JP2013244713A - Laminate and medical device - Google Patents

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JP2013244713A JP2012121862A JP2012121862A JP2013244713A JP 2013244713 A JP2013244713 A JP 2013244713A JP 2012121862 A JP2012121862 A JP 2012121862A JP 2012121862 A JP2012121862 A JP 2012121862A JP 2013244713 A JP2013244713 A JP 2013244713A
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Takashi Magara
敬 真柄
Kohei Shiromizu
航平 白水
Kunihisa Koo
邦寿 小尾
Norichika Fukushima
徳近 福島
Tetsuya Endo
哲也 遠藤
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Olympus Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate which prevents wear or peeling due to friction or the like during insertion, when the strength of a hydrophilic resin film and crosslinked film is insufficient, and exhibits high surface lubricity and excellent durability of the lubricity by increasing durability of the lubricity while maintaining excellent lubricity, so as to solve the following problems: when strength is improved by increasing crosslink density of the crosslinked film and the crosslink density of the film is increased so as to obtain sufficient strength, hydrophilicity is degraded and lubricity can not be obtained, and to provide a medical device provided with the laminate.SOLUTION: A laminate includes a base material and a lubrication layer which covers a surface of the base material. The lubrication layer contains cellulose fiber and hydrophilic resin. A medical device is provided with the laminate.

Description

本発明は、親水性樹脂を含む潤滑層を備える積層体および該積層体を備える医療器具に関する。   The present invention relates to a laminate including a lubricating layer containing a hydrophilic resin and a medical device including the laminate.

体内、例えば気管、消化管、尿道、その他の体腔や組織内に挿入される医療器具には、組織を損傷することなく目的部位までに確実に挿入し得る挿入性、組織内に留置している間に摩擦によって組織の損傷、炎症を引き起こさない安全性等が要求される。
かかる要求に対し、医療器具の表面に、シリコーンオイル、オリーブオイル、グリセリン等の潤滑液を塗布したり、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等の低摩擦性樹脂をコーティングして潤滑性を付与することがある。しかし、これらの方法では、表面から潤滑液が流れ落ちたり低摩擦性樹脂が剥離して潤滑性を維持できないことがある。
また、医療器具の表面に親水性樹脂をコーティングして親水性樹脂膜を形成する方法や、コーティングした親水性樹脂をさらに架橋させて架橋膜を形成する方法が提案されている。例えば特許文献1には、医療用具を構成する基材の材質にかかわらず優れた表面潤滑性を付与できる方法として、酸無水物基を有するポリマーとポリオールとを基材表面で反応させて基材表面上に架橋被膜を形成させ、次いで水系媒体中に浸漬する方法が開示されている。
Medical devices that are inserted into the body, such as the trachea, gastrointestinal tract, urethra, and other body cavities and tissues, are placed in the tissue so that they can be reliably inserted to the target site without damaging the tissue. There is a need for safety that does not cause tissue damage or inflammation due to friction.
In response to such demands, it is possible to apply a lubricating liquid such as silicone oil, olive oil, glycerin or the like to the surface of a medical device, or to apply a low friction resin such as a silicone resin or a fluorine resin to impart lubricity. is there. However, in these methods, the lubricating liquid may flow down from the surface or the low friction resin may be peeled off to maintain the lubricity.
In addition, a method for forming a hydrophilic resin film by coating a hydrophilic resin on the surface of a medical device, and a method for forming a crosslinked film by further crosslinking the coated hydrophilic resin have been proposed. For example, in Patent Document 1, as a method for imparting excellent surface lubricity regardless of the material of a base material constituting a medical device, a base material is prepared by reacting a polymer having an acid anhydride group with a polyol on the surface of the base material. A method is disclosed in which a crosslinked coating is formed on the surface and then immersed in an aqueous medium.

特許第3776195号公報Japanese Patent No. 3776195

上記のように親水性樹脂を用いて形成された親水性樹脂膜や架橋膜は、体液等により湿潤して潤滑性を発揮する。特に、特許文献1に記載のように架橋膜を形成する方法は、医療用具を構成する基材の材質にかかわらず優れた表面潤滑性を付与できるとされている。
しかし、従来の方法で親水性樹脂膜や架橋膜を設けた医療器具は、潤滑性の耐久性が不充分で、例えば挿入等の操作を繰り返すと潤滑性が失われることがある。
この耐久性の問題は、親水性樹脂膜や架橋膜の強度不足により、挿入時の摩擦等によって摩滅や剥離が生じることによると考えられる。そこで、架橋膜の架橋密度を高めて強度を向上させることが考えられる。しかし充分な強度が得られる程度に膜の架橋密度を高めると、親水性が低下し、潤滑性が得られなくなる。そのため、良好な潤滑性を維持しつつ、該潤滑性の耐久性を高めることは困難である。
The hydrophilic resin film and the crosslinked film formed using the hydrophilic resin as described above are wetted by body fluids and exhibit lubricity. In particular, the method of forming a crosslinked film as described in Patent Document 1 is supposed to provide excellent surface lubricity regardless of the material of the base material constituting the medical device.
However, a medical device provided with a hydrophilic resin film or a crosslinked film by a conventional method is insufficient in the durability of lubricity, and for example, if an operation such as insertion is repeated, the lubricity may be lost.
This durability problem is considered to be due to abrasion or peeling due to friction during insertion due to insufficient strength of the hydrophilic resin film or the crosslinked film. Therefore, it is conceivable to improve the strength by increasing the crosslinking density of the crosslinked film. However, if the crosslink density of the film is increased to such an extent that sufficient strength can be obtained, the hydrophilicity is lowered and lubricity cannot be obtained. Therefore, it is difficult to improve the durability of the lubricity while maintaining good lubricity.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、表面の潤滑性が高く、該潤滑性の耐久性にも優れた積層体および該積層体を備える医療器具を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a laminate having high surface lubricity and excellent durability of the lubrication and a medical device including the laminate. To do.

上記課題を解決する本発明は、以下の態様を有する。
[1]基材と、該基材の表面を被覆する潤滑層とを備える積層体であって、
前記潤滑層が、セルロースファイバーと親水性樹脂とを含有することを特徴とする積層体。
[2]前記セルロースファイバーがセルロースナノファイバーである[1]記載の積層体。
[3]前記セルロースファイバーの水酸基が修飾されている[1]又は[2]記載の積層体。
[4]前記セルロースファイバーと前記親水性樹脂とが化学結合している[1]〜[3]のいずれか一項に記載の積層体。
[5]前記親水性樹脂が、酸無水物基を有するポリマー及びその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種である[1]〜[4]のいずれか一項に記載の積層体。
[6][1]〜[5]のいずれか一項に記載の積層体を備える医療器具。
The present invention for solving the above problems has the following aspects.
[1] A laminate comprising a substrate and a lubricating layer covering the surface of the substrate,
The said lubricating layer contains a cellulose fiber and hydrophilic resin, The laminated body characterized by the above-mentioned.
[2] The laminate according to [1], wherein the cellulose fiber is a cellulose nanofiber.
[3] The laminate according to [1] or [2], wherein a hydroxyl group of the cellulose fiber is modified.
[4] The laminate according to any one of [1] to [3], in which the cellulose fiber and the hydrophilic resin are chemically bonded.
[5] The laminate according to any one of [1] to [4], wherein the hydrophilic resin is at least one selected from the group consisting of a polymer having an acid anhydride group and a hydrolyzate thereof.
[6] A medical instrument comprising the laminate according to any one of [1] to [5].

本発明によれば、表面の潤滑性が高く、該潤滑性の耐久性にも優れた積層体および該積層体を備える医療器具を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the surface lubricity is high and can provide the laminated body which was excellent also in durability of this lubricity, and a medical device provided with this laminated body.

実施例で用いた評価方法を説明する図である。It is a figure explaining the evaluation method used in the Example.

本発明の積層体は、基材と、該基材の表面を被覆する潤滑層とを備える積層体であって、前記潤滑層が、セルロースファイバーと親水性樹脂とを含有することを特徴とする。
本発明の積層体においては、潤滑層が親水性樹脂を含有しているため、水や体液、生理食塩水、緩衝液等の含水液体に接したときに、水を吸収、保持して潤滑性を発現する。また、セルロースファイバーが親水性樹脂中に分散して優れた補強効果を発揮し、潤滑層の強度が向上している。そのため、摩擦等による潤滑層の厚みの減少や欠損が抑制され、長期に渡って優れた潤滑効果が発揮される。
以下、本発明の積層体についてより詳細に説明する。
The laminate of the present invention is a laminate comprising a base material and a lubricating layer that covers the surface of the base material, wherein the lubricating layer contains cellulose fibers and a hydrophilic resin. .
In the laminate of the present invention, since the lubricating layer contains a hydrophilic resin, when it comes into contact with water-containing liquids such as water, body fluids, physiological saline, and buffer solutions, it absorbs and retains water to provide lubricity. Is expressed. In addition, the cellulose fibers are dispersed in the hydrophilic resin to exhibit an excellent reinforcing effect, and the strength of the lubricating layer is improved. For this reason, a decrease in the thickness of the lubrication layer due to friction or the like is suppressed, and an excellent lubrication effect is exhibited over a long period of time.
Hereinafter, the laminate of the present invention will be described in more detail.

