JP5907957B2 - 親水性コーティングを製造するためのコーティング配合物 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、親水性コーティングを製造するためのコーティング配合物、表面にそのコーティング配合物を塗布する方法、湿潤性流体を親水性コーティングに塗布することによって入手可能な滑らかなコーティング、ならびに親水性または滑らかなコーティングを含む物品、特に医療器具に関する。

ガイドワイヤー、導尿カテーテルおよび心血管カテーテル、シリンジ、および膜などの多くの医療器具には、体にこれらの医療器具を挿入し、かつ体から除去し易くするために、外部および／または内部表面に潤滑剤を塗布する必要がある。潤滑剤は、体からの流体の俳液も助ける。潤滑性は、挿入または除去時の軟部組織損傷を最小限に抑えるのにも必要である。潤滑の目的のために、医療器具は、湿潤すると、つまり患者の体内に器具を挿入する前に一定の時間、湿潤性流体を塗布することによって、滑らかになり、低摩擦特性を得る、親水性表面コーティングまたは層を含有する場合が多い。

湿潤後に滑らかになるコーティングまたは層は以下で、親水性コーティングと呼ばれる。湿潤後に得られるコーティングは以下で、滑らかなコーティングと呼ばれる。

コーティングが液体と接触する用途では、移動可能物質の量を極力抑えることが望まれる。本明細書で使用される「移動可能物質」という用語は、当技術分野において、特定の環境下にて特定のマトリックスから漏出し得る分子を示すと理解される。この用語は、当技術分野で頻繁に使用される「抽出物」または「抽出成分」と同意語である。

食品と接触する膜およびフィルムで使用されるコーティングでは、移動可能物質の量は可能な限り少ないほうがよい。移動可能物質の量を最小限に抑えるという要求は、医療分野で使用される医療器具においてコーティングが使用される場合に非常に重要となる。体または体液と密に接触する医療器具は例えば、コンタクトレンズ、ガイドワイヤーおよびカテーテルである。コーティングから１つまたは複数の成分が失われることによって、コーティングの組成および機能特性が変化するばかりでなく、隣接する宿主環境が汚染され得る。さらに、移動可能成分は、食品、ヒトの体または体液などのコーティング環境内に放出される場合に有害であり得る。

コーティングからの移動可能物質の量を低減する最も一般的な方法は、硬化によってコーティング配合物を架橋することによる方法である。「硬化する」という表現は、配合物が堅いコーティングまたは固形コーティングを形成するように配合物を処理するいずれかの方法を含み、その方法によって、乾燥コーティング成分が溶媒に再び溶解する能力が完全に無くなるか、またはかなり低減される。特にこの用語は、親水性ポリマーが、グラフト化と呼ばれるプロセスによって架橋し、ポリマー鎖が、反応性物質の影響下にて化学的に連結される、処理を含む。

これは例えば、光開始剤をコーティング配合物に添加することによって行うことができ、続いて、コーティング配合物が基材に塗布された後に電磁放射によって活性化される。このような方法で製造されたコーティングは、表面にかけられる機械的力または他の研磨力に耐えるのに十分にしっかりと表面に付着し、コーティングから放出される移動可能物質の量が最小限に抑えられる。

光開始剤を含むコーティング配合物は例えば、国際公開第２００６／０５６４８２号パンフレットおよび国際公開第２００９／１１２５４８号パンフレットに記述されている。これらの特許公開において、異なる種類の光開始剤の使用が、親水性コーティング配合物の硬化に関して記述されている。

驚くべきことに、特別な種類の光開始剤を使用することによって、コーティング配合物の硬化時間を著しく改善することができることが発見された。

本発明は、親水性ポリマーと、置換ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントンまたはアントラキノンを含むＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤と、７０重量％を超える担体液体と、を含む親水性コーティングを製造するためのコーティング配合物を特徴とする。

本発明によるコーティング配合物を使用する利点は、コーティング配合物の硬化速度が著しく向上することである。したがって、親水性コーティングは、より短時間で基材に塗布することができる。この結果、コーティングプロセスが速くなり、経済的に魅力的である。

本発明によるコーティング配合物は、Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤を含む。ＩＩ型光開始剤は、低分子量化合物またはポリマーであり得る、適切な相乗剤からの水素の引き抜きによって、それが電磁放射で活性化された場合に架橋を誘発する。

Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の置換基は、Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤におけるフェニル環の２、３および／または４位、好ましくはフェニル環の３および／または４位に存在し得る。置換基の例は、ヒドロキシ、無水物、酸、エステル、エーテル、アミン、アミドおよびアミノ官能基を含む置換基である。ＩＩ型光開始剤の例は、２−ベンゾイル安息香酸、３−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル安息香酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、４−ベンゾイル−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−トリメチルベンゼン−メタミニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−（４−ベンゾイルフェノキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−（３，４−ジメチル−９−オキソ−９Ｈ−チオキサントン−２−イルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウムクロリド、チオキサントン−３−カルボン酸、チオキサントン−４−カルボン酸、アントラキノン−２−スルホン酸、９，１０−アントラキノン−２，６−ジスルホン酸、アントラキノン−２−スルホン酸、アントラキノン−２−カルボン酸およびナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、銅塩および亜鉛塩などのこれらの誘導体の塩である。

１つまたは複数の置換基を有するＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤も使用することができる。

Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の混合物も使用することができる。

コーティング配合物がＮｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤も含む場合には、コーティング配合物の硬化速度はさらに改善することができる。

かかるコーティング配合物において、Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤とＮｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤のどちらもラジカル光開始剤であるが、開始ラジカルが形成されるプロセスによって区別される。

照射すると発色団の単分子結合の切断を受けて、重合を開始するラジカルを生成する化合物が、Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｉ型またはホモリティック光開始剤と呼ばれる。Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤は、低分子量化合物またはポリマーであり得る、適切な相乗剤からの水素の引き抜きによって、ラジカルを直接生成する。

照射すると単分子結合の切断を受ける化合物は、式（１）：

によって示されるＮｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤またはホモリティック光開始剤と呼ばれる。

官能基の性質および分子におけるカルボニル基に対するその位置に応じて、カルボニル基に隣接する結合で（α−開裂）、β位の結合で（β−開裂）または、特に弱い結合の場合に（Ｃ−Ｓ結合またはＯ−Ｏ結合など）遠くの位置の他の場所で分裂が起こり得る。光開始剤分子における最も重要な分裂は、カルボニル基と、アルキルアリールケトンのアルキル残基との炭素間結合のα−開裂であり、Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｉ型反応として知られる。

適切なＮｏｒｒｉｓｈ Ｉ型またはラジカル光開始剤の例は、ベンゾイン誘導体、メチロールベンゾインおよび４−ベンゾイル−１，３−ジオキソラン誘導体、ベンジルケタール、α，α−ジアルコキシアセトフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、アシルホスフィンスルフィド、ハロゲン化アセトフェノン誘導体等である。適切なＩ型光開始剤の市販の例は、Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９（２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１（ベンジルジメチルケタールまたは２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタノン，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（活性成分として１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３（活性成分として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７（２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（活性成分として２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＩＰ１５０（ポリ｛２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オン｝，Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＩＰ１００Ｆ（ポリ｛２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オン｝と２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンとのブレンド，Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）、Ｅｓａｃｕｒｅ ＫＴＯ４６（ポリ｛２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オン｝と、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニル−ホスフィンオキシドと、メチルベンゾフェノン誘導体とのブレンド，Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）、Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ（２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド，ＢＡＳＦ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９（ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニル−ホスフィン−オキシド，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）などのアシルホスフィンオキシド、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１７００（ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシドと、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンとの２５：７５（％）ブレンド，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）等である。Ｉ型光開始剤の混合物も使用することができる。

担体液体を含むコーティング配合物におけるＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の量は、そのコーティング配合物に対して好ましくは０．０１重量％より高く、さらに好ましくは０．０２重量％より高い。担体液体を含むコーティング配合物におけるＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の量は、好ましくは０．５重量％より低く、さらに好ましくは０．２重量％よりも低い。

親水性コーティング配合物におけるＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の量および存在する場合には、Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤の量は、コーティングの総乾燥重量に対して０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％、最も好ましくは０．５〜３重量％である。乾燥重量は、担体液体を除外する、コーティング配合物のすべての成分を含む重量として定義される。

一般に、Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤とＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の重量比は、１０：１〜１：１０；好ましくは７：１〜１：７、さらに好ましくは５：１〜１：５、最も好ましくは２：１〜１：２である。

コーティング配合物はさらに、親水性ポリマーを含む。本明細書において、親水性ポリマーは、巨大分子で構成される高分子量直鎖状、分岐状または架橋ポリマーであると理解される。親水性ポリマーは、水または他の極性液体に対する親和性を有し、表面上のコーティングで使用される場合に、それ自体が水を引き付け、かつ／または吸収する。

親水性ポリマーはコーティングに親水性を付与することができ、合成または生物由来ポリマーであり得る。親水性ポリマーは、ポリマーのブレンドであってもコポリマーを含有してもよい。親水性ポリマーとしては、限定されないが、ポリ（ラクタム）、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリウレタン、アクリル酸およびメタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、無水マレイン酸ベースのコポリマー、ポリエステル、ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリ（カルボン酸）、ポリアミド、ポリ無水物、ポリホスファゼン、セルロース系材料、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、およびヒドロキシプロピルセルロース、ヘパリン、デキストラン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、フィブリン、およびエラスチン、多糖、例えばキトサン、ヒアルロン酸、アルジネート、ゼラチン、およびキチン、ポリエステル、例えばポリラクチド、ポリグリコリド、およびポリカプロラクトン、ポリペプチド、例えばコラーゲン、アルブミン、オリゴペプチド、ポリペプチド、短鎖ペプチド、タンパク質、およびオリゴヌクレオチドが挙げられる。

