感圧接着剤ヒドロゲルを製造する方法
【課題】感圧接着剤ヒドロゲルを製造する方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）エチレン系不飽和で末端封止されたポリエーテル部分を含むオリゴマー前駆体であって、メタクリル酸が付随されているオリゴマー前駆体を提供する工程と、（Ｂ）二官能性エチレン系不飽和モノマー、三官能性エチレン系不飽和モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されたエチレン系不飽和架橋剤を提供する工程と、（Ｃ）約３．５〜約９の間のｐＨで水の中で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させて、前記感圧接着剤ヒドロゲルを提供する工程とを含む感圧接着剤の製造方法。
【解決手段】（Ａ）エチレン系不飽和で末端封止されたポリエーテル部分を含むオリゴマー前駆体であって、メタクリル酸が付随されているオリゴマー前駆体を提供する工程と、（Ｂ）二官能性エチレン系不飽和モノマー、三官能性エチレン系不飽和モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されたエチレン系不飽和架橋剤を提供する工程と、（Ｃ）約３．５〜約９の間のｐＨで水の中で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させて、前記感圧接着剤ヒドロゲルを提供する工程とを含む感圧接着剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感圧接着剤ヒドロゲル材料を製造する方法および該感圧接着剤ヒドロゲルにより医療用物品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）に基づく水膨潤性感圧接着剤は知られており、医療用物品を含む様々な物品のいずれかの中で一般に有用である。医療用物品の中でのこうした材料の用途には、創傷包帯、創傷充填物、コンタクトレンズ、眼内レンズ、生体組織のための接着剤、接着防止材料、血液浄化のための吸収剤、薬物を放出するための基礎材料および生体用電極などが挙げられる。歯科における材料の使用も歯科応形機能成形または圧入、歯科用接着剤、修復材、塗料、複合材およびシーラントなどのためにこうした感圧接着剤を導入する場合がある。本明細書で用いられる「医療」用途は、歯科用接着剤、修復材、塗料、複合材、シーラントなどを含む歯科用途を包含することを意図している。水膨潤性ポリマーゲルが生体組織の組成および機械的特性に似た組成および機械的特性を有するので、こうしたゲルは将来において多様な分野で応用され得る。
【０００３】
感圧接着剤材料における凝集性と粘着力との間の所望のバランス（粘着性）を付与する一般的な方法は、所定の架橋密度にＰＥＯを無秩序に架橋するのを助けるために高エネルギー放射線（例えば紫外線）の使用によっていた。代替方法は、エチレン系不飽和で末端封止されたＰＥＯ系前駆体のラジカル硬化を含む。この代替方法は、多縮合反応を通して低分子量ポリエチレングリコールジアミンおよびジイソシアネートから所望のレベルに前駆体の分子量を作るとともにエチレン系不飽和部分で末端封止するために前駆体を利用する。効果的である一方で、この代替方法は連鎖延長反応の厳密な制御を必要とし、それは労働集約的であるとともに時間がかかることがあり得る。
【０００４】
前述した前駆体の調製において、所望の分子量のＰＥＯ材料は反応性エチレン系不飽和により最初に末端封止される。適する末端基は様々な材料のいずれかを含み得る。メタクリレート末端基は、最終接着剤材料を医療用途において用いようとする場合に望ましい場合がある。メタクリレートは一般に製造するのが容易であり、皮膚刺激を引き起こす低い潜在性を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エチレン系不飽和により末端封止されたオリゴマー前駆体から感圧接着剤ヒドロゲルなどの接着剤材料を提供することが望ましい。技術上以前に提供されていたよりも効率的且つ費用効果に優れた方式で前述した接着剤材料を提供することも望ましい。エチレン系不飽和により末端封止されたポリエーテル部分として前述したオリゴマー前駆体を提供するとともに必要ならば医療用途において用いるために前述した接着剤ヒドロゲルを更に提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、感圧接着剤ヒドロゲルを調製する方法であって、
（Ａ）エチレン系不飽和で末端封止されたポリエーテル部分を含むオリゴマー前駆体であって、メタクリル酸が付随（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）されているオリゴマー前駆体を提供する工程と、
（Ｂ）二官能性エチレン系不飽和モノマー、三官能性エチレン系不飽和モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されたエチレン系不飽和架橋剤を提供する工程と、
（Ｃ）約３．５〜約９の間のｐＨで水の中で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させて、前記感圧接着剤ヒドロゲルを提供する工程と、
を含む方法を提供する。
【０００７】
「ゲル」または「ヒドロゲル」は、粒子（例えばポリマー粒子）が外部相または分散相の中にあり、水が分散相であるコロイド、分散液または懸濁液などを含むゲル材料を意味する。ゲルまたはヒドロゲルは、水和の異なる状態で存在する場合があり、水または水系流体（例えば、血液、血漿および間質液または生理的食塩水などの体液に似た液を含む体液）に接触させた時、溶解せずに典型的に膨潤することが可能である。
【０００８】
「メタクリル酸が付随されている」という言葉はメタクリル酸の存在を意味する。記載された実施形態の文脈において、メタクリル酸は、エチレン系不飽和により末端封止されたポリエーテル部分として前駆体を提供する反応の副生物として、オリゴマー前駆体に典型的に付随されている。幾つかの実施形態において、例えば、ポリエチレングリコールは無水メタクリル酸と反応する。無水メタクリル酸が反応して、ポリエーテル上にエチレン系不飽和末端基を提供する一方で、一切の未反応酸無水物は加水分解されて、オリゴマー前駆体に付随されたままであるメタクリル酸の残留濃度を提供することが可能である。しかし、前述した言葉は、例えばオリゴマー前駆体に添加されたメタクリル酸も包含する。
【０００９】
当業者は、図面の簡単な説明に続く本発明の非限定的な実施形態の記載を含む開示の残りを見ると、本発明の詳細を更に理解するであろう。
【００１０】
本発明の実施形態を記載する際に、種々の図面に言及する。図面の中で、類似参照番号は構造を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、ポリエーテル部分とエチレン系不飽和部分との反応生成物を含むオリゴマー前駆体の水溶液から誘導された感圧接着剤ヒドロゲルを製造する方法を提供する。無水メタクリル酸はオリゴマー前駆体上にエチレン系不飽和を提供するために本発明方法において用いられる。一切の未反応酸無水物は、数千ｐｐｍ以下のレベルでオリゴマー前駆体に付随され得る副生物としてメタクリル酸の産出を典型的にもたらす。医療用物品などと合わせて用いるための接着剤配合物に含まれる場合、メタクリル酸は著しい刺激物であり得る。更に、メタクリル酸の存在は接着剤ヒドロゲルのラジカル重合を妨害し得る。反応生成物からの酸の除去は、過去には超高真空（例えば、１０マイクロメートルＨｇ）の使用を必要とし、よって大幅な費用をプロセスに付加したが、オリゴマー前駆体に付随するメタクリル酸の少なくとも幾らかをなお残した。本発明方法は、感圧接着剤ヒドロゲルを提供するオリゴマー前駆体の重合に及ぼすメタクリル酸の潜在的に有害な影響を認識している。本発明は、硬化中に溶液のｐＨを制御することにより水の中でメタクリル酸の存在下でオリゴマー前駆体を硬化させる硬化工程を含むプロセスを提供する。本発明は医療用物品の製造のためのプロセスも提供する。本発明のプロセスは、ラジカル重合による水および残留メタクリル酸の存在下での架橋剤によるオリゴマー前駆体の硬化を促進する。幾つかの実施形態において、ラジカル重合は紫外線を用いて実行して重合反応を開始させる。本発明プロセスによって得られるヒドロゲルは、生体用電極の部品として用いられた時に電気信号を送信／受信するために配合され得る感圧医用接着剤として有用である。接着剤ヒドロゲルは、哺乳動物の皮膚に、または哺乳動物の皮膚を通して薬物または他の活性成分を送出する薬物送出用具としても用いてよい。接着剤ヒドロゲルは、哺乳動物の皮膚または哺乳動物の皮膚孔を抗菌剤により保護する皮膚カバーの中の成分としても有用である場合がある。本発明は、凝集性感圧接着剤ヒドロゲルを形成させるのに十分な量で存在する本質的に不揮発性の可塑剤で可塑化された水溶性ポリエーテル誘導網目から製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルの製造のためのプロセスを提供する。本発明のプロセスは重合（または硬化）中にｐＨへの驚くべき依存性を示す。
【００１２】
本発明のヒドロゲル材料を医療用物品の中で用いることが可能である。幾つかの実施形態において、ゲル材料は吸収性であり、下にある材料または医療状態の検査を必要とし得る場合に有利に透明である場合がある。創傷包帯などの医療用物品の場合、透明性は、創傷包帯を最初に除去する必要なしに創傷を目視検査することを可能にする場合がある。幾つかの実施形態において、ゲル材料は吸収性と透明性の両方である。
【００１３】
本発明のプロセスにより製造された医療用物品、特に創傷包帯は、典型的には創傷からの過剰の滲出液を除去することが可能であり、湿った創傷環境を維持することが可能であり、酸素、水蒸気および二酸化炭素を物品に通すことができるようにガス交換を可能にすることができ、創傷を体温に維持するために断熱性であることが可能であり、雑菌混入および感染を最少にするために液体および微生物に対して不透過性である場合があり、損傷を肉芽組織にしないように創傷に対して非付着性である場合がある。
【００１４】
本発明のプロセスにより製造されたヒドロゲルは、ヒドロゲルの構造一体性および典型的には透明性を保持しつつ、種々の流体（例えば体液）の中程度の量から大量のような流体を吸収することができる点で吸収性である場合がある。本発明により製造されたヒドロゲルは、室温で２４時間後に少なくとも自重の等張生理食塩水溶液（脱イオン水中の０．９重量％塩化ナトリウム）を吸収できる点で「吸収性」である。すなわち、材料は少なくとも１００重量％の吸収率を有する。より好ましくは、ゲル材料は、自重の少なくとも２倍（吸収率２００％）、なおより好ましくは自重の少なくとも４倍（吸収率４００％）、最も好ましくは、室温で２４時間後に自重の少なくとも５倍（吸収率５００％）の等張生理食塩水溶液を吸収することが可能である。典型的には、本発明のゲル材料は自重の８倍以下の等張生理食塩水溶液を吸収することが可能である。
【００１５】
幾つかの実施形態において、本発明のプロセスにより製造されたヒドロゲル材料は比較的柔軟である。柔軟性は、関節などの身体の曲げられる部分に容易に被着されるべきヒドロゲル材料を導入した医療用物品を見越している。柔軟でない材料も本発明により製造してよく、例えば創傷充填物材料として用いてもよい。
【００１６】
本発明のプロセスにより製造されたヒドロゲル材料は、ヒドロゲルが著しい不利な反応を伴わずに身体組織および／または体液に接触する能力を有する点で典型的には生体適合性である。
【００１７】
前述したように、本発明により製造されたヒドロゲル材料は感圧接着剤特性を有し、本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、典型的にオリゴマー前駆体と架橋剤の重合から生じる架橋ポリマーを含み、ここで、オリゴマー前駆体はエチレン系不飽和で末端封止されたポリエーテルである。幾つかの実施形態において、オリゴマー前駆体は、適する架橋剤と反応した時に−１５℃未満のガラス転移温度を示す感圧接着剤ヒドロゲルポリマーを提供するポリエーテルメタクリレートである。
【００１８】
幾つかの実施形態において、本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは静菌性であり、低い臭気を有する。静菌性および／または低臭気の特性は本来備わっていることが可能である。幾つかの実施形態において、静菌剤および臭気除去剤を添加して、ヒドロゲル材料におけるこれらの特性を強化することが可能である。こうした材料は以下でより詳しく記載する。
【００１９】
本発明により製造されたヒドロゲル材料は多官能性ポリ（アルキレンオキシド）ラジカル重合性オリゴマー（例えば、オリゴマー前駆体）のポリマーを含む。幾つかの実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）オリゴマーは、少なくとも約６０００の重量平均分子量を有する。これより低い分子量を有するオリゴマーは好ましくなく脆い場合がある。幾つかの実施形態において、多官能性オリゴマーは、少なくとも約８０００、しばしば少なくとも約１２，０００の重量平均分子量を有することが可能である。本発明により製造された材料は大幅により高い分子量も有することが可能である。一般に、多官能性オリゴマーは、室温で流動性且つ加工性の状態（例えば液状で）でオリゴマーを提供する分子量を有する。しかし、希釈剤または他の添加剤および／またはより高い温度（例えば押出温度）を用いて加工することが可能である場合、室温で流動性ではない高分子量多官能性オリゴマーを用いることが可能である。オリゴマーの多官能性は重合すると架橋に導く。典型的には、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）オリゴマーの分子量が高ければ高いほど、最終ゲル材料における架橋間の結果的な距離は大きくなる（すなわち、より低い架橋密度）。幾つかの実施形態において、より低い架橋密度は、膨潤形態での凝集強度ばかりでなく、順応性（すなわち弾性）と引張強度の望ましいバランスと合わせて望ましい機械的特性も提供する。
【００２０】
幾つかの実施形態において、本発明のプロセスにより製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、最初にエチレン系不飽和で末端封止された二官能性ポリエーテル部分をラジカル源にさらすことにより調製される。適するポリエーテル部分を例えばポリ（エチレングリコール）から誘導してもよい一方で、エチレン系不飽和には、ポリエチレングリコールジメタクリレートを含むオリゴマー前駆体を少なくとも部分的に提供するためにメタクリレートを含む末端基を与えてもよい。適する他のポリエーテル部分は、例えばポリ［エチレングリコール−コ−プロピレングリコール］ランダムコポリマーを含む。ポリエチレングリコールジメタクリレートが本発明のプロセスにおいて多官能性オリゴマーである実施形態において、オリゴマー前駆体は、例えば米国特許出願公開第２００３／０２０３０１１号明細書に記載されたプロセスにより調製してもよい。この特許出願の全体の開示は本明細書に引用して援用する。簡単に言うと、適するオリゴマー前駆体は、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（「ＢＨＴ」）などの酸化防止剤の存在下で、そして水または溶媒の存在しない状態で、ポリエチレングリコールと無水メタクリル酸の反応を経由して得てもよい。本反応は、これも副生物として残留メタクリル酸を含む水溶性オリゴマー前駆体をもたらす。酸の少なくとも一部は、真空ストリッピングによってオリゴマー前駆体反応生成物から任意に除去してもよい。水溶性多官能性オリゴマーまたはオリゴマー前駆体およびメタクリル酸副生物は次に水または水系溶媒に溶解させて、追加の反応物および他の成分を添加してもよいオリゴマー前駆体溶液を提供する。オリゴマー前駆体溶液中の残留メタクリル酸レベルは、数ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍより大且つ数百ｐｐｍまたは数千ｐｐｍ以下の範囲であってもよい。
【００２１】
架橋剤をポリマー前駆体溶液に添加して、反応性溶液を提供することが可能である。架橋剤は、硬化のために適切な条件にさらされると、ポリマーの連鎖成長反応中に架橋を促進する。架橋剤は水溶性であり、幾つかの実施形態において二官能性架橋剤である。幾つかの実施形態において、架橋剤は三官能性架橋剤である。二官能性架橋剤と三官能性架橋剤の混合物を用いることが可能である。適する二官能性架橋剤は、ポリエチレングリコール、ジ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレートおよびアルカンジオールジ（メタ）アクリレートの１種以上を含むことが可能である。適する三官能性架橋剤は、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートおよびプロポキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートの１種以上を含むことが可能である。当業者は本発明のプロセスにおいて他の架橋剤をうまく用いてもよいことを認識している。
【００２２】
幾つかの実施形態において、本発明のプロセスで用いられる架橋剤を最初に水に溶解させて、未反応架橋剤の溶液を提供してもよい。その後、架橋剤の溶液をオリゴマー前駆体の溶液と組み合わせて、多官能性オリゴマー、架橋剤および本明細書に記載された追加の成分を含む反応性溶液を提供してもよい。本発明の幾つかの実施形態において、架橋剤は、架橋剤の溶液を最初に形成させて反応性溶液を提供せずに、架橋剤をオリゴマー前駆体溶液に直接添加することにより水に溶解させてもよい。本発明のプロセスは、架橋剤およびオリゴマー前駆体を互いに混合して水性反応性溶液を提供する方式によって限定されることを意図していない。
【００２３】
反応性溶液の中のオリゴマー前駆体の量は、反応性溶液の典型的には約４〜６０重量％の範囲である。幾つかの実施形態において、反応性溶液の中のオリゴマー前駆体の量は反応性溶液の約１５〜２５重量％の範囲である。架橋剤は、典型的には約０．５〜約２０％の範囲の濃度で存在する。
【００２４】
不揮発性極性可塑剤は、重合の前に典型的には約９６〜２０重量％の範囲の量で反応性溶液中に存在する。幾つかの実施形態において、不揮発性極性可塑剤は、重合の前に約５０〜４０重量％の範囲の量で反応性溶液中に存在する。可塑剤は、周囲温度および哺乳動物の体温で高分子網目のポリエーテル部分の結晶化を最少化するように機能し、高分子網目の順応性を増して感圧接着剤特性と哺乳動物の身体および他の曲がった表面への順応性とを与え、感圧接着剤の粘着性または親指頼みを修正する。可塑剤は、開始剤、電解質および薬理的に活性な成分を含む他の添加剤を溶解させるために溶媒としても機能することが可能である。多官能性オリゴマーのための可塑剤が迅速な水分損失の傾向がある劣った粘着性〜中程度の粘着性を有する材料をしばしば与えるので、可塑剤は水のみを用いるゆえに本質的に不揮発性である。幾つかの実施形態において、不揮発性極性可塑剤は水とオリゴマー前駆体の両方に混和性のヒドロキシ含有可塑剤を含み、こうした可塑剤は、アルコール、水およびオリゴマー前駆体の混合物が未硬化状態で液体であり、一旦重合されると感圧粘着性を示すように、アルコール、アルコールの混合物および水とアルコールの混合物から選択されたものを含む。典型的には、アルコールは低い揮発性を有するべきであり、オリゴマー前駆体の後続の重合を大幅に妨げるべきではない。
