JPWO2013118736A1 - Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method - Google Patents

Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013118736A1
JPWO2013118736A1 JP2013557529A JP2013557529A JPWO2013118736A1 JP WO2013118736 A1 JPWO2013118736 A1 JP WO2013118736A1 JP 2013557529 A JP2013557529 A JP 2013557529A JP 2013557529 A JP2013557529 A JP 2013557529A JP WO2013118736 A1 JPWO2013118736 A1 JP WO2013118736A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer material
surface treatment
group
hydrophobic polymer
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013557529A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5898703B2 (en
Inventor
石原 一彦
一彦 石原
今日子 深澤
今日子 深澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tokyo NUC
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC filed Critical University of Tokyo NUC
Priority to JP2013557529A priority Critical patent/JP5898703B2/en
Publication of JPWO2013118736A1 publication Critical patent/JPWO2013118736A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5898703B2 publication Critical patent/JP5898703B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

含ケイ素ポリマー表面と表面処理剤との間で、水媒体中で作用する分子間力である疎水性相互作用及び静電相互作用の両方を効果的に利用し、簡便かつ安定に表面に吸着処理することができる、ポリマー型の表面処理剤の提供。Adsorption treatment on the surface easily and stably using both hydrophobic interaction and electrostatic interaction, which are intermolecular forces acting in an aqueous medium, between the silicon-containing polymer surface and the surface treatment agent Provided is a polymer type surface treatment agent.

Description

本発明は、疎水性の高い含ケイ素ポリマーの表面を親水化し、潤滑性を付与できるポリマー型表面処理剤および当該表面処理剤を用いた表面処理方法に関する。 The present invention relates to a polymer-type surface treatment agent capable of hydrophilizing the surface of a highly hydrophobic silicon-containing polymer and imparting lubricity, and a surface treatment method using the surface treatment agent.

ポリジメチルシロキサン(シリコーン(登録商標)ゴム)に代表される含ケイ素ポリマーは、撥水性、耐薬品性、熱安定性、柔軟性、気体透過性、光学特性などの優れた性質を有していることから、産業界のみならず医療においても広く利用されている。しかしながら、その化学構造に起因する疎水性により医療応用する際に、組織に対する刺激が大きい、生体成分が表面に吸着するなどの問題を抱えている。従って、疎水性ポリマー材料を生体環境で使用する際には、材料と生体とのなじみを考慮しなければならないため、水を主体とする環境においても直ちになじむような、表面の親水処理が求められている。 Silicon-containing polymers represented by polydimethylsiloxane (silicone (registered trademark) rubber) have excellent properties such as water repellency, chemical resistance, thermal stability, flexibility, gas permeability, and optical properties. Therefore, it is widely used not only in industry but also in medicine. However, due to the hydrophobicity resulting from the chemical structure, there are problems such as large irritation to tissues and adsorption of biological components on the surface when applied to medical treatment. Therefore, when a hydrophobic polymer material is used in a living environment, it is necessary to consider the familiarity between the material and the living body, and thus a hydrophilic treatment on the surface is required so that it can be immediately applied in an environment mainly composed of water. ing.

従来、プラズマ処理、グロー放電処理、イオンエッチング等の手法で、疎水性ポリマー材料の表面に親水性の官能基を発生させる方法が採られてきた(非特許文献1〜7参照)。しかしながら、これらの手法では、例えば、ポリマー鎖の運動性(官能基の向きなおり)が高いポリジメチルシロキサン等のようなポリマー材料の表面を長期間安定して親水化させることはできないという問題があった(非特許文献8〜10参照)。すなわち、ポリジメチルシロキサン等においては、一旦発生させた親水性官能基が、時間経過と共に再度ポリマー材料内部に進入するため、長期にわたり安定した表面親水性が得られないという問題があった。さらに、カテーテルや内視鏡などの細いチューブ状の部材の場合には、内部表面にプラズマ処理を行うことは困難である。 Conventionally, a method of generating a hydrophilic functional group on the surface of a hydrophobic polymer material by a technique such as plasma treatment, glow discharge treatment, or ion etching has been employed (see Non-Patent Documents 1 to 7). However, with these techniques, for example, the surface of a polymer material such as polydimethylsiloxane having high polymer chain mobility (the orientation of the functional group) cannot be stably hydrophilized for a long period of time. (See Non-Patent Documents 8 to 10). That is, in polydimethylsiloxane etc., once generated, the hydrophilic functional group enters the polymer material again over time, so that there is a problem that stable surface hydrophilicity cannot be obtained over a long period of time. Furthermore, in the case of a thin tube-like member such as a catheter or an endoscope, it is difficult to perform plasma treatment on the inner surface.

また、疎水性ポリマー材料の表面親水化の手法としては、親水性ポリマーによる化学修飾も行われているが(非特許文献11参照)、この手法は操作が煩雑な上、通常、表面処理の過程でクロロホルム等の非極性有機溶媒が使用されるため、生体への悪影響等が懸念される。さらに、疎水性ポリマー材料を用いて義歯等のオーダーメイドのデバイスを作製した場合、このようなデバイスは、表面処理によって変形してはならないため、表面親水化の際、プラズマ処理等の厳しい処理条件の手法は適しておらず、穏やかで且つ簡便な処理条件による手法が必要であると考えられている。 In addition, as a method for hydrophilizing the surface of a hydrophobic polymer material, chemical modification with a hydrophilic polymer is also performed (see Non-Patent Document 11). However, this method is complicated in operation and is usually a process of surface treatment. Since non-polar organic solvents such as chloroform are used, there are concerns about adverse effects on living bodies. Furthermore, when custom-made devices such as dentures are made using hydrophobic polymer materials, such devices must not be deformed by surface treatment. This method is not suitable, and it is considered that a method based on mild and simple processing conditions is necessary.

これらを背景に、簡便に表面を親水化し、また表面での生体成分の吸着や潤滑性を高める表面処理が強く求められている。 Against this background, there is a strong demand for a surface treatment that simply makes the surface hydrophilic and improves the adsorption and lubricity of biological components on the surface.

J.G. Alauzum, S. Young, R. D’Souza, L. Liu, M.A. Book and H.D. Sheardown, Biomaterials 31 (2010) 3471J. et al. G. Aaluzum, S.M. Young, R.A. D'Souza, L.A. Liu, M.M. A. Book and H.M. D. Sheerdown, Biomaterials 31 (2010) 3471 A. Wu, B. Zhao, Z. Dai, J. Qin and B. Lin, Lab Chip 6 (2006) 942A. Wu, B.B. Zhao, Z. Dai, J. et al. Qin and B.B. Lin, Lab Chip 6 (2006) 942 Y. Yuan, X. Zang, F. Ai, J. Zhou, J. Shen and S. Lin, Polym. Int. 53 (2004) 121Y. Yuan, X. et al. Zang, F.M. Ai, J.A. Zhou, J. et al. Shen and S. Lin, Polym. Int. 53 (2004) 121 S. Pintro, P. Alves, C.M. Matos, A.C. Santos, L.R. Rodrigues, J.A. Teixeira and M.H. Gil, Colloids Surf. B: Biointerfaces 81 (2010) 20S. Pintro, P.M. Alves, C.I. M.M. Matos, A. C. Santos, L.M. R. Rodrigues, J.M. A. Teixeira and M.M. H. Gil, Colloids Surf. B: Biointerfaces 81 (2010) 20 H. Makamba, Y.Y. Hsieh, W.C. Sung, and S.H. Chen, Anal. Chem. 77 (2005) 3971H. Makamba, Y .; Y. Hsieh, W.H. C. Sung, and S.K. H. Chen, Anal. Chem. 77 (2005) 3971 M. Farrell and S. Beaudoin, Colloids Surf. B: Biointerfaces 81 (2010) 468.M.M. Farrell and S.M. Beaudoin, Colloids Surf. B: Biointerfaces 81 (2010) 468. H. Chen, Z. Zhang, Y. Chen, M.A. Brook and H.D. Sheardown, Biomaterials 26 (2005) 2391H. Chen, Z. Zhang, Y. et al. Chen, M.M. A. Brook and H.C. D. Sheerdown, Biomaterials 26 (2005) 2391 M. Ouyang, C. Yuan, R.J. Muisener, A. Boulares, and J.T. Koberstein, Chem. Mater. 12 (2000) 1591M.M. Ouyang, C.I. Yuan, R.A. J. et al. Muisener, A.M. Boulares, and J.M. T. T. et al. Koverstein, Chem. Mater. 12 (2000) 1591 D. Bodas and C.K. Malek, Microelectr. Eng. 83 (2006) 1277D. Bodas and C.I. K. Malek, Microelectr. Eng. 83 (2006) 1277 M. Morra, E. Occhiello. R. Marola, F. Garbassi, P. Humphrey and D. Johnson, J. Colloid Interface Sci. 137 (1990) 11M.M. Morra, E .; Occhiello. R. Marola, F.M. Garbassi, P.A. Humphrey and D.H. Johnson, J.M. Colloid Interface Sci. 137 (1990) 11 Y. Iwasaki, M. Takamiya, R. Iwata, S. Yusa and K. Akiyoshi, Colloids Surf. B: Biointerfaces 57 (2007) 226Y. Iwasaki, M .; Takamiya, R .; Iwata, S .; Yusa and K. Akiyoshi, Colloids Surf. B: Biointerfaces 57 (2007) 226

そこで、本発明が解決しようとする課題は、効率的且つ簡便であり、耐久性に優れた、含ケイ素ポリマーの表面の濡れ性の向上と、これに基づく摩擦特性、耐生物汚染性などを、該含ケイ素ポリマーが有する構造や物性を変化させることなく改善できるポリマー型の親水化処理剤(表面処理剤)及び親水化処理方法(表面処理方法)を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is efficient and simple, excellent durability, improved wettability of the surface of the silicon-containing polymer, friction characteristics based on this, bio-contamination resistance, etc. An object of the present invention is to provide a polymer-type hydrophilization treatment agent (surface treatment agent) and a hydrophilization treatment method (surface treatment method) that can be improved without changing the structure and physical properties of the silicon-containing polymer.

