JPS6121419B2 - - Google Patents

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JPS6121419B2
JPS6121419B2 JP56097271A JP9727181A JPS6121419B2 JP S6121419 B2 JPS6121419 B2 JP S6121419B2 JP 56097271 A JP56097271 A JP 56097271A JP 9727181 A JP9727181 A JP 9727181A JP S6121419 B2 JPS6121419 B2 JP S6121419B2
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JP
Japan
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elastomer
antithrombotic
organosilicon polymer
polyurethane
parts
Prior art date
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Application number
JP56097271A
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Japanese (ja)
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JPS57211359A (en
Inventor
Kazuaki Kira
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPS6121419B2 publication Critical patent/JPS6121419B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、すぐれた抗血栓性とエラストマーと
しての力学的性質をあわせてもつた新規抗血栓性
エラストマーに関するものである。更に詳しく
は、主鎖中に有機珪素重合体を含有するポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアと、有機珪素重合
体を含有しないエラストマーとからなる組成物か
らなる血液接触部に用いる抗血栓性エラストマー
に関するものである。 抗血栓性エラストマーは、血液と直接接触する
部位に使用する材料として用いる場合特にその特
性が生かされ、血液と直接接触する医療用機器、
特に人工心臓などの人工臓器の作製にあたつて必
要とされる。具体的な用途としては血管カテーテ
ル、モニタリングチユーブ、血液バツグ、人工腎
臓や人工心肺等の体外循環回路、A−Vシヤン
ト、血液バイパスチユーブ、人工心臓、補助人工
心臓、血液ポン、バルーンポンプ用材料等があげ
られ、この等の用途においては抗血栓性、機械的
強度、弾力性、耐久性が要求されるものである。 従来、血液接触部に用いる抗血栓性エラストマ
ーとしては、軟質塩化ビニル、ポリウレタン、シ
リコーンゴムなどの汎用高分子材料や、セグメン
ト化ポリウレタン(例えば米国Ethicon社の
Biomer)、ヘパリン化ウレタンエラストマー(特
公昭55−13729)、ポリシロキサンとポリウレタン
が窒素と珪素で直接結合した共重合体(米国特許
第3562352号)などが開発されている。 しかしながら、従来の汎用高分子材料について
は抗血栓性が不充分であり、セグメント化ポリウ
レタンは機械的強度は強いが抗血栓性が劣り、ヘ
パリン化ウレタンエラストマーはヘパリンの放出
後では抗血栓性が極度に低下する欠点と、生理活
性なヘパリンを用いることから成形性や滅菌方法
が煩雑となりコストが高い欠点がある。また米国
特許第3562352号に記載されているポリシロキサ
ンとポリウレタンが窒素と珪素で直接結合した共
重合体(商品名Avcothane)は、現在存在する材
料の中では抗血栓性にすぐれ、臨床例も多い。し
かしながらこのものは、あらかじめ合成したポリ
ウレタンと反応性末端基を有するポリシロキサン
を溶液状態で混合し、例えば下記反応式に示すよ
うに成形時に両者を反応させる製法、 を用いていることから抗血栓性の発見が成形条件
によつて大きく変動し、すぐれた抗血栓性を安定
的に得にくい欠点がある。またこのものは、一般
にはブロツク共重合体と言われているが、前記の
化学反応式の例からもわかるように実質はグラン
ト共重合体であり、かつポリシロキサンの反応性
末端基が2個以上存在することからポリシロキサ
ンが架橋剤となつた熱硬化性樹脂であり、従つて
成形方法がコーテイング法やデイツピング法等に
限定される欠点がある。そして、限定された成形
方法のために溶液状態での保存が多くなり、この
時ポリウレタンとポリシロキサンの多官能性未端
基が反応すると、溶液は高粘度化あるいはゲル化
し、使用不可能となる欠点がある。 本発明者らはこれらの欠点を改良し、すぐれた
抗血栓性が安定して発現し、かつ巾広い成形方法
に対応できる血液接触部に用いる抗血栓性エラス
トマーを提供すべく鋭意検討した結果、主鎖中に
有機珪素重合体を含有するポリウレタンまたはポ
リウレタンウレアと有機珪素重合体を含有しない
エラストマーとからなる組成物がすぐれた抗血栓
性と力学的性質を有することを見出し本発明に到
達した。 即ち本発明は主鎖中に分子量200〜30000の有機
珪素重合体を2〜56重量%含有し、ソフトセグメ
ントとして該有機珪素重合体以外に分子量500〜
6000のポリエステルあるいはポリエーテルを含有
するポリウレタンまたはポリウレタンウレア(以
下A成分と称する)と、分子量500〜6000のポリ
エーテルまたはポリエステルをソフトセグメント
に含有し、有機珪素重合体を含有しないポリウレ
タンエラストマーまたはポリウレタンウレアエラ
ストマー(以下B成分と称する)とからなる組成
物からなる血液接触部に用いる抗血栓性エラスト
マーを提供するものである。 本発明のA成分に含有される有機珪素重合体
は、有機珪素を含有する少なくとも分子量200以
上、更に好ましくは分子量500〜30000、特に好ま
しくは1000〜20000のものである。有機珪素の結
合方法は特に限定されないが、抗血栓性の発現の
ためにはポリシロキサンが好ましく、例としては
メチルフエニルポリシロキサン、フルオロアルキ
ルメチルポリシロキサン、ポリジメチルシロキサ
ンが挙げられる。特に好ましいのはポリジメチル
シロキサンである。 本発明のA成分中に含まれる有機珪素重合体の
含有量は、2〜56重量%、更に4〜30重量%、特
に7〜25重量%であることが好ましい。 本発明のA成分のソフトセグメント比率 全ソフトセグメントの分子量/全分子量×100(%) は特に限定されないが、40〜80重量%、更には
50〜70重量%であることが望ましい。ここにおけ
るソフトセグメントとは、ウレタン結合間、ウレ
ア結合間またはウレタン結合とウレア結合間のセ
グメントで、分子量500以上で、かつそのホモポ
リマーのTgが室温以下のものを指し、例として
はポリシロキサン、ポリエーテルポリエステル等
が挙げられる。ポリシロキサン以外のソフトセグ
メントとしては、分子量500〜6000のポリエーテ
ル類、ポリエステル類が好ましく、更には生体内
での加水分解安定性の大きいポリエーテル類が好
ましく、特に(−CH2−CH2−CH2−CH2−O)−26
〜30
The present invention relates to a novel antithrombotic elastomer that has both excellent antithrombotic properties and mechanical properties as an elastomer. More specifically, the present invention relates to an antithrombotic elastomer for use in blood contact parts, which is composed of a polyurethane or polyurethane urea containing an organosilicon polymer in its main chain and an elastomer containing no organosilicon polymer. Antithrombotic elastomers are particularly useful when used as materials for areas that come into direct contact with blood, and are used in medical devices that come into direct contact with blood.
