(57)【要約】運動用品に使用される天然の羽根を改質し、結果的に、機械的安定性、信頼性および耐久性を向上させ、かつ飛行一貫性を向上させた長持ちする羽根をもたらすための方法、装置およびキットを開示する。天然の羽根を使用する運動用品の一部として、バドミントンのシャトル、矢羽根、およびダーツが挙げられる。開示されている方法は、羽根のシャトルを架橋剤により制御下で処理して、シャトルの天然の羽根上に存在するケラチンタンパク質を架橋するステップを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然の羽根のシャトルの改質方法であって、前記天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含み、前記１種類以上の架橋剤により、前記シャトルの羽根を架橋する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、湿潤条件の下、閉鎖した反応容器内で実施される、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記閉鎖した反応容器内の湿度は、２％〜９０％である、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の蒸気に曝露するステップを含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の溶液に接触させるステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、約２分〜２０時間実施される、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、同じ羽根内または２つの隣接する羽根の間に架橋を形成するのに十分な濃度である、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、前記シャトルの羽根上に存在する１つ以上の反応基を架橋し、前記１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせを含むグループから選択される、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）；スルホ−ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−[３−ジメチルアミノプロピル]）；カルボジイミド塩酸塩;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）；スルホ−ＳＭＣＣ;ＤＳＳ（ジスクシンイミジルスベレート）;ＤＳＧ（ジスクシンイミジルグルタレート）;ＤＦＤＮＢ（１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）;ＢＳ３（ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＴＳＡＴ（トリス−（スクシンイミジル）アミノトリアセテート）;ＢＳ（ＰＥＧ）５（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＢＳ（ＰＥＧ）９（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＤＳＰ（ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート））;ＤＴＳＳＰ（３，３´−ジチオビス（スルホスクシンイミジルプロピオネート））;ＤＳＴ（ジスクシンイミジルタルトレート）;ＢＳＯＣＯＥＳ（ビス（２−（スクシンイミドオキシカルボニルオキシ）エチル）スルホン）;ＥＧＳ（エチレングリコールビス（スクシンイミジルスクシネート））;ＤＭＡ（ジメチルアジピミデート）;ＤＭＰ（ジメチルピメリミデート）;ＤＭＳ（ジメチルスベリミデート）;ＤＴＢＰ（ＷａｎｇおよびＲｉｃｈａｒｄの試薬）;ＢＭ（ＰＥＧ）２（１，８−ビスマレイミド−ジエチレングリコール）;ＢＭ（ＰＥＧ）３（１，１１−ビスマレイミド−トリエチレングリコール）;ＢＭＢ（１，４−ビスマレイミドブタン）;ＤＴＭＥ（ジチオビスマレイミドエタン）;ＢＭＨ（ビスマレイミドヘキサン）;ＢＭＯＥ（ビスマレイミドエタン）;ＴＭＥＡ（トリス（２−マレイミドエチル）アミン）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジルトランス−４−（マレイミジルメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）;ＳＩＡ（スクシンイミジルヨードアセテート）；ＳＢＡＰ（スクシンイミジル３−（ブロモアセトアミド）プロピオネート）;ＳＩＡＢ（スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート）;スルホ−ＳＩＡＢ（スルホスクシンイミジル（４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート）;ＡＭＡＳ（Ｎ−α−マレイミドアセト−オキシスクシンイミドエステル）;ＢＭＰＳ（Ｎ−β−マレイミドプロピル−オキシスクシンイミドエステル）；ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;スルホ−ＳＭＣＣ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレミドカプロイル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレイミドカプロイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＰＢ（スクシンイミジル４−（ｐ−マレイミドフェニル）ブチレート）;スルホ−ＳＭＰＢ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドフェニル）−ブチレート）;ＳＭＰＨ（スクシンイミジル６−（（β−マレイミドプロピオンアミド）ヘキサノエート））;ＬＣ−ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドエチル）シクロヘキサン−１−カルボキシ−（６−アミドカプロエート））；スルホ−ＫＭＵＳ（Ν−κ−マレイミドウンデカノイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＬＣ−ＳＰＤＰ（スルホスクシンイミジル６−（３´−（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）；ＳＭＰＴ（４−スクシンイミジルオキシカルボニル−α−メチル−α（２−ピリジルジチオ）トルエン）；ＰＥＧ４−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＰＥＧ１２−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）４（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）６（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）８（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）１２（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２４（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＢＭＰＨ（Ｎ−β−マレイミドプロピオン酸ヒドラジド）;ＥＭＣＨ（Ｎ−ε−マレイミドカプロン酸ヒドラジド）;ＭＰＢＨ（４−（４−Ｎ−マレイミドフェニル）酪酸ヒドラジド）;ＫＭＵＨ（Ｎ−κ−マレイミドウデカン酸ヒドラジド）;ＰＤＰＨ（３−（２−ピリジルジチオ）プロピオニルヒドラジド）;ＡＴＦＢ−ＳＥ（４−アジド−２，３，５，６−テトラフルオロ安息香酸、スクシンイミジルエステル）;ＡＮＢ−ＮＯＳ（Ｎ−５−アジド−２−ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド）;ＳＤＡ（ＮＨＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;ＬＣ−ＳＤＡ（ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;ＳＤＡＤ（ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル２−（（４，４´−アジペントナミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;スルホ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;スルホ−ＬＣ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＳＤＡＤ（スルホ−ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル２−（（４，４´−アジペンテンアミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;ＳＰＢ（スクシンイミジル−[４−（ソラレン−８−イルオキシ）]−ブチレート）;スルホ−ＳＡＮＰＡＨ（スルホスクシンイミジル６−（４´−アジド−２´−ニトロフェニルアミノ）ヘキサノエート）;ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カル���ジイミド塩酸塩）；グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、およびそれらの任意の組み合わせを含むグループから選択される、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、化学的架橋剤またはＵＶ誘導性架橋剤である、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記化学的架橋剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤に接触させる前に、前記天然の羽根のシャトルをリン酸緩衝生理食塩水で前処理するステップを更に含む、方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤に接触させる前に、前記天然の羽根のシャトルを湿潤条件に２分〜２０時間曝露するステップを更に含む、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、前記方法は、バッチ式反応器または連続流通式反応器で実施される、方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であって、前記改質された天然の羽根のシャトルは、未改質の天然の羽根のシャトルと比較して、より耐久性があり、より長持ちする、方法。
【請求項１７】
天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含むプロセスによって形成される改質された天然の羽根のシャトルであって、前記１種類以上の架橋剤により前記シャトルの羽根を架橋した、シャトル。
【請求項１８】
請求項１７に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記接触させるステップは、湿潤条件の下、閉鎖した反応容器内で実施される、シャトル。
【請求項１９】
請求項１７に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の蒸気に曝露するステップを含む、シャトル。
【請求項２０】
請求項１７に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の溶液に接触させるステップを含む、シャトル。
【請求項２１】
請求項１７に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記１種類以上の架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせを含むグループから選択される、シャトル。
【請求項２２】
請求項１７に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記１種類以上の架橋剤は、化学的架橋剤またはＵＶ誘導性架橋剤である、シャトル。
【請求項２３】
請求項２２に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記化学的架橋剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、またはそれらの組み合わせである、シャトル。
【請求項２４】
請求項１７に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記シャトルの羽根上に存在する１つ以上の反応基は架橋されており、前記１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される、シャトル。
【請求項２５】
天然の羽根のシャトルを改質するためのキットであって、溶液形態の１種類以上の架橋剤と、前記１種類以上の架橋剤を噴霧するための容器とを含む、キット。
【請求項２６】
請求項２５に記載のキットであって、前記１種類以上の架橋剤により、前記シャトルの羽根上に存在するアミン、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、またはカルボキシル基を架橋する、キット。
【請求項２７】
請求項２５に記載のキットであって、前記シャトルを前記１種類以上の架橋剤で処理するための説明書を更に含む、キット。
【請求項２８】
