JP2022036146A - 親水性共重合体および医療用具 - Google Patents

親水性共重合体および医療用具 Download PDF

Info

Publication number
JP2022036146A
JP2022036146A JP2021210356A JP2021210356A JP2022036146A JP 2022036146 A JP2022036146 A JP 2022036146A JP 2021210356 A JP2021210356 A JP 2021210356A JP 2021210356 A JP2021210356 A JP 2021210356A JP 2022036146 A JP2022036146 A JP 2022036146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
meth
polymerizable monomer
acryloyloxy
mol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021210356A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7368446B2 (ja
Inventor
政則 倉本
Masanori Kuramoto
崇王 安齊
Takakimi Anzai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Terumo Corp filed Critical Terumo Corp
Publication of JP2022036146A publication Critical patent/JP2022036146A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7368446B2 publication Critical patent/JP7368446B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/58Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/08Materials for coatings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/08Materials for coatings
    • A61L29/085Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08Materials for coatings
    • A61L31/10Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/38Esters containing sulfur
    • C08F220/387Esters containing sulfur and containing nitrogen and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/58Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine
    • C08F220/585Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine and containing other heteroatoms, e.g. 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid [AMPS]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/46Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/48Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing phosphorus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/10Materials for lubricating medical devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/38Esters containing sulfur
    • C08F220/382Esters containing sulfur and containing oxygen, e.g. 2-sulfoethyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/10Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as molar percentages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2221/00Organic macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2221/02Macromolecular compounds obtained by reactions of monomers involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2221/025Macromolecular compounds obtained by reactions of monomers involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2225/00Organic macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2225/02Macromolecular compounds from phosphorus-containg monomers, obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2225/025Macromolecular compounds from phosphorus-containg monomers, obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/50Medical uses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

【課題】優れた潤滑性および耐久性(潤滑維持性)を発揮する表面潤滑層を形成できる親水性共重合体を提供する。また、良好な溶剤溶解性を有する親水性共重合体を提供する。【解決手段】スルホベタイン構造を有する重合性単量体(A)由来の構成単位と、スルホン酸基(-SO3H)、硫酸基(-OSO3H)および亜硫酸基(-OSO2H)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される少なくとも1つの基を有する重合性単量体(B)由来の構成単位と、光反応性基を有する重合性単量体(C)由来の構成単位とを含む、親水性共重合体。【選択図】なし

