JP2013535990A - ポリアルキルエーテル系光開始剤由来の親水性ゲル - Google Patents

Abstract

本発明は、親水性ゲルを含むカテーテルの製造方法を提供する。一般式Ｉ、Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s （Ｉ）を有するポリマー光開始剤を、１つ以上のゲル形成ポリマーおよび／またはゲル形成モノマーと組合せてマトリックス組成物を形成するステップと、マトリックス組成物を紫外線に曝露することで硬化させるステップと、膨潤媒体にマトリックス組成物を曝露するステップと、親水性ゲルをカテーテル内に取込むステップとを含む方法。本発明は同様に、ゲル前駆体を提供するためのポリマー光開始剤（Ｉ）の自己硬化、親水性ゲルおよび本発明の親水性ゲルを含むかまたはそれでコーティングされたカテーテルも提供する。

Description

本発明は、親水性ゲルを含むカテーテルの製造方法およびそれにより得られるカテーテルに関する。本発明は同様に、ポリマー光開始剤を用いた親水性ゲルの製造方法およびこうして得られる親水性ゲルにも関する。前記親水性ゲルを含む医療装置も同様に提供されている。

紫外（ＵＶ）線を通してコーティングを硬化させそれにより結果としてゲル（例えばヒドロゲル）として使用するためのコーティングを得るためには、硬化プロセスを担う化学反応を開始させる効率の良い方法が必要とされる。医療装置コーティング向けのヒドロゲルを生産するためには、ＵＶ光の照射時点でのラジカル種の生成を通してポリマー材料を架橋させることが広く用いられている。ＵＶ照射で硬化されるポリビニルピロリドンおよび光開始剤を主成分とするコーティング組成物がヒドロゲルの生産に使用されることが多い。これらのプロセスにおいて使用される光開始剤は、オリゴマーまたはポリマー光開始剤のいずれかであり得る。オリゴマー光開始剤は、部分的に自由に硬化済み材料の表面まで拡散でき、こうしてこれらの物質を環境に曝露された状態にする。

国際公開第２００８／０１２３２５号パンフレットおよび国際公開第２００８／０７１７９６号パンフレットは、医療装置用プラスチックコーティングの光硬化について記載している。

ポリアルキルエーテル系のポリマー光開始剤に関する他の公開文書としては、米国特許公開第２００７／０００３５８８号明細書およびＸｕｅｓｏｎｇ Ｊｉａｎｇら、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５０（２００９）３７−４１がある。

本発明の目的は、親水性ゲルを含むカテーテルの製造方法および親水性ゲル自体を提供することにある。光開始剤は、親水性ゲルの一構成成分であるかあるいは親水性ゲル全体を構成することができる。

本発明者らにより、或る種の構造を有するポリマー光開始剤を親水性ゲルの形成およびカテーテルなどの医療装置において使用可能であることが見出された。

したがって、本発明は、親水性ゲルを含むカテーテルの製造方法において、
ａ．一般式Ｉ、
Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s （Ｉ）
を有するポリマー光開始剤を１つ以上のゲル形成ポリマーおよび／またはゲル形成モノマーと組合せてマトリックス組成物を形成するステップと；
ｂ．ステップａ．で得たマトリックス組成物を紫外線に曝露することで硬化させるステップと；
ｃ．膨潤媒体にマトリックス組成物を曝露するステップと；
ｄ．親水性ゲル／マトリックス組成物をカテーテル内に取込むステップと；
を含み、ここで、ステップｂ．およびｃ．は任意の順序で行なわれてよいが、ステップｄ．が最初に行なわれる場合にはステップｂ．がステップｃ．の前に行なわれることを条件とする、製造方法に関する。

上述の式（Ｉ）を有するポリマー光開始剤において、Ｒ₂およびＲ₃は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキレンまたはシクロアルキレン基であり；ここでＲ₂およびＲ₃は、ＣＮ；アジド、エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基である。

Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基またはアリール基であるか、あるいは各出現時点で独立してＨ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレート、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスチレンおよびポリウレタンから選択され；Ｒ₁およびＲ₄がアルキルおよびアリール基である場合、それらはＣＮ；ＯＨ；アジド；エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基である。

ｏおよびｐは各々、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として０〜５０００の実数である。ｍおよびｎは各々、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として０〜１０の実数であり；ｒおよびｓは各々、０〜５の実数であり；Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は同一のまたは異なる光開始剤部分である。

上述の方法を介して得ることのできるカテーテルも同様に提供されている。本発明は、親水性ゲルがその少なくとも１つの表面部分上にコーティングされているカテーテルも提供している。

本発明のポリマー光開始剤は、同様に「自己硬化（ｓｅｌｆ−ｃｕｒｅまたはａｕｔｏ−ｃｕｒｅ）」することも可能である。従って本発明は、親水性ゲルの製造方法において、
ａ．一般式Ｉ、
Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s Ｉ
（式中、
− Ｒ₂およびＲ₃は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキレンまたはシクロアルキレン基であり；ここでＲ₂およびＲ₃は、ＣＮ；アジド、エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
− Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基またはアリール基であるか、あるいは各出現時点で独立してＨ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレート、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスチレンおよびポリウレタンから選択され；Ｒ₁およびＲ₄がアルキルおよびアリール基である場合、それらはＣＮ；ＯＨ；アジド；エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
− ｏおよびｐは各々、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として０〜５０００の実数であり；
− ｍおよびｎは各々、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として０〜１０の実数であり；
− ｒおよびｓは各々、０〜５の実数であり；
− Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は同一のまたは異なる光開始剤部分である）
を有するポリマー光開始剤を提供するステップと；
ｂ．ステップａ．由来の前記ポリマー光開始剤を紫外線に曝露するステップと；
ｃ．膨潤媒体に対して前記ポリマー光開始剤を曝露するステップと；
を含み、ステップｂ．およびｃ．が任意の順序で行なわれてよい方法を提供する。

膨潤媒体が水である場合、ヒドロゲルが得られる。

本発明のさらなる態様には、「自己硬化」法を介して得ることのできる親水性ゲル、この親水性ゲルを含む医療装置が含まれる。

光開始剤部分がポリアクリルエーテル上に懸垂している状態の、ポリマー光開始剤の一般的モチーフを示す。 １として提供された重合手順を用いるポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す。 ２として提供された重合手順を用いるポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す。 １２０℃での清浄なポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノン（１）についての硬化プロファイルを示す。 １２０℃での清浄なポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノン（２）についての硬化プロファイルを示す。 本発明の方法の概略的例証である。

定義
「任意に置換された」とは、Ｃ１−Ｃ２５直鎖、分岐または環状アルキル、アリール、−ＯＨ、−ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレートからなる群から選択される１つ以上の置換基で任意に置換されていることを意味する。好ましくは、１つ以上の置換基は、ＯＨ、−ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレートからなる群から選択される。最も好ましくは、置換基は、−ＯＨ、−ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、およびスルホキシドおよびその誘導体からなる群から選択される。

親水性
材料は、それが水に対する天然の親和力を有する場合、親水性であるものとして記載される。親水性材料は、前進接触角測定を用いて測定された場合９０°未満、好ましくは８０°未満、より好ましくは７５°未満そして最も好ましくは５０°未満（ＡＳＴＭＤ７３３４−０８参照）の水との接触角を有するものとして定義される。要するに、表面上の水滴の前進接触角の測定方法は、皮下注射器を用いて０．１μＬ以内にサイズが制御された水滴（約５〜２０μＬ）を被着させることによって行なわれる。このとき、ゴニオメータは、滴の２つの接点各々の内角を決定できるように調整される。供試体上の３つの滴の２回の角度測定（各滴縁部上で１回ずつ）が決定され、供試体についての接触角はこれら６回の角度測定の平均である。

親水性ポリマーは、酸素と窒素などの高い電気陰性値を有する原子を含む確率が高い。以上の定義にしたがって親水性である材料は、同様に、短鎖（例えばＣ１−Ｃ８）アルコールおよびグリセロールに対する親和力も有する。親水性ポリマーの具体例は、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、アミン官能性ポリマー、例えばポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）、アクリル樹脂、ポリエーテル、ポリアルキルエーテルスルホネート、ポリビニルアルコールである。

親水性ゲル
ゲルは、マイクロメーター以下の寸法の細孔と平均長が１マイクロメーターより大きいポリマー鎖を伴う相互連結された剛性網状組織である。「ゲル」という用語は、Ｆｌｏｒｙ、Ｐ．Ｊ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；Ｃｏｒｎｅｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ：Ｉｔｈａｃａ、ＮＹ、１９５３；Ｃｈａｐｔｅｒ ＩＸ中で詳述されている。

