JPS645907B2

JPS645907B2 -

Info

Publication number: JPS645907B2
Application number: JP56098115A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Jo; Toshio Nagase; Noriaki Kaneko
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1989-02-01
Also published as: JPS57211360A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は血液接触部がポリジアルキルシロキサ
ンをウレア結合を有さないポリウレタン混合系で
被覆された高度に優れた抗血栓性を有する血液接
触医療器ならびにその製造方法に関するものであ
る。ポリジアルキルシロキサン―ポリウレタン系の
抗血栓性物質としてはポリジアルキルシロキサン
―ポリウレタンブロツク共重合体が知られており
（特公昭55−8177、特公昭49−29350）、特公昭49
−29350ではポリジアルキルシロキサンのブロツ
クとポリウレタンのブロツクとが珪素―窒素結合
によつて結合しているブロツク共重合体が提案さ
れている。一方、特公昭55−8177ではポリジメチルシロキ
サン―ポリウレタンブロツク共重合体で被覆され
た血液接触面が径0.1〜3μの粒子がほぼ均一に分
散したミクロ不均一構造を示す場合に抗血栓性が
発現されることが開示されており、このようなミ
クロ不均一構造をとるために高分子物質がブロツ
ク共重合体であることが好ましいことを述べてい
る。またポリジメチルシロキサンやポリウレタン
単独重合体よりも上記ブロツク共重合体がはるか
に優れた抗血栓性を示すとしている。本発明者等はポリウレタン―ポリジメチルシロ
キサン系の抗血栓性発現の因果関係を追求中、ポ
リウレタンとポリジメチルシロキサンの混合系は
ある特殊な条件下で成膜すると驚くべきことには
ポリウレタンとポリジメチルシロキサンの単なる
混合物では得られない、また公知のブロツク共重
合体の示す抗血栓性をはるかにしのぐ極めて優れ
た抗血栓性が得られることを見い出し、本発明を
完成したものである。本発明は優れた抗血栓性を有する血液接触医療
器およびその製造方法を提供するものである。本発明の目的は血液接触医療器の血液接触部
を、ポリジアルキルシロキサンおよびウレア結合
を有さないポリウレタン、ならびに少なくともポ
リジアルキルシロキサンの架橋剤をエーテルを主
成分とする溶剤に溶解した溶液で塗布し乾燥およ
び／または熱処理することによつて達成される。本発明の第１の特徴は血液接触部に塗布された
ポリジアルキルシロキサンとウレア結合を有さな
いポリウレタンの混合物皮膜中少なくともポリジ
アルキルシロキサンが架橋していることであり、
優れた抗血栓性発現に不可欠な因子である。ポリ
ジアルキルシロキサンが架橋していることが最も
好ましい。またポリウレタンとポリジアルキルシ
ロキサンが共に架橋していても良い。本発明の第２の特徴は溶液を構成する溶剤にあ
り、エーテルを主成分とする溶剤を使用すること
が重要である。以下に本発明を詳しく説明する。本発明で使用するポリジアルキルシロキサンと
してはポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシ
ロキサン、ポリメチルフエニルシロキサン、ジメ
チルシロキサン―ジフエニルシロキサンコポリマ
ー、ポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフ
エニルビニルシロキサンなどが含まれる。後述す
る室温加硫（RTV）剤が使用できる活性基を有
するポリジメチルシロキサンが入手し易く最も適
している。又分子量は10000〜160000の範囲が良
く、30000〜80000の範囲が更によい。本発明で使用するウレア結合を有さないポリウ
レタンは（以後、単にポリウレタンと呼ぶ）はポ
リエステル系ポリウレタンおよびポリエーテル系
ポリウレタンであり、特公昭48−24518号公報等
記載の公知の方法で製造されるものが含まれる。ポリエステル系ポリウレタンとしては例えばエ
チレングリコール、ジエチレングリコール等のグ
リコールまたはトリメチロールプロパン、グリセ
リン等の多価アルコールとアジピン酸、コハク酸
等の多価カルボン酸との間でエステル化したもの
とエチレンジイソシアネート、２，４―トリレン
ジイソシアネート等のポリウレタンの製造に従来
から使用されているイソシアネート基含有化合物
とを縮合させたものが含まれる後述する溶剤に可
溶のものである。また、ポリエーテル系ポリウレタンとしてはエ