本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、水を中心とした媒体から表面に吸着固定し、安定化させることのできるポリマー型表面処理剤と表面処理方法を見出した。すなわち、含ケイ素ポリマー表面とポリマー型表面処理剤との間で、水媒体中で作用する分子間力である疎水性相互作用及び静電相互作用の両方を効果的に利用し、簡便かつ安定に表面に吸着処理することができるポリマー型表面処理剤、及び、当該表面処理剤が効果的に作用する条件を見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, the present inventors have found a polymer-type surface treatment agent and a surface treatment method that can be adsorbed and fixed on a surface from a medium centered on water and stabilized. In other words, between the silicon-containing polymer surface and the polymer-type surface treatment agent, both hydrophobic interaction and electrostatic interaction, which are intermolecular forces acting in an aqueous medium, are effectively used, making it easy and stable. The present inventors have completed the present invention by finding a polymer-type surface treatment agent that can be adsorbed on the surface and conditions under which the surface treatment agent acts effectively.

すなわち、本発明は、疎水性ポリマー材料用の表面処理剤であって、側鎖にホスホリルコリン基を有するモノマーユニット、側鎖に疎水性基を有するモノマーユニット、及び側鎖に第三級アミンを有するモノマーユニットを有する共重合体を含むことを特徴とする、表面処理剤に関する。 That is, the present invention is a surface treatment agent for a hydrophobic polymer material, which has a monomer unit having a phosphorylcholine group in the side chain, a monomer unit having a hydrophobic group in the side chain, and a tertiary amine in the side chain. The present invention relates to a surface treatment agent comprising a copolymer having a monomer unit.

また、一態様において、本発明の表面処理剤は、水とエタノールとの混合溶媒をさらに含む。好ましくは、混合溶媒中における水の含有量が、20〜80体積パーセントである。 Moreover, in one aspect | mode, the surface treating agent of this invention further contains the mixed solvent of water and ethanol. Preferably, the content of water in the mixed solvent is 20 to 80 volume percent.

ここで、本発明の表面処理剤に含まれる共重合体としては、例えば、下記式(1)で示される構造を有する共重合体が挙げられる。

Figure 2013118736

式中、Rは、炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキレンを表し、Rは、炭素数4〜15の直鎖または分岐鎖のアルキルを表し、Rは、炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキレンを表し、各Rは、それぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキルであり;x、y、及びzは、互いに独立して、2以上の整数を表し:各モノマーユニットはランダムな順序で結合している。Here, as a copolymer contained in the surface treating agent of this invention, the copolymer which has a structure shown by following formula (1) is mentioned, for example.
Figure 2013118736

In the formula, R 1 represents a linear or branched alkylene having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a linear or branched alkyl having 4 to 15 carbon atoms, and R 3 represents a carbon number of 1 Represents a linear or branched alkylene of ˜5, each R 4 is independently a linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms; x, y, and z are independently of each other; Represents an integer greater than or equal to 2: Each monomer unit is linked in a random order.

好ましくは、式(1)において、Rはエチレン基であり、Rはエチルヘキシル基であり、Rはエチレン基であり、及び、各Rはいずれもメチル基あるいはエチル基である。また、x/(x+y+z)が0.15〜0.4であり、y/(x+y+z)が0.6〜0.8であり、z/(x+y+z)が0.05〜0.2である。Preferably, in Formula (1), R 1 is an ethylene group, R 2 is an ethylhexyl group, R 3 is an ethylene group, and each R 4 is a methyl group or an ethyl group. Moreover, x / (x + y + z) is 0.15-0.4, y / (x + y + z) is 0.6-0.8, and z / (x + y + z) is 0.05-0.2.

本発明の表面処理剤中における共重合体成分の濃度は、好ましくは、0.2〜1.5重量パーセントである。 The concentration of the copolymer component in the surface treatment agent of the present invention is preferably 0.2 to 1.5 weight percent.

本発明の表面処理剤で処理される疎水性ポリマー材料は、好ましくは、含ケイ素ポリマーであり、より好ましくは、ポリジメチルシロキサンである。 The hydrophobic polymer material treated with the surface treating agent of the present invention is preferably a silicon-containing polymer, and more preferably polydimethylsiloxane.

また、別の側面において、本発明は、上記の表面処理剤を疎水性ポリマー材料の表面に塗布する工程を含む、疎水性ポリマー材料の表面処理方法に関する。好ましくは、本発明の表面処理方法は、表面処理剤を塗布する工程の前に、疎水性ポリマー材料の表面をプラズマ処理する工程を要しないものである。また、当該方法は、疎水性ポリマー材料の表面を親水化する方法であることができる。 In another aspect, the present invention relates to a method for treating a surface of a hydrophobic polymer material, comprising the step of applying the surface treatment agent to the surface of the hydrophobic polymer material. Preferably, the surface treatment method of the present invention does not require a step of plasma treating the surface of the hydrophobic polymer material before the step of applying the surface treatment agent. Moreover, the said method can be a method of hydrophilizing the surface of hydrophobic polymer material.

更なる側面において、本発明は、側鎖にホスホリルコリン基を有するモノマーユニット、側鎖に疎水性基を有するモノマーユニット、及び側鎖に第三級アミンを有するモノマーユニットを有する共重合体のコーティング膜を表面に有する、疎水性ポリマー材料に関する。例えば、上記の表面処理方法によって、表面処理されてなる疎水性ポリマー材料に関する。 In a further aspect, the present invention provides a coating film of a copolymer having a monomer unit having a phosphorylcholine group in the side chain, a monomer unit having a hydrophobic group in the side chain, and a monomer unit having a tertiary amine in the side chain. On the surface of a hydrophobic polymer material. For example, the present invention relates to a hydrophobic polymer material that has been surface-treated by the above-described surface treatment method.

本発明の疎水性ポリマー材料は、好ましくは、含ケイ素ポリマーであり、より好ましくは、ポリジメチルシロキサンである。 The hydrophobic polymer material of the present invention is preferably a silicon-containing polymer, more preferably polydimethylsiloxane.

本発明によれば、効率的且つ簡便であり、耐久性に優れた、疎水性ポリマー材料表面の表面処理剤及び表面処理方法を提供することができる。また、本発明の表面処理剤は、各種疎水性ポリマー材料の表面を効率的且つ簡便に親水化することができるほか、例えば、ポリジメチルシロキサンのようなポリマー鎖の運動性が高い材料に対しても、長期間にわたり安定した表面親水化をすることができる点で、極めて有用である。 According to the present invention, it is possible to provide a surface treatment agent and a surface treatment method for the surface of a hydrophobic polymer material that are efficient and simple and excellent in durability. Further, the surface treating agent of the present invention can efficiently and easily hydrophilize the surface of various hydrophobic polymer materials. For example, the surface treating agent can be applied to materials having high polymer chain mobility such as polydimethylsiloxane. However, it is extremely useful in that it can stably make the surface hydrophilic over a long period of time.

本発明の表面処理剤は、疎水性基と第三級アミンを有する共重合体を含むため、水を含む溶媒中で、共重合体側鎖と疎水性ポリマー材料表面との間における疎水性相互作用及び静電相互作用の両方を効果的に利用することが出来、それによって、疎水性ポリマー材料表面における共重合体の吸着を安定化することができるという効果を奏する。 Since the surface treatment agent of the present invention contains a copolymer having a hydrophobic group and a tertiary amine, the hydrophobic interaction between the copolymer side chain and the surface of the hydrophobic polymer material in a solvent containing water. Both electrostatic interaction and electrostatic interaction can be effectively utilized, thereby achieving the effect that the adsorption of the copolymer on the surface of the hydrophobic polymer material can be stabilized.

本発明の表面処理方法は、水とエタノールの混合溶媒を用いて親水性を有する共重合体をコーティングすることができるため、上記の疎水性相互作用及び静電相互作用の両方を利用することで吸着安定性が向上することに加え、従来用いられていた非極性の有機溶媒を用いる必要がなく、生体或いは環境への悪影響も抑制することができる。 Since the surface treatment method of the present invention can coat a hydrophilic copolymer using a mixed solvent of water and ethanol, it is possible to use both the hydrophobic interaction and the electrostatic interaction described above. In addition to improving the adsorption stability, it is not necessary to use a conventionally used nonpolar organic solvent, and adverse effects on living bodies or the environment can be suppressed.

