KR20170106428A - 실리콘 아크릴레이트 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

실리콘 아크릴레이트 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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개리 리 루버트
재럴드 캐이. 2세. 스할라우
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Abstract

실리콘 아크릴레이트 공중합체 조성물, 즉, 실리콘 수지-아크릴레이트 공중합체 및 이의 제조 방법. 실리콘 아크릴레이트 조성물은 연결기를 통해 아크릴레이트 중합체와 결합된 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 실리콘 아크릴레이트 조성물은 아크릴레이트 또는 (메트)아크릴레이트 작용성 수지를 제조하여, 작용화 수지의 존재 하에 아크릴레이트 중합을 행함으로써 형성될 수 있다. 실란 작용성 아크릴레이트 중합체를 제조한 다음에, 수지를 실란 작용성 아크릴레이트 중합체에 결합시키는 반응을 행할 수 있다. 그 다음에 얻어진 공중합체를 필요에 따라 사용할 수 있으며, 예를 들어 실리콘과 아크릴레이트 혼합물에 첨가하여, 비분리 블렌드를 생성할 수 있다.

Description

실리콘 아크릴레이트 조성물 및 이의 제조 방법
관련 출원의 상호 참조
없음
발명의 개요
본 명세서에 기재된 실시 형태는 실리콘 아크릴레이트 공중합체 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 명세서에 기재된 실시 형태는 실리콘 수지-아크릴레이트 공중합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 이점은 하기 상세한 설명을 읽고서 이해하고, 첨부 도면을 참조하면 명백해질 것이다.
도 1은 본 명세서에 기재된 실시 형태에 따른 조성물의 에스트라디올 플럭스를 나타타는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변형 및 대체 형태가 가능하지만, 구체적인 실시 형태는 도면에 예로서 나타나 있으며, 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명을 개시된 특정 형태에 한정시키고자 하는 것은 아님을 알아야 한다. 오히려, 본 발명은 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 모든 변형, 등가물 및 대안을 포함하는 것이다.
본 명세서에 기재된 실시 형태는 실리콘 아크릴레이트 공중합체 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 실리콘 아크릴레이트 조성물은 안정한 비분리 실리콘 및 아크릴 접착제 블렌드를 제조하는 것을 보조하는 상용화제로서, 감압성 접착제 (PSA), 피막형성제, PSA 첨가제 등을 비롯한 다양한 용도에 사용될 수 있다. 실리콘 아크릴레이트 공중합체 조성물은 일반적으로 PSA, 피막형성제, PSA 첨가제 및/또는 상용화제로서 작용하도록 단독으로 또는 PSA와의 광범위한 혼합비 및 첨가 레벨로 사용될 수 있다. 경피 약물 전달 시스템에서의 실리콘 감압성 접착제 (PSA)와 아크릴 중합체의 블렌드는 활성제의 용해도를 최적화하여, 약물 전달 효율이 증가된 시스템을 제조하는 것을 보조할 수 있다. 그러나, 상기 블렌드가 일반적으로 열역학적으로 불안정하기 때문에, 바람직하지 않은 전체 상분리가 통상 접착제의 건조 시에 발생한다.
일 실시 형태에 따르면, 실리콘 아크릴레이트 조성물은 연결기를 통해 아크릴레이트 중합체와 결합된 실리콘 수지를 포함한다. 실리콘 아크릴레이트 조성물은 아크릴레이트 또는 (메트)아크릴레이트 작용성 수지를 제조하여, 작용화 수지의 존재 하에 아크릴레이트 중합을 행함으로써 형성될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 실란 작용성 아크릴레이트 중합체를 제조한 다음에, 수지를 실란 작용성 아크릴레이트 중합체에 결합시키는 반응을 행할 수 있다. 그 다음에 얻어진 공중합체를 필요에 따라 사용할 수 있으며, 예를 들어 실리콘과 아크릴레이트 혼합물에 첨가하여, 비분리 블렌드를 생성할 수 있다.
일 실시 형태에 따라, 실리콘 아크릴레이트 조성물은 다음과 같은 일반식을 갖는다:
Figure pct00001
(화학식 I) 또는
Figure pct00002
(화학식 II). 각 R1은 독립적으로 수소 또는 메틸로부터 선택되고, 각 R2 및 R3는 독립적으로 수소, 수소 알킬, 분지형 알킬, 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 아이소-부틸, tert-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 아이소-옥틸, 아이소-노닐, 아이소-펜틸, 트라이데실, 스테아릴, 라우릴, 하이드록시에틸 아세테이트, (하이드록시에틸)메타크릴레이트, 메타크릴레이트 에스테르, 아크릴레이트 에스테르 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다. 각 R4는 일반식
Figure pct00003
을 갖는 실란이며, 여기서 R5는 -(CH2)z-, -(CH2)3-NH-C(=O)-O-CH2-CH2-, -(CH2)3-NH-CH2-CH(OH)-CH2- 및 -OCH2-CH2-로부터 선택되고, 각 R6, R7 및 R8은 독립적으로 C1-C12 알킬, -O-(Si-O)p-Si(CH3)3 (여기서, p는 0 내지 1000임), 페닐 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택된다. 화학식 I 또는 화학식 II의 R4는 화학식
Figure pct00004
을 가질 수 있다. 화학식 I 또는 화학식 II의 실리콘 아크릴레이트 조성물은 x 기 약 0 내지 99% w/w, y 기 약 0 내지 99% w/w, s 기 약 0 내지 20% w/w 및 r 기 약 1 내지 80% w/w를 포함할 수 있다. x 기 및 y 기 중 적어도 하나의 % w/w는 0이 아니다.
화학식 I 또는 화학식 II의 각 R은 일반식 [(R9)2R10SiO1/2]a[SiO4/2]q[R11SiO3/2]t[(R12)3SiO1/2]m {여기서, R9은 C1-C12 알킬, -O-(Si-O)p-Si(CH3)3 (여기서, p는 0 내지 200임), 페닐 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)}을 갖는 실세스퀴옥산일 수 있다. R10은 -(CH2)z-, -(CH2)3-NH-C(=O)-O-CH2-CH2-, -(CH2)3-NH-CH2-CH(OH)-CH2- 및 -OCH2-CH2-로부터 선택된다. R10은 아크릴레이트 작용성 실란, 아크릴레이트 작용성 실라잔, 아크릴레이트 작용성 다이실라잔, 아크릴레이트 작용성 다이실록산, 메타크릴레이트 작용성 실란, 메타크릴레이트 작용성 실라잔, 메타크릴레이트 작용성 다이실라잔, 메타크릴레이트 작용성 다이실록산 및 이들의 임의의 조합(들)으로부터 선택된다. R11은 페닐, C1-C12 알킬, -OH, 아이소프로폭시, -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택된다. R12는 C1-C12 알킬로부터 선택된다. 일 실시 형태에서, a는 R 단위 당 1 내지 5이고, q는 1 내지 300이며, t는 0 내지 300이고, m은 4 내지 300이며, m/q의 비는 약 10/90 내지 약 90/10이다. 일 실시 형태에서, a는 1이다.
