JPH06502781A - 表面改質した外科用機器、器具、インプラント、コンタクトレンズおよびその類似物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 表面改質した外科用機器、器具、インブラント、コンタクトレンズおよびその類 似物 本発明は１９８７年４月１０日出願のアメリカ合衆国特許願第３７．１５３号（ これは１９８９年２月２１日にアメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号とな った）の一部継続出願である１９８９年２月１日出願のアメリカ合衆国特許願第 ３０４．４７９号の一部継続出願である。

産業上の利用分野 本発明はプラスチックの外科用機器、医療器具、心血管補綴用インブラント、硬 質組織または軟質組織用インブラント、コンタクトレンズおよびこれらの類似物 と、その表面の改質方法とに関するものである。

従来の技術 眼内レンズ（ＩＯＬ）などの眼科用インブラントを外科手術で移植する場合には 、このインブラントと内皮とが接触しないように十分注意しないと、角膜内皮組 織のかなりの部分が失われてしまうということが多くの研究で報告されている。

大抵の眼科用インブラントは光学的特性に優れ、生物分解に対する抵抗力のある 親水性のポリメチルメタクリレ−）　（ＰＭＭＡ）ポリマーで作られているが、 ＰＭＭＡは偶然に接触しただけでもその表面が内皮細胞に付着し、付着したＰＭ ＭＡ表面を内皮細胞から離すと、内皮細胞がＰＭＭＡ表面に付着して引き剥がさ れてしまう。他の眼球組織、例えば虹彩も似たような付着作用によって損傷を受 ける。

眼科用インブラントとして現在使用されている、または提案されている他の親水 性ポリマー（例えば、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネー ト、ポリシロキサン）も眼球組織に付着するので、組織はダメージを受ける。

ＰＭＭＡ製のＩＯＬに固有な重大な欠点は、角膜内皮とＰＭＭＡ表面とがたとえ 短時間でも接触すると、内皮のかなりの部分が損傷する点にあるということは多 くの文献に記載されている。インブラント表面と内皮との接触による問題につい ての議論は、例えば、ボア７　（Ｂｏｕｒｎｅ）達のＡｍｊ、　Ｏｐｈｔｈａｌ ｍｏｌ、第８１巻、４８２〜４８５頁、１９７６年、フォルスター（Ｆｏｒｓｔ ｏｒ）達のＴｒａｎｓ、Ａｍ、　Ａｃａｄ。

Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ、　Ｏｔｏｌａｒｙｎｇｏｌ、第８３巻　０Ｐ−１９５〜 ０Ｐ−２０３頁、１９７７年、カッツ（Ｋａｔｚ）達のＴｒａｎｓ、　Ａｍ、Ａ ｃａｄ、Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ、　Ｏｔｏｌａｒｙｎｇｏｌ。

第８３巻、ＵＰ−２０４〜ＵＰ−２１２頁、１９７７年、カウフマン（Ｋａｕｆ ｍａｎ）達の５ｃｉｅｎｃｅ第１９８巻、５２５〜５２７頁、１９７７年、シュ ガー（Ｓｕｇａｒ）達のＡｒｃｈ、　Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ、第９６巻、４４９ 〜４５０頁、１９７８年に記載されている。

外科手術中にインブラント表面と内皮とが全く接触しないようにし、また、埋め 込んだインブラントが他の敏感な組織、例えば虹彩、毛様体溝等と接触しないよ うにすることは極めて難しいため、ＰＭＭＡ製の眼科用インブラント表面を改質 し、角膜内皮に対する付着力を小さくしてインブラント表面が角膜内皮に与える ダメージを少なくする努力が続けられている。

眼科用インブラント表面と組繊細胞との間の付着力を小さくするたｙ）に、これ まではインブラント表面を各種の親水性ポリマー溶液や一時的に可溶性のある被 覆剤、例えばメチルセルロースやポリビニルピロリドンで被覆してきた〔カッッ 達の上記文献およびナイト（Ｋｎｉｇｈｔ）達のＣｈｅｍ、　Ａｂｓ、　’１Ｊ ９２巻、２０３５４７　ｆ、１９８０年〕。

この方法は組織を一時的には保護するが、完全に満足なものではない。すなわち 、これらの被覆剤はインブラント表面に十分に付着しないで移植後に剥れたり劣 化したり、手術中または手術直後に分解し、あるいは手術後に合併症を引き起こ す危険性があるため、外科手術を難しくする。さらに、このような被覆の厚さと 均一性を制御することは困難である。

ヤロン（Ｙａｌｏｎ）達はγ線照射でＰＭＭＡ製インジインブラントでビニルピ ロリドンを重合させて保護被覆を形成することを試みている［Ａｃｔａ　：第Ｘ ＸＩＶ回国際眼科会議＜Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ＣｏｎｇｒｅＳｓｏｆ　 Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ）　、ボールヘンキンド（Ｐａｕｌ　Ｈｅｎｋｉｎ ｄ）編、１９８３年）およびナイト　（Ｋｎｉｇｈｔ）達［Ｃｈｅｍ、　Ａｂｓ 、、　Ｖｏｌ、　９２：　２０３５４７ｆ１９８（Ｄ。しかし、この試みは完全 に成功しなかった。すなわち、被膜の光学特性と保護特性とを制御する問題が未 解決であった。

彼達の方法では処理条件およびパラメータ（例えばモノマーの濃度、γ線の照射 線量と照射率）が特定されてあらず、得られた被覆は品質が悪く機械的安定性が 一定ではなかった。

１９８９年２月２１日のアメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号には、各種 ポリマー材料をγ線照射で化学的にグラフト重合させた親水性の薄膜で被覆した 眼科用インブラントの製造方法が開示されている。この方法は上記問題と欠点を 克服するものである。

この特許に記載の発明は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含む各種材 料で作られた眼科用インブラントの表面上でＮ−ビニルピロリドン＜ＮＶＰ）　 、ＮＶＰと２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）　、ＨＥＭＡある いはその共重合体、特に、それとイオン性コモノマとの共重合体をγ線照射で（ 共）重合した化学的にグラフトした親水性薄膜［ＰＶＰ）、〔Ｐ　（ＮＶＰ−Ｈ ＥＭＡ）’］　ｔたは［：ＰＨＥＭＡｊを作ル方法）処理条件およびパラメータ の発見と、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）　、ポ リカーボネート（ＰＣ）またはシリコーンポリマー（ＰＳｉ）を含む各種材料で 作られた眼科用部品の表面にγ線照射による重合でＰＶＰ、Ｐ　（ＮＶＰ−ＨＥ ＭＡ）、ＰＨＥＭＡまたはこれらの共重合体のグラフトされた薄い被膜を作る方 法の別の処理条件およびパラメータの発見に基づいてなされたものである。

この被膜によってインブラント表面の親水性が大きくなり、敏感な眼球組織であ る例えば角膜内皮や虹彩さインブラント表面との接着力が最小になり、その結果 、インブラント表面と眼球組織とが接触した場合に引き起こされる組織の損傷と 手術後の合併症の発生の危険性とが最小になる。このアメリカ合衆国特許第４， ８０６、３８２号に記載の方法を用いて得られる被膜は薄くて均一で、再現性に よい。また、この被膜はインブラント表面に化学的に結合しているため、従来方 法で作った被膜に比べてはるかに耐久性があり、剥がれ難く、手術中または手術 後に分解したり変質したりすることが少ない。

アメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号に記載のＮ−ビニルピロリドン（Ｍ ＶＰ）　、２−ヒドロキシエチルメタクリレート　（ＨＥＭＡ）またはＮＶＰと ＨＥＭＡの混合物をγ線照射によってグラフト重合して作ったグラフトポリマー ＰＶＰ１ＰＨＥＭＡまたはＰ（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）によってポリメチルメタクリ レート（ＰＭＭＡ）で作られた眼科用インブラント材料の表面を改質する上記特 許に記載の方法はグラフト重合を以下の条件下で水溶液中で行う点に特徴がある ： （ａ）モノマーの濃度を約０．５〜約５０重量％にし、（ｂ）γ線の全照射線量 を約０．０１〜約０．５０メガラドにし、（Ｃ）γ線の照射率を約１０〜約２． ５（ｔｏラド／分にし、（ｄ）溶液中の上記ホリ７−＋７）分子量を約２５０， ０００〜約５．０００．０００に維持する。

アメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号の方法で臨界条件として記載されて いる溶液中のポリマーの分子量を特定値に維持するという要件は、この方法の「 条件」ではなく、むしろ、明細書に記載のように、クラフト重合方法を実施する 時に使用した反応条件に依存する結果である。従って、溶液中のポリマーの分子 量をこの発明で使用される反応条件として特定するのは適切ではなく、これはγ 線グラフトモノマー−基板−プロセス条件で広範囲に変化する。ある−組みの条 件、すなわちモノマー、モノマー濃度、γ線の全照射量およびγ線照射率を用い たときには、溶液中で生成するポリマーの分子量は独立して変化することはない 。この分子量はモノマー濃度、γ線の全照射量およびγ線量率の値に依存するこ の方法の出力に過ぎない。例えば、ある種のイオン性モノマー、溶剤またはラジ カル重合抑制剤が存在した場合には、溶液重合が大幅に阻害されても、表面グラ フト重合は完全に行われる。

その結果、生成したポリマー分子量は比較的低くなる　（例えば、５、０００〜 １０．０００程度になる）。

アメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号の発明者達は、出願以降もこの発明 に関する研究を続けてきた。その結果、予期しなかったことだが、本発明組成物 では一般に０．０１〜０．２０メガラドの比較的低い線量が好ましいということ 、従って、上記方法はγ線の全照射量を０．０１メガラド程度に低くして実施で きるということを発見した。

アメリ合衆国特許第４．８０６．３８２号の出願日以前の従来技術ではγ線グラ フト重合には比較的高いγ線量、一般には０．５メガラド以上の強いγ線量を用 いることが常識であったので、０．０．１メガラドという低い線量て表面グラフ ト重合できたということは驚くべきこ止であった。従って、０．００１メガラド という低い線量で有効なグラフト化ができるというこは本発明方法のさらに予期 しえない結果である。また、０．５重量％の低いモノマー濃度でのグラフト化は 上記アメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号に記載されているが、研究の結 果、本発明のグラフト方法の一実施例では０．１重量％の低いモノマー濃度が使 用できることを証明している。

上記方法は下記の条件下で行うこともできる：（ｅ）グラフト重合用水溶液から 遊離酸素を実質的に除去する、（ｆ）ＰＶＰまたはＰ　（ＭＶＰ−ＨＥＭＡ）の グラフトポリマー被覆層の厚さを約１００Ａ〜１５０μｍに維持する、（ｇ）グ ラフト重合用水溶液中にフリーラジカル捕捉剤を入れる、（ｈ）グラフト重合用 水溶液中にＰＭＭＡまたはその他ポリマーの基材の表面の膨潤溶媒を入れる。

ＰＰ、ＰＶＤＦ、ＰＣまたはＰＳｉで作られた眼科用インブラントの表面でγ線 照射によってＮＶＰ、ＮＶＰ♂ＨＥＭＡとの混合物またはＨＥＭＡをグラフト重 合して作ったＰＶＰまたはＰ　［ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）のグラフトポリマーによっ て眼科用インブラントを改質する上記の方法は、ＰＭＭＡに対する上記処理パラ メータの組み合わせて実行することができるが、好ましい眼科用インブラント表 面の改質方法では、重合用溶液から遊離酸素を除去するような条件下で実行する のが好ましい。

現在のところ、血液や敏感な組織の表面と接触する外科用機器、医療デバイス、 補綴術用インブラント、コンタクトレンズおよびこれらの類似物は、各用途で使 用するのに必要な物理特性を有する材料で作られているが、それと接触する血液 や組織は一般に疎水性であるため、好ましくないトロンボゲン性（血液凝結性） 特性を示し、これらの機器と接触して付着したり、移動した時に脆くて敏感な組 織に重大な損傷が生じる。

１９８９年２月１日に出願した継続中のアメリカ合衆国特許願第３０４、４７９ 号には、種々のポリマー材料で作られた機器、デバイス等をγ線照射で化学的に グラフト重合した親水性被膜で覆うこきが記載されている。

この出願の発明は、人間または人間以外の動物の生きた組織と接触する製品、例 えば各種プラスチック材料で作られた外科用機器、医療用デバイス、補綴術用イ ンブラント、コンタクトレンズおよびこれらの類似物の表面に、Ｎ−ビニルピロ リドン（ＮＶＰ［ＰＶＰ］　）　、ＮＶＰと２−ヒドロキシエチルメタクリレー ト　（ＨＥＭＡ）［Ｐ　（ＮＶＰ’−ＨＥＭＡ）］またはＨＥＭＡ　［ＰＨＥＭ Ａ〕をγ線照射で（共）重合させた化学的にグラフトした親水性のある薄い被膜 を形成するための特定のプロセス条件およびパラメータの発見に基づいている。

