蛋白性基質的涂層組合物及用其對蛋白性基質涂覆底油及面油的方法
【專利摘要】含有多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑溶液的組合物，及將所述組合物施用于蛋白性基質(例如手指甲、腳趾甲)的方法，從而提供一種可用于進一步涂覆的涂有底油的基質。
【專利說明】蛋白性基質的涂層組合物及用其對蛋白性基質涂覆底油及 面油的方法
【背景技術】
[0001] 幾個世紀以來，對蛋白性結構（即人手指甲、腳趾甲和牲畜的蹄）的修復、裝飾或 假體延長是常見的操作。就目前所知，手指甲可采用多色硝化纖維素涂料進行涂覆、氰基丙 烯酸酯膠黏劑進行修復、并利用丙烯酸單體或聚合物漿料或團塊進行延長，從而以過氧化 物/胺自由基機制進行治療。目前，廣泛采用的硝化纖維基涂料具有的強度和韌性能很好 地使其執行該功能。然而，這種涂料需要非常強的刺激性溶劑來溶解硝化纖維。因此，已有 嘗試著利用水基光亮劑來替代硝化纖維基涂料。作為指甲裝飾涂層，硝化纖維基涂料和水 基制劑均在不同程度上承受著提前失效的損失。這些失效的形式有：指尖的磨損、指甲末端 和邊緣的剝落，以及指甲任意位置的刮傷。這三種失效的模式均是由于指甲光亮劑和甲板 (如蛋白性基質）之間黏附力的嚴重失效而造成。
[0002] 用于修復手指甲的氰基丙烯酸酯膠黏劑與手指甲板相對黏結，而用于制成人工手 指甲假體的丙烯酸材料并非如此。只有通過不飽和羧酸（例如甲基丙烯酸，目前可購買到 的是含有70%以上的甲基丙烯酸）對手指甲表面進行處理后，丙烯酸單體和聚合物漿料或 團塊才能黏附到甲板上。鑒于不飽和羧酸具有腐蝕特性，因此對相對脆弱的表面進行如此 刺激的處理會產生嚴重的毒性危害。在這些應用中，目前單獨地或作為部分用到的不飽和 羧酸包括丙烯酸和丙烯酸羧乙基酯。這些不飽和酸在較低濃度時對未損傷的手指甲表 面的危險性降低。然而，這樣低的濃度下，丙烯酸單體和聚合物漿料的黏附性就非常小，或 是完全缺失。在不使用腐蝕性以及可能具有毒性級別的不飽和酸的情況下對開裂或折斷的 蹄進行修復時，就會出現類似的情況，即導致黏附性非常差。
[0003] 目前，應用最廣泛的改善指甲光亮劑和假體材料與蛋白性基質（例如手指甲和 蹄）之間黏附性的方法，是利用銼刀、磨砂紙或其它打磨材料對蛋白性基質表面進行物理 性打磨和打毛，和/或采用不飽和羧酸溶液（人工手指甲技術中稱為底油（primer))，然后 再使用光亮劑或假體材料。
[0004] 這些改善黏附性方法的現有技術中缺陷包括：（1)對蛋白性基質（尤其是活手指 甲（living fingernail))過多的物理性打磨或打毛可損傷基質和周圍角質層；（2)在蹄的 連接區域，蹄的裂隙和裂紋由于難以與表面的打磨材料和方法接觸，因此不易被打磨或打 毛；（3)常用的不飽和羧酸（丙烯酸和甲基丙烯酸）無論是以其全濃度單獨使用，還是與其 他稀釋劑組合使用，均具有高度腐蝕性，且會嚴重損害手指甲或蹄的蛋白質或其下層或周 圍的活組織；和（4)即使在進行過上述如此刺激性的表面處理之后，采用這種方法獲得的 黏附性結合仍非常弱，經常導致光亮劑或假體無法保留足夠長的時間或無法在受力時還能 維持，因而造成了光亮劑的剝脫以及假體的完全或部分折斷。
[0005] 為了改善涂層和甲板之間的結合，已經提出了很多黏附組合物和指甲處理方式 的現有技術。例如，已知有沉積自溶液（deposited from solution)的指甲強化劑，但 并不能改善結合強度。已公開的用于獲得與牙質（部分蛋白性基質）具有強結合力的 材料和方法，只是加成反應產物，如苯均四酸二酐（pyromellitic acid dianhydride) 和甲基丙烯酸2-羥基乙酯（PMDM)的加成反應產物、3, 3'，4, 4'-二苯甲酮四羧酸二酐 (benzophenonetetracarboxylic dianhydride)和 2_ 甲基丙烯酸-輕基乙酯（BTDA-HEMA) 以及4-甲基丙烯酰氧乙基偏苯三酸酐（4-META)的加成反應產物。這些材料含有刺激性不 飽和化合物，且其結合強度改善性也差于本發明。
[0006] 總的來說，現有技術的材料和方法存在難以兼顧毒性、氣味和/或較差的黏附性 改善表現的不足。
[0007] 簡要發明概述
