TWI776789B - 具有抑制生物物質附著能力之離子複合材料及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供共聚物等，其係藉由使至少包含以下述式(A)、(B)及(C)(式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3、Qa、Qb及Qc、Ra、Rb及Rc、An-以及m係如本說明書及發明申請專利範圍中定義)表示的化合物之單體混合物聚合而得。本發明之共聚物係可利用作為抑制生物物質附著能力優異之離子複合材料。

Description

具有抑制生物物質附著能力之離子複合材料及其製造方法
本發明關於具有抑制生物物質附著能力之離子複合材料及其製造方法。具體而言，本發明關於具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜、該塗覆膜之製造方法、藉由使特定的單體混合物聚合而得之共聚物、共聚物之製造方法、具有特定組成之塗覆膜形成用組成物、作為用於形成該膜之塗覆膜形成用組成物的原料使用之含有共聚物的清漆之製造方法、用於形成塗覆膜之溶膠、以及溶膠之製造方法。
為了人工透析器、人工臟器、醫療器具等之醫療用器具、器材等的生物物質附著抑制，有提案具有抑制生物物質附著能力之塗覆材料。於彼等之中，已知藉由塗覆在側鏈具有乙二醇鏈的聚合物，而阻礙生物物質的附著之材料，例如於專利文獻1中，記載將丙烯酸2-甲氧基乙酯之共聚物塗覆於血液過濾器或人工透析過濾器等的不織布上之例。又，非專利文獻1中記載為了對於作為人工 透析膜之基體使用的聚碸(PSF)或聚醚碸(PES)等，賦予抑制生物物質附著能力，而塗覆具有親水性的聚乙烯吡咯啶酮(PVP)。然而，此等材料雖然具有由親水性等的效果所可期待的抑制生物物質附著能力，但另一方面，由於抑制聚合物本身在水中的溶解性，提高在醇或有機溶劑中的溶解性，故因除菌用的乙醇等之洗淨、高黏度的生物物質等對於塗覆膜的剪切應力(shear stress)、長期間的使用等成為原因，確認塗覆膜本身之溶出，進而擔心因該溶出物所致的過敏等。
另一方面，已知於表面上具有在側鏈含有陽離子、陰離子的高分子材料之材料，係藉由其靜電的平衡而將該表面保持在電中性，具有防止生物物質(蛋白質、細胞等)的吸附之作用。又，亦可提案使用彼等機能之塗覆材料，關於對於玻璃或聚合物基板等的固著‧固定化方法亦有各式各樣的報告。例如，於非專利文獻2中，報告藉由使具有磷脂質與類似分子構造作為電荷中和單元的2-甲基丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼(MPC)與具有矽烷偶合基的甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯共聚合而成之聚合物，達成與玻璃基板的化學吸附所致的表面修飾，另一方面，於聚合物基板上，藉由使以疏水性相互作用的物理吸附為目標之甲基丙烯酸丁酯共聚合而成的聚合物，而對於基板之固定化。然而，於此等之方法中，必須按照基板的種類來選擇聚合物種類。
又，專利文獻2中記載將由含有具有磷酸酯 基之聚合物的塗覆液所形成的膜，在200至450℃加熱處理而得之塗覆膜。為了抑制塗覆膜對水系介質的溶出，於基體上塗覆後，必須以200至450℃之高溫進行加熱處理，故為了加熱處理，需要烘箱、熱板等之加熱裝置。又，有難以適用於樹脂材料等之耐熱性低的基材等之問題。再者，為了製作用於形成該塗覆膜之塗覆液，將各種的聚合物聚合，但於實施例中聚合反應係在乙醇中進行，在水中的聚合反應性係不詳。
另外，專利文獻3中記載於水之存在下，使丙烯酸系酸性磷酸酯單體與胺類反應，選擇地進行酸鹼反應而得之新穎丙烯酸系磷酸酯胺鹽單體(半鹽)以及其製造方法。記載此胺鹽(半鹽)係以此單體作為橡膠彈性賦予或油溶性物質之改性劑，在感光性樹脂領域中具有廣泛的用途及有用性，但該胺鹽(半鹽)單體本身在水中的聚合反應性或所得之聚合物對生物物質的附著抑制能力為不詳。又，記載於甲醇等之極性溶劑中的聚合時，全部使用的單體中之上述丙烯酸系酸性磷酸酯單體之使用比率，多數為主要5%左右至1%左右之例，若過多則會凝膠化。
還有，專利文獻4中揭示具有包含聚乙烯吡咯啶酮(PVP)的中空絲膜之血液淨化器，記載該中空絲中的PVP之經由動態光散射法所測定的粒徑分布中，在最大粒徑側的波峰之模徑為300nm以下，使用其PVP塗覆液，塗覆中空絲內。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-323030號公報
[專利文獻2]日本特開2007-63459號公報
[專利文獻3]日本特開平6-92979號公報
[專利文獻4]日本特開2010-233999號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]人工臟器，39卷，1號，pp.77(2010)
[非專利文獻2]高分子論文集，Vol.65, No.3, pp.228, (2008)
本發明者們，為了克服至目前為止(1)為了抑制對水系介質的溶出，必須以200至450℃之高溫的加熱處理而得到塗覆膜，(2)必須按照基材的種類來適當地選擇塗覆膜材料，(3)上述塗覆膜形成用組成物中所使用的共聚物係在清漆製造時容易凝膠化等上述3點之課題，進行檢討。本發明係除了上述課題，還以塗覆膜的生物物質附著抑制能之進一步提高，與其製造時塗覆膜形成用組成物的操作性之改善為目的，尤其提供僅以低溫乾燥步驟能容易形成的具有生物物質附著抑制能力之塗覆膜、該塗覆膜之製造方法、藉由使特定的單體混合物聚合而得之共聚 物、共聚物之製造方法、具有特定組成之塗覆膜形成用組成物、作為用於形成該膜的塗覆膜形成用組成物之原料使用的含有共聚物的清漆之製造方法、用形成塗覆膜之溶膠、以及溶膠之製造方法。
本發明係如以下：
1.一種共聚物，其係藉由使至少包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物之單體混合物聚合而得；
Figure 104141534-A0202-12-0005-2
[式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子 數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
2.如上述1記載之共聚物，其係藉由使進一步包含以下述式(D)或(E)表示的化合物之單體混合物聚合而得；
Figure 104141534-A0202-12-0006-3
[式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子 數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
3.一種塗覆膜形成用組成物，其包含：(i)包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位的共聚物；
Figure 104141534-A0202-12-0007-4
[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]；及(ii)溶劑。
4.如上述3記載之組成物，其中共聚物包含以下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重複單位；
Figure 104141534-A0202-12-0008-5
[式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)； An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
5.一種塗覆膜，其係藉由將包含共聚物與溶劑的塗覆膜形成用組成物塗布於基體上之步驟的方法而得；該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位，
Figure 104141534-A0202-12-0009-6
[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)； An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
6.如上述5記載之塗覆膜，其中共聚物包含以下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重複單位；
Figure 104141534-A0202-12-0010-7
[式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可 經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
7.如上述5或6記載之塗覆膜，其包含預先將塗覆膜形成用組成物進行pH調整之步驟。
8.如上述5至7中任一項記載之塗覆膜，其中包含將乾燥步驟後所得之膜進一步以選自由水及包含電解質的水溶液所成之群組的至少1種溶劑洗淨的步驟。
9.如上述5至8中任一項記載之塗覆膜，其具有抑制生物物質附著能力。
10.一種溶膠，其包含共聚物，該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位；
Figure 104141534-A0202-12-0011-8
[式中， Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
11.如上述10記載之溶膠，其係在藉由動態光散射法測定的粒徑分布中，平均粒徑為2nm以上500nm以下。
12.一種塗覆膜之製造方法，其包含將包含共聚物與溶劑的塗覆膜形成用組成物塗布於基體上之步驟，該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位；
Figure 104141534-A0202-12-0012-9
[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至8的環烷基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
13.一種含有共聚物的清漆之製造方法，其包含將包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物、溶劑及聚合起始劑之混合物，滴下至已保持在比聚合起始劑的10小時半衰期溫度高的溫度之溶劑中，使反應之步驟；
Figure 104141534-A0202-12-0013-10
[式中， Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
14.一種共聚物之製造方法，其包含使至少包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物之單體混合物聚合之步驟；
Figure 104141534-A0202-12-0015-11
[式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
15.如上述14記載之製造方法，其係藉由使進一步包含以下述式(D)或(E)表示的化合物之單體混合物聚合而得；
Figure 104141534-A0202-12-0016-12
[式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
16.一種溶膠之製造方法，其包含使至少包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物之單體混合物聚合之步驟；
Figure 104141534-A0202-12-0017-13
[式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
17.如上述1或2記載之共聚物，其係用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜。
18.如上述3或4記載之組成物，其係用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜。
19.如上述10或11記載之溶膠，其係用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜。
20.如上述12記載之製造方法，其中塗覆膜具有抑制生物物質附著能力。
21.如上述13記載之製造方法，其中清漆係用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜。
22.如上述14或15記載之製造方法，其中共聚物係用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜。
23.如上述16記載之製造方法，其中溶膠係用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜。
本發明之塗覆膜係可經過將包含含有以式(a)表示的陰離子、以式(b)表示的陽離子與以式(c)表示的疏水性基之共聚物與溶劑之塗覆膜形成用組成物，塗布於基體上之步驟而形成。本發明之塗覆膜係藉由以式(a)表示的陰離子與以式(b)表示的陽離子形成離子鍵(離子複合)，而不挑選玻璃、含有金屬的化合物或含有半金屬的化合物或樹脂(合成樹脂及天然樹脂)等基體之種類，可進行固著，而且於固著後，成為對水系溶劑(水、磷酸緩衝生理食鹽 水(PBS)、醇等)之耐久性優異的塗覆膜。再者，藉由導入以式(c)表示的疏水性基，而與塑膠等樹脂之密著性良好，成為固著後對於水系溶劑的耐久性更優異之膜。又，為了調節共聚物的離子平衡，預先藉由pH調整劑等將塗覆膜形成用組成物予以調整pH，或將乾燥後的塗覆膜以水及/或包含電解質的水溶液來洗淨，而成為抑制生物物質附著能力優異之塗覆膜。
