CN107001539B - 具有抑制生物材料附着的能力的离子复合物材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供通过使至少包含下述式(A)、(B)及(C)(式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3、Qa、Qb及Qc、Ra、Rb及Rc、An‑、以及m如本说明书及权利要求书中所定义的那样)表示的化合物的单体混合物聚合而得到的共聚物等。本发明的共聚物可作为抑制生物材料附着的能力优异的离子复合物材料利用。

Description

具有抑制生物材料附着的能力的离子复合物材料及其制造 方法
技术领域
本发明涉及具有抑制生物材料附着的能力的离子复合物(ioncomplex)材料及其制造方法。具体而言，本发明涉及：具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜、该涂覆膜的制造方法、通过使特定的单体混合物聚合而得到的共聚物、共聚物的制造方法、具有特定的组成的用于形成涂覆膜的组合物、可作为用以形成该膜的用于形成涂覆膜的组合物的原料来使用的含有共聚物的清漆的制造方法、用于形成涂覆膜的溶胶、以及溶胶的制造方法。
背景技术
为了抑制人工透析器、人工脏器、医疗器具等医疗用器具、器材等中的生物材料附着，提出了各种各样的、具有抑制生物材料附着的能力的涂覆材料。这些涂覆材料中，通过涂覆在侧链上具有乙二醇链的聚合物从而阻碍生物材料附着的材料已为人们所知，例如，在专利文献1中，记载了将丙烯酸2-甲氧基乙酯的共聚物涂覆于血液过滤器、人工透析过滤器等的无纺布上的例子。另外，非专利文献1中记载了为了向作为人工透析膜的基体使用的聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)等赋予抑制生物材料附着的能力，而涂覆具有亲水性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。然而，这些材料虽然由于亲水性等效果而具有所期待的抑制生物材料附着的能力，但另一方面，聚合物本身在水中的溶解性被抑制、向醇、有机溶剂中的溶解性增加，因此确认到，由于利用除菌用乙醇等的洗涤、高粘度的生物材料等对涂覆膜赋予的剪应力(剪切应力)、长期的使用等原因，导致涂覆膜本身的溶出，进而可能会由于该溶出物而导致过敏等。
另一方面，对于表面上具有在侧链中包含阳离子、阴离子的高分子材料的材料而言，由于其静电平衡，使得该表面保持电中性，由此具有防止生物材料(蛋白质、细胞等)吸附的作用，这是已知的。另外，还提出了利用了这些功能的涂覆材料，关于在玻璃、聚合物基板等上固着·固定化的方法也有各种报道。例如，在非专利文献2中，报道了利用使具有与磷脂类似的分子结构的2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱(MPC)与具有硅烷偶联基的甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯共聚而得到的聚合物作为电荷中和单元，达成了基于在玻璃基板上的化学吸附而实现的表面修饰，另一方面，报道了为了在聚合物基板上实现基于疏水性相互作用的物理吸附，而利用将甲基丙烯酸丁酯共聚而得到的聚合物固定于基板。然而，在这些方法中，需要根据基板的种类来选择聚合物的种类。
另外，专利文献2中记载了下述涂覆膜，其是于200～450℃对由含有具有磷酸酯基的聚合物的涂覆液形成的膜进行加热处理而得到的。为了抑制涂覆膜在水系介质中的溶出，需要在涂覆于基体后以200～450℃的高温进行加热处理，因此，为了进行加热处理，需要烘箱、加热板等加热装置。另外，存在难以应用于树脂材料等耐热性低的基材等问题。此外，为了制作用于形成该涂覆膜的涂覆液而将各种聚合物进行聚合，但在实施例中，聚合反应是在乙醇中进行的，在水中的聚合反应性不明。
另外，专利文献3中记载了一种新型丙烯酸系磷酸酯胺盐单体(半盐)及其制造方法，所述丙烯酸系磷酸酯胺盐单体(半盐)是在水的存在下使胺类与丙烯酸系酸性磷酸酯单体反应、选择性地进行酸碱反应而得到的。对于该胺盐(半盐)而言，有以下这样的记载：该单体作为橡胶弹性赋予剂、油溶性物质的改性剂而在感光性树脂领域中具有广泛的用途和有用性，但该胺盐(半盐)单体本身在水中的聚合反应性、得到的聚合物的抑制生物材料附着的能力不明。另外，对于在甲醇等极性溶剂中进行聚合时的、上述丙烯酸系酸性磷酸酯单体在所使用的全部单体中的使用比率而言，主要是在5％左右至1％左右的例子居多，有记载称如果过多则会导致凝胶化。
另外，专利文献4中公开了具有包含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的中空纤维膜的血液净化器，记载了在该中空纤维中的PVP的利用动态光散射法测得的粒径分布中，位于最大粒径侧的峰的众数直径(mode diameter)为300nm以下，并记载了使用该PVP涂覆液对中空纤维内进行涂覆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-323030号公报
专利文献2：日本特开2007-63459号公报
专利文献3：日本特开平6-92979号公报
专利文献4：日本特开2010-233999号公报
非专利文献
非专利文献1：人工脏器，第39卷，第1号，pp.77(2010)
非专利文献2：高分子论文集，Vol.65，No.3，pp.228，(2008)
发明内容
发明所要解决的课题
本申请的发明人为了克服此前的下述的3点问题而进行了研究，所述问题是：(1)为了抑制在水系介质中的溶出，需要在高达200～450℃的高温下进行加热处理而得到涂覆膜；(2)需要根据基材的种类来适当选择涂覆膜材料；(3)上述用于形成涂覆膜的组合物中使用的共聚物在制造清漆时容易凝胶化。本发明提供除了解决上述课题之外还以进一步提高涂覆膜的抑制生物材料附着的能力、及改善涂覆膜的制造时的用于形成涂覆膜的组合物的操作性为目的的、尤其是仅通过低温干燥工序即可容易地形成的具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜、该涂覆膜的制造方法、通过使特定的单体混合物聚合而得到的共聚物、共聚物的制造方法、具有特定的组成的用于形成涂覆膜的组合物、可作为用以形成该膜的用于形成涂覆膜的组合物的原料来使用的含有共聚物的清漆的制造方法、用于形成涂覆膜的溶胶、以及溶胶的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明如下所述：
1.共聚物，所述共聚物是通过使至少包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物聚合而得到的；
[化学式1]
Figure BDA0001314214650000041
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子(isothiocyanate ion)组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
2.如上述1所述的共聚物，其中，所述共聚物是通过使还包含下述式(D)或(E)表示的化合物的单体混合物聚合而得到的；
[化学式2]
Figure BDA0001314214650000051
[式中，
Td、Te及Ue各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rd及Re各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基；n表示1～6的整数]
3.用于形成涂覆膜的组合物，所述用于形成涂覆膜的组合物包含(i)共聚物和(ii)溶剂，
所述(i)共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元；
[化学式3]
Figure BDA0001314214650000052
[式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子]
4.如上述3所述的组合物，其中，共聚物包含下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重复单元；
[化学式4]
Figure BDA0001314214650000061
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
5.涂覆膜，其是利用包括以下工序的方法得到的，所述工序是将用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的工序，所述用于形成涂覆膜的组合物包含共聚物和溶剂，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元；
[化学式5]
Figure BDA0001314214650000071
[式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子]
6.如上述5所述的涂覆膜，其中，共聚物包含下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重复单元；
[化学式6]
Figure BDA0001314214650000081
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
7.如上述5或6所述的涂覆膜，其中，包括：预先调节用于形成涂覆膜的组合物的pH的工序；
8.如上述5～7中任一项所述的涂覆膜，其中，包括：进一步用选自由水和含有电解质的水溶液组成的组中的至少1种溶剂对干燥工序后得到的膜进行洗涤的工序；
9.如上述5～8中任一项所述的涂覆膜，其具有抑制生物材料附着的能力；
10.溶胶，所述溶胶包含下述共聚物，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元；
[化学式7]
Figure BDA0001314214650000091
[式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子]
11.如上述10所述的溶胶，在利用动态光散射法测得的粒径分布中，上述溶胶的平均粒径为2nm以上500nm以下；
12.涂覆膜的制造方法，所述方法包括将用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的工序，所述用于形成涂覆膜的组合物包含共聚物和溶剂，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元；
[化学式8]
Figure BDA0001314214650000101
[式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～8的环烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子]
13.含有共聚物的清漆的制造方法，所述方法包括以下工序：将包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物、溶剂及聚合引发剂的混合物，滴加到保持为比聚合引发剂的10小时半衰期温度高的温度的溶剂中，使其进行反应；
[化学式9]
Figure BDA0001314214650000102
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
14.共聚物的制造方法，所述方法包括使至少包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物进行聚合的工序；
[化学式10]
Figure BDA0001314214650000111
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
15.如上述14所述的制造方法，其中，通过使还包含下述式(D)或(E)表示的化合物的单体混合物聚合而得到；
[化学式11]
Figure BDA0001314214650000121
[式中，
Td、Te及Ue各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rd及Re各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基；n表示1～6的整数]
16.溶胶的制造方法，所述方法包括使至少包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物进行聚合的工序；
[化学式12]
Figure BDA0001314214650000131
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
17.如上述1或2所述的共聚物，其用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜；
18.如上述3或4所述的组合物，其用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜；
19.如上述10或11所述的溶胶，其用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜；
20.如上述12所述的制造方法，其中，涂覆膜具有抑制生物材料附着的能力；
21.如上述13所述的制造方法，其中，清漆用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜；
22.如上述14或15所述的制造方法，其中，共聚物用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜；