[潤滑層]
(セルロースファイバー)
セルロースファイバーは、ファイバー状のセルロースであり、例えば粒状のセルロースなどに比べて、親水性樹脂に対する補強効果に優れる。
セルロースファイバーとしては、特に限定されず、市販のものや、公知の製造方法により製造したものを用いることができる。
セルロースファイバーは、平均直径が小さいほど、表面積が大きくなり、親水性樹脂に対する補強効果が向上することから、平均直径が5μm以下であることがより好ましい。中でも、平均直径が1μm未満であるセルロースナノファイバーが好ましい。セルロースナノファイバーは、潤滑層中にナノレベルで均一に分散し、優れた補強効果を発揮する。
[Lubrication layer]
(Cellulose fiber)
Cellulose fiber is fibrous cellulose, and is excellent in reinforcing effect on hydrophilic resin as compared with, for example, granular cellulose.
It does not specifically limit as a cellulose fiber, The thing manufactured by the commercially available thing and the well-known manufacturing method can be used.
Cellulose fibers preferably have an average diameter of 5 μm or less because the smaller the average diameter, the greater the surface area and the reinforcing effect on the hydrophilic resin. Among these, cellulose nanofibers having an average diameter of less than 1 μm are preferable. Cellulose nanofibers are uniformly dispersed at the nanometer level in the lubricating layer and exhibit an excellent reinforcing effect.

セルロースナノファイバーは、平均重合度が600以上30000以下であることが好ましく、600以上5000以下であることがより好ましく、800以上5000以下であることがさらに好ましい。
平均重合度が600以上30000以下であれば充分な補強効果が得られる。
The cellulose nanofibers preferably have an average degree of polymerization of 600 or more and 30000 or less, more preferably 600 or more and 5000 or less, and still more preferably 800 or more and 5000 or less.
If the average degree of polymerization is 600 or more and 30000 or less, a sufficient reinforcing effect can be obtained.

セルロースナノファイバーは、アスペクト比が20〜10000であることが好ましく、20〜2000であることがより好ましい。
アスペクト比が20以上10000以下であれば、優れた補強効果が得られる。
本明細書において「アスペクト比」とは、平均繊維長と平均直径の比(平均繊維長/平均直径)を意味する。セルロースナノファイバーの平均直径及び平均繊維長は、走査電子顕微鏡(SEM)により測定できる。
The cellulose nanofibers preferably have an aspect ratio of 20 to 10,000, and more preferably 20 to 2,000.
If the aspect ratio is 20 or more and 10,000 or less, an excellent reinforcing effect can be obtained.
In the present specification, the “aspect ratio” means a ratio of average fiber length to average diameter (average fiber length / average diameter). The average diameter and average fiber length of the cellulose nanofiber can be measured by a scanning electron microscope (SEM).

セルロースナノファイバーは、平均直径が1〜800nmであることが好ましく、1〜300nmであることがより好ましく、1〜100nmであることがさらに好ましい。
平均直径が1nm以上の場合、製造コストがかからず、800nm以下の場合、アスペクト比が低下しにくい。そのため安価で充分な補強効果が得られる。
The cellulose nanofibers preferably have an average diameter of 1 to 800 nm, more preferably 1 to 300 nm, and even more preferably 1 to 100 nm.
When the average diameter is 1 nm or more, the production cost does not increase. When the average diameter is 800 nm or less, the aspect ratio is difficult to decrease. Therefore, a sufficient reinforcing effect can be obtained at a low cost.

セルロースファイバーは、X線回折パターンにおいてIβ型の結晶ピークを有するものが好ましい。
天然の植物細胞壁から得られるセルロースI型は、Iα型結晶とIβ型結晶の複合結晶であり、木材、木綿などの高等植物由来セルロースはIβ型結晶成分が多いが、バクテリアセルロースの場合はIα型結晶成分が多い。
Iβ型の結晶ピークを有するセルロースファイバーは、Iβ型の結晶ピークを有さないセルロースファイバー、例えばIα型の結晶ピークを有するセルロースファイバーに比べて、結晶化度が高く、補強効果に優れる。
Iβ型の結晶ピークを有するセルロースファイバーは、Iβ型の結晶ピークのみを有することが好ましい。すなわち、θの範囲を0〜30とするX線回折パターンが、14≦θ≦18に1つ又は2つのピークを有し、20≦θ≦24に1つのピークを有し、他にはピークを有さないことが好ましい。
セルロースファイバーのX線回折パターンは、例えば粉末X線回折装置Rigaku Ultima IV(リガク社製)を用いて分析できる。
The cellulose fiber preferably has an Iβ type crystal peak in the X-ray diffraction pattern.
Cellulose type I obtained from natural plant cell walls is a composite crystal of Iα type crystal and Iβ type crystal, and higher plant-derived cellulose such as wood and cotton has many Iβ type crystal components, but in the case of bacterial cellulose, Iα type There are many crystal components.
A cellulose fiber having an Iβ type crystal peak has a higher crystallinity and an excellent reinforcing effect than a cellulose fiber having no Iβ type crystal peak, for example, a cellulose fiber having an Iα type crystal peak.
The cellulose fiber having an Iβ type crystal peak preferably has only an Iβ type crystal peak. That is, an X-ray diffraction pattern having a θ range of 0 to 30 has one or two peaks at 14 ≦ θ ≦ 18, one peak at 20 ≦ θ ≦ 24, and other peaks. It is preferable not to have.
The X-ray diffraction pattern of the cellulose fiber can be analyzed using, for example, a powder X-ray diffraction apparatus Rigaku Ultimate IV (manufactured by Rigaku Corporation).

セルロースファイバーは、イオン液体を用いて得られたものであることが好ましい。セルロースファイバーの製造方法については後で詳細に説明するが、含セルロース原料に解繊処理等を施してセルロースファイバーを製造する際にイオン液体を用いることで、機械的せん断のみにより解繊処理する場合等に比べて、セルロースファイバーにダメージを与えにくい。そのため、解繊処理による平均重合度、アスペクト比、結晶化度などの低下が生じにくく、例えば600以上の平均重合度を有するセルロースナノファイバーを容易に得ることができる。そのため、得られるセルロースファイバーは補強効果に優れる。   The cellulose fiber is preferably obtained using an ionic liquid. The cellulose fiber manufacturing method will be described in detail later, but when the cellulose-containing raw material is subjected to defibrating treatment or the like to produce cellulose fiber, the ionic liquid is used to perform the defibrating process only by mechanical shearing. Compared to the above, it is difficult to damage the cellulose fiber. Therefore, the average degree of polymerization, the aspect ratio, the degree of crystallization, and the like are hardly reduced by the defibrating process, and for example, cellulose nanofibers having an average degree of polymerization of 600 or more can be easily obtained. Therefore, the obtained cellulose fiber is excellent in the reinforcing effect.

セルロースファイバーは、水酸基が修飾(水酸基の水素原子が修飾基で置換)されていることが好ましい。水酸基が修飾されたセルロースファイバーは、未修飾のセルロースファイバーに比べて、セルロースファイバー表面に存在する水酸基が減少しているため、セルロースファイバー間の水素結合による強い密着が抑制されている。そのため親水性樹脂中でのセルロースファイバーの分散の均一性が向上し、優れた補強効果を発揮する。また、耐熱性も優れており、これを含有する潤滑層の耐熱性も向上する。
セルロースファイバーの修飾率、つまりセルロースファイバー中の全体の水酸基(修飾されている水酸基と修飾されていない水酸基との合計)のうち、修飾されている水酸基の割合は、0.01〜50%であることが好ましく、10〜20%であることがより好ましい。
The cellulose fiber is preferably modified with a hydroxyl group (a hydrogen atom of the hydroxyl group is substituted with a modifying group). The cellulose fiber modified with a hydroxyl group has a reduced number of hydroxyl groups present on the surface of the cellulose fiber as compared with an unmodified cellulose fiber, and thus strong adhesion due to hydrogen bonding between the cellulose fibers is suppressed. Therefore, the uniformity of the dispersion of the cellulose fibers in the hydrophilic resin is improved, and an excellent reinforcing effect is exhibited. Moreover, the heat resistance is also excellent, and the heat resistance of the lubricating layer containing it is also improved.
The modification rate of the cellulose fiber, that is, the ratio of the modified hydroxyl group in the total hydroxyl group in the cellulose fiber (the total of the modified hydroxyl group and the unmodified hydroxyl group) is 0.01 to 50%. It is preferable that it is 10 to 20%.

