JPS63246170A - 血液接触医療器具の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は重合体成形物表面に抗血栓性重合体被膜を形成
する方法に関し、さらに詳しくは、該成形物との密着性
に優れた抗血栓性重合体被膜を形成する方法に関する。

（従来の技術） 従来、重合体成形物の表面に樹脂溶液を塗布あるいは浸
漬し溶媒を蒸発させて被膜を形成させ、成形物の表面物
性を改良させることが広く行なわれている。医療用具の
分野においては、成形性に優れているポリ塩化ビニル樹
脂が多種の用途に利用されているが、組織適合性、血液
適合性の改善、可塑剤の溶出防止等の目的で、成形物表
面に他の樹脂被膜を形成させることがしばしば行なわれ
る。

その際、被膜とする樹脂と成形物素材との相溶性の悪い
場合には使用条件によっては被膜が成形物よシ剥離する
恐れがある。特に血液接触医療器具においては抗血栓性
重合体被膜の剥離は循環器系に重大な障害を引きおこす
危険性がある。

重合体成形物と樹脂被膜との密着性を改善するために、
成形物表面をシランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤等のカップリング剤で処理した後樹脂被膜を形成さ
せる方法が行なわれている。

しかし、ポリ塩化ビニル樹脂組成物のように該カップリ
ング剤と反応する適当な官能基が存在しない重合体成形
物の場合にはカップリング剤による処理は効果がなく、
特にポリ塩化ビニル樹脂成形物表面に該樹脂と相溶性の
ない抗血栓性重合体の皮膜を強固に接着させる優れた方
法がなく、新たな接着方法の開発が要望されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、本発明の目的は重合体成形物表面に、特にこの
重合体と相溶性のない抗血栓性重合体皮膜を強固に接着
させるに適した血液接触医療器具の製造方法を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） かくして本発明によｎば、重合体成形物表面に、抗血栓
性重合体の被膜を形成するに際し、予め該成形物１表面
を抗血栓性重合体と相溶性の重合体及び含珪素架橋剤と
から成る組成物で処理した後、抗血栓性重合体の被膜を
形成せしめることを特徴とする血液接触医療器具の製造
方法が提供さｎる。

本発明の成形物を構成する重合体の種類には特に制限は
ないが、通常ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、
ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
カーゴネート樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂が使用さ
れる。

本発明で使用さｎる抗血栓性重合体も溶媒に可溶あるい
は部分可溶であれば特に制限されず、例えば従来公知の
種々のセグメント化ポリウレタン、スチレン−ヒドロキ
シエチルメタクリレートブロック共重合体等が挙げられ
る。

本発明で使用される抗血栓性重合体と相溶性のある重合
体（以下相溶性重合体と称することがある）は抗血栓性
を有している必要ｅユなく、重合体成形物の変形に追随
できる可撓性を有するものが望ましく、また抗血栓性重
合体との密接性の点から抗血栓性重合体と同種の重合体
であることが望ましい。

本発明で使用する含珪素架橋剤はシリコンゴムやシリコ
ン樹脂の架橋剤として使用されるいわゆる室温型架橋剤
が特に好適な例として挙げらｎるが、架橋剤が架橋、縮
合反応によってポリシロキサン構造を有する重合体に転
化するものであｎば特に制限さｎない。特に好ましいの
は水によって活性化される官能基、例えば＝Ｓ　１Ｏ−
ＣＯＲ、Ｅｉ　Ｓ　ｉ　−０Ｒ（ＲＦｉ　ＣＨ３ｍ　Ｃ
２Ｈ５＊　Ｃ３Ｈ７などの炭化水素基）。

＝　５ｉ−ＯＸ　（Ｘ　ｕ　ＣＬ　、　ＢｒなどのハＯ
ｆン）　、　：ＥＳｌ−ＮＲ２（Ｒは上記と同じ）など
を有する含珪素架橋剤である。これらの含珪素架橋剤は
必ずしも１ａ類のものを用いることに限定されず、２種
類以上の混合物で使用することができる。又、官能基の
異なる２種以上の含珪素架橋剤を使用することもできる
。

含珪素架橋剤としては、例えば一般式（１）　、　（Ｉ
Ｉ）及び面で示される化合物 （１）　　　　　　　　　（ｎ） （式中Ｒ１は炭化水素板、Ｙ、Ｙ’、Ｙ“及びＹｌは同
種又は異種の水によって活性化される架橋性官能基を表
わす）、 Ｒ六Ｙ３−ｎ−８ｉ−０−８ｔ−ＲＩｍＹ、’−，［）
（式中Ｒ′は同種又は異種の炭化水素基、Ｙ及びＹ′は
前記と同じ、ｎ及びｍは０．１，２．３でｎ十ｍ＝０．
１，２．３のいずれかの整数を表わす）が水によって活
性化される架橋剤として挙げらｎる。

