JP2022109720A - Polymer material, coating liquid, coating film, additive and medical tool - Google Patents

Polymer material, coating liquid, coating film, additive and medical tool Download PDF

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亮平 小口
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正勝 入江
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創 江口
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Abstract

To provide a polymer material that has a high effect of inhibiting adsorption of protein and the like and also has high shear resistance, and provide a coating liquid, a coating film, an additive and a medical tool.SOLUTION: The present invention discloses a polymer material for use in a coating liquid, a coating film, an additive and a medical tool, the polymer material including: at least one selected from a unit based on a hydrophilic polyoxyalkylene chain-bearing monomer (A1) and a residue of a hydrophilic polyoxyalkylene chain-bearing polymerization initiator (A2); and a unit based on a specific cyclic monomer (B). The total content of the unit based on the monomer (A1) and the residue of the polymerization initiator (A2) is 8 mass% or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、高分子材料、コーティング液、コーティング膜、添加剤及び医療用具に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to polymeric materials, coating liquids, coating films, additives and medical devices.

生体と接触する医療用具は血液やタンパク質等が付着するとその性能が著しく低下し、患者に重篤な災害を引き起こす可能性がある。そこで、ポリオキシエチレン鎖を有するポリマーからなるコーティング膜を医療用具の表面に形成し、血液やタンパク質の吸着を抑制することが試みられている(例えば、特許文献1)。 When blood, protein, etc. adhere to a medical device that comes into contact with the living body, its performance is significantly reduced, and there is a possibility of causing a serious injury to the patient. Therefore, attempts have been made to form a coating film made of a polymer having a polyoxyethylene chain on the surface of a medical device to suppress the adsorption of blood and proteins (for example, Patent Document 1).

特開2016-112396号公報JP 2016-112396 A

しかし、生態環境内では医療用具は血液や体液のせん断環境下に曝される。特許文献1のような従来のコーティング膜では充分なせん断耐性が得られにくい。せん断耐性を向上させる方法としては、例えばポリマーに架橋成分を導入して硬化させ、コーティング膜の剛性を上げることが考えられる。しかし、架橋によってポリマーの運動性が低下するとタンパク質等の吸着抑制効果が著しく低下する。 However, in the ecological environment, medical devices are exposed to the shearing environment of blood and body fluids. It is difficult to obtain sufficient shear resistance with conventional coating films such as those disclosed in Patent Document 1. As a method for improving shear resistance, for example, it is conceivable to introduce a cross-linking component into the polymer and harden it to increase the rigidity of the coating film. However, when the mobility of the polymer is reduced by cross-linking, the effect of inhibiting adsorption of proteins and the like is remarkably reduced.

本発明は、タンパク質等の吸着抑制効果が高く、せん断耐性にも優れた高分子材料、コーティング液、コーティング膜、添加剤及び医療用具を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a polymer material, a coating liquid, a coating film, an additive, and a medical device that have a high effect of suppressing adsorption of proteins and the like and are also excellent in shear resistance.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]親水性のポリオキシアルキレン鎖を有するモノマー(A1)に基づく単位及び親水性のポリオキシアルキレン鎖を有する重合開始剤(A2)の残基から選ばれる少なくともいずれかと、
いずれもそのホモポリマーのガラス転移温度が80℃以上である下式(1)で表されるモノマー及び下式(2)で表されるモノマーから選ばれる環状モノマー(B)の少なくとも1種に基づく単位と、を含み、
前記モノマー(A1)に基づく単位と前記重合開始剤(A2)の残基の合計の含有量が8質量%以上である、高分子材料。
The present invention has the following aspects.
[1] at least one selected from units based on a monomer (A1) having a hydrophilic polyoxyalkylene chain and residues of a polymerization initiator (A2) having a hydrophilic polyoxyalkylene chain;
Based on at least one cyclic monomer (B) selected from monomers represented by the following formula (1) and monomers represented by the following formula (2), each of which has a homopolymer glass transition temperature of 80° C. or higher including units and
A polymer material, wherein the total content of units based on the monomer (A1) and residues of the polymerization initiator (A2) is 8% by mass or more.

Figure 2022109720000001
Figure 2022109720000001

(ただし、前記式中、Rは、水素原子、フッ素原子、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基、エポキシ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、アミノ基、又はカルボキシ基である。R~Rは、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基、エポキシ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、アミノ基、又はカルボキシ基である。)
[2]前記モノマー(A1)に基づく単位と前記重合開始剤(A2)の残基の合計の含有量が8~35質量%であり、前記環状モノマー(B)に基づく単位の含有量が10~35質量%である、[1]に記載の高分子材料。
[3]前記重合開始剤(A2)の残基を含み、前記重合開始剤(A2)がポリオキシエチレン鎖を有する重合開始剤である、[1]又は[2]に記載の高分子材料。
[4]前記ポリオキシエチレン鎖を有する重合開始剤が、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)とポリオキシエチレンジオールのエステル、ポリオキシエチレン-ビス(2-ブロモイソブチレート)、又は、メトキシポリオキシエチレン-2-ブロモイソブチレートである、[3]に記載の高分子材料。
[5]前記環状モノマー(B)に基づく単位として、Rがフェニル基である前記式(1)で表されるモノマーに基づく単位を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の高分子材料。
[6]前記環状モノマー(B)に基づく単位として、R~Rがすべて水素原子である前記式(2)で表されるモノマーに基づく単位を含む、[1]~[5]のいずれかに記載の高分子材料。
[7][1]~[6]のいずれかに記載の高分子材料を含むコーティング液。
[8]医療用具用コーティング剤である、[7]に記載のコーティング液。
[9]水処理用コーティング剤である、[7]に記載のコーティング液。
[10][7]~[9]のいずれかに記載のコーティング液によって乾燥成膜されたコーティング膜。
[11]水中での膜表面からの下記に定義する弾性率変化が2.0以上である、[10]に記載のコーティング膜。
弾性率変化:2cm角に切り出したシリコンウエハ上にコーティング液を塗布し、40℃のオーブンで30分間乾燥して膜厚1μmのコーティング膜を成膜し、リン酸緩衝液中で1時間静置する。前記コーティング膜に対し、原子間力顕微鏡(AFM Cypher S)を用い、バネ定数が2N/m、先端の曲率半径Rが7nmのプローブで、フォースカーブモードによって弾性率を測定する。膜表面からの膜厚方向の距離が0~0.2μmの平均弾性率をXとし、膜表面からの膜厚方向の距離が0.2μm~0.4μmの平均弾性率をYとしたときのY/Xを弾性率変化として定義する。
[12][1]~[6]のいずれか一項に記載の高分子材料からなる添加剤。
[13][10]又は[11]に記載のコーティング膜を備えるか、又は[12]に記載の添加剤が添加された医療用具。
[14]カテーテル、ステント、内視鏡、人工心肺、透析用膜、又は人工血管である、[13]に記載の医療用具。
(In the above formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, an isocyanate group, a hydroxy group, an amino group. , or a carboxy group, R 2 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, an isocyanate group , a hydroxy group, an amino group, or a carboxy group.)
[2] The total content of units based on the monomer (A1) and residues of the polymerization initiator (A2) is 8 to 35% by mass, and the content of units based on the cyclic monomer (B) is 10. The polymer material according to [1], which is ∼35% by mass.
[3] The polymer material according to [1] or [2], which contains a residue of the polymerization initiator (A2), and the polymerization initiator (A2) is a polymerization initiator having a polyoxyethylene chain.
[4] The polymerization initiator having a polyoxyethylene chain is an ester of 4,4′-azobis(4-cyanovaleric acid) and polyoxyethylenediol, polyoxyethylene-bis(2-bromoisobutyrate), Alternatively, the polymeric material according to [3], which is methoxypolyoxyethylene-2-bromoisobutyrate.
[5] The unit according to any one of [1] to [4], wherein the unit based on the cyclic monomer (B) includes a unit based on the monomer represented by the formula (1), wherein R 1 is a phenyl group. polymer material.
[6] Any one of [1] to [5], wherein the unit based on the cyclic monomer (B) includes a unit based on the monomer represented by the formula (2) in which all of R 2 to R 4 are hydrogen atoms. The polymeric material according to 1.
[7] A coating liquid containing the polymer material according to any one of [1] to [6].
[8] The coating liquid according to [7], which is a coating agent for medical devices.
[9] The coating liquid according to [7], which is a coating agent for water treatment.
[10] A coating film formed by drying with the coating liquid according to any one of [7] to [9].
[11] The coating film according to [10], wherein the change in elastic modulus defined below from the film surface in water is 2.0 or more.
Change in elastic modulus: A coating solution is applied to a silicon wafer cut into 2 cm squares, dried in an oven at 40° C. for 30 minutes to form a coating film with a thickness of 1 μm, and left to stand in a phosphate buffer solution for 1 hour. do. Using an atomic force microscope (AFM Cypher S), the elastic modulus of the coating film is measured in force curve mode with a probe having a spring constant of 2 N/m and a tip curvature radius R of 7 nm. X is the average elastic modulus at a distance of 0 to 0.2 μm in the film thickness direction from the film surface, and Y is the average elastic modulus at a distance of 0.2 μm to 0.4 μm in the film thickness direction from the film surface. Define Y/X as the modulus change.
[12] An additive comprising the polymeric material according to any one of [1] to [6].
[13] A medical device provided with the coating film of [10] or [11], or to which the additive of [12] is added.
[14] The medical device according to [13], which is a catheter, stent, endoscope, heart-lung machine, dialysis membrane, or artificial blood vessel.