さらに、本発明の表面処理方法は、従来のようなプラズマ処理等による前処理を行う必要がないため、カテーテルや内視鏡などの細いチューブ状の部材のように内部表面にプラズマ処理を行うことは困難である場合、または、オーダーメイドのデバイスのようにプラズマ処理等の厳しい条件下での表面処理による変形等を避けるべきものに対しては、本発明の表面処理剤を用いた穏やかな条件下での表面処理が可能であり、処理対象となる疎水性ポリマー材料の物性、形状、或いは用途等に応じて適した表面処理を行うことができる点で、極めて実用性に優れたものである。 Furthermore, since the surface treatment method of the present invention does not require pretreatment such as conventional plasma treatment, plasma treatment is performed on the inner surface like a thin tube-like member such as a catheter or an endoscope. If it is difficult, or if it should avoid deformation due to surface treatment under severe conditions such as plasma treatment, such as a custom-made device, mild conditions using the surface treatment agent of the present invention The surface treatment is possible, and the surface treatment can be performed according to the physical properties, shape, application, etc. of the hydrophobic polymer material to be treated. .

すなわち、優れた材料的性質を有する含ケイ素ポリマーの表面特性を改善することで、水濡れ性、摩擦特性、生物汚染などが低減でき、人工肺、コンタクトレンズ、カテーテル、センサーとしての医療分野への応用範囲を広げられるほか、精密加工により作製されるために過度の条件を用いた後処理での表面処理が困難なバイオチップ、マイクロデバイスなどの新しい応用を開拓できる。 In other words, by improving the surface characteristics of silicon-containing polymers with excellent material properties, water wettability, frictional characteristics, biological contamination, etc. can be reduced, and the medical field as artificial lungs, contact lenses, catheters, and sensors can be reduced. In addition to expanding the range of applications, new applications such as biochips and microdevices that are difficult to surface-treat in post-processing using excessive conditions because they are manufactured by precision processing can be cultivated.

図1は、共重合体溶液におけるANS−Na蛍光の極大波長のピークのグラフである。FIG. 1 is a graph of the maximum wavelength peak of ANS-Na fluorescence in a copolymer solution. 図2は、ポリジメチルシロキサン表面における水中接触角を示すグラフである。棒グラフのうち、白抜きが表面処理直後、黒抜きが水に1時間浸漬後の値を示す。FIG. 2 is a graph showing the underwater contact angle on the surface of polydimethylsiloxane. Among the bar graphs, white is a value immediately after the surface treatment, and black is a value after being immersed in water for 1 hour. 図3は、ポリジメチルシロキサン表面におけるP/Si比に対する水中接触角を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the underwater contact angle with respect to the P / Si ratio on the polydimethylsiloxane surface. 図4は、PMED溶液で表面処理を行ったポリジメチルシロキサン表面におけるリン原子とシリコン原子の比(P/Si)の時間依存性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the time dependence of the ratio of phosphorus atoms to silicon atoms (P / Si) on the surface of polydimethylsiloxane surface-treated with a PMED solution. 図5は、PMEH溶液で表面処理を行ったポリジメチルシロキサン表面におけるリン原子とシリコン原子の比(P/Si)の時間依存性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the time dependence of the ratio of phosphorus atoms to silicon atoms (P / Si) on the surface of polydimethylsiloxane surface-treated with a PMEH solution. 図6は、PMED溶液で表面処理を行ったポリジメチルシロキサン表面における動的摩擦係数の時間依存性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the time dependence of the dynamic friction coefficient on the surface of polydimethylsiloxane surface-treated with a PMED solution. 図7は、ポリジメチルシロキサン表面におけるPMED及びPMEHの吸着挙動を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the adsorption behavior of PMED and PMEH on the polydimethylsiloxane surface.

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The scope of the present invention is not limited to these descriptions, and other than the following examples, the scope of the present invention can be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the present invention.

1.表面処理剤
本発明の疎水性ポリマー材料用の表面処理剤は、側鎖にホスホリルコリン基を有するモノマーユニット、側鎖に疎水性基を有するモノマーユニット、及び側鎖に第三級アミンを有するモノマーユニットを有する共重合体を主要成分として含んでなるものである。
1. Surface treatment agent The surface treatment agent for the hydrophobic polymer material of the present invention comprises a monomer unit having a phosphorylcholine group in the side chain, a monomer unit having a hydrophobic group in the side chain, and a monomer unit having a tertiary amine in the side chain. It comprises a copolymer having a main component.

(1)共重合体
表面処理剤の主要成分となる前記共重合体は、側鎖にホスホリルコリン基を有するモノマーユニット、側鎖に疎水性基を有するモノマーユニット、及び側鎖に第三級アミンを有するモノマーユニットを有するものであり、いわゆる3元共重合体(ターポリマー)である。しかしながら、これら以外のモノマーユニットを有することを除外するものではない。また、これらのモノマーユニットは、それぞれランダムに結合する態様が代表的であるが、何らかの規則性・周期性を有する態様も本発明の範囲に含まれるものであり、例えば、統計ポリマー、交互ポリマー、周期ポリマー、ブロックコポリマーであることができ、場合にはよっては、グラフトポリマーであることもできる。
(1) The copolymer as a main component of the copolymer surface treatment agent comprises a monomer unit having a phosphorylcholine group in the side chain, a monomer unit having a hydrophobic group in the side chain, and a tertiary amine in the side chain. This is a so-called terpolymer (terpolymer). However, it does not exclude having monomer units other than these. In addition, these monomer units each typically have a mode of randomly bonding, but a mode having some regularity and periodicity is also included in the scope of the present invention. For example, a statistical polymer, an alternating polymer, It may be a periodic polymer, a block copolymer, and in some cases, a graft polymer.

当該共重合体中、ホスホリルコリン基(PC基)は、生体膜の主成分であるリン脂質(ホスファチジルコリン)の極性基と同様の構造を有する極性基である。従って、ホスホリルコリン基を側鎖に含むことにより、当該共重合体に、親水性(ぬれ性)、具体的には、生体膜の表面が有する極めて良好な生体適合性、特に生体分子の非吸着性、及び非活性化特性が付与され、各種分子に対する非特異的吸着を効果的に抑制することができるため、ひいては疎水性ポリマー材料等の疎水性ポリマー材料表面に優れた防汚性を付与することができる。また、当該共重合体中、疎水性基は、疎水性相互作用により処理対象である疎水性ポリマー材料表面との吸着性を有し、当該共重合体による表面コーティングの安定性を向上させることができる。 In the copolymer, the phosphorylcholine group (PC group) is a polar group having the same structure as the polar group of phospholipid (phosphatidylcholine) which is a main component of the biological membrane. Therefore, by including a phosphorylcholine group in the side chain, the copolymer has hydrophilicity (wetability), specifically, extremely good biocompatibility possessed by the surface of the biological membrane, in particular, non-adsorption of biomolecules. And non-activation properties can be imparted, and non-specific adsorption to various molecules can be effectively suppressed, so that excellent antifouling properties can be imparted to the surface of hydrophobic polymer materials such as hydrophobic polymer materials. Can do. Further, in the copolymer, the hydrophobic group has an adsorptivity to the surface of the hydrophobic polymer material to be treated by hydrophobic interaction, and can improve the stability of the surface coating by the copolymer. it can.

さらに、当該共重合体中、第三級アミンは、溶媒中に水を含む場合に正の電荷を有するため、負の電荷を有する疎水性ポリマー材料(特に、ポリジメチルシロキサン)の表面との間の静電相互作用によって、上記疎水性相互作用とともに当該共重合体の表面吸着を安定化させることができる。 Further, in the copolymer, the tertiary amine has a positive charge when water is contained in the solvent, and therefore, between the surface of the hydrophobic polymer material (especially polydimethylsiloxane) having a negative charge. By the electrostatic interaction, the surface adsorption of the copolymer can be stabilized together with the hydrophobic interaction.

上記共重合体における主鎖(骨格)を形成するモノマーユニットにおける骨格部位は、互いに重合反応してポリマーを形成することができるものであればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、ビニル系モノマー残基、アセチレン系モノマー残基、エステル系モノマー残基、アミド系モノマー残基、エーテル系モノマー残基及びウレタン系モノマー残基等が好ましく、これらの中でも、ビニル系モノマー残基がより好ましい。ビニル系モノマー残基としては、限定はされないが、例えば、ビニル部分が付加重合している状態のメタクリルオキシ基、メタクリルアミド基、アクリルオキシ基、アクリルアミド基、スチリルオキシ基及びスチリルアミド基等が好ましく、これらの中でも、メタクリルオキシ基、メタクリルアミド基、アクリルオキシ基及びアクリルアミド基がより好ましく、さらに好ましくはメタクリルアミド基及びアクリルアミド基であり、特に好ましくはメタクリルアミド基である。そして、上記骨格部位は、各モノマーユニットについて同一であることもでき、それぞれ独立に異なることもできるが、いずれもメタクリルアミド基である態様が好ましい。 The skeleton site in the monomer unit forming the main chain (skeleton) in the copolymer is not particularly limited as long as it can form a polymer by polymerization reaction with each other. Are preferably, for example, vinyl monomer residues, acetylene monomer residues, ester monomer residues, amide monomer residues, ether monomer residues, and urethane monomer residues. Among these, vinyl monomers are preferred. Residues are more preferred. The vinyl monomer residue is not limited. For example, a methacryloxy group, a methacrylamide group, an acryloxy group, an acrylamide group, a styryloxy group, and a styrylamide group in which the vinyl moiety is addition-polymerized are preferable. Among these, a methacryloxy group, a methacrylamide group, an acryloxy group and an acrylamide group are more preferable, a methacrylamide group and an acrylamide group are more preferable, and a methacrylamide group is particularly preferable. And although the said frame | skeleton site | part can also be the same about each monomer unit and can also each differ independently, the aspect which is all methacrylamide groups is preferable.

