(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含む、コーティング組成物と、
患者に接触する側の第１表面、及び第２表面を有するエラストマー第１基材を含み、該基材は前記コーティング組成物でコートされた状態のものである、医療機器と、を含む物品であって、
前記カチオン性要素が、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択され、
前記ビニルポリマーが前記第１表面に耐久的に接着し、
前記組成物が無機充填剤を本質的に含まず、
前記コーティング組成物が付着され、かつ前記コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化されており、かつ前記追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、物品。
【請求項２】
カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含む、コーティング組成物と、
体液に接触する側の第１表面、及び第２表面を有するエラストマー基材であって、該基材は前記コーティング組成物でコートされた状態のものである、基材と、を含む物品であって、
前記カチオン性要素が、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択され、
前記ビニルポリマーが前記第１表面に耐久的に接着し、
前記組成物が無機充填剤を本質的に含まず、
前記コーティング組成物が付着され、かつ前記コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化されており、かつ前記追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、物品。
【請求項３】
前記コーティング組成物が接着促進成分を更に含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項４】
コーティングされた物品の製造方法であって、
第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含み、無機充填剤を本質的に含まない、第１コーティング組成物の形成工程と、
前記ポリマーを第１基材の第１表面に接着するのに好適な条件下で、前記第１コーティング組成物を前記第１表面と接触させる工程と、を含み、
前記第１基材が医療機器のエラストマー構成要素を含み、
前記第１コーティング組成物が付着され、かつ前記第１コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化されており、かつ前記追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、コーティングされた物品の製造方法。
【請求項５】
コーティングされた物品の製造方法であって、
第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含み、無機充填剤を本質的に含まない、第１コーティング組成物の形成工程と、
前記ポリマーを第１基材の第１表面に接着するのに好適な条件下で、前記第１コーティング組成物を前記第１表面と接触させる工程と、を含み、
前記第１基材が体液接触するエラストマー基材を含み、
前記第１コーティング組成物が付着され、かつ前記第１コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化されており、かつ前記追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、コーティングされた物品の製造方法。
【請求項６】
コーティングを含む医療機器物品であって、前記コーティングが、
遊離シラン要素と、
第１の第四級アンモニウム要素を含む第１ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第２ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーと、を含む組成物から誘導され、
前記ビニルポリマーが該物品の表面に耐久的に接着され、
前記組成物が付着され、かつ前記組成物中に存在する前記遊離シラン要素で硬化されており、かつ前記遊離シラン要素が、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、医療機器物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／３４８，０４４号及び同第６１／３４８，１５７号（共に２０１０年５月２５日出願）の利益を主張するものであり、各々の開示内容全体が本明細書に参考として組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
操作者が触れる、又はヒト組織と接触することを意図する表面は、それ故に、皮膚及び粘膜組織上で典型的又は偶発的に見られる微生物に曝される。特に懸念されるのは、組織と長時間接触することになり、細菌がコロニーを作り、増殖し、かつ潜在的にバイオフィルムを形成し得る表面である。これらの表面は感染症を引き起こすことで知られる。例えば、自然開口部又は人工開口部に挿入される静脈アクセスカテーテル、尿道カテーテル、気管内チューブ、経鼻胃管、栄養チューブ及びその他のデバイスは、患者に対して非常に深刻な影響をもたらし得る感染症を引き起こすリスクがある。バイオフィルムは、生体材料及び宿主組織の表面に典型的にしっかりと接着された細胞外高分子マトリックス内に入った、構造化微生物集団である。細菌性バイオフィルムは、様々な異なる適用範囲、つまり医療機器、食品加工及びその他産業用途における濾過システム、海洋構造物のコーティング、並びにその他防汚用途において、水性流体及び体液に長期間曝される材料の開発において重要な問題である。バイオフィルム中に生息する細菌は、「遊離」病原体と比べて、宿主防衛、及び抗生物質又は抗菌剤処理に対する抵抗性がかなり高く、それにより、留置する及びその他組織に接触するデバイスの使用中の感染可能性が高まる。