チレンオキシド、１，２―プロピレンオキシド等
のアルキレンオキシドの重合体、あるいはアルキ
レンオキシドとプロピレングリコール、１，２，
６―ヘキサントリオール等の多価アルコールとを
縮合させたものと前記のイソシアネート基含有化
合物とを縮合させたものが含される後述の溶剤に
可溶のものである。ポリウレタンとポリジアルキルシロキサン混合
物中のポリジアルキルシロキサンの量は0.1〜50
重量％の範囲であり、半量以上がポリウレタンで
あることが望ましい。好ましくは0.5〜30重量％、
さらに好ましくは１〜20重量％の範囲である。ポリウレタンの量が多いとより弾性的な性能に
とむので、人工心臓や補助人工心臓のように、ま
た大動脈内バルーンポンプやその他の拍動ポンプ
のように絶えず屈曲伸縮を伴うような血液接触医
療器の血液接触部分を構成するのに適している。上記した混合割合の範囲よりポリウレタンの量
が少ないと弾性的性質が低下するので上記した用
途には使えない。またポリジアルキルシロキサンの割合が混合物
中で0.1重量％より少なくなると抗血栓性が得ら
れない。本発明で使用される架橋剤はポリジアルキルシ
ロキサンおよびポリウレタンのそれぞれの架橋
剤、ならびに前記の二つの重合体に共通の架橋剤
から選択される。ポリジアルキルシロキサンの架橋剤としてはポ
リジアルキルシロキサンが≡SiOH、≡Si―CH
＝CH₂、≡SiH、≡SiOR（ＲはCH₃、C₂H₅など）、
≡SiOCOR（ＲはCH₃、C₂H₅など）等の活性基を
有する場合には室温架橋（RTV）剤として公知
の架橋剤が使用できる。例えば一般式RnSi
（OR′）_4-o〔式中Ｒはアルキル基、アリール基な
どを、R′はアルコキシ基、アシルオキシ基など
を、ｎは０、１〜３を表わす〕で表わされるジメ
チルシアセトキシシラン、メチルトリアセトキシ
シラン、トリメチルアセトキシシラン、フエニル
トリアセトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、フエニルトリエ
トキシシラン、トリメチルトリフルオロアセトキ
シシランなどの化合物；ビニルトリアセトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシランなどが含まれる
シランカツプリング剤などが例示できるが、これ
らに限定はされない。また、後記する有機過酸化物はポリジアルキル
シロキサン中の前記した活性基の有無にかかわら
ず使用することができる。ポリウレタンの架橋剤
としては、ポリウレタンとして分子鎖末端にイソ
シアネート基を有するプレポリマーを使用する場
合にはトリメチロールプロパン、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール、トリメチロール―１，２，
６―ヘキサントリオール、ソルビトールなどの多
価アルコールを使用することができる。ポリジア
ルキルシロキサンおよびポリウレタンの架橋剤と
しては過酸化ベンゾイル、過酸化ビス２，４―ジ
クロロベンゾイル、過酸化ジ第三ブチル、過酸化
第三ブチルクミルなどの有機過酸化物が例示でき
る。本発明で使用する架橋剤は前記した架橋剤に限
定はされない。架橋剤の使用量は重合体に対して
好ましくは２〜10重量％、さらに好ましくは４〜
８重量％である。但し有機過酸化物を使用する場
合には２重量％以下の使用が望ましい。２重量％
を越えると弾性が劣る。本発明で使用する溶剤はエーテル類であり、医
療器への応用の観点から、塗布膜からの溶剤の除
去（蒸発、水洗など）が容易であることが必要で
あり、沸点が低いことが望ましく、沸点は110℃
以下が望ましい。また水洗除去の容易さから水溶
性のエーテル類であることが望ましい。従つて好ましいエーテル類としてはテトラヒド
ロフラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げら
れ、沸点の高いアニソール、シクロヘキサノン、
水に不溶性のエチルエーテル、ブチルエーテルな
どは不適当である。本発明においては溶剤は単独であるいは混合し
て使用することができる。優れた抗血栓性を与え
るためにはテトラヒドロフランとジオキサンの混
合物を使用することが好ましい。ジオキサン／テ
トラヒドロフランの重量比は１以下が好ましく、
より好ましくは１／１〜１／４、さらに好ましく
は１／1.5〜１／3.0である。１より大きいと溶液
の安定性が悪くなり、１／４より小さいと抗血栓
性が低下する。またエーテル類に、本発明を実施するに際し程
度の大きい影響を及ぼさない範囲で少量の他の溶
剤、例えばアルコールなどが含まれることは差し
つかえない。本発明の方法はポリジアルキルシロキサンとポ
リウレタンを前記した混合割合となるように溶剤
