本發明涉及一種橡膠或彈性體制醫療用具及其制造方法。
背景技術：
導管等插入血管、呼吸道、尿道、其他體腔或組織內使用，或者插入后留置使用，但插入時有可能損傷體內的組織等而引起炎癥、或者有可能給患者帶來苦痛，因此要求提高醫療用具向體內插入時的滑動性。此外，若蛋白質、細胞附著到長期留置于體內的尿道導管等表面上，則還會產生成為血栓而導致血管堵塞等問題，因此還期望極力抑制吸附。
對于這樣的問題，提出了例如下述方法等：用親水性樹脂、氟樹脂等對導管等醫療用具的表面進行涂布，向表面賦予潤滑性，從而提高醫療用具的滑動性。
但是，在向這樣的表面進行樹脂涂布、進一步在涂布后進行固化的方法中存在問題，特別是橡膠或彈性體制醫療用具的情況下，存在下述問題等：涂布樹脂容易從表面剝離、脫離，滑動性降低；醫療用具在留置體內期間，逐漸吸附蛋白質、細胞。因此，期望提供一種橡膠或彈性體制醫療用具，除了滑動性、蛋白質、細胞的低吸附性之外，這些性能的劣化抑制性也良好。
技術實現要素：
發明所要解決的課題
本發明的目的在于解決上述問題，提供一種橡膠或彈性體制醫療用具及其制造方法，該橡膠或彈性體制醫療用具的滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性以及這些性能的耐久性(滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的劣化抑制性)優異。
用于解決課題的手段
本發明涉及一種橡膠或彈性體制醫療用具，其是在橡膠表面或彈性體表面的至少一部分形成有具有功能層的表面處理層的橡膠或彈性體制醫療用具，所述功能層由具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物形成。
所述表面處理層優選具有由烷氧基硅烷或具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷形成的底漆層、該底漆層上的所述功能層。
所述含金屬鹽的親水性基優選為含堿金屬鹽的親水性基或含堿土金屬鹽的親水性基。所述含鹵素鹽的親水性基優選為含氯鹽的親水性基。所述含氟的疏水性基優選為全氟氧亞烷基。
本發明還涉及一種所述橡膠或彈性體制醫療用具的制造方法，該制造方法包含利用具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物進行功能化處理的工序2。
所述制造方法優選在所述工序2之前進行工序1，利用烷氧基硅烷或具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷對橡膠表面或彈性體表面進行底漆處理，該工序2是對實施了所述底漆處理的表面進行所述功能化處理。
所述工序2優選在ph5以下的條件下進行。所述制造方法優選包含將所述工序2中得到的處理物保持在濕度50％以上的條件下的工序3。
發明效果
根據本發明，其為一種橡膠或彈性體制醫療用具，在橡膠表面或彈性體表面的至少一部分形成有具有功能層的表面處理層，所述功能層由具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物形成，因此該橡膠或彈性體制醫療用具的滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性以及這些性能的耐久性(滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的劣化抑制性)優異。
具體實施方式
本發明的橡膠或彈性體制醫療用具是在橡膠表面或彈性體表面的至少一部分形成有具有功能層的表面處理層的橡膠或彈性體制醫療用具，所述功能層由具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物形成。
對于利用現有的表面處理、即向表面涂布樹脂等手法制作的橡膠或彈性體制醫療用具，在表面和樹脂涂布層(潤滑層)之間未形成化學鍵合，由于此等原因，用手摩擦等施加應力時，容易產生剝離、脫離，在滑動性的維持特性(耐久性)上存在問題。進一步，還存在下述問題：在長期留置期間，潤滑層流失，低蛋白質吸附性、低細胞吸附性劣化。
與此相對，本發明的橡膠或彈性體制醫療用具形成有基于具有聚氧亞烷基等的硅烷化合物的功能層，在存在于醫療用具表面的羥基與具有聚氧亞烷基等的硅烷化合物之間發生脫水、脫氧縮合等反應，形成了化學鍵合。因此，該硅烷化合物牢固地固定在橡膠或彈性體的表面。因此，不僅能夠形成滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的性能優異的功能層(潤滑層)，而且能夠抑制由于應力等導致的該功能層的剝離、脫離、長期留置時的脫落等，從而可以防止這些性能的劣化，得到優異的耐久性。
此外，在橡膠或彈性體的表面形成基于烷氧基硅烷、具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷的底漆層的同時，進一步在該底漆層上形成有基于具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基、含氟的疏水性基的硅烷化合物的功能層，該情況下，該硅烷化合物通過底漆而牢固地固定在橡膠表面或彈性體表面。因此，同樣地能夠發揮所述效果。
并且，使用具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基或含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物時，這些官能團與水的親和性特別高，從而在周圍保持有更多的水分子，由于該水分子而產生流體潤滑。因此，通過利用這些硅烷化合物進行功能化處理，能夠顯著提高橡膠或彈性體制醫療用具的滑動性。進一步，也能夠充分抑制長期留置時潤滑層的流失，因此也能夠防止低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的劣化。
另一方面，使用具有含氟的疏水性基的硅烷化合物的情況下，該官能團而導致表面張力顯著降低，因此橡膠或彈性體制醫療用具的表面和與該表面接觸的硅烷化合物之間的分子粘附力大幅下降。因此，能夠大幅提高橡膠或彈性體制醫療用具的滑動性。進一步，在使用這樣的硅烷化合物的情況下，也能夠充分抑制長期留置時潤滑層的流失，因此同樣地也能夠防止低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的劣化。