以下「組織」という用語は血液と固体組織表面をも含むものきする。

本発明で表面改質または化学的にグラフトした被膜によって、製品表面の親水性 が大きくなって、血液細胞、血管内皮、腹膜、６膜等の敏感な組織との接着力が 最小になり、組織と接触して組織が損傷する危険性が最少になる。また、得られ た被膜は薄くて均一で、再現性が良い。さらに、被膜は物品表面と化学的に結合 しているので、従来法で作った被膜に比べてはるかに耐久性があり、剥離し難く ＜、使用中または移植後の分解や変質も起り難い。

本発明の目的は、プラスチックで作られた外科用機器、医療デバイス、補綴術用 インブラント、コンタクトレンズおよびこれらの類似物の表面に組織を保護する 親水性の薄くて均一な表面改質膜を永久的に形成する改良方法を提供することに ある。

本発明の他の目的は、血液親和性のある組織保護機能のある改質表面を有するプ ラスチックで作られた外科用機器、医療デバイス、補綴術用インブラント、コン タクトレンズおよびこれらの類似物を提供することにある。

発明の概略 本発明は、人間または人間以外の動物の生きた組織と接触する物品、例えば各種 プラスチック材料で作られた外科用機器、医療器具（デバイス）、補綴術用イン ブラント、コンタクトレンズおよびこれらの類似物の表面でγ線照射で重合させ た化学的にグラフトしたＮ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ　［ＰＶＰ］　）または ＨＥＭＡ　［：ＰＨＥＭＡ）あるいは共重合させたＮＶＰと２−ヒドロキシエチ ルメタクリレート　（ＨＥＭＡ）　［Ｐ　（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）］の親水性の薄 い被膜を形成するための特定なプロセス条件およびパラメータの発見に基づいて いる。以下で「組織」という用語は血液および固体組織表面もも含むものとする 。

本発明で表面改質または化学的にグラフトした被覆物によって物品表面の親水性 が大きくなって、血液細胞、血管内皮、腹膜、６膜等の敏感な組織との接着力は 最小になり、物品とこれら組織との接触に起因する組織の損傷と合併症とを最小 限に抑えることができる。得られる被覆物は薄くて均一で、再現性が良い。さら に、被覆物は物品表面と化学的に結合しているので従来法で作った被覆に比べて はるかに耐久性があり、剥離し難くく、使用中または移植後の分解や変質も起り 難い。

本発明は、人間または人間以外の動物の生きた組織と接触するプラスチック物品 の表面上に下記 （１）　Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）より成るモノマー（２）２−ヒドロキ シエチルメタクリレート　（ＨＥＭＡ）より成るモノマー （３）（ＮＶＰ）と（ＨＥＭＡ）との混合物（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）または （４）　（１）（２）または（３）と、モノマー全重量に対して５０重量％まで のイオン性モノマ−、イオン性モノマーの塩またはこれらの混合物との混合物 のγ線照射による重合で化学的にグラフトした下記Ｉ　ポリビニルピロリドン（ ＰＶＰ） ■　ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート　（ＰＨＥＭＡ）ＩＴＩ　（Ｍ ＶＰ）と（ＨＥＭＡ）の共重合体ＣＰ　（ＭＶＰ−ＨＥＭＡ）］、または ！Ｖ　（ＮＶＰ）、（ｉ（ＥＭＡ）または（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）とイオン性モノ マとの共重合体 の親水性グラフトポリマ被覆物を形成してプラスチック物品の表面を改質する改 良方法において、 γ線照射によるグラフト重合を水溶液中で下記条件下で行うことを特徴とする方 法にある： （ａ＞千ツマー濃度を０．１〜約５０重量％にし、（ｂ）全γ線照射量を約０． ００１〜約０．５０メガラドとし、（ｃ）　ｒ線照射率を約１０〜約２．５００ ラド／分とする。

上記本発明方法に下記の一つまたは複数の条件を付けることもできる： ＜ｄ）グラフト重合溶液から遊離酸素を実質的に除去する、（ｅ）ポリマー被覆 物の厚さを約１００人〜１００μｍに維持する、（［）グラフト重合水溶液にフ リーラジカル捕捉剤を含有させる、（ｇ）グラフト重合水溶液中にプラスチック 表面膨潤溶媒を入れる。

変形方法として、プラスチック表面での被覆物のグラフト重合を電子ビーム照射 を用いて行うこともできる。

本発明の他の対象は上記方法で作られた物品にある。

発明の詳細な説明 アメリカ合衆国特許第４．８０６．３８２号の開示内容は全て本明細書に含まれ る。

ヤロン達（上記文献）とナイト達（上記文献）は、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶ Ｐ）と２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）にγ線を照射してＰＭ ＭＡ上に被覆を形成した場合には被覆の（摩耗に対する）動的な角膜保護特性が よくないと記載している。ナイト達はＩＯＬにはポリビニルアルコール（ＰＶＡ ）の不溶性被覆が最適であるとしている。そこでＰＶＡで被覆したＩＯＬの開発 が商業ベースで試みられたが、臨床での結果は満足のゆくものではなかった。上 記文献に記載の方法ではγ線で重合させて表面を改質する実験をモノマーの濃度 、溶媒、照射線量、照射率を特定せずに実施したため、品質が悪く直ちに摩耗す る被覆しか得られなかった。有効で耐久性のあるＰＶＰまたはＰＨＥＭＡ被覆を ＰＭＭＡ製のＩＯＬの表面に形成する条件は従来の文献には記載されていない。

ナイト達やヤロン達の文献のほかのγ線によるグラフト重合に関する過去３０年 の文献には、眼科用インブラントの表面に有効な被覆を形成するための下記のよ うな複雑な要件を達成するための処理条件は記載されていない＝（ａ）薄くて耐 久性があり、光学的に透明であり（コンタクトレンズの場合）、均質な眼科用グ ラフト化被覆であること。一般に文献に記載されている非水溶性溶媒の条件で行 うと、γ線の照射線量が大きいため（ｌメガラドより大）一般に基材が変形・劣 化し、厚くて不均一な不透明被覆が得られる。（例えば、シャピロ（Ｃｈａｐｉ ｒｏ）の「ポリマー系の放射線化学（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）　、Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎ ｄ　５ｏｎｓ、Ｉｎｃ、　、＝ｚ　−ヨーク、１９６２年と、ヘングライン（Ｈ ｅｎｇｌｅｉｎ）達のＡｎｇｅｗ、　Ｃｈｅｍ。

第１５巻、４６１頁、１９５８年を参照）。

（ｂ）イン・ビボで生体適合性があること。

（ｃ）水または水中の気泡に対する接触角が小さいこと（湿潤性がよく、接触角 の値が３０゛よりも小さいこと）。

（ｄ）組織に対する付着性がないこと（角膜に対する付着力が１５０■／ｃｒＩ Ｉ未満であること）。

（ｅ）角膜にダメージを与えないこと（イン・ビトロでの接触テストでダメージ を受けるものが約２０％未満であること）。

（ｆ）ＥＳＣＡまたはＦＴ−Ｉ　Ｒ分析によりグラフト化被覆を測定することが 可能であること。

（ｇ）濡れ状態で（動的）摺動摩擦テストにより調べた摩耗に対する抵抗力（接 触角）がグラフト化被覆を行う前後で変化がないこと。

（ｈ）急速に水和すること。すなわち、水中に浸漬した場合の乾燥状態から濡れ た潤滑状態への変化が早い（５分未満）こと。

ヤロン達（上記文献）は、角膜のダメージをイン・ビトロで測定する方法を開示 している。ＰＭＭＡに対する結果がこの方法を説明するのに使用されている。モ ノマーの濃度が高いほどＰＶＰ被覆が細胞に与えるダメージを小さくすることが 明らかにされたが、実験条件（すなわち、放射線の照射線量、照射率など）は記 載されておらず、方法と生成物の間の臨界関係も示されていない。

γ線照射でグラフト重合してＰＶＰ、Ｐ　（ＭＶＰ−ＨＥＭＡ）またはＰＨＥＭ Ａを形成して改質表面を有する眼科用インブラントポリマーを製造するのに必要 なアメリカ合衆国特許出願１ｇ３０４゜４７９号に記載の発明の改良されたプロ セス条件およびパラメータには、モノマー濃度（％）、γ線の照射線量、照射率 、重合前に基材内に千ツマ−が侵入する時間（膨潤時間）、脱酸素（脱気）操作 が含まれる。これら以外の最適プロセス条件の中には触媒、フリーラジカル捕捉 剤、ＰＭＭＡ膨潤溶媒および温度が含まれる。

溶液ポリマーの分子量とその分布、転化率（％）、残留モノマーの量、グラフト したポリマーの厚さ、表面特性等はプロセス条件が変わった時に大きく変化する 結果に過ぎない。例えば、照射線量０．１メガラドを照射し且つ１０％のモノマ ーを用いた場合、大きな照射率番巳した場合と小さな照射率にした場合でＰＭＭ Ａ上のＰＶＰに対する表面改質状態は違ってくま。すなわち、分子量を大きくす るには照射率が小さい（重合が遅い）ことが好ましい。同様に、脱ガスで酸素を 除去した反応媒体では、はるかに低い照射率で優れたグラフト化が行なえる。銅 または鉄の塩または有機還元剤（例えばアスコルビン酸）などのフリーラジカル 捕捉剤が存在していると、他の処理パラメータが大きな影響を受ける。一般には モノマー濃度が大きいと、溶液ポリマーの分子量が小さくなり、溶液のゲル化が 防止される。

本発明方法は、各種プラスチック材料、例えばポリアクリレートおよびメタクリ レート（例、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチル メタクリレート等）　；ボリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ ブタジェン）；５ＢＳ（スチレン−ブタジェン）、エチレン−プロピレン共重合 体；ＳＥ／ＢＳ（スチレン−エチレン／−ブタジェン）、ポリカーボネート　（ ＰＣ）　、フルオロカーボンポリマー（例、ポリビニリテ゛ンフルオライドーＰ ＶＤＦ、ポリテトラフルオロエチレン−ＰＴＦＥ、ポリパーフルオロエチレンプ ロピレン−ＦＥＰ）、ポリシロキサン、ポリウレタンを含む各種脂肪族、芳香族 ポリウレタン、ポリエステルまたはポリエーテルブロックコポリマー、ポリビニ ルクロライドおよびダクロン、ＰＥＴを含む各種のポリエステルで作られた医療 機器、装置、デバイス、インブラントおよびコンタクトレンズの表面改質に適用 される。

これらの材料の一つまたは複数で作られた任意の機器、装置、インブラント等の 表面は本発明方法で改質して表面の組織接触特性を向上させることができる。

本発明方法ではブラチック製の手術用機器やインブラント、例えばプローブ、開 創器、組織や脈管の分離器、潅注器、吸引器、ファコエマルジフィケーシコンツ ール、スポンジ、鉗子、手袋、レンズグライド、ボジショニングッール、ビンセ ット、挿入用ツール、ステープル、縫合糸などを処理することができる。

本発明方法では医療用装置、例えばハードおよびソフトコンタクトレンズ、静脈 または静脈カテーテル、レーザーおよびバルーン脈管形成装置、血管や心臓用デ バイス（チューブ、カテーテル、バルーン、心室補助装置）、血液透析部品、血 液酸素添加装置、尿管／泌尿器装置（フォーリーカテーテル、ステント、チュー ブおよびバルーン）、気管カテーテル（気管および気管切開用のチューブおよび カフス）、腸供給チューブ、創傷排膿チューブ、血液バッグおよび血液チュービ ングを処理することができる。

本発明方法で改質されるインブラントには例えば血管グラフト、軟質または硬質 の組織人工器官（乳房、頭蓋／顔面、騰、関節）心臓弁および人工心臓等がある 。

これらの機器、装置、インブラント等を改質すると、これらの表面が改良されて 血液上の親和性が増し、手術中またはハンドリング時の組織の付着や損傷を減ら すことができる。さらに、本発明方法により細胞の吸着が減少するため炎症が減 り、軟質組織インブラントの場合の繊維質カプセルの形成が抑制され、心臓・血 管装置や人工器官の場合の凝血を防ぐことができる。本発明方法はさらに、細菌 の吸着が減るため感染の危険性が減り、関節継手や腰等の人工装具での表対面擦 傷と摩擦を減少させる。

ポリオレフィンおよびポリオレフィン／炭化水素ブロックポリマは医療用チュー ブ、カテーテル、血液バッグ、縫合糸などの材料として有用である。

ＳＢＳ、ＥＰまたはＳ　Ｅ／Ｂ　Ｓ型の共重合体は押出し成形や射出成形が可能 なゴム特性を有する熱可塑性エラストマである。これらの材料を本発明方法で表 面改質すると、これらポリマーの表面特性は通常の疎水性性から親水性へ変化す る。