【００２５】
適するアルコールの非限定的な例には、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ソルビトール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールおよびトリメチロールプロパンが挙げられる。幾つかの実施形態において、適するアルコールには、エチレングリコールおよび式（Ｉ）によって示された誘導体が挙げられる。
ＭＯ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）mＨ （Ｉ）
式中、
Ｍは水素またはＣ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｍは約１〜約２５の範囲の整数である。
【００２６】
極性可塑剤として用いるために適する材料には、例えば、「カルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）」ＰＥＧ３００という商品名でミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））から市販されているような３００の分子量（重量平均）を有するポリエチレングリコールが挙げられる。幾つかの実施形態において、不揮発性極性可塑剤は分子量（重量平均）３００または４００のポリエチレングリコールの混合物である。
【００２７】
例えば生体用電極中の導電性接着剤として最終ヒドロキシルを用いようとする用途において、反応性溶液はイオン導電性電解質も含む。電解質の非限定的な例はイオン導電性を提供するために接着剤に溶解させたイオン塩を含み、そして感圧接着剤ヒドロゲルのイオン導電性を強化するために、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、過塩素酸リチウム、クエン酸ナトリウム、塩化カリウムおよびそれらの組み合わせを含むことが可能である。あるいは、硫酸塩およびグルコナートなどの第二鉄塩と第一鉄塩の混合物などのレドックス対を添加することが可能である。本発明により製造されたヒドロゲル中に存在するこれらのイオン塩の量は比較的少なく、ヒドロゲルの約０．５〜１０重量％、好ましくは約２〜５重量％である。レドックス対を用いる時、生体用電極は過負荷電位から回復することが可能である。米国特許第４，８４６，１８５号明細書（カリム（Ｃａｒｉｍ））は、合計で接着剤の約２０重量％以下になるレドックス対を開示している。
【００２８】
可塑剤の存在下でのオリゴマー前駆体の現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）無溶媒の重合または硬化は、ラジカル源にオリゴマー前駆体をさらすことにより実行される。当業者が認識するように、ラジカルは、熱、レドックスまたは光化学手段によって発生し得るか、または材料に化学線源を照射することによって発生し得る。反応性溶液の硬化は、架橋ヒドロゲルを提供するために、ポリマー鎖と架橋剤の反応に加えて、またはポリマー鎖と架橋剤の反応が後に続く多官能性オリゴマーの連鎖成長反応を含む。
【００２９】
幾つかの実施形態において、硬化は、所望のポリマーの連鎖成長反応を開始させるラジカルの発生のために適する条件に反応性溶液をさらすことにより実行される。硬化を開始させるために可視光または紫外線を用いる時、この硬化を引き起こすために適する光源には、中圧水銀ランプおよび低強度「バックライト」蛍光バルブが挙げられる。紫外線硬化のために適する装置には、本明細書の実施例に記載されているような装置が挙げられる。反応性溶液の中に開始剤が存在しない状態で、電子ビーム照射またはコバルト６０ガンマ源などの化学線を照射することもラジカルを発生させる。オリゴマー前駆体の多官能性は、エチレン系不飽和部分を重合すると架橋に導く。典型的には、オリゴマー前駆体の分子量が高ければ高いほど、硬化ポリマーにおける架橋間の結果的な距離は大きくなる（すなわち、より低い架橋密度）。こうしたより低い架橋密度は、典型的には、より望ましい機械的特性を有するヒドロゲルを提供する。すなわち、本発明により製造された接着剤ヒドロゲルは、膨潤形態での凝集強度ばかりでなく、順応性（すなわち弾性）と引張強度のバランスを有する。
【００３０】
ラジカル重合のために、適する開始剤材料は典型的には反応性水溶液に添加して、重合反応を開始させて本発明による架橋ヒドロゲルを形成させる。典型的には、本発明のプロセスにおいて用いられる開始剤は、紫外線などの放射線を照射するとラジカルを発生させるものである。適する開始剤は、ベンゾインエーテル、ベンゾフェノン（例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゾフェノンおよびその誘導体）、アシルホスフィンオキシド、アセトフェノン誘導体、樟脳キノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」１８４）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」６５１）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」８１９）、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」２９５９）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタノン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」３６９）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」９０７）および２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）」１１７３）などの「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」および「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）」（ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペッシャリティ・ケミカル（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）））という商品名で入手できる光開始剤、ならびに反応性求核性基を有するあらゆる光開始剤のいずれかを含む。前述した開始剤の２種以上の組み合わせも用いてよい。開始剤は、反応性溶液の一般に約０．０５〜約５重量％の濃度で存在する。
【００３１】
熱開始剤を用いる実施形態において、適する熱開始剤には、アゾ化合物、過酸化物および過硫酸塩を挙げてもよく、後者の２つの群をアスコルビン酸または亜硫酸水素塩化合物などの還元剤および任意に触媒量の鉄または銅などの遷移金属塩と組み合わせて用いる時、ラジカルのレドックス発生が周囲以下の温度でさえ起き得る。
【００３２】
得られた感圧接着剤ヒドロゲルの特性を変えるために反応性溶液に種々の他の材料および添加剤も導入してよい。非限定的な例には、低レベルの共重合性ビニルモノマーおよび非官能化相溶性ポリマーが挙げられる。低レベルの共重合性ビニルモノマー、特にオリゴマー前駆体／可塑剤混合物に混和性のモノマーは、重合の速度を促進するように機能することが可能である。好ましい共重合性モノマーには、アクリル酸およびメタクリル酸ならびにそれらのアンモニウム塩およびアルカリ金属塩、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸およびそのアンモニウム塩およびアルカリ金属塩、ヒドロキシルエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−エトキシエチルメタクリレートおよび２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレートが挙げられる。共重合性ビニルモノマーを用いる時、共重合性ビニルモノマーは、得られた感圧接着剤ヒドロゲルの全重量の好ましくは約２〜約１５重量％を構成する。
【００３３】
非官能化相溶性ポリマーの添加は重合の前のオリゴマー前駆体の粘度を強化して、得られた親水性感圧接着剤ヒドロゲルの例えば模様塗りのためにより良好な被覆性を付与することが可能である。適するポリマーには、中分子量および高分子量のポリ（エチレンオキシド）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）およびポリ（アクリルアミド）を含め、反応性溶液中で親水性および相溶性であるポリマーが挙げられる。任意に、本発明により製造されたヒドロゲル材料は、ゲル材料の透明性を落とし得るのでヒドロコロイドは必ずしも好ましいとは限らないけれども、典型的には粒子状のヒドロコロイドを含むことが可能である。ヒドロコロイドの例には、植物滲出液などの天然ゴム（アラビアゴム、ガッチゴム、カラヤゴムおよびトラガカントゴム）、植物種子ゴム（グアールガム、ローカストビーンガムおよびアカシアゴム）、海藻浸出液（寒天、アルギン、アルギン酸塩およびカラゲナン）、穀類ゴム（デンプンおよび加工デンプン）、発酵ゴムおよび微生物ゴム（デキストランおよびキサンタンガム）、変性セルロース（ヒドロキシメチルセルロース、微結晶セルロースおよびカルボキシメチルセルロース）、ペクチン、ゼラチン、カゼインおよび合成ゴム（ポリビニルピロリドン、低メトキシルペクチン、アルギン酸プロピレングリコール、カルボキシメチルローカストビーンガムおよびカルボキシメチルグアールガム）および類似の水膨潤性ヒドロコロイドまたは水和性ヒドロコロイドが挙げられるが、それらに限定されない。ヒドロコロイドという用語は水和の状態に無関係に用いられる。本発明により製造されたヒドロゲル材料は、材料が透明（好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−００に準拠して総光透過率が８４％より大きい）であるような量のヒドロコロイドを含むことが可能である。典型的には、ヒドロコロイドが存在する時、ヒドロコロイドの量はヒドロゲル材料の全重量を基準にして約５重量％未満である。
【００３４】
適する過酸化物捕捉剤を反応性溶液に添加して、ポリエチレングリコールの酸化から形成された過酸化物を捕捉してもよい。適する捕捉剤には、例えば、チオジプロピオン酸およびその脂肪酸エステルが挙げられる。
【００３５】
重合中の反応性溶液のｐＨの制御が前述したメタクリル酸副生物の存在下でさえ適する感圧接着剤ヒドロゲルの生成を促進することが驚くべきことに見出された。それに反して、メタクリル酸の存在下での反応性溶液のｐＨを維持できないと、典型的には重合反応の失敗をもたらす。メタクリレート溶液を５未満の酸性ｐＨで貯蔵してエステル連結の加水分解を防止するべきであると技術が一般に推奨してきた一方で、メタクリル酸不純物の存在下でのオリゴマー前駆体および架橋剤の硬化が特定の範囲内に反応物溶液のｐＨを維持することにより促進されることが発見された。反応性溶液のｐＨの調節は、適する酸、塩基または緩衝剤を用いて達成してもよい。重合または硬化を開始させる前に、反応性溶液のｐＨを必要ならば調節してもよい。本発明は、重合中に所望のｐＨ範囲内に反応性溶液を維持することを含む。典型的には、反応性溶液のｐＨは、約３．５以上のｐＨ且つ約９以下のｐＨで維持される。幾つかの実施形態において、反応性溶液のｐＨは約５以上且つ約９以下に維持される。他の実施形態において、反応性溶液のｐＨは約６以上且つ約８以下に維持される。
【００３６】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、高水蒸気透過性創傷包帯または高水蒸気透過性火傷包帯、経皮薬物送出において用いるための接着剤、例えば、製紙工業おける薄切り用途の再パルプ可能な接着剤ヒドロゲルおよび生体用電極用途における導電性接着剤ゲルとしての用途を含む様々な用途において有用である。この最後の用途において、ヒドロゲルに関する高度の感圧接着剤粘着性は、例えば、非導電性低アレルギー性感圧接着剤が電極構造において導電性接着剤に接する時に必要ではない場合がある。
【００３７】
本発明により調製された感圧接着剤ヒドロゲルは、使用中に接着力より一般に高い凝集力を達成するのに十分な凝集強度を有し、よって皮膚からのきれいな除去を見込んでいる。しかし、接着剤ヒドロゲルは、大きな差圧に耐えることが必要とされる親水性コンタクトレンズまたはメンブレンなどの幾つかの用途において追加の内部一体性または支持体を必要とする場合がある。接着剤シートとして用いられる時、取扱いの容易さおよび寸法安定性を見込むために埋込支持体付き接着剤シートを硬化させることが望ましい場合がある。
【００３８】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、局所薬物送出系または経皮薬物送出系などの形態を取って、哺乳動物の皮膚への薬物の送出または哺乳動物の皮膚を通しての薬物の送出において用いることも可能である。薬物または他の活性成分は、重合後にヒドロゲル接着剤に配合することが可能である。
【００３９】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、包帯、創傷閉鎖材料およびテープなどの哺乳動物の皮膚治療カバーの中で用いることも可能である。哺乳動物の皮膚カバーに関して、生体活性材料に悪影響を及ぼさずに重合の前に生体活性材料を反応性溶液に添加することが可能である。こうした他の生体活性材料の非限定的な例には、細菌レベルを減少させて感染の危険を最少化させるか、または哺乳動物患者の皮膚または皮膚孔で感染の作用を治療する広い範囲の抗微生物剤が挙げられる。広い範囲の抗微生物剤は米国特許第４，３１０，５０９号明細書で開示されている。この特許の全体の開示は本明細書に引用して援用する。他の抗微生物剤の非限定的な例には、パラクロロメタキシレノール、トリコセン、クロルヘキシジンとクロルヘキシジンアセテートおよびクロルヘキシジングルコネートなどのその塩、沃素、ヨードフォア、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン−ヨードフォア、酸化銀、銀およびその塩、抗生物質（例えば、ネオマイシン、バシトラシンおよびポリミキシンＢ）が挙げられる。抗微生物剤は、全接着剤ヒドロゲルの約０．０１〜約１０重量％の範囲の濃度で接着剤ヒドロゲル中に含めることが可能である。
【００４０】
他の生体適合性材料および／または治療材料を添加して、化合物などの適する感圧接着剤ヒドロゲルを提供して、最終ヒドロゲル接着剤のｐＨを緩衝液で処理して、敏感な哺乳動物の皮膚組織と共に用いるために適する非刺激ｐＨを有する製品を提供することが可能であるか、または別段に抗菌力を最大化することが可能である。局所送出または経皮送出のための薬物または他の活性剤がそのように要求する時、浸透増強剤または医薬品添加物もヒドロゲル接着剤に添加することが可能である。
【００４１】
電解質を中に含ませた本発明のプロセスにより製造された感圧接着剤ヒドロゲルを用いる生体用電極は、診断目的および治療目的のために有用である。その最も基本的な形態において、生体用電極は、哺乳動物の皮膚に接触する導電性媒体と、導電性媒体と電気診断装置、電気治療装置または電気手術装置との間で交流する電気通信のための手段を含む。
【００４２】
本発明のプロセスにより製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、適する方式で物品にヒドロゲルを導入することにより本明細書で挙げられた種々の物品の中に含めてもよい。幾つかの実施形態において、例えば、重合済みヒドロゲルは、適する裏地、剥離ライナーまたは他の表面上に貼合わせてもよく、その後必要ならば貼合わされたヒドロゲルを適切な寸法に切断（打抜き）してもよい。幾つかの実施形態において、（重合の前の）反応性溶液を物品またはその一部内に入れてもよく、その後、ヒドロゲルを作る際の重合工程が物品の製造工程でもあるように現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合してもよい。本明細書に記載されたものなどの物品に感圧接着剤ヒドロゲルを導入する他の方法は当業者によって認められるであろう。結果として、本発明の実施形態は、物品に感圧接着剤ヒドロゲルを導入する工程を含む。前述した工程は、例えば、後でヒドロゲルを貼合わせ、任意にヒドロゲルを打抜くことにより物品または物品の一部に感圧接着剤ヒドロゲルを添加することを含んでもよい。前述した工程は、物品または物品の一部に反応性溶液を添加し、その後、反応性溶液を現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合させてヒドロゲルを生成させることを含んでもよい。更に、前述した工程は、反応性溶液を現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合させて、こうして製造されたヒドロゲルを含む物品を提供することを含む、物品または物品の一部上に、または物品または物品の一部内に感圧接着剤ヒドロゲルを製造するプロセス全体を実施することを含んでもよい。
【００４３】
種々の図を今参照すると、図１および２は、使い捨て診断用心電図（ＥＣＧ）電極または経皮的電気刺激（ＴＥＮＳ）電極のいずれかであり得る生体用電極１０を示している。電極１０は剥離ライナー１２上にあり、生体適合性で導電性の感圧接着剤ヒドロゲルの場１４を更に含む。本明細書に記載されたような重合後、感圧接着剤ヒドロゲルは剥離ライナー１２上に貼合わされ、その後、必要に応じて切断（打抜き）される。感圧接着剤ヒドロゲルの場１４は、保護剥離ライナー１２を除去すると患者の哺乳動物皮膚に接触するために適する。電極１０は、感圧接着剤ヒドロゲルの場１４に接触している導電性界面部分１８を有する導電性部材と、電気的計器（図示していない）に機械的および電気的な接触のために場１４の超えて伸びるタブ部分２０とを含む電気通信のための手段１６を含む。電気通信のための手段１６は、感圧接着剤ヒドロゲルの場１４に接触している少なくとも側２２で被覆された導電性層２６を含む。
【００４４】
幾つかの実施形態において、ＥＣＧ導体部材１６は、約０．０５〜０．２ミリメートルの厚さを有するポリエステルフィルムなどの材料の細片を含み、細片上で約２．５〜１２マイクロメートルの厚さ、典型的には約５マイクロメートルの厚さの銀／塩化銀の被膜２６を側２２に有する。適するポリエステルフィルムには、「Ｒ−３００」インキという商品名でマサチューセッツ州ウォルサムのエルコン・インコーポレーテッド（Ｅｒｃｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ））から市販されている銀／塩化銀インキで被覆された「メリネックス（Ｍｅｌｌｉｎｅｘ）」５０５−３００、３２９または３３９フィルムという商品名でバージニア州ホープウェルのＩＣＩアメリカズ（ＩＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓ（Ｈｏｐｅｗｅｌｌ，ＶＡ））から市販されているフィルムが挙げられる。幾つかの実施形態において、ＴＥＮＳ導体部材１６は不織布２０から製造することが可能である。不織布２０のために適する材料には、「ＳＳ２４３６３」インキという商品名でミシガン州ポートフロンのアケソン・コロイズ・カンパニー（Ａｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（ＰｏｒｔＨｕｒｏｎ，ＭＩ））から市販されている炭素インキ層２６を側２２に有する「マニウェブ（Ｍａｎｎｉｗｅｂ）」ウェブという商品名でニューヨーク州トロイのリダル・インコーポレーテッド（Ｌｙｄａｌｌ，Ｉｎｃ．（Ｔｒｏｙ，ＮＹ））から市販されている繊維などのポリエステル／セルロース繊維が挙げられる。