本發明的橡膠或彈性體制醫療用具可以利用例如下述制造方法進行制作，該制造方法包含利用具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物進行功能化處理的工序2。對于該工序2，可以通過在橡膠或彈性體的表面上直接實施后述的工序2而實施，由此預定的硅烷化合物牢固地固定在橡膠或彈性體表面，能夠得到所述的效果。
此外，作為所述制造方法，還可以適當地使用在所述工序2之前進行形成預定的底漆的工序1的制造方法，即所示制造方法可以包含下述工序，工序1，利用烷氧基硅烷或具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷對橡膠表面或彈性體表面進行底漆處理；工序2，利用具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物對實施了所述底漆處理的表面進行功能化處理。該情況下，通過在底漆層上形成功能層，能夠制作牢固地固定有預定的硅烷化合物的橡膠或彈性體制醫療用具，該情況下也可以得到與在表面上直接形成功能層的橡膠或彈性體制醫療用具同樣優異的性能。
在工序1中，使用烷氧基硅烷或具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷，對橡膠表面或彈性體表面進行底漆處理。通過使用所述烷氧基硅烷和所述改性烷氧基硅烷的至少一種底漆，對未處理的橡膠或彈性體制醫療用具的表面進行處理，由此橡膠或彈性體的表面由利用底漆形成的底漆層覆蓋。
工序1的底漆處理可以利用能夠使未處理的橡膠或彈性體制醫療用具的表面與所述底漆接觸的任意方法實施。可以舉出例如下述方法等：向橡膠表面或彈性體表面進行液態的底漆或底漆的溶液的涂布、噴霧(噴射)；在液態的底漆或底漆的溶液中浸漬未處理的橡膠或彈性體制醫療用具。處理后，可以利用公知的手法適當進行清洗、干燥等。需要說明的是，底漆溶液根據其種類適當選擇溶劑、濃度等進行制備即可。
需要說明的是，在工序1之前，可以根據需要對未處理的橡膠或彈性體制醫療用具進行使用丙酮、乙醇等的清洗、干燥等。清洗、干燥條件可以適當設定。
對于所述底漆的烷氧基硅烷、具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷，考慮與覆蓋在底漆層上的具有聚氧亞烷基等的硅烷化合物的粘接性等而適當選擇即可，從良好地得到本發明的效果的方面出發，該烷氧基硅烷、該改性烷氧基硅烷的碳原子數優選為1～22，更優選為1～16。此外，作為所述烷氧基硅烷、所述改性烷氧基硅烷，可以使用公知的具有烷氧基、改性烷氧基的任意化合物，從同樣的觀點出發，優選具有選自由甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基組成的組中的至少一種。其中，更優選具有乙氧基和/或丁氧基，進一步優選具有乙氧基和丁氧基。
作為所述烷氧基硅烷，可以舉出具有1個烷氧基的單烷氧基硅烷、具有2個烷氧基的二烷氧基硅烷、具有3個烷氧基的三烷氧基硅烷、具有4個烷氧基的四烷氧基硅烷，可以使用以下式(i)表示的化合物等。
r11ksi(or12)4-k(i)
(式中，各個r11、r12相同或不同，表示碳原子數為1～8的飽和或不飽和烴基，r11和r12可以為相同的基團，也可以為不同的基團。k表示0～3的整數)。
其中，優選具有2個以上烷氧基的化合物，更優選具有3個以上烷氧基的化合物。
r11、r12的碳原子數優選為1～6，更優選為1～4。r11、r12優選為飽和烴基。
作為具體的單烷氧基硅烷，可以舉出三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基丙氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三丙基丙氧基硅烷等。作為二烷氧基硅烷，可以舉出二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、甲基乙基二甲氧基硅烷、甲基乙基二乙氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷等。作為三烷氧基硅烷，可以舉出甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷等。作為四烷氧基硅烷，可以舉出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、二丁氧基二乙氧基硅烷、丁氧基三乙氧基硅烷等。
在本發明中，作為所述烷氧基硅烷，也可以適當使用以下式(ii)表示的化合物。
(r21o)msi(or22)n(ii)
(式中，r21和r22相同或不同，表示碳原子數為1～8的飽和或不飽和烴基。以平均值計，m+n＝4、m≥n≥0)。
r21、r22的碳原子數優選為1～6，更優選為1～4。此外，r21、r22優選為飽和烴基。
作為以上式(ii)表示的硅烷化合物，可以使用例如以下式(ii-1)表示的丁氧基/乙氧基系四烷氧基硅烷(fluorotechnology制“底漆涂料pc-3b”)。
式(ii-1)
(h3c-ch2-ch2-ch2-o-)m-si-(o-ch2-ch3)n
(式中，以平均值計，m+n＝4、m>n>0)。
作為所述具有取代烷氧基的改性烷氧基硅烷，可以舉出構成單烷氧基硅烷等所述烷氧基硅烷的烷氧基(-or)中的烴基(r)經氨基、羧基、羥基、環氧基等取代基取代而得到的化合物等。需要說明的是，作為所述改性烷氧基硅烷，可以使用不具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基、含氟的疏水性基的化合物。
在工序2中，使用具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物對實施了工序1的底漆處理的表面(形成有底漆層的橡膠或彈性體制醫療用具的該底漆層表面)進一步實施功能化處理。通過使用預定的硅烷化合物在底漆層上進一步實施處理，底漆層上由利用該硅烷化合物形成的功能層覆蓋。由此，該硅烷化合物通過底漆牢固地固定在橡膠表面或彈性體表面，從而能夠賦予滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性、以及這些性能的耐久性等各種功能性。