一般に、親水性ポリマーは、範囲約８，０００〜約５，０００，０００ｇ／モル、好ましくは範囲約２０，０００〜約３，０００，０００ｇ／モル、さらに好ましくは範囲約２００，０００〜約２，０００，０００ｇ／モルの分子量を有する。

担体液体を含むコーティング配合物は一般に、親水性ポリマーを２〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％含む。

基材上に存在する乾燥親水性コーティングにおいて、親水性ポリマーは、コーティングの総乾燥重量に対して１重量％を超えて、例えば５重量％を超えて、または５０重量％を超えて存在し得る。親水性ポリマーは、コーティングの総乾燥重量に対して９９重量％まで、または９５重量％まで存在し得る。

配合物はさらに、配合物の他の成分を分散または溶解するのに十分な量で担体液体を含む。担体液体濃度は、コーティング配合物の全重量に対して、少なくとも７０重量％、好ましくは少なくとも７５重量％、さらに好ましくは少なくとも８０重量％、またさらに好ましくは少なくとも８５重量％である。取扱性（低粘度）を考慮して、かつ／または所望の厚さのコーティングが得られるように組成物の塗布を容易にするために、組成物における担体液体の量は、相対的に高いことが好ましい。この理由から、総固形分は好ましくは２０重量％以下である。

担体液体は水を含む。水は、単一溶媒であるか、または他の溶媒との混合物であることができる。担体液体における含水率は通常、担体液体の総量に対して２０〜１００重量％で選択される。好ましくは、担体液体における含水率は、２０〜８０重量％、さらに好ましくは４０〜６０重量％である。

担体液体は、ポリマーをその中に溶解、または少なくとも分散することができるように選択される。特に、親水性ポリマーを十分に溶解または分散するために、担体液体は極性液体であることが好ましい。特に、液体が水に可溶性である場合には極性であるとみなされる。水を除いて、担体液体は好ましくは、水に可溶性の有機液体、さらに好ましくはアルコール、最も好ましくはＣ１−Ｃ４アルコール、特にメタノールおよび／またはエタノールおよび／またはイソプロパノールを含む。

本発明による親水性コーティング配合物は、高分子電解質も含み得る。本明細書において、高分子電解質は、高分子電解質が滑らかなコーティング中にある場合に、その構成単位の５〜１００％がイオン化基を含む、構成単位を含む巨大分子で構成される高分子量直鎖状、分岐状または架橋ポリマーであると理解される。本明細書において、構成単位は、反復単位、例えばモノマーであると理解される。高分子電解質は本明細書において、１種類の巨大分子で構成される１種類の高分子電解質を意味し得るが、様々な種類の巨大分子で構成される２種類以上の異なる種類の高分子電解質も意味し得る。

高分子電解質の使用は、親水性コーティングの潤滑性および乾燥時間を改善すると考えられる。本明細書において乾燥時間は、親水性コーティングを含む器具が保管および／または湿潤されていた湿潤性流体から取り出された後に、その親水性コーティングが屋外で滑らかな状態のままである時間として定義される。向上した乾燥時間を有する、つまり親水性コーティングが滑らかな状態のままである時間が長い、親水性コーティングは、例えば粘膜または静脈と接触した場合に、体内に、または体に挿入される前に水を失い、乾燥する傾向が低いだろう。親水性コーティングの乾燥時間が少ない場合、滑らかなコーティングを含む器具が体内に挿入される、または体から除去される際に合併症を起こし得る。乾燥時間は、カテーテルが空気にさらされる時間の関数として摩擦（グラム）を測定することによってＨａｒｌａｎｄ摩擦試験（ＨＦＴ）で決定することができる。

適切な高分子電解質を選択する場合の考慮すべき事項は、水性媒体におけるその溶解性および粘度、その分子量、その電荷密度、コーティングの支持網状構造と共にその親和性、およびその生体適合性である。本明細書において生体適合性とは、哺乳類の生体組織における毒性、有害または免疫応答を発生させないことによる生物学的適合性を意味する。