従って、ホスホリルコリン基を有するモノマーの具体例としては、限定はされないが、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、2−アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、N−(2−メタクリルアミド)エチルホスホリルコリン、4−メタクリロイルオキシブチルホスホリルコリン、6−メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン、10−メタクリロイルオキシデシルシルホスホリルコリン、ω−メタクリロイルジオキシエチレンホスホリルコリン及び4−スチリルオキシブチルホスホリルコリン等に由来する構造単位が好ましく挙げられる。これらの中でも、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンに由来する構造単位が特に好ましい。2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンは、“Kazuhiko Ishihara, Tomoko Ueda, and Nobuo Nakabayashi, Polymer Journal, 22, 355−360 (1990)”に記載の方法等により合成することができ、また、その他のホスホリルコリン系化合物(モノマー化合物)についても、当該方法及び常法に基づいて容易に合成できる。 Accordingly, specific examples of the monomer having a phosphorylcholine group include, but are not limited to, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine, 2-acryloyloxyethyl phosphorylcholine, N- (2-methacrylamide) ethyl phosphorylcholine, 4-methacryloyloxybutylphosphorylcholine, Preferred examples include structural units derived from 6-methacryloyloxyhexyl phosphorylcholine, 10-methacryloyloxydecylsylphosphorylcholine, ω-methacryloyldioxyethylene phosphorylcholine, 4-styryloxybutylphosphorylcholine, and the like. Among these, a structural unit derived from 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine is particularly preferable. 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine can be synthesized by the method described in “Kazuhiko Ishihara, Tomoko Ueda, and Nobuo Nakabayashi, Polymer Journal, 22, 355-360 (1990)”. (Monomer compound) can also be easily synthesized based on this method and conventional methods.

上記共重合体は、限定はされないが、例えば、下記式(1)で示される構造を有するポリマーが好ましく挙げられる。

Figure 2013118736
Although the said copolymer is not limited, For example, the polymer which has a structure shown by following formula (1) is mentioned preferably.
Figure 2013118736

式(1)中、R1は、炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキレンであるが、好ましくは、炭素数2の直鎖アルキレンであり、すなわち、ホスホリルコリン基を有するモノマーが、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンであることが好ましい。In the formula (1), R 1 is a linear or branched alkylene having 1 to 5 carbon atoms, preferably a linear alkylene having 2 carbon atoms, that is, a monomer having a phosphorylcholine group is 2 -Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine is preferred.

また、Rは、炭素数4〜15の直鎖または分岐鎖のアルキルであり、好ましくは、炭素数4〜10の分岐鎖のアルキルであり、さらに好ましくは、炭素数8の分岐鎖のアルキルである。最も好ましいアルキルは、エチルヘキシル基であり、すなわち、疎水性基を有するモノマーが2−エチルヘキシルメタクリレートであることが好ましい。R 2 is a linear or branched alkyl group having 4 to 15 carbon atoms, preferably a branched alkyl group having 4 to 10 carbon atoms, and more preferably a branched alkyl group having 8 carbon atoms. It is. The most preferred alkyl is an ethylhexyl group, that is, the monomer having a hydrophobic group is preferably 2-ethylhexyl methacrylate.

は、炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキレンであり、好ましくは、炭素数2〜4の直鎖のアルキレンであり、さらに好ましくは、エチレン基である。また、各Rは、それぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキルであるが、好ましくは、各Rは、メチル基又はエチル基であり、最も好ましくはいずれもメチル基である。すなわち、最も好ましい第三級アミンを有するモノマーは、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレートである。R 3 is a linear or branched alkylene having 1 to 5 carbon atoms, preferably a linear alkylene having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably an ethylene group. In addition, each R 4 is independently a linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms, preferably each R 4 is a methyl group or an ethyl group, and most preferably both are methyl groups. It is. That is, the most preferred monomer having a tertiary amine is 2- (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate.

x、y、及びzは、互いに独立して、2以上の整数を表すが、ここで、x/(x+y+z)の値は0.15〜0.4が好ましく、より好ましくは0.2〜0.35、最も好ましくは0.2〜0.3である。当該値が0.4を超えると水のみ対して可溶化するため、疎水性ポリマー材料への表面吸着性が減少するため好ましくない。また、y/(x+y+z)の値は0.6〜0.8が好ましく、重合体の適度な疎水性を確保する観点から、より好ましくは0.6〜0.65である。z/(x+y+z)の値は0.05〜0.2が好ましく、より好ましくは、0.05〜0.10である。 x, y, and z each independently represent an integer of 2 or more. Here, the value of x / (x + y + z) is preferably 0.15 to 0.4, more preferably 0.2 to 0. .35, most preferably 0.2-0.3. If the value exceeds 0.4, it is solubilized only in water, so that the surface adsorptivity to the hydrophobic polymer material is decreased, which is not preferable. Moreover, the value of y / (x + y + z) is preferably 0.6 to 0.8, and more preferably 0.6 to 0.65 from the viewpoint of ensuring appropriate hydrophobicity of the polymer. The value of z / (x + y + z) is preferably 0.05 to 0.2, and more preferably 0.05 to 0.10.

本発明の表面処理剤で用いられる共重合体の重量平均分子量(Mw)は、限定はされないが、例えば、5,000〜1,000,000が好ましく、より好ましくは10,000〜300,000である。 Although the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer used by the surface treating agent of this invention is not limited, For example, 5,000-1,000,000 are preferable, More preferably, it is 10,000-300,000. It is.

上述のとおり、発明の表面処理剤で用いられる共重合体は、必要に応じ、他のモノマー由来の構造単位を含むものであってもよく、限定はされないが、通常、他のモノマー由来の構造単位の割合は、ポリマーを構成する全構造単位に対して、30モル%以下であることが好ましく、より好ましくは10モル%以下である。 As described above, the copolymer used in the surface treatment agent of the invention may contain a structural unit derived from another monomer, if necessary, and is not limited, but is usually a structure derived from another monomer. The proportion of units is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, based on all structural units constituting the polymer.

なお、上記共重合体の合成については、モノマー化合物の調製及びそれらの重合を含め、基本的には、当業者の技術水準に基づき、常法により行うことができる。 In addition, about the synthesis | combination of the said copolymer, preparation of a monomer compound and those polymerization can be fundamentally performed by a conventional method based on a technical level of those skilled in the art.

(2)表面処理剤
本発明の疎水性ポリマー材料用表面処理剤は、前述の通り、上記共重合体を主要成分として含むものであり、疎水性ポリマー材料の表面を親水化することができるものである。本発明の表面処理剤は、上記共重合体以外に、一般的に基材の表面処理剤の成分として用いられる任意の他の成分を含むものであってもよく、限定はされない。
(2) Surface treatment agent As described above, the surface treatment agent for a hydrophobic polymer material of the present invention contains the above-mentioned copolymer as a main component, and can hydrophilize the surface of the hydrophobic polymer material. It is. The surface treatment agent of the present invention may contain any other component that is generally used as a component of the surface treatment agent of the base material in addition to the copolymer, and is not limited.

溶媒としては、水とエタノールとの混合溶媒等が好ましく、当該混合溶媒中における水の含有量は、好ましくは、20〜80体積パーセント、より好ましくは、20〜50体積パーセントである。溶媒が水のみの場合には、上記共重合体は不溶であり、一方、水が20体積パーセント以下の場合には上記共重合体の疎水性ポリマー材料表面への吸着安定性が減少する。 As the solvent, a mixed solvent of water and ethanol is preferable, and the content of water in the mixed solvent is preferably 20 to 80 volume percent, more preferably 20 to 50 volume percent. When the solvent is water alone, the copolymer is insoluble, while when the water is 20 volume percent or less, the adsorption stability of the copolymer on the surface of the hydrophobic polymer material is decreased.

本発明の表面処理剤は、通常、溶液状のものであることが好ましく、主要成分として含まれる前記共重合体の濃度は、例えば、0.2〜1.5重量パーセントが好ましく、より好ましくは0.5〜1.25重量パーセント、さらに好ましくは0.75〜1.0重量パーセントである。当該濃度が、1.5重量パーセントを超えると、溶液中で上記共重合体の会合が顕著となるため好ましくない。 The surface treatment agent of the present invention is usually preferably in the form of a solution, and the concentration of the copolymer contained as a main component is preferably, for example, 0.2 to 1.5 weight percent, more preferably 0.5 to 1.25 weight percent, more preferably 0.75 to 1.0 weight percent. When the concentration exceeds 1.5 weight percent, the association of the copolymer becomes remarkable in the solution, which is not preferable.

本発明の表面処理剤の対象となる疎水性ポリマー材料としては、限定はされないが、例えば、各種疎水性ポリマー材料等が好ましく挙げられる。疎水性ポリマー材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(メタクリル樹脂;PMMA)、ケイ素置換メタクリル酸エステルポリマー等のアクリル系ポリマー;ポリジメチルシロキサン等の各種シリコーンゴム(置換シリコーン、変性シリコーンを含む等);ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート及びポリオレフィン等の有機物からなるもの;金属、セラミックスあるいはガラス系基材にシランカップリング剤で表面処理したもの等が挙げられる。好ましくは、含ケイ素ポリマーであり、より好ましくはポリジメチルシロキサンである。 Although it does not limit as a hydrophobic polymer material used as the object of the surface treating agent of this invention, For example, various hydrophobic polymer materials etc. are mentioned preferably. Examples of the hydrophobic polymer material include acrylic polymers such as polymethyl methacrylate (methacrylic resin; PMMA) and silicon-substituted methacrylic acid ester polymers; various silicone rubbers such as polydimethylsiloxane (including substituted silicone and modified silicone) A material made of an organic material such as polystyrene, polyethylene terephthalate, polycarbonate and polyolefin; a metal, ceramics or glass-based substrate surface-treated with a silane coupling agent. A silicon-containing polymer is preferable, and polydimethylsiloxane is more preferable.

