JPH11506375A - 潤滑性コーティング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 非毒性の架橋した親水性ポリウレタンを含んでなる、物品に用いる親水性の潤滑性コーティング。本発明には、前記潤滑性コーティングの製造方法および前記親水性の潤滑性コーティングで物品をコートする方法が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】 潤滑性コーティング 本発明は、潤滑性コーティング、その製造方法およびその基材表面への適用法 ならびにその改良に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、使用時、ヒト 又は動物の体腔中に挿入される、カテーテル、プローブまたは栄養補給管などの 医療器具の表面に結合する親水性の潤滑性コーティングに関する。このような親 水性の潤滑性コーティングは、前記医療器具を前記体腔中へ挿入するのを助ける 。 かような医療器具の表面摩擦係数を下げるため、長年にわたって、前記医療器 具に塗布し該医療器具のヒトまたは動物の体腔への挿入を容易にしてユーザが経 験する不快感を最小にするいくつものコーティングが開発されてきた。 この点について、体腔中へ挿入する前に、ゼリー状製剤が医療器具の表面に塗 布されてきた。しかし、これらゼリー状製剤には重大な欠点があった。すなわち 、これら医療器具を前記体腔から取り出すとき、かようなゼリー状製剤は、前記 医療器具の表面から容易にはがれるのでユーザは著しい不快感を経験した。さら に、残留ゼリーは前記体腔内に残留してその後、感染症の病巣を生成することが ある。 上記のゼリー状製剤の欠点にかんがみ、その後、前記医療器具の表面に結合し て、湿潤時に潤滑性を示す親水性の潤滑性コーティングが多種類、開発された。 さらに、このような親水性の潤滑性コーティングによって、前記医療器具の商業 的価値が著しく高くなった。 このような親水性の潤滑性コーティングは、かような医療器具を製造中に 塗付することができる。しかし、かような親水性の潤滑性コーティングが示す重 大な欠点は、前記コーティングを前記医療器具に塗付するために開発された方法 がいくつものステップからなり、そのため時間がかかるので、大規模生産が財政 的に余り有利でないことである。これらコーティングのその外の欠点は、使用さ れる可溶性物質のかなりの部分が使用中に洗い出されるので、前記医療器具の有 効寿命が著しく短くなることである。さらに、いくつかの親水性の潤滑性コーテ ィングは乾燥状態でざらつきを示すが、これはユーザに不快感を与える。 かような親水性の潤滑性コーティングの一製造法は、コートすべきカテーテル のごとき医療器具をジフェニルメタンジイソシアネート（MDI ）中に浸漬し、次 いで乾燥させることからなる方法である。次に、MDI の乾燥コーティングを有す る前記医療器具を、ポリエチレンオキシドのような親水性剤中に浸漬し、次いで 乾燥させる。次に、このMDI と親水性剤の両者を加熱し反応させて所望の親水性 コーティングを生成させる。このような方法の重大な欠点は、まず、MDI を添加 し、コーティングが過剰に架橋するとコーティングが親水性になるのを阻害する ので、コーティングが過剰に架橋しないことを保証するため、過剰の親水性剤を 添加しなければならないことである。しかし、過剰すぎる親水性剤は使用中に洗 い出されて膀胱中に残り、これは望ましくない。さらに、前記医療器具の表面は 湿潤する前はざらつきがあり、審美的に品質が劣っていると認められる。 本発明の目的は、使用時、ヒトまたは動物の体腔中に挿入されるカテーテル、 プローブまたはチューブなどの医療器具に用いる親水性の潤滑性コーティングで あって、前記潤滑性コーティングが示す欠点のいくつかを少なくとも最少にする コーティングを提供することである。例えば、本発明の親水性の潤滑性コーティ ングは、前記医療器具の表面に単一のステップで塗付する ことができる。その上、本発明の組成物は、使用中に洗い出されてしまう可溶性 物質の比率を減らすよう配合することができるので、かような親水性の潤滑性コ ーティングの有効寿命が増大する。さらに本発明のコーティングは、乾燥状態と 湿潤状態の両方で平滑性を示し、これはユーザにとって好ましいことである。 本発明の好ましい一態様によって、カテーテル、チューブまたはプローブなど の医療器具の表面をコートするのに特に適切な親水性の潤滑性コーティングであ って、水に不溶性の、非毒性で架橋した親水性ポリウレタンを含有してなるコー ティングが提供される。 ポリウレタンは、一般に、ポリエーテル、例えば分子量が2,000 のポリテトラ メチレングリコールから製造される。