다른 실시 형태에 따르면, 열역학적으로 안정한 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물은 (a) 화학식 I 또는 화학식 II의 실리콘 아크릴레이트 조성물; (b) 실리콘 PSA; 및 (c) 아크릴 중합체를 포함한다. 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물은 실리콘 아크릴레이트 공중합체와 실리콘 PSA 또는 아크릴 중합체 사이에 공유 결합을 갖지 않는다. 실리콘 PSA는 아민 상용성 실리콘 접착제 및 이의 임의의 조합(들)으로부터 선택될 수 있다. 비제한적인 일 실시 형태에서, 실리콘 PSA는 일반식 [SiO4/2]g[R13SiO3/2]h[(R14)3SiO1/2]i[(R14)3SiO2/2]d (여기서, R13은 -OH, 아이소프로폭시 또는 이들의 조합(들)이고, R14은 C1-C12 알킬임)을 갖는다. 일 실시 형태에서, g는 약 5 내지 50 mol%일 수 있고, h는 약 0.1 내지 20 mol%일 수 있으며, i는 약 5 내지 50 mol%일 수 있고, d는 약 5 내지 90%일 수 있으며, (g+h+i)/d의 중량비는 약 10/90 내지 약 90/10일 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 열역학적으로 안정한 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물은 (a) 화학식 I 또는 화학식 II의 실리콘 아크릴레이트 조성물 및 (b) 실리콘 PSA를 포함한다. 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물은 실리콘 아크릴레이트 조성물과 실리콘 PSA 사이에 공유 결합을 갖지 않는다. 실리콘 PSA는 아민 상용성 실리콘 접착제 및 이의 임의의 조합(들)으로부터 선택될 수 있다. 실리콘 PSA는 일반식 [SiO4/2]g[R13SiO3/2]h[(R14)3SiO1 / 2]i[(R14)3SiO2/2]d (여기서, R13은 -OH, 아이소프로폭시 또는 이들의 조합(들)이고, R14은 C1-C12 알킬임)을 가질 수 있다. 일 실시 형태에서, g는 약 5 내지 50 mol%일 수 있고, h는 약 0.1 내지 20 mol%일 수 있으며, i는 약 5 내지 50 mol%일 수 있고, d는 약 5 내지 90%일 수 있으며, (g+h+i)/d의 중량비는 약 10/90 내지 약 90/10일 수 있다.
본 명세서에 기재된 방법은 임의의 적절한 종류의 촉매 또는 이들의 조합(들)의 사용을 포함할 수 있다. 촉매(들)는 과산화물, 아조 화합물, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 알킬 보란 촉매, 이들의 임의의 조합(들) 등으로부터 선택될 수 있다. 촉매가 알킬 보란 촉매인 경우, 아크릴 중합체의 제조는 주위 조건에서 행해질 수 있다. 촉매가 과산화물 또는 아조 화합물인 경우, 실리콘 아크릴 조성물의 제조는 실온 이상 내지 약 100℃의 고온에서 행해질 수 있다.
본 명세서서에 기재된 실시 형태의 실리콘 PSA는 실란올 작용성이거나, 헥사메틸다이실라잔으로 캡핑(capping)될 수 있다. 대안적으로, PSA는 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제4,655,767호에 기재된 것들을 포함할 수 있다. 구체적으로, PSA는 기본적으로, 존재하는 각각의 SiO4/2 단위에 대하여 0.6 내지 0.9 R3 SiO1/2 단위의 몰 비로, R3 SiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 이루어지는 실리콘 수지 공중합체 1 내지 100 중량부와, 기본적으로, 말단 블로킹(endblocking) TRASiO1/2 단위로 종결된 ARSiO 단위로 이루어지며, 각각 25℃에서의 점도가 100 센티포아즈 내지 30,000,000 센티포아즈인 1종 이상의 폴리다이오르가노실록산 0 내지 99 중량부를 포함하는 화학 처리된 개질제의 비휘발성 고형분을 기준으로 하여, 약 30 중량% 미만의 화학 처리된 실리콘 PSA 조성물의 블렌드를 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시 형태의 아크릴 중합체는 지방족 아크릴레이트, 지방족 메타크릴레이트, 지환식 아크릴레이트, 지환식 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 하이드록시 작용성 (메트)아크릴레이트, 카르복시 작용성 (메트)아크릴레이트 및 이들의 임의의 조합(들)으로부터 선택되는 아크릴 중합체 화합물일 수 있다. 각각의 아크릴 중합체 화합물은 알킬 라디칼에 20개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있다. 지방족 아크릴레이트는 메틸 아크릴레이트 (MA), 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 (EHA), 아이소-옥틸 아크릴레이트, 아이소-노닐 아크릴레이트, 아이소-펜틸 아크릴레이트, 트라이데실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 및 이들의 임의의 조합(들)으로부터 선택될 수 있다. 지방족 메타크릴레이트는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소-부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 아이소-옥틸 메타크릴레이트, 아이소-노닐 메타크릴레이트, 아이소-펜틸 메타크릴레이트, 트라이데실 메타크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트로부터 선택될 수 있고, 아크릴아미드는 메틸 아크릴아미드, 에틸 아크릴아미드, 프로필 아크릴아미드, 아이소프로필 아크릴아미드, n-부틸 아크릴아미드, 아이소-부틸 아크릴아미드, tert-부틸 아크릴아미드, 헥실 아크릴아미드, 2-에틸헥실 아크릴아미드, 아이소-옥틸 아크릴아미드, 아이소-노닐 아크릴아미드, 아이소-펜틸 아크릴아미드, 트라이데실 아크릴아미드, 스테아릴 아크릴아미드, 라우릴 아크릴아미드 및 이들의 임의의 조합(들)로부터 선택될 수 있다. 메타크릴아미드는 메틸 메타크릴아미드, 에틸 메타크릴아미드, 프로필 메타크릴아미드, 아이소프로필 메타크릴아미드, n-부틸 메타크릴아미드, 아이소-부틸 메타크릴아미드, tert-부틸 메타크릴아미드, 헥실 메타크릴아미드, 2-에틸헥실 메타크릴아미드, 아이소-옥틸 메타크릴아미드, 아이소-노닐 메타크릴아미드, 아이소-펜틸 메타크릴아미드, 트라이데실 메타크릴아미드, 스테아릴 메타크릴아미드, 라우릴 메타크릴아미드, 하이드록시 작용성 (메트)아크릴레이트, 카르복시 작용성 (메트)아크릴레이트 및 이들의 임의의 조합(들)으로부터 선택될 수 있다.