23.如上述16所述的制造方法，其中，溶胶用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
发明的效果
本发明的涂覆膜可经由将含有溶剂及包含式(a)表示的阴离子、式(b)表示的阳离子、和式(c)表示的疏水性基团的共聚物的用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的工序而形成。对于本发明的涂覆膜而言，通过式(a)表示的阴离子、与式(b)表示的阳离子形成离子键(离子络合)，从而可成为能够对基体种类没有选择性地固着于玻璃、含有金属的化合物或含有半金属的化合物或者树脂(合成树脂及天然树脂)等，并且固着后相对于水系溶剂(水、磷酸缓冲生理盐水(PBS)、醇等)的耐久性优异的涂覆膜。此外，通过导入式(c)表示的疏水性基团，从而成为与塑料等树脂的密合性良好、固着后相对于水系溶剂的耐久性更优异的膜。另外，为了调节共聚物的离子平衡，预先利用pH调节剂等调节用于形成涂覆膜的组合物的pH，或者，用水及/或含有电解质的水溶液对干燥后的涂覆膜进行洗涤，由此，形成抑制生物材料附着的能力优异的涂覆膜。
另外，本发明的共聚物通过除了包含式(a)表示的阳离子和式(b)表示的阳离子之外还包含式(c)表示的疏水性基团，从而在有机溶剂中的溶解性提高。由此，可根据组合物所期望的性质，从更宽的范围内选择含有该共聚物的用于形成涂覆膜的组合物中的溶剂，例如，通过使用比水更容易挥发的乙醇等有机溶剂作为溶剂，从而使得涂覆后的干燥容易进行，等等，涂覆工序变得简单。另外，通过使共聚物包含式(c)表示的疏水性基团，可实现涂覆膜的抑制生物材料附着的能力的提高。
此外，在合成本发明的用于形成涂覆膜的组合物中包含的共聚物时，例如如专利文献3中记载的那样，已知作为该共聚物的侧链的磷酸酯基的缔合性强，根据聚合条件，有时发生凝胶化，但在本发明中，通过对反应基质、试剂的添加顺序、添加温度加以控制，可提供用于以不发生凝胶化的方式得到透明的含有共聚物的清漆的制造方法。通过该方法，即使是在本发明涉及的共聚物中具有例如50摩尔％左右的具有磷酸酯基的重复单元的聚合物，也能不发生凝胶化地制造透明的含有共聚物的清漆。该含有共聚物的清漆可作为用以形成本发明的涂覆膜的用于形成涂覆膜的组合物、或作为用于制成它们的原料来使用。
具体实施方式
《术语的说明》
对于本发明中使用的术语而言，只要没有特别说明，具有以下的定义。
本发明中，“卤素原子”是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
本发明中，“烷基”是指直链或支链的饱和脂肪族烃的1价的基团。作为“碳原子数1～5的直链或支链烷基”，例如，可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基或1-乙基丙基。作为“碳原子数1～18的直链或支链烷基”，除了“碳原子数1～5的直链或支链烷基”的例子之外，可举出己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基、或其异构体。
本发明中，“可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基”是指上述碳原子数1～5的直链或支链烷基、或者被1个以上的上述卤素原子取代的上述碳原子数1～5的直链或支链烷基。“碳原子数1～5的直链或支链烷基”的例子如上所述。另一方面，“被1个以上卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基”是指上述碳原子数1～5的直链或支链烷基的1个以上任意的氢原子被卤素原子取代而得到的产物，作为例子，可举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、溴甲基、碘甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2,2-三氯乙基、全氟乙基、全氟丁基、或全氟戊基等。
本发明中，“酯键”是指-C(＝O)-O-或-O-C(＝O)-，“酰胺键”是指-NHC(＝O)-或-C(＝O)NH-，醚键是指-O-。
本发明中，“可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基”是指碳原子数1～10的直链或支链亚烷基、或者被1个以上(propylene group)卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基。此处，“亚烷基”是指与上述烷基对应的2价的有机基团。作为“碳原子数1～10的直链或支链亚烷基”的例子，可举出亚甲基、亚乙基、1,2-亚丙基(propylene group)、1,3-亚丙基(trimethylene group)、1,4-亚丁基、1-甲基-1,2-亚丙基、2-甲基-1,2-亚丙基、二甲基亚乙基、乙基亚乙基、1,5-亚戊基、1-甲基-1,4-亚丁基、2-甲基-1,4-亚丁基、1,1-二甲基-1,3-亚丙基、1,2-二甲基-1,3-亚丙基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、1-乙基-1,3-亚丙基、1,6-亚己基、1,8-亚辛基及1,10-亚癸基等，这些中，优选亚乙基、1,2-亚丙基、1,8-亚辛基及1,10-亚癸基，例如，更优选亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基等碳原子数1～5的直链或支链亚烷基，特别优选亚乙基或1,2-亚丙基。“被1个以上卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基”是指上述亚烷基的1个以上任意的氢原子被卤素原子取代而得到的产物，特别优选为亚乙基或1,2-亚丙基的氢原子的一部分或全部被卤素原子取代而得到的产物。
本发明中，“碳原子数3～10的环式烃基”是指碳原子数3～10的、单环式或多环式的、饱和或部分不饱和的脂肪族烃的1价的基团。其中，优选碳原子数3～10的、单环式或二环式的饱和脂肪族烃的1价的基团，例如，可举出环丙基、环丁基或环己基等碳原子数3～10的环烷基、或双环[3.2.1]辛基、冰片基、异冰片基等碳原子数4～10的双环烷基。
本发明中，“碳原子数6～10的芳基”是指碳原子数6～10的、单环式或多环式的芳香族烃的1价的基团，例如，可举出苯基、萘基或蒽基等。“碳原子数6～10的芳基”可以被1个以上的上述“可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基”取代。
本发明中，“碳原子数7～14的芳烷基”是指基团-R-R’(其中，R表示上述“碳原子数1～5的亚烷基”，R’表示上述“碳原子数6～10的芳基”)，例如，可举出苄基、苯乙基、或α-甲基苄基等。“碳原子数7～14的芳烷基”的芳基部分可以被1个以上的上述“可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基”取代。
本发明中，“碳原子数7～14的芳基氧基烷基”是指基团-R-O-R’(其中，R表示上述“碳原子数1～5的亚烷基”，R’表示上述“碳原子数6～10的芳基”)，例如，可举出苯氧基甲基、苯氧基乙基、或苯氧基丙基等。“碳原子数7～14的芳基氧基烷基”的芳基部分可以被1个以上的上述“可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基”取代。
本发明中，“卤化物离子”是指氟化物离子、氯化物离子、溴化物离子或碘化物离子。
本发明中，“无机酸根离子”是指碳酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子、硝酸根离子、高氯酸根离子或硼酸根离子。
作为上述An-，优选为卤化物离子、硫酸根离子、磷酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子，特别优选为卤化物离子。
本发明中，(甲基)丙烯酸酯化合物是指丙烯酸酯化合物和甲基丙烯酸酯化合物这两者。例如，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和甲基丙烯酸。
本发明中，作为生物材料，可举出蛋白质、糖、核酸及细胞或它们的组合。例如，作为蛋白质，可举出纤维蛋白原、牛血清白蛋白(BSA)、人白蛋白、各种球蛋白、β-脂蛋白、各种抗体(IgG、IgA、IgM)、过氧化物酶、各种补体、各种凝集素、纤连蛋白、溶菌酶、冯·维勒布兰德因子(vWF，von Willebrand’s factor)、血清γ-球蛋白、胃蛋白酶、卵清白蛋白、胰岛素、组蛋白、核糖核酸酶、胶原蛋白、细胞色素c，例如，作为糖，可举出葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、肝素、透明质酸，例如，作为核酸，可举出脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)，例如，作为细胞，可举出成纤维细胞、骨髓细胞、Β淋巴细胞、Τ淋巴细胞、嗜中性粒细胞、红细胞、血小板、巨噬细胞、单核细胞、骨细胞、周皮细胞、树突状细胞、角质化细胞、脂肪细胞、间质细胞、上皮细胞、表皮细胞、内皮细胞、血管内皮细胞、肝实质细胞、软骨细胞、卵丘细胞、神经细胞、神经胶质细胞、神经元、少突胶质细胞、小胶质细胞、星形胶质细胞、心脏细胞、食道细胞、肌肉细胞(例如，平滑肌细胞或骨骼肌细胞)、胰岛β细胞、黑素细胞、定向造血干细胞、单核细胞、胚胎干细胞(ES细胞)、胚胎肿瘤细胞、胚胎生殖干细胞、诱导多能干细胞(iPS细胞)、神经干细胞、造血干细胞、间充质干细胞、肝干细胞、胰干细胞、肌干细胞、生殖干细胞、肠干细胞、癌干细胞、毛囊干细胞、及各种细胞株(例如，HCT116、Huh7、HEK293(人源胚胎肾细胞)、HeLa(人子宫颈癌细胞株)、HepG2(人肝癌细胞株)、UT7/TPO(人白血病细胞株)、CHO(中国仓鼠卵巢细胞株)、MDCK、MDBK、BHK、C-33A、HT-29、AE-1、3D9、Ns0/1、Jurkat、NIH3T3、PC12、S2、Sf9、Sf21、High Five、Vero)等，本发明的涂覆膜尤其是对血小板具有很高的抑制附着的能力。本发明的涂覆膜对混合存在有蛋白质、糖的血清具有特别高的抑制附着的能力。本发明的涂覆膜对细胞、尤其是胚胎成纤维细胞具有特别高的抑制附着的能力。本发明的涂覆膜尤其是对小鼠胚胎成纤维细胞(例如，C3H10T1/2)具有特别高的抑制附着的能力。
所谓具有抑制生物材料附着的能力，例如，
生物材料为血小板时，是指：通过利用实施例中记载的方法进行的血小板附着试验，与无涂覆膜的情况进行比较而得到的相对血小板附着数(％)((实施例的血小板附着数(个))/(比较例的血小板附着数(个)))为50％以下，优选为30％以下，进一步优选为20％以下；
生物材料为蛋白质时，是指：通过利用实施例中记载的方法进行的QCM-D测定，与无涂覆膜的情况进行比较而得到的相对的单位面积的质量(％)((实施例的单位面积的质量(ng/cm2)/(比较例的单位面积的质量(ng/cm2)))为50％以下，优选为30％以下，进一步优选为20％以下；
生物材料为细胞时，是指：通过利用实施例中记载的方法进行的荧光显微镜观察，与无涂覆膜的情况进行比较而得到的相对吸光度(WST O.D.450nm)(％)((实施例的吸光度(WST O.D.450nm))/(比较例的吸光度(WST O.D.450nm)))为50％以下，优选为30％以下，进一步优选为20％以下。
《本发明的说明》
本发明的涂覆膜是利用包括以下工序的方法得到的，所述工序是将用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的工序，所述用于形成涂覆膜的组合物包含共聚物和溶剂，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元。
[化学式13]
Figure BDA0001314214650000191
[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子]
本发明的涂覆膜涉及的共聚物只要是含有包含上述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含上述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含上述式(c)表示的有机基团的重复单元的共聚物即可，没有特别限制。需要说明的是，本发明中，包含上述式(c)表示的有机基团的重复单元与包含上述式(a)表示的有机基团的重复单元及包含上述式(b)表示的有机基团的重复单元不同。该聚合物优选为对包含上述式(a)表示的有机基团的单体、包含上述式(b)表示的有机基团的单体、和包含上述式(c)表示的有机基团的单体进行自由基聚合而得到的聚合物，但也可使用使其进行缩聚、加聚反应而得到的聚合物。作为共聚物的例子，可举出烯烃进行反应而得到的乙烯基聚合聚合物、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯等，这些中，特别优选烯烃进行反应而得到的乙烯基聚合聚合物或使(甲基)丙烯酸酯化合物聚合而得到的(甲基)丙烯酸系聚合物。
本发明的涂覆膜涉及的共聚物中的包含式(a)表示的有机基团的重复单元的比例为3摩尔％～80摩尔％，优选为3.5摩尔％～50摩尔％，进一步优选为4摩尔％～30摩尔％。需要说明的是，本发明涉及的共聚物可含有2种以上的包含式(a)表示的有机基团的重复单元。
本发明的涂覆膜涉及的共聚物中的包含式(b)表示的有机基团的重复单元的比例为3摩尔％～80摩尔％，优选为5摩尔％～70摩尔％，进一步优选为8摩尔％～65摩尔％。需要说明的是，本发明涉及的共聚物可含有2种以上的包含式(b)表示的有机基团的重复单元。