前記グリコールは、イソシアネート、例え ばジフェニルメタンジイソシアネートと反応して、ジフェニルメタンジイソシア ネートでキャップされたポリエステルまたはポリエーテルのブロックを含んでな るプレポリマーを生成する。他のジイソシアネートも使用できる。次に前記プレ ポリマーを、エチレンジアミンなどのジアミンまたは1 ：4 ブタンジオールなど のジオールと反応させて前記プレポリマーの鎖長を長くする。 かようなポリウレタンを親水性にするため、そのポリテトラメチレングリコー ルをポリエチレンオキシドまたはポリエチレングリコールで置換できることは公 知である。これは、通常、プレポリマー中に組込まれ、その結果ポリエチレング リコールの長さが制限されて最終ポリマーが可溶性になることが防止される。し かし、本発明では、前記ジオールが、非常に分子量が大きい親水性ジオール、例 えばポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールで置換される。こ のようにすると通常、可溶性になって水に溶解するポリウレタンを生成するが、 本発明では、プレポリマー：グリコールの比 率を選択して、反応溶液中で架橋反応を起こさせて、可溶性ではない親水性のポ リマーを生成させる。 本発明のさらに他の態様で、ポリエーテルまたはポリエステルおよびイソシア ネートから製造されるプレポリマーの非水溶液を、高分子量の親水性ジオールの 非水溶液に添加することからなり、プレポリマー：親水性ジオールの比率が、上 記二つの溶液が反応するとき、架橋反応が起こって、水に不溶性の親水性ポリウ レタンを生成する比率である、親水性の潤滑性コーティングの製造方法が提供さ れる。 親水性ジオールとしてはポリエチレングリコールが好ましいが、所望によりポ リプロピレングリコールも利用できる。 その親水性ジオールの分子量は、一般に、5,000 〜30,000の範囲内にあるが、 分子量が約20,000のポリエチレングリコールが特に望ましい。 プレポリマー：親水性ジオールの比率（重量／重量）は、潤滑性コーティング を塗付する基材の性質によって選択される。さらに、その選択される比率は、潤 滑性コーティング内に過剰のプレポリマーが好ましくは確実に存在している比率 である。かような過剰のプレポリマーは、さらに、基材と化学的に架橋して、寿 命が長い比較的強靱なコーティングの生成を促進する。したがって、各々特定の 潤滑性コーティングが基材に対して特異的であり、コートされる基材の性質によ って、親水性架橋ポリウレタンを製造するのに用いるプレポリマー：親水性ジオ ールの重量／重量比は1 ：1 〜1 ：8 の範囲内であり、1 ：2 が好ましい。 プレポリマーは、テトラヒドロフラン、メチルピロリドンまたは塩化メチレン などの非水溶媒に溶解した2 〜20％の溶液として使用することが好ましく、10％ の溶液がさらに好ましい。 親水性ジオールは、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジク ロロメタンまたはメチルピロリドンなどの非水溶媒に溶解した2 〜20％の溶液と して使することが好ましく、10％溶液がさらに好ましい。 低分子量のジオールを、本発明のコーティング組成物に含有させることも可能 であり、このような物質を添加すると一般に、高分子量の親水性ジオールがその 有機溶媒に溶解するのを助ける。 本発明の親水性の潤滑性コーティングは、追加の添加物、例えばヨウ素または 銀のような抗微生物剤を含有していてもよい。 本発明の他の態様で、物品、例えば、カテーテル、チューブまたはプローブな どの医療器具の表面の適切なコーティング方法であって；本発明の潤滑性コーテ ィングを、適切に、噴霧または浸漬コーティングによって物品に塗布し、その噴 霧またはコートされた物品を乾燥し硬化させることからなる方法が提供される。 好ましい実施態様において、噴霧またはコートされた物品は、60〜100 ℃好ま しくは80℃の温度で、約10〜30分間、通常は20分間、乾燥し硬化される。 コートされた物品は冷却させ、次いでそのコーティングは触れることができ、 所望により、物品は、包装し、そして必要な場合、エチレンオキシドのような適 当な滅菌剤を用いまたは放射線照射によって滅菌することができる。 さらに好ましくは、かような医療器具は、本発明の親水性の湿潤性コーティン グが結合する適切な基材、例えば、PVC 、ポリウレタン、ナイロンまたはラテッ クスで構成されている。 ここで本発明を、以下の実施例を参照してさらに詳しく説明する。その実施例 は、例示することだけを目的とするものであり、本発明を限定しない。 実施例 ジメチルホルムアミドに溶解したポリエチレングリコール（分子量20,000）の 10％溶液を、Apollo Chemicals Ltd．社が市販し、AX-9192 として知られている プレポリマーをテトラヒドロフランに溶解した10％溶液と混合した。