フルオロカーボンポリマは生体適合性が良く不活性であるためカテーテル（例、 静脈カテーテル）、人工血管用器官（例、血管グラフト）、被覆用医療装置、器 具およびインブラントで広く利用されているが、本発明方法で表面特性は大幅に 改良され、細胞や組織の吸着性が減り、血液との親和性が増加する。

シリコンポリマーは医療用チューブやカテーテル、乳房用インブラント等の軟性 組織インブラントで広く利用されている。本発明の親水性表面改質によって組織 と細胞の擦傷や吸着が減り、軟質組織インブラントの主たる合併症である繊維質 カプセルの形成を抑えることができる。

同様に、ポリ塩化ビニルを表面改質することによって、親水性の高いビニルチュ ーブやフィルム表面として、ポリ塩化ビニルで作られた血液チューブ、血液バッ グ、カテーテル、その他医療装置の凝血性を抑え、生体適合性を高めることがで きる。

ポリウレタンはペーサのリード、静脈カテーテル、腸供給チューブ、血管グラフ トなどで用いられる。このポリウレタンも本発明方法で有効に改質されて親水性 表面となり、生体適合性が向上する。

」二記の各プロセス条件およびパラメータは、本発明の表面改質された眼球部品 用ポリマーを得るのに特に好ましい特定の組み合わせを実現するために下記の範 囲内で変えることができる＝（ａ）モノマー濃度：モノマーの濃度を大きくする とグラフト用溶液中のポリマーの分子量が増加し、接触角（ＣＡ）が小さくり、 表面がより親水性になる。例えば、ＰＭＭＡ上にＰＶＰの膜を形成する場合には 、照射線量０．１メガラド、照射率３０９ラド／分で、ＮＶＰの濃度が約３〜１ ５％の範囲でＰＶＰの粘度分子量（ＭＶ）は５６０．０００から２．７００．０ ００へ増加し、ＰＭＭＡグラフト接触角は２９°から２１”へ小さくなる。しか し、この効果は照射率と全照射線量に大きく依存する。例えば、ＭＶＰの濃度が １〜ｌＯ％で照射率を６４ラド／分に小さくすると、分子量は４．０００．００ ０から４．５９０゜０００へ増加し、接触角は４９°から１８゛まで小さくなる 。

一般に、モノマー１度は他のパラメータに応じて０．１〜５０％にするのが好ま しい。本発明の条件下では、例えば０．１〜０．５％のモノ７−ａ度かつ低照射 率で３０〜４０°以下の小さい接触角の親水性グラフト表面を得ることができる 。２０〜３０％以上の高いモノマー１度でゲル化させずにポリ７−溶液を効果的 にグラフトさせるには照射量を小さくし且つフリーラジカル捕捉剤を用いる必要 がある。モノマー１度を５０％より高くすることも可能であるが、好ましくない 。この場合にはフリーラジカル捕捉剤の濃度を大きくする必要があるが、フリー ラジカル捕捉剤を使用するとポリマーの分子量が低くなり、モノマーの転化率が 大幅に低くなる。ＰＨＥＭＡ被膜の場合にはＨＥ　Ｍ　Ａの濃度を０．５〜１０ 重量％で十分である。

（ｂ）照射線量ニー酸に、γ線の全照射線量が増加するとポリマーの分子量が大 きくなり接触角は小さくなる。しかし、照射線量を増加させ、照射率を小さくし 、モノマー濃度を増加させると、反応媒体の粘性が極めて大きくなってゲルを形 成するため、洗浄で除去することが非常に難しいという実用上の大きな問題があ る（例えば、全照射線量が約０．２５メガラド、ＭＶＰの濃度が１０％、照射率 が３０９ラド／分）。

グラフト重合が電子ビーム照射によって誘導されることは当業者には理解できよ う。従って、本発明方法を実施する際にγ線照射の代りにγ線照射き等価なエネ ルギーの電子ビーム照射を用いることもできる。電流が約５ｍＡ〜約１００　ｍ Ａの約５０Ｋｅ　Ｖ〜約１０ＭｅＶの範囲の電圧の電子ビームを使用する。電子 ビームでグラフト重合を開始するためには、γ線グラフト重合の場合よりかなり 高い照射率、すなわち、約１０〜約１０’ラド／分の範囲またはそれ以上の照射 率にする。

（ｃ）照射率ニー酸に、γ線照射率を小さくするとＰＶＰ溶液の分子量が大きく なる。例えば、ＭＶＰの濃度が１０％で全照射線量が０．１メガラドのときに照 射率を１２３５ラド／分から４９ラド／分に減らすと、分子量は１．１５０．０ ００から５．０９０．０００になる。接触角も照射率を小さくすると小さくなり 、値が３１”から１５°になる。電ｆビーム照射を使用する時は１０Ｉ′ラド／ 分またはそれ以上の照射率が実際的である。

（ｄ）溶液ポリマーの分子量二分子量はプロセス条件、使用するモノマー及びラ ジカル抑制剤によって大きく変化する。事実、低分子量溶液ポリマー（Ｍ、が５ ．０００〜１０．０００程度）でも接触角の低い有効なグラフト重量ができる。

しかし、分子量Ｍｖが５．０００゜０００以上の大きい溶液ポリマーはグラフト 中にゲル化するため洗浄の問題から一般に不適である。

（ｅ）脱ガス：グラフト用溶液から吸引および／または不活性ガス（アルコン） の掃気で酸素を除去することは全照射線量を小さくするために重要である（実際 のグラフトは０．１メガラド未満の全照射線量で行う）。脱ガスはＰＶＰの分子 量Ｍｖとモノマーの転化率（％）に大きく影響する。例えば、照射線量が０．０ ５メガラドでＮＶＰの濃度が１０％の場合、脱酸素操作を行うことによってＰＰ 上にＰＶＰがうまくグラフトする（接触角１５°）。脱ガス操作を行わないと上 記条件下ではグラフトが起きない。基材のポリマーがＰＰ、ＰＶＤＦまたはＰＳ ｉの場合にはグラフトで表面の親水性を変えるには脱酸素操作を行うことが極め て重要な役割を演じる。これらの材料を基材として用いた場合には、酸素の存在 下ではグラフト重合が不完全にしか起こらないことが知られている。

また、脱酸素操作を行うことはＰＭＭＡ基板やＰＣ基材の場合にも好ましく、酸 素の存在下でこれらポリマーをグラフトさせる場合と比較すると、はるかに少な い照射線量（０，０１〜０．１５メガラド）で効果がある。

（「）グラフトの厚さ：厚さが１００〜２００人未満のグラフト表面も非付着性 かつ親水性であるので有用ではあるが、このグラフト表面はそれより厚い被覆と 比較すると、組織との接触による外傷を減らす点では機械的な「柔らかさｌすな わちゲルの程度が不足する可能性がある。平滑、均質かつ光学面が光学的に透明 で、迅速に水和する限り、大抵の用途で約３００〜５００人（０，０３〜０．０ ５μｍ）以上で５０μｍ程度までの厚さのグラフト被覆が好ましい。

膨潤溶媒を使用せず、しかも照射前に基材をモノマーに長く接触させないで、好 ましいプロセス条件で作った場合の所望のインブラント特性を示すグラフト表面 の厚さは約０．１〜５μｍである。

酢酸エチルなどの膨潤剤を用いた場合には、ＰＭＭＡ上にグラフトしたポリマー を１００μｍ以上の厚さにするのが好ましい。

用途によっては厚い２０〜１００μｍの「スポンジ状」の被膜が好ましい場合も ある。

（ｇ）フリーラジカル捕捉剤ニ一般には還元剤であるＣｕ”　、Ｆａ◆−アスコ ルビン酸等のフリーラジカル捕捉剤は溶液中でのラジカル重合を抑制することが 知られている。従って、グラフト中に溶液がゲル化するのを遅らせるのに都合が よい（特に、γ線の照射線量が大きく、照射率が大きく、モノマーの濃度が大き いとき）。

しかし、実際のグラフト条件でフリーラジカル捕捉剤を用いると、分子量が小さ くなり、未反応モノマー濃度が大きくなり、分子量の分布が大きくなる。生体適 合性が最も要求される場所には金属塩を用いるのは好ましくない。

好ましいグラフト条件ではラジカル捕捉剤は使用しないが、ＰＶＰｌＰ　（ＭＶ Ｐ−ＨＥＭＡ）またはＰＨＥＭＡのグラフト被膜を得る好ましい条件は、アスコ ルビン酸を用いてグラフト用ポリマー溶液の粘性が大きくなってゲル化するのを 抑制することである。この場合、モノマーの濃度を大きくする（５０％まで）。

膨潤溶媒（０，５〜５％）として酢酸エチルを用いるとより厚いグラフト被覆が 得られる。

（ｈ）膨潤溶媒：クラフト用モノマー水溶液中で基材ポリマーの溶媒を用いると 、γ線重合前および重合中のポリマーの膨潤とポリマー内へのモノマーの拡散が 容易になる。千ツマ−が基板内に侵入するとグラフト被覆が厚くなってモノマー と表面の結合が促進される。酢酸エチルなどの溶媒を用いるとＰＭＭＡに対する 処理を極めて行い易くなることが分かっている。

上記方法は従来法と比較して大幅に改良されているが、各々の場合に最適な結果 は、多数のプロセスパラメータと条件との組み合わせを選択して得られる。

ＮＶＰとＨＥＭＡとの混合物を用いてＰ　（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）の共重合体のグ ラフト被膜を形成する場合には、ＨＥＭＡはこの千ツマー混合物の重量に対して 約５０重量％まで加えることができるが、ＨＥＭＡはゲル化を促進するため、Ｈ ＥＭＡが２０〜３０％を越える場合にはラジカル捕捉剤を使用し且つモノマーの 濃度を低くしてゲル化を防ぐ必要がある。

当業者であれば、ＰＶＰ、Ｐ　（ＭＶＰ−ＨＥＭＡ）またはＰＨＥＭＡからなる 本発明のグラフト被覆を各種のイオン性モノマーと共重合させることによって改 質させることができるということは理解できよう。また、親水性のイオン性モノ マーの混合物を共重合させることもできる。この場合には、これらのモノマーに 予め漬けるだけでもよい。例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ス ルホエチルメタアクリレート、スルホプロピルメタクリレートまたはこれら以外 のビニルスルホン酸、アクリル酸、クロトン酸、メタクリル酸などのビニルカル ボン酸が関与するグラフト共重合では表面をアニオン性に改質することができる 。同様に、塩基性またはアミノ基を有する千ツマ−である例えばビニルピリジン 、アミノスチレン、アミノアクリレートやジメチルアミノエチルメタクリレート やジメチルアミノスチレンなどのアミノメタクリレートは表面をカチオン性に改 質することができる。

また、イオンモノマーの塩を使用するか、イオン性グラフト膜を後処理して塩の 形に代えるのも好ましい。

総モノマー量の約５０重量％までイオン性モノマーを使用することでき、その場 合にも臨界的なプロセスパラメータが維持できることは分かっている。

一般に、「最高」のプロセス条件は基材およびグラフトポリマーの分子構造と被 覆の厚さとに依存する。一般に、溶液の粘性が極端に大きくなってゲル化したり 、溶媒応力でＩＯＬポリマーに亀裂やヒビが発生する条件は避けるべきである。

以下、例として本発明方法で種々のポリマー基材に改良されたＰＶＰグラフトを 付けるための実用的な条件の代表的なものを示す。

上記の考察およびプロセス研究に基づいて、各種基材ポリマーに対する好ましい 実施例を以下に示すが、その要点は以下のようにまとめることができよう。

一定の有用なプロセス範囲がある。「最高」のプロセス条件は基材の分子構造と 被覆の厚さとに依存する。一般に、溶液の粘性が極端に大きくなってゲル化した り、溶媒応力でＩＯＬポリマーに亀裂やヒビが発生する条件（例えば、酢酸エチ ル等のＰＭＭＡ膨潤溶媒を約２０％以上の高濃度にする）は避けるべきである　 。

表面が改良された眼科用インブラントを製造するには、下記の４通りのプロセス 条件が実際上は最も適当であろう：（１）モノマー水溶液の濃度：５〜２０％（ 好ましくは１０％）照射線量：　０．０５〜０．２０メガラド（好ましくは０． １０　Ｍｒｄ）照射率：２０〜１５．０００ラド／分（好ましくは５０〜２．０ ００）接触角：＜３０゜ ＰＶＰ分子量：　＞　２５０，０００ （２）系からの酸素の除去（吸引または不活性ガス−アルゴン−を用いたパージ ）以外は（１）と同じ操作。