对于本发明涉及的共聚物中的包含式(c)表示的有机基团的重复单元的比例而言，可以是从共聚物整体中减去上述式(a)及(b)后的所有剩余部分，也可以是从共聚物整体中减去上述式(a)及(b)与下文记载的第4成分的合计比例后的剩余部分，例如为1摩尔％～90摩尔％，优选为3摩尔％～88摩尔％。进一步优选为5摩尔％～87摩尔％。最优选为50摩尔％～86摩尔％。需要说明的是，本发明涉及的共聚物可含有2种以上的包含式(c)表示的有机基团的重复单元。
对于本发明涉及的共聚物中的包含上述式(a)、式(b)及式(c)表示的有机基团的重复单元的比例的组合而言，
优选：
式(a)：3摩尔％～80摩尔％，式(b)：3摩尔％～80摩尔％，式(c)：1摩尔％～90摩尔％，
更优选：
式(a)：3.5摩尔％～50摩尔％，式(b)：5摩尔％～70摩尔％，式(c)：3摩尔％～88摩尔％，
进一步优选：
式(a)：4摩尔％～30摩尔％，式(b)：8摩尔％～65摩尔％，式(c)：5摩尔％～87摩尔％，
最优选：
式(a)：4摩尔％～30摩尔％，式(b)：8摩尔％～65摩尔％，式(c)：50摩尔％～86摩尔％。
作为本发明的用于形成涂覆膜的组合物中包含的溶剂，可举出水、磷酸缓冲生理盐水(PBS)、醇。作为醇，可举出碳原子数2～6的醇，例如乙醇、丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-庚醇、2-庚醇、2,2-二甲基-1-丙醇(＝新戊醇)、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇(＝叔戊醇)、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-3-戊醇、环戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-2-丁醇、2-乙基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、4-甲基-3-戊醇及环己醇，可单独使用，或使用它们的组合的混合溶剂，从共聚物溶解的观点考虑，优选选自水、PBS、乙醇及丙醇。
作为本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物中的固态成分的浓度，为了均匀地形成涂覆膜，优选为0.01～50质量％。另外，作为用于形成涂覆膜的组合物中的共聚物的浓度，优选为0.01～4质量％，更优选为0.01～3质量％，特别优选为0.01～2质量％，进一步优选为0.01～1质量％。共聚物的浓度为0.01质量％以下时，得到的用于形成涂覆膜的组合物的共聚物的浓度过低，无法形成膜厚充分的涂覆膜，为4质量％以上时，用于形成涂覆膜的组合物的保存稳定性变差，可能发生溶解物的析出、凝胶化。
此外，对于本发明的用于形成涂覆膜的组合物而言，除了上述共聚物和溶剂之外，根据需要，还可在不损害得到的涂覆膜的性能的范围内添加其他物质。作为其他物质，可举出防腐剂、表面活性剂、提高与基材的密合性的底漆、防霉剂及糖类等。
为了调节本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物中的共聚物的离子平衡，在得到本发明的涂覆膜时，还可包括预先调节用于形成涂覆膜的组合物中的pH的工序。pH调节例如可通过下述方式实施：向含有上述共聚物和溶剂的组合物中添加pH调节剂，使该组合物的pH成为3.0～13.5、优选3.5～8.5、进一步优选3.5～5.5、或者优选8.5～13.5、进一步优选10.0～13.5。可使用的pH调节剂的种类及其量可根据上述共聚物的浓度、其阴离子与阳离子的存在比等适当选择。
作为pH调节剂的例子，可举出氨、二乙醇胺、吡啶、N-甲基-D-葡萄糖胺、三(羟基甲基)氨基甲烷等有机胺；氢氧化钾、氢氧化钠等碱金属氢氧化物；氯化钾、氯化钠等碱金属卤化物；硫酸、磷酸、盐酸、碳酸等无机酸或其碱金属盐；胆碱等季铵阳离子；或者它们的混合物(例如，磷酸缓冲生理盐水等缓冲液)。这些中，优选氨、二乙醇胺、氢氧化钠、胆碱、N-甲基-D-葡萄糖胺、三(羟基甲基)氨基甲烷，特别优选氨、二乙醇胺、氢氧化钠及胆碱。
因此，本发明涉及一种用于形成涂覆膜的组合物，所述用于形成涂覆膜的组合物含有：(i)共聚物，所述(i)共聚物含有包含上述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含上述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含上述式(c)表示的有机基团的重复单元；(ii)溶剂；及根据情况而使用的(iii)pH调节剂。共聚物、溶剂及pH调节剂的具体例如上所述。
本发明还涉及一种溶胶，所述溶胶包含下述共聚物，所述共聚物含有包含上述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含上述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含上述式(c)表示的有机基团的重复单元。溶胶所包含的共聚物的具体例如上所述。
优选地，本发明的溶胶还包含溶剂、pH调节剂。溶剂、pH调节剂的具体例如上所述。更优选地，本发明的溶胶是用于形成涂覆膜的溶胶，其是用于形成涂覆膜的组合物的一种方式。
对于本发明的溶胶而言，在利用动态光散射法测得的粒径分布中，平均粒径为2nm以上500nm以下。进一步优选的平均粒径为2nm以上400nm以下，进一步优选的平均粒径为2nm以上300nm以下，最优选的平均粒径为2nm以上200nm以下。
将本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体并使其干燥而形成涂覆膜。
作为用于形成本发明的涂覆膜的基体，可举出玻璃、含有金属的化合物或含有半金属的化合物、活性炭或树脂。关于含有金属的化合物或含有半金属的化合物，例如，可举出基本成分为金属氧化物、通过高温下的热处理而烧结成的烧结体即陶瓷、硅这样的半导体、金属氧化物或半金属氧化物(硅氧化物、氧化铝等)、金属碳化物或半金属碳化物、金属氮化物或半金属氮化物(硅氮化物等)、金属硼化物或半金属硼化物等无机化合物的成型体等无机固体材料、铝、镍钛、不锈钢(SUS304、SUS316、SUS316L等)。
作为树脂，可以是天然树脂或合成树脂中的任何，作为天然树脂，可优选使用纤维素、三乙酸纤维素(CTA)、固定了硫酸葡聚糖的纤维素等，作为合成树脂，可优选使用聚丙烯腈(PAN)、聚酯系聚合物合金(PEPA)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚氨酯(PU)、乙烯-乙烯醇(EVAL)、聚乙烯(PE)、聚酯(PE)、聚丙烯(PP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHPE)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、Teflon(注册商标)、环烯烃聚合物(COP)(例如，ZEONOR(注册商标)、ZEONEX(注册商标)(日本ZEON Corporation制))或各种离子交换树脂等，更优选聚苯乙烯(PS)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)及环烯烃聚合物(COP)，特别优选聚苯乙烯(PS)及聚醚砜(PES)。由于本发明的涂覆膜可在低温干燥下形成，因此也可应用于耐热性低的树脂等。
为了形成本发明的涂覆膜，将上述的用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的表面的至少一部分。作为涂布方法，没有特别限制，可使用通常的旋涂、浸渍涂布、溶剂流延法等涂布法。
本发明涉及的涂覆膜的干燥工序在大气下或真空下、优选在-200℃～200℃的温度范围内进行。在通过干燥工序将上述用于形成涂覆膜的组合物中的溶剂去除的同时，本发明涉及的共聚物的式(a)及式(b)彼此形成离子键而完全固着于基体。
涂覆膜例如也可利用室温(10℃～35℃，例如25℃)下的干燥而形成，为了更快速地形成涂覆膜，例如可于40℃～50℃进行干燥。另外，也可利用基于冷冻干燥(freezedrying)法的极低温～低温(-200℃～-30℃左右)下的干燥工序。冷冻干燥被称为真空冷冻干燥，通常是用制冷剂将想要干燥的物体冷却，在真空状态下通过升华而将溶剂除去的方法。关于冷冻干燥中可使用的常规的制冷剂，可举出干冰与甲醇的混合介质(-78℃)、液氮(-196℃)等。
干燥温度为-200℃以下时，必须使用非常规的制冷剂，欠缺通用性，并且，为了使溶剂升华，干燥需要长时间，效率差。干燥温度为200℃以上时，涂覆膜表面的离子键反应过度进行，该表面丧失亲水性，无法发挥抑制生物材料附着的能力。更优选的干燥温度为10℃～180℃，进一步优选的干燥温度为25℃～150℃。
干燥后，为了消除在该涂覆膜上残留的杂质、未反应的单体等，进而为了调节膜中的共聚物的离子平衡，可实施利用选自水和含有电解质的水溶液中的至少1种溶剂进行洗涤的工序。洗涤优选为流水洗涤或超声波洗涤等。上述水和含有电解质的水溶液例如可以是在40℃～95℃的范围内经加热的水或含有电解质的水溶液。含有电解质的水溶液优选为PBS、生理盐水(仅含有氯化钠的水溶液)、杜氏磷酸盐缓冲生理盐水(Dulbecco’sPhosphate Buffered Saline)、Tris缓冲生理盐水、HEPES缓冲生理盐水及Veronal缓冲生理盐水，特别优选为PBS。固着后，即使用水、PBS及醇等洗涤，涂覆膜也不溶出，牢固地固着于基体。即使在形成的涂覆膜上附着有生物材料，也可随后通过水洗等容易地将其除去，形成有本发明的涂覆膜的基体表面具有抑制生物材料附着的能力。
作为本发明的涂覆膜的应用实例，例如包括人工透析器的过滤器用涂覆膜，对于本发明的涂覆膜而言，涂覆膜固着于被用于过滤器的合成树脂(例如PES、PS及PSF等)的固着性、固着后的耐久性也良好。基体的形态没有特别限制，可举出基板、纤维、粒子、凝胶形态、多孔质形态等，形状可以是平板也可以是曲面。
例如，在制成人工透析器的过滤器用涂覆膜时，可向由上述原材料制成的例如形成为直径0.1～500μm的中空纤维形状的过滤器的内侧，通入本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物，然后经干燥工序、洗涤工序(热水(例如40℃～95℃)洗涤等)而制作。
根据需要，为了进行灭菌，有时也可进行γ射线、环氧乙烷、高压釜等的处理。
本发明的涂覆膜的膜厚优选为
Figure BDA0001314214650000254
，进一步优选为
Figure BDA0001314214650000256
Figure BDA0001314214650000255
，最优选为
Figure BDA0001314214650000257
。
本发明的涂覆膜由于具有抑制生物材料附着的能力，因而可作为医疗用基材用涂覆膜而合适地使用。例如，可在白细胞除去过滤器、输血过滤器、病毒除去过滤器、微小凝血块除去过滤器、血液净化用组件、人工心脏、人工肺、血液回路、人工血管、血管旁路管、医疗用管、人工瓣膜、套管(canula)、支架、导管、血管内导管、气囊导管、导丝、缝合线、留置针、分流器(shunt)、人工关节、人工髋关节、血袋、血液保存容器、手术用辅助器具、防粘连膜、创伤被覆材料等中合适地使用。此处，所谓血液净化用组件，是指使血液在体外循环、具有去除血中的废物、有害物质的功能的组件，可举出人工肾脏、毒素吸附过滤器或柱等。
另外，本发明的涂覆膜作为烧瓶、皿、板等细胞培养容器、抑制蛋白质附着的各种研究用器具的涂覆膜是有用的。
另外，本发明的涂覆膜作为化妆品用材料、隐形眼镜护理用品用材料、皮肤护理用纤维加工剂、生物化学研究用诊断剂用材料、用于抑制临床诊断法中广泛使用的酶联免疫吸附测定(ELISA)法、胶乳凝集法中的非特异性吸附的封闭剂(blocking agent)、用于使酶、抗体等蛋白质稳定化的稳定化剂也是有用的。
此外，本发明的涂覆膜作为用于化妆用品(toiletry)、个人护理用品、洗剂、医药品、准医药品(日文：医薬部外品)、纤维、防污材料的涂覆膜也是有用的。
对于本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物及溶胶中包含的共聚物而言，特别优选使用包含下述式(a1)、(b1)及(c1)的重复单元的共聚物。
[化学式14]
Figure BDA0001314214650000271
式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基，Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键，Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)，An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子，m表示0～6的整数。
式(a1)中，m表示0～6的整数，优选表示1～6的整数，更优选表示1～5的整数，特别优选为1。
本发明涉及的共聚物中包含的式(a1)表示的重复单元的比例为3摩尔％～80摩尔％，优选为3.5摩尔％～50摩尔％，进一步优选为4摩尔％～30摩尔％。需要说明的是，本发明涉及的共聚物可包含2种以上的式(a1)表示的重复单元。
本发明涉及的共聚物中包含的式(b1)表示的重复单元的比例为3摩尔％～80摩尔％，优选为5摩尔％～70摩尔％，进一步优选为8摩尔％～65摩尔％。需要说明的是，本发明涉及的共聚物可包含2种以上的式(b1)表示的重复单元。
对于本发明涉及的共聚物中包含的式(c1)表示的重复单元的比例而言，可以是从共聚物整体中减去上述式(a1)及式(b1)后的所有剩余部分，也可以是从共聚物整体中减去上述式(a1)及式(b1)与下文记载的第4成分的合计比例后的剩余部分，例如为1摩尔％～90摩尔％，优选为3摩尔％～88摩尔％，进一步优选为5摩尔％～87摩尔％，最优选为50摩尔％～86摩尔％。需要说明的是，本发明涉及的共聚物可包含2种以上的式(c1)表示的重复单元。