工序2的功能化處理可以利用能夠使形成有底漆層的橡膠或彈性體制醫療用具的該底漆層表面與預定的硅烷化合物接觸的任意方法實施。可以舉出例如下述方法等：向所述底漆層表面進行液態的硅烷化合物或硅烷化合物的溶液的涂布、噴霧(噴射)；在液態的硅烷化合物或硅烷化合物的溶液中浸漬形成有底漆層的橡膠或彈性體制醫療用具。處理后，可以利用公知的手法適當進行清洗、干燥等。需要說明的是，硅烷化合物的溶液根據其種類適當選擇溶劑、濃度等進行制備即可。
從促進水解反應的觀點出發，工序2的功能化處理優選將液態的硅烷化合物或硅烷化合物的溶液調整為ph5以下的條件來實施，更優選調整為ph2～4。ph的調整利用添加酸、堿等現有公知的方法進行調整即可，作為酸，可以舉出硫酸、硝酸、鹽酸等無機酸、醋酸等有機酸等，作為堿，可以舉出氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。
工序2的具有聚氧亞烷基、含金屬鹽的親水性基、含鹵素鹽的親水性基或含氟的疏水性基的硅烷化合物只要為具有至少1個這些官能團的硅烷化合物，則對其沒有特別限定。
作為具有聚氧亞烷基的硅烷化合物，可以使用例如具有水解性基和聚氧亞烷基的硅烷化合物(1分子內)。作為水解性基，可以舉出甲氧基、乙氧基等，作為聚氧亞烷基，可以舉出聚氧亞甲基、聚氧亞乙基等具有直鏈狀或支鏈狀的聚亞烷基醚結構的2價基團等。
作為上述具有聚氧亞烷基的硅烷化合物，可以適當使用例如以下述通式(1)、(2)表示的硅烷化合物。
【化1】
(式(1)中，a表示氫原子、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的酰基。ra表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。rb表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基。rc、rd和re相同或不同，表示鹵原子、羥基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，rc、rd和re的至少1個為鹵原子、羥基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。x為2～500的整數，表示以rao表示的氧亞烷基的重復單元數)。
從與水的親和性的觀點出發，a優選氫原子、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～2的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～2的酰基。從同樣的觀點出發，ra優選亞甲基、亞乙基、亞丙基、異亞丙基，rb優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。
從與水的親和性的觀點出發，rc、rd、re優選鹵原子、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，更優選rc、rd、re的至少1個為氯原子等鹵原子、直鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基，進一步優選為氯原子、直鏈狀的碳原子數為1～2的烷氧基。從同樣的觀點出發，x優選為4～200，更優選為5～200。
【化2】
(式(2)中，rf表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。rg和rh相同或不同，表示直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基。ri、rj、rk、rl、rm和rn相同或不同，表示鹵原子、羥基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，ri、rj、rk、rl、rm和rn的至少1個為鹵原子、羥基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。y為2～500的整數，表示以rfo表示的氧亞烷基的重復單元數)。
從分子的旋轉運動性或彎曲性的觀點出發，rf優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為2～3的亞烷基。從親水性或水解性的觀點出發，rg和rh優選直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。
從親水性或水解性的觀點出發，ri、rj、rk、rl、rm、rn優選直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，更優選ri、rj、rk、rl、rm、rn的至少1個為直鏈狀的碳原子數為1～2的烷氧基。從分子的旋轉運動性或彎曲性的觀點出發，y優選為4～200，更優選為5～200。
作為以上述通式(1)表示的化合物的優選例，可以舉出以下式(1-1)～(1-3)表示的化合物，作為以上述通式(2)表示的化合物的優選例，可以舉出以下式(2-1)～(2-2)表示的化合物等。
【化3】
(n1表示6～9的整數)。
【化4】
(n2表示5～8的整數)。
作為上述具有聚氧亞烷基的硅烷化合物的市售品，可以舉出gelest公司制造的sia0078.0(以上式(1-1)表示的化合物)、sih6188.0(以上式(1-2)表示的化合物)、sim6492.57(以上式(1-3)表示的化合物)、sib1824.84(以上式(2-1)表示的化合物)、sib1660.0(以上式(2-2)表示的化合物)等。
作為具有含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物，可以使用例如具有水解性基和含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物(1分子內)。作為水解性基，可以舉出甲氧基、乙氧基等，作為含金屬鹽的親水性基，可以舉出羧酸金屬鹽、膦酸酯金屬鹽、磺酸金屬鹽等。對于含金屬鹽的親水性基中的金屬沒有特別限制，從提高水的保持性的方面出發，優選鋰、鈉、鉀等堿金屬；鎂、鈣等堿土金屬。