일 실시 형태에 따른 경피 약물 전달 시스템은 본 명세서에 기재된 실시 형태의 실리콘 아크릴레이트 조성물 및 기질로의 경피 전달 조절을 위한 활성제를 포함할 수 있다. 경피 약물 전달 시스템은 임의로 침투촉진제 및/또는 활성제의 결정화를 방지하도록 구성된 중합체를 포함할 수 있다.
활성제 및 실리콘계 부형제 이외에도, 다양한 부형제 및/또는 촉진제가 국소 제제에 혼입될 수 있다. 당업자에게 일반적으로 이해되는 바와 같이, 부형제는 활성제를 기질에 적용하기에 적합한 적절한 제형으로 전환시키는데 사용되는 첨가제이다. 부형제는 또한 제제를 안정화시키고, 유동성과 같은 적용 특성을 최적화시키기 위해 첨가될 수 있다.
잠재적인 부형제의 예로는 미국 화장품 협회(the Cosmetics, Toiletry, Fragrance Association (CTFA)) 성분 데이터베이스와, 흡수제, 고화방지제, 항산화제(예컨대, 아스코르브산, 아스코르브산 폴리펩티드, 아스코르빌 다이팔미테이트, BHA, BHT, 아스코르브산마그네슘, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트, 갈산프로필, 아스코르브산나트륨, 나트륨 아스코르빌/콜레스테릴 포스페이트, 중아황산나트륨, 에리소르브산나트륨, 메타중아황산나트륨, 토코페릴 아세테이트, 토코페릴 니코티네이트), 정전기 방지제, 수렴제, 결합제, 완충제, 증량제, 킬레이트제, 착색제, 화장용 수렴제, 살생물제(예컨대, 파라벤, 유기산, 유기 염기, 알코올, 아이소티아졸리논 등), 방취제, 연화제, 외용 진통제(예컨대, 벤질 알코올, 살리실산메틸, 캠퍼, 페놀, 캡사이신, 두송 타르(Juniper Tar; 멘톨, 레소르시놀, 니코틴산메틸 및 테레빈유), 피막형성제, 착향료, 방향 성분, 습윤제, 세포용해제(lytic agent), 보습제, 폐쇄성 촉진제(occlusivity enhancer), 유백제, 산화제(예컨대, 과산화물, 브롬산염, 염소산염, 요오드산칼륨 및 과황산염), 환원제(예컨대, 아황산염, 티오글리콜산염, 시스테인, 시스테인 HCI, 글루타티온, 하이드로퀴논, 메르캅토프로피온산, 설폰산염, 티오글리콜산), 침투촉진제, 살충제, 가소제, 방부제, 피부 표백제, 예컨대 하이드로퀴논, 피부 컨디셔닝제, 피부 보호제(예컨대, 알란토인, 아세트산알루미늄, 디메티콘, 글리세린, 카올린, 라놀린, 광유, 바셀린, 탤크 및 산화아연), 미끄럼 조정제(slip modifier), 가용화제, 용제, 자외선 차단제(예컨대, 아미노벤조산, 시녹세이트, 신나메이트, 아미노벤조산염, 옥시벤존, 레드 바셀린, 이산화티탄 및 트롤아민 살리실레이트), 표면개질제, 계면활성제 및 유화제, 현탁화제, 증점제, 증감제를 포함한 점도조절제, 자외선 흡수제(예컨대, 아세트아미노살롤, 알란토인 PABA, 벤잘프탈라이드 및 벤조페논)와 같은 약제학적 부형제의 핸드북에 있는 부형제를 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 가능한 부형제는 당 및 유도체(예를 들어, 아카시아, 덱스트린, 덱스트로스, 말토덱스트린 및 소르비톨), 전분 유도체, 셀룰로오스 물질(예를 들어, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 및 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스), 다당류(예를 들어, 덱스트레이트(dextrate), 구아검 및 잔탄검), 폴리에테르, 현탁화제 사이클로덱스트린 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
촉진제는 또한 약물 용해도를 향상시키는, 에탄올 및 아이소프로필, 부틸 및 벤질 알코올과 같은 1가 알코올, 또는 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜 및 트라이메틸렌 글리콜과 같은 2가 알코올, 또는 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다가 알코올; 각각, 유니퀘마 아메리카 엘엘씨(Uniqema Americas LLC(Wilmington, DE))에서 상표명 "BRIJ®30, 93 및 97" 하에 시판 중인 폴리옥시에틸렌 (4) 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 (2) 올레일 에테르 및 폴리옥시에틸렌 (10) 올레일 에테르를 포함하는 지방족 알콜(예를 들어, 세틸, 라우릴, 올레일 및 스테아릴)의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 및 기타, 예를 들어 BRIJ® 35, 52, 56, 58, 72, 76, 78, 92, 96, 700 및 721; 식물, 동물 및 어류 유지, 예를 들어 올리브유 및 피마자유, 스쿠알렌, 라놀린; 지방산, 예를 들어 올레산, 리놀레산, 카프르산 등; 약물 확산성을 향상시키는, 지방산 에스테르, 예를 들어 올레산프로필, 올레산데실, 팔미트산아이소프로필, 팔미트산글리콜, 라우르산글리콜, 미리스트산도데실, 미리스트산아이소프로필 및 스테아르산글리콜; 지방산 알코올, 예를 들어 올레일 알코올 및 이의 유도체; 지방산 아미드, 예를 들어 올레아미드 및 이의 유도체; 케라틴이 수분을 유지하는 능력에 영향을 미치는 우레아 및 우레아 유도체, 예를 들어 알란토인; 케라틴 투과성에 영향을 미치는 극성 용매, 예를 들어 다이메틸데실포스포사이드, 메틸옥틸설폭사이드, 다이메틸라우릴아미드, 도데실피롤리돈, 아이소소르비톨, 다이메틸아세토나이드, 다이메틸설폭사이드, 데실메틸설폭사이드 및 다이메틸포름아미드; 살리실산; 아미노산; 니코틴산벤질; 및 고분자량 지방족 계면활성제, 예를 들어 라우릴 황산염; 및 소르비톨 에스테르 및 소르비톨 무수물, 예를 들어 유니퀘마 아메리카 엘엘씨(Uniqema Americas LLC(Wilmington, DE))에서 상표명 "트윈(Tween)® 20" 하에 시판 중인 폴리소르베이트 20, 및 21, 40, 60, 61, 65, 80, 81 및 85와 같은 다른 폴리소르베이트로 예시될 수 있다. 다른 촉진제로는 효소, 판테놀, 및 경피 또는 경점막 조성물에 통상적으로 사용되는 다른 비독성 촉진제를 들 수 있다.
