JP2568108B2 - 抗血栓性医療用成形物及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた抗血栓性を有する医療用成形物及び
その製造法に関する。さら詳しくは、表面がポリビニル
アルコール系重合体で被覆された抗血栓性医療用成形物
及びその製造法に関する。

〔従来の技術〕

ポリビニルアルコールは、抗血栓性の優れた材料とし
て従来より知られており、医療用途に使用するために種
々の試みや提案がなされている。ポリビニルアルコール
は、そのままでは機械的強度が高くないので、単独で使
用できる範囲が限られており、他の材料からなる基材上
に被覆して用いるのが一般的である。また、ポリビニル
アルコールは水に溶け易いので、熱処理して結晶化度を
高めて水に溶解しにくくしたり、架橋結合を導入して不
溶化することもしばしば行われる。架橋結合を導入する
方法としては、架橋剤を使用する方法や放射線を照射す
る方法などがあるが、これらの方法はいずれも操作が煩
雑であったり適用に種々の制限があったりするので、あ
まり実用的な方法ではない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ポリビニルアルコールを熱処理して結晶化度を高め水
に溶解しにくくする方法は、操作が簡単であるので実用
性の高い方法である、本発明者らの検討の結果による
と、約150℃以上の温度で熱処理しない限り、グリセリ
ンなどを含んでいないポリビニルアルコールの結晶化度
は0.25以上にはならず、十分に不溶化することができな
かった。したがって、実用上十分な不溶性を有するもの
をこの方法で得ることはできなかった。

さらに、血液の体外循環に用いる血液回路や血管内に
挿入するカテーテルなどの血液と直接接触する器具には
軟質ポリ塩化ビニルが多用されているが、抗血栓性の点
で問題があり、改善が望まれている。そこでポリ塩化ビ
ニルの表面をポリビニルアルコールで被覆することが考
えられるが、ポリ塩化ビニルとポリビニルアルコールと
は接着性がよくないため、ポリビニルアルコールが剥離
する可能性がある。特に軟質ポリ塩化ビニルは、使用時
に変形を受けることが多いので、その際に剥離を起こし
易い。

本発明はこれら問題点を解決するためになされもので
あり、その共通した目的は、基材の表面にポリビニルア
ルコール系重合体が被覆された医療用成形物であって、
実用性の点で優れた製品を提供することにある。さらに
具体的に述べれば、その第１の目的は、結晶化度が高く
実用上は不溶性でかつ抗血栓性のすぐれたポリビニルア
ルコール系重合体被覆成形物を提供することにある。そ
して第２の目的は、ポリ塩化ビニル成形物からなる基材
としてその表面に被覆されたポリビニルアルコール系重
合体とが強固に接着されている医療用成形物を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した第１の目的は、ポリビニルアルコール系重合
体を基材上に被覆する際に、グリセリンを含有させ、さ
らに熱処理によって該重合体の結晶化度を0.26〜0.32の
範囲に制御することによって達成される。また第２の目
的は、ポリ塩化ビニル基材とポリビニルアルコール系重
合体被覆との間に、ポリビニルアルコールと塩化ビニル
とのグラフト共重合体を含む樹脂組成物からなる層を介
在させることによって達成される。

すなわち本発明は、第１の目的を達成するための発明
が、表面にポリビニルアルコール系重合体が被覆されて
なる成形物であって、該ポリビニルアルコール系重合体
は結晶化度が0.26以上0.32以下であることを特徴とする
抗血栓性医療用成形物及び、成形物表面にグリセリンを
含有するポリビニルアルコール系重合体を塗布し、乾燥
し、次いで熱処理をすることを特徴とする抗血栓性医療
用成形物の製造法である。また第２の目的を達成するた
めの発明は、ポリ塩化ビニル系重合体よりなる基材の表
面に、ポリビニルアルコールと塩化ビニルとのグラフト
共重合体を含む樹脂組成物からなる層を介して、ポリビ
ニルアルコール系重合体が被覆されてなることを特徴と
する抗血栓性医療用成形物である。

〔作用〕

ポリビニルアルコール系重合体にグリセリンを添加す
ることよって、比較的低い温度で熱処理しても結晶化度
が高いものを容易に得ることができ、結晶化度が0.26以
上であれば実用上不溶性となる。また、結晶化度が0.32
以下であれば、優れた抗血栓性を有している。

さらに、ポリビニルアルコールと塩化ビニルとのグラ
フト共重合体はポリ塩化ビニルとポリビニルアルコール
系重合体の両方に対して親和性に優れているので、両者
の間に介在させることによって、ポリ塩化ビニルとポリ
ビニルアルコール系重合体との接着性を改善することが
できる。

〔実施例〕

本発明において使用するポリビニルアルコール系重合
体とは、全部または大部分がビニルアルコール単位から
構成されてなる重合体であり、ポリ酢酸ビニルの完全ま
たは部分ケン化によって製造される。重合体の重合度
は、1,000以上のものが好ましく使用され、少量であれ
ば他の成分が共重合されていてもよい。