對于上述具有含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物，優選具有甲氧基甲硅烷基(例如三甲氧基甲硅烷基)、乙氧基甲硅烷基(例如三乙氧基甲硅烷基)等具有水解性基的烷氧基甲硅烷基、羥基甲硅烷基(例如三羥基甲硅烷基)，特別是烷氧基甲硅烷基的化合物。
其中，作為上述具有含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物，可以適當使用例如以下述通式(3)、(4)表示的硅烷化合物。
【化5】
(式(3)中，ro、rp和rq相同或不同，表示鹵原子、羥基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，ro、rp和rq的至少1個為鹵原子、羥基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。rr和rs相同或不同，表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～7的亞烷基。x相同或不同，表示含金屬鹽的親水性基。r為0或1)。
從與水的親和性的觀點出發，優選ro、rp、rq的至少1個為直鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基、羥基。從同樣的觀點出發，rr、rs優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基，更優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～4的亞烷基，進一步優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。
對于x(含金屬鹽的親水性基)，可以舉出以下述通式表示的3個官能團等。其中，從潤滑性、滑動性的觀點出發，優選最后一個官能團(含磺酸基金屬鹽的基團)。
【化6】
(式中，ry表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基。rz表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基。z+表示1價的金屬離子。*表示結合鍵)。
【化7】
(式(4)中，rt、ru和rv相同或不同，表示鹵原子、羥基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，rt、ru和rv的至少1個為鹵原子、羥基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。rw表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基。rx表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。x相同或不同，表示含金屬鹽的親水性基。z為0～500的整數，表示以rxo表示的氧亞烷基的重復單元數)。
從與水的親和性的觀點出發，優選rt、ru、rv的至少1個為直鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基、羥基。從同樣的觀點出發，rw優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～4的亞烷基，更優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。從同樣的觀點出發，rx優選碳原子數為1～2的亞烷基。
x(含金屬鹽的親水性基)與上述通式(3)中的x同樣。從同樣的觀點出發，含有以rxo表示的氧亞烷基的情況下，z優選為2～500，更優選為5～200，進一步優選為7～200。
作為以上述通式(3)、(4)表示的化合物的優選例，可以舉出以下式(3-1)、(4-1)、(4-2)表示的化合物等。
【化8】
作為上述具有含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物的市售品，可以舉出gelest公司制造的sit8402.0(以上式(3-1)表示的化合物)、sit8378.5(以上式(4-1)表示的化合物)、sit8192.2(以上式(4-2)表示的化合物)等。
作為上述具有含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物，可以使用具有水解性基和含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物(1分子內)。作為水解性基，可以舉出甲氧基、乙氧基等，作為含鹵素鹽的親水性基，可以舉出銨鹵素鹽等。對于含鹵素鹽的親水性基中的鹵素沒有特別限制，從提高水的保持性的方面出發，優選氯、溴，更優選氯。
對于上述具有含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物，優選具有甲氧基甲硅烷基(例如三甲氧基甲硅烷基)、乙氧基甲硅烷基(例如三乙氧基甲硅烷基)等具有水解性基的烷氧基甲硅烷基、羥基甲硅烷基(例如三羥基甲硅烷基)，特別是烷氧基甲硅烷基的化合物。
其中，作為上述具有含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物，可以適當使用例如以下述通式(5)表示的硅烷化合物、含有以下述通式(6a)表示的鍵合單元6a和以下述通式(6b)表示的鍵合單元6b的硅烷化合物。其中，從潤滑性、滑動性的觀點出發，優選含有以下述通式(6a)表示的鍵合單元6a和以下述通式(6b)表示的鍵合單元6b的硅烷化合物。
【化9】