又，本發明之共聚物係藉由除了以式(a)表示的陽離子、以式(b)表示的陽離子，還含有以式(c)表示的疏水性基，而在有機溶劑中的溶解性升高。藉此，可依照組成物之所欲的性質，自廣範圍中選擇含有該共聚物的塗覆膜形成用組成物中之溶劑，例如藉由使用比水容易揮發的乙醇等之有機溶劑作為溶劑，塗覆後的乾燥變容易等，塗覆步驟被簡單化。又，共聚物係藉由含有以式(c)表示的疏水性基，可謀求塗覆膜的抑制生物物質附著能力之提高。
再者，於合成本發明之塗覆膜形成用組成物中所含有的共聚物時，該共聚物之側鏈的磷酸酯基，例如已知如專利文獻3所記載，係締合性強，取決於聚合條件而會凝膠化，但於本發明中，藉由控制反應基質或試藥的添加順序或添加溫度，可提供用於獲得不凝膠化且透明之含有共聚物的清漆之製造方法。藉由此方法，於本發明之共聚物中，即使為含有例如50莫耳%左右之具有磷酸酯基的重複單位之聚合物，也可製造不凝膠化且透明之含有 共聚物的清漆。此含有共聚物的清漆，係作為形成本發明之塗覆膜用的塗覆膜形成用組成物，或可使用作為用於作成彼等之原料。
[實施發明的形態] 《用語之說明》
本發明中所用之用語只要沒有另外特別預先指明，則具有以下之定義。
於本發明中，「鹵素原子」係意指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
於本發明中，「烷基」係意指直鏈或分支的飽和脂肪族烴之1價基。作為「碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」，例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基或1-乙基丙基。作為「碳原子數1至18的直鏈或分支烷基」，除了「碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」之例，還可舉出己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、十六基、十七基或十八基、或彼等之異構物。
於本發明中，「可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」係意指上述碳原子數1至5 的直鏈或分支烷基，或經1個以上的上述鹵素原子所取代之上述碳原子數1至5的直鏈或分支烷基。「碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」之例係如上述。另一方面，「經1個以上的鹵素原子所取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」，係意指上述碳原子數1至5的直鏈或分支烷基的1個以上之任意氫原子經鹵素原子所取代者，作為例子，可舉出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、溴甲基、碘甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2,2-三氯乙基、全氟乙基、全氟丁基或全氟戊基等。
於本發明中，「酯鍵」係意指-C(=O)-O-或-O-C(=O)-，「醯胺鍵」係意指-NHC(=O)-或-C(=O)NH-，醚鍵係意指-O-。
於本發明中，「可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基」係意指碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基、或經1個以上的鹵素原子所取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基。此處，「伸烷基」係意指對應於上述烷基的2價有機基。作為「碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基」之例，可舉出亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、1-甲基伸丙基、2-甲基伸丙基、二甲基伸乙基、乙基伸乙基、五亞甲基、1-甲基-四亞甲基、2-甲基-四亞甲基、1,1-二甲基-三亞甲基、1,2-二甲基-三亞甲基、2,2-二甲基-三亞甲基、1-乙基-三亞甲基、六亞甲基、八亞甲基及十亞甲基等，於此等之中，較佳為伸乙基、伸丙基、八亞甲基及十亞甲基，例 如更佳為伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基等之碳原子數1至5的直鏈或分支伸烷基，特佳為伸乙基或伸丙基。「經1個以上的鹵原子所取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基」係意指上述伸烷基的1個以上之任意氫原子經鹵素原子所取代者，特佳為伸乙基或伸丙基的氫原子之一部分或全部經鹵素原子所取代者。
於本發明中，「碳原子數3至10的環式烴基」係意指碳原子數3至10之單環式或多環式之飽和或部分不飽和的脂肪族烴之1價基。其中，較佳為碳原子數3至10之單環式或二環式的飽和脂肪族烴之1價基，例如可舉出環丙基、環丁基或環己基等之碳原子數3至10的環烷基或雙環[3.2.1]辛基、冰基、異冰片基等之碳原子數4至10的雙環烷基。
於本發明中，「碳原子數6至10的芳基」係意指碳原子數6至10之單環式或多環式的芳香族烴之1價基，例如可舉出苯基、萘基或蒽基等。「碳原子數6至10的芳基」亦可經1個以上的上述「可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」所取代。
於本發明中，「碳原子數7至14的芳烷基」表示基-R-R’(此處，R表示上述「碳原子數1至5的伸烷基」，R’表示上述「碳原子數6至10的芳基」)，例如可舉出苄基、苯乙基或α-甲基苄基等。「碳原子數7至14的芳烷基」的芳基部分亦可經1個以上的上述「可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」所取代。
於本發明中，「碳原子數7至14的芳氧基烷基」係意指基-R-O-R’(此處，R表示上述「碳原子數1至5的伸烷基」，R’表示上述「碳原子數6至10的芳基」)，例如可舉出苯氧基甲基、苯氧基乙基或苯氧基丙基等。「碳原子數7至14的芳氧基烷基」的芳基部分亦可經1個以上的上述「可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基」所取代。
於本發明中，所謂的「鹵化物離子」，就是意指氟化物離子、氯化物離子、溴化物離子或碘化物離子。
於本發明中，所謂的「無機酸離子」，就是意指碳酸離子、硫酸離子、磷酸離子、磷酸氫離子、磷酸二氫離子、硝酸離子、過氯酸離子或硼酸離子。
作為An-，較佳為鹵化物離子、硫酸離子、磷酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子，特佳為鹵化物離子。
於本發明中，所謂的(甲基)丙烯酸酯化合物，就是意指丙烯酸酯化合物與甲基丙烯酸酯化合物之兩者。例如，(甲基)丙烯酸意指丙烯酸與甲基丙烯酸。
於本發明中，作為生物物質，可舉出蛋白質、糖、核酸及細胞或彼等之組合。例如作為蛋白質，可舉出纖維蛋白原、牛血清白蛋白(BSA)、人白蛋白、各種球蛋白、β-脂蛋白、各種抗體(IgG、IgA、IgM)、過氧化酶、各種補體、各種凝集素、纖維黏連蛋白、溶菌酶、溫 偉伯氏因子(vWF)、血清γ-球蛋白、胃蛋白酶、卵白白蛋白、胰島素、組蛋白、核糖核酸酶、膠原蛋白、細胞色素c，例如作為糖，可舉出葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、肝素、玻尿酸，例如作為核酸，可舉出脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)，例如作為細胞，可舉出纖維母細胞、骨髓細胞、B淋巴球、T淋巴球、嗜中性球、紅血球、血小板、巨噬細胞、單核球、骨細胞、周皮細胞、樹枝狀細胞、角質細胞、脂肪細胞、間葉細胞、上皮細胞、表皮細胞、內皮細胞、血管內皮細胞、肝實質細胞、軟骨細胞、卵丘細胞、神經系細胞、神經膠質細胞、神經元、寡突細胞、小神經膠質、星狀膠細胞、心臟細胞、食道細胞、肌肉細胞(例如，平滑肌細胞或骨架肌細胞)、胰臟β細胞、黑色細胞、造血前驅細胞、單核細胞、胚性幹細胞(ES細胞)、胚性腫瘍細胞、胚性生殖幹細胞、誘導性多功能幹細胞(iPS細胞)、神經幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、肝幹細胞、胰臟幹細胞、肌幹細胞、生殖幹細胞、腸幹細胞、癌幹細胞、毛包幹細胞及各種細胞株(例如，HCT116、Huh7、HEK293(人胎兒腎細胞)、HeLa(人子宮頸癌細胞株)、HepG2(人肝癌細胞株)、UT7/TPO(人白血病細胞株)、CHO(中國倉鼠卵巢細胞株)、MDCK、MDBK、BHK、C-33A、HT-29、AE-1、3D9、Ns0/1、Jurkat、NIH3T3、PC12、S2、Sf9、Sf21、High Five、Vero)等，本發明之塗覆膜特別對於血小板具有高的附著抑制能力。本發明之塗覆膜對於蛋白質、糖混合存在的血 清具有特別高的附著抑制能力。本發明之塗覆膜對於細胞尤其胚性纖維母細胞具有特高的附著抑制能力。本發明之塗覆膜尤其對於小鼠胚胎性纖維母細胞(例如，C3H10T1/2)具有特別高的附著抑制能。
所謂的具有抑制生物物質附著能力，例如：當生物物質為血小板時，於以實施例中記載之方法進行的血小板附著試驗中，意指與無塗覆膜比較時之相對血小板附著數(%)((實施例的血小板附著數(個))/(比較例的血小板附著數(個)))為50%以下，較佳為30%以下，更佳為20%以下；當生物物質為蛋白質時，於以實施例中記載之方法進行的QCM-D測定中，意指與無塗覆膜比較時之相對每單位面積的質量(%)((實施例之每單位面積的質量(ng/cm2)/(比較例之每單位面積的質量(ng/cm2)))為50%以下，較佳為30%以下，更佳為20%以下；當生物物質為細胞時，於以實施例中記載之方法進行的螢光顯微鏡所測定的與無塗覆膜比較時之相對吸光度(WST O.D.450nm)(%)((實施例的吸光度(WST O.D.450nm))/(比較例的吸光度(WST O.D 450nm)))為50%以下，較佳為30%以下，更佳為20%以下。
《本發明之說明》
本發明之塗覆膜係藉由將包含共聚物與溶劑的塗覆膜形成用組成物塗布於基體上之步驟的方法而得； 該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位，
Figure 104141534-A0202-12-0026-14
[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
本發明之塗覆膜的共聚物，只要是包含含有以上述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以上述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以上述式(c)表示的有機 基之重複單位的共聚物，則沒有特別的限制。再者，於本發明中，含有以上述式(c)表示的有機基之重複單位，係與含有以上述式(a)表示的有機基之重複單位及含有以上述式(b)表示的有機基之重複單位不同。該聚合物宜係將含有以上述式(a)表示的有機基之單體、含有以上述式(b)表示的有機基之單體、與含有以上述式(c)表示的有機基之單體予以自由基聚合而得者，但亦可使用聚縮合、聚加成反應者。作為共聚物之例，可舉出烯烴已反應之乙烯基聚合聚合物、聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯等，於此等之中，特佳為使烯烴已反應之乙烯基聚合聚合物或(甲基)丙烯酸酯化合物聚合而成的(甲基)丙烯酸聚合物。
本發明之塗覆膜的共聚物中之含有以式(a)表示的有機基之重複單位之比例為3莫耳%至80莫耳%，較佳為3.5莫耳%至50莫耳%，更佳為4莫耳%至30莫耳%。再者，本發明之共聚物亦可包含2種以上之含有以式(a)表示的有機基之重複單位。
本發明之塗覆膜的共聚物中之含有以式(b)表示的有機基之重複單位的比例為3莫耳%至80莫耳%，較佳為5莫耳%至70莫耳%，更佳為8莫耳%至65莫耳%。再者，本發明之共聚物亦可包含2種以上之含有以式(b)表示的有機基之重複單位。
本發明之共聚物中之含有以式(c)表示的有機基之重複單位的比例，係可為對於全部共聚物扣除上述式(a)及(b)後的剩餘部分全部，也可為扣除上述式(a)及(b)與 下述記載的第4成分之合計比例後的剩餘部分，例如為1莫耳%至90莫耳%，較佳為3莫耳%至88莫耳%，更佳為5莫耳%至87莫耳%，最佳為50莫耳%至86莫耳%。再者，本發明之共聚物亦可包含2種以上之含有以式(c)表示的有機基之重複單位。
本發明之共聚物中之含有以上述式(a)、式(b)及式(c)表示的有機基之重複單位的比例之組合，較佳為式(a)：3莫耳%至80莫耳%、式(b)：3莫耳%至80莫耳%、式(c)：1莫耳%至90莫耳%，更佳為式(a)：3.5莫耳%至50莫耳%、式(b)：5莫耳%至70莫耳%、式(c)：3莫耳%至88莫耳%，尤佳為式(a)：4莫耳%至30莫耳%、式(b)：8莫耳%至65莫耳%、式(c)：5莫耳%至87莫耳%，最佳為式(a)：4莫耳%至30莫耳%、式(b)：8莫耳%至65莫耳%、式(c)：50莫耳%至86莫耳%。