請求項２５に記載のキットであって、紫外線光源および湿度チャンバを更に含む、キット。
【請求項２９】
矢羽根の天然の羽根の改質方法であって、前記天然の羽根を少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含み、前記１種類以上の架橋剤により、前記矢羽根の羽根を架橋する、方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、前記接触させるステップは、湿潤条件の下、閉鎖した反応容器内で実施される、方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法であって、前記閉鎖した反応容器内の湿度は、２％〜９０％である、方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法であって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根を前記１種類以上の架橋剤の蒸気に曝露するステップを含む、方法。
【請求項３３】
請求項２９に記載の方法であって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根を前記１種類以上の架橋剤の溶液に接触させるステップを含む、方法。
【請求項３４】
請求項２９に記載の方法であって、前記接触させるステップは、約２分〜２０時間実施される、方法。
【請求項３５】
請求項２９に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、前記羽根上に存在する１つ以上の反応基を架橋し、前記１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される、方法。
【請求項３６】
請求項２９に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせを含むグループから選択される、方法。
【請求項３７】
請求項２９に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）；スルホ−ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−[３−ジメチルアミノプロピル]）；カルボジイミド塩酸塩;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）；スルホ−ＳＭＣＣ;ＤＳＳ（ジスクシンイミジルスベレート）;ＤＳＧ（ジスクシンイミジルグルタレート）;ＤＦＤＮＢ（１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）;ＢＳ３（ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＴＳＡＴ（トリス−（スクシンイミジル）アミノトリアセテート）;ＢＳ（ＰＥＧ）５（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＢＳ（ＰＥＧ）９（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＤＳＰ（ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート））;ＤＴＳＳＰ（３，３´−ジチオビス（スルホスクシンイミジルプロピオネート））;ＤＳＴ（ジスクシンイミジルタルトレート）;ＢＳＯＣＯＥＳ（ビス（２−（スクシンイミドオキシカルボニルオキシ）エチル）スルホン）;ＥＧＳ（エチレングリコールビス（スクシンイミジルスクシネート））;ＤＭＡ（ジメチルアジピミデート）;ＤＭＰ（ジメチルピメリミデート）;ＤＭＳ（ジメチルスベリミデート）;ＤＴＢＰ（ＷａｎｇおよびＲｉｃｈａｒｄの試薬）;ＢＭ（ＰＥＧ）２（１，８−ビスマレイミド−ジエチレングリコール）;ＢＭ（ＰＥＧ）３（１，１１−ビスマレイミド−トリエチレングリコール）;ＢＭＢ（１，４−ビスマレイミドブタン）;ＤＴＭＥ（ジチオビスマレイミドエタン）;ＢＭＨ（ビスマレイミドヘキサン）;ＢＭＯＥ（ビスマレイミドエタン）;ＴＭＥＡ（トリス（２−マレイミドエチル）アミン）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジルトランス−４−（マレイミジルメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）;ＳＩＡ（スクシンイミジルヨードアセテート）；ＳＢＡＰ（スクシンイミジル３−（ブロモアセトアミド）プロピオネート）;ＳＩＡＢ（スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート）;スルホ−ＳＩＡＢ（スルホスクシンイミジル（４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート）;ＡＭＡＳ（Ｎ−α−マレイミドアセト−オキシスクシンイミドエステル）;ＢＭＰＳ（Ｎ−β−マレイミドプロピル−オキシスクシンイミドエステル）；ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;スルホ−ＳＭＣＣ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレミドカプロイル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレイミドカプロイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＰＢ（スクシンイミジル４−（ｐ−マレイミドフェニル）ブチレート）;スルホ−ＳＭＰＢ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドフェニル）−ブチレート）;ＳＭＰＨ（スクシンイミジル６−（（β−マレイミドプロピオンアミド）ヘキサノエート））;ＬＣ−ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドエチル）シクロヘキサン−１−カルボキシ−（６−アミドカプロエート））；スルホ−ＫＭＵＳ（Ν−κ−マレイミドウンデカノイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＬＣ−ＳＰＤＰ（スルホスクシンイミジル６−（３´−（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）；ＳＭＰＴ（４−スクシンイミジルオキシカルボニル−α−メチル−α（２−ピリジルジチオ）トルエン）；ＰＥＧ４−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＰＥＧ１２−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）４（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）６（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）８（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）１２（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２４（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＢＭＰＨ（Ｎ−β−マレイミドプロピオン酸ヒドラジド）;ＥＭＣＨ（Ｎ−ε−マレイミドカプロン酸ヒドラジド）;ＭＰＢＨ（４−（４−Ｎ−マレイミドフェニル）酪酸ヒドラジド）;ＫＭＵＨ（Ｎ−κ−マレイミドウデカン酸ヒドラジド）;ＰＤＰＨ（３−（２−ピリジルジチオ）プロピオニルヒドラジド）;ＡＴＦＢ−ＳＥ（４−アジド−２，３，５，６−テトラフルオロ安息香酸、スクシンイミジルエステル）;ＡＮＢ−ＮＯＳ（Ｎ−５−アジド−２−ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド）;ＳＤＡ（ＮＨＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;ＬＣ−ＳＤＡ（ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;ＳＤＡＤ（ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル２−（（４，４´−アジペントナミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;スルホ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;スルホ−ＬＣ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＳＤＡＤ（スルホ−ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル２−（（４，４´−アジペンテンアミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;ＳＰＢ（スクシンイミジル−[４−（ソラレン−８−イルオキシ）]−ブチレート）;スルホ−ＳＡＮＰＡＨ（スルホスクシンイミジル６−（４´−アジド−２´−ニトロフェニルアミノ）ヘキサノエート）;ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カ���ボジイミド塩酸塩）；グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、およびそれらの任意の組み合わせを含むグループから選択される、方法。
【請求項３８】
請求項２９に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、化学的架橋剤またはＵＶ誘導性架橋剤である、方法。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法であって、前記化学的架橋剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項４０】
請求項２９に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤に接触させる前に、前記天然の羽根をリン酸緩衝生理食塩水で前処理するステップを更に含む、方法。
【請求項４１】
請求項２９に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤に接触させる前に、前記天然の羽根を湿潤条件に２分〜２０時間曝露するステップを更に含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年９月９日出願の「Modifying natural feathers for use in sporting goods」と題する米国仮特許出願第６２／２１６１０１号に対する優先権を主張するものであり、参照によって本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本明細書には、運動用品において使用される天然の羽根を改質するための方法、装置およびキットが記載されている。天然の羽根を使用する運動用品の一部として、シャトル、矢羽根、およびダーツが挙げられる。本明細書に開示されている方法は、天然の羽根に構造的安定性および耐久性を付与することによって、運動用品の寿命を延ばす。
【０００３】
１６０の国で、１４００万人超の人間が競合的にシャトルバドミントンをプレイしている。米国では、１００万人超のプレイヤーが定期的にシャトルバドミントンをプレイしている。試合をするために使用される飛翔体である天然の羽根のシャトルは、繊細であり、かつ容易に変形し、また破損しやすい故に、試合の進行に影響を与える。僅か一試合を終了させるために複数の天然の羽根のシャトルを使用することで、このスポーツを非常にお金のかかるものにする。結果として、天然の羽根のシャトルの代わりに、より安価なプラスチック製のシャトルが使用されるが、それらは感触および飛行特性において天然の羽根のシャトルと同等ではない故に、それらはプロのトーナメントでは使用されていない。
【０００４】
試合中、羽根が破壊あるいは変形したシャトルまたは構造的一体性を失ったシャトルは、飛行特性が変化し、それによって試合の進行に影響を与える。プレイの最中に羽根のシャトルが明らかに変形または損傷している場合でさえ、試合のルールは、一プレイヤーまたはチームが得点するまでプレイを続行することを要求している。現在バドミントンにおいて使用されている羽根のシャトルは、限定的な構造的安定性、飛行一貫性および耐久性を有している。従って、長持ちし、かつより高い構造的安定性、機械的安定性、向上した耐久性および信頼性並びに一貫した飛行特性を有する天然の羽根のシャトルが非常に必要とされている。
【０００５】
アーチェリーおよびボウハンティングでは、矢の速さおよび正確性は、矢を矧ぐことによってもたらされる。矢羽根とは、典型的には、矢上における羽根状の付属物またはそのような付属物の配置として定義される。矢羽根とは、典型的には、矢軸に沿って螺旋状に取り付けられる３本または４本の羽根またはベーンを含むことで、飛行中における矢のスピニングを促進する。羽根は非常に軽量であり、矢羽根用に使用される場合は、より重いプラスチックで矧ぐよりも矢により速い速度をもたらし得る。そのような矢羽根を装備した矢は、より軽量である故に、より長い距離にてより速くなり、かつそれによってより遠い範囲における正確性が増す。しかしながら、羽根はいくつかの欠点も有する。羽根は、非常に繊細であり、手荒な取扱いにより容易に損傷を受ける。損傷を受けた場合、羽根は修理することができず、完全に取り替えなければならない。このような交換は費用がかかり、困難かつ時間を消費する。従って、長持ちし、より高い構造的安定性および機械的安定性を有する天然の羽根の矢羽根が非常に必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書には、運動用品において使用される天然の羽根を改質するための方法、装置およびキットが開示されている。天然の羽根を使用する運動用品の一部として、シャトル、矢羽根、およびダーツが挙げられる。本明細書に開示されている方法は、天然の羽根に構造的安定性および耐久性を付与することによって、運動用品の寿命を延ばす。