照射線！：ｏ、０１〜０．１５メガラド（好ましくは０．０５　Ｍｒｄ）ＮＶＰ の濃度＝１〜ｌε％（好ましくは５〜１０％）一般にこの系は（１）よりも好ま しい。

（３）膨潤溶媒（例えばＰＭＭＡ用に酢酸エチル）を用い、後は（１）　（２） と同じにする。基材にモノマーがより多く侵入し、グラフト膜が厚くなる。

（４）モノマーの濃度を太きく　Ｌ　（２５〜５０％）、膨潤溶媒として酢酸エ チルを５．０％未満用い、照射線量を０．１０〜０．２０メガラドにし、照射率 を２０〜５．０００ラド／分にし、ラジカル重合抑制剤としてアスコルビン酸（ ０，１〜１．０ミリモル）を用いる。

実施例中の割合は特別な記載がない限り全て重量％を表す。

特別な記載がない限りγ線によるグラフト重合で得られた全てのサンプルの接触 角およびそれ以外の表面特性の値は、本発明方法で得られた改良されたグラフト 表面を室温またはそれよりも高い温度で水または水−アルコールで洗浄して可溶 性残留モノマーと未グラフトモノマーとを除去したサンプルについてのものであ る。得られたグラフトポリマーは安定で、長期間使用される眼科用インブラント として耐久性があり、水性媒体で分解しない。

また、使用を容易にするために、グラフト被覆される機器、デバイス等をＰＭＭ Ａ、ＰＰ、ＰＶＤＦ、ＰＣまたはＰＳｉ以外の材料で作ることもできる。また、 インブラント材料としての特性を改良するためにそれら材料の表面の一部のみを グラフトポリマーで改質することもできるということは当業者には理解できよう 。

実施例１ この実施例は、γ線を照射してグラフトさせたＰＶＰでＰＭＭＡの表面を改質さ せる際の上記のプロセス条件および重合パラメータを変えた時の大きな効果を示 すためのものである。

超音波洗浄器を用いて板状のＰＭＭＡサンプルを石鹸溶液と蒸留水で１回ずつ洗 浄する。その後、サンプルに様々な条件でγ線を照射する。γ線の照射により表 面が変化したＰＭＭＡサンプルを水で数回洗浄した後に評価した。

重合したＮＶＰのグラフト用溶液またはゲルを真空中で凍結乾燥させた。溶液の ＰＶＰサンプルの分子量は粘度測定（Ｍ７）またはゲル透過クロマトグラフィー （Ｍｗ）で評価した。粘度で分子量（Ｍｖ）をめる時にはＰＶＰを蒸留水に溶解 させて毛細管粘度計を用いて３０℃で固有粘性率〔η〕を測定した。

ＰＶＰがグラフトしたＰＭＭＡサンプルは水滴または水中の気泡の接触角を測定 して評価した。極めて親水性のある表面に対しては気泡を用いた方法のほうが信 頼性が高いと考えられる。気泡法での接触角の測定時にはグラフトしたＰＭＭＡ を蒸留水中で水平に保持した。約０．８μｌの気泡をテスト面の下に形成し、位 置させた。対称性を保証するため気泡の両側で角度を測定した。各サンプルに対 して普通は測定を５回行った。結果は第１表にまとめて示す。

第１表 濃度　：　ＮＶＰＩＯ％水溶液 全照射線盪：０．１メガラド 照射率の効果はＰＶＰ溶液の粘度を測定して評価した。上記結果から、全吸収線 量を同じにして照射率を低下させるとラジカルの形成速度が低下し、その割合が 小さくなって重合時間がのび、従って、分子量が大きくなることがわかる。ＰＶ Ｐポリマーの分子量はこの実験での最小照射率である４９ラド／分（コバルト６ ０γ線源から１０インチの距離）のときに最大値Ｍ、−５，０９Ｘ１０’になる 。

第２表 γ線照射で重合させたＮＶＰの分子量に対する全照射線量の効果 濃度　：　ＮＶＰＩＯ％水溶液 照射率＝３０９ラド／分（６０Ｃｏ線源から４インチの距離）＊ゲル化したポリ マー溶液 第２表は照射率が３０９ラド／分の場合の分子量１こ対するγ線の全照射線量の 効果を示している。全照射線量が０．２５メガラド以上のときにはポリマーがゲ ル化した。第２表の結果から、照射線量が大きいとＰＶＰポリマーがゲル化すな わち架橋することが分る。

第３表 全照射線量＝０．１メガラド 照射率　：３０９ラド／分 子線の照射時間：５時間２４分 上記結果は全照射線量と照射率が一定のときのＮＶＰモノマーノ濃度とＰＶＰの 分子量との間の関係を示している。この結果から、ＮＶＰの濃度が大きいと分子 量の大きなポリマーが得られることが分る。４９ラド／分の低い照射率の時に分 子量が５．　ＯＸ　１０’になることと比較すると、ＮＶＰｆｉ度が１５％であ っても照射率が３０９ラド／分の時にＰＶＰの分子量が２．７８１０’にしかな らないというごきは、照射率が重要であることを示している。

第４表 γ線照射でＰＶＰをグラフトさせたＰＭＭＡの接触角の照射率による変化 濃度　：　ＮＶＰＩＯ％溶液 全照射線量＝０．１メガラド 第４表の結果は、親水性ＰＶＰはグラフトすることによってＰＭＭＡとの接触角 が小さくなることと、照射率を小さくすると接触角が小さくなることを示してい る。

第５表 γ線照射でＰＶＰをグラフトさせたＰＭＭＡの全照射線量に対する接触角の変化 濃度　：　ＮＶＰＩＯ％水溶液 照射率：３０９ラド／分 （＊ではポリマー溶液がゲル化） 上記結果はγ線照射でＰＶＰをグラフトさせたＰＭＭＡの接触角の全照射線量に 対する変化を示している。照射率を３０９ラド／分で一定にした時には、全照射 線量が０．０５メガラドを越えると接触角はほとんど変化しなかった。

第６表 全照射線量二０．１メガラド 照射率　：３０９ラド／分 接触角を測定してγ線照射でＰＶＰを表面にグラフトさせたＰＭＭＡに対するモ ノマーの濃度変化の効果を評価した。ＭＶＰの濃度が３％で全照射線量が０．１ メガラドの時でも、グラフトしていないＰＭＭＡと比較すると親水性が増加した 。接触角はモノマーの濃度が３％を越えるとわずかに小さくなった。

第７表 全照射線量＝０．１メガラド 照射率　二６４ラド／分 上記結果は、照射率が６４ラド／分のときのＭＶＰモノマーの濃度とＰＶＰの分 子量の間の関係を示している。

ＰＶＰの分子量はＭＶＰモノマーの濃度が大きくなると著しくく大きくなる。

第８表 全照射線量二０．１メガラド 照射率　：６４ラド／分 照射率６４ラド／分でＰＭＭＡの接触角を各種濃度のＮＶＰ溶液で評価した。こ の結果から、ＰＶＰがグラフトしたＰＭＭＡの接触角はＮＶＰモノマーの濃度が 大きくなるにつれて小さくなることがわかる。照射率が６４ラド／分でのこの結 果は、照射率が３０９ラド／分の場合の結果（第６表）と傾向が似ている。モノ マーの濃度が１０％のときの親水性は照射率が低いほうが優れている（接触角が １８°と２５°）。

親水性モノマーのグラフト重合にに極性有機溶媒または極性水性溶媒の混合物を 用いるのがよい。このような有機溶媒の典型例としてはメタノール、エチレング リコール、ポリエチレングリコール、ジオキサンなどのアルコールやエーテルを 挙げることができる。しかし、これら有機溶媒がラジカル捕捉剤またはラジカル 連鎖移動剤として機能するときには、濃度を５０％未満にして使用するか、濃度 の大きなくすなわち２５％よりも大きな）親水性モノマーとともに使用する必要 がある。例えば、メタノールにはラジカル捕捉剤としての機能が幾分かあるが、 水／メタノール混合物中で照射線量を０．１メガラドにしてモノマー濃度１０％ でＰＶＰをγ線でＰＭＭＡの表面にグラフトさせる場合（第９表）にはメタノー ルを５０〜６０％まで用いることができる。モノマーの濃度が１０％のときには メタノールによるラジカル連鎖移動には低い照射率で親水性のあるクラフトが実 現する。一般に、これらの系はラジカル重合抑制剤の存在下で生成する低分子量 溶液ポリマーを示す低粘度溶液を生成させる。

第９表 濃度　：５０％ＭｅＯＨ中にＮＶＰが１０％全照射線量二０．１メガラド 実施例２ この実施例は本発明の表面改質方法における膨潤溶媒効果を示している。

ＰＭＭＡ基板上にγ線照射で親水性グラフト膜を形成する際に例えば膨潤溶媒で ある酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）をモノマー水溶液に添加するとモノマーをより効 果的にＰＭＭＡの表面に拡散させることができる。酢酸エチルは水にはあまりよ く溶けないが、ＮＶＰなどのモノマーの存在下では均一な反応媒体となる。

ポリマーがグラフトして変性する表面の厚さは酢酸エチルの濃度を大きくし且つ 照射前の拡散を長時間行う、すなわち予備膨潤時間を長くすることによって厚く なる。一般に、脱酸素を行わない場合には、十分にグラフトさせるのにγ線の照 射線量を０．１０〜０．１５メガラドにするのがよい。

ＮＶＰ−酢酸エチル−水溶媒系はＰＶＰに対する溶媒でもあり、ポリマー溶液を 均一に維持する機能がある。

ＰＭＭＡ表面にＰＶＰを「埋め込みグラフトする」にはＰＭＭＡをモノマー／膨 潤溶媒／水の混合物に数回浸した後にγ線を照射することによって可能になる。

この方法を用いた実験では、サンプルを１０％石鹸溶液中で超音波洗浄した後に 蒸留水で洗浄し、表面改質前にＰＭＭＡサンプルを真空デシケータ内で１８時間 乾燥させ、重量を測定した。ＮＶＰモノマーは減圧蒸留で精製して４℃で保管し た。

γ線照射でグラフトさせるためにＰＭＭＡ基板をモノマー／溶媒の水溶液に浸漬 し、γ線を照射した。原則として、洗浄した基板をＮＶＰ／酢酸エチル／水の混 合物中に浸漬させて６００キ、　＋Ｊ−のＣＯ線源を用いて照射を行った。サン プルをモノマー溶液に浸漬させる時間はいろいろに変えた。ここでの実験ではγ 線の照射線儀を０．０１〜０．１５メガラドにした。照射線１の値はフリッヶ線 量計を用いて測定した。照射率も変えた。照射後、γ線を照射したポリマー溶液 からサンプルを取り出して蒸留水で数回洗浄し、撹拌した脱イオン水中で洗浄し た。濾紙で表面の水を吸い取ってがら２４時間真空デシケータ内で乾燥させたい くつかのサンプルについて重量を測定した。重合溶液は透明で粘性のある溶液か らゲルまでいろいろであった。以下のパラメータを測定した。

重量増加から下記の式で表されるグラフト率が得られる：（ここで、ＷｏはＰＭ ＭＡの初期重量、ＷｌはグラフトしたＰＭＭＡの重量である） 同様に、水和率は下記の式で計算した：（ここで、Ｗｗは（水を吸い取ってから ）水中で平衡させた後のＰＭＭＡの初期重量、Ｗｄは（デシケータで乾燥させた 後の）乾燥サンプルの重量である） 大抵の場合、水の吸収は１２時間後に最大になった。

γ線照射でグラフトしたＰＭＭＡ表面に捕獲された気泡とｎ−オクタンとの接触 角を測定して変性表面の親水性を評価した。レイムーハート（Ｒａｍｅ−Ｈａｒ ｔ）式接触角ゴニオメータを用いて静的接触角を測定した。各サンプルの異なる 領域で少なくとも５回の測定を行った。

グラフトした表面とグラフトしていない表面のＡＴＲ−ＩＲ表面分析は全反射率 を減衰させたパーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）モデル２８３Ｂの ＩＲスペクトロメータを用いて行った。

グラフト表面を有する面積がＩＣＩＩ＋のサンプルとグラフトしていない表面を 有するサンプルとの分析をＸ線源としてマグネシウムにαを用いたクラトス（Ｋ ｒａｔｏｓ）　Ｅ　Ｓ　３００　Ｅ　Ｓ　ＣＡスペクトロメータを用いて行い、 Ｎ／Ｃ比をめた。