本発明によれば、タンパク質等の吸着抑制効果が高く、せん断耐性にも優れた高分子材料、コーティング液、コーティング膜、添加剤及び医療用具を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a polymer material, a coating liquid, a coating film, an additive, and a medical device, which have a high effect of inhibiting adsorption of proteins and the like and have excellent shear resistance.

本明細書における以下の用語の定義は、以下の通りである。
「モノマー」とは、重合性不飽和結合を有する化合物を指す。重合性不飽和結合としては、炭素原子間の二重結合、三重結合が例示される。
「モノマーに基づく単位」とは、重合することによりモノマー1分子から直接形成される原子団と、ポリマー中の前記原子団の一部を化学変換することで得られる原子団を指す。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの総称である。
数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む。
Definitions of the following terms used herein are as follows.
A "monomer" refers to a compound having a polymerizable unsaturated bond. Examples of polymerizable unsaturated bonds include double bonds and triple bonds between carbon atoms.
A "unit based on a monomer" refers to an atomic group directly formed from one molecule of a monomer by polymerization and an atomic group obtained by chemically converting a part of the atomic group in the polymer.
"(Meth)acrylate" is a generic term for acrylate and methacrylate.
"~" indicating a numerical range includes the numerical values described before and after it as a lower limit and an upper limit.

[高分子材料]
本発明の高分子材料は、親水性のポリオキシアルキレン鎖を有するモノマー(A1)に基づく単位及び親水性のポリオキシアルキレン鎖を有する重合開始剤(A2)の残基から選ばれる少なくともいずれかと、いずれもそのホモポリマーのガラス転移点が80℃以上である特定の環状モノマー(B)に基づく単位と、を含むポリマーである。本発明の高分子材料は、モノマー(A1)に基づく単位、重合開始剤(A2)の残基、及び環状モノマー(B)に基づく単位以外に、疎水性モノマー(C)に基づく単位、及び親水性極性モノマー(D)に基づく単位の少なくとも一方を含んでもよい。
[Polymer material]
The polymeric material of the present invention comprises at least one selected from units based on a monomer (A1) having a hydrophilic polyoxyalkylene chain and residues of a polymerization initiator (A2) having a hydrophilic polyoxyalkylene chain, All of them are polymers containing units based on a specific cyclic monomer (B) whose homopolymer has a glass transition point of 80° C. or higher. In addition to units based on the monomer (A1), residues of the polymerization initiator (A2), and units based on the cyclic monomer (B), the polymeric material of the present invention includes units based on the hydrophobic monomer (C), and hydrophilic At least one of the units based on the polar monomer (D) may be included.

本発明の高分子材料は、モノマー(A1)に基づく単位と重合開始剤(A2)の残基のいずれか一方のみを含んでもよく、両方を含んでもよい。本発明の高分子材料は、重合開始剤(A2)の残基を含むことが好ましい。 The polymeric material of the present invention may contain either one of the units based on the monomer (A1) and the residue of the polymerization initiator (A2), or may contain both. The polymeric material of the present invention preferably contains a residue of the polymerization initiator (A2).

モノマー(A1)と重合開始剤(A2)が有する親水性のポリオキシアルキレン鎖は、オキシエチレン基を主とするポリオキシアルキレン鎖である。
ポリオキシアルキレン鎖は、オキシエチレン基以外のオキシアルキレン基を有していてもよく、オキシエチレン基以外のオキシアルキレン基としては炭素数3~6のオキシアルキレン基が好ましく、炭素数3のオキシアルキレン基がより好ましい。オキシエチレン基以外のオキシアルキレン基としては、1,2-オキシプロピレン基、1,2-オキシブチレン基、2,3-オキシブチレン基、1,4-オキシブチレン基等が挙げられる。親水性のポリオキシアルキレン鎖がオキシエチレン基以外のオキシアルキレン基を有する場合、オキシエチレン基とそれ以外のオキシアルキレン基の並び方はランダム、ブロック、交互のいずれであってもよい。
The hydrophilic polyoxyalkylene chains possessed by the monomer (A1) and the polymerization initiator (A2) are polyoxyalkylene chains mainly composed of oxyethylene groups.
The polyoxyalkylene chain may have an oxyalkylene group other than an oxyethylene group, and the oxyalkylene group other than the oxyethylene group is preferably an oxyalkylene group having 3 to 6 carbon atoms, and an oxyalkylene group having 3 carbon atoms. groups are more preferred. Oxyalkylene groups other than oxyethylene groups include 1,2-oxypropylene group, 1,2-oxybutylene group, 2,3-oxybutylene group and 1,4-oxybutylene group. When the hydrophilic polyoxyalkylene chain has an oxyalkylene group other than an oxyethylene group, the arrangement of the oxyethylene group and the other oxyalkylene group may be random, block or alternate.

親水性のポリオキシアルキレン鎖は、オキシアルキレン基の総数に対するオキシエチレン基の数の割合が30%以上のポリオキシアルキレン鎖である。親水性のポリオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン基の割は、オキシアルキレン基の総数に対して、30%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましく、90%以上が特に好ましい。 A hydrophilic polyoxyalkylene chain is a polyoxyalkylene chain in which the ratio of the number of oxyethylene groups to the total number of oxyalkylene groups is 30% or more. The percentage of oxyethylene groups in the hydrophilic polyoxyalkylene chain is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 70% or more, and particularly 90% or more, relative to the total number of oxyalkylene groups. preferable.

モノマー(A1)及び重合開始剤(A2)は、親水性のポリオキシアルキレン鎖を有するジオールやモノオールの誘導体が好ましい。また、アルキレンオキシドが開環付加重合し得る活性水素含有基を有するモノマーや開始剤に、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを開環付加重合してモノマー(A1)や重合開始剤(A2)とすることもできる。アルキレンオキシドが開環付加重合し得る活性水素含有基は、酸素原子や窒素原子等に結合した水素原子を有する基(水酸基、カルボキシ基、アミノ基等)である。
ポリオキシエチレン鎖を有するジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール等の活性水素を2個有する化合物にエチレンオキシドを開環付加重合して得られるジオールが挙げられる。ポリオキシエチレン鎖を有するモノオールとしては、アルカノール、モノカルボン酸等の活性水素を1個有する化合物にエチレンオキシドを開環付加重合して得られるジオールが挙げられる。ジオールとしては、エチレングリコールにエチレンオキシドが開環付加重合した構造のポリオキシエチレンジオール(ポリエチレングリコールとも呼ばれる)が好ましく、モノオールとしては、メタノール、エタノール等のアルカノールにエチレンオキシドが開環付加重合した構造のアルコキシポリオキシエチレンモノオール(アルコキシポリエチレングリコールとも呼ばれる)が好ましい。これらジオールやモノオールに水酸基と反応する基(例えば、カルボキシ基)を有すモノマーや開始剤を反応させて、モノマー(A1)や重合開始剤(A2)とすることができる。
The monomer (A1) and the polymerization initiator (A2) are preferably diols or monool derivatives having a hydrophilic polyoxyalkylene chain. Further, a monomer or initiator having an active hydrogen-containing group capable of ring-opening addition polymerization of alkylene oxide may be subjected to ring-opening addition polymerization of alkylene oxide such as ethylene oxide to obtain a monomer (A1) or a polymerization initiator (A2). can. The active hydrogen-containing group with which the alkylene oxide can undergo ring-opening addition polymerization is a group having a hydrogen atom bonded to an oxygen atom, a nitrogen atom, or the like (hydroxyl group, carboxyl group, amino group, etc.).
Diols having a polyoxyethylene chain include diols obtained by ring-opening addition polymerization of ethylene oxide to a compound having two active hydrogens such as ethylene glycol and propylene glycol. Examples of monools having a polyoxyethylene chain include diols obtained by ring-opening addition polymerization of ethylene oxide to compounds having one active hydrogen such as alkanols and monocarboxylic acids. As the diol, polyoxyethylene diol (also called polyethylene glycol) having a structure obtained by ring-opening addition polymerization of ethylene oxide to ethylene glycol is preferable. Monool has a structure obtained by ring-opening addition polymerization of ethylene oxide to alkanol such as methanol and ethanol. Alkoxypolyoxyethylene monools (also called alkoxypolyethylene glycols) are preferred. A monomer (A1) or a polymerization initiator (A2) can be obtained by reacting these diols or monools with a monomer having a hydroxyl group-reactive group (for example, a carboxyl group) or an initiator.