【０００３】
バイオフィルムは、カテーテル関連尿路感染症（ＣＡＵＴＩ）及び人工呼吸関連肺炎（ＶＡＰ）において重要な役割を果たすと考えられる。ＣＡＵＴＩは、院内感染（ＨＡＩ）の最も多くを占め、院内血流感染の２番目に多い原因である。ＶＡＰは、全てのＨＡＩのうち死亡率が最も高く、ＶＡＰ患者のおおよそ１５％が死亡する。ＶＡＰは、治療が最も高額なＨＡＩでもあり（発症あたり＄２０，０００〜＄５０，０００）、尿道カテーテルを長期間有する患者の発症率は２５％〜４０％である。
【０００４】
例として、そして理論に束縛されるものではないが、尿道カテーテル表面上のバイオフィルム形成は、以下のように進行することができる。１）まずカテーテル表面に尿道周囲の皮膚上に元来存在する細菌（このうち一部はウレアーゼ産生菌である）がコロニー形成し、カテーテルが挿入されると、尿道の上皮表面とカテーテルとの間で膀胱内に移動できる。これらの細胞のカテーテル表面への吸着は、大部分が吸着されたタンパク質からなる有機コンディショニングフィルムの形成により促進され得る。２）主に細菌性エキソポリサッカライドのマトリックスによって包まれた細菌性バイオフィルムの集団が形成される。尿路感染症（ＵＴＩ）の一次的な原因であるバイオフィルム形成性先駆細菌は、典型的には表皮ブドウ球菌、大腸菌、又はフェカリス菌であり、大腸菌はＣＡＵＴＩの原因として非常に重要である。カテーテル挿入時間が長いと、緑膿菌、Ｐ．ミラビリス、及び肺炎桿菌など他の種が現れる。これら後半では、カテーテルが定位置にある限り、抗生物質による治療はより難しい。３）ウレアーゼを産生可能な細菌種を含んで成長するバイオフィルムが存在すると、尿素に対するウレアーゼの作用により尿のｐＨの上昇につながる。４）尿がアルカリ性になるにつれ、カテーテル表面上で成長しているバイオフィルムマトリックス内にリン酸カルシウム及びリン酸マグネシウムアンモニウムの結晶が沈殿し、蓄積される。５）アルカリ性尿中の結晶形成、及びバイオフィルムの成長が継続すると、深刻な外皮形成と、最終的にはデバイスの閉塞につながり、患者への再カテーテル挿入（re-catherization）を余儀なくさせる。したがって、カテーテル上のコロニー形成及びバイオフィルム形成の予防は、ＣＡＵＴＩ並びに血流感染（ＢＳＩ）の予防において大きな役割を果たし得る。
【０００５】
抗菌性薬物送達システムの組成物又はその利用のいずれかにより、本質的に抗菌性である表面を提供する試みが行われてきた。これらの表面は、１）送達システムとして用いるとき、抗菌剤、つまり活性物質が、医療用物品の耐用期間が終わる前にかなり使い果たされ得る、２）死細胞、尿道中の高有機負荷、及びその他吸着した生体材料が表面の抗菌特性を遮蔽するため、表面の抗菌特性が最終的に弱まる、及び３）カテーテル材料中、又は外部コーティング中の抗菌剤が十分に溶出されない、という大きな３つの理由により、バイオフィルム形成を抑えるには効果が不十分である場合がある。
【０００６】
したがって、ある医療機器、及び特に湿潤な哺乳類組織と接触するものの表面は、適切な水分量、温度、栄養素、及び受容表面が利用できるために繁殖し伝搬する細菌類、真菌類、藻類、及びその他単細胞微生物（microrganisms）にとって、好適な生息地を提供する。これらの生物が代謝すると、副生成物である化学物質を産生する。これら化学物質は、毒素及び／又は発熱原である場合がある。したがって、これらの微生物、並びにその代謝産物は、軽微な組織炎症から、より重篤な毒性反応及び疾患までに至る重大な健康リスクをユーザーにもたらす場合がある。
【０００７】
更に問題を複雑にしているのは、多くの静脈アクセスカテーテル、尿道カテーテル、気管内チューブ、経鼻胃管及びその他患者接触デバイスが、可撓性であり、かつ多くの場合にエラストマープラスチック製であることである。更に、挿入及び使用の間、これらデバイスを繰り返し動かしたり曲げたりすることがある。このような表面に接着させるのは非常に難しい場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
微生物による物品のコロニー形成を予防する平易な手段、及び／又は可撓性であるエラストマーの基材に対して耐久的に接着する形で表面に配置されるようになる生存微生物数を低減する手段に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
哺乳類皮膚又は粘膜（muscosal）組織又は内部組織と意図的に接触される表面上の生存微生物数を制御する一般的な必要性を考慮して、本開示は、いくつかの実施形態において、可撓性の及び／又はエラストマーの表面に結合するコーティングを形成するために使用できる抗菌性ポリマー組成物を提供する。抗菌性ポリマーは、適用される物品に他の望ましい特性（例えば、抗接着性、潤滑性、つまり挿入を容易にするための摩擦係数の低さ、表面エネルギーの増加など）を付与する化学的要素を含んでよい。これらカチオン性シランは、接着された実質的に非浸出性組成物の抗菌活性を好ましくは付与し、又は改善する。いくつかの実施形態では、ポリマーの構成成分は、その光学的透明特性によって選択してよい。
【００１０】