ＰＶＰ溶液ポリマーの分子量は、アベルホード（ｌｌｂｂｅｌｈｏｄｅ）粘度計 を用いて３０℃で溶液の固有粘性率を測定してめた。

照射線量は０．０１〜０．１５メガラドであり、モノマー濃度は５〜１５％であ った。

膨潤剤として酢酸エチルを用いてＰＶＰをＰＭＭＡの表面にグラフトした場合の データを第１０表に示す。この例では膨潤時間がないので酢酸エチルとモノマー とが表面に拡散・侵入するのはＴ線の照射中である。照射前に予め膨潤時間をも うけておくのが好ましい。この系はモノマーの拡散を制御した反応に典型的な挙 動を示し、ＰＭＭＡに対する膨潤溶媒である酢酸エチルが存在しているので、Ｐ ＭＭＡの疎水性表面へのＭＶＰモノマーの最初の分配がよくなる。

第１０表 ＰＭＭＡ上でのＮＶＰのグラフト重合 膨潤時間　：０時間 酢酸エチル：水＝１：９ クラフトさせる基材に対して膨潤溶媒（酢酸エチル）を使用することによってＮ ＶＰ−酢酸エチル−水系がＰＭＭＡの表面層を膨潤され、γ線照射によりこの表 面近傍で誘起されたラジカルの近くのモノマー分子が直ちにグラフト重合する。

このとき、照射線量を小さくし、溶媒で膨潤した表面にグラフトさせるポリマー をさらに深く侵入させることにより、より効果的にグラフトさせることができる 。

ＮＶＰ−酢酸エチル−水（１：　１　：　８）系中でのＰＭＭＡの膨潤割合の時 間変化の測定から、１２時間後に約６％が膨潤することがわかる。この系ではγ 線照射を行う前にモノマーを拡散させる時間を変えることによってグラフト層の 厚さを制御することができることがわかった。第１１表は、ＭＶＰを１５％含む 酢酸エチル−水（１：　９）系中でＰＭＭＡを２４時間予備膨潤させた後のグラ フト状態を示している。この表のデータと第１０表（膨潤時間がゼロ）のデータ とを比較すると、予備膨潤させたＰＭＭＡのほうが明らかにグラフト率が大きい ことがわかる。酢酸エチルの濃度を一定にした場合、この差は一般にモノマーの 濃度が低いほど、例えばモノマーの濃度が１５％ではなく５％のときにより顕著 になる。

第１１表 ＰＭＭＡ上でのＭＶＰのグラフト重合 膨潤時間：２４時間 溶媒　：水：酢酸エチル＝９：Ｉ ＮＶＰ：１５％ この系では、ＭＶＰはモノマーであると同時に、互いにほとんど混和しない溶媒 すなわち酢酸エチル／水に対する相互溶剤の役目をして、両者を均一相に維持す る。モノマー濃度が一定の場合（例えば１０％）、ミクロエマルジョンに相分離 しないようにするためには酢酸エチルの濃度を１０％未満に保っておく必要があ る。

膨潤剤である酢酸エチルの濃度が変化するとグラフト率に影響する。第１２表に は、酢酸エチルの濃度のみを変化させて他のパラメータは一定にした場合の結果 がまとめられている。この表から、酢酸エチルの濃度が大きくなるとグラフト率 が高くなることがわかる。照射線量を低くした膨潤溶媒モノマー系でグラフト率 が大きくなり接触角が小さくなっていることからもグラフト効率が改善されてい ることがわかる。例えば照射線量が０．０５メガラドまでは単なるモノマー水溶 液系ではほとんどグラフトしない。これに対して（第１１表の２４時間予備膨潤 した場合には）照射線量がほんの０．０１メガラドでも接触角は小さくなって３ ５°になり、照射線量が０．０３メガラドだと接触角は２３°になる。

第１２表 ＰＭＭＡ上でのＮＶＰのグラフト重合での酢酸エチルの効果膨潤時間：１２時間 、１０％ＮＶＰ、照射率３０９ラド／分一般に、バルクのポリマーの化学的分析 に用いられる方法は、ポリマー表面の分析にはあまり適していない。バルクと比 べて、構造および／または化学的性質が大きく異なっている表面領域はポリマー 全体のほんのわずかの割合しかない。従って、従来の化学的分析法は十分なもの ではない。表面領域はグラフト／基材／架橋した基／連鎖移動生成物の複合混合 物であるため、グラフトコポリマーに対しては特別な表面分析法が必要である。

現在使用できる最適の方法である２つのスペクトロスコピ一方法すなわちΔＴＲ −Ｉ　ＲとＥＳＣＡでグラフト表面の特徴を調べた。

第１３表 ＊水／酢酸エチル（水／酢酸エチル＝９　：　１）混合物中の５％ＮＶＰ反応合 物 照射率　：　１０６５ラド／分 膨潤時間：１７時間 第１３表のＡＴＲ−ＩＲ（減衰全反射赤外線スペクトロスコピー）の結果から、 γ線の全照射線量が０．０１メガラドから０．１０メガラドに変化すると表面の Ｃ＝０基（エステル）とＣ−Ｎ基（イミド）との比が７．６７から１．６８へと 変化し、全照射線量がそれ以上になるとこの比の値は一定になることがわかる。

この結果は、ＰＭＭＡの表面にＰＶＰがグラフトしたことと矛盾しない。

Ｅ　Ｓ　ＣＡ分析の結果は第１４表に示しである。この表の結果からＰＶＰのグ ラフトから予想されるように、照射線量（グラフト率）が大きくなると窒素組成 物が増えることがわかる。

第１４表 ＊水と酢酸エチル混合物（水と酢酸エチルの比は９：１）中の５％ＭＶＰの反応 合物 照射率　：　１０６５ラド／分 膨潤時間：１７時間 電子走査顕微鏡でグラフト化したサンプルの表面構造を調べた結果は第１４表に 示しである。被覆表面は１０．０００倍の倍率でも全て滑らかであった。グラフ トポリマー表面改質法ではＰＭＭＡ基材の表面は均一に被覆される。このことは 、眼内レンズなどの光学的インブラントの光学特性を優れた状態に保つ上で重要 である。

この実施例から得られる主要な結論は以下の通りである。

基材としてＰＭＭＡを使用した場合には、ＮＶＰ−酢酸エチル−水系を用いるこ とによりグラフトの侵入度を制御して、親水性の均一なグラフトポリマー表面が 得られる。

モノマー−酢酸エチル−水系のグラフト先端面は徐々に基材内に侵入する。この 先端面は膨潤剤の濃度と予備膨潤時間とを変えることにより制御することができ る。

重量測定、接触角測定、ＡＴＲ−Ｉ　ＲおよびＥＳＣＡ測定からＰＶＰグラフト 面の存在が確認された。

意外なことに、十分にグラフトさせるには照射線量を少なくする必要がある。従 って、γ線の照射によって表面または基材にダメージを与えら危険性が最小にな る。

実施例３ 以下の実験は、酸素がγ線照射重合とグラフト化に極めて重大な影響を与えるこ と、そして酸素が実質的に存在していないとグラフト重合を実施するのに好都合 であることを示している。

γ線照射で誘起されるＭＶＰの重合を、ＭＶＰを１０％含む水溶液中で以下の条 件で実施した。

（ａ）酸素（空気）の存在下での重合 （ｂ）アルゴンで脱ガスして酸素を除去した状態での重合（ｃ）酸素なしての重 合 （ａ）の場合は、空気の存在下で１０％ＮＶＰ水溶液に照射率２１３ラド／分で それぞれ全照射線量が０．０１．０．０５．０．１０．０．２０．０．２５メガ ラドの照射を行った。（ｂ）の場合には、アルゴンで１０分間掃気を行った。（ Ｃ）の場合には、脱ガスするために真空凍結−溶解（ＦＴ）法を用いた。この凍 結−溶解法ではモノマー溶液を液体窒素中で凍結させ、減圧（ＯＪ　ｍｍＨｇ） 下で酸素を除去した。

次に、凍結させた溶液を室温に戻して溶解させた後、γ線の照射を行った。サン プルによっては凍結−溶解サイクルを３回繰り返した（３ＦＴ）。同じ実験を繰 り返して再現性を確かめた。

γ線照射によるグラフト化と重合に対する脱酸素の効果を調べるため、照射率２ １３ラド／分で全照射線量が０．０１〜０．２５メガラドの照射した各ＮＶＰ溶 液の転化率と分子量とを測定した。

γ線照射で反応しなかったＮＶＰは以下の方法でめた。すなわち、アセトニトリ ル５０−を用いてγ線照射した５−のＮＶＰ溶液を抽出した。ＮＶＰはアセトニ トリルに溶けるが、ＰＶＰは溶けない。ＰＶＰ沈澱物を遠心分離し、上澄み液を 分析してＮＶＰをめた。ＮＶＰモノマー溶液（１０％ＮＶＰ水溶液）を比較用に 用いた。ＮＶＰの分析は以下のように行った。先ず、１０重量％水溶液をアセト ニトリルを用いて希釈し、適当な濃度にした（０．５〜５．０μｇ　／　ａｔ！ 　）。各溶液について波長３２３ｎｍの紫外線吸収率を測定し、ＮＶＰの１度と 紫外線吸収率との間の基準曲線をめた。

この曲線に対する回帰係数は０．９９であった。分子量測定にＧＰＣを用い、分 子」れの他に分子量分布をめた。

ＮＶＰの転化率（反応したモノマー量）はアルゴン掃気による脱酸素操作とＦＴ 法による脱酸素操作で大きな影響を受ける。照射線量が０．０１メガラドと極め て小さい場合には、酸素（空気）が除去されていない溶液中ではほとんど重合が 起こらないが、アルゴン掃気による脱酸素操作やＩＦＴ、３ＦＴを行ったサンプ ルでは転化率がそれぞれ４６％、６１％、６３％になった。照射線量が０．１０ メガラドでも、脱酸素系ではほとんど全てのモノマーが転化（９９％）したのに 対し、空気中で照射したサンプルのモノマーの転化率はほんの９０％（反応しな かったＮＶＰモノマーが１０％）であった。未反応モノマーは毒物として極めて 好ましくない挙動を示す危険性があるため、生体インブラントではこの点は重要 である。

脱酸素を行った系ではγ線の照射線量を少なくしてＰＭＭＡ上にＰＶＰをより効 果的にグラフトさせることができることを示すため、ｌＯ％ＮＶＰ水溶液をアル ゴンで掃気して酸素を除去した後にＰＭＭＡサンプルに照射率１５７ラド／分で 全照射線量０．０５メガラドのγ線照射を行った。この結果得られた親水性に改 質された表面は接触角が２０°で、機械的摩耗に対して安定であった（接触角の 変化がない）。既に述べたように、機械的に安定で極めて親水性が大きいＰＶＰ をＰＭＭＡ上にグラフトさせるには、モノマーの転化率を太きく　Ｌ　（９８％ ）、ポリマー溶液の重合度を大きくする（１．６５Ｘ１０’重量平均分子量）。

空気（酸素）が存在する場合には、接触角を小さくし且つ転化率と分子量とを大 きくするには照射線量を太きく（０，１メガラドよりも大きく）シ且つ／または モノマーの濃度を太きく（１５％以上）する必要がある。他のポリマー基材、例 えばポリプロピレン、フッ化炭素（例えばＰＴＦＥ、ＰＶＩ）Ｆ）　、シリコー ン等の上にγ線照射でモノマーを重合させて親水性のグラフトを形成する場合に は、脱酸素による好ましい効果がより大きく現れる。酸素の除去は基材の膨潤溶 媒とフリーラジカル抑制剤、例えば酸化可能な金属塩または有機化合物（例えば アスコルビン酸）とを組み合わせ使用してγ線照射でグラフト化を促進する際に も用いることができる。ラジカル重合抑制剤の存在下では効果的なグラフト化が できるが、溶液ポリマーは低分子量になるであろう。

ＰＶＰの分子量も脱酸素操作で大きく影響される。アルゴンによる掃気を行った サンプルとＦＴを施したサンプルでは照射線量がほんの０．０１メガラドでも分 子量が約１．６Ｘ１０’のＰＶＰポリマーが得られる。これとは対照的に、脱ガ ス操作を行っていないすンブルでは高分子のポリマーが形成されない。照射線量 が０．０５メガラドだと、空気中でのサンプルでは分子量が約０．３５Ｘ　１０ ’のＰＶ　Ｉ）ポリマーしか得られないのに対し、脱酸素操作を行ったサンプル では分子量が約１．６５〜１．８Ｘ１０’のＰＶＰポリマーが得られる。照射線 量が０．１０メガラドだと、全サンプル分子量が約１．８〜２．０Ｘ１０６にな る。

実施例４ 以下の実験はグラフト重合中、特にモノマーの濃度が高い場合の溶液重合及びゲ ル化を抑制するフリーラジカル捕捉剤の好ましい効果を証明するために行った。

実施例１と同様にして、γ線照射を行ってＰＭＭＡサンプルの表面にＰＶＰをグ ラフトさせた。この実施例における実験ではラジカル抑制剤としてアスコルビン 酸（ＡｓｃＡ）を使用した。照射条件が以下の１ｇ１５表にまとめられている。