としてのエーテル類に室温〜50℃の範囲で溶解さ
せるのが望ましい。この範囲の温度で溶解し難い
場合には、重合体のそれぞれを単独で、さらに高
温に加熱した溶剤中で溶解し、室温まで冷却して
から、それぞれの重合体溶液を混合するのが望ま
しい。溶液中の重合体の濃度は何ら制限はないが、通
常数％〜20重量％である。架橋剤はこの重合体溶
液に添加され十分に撹拌溶解させる。かくして調
整された塗布液を刷毛塗り、浸漬あるいは噴霧な
どの手段によつて医療器の血液接触部に塗布し、
溶剤を蒸発させて皮膜を形成させる。架橋に加熱
が必要な場合にはさらに加熱すればよい。本発明方法を実施するに、好ましい態様はポリ
ジアルキルシロキサンとして、室温架橋（RTV）
可能なポリジアルキルシロキサン、特に好ましく
は活性基として≡SiOCOR（Ｒはメチル、エチル
基など）基を含むポリジアルキルシロキサンを使
用し、ポリウレタンとの混合物の溶液に架橋剤と
して前記ポリジアルキルシロキサンの室温架橋剤
を添加した塗布溶液を使用する場合である。この場合には架橋は湿分（空気中ならびに溶剤
中の）によつても進行するので、架橋剤の添加は
塗布直前に添加するのが望ましく、塗布溶液がゲ
ル化しない程度に架橋の進行を抑制することが望
ましい。このためには、使用する溶剤中の水分を
1600ppm以下、好ましくは1000ppm以下、さらに好ま
しくは800ppm以下に脱水することが望ましいが、
溶液の安定性上10ppm以上は必要であり、これ以下
ではマクロな相分離を生じることがある。本発明方法でポリジアルキルシロキサンとポリ
ウレタンの混合物の皮膜を形成させ、該皮膜中で
は少なくともポリジアルキルシロキサンが架橋し
ている血液接触部を有する血液接触医療器は抗血
栓が優れているばかりでなく、該皮膜は優れた弾
性的性質を有しているので、人工心臓や大動脈内
バルーンポンプのように絶えず拍動するような血
液接触部を形成するのに適している。以下実施例により本発明を具体的に説明する。実施例１ポリプロピレングリコール（平均分子量1100）
とメチレンビス（４―フエニルイソシアネート）
から公知の方法を用いて調製したポリエーテル系
ポリウレタン90重量部と末端アセテート基を有す
るポリジメチルシロキサン（分子量56000）10重
量部を充分に脱水したジオキサン／テトラヒドロ
フラン混合溶剤（重量混合比１／２）に室温で、
撹拌下に溶解混合し、均一な粘稠な溶液（重合体
濃度13重量％）を調製した。この溶液に、該ポリ
ジメチルシロキサンに対して6.8重量％のメチル
トリアセトキシシランを加え、室温で充分に混合
した（塗布液１）。また上記の溶液（但しポリジ
メチルシロキサンは無添加）を50℃で10時間撹拌
を続けポリジメチルシロキサンとポリウレタンの
ブロツク共重合体を調整した（塗布液２）。清浄な内径15mmの試験管の内部をそれぞれ塗布
液１および塗布液２で被覆し、溶剤を蒸発させた
（室温、24時間）。比較のため上記の被覆を行わな
い清浄な同じ試験管を用い抗血栓性の比較をリ
ー・ホワイト法の変法（金井編、臨床検査法提
要、―86、金原出版）で行ない、第１表の結果
を得た。

【表】本発明例の塗布液１で清浄なガラス板を被覆
し、溶剤を蒸発させた。形成された皮膜の自由表
面（ガラス板に接していない側の表面）を走査型
電子顕微鏡で観察した結果、皮膜表面には数μ径
の突出部が多数認められた。Ｘ線マイクロアナラ
イザーによる分析から、この突出部はポリジメチ
ルシロキサンに富む相であることがわかつた。実施例２末端アセテート基を有するポリジメチルシロキ
サン（分子量36000）30重量部とポリエチレング
リコール（平均分子量500）とトリレンジイソシ
アネートから調製した末端イソシアネート基を有
するポリウレタン70重量部を充分に脱水したジオ
キサン／テトラヒドロフラン（重量比１／３）に
室温で、撹拌下に溶解させ、重合体濃度9.0重量
％の粘稠な溶液を調製した。この溶液にジメチル
ジアセトキシシランを2.8重量部添加し、充分混
合した後溶液を２分した。一方にはさらに４重量部のペンタエリスリトー
ルを添加し均一に混合した。この２種の溶液と比
較例としての架橋剤を全く含まない溶液を用い、
３本の清浄な内径15mmのガラス管の内面をそれぞ
れで被覆し、溶剤を蒸発させた（室温、24時間）。
ペンタエリスリトールをも含む場合については、
さらに120℃で１時間熱処理を行つた。抗血栓性
を実施例１と同様に行ない、第２表に示す結果を
得た。

【表】実験番号２と同様にして得たガラス板上の被膜
の自由表面の電子顕微鏡（走査型）の観察から、
実施例１と同様数μ〜10μ径の突出部が認められ
た。この部分はやはり、ポリジメチルシロキサン
に富んでいた。実施例３市販のポリエーテル系ポリウレタン（B.F.
