JP3257874B2 - 摩擦低減特性を持つコーティングを有する製品の製造方法及びその方法に用いられるコーティング物質 - Google Patents

摩擦低減特性を持つコーティングを有する製品の製造方法及びその方法に用いられるコーティング物質

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JP3257874B2 JP23154593A JP23154593A JP3257874B2 JP 3257874 B2 JP3257874 B2 JP 3257874B2 JP 23154593 A JP23154593 A JP 23154593A JP 23154593 A JP23154593 A JP 23154593A JP 3257874 B2 JP3257874 B2 JP 3257874B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湿潤状態で摩擦低減特
性を持つコーティングを有する製品の製造方法であっ
て、上記コーティングが結合剤(a)、親水性ポリマー
(b)及び所望によるオスモル濃度上昇性化合物(c)
を含有する製品の製造方法、並びに本方法に用いられる
コーティング物質に関する。
【0002】本発明は特に、手術、治療又は診断方法に
関連して用いられる上記の種類の製品、例えばカテーテ
ル、誘導ワイヤ、創傷ドレーン及び光ファイバー製品の
ような体腔に挿入される製品に関するが、これらに限定
されない。これらの製品はPVC又はポリウレタンのよ
うなプラスチック製、あるいは金属又はガラス製であり
得る。
【0003】
【従来の技術】数例のこれらの製品、例えば摩擦低減コ
ーティングを有するカテーテルが公知である。カテーテ
ルに関連して、摩擦低減コーティングが存在すると、上
記のカテーテルを体腔に挿入する前に水溶性の(場合に
より食塩水)溶液中に浸漬した場合、又はカテーテルが
体腔挿入時に水性体液と接触した場合に、カテーテル表
面が滑り易く且つ滑らかになる。したがって、カテーテ
ルの体腔への挿入時にそして体腔からの除去時に患者が
体験する不快感がかなり低減される。カテーテルの使用
に関連して敏感な組織を損傷する危険性は、同時にかな
り低減される。
【0004】望ましい潤滑作用は、親水性ポリマーの持
続性放出によって得られる。それがヒト身体に挿入さ
れ、そして上記のヒト身体に長期間挿入後に除去可能で
なければならない製品である場合、潤滑作用が望ましい
時はいつでも、即ち挿入及びその後の除去時には、十分
量の親水性ポリマーが放出されることが極めて重要であ
る。
【0005】親水性コーティングの生産については、十
分な親水性を保有するためにコーティングがかなりの量
の親水性ポリマーを含有しなければならず、そして親水
性ポリマーは、特に上記の製品がPVC又はポリウレタ
ンのような疎水性物質から作られている場合には、固体
製品の表面に保持するのが難しいという問題がその生産
の妨げとなっている。したがって、疎水性物質の形態の
結合剤を用いることが通常必要である。しかし上記の結
合剤は、表面の親水性を低減し、かつ湿潤時に滑りやす
く且つ滑らかにさせるその能力も低減する。
【0006】医学用の親水性潤滑性即ち摩擦低減性コー
ティングに関する従来技術の一覧が、Y.L.Fanの
論文“HYDROPHILIC LUBRICIOUS
COATINGS FOR MEDICAL APP
LICATIONS” from “POLYMERI
C MATERIALS SCIENCE ANDEN
GINEERING”; Proceedings o
f the ACSDivision of Poly
meric Materials:Science a
nd Engineering,vol.63,aut
um meeting 1990,Washingto
n,D.C.publishedin 1990 by
AMERICAN CHEMICAL SOCIET
Yに記載されている。
【0007】欧州特許第289,996号に対応する米
国特許第5,005,287号において、Ritter
は、湿式シェービング時に皮膚に対してスライドするか
みそりの両側に湿潤状態で滑りやすい表面コーティング
を適用する方法を提案している。使用するコーティング
は、水溶性ポリマー、特にポリ−N−ビニルピロリドン
(PVP)をラジカル重合性ビニルモノマー及び遊離基
への照射により分解される光開始剤と一緒に含有する溶
液である。
【0008】ビニルモノマーとして、Ritterは実
施例にによると、テトラヒドロフラニル−2−メチルア
クリレート、又はN−ビニルピロリドンとトリメチルプ
ロパンモノアクリレートとの両方を用いているが、これ
らはすべて比較的低分子量化合物である。通常、このよ
うな低分子モノマーは、このような化合物がしばしば健
康を害するので長期間身体と接触させる物質に関連して
望ましくない。PVC又はポリウレタンのようなプラス
チック物質のコーティングに関連して、このようなモノ
マーーは、硬化重合工程に又はコーティング工程後の固
化に関与しない方法でプラスチック物質中に相対的に容
易に浸透し得る。その結果、得られた被覆製品に無反応
モノマーを残さないようにするのは非常に難しく、実際
には不可能でさえある。
【0009】上記のように、Ritterは、コーティ
ングの所望の摩擦低減特性を保証する単数又は複数の親
水性ポリマーを必ず含有するコーティング溶液を用いて
いる。しかしながら、さらに製品が体腔内のような水性
環境中に長期間停まるものである場合でさえ十分な程度
に被覆製品上に固定されるコーティングを保持するのが
望ましい。したがって、コーティングされる製品に対し
て十分な親和性を有する結合剤を用いることが通常望ま
しい。それがヒト身体内に長期間挿入される製品上のコ
ーティングである場合、その親和性が十分に強いことが
極めて重要である。十分強力な親和性を確保するために
は、結合剤それ自体が比較的強力な疎水性であることが
通常必要である。したがって、コーティングされる製品
に対する十分良好な親和性を有する結合剤は、特に結合
