JP6273186B2 - 表面処理剤及び医療用具 - Google Patents

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Description

本発明は、表面処理剤、及びカテーテル等の医療用具に関する。
医療分野などで使用される血管カテーテルや導尿するための尿道カテーテルなどは、血液・体液中の様な水溶液中で血管、消化管、気管、胆管や尿管に挿入して使用されるため、組織を傷つけずに、なめらかに挿入できることが求められている。
このため、カテーテル表面に、低摩擦性の潤滑剤を塗布したり、潤滑層を被覆して使用されているが(特許文献1〜3参照)、潤滑性が十分ではなく、またカテーテル表面に化学的に固定されておらず、管内を移動させている間に剥がれや捲れ等により、潤滑性が低下するという問題点がある。
特開2011−188908号公報 特表2009−518479号公報 特公平7−100744号公報
本発明は、前記課題を解決し、管内の移動時に剥がれやめくれ等により潤滑性が低下する等の問題点がある樹脂コーティングではなく、化学的に固定化された潤滑表面を与えることが可能な表面処理剤、及び該表面処理剤で少なくとも一部が表面処理されたカテーテル等の医療器具を提供することも目的とする。
本発明は、親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの共重合体を含む医療器具用表面処理剤に関する。
前記親水性官能基は、ポリオキシアルキレン基、金属塩含有親水基、ハロゲン塩含有親水基及び双極性イオン基からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。ここで、前記金属塩含有親水基は、アルカリ金属塩含有親水基及びアルカリ土類金属塩含有親水基からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。また、前記ハロゲン塩含有親水基は、塩素塩含有親水基であることが好ましい。
前記共重合は、光又は熱によるラジカル重合であることが好ましい。
前記医療器具用表面処理剤は、医療器具の表面に、熱及び/又は酸を用いて表面処理されるものであることが好ましい。
本発明は、前記医療器具用表面処理剤を用いて、外表面及び/又は内表面の少なくとも一部が表面処理された医療器具に関する。
本発明はまた、前記医療器具用表面処理剤を用いて、外表面及び/又は内表面の少なくとも一部が表面処理されたカテーテルに関する。
本発明によれば、親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの共重合体を含む医療器具用表面処理剤であるので、化学的に固定化された潤滑表面を与えることができる。従って、該表面処理剤で処理することにより、潤滑性を持つ高分子が表面に固定され、優れた潤滑性、及び潤滑性の繰り返し移動に対する耐久性、すなわち潤滑性の低下がほとんどみられない耐久性が付与されたカテーテル等の医療器具を提供できる。
血管カテーテルの模式図の一例。 各種径を持つカテーテルの模式図の一例。
本発明の医療器具用表面処理剤は、親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの共重合体を含むものである。このような共重合体をカテーテル等の医療器具の表面に化学的に固定化することで、潤滑性を付与するだけでなく、該潤滑性の低下抑制性(耐久性)も付与できる。
本発明における共重合体を構成する親水性官能基含有モノマーとしては、特に限定されず、各種親水性基を有するモノマーを使用できる。親水性官能基含有モノマーとしては、潮解性を持つモノマー、すなわち、空気中の水分(水蒸気)を取り込んで自発的に水溶液になる性質を持つモノマーを好適に使用できる。
親水性官能基含有モノマーにおける親水性官能基は、潤滑性やその耐久性の点から、ポリオキシアルキレン基、金属塩含有親水基、ハロゲン塩含有親水基、双極性イオン基等が好ましい。
ポリオキシアルキレン基含有モノマーとしては、下記式(I)で示される化合物等を好適に使用できる。
Figure 0006273186
〔式中、AOは、同一又は異なって、オキシアルキレン単位を表す。R11は水素原子又はメチル基、pは1〜50の整数、R12は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。〕
オキシアルキレン単位(AO)の炭素数は、2〜4が好ましい(オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシテトラメチレン単位等)。異なるオキシアルキレン単位を有する場合、ブロック付加、ランダム付加、交互付加のいずれでもよい。R12の炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の直鎖、分岐状のものが挙げられる。
ポリオキシアルキレン基含有モノマーの具体例としては、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エチレングリコール・プロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
金属塩含有親水基含有モノマーとしては、アルカリ金属塩含有親水基、アルカリ土類金属塩含有親水基を有するモノマー(アルカリ金属塩含有モノマー、アルカリ土類金属塩含有モノマー)等が好適である。