セルロースファイバーの水酸基の修飾は、セルロースファイバーに修飾剤を反応させることにより実施できる。修飾剤としては、水酸基と反応し得るものであれば良く、これまで提案されている修飾剤のなかから適宜選択できる。簡便で効率がよい点から、修飾剤としては、エーテル化剤又はエステル化剤が好ましい。
エーテル化剤としては、例えば、アルキルエーテル化剤、シリルエーテル化剤、芳香環含有エーテル化剤等が挙げられる。
アルキルエーテル化剤としては、メチルクロライド、エチルクロライド等のハロゲン化アルキル;炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等の炭酸ジアルキル;硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等の硫酸ジアルキル;エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等が好ましい。
シリルエーテル化剤としては、n−ブトキシトリメチルシラン、tert−ブトキシトリメチルシラン、sec−ブトキシトリメチルシラン、イソブトキシトリメチルシラン、エトキシトリエチルシラン、オクチルジメチルエトキシシラン又はシクロヘキシルオキシトリメチルシラン等のアルコキシシラン;ブトキシポリジメチルシロキサン等のアルコキシシロキサン;ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ジフェニルテトラメチルジシラザン等のジシラザン;トリメチルシリルクロライド、ジフェニルブチルクロライド等のシリルハライド;tert−ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート等のシリルトリフルオロメタンスルホネート;などが挙げられる。
シリルエーテル化剤としては、上記の中でも、ケイ素原子に結合したアルキル基を有するアルキルシリルエーテル化剤が好ましい。
芳香環含有エーテル化剤としては、例えばベンジルブロマイド等が挙げられる。
エステル化剤としては、例えば、ヘテロ原子を含んでも良いカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸ハロゲン化物が挙げられ、より具体的には、酢酸、プロピオン酸、酪酸、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体等が挙げられる。
エステル化剤としては、アルキルエステル化剤が好ましく、酢酸、無水酢酸、無水酪酸がより好ましい。
修飾剤としては、上記の中でも、分散性の向上効果に優れることから、アルキルエーテル化剤、アルキルシリルエーテル化剤、アルキルエステル化剤が好ましい。アルキルエーテル化剤によれば、修飾基としてアルキル基が導入される。シリルエーテル化剤によれば、修飾基としてシリル基が導入される。アルキルエステル化剤によれば、修飾基としてアルキルカルボニル基が導入される。これらはアルキル基を有する点で共通している。
The modification of the hydroxyl group of cellulose fiber can be carried out by reacting a modifying agent with cellulose fiber. The modifying agent is not particularly limited as long as it can react with a hydroxyl group, and can be appropriately selected from the modifying agents proposed so far. From the viewpoint of simplicity and efficiency, the modifying agent is preferably an etherifying agent or an esterifying agent.
Examples of the etherifying agent include alkyl etherifying agents, silyl etherifying agents, and aromatic ring-containing etherifying agents.
As the alkyl etherifying agent, alkyl halides such as methyl chloride and ethyl chloride; dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate; dialkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate; alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide are preferable. .
Examples of silyl etherifying agents include n-butoxytrimethylsilane, tert-butoxytrimethylsilane, sec-butoxytrimethylsilane, isobutoxytrimethylsilane, ethoxytriethylsilane, octyldimethylethoxysilane, cyclohexyloxytrimethylsilane, and other alkoxysilanes; Alkoxysiloxanes such as dimethylsiloxane; disilazanes such as hexamethyldisilazane, tetramethyldisilazane, diphenyltetramethyldisilazane; silyl halides such as trimethylsilyl chloride and diphenylbutyl chloride; silyl trifluoromethanes such as tert-butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate Sulfonate; and the like.
Among the above, the silyl etherifying agent is preferably an alkylsilyl etherifying agent having an alkyl group bonded to a silicon atom.
Examples of the aromatic ring-containing etherifying agent include benzyl bromide.
Examples of esterifying agents include carboxylic acids, carboxylic anhydrides, and carboxylic acid halides that may contain heteroatoms, and more specifically, acetic acid, propionic acid, butyric acid, acrylic acid, methacrylic acid, and these. And the like.
As the esterifying agent, an alkyl esterifying agent is preferable, and acetic acid, acetic anhydride, and butyric anhydride are more preferable.
Among the above modifiers, an alkyl etherifying agent, an alkylsilyl etherifying agent, and an alkyl esterifying agent are preferable because of the excellent dispersibility improvement effect. According to the alkyl etherifying agent, an alkyl group is introduced as a modifying group. According to the silyl etherifying agent, a silyl group is introduced as a modifying group. According to the alkyl esterifying agent, an alkylcarbonyl group is introduced as a modifying group. These are common in that they have an alkyl group.

セルロースファイバーとしては、1種を単独で用いてもよく、結晶化度、結晶構造、修飾基の種類や修飾率等が異なる2種以上を併用してもよい。
潤滑層におけるセルロースファイバーの含有量は、潤滑層の総質量に対し、5〜80質量%が好ましく、5〜50質量%がより好ましく、5〜30質量%がさらに好ましい。潤滑層中のセルロースファイバーの含有量が、5質量%以上であると、補強効果が充分に得られ、潤滑性の耐久性向上効果が充分に得られる。80質量%を超えると潤滑性を損なうおそれがある。
As a cellulose fiber, 1 type may be used independently and 2 or more types from which a crystallinity degree, a crystal structure, the kind of modification group, a modification rate, etc. differ may be used together.
The content of the cellulose fiber in the lubricating layer is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, and still more preferably 5 to 30% by mass with respect to the total mass of the lubricating layer. When the content of the cellulose fiber in the lubricating layer is 5% by mass or more, the reinforcing effect is sufficiently obtained, and the effect of improving the durability of lubricity is sufficiently obtained. If it exceeds 80% by mass, the lubricity may be impaired.

(親水性樹脂)
親水性樹脂は、潤滑層を構成するとともに、潤滑層が水や体液、生理食塩水、緩衝液等の含水液体に接したときに、水を吸収、保持して潤滑性を発現する成分である。
親水性樹脂としては、上記性能を有するものであれば特に限定されず、これまで、医療器具等の表面に潤滑性を付与する用途に使用し得る親水性樹脂として提案されているもののなかから適宜選択できる。かかる親水性樹脂としては、例えば、酸無水物基を有するポリマー及びその加水分解物、該加水分解物の架橋物、水酸基を有するポリマー及びその架橋物、アミノ基を有するポリマー及びその架橋物等が挙げられる。
(Hydrophilic resin)
The hydrophilic resin is a component that constitutes a lubricating layer and that absorbs and retains water and exhibits lubricity when the lubricating layer comes into contact with a water-containing liquid such as water, body fluid, physiological saline, or buffer solution. .
The hydrophilic resin is not particularly limited as long as it has the above-mentioned performance, and has been appropriately selected from those that have been proposed as hydrophilic resins that can be used for the purpose of imparting lubricity to the surface of medical devices and the like. You can choose. Examples of the hydrophilic resin include a polymer having an acid anhydride group and a hydrolyzate thereof, a crosslinked product of the hydrolyzate, a polymer having a hydroxyl group and a crosslinked product thereof, a polymer having an amino group and a crosslinked product thereof. Can be mentioned.

酸無水物基を有するポリマーは、酸無水物基を有する単量体単位が1分子中に少なくとも2個含まれる重合体(単独重合体又は共重合体)であり、例えば、無水マレイン酸−エチレン共重合体、無水マレイン酸−スチレン共重合体、無水マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体等の無水マレイン酸系ポリマー、ポリ無水アクリル酸、無水アクリル酸−スチレン共重合体等の無水アクリル酸系ポリマー、ポリ無水メタクリル酸、無水メタクリル酸−スチレン共重合体等の無水メタクリル酸系ポリマー等が挙げられる。
酸無水物基を有するポリマーの加水分解物は、酸無水物基を有するポリマーの酸無水物基を加水分解してカルボキシ基を形成させたものである。
前記加水分解物の架橋物としては、前記加水分解物を、カルボキシ基と反応する反応性官能基を2個以上有する化合物で架橋させたものが挙げられる。カルボキシ基と反応する反応性官能基としては、ヒドロキシ基、アミノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
The polymer having an acid anhydride group is a polymer (homopolymer or copolymer) containing at least two monomer units having an acid anhydride group in one molecule. For example, maleic anhydride-ethylene Copolymers, maleic anhydride polymers such as maleic anhydride-styrene copolymers, maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymers, and acrylic anhydride polymers such as polyacrylic anhydride, acrylic anhydride-styrene copolymers And methacrylic anhydride-based polymers such as polymethacrylic anhydride and methacrylic anhydride-styrene copolymer.
The hydrolyzate of a polymer having an acid anhydride group is obtained by hydrolyzing the acid anhydride group of a polymer having an acid anhydride group to form a carboxy group.
Examples of the crosslinked product of the hydrolyzate include those obtained by crosslinking the hydrolyzate with a compound having two or more reactive functional groups that react with a carboxy group. Examples of the reactive functional group that reacts with a carboxy group include a hydroxy group, an amino group, and an isocyanate group.

水酸基を有するポリマーは、例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系高分子や、プロピレンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリオール系高分子などが挙げられる。
水酸基を有するポリマーの架橋物としては、水酸基と反応する反応性官能基を2個以上有する化合物で架橋させたものが挙げられる。水酸基と反応する反応性官能基としては、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
Examples of the polymer having a hydroxyl group include cellulose polymers such as 2-hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropyl cellulose, and polyol polymers such as propylene diol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol.
Examples of the crosslinked product of a polymer having a hydroxyl group include those crosslinked with a compound having two or more reactive functional groups that react with a hydroxyl group. Examples of the reactive functional group that reacts with a hydroxyl group include a carboxyl group, an amino group, and an isocyanate group.

例えば反応性官能基としてアミノ基を2個以上有する化合物の具体例として、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコールジアミン、ポリプロピレングリコールジアミンなどのジアミンや、尿素、ポリビニルアミン、アミノアセタール化ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ジアミンとエピクロルヒドリンの反応生成物などのアミノ基を有する物質や、ポリビニルピロリドン、ポリビニルポリピロリドンなどのポリビニルピロリドン系高分子などが挙げられる。   For example, specific examples of compounds having two or more amino groups as reactive functional groups include diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, polyethylene glycol diamine, and polypropylene glycol diamine, urea, polyvinyl amine, and amino acetalized polyvinyl alcohol. And substances having an amino group such as polyethyleneimine, a reaction product of diamine and epichlorohydrin, and polyvinylpyrrolidone polymers such as polyvinylpyrrolidone and polyvinylpolypyrrolidone.