ゲルの定義は、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｇｅｌｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、１（１９９３）、５−１７：の中で提供されている。それによると、ゲルとは、実質的な数量で存在する、１つが液体である２つ以上の構成成分の軟質の固体または固体様の材料である。固体様のゲルは、平衡弾性率の欠如、少なくともおおよそ秒単位の時間まで及ぶ顕著な平坦部を示す貯蔵弾性率Ｇ’（ω）、そして平坦部領域内の貯蔵弾性率よりも著しく小さい損失弾性率Ｇ’’（ω）を特徴とする。

ポリマーマトリックスを架橋する上での光開始剤の効率を特徴づけるために、液体材料から固体材料への遷移は重要である。液体は、Ｇ’’（ω）＞Ｇ’（ω）を有することを特徴とし、固体はＧ’’（ω）＜Ｇ’（ω）を特徴とする。多くの場合ゲル点と呼ばれる液体から固体への遷移は、Ｇ’’（ω）＝Ｇ’（ω）となる時点として定義される。硬化プロセスの開始からＧ’’（ω）＝Ｇ’’（ω）またはｔａｎδ＝１となる時点までの時間として定義される硬化時間は、特定のマトリックス組成物における光開始剤の効率の特徴的尺度である。

発明の具体的実施形態
本発明は、親水性ゲルを含む新規カテーテルおよびそれらの製造方法を提供する。第１の態様において、本発明は、親水性ゲルを含むカテーテルの製造方法を提供する。この方法は、
ａ．一般式Ｉ、
Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s （Ｉ）
を有するポリマー光開始剤を１つ以上のゲル形成ポリマーおよび／またはゲル形成モノマーと組合せてマトリックス組成物を形成するステップと；
ｂ．ステップａ．で得たマトリックス組成物を紫外線に曝露することで硬化させるステップと；
ｃ．膨潤媒体に前記マトリックス組成物を曝露するステップと；
ｄ．前記親水性ゲル／マトリックス組成物をカテーテル内に取込むステップと；
を含み、ここで、ステップｂ．およびｃ．は任意の順序で行なわれてよいが、ステップｄ．が最初に行なわれる場合にはステップｂ．がステップｃ．の前に行なわれることを条件とする。親水性ゲルの表面へのＵＶ活性物質の移動は、より低い分子量の光開始剤の場合と異なりポリマー光開始剤が使用される場合減少する。

好適には、ステップｂ．はステップｃ．の前に行なわれる。これらのステップのための好適な順序は、ａ．、ｂ．、ｄ．、ｃ．およびａ．、ｄ．、ｂ．、ｃ．である。

式（Ｉ）のポリマー光開始剤において、Ｒ₂およびＲ₃は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキレンまたはシクロアルキレン基であり；ここでＲ₂およびＲ₃は、ＣＮ；アジド、エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基である。Ｒ₂は、−ＣＨ₂ＣＨ₂−であってよく、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₂で置き換えられてよい。同様に、Ｒ₃は−ＣＨ₂ＣＨ₂−であってよく、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₃により置き換えられてよい。一変形形態として、Ｒ₂＝−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₂により置き換えられてよい。Ｒ₃は−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−であってよく、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₃により置き換えられてよい。

Ｒ₂およびＲ₃は、２５個以下の炭素原子を有する任意のアルキレン基から選択され、分岐および直鎖の両方のアルキレン基を含むことができる。例示的な非限定的アルキレン基としては、ノルマル、第２級、イソおよびネオ付着異性体中のメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレンが含まれる。例示的な非限定的シクロアルキレン基としては、シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレンおよびシクロヘキシレンが含まれる。

以上に記載の通り、アルキレン基Ｒ₂およびＲ₃は、光開始剤部分は別として、ＣＮ、アジド、エステル、エーテル、アミド、ハロゲン原子、スルホン、スルホン誘導体、ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂などの置換基で置換されてよい。「ａｌｋ」は、任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基である。光開始剤部分は、Ｒ₂（Ａ₂）およびＲ₃（Ａ₃）により呼称されるようにＲ₂および／またはＲ₃に共有結合により連結され得、ここでＡ₂とＡ₃は、本明細書中で記述されている光開始剤部分のいずれかであり得る。

Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基またはアリール基であるか、あるいは各出現時点で独立してＨ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレート、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスチレンおよびポリウレタンから選択される。

一部の場合において、Ｒ₁およびＲ₄がアルキルおよびアリール基である場合、これらは、光開始剤部分は別として、ＣＮ、ＯＨ、アジド、エステル、エーテル、アミド（例えば−ＣＯＮＲ’Ｒ’’またはＲ’ＣＯＮＲ’’−（式中Ｒ’およびＲ’’はアルキル基、好適にはＣ１−Ｃ２５アルキル基である））、ハロゲン原子、スルホン、スルホン誘導体、ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂（ここでａｌｋは任意のＣ１−Ｃ８直鎖アルキル基、Ｃ３−Ｃ８分岐または環状アルキル基である）などの置換基で置換されてよい。光開始剤部分は、Ｒ₁（Ａ₁）およびＲ₄（Ａ₄）により呼称されるように、Ｒ₁および／またはＲ₄に共有結合により連結され得、Ａ₁およびＡ₄は、上述の光開始剤部分のいずれかであり得る。

Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基であってよい。Ｒ₁およびＲ₄は、２５個以下の炭素原子を有する任意のアルキル基から選択され、分岐および直鎖の両方のアルキル基を含むことができる。例示的な非限定的アルキル基としては、ノルマル、第２級、イソおよびネオ付着異性体中のメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルが含まれる。例示的な非限定的シクロアルキル基としてはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが含まれる。

Ｒ₁およびＲ₄は同様に、アリール基、例えば２０個以下の炭素原子を伴う任意の芳香族炭化水素などのアリール基から選択することもできる。例示的な非限定的アリール基は、フェニル、ナフチル、フラニル、チオフェニル、ピロリル、セレノフェニルおよびテルロフェニルを含む。Ｒ₁およびＲ₄は同様に、Ｈ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン（例えば−ＮＲ’Ｒ’’、ここでＲ’およびＲ’’はアルキル基、好適にはＣ１−Ｃ２５アルキル基である）、アミド（例えば−ＣＯＮＲ’Ｒ’’またはＲ’ＣＯＮＲ’’−、ここでＲ’およびＲ’’はアルキル基、好適にはＣ１−Ｃ２５アルキル基である）、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレートでもあり得る。Ｒ₁は、好適にはＯＨである。Ｒ₄は好ましくはＨである。

一態様において、Ｒ₁およびＲ₄は−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子はそれぞれＡ₁またはＡ₄により置き換えられてよい。

さらに、Ｒ₁およびＲ₄は、ポリマー実体から選択可能である。Ｒ₁およびＲ₄は各々独立して、ポリアクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンからなる群から選択されてよい。前記ポリマー実体の分子量は、典型的には５０〜５０，０００Ｄａの範囲内にある。

指数ｏおよびｐは各々、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として０〜５０００の実数である。指数ｏおよびｐは各々０〜３０００、好ましくは０〜２０００であってよい。

指数ｍおよびｎは各々、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として０〜１０の実数である。好適には、ｍおよびｎは、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として、０〜８、好ましくは０〜５の整数である。より好適には、ｍ＝１および／またはｎ＝１である。好適にはｍ＋ｎ≧１である。１つの態様において、ｍ＝１、ｎ＝０であり、ｏ：ｐの比は少なくとも１：１０００、好ましくは少なくとも１：５００である。

指数ｒおよびｓは各々、０〜５の実数である。好適には、ｒおよびｓは各々０〜４、好ましくは０〜２である。好適には、ｒおよびｓは独立して１以上、例えば１または２である。

一般式Ｉ中の指数ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｒおよびｓは、平均／合計を表わし、式Ｉはこうして交互コポリマー、同期コポリマー、統計／ランダムコポリマー、ブロックおよびグラフトコポリマーを表わす。ランダムコポリマーの一例としては、式Ａ₇Ｂ₅を有するコポリマーＡＢＡＡＡＢＡＢＢＡＢＡに言及することができる。

本発明に記載されている光開始剤に適用される式Ｉの同一性の一例が、スキーム１に示されている。

スキーム１：光開始剤に式Ｉを適用した例。このとき式ＩはＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₆（ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₂ＯＰｈＣＯＰｈ））₂ＨまたはＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ_1.75（ＣＨ₂ＯＰｈＣＯＰｈ）_0.25Ｏ）₈Ｈとなる。

好ましい実施形態において、本発明に係るポリアルキルエーテル光開始剤は、５〜１０，０００ｋＤａ、好ましくは１０ｋＤａ〜１，０００ｋＤａ、より好ましくは１５ｋＤａ〜５００ｋＤａの分子量を有してよい。本発明においては、Ｍｗ（重量平均分子量）が、ポリマー光開始剤を特徴づけするために使用されている。