アルカリ金属塩含有モノマーとしては、アクリル酸アルカリ金属塩(アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムなど);メタクリル酸アルカリ金属塩(メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウムなど);イタコン酸アルカリ金属塩(イタコン酸ナトリウム、イタコン酸カリウムなど);3−ビニルプロピオン酸アルカリ金属塩(3−ビニルプロピオン酸ナトリウム、3−ビニルプロピオン酸カリウムなど);ビニルスルホン酸アルカリ金属塩(ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸カリウムなど);2−スルホエチル(メタ)アクリレートアルカリ金属塩(2−スルホエチル(メタ)アクリル酸ナトリウム、2−スルホエチル(メタ)アクリル酸カリウムなど);3−スルホプロピル(メタ)アクリレートアルカリ金属塩(3−スルホプロピル(メタ)アクリル酸ナトリウム、3−スルホプロピル(メタ)アクリル酸カリウムなど);2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸アルカリ金属塩(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸カリウムなど);スチレンスルホン酸アルカリ金属塩(スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸カリウムなど);スチレンスルホン酸アルカリ金属塩(スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸カリウムなどが挙げられる。
アルカリ土類金属塩含有モノマーとしては、前記アルカリ金属含有モノマーに対応するアルカリ土類金属含有モノマーが挙げられる。なかでも、(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩が好ましく、3−スルホプロピルメタクリル酸カリウムが特に好ましい。
ハロゲン塩含有親水基含有モノマーとしては、塩素塩、臭素塩含有親水基を有するモノマー(塩素塩含有モノマー、臭素塩含有モノマー)等が好適である。なかでも、下記式(II)で示される化合物等が好ましい。
Figure 0006273186
(式中、Aは、酸素原子又はNHを表す。Bは、炭素数1〜4のアルキレン基を表す。R21は、水素原子又はメチル基を表す。R22、R23及びR24は、同一若しくは異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。Xはハロゲンイオンを表す。)
Aは酸素原子が好ましい。Bとしては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の直鎖、分岐状アルキレン基が挙げられ、なかでも、メチレン基、エチレン基が好ましい。R12〜14としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の直鎖、分岐状アルキル基が挙げられ、なかでも、メチル基、エチル基が好ましい。X(ハロゲン原子)としては、フッ素、塩素、臭素等が挙げられ、なかでも、塩素が好ましい。
式(II)で示されるハロゲン塩含有親水基含有モノマーとしては、2−(メタクロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウム・クロリド(2−(メタクロイルオキシ)エチルトリメチルアミニウム・クロリド)、2−(アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウム・クロリド(2−(アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアミニウム・クロリド)、2−(メタクロイルオキシ)エチルジメチルエチルアンモニウム・クロリド(2−(メタクロイルオキシ)エチルジメチルエチルアミニウム・クロリド)、2−(アクリロイルオキシ)エチルジメチルエチルアンモニウム・クロリド(2−(アクリロイルオキシ)エチルジメチルエチルアミニウム・クロリド)等が例示される。
双極性イオン基含有モノマー(双生イオン性基含有化合物:永久陽電荷の中心及び陰電荷の中心を有する化合物)としては、カルボキシベタイン、スルホベタイン、ホスホベタインなど、各種双性イオン性モノマー等が挙げられる。また、下記式(III)で示される化合物も挙げられ、なかでも、下記式(IV)で表される化合物が好適である。
Figure 0006273186
(式中、R31は−H又は−CH、Xは−O−、NH−又はN−、mは1以上の整数、Yは双性イオン性基又はハロゲン基(Cl、Br、Fなど)を表す。)
式(III)において、R31は−CH、Xは−O−、mは1〜10の整数が好ましい。Yで表される双性イオン性基において、カチオンとしては、テトラアルキルアンモニウムなどの第四級アンモニウム、アニオンとしては、カルボン酸、スルホン酸、ホスフェートなどが挙げられる。
Figure 0006273186
(式中、R31は−H又は−CH、p及びqは1以上の整数、Y及びYは反対の電荷を有するイオン性官能基を表す。)
式(IV)において、pは2以上の整数が好ましく、2〜10の整数がより好ましい。qは1〜10の整数が好ましく、2〜4の整数がより好ましい。また、好ましいR11は前記と同様である。Y及びYは、前記カチオン、アニオンと同様である。
前記双性イオン性モノマーの好適な代表例としては、下記式(IV−1)〜(IV−4)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006273186
(式中、R31は水素原子又はメチル基、p及びqは1〜10の整数を示す。)
Figure 0006273186
(式中、R31は水素原子又はメチル基、p及びqは1〜10の整数を示す。)
Figure 0006273186
(式中、R31は水素原子又はメチル基、R32は炭素数1〜6の炭化水素基、p及びqは1〜10の整数を示す。)
Figure 0006273186
(式中、R31は水素原子又はメチル基、R33、R34及びR35は、同一若しくは異なって炭素数1又は2の炭化水素基、p及びqは1〜10の整数を示す。)