It is especially needed in the production of artificial organs such as artificial hearts. Specific applications include vascular catheters, monitoring tubes, blood bags, extracorporeal circulation circuits such as artificial kidneys and heart-lung machines, A-V shunts, blood bypass tubes, artificial hearts, auxiliary artificial hearts, blood pumps, and materials for balloon pumps. These applications require antithrombotic properties, mechanical strength, elasticity, and durability. Conventionally, antithrombotic elastomers used for blood contact parts include general-purpose polymeric materials such as soft vinyl chloride, polyurethane, and silicone rubber, as well as segmented polyurethanes (for example, Ethicon's
Biomer), heparinized urethane elastomer (Japanese Patent Publication No. 55-13729), and a copolymer in which polysiloxane and polyurethane are directly bonded with nitrogen and silicon (US Pat. No. 3,562,352) have been developed. However, conventional general-purpose polymer materials have insufficient antithrombotic properties, segmented polyurethane has strong mechanical strength but poor antithrombotic properties, and heparinized urethane elastomers have extremely poor antithrombotic properties after heparin is released. However, since bioactive heparin is used, moldability and sterilization methods are complicated and costs are high. In addition, a copolymer (trade name: Avcothane), in which polysiloxane and polyurethane are directly bonded with nitrogen and silicon, described in U.S. Patent No. 3,562,352, has excellent antithrombotic properties among currently existing materials, and has many clinical examples. . However, this product is manufactured by mixing a pre-synthesized polyurethane and a polysiloxane having reactive end groups in a solution state, and then reacting the two during molding, as shown in the reaction formula below, for example. Since antithrombotic properties are used, the finding of antithrombotic properties varies greatly depending on the molding conditions, and there is a drawback that it is difficult to stably obtain excellent antithrombotic properties. Although this product is generally called a block copolymer, as can be seen from the example chemical reaction formula above, it is actually a grant copolymer, and has two reactive end groups of polysiloxane. Because of the presence of the above, it is a thermosetting resin in which polysiloxane is used as a crosslinking agent, and therefore has the drawback that the molding method is limited to coating methods, dipping methods, etc. Due to limited molding methods, it is often stored in a solution state, and when the polyfunctional unterminated groups of polyurethane and polysiloxane react, the solution becomes highly viscous or gels, making it unusable. There are drawbacks. The present inventors have made extensive studies to improve these drawbacks, to provide an antithrombotic elastomer for use in blood contact parts that stably exhibits excellent antithrombotic properties and can be used in a wide range of molding methods. The inventors have discovered that a composition consisting of a polyurethane or polyurethane urea containing an organosilicon polymer in its main chain and an elastomer containing no organosilicon polymer has excellent antithrombotic properties and mechanical properties, resulting in the present invention. That is, the present invention contains 2 to 56% by weight of an organosilicon polymer with a molecular weight of 200 to 30,000 in the main chain, and a soft segment containing an organosilicon polymer with a molecular weight of 500 to 30,000 in addition to the organosilicon polymer as a soft segment.