作為本發明之塗覆膜形成用組成物中所含有的溶劑，可舉出水、磷酸緩衝生理食鹽水(PBS)、醇。作為醇，可舉出碳數2至6之醇，例如乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、第三丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、1-庚醇、2-庚醇、2,2-二甲基-1-丙醇(=新戊醇)、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇(=第三戊醇)、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-3-戊醇、環戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-2-丁醇、2-乙基-1-丁醇、2-甲基-1-戊 醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、4-甲基-3-戊醇及環己醇，可使用單獨或彼等之組合的混合溶劑，但從共聚物的溶解之觀點來看，較佳為選自水、PBS、乙醇及丙醇者。
作為本發明之塗覆膜形成用組成物中的固體成分之濃度，為了均勻地形成塗覆膜，宜為0.01至50質量%。又，作為塗覆膜形成用組成物中的共聚物之濃度，較佳為0.01至4質量%，更佳為0.01至3質量%，特佳為0.01至2質量%，尤佳為0.01至1質量%。共聚物濃度若為0.01質量%以下，則所得之塗覆膜形成用組成物的共聚物之濃度為過低，無法形成充分的膜厚之塗覆膜，若為4質量%以上，則塗覆膜形成用組成物之保存安定性變差，有發生溶解物的析出或凝膠化之可能性。
再者，本發明之塗覆膜形成用組成物係除了上述共聚物與溶劑，按照需要，在不損害所得之塗覆膜的性能之範圍內，還可添加其他的物質。作為其他的物質，可舉出防腐劑、界面活性劑、提高與基材的密著性之底漆、防黴劑及糖類等。
為了調節本發明之塗覆膜形成用組成物中的共聚物之離子平衡，於得到本發明之塗覆膜之際，亦可更包含預先調整塗覆膜形成用組成物中的pH之步驟。pH調整例如係可藉由在含有上述共聚物與溶劑之組成物中，添加pH調整劑，使該組成物的pH成為3.0~13.5，較佳成 為3.5~8.5，更佳成為3.5~5.5，或較佳成為8.5~13.5，更佳成為10.0~13.5而實施。可使用的pH調整劑之種類及其量，係按照上述共聚物的濃度或其陰離子與陽離子之存在比等而適宜選擇。
作為pH調整劑之例，可舉出氨、二乙醇胺、吡啶、N-甲基-D-葡糖胺、三(羥甲基)胺基甲烷等之有機胺；氫氧化鉀、氫氧化鈉等之鹼金屬氫氧化物；氯化鉀、氯化鈉等之鹼金屬鹵化物；硫酸、磷酸、鹽酸、碳酸等之無機酸或其鹼金屬鹽；膽鹼等之四銨陽離子、或此等之混合物(例如，磷酸緩衝生理食鹽水等之緩衝液)。於此等之中，較佳為氨、二乙醇胺、氫氧化鈉、膽鹼、N-甲基-D-葡糖胺、三(羥甲基)胺基甲烷，特佳為氨、二乙醇胺、氫氧化鈉及膽鹼。
因此，本發明關於塗覆膜形成用組成物，其包含(i)包含含有以上述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以上述式(b)表示的有機基之重複單位與含有以上述式(c)表示的有機基之重複單位的共聚物、(ii)溶劑及視情況的(iii)pH調整劑。共聚物、溶劑及pH調整劑之具體例係如上述。
又，本發明關於溶膠，其包含共聚物，該共聚物包含含有以上述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以上述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以上述式(c)表示的有機基之重複單位。溶膠所含包含的共聚物之具體例係如上述。
本發明之溶膠較佳為更包含溶劑、pH調整劑。溶劑、pH調整劑之具體例係如上述。本發明之溶膠更佳為塗覆膜形成用溶膠，為塗覆膜形成用組成物之一態樣。
本發明之溶膠係在藉由動態光散射法測定的粒徑分布中，平均粒徑為2nm以上500nm以下。更佳的平均粒徑為2nm以上400nm以下，尤佳的平均粒徑為2nm以上300nm以下，最佳的平均粒徑為2nm以上200nm以下。
將本發明之塗覆膜形成用組成物塗布於基體上，使乾燥而形成塗覆膜。
作為用於形成本發明之塗覆膜的基體，可舉出玻璃、含有金屬的化合物或含有半金屬的化合物、活性碳或樹脂。含有金屬的化合物或含有半金屬的化合物，例如可舉出基本成分為金屬氧化物，藉由高溫的熱處理而燒固之燒結體的陶瓷、如矽的半導體、金屬氧化物或半金屬氧化物(矽氧化物、氧化鋁等)、金屬碳化物或半金屬碳化物、金屬氮化物或半金屬氮化物(矽氮化物等)、金屬硼化物或半金屬硼化物等之無機化合物的成形體等無機固體材料、鋁、鎳鈦、不銹鋼(SUS304、SUS316、SUS316L等)。
作為樹脂，可為天然樹脂或合成樹脂之任一者，作為天然樹脂，較宜使用纖維素、三乙酸纖維素(CTA)、已將葡聚糖硫酸固定化之纖維素等，作為合成樹脂，較宜使用聚丙烯腈(PAN)、聚酯系聚合物合金(PEPA)、聚苯乙烯(PS)、聚碸(PSF)、聚對苯二甲酸乙二 酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚胺甲酸酯(PU)、乙烯乙烯醇(EVAL)、聚乙烯(PE)、聚酯(PE)、聚丙烯(PP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHPE)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS)、鐵氟龍(註冊商標)、環烯烴聚合物(COP)(例如，ZEONOR(註冊商標)、ZEONEX(註冊商標)(日本ZEON(股)製))或各種離子交換樹脂等，更佳為聚苯乙烯(PS)、聚醚碸(PES)、聚丙烯(PP)及環烯烴聚合物(COP)，特佳為聚苯乙烯(PS)及聚醚碸(PES)。本發明之塗覆膜由於能以低溫乾燥形成，而亦可適用於耐熱性低的樹脂等。
為了形成本發明之塗覆膜，將上述塗覆膜形成用組成物塗布於基體的表面之至少一部分上。作為塗布方法，沒有特別的限制，可使用通常的旋轉塗布、浸漬、溶劑澆鑄法等之塗布法。
本發明之塗覆膜的乾燥步驟係在大氣下或真空下，較佳為在溫度-200℃至200℃之範圍內進行。藉由乾燥步驟，去除上述塗覆膜形成用組成物中的溶劑，同時本發明之共聚物的式(a)及式(b)彼此形成離子鍵結，完全地固著於基體。
塗覆膜例如在室溫(10℃至35℃，例如25℃)下之乾燥亦可形成，但為了更迅速地形成塗覆膜，例如可在40℃至50℃乾燥。又，亦可使用藉由冷凍乾燥法的極 低溫~低溫(-200℃至-30℃左右)的乾燥步驟。冷凍乾燥亦稱為真空凍結乾燥，通常為以冷媒冷卻而使乾燥，藉由在真空狀態下使溶劑昇華而去除之方法。冷凍乾燥所用之一般的冷媒，可舉出乾冰與甲醇的混合介質(-78℃)、液態氮(-196℃)等。
乾燥溫度若為-200℃以下，則必須使用非一般的的冷媒，缺乏通用性，為了溶劑昇華，在乾燥需要長時間而效率差。乾燥溫度若為200℃以上，則塗覆膜表面的離子鍵結反應係過度進行，該表面喪失親水性，不發揮生物物質附著抑制能力。更佳的乾燥溫度為10℃至180℃，尤佳的乾燥溫度為25℃至150℃。
於乾燥後，為了消除該塗覆膜上所殘存的雜質、未反應單體等，更且為了調節膜中的共聚物之離子平衡，亦可實施以選自由水及包含電解質的水溶液之至少1種溶劑，進行洗淨之步驟。洗淨宜為流水洗淨或超音波洗淨等。上述水及包含電解質的水溶液，例如可經40℃至95℃之範圍所加溫。包含電解質的水溶液，較佳為PBS、生理食鹽水(僅含有氯化鈉者)、杜爾貝科(Dulbecco)磷酸緩衝生理食鹽水、三羥甲基胺基甲烷緩衝生理食鹽水、HEPES緩衝生理食鹽水及佛羅那(Veronal)緩衝生理食鹽水，特佳為PBS。於固著後，即使以PBS及醇等洗淨，塗覆膜也不溶出，而強固地固著於基體上。所形成的塗覆膜係即使生物物質附著，也可在其後水洗等中容易地去除，形成本發明之塗覆膜的基體表面係具有抑制生物物質附著 能力。
作為本發明之塗覆膜的應用事例，例如有人工透析器的過濾器用塗覆膜，但本發明之塗覆膜對於使用於過濾器的合成樹脂(例如PES、PS及PSF等)之塗覆膜的固著性、固著後的耐久性亦良好。基體之形態係沒有特別的限制，可舉出基板、纖維、粒子、凝膠形態、多孔質形態等，形狀係可為平板或曲面。
例如作為人工透析器的過濾器用塗覆膜時，可在以上述素材所作成的例如成為直徑0.1至500μm之中空絲形狀的過濾器之內側，使本發明之塗覆膜形成用組成物通過，然後經過乾燥步驟、洗淨步驟(熱水(例如40℃至95℃)洗淨等)而製作。
按照需要，為了滅菌，亦有進行γ線、環氧乙烷、高壓釜等之處理的情況。
本發明之塗覆膜的膜厚較佳為10~1000Å，更佳為10~500Å，最佳為20~400Å。
本發明之塗覆膜由於具有抑制生物物質附著能力，故可適用作為醫療用基材用塗覆膜。例如，在去除白血球的過濾器、輸血過濾器、去除病毒的過濾器、去除微小凝血塊的過濾器、血液淨化用模組、人工心臟、人工肺、血液回路、人工血管、血管旁通管、醫療用管、人工閥、插管、支架、導管、血管內導管、氣球導管、導線、縫合線、留置針、分流器、人工關節、人工股關節、血液袋、血液保存容器、手術用輔器具、防黏連膜、創傷被覆 材等中可適用。此處，所謂的血液淨化用模組，就是具有指使血液循環至體外，去掉血中的新陳代謝廢物或有害物質之機能的模組，可舉出人工腎臟、毒素吸附過濾器或管柱等。
又，本發明之塗覆膜係適用作為燒瓶、培養皿、板等的細胞培養容器、或抑制蛋白質的附著之各種研究用器具的塗覆膜。
另外，本發明之塗覆膜亦適用作為化妝品用材料、眼鏡眼鏡保養用品用材料、護膚用纖維加工劑、生化學研究用診斷藥用材料、在臨床診斷法所廣用的酵素免疫測定(ELISA)法或乳膠凝集法中抑制非特異的吸附用之阻斷劑、使酵素或抗體等的蛋白質安定化用之安定化劑。
再者，本發明之塗覆膜也適用作為以化妝品、個人護理用品、洗劑、醫藥品、準醫藥品、纖維、防污材為取向的塗覆膜。
本發明之塗覆膜形成用組成物及溶膠中所含有的共聚物，係特宜使用包含以下述式(a1)、(b1)及(c1)的重複單位之共聚物。
Figure 104141534-A0202-12-0036-15
式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基，Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵，Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)，An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數。
式(a1)中，m表示0至6之整數，較佳表示1至6之整數，更佳表示1至5之整數，特佳為1。
本發明之共聚物中所含有之以式(a1)表示的重 複單位之比例為3莫耳%至80莫耳%，較佳為3.5莫耳%至50莫耳%，更佳為4莫耳%至30莫耳%。再者，本發明之共聚物亦可包含2種以上的以式(a1)表示的重複單位。
本發明之共聚物所含有之以式(b1)表示的重複單位之比例為3莫耳%至80莫耳%，較佳為5莫耳%至70莫耳%，更佳為8莫耳%至65莫耳%。再者，本發明之共聚物亦可包含2種以上的以2種以上的以式(b1)表示的重複單位。
本發明之共聚物所含有之以式(c1)表示的重複單位之比例，亦可為對於全部共聚物扣除上述式(a1)及式(b1)後的剩餘部分全部，也可為扣除上述式(a1)及式(b1)與下述記載的第4成分之合計比例後的剩餘部分，例如為1莫耳%至90莫耳%，較佳為3莫耳%至88莫耳%，更佳為5莫耳%至87莫耳%，最佳為50莫耳%至86莫耳%。再者，本發明之共聚物亦可包含2種以上之含有以式(c1)表示的重複單位。
本發明之共聚物中的以上述式(a1)、式(b1)及式(c1)表示的重複單位之比例的組合，較佳為式(a1)：3莫耳%至80莫耳%、式(b1)：3莫耳%至80莫耳%、式(c1)：1莫耳%至90莫耳%，更佳為式(a1)：3.5莫耳%至50莫耳%、式(b1)：5莫耳%至70莫耳%、式(c1)：3莫耳%至88莫耳%，尤佳為式(a1)：4莫耳%至30莫耳%、式(b1)：8莫 耳%至65莫耳%、式(c1)：5莫耳%至87莫耳%，最佳為式(a1)：4莫耳%至30莫耳%、式(b1)：8莫耳%至65莫耳%、式(c1)：50莫耳%至86莫耳%。
又，本發明關於共聚物及其製造方法，該共聚物係藉由使包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物之單體混合物在溶劑中反應(聚合)而得；
Figure 104141534-A0202-12-0038-16
[式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數6至10的芳基、碳原子數7至14的芳烷基 或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
作為Ta、Tb、Tc，較佳為氫原子、甲基或乙基，更佳為氫原子或甲基。作為Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3，較佳為氫原子、甲基、乙基或第三丁基，於式(a)的Ua1及Ua2中，更佳為氫原子，於式(b)的Ub1、Ub2及Ub3中，更佳為氫原子、甲基、乙基或第三丁基。