【０００７】
一実施形態では、天然の羽根のシャトルの改質方法は、天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含み、この１種類以上の架橋剤によりシャトルの羽根を架橋する。架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせとすることができる。架橋剤は、シャトルの羽根上に存在する１つ以上の反応基を架橋することができ、この１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される。
【０００８】
本明細書には、改質された天然の羽根のシャトルも開示されている。いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させ、この１種類以上の架橋剤によりシャトルの羽根を架橋するステップを含むプロセスによって、改質された天然の羽根のシャトルを形成する。更に、天然の羽根のシャトルを架橋剤に接触させるステップは、湿潤条件の下、閉鎖した反応容器内で実施される。更に、接触させるステップは、天然の羽根のシャトルを１種類以上の架橋剤の蒸気または１種類以上の架橋剤の溶液に曝露させるステップを含む。架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせを含むグループから選択する。
【０００９】
別の実施形態では、付加的な補強材、例えば糸、フィラメント、パッチ、インジェクションまたはそれらの組み合わせを個々の羽根軸に沿って適用することによって、架橋剤で処理された天然の羽根のシャトルを更に改質する。
【００１０】
更なる実施形態では、長持ちする羽根のシャトルを製造するための装置も開示されている。この装置は、架橋剤と、シャトルおよび架橋剤を導入、保持および除去するための要素と、任意の化学的または物理的形態の湿潤条件下で所定時間だけ架橋処理を実施するための反応チャンバと、を含む。本装置は、長持ちするシャトルの製造に役立つ。
【００１１】
更なる実施形態では、天然の羽根のシャトルを改質するためのキットも開示している。このキットは、溶液の形態の１種類以上の架橋剤と、１種類以上の架橋剤を噴霧するための容器と、を含む。キットは、更に、紫外光源、１つ以上の湿度チャンバ、およびシャトルを架橋剤で処理するための説明書を含んでもよい。
【００１２】
更なる実施形態において、天然の羽根から得られた矢羽根の改質方法は、天然の羽根を少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含み、この１種類以上の架橋剤により羽根を架橋する。架橋剤はホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせとすることができる。架橋剤により、羽根上に存在する１つ以上の反応基を架橋することができ、この１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される。続いて、改質された天然の羽根を矢羽根として組み立てる。
【００１３】
更なる実施形態では、天然の羽根から得られた矢羽根を改質するためのキットを開示している。このキットは、溶液の形態の１種類以上の架橋剤と、１種類以上の架橋剤を噴霧するための容器と、を含む。キットは、更に、紫外光源、１つ以上の湿度チャンバ、および天然の羽根を架橋剤で処理するための説明書を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に従って、天然の羽根のシャトルを架橋剤の蒸気に反応させるための方法例の説明図である。
【図２】架橋剤で処理されていない天然の羽根のシャトル（Ａ）および架橋剤で処理された天然の羽根のシャトル（Ｂ）の実施例の説明図である。未処理の天然の羽根のシャトルは、ある程度のプレイ後、ベーンが縮れまたは変形したが、架橋剤を処理した天然の羽根のシャトルは、ある程度のプレイ後、ベーンが無傷であった。
【図３】一実施形態に従って、天然の羽根を矧いだ矢の説明図である。
【図４】シャトルのスカート領域における軸に亘って糸４０１により補強した天然の羽根のシャトル（Ａ）およびシャトルのスカート領域上における個々の軸に沿ってフィラメント４０２により補強した天然の羽根のシャトル（Ｂ）の実施例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
天然の羽根のシャトルを使用するバドミントンの試合の間、ラケットからの不断の衝撃により、羽根の一体性は不所望に影響を受ける。ベーンの構成部品の連結する複雑な配置が失われることにより、シャトルを歪め、シャトルの飛行特性に影響を与える。これにより、プレイ中、羽根のシャトルの顕著かつ不便な減速に繋がる場合が多い。ベーンの連結する配置が分離すると、天然の羽根のシャトルは、増々予測不能かつ信頼できないものとなる。これ故にシャトルの交換が必要となる。更に、羽根の軸の破損も頻繁に生じるが、これによりシャトルはプレイに不向きとなる。本明細書に開示されている方法、装置およびキットは、天然の羽根のシャトルの構造的安定性、耐久性、一貫性および信頼性を、未処理の天然の羽根のシャトルと比較した際に、ベーンの一体性をより長期間にわたり維持することによって向上させる。本シャトルは、羽根軸により高い強度も付与する。これは、ベーンの下部構造並びに軸の構成要素の間に、本明細書に開示される処理の結果として生じ、かつより有効な連結および強度を付与する付加的な架橋によってほぼ達成される。
【００１６】
典型的な天然の羽根のシャトル（図２）は、レザーで被覆されたコルク２０１からなる半球状の底部と、羽根からなる上部と、から構成されている。羽根は、通常、ガチョウ、アヒル、水鳥等の鳥の羽根であり、羽根の軸の端部は、半球状の部分に埋め込まれている。各天然の羽根は、各側面により柔らかいベーン２０３を有する中央の硬い軸２０２から構成されている。更に、１セット以上の糸２０４を使用して、羽根の軸の底部を締結することで、シャトルにより強度および一体性を付与している。
【００１７】
およそ１６のそのような羽根からなるベーンを内部に有する部分は、コルクにオーバーラップして、スカートを形成するように配置され、シャトルの上部を形成している。これらの天然の羽根のベーンは、羽枝と呼ばれる一連の並列な枝状のものからできている。羽枝から延在しているのは、小羽枝と呼ばれる一連の短い小枝状のものである。小さな小鉤が小羽枝から生じており、小羽枝を、最終的には羽枝を連結している。この枝状の配置により、天然の羽根のシャトルに強固ではあるが、軽量な構造がもたらされる。天然の羽根のシャトルの飛行特性は、この複雑な枝状の連結する構造の一体性に依存している。
【００１８】
矢（図３）は、一般的に、軸の一端に取り付けられる鏃３０２と、矢軸の他端に取り付けられる矢筈３０３とを有する矢軸３０１を含む。矢は、典型的には、矢軸の矢筈の端部付近に取り付けられる矢羽根３０４も含む。矢筈３０３はまた、全体的に、矢羽根３０４に対して固定されている。従来、複数の羽根またはベーンは、エポキシ、糊またはいくつかの他の好適な接着剤を使用して矢軸の表面に粘着され、または矧がれてきた。羽根またはベーンは、典型的には、矢軸の周囲を中心に均一に離間している。例えば、３本の羽根が採用されている場合、３本の羽根はそれぞれ、隣接する羽根から約１２０°だけ離間している。更に、羽根は、飛行中に矢が回転するように、僅かに捻って矧がれている（または取り付けられている）。羽根は、通常、ガチョウ、アヒル、水鳥、七面鳥等の鳥の羽根である。
【００１９】
本明細書において使用されるように、「アルキレン」とは、一般的に「（ＣＨ２）ｎ」の式で表される二価のアルキル部分を指しており、この場合、ｎは約１〜約５０、好適には約１〜約２０、より好適には約１〜約１６、更により好適には約１〜約１０である。「二価」とは、ある基が、それぞれが他の基に結合している２つの開口部位を有することを意味する。非限定的な例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、ペンタメチレン、およびヘキサメチレンが挙げられる。アルキレン基は、任意に、直鎖または分岐のアルキル基で置換することができる。
【００２０】
本明細書において使用されるように、「アルケニレン」とは、二価のアルケニル部分を指しており、アルケニル部分が２つの位置において、残りの分子に結合していることを意味している。用語「アルケニル」とは、限定されないが、エテニル、１−プロペニル、２−プロペニル、２−メチル−１−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル等を含む、１つ以上の炭素−炭素二重結合および２〜２０の炭素原子を有する、直鎖または分枝のアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、アルケニル鎖の長さは、２〜１０の炭素原子、２〜８の炭素原子、２〜６の炭素原子、２〜４の炭素原子である。
【００２１】
本明細書において使用されるように、「アルキニレン」とは、二価のアルキニル部分を指しており、アルキニル部分が２つの位置において、残りの分子に結合していることを意味している。用語「アルキニル」とは、限定されないが、アセチレン、１−プロピレン、２−プロピレン等を含む、１つ以上の炭素−炭素三重結合および２〜２０の炭素原子を有する、直鎖または分枝のアルキル基を意味する。いくつかの実施形態では、アルキニル鎖の長さは、２〜１０の炭素原子、２〜８の炭素原子、２〜６の炭素原子、２〜４の炭素原子である。
【００２２】
本明細書において使用されるように、用語「アリーレン」とは、アリール連結基、即ち、分子内のある基を他の基に連結するアリール基を意味する。
【００２３】
「置換される」とは、炭化水素鎖（アルキレン、アルケニレン、アルキニレン）の炭素に結合している１以上の水素原子が、ハロゲン、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、およびそれらの組み合わせ等の他の基に置き換えられる場合を指す。
【００２４】
用語「置換アリーレン」とは、任意の炭素原子に結合した１以上の水素原子が、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、ハロゲン化アルキル（例えば、ＣＦ３）、ヒドロキシ、アミノ、ホスフィノ、アルコキシ、アミノ、チオ並びに芳香環に融合され、メチレンまたはエチレン部分等の共通の基に共有結合または結合される飽和および不飽和環状炭化水素等の１以上の官能基で置き換えられる、先程説明したようなアリーレンを指す。連結基は、シクロヘキシルフェニルケトンにおけるようなカルボニルであってもよい。
【００２５】
天然の羽根のシャトルの改質
本明細書には、バドミントンの天然の羽根のシャトルを改質するための方法、装置およびキットが開示されている。本明細書に開示されている方法は、天然の羽根のシャトルの構造的な安定性、耐久性、一貫性、および信頼性を向上させ、結果的にシャトルを長持ちさせることができる。更に、改質された天然の羽根のシャトルは、スカート状の構造強度が向上し、ラケットによる衝撃時のスカートの変形に耐える。
【００２６】
一実施形態では、天然の羽根のシャトルの改質方法は、天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを伴い、この場合、１種類以上の架橋剤により、シャトルの羽根を架橋する。天然の羽根は、通常、ケラチンでできており、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル等のような１つ以上の反応基を有することができる。本明細書に開示される架橋剤は、羽根上に存在する反応基を架橋することができる。架橋は、同じ羽根上に存在する１つ以上の反応基の間で生じ得る。いくつかの実施形態では、架橋は、２つの異なる羽根上に存在する１つ以上の反応基の間で、または２本の隣接する羽根の間で起こり得る。そのような架橋は、未改質の天然の羽根のシャトルと比較して、飛行特性を大きく変化させることなく、天然の羽根のシャトルに構造的安定性を付与することができる。
【００２７】
シャトルの羽根を改質するために使用することができる架橋剤の非限定的な例には、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、多官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ホモ二官能性架橋剤は、両端に同じ反応基を有するスペーサアームを有する。ヘテロ二官能性架橋剤は、２つの末端に異なる反応基を有するスペーサアームを有する。三官能性架橋剤は、窒素等の中心原子に連結される３つの短いスペーサアームを有し、各スペーサアームは反応基で終結する。本明細書に開示される架橋剤は、アミノ−アミノ基、アミノ−スルフヒドリル基、スルフヒドリル−スルフヒドリル基、アミノ−カルボキシル基等を架橋することができる。タンパク質を架橋し、当技術分野において公知の任意の架橋剤を使用することができる。更に、架橋剤は、化学的架橋剤またはＵＶ誘導性架橋剤であってもよい。
【００２８】
