JPH0425966B2 - - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はすぐれた抗血栓性を有する熱可塑性エ
ラストマーに関するものである。 本来高分子材料は生体にとつて異物であり、血
液が異物に接触すると血漿蛋白の吸着が起り、続
いて血小板が粘着凝集して血栓を形成する。その
ため血液と接触する医用高分子材料としては、抗
血栓性を備えていなければならないことが第一の
条件である。具体的には人工心臓、補助人工心
臓、血管カテーテル、血液バツク、血液ポンプ等
の材料が挙げられる。 〔従来の技術〕 このような材料としては数多く提案されている
が、特に機械的な強度と抗血栓性の点からセグメ
ント化ポリウレタンが優れており、例えば米国
Ethicon社のBiomer、米国特許第3562352号に記
載されているポリシロキサンとポリウレタンの共
重合体が商品名Cardiothaneとして実用に供せら
れている。また公開特許公報昭57−211358では、
抗血栓性と力学的性質をあわせもつた新規抗血栓
性エラストマーとして、主鎖中に有機珪素重合体
と含有したポリウレタンまたはポリウレタンウレ
アが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 一方、抗血栓性材料の臨床例が数多く積重ねら
れるに従いますますよりすぐれた抗血栓性材料が
望まれるに至つている。例えばセグメント化ポリ
ウレタンやCardiothaneを用いた補助心臓の臨床
例によれば、心臓回復に伴い補助心臓の役割を軽
減して血液流量を少くした場合、また血液ポンプ
の拍出量に変動が出た場合、血栓形成の危険が出
てくるし、血液流速を確保するためにポンプ容量
の小さい血液ポンプを使用するとカルシウムや燐
の沈着する傾向が見られることが報告されてい
る。（例えば第13回医用高分子シンンポジウム要
旨集P29（1984）東大医、渥美和彦他“臨床用人
工心臓ポンプの抗血栓性の評価”） 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは以上の見地から抗血栓性材料とし
て有望と云われているミクロ相分離構造を持つブ
ロツク共重合体、グラフト共重合体等の一連の検
討を行い、親水性のブロツクを持ち、ミクロ相分
離構造を形成するセグメント化ポリウレタン、特
にポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールおよびポリオルガノシロキサンから
生成したソフトセグメントを含有するポリウレタ
ンまたはポリウレタン・ウレアがすぐれた抗血栓
性を示すことを見出し、本発明に到達したのであ
る。 すなわち本発明は有機ジイソシアネートを数平
均分子量が200〜3000のポリ（オキシ―２―メチ
ル―１，３―プロパン）ジオールと数平均分子量
が200〜3000のポリオルガノシロキサンとを反応
させて、ソフトセグメントの含有量が40〜70重量
％のポリウレタンまたはポリウレタンウレアを得
ることを特徴とする熱可塑性抗血栓性エラストマ
ーの製造方法を提供するものである。本発明の熱
可塑性抗血栓性エラストマーに於てはソフトセグ
メントの含有量が40〜70重量％であることが好ま
しく、更にポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオールから生成するソフトセグメン
トの含有量が20〜50重量％、ポリオルガノシロキ
サンから生成するソフトセグメントの含有量が５
〜30重量％であることが好ましい。 ポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールは特開昭58−126828号公報にも記載
されるように２―メチル―１，３―プロパンジオ
ールより３―メチル・オキセタンを経てそのカチ
オン開環重合によつて得られ、特に本発明に用い
られるポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロ
パン）ジオールとしては数平均分子量が好ましく
は200ないし3000、更に好ましくは400〜2000であ
る。数平均分子量が200以下になると本発明の抗
血栓性エラストマーの特徴の一つであるミクロ相
分離傾向が不完全になるし、3000以上になると抗
血栓性の発現がそこなわれるからである。またポ
リ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパン）ジ
オールのオキシ―２―メチル―１，３―プロパン
単位の一部を他のオキシ―アルキレン単位例えば
オキシ・テトラメチレン単位で置き換えることも
出来るが、抗血栓性の見地からオキシ―２―メチ
ル―１，３―プロパン単位は少くとも80モル％以
上含まれることが望ましい。これらのポリ（オキ
シ―２―メチル―１，３―プロパン）ジオールは
側鎖に疎水性のメチル基をもち、ポリ（オキシテ
トラメチレン）ジオールやポリエチレングリコー
ル等と異なり本質的に非晶性でセグメント運動を
おこし易く、同様にポリウレタンまたはポリウレ
タン・ウレアに組込まれた後述する疎水性のポ
リ・オルガノ・シロキサンの寄与と相まつて、表
面自由エネルギーの低い空気接触面側に移動し
て、抗血栓性付与に適した親水性―疎水性のバラ
ンスとミクロ相分離状の高次構造を持つポリマー
表面を与える。更に１級と２級の水酸基をもつポ
リ（オキシ―１，２―プロパン）ジオールの場合