前記一般式（１）　、　（ＩＩ）で表わされる化合物（
式中Ｒ１はアルキル基、アリル基、アルケニル基、アＩ
Ｊ−ル基、アリールアルキル基などの炭化水素基が、Ｙ
　、　Ｙ’、　Ｙ“＃　Ｙ＃／　　はアルコキシ基、ア
シルオキシ基、ハロオキシ基、ハロゲノ又はアミン残基
などが好ましい）の具体的な例としては、たとえばテト
ラアセトキシン２ン、メチルトリアセトキシシラン、エ
チルトリアセトキシシラン、グロビルトリアセトキシシ
ラン、ブチルトリアセトΦジシラン、フェニルトリアセ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリ
エトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチル
トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、テト
ラメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピ
ルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシランある
いはテトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エ
チルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、ビニ
ルトリアセトキシシラン、ビス−（Ｎ−メチルベンジル
アミド）エトキシメチルシラン、トリス−（ジメチルア
ミノ）メチルシラン、トリス−（シクロヘキシルアミノ
）メチルシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、テトラグロボキシシランなどを代表例として
挙げることができる。又、前記の一般式一で表わされる
含珪素架橋剤の代表例としては、たとえはテトラアセト
キシジシロキサン、１．３−ジメチルテトラアセトキシ
ジシロキサン、１．３−ノビニルテトラエトキシジシロ
キサン、１゜３．５−　）ジェトキシ−１，１，３，５
，５−ペンタメチルトリシロキサン、１，１，３，３，
５．５−ヘキサアセトキシ−１，５−メチルトリシロキ
サンなどが挙げられる。

本発明では上記の水によって活性化されて架橋、縮合し
たポリシロキサン構造を有する重合体に転化する含珪素
架橋剤と一般式（財）で示さｎる水によって活性化され
る２官能性の含珪素化合物の２Ｒ４ （式中Ｒ１〜Ｒ４は同種又は異種の炭化水素基、ｎは０
．１，２．３等の正の整数、Ｙ及びＹ′は同種又は異種
の水によって活性化される前記の架橋性官能基をそれぞ
れ表わす） １種以上とを併用することもできる。

一般式σ肖で示される珪素原子に２−ケの架橋能のない
炭化水素基と分子中に２ケの架橋性官能基を含有する含
珪素化合物の例としてはジメチルジアセトキシシラン、
ジエチルジアセトキシシラン、ジメチルジェトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジェトキシシ
ラン、ジエチルジメトキシシラン、メチルエチルジメト
キシシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルフェニル
ジアセトキシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン、
ジペンジルソアセトキシシラン、ジビニルジェトキシシ
ラン、１．１．３．３−テトラメチル−１，３−ジアセ
トキシシラン、１，１，３．３−テトラメチル−１゜３
−ジメトキシシラン、　１，１，３．３−テトラエチル
−１，３−ジェトキシシラン、１．１，３，３．５．５
−ヘキサメチル−１，５−ジアセトキシシラン、１．１
，３，３゜５．５−ヘキサエチル−１，５−ジェトキシ
シラン、１．１．３，３，５．５−へキサメチル−１，
５ジメトキシシラン、１．１．１，５．５．５−へキサ
メチル−３，３−ジアセトキシシラン、１，１．１．３
．５．５−へキサメチル−３，５−ジアセトキシシラン
などが挙げられる。

本発明で使用する含珪素架橋剤及び含珪素化合物は例示
の化合物に限定さｎず、例えばペトラーチシステム社（
Ｐｅｔｒａｒｃｈ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｃ、　）発行の
カタログ（５ｉｌｉｃｏｎ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ、　Ｒ
＠ｇｉｓｔｅｒ　＆ＲｅｖｌｅｖｒＱ　ｔ　１９７９年
）や同社のシリコンズ（５ｉｌｉｃｏｎｅｓＯ＊　１９
８１年）等に記載されている化合物から前記の要件を具
備する化合物を選択することができる。