当該疎水性ポリマー材料の形状は、特に限定はされず、例えば、フィルム状、板状、ビーズ状、繊維状及び中空管状の形状のほか、板状の基材に設けられた穴や溝なども挙げられる。
また、基材の用途としては、限定はされないが、例えば、歯科材料、歯科用器具、各種医療用デバイス、コンタクトレンズ、人工臓器、バイオチップ、バイオセンサー、酸素富加膜及び細胞保存器具等が挙げられる。歯科材料としては、例えば、有床義歯、架工義歯、インプラント義歯及びクラウン等の歯科用補綴物が好ましく挙げられる。
The shape of the hydrophobic polymer material is not particularly limited. For example, in addition to a film shape, a plate shape, a bead shape, a fiber shape, and a hollow tubular shape, holes and grooves provided in a plate-like substrate are also included. Can be mentioned.
Further, the use of the substrate is not limited, but examples thereof include dental materials, dental instruments, various medical devices, contact lenses, artificial organs, biochips, biosensors, oxygen-enriched membranes, and cell storage instruments. It is done. As the dental material, for example, dental prostheses such as plate dentures, bridge dentures, implant dentures, and crowns are preferably mentioned.

2.表面処理方法
(1)表面処理方法
本発明の表面処理方法は、対象基材である疎水性ポリマー材料の表面を親水化する方法であり、具体的には、上述した本発明の表面処理剤に浸漬すること等により、共重合体を基材の表面に塗布する工程を含む方法である。塗布工程においては、光反応性ポリマーである前記共重合体を主要成分として含む表面処理剤を用いて行えばよく、限定はされない。本発明の表面処理方法の対象基材となる疎水性ポリマー材料としては、限定はされないが、その種類、形状及び用途等は、前記1.(2)項で列挙したものと同様のものが例示できる。
2. Surface treatment method (1) Surface treatment method The surface treatment method of the present invention is a method of hydrophilizing the surface of a hydrophobic polymer material as a target substrate. Specifically, the surface treatment agent of the present invention described above is applied to the surface treatment agent of the present invention. It is a method including a step of applying a copolymer to the surface of a substrate by dipping or the like. The coating step may be performed using a surface treatment agent containing the copolymer, which is a photoreactive polymer, as a main component, and is not limited. The hydrophobic polymer material that is the target substrate of the surface treatment method of the present invention is not limited, but examples of the type, shape, and use thereof are the same as those listed in the above section 1. (2). it can.

(2)防汚性に優れた疎水性ポリマー材料
本発明の疎水性ポリマー材料は、表面が前記共重合体によりコーティング処理されてなる基材であり、表面が親水化されたものであるため防汚性に優れたものである。本発明の疎水性ポリマー材料は、詳しくは、前記共重合体中の疎水性基と第3級アミンがそれぞれ疎水性相互作用及び静電相互作用の両方によって表面に吸着することにより、安定化した表面コーティングがなされたものであるため、表面親水化による防汚性が長期にわたり保持され得るものである。
本発明の疎水性ポリマー材料は、上述した本発明の表面処理方法により疎水性ポリマー材料を表面処理することで得ることができる。本発明の疎水性ポリマー材料としては、限定はされないが、その種類、形状及び用途等は、前記1.(2)項で列挙したものと同様のものが例示できる。
(2) Hydrophobic polymer material having excellent antifouling property The hydrophobic polymer material of the present invention is a base material whose surface is coated with the above-mentioned copolymer, and the surface is hydrophilized, thus preventing the hydrophobic polymer material. It has excellent soiling properties. Specifically, the hydrophobic polymer material of the present invention is stabilized by adsorbing the hydrophobic group and the tertiary amine in the copolymer to the surface by both hydrophobic interaction and electrostatic interaction, respectively. Since the surface coating is applied, the antifouling property due to surface hydrophilization can be maintained for a long time.
The hydrophobic polymer material of the present invention can be obtained by surface-treating the hydrophobic polymer material by the surface treatment method of the present invention described above. The hydrophobic polymer material of the present invention is not limited, but examples of the type, shape, use and the like are the same as those listed in the above section 1. (2).

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these.

1.モノマー
2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)は、上述のとおり、“Kazuhiko Ishihara, Tomoko Ueda, and Nobuo Nakabayashi, Polymer Journal, 22, 355−360 (1990)”に記載の方法等によって合成した。また、2−エチルヘキシルメタクリレート(EHMA)、ブチルメタクリレート(BMA)、及び2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレート(DMAEMA)は、市販のものを用いた(東京化成工業)。
1. The monomer 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) was described in “Method of synthesis by Kazuhiko Ishihara, Tomoko Ueda, and Nobu Nakabayashi, Polymer Journal, 22, 355-360 (1990)” as described above. Commercially available 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA), butyl methacrylate (BMA), and 2- (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate (DMAEMA) were used (Tokyo Chemical Industry).

2.MPC−EHMA−DMAEMA共重合体の合成
MPC:EHMA:DMAEMAが、モル比で30:60:10となる条件下において、重合開始剤として2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を用い、エタノール中に当該技術分野において慣用されているラジカル重合反応により、MPC−EHMA−DMAEMA共重合体(PMED)を合成した。反応終了後、過剰量のエーテル:クロロホルム=8:2の溶媒を注ぎ、得られたポリマーを精製し、さらに、沈殿したポリマーを砕き、水で2時間洗浄することにより未反応のモノマーを除去した。その後、ポリマーをろ過し、凍結乾燥を行った。収率は33%であった。得られたポリマーの化学構造をH−NMR(CDCDOD中)により同定し、分子量をゲル浸透クロマトグラフィー(JASCO社)により測定した。その結果、PMEDは、モノマー組成比がMPC:EHMA:DMAEMA=26:64:10の共重合体であり、重量平均分子量は、2.3x10であった。得られたPMED(実施例1)の構造を以下に示す。

Figure 2013118736
2. Synthesis of MPC-EHMA-DMAEMA Copolymer Under the condition that MPC: EHMA: DMAEMA has a molar ratio of 30:60:10, 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) was used as a polymerization initiator. MPC-EHMA-DMAEMA copolymer (PMED) was synthesized in ethanol by a radical polymerization reaction conventionally used in the art. After completion of the reaction, an excess amount of ether: chloroform = 8: 2 solvent was poured, the resulting polymer was purified, and the precipitated polymer was crushed and washed with water for 2 hours to remove unreacted monomers. . Thereafter, the polymer was filtered and freeze-dried. The yield was 33%. The chemical structure of the obtained polymer was identified by H 1 -NMR (in CD 3 CD 2 OD), and the molecular weight was measured by gel permeation chromatography (JASCO). As a result, PMED was a copolymer having a monomer composition ratio of MPC: EHMA: DMAEMA = 26: 64: 10, and the weight average molecular weight was 2.3 × 10 5 . The structure of the obtained PMED (Example 1) is shown below.
Figure 2013118736

実施例1のPMEDと同様に、MPC:EHMA:DMAEMAのモノマーのモル比で30:60:10となる条件下において、重合開始剤の添加量を変化させて、種々のPMEDを合成した。その結果、共重合体中におけるモノマー組成比及び重量平均分子量が異なるPMEDが得られた(実施例2〜4)。また、MPC:EHMA:DMAEMAのモノマーのモル比を、20:70:10(実施例5)、及び35:60:15(実施例6)として同じ手順でPMEDを合成した。さらに、EHMAに代えて、BMAを用いたこと以外は、同様にして共重合体PMBDを合成した(実施例7)。得られた実施例2〜7の共重合体におけるモノマー組成比及び重量平均分子量を表1に示す。   Similar to the PMED of Example 1, various PMEDs were synthesized by changing the addition amount of the polymerization initiator under the condition that the molar ratio of MPC: EHMA: DMAEMA monomer was 30:60:10. As a result, PMEDs having different monomer composition ratios and weight average molecular weights in the copolymer were obtained (Examples 2 to 4). Further, PMED was synthesized by the same procedure with MPC: EHMA: DMAEMA monomer molar ratios of 20:70:10 (Example 5) and 35:60:15 (Example 6). Further, a copolymer PMBD was synthesized in the same manner except that BMA was used instead of EHMA (Example 7). Table 1 shows the monomer composition ratio and the weight average molecular weight of the obtained copolymers of Examples 2 to 7.

3.ポリジメチルシロキサン(PDMS)の調製
液体PDMS(製品名:Silpot 184(登録商標)、東レ・ダウコーニング株式会社)と硬化剤を10:1(v/v)で混合し、硬化反応を60℃で4時間行った。得られた混合物を減圧下に置き、気泡を除去し、PDMS基板を得た。
3. Preparation of polydimethylsiloxane (PDMS) Liquid PDMS (product name: Silpot 184 (registered trademark), Toray Dow Corning Co., Ltd.) and a curing agent were mixed at 10: 1 (v / v), and the curing reaction was performed at 60 ° C. It went for 4 hours. The resulting mixture was placed under reduced pressure to remove bubbles and obtain a PDMS substrate.