と異なつてポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオールでは両末端共反応性の高い１
級の水酸基を持つため、ウレタン化またはウレタ
ン・ウレア化した場合、分子量の高い機械的性質
のすぐれたポリウレタンまたはポリウレタン・ウ
レアを与えるし、ブロツク構造ないしはグラフト
構造の設計が容易であるという大きな特徴をも
つ。 また本発明で用いられるポリオルガノシロキサ
ンとしてはポリジメチルシロキサン、ポリメチル
フエニルシロキサン、ポリジフエニルシロキサ
ン、ポリフルオロアルキルシロキサン等が挙げら
れるが、特にバルキーな基を持たないため、ポリ
シロキサンの特徴と出し易いポリジメチルシロキ
サンが好ましい。更にこれらのポリオルガノシロ
キサンをウレタン結合、またはウレタン・ウレア
結合によりポリマー鎖に組み込むためには、両末
端にカルビノール基またはアミノ基を持つことが
望ましい。また用いるポリオルガノシロキサンの
分子量は前述したポリ（オキシ―２―メチル―
１，３―プロパン）ジオールの場合と同様な理由
によつて数平均分子量として200ないし3000のも
のが望ましい。 次にポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロ
パン）ジオールおよびポリオルガノシロキサンか
ら生成したソフトセグメントを含有するポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアの合成法について
述べる。 一般にポリウレタンまたはポリウレタンウレア
の合成には各成分を一度に反応容器に仕込んで反
応させるワン・シヨツト法と、予じめ両末端イソ
シアネート基のポリ（オキシ―２―メチル―１，
３―プロパン）ジオールおよびポリオルガノシロ
キサンのプレポリマーを合成し短鎖のジオール又
はジアミンを用いて鎖延長を行なつてポリウレタ
ンまたはポリウレタンウレアを合成するプレポリ
マー法があるが、規則的な構造を与え易いプレポ
リマー法が適当である。すなわちワンシヨツト法
ではウレタン結合、ウレタンウレア結合等を含む
いわゆるハードセグメント鎖長の分布が大きくな
りミクロ相分離構造のドメインサイズの制御が困
難になるからである。 用いられる有機ジイソシアネートとしては特に
限定されるものではなく、通常ポリウレタン重合
体を得るのに用いられる有機ジイソシアネートで
あればよい。すなわち、芳香族系のジイソシアネ
ートとしては２，６―トリレンジイソシアネー
ト、２，４―トリレンジイソシアネート、４，
4′―ジフエニルメタンジイソシアネート、１，５
―ナフタレンジイソシアネート、ｍ―キシリレン
ジイソシアネート、ｐ―キシリレンジイソシアネ
ート、ｍ―フエニレンジイソシアネート、ｐ―フ
エニレンジイソシアネート、トリジンイソシアネ
ート等が用いられ、脂肪族ジイソシアネートとし
ては１，６―ヘキサメチレンジイソシアネート、
１，10―デカメチレンジイソシアネート、イソフ
オロンジイソシアネート、ビス（イソシアナート
メチル）シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等
を用いることが出来る。しかし得られるポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアの機械的性質の面
から芳香族のジイソシアネート、特に４，4′―ジ
フエニルメタンジイソシアネートが好ましい。鎖
延長剤としては２官能性の活性水素基を有する化
合物、たとえばエチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、シクロヘキサンジアミン、ピペラジン、フ
エニレンジアミン、ジフエニルメタンジアミン、
キシリレンジアミン等の脂肪族あるいは芳香族系
のジアミン、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール等の脂肪族ジオー
ル、その他エタノールアミン、ヒドラジン等を用
いることが出来る。抗血栓性機能を付与するため
には著しい架橋を伴うことは好ましくなく本質的
に熱可塑性のエラストマーであることが望まし
い。従つてトリメチロールプロパン、グリセリン
のような３官能性化合物、またはＮ，Ｎ，N′，
N′―テトラキス（２―ヒドロキシプロピル）エ
チレンジアミンのような４官能性化合物は、用い
るとしても熱可塑性をそこなわない範囲で用いな
ければならない。 また副次的に架橋を行わせないこと、反応を均
一系で十分に進めることのために溶液系で反応す
ることが望ましく、溶剤としてはジメチルホルム
アミド、Ｎ，Ｎ―ジメチル―アセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン等が用いられる。 脂肪族ジアミンのような反応性の高い成分は室
温でも十分に反応してポリウレタンウレアを与え
るが、一般には反応をスムースに進めるためいく
らか加温すると良い。触媒は普通用いなくても容
易に反応するが、用いる場合にはトリエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、１，８―ジアザ
―ビシクロ〔５，４，０〕７―ウンデセン等の容
易にポリマーから除去し得る触媒を用いることが
必要である。 得られた溶液状のポリウレタンまたはポリウレ
タンウレアは大量の水に注いでフレーク状に析出
させ水、メタノール、エタノールで洗滌し後乾燥
すればよい。血小板粘着試験を行うにあたつては
更にエタノールを用いソツクスレー抽出により精