第１５表 ＊初期照射線量は０．１メガラド、サンプルを洗浄してモノマーと可溶性ポリマ ーを除去した後に０．１メガラドをさらに照射した 第１５表のＰＭＭＡサンプルの接触角は全て１８〜２４°の範囲内にあり、この 値は極めて親水性が強いグラフトであることを示している。照射率は３３ラド／ 分であった。（ｂ）に対しては照射率を６６７ラド／分にした実験も行った。ア スコルビン酸等のラジカル抑制剤を使用しない場合、ポリマー溶液のゲル化がこ の表に記載した濃度（３０〜５０％）で起こる。アスコルビン酸は、低分子量溶 液ポリマーのグラフト化及び回収に干渉せずに、溶液重合をかなり抑制する。接 触角だけでなく、ＥＳＣＡとＦＴ−ＡＴＲ−ＩＲ分析によりＰＶＰのグラフト状 態を確かめた。この結果、表面に窒素とＰＶＰイミドカルボニル基が存在してい ることが分かった。

摩耗テストの結果、摩耗後に接触角または表面の窒素がほとんど変化していない ことから、機械的特性が優れていることが証明された。

実施例５ この実施例では、角膜皮質への付着力と細胞への付着力を繊維芽細胞を用いて測 定することによってγ線照射でグラフト変性した親水性表面は組織への付着力が 小さくなるという極めて好ましい効果があることを証明する。この付着力は、グ ラフト化で変性した本発明の親水性表面によって生体適合性が向上して組織が刺 激されたり損傷されなくなることを証明する重要なパラメータである。

相互に接触したポリマーと組織表面との間の付着力（ｍｇ／ｃａｔ）を測定する 装置を用いてウサギの角膜皮質とポリマーの表面の間の付着力をめた。ＰＭＭＡ と眼科用インブラントに適する親水性ポリマーである例えばシリコーンやポリプ ロピレンとの間の付着力の測定値は約２５０〜４００ｍｇ／ａｄであった。好ま しい処理条件のもとてγ線照射でグラフトさせて親水性を改善した本発明の表面 は付着力がはるかに小さく、その値は１５０ｍｇ／ａ＋を未満であり、１００ｍ ｇ　／Ｃｆｆ１よりも小さいことも多い。その結果、ＳＥＭで測定可能な皮質細 胞の損傷が大きく減る。ＰＭＭＡまたはシリコーンの場合には約５０〜８０％が ダメージを受けるのに対して、好ましい処理条件のもとてγ線照射でグラフトさ せた本発明の表面は２０％以下がダメージを受けるだけである。

また、γ線照射でグラフト変性させた本発明表面の細胞付着力が大きく減ること は、ニワトリの胚の繊維芽細胞（ＣＥＦ）またはウサギのレンズの上皮細胞（Ｌ Ｅ）の生きた培養細胞中にこの表面を曝すことでも証明することができる。実験 によると、ＰＶＰをグラフトさせて変性したＰＭＭＡに比較して、元のＰＭＭＡ の場合には２〜４倍多いＣＥＦ細胞またはＬＥ細胞が付着することがわかる。例 えば１５％ＮＶＰを用いて照射線量０．１メガラドで形成したグラフトに付着す るＣＥＦ細胞の数は、ＰＭＭＡの場合と比べてほんの３５％になった。同様に、 ＰＭＭＡの場合と比べて付着するＣＥＦ細胞の数は、ＰＭＭＡにグラフトしたＰ ＨＨＭＡではほんの３８％になり、ＮＶＰ　：　ＨＥＭＡの割合が１５：　１　 （ＮＶＰとＨＥＭＡを合わせた濃度が１６％）の場合にはほんの２０％になった 。ＰＶＰ表面改質ＰＭＭＡ、ＰＣまたはＰＳｉの場合の本発明の方法の最適条件 下では、１平方ミリメートルにつき１〜２個のＬＥ細胞が付着するが、改質して いないＰＭＭＡ、ＰＣまたはＰＳｉには１０個またはそれ以上のＬＥ細胞が付着 する。

実施例に の実施例は、ＰＭＭＡ上でのＨＥＭＡのグラフト重合と、ＮＶＰ／ＨＥＭＡ混合 物のグラフト重合を示している。

■６％ＮＶＰ／ＨＥＭＡ　（１５：　１）水溶液を用い、照射率を約１３００ラ ド／分、照射線量を０．１０メガラドにして実施例１の方法を繰り返した。ＰＶ Ｐ−ＰＨＥＭＡで表面を変化させたＰＭＭＡは接触角が１７°であった。似たよ うな条件で、７％ＮＶＰ／ＨＥＭＡ（−５：２）溶液の場合には接触角は２３° になり、２．５％ＨＥＭＡ溶液では接触角は１８°になった。

実施例７ この実施例はアニオンモノマーまたはカチオンモノマーと本発明の親水性モノマ ーとをグラフト共重合させる場合である。ここでは、ＮＶＰとイオン性モノマー を用いる。

（ａ）　ＰＭＭＡ基材と、コモノマーとして１５％ＮＶＰに１〜５重量％のアク リル酸（ＡＡ＞またはクロトン酸（ＣＡ）を添加したものとを用い、照射率を１ ２３５ラド／分、照射線量を０．１メガラドにして実施例１の方法を繰り返した 。接触角は１８〜２２°であり、皮質の付着力は未変性のＰＭＭＡの付着力の約 半分以下であった。

従って、良好な親水性グラフト被覆が形成されていることがゎがる。同じような 結果が、ジメチルアミノエチルアクリレートを用いてカチオン性グラフト被覆を 形成した場合にも得られる。また、スチレンスルホン酸（ＳＳＡ）を用いて実施 例１と同じ方法でＰＭＭＡにＮＶＰをアニオングラフトさせた。ＳＳＡ：ＭＶＰ の比を１：２＜３３％５ＳＡ）にし、全モノマー濃度を３０％にし、照射量を０ ．１５メガラド、照射率を約７００ラド／分にした場合、接触角３０〜４０°の 親水性グラフトが形成された。

（ｂ）スチレンスルホン酸ナトリウム塩（ＮａＳＳＡ）を用して、シリコーンに ＮＶＰを加えて親水性の高いアニオングラフト共重合体（ＰＤＭＳ）を形成した 。ＰＤＭＳサンプルをエタノール中で超音波処理で洗浄し、真空乾燥させ、モノ マー水溶液中で照射した。第１６表は照射率を約７００ラド／分にして形成した グラフト表面のグラフト条件、モノマー濃度及び接触角をまとめて示したもので ある。

第１６表 第１６表から分るように、０．０５メガラドという比較的低い全照射量でも、Ｎ ＶＰとの５０％アニオンＮａ５ＳＡを使用して全モノマー４０％で極めて親水性 の高いアニオングラフト（接触角１７゛）が得られる。

実施例８ この実施例はポリプロピレン（ＰＰ）の表面に親水性モノマーをグラフトさせる 場合であり、表面を効果的に変化させるには脱酸素が重要であることを示してい る。

ポリプロピレンの表面に親水性のグラフトを形成するには、酸素の存在下でＮＶ Ｐ水溶液にＴ線を照射するだけでは不十分である。実施例１の条件のもとでは、 Ｔ線の照射線量が０．１メガラドよりも大きくモノマーの濃度が１０％よりも低 い場合でも表面がほとんど親水性にならず、接触角もほとんど減少しない。しか し、脱酸素媒体中では、１０％ＭＶＰにおいて照射率を１５７ラド／分にし、照 射線量を０．０１〜０．０５メガラドにすると接触角が約１５°になった。従っ て、極めて親水性の大きなＰＰグラフトを脱酸素条件で容易に製造することがで きる。このグラフトは、機械的摩耗テストにより機械的に安定であることが確か められる。このことは、Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａ　製の光学部品とＰＰ製の触覚繊維とを 備えたＩＬ○の表面をＴ線によりクラフトにより変化させるのに重要である。

実施例９ ポリカーボネートは眼科用インブラント用エンジニアリングプラスチックとして 有用である。脱酸素状態のＮＶＰ水溶液にγ線を照射することによって極めて容 易にポリカーボネートの表面を変化させることができる。グラフト化条件の例は 脱酸素状態の１０％Ｎ　Ｖ　Ｐ水溶液でＴ線の照射率９３ラド／分、照射線量０ ．０５メガラドである。この場合、接触角は１９°になる。

実施例１０ シリコーン（ＰＳｉ）はＰＭＭＡはど容易にはＴ線を照射でＮＶＰがクラフトし ないが、脱酸素状態の１０％ＮＶＰ溶液を用いるとＰＳｉ表面は変性する。照射 率９３ラド／分、照射線量０．０５メガラドで接触角は約４５°になる。これは 表面の親水性がかなり大きいことを意味する。照射線量を大きくし、膨潤剤を用 い、モノマーの濃度を大きくすると、各種親水性モノマーで親水性が向上する。

例えばＴ線の照射率１５７ラド／分で照射線量を０．ｌＯメガラドにしてＮＶＰ ／ＨＡＭＡ　（１０：　１）をグラフトさせると、脱酸素操作をしなくてもグラ フトが形成されて接触角は３０°になる。

実施例１１ ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）は眼科用インブラント、特に角膜に有用なポ リマーである。ＮＶＰ水溶液、ＮＶＰ／水−メタノール溶液または酢酸エチル− 水系にＴ線を照射して表面を変化させることができる。接触角が約３０°の親水 性グラフトが、照射率３２６ラド／分で照射線量を０．２０メガラドで形成され る。しかし、ＰＶＤＦは脱酸素処理条件のもとてグラフト化するのが好ましい。

１０％ＮＶＰ水溶液を用い、照射率１５７ラド／分で照射線量を０．０５メガラ ドにすると接触角が１７°のＰＶＰグラフトが形成される。ＮＶＰモノマーはＰ ＶＤＦに対する効果的な膨潤溶媒でもあるので、グラフトの特性を向上させるた めには予備照射膨潤時間を確保しておくことが好ましい。例えば、７％ＮＶＰを 用い、照射率９４ラド／分で照射線量を０．１０メガラドにして５時間予備膨潤 を行うと接触角が１４°と小さくなる。

ＦＥＰ、テフロンは、静脈内カテーテル等の多くの医学デバイスで使用されてい るフッ化炭素ポリマである。このポリマは疎水性が強く、接触角が９５°以上で 、ウサギの角膜内皮を用いたインビトロ試験で約２５０■／ＣＩｌ＋の吸着力示 し、３０〜５０％の細胞を破壊するほど組織との接触で組織に強く吸着し、組織 を損傷する。このＥＦＰテフロンフィルムの表面を以下の方法で改質して接触角 が３０〜４０°以下、組織吸着力が約１２０■／ｃｄ以下、組織損傷率が２０％ 以下の親水性表面を形成した。ＦＥＰフィルムを２５％のＭＶＰ水溶液に浸漬し 、０．１０と０．２５メガラドのＴ線を照射（酸素脱気を行わない）すると、接 触角がそれぞれ３３°、２６°の親水性ＰＶＰグラフト表面ができる。内皮吸着 力は後者のサンプルで４５■／ｄで、ＦＴＩ　Ｒ−ＡＴＲ表面分光法でＰＶＰ表 面グラフトの存在が［認された。本発明の材料および方法で親水性表面に改質し たＦＥＰ静脈カテーテルは表面特性が向上し、痛ろおよび挿入で加わる力が低下 し、血管内皮の損傷が減り、血液との親和性が向上し、病原体の吸着と、それに 起因する感染症の危険が減少した。

中心静脈カテーテルおよび心臓カテーテルも本発明方法で表面改質することがで きる。その他のフッ化炭素ポリマー（例えばＰＴＦＥ）のカテーテルも本発明の 親水性表面改質で同様に改良される。

フッ化炭素ポリマー表面を親水性へ改質するためのγ線グラフト法は、ナフタレ ンナトリウムのような脱フツ素剤で表面を予備処理することによってさらに改良 することができる。例えば、ＰＴＦＥを３０〜６０秒間、ナフタレンナトリウム 溶液に漬け、その後ＰＶＰまたはＨＥＭＡをγ線グラフト化させると、予備処理 を行わない場合に比べて湿潤性が高くなり、接触角は、１０％水性ＮＶＰに０． １メガラドを照射した場合で１８°になり、１％のＨＥＭＡに０．００５メガラ ドを照射した場合で２２°になり、１０％のＭＶＰ／ＨＥＭＡに０．０１メガラ ドを照射した場合で１９°になる。