【００４５】
導電性接着剤場として本発明により製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルを用いることができる生体用電極の非限定的な例には、米国特許第４，５２７，０８７号明細書、米国特許第４，５３９，９９６号明細書、米国特許第４，５５４，９２４号明細書、米国特許第４，８４８，３５３号明細書（すべてエンゲル（Ｅｎｇｅｌ））、米国特許第４，８４６，１８５号明細書（カリム（Ｃａｒｉｍ））、米国特許第４，７７１，７１３号明細書（ロバーツ（Ｒｏｂｅｒｔｓ））、米国特許第４，７１５，３８２号明細書（ストランド（Ｓｔｒａｎｄ））、米国特許第５，０１２，８１０号明細書（ストランド（Ｓｔｒａｎｄ）ら）、米国特許第５，１３３，３５６号明細書（ブリアン（Ｂｒｙａｎ）ら）および米国特許第５，２１５，０８７号明細書（アンダーソン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）ら）で開示されているような電極が挙げられる。これらの特許の全体の開示は本明細書に引用して援用する。
【００４６】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルが感圧接着剤特性を有するゲルとして特徴付けることも可能であるので、本接着剤は、電気通信のスナップ−アイレット手段を有する従来のゲル電解質生体用電極の中でゲル化接点としても用いることも可能である。こうした生体用電極の記載は、米国特許第３，８０５，７６９号明細書（セッションズ（Ｓｅｓｓｉｏｎｓ））、米国特許第３，８４５，７５７号明細書（ウェイヤー（Ｗｅｙｅｒ））および米国特許第４，６４０，２８９号明細書（クレイグヘッド（Ｃｒａｉｇｈｅａｄ））において見られる場合がある。これらの特許の全体の開示は本明細書に引用して援用する。こうした生体用電極の非限定的な例は、図５で示されている電極５０の分解図によって代表されるスナップ型監視電極を含め、多くの会社（「レッドドット（Ｒｅｄ Ｄｏｔ）」というブランドでのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）を含む）によって販売されている電極である。
【００４７】
図５を参照すると、（コネチカット州トマストンのアイレット・フォア・インダストリー（Ｅｙｅｌｅｔ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｔｈｏｍａｓｔｏｎ，ＣＮ））などの会社から市販されているステンレススチールアイレットＮｏ．３０４などの）立込ボルト５１は、（イリノイ州ウェストシカゴのプライム・グラフィックス（Ｐｒｉｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ（Ｗｅｓｔ Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））から市販されている塗装白色ポリエチレンの前方印刷用粘着シートなどの）高分子裏地５３の開口を通して（マサチューセッツ州フィッチバーグのミクロン・プロダクツ（Ｍｉｃｒｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｆｉｔｃｈｂｕｒｇ，ＭＡ））から市販されている銀メッキされ塩素処理されたＡＢＳプラスチックアイレットなどの）プラスチック金属メッキアイレット５２を接合している。高分子裏地の内面は、（フェノール−硬化スモーククレープ天然ゴム系接着剤などの）接着剤で被覆されている。メッキ面でアイレット５２に接触するのは、本発明により製造された一定量の感圧接着剤ヒドロゲル５５を載せられた（ウィスコンシン州のグリーンベイのジェームスリバー・コーポレーション（Ｊａｍｅｓ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｇｒｅｅｎ Ｂａｙ，ＷＩ））から市販されている「エアテックス（Ａｉｒｔｅｘ）」３９９スクリムなどの）木材パルプスクリム５４である。スクリム５４および接着剤ヒドロゲル５５は厚さ０．１６ｃｍの被覆ポリエチレン発泡体５６の空隙に常駐する。空隙内にヒドロゲル５５を入れるための適する手段は、空隙内に一定量の反応性溶液を入れ、溶液を現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合させることを含む。ポリエチレン発泡体５６は、コポリマー固体約３５〜４０重量％の量で存在するハーキュレス・コーポレーション（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている「フォラル（Ｆｏｒａｌ）」ＡＸロジンまたは「フォラル（Ｆｏｒａｌ）」８５ロジンなどの「フォラル（Ｆｏｒａｌ）」ブランド松脂酸ロジンで粘着性付与された１２グレーンの９１：９イソオクチルアクリレート：Ｎ−ビニル−２−ピロリドンコポリマー感圧接着剤または１８グレーンの９４：６イソオクチルアクリレート：アクリル酸コポリマーのいずれかで被覆されていてもよい。感圧接着剤は、（「カルゴン（Ｃａｌｇｏｎ）」ＴＫ−１００ブランド殺黴剤で処理された「ポリシルク（Ｐｏｌｙｓｉｌｋ）」Ｓ−８００４ブランド下の８３ポンド漂白剥離紙など、ライナーと処理剤の両方はイリノイ州シカゴのＨ．Ｐ．スミス・カンパニー（Ｈ．Ｐ．Ｓｍｉｔｈ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））から市販されている）タブ付き防黴ライナー５７によって覆われている。
【００４８】
スクリム５４および接着剤５５は、接着剤テープ（「３Ｍ」ブランド「タイプ２１８５」テープなど）の２つの細片５９によって所定の場所に固定された（イリノイ州シカゴのウェイス・カンパニー（Ｗｅｉｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））から市販されている０．２５ｍｍの「ＰＥＴＧ」ポリエステルフィルムなどの）キャップ５８によって保護されている。多くの会社によって販売されている生体用電極およびこうした電極の中で用いられる成分は、本発明により製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルを導入するためにスナップ型監視用の生体用電極として有用な代替材料の組み合わせを提供する。あるいは、こうした電極は、米国特許第４，６４０，２８９号明細書（クレイグヘッド（Ｃｒａｉｇｈｅａｄ））に記載された装置を用いて製造することが可能である。
【００４９】
場合によって、電気通信のための手段は、米国特許第４，８４８，３５３号明細書に見られるものなどの生体用電極の周囲から広がる導電性タブであることが可能であるか、または米国特許第５，０１２，８１０号明細書に見られるものなどの絶縁性裏地部材におけるスリットまたは継目を通して広がる導体部材であることが可能である。そうでなければ、電気通信のための手段は、アイレットまたは米国特許第４，６４０，２８９号明細書および米国特許第４，８４６，１８５号明細書で開示されたものなどの他のスナップ型コネクタであることが可能である。更に、電気通信のための手段は、米国特許第４，７７１，７８３号明細書に見られるものなどのリード線であることが可能である。用いられる電気通信のための手段のタイプに関係なく、電解質を含有する本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、診断目的、治療目的または電気手術目的のために生体用電極上に導電性接着剤の場として常駐することが可能である。
【００５０】
任意に抗微生物剤および他の生体活性剤を中に含ませた本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルを用いる医療用皮膚カバーは、好ましくは感染の可能性に対して哺乳動物の皮膚または哺乳動物の皮膚孔の処置のために有用である。
【００５１】
図３を参照すると、裏地材料３２と、本発明により製造され裏地材料３２上に置かれた感圧接着剤ヒドロゲルの層３４とを有する医療用皮膚カバー３０の断面図が示されている。感圧接着剤ヒドロゲルの層３４は剥離ライナー３６により使用まで保護される。好ましくは、抗微生物剤３８は、ヒドロゲルへの材料の重合の前に抗微生物剤３８を反応性溶液に添加することにより層３４に含められる。感圧接着剤ヒドロゲルの層３４は、ヒドロゲルを裏地に貼合わせ、ヒドロゲルおよび／または裏地を必要に応じて任意に打抜くことにより裏地材料３２上に置いてもよい。他の実施形態において、ヒドロゲルは剥離ライナー３６上に最初に貼合わせた後に、ヒドロゲルを裏地材料３２上に置く。
【００５２】
使用のために剥離ライナー３６は除去され、感圧接着剤ヒドロゲルの層３４は、医療用テープ、創傷包帯、一般薬用配備の帯具または水−水分吸収特性を有する他の医療用具の一部として患者の皮膚に被着させることが可能である。
【００５３】
接着剤ヒドロゲル層３４は、医療用テープ、包帯および帯具などとして用いるために高い水蒸気透過率を有する幾つかの裏地材料のいずれかから選択された裏地材料３２の層上に被覆してもよい。適する裏地材料には、米国特許第３，６４５，８３５号明細書および米国特許第４，５９５，００１号明細書で開示された材料が挙げられる。この特許の開示は本明細書に引用して援用する。押出性ポリマーとして市販されている様々なフィルムの他の例には、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））から入手できる「ハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）」４０５６および「ハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）」３５４８ブランドのポリエステルエラストマー、オハイオ州クリーブランドのグッドリッチ（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ））から入手できる「エスタン（Ｅｓｔａｎｅ）」ブランドのポリウレタンまたはマサチューセッツ州マルデンのＫ．Ｊ．キン・アンド・カンパニー（Ｋ．Ｊ．Ｑｕｉｎｎ ＆ Ｃｏ．（Ｍａｌｄｅｎ，ＭＡ））から入手できる「Ｑ−タン（Ｑ−ｔｈａｎｅ）」ブランドのポリウレタンが挙げられる。
【００５４】
適する裏地材料の層３２と組み合わせた接着剤ヒドロゲルの層３４は包帯として用いることが可能である。
【００５５】
本発明により製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルは、同時係属且つ共譲渡の米国特許出願第０７／９０５，４９０号明細書に記載されたように医療用途において有用な２相複合材を形成させるために連続感圧接着剤マトリックスに分散させたばらばらのゲル粒子として用いることが可能である。この特許の開示は本明細書に引用して援用する。
【００５６】
貼合わせおよび高温貼合わせの方法は、接着剤ヒドロゲルの層３４上で圧力またはそれぞれ熱と圧力を裏地材料層３２に加えることを一般に含む。高温貼合わせのための温度は、約５０〜約２５０℃の範囲であり、貼合わせと高温貼合わせの両方に加えられる圧力は０．１Ｋｇ／ｃｍ2〜約５０Ｋｇ／ｃｍ2の範囲である。
【００５７】
任意に局所治療薬、経皮治療薬またはイオン導入法治療薬および医薬品添加物、溶媒または浸透増強剤を中に含ませた本発明の親水性感圧接着剤を用いる薬物送出用具は、哺乳動物の皮膚に、または哺乳動物の皮膚を通して薬物または他の活性剤を送出するために有用である。
【００５８】
図４は、裏地層４２とその上に貼合わされ剥離ライナー４６によって保護された本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルを含む層４４を有する経皮薬物送出用具４０または局所薬物送出用具４０の断面図を示している。他の層は、層４２と層４４との間に存在して、薬物または他の治療薬を収容することが可能である。そうでなければ、図４に示したように、薬物および他の薬剤４８は接着剤ヒドロゲル層４４に分散される。
【００５９】
裏地層４２は、薬物送出用具のために有用な適するいかなる材料であることも可能である。こうした裏地材料の非限定的な例は、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリエチレン−アルミニウム−ポリエチレン複合材およびミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））（３Ｍ）から市販されている「スコッチパック（ＳｃｏｔｃｈＰａｋ）」ブランドの裏地である。
【００６０】
剥離ライナー４６は、当業者に知られている適するいかなる材料であることも可能である。市販されている適する剥離ライナーの非限定的な例には、Ｈ．Ｐ．スミス・カンパニー（Ｈ．Ｐ．Ｓｍｉｔｈ Ｃｏ．）から市販されているシリコン処理ポリエチレンテレフタレートフィルムおよび「スコッチパック（ＳｃｏｔｃｈＰａｋ）」ブランドの剥離ライナーとしてスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されているフルオロポリマー被覆ポリエステルフィルムが挙げられる。
【００６１】
治療薬４８は、患者の皮膚に局所的に、または患者の皮膚を通して経皮でまたはイオン導入法で送出するために承認されたいかなる治療活性材料であることも可能である。経皮送出用具において有用な治療薬の非限定的な例は、局所用途または経皮用途において用いられるあらゆる活性薬物または薬物の塩、あるいは創傷癒合を増速する際に用いるための成長因子である。薬物または薬物活性剤として特定された他の治療薬は、米国特許第４，８４９，２２４号明細書および米国特許第４，８５５，２９４号明細書ならびに国際公開第８９／０７９５１号パンフレットで開示されている。
【００６２】
医薬品添加物または浸透増強剤も当業者に知られている。適する浸透増強剤の非限定的な例には、エタノール、メチルラウレート、オレイン酸、イソプロピルミリステートおよびグリセロールモノラウレートが挙げられる。当業者に知られている他の浸透増強剤は、米国特許第４，８４９，２２４号明細書および米国特許第４，８５５，２９４号明細書ならびに国際公開第８９／０７９５１号パンフレットで開示されている。
【００６３】
図４に示した薬物送出用具４０は、以下の一般的な方法を用いて調製することが可能である。望まれる治療薬４８およびこうした任意の医薬品添加物を適する溶媒に溶解させることにより溶液を調製し、接着剤の形成前、接着剤の形成中または本明細書に記載された反応性溶液に直接的に可塑剤に混合する。重合後、材料が装填された得られた接着剤ヒドロゲルを裏地層４２上に貼合わせる。装填された接着剤４４を覆うために剥離ライナー４６を被着させる。打抜きは必要に応じて行う。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の親水性感圧接着剤を含有する生体用電極の上面図である。
【図２】図１の生体用電極の分解断面図である。
【図３】本発明の親水性感圧接着剤を含有する医療用哺乳動物皮膚カバーの断面図である。
【図４】本発明の親水性感圧接着剤を含有する薬物送出器具の断面図である。
【図５】本発明の親水性感圧接着剤を用いる生体用電極の分解図である。
【実施例】
【００６５】
以下の非限定的な実施例によって本発明を更に例示する。実施例において、すべての部は特に指定がない限り重量による。
【００６６】
［試験方法］
ガスクロマトグラフ分析
内部標準ガスクロマトグラフ試験方法によって残留メタクリル酸および無水メタクリル酸の分析を実行する。０．０１％（Ｗ／Ｗ）のメタクリル酸および０．００１％（Ｗ／Ｗ）の無水メタクリル酸を含有する混合標準を２−エチルヘキシルアクリレートの０．００１％（Ｗ／Ｗ）内部標準でスパイクされた安定化テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の中で調製した。サンプルを溶解させ、０．００１％（Ｗ／Ｗ）の２−エチルヘキシルアクリレート内部標準でスパイクされた安定化ＴＨＦ中で１０％（Ｗ／Ｗ）に希釈した。Ｒｔｘ−１７０１、３０ｍ、ＩＤ０．３２ｍｍ、０．５μｍのｄｆキャピラリーＧＣカラム（１４％シアノ−プロピル−フェニル−８６％ジメチルポリシロキサン）を用いて分離を実行した。ヘリウムをキャリアガスとして用いた。１５分にわたる３．６ｍＬ／分、その後、９．６ｍＬ／分の最終フローへの２分にわたる３ｍＬ／分での傾斜および１分にわたる保持のカラムフロープログラムを用いた。０分にわたる５０℃、その後、２００℃への１０℃／分での傾斜、０分にわたる保持、その後、２７０℃への３０℃／分での傾斜および０．６７分にわたる保持の炉温度プログラムを用いる。パージバルブを最初に閉じ、その後、１分で開けて、分流のない注入モードでガスクロマトグラフを運転した。注入口を１７０℃で運転し、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を２９０℃で維持した。標準およびサンプルのための３μＬの注入体積を用いた。
【００６７】
粘着性値
硬化の直後に接着剤組成物の初期粘着性を評価した。この試験において、親指でサンプルに確かな圧力を加え、親指を取り去った。粘着性を定性的に評価し、表１により１〜６の値を割り振った。この尺度で、２、３および４の粘着性値は、粘着性を有するのに十分な伸展性と凝集強度を有するのに十分な一体性の望ましいバランスを有する接着剤を表した。しかし、受けいれられない値は１、５および６である。これらの値は、（１）本質的に粘着性のない組成物、（５）凝集強度を欠き、接着剤転写を示す組成物および（６）硬化サイクル後に液状を保持する未硬化組成物を表している。
【００６８】
【表１】
【００６９】
［実施例１Ａ］
一般に、公称分子量１２０００のポリエチレングリコールをメタクリレートで末端封止して、米国特許出願公開第２００３０２０３０１１号明細書に記載された手順を用いてオリゴマー前駆体としてポリエチレングリコールジメタクリレート（「ＤＭＰＥＧ」）を提供した。詳しくは、５００グラムのポリグリコール１２０００Ｓ（０．０３６５モル、ドイツ国ゲンドルフのクラリアント（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＧｍｂＨ（Ｇｅｎｄｏｌｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ））から購入したもの）を１００℃で乾燥窒素の雰囲気下で溶融させた。０．２３グラムの２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入した「ＢＨＴ」）および１４．０８グラムの無水メタクリル酸（０．０９１モル、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）を溶融させた材料に添加した。得られた混合物を１００℃で乾燥空気の雰囲気下で６時間にわたり保持し、その後、６５℃に冷却した。その後、得られた材料を真空でストリッピングして、内部コンデンサを有する０．０４ｍ2のガラス転圧式フィルム蒸発器を用いて過剰の無水メタクリル酸および副生物メタクリル酸の大部分を除去した。ジャケットを１００℃に、コンデンサを１５℃に、ロータを１７５ｒｐｍに、および真空を約６マイクロメートルＨｇに設定した。