ポリマー光開始剤の効率は、とりわけ、光開始剤がゲル形成ポリマーまたはモノマーとどれだけ良好に配合されるかに関係している。この点に際して重要なパラメータに入るのは光開始剤の分子量である。過度に高い分子量は、マトリックス組成物の他の構成成分とポリマー光開始剤との間の優れた混和性を可能にしない。本発明にとって重要なのは、２成分系を考慮した場合、マトリックス組成物中の他の構成成分とポリマー光開始剤の混和性である。詳細には、ポリマー光開始剤とゲル形成ポリマーの化学的性質および分子量が著しく異なる場合、混和性は低くなり、このことが今度は、硬化の困難なマトリックス組成物を結果としてもたらす。

光開始剤部分
上記式（Ｉ）において、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は、同一のまたは異なる部分である。

光開始剤部分Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は、スペーサ基を介してそれぞれＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄に連結されていてよい。スペーサ基は、アルキレン、シクロアルキレン、アリール、およびアルキレンエーテル基からなる群から選択されてよい。スペーサ基がある場合、それはＲ’₁、Ｒ’₂、Ｒ’₃およびＲ’₄と同じ官能基から、そして追加的にはアルキルエーテル、例えば−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_t−からなる群から選択されてよく、式中、ｔは０〜１００の任意の整数であり得る。

本発明において、光開始剤は、光を吸収した時点で反応種（イオンまたはラジカル）を生成し１つまたは複数の化学反応または変換を開始させる部分として定義される。光開始剤の１つの好ましい特性は、ＵＶ光源スペクトルと光開始剤吸収スペクトルの間の良好な重複にある。別の所望される特性は、マトリックス内の他の構成成分の固有の組合せ吸収スペクトルと光開始剤の吸収スペクトルの間にわずかしかまたは全く重複がないという点にある。

本発明に係るポリアクリルエーテル光開始剤の一実施形態において、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄はベンゾインエーテル、フェニルヒドロキシアルキルケトン、フェニルアミノアルキルケトン、ベンゾフェノン、チオキサントン、キサントン、アクリドン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジル、ベンジルケタール、α−ジアルコキシ−アセトフェノン、α−ヒドロキシ−アルキル−フェノン、α−アミノ−アルキル−フェノン、アシル−ホスフィンオキシド、フェニルケトクマリン、シラン、マレイミドおよびその誘導体からなる群から選択される同一のまたは異なる光開始剤部分である。光開始剤部分Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は同様に、列挙された光開始剤部分の誘導体でも構成され得る。

本発明に係るポリアルキルエーテル光開始剤の一実施形態において、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジル、アントラキノン、カンファーキノン、ベンゾインエーテル、アシルホスフィンオキシド、シランおよびその誘導体からなる群から選択される同一のまたは異なる光開始剤部分である。光開始剤部分Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は、列挙された光開始剤部分の誘導体でも構成され得る。

本発明に係るポリアルキルエーテル光開始剤の一実施形態において、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は、同一の光開始剤部分である。しかしながらＡ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は、少なくとも２つの異なる光開始剤部分であってよい。

好適には、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄の少なくとも１つは、ベンゾフェノン光開始剤部分である。少なくともＡ₂とＡ₃はベンゾフェノン光開始剤部分である。

本発明の光開始剤部分は、独立して開裂可能（ノリッシュＩ型）または開裂不能（ノリッシュＩＩ型）であってよい。好適には、本発明の光開始剤部分は全て開裂不能（ノリッシュＩＩ型）である。参考として、例えばＡ．Ｇｉｌｂｅｒｔ、Ｊ．Ｂａｇｇｏｔｔ：「Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」、Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ、Ｌｏｎｄｏｎ、１９９１を参照のこと。励起時点で、開裂可能な光開始剤部分は、２つのラジカルへと自然発生的に分解し、そのうち１つのラジカルは、大部分の基質から水素原子を引抜くのに充分な反応性を有する。ベンゾインエーテル（ベンジルジアルキルケタールを含む）、フェニルヒドロキシアルキルケトンおよびフェニルアミノアルキルケトンが、開裂可能な光開始剤部分の重要な例である。開裂不能な光開始剤部分は励起時点で分解せず、こうして、マトリックス組成物から小分子が浸出する可能性を少なくする。本発明の光開始剤部分は、ＵＶまたは可視光源からの光を、ポリマーから水素原子および他の不安定な原子を引抜きひいては共有結合架橋をもたらすことのできる反応性ラジカルへと変換させる上で効率が高い。任意には、アミン、チオールおよび他の電子供与体を、ポリマー光開始剤に共有結合により連結させるかまたは別個に付加するか、またはその両方を行なうことができる。電子供与体の付加は必要というわけではないが、以下で開裂不能な光開始剤について記述するものと類似の機序によって開裂可能な光開始剤の全体的効率を増強させ得る。

励起された開裂不能の光開始剤は、励起時点でラジカルへと分解しないが、有機分子から水素原子を引抜くかまたはより効率的に電子供与体（例えばアミンまたはチオール）から電子を引抜く。電子移動は、光開始剤上でラジカルアニオンをそして電子供与体上でラジカルカチオンを生成する。これに続いてラジカルカチオンからラジカルアニオンへの陽子移動が起こり、２つの非電荷ラジカルが生成され、これらのうち電子供与体上のラジカルは、大部分の基質から水素を引抜くのに充分な反応性を有する。ベンゾフェノンおよびそれに関連するケトン、例えばチオキサントン、キサントン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジルおよびフェニルケトクマリンが、開裂不能な光開始剤の重要な例である。窒素原子に対するα位でのＣ−Ｈ結合を伴う大部分のアミンおよび数多くのチオールが電子供与体として働く。本発明の光開始剤部分は好ましくは開裂不能である。

自己開始型光開始剤部分は、本発明の範囲内に入る。ＵＶまたは可視光励起の時点で、このような光開始剤は、主にノリッシュＩ型の機序により開裂し、いかなる従来の光開始剤も存在することなくさらに架橋して、厚い層を硬化させることができる。近年、β−ケトエステル系の光開始剤の新しい部類が、Ｍ．Ｌ Ｇｏｕｌｄ、Ｓ．Ｎａｒａｙａｎ−Ｓａｒａｔｈｙ、Ｔ．Ｅ．ＨａｍｍｏｎｄおよびＲ．Ｂ．Ｆｅｃｈｔｅｒ（Ａｓｈｌａｎｄ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、ＵＳＡ（２００５）所属）：「Ｎｏｖｅｌ Ｓｅｌｆ−Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ＵＶ−Ｃｕｒａｂｌｅ Ｒｅｓｉｎｓ：Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｅ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｆｒｏｍ ＲａｄＴｅｃｈ Ｅｕｒｏｐｅ ０５、Ｂａｒｃｅｌｏｎａ、Ｓｐａｉｎ、Ｏｃｔｏｂｅｒ １８−２０ ２００５、ｖｏｌ．１、ｐ．２４５−２５１、Ｖｉｎｃｅｎｔｚ、により紹介されている。多官能性アクリレートに対するエステルの塩基触媒型マイケル付加の後、各々２つの隣接カルボニル基を伴う数多くの第４級炭素原子を用いて、網状組織が形成される。

マレイミドベースの別の自己開始型系も、両方とも米国にあるＡｌｂｅｍａｒｌｅ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎおよびＢｒａｄｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ ＬＬＣに所属する、Ｃ．Ｋ．Ｎｇｕｙｅｎ、Ｗ．ＫｕａｎｇおよびＣ．Ａ．Ｂｒａｄｙ（２００３）：「Ｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｆｒｏｍ ＲａｄＴｅｃｈ Ｅｕｒｏｐｅ ０３、Ｂｅｒｌｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ３−５、２００３、ｖｏｌ．１、ｐ．５８９−９４、Ｖｉｎｃｅｎｔｚ、により同定された。マレイミドは、主として開裂不能光開始剤として作用することによってラジカル重合を開始させ、同時にマレイミド２重結合を横断するラジカル付加により自然発生的に重合する。さらに、マレイミドの強いＵＶ吸収はポリマー中で消滅する。すなわちマレイミドは、光退色性光開始剤である。このことにより、厚い層の硬化が可能になる。

したがって、本発明の一実施形態において、光開始剤部分は少なくとも２つの異なるタイプの光開始剤部分を含む。好ましくは、異なる光開始剤の吸光ピークは、異なる波長にあり、したがって系が吸収する光の総量は増大する。異なる光開始剤は全て開裂可能、全て開裂不能あるいは開裂可能と開裂不能の混合であってよい。複数の光開始剤部分の配合物は、例えばＪ．Ｐ．Ｆｏｕａｓｓｉｅｒ：「Ｅｘｃｉｔｅｄ−Ｓｔａｔｅ Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｒａｄｉｃａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ」、Ｃｈ．１、ｐｐ．１−６１、「Ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｕｒｉｎｇ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｖｏｌ．ＩＩ（「Ｐｈｏｔｏ−ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」）、Ｊ．Ｐ．ＦｏｕａｓｓｉｅｒおよびＪ．Ｆ．Ｒａｂｅｋ編、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ｌｏｎｄｏｎ、１９９３中に記載されている通り、相乗特性を示し得る。簡単に言うと、［４，４’−ビス（ジメチル−アミノ）ベンゾフェノン＋ベンゾフェノン］、［ベンゾフェノン＋２，４，６−トリメチルベンゾフェノン］、［チオキサントン＋メチルチオフェニルモルホリノアルキルケトン］の対内で１つの光開始剤部分からもう一つの光開始剤部分まで、効率の良いエネルギー伝達または電子移動が起こる。