製を行なう。評価法については後述する。 〔作用〕 次に熱可塑性エラストマー組成と抗血栓性の関
係について説明する。 ポリオルガノシロキサンブロツクの含有量はエ
ラストマー全量に対し５〜30重量％、ポリ（オキ
シ―２―メチル―１，３―プロパン）ブロツクの
含有量はエラストマー全量に対し20〜50重量％
で、ポリオルガノシロキサンブロツクとポリ（オ
キシ―２―メチル―１，３―プロパン）ブロツク
の総和として表わされるソフトセグメント成分
は、エラストマー全量に対し40〜70重量％である
ことが望ましい。ソフトセグメント成分の量は熱
可塑性エラストマーの機械的性質から限定される
ものあり、ポリオルガノシロキサンブロツクとポ
リ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパン）ブ
ロツクの量は熱可塑性エラストマーの抗血栓性の
面から限定されこの範囲外であれば含有量が少く
てもまた多くても、抗血栓性を発現するに最適な
ミクロ相分離構造を形成し得ず、また親水性と疎
水性のバランスもくずれて抗血栓性は低下する。 次に本発明で得られる熱可塑性抗血栓性エラス
トマーの評価のために行なつた血小板粘着試験法
について述べる。 本発明の抗血栓性エラストマーを用いて約５〜
10重量％濃度のＮ，Ｎ―ジメチルアセトアミド溶
液を調製し、予じめ十分に洗滌したサンプル管
（高さ45mm、内径20mm）の内面に塗布し、過剰の
溶液を除去した。続いて30℃で約２時間減圧乾燥
してから、エタノールで超音波洗滌を施こし、更
にエタノールに24時間浸漬、後減圧下に加熱乾燥
した。このサンプル管の試料表面に対する血小板
の粘着試験を行なうにあたつて、先ず予じめ生理
的食塩水に一定時間浸漬し、赤沈用チトラール
（クエン酸ナトリウム）を用いて採血した人の全
血（血液とチトラールの容積比は11：１）を
1000μlマイクロピペツトで各サンプル管に分取
し、振盪器（８の字振盪87rpm）を用いて所定時
間振盪を行なつた。振盪後の血液を20μlマイクロ
ピペツトで、予じめ980μlのセルキツトCD液（東
亜医用電子(株)製、CK―35）を入れておいたミク
ロチユーブに秤取し、軽く振つて混合後、遠心分
離器（870rpm）で４分間遠心分離を行なつた。
次にこの上澄液をとり、自動希釈装置（東亜医用
電子(株)製、AD―240）を用いて稀釈し、自動血
小板計数装置（東亜医用電子(株)製、PL―100）を
用いて、浮遊血小板数を計数した。一定時間振盪
した後法の浮遊血小板数をNtとし、振盪前の血
小板数をNoとすると、試料ポリマー表面に粘着
した血小板数NAは NA＝Ｎ−Nt で求めることが出来る。同じ操作を抗血栓性エラ
ストマーを塗布していないガラスサンプル管を用
いて行ないガラス表面に粘着した血小板数NAGを
求める。NAおよびNAGの値から血小板相対粘着
率Ｒを Ｒ＝NA／NAG×100（％）でもつて表わした。この値 は小さい方が抗血栓性はすぐれていることを示
す。 また一般に広く用いられている血液凝固時間に
よつて抗血栓性を評価する方法として、Lee and
White法〔血液検査；P485、臨床検査技術全書
３巻（医学書院）1979〕により評価を行なつた。
血液凝固時間は大きい値の方が抗血栓性としてす
ぐれていることを示す。 〔実施例〕 以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 4.2ｇのポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオール（OH価から求めた数平均分
子量466）および1.8ｇの末端カルビノールポリジ
メチルシロキサン（チツソ(株)社製PS―197、分子
量2400）を還流冷却器をつけた４つ口セパラブル
フラスコに仕込み、100℃の油浴中に浸漬して減
圧下で１時間加熱脱水した。 室温まで冷却してから脱水精製したＮ，Ｎ―ジ
メチルアセトアミド40mlを加え溶液とした。50℃
に調節した水浴中につけ20mlのＮ，Ｎ―ジメチル
アセトアミドに溶解したジフエニルメタンジイソ
シアネート（再結晶品）4.95ｇを滴下した。50℃
で乾燥窒素雰囲気下で１時間撹拌した後0.61ｇの
脱水精製したエチレングリコールを滴下した。更
に同温室で３時間撹拌してから反応生成物溶液を
純水３中に撹拌しながら滴下してフレーク状に
固化析出させた。一晩放置後別し、再び３の
純水を加えた。この抽出処理を３回繰返し別
後、500mlのメタノールル中に浸漬して１晩放置
した。後別風乾し、30℃で減圧乾燥を行なつ
た。この試料は更に前述のようにエタノールでソ
ツクスレー抽出を行なつて精製してから血小板粘
着性の評価を血小板相対粘着率を求めることによ
り行なつた。結果は表１に示した。また、Lee
and White法による血液凝固時間をガラス板、軟
質塩化ビニル、シリコンゴムに対する値と比較し
て表２に示した。 実施例 ２ 4.68ｇのポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオール（水酸基価から求めた数平均
分子量1530）および1.17ｇの末端カルビノールポ
リジメチルシロキサン（チツソ(株)社製PS―197、
分子量2400）を還流冷却器をつけた４つ口セパラ
ブルフラスコに仕込み、100℃で１時間真空脱水
を行なつた。室温まで冷却後脱水精製したＮ，Ｎ
―ジメチルアセトアミド30mlを加えて溶液にし
た。50℃に加温し、1.78ｇのジフエニルメタンジ
イソシアネート（再結晶品）を10mlのＮ，Ｎ―ジ