[0008] 本發明涉及一方面能使黏附劑、涂層或復合材料之間、另一方面與蛋白性基質 (如手指甲、腳趾甲和牲畜的蹄）之間黏附結合力增強的材料和方法，并能為裝飾涂層提供 保護性面油。本發明包括用于供給涂有底油的蛋白性基質的材料和方法，在該蛋白性基質 上可涂覆有黏附性增強的面油、復合材料、黏合劑和/或延伸假體，其自身也可被用作面油 材料。此外，本發明材料和方法能使黏合劑、涂層或復合材料、以及蛋白性生物基質之間結 合力增強，其無毒、無味，比現有技術具有顯著的進步。
[0009] 本發明的實施例涉及含有多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑溶液的組合物，該 溶劑能夠溶解該多官能團氮丙啶成分。可用于本發明實施例的非反應性溶劑不與多官能團 氮丙啶成分反應。如本文所用，"非反應性溶劑"其廣義上指的是任何可以溶解多官能團氮 丙啶成分且不與該多官能團氮丙啶成分反應的溶劑。優選地，可用于本發明實施例的非反 應性溶劑為極性、非質子性溶劑。
[0010] 本發明優選實施例涉及包含多官能團氮丙啶成分的丙二醇單甲醚溶液的組合物， 其中，所述的多官能團氮丙陡成分包括季戊四醇三（3-氮雜環丙酸酯）（pentaerythritol tris (3-aziridino propionate))，且基于溶液的質量，所述的多官能團氮丙陡成分的量至 少為約0. 5%，更優選地，為2. 5-7. 5%。
[0011] 本發明其它實施例涉及的方法包括：(a)提供多官能團氮丙啶成分的非反應性溶 劑溶液；和（b)將所述的溶液施用于蛋白性基質。本發明其它實施例涉及的方法包括：(a) 提供多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑溶液；(b)將所述的溶液施用于蛋白性基質；(C) 除去施用于蛋白性基質的溶液中的非反應性溶劑，從而提供一涂有底油的基質；和（d)將 面油組合物施用于涂有底油的基質。本發明其它實施例涉及的方法，其中，本發明任一實施 例中的組合物用作面油組合物，可單獨使用或與本發明（b)中所用的底油涂敷組合物聯合 使用。
[0012] 在本發明方法的優選實施例中，所述非反應性溶劑包括丙二醇單甲醚，所述多官 能團氮丙啶成分包括季戊四醇三（3-氮雜環丙酸酯），且基于溶液的質量，所述的多官能團 氮丙啶成分的量至少為約〇. 5%，更優選地，為2. 5-7. 5%。且至少一種面油組合物中含有 水基指甲光殼劑。
[0013] 簡而言之，優選地，本發明方法可通過將多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑溶 液施用（如刷涂）于蛋白性基質（如手指甲）上，并在非反應性溶劑揮發后將面油涂覆于 涂有底油的基質上。因此，在采用本發明實施例中任一組合物對蛋白基質的表面進行底油 涂覆后，當涂過底油的表面與黏合劑、涂層或復合材料接觸時，這些材料對涂過底油的基質 的黏附力就比沒有涂過底油的基質更強。
[0014] 發明詳述
[0015] 如本文所用，除非文中另行清楚定義，單數術語"一"和"該"為同義詞，且可與"一 個或數個"以及"至少一個"互換使用。因此，例如，文中或權利要求中提及的"一溶劑"或 "該溶劑"可指單一溶劑或多種溶劑。此外，除非另行特別指出，所有數值均應理解為經"大 約"修飾。
[0016] 可用于本發明實施例中的多官能團氮丙啶成分包括具有兩個或兩個以上氮丙啶 官能團的化合物、至少含有一種該化合物的混合物、和含有兩種或以上該化合物的混合物。 如本文所用，"氮丙陡官能團"（aziridine functionality)指氮丙陡部分（有的文獻中也 作"氮雜環丙燒"（azacyclopropane)，或"乙烯亞胺"（ethyleneimine))與化合物余下部分 連接于環氮處。氮丙啶官能團的結構如下所示：
[0017]
【權利要求】
1. 一種含有多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑溶液的組合物。
2. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，基于溶液質量，所述的多官能團氮丙啶成 分的量為〇. 5-10%。
3. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，基于溶液質量，所述的多官能團氮丙啶成 分的量為2. 5-7. 5%。
4. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的多官能團氮丙啶成分包括兩種或 兩種以上具有兩個或兩個以上氮丙啶官能團的化合物的混合物，和所述成分的平均氮丙啶 官能度彡3.0。
5. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的多官能團氮丙啶成分包括選自下 組的化合物：三羥甲基丙烷三（3-2-甲基氮雜環）丙酸酯、三羥甲基丙烷三（3-氮雜環丙酸 酯）、季戊四醇三（3-氮雜環丙酸酯），和其混合物。
6. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的多官能團氮丙啶成分包括季戊四 醇三（3-氮雜環丙酸酯）。
7. 如權利要求6所述的組合物，其特征在于，基于溶液質量，所述的多官能團氮丙啶成 分的量為2. 5-7. 5%。
8. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的非反應性溶劑包括二乙二醇二烷 基醚。
9. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的非反應性溶劑包括丙二醇單烷基 醚。
10. 如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的非反應性溶劑包括丙二醇單甲 醚。
11. 一種含有多官能團氮丙啶成分的丙二醇單甲醚溶液的組合物，其特征在于，所述的 多官能團氮丙啶成分包括季戊四醇三（3-氮雜環丙酸酯），且基于溶液質量，所述的多官能 團氮丙啶成分的量為0.5%。
12. 如權利要求11所述的組合物，其特征在于，基于溶液質量，所述的多官能團氮丙啶 成分的量為2. 5-7. 5%。
13. -種方法，包括：(a)提供多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑第一溶液；和（b) 將所述的溶液施用于蛋白性基質。
14. 如權利要求13所述的方法，還包括：（c)去除施用于蛋白性基質上第一溶液中的非 反應性溶劑，從而提供一涂有底油的基質；和（d)向涂有底油的基質施用面油組合物。
15. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述的去除非反應溶劑包括能使非反應 溶劑從所述第一溶液中揮發。
16. 如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述的非反應性溶劑包括丙二醇單甲醚， 其中，所述的多官能團氮丙啶成分包括季戊四醇三（3-氮雜環丙酸酯），且基于所述第一溶 液的質量，所述的多官能團氮丙啶成分的量為〇. 5-7. 5%。
17. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述的非反應性溶劑包括丙二醇單甲醚， 其中，所述的多官能團氮丙啶成分包括季戊四醇三（氮雜環丙酸酯），且基于所述第一溶液 的質量，所述的多官能團氮丙啶成分的量為〇. 5-7. 5%，所述的面油組合物含有一水基指甲 光亮劑。
18. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，將多官能團氮丙啶成分的非反應性溶劑 的第二溶液施用在面油組合物上。
19. 如權利要求18所述方法，其特征在于，所述第一溶液和第二溶液相同。
20. -種方法，包括：(a)提供涂覆有至少一層涂層的蛋白性基質；(b)提供多官能團氮 丙啶成分的非反應性溶劑溶液；（c)將所述的溶液施用于至少一層所述的涂層。
【文檔編號】A61Q3/02GK104284698SQ201380018972
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年4月4日 優先權日:2012年4月4日
【發明者】N·波爾斯通 申請人:瑪德瑞福科學有限公司