さらに、最近になって、商標名Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９で市販されている共有結合により連結された２−ヒドロキシ−１−（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）−２−メチルプロパン−１−オン、および分子４−（４−ベンゾイルフェノキシエトキシ）フェニル２−ヒドロキシ−２−プロピルケトン中のベンゾフェノンが、２つの別個の化合物の単純な混合物に比べて著しく高いラジカル重合開始効率を提供することが見出された。Ｓ．ＫｏｐｅｉｎｉｇおよびＲ．Ｌｉｓｋａ（Ｖｉｅｎｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ａｕｓｔｒｉａ（２００５）所属）：「Ｆｕｒｔｈｅｒ Ｃｏｖａｌｅｎｔｌｙ Ｂｏｎｄｅｄ Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｆｒｏｍ ＲａｄＴｅｃｈ Ｅｕｒｏｐｅ ０５、Ｂａｒｃｅｌｏｎａ、Ｓｐａｉｎ、Ｏｃｔｏｂｅｒ １８−２０ ２００５、ｖｏｌ．２、ｐ．３７５−８１、Ｖｉｎｃｅｎｔｚを参照のこと。このことは、異なる光開始剤部分が、同じオリゴマーまたはポリマー内に存在する場合、有意な相乗効果を示し得ることを示している。このような共有結合により連結された光開始剤部分も同様に、本発明の範囲内で適用可能である。

上述のタイプの光開始剤および光開始剤部分の各々そして全てが本発明のポリマー光開始剤内で光開始剤部分として使用されてよい。

ポリマー主鎖（光開始剤セグメント）
ポリマー主鎖は、一般式、−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−を有するポリアルキルエーテルセグメントで構成され、ここでＲ₂およびＲ₃は、２５個以下の炭素原子を有する任意のアルキレン基から選択され、分岐および直鎖の両方のアルキレン基およびシクロアルキレン基を含むことができる。例示的な非限定的アルキレン基としては、ノルマル、第２級、イソおよびネオ付着異性体中のメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレンが含まれる。例示的な非限定的シクロアルキレン基としては、シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレンおよびシクロヘキシレンが含まれる。

本発明に係るポリアルキルエーテル光開始剤の一実施形態において、Ｒ₂およびＲ₃は、独立して−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₂またはＡ₃によりそれぞれ置き換えられてよい。好適には、Ｒ₂およびＲ₃は両方共−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子がそれぞれＡ₂またはＡ₃により置き換えられてよい。Ｒ₂およびＲ₃が−ＣＨ₂ＣＨ₂−である場合、ゲル形成が促進される。詳細には、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄が全て−ＣＨ₂ＣＨ₂−である（ここで１つ以上のＨ原子がそれぞれＡ₁、Ａ₂、Ａ₃またはＡ₄により置き換えられてよい）場合、ゲル形成が促進される。

本発明に係るポリアルキルエーテル光開始剤の一実施形態において、Ｒ₂およびＲ₃は独立して−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子はＡ₂またはＡ₃によってそれぞれ置き換えられてよい。

一部の場合において、アルキレン基は、光開始剤部分は別として、ＣＮ、アジド、エステル、エーテル、アミド（例えば−ＣＯＮＲ’Ｒ’’またはＲ’ＣＯＮＲ’’−（式中Ｒ’およびＲ’’はアルキル基、好適にはＣ１−Ｃ２５アルキル基である））、ハロゲン原子、スルホン、スルホン誘導体、ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂（ここでａｌｋは任意のＣ１−Ｃ８直鎖アルキル基、Ｃ３−Ｃ８分岐または環状アルキル基である）などの置換基を担持していてよい。光開始剤部分は、Ｒ₂（Ａ₂）_mおよびＲ₃（Ａ₃）_nにより呼称されるように、Ｒ₂および／またはＲ₃に共有結合により連結され得、Ａ₂およびＡ₃は、上述の光開始剤部分のいずれかであり得る。指数ｍ、ｎ、ｏおよびｐは、以上で明記された通りである。

本発明のポリマー光開始剤
ポリエチレンオキシド由来の光開始剤
ポリマー光開始剤は、重合反応によって合成され得るかまたはポリマー主鎖上でグラフトされ得る。エポキシ開環に基づく光開始剤懸垂部分とポリマー光開始剤の直接的合成についての一般的スキームは、スキーム２に示されており、ここにはポリマー光開始剤についての一般式からの記号が例示されている。

スキーム２：置換されたエポキシドとエポキシド官能化光開始剤のランダムコポリマーの一般的調製方法。実線破線（ｓｏｌｉｄ ｄｏｔｔｅｄ ｌｉｎｅ）は、具体的反応条件の下で、この位置が主に光開始剤系で置換されることを表わす。他の反応は、主として点線（ｄａｓｈｅｄ ｌｉｎｅ）でラベル付けされた位置における置換を結果としてもたらしうると考えられる。

重合のために使用されるエポキシド官能基は、エピクロルヒドリンとの反応を通して得られるが、アリル誘導体との反応を通しても得られると考えられ、このアリル誘導体は、次にその後、ｍ−クロロ−過安息香酸または過酸化水素などの酸化剤を用いて酸化される。

スキーム２で例証されている通り、開始剤またはアルコキシドイオンのいずれかの求核基の攻撃は、スペーサ基上に存在するエポキシド上の置換度の最も低い炭素原子において発生する。一部の反応条件、例えば酸性条件は、逆に有利に作用する場合があると考えられ、これはすなわちエポキシド上の置換度の最も高い炭素原子が求核基によって攻撃されることを意味している。単純化を期して、以下では、光開始剤が付着されたエポキシド中の最も置換度の低い炭素原子の攻撃を結果としてもたらす重合のみが、例証されているが、本発明がそのように限定されることはない。

置換基に関しては、Ｒ’₁、Ｒ’₂、Ｒ’₃およびＲ’₄は、２５個以下の炭素原子を有する任意のアルキル基から選択され得、分岐、環状および直鎖の両方のアルキル基を含む。例示的アルキル基としては、ノルマル、第２級、イソおよびネオ付着異性体中のメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルが含まれる。Ｒ’₁、Ｒ’₂、Ｒ’₃およびＲ’₄は、２０個以下の炭素原子を伴う任意の芳香族炭化水素などのアリール基から選択されてもよい。例示的アリール基には、フェニル、ナフチル、フラニル、チオフェニル、ピロリル、セレノフェニルおよびテルロフェニルが含まれる。一部の場合において、アルキルおよびアリール基は、ＣＮ、アジド、エステル、エーテル、アミド（例えば−ＣＯＮＲ’Ｒ’’またはＲ’ＣＯＮＲ’’−（式中Ｒ’およびＲ’’はアルキル基、好適にはＣ１−Ｃ２５アルキル基である））、ハロゲン原子、スルホン、スルホン誘導体、ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂（ここでａｌｋは任意のＣ１−Ｃ８直鎖アルキル基、Ｃ３−Ｃ８分岐または環状アルキル基である）などの置換基を担持していてよい。Ｒ’₁、Ｒ’₂、Ｒ’₃およびＲ’₄はＨであってもよい。

第１の例として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（２−（オキシラン−２−イルメトキシ）エトキシ）フェニル）プロパン−１−オン（３）のそれ自体とまたはエチレンオキシドとの重合は、結果として、ポリマー光開始剤である（コ）−ポリマーをもたらす（スキーム３）。このポリマーの合成のための前駆体は、２−ヒドロキシ−１−（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）−２−メチルプロパン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９）である。（３）の合成については米国特許第５７４４５１２号明細書で概略的に示されている。

スキーム３：Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９からのポリマー光開始剤の調製
（３）の類似体への代替的経路は、スキーム４に例証されており、ここでヒドロキシアルキルフェノンは、米国特許第５７４４５１２号明細書中に記載のイソブツリルクロリドとのフリーデル−クラフツ反応において形成される。

スキーム４：（３）の類似体の調製
Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９の合成については、以前に別のところで記載されている（独国出願公開第３，５１２，１７９号明細書）。Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９と類似の構造を有する光開始剤のポリアルキルエーテル上への付着は、本発明の主たる焦点である。スキーム４中の合成経路にしたがって、当該技術分野において一般に公知の方法によって、ベンゼン環上に特定の置換基を置くことが可能である。

Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９の誘導体は、Ｉ型光開始剤として特徴づけされ、このカテゴリーに入る他の光開始剤は、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、α−ジアルコキシ−アセトフェノン、α−ヒドロキシ−アルキル−フェノン、α−アミノ−アルキル−フェノンおよびアシル−ホスフィン−オキシドである。ベンゾインエーテルに基づくポリマー光開始剤のさらなる例としては、以下のものがある。