作為上述式(A)之具體例，可舉出乙烯基膦酸、(甲基)丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-酸性膦醯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸酸性膦醯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸酸性膦醯氧基甲酯、酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單(甲基)丙烯酸酯及酸性膦醯氧基聚氧丙烯二醇單(甲基)丙烯酸酯等，其中較宜使用乙烯基膦酸、甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(=磷酸2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯)、酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯及酸性膦醯氧基聚氧丙烯二醇單甲基丙烯酸酯。
乙烯基膦酸、甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(=磷酸2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯)、酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯及酸性膦醯氧基聚氧丙烯二醇單甲基丙烯酸酯之構造式各自係以下述式(A-1)~式(A-4)表示。
Figure 104141534-A0202-12-0040-17
例如，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(=磷酸2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯)係製品名；Phosmer M(Uni-Chemical(股)製)或Light Ester P30-1M(共榮社化學(股)製)中所包含的化合物。
例如，酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯係製品名；Phosmer PE(Uni-Chemical(股)製)中所包含的化合物。
例如，酸性膦醯氧基聚氧丙烯二醇單甲基丙烯酸酯係製品名；Phosmer PP(Uni-Chemical(股)製)中所包含的化合物。
此等化合物係在合成時，有包含以如後述之通式(D)或(E)表示的具有2個官能基的(甲基)丙烯酸酯化合物之情況。
作為上述式(B)之具體例，可舉出(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸2-(第三丁基胺 基)乙酯、氯化甲基丙烯醯基膽鹼等，其中較宜使用(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、氯化甲基丙烯醯基膽鹼或(甲基)丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙酯。
丙烯酸二甲基胺基乙酯(=丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯)、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯(=甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯)、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯(=甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯)、氯化甲基丙烯醯基膽鹼及甲基丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙酯(=甲基丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙酯)之構造式各自係以下述式(B-1)~式(B-5)表示。
Figure 104141534-A0202-12-0041-18
作為上述式(C)之具體例，可舉出(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八酯等之(甲基)丙烯酸的直鏈或分支烷酯類；(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等 之(甲基)丙烯酸的環狀烷酯類；(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯乙酯等之(甲基)丙烯酸的芳烷酯類；苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯等之苯乙烯系單體；甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚等之乙烯基醚系單體；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等之乙烯酯系單體。其中，較宜使用(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸環己酯。
甲基丙烯酸丁酯(=甲基丙烯酸丁酯)及甲基丙烯酸環己酯(=甲基丙烯酸環己酯)之構造式各自係以下述式(C-1)及式(C-2)表示。
Figure 104141534-A0202-12-0042-19
本發明之共聚物亦可更共聚合任意的第4成分。例如，共聚合具有2個以上的官能基之(甲基)丙烯酸酯化合物作為第4成分，聚合物的一部分亦可部分地3次元交聯。作為如此的第4成分，例如，可舉出以下述式(D)或(E)表示的2官能性單體；
Figure 104141534-A0202-12-0043-20
[式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基，Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。即，本發明之共聚物較佳為包含由如此的2官能性單體所衍生之交聯構造。
式(D)及(E)中，Td、Te較佳為各自獨立地表示氫原子、甲基或乙基，更佳為各自獨立地表示氫原子或甲基。
式(E)中，Ue較佳為氫原子、甲基或乙基，更佳為氫原子。
式(D)中，Rd較佳為可經鹵素原子取代之碳原子數1至3的直鏈或分支伸烷基，更佳為各自獨立地表示伸乙基或伸丙基，或經1個氯原子取代的伸乙基或伸丙基，特佳為伸乙基或伸丙基。又，於式(D)中，n較佳表示1至5之整數，特佳為1。
式(E)中，Re較佳為可經鹵素原子取代之碳原 子數1至3的直鏈或分支伸烷基，更佳為各自獨立地表示伸乙基或伸丙基，或經1個氯原子取代的伸乙基或伸丙基，特佳為伸乙基或伸丙基。又，於式(E)中，n較佳表示1至5之整數，特佳為1。
以式(D)表示的2官能性單體較佳可舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或來自以上述式(A-3)或(A-4)的2官能性單體等。
以式(E)表示的2官能性單體較佳可舉出磷酸雙(甲基丙烯醯氧基甲酯)、磷酸雙[(2-甲基丙烯醯氧基)乙酯]、磷酸雙[3-(甲基丙烯醯氧基)丙酯]、或來自上述式(A-3)或(A-4)的2官能性單體。
又，作為3官能(甲基)丙烯酸酯化合物，可舉出三丙烯酸氧次膦基三(氧基-2,1-乙烷二酯)。
於此等第4成分之中，特佳為乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯]、磷酸雙[3-(甲基丙烯醯氧基)丙酯]以及在來自上述式(A-3)及(A-4)的2官能性單體之中，較佳為具有乙二醇或丙二醇的重複單位之二(甲基)丙烯酸酯及隔著磷酸酯基具有乙二醇或丙二醇的重複單位之二(甲基)丙烯酸酯，其構造式各自係以下述式(D-1)~(D-3)及式(E-1)~(E-3)表示。
Figure 104141534-A0202-12-0045-21
於共聚物中，可包含此等第4成分的1種或2種以上。
上述共聚物中的第4成分，例如自以上述式(D)或(E)表示的2官能性單體所衍生之交聯構造的比例為0莫耳%至50莫耳%。
以式(A)表示的化合物相對於形成上述共聚物的單體全體之比例為3莫耳%至80莫耳%，較佳為3.5莫耳%至50莫耳%，更佳為4莫耳%至30莫耳%。又，式(A)表示的化合物亦可為2種以上。
以式(B)表示的化合物相對於形成上述共聚物的單體全體之比例為3莫耳%至80莫耳%，更佳為5莫耳%至70莫耳%，尤佳為8莫耳%至65莫耳%。又，以式(B)表示的 化合物亦可為2種以上。
以式(C)表示的化合物相對於形成上述共聚物的單體全體之比例，亦可為扣除上述式(A)及(B)之比例後的剩餘部分全部，也可為扣除上述式(A)及(B)與上述第4成分之合計比例後的剩餘部分，例如為1莫耳%至90莫耳%，較佳為3莫耳%至88莫耳%，更佳為5莫耳%至87莫耳%，最佳為50莫耳%至86莫耳%。又，以式(C)表示的化合物亦可為2種以上。
本發明之共聚物亦可更共聚合乙烯性不飽和單體、或多糖類或其衍生物作為任意的第5成分。作為乙烯性不飽和單體之例，可舉出(甲基)丙烯酸及其酯；乙酸乙烯酯；乙烯基吡咯啶酮；乙烯；乙烯醇；以及選自由彼等之親水性官能性衍生物所成之群組的1種或2種以上之乙烯性不飽和單體。作為多糖類或其衍生物之例，可舉出羥烷基纖維素(例如，羥乙基纖維素或羥丙基纖維素)等之纖維素系高分子、澱粉、聚葡糖、卡德蘭糖(cudlan)。
所謂親水性的官能性衍生物，就是指具有親水性的官能基或構造之乙烯性不飽和單體。作為親水性的官能性基或構造之例，可舉出甜菜鹼構造；醯胺構造；烷二醇殘基；胺基；以及亞磺醯基等。
甜菜鹼構造係意指具有四級銨型的陽離子構造與酸性之陰離子構造的兩性中心之化合物的一價或二價基，例如可舉出磷醯膽鹼基：
Figure 104141534-A0202-12-0047-22
。作為具有如此構造的乙烯性不飽和單體之例，可舉出2-甲基丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼(MPC)等。
醯胺構造係意指以下述式：
Figure 104141534-A0202-12-0047-23
[此處，R16、R17及R18互相獨立地意指氫原子或有機基(例如，甲基、羥基甲基或羥基乙基等)]
表示的基。作為具有如此構造的乙烯性不飽和單體之例，可舉出(甲基)丙烯醯胺、N-(羥甲基)(甲基)丙烯醯胺等。再者，具有如此構造的單體或聚合物，例如係揭示於日本特開2010-169604號公報等中。
烷二醇殘基係意指烷二醇(HO-Alk-OH；此處Alk係碳原子數1至10的伸烷基)之單側末端或兩末端的羥基與其他化合物縮合反應後殘留的伸烷氧基(-Alk-O-)，亦包含伸烷氧基單位重複的聚(伸烷氧)基。作為具有如此構造的乙烯性不飽和單體之例，可舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。再者，具有如此構造的單體或聚合物，例如係揭示於特開2008- 533489號公報等中。
胺基係意指式：-NH2、-NHR19或-NR20R21[此處，R19、R20及R21互相獨立地意指以有機基(例如，碳原子數1至5的直鏈或分支烷基等)]表示的基。於本發明的胺基中，包含經四級化或氯化的胺基。作為具有如此構造的乙烯性不飽和單體之例，可舉出(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙酯、氯化甲基丙烯醯基膽鹼等。
亞磺醯基係意指以下述式：
Figure 104141534-A0202-12-0048-24
[此處，R22係意指以有機基(例如，碳原子數1至10的有機基，較佳為具有1個以上的羥基之碳原子數1至10的烷基等)]
表示的基。作為具有如此構造的聚合物，可舉出特開2014-48278號公報等中揭示的共聚物。
作為本發明之共聚物的合成方法，可藉由一般的丙烯酸聚合物或甲基丙烯酸聚合物等之合成方法的自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合等之方法來合成。其形態可為溶液聚合、懸浮聚合、乳化聚合、塊狀聚合等各種的方法。
本發明之塗覆膜形成用組成物係可藉由將所欲的共聚物以所欲的溶劑稀釋成指定的濃度而調製。
再者，本發明之塗覆膜形成用組成物亦可自本發明之含有共聚物的清漆來調製。於一實施態樣中，本發明之含有共聚物的清漆係可藉由包含將以上述式(A)及(B)表示的化合物有溶劑中，以兩化合物的合計濃度0.01質量%至20質量%使反應(聚合)之步驟的製造方法來調製。
作為聚合反應中的溶劑，亦可為水、磷酸緩衝液或乙醇等之醇或組合有此等之混合溶劑，但宜包含水或乙醇。再者，較佳為包含10質量%以上100質量%以下的水或乙醇。更佳為包含50質量%以上100質量%以下的水或乙醇。尤佳為包含80質量%以上100質量%以下的水或乙醇。尤更佳為包含90質量%以上100質量%以下的水或乙醇。水與乙醇的合計較佳為100質量%。
作為反應濃度，例如較佳為將以上述式(A)或式(B)表示的化合物在反應溶劑中之濃度設為0.01質量%至4質量%。濃度若為4質量%以上，則例如由於以式(A)表示的磷酸基所具有的強締合性，有共聚物在反應溶劑中凝膠化之情況。濃度0.01質量%以下時，由於所得之清漆的濃度過低，得到充分膜厚的塗覆膜用之塗覆膜形成用組成物之作成係困難。濃度更佳為0.01質量%至3質量%，例如3質量%、2質量%或1質量%。
又，於本發明之共聚物的合成中，例如可在作成式(1)記載之酸性磷酸酯單體(半鹽)後，與式(C)表示的化合物一起聚合而製作共聚物。
Figure 104141534-A0202-12-0050-25