シャトルの羽根を改質するために使用することができる架橋剤の非限定的な例として、ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）；スルホ−ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−[３−ジメチルアミノプロピル]）；カルボジイミド塩酸塩;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）；スルホ−ＳＭＣＣ;ＤＳＳ（ジスクシンイミジルスベレート）;ＤＳＧ（ジスクシンイミジルグルタレート）;ＤＦＤＮＢ（１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）;ＢＳ３（ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＴＳＡＴ（トリス−（スクシンイミジル）アミノトリアセテート）;ＢＳ（ＰＥＧ）５（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＢＳ（ＰＥＧ）９（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）−スベレート）;ＤＳＰ（ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート））;ＤＴＳＳＰ（３，３´−ジチオビス（スルホスクシンイミジルプロピオネート））;ＤＳＴ（ジスクシンイミジルタルトレート）;ＢＳＯＣＯＥＳ（ビス（２−（スクシンイミドオキシカルボニルオキシ）−エチル）スルホン）;ＥＧＳ（エチレングリコールビス（スクシンイミジルスクシネート））;ＤＭＡ（ジメチルアジピミデート）;ＤＭＰ（ジメチルピメリミデート）;ＤＭＳ（ジメチルスベリミデート）;ＤＴＢＰ（ＷａｎｇおよびＲｉｃｈａｒｄの試薬）;ＢＭ（ＰＥＧ）２（１，８−ビスマレイミド−ジエチレングリコール）;ＢＭ（ＰＥＧ）３（１，１１−ビスマレイミド−トリエチレングリコール）;ＢＭＢ（１，４−ビスマレイミドブタン）;ＤＴＭＥ（ジチオビスマレイミドエタン）;ＢＭＨ（ビスマレイミドヘキサン）;ＢＭＯＥ（ビスマレイミドエタン）;ＴＭＥＡ（トリス（２−マレイミドエチル）アミン）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジルトランス−４−（マレイミジルメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）;ＳＩＡ（スクシンイミジルヨードアセテート）；ＳＢＡＰ（スクシンイミジル３−（ブロモアセトアミド）プロピオネート）;ＳＩＡＢ（スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート）;スルホ−ＳＩＡＢ（スルホスクシンイミジル（４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート）;ＡＭＡＳ（Ｎ−α−マレイミドアセト−オキシスクシンイミドエステル）;ＢＭＰＳ（Ｎ−β−マレイミドプロピル−オキシスクシンイミドエステル）；ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;スルホ−ＳＭＣＣ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレミドカプロイル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレイミドカプロイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＰＢ（スクシンイミジル４−（ｐ−マレイミドフェニル）ブチレート）;スルホ−ＳＭＰＢ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドフェニル）−ブチレート）;ＳＭＰＨ（スクシンイミジル６−（（β−マレイミドプロピオンアミド）−ヘキサノエート））;ＬＣ−ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドエチル）シクロヘキサン−１−カルボキシ−（６−アミドカプロエート））；スルホ−ＫＭＵＳ（Ν−κ−マレイミドウンデカノイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＬＣ−ＳＰＤＰ（スルホスクシンイミジル６−（３´−（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）；ＳＭＰＴ（４−スクシンイミジルオキシカルボニル−α−メチル−α（２−ピリジルジチオ）トルエン）；ＰＥＧ４−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＰＥＧ１２−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）４（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）６（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）８（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）１２（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２４（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＢＭＰＨ（Ｎ−β−マレイミドプロピオン酸ヒドラジド）;ＥＭＣＨ（Ｎ−ε−マレイミドカプロン酸ヒドラジド）;ＭＰＢＨ（４−（４−Ｎ−マレイミドフェニル）酪酸ヒドラジド）;ＫＭＵＨ（Ｎ−κ−マレイミドウデカン酸ヒドラジド）;ＰＤＰＨ（３−（２−ピリジルジチオ）−プロピオニルヒドラジド）;ＡＴＦＢ−ＳＥ（４−アジド−２，３，５，６−テトラフルオロ安息香酸、スクシンイミジルエステル）;ＡＮＢ−ＮＯＳ（Ｎ−５−アジド−２−ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド）;ＳＤＡ（ＮＨＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;ＬＣ−ＳＤＡ（ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;ＳＤＡＤ（ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル２−（（４，４´−アジペントナミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;スルホ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;スルホ−ＬＣ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＳＤＡＤ（スルホ−ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル２−（（４，４´−アジペンテンアミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;ＳＰＢ（スクシンイミジル−[４−（ソラレン−８−イルオキシ）]−ブチレート）;スルホ−ＳＡＮＰＡＨ（スルホスクシンイミジル６−（４´−アジド−２´−ニトロフェニルアミノ）ヘキサノエート）;ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−（３���ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩）；グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、スクシンアルデヒド、グリオキサール、メチレングリコール、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、グルタルアルデヒドアセタール、１，４−ピラン、および２−アルコキシ−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、例えば２−エトキシ−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランをグルタルアルデヒドの代わりに使用することができる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、架橋剤は、反応性末端基の間にスペーサアームを有し得る。スペーサアームの長さは、天然の羽根のシャトル上の架橋のタイプを決定する。例えば、より短いスペーサアームを有する架橋剤は、結果的に、同じ羽根の隣接する小羽枝または小鉤上に存在する２つの反応基の間に架橋を形成することができる。従来の架橋剤は、炭化水素鎖またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を含むスペーサアームを有する。更に、架橋剤のスペーサアームの分子組成は、溶解性に影響を及ぼし得る。炭化水素鎖は水溶性ではなく、典型的には懸濁のためにＤＭＳＯまたはＤＭＦのような有機溶媒を必要とする。
【００３０】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルを改質するために使用される架橋剤は、式Ｘ１−Ｒ−Ｘ２で表すことができ、ここで、Ｘ１およびＸ２は非依存的に、イミド、イミドエステル、スクシンイミド、スクシンイミジルコハク酸塩、スルホスクシンイミド、オキシスクシンイミド、オキシスルホスクシンイミド、スルホスクシンイミジルスクシネート、スクシンイミジルオキシル、スクシンイミジルオキシカルボニル、スクシンイミジルオキシカルボニルオキシル、マレイミド、ハロゲン、ピリジルチオ、マレイミドプロピオンアミド、ヒドラジド、アジドフルオロ安息香酸、フルオロ安息香酸、５−アジド−２ニトロベンゾイルＹ−スクシンイミド、ジアジリン、ニトロフェニルアジド、シクロヘキシルイミドである。いくつかの実施形態において、Ｒは、置換または非置換アルキレン、置換または非置換アルケニレン、置換または非置換アルキニレン、置換または非置換アリーレン、置換または非置換環状アルキレン、置換または非置換環状アルケニレン、置換または非置換環状アルキニレン、および置換または非置換ポリエチレングリコールである。置換基は、チオール、ニトロ、アミド、エステル、オキシ、スルホン、オキシカルボニル基であってもよいが、これらに限定されない。
【００３１】
いくつかの実施形態において、天然の羽根のシャトルを改質するために使用される架橋剤は、ＵＶ架橋剤等の光反応性架橋剤であってもよい。光反応性架橋剤は、化学的に不活性な化合物であり、紫外線または可視光に曝露されると反応性になる。架橋剤に組み込むことができる光反応性基には、アリールアジド、アジド−メチル−クマリン、ベンゾフェノン、アントラキノン、特定のジアゾ化合物、ジアジリン、およびソラレン誘導体が含まれる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルを改質するために使用される架橋剤は、以下の式のシリコーン系架橋剤である。
【化１】
2018534005.tif 000003
ここで、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ、非依存的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルキル、置換アルキル、置換アルケニル、置換アルキニル、置換アリール、置換シクロアルキルであり、ｎは１〜２０の整数である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、シャトルを架橋剤の溶液に浸すか、または浸漬し、シャトルまたはシャトルの一部に架橋剤の溶液をコーティングまたは塗布し、シャトルまたはシャトルの一部上に架橋剤の溶液を噴霧する等の方法によって、天然の羽根のシャトルを１種類以上の架橋剤に接触させることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルを、好ましくは閉鎖したチャンバまたは反応容器内で架橋剤の蒸気と接触させることができる。いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルは、架橋剤の蒸気で飽和した閉鎖したチャンバ内でインキュベートすることができる。
【００３５】
天然の羽根のシャトルは、約２分〜２０時間、約２分〜１５時間、約２分〜１０時間、約２分〜５時間、約２分〜２時間、約２分〜１時間、約２分〜４５分、約２分〜３０分、約２分〜１５分、約２分〜１０分、または約２分〜５分、１種類以上の架橋剤に接触させることができる。特定の実施例は、約２分、約５分、約１０分、約１５分、約３０分、約４５分、約６０分、約２時間、約５時間、約１０時間、約１５時間、約２０時間、およびこれらの数値のうち任意の２つの間の範囲を含む。
【００３６】
接触時間の持続時間は、使用される架橋剤の濃度に依存する。いくつかの実施形態では、１種類以上の架橋剤は、同じ羽根の小鉤、鉤、羽枝あるいは小羽枝内または同じ羽根の軸内または２つの隣接する羽根の２つの隣接する小鉤、鉤、羽枝、小羽枝の間に架橋を形成するのに十分な濃度で使用される。本明細書に開示される方法で使用される架橋剤溶液の濃度は、約１％〜約１００％、約１％〜約９０％、約１％〜約８０％、約１％〜約７０％、約１％約１％〜約６０％、約１％〜約５０％、約１％〜約４０％、約１％〜約３０％、約１％〜約２０％、約１％〜約１０％、約１％〜約５％、または約１％〜約２％である。本明細書に開示されているパーセンテージは、固体架橋剤については重量／体積％（ｗ／ｖ）であってもよい。液体架橋剤については、体積％（ｖ／ｖ）であってもよい。
【００３７】