スキーム５：置換エポキシドと重合されるエポキシド置換ベンゾインエーテルの調整
スキーム３−５に記されているのは、ポリアルキルエーテル主鎖に付着されたＩ型光開始剤の例であり、ＩＩ型ポリマー光開始剤の調製例は、キサントン、チオキサントンおよびアクリドンを光開始剤部分自体としてスキーム６に示されている。

スキーム６：キサントン、チオキサントンおよびアクリドンで置換されたポリマー光開始剤の調製
スキーム６中に示されたポリマー光開始剤の調製は、スキーム３〜５中に示されたものと同じ原則にしたがっており、ここで光開始剤上に存在するヒドロキシ官能基がエピクロロヒドリンと反応させられている。結果として得られた化合物は次に置換エポキシドと共重合され、結果としてポリマー光開始剤がもたらされる。さまざまな置換キサントン、チオキサントンおよびアクリドン分子の調製については、Ｊ．Ｚｈａｏ、Ｒ．Ｃ．Ｌａｒｏｃｋ Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．７２（２００７）、５８３−５８８中で詳述されている。Ｒ’’₁、およびＲ’’₂は、Ｒ’₁、Ｒ’₂、Ｒ’₃およびＲ’₄と同じ官能基セットから選択されてよい。

ＩＩ型ポリマー光開始剤の別の例として、ベンゾフェノン置換ポリエチレンオキシドがスキーム７に例証されている。

スキーム７：ベンゾフェノン置換ポリエチレンオキシドの合成
エポキシド誘導体化ベンゾフェノンの合成については、米国特許第４３７６７８８号明細書中に純粋ベンゾフェノン以外の類似体について記述されている。スキーム７における中間体については、いかなる詳細も示されていない。エポキシドはその後、ポリエチレンオキシド置換ベンゾフェノンへと重合され得る。

誘導体化されたポリエチレンオキシドへの代替的経路は、スキーム８中に例証されている通りのグラフト技術を介するものであり得る。

スキーム８：ポリエチレンオキシド上へのベンゾフェノンエステルのグラフト
ペルオキシエステルのグラフトは、Ｊ．Ｍａｒｃｈ：「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．Ｒｅａｃｔｉｏｎ、Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ、ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」、３．ｅｄ．、ｐ．６３６−７、Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９８５）中に記載の通り、銅（Ｉ）により触媒される。スキーム８中に示された具体例は同様に国際公開第２００８／０７１７９６号パンフレット中でも開示されている。

ポリアルキルオキシド由来の光開始剤
ポリアルキルオキシド由来の光開始剤の調製のための一般的スキームが、スキーム９に示されており、ここでポリマーは、非環状ジエン重合（ＡＤＭＥＴ）反応を通して合成されている。

スキーム９：ジエンのＡＤＭＥＴ重合およびポリアルキルエーテル系光開始剤を形成するためのその後の水素化。ｍ’、ｎ’、ｏ’、ｍ’’、ｎ’’、ｏ’’、ｐ’およびｑ’は０〜１００００のいずれかの整数であり得る。

このような重合タイプについては、Ｋ．Ｂ．Ｗａｇｅｎｅｒ、Ｋ．Ｂｒｚｅｚｉｎｓｋａ、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２４（１９９１）、５２７３−５２７７中に記されている。

異なる開始剤および異なる溶媒を用いて、膨大な研究が置換オキシランに焦点をあてて行なわれてきた。こうして、（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンは、Ｐ．Ｙａｎｇ、Ｘ．Ｚｈｕ、Ｙ．Ｙｏ、Ｙ．Ｍ．ＸｉａおよびＴ．Ｌｉ、Ｊｏｕｒ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．１１３（２００９）、３６５６−３６６０で行なわれているようなアニオン重合スキームにおいて、開始剤として例えばカリウムｔ−ブトキシドを用いて重合される確率が最も高いものであり得る。開始剤として水酸化カリウムなどの他のさまざまな求核基を用いる類似の重合のための反応条件が、Ｊ．Ｃａｏ、Ｎ．−Ｆ．Ｙａｎｇ、Ｐ．−Ｄ．ＷａｎｇおよびＬ．−Ｗ．Ｙａｎｇ、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、５７（２００８）、５３０−５３７中に示されている。特許文献中でも複数の反応条件が公開されており、ここで米国特許第４４７２５６０号明細書中ではエポキシド重合用の触媒として金属シアン化物錯体が使用されている。カチオン重合スキームにおいて良好に機能するように、有機アルミニウム触媒も、米国特許第４００９１２８号明細書中に記載されている。

マトリックス組成物
一実施形態において、式（Ｉ）のポリマー光開始剤は、１つ以上のゲル形成ポリマーおよび／またはゲル形成モノマーと組合わされて、マトリックス組成物を形成する。ゲル形成ポリマーは、（その親水性に起因して）ポリマー構造内部に水などの膨潤媒体を保持し、マトリックス組成物がひとたび硬化された時点で親水性ゲルが形成され得るようにするポリマーである。

詳細には、ゲル形成ポリマーは、ヒドロゲル形成ポリマーであってよい。ヒドロゲル形成ポリマーは、ポリアクリレート、ポリアルキルエーテル、例えばポリエチレンオキシド、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンビニルアセテート、ポリビニルピロリドンおよびそれらのコポリマーおよび配合物を含む群から選択される。好ましくは、ヒドロゲル形成ポリマーは、ポリアルキルエーテル、ポリウレタン、ポリエチレンビニルアセテートからなる群から選択される。

ゲル形成モノマーは、重合された時点でゲル形成ポリマーを生成するモノマーである。ヒドロゲル形成モノマーは、以上で明記された親水性ポリマーを生成するものである。好適なヒドロゲル形成モノマーは、アクリレートモノマー、Ｎ−ビニルピロリドンおよびエポキシドモノマーおよび、例えば２つ以上のヒドロキシルおよび／またはアミノ官能基を伴うモノマー例えばジエタノールおよびアミノエタノールからなる群から選択されてよい。

硬化ステップの後ゲルを提供するために、架橋と併せてモノマー実体の重合が発生する。硬化ステップの後、架橋された組成物は次に、水、Ｃ１−Ｃ５アルコール、グリセロールおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、好ましくはＰＥＧ−２０００などの膨潤媒体を用いて膨潤させられる。

マトリックス組成物中に考えられる他の構成成分としては、ＢＨＴ（２，６−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−メチルフェノール）、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０（Ｃｉｂａ製）および類似の構造物などの酸化防止剤が含まれる。治療用添加剤も同様に、マトリックス組成物中の考えられる構成成分である。このような追加の構成成分がマトリックス組成物中に存在する場合、これらは、マトリックス組成物の形成時に、硬化前の任意の時点で、または膨潤媒体の一構成成分として直接添加されてよい。最後のケースが最も好ましい。

硬化
一般式Ｉのポリマー光開始剤が本発明の方法においてひとたび１つ以上のゲル形成ポリマーおよび／またはゲル形成モノマーと組合わされてマトリックス組成物を形成した時点で、マトリックス組成物は、紫外線に対する曝露によって硬化させられる。

硬化は、溶融状態かまたは溶液の形のいずれかで発生し得る。後者には、マトリックス組成物が適切な溶媒中で溶解され、例えば管上にスプレーコーティングされ、その後紫外線に曝露されるステップが含まれる。溶媒はその後蒸発させられるかまたはコーティング内にとどまり膨潤媒体として機能して所望のゲルを提供することができる。

紫外線スペクトルは、Ａ、ＢおよびＣセグメントに分割され、ここでＵＶＡは４００ｎｍから３１５ｎｍまで、ＵＶＢは３１５から２８０ｎｍまで、そしてＵＶＣは２８０から１００ｎｍまで広がる。可視光領域（４００〜８００ｎｍ）内の波長をもつ光を生成する光源を使用することによって、光開始剤がこれらの波長で材料を良好に硬化できることを条件として、硬化の深さに関する幾分かの利点が得られる。詳細には、波長が長くなると散乱現象はさほど顕著ではなくなり、こうして材料中へのより大きい侵入深さを提供する。したがって、より長い波長で吸収し硬化を誘発できる光開始剤が有利である。芳香族部分上の置換基を賢明に選択することにより、ポリマー光開始剤の吸収スペクトルを或る程度赤色シフトさせることができ、このことが次に比較的大きい深さでの硬化を容易にすると思われる。