実施例１３ γ線ＰＶＰ法による多孔性ＰＴＦＥ血管グラフト〔ゴアテンクス（登録商ｍｒ　 ＧｏｒｅｔｅｘＴ″′）　：ｌの親水性表面改質多孔性ＰＴＦＥ血管グラフトを アセトン、アセトン−水−モノマ溶液に浸漬し、モノマー水溶液（通常は１０％ ＮＶＰ、５％アセトン、８５％水）に浸漬した状態でγ線源を用いて全照射量０ ．０２〜Ｏ９】５メガラドを照射した。水で完全に洗浄後、ＰＴＦＥの特性を測 定した。接触角は大幅に減少しく改質前の９８°からＰＶＰ表面グラフトで約２ ０°になる）、表面が親水性に改質されたことが分かる。表面がＰＶＰに改質さ れたことはＦＴＩ　Ｒ−ＡＴＲ表面分光法で分かる。フルオロカーボンポリマ基 材の機械特性は親水ポリマのグラフト化に必要なごく低量のγ線照射では殆ど影 響されない。電子顕微鏡で検査した結果、表面改質ではＰＴＦＥ血管グラフトの 多孔構造には殆ど影響しないことが分かった。

上記で得られた表面親水性が改質されたＰＴＦＥおよび多孔性血管グラフト材料 は血液との親和性が改良される。この特性は径の小さい血管グラフトや、血液と 接触するその他のインブラントおよび装置、例えば心臓弁、心室補助装置、人工 心臓、血管カテーテル、ペーサのリードで特に重要である。

本発明で使用する非常に低い照射量はＰＴＦＥ基材の特性には影響を与えず、水 性重合媒体に少量のγ線を照射するだけで非常に薄い均一な親水性表面改質膜が でき、基材の構造と物理的特性例えば多孔性血管グラフ）ＰＴＦＥ材料の孔構造 は維持される。

実施例１４ ＦＥＰテフロン上へのＮＶＰ−ＨＥＭＡ共重合体のγ線照射によるグラフト化 ＦＥＰテフロン上へのＭＶＰ−ＨＥＭＡ共重合体のγ線照射によるグラフト化は ＮＶＰ　：　ＨＥＭＡ比が９：１および８：２の時に非常に効果的で、１０％の モノマ溶液に０．１メガラドの照射を行って非常に親水性の高い表面改質が得ら れる（接触角３０°またはそれ以下）ことが分かる。ＮＶＰ　：ＨＥＭＡ＝８　 ：　２でモノマ濃度を１０％では、０．０５メガラド未満の照射で接触角は３０ ’以下きなった。この方法では表面を親水性に改質した静脈カテーテルが容易に 製造でき、このカテーテルは挿入時に加わる力と痛みを緩和し、感染症、静脈炎 、凝血等の静脈カテーテルの合併症を引き起す危険性が少ない。

ポリウレタン（ＰＵＲ）は医療用装置およびインブラントとして、特に静脈カテ ーテル、ペーサ−リード、血管グラフトおよび人工心臓等の用途で重要なポリマ ーになってきている。ＦＯＲはシリコンやフルオロカーボンに比べてより親水性 ではあるが、親水性グラフトポリマー、例えばγ線でＰＶＰを表面グラフトした ものに比べた場合には、組織吸着の大幅な低下、および低い組織損傷特性を示す ことはない。本発明方法のγ線照射表面改質により、医療用装置およびインブラ ントとしての表面特性を改良することができる。

例えば、硬度５５デユロメータのポリウレタンボリエーテルブロックコボリマ− ［ペリタン（Ｐｅｌｌｔｈａ口ｅ）登録商標５３６３）　］フィルムに酸素を脱 気した１０％ＭＶＰ水溶液中で０．１メガラドのγ線を照射して表面の親水性を 良くした。表面をＰＶＰで改質したＰＵＲでは変性前の接触角５４°が２８°ま で低下する。インビトロ試験での内皮接触損傷試験では、平均６０％以上であっ たＦＵＲの細胞損傷が親水性ＰＶＰで表面改質したものでは２０％以下となった 。硫酸バリウム等の添加物を含む一般に用いられている放射線不透過性ＰＶＰは 生体適合性が乏しいので、このＰＵＲ表面特性の改良は特に重要である。例えば 、１２％の硫酸バリウムを含む典型的なＰＵＲ［ベルタン（Ｐｅｌ　１ｔｈａｎ ｅ）　］は内内皮接触傷が非常に高い（８０％）が、親水性ポリマーで表面改質 すると、その値は大幅に低下する（＜３０％）。

第１７表 各種ポリマーと親水性ＰＶＰＴ線グラフグラフト改質物サギのインビトロ内皮接 触試験による組織損傷比較データ多くの医療用ポリマーではＸ線試験用にバリウ ムまたはビスマス等の放射線不透過性化合物（例、硫酸バリウム）を充填するの が一般的であるので、本発明の表面改質方法はこの種放射線不透過性ポリマー組 成物に平滑で組織保護力に優れた生体適合性の高い表面を与える点で特に有用で ある。

表面を親水性ポリマーで改質して得られる組織保護特性を説明する。この種のコ ンタクトレンズは一般に刺激性があって、表面が粗く、外部角膜上皮を傷付ける 危険性がある。ＰＭＭＡコンタクトレンズをＮＶＰモノマー水溶液（通常は１０ ％ＭＶＰ）に漬け、０．１メガラドを照射してＴ線グラフト重合で表面を改質す る。得られた透明な親水性グラフト膜よってコンタクトレンズ表面は湿潤性（接 触角＜３０°）となり、上皮表面を吸着しなくなり、従って、−Ｆ皮擦傷と刺激 とが減少する。本発明方法を使用して各患者に合った厚さの表面改質膜を有する レンズを容易に製造することができる。

実施例１７ 表面を親水性に改質したシリコンソフトコンタクトレンズシリコンコンタクトレ ンズは機械的柔軟性に優れ、酸素透過性が高いので、広く使用されているが、シ リコンは通常は疎水性であるため湿潤性がなく、敏感な角膜上皮組織を吸着して 擦傷させることがある。多くのシリコンコンタクトレンズは酸化プラズマ表面処 理で湿潤性を高くしてこの問題点を最少に抑えている。しかし、この種の表面酸 化は組織保護力に乏しく、水性媒質中では持続性がない。大抵の場合２〜３週間 でシリコン表面から親水性が失われ、湿潤性が低下する。これに対して、本発明 方法で作った親水性ポリマー表面グラフトは表面に永久に化学結合し、永久に優 れた湿潤性を維持する。さらに、角膜上皮と接触した際に非吸着性、潤滑性、組 織保護特性を示し、従って、ポリシロキサンの有する優れた光学特性、機械特性 および酸素透過性特性を維持して、擦傷と刺激とを最少限にすることができる。

実施例１８ 表面を親水性に改質した器官内チューブおよびカフ器官内チューブおよび器官切 開チューブは一般にシリコン、ポリウレタン、フルオロカーボンポリマーおよび 塩化ポリビニルで作られている。これらの中空管デバイスに取付けるバルーンや カフスは挿管中に膨張されるもので、一般にはラテックスゴム、ビニルまたはシ リコンポリマーで作られる。これらデバイスを使用する上での臨床上の大きな問 題点は、気管の繊毛細胞が剥離し、カフによる圧力、刺激および吸着によって気 管が深刻な損傷を受けるという点にある。術後感染は、気管チューブカフスによ って損傷または剥離された気管内の領域に病原菌が付着して起きる。

本発明方法によってチューブおよびカフスの表面を親水性ポリマーで改質するこ とによって、これらデバイスを大幅に改良し、敏感な気管組織の接触による擦傷 と吸着を最少限に抑えることができる。

シリコンカフを実施例１０の方法でＰＶＰ−ＰＨＥＭＡ　（１０：　１）を用い て改質した。得られた親水性カフは組織への吸着が顕著に低下し、疎水性ポリシ ロキサンカフスと比べて気管への刺激および損傷が軽減した。同様に、ラテック スゴム製のカフを、実施例８の方法に従ってγ線グラフ＋−ｐｖｐで改質した。

得られた親水性カフは、通常の疎水性ラテックスゴムカフに比べて敏感な気管組 織への吸着が少なく、チューブ挿入時に気管に与える刺激も軽減された。

実施例１９ フォーリーカテーテル管とバルーン表面の親水性改質フォーリーカテーテルチュ ーブとバルーンは、尿道へのカテーテル法に使用されるもので、通常は実施例１ ８に記載の気管内チューブおよびカフスと同様の疎水性ポリマで作られている。

このデバイスによって起こる臨床上の合併症は、疎水性カテーテルの組織への吸 着および表面の損傷と、病原菌、蛋白、ミネラルの表面付着に起因する組織刺激 、感染および皮殻形成である。シリコンおよびフルオロカーボンポリマーはミネ ラル堆積および皮殻形成が起きにくい傾向にあるが、これを親水性ポリマーで表 面改質することにより、組織刺激、感染および皮殻形成に対する抵抗性は強化さ れる。

シリコン製のフォーリーカテーテルを、実施例１０の方法に従って、ＰＶＰ−Ｐ ＨＥＭＡ　（１０：　１）で改質した。得らた親水性表面改質を有するカテーテ ルは、改質前のシリコンよりも組織への吸着性が弱く、皮殻形成も減った。本発 明の利点を有する別の例では、ラテックスゴムバルーンを付けたフォーリーカテ ーテルを実施例８の方法で表面改質した。その結果得られた親水性表面は感染を 起し難く、皮殻形成の危険性も少なくなった。

実施例２０ 手術用手袋およびスポンジの表面の親水性改質手術用のラテックスゴム手袋は疎 水性表面特性を示し、敏感な組織表面に吸着し易いため、全ての手術において組 織損傷を起し易い。組織損傷の結果、感染および手術に起因する癒着等の術後の 合併症が増加する。手術用手袋の表面を親水性に改質することによってラテック スゴムの組織の吸着を減らし、手袋−との接触によって起きる手術中の組＃ｌＩ 債傷の危険性を少なくすることができる。ラテックスゴム手袋は実施例８の方法 で親水性ＰＶＰ表面を用いて改質する。本発明方法は必要とするγ線量が非常に 少ないため、放射線に弱いラテックスゴムの機械特性を損なうことなしに親水性 ポリマーのグラフト化を行うことができる。本発明方法で得られる手術用親水性 ラテックス手袋は手術中に接触する敏感な組織、例えば腹膜、６膜等の吸着およ び損傷が少ない。

手術中に使用される手術用スポンジおよびガーゼも組織吸着および擦傷によって 組織を損傷する。スポンジおよびガーゼは通常木綿、ポリエステル、セルロース 材料およびポリウレタン製である。これらの天然または人工ポリマは全て本発明 方法および材料で親水性表面へ改質するのに適している。典型例では、木綿のガ ーゼスポンジをＮＶＰの１０％水溶液を用いて照射量０．１メガラドでＰＶＰを γ線グラフトさせて表面改質する。これによってスポンジ表面は親水性になり、 スポンジの構造および機能を変化させずに、手術操作中の組織への吸着を抑える ことができる。

実施例２１ シリコン製乳房用人工装具表面の親水性改質乳房用人工装具は通常疎水性ポリシ ロキサン外皮や膜に空気、水またはシリコンゲルまたは液体を封入したものであ る。この種の軟質組織の人工装具での主要な合併症は組織とインブラントとの界 面で起こる刺激および炎症であり、その結果、インブラントの周りに硬い繊維質 の被膜が形成される。この繊維質の被膜は人工装具の生体適合性を著しく損い、 ひどい場合には組織の壊死、インブラントの排除および消失につながることもあ る。本発明方法でシリコン表面の親水性を改質すると、インブラントによる組織 の刺激および擦傷が減り、繊維質被膜形成を引き起こす危険性のある湿潤細胞の 吸着が減少する。シリコンバッグ／シリコンゲルよりなる乳房用人工装具の表面 を、実施例１０の方法で、親水性のＰＶＰ−ＰＨＥＭＡグラフトで親水性に改質 した。得られた親水性の人工装具表面は普通のシリコンに比べて組織または細胞 への吸着が弱いため、生体適合性が高く、周囲に硬質の繊維質被膜形成が起き難 い。

実施例２２ 各種の疎水性の構造ポリマーで作られたプラスチック手術用機器は高品質−低コ ストの使い捨て機器として次第に多く使用されるようになっている。この種のプ ラスチック複合材料は組織への吸着が強く、外傷を起し易い。本発明の親水性表 面改質法によって組織保護特性が向上する。医療機器で利用されるプラスチック 素材の中で繊維強化複合材料（剛性および機械的強度を与えるためのガラス、カ ーボンおよび硼素の繊維を含む）は最も重要なものである。眼科用インブラント を外科的に挿入するための炭素繊維強化ビスフェノール−Ａポリカーボネート製 のマイクロサージヤリ−用ピンセットは、本発明によって大幅に改良される手術 用機器の一例である。炭素繊維強化ポリカーボネート製機器は実施例９のポリカ ーボネート用の方法を用いて、ＰＶＰで容易に表面改質することができる。得ら れた機器表面は脆い眼組織と接触した時の組織への吸着および損傷が少なく、表 面改質したプラスチック器具はプラスチック製の眼科用インブラントの表面を傷 つけたり損傷する危険が少ない。