Polyurethane or polyurethane urea (hereinafter referred to as component A) containing polyester or polyether with a molecular weight of 6000 and polyurethane elastomer or polyurethane urea containing polyether or polyester with a molecular weight of 500 to 6000 in the soft segment and not containing an organosilicon polymer. The present invention provides an antithrombotic elastomer for use in blood contact parts, which is made of a composition comprising an elastomer (hereinafter referred to as component B). The organosilicon polymer contained in component A of the present invention contains organosilicon and has a molecular weight of at least 200 or more, more preferably a molecular weight of 500 to 30,000, particularly preferably 1,000 to 20,000. Although the method of binding organosilicon is not particularly limited, polysiloxane is preferable in order to exhibit antithrombotic properties, and examples thereof include methylphenylpolysiloxane, fluoroalkylmethylpolysiloxane, and polydimethylsiloxane. Particularly preferred is polydimethylsiloxane. The content of the organosilicon polymer contained in component A of the present invention is preferably 2 to 56% by weight, more preferably 4 to 30% by weight, particularly 7 to 25% by weight. The soft segment ratio of component A of the present invention (molecular weight of all soft segments/total molecular weight x 100 (%)) is not particularly limited, but may be 40 to 80% by weight, or even
The content is preferably 50 to 70% by weight. The soft segment here refers to a segment between urethane bonds, between urea bonds, or between urethane bonds and urea bonds, which has a molecular weight of 500 or more and whose homopolymer Tg is below room temperature. Examples include polysiloxane, Examples include polyether polyester. As soft segments other than polysiloxane, polyethers and polyesters with a molecular weight of 500 to 6000 are preferable, and polyethers with high hydrolytic stability in vivo are more preferable, especially (-CH 2 -CH 2 - CH 2 −CH 2 −O)− 26
~30 and

【式】が好ましい。 本発明のB成分であるエラストマーは、有機珪
素重合体を含有しないものであれば通常のエラス
トマーがすべて使用できるが、A成分との相溶性
を良くし、エラストマーとしてのすぐれた力学的
性質を組成物に賦与するにはポリウレタンエラス
トマーまたはポリウレタンウレアエラストマーが
好ましい。中でもソフトセグメントとして分子量
500〜6000のポリエーテル、ポリエステルを有す
るものが好ましく、更には生体内での加水分解安
定性の大きいポリエーテルをソフトセグメントに
有するポリエーテルウレタンエラストマー又はポ
リエーテルウレタンウレアエラストマーが好まし
く、抗血栓性発現の面からは特にソフトセグメン
トとして、(−CH2−CH2−CH2−CH2−O)−26〜30
及び/又は
[Formula] is preferred. As the elastomer which is component B of the present invention, any ordinary elastomer can be used as long as it does not contain an organosilicon polymer. Polyurethane elastomers or polyurethane urea elastomers are preferred for application to objects. Among them, molecular weight as a soft segment
Those having a polyether or polyester of 500 to 6000 are preferred, and more preferably polyether urethane elastomers or polyether urethane urea elastomers having a polyether in the soft segment, which has high hydrolytic stability in vivo, and exhibit antithrombotic properties. Especially as a soft segment, (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -O) - 26 to 30
and/or

【式】を有するポリエーテルウ レタンエラストマー又はポリウレタンウレアエラ
ストマーが好ましい。又、B成分がポリウレタン
エラストマー又はポリウレタンウレアエラストマ
ーである時はそのソフトセグメント比率は40〜80
重量%、更には50〜70重量%であることが望まし
い。 本発明の血液接触部に用いる抗血栓性エラスト
マーを形成する組成物において、A成分とB成分
の重量比は1/9〜9/1が抗血栓性と力学的性質のバ
ランスからいつて好ましく、更には3/17〜7/3、
特に1/4〜3/2が好ましい。 又、組成物中の有機珪素重合体の含有量は、1
〜50重量%、更に3〜20重量%、特に4〜15重量
%であることが抗血栓性の発現の面から見て好ま
しい。 また本発明の血液接触部に用いる抗血栓性エラ
ストマーは、架橋構造を含まない線状高分子から
なる本質的に熱可塑性エラストマーであることが
好ましい。 次に、本発明のA成分である主鎖中に有機珪素
重合体を含有するポリウレタンまたはポリウレタ
ンウレアの製造方法について説明する。 該A成分は、イソシアネート化合物と、有機珪
素重合体を含まない活性水素基含有化合物と、活
性水素基またはイソシアネート基を有する有機珪
素重合体を重合の必須成分とし、必要に応じて鎖
延長剤を用いて製造するのが最も好適である。製
造方法には、通常の熱可塑性ポリウレタンの製造
方法が適用できる。まず溶剤に合成成分を添加溶
解し、反応を行う。合成成分の添加方法は、一括
