이상의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 블렌드(blend)를 포함하는 필름.
  10. 제1항에 있어서, 가교된 폴리(아크릴)산 폴리머가 일부 중화된 필름.
  11. 제1항에 있어서, 필름의 물 흡수(water absorption)가 건조 필름의 약 400 중량% 내지 약 3000 중량%인 필름.
  12. 제1항에 있어서, (a) 대 (b)의 비가 약 1:1 내지 약 1:60인 필름.
  13. 제1항에 있어서, 친수성 열가소성 폴리우레탄이 조성물의 충 중량의 약 97 내지 50 중량%를 형성하는 필름.
  14. 제1항에 있어서, 필름에 분산되어 있는 치료학적 활성제를 추가로 포함하는 필름.
  15. 제1항의 필름을 포함하는 상처 드레싱(wound dressing).
  16. 제15항에 있어서, 필름이 단일층을 포함하는 상처 드레싱.
  17. 제15항에 있어서, 단일층의 두께가 약 0.5 mil 내지 약 100 mil인 상처 드레싱.
  18. 제15항에 있어서, 후면(backing) 및 전면(facing)을 추가로 포함하는 상처 드레싱.
  19. 제1항의 필름을 포함하는 패치(patch).
  20. 제19항에 있어서, 패치가 제약, 생물학적 활성 화합물, 흡수성 물질, 퍼스널 케어 화합물(personal care compound), 활성 성분, 치료 보조제(therapeutic aid), 또는 이들의 조합 중 하나 이상을 추가로 포함하는 패치.
  21. 제19항에 있어서, 패치가 접착성 패치(adhesive patch) 또는 비-접착성 패치(non-adhesive patch)인 패치.
  22. 제1항에서 있어서, 필름이 건조 시에,
    (a) 5 MPa 내지 50 MPa의 인장 강도(tensile strength);
    (b) 100% 내지 700%의 %-신율(percent elongation); 및
    (c) 3 MPa 내지 150 MPa의 영률(Young's modulus)을 갖는 필름.
  23. 제1항에 있어서, 필름이 건조 시에, 1000 내지 8000 g/(m2x일)의 MVTR을 갖는 필름.
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