4.基板表面のコーティング
本実施例においては、処理対象となる疎水性ポリマー材料としてPDMSを使用した。PMEDポリマーを所定比率のエタノール:水の混合溶媒に溶解し、水の含有量が、それぞれ0、20、50、80v/v%のポリマー溶液を得た。各ポリマー濃度は、1.0wt%に調製した。PDMS基板は事前にエタノールで洗浄した。PDMS基板を、PMED溶液に数秒間ずつ5回浸漬し、その後乾燥させた。この工程を2回繰返し、当該基板を減圧乾燥させた。
4). Coating of substrate surface In this example, PDMS was used as a hydrophobic polymer material to be treated. The PMED polymer was dissolved in a predetermined ratio ethanol: water mixed solvent to obtain polymer solutions having water contents of 0, 20, 50, and 80 v / v%, respectively. Each polymer concentration was adjusted to 1.0 wt%. The PDMS substrate was previously washed with ethanol. The PDMS substrate was immersed in the PMED solution 5 times for several seconds and then dried. This process was repeated twice, and the substrate was dried under reduced pressure.

比較例として、DMAEMAユニットを含まないMPC−EHMA共重合体(PMEH)を上記と同様に合成した。PMEHのモノマー組成比はMPC:EHMA=33:67であり、重量平均分子量は、1.2x10であった。これを用いて、上記と同様に、水の含有量が0、20、50、80v/v%の水:エタノール混合溶媒のポリマー溶液を調製し、同条件にてPDMS基板の表面処理を行った。PMEHの構造を以下に示す。

Figure 2013118736
As a comparative example, an MPC-EHMA copolymer (PMEH) containing no DMAEMA unit was synthesized in the same manner as described above. The monomer composition ratio of PMEH was MPC: EHMA = 33: 67, and the weight average molecular weight was 1.2 × 10 5 . Using this, a polymer solution of water: ethanol mixed solvent having a water content of 0, 20, 50, 80 v / v% was prepared in the same manner as described above, and the surface treatment of the PDMS substrate was performed under the same conditions. . The structure of PMEH is shown below.
Figure 2013118736

5.水−エタノール混合溶媒中におけるPMED及びPMEHの挙動
ANS−Naを蛍光プローブとして用いて、混合溶媒中におけるPMED(実施例1)及びPMEHの溶解状態の評価を行った。ポリマー濃度は1wt%、ANS−Naの濃度は1.0x10−5Mである。ポリマーの凝集における内部極性をANS−Naの蛍光の極大波長を用いて算出した(励起波長:350nm)。当該極大波長は、疎水性環境となるに伴って、短波長側にブルーシフトすることが知られている。結果を図1に示す。水が50及び80v/v%の場合には、PMED及びPMEHのいずれについても、溶媒に比べて極大波長が短波長側にブルーシフトしていることが分かる。この結果は、混合溶媒における水の比率が増えるにつれて、ポリマーが凝縮することを示している。特に、80v/v%の場合には、ポリマー凝縮の内部の極性は、エタノール溶媒のみの極性とほぼ等しいものであることが分かった。
5. Behavior of PMED and PMEH in water-ethanol mixed solvent Using ANS-Na as a fluorescent probe, the dissolution state of PMED (Example 1) and PMEH in the mixed solvent was evaluated. The polymer concentration is 1 wt%, and the concentration of ANS-Na is 1.0 × 10 −5 M. The internal polarity in polymer aggregation was calculated using the maximum wavelength of fluorescence of ANS-Na (excitation wavelength: 350 nm). It is known that the maximum wavelength blue shifts to the short wavelength side as it becomes a hydrophobic environment. The results are shown in FIG. When water is 50 and 80 v / v%, it can be seen that the maximum wavelength of both PMED and PMEH is blue-shifted to the short wavelength side compared to the solvent. This result shows that the polymer condenses as the ratio of water in the mixed solvent increases. In particular, at 80 v / v%, it was found that the internal polarity of the polymer condensation was approximately equal to the polarity of the ethanol solvent alone.

6.水中における接触角測定による表面の親水性の評価
水中接触角測定により、水中における表面の親水性を評価した。この接触角測定は、水中でPDMS基板表面に気泡を接触させ、当該気泡の接触角を測定することによって行った(captive bubble法)。測定は、静的接触角計(協和界面科学社製、製品名:CA−W)を用い、室温、常圧のもとで2μLの気泡を水中で表面に接触させ、接触角を測定した。測定には、10x20x0.70mmの寸法に切断したPDMS基板を用いた。上記PMED及びPMEHによる処理を施した基板は、それぞれ、水中に1時間、24時間、72時間、120時間、168時間浸漬したものを測定し、共重合体層の安定性を比較した。
6). Evaluation of surface hydrophilicity by measuring the contact angle in water The surface hydrophilicity in water was evaluated by measuring the contact angle in water. This contact angle measurement was performed by bringing bubbles into contact with the surface of the PDMS substrate in water and measuring the contact angle of the bubbles (capable bubble method). The measurement was performed using a static contact angle meter (product name: CA-W, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) with 2 μL of bubbles in contact with the surface in water at room temperature and normal pressure, and the contact angle was measured. For the measurement, a PDMS substrate cut to a size of 10 × 20 × 0.70 mm 3 was used. The substrates treated with PMED and PMEH were each immersed in water for 1 hour, 24 hours, 72 hours, 120 hours, and 168 hours, and the stability of the copolymer layers was compared.

PMED(実施例1)について得られた結果を図2に示す。ここで、「PMED−0」は、PDMS基板を水:エタノール=0:100(すなわち、エタノール100%溶液)のPMED溶液でコーティング処理を行ったもの、「PMED−20」は、PDMS基板を水:エタノール=20:80のPMED溶液でコーティング処理を行ったものを意味する。PMEHについても同様である。また、接触角は、その角度が小さいほど、基板表面の親水性が高いことを意味する。 The results obtained for PMED (Example 1) are shown in FIG. Here, “PMED-0” is obtained by coating a PDMS substrate with a PMED solution of water: ethanol = 0: 100 (that is, ethanol 100% solution), and “PMED-20” is a PDMS substrate that is water-treated. : It means what was coated with a PMED solution of ethanol = 20: 80. The same applies to PMEH. In addition, the smaller the angle, the higher the hydrophilicity of the substrate surface.

図2より、PMED及びPMEHで表面処理を行ったPDMS基板は、未処理の場合と比較して、接触角が大きく減少すること、すなわち親水性となっていることが分かる。ただし、エタノール100%の溶液で処理した場合(PMED−0、PMEH−0)には、未処理の場合とほぼ同じであり、これは、共重合体が基板表面に十分に吸着していないことを示すものである。ここで、PMED−20、50、80では、水に1時間浸漬した後であっても、小さな接触角を示し、表面の親水性が維持された。PMEH20、50、80では、水への浸漬後は、接触角が増大した(特に、PMEH−80については、0°から70°に増大した)。この結果は、PMEHでは、PDMS基板と弱い相互作用で吸着しているため、水への浸漬によって容易に剥離することを示すものである。一方、PMEDでは、側鎖のアミン基が正荷電を有することで、より強固にPDMS基板表面と相互作用しているものと考えられる。 From FIG. 2, it can be seen that the PDMS substrate that has been surface-treated with PMED and PMEH has a greatly reduced contact angle, that is, hydrophilicity, compared to the case where it has not been treated. However, when treated with a 100% ethanol solution (PMED-0, PMEH-0), it is almost the same as the untreated case, which means that the copolymer is not sufficiently adsorbed on the substrate surface. Is shown. Here, PMED-20, 50, and 80 showed a small contact angle even after being immersed in water for 1 hour, and the hydrophilicity of the surface was maintained. For PMEH 20, 50, 80, the contact angle increased after immersion in water (particularly for PMEH-80, increased from 0 ° to 70 °). This result shows that PMEH is adsorbed with a weak interaction with the PDMS substrate, and thus easily peeled off when immersed in water. On the other hand, in PMED, it is considered that the amine group in the side chain has a positive charge, thereby more strongly interacting with the surface of the PDMS substrate.

種々のPMED(実施例2〜6)及びPMBD(実施例7)についても、上記PMED(実施例1)の場合と同様に、接触角を測定し、得られた結果を表1に示す。

Figure 2013118736
For various PMEDs (Examples 2 to 6) and PMBD (Example 7), similarly to the case of the PMED (Example 1), the contact angle was measured, and the obtained results are shown in Table 1.
Figure 2013118736

7.PDMS表面におけるPMED及びPMEHの安定性
PDMS表面のおける元素組成をX線光電子分光により分析した(AXIS−His 165 Kratos/島津製作所)。図3は、PDMS表面におけるリン(P)原子とシリコン(Si)原子の存在比に対して、接触角を示したものである。ここで、接触角は、ポリマーで表面処理したPDMS基板を水に1時間浸漬させた後の値を用いている。リン原子はポリマー中のMPCユニットのホスホリルコリン基のみに含まれる元素であるため、P/Siの比によりコーティング膜の存在を評価できる。図3に示す結果から、溶媒がエタノール100%の場合(PMED−0、PMEH−0)には、P原子の存在が観測されなかったことから、表面処理を行ったにもかかわらず、PDMS表面にポリマーが存在しないことが分かる。また、P/Siの比が大きくなるにつれて接触角が減少している。このことは、すなわち、PDMS表面の親水化が生じ、これが親水性であるホスホリルコリン基に起因することを示唆するものである。
7). Stability of PMED and PMEH on PDMS surface The elemental composition on the PDMS surface was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (AXIS-His 165 Kratos / Shimadzu Corporation). FIG. 3 shows the contact angle with respect to the abundance ratio of phosphorus (P) atoms and silicon (Si) atoms on the PDMS surface. Here, the contact angle uses a value after a PDMS substrate surface-treated with a polymer is immersed in water for 1 hour. Since the phosphorus atom is an element contained only in the phosphorylcholine group of the MPC unit in the polymer, the presence of the coating film can be evaluated by the P / Si ratio. From the results shown in FIG. 3, when the solvent was 100% ethanol (PMED-0, PMEH-0), the presence of P atoms was not observed. It can be seen that no polymer is present. Further, the contact angle decreases as the P / Si ratio increases. This suggests that the PDMS surface is hydrophilized and is attributed to the hydrophilic phosphorylcholine group.