少量の移動可能物質を有する親水性コーティングを得るために、高分子電解質は好ましくは、サイズ排除クロマトグラフィーと任意選択的に併せて光散乱によって決定される、少なくとも約１０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するポリマーである。比較的高い分子量の高分子電解質は、コーティングの乾燥時間を増加するのに、かつ／またはコーティングの移動を低減するのに好ましい。高分子電解質の重量平均分子量は、好ましくは少なくとも２０，０００ｇ／モル、さらに好ましくは少なくとも１００，０００ｇ／モル、またさらに好ましくは少なくとも約１５０，０００ｇ／モル、特に約２００，０００ｇ／モル以上である。高分子電解質を容易に塗布することができるためには、平均重量は、１０００，０００ｇ／モル以下、特に５００，０００ｇ／モル以下、さらに特には３００，０００ｇ／モル以下であることが好ましい。

高分子電解質に存在し得るイオン化基の例は、アンモニウム基、ホスホニウム基、スルホニウム基、カルボキシレート基、スルフェート基、スルフィン基、スルホン基、リン酸基、およびホスホン基である。かかる基は、結合水中で非常に有効である。本発明の一実施形態において、金属イオンも含む高分子電解質が使用される。高分子電解質に存在し得る金属イオンは、例えば、Ｎａ^＋、Ｌｉ^＋、またはＫ^＋などのアルカリ金属イオン、またはＣａ^２＋およびＭｇ^２＋などのアルカリ土類金属イオンである。特に、高分子電解質は、第４級アミン塩、例えば第４級アンモニウム基を含む場合、アニオンが存在し得る。かかるアニオンは、例えば、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻およびＦ⁻などのハロゲン化物、さらに硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオンおよびリン酸イオンであることができる。

適切な高分子電解質は、例えばアクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、メタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、マレイン酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、フマル酸のホモポリマーおよびコポリマーの塩、スルホン酸基を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマーの塩、第４級アンモニウム塩を含むモノマーのホモポリマーおよびコポリマー、およびその混合物および／または誘導体である。適切な高分子電解質の例は、ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−メタクリル酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−ｃｏ−メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−ｃｏ−メタクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−ｃｏ−メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸）塩、例えばポリ（アクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリル酸）塩、例えばポリ（メタクリル酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−マレイン酸）塩、例えばポリ（アクリル酸−ｃｏ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリル酸−ｃｏ−マレイン酸）塩、例えばポリ（メタクリル酸−ｃｏ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−マレイン酸）塩、例えばポリ（アクリルアミド−ｃｏ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（メタクリルアミド−ｃｏ−マレイン酸）塩、例えばポリ（メタクリルアミド−ｃｏ−マレイン酸）ナトリウム塩、ポリ（アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）塩、ポリ（４−スチレンスルホン酸）塩、ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−ジアルキル塩化アンモニウム）、４級化ポリ［ビス−（２−クロロエチル）エーテル−アルト−１，３−ビス［３−（ジメチルアミノ）プロピル］尿素］、ポリアリルアンモニウムホスフェート、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ナトリウムトリメチレンオキシエチレンスルホネート）、ポリ（ジメチルドデシル（２−アクリルアミドエチル）アンモニウムブロミド）、ポリ（２−Ｎメチルピリジニウムエチレンヨウ素）、ポリビニルスルホン酸、およびポリ（ビニル）ピリジン、ポリエチレンイミン、およびポリリジンの塩である。

本発明で使用するのに特に適している高分子電解質は、ランダムまたはブロックコポリマーであり得るコポリマー高分子電解質であり、前記コポリマー高分子電解質は、少なくとも２種類の異なる構成単位を含むコポリマーであり、少なくとも１種類の構成単位はイオン化性またはイオン化基を含み、少なくとも１種類の構成単位はイオン化性基またはイオン化基を含まない。本明細書において「イオン化性」は、中性水溶液、つまりｐＨ６〜８を有する溶液中でイオン化可能であると理解される。かかるコポリマー高分子電解質の一例は、ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）塩である。

本発明の一実施形態において、親水性コーティング組成物は、高分子電解質コーティングの総乾燥重量に対して、高分子電解質を０〜９０重量％、好ましくは１０〜２０重量％含む。

親水性コーティング配合物において、親水性ポリマーと高分子電解質の総重量の重量比は、例えば５：９５〜９５：５または５０：５０〜９５：５など、１：９９〜９９：１の間で変動し得る。

本明細書において、親水性コーティング配合物とは、液体親水性コーティング配合物、例えば、液体媒体を含む溶液または分散液を意味する。本明細書において、表面に親水性コーティング配合物を塗布するのを可能にするいずれかの液体媒体で十分であるだろう。液体媒体の例は、アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールまたはそれぞれの異性体およびその水性混合物、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トルエン、およびその水性混合物またはそのエマルジョン、または水である。

本発明は、基材に親水性コーティンを形成する方法にも関し、その方法は、
− 物品の少なくとも１つの表面にコーティング配合物を塗布する工程と、
− そのコーティング配合物を３６０秒未満の時間、硬化させる工程と、を含む。