Description

本発明は、親水性共重合体および当該親水性共重合体を含む表面潤滑層を有する医療用
具に関する。
近年、カテーテルはより末梢の病変へアクセスするために細径化が進んでいる。そのた
め、カテーテルと生体管腔内面との間のクリアランスが極めて小さくなり、カテーテル表
面に高い摩擦抵抗が生じる。そのため、カテーテル表面に潤滑性および耐久性(潤滑維持
性)を付与するコーティングが求められている。
また、カテーテル等の基材にコーティングを施す際、生体材料への適用や作業者の安全
の面から、溶剤としては水、アルコール、水/アルコール混合溶媒等の毒性の低い溶剤を
選択する必要がある。そのため、コーティングの構成成分は、かような溶剤に溶解あるい
は分散すること(溶剤溶解性)が求められている。
ACS Appl.Mater.Interface,2015,7(31),pp1
7489-17498(非特許文献1)には、生体材料向けの表面修飾剤として、ホスホ
ベタイン構造を有する重合性単量体である2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコ
リン(MPC)と、光反応性基を有する重合性単量体である4-メタクリロイルオキシベ
ンゾフェノン(MBP)との共重合体が開示されている。
しかしながら、ACS Appl.Mater.Interface,2015,7(
31),pp17489-17498に記載の共重合体を含む表面潤滑層は、十分な潤滑
性および耐久性(潤滑維持性)を発揮することができない。
したがって、本発明の目的は、優れた潤滑性および耐久性(潤滑維持性)を発揮する表
面潤滑層を形成できる親水性共重合体を提供することにある。また、本発明の他の目的は
、良好な溶剤溶解性を有する親水性共重合体を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、スルホベタイン
構造を有する重合性単量体(A)由来の構成単位と、スルホン酸基(-SOH)、硫酸
基(-OSOH)および亜硫酸基(-OSOH)ならびにこれらの塩の基からなる群
より選択される少なくとも1つの基を有する重合性単量体(B)由来の構成単位と、光反
応性基を有する重合性単量体(C)由来の構成単位とを含む親水性共重合体によって、上
記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明に係る医療用具の代表的な実施形態の表面の積層構成を模式的に表した部分断面図である。図1において、1は基材層を表し、2は表面潤滑層を表し、10は医療用具(「医療デバイス」とも称する)を表す。 図1の実施形態の応用例として、表面の積層構成の異なる構成例を模式的に表した部分断面図である。図2において、1は基材層を表し、1aは基材層コア部を表し、1bは基材表面層を表し、2は表面潤滑層を表し、10は医療用具を表す。 実施例1-2および比較例9-2で用いた潤滑性および耐久性試験装置(摩擦測定機)の模式図である。図3において、12はシャーレを表し、13はHDPE端子を表し、14は荷重を表し、15は移動テーブルを表し、16はHDPEシート(サンプル)を表し、17は水を表し、20は摩擦測定機を表す。 実施例1-2および比較例9-2における潤滑性および耐久性試験結果を示す図面である。 実施例3-2、実施例5-2、実施例7-2および比較例10-2における潤滑性および耐久性試験結果を示す図面である。
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下
の実施の形態のみには限定されない。また、本明細書において、範囲を示す「X~Y」は
、XおよびYを含み、「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および
物性等の測定は室温(20~25℃)/相対湿度40~60%の条件で測定する。
本明細書において、「(メタ)アクリル」との語は、アクリルおよびメタクリルの双方
を包含する。よって、例えば、「(メタ)アクリル酸」との語は、アクリル酸およびメタ
クリル酸の双方を包含する。同様に、「(メタ)アクリロイル」との語は、アクリロイル
およびメタクリロイルの双方を包含する。よって、例えば、「(メタ)アクリロイル基」
との語は、アクリロイル基およびメタクリロイル基の双方を包含する。
また、本明細書において「置換」とは、特に定義しない限り、C1~C30アルキル基
、C2~C30アルケニル基、C2~C30アルキニル基、C1~C30アルコキシ基、
アルコキシカルボニル基(-COOR、RはC1~C30アルキル基)、ハロゲン原子(
F、Cl、BrまたはI原子)、C6~C30アリール基、C6~C30アリールオキシ
基、アミノ基、C1~C30アルキルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、チオール基、C1
~C30アルキルチオ基またはヒドロキシル基で置換されていることを指す。なお、ある
基が置換される場合、置換された構造がさらに置換される前の定義に含まれるような置換
の形態は除外される。例えば、置換基がアルキル基である場合、置換基としてのこのアル
キル基はさらにアルキル基で置換されることはない。
また、本明細書において、ある構成単位がある単量体に「由来する」とされる場合には
、当該構成単位が、対応する単量体の有する重合性不飽和二重結合の一方の結合の切断に
より生じる2価の構成単位であることを意味する。
<親水性共重合体>
本発明に係る親水性共重合体は、スルホベタイン構造を有する重合性単量体(A)(以
下、「単量体A」とも称する)由来の構成単位と、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基
(-OSOH)および亜硫酸基(-OSOH)ならびにこれらの塩の基からなる群よ
り選択される少なくとも1つの基を有する重合性単量体(B)(以下、「単量体B」とも
称する)由来の構成単位と、光反応性基を有する重合性単量体(C)(以下、「単量体C
」とも称する)由来の構成単位と、を含むことを特徴とする。当該親水性共重合体は、優
れた潤滑性および耐久性(潤滑維持性)を発揮する表面潤滑層を形成することができる。
また、当該親水性共重合体は、良好な溶剤溶解性を有する。かような効果が奏されるメカ
ニズムについては完全には明らかではないが、以下のメカニズムが推定されている。
単量体C由来の構成単位に含まれる光反応性基は、活性エネルギー線の照射により反応
活性種を生成し、基材層表面と反応して化学結合を形成する。ゆえに、本発明に係る親水
性共重合体を含む表面潤滑層は、基材層上に強固に固定化されるため、耐久性(潤滑維持
性)に優れる。
また、単量体A由来の構成単位に含まれるスルホベタイン構造は、ホスホベタイン構造
等の他のベタイン構造に比べて、潤滑性付与効果に優れる。ゆえに、本発明に係る親水性
共重合体を含む表面潤滑層(実施例1-2)は、上記ACS Appl.Mater.I
nterface,2015,7(31),pp17489-17498に記載の共重合
体を含む表面潤滑層(比較例9-2)と比較して、優れた潤滑性を発揮することができる
(図4)。さらに、ホスホベタイン構造を有する単量体の単独重合体は水に可溶であるこ
とが知られている一方、本発明者らの検討によれば、単量体Aの単独重合体はNaCl水
溶液には可溶であるが、水や低級アルコールには溶解しないまたは溶解しにくいことが判
明した。この水に対する溶解性の違いから、スルホベタイン構造は、ホスホベタイン構造
に比べて静電相互作用が強い可能性が示唆される。そのため、本発明に係る親水性共重合
体を含む表面潤滑層の内部には、強い凝集力が働く。これにより、表面潤滑層の強度が向
上し、繰り返し摺動しても表面潤滑層の剥がれが生じにくく、初期の潤滑性を維持するこ
とができる。ゆえに、本発明に係る親水性共重合体を含む表面潤滑層(実施例1-2)は
、ACS Appl.Mater.Interface,2015,7(31),pp1
7489-17498に記載の共重合体を含む表面潤滑層(比較例9-2)と比較して、
優れた耐久性(潤滑維持性)をも発揮することができる(図4)。
しかしながら、本発明者らは、単量体Aと単量体C(特にベンゾフェノン基を有する単
量体)との共重合体は、水、NaCl水溶液、低級アルコール、水/低級アルコール等の
種々の溶媒に対してほとんど溶解あるいは分散せず(すなわち溶剤溶解性がきわめて低く
)、コーティングへの適用が困難であるとの課題に直面した。これについて、本発明者ら
は、重合体間でスルホベタイン構造同士の静電相互作用および光反応性基同士の疎水性相
互作用の双方が働いていることが原因ではないかと考察し、第三の共重合成分として単量
体Bに着目した。単量体B由来の構成単位に含まれるスルホン酸基、硫酸基もしくは亜硫
酸基またはこれらの塩の基は、水系溶剤中で容易にアニオン化する。これにより、重合体
間で静電反発が生じ、上記の相互作用が低減され、重合体は水系溶剤中に溶解あるいは分
散されやすくなる。ゆえに、本発明に係る親水性共重合体は、優れた溶剤溶解性を有する
。この単量体Bによる溶剤溶解性の向上効果は、単量体Cの光反応性基がベンゾフェノン
基である場合において特に顕著である。ベンゾフェノン基は芳香環を複数有するためπ-
π相互作用によって会合しやすく、これによりベンゾフェノン基を含む重合体は凝集して
不溶化しやすい。そこで、単量体B由来の構成単位を導入することで、上記のように静電
反発が生じ、ベンゾフェノン基同士の会合が抑制されるため、重合体の溶解性あるいは分
散性が飛躍的に向上する。
なお、上記メカニズムは推定であり、本発明は上記推定によって限定されない。
以下、本発明に係る親水性共重合体を構成する各重合性単量体について説明する。
[重合性単量体]
(単量体A)
単量体Aは、スルホベタイン構造を有する重合性単量体である。ここで、「スルホベタ
イン構造」とは、正電荷と硫黄元素を含む負電荷とが隣り合わない位置に存在し、正電荷
を有する原子には解離しうる水素原子が結合しておらず、電荷の総和がゼロである構造を
指す。
単量体Aの例としては、特に制限されないが、以下の一般式で表される化合物が挙げら
れる。
Figure 2022036146000001
上記一般式中、RおよびRは、それぞれ独立して、置換されてもよい炭素原子数1
~30のアルキレン基または置換されてもよい炭素原子数6~30のアリーレン基であっ
てもよく、RおよびRは、それぞれ独立して、置換されてもよい炭素原子数1~30
のアルキル基または置換されてもよい炭素原子数6~30のアリール基であってもよく、
Yは、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基等のエチレン性不飽和基であっても
よい。但し、上記一般式中、正電荷および負電荷の総和はゼロである。
炭素原子数1~30のアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、トリエチ
レン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、sec-ブチ
レン基、tert-ブチレン基、ペンチレン基等が挙げられる。
炭素原子数6~30のアリーレン基の例としては、フェニレン基、ナフチレン基、アン
トラセニレン基、フェナントレニレン基、ピレニレン基、ペリレニレン基、フルオレニレ
ン基、ビフェニレン基等が挙げられる。
炭素原子数1~30のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基
、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル
基、n-ペンチル基、iso-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、n
-へキシル基等が挙げられる。
炭素原子数6~30のアリール基の例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェ
ニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、
ビフェニレニル基等が挙げられる。
中でも、潤滑性および耐久性(潤滑維持性)のさらなる向上の観点から、単量体Aは、
下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2022036146000002
上記式(1)中、R11は、水素原子またはメチル基である。また、Zは、酸素原子
(-O-)または-NH-であり、好ましくは酸素原子(-O-)である。
また、上記式(1)中、R12およびR15は、潤滑性および耐久性(潤滑維持性)の
さらなる向上の観点から、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖の
アルキレン基であり、好ましくは炭素数1~12の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であ
り、より好ましくは炭素数1~8の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、さらにより
好ましくは炭素数1~6の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、特に好ましくは炭素
数1~3の直鎖のアルキレン基(メチレン基、エチレン基またはトリメチレン基)である
上記式(1)中、R13およびR14は、潤滑性および耐久性(潤滑維持性)のさらな
る向上の観点から、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基であり、好ましくは炭素数1~12の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、より好
ましくは炭素数1~8の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、さらにより好ましくは炭
素数1~4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。
上記式(1)で表される化合物の例としては、{2-[(メタ)アクリロイルオキシ]
エチル}ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、{2-[(メタ
)アクリロイルオキシ]エチル}ジメチル-(2-スルホエチル)アンモニウムヒドロキ
シド、{2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル}ジエチル-(2-スルホエチル)
アンモニウムヒドロキシド、{2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル}ジエチル-
(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、{3-[(メタ)アクリロイルオキ
シ]プロピル}ジメチル-(2-スルホエチル)アンモニウムヒドロキシド、{3-[(
メタ)アクリロイルオキシ]プロピル}ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウム
ヒドロキシド、{3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピル}ジエチル-(2-スル
ホエチル)アンモニウムヒドロキシド、{3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピル
}ジエチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド等が挙げられ、中でも、
{2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル}ジメチル-(3-スルホプロピル)アン
モニウムヒドロキシド、[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチル(3-スル
ホプロピル)アンモニウムヒドロキシドが好ましい。上記の化合物は、単独で用いてもよ
いし2種以上併用してもよい。
単量体Aは、合成品または市販品のいずれを用いてもよい。市販品としては、シグマア
ルドリッチ株式会社等より入手することができる。また、合成する場合は、A.Lasc
hewsky,polymers,6,1544-1601(2014)等を参照するこ
とができる。
また、単量体Aは、上記一般式で表される化合物以外に限らず、正電荷が末端に存在す
る形態を有する化合物であってもよい。
本発明の親水性共重合体において、単量体A由来の構成単位の含有量は、全単量体由来
の構成単位の合計を100モル%としたとき、好ましくは0.05~99モル%であり、
より好ましくは0.1~98モル%であり、さらにより好ましくは0.1~95モル%で
あり、特に好ましくは0.1~90モル%である。かような範囲であれば、潤滑性および
溶剤溶解性のバランスが良好となる。なお、当該モル%は、重合体を製造する際の全単量
体の合計仕込み量(モル)に対する単量体Aの仕込み量(モル)の割合と実質的に同等で
ある。
(単量体B)
単量体Bは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および亜硫酸基(
-OSOH)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される少なくとも1つの基を
有する重合性単量体である。かような基を導入することで、親水性共重合体間で静電反発
が生じる。ゆえに、当該共重合体の溶剤溶解性が向上する。この向上効果は、単量体Cの
光反応性基がベンゾフェノン基である場合において特に顕著である。あるいは、単量体C
がエステル基を含む場合においても、上記の向上効果は良好に得られる。また、単量体B
は、上記基以外に、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和
基を有することが好ましい。
中でも、溶剤溶解性のさらなる向上の観点から、単量体Bは、下記式(2)、(3)ま
たは(4)で表される化合物であることが好ましく、下記式(2)で表される化合物であ
ることがより好ましい。
Figure 2022036146000003
上記式(2)中、R21は、水素原子またはメチル基である。また、Zは、酸素原子