メチルアセトアミドに溶かした溶液を撹拌下に滴
下し、更に１時間乾燥窒素を流しながら反応を続
けた。引続き0.97ｇの脱水精製エチレングリコー
ルと3.09ｇのジフエニルメタンジイソシアネート
（再結晶品）を10mlのＮ，Ｎ―ジメチルアセトア
ミドに溶かした溶液を滴下し、50℃撹拌下に３時
間反応を続けた。以下は実施例１と同様に反応生
成物を精製処理し、血小板相対粘着率およびLee
and White法による血液凝固時間を測定して抗血
栓性の評価を行なつた。結果は表１および表２に
示した。 比較例 １ ポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールの代りにポリ（オキシテトラメチレ
ン）ジオールを用いて実施例２と同様にポリジメ
チルシロキサンおよびポリ（オキシテトラメチレ
ン）ジオールを含有する熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマーを合成した。すなわち1.2ｇの末端カ
ルビノールポリジメチルシロキサン（チツソ(株)社
製PS―197、分子量2400）、4.8ｇのポリ（オキシ
テトラメチレン）ジオール（OH価から求めた数
平均分子量1990）、および1.46ｇのジフエニルメ
タンジイソシアネート（再結晶品）から、実施例
と同様にＮ，Ｎ―ジメチルアセトアミドを溶媒に
して先ずプレポリマーを合成し、引続き1.05ｇの
脱水精製したエチレングリコール及び3.50ｇのジ
フエニルメタンジイソシアネート（再結晶品）の
Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド溶液を加えて反応
させて得たポリウレタンの精製試料について実施
例１と同様に、血小板相対粘着率およびLee and
White法による血液凝固時間を測定して抗血栓性
の評価を行なつた。結果は表１および表２に示し
た。実施例１および実施例２の試料に比し、抗血
栓性が劣る結果を示した。 比較例 ２ バイオマータイプのセグメント化ポリウレタン
ウレアの例として、OH価から求めた数平均分子
量1476のポリ（オキシテトラメチレン）ジオール
をソフトセグメントとしジフエニルメタンジイソ
シアネートでプレポリマー化を行い、エチレンジ
アミンで鎖延長したソフトセグメント成分量72.5
重量％のセグメント化ポリウレタンウレアを合成
し、精製試料につき実施例１と同様に、血小板相
対粘着率により抗血栓性を評価した。表１に示す
ように抗血栓性は実施例１および実施例２の試料
に比し低い結果を示した。 比較例 ３ 比較例２と同様OH価から求めた数平均分子量
1980のポリ（オキシテトラメチレン）ジオールを
用いてバイオマータイプのセグメント化ポリウレ
タンウレアを合成した。すなわちポリ（オキシテ
トラメチレン）ジオールとジフエニルメタンジイ
ソシアネートからなるプレポリマーをエチレンジ
アミンで鎖延長し、ソフトセグメント成分量77.9
重量％のセグメント化ポリウレタンウレアを得
た。 精製試料につき実施例１と同様血小板相対粘着
率により抗血栓性を評価したが、表１に示すよう
に抗血栓性は実施例１および実施例２の試料に比
し著しく低い結果を得た。
ラストマーに関するものである。 本来高分子材料は生体にとつて異物であり、血
液が異物に接触すると血漿蛋白の吸着が起り、続
いて血小板が粘着凝集して血栓を形成する。その
ため血液と接触する医用高分子材料としては、抗
血栓性を備えていなければならないことが第一の
条件である。具体的には人工心臓、補助人工心
臓、血管カテーテル、血液バツク、血液ポンプ等
の材料が挙げられる。 〔従来の技術〕 このような材料としては数多く提案されている
が、特に機械的な強度と抗血栓性の点からセグメ
ント化ポリウレタンが優れており、例えば米国
Ethicon社のBiomer、米国特許第3562352号に記
載されているポリシロキサンとポリウレタンの共
重合体が商品名Cardiothaneとして実用に供せら
れている。また公開特許公報昭57−211358では、
抗血栓性と力学的性質をあわせもつた新規抗血栓
性エラストマーとして、主鎖中に有機珪素重合体
と含有したポリウレタンまたはポリウレタンウレ
アが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 一方、抗血栓性材料の臨床例が数多く積重ねら
れるに従いますますよりすぐれた抗血栓性材料が
望まれるに至つている。例えばセグメント化ポリ
ウレタンやCardiothaneを用いた補助心臓の臨床
例によれば、心臓回復に伴い補助心臓の役割を軽
減して血液流量を少くした場合、また血液ポンプ
の拍出量に変動が出た場合、血栓形成の危険が出
てくるし、血液流速を確保するためにポンプ容量
の小さい血液ポンプを使用するとカルシウムや燐
の沈着する傾向が見られることが報告されてい
る。（例えば第13回医用高分子シンンポジウム要
旨集P29（1984）東大医、渥美和彦他“臨床用人
工心臓ポンプの抗血栓性の評価”） 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは以上の見地から抗血栓性材料とし
て有望と云われているミクロ相分離構造を持つブ
ロツク共重合体、グラフト共重合体等の一連の検
討を行い、親水性のブロツクを持ち、ミクロ相分
離構造を形成するセグメント化ポリウレタン、特
にポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールおよびポリオルガノシロキサンから
生成したソフトセグメントを含有するポリウレタ
ンまたはポリウレタン・ウレアがすぐれた抗血栓
性を示すことを見出し、本発明に到達したのであ
る。 すなわち本発明は有機ジイソシアネートを数平
均分子量が200〜3000のポリ（オキシ―２―メチ
ル―１，３―プロパン）ジオールと数平均分子量
が200〜3000のポリオルガノシロキサンとを反応
させて、ソフトセグメントの含有量が40〜70重量
％のポリウレタンまたはポリウレタンウレアを得
ることを特徴とする熱可塑性抗血栓性エラストマ
ーの製造方法を提供するものである。本発明の熱
可塑性抗血栓性エラストマーに於てはソフトセグ
メントの含有量が40〜70重量％であることが好ま
しく、更にポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオールから生成するソフトセグメン
トの含有量が20〜50重量％、ポリオルガノシロキ
サンから生成するソフトセグメントの含有量が５
〜30重量％であることが好ましい。 ポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールは特開昭58−126828号公報にも記載
されるように２―メチル―１，３―プロパンジオ
ールより３―メチル・オキセタンを経てそのカチ
オン開環重合によつて得られ、特に本発明に用い
られるポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロ
パン）ジオールとしては数平均分子量が好ましく
は200ないし3000、更に好ましくは400〜2000であ
る。数平均分子量が200以下になると本発明の抗
血栓性エラストマーの特徴の一つであるミクロ相
分離傾向が不完全になるし、3000以上になると抗
血栓性の発現がそこなわれるからである。またポ
リ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパン）ジ
オールのオキシ―２―メチル―１，３―プロパン
単位の一部を他のオキシ―アルキレン単位例えば
オキシ・テトラメチレン単位で置き換えることも
出来るが、抗血栓性の見地からオキシ―２―メチ
ル―１，３―プロパン単位は少くとも80モル％以
上含まれることが望ましい。これらのポリ（オキ
シ―２―メチル―１，３―プロパン）ジオールは
側鎖に疎水性のメチル基をもち、ポリ（オキシテ
トラメチレン）ジオールやポリエチレングリコー
ル等と異なり本質的に非晶性でセグメント運動を
おこし易く、同様にポリウレタンまたはポリウレ
タン・ウレアに組込まれた後述する疎水性のポ
リ・オルガノ・シロキサンの寄与と相まつて、表
面自由エネルギーの低い空気接触面側に移動し
て、抗血栓性付与に適した親水性―疎水性のバラ
ンスとミクロ相分離状の高次構造を持つポリマー
表面を与える。更に１級と２級の水酸基をもつポ
リ（オキシ―１，２―プロパン）ジオールの場合
と異なつてポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオールでは両末端共反応性の高い１
級の水酸基を持つため、ウレタン化またはウレタ
ン・ウレア化した場合、分子量の高い機械的性質
のすぐれたポリウレタンまたはポリウレタン・ウ
レアを与えるし、ブロツク構造ないしはグラフト
構造の設計が容易であるという大きな特徴をも
つ。 また本発明で用いられるポリオルガノシロキサ
ンとしてはポリジメチルシロキサン、ポリメチル
フエニルシロキサン、ポリジフエニルシロキサ
ン、ポリフルオロアルキルシロキサン等が挙げら
れるが、特にバルキーな基を持たないため、ポリ
シロキサンの特徴と出し易いポリジメチルシロキ
サンが好ましい。更にこれらのポリオルガノシロ
キサンをウレタン結合、またはウレタン・ウレア
結合によりポリマー鎖に組み込むためには、両末
端にカルビノール基またはアミノ基を持つことが
望ましい。また用いるポリオルガノシロキサンの
分子量は前述したポリ（オキシ―２―メチル―
１，３―プロパン）ジオールの場合と同様な理由
によつて数平均分子量として200ないし3000のも
のが望ましい。 次にポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロ
パン）ジオールおよびポリオルガノシロキサンか
ら生成したソフトセグメントを含有するポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアの合成法について
述べる。 一般にポリウレタンまたはポリウレタンウレア
の合成には各成分を一度に反応容器に仕込んで反
応させるワン・シヨツト法と、予じめ両末端イソ
シアネート基のポリ（オキシ―２―メチル―１，
３―プロパン）ジオールおよびポリオルガノシロ
キサンのプレポリマーを合成し短鎖のジオール又
はジアミンを用いて鎖延長を行なつてポリウレタ
ンまたはポリウレタンウレアを合成するプレポリ
マー法があるが、規則的な構造を与え易いプレポ
リマー法が適当である。すなわちワンシヨツト法
ではウレタン結合、ウレタンウレア結合等を含む
いわゆるハードセグメント鎖長の分布が大きくな
りミクロ相分離構造のドメインサイズの制御が困
難になるからである。 用いられる有機ジイソシアネートとしては特に
限定されるものではなく、通常ポリウレタン重合
体を得るのに用いられる有機ジイソシアネートで
あればよい。すなわち、芳香族系のジイソシアネ
ートとしては２，６―トリレンジイソシアネー
ト、２，４―トリレンジイソシアネート、４，