アミノ基を有するポリマーとしては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルポリピロリドンなどのポリビニルピロリドン系高分子などが挙げられる。
アミノ基を有するポリマーの架橋物としては、アミノ基と反応する反応性官能基を2個以上有する化合物で架橋させたものが挙げられる。アミノ基と反応する反応性官能基としては、カルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基等が挙げられる。
Examples of the polymer having an amino group include polyvinylpyrrolidone polymers such as polyvinylpyrrolidone and polyvinylpolypyrrolidone.
Examples of the crosslinked product of the polymer having an amino group include those crosslinked with a compound having two or more reactive functional groups that react with the amino group. Examples of the reactive functional group that reacts with an amino group include a carboxyl group, a hydroxyl group, and an isocyanate group.

親水性樹脂の重量平均分子量は5〜500万の範囲内が好ましい。
親水性樹脂は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
The weight average molecular weight of the hydrophilic resin is preferably in the range of 5 to 5 million.
A hydrophilic resin may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

親水性樹脂としては、上記の中でも、酸無水物基を有するポリマー及びその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、無水マレイン酸系ポリマー及びその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
親水性樹脂としてこれらのポリマーを用いることで、潤滑性が高く、該潤滑性の耐久性の向上効果が特に優れたものとなる。
さらに、酸無水物基を有するポリマーの加水分解物は、前記セルロースナノファイバーと容易に化学結合させることができる。例えば該加水分解物の溶液にセルロースナノファイバーを配合し、基材上に塗布して加熱すると、該加水分解物のカルボキシ基とセルロースナノファイバーの水酸基とが反応して共有結合(エステル結合)が形成される。
Among the above, the hydrophilic resin is preferably at least one selected from the group consisting of a polymer having an acid anhydride group and a hydrolyzate thereof, and is selected from the group consisting of a maleic anhydride polymer and a hydrolyzate thereof. At least one is more preferable.
By using these polymers as the hydrophilic resin, the lubricity is high, and the effect of improving the durability of the lubricity is particularly excellent.
Furthermore, the hydrolyzate of a polymer having an acid anhydride group can be easily chemically bonded to the cellulose nanofiber. For example, when cellulose nanofibers are blended in the hydrolyzate solution, coated on a substrate and heated, the carboxy group of the hydrolyzate reacts with the hydroxyl groups of cellulose nanofibers to form a covalent bond (ester bond). It is formed.

親水性樹脂とセルロースナノファイバーとが化学結合している場合、化学結合していない場合に比べて、セルロースナノファイバーによる補強効果が向上し、潤滑層の強度が高まり、潤滑性の耐久性がさらに向上する。
化学結合は、共有結合には限定されず、水素結合等であってもよいが、共有結合が好ましい。親水性樹脂とセルロースナノファイバーとが共有結合して複合体を形成していることで、補強効果が特に優れたものとなる。
共有結合は、酸無水物基を有するポリマーの加水分解物のカルボキシ基と、セルロースナノファイバーの水酸基との反応により形成されるエステル結合に限定されない。例えば親水性樹脂は、水酸基と反応する反応性官能基として、カルボキシ基以外の官能基(例えばイソシアネート基等)を有するものであってもよい。また、親水性樹脂が有する官能基と反応する官能基(例えばヒドロキシ基、アミノ基等)と、セルロースナノファイバーが有するヒドロキシ基と反応する官能基(例えばカルボキシ基、イソシアネート基等)を有する化合物を用いて親水性樹脂とセルロースナノファイバーとを架橋させてもよい。
補強強化の点では、親水性樹脂が、水酸基と反応する反応性官能基(カルボキシ基、イソシアネート基等)を有するものであり、該反応性官能基とセルロースファイバーの水酸基とが反応して共有結合を形成していることが好ましい。
When the hydrophilic resin and the cellulose nanofiber are chemically bonded, the reinforcing effect of the cellulose nanofiber is improved, the strength of the lubricating layer is increased, and the durability of the lubrication is further improved compared to the case where the hydrophilic resin and the cellulose nanofiber are not chemically bonded. improves.
The chemical bond is not limited to a covalent bond and may be a hydrogen bond or the like, but a covalent bond is preferable. Since the hydrophilic resin and the cellulose nanofiber are covalently bonded to form a composite, the reinforcing effect is particularly excellent.
A covalent bond is not limited to the ester bond formed by reaction with the carboxy group of the hydrolyzate of the polymer which has an acid anhydride group, and the hydroxyl group of a cellulose nanofiber. For example, the hydrophilic resin may have a functional group other than a carboxy group (for example, an isocyanate group) as a reactive functional group that reacts with a hydroxyl group. Moreover, the compound which has a functional group (for example, a hydroxyl group, an amino group, etc.) which reacts with the functional group which hydrophilic resin has, and a functional group (for example, a carboxy group, an isocyanate group etc.) which reacts with the hydroxyl group which a cellulose nanofiber has. It may be used to crosslink the hydrophilic resin and the cellulose nanofiber.
In terms of reinforcement, the hydrophilic resin has a reactive functional group (carboxy group, isocyanate group, etc.) that reacts with a hydroxyl group, and the reactive functional group reacts with the hydroxyl group of the cellulose fiber to form a covalent bond. Is preferably formed.

(任意成分)
潤滑層は、本発明の効果を損なわない範囲で、セルロースファイバー及び親水性樹脂以外の他の成分を含有してもよい。
該他の成分としては、例えば、セルロースファイバーの分散性を向上させる分散剤等が挙げられる。
(Optional component)
The lubricating layer may contain components other than the cellulose fiber and the hydrophilic resin as long as the effects of the present invention are not impaired.
As this other component, the dispersing agent etc. which improve the dispersibility of a cellulose fiber are mentioned, for example.

本発明の積層体において、潤滑層は、基材の表面を部分的に被覆していてもよく、全体を被覆していてもよい。   In the laminate of the present invention, the lubricating layer may partially cover the surface of the substrate, or may cover the entire surface.

[基材]
基材の材質や形状は、積層体の用途に応じて適宜設定でき、特に限定されない。
基材の材質としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂;ガラス等のセラミックス;ステンレス、チタン等の金属;などが挙げられる。
基材を構成する材質は1種でも2種以上でもよい。例えば基材が、材質の異なる複数の部材で構成されるものであってもよい。
[Base material]
The material and shape of the substrate can be appropriately set according to the use of the laminate, and are not particularly limited.
Although it does not specifically limit as a material of a base material, For example, resin, such as a polyamide resin, a polyurethane resin, polyolefin resin, a silicone resin; Ceramics, such as glass; Metals, such as stainless steel and titanium;
1 type or 2 types or more may be sufficient as the material which comprises a base material. For example, the base material may be composed of a plurality of members made of different materials.

本発明の積層体は、医療器具、中でも、体内(例えば気管、消化管、尿道、その他の体腔や組織内)に挿入される挿入部を有する医療器具としてや、医療器具の部材として有用である。本発明の積層体を備える医療器具は、該積層体の表面が体液等との接触により優れた潤滑性を示すとともに、摩擦、摺動等による潤滑層の摩耗や欠損が生じにくく、潤滑性の耐久性に優れている。
したがって、基材としては、このような医療器具や、該医療器具を構成する部材(以下、医療器具用部材)が好適である。これらを基材として用いることで、潤滑層付き医療器具が得られる。
医療器具の具体例としては、例えば、医療用チューブ、ガイドワイヤ、カテーテル、内視鏡等が挙げられる。医療器具用部材としては、前記挿入部を構成する部材が好ましく、具体例としては、例えば、ガイドワイヤ用外皮、カテーテル用外皮、内視鏡用外皮、内視鏡の撮影レンズ等が挙げられる。
特に、内視鏡の撮影レンズの場合、潤滑層を設けることで、潤滑性が付与され挿入時の滑りがよくなるほか、防曇効果や防汚効果も得られる。
防曇効果や防汚効果の観点では、医療器具以外の用途、例えば内視鏡の撮影レンズ以外の各種分野で用いられているレンズ、窓ガラスといった透明材料で構成される部材やこれを備える物品も、本発明における基材として有用である。
The laminate of the present invention is useful as a medical instrument, particularly a medical instrument having an insertion portion that is inserted into the body (for example, the trachea, digestive tract, urethra, other body cavities and tissues), and as a member of a medical instrument. . The medical device provided with the laminate of the present invention exhibits excellent lubricity due to the surface of the laminate being in contact with body fluids, etc., and is less likely to cause wear or loss of the lubrication layer due to friction, sliding, etc. Excellent durability.
Therefore, as the base material, such a medical instrument and a member constituting the medical instrument (hereinafter referred to as a medical instrument member) are suitable. By using these as a base material, a medical device with a lubricating layer can be obtained.
Specific examples of the medical instrument include a medical tube, a guide wire, a catheter, and an endoscope. The member for the medical device is preferably a member constituting the insertion portion, and specific examples include a guide wire hull, a catheter hull, an endoscope hull, an endoscope photographing lens, and the like.
In particular, in the case of an imaging lens for an endoscope, by providing a lubricating layer, lubricity is imparted and sliding upon insertion is improved, and an antifogging effect and an antifouling effect are also obtained.
In terms of anti-fogging and anti-fouling effects, members made of transparent materials such as lenses and window glass used in various fields other than medical instruments such as endoscope imaging lenses, and articles provided with the same Is also useful as a substrate in the present invention.