上記式(IV−1)で表される化合物としては、ジメチル(3−スルホプロピル)(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アンモニウムベタインなど、式(IV−2)で表される化合物としては、ジメチル(2−カルボキシエチル)(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アンモニウムベタインなど、式(IV−3)で表される化合物としては、ジメチル(3−メトキシホスホプロピル)(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アンモニウムベタインなど、式(IV−4)で表される化合物としては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンなどが挙げられる。また、双性イオン性モノマーとしては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルカルボキシベタイン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルスルホベタインなども挙げられる。
親水性官能基含有モノマーとしては、下記式で示される第4級アンモニウム塩モノマーも使用可能である。
Figure 0006273186
(式中、Aは、酸素原子又はNHを表す。B及びDは、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキレン基を表す。R41は、水素原子又はメチル基を表す。R42〜R43は、同一若しくは異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Aは酸素原子が好ましい。B、Dとしては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の直鎖、分岐状アルキレン基が挙げられ、なかでも、メチレン基、エチレン基が好ましい。R42及びR43としては、前記R22〜R24と同様のものが挙げられる。
前記第4級アンモニウム塩モノマーとしては、[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等が挙げられる。なお、親水性官能基含有モノマーは、単独又は2種以上を併用して使用できる。
本発明における共重合体を構成するエポキシ基含有モノマーとしては、例えば、分子内にエポキシ基及び重合性炭素−炭素二重結合を有するエポキシ基含有重合性ビニルモノマーなどが挙げられる。
エポキシ基含有重合性ビニルモノマーとしては、例えば、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、エポキシ基含有エーテル系モノマーなどが挙げられる。
エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル系モノマーは、例えば、エポキシ基を含有する(メタ)アクリル酸エステルで、具体的には、(メタ)アクリル酸グリシジル、ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸2−メチルオキシラニルメチルなどが挙げられる。エポキシ基含有エーテル系モノマーとしては、例えば、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、イソプロペニルグリシジルエーテル、4−ビニルシクロヘキシルグリシジルエーテルなどの直鎖、分岐、環式のエポキシ基含有脂肪族系エーテルモノマー;3−ビニルベンジルグリシジルエーテル、4−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有芳香族系エーテルモノマーなどが挙げられる。なかでも、潤滑性やその耐久性の点から、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル系モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸グリシジルが特に好ましい。なお、エポキシ基含有モノマーは、単独又は2種以上を併用して使用できる。
親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの共重合体は、例えば、公知のラジカル重合で製造可能である。ここで、共重合の方法は特に限定されず、例えば、光、熱等による公知のラジカル重合が挙げられる。具体的には、光重合開始剤、親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの(液体)若しくはそれらの溶液を入れた透明なガラス・PET・ポリカーボネート等の容器にUV光を照射することにより、ラジカル重合(光ラジカル重合)を進行させることができ、共重合体の調製が可能となる。なお、ラジカル重合性モノマー(液体)、その溶液として、4−メチルフェノールなどの公知の重合禁止剤を含むものも使用できる。
重合開始剤としては、例えば、カルボニル化合物、テトラエチルチウラムジスルフィドなどの有機硫黄化合物、過硫化物、過酸化物、レドックス系化合物、アゾ化合物、ジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素などが挙げられる。なかでも、カルボニル化合物、過酸化物、アゾ化合物が好ましい。
光によるラジカル重合の開始剤としてのカルボニル化合物としては、ベンゾフェノン及びその誘導体(ベンゾフェノン系化合物)が好ましく、例えば、下記式で表されるベンゾフェノン系化合物を好適に使用できる。
Figure 0006273186
式において、R〜R及びR′〜R′は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、水酸基、1〜3級アミノ基、メルカプト基、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含んでもよい炭化水素基を表し、隣り合う任意の2つが互いに連結し、それらが結合している炭素原子と共に環構造を形成してもよい。
ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンゾフェノン、キサントン、9−フルオレノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられる。なかでも、良好にポリマーブラシが得られるという点から、ベンゾフェノン、キサントン、9−フルオレノンが特に好ましい。