仕込みでも良いが、好ましくはイソシアネート化
合物と有機珪素重合体を含まない活性水素基含有
化合物とを反応させ、末端にイソシアネート基を
有する所謂プレポリマーを得、次いで活性水素基
を有する有機珪素重合体、必要に応じて鎖延長剤
とを添加し、反応を行う。また活性水素基を有す
る有機珪素重合体または脂肪族ジアミンのように
反応性の高い成分は、連続的に徐々に添加する方
法が好ましい。反応は加熱あるいは触媒を用いて
行い、触媒としてはウレタン合成に用いられるす
べての触媒が適用できるが、最終製品が血液接触
部に用いられることを考えると、トリエチルジア
ミンのようなアミン類やデイアザビシクロウンデ
センのように成形時に除去できるものが好まし
い。 用いるイソシアネート化合物は、従来のポリウ
レタンの生成に用いられているイソシアネートが
すべて使用できるが、特に好ましいのはジイソシ
アネートである。好ましいジイソシアネートの例
としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン
−1,4−ジイソシアネート、2,4−トリレン
ジイソシアネート、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と
2,6−トリレンジイソシアネートの混合物、キ
シ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、1,4−フエニレンジ
イソシアネート、1,3−フエニレンジイソシア
ネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート
等が挙げられ、単独あるいは混合物として用いら
れる。本発明のイソシアネート化合物には再生化
合物から発生するイソシアネート化合物も含む。 有機珪素重合体を含まない活性水素基含有化合
物は、従来イソシアネートと反応してポリウレタ
ンを生成させる際に用いられるものがすべて使用
できるが、好ましくは分子量約500〜6000のソフ
トセグメントを含有する活性水素基含有化合物で
あり、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカプロ
ラクタンなどのジオール化合物が好ましい。中で
も好ましいのは、生体内での加水分解安定性の大
きいポリエーテル系ジオール化合物であり、例え
ばポリエチレンエーテルグリコール、ポリプロピ
レンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール等が挙げられ、単独あるいは混
合物として用いられる。特に好ましいものとして
は、 HO(−CH2−CH2−CH2−CH2−O)−26〜30Hと
A polyether urethane elastomer or a polyurethane urea elastomer having the formula is preferred. Also, when component B is a polyurethane elastomer or polyurethane urea elastomer, its soft segment ratio is 40 to 80.
% by weight, preferably 50 to 70% by weight. In the composition forming the antithrombotic elastomer used in the blood contacting part of the present invention, the weight ratio of component A to component B is preferably 1/9 to 9/1 from the viewpoint of the balance between antithrombotic properties and mechanical properties; Furthermore, from 3/17 to 7/3,
Particularly preferred is 1/4 to 3/2. Further, the content of the organosilicon polymer in the composition is 1
From the viewpoint of antithrombotic properties, the content is preferably 50% by weight, more preferably 3% to 20% by weight, particularly 4% to 15% by weight. Further, the antithrombotic elastomer used in the blood contact portion of the present invention is preferably an essentially thermoplastic elastomer consisting of a linear polymer that does not contain a crosslinked structure. Next, a method for producing polyurethane or polyurethane urea containing an organosilicon polymer in the main chain, which is component A of the present invention, will be explained. Component A consists of an isocyanate compound, an active hydrogen group-containing compound that does not contain an organosilicon polymer, and an organosilicon polymer having an active hydrogen group or an isocyanate group as essential components for polymerization, and a chain extender is added as necessary. It is most preferable to manufacture using As the manufacturing method, a normal thermoplastic polyurethane manufacturing method can be applied. First, the synthetic components are added and dissolved in a solvent, and a reaction is carried out. The synthetic components may be added all at once, but preferably, an isocyanate compound and an active hydrogen group-containing compound that does not contain an organosilicon polymer are reacted to obtain a so-called prepolymer having isocyanate groups at the terminals, and then the active hydrogen is added. An organosilicon polymer having a group and, if necessary, a chain extender are added to carry out a reaction. Furthermore, it is preferable to add highly reactive components such as organic silicon polymers having active hydrogen groups or aliphatic diamines gradually and continuously. The reaction is carried out using heat or a catalyst, and all catalysts used for urethane synthesis can be used, but considering