含有磷酸基的單體由於是容易締合的單體，當滴下至反應系中時，可以能快速分散的方式，少量一點一點地滴下至反應溶劑中。
再者，為了提高單體及聚合物之溶解性，反應溶劑亦可加溫(例如40℃至100℃)。
為了有效率地進行聚合反應，宜使用聚合起始劑。作為聚合起始劑之例，使用2,2’-偶氮雙(異丁腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(和光純藥公司製品名；V-65，10小時半衰期溫度；51℃)、4,4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1’-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、1-[(1-氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲醯胺、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽(和光純藥公司製品名；VA-044，10小時半衰期溫度；44℃)、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷](和光純藥公司製品名；VA-061，10小時半衰期溫度；61℃)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙醯脒)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮(2-甲基-N-(2-羥乙基)丙醯胺(和光純藥公司製品名；VA-086，10小時半衰期溫度；86℃)、過氧化苯甲醯 (BPO)、2,2’-偶氮雙(N-(2-羧乙基)-2-甲基丙醯脒)n-水合物(和光純藥公司製品名；VA-057，10小時半衰期溫度；57℃)、4,4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)(和光純藥公司製品名；VA-501)、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸鹽二水合物(和光純藥公司製品名；VA-046B，10小時半衰期溫度；46℃)、2,2’-偶氮雙(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽(和光純藥公司製品名；V-50，10小時半衰期溫度；56℃)、過氧二硫酸或第三丁基氫過氧化物等。
考慮在水中的溶解性、離子平衡及與單體的相互作用時，較佳為選自2,2’-偶氮(2-甲基-N-(2-羥乙基)丙醯胺、2,2’-偶氮雙(N-(2-羧乙基)-2-甲基丙醯脒)n-水合物、4,4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸鹽二水合物、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2’-偶氮雙(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽及過氧二硫酸。
考慮在有機溶劑中的溶解性、離子平衡及與單體的相互作用時，宜使用2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)或2,2’-偶氮雙(異丁腈)。
相對於用於聚合的單體之合計重量，聚合起始劑之添加量為0.05質量%~10質量%。
反應條件係將反應容器在油浴等中加熱到50℃至200℃，進行1小時至48小時，更佳為80℃至150℃，5小時至30小時攪拌，而聚合反應進行，得到本發明之共聚物。反應環境較佳為氮氣環境。
反應程序係可在將全部反應物質全部加入室溫的反應溶劑中後，加熱至上述溫度而使聚合，亦可將反應物質的混合物全部或一部分少量一點一點地滴下至經預先加溫的溶劑中。
依照後者之反應程序，本發明之含有共聚物的清漆係可藉由包含以下步驟之方法來調製：將包含以上述式(A)、(B)及(C)表示的化合物、溶劑及聚合起始劑之混合物，滴下至經保持在比聚合起始劑的10小時半衰期溫度高的溫度之溶劑中，使反應(聚合)之步驟。
於此實施態樣中，藉由採用上述的反應程序與溫度條件，可使以上述式(A)或式(B)表示的化合物之反應溶劑中的濃度例如成為0.01質量%至10質量%。於此實施態樣中，即使濃度超過4質量%，反應前滴下相及反應相也成為透明均勻的溶液，可抑制反應後的共聚物在反應溶劑中的凝膠化。此實施態樣中的其他條件係與上述同樣。
本發明之共聚物的重量分子量只要是數千至數百萬左右即可，較佳為5,000至5,000,000，更佳為10,000至2,000,000。又，亦可無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物之任一者，用於製造該共聚物的共聚合反應本身係沒有特別的限制，可使用利用自由基聚合或離子聚合或光聚合、大分子單體、乳化聚合的聚合等之在眾所周知的溶液中合成之方法。此等亦可按照目的用途，單獨使用本發明之共聚物中的任一者，也可混合複數的共聚 物，且改變其比率而使用。
又，如此所製造的各種共聚物係可為2次元聚合物或3次元聚合物，為已分散於含有水或醇之溶液中的狀態。即，於含有此等聚合物的清漆中，不宜形成不均勻的凝膠化或白濁沈澱，較佳為透明的清漆、分散膠體狀的清漆、或溶膠。
本發明之共聚物由於在其分子內具有陽離子、陰離子之兩者，離子鍵結所致的共聚物彼此係結合，有成為溶膠之情況。又，如前述，例如，當為共聚合有具有2個以上的官能基之(甲基)丙烯酸酯化合物作為第3成分之共聚物時，有共聚物的一部分係部分地3次元交聯，成為溶膠之情況。
[實施例]
以下，以合成例、實施例為基礎，更詳細說明本發明，惟本發明不受此等所限定。
<重量平均分子量之測定方法>
下述合成例中所示的共聚物之重量平均分子量係藉由Gel Filtration Chromatography(以下，簡稱GFC)或Gel Permination Chromatography(以下，簡稱GPC)的測定結果。測定條件等係如以下。
(GFC測定條件)
‧裝置：Prominence(島津製作所製)
‧GFC管柱：TSKgel GMPWXL(7.8mmI.D.×30cm)×2~3支
‧流速：1.0ml/min
‧洗提液：含有離子性物質的水溶液，或EtOH的混合溶液
‧管柱溫度：40℃
‧檢測器：RI
‧注入濃度：聚合物固體成分0.05~0.5質量%
‧注入量：100uL
‧校正曲線：三次近似曲線
‧標準試料：聚環氧乙烷(Agilent公司製)×10種
(GPC測定條件)
‧裝置：HLC-8220(東曹(股)製)
‧GPC管柱：Shodex[註冊商標]‧Asahipak[註冊商標](昭和電工(股)製)×3支
‧流速：0.6ml/min
‧洗提液：N,N-二甲基甲醯胺(DMF)
‧管柱溫度：40℃
‧檢測器：RI
‧注入濃度：聚合物固體成分0.05~0.5質量%
‧注入量：100uL
‧校正曲線：三次近似曲線
‧標準試料：聚苯乙烯(東曹(股)製)×10種
<原料(含磷化合物)組成之測定方法>
含有含磷化合物的原料之各含磷化合物的濃度(質量%)測定，係藉由31P-NMR進行。使用下述標準物質，算出原料中所含有的各含磷化合物之絕對濃度(絕對質量%)。
(測定條件)
‧模式：反閘去耦模式(定量模式)
‧裝置：Varian 400MHz
‧溶劑：CD3OD(重甲醇)(30重量%)
‧旋轉數：0Hz
‧數據點：64000
‧偏轉角：90°
‧等待時間：70s
‧累計次數：16次，n=4，
‧標準物質：磷酸三甲酯+D2O(調製75%TMP溶液)
<pH之測定方法>
‧裝置：桌上型pH計LAQUA F-72(HORIBA製)
‧電極：微ToupH電極9618S
‧溫度：25℃±1℃
‧條件：將組成物直接插入電極之測定
<合成實施例1>
於甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical；(股)公司製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)5.00g中，添加純水17.65g，充分溶解。接著，一邊將乙醇17.65g、甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯3.82g(東京化成工業(股)公司製)、甲基丙烯酸環己酯0.43g(東京化成工業(股)公司製)、2,2’-偶氮雙(N-(2-羧乙基)-2-甲基丙醯脒)n-水合物(和光純藥公司製品名；VA-057，和光純藥工業(股)公司製)0.05g保持在20℃以下，一邊依順序添加至Phosmer M的水溶液中。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水141.24g加到附冷卻管的3口燒瓶中，氮氣流動，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維持上述環境之狀態下加熱攪拌24小時，而得到固體成分約5質量%之含有共聚物的清漆185.84g。所得之透明液體在GFC的重量平均分子量約329,000。
<合成實施例2>
於甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)公司製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)5.00g中，添加純水24.54g，充分溶解。接著，一邊將乙醇10.52g、甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯3.82g(東京化成工業(股)公司製)、甲基丙烯酸丁酯0.36g(東京化成工業(股)公司製)、2,2’-偶氮雙(N-(2-羧乙基)-2-甲基丙醯脒)n-水合物(和光純藥公司製品名；VA-057，和光純藥工業(股)公司製)0.05g保持在20℃以下，一邊依順序添加至Phosmer M之水溶液中。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水141.24g、乙醇7.01g加到附冷卻管的3口燒瓶中，氮氣流動，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維持上述環境之狀態下加熱攪拌24小時，而得到固體成分約5質量%之含有共聚物的清漆184.51g。所得之透明液體在GFC的重量平均分子量約245,000。
<合成實施例3>
於甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)製，乾固法100℃‧1小時的不揮發 分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)，磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)5.00g中，一邊將純水6.88g、乙醇61.90g、甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯(東京化成工業(股)製)8.96g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)24.06g、2,2’-偶氮雙(異丁腈)(東京化成工業(股)公司製)0.19g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水27.51g、乙醇247.60g加入附冷卻管的3口燒瓶內，使氮氣流經其，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，維持上述環境24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約9.71質量%之含有共聚物的清漆382.10g。所得之膠體狀液體在GPC的主峰之重量平均分子量約30,000。
<合成實施例4>
於酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯(製品名；Phosmer PE、Uni-Chemical(股)製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：96.4%，酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯(48.1質量%)及其他物質(51.9質量%)之混合物)8.00g中，一邊將純水7.11g、乙醇28.44g、甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯(東京化成工業(股)製)4.39g、甲基 丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)26.92g、2,2’-偶氮雙(異丁腈)(東京化成工業(股)公司製)0.20g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水63.99g、乙醇255.95g加入附冷卻管的3口燒瓶內，使氮氣流經其，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，維持上述環境24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約9.20質量%之含有共聚物的清漆394.99g。所得之膠體狀液體在GPC的主峰之重量平均分子量約36,000。
<合成實施例5>
於酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯(製品名；Phosmer PE、Uni-Chemical(股)製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：96.4%、酸性膦醯氧基聚氧乙烯二醇單甲基丙烯酸酯(48.1質量%)及其他物質(51.9質量%)之混合物)8.00g中，一邊將純水14.59g、乙醇58.36g、甲基丙烯酸2-(二乙基胺基)乙酯(東京化成工業(股)製)8.77g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)23.55g、2,2’-偶氮雙(異丁腈)(東京化成工業(股)公司製)0.20g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純 水58.36g、乙醇233.43g加入附冷卻管的3口燒瓶內，使氮氣流經其，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，維持上述環境24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約9.67質量%之含有共聚物的清漆405.26g。所得之膠體狀液體在GPC的主峰之重量平均分子量約38,000。
<合成實施例6>
於甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%、甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28,6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)1.00g中，一邊將乙醇39.76g、甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯(東京化成工業(股)製)0.76g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)3.22g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(製品名；V-65，和光純藥工業(股)公司製)0.25g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水29.82g、乙醇29.82g加入附冷卻管的3口燒瓶內，使氮氣流經其，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費 0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，維持上述環境24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約4.50質量%之含有共聚物的清漆105.00g。所得之透明液體在GPC的重量平均分子量約9,200。
<合成實施例7>
一邊將甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)公司製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)1.00g冷卻至20℃以下，一邊添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)1.18g與純水8.49g，攪拌直到成為均勻為止。於此混合溶液中，一邊將氯化甲基丙烯醯基膽鹼80%水溶液(東京化成工業(股)公司製)1.26g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)3.22g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(製品名；V-65，和光純藥工業(股)公司製)0.03g、乙醇37.33g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水14.00g與乙醇55.99g加到附冷卻管的3口燒瓶內，氮氣流動，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維持上述環境之狀態下 加熱攪拌24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約5.00質量%之含有共聚物的清漆124.00g。所得之膠體狀液體在GFC的重量平均分子量約42,000。
<合成實施例8>
一邊將甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)公司製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)1.00g冷卻至20℃以下，一邊添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)1.18g與純水15.46g，攪拌直到成為均勻為止。於此混合溶液中，一邊將氯化甲基丙烯醯基膽鹼80%水溶液(東京化成工業(股)公司製)1.26g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)1.38g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(製品名；V-65，和光純藥工業(股)公司製)0.02g、乙醇16.31g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水24.46g與乙醇24.46g加到附冷卻管的3口燒瓶內，氮氣流動，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維持上述環境之狀態下加熱攪拌24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約5.00 質量%之含有共聚物的清漆88.00g。所得之膠體狀液體在GFC的重量平均分子量約38,000。
<合成實施例9>
一邊將甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)公司製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)4.75g冷卻至35℃以下，一邊添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)5.69g，攪拌直到成為均勻為止。於此混合溶液中，一邊將氯化甲基丙烯醯基膽鹼80%水溶液(東京化成工業(股)公司製)5.97g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)6.54g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(製品名；V-65，和光純藥工業(股)公司製)0.08g、乙醇139.95g保持在35℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水103.94g與乙醇112.10g加到附冷卻管的3口燒瓶內，氮氣流動，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費1小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維持上述環境之狀態下加熱攪拌24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約4.16質量%之含有共聚物的清漆379.03g。所得之膠體狀液體在GFC的 重量平均分子量約8,600。
<合成實施例10>
一邊將甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)公司製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)25.00g冷卻至35℃以下，一邊添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)29.95g，攪拌直到成為均勻為止。於此混合溶液中，一邊將氯化甲基丙烯醯基膽鹼80%水溶液(東京化成工業(股)公司製)20.95g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)28.67g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(製品名；V-65，和光純藥工業(股)公司製)0.70g、乙醇110.84g保持在35℃以下，一邊依順序添加。再者，一邊將在純水27.71g中溶解有2,2’-偶氮雙(N-(2-羧乙基)-2-甲基丙醯脒)n-水合物(和光純藥公司製品名；VA-057，和光純藥工業(股)公司製)0.70g之水溶液保持在35℃以下，一邊添加上述溶液，將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水56.81g與乙醇131.62g加到附冷卻管的3口燒瓶內，氮氣流動，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費1小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維 持上述環境之狀態下加熱攪拌24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約19.86質量%之含有共聚物的清漆432.97g。所得之膠體狀液體在GFC的重量平均分子量約8,500。
<合成實施例11>
於甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%、甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)1.00g中，一邊將乙醇30.59g、甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯(東京化成工業(股)製)0.76g、甲基丙烯酸丁酯(東京化成工業(股)公司製)2.07g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(製品名；V-65，和光純藥工業(股)公司製)0.19g保持在20℃以下，一邊依順序添加。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水22.94g、乙醇22.94g加入附冷卻管的3口燒瓶內，使氮氣流經其，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，維持上述環境24小時。24小時後冷卻而得到固體成分約4.9質量%之白濁共聚物清漆80.49g。所得之清漆在GPC的主峰之重量平均分子量約10,000。
<比較合成例1>
於甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(製品名；Phosmer M，Uni-Chemical(股)製，乾固法100℃‧1小時的不揮發分：91.8%，甲基丙烯酸酸性膦醯氧基乙酯(44.2質量%)、磷酸雙[2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯](28.6質量%)、其他物質(27.2質量%)之混合物)10.00g中，添加純水68.88g及充分溶解。接著，一邊將乙醇29.52g、甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯7.63g(東京化成工業(股)製)、2,2’-偶氮雙(N-(2-羧乙基)-2-甲基丙醯脒)n-水合物(和光純藥公司製品名；VA-057，和光純藥工業(股)製)0.09g保持在20℃以下，一邊依順序添加至Phosmer M的水溶液中。將經充分攪拌而成為均勻的加有上述全部者之混合液導入至滴液漏斗。另一方面，另途將純水373.89g、乙醇29.52g加入附冷卻管的3口燒瓶內，使氮氣流經其，邊攪拌邊升溫到回流溫度為止。一邊維持此狀態，一邊將導入有上述混合液的滴液漏斗安裝於3口燒瓶上，費0.5小時將混合液滴下至純水與乙醇的沸騰液內。滴下後，於維持上述環境之狀態下加熱攪拌24小時，而得到固體成分約3.5質量%之含有共聚物的清漆509.60g。所得之透明液體在GFC的重量平均分子量約280,000。
(矽晶圓之準備)
直接使用半導體評價用的市售矽晶圓。
(PES薄膜)
將藉由棒塗法作成的市售之聚醚碸(PES)的薄膜(約0.1mm)切割成約1cm見方，當作PES薄膜。
(QCM感測器(PES)之作成)
使用UV/臭氧洗淨裝置(UV253E，FILGEN股份有限公司製)，將經Au蒸鍍的石英振盪器(Q-Sense,QSX304)洗淨10分鐘，之後立即於乙醇100ml中溶解有1-癸烷硫醇(東京化成工業(股)製)0.1012g的溶液中浸漬24小時。以乙醇洗淨感測器表面後自然乾燥，將在1,1,2,2-四氯乙烷99.00g中溶解有聚(氧基-1,4-伸苯基磺醯基-1,4-伸苯基)(Aldrich公司製)1.00g的清漆，以3500rpm/30sec，旋塗於膜感測器側，以205℃/1min乾燥而成為QCM感測器(PES)。
(QCM感測器(PS)之作成)