光によるラジカル重合の開始剤としては、重合速度が速い点、及びゴムなどに吸着及び/又は反応し易い点から、チオキサントン系化合物も好適に使用可能である。例えば、下記式で表される化合物を好適に使用できる。
Figure 0006273186
(式中、において、R〜R及びR′〜R′は、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基を表す。)
上記式で示されるチオキサントン系化合物としては、チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,3−ジエチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2−メトキシチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−シクロヘキシルチオキサントン、4−シクロヘキシルチオキサントン、2−ビニルチオキサントン、2,4−ジビニルチオキサントン2,4−ジフェニルチオキサントン、2−ブテニル−4−フェニルチオキサントン、2−メトキシチオキサントン、2−p−オクチルオキシフェニル−4−エチルチオキサントンなどが挙げられる。なかでも、R11〜R14及びR11′〜R14′のうちの1〜2個、特に2個がアルキル基により置換されているものが好ましく、2,4−Diethylthioxanthone(2,4−ジエチルチオキサントン)がより好ましい。
光照射することでモノマーのラジカル重合が進行するが、主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯、メタルハライドランプ、LEDランプなどのUV照射光源を好適に利用できる。照射光量は、重合時間や反応の進行の均一性を考慮して適宜設定すればよい。また、反応容器内や反応筒内における酸素などの活性ガスによる重合阻害を防ぐために、光照射時又は光照射前において、反応容器内、反応筒内や反応液中の酸素を除くことが好ましい。そのため、反応容器内、反応筒内や反応液中に窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを導入して酸素などの活性ガスを反応系外に排出し、反応系内を不活性ガス雰囲気に置換すること、などが適宜行われている。更に、酸素などの反応阻害を防ぐために、UV照射光源をガラスやプラスチックなどの反応容器と反応液や改質対象物の間に空気層(酸素含有量が15%以上)が入らない位置に設置する、などの工夫も適宜行われる。
好適な紫外線の波長は、300〜400nmである。これにより、良好にポリマーを作製できる。光源としては高圧水銀ランプや、365nmの中心波長を持つLED、375nmの中心波長を持つLEDなどを使用することが出来る。355〜380nmのLED光を照射することがより好ましい。特に、ベンゾフェノンの励起波長366nmに近い365nmの中心波長を持つLEDなどが効率の点から好ましい。300nm以上の光が好ましく、355nm以上の光が更に好ましい。一方、400nmを超える光では、光重合開始剤が活性されにくく、重合反応が進みにくいため、400nm以下の光が好ましい。なお、LED光は波長が狭く、中心波長以外の波長が出ない点で好適であるが、水銀ランプ等でもフィルターを用いて、300nm未満の光をカットすれば、LED光と同様の効果を得ることも可能である。
熱によるラジカル重合の開始剤としては、過酸化物、アゾ化合物が好ましい。
過酸化物としては、−O−O−の構造を持ち、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシカーボネート等のパーオキサイドがあり、中でも、ベンゾイルパーオキサイド(BPO)、ラウロイルパーオキサイド(LPO)などの有機過酸化物が好ましい。
アゾ化合物としては、−N=N−の構造を持ち、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルヴァレロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルヴァレロニトリル、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]フォルムアミド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジスルフェートジハイドレート、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]n−ハイドレートなどがあり、中でも、アゾイソブチロニトリル(AIBN)などが好ましい。
本発明の医療器具用表面処理剤は、上記製法等により得られた上記共重合体の他に、効果を阻害しない範囲内で、溶媒等、他の成分を含んでもよい。
医療器具用表面処理剤を適用する被処理物(医療器具)としては、ナイロン、ポリエステル、ウレタン等の熱可塑性エラストマー及びそれらの動的架橋熱可塑性エラストマーが挙げられる。ナイロンでは、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12などが挙げられる。また動的架橋熱可塑性エラストマーの場合、ハロゲン化ブチルゴムを熱可塑性エラストマー中で動的架橋したものが好ましい。この場合の熱可塑性エラストマーは、ナイロン、ウレタンなどが好ましい。
本発明の医療器具は、医療器具の表面に前記表面処理剤による処理を施すことにより作製でき、例えば、前記表面処理剤を用いて、医療器具の外表面及び/又は内表面の少なくとも一部に表面処理を施すことにより得られるものが挙げられる。
前記表面処理剤の処理方法は、例えば、医療器具の表面に接触させることが可能な方法を採用でき、塗布、噴霧等、浸漬などにより、該処理剤を医療器具の表面に固定化させる方法等が挙げられる。なかでも、表面への固定化という点から、熱及び/又は酸を用いて表面処理を施すことが好ましい。熱による処理としては、例えば、80〜130℃で、10分〜10時間熱処理を施すことで実施できる。酸による処理では、固定化等の点から、無機酸、有機酸等を適宜選択すれば良い。