that the final product will be used in the blood contact area, amines such as triethyldiamine and diazine may be used. It is preferable to use a material that can be removed during molding, such as bicycloundecene. As the isocyanate compound used, all isocyanates used in the production of conventional polyurethanes can be used, but diisocyanates are particularly preferred. Examples of preferred diisocyanates include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. - Mixtures of tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, etc. Alternatively, it can be used as a mixture. The isocyanate compounds of the present invention also include isocyanate compounds generated from recycled compounds. As the active hydrogen group-containing compound that does not contain an organosilicon polymer, any compound conventionally used when reacting with isocyanate to produce polyurethane can be used, but active hydrogen containing a soft segment with a molecular weight of about 500 to 6000 is preferable. It is a group-containing compound, and diol compounds such as polyether, polyester, and polycaprolactane are preferred. Preferred among these are polyether diol compounds that have high hydrolytic stability in vivo, such as polyethylene ether glycol, polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol, etc., which may be used alone or as a mixture. Particularly preferred are HO( -CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -O) -26~30H and

【式】が挙げられる。 また好ましいポリエステル系ジオール化合物と
しては、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、ジエチレングリコー
ル、ペンタメチレングリコール、シクロヘキサン
−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−
ジメタノール等のグリコール類の単独あるいはこ
れらの混合物と、アジピン酸、マレイン酸、コハ
ク酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等
の二塩基酸又はこれらの酸エステル、酸ハライド
等の誘導体と重縮合することによつて得られるポ
リエステル類が挙げられ、単独または混合物とし
て用いられる。 使用する有機珪素重合体合成成分は、構成要素
の有機珪素重合体を主鎖に含有し、官能基として
活性水素基、イソシアネート基から選ばれた基を
2個有するものが好ましく、更には活性水素基を
2個有するものが好ましく、反応性を考えるとカ
ルビノール基を2個有するものが特に好ましい。
好ましい例としては、両未端カルビノールポリジ
メチルシクロキサン、両末端カルビノールメチル
フエニルポリシロキサン、両末端カルビノールフ
ルオロアルキルメチルポリシロキサン等が挙げら
れ、単独あるいは混合物として用いられる。 鎖延長剤としては、2官能性の活性水素基を有
する鎖延長剤、例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
ンジアミン等の脂肪族ジアミン、シクロヘキサン
ジアミン、ピペラジン、キシレンジアミン等の脂
環式、脂芳香酸ジアミン類、トリレンジアミン、
フエニレンジアミン、ジフエニルメタンジアミン
等の芳香族ジアミン、ヒドラジン類、エチレング
リコール、1,4−ブタンジオール等のグリコー
ル類、水などが適している。 使用する溶剤としては、例えばジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド、N−メチルピロリドン、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等が適しているが、有機珪素重
合体を十分に溶解することが重要で、この意味か
らはジオキサン、テトラヒドロフラン、及びこれ
らを主体とする混合溶剤が好ましい。 このようにして合成したA成分のポリウレタン
またはポリウレタンウレアは、合成した溶液の状
態で、あるいはA成分を水等に析出させ水やエタ
ノール等で十分洗浄を行い不純分を除去した後、
乾燥したペレツト状態で、B成分エラストマーと
混合する。 A成分とB成分の混合方法は、溶液状態で混合
するか、固体状態で混合する。溶液状態での混合
における溶剤は、A成分とB成分を共通に良く溶
解する必要があり、例えばジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、N−メチルピロリドン、ジオキサン、テトラ
ヒドロフラン等が適している。また固体状態で混
合したものは、通常の熱可塑性樹脂の成形方法に
供与できる。 このようにして得た本発明の抗血栓性エラスト
マーについて、in vitroの抗血栓性テスト[Lee
White法(金井泉、金井正光編著、臨床検査法提
要、−81、金原出版株式会社、昭和45年)]を
行つたところ、セグメント化ポリウレタンエラス
トマーと比較して全血の凝固時間が向上してお
り、すぐれた抗血栓性を示した。またテスト試料
の成形条件を種々変化させても、すぐれた抗血栓
性が安定して得られた。 血液接触部に用いる抗血栓性エラストマーとし
ての力学的性質は、一般に抗張力が100g/cm2
上、伸びが300〜500%以上であれば良いと言われ
ているが、本発明のエラストマーは100〜500Kg/
cm2の抗張力と500%以上の伸びがあり、すぐれた
力学的性質を示した。 また本発明のエラストマーは、溶液として、コ
ーテイング法、デイツピング法、キヤステイング
法で成形できると共に、ペレツトから通常の熱可
塑性合成樹脂の成形方法、例えば押出成形、射出
成形、カレンダー加工等を用いて成形することが
できる。またこのエラストマーは、乾燥したペレ
ツト状態では勿論のこと、溶液状態で保存しても
非常に安定で、取り扱いが容易で再現性よく血液
接触部に用いる抗血栓性エラストマーとしてのす
ぐれた性質を示した。 これらの結果から本発明の抗血栓性エラストマ
ーは、血液と直接接触する医療用用具の血液接触
面に好適に用いることができる。これらの具体的
用途としては、人工心臓、補助循環装置用のポン
ピングチエンバー、バルーンポンプ、人工腎臓や
人工心肺等の補助循環装置用の体外循環回路、血
液バツク、カテーテル等がある。 以下に実施例によつて本発明を説明する。 実施例 1 <A成分の製造> 54.7部のポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル(分子量2000)を、90℃、0.1mmHg以下の減圧
下で30分間脱水した。次に、50℃に温度調節を行
つた後、脱水精製したデイオキサン250部をこれ