基材は、潤滑層で被覆する面に、潤滑層との密着性を高めるための表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、大気圧プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、エキシマレーザー処理、電子線照射処理など、または、プライマによる溶液処理等が挙げられる。
また、基材は、潤滑層で被覆する面に、中間層が設けられていてもよい。
The base material may be subjected to a surface treatment for improving adhesion to the lubricating layer on the surface to be coated with the lubricating layer. Examples of the surface treatment include atmospheric pressure plasma treatment, corona discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, excimer laser treatment, electron beam irradiation treatment, solution treatment with a primer, and the like.
In addition, the base material may be provided with an intermediate layer on the surface covered with the lubricating layer.

<積層体の製造方法>
本発明の積層体を製造する方法としては、例えば、親水性樹脂とセルロースファイバーと溶媒とを含有する潤滑層形成用塗工液を基材の表面に塗工して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥する工程を含む方法が挙げられる。
<Method for producing laminate>
As a method for producing the laminate of the present invention, for example, a lubricating layer forming coating solution containing a hydrophilic resin, cellulose fiber and a solvent is applied to the surface of a substrate to form a coating film, The method including the process of drying a coating film is mentioned.

潤滑層形成用塗工液は、親水性樹脂とセルロースファイバーと溶媒とを混合することにより調製できる。必要に応じて任意成分を添加してもよい。
溶媒としては、親水性樹脂を溶解し得るものであればよく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系溶剤、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤などが挙げられる。
潤滑層形成用塗工液の固形分濃度は、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましい。該固形分濃度が0.1質量%以上であれば、1回の塗布で充分な乾燥塗工量を確保でき、50質量%以下であれば、容易に塗工できる。固形分濃度は、各成分の配合量から求められる。
The lubricating layer forming coating solution can be prepared by mixing a hydrophilic resin, cellulose fiber, and a solvent. You may add an arbitrary component as needed.
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the hydrophilic resin. Examples thereof include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, butyl acetate, and ethyl acetate. And ester solvents such as tetrahydrofuran, ether solvents such as tetrahydrofuran, and hydrocarbon solvents such as cyclohexane, toluene, and xylene.
0.1-50 mass% is preferable and, as for the solid content density | concentration of the coating liquid for lubrication layer formation, 0.5-30 mass% is more preferable. If the solid content concentration is 0.1% by mass or more, a sufficient dry coating amount can be secured by one application, and if it is 50% by mass or less, coating can be easily performed. Solid content concentration is calculated | required from the compounding quantity of each component.

親水性樹脂とセルロースファイバーとが化学結合している潤滑層を形成する場合、潤滑層形成用塗工液に、親水性樹脂として、水酸基と反応する反応性官能基(カルボキシ基、イソシアネート基等)を有する親水性樹脂を含有させるとともに、塗工後の塗膜の乾燥を加熱により行うことが好ましい。これにより、前記反応性官能基と、セルロースファイバーの水酸基が反応して共有結合が形成される。
水酸基と反応する反応性官能基を有する親水性樹脂としては、酸無水物基を有するポリマーの加水分解物が好ましい。
When forming a lubricating layer in which a hydrophilic resin and cellulose fiber are chemically bonded, a reactive functional group (carboxy group, isocyanate group, etc.) that reacts with a hydroxyl group as a hydrophilic resin in the lubricating layer forming coating solution. It is preferable to include a hydrophilic resin having a ratio and to dry the coated film by heating. Thereby, the reactive functional group and the hydroxyl group of the cellulose fiber react to form a covalent bond.
The hydrophilic resin having a reactive functional group that reacts with a hydroxyl group is preferably a hydrolyzate of a polymer having an acid anhydride group.

酸無水物基を有するポリマーの加水分解物は、酸無水物基を有するポリマーの溶液に温水を添加することで調製できる。温水を添加することによって、酸無水物基を有するポリマーの酸無水物基が加水分解してカルボキシ基が形成される。
温水の温度は、40〜90℃が好ましい。温水の温度が40℃未満であると加水分解しにくく、90℃を超えると、蒸発しやすくなるため、取り扱い性が困難になる。
温水の添加量は、酸無水物基を有するポリマーの含有量の0.1〜50質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましい。0.1質量%以上であれば、酸無水物基を充分に加水分解させてカルボキシ基を形成させることができる。10質量%を超えると、酸無水物基の加水分解に寄与しない温水量が増え、潤滑層形成用塗工液の固形分濃度が低下し、1回の塗布で充分な乾燥塗工量を確保できなくなるおそれがある。
セルロースファイバーは、酸無水物基を有するポリマーの溶液に温水を添加する前(加水分解前)に予め添加してもよく、加水分解後に添加してもよい。セルロースファイバーの分散性の点で、加水分解前に添加することが好ましい。
このようにして得られた、酸無水物基を有するポリマーの加水分解物とセルロースファイバーとを含有する溶液は、そのまま潤滑層形成用塗工液として用いることができる。該溶液を基材表面に塗工し、加熱乾燥すると、該加水分解物のカルボキシ基とセルロースファイバーの水酸基がエステル結合した複合物を含む潤滑層が形成される。
A hydrolyzate of a polymer having an acid anhydride group can be prepared by adding warm water to a solution of a polymer having an acid anhydride group. By adding warm water, the acid anhydride group of the polymer having an acid anhydride group is hydrolyzed to form a carboxy group.
The temperature of the hot water is preferably 40 to 90 ° C. When the temperature of the hot water is less than 40 ° C., hydrolysis is difficult, and when the temperature exceeds 90 ° C., the water easily evaporates, making handling difficult.
0.1-50 mass% of content of the polymer which has an acid anhydride group is preferable, and, as for the addition amount of warm water, 0.1-10 mass% is more preferable. When the content is 0.1% by mass or more, the acid anhydride group can be sufficiently hydrolyzed to form a carboxy group. If the amount exceeds 10% by mass, the amount of hot water that does not contribute to hydrolysis of the acid anhydride group increases, the solid content concentration of the coating liquid for forming the lubricating layer decreases, and a sufficient dry coating amount is ensured by a single application. There is a risk that it will not be possible.
The cellulose fiber may be added in advance before adding warm water to the polymer solution having an acid anhydride group (before hydrolysis) or after hydrolysis. In view of dispersibility of the cellulose fiber, it is preferably added before hydrolysis.
The solution containing the hydrolyzate of a polymer having an acid anhydride group and cellulose fibers thus obtained can be used as a lubricating layer forming coating solution as it is. When the solution is applied to the substrate surface and dried by heating, a lubricating layer containing a composite in which the carboxy group of the hydrolyzate and the hydroxyl group of the cellulose fiber are ester-bonded is formed.

潤滑層形成用塗工液の塗工方法としては、特に限定されず、公知のコート法が利用でき、例えばディップコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ブレードコート法等が挙げられる。
潤滑層形成用塗工液の塗工量は、潤滑層の厚さに応じて設定される。
塗膜の乾燥方法としては、例えば、熱風による乾燥、赤外線照射による乾燥、真空乾燥などが挙げられる。
塗膜の乾燥を加熱により行う場合、加熱温度は、室温以上が好ましく、50℃以上がより好ましい。50℃以上であれば、乾燥効率が良好である。また、親水性樹脂とセルロースファイバーとを化学結合させる場合に、化学結合が形成されやすい。
加熱温度の上限は、基材が変形しない温度であればよく、150℃以下が好ましい。
加熱時間は、乾燥や化学結合の形成が充分に完了する範囲内であればよく、加熱温度等を考慮して適宜設定できる。通常、5分間〜48時間程度である。
The method for applying the lubricating layer forming coating solution is not particularly limited, and a known coating method can be used. Examples thereof include a dip coating method, a spray coating method, a curtain coating method, and a blade coating method.
The coating amount of the lubricating layer forming coating solution is set according to the thickness of the lubricating layer.
Examples of the method for drying the coating film include drying with hot air, drying by infrared irradiation, and vacuum drying.
When the coating film is dried by heating, the heating temperature is preferably room temperature or higher, and more preferably 50 ° C. or higher. If it is 50 degreeC or more, drying efficiency is favorable. Further, when a hydrophilic resin and cellulose fiber are chemically bonded, a chemical bond is easily formed.
The upper limit of heating temperature should just be the temperature which a base material does not deform | transform, and 150 degrees C or less is preferable.
The heating time only needs to be within a range in which drying and chemical bond formation are sufficiently completed, and can be appropriately set in consideration of the heating temperature and the like. Usually, it is about 5 minutes to 48 hours.

乾燥後の塗膜は、そのまま湿潤層としてもよく、さらに、水と接触させ、乾燥させる処理を行って湿潤層としてもよい。このような処理を行うことで、水や体液、生理食塩水、緩衝液等の含水との接触時に、水をより短時間で吸収、保持できるようになり、潤滑性を短時間で発現させることができる。
水を接触させる方法としては、例えば、温水中に浸漬する方法、水蒸気と接触させる方法等が挙げられる。
接触させる水(温水、水蒸気等)の温度は、40〜90℃が好ましい。水との接触時間は、特に限定されないが、5分間〜48時間程度が好ましい。
The dried coating film may be used as a wet layer as it is, or may be further treated by bringing it into contact with water and drying to form a wet layer. By performing such treatment, water can be absorbed and retained in a shorter time when contacted with water, body fluid, physiological saline, buffered water, etc., and lubricity can be expressed in a shorter time. Can do.
Examples of the method of bringing water into contact include a method of immersing in warm water and a method of bringing into contact with water vapor.
The temperature of water (hot water, water vapor, etc.) to be contacted is preferably 40 to 90 ° C. The contact time with water is not particularly limited, but is preferably about 5 minutes to 48 hours.