実施例２３ 眼科手術で使用されるシリコン＊１１１注／吸引（Ｉ／Ａ）具の表面親水性改質 眼科手術では、破片を取り除くために目に潅注溶液を注入し、液体を吸引する装 置１／Ａを使用する。このＩ／Ａではシリコンチップを使用するのが一般的であ る。このＩ／Ａは目の前方および後方小室内で操作されるため、脆弱な組織と接 触することになる。疎水性シリコンで作られた器具は組織と接触した際に組織を ひどく損傷することがあり、眼科手術の成功を妨げる危険性がある。

シリコンのＩ／Ａチップを実施例１０の方法でＰＶＰおよびＰＶＰ　−Ｐ　ＨＥ ＭＡで表面改質した。得られた親水性ポリマ表面は組織への吸着が少なく、手術 中に敏感な組織と接触しても損傷の危険性は低い。

体外心臓補助装置および人工心臓装置等のインブラントは一般にセグメント化し た繊維強化ポリエーテルポリウレタンで作られているが、この材料は凝血性が強 いため、凝血合併症を起こすことがあり、そのため使用が大きく制限されている 。この材料で作られた装置の表面を親水性ポリマグラフトで改質すると、血液細 胞および血小板の吸着および活性化が低下し、フィブリノーゲンの吸収が弱くな り、凝血を起し難くなり、装置およびインブラントの使用時間を長くすることが できる。ポリウレタンジャルビツク７型人工心臓は実施例１５の方法でＰＶＰを 用いて容易に表面改質される。この方法では装置全体をモノマー溶液に浸漬し、 放射線を構造全体に浸透させるので、基材が均一に活性化され、制御下に表面の グラフト重合を開始させることができる。従って、人工心臓等の不均一で複雑な 構造物の表面を均一に改質するのに特に適している。

ＰＶＣはカテーテル、血液チューブ、血液バッグ、その他多くの医療器具で広く 使用されている。この樹脂の配合物は疎水性で、有害な組織吸着と細胞吸着を起 こす。親水性表面改質は血液および組織適合性の向上の上で有用である。この樹 脂の配合物は多量の可塑剤（ジオクチルフタレート）を含むことが多いので、γ 線グラフトによる表面改質の前に、適当な溶媒、例えばアセトン水溶液で洗浄し て表面の可塑剤を抽出するのが好ましい。アセトン水溶液で洗浄した後、ＰＶＣ の血管カテーテルを脱気した１０％ＮＶＰ水溶液に浸漬して０．１メガラドを照 射して親木性ＰＶＰグラフトを形成する。このグラフトによって血管内皮と接触 した時の内皮の損傷が少なくなり、改質前のＰＶＣと比べて凝血性が低くなる。

実施例２６ 材料を組み合わせた医療用器具の親水性グラフト化本発明の一つは重要な特徴は 一定のグラフト化条件を用いることによって複数の材料を組合せて作った医療器 具の表面を改質することができるという点にある。従って、材料を組合せて作っ た医療器具を１段階のグラフト化操作で表面グラフト化して生体適合性の高い表 面にすることができる。すなわち、ＰＭＭＡ、ＰＣ。

ＰＵＲ、フルオロカーボン、ＰＰ、Ｐｓｉ、その他のポリマーを組合せた材料を 本発明条件下でグラフト化することができる。第１８表にはいくつかの材料の組 合せと、より良いＰＶＰグラフトを得るための相互グラフト化条件を示しである 。

ＰＭＭＡ／ＰＰおよびＰＭＭＡ／ＰＶＤＦ脱気条件下の１０％ＮＶＰ中で１５７ ラド／分で、０．０５メガラドを照射してＰＭＭＡとＰＰとにＴ線グラフト化し た。この条件で、接触角はＰＭＭＡで２０°、ＰＰで１５°となり、これらは機 械的に安定であった。脱気を行わない場合には、ＰＰ表面のグラフト化に酸素が 悪影響を及ぼすため、類似の条件下ではＰＰがＰＭＭＡに効率良くクラフト化し ない。

ＰＶＤＦ表面のグラフト化の研究結果から、この場合も酸素脱気が重要であるこ とが分かった。脱気を行った１０％ＭＶＰ水溶液に１５７ラド／分で、０．０５ メガラドを照射すると、ＰＭＭＡとＰＶＤＦとの両方に良好な親水性グラフトが 得られた（第１７表を参照）。

ＰＣ／ＰＰおよびＰＣ／ＰＶＤＦ ＰＣおよびＰＰのグラフト化をＮＶＰ溶液を脱気した後に類似のＴ線照射条件下 で行った。ｌＯ％ＮＶＰ水溶液を使用して１５７ラド／分、０．０５メガラドで 両方のポリマに効率良く親水性グラフト化され、接触角はそれぞれ１９°および １５°になった。

第１８表 組ろ合わ材料で作られた医療器具のＰＶＰによる表面改質本　接触角を約２５° 以下にするための条件草本　ＬＤＲ：３０〜３００　ラド／分実施例２７ 本発実施例は、本発明方法では非常に低いγ線量（０，００５メガラドまたはそ れ未満）でモノマー水溶液濃度を低く（０，５重量％またはそれ未満）にしても 効率よくグラフト化が行えることを示す実施例である。

上記実施例に記載の条件下で非常に低いγ線照射量（０，０１および０．００５ メガラド）゛で低いＨＥＭＡモノマー濃度（０，５〜２．０％）でＰＶＤＦ表面 を改質した。結果は”ＩＣｌ３表にまとめである。ＰＶＤＦサンプルは洗浄し、 ＨＥＭＡ水性溶液中でγ線を照射し、実施例１の一般的な方法に従って洗浄した 。第１９表に示す低い接触角の値が示すような親水性の高い表面グラフト膜に改 質された。

このような極端に低い照射量およびモノマー濃度でＰＶＤＦ上にＰＨＥＭＡが効 率良くグラフト化したことは第２０表に示すＸＰＳ分析でも確認された。この結 果はＰＨＥＭＡ−ｇ−ＰＶＤＦでは表面のフッ素はわずかで、炭素が増加してい ることを示している。

この表面分析の結果はＰＨＥＭＡの組成に極めて近いものであった。

照射量を０．００５メガラドまたはそれ未満とし、モノマー濃度を０．５重量％ またはそれ未満とした場合でも、非常に親水性の高いＰＨＥＭＡを得ることがで きた。比較としてのＰＶＤＦそのものは非常に疎水性が高く、接触角は８５°よ り大きい。

このＸＰＳ表面分析の結果は明らかに０．００５メガラドで表面が効率よくグラ フト化されていることがわかる。表面の炭素濃度はＰＨＥＭＡ表面でほぼ予想さ れる値となり、ＰＶＤＦのフッ素検出量はごくわずかであった。

国際調査報告 フロントベージの続き （７２）発明者　バーンズ、ジェイムズ、ダブリュー。

アメリカ合衆国　０１７４６　マサチューセッツ　ホリストン　ツイスタ　スト リート（７２）発明者　クマール、ジー０．スデシュインド国　マハラストラ　 ４００　６０１　シーツ　ピー、オー、ボックス　１５５　アルケミイ　リサー チ　センター （７２）発明者　オズボーン、デイヴイッド、シー。

アメリカ合衆国　６３０２１　メリーランドマンチェスター　ウッドフレスト　 メイナー　コート　１４３７ビー （７２）発明者　ラルノン、ジェフリー、ニー。

アメリカ合衆国　９２１２８　カリフォルニアサン　ディエゴ　アヴエニダ　テ ィネ第（７２）発明者　シーツ、ジョン、ダブリュー。

アメリカ合衆国　９１７１１　カリフォルニアサデナ　プリグデン　ロード　２ ２４１（７２）発明者　ヤヒアウイ、アリ アメリカ合衆国　３２６１１　フロリダ　ゲインズヴイル　ユニヴアーシティ　 イブ　フロリダ　エムニーイー　３１７　デパートメント　イブ　マテリアルズ 　サイエンス（７２）発明者　ロピンノン、リチャードアメリカ合衆国　３２６ ０２　フロリダ　ゲインズヴイル　サウスウエスト　セブンスアヴエニュ−４３ ０５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．人間または人間以外の動物の生きた組織と接触するプラスチック物品の表面 上に下記 （１）Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）より成るモノマー（２）２−ヒドロキシ エチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）より成るモノマー （３）（ＮＶＰ）と（ＨＥＭＡ）との混合物（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）または （４）（１）（２）または（３）と、モノマー全重量に対して５０重量％までの イオン性モノマー、イオン性モノマーの塩またはこれらの混合物との混合物 のγ線照射による重合で化学的にグラフトした下記Ｉ　ポリビニルピロリドン（ ＰＶＰ） ＩＩポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）ＩＩＩ（ＮＶＰ ）と（ＨＥＭＡ）の共重合体［Ｐ（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）］、または ＩＶ（ＮＶＰ）、（ＨＥＭＡ）または（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）とイオン性モノマー との共重合体 の親水性グラフトポリマ被覆物を形成してプラスチック物品の表面を改質する改 良方法において、 γ線照射によるグラフト重合を水溶液中で下記条件下で行うことを特徴とする方 法： （ａ）モノマー濃度を０．１〜約５０重量％にし、（ｂ）全γ線照射量を約０． ００１〜約０．５０メガラドとし、（ｃ）γ線照射率を約１０〜約２，５００ラ ド／分とする。 ２．下記の一つまたは複数の条件をさらに含む請求項１に記載の方法： （ｄ）グラフト重合溶液から遊離酸素を実質的に除去する、（ｅ）ポリマー被覆 物の厚さを約１００Å〜１００μｍに維持する、（ｆ）グラフト重合水溶液にフ リーラジカル捕捉剤を含有させる、（ｇ）グラフト重合水溶液中にプラスチック 表面膨潤溶媒を入れる。 ３．物品が手術用機器である請求項１に記載の方法。 ４．物品が医療用器具である請求項１に記載の方法。 ５．物品が補綴術用インプラントである請求項１に記載の方法。 ６．物品がソフトまたはハードコンタクトレンズである請求項１に記載の方法。 ７．イオン性モノマーがビニルスルホン酸、ビニルカルボン酸またはこれらの塩 である請求項１に記載の方法。 ８，ビニルカルボン酸がアクリル酸、メタクリル酸またはクロトン酸である請求 項７に記載の方法。 ９．ビニルスルホン酸がスルホエチルメタクリレート、スルホプロピルメタクリ レート、スチレンスルホン酸またはビニルスルホン酸である請求項７に記載の方 法。 １０．イオン性モノマーがアミノ基を有するモノマーである請求項１に記載の方 法。 １１．アミノ基を有するモノマーがビニルピリジン、アミノスチレン、アミノア クリレートまたはアミノメタクリレートである請求項１０に記載の方法。 １２．プラスチックがポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリオレフィン 、エチレン−プロピレン共重合体、ポサブタジエン、スチレン−ブタジエン共重 合体、スチレン−エチレン−ブタジエン共重合体、ポリカーボネート、フルオロ カーボンポリマー、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエス テルおよびこれらの混合物で構成される群の中から選択する請求項１に記載の方 法。 １３．人間または人間以外の動物の生きた組織と接触するプラスチック物品の表 面上に下記 （１）Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）より成るモノマー（２）２−ヒドロキシ エチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）より成るモノマー （３）（ＮＶＰ）と（ＨＥＭＡ）との混合物（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）または （４）（１）（２）または（３）と、モノマー全重量に対して５０重量％までの イオン性モノマー、イオン性モノマーの塩またはこれらの混合物との混合物 の電子照射による重合で化学的にグラフトした下記Ｉ　ポリビニルピロリドン（ ＰＶＰ） ＩＩポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）ＩＩＩ（ＮＶＰ ）と（ＨＥＭＡ）の共重合体〔Ｐ（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）］、または ＩＶ（ＮＶＰ）、（ＨＥＭＡ）または（ＮＶＰ−ＨＥＭＡ）とイオン性モノマー との共重合体 の親水性グラフトポリマ被覆物を形成してプラスチック物品の表面を改質する改 良方法において、 電子線照射によるグラフト重合を水溶液中で下記条件下で行うことを特徴とする 方法： （ａ）モノマー濃度を０．１〜約５０重量％にし、（ｂ）全電子線照射量を約０ ．００１〜約０．５０メガラドとし、（ｃ）電子線照射率を約１０〜約１０８ラ ド／分とする。 １４．請求項１〜１３の方法で製造された物品。 １５．手術用機器、医療用器具、補綴術用インプラントまたはコンタクトレンズ で構成される請求項１４に記載の物品。