剤に対するモノマー出発物質を用いないようにするのが
望ましい場合は、親水性ポリマーを溶解するのにも適し
た溶媒中に溶解するのがかなり難しいため、Ritte
rが提案したような溶解条件で全成分を含有するコーテ
ィング物質を用いて上記の問題を解決するのはかなり困
難である。さらに、同一溶媒中に親水性ポリマーと十分
有効な結合剤とを含有することは事実上可能であるが、
その場合完成したコーティング中の結合剤と親水性ポリ
マーの達成構造を制御するのは困難である。
【0010】耐久性摩擦低減コーティングの製造に関連
して、コーティングが被覆製品に十分に付着するのが保
証されると同時に親水性ポリマーが徐々に洗い落とされ
るだけであるよう保証する結合を併有する所望の親水性
をともに提供するような折衷は難しい。その結果は特に
以下の因子に依っている。
【0011】− 親水性ポリマー(b)対疎水性結合剤
(a)の重量比。
【0012】− 親水性ポリマー(b)の分子サイズ。
比較的大型分子サイズの親水性ポリマー(b)でさえ親
水性ポリマーを余りにも迅速に洗い落とし過ぎる危険性
を有する。
【0013】− 結合剤(a)の親水性/疎水性の程
度。結合剤がある程度の親水性に対応して低減された疎
水性度を有するだけである場合、優れた親和性が結合剤
(a)と親水性ポリマー(b)との間で実際得られる
が、被覆される製品と結合剤(a)との間の親和性を犠
牲にする。
【0014】上記の問題から種々の溶液が提案されてき
た。米国特許第4,487,808号及び第4,66
6,437号(ともにLambert)は、1分子当り
少なくとも2個の反応してないイソシアネート基を有す
る化合物の溶液をまず適用し、その後溶媒を蒸発させる
という方法で2つのコーティングを順次適用することを
提案している。その後親水性ポリマー、ポリエチレンオ
キシド又はPVPの溶液をそれぞれ適用し、さらに溶媒
を蒸発させて、その後温度を上げて物質を硬化させる。
このようなコーティング工程により、反応してないイソ
シアネート基は親水性ポリマーのある程度の付着性を保
証する。その結果、その親水性特性を有する親水性ポリ
マーを提供する基のいくつかが、コーティングの親水性
の多少の低減が生じるような方法で結合される。しかし
ながら、親水性基のこの結合が制限されると、他方で親
水性ポリマーが余りにも迅速に洗い落とされないよう保
証することができない。
【0015】したがって、コーティングの好適な構造を
保証する可能性に利点が見いだされるが、この場合、被
覆製品に対する良好な付着が得られ、望ましくない迅速
な洗い落としから親水性ポリマー(b)を十分に守るよ
うな方法で結合剤(a)及び親水性ポリマー(b)が分
散される。
【0016】国際特許出願公開第90/05162(U
NO PLAST A/S)は、遊離イソシアネート基
を有さないポリウレタン即ち実質的に完全に反応したポ
リウレタンの形態の結合剤としての疎水性ポリマーと、
異なる揮発性を有する少なくとも2つの溶媒に溶解した
PVPの形態の親水性ポリマーとの混合物を含有するコ
ーティング物質を適用するという試みが上記の問題を解
決するに当ってなされてきた方法を開示している。2つ
の溶媒は、ポリウレタンが溶媒の混合物と2つの溶媒の
揮発性の小さい方とに少なくとも可溶性であり、一方P
VPは2つの溶媒の揮発性が大きい溶媒に可溶性で、上
記の溶媒の最小揮発性溶媒中に部分的に可溶性であるに
過ぎないというような性質を有する溶媒系を示す。即ち
2つのポリマー成分の分散改良が得られる作用を有する
最も揮発性の溶媒が蒸発されると、PVPが初めに沈殿
するため、この方法は2つのポリマーの沈殿制御が可能
である。本方法によれば、1.5:1〜5:1、好まし
くは2:1〜3:1の親水性ポリマー(PVP)対結合
剤比を用いることができる。全コーティングの親水性を
改良するために、親水性ポリマーの量を増大すると有益
である可能性がある。
【0017】湿潤条件で摩擦低減を示し、高量の親水性
ポリマーを含有する親水性コーティングを提供できるこ
とがここに判明した。同時に、2つの別々のコーティン
グ溶液の形態の又は共通溶液の形態の親水性ポリマー及
び結合剤を適用する代わりに分散体の形態のコーティン
グ物質を適用することによりコーティングの良好な付着
が得られる。上記の分散体は分散剤中に分散する分散相
から成っており、この場合結合剤は分散相に含有され、
一方親水性ポリマー又はその一部は分散体中に溶解され
る。
【0018】
【手段及び作用・効果】湿潤状態で摩擦低減特性を有
し、結合剤(a)、親水性ポリマー(b)、並びに所望
によるオスモル濃度上昇性化合物(c)を含有するコー
ティングを有する製品を製造する本発明の方法は、結合
剤(a)1重量部当り親水性ポリマー(b)0.2〜6
0重量部を用いて、 (a)分子量が少なくとも200の固化又は硬化性プレ
ポリマーの形態の結合剤; (b)1種以上の親水性ポリマー; (c)所望によるオスモル濃度上昇性化合物;及び (d)(a)が実質的に不溶性である溶媒又は溶媒の混
合物から分散体を生成し、上記の分散体を製品上に適用
し、溶媒又はその一部を除去して、結合剤を固化するこ
とを特徴とする。
【0019】本発明の方法は、米国特許第5,005,
287号(Ritter)及び国際特許出願公開第90
/05162号(UNO PLAST A/S)とは異
なり、ビニルモノマー又は結合剤成分がそれぞれ溶解す
る溶媒を使用せず、代わりに本発明は分散体の使用が関
与するために、これらの公報に開示されている従来の技
術に比して本発明の方法は本質的な利点を提供する。そ
の結果、親水性ポリマー及び任意に加えられるオスモル
濃度上昇性化合物、例えば塩化ナトリウムだけが溶解す
る溶媒を分散体として用い得る。即ち通常分散剤及び溶
媒として水を使用し得る。したがって、メチレンクロリ
ドのような有機溶媒は使用されずにいる。なお、メチレ
ンクロリドは例えばPVC製品中に浸透する傾向を有す
る。さらに、メチレンクロリドはコーティング物質の固
体から除去するのが難しく、したがって完成品中に残渣
として残存し得る。結合剤に対して高親和性の溶媒及び
製品それ自体は、その中に素早く吸収され、それによ