(式中，r101、r102和r103相同或不同，表示鹵原子、羥基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，r101、r102和r103的至少1個為鹵原子、羥基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。r104表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～7的亞烷基。r105、r106和r107相同或不同，表示氫原子、或具有醚鍵亦可的直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基。x′表示鹵原子)。
從與水的親和性的觀點出發，優選r101、r102、r103的至少1個為直鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。從同樣的觀點出發，r104優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基，更優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～4的亞烷基，進一步優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。
從與水的親和性的觀點出發，r105、r106、r107優選氫原子、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基(甲基、乙基、異丁基等)、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷氧基烷基(甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基異丙基等)。需要說明的是，r105、r106、r107的直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基具有醚鍵的情況下，對于醚鍵的插入位置沒有特別限制，此外，可以相對于每個烷基插入1個醚鍵，也可以插入2個以上醚鍵。
從水的保持性的觀點出發，x′優選氯原子、溴原子，更優選氯原子。
【化10】
(式中，r111、r112和r113相同或不同，表示鹵原子、羥基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。其中，r111、r112和r113的至少1個為鹵原子、羥基、或直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。r114表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～7的亞烷基。r115表示氫原子、或具有醚鍵亦可的直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基。r116表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基。x′表示鹵原子。na為1以上的整數)。
【化11】
(式中，r117表示氫原子、或具有醚鍵亦可的直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基。r118表示直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基。nb為1以上的整數)。
優選上述通式(6a)中的r111、r112、r113的至少1個為直鏈狀的碳原子數為1～3的烷氧基。從同樣的觀點出發，r114優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～5的亞烷基，更優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～4的亞烷基，進一步優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。
從與水的親和性的觀點出發，上述通式(6a)中的r115優選氫原子、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基、直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷氧基烷基，更優選氫原子。需要說明的是，r115的直鏈狀或者支鏈狀的碳原子數為1～5的烷基具有醚鍵的情況下，對于醚鍵的插入位置沒有特別限制，此外，可以相對于每個烷基插入1個醚鍵，也可以插入2個以上醚鍵。
從與水的親和性的觀點出發，上述通式(6a)中的r116優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～4的亞烷基，更優選直鏈狀或支鏈狀的碳原子數為1～3的亞烷基。上述通式(6a)中的x′與上述通式(5)中的x′同樣。na優選為2～500，更優選為3～100，進一步優選為3～50。
上述通式(6b)中的r117與上述通式(6a)中的r115同樣。r118與上述通式(6a)中的r116同樣。nb優選為2～500，更優選為3～100，進一步優選為3～50。
在上述含有鍵合單元6a和鍵合單元6b的硅烷化合物中，鍵合單元6a的重復數(na)和鍵合單元6b的重復數(nb)的總重復數(na+nb)優選為2～1000的范圍，更優選為5～200的范圍。
在上述含有鍵合單元6a和鍵合單元6b的硅烷化合物中，鍵合單元6a的含量優選為5摩爾％以上，更優選為10摩爾％以上，此外，優選為75摩爾％以下，更優選為50摩爾％以下，進一步優選為40摩爾％以下。另一方面，鍵合單元6b的含量優選為25摩爾％以上，更優選為50摩爾％以上，進一步優選為60摩爾％以上，此外，優選為95摩爾％以下，更優選為90摩爾％以下。由此，能夠更好地得到本發明的效果。需要說明的是，上述鍵合單元6a、6b的含量中包含鍵合單元6a、6b位于硅烷化合物的末端的情況。對于鍵合單元6a、6b位于硅烷化合物的末端時的形態沒有特別限定，形成與表示鍵合單元6a、6b的上述通式(6a)、(6b)對應的單元即可。
上述含有鍵合單元6a和鍵合單元6b的硅烷化合物可以含有其他鍵合單元，鍵合單元6a和6b的總含量優選為95摩爾％以上，更優選為98摩爾％以上，特別優選為100摩爾％。需要說明的是，對于上述含有鍵合單元6a和鍵合單元6b的硅烷化合物中的各鍵合單元的鍵合順序沒有特別限制，可以為無規狀，也可以為嵌段狀，還可以為交替的。
上述含有鍵合單元6a和鍵合單元6b的硅烷化合物的重均分子量優選為1000～10000的范圍。由此，能夠更好地得到本發明的效果。需要說明的是，在本發明中，重均分子量可以使用凝膠滲透色譜法(gpc)，利用標準聚苯乙烯換算進行測定。
作為以上述通式(5)表示的硅烷化合物、含有以上述通式(6a)表示的鍵合單元6a和以上述通式(6b)表示的鍵合單元6b的硅烷化合物的優選例，可以舉出以下式(5-1)、(5-2)表示的化合物、含有以下式(6a-1)表示的鍵合單元6a-1和以下式(6b-1)表示的鍵合單元6b-1的化合物等。
【化12】
作為上述具有含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物的市售品，可以舉出gelest公司制造的sib1500.0(以上式(5-1)表示的化合物)、sit8415.0(以上式(5-2)表示的化合物)、ssp-060(具有以上式(6a-1)表示的鍵合單元和以上式(6b-1)表示的鍵合單元的化合物)等。
作為上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物，優選例如具有全氟醚結構的硅烷化合物，具體地可以舉出具有水解性基和全氟聚醚基的硅烷化合物(1分子內)等。作為水解性基，可以舉出甲氧基、乙氧基等，作為上述全氟醚基(全氟氧亞烷基)，可以舉出具有直鏈狀的全氟聚亞烷基醚結構的2價基團等。此外，上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物優選具有全氟烷基等氟代烷基。
作為上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物，可以適當使用以下述通式(7)、(8)表示的硅烷化合物。
【化13】
(式中，rf1表示全氟烷基。z1表示氟或三氟甲基。a、b、c、d、e相同或不同，表示0或1以上的整數，a+b+c+d+e為1以上，由a、b、c、d、e括起來的各重復單元的存在順序并不限于式中的順序。y表示氫或碳原子數為1～4的烷基。x1表示氫、溴或碘。r1表示羥基或可水解的取代基。r2表示氫或1價烴基。l表示0、1或2。m表示1、2或3。n表示1以上的整數。需要說明的是，2個*表示在該位置之間直接進行鍵合)。
rf1只要為構成常規的有機含氟聚合物的全氟烷基，則對其沒有特別限定，可以舉出例如碳原子數為1～16的直鏈狀或支鏈狀的全氟烷基。其中，優選cf3-、c2f5-、c3f7-。
a、b、c、d、e表示構成上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物的主骨架的全氟聚醚鏈的重復單元數，分別獨立，優選為0～200，更優選為0～50。此外，a+b+c+d+e(a～e的合計)優選為1～100。需要說明的是，對于由a、b、c、d、e括起來的各重復單元的存在順序，在上述通式(7)中以該順序記載，但不限于該順序，順序任意。
作為以y表示的碳原子數為1～4的烷基，可以舉出例如甲基、乙基、丙基、丁基，可以為直鏈狀，也可以為支鏈狀。x1為溴或碘的情況下，上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物容易形成化學鍵合。
對于以r1表示的可水解的取代基沒有特別限制，優選鹵素、-or201、-ocor201、-oc(r201)＝c(r202)2、-on＝c(r201)2、-on＝cr203等。此處，r201表示脂肪族烴基或芳香族烴基，r202表示氫或碳原子數為1～4的脂肪族烴基，r203表示碳原子數為3～6的2價脂肪族烴基。更優選為氯、-och3、-oc2h5。
對于以r2表示的1價烴基沒有特別限制，優選甲基、乙基、丙基、丁基等，可以為直鏈狀，也可以為支鏈狀。
l表示存在于構成全氟聚醚鏈的碳和與其鍵合的硅之間的亞烷基的碳原子數，優選為0。m表示與硅鍵合的取代基r1的鍵合數，該硅上未鍵合該r1的部分鍵合有r2。對于n的上限沒有特別限制，優選為1～10的整數。
【化14】
(式中，rf2表示含有以-(ckf2k)o-(k為1～6的整數)表示的單元、且具有不含支鏈的直鏈狀的全氟聚亞烷基醚結構的2價基團。r3相同或不同，表示碳原子數為1～8的1價烴基。x2相同或不同，表示水解性基或鹵原子。s相同或不同，表示0～2的整數。t相同或不同，表示1～5的整數。h、i相同或不同，表示2或3)。
對于以rf2表示的基團沒有特別限制，s分別為0的情況下，優選上述通式(8)中與氧原子鍵合的rf2基的末端不為氧原子。此外，作為rf2中的k，優選為1～4的整數。作為以該rf2表示的基團，具體地可以舉出-cf2cf2o(cf2cf2cf2o)jcf2cf2-(式中，j為1以上、優選為1～50、更優選為10～40的整數)、-cf2(oc2f4)p-(ocf2)q-(式中，p和q分別為1以上、優選為1～50、更優選為10～40的整數，且p+q之和為10～100、優選為20～90、更優選為40～80的整數，式中的重復單元(oc2f4)和(ocf2)的序列為無規)等。
r3優選為碳原子數為1～3的1價烴基，具體地可以舉出甲基等。
作為以x2表示的水解性基，可以舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基；甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基等烷氧基烷氧基；烯丙氧基、異丙烯氧基等鏈烯基氧基；乙酰氧基、丙酰氧基、丁基羰氧基等酰氧基；二甲基酮肟基、甲基乙基酮肟基等酮肟基；n-甲基氨基、n-乙基氨基、n-丙基氨基、n-丁基氨基、n,n-二甲基氨基等氨基；n-甲基乙酰胺基、n-乙基乙酰胺基等酰胺基；n,n-二甲基氨基氧基、n,n-二乙基氨基氧基等氨基氧基等。此外，作為以x2表示的鹵原子，可以舉出氯原子、溴原子、碘原子等。其中，優選甲氧基、乙氧基、異丙烯氧基、氯原子。
s優選為1，t優選為3。從水解性的觀點出發，h、i優選為3。
從脫模作用的持續性的方面出發，上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物的重均分子量優選為1000～10000的范圍。
作為上述具有含氟的疏水性基的硅烷化合物的市售品，可以舉出optooldsx(大金工業株式會社制造)、ky-130(信越化學工業株式社制造)等。
在上述制造方法中，優選在所述工序2之后，進一步進行將該工序2中得到的處理物(表面處理后的橡膠或彈性體制醫療用具)保持在濕度50％以上的條件下的工序3。由此，進一步提高功能層(潤滑層)的耐久性，因此能夠顯著得到本發明的效果。所述濕度更優選為60％以上，進一步優選為80％以上。對于上限沒有特別限制，優選例如100％。
對于保持在濕度50％以上的條件下的時間、溫度，考慮本發明的效果而適當設定即可，例如優選保持20～60小時，此外，優選保持在20～60℃。
對于利用以上制造方法等制作的本發明的橡膠或彈性體制醫療用具，除了潤滑性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性之外，還能夠適當賦予這些性能的耐久性。所述橡膠或彈性體制醫療用具是在橡膠表面或彈性體表面的至少一部分形成有具有功能層的表面處理層的橡膠或彈性體制醫療用具，所述功能層由具有聚氧亞烷基等的硅烷化合物形成，或者是進一步所述表面處理層具有由烷氧基硅烷等形成的底漆層和該底漆層上的所述功能層的橡膠或彈性體制醫療用具。需要說明的是，形成有具有所述底漆層和所述功能層的表面處理層的情況下，對于本發明的橡膠或彈性體制醫療用具，可以在橡膠表面或彈性體表面的一部分形成有該表面處理層，也可以在整個表面形成有該表面處理層。
作為橡膠或彈性體制醫療用具的用途，可以舉出各種診斷檢査裝置、樹脂制注射器、導管等管制制品、配管等。特別是在導管的情況下，提供潤滑性、提高表面潤滑層的耐久性、抑制滑動性降低的效果有效發揮作用，因此在體腔、組織內的插入性、壓入性、滑動性、它們的持續性得以提高，能夠顯著發揮本發明的效果。另一方面，在樹脂制注射器的情況下，提供低蛋白質吸附性、低細胞吸附性、提高表面潤滑層的耐久性(低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的劣化抑制效果)有效體現，因此在長期留置在體內的期間，防止潤滑層流失，阻礙蛋白質、細胞附著于樹脂制注射器內面的效果持續，能夠顯著發揮本發明的效果。
作為橡膠或彈性體制醫療用具的構成材料，可以舉出例如尼龍、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、coc(環烯烴共聚物)、cop(環烯烴聚合物)、丙烯酸類樹脂、天然橡膠、各種合成橡膠。其中，從橡膠或彈性體的表面與潤滑層的結合性的觀點出發，優選尼龍、聚氨酯、cop、coc、丙烯酸類樹脂、天然橡膠。
實施例
以下，基于實施例對本發明進行具體的說明，但本發明不僅限于這些實施例。
(實施例1-1)
將尼龍制的導管(管)用丙酮進行清洗、干燥。接著，將干燥后的導管在調整為10質量％的sim6492.57(gelest公司制造、以上式(1-3)表示的化合物)水溶液中浸漬30分鐘，然后取出，在室溫(25℃)、濕度90％的濕潤下放置24小時。然后，用水進行清洗并進行干燥，得到表面處理導管。
(實施例1-2)
使用sib1824.84(gelest公司制造、以上式(2-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-3)
使用sit8402.0(gelest公司制造、以上式(3-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-4)
使用sit8378.5(gelest公司制造、以上式(4-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-5)
使用調整為0.1質量％的optooldsx(大金工業株式會社制造、具有含氟的疏水性基的硅烷化合物)的全氟己烷溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-6)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-7)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例1-2同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-8)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例1-3同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-9)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例1-4同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-10)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例1-5同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-11)
使用sit8192.2(gelest公司制造、以上式(4-2)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-12)
使用sib1500.0(gelest公司制造、以上式(5-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-13)
使用sib1500.0(gelest公司制造、以上式(5-1)表示的化合物)水溶液(用醋酸調整為ph4)代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例1-14)
使用ssp-060(gelest公司制造、具有以上式(6a-1)表示的鍵合單元和以上式(6b-1)表示的鍵合單元的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例1-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-1)