【００７０】
反応で用いられたＰＥＧの未反応−ＯＨ官能基を監視することにより反応の完了を決定した。残留−ＯＨ基はフェニルイソシアネートにより誘導される。誘導体はサイズ排除カラム（Ｊｏｒｄｉ １００Ａ）を用いてＨＰＬＣによって分離し、２３０ｎｍでのＵＶ吸収を測定することにより決定した。分析は、封止反応が９７％完了であったことを示した。残留無水メタクリル酸およびＤＭＰＥＧのメタクリル酸レベルをそれぞれ１２２ｐｐｍおよび１９０４ｐｐｍであるとＧＣによって決定した。
【００７１】
１０グラムのＤＭＰＥＧを４５グラムのＤＩ水に溶解させた。４グラムの塩化カリウム（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）、３５グラムのポリエチレングリコール３００（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカルズ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から購入したもの）、１．７グラムのエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（架橋剤）（ＳＲ４１５というブランドでペンシルバニア州ウェストチェスターのサートマーケミカルズ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ））から購入したもの）および０．２グラムの２−ヒドロキシ−１−［４−（ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」２９５９というブランドでニューヨーク州ホーソンのチバ・ガイギー・コーポレーション（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ，ＮＹ））から入手できる）をこの溶液に添加した。反応性溶液のｐＨを５．０と測定した。１１８Ｗ／ｃｍ（３００Ｗ／インチ）Ｈバルブを備えたフュージョンＵＶインコーポレーテッド（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．）製の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムを用いて１．５ｍｍ（６０ミル）の深さであったポリエチレン発泡体製溜めの中で反応性溶液をＵＶ硬化させた。全エネルギーを５５０ｍＪ／ｃｍ2で維持した。
【００７２】
［実施例１Ｂおよび比較例Ａ］
比較例Ａを酢酸で３．５のｐＨに調節し、実施例１Ｂを水酸化ナトリウムで７．５にｐＨ調節したことを除き（酢酸および水酸化ナトリウムは両方ともウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入した）、実施例１Ａのように２つの追加の反応性溶液を製造した。比較例Ａおよび実施例１Ｂも「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムＵＶランプ下で溜めの中でＵＶ硬化させた。粘着性値および残留メタクリル酸レベルを表２に示している。
【００７３】
【表２】
【００７４】
［比較例Ｂ−Ｅおよび実施例２Ａ−２Ｄ］
反応性溶液を実施例１Ａのように配合した。比較例Ｂ−Ｅを反応性溶液から製造し、メタクリル酸濃度を原液メタクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）の添加によって調節し、酸濃度をそれぞれ２２５、３５０、６００および８５０ｐｐｍであるようにした。ｐＨ値を原液メタクリル酸の添加後に測定し、配合物を実施例１Ａのような硬化のための条件に供した。比較例Ｂ−Ｅが硬化しなかったことに気付くとともに粘着性値を割り振った後、比較例Ｂ−Ｅの未反応溶液を水酸化ナトリウムで中性ｐＨにｐＨ調節し、再び硬化条件に供した。得られたヒドロゲル材料を実施例２Ａ−２Ｄと指定した。実施例２Ａ−２Ｄおよび比較例Ｂ−Ｅに関する粘着性値を表３に示している。
【００７５】
【表３】
【００７６】
［実施例３Ａ−３Ｈ］
反応性溶液を実施例１Ａに略述した手順と同様に配合した。実施例３Ａ−３Ｄを前駆体から製造し、酸濃度を原液アクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）の添加によって調節した。メタクリル酸のレベルを９５ｐｐｍで維持しつつアクリル酸濃度を実施例３Ａ−３Ｄにおいてそれぞれ１２５、２５０、５００および７５０ｐｐｍに調節した。ｐＨ値を添加後に測定し、配合物を実施例１Ａのように硬化させた。実施例３Ｅ-３Ｈの反応性溶液を後で水酸化ナトリウムにより中性ｐＨにｐＨ調節し硬化させたことを除き、４つの追加の反応性溶液実施例３Ｅ-３Ｈを同じ方式で調製した。実施例３Ａ-３Ｈに関する粘着性値は表４に示している。
【００７７】
【表４】
【００７８】
［実施例３Ｉおよび３Ｊならびに比較例ＦおよびＧ］
反応性溶液を実施例１Ａに略述した手順と同様に配合した。比較例ＦおよびＧを前駆体から製造し、酸濃度を原液アクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）の添加によって調節した。メタクリル酸のレベルを比較例ＦとＧの両方で３００ｐｐｍに調節しつつアクリル酸濃度を比較例Ｆにおいて７５０ｐｐｍに、および比較例Ｇにおいて２５００ｐｐｍに調節した。ｐＨ値を添加後に測定し、配合物を実施例１Ａのように硬化させた。２つの追加の反応性溶液実施例３Ｉおよび３Ｊを同じ方式で調製し、実施例３Ｉは７５０ｐｐｍのアクリル酸含有率を有し、実施例Ｊは２５００ｐｐｍのアクリル酸含有率を有していた。メタクリル酸のレベルを実施例３Ｉと３Ｊの両方で３００ｐｐｍに調節した。３Ｉおよび３Ｊの反応性溶液を水酸化ナトリウムで中性ｐＨにｐＨ調節し、硬化させた。比較例ＦおよびＧならびに実施例３Ｉおよび３Ｊに関する粘着性値を表５に記載している。
【００７９】
【表５】
【００８０】
［実施例４および比較例Ｈ］
実施例４を以下の方式で調製した。一般に、１６０００の公称分子量のエチレングリコールとプロピレングリコール（７５／２５）の水溶性ランダムコポリマーをダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から購入し、米国特許出願公開第２００３／０２０３０１１号明細書に記載されたように無水メタクリル酸で封止した。詳しくは、４８０グラムの「ウコン（ＵＣＯＮ）」−７５Ｈ−９００００（０．０３０モル、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））から購入したもの）、０．２５グラムの２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したＢＨＴ）、１６．３グラム（０．１０６モル）の無水メタクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）および２グラム（０．０２３モル）のメタクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）を組み合わせ、９０／１０窒素／酸素の雰囲気下で合計で４８時間にわたり加熱した。この時間の間に、１２時間ごとに追加０．１２グラムのＢＨＴを添加した。反応の終わりに、約５ｍｍＨｇの真空を反応容器で引き、空気を１時間にわたり混合物にパージして、未反応無水メタクリル酸の大部分を追い出した。最後に、１グラムの水を添加し、混合物を６５℃で３時間にわたり攪拌した。
【００８１】
残留メタクリル酸をポリグリコールジメタクリレートの１．４％ｗ／ｗであると決定した。４５グラムのＤＩ水に１０グラムを溶解させることによりポリグリコールジメタクリレートをオリゴマー前駆体溶液に配合した。４グラムの塩化カリウム（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）、２６グラムのメトキシポリエチレングリコール３５０（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））から購入したもの）、１０グラムのプロピレングリコール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）））、４グラムのエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳＲ４１５というブランドでペンシルバニア州ウェストチェスターのサートマーケミカルズ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ））から購入したもの）および０．２グラムの２−ヒドロキシ−１−［４−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」２９５９というブランドでニューヨーク州ホーソンのチバ・ガイギー・コーポレーション（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ，ＮＹ））から入手できる）をこの溶液に添加した。溶液のｐＨを水酸化ナトリウムで７．０に調節した。１１８Ｗ／ｃｍ（３００Ｗ／インチ）Ｈバルブを備えたフュージョンＵＶインコーポレーテッド（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．）製の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムを用いて１．５ｍｍ（６０ミル）の深さであったポリエチレン発泡体製溜めの中で実施例４をＵＶ硬化させた。全エネルギーを５５０ｍＪ／ｃｍ2で維持した。ｐＨを酢酸で３．５に調節したことを除き、実施例４と同じ方式で同じ前駆体溶液比較例Ｈを調製した。比較例Ｈも実施例４と同じ硬化条件に供したが、比較例Ｈは硬化しなかった。実施例４および比較例Ｈに関する粘着性値を表６に示している。
【００８２】
【表６】
【００８３】
［実施例５Ａ、５Ｂおよび比較例Ｉ、Ｊ］
一般に、ポリエーテルジアクリルアミドを含有するオリゴマー前駆体溶液をカントナー（Ｋａｎｔｎｅｒ）らに譲渡された米国特許第５，４８９，６２４号明細書に略述された手順により合成した。詳しくは、一定量のＭＷ２，０００のポリ（エチレンオキシド）ジアミン（「ジェファーミン（Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）」ＥＤ−２００１というブランドでテキサス州ヒューストンのテキサコ・ケミカル・カンパニー（Ｔｅｘａｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））から入手できる）を５５℃の炉内で４時間にわたり保持することにより溶融させた。２００グラムの量のポリ（エチレンオキシド）ジアミンを７４．４グラムの脱イオン水と７４．４グラムのＭＷ３００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ３００）の混合物に溶解させ、放置して室温に冷却した。得られた溶液を１リットルのガラス容器に投入し、上部機械的攪拌パドルを溶液に浸漬させつつ室温で水浴に入れた。１６．６８グラムの量のイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から入手できる）を数分の過程にわたって分割して添加して、４５℃より低い温度に維持した。満足に攪拌するには溶液が粘性過ぎるようになるまで、攪拌を１０分にわたり続けた。混合パドルを取り除き、６．９６グラムの２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン（ＶＤＭ）（ニュージャージー州プリンストンのＳ．Ｎ．Ｐ．Ｅ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ））から入手できる）を溶液に添加し混合して、均質混合物を得た。その後、それに蓋を付け、室温で一晩暗所に放置した。
【００８４】
連鎖延長され官能化された得られたポリ（エチレングリコール）オリゴマー前駆体の概略分子量は８０００であり、ジアミンとジイソシアネートが高純度であるとともに反応が副反応なしで完了に達したという仮定による第１の原則に基づいて計算した。得られた６０％の固溶体を１／１ＰＥＧ３００／水の等量で３０％固体に希釈し、０．５重量％の２−ヒドロキシ−１−［４−（ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン光開始剤を添加した。溶液のｐＨを８．５と測定した。
【００８５】
２つの等部分に溶液を最初に分割することにより実施例５Ａ、５Ｂおよび比較例Ｉ、Ｊを調製した。第１の部分を酢酸で４．５のｐＨに調節した。その後、この第１の部分を更に２つの部分に分けた。それらの部分は比較例Ｉおよび実施例５Ａを表している。その後、実施例５Ａをメタクリル酸でスパイクして、２５０ｐｐｍの最終濃度を得た。その後、８．５のｐＨを有していた元の溶液の第２の部分を更に２つの部分に分けた。それらの部分は比較例Ｊおよび実施例５Ｂを表している。実施例５Ｂも２５０ｐｐｍの最終濃度にメタクリル酸でスパイクした。比較例Ｊは、ｐＨ調節もメタクリル酸によるスパイクもされなかった点で対照として用いた。１１８Ｗ／ｃｍ（３００Ｗ／インチ）Ｈバルブを備えたフュージョンＵＶインコーポレーテッド（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．）製の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムを用いて１．５ｍｍ（６０ミル）の深さであったポリエチレン発泡体製溜めの中で実施例５Ａ、５Ｂおよび比較例Ｉ、ＪをＵＶ硬化させた。全エネルギーを５５０ｍＪ／ｃｍ2で維持した。硬化後の粘着性値を表７に示している。
【００８６】
【表７】
【００８７】
本発明の実施形態を記載してきた一方で、本発明の精神および範囲を逸脱せずに本明細書に記載された実施形態の種々の特徴に対して変更および修正をなし得ることは認められるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は感圧接着剤ヒドロゲル材料を製造する方法および該感圧接着剤ヒドロゲルにより医療用物品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）に基づく水膨潤性感圧接着剤は知られており、医療用物品を含む様々な物品のいずれかの中で一般に有用である。医療用物品の中でのこうした材料の用途には、創傷包帯、創傷充填物、コンタクトレンズ、眼内レンズ、生体組織のための接着剤、接着防止材料、血液浄化のための吸収剤、薬物を放出するための基礎材料および生体用電極などが挙げられる。歯科における材料の使用も歯科応形機能成形または圧入、歯科用接着剤、修復材、塗料、複合材およびシーラントなどのためにこうした感圧接着剤を導入する場合がある。本明細書で用いられる「医療」用途は、歯科用接着剤、修復材、塗料、複合材、シーラントなどを含む歯科用途を包含することを意図している。水膨潤性ポリマーゲルが生体組織の組成および機械的特性に似た組成および機械的特性を有するので、こうしたゲルは将来において多様な分野で応用され得る。
【０００３】
感圧接着剤材料における凝集性と粘着力との間の所望のバランス（粘着性）を付与する一般的な方法は、所定の架橋密度にＰＥＯを無秩序に架橋するのを助けるために高エネルギー放射線（例えば紫外線）の使用によっていた。代替方法は、エチレン系不飽和で末端封止されたＰＥＯ系前駆体のラジカル硬化を含む。この代替方法は、多縮合反応を通して低分子量ポリエチレングリコールジアミンおよびジイソシアネートから所望のレベルに前駆体の分子量を作るとともにエチレン系不飽和部分で末端封止するために前駆体を利用する。効果的である一方で、この代替方法は連鎖延長反応の厳密な制御を必要とし、それは労働集約的であるとともに時間がかかることがあり得る。
【０００４】
前述した前駆体の調製において、所望の分子量のＰＥＯ材料は反応性エチレン系不飽和により最初に末端封止される。適する末端基は様々な材料のいずれかを含み得る。メタクリレート末端基は、最終接着剤材料を医療用途において用いようとする場合に望ましい場合がある。メタクリレートは一般に製造するのが容易であり、皮膚刺激を引き起こす低い潜在性を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エチレン系不飽和により末端封止されたオリゴマー前駆体から感圧接着剤ヒドロゲルなどの接着剤材料を提供することが望ましい。技術上以前に提供されていたよりも効率的且つ費用効果に優れた方式で前述した接着剤材料を提供することも望ましい。エチレン系不飽和により末端封止されたポリエーテル部分として前述したオリゴマー前駆体を提供するとともに必要ならば医療用途において用いるために前述した接着剤ヒドロゲルを更に提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、感圧接着剤ヒドロゲルを調製する方法であって、
（Ａ）エチレン系不飽和で末端封止されたポリエーテル部分を含むオリゴマー前駆体であって、メタクリル酸が付随（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）されているオリゴマー前駆体を提供する工程と、
（Ｂ）二官能性エチレン系不飽和モノマー、三官能性エチレン系不飽和モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されたエチレン系不飽和架橋剤を提供する工程と、
（Ｃ）約３．５〜約９の間のｐＨで水の中で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させて、前記感圧接着剤ヒドロゲルを提供する工程と、
を含む方法を提供する。
【０００７】
「ゲル」または「ヒドロゲル」は、粒子（例えばポリマー粒子）が外部相または分散相の中にあり、水が分散相であるコロイド、分散液または懸濁液などを含むゲル材料を意味する。ゲルまたはヒドロゲルは、水和の異なる状態で存在する場合があり、水または水系流体（例えば、血液、血漿および間質液または生理的食塩水などの体液に似た液を含む体液）に接触させた時、溶解せずに典型的に膨潤することが可能である。
【０００８】
「メタクリル酸が付随されている」という言葉はメタクリル酸の存在を意味する。記載された実施形態の文脈において、メタクリル酸は、エチレン系不飽和により末端封止されたポリエーテル部分として前駆体を提供する反応の副生物として、オリゴマー前駆体に典型的に付随されている。幾つかの実施形態において、例えば、ポリエチレングリコールは無水メタクリル酸と反応する。無水メタクリル酸が反応して、ポリエーテル上にエチレン系不飽和末端基を提供する一方で、一切の未反応酸無水物は加水分解されて、オリゴマー前駆体に付随されたままであるメタクリル酸の残留濃度を提供することが可能である。しかし、前述した言葉は、例えばオリゴマー前駆体に添加されたメタクリル酸も包含する。
【０００９】
当業者は、図面の簡単な説明に続く本発明の非限定的な実施形態の記載を含む開示の残りを見ると、本発明の詳細を更に理解するであろう。
【００１０】