に加え、ポリテトラメチレンエーテルグリコール
を溶解した後、27.3部の4,4−ジフエニルメタ
ンジイソシアネートと触媒としてデイアザビシク
ロウンデセンを加え1時間撹拌した。次に4.8部
のエチレングリコールを加えた後、デイオキサン
150部に溶解した13.2部の末端カルビノールポリ
ジメチルシロキサン(分子量約2400)を徐々に滴
下し、反応を行つた。 <B成分の製造> 62.8部のポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル(分子量2000)を、90℃、0.1mmHg以下の減圧
下で30分間脱水した。次に、50℃に温度調節し、
脱水精製したデイオキサン200部を加えた後、
4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート31.4
部と触媒としてデイアザビシクロウンデセンを加
え反応を行い、末端にイソシアネート基を有する
プレポリマーを作つた。次にデイオキサン200部
にエチレングリコール5.8部を溶解した溶液を加
え、ポリエーテルウレタンエラストマーを製造し
た。 <本発明エラストマーの製造と評価> このようにして製造したA成分溶液とB成分溶
液とをポリマーとして1対2の割合になるよう混
合し、室温で1時間撹拌した。 力学的性質は、島津オートグラフIS2000を用い
て抗張力、引裂強度、伸びを測定した。抗血栓性
は、内径10mm、長さ100mmの試験管の内壁をこの
合成溶液をデイオキサンでポリマー濃度が5%に
なるよう希釈したものでコーテイングし、新鮮な
採血直後の血液を約1ml入れ、37℃で凝固する時
間を測定した。比較のためにA成分のみのコーテ
イングを行つた試験管、B成分のみのコーテイン
グを行つた試験管及びコーテイングを行つていな
い試験管について同時に同一血液でテストを行つ
た。結果を表1に示したが、この表から判るよう
に、本発明のエラストマーは、抗血栓性と力学的
性質のバランスにおいて優れていた。
[Formula] is mentioned. Preferred polyester diol compounds include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, pentamethylene glycol, cyclohexane-1,4-diol, and cyclohexane-1,4-diol.
Polycondensation of glycols such as dimethanol alone or a mixture thereof with dibasic acids such as adipic acid, maleic acid, succinic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, or derivatives of these acid esters, acid halides, etc. Examples include polyesters obtained by the following methods, which can be used alone or as a mixture. The organosilicon polymer synthesis component to be used preferably contains the constituent organosilicon polymer in its main chain and has two functional groups selected from active hydrogen groups and isocyanate groups, and more preferably has active hydrogen groups and two groups selected from isocyanate groups. Those having two groups are preferred, and in consideration of reactivity, those having two carbinol groups are particularly preferred.
Preferred examples include carbinol polydimethylcycloxane with unterminated ends, carbinol methylphenyl polysiloxane with both ends, carbinol fluoroalkylmethyl polysiloxane with both ends, and the like, which may be used alone or as a mixture. Examples of chain extenders include chain extenders having a bifunctional active hydrogen group, such as aliphatic diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, and hexamethylene diamine; alicyclic diamines such as cyclohexane diamine, piperazine, and xylene diamine; Fat aromatic acid diamines, tolylene diamine,
Aromatic diamines such as phenylene diamine and diphenylmethane diamine, hydrazines, glycols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol, and water are suitable. Suitable solvents include dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, dioxane, and tetrahydrofuran, but it is important to sufficiently dissolve the organosilicon polymer, and from this point of view dioxane , tetrahydrofuran, and a mixed solvent mainly composed of these are preferred. The polyurethane or polyurethane urea of component A synthesized in this way can be prepared in the state of a synthesized solution, or after precipitating component A in water or the like and thoroughly washing with water or ethanol to remove impurities.
Mix with the B component elastomer in a dry pellet state. The A component and the B component are mixed in a solution state or in a solid state. The solvent used for mixing in a solution state must be able to dissolve components A and B well, and suitable examples include dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, dioxane, and tetrahydrofuran. Moreover, the mixture in a solid state can be applied to a normal thermoplastic resin molding method. The thus obtained antithrombotic elastomer of the present invention was tested in an in vitro antithrombotic test [Lee et al.