다가 알코올은 또한 글리콜, 트라이올, 및 4개 내지 6개의 알코올성 하이드록실기를 갖는 폴리올을 포함한다. 상기 글리콜의 전형적인 예로는 2개 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 글리콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜(평균 분자량 약 200 내지 8,000, 바람직하게는 약 200 내지 6,000) 등이 있다. 상기 트라이올의 예로는 글리세린, 트라이메틸올프로판 등 을 들 수 있다. 상기 폴리올은 소르비톨, 폴리비닐피롤리돈 등으로 예시된다. 이러한 다가 알코올은 단독으로 또는 조합하여(바람직하게는, 2종 또는 3종) 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 글리세린 또는 다이프로필렌 글리콜 단독, 또는 글리세린 또는 다이프로필렌 글리콜과 부틸렌 글리콜의 혼합물이 사용될 수 있다.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 당업자에게 예시하고자 하는 것이며, 청구범위에 기술된 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1: 메타크릴레이트 작용성 수지의 제조
자일렌 용액 중에 약 79%를 포함하는 수지 조성물 약 150 g, 물 약 0.076 g 및 3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 (젤레스트 인코포레이티드(Gelest Inc.(Morrisville, PA)) 제) 약 0.48 g을 16온스 유리병에 첨가하였다. 유리병을 회전 휠에 놓고서 약 20시간 동안 혼합하였다. 약 20시간 후에, 반응 혼합물을 1H NMR로 분석하였더니, 클로로실란이 99% 이상 반응한 것으로 나타났는데, 이는 반응에 의해 HCl이 생성되었음을 시사한다. 따라서, 중탄산나트륨 약 0.92 g을 반응 혼합물에 첨가하여, HCl을 중화시켰다. 중화 후에, 생성물을 가압 필터에서 와트만(Whatman) #2 여과지를 통해 여과시켰다. 그 다음에 자일렌을 완전 진공 하에 스트리핑하여 제거한 후, 후드에서 실온 또는 대략 실온에서 건조시켰다. 백색 결정성 생성물 약 99.12 g을 얻은 다음에, 아세트산에틸 (아크로스 오가닉스(Acros Organics(Geel, Belgium)) 제) 약 79.1 g에 용해시켰다.
얻어진 메타크릴옥시프로필 작용화 수지는 하기 실시예 2의 실리콘 아크릴레이트 조성물을 제조하는데 사용되는 전구체/중간체이었다.
실시예 2: 실리콘 아크릴레이트 조성물의 제조
8온스 병에서 하기 혼합물을 제조하였다: 2-EHA (시그마-알드리치(Sigma-Aldrich(St. Louis, MO)) 제) 약 31.44 g, MA (시그마-알드리치 제) 약 31.44 g, 실시예 1의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 51.37 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) (듀폰(DuPont(Wilmington, DE)) 제) 약 0.091 g. 얻어진 혼합물 약 85.76 g을 페어형(pear-shaped) 용기에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 102.74 g과 함께, 나머지 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 얻어진 반응 혼합물 약 200 g을 아이소프로필 알코올 (IPA) 약 200 g에 서서히 첨가하였다. 그 후에 침전된 물질을 분리하여 건조시켰다. 그 다음에 건조된 물질 약 70 g을 아세트산에틸에 첨가하여, 약 42% 용액을 형성하였다.
비교예 3: 아크릴레이트 중합체와 실리콘 PSA의 블렌드의 제조
8온스 병에서 하기 혼합물을 제조하였다: 2-EHA (시그마-알드리치 제) 약 31.5 g, MA (시그마-알드리치 제) 약 31.5 g, 실리콘 접착제 (약 60% 아세트산에틸 용액) 약 106.5 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) (듀폰 제) 약 0.091 g. 얻어진 혼합물 약 124.8 g을 페어형 용기에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 126.8 g과 함께, 나머지 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다.
반응 혼합물이 보관 시에 분리되는 것으로 밝혀졌는데, 이로써 실리콘 및 아크릴레이트 접착제 블렌드는 2개의 성분이 상용화되지 않는 경우 및/또는 함께 공유 결합되지 않는 경우, 일반적으로 상분리를 거친다는 것을 입증한다. 상기 분리는 통상, 본 실시예에 기재된 바와 같이, 아크릴레이트 접착제가 실리콘 접착제의 존재 하에 제조되는 경우에도 일어난다.
실시예 4: 실리콘 아크릴레이트 물질의 첨가
실시예 2의 실리콘 아크릴레이트 조성물 약 1.4 g 및 실시예 3의 아크릴레이트 중합체와 실리콘 바이오-PSA의 블렌드 약 20 g을 완전히 혼합하였다. 그 결과는 실리콘 및 아크릴레이트 성분이 보관 또는 원심분리 시에 분리하지 않는 상용화된 블렌드이었다.
비교예 5: 메타크릴레이트 작용성 실리콘 바이오-PSA의 제조
아세트산에틸 용액 중에 약 60%를 포함하는 실리콘 접착제 150 g, 물 약 0.14 g 및 3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 (젤레스트 인코포레이티드 제) 약 0.90 g을 16온스 유리병에 첨가하였다. 유리병을 회전 휠에 놓고서 약 20시간 동안 혼합하였다. 약 20시간 후에, 반응 혼합물을 1H NMR로 분석하였더니, 클로로실란이 99% 이상 반응한 것으로 나타났는데, 이는 반응에 의해 HCl이 생성되었음을 시사한다. 따라서, 중탄산나트륨 약 1.72 g을 반응 혼합물에 첨가하여, HCl을 중화시켰다. 중화 후에, 생성물을 가압 필터에서 와트만 #2 여과지를 통해 여과시켰다. 이러한 얻어진 메타크릴레이트 작용성 실리콘 바이오-PSA는 비교예 6에 사용한 중간체이었다.
