蛋白性基质的涂层组合物及用其对蛋白性基质涂覆底油及面油的方法
【专利摘要】含有多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液的组合物，及将所述组合物施用于蛋白性基质(例如手指甲、脚趾甲)的方法，从而提供一种可用于进一步涂覆的涂有底油的基质。
【专利说明】蛋白性基质的涂层组合物及用其对蛋白性基质涂覆底油及 面油的方法
【背景技术】
[0001] 几个世纪以来，对蛋白性结构（即人手指甲、脚趾甲和牲畜的蹄）的修复、装饰或 假体延长是常见的操作。就目前所知，手指甲可采用多色硝化纤维素涂料进行涂覆、氰基丙 烯酸酯胶黏剂进行修复、并利用丙烯酸单体或聚合物浆料或团块进行延长，从而以过氧化 物/胺自由基机制进行治疗。目前，广泛采用的硝化纤维基涂料具有的强度和韧性能很好 地使其执行该功能。然而，这种涂料需要非常强的刺激性溶剂来溶解硝化纤维。因此，已有 尝试着利用水基光亮剂来替代硝化纤维基涂料。作为指甲装饰涂层，硝化纤维基涂料和水 基制剂均在不同程度上承受着提前失效的损失。这些失效的形式有：指尖的磨损、指甲末端 和边缘的剥落，以及指甲任意位置的刮伤。这三种失效的模式均是由于指甲光亮剂和甲板 (如蛋白性基质）之间黏附力的严重失效而造成。
[0002] 用于修复手指甲的氰基丙烯酸酯胶黏剂与手指甲板相对黏结，而用于制成人工手 指甲假体的丙烯酸材料并非如此。只有通过不饱和羧酸（例如甲基丙烯酸，目前可购买到 的是含有70%以上的甲基丙烯酸）对手指甲表面进行处理后，丙烯酸单体和聚合物浆料或 团块才能黏附到甲板上。鉴于不饱和羧酸具有腐蚀特性，因此对相对脆弱的表面进行如此 刺激的处理会产生严重的毒性危害。在这些应用中，目前单独地或作为部分用到的不饱和 羧酸包括丙烯酸和丙烯酸羧乙基酯。这些不饱和酸在较低浓度时对未损伤的手指甲表 面的危险性降低。然而，这样低的浓度下，丙烯酸单体和聚合物浆料的黏附性就非常小，或 是完全缺失。在不使用腐蚀性以及可能具有毒性级别的不饱和酸的情况下对开裂或折断的 蹄进行修复时，就会出现类似的情况，即导致黏附性非常差。
[0003] 目前，应用最广泛的改善指甲光亮剂和假体材料与蛋白性基质（例如手指甲和 蹄）之间黏附性的方法，是利用锉刀、磨砂纸或其它打磨材料对蛋白性基质表面进行物理 性打磨和打毛，和/或采用不饱和羧酸溶液（人工手指甲技术中称为底油（primer))，然后 再使用光亮剂或假体材料。
[0004] 这些改善黏附性方法的现有技术中缺陷包括：（1)对蛋白性基质（尤其是活手指 甲（living fingernail))过多的物理性打磨或打毛可损伤基质和周围角质层；（2)在蹄的 连接区域，蹄的裂隙和裂纹由于难以与表面的打磨材料和方法接触，因此不易被打磨或打 毛；（3)常用的不饱和羧酸（丙烯酸和甲基丙烯酸）无论是以其全浓度单独使用，还是与其 他稀释剂组合使用，均具有高度腐蚀性，且会严重损害手指甲或蹄的蛋白质或其下层或周 围的活组织；和（4)即使在进行过上述如此刺激性的表面处理之后，采用这种方法获得的 黏附性结合仍非常弱，经常导致光亮剂或假体无法保留足够长的时间或无法在受力时还能 维持，因而造成了光亮剂的剥脱以及假体的完全或部分折断。
[0005] 为了改善涂层和甲板之间的结合，已经提出了很多黏附组合物和指甲处理方式 的现有技术。例如，已知有沉积自溶液（deposited from solution)的指甲强化剂，但 并不能改善结合强度。已公开的用于获得与牙质（部分蛋白性基质）具有强结合力的 材料和方法，只是加成反应产物，如苯均四酸二酐（pyromellitic acid dianhydride) 和甲基丙烯酸2-羟基乙酯（PMDM)的加成反应产物、3, 3'，4, 4'-二苯甲酮四羧酸二酐 (benzophenonetetracarboxylic dianhydride)和 2_ 甲基丙烯酸-轻基乙酯（BTDA-HEMA) 以及4-甲基丙烯酰氧乙基偏苯三酸酐（4-META)的加成反应产物。这些材料含有刺激性不 饱和化合物，且其结合强度改善性也差于本发明。
[0006] 总的来说，现有技术的材料和方法存在难以兼顾毒性、气味和/或较差的黏附性 改善表现的不足。
[0007] 简要发明概述
[0008] 本发明涉及一方面能使黏附剂、涂层或复合材料之间、另一方面与蛋白性基质 (如手指甲、脚趾甲和牲畜的蹄）之间黏附结合力增强的材料和方法，并能为装饰涂层提供 保护性面油。本发明包括用于供给涂有底油的蛋白性基质的材料和方法，在该蛋白性基质 上可涂覆有黏附性增强的面油、复合材料、黏合剂和/或延伸假体，其自身也可被用作面油 材料。此外，本发明材料和方法能使黏合剂、涂层或复合材料、以及蛋白性生物基质之间结 合力增强，其无毒、无味，比现有技术具有显著的进步。
[0009] 本发明的实施例涉及含有多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液的组合物，该 溶剂能够溶解该多官能团氮丙啶成分。可用于本发明实施例的非反应性溶剂不与多官能团 氮丙啶成分反应。如本文所用，"非反应性溶剂"其广义上指的是任何可以溶解多官能团氮 丙啶成分且不与该多官能团氮丙啶成分反应的溶剂。优选地，可用于本发明实施例的非反 应性溶剂为极性、非质子性溶剂。
[0010] 本发明优选实施例涉及包含多官能团氮丙啶成分的丙二醇单甲醚溶液的组合物， 其中，所述的多官能团氮丙陡成分包括季戊四醇三（3-氮杂环丙酸酯）（pentaerythritol tris (3-aziridino propionate))，且基于溶液的质量，所述的多官能团氮丙陡成分的量至 少为约0. 5%，更优选地，为2. 5-7. 5%。
[0011] 本发明其它实施例涉及的方法包括：(a)提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶 剂溶液；和（b)将所述的溶液施用于蛋白性基质。本发明其它实施例涉及的方法包括：(a) 提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液；(b)将所述的溶液施用于蛋白性基质；(C) 除去施用于蛋白性基质的溶液中的非反应性溶剂，从而提供一涂有底油的基质；和（d)将 面油组合物施用于涂有底油的基质。本发明其它实施例涉及的方法，其中，本发明任一实施 例中的组合物用作面油组合物，可单独使用或与本发明（b)中所用的底油涂敷组合物联合 使用。