4′―ジフエニルメタンジイソシアネート、１，５
―ナフタレンジイソシアネート、ｍ―キシリレン
ジイソシアネート、ｐ―キシリレンジイソシアネ
ート、ｍ―フエニレンジイソシアネート、ｐ―フ
エニレンジイソシアネート、トリジンイソシアネ
ート等が用いられ、脂肪族ジイソシアネートとし
ては１，６―ヘキサメチレンジイソシアネート、
１，10―デカメチレンジイソシアネート、イソフ
オロンジイソシアネート、ビス（イソシアナート
メチル）シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等
を用いることが出来る。しかし得られるポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアの機械的性質の面
から芳香族のジイソシアネート、特に４，4′―ジ
フエニルメタンジイソシアネートが好ましい。鎖
延長剤としては２官能性の活性水素基を有する化
合物、たとえばエチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、シクロヘキサンジアミン、ピペラジン、フ
エニレンジアミン、ジフエニルメタンジアミン、
キシリレンジアミン等の脂肪族あるいは芳香族系
のジアミン、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール等の脂肪族ジオー
ル、その他エタノールアミン、ヒドラジン等を用
いることが出来る。抗血栓性機能を付与するため
には著しい架橋を伴うことは好ましくなく本質的
に熱可塑性のエラストマーであることが望まし
い。従つてトリメチロールプロパン、グリセリン
のような３官能性化合物、またはＮ，Ｎ，N′，
N′―テトラキス（２―ヒドロキシプロピル）エ
チレンジアミンのような４官能性化合物は、用い
るとしても熱可塑性をそこなわない範囲で用いな
ければならない。 また副次的に架橋を行わせないこと、反応を均
一系で十分に進めることのために溶液系で反応す
ることが望ましく、溶剤としてはジメチルホルム
アミド、Ｎ，Ｎ―ジメチル―アセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン等が用いられる。 脂肪族ジアミンのような反応性の高い成分は室
温でも十分に反応してポリウレタンウレアを与え
るが、一般には反応をスムースに進めるためいく
らか加温すると良い。触媒は普通用いなくても容
易に反応するが、用いる場合にはトリエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、１，８―ジアザ
―ビシクロ〔５，４，０〕７―ウンデセン等の容
易にポリマーから除去し得る触媒を用いることが
必要である。 得られた溶液状のポリウレタンまたはポリウレ
タンウレアは大量の水に注いでフレーク状に析出
させ水、メタノール、エタノールで洗滌し後乾燥
すればよい。血小板粘着試験を行うにあたつては
更にエタノールを用いソツクスレー抽出により精
製を行なう。評価法については後述する。 〔作用〕 次に熱可塑性エラストマー組成と抗血栓性の関
係について説明する。 ポリオルガノシロキサンブロツクの含有量はエ
ラストマー全量に対し５〜30重量％、ポリ（オキ
シ―２―メチル―１，３―プロパン）ブロツクの
含有量はエラストマー全量に対し20〜50重量％
で、ポリオルガノシロキサンブロツクとポリ（オ
キシ―２―メチル―１，３―プロパン）ブロツク
の総和として表わされるソフトセグメント成分
は、エラストマー全量に対し40〜70重量％である
ことが望ましい。ソフトセグメント成分の量は熱
可塑性エラストマーの機械的性質から限定される
ものあり、ポリオルガノシロキサンブロツクとポ
リ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパン）ブ
ロツクの量は熱可塑性エラストマーの抗血栓性の
面から限定されこの範囲外であれば含有量が少く
てもまた多くても、抗血栓性を発現するに最適な
ミクロ相分離構造を形成し得ず、また親水性と疎
水性のバランスもくずれて抗血栓性は低下する。 次に本発明で得られる熱可塑性抗血栓性エラス
トマーの評価のために行なつた血小板粘着試験法
について述べる。 本発明の抗血栓性エラストマーを用いて約５〜
10重量％濃度のＮ，Ｎ―ジメチルアセトアミド溶
液を調製し、予じめ十分に洗滌したサンプル管
（高さ45mm、内径20mm）の内面に塗布し、過剰の
溶液を除去した。続いて30℃で約２時間減圧乾燥
してから、エタノールで超音波洗滌を施こし、更
にエタノールに24時間浸漬、後減圧下に加熱乾燥
した。このサンプル管の試料表面に対する血小板
の粘着試験を行なうにあたつて、先ず予じめ生理
的食塩水に一定時間浸漬し、赤沈用チトラール
（クエン酸ナトリウム）を用いて採血した人の全
血（血液とチトラールの容積比は11：１）を
1000μlマイクロピペツトで各サンプル管に分取
し、振盪器（８の字振盪87rpm）を用いて所定時
間振盪を行なつた。振盪後の血液を20μlマイクロ
ピペツトで、予じめ980μlのセルキツトCD液（東
亜医用電子(株)製、CK―35）を入れておいたミク
ロチユーブに秤取し、軽く振つて混合後、遠心分
離器（870rpm）で４分間遠心分離を行なつた。
次にこの上澄液をとり、自動希釈装置（東亜医用
電子(株)製、AD―240）を用いて稀釈し、自動血
小板計数装置（東亜医用電子(株)製、PL―100）を
用いて、浮遊血小板数を計数した。一定時間振盪