(-O-)または-NH-であり、好ましくは-NH-である。
上記式(2)中、R22は、溶剤溶解性のさらなる向上の観点から、炭素原子数1~2
0の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、好ましくは炭素原子数1~12の直鎖また
は分岐鎖のアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数1~8の直鎖または分岐鎖の
アルキレン基であり、さらにより好ましくは炭素原子数1~6の直鎖または分岐鎖のアル
キレン基であり、特に好ましくは炭素原子数3~5の分岐鎖のアルキレン基である。炭素
原子数3~5の分岐鎖のアルキレン基は、-CH(CH)-CH-、-C(CH
-CH-、-CH(CH)-CH(CH)-、-C(CH-CH-CH
-、-CH(CH)-CH(CH)-CH-、-CH(CH)-CH-CH
(CH)-、-CH-C(CH-CH-、-C(CH-CH(CH
)-等で表される基であり(但し、上記式(2)における上記基の連結順序は特に制限さ
れない)、中でも、-C(CH-CH-で表される基が特に好ましい。
上記式(2)中、Xは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および
亜硫酸基(-OSOH)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される基であり、
酸の解離度(すなわちアニオン化のし易さ)ひいては共重合体の溶剤溶解性の観点から、
好ましくはスルホン酸基および硫酸基ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される
基であり、モノマーの入手のし易さという点で、より好ましくはスルホン酸基またはその
塩の基である。
上記式(2)で表される化合物の例としては、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチ
ル-1-プロパンスルホン酸、1-[(メタ)アクリロイルオキシメチル]-1-プロパ
ンスルホン酸、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]-2-プロパンスルホン酸、3-[
(メタ)アクリロイルオキシ]-1-メチル-1-プロパンスルホン酸、2-スルホエチ
ル(メタ)アクリレート、3-スルホプロピル(メタ)アクリレートおよびこれらの塩等
が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
上記式(2)で表される化合物は、合成品または市販品のいずれを用いてもよく、市販
品としては、東京化成工業株式会社等より入手することができる。
Figure 2022036146000004
上記式(3)中、R31は、水素原子またはメチル基である。
上記式(3)中、R32は、単結合または炭素原子数1~20の直鎖もしくは分岐鎖の
アルキレン基であり、好ましくは単結合または炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐鎖
のアルキレン基であり、より好ましくは単結合または炭素原子数1~8の直鎖もしくは分
岐鎖のアルキレン基であり、さらにより好ましくは単結合または炭素原子数1~4の直鎖
もしくは分岐鎖のアルキレン基であり、特に好ましくは単結合である。ここで、アルキレ
ン基の具体的な例示は、上記式(2)と同様であるため、ここでは説明を省略する。
上記式(3)中、Xは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および
亜硫酸基(-OSOH)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される基であり、
酸の解離度(すなわちアニオン化のし易さ)ひいては共重合体の溶剤溶解性の観点から、
好ましくはスルホン酸基および硫酸基ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される
基であり、モノマーの入手のし易さという点で、より好ましくはスルホン酸基またはその
塩の基である。
上記式(3)で表される化合物の例としては、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、
メタリルスルホン酸、およびこれらの塩等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用い
てもよいし2種以上併用してもよい。
上記式(3)で表される化合物は、合成品または市販品のいずれを用いてもよく、市販
品としては、旭化成ファインケム株式会社、東京化成工業株式会社等より入手することが
できる。
Figure 2022036146000005
上記式(4)中、R41は、水素原子またはメチル基である。
上記式(4)中、R42は、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基で
あり、好ましくは炭素原子数1~12の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、より好
ましく炭素原子数1~8の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、さらにより好ましく
は炭素原子数1~6の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。ここで、アルキレン基
の具体的な例示は、上記式(2)と同様であるため、ここでは説明を省略する。
上記式(4)中、Xは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および
亜硫酸基(-OSOH)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される基であり、
酸の解離度(すなわちアニオン化のし易さ)ひいては共重合体の溶剤溶解性の観点から、
好ましくはスルホン酸基および硫酸基ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される
基であり、モノマーの入手のし易さという点で、より好ましくはスルホン酸基またはその
塩の基である。
上記式(4)で表される化合物の例としては、2-スルホキシエチルビニルエーテル、
3-スルホキシ-n-プロピルビニルエーテル、2-プロペン-1-スルホン酸、2-メ
チル-2-プロペン-1-スルホン酸、およびこれらの塩等が挙げられる。これらの化合
物は、単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
上記式(4)で表される化合物は、合成品または市販品のいずれを用いてもよい。市販
品としては、東京化成工業株式会社製の2-メチル-2-プロペン-1-スルホン酸ナト
リウム塩等を用いることができる。
本発明の親水性共重合体において、単量体B由来の構成単位の含有量は、全単量体由来
の構成単位の合計を100モル%としたとき、好ましくは0.1~99モル%であり、よ
り好ましくは0.2~99モル%であり、さらにより好ましくは0.5~99モル%であ
り、特に好ましくは1~99モル%であり、中でも好ましくは20~99モル%であり、
とりわけ中でも好ましくは25~99モル%であり、中でも最も好ましくは28~99モ
ル%である。かような範囲であれば、潤滑性および溶剤溶解性のバランスが良好となる。
なお、当該モル%は、重合体を製造する際の全単量体の合計仕込み量(モル)に対する単
量体Bの仕込み量(モル)の割合と実質的に同等である。
(単量体C)
単量体Cは、光反応性基を有する重合性単量体である。ここで、「光反応性基」は、活
性エネルギー線を照射することで、ラジカル、ナイトレン、カルベン等の反応活性種を生
成し、基材層と反応して化学結合を形成しうる基をいう。これにより、本発明に係る親水
性共重合体を含む表面潤滑層は、基材表面に強固に固定化することができる。ゆえに、当
該表面潤滑層は、優れた耐久性(潤滑維持性)を発揮することができる。また、単量体C
は、上記光反応性基以外に、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン
性不飽和基を有することが好ましい。
光反応性基の例としては、アジド基、ジアゾ基、ジアジリン基、ケトン基、キノン基等
が挙げられる。
アジド基としては、例えば、フェニルアジド、4-フルオロ-3-ニトロフェニルアジ
ド等のアリールアジド基;ベンゾイルアジド、p-メチルベンゾイルアジド等のアシルア
ジド基;エチルアジドホルメート、フェニルアジドホルメート等のアジドホルメート基;
ベンゼンスルホニルアジド等のスルホニルアジド基;ジフェニルホスホリルアジド、ジエ
チルホスホリルアジド等のホスホリルアジド基;等が挙げられる。
ジアゾ基としては、例えば、ジアゾメタン、ジフェニルジアゾメタン等のジアゾアルカ
ン;ジアゾアセトフェノン、1-トリフルオロメチル-1-ジアゾ-2-ペンタノン等の
ジアゾケトン;t-ブチルジアゾアセテート、フェニルジアゾアセテート等のジアゾアセ
テート;t-ブチル-α-ジアゾアセトアセテート等のβ-ケト-α-ジアゾアセタトア
セテート;等から誘導される基等が挙げられる。
ジアジリン基としては、例えば、3-トリフルオロメチル-3-フェニルジアジリン等
から誘導される基等が挙げられる。
ケトン基としては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントロン、キサンチ
ン、チオキサントン等の構造を有する基等が挙げられる。
キノン基としては、例えば、アントラキノン等から誘導される基等が挙げられる。
これらの光反応性基は、医療用具の基材層の種類などに応じて、適宜選択される。例え
ば、基材層がポリエチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂等から形成される場合には、ケトン基またはフェニルアジド基で
あることが好ましく、モノマーの入手のし易さの点で、ベンゾフェノン構造を有する基(
ベンゾフェノン基)であることがより好ましい。
単量体Cの例としては、2-アジドエチル(メタ)アクリレート、2-アジドプロピル
(メタ)アクリレート、3-アジドプロピル(メタ)アクリレート、4-アジドブチル(
メタ)アクリレート、4-(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノン、4-(メタ)ア
クリロイルオキシエトキシベンゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシ-4’-メ
トキシベンゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ-4’-メトキシベン
ゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシ-4’-ブロモベンゾフェノン、4-(メ
タ)アクリロイルオキシエトキシ-4’-ブロモベンゾフェノン、4-スチリルメトキシ
ベンゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシチオキサントン等が挙げられる。
単量体Cは、合成品または市販品のいずれを用いてもよく、市販品としては、MRCユ
ニテック株式会社等より入手することができる。
本発明の親水性共重合体において、単量体C由来の構成単位の含有量は、全単量体由来
の構成単位の合計を100モル%としたとき、好ましくは0.1~40モル%であり、よ
り好ましくは0.1~30モル%であり、さらにより好ましくは0.1~25モル%であ
り、特に好ましくは0.1~20モル%であり、中でも好ましくは0.5~15モル%で
あり、とりわけ中でも好ましくは0.8~12モル%であり、中でも最も好ましくは1~
10モル%である。かような範囲であれば、親水性共重合体は基材層と十分に結合できる
ため、当該親水性共重合体を含む表面潤滑層は、基材層により強固に固定化されうる。ま
た、かような範囲であれば、他の単量体(単量体A及びB)が十分量存在できるため、親
水性共重合体は、単量体Aによる十分な潤滑性および耐久性、ならびに単量体Bによる溶
剤溶解性をより有効に向上することができる。なお、当該モル%は、重合体を製造する際
の全単量体の合計仕込み量(モル)に対する単量体Cの仕込み量(モル)の割合と実質的
に同等である。
本発明の親水性共重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記の単量体A、単量
体Bおよび単量体C以外の重合性単量体(以下、「その他の単量体」とも称する)に由来
する構成単位を含んでもよい。本発明の親水性共重合体において、その他の単量体に由来
する構成単位の含有量は、全単量体由来の構成単位の合計量100モル%に対して、好ま
しくは10モル%未満、より好ましくは5モル%未満、さらにより好ましくは1モル%未
満である(下限値:0モル%)。好ましくは、本発明の親水性共重合体は、単量体A、単
量体Bおよび単量体Cから構成される。なお、当該モル%は、重合体を製造する際の全単
量体の合計仕込み量(モル)に対するその他の単量体の仕込み量(モル)の割合と実質的
に同等である。
本発明に係る親水性共重合体の末端は特に制限されず、使用される原料の種類によって
適宜規定されるが、通常、水素原子である。共重合体の構造も特に制限されず、ランダム
共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
[親水性共重合体の物性]
本発明に係る親水性共重合体は、溶剤溶解性に優れ、特に、水、低級アルコール、また
は水および低級アルコールの混合溶媒に対する溶解性に優れる。ここで、「低級アルコー
ル」とは、炭素原子数1~3のアルコール、すなわち、メタノール、エタノール、n-プ
ロパノールまたはイソプロパノールを指す。これにより、毒性の低い上記溶剤をコート液
に適用できるため、作業者の安全を確保することができる。さらに、低級アルコールを含
有する溶剤は、蒸発速度が高いため、コートした被膜から速やかに除去される。ゆえに、
医療用具のコーティングにおいて乾燥工程を簡略化でき、コーティング作業を迅速に行う
ことができる。なお、「溶剤溶解性に優れる」とは、上記の溶剤に対して好ましくは1重
量%以上溶解または分散することをいう。この際、溶解または分散に要する時間は2時間
以内であることが好ましい。
共重合体の重量平均分子量は、好ましくは数千~数百万である。本発明において、「重
量平均分子量」は、ポリエチレングリコールを標準物質とするゲル浸透クロマトグラフィ
ー(Gel Permeation Chromatography、GPC)により測
定した値を採用するものとする。
[親水性共重合体の製造方法]
本発明に係る親水性共重合体の製造方法は、特に制限されず、ラジカル重合、アニオン
重合、カチオン重合などの公知の重合方法が採用でき、好ましくは製造が容易なラジカル
重合を使用する。
重合方法は、通常、上記の単量体A、単量体B、単量体C、および必要に応じてその他
の単量体を、重合溶媒中で重合開始剤と共に撹拌および加熱することにより共重合させる
方法が採用される。
重合温度は、特に制限されないが、好ましくは25~100℃であり、より好ましくは
30~80℃である。重合時間も、特に制限されないが、好ましくは30分~24時間で
あり、より好ましくは1~5時間である。
重合溶媒としては、水;メタノール、エタノール、プロパノール、n-ブタノール、2
,2,2-トリフルオロエタノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;な
どの水性溶媒であることが好ましい。重合に用いる原料を溶解させる観点から、これらを
1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
重合性単量体の濃度は、特に制限されないが、重合溶媒(mL)に対する各重合性単量
体の合計固形分量(g)として、好ましくは0.05~1g/mLであり、より好ましく
は0.1~0.5g/mLである。また、全単量体の合計仕込み量(モル)に対する各単
量体の好ましい仕込み量(モル)の割合は、上述したとおりである。
重合性単量体を含む反応溶液は、重合開始剤を添加する前に脱気処理を行ってもよい。
脱気処理は、例えば、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスにて、反応溶液を0.5~
5時間程度バブリングすればよい。脱気処理の際は、反応溶液を30~100℃程度に加
温しても良い。
重合体の製造には、従来公知の重合開始剤を用いることができ、特に制限されるもので
はないが、例えば2、2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(4-メ
トキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)
、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤;過硫
酸カリウム(KPS)、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水
素、t-ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物等の酸化剤
に、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、アスコルビン酸等の還元剤を組み合わせ
たレドックス系重合開始剤等が使用できる。
重合開始剤の配合量は、重合性単量体の合計量(モル)に対して、好ましくは0.01
~10モル%であり、より好ましくは0.1~5モル%である。
さらに、必要に応じて、連鎖移動剤、重合速度調整剤、界面活性剤、およびその他の添
加剤を、重合の際に適宜使用してもよい。
重合反応を行う雰囲気は特に制限されるものではなく、大気雰囲気下、窒素ガスやアル
ゴンガス等の不活性ガス雰囲気等で行うこともできる。また、重合反応中は、反応液を攪
拌しても良い。
共重合体は、重合反応中に析出してもよい。重合後の共重合体は、再沈澱法、透析法、
限外濾過法、抽出法など一般的な精製法により精製することができる。
精製後の共重合体は、凍結乾燥、減圧乾燥、噴霧乾燥、または加熱乾燥等、任意の方法