本明細書に記載の方法のいくつかの非限定的な実施形態は、閉鎖したチャンバ内で３６％のホルムアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根のシャトルを曝露するステップ；閉鎖したチャンバ内で１８％のホルムアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根のシャトルを曝露するステップ；閉鎖したチャンバ内で１０％のホルムアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根のシャトルを曝露するステップ;閉鎖したチャンバ内で５０％のグルタルアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根のシャトルを曝露するステップ;閉鎖したチャンバ内で２５％のグルタルアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根のシャトルを曝露するステップ;閉鎖したチャンバ内で１０％のグルタルアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根のシャトルを曝露するステップ;天然の羽根のシャトルに１０％のホルムアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根のシャトルに１０％のホルムアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根のシャトルに５０％のグルタルアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根のシャトルに２５％のグルタルアルデヒド溶液を噴霧するステップ；天然の羽根のシャトルに１０％のグルタルアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根のシャトルに４％のパラホルムアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根のシャトルに１０％のホルムアルデヒド溶液をコーティングするステップ；および天然の羽根のシャトルに１０％のジスクシンイミジルスベレート溶液をコーティングするステップを含む。
【００３８】
いくつかの実施形態では、メタノール、尿素、メラミン、有機コロイド（例えば、メチルセルロース、酢酸ビニルおよびエチレングリコールホルムアルデヒドポリアセタールのグラフトポリマー）、ポリビニルアルコールの水不溶性アセタール、およびその他のポリマー材料、例えばアセタール、アセテート、ヒドロキシルを含む低分子量ビニルポリマー、並びに、任意に、ホルマール、プロピオニル基またはブチラール基をホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒド溶液に添加して、溶液中でのホルムアルデヒドポリマーまたはグルタルアルデヒドポリマーの形成を防止し、架橋の利用可能性を高める。
【００３９】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルは、閉鎖した反応容器またはチャンバ内において湿潤条件下で架橋剤に接触させることができる。水分の存在により、天然の羽根が乾燥して脆くなるのを防ぐことができる。チャンバ内の湿度は、約２％〜約９０％、約２％〜約７０％、約２％〜約５０％、または約２％〜約２０％とすることができる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルは、架橋剤に接触させる前に前処理されるか、または加湿条件に曝露されてもよい。いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルはまた、架橋剤に接触させる前に、水分、湿潤剤、潤滑剤（石油ゼリー、グリセリン、パラフィンワックス、ポリプロピレングリコール等）等で前処理することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、天然の羽根のシャトルは、架橋のための適切なｐＨ条件を維持するために、緩衝液の存在下で架橋剤と接触させることができる。本明細書に記載の方法で使用することができる緩衝液は、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、トリス緩衝液、ＨＥＰＥＳ緩衝液、ＰＩＰＥＳ緩衝液、ＭＯＰＳ緩衝液、炭酸緩衝液、重炭酸緩衝液、または当技術分野において公知の任意の緩衝液である。これらの緩衝液を使用して、架橋剤が天然の羽根上に存在する官能基と反応するのに適したｐＨ範囲を維持することができる。好適なｐＨ範囲は、ｐＨ２〜約ｐＨ１０、ｐＨ２〜約ｐＨ９、ｐＨ２〜約ｐＨ８、ｐＨ２〜約ｐＨ７、およびこれらの数値のうち任意の２つの間の範囲であり得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルは、架橋剤に接触させる前に緩衝液で前処理することができる。例えば、本明細書に記載のｐＨ緩衝液を、架橋剤に接触させる前に天然の羽根のシャトルに噴霧することができる。非限定的な実施形態において、天然の羽根のシャトルは、１種類以上の架橋剤と接触させる前に、リン酸緩衝生理食塩水で２分間〜２０時間前処理をすることができる。他の実施形態では、架橋剤を天然の羽根のシャトルに接触させる前に、架橋剤を緩衝液に溶解してもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、天然の羽根のシャトルは、架橋するステップの前または架橋するステップの後に、更に酸化防止剤で処理される。理論に縛られることを望むわけではないが、酸化防止剤は、天然の羽根のケラチン繊維上に存在するアミノ酸の酸化を防止し、天然の羽根のシャトルの寿命を更に改善し得る。天然の羽根のシャトルを処理するのに使用することができる酸化防止剤の非限定的な実施形態として、ジエチルヘキシルシリンニリジンマオネート、ビタミンＥ、ジイソプロピルバニリデンマロネート、テトラヒドロクルクミド、トコフェロール、カロチノイド、およびアントシアニジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、不揮発性酸化防止剤を使用することができる。このような酸化防止剤の例には、ｎ−プロピル３，４，５−トリヒドロキシベンゾエート、１，２−ジヒドロキシ−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、２−イソプロピル−５−メチルフェノール、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ハイドロキノンモノメチルエーテル、４−イソプロポキシフェノール、および４−（１−メチルプロピル）フェノールが挙げられる。一実施形態では、揮発性酸化防止剤はフェノール官能性酸化防止剤である。
【００４４】
いくつかの実施形態では、天然の羽根は、本明細書に開示される架橋剤および方法によって処理され、続いて組み立てられてシャトルを形成する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、架橋剤で処理した天然の羽根のシャトルの処理後、グリシン等の化学物質で反応をクエンチまたは終結させることができる。他の実施形態では、未反応の架橋剤を除去するために、処理されたシャトルを室温で空気流または吸引によってチャンバ内に配置することができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、架橋剤で処理された天然の羽根のシャトルは、個々の羽根軸に沿って、糸、フィラメント、パッチ、インジェクションまたはそれらの組み合わせ等の補強材で更に改質する。例えば、図４Ａに示すように、糸４０１を使用して、スカート領域における羽根の軸を連結させることができる。他の実施形態では、図４Ｂに示すように、軸に沿って軽量ポリマーフィラメント４０２を適用することができる。そのような補強材は、シャトルの重量を明らかに増やすことはない。軽量合金製のフィラメントも、ポリマーフィラメントの代わりに使用することができる。フィラメントは、図４Ｂに示すように、シャトルの外側に沿って、またはシャトルの内側に沿って、またはその両方に沿って施すことができる。
【００４７】
本明細書には、天然の羽根のシャトルを改質するための装置も開示されている。この装置は、蒸気形態または液体形態の架橋剤が反応容器に進入することを可能にするように構成された入口を有する閉口した反応容器を含むことができる。架橋剤は、羽根上に存在するアミン、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシルまたはカルボキシル基に対して反応性を有していてもよい。更に、反応容器は、架橋剤が反応容器から排出されることを可能にするように構成された出口を有することができる。この装置は、シャトルを導入、保持および除去するための機械的要素を更に含むことができる。この装置はまた、熱電対、圧力計、温度コントローラ、冷却システム、機械的攪拌器、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。装置の反応容器は、反応プロセス中に湿度を維持するように構成することができる。反応容器はまた、反応の過程の間、架橋剤を蒸気状態に維持するように構成されてもよい。
【００４８】
本明細書には、天然の羽根のシャトルを改質するためのキットも開示されている。このキットは、溶液形態の１種類以上の架橋剤と、その１種類以上の架橋剤を噴霧または塗布するための容器とを含む。このキットは、紫外線光源、１つ以上の湿度チャンバ、およびシャトルを架橋剤で処理するための説明書を更に含むことができる。
【００４９】
矢羽根の改質
本明細書には、矢羽根として使用することができる天然の羽根を改質するための方法、装置およびキットが開示されている。本明細書に開示されている方法は、天然の羽根の構造的安定性、耐久性、一貫性、および信頼性を向上させ、結果的に矢を長持ちさせることができる。
【００５０】
一実施形態では、天然の羽根から得た矢羽根の改質方法は、天然の羽根を少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを伴い、この場合、１種類以上の架橋剤により羽根を架橋する。天然の羽根は、通常、ケラチンでできており、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル等のような１つ以上の反応基を有することができる。本明細書に開示される架橋剤は、反応基を架橋することができる。架橋は、同じ羽根上に存在する１つ以上の反応基の間で起こり得る。処理された羽根は、続いて矢羽根として組み立てることができる。そのような架橋は、未改質の天然の羽根の矢羽根と比較して、天然の羽根の矢羽根に構造的安定性を付与することができる。
【００５１】
使用することができる架橋剤の非限定的な例には、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、多官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ホモ二官能性架橋剤は、両端に同じ反応基を有するスペーサアームを有する。ヘテロ二官能性架橋剤は、２つの末端に異なる反応基を有するスペーサアームを有する。三官能性架橋剤は、窒素等の中心原子に連結される３つの短いスペーサアームを有し、各スペーサアームは反応基で終結する。本明細書に開示される架橋剤は、アミノ−アミノ基、アミノ−スルフヒドリル基、スルフヒドリル−スルフヒドリル基、アミノ−カルボキシル基等を架橋することができる。タンパク質を架橋し、当技術分野において公知の任意の架橋剤を使用することができる。更に、架橋剤は、化学的架橋剤またはＵＶ誘導性架橋剤であってもよい。
【００５２】
矢羽根を改質するために使用することができる架橋剤の非限定的な例として、ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）；スルホ−ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−[３−ジメチルアミノプロピル]）；カルボジイミド塩酸塩;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）；スルホ−ＳＭＣＣ;ＤＳＳ（ジスクシンイミジルスベレート）;ＤＳＧ（ジスクシンイミジルグルタレート）;ＤＦＤＮＢ（１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）;ＢＳ３（ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＴＳＡＴ（トリス−（スクシンイミジル）アミノトリアセテート）;ＢＳ（ＰＥＧ）５（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＢＳ（ＰＥＧ）９（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）−スベレート）;ＤＳＰ（ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート））;ＤＴＳＳＰ（３，３´−ジチオビス（スルホスクシンイミジルプロピオネート））;ＤＳＴ（ジスクシンイミジルタルトレート）;ＢＳＯＣＯＥＳ（ビス（２−（スクシンイミドオキシカルボニルオキシ）−エチル）スルホン）;ＥＧＳ（エチレングリコールビス（スクシンイミジルスクシネート））;ＤＭＡ（ジメチルアジピミデート）;ＤＭＰ（ジメチルピメリミデート）;ＤＭＳ（ジメチルスベリミデート）;ＤＴＢＰ（ＷａｎｇおよびＲｉｃｈａｒｄの試薬）;ＢＭ（ＰＥＧ）２（１，８−ビスマレイミド−ジエチレングリコール）;ＢＭ（ＰＥＧ）３（１，１１−ビスマレイミド−トリエチレングリコール）;ＢＭＢ（１，４−ビスマレイミドブタン）;ＤＴＭＥ（ジチオビスマレイミドエタン）;ＢＭＨ（ビスマレイミドヘキサン）;ＢＭＯＥ（ビスマレイミドエタン）;ＴＭＥＡ（トリス（２−マレイミドエチル）アミン）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジルトランス−４−（マレイミジルメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）;ＳＩＡ（スクシンイミジルヨードアセテート）；ＳＢＡＰ（スクシンイミジル３−（ブロモアセトアミド）プロピオネート）;ＳＩＡＢ（スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート）;スルホ−ＳＩＡＢ（スルホスクシンイミジル（４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート）;ＡＭＡＳ（