비교예 6: 실리콘 아크릴레이트 동시 반응 접착제의 제조
8온스 병에서 하기 혼합물을 제조하였다: 2-EHA (시그마-알드리치 제) 약 31.5 g, MA (시그마-알드리치 제) 약 31.5 g, 실시예 5의 메타크릴레이트 작용성 실리콘 바이오-PSA (약 63% 아세트산에틸 용액) 약 100 g, 아세트산에틸 약 14.55 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) (듀폰 제) 약 0.091 g. 얻어진 혼합물 약 133.23 g을 페어형 용기에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매 (아크로스 오가닉스 제) 약 122.45 g과 함께, 8온스 병의 나머지 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 반응 혼합물에서 아크릴레이트 상과 실리콘 상 사이의 공유 결합의 형성은 실리콘 상과 아크릴레이트 상의 분리를 방지하는데 도움이 된다.
실시예 7: 원심분리 시험
원심분리관을 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 6에서 생성된 물질로 충전시켰다. 모든 것을 소르발(Sorvall)™ ST40 원심분리기 (써모 사이언티픽(Thermo Scientific(Rochester, NY)))에서 약 30분간 약 4000 rpm으로 원심분리하였다. 원심분리 시험을 보관 시의 중력의 영향을 가속화하는데 사용하였다. 그 결과는 하기 표에서 비교된다.
[표 1]
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실리콘 접착제와 아크릴레이트 접착제는 일반적으로 불혼화성이며, 이들을 블렌딩하면, 일반적으로 열역학적으로 불안정한 혼합물이 생성되며, 보관 시에 분리될 것이다. 실리콘 접착제와 아크릴레이트 접착제의 불혼화성은 용매 중의 혼합물 용액의 불투명한 (투명한 것과는 대조적으로) 외관으로 나타난다. 표 1에 상세히 설명된 결과는 비교예 6에서와 같이, 실리콘 접착제와 아크릴레이트 접착제를 동시 반응시켜 두 성분 사이에 공유 결합을 형성시킴으로써, 불혼화성 혼합물이 안정화될 수 있음을 나타낸다. 불혼화성 혼합물은 또한 실시예 4에 나타낸 바와 같이, 상용화제(예를 들어, 실리콘 아크릴레이트 조성물)를 혼합물에 첨가함으로써 안정화될 수 있다. 공유 결합 및 상용화제의 유효성은 원심분리 처리(가속화된 보관을 시뮬레이션함) 후에 혼합물이 균일하게 불투명한 상태로 유지되므로, 변화/분리가 없거나 최소한의 정도를 나타낸다는 사실에 의해 입증된다. 각각, 실리콘 성분 및 아크릴레이트 성분으로 구성된 투명 물질층에 나타나는 바와 같이, 동일한 원심분리 처리에 의해, 두 성분 사이에 상용화제 또는 공유 결합이 없는 실리콘 아크릴레이트 블렌드가 분리되었다.
하기 실시예는 PSA로서 수지-아크릴레이트 공중합체 조성물의 사용을 입증한다. 또한, 경피 약물 전달에서의 잠재적 사용은 하기 실시예의 물질로부터 에스트라디올의 로딩 및 방출을 통해 입증된다.
실시예 8: 메타크릴레이트 작용성 수지 (3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 약 0.28 중량%)의 제조
자일렌 중의 약 72% 고형분의 실리콘 수지 약 200 g 및 탈이온수 약 100 μL를 오버헤드 믹서 및 건조 N2 인렛이 장착된 500 mL 3구 플라스크에 첨가하여, 약 30분간 혼합한 후에, 3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 (젤레스트 인코포레이티드 제) 약 0.41 g을 시린지를 통해 첨가하였다. 약 24시간 후에, 용액을 중탄산나트륨 약 0.77 g으로 중화시켜, 가압 필터에서 와트만 #2 여과지를 통해 여과시켰다. 그 다음에 자일렌을 완전 진공 하에 스트리핑하여 제거한 후, 후드에서 실온에서 건조시켰다. 백색 결정성 생성물 약 134.0 g을 얻은 다음에, 아세트산에틸 (아크로스 오가닉스 제) 약 57.4 g에 용해시켰다. 1H NMR로부터, 클로로실란의 가수분해 및 수지와의 축합에 의해, 메타크릴옥시프로필 작용화 수지가 얻어지는 것을 확인하였다.
실시예 9: 메타크릴레이트 작용성 수지 (3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 약 0.54 중량%)의 제조
자일렌 중의 약 72% 고형분의 실리콘 수지 약 200 g 및 탈이온수 약 100 μL를 오버헤드 믹서 및 건조 N2 인렛이 장착된 500 mL 3구 플라스크에 첨가하여, 약 30분간 혼합한 후에, 3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 (젤레스트 인코포레이티드 제) 약 0.78 g을 시린지를 통해 첨가하였다. 약 24시간 후에, 용액을 중탄산나트륨 약 1.5 g으로 중화시켰다. 자일렌의 스트리핑 후에, 백색 결정성 생성물 약 135.0 g을 얻은 다음에, 아세트산에틸 (아크로스 오가닉스 제) 약 58.0 g에 용해시켰다. 1H NMR로부터, 클로로실란의 가수분해 및 수지와의 축합에 의해, 메타크릴옥시프로필 작용화 수지가 얻어지는 것을 확인하였다.
실시예 10: 메타크릴레이트 작용성 수지 (3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 약 0.81 중량%)의 제조
자일렌 중의 약 72% 고형분의 실리콘 수지 약 200 g 및 탈이온수 약 100 μL를 오버헤드 믹서 및 건조 N2 인렛이 장착된 500 mL 3구 플라스크에 첨가하여, 약 30분간 혼합한 후에, 3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 (젤레스트 인코포레이티드 제) 약 1.18 g을 시린지를 통해 첨가하였다. 약 24시간 후에 용액을 중탄산나트륨 약 2.4 g으로 중화시켰다. 자일렌의 스트리핑 후에, 백색 결정성 생성물 약 126.9 g을 얻은 다음에, 아세트산에틸 (아크로스 오가닉스 제) 약 54.3 g에 용해시켰다. 1H NMR로부터, 클로로실란의 가수분해 및 수지와의 축합에 의해, 메타크릴옥시프로필 작용화 수지가 얻어지는 것을 확인하였다.
실시예 11: 메타크릴레이트 작용성 수지 (3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 약 1.1 중량%)의 제조
자일렌 중의 약 72% 고형분의 실리콘 수지 약 200 g 및 탈이온수 약 100 μL를 오버헤드 믹서 및 건조 N2 인렛이 장착된 500 mL 3구 플라스크에 첨가하여, 약 30분간 혼합한 후에, 3-메타크릴옥시프로필다이메틸클로로실란 (젤레스트 인코포레이티드 제) 약 1.59 g을 시린지를 통해 첨가하였다. 약 24시간 후에 용액을 중탄산나트륨 약 3.1 g으로 중화시켰다. 자일렌의 스트리핑 후에, 백색 결정성 생성물 약 130.2 g을 얻은 다음에, 아세트산에틸 (아크로스 오가닉스 제) 약 55.8 g에 용해시켰다. 1H NMR로부터, 클로로실란의 가수분해 및 수지와의 축합에 의해, 메타크릴옥시프로필 작용화 수지가 얻어지는 것을 확인하였다.