<用途>
本発明の積層体は、上述したように、医療器具用として有用であり、特に、体内(例えば気管、消化管、尿道、その他の体腔や組織内)に挿入される挿入部を有する医療器具用として有用である。医療器具としては、特に、医療用チューブ、ガイドワイヤ、カテーテル、内視鏡が好適である。
また、透明材料の表面に潤滑層を設けると、防曇効果や防汚効果も得られるため、これらの効果が要求される用途、例えばレンズ、窓ガラス、ミラー、メガネ、これらを備えた物品等の用途においても有用である。
<Application>
As described above, the laminate of the present invention is useful for medical instruments, and in particular, for medical instruments having an insertion portion that is inserted into the body (for example, the trachea, digestive tract, urethra, other body cavities and tissues). Useful as. As a medical instrument, a medical tube, a guide wire, a catheter, and an endoscope are particularly suitable.
In addition, when a lubricating layer is provided on the surface of the transparent material, an antifogging effect and an antifouling effect are also obtained, and therefore applications for which these effects are required, such as lenses, window glass, mirrors, glasses, articles provided with these, etc. It is also useful in other applications.

<セルロースファイバーの製造方法>
セルロースファイバーは、公知の方法により製造できる。例えば、含セルロース原料に、機械的せん断、化学的処理等の解繊処理、及び必要に応じて修飾を施すことにより製造できる。
含セルロース原料としては、特に限定されないが、リンター、綿、麻などの天然セルロース原料;クラフトパルプ、サルファイトパルプなどの木材化学処理パルプ;セミケミカルパルプ;古紙またはその再生パルプ等が挙げられる。コスト面、品質面、環境面から、木材化学処理パルプ、木材化学処理パルプが好ましく、平均重合度の高いリンターがより好ましい。含セルロース原料の形状は特に限定されないが、機械的せん断の容易さ、化学的処理における溶媒の浸透促進の観点から、含セルロース原料を適宜粉砕してから用いることが好ましい。
解繊処理には、機械的せん断、化学的処理のいずれも利用できる。化学的処理としては、N−メチルモルフォリン−N−オキシド(NMMO)法、銅アンモニア溶液法、イオン液体法等が挙げられる。
<Method for producing cellulose fiber>
Cellulose fibers can be produced by known methods. For example, it can be produced by subjecting a cellulose-containing raw material to a defibrating treatment such as mechanical shearing and chemical treatment, and modification as necessary.
Although it does not specifically limit as a cellulose-containing raw material, Natural cellulose raw materials, such as linter, cotton, and linen; Wood chemical processing pulps, such as a kraft pulp and a sulfite pulp; Semichemical pulp; Waste paper or its regenerated pulp etc. are mentioned. In view of cost, quality, and environment, wood chemically treated pulp and wood chemically treated pulp are preferable, and linters having a high average degree of polymerization are more preferable. The shape of the cellulose-containing raw material is not particularly limited, but it is preferable to use the cellulose-containing raw material after being appropriately pulverized from the viewpoint of easy mechanical shearing and promoting penetration of the solvent in chemical treatment.
For the defibrating treatment, either mechanical shearing or chemical treatment can be used. Examples of the chemical treatment include an N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) method, a copper ammonia solution method, an ionic liquid method, and the like.

セルロースファイバーの製造方法としては、イオン液体を用いる方法が好ましい。この方法によれば、結晶化度が高く、アスペクト比の大きいセルロースナノファイバーの作製が可能となる。かかるセルロースナノファイバーは補強効果が高く、潤滑層の強度向上効果に優れる。例えばアスペクト比が大きいセルロースファイバーは、分子同士の絡まりや網目構造が強固となるため、潤滑層に優れた機械的強度を付与する。
イオン液体を用いたセルロースファイバーの製造方法は、イオン液体を含む溶液(以下、処理液)中で含セルロース原料を解繊処理する工程を含む。
具体的には、処理液に含セルロース原料を添加し、撹拌すると、含セルロース原料が膨潤、溶解してセルロースファイバーが得られる。このときの処理液中のイオン液体の種類や濃度、撹拌条件、処理時間等を調節することで、セルロースファイバーの解繊度、結晶化度等を調節することができる。解繊度が高いほど、処理液中に含まれるセルロースファイバーの直径が小さくなる。
As a method for producing cellulose fiber, a method using an ionic liquid is preferable. According to this method, it is possible to produce a cellulose nanofiber having a high crystallinity and a large aspect ratio. Such cellulose nanofibers have a high reinforcing effect and an excellent effect of improving the strength of the lubricating layer. For example, a cellulose fiber having a large aspect ratio provides a mechanical layer with excellent mechanical strength because the entanglement between molecules and the network structure are strengthened.
The manufacturing method of the cellulose fiber using an ionic liquid includes the process of fibrillating a cellulose-containing raw material in the solution (henceforth a process liquid) containing an ionic liquid.
Specifically, when the cellulose-containing raw material is added to the treatment liquid and stirred, the cellulose-containing raw material swells and dissolves to obtain cellulose fibers. By adjusting the type and concentration of the ionic liquid in the treatment liquid at this time, the stirring conditions, the treatment time, etc., the degree of defibration, crystallinity, etc. of the cellulose fiber can be adjusted. The higher the degree of defibration, the smaller the diameter of the cellulose fiber contained in the treatment liquid.

処理液に用いるイオン液体としては、例えば、下記一般式(I)で表されるものが挙げられる。   Examples of the ionic liquid used for the treatment liquid include those represented by the following general formula (I).

Figure 2013244713
[式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、Rは炭素数1〜4のアルキル基またはアリル基であり、Xはハロゲン、擬ハロゲン、炭素数1〜4のカルボキシレート、またはチオシアネートである。]
Figure 2013244713
[Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an allyl group, and X represents halogen, pseudohalogen, or a carboxylate having 1 to 4 carbon atoms. Or thiocyanate. ]

前記式(I)で表されるイオン液体としては、塩化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、臭化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、塩化1−アリル−3−メチルイミダゾリウム、臭化1−アリル−3−メチルイミダゾリウム、臭化1−プロピル−3−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。   Examples of the ionic liquid represented by the formula (I) include 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium bromide, 1-allyl-3-methylimidazolium chloride, bromide. Examples include 1-allyl-3-methylimidazolium and 1-propyl-3-methylimidazolium bromide.

イオン液体のみで含セルロース原料を解繊処理することも出来るが、溶解力が高すぎで微細繊維まで溶解してしまうおそれがある場合、処理液としては、イオン液体と有機溶剤を含有する溶液を使用することが好ましい。
イオン液体に添加する有機溶剤は、イオン液体との相溶性、セルロースとの親和性、イオン液体との混合後のセルロースファイバーの溶解性、粘度などを考慮し適宜選択すればよいが、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、1−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルフォキサイド、アセトニトリル、メタノール、エタノールから選ばれる少なくとも1種が好ましい。これらの有機溶剤の共存により、セルロースの微細繊維間へのイオン液体の浸透が促進される。またイオン液体による微細繊維の結晶構造の破壊を防ぐことが出来る。
The cellulose-containing raw material can be defibrated with only the ionic liquid, but if the dissolving power is too high and the fine fibers may be dissolved, a solution containing the ionic liquid and the organic solvent is used as the treatment liquid. It is preferable to use it.
The organic solvent to be added to the ionic liquid may be appropriately selected in consideration of compatibility with the ionic liquid, affinity with cellulose, solubility of the cellulose fiber after mixing with the ionic liquid, viscosity, and the like. At least one selected from -dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, methanol, and ethanol is preferable. The coexistence of these organic solvents promotes the penetration of the ionic liquid between the fine fibers of cellulose. In addition, the destruction of the crystal structure of the fine fiber due to the ionic liquid can be prevented.

前記処理液中のイオン液体の含有量は、含セルロース原料、イオン液体、有機溶剤の種類に依存するため適宜調整すればよいが、膨潤、溶解能力の観点から、20質量%以上が好ましい。特に、含セルロース原料に対する溶解力の高い有機溶剤を用いる場合には30質量%以上がより好ましい。含セルロース原料に対する溶解力の低い有機溶剤(メタノール等)を用いる場合には50質量%以上がより好ましい。より好ましくは70質量%である。   The content of the ionic liquid in the treatment liquid depends on the types of the cellulose-containing raw material, the ionic liquid, and the organic solvent, and may be appropriately adjusted. However, from the viewpoint of swelling and dissolving ability, 20% by mass or more is preferable. In particular, 30% by mass or more is more preferable when an organic solvent having a high dissolving power with respect to the cellulose-containing raw material is used. In the case of using an organic solvent (such as methanol) having a low solubility in the cellulose-containing raw material, 50% by mass or more is more preferable. More preferably, it is 70 mass%.

前記処理液に対する含セルロース原料の添加量は、添加前の処理液の質量を100質量%とした場合、0.5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。経済的な効率の観点から0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。解繊度の均一性の観点から30質量%以下が好ましく、20質量%がより好ましい。   The amount of the cellulose-containing raw material added to the treatment liquid is preferably in the range of 0.5 to 30 mass% when the mass of the treatment liquid before addition is 100 mass%. 0.5 mass% or more is preferable from a viewpoint of economical efficiency, and 1 mass% or more is more preferable. From the viewpoint of uniformity of defibration degree, 30% by mass or less is preferable, and 20% by mass is more preferable.