り、製品滅菌後でさえ完成品から除去するのが困難であ
る。このような有機溶媒がヒト生体を損傷し、したがっ
て一般原則として望ましくないことは十分公知の事実で
ある。
【0020】コーティング物質として分散体を用いるこ
とにより、さらに利点が得られる。このようなコーティ
ング物質中の結合剤は溶解した状態で存在する必要はな
く、これが結合剤としてほんの少し可溶性のプレポリマ
ーを用いる可能性を開く。この方法では、健康に有害な
恐れのあるモノマーの使用を避け得る。
【0021】コーティング手順後に固化される結合剤を
用いると、各々の特定の目的にコーティング中における
結合剤の位置を適合させ得る。結合剤は不溶化形態の分
散相の形態で適用され、したがって固化後、その構造は
分散相の構造に由来する。適用後に分散相は元の実質的
にボール形のしずくのような粒子群のネットワークを形
成し、これは凝集又は圧縮後に、所定構造(優れた方法
においては親水性ポリマーを保有し、長期間の減摩作用
を得るために実際に使用する場合にその望ましい洗い落
としを制御することができる構造)が得られるような方
法で一緒にそして被覆される製品に保持されると考えら
れる。
【0022】本発明の方法により弾性製品に良く付着す
る耐久性コーティングが得られるが、この場合、親水性
ポリマー対疎水性結合剤の比は約29:1まで(実施例
1参照)、即ち国際特許出願公開第90/05162
(UNO PLAST A/S)により得られる比より
かなり高いことが判明した。親水性ポリマー量の実際の
上限は、通常は壊れやすく又はもろくなるコーティング
の傾向を増大することにより確定する。この傾向は、被
覆製品が弾性物質製である場合に特に顕著である。した
がって、非弾性物質上に耐久性コーティングを適用し得
ることが判明したが、この場合、親水性ポリマー対疎水
性結合剤の比はさらに高いことも、例えば55:1であ
ることもある。
【0023】コーティング物質中に高量の親水性ポリマ
ーが存在すると、湿潤状態で所望の減摩作用が保証され
る場合には、もちろん利点が生じる。さらに、この方法
では固化のための光開始剤の存在を要する種類のラジカ
ル重合性結合剤を用い得るため、固化又は硬化性結合剤
の量を非常に低レベルに保持することにより別の利点が
得られる。低量の結合剤は、健康を害し、粘膜を刺激す
ると考えられる比較的低量の光開始剤を用い得るだけで
あることを意味する。さらに、光開始剤は、悪臭を生じ
得る。
【0024】本発明はさらに、結合剤(a)、親水性ポ
リマー(b)、並びに所望によるオスモル濃度上昇性化
合物(c)を含有するコーティング物質であって、それ
が分散剤中に分散される分散相を有する分散体の形態で
提供され、上記分散体が、 (a)分子量が少なくとも200の固化性プレポリマー
の形態の結合剤; (b)1種以上の親水性ポリマー; (c)所望によりオスモル濃度上昇性化合物;及び (d)(a)が実質的に不溶性である溶媒又は溶媒の混
合物から生成されていて、そしてそれが結合剤(a)の
重量部当り0.2〜60重量部の親水性ポリマー(b)
を含有することを特徴とするコーティング物質に関す
る。
【0025】本コーティング物質の有益な態様によれ
ば、親水性ポリマー成分(b)は、 (b1)分散剤に少しだけ可溶性である1種以上の親水
性ポリマー、及び (b2)分散剤に実質的に完全に可溶性である1種以上
の親水性ポリマーから成る。
【0026】別の有益な態様によれば、コーティング物
質は、本発明によれば、 3.5〜15重量部の固化性プレポリマー(a); 60〜240重量部の第一親水性ポリマー(b1); 50〜200重量部の第二親水性ポリマー(b2); 22〜90重量部のオスモル濃度上昇性化合物(c);
及び 140〜560重量部の溶媒(d)を含有し得る。
【0027】(b1)型の親水性ポリマーの例は、ポリ
エチレングリコール(PEG)であり、そして親水性ポ
リマー(b2)の例は、ポリビニルピロリドン(PV
P)であって、上記の親水性ポリマーは溶媒(d)とし
て水と一緒に用いると有益である。
【0028】有益な固化結合剤(a)は、1種以上のラ
ジカル重合性結合剤、例えば放射線硬化性結合剤中に見
出される。コーティング物質がUV硬化性又はレーザー
光線硬化性結合剤を含有する場合、上記のコーティング
物質は通常光開始剤、即ち好ましくはそれ自体慣用的で
遊離ラジカルを生成し得る光開始剤をも含有する。光開
始剤は、結果的に生じた遊離ラジカルの各々がエチレン
性不飽和を包含するような構造であるのが有益である。
この方法では、光開始剤が比反応性遊離ラジカルを残存
させない作用を有する結合剤と共重合することが保証さ
れる。
【0029】本発明の適用可能性の程度は、以下の詳細
な説明から明らかである。しかしながら、詳細な説明及
び実施例は好ましい態様を説明するためのものに過ぎ
ず、保護の範囲内の種々の変更及び修正は、詳細な説明
に基づいて当業者には明らかであると理解されるべきで
ある。
【0030】上記のように、本発明の方法は分散体、通
常乳濁液の形態のコーティング物質の使用が関与する。
【0031】分散体は、使用する結合剤が不溶性である
溶媒、例えば水を用いて生成し得る。
【0032】分散体を用いると、上記の分散体がそれに
不溶性でしたがって分散相を形成する小ボール形粒子の
形態で存在する結合剤を含有する場合は、完成コーティ
ングの有益な構造が得られることが判明した。適用後、
コーティング物質中に存在するボール形粒子は、溶媒が
蒸発すると凝集し、その後結合剤を固化して有益な凝集
性網目構造が得られる。
【0033】溶解物質を用いると溶媒の蒸発中に適用す
る条件及びコーティング中に存在する物質の溶解度のよ
うな因子によって制約を受ける獲得構造を制御するとい
う上と同一の可能性が許されないために、溶解結合剤
(a)を用いる場合はこのような構造は得られない。
【0034】したがって、非可溶性固化性結合剤を用い
ることは本発明の方法にとっては重要な条件である。
【0035】したがって、原則としては、もし上記の結
合剤が用いた溶媒に不溶性であるとすれば、得られるコ
ーティングの構造に関しては、結合剤(a)として任意