本発明方法においては、先ず重合体成形物の表面を抗血
栓性重合体と相溶性の重合体及び含珪素架橋剤とから成
る組成物で処理する。

該組成物は通常、成形物を構成する重合体、相溶性重合
体及び該架橋剤の共通溶媒の溶成として使用される。溶
媒としてはこれらの物質を部分的に溶解する溶媒であれ
ば使用できるが、塗布液からの溶媒の除去及び接着をよ
り強固にするうえからは出来る限υ低沸点の可溶性溶媒
の使用が望ましい。ポリ塩化ビニル樹脂製成形物を例に
とｎば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトンな
ど、あるいはこｎらの混合物が挙げられる。

該組成物中の相溶性重合体と該架橋剤の使用割合は通常
相溶性重合体１００重量部に対して０．１〜２００重量
部の範囲であるが、密着性の点から１．０〜１５０重量
部の範囲が望ましい。

又、含珪素架橋剤と２官能性の含珪素化合物を併用する
場合には、２官能性含珪素化合物／含珪素架橋剤の重量
比は９５１５〜５／９５の範囲であシ、好ましｌ−ｊ：
９０／１０〜１０／９０である。

該組成物清液中の相溶性重合体の濃度は重合体の種類に
よって異なるが、通常１〜５０重量％である。１重量％
未満では粘度が低すぎて成涙時に塗布回数の増加や形成
フィルムの極薄などの問題を生じ、又５０重量％を超え
ると粘度が高すぎてフィルム厚の調整が困難となシ、塗
布膜の厚さが不均一となる。好ましくは５〜４０重量％
である。

溶液を調製する場合には、重合体を先ず溶媒に溶解し、
次いで含珪素架橋剤、２官能性含珪素化合物を加えるこ
とが望ましい。この場合、溶液組成物を長期間安定に保
つために溶媒をできるだけ脱水しておくことが好ましい
。しかし、上記溶液中に所定量の水を加えて溶液内で該
架橋剤をある程度縮合させても構わない。

このようにして得られた溶液は重合体成形物表面に塗布
や浸漬などの公知の方法により塗布処理され、該面に被
膜が形成される。その際、成膜中に含珪素架橋剤を活性
化して縮合、架橋反応を進行させるためには水分は不可
欠であり、通常は空気中の湿分て充分であるが、被膜表
面に水を噴霧する等の強制的水分補給を行って反応を促
進させることもできる。該反応を充分に進行させるＫは
室温〜１００℃の温度で通常１時間〜１ケ月が必要であ
る。

次に、この処理によシ生成した相溶性重合体被膜上に抗
血栓性重合体の皮膜を形成するが、これは該架橋剤の縮
合、架橋反応の進行中でも、該反応が充分進行した後で
もよい。抗血栓重合体も可溶性溶媒の溶液として使用さ
れるが、溶媒としては該重合体と相溶性の重合体との共
通回漕性溶媒の使用が望ましい。溶液中の抗血栓性重合
体の濃度、溶液の塗布方法は前記の場合と同じである。

いずれの場合も、塗布液からの溶媒の除去は特に制限は
なく、室温での風乾、温風乾燥などが挙げられる。

（発明の効果） このようにして形成された被膜は成形物表面に対して優
れた密着性を有している。

特に、ポリ塩化ビニル製成形物表面に抗血栓性重合体と
して特開昭６１−２００１１４．２０６４５２号公報開
示のポリウレタン皮膜を形成させる方法として好適であ
る。これらの抗血栓性ポリウレタンの被膜は強靭で優れ
た弾性を有しているので、人工心臓のように絶えず拍動
する血液接触部の形成に際して％に適している。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例、比較例及び参考例中の部及びチはとく
に断りのないかぎり重量基準である。

実施例１ ポリテトラメチレンエーテルグリコール（平均分子１２
０００）と４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネー
トを用い、連鎖拡張剤としてブタンジオールを用いて公
知の方法で調製したポリエーテル系ポリウレタン１００
重量部を水分１０　ｐｐｍ以下にまで脱水したテトラヒ
ドロフランに３５℃で、攪拌下に溶解し、粘稠な溶液（
重合体濃度１０％）を調製した。この溶液は最終的に１
３．５　ｐｐｍの水分を含有していた。

この溶液に蒸留直後のメチルトリアセトキシシランをポ
リウレタン１００部に対し８部を加え均一溶液とした〔
溶液（１）〕。

溶液（１）をポリ塩化ビニル製サック型血液ポンプの内
部に満たした後、直ちに傾斜して除き、２５℃、湿度３
２％の条件で１時間風乾した。

次に、両末端水酸基のエチレンオキシド−プロピレンオ
キシドランダム共重合体（イ）（分子量１０００１工チ
レンオキシド含′ｊｋ７０％）と両末端が水酸基のポリ
テトラメチレンエーテル（ロ）（分子１６５０）とをそ
れぞれ別々に４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ートと反応させてプレポリマーを作った。