对于本发明涉及的共聚物中的上述式(a1)、式(b1)及式(c1)表示的重复单元的比例的组合而言，
优选：
式(a1)：3摩尔％～80摩尔％，式(b1)：3摩尔％～80摩尔％，式(c1)：1摩尔％～90摩尔％，
更优选：
式(a1)：3.5摩尔％～50摩尔％，式(b1)：5摩尔％～70摩尔％，式(c1)：3摩尔％～88摩尔％，
进一步优选：
式(a1)：4摩尔％～30摩尔％，式(b1)：8摩尔％～65摩尔％，式(c1)：5摩尔％～87摩尔％，
最优选：
式(a1)：4摩尔％～30摩尔％，式(b1)：8摩尔％～65摩尔％，式(c1)：50摩尔％～86摩尔％。
本发明还涉及通过在溶剂中使包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物进行反应(聚合)而得到的共聚物及其制造方法。
[化学式15]
Figure BDA0001314214650000291
[式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基(其中，上述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代)；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数]
作为Ta、Tb及Tc，优选为氢原子、甲基或乙基，更优选为氢原子或甲基。作为Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3，优选为氢原子、甲基、乙基或叔丁基，对于(a)的Ua1及Ua2而言，更优选氢原子，对于式(b)的Ub1、Ub2及Ub3而言，更优选氢原子、甲基、乙基或叔丁基。
作为上述式(A)的具体例，可举出乙烯基膦酸、(甲基)丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(acid phosphoxy ethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸3-氯-2-酸式磷酰氧基丙酯、(甲基)丙烯酸(酸式磷酰氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸(酸式磷酰氧基)甲酯、酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单(甲基)丙烯酸酯及酸式磷酰氧基聚氧丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等，其中，可优选使用乙烯基膦酸、甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(＝磷酸2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯)、酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯及酸式磷酰氧基聚氧丙二醇单甲基丙烯酸酯。
乙烯基膦酸、甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(＝磷酸2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯)、酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯及酸式磷酰氧基聚氧丙二醇单甲基丙烯酸酯的结构式分别由下述式(A-1)～式(A-4)表示。
[化学式16]
Figure BDA0001314214650000301
例如，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(＝磷酸2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯)是制品名Phosmer M(Uni Chemical Co.Ltd.制)、LIGHT ESTER P-1M(共荣社化学(株)制)中包含的化合物。
例如，酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯是制品名Phosmer PE(UniChemical Co.Ltd.制)中包含的化合物。
例如，酸式磷酰氧基聚氧丙二醇单甲基丙烯酸酯是制品名Phosmer PP(UniChemical Co.Ltd.制)中包含的化合物。
在合成上述化合物时，有时包含如下文所示的通式(D)或(E)表示的那样的具有2个官能团的(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为上述式(B)的具体例，可举出(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯、甲基丙烯酰基胆碱氯化物(Methacroylcholine Chloride)等，其中，可优选使用(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰基胆碱氯化物或(甲基)丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯。
丙烯酸二甲基氨基乙酯(＝丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯)、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(＝甲基丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(＝甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯)、甲基丙烯酰基胆碱氯化物及甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯(＝甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯的结构式分别由下述式(B-1)～式(B-5)表示。
[化学式17]
Figure BDA0001314214650000311
作为上述式(C)的具体例，可举出(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯等(甲基)丙烯酸的直链或支链烷基酯类；(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯等(甲基)丙烯酸的环状烷基酯类；(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯乙酯等(甲基)丙烯酸的芳烷基酯类；苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯等苯乙烯系单体；甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚等乙烯基醚系单体；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯系单体。其中，可优选使用(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸环己酯。
甲基丙烯酸丁酯(＝丁基甲基丙烯酸酯)及甲基丙烯酸环己酯(＝环己基甲基丙烯酸酯)的结构式分别由下述式(C-1)及式(C-2)表示。
[化学式18]
Figure BDA0001314214650000321
本发明涉及的共聚物可进一步共聚任选的第4成分。例如，共聚有具有2个以上的官能团的(甲基)丙烯酸酯化合物作为第4成分，聚合物的一部分可部分地进行三维交联。作为这样的第4成分，例如，可举出下述式(D)或(E)表示的2官能性单体。即，本发明涉及的共聚物优选包含由这样的2官能性单体衍生的交联结构。
[化学式19]
Figure BDA0001314214650000322
[式中，Td、Te及Ue各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基，Rd及Re各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基；n表示1～6的整数]
式(D)及(E)中，Td及Te优选各自独立地为氢原子、甲基或乙基，更优选各自独立地为氢原子或甲基。
式(E)中，Ue优选为氢原子、甲基或乙基，更优选为氢原子。
式(D)中，Rd优选为可被卤素原子取代的碳原子数1～3的直链或支链亚烷基，更优选各自独立地为亚乙基或1,2-亚丙基、或者被1个氯原子取代的亚乙基或1,2-亚丙基，特别优选为亚乙基或1,2-亚丙基。另外，式(D)中，n优选表示1～5的整数，特别优选为1。
式(E)中，Re优选为可被卤素原子取代的碳原子数1～3的直链或支链亚烷基，更优选各自独立地为亚乙基或1,2-亚丙基、或者被1个氯原子取代的亚乙基或1,2-亚丙基，特别优选为亚乙基或1,2-亚丙基。另外，式(E)中，n优选表示1～5的整数，特别优选为1。
关于式(D)表示的2官能性单体，可优选举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或来自上述式(A-3)或(A-4)的2官能性单体等。
关于式(E)表示的2官能性单体，可优选举出磷酸双(甲基丙烯酰基氧基甲酯)、磷酸双[(2-甲基丙烯酰基氧基)乙酯]、磷酸双[3-(甲基丙烯酰基氧基)丙酯]、或来源于上述式(A-3)或(A-4)的2官能性单体。
另外，作为3官能(甲基)丙烯酸酯化合物，可举出三丙烯酸氧次膦基三(氧基-2,1-乙烷二基)酯(Triacrylic acid phosphinylidynetris(oxy-2,1-ethanediyl)ester)。
上述第4成分中，特别优选乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯]、磷酸双[3-(甲基丙烯酰基氧基)丙酯]以及来自上述式(A-3)及(A-4)的2官能性单体中的具有乙二醇或丙二醇的重复单元的二(甲基)丙烯酸酯及介由磷酸酯基而具有乙二醇或丙二醇的重复单元的二(甲基)丙烯酸酯，其结构式分别由下述式(D-1)～(D-3)及式(E-1)～(E-3)表示。
[化学式20]
Figure BDA0001314214650000341
共聚物中可包含上述第4成分中的1种或2种以上。
上述共聚物中的第4成分、例如由上述式(D)或(E)表示的2官能性单体衍生的交联结构的比例为0摩尔％～50摩尔％。
式(A)表示的化合物相对于形成上述共聚物的全部单体的比例为3摩尔％～80摩尔％，优选为3.5摩尔％～50摩尔％，进一步优选为4摩尔％～30摩尔％。另外，式(A)表示的化合物可以为2种以上。
式(B)表示的化合物相对于形成上述共聚物的全部单体的比例为3摩尔％～80摩尔％，优选为5摩尔％～70摩尔％，进一步优选为8摩尔％～65摩尔％。另外，式(B)表示的化合物可以为2种以上。
式(C)表示的化合物相对于形成上述共聚物的全部单体的比例可以是减去上述式(A)及(B)的比例后的所有剩余部分，也可以是减去上述式(A)及(B)与上述第4成分的合计比例后的剩余部分，例如为1摩尔％～90摩尔％，优选为3摩尔％～88摩尔％，进一步优选为5摩尔％～87摩尔％，最优选为50摩尔％～86摩尔％。另外，式(C)表示的化合物可以为2种以上。
本发明涉及的共聚物还可共聚烯键式不饱和单体或者多糖类或其衍生物作为任选的第5成分。作为烯键式不饱和单体的例子，可举出选自由(甲基)丙烯酸及其酯；乙酸乙烯酯；乙烯基吡咯烷酮；乙烯；乙烯醇；以及它们的亲水性的官能性衍生物组成的组中的1种或2种以上的烯键式不饱和单体。作为多糖类或其衍生物的例子，可举出羟基烷基纤维素(例如，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素)等纤维素系高分子、淀粉、葡聚糖、凝胶多糖(curdlan)。
亲水性的官能性衍生物是指具有亲水性的官能团或结构的烯键式不饱和单体。作为亲水性的官能性基团或结构的例子，可举出甜菜碱结构；酰胺结构；亚烷基二醇残基；氨基；以及亚磺酰基等。
甜菜碱结构是指具有季铵型的阳离子结构与酸性的阴离子结构的两性中心的化合物的一价或二价的基团，例如，可举出磷酰胆碱基：
[化学式21]
Figure BDA0001314214650000351
作为具有这样的结构的烯键式不饱和单体的例子，可举出2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰胆碱(MPC)等。
酰胺结构是指下式表示的基团。
[化学式22]
Figure BDA0001314214650000352
[其中，R16、R17及R18相互独立地为氢原子或有机基团(例如，甲基、羟基甲基或羟基乙基等)]
作为具有这样的结构的烯键式不饱和单体的例子，可举出(甲基)丙烯酰胺、N-(羟基甲基)(甲基)丙烯酰胺等。此外，具有这样的结构的单体或聚合物例如已在日本特开2010-169604号公报等中公开。
亚烷基二醇残基是指，亚烷基二醇(HO-Alk-OH；其中，Alk是碳原子数1～10的亚烷基)的单末端或两端末的羟基与其他化合物进行缩合反应后所残留的亚烷基氧基(-Alk-O-)，也包括亚烷基氧基单元反复存在而成的聚(亚烷基氧基)基团。作为具有这样的结构的烯键式不饱和单体的例子，可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。此外，具有这样的结构的单体或聚合物例如已在日本特开2008-533489号公报等中公开。
氨基是指由式：-NH2、-NHR19或-NR20R21[其中，R19、R20及R21相互独立地为有机基团(例如，碳原子数1～5的直链或支链烷基等)]表示的基团。本发明中的氨基包括经季铵化或氯化的氨基。作为具有这样的结构的烯键式不饱和单体的例子，可举出(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯、甲基丙烯酰基胆碱氯化物等。