Ｎ−α−マレイミドアセト−オキシスクシンイミドエステル）;ＢＭＰＳ（Ｎ−β−マレイミドプロピル−オキシスクシンイミドエステル）；ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;スルホ−ＳＭＣＣ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレミドカプロイル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレイミドカプロイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＰＢ（スクシンイミジル４−（ｐ−マレイミドフェニル）ブチレート）;スルホ−ＳＭＰＢ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドフェニル）−ブチレート）;ＳＭＰＨ（スクシンイミジル６−（（β−マレイミドプロピオンアミド）−ヘキサノエート））;ＬＣ−ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドエチル）シクロヘキサン−１−カルボキシ−（６−アミドカプロエート））；スルホ−ＫＭＵＳ（Ν−κ−マレイミドウンデカノイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＬＣ−ＳＰＤＰ（スルホスクシンイミジル６−（３´−（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）；ＳＭＰＴ（４−スクシンイミジルオキシカルボニル−α−メチル−α（２−ピリジルジチオ）トルエン）；ＰＥＧ４−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＰＥＧ１２−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）４（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）６（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）８（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）１２（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２４（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＢＭＰＨ（Ｎ−β−マレイミドプロピオン酸ヒドラジド）;ＥＭＣＨ（Ｎ−ε−マレイミドカプロン酸ヒドラジド）;ＭＰＢＨ（４−（４−Ｎ−マレイミドフェニル）酪酸ヒドラジド）;ＫＭＵＨ（Ｎ−κ−マレイミドウデカン酸ヒドラジド）;ＰＤＰＨ（３−（２−ピリジルジチオ）−プロピオニルヒドラジド）;ＡＴＦＢ−ＳＥ（４−アジド−２，３，５，６−テトラフルオロ安息香酸、スクシンイミジルエステル）;ＡＮＢ−ＮＯＳ（Ｎ−５−アジド−２−ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド）;ＳＤＡ（ＮＨＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;ＬＣ−ＳＤＡ（ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;ＳＤＡＤ（ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル２−（（４，４´−アジペントナミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;スルホ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;スルホ−ＬＣ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＳＤＡＤ（スルホ−ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル２−（（４，４´−アジペンテンアミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;ＳＰＢ（スクシンイミジル−[４−（ソラレン−８−イルオキシ）]−ブチレート）;スルホ−ＳＡＮＰＡＨ（スルホスクシンイミジル６−（４´−アジド−２´−ニトロフェニルアミノ）ヘキサノエート）;ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−（３−ジメチ���アミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩）；グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、スクシンアルデヒド、グリオキサール、メチレングリコール、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、グルタルアルデヒドアセタール、１，４−ピラン、および２−アルコキシ−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、例えば２−エトキシ−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランをグルタルアルデヒドの代わりに使用することができる。
【００５３】
いくつかの実施形態において、架橋剤は、反応性末端基の間にスペーサアームを有し得る。スペーサアームの長さは、天然の羽根上の架橋のタイプを決定することができる。例えば、より短いスペーサアームを有する架橋剤は、結果的に、同じ羽根の隣接する小羽枝または小鉤上に存在する２つの反応基の間に架橋を形成することができる。従来の架橋剤は、炭化水素鎖またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を含むスペーサアームを有する。更に、架橋剤のスペーサアームの分子組成は、溶解性に影響を及ぼし得る。炭化水素鎖は水溶性ではなく、典型的には懸濁のためにＤＭＳＯまたはＤＭＦのような有機溶媒を必要とする。
【００５４】
いくつかの実施形態では、矢羽根を架橋するための架橋剤は、式Ｘ１−Ｒ−Ｘ２で表すことができ、ここで、Ｘ１およびＸ２は非依存的に、イミド、イミドエステル、スクシンイミド、スクシンイミジルコハク酸塩、スルホスクシンイミド、オキシスクシンイミド、オキシスルホスクシンイミド、スルホスクシンイミジルスクシネート、スクシンイミジルオキシル、スクシンイミジルオキシカルボニル、スクシンイミジルオキシカルボニルオキシル、マレイミド、ハロゲン、ピリジルチオ、マレイミドプロピオンアミド、ヒドラジド、アジドフルオロ安息香酸、フルオロ安息香酸、５−アジド−２ニトロベンゾイルＹ−スクシンイミド、ジアジリン、ニトロフェニルアジド、シクロヘキシルイミドである。いくつかの実施形態において、Ｒは、置換または非置換アルキレン、置換または非置換アルケニレン、置換または非置換アルキニレン、置換または非置換アリーレン、置換または非置換環状アルキレン、置換または非置換環状アルケニレン、置換または非置換環状アルキニレン、および置換または非置換ポリエチレングリコールである。置換基は、チオール、ニトロ、アミド、エステル、オキシ、スルホン、オキシカルボニル基であってもよいが、これらに限定されない。
【００５５】
いくつかの実施形態において、矢羽根を架橋するための架橋剤は、ＵＶ架橋剤等の光反応性架橋剤であってもよい。光反応性架橋剤は、化学的に不活性な化合物であり、紫外線または可視光に曝露されると反応性になる。架橋剤に組み込むことができる光反応性基には、アリールアジド、アジド−メチル−クマリン、ベンゾフェノン、アントラキノン、特定のジアゾ化合物、ジアジリン、およびソラレン誘導体が含まれる。
【００５６】
いくつかの実施形態では、矢羽根を架橋するための架橋剤は、以下の式のシリコーン系架橋剤である。
【化２】
2018534005.tif 000004
ここで、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ、非依存的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルキル、置換アルキル、置換アルケニル、置換アルキニル、置換アリール、置換シクロアルキルであり、ｎは１〜２０の整数である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、天然の羽根を架橋剤の溶液に浸すか、または浸漬し、天然の羽根に架橋剤の溶液をコーティングまたは塗布し、天然の羽根に架橋剤の溶液を噴霧する等の方法によって、矢羽根用の天然の羽根を１種類以上の架橋剤と接触させることができる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、矢羽根用の天然の羽根を、好ましくは閉鎖したチャンバまたは反応容器中で架橋剤の蒸気と接触させることができる。いくつかの実施形態では、天然の羽根は、架橋剤の蒸気で飽和した閉鎖したチャンバ内でインキュベートすることができる。
【００５９】
矢羽根用の天然の羽根は、約２分〜２０時間、約２分〜１５時間、約２分〜１０時間、約２分〜５時間、約２分〜２時間、約２分〜１時間、約２分〜４５分、約２分〜３０分、約２分〜１５分、約２分〜１０分、または約２分〜５分、１種類以上の架橋剤に接触させることができる。特定の実施例は、約２分、約５分、約１０分、約１５分、約３０分、約４５分、約６０分、約２時間、約５時間、約１０時間、約１５時間、約２０時間、およびこれらの数値のうち任意の２つの間の範囲を含む。
【００６０】
接触時間の持続時間は、使用される架橋剤の濃度に依存する。いくつかの実施形態では、１種類以上の架橋剤は、同じ羽根の小鉤、鉤、羽枝あるいは小羽枝内に架橋を形成するのに十分な濃度で使用される。本明細書に開示される方法で使用される架橋剤溶液の濃度は、約１％〜約１００％、約１％〜約９０％、約１％〜約８０％、約１％〜約７０％、約１％約１％〜約６０％、約１％〜約５０％、約１％〜約４０％、約１％〜約３０％、約１％〜約２０％、約１％〜約１０％、約１％〜約５％、または約１％〜約２％である。本明細書に開示されているパーセンテージは、固体架橋剤については重量／体積％（ｗ／ｖ）であってもよい。液体架橋剤については、体積％（ｖ／ｖ）であってもよい。
【００６１】
本明細書に記載の方法のいくつかの非限定的な実施形態は、閉鎖したチャンバ内で３６％のホルムアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根を曝露するステップ；閉鎖したチャンバ内で１８％のホルムアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根を曝露するステップ；閉鎖したチャンバ内で１０％のホルムアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根を曝露するステップ;閉鎖したチャンバ内で５０％のグルタルアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根を曝露するステップ;閉鎖したチャンバ内で２５％のグルタルアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根を曝露するステップ;閉鎖したチャンバ内で１０％のグルタルアルデヒド溶液の蒸気に天然の羽根を曝露するステップ;天然の羽根に１０％のホルムアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根に１０％のホルムアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根に５０％のグルタルアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根に２５％のグルタルアルデヒド溶液を噴霧するステップ；天然の羽根に１０％のグルタルアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根に４％のパラホルムアルデヒド溶液を噴霧するステップ;天然の羽根に１０％のホルムアルデヒド溶液をコーティングするステップ；および天然の羽根に１０％のジスクシンイミジルスベレート溶液をコーティングするステップを含む。
【００６２】
いくつかの実施形態では、メタノール、尿素、メラミン、有機コロイド（例えば、メチルセルロース、酢酸ビニルおよびエチレングリコールホルムアルデヒドポリアセタールのグラフトポリマー）、ポリビニルアルコールの水不溶性アセタール、およびその他のポリマー材料、例えばアセタール、アセテート、ヒドロキシルを含む低分子量ビニルポリマー、並びに、任意に、ホルマール、プロピオニル基またはブチラール基をホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒド溶液に添加して、溶液中でのホルムアルデヒドポリマーまたはグルタルアルデヒドポリマーの形成を防止し、架橋の利用可能性を高める。
【００６３】
いくつかの実施形態では、矢羽根用の天然の羽根は、密閉した反応容器またはチャンバ内において湿潤条件下で架橋剤に接触させることができる。水分の存在により、天然の羽根が乾燥して脆くなるのを防ぐことができる。チャンバ内の湿度は、約２％〜約９０％、約２％〜約７０％、約２％〜約５０％、または約２％〜約２０％とすることができる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、矢羽根用の天然の羽根は、架橋剤と接触する前に前処理されるか、または加湿条件に曝露されてもよい。いくつかの実施形態では、天然の羽根はまた、架橋剤と接触する前に、水分、湿潤剤、潤滑剤（石油ゼリー、グリセリン、パラフィンワックス、ポリプロピレングリコール等）等で前処理することができる。
【００６５】