モノマー(A1)としては、例えば、親水性のポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート、ビニルエーテル、スチレン誘導体、(ジ)エステルフマレートを例示できる。具体的には、例えば、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートを例示できる。タンパク質の吸着抑制効果の点から、モノマー(A1)としては、ポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレートが好ましく、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートがより好ましい。本発明の高分子材料にモノマー(A1)を使用する場合、使用するモノマー(A1)としては、1種であってもよく、2種以上であってもよい。 Examples of the monomer (A1) include (meth)acrylates having hydrophilic polyoxyalkylene chains, vinyl ethers, styrene derivatives, and (di)ester fumarates. Specifically, for example, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, and polyethylene glycol (meth)acrylate can be exemplified. From the viewpoint of protein adsorption suppression effect, the monomer (A1) is preferably a (meth)acrylate having a polyoxyalkylene chain, more preferably a methoxypolyethyleneglycol (meth)acrylate or an ethoxypolyethyleneglycol (meth)acrylate. When the monomer (A1) is used in the polymer material of the present invention, the number of monomers (A1) used may be one, or two or more.

重合開始剤(A2)としては、例えば、下記の重合開始剤(A21)~(A23)を例示できる。重合開始剤(A2)としては、ポリオキシエチレン鎖を有する重合開始剤が好ましく、重合開始剤(A21)、重合開始剤(A22)及び重合開始剤(A23)がより好ましく、重合開始剤(A21)が特に好ましい。
重合開始剤(A21):4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)とポリオキシエチレンジオールのエステル
重合開始剤(A22):ポリオキシエチレン-ビス(2-ブロモイソブチレート)
重合開始剤(A23):メトキシポリオキシエチレン-2-ブロモイソブチレート
Examples of the polymerization initiator (A2) include the following polymerization initiators (A21) to (A23). The polymerization initiator (A2) is preferably a polymerization initiator having a polyoxyethylene chain, more preferably a polymerization initiator (A21), a polymerization initiator (A22) and a polymerization initiator (A23), and a polymerization initiator (A21 ) is particularly preferred.
Polymerization initiator (A21): ester of 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and polyoxyethylenediol Polymerization initiator (A22): polyoxyethylene-bis(2-bromoisobutyrate)
Polymerization initiator (A23): methoxypolyoxyethylene-2-bromoisobutyrate

重合開始剤(A21)は、下式(a21)で表される構造を有するポリマーである。 The polymerization initiator (A21) is a polymer having a structure represented by the formula (a21) below.

Figure 2022109720000002
Figure 2022109720000002

前記式(a21)中のaは、5~300の整数である。bは、1~20の整数である。 a in the formula (a21) is an integer of 5-300. b is an integer from 1 to 20;

aは、タンパク質等が吸着しにくい点から、10~200の整数が好ましく、20~100の整数が特に好ましい。
bは、重合しやすい点から、2~20の整数が好ましく、5~15の整数が特に好ましい。
重合開始剤(A21)としては、和光純薬工業社製のVPEシリーズ(VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601)を例示できる。
From the viewpoint that proteins and the like are less likely to be adsorbed, a is preferably an integer of 10 to 200, particularly preferably an integer of 20 to 100.
b is preferably an integer of 2 to 20, particularly preferably an integer of 5 to 15, from the viewpoint of facilitating polymerization.
As the polymerization initiator (A21), Wako Pure Chemical Industries, Ltd.'s VPE series (VPE-0201, VPE-0401, VPE-0601) can be exemplified.

環状モノマー(B)は、下式(1)で表されるモノマー(以下、「モノマー(B1)」とも記す。)、及び下式(2)で表されるモノマー(以下、「モノマー(B2)」とも記す。)からなる群から選ばれるモノマーである。モノマー(B1)のホモポリマーと、モノマー(B2)のホモポリマーは、いずれもガラス転移点が80℃以上である。 The cyclic monomer (B) includes a monomer represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as "monomer (B1)") and a monomer represented by the following formula (2) (hereinafter referred to as "monomer (B2) " is also described.) is a monomer selected from the group consisting of. Both the homopolymer of the monomer (B1) and the homopolymer of the monomer (B2) have a glass transition point of 80° C. or higher.

Figure 2022109720000003
Figure 2022109720000003

ただし、前記式中、Rは、水素原子、フッ素原子、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基、エポキシ基、シクロアルキル基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、アミノ基、又はカルボキシ基である。R~Rは、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のフルオロアルキル基、エポキシ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、アミノ基、又はカルボキシ基である。 However, in the above formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, a cycloalkyl group, an isocyanate group, a hydroxy group. , an amino group, or a carboxy group. R 2 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, an isocyanate group, a hydroxy group, an amino group, or a carboxy group.

せん断耐久性の点から、Rとしては、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基、エポキシ基、シクロアルキル基が好ましく、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基、シクロアルキル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。 From the viewpoint of shear durability, R 1 is preferably a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, or a cycloalkyl group. 4 alkyl groups, C 1-6 perfluoroalkyl groups and cycloalkyl groups are more preferred, and a phenyl group is particularly preferred.

入手容易性の点から、R~Rとしては、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシ基、アミノ基、ペルフルオロアルキル基が好ましく、水素原子、ヒドロキシ基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。 From the viewpoint of availability, R 2 to R 4 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a hydroxy group, an amino group, or a perfluoroalkyl group, more preferably a hydrogen atom or a hydroxy group, and a hydrogen atom. Atoms are particularly preferred.

環状モノマー(B)としては、モノマー(B1)とモノマー(B2)のいずれか一方のみを含んでもよく、モノマー(B1)とモノマー(B2)の両方を含んでもよい。環状モノマー(B)としては、Rがフェニル基であるモノマー(B1)、及びR~Rがすべて水素原子であるモノマー(B2)の少なくとも一方を含むことが好ましい。 The cyclic monomer (B) may contain only one of the monomer (B1) and the monomer (B2), or may contain both the monomer (B1) and the monomer (B2). The cyclic monomer (B) preferably contains at least one of a monomer (B1) in which R 1 is a phenyl group and a monomer (B2) in which all of R 2 to R 4 are hydrogen atoms.

環状モノマー(B)のホモポリマーのガラス転移点は、80℃以上であり、90℃以上がより好ましい。前記ガラス転移点が前記範囲の下限値以上であれば、せん断耐性に優れる。
本発明の高分子材料に使用する環状モノマー(B)は、1種でもよく、2種以上でもよい。
The homopolymer of the cyclic monomer (B) has a glass transition point of 80° C. or higher, more preferably 90° C. or higher. When the glass transition point is at least the lower limit of the range, shear resistance is excellent.
The cyclic monomer (B) used in the polymeric material of the present invention may be one kind or two or more kinds.

疎水性モノマー(C)は、フッ素含有モノマー、シリコーンモノマー、及び、アルキル基又はシクロアルキル基を有する(メタ)アクリレートからなる群から選ばれるモノマーである。本発明の高分子材料が疎水性モノマー(C)に基づく単位を含むことで、耐水性が高まり、せん断耐性が向上する。本発明の高分子材料に使用する疎水性モノマー(C)は、1種でもよく、2種以上でもよい。 Hydrophobic monomer (C) is a monomer selected from the group consisting of fluorine-containing monomers, silicone monomers, and (meth)acrylates having an alkyl group or a cycloalkyl group. Including units based on the hydrophobic monomer (C) in the polymeric material of the present invention enhances water resistance and shear resistance. The number of hydrophobic monomers (C) used in the polymeric material of the present invention may be one, or two or more.

フッ素含有モノマーは、フッ素原子を有するモノマーであり、下式(3)で表されるモノマー(以下、「モノマー(C1)」とも記す。)が好ましい。 The fluorine-containing monomer is a monomer having a fluorine atom, and is preferably a monomer represented by the following formula (3) (hereinafter also referred to as "monomer (C1)").

Figure 2022109720000004
Figure 2022109720000004

ただし、前記式中、Rは、水素原子、塩素原子又はメチル基である。cは、0~3の整数である。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はトリフルオロメチル基である。Rf1は、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基である。 However, in the above formula, R5 is a hydrogen atom, a chlorine atom or a methyl group. c is an integer from 0 to 3; R6 and R7 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or a trifluoromethyl group. R f1 is a perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

式(3)中、Rとしては、重合しやすい点から、水素原子及びメチル基が好ましい。
cは、高分子材料の柔軟性に優れる点から、1~3の整数が好ましく、1又は2であることが特に好ましい。
及びRとしては、耐水性に優れる点から、フッ素原子が好ましい。
f1のペルフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。Rf1としては、原料が入手容易な点から、炭素数1~10のペルフルオロアルキル基が好ましく、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基が特に好ましい。
In formula (3), R 5 is preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of ease of polymerization.
c is preferably an integer of 1 to 3, particularly preferably 1 or 2, from the viewpoint of excellent flexibility of the polymeric material.
As R 6 and R 7 , a fluorine atom is preferable from the viewpoint of excellent water resistance.
The perfluoroalkyl group of R f1 may be linear or branched. R f1 is preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, from the viewpoint of easy availability of raw materials.