ポリビニルアルコール系重合体を被覆する基材として
はとくに制限はなく、ポリ塩化ビニル，ポリウレタン，
ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリエステル，ポリア
ミド，ポリメチルメタクリレート，ポリカーボネート，
ポリアクリロニトリル，セルロース，セルロースエステ
ル，天然または合成ゴムなどの各種の高分子材料や，金
属，セラミックスなどを挙げることができる。これらの
中でもポリ塩化ビニルは、可塑剤を添加して軟質化した
ものが血液回路やカテーテルなどの血液と直接接触する
用途に多用されている。

基材の表面にポリビニルアルコール系重合体を被覆す
る方法としては、基材をポリビニルアルコール系重合体
の溶液に浸漬するかあるいは表面に溶液を塗布，スプレ
ーなどの方法により付着させ、しかる後に乾燥させる方
法が最も一般的である。そして、このときポリビニルア
ルコール系重合体溶液にグリセリンを添加しておけば、
グリセリンを含有するポリビニルアルコール系重合体を
得ることができる。グリセリンの含有量は、ポリビニル
アルコール系重合体100重量部に対して１〜100重量部程
度であり、５〜50重量部の範囲が好適である。ポリビニ
ルアルコール系重合体を溶解するための溶媒としては、
水あるいは水と水溶性有機溶媒との混合液が望ましく使
用でき、ポリビニルアルコール系重合体の濃度は３〜30
重量％の範囲が好適である。

ポリビニルアルコール系重合体を被覆した後、熱処理
を行うことにより結晶化度を高めることができる。熱処
理は、50〜150℃の範囲で行うのが望ましく、結晶化度
が0.26以上0.32以下になるように処理時間を調整する。
結晶化度が0.26よりも小さいと、溶解しやすいので実用
上好ましくない。また、グリセリンを使用すれば結晶化
度を0.5程度まで高めることができるが、結晶化度が0.3
2よりも大きくなると抗血栓性が低下するので好ましく
ない。特に好ましい結晶化度の範囲は、0.27〜0.30であ
る。なお、ここでいう結晶化度は、ポリビニルアルコー
ル層の密度ｄから下記の式により求めた値ｘである。

1/d＝x/1.34＋（１−ｘ）/1.27 基材としてポリ塩化ビニルを使用する場合には、ポリ
ビニルアルコール系重合体で被覆する前にポリビニルア
ルコールと塩化ビニルとのグラフト共重合体を含む樹脂
組成物で予め被覆しておく。該グラフト共重合体は、ポ
リビニルアルコールの存在下で塩化ビニルのエマルジョ
ン重合を行うことにより得ることができる。ポリ塩化ビ
ニル基材を被覆するには、重合により得られたエマルジ
ョンをそのままあるいは希釈して基材に付着させ、乾燥
すればよい。このときエマルジョン溶液に界面活性剤や
ポリビニルアルコール系重合体を配合することもでき
る。また、被覆前に基材を界面活性剤溶液や有機溶媒を
用いて洗浄しておくのが、均一な被覆を行う上で好まし
い。

上述した方法で製造したフィルムは、そのまま使用す
るとグリセリが溶出してくるので、生体に使用する前に
水溶液あるいは水溶性の有機溶媒に浸漬し、グリセリン
を抽出除去してから使用するのが好ましい。熱処理後に
グリセリンを除去しても抗血栓性が低下することはな
い。

以下具体実施例により、本発明をさらに具体的に説明
する。なお、例中の「部」は、特にことわりのないかぎ
り、「重量部」を意味する。

実施例１ エタノールの40％水溶液78部とポリビニルアルコール
（重合度1,750、ケン化度99.5モル％）13部およびグリ
セリン8.7部とを混合し、100〜120℃のオートクレーブ
中で加熱してポリビニルアルコールを溶解させた。次い
で、この溶液10部とドデシル硫酸ナトリウム0.094部，
ポリビニルアルコール−塩化ビニルグラフト共重合体エ
マルジョン（興人株式会社製）6.14部およびエタノール
の40％水溶液16.2部を混合し、70℃に加熱して溶液を調
製した。

上で調製した溶液を、界面活性剤溶液による超音波洗
浄とアセトン洗浄を行った軟質ポリ塩化ビニルフィルム
に塗布し、常温で乾燥して、表面にポリビニルアルコー
ル−塩化ビニルグラフト共重合体を含む樹脂組成物から
なる層を形成したポリ塩化ビニルフィルムを得た。

次に、ポリビニルアルコール（重合度1,750、ケン化
度99.5モル％）8.0部，グリンセリン2.4部を89.6部の水
に加熱溶解し、これを上で得られたフィルムに塗布して
常温で乾燥した。そして70℃で５分間熱処理しメタノー
ル中に２日間浸漬して乾燥し、表面にポリビニルアルコ
ールの被覆されたポリ塩化ビニルフィルムを得た。得ら
れたフィルムにはポリビニルアルコール層が強固に固定
されており、フィルムを乾燥状態または湿潤状で屈曲さ
せても剥離することはなかった。また、ポリビニルアル
コール層は37℃の水には不溶であった。