好ましくは、コーティング配合物は、２４０秒未満の時間、さらに好ましくは２００秒未満の時間硬化される。親水性コーティング配合物は、例えば浸漬塗布によって基材に塗布することができる。他の塗布方法としては、噴霧、薄め塗り、蒸着、はけ塗り、ローラー塗布および当技術分野で公知の他の方法が挙げられる。

本発明による親水性コーティングの厚さは、浸漬時間、延伸速度、または親水性コーティング配合物の粘度およびコーティング工程数を変えることによって制御することができる。一般に、基材上の乾燥親水性コーティングの厚さは、０．１〜３００μｍ、好ましくは０．５〜１００μｍ、さらに好ましくは１〜３０μｍ、最も好ましくは１〜１５μｍの範囲である。

本発明はさらに、水性液体で湿潤した場合に低い摩擦係数を有する親水性コーティングを基材上に形成する方法に関する。

基材上に親水性コーティングを塗布するため、親水性コーティンと基材との結合を提供するために、プライマーコーティングを用いてもよい。プライマーコーティングは、下塗り、ベースコートまたはタイコートと呼ばれることが多い。前記プライマーコーティングは、所定の基材への親水性コーティングの付着を促進するコーティングである。プライマーコーティングと親水性コーティングとの結合は、共有結合またはイオン結合、水素結合、物理収着またはポリマーの絡み合いのために起こり得る。これらのプライマーコーティングは、溶剤型、水性（ラテックスまたはエマルジョン）または無溶媒であることができ、直鎖状、分岐状および／または架橋成分を含み得る。使用することができる一般的なプライマーコーティングは、例えば米国特許第６，２８７，２８５号明細書に記載のように、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリオレフィンおよび前述のポリマーのコポリマーを含む。

特に、プライマーコーティングは、支持ポリマー網状構造を含み、その支持ポリマー網状構造は任意選択的に、国際公開第２００６／０５６４８２Ａ１号パンフレットに記載のように支持ポリマー網状構造において絡み合った機能性親水性ポリマーを含む。

上述のプライマーコーティングは、特にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、シリコーン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレンおよびエチレン−プロピレンゴム（例えば、ＥＰＤＭ）、またはほぼ同じまたは低い親水性を有する表面上での、親水性ポリマー、例えばポリラクタム、特にＰＶＰおよび／または上記に同定される他の親水性ポリマーを含むコーティングの付着性を向上させるのに特に有用である。

一般に、プライマーコーティングの厚さに関して制限はないが、通常、その厚さは５μｍ未満、好ましくは２μｍ未満、またはさらに好ましくは１μｍ未満である。

一実施形態において、提供されるべきコーティングの付着性を向上するために、物品の表面は、酸化、光酸化処理および／または偏光表面処理、例えばプラズマおよび／またはコロナ処理にかけられる。適切な条件は当技術分野で公知である。

本明細書において硬化は、いずれかの方法、例えば加熱、冷却、乾燥、結晶化による物理的または化学的な固化または凝固、あるいは放射線硬化または熱硬化など化学的反応の結果としての硬化を意味すると理解される。硬化状態では、例えば、紫外線または電子ビーム放射線を使用することによって、親水性コーティング配合物中の成分のすべてまたは一部が架橋され、成分のすべてまたは一部の間に共有結合が形成され得る。しかしながら、硬化状態では、成分のすべてまたは一部はイオン結合すること、双極子相互作用により結合すること、またはファンデルワールス力もしくは水素結合により結合することもできる。

「硬化する」という表現は、配合物が堅いコーティングまたは固形コーティングを形成するように配合物を処理するいずれかの方法を含む。特に、この表現は、それによって親水性ポリマーがさらに重合し、それがグラフトポリマーを形成するようにグラフトが与えられる、かつ／またはそれが架橋ポリマーを形成するように架橋される、処理を含む。

好ましくは、硬化は、コーティング配合物に電磁放射線、さらに好ましくは紫外線を照射することによって行われる。

電磁放射線の強度および波長は通常、選択される光開始剤に基づいて選択することができる。特に、スペクトルの紫外線、可視または赤外線部分が用いられ得る。

本発明は、本発明による親水性コーティング配合物を基材に塗布し、それを硬化することによって得られる親水性コーティングにも関する。本発明はさらに、前記親水性コーティングに湿潤性流体を塗布することによって得られる滑らかなコーティングに関する。さらに、本発明は、本発明による少なくとも１種類の親水性コーティングを含む物品、特に医療器具または医療器具部品に関する。

親水性コーティングは親水性ポリマーを含む。前記親水性コーティングは、親水性ポリマー、Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤、任意選択的にＮｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤を含む親水性コーティング配合物を硬化することによって形成される。高分子電解質が存在する場合、これはまた、他の成分の１種または複数種に共有結合および／または物理的に結合し、かつ／または捕捉されて、硬化後にポリマー網状構造が形成され得る。