したがって、一態様では、本開示は物品を提供する。物品は、複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含むコーティング組成物と、患者接触第１表面及び第２表面を有するエラストマー第１基材を含む医療機器と、を含んでよい。ペンダント基は、カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、非極性要素を含む第２ペンダント基と、第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含んでよい。ビニルポリマーは、患者接触第１表面に耐久的に接着することができる。コーティング組成物は、無機充填剤を本質的に含まなくてよい。
【００１１】
物品の任意の上記実施形態では、カチオン性要素は、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択されてよい。任意の上記実施形態では、有機ケイ素要素はオルガノシラン又はオルガノシランエステルを含む。
【００１２】
任意の上記実施形態では、コーティング組成物を付着させ、コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化できる。いくつかの実施形態では、追加の遊離シランは、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランであってよい。任意の上記実施形態では、コーティング組成物は接着促進成分を更に含んでよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、ポリマーは、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まなくてよい。
【００１４】
任意の上記実施形態では、ビニルポリマーにおいて、カチオン性アミンモル当量と有機ケイ素モル当量との比は、約０．１：１〜約１０：１であってよい。任意の上記実施形態では、ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であってよく、かつ１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物であってよい。任意の上記実施形態では、コーティング組成物中に存在するポリマーと任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも２００グラムの不揮発性コーティング組成物であってよく、かつ１当量のシラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物であってよい。
【００１５】
任意の上記実施形態では、少なくとも１つのペンダント要素はフッ素化合物を含んでよい。いくつかの実施形態では、第２ペンダント基はフッ素化合物を含んでよい。
【００１６】
任意の上記実施形態では、有機ポリマーが接着される患者接触表面は、ガラス、金属、金属酸化物、セラミックス、又はポリマーの表面であってよい。任意の上記実施形態では、第１基材は、第１表面上に耐久性金属酸化物層を更に含んでよい。
【００１７】
任意の上記実施形態では、第１基材の第２表面は第２基材に接着されてよい。いくつかの実施形態では、第１基材は、化学結合、熱結合、接着剤、機械的締結具、又は前述の任意の組み合わせにより第２基材に接着されてよい。任意の上記実施形態では、医療機器は、内視鏡、気管内チューブ、血管内カテーテル、尿道カテーテル、創傷包帯、聴診器のダイアフラム、聴診器の管部、人工呼吸器のチューブ、患者の栄養チューブ、外科用ドレーン、及びその他の哺乳類組織との接触を意図した平坦な、管状の又は成形された可撓性の医療機器を含む。
【００１８】
別の態様では、本開示は物品を提供する。物品は、複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含むコーティング組成物と、体液接触第１表面及び第２表面を有するエラストマー第１基材を含む医療機器と、を含んでよい。ペンダント基は、カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、非極性要素を含む第２ペンダント基と、第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含んでよい。ビニルポリマーは、体液接触第１表面に耐久的に接着することができる。コーティング組成物は、無機充填剤を本質的に含まなくてよい。
【００１９】
任意の上記実施形態の物品では、カチオン性要素は、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択されてよい。任意の上記実施形態では、有機ケイ素要素はオルガノシラン又はオルガノシランエステルを含む。
【００２０】
任意の上記実施形態では、コーティング組成物を付着させ、コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化できる。いくつかの実施形態では、追加の遊離シランは、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランであってよい。任意の上記実施形態では、コーティング組成物は接着促進成分を更に含んでよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、ポリマーは、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まなくてよい。
【００２２】