本発明の実施形態を記載する際に、種々の図面に言及する。図面の中で、類似参照番号は構造を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、ポリエーテル部分とエチレン系不飽和部分との反応生成物を含むオリゴマー前駆体の水溶液から誘導された感圧接着剤ヒドロゲルを製造する方法を提供する。無水メタクリル酸はオリゴマー前駆体上にエチレン系不飽和を提供するために本発明方法において用いられる。一切の未反応酸無水物は、数千ｐｐｍ以下のレベルでオリゴマー前駆体に付随され得る副生物としてメタクリル酸の産出を典型的にもたらす。医療用物品などと合わせて用いるための接着剤配合物に含まれる場合、メタクリル酸は著しい刺激物であり得る。更に、メタクリル酸の存在は接着剤ヒドロゲルのラジカル重合を妨害し得る。反応生成物からの酸の除去は、過去には超高真空（例えば、１０マイクロメートルＨｇ）の使用を必要とし、よって大幅な費用をプロセスに付加したが、オリゴマー前駆体に付随するメタクリル酸の少なくとも幾らかをなお残した。本発明方法は、感圧接着剤ヒドロゲルを提供するオリゴマー前駆体の重合に及ぼすメタクリル酸の潜在的に有害な影響を認識している。本発明は、硬化中に溶液のｐＨを制御することにより水の中でメタクリル酸の存在下でオリゴマー前駆体を硬化させる硬化工程を含むプロセスを提供する。本発明は医療用物品の製造のためのプロセスも提供する。本発明のプロセスは、ラジカル重合による水および残留メタクリル酸の存在下での架橋剤によるオリゴマー前駆体の硬化を促進する。幾つかの実施形態において、ラジカル重合は紫外線を用いて実行して重合反応を開始させる。本発明プロセスによって得られるヒドロゲルは、生体用電極の部品として用いられた時に電気信号を送信／受信するために配合され得る感圧医用接着剤として有用である。接着剤ヒドロゲルは、哺乳動物の皮膚に、または哺乳動物の皮膚を通して薬物または他の活性成分を送出する薬物送出用具としても用いてよい。接着剤ヒドロゲルは、哺乳動物の皮膚または哺乳動物の皮膚孔を抗菌剤により保護する皮膚カバーの中の成分としても有用である場合がある。本発明は、凝集性感圧接着剤ヒドロゲルを形成させるのに十分な量で存在する本質的に不揮発性の可塑剤で可塑化された水溶性ポリエーテル誘導網目から製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルの製造のためのプロセスを提供する。本発明のプロセスは重合（または硬化）中にｐＨへの驚くべき依存性を示す。
【００１２】
本発明のヒドロゲル材料を医療用物品の中で用いることが可能である。幾つかの実施形態において、ゲル材料は吸収性であり、下にある材料または医療状態の検査を必要とし得る場合に有利に透明である場合がある。創傷包帯などの医療用物品の場合、透明性は、創傷包帯を最初に除去する必要なしに創傷を目視検査することを可能にする場合がある。幾つかの実施形態において、ゲル材料は吸収性と透明性の両方である。
【００１３】
本発明のプロセスにより製造された医療用物品、特に創傷包帯は、典型的には創傷からの過剰の滲出液を除去することが可能であり、湿った創傷環境を維持することが可能であり、酸素、水蒸気および二酸化炭素を物品に通すことができるようにガス交換を可能にすることができ、創傷を体温に維持するために断熱性であることが可能であり、雑菌混入および感染を最少にするために液体および微生物に対して不透過性である場合があり、損傷を肉芽組織にしないように創傷に対して非付着性である場合がある。
【００１４】
本発明のプロセスにより製造されたヒドロゲルは、ヒドロゲルの構造一体性および典型的には透明性を保持しつつ、種々の流体（例えば体液）の中程度の量から大量のような流体を吸収することができる点で吸収性である場合がある。本発明により製造されたヒドロゲルは、室温で２４時間後に少なくとも自重の等張生理食塩水溶液（脱イオン水中の０．９重量％塩化ナトリウム）を吸収できる点で「吸収性」である。すなわち、材料は少なくとも１００重量％の吸収率を有する。より好ましくは、ゲル材料は、自重の少なくとも２倍（吸収率２００％）、なおより好ましくは自重の少なくとも４倍（吸収率４００％）、最も好ましくは、室温で２４時間後に自重の少なくとも５倍（吸収率５００％）の等張生理食塩水溶液を吸収することが可能である。典型的には、本発明のゲル材料は自重の８倍以下の等張生理食塩水溶液を吸収することが可能である。
【００１５】
幾つかの実施形態において、本発明のプロセスにより製造されたヒドロゲル材料は比較的柔軟である。柔軟性は、関節などの身体の曲げられる部分に容易に被着されるべきヒドロゲル材料を導入した医療用物品を見越している。柔軟でない材料も本発明により製造してよく、例えば創傷充填物材料として用いてもよい。
【００１６】
本発明のプロセスにより製造されたヒドロゲル材料は、ヒドロゲルが著しい不利な反応を伴わずに身体組織および／または体液に接触する能力を有する点で典型的には生体適合性である。
【００１７】
前述したように、本発明により製造されたヒドロゲル材料は感圧接着剤特性を有し、本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、典型的にオリゴマー前駆体と架橋剤の重合から生じる架橋ポリマーを含み、ここで、オリゴマー前駆体はエチレン系不飽和で末端封止されたポリエーテルである。幾つかの実施形態において、オリゴマー前駆体は、適する架橋剤と反応した時に−１５℃未満のガラス転移温度を示す感圧接着剤ヒドロゲルポリマーを提供するポリエーテルメタクリレートである。
【００１８】
幾つかの実施形態において、本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは静菌性であり、低い臭気を有する。静菌性および／または低臭気の特性は本来備わっていることが可能である。幾つかの実施形態において、静菌剤および臭気除去剤を添加して、ヒドロゲル材料におけるこれらの特性を強化することが可能である。こうした材料は以下でより詳しく記載する。
【００１９】
本発明により製造されたヒドロゲル材料は多官能性ポリ（アルキレンオキシド）ラジカル重合性オリゴマー（例えば、オリゴマー前駆体）のポリマーを含む。幾つかの実施形態において、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）オリゴマーは、少なくとも約６０００の重量平均分子量を有する。これより低い分子量を有するオリゴマーは好ましくなく脆い場合がある。幾つかの実施形態において、多官能性オリゴマーは、少なくとも約８０００、しばしば少なくとも約１２，０００の重量平均分子量を有することが可能である。本発明により製造された材料は大幅により高い分子量も有することが可能である。一般に、多官能性オリゴマーは、室温で流動性且つ加工性の状態（例えば液状で）でオリゴマーを提供する分子量を有する。しかし、希釈剤または他の添加剤および／またはより高い温度（例えば押出温度）を用いて加工することが可能である場合、室温で流動性ではない高分子量多官能性オリゴマーを用いることが可能である。オリゴマーの多官能性は重合すると架橋に導く。典型的には、多官能性ポリ（アルキレンオキシド）オリゴマーの分子量が高ければ高いほど、最終ゲル材料における架橋間の結果的な距離は大きくなる（すなわち、より低い架橋密度）。幾つかの実施形態において、より低い架橋密度は、膨潤形態での凝集強度ばかりでなく、順応性（すなわち弾性）と引張強度の望ましいバランスと合わせて望ましい機械的特性も提供する。
【００２０】
幾つかの実施形態において、本発明のプロセスにより製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、最初にエチレン系不飽和で末端封止された二官能性ポリエーテル部分をラジカル源にさらすことにより調製される。適するポリエーテル部分を例えばポリ（エチレングリコール）から誘導してもよい一方で、エチレン系不飽和には、ポリエチレングリコールジメタクリレートを含むオリゴマー前駆体を少なくとも部分的に提供するためにメタクリレートを含む末端基を与えてもよい。適する他のポリエーテル部分は、例えばポリ［エチレングリコール−コ−プロピレングリコール］ランダムコポリマーを含む。ポリエチレングリコールジメタクリレートが本発明のプロセスにおいて多官能性オリゴマーである実施形態において、オリゴマー前駆体は、例えば米国特許出願公開第２００３／０２０３０１１号明細書に記載されたプロセスにより調製してもよい。この特許出願の全体の開示は本明細書に引用して援用する。簡単に言うと、適するオリゴマー前駆体は、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（「ＢＨＴ」）などの酸化防止剤の存在下で、そして水または溶媒の存在しない状態で、ポリエチレングリコールと無水メタクリル酸の反応を経由して得てもよい。本反応は、これも副生物として残留メタクリル酸を含む水溶性オリゴマー前駆体をもたらす。酸の少なくとも一部は、真空ストリッピングによってオリゴマー前駆体反応生成物から任意に除去してもよい。水溶性多官能性オリゴマーまたはオリゴマー前駆体およびメタクリル酸副生物は次に水または水系溶媒に溶解させて、追加の反応物および他の成分を添加してもよいオリゴマー前駆体溶液を提供する。オリゴマー前駆体溶液中の残留メタクリル酸レベルは、数ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍより大且つ数百ｐｐｍまたは数千ｐｐｍ以下の範囲であってもよい。
【００２１】
架橋剤をポリマー前駆体溶液に添加して、反応性溶液を提供することが可能である。架橋剤は、硬化のために適切な条件にさらされると、ポリマーの連鎖成長反応中に架橋を促進する。架橋剤は水溶性であり、幾つかの実施形態において二官能性架橋剤である。幾つかの実施形態において、架橋剤は三官能性架橋剤である。二官能性架橋剤と三官能性架橋剤の混合物を用いることが可能である。適する二官能性架橋剤は、ポリエチレングリコール、ジ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレートおよびアルカンジオールジ（メタ）アクリレートの１種以上を含むことが可能である。適する三官能性架橋剤は、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートおよびプロポキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートの１種以上を含むことが可能である。当業者は本発明のプロセスにおいて他の架橋剤をうまく用いてもよいことを認識している。
【００２２】
幾つかの実施形態において、本発明のプロセスで用いられる架橋剤を最初に水に溶解させて、未反応架橋剤の溶液を提供してもよい。その後、架橋剤の溶液をオリゴマー前駆体の溶液と組み合わせて、多官能性オリゴマー、架橋剤および本明細書に記載された追加の成分を含む反応性溶液を提供してもよい。本発明の幾つかの実施形態において、架橋剤は、架橋剤の溶液を最初に形成させて反応性溶液を提供せずに、架橋剤をオリゴマー前駆体溶液に直接添加することにより水に溶解させてもよい。本発明のプロセスは、架橋剤およびオリゴマー前駆体を互いに混合して水性反応性溶液を提供する方式によって限定されることを意図していない。
【００２３】
反応性溶液の中のオリゴマー前駆体の量は、反応性溶液の典型的には約４〜６０重量％の範囲である。幾つかの実施形態において、反応性溶液の中のオリゴマー前駆体の量は反応性溶液の約１５〜２５重量％の範囲である。架橋剤は、典型的には約０．５〜約２０％の範囲の濃度で存在する。
【００２４】
不揮発性極性可塑剤は、重合の前に典型的には約９６〜２０重量％の範囲の量で反応性溶液中に存在する。幾つかの実施形態において、不揮発性極性可塑剤は、重合の前に約５０〜４０重量％の範囲の量で反応性溶液中に存在する。可塑剤は、周囲温度および哺乳動物の体温で高分子網目のポリエーテル部分の結晶化を最少化するように機能し、高分子網目の順応性を増して感圧接着剤特性と哺乳動物の身体および他の曲がった表面への順応性とを与え、感圧接着剤の粘着性または親指頼みを修正する。可塑剤は、開始剤、電解質および薬理的に活性な成分を含む他の添加剤を溶解させるために溶媒としても機能することが可能である。多官能性オリゴマーのための可塑剤が迅速な水分損失の傾向がある劣った粘着性〜中程度の粘着性を有する材料をしばしば与えるので、可塑剤は水のみを用いるゆえに本質的に不揮発性である。幾つかの実施形態において、不揮発性極性可塑剤は水とオリゴマー前駆体の両方に混和性のヒドロキシ含有可塑剤を含み、こうした可塑剤は、アルコール、水およびオリゴマー前駆体の混合物が未硬化状態で液体であり、一旦重合されると感圧粘着性を示すように、アルコール、アルコールの混合物および水とアルコールの混合物から選択されたものを含む。典型的には、アルコールは低い揮発性を有するべきであり、オリゴマー前駆体の後続の重合を大幅に妨げるべきではない。
【００２５】
適するアルコールの非限定的な例には、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ソルビトール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールおよびトリメチロールプロパンが挙げられる。幾つかの実施形態において、適するアルコールには、エチレングリコールおよび式（Ｉ）によって示された誘導体が挙げられる。
ＭＯ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）mＨ （Ｉ）
式中、
Ｍは水素またはＣ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｍは約１〜約２５の範囲の整数である。
【００２６】
極性可塑剤として用いるために適する材料には、例えば、「カルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）」ＰＥＧ３００という商品名でミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））から市販されているような３００の分子量（重量平均）を有するポリエチレングリコールが挙げられる。幾つかの実施形態において、不揮発性極性可塑剤は分子量（重量平均）３００または４００のポリエチレングリコールの混合物である。
【００２７】
例えば生体用電極中の導電性接着剤として最終ヒドロキシルを用いようとする用途において、反応性溶液はイオン導電性電解質も含む。電解質の非限定的な例はイオン導電性を提供するために接着剤に溶解させたイオン塩を含み、そして感圧接着剤ヒドロゲルのイオン導電性を強化するために、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、過塩素酸リチウム、クエン酸ナトリウム、塩化カリウムおよびそれらの組み合わせを含むことが可能である。あるいは、硫酸塩およびグルコナートなどの第二鉄塩と第一鉄塩の混合物などのレドックス対を添加することが可能である。本発明により製造されたヒドロゲル中に存在するこれらのイオン塩の量は比較的少なく、ヒドロゲルの約０．５〜１０重量％、好ましくは約２〜５重量％である。レドックス対を用いる時、生体用電極は過負荷電位から回復することが可能である。米国特許第４，８４６，１８５号明細書（カリム（Ｃａｒｉｍ））は、合計で接着剤の約２０重量％以下になるレドックス対を開示している。
【００２８】
可塑剤の存在下でのオリゴマー前駆体の現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）無溶媒の重合または硬化は、ラジカル源にオリゴマー前駆体をさらすことにより実行される。当業者が認識するように、ラジカルは、熱、レドックスまたは光化学手段によって発生し得るか、または材料に化学線源を照射することによって発生し得る。反応性溶液の硬化は、架橋ヒドロゲルを提供するために、ポリマー鎖と架橋剤の反応に加えて、またはポリマー鎖と架橋剤の反応が後に続く多官能性オリゴマーの連鎖成長反応を含む。
【００２９】
幾つかの実施形態において、硬化は、所望のポリマーの連鎖成長反応を開始させるラジカルの発生のために適する条件に反応性溶液をさらすことにより実行される。硬化を開始させるために可視光または紫外線を用いる時、この硬化を引き起こすために適する光源には、中圧水銀ランプおよび低強度「バックライト」蛍光バルブが挙げられる。紫外線硬化のために適する装置には、本明細書の実施例に記載されているような装置が挙げられる。反応性溶液の中に開始剤が存在しない状態で、電子ビーム照射またはコバルト６０ガンマ源などの化学線を照射することもラジカルを発生させる。オリゴマー前駆体の多官能性は、エチレン系不飽和部分を重合すると架橋に導く。典型的には、オリゴマー前駆体の分子量が高ければ高いほど、硬化ポリマーにおける架橋間の結果的な距離は大きくなる（すなわち、より低い架橋密度）。こうしたより低い架橋密度は、典型的には、より望ましい機械的特性を有するヒドロゲルを提供する。すなわち、本発明により製造された接着剤ヒドロゲルは、膨潤形態での凝集強度ばかりでなく、順応性（すなわち弾性）と引張強度のバランスを有する。
【００３０】
ラジカル重合のために、適する開始剤材料は典型的には反応性水溶液に添加して、重合反応を開始させて本発明による架橋ヒドロゲルを形成させる。典型的には、本発明のプロセスにおいて用いられる開始剤は、紫外線などの放射線を照射するとラジカルを発生させるものである。適する開始剤は、ベンゾインエーテル、ベンゾフェノン（例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゾフェノンおよびその誘導体）、アシルホスフィンオキシド、アセトフェノン誘導体、樟脳キノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」１８４）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」６５１）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」８１９）、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」２９５９）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタノン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」３６９）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」９０７）および２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）」１１７３）などの「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」および「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）」（ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペッシャリティ・ケミカル（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）））という商品名で入手できる光開始剤、ならびに反応性求核性基を有するあらゆる光開始剤のいずれかを含む。前述した開始剤の２種以上の組み合わせも用いてよい。開始剤は、反応性溶液の一般に約０．０５〜約５重量％の濃度で存在する。