親水性ポリマーおよび／または高分子電解が、ポリマー網状構造の一部として親水性コーティングにおいて共有結合および／または物理的に結合するという事実は、例えば、それが医療器具上にコーティングされた場合に、親水性コーティングの環境内に漏出しないであろうという利点を有する。これは特に、医療器具がヒトまたは動物の体内にある場合に有益である。

親水性コーティングは、支持ポリマー、抗菌添加剤、顔料、着色剤、界面活性剤および可塑剤などの他の添加剤も含み得る。

本発明による親水性コーティングは、物品上にコーティングすることができる。親水性コーティングは、ある範囲の形態および材料から選択され得る基材上にコーティングすることができる。基材は、多孔質、非多孔質、滑らか、粗い、均一または不均一などの風合いを有し得る。基材は、その表面に親水性コーティングを支持する。親水性コーティングは、基材のすべての領域または選択された領域上にあることができる。親水性コーティングは、フィルム、シート、ロッド、チューブ、成形品（規則的または不規則的形状）、繊維、布地および微粒子などの様々な物理的形態に塗布することができる。本発明で使用するのに適した表面は、多孔性、疎水性、親水性、色彩安定性、強度、可撓性、透過性、伸び摩耗抵抗および引裂き抵抗などの所望の特性を付与する表面である。適切な表面の例は、例えば、金属、プラスチック、セラミック、ガラスおよび／または複合材料からなる、またはそれを含む表面である。親水性コーティングは前記表面に直接塗布してもよいし、または前処理された表面またはコーティングされた表面に塗布してもよく、その前処理またはコーティングは、基材に対して親水性コーティングが付着し易くなるようにデザインされる。

本発明の一実施形態において、本発明による親水性コーティングは生物医学的基材にコーティングされる。生物医学的基材とは一部、医学分野、および生細胞およびシステムの研究を意味する。これらの分野は、診断、治療、および実験のヒト医学、獣医学、および農学を含む。医学分野の例としては、眼科学、整形外科学、および補綴学、免疫学、皮膚科学、薬理学、および外科学が挙げられ；研究分野の非制限的な例としては、細胞生物学、微生物学、および化学が挙げられる。「生物医学的」という用語は、その源に関係なく、（ｉ）生体内（ｉｎ ｖｉｖｏ）で生物学的応答を仲介し、（ｉｉ）生体外（ｉｎ ｖｉｔｒｏ）のアッセイまたは他のモデル、例えば免疫学的または薬理学的アッセイにおいて活性であり、または（ｉｉｉ）細胞または生物内で見つけることができる、化学物質および化学物質の組成物にも関する。「生物医学的」という用語は、クロマトグラフィー、浸透、逆浸透、および濾過のプロセスを伴うものなど、分離科学も意味する。生物医学的物品の例としては、研究ツール、工業、および消費者用途が挙げられる。生物医学的物品としては、分離物品、植え込み可能な物品、および眼科用物品が挙げられる。眼科用物品としては、ソフトおよびハードコンタクトレンズ、眼内レンズ、および鉗子、開創器、または眼または周囲組織と接触する他の手術器具が挙げられる。好ましい生物医学的物品は、酸素透過性が高い、シリコン含有ヒドロゲルポリマーで作られたソフトコンタクトレンズである。分離物品としては、フィルター、浸透および逆浸透膜、および透析膜、ならびに人工皮膚または他の膜などの生体表面が挙げられる。植え込み可能な物品としては、カテーテル、および人工骨、関節、または軟骨のセグメントが挙げられる。物品は、複数のカテゴリーにある場合があり、例えば人工皮膚は多孔質、生物医学的な物品である。細胞培養物品の例は、ガラスビーカー、プラスチック製ペトリ皿、および組織細胞培養または細胞培養プロセスで使用される他の器具である。細胞培養物品の好ましい例は、バイオリアクターのミクロ担体、固定化細胞のバイオリアクターで使用されるシリコーンポリマーマトリックスであり、粒状ミクロ担体の形態、多孔度、および密度は、性能を最適化するために制御することができる。理想的には、ミクロ担体は、化学的または生物学的分解に対して、高い衝撃応力に対して、機械的応力（攪拌）、および繰り返される蒸気滅菌または化学的滅菌に対して耐性である。シリコーンポリマーに加えて、他の材料も適している場合がある。本発明は、食品産業、紙印刷産業、病院用品、おむつおよび他のライナー、および親水性、湿潤性、または吸上げ性物品が望まれる他の分野においても適用することができる。