White method (edited by Izumi Kanai and Masamitsu Kanai, Summary of Clinical Testing Methods, -81, Kanehara Publishing Co., Ltd., 1971)] showed that the coagulation time of whole blood was improved compared to segmented polyurethane elastomer. It showed excellent antithrombotic properties. Furthermore, even when the molding conditions of the test sample were varied, excellent antithrombotic properties were stably obtained. It is generally said that the mechanical properties of an antithrombotic elastomer used in blood contact areas are good if the tensile strength is 100 g/cm 2 or more and the elongation is 300 to 500% or more. 500Kg/
It exhibited excellent mechanical properties, with a tensile strength of cm 2 and an elongation of more than 500%. In addition, the elastomer of the present invention can be molded as a solution by a coating method, a dipping method, or a casting method, and can also be molded from pellets using conventional thermoplastic synthetic resin molding methods such as extrusion molding, injection molding, and calendering. can do. In addition, this elastomer is extremely stable not only in dry pellet form but also when stored in solution form, and exhibits excellent properties as an antithrombotic elastomer for use in blood contact areas with easy handling and good reproducibility. . From these results, the antithrombotic elastomer of the present invention can be suitably used for blood contact surfaces of medical devices that come into direct contact with blood. Specific applications of these include artificial hearts, pumping chambers for auxiliary circulation devices, balloon pumps, extracorporeal circulation circuits for auxiliary circulation devices such as artificial kidneys and heart-lung machines, blood bags, and catheters. The present invention will be explained below with reference to Examples. Example 1 <Production of component A> 54.7 parts of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 2000) was dehydrated for 30 minutes at 90° C. under reduced pressure of 0.1 mmHg or less. Next, after adjusting the temperature to 50°C, 250 parts of dehydrated and purified dioxane was added thereto, and after dissolving polytetramethylene ether glycol, 27.3 parts of 4,4-diphenylmethane diisocyanate and dioxane as a catalyst were added. Bicycloundecene was added and stirred for 1 hour. Then add 4.8 parts of ethylene glycol, then dioxane
13.2 parts of terminal carbinol polydimethylsiloxane (molecular weight approximately 2400) dissolved in 150 parts was gradually added dropwise to carry out the reaction. <Production of Component B> 62.8 parts of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 2000) was dehydrated for 30 minutes at 90° C. under reduced pressure of 0.1 mmHg or less. Next, adjust the temperature to 50℃,
After adding 200 parts of dehydrated and purified dioxane,
4,4'-diphenylmethane diisocyanate 31.4
A reaction was carried out by adding diazabicycloundecene as a catalyst and a prepolymer having isocyanate groups at the terminals. Next, a solution of 5.8 parts of ethylene glycol dissolved in 200 parts of dioxane was added to produce a polyether urethane elastomer. <Manufacture and evaluation of the elastomer of the present invention> The component A solution and the component B solution thus manufactured were mixed as polymers at a ratio of 1:2, and stirred at room temperature for 1 hour. For mechanical properties, tensile strength, tear strength, and elongation were measured using Shimadzu Autograph IS2000. Antithrombotic properties were tested by coating the inner wall of a test tube with an inner diameter of 10 mm and a length of 100 mm with this synthetic solution diluted with dioxane to a polymer concentration of 5%, and adding approximately 1 ml of freshly drawn blood into the tube.37 The solidification time was measured at °C. For comparison, test tubes coated with only component A, test tubes coated with component B, and uncoated test tubes were simultaneously tested using the same blood. The results are shown in Table 1. As can be seen from this table, the elastomer of the present invention had an excellent balance between antithrombotic properties and mechanical properties.

【表】 実施例 2 ポリプロピレンエーテルグリコール(分子量約
1000)55.7部と、エチレングリコール3.1部と、
末端カルビノールポリジメチルシロキサン(分子
量約2400)13.4部とをテトラヒドロフラン400部
に溶解した。この溶液に4,4′−ジフエニルメタ
ンジイソシアネート27.8部とデイアザビシクロウ
ンデセン0.003部を加え、45℃で撹拌させて透明
で粘稠な溶液を得た。この溶液に多量の水を加え
重合体を析出させ、これを十分に水洗した後風乾
し、次にエタノールを用いてソツクスレー抽出器
で重合体を洗浄した。 この重合体(A成分)と市飯のポリエーテルウ
レタンエラストマー(商品名パラプレン
P395RNT)(B成分)を1対1の割合で混合し、
これをテトラヒドロフラン(THF)に溶解して
実施例1と同様に抗血栓性と力学的性質を測定し
た。結果を表2に示したが、抗血栓性と力学的性
質共にすぐれていた。
[Table] Example 2 Polypropylene ether glycol (molecular weight approx.
1000) 55.7 parts, 3.1 parts of ethylene glycol,
13.4 parts of terminal carbinol polydimethylsiloxane (molecular weight approximately 2400) were dissolved in 400 parts of tetrahydrofuran. To this solution were added 27.8 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 0.003 parts of diazabicycloundecene, and the mixture was stirred at 45°C to obtain a clear and viscous solution. A large amount of water was added to this solution to precipitate a polymer, which was thoroughly washed with water and air-dried.Then, the polymer was washed with ethanol in a Soxhlet extractor. This polymer (component A) and Ichihan's polyether urethane elastomer (trade name: Paraprene)
P395RNT) (component B) in a 1:1 ratio,
This was dissolved in tetrahydrofuran (THF) and its antithrombotic properties and mechanical properties were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2, and both antithrombotic properties and mechanical properties were excellent.