解繊処理の処理温度は特に限定するものではなく、含セルロース原料を膨潤し微細繊維間の結合物を軟化・溶解できるための適切な温度を選択すればよいが、通常は20〜120℃がよい。20℃未満であると、処理速度が低い、処理液の粘度が高い等により解繊効果が低くなるおそれがある。そのため、解繊の工程が別途必要になってくる。120℃を超えると、ナノファイバーまで溶解してしまい、ナノファイバーにダメージを与える、ナノファイバーの収率が低くなる等のおそれがある。   The treatment temperature of the defibration treatment is not particularly limited, and an appropriate temperature for swelling the cellulose-containing raw material and softening / dissolving the bonded material between the fine fibers may be selected. Good. If it is lower than 20 ° C., the fibrillation effect may be lowered due to the low processing speed and the high viscosity of the processing liquid. Therefore, a separate defibrating process is required. If the temperature exceeds 120 ° C., the nanofibers are dissolved, and the nanofibers may be damaged, and the yield of the nanofibers may be lowered.

前記処理液中で、解繊処理と並行して、又は解繊処理後、セルロースファイバーの修飾を行ってもよい。
セルロースファイバーの修飾は、セルロースファイバーを含む処理液中に修飾剤を添加し、反応させることにより実施できる。
修飾剤としては、上述したように、エーテル化剤又はエステル化剤が好ましい。
修飾剤の使用量は、セルロースファイバーの所望の修飾率に応じて設定される。
セルロースファイバーと修飾剤との反応条件は、特に限定するものではなく、解繊処理の処理温度と同様であってよい。
上記のようにして解繊処理、及び任意に修飾を行った後の処理液をろ過することにより、処理液中のセルロースファイバーを回収できる。
In the treatment liquid, the cellulose fiber may be modified in parallel with or after the defibrating treatment.
The modification of the cellulose fiber can be carried out by adding a modifier to the treatment liquid containing the cellulose fiber and reacting it.
As described above, the modifying agent is preferably an etherifying agent or an esterifying agent.
The usage-amount of a modifier is set according to the desired modification rate of a cellulose fiber.
The reaction conditions between the cellulose fiber and the modifier are not particularly limited, and may be the same as the treatment temperature for the defibrating treatment.
The cellulose fiber in the treatment liquid can be recovered by filtering the treatment liquid after the fibrillation treatment and the optional modification as described above.

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例で用いたセルロースファイバーを以下に示す。
CF1:ナタデココ(株式会社フジッコ製、平均重合度:3000以上、平均アスペクト比:1000以上、平均直径:約5μm)を乾燥して得たセルロースファイバー。
CF2:以下の製造例1で製造したセルロースナノファイバー(未修飾)。
CF3:以下の製造例2で製造したセルロースナノファイバー(修飾率15%)。
また、無水マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体(VEMA)としては、ISP社製のGantrez AN169を使用した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
The cellulose fibers used in the examples are shown below.
CF1: Cellulose fiber obtained by drying Nata de Coco (manufactured by Fujicco Co., Ltd., average polymerization degree: 3000 or more, average aspect ratio: 1000 or more, average diameter: about 5 μm).
CF2: Cellulose nanofibers produced in Production Example 1 below (unmodified).
CF3: Cellulose nanofiber produced in Production Example 2 below (modification rate: 15%).
As maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (VEMA), Gantrez AN169 manufactured by ISP was used.

[製造例1.CF2の製造]
ろ紙をハサミで3mm角に切断したもの2gを200mLのフラスコに入れ、さらにN,N−ジメチルアセトアミド50mLと、塩化1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム(イオン液体)60gとを加え、攪拌して解繊処理を行った。その後、フラスコ内の処理液をろ過してセルロースナノファイバー(CF2)を回収した。得られたCF2の平均直径は100nm、アスペクト比は100、平均重合度は800であった。
[Production Example 1. Production of CF2]
2 g of filter paper cut into 3 mm squares with scissors is placed in a 200 mL flask, and 50 mL of N, N-dimethylacetamide and 60 g of 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (ionic liquid) are added and stirred. Defibration treatment was performed. Thereafter, the treatment liquid in the flask was filtered to recover cellulose nanofibers (CF2). The obtained CF2 had an average diameter of 100 nm, an aspect ratio of 100, and an average degree of polymerization of 800.

[製造例2.CF−3の製造]
実施例1と同様に解繊処理を行った後、フラスコ内の処理液に、エステル化剤として無水酢酸を添加してアセチル化を行った。得られた処理液をろ過してセルロースナノファイバー(CF3)を回収した。得られたCF3の平均直径は100nm、アスペクト比は100、平均重合度800、修飾率は15%であった。
[Production Example 2. Production of CF-3]
After performing the defibrating treatment in the same manner as in Example 1, acetic anhydride was added as an esterifying agent to the treatment liquid in the flask for acetylation. The obtained treatment liquid was filtered to recover cellulose nanofibers (CF3). The obtained CF3 had an average diameter of 100 nm, an aspect ratio of 100, an average degree of polymerization of 800, and a modification rate of 15%.

CF−2、CF−3の平均直径、アスペクト比、平均重合度、CF3の修飾率は以下の手順で測定した。
(平均直径、アスペクト比の測定方法)
セルロースナノファイバーが分散した分散液を基板上にキャストしてSEMで観察し、得られた1枚の画像当たり20本以上の繊維について直径と長さの値を読み取り、これを少なくとも3枚の重複しない領域の画像について行い、最低30本の繊維の直径と長さの情報を得た。得られた直径のデータから平均直径を算出した。また、得られた長さのデータから平均繊維長を算出し、これらの結果からアスペクト比を算出した。
(平均重合度)
セスロースファイバーの平均重合度は、高分子学会編「高分子材料試験法2」P276、共立出版(1965)に記載の銅エチレンジアミン法により算出した。
(修飾率の測定方法)
元素分析により得られた炭素、水素、酸素の元素割合から算出した。
The average diameter, aspect ratio, average polymerization degree of CF-2 and CF-3, and the modification rate of CF3 were measured by the following procedure.
(Measuring method of average diameter and aspect ratio)
A dispersion liquid in which cellulose nanofibers are dispersed is cast on a substrate and observed with an SEM, and the diameter and length values of 20 or more fibers obtained per image are read, and this is overlapped by at least 3 sheets. An image of the unexposed area was performed to obtain information on the diameter and length of at least 30 fibers. The average diameter was calculated from the obtained diameter data. Further, the average fiber length was calculated from the obtained length data, and the aspect ratio was calculated from these results.
(Average polymerization degree)
The average degree of polymerization of sesulose fiber was calculated by the copper ethylenediamine method described in “Polymer Material Test Method 2” P276, edited by Kyoritsu Shuppan (1965).
(Method of measuring the modification rate)
It calculated from the element ratio of carbon, hydrogen, and oxygen obtained by elemental analysis.

<実施例1〜3>
アセトンに無水マレイン酸−メチルビニルエーテル共重合体(VEMA)を濃度1質量%となるように溶解した溶液に、VEMA(100質量%)に対して5質量%のCF1(実施例1)、CF2(実施例2)又はCF3(実施例3)を添加、混合して潤滑層形成用塗工液を調製した。該潤滑層形成用塗工液を、ナイロン製の基材の表面に塗工し、90℃で3時間乾燥した。乾燥後、形成された膜を60℃の温水中に30分間浸漬し、60℃で24時間乾燥することで、基材表面に潤滑層が積層した積層体を得た。
<Examples 1-3>
In a solution obtained by dissolving maleic anhydride-methyl vinyl ether copolymer (VEMA) in acetone so as to have a concentration of 1% by mass, 5% by mass of CF1 (Example 1) and CF2 ( Example 2) or CF3 (Example 3) was added and mixed to prepare a lubricating layer forming coating solution. The lubricating layer forming coating solution was applied to the surface of a nylon substrate and dried at 90 ° C. for 3 hours. After drying, the formed film was immersed in warm water at 60 ° C. for 30 minutes and dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a laminate in which a lubricating layer was laminated on the substrate surface.

<実施例4>
アセトンにVEMAを濃度1質量%となるように溶解した溶液に、VEMA(100質量%)に対して5質量%のCF2を添加、混合した。得られた混合液に、さらに、60℃の温水を、VEMA:CF2:温水=20:1:10(質量比)となるように添加、混合して潤滑層形成用塗工液を調製した。該潤滑層形成用塗工液を、ナイロン製の基材の表面に塗工し、90℃で3時間乾燥した。乾燥後、形成された膜を60℃の温水中に30分間浸漬し、60℃で24時間乾燥することで、基材表面に潤滑層が積層した積層体を得た。
<Example 4>
To a solution in which VEMA was dissolved in acetone to a concentration of 1% by mass, 5% by mass of CF 2 was added to VEMA (100% by mass) and mixed. Further, 60 ° C. warm water was added to and mixed with the obtained mixture so that VEMA: CF 2: warm water = 20: 1: 10 (mass ratio) to prepare a lubricating layer forming coating solution. The lubricating layer forming coating solution was applied to the surface of a nylon substrate and dried at 90 ° C. for 3 hours. After drying, the formed film was immersed in warm water at 60 ° C. for 30 minutes and dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a laminate in which a lubricating layer was laminated on the substrate surface.