モノマー(C1)の具体例としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
CH=C(CH)COO(CH(CFCF(以下、「C6FMA」とも記す。)、
CH=CHCOO(CH(CFCF(以下、「C6FA」とも記す。)、
CH=C(CH)COOCHCF
CH=CHCOOCHCF
CH=CRCOO(CHCFCFCF
CH=CRCOO(CHCFCF(CF
CH=CRCOOCH(CF
CH=CRCOOC(CF等。
Specific examples of the monomer (C1) include the following compounds.
CH2 =C( CH3 )COO( CH2 ) 2 ( CF2) 5CF3 ( hereinafter also referred to as "C6FMA"),
CH2 =CHCOO( CH2 ) 2 ( CF2) 5CF3 ( hereinafter also referred to as "C6FA"),
CH2 =C( CH3 ) COOCH2CF3 ,
CH2 = CHCOOCH2CF3 ,
CH2 = CR5COO ( CH2 ) eCF2CF2CF3 ,
CH2 = CR5COO ( CH2 ) eCF2CF ( CF3 ) 2 ,
CH2 = CR5COOCH ( CF3 ) 2 ,
CH2 = CR5COOC ( CF3 ) 3 and the like.

モノマー(C1)としては、入手容易性の点から、C6FMA、C6FAが好ましい。
本発明の高分子材料に使用するフッ素含有モノマーは、1種でもよく、2種以上でもよい。
As the monomer (C1), C6FMA and C6FA are preferable from the viewpoint of availability.
One type or two or more types of fluorine-containing monomers may be used in the polymer material of the present invention.

シリコーンモノマーは、加水分解性シリル基を有するモノマーであり、下式(4)で表されるモノマー(以下、「モノマー(C2)」とも記す。)が好ましい。 The silicone monomer is a monomer having a hydrolyzable silyl group, preferably a monomer represented by the following formula (4) (hereinafter also referred to as "monomer (C2)").

Figure 2022109720000005
Figure 2022109720000005

ただし、前記式中、Rは、水素原子、塩素原子又はメチル基である。dは、0~3の整数である。R及びR10は、それぞれ独立に炭素数1~22のアルキル基である。R11は、炭素数1~22のアルキル基である。eは、1~200の整数である。 However, in said formula, R8 is a hydrogen atom, a chlorine atom, or a methyl group. d is an integer from 0 to 3; R 9 and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. R 11 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. e is an integer from 1 to 200;

式(4)中、Rとしては、重合しやすい点から、水素原子及びメチル基が好ましい。
dとしては、高分子材料の柔軟性に優れる点から、1~3の整数が好ましく、1又は2であることが特に好ましい。
~R11のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。R及びR10としては、入手容易性の点から、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。R11としては、入手容易性の点から、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、炭素数1~2のアルキル基が特に好ましい。
In formula (4), R 8 is preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of ease of polymerization.
d is preferably an integer of 1 to 3, particularly preferably 1 or 2, from the viewpoint of excellent flexibility of the polymeric material.
The alkyl groups of R 9 to R 11 may be linear or branched. From the standpoint of availability, R 9 and R 10 are preferably alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably methyl groups. R 11 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, from the standpoint of availability.

モノマー(C2)としては、入手容易性の点から、式(4)中のR~R10がメチル基であり、dが2であり、eが1~200であり、R11が炭素数1~2のアルキル基である化合物が好ましい。
本発明の高分子材料に使用するシリコーンモノマーは、1種でもよく、2種以上でもよい。
As the monomer (C2), from the standpoint of availability, in formula (4), R 8 to R 10 are methyl groups, d is 2, e is 1 to 200, and R 11 has a number of carbon atoms. Compounds with 1 to 2 alkyl groups are preferred.
One type or two or more types of silicone monomers may be used in the polymer material of the present invention.

アルキル基又はシクロアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、下式(5)で表されるモノマー(以下、「モノマー(C3)」とも記す。)が好ましい。
CH=CR12-COO-R13 ・・・(5)
ただし、前記式中、R12は、水素原子、塩素原子又はメチル基である。R13は、炭素数1~22のアルキル基、又は炭素数3~30のシクロアルキル基である。
As the (meth)acrylate having an alkyl group or a cycloalkyl group, a monomer represented by the following formula (5) (hereinafter also referred to as "monomer (C3)") is preferable.
CH 2 =CR 12 -COO-R 13 (5)
However, in said formula, R12 is a hydrogen atom, a chlorine atom, or a methyl group. R 13 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms.

式(5)中、R12としては、重合しやすい点から、水素原子及びメチル基が好ましい。
13のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。R13としては、疎水性の点から、炭素数1~22のアルキル基、炭素数3~30のシクロアルキル基が好ましく、炭素数4~22のアルキル基、炭素数5~10のシクロアルキル基が特に好ましい。
In formula (5), R 12 is preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of ease of polymerization.
The alkyl group of R 13 may be linear or branched. From the viewpoint of hydrophobicity, R 13 is preferably an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkyl group having 4 to 22 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms. is particularly preferred.

モノマー(C3)としては、例えば、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート)、ベヘニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートを例示できる。
本発明の高分子材料に使用するアルキル基又はシクロアルキル基を有する(メタ)アクリレートは、1種でもよく、2種以上でもよい。
Examples of the monomer (C3) include butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate), behenyl (meth)acrylate, and isobornyl (meth)acrylate. .
One type or two or more types of (meth)acrylates having an alkyl group or a cycloalkyl group may be used in the polymer material of the present invention.

親水性極性モノマー(D)は、親水性官能基を有するモノマーである。本発明の高分子材料が親水性極性モノマー(D)に基づく単位を含むことで、せん断耐性とタンパク質等の吸着抑制効果が高まる。本発明の高分子材料に使用する親水性極性モノマー(D)は、1種でもよく、2種以上でもよい。親水性官能基としては、ヒドロキシ基を例示できる。 A hydrophilic polar monomer (D) is a monomer having a hydrophilic functional group. When the polymer material of the present invention contains units based on the hydrophilic polar monomer (D), shear resistance and the effect of inhibiting adsorption of proteins and the like are enhanced. The hydrophilic polar monomer (D) used in the polymer material of the present invention may be one type or two or more types. A hydroxy group can be exemplified as the hydrophilic functional group.

親水性極性モノマー(D)としては、例えば、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートを例示できる。具体的には、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートを例示できる。なかでも、入手容易性の点から、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)が好ましい。本発明の高分子材料に使用する親水性極性モノマー(D)は、1種でもよく、2種以上でもよい。 Examples of hydrophilic polar monomers (D) include (meth)acrylates having a hydroxy group. Specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 1-hydroxybutyl (meth) Acrylates can be exemplified. Among them, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 2-hydroxypropyl methacrylate (HPMA) are preferable from the standpoint of availability. The hydrophilic polar monomer (D) used in the polymer material of the present invention may be one type or two or more types.

本発明の高分子材料は、モノマー(A1)、環状モノマー(B)、疎水性モノマー(C)及び親水性極性モノマー(D)以外の他のモノマーに基づく単位を含んでもよい。他のモノマーとしては、特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン、各種ブテン、各種ペンテン、各種ヘキセン、各種ヘプテン、各種オクテン、ジイソブチレン、トリイソブチレンを例示できる。本発明の高分子材料に使用する他のモノマーは、1種でもよく、2種以上でもよい。 The polymeric material of the present invention may contain units based on monomers other than monomer (A1), cyclic monomer (B), hydrophobic monomer (C) and hydrophilic polar monomer (D). Other monomers are not particularly limited, and examples thereof include ethylene, propylene, various butenes, various pentenes, various hexenes, various heptenes, various octenes, diisobutylene, and triisobutylene. The other monomer used in the polymer material of the present invention may be one kind or two or more kinds.

本発明の高分子材料中のモノマー(A1)に基づく単位と重合開始剤(A2)の残基の合計の含有量は、本発明の高分子材料の総質量に対して、8質量%以上であり、8~35質量%が好ましく、8~30質量%がより好ましく、8~25質量%がさらに好ましく、10~20質量%が特に好ましい。前記合計の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、タンパク質等の吸着抑制効果が高い。前記合計の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、せん断耐性に優れる。 The total content of units based on the monomer (A1) and residues of the polymerization initiator (A2) in the polymer material of the present invention is 8% by mass or more with respect to the total mass of the polymer material of the present invention. 8 to 35% by mass is preferable, 8 to 30% by mass is more preferable, 8 to 25% by mass is more preferable, and 10 to 20% by mass is particularly preferable. When the total content is at least the lower limit of the range, the effect of suppressing adsorption of proteins and the like is high. When the total content is equal to or less than the upper limit value of the range, shear resistance is excellent.

本発明の高分子材料中の環状モノマー(B)に基づく単位の含有量は、本発明の高分子材料の総質量に対して、10~35質量%が好ましく、15~35質量%がより好ましく、15~25質量%がさらに好ましく、15~25質量%が特に好ましい。前記単位の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、せん断耐性に優れる。前記単位の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、タンパク質等の吸着抑制効果が高い。 The content of units based on the cyclic monomer (B) in the polymeric material of the present invention is preferably 10 to 35% by mass, more preferably 15 to 35% by mass, relative to the total mass of the polymeric material of the present invention. , more preferably 15 to 25% by mass, particularly preferably 15 to 25% by mass. When the content of the unit is at least the lower limit of the range, the shear resistance is excellent. When the content of the unit is equal to or less than the upper limit of the range, the effect of inhibiting adsorption of proteins and the like is high.