の種類の固化又は硬化性結合剤を用い得る。しかしなが
ら、熱処理はこのような結合剤と関連して必然的にコー
ティング物質の残りの成分の変化を引き起こし得るた
め、熱硬化性結合剤(a)を用いる場合には問題が生じ
る恐れがある。
【0036】本発明の方法により生成した摩擦低減性コ
ーティングを有する製品が例えば手術、治療又は診断に
用いるために体腔に挿入して用いられる製品である場
合、個々の要件は、もちろん、使用するコーティング物
質に対して示されるが、これらは粘膜に対して有毒でな
く、粘膜を刺激しないものでなければならない。本来反
応性である大半のモノマー物質は相対的に低分子量で、
健康に有害であると認識されているか又は有害であると
考えられる。このことに留意して、本発明の本質的特徴
の1つは、モノマー結合剤を用いず、代わりに少なくと
も200、好ましくは少なくとも300、最も好ましく
は少なくとも400、例えば700〜5,000、特に
1,000〜3,000の範囲の分子量を有するオリゴ
マープレポリマーを用いることである。このようなプレ
ポリマーの固化を制御することは、モノマーを基礎にし
た重合による固化よりもより迅速且つ容易である。
【0037】さらにプレポリマーを用いると、特に数個
の異なるモノマーを用いる場合、モノマーの使用により
起き得る、コーティングが粘着性になる傾向が排除され
る。
【0038】さらに、モノマー結合剤を用いると、重合
中にコーティングをひどく収縮させるが、これは実際上
物理的付着作用を発揮する。しかしながら、収縮により
固定されるこのようなコーティングは、製品表面との化
学的接触が不十分であるため、水に浸漬すると弛む恐れ
がある。代わりにオリゴマープレポリマーを用いると、
収縮作用は顕著に少なくなる。さらに、プレポリマーは
好適な結合性能を提供する間に製品表面中に短距離浸透
し得るだけであるため、製品表面との化学的接触又は結
合が有効である。プレポリマーとは異なり、モノマーは
しばしば上記表面の拡散及び/又は溶解により製品表面
中に深く浸透し、その結果重合工程のためのモノマーが
失われ、したがって所望の化学的結合に関与できなくな
る。
【0039】実際上、本発明の方法により生成されたコ
ーティングを製品表面に固定し、24時間水に浸漬して
も依然として平滑であることが判明した。これらの特性
は長時間水に浸漬しても保持される。したがって、長期
試験により、実施例1に従って生成された被覆製品は水
に数日間浸漬した後も耐久性であることが判明したとい
うことが明らかにされた。このような特徴は、カテーテ
ルが挿入される場合、そしてヒト身体中に長期間挿入後
に取り出される場合に良好な滑り作用を保証するので、
カテーテルにとっては非常に重要である。損傷に特に曝
されるカテーテルの先端でさえ、その平滑な表面を保持
する。
【0040】有益な種類の固化性プレポリマーは、放射
線硬化性遊離基重合性プレポリマー、例えば電子線硬
化、レーザー光線硬化又はUV硬化性プレポリマーであ
る。
【0041】UV硬化性又はレーザー光線硬化性プレポ
リマーの使用には、紫外線又はレーザー光線を受けると
遊離基を生じる化合物である光開始剤の存在を要する。
このような光開始剤は十分公知であって、これらの特性
を有する任意の種類の光開始剤が原則として用いられ
る。しかしながら、遊離基は健康に害を及ぼす恐れがあ
るので、生成したコーティング中にこのような基が残存
しないようにすることが通常は重要である。遊離基の生
成時に活性である分子の部分の他にエチレン性不飽和を
包含する光開始剤を用い、それによって重合工程中に遊
離基をプレポリマーと共重合させることにより、このよ
うな残存を確実に防ぐことができる。この方法では、コ
ーティング中の望ましくない反応性低分子化合物の存在
を有効に防ぎ得る。
【0042】放射線硬化性結合剤の分野の技術的発達に
より本発明の有用な別の態様が約束されるが、この場合
電子線をUV硬化又はレーザー硬化の代わりに用いる。
これらの方法により、光開始剤の使用を省き得ると予測
される。
【0043】使用する結合剤(a)の別の重要な特徴
は、被覆される製品の材料に対する十分な親和性を持た
ねばならないことである。当業者は、材料及び結合剤そ
れぞれの溶解性パラメーターを基礎にして選定された結
合剤の親和性を簡単な方法で測定し得るし、あるいは簡
単な浸漬試験により、結合剤が材料に作用してそれと結
合するか否かを明らかにし得る。
【0044】好適な固化性プレポリマーの例としては、
例えばPVCに対する良好な親和性を兼備し、特に弾性
表面に適したある程度の親水性をそれ自体示す例えばウ
レタンアクリレートが挙げられる。
【0045】このために慣用的に用いられる任意の種類
の親水性ポリマーは、滑り作用、即ち湿潤状態でのコー
ティングの低摩擦を保証するためのものである親水性ポ
リマーとして用い得る(例えば、Y.L.Fanの上記
の論文に記載されているポリマーと比較して頂きた
い)。
【0046】ポリマーの親水性は、ポリマーが摩擦低減
作用を提供し得る、したがって、滑りポリマーとして作
用し得る状態である。したがって滑り作用は、粘性潤滑
溶液の形態で徐々に放出され得る水溶性ポリマーによっ
て得られる。しかしながら、膨潤水含有ポリマーは平滑
表面をも提供し得るため、滑り作用は、わずかに水溶性
であるに過ぎない。しかし水と接触すると膨潤する親水
性ポリマーによっても得られる。
【0047】上記のように、結合剤(a)として用いる
プレポリマーのいくつか、例えばウレタンアクリレート
は親水性を提供する。しかし上記の親水性はむしろ限定
される。親水性は、長期間水と接触後のある程度の膨潤
及び水結合と関連して測定し得る。その結果、摩擦はわ
ずかだけではあるが実際低減される。しかし、実用親水
性滑りポリマーが長期間体腔中に挿入されていた製品か
ら非常に多量に洗い落とされた場合には、利点を生じ
る。
【0048】したがって、結合剤(a)はいくつかの場
合にはある程度の親水性を有する。しかし表示結合剤
(a)及び親水性ポリマー(b)はそれぞれ、本欄及び
特許請求の範囲においては概して、これら2つの種類が
互いと区別されるような方法で用いられる。したがっ