処理箇所は、潤滑性を必要とする箇所に施されていることが好ましく、表面全体に施されていてもよい。本発明の医療器具としては、カテーテルが特に好ましく、これにより、潤滑性を付与するとともに、その耐久性も付与できる。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
(実施例1)
トリメチル−2−メタクロイルオキシエチルアンモニウムクロリドの80%水溶液(2−(メタクロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロリド)の80%水溶液)0.65gとグリシジルメタクリレート0.36gを、水5mlとエタノール4mlの混合溶液に加えた。その後、ベンゾフェノンのメタノール溶液(2mg/10mlメタノール)1mlを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、撹拌しながら、365nmのUV−LED(5mW/cm)を照射して重合を行った(照射時間:6時間)。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(実施例2)
トリメチル−2−メタクロイルオキシエチルアンモニウムクロリドの80%水溶液0.91gとグリシジルメタクリレート0.21gを、水5mlとエタノール4mlの混合溶液に加えた。その後、ベンゾフェノンのメタノール溶液(2mg/10mlメタノール)1mlを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、撹拌しながら、365nmのUV−LED(5mW/cm)を照射して重合を行った(照射時間:3時間)。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(実施例3)
トリメチル−2−メタクロイルオキシエチルアンモニウムクロリドの80%水溶液0.91gを、水5mlとエタノール4mlの混合溶液に加えた。その後、ベンゾフェノンのメタノール溶液(2mg/10mlメタノール)1mlを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、撹拌しながら、365nmのUV−LED(5mW/cm)を照射して重合を行った(照射時間:2.5時間)。
その後、グリシジルメタクリレート0.21gを水1.5mlとエタノール1mlに溶かしたものを加えて、更に1時間UV−LED(5mW/cm)を照射した。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(実施例4)
3−(メタクリロイルオキシ)プロパンスルホン酸カリウム0.62gとグリシジルメタクリレート0.36gを、水5mlとエタノール4mlの混合溶液に加えた。その後、ベンゾフェノンのメタノール溶液(2mg/10mlメタノール)1mlを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて、蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、撹拌しながら、365nmのUV−LED(5mW/cm)を照射して重合を行った(照射時間:3時間)。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(実施例5)
[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0.71gとグリシジルメタクリレート0.36gを、水5mlとエタノール4mlの混合溶液に加えた。その後、ベンゾフェノンのメタノール溶液(2mg/10mlメタノール)1mlを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて、蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、撹拌しながら、365nmのUV−LED(5mW/cm)を照射して重合を行った(照射時間:3時間)。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(実施例6)
トリメチル−2−メタクロイルオキシエチルアンモニウムクロリドを5.8gとグリシジルメタクリレート1.07gをエタノール25mlに溶かした。その後、AIBN0.05gを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、60℃の水浴につけ、撹拌しながら4時間重合を行った。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(実施例7)
トリメチル−2−メタクロイルオキシエチルアンモニウムクロリドを5.8gとグリシジルメタクリレート1.07gをエタノール25mlに溶かした。その後、過酸化ベンゾイル(BPO)0.07gを加えたものを20mlのバイヤル瓶に入れて蓋をし、Arガスを中に入れて、置換を行った。次いで、60℃の水浴につけ、撹拌しながら4時間重合を行った。
作製したポリマーをナイロン12のチューブ表面にコーティングし、100℃で5時間処理して固定化を行い、表面処理チューブを得た。
(比較例1)
ナイロン12からなるチューブそのものを使用した。
(比較例2)
ナイロン12からなるチューブの表面に、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸(IPS社製GANTREZ−AN16)の5%メタノール溶液でコーティングしたものを使用した。なお、血管カテーテルによく使用される材料がナイロン12であり、表面の潤滑性を出すための標準的な潤滑剤がメチルビニルエーテル−無水マレイン酸である。
実施例、比較例で作製した表面処理チューブを以下の方法で評価した。
(潤滑性)
チューブ表面に水を付け、表面の滑り性について、人の指による感応評価を行った。滑り性が良いものを5点、滑り性が悪く滑らないものを1点とする基準において、10人が感応評価を行い、その平均値を算出した。