Goodrich Chemical社製品、ESTANE5714）95
重量部を加温、撹拌下にテトラヒドロフランに溶
解し、室温まで冷却させた後末端ヒドロキシル基
を有するポリジメチルシロキサン（分子量80000）
５重量部を加え溶解させ、重合体濃度12重量％の
溶液を得た。これに0.1重量部のメチルトリアセ
トキシシランを加えて均一に混合した。ガラス試験管の内側に上記の溶液を塗布し、室
温で24時間乾燥した。その後充分に水洗を行ない
40℃で24時間乾燥した。比較例として、ガラス試
験管、前記ポリジメチルシロキサンのみを塗布し
たものを用いた。リー・ホワイト変法により血液凝固時間を測定
した。結果を第３表に示す。

【表】実施例４実施例１と同じポリジメチルシロキサン20重量
部、市販のポリウレタン（日本エラストラン社製
品パラプレンP300）80重量部、溶剤として充
分に脱水したジオキサンを使用する以外は実施例
１と全く同様にして塗布液を調製し、ガラス試験
管の内壁を被覆してリー・ホワイト変法で血液凝
固時間を測定したところ70分であつた。上記溶液を塗布しないガラス試験管では14分で
血液は凝固した。上記の重合体の混合比を１／１（重量比）にし
て同じ実験を行つたところ血液凝固時間は72分で
あつた。実施例５実施例１でジオキサン／テトラヒドロフランの
混合比（重量）を１／3.5とし、メチルトリアセ
トキシシランを0.7重量部使用する以外は全て実
施例１と同一の条件で実験を行つた。リー・ホワイト変法による血液凝固時間は82分
であり、架橋剤を使用しない場合は45分であつ
た。実施例６実施例１で架橋剤として過酸化ベンゾイルを重
合体の合計量100重量部に対し0.5重量部使用する
以外は同一の条件で塗布液を調整した。ガラス試験管の内面にこの溶液を塗布し、室温
で24時間乾燥した後、窒素気流中で100℃、45分
加熱し、架橋を行つた。リー・ホワイト変法によ
る血液凝固時間は73分であつた。実施例７実施例１と同じポリジメチルシロキサンとポリ
ウレタンを用いポリマー総量は同一にしてポリジ
メチルシロキサンとポリウレタンの混合比を変
え、架橋剤としてはメチルトリアセトキシシラン
を用い、ポリジメチルシロキサンの10％用いて、
実施例１と同様に混合をつくり抗血栓性をリ
ー・ホワイト変法によつて測定した。この結果を
第１図に示した。またガラス平板上にて成膜した後、これをガラ
ス板よりはがし、引張り強さおよび伸びを測定
し、第２図に示した。抗血栓性はポリジメチルシロキサンが0.5％以
下では低下し、逆に機械的強度はポリジメチルシ
ロキサンが50％以上になると低下することがわか
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例７の血液凝固性を、第２図は実
施例７の皮膜の強度特性を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ポリジアルキルシロキサンとウレア結合を有
さないポリウレタンの混合物でその血液接触部を
被覆した血液接触医療器において、少なくともポ
リジアルキルシロキサンが架橋していることを特
徴とする抗血栓性をそなえた血液接触医療器。２ポリジアルキルシロキサンおよびウレア結合
を有さないポリウレタン、ならびに少なくともポ
リジアルキルシロキサンの架橋剤をエーテルを主
成分とする溶剤に溶解した溶液を血液接触医療器
の血液接触部に塗布し乾燥および／または熱処理
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の血液接触医療器の製造方法。