て、ある程度の親水性を有する結合剤(a)は一般表示
親水性ポリマー(b)に含まれると考えられるべきでな
い。
【0049】親水性ポリマー(b)の含量は、好ましく
は少なくとも結合剤(a)の1重量部当り0.2重量
部、好ましくは少なくとも2.0、さらに好ましくは少
なくとも6特に少なくとも15、最も好ましくは少なく
とも25重量部である。コーティング物質が弾性製品、
例えばPVC又はポリウレタンの製品上に適用されるも
のである場合、親水性ポリマー(b)の含量は好ましく
は結合剤(a)1重量部当り最大40重量部、さらに好
ましくは最大35重量部、最も好ましくは最大31重量
部である。コーティング物質が硬質製品、例えば金属又
はガラス製品上に適用されるものである場合、親水性ポ
リマー(b)の含量は好ましくは結合剤(a)1重量部
当り最大60重量部、さらに好ましくは最大55重量部
である。
【0050】したがって、ポリビニルピロリドン(PV
P)、ポリエチレングリコール又はその組み合わせが通
常親水性ポリマー(b)として用いられるが、これらに
限定されない。他の親水性ポリマー、例えばY.L.F
anの上記の論文に記載されているもの、例えばCMC
及びアルギン酸塩を用いてもよい。
【0051】好適な親水性ポリマー(b)はしばしば1
0,000〜500,000、例えば20,000〜4
00,000の範囲の分子量を有する。下記のように、
低分子親水性ポリマー、例えば10,000〜60,0
00の範囲の分子量を有するポリマーと、高分子親水性
ポリマー、例えば100,000〜500,000、例
えば300,000〜400,000の範囲の分子量を
有するポリマーとの組み合わせを用いるとしばしば有益
である。
【0052】望ましい滑り作用は、おそらくは滑りポリ
マーの緩徐放出によって特に達成される。小さなサイズ
の分子は高分子ポリマーより迅速に洗い落とされるた
め、望ましい作用は親水性ポリマーの分子サイズに大い
に依っていることは経験が教示するところである。他
方、高分子ポリマーは即時滑り作用を提供しないが、一
方低分子ポリマーはこのような即時滑り作用を提供す
る。したがって、所望の滑り作用を得るためには種々の
分子サイズの滑りポリマーを併用すると利点が見出され
る。PVPを滑りポリマーとして用いた場合、上記の利
点はPVP K30(分子量約40,000)とPVP
K90(分子量約360,000)との組み合わせに
より例証される。PVP K30及びPVP K90
は、いくつかの供給元、例えばBASF(独)及びGA
F CHEMICALS CORPORATION(W
ayne,New Jersey(米))が販売する標
準製品である。
【0053】今まで実施された試験により、約1:1、
例えば1:2〜2:1のPVP K30対PVP K9
0の混合比が特に有益であることが判明したことが明ら
かになった。これらの結果に基づいて、当業者は、他の
分子量のPVPにより又は他の親水性ポリマーによって
対応する作用を得るために、親水性ポリマーの好適な組
み合わせを容易に見い出し得る。
【0054】使用する親水性ポリマーの一部として特定
の種類の親水性ポリマーを用い得る。即ち、b1型の親
水性ポリマーは分散体に一部だけ又はほんの少し可溶性
である。この特性は、例えば、水溶性であるが水に溶解
した塩の濃縮溶液中でタンパク質のように沈殿するポリ
エチレングリコール(PEG)において見出される。し
たがって、少しだけ可溶性の親水性ポリマーを用いる
と、このポリマー又はその一部がコーティング物質の分
散相に入れるようになる。その結果、親水性ポリマー成
分の一部が結合剤としっかりと混合され、それにより結
合剤相と親水性相との間の優れた親和性がコーティング
において保証される。即ち分散剤の一部はコーティング
の乾燥後に残存する。
【0055】親水性ポリマー(b)は、上記のように、
分散剤に少しだけ可溶性である1種以上の親水性ポリマ
ー(ここではb1型と呼ばれる)と上記の分散剤に実質
的に完全に可溶性である1種以上の親水性ポリマー(こ
こではb2型と呼ばれる)との組み合わせにより生成さ
れる。しかしながら、親水性ポリマー(b)はもっぱら
これらの種類の1つ、とりわけ溶解度によりb1型はし
ばしば特定条件下でのみ適用可能であるので、特にb2
型のみである。実際、b1対b2の重量比はほとんどす
べてが適用可能であることが判明した。したがって、例
えばb2の1重量部当り0.5〜8重量部のb1、例え
ば1.0〜3.0を用い得る。1重量部のb2当り29
重量部のb1に関しても試験を実施した。
【0056】ヒト体腔中に挿入される製品に対する今ま
で公知の親水性コーティング物質を使用中に、上記のコ
ーティングが体液と接触する間にコーティングが脱水し
ないようにするために、コーティング中にオスモル濃度
上昇性化合物、例えば塩化ナトリウムを混入することが
しばしば望ましいことが判明した。欧州特許第217,
771号(Johansson et al.;Ast
ra MeditecAB)によれば、親水性コーティ
ングの適用及び固化後のさらなる工程においてオスモル
濃度上昇性化合物の溶液、例えば水性塩溶液で製品を処
理することが提案されている。このようなさらなる工程
は本発明の方法により省かれ、オスモル濃度上昇性化合
は分散相の成分の形態でコーティング物質中に任意に
存在させ得る。
【0057】コーティング物質は、上記のように、通常
は塩化ナトリウムの形態でオスモル濃度上昇性化合物
も通常は含む。実施した試験に基づいて、この成分は、
少なくとも、例えばPEGのような種類(b1)の部分
的可溶性親水性ポリマーをPVPのような種類(b2)
の可溶性親水性ポリマーと一緒に用いる態様において、
コーティング物質の構造に本質的影響を及ぼし得ると考
えねばならない。これらの試験は、実際、PEGが25
%塩化ナトリウム溶液に不溶性であり、一方PVPはこ
のような25%塩化ナトリウム溶液に可溶性であること
を示した。したがって、オスモル濃度上昇性化合物
(c)の存在は、上記の、特に有益な構造を保証するに
際して影響を有すると考えられる。
【0058】得られたコーティングの上記の網目様構造