【００３１】
熱開始剤を用いる実施形態において、適する熱開始剤には、アゾ化合物、過酸化物および過硫酸塩を挙げてもよく、後者の２つの群をアスコルビン酸または亜硫酸水素塩化合物などの還元剤および任意に触媒量の鉄または銅などの遷移金属塩と組み合わせて用いる時、ラジカルのレドックス発生が周囲以下の温度でさえ起き得る。
【００３２】
得られた感圧接着剤ヒドロゲルの特性を変えるために反応性溶液に種々の他の材料および添加剤も導入してよい。非限定的な例には、低レベルの共重合性ビニルモノマーおよび非官能化相溶性ポリマーが挙げられる。低レベルの共重合性ビニルモノマー、特にオリゴマー前駆体／可塑剤混合物に混和性のモノマーは、重合の速度を促進するように機能することが可能である。好ましい共重合性モノマーには、アクリル酸およびメタクリル酸ならびにそれらのアンモニウム塩およびアルカリ金属塩、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸およびそのアンモニウム塩およびアルカリ金属塩、ヒドロキシルエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−エトキシエチルメタクリレートおよび２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレートが挙げられる。共重合性ビニルモノマーを用いる時、共重合性ビニルモノマーは、得られた感圧接着剤ヒドロゲルの全重量の好ましくは約２〜約１５重量％を構成する。
【００３３】
非官能化相溶性ポリマーの添加は重合の前のオリゴマー前駆体の粘度を強化して、得られた親水性感圧接着剤ヒドロゲルの例えば模様塗りのためにより良好な被覆性を付与することが可能である。適するポリマーには、中分子量および高分子量のポリ（エチレンオキシド）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）およびポリ（アクリルアミド）を含め、反応性溶液中で親水性および相溶性であるポリマーが挙げられる。任意に、本発明により製造されたヒドロゲル材料は、ゲル材料の透明性を落とし得るのでヒドロコロイドは必ずしも好ましいとは限らないけれども、典型的には粒子状のヒドロコロイドを含むことが可能である。ヒドロコロイドの例には、植物滲出液などの天然ゴム（アラビアゴム、ガッチゴム、カラヤゴムおよびトラガカントゴム）、植物種子ゴム（グアールガム、ローカストビーンガムおよびアカシアゴム）、海藻浸出液（寒天、アルギン、アルギン酸塩およびカラゲナン）、穀類ゴム（デンプンおよび加工デンプン）、発酵ゴムおよび微生物ゴム（デキストランおよびキサンタンガム）、変性セルロース（ヒドロキシメチルセルロース、微結晶セルロースおよびカルボキシメチルセルロース）、ペクチン、ゼラチン、カゼインおよび合成ゴム（ポリビニルピロリドン、低メトキシルペクチン、アルギン酸プロピレングリコール、カルボキシメチルローカストビーンガムおよびカルボキシメチルグアールガム）および類似の水膨潤性ヒドロコロイドまたは水和性ヒドロコロイドが挙げられるが、それらに限定されない。ヒドロコロイドという用語は水和の状態に無関係に用いられる。本発明により製造されたヒドロゲル材料は、材料が透明（好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−００に準拠して総光透過率が８４％より大きい）であるような量のヒドロコロイドを含むことが可能である。典型的には、ヒドロコロイドが存在する時、ヒドロコロイドの量はヒドロゲル材料の全重量を基準にして約５重量％未満である。
【００３４】
適する過酸化物捕捉剤を反応性溶液に添加して、ポリエチレングリコールの酸化から形成された過酸化物を捕捉してもよい。適する捕捉剤には、例えば、チオジプロピオン酸およびその脂肪酸エステルが挙げられる。
【００３５】
重合中の反応性溶液のｐＨの制御が前述したメタクリル酸副生物の存在下でさえ適する感圧接着剤ヒドロゲルの生成を促進することが驚くべきことに見出された。それに反して、メタクリル酸の存在下での反応性溶液のｐＨを維持できないと、典型的には重合反応の失敗をもたらす。メタクリレート溶液を５未満の酸性ｐＨで貯蔵してエステル連結の加水分解を防止するべきであると技術が一般に推奨してきた一方で、メタクリル酸不純物の存在下でのオリゴマー前駆体および架橋剤の硬化が特定の範囲内に反応物溶液のｐＨを維持することにより促進されることが発見された。反応性溶液のｐＨの調節は、適する酸、塩基または緩衝剤を用いて達成してもよい。重合または硬化を開始させる前に、反応性溶液のｐＨを必要ならば調節してもよい。本発明は、重合中に所望のｐＨ範囲内に反応性溶液を維持することを含む。典型的には、反応性溶液のｐＨは、約３．５以上のｐＨ且つ約９以下のｐＨで維持される。幾つかの実施形態において、反応性溶液のｐＨは約５以上且つ約９以下に維持される。他の実施形態において、反応性溶液のｐＨは約６以上且つ約８以下に維持される。
【００３６】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、高水蒸気透過性創傷包帯または高水蒸気透過性火傷包帯、経皮薬物送出において用いるための接着剤、例えば、製紙工業おける薄切り用途の再パルプ可能な接着剤ヒドロゲルおよび生体用電極用途における導電性接着剤ゲルとしての用途を含む様々な用途において有用である。この最後の用途において、ヒドロゲルに関する高度の感圧接着剤粘着性は、例えば、非導電性低アレルギー性感圧接着剤が電極構造において導電性接着剤に接する時に必要ではない場合がある。
【００３７】
本発明により調製された感圧接着剤ヒドロゲルは、使用中に接着力より一般に高い凝集力を達成するのに十分な凝集強度を有し、よって皮膚からのきれいな除去を見込んでいる。しかし、接着剤ヒドロゲルは、大きな差圧に耐えることが必要とされる親水性コンタクトレンズまたはメンブレンなどの幾つかの用途において追加の内部一体性または支持体を必要とする場合がある。接着剤シートとして用いられる時、取扱いの容易さおよび寸法安定性を見込むために埋込支持体付き接着剤シートを硬化させることが望ましい場合がある。
【００３８】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、局所薬物送出系または経皮薬物送出系などの形態を取って、哺乳動物の皮膚への薬物の送出または哺乳動物の皮膚を通しての薬物の送出において用いることも可能である。薬物または他の活性成分は、重合後にヒドロゲル接着剤に配合することが可能である。
【００３９】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、包帯、創傷閉鎖材料およびテープなどの哺乳動物の皮膚治療カバーの中で用いることも可能である。哺乳動物の皮膚カバーに関して、生体活性材料に悪影響を及ぼさずに重合の前に生体活性材料を反応性溶液に添加することが可能である。こうした他の生体活性材料の非限定的な例には、細菌レベルを減少させて感染の危険を最少化させるか、または哺乳動物患者の皮膚または皮膚孔で感染の作用を治療する広い範囲の抗微生物剤が挙げられる。広い範囲の抗微生物剤は米国特許第４，３１０，５０９号明細書で開示されている。この特許の全体の開示は本明細書に引用して援用する。他の抗微生物剤の非限定的な例には、パラクロロメタキシレノール、トリコセン、クロルヘキシジンとクロルヘキシジンアセテートおよびクロルヘキシジングルコネートなどのその塩、沃素、ヨードフォア、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン−ヨードフォア、酸化銀、銀およびその塩、抗生物質（例えば、ネオマイシン、バシトラシンおよびポリミキシンＢ）が挙げられる。抗微生物剤は、全接着剤ヒドロゲルの約０．０１〜約１０重量％の範囲の濃度で接着剤ヒドロゲル中に含めることが可能である。
【００４０】
他の生体適合性材料および／または治療材料を添加して、化合物などの適する感圧接着剤ヒドロゲルを提供して、最終ヒドロゲル接着剤のｐＨを緩衝液で処理して、敏感な哺乳動物の皮膚組織と共に用いるために適する非刺激ｐＨを有する製品を提供することが可能であるか、または別段に抗菌力を最大化することが可能である。局所送出または経皮送出のための薬物または他の活性剤がそのように要求する時、浸透増強剤または医薬品添加物もヒドロゲル接着剤に添加することが可能である。
【００４１】
電解質を中に含ませた本発明のプロセスにより製造された感圧接着剤ヒドロゲルを用いる生体用電極は、診断目的および治療目的のために有用である。その最も基本的な形態において、生体用電極は、哺乳動物の皮膚に接触する導電性媒体と、導電性媒体と電気診断装置、電気治療装置または電気手術装置との間で交流する電気通信のための手段を含む。
【００４２】
本発明のプロセスにより製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、適する方式で物品にヒドロゲルを導入することにより本明細書で挙げられた種々の物品の中に含めてもよい。幾つかの実施形態において、例えば、重合済みヒドロゲルは、適する裏地、剥離ライナーまたは他の表面上に貼合わせてもよく、その後必要ならば貼合わされたヒドロゲルを適切な寸法に切断（打抜き）してもよい。幾つかの実施形態において、（重合の前の）反応性溶液を物品またはその一部内に入れてもよく、その後、ヒドロゲルを作る際の重合工程が物品の製造工程でもあるように現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合してもよい。本明細書に記載されたものなどの物品に感圧接着剤ヒドロゲルを導入する他の方法は当業者によって認められるであろう。結果として、本発明の実施形態は、物品に感圧接着剤ヒドロゲルを導入する工程を含む。前述した工程は、例えば、後でヒドロゲルを貼合わせ、任意にヒドロゲルを打抜くことにより物品または物品の一部に感圧接着剤ヒドロゲルを添加することを含んでもよい。前述した工程は、物品または物品の一部に反応性溶液を添加し、その後、反応性溶液を現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合させてヒドロゲルを生成させることを含んでもよい。更に、前述した工程は、反応性溶液を現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合させて、こうして製造されたヒドロゲルを含む物品を提供することを含む、物品または物品の一部上に、または物品または物品の一部内に感圧接着剤ヒドロゲルを製造するプロセス全体を実施することを含んでもよい。
【００４３】
種々の図を今参照すると、図１および２は、使い捨て診断用心電図（ＥＣＧ）電極または経皮的電気刺激（ＴＥＮＳ）電極のいずれかであり得る生体用電極１０を示している。電極１０は剥離ライナー１２上にあり、生体適合性で導電性の感圧接着剤ヒドロゲルの場１４を更に含む。本明細書に記載されたような重合後、感圧接着剤ヒドロゲルは剥離ライナー１２上に貼合わされ、その後、必要に応じて切断（打抜き）される。感圧接着剤ヒドロゲルの場１４は、保護剥離ライナー１２を除去すると患者の哺乳動物皮膚に接触するために適する。電極１０は、感圧接着剤ヒドロゲルの場１４に接触している導電性界面部分１８を有する導電性部材と、電気的計器（図示していない）に機械的および電気的な接触のために場１４の超えて伸びるタブ部分２０とを含む電気通信のための手段１６を含む。電気通信のための手段１６は、感圧接着剤ヒドロゲルの場１４に接触している少なくとも側２２で被覆された導電性層２６を含む。
【００４４】
幾つかの実施形態において、ＥＣＧ導体部材１６は、約０．０５〜０．２ミリメートルの厚さを有するポリエステルフィルムなどの材料の細片を含み、細片上で約２．５〜１２マイクロメートルの厚さ、典型的には約５マイクロメートルの厚さの銀／塩化銀の被膜２６を側２２に有する。適するポリエステルフィルムには、「Ｒ−３００」インキという商品名でマサチューセッツ州ウォルサムのエルコン・インコーポレーテッド（Ｅｒｃｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ））から市販されている銀／塩化銀インキで被覆された「メリネックス（Ｍｅｌｌｉｎｅｘ）」５０５−３００、３２９または３３９フィルムという商品名でバージニア州ホープウェルのＩＣＩアメリカズ（ＩＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓ（Ｈｏｐｅｗｅｌｌ，ＶＡ））から市販されているフィルムが挙げられる。幾つかの実施形態において、ＴＥＮＳ導体部材１６は不織布２０から製造することが可能である。不織布２０のために適する材料には、「ＳＳ２４３６３」インキという商品名でミシガン州ポートフロンのアケソン・コロイズ・カンパニー（Ａｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（ＰｏｒｔＨｕｒｏｎ，ＭＩ））から市販されている炭素インキ層２６を側２２に有する「マニウェブ（Ｍａｎｎｉｗｅｂ）」ウェブという商品名でニューヨーク州トロイのリダル・インコーポレーテッド（Ｌｙｄａｌｌ，Ｉｎｃ．（Ｔｒｏｙ，ＮＹ））から市販されている繊維などのポリエステル／セルロース繊維が挙げられる。
【００４５】
導電性接着剤場として本発明により製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルを用いることができる生体用電極の非限定的な例には、米国特許第４，５２７，０８７号明細書、米国特許第４，５３９，９９６号明細書、米国特許第４，５５４，９２４号明細書、米国特許第４，８４８，３５３号明細書（すべてエンゲル（Ｅｎｇｅｌ））、米国特許第４，８４６，１８５号明細書（カリム（Ｃａｒｉｍ））、米国特許第４，７７１，７１３号明細書（ロバーツ（Ｒｏｂｅｒｔｓ））、米国特許第４，７１５，３８２号明細書（ストランド（Ｓｔｒａｎｄ））、米国特許第５，０１２，８１０号明細書（ストランド（Ｓｔｒａｎｄ）ら）、米国特許第５，１３３，３５６号明細書（ブリアン（Ｂｒｙａｎ）ら）および米国特許第５，２１５，０８７号明細書（アンダーソン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）ら）で開示されているような電極が挙げられる。これらの特許の全体の開示は本明細書に引用して援用する。
【００４６】
本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルが感圧接着剤特性を有するゲルとして特徴付けることも可能であるので、本接着剤は、電気通信のスナップ−アイレット手段を有する従来のゲル電解質生体用電極の中でゲル化接点としても用いることも可能である。こうした生体用電極の記載は、米国特許第３，８０５，７６９号明細書（セッションズ（Ｓｅｓｓｉｏｎｓ））、米国特許第３，８４５，７５７号明細書（ウェイヤー（Ｗｅｙｅｒ））および米国特許第４，６４０，２８９号明細書（クレイグヘッド（Ｃｒａｉｇｈｅａｄ））において見られる場合がある。これらの特許の全体の開示は本明細書に引用して援用する。こうした生体用電極の非限定的な例は、図５で示されている電極５０の分解図によって代表されるスナップ型監視電極を含め、多くの会社（「レッドドット（Ｒｅｄ Ｄｏｔ）」というブランドでのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）を含む）によって販売されている電極である。
【００４７】
図５を参照すると、（コネチカット州トマストンのアイレット・フォア・インダストリー（Ｅｙｅｌｅｔ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｔｈｏｍａｓｔｏｎ，ＣＮ））などの会社から市販されているステンレススチールアイレットＮｏ．３０４などの）立込ボルト５１は、（イリノイ州ウェストシカゴのプライム・グラフィックス（Ｐｒｉｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ（Ｗｅｓｔ Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））から市販されている塗装白色ポリエチレンの前方印刷用粘着シートなどの）高分子裏地５３の開口を通して（マサチューセッツ州フィッチバーグのミクロン・プロダクツ（Ｍｉｃｒｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｆｉｔｃｈｂｕｒｇ，ＭＡ））から市販されている銀メッキされ塩素処理されたＡＢＳプラスチックアイレットなどの）プラスチック金属メッキアイレット５２を接合している。高分子裏地の内面は、（フェノール−硬化スモーククレープ天然ゴム系接着剤などの）接着剤で被覆されている。メッキ面でアイレット５２に接触するのは、本発明により製造された一定量の感圧接着剤ヒドロゲル５５を載せられた（ウィスコンシン州のグリーンベイのジェームスリバー・コーポレーション（Ｊａｍｅｓ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｇｒｅｅｎ Ｂａｙ，ＷＩ））から市販されている「エアテックス（Ａｉｒｔｅｘ）」３９９スクリムなどの）木材パルプスクリム５４である。スクリム５４および接着剤ヒドロゲル５５は厚さ０．１６ｃｍの被覆ポリエチレン発泡体５６の空隙に常駐する。空隙内にヒドロゲル５５を入れるための適する手段は、空隙内に一定量の反応性溶液を入れ、溶液を現場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で重合させることを含む。ポリエチレン発泡体５６は、コポリマー固体約３５〜４０重量％の量で存在するハーキュレス・コーポレーション（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている「フォラル（Ｆｏｒａｌ）」ＡＸロジンまたは「フォラル（Ｆｏｒａｌ）」８５ロジンなどの「フォラル（Ｆｏｒａｌ）」ブランド松脂酸ロジンで粘着性付与された１２グレーンの９１：９イソオクチルアクリレート：Ｎ−ビニル−２−ピロリドンコポリマー感圧接着剤または１８グレーンの９４：６イソオクチルアクリレート：アクリル酸コポリマーのいずれかで被覆されていてもよい。感圧接着剤は、（「カルゴン（Ｃａｌｇｏｎ）」ＴＫ−１００ブランド殺黴剤で処理された「ポリシルク（Ｐｏｌｙｓｉｌｋ）」Ｓ−８００４ブランド下の８３ポンド漂白剥離紙など、ライナーと処理剤の両方はイリノイ州シカゴのＨ．Ｐ．スミス・カンパニー（Ｈ．Ｐ．Ｓｍｉｔｈ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））から市販されている）タブ付き防黴ライナー５７によって覆われている。
【００４８】
スクリム５４および接着剤５５は、接着剤テープ（「３Ｍ」ブランド「タイプ２１８５」テープなど）の２つの細片５９によって所定の場所に固定された（イリノイ州シカゴのウェイス・カンパニー（Ｗｅｉｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））から市販されている０．２５ｍｍの「ＰＥＴＧ」ポリエステルフィルムなどの）キャップ５８によって保護されている。多くの会社によって販売されている生体用電極およびこうした電極の中で用いられる成分は、本発明により製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルを導入するためにスナップ型監視用の生体用電極として有用な代替材料の組み合わせを提供する。あるいは、こうした電極は、米国特許第４，６４０，２８９号明細書（クレイグヘッド（Ｃｒａｉｇｈｅａｄ））に記載された装置を用いて製造することが可能である。