(潤滑性の耐久性)
チューブ表面に水を付けた後、チューブを指で挟んで移動させるというサイクルを100回繰り返した後、再度、前記潤滑性の評価に従って10人が感応評価を行い、その平均値及び初期潤滑性からの低下率を算出した。
Figure 0006273186
表1の結果から、実施例のナイロン表面は、潤滑性が高く、耐久性も良好で、かつ潤滑性の低下が非常に少なかった。一方、比較例1は、潤滑性が非常に悪く、汎用品の比較例2は、初期の潤滑性はある程度高いものの、耐久性が低く、潤滑性の低下が非常に大きかった。
従って、親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの共重合体を含む表面処理剤を用いて、カテーテル等の表面にポリマーを固定化することで、十分な潤滑性を付与できると同時に、その耐久性も付与することが可能であることが明らかとなった。

Claims (5)

  1. 親水性官能基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーの共重合体を含み、
    前記親水性官能基含有モノマーは、
    (1)3−スルホプロピル(メタ)アクリレートアルカリ金属塩、
    (2)下記式(II)で示されるハロゲン塩含有親水基含有モノマー;
    Figure 0006273186
    (式中、Aは、酸素原子又はNHを表す。Bは、炭素数1〜4のアルキレン基を表す。R 21 は、水素原子又はメチル基を表す。R 22 、R 23 及びR 24 は、同一若しくは異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。X はハロゲンイオンを表す。)
    、及び、
    (3)下記式で示される第4級アンモニウム塩モノマー;
    Figure 0006273186
    (式中、Aは、酸素原子又はNHを表す。B及びDは、同一又は異なって、炭素数1〜4のアルキレン基を表す。R 41 は、水素原子又はメチル基を表す。R 42 〜R 43 は、同一若しくは異なって、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
    からなる群より選択される少なくとも1種である
    医療器具用表面処理剤。
  2. 前記共重合が光又は熱によるラジカル重合である請求項記載の医療器具用表面処理剤。
  3. 医療器具の表面に、熱及び/又は酸を用いて表面処理される請求項1又は2記載の医療器具用表面処理剤。
  4. 請求項1〜のいずれかに記載の医療器具用表面処理剤を用いて、外表面及び/又は内表面の少なくとも一部が表面処理された医療器具。
  5. 請求項1〜のいずれかに記載の医療器具用表面処理剤を用いて、外表面及び/又は内表面の少なくとも一部が表面処理されたカテーテル。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6338504B2 (ja) * 2014-10-02 2018-06-06 住友ゴム工業株式会社 表面改質方法及び表面改質弾性体
JP6362224B2 (ja) * 2016-05-09 2018-07-25 住友ゴム工業株式会社 表面改質方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07100744B2 (ja) 1990-11-30 1995-11-01 テルモ株式会社 湿潤時に表面が潤滑性を有する医療用具およびその製造方法
JPH0966098A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Toyobo Co Ltd 易滑性医療用具と製造法およびコーテイング剤
JPH10110134A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Toyobo Co Ltd コーティング剤、易滑性医療用具およびその製造方法
ATE337805T1 (de) * 1999-07-28 2006-09-15 Nof Corp Medizinische materialien und verfahren zu deren herstellung
US7084188B2 (en) * 2003-12-05 2006-08-01 Bausch & Lomb Incorporated Surface modification of contact lenses
EP1957127B1 (en) 2005-12-09 2018-02-21 DSM IP Assets B.V. Hydrophilic coating composition for urinary catheter
JP2007289299A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Terumo Corp 医療用具
CA2726325A1 (en) * 2008-06-16 2010-06-14 Coloplast A/S Buffered swelling media for radiation sterilized hydrophilic coatings
EP2352796A1 (en) * 2008-12-05 2011-08-10 Semprus Biociences Corporation Layered non-fouling, antimicrobial, antithrombogenic coatings
JP5477071B2 (ja) 2010-03-12 2014-04-23 ニプロ株式会社 湿潤時に潤滑性を有する医療用具
JP2015057081A (ja) * 2012-01-13 2015-03-26 テルモ株式会社 潤滑コート剤および当該潤滑コート剤で被覆されてなる医療デバイス

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