を達成するために使用溶媒(d)に対して示される最も
本質的な要件は、用いる結合剤(a)がそれに不溶性で
あること、即ちこのような方法では、コーティング物質
が分散体を構成するということが保証されることであ
る。別の極めて重要な要件は、少なくともいくつかの又
はすべての親水性ポリマーが溶媒(d)に可溶性である
ということである。
【0059】ほとんどの場合、水は高価でなく、非毒性
でさらに上記の要件を満たすため、溶媒(d)として水
を用いるのが好ましい。しかしながら、上記の要件を満
たす他の溶媒、例えばエタノール及び2−プロパノール
のような低級アルコール、並びにエチルアセテートのよ
うなエステルを用いてもよく、上記の溶媒は通常水と混
合する。
【0060】溶媒(d)の量は、それによってコーティ
ング物質が好適に高い粘性を達成することが保証される
ため、通常最小量を保持する必要がある。高粘性は、好
ましくは単一適用工程において、好適な層の厚みを有す
るコーティングを適用させるには極めて重要なものであ
る。あまりにも多量の溶媒を用いると、その影響として
製品にコーティングを付着させるのが難しくなり、その
場合コーティング物質は剥がれ易くなる。さらに、多量
の溶媒は蒸発に多くの時間及び/又はエネルギーを要す
る。
【0061】しかしながらコーティング物質が剥離傾向
を有する場合、例えば液体コーティング物質がその下の
層に対してあまりにも高い表面張力を有する場合は、界
面活性剤を添加することにより慣用的方法で問題を解決
し得る。
【0062】いくつかの適用方法例えば噴霧は、低粘性
が望ましいため、しばしば多量の溶媒の使用を要する。
【0063】少量の溶媒(d)を含有するコーティング
物質の例は、以下のように構成され得る: 3.5〜15重量部の固化性プレポリマー(a); 100〜450重量部の親水性ポリマー(b); 0〜90重量部のオスモル濃度上昇性化合物(c);及
び 140〜560重量部の溶媒(d) 又は 3.5〜15重量部の固化性プレポリマー(a); 0〜140重量部の第一親水性ポリマー(b1); 50〜450重量部の第二親水性ポリマー(b2); 0〜90重量部のオスモル濃度上昇性化合物(c);及
び 140〜560重量部の溶媒(d)。
【0064】コーティングは、任意の慣用的方法で単一
工程で適用し得る。しかしながら、特にコーティング物
質が低粘性を有する場合は、数工程でコーティングを適
用してもよい。
【0065】指示成分以外に、本発明のコーティング物
質はコーティング物質に慣用的なアジュバント及び添加
剤を含有し得る。しかしながら、乳化剤のような分散ア
ジュバントを使用せずに好適温度で、例えば少なくとも
60℃に加熱して、成分を単に混合することにより分散
体を達成する間にコーティング物質を生成しうるという
ことが意外にも判明した。その結果、分散体の生成に通
常必要な慣用的乳化剤は局所的刺激作用を有するため、
特定の利点が得られる。
【0066】生理学的相溶性成分例えば水及び非毒性
スモル濃度上昇性化合物、例えば塩化ナトリウム以外の
低分子成分を省き得るということは、ヒト身体と接触し
て存在する製品上に本発明のコーティング物質を使用す
るためにはきわめて重要である。
【0067】任意に存在す得るオスモル濃度上昇性化合
は、湿ったコーティングとそれを取り巻く体液との間
の浸透圧差に適した補償を提供する任意の化合物であ
る。このような化合物は低分子の水溶性化合物、好まし
くは例えば水性溶液中で解離される化合物である。この
ような化合物の例としては、特に無機塩、例えば塩化ナ
トリウム、塩化カリウム、ヨウ化カリウム、硝酸カリウ
ム及び塩化カルシウム、あるいは有機塩、例えばクエン
酸ナトリウムが挙げられる。他の水溶性化合物も、原則
として用い得る。したがって、安息香酸ナトリウム、単
糖類又は二糖類例えばグルコース、及び糖アルコール例
えばソルビトールを用いてもよく、上記のオスモル濃度
上昇性化合物はすべて、欧州特許第217,771号及
びそれに対応する米国特許第4,906,237号(J
ohansson等)に記載されている。
【0068】実際上、本発明の方法により被覆された製
品は、付着性又は粘着性にすることなく滅菌を耐容しう
るということが判明した。滅菌は、製品包装後に、60
℃で長時間例えば一夜、水蒸気及びエチレンオキシドで
処理することにより実施するが、これは当業者はこのよ
うな条件下では非常に付着性の高いコーティングを予期
し得るので意外であり、上記のコーティングは固化後も
依然として親水性ポリマー中にある量の水結合を含有す
る。
【0069】使用する結合剤は、好ましくは液体結合剤
であるべきであって、この場合分散体は乳濁液である。
この場合、結合剤は固化前に確実に凝集するのが有益で
ある。最良の結果は相対的に粘性の結合剤を用いて得ら
れる。
【0070】使用する親水性ポリマー(単数又は複数)
は、特に高分子親水性ポリマーだけを用いると十分な厚
みのコーティングを得るのが難しいため、そしてこのよ
うな高分子親水性ポリマーは溶媒の量が少な過ぎると付
着又は粘着性にする傾向を有するため、低分子親水性ポ
リマーと高分子親水性ポリマーの組み合わせである必要
がある。これらの問題は、滑りポリマーとしての作用を
有する他に、ある種の充填剤としても作用し得る低分子
親水性ポリマーにより解決される。
【0071】本発明の方法は、健康に害を及ぼす溶媒及
びモノマーを使用せずにすむため、環境に特に好適であ
ることを目的とする溶液を提供する。その結果、健康に
害のある廃棄物の処理問題が、健康への危険性及び悪臭
が製造中に生じないことと同時に回避された。さらに健
康に有害な残留物は生成物質中に存在しない。
【0072】
【実施例】実施例1 以下の成分からコーティング混合物を生成した: Ebecryl 4830 7.5g Uvecryl P36 0.15g ポリエチレングリコール 35,000 120.0g PVP K30 45.0g PVP K90 52.5g NaCl 45.0g 水 280.0g Ebecryl 4830は、テトラエチレングリコー
ルジアクリレートに溶解された90%ポリマー固体の形
態でRadcure Specialtiess.