これらの溶 液は、反応して架橋ポリウレタンを生成するのに適切な比率、すなわち、ポリエ チレングリコール：プレポリマーが2 ：1 （重量／重量）の比率で混合した。 次に上記混合物を、噴霧または浸漬コーティングによって、例えばポリウレタ ンまたはPVC 製の基材に塗布する。そのコーティングと８０℃の温度の炉内で２ ０分間、乾燥し硬化させる。冷却後、得られたコーティングは触れることができ 、コートされた器具は包装され減菌される。 使用できる他のプレポリマーはA7554 とA7153 であるが、両者ともにApollo Chemicals Limited 社から入手できる。ポリエチレングリコールの分子量は5, 000 から30,000まで変えることができ、ポリプロピレングリコール、ポリエチレ ンオキシドおよびポリプロピレンオキシドも使用できる。 摩擦試験を実施した結果、本発明の潤滑性コーティングは、カテーテルなどの 医療器具の表面に塗付して使用すると、前記カテーテルの表面摩擦係数を下げる のに役立ち、その上に、そのコーティングはカテーテルにしっかりと結合して保 持されていることが見出された。 本発明を、一般に医療器具に用いる親水性の潤滑性コーティングに関して説明 してきたが、このような親水性の潤滑性コーティングは、本発明の親水性コーテ ィングの同じ潤滑特性を示すことを要望されている他のいずれの器具の場合にも 適用できると解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年８月７日 【補正内容】 次に前記プレポリマーを、エチレンジアミンなどのジアミンまたは1 ：4 ブタン ジオールなどのジオールと反応させて前記プレポリマーの鎖長を長くする。 かようなポリウレタンを親水性にするため、そのポリテトラメチレングリコー ルをポリエチレンオキシドまたはポリエチレングリコールで置換できることは公 知である。これは、通常、プレポリマー中に組込まれ、その結果ポリエチレング リコールの長さが制限されて最終ポリマーが可溶性になることが防止される。し かし、本発明では、前記ジオールが、非常に分子量が大きい親水性ジオール、例 えばポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールで置換される。こ のようにすると通常、可溶性になって水に溶解するポリウレタンを生成するが、 本発明では、プレポリマー：グリコールの比率を選択して、反応溶液中で架橋反 応を起こさせて、可溶性ではない親水性のポリマーを生成させる。 本発明の好ましい他の一態様によって、ポリエーテルまたはポリエステルおよ びイソシアネートから製造される末端がイソシアネート基のプレポリマーの非水 溶液を、分子量が5,000 〜30,000の親水性ジオールの非水溶液に添加することに よって、親水性の潤滑性コーティングが提供され、プレポリマー：親水性ジオー ルの重量／重量比が1 ：1 〜1 ：8 で、これら二つの溶液が反応すると、架橋反 応が起こり水に不溶性の親水性ポリウレタンを生成する。 親水性ジオールとしてはポリエチレングリコールが好ましいが、所望によりポ リプロピレングリコールも利用できる。 実施例 ジメチルホルムアミドに溶解したポリエチレングリコール（分子量20,000）の 10％溶液を、Apollo Chemicals Ltd．社が市販し、AX-9192 として知られている プレポリマーをテトラヒドロフランに溶解した10％溶液と混合した。これらの溶 液は、反応して架橋ポリウレタンを生成するのに適切な比率、すなわち、ポリエ チレングリコール：プレポリマーが2 ：1 （重量／重量）の比率で混合した。 次に上記混合物を、噴霧または浸漬コーティングによって、例えばポリウレタ ンまたはPVC 製の基材に塗布する。そのコーティングと８０℃の温度の炉内で２ ０分間、乾燥し硬化させる。冷却後、得られたコーティングは触れることができ 、コートされた器具は包装され減菌される。 使用できる他のプレポリマーはA7554 とA7153 であるが、両者ともにApollo Chemicals Limited 社から入手できる。ポリエチレングリコールの分子量は5, 000 から30,000まで変えることができ、ポリプロピレングリコールおよびポリプ ロピレンオキシドも使用できる。 摩擦試験を実施した結果、本発明の潤滑性コーティングは、カテーテルなどの 医療器具の表面に塗付して使用すると、前記カテーテルの表面摩擦係数を下げる のに役立ち、その上に、そのコーティングはカテーテルにしっかりと結合して保 持されていることが見出された。 本発明を、一般に医療器具に用いる親水性の潤滑性コーティングに関して説明 してきたが、このような親水性の潤滑性コーティングは、本発明の親水性コーテ ィングの同じ潤滑特性を示すことを要望されている他のいずれの器具の場合にも 適用できると解すべきである。 ７．前記親水性ジオールを、非水溶媒に溶解した２〜20％の溶液、好ましくは 10％の溶液として使用する請求の範囲１〜６のいずれか一つに記載の親水性の潤 滑性コーティング。 ８．前記非水溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジクロ ロメタンまたはメチルピロリドンである請求の範囲７記載の親水性の潤滑性コー ティング。 ９．ポリエーテルまたはポリエステルおよびイソシアネートから製造された末 端がイソシアネート基のプレポリマーの非水溶液を、分子量が5,000 〜30,000の 親水性ジオールの非水溶液に添加することからなる親水性の潤滑性コーティング の製造方法であって、プレポリマー：親水性ジオールの重量／重量比が１：１〜 １：８であり、これら２溶液が反応すると架橋反応が起こり、水に不溶性の親水 性ポリウレタンを生成する方法。 10．前記親水性ジオールが、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレング リコールである請求の範囲９記載の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 11．前記親水性ジオールの分子量が20,000である請求の範囲９または10に記載 の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 12．プレポリマー：親水性ジオールの重量／重量比が１：２である請求の範囲 ９、10または11に記載の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 13．前記プレポリマーを、非水溶媒に溶解した２〜20％の溶液、好ましくは10 ％の溶液として使用する請求の範囲９〜12のいずれか一つに記載の親水性の潤滑 性コーティングの製造方法。 14．前記非水溶媒が、テトラヒドロフラン、メチルピロリドンまたは塩化メチ レンである請求の範囲13記載の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 15．前記親水性ジオールを、非水溶媒に溶解した２〜20％の溶液、好まし くは10％の溶液として使用する請求の範囲９〜14のいずれか一つに記載の親水性 の潤滑性コーティングの製造方法。 16．前記非水溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジクロ ロメタンまたはメチルピロリドンである請求の範囲15記載の親水性の潤滑性コー ティングの製造方法。 17．請求の範囲９〜16のいずれか一つに記載の方法で製造される親水性の潤滑 性コーティング。 18．物品、例えばカテーテル、チューブまたはプロープなどの医療用器具の表 面の適切なコーティング方法であって、噴霧または浸漬コーティングによって、 請求の範囲１〜９のいずれか一つに記載の潤滑性コーティングを物品に塗布し、 次いで噴霧またはコートされた物品を乾燥し硬化させることからなる方法。 19．物品を、約10〜30分間、通常20分間、60〜100 ℃の温度、好ましくは80℃ で適切に乾燥し硬化させる請求の範囲18記載の物品の表面のコーティング方法。 20．請求の範囲18または19のいずれか一つに記載の方法でコートされた物品。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年９月２日 【補正内容】 前記医療器具の表面は湿潤する前はざらつきがあり、審美的に品質が劣っている と認められる。 本発明の目的は、使用時、ヒトまたは動物の体腔中に挿入されるカテーテル、 プローブまたはチューブなどの医療器具に用いる親水性の潤滑性コーティングで あって、前記潤滑性コーティングが示す欠点のいくつかを少なくとも最少にする コーティングを提供することである。例えば、本発明の親水性の潤滑性コーティ ングは、前記医療器具の表面に単一のステップで塗付することができる。その上 、本発明の組成物は、使用中に洗い出されてしまう可溶性物質の比率を減らすよ う配合することができるので、かような親水性の潤滑性コーティングの有効寿命 が増大する。さらに本発明のコーティングは、乾燥状態と湿潤状態の両方で平滑 性を示し、これはユーザにとって好ましいことである。 本発明の好ましい一態様によって、水に不溶性で非毒性の架橋した親水性ポリ ウレタンコーティングからなる親水性の潤滑性コーティングが提供される。そし て前記コーティングは、非水溶液中の、ポリエーテルまたはポリエステルおよび イソシアネートから製造した末端がイソシアネート基のプレポリマー、および非 水溶液体中の、分子量が5,000 〜30,000の親水性ジオールからなる混合物を、コ ートされる表面上で反応させることによって形成され、プレポリマー：親水性ジ オールの重量／重量比率が1 ：1 〜1 ：8 である。 