した後法の浮遊血小板数をNtとし、振盪前の血
小板数をNoとすると、試料ポリマー表面に粘着
した血小板数NAは NA＝Ｎ−Nt で求めることが出来る。同じ操作を抗血栓性エラ
ストマーを塗布していないガラスサンプル管を用
いて行ないガラス表面に粘着した血小板数NAGを
求める。NAおよびNAGの値から血小板相対粘着
率Ｒを Ｒ＝NA／NAG×100（％）でもつて表わした。この値 は小さい方が抗血栓性はすぐれていることを示
す。 また一般に広く用いられている血液凝固時間に
よつて抗血栓性を評価する方法として、Lee and
White法〔血液検査；P485、臨床検査技術全書
３巻（医学書院）1979〕により評価を行なつた。
血液凝固時間は大きい値の方が抗血栓性としてす
ぐれていることを示す。 〔実施例〕 以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 4.2ｇのポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオール（OH価から求めた数平均分
子量466）および1.8ｇの末端カルビノールポリジ
メチルシロキサン（チツソ(株)社製PS―197、分子
量2400）を還流冷却器をつけた４つ口セパラブル
フラスコに仕込み、100℃の油浴中に浸漬して減
圧下で１時間加熱脱水した。 室温まで冷却してから脱水精製したＮ，Ｎ―ジ
メチルアセトアミド40mlを加え溶液とした。50℃
に調節した水浴中につけ20mlのＮ，Ｎ―ジメチル
アセトアミドに溶解したジフエニルメタンジイソ
シアネート（再結晶品）4.95ｇを滴下した。50℃
で乾燥窒素雰囲気下で１時間撹拌した後0.61ｇの
脱水精製したエチレングリコールを滴下した。更
に同温室で３時間撹拌してから反応生成物溶液を
純水３中に撹拌しながら滴下してフレーク状に
固化析出させた。一晩放置後別し、再び３の
純水を加えた。この抽出処理を３回繰返し別
後、500mlのメタノールル中に浸漬して１晩放置
した。後別風乾し、30℃で減圧乾燥を行なつ
た。この試料は更に前述のようにエタノールでソ
ツクスレー抽出を行なつて精製してから血小板粘
着性の評価を血小板相対粘着率を求めることによ
り行なつた。結果は表１に示した。また、Lee
and White法による血液凝固時間をガラス板、軟
質塩化ビニル、シリコンゴムに対する値と比較し
て表２に示した。 実施例 ２ 4.68ｇのポリ（オキシ―２―メチル―１，３―
プロパン）ジオール（水酸基価から求めた数平均
分子量1530）および1.17ｇの末端カルビノールポ
リジメチルシロキサン（チツソ(株)社製PS―197、
分子量2400）を還流冷却器をつけた４つ口セパラ
ブルフラスコに仕込み、100℃で１時間真空脱水
を行なつた。室温まで冷却後脱水精製したＮ，Ｎ
―ジメチルアセトアミド30mlを加えて溶液にし
た。50℃に加温し、1.78ｇのジフエニルメタンジ
イソシアネート（再結晶品）を10mlのＮ，Ｎ―ジ
メチルアセトアミドに溶かした溶液を撹拌下に滴
下し、更に１時間乾燥窒素を流しながら反応を続
けた。引続き0.97ｇの脱水精製エチレングリコー
ルと3.09ｇのジフエニルメタンジイソシアネート
（再結晶品）を10mlのＮ，Ｎ―ジメチルアセトア
ミドに溶かした溶液を滴下し、50℃撹拌下に３時
間反応を続けた。以下は実施例１と同様に反応生
成物を精製処理し、血小板相対粘着率およびLee
and White法による血液凝固時間を測定して抗血
栓性の評価を行なつた。結果は表１および表２に
示した。 比較例 １ ポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールの代りにポリ（オキシテトラメチレ
ン）ジオールを用いて実施例２と同様にポリジメ
チルシロキサンおよびポリ（オキシテトラメチレ
ン）ジオールを含有する熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマーを合成した。すなわち1.2ｇの末端カ
ルビノールポリジメチルシロキサン（チツソ(株)社
製PS―197、分子量2400）、4.8ｇのポリ（オキシ
テトラメチレン）ジオール（OH価から求めた数
平均分子量1990）、および1.46ｇのジフエニルメ
タンジイソシアネート（再結晶品）から、実施例
と同様にＮ，Ｎ―ジメチルアセトアミドを溶媒に
して先ずプレポリマーを合成し、引続き1.05ｇの
脱水精製したエチレングリコール及び3.50ｇのジ
フエニルメタンジイソシアネート（再結晶品）の
Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド溶液を加えて反応
させて得たポリウレタンの精製試料について実施
例１と同様に、血小板相対粘着率およびLee and
White法による血液凝固時間を測定して抗血栓性
の評価を行なつた。結果は表１および表２に示し
た。実施例１および実施例２の試料に比し、抗血
栓性が劣る結果を示した。 比較例 ２ バイオマータイプのセグメント化ポリウレタン
ウレアの例として、OH価から求めた数平均分子
量1476のポリ（オキシテトラメチレン）ジオール
をソフトセグメントとしジフエニルメタンジイソ
シアネートでプレポリマー化を行い、エチレンジ
アミンで鎖延長したソフトセグメント成分量72.5
重量％のセグメント化ポリウレタンウレアを合成
し、精製試料につき実施例１と同様に、血小板相
対粘着率により抗血栓性を評価した。表１に示す
ように抗血栓性は実施例１および実施例２の試料
