JPH0465847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 本発明は、水に不溶で、かつ親水性の高い新規
なヒドロゲルに関するものであり、主として医療
材料として利用されるものである。 〔従来技術〕 近年、高分子材料の医療分野への応用が盛んに
検討されるようになつてきた。中でも、水に不溶
でかつ親水性の高いヒドロゲルは、物質（気体・
イオン・分子等）透過性や含水性を有し、人体組
織と似た機能を持つことが注目され、各種の分離
膜、カテーテル、ソフトコンタクトレンズ、血液
保存容器、細胞培養用基材、血流回路、酵素や医
薬品などの包埋材等として用いられるようになつ
てきている。 この様な目的のために、これまでは、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリ
ドンなどの親水性単量体を用いたヒドロゲルが使
われてきており、例えばＮ−ビニルピロリドンな
どのＮ−ビニルラクタムを用いたヒドロゲルは、
特開昭53−74049などに記載されている。 しかし、これらのヒドロゲルは、物質透過性を
高めようとすると、機械的強度が急激に低下した
り、透明性が失なわれたりすることや、当初考え
られていた程、生体組織や血液・体液との適合性
が良くないこと等の問題点を有することが明らか
となつてきた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、生体との適合性に優れ、かつ
力学的性質においても優れる、新規なヒドロゲル
の製造方法を提供することにある。 〔発明の構成〕 本発明は Ａ 一般式 （ただしｎ＝１，２または３，ＲはC₁〜C₆
のアルキル基）であらわされるα−メチレン−
Ｎ−アルキルラクタムの単量体および／もしく
は重合体 と Ｂ ビニル重合可能な他の単量体および／もしく
はその重合体 とを、Ａ，Ｂ両成分の総量に対して、Ａ成分の含
有量を20重量％以上の割合で、共重合することを
特徴とするヒドロゲルの製造方法 である。 Ａ成分のα−メチレン−Ｎ−アルキルラクタム
の単量体とは本発明のヒドロゲルに親水性を与え
る成分であつて、例えば１−メチル−３−メチレ
ン−２−ピロリジノン（α−メチレン−Ｎ−メチ
ルピロリドン、ｎ＝１，Ｒ＝CH₃）、１−イソプ
ロピル−３−メチレン−２−ピペリドン（ｎ＝
２，

〔発明の効果〕

本発明によつて得られるヒドロゲルは、次のよ
うに優れた性質をもつ。 (1) 親水性の高いα−メチレン−Ｎ−アルキルラ
クタムを含有するために、物質透過性、生体と
の親和性に優れる。 (2) Ｎ−ビニルラクタム類とは異なり、α−メチ
レン−Ｎアルキルラクタムは、ア（メタ）アク
リル酸エステルのような疎水性単量体との共重
合性が良いため、疎水性単量体と、分子内に重
合性の二重結合を有する疎水性重合体との使い
分けにより、同一含水率であつても、破断強度
や破断伸度等の機械的性質を自由に変えること
ができる。すなわち疎水性単量体を用いれば破
断伸度に優れたヒドロゲルが、また疎水性重合
体を用いれば破断強度に優れたヒドロゲルが得
られる。 (3) アルキレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ートや（メタ）アクリルアミドなどの親水性単
量体との共重合性が良いため、均一な水和構造
をもつヒドロゲルが得られる。 〔用途〕 本発明のヒドロゲルは、上記の性質を生かして
ソフトコンタクトレンズ、カテーテル、細胞培養
用基材、血流回路、酵素や医薬品などの包埋材、
各種の分離膜などに好ましく用いることができ
る。 以下に実施例をもつて本発明の効果を説明す
る。なお実施例中、部は重量部を表わす。 実施例 １ メタクリル酸メチル50部、１−メチル−３−メ
チレン−２−ピロリジノン（α−メチレン−Ｎ−
メチルピロリドン）50部、トリエチレングリコー
ルジメタクリレート0.95部、アゾビスジメチルバ
レロニトリル0.28部を、ジメチルスルホキシド
122.2部に溶解し透明な原液を得た。この原液を
窒素気流中でシール用フイルム（商品名、富士写
真フイルム(株)製シーロンフイルム）をスペーサと
した２枚のガラス板間中に流し込み締具で固定し
た後、電気炉中に入れ、40℃から90℃まで16時間
かけて温度を上昇させ重合を行なつた。重合終了
後、得られた含溶媒フイルムをガラス板よりはず
し、純水中での浸漬、加熱、冷却、液の交換を３
回繰り返してヒドロゲルフイルムを得た。得られ
たフイルムの含水率は34％であり、また破断強度
は29Kg／cm²、破断伸度は415％であつて特に破断
伸度に優れ、しなやかであつた。また透明性も良