本発明の高分子材料が疎水性モノマー(C)に基づく単位を含む場合、本発明の高分子材料中の疎水性モノマー(C)に基づく単位の含有量は、本発明の高分子材料の総質量に対して、0.1~20質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましく、3~20質量%がさらに好ましく、3~15質量%が特に好ましい。前記単位の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、せん断耐性に優れる。前記単位の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、タンパク質等の吸着抑制効果が高い。 When the polymeric material of the present invention contains units based on the hydrophobic monomer (C), the content of units based on the hydrophobic monomer (C) in the polymeric material of the present invention is the total amount of the polymeric material of the present invention. It is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, even more preferably 3 to 20% by mass, and particularly preferably 3 to 15% by mass. When the content of the unit is at least the lower limit of the range, the shear resistance is excellent. When the content of the unit is equal to or less than the upper limit of the range, the effect of inhibiting adsorption of proteins and the like is high.

本発明の高分子材料が親水性極性モノマー(D)に基づく単位を含む場合、本発明の高分子材料中の親水性極性モノマー(D)に基づく単位の含有量は、本発明の高分子材料の総質量に対して、20~80質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましく、35~65質量%がさらに好ましく、40~60質量%が特に好ましい。前記単位の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、タンパク質等の吸着抑制効果が高い。前記単位の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、せん断耐性に優れる。 When the polymeric material of the present invention contains units based on the hydrophilic polar monomer (D), the content of units based on the hydrophilic polar monomer (D) in the polymeric material of the present invention is is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, even more preferably 35 to 65% by mass, and particularly preferably 40 to 60% by mass, based on the total mass of When the content of the unit is at least the lower limit of the range, the effect of inhibiting adsorption of proteins and the like is high. If the content of the unit is equal to or less than the upper limit of the range, the shear resistance is excellent.

本発明の高分子材料中のモノマー(A1)に基づく単位、重合開始剤(A2)の残基、及び親水性極性モノマー(D)に基づく単位の合計含有量は、本発明の高分子材料の総質量に対して、50質量%以上が好ましく、55質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましく、65質量%以上が特に好ましい。前記合計含有量が前記下限値上であれば、タンパク質等の吸着抑制効果が高い。 The total content of units based on the monomer (A1), residues of the polymerization initiator (A2), and units based on the hydrophilic polar monomer (D) in the polymeric material of the present invention is It is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 65% by mass or more, relative to the total mass. When the total content is above the lower limit, the effect of suppressing adsorption of proteins and the like is high.

本発明の高分子材料中の他のモノマーに基づく単位の含有量は、本発明の高分子材料の総質量に対して、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%以下がさらに好ましく、10質量%以下が特に好ましい。 The content of units based on other monomers in the polymeric material of the present invention is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and 12% by mass relative to the total mass of the polymeric material of the present invention. The following are more preferable, and 10% by mass or less is particularly preferable.

高分子材料の数平均分子量(Mn)は、5,000~500,000が好ましく、10,000~300,000が特に好ましい。Mnが前記範囲の下限値以上であれば、耐久性に優れる。Mnが前記上限値以下であれば、加工性に優れる。
高分子材料の質量平均分子量(Mw)は、5,000~500,000が好ましく、10,000~300,000が特に好ましい。Mwが前記下限値以上であれば、耐久性に優れる。Mwが前記範囲の上限値以下であれば、加工性に優れる。
The number average molecular weight (Mn) of the polymeric material is preferably 5,000 to 500,000, particularly preferably 10,000 to 300,000. When Mn is at least the lower limit of the above range, the durability is excellent. If Mn is below the said upper limit, it will be excellent in workability.
The mass average molecular weight (Mw) of the polymeric material is preferably 5,000 to 500,000, particularly preferably 10,000 to 300,000. If Mw is more than the said lower limit, it will be excellent in durability. When Mw is at most the upper limit of the range, the workability is excellent.

高分子材料の分子量分布(Mw/Mn)は、1.0~3.0が好ましく、1.0~2.5が特に好ましい。Mw/Mnが前記範囲内であれば、耐水性に優れ、かつタンパク質等が吸着しにくい。
なお、高分子材料のMn及びMwは、テトラヒドロフラン(THF)を溶離液として用いるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定により、ポリスチレン換算として測定される。
The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymeric material is preferably 1.0 to 3.0, particularly preferably 1.0 to 2.5. If Mw/Mn is within the above range, it is excellent in water resistance and hardly adsorbs proteins and the like.
The Mn and Mw of the polymer material are measured in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran (THF) as an eluent.

本発明の高分子材料の使用形態は、特に限定されず、例えば、溶媒に溶解してコーティング液として使用してもよく、成形材料に添加する添加剤として使用してもよい。
本発明の高分子材料の製造方法は、特に限定されず、例えば、重合溶媒中で各モノマーを重合して製造できる。
The form of use of the polymeric material of the present invention is not particularly limited. For example, it may be dissolved in a solvent and used as a coating liquid, or it may be used as an additive added to a molding material.
The method for producing the polymeric material of the present invention is not particularly limited, and for example, it can be produced by polymerizing each monomer in a polymerization solvent.

重合溶媒としては、特に限定されず、ケトン類(アセトン等)、アルコール類(メタノール等)、エステル類(酢酸エチル等)、エーテル類(ジイソプロピルエーテル等)、グリコールエーテル類(エチレングリコールエチルエーテル等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン等)、ハロゲン化炭化水素類(メタキシレンヘキサフルオリド等)、ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ブチロアセトン、ジメチルスルホキシド(DMSO)を例示できる。
高分子材料を得る重合反応における反応液中のすべてのモノマーの合計濃度は、5~60質量%が好ましく、10~40質量%が特に好ましい。
The polymerization solvent is not particularly limited, and may be ketones (acetone, etc.), alcohols (methanol, etc.), esters (ethyl acetate, etc.), ethers (diisopropyl ether, etc.), glycol ethers (ethylene glycol ethyl ether, etc.). , aliphatic hydrocarbons (hexane, etc.), aromatic hydrocarbons (toluene, etc.), halogenated hydrocarbons (meta-xylene hexafluoride, etc.), dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, butyroacetone, dimethyl sulfoxide (DMSO) can be exemplified.
The total concentration of all monomers in the reaction solution in the polymerization reaction for obtaining the polymeric material is preferably 5-60% by mass, particularly preferably 10-40% by mass.

高分子材料を得る重合反応においては、重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤としては、重合開始剤(A2)が好ましい。重合開始剤(A2)を使用しない場合は、重合開始剤(A2)以外の他の重合開始剤を使用することが好ましい。他の重合開始剤としては、例えば、過酸化物(ベンジルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、スクシニルパーオキシド、tert-ブチルパーピバレート等)、アゾ化合物(2,2’-アゾイソブチロニトリル、ジメチル-2,2’-アゾ(2-メチルプロピオネート)等)を例示できる。開始剤A2と他の重合開始剤を併用してもよい。 A polymerization initiator is preferably used in the polymerization reaction for obtaining the polymeric material. As the polymerization initiator, the polymerization initiator (A2) is preferred. When the polymerization initiator (A2) is not used, it is preferable to use a polymerization initiator other than the polymerization initiator (A2). Other polymerization initiators include, for example, peroxides (benzyl peroxide, lauryl peroxide, succinyl peroxide, tert-butyl perpivalate, etc.), azo compounds (2,2′-azoisobutyronitrile, dimethyl -2,2'-azo (2-methylpropionate), etc.). Initiator A2 may be used in combination with another polymerization initiator.

他の重合開始剤を使用する場合、他の重合開始剤の使用量は、モノマーの合計量100質量部に対して、0.1~1.5質量部が好ましく、0.2~1.0質量部がより好ましい。 When other polymerization initiators are used, the amount of the other polymerization initiators used is preferably 0.1 to 1.5 parts by mass, preferably 0.2 to 1.0 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the monomers. Parts by mass are more preferred.

高分子材料の重合度(分子量)を調節するために、重合反応において連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤を用いることにより、重合溶媒中のモノマーの濃度の合計を高められる効果もある。連鎖移動剤としては、n-ドデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタン、アミノエタンチオールを例示できる。
連鎖移動剤の使用量は、モノマーの合計量100質量部に対して、0~2質量部が好ましく、0.1~1.5質量部がより好ましい。
A chain transfer agent may be used in the polymerization reaction to control the degree of polymerization (molecular weight) of the polymeric material. The use of a chain transfer agent also has the effect of increasing the total concentration of monomers in the polymerization solvent. Examples of chain transfer agents include n-dodecylmercaptan, stearylmercaptan, and aminoethanethiol.
The amount of the chain transfer agent used is preferably 0 to 2 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the monomers.