ウシγ−グロブリン（IgG）を¹²⁵IでクロラミンＴ法
によってラベルし、これをリン酸緩衝液に加え、上で得
られたフィルムのポリビニルアルコールを被覆した側と
37℃にて３時間接触させた。その後、フィルムをリン酸
緩衝液でゆるやかに洗浄し、γ線シンチレーションカウ
ンターを用いてフィルムに吸着したIgGの量を測定した
ところ、IgGの吸着量は0.11μg/cm²であった。

上で得られたフィルムのポリビニルアルコールの結晶
化度を求めるために、ポリビニルアルコール−グリセリ
ン溶液をガラス面上に塗布し、同じ条件で乾燥・熱処理
を行ってポリビニルアルコールを得た後、密度を測定し
た。その結果、結晶化度は0.27であった。

実施例２ 実施例１と同様にしてポリ塩化ビニルフィルム上にポ
リビニルアルコール−塩化ビニル共重合体樹脂組成物層
を形成させた。次に、ポリビニルアルコール8.0部，グ
リセリン1.6部を90.4部の40％エタノール水溶液に加熱
溶解し、これを上で得られたフィルムに塗布して常温で
乾燥した。そして最後に。110℃で５分間熱処理してIgG
の吸着量を測定したところ、0.12μg/cm²であった。

また、実施例１と同様の方法でポリビニルアルコール
の結晶化度を測定したところ、0.28であった。

比較例１ グリセリンを使用しない以外は実施例１と同様にし
て、ガラス面を用いてポリビニルアルコールフィルムを
作製し、結晶化度を測定したところ、0.14であり、37℃
の水にかなりのポリビニルアルコール部分が溶解した。
そこで、さらに110℃で30分間熱処理を行ったが、結晶
化度は0.22までしか達せず、なお37℃の水に15％程度溶
解した。したがって、グリセリンを使用しない場合に
は、実用条件下で不溶性のポリビニルアルコール層を形
成させることが困難なことがわかる。

また、110℃で熱処理したものについてIgGの吸着量を
測定したところ、0.13μg/cm²であった。抗血栓性の優
れた材料ほどタンパク質の吸着が少ないといわれている
から、実施例１のものは抗血栓性の点でも優れているこ
とがわかる。

比較例２ グラフト共重合体を含む樹脂組成物層を形成させない
以外は実施例１と同様にして、ポリ塩化ビニル樹脂フィ
ルムい直接ポリビニルアルコール溶液を塗布したが、液
がはじかれて均一に塗布することができなかった。ま
た、不均一に塗布されたものを同様の条件で熱処理を行
ったが、表面のポリビニルアルコール層は容易に剥離し
てしまうものであった。

比較例３ ポリビニルアルコール8.0部、グリセリン1.6部を90.4
部の水に加熱溶解し、これを実施例１において作成し
た、表面にグラフト共重合体層を形成したポリ塩化ビニ
ルフィルムに塗布して常温で乾燥した。そして、130℃
で30分間熱処理し、IgGの吸着量を測定したところ、0.1
8μg/cm²であった。また、このときのポリビニルアルコ
ール層の結晶化度を実施例１と同様にして測定したとこ
ろ、0.36であった。この結果を実施例１の結果と比較す
ると、IgGの吸着量が多く、抗血栓性の点で劣るもので
あることがわかる。このように、結晶化度と抗血栓性と
は密接な関係を有しており、結晶化度が0.32より大きく
なると抗血栓性が低下する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、通常の使用条件下では不溶性で抗血
栓性の優れたポリビニルアルコール系重合体被覆成形物
が提供される。また、基材としてポリ塩化ビニルを使用
したときにもポリビニルアルコール系重合体層と基材と
が強固に固着した成形物を得ることができる。

また、きわめて簡単な操作で製造することができるの
で、チューブの内面などにも容易に適用することがで
き、血液回路，人工血管，カテーテルなどに好適であ
る。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面にピリビニルアルコール系重合体が被
   覆されてなる成形物であって、該ポリビニルアルコール
   系重合体は結晶化度が0.26以上0.32以下であることを特
   徴とする抗血栓性医療用成形物。
2. 【請求項２】成形物表面にグリセリンを含有するポリビ
   ニルアルコール系重合体を塗布し、乾燥し、次いで熱処
   理することを特徴とする抗血栓性医療用成形物の製造
   法。
3. 【請求項３】ポリ塩化ビニル系重合体よりなる成形物の
   表面に、ポリビニルアルコールと塩化ビニルとのグラフ
   ト共重合体を含む樹脂組成物からなる層を介して、ポリ
   ビニルアルコール系重合体が被覆されてなることを特徴
   とする抗血栓性医療用成形物。