これらのプレポリマー溶液を重合体（イ）：重合体−）
が３：２（重撞比）となる様に混合し、鎖延長剤として
１．４−ブタンジオールを用いて抗血栓性ポリウレタン
を合成した。該ポリウレタンを分離精製した後、テトラ
ヒドロフランに溶解して１０チ濃度の溶液とした〔溶液
（２）〕。前記の溶液（１）処理後の該ポンプの内部に
溶液（２）を満たし前記と同様にして抗血栓性ポリウレ
タンの皮膜を形成し念。

ポンプの一部切り出して幅１０ｒｍの切片とし、これに
ついて１８０°剥離試験を行なった。その結果ポリ塩化
ビニル樹脂面と被膜との間の剥離強度は２−４　ｋｇ／
　１０　ｍｍであった。なお、メチルトリアセトキシシ
ランを含有する溶液（１）より形成した被膜と抗血栓性
ポリウレタン溶液（２）より形成した被膜とは十分に密
着しており、接着面で引き剥すことはできなかった。

比較例として、該ポンプ内面に直接溶液（２）を用いて
皮膜を形成した。前記と同様にして１８０°剥離試験を
行なった。その結果、ポリ塩化ビニル樹脂面と被膜との
間の剥離強度は１．０　ｋｇ／　１０ｍｍであった。

実施例２ □ポリテトラメチレンエーテルグリコール（分子（ｉ１
６５０　）と４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ートを用い、連鎖拡張剤として、１．４−ブタンジオー
ルを用いて公知の方法でポリウレタン（ハ）を合成した
。

同様にして両末端が水酸基のエチレンオキシＰ−プロピ
レンオキシドランダム共重合体（分子量ｉ、ｏ、ｏｏ、
エチレンオキシド含量３０％）と４．４’−ジフェニル
メタンジイソシアネートと反応させ、次いで連鎖拡張剤
として１．４−ブタンジオールを用いてポリウレタンに
）を合成した。尚いずれの場合もポリエーテルジオール
１モル当り該ジイソシアネート２モル、１，４−ブタン
ジオール１モル使用した。

それぞれのポリウレタンを（ハ）：に）＝７：３の重合
割合でテトラヒドロフラン溶媒中で混合し、抗血栓性ポ
リウレタン溶液（４）を得た。

ポリウレタンに）を脱水したテトラヒト′ロフランに溶
解し、粘稠な溶液（重合体濃度１０チ）を調製した。こ
の溶液に蒸留直後のメチルトリアセトキシシランおよび
ジメチルジアセトキシシランを該ポリウレタン１００部
に対しそれぞれ３部、２部となるように加え均一溶液と
した〔浴液（３）〕。

溶液（３）をポリ塩化ビニル製サック型血液ポンプに満
たした後、直ちに傾斜して除き、２５℃、湿度３２％の
条件で２日間風乾した。次にポリウレタン溶１（４）を
同様にしてポンプ内面に塗布し、２５℃、湿度３２％の
条件で２週間風乾した。ポンプの一部を切り出して１８
０°剥離試験を行なった結果、７３？　リ塩化ビニル樹
脂面と被膜との間の剥離強度は２．３に９／　１０ｍｍ
であった。なお、シラン化合物を含有する。ｊｅ　ＩＪ
ウレタン溶液より形成した被膜とポリウレタン溶液（ホ
）より形成した被膜とは十分に密着しており、接着面で
引き剥すことはできなかった。

比較例として、溶液（４）のみを用いて被膜を作成し、
１８０°剥離試験を行なった。その結果、ポリ塩化ビニ
ル樹脂面と被膜との間の剥離強度は１．０ｋ１７１０１
１１１であった。

実施例３ 実施例１及び２の方法によシ作成した各血液ポンプにつ
いて水を循環させる模擬回路により耐久試験を行なった
。血液ポンプのストローク日？リュームは４０ばてあり
、抽出回数毎分８０回で吐出量毎分２１として２ケ月間
駆動した。その結果、いずれも皮膜は全く剥離をおこさ
なかった。比較例の皮膜を有する血液ポンプについて同
一条件で実験を行なったところ、いずれも−ケ月以内に
剥離を生じた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重合体成形物表面に、抗血栓性重合体の被膜を形成する
   に際し、予め該成形物表面を抗血栓性重合体と相溶性の
   重合体及び含珪素架橋剤とから成る組成物で処理した後
   、抗血栓性重合体の被膜を形成せしめることを特徴とす
   る血液接触医療器具の製造方法。