하기 표 2는 NMR로 측정된 실시예 1, 5 및 8 내지 11의 조성 분석을 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00006
실시예 12: 실시예 8의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지로부터의 실리콘 아크릴레이트 조성물의 제조
2-EHA 약 37.77 g, MA 약 25.23 g, 실시예 8의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 30.96 g, 아세트산에틸 약 7.25 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.091 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 예비 반응 혼합물을 형성하였다. 예비 반응 혼합물 약 75.9 g을 250 mL 페어형 플라스크에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 102.74 g과 함께, 나머지 예비 반응 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 얻어진 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 1H NMR에 의해, 하기 표 3에 제공된 최종 조성을 확인하였다. 얻어진 반응 혼합물 약 3 g을 메탄올 약 20 g에 서서히 첨가하였다. 용기를 격렬하게 진탕시켜, 중합체를 용액으로부터 침전시켰다. 그 후에 침전된 물질을 분리하여 건조시켰다. 1H NMR에 의해, 침전된 물질의 조성을 확인하였다 (표 3 참조).
실시예 13: 실시예 9의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지로부터의 실리콘 아크릴레이트 조성물의 제조
2-EHA 약 37.85 g, MA 약 25.24 g, 실시예 9의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 30.89 g, 아세트산에틸 약 7.44 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.087 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 예비 반응 혼합물을 형성하였다. 예비 반응 혼합물 약 76.1 g을 250 mL 페어형 플라스크에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 98.8 g과 함께, 나머지 예비 반응 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 1H NMR에 의해, 하기 표 3에 제공된 최종 조성을 확인하였다. 얻어진 반응 혼합물 약 3 g을 메탄올 약 20 g에 서서히 첨가하였다. 용기를 격렬하게 진탕시켜, 중합체를 용액으로부터 침전시켰다. 그 후에 침전된 물질을 분리하여 건조시켰다. 1H NMR에 의해, 침전된 물질의 조성을 확인하였다 (표 3 참조).
실시예 14: 실시예 10의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지로부터의 실리콘 아크릴레이트 조성물의 제조
2-EHA 약 37.83 g, MA 약 25.19 g, 실시예 10의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 31.08 g, 아세트산에틸 약 7.21 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.086 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 예비 반응 혼합물을 형성하였다. 예비 반응 혼합물 약 74.8 g을 250 mL 페어형 플라스크에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 98.9 g과 함께, 나머지 예비 반응 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 1H NMR에 의해, 하기 표 3에 제공된 최종 조성을 확인하였다. 얻어진 반응 혼합물 약 3 g을 메탄올 약 20 g에 서서히 첨가하였다. 용기를 격렬하게 진탕시켜, 중합체를 용액으로부터 침전시켰다. 그 후에 침전된 물질을 분리하여 건조시켰다. 1H NMR에 의해, 침전된 물질의 조성을 확인하였다 (표 3 참조).
실시예 15: 실시예 11의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지로부터의 실리콘 아크릴레이트 조성물의 제조
2-EHA 약 38.02 g, MA 약 25.17 g, 실시예 11의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 31.04 g, 아세트산에틸 약 7.12 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.090 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 예비 반응 혼합물을 형성하였다. 예비 반응 혼합물 약 75.3 g을 250 mL 페어형 플라스크에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 99.3 g과 함께, 나머지 예비 반응 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 1H NMR에 의해, 하기 표 3에 제공된 최종 조성을 확인하였다. 얻어진 반응 혼합물 약 3 g을 메탄올 약 20 g에 서서히 첨가하였다. 용기를 격렬하게 진탕시켜, 중합체를 용액으로부터 침전시켰다. 그 후에 침전된 물질을 분리하여 건조시켰다. 1H NMR에 의해, 침전된 물질의 조성을 확인하였다 (표 3 참조).
[표 3]
Figure pct00007
비교예 16: 아크릴레이트 조성물의 제조
2-EHA 약 50.48 g, MA 약 33.70 g, 아세트산에틸 약 16.09 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.115 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 예비 반응 혼합물을 형성하였다. 예비 반응 혼합물 약 75.0 g을 250 mL 페어형 플라스크에 첨가하였다. 아세트산에틸 용매(아크로스 오가닉스 제) 약 100.0 g과 함께, 나머지 예비 반응 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 1시간 동안 유지하였다. 그 후에, 약 3시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 20시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다.
실시예 17: 실시예 12 내지 16의 조성물의 테이프 특성
얻어진 실시예 12 내지 16의 조성물을 필름 애플리케이터를 사용하여, 2밀 및 10밀 폴리에스테르에 코팅하여, 실온에서 약 5분간 건조시킨 후에, 약 110℃에서 약 5분간 가열하여 필름 두께 약 1밀을 얻었다. 정적 전단을 스테인리스강 패널에 샘플(약 1 x 1 인치의 접촉 영역을 가짐)을 접착시켜 행하였다. 분동 (1 ㎏)을 샘플에 매달아, 대략 실온에서의 응집 파괴 시간을 모니터링하였다 (ASTM D3654M 및/또는 PSTC-7 사용). 초기 점착력(probe tack) 시험을 곡률 반경이 1인치인 7 mm 스테인리스강 펀치 프로브를 사용하여 TA 텍스처 분석기로 행하였다. 샘플을 분석을 위해 위치시키도록 인덱서블(indexable) 황동판 아래에 두었다. 하기 프로그램 세팅을 사용하였다: 시험 전 속도 약 0.5 mm/sec, 시험 속도 약 0.2 mm/sec, 시험 후 속도 약 0.2 mm/sec, 시험 하중 약 100 g, 드웰 시간 약 0.5초간, 트리거력 약 1.0 g, 자동 트리거 모드 및 회수율 약 200 포인트/sec. 5개의 측정치의 평균값이 하기 표 4에 기재되어 있다.
[표 4]
Figure pct00008
이러한 결과는 실리콘 수지 상의 메타크릴옥시프로필 작용기의 증가가 실질적으로 점착력에 영향을 미치지 않으면서 재료의 전단 특성을 증가시킨다는 것을 보여준다. 그러나, 이러한 재료의 응집성이 증가함에 따라, 접착 파괴 메커니즘이 변경되는데, 점착력 피크 면적의 감소로 알 수 있는 바와 같이, 피브릴화의 감소를 나타낸다. 따라서, (메트)아크릴레이트 작용성 실리콘 수지와 (메트)아크릴레이트 단량체의 공중합은 아크릴 PSA의 것과 비교하여 개질된 특성을 갖는 수지-아크릴레이트 PSA를 생성시키는데 사용될 수 있다.