亚磺酰基是指下式表示的基团。
[化学式23]
Figure BDA0001314214650000361
[其中，R22为有机基团(例如为碳原子数1～10的有机基团，优选为具有1个以上羟基的碳原子数1～10的烷基等)]
作为具有这样的结构的聚合物，可举出日本特开2014-48278号公报等中公开的共聚物。
作为本发明涉及的共聚物的合成方法，可利用常规的作为丙烯酸系聚合物或甲基丙烯酸系聚合物等的合成方法的自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等方法合成。其形态可以是溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合等各种方法。
本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物可通过用所期望的溶剂将所期望的共聚物稀释成规定的浓度而制备。
此外，本发明涉及的用于形成涂覆膜的组合物也可由本发明的含有共聚物的清漆制备。在一种实施方式中，本发明的含有共聚物的清漆可利用包括以下工序的制造方法制备：使上述式(A)和(B)表示的化合物在溶剂中以两化合物的合计浓度为0.01质量％～20质量％的方式进行反应(聚合)。
作为聚合反应中的溶剂，可以是水、磷酸缓冲液或乙醇等醇或将它们组合而成的混合溶剂，优选含有水或乙醇。进一步优选含有10质量％以上100质量％以下的水或乙醇。进一步优选含有50质量％以上100质量％以下的水或乙醇。进一步优选含有80质量％以上100质量％以下的水或乙醇。进一步优选含有90质量％以上100质量％以下的水或乙醇。优选水和乙醇合计为100质量％。
作为反应浓度，例如，优选使上述式(A)或式(B)表示的化合物在反应溶剂中的浓度为0.01质量％～4质量％。浓度为4质量％以上时，例如由于式(A)表示的磷酸基所具有的强缔合性而导致共聚物有时在反应溶剂中发生凝胶化。浓度为0.01质量％以下时，得到的清漆的浓度过低，因此，难以制成用于得到膜厚充分的涂覆膜的用于形成涂覆膜的组合物。浓度更优选为0.01质量％～3质量％，例如为3质量％、2质量％或1质量％。
另外，在本发明涉及的共聚物的合成中，例如，可在制成式(1)所记载的酸性磷酸酯单体(半盐)后，与式(C)表示的化合物一同聚合，制作共聚物。
[化学式24]
Figure BDA0001314214650000371
含有磷酸基的单体是容易缔合的单体，因而在被滴加至反应体系中时，可逐次少量地向反应溶剂中滴加，以使得能快速分散。
此外，对于反应溶剂而言，为了提高单体及聚合物的溶解性，可进行加热(例如40℃～100℃)。
为了高效地进行聚合反应，优选使用聚合引发剂。作为聚合引发剂的例子，可使用2,2’-偶氮双(异丁腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药公司制品名：V-65，10小时半衰期温度：51℃)、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、1-[(1-氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲酰胺、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐(和光纯药公司制品名：VA-044，10小时半衰期温度：44℃)、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷](和光纯药公司制品名：VA-061，10小时半衰期温度：61℃)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮(2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺(和光纯药公司制品名：VA-086，10小时半衰期温度：86℃)、过氧化苯甲酰(BPO)、2,2’-偶氮双(N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒)n-水合物(和光纯药公司制品名：VA-057，10小时半衰期温度：57℃)、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)(和光纯药公司制品名：VA-501)、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐二水合物(和光纯药公司制品名：VA-046B，10小时半衰期温度：46℃)、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐(和光纯药公司制品名：V-50，10小时半衰期温度：56℃)、过二硫酸或叔丁基过氧化氢等。
考虑到在水中的溶解性、离子平衡及与单体的相互作用时，优选从2,2’-偶氮(2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺、2,2’-偶氮双(N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒)n-水合物、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐二水合物、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐及过二硫酸中选择。
考虑到在有机溶剂中的溶解性、离子平衡及与单体的相互作用时，优选使用2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)或2,2’-偶氮双(异丁腈)。
作为聚合引发剂的添加量，相对于聚合中使用的单体的合计重量，为0.05质量％～10质量％。
对于反应条件，通过利用油浴等将反应容器加热至50℃～200℃并进行1小时～48小时搅拌，更优选加热至80℃～150℃并进行5小时～30小时搅拌，可使得聚合反应进行，得到本发明的共聚物。反应气氛优选为氮气气氛。
作为反应步骤，将全部反应物质放入到室温的反应溶剂中，然后加热至上述温度而使其进行聚合，也可将反应物质的混合物的全部或一部分逐次少量地滴加到预先经加热的溶剂中。
根据后者的反应步骤，本发明的含有共聚物的清漆可通过包括以下工序的制造方法制备：将含有上述式(A)、(B)及(C)表示的化合物、溶剂及聚合引发剂的混合物，滴加到保持为高于聚合引发剂的10小时半衰期温度的温度的溶剂中，使其进行反应(聚合)。
该实施方式中，通过采用上述的反应步骤和温度条件，可使上述式(A)或式(B)表示的化合物在反应溶剂中的浓度例如为0.01质量％～10质量％。该实施方式中，即使浓度高于4质量％，也可使得反应前滴加相和反应相成为透明均匀的溶液，可抑制反应后的共聚物在反应溶剂中的凝胶化。该实施方式中的其他条件与上述相同。
本发明涉及的共聚物的重量分子量只要为数千至数百万的程度即可，优选为5,000～5,000,000。进一步优选为10,000～2,000,000。另外，为无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物均可，对用于制造该共聚物的共聚反应本身没有特别限制，可使用利用了自由基聚合、离子聚合、光聚合、大分子单体、乳液聚合的聚合等已知的在溶液中进行合成的方法。根据它们的目标用途，可单独使用本发明的共聚物中的任一种，也可将多种共聚物混合、并且改变其比率而使用。
另外，如上所述地制造的各种共聚物可以是二维聚合物也可以是三维聚合物，是分散到含有水及/或醇的溶液中的状态。即，对于含有这些聚合物的清漆而言，发生不均匀的凝胶化、形成白浊沉淀是不理想的，优选为透明的清漆、分散胶体状的清漆、或溶胶。
对于本发明涉及的共聚物而言，由于在其分子内具有阳离子、阴离子这两者，因而有时共聚物彼此通过离子键而键合，形成溶胶。另外，如上文所述，例如，在共聚有具有2个以上的官能团的(甲基)丙烯酸酯化合物作为第3成分的共聚物的情况下，有时共聚物的一部分发生部分三维交联，形成溶胶。
实施例
以下，基于合成例、实施例进一步详细地说明本发明，但本发明不受它们的限制。
＜重均分子量的测定方法＞
下述合成例所示的共聚物的重均分子量是基于凝胶过滤色谱法(Gel FiltrationChromatography)(以下，简称为GFC)、或凝胶渗透色谱法(Gel PerminationChromatography)(以下，简称为GPC)的测定结果。测定条件等如下所述。
(GFC测定条件)
·装置：Prominence(岛津制作所制)
·GFC柱：TSKgel GMPWXL(7.8mmI.D.×30cm)×2～3根
·流速：1.0ml/min
·洗脱液：含有离子性物质的水溶液或EtOH的混合溶液
·柱温：40℃
·检测器：RI
·进样浓度：聚合物固态成分为0.05～0.5质量％
·进样量：100uL
·标准曲线：三次近似曲线
·标准试样：聚环氧乙烷(Agilent公司制)×10种
(GPC测定条件)
·装置：HLC-8220(Tosoh(株)制)
·GPC柱：Shodex〔注册商标〕·Asahipak〔注册商标〕(昭和电工(株)制)×3根
·流速：0.6ml/min
·洗脱液：N,N-二甲基甲酰胺(DMF)
·柱温：40℃
·检测器：RI
·进样浓度：聚合物固态成分为0.05～0.5质量％
·进样量：100uL
·标准曲线：三次近似曲线
·标准试样：聚苯乙烯(Tosoh(株)制)×10种
＜原料(含磷化合物)组成的测定方法＞
包含含磷化合物的原料的、各含磷化合物的浓度(质量％)测定利用31P-NMR进行。使用下述标准物质，算出原料中包含的各含磷化合物的绝对浓度(绝对质量％)。
(测定条件)
·模式：反门控去偶模式(定量模式)
·装置：varian 400MHz
·溶剂：CD3OD(氘代甲醇)(30重量％)
·转速：0Hz
·数据点：64000
·翻转角(flip angle)：90°
·等待时间：70s
·累积次数：16次，n＝4，
·标准物质：三甲基磷酸+D2O(制备75％TMP溶液)
＜pH的测定方法＞
·装置：台式pH计LAQUA F-72(HORIBA制)
·电极：微量ToupH电极9618S
·温度：25℃±1℃
·条件：将电极直接插入组合物中进行测定
＜合成实施例1＞
向5.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)中添加17.65g纯水，将其充分溶解。接下来，将17.65g乙醇、3.82g甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、0.43g甲基丙烯酸环己酯(东京化成工业(株)制)、0.05g的2,2’-偶氮双(N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒)n-水合物(和光纯药公司制品名：VA-057，和光纯药工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加到Phosmer M的水溶液中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将141.24g纯水添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，通过在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时，从而得到185.84g固态成分约5质量％的含有共聚物的清漆。得到的透明液体的利用GFC测得的重均分子量约为329,000。
＜合成实施例2＞
向5.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)中添加24.54g纯水，将其充分溶解。接下来，将10.52g乙醇、3.82g甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、0.36g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.05g的2,2’-偶氮双(N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒)n-水合物(和光纯药公司制品名：VA-057，和光纯药工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加到PhosmerM的水溶液中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将141.24g纯水、7.01g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，通过在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时，从而得到184.51g固态成分约5质量％的含有共聚物的清漆。得到的透明液体的利用GFC测得的重均分子量约为245,000。
＜合成实施例3＞
将6.88g纯水、61.90g乙醇、8.96g甲基丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、24.06g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.19g的2,2’-偶氮双(异丁腈)(东京化成工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加至5.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni Chemical Co.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将27.51g纯水、247.60g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边对其进行搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，维持上述环境24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到382.10g固态成分约9.71质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的GPC中的主峰的重均分子量约为30,000。