任意の上記実施形態では、ビニルポリマーにおいて、カチオン性アミンモル当量と有機ケイ素モル当量との比は、約０．１：１〜約１０：１であってよい。任意の上記実施形態では、ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であってよく、１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物であってよい。任意の上記実施形態では、コーティング組成物中に存在するポリマー上のシラン官能性基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも２００グラムの不揮発性コーティング組成物であってよく、かつ１当量のシラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物であってよい。
【００２３】
任意の上記実施形態では、少なくとも１つのペンダント要素はフッ素化合物を含んでよい。いくつかの実施形態では、第２ペンダント基はフッ素化合物を含んでよい。
【００２４】
任意の上記実施形態では、有機ポリマーが接着される体液接触表面は、ガラス、金属、金属酸化物、セラミックス、又はポリマーの表面であってよい。任意の上記実施形態では、第１基材は、第１表面上に耐久性金属酸化物層を更に含んでよい。
【００２５】
任意の上記実施形態では、第１基材の第２表面は第２基材に接着されてよい。いくつかの実施形態では、第１基材は、化学結合、熱結合、接着剤、機械的締結具、又は前述の任意の組み合わせにより第２基材に接着されてよい。
【００２６】
更に別の態様では、本開示はコーティングされた物品の製造方法を提供する。この方法は、複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含むコーティング組成物を形成する工程と、ポリマーを第１表面に接着するのに好適な条件下で、コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程と、を含んでよい。この複数のペンダント基は、第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、非極性要素を含む第２ペンダント基と、第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含んでよい。この組成物は、無機充填剤を本質的に含まなくてよい。第１基材は、医療機器のエラストマー構成要素を含んでよい。本方法の任意の実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、溶媒中でのビニルポリマーの乳濁液又は分散液を形成する工程を含んでよい。本方法の任意の上記実施形態では、ビニルポリマーは、第３ペンダント基が非極性要素を含む第３ペンダント基を更に含んでよい。本方法の任意の上記実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、硬化過程のシランの加水分解及び／又は縮合反応を促進する触媒化合物を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含んでよい。本方法の任意の上記実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、接着促進剤を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含んでよい。本方法の任意の上記実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、遊離の第２カチオン性シラン要素及び／又は第２カチオン性要素を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含んでよい。任意の上記実施形態では、この方法は、第１コーティング組成物を表面と接触させる工程の後に、表面をすすぐ工程を更に含んでよい。任意の上記実施形態では、この方法は、第１基材を第２基材に結合する工程を更に含んでよい。任意の上記実施形態では、この方法は、第１コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程に先立ち、第２コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程を更に含んでよい。更に別の態様では、本開示は、本方法の任意の上記実施形態に従って製造された物品を提供する。
【００２７】
更に別の態様では、本開示はコーティングされた物品の製造方法を提供する。この方法は、複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含むコーティング組成物を形成する工程と、ポリマーを第１表面に接着するのに好適な条件下で、コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程と、を含んでよい。この複数のペンダント基は、第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、非極性要素を含む第２ペンダント基と、第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含んでよい。この組成物は、無機充填剤を本質的に含まなくてよい。第１基材は、体液接触するエラストマー基材を含んでよい。本方法の任意の実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、溶媒中でのビニルポリマーの乳濁液又は分散液を形成する工程を含んでよい。本方法の任意の実施形態では、ビニルポリマーは、第３ペンダント基が非極性要素を含む第３ペンダント基を更に含んでよい。