실시예 17 내지 21: 에스트라디올 로딩된 제제
콜리돈(Kollidon) K25 PVP 약 0.3865 g 및 에스트라디올 약 0.0774 g을 신틸레이션 바이알에 첨가하여, 실시예 17을 제조하였다. 이것에 아세트산에틸 약 0.4650 g을 첨가하여, 분말을 분산시킨 후에, 아이소프로필 알코올 약 0.2337 g을 첨가하여 분말을 용해시켰다. 이러한 용액에, 실시예 12의 수지-아크릴레이트 조성물 약 8.7188 g, 올레산/다이프로필렌 글리콜 (약 1.5:1 w/w) 약 0.7501 g 및 아세트산에틸 약 0.897 g을 첨가하여 혼합하였다. 신틸레이션 바이알을 바이알 롤러에 놓고, 약 24시간 동안 혼합하였다. 혼합한 후에, 제제를 필름 애플리케이터를 사용하여 약 2밀 두께의 폴리에스테르 상에 캐스팅하고, 실온 또는 대략 실온에서 약 5분간 건조시킨 다음에, 약 92℃에서 약 5분간 가열하여, 최종 코팅 중량 약 10 mg/㎠를 얻었다. 이어서, 필름을 플루오로카본 코팅된 이형 라이너로 덮었다. 실시예 18의 경우에 실시예 12의 조성을 실시예 13의 조성으로, 실시예 19의 경우에 실시예 14의 조성으로, 실시예 20의 경우에 실시예 15의 조성으로, 비교예 20의 경우에 비교예 16의 조성으로 치환하는 것을 제외하고는, 실시예 18 내지 21을 동일한 방법으로 제조하였다. 실시예 17 내지 21의 각 성분은 하기 표 5에 열거되어 있다.
[표 5]
Figure pct00009
실시예 22: 에스트라디올 플럭스
표면적이 약 0.495 ㎠인 패치를 전층 인간 사체 피부의 열분리된 표피를 통해 플럭스(n = 3)시켰다. 리셉터액(receptor fluid)은 pH가 약 7.4인 인산 완충 생리식염수이고, 약 32℃에서 조사하였다. 신선한 인산 완충 생리식염수를 사용하여 완전히 치환하여, 리셉터액의 샘플을 약 8, 16, 24, 36, 48, 60, 72 및 84시간에 채취하였다. 적절한 UPLC 방법을 사용하여, 샘플을 에스트라디올 농도에 대하여 분석하였으며, 그 결과는 하기 표 6 및 도 1에 나타나 있다.
[표 6]
Figure pct00010
이러한 결과는 (메트)아크릴레이트 작용성 실리콘 수지와 (메트)아크릴레이트 단량체의 공중합을 이용하여, 아크릴 PSA의 것과 비교하여 개선된 약물 방출 특성을 갖는 수지-아크릴레이트 PSA를 제조할 수 있음을 시사한다.
실시예 23: 실리콘 아크릴레이트 피막형성제 조성물의 제조
메틸 메타크릴레이트 약 7.5 g, 부틸 아크릴레이트 약 5 g, 실시예 9의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 7.5 g, 아세트산에틸 약 50 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.087 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 예비 반응 혼합물을 형성하였다. 예비 반응 혼합물을 미리 N2로 불활성화된, 교반기, 냉각기 및 온도조절기가 장착된 3구 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 메틸 메타크릴레이트 약 22.5 g, 부틸 아크릴레이트 약 15 g, 실시예 9의 메타크릴옥시프로필 작용화 수지 약 22.5 g 및 아세트산에틸 약 112 g을 16온스 유리병에 첨가하고, 혼합하여, 공급 혼합물을 형성하였다. 그 다음에 공급 혼합물을 250 mL 페어형 플라스크에 옮겼다. 아세트산에틸 약 17 g 및 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 약 0.6 g을 2온스 유리 바이알에 첨가하고, 혼합하여, 개시제 혼합물을 형성하였다. 그 다음에 개시제 혼합물을 시린지 펌프 상에 조립된 시린지에 옮겼다. 그 다음에 3구 플라스크의 내용물을 아세트산에틸의 환류 온도 (약 77℃)로 가열시켜, 약 15분간 유지하였다. 약 2시간에 걸쳐, 반응 온도를 용매 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하면서, 페어형 용기의 내용물을 3구 플라스크에 첨가하였다. 동시에, 약 4시간에 걸쳐 시린지 펌프의 개시제 혼합물을 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가로 약 16시간 동안 환류 온도 또는 그 부근으로 유지하였다. 그 다음에 반응 혼합물을 대략 실온으로 냉각시켰다. 1H NMR에 의해, 모든 휘발성 성분이 피막형성제로부터 증발된 후에 측정된 최종 조성을 확인하였다: 중합 메틸 메타크릴레이트 43.3%, 중합 부틸 아크릴레이트 26.3% 및 실리콘 수지 30.4%. 재료를 캐스팅하고, 용매를 건조시켜, 비점착성 필름의 연속 필름을 형성하였다.
본 발명은 다양한 변형 및 대체 형태가 가능하지만, 특정 실시 형태들이 실시예에 예로서 나타내어져 있고 본 명세서에 상세하게 설명되어 있다. 그러나, 본 발명을 개시된 특정 형태에 한정시키고자 하는 것은 아님을 알아야 한다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 규정된 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물 및 대안을 포함하는 것이다.