１光子プロセスにおいて硬化に必要とされる光の波長の２倍さらには多数倍もの波長で発光する光源を用いて試料を硬化させるために多光子吸収を使用することが可能である。例えば、約２５０ｎｍで吸収最大値を有する光開始剤を含む組成物は、場合によって、２吸収断面積が充分に高いことを条件として２光子吸収プロセスを用いて約５００ｎｍで発光する光源を用いて硬化させることができると考えられる。２光子硬化プロセスによって３Ｄ構造が形成される、Ｎａｔｕｒｅ４１２（２００１）、６９７に例示されている多光子で開始される硬化プロセスも同様に、硬化される面積に関してより大きい空間分解能を促すことができると考えられる。

本発明において、硬化は主として、マトリックス組成物またはポリマー光開始剤を高エネルギー照射好ましくはＵＶ光に曝露することによって開始させられる。光開始プロセスは、それ自体公知のものである上述の方法により、２５０〜５００ｎｍの波長範囲内の光照射またはＵＶ照射を通して起こる。使用してよい照射源は、日光または人工的ランプまたはレーザーである。例えば水銀高圧、中圧または低圧ランプおよびキセノンおよびタングステンランプが有利である。同様に、エキシマ、固体およびダイオードレーザーも有利である。本発明のためには、パルスレーザーシステムでさえ応用可能とみなされ得る。一般的に、化学反応を開始させるためにはダイオードベースの光源が有利である。

硬化プロセスにおいて、ポリマー光開始剤は、光により誘発される化学的プロセスで、マトリックス組成物を変換する。

ゲル状態
本発明のゲルを提供するために、マトリックス組成物は膨潤媒体例えば水、Ｃ１−Ｃ５アルコール、グリセロールおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、好ましくはＰＥＧ−２０００などに曝露される。こうして組成物は膨潤してゲルを提供する。膨潤媒体との接触は、マトリックス組成物の硬化の前または後に行なわれてよい。膨潤媒体は、清浄な状態にあってもよいし、あるいは例えば食塩溶液または体液中など、他の物質と組合わせた形で存在してよい。液体形態で存在する有意な部分と平衡して気体状態で存在する種も同様に、膨潤媒体を構成する。こうして、本発明は、前記ステップａ．およびｂ．を含む親水性ゲルの製造のための方法を提供している。

マトリックス組成物は、膨潤媒体に対する曝露の前か後に、ＵＶに曝露することで硬化されてよい。最初に硬化された場合、「乾燥した」硬化済みマトリックス組成物（ゲル前駆体）が得られる。最初に膨潤媒体に曝露された場合、硬化ステップは膨潤媒体の存在下で起こることから、親水性ゲルを一段階プロセスで提供することができる。換言すると、親水性ゲル用の膨潤媒体は、硬化ステップ用の溶媒である。したがって、本発明の方法は、ｃ．膨潤媒体に対してマトリックス組成物を曝露するさらなるステップを含む。ステップｃ．は、ステップｂ．の前または後に行なわれてよい。好適には、ステップｃ．は、ステップｂ．の前に行なわれる。

ゲルは、膨潤性を有するものの膨潤媒体中に不溶な材料として特徴づけされる。ヒドロゲルとは、主に水溶性または水膨潤性材料で構成される材料を意味する。ゲル材料は、そのレオロジー特性に関して、そしてその乾燥状態において特徴づけされる。詳細には、材料の機械的特性を特徴づけるために、貯蔵弾性率と損失弾性率が使用される（Ｔ．Ｇ．Ｍｅｚｇｅｒ：「Ｔｈｅ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、Ｖｉｎｃｅｎｔｚ Ｎｅｔｗｏｒｋ、Ｈａｎｎｏｖｅｒ、２００６）。上述の通り、マトリックス組成物の硬化の後には、ＵＶ曝露時間の一関数としてのＧ’（ω）およびＧ’’（ω）の変化の監視作業が続く。本発明を説明するために用いられる実施例では、レオロジー特性を精査するために１Ｈｚの周波数が使用されており、さらに試料は試験中１２０℃まで加熱された。

本発明は同様に、この方法を介して得ることのできるゲル、詳細には親水性ゲルにも関する。

ここで記述されているポリマー光開始剤は、周囲のマトリックスの硬化を促進すると同時に、光開始剤自体がポリマーであることから、「自己硬化」も可能である。すなわちポリマー光開始剤は単独で、ＵＶ照射の時点で硬化される組成物を構成できる。したがって、清浄なポリマー光開始剤は、硬化されて架橋済み網状組織を形成することができるか、あるいはポリマー光開始剤は、後に硬化されて架橋済み網状組織を形成する混合物中の一成分であり得る。このことは、Ｒ₁およびＲ₄が親水性ポリマー、例えばポリアクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンである場合に特に該当する。

したがって本発明は、ゲル前駆体の製造方法において、
ａ．一般式Ｉ、
Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s Ｉ
（式中、
− Ｒ₂およびＲ₃は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキレンまたはシクロアルキレン基であり；ここでＲ₂およびＲ₃は、ＣＮ；アジド、エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
− Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基またはアリール基であるか、あるいは各出現時点で独立してＨ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレート、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスチレンおよびポリウレタンから選択され；Ｒ₁およびＲ₄がアルキルおよびアリール基である場合、それらはＣＮ；ＯＨ；アジド；エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
− ｏおよびｐは各々、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として０〜５０００の実数であり；
− ｍおよびｎは各々、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として０〜１０の実数であり；
− ｒおよびｓは各々、０〜５の実数であり；
− Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は同一のまたは異なる光開始剤部分である）
を有するポリマー光開始剤を提供するステップと；
ｂ．ステップａ．由来の前記ポリマー光開始剤を紫外線に曝露するステップと；
を含む前記方法を提供する。

ゲル前駆体から親水性ゲルを形成するために、上述のステップａ．およびｂ．が、
ｃ．膨潤媒体に対してポリマー光開始剤を曝露するステップ、
という追加ステップと合せて実施される。

ステップｂ．およびｃ．は、任意の順序で行なわれてよい。

ゲル前駆体を製造するための「自己硬化」法は、好適には、ステップａ．およびｂ．を直接前後する順序で（すなわち中間ステップを一切含まずに）用いて行なわれる。

親水性ゲルを製造するための「自己硬化」法は、ステップａ．、ｂおよびｃを相互に直接前後する順序で（すなわち中間ステップを一切含まずに）用いて行なわれる。この「自己硬化」法の一態様において、この方法はステップａ．、ｂ．およびｃ．で構成される。

（「自己硬化」法によって提供される）一成分系は、ポリマー光開始剤が熱可塑性であるという点において有利である。こうして、これらの光開始剤は、せん断速度が高くなれば粘度が低くなり、押出し加工プロセスにおけるその加工はより容易になる。これとは対照的に、例えば、ポリビニルピロリドンは押出し加工不能である。本明細書中で提供されているポリマー光開始剤の全ての詳細および構造的改良点は、「自己硬化」法において使用するために適した光開始剤を提供することを目的としたものである。

さらに、「自己硬化」法のポリマー光開始剤は、マトリックス組成物の構成成分を単独で構成していてよい。すなわち、マトリックス組成物はポリマー光開始剤で構成されていてよい。こうして、添加剤（例えば可塑化剤、粘度調整剤）を回避でき、そのため低分子量の構成成分が架橋マトリックス組成物から浸出する可能性は低減されるという利点が得られる。

上述の通り、膨潤媒体は、好適には水、Ｃ１−Ｃ５アルコール、グリセロールおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、好ましくはＰＥＧ−２０００からなる群から選択される。最も好適には、膨潤媒体は水を含み、このように生産された親水性ゲルはヒドロゲルである。

「自己硬化」法において、ポリマー光開始剤は、膨潤媒体に対する曝露の前または後にＵＶに曝露することにより硬化されてよい。最初に硬化された場合、「乾燥した」硬化済みポリマー光開始剤が得られる。最初に膨潤媒体に曝露された場合、硬化ステップは膨潤媒体の存在下で行なわれることから、親水性ゲルを一段階プロセスで提供することができる。換言すると、親水性ゲル用の膨潤媒体は、硬化ステップ用の溶媒である。好適には、ステップｃ．はステップｂ．の前に行なわれる。

本発明は同様に、本明細書で記述されている方法を介して得られるゲル前駆体および親水性ゲルにも関する。

医療装置
本発明の一態様は、上述の「自己硬化」法の結果として得られるゲル前駆体または親水性ゲルを含む医療装置を提供する。「医療装置」という用語は、かなり広義で解釈されるべきである。医療装置の適切な例（機器を含む）としては、カテーテル（例えば導尿カテーテル）、内視鏡、喉頭鏡、栄養補給用チューブ、排液用チューブ、気管内チューブ、ガイドワイヤー、縫合糸、カニューレ、針、体温計、コンドーム、シース型収尿器、例えば手袋、ステントおよび他のインプラント用のバリヤコーティング、コンタクトレンズ、体外血液導管、透析用などの膜、血液フィルター、循環補助用装置、創傷ケア用包帯、および人工肛門／膀胱用バッグがある。最も該当するのは、カテーテル、内視鏡、喉頭鏡、栄養補給用チューブ、排液用チューブ、ガイドワイヤー、縫合糸、およびステントそして他のインプラントである。本発明に関連して特に有利な医療装置は、カテーテル、例えば導尿カテーテルである。