重合反応における反応温度は、室温から反応液の沸点までの範囲が好ましい。重合開始剤を効率良く使う点からは、重合開始剤の半減期温度以上が好ましく、30~90℃がより好ましく、40~80℃がさらに好ましい。 The reaction temperature in the polymerization reaction is preferably in the range from room temperature to the boiling point of the reaction solution. From the viewpoint of efficient use of the polymerization initiator, the temperature is preferably equal to or higher than the half-life temperature of the polymerization initiator, more preferably 30 to 90°C, and even more preferably 40 to 80°C.

[コーティング液、コーティング膜]
本発明のコーティング液は、本発明の高分子材料を含むコーティング液である。本発明のコーティング液を処理対象物の表面に塗布し、乾燥することでコーティング膜が成膜される。本発明のコーティング液の用途としては、特に限定されないが、医療用具用コーティング剤、汚泥処理に用いるフィルタ等に対する水処理用コーティング剤として特に有用である。
[Coating liquid, coating film]
The coating liquid of the present invention is a coating liquid containing the polymeric material of the present invention. A coating film is formed by applying the coating liquid of the present invention to the surface of an object to be processed and drying it. The application of the coating liquid of the present invention is not particularly limited, but it is particularly useful as a coating agent for medical devices and a water treatment coating agent for filters used in sludge treatment.

コーティング液に用いる溶媒としては、特に限定されず、エタノール、メタノール、アセトン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、メトキシプロパノール、ジメチルホルムアミドを例示できる。 The solvent used for the coating liquid is not particularly limited, and ethanol, methanol, acetone, chloroform, tetrahydrofuran, toluene, xylene, trifluoroethanol, hexafluoroisopropanol, methoxypropanol, and dimethylformamide can be exemplified.

コーティング液中の高分子材料の濃度は、0.01~30質量%が好ましく、0.1~10質量%がより好ましい。高分子材料の濃度が前記範囲内であれば、均一に塗布できるため、均一なコーティング膜を形成しやすい。 The concentration of the polymeric material in the coating liquid is preferably 0.01 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass. If the concentration of the polymer material is within the above range, it can be applied uniformly, and a uniform coating film can be easily formed.

本発明のコーティング液は、必要に応じて、本発明の高分子材料及び溶媒以外の他の成分を含んでもよい。他の成分としては、例えば、レベリング剤を例示できる。 The coating liquid of the present invention may contain components other than the polymeric material and solvent of the present invention, if necessary. Other components include, for example, leveling agents.

コーティング膜の厚さは、0.01~100μmが好ましく、0.1~10μmがより好ましい。コーティング膜の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、充分な膜強度が得られる。コーティング膜の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、材料の利用効率が高い。 The thickness of the coating film is preferably 0.01-100 μm, more preferably 0.1-10 μm. If the thickness of the coating film is at least the lower limit of the above range, sufficient film strength can be obtained. If the thickness of the coating film is equal to or less than the upper limit value of the range, the utilization efficiency of the material is high.

コーティング膜の水中での膜表面からの弾性率変化は、2.0以上が好ましく、3.0以上がより好ましく、5.0以上がさらに好ましい。前記弾性率変化が前記下限値以上であれば、せん断耐性に優れ、タンパク質吸着抑制効果が高い。 The change in elastic modulus of the coating film from the film surface in water is preferably 2.0 or more, more preferably 3.0 or more, and even more preferably 5.0 or more. When the change in elastic modulus is at least the lower limit, the shear resistance is excellent, and the effect of suppressing protein adsorption is high.

なお、前記弾性率変化は、以下の方法で測定される。
2cm角に切り出したシリコンウエハ上にコーティング液を塗布し、40℃のオーブンで30分間乾燥して膜厚1μmのコーティング膜を成膜し、リン酸緩衝液中で1時間静置する。前記コーティング膜に対し、原子間力顕微鏡(AFM Cypher S)を用い、バネ定数が2N/m、先端の曲率半径Rが7nmのプローブで、フォースカーブモードによって弾性率を測定する。プローブとしては、例えば、AC240TS-C3(バネ定数:2N/m、先端の曲率半径R:7nm、オリンパス社製)を使用できる。膜表面からの膜厚方向の距離が0~0.2μmの平均弾性率をXとし、膜表面からの膜厚方向の距離が0.2μm~0.4μmの平均弾性率をYとしたときのY/Xを弾性率変化として定義する。
The elastic modulus change is measured by the following method.
A silicon wafer cut into 2 cm squares is coated with the coating liquid, dried in an oven at 40° C. for 30 minutes to form a coating film having a thickness of 1 μm, and left standing in a phosphate buffer solution for 1 hour. Using an atomic force microscope (AFM Cypher S), the elastic modulus of the coating film is measured in force curve mode using a probe having a spring constant of 2 N/m and a tip curvature radius R of 7 nm. As the probe, for example, AC240TS-C3 (spring constant: 2 N/m, tip curvature radius R: 7 nm, manufactured by Olympus) can be used. X is the average elastic modulus at a distance of 0 to 0.2 μm in the film thickness direction from the film surface, and Y is the average elastic modulus at a distance of 0.2 μm to 0.4 μm in the film thickness direction from the film surface. Define Y/X as the modulus change.

[医療用具]
本発明の医療用具は、本発明のコーティング膜を備えるか、又は本発明の高分子材料からなる添加剤が添加された医療用具である。例えば、表面に本発明のコーティング膜が形成されている医療用具、及び、本発明の高分子材料からなる添加剤を添加した成形材料を用いて成形された医療用具を例示できる。
[Medical equipment]
The medical device of the present invention is a medical device provided with the coating film of the present invention or to which an additive comprising the polymeric material of the present invention is added. Examples include a medical device having the coating film of the present invention formed on its surface, and a medical device molded using a molding material to which an additive comprising the polymeric material of the present invention is added.

医療用具としては、特に限定されず、例えば、バイアル、シリンジ、アンプル、カートリッジ、ボトル、パウチ、ポンプ、噴霧器、栓、プランジャ、キャップ、蓋、針、ステント、カテーテル、インプラント、コンタクトレンズ、内視鏡、人工心肺、人工血管、マイクロプレート、透析膜を例示できる。なかでも、本発明は、カテーテル、ステント、内視鏡、人工心肺、透析膜及び人工血管に有用である。 Examples of medical devices include vials, syringes, ampoules, cartridges, bottles, pouches, pumps, sprayers, stoppers, plungers, caps, lids, needles, stents, catheters, implants, contact lenses, and endoscopes. , heart-lung machine, artificial blood vessel, microplate, and dialysis membrane. Among others, the present invention is useful for catheters, stents, endoscopes, heart-lung machines, dialysis membranes and artificial blood vessels.

医療用具を形成する材料としては、特に限定されず、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、含フッ素ポリマー、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂材料、ガラスを例示できる。 The material forming the medical device is not particularly limited, and examples thereof include resin materials such as polystyrene, polypropylene, polycarbonate resin, fluorine-containing polymer, polyurethane resin, and silicone resin, and glass.

以上説明したように、本発明では、特定の比率のモノマー(A1)に基づく単位及び重合開始剤(A2)の残基の少なくとも一方と、環状モノマー(B)に基づく単位と、を含む高分子材料を用いる。モノマー(A1)と重合開始剤(A2)が親水性のポリオキシアルキレン鎖を有しているため、タンパク質等の吸着が抑制される。また、環状モノマー(B)に基づく単位を有しているため、せん断耐性に優れ、生態環境内でもコーティング膜が剥がれにくい。 As described above, in the present invention, at least one of units based on the monomer (A1) and the residue of the polymerization initiator (A2) in a specific ratio, and a polymer containing units based on the cyclic monomer (B) Use materials. Since the monomer (A1) and the polymerization initiator (A2) have hydrophilic polyoxyalkylene chains, adsorption of proteins and the like is suppressed. Moreover, since it has a unit based on the cyclic monomer (B), it has excellent shear resistance, and the coating film does not easily peel off even in an ecological environment.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。例1~18は実施例であり、例19~22は比較例である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following description. Examples 1-18 are working examples, and examples 19-22 are comparative examples.

[ガラス転移点(Tg)]
ホモポリマーのガラス転移点は、DSC(TAインスツメント社製)で10℃/minの速度で、-30℃~200℃まで昇降温させて測定した。降温時の2サイクル目のゴム状態からガラス状態へ変化する温度をガラス転移点とした。
[Glass transition point (Tg)]
The glass transition point of the homopolymer was measured by DSC (manufactured by TA Instruments) by raising and lowering the temperature from -30°C to 200°C at a rate of 10°C/min. The glass transition point was defined as the temperature at which the rubber state changed to the glass state in the second cycle when the temperature was lowered.

[原料]
本実施例で使用した原料の略号を以下に示す。
(重合開始剤(A2))
VPE-0201:商品名(高分子開始剤、式(a21)で表される構造を有するポリマー、a=45~46、b=6~14、和光純薬工業社製)。
(モノマー(A1))
AME-400:商品名(メトキシポリエチレングリコールアクリレート、日油社製)。
[material]
The abbreviations of the raw materials used in this example are shown below.
(Polymerization initiator (A2))
VPE-0201: trade name (polymer initiator, polymer having a structure represented by formula (a21), a = 45 to 46, b = 6 to 14, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
(Monomer (A1))
AME-400: trade name (methoxy polyethylene glycol acrylate, manufactured by NOF Corporation).