ポリウレタンは、一般に、ポリエーテル、例えば分子量が2,000 のポリテトラ メチレングリコールから製造される。前記グリコールは、イソシアネート、例え ばジフェニルメタンジイソシアネートと反応して、ジフェニルメタンジイソシア ネートでキャップされたポリエステルまたはポリエーテルのブロックを含んでな るプレポリマーを生成する。他のジイソシアネートも使用できる。 請求の範囲 １．水に不溶性で非毒性の架橋した親水性コーティングからなる親水性の潤滑 性コーティングであって；非水溶液体中の、ポリエーテルまたはポリエステルお よびイソシアネートから製造した末端がイソシアネート基のプレポリマー、およ び非水溶液体中の、分子量が5,000 〜30,000の親水性ジオールからなる混合物を 、コートされる表面上で反応させることによって形成され、そしてプレポリマー ：親水性ジオールの重量／重量比が１：１〜１：８であるコーティング。 ２．前記親水性ジオールがポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリ コールである請求の範囲１記載の親水性の潤滑性コーティング。 ３．前記親水性ジオールの分子量が20,000である請求の範囲１または２に記載 の親水性の潤滑性コーティング。 ４．プレポリマー：親水性ジオールの重量／重量比が１：２である請求の範囲 １〜３のいずれか一つに記載の親水性の潤滑性コーティング。 ５．前記プレポリマーを、非水溶媒に溶解した２〜20％の溶液、好ましくは10 ％の溶液として使用する請求の範囲１〜４のいずれか一つに記載の親水性の潤滑 性コーティング。 ６．前記非水溶媒が、テトラヒドロフラン、メチルピロリドンまたは塩化メチ レンである請求の範囲５記載の親水性の潤滑性コーティング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カテーテル、チューブまたはプローブなどの医療器具の表面をコートする のに特に適切な親水性の潤滑性コーティングであって；水に不溶性の非毒性で架 橋した親水性ポリウレタンを含有してなるコーティング。 ２．親水性の潤滑性コーティングの製造方法であって、ポリエーテルまたはポ リエステルおよびイソシアネートから製造されたプレポリマーの非水溶液を高分 子量の親水性ジオールの非水溶液に添加することからなり、プレポリマー：親水 性ジオールの比率が、前記二つの溶液が反応したとき、架橋反応が起こって、水 に不溶性の親水性ポリウレタンが生成する比率である方法。 ３．前記親水性ジオールが、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレング リコールである請求の範囲２記載の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 ４．前記親水性ジオールの分子量が5,000 〜30,000であり、好ましくは20,000 である請求の範囲２または３に記載の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 ５．プレポリマー：親水性ジオールの重量／重量比が1 ：1 〜1 ：8 であり、 好ましくは1 ：2 である請求の範囲２、３または４に記載の親水性の潤滑性コー ティングの製造方法。 ６．前記プレポリマーを、非水溶媒に溶解した2 〜20％の溶液、好ましくは10 ％の溶液として使用する請求の範囲２〜５のいずれか一つに記載の親水性の潤滑 性コーティングの製造方法。 ７．前記非水溶媒が、テトラヒドロフラン、メチルピロリドンまたは塩化メチ レンである請求の範囲６記載の親水性の潤滑性コーティングの製造方法。 ８．前記親水性ジオールを、非水溶媒に溶解した2 〜20％の溶液、好まし くは10％の溶液として使用する請求の範囲２〜７のいずれか一つに記載の親水性 の潤滑性コーティングの製造方法。 ９．前記非水溶媒が、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジクロ ロメタンまたはメチルピロリドンである請求の範囲８記載の親水性の潤滑性コー ティングの製造方法。 10．物品、例えばカテーテル、チューブまたはプローブなどの医療用器具の表 面の適切なコーティング方法であって、噴霧または浸漬コーティングによって、 請求の範囲1 または11に記載の潤滑性コーティングを物品に塗布し、次いで噴霧 またはコートされた物品を乾燥し硬化させることからなる方法。 11．物品を、約10〜30分間、通常20分間、60〜100 ℃の温度、好ましくは80℃ で適切に乾燥し硬化させる請求の範囲10記載の物品の表面のコーティング方法。