医療装置は、本明細書に記述されているゲル前駆体または親水性ゲルで少なくともその表面部分がコーティングされてよい。一部の実施形態において、親水性ゲルは医療装置の全（外）表面を覆い、一部の他の実施形態では、その表面の一部分までしか覆っていない。最も該当する実施形態では、親水性ゲルは、医療装置が意図されている身体部分と（適正な使用時に）直接接触する医療装置の表面（好ましくは全表面）の少なくとも一部分を覆う。医療装置はゲル前駆体でコーティングされ、親水性ゲルは、液体（患者の体液または水を含む活性化溶液のいずれか）と接触した時点で生成されてもよい。

したがって、本発明は、本発明の方法を介して得ることのできるカテーテル、詳細には親水性ゲルが少なくともその表面部分にコーティングされているカテーテルを提供する。

実施例１
（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの合成
エタノール（７５ｍＬ）中に４−ヒドロキシ−ベンゾフェノン（１５．０２ｇ、７５．７８ｍｍｏｌ）の溶液を溶解させ、メタノール（７５ｍＬ）中のＮａＯＭｅ（４．１１ｇ、７６．０９ｍｍｏｌ）を添加した。反応混合物を室温で２０分間撹拌し、次に、ｒｏｔａｖａｐｏｒ上での蒸発により濃縮した。残渣をジメチルホルムアミド（１５０ｍＬ）中に溶解させ、エピクロロヒドリン（１０．７３ｇ、１１６ｍｍｏｌ）を添加した。１１０℃で４時間撹拌した後、活性炭を添加し、濾過し、溶媒を除去することで粗製生成物を得た。粗製生成物をエタノールから再結晶させると、６２％の収量で白色化合物（１２ｇ）が残った。¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃，ＲＴ，３００ＭＨｚ）：７．８１（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９Ｈｚ）、７．７４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）、７．５５（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝８Ｈｚ）、７．４５（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）、６．９７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９Ｈｚ）、４．３２（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ₁＝１１Ｈｚ，Ｊ₂＝３Ｈｚ）、３．９９（ｄｄ，１Ｈ、Ｊ₁＝１１Ｈｚ，Ｊ₂＝６Ｈｚ）、３．３７（ｍ，１Ｈ）、２．９１（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝５Ｈｚ）、２．７６（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ₁＝５Ｈｚ、Ｊ₂＝３Ｈｚ）；¹³Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃，ＲＴ，７５ＭＨｚ）：１９５．４、１６１．９、１３８．０、１３２．４、１３１．９、１３０．５、１２９．６、１２８．１、１１４．１、６８．８、４９．８、４４．５。

重合例１： ポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの合成
重合に先立ち、（４−（オキシラン−２イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンを真空下で入念に乾燥させ、次に窒素下で乾燥した丸底フラスコ内に移した。重合用開始剤は、ドライＴＨＦを丸底フラスコ内に凝縮させることによって調製した。アルゴン雰囲気下でナフタレンとカリウムを溶解させ、溶液を一日撹拌して暗緑色の溶液を得た。ビフェニルメタンを添加し、結果として得た溶液を３日間撹拌して、深紅の開始剤溶液を得た。

重合のために使用したガラス製品は、窒素グローブボックス内で完全に乾燥させ、組立てた。合成設備に取付けた時点で、使用に先立ち、ガラス製品をアルゴンで数回洗い流した。加圧缶から丸底フラスコ内にエチレンオキシドを凝縮させ、集中的に乾燥させた。

（４−（オキシラン−２イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノン（０．８ｇ、３ｍｍｏｌ）を窒素下で反応フラスコ内に秤量し、フラスコを少なくとも２４時間、ナトリウム−カリウム合金上で乾燥させた。ＴＨＦ（２５０ｍＬ）とそれに続いてエチレンオキシド（１１．１ｇ、０．２５２ｍｏｌ）を反応フラスコ内に凝縮させた。その後、開始剤溶液を、アルゴンで洗い流したシリンジを用いて添加した。反応フラスコを、３〜５日間６０℃のサーモスタット付き水浴中に置いた。反応中に沈殿物が形成した場合、それを反応溶液から濾過した。減圧により反応溶媒の一部を取り去ることで反応溶液を濃縮した。ポリマー（１）を低温ジエチルエーテルから沈殿させ、少なくとも２４時間４０℃で乾燥させた。収量：３２ｗｔ％、ＭＷ３４０００、ＰＤ１．５（ＧＰＣにより決定）。¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃，３００Ｋ、５００ＭＨｚ）：７．８５−７．７９（ｍ，２Ｈ）、７．７８−７．７３（ｍ，２Ｈ）、７．６１−７．５３（ｍ，１Ｈ）、７．５１−７．４３（ｍ，２Ｈ）、７．０２−６．９５（ｍ，２Ｈ）、４．２４−４．１８（ｍ，２Ｈ）、３．９３−３．８２（ｍ，４Ｈ）、３．８０−３．３５（ｍ、２４３Ｈ）。したがってベンゾフェノン対エチレンオキシドの比は、約１：６１である。

重合例２：ポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの合成
触媒系としてトリ−イソブチルアルミニウムおよびカリウムｔ−ブトキシドを用いることによって２５０ｍｌ入りガラス反応装置内でベンチスケールの重合を実施した（下表中の使用された標準重合条件を参照のこと）。

触媒合成およびエチレンオキシドの重合を、欧州特許第１５６６３９７号明細書中の手順を用いて行なった。
・ ２５０ｍｌ入りガラス反応装置を使用した。
・ 作業は、すべてのステップにおいて、窒素雰囲気下の不活性条件で行なった。最終的ポリマーも同様に窒素下で貯蔵する（空気／水と接触しなかった）。
・ （加圧下の）液体エチレンオキシドを使用することにより、１００ｍｌ入りサイトグラスを用いてエチレンオキシドの添加を行なった。
・ 最終的ポリマーをヘキサンで洗浄し、濾過し、減圧下で室温で乾燥させた。

トルエン（６０ｍＬ）、カリウムｔ−ブトキシド（５６ｍｇ）、トリイソブチルアルミニウム（ヘキサン中１Ｍ、１．４ｍＬ）、エチレンガス（２６ｇ）および４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノン（１．３ｇ）を用いて、重合を実施した。反応の収量は、対象ポリマー９．１ｇであった（２）。¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃，３００Ｋ，３００ＭＨｚ）：７．９４−６．６４（ｍ，９Ｈ）、４．３０−３．００（ｍ，１２１Ｈ）。こうして、ベンゾフェノン対エチレンオキシドの比は、約１：２９である。

硬化例：実施例１由来のポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの硬化
清浄なポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノン（１）のオブラートを、レオメータ（平行なプレート形態、底面は石英ガラスプレート）内の２枚のプレートの間に設置した。プレート間の距離は、０．３ｍｍに、温度は１２０℃にセットした。１％の固定ひずみ、１Ｈｚの一定周波数で測定を行なった。損失弾性率および貯蔵弾性率が安定した時点で、ＵＶランプをオンに切換え、こうしてランプからのファイバーを介してレオメーター上の底板を通して試料を照射した。次に、ＵＶランプが試料を照射している間に、時間の関数として、損失弾性率と貯蔵弾性率を追跡した。このような測定の例証的結果が、図４に示されている。

ＵＶ光の照射に先立つ比較的低い弾性率は、約２０ｋＤａというポリマーのかなり低い分子量にしたがった低い粘度を表わしている。しかしながら、損失弾性率は貯蔵弾性率よりも大きく、溶融体の液体挙動を示している。ＵＶ源をオンに切換えると、弾性率は増大し、これは、共有結合により連結されたポリエチレンオキシド鎖の網状組織を形成する架橋反応が開始されることを示唆している。最終的に、貯蔵弾性率は損失弾性率より大きくなり、硬化反応の結果として固体またはゲルが形成したことを示している。目視として、架橋ポリエチレンオキシドオブラートを水中に入れ、結果として膨潤したゲルが得られた。

硬化例：実施例２由来のポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノンの硬化
清浄なポリ−コ−エチレンオキシド−（４−（オキシラン−２−イルメトキシ）フェニル）（フェニル）メタノン（２）のオブラートを、レオメータ（平行なプレート形態、底面は石英ガラスプレート）内の２枚のプレートの間に設置した。プレート間の距離は、０．３ｍｍに、温度は１２０℃にセットした。１％の固定ひずみ、１Ｈｚの一定周波数で測定を行なった。損失弾性率および貯蔵弾性率が安定した時点で、ＵＶランプをオンに切換え、こうしてランプからのファイバーを介してレオメーター上の底板を通して試料を照射した。次に、ＵＶランプが試料を照射している間に、時間の関数として、損失弾性率と貯蔵弾性率を追跡した。このような測定の例証的結果が図５に示されている。