(環状モノマー(B))
St:スチレン(ホモポリマーのTg:80℃)。
PhMI:フェニルマレイミド(ホモポリマーのTg:300℃以上)。
(Cyclic monomer (B))
St: styrene (Tg of homopolymer: 80°C).
PhMI: phenylmaleimide (Tg of homopolymer: 300°C or higher).

(疎水性モノマー(C))
X-22-174AX:商品名(変性シリコーン、信越シリコーン社製)。
C6FMA:CH=C(CH)COO(CH(CFCF
DodecylMA:ドデシルメタクリレート。
IBOMA:イソボルニルメタクリレート。
2-EHA:2-エチルヘキシルアクリレート。
(Hydrophobic monomer (C))
X-22-174AX: trade name (modified silicone, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
C6FMA: CH2 =C( CH3 )COO ( CH2 ) 2 ( CF2) 5CF3 .
DodecylMA: dodecyl methacrylate.
IBOMA: isobornyl methacrylate.
2-EHA: 2-ethylhexyl acrylate.

(親水性極性モノマー(D))
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート。
HPMA:2-ヒドロキシプロピルメタクリレート。
(Hydrophilic polar monomer (D))
HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate.
HPMA: 2-hydroxypropyl methacrylate.

[例1~22]
溶媒である1-メトキシ-2-プロパノールに表1及び表2に示す組成の各成分を固形分濃度が30質量%となるように溶解した反応液を耐圧ガラス瓶に仕込み、密閉した後、80℃で24時間加熱し、得られたポリマーを減圧乾燥し、高分子材料を得た。
なお、例8、9、11、22では、モノマー100質量部に対して、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを1質量部使用した。
[Examples 1 to 22]
A reaction solution obtained by dissolving each component having the composition shown in Tables 1 and 2 in 1-methoxy-2-propanol as a solvent so that the solid content concentration is 30% by mass was charged into a pressure-resistant glass bottle, sealed, and heated to 80°C. for 24 hours, and the resulting polymer was dried under reduced pressure to obtain a polymeric material.
In Examples 8, 9, 11 and 22, 1 part by mass of azobisisobutyronitrile was used as a polymerization initiator with respect to 100 parts by mass of the monomer.

[非吸着性]
(1)発色液及びタンパク質溶液の準備
発色液は、ペルオキシダーゼ発色液(3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMBZ)、KPL社製)50mLとTMB Peroxidase Substrate(KPL社製)50mLとを混合したものを使用した。
タンパク質溶液として、タンパク質(POD-goat anti mouse IgG、Biorad社製)を、リン酸緩衝溶液(D-PBS、Sigma社製)で16,000倍に希釈したものを使用した。
(2)タンパク質吸着
各ウェル表面にコーティング膜を形成した24ウェルマイクロプレートにおける3ウェルに、タンパク質溶液の2mLを分注し(1ウェル毎に2mLを使用)、室温で1時間放置した。ブランクとして、96ウェルマイクロプレートにおける3ウェルにタンパク質溶液を2μL分注(1ウェル毎に2μLを使用)した。
(3)ウェル洗浄
次いで、界面活性剤(Tween20、和光純薬社製)を0.05質量%含ませたリン酸緩衝溶液(D-PBS、Sigma社製)の4mLで24ウェルマイクロプレートの各ウェルを4回洗浄した(1ウェル毎に4mLを使用)。ブランクも同様に洗浄した。
(4)発色液分注
次いで、洗浄を終えた24ウェルマイクロプレートに、発色液の2mLを分注し(1ウェル毎に2mLを使用)、7分間発色反応を行った。2N硫酸の1mLを加えることで(1ウェル毎に1mLを使用)発色反応を停止させた。ブランクは、96ウェルマイクロプレートに、発色液の100μLを分注し(1ウェル毎に100μLを使用)、7分間発色反応を行い、2N硫酸の50μLを加えることで(1ウェル毎に50μLを使用)発色反応を停止させた。
(5)吸光度測定準備
次いで、24ウェルマイクロプレートの各ウェルから150μLの液を取り、96ウェルマイクロプレートに移した。
(6)吸光度測定及びタンパク質吸着率
吸光度は、MTP-810Lab(コロナ電気社製)により、450nmの吸光度を測定した。ここで、ブランクの吸光度(N=3)の平均値をAとした。24ウェルマイクロプレートから96ウェルマイクロプレートに移動させた液の吸光度をAとした。下式から吸着率Q1を求め、その平均値をタンパク質吸着率とした。
Q1=A/{A×(100/ブランクのタンパク質溶液の分注量)}×100
=A/{A×(100/2μL)}×100 [%]
[Non-adsorptive]
(1) Preparation of coloring solution and protein solution The coloring solution consists of 50 mL of peroxidase coloring solution (3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMBZ), manufactured by KPL) and 50 mL of TMB Peroxidase Substrate (manufactured by KPL). I used a mixture of
As the protein solution, a protein (POD-goat anti-mouse IgG, Biorad) diluted 16,000-fold with a phosphate buffer solution (D-PBS, Sigma) was used.
(2) Protein adsorption 2 mL of the protein solution was dispensed into 3 wells of a 24-well microplate with a coating film formed on the surface of each well (2 mL was used for each well) and allowed to stand at room temperature for 1 hour. As a blank, 2 μL of protein solution was dispensed into 3 wells in a 96-well microplate (2 μL was used per well).
(3) Well washing Next, 4 mL of a phosphate buffer solution (D-PBS, manufactured by Sigma) containing 0.05% by mass of a surfactant (Tween 20, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was applied to each well of a 24-well microplate. Wells were washed 4 times (4 mL used per well). Blanks were similarly washed.
(4) Dispensing Coloring Solution Next, 2 mL of the coloring solution was dispensed into the washed 24-well microplate (2 mL was used for each well), and color development reaction was carried out for 7 minutes. The color reaction was stopped by adding 1 mL of 2N sulfuric acid (using 1 mL per well). Blanks were prepared by dispensing 100 μL of the coloring solution into a 96-well microplate (using 100 μL per well), performing the coloring reaction for 7 minutes, and adding 50 μL of 2N sulfuric acid (using 50 μL per well). ) stopped the color reaction.
(5) Preparation for Absorbance Measurement Next, 150 μL of liquid was taken from each well of the 24-well microplate and transferred to a 96-well microplate.
(6) Absorbance measurement and protein adsorption rate Absorbance was measured at 450 nm using MTP-810Lab (manufactured by Corona Denki Co., Ltd.). Here, the average value of blank absorbance (N = 3) was defined as A0. The absorbance of the liquid transferred from the 24-well microplate to the 96 - well microplate was defined as A1. The adsorption rate Q1 was obtained from the following formula, and the average value was taken as the protein adsorption rate.
Q1 = A 1 / {A 0 × (100/dispensed amount of blank protein solution)} × 100
= A 1 / {A 0 × (100/2 μL)} × 100 [%]

[せん断耐性]
各例の高分子材料を濃度が10質量%となるようにメトキシプロパノールに溶解してコーティング液を調製した。SiO基材の表面にコーティング液を塗布し、乾燥して厚さ1μmのコーティング膜を形成した。内径12mmのPVCチューブ内に、10mm×20mm角に切り出した膜付き基材を静置した。送液ポンプ(MASTERFLEX easy-LOAD model77601-10)を用いて、2mMに調整したドデシル硫酸ナトリウム水溶液を流量3L/minでPVCチューブ内に循環させ、72時間後に膜付き基材を取り出した。前記膜付き基材を40℃のオーブンで12時間乾燥させ、フィルメトリクス薄膜測定装置F20によって膜厚を測定し、初期膜厚に対する膜厚減少率を測定した。
[Shear resistance]
A coating solution was prepared by dissolving the polymer material of each example in methoxypropanol to a concentration of 10% by mass. A coating liquid was applied to the surface of the SiO2 substrate and dried to form a coating film with a thickness of 1 μm. A 10 mm×20 mm square cut-out base material with a film was placed in a PVC tube with an inner diameter of 12 mm. An aqueous sodium dodecylsulfate solution adjusted to 2 mM was circulated in the PVC tube at a flow rate of 3 L/min using a liquid feed pump (MASTERFLEX easy-LOAD model 77601-10), and after 72 hours, the film-coated substrate was taken out. The film-coated substrate was dried in an oven at 40° C. for 12 hours, and the film thickness was measured with a Filmetrics thin film measurement device F20 to measure the film thickness reduction rate relative to the initial film thickness.