＜合成实施例4＞
将7.11g纯水、28.44g乙醇、4.39g甲基丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、26.92g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.20g的2,2’-偶氮双(异丁腈)(东京化成工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加至8.00g酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯(制品名：Phosmer PE，Uni Chemical Co.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：96.4％，酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯(48.1质量％)及其他物质(51.9质量％)的混合物)中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将63.99g纯水、255.95g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边对其进行搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，维持上述环境24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到394.99g固态成分约9.20质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的GPC中的主峰的重均分子量约为36,000。
＜合成实施例5＞
将14.59g纯水、58.36g乙醇、8.77g甲基丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、23.55g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.20g的2,2’-偶氮双(异丁腈)(东京化成工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加至8.00g酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯(制品名：Phosmer PE，Uni Chemical Co.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：96.4％，酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯(48.1质量％)及其他物质(51.9质量％)的混合物)中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将58.36g纯水、233.43g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边对其进行搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，维持上述环境24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到405.26g固态成分约9.67质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的GPC中的主峰的重均分子量约为38,000。
＜合成实施例6＞
将39.76g乙醇、0.76g甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、3.22g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.25g的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(制品名：V-65，和光纯药工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加至1.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni Chemical Co.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将29.82g纯水、29.82g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边对其进行搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，维持上述环境24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到105.00g固态成分约4.50质量％的含有共聚物的清漆。得到的透明液体的利用GPC测得的重均分子量约为9,200。
＜合成实施例7＞
将1.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)冷却至20℃以下，在该状态下添加1.18g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)、和8.49g纯水，搅拌至变得均匀。将1.26g甲基丙烯酰基胆碱氯化物80％水溶液(东京化成工业(株)制)、3.22g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.03g的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(制品名：V-65，和光纯药工业(株)制)、37.33g乙醇，在保持为20℃以下的状态下依次添加至该混合溶液中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将14.00g纯水和55.99g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到124.00g固态成分约5.00质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的利用GFC测得的重均分子量约为42,000。
＜合成实施例8＞
将1.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)冷却至20℃以下，在该状态下添加1.18g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)、和15.46g纯水，搅拌至变得均匀。将1.26g甲基丙烯酰基胆碱氯化物80％水溶液(东京化成工业(株)制)、1.38g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.02g的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(制品名：V-65，和光纯药工业(株)制)、16.31g乙醇，在保持为20℃以下的状态下依次添加至该混合溶液中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将24.46g纯水和24.46g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到88.00g固态成分约5.00质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的利用GFC测得的重均分子量约为38,000。
＜合成实施例9＞
将4.75g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)冷却至35℃以下，在该状态下添加5.69g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)，搅拌至变得均匀。将5.97g甲基丙烯酰基胆碱氯化物80％水溶液(东京化成工业(株)制)、6.54g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.08g的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(制品名：V-65，和光纯药工业(株)制)、139.95g乙醇，在保持为35℃以下的状态下依次添加至该混合液中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将103.94g纯水和112.10g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经1小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到379.03g固态成分约4.16质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的利用GFC测得的重均分子量约为8,600。
＜合成实施例10＞
将25.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)冷却至35℃以下，在该状态下添加29.95g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)，搅拌至变得均匀。将20.95g甲基丙烯酰基胆碱氯化物80％水溶液(东京化成工业(株)制)、28.67g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.70g的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(制品名：V-65，和光纯药工业(株)制)、110.84g乙醇，在保持为35℃以下的状态下依次添加至该混合液中。进而，将使0.70g的2,2’-偶氮双(N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒)n-水合物(和光纯药公司制品名：VA-057，和光纯药工业(株)制)溶解于27.71g纯水中而得到的水溶液在保持为35℃以下的状态下添加到上述的溶液中，将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将56.81g纯水和131.62g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经1小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到432.97g固态成分约19.86质量％的含有共聚物的清漆。得到的胶体状液体的利用GFC测得的重均分子量约为8,500。
＜合成实施例11＞
将30.59g乙醇、0.76g甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、2.07g甲基丙烯酸丁酯(东京化成工业(株)制)、0.19g的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(制品名：V-65，和光纯药工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加至1.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni Chemical Co.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将22.94g纯水、22.94g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边对其进行搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，维持上述环境24小时。在24小时后通过进行冷却从而得到80.49g固态成分约4.9质量％的白浊的共聚物清漆。得到的清漆的GPC中的主峰的重均分子量约为10,000。
＜比较合成例1＞
向10.00g甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(制品名：Phosmer M，Uni ChemicalCo.Ltd.制，干固法100℃·1小时条件下的不挥发成分：91.8％，甲基丙烯酸(酸式磷酰氧基)乙酯(44.2质量％)、磷酸双[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙酯](28.6质量％)、其他物质(27.2质量％)的混合物)中添加68.88g纯水，将其充分溶解。接下来，将29.52g乙醇、7.63g甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(东京化成工业(株)制)、0.09g的2,2’-偶氮双(N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒)n-水合物(和光纯药公司制品名：VA-057，和光纯药工业(株)制)，在保持为20℃以下的状态下依次添加到Phosmer M的水溶液中。将已充分搅拌均匀的含有上述全部物质的混合液导入至滴液漏斗中。另一方面，另行将373.89g纯水、29.52g乙醇添加到带有冷凝管的三颈瓶中，在氮气气流下，一边对其进行搅拌一边升温至回流温度。在维持该状态的同时，将导入了上述混合液的滴液漏斗设置于三颈瓶上，经0.5小时将混合液滴加到纯水和乙醇的沸腾液内。滴加后，在维持上述环境的状态下加热搅拌24小时，由此得到509.60g固态成分约3.5质量％的含有共聚物的清漆。得到的透明液体的利用GFC测得的重均分子量约为280,000。