<比較例1>
アセトンにVEMAを濃度5質量%、ポリエチレングリコール(PEG)を濃度0.06質量%となるように溶解した溶液にナイロン製の基材の表面を1時間浸漬した後、取り出して90℃で3時間、減圧下で乾燥した。乾燥後、形成された膜を60℃の温水中に30分間浸漬し、60℃で24時間乾燥することで、基材表面に潤滑層が積層した積層体を得た。
<Comparative Example 1>
After immersing the surface of the nylon base material in a solution prepared by dissolving VEMA in acetone to a concentration of 5% by mass and polyethylene glycol (PEG) to a concentration of 0.06% by mass for 1 hour, the surface is taken out and at 90 ° C. for 3 hours. And dried under reduced pressure. After drying, the formed film was immersed in warm water at 60 ° C. for 30 minutes and dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a laminate in which a lubricating layer was laminated on the substrate surface.

<実施例5〜8、比較例2>
基材を、ナイロン製の基材からポリウレタン製の基材に変更した以外は実施例1〜3、比較例1と同様にして積層体を得た。
<Examples 5 to 8, Comparative Example 2>
A laminate was obtained in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 except that the base material was changed from a nylon base material to a polyurethane base material.

<実施例9〜12、比較例3>
基材を、ナイロン製の基材からガラス製の基材に変更した以外は実施例1〜3、比較例1と同様にして積層体を得た。
<Examples 9 to 12, Comparative Example 3>
A laminate was obtained in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 except that the base material was changed from a nylon base material to a glass base material.

得られた積層体について、以下の手順で、潤滑層を設けた面の潤滑性、親水性、それらの耐久性を評価した。結果を表1〜3に示す。
[評価方法]
評価方法について図1を用いて説明する。図1は摩擦係数測定器(新東科学社製、HEIDON)で、測定試料5と、相手部材6と、おもり7と、移動台8と、加重変換器9とで構成される。
測定試料5は、移動台8に固定され、移動台8と共に平行運動するようになっている。移動台8に設置された測定試料5は、おもり7により垂直加重が掛けられ相手部材6と接触する。移動台8を往復平行移動すると、測定試料5と相手部材6の接触面に摩擦が生じる。この時の摩擦力が加重変換器9で摩擦係数に変換される。
About the obtained laminated body, the lubricity of the surface which provided the lubricating layer, hydrophilicity, and those durability were evaluated in the following procedures. The results are shown in Tables 1-3.
[Evaluation method]
The evaluation method will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a friction coefficient measuring instrument (manufactured by Shinto Kagaku Co., HEIDON), which includes a measurement sample 5, a mating member 6, a weight 7, a moving table 8, and a weighted converter 9.
The measurement sample 5 is fixed to the moving table 8 and moves in parallel with the moving table 8. The measurement sample 5 placed on the movable table 8 is vertically loaded by the weight 7 and comes into contact with the counterpart member 6. When the movable table 8 is reciprocally translated, friction occurs on the contact surface between the measurement sample 5 and the counterpart member 6. The frictional force at this time is converted into a friction coefficient by the weighting converter 9.

測定試料5として、実施例1〜12、比較例1〜3の積層体をそれぞれ、潤滑層側の表面が相手部材6と接触するように配置し、移動台8を1往復させたときの摩擦係数、500往復させたときの摩擦係数、1000往復させたときの摩擦係数をそれぞれ測定した。 測定中において、10往復ごとに純水5mlを測定試料に添加させて測定を行った。
また、各摩擦係数を測定した際に、潤滑層側の表面の水に対する接触角(°)を以下の手順で測定した。
摩擦係数は、表面潤滑性を示す指標であり、摩擦係数が小さいほど、潤滑性に優れる。
接触角は、表面の親水性を示す指標であり、接触角が小さいほど、親水性が高い。
As the measurement sample 5, the laminates of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 are arranged so that the surface on the lubricating layer side is in contact with the counterpart member 6, and the friction when the movable table 8 is reciprocated once. The coefficient, the friction coefficient when reciprocating 500 times, and the friction coefficient when reciprocating 1000 times were measured. During the measurement, 5 ml of pure water was added to the measurement sample every 10 reciprocations.
Moreover, when each friction coefficient was measured, the contact angle (°) with respect to the water on the surface on the lubricating layer side was measured by the following procedure.
The friction coefficient is an index indicating surface lubricity, and the smaller the friction coefficient, the better the lubricity.
The contact angle is an index indicating the hydrophilicity of the surface. The smaller the contact angle, the higher the hydrophilicity.

(接触角の測定方法)
摩擦係数測定機によってそれぞれの回数往復させた後の測定試料の表面(相手部材6との接触面)に純水1mL(室温)を滴下したときの接触角を、Dataphysics社 OCA20にて測定した。
(Measurement method of contact angle)
The contact angle when 1 mL (room temperature) of pure water was dropped on the surface of the measurement sample (contact surface with the mating member 6) after being reciprocated by the friction coefficient measuring device was measured with Dataphysics OCA20.

Figure 2013244713
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Figure 2013244713
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Figure 2013244713
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上記結果に示すとおり、実施例1〜12の積層体は、1往復後、500往復後、1000往復後のいずれにおいても摩擦係数が0.20以下、接触角が11以下であり、潤滑性、親水性、それらの耐久性ともに優れていた。
なかでも、セルロースナノファイバーであるCF2、CF3を用いた実施例2〜4、6〜8、10〜12は、1000往復後の摩擦係数や接触角の値が、1往復後の値とほとんど同じであった。特に、修飾されているCF3を用いた実施例3、7、11と、VEMAを加水分解し、CF2と反応(共有結合)させて複合体とした実施例4、8、12の結果が優れていた。これは、ナノファイバーであることにより分散性が向上し、修飾されることでさらに分散性が向上し、共有結合することで補強効果が高まって、膜の強度がより向上したことによると考えられる。
一方、親水性樹脂としてVEMAとPEGとの架橋物を用いた比較例1〜3は、往復回数が増えるにつれて摩擦係数、接触角がともに大きく増大した。これは、潤滑層の強度が低く、摩擦により潤滑層の摩耗、剥離等が生じて基材表面から失われ、基材表面が露出したためと考えられる。
As shown in the above results, the laminates of Examples 1 to 12 had a friction coefficient of 0.20 or less and a contact angle of 11 or less after 1 reciprocation, 500 reciprocations, and 1000 reciprocations. Both hydrophilicity and durability were excellent.
Among them, Examples 2 to 4, 6 to 8, and 10 to 12 using CF2 and CF3 which are cellulose nanofibers have almost the same coefficient of friction and contact angle after 1000 reciprocations as those after 1 reciprocation. Met. In particular, the results of Examples 3, 7, and 11 using modified CF3 and Examples 4, 8, and 12 in which VEMA was hydrolyzed and reacted (covalently bonded) with CF2 to form a composite were excellent. It was. This is thought to be due to the dispersibility being improved by being a nanofiber, the dispersibility being further improved by being modified, the reinforcing effect being increased by covalent bonding, and the strength of the membrane being further improved. .
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 using a cross-linked product of VEMA and PEG as the hydrophilic resin, both the friction coefficient and the contact angle greatly increased as the number of reciprocations increased. This is presumably because the strength of the lubricating layer was low, and the frictional layer was worn and peeled off due to friction and lost from the surface of the base material to expose the base material surface.

5 測定試料
6 相手部材
7 おもり
8 移動台
9 加重変換器
5 Measurement sample 6 Mating member 7 Weight 8 Moving table 9 Weighted transducer

Claims (6)

基材と、該基材の表面を被覆する潤滑層とを備える積層体であって、
前記潤滑層が、セルロースファイバーと親水性樹脂とを含有することを特徴とする積層体。
A laminate comprising a substrate and a lubricating layer covering the surface of the substrate,
The said lubricating layer contains a cellulose fiber and hydrophilic resin, The laminated body characterized by the above-mentioned.
前記セルロースファイバーがセルロースナノファイバーである請求項1記載の積層体。   The laminate according to claim 1, wherein the cellulose fiber is a cellulose nanofiber. 前記セルロースファイバーの水酸基が修飾されている請求項1又は2記載の積層体。   The laminate according to claim 1 or 2, wherein a hydroxyl group of the cellulose fiber is modified. 前記セルロースファイバーと前記親水性樹脂とが化学結合している請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。   The laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the cellulose fiber and the hydrophilic resin are chemically bonded. 前記親水性樹脂が、酸無水物基を有するポリマー及びその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体。   The laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrophilic resin is at least one selected from the group consisting of a polymer having an acid anhydride group and a hydrolyzate thereof. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層体を備える医療器具。   A medical instrument provided with the laminated body as described in any one of Claims 1-5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018176583A (en) * 2017-04-14 2018-11-15 スターライト工業株式会社 Laminate having adhesive reinforcement layer and production method of laminate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11319071A (en) * 1998-05-08 1999-11-24 Kawasumi Lab Inc Surface lubricity-imparting material and surface-lubricant medical base material
JP2010005002A (en) * 2008-06-25 2010-01-14 Olympus Corp Medical device and its manufacturing method
JP2010030293A (en) * 2008-06-30 2010-02-12 Fujifilm Corp Hydrophilic member

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11319071A (en) * 1998-05-08 1999-11-24 Kawasumi Lab Inc Surface lubricity-imparting material and surface-lubricant medical base material
JP2010005002A (en) * 2008-06-25 2010-01-14 Olympus Corp Medical device and its manufacturing method
JP2010030293A (en) * 2008-06-30 2010-02-12 Fujifilm Corp Hydrophilic member

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018176583A (en) * 2017-04-14 2018-11-15 スターライト工業株式会社 Laminate having adhesive reinforcement layer and production method of laminate

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