本方法の任意の実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、硬化過程のシランの加水分解及び／又は縮合反応を促進する触媒化合物を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含んでよい。本方法の任意の実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、接着促進剤を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含んでよい。本方法の任意の実施形態では、第１コーティング組成物を形成する工程は、遊離の第２カチオン性シラン要素及び／又は第２カチオン性要素を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含んでよい。任意の実施形態では、この方法は、第１コーティング組成物を表面と接触させる工程の後に、表面をすすぐ工程を更に含んでよい。任意の実施形態では、この方法は、第１基材を第２基材に結合する工程を更に含んでよい。任意の実施形態では、この方法は、第１コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程に先立ち、第２コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程を更に含んでよい。更に別の態様では、本開示は、本方法の任意の実施形態に従って製造された物品を提供する。
【００２８】
更に別の態様では、本開示はコーティングを含む医療機器物品を提供する。このコーティングは、遊離シラン要素と、複数のペンダント基を有するビニルポリマーとを含む組成物から誘導できる。ペンダント基は、第１の第四級アンモニウム要素を含む第１ペンダント基と、第１有機ケイ素要素を含む第２ペンダント基と、を含んでよい。ビニルポリマーは、表面に耐久的に接着することができる。任意の実施形態では、組成物は無機充填剤を本質的に含まなくてよい。任意の実施形態では、遊離シランは第四級アンモニウムシランであってよい。任意の実施形態では、遊離の第四級アンモニウムシランは、第四級アミンに結合される少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖のＣ８〜Ｃ２２アルキル基を含んでよい。
【００２９】
「好ましい」及び「好ましくは」という語は、特定の状況下で特定の効果をもたらしうる本発明の実施形態のことを指して言う。しかしながら、同じ、又は他の状況下において他の実施形態が好ましい場合もある。更に、１つ以上の好ましい実施形態の引用は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、他の実施形態を本発明の範囲から除外することを目的とするものではない。
【００３０】
本明細書で使用するところの「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」は、互換可能に使用される。したがって、例えば、「ａ」ケイ酸塩含有基材を含む物品は、その物品が「１つ以上の」ケイ酸塩含有基材を含み得ることを意味するものと解釈され得る。
【００３１】
用語「及び／又は」は、１つ若しくは全ての列挙した要素、又は列挙した要素のいずれかの２つ以上の組み合わせを意味する。
【００３２】
また、本明細書における端点による数の範囲の記載には、その範囲に含まれる全ての数が含まれる（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５、などが含まれる）。
【００３３】
本発明の上記の「課題を解決するための手段」は、本発明が開示する各実施形態又はあらゆる実施例を説明することを意図したものではない。以下の説明は、実例となる実施形態をより詳細に例示するものである。本明細書にわたっていくつかの箇所で、実施例の一覧を通してガイダンスを提供するが、実施例は様々な組合せにおいて使用できる。それぞれの場合において記載される一覧はあくまで代表的な群として与えられるものであって、排他的な一覧として解釈されるべきものではない。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
複数の異なるペンダント基を含有し得る高分子材料が提供される。本明細書で用いるとき「ペンダント基」は、ポリマーの主要な骨格鎖の一部ではない基を指す。高分子材料及び高分子材料を含有する組成物の製造方法もまた提供される。加えて、高分子材料を含有するコーティングを有する物品が提供される。コーティング中では、かかる高分子材料は、多くの場合、架橋されている。コーティングは、抗菌性、非浸出性、耐久的抗菌性、可撓性であるエラストマーの基材に対する耐久的接着性、非水溶性、摩耗耐性、又はこれらの任意の組み合わせであることができる。