さらに、同様にX線光電子分光により、PDMS表面におけるP/Si比の時間依存性を測定した。結果を図4及び図5に示す。図4において、PMED−50及び80の場合には、水に24時間浸漬後は、P/Si比が0.25から0.10まで減少したが、一方、PMED−20の場合には、0.25に維持された。さらに、PMED−20、50、及び80では、168時間浸漬後であっても、約0.05のP/Si比が維持されていた。 Furthermore, similarly, the time dependency of the P / Si ratio on the PDMS surface was measured by X-ray photoelectron spectroscopy. The results are shown in FIGS. In FIG. 4, in the case of PMED-50 and 80, the P / Si ratio decreased from 0.25 to 0.10 after being immersed in water for 24 hours, whereas in the case of PMED-20, 0 .25. Furthermore, with PMED-20, 50, and 80, a P / Si ratio of about 0.05 was maintained even after immersion for 168 hours.

ここで、PDMS表面のP/Si比とフィブリノゲンの吸着との関係性について、表面が0.035のP/Si比を有する場合、未処理のPDMS表面に比して、約75%もフィブリノゲンの表面吸着量が減少することが報告されている(K. Ishihara, B. Ando and M. Takai, Nanobiotechnol. 3 (2007) 83)。これに基づけば、上記PMED処理表面は、水に168時間浸漬した後でも、優れた生物付着耐性を有することが示唆される。 Here, regarding the relationship between the P / Si ratio of the PDMS surface and the adsorption of fibrinogen, when the surface has a P / Si ratio of 0.035, about 75% of the fibrinogen is compared with the untreated PDMS surface. It has been reported that the amount of surface adsorption decreases (K. Ishihara, B. Ando and M. Takai, Nanobiotechnol. 3 (2007) 83). Based on this, it is suggested that the PMED-treated surface has excellent biofouling resistance even after being immersed in water for 168 hours.

一方、PMEH−20及び50は、水への24時間浸漬によって、P/Si比が0.25から0.05以下に減少し、さらに、PMEH−80では、わずか1時間の浸漬で約0.15から0.05へと劇的に減少した。そして、いずれの場合も、72時間の浸漬後には、P/Si比がほぼ0を示した。 On the other hand, PMEH-20 and 50 have a P / Si ratio reduced from 0.25 to 0.05 or less by immersion in water for 24 hours, and PMEH-80 has an approximately 0. There was a dramatic decrease from 15 to 0.05. In either case, the P / Si ratio was almost 0 after 72 hours of immersion.

これらの結果から、PMEDでは側鎖にアミンを有することにより、溶媒に水が含まれる場合にはプロトン化して正の電荷を有するため、PMEHに比較して、PDMS表面により強固に吸着しているものと考えられる。なお、DMAEMAポリマーのpKaは、約8.0であることが知られており、pH5.6の水中であれば、ジメチルアミノ基の90%がプロトン化し、正荷電を有することになる。 From these results, PMED has an amine in the side chain, and when water is contained in the solvent, it is protonated and has a positive charge, so it is more strongly adsorbed on the PDMS surface than PMEH. It is considered a thing. In addition, it is known that the DMAKa polymer has a pKa of about 8.0, and in the case of pH 5.6, 90% of the dimethylamino group is protonated and has a positive charge.

8.PMED処理表面の潤滑性の評価
動的摩擦係数により、PMEDで表面処理したPDMS表面の潤滑性の評価を行った。表面性測定機(Heidon Type32、新東科学)を用いて、Co−CrボールとPDMS表面の動的摩擦係数を測定した。PDMS基板を65x35x3.0mmの長方形に成形し、室温、0.98Nの負荷、純水中において、最大1.0x10サイクルにて摩擦試験を行った。各サンプルにて3回行い、その平均値を求めた。
8). Evaluation of lubricity of the surface of PMED treatment The lubricity of the surface of PDMS surface-treated with PMED was evaluated by the dynamic friction coefficient. Using a surface property measuring machine (Heidon Type 32, Shinto Kagaku), the dynamic friction coefficient between the Co—Cr ball and the PDMS surface was measured. A PDMS substrate was formed into a 65 × 35 × 3.0 mm 3 rectangle, and a friction test was performed at room temperature, a load of 0.98 N, and pure water at a maximum of 1.0 × 10 3 cycles. Each sample was performed three times, and the average value was obtained.

得られた摩擦係数の時間依存性を図6に示す。未処理のPDMS及び(ポリマーが吸着していない)PMED−0では、約1.16という非常に高い摩擦係数を示した。一方、PMED−20、50、及び80で表面処理を行った場合には、それぞれ、摩擦係数が0.030、0.030、及び0.015という劇的な減少を示した。この結果は、親水性のPMEDで表面処理することによって、強い疎水性相互作用が取り除かれ、水を主体とする潤滑層が形成されて、摩擦力が減少したものと考えられる。当該結果は、上記の接触角測定の結果と整合するものである。さらに、1.0x10サイクルの後も、良好に低い摩擦係数が維持されたことは、PDMS基板の表面に形成されたPMED層の安定性を実証するものであるといえるものである。FIG. 6 shows the time dependency of the obtained friction coefficient. Untreated PDMS and PMED-0 (no polymer adsorbed) showed a very high coefficient of friction of about 1.16. On the other hand, when surface treatment was performed with PMED-20, 50, and 80, the friction coefficients showed dramatic decreases of 0.030, 0.030, and 0.015, respectively. From this result, it is considered that the surface treatment with hydrophilic PMED removes the strong hydrophobic interaction, forms a lubricating layer mainly composed of water, and reduces the frictional force. The result is consistent with the result of the above contact angle measurement. Furthermore, it can be said that the fact that the low coefficient of friction was maintained after 1.0 × 10 3 cycles demonstrates the stability of the PMED layer formed on the surface of the PDMS substrate.

図7は、以上の実験結果を踏まえて、PDMS表面におけるPMEDとPMEHの吸着挙動を模式的に示したものである。PMEDは、DMAEMAを含むことによって水系溶媒中で正電荷を有し、一方PDMS表面は負に帯電するが、このことが、PMEH層に比べてPMED層が非常に高い安定を有することの理由と考えられる。すなわち、PMEHとPMEDにおける安定性の相違は、疎水性相互作用のみならず、静電相互作用によってPDMS表面に結合するためであり、かかる2つの分子間相互作用によって、本発明の表面処理剤に含まれる共重合体とPDMS表面における安定な結合がもたらされるのである。 FIG. 7 schematically shows the adsorption behavior of PMED and PMEH on the PDMS surface based on the above experimental results. PMED has a positive charge in aqueous solvents due to the inclusion of DMAEMA, while the PDMS surface is negatively charged, which is why the PMED layer has a very high stability compared to the PMEH layer. Conceivable. That is, the difference in stability between PMEH and PMED is not only due to hydrophobic interaction but also due to binding to the PDMS surface by electrostatic interaction. This results in a stable bond at the PDMS surface with the copolymer involved.

Claims (16)

疎水性ポリマー材料用の表面処理剤であって、側鎖にホスホリルコリン基を有するモノマーユニット、側鎖に疎水性基を有するモノマーユニット、及び側鎖に第三級アミンを有するモノマーユニットを有する共重合体を含むことを特徴とする、表面処理剤。 A surface treatment agent for a hydrophobic polymer material comprising a monomer unit having a phosphorylcholine group in the side chain, a monomer unit having a hydrophobic group in the side chain, and a monomer unit having a tertiary amine in the side chain A surface treatment agent comprising a coalescence. 水とエタノールとの混合溶媒をさらに含む、請求項1に記載の表面処理剤。 The surface treating agent according to claim 1, further comprising a mixed solvent of water and ethanol. 前記混合溶媒中における水の含有量が、20〜80体積パーセントである、請求項2に記載の表面処理剤。 The surface treating agent according to claim 2, wherein the content of water in the mixed solvent is 20 to 80 volume percent. 前記共重合体が、以下の式(1)で示される構造を有する共重合体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面処理剤。
Figure 2013118736

(ここで、Rは、炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキレンを表し、Rは、炭素数4〜15の直鎖または分岐鎖のアルキルを表し、Rは、炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキレンを表し、各Rは、それぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖のアルキルであり;x、y、及びzは、互いに独立して、2以上の整数を表し:各モノマーユニットはランダムな順序で結合している。)
The surface treating agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the copolymer is a copolymer having a structure represented by the following formula (1).
Figure 2013118736