a.,B−1620 Drogenbos,Belgi
umから販売されている分子量約1,200のアクリル
化ウレタン樹脂である。
【0073】Uvecryl P36は、Radcur
e Specialties s.a.から販売されて
いる不飽和共重合可能ベンゾフェノンの形態の共重合可
能光開始剤である。
【0074】PVP K30は約40,000の分子量
を有するポリビニルピロリドンであり、PVP K90
は分子量約360,000のポリビニルピロリドンであ
る。
【0075】コーティング物質は磁気攪拌器を用いて9
0℃に加熱することにより上記の成分から生成する。し
かしながら、Ebecryl 4830及びUvecr
ylP36は互いに混ぜ合わせた後に、残りの成分と混
合する。
【0076】カテーテル製造に用いられる特性を有する
PVC管材料をその混合物で被覆し、その後コーティン
グを乾燥し、紫外線により硬化させる。
【0077】乾燥滅菌コーティングが得られるが、これ
は湿潤状態で非常に平滑になり、使用するPVC管材料
によく付着する。
【0078】生成したコーティング中の親水性ポリマー
対疎水性結合剤の重量比は、29:1である。
【0079】湿潤状態での硬化コーティングの摩擦を、
ASTM D1894−90による方法の変法により、
その規格中の図1cに示された試験手順を用いて測定す
る。試験は2つの溝を有する底側に提供された試験ブロ
ックを用いて実施した。実施例1により生成された2本
の管をこれら2つの溝に置いた。試験ブロックは5.9
70Nの垂直荷重を確保した。摩擦測定は、ベースとし
て湿潤柔皮を用いて実施し、試験引っ張りは試験ブロッ
クがランナーとして管を有するそりのように滑る引っ張
り方向で実施した。試験は100mm/分の速度で実施
し、試験長は25mmであった。この試験は、実施例1
の方法ですべて被覆された4本の管上で実施し、滅菌せ
ずに、それぞれ0.172;0.206;0.198及
び0.171の動摩擦因子を生じた。同一方法で調製
し、滅菌した3本の管上ではそれぞれ0.169;0.
197及び0.15だった。
【0080】実施例2 本実施例は、塩化ナトリウムを含有しないコーティング
物質を説明する。
【0081】以下の成分からコーティング混合物を生成
した: Ebecryl 4830 7.5g Uvecryl P36 0.15g ポリエチレングリコール 35,000 120.0g PVP 16.0g 水 152.0g 磁気攪拌器を用いて約90℃に加熱しながら成分を混合
物した。
【0082】結合剤対親水性ポリマーの重量比はこの場
合は1:18であった。
【0083】コーティング物質をプラスチック製品及び
金属製品上にそれぞれ適用したが、その結果生じたコー
ティングは両方の場合に申し分ない結合及び滑り作用を
示した。
【0084】実施例3 本実施例は、b2型の親水性ポリマーを占有的に含有す
るコーティング物質を説明する。
【0085】以下の成分からコーティング混合物を生成
した: Ebecryl 4830 7.5g Uvecryl P36 0.15g PVP 30 45.0g PVP 90 52.5g 塩化ナトリウム 21.0g 水 209.0g 磁気攪拌器を用いて約90℃に加熱しながら成分を混合
物した。
【0086】結合剤対親水性ポリマーの重量比はこの場
合は1:13であった。
【0087】コーティング物質をプラスチック製品及び
金属製品上にそれぞれ適用したが、その結果生じたコー
ティングは両方の場合に製品への良好付着、申し分ない
硬化及び申し分ない滑り作用を示した。
【0088】実施例4 上記実施例と同様に、以下の成分から申し分ないコーテ
ィング物質を生成したが、それはb1型及びb2型の両
方の親水性ポリマーを含有した: Ebecryl 4830 7.5g Uvecryl P36 0.15g ポリエチレングリコール 35,000 217.5g PVP 90 7.5g 塩化ナトリウム 45.0g 水 135.0g 結合剤対親水性ポリマーの重量比はこの場合は1:30
であった。
【0089】実施例5 本実施例は、b2型の親水性ポリマーを占有的に含有す
るコーティング物質を説明する。
【0090】以下の成分からコーティング混合物を生成
した: Ebecryl 4830 7.5g Uvecryl P36 0.15g PVP 30 100.4g PVP 90 117.1g 塩化ナトリウム 45.0g 水 460.0g 磁気攪拌器を用いて約90℃に加熱しながら成分を混合
物した。
【0091】結合剤対親水性ポリマーの重量比はこの場
合は1:29であった。
【0092】コーティング物質をPVC管上に適用し、
その後コーティングを乾燥して、紫外線により硬化させ
た。
【0093】その結果生じたコーティングはPVC管に
対する良好な付着性と優れた滑り作用を示した。
【0094】実施例6 本実施例は、多量の親水性ポリマーを含有するコーティ
ング物質の生成を説明する。上記のコーティング物質は
金属及びガラス表面のコーティングに適している。
【0095】以下の成分からコーティング混合物を生成
した: Ebecryl 4830 7.5g Uvecryl P36 0.15g ポリエチレングリコール 35,000 227.7g PVP 30 82.9g PVP 90 101.9g 塩化ナトリウム 84.0g 水 529.0g 結合剤対親水性ポリマーの重量比はこの場合は1:55
であった。
【0096】コーティング物質をガラス表面及び金属表
面にそれぞれ適用した。
【0097】乾燥及び紫外線によるコーティングの硬化
後に、ガラス及び金属表面の両方に良好に付着する非常
に満足すべきコーティングが得られた。
【0098】実施例7 1:1.0の疎水性結合剤ポリマー対親水性ポリマー比
を有する混合物を、表1の処方に従って調製した。この
組成物を可塑化PVCカテーテルに適用し、前記実施例