医療器具は、植え込み可能な器具または体外の器具であることができる。器具は、短期間の一時的使用のための、または長期間の永久的な植え込みのための器具であることができる。特定の実施形態において、適切な器具は、心拍リズム障害、心不全、臓弁疾患、血管疾患、糖尿病、神経疾患および障害、整形外科、脳神経外科、腫瘍学、眼科学、および耳鼻咽喉科（ＥＮＴ）外科において医学的治療および／または診断を提供するために通常使用される器具である。

医療器具の適切な例としては、限定されないが、ステント、ステントグラフト、吻合コネクター、合成パッチ、リード、電極、針、ガイドワイヤー、カテーテル、センサー、外科手術用機器、血管形成バルーン、創傷ドレーン、シャント、管材料、注入スリーブ、尿道挿入物、ペレット、インプラント、血液酸素付加装置、ポンプ、代用血管、血管アクセスポート、心臓弁、弁形成リング、縫合、外科用クリップ、外科用ステープル、ペースメーカー、植込み型除細動器、神経刺激器、整形外科用器具、脳脊髄液シャント、植込み型薬物ポンプ、脊椎ケージ、人工椎間板、髄核の代替器具、耳管、眼内レンズおよび低侵襲手術で使用される任意の管材料が挙げられる。

本発明で使用するのに特に適している物品としては、カテーテル、例えば間欠式カテーテル、バルーンカテーテル、ＰＴＣＰカテーテル、ステント送達カテーテル、ガイドワイヤー、ステント、シリンジ、金属およびプラスチック製インプラント、コンタクトレンズおよび医療用管材料などの医療器具または部品が挙げられる。

本発明は、それに制限されることなく以下の実施例によってさらに説明される。

［実施例Ｉ〜Ｖおよび比較例Ａ〜Ｃ］
［プライマーコーティング配合物］
エタノールに以下の成分を溶解することによって、プライマー配合物を調製した。

ＰＴＧＬ１０００（Ｔ−Ｈ）_２オリゴマーの合成は、国際公開第２００７／０６５７２２号パンフレットに記述されている。

［親水性コーティング配合物］
重量に基づいて１：１の水／エタノール混合物に、以下の成分を溶解することによって、親水性コーティング配合物を調製した。

［コーティングの塗布］
直径１４Ｆｒおよび長さ４０ｃｍを有する、Ｒａｕｍｅｄｉｃから供給されているＰＶＣチューブをＨａｒｌａｎｄ ＰＣＸ ｃｏａｔｅｒ １７５／２４でコーティングした。

ＰＶＣチューブを最初に、プライマーコーティング配合物で浸漬コーティングし、表２のプライマーの浸漬プロトコルに従って硬化させた。続いて、親水性コーティング配合物を塗布し、親水性コーティングの浸漬プロトコルに従って硬化させた。塗布中の温度および湿度はそれぞれ２１℃±２℃および４０％±１５％であった。

Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸ ｃｏａｔｅｒ／１７５／２４は、Ｈａｒｌａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ＵＶＭ４００ランプを備えた。Ｈａｒｌａｎｄ ＰＣＸ ｃｏａｔｅｒ／１７５／２４のランプの強度は平均で６０ｍＷ／ｃｍ^２であり、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ＳＥＤ００５＃９８９、Ｉｎｐｕｔ Ｏｐｔｉｃ：Ｗ＃１１５２１、フィルター：ｗｂｓ３２０＃２７７９４を備えたＳｏｌａｔｅｌｌ Ｓｏｌａ Ｓｅｎｓｏｒ １を使用して測定された。インターネット：ｗｗｗ．ｉｎｔｌ−ｌｉｇｈｔ．ｃｏｍで入手可能なＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＬｉｇｈｔのＩＬ１４００Ａ説明書を適用した。ＰＣＸコーターにおける適用パラメーターについては、表２を参照のこと。

［試験方法］
［潤滑性試験］
Ｈａｒｌａｎｄ ＦＴＳ５０００摩擦試験機（ＨＦＴ）で潤滑性試験を行った。プロトコルを選択した：ＨＦＴ設定については表３を参照のこと。Ｈａｒｌａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓから市販の摩擦試験機パッド、Ｐ／Ｎ１０２６９２、ＦＴＳ５０００摩擦試験機パッド、０，１２５^＊０，５^＊＊０，１２５，６０デュロメーターを使用した。

続いて、「試験実施」を作動した時に、目的の試験内容物を挿入した。ガイドワイヤーをカテーテルに挿入した後、カテーテルをホルダーに取り付けた。器具を目的の位置に揃え、カテーテルを脱イオン水に１分間浸した。水中で０にゲージングした後、「開始」を押してプロトコルを作動した。完了した後、データを保存した。フォース・ゲージからホルダーを取り除き、続いてホルダーからカテーテルを取り除いた。