いくつかの実施形態において、天然の羽根は、架橋のための適切なｐＨ条件を維持するために、緩衝液の存在下で架橋剤と接触させることができる。本明細書に記載の方法で使用することができる緩衝液は、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、トリス緩衝液、ＨＥＰＥＳ緩衝液、ＰＩＰＥＳ緩衝液、ＭＯＰＳ緩衝液、炭酸緩衝液、重炭酸緩衝液、または当技術分野において公知の任意の緩衝液である。これらの緩衝液を使用して、架橋剤が天然の羽根上に存在する官能基と反応するのに適したｐＨ範囲を維持することができる。好適なｐＨ範囲は、ｐＨ２〜約ｐＨ１０、ｐＨ２〜約ｐＨ９、ｐＨ２〜約ｐＨ８、ｐＨ２〜約ｐＨ７、およびこれらの数値のうち任意の２つの間の範囲であり得る。
【００６６】
いくつかの実施形態では、天然の羽根は、架橋剤と接触する前に緩衝液で前処理することができる。例えば、本明細書に記載のｐＨ緩衝液を、架橋剤と接触させる前に天然の羽根に噴霧することができる。非限定的な実施形態において、天然の羽根は、１種類以上の架橋剤と接触させる前に、リン酸緩衝生理食塩水で２分間〜２０時間だけ前処理をすることができる。他の実施形態では、架橋剤が天然の羽根と接触する前に、架橋剤を緩衝液に溶解してもよい。
【００６７】
いくつかの実施形態では、矢羽根用の天然の羽根は、架橋するステップの前または架橋するステップの後に、更に酸化防止剤で処理される。理論に縛られることを望むわけではないが、酸化防止剤は、天然の羽根のケラチン繊維上に存在するアミノ酸の酸化を防止し、天然の羽根のシャトルの寿命を更にさらに改善し得る。天然の羽根のシャトルを処理するのに使用することができる酸化防止剤の非限定的な実施形態として、ジエチルヘキシルシリンニリジンマオネート、ビタミンＥ、ジイソプロピルバニリデンマロネート、テトラヒドロクルクミド、トコフェロール、カロチノイド、およびアントシアニジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、不揮発性酸化防止剤を使用することができる。このような酸化防止剤の例には、ｎ−プロピル３，４，５−トリヒドロキシベンゾエート、１，２−ジヒドロキシ−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、２−イソプロピル−５−メチルフェノール、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ハイドロキノンモノメチルエーテル、４−イソプロポキシフェノール、および４−（１−メチルプロピル）フェノールが挙げられる。一実施形態では、揮発性酸化防止剤はフェノール官能性酸化防止剤である。
【００６８】
本明細書に開示されている改質された天然の羽根の矢羽根は、カーボンファイバーシャフト、木製シャフト、繊維強化ポリマーシャフト、アルミニウムシャフト、カーボン−アルミニウムシャフト等のような任意の矢軸上に組み立てることができる。いくつかの実施形態では、天然の羽根の矢羽根は、矢の上に組み立てられた後に処理してもよい。
【００６９】
いくつかの実施形態では、架橋剤で処理した天然の羽根の処理後、グリシン等の化学物質で反応をクエンチまたは終結させることができる。他の実施形態では、未反応の架橋剤を除去するために、処理された羽根を室温で空気流または吸引によってチャンバ内に配置することができる。
【００７０】
本明細書には、矢羽根用の天然の羽根を改質するための装置も開示されている。この装置は、羽根上に存在するアミン、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、またはカルボキシル基に対して反応性を有する架橋剤が反応容器に進入することを可能にするように構成された入口と、架橋剤がから排出可能であるよう構成された出口と、を有する密閉した反応容器を含むことができる。この装置は、羽根を導入、保持および除去するための機械的要素を更に含むことができる。この装置はまた、熱電対、圧力計、温度コントローラ、冷却システム、機械的攪拌器、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。装置の反応容器は、反応プロセス中に湿度を維持するように構成することができる。装置の反応容器はまた、反応の過程の間、架橋剤を蒸気状態に維持するように構成されてもよい。
【００７１】
本明細書には、矢羽根用の天然の羽根を改質するためのキットも開示されている。このキットは、溶液形態の１種以上の架橋剤と、その１種以上の架橋剤を噴霧または塗布するための容器とを含む。このキットは、紫外線光源、１つ以上の湿度チャンバ、および天然の羽根を架橋剤で処理するための説明書を更に含むことができる。
【実施例】
【００７２】
（実施例１）
ホルムアルデヒド蒸気で処理された天然の羽根のシャトル。
図１は、天然の羽根のシャトルをホルムアルデヒドの蒸気で処理する方法を示している。天然の羽根のシャトル１０２を、逆転状態で閉鎖された処理チャンバ１０１内に配置した。処理チャンバは、底部において約１０ｍＬの３６％のホルムアルデヒド溶液１０３を含ませた。この配置により、ホルムアルデヒド蒸気が蒸発によってチャンバ内に形成された。処理は、２分、５分、１０分、１５分、３０分、１時間、２時間、４時間、６時間、８時間および２０時間のようないくつかの時間間隔で行った。処理後、シャトルを室温で数時間維持して、未反応のホルムアルデヒドを除去した。処理したシャトルの重量を測定した。処理後の重量の変化は無視できる程度であり、バドミントン世界連盟の許容範囲内の重量である４．７４グラム〜５．５０グラムの範囲内であった。
【００７３】
このように処理されたいくつかのシャトルの構造的安定性、耐久性および飛行特性について試験した。僅か１５分間の処理で、未処理のシャトルと比較してシャトルの耐久性を４倍〜６倍まで向上させた。天然の羽根のシャトルを１８％のホルムアルデヒドで同様に蒸気処理すると、同様の試験結果が得られた。
【００７４】
（実施例２）
ホルムアルデヒド溶液で処理した天然の羽根のシャトル。
一連の天然の羽根のシャトルをホルムアルデヒド溶液で以下のように処理した。ベーンから構成されるシャトルの上部と、軸の上部とを狭い処理チャンバ内の３６％のホルムアルデヒド溶液に浸漬した。この配置により、ホルムアルデヒド溶液は、羽根のベーンおよび軸の上部に直接的に作用し、かつ蒸発によってチャンバ内に蒸気を形成することができる。処理は、２分、５分、１０分、１５分、３０分、１時間、２時間、４時間、６時間、８時間および２０時間のようないくつかの時間間隔で実施した。処理後、シャトルを室温で数時間維持して、未反応のホルムアルデヒドを除去した。この方法で処理したいくつかのシャトルを処理の終わりに取り出し、構造的安定性、耐久性および飛行特性について試験した。僅か１時間の処理で、未処理のシャトルと比較して、シャトルの耐用年数を２〜３倍向上させた。
【００７５】
３６％のストックホルムアルデヒドを水で希釈することによって形成された１８％のホルムアルデヒドで別のセットのシャトルを同様に処理すると、同様の試験結果が得られた。
【００７６】
（実施例３）
グルタルアルデヒド蒸気で処理された天然の羽根のシャトル。
天然の羽根のシャトルを閉鎖したチャンバ内に配置し、２５％のグルタルアルデヒド溶液から発生するグルタルアルデヒド蒸気に曝露する。処置は、２分、５分、１０分、１５分、３０分、１時間、２時間、４時間、６時間、８時間および２０時間のようないくつかの時間間隔で行った。処理後、シャトルを室温で数時間維持して、未反応のグルタルアルデヒドを除去した。この方法で処理したいくつかのシャトルを処理の終わりに取り出し、構造的安定性、耐久性および飛行特性について試験した。僅か１時間の処理で、未処理のシャトルと比較して、シャトルの耐用年数を２〜３倍に増加させた。
【００７７】
（実施例４）
付加的な糸で補強された天然の羽根のシャトル。
天然の羽根のシャトルを実施例１と同様に処理する。ポリマー糸４０１を、スカート領域においてシャトルの羽根の個々の軸に亘って強固に縫合する（図４Ａ）。この方法で改質されたいくつかのシャトルの構造的安定性、耐久性および飛行特性について試験する。補強することで、補強なしの未処理のシャトルと比較して、シャトルの耐用年数を８〜１０倍だけ増加させた。
【００７８】
（実施例５）
ポリマーフィラメントで補強された天然の羽根のシャトル
天然の羽根のシャトルを実施例１と同様に処理し、薄く軽量なポリマーフィラメント４０２の形態の補強材を軸に沿って適用する（図４Ｂ）。この方法で処理されたいくつかのシャトルの構造的安定性、耐久性および飛行特性について試験する。補強することで、補強なしの未処理のシャトルと比較して、シャトルの耐用年数を８〜１０倍だけ増加させた。
【００７９】
（実施例６）
処理された天然の羽根のシャトルの構造的完全性の測定方法。
実施例１の処理された天然の羽根のシャトルを、ラケットベースのシャトルランチャーに取り付ける。衝撃の直後にシャトルのスカート部分に生じるあらゆる変形を記録するために、毎秒１０００フレームを撮像可能な高速カメラを配置する。ラケットの０〜０．０１秒の衝撃を記録する。処理したシャトルを１０回試験して、行動の予測可能性および再現性を確認する。同様の測定を、未処理のシャトルでも別々に実施する。処理されたシャトルが、未処理のシャトルと比較してシャトルのスカート部の変形が減少していることを測定結果は示すであろう。
【００８０】
（実施例７）
処理された天然の羽根のシャトルの構造的完全性の測定方法
実施例４に示されるような補強材を有する処理された天然の羽根のシャトルをラケットベースのシャトルランチャーに取り付ける。衝撃の直後にシャトルのスカート部分に生じるあらゆる変形を記録するために、毎秒１０００フレームを撮像可能な高速カメラを配置する。ラケットの０〜０．０１秒の衝撃を記録する。処理したシャトルを１０回試験して、行動の予測可能性および再現性を確認する。同様の測定を、未処理のシャトルでも別々に実施する。軸への補強材で改質された処理済みのシャトルが、補強材のないシャトルと比較して、スカート部の変形が減少していることを測定結果は示すであろう。
【００８１】
（実施例８）
グルタルアルデヒド蒸気で処理した天然の羽根の矢羽根。
天然の羽根の矢羽根を閉鎖されたチャンバに配置し、２５％のグルタルアルデヒド溶液から発生するグルタルアルデヒド蒸気に曝露する。処理は、２分、５分、１０分、１５分、３０分、１時間、２時間、４時間、６時間、８時間および２０時間のようないくつかの時間間隔で実施する。処理後、矢羽根を室温で数時間維持して、未反応のグルタルアルデヒドを除去する。この方法で処理されたいくつかの矢羽根は、処理の終わりに取り出され、矢の上に組み立てられる。矢の構造的安定性、耐久性および飛行特性について試験する。
【００８２】
（実施例９）
処理された天然の羽根の矢羽根の構造的完全性の測定方法
天然の羽根の矢羽根を閉鎖されたチャンバに配置し、２５％のグルタルアルデヒド溶液から発生するグルタルアルデヒド蒸気に曝露する。処置は、２分、５分、１０分、１５分、３０分、１時間、２時間、４時間、６時間、８時間および２０時間のようないくつかの時間間隔で実施する。処理後、矢羽根を室温で数時間維持して、未反応のグルタルアルデヒドを除去する。この方法で処理されたいくつかの矢羽根を処理の終わりに取り出し、矢の上に組み立てる。この矢は、毎秒１０００フレームを撮像可能な高速カメラを使用して、標的に当たったときの衝撃による変形を測定することによって構造的安定性を試験する。未処理の矢羽根は、処理された矢羽根と比較してより変形していることを示す。
【００８３】
好適な実施形態を示し説明したが、本方法および装置の精神および範囲から逸脱することなく、多様な修正および置換を行ってもよい。従って、本発明の方法および装置は、限定ではなく例示として記載されていることを理解されたい。
【００８４】
本開示は、記載された特定のシステム、装置および方法が可変である故にこれらに限定されない。この説明で使用される用語は、特定のバージョンまたは実施形態のみを説明するためのものであり、その範囲を限定するものではない。
【００８５】
前記の詳細な説明において、その一部を形成する添付の図面を参照する。図面においては、文脈がそうでないことを示さない限り、同様な記号は、典型的には、同様な構成要素を識別する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に記載された例示的な実施形態は限定的であることを意図しない。本明細書中に提示された主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用してもよく、他の変更をなしてもよい。本明細書中に一般的に記載され、かつ図面中に示された本開示の態様は、その全てが明示的に本明細書で考えられる、広く種々の異なる構成にて、配置し、置換し、組み合わせ、分離し、および設計することができるのは容易に理解されるであろう。
【００８６】
本開示は、種々の態様の実例として意図される、本出願に記載された特別な実施形態の見地から限定されるものではない。当業者に明らかなように、その精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更および変形をなすことができる。本明細書中で列挙されたものに加えて、開示の範囲内にある機能的に同等な方法および装置は、上記の説明から当業者に明らかであろう。そのような変更および変形は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入ることが意図される。本開示は、添付の特許請求の範囲が権利を有するのと同等な全範囲と共に、そのような特許請求の範囲の用語によってのみ限定されるべきである。本開示は、勿論、変化し得る、特定の方法、試薬、化合物、組成物または生物学的系に限定されないのは理解すべきである。また、本明細書中で用いられた用語法は、特定の実施形態のみを記載する目的のものであり、限定的なことが意図されないのも理解されるべきである。
【００８７】
更に、開示の特徴または態様がマーカッシュグループの観点から記載されている場合、当業者であれば、上記開示は、それにより、マーカッシュグループのいずれかの個々のメンバー、またはマーカッシュグループのメンバーのサブグループの観点からも記載されていることを認識するであろう。