【表】 実施例 3 ポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子
量2000)27.2部と、1.4−ブタンジオール8部
と、4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート
34.1部とをテトラヒドロフラン200部に溶解し、
触媒としてデイアザジシクロウンデセンを加えて
室温で反応した。次に末端カルビノールポリジメ
チルシロキサン(分子量約2400)29.4部をデイオ
キサン150部に溶解して添加した後、100部のデイ
オキサンと100部のデイメチルフオルムアミドの
混合溶剤にエチレンジアミン1.3部を溶解し、こ
れを徐々に添加して反応を行つた。 <B成分の製造> ポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子
量1000)64部と、エチレングリコール4部と、
4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート32部
からポリエーテルウレタンエラストマーを製造し
た。 <本発明のエラストマーの製造と評価> このようにして製造したA成分溶液とB成分溶
液とを、ポリマーの割合として1対1に混合し、
室温で30分間撹拌した。抗血栓性と力学的性質を
実施例1と同じ方法で測定し、結果を表3に示し
た。
[Table] Example 3 27.2 parts of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 2000), 8 parts of 1,4-butanediol, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
34.1 parts and dissolved in 200 parts of tetrahydrofuran,
Diazadicycloundecene was added as a catalyst and the reaction was carried out at room temperature. Next, 29.4 parts of terminal carbinol polydimethylsiloxane (molecular weight approximately 2400) was dissolved in 150 parts of dioxane and added, and then 1.3 parts of ethylenediamine was dissolved in a mixed solvent of 100 parts of dioxane and 100 parts of dimethylformamide. This was gradually added to carry out the reaction. <Production of component B> 64 parts of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 1000), 4 parts of ethylene glycol,
A polyether urethane elastomer was prepared from 32 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. <Manufacture and evaluation of the elastomer of the present invention> The A component solution and the B component solution thus manufactured were mixed in a 1:1 polymer ratio,
Stirred at room temperature for 30 minutes. Antithrombotic properties and mechanical properties were measured using the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 3.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 主鎖中に分子量200〜30000の有機珪素重合体
を2〜56重量%含有し、ソフトセグメントとして
該有機珪素重合体以外に分子量500〜6000のポリ
エステルあるいはポリエーテルを含有するポリウ
レタンまたはポリウレタンウレアと、分子量500
〜6000のポリエーテルまたはポリエステルをソフ
トセグメントに含有し、有機珪素重合体を含有し
ないポリウレタンエラストマーまたはポリウレタ
ンウレアエラストマーとからなる組成物からなる
ことを特徴とする血液接触部に用いる抗血栓性エ
ラストマー。 2 組成物が熱可塑性である特許請求の範囲第1
項記載の血液接触部に用いる抗血栓性エラストマ
ー。 3 主鎖中に有機珪素重合体を含有するポリウレ
タンまたはポリウレタンウレアと、有機珪素重合
体を含有しないエラストマーとの重量比が1/9な
いし9/1である特許請求の範囲第1項記載の血液
接触部に用いる抗血栓性エラストマー。 4 組成物中の有機珪素重合体の含有量が1〜50
重量%である特許請求の範囲第1項記載の血液接
触部に用いる抗血栓性エラストマー。 5 有機珪素重合体がポリシロキサンである特許
請求の範囲第1項記載の血液接触部に用いる抗血
栓性エラストマー。 6 有機珪素重合体がポリジメチルシロキサンで
ある特許請求の範囲第1項記載の血液接触部に用
いる抗血栓性エラストマー。
[Claims] 1 Contains 2 to 56% by weight of an organosilicon polymer with a molecular weight of 200 to 30,000 in the main chain, and contains polyester or polyether with a molecular weight of 500 to 6,000 in addition to the organosilicon polymer as a soft segment. polyurethane or polyurethane urea with a molecular weight of 500
An antithrombotic elastomer for use in a blood contacting part, characterized in that it is composed of a composition comprising a polyether or polyester of ~6000 in the soft segment and a polyurethane elastomer or polyurethaneurea elastomer that does not contain an organosilicon polymer. 2 Claim 1 in which the composition is thermoplastic
Antithrombotic elastomer used in the blood contacting part described in Section 3. 3. The blood according to claim 1, wherein the weight ratio of the polyurethane or polyurethane urea containing an organosilicon polymer in its main chain to the elastomer not containing an organosilicon polymer is 1/9 to 9/1. Antithrombotic elastomer used in contact areas. 4 The content of organosilicon polymer in the composition is 1 to 50
The antithrombotic elastomer used in the blood contacting part according to claim 1, which is % by weight. 5. The antithrombotic elastomer used in the blood contacting part according to claim 1, wherein the organosilicon polymer is polysiloxane. 6. The antithrombotic elastomer used in the blood contacting part according to claim 1, wherein the organosilicon polymer is polydimethylsiloxane.
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