好であつた。 実施例 ２ メタクリル酸メチル100部、２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート１部、アゾビスジメチルバレ
ロニトリル0.05部を、１，４−ジオキサン150部
に溶解し、窒素気流中で50℃、８時間次で80℃、
２時間の条件で重合を行なつた。得られた溶液を
冷却した後、ピリジンを溶媒として大過剰のメタ
クリル酸クロリドと反応させた。この溶液をメタ
ノール中に投じて側鎖に重合性の二重結合を有す
る重合体を沈殿、回収し乾燥した。 この側鎖に重合性の二重結合を有する重合体
を、実施例１のメタクリル酸メチルにかえて用
い、更にジメチルスルホキシド122.2部を590部に
かえた他は、実施例１と同様にして重合・後処理
を行ない、ヒドロゲルフイルムを得た。含水率は
53％であり、また破断強度は約40Kg／cm²、破断伸
度は約100％であつて、実施例１に比べ、破断強
度に優れていた。 実施例 ３ メタクリル酸メチル40部、アクリル酸メチル60
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１部、
アゾビスイソブチロニトリル0.67部をジメチルス
ルホキシド567部に溶解し、窒素気流中で70℃で
８時間重合を行なつた。重合終了後、溶液をメタ
ノール／水混合液中に投じて重合体を回収すると
共に、残存単量体を除去した。乾燥後、この重合
体を１，４−ジオキサンに溶解し、ピリジンの存
在下で大過剰のメタクリル酸クロリドと反応させ
た後、メタノール／水混合液中に投じて、側鎖に
重合性の二重結合を有する重合体を回収し、乾燥
した。 上記側鎖に重合性の二重結合を有する重合体30
部、１−メチル−３−メチレン−２−ピロリジノ
ン50部、アゾビスジメチルバレロニトリル0.33部
をジメチルスルホキシド186.7部に溶解させて透
明な原液を得た後、実施例１と同様にして重合・
後処理を行ない、透明なヒドロゲルフイルムを得
た。得られたフイルムの含水率は71％であり、高
含水率であるにもかかわらず、破断強度は25Kg／
cm²、破断伸度は160％であつて、特に破断強度に
優れていた。 実施例 ４ 実施例３と同様にして作成した側鎖に重合性の
二重結合を有する重合体32部、１−メチル−３−
メチレン−２−ピロリジノン37.5部、Ｎ−ビニル
ピロリドン37.5部、メタクリル酸ビニル0.3部、
アゾビスジメチルバレロニトリル0.54部をジメチ
ルスルホキシド361.6部に溶解し、透明な原液を
得た。実施例１と同様にして重合・後処理を行な
い透明なヒドロゲルフイルムを得た。含水率は73
％であり、破断強度は22Kg／cm²、破断伸度は160
％であり、良好な力学的性質を示した。 比較例 １ 実施例１の１−メチル−３−メチレン−２−ピ
ロリジノン（α−メチレン−Ｎ−メチルピロリド
ン）にかえてＮ−ビニルピロリドンを用いた他
は、実施例１と同様にしてヒドロゲルフイルムを
作成したが、白濁した透明性の悪いフイルムしか
得られなかつた。 比較例 ２ 実施例１の１−メチル−３−メチレン−２−ピ
ロリジノンにかえてＮ−ビニルピロリドンを用
い、更にトリエチレングリコールジメタクリレー
ト0.95部にかえて、Ｎ−ビニルピロリドンと共重
合性の良いトリアリルイソシアヌレート0.47部と
トリエチレングリコールジメタクリレート0.48部
を用いた他は、実施例１と同様にしてヒドロゲル
フイルムを作成したところ、透明なフイルムが得
られた。含水率は53％であつたが、実施例１で得
られたフイルムと異なり著しく剛直であり、生体
組織の機械的性質と大きく異なつていて、生体と
の親和性に欠けるものであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ 一般式 （ただしｎ＝１，２または３、ＲはC₁〜C₆
   のアルキル基）であらわされるα−メチレンＮ
   −アルキルラクタムの単量体および／もしくは
   重合体 と Ｂ ビニル重合可能な単量体および／もしくは
   その重合体 とを、Ａ，Ｂ両成分の総量に対して、Ａ成分の含
   有量を20重量％以上の割合で、共重合することを
   特徴とするヒドロゲルの製造方法。 ２ ＡおよびＢ両成分とともに、架橋剤を添加し
   て共重合することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のヒドロゲルの製造方法。 ３ Ａ，Ｂ両成分の総量の20〜80重量％の割合
   で、溶媒を添加して共重合することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のヒドロゲルの製造方
   法。