[0012] 在本发明方法的优选实施例中，所述非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚，所述多官 能团氮丙啶成分包括季戊四醇三（3-氮杂环丙酸酯），且基于溶液的质量，所述的多官能团 氮丙啶成分的量至少为约〇. 5%，更优选地，为2. 5-7. 5%。且至少一种面油组合物中含有 水基指甲光壳剂。
[0013] 简而言之，优选地，本发明方法可通过将多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶 液施用（如刷涂）于蛋白性基质（如手指甲）上，并在非反应性溶剂挥发后将面油涂覆于 涂有底油的基质上。因此，在采用本发明实施例中任一组合物对蛋白基质的表面进行底油 涂覆后，当涂过底油的表面与黏合剂、涂层或复合材料接触时，这些材料对涂过底油的基质 的黏附力就比没有涂过底油的基质更强。
[0014] 发明详述
[0015] 如本文所用，除非文中另行清楚定义，单数术语"一"和"该"为同义词，且可与"一 个或数个"以及"至少一个"互换使用。因此，例如，文中或权利要求中提及的"一溶剂"或 "该溶剂"可指单一溶剂或多种溶剂。此外，除非另行特别指出，所有数值均应理解为经"大 约"修饰。
[0016] 可用于本发明实施例中的多官能团氮丙啶成分包括具有两个或两个以上氮丙啶 官能团的化合物、至少含有一种该化合物的混合物、和含有两种或以上该化合物的混合物。 如本文所用，"氮丙陡官能团"（aziridine functionality)指氮丙陡部分（有的文献中也 作"氮杂环丙烧"（azacyclopropane)，或"乙烯亚胺"（ethyleneimine))与化合物余下部分 连接于环氮处。氮丙啶官能团的结构如下所示：
[0017]
【权利要求】
1. 一种含有多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液的组合物。
2. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成 分的量为〇. 5-10%。
3. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成 分的量为2. 5-7. 5%。
4. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的多官能团氮丙啶成分包括两种或 两种以上具有两个或两个以上氮丙啶官能团的化合物的混合物，和所述成分的平均氮丙啶 官能度彡3.0。
5. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的多官能团氮丙啶成分包括选自下 组的化合物：三羟甲基丙烷三（3-2-甲基氮杂环）丙酸酯、三羟甲基丙烷三（3-氮杂环丙酸 酯）、季戊四醇三（3-氮杂环丙酸酯），和其混合物。
6. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四 醇三（3-氮杂环丙酸酯）。
7. 如权利要求6所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成 分的量为2. 5-7. 5%。
8. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括二乙二醇二烷 基醚。
9. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单烷基 醚。
10. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单甲 醚。
11. 一种含有多官能团氮丙啶成分的丙二醇单甲醚溶液的组合物，其特征在于，所述的 多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三（3-氮杂环丙酸酯），且基于溶液质量，所述的多官能 团氮丙啶成分的量为0.5%。
12. 如权利要求11所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶 成分的量为2. 5-7. 5%。
13. -种方法，包括：(a)提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂第一溶液；和（b) 将所述的溶液施用于蛋白性基质。
14. 如权利要求13所述的方法，还包括：（c)去除施用于蛋白性基质上第一溶液中的非 反应性溶剂，从而提供一涂有底油的基质；和（d)向涂有底油的基质施用面油组合物。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的去除非反应溶剂包括能使非反应 溶剂从所述第一溶液中挥发。
16. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚， 其中，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三（3-氮杂环丙酸酯），且基于所述第一溶 液的质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为〇. 5-7. 5%。
17. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚， 其中，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三（氮杂环丙酸酯），且基于所述第一溶液 的质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为〇. 5-7. 5%，所述的面油组合物含有一水基指甲 光亮剂。
18. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，将多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂 的第二溶液施用在面油组合物上。
19. 如权利要求18所述方法，其特征在于，所述第一溶液和第二溶液相同。
20. -种方法，包括：(a)提供涂覆有至少一层涂层的蛋白性基质；(b)提供多官能团氮 丙啶成分的非反应性溶剂溶液；（c)将所述的溶液施用于至少一层所述的涂层。
【文档编号】A61Q3/02GK104284698SQ201380018972
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年4月4日 优先权日:2012年4月4日
【发明者】N·波尔斯通 申请人:玛德瑞福科学有限公司