[塗工性]
2.5cm角のSiO基材をイソプロピルアルコール(IPA)溶液で3分間超音波洗浄して塗工基板とした。洗浄した塗工基板にヘキサメチレンジシラザン(HMDS)を0.1mL滴下し、2000rpmで30秒間スピンコートした。HMDSを塗工した基板を120℃で30分間熱処理した。各例の高分子材料を濃度が0.5質量%となるようにメトキシプロパノールに溶解したコーティング液に、0.1質量ppmのローダミンbを溶解させた。前記塗工基板を前記コーティング液に任意の速度で浸漬し、1mm/secで引き上げた。塗工基板の表面を確認し、以下の評価基準に従って塗工性を評価した。
(評価基準)
○:塗工基板の全面に着色が見られた。
△:塗工基板の一部に着色が見られたが、全体的に着色が見られなかった。
×:塗工基板の全面に着色が見られなかった。
[Coatability]
A 2.5 cm square SiO 2 substrate was ultrasonically cleaned with an isopropyl alcohol (IPA) solution for 3 minutes to obtain a coated substrate. 0.1 mL of hexamethylenedisilazane (HMDS) was dropped onto the washed coated substrate and spin-coated at 2000 rpm for 30 seconds. The HMDS-coated substrate was heat treated at 120° C. for 30 minutes. 0.1 ppm by mass of rhodamine b was dissolved in a coating liquid prepared by dissolving the polymer material of each example in methoxypropanol to a concentration of 0.5% by mass. The coated substrate was immersed in the coating liquid at an arbitrary speed and pulled up at 1 mm/sec. The surface of the coated substrate was confirmed, and the coatability was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
○: Coloring was observed on the entire surface of the coated substrate.
Δ: Coloring was observed in part of the coated substrate, but no coloring was observed as a whole.
x: Coloring was not observed on the entire surface of the coated substrate.

各例の高分子材料の組成、及び評価結果を表1及び表2に示す。 Tables 1 and 2 show the composition of the polymeric material of each example and the evaluation results.

Figure 2022109720000006
Figure 2022109720000006

Figure 2022109720000007
Figure 2022109720000007

表1及び表2に示すように、モノマー(A1)に基づく単位及び重合開始剤(A2)の残基の少なくとも一方と環状モノマー(B)に基づく単位を特定の比率で含む例1~18では、タンパク質の吸着が抑制されており、せん断耐性も得られた。環状モノマー(B)に基づく単位が含まれない例19、例21では、せん断耐性が得られなかった。モノマー(A1)に基づく単位及び重合開始剤(A2)の残基が少ない例20、及びモノマー(A1)に基づく単位及び重合開始剤(A2)の残基を含まない例22では、タンパク質の吸着が充分に抑制されなかった。 As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 18 containing at least one of the units based on the monomer (A1) and the residue of the polymerization initiator (A2) and the units based on the cyclic monomer (B) in a specific ratio , protein adsorption was suppressed, and shear resistance was also obtained. Shear resistance was not obtained in Examples 19 and 21, which did not contain units based on the cyclic monomer (B). In Example 20, which has few units based on the monomer (A1) and residues of the polymerization initiator (A2), and Example 22, which does not contain units based on the monomer (A1) and residues of the polymerization initiator (A2), protein adsorption was not sufficiently suppressed.

Claims (14)

親水性のポリオキシアルキレン鎖を有するモノマー(A1)に基づく単位及び親水性のポリオキシアルキレン鎖を有する重合開始剤(A2)の残基から選ばれる少なくともいずれかと、
いずれもそのホモポリマーのガラス転移温度が80℃以上である下式(1)で表されるモノマー及び下式(2)で表されるモノマーから選ばれる環状モノマー(B)の少なくとも1種に基づく単位と、を含み、
前記モノマー(A1)に基づく単位と前記重合開始剤(A2)の残基の合計の含有量が8質量%以上である、高分子材料。
Figure 2022109720000008
(ただし、前記式中、Rは、水素原子、フッ素原子、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基、エポキシ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、アミノ基、又はカルボキシ基である。R~Rは、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、フェニル基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~6のフルオロアルキル基、エポキシ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、アミノ基、又はカルボキシ基である。)
At least one selected from units based on a monomer (A1) having a hydrophilic polyoxyalkylene chain and residues of a polymerization initiator (A2) having a hydrophilic polyoxyalkylene chain,
Based on at least one cyclic monomer (B) selected from monomers represented by the following formula (1) and monomers represented by the following formula (2), each of which has a homopolymer glass transition temperature of 80° C. or higher including units and
A polymer material, wherein the total content of units based on the monomer (A1) and residues of the polymerization initiator (A2) is 8% by mass or more.
Figure 2022109720000008
(In the above formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, an isocyanate group, a hydroxy group, an amino group. , or a carboxy group, R 2 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an epoxy group, an isocyanate group , a hydroxy group, an amino group, or a carboxy group.)
前記モノマー(A1)に基づく単位と前記重合開始剤(A2)の残基の合計の含有量が8~35質量%であり、前記環状モノマー(B)に基づく単位の含有量が10~35質量%である、請求項1に記載の高分子材料。 The total content of the units based on the monomer (A1) and the residue of the polymerization initiator (A2) is 8 to 35 mass%, and the content of the units based on the cyclic monomer (B) is 10 to 35 mass%. %. 前記重合開始剤(A2)の残基を含み、前記重合開始剤(A2)がポリオキシエチレン鎖を有する重合開始剤である、請求項1又は2に記載の高分子材料。 3. The polymeric material according to claim 1, which contains a residue of the polymerization initiator (A2), wherein the polymerization initiator (A2) is a polymerization initiator having a polyoxyethylene chain. 前記ポリオキシエチレン鎖を有する重合開始剤が、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)とポリオキシエチレンジオールのエステル、ポリオキシエチレン-ビス(2-ブロモイソブチレート)、又は、メトキシポリオキシエチレン-2-ブロモイソブチレートである、請求項3に記載の高分子材料。 The polymerization initiator having a polyoxyethylene chain is an ester of 4,4′-azobis(4-cyanovaleric acid) and polyoxyethylenediol, polyoxyethylene-bis(2-bromoisobutyrate), or methoxy 4. The polymeric material according to claim 3, which is polyoxyethylene-2-bromoisobutyrate. 前記環状モノマー(B)に基づく単位として、Rがフェニル基である前記式(1)で表されるモノマーに基づく単位を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の高分子材料。 5. The polymeric material according to any one of claims 1 to 4, wherein the unit based on the cyclic monomer (B) includes a unit based on the monomer represented by the formula (1), wherein R 1 is a phenyl group. . 前記環状モノマー(B)に基づく単位として、R~Rがすべて水素原子である前記式(2)で表されるモノマーに基づく単位を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の高分子材料。 6. The unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the unit based on the cyclic monomer (B) includes a unit based on the monomer represented by the formula (2) in which all of R 2 to R 4 are hydrogen atoms. polymer material. 請求項1~6のいずれか一項に記載の高分子材料を含むコーティング液。 A coating liquid comprising the polymeric material according to any one of claims 1 to 6. 医療用具用コーティング剤である、請求項7に記載のコーティング液。 The coating liquid according to claim 7, which is a coating agent for medical devices. 水処理用コーティング剤である、請求項7に記載のコーティング液。 The coating liquid according to claim 7, which is a coating agent for water treatment. 請求項7~9のいずれか一項に記載のコーティング液によって乾燥成膜されたコーティング膜。 A coating film formed by drying with the coating liquid according to any one of claims 7 to 9. 水中での膜表面からの下記に定義する弾性率変化が2.0以上である、請求項10に記載のコーティング膜。
弾性率変化:2cm角に切り出したシリコンウエハ上にコーティング液を塗布し、40℃のオーブンで30分間乾燥して膜厚1μmのコーティング膜を成膜し、リン酸緩衝液中で1時間静置する。前記コーティング膜に対し、原子間力顕微鏡(AFM Cypher S)を用い、バネ定数が2N/m、先端の曲率半径Rが7nmのプローブで、フォースカーブモードによって弾性率を測定する。膜表面からの膜厚方向の距離が0~0.2μmの平均弾性率をXとし、膜表面からの膜厚方向の距離が0.2μm~0.4μmの平均弾性率をYとしたときのY/Xを弾性率変化として定義する。
11. The coating membrane of claim 10, wherein the modulus change defined below from the membrane surface in water is 2.0 or greater.
Change in elastic modulus: A coating solution is applied to a silicon wafer cut into 2 cm squares, dried in an oven at 40° C. for 30 minutes to form a coating film with a thickness of 1 μm, and left to stand in a phosphate buffer solution for 1 hour. do. Using an atomic force microscope (AFM Cypher S), the elastic modulus of the coating film is measured in force curve mode using a probe having a spring constant of 2 N/m and a tip curvature radius R of 7 nm. X is the average elastic modulus at a distance of 0 to 0.2 μm in the film thickness direction from the film surface, and Y is the average elastic modulus at a distance of 0.2 μm to 0.4 μm in the film thickness direction from the film surface. Define Y/X as the modulus change.
請求項1~6のいずれか一項に記載の高分子材料からなる添加剤。 An additive comprising the polymeric material according to any one of claims 1 to 6. 請求項10又は11に記載のコーティング膜を備えるか、又は請求項12に記載の添加剤が添加された医療用具。 A medical device comprising the coating film according to claim 10 or 11 or to which the additive according to claim 12 is added. カテーテル、ステント、内視鏡、人工心肺、又は人工血管である、請求項13に記載の医療用具。 14. The medical device of claim 13, which is a catheter, stent, endoscope, heart-lung machine, or vascular graft.
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