(Here, R 1 represents a linear or branched alkylene having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a linear or branched alkyl having 4 to 15 carbon atoms, and R 3 represents a carbon number. 1 to 5 linear or branched alkylene, each R 4 is independently a linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms; x, y, and z are independently of each other Represents an integer of 2 or more: each monomer unit is bonded in a random order.)
がエチレン基であり、Rがエチルヘキシル基であり、Rがエチレン基であり、及び、各Rがいずれもメチル基である、請求項4に記載の表面処理剤。The surface treating agent according to claim 4, wherein R 1 is an ethylene group, R 2 is an ethylhexyl group, R 3 is an ethylene group, and each R 4 is a methyl group. x/(x+y+z)が0.15〜0.4であり、y/(x+y+z)が0.6〜0.8であり、z/(x+y+z)が0.05〜0.2である、請求項4又は5に記載の表面処理剤。 x / (x + y + z) is 0.15-0.4, y / (x + y + z) is 0.6-0.8, and z / (x + y + z) is 0.05-0.2. The surface treatment agent according to 4 or 5. 前記表面処理剤中の共重合体成分の濃度が、0.2〜1.5重量パーセントである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表面処理剤。 The surface treating agent according to any one of claims 1 to 6, wherein the concentration of the copolymer component in the surface treating agent is 0.2 to 1.5 weight percent. 前記疎水性ポリマー材料が、含ケイ素ポリマーである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の表面処理剤。 The surface treating agent according to any one of claims 1 to 7, wherein the hydrophobic polymer material is a silicon-containing polymer. 前記疎水性ポリマー材料が、ポリジメチルシロキサンである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の表面処理剤。 The surface treating agent according to claim 1, wherein the hydrophobic polymer material is polydimethylsiloxane. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の表面処理剤を疎水性ポリマー材料の表面に塗布する工程を含む、疎水性ポリマー材料の表面処理方法。 The surface treatment method of hydrophobic polymer material including the process of apply | coating the surface treating agent of any one of Claims 1-9 to the surface of hydrophobic polymer material. 前記表面処理剤を塗布する工程の前に、疎水性ポリマー材料の表面をプラズマ処理する工程を要しない、請求項10に記載の方法。 The method according to claim 10, wherein the step of plasma-treating the surface of the hydrophobic polymer material is not required before the step of applying the surface treatment agent. 疎水性ポリマー材料の表面を親水化する方法である、請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。 The method of any one of Claims 9-11 which is a method of hydrophilizing the surface of hydrophobic polymer material. 請求項9〜12のいずれか1項に記載の方法によって表面処理されてなる疎水性ポリマー材料。 A hydrophobic polymer material which has been surface-treated by the method according to claim 9. 側鎖にホスホリルコリン基を有するモノマーユニット、側鎖に疎水性基を有するモノマーユニット、及び側鎖に第三級アミンを有するモノマーユニットを有する共重合体のコーティング膜を表面に有する、疎水性ポリマー材料。 Hydrophobic polymer material having on its surface a coating film of a copolymer having a monomer unit having a phosphorylcholine group in the side chain, a monomer unit having a hydrophobic group in the side chain, and a monomer unit having a tertiary amine in the side chain . 含ケイ素ポリマーである、請求項14に記載の材料。 15. A material according to claim 14, which is a silicon-containing polymer. ポリジメチルシロキサンである、請求項15に記載の材料。 The material according to claim 15, which is polydimethylsiloxane.
JP2013557529A 2012-02-07 2013-02-05 Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method Expired - Fee Related JP5898703B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013557529A JP5898703B2 (en) 2012-02-07 2013-02-05 Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012023716 2012-02-07
JP2012023716 2012-02-07
PCT/JP2013/052632 WO2013118736A1 (en) 2012-02-07 2013-02-05 Surface-treating agent for hydrophobic material, and surface treatment method
JP2013557529A JP5898703B2 (en) 2012-02-07 2013-02-05 Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013118736A1 true JPWO2013118736A1 (en) 2015-05-11
JP5898703B2 JP5898703B2 (en) 2016-04-06

Family

ID=48947498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013557529A Expired - Fee Related JP5898703B2 (en) 2012-02-07 2013-02-05 Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5898703B2 (en)
WO (1) WO2013118736A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479060B (en) * 2014-11-27 2017-02-22 广东多正化工科技有限公司 Enamine copolymer surface treating agent and preparation method thereof
WO2016121995A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 ダイキン工業株式会社 Base material and application of same
JP2016199620A (en) * 2015-04-07 2016-12-01 国立大学法人 東京大学 Surface treatment agent and surface treatment method
JP6764665B2 (en) 2016-03-17 2020-10-07 東京応化工業株式会社 Surface treatment method, antistatic agent and hydrophilization treatment agent
TWI745389B (en) * 2016-06-29 2021-11-11 國立大學法人東京大學 Slipperiness imparting agent and method for imparting slipperiness
US11015078B2 (en) 2016-07-08 2021-05-25 The University Of Tokyo Surface treatment agent, surface treatment method, surface treatment base material, and surface treatment base material production method
EP4087626A4 (en) * 2020-01-17 2024-03-06 Wynnvision, Llc Antimicrobial silicones
JP7305190B2 (en) * 2020-03-31 2023-07-10 株式会社朝日Fr研究所 Hydrophilic modified base material

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093132A (en) * 1996-07-04 1997-01-07 Res Dev Corp Of Japan 2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine copolymer
JPH1045794A (en) * 1996-07-31 1998-02-17 Nof Corp Stabilization of protein and composition
JPH10152533A (en) * 1996-11-22 1998-06-09 Nof Corp Hydrophilic resin and medical material
JP2004175676A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Shiseido Co Ltd Phosphorylcholine group-containing modified powder and method for producing the same
JP2008174491A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Shiseido Co Ltd Surface modification method and surface modifier
JP2010059367A (en) * 2008-09-05 2010-03-18 Univ Of Tokyo Method for surface treating hydrophobic base material
JP2010059346A (en) * 2008-09-05 2010-03-18 Univ Of Tokyo Method for photo-modification of surface of hydrophobic polymer material
WO2013002021A1 (en) * 2011-06-27 2013-01-03 日油株式会社 Polymer and method for producing same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4419715B2 (en) * 2004-06-30 2010-02-24 住友ベークライト株式会社 Biochip substrate and biochip
JP4534818B2 (en) * 2005-03-17 2010-09-01 住友ベークライト株式会社 Polymer compound for biomaterial and polymer solution using the same
JP4821444B2 (en) * 2006-06-07 2011-11-24 住友ベークライト株式会社 Polymer compound for bioassay and base material for bioassay using the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093132A (en) * 1996-07-04 1997-01-07 Res Dev Corp Of Japan 2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine copolymer
JPH1045794A (en) * 1996-07-31 1998-02-17 Nof Corp Stabilization of protein and composition
JPH10152533A (en) * 1996-11-22 1998-06-09 Nof Corp Hydrophilic resin and medical material
JP2004175676A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Shiseido Co Ltd Phosphorylcholine group-containing modified powder and method for producing the same
JP2008174491A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Shiseido Co Ltd Surface modification method and surface modifier
JP2010059367A (en) * 2008-09-05 2010-03-18 Univ Of Tokyo Method for surface treating hydrophobic base material
JP2010059346A (en) * 2008-09-05 2010-03-18 Univ Of Tokyo Method for photo-modification of surface of hydrophobic polymer material
WO2013002021A1 (en) * 2011-06-27 2013-01-03 日油株式会社 Polymer and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5898703B2 (en) 2016-04-06
WO2013118736A1 (en) 2013-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5898703B2 (en) Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method
JP5597814B2 (en) Optical surface modification of hydrophobic polymer materials
Venault et al. Designs of zwitterionic interfaces and membranes
Seo et al. Surface tethering of phosphorylcholine groups onto poly (dimethylsiloxane) through swelling–deswelling methods with phospholipids moiety containing ABA-type block copolymers
JP5598891B2 (en) Hydrophobic substrate surface treatment method
JP5406719B2 (en) Method for treating a surface containing Si-H groups
JP6305429B2 (en) Polyoxazoline copolymer
Dehghani et al. Crosslinking polymer brushes with ethylene glycol-containing segments: Influence on physicochemical and antifouling properties
WO2018207586A1 (en) Medical device
Seo et al. Quick and simple modification of a poly (dimethylsiloxane) surface by optimized molecular design of the anti-biofouling phospholipid copolymer
WO2017209222A1 (en) Method for producing medical device
Wang et al. Sticky or slippery wetting: network formation conditions can provide a one-way street for water flow on platinum-cured silicone
CN101977968B (en) Polysiloxane, acrylic compound and vinylic compound
Kuliasha et al. Engineering the surface properties of poly (dimethylsiloxane) utilizing aqueous RAFT photografting of acrylate/methacrylate monomers
JP6407513B2 (en) Polymer for surface modification of medical materials
WO2016163435A1 (en) Surface treatment agent and surface treatment method
JP6560560B2 (en) Contamination resistant surface modifier and surface treatment method
WO2018008663A1 (en) Surface treatment agent, surface treatment method, surface treatment base material, and surface treatment base material production method
Fukazawa et al. Simple surface treatment using amphiphilic phospholipid polymers to obtain wetting and lubricity on polydimethylsiloxane-based substrates
JP6111052B2 (en) Water-soluble surface treatment agent for imparting stain resistance, and surface treatment method
JP3580022B2 (en) Block copolymers and medical materials
US20200369929A1 (en) Adhesive hydrogels and uses thereof
JP7349194B2 (en) Method for manufacturing the covering
WO2023190383A1 (en) Polymer composition
JP6747030B2 (en) Surface modified film and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5898703

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees