図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2017年10月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

シリコーンまたはシリコーンベースの材料をポリウレタンと結合させる方法を提供する。それにより、医療分野における生体材料機器製品またはインプラント、特に長期埋め込み型医療機器の製造に適する、シリコーンとポリウレタンとの結合材料を提供する。

解決手段

本願発明に係るポリウレタンは軟質セグメント硬質セグメントとを有し、軟質セグメントは適切なポリシロキサンジオールまたはジアミンと、適切なポリエーテルジオールまたはジアミンなどからなる。結合に際しては、シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面を火炎処理する工程と、該シリコーンまたはシリコーンベースの材料の火炎処理された表面にポリウレタンを結合させる工程とを含む。

概要

背景

シリコーン医療機器部品は、可撓性および生物学的安定性が高いという利点がある。しかしそれらは、引張強度および耐摩耗性などの機械特性が相対的に弱いという不利点もある。シリコーン機器基材上では、耐摩耗性の高い材料からなる表面層が必要とされることが多い。ポリウレタンは、その基材に高い耐摩耗性および他の良好な機械特性を付与する。

しかし、ポリウレタンの特性によって、シリコーン部品とポリウレタン部品を組み合わせることが困難になることがある。
大部分の市販ポリウレタンは、生物学的安定性がなく、インビボ条件下の長期移植において分解する傾向がある。

生物学的安定性があるポリウレタンは、特許文献1〜7に開示されており、それにはELAST−EON 2(オーストラリアビクトリアエイオーテクバイオマテリアルズ(AORTECH BIOMATERALS))が含まれ、これは、80wt%のヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサン(PDMS)および20wt%のポリエーテルポリオール、特にポリヘキサメチレンオキシド(PHMO)ベース軟質セグメントを有するポリウレタンである。これらのポリマーは、インビボ条件下で安定であり、多くの長期埋め込み用途で使用することができる。

シリコーンベースの部品をポリウレタンベースの部品と結合させる試みが、いくつかの方法を使用して行われてきた。シリコーン表面のプライマー処理接着剤の使用、およびプラズマ処理が用いられており、これらの方法では、ある程度の接着性により結合する。しかし、多くの用途において、この結合は不十分であることが証明されてきた。シリコーンとほとんどの材料との結合は、シリコーンの表面エネルギーが低いことに起因して困難なものになっている。実際、離型にはシリコーンスプレーが使用され、成型品を良好に取り出すために、鋳型がシリコーンから構築される場合がある。

概要

シリコーンまたはシリコーンベースの材料をポリウレタンと結合させる方法を提供する。それにより、医療分野における生体材料、機器、製品またはインプラント、特に長期埋め込み型医療機器の製造に適する、シリコーンとポリウレタンとの結合材料を提供する。本願発明に係るポリウレタンは軟質セグメントと硬質セグメントとを有し、軟質セグメントは適切なポリシロキサンジオールまたはジアミンと、適切なポリエーテルジオールまたはジアミンなどからなる。結合に際しては、シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面を火炎処理する工程と、該シリコーンまたはシリコーンベースの材料の火炎処理された表面にポリウレタンを結合させる工程とを含む。なし

目的

一態様では、
(a)シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面を火炎処理する工程と、
(b)シリコーンまたはシリコーンベースの材料の火炎処理された表面にポリウレタンを結合させる工程と
を含む、シリコーンまたはシリコーンベースの材料をポリウレタンに結合させる方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

長期埋め込み型医療機器を製造するためにシリコーンまたはシリコーンベースの材料をポリウレタンに結合させる方法であって、シリコーンまたはシリコーンベースの材料からなるかシリコーンまたはシリコーンベースの材料でコーティングされた部分を有する機器基材を提供する工程と、前記シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面を火炎処理する工程と、前記シリコーンまたはシリコーンベースの材料の火炎処理された前記表面にポリウレタンまたはポリウレタン尿素有機溶媒溶液を適用する適用工程と、を備え、前記ポリウレタンまたはポリウレタン尿素は、軟質セグメントおよび硬質セグメントを含む生物学的に安定なポリウレタンまたはポリウレタン尿素から選択され、前記軟質セグメントは約500〜約6000の数平均分子量を有し、前記軟質セグメントは、(1)式(III)によって表されるポリシロキサンジオールまたはジアミンであって、AおよびA’は、OHまたはNHRであり、Rは、HまたはC1−6アルキルであり、R11、R12、R13およびR14は、独立に、水素またはC1−6アルキルから選択され、R15およびR16は、同じかまたは異なっており、C1−6アルキレン、C2−6アルケニレン、C2−6アルキニレンアリーレンまたは複素環式の2価の基から選択され、pは、1以上の整数である、ポリシロキサンジオールまたはジアミンと、(2)式(I)によって表されるポリエーテルジオールおよびジアミンであって、Aは、OHまたはNHRであり、Xは、OまたはNRであり、A’は、Hであり、Rは、HまたはC1−6アルキルであり、mは、4〜18の整数であり、nは、2〜50の整数である、ポリエーテルジオールおよびジアミンとに加えて、(3)ポリアルキレンカーボネート)と、(4)式(I)によって表される前記ポリエーテルジオールおよびジアミンとポリ(アルキレンカーボネート)とのコポリマーであるコポリエーテルカーボネートマクロジオール(II)と、(5)式(III)によって表される前記ポリシロキサンジオールまたはジアミンとポリ(アルキレンカーボネート)とのコポリマーであるケイ素含有ポリ(アルキレン)カーボネート(IV)と、からなる群(3,4,5)から選択された1つ以上から形成され、前記硬質セグメントは、(C1−12)アルカンジオールまたは(C1−12)アルカンジアミンと、ジイソシアネートとから形成される、方法。

請求項2

前記機器は、カテーテルスタイレット骨縫合アンカー;血管、食道または胆管ステント人工内耳;薬物制御放出機器;バイオセンサー医療用ガイドワイヤ医療用ガイドピンカニューレ器具ペースメーカー除細動器および神経刺激装置、ならびにそれらのそれぞれの電極リード心室補助機器;整形外科用関節または脊椎円板および小関節を含むその部品頭蓋形成術プレート眼内レンズ泌尿器用ステント;ステント/グラフト機器;機器を結合、延長または修復するスリーブ心臓弁静脈グラフト血管アクセスポート;血管短絡器具;血液精製機器静脈弁血管形成術電気生理学または心拍出用のカテーテル;形成外科インプラント乳房再建術シェルラップバンド;、または胃バルーンである、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記火炎処理が、前記表面を、1550〜3000℃の青炎に1mm〜500mmの距離をおいて2〜10秒間曝すことによって行われる、請求項1または2に記載の方法。

請求項4

前記ポリウレタンまたはポリウレタン尿素が、式(III)によって表される前記ポリシロキサンジオール、式(I)によって表される前記ポリエーテルジオール、およびポリ(アルキレンカーボネート)ジオールから形成される軟質セグメントを含む、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記軟質セグメントが、α−ω−ビス−(ヒドロキシエトキシプロピルポリジメチルシロキサンから形成される軟質セグメントおよびポリヘキサメチレンオキシドから形成される軟質セグメントである、請求項4に記載の方法。

請求項6

前記ジイソシアネートは、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートである、請求項1に記載の方法。

請求項7

前記硬質セグメントは、(C1−12)アルカンジオールを含む、請求項6に記載の方法。

請求項8

ポリウレタンが、ジメチルアセトアミドジメチルホルムアミドまたはテトラヒドロフラン中で、前記シリコーンまたはシリコーンベースの材料の火炎処理された前記表面に適用される、請求項1に記載の方法。

請求項9

前記機器を型に入れる工程と、前記機器を硬化させる工程と、前記機器を離型させる工程と、をさらに備える請求項1に記載の方法。

請求項10

前記機器を離型させる工程の後に、前記機器をオーブン中でさらに硬化させる工程をさらに備える請求項9に記載の方法。

請求項11

前記適用工程の後に、前記ポリウレタン尿素に結合された前記シリコーンまたはシリコーンベースの材料から全体的にまたは部分的に構成されている長期埋め込み型医療機器を提供する工程をさらに備える、請求項1に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、シリコーンまたはシリコーンベースの材料をポリウレタンと結合させる方法、ならびに心臓病学整形外科形成外科および胃腸病学の分野における生体材料機器製品またはインプラント、特に長期埋め込み型医療機器の製造における結合したシリコーン−ポリウレタンの使用に関する。

背景技術

0002

シリコーン医療機器の部品は、可撓性および生物学的安定性が高いという利点がある。しかしそれらは、引張強度および耐摩耗性などの機械特性が相対的に弱いという不利点もある。シリコーン機器の基材上では、耐摩耗性の高い材料からなる表面層が必要とされることが多い。ポリウレタンは、その基材に高い耐摩耗性および他の良好な機械特性を付与する。

0003

しかし、ポリウレタンの特性によって、シリコーン部品とポリウレタン部品を組み合わせることが困難になることがある。
大部分の市販ポリウレタンは、生物学的安定性がなく、インビボ条件下の長期移植において分解する傾向がある。

0004

生物学的安定性があるポリウレタンは、特許文献1〜7に開示されており、それにはELAST−EON 2(オーストラリアビクトリアエイオーテクバイオマテリアルズ(AORTECH BIOMATERALS))が含まれ、これは、80wt%のヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサン(PDMS)および20wt%のポリエーテルポリオール、特にポリヘキサメチレンオキシド(PHMO)ベース軟質セグメントを有するポリウレタンである。これらのポリマーは、インビボ条件下で安定であり、多くの長期埋め込み用途で使用することができる。

0005

シリコーンベースの部品をポリウレタンベースの部品と結合させる試みが、いくつかの方法を使用して行われてきた。シリコーン表面のプライマー処理接着剤の使用、およびプラズマ処理が用いられており、これらの方法では、ある程度の接着性により結合する。しかし、多くの用途において、この結合は不十分であることが証明されてきた。シリコーンとほとんどの材料との結合は、シリコーンの表面エネルギーが低いことに起因して困難なものになっている。実際、離型にはシリコーンスプレーが使用され、成型品を良好に取り出すために、鋳型がシリコーンから構築される場合がある。

先行技術

0006

国際公開第92/00338号
国際公開第98/013405号
国際公開第98/54242号
国際公開第99/003863号
国際公開第99/050327号
国際公開第00/64971号
国際公開第2007/112485号

発明が解決しようとする課題

0007

ここで本発明者らは、シリコーン表面を改変することによって、シリコーンの接着特性
が著しく変化し得ることを見出した。

課題を解決するための手段

0008

一態様では、
(a)シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面を火炎処理する工程と、
(b)シリコーンまたはシリコーンベースの材料の火炎処理された表面にポリウレタンを結合させる工程と
を含む、シリコーンまたはシリコーンベースの材料をポリウレタンに結合させる方法を提供する。

0009

別の態様では、先に定義した方法によってポリウレタンに結合したシリコーンまたはシリコーンベースの材料を提供する。
さらなる一態様では、先に定義した方法によってポリウレタンに結合したシリコーンまたはシリコーンベースの材料から全体的にまたは部分的に構成されている、生体材料、機器、製品またはインプラントを提供する。

実施例

0010

本発明の方法は、シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面を火炎処理する工程と、シリコーンの火炎処理された表面にポリウレタンを結合させる工程とを含む。いかなる理論にも拘束されるものではないが、この高温火炎処理によってシリコーン表面上に酸化物が形成され、これらの酸化物が、ポリウレタン上のイソシアネートおよびNCO基と反応すると考えられる。

0011

シリコーンまたはシリコーンベースの材料
用語「シリコーン」は、本明細書で使用される場合、エラストマーゴムおよび樹脂を含む様々な硬度のシリコーンまたはシリコーンベースの固体を指す。その硬度は、10〜90ショアAの範囲であってよい。これらのポリマーは、炭素水素および酸素一緒ケイ素を含む。シリコーンは、式(R)2SiO[式中、Rは、水素ではない有機側鎖である]を有する単位から構成された重合シロキサンまたはポリシロキサンとしても公知である。その代表例は、[Si(CH3)2O]n(ポリジメチルシロキサン)および[Si(C6H5)2O]n(ポリジフェニルシロキサン)[式中、nは、1以上の整数である]である。この化合物は、有機および無機化合物両方のハイブリッドみなすことができる。有機側鎖は、疎水性の特性を付与し、骨格−Si−O−Si−O−は、純粋に無機である。シリコーンまたはシリコーンベースの材料の例には、シリコーンのゴム、コーティング封止剤およびシーラントが含まれる。

0012

ポリウレタン
ポリウレタンは、医療機器、製品またはインプラントにおける生体材料として使用するために、生物学的安定性があるのが好ましい。適切な生物学的安定性があるポリウレタンには、ケイ素含有ポリウレタン、ポリウレタン尿素またはポリカーボネートが含まれる。ケイ素含有ポリウレタン、ポリウレタン尿素またはポリカーボネートの例には、内容全体が参照によって本明細書に援用される特許文献1〜7に開示されているものが含まれる。ポリウレタン、ポリウレタン尿素またはポリカーボネートは、一般に、軟質セグメントおよび硬質セグメントを含有する。これらのセグメントは、コポリマーまたはブレンドとして組み合わせることができる。例えば、軟質セグメントを有するポリウレタン、例えばPTMO、ポリエチレンオキシドポリプロピレンオキシド、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリシロキサン(例えばポリジメチルシロキサン)およびより高度な相同性を示すジオールシリーズから生成された他のポリエーテル軟質セグメントを使用することができる。軟質セグメントのいずれかの混合物を使用することもできる。軟質セグメントはまた、アルコール末端基またはアミン末端基のいずれかを有することができる。軟質セグ
ントの分子量は、約500〜約6000で変わり得る。本明細書で言及する分子量の値は、「数平均分子量」であることを理解されよう。

0013

適切なポリエーテルジオールおよびジアミン軟質セグメントには、式(I)

0014

によって表されるものが含まれ、
式中、Aは、OHまたはNHRであり、Xは、OまたはNRであり、A’は、Hであり、Rは、Hまたは場合によっては置換されているC1−6アルキル、より好ましくは場合によっては置換されているC1−4アルキルであり、
mは、4以上の整数、好ましくは4〜18であり、
nは、2〜50の整数である。

0015

好ましくはポリエーテルジオール軟質セグメントには、AがOHであり、A’がHである式(I)によって表されるものが含まれる。
mが4〜10である式(I)のポリエーテルジオール、例えばポリテトラメチレンオキシド(PTMO)、ポリヘキサメチレンオキシド(PHMO)、ポリヘプタメチレンオキシドポリオタメレンオキシド(POMO)およびポリデカメチレンオキシド(PDMO)が好ましい。PHMOが特に好ましい。

0016

ポリエーテルの好ましい分子量範囲は、200〜5000、より好ましくは200〜2000である。
適切なポリカーボネートジオールには、ポリ(アルキレンカーボネート)、例えばポリ(ヘキサメチレンカーボネート)およびポリ(デカメチレンカーボネート);アルキレンカーボネートを、アルカンジオール、例えば1,4−ブタンジオール、1,10−デカンジオールDD)、1,6−ヘキサンジオール(HD)および/または2,2−ジエチル1,3−プロパンジオール(DEPD)と反応させることによって調製したポリカーボネート;ならびにアルキレンカーボネートを1,3−ビス(4−ヒドロキシブチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(BHTD)および/またはアルカンジオールと反応させることによって調製したケイ素ベースのポリカーボネートが含まれる。

0017

ポリエーテルマクロジオールおよびポリカーボネートマクロジオールの両方が存在する場合、これらは、混合物またはコポリマーの形態で存在し得ることを理解されよう。適切なコポリマーの例は、式(II)によって表されるコポリエーテルカーボネート)マクロジオールである。

0018

式中、
R1およびR2は、同じかまたは異なっており、場合によっては置換されているC1−6アルキレン、C2−6アルケニレン、C2−6アルキニレンアリーレンまたは複素環式の2価の基から選択され、
pおよびqは、1〜20の整数である。

0019

先の式(II)の化合物は、カーボネート基およびエーテル基ブロックを示すが、これらのブロックは、主構造にやはりランダム分布し得ることを理解されよう。
適切なポリシロキサンジオールまたはジアミンは、式(III)によって表される。

0020

式中、
AおよびA’は、OHまたはNHRであり、Rは、Hまたは場合によっては置換されているC1−6アルキル、より好ましくは場合によっては置換されているC1−4アルキルであり、
R11、R12、R13およびR14は、独立に、水素または場合によっては置換されているC1−6アルキルから選択され、
R15およびR16は、同じかまたは異なっており、場合によっては置換されているC1−6アルキレン、C2−6アルケニレン、C12−6アルキニレン、アリーレンまたは複素環式の2価の基から選択され、
pは、1以上の整数である。

0021

好ましいポリシロキサンは、ヒドロキシル末端をもつPDMSであり、これは、AおよびA’がヒドロキシルであり、R11〜R14がメチルであり、R15およびR16が先に定義の通りである式(III)の化合物である。好ましくはR15およびR16は、同
じかまたは異なっており、プロピレンブチレンペンチレン、へキシレンエトキシプロピル(−CH2CH2OCH2CH2CH2−)、プロポキシプロピルおよびブトキシプロピルから選択され、より好ましくはエトキシプロピルである。特に好ましいポリシロキサンは、分子量947.12を有する信越(Shin Etsu)製品X−22−160ASであり、これはα−ω−ビス(ヒドロキシエトキシプロピル)ポリジメチルシロキサンである。

0022

式(III)の他のケイ素含有ジオールは、1,3−ビス(4−ヒドロキシブチル)テトラメチルジシロキサン(BHTD)[AおよびA’がOHであり、R11、R12、R13およびR14がメチルであり、R15およびR16がブチルであり、pが1である式(III)の化合物]、1,4−ビス(3−ヒドロキシプロピルテトラメチルジシリルエチレン[AおよびA’がOHであり、R1、R12、R13およびR14がメチルであり、R15およびR16がプロピルであり、pが1であり、Oがエチレンによって置き換えられている式(III)の化合物]、および1−4−ビス(3−ヒドロキシプロピル)テトラメチルジシロキサンであり、より好ましくはBHTDである。

0023

ポリシロキサンは、日本の信越製のX−22−160ASなどの市販製品として得ることができ、または公知の手順に従って調製することができる。ポリシロキサンマクロジオールの好ましい分子量範囲は、200〜6000、より好ましくは200〜5000である。

0024

他の好ましいポリシロキサンは、例えばアミノ末端をもつPDMSなどの、AがNH2である式(III)のポリマーであるポリシロキサンマクロジアミンである。
適切なケイ素含有ポリカーボネートは、式(IV)を有する。

0025

式中、
R11、R12、R13、R14およびR15は、先の式(III)で定義されている通りであり、
R16は、場合によっては置換されているC1−6アルキレン、C2−6アルケニレン、C2−6アルキニレン、アリーレンまたは複素環式の2価の基であり、
R17は、2価の連結基、好ましくはO、SまたはNR18であり、
R18およびR19は、同じかまたは異なっており、場合によっては置換されているC1
−6アルキルから選択され、
AおよびA’は、先の式(III)で定義されている通りであり、
m、yおよびzは、0以上の整数であり、xは、0以上の整数である。

0026

好ましくは、zは0〜50の整数であり、xは1〜50の整数である。mの適切な値には、0〜20、より好ましくは0〜10が含まれる。yの好ましい値は、0〜10、より好ましくは0〜2である。

0027

好ましいケイ素含有ポリカーボネートは、AおよびA’がヒドロキシルである式(IV)の化合物である。
特に好ましいケイ素含有ポリカーボネートジオールは、AおよびA’がヒドロキシルであり、R11、R12、R13およびR14がメチルであり、R18がエチルであり、R19がヘキシルであり、R15およびR16がプロピルであるか、またはR14がブチルであり、R17がOまたは−CH2−CH2−であり、より好ましくはR17がOである場合にR15およびR16がプロピルであり、R17が−CH2−CH2−である場合にR15およびR16がブチルである式(IV)の化合物である。ケイ素ベースのポリカーボネートマクロジオールの好ましい分子量範囲は、400〜5000、より好ましくは400〜2000である。

0028

好ましくは、硬質セグメントは、ジイソシアネートおよび鎖延長剤から形成される。
ジイソシアネートは、式OCN−R−NCO[式中、−R−は、脂肪族芳香族、脂環式、または脂肪族および芳香族部分の混合物であってよい]によって表すことができる。ジイソシアネートの例には、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートMDI)、メチレンビスシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートトリメチルヘキサメチレン(trimethyhexamethylene)ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、例えばp−テトラメチルキシレンジイソシアネート(p−TMXDI)またはm−テトラメチルキシレン−ジイソシアネート(m−TMXDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートダイマー酸ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、メタキシレンジイソシアネート、ジエチルベンゼンジイソシアネート、デカメチレン1,10ジイソシアネート、シクロヘキシレン1,2−ジイソシアネート、トランス−シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート(CHDI)、2,4−トルエンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート(p−PDI)、m−フェニレンジイソシアネート(m−PDI)、ヘキサヒドロトルイレン(hexahydrotoylene)ジイソシアネート(および異性体)、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート(NDI)、1−メトキシフェニル2,4−ジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアネートまたは1,6−ジイソシアネートヘキサンDICH)、その異性体または混合物が含まれる。好ましくは、ジイソシアネートはMDIである。

0029

用語「鎖延長剤」は、本発明の文脈では、ジイソシアネート基と反応することができる任意の鎖延長剤を意味する。鎖延長剤は、一般に500以下、好ましくは15〜500、より好ましくは60〜450の分子量範囲を有し、ジオール鎖延長剤またはジアミン鎖延長剤から選択することができる。

0030

ジオール鎖延長剤の例には、C1−12アルカンジオール、例えば1,4−ブタンジオール(BDO)、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールおよび1,12−ドデカンジオール;環式ジオール、例えば1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1
,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼンおよびp−キシレングリコール;ならびにケイ素含有ジオール、例えば1,3−ビス(4−ヒドロキシブチル)テトラメチルジシロキサンおよび1,3−ビス(6−ヒドロキシエトキシプロピル)テトラメチルジシロキサンが含まれる。好ましくは、ジオール鎖延長剤はBDOである。

0031

ジオール鎖延長剤は、ケイ素を含有することもできる。適切なケイ素含有ジオール鎖延長剤には、式(V)のものが含まれる。

0032

式中、
R1、R2、R3およびR4は、同じかまたは異なっており、Hおよび場合によっては置換されているC1−6アルキルから選択され、
R5およびR6は、同じかまたは異なっており、場合によっては置換されているC1−6アルキレン、C2−6アルケニレン、C12−6アルキニレン、アリーレンおよび複素環式の2価の基から選択され、
R7は、2価の連結基、好ましくはOであり、
nは、0以上であり、好ましくは2以下である。

0033

適切なジアミン鎖延長剤には、C1−12アルカンジアミン、例えば1,2−エチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミンおよび1,6−ヘキサンジアミン;ならびにケイ素含有ジアミン、例えば1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンおよび1,3−ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサンが含まれる。

0034

ジアミン鎖延長剤は、ケイ素を含有することもできる。適切なケイ素含有ジアミン鎖延長剤には、式(VI)のものが含まれる。

0035

式中、
Rは、水素または場合によっては置換されているC1−6アルキルであり、
R1、R2、R3およびR4は、同じかまたは異なっており、水素および場合によっては置換されているC1−6アルキルから選択され、
R5およびR6は、同じかまたは異なっており、場合によっては置換されているC1−6アルキレン、C2−6アルケニレン、C12−6アルキニレン、アリーレンおよび複素環式の2価の基から選択され、
R7は、2価の連結基、好ましくはOであり、
nは、0以上であり、好ましくは2以下である。

0036

他の適用できる生物学的安定性があるポリウレタンには、硬質セグメントの成分としてポリオールを使用するものが含まれる。ポリオールは、脂肪族、芳香族、脂環式であってよく、または脂肪族および芳香族部分の混合物を含有することができる。例えば、ポリオールは、エチレングリコールジエチレングリコールトリエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、プロピレングリコール、2,3−ブチレングリコールジプロピレングリコールジブチレングリコール、グリセロール、またはその混合物であってよい。カチオン性アニオン性および脂肪族の側鎖で修飾されているポリウレタンを使用することもできる(例えば、米国特許第5,017,664号明細書参照)。

0037

生物学的安定性がないポリウレタンも、生物学的安定性があるシリコーンまたはシリコーンベースの材料への結合を企図される場合には、本発明の方法で使用することができ、したがってやはり医療機器、製品またはインプラントにおける使用に適していることを理解されよう。

0038

生物学的安定性がないポリウレタンの例には、ポリエステルポリオールベースのポリウレタンが含まれ、ポリエーテルポリオールベースのポリウレタンなどの、生物学的安定性が制限されているポリウレタンも含まれる。

0039

本発明の結合方法は、ポリウレタンが、溶媒中などの液体の形態で、または反応性の液体として、火炎処理されたシリコーン表面に適用される場合に特に有利であることが見出された。適切な溶媒には、ジメチルアセトアミドDMAc)、ジメチルホルムアミドDMF)およびテトラヒドロフラン(THF)などの有機溶媒が含まれる。

0040

火炎処理
任意の公知の火炎処理を使用して、シリコーンまたはシリコーンベースの材料の表面の少なくとも1部を酸化させることができる。火炎処理のための適切なパラメータの範囲は
、以下の通りである。燃焼後に検出可能な酸素率(%)0.05%〜5%、好ましくは0.2%〜2%;処理速度0.1m/min〜2000m/min、好ましくは10m/min〜100m/min;処理の距離1mm〜500mm、好ましくは2mm〜50mm。天然ガスメタンエタンプロパンおよび水素などの純粋な可燃性ガス;または様々な可燃性ガスの混合物を含む多くのガスが、火炎処理に適している。燃焼用混合物には、空気、純粋な酸素または酸素含有ガスも含まれる。

0041

シリコーン表面は、好ましくは1550℃〜3000℃の温度範囲青炎で処理され、得られた表面は、ポリウレタンとの優れた接着性を有する。火炎処理は、プロパン、ブタンまたはメタンなどの天然ガスをベースとするバーナーなどの、任意の適切な公知の装置を使用して実施することができる。火炎処理は、過度不適切な処理によってシリコーンが燃焼するおそれがあるため、2〜10秒などのごく短時間で注意深く行うべきである。火炎処理は、ポリウレタンを適切に結合させるために、数回反復することができる。ポリウレタンがシリコーンに結合した後、結合したシリコーン−ポリウレタンを硬化させて、必要に応じてさらに結合を促進することができる。

0042

用途
本発明の結合したシリコーン−ポリウレタンは、それらの生物学的安定性、耐酸性および耐摩耗性、ならびに引張弾性率および耐クリープ性を含む機械特性の結果として、生体材料および医療機器、製品またはインプラントを調製するのに特に有用である。

0043

用語「生物学的に安定な」は、動物またはヒトの細胞および/または体液と接触する場合の安定性を指す。
用語「生体材料」は、動物またはヒトの細胞および/または体液と接触させる状況で使用する材料を指す。

0044

医療機器、製品またはインプラントには、カテーテルスタイレット骨縫合アンカー;血管、食道および胆管(bilial)用ステント人工内耳再建的顔面手術;薬物制御放出機器;鍵穴外科手術用の部品;バイオセンサー細胞カプセル用の膜;医療用ガイドワイヤ医療用ガイドピンカニューレ器具(cannularization);ペースメーカー除細動器および神経刺激装置、ならびにそれらのそれぞれの電極リード心室補助機器;整形外科用関節または脊椎円板および小関節を含むその部品;頭蓋形成術プレート眼内レンズ泌尿器用ステントおよび他の泌尿器用機器;ステント/グラフト機器;機器を結合/延長修復するスリーブ心臓弁静脈グラフト血管アクセスポート;血管短絡;血液精製機器骨折肢用ギプス静脈弁血管形成術電気生理学および心拍出用のカテーテル;乳房再建術シェルなどの形成外科用インプラント;ラップバンド胃バルーン;ならびに医療機器挿入用のツールおよび付属品輸液および流量制御機器が含まれ得る。

0045

様々な医療機器、製品またはインプラントの構築で使用するために最適化された特性を有するポリウレタンには、医療以外の他の用途があることも理解されよう。このような用途には、玩具および玩具部品、形状記憶フィルム管継手電気コネクタ、ゼロ挿入力コネクタロボット工学航空宇宙用アクチュエータダイナミックディスプレイ流動制御機器、スポーツ用品およびその部品、身体適合機器温度制御機器セーフティリリース機器、ならびに熱収縮性絶縁体が含まれ得る。

0046

実施例
ここで、以下の非限定的な実施例を参照することによって、本発明を説明する。
埋め込み型の整形外科用機器は、シリコーンでコーティングされた部分を有するものとした。この部分は、下層摩耗を防止し、したがって機器の故障を防止するために、El
ast−Eon2で外側被覆しなければならなかった。

0047

プロパンガスベースのブロートーチに火を付けた。シリコーン部分を炎の青色部分で処理した。シリコーン部分にわたって、この処理工程を約2秒間行い、合計3回、炎をかざした。炎は機器から約5mmの距離、離した。

0048

次に、α−ω−ビス(ヒドロキシエトキシプロピル)ポリジメチルシロキサン(信越製品X−22−160AS、MW947.12)、ポリヘキサメチレンオキシド(PHMO)および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を含有するプレポリマーを、1,4−ブタンジオール(BDO)と混合することによって、Elast−Eon2混合物を調製した。このミックスが用意できたら、シリンジに移し、処理したシリコーン表面上に注射した。次に、機器全体を鋳型に入れ、1時間硬化させた後に離型した。離型した後の機器を、100℃の温度のオーブンでさらに10時間硬化させた。

0049

すべての刊行物、特許および特許出願を、参照によって本明細書に援用する。先の明細書により、本発明をその特定の好ましい実施形態に関して記載し、例示目的で多くの詳細を記載してきたが、本発明には、追加の実施形態を受け入れる余地があり、本明細書に記載の詳細のいくつかは、本発明の基本的原則から逸脱せずに大きく変わり得ることが、当業者には明らかとなろう。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