將尼龍制的導管(管)用丙酮進行清洗、干燥。將干燥后的導管浸漬于底漆層pc-3b((株)fluorotechnology制、以上式(ii-1)表示的丁氧基/乙氧基系四烷氧基硅烷)中，提起后使其干燥。
接著，將進行底漆處理并進行干燥后的導管在調整為10質量％的sim6492.57(gelest公司制造、以上式(1-3)表示的化合物)水溶液中浸漬30分鐘，然后取出，在室溫(25℃)、濕度90％的濕潤下放置24小時。然后，用水進行清洗并進行干燥，得到表面處理導管。
(實施例2-2)
使用sib1824.84(gelest公司制造、以上式(2-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-3)
使用sit8402.0(gelest公司制造、以上式(3-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-4)
使用sit8378.5(gelest公司制造、以上式(4-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-5)
使用調整為0.1質量％的optooldsx(大金工業株式會社制造、具有含氟的疏水性基的硅烷化合物)的全氟己烷溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-6)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-7)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例2-2同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-8)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例2-3同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-9)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例2-4同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-10)
使用天然橡膠制的導管(管)代替尼龍制的導管(管)，除此之外，與實施例2-5同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-11)
使用sit8192.2(gelest公司制造、以上式(4-2)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-12)
使用sib1500.0(gelest公司制造、以上式(5-1)表示的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-13)
使用sib1500.0(gelest公司制造、以上式(5-1)表示的化合物)水溶液(用醋酸調整為ph4)代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(實施例2-14)
使用ssp-060(gelest公司制造、具有以上式(6a-1)表示的鍵合單元和以上式(6b-1)表示的鍵合單元的化合物)水溶液代替sim6492.57水溶液，除此之外，與實施例2-1同樣地進行，制作表面處理導管。
(比較例1)
使用僅經丙酮進行清洗、干燥的尼龍制的導管(管)。
(比較例2)
使用僅經丙酮進行清洗、干燥的天然橡膠制的導管(管)。
利用以下方法對實施例、比較例中制作的表面處理導管或導管進行評價。
<滑動性評價>
向表面處理導管或導管上加水并用手擦拭，利用該手法對滑動性進行官能評價。
(評價結果)
對于尼龍制的導管，與比較例1的導管相比，形成有基于特定硅烷化合物的功能層的實施例1-1～1-5和實施例1-11～1-14的表面處理導管有順滑感，滑動性良好。特別是實施例1-11和實施例1-14的順滑感強。進一步，即使進行100次擦拭后，順滑感也沒有變化，滑動性的降低抑制性也優異。天然橡膠制的導管也同樣，與比較例2的導管相比，實施例1-6～1-10的表面處理導管的滑動性良好，其降低抑制性優異。
在表面形成底漆層的同時在該底漆層上形成基于特定硅烷化合物的功能層的實施例2-1～2-14也同樣地得到了優異的滑動性及其降低抑制性。特別是對于滑動性的均勻性(導管各位置的滑動性能的均勻性)，與實施例1-1～1-14相比，可見其性能的提高，也能夠發揮基于底漆層的形成的有利效果。
<蛋白質吸附性、細胞吸附性>
對蛋白質對于表面處理導管或導管的吸附性、細胞對于表面處理導管或導管的吸附性進行評價。
(評價結果)
對于形成有基于具有聚氧亞烷基的硅烷化合物的功能層的實施例1-1、1-2、1-6、1-7來說，其蛋白質、細胞的吸附量少，對于使用具有含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物的實施例1-3、1-4、1-8、1-9、1-11來說，其吸附量更少。對于使用具有含鹵素鹽的親水性基的硅烷化合物的實施例1-12～1-14來說，與使用具有含金屬鹽的親水性基的硅烷化合物的情況相比，其吸附量稍多，但是與比較例1～2的非處理導管相比，其吸附量相當少。對于使用具有含氟的疏水性基的硅烷化合物的實施例1-5、1-10來說，其吸附量也少。進一步，對于實施例的表面處理導管，即使反復進行蛋白質、細胞的吸附、清洗，也能夠維持低吸附性。
在表面形成底漆層的同時，在該底漆層上形成有基于特定硅烷化合物的功能層的實施例2-1～2-14也同樣地得到優異的蛋白質、細胞的吸附性及其劣化抑制性。
由以上可知，通過在橡膠表面或彈性體表面形成由預定的底漆層、預定的硅烷化合物層構成的表面處理層，能夠提供一種滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性以及這些性能的耐久性(滑動性、低蛋白質吸附性、低細胞吸附性的劣化抑制性)優異的橡膠或彈性體制醫療用具。