【００８８】
当業者によって理解されるように、いずれかおよび全ての目的で、書面による記載を提供する観点からのように、本明細書中で開示された全ての範囲は、いずれかおよび全ての可能なサブ範囲およびそのサブ範囲の組合せをも含む。いずれのリストされた範囲も、少なくとも同等な半分、三分の一、四分の一、五分の一、十分の一等に分割される同一範囲を十分に記載し、実施可能とすると容易に認識されるであろう。非限定的例として、本明細書中で議論された各範囲は、下位の三分の一、中位の三分の一および上位の三分の一等に容易に分割することができる。当業者によってやはり理解されるように、「まで」、「少なくとも」等のような全ての言語は、引用された数を含み、先に議論したように、引き続いてサブ範囲に分割することができる範囲を言う。最後に、当業者によって理解されるように、ある範囲は各個々のメンバーを含む。従って、例えば、１〜３のセルを有する群とは、１、２、または３のセルを有する群を指す。同様に、１〜５のセルを有する群とは、１、２、３、４、または５のセルを有する群等を指す。
【００８９】
種々の先に開示されたおよび他の特徴および機能、またはその代替体は、多くの他の異なるシステムまたは適用に組み合わせてよい。種々の現在予想されないまたは予測されない代替手段、変更、変形または改良は、当業者が引き続いてなすことができ、その各々もまた開示された実施形態によって含まれることが意図される。
【図１】
2018534005.tif 000005
【図２Ａ】
2018534005.tif 000006
【図２Ｂ】
2018534005.tif 000007
【図３】
2018534005.tif 000008
【図４Ａ】
2018534005.tif 000009
【図４Ｂ】
2018534005.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月9日(2018.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然の羽根のシャトルの改質方法であって、前記天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含み、前記１種類以上の架橋剤により、前記シャトルの羽根を架橋する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、湿潤条件の下、閉鎖したチャンバ内で約２分〜約２０時間実施される、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の蒸気に曝露するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の溶液に接触させるステップを含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、前記シャトルの羽根上に存在する１つ以上の反応基を架橋し、前記１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせを含むグループから選択される、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記１種類以上の架橋剤は、ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド）；スルホ−ＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−[３−ジメチルアミノプロピル]）；カルボジイミド塩酸塩;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）；スルホ−ＳＭＣＣ;ＤＳＳ（ジスクシンイミジルスベレート）;ＤＳＧ（ジスクシンイミジルグルタレート）;ＤＦＤＮＢ（１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）;ＢＳ３（ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＴＳＡＴ（トリス−（スクシンイミジル）アミノトリアセテート）;ＢＳ（ＰＥＧ）５（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＢＳ（ＰＥＧ）９（ＰＥＧ化ビス（スルホスクシンイミジル）スベレート）;ＤＳＰ（ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート））;ＤＴＳＳＰ（３，３´−ジチオビス（スルホスクシンイミジルプロピオネート））;ＤＳＴ（ジスクシンイミジルタルトレート）;ＢＳＯＣＯＥＳ（ビス（２−（スクシンイミドオキシカルボニルオキシ）エチル）スルホン）;ＥＧＳ（エチレングリコールビス（スクシンイミジルスクシネート））;ＤＭＡ（ジメチルアジピミデート）;ＤＭＰ（ジメチルピメリミデート）;ＤＭＳ（ジメチルスベリミデート）;ＤＴＢＰ（ＷａｎｇおよびＲｉｃｈａｒｄの試薬）;ＢＭ（ＰＥＧ）２（１，８−ビスマレイミド−ジエチレングリコール）;ＢＭ（ＰＥＧ）３（１，１１−ビスマレイミド−トリエチレングリコール）;ＢＭＢ（１，４−ビスマレイミドブタン）;ＤＴＭＥ（ジチオビスマレイミドエタン）;ＢＭＨ（ビスマレイミドヘキサン）;ＢＭＯＥ（ビスマレイミドエタン）;ＴＭＥＡ（トリス（２−マレイミドエチル）アミン）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジルトランス−４−（マレイミジルメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート）;ＳＩＡ（スクシンイミジルヨードアセテート）；ＳＢＡＰ（スクシンイミジル３−（ブロモアセトアミド）プロピオネート）;ＳＩＡＢ（スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート）;スルホ−ＳＩＡＢ（スルホスクシンイミジル（４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート）;ＡＭＡＳ（Ｎ−α−マレイミドアセト−オキシスクシンイミドエステル）;ＢＭＰＳ（Ｎ−β−マレイミドプロピル−オキシスクシンイミドエステル）；ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＧＭＢＳ（Ｎ−γ−マレイミドブチリル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＭＢＳ（ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;スルホ−ＳＭＣＣ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシラート）;ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレミドカプロイル−オキシスクシンイミドエステル）;スルホ−ＥＭＣＳ（Ｎ−ε−マレイミドカプロイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）;ＳＭＰＢ（スクシンイミジル４−（ｐ−マレイミドフェニル）ブチレート）;スルホ−ＳＭＰＢ（スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドフェニル）−ブチレート）;ＳＭＰＨ（スクシンイミジル６−（（β−マレイミドプロピオンアミド）ヘキサノエート））;ＬＣ−ＳＭＣＣ（スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドエチル）シクロヘキサン−１−カルボキシ−（６−アミドカプロエート））；スルホ−ＫＭＵＳ（Ν−κ−マレイミドウンデカノイル−オキシスルホスクシンイミドエステル）；ＳＰＤＰ（スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;ＬＣ−ＳＰＤＰ（スクシンイミジル６−（３（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＬＣ−ＳＰＤＰ（スルホスクシンイミジル６−（３´−（２−ピリジルジチオ）プロピオンアミド）ヘキサノエート）；ＳＭＰＴ（４−スクシンイミジルオキシカルボニル−α−メチル−α（２−ピリジルジチオ）トルエン）；ＰＥＧ４−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＰＥＧ１２−ＳＰＤＰ（ＰＥＧ化、長鎖ＳＰＤＰ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）４（ＰＥＧ化ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）６（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）８（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）１２（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＳＭ（ＰＥＧ）２４（ＰＥＧ化、長鎖ＳＭＣＣ架橋剤）;ＢＭＰＨ（Ｎ−β−マレイミドプロピオン酸ヒドラジド）;ＥＭＣＨ（Ｎ−ε−マレイミドカプロン酸ヒドラジド）;ＭＰＢＨ（４−（４−Ｎ−マレイミドフェニル）酪酸ヒドラジド）;ＫＭＵＨ（Ｎ−κ−マレイミドウデカン酸ヒドラジド）;ＰＤＰＨ（３−（２−ピリジルジチオ）プロピオニルヒドラジド）;ＡＴＦＢ−ＳＥ（４−アジド−２，３，５，６−テトラフルオロ安息香酸、スクシンイミジルエステル）;ＡＮＢ−ＮＯＳ（Ｎ−５−アジド−２−ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド）;ＳＤＡ（ＮＨＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;ＬＣ−ＳＤＡ（ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;ＳＤＡＤ（ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スクシンイミジル２−（（４，４´−アジペントナミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;スルホ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル４，４´−アジペント酸）;スルホ−ＬＣ−ＳＤＡ（スルホ−ＮＨＳ−ＬＣ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル６−（４，４´−アジペントナミド）ヘキサノエート）;スルホ−ＳＤＡＤ（スルホ−ＮＨＳ−ＳＳ−ジアシリン）（スルホスクシンイミジル２−（（４，４´−アジペンテンアミド）エチル）−１，３´−ジチオプロピオネート）;ＳＰＢ（スクシンイミジル−[４−（ソラレン−８−イルオキシ）]−ブチレート）;スルホ−ＳＡＮＰＡＨ（スルホスクシンイミジル６−（４´−アジド−２´−ニトロフェニルアミノ）ヘキサノエート）;ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）;ＥＤＣ（１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カル���ジイミド塩酸塩）；グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、およびそれらの任意の組み合わせを含むグループから選択される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記架橋剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、またはそれらの組み合わせである、方法。
【請求項９】
天然の羽根のシャトルを少なくとも１種類以上の架橋剤に接触させるステップを含むプロセスによって形成される改質された天然の羽根のシャトルであって、前記１種類以上の架橋剤により前記シャトルの羽根を架橋した、シャトル。
【請求項１０】
請求項９に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記接触させるステップは、湿潤条件の下、閉鎖したチャンバ内で実施される、シャトル。
【請求項１１】
請求項９に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の蒸気に曝露するステップを含む、シャトル。
【請求項１２】
請求項９に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記接触させるステップは、前記天然の羽根のシャトルを前記１種類以上の架橋剤の溶液に接触させるステップを含む、シャトル。
【請求項１３】
請求項９に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記１種類以上の架橋剤は、ホモ二官能性架橋剤、ヘテロ二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、およびそれらの組み合わせを含むグループから選択される、シャトル。
【請求項１４】
請求項９に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記架橋剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、またはそれらの組み合わせである、シャトル。
【請求項１５】
請求項９に記載の改質された天然の羽根のシャトルであって、前記シャトルの羽根上に存在する１つ以上の反応基は架橋されており、前記１つ以上の反応基は、アミン、アミド、スルフヒドリル、カルボニル、アルデヒド、ヒドロキシル、カルボキシル、およびそれらの組み合わせから選択される、シャトル。
【国際調査報告】
2018534005.tif 000011