２５回こすった後の摩擦係数（ＣＯＦ）測定値を用いて、コーティングの性能を評点付けする。ＣＯＦは、測定された摩擦／クランプ力として定義される。

ＣＯＦ＜０．０５は良好と判断される。ＣＯＦ０．０５〜０．１は高すぎると判断され；ＣＯＦ＞０．１は悪いと判断される。

［触感試験］
湿潤した後に、指で穏やかにこすることによって、コーティングも評価した。硬化が不十分なコーティングは粘着物質を多く放出し、欠陥が容易に誘発される。

［触感試験における評点］
良好：こすった後またはＨＦＴ試験後に誘導される浸出成分、欠陥なし
妥当：わずかに粘着性の触感として示されたいくらかの浸出成分、感知するのが難しい少数の欠陥あり
悪い：明らかに粘着性の触感、コーティングがこすり取られた、または損傷を受けた部分として明らかに感知される欠陥あり
非常に悪い：粘着性の塊で指が覆われ、多くの重篤な欠陥あり（大部分の重篤なケースは、コーティングが水に溶解しないほど、コーティングの完全性が劣っている）

［実験結果］

Claims (11)

1. ａ）親水性ポリマーと、
   ｂ）高分子電解質と、
   ｃ）２−ベンゾイル安息香酸、３−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル安息香酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、４−ベンゾイル−Ｎ，Ｎ，Ｎ，−トリメチルベンゼン−メタミニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−（４−ベンゾイルフェノキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−（３，４−ジメチル−９−オキソ−９Ｈ−チオキサントン−２−イルオキシ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパナミニウムクロリド、チオキサントン−３−カルボン酸、チオキサントン−４−カルボン酸、アントラキノン２−スルホン酸、９，１０−アントラキノン−２，６−ジスルホン酸、アントラキノン−２−スルホン酸、アントラキノン−２−カルボン酸およびこれらの光開始剤の塩からなる群から選択されるＮｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤と、
   ｄ）７０重量％を超える担体液体であって、該担体液体の総量に対して２０〜８０重量％の水を含む担体液体と、
   を含む親水性コーティングを製造するためのコーティング配合物。
2. 前記Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤が、２−ベンゾイル安息香酸、３−ベンゾイル安息香酸、４−ベンゾイル安息香酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、およびこれらの光開始剤の塩からなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング配合物。
3. Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤をさらに含む、請求項１または２に記載のコーティング配合物。
4. 前記Ｎｏｒｒｉｓｈ Ｉ型光開始剤が、ベンゾイン誘導体、メチロールベンゾインおよび４−ベンゾイル−１，３−ジオキソラン誘導体、ベンジルケタール、α，α−ジアルコキシアセトフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、アシルホスフィンスルフィド、およびハロゲン化アセトフェノン誘導体からなる群から選択される、請求項３に記載のコーティング配合物。
5. 前記親水性ポリマーが、ポリ（ラクタム）、ポリウレタン、アクリル酸およびメタクリル酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、無水マレイン酸ベースのコポリマー、ポリエステル、ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリ（カルボン酸）、ポリアミド、ポリ無水物、ポリホスファゼン、セルロース系材料、ヘパリン、デキストラン、ポリペプチド、多糖、ポリエステル、およびオリゴヌクレオチド、ならびにそのブレンドまたはコポリマーからなる群から選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載のコーティング配合物。
6. 前記親水性ポリマーが、少なくとも２種類の異なる構成単位を含むコポリマーであり、
   少なくとも１種類の構成単位はイオン化性またはイオン化基を含み、少なくとも１種類の構成単位はイオン化性基またはイオン化基を含まない、請求項１から５のいずれか一項に記載のコーティング配合物。
7. 前記親水性ポリマーが、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である、請求項１から５のいずれか一項に記載のコーティング配合物。
8. 前記親水性ポリマーの含有量が、前記コーティング配合物の総量に対して２〜１０重量％であり、
   前記高分子電解質の含有量が、前記コーティング配合物の総乾燥重量に対して１０〜２０重量％であり、
   前記Ｎｏｒｒｉｓｈ ＩＩ型光開始剤の含有量が、前記コーティング配合物の総量に対して０．０１重量％より高く０．５重量％より低い、請求項１から７のいずれか一項に記載のコーティング配合物。
9. 基材上に親水性コーティングを形成する方法であって、
   −請求項１から８のいずれか一項に記載のコーティング配合物を、物品の少なくとも１つの表面に塗布する工程と、
   −３６０秒未満の時間、前記コーティング配合物を硬化させる工程と、
   を含む方法。
10. 前記配合物に電磁放射線を照射することによって、硬化が行われる、請求項９に記載の方法。
11. 前記電磁放射線が紫外線である、請求項１０に記載の方法。