(硅晶圆的准备)
直接使用半导体评价用的市售的硅晶圆。
(PES膜)
将利用棒涂法制成的市售的聚醚砜(PES)的膜(约0.1mm)切割成约1cm见方，将所得到的产物作为PES膜。
(QCM传感器(PES)的制成)
使用UV/臭氧洗涤装置(UV253E，Filgen,Inc.制)洗涤经Au蒸镀的晶体振子(Q-Sense，QSX304)10分钟，然后立即在将0.1012g的1-癸硫醇(东京化成工业(株)制)溶解于100ml乙醇中而得到的溶液中浸渍24小时。用乙醇洗涤传感器表面，然后进行自然干燥，用旋涂机，以3500rpm/30sec，将使1.00g聚(氧基-1,4-亚苯基磺酰基-1,4-苯撑)(poly(oxy-1,4-phenylenesulfonyl-1,4-phenylene))(Aldrich公司制)溶解于99.00g的1,1,2,2-四氯乙烷中而得到的清漆旋涂于膜传感器侧，以205℃/1min进行干燥，从而制成QCM传感器(PES)。
(QCM传感器(PS)的制成)
使用UV/臭氧洗涤装置(UV253E，Filgen,Inc.制)洗涤经Au蒸镀的晶体振子(Q-Sense，QSX304)10分钟，然后立即在将0.0772g的2-氨基乙硫醇(东京化成工业(株)制)溶解于1000ml乙醇中而得到的溶液中浸渍24小时。用乙醇洗涤传感器表面，然后进行自然干燥，用旋涂机，以3500rpm/30sec，将使1.00g聚苯乙烯(Aldrich公司制)溶解于99.00g甲苯中而得到的清漆旋涂于膜传感器侧，以120℃/1min进行干燥，从而制成QCM传感器(PS)。
＜实施例1＞
向1.00g上述合成实施例1中得到的含有共聚物的清漆中，添加10.78g纯水、4.89g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为5.2。将上述硅晶圆或PES膜浸渍于得到的涂覆膜形成组合物中，并在烘箱中于45℃进行12小时干燥。然后，用PBS和纯水对附着在涂覆膜上的未固化的膜形成用组合物进行充分洗涤，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或PES膜。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000501
另外，以3500rpm/30sec，将上述用于形成涂覆膜的组合物旋涂于QCM传感器(PES)，作为干燥工序，在45℃的烘箱中进行12小时烘烤。然后，作为洗涤工序，将过量的未固化的用于形成涂覆膜的组合物用PBS和超纯水各洗涤2次，得到经表面处理的QCM传感器(PES)。
＜实施例2＞
向1.00g上述合成实施例2中得到的含有共聚物的清漆中，添加10.78g纯水、4.89g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为5.3。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆、PES膜或经表面处理的QCM传感器(PES)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000511
＜实施例3＞
向6.50g上述合成实施例3中得到的含有共聚物的清漆中，添加203.88g乙醇、0.17g氨水(28％水溶液，关东化学(株)制)，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为10.3。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆、PES膜或经表面处理的QCM传感器(PES)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000512
＜实施例4＞
向6.50g上述合成实施例4中得到的含有共聚物的清漆中，添加192.83g乙醇、0.22g氨水(28％水溶液，关东化学(株)制)，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为11.2。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆、PES膜或经表面处理的QCM传感器(PES)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000513
＜实施例5＞
向6.50g上述合成实施例5中得到的含有共聚物的清漆中，添加203.02g乙醇、0.27g氨水(28％水溶液，关东化学(株)制)，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为11.2。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆、PES膜或经表面处理的QCM传感器(PES)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000514
＜实施例6＞
向9.00g上述合成实施例6中得到的含有共聚物的清漆中，添加0.10g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)和141.00g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为12.8。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PES、PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000515
＜实施例7＞
向9.00g上述合成实施例7中得到的含有共聚物的清漆中，添加0.13g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)和141.00g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为13.2。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PES、PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000521
＜实施例8＞
向9.00g上述合成实施例8中得到的含有共聚物的清漆中，添加0.18g胆碱(48-50％水溶液：东京化成工业(株)制)和141.00g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为12.6。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PES、PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000522
＜实施例9＞
向18.00g上述合成实施例9中得到的含有共聚物的清漆中，添加0.57g的1mol/L盐酸(1N)(关东化学(株)制)和17.06g纯水、39.82g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.6。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000523
＜实施例10＞
向8.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加1.03g的1mol/L盐酸(1N)(关东化学(株)制)和45.26g纯水、105.62g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.5。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000524
＜实施例11＞
向10.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加1.19g的1mol/L盐酸(1N)(关东化学(株)制)和26.78g纯水、62.54g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.6。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000531
＜实施例12＞
向50.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加1.74g的1mol/L盐酸(1N)(关东化学(株)制)和45.00g纯水、105.00g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.7。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000532
＜实施例13＞
向5.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加1.29g柠檬酸(关东化学(株)制)和28.53g纯水、66.55g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.5。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000533
＜实施例14＞
向5.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加1.85g乙酸(关东化学(株)制)和28.53g纯水、66.55g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.5。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000534
＜实施例15＞
向5.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加1.55g苹果酸(关东化学(株)制)和28.53g纯水、66.55g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.5。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000541
＜实施例16＞
向4.00g上述合成实施例10中得到的含有共聚物的清漆中，添加0.57g的1mol/L盐酸(1N)(关东化学(株)制)和0.40g柠檬酸(关东化学(株)制)和22.47g纯水、53.74g乙醇，并充分搅拌，制备涂覆膜形成组合物。pH为3.5。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆或经表面处理的QCM传感器(PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000542
＜比较例1＞
直接使用上述PES膜。
＜比较例2＞
直接使用上述QCM传感器(PES)。
＜比较例3＞
向1.00g上述比较合成例1中得到的含有共聚物的清漆中，添加7.27g纯水、3.39g乙醇，并充分搅拌，制备用于形成涂覆膜的组合物。利用与实施例1同样的方法，得到形成了涂覆膜的硅晶圆、PES膜或经表面处理的QCM传感器(PES、PS)。使用上述硅晶圆，用光学式干涉膜厚计，确认涂覆膜的膜厚，结果为
Figure BDA0001314214650000543
＜比较例4＞
直接使用上述QCM传感器(PS)。
[血小板附着实验]
(血小板溶液的制备)
将0.5mL的3.8质量％柠檬酸钠溶液与4.5mL从健康的志愿者采集的血液混合，然后，利用离心分离[冷却离心机5900((株)久保田制作所制)，1000rpm/10分钟，室温]，回收上层的富血小板血浆(PRP)。接下来，对下层进行离心分离(上述离心机，3500rpm/10分钟，室温)，回收上层的贫血小板血浆(PPP)。用多项目自动红细胞分析装置(XT-2000i，SysmexCorporation制)测量PRP的血小板数，然后使用PPP，以PRP的血小板浓度成为30×104个细胞/μL的方式进行制备。
(血小板附着实验)
将各实施例、比较例的PES膜配置于24孔平底微孔板(Corning公司制)。在这些配置有基板的板的孔内，添加300μL已制备成上述血小板浓度的PRP溶液。在保持5％二氧化碳浓度的状态下，于37℃，在CO2培养箱内静置24小时。经过规定的静置时间后，将板内的PRP除去，用3mL的PBS洗涤5次。然后，添加2mL的2.5体积％戊二醛的PBS溶液，于4℃静置一昼夜，然后除去戊二醛的PBS溶液，用3mL超纯水(Milli-Q水)洗涤5次。进而，用1mL的70％乙醇水(v/v)洗涤3次，进行风干。
[血小板附着数的测量]
利用离子溅射器(E-1030，Hitachi High-Technologies Corporation制)，在进行了上述血小板附着实验的各实施例、比较例的PES膜上以1分钟的时间蒸镀Pt-Pd。然后，用电子显微镜(S-4800，Hitachi High-Technologies Corporation制)，以1,000倍的倍率观察血小板的附着。用电子显微镜，测量PES膜的距中心部的半径为2mm以内的5个位置(每1个位置的面积：长95μm×宽126.5μm＝11,385[μm2])的血小板附着数。求出各位置的测量值的平均值，将其作为血小板附着数。将其结果示于下述表1。