使用UV/臭氧洗淨裝置(UV253E，FILGEN股份有限公司製)，將經Au蒸鍍的石英振盪器(Q-Sense,QSX304)洗淨10分鐘，之後立即於乙醇1000ml溶解有2-胺基乙烷硫醇(東京化成工業(股)製)0.0772g的溶液中浸漬24小時。以乙醇洗淨感測器表面後自然乾燥，將在甲烷99.00g中溶解有聚苯乙烯(Aldrich公司製)1.00g的清漆，以3500rpm/30sec，旋塗於膜感測器側，以120℃/1min乾燥 而成為QCM感測器(PS)。
<實施例1>
於上述合成實施例1所得之含有共聚物的清漆1.00g中，添加純水10.78g、乙醇4.89g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為5.2。於所得之塗覆膜形成組成物中浸漬上述矽晶圓或PES薄膜，於烘箱中在45℃使乾燥12小時。然後，對塗覆膜上所附著的未硬化之膜形成用組成物，以PBS與純水進行充分的洗淨，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或PES薄膜。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為30Å。
又，將上述塗覆膜形成用組成物，以3500rpm/30sec旋塗於QCM感測器(PES)上，作為乾燥步驟，在45℃的烘箱中烘烤12小時。然後，作為洗淨步驟，以PBS與超純水各2次洗淨過剩附著的未硬化之塗覆膜形成用組成物，而得到表面處理過的QCM感測器(PES)。
<實施例2>
於上述合成實施例2所得之含有共聚物的清漆1.00g中，添加純水10.78g、乙醇4.89g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為5.3。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓、PES薄膜或表面處理過的QCM感測器(PES)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為81Å。
<實施例3>
於上述合成實施例3所得之含有共聚物的清漆6.50g中，添加乙醇203.88g、氨水(28%水溶液，關東化學(股)製)0.17g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為10.3。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓、PES薄膜或表面處理過的QCM感測器(PES)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為120Å。
<實施例4>
於上述合成實施例4所得之含有共聚物的清漆6.50g中，添加乙醇192.83g、氨水(28%水溶液，關東化學(股)製)0.22g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為11.2。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓、PES薄膜或表面處理過的QCM感測器(PES)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為82Å。
<實施例5>
上述合成實施例5所得之含有共聚物的清漆6.50g中，添加乙醇203.02g、氨水(28%水溶液，關東化學(股)製)0.27g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為11.2。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽 晶圓、PES薄膜或表面處理過的QCM感測器(PES)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為119Å。
<實施例6>
於上述合成實施例6所得之含有共聚物的清漆9.00g中，添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)0.10g與乙醇141.00g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為12.8。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PES、PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為109Å。
<實施例7>
於上述合成實施例7所得之含有共聚物的清漆9.00g中，添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)0.13g與乙醇141.00g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為13.2。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PES、PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為57Å。
<實施例8>
於上述合成實施例8所得之含有共聚物的清漆9.00g 中，添加膽鹼(48-50%水溶液：東京化成工業(股)公司製)0.18g與乙醇141.00g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為12.6。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PES、PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為44Å。
<實施例9>
於上述合成實施例9所得之含有共聚物的清漆18.00g中，添加1mol/L鹽酸(1N)(關東化學(股)公司製)0.57g與純水17.06g、乙醇39.82g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.6。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為51Å。
<實施例10>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆8.00g中，添加1mol/L鹽酸(1N)(關東化學(股)公司製)1.03g與純水45.26g、乙醇105.62g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.5。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為54Å。
<實施例11>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆10.00g中，添加1mol/L鹽酸(1N)(關東化學(股)公司製)1.19g與純水26.78g、乙醇62.54g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.6。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為112Å。
<實施例12>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆50.00g中，添加1mol/L鹽酸(1N)(關東化學(股)公司製)1.74g與純水45.00g、乙醇105.00g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.7。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為165Å。
<實施例13>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆5.00g中，添加檸檬酸(關東化學(股)公司製)1.29g與純水28.55g、乙醇66.55g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.5。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗 覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為359Å。
<實施例14>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆5.00g中，添加醋酸(關東化學(股)公司製)1.85g與純水28.53g、乙醇66.55g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.5。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為291Å。
<實施例15>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆5.00g中，添加蘋果酸(關東化學(股)公司製)1.55g與純水28.53g、乙醇66.55g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.5。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為342Å。
<實施例16>
於上述合成實施例10所得之含有共聚物的清漆4.00g 中，添加1mol/L鹽酸(1N)(關東化學(股)公司製)0.57g與檸檬酸(關東化學(股)公司製)0.40g與純水22.47g、乙醇53.74g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。pH為3.5。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓或表面處理過的QCM感測器(PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為300Å。
<比較例1>
直接使用上述PES薄膜。
<比較例2>
直接使用上述QCM感測器(PES)。
<比較例3>
於上述比較合成例1所得之含有共聚物的清漆1.00g中，添加純水7.27g、乙醇3.39g，充分攪拌而調製塗覆膜形成組成物。以與實施例1同樣之方法，得到形成有塗覆膜的矽晶圓、PES薄膜或表面處理過的QCM感測器(PES、PS)。使用上述矽晶圓，以光學式干渉膜厚計確認塗覆膜的膜厚，結果為44Å。
<比較例4>
直接使用上述QCM感測器(PS)。
[血小板附著實驗]
(血小板溶液之調製)
對於3.8質量%檸檬酸鈉溶液0.5mL，混合自健康的志願者所採血的血液4.5mL後，以離心分離來回收[冷卻離心機5900((股)久保田製作所製)，1000rpm/10分鐘，室溫]上層的血小板豐富血漿(PRP)。接著，對於下層，進行離心分離(上述離心機，3500rpm/10分鐘，室溫)，回收上層的血小板貧乏血漿(PPP)。以多項目自動紅血球分析裝置(XT-2000i，SYSMEX(股)製)計測PRP的血小板數後，使用PPP，以PRP的血小板濃度成為30×104cells/μL之方式調製。
(血小板附著實驗)
將各實施例、比較例的PES薄膜配置於24孔平底微量滴定板(CORNING公司製)上。於配置有此等基板的板之井內，添加經調製成上述血小板濃度的PRP溶液300μL。於保持5%二氧化碳濃度之狀態下，在37℃於CO2培養箱內靜置24小時。經過指定的靜置時間後，去除板內的PRP，以PBS3mL洗淨5次。然後，添加2.5體積%戊二醛之PBS溶液2mL，於4℃靜置一晝夜後，去除戊二醛之PBS溶液，以超純水(Milli-Q水)3mL洗淨5次。再者，以70%乙醇水(v/v)1mL洗淨3次，風乾。
[血小板附著數之計測]
對已進行上述血小板附著實驗的各實施例、比較例之PES薄膜，以離子濺鍍器(E-1030，(股)日立高科技製)蒸鍍Pt-Pd 1分鐘。然後，用電子顯微鏡(S-4800，(股)日立高科技製)以1,000倍觀察血小板之附著。用電子顯微鏡，計測自PES薄膜的中心部起半徑2mm以內5處(每1處的面積：縱95μm×橫126.5μm=11,385[μm2])之血小板附著數。將各處的計測值予以平均，當作血小板附著數。下述表1中顯示其結果。
Figure 104141534-A0202-12-0076-26
[蛋白質附著試驗；QCM-D測定]
將各實施例及比較例所得之表面處理過的QCM感測器(PES、PS)安裝於散逸型石英振盪器微天平QCM-D(E4，Q-Sense公司製)上，流動PBS直到建立頻率的變化在1小時成為1Hz以下之安定的基線為止。接著，將安定的基線之頻率設為0Hz，流動PBS約10分鐘。接著， 將纖維蛋白原經PBS以100μg/ml所稀釋的溶液或在41010-Basal Medium Eagle(BME),no Glutamine(Thermo Fisher Scientific股份有限公司製)中加有15wt%的牛血清(FBS)、L-麩醯胺、作為抗生物質的盤尼西林與鏈黴素之溶液流動約30分鐘，讀取然後再將PBS流動約20分鐘後的11次諧波之吸附感應頻率的位移(△f)。為了分析，使用Q-TooIs(Q-Sense公司製)，將吸附感應頻率的位移(△f)，以Sauerbrey式所說明的吸附感應頻率的位移(△f)，換算成每單位面積的質量(ng/cm2)，當作生物物質之附著量，顯示於表2中。與比較例比較，實施例係顯示低1位數或2位數之各種蛋白質吸附量。再者，纖維蛋白原係將PES感測器當作被吸附物質，來自FBS的生物物質係將PS感測器當作被吸附物質。