【００４９】
場合によって、電気通信のための手段は、米国特許第４，８４８，３５３号明細書に見られるものなどの生体用電極の周囲から広がる導電性タブであることが可能であるか、または米国特許第５，０１２，８１０号明細書に見られるものなどの絶縁性裏地部材におけるスリットまたは継目を通して広がる導体部材であることが可能である。そうでなければ、電気通信のための手段は、アイレットまたは米国特許第４，６４０，２８９号明細書および米国特許第４，８４６，１８５号明細書で開示されたものなどの他のスナップ型コネクタであることが可能である。更に、電気通信のための手段は、米国特許第４，７７１，７８３号明細書に見られるものなどのリード線であることが可能である。用いられる電気通信のための手段のタイプに関係なく、電解質を含有する本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルは、診断目的、治療目的または電気手術目的のために生体用電極上に導電性接着剤の場として常駐することが可能である。
【００５０】
任意に抗微生物剤および他の生体活性剤を中に含ませた本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルを用いる医療用皮膚カバーは、好ましくは感染の可能性に対して哺乳動物の皮膚または哺乳動物の皮膚孔の処置のために有用である。
【００５１】
図３を参照すると、裏地材料３２と、本発明により製造され裏地材料３２上に置かれた感圧接着剤ヒドロゲルの層３４とを有する医療用皮膚カバー３０の断面図が示されている。感圧接着剤ヒドロゲルの層３４は剥離ライナー３６により使用まで保護される。好ましくは、抗微生物剤３８は、ヒドロゲルへの材料の重合の前に抗微生物剤３８を反応性溶液に添加することにより層３４に含められる。感圧接着剤ヒドロゲルの層３４は、ヒドロゲルを裏地に貼合わせ、ヒドロゲルおよび／または裏地を必要に応じて任意に打抜くことにより裏地材料３２上に置いてもよい。他の実施形態において、ヒドロゲルは剥離ライナー３６上に最初に貼合わせた後に、ヒドロゲルを裏地材料３２上に置く。
【００５２】
使用のために剥離ライナー３６は除去され、感圧接着剤ヒドロゲルの層３４は、医療用テープ、創傷包帯、一般薬用配備の帯具または水−水分吸収特性を有する他の医療用具の一部として患者の皮膚に被着させることが可能である。
【００５３】
接着剤ヒドロゲル層３４は、医療用テープ、包帯および帯具などとして用いるために高い水蒸気透過率を有する幾つかの裏地材料のいずれかから選択された裏地材料３２の層上に被覆してもよい。適する裏地材料には、米国特許第３，６４５，８３５号明細書および米国特許第４，５９５，００１号明細書で開示された材料が挙げられる。この特許の開示は本明細書に引用して援用する。押出性ポリマーとして市販されている様々なフィルムの他の例には、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））から入手できる「ハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）」４０５６および「ハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）」３５４８ブランドのポリエステルエラストマー、オハイオ州クリーブランドのグッドリッチ（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ））から入手できる「エスタン（Ｅｓｔａｎｅ）」ブランドのポリウレタンまたはマサチューセッツ州マルデンのＫ．Ｊ．キン・アンド・カンパニー（Ｋ．Ｊ．Ｑｕｉｎｎ ＆ Ｃｏ．（Ｍａｌｄｅｎ，ＭＡ））から入手できる「Ｑ−タン（Ｑ−ｔｈａｎｅ）」ブランドのポリウレタンが挙げられる。
【００５４】
適する裏地材料の層３２と組み合わせた接着剤ヒドロゲルの層３４は包帯として用いることが可能である。
【００５５】
本発明により製造された親水性感圧接着剤ヒドロゲルは、同時係属且つ共譲渡の米国特許出願第０７／９０５，４９０号明細書に記載されたように医療用途において有用な２相複合材を形成させるために連続感圧接着剤マトリックスに分散させたばらばらのゲル粒子として用いることが可能である。この特許の開示は本明細書に引用して援用する。
【００５６】
貼合わせおよび高温貼合わせの方法は、接着剤ヒドロゲルの層３４上で圧力またはそれぞれ熱と圧力を裏地材料層３２に加えることを一般に含む。高温貼合わせのための温度は、約５０〜約２５０℃の範囲であり、貼合わせと高温貼合わせの両方に加えられる圧力は０．１Ｋｇ／ｃｍ2〜約５０Ｋｇ／ｃｍ2の範囲である。
【００５７】
任意に局所治療薬、経皮治療薬またはイオン導入法治療薬および医薬品添加物、溶媒または浸透増強剤を中に含ませた本発明の親水性感圧接着剤を用いる薬物送出用具は、哺乳動物の皮膚に、または哺乳動物の皮膚を通して薬物または他の活性剤を送出するために有用である。
【００５８】
図４は、裏地層４２とその上に貼合わされ剥離ライナー４６によって保護された本発明により製造された感圧接着剤ヒドロゲルを含む層４４を有する経皮薬物送出用具４０または局所薬物送出用具４０の断面図を示している。他の層は、層４２と層４４との間に存在して、薬物または他の治療薬を収容することが可能である。そうでなければ、図４に示したように、薬物および他の薬剤４８は接着剤ヒドロゲル層４４に分散される。
【００５９】
裏地層４２は、薬物送出用具のために有用な適するいかなる材料であることも可能である。こうした裏地材料の非限定的な例は、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリエチレン−アルミニウム−ポリエチレン複合材およびミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））（３Ｍ）から市販されている「スコッチパック（ＳｃｏｔｃｈＰａｋ）」ブランドの裏地である。
【００６０】
剥離ライナー４６は、当業者に知られている適するいかなる材料であることも可能である。市販されている適する剥離ライナーの非限定的な例には、Ｈ．Ｐ．スミス・カンパニー（Ｈ．Ｐ．Ｓｍｉｔｈ Ｃｏ．）から市販されているシリコン処理ポリエチレンテレフタレートフィルムおよび「スコッチパック（ＳｃｏｔｃｈＰａｋ）」ブランドの剥離ライナーとしてスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されているフルオロポリマー被覆ポリエステルフィルムが挙げられる。
【００６１】
治療薬４８は、患者の皮膚に局所的に、または患者の皮膚を通して経皮でまたはイオン導入法で送出するために承認されたいかなる治療活性材料であることも可能である。経皮送出用具において有用な治療薬の非限定的な例は、局所用途または経皮用途において用いられるあらゆる活性薬物または薬物の塩、あるいは創傷癒合を増速する際に用いるための成長因子である。薬物または薬物活性剤として特定された他の治療薬は、米国特許第４，８４９，２２４号明細書および米国特許第４，８５５，２９４号明細書ならびに国際公開第８９／０７９５１号パンフレットで開示されている。
【００６２】
医薬品添加物または浸透増強剤も当業者に知られている。適する浸透増強剤の非限定的な例には、エタノール、メチルラウレート、オレイン酸、イソプロピルミリステートおよびグリセロールモノラウレートが挙げられる。当業者に知られている他の浸透増強剤は、米国特許第４，８４９，２２４号明細書および米国特許第４，８５５，２９４号明細書ならびに国際公開第８９／０７９５１号パンフレットで開示されている。
【００６３】
図４に示した薬物送出用具４０は、以下の一般的な方法を用いて調製することが可能である。望まれる治療薬４８およびこうした任意の医薬品添加物を適する溶媒に溶解させることにより溶液を調製し、接着剤の形成前、接着剤の形成中または本明細書に記載された反応性溶液に直接的に可塑剤に混合する。重合後、材料が装填された得られた接着剤ヒドロゲルを裏地層４２上に貼合わせる。装填された接着剤４４を覆うために剥離ライナー４６を被着させる。打抜きは必要に応じて行う。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の親水性感圧接着剤を含有する生体用電極の上面図である。
【図２】図１の生体用電極の分解断面図である。
【図３】本発明の親水性感圧接着剤を含有する医療用哺乳動物皮膚カバーの断面図である。
【図４】本発明の親水性感圧接着剤を含有する薬物送出器具の断面図である。
【図５】本発明の親水性感圧接着剤を用いる生体用電極の分解図である。
【実施例】
【００６５】
以下の非限定的な実施例によって本発明を更に例示する。実施例において、すべての部は特に指定がない限り重量による。
【００６６】
［試験方法］
ガスクロマトグラフ分析
内部標準ガスクロマトグラフ試験方法によって残留メタクリル酸および無水メタクリル酸の分析を実行する。０．０１％（Ｗ／Ｗ）のメタクリル酸および０．００１％（Ｗ／Ｗ）の無水メタクリル酸を含有する混合標準を２−エチルヘキシルアクリレートの０．００１％（Ｗ／Ｗ）内部標準でスパイクされた安定化テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の中で調製した。サンプルを溶解させ、０．００１％（Ｗ／Ｗ）の２−エチルヘキシルアクリレート内部標準でスパイクされた安定化ＴＨＦ中で１０％（Ｗ／Ｗ）に希釈した。Ｒｔｘ−１７０１、３０ｍ、ＩＤ０．３２ｍｍ、０．５μｍのｄｆキャピラリーＧＣカラム（１４％シアノ−プロピル−フェニル−８６％ジメチルポリシロキサン）を用いて分離を実行した。ヘリウムをキャリアガスとして用いた。１５分にわたる３．６ｍＬ／分、その後、９．６ｍＬ／分の最終フローへの２分にわたる３ｍＬ／分での傾斜および１分にわたる保持のカラムフロープログラムを用いた。０分にわたる５０℃、その後、２００℃への１０℃／分での傾斜、０分にわたる保持、その後、２７０℃への３０℃／分での傾斜および０．６７分にわたる保持の炉温度プログラムを用いる。パージバルブを最初に閉じ、その後、１分で開けて、分流のない注入モードでガスクロマトグラフを運転した。注入口を１７０℃で運転し、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を２９０℃で維持した。標準およびサンプルのための３μＬの注入体積を用いた。
【００６７】
粘着性値
硬化の直後に接着剤組成物の初期粘着性を評価した。この試験において、親指でサンプルに確かな圧力を加え、親指を取り去った。粘着性を定性的に評価し、表１により１〜６の値を割り振った。この尺度で、２、３および４の粘着性値は、粘着性を有するのに十分な伸展性と凝集強度を有するのに十分な一体性の望ましいバランスを有する接着剤を表した。しかし、受けいれられない値は１、５および６である。これらの値は、（１）本質的に粘着性のない組成物、（５）凝集強度を欠き、接着剤転写を示す組成物および（６）硬化サイクル後に液状を保持する未硬化組成物を表している。
【００６８】
【表１】
【００６９】
［実施例１Ａ］
一般に、公称分子量１２０００のポリエチレングリコールをメタクリレートで末端封止して、米国特許出願公開第２００３０２０３０１１号明細書に記載された手順を用いてオリゴマー前駆体としてポリエチレングリコールジメタクリレート（「ＤＭＰＥＧ」）を提供した。詳しくは、５００グラムのポリグリコール１２０００Ｓ（０．０３６５モル、ドイツ国ゲンドルフのクラリアント（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＧｍｂＨ（Ｇｅｎｄｏｌｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ））から購入したもの）を１００℃で乾燥窒素の雰囲気下で溶融させた。０．２３グラムの２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入した「ＢＨＴ」）および１４．０８グラムの無水メタクリル酸（０．０９１モル、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）を溶融させた材料に添加した。得られた混合物を１００℃で乾燥空気の雰囲気下で６時間にわたり保持し、その後、６５℃に冷却した。その後、得られた材料を真空でストリッピングして、内部コンデンサを有する０．０４ｍ2のガラス転圧式フィルム蒸発器を用いて過剰の無水メタクリル酸および副生物メタクリル酸の大部分を除去した。ジャケットを１００℃に、コンデンサを１５℃に、ロータを１７５ｒｐｍに、および真空を約６マイクロメートルＨｇに設定した。
【００７０】
反応で用いられたＰＥＧの未反応−ＯＨ官能基を監視することにより反応の完了を決定した。残留−ＯＨ基はフェニルイソシアネートにより誘導される。誘導体はサイズ排除カラム（Ｊｏｒｄｉ １００Ａ）を用いてＨＰＬＣによって分離し、２３０ｎｍでのＵＶ吸収を測定することにより決定した。分析は、封止反応が９７％完了であったことを示した。残留無水メタクリル酸およびＤＭＰＥＧのメタクリル酸レベルをそれぞれ１２２ｐｐｍおよび１９０４ｐｐｍであるとＧＣによって決定した。
【００７１】
１０グラムのＤＭＰＥＧを４５グラムのＤＩ水に溶解させた。４グラムの塩化カリウム（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）、３５グラムのポリエチレングリコール３００（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカルズ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から購入したもの）、１．７グラムのエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（架橋剤）（ＳＲ４１５というブランドでペンシルバニア州ウェストチェスターのサートマーケミカルズ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ））から購入したもの）および０．２グラムの２−ヒドロキシ−１−［４−（ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」２９５９というブランドでニューヨーク州ホーソンのチバ・ガイギー・コーポレーション（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ，ＮＹ））から入手できる）をこの溶液に添加した。反応性溶液のｐＨを５．０と測定した。１１８Ｗ／ｃｍ（３００Ｗ／インチ）Ｈバルブを備えたフュージョンＵＶインコーポレーテッド（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．）製の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムを用いて１．５ｍｍ（６０ミル）の深さであったポリエチレン発泡体製溜めの中で反応性溶液をＵＶ硬化させた。全エネルギーを５５０ｍＪ／ｃｍ2で維持した。
【００７２】
［実施例１Ｂおよび比較例Ａ］
比較例Ａを酢酸で３．５のｐＨに調節し、実施例１Ｂを水酸化ナトリウムで７．５にｐＨ調節したことを除き（酢酸および水酸化ナトリウムは両方ともウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入した）、実施例１Ａのように２つの追加の反応性溶液を製造した。比較例Ａおよび実施例１Ｂも「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムＵＶランプ下で溜めの中でＵＶ硬化させた。粘着性値および残留メタクリル酸レベルを表２に示している。
【００７３】
【表２】
【００７４】
［比較例Ｂ−Ｅおよび実施例２Ａ−２Ｄ］
反応性溶液を実施例１Ａのように配合した。比較例Ｂ−Ｅを反応性溶液から製造し、メタクリル酸濃度を原液メタクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）の添加によって調節し、酸濃度をそれぞれ２２５、３５０、６００および８５０ｐｐｍであるようにした。ｐＨ値を原液メタクリル酸の添加後に測定し、配合物を実施例１Ａのような硬化のための条件に供した。比較例Ｂ−Ｅが硬化しなかったことに気付くとともに粘着性値を割り振った後、比較例Ｂ−Ｅの未反応溶液を水酸化ナトリウムで中性ｐＨにｐＨ調節し、再び硬化条件に供した。得られたヒドロゲル材料を実施例２Ａ−２Ｄと指定した。実施例２Ａ−２Ｄおよび比較例Ｂ−Ｅに関する粘着性値を表３に示している。
【００７５】
【表３】
【００７６】
［実施例３Ａ−３Ｈ］
反応性溶液を実施例１Ａに略述した手順と同様に配合した。実施例３Ａ−３Ｄを前駆体から製造し、酸濃度を原液アクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）の添加によって調節した。メタクリル酸のレベルを９５ｐｐｍで維持しつつアクリル酸濃度を実施例３Ａ−３Ｄにおいてそれぞれ１２５、２５０、５００および７５０ｐｐｍに調節した。ｐＨ値を添加後に測定し、配合物を実施例１Ａのように硬化させた。実施例３Ｅ-３Ｈの反応性溶液を後で水酸化ナトリウムにより中性ｐＨにｐＨ調節し硬化させたことを除き、４つの追加の反応性溶液実施例３Ｅ-３Ｈを同じ方式で調製した。実施例３Ａ-３Ｈに関する粘着性値は表４に示している。
【００７７】
【表４】
【００７８】
［実施例３Ｉおよび３Ｊならびに比較例ＦおよびＧ］
反応性溶液を実施例１Ａに略述した手順と同様に配合した。比較例ＦおよびＧを前駆体から製造し、酸濃度を原液アクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）の添加によって調節した。メタクリル酸のレベルを比較例ＦとＧの両方で３００ｐｐｍに調節しつつアクリル酸濃度を比較例Ｆにおいて７５０ｐｐｍに、および比較例Ｇにおいて２５００ｐｐｍに調節した。ｐＨ値を添加後に測定し、配合物を実施例１Ａのように硬化させた。２つの追加の反応性溶液実施例３Ｉおよび３Ｊを同じ方式で調製し、実施例３Ｉは７５０ｐｐｍのアクリル酸含有率を有し、実施例Ｊは２５００ｐｐｍのアクリル酸含有率を有していた。メタクリル酸のレベルを実施例３Ｉと３Ｊの両方で３００ｐｐｍに調節した。３Ｉおよび３Ｊの反応性溶液を水酸化ナトリウムで中性ｐＨにｐＨ調節し、硬化させた。比較例ＦおよびＧならびに実施例３Ｉおよび３Ｊに関する粘着性値を表５に記載している。
【００７９】
【表５】
【００８０】
［実施例４および比較例Ｈ］
実施例４を以下の方式で調製した。一般に、１６０００の公称分子量のエチレングリコールとプロピレングリコール（７５／２５）の水溶性ランダムコポリマーをダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から購入し、米国特許出願公開第２００３／０２０３０１１号明細書に記載されたように無水メタクリル酸で封止した。詳しくは、４８０グラムの「ウコン（ＵＣＯＮ）」−７５Ｈ−９００００（０．０３０モル、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））から購入したもの）、０．２５グラムの２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したＢＨＴ）、１６．３グラム（０．１０６モル）の無水メタクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）および２グラム（０．０２３モル）のメタクリル酸（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）を組み合わせ、９０／１０窒素／酸素の雰囲気下で合計で４８時間にわたり加熱した。この時間の間に、１２時間ごとに追加０．１２グラムのＢＨＴを添加した。反応の終わりに、約５ｍｍＨｇの真空を反応容器で引き、空気を１時間にわたり混合物にパージして、未反応無水メタクリル酸の大部分を追い出した。最後に、１グラムの水を添加し、混合物を６５℃で３時間にわたり攪拌した。
【００８１】
残留メタクリル酸をポリグリコールジメタクリレートの１．４％ｗ／ｗであると決定した。４５グラムのＤＩ水に１０グラムを溶解させることによりポリグリコールジメタクリレートをオリゴマー前駆体溶液に配合した。４グラムの塩化カリウム（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から購入したもの）、２６グラムのメトキシポリエチレングリコール３５０（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））から購入したもの）、１０グラムのプロピレングリコール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルズ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）））、４グラムのエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳＲ４１５というブランドでペンシルバニア州ウェストチェスターのサートマーケミカルズ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ））から購入したもの）および０．２グラムの２−ヒドロキシ−１−［４−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパン（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」２９５９というブランドでニューヨーク州ホーソンのチバ・ガイギー・コーポレーション（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ，ＮＹ））から入手できる）をこの溶液に添加した。溶液のｐＨを水酸化ナトリウムで７．０に調節した。１１８Ｗ／ｃｍ（３００Ｗ／インチ）Ｈバルブを備えたフュージョンＵＶインコーポレーテッド（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．）製の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムを用いて１．５ｍｍ（６０ミル）の深さであったポリエチレン発泡体製溜めの中で実施例４をＵＶ硬化させた。全エネルギーを５５０ｍＪ／ｃｍ2で維持した。ｐＨを酢酸で３．５に調節したことを除き、実施例４と同じ方式で同じ前駆体溶液比較例Ｈを調製した。比較例Ｈも実施例４と同じ硬化条件に供したが、比較例Ｈは硬化しなかった。実施例４および比較例Ｈに関する粘着性値を表６に示している。
【００８２】
【表６】
【００８３】
［実施例５Ａ、５Ｂおよび比較例Ｉ、Ｊ］
一般に、ポリエーテルジアクリルアミドを含有するオリゴマー前駆体溶液をカントナー（Ｋａｎｔｎｅｒ）らに譲渡された米国特許第５，４８９，６２４号明細書に略述された手順により合成した。詳しくは、一定量のＭＷ２，０００のポリ（エチレンオキシド）ジアミン（「ジェファーミン（Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）」ＥＤ−２００１というブランドでテキサス州ヒューストンのテキサコ・ケミカル・カンパニー（Ｔｅｘａｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））から入手できる）を５５℃の炉内で４時間にわたり保持することにより溶融させた。２００グラムの量のポリ（エチレンオキシド）ジアミンを７４．４グラムの脱イオン水と７４．４グラムのＭＷ３００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ３００）の混合物に溶解させ、放置して室温に冷却した。得られた溶液を１リットルのガラス容器に投入し、上部機械的攪拌パドルを溶液に浸漬させつつ室温で水浴に入れた。１６．６８グラムの量のイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から入手できる）を数分の過程にわたって分割して添加して、４５℃より低い温度に維持した。満足に攪拌するには溶液が粘性過ぎるようになるまで、攪拌を１０分にわたり続けた。混合パドルを取り除き、６．９６グラムの２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン（ＶＤＭ）（ニュージャージー州プリンストンのＳ．Ｎ．Ｐ．Ｅ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ））から入手できる）を溶液に添加し混合して、均質混合物を得た。その後、それに蓋を付け、室温で一晩暗所に放置した。
【００８４】
連鎖延長され官能化された得られたポリ（エチレングリコール）オリゴマー前駆体の概略分子量は８０００であり、ジアミンとジイソシアネートが高純度であるとともに反応が副反応なしで完了に達したという仮定による第１の原則に基づいて計算した。得られた６０％の固溶体を１／１ＰＥＧ３００／水の等量で３０％固体に希釈し、０．５重量％の２−ヒドロキシ−１−［４−（ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン光開始剤を添加した。溶液のｐＨを８．５と測定した。
【００８５】
２つの等部分に溶液を最初に分割することにより実施例５Ａ、５Ｂおよび比較例Ｉ、Ｊを調製した。第１の部分を酢酸で４．５のｐＨに調節した。その後、この第１の部分を更に２つの部分に分けた。それらの部分は比較例Ｉおよび実施例５Ａを表している。その後、実施例５Ａをメタクリル酸でスパイクして、２５０ｐｐｍの最終濃度を得た。その後、８．５のｐＨを有していた元の溶液の第２の部分を更に２つの部分に分けた。それらの部分は比較例Ｊおよび実施例５Ｂを表している。実施例５Ｂも２５０ｐｐｍの最終濃度にメタクリル酸でスパイクした。比較例Ｊは、ｐＨ調節もメタクリル酸によるスパイクもされなかった点で対照として用いた。１１８Ｗ／ｃｍ（３００Ｗ／インチ）Ｈバルブを備えたフュージョンＵＶインコーポレーテッド（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｉｎｃ．）製の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」３００システムを用いて１．５ｍｍ（６０ミル）の深さであったポリエチレン発泡体製溜めの中で実施例５Ａ、５Ｂおよび比較例Ｉ、ＪをＵＶ硬化させた。全エネルギーを５５０ｍＪ／ｃｍ2で維持した。硬化後の粘着性値を表７に示している。
【００８６】
【表７】
【００８７】
本発明の実施形態を記載してきた一方で、本発明の精神および範囲を逸脱せずに本明細書に記載された実施形態の種々の特徴に対して変更および修正をなし得ることは認められるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感圧接着剤ヒドロゲルを製造する方法であって、
（Ａ）エチレン系不飽和基で末端封止されたポリエーテル部分を含むオリゴマー前駆体であって、メタクリル酸が付随されているオリゴマー前駆体を提供する工程と、
（Ｂ）二官能性エチレン系不飽和モノマー、三官能性エチレン系不飽和モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されたエチレン系不飽和架橋剤を提供する工程と、
（Ｃ）約３．５〜約９の間のｐＨで前記メタクリル酸の存在下で水の中で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させて、前記感圧接着剤ヒドロゲルを提供する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記ポリエーテル部分がポリエチレングリコール、ポリ［エチレングリコール−コ−プロピレングリコール］ランダムコポリマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリエーテル部分と無水メタクリル酸を反応させることによりエチレン系不飽和基が提供される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程（Ａ）でオリゴマー前駆体を提供することが、ポリエーテルと無水メタクリル酸を反応させることを含み、前記オリゴマー前駆体を水に溶解させてオリゴマー前駆体溶液を提供する工程を更に含み、前記オリゴマー前駆体がポリエチレングリコールジメタクリレートを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記メタクリル酸が約１００ｐｐｍより高い濃度で反応性溶液中に存在する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記オリゴマー前駆体が少なくとも約６０００の重量平均分子量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
エチレン系不飽和架橋剤を提供する工程（Ｂ）が、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートおよびそれらの２種以上の組み合わせからなる群から架橋剤を選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが過酸化物捕捉剤の存在下で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、開始剤を添加し、前記オリゴマー前駆体および前記架橋剤に化学線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、開始剤を添加し、前記オリゴマー前駆体および前記架橋剤に紫外線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、開始剤材料を添加して、酸化／還元反応を開始させて、重合を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤を同じ体積の水に溶解させて反応性溶液を提供し、紫外線開始剤材料を前記反応性溶液に添加し、前記反応性溶液に紫外線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、別個の体積の水に前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤を溶解させてオリゴマー前駆体溶液とエチレン系不飽和モノマー溶液を提供し、前記オリゴマー前駆体溶液と前記エチレン系不飽和モノマー溶液を組み合わせて反応性溶液を提供し、紫外線開始剤材料を前記反応性溶液に添加し、前記反応性溶液に紫外線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記感圧接着剤ヒドロゲルが式Ｉ
ＭＯ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）mＨ Ｉ
（式中、
Ｍは水素またはＣ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｍは約１〜約２５の範囲の整数である）
によって表された化合物を含む極性可塑剤を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが約５〜約９の間のｐＨで行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記感圧接着剤ヒドロゲルを物品に導入する工程（Ｄ）を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記物品が医療用具である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記感圧接着剤ヒドロゲルが塩を更に含み、前記医療用具が生体用電極である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記感圧接着剤ヒドロゲルが抗微生物剤を更に含み、前記医療用具が創傷包帯である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１】
感圧接着剤ヒドロゲルを製造する方法であって、
（Ａ）エチレン系不飽和基で末端封止されたポリエーテル部分を含むオリゴマー前駆体であって、メタクリル酸が付随されているオリゴマー前駆体を提供する工程と、
（Ｂ）二官能性エチレン系不飽和モノマー、三官能性エチレン系不飽和モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されたエチレン系不飽和架橋剤を提供する工程と、
（Ｃ）約３．５〜約９の間のｐＨで前記メタクリル酸の存在下で水の中で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させて、前記感圧接着剤ヒドロゲルを提供する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記ポリエーテル部分がポリエチレングリコール、ポリ［エチレングリコール−コ−プロピレングリコール］ランダムコポリマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリエーテル部分と無水メタクリル酸を反応させることによりエチレン系不飽和基が提供される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程（Ａ）でオリゴマー前駆体を提供することが、ポリエーテルと無水メタクリル酸を反応させることを含み、前記オリゴマー前駆体を水に溶解させてオリゴマー前駆体溶液を提供する工程を更に含み、前記オリゴマー前駆体がポリエチレングリコールジメタクリレートを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記メタクリル酸が約１００ｐｐｍより高い濃度で反応性溶液中に存在する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記オリゴマー前駆体が少なくとも約６０００の重量平均分子量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
エチレン系不飽和架橋剤を提供する工程（Ｂ）が、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートおよびそれらの２種以上の組み合わせからなる群から架橋剤を選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが過酸化物捕捉剤の存在下で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、開始剤を添加し、前記オリゴマー前駆体および前記架橋剤に化学線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、開始剤を添加し、前記オリゴマー前駆体および前記架橋剤に紫外線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、開始剤材料を添加して、酸化／還元反応を開始させて、重合を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤を同じ体積の水に溶解させて反応性溶液を提供し、紫外線開始剤材料を前記反応性溶液に添加し、前記反応性溶液に紫外線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが、別個の体積の水に前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤を溶解させてオリゴマー前駆体溶液とエチレン系不飽和モノマー溶液を提供し、前記オリゴマー前駆体溶液と前記エチレン系不飽和モノマー溶液を組み合わせて反応性溶液を提供し、紫外線開始剤材料を前記反応性溶液に添加し、前記反応性溶液に紫外線を照射して、重合反応を開始させるとともに感圧接着剤ヒドロゲルを提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記感圧接着剤ヒドロゲルが式Ｉ
ＭＯ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）mＨ Ｉ
（式中、
Ｍは水素またはＣ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｍは約１〜約２５の範囲の整数である）
によって表された化合物を含む極性可塑剤を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
工程（Ｃ）で前記オリゴマー前駆体と前記エチレン系不飽和架橋剤をラジカル硬化させることが約５〜約９の間のｐＨで行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記感圧接着剤ヒドロゲルを物品に導入する工程（Ｄ）を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記物品が医療用具である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記感圧接着剤ヒドロゲルが塩を更に含み、前記医療用具が生体用電極である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記感圧接着剤ヒドロゲルが抗微生物剤を更に含み、前記医療用具が創傷包帯である、請求項１７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１８９８９（Ｐ２０１３−１８９８９Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２０４７２０（Ｐ２０１２−２０４７２０）
【出願日】平成２４年９月１８日（２０１２．９．１８）
【分割の表示】特願２００７−５４４３４０（Ｐ２００７−５４４３４０）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０４７２０（Ｐ２０１２−２０４７２０）
【出願日】平成２４年９月１８日（２０１２．９．１８）
【分割の表示】特願２００７−５４４３４０（Ｐ２００７−５４４３４０）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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