図５を見ればわかるように、ポリマーは実際ＵＶ照射に応答するが、弾性率の初期値は、固体を表わしている（減衰係数が１より小さい）。ＵＶ照射に曝露した時点で、試料は貯蔵弾性率と損失弾性率の両方の増加を示し、これは架橋が発生していることを表わしている。

ＵＶ源をオンに切換えると、両方の弾性率（Ｇ’およびＧ’’）の値が増加し、これは、架橋が実際に発生していることを表わしている。

Claims (37)

1. 親水性ゲルを含むカテーテルの製造方法において、
   ａ．一般式Ｉ、
   Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s （Ｉ）
   （式中、
   − Ｒ₂およびＲ₃は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキレンまたはシクロアルキレン基であり；ここでＲ₂およびＲ₃は、ＣＮ；アジド、エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
   − Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基またはアリール基であるか、あるいは各出現時点で独立してＨ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレート、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスチレンおよびポリウレタンから選択され；Ｒ₁およびＲ₄がアルキルおよびアリール基である場合、それらはＣＮ；ＯＨ；アジド；エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
   − ｏおよびｐは各々、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として０〜５０００の実数であり；
   − ｍおよびｎは各々、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として０〜１０の実数であり；
   − ｒおよびｓは各々、０〜５の実数であり；
   − Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は同一のまたは異なる光開始剤部分である）
   を有するポリマー光開始剤を、１つ以上のゲル形成ポリマーおよび／またはゲル形成モノマーと組合せてマトリックス組成物を形成するステップと；
   ｂ．ステップａ．で得た前記マトリックス組成物を紫外線に曝露することで硬化させるステップと；
   ｃ．膨潤媒体に前記マトリックス組成物を曝露するステップと；
   ｄ．前記親水性ゲル／マトリックス組成物をカテーテル内に取込むステップと；
   を含み、ここで、ステップｂ．およびｃ．は任意の順序で行なわれてよいが、ステップｄ．が最初に行なわれる場合にはステップｂ．がステップｃ．の前に行なわれることを条件とする、製造方法。
2. Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄がスペーサ基を介してそれぞれＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄に連結されている、請求項１に記載の方法。
3. 前記スペーサ基がアルキレン、シクロアルキレン、アリールおよびアルキレンエーテル基からなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
4. Ｒ₂＝−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₂で置き換えられてよい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. Ｒ₃＝−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子がＡ₃で置き換えられてよい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. Ｒ₁およびＲ₄が−ＣＨ₂ＣＨ₂−であり、ここで１つ以上のＨ原子がそれぞれＡ₁またはＡ₄で置き換えられてよい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. Ｒ₁＝ＯＨである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
8. Ｒ₄＝Ｈである、請求項１〜５および７のいずれか一項に記載の方法。
9. Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄がベンゾインエーテル、フェニルヒドロキシアルキルケトン、フェニルアミノアルキルケトン、ベンゾフェノン、チオキサントン、キサントン、アクリドン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾスベロン、ベンジル、ベンジルケタール、α−ジアルコキシ−アセトフェノン、α−ヒドロキシ−アルキル−フェノン、α−アミノ−アルキル−フェノン、アシル−ホスフィンオキシド、フェニルケトクマリン、シラン、マレイミドおよびその誘導体からなる群から選択される同一のまたは異なる光開始剤部分である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄が２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジル、アントラキノン、カンファーキノン、ベンゾインエーテル、アシルホスフィンオキシド、シランおよびその誘導体からなる群から選択される同一のまたは異なる光開始剤部分である、請求項９に記載の方法。
11. Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄が同一の光開始剤部分である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄が少なくとも２つの異なる光開始剤部分である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
13. Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄の少なくとも１つがベンゾフェノン光開始剤部分である、請求項１２に記載の方法。
14. 少なくともＡ₂およびＡ₃がベンゾフェノン光開始剤部分である、請求項１３に記載の方法。
15. ｏおよびｐは、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として、各々０〜３０００、好ましくは０〜２０００である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. ｍおよびｎは、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として、各々０〜８、好ましくは０〜５の整数である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. ｍ＝１および／またはｎ＝１である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. ｍ＝１、ｎ＝０であり、ｏ：ｐの比が少なくとも１：１０００、好ましくは少なくとも１：５００である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. ｒおよびｓが各々０〜４、好ましくは０〜２である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記ポリマー光開始剤が５ｋＤａ〜１０，０００ｋＤａ、好ましくは１０ｋＤａ〜１，０００ｋＤａ、より好ましくは１５ｋＤａ〜５００ｋＤａの分子量を有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
21. Ｒ₁およびＲ₄はポリアクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンからなる群から選択される、請求項１〜５および９〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. Ｒ₁およびＲ₄は各々独立して、Ｃ１−Ｃ２５直鎖アルキル、Ｃ３−Ｃ２５分岐アルキルおよびＣ３−Ｃ２５シクロアルキルから選択される、請求項１〜５および９〜２０のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記ゲル形成ポリマーがポリアクリレート、ポリアルキルエーテル、ポリウレタン、ポリエチレンビニルアセテート、ポリビニルピロリドンおよびそのコポリマーおよび配合物からなる群から選択される、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記ゲル形成モノマーが、アクリレートモノマー、Ｎ−ビニルピロリドンおよびエポキシドモノマーからなる群から選択される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
25. ステップｂ．がステップｃ．の前に行なわれる、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
26. ゲル前駆体の製造方法において、
    ａ．一般式Ｉ、
    Ｒ₁（Ａ₁）_r−（Ｒ₂（Ａ₂）_m−Ｏ）_o−（Ｒ₃（Ａ₃）_n−Ｏ）_p−Ｒ₄（Ａ₄）_s Ｉ
    （式中、
    − Ｒ₂およびＲ₃は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキレンまたはシクロアルキレン基であり；ここでＲ₂およびＲ₃は、ＣＮ；アジド、エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
    − Ｒ₁およびＲ₄は、各出現時点で独立して同一のまたは異なる、直鎖または分岐アルキルまたはシクロアルキル基またはアリール基であるか、あるいは各出現時点で独立してＨ、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、アミン、アミド、アルコール、エーテル、チオエーテル、スルホンおよびその誘導体、スルホン酸およびその誘導体、スルホキシドおよびその誘導体、カルボネート、イソシアネート、ニトレート、アクリレート、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスチレンおよびポリウレタンから選択され；Ｒ₁およびＲ₄がアルキルおよびアリール基である場合、それらはＣＮ；ＯＨ；アジド；エステル；エーテル；アミド；ハロゲン原子；スルホン；スルホン誘導体；ＮＨ₂またはＮａｌｋ₂から選択される１つ以上の置換基で置換されてよく、ここでａｌｋは任意のＣ₁−Ｃ₈直鎖アルキル基、Ｃ₃−Ｃ₈分岐または環状アルキル基であり；
    − ｏおよびｐは各々、ｏ＋ｐ＞０であることを条件として０〜５０００の実数であり；
    − ｍおよびｎは各々、ｍ＋ｎ＞０であることを条件として０〜１０の実数であり；
    − ｒおよびｓは各々、０〜５の実数であり；
    − Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃およびＡ₄は同一のまたは異なる光開始剤部分である）
    を有するポリマー光開始剤を提供するステップと；
    ｂ．ステップａ．由来の前記ポリマー光開始剤を紫外線に曝露してゲル前駆体を提供するステップと；
    を含む方法。
27. 親水性ゲルの製造方法において、請求項２６に記載のステップａ．およびｂ．、ならびに、
    ｃ．膨潤媒体に対して前記ゲル前駆体を曝露するステップ、
    という追加ステップを含み、ステップｂ．およびｃ．が任意の順序で行なわれてよい、方法。
28. 前記ポリマー光開始剤が、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の構造を有する、請求項２６〜２７のいずれか一項に記載の方法。
29. 前記膨潤媒体が、水、Ｃ１−Ｃ５アルコール、グリセロールおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、好ましくはＰＥＧ−２０００からなる群から選択される、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記膨潤媒体が水を含み、こうして生成された親水性ゲルがヒドロゲルである、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の方法。
31. 前記マトリックス組成物またはポリマー光開始剤が、前記膨潤媒体に対する曝露の後に硬化される、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の方法。
32. ステップａ．、ｂ．、およびｃ．、からなる、請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の方法。
33. 請求項２６に記載の前記方法を介して得ることのできるゲル前駆体。
34. 請求項２７〜３２のいずれか一項に記載の前記方法を介して得ることのできる親水性ゲル。
35. 請求項３３に記載の前記ゲル前駆体または請求項３４に記載の前記親水性ゲルを含む、医療装置。
36. 請求項１〜２５のいずれか一項に記載の前記方法を介して得ることのできるカテーテル。
37. 前記親水性ゲルがその少なくとも１つの表面部分上にコーティングされている、請求項３６に記載のカテーテル。

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