Claims (14)

  1. 하기 일반식을 갖는 실리콘 아크릴레이트 조성물:
    Figure pct00011
    또는
    Figure pct00012

    상기 식에서,
    각 R1은 독립적으로 수소 또는 메틸로부터 선택되고;
    각 R2 및 R3는 독립적으로 수소, 수소 알킬, 분지형 알킬, 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 아이소-부틸, tert-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 아이소-옥틸, 아이소-노닐, 아이소-펜틸, 트라이데실, 스테아릴, 라우릴, 하이드록시에틸 아세테이트, (하이드록시에틸)메타크릴레이트, 메타크릴레이트 에스테르 및 아크릴레이트 에스테르로부터 선택되며;
    각 R4는 일반식
    Figure pct00013
    을 갖는 실란이고,
    여기서, R5는 (CH2)z-O-, -(CH2)3-NH-C(=O)-O-CH2-CH2-, -(CH2)3-NH-CH2-CH(OH)-CH2- 및 -OCH2-CH2-로부터 선택되며,
    각 R6, R7 및 R8은 독립적으로 C1-C12 알킬, -O-(Si-O)p-Si(CH3)3 (여기서, p는 0 내지 1000임), 페닐 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, R4는 화학식
    Figure pct00014
    을 갖는, 실리콘 아크릴레이트 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 각 R은 하기 일반식을 갖는 실세스퀴옥산인, 실리콘 아크릴레이트 조성물:
    [(R9)2R10SiO1/2]a[SiO4/2]q[R11SiO3/2]t[(R12)3SiO1/2]m
    상기 식에서, R9은 C1-C12 알킬, -O-(Si-O)p-Si(CH3)3 (여기서, p는 0 내지 200임), 페닐 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택되고,
    R10은 -(CH2)z-, -(CH2)3-NH-C(=O)-O-CH2-CH2-, -(CH2)3-NH-CH2-CH(OH)-CH2- 및 -OCH2-CH2-로부터 선택되며,
    R11은 페닐, C1-C12 알킬, -OH, 아이소프로폭시 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택되고,
    R12는 C1-C12 알킬로부터 선택된다.
  4. 제3항에 있어서, a는 R 단위 당 1 내지 5이고, q는 1 내지 300이며, t는 0 내지 300이고, m은 4 내지 300이며, m/q의 비는 약 10/90 내지 약 90/10인, 실리콘 아크릴레이트 조성물.
  5. 제1항에 있어서, x 기 약 0 내지 99% w/w, y 기 약 0 내지 99% w/w, s 기 약 0 내지 20% w/w 및 r 기 약 1 내지 80% w/w를 포함하며, 여기서 x 기 및 y 기 중 적어도 하나의 % w/w는 0이 아닌, 실리콘 아크릴레이트 조성물.
  6. (a) 하기 일반식을 갖는 실리콘 아크릴레이트 조성물:
    Figure pct00015
    또는
    Figure pct00016

    [상기 식에서,
    각 R1은 독립적으로 수소 또는 메틸로부터 선택되고,
    각 R2 및 R3는 독립적으로 수소, 수소 알킬, 분지형 알킬, 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 아이소-부틸, tert-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 아이소-옥틸, 아이소-노닐, 아이소-펜틸, 트라이데실, 스테아릴, 라우릴, 하이드록시에틸 아세테이트, (하이드록시에틸)메타크릴레이트, 메타크릴레이트 에스테르 및 아크릴레이트 에스테르로부터 선택되며,
    각 R4는 일반식
    Figure pct00017
    을 갖는 실란이고,
    여기서, R5는 (CH2)z-O-, -(CH2)3-NH-C(=O)-O-CH2-CH2-, -(CH2)3-NH-CH2-CH(OH)-CH2- 및 -OCH2-CH2-로부터 선택되며,
    각 R6, R7 및 R8은 독립적으로 C1-C12 알킬, -O-(Si-O)p-Si(CH3)3 (여기서, p는 0 내지 1000임), 페닐 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택됨];
    (b) 실리콘 감압성 접착제; 및
    (c) 아크릴 중합체를 포함하며,
    상기 조성물과, 상기 실리콘 감압성 접착제와, 상기 아크릴 중합체 사이에 공유 결합을 갖지 않는, 열역학적으로 안정한 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 실리콘 감압성 접착제는 아민 상용성 실리콘 접착제 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되는, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 감압성 접착제는 하기 일반식을 갖는, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물:
    [SiO4/2]g[R13SiO3/2]h[(R14)3SiO1/2]i[(R14)3SiO2/2]d
    상기 식에서, R13은 -OH, 아이소프로폭시 또는 이들의 조합이고, R14은 C1-C12 알킬이다.
  9. 제6항에 있어서, g는 약 5 내지 50 mol%이고, h는 약 0.1 내지 20 mol%이며, i는 약 5 내지 50 mol%이고, d는 약 5 내지 90%이며, (g+h+i)/d의 중량비는 약 10/90 내지 약 90/10인, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리콘 감압성 접착제는 (a) 실란올 작용성이거나, (b) 헥사메틸다이실라잔으로 캡핑(capping)되는, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아크릴 중합체는 지방족 아크릴레이트, 지방족 메타크릴레이트, 지환식 아크릴레이트, 지환식 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 하이드록시 작용성 (메트)아크릴레이트, 카르복시 작용성 (메트)아크릴레이트 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 아크릴 중합체 화합물이며, 각각의 상기 아크릴 단량체 화합물은 알킬 라디칼에 20개 이하의 탄소 원자를 갖는, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 아크릴 단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소-옥틸 아크릴레이트, 아이소-노닐 아크릴레이트, 아이소-펜틸 아크릴레이트, 트라이데실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 지방족 아크릴레이트를 포함하는, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 상기 아크릴 단량체는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소-부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 아이소-옥틸 메타크릴레이트, 아이소-노닐 메타크릴레이트, 아이소-펜틸 메타크릴레이트, 트라이데실 메타크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 지방족 메타크릴레이트를 포함하는, 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물.
  14. 하기 일반식을 갖는 실리콘 아크릴레이트 블렌드 조성물:
    Figure pct00018
    또는
    Figure pct00019

    [상기 식에서,
    각 R1은 독립적으로 수소 또는 메틸로부터 선택되고,
    각 R2 및 R3는 독립적으로 수소, 수소 알킬, 분지형 알킬, 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 아이소-부틸, tert-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 아이소-옥틸, 아이소-노닐, 아이소-펜틸, 트라이데실, 스테아릴, 라우릴, 하이드록시에틸 아세테이트, (하이드록시에틸)메타크릴레이트, 메타크릴레이트 에스테르 및 아크릴레이트 에스테르로부터 선택되며,
    각 R4는 일반식
    Figure pct00020
    을 갖는 실란이고,
    여기서, R5는 (CH2)z-O-, -(CH2)3-NH-C(=O)-O-CH2-CH2-, -(CH2)3-NH-CH2-CH(OH)-CH2- 및 -OCH2-CH2-로부터 선택되며,
    각 R6, R7 및 R8은 독립적으로 C1-C12 알킬, -O-(Si-O)p-Si(CH3)3 (여기서, p는 0 내지 1000임), 페닐 및 -(CH2)n-CH=CH2 (여기서, n은 0 내지 6임)로부터 선택됨];
    기질로의 경피 전달 조절을 위한 활성제;
    임의로, 하나 이상의 침투촉진제; 및
    임의로, 상기 활성제의 결정화를 방지하도록 구성된 하나 이상의 중합체를 포함하는, 경피 약물 전달 시스템.
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