に比し低い結果を示した。 比較例 ３ 比較例２と同様OH価から求めた数平均分子量
1980のポリ（オキシテトラメチレン）ジオールを
用いてバイオマータイプのセグメント化ポリウレ
タンウレアを合成した。すなわちポリ（オキシテ
トラメチレン）ジオールとジフエニルメタンジイ
ソシアネートからなるプレポリマーをエチレンジ
アミンで鎖延長し、ソフトセグメント成分量77.9
重量％のセグメント化ポリウレタンウレアを得
た。 精製試料につき実施例１と同様血小板相対粘着
率により抗血栓性を評価したが、表１に示すよう
に抗血栓性は実施例１および実施例２の試料に比
し著しく低い結果を得た。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 有機ジイソシアネートと数平均分子量が200
〜3000のポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プ
ロパン）ジオールと数平均分子量が200〜3000の
ポリオルガノシロキサンとを反応させて、ソフト
セグメントの含有量が40〜70重量％のポリウレタ
ンまたはポリウレタンウレアを得ることを特徴と
する熱可塑性抗血栓性エラストマーの製造方法。 ２ ポリ（オキシ―２―メチル―１，３―プロパ
ン）ジオールから生成するソフトセグメントの含
有量が20〜50重量％である特許請求の範囲第１項
記載の熱可塑性抗血栓性エラストマーの製造方
法。 ３ ポリオルガノシロキサンから生成するソフト
セグメントの含有量が５〜30重量％である特許請
求の範囲第１項記載の熱可塑性抗血栓性エラスト
マーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108089A JPS60252617A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 熱可塑性抗血栓性エラストマーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108089A JPS60252617A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 熱可塑性抗血栓性エラストマーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252617A JPS60252617A (ja) | 1985-12-13 |
| JPH0425966B2 true JPH0425966B2 (ja) | 1992-05-06 |
Family
ID=14475590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59108089A Granted JPS60252617A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 熱可塑性抗血栓性エラストマーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60252617A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA874414B (en) * | 1986-06-20 | 1989-02-22 | Minnesota Mining & Mfg | Block copolymer,method of making the same,diamine precursors of the same method,method of making such diamines and end products comprising the block |
| US5393858A (en) * | 1990-06-26 | 1995-02-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Polyurethane or polyurethane-urea elastomeric compositions |
| DE4243799A1 (de) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Bayer Ag | Siloxanblockcopolymer-modifizierte thermoplastische Polyurethane |
| AUPO251096A0 (en) | 1996-09-23 | 1996-10-17 | Cardiac Crc Nominees Pty Limited | Polysiloxane-containing polyurethane elastomeric compositions |
| US10995298B2 (en) | 2014-07-23 | 2021-05-04 | Becton, Dickinson And Company | Self-lubricating polymer composition |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP59108089A patent/JPS60252617A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60252617A (ja) | 1985-12-13 |
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