の場合と同様にUV線で硬化させた。次に被覆カテーテ
ルを水に10秒間浸漬した。非被覆カテーテルに比して
有意の摩擦低減を得た。水溶性摩擦低減ポリマーの急速
な放出が認められたが、これは2本の指で湿ったカテー
テルを静かに摩擦することにより容易に見分けられた。
親水性ポリマーの放出は、指を互いにこすり合わせるこ
とによっても容易に確証し得る。カテーテルへの付着性
は優れていた。
【0099】実施例8 1:0.5の疎水性ポリマー対親水性ポリマー比を有す
る混合物を、表1に示した処方により調製した。前記実
施例に記載の硬化及び試験手順により、親水性ポリマー
の放出及び摩擦低減作用がこの場合も見出されることを
確証した。
【0100】実施例9 1:0.1の疎水性ポリマー対親水性ポリマー比を有す
る混合物を、表1に示した処方により調製した。前記実
施例に記載の同一硬化及び試験手順を実施した。しかし
ながらこの場合には有意の摩擦低減も親水性ポリマー放
出も認められなかった。
【0101】
【表1】
【0102】本発明が種々変化し得ることは、本発明の
上記の説明から明らかである。このような変更は、本発
明の範囲及び精神から逸脱するものであるとは考えられ
ず、当業者に明らかなこのような修正はすべて、特許請
求の範囲に包含されるものと考えるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 27/00 - 33/18

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿潤状態で摩擦低減特性を持ち、結合剤
    (a)、結合剤(a)とは異なる親水性ポリマー
    (b)、並びに所望によるオスモル濃度上昇性化合物
    (c)を含有するコーティングを有する、体腔に挿入さ
    れる医療用製品の製造方法であって、結合剤(a)1重
    量部当り0.2〜60重量部の親水性ポリマー(b)を
    用いて、 (a)分子量が少なくとも200の放射線硬化性ウレタ
    ンアクリレートプレポリマーの形態の結合剤; (b)ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレン
    グリコール(PEG)、カルボキシメチルセルロース
    (CMC)及びアルギン酸塩の中から選択された1種以
    上の親水性ポリマー; (c)所望によるオスモル濃度上昇性化合物;及び (d)(a)が実質的に不溶性である溶媒又は溶媒の混
    合物から分散体を生成し、この分散体を製品に適用し、
    溶媒又はその一部を除去して、そして結合剤を固化する
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 結合剤(a)、結合剤(a)とは異なる
    親水性ポリマー(b)、並びに所望によるオスモル濃度
    上昇性化合物(c)を含有し、体腔に挿入される医療用
    製品に適用されるコーティング物質であって、それが分
    散剤中に分散された分散相を有する分散体の形態で提供
    され、上記分散体が、 (a)分子量が少なくとも200の放射線硬化性ウレタ
    ンアクリレートプレポリマーの形態の結合剤; (b)ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレン
    グリコール(PEG)、カルボキシメチルセルロース
    (CMC)及びアルギン酸塩の中から選択された1種以
    上の親水性ポリマー; (c)所望によるオスモル濃度上昇性化合物;及び (d)(a)が実質的に不溶性である溶媒又は溶媒の混
    合物から生成されていて、そしてそれが結合剤(a)1
    重量部当り0.2〜60重量部の親水性ポリマー(b)
    を含有することを特徴とするコーティング物質。
  3. 【請求項3】 親水性ポリマー成分(b)が、 (b1)分散剤に少しだけ可溶性である1種以上の親水
    性ポリマー、及び (b2)分散剤に完全に可溶性である1種以上の親水性
    ポリマーから成ることを特徴とする請求項2記載のコー
    ティング物質。
  4. 【請求項4】3.5〜15重量部の放射線硬化性ウレタ
    ンアクリレートプレポリマー(a); 60〜240重量部の第一親水性ポリマー(b1); 50〜200重量部の第二親水性ポリマー(b2); 22〜90重量部のオスモル濃度上昇性化合物(c);
    及び 140〜560重量部の溶媒(d)を含有することを特
    徴とする請求項3記載のコーティング物質。
  5. 【請求項5】 親水性ポリマー(b1)がポリエチレン
    グリコール(PEG)であり、親水性ポリマー(b2)
    がポリビニルピロリドン(PVP)であり、溶媒(d)
    が水であることを特徴とする請求項3記載のコーティン
    グ物質。
  6. 【請求項6】 結合剤(a)が1種以上のラジカル重合
    性結合剤であることを特徴とする請求項2記載のコーテ
    ィング物質。
  7. 【請求項7】 結合剤(a)がUV硬化性又はレーザー
    光線硬化性結合剤であり、コーティング物質がさらに光
    開始剤を含有することを特徴とする請求項6記載のコー
    ティング物質。
  8. 【請求項8】 光開始剤が遊離基の生成能力を有してそ
    れ自体慣用的であり、光開始剤がその結果生じる遊離基
    の各々がエチレン性不飽和を含有する構造のものである
    ことを特徴とする請求項7記載のコーティング物質。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の方法によって得られる、
    湿潤状態で摩擦低減特性を持つコーティングを有する
    体腔に挿入される医療用製品。
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