[表1]
血小板附着数(个)
Figure BDA0001314214650000551
[蛋白质附着试验；QCM-D测定]
将通过各实施例及比较例而得到的经表面处理的QCM传感器(PES、PS)安装到耗散型石英晶体微天平QCM-D(E4，Q-Sense公司制)中，使PBS流过，直到确立频率的变化在1小时内为1Hz以下的稳定的基线。接下来，将稳定的基线的频率作为0Hz，并使PBS流过约10分钟。接下来，在用PBS将纤维蛋白原稀释成100μg/ml而得到的溶液、或41010-Eagle基本培养基(Basal Medium Eagle)(BME)(不含谷氨酰胺(no Glutamine))(Thermo FisherScientific公司制)中添加15wt％的牛血清(FBS)、L-谷氨酰胺、作为抗生素的青霉素和链霉素，使得到的溶液流过约30分钟，然后再次使PBS流过约20分钟，然后读取11次谐波(overtone)的吸附所诱导的频率的位移(Δf)。为了进行分析，使用Q-Tools(Q-Sense公司制)，对于吸附所诱导的频率的位移(Δf)，将用Sauerbrey公式说明的吸附所诱导的频率的位移(Δf)换算为单位面积的质量(ng/cm2)，并将所得的值作为生物材料的附着量而示于表2。与比较例相比，实施例显示各种蛋白质吸附量低，为一位数或两位数。需要说明的是，分别地，对于纤维蛋白原而言，将PES传感器作为被吸附物质，对于来源于FBS的生物材料而言，将PS传感器作为被吸附物质。
[表2]
单位面积的质量(ng/cm2)
Figure BDA0001314214650000571
(细胞培养涂覆板的制备)
使用实施例或比较例中制备的用于形成涂覆膜的组合物，利用下述的涂覆法，在平底96孔细胞培养板(BD Biosciences制，#351172)的孔中形成涂覆膜。
对于涂覆方法而言，每1个孔添加200μL上述涂覆膜形成组合物，放置60分钟后，除去过量的液体，于50℃干燥一夜。然后，每1个孔添加200μL灭菌水，然后将其除去并进行洗涤。按照同样方式进一步进行2次洗涤。
作为阳性对照的样品，使用市售的细胞低贴壁培养板(Corning公司制，#3474)。
(细胞的制备)
作为细胞，使用小鼠胚胎成纤维细胞C3H10T1/2(DS Pharma Biomedical公司制)。作为细胞的培养中使用的培养基，使用含有10％FBS(HyClone公司制)和L-谷氨酰胺-青霉素-链霉素稳定化溶液(SIGMA-ALDRICH公司制)的BME培养基(Thermo Fisher Scientific公司制)。使用直径为10cm的培养皿(10mL培养基)，在37℃/CO2培养箱内，在保持5％二氧化碳浓度的状态下，将细胞静置培养2天以上。接下来，用5ml的PBS洗涤该细胞，然后添加1mL胰蛋白酶-EDTA溶液(Invitrogen公司制)，将细胞剥离，将其分别悬浮于10mL上述的培养基中。将该悬浮液离心分离(TOMY SEIKO CO.,LTD.制，型号LC-200，1000rpm/3分钟，室温)后，除去上清液，添加上述的培养基，制备细胞悬浮液。
(细胞附着实验)
向上文中制备的板中，添加各100μL的各细胞悬浮液，使得成为2×104个细胞/孔。然后，在保持5％二氧化碳浓度的状态下，于37℃在CO2培养箱内静置4天。
(细胞附着的观察)
培养4天后，利用倒置显微镜(奥林巴斯公司制，CKX31)观察细胞在经涂覆的平底96孔细胞培养板上的附着情况，基于观察结果进行比较。另外，每孔添加10μL的CellCounting Kit-8溶液(同仁化学研究所制)，于37℃在CO2培养箱内静置2小时。然后，用吸光度计(MolecularDevices公司制，SpectraMax)测定450nm处的吸光度。将其结果示于下述表3。
[表3]
利用荧光显微镜测得的吸光度(WST O.D.450nm)
Figure BDA0001314214650000581
如表3所示，表明带有本申请的涂覆膜的培养板上未附着细胞。
[基于动态光散射法的粒径测定]
对于各实施例的各用于形成涂覆膜的组合物中的溶胶粒径的测定而言，使用动态光散射光度计(DLS，大塚电子公司制，制品名：DLS-8000DLTKY)进行测定。将结果示于表4。
[表4]
平均粒径(nm)
Figure BDA0001314214650000591

Claims (23)

1.共聚物，所述共聚物是通过使至少包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物聚合而得到的，
[化学式1]
Figure FDA0002691378510000011
式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数，
所述式(C)表示的化合物相对于形成所述共聚物的全部单体的比例为5摩尔％～87摩尔％。
2.如权利要求1所述的共聚物，其中，所述共聚物是通过使还包含下述式(D)或(E)表示的化合物的单体混合物聚合而得到的，
[化学式2]
Figure FDA0002691378510000021
式中，
Td、Te及Ue各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rd及Re各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基；
n表示1～6的整数。
3.用于形成涂覆膜的组合物，所述用于形成涂覆膜的组合物包含(i)共聚物和(ii)溶剂，
所述(i)共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元，
[化学式3]
Figure FDA0002691378510000022
-Rc (c)
式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子，
所述(i)共聚物中的包含所述式(c)表示的有机基团的重复单元的比例为5摩尔％～87摩尔％。
4.如权利要求3所述的组合物，其中，共聚物包含下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重复单元，
[化学式4]
Figure FDA0002691378510000031
式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数，
所述共聚物中包含的所述式(c1)表示的重复单元的比例为5摩尔％～87摩尔％。
5.涂覆膜，其是利用包括以下工序的方法得到的，所述工序是将用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的工序，所述用于形成涂覆膜的组合物包含共聚物和溶剂，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元，
[化学式5]
Figure FDA0002691378510000041
-Rc (c)
式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子，
所述共聚物中的包含所述式(c)表示的有机基团的重复单元的比例为5摩尔％～87摩尔％。
6.如权利要求5所述的涂覆膜，其中，共聚物包含下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重复单元，
[化学式6]
Figure FDA0002691378510000051
式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数，
所述共聚物中包含的所述式(c1)表示的重复单元的比例为5摩尔％～87摩尔％。
7.如权利要求5或6所述的涂覆膜，其中，包括：预先调节用于形成涂覆膜的组合物的pH的工序。
8.如权利要求5或6所述的涂覆膜，其中，包括：进一步用选自由水和含有电解质的水溶液组成的组中的至少1种溶剂对干燥工序后得到的膜进行洗涤的工序。
9.如权利要求5或6所述的涂覆膜，其具有抑制生物材料附着的能力。
10.溶胶，所述溶胶包含下述共聚物，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元，
[化学式7]
Figure FDA0002691378510000061
-Rc (c)
式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子，
所述共聚物中的包含所述式(c)表示的有机基团的重复单元的比例为5摩尔％～87摩尔％。
11.如权利要求10所述的溶胶，在利用动态光散射法测得的粒径分布中，所述溶胶的平均粒径为2nm以上500nm以下。
12.涂覆膜的制造方法，所述方法包括将用于形成涂覆膜的组合物涂布于基体的工序，所述用于形成涂覆膜的组合物包含共聚物和溶剂，所述共聚物含有包含下述式(a)表示的有机基团的重复单元、包含下述式(b)表示的有机基团的重复单元、和包含下述式(c)表示的有机基团的重复单元，
[化学式8]
Figure FDA0002691378510000071
-Rc (c)
式中，
Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～8的环烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子，
所述共聚物中的包含所述式(c)表示的有机基团的重复单元的比例为5摩尔％～87摩尔％。
13.含有共聚物的清漆的制造方法，所述方法包括以下工序：将包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物、溶剂及聚合引发剂的混合物，滴加到保持为比聚合引发剂的10小时半衰期温度高的温度的溶剂中，使其进行反应，
[化学式9]
式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数4～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的脂环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数，
所述式(C)表示的化合物相对于形成所述共聚物的全部单体的比例为5摩尔％～87摩尔％。
14.共聚物的制造方法，所述方法包括使至少包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物进行聚合的工序，
[化学式10]
Figure FDA0002691378510000091
式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数，
所述式(C)表示的化合物相对于形成所述共聚物的全部单体的比例为5摩尔％～87摩尔％。
15.如权利要求14所述的制造方法，其中，通过使还包含下述式(D)或(E)表示的化合物的单体混合物聚合而得到，
[化学式11]
Figure FDA0002691378510000101
式中，
Td、Te及Ue各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Rd及Re各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基；
n表示1～6的整数。
16.溶胶的制造方法，所述方法包括使至少包含下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物的单体混合物进行聚合的工序，
[化学式12]
Figure FDA0002691378510000102
式中，
Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～5的直链或支链烷基；
Qa及Qb各自独立地表示单键、酯键或酰胺键，Qc表示单键、醚键或酯键；
Ra及Rb各自独立地表示可被卤素原子取代的碳原子数1～10的直链或支链亚烷基，Rc表示碳原子数1～18的直链或支链烷基、碳原子数3～10的环式烃基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～14的芳烷基或碳原子数7～14的芳基氧基烷基，其中，所述芳基部分可以经可被卤素原子取代的碳原子数1～5的直链或支链烷基取代；
An-表示选自由卤化物离子、无机酸根离子、氢氧化物离子及异硫氰酸根离子组成的组中的阴离子；
m表示0～6的整数，
所述式(C)表示的化合物相对于形成共聚物的全部单体的比例为5摩尔％～87摩尔％。
17.如权利要求1或2所述的共聚物，其用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
18.如权利要求3或4所述的组合物，其用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
19.如权利要求10或11所述的溶胶，其用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
20.如权利要求12所述的制造方法，其中，涂覆膜具有抑制生物材料附着的能力。
21.如权利要求13所述的制造方法，其中，清漆用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
22.如权利要求14或15所述的制造方法，其中，共聚物用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
23.如权利要求16所述的制造方法，其中，溶胶用于形成具有抑制生物材料附着的能力的涂覆膜。
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