Figure 104141534-A0202-12-0078-27
(細胞培養塗覆板之調製)
使用實施例或比較例所調製之塗覆膜形成用組成物，藉由下述的塗覆法，於平底96孔細胞培養板(BD Biosciences公司製，# 351172)之井中形成塗覆膜。
塗覆方法係在每1井中添加200μL的上述塗覆膜形成組成物，放置60分鐘後，去除過剩之液，在50℃一夜乾 燥。然後，將滅菌水在每1井中添加200μL後，去除及進行洗淨。同樣地，更進行2次洗淨。
作為陽性對照的樣品，使用市售的細胞低接著板(CORNING公司製，# 3474)。
(細胞之調製)
細胞係使用小鼠胚胎纖維母細胞C3H10T1/2(DS Pharma Biomedical公司製)，用於細胞之培養的培養基係使用含有10%FBS(HyClone公司製)與L-麩醯胺-盤尼西林-鏈黴素安定化溶液(SIGMA-ALDRICH公司製)的BME培養基(Thermo Fisher Scientific公司製)。細胞係在37℃/CO2培養箱內保持5%二氧化碳濃度之狀態下，使用直徑10cm的培養皿(培養基10mL)，靜置培養2日以上。接著，以PBS 5ml洗淨本細胞後，添加胰蛋白酶-EDTA溶液(INVITROGEN公司製)1mL而剝離細胞，各自懸浮於上述的培養基10mL中。離心分離(股份有限公司TOMY精工製，型號LC-200，1000rpm/3分鐘，室溫)本懸浮液後，去除上清液，添加上述的培養基而調製細胞懸浮液。
(細胞附著實驗)
對於上述所調製的板，以成為2×104cells/well之方式，各添加100μL各自之細胞懸浮液。然後，於保持5%二氧化碳濃度之狀態下，在37℃於CO2培養箱內靜置4日。
(細胞附著之觀察)
培養4日後，以倒立型顯微鏡(OLYMPUS公司製，CKX31)的觀察為基礎，比較細胞對於經塗覆的平底96孔細胞培養板之附著。又，在每1井中添加10μL的Cell Counting Kit-8溶液(同仁化學研究所製)，在37℃於CO2培養箱內靜置2小時。然後，用吸光度計(Molecular Devices公司製，SpectraMax)，測定450nm之吸光度。下述表3中顯示其結果。
Figure 104141534-A0202-12-0080-28
如表3，顯示本案之附塗覆膜的板沒有附著細胞。
[動態光散射法之粒徑測定]
各實施例的各塗覆膜形成用組成物中之溶膠粒徑的測定，係使用動態光散射光度計(DLS，大塚電子公司製，製品名：DLS-8000DLTKY)測定。表4中顯示結果。
Figure 104141534-A0202-12-0081-29

Claims (15)

  1. 一種共聚物之用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜的用途，該共聚物係藉由使包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物之單體混合物聚合而得；
    Figure 104141534-A0305-02-0084-1
    Figure 104141534-A0305-02-0084-2
    Figure 104141534-A0305-02-0084-3
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物 離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
  2. 如請求項1之用途，其中前述共聚物係藉由使進一步包含以下述式(D)或(E)表示的化合物之單體混合物聚合而得；
    Figure 104141534-A0305-02-0085-4
    Figure 104141534-A0305-02-0085-5
     [式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
  3. 一種共聚物，其係藉由使包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物與以下述式(D)或(E)表示的化合物之單體混合物聚合而得；
    Figure 104141534-A0305-02-0086-6
    Figure 104141534-A0305-02-0086-7
    Figure 104141534-A0305-02-0086-8
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]，
    Figure 104141534-A0305-02-0087-9
    Figure 104141534-A0305-02-0087-10
     [式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
  4. 一種組成物之用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜的用途，該組成物包含：(i)包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位的共聚物；
    Figure 104141534-A0305-02-0087-11
    Figure 104141534-A0305-02-0087-12
     -Rc (c)[式中， Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]及(ii)溶劑。
  5. 如請求項4之用途，其中共聚物包含以下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重複單位；
    Figure 104141534-A0305-02-0088-13
    Figure 104141534-A0305-02-0088-14
    Figure 104141534-A0305-02-0088-15
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基； Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
  6. 一種用於抑制生物物質附著之塗覆膜，其係藉由將包含共聚物與溶劑的塗覆膜形成用組成物塗布於基體上之步驟的方法而得；該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位，
    Figure 104141534-A0305-02-0089-16
    Figure 104141534-A0305-02-0089-17
     -Rc (c) [式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
  7. 如請求項6之塗覆膜，其中共聚物包含以下述式(a1)、(b1)及(c1)表示的重複單位；
    Figure 104141534-A0305-02-0090-18
    Figure 104141534-A0305-02-0090-19
    Figure 104141534-A0305-02-0090-20
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基； Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]。
  8. 如請求項6或7之塗覆膜，其包含預先將塗覆膜形成用組成物進行pH調整之步驟。
  9. 如請求項6或7之塗覆膜，其中包含將乾燥步驟後所得之膜進一步以選自由水及包含電解質的水溶液所成之群組的至少1種溶劑洗淨的步驟。
  10. 一種溶膠之用於形成具有抑制生物物質附著能力之塗覆膜的用途，該溶膠包含共聚物，該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位；
    Figure 104141534-A0305-02-0092-21
    Figure 104141534-A0305-02-0092-22
     -Rc (c)[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
  11. 如請求項10之用途，該溶膠係在藉由動態光散射法測定的粒徑分布中，平均粒徑為2nm以上500nm以下。
  12. 一種用於抑制生物物質附著之塗覆膜之製造方法，其包含將包含共聚物與溶劑的塗覆膜形成用組成物塗布於基體上之步驟，該共聚物包含含有以下述式(a)表示的有機基之重複單 位、含有以下述式(b)表示的有機基之重複單位、與含有以下述式(c)表示的有機基之重複單位；
    Figure 104141534-A0305-02-0093-23
    Figure 104141534-A0305-02-0093-24
     -Rc (c)[式中，Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至8的環烷基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子]。
  13. 一種含有共聚物的清漆之製造方法，其包含將包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物、以下述式(D)或(E)表示的化合物、溶劑及聚合起始劑之混合物，滴下至已保持在比聚合起始劑的10小時半衰期溫度高的溫度之溶劑中，使反應之步驟；
    Figure 104141534-A0305-02-0094-25
    Figure 104141534-A0305-02-0094-26
    Figure 104141534-A0305-02-0094-27
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數4至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的脂環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]，
    Figure 104141534-A0305-02-0095-28
    Figure 104141534-A0305-02-0095-29
     [式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
  14. 一種共聚物之製造方法，其包含使包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物與以下述式(D)或(E)表示的化合物之單體混合物聚合之步驟；
    Figure 104141534-A0305-02-0095-30
    Figure 104141534-A0305-02-0095-31
    Figure 104141534-A0305-02-0095-32
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基； Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]，
    Figure 104141534-A0305-02-0096-33
    Figure 104141534-A0305-02-0096-34
     [式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
  15. 一種溶膠之製造方法，其包含使至少包含以下述式(A)、(B)及(C)表示的化合物與以下述式(D)或(E)表示的 化合物之單體混合物聚合之步驟；
    Figure 104141534-A0305-02-0097-35
    Figure 104141534-A0305-02-0097-36
    Figure 104141534-A0305-02-0097-37
     [式中，Ta、Tb、Tc、Ua1、Ua2、Ub1、Ub2及Ub3各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Qa及Qb各自獨立地表示單鍵、酯鍵或醯胺鍵，Qc表示單鍵、醚鍵或酯鍵；Ra及Rb各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基，Rc表示碳原子數1至18的直鏈或分支烷基、碳原子數3至10的環式烴基、碳原子數7至14的芳烷基或碳原子數7至14的芳氧基烷基(此處，前述芳基部分亦可被可經鹵素原子取代之碳原子數1至5的直鏈或分支烷基所取代)；An-表示選自由鹵化物離子、無機酸離子、氫氧化物離子及異硫氰酸鹽離子所成之群組的陰離子；m表示0至6之整數]，
    Figure 104141534-A0305-02-0098-38
    Figure 104141534-A0305-02-0098-39
     [式中，Td、Te及Ue各自獨立地表示氫原子或碳原子數1至5的直鏈或分支烷基；Rd及Re各自獨立地表示可經鹵素原子取代之碳原子數1至10的直鏈或分支伸烷基；n表示1至6之整數]。
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