によって乾燥することもできるが、重合体の物性に与える影響が小さいという観点から、
凍結乾燥または減圧乾燥が好ましい。
得られた共重合体における各重合性単量体由来の構成単位の割合は、NMR、IR等の
公知の手段を用い、各構成単位に含まれる基のピーク強度を分析することで確認すること
ができる。
得られた共重合体に含まれる未反応単量体は、共重合体全体に対して0.01重量%以
下であることが好ましい。未反応単量体は少ないほど好ましい(下限値:0重量%)。残
留する単量体の含量は、高速液体クロマトグラフィー等公知の手段で測定できる。
<医療用具>
本発明は、基材層と、前記基材層表面の少なくとも一部に形成され、上記の親水性共重
合体を含む表面潤滑層とを有する医療用具をも提供する。
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る医療用具の好ましい実施形態について説
明する。
図1は、本発明に係る医療用具(以下、単に「医療用具」とも称する)の代表的な実施
形態の表面の積層構造を模式的に表した部分断面図である。図2は、本実施形態の応用例
として、表面の積層構造の異なる構成例を模式的に表した部分断面図である。なお、図1
および図2中、1は基材層を、1aは基材層コア部を、1bは基材表面層を、2は表面潤
滑層を、10は医療用具を、それぞれ表す。
図1および図2に示されるように、本実施形態の医療用具10では、基材層1と、基材
層1の少なくとも一部に固定化された(図中では、図面内の基材層1表面の全体(全面)
に固定化された例を示す)親水性共重合体を含む表面潤滑層2と、を備える。表面潤滑層
2は、親水性共重合体の光反応性基を介して基材層1に結合している。
以下、本実施形態の医療用具の各構成について説明する。
[基材層(基材)]
本実施形態で用いられる基材層としては、上記の親水性共重合体に含まれる光反応性基
と反応して化学結合を形成しうるものであれば、いずれの材料から構成されてもよい。具
体的には、基材層1を構成(形成)する材料は、金属材料、高分子材料、セラミックス等
が挙げられる。ここで、基材層1は、図1に示されるように、基材層1全体(全部)が上
記いずれかの材料で構成(形成)されても、または、図2に示されるように、上記いずれ
かの材料で構成(形成)された基材層コア部1aの表面に他の上記いずれかの材料を適当
な方法で被覆(コーティング)して、基材表面層1bを構成(形成)した構造を有してい
てもよい。後者の場合の例としては、樹脂材料等で形成された基材層コア部1aの表面に
金属材料が適当な方法(メッキ、金属蒸着、スパッタ等従来公知の方法)で被覆(コーテ
ィング)されて、基材表面層1bを形成してなるもの;金属材料やセラミックス材料等の
硬い補強材料で形成された基材層コア部1aの表面に、金属材料等の補強材料に比して柔
軟な高分子材料が適当な方法(浸漬(ディッピング)、噴霧(スプレー)、塗布・印刷等
の従来公知の方法)で被覆(コーティング)あるいは基材層コア部1aの補強材料と基材
表面層1bの高分子材料とが複合化(適当な反応処理)されて、基材表面層1bを形成し
てなるもの等が挙げられる。よって、基材層コア部1aが、異なる材料を多層に積層して
なる多層構造体、あるいは医療用具の部分ごとに異なる材料で形成された部材を繋ぎ合わ
せた構造(複合体)などであってもよい。また、基材層コア部1aと基材表面層1bとの
間に、さらに別のミドル層(図示せず)が形成されていてもよい。さらに、基材表面層1
bに関しても異なる材料を多層に積層してなる多層構造体、あるいは医療用具の部分ごと
に異なる材料で形成された部材を繋ぎ合わせた構造(複合体)などであってもよい。
上記基材層1を構成(形成)する材料のうち、金属材料としては、特に制限されるもの
ではなく、カテーテル、ステント、ガイドワイヤ等の医療用具に一般的に使用される金属
材料が使用される。具体的には、SUS304、SUS316、SUS316L、SUS
420J2、SUS630等の各種ステンレス鋼(SUS)、金、白金、銀、銅、ニッケ
ル、コバルト、チタン、鉄、アルミニウム、スズあるいはニッケル-チタン(Ni-Ti
)合金、ニッケル-コバルト(Ni-Co)合金、コバルト-クロム(Co-Cr)合金
、亜鉛-タングステン(Zn-W)合金等の各種合金が挙げられる。これらは1種単独で
使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記金属材料には、使用用途であるカテ
ーテル、ステント、ガイドワイヤ等の基材層として最適な金属材料を適宜選択すればよい
また、上記基材層1を構成(形成)する材料のうち、高分子材料としては、特に制限さ
れるものではなく、カテーテル、ステント、ガイドワイヤ等の医療用具に一般的に使用さ
れる高分子材料が使用される。具体的には、ポリアミド樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン
(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等
のポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート
等のポリエステル樹脂、ポリスチレン等のスチロール樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、変
性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂(アリル
樹脂)、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、アミノ樹脂(ユリア樹脂、メラミン樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂)、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノ
ール樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂(ケイ素樹脂)、ポリエーテル樹脂、ポリイ
ミド樹脂などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して
もよい。上記高分子材料には、使用用途であるカテーテル、ステント、ガイドワイヤ等の
基材層として最適な高分子材料を適宜選択すればよい。
また、上記基材層の形状は、特に制限されることはなく、シート状、線状(ワイヤ)、
管状など使用態様により適宜選択される。
[医療用具の製造方法]
本発明に係る医療用具の製造方法(基材層上への表面潤滑層の形成方法)は、上記の親
水性共重合体を使用すること以外は特に制限されず、公知の方法を同様にしてあるいは適
宜改変して適用できる。例えば、本発明に係る親水性共重合体を溶剤に溶解してコート液
を調製し、このコート液を医療用具の基材層上にコーティングする方法が好ましい。この
ような方法により、医療用具表面に潤滑性および耐久性(潤滑維持性)を付与することが
できる。
(塗布工程)
上記方法において、親水性共重合体を溶解するのに使用される溶剤としては、作業安全
性(毒性の低さ)の観点から、上記[親水性共重合体の物性]の項において記載したもの
が好適である。
また、コート液中の親水性共重合体の濃度は、特に限定されないが、好ましくは0.0
1~50重量%であり、より好ましくは0.05~40重量%であり、さらにより好まし
くは0.1~30重量%である。かような範囲であれば、コート液の塗工性が良好であり
、得られる表面潤滑層は潤滑性および耐久性(潤滑維持性)に優れる。また、1回のコー
ティングで所望の厚みの均一な表面潤滑層を容易に得ることができ、生産効率の点で好ま
しい。なお、親水性共重合体の濃度が0.01重量%未満の場合、基材層表面に十分な量
の親水性共重合体を固定できない場合がある。また、親水性共重合体の濃度が30重量%
を超える場合、コート液の粘度が高くなりすぎて、均一な厚さの表面潤滑層を得られない
場合がある。但し、上記範囲を外れても、本発明の作用効果に影響を及ぼさない範囲であ
れば、十分に利用可能である。
コート液を塗布する前に、紫外線照射処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、火炎処理
、酸化処理、シランカップリング処理、リン酸カップリング処理等により基材層表面を予
め処理してもよい。コート液の溶剤が水のみである場合、疎水性の基材層表面に塗布する
ことは困難であるが、基材層表面をプラズマ処理することで基材層表面が親水化する。こ
れにより、コート液の基材層表面への濡れ性が向上し、均一な表面潤滑層を形成すること
ができる。また、金属やフッ素系樹脂等のC-H結合を持たない基材層表面に上記処理を
施すことで、親水性共重合体の光反応性基との共有結合の形成が可能となる。
基材層表面にコート液を塗布する方法としては、特に制限されるものではなく、塗布・
印刷法、浸漬法(ディッピング法、ディップコート法)、噴霧法(スプレー法)、スピン
コート法、混合溶液含浸スポンジコート法など、従来公知の方法を適用することができる
。これらのうち、浸漬法(ディッピング法、ディップコート法)が好ましい。
なお、カテーテル、ステント、ガイドワイヤ等の細く狭い内面に表面潤滑層を形成させ
る場合、コート液中に基材層を浸漬して、系内を減圧にして脱泡させてもよい。減圧にし
て脱泡させることにより、細く狭い内面に素早く溶液を浸透させ、表面潤滑層の形成を促
進できる。
また、基材層の一部にのみ表面潤滑層を形成させる場合には、基材層の一部のみをコー
ト液中に浸漬して、コート液を基材層の一部にコーティングすることで、基材層の所望の
表面部位に、表面潤滑層を形成することができる。
基材層の一部のみをコート液中に浸漬するのが困難な場合には、予め表面潤滑層を形成
する必要のない基材層の表面部分を着脱(装脱着)可能な適当な部材や材料で保護(被覆
等)した上で、基材層をコート液中に浸漬して、コート液を基材層にコーティングした後
、表面潤滑層を形成する必要のない基材層の表面部分の保護部材(材料)を取り外し、そ
の後、加熱操作等により反応させることで、基材層の所望の表面部位に表面潤滑層を形成
することができる。ただし、本発明では、これらの形成法に何ら制限されるものではなく
、従来公知の方法を適宜利用して、表面潤滑層を形成することができる。例えば、基材層
の一部のみを混合溶液中に浸漬するのが困難な場合には、浸漬法に代えて、他のコーティ
ング手法(例えば、医療用具の所定の表面部分に、コート液を、スプレー装置、バーコー
ター、ダイコーター、リバースコーター、コンマコーター、グラビアコーター、スプレー
コーター、ドクターナイフなどの塗布装置を用いて、塗布する方法など)を適用してもよ
い。なお、医療用具の構造上、円筒状の用具の外表面と内表面の双方が、表面潤滑層を有
する必要があるような場合には、一度に外表面と内表面の双方をコーティングすることが
できる点で、浸漬法(ディッピング法)が好ましく使用される。
(乾燥工程)
上記のように本発明の親水性共重合体を含むコート液中に基材層を浸漬した後、コート
液から基材層を取り出して、被膜を乾燥させることが好ましい。乾燥条件は、被膜から溶
媒を除去できれば特に制限されず、ドライヤー等を用いて温風処理を行ってもよいし、自
然乾燥させてもよい。また、乾燥時の圧力条件も何ら制限されるものではなく、常圧(大
気圧)下で行うことができるほか、加圧下または減圧下で行ってもよい。乾燥手段(装置
)としては、例えば、オーブン、減圧乾燥機などを利用することができるが、自然乾燥の
場合には、特に乾燥手段(装置)は不要である。
(固定化工程)
上記乾燥工程後の被膜に対し、活性エネルギー線を照射する。これにより、被膜中の親
水性共重合体の光反応性基が活性化し、光反応性基と基材層との間で化学結合が形成され
る。より具体的に、ベンゾフェノン構造を有する光反応性基と、ポリエチレン基材層との
組み合わせの場合について説明する。親水性共重合体がベンゾフェノン構造を有する光反
応性基を含む場合、紫外線を照射することで光反応性基内に2個のラジカルが生成する。
このうち1個のラジカルがポリエチレン基材層から水素原子を引き抜き、代わりにポリエ
チレン基材層上に1個のラジカルが生成する。その後、光反応性基内の残りのラジカルと
ポリエチレン基材層上のラジカルとが結合することにより、光反応性基とポリエチレン基
材層との間で共有結合が形成される。かような機構により、光反応性基を有する親水性共
重合体を含む表面潤滑層は、基材層表面に強固に固定化される。ゆえに、当該表面潤滑層
は、優れた耐久性(潤滑維持性)を発揮することができる。
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、ガンマ線等が挙げられるが、好ましくは
紫外線または電子線であり、人体への影響を考慮すると、より好ましくは紫外線である。
紫外線を用いる場合、照射波長としては、光反応性基が活性化しうる波長を適宜選択する
ことができる。紫外線の照射強度は、特に制限されないが、好ましくは1~5000mW
/cmである。また、紫外線の積算光量も、特に制限されないが、好ましくは50~5
000mJ/cmであり、より好ましくは100~1000mJ/cmである。紫外
線を照射する装置としては、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン
ランプ、ハロゲンランプ等を例示することができる。
上記の活性エネルギー線照射を行った後、溶剤(例えば、コート液調製に用いる溶剤)
で基材層表面を洗浄し、未反応の親水性共重合体を除去してもよい。
基材層への被膜(表面潤滑層)の固定化は、FT-IR、XPS等の公知の分析手段を
用いて確認することができる。例えば、活性エネルギー線の照射前後でFT-IR測定を
行い、活性エネルギー線照射によって形成される結合のピークと不変である結合のピーク
との比を比較することにより、確認することができる。
上記方法により、本発明に係る医療用具は、本発明の親水性共重合体を含む表面潤滑層
が表面に形成される。これにより、本発明に係る医療用具は、優れた潤滑性および耐久性
(潤滑維持性)を発揮することができる。
[医療用具の用途]
本発明に係る医療用具10は、体液や血液などと接触して用いられ、体液や生理食塩水
などの水系液体中において表面が潤滑性を有し、操作性の向上や組織粘膜の損傷の低減を
なしうる。具体的には、血管内で使用されるカテーテル、ステント、ガイドワイヤ等が挙
げられる。すなわち、本発明の一実施形態に係る医療用具は、カテーテル、ステントまた
はガイドワイヤである。その他にも以下の医療用具が示される。
(a)胃管カテーテル、栄養カテーテル、経管栄養用チューブなどの経口もしくは経鼻
的に消化器官内に挿入ないし留置されるカテーテル類
(b)酸素カテーテル、酸素カヌラ、気管内チューブのチューブやカフ、気管切開チュ
ーブのチューブやカフ、気管内吸引カテーテルなどの経口または経鼻的に気道ないし気管
内に挿入ないし留置されるカテーテル類
(c)尿道カテーテル、導尿カテーテル、尿道バルーンカテーテルのカテーテルやバル
ーンなどの尿道ないし尿管内に挿入ないし留置されるカテーテル類
(d)吸引カテーテル、排液カテーテル、直腸カテーテルなどの各種体腔、臓器、組織
内に挿入ないし留置されるカテーテル類
(e)留置針、IVHカテーテル、サーモダイリューションカテーテル、血管造影用カ
テーテル、血管拡張用カテーテルおよびダイレーターあるいはイントロデューサーなどの
血管内に挿入ないし留置されるカテーテル類、あるいは、これらのカテーテル用のガイド
ワイヤ、スタイレットなど
(f)人工気管、人工気管支など
(g)体外循環治療用の医療用具(人工肺、人工心臓、人工腎臓など)やその回路類。
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって
限定されるものではない。なお、各例中の部および%はいずれも重量基準である。以下、
特に規定のない室温放置条件は全て、23℃/55%RHである。
<共重合体の製造>
[製造例1]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.95g(7.0mmol)、
東京化成工業株式会社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(A
MPS)0.410g(2.0mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタク
リロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.266g(1.0mmol)をメタノール
/水(9/1 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、反応液を調製した。次に、この
反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、
重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)31
mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、50℃の水浴で2時間重合を行
った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈殿した。次に、デカンテーションにより
溶媒を除去し、得られた不溶物をメタノール/水(7/3 v/v)混合溶媒1mLに溶
解し、溶解液をアセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらに
メタノールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例2]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.251g(0.9mmol)
およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)
0.027g(0.1mmol)をメタノール/水(9/1 v/v)混合溶媒1mLに
溶解させて反応液を調製した。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な窒素
バブリングによって酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4
-ジメチルバレロニトリル)3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く密閉
し、50℃の水浴で2時間重合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈殿し
た。次に、デカンテーションにより溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例3]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.276g(0.99mmol
)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP
)0.003g(0.01mmol)をメタノール/水(9/1 v/v)混合溶媒1m
Lに溶解させて反応液を調製した。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な
窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2
,4-ジメチルバレロニトリル)3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く
密閉し、50℃の水浴で2時間重合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈
殿した。次に、デカンテーションにより溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例4]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.167g(0.6mmol)
、東京化成工業株式会社製メタクリル酸ブチル(BMA)0.043g(0.3mmol
)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP
)0.027g(0.1mmol)をメタノールの1mLに溶解させて反応液を調製した
。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除
き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)
3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く密閉し、50℃の水浴で2時間重
合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈殿した。次に、デカンテーション
により溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例5]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.167g(0.6mmol)
、和光純薬工業株式会社製アクリル酸2-メトキシエチル(MEA)0.039g(0.
3mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノ
ン(MBP)0.027g(0.1mmol)をメタノールの1mLに溶解させて、反応
液を調製した。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な窒素バブリングによ
って酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレ
ロニトリル)3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く密閉し、50℃の水
浴で2時間重合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈殿した。次に、デカ
ンテーションにより溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例6]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.167g(0.6mmol)
、和光純薬工業株式会社製N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)0.034
g(0.3mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベン
ゾフェノン(MBP)0.027g(0.1mmol)をメタノールの1mLに溶解させ
、反応液を調製した。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な窒素バブリン
グによって酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチ
ルバレロニトリル)3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く密閉し、50
℃の水浴で2時間重合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈殿した。次に
、デカンテーションにより溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例7]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.167g(0.6mmol)
、東京化成工業株式会社製N,N-ジメチルアクリルアミド(DMAAm)0.030g
(0.3mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾ
フェノン(MBP)0.027g(0.1mmol)をメタノールの1mLに溶解させ、
反応液を調製した。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な窒素バブリング
によって酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチル
バレロニトリル)3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く密閉し、50℃
の水浴で2時間重合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈殿した。次に、
デカンテーションにより溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例8]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.167g(0.6mmol)
、シグマアルドリッチ社製ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリラート(
PEGMEA、数平均分子量300)0.090g(0.3mmol)およびMRCユニ
テック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.027g(0
.1mmol)をメタノールの1mLに溶解させ、反応液を調製した。次に、この反応液
を15mLの遠沈管に入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤2,
2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)3.1mg(0.0
1mmol)を添加した後、素早く密閉し、50℃の水浴で2時間重合を行った。重合が
進むにつれて、不溶物が析出して沈殿した。次に、デカンテーションにより溶媒を除去し
、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例9]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.167g(0.6mmol)
、東京化成工業株式会社製N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド(HEAAm)
0.035g(0.3mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイル
オキシベンゾフェノン(MBP)0.027g(0.1mmol)をメタノールの1mL
に溶解させて、反応液を調製した。次に、この反応液を15mLの遠沈管に入れ、十分な
窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2
,4-ジメチルバレロニトリル)3.1mg(0.01mmol)を添加した後、素早く
密閉し、50℃の水浴で2時間重合を行った。重合が進むにつれて、不溶物が析出して沈
殿した。次に、デカンテーションにより溶媒を除去し、不溶物(共重合体)を得た。
[製造例10]
東京化成工業株式会社製2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)
2.07g(7.0mmol)、東京化成工業株式会社製2-アクリルアミド-2-メチ
ル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)0.414g(2.0mmol)およびMRC
ユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.266g
(1.0mmol)をメタノール/水(9/1 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて
、反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素
バブリングによって酸素を除き、重合開始剤2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4
-ジメチルバレロニトリル)の31mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉
し、50℃の水浴で2時間重合を行った。次に得られた重合液を5倍量のTHF/メタノ
ール(9/1 v/v)中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらに
THF/メタノール(9/1 v/v)で2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例11]
シグマアルドリッチ社製[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチル(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPBa)1.95g(7.0mmol)
、東京化成工業株式会社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(
AMPS)0.580g(2.8mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタ
クリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.053g(0.2mmol)を2,2,
2-トリフルオロエタノール/水(9/1 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、反
応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バブ
リングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業株式会社製V-501)28mg
(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時間重合を行った
。次に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらにメタノ
ールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例12]
東京化成工業株式会社製2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)
2.07g(7.0mmol)、東京化成工業株式会社製2-アクリルアミド-2-メチ
ル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)0.580g(2.8mmol)およびMRC
ユニテック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.053g
(0.2mmol)を2,2,2-トリフルオロエタノール/水(9/1 v/v)混合
溶媒10mLに溶解させて、反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フ
ラスコに入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社
製V-501)28mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水
浴で2時間重合を行った。次に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除
去した後、さらにメタノールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例13]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.95g(7.0mmol)、
東京化成工業株式会社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(A
MPS)0.580g(2.8mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタク
リロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.053g(0.2mmol)を2,2,2
-トリフルオロエタノール/水(9/1 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、反応
液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バブリ
ングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-501)28mg(0.1
0mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時間重合を行った。次に、
アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらにメタノールで2
回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例14]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)2.76g(9.89mmol)
、シグマアルドリッチ社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸
ナトリウム塩(AMPS(Na))0.023g(0.1mmol)およびMRCユニテ
ック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.003g(0.
01mmol)を2,2,2-トリフルオロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒
10mLに溶解させて、反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラス
コに入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V
-501)28mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で
2時間重合を行った。次に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去し
た後、さらにメタノールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例15]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.96g(7.0mmol)、
シグマアルドリッチ社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸 ナ
トリウム塩(AMPS(Na))0.458g(2.0mmol)およびMRCユニテッ
ク株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.266g(1.0
mmol)を2,2,2-トリフルオロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒10
mLに溶解させて、反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに
入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-5
01)28mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時
間重合を行った。次に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後
、さらにメタノールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例16]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.68g(6.0mmol)、
シグマアルドリッチ社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸 ナ
トリウム塩(AMPS(Na))0.458g(2.0mmol)およびMRCユニテッ
ク株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.532g(2.0
mmol)を2,2,2-トリフルオロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒10
mLに溶解させて、反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに
入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-5
01)28mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時
間重合を行った。次に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後
、さらにメタノールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例17]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)0.003g(0.01mmol
)、東京化成工業株式会社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸
(AMPS)2.05g(9.89mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メ
タクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.027g(0.1mmol)を2,2
,2-トリフルオロエタノール/水(9/1 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、
反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バ
ブリングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-501)28mg(0
.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時間重合を行った。次
に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらにメタノール
で2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例18]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.96g(7.0mmol)、
シグマアルドリッチ社製2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸 ナ
トリウム塩(AMPS(Na))0.685g(2.99mmol)およびMRCユニテ
ック株式会社製4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(MBP)0.003g(0.
01mmol)を2,2,2-トリフルオロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒
10mLに溶解させて、反応液を調製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラス
コに入れ、十分な窒素バブリングによって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V
-501)28mg(0.10mmol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で
2時間重合を行った。次に、アセトン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去し
た後、さらにメタノールで2回洗浄を行い、共重合体を得た。
[製造例19]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.96g(7.0mmol)、
東京化成工業株式会社製3-スルホプロピルアクリラート カリウム塩(SPA(K))
0.465g(2.0mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイル
オキシベンゾフェノン(MBP)0.266g(1.0mmol)を2,2,2-トリフ
ルオロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、反応液を調製
した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バブリングによ
って酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-501)28mg(0.10mmo
l)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時間重合を行った。次に、アセトン
中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらにメタノールで2回洗浄を
行い、共重合体を得た。
[製造例19]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.96g(7.0mmol)、
東京化成工業株式会社製3-スルホプロピルアクリレートカリウム塩(SPA(K))0
.465g(2.0mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイルオ
キシベンゾフェノン(MBP)0.266g(1.0mmol)を2,2,2-トリフル
オロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、反応液を調製し
た。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バブリングによっ
て酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-501)28mg(0.10mmol
)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時間重合を行った。次に、アセトン中
で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらにメタノールで2回洗浄を行
い、共重合体を得た。
[製造例20]
シグマアルドリッチ社製[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-ス
ルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド(MSPB)1.96g(7.0mmol)、
シグマアルドリッチ社製3-スルホプロピルメタクリレートカリウム塩(SPMA(K)
)0.493g(2.0mmol)およびMRCユニテック株式会社製4-メタクリロイ
ルオキシベンゾフェノン(MBP)0.266g(1.0mmol)を2,2,2-トリ
フルオロエタノール/水(8/2 v/v)混合溶媒10mLに溶解させて、反応液を調
製した。次に、この反応液を30mLのナス型フラスコに入れ、十分な窒素バブリングに
よって酸素を除き、重合開始剤(和光純薬工業社製V-501)28mg(0.10mm
ol)を添加した後、素早く密閉し、80℃の水浴で2時間重合を行った。次に、アセト
ン中で再沈殿し、デカンテーションで上澄みを除去した後、さらにメタノールで2回洗浄
を行い、共重合体を得た。
上記製造例1~20で得られた共重合体の組成を表1-1および表1-2に示す。ここ
で、製造例1、11、および13~20の共重合体は本発明に係る親水性共重合体に相当
し、製造例10および12の共重合体はACS Appl.Mater.Interfa
ce,2015,7(31),pp17489-17498で開示されている共重合体に
相当する。
Figure 2022036146000006
Figure 2022036146000007
上記表1-1および表1-2中、各略称は以下のとおりである:
MSPB:[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホプロピル
)アンモニウムヒドロキシド(単量体Aに相当)
MSPBa:[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチル(3-スルホプロピ
ル)アンモニウムヒドロキシド(単量体Aに相当)
MPC:2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン
AMPS:2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(単量体Bに相
当)
AMPS(Na):2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸ナトリ
ウム塩(単量体Bに相当)
SPA(K):3-スルホプロピルアクリレートカリウム塩(単量体Bに相当)
SPMA(K):3-スルホプロピルメタクリレートカリウム塩(単量体Bに相当)
BMA:メタクリル酸ブチル
MEA:アクリル酸2-メトキシエチル
NIPAAm:N-イソプロピルアクリルアミド
DMAAm:N,N-ジメチルアクリルアミド
PEGMA:ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリラート
HEAAm:N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド
MBP:4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(単量体Cに相当)。
<共重合体の溶剤溶解性試験>
[実施例1-1~10-1、比較例1-1~10-1]
上記製造例1~20で得られた各共重合体について、水、メタノール、および混合比率
の異なる水/メタノール混合溶媒に対する溶解性を評価した。具体的には、温度25℃、
濃度1重量%、試験時間2時間の条件で溶解性試験を行い、下記の判定基準に従い目視に
て判定した:
○:溶解あるいは分散する
×:溶解も分散もしない。
結果を表2に示す。製造例1、11および13~20の共重合体(本発明に係る親水性
共重合体に相当)は、水あるいは水/メタノール混合溶媒に対して良好な溶解性を示した
(実施例1-1~実施例10-1)。一方、単量体B(AMPS)由来の構成単位を含ま
ない製造例2~9の共重合体は、水/メタノールの混合比率によらず溶解しなかった(比
較例1-1~8-1)。この結果より、単量体B由来の構成単位が共重合体の溶剤溶解性
向上に寄与することが考察される。これは、単量体B由来の構成単位に含まれるスルホン
酸基同士の静電反発が、共重合体の分散に寄与している可能性が考えられる。なお、製造
例10、12の共重合体(ACS Appl.Mater.Interface,201
5,7(31),pp17489-17498で開示されている共重合体に相当)は、水
/メタノールの混合比率によらず溶解性を示した(比較例9-1、比較例10-1)。
Figure 2022036146000008
<摺動および耐久性試験>
[実施例1-2]
製造例1で得られた共重合体(本発明に係る親水性共重合体に相当)を10重量%にな
るように、メタノール/水(7/3 v/v)に溶解し、コート液を調製した。次にHD
PEのシート(12.5mm×100mm)を上記コート液にディップし、15mm/s
ecの速度で引き上げた。次に、HDPEシートをドライヤーで30秒間乾燥させ、溶媒
を除去した。次に、HDPEシートに波長365nm、ランプ電力1kWのUVを照射距
離200mm、サンプル搬送速度2m/minの条件で照射した(積算光量:230mJ
/cm)。UV照射装置はウシオ電機株式会社のUVC-1212/1MNLC3-A
A04(高圧水銀ランプ)を使用した。
次に、得られたサンプルについて、下記方法にしたがって、図3に示される摩擦測定機
(トリニティーラボ社製、ハンディートライボマスターTL201)20を用いて、潤滑
性および耐久性(潤滑維持性)を評価した。
すなわち、上記サンプル16をシャーレ12中に固定し、サンプル16全体が浸る高さ
の水17中に浸漬した。このシャーレ12を、図3に示される摩擦測定機20の移動テー
ブル15に載置した。HDPE端子(φ10mm、R1mm)13をシートに接触させ、
端子上に450gの荷重14をかけた。摺動距離20mm、摺動速度16.7mm/se
cの設定で、移動テーブル15を水平に50回往復移動させた際の摺動抵抗値(gf)を
測定した。1往復目から50往復目までの往路時における摺動抵抗値を往復回数毎に平均
し、試験力としてグラフにプロットすることにより、50回の繰り返し摺動に対する摺動
抵抗値の変化を評価した。
[実施例3-2]
製造例13で得られた共重合体(本発明に係る親水性共重合体に相当)を10重量%に
なるように、メタノール/水(7/3 v/v)に溶解し、コート液を調製した。次にナ
イロンのシート(12.5mm×100mm)を上記コート液にディップし、5mm/s
ecの速度で引き上げた。次に、ナイロンシートをドライヤーで30秒間乾燥させ、溶媒
を除去した。次に、ナイロンシートに波長365nm、ランプ電力1kWのUVを照射距
離200mm、サンプル搬送速度250m/minの条件で照射した(積算光量:100
0mJ/cm)。UV照射装置はウシオ電機株式会社のUVC-1212/1MNLC
3-AA04(高圧水銀ランプ)を使用した。
次に、得られたサンプルについて、下記方法にしたがって、図3に示される摩擦測定機
(トリニティーラボ社製、ハンディートライボマスターTL201)20を用いて、潤滑
性および耐久性(潤滑維持性)を評価した。
すなわち、上記サンプル16をシャーレ12中に固定し、サンプル16全体が浸る高さ
の水17中に浸漬した。このシャーレ12を、図3に示される摩擦測定機20の移動テー
ブル15に載置した。HDPE端子(φ10mm、R1mm)13をシートに接触させ、
端子上に450gの荷重14をかけた。摺動距離20mm、摺動速度16.7mm/se
cの設定で、移動テーブル15を水平に100回往復移動させた際の摺動抵抗値(gf)
を測定した。1往復目から50往復目までの往路時における摺動抵抗値を往復回数毎に平
均し、試験力としてグラフにプロットすることにより、100回の繰り返し摺動に対する
摺動抵抗値の変化を評価した。
[実施例5-2]
製造例13で得られた共重合体の代わりに製造例15で得られた共重合体を用いた以外
は実施例3-2と同様にして、サンプルの作製および摺動抵抗値の測定を行った。
[実施例7-2]
製造例13で得られた共重合体の代わりに製造例17で得られた共重合体を用いた以外
は実施例3-2と同様にして、サンプルの作製および摺動抵抗値の測定を行った。
[比較例9-2]
製造例1で得られた共重合体の代わりに製造例10で得られた共重合体(ACS Ap
pl.Mater.Interface,2015,7(31),pp17489-17
498で開示されている共重合体に相当)を用いた以外は実施例1-2と同様にして、サ
ンプルの作製および摺動抵抗値の測定を行った。
実施例1-2および比較例9-2の結果を図4に示す。実施例1-2のサンプルは、比
較例9-2のサンプルに比べて、初期摺動値が有意に低かった。また、比較例9-2のサ
ンプルは、摺動回数0~10回にかけて摺動抵抗値が上昇しており、表面潤滑層の表面が
摩耗した可能性が示唆される。一方、実施例1-2のサンプルは、そのような摺動回数に
応じて摺動抵抗値が上昇する現象は見られなかった。このことから、ACS Appl.
Mater.Interface,2015,7(31),pp17489-17498
で開示されている共重合体を用いて形成された表面潤滑層に比べて、本発明に係る親水性
共重合体を用いて形成された表面潤滑層は膜強度が強いと考えられ、これはスルホベタイ
ン構造の強い静電相互作用に起因するものと示唆される。
以上の結果より、本発明に係る親水性共重合体を含む表面潤滑層は、優れた潤滑性およ
び耐久性(潤滑維持性)を発揮できることがわかった。
[比較例10-2]
製造例13で得られた共重合体の代わりに製造例12で得られた共重合体(ACS A
ppl.Mater.Interface,2015,7(31),pp17489-1
7498で開示されている共重合体に相当)を用いた以外は実施例3-2と同様にして、
サンプルの作製および摺動抵抗値の測定を行った。
実施例1-2および比較例9-2の結果を図4に示す。実施例1-2のサンプルは、比
較例9-2のサンプルに比べて、初期摺動値が有意に低かった。また、比較例9-2のサ
ンプルは、摺動回数0~10回にかけて摺動抵抗値が上昇しており、表面潤滑層の表面が
摩耗した可能性が示唆される。一方、実施例1-2のサンプルは、そのような摺動回数に
応じて摺動抵抗値が上昇する現象は見られなかった。このことから、ACS Appl.
Mater.Interface,2015,7(31),pp17489-17498
で開示されている共重合体を用いて形成された表面潤滑層に比べて、本発明に係る親水性
共重合体を用いて形成された表面潤滑層は膜強度が強いと考えられ、これはスルホベタイ
ン構造の強い静電相互作用に起因するものと示唆される。
さらに、実施例3-2、実施例5-2、実施例7-2および比較例10-2の結果を図
5に示す。実施例3-2、実施例5-2および実施例7-2のサンプルは、比較例10-
2のサンプルに比べて、初期摺動値が有意に低かった。このことから、ACS Appl
.Mater.Interface,2015,7(31),pp17489-1749
8で開示されている共重合体を用いて形成された表面潤滑層に比べて、本発明に係る親水
性共重合体を用いて形成された表面潤滑層は摺動性と耐久性に優れると考えられる。
以上の結果より、本発明に係る親水性共重合体を含む表面潤滑層は、優れた潤滑性およ
び耐久性(潤滑維持性)を発揮できることがわかった。
本出願は、2016年8月25日に出願された日本特許出願第2016-164815
号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

Claims (7)

  1. スルホベタイン構造を有する重合性単量体(A)由来の構成単位と、スルホン酸基(-
    SOH)、硫酸基(-OSOH)および亜硫酸基(-OSOH)ならびにこれらの
    塩の基からなる群より選択される少なくとも1つの基を有する重合性単量体(B)由来の
    構成単位と、光反応性基を有する重合性単量体(C)由来の構成単位とから構成され、
    前記重合性単量体(A)は、下記式(1)で表され、
    Figure 2022036146000009
    上記式(1)中、
    11は、水素原子またはメチル基であり、
    は、酸素原子または-NH-であり、
    12およびR15は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖の
    アルキレン基であり、
    13およびR14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖の
    アルキル基である、
    前記重合性単量体(B)は、下記式(2)、(3)または(4)で表され、
    Figure 2022036146000010
    上記式(2)中、
    21は、水素原子またはメチル基であり、
    は、酸素原子または-NH-であり、
    22は、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、
    Xは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および亜硫酸基(-OS
    H)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される基である;
    Figure 2022036146000011
    上記式(3)中、
    31は、水素原子またはメチル基であり、
    32は、単結合または炭素数1~20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基であり、
    Xは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および亜硫酸基(-OS
    H)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される基である;
    Figure 2022036146000012
    上記式(4)中、
    41は、水素原子またはメチル基であり、
    42は、炭素原子数1~20の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、
    Xは、スルホン酸基(-SOH)、硫酸基(-OSOH)および亜硫酸基(-OS
    H)ならびにこれらの塩の基からなる群より選択される基である、
    前記重合性単量体(C)は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基およびアリル基からな
    る群より選択されるエチレン性不飽和基ならびにアジド基、ジアゾ基、ジアジリン基、ケ
    トン基およびキノン基からなる群より選択される光反応性基を有し、
    前記重合性単量体(A)由来の構成単位の含有量は、全単量体由来の構成単位の合計を
    100モル%としたとき、0.05~99モル%であり、
    前記重合性単量体(B)由来の構成単位の含有量は、全単量体由来の構成単位の合計を
    100モル%としたとき、0.5~99モル%であり、
    前記重合性単量体(C)由来の構成単位の含有量は、全単量体由来の構成単位の合計を
    100モル%としたとき、0.1~30モル%である、親水性共重合体。
  2. 前記光反応性基は、アセトフェノンの構造を有する基、ベンゾフェノンの構造を有する
    基、アントロンの構造を有する基、キサンチンの構造を有する基またはチオキサントンの
    構造を有する基である、請求項1に記載の親水性共重合体。
  3. 前記重合性単量体(C)は、4-(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノン、4-(
    メタ)アクリロイルオキシエトキシベンゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシ-
    4’-メトキシベンゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ-4’-メト
    キシベンゾフェノン、4-(メタ)アクリロイルオキシ-4’-ブロモベンゾフェノン、
    4-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ-4’-ブロモベンゾフェノンおよび4-スチ
    リルメトキシベンゾフェノンからなる群より選択される、請求項1に記載の親水性共重合
    体。
  4. 前記重合性単量体(A)は、{2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル}ジメチル
    -(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、{2-[(メタ)アクリロイルオ
    キシ]エチル}ジメチル-(2-スルホエチル)アンモニウムヒドロキシド、{2-[(
    メタ)アクリロイルオキシ]エチル}ジエチル-(2-スルホエチル)アンモニウムヒド
    ロキシド、{2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル}ジエチル-(3-スルホプロ
    ピル)アンモニウムヒドロキシド、{3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピル}ジ
    メチル-(2-スルホエチル)アンモニウムヒドロキシド、{3-[(メタ)アクリロイ
    ルオキシ]プロピル}ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、{
    3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピル}ジエチル-(2-スルホエチル)アンモ
    ニウムヒドロキシドおよび{3-[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピル}ジエチル-
    (3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシドからなる群より選択される少なくとも
    1種である、請求項1~3のいずれか1項に記載の親水性共重合体。
  5. 前記重合性単量体(B)は、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチル-1-プロパン
    スルホン酸、1-[(メタ)アクリロイルオキシメチル]-1-プロパンスルホン酸、2
    -[(メタ)アクリロイルオキシ]-2-プロパンスルホン酸、3-[(メタ)アクリロ
    イルオキシ]-1-メチル-1-プロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリ
    レートおよび3-スルホプロピル(メタ)アクリレートならびにこれらの塩からなる群よ
    り選択される少なくとも1種である、請求項1~4のいずれか1項に記載の親水性共重合
    体。
  6. 基材層と、
    前記基材層表面の少なくとも一部に形成され、請求項1~のいずれか1項に記載の親
    水性共重合体を含む表面潤滑層と、を有する医療用具。
  7. 前記医療用具は、カテーテル、ステントまたはガイドワイヤである、請求項に記載の
    医療用具。
JP2021210356A 2016-08-25 2021-12-24 親水性共重合体および医療用具 Active JP7368446B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016164815 2016-08-25
JP2016164815 2016-08-25
JP2018535669A JP7001602B2 (ja) 2016-08-25 2017-08-21 親水性共重合体および医療用具
PCT/JP2017/029825 WO2018038063A1 (ja) 2016-08-25 2017-08-21 親水性共重合体および医療用具

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018535669A Division JP7001602B2 (ja) 2016-08-25 2017-08-21 親水性共重合体および医療用具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022036146A true JP2022036146A (ja) 2022-03-04
JP7368446B2 JP7368446B2 (ja) 2023-10-24

Family

ID=61244889

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018535669A Active JP7001602B2 (ja) 2016-08-25 2017-08-21 親水性共重合体および医療用具
JP2021210356A Active JP7368446B2 (ja) 2016-08-25 2021-12-24 親水性共重合体および医療用具

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018535669A Active JP7001602B2 (ja) 2016-08-25 2017-08-21 親水性共重合体および医療用具

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11377512B2 (ja)
EP (1) EP3505543B1 (ja)
JP (2) JP7001602B2 (ja)
CN (1) CN109641994B (ja)
AU (1) AU2017317423B2 (ja)
BR (1) BR112019001648B1 (ja)
ES (1) ES2886838T3 (ja)
SG (1) SG11201901473UA (ja)
WO (1) WO2018038063A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014130844A1 (en) 2013-02-21 2014-08-28 The Regents Of The University Of California Universal scalable and cost-effective surface modifications
JP7001602B2 (ja) * 2016-08-25 2022-01-19 テルモ株式会社 親水性共重合体および医療用具
EP3548462A4 (en) 2016-12-01 2020-04-22 The Regents of The University of California ENERGY SUPPLY DEVICES AND APPLICATION THEREOF
CN112004844A (zh) * 2017-12-01 2020-11-27 加州大学评议会 耐生物污垢涂层及其制备和使用方法
BR112020014547B1 (pt) 2018-02-20 2023-11-07 Terumo Kabushiki Kaisha Dispositivo médico
CN112368309B (zh) * 2018-06-27 2022-09-09 泰尔茂株式会社 亲水性共聚物及医疗器械
TW202100568A (zh) * 2019-03-14 2021-01-01 華盛頓大學 兩性離子共聚物塗料及其相關方法
US11807701B2 (en) 2019-06-05 2023-11-07 The Regents Of The University Of California Biofouling resistant coatings and methods of making and using the same
EP4006070A4 (en) * 2019-08-21 2022-09-14 TERUMO Kabushiki Kaisha MEDICAL INSTRUMENT AND ITS MANUFACTURING PROCESS
EP4006068A4 (en) * 2019-08-21 2022-09-14 TERUMO Kabushiki Kaisha MEDICAL INSTRUMENT AND METHOD OF PRODUCTION
CN114269399B (zh) * 2019-08-21 2023-09-19 泰尔茂株式会社 医疗器械及其制造方法
JPWO2021033764A1 (ja) 2019-08-21 2021-02-25
EP4018975A4 (en) * 2019-08-21 2022-09-21 TERUMO Kabushiki Kaisha MEDICAL DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING IT
JP2024057623A (ja) * 2021-03-12 2024-04-25 テルモ株式会社 医療用具
JP2024060627A (ja) * 2021-03-22 2024-05-07 テルモ株式会社 親水性共重合体および医療用具
WO2024009927A1 (ja) * 2022-07-07 2024-01-11 テルモ株式会社 留置カテーテル

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08109221A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Toyobo Co Ltd 耐塩水性ラテックス
JP7001602B2 (ja) * 2016-08-25 2022-01-19 テルモ株式会社 親水性共重合体および医療用具

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0757806B2 (ja) * 1987-04-16 1995-06-21 日本ペイント株式会社 着色微小樹脂粒子ならびにその製法
JPH05237377A (ja) * 1992-02-24 1993-09-17 Toagosei Chem Ind Co Ltd イオン封鎖剤、吸水性樹脂及び吸水方法
US5702754A (en) 1995-02-22 1997-12-30 Meadox Medicals, Inc. Method of providing a substrate with a hydrophilic coating and substrates, particularly medical devices, provided with such coatings
JP2001139640A (ja) * 1999-11-12 2001-05-22 Mitsubishi Chemicals Corp 紫外線吸収性共重合体
ATE353924T1 (de) * 2000-11-16 2007-03-15 Biocompatibles Uk Ltd Polymere und polymerisationsverfahren
US7645504B1 (en) 2003-06-26 2010-01-12 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Coatings for implantable medical devices comprising hydrophobic and hydrophilic polymers
JP5557373B2 (ja) * 2006-11-21 2014-07-23 アボット ラボラトリーズ 薬剤溶出性コーティングにおけるテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのターポリマーの使用
WO2009099126A1 (ja) 2008-02-07 2009-08-13 Riken 光反応性共重合体、表面改質剤、親水化処理剤、吸着抑制剤、物質固定化剤、表面改質方法、親水化方法、吸着抑制方法および物質固定化方法
JP5604154B2 (ja) * 2010-04-02 2014-10-08 株式会社メニコン ポリマー材料、眼用レンズ及びコンタクトレンズ
CN103080823B (zh) 2010-06-30 2015-09-30 日产化学工业株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法以及聚合性化合物
US8541498B2 (en) * 2010-09-08 2013-09-24 Biointeractions Ltd. Lubricious coatings for medical devices
DE102011100430A1 (de) 2011-05-04 2012-11-08 Polyprec Gmbh Neue scherstabile Polymersysteme, deren Herstellung sowie deren Verwendung als Verdicker
EP4276161A3 (en) * 2013-01-04 2024-01-17 SurModics, Inc. Low particulate lubricious coating with vinyl pyrrolidone and acidic polymer-containing layers
WO2014162872A1 (ja) 2013-04-01 2014-10-09 テルモ株式会社 医療デバイスおよび医療デバイスの製造方法
JP6371165B2 (ja) * 2014-09-02 2018-08-08 住友ゴム工業株式会社 金属医療用具
US10342898B2 (en) * 2015-12-29 2019-07-09 Surmodics, Inc. Lubricious coatings with surface salt groups
JP6048612B2 (ja) 2016-06-16 2016-12-21 株式会社寺岡精工 Posシステム及びプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08109221A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Toyobo Co Ltd 耐塩水性ラテックス
JP7001602B2 (ja) * 2016-08-25 2022-01-19 テルモ株式会社 親水性共重合体および医療用具

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017317423A1 (en) 2019-03-07
AU2017317423B2 (en) 2019-08-15
BR112019001648A2 (pt) 2019-05-07
JPWO2018038063A1 (ja) 2019-06-20
CN109641994B (zh) 2021-07-09
EP3505543A4 (en) 2020-04-15
EP3505543A1 (en) 2019-07-03
ES2886838T3 (es) 2021-12-21
BR112019001648B1 (pt) 2022-09-06
US20190185776A1 (en) 2019-06-20
WO2018038063A1 (ja) 2018-03-01
JP7368446B2 (ja) 2023-10-24
EP3505543B1 (en) 2021-07-28
CN109641994A (zh) 2019-04-16
JP7001602B2 (ja) 2022-01-19
US11377512B2 (en) 2022-07-05
SG11201901473UA (en) 2019-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7001602B2 (ja) 親水性共重合体および医療用具
US11872326B2 (en) Medical instrument
US20220177618A1 (en) Medical device and method for manufacturing same
US20220168479A1 (en) Medical device and method for manufacturing same
US20210102019A1 (en) Hydrophilic copolymer and medical device
WO2021033764A1 (ja) 医療用具およびその製造方法
WO2021033767A1 (ja) 医療用具およびその製造方法
WO2021033769A1 (ja) 医療用具およびその製造方法
WO2022202805A1 (ja) 親水性共重合体および医療用具
WO2022191271A1 (ja) 医療用具

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220119

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231012

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7368446

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150