【００３５】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明はその応用において、下記の説明文に記載されるか又は付属の図面に示される構成の細部及び要素の配置に限定されないものである点は理解されるべきである。本発明には他の実施形態が可能であり、本発明は様々な方法で実施又は実行することが可能である。また、本明細書で使用する用語及び専門用語は、説明を目的としたものであり、発明を限定するものとして見なされるべきでない点は理解されるべきである。本明細書における、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む、有する）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、有する、含む）」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（含有する、含む）」、又は「ｈａｖｉｎｇ（有する）」及びこれらの変形の使用は、その後に列記される項目及びその均等物、並びに更なる項目を包含するものとする。特に特定又は限定されないかぎり、「支持された」及び「結合された」なる用語並びにその変形は広義の意味で用いられ、直接的及び間接的な支持及び結合の両方を包含するものである。他の実施形態が利用されてもよく、また、構造的又は論理的な変更が、本開示の範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。更に、「前方」、「後方」、「上」、「下」といった用語は、各要素の互いに対する関係を説明するためにのみ用いられるものであり、装置の特定の向きを説明すること、装置に必要とされる若しくは求められる向きを指示又は示唆すること、又は本明細書に記載される発明が、使用時にどのように使用、装着、表示、又は配置されるかを特定することを目的とするものでは決してない。
【００３６】
用語「患者接触表面」は、哺乳類の皮膚、組織、体液、自然の若しくは人工の身体開口部（例えば、静脈内アクセス開口部、外科的開口部）又は体腔への接触が意図される医療機器の表面を意味する。
【００３７】
用語「抗菌性」は、微生物を殺菌する、又は微生物の成長を阻害する材料を指す。
【００３８】
用語「カチオン性」又は「カチオン性基」は、第四級アミン基、プロトン化した第三級アミン基、及びプロトン化した第二級アミン基などの正電荷を有するアミン基を指す。これらの基は、１以上の負電荷を有する任意の好適な対イオンであってよい、負に帯電した対イオンを付随し得ると理解される。典型的な対イオンとして、ハライド、有機カルボキシレート、サルフェート、及びα−及びβ−ヒドロキシ酸を含むホスフェート、サルフェート、メトサルフェート、アルキルサルフェート、ホスフェートなどが挙げられる。
【００３９】
用語「シラン」は、ケイ素原子に結合した４つの基を有する化合物を指す。すなわち、シランはケイ素含有基を有する。
【００４０】
用語「アルコキシシリル」は、ケイ素原子と直接結合したアルコキシ基を有する、ケイ素含有基を指す。例えばアルコキシシリルは、式−Ｓｉ（ＯＲ）（Ｒｘ）２であってよく、式中、Ｒはアルキルであり、各Ｒｘは独立してヒドロキシ、アルコキシ、アルキル、ペルフルオロアルキル、アリール、アラルキルであり、又はシリコーンの一部である。
【００４１】
用語「エステル等価物」は、熱的及び／又は触媒的にＲ’’ＯＨによって置換可能なシランアミド（ＲＮＲ’Ｓｉ）、シランアルカノエート（ＲＣ（Ｏ）ＯＳｉ）、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ、ＳｉＮ（Ｒ）−Ｓｉ、ＳｉＳＲ及びＲＣＯＮＲ’Ｓｉなどの基を意味する。Ｒ及びＲ’は独立して選択され、これらとして水素、アルキル、アリールアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、並びにアルコキシアルキル、アミノアルキル、及びアルキルアミノアルキルなどの置換類縁体を挙げることができる。Ｒ’’はＲ及びＲ’と同じであってよいが、Ｈであってはならない。
【００４２】
用語「ヒドロキシルシリル」は、ケイ素原子と直接結合したヒドロキシル基を有する、ケイ素含有基を指す。例えばヒドロキシルシリルは、式−Ｓｉ（ＯＨ）（Ｒｘ）２であってよく、式中、Ｒｘはアルキル、ペルフルオロアルキル、アリール、アラルキル、アルコキシ、ヒドロキシルであり、又はシリコーンの一部である。ヒドロキシシリル基を有する化合物は、多くの場合、「シラノール」と呼ばれる。シラノールはシランの部分集合である。
【００４３】
用語「シリコーン」又は「シロキサン」は、ケイ素−酸素−ケイ素の連結基を含有する部分を指す。任意の他の適した基がケイ素原子に結合し得る。このような連結は、第１シラン（例えば、第１アルコキシシリル基又は第１ヒドロキシシリル基などの、第１ケイ素含有基）と第２シラン（例えば、第２アルコキシシリル基又は第２ヒドロキシシリル基などの、第２ケイ素含有基）との反応からもたらされ得る。いくつかの実施形態では、シリコーンは「シリコーンネットワーク」の一部分である。シリコーンネットワークは、第１シラン（すなわち、第１ケイ素含有基）が、第２シラン（例えば、第２ケイ素含有基）と、第３シラン（例えば、第３アルコキシシリル基又は第３ヒドロキシシリル基などの第３ケイ素含有基）とで反応して、あるいは第１シラン（例えば、第１ケイ素含有基）が、第２シラン（例えば、第２ケイ素含有基）と、第３シラン（例えば、第３ケイ素含有基）と、第４シラン（例えば、第４アルコキシリル基又は第４ヒドロキシシリル基などの第４ケイ素含有基）とで反応して得られる。
【００４４】
本明細書で使用するとき、表現「複数のペンダント基を有する高分子材料」、「多数のペンダント基を有する高分子材料」、又は類似の表現は、少なくとも３種の異なるペンダント基を有する高分子材料を指すために互換的に使用される。多数のペンダント基には、（１）カチオン性基を含有する第１ペンダント基、（２）非極性基を含有する第２ペンダント基、及び（３）オルガノシラン基を有する第３ペンダント基が含まれる。多数のペンダント基を有する高分子材料は、多数のオルガノシラン基の縮合反応により架橋することができる。更に本高分子材料は、シラノール基、又は好ましくは複数のシラノール基などの金属水酸化物基を含む表面に共有結合され得る。
【００４５】
本明細書で使用するとき、用語「体液接触基材」は、血液、尿、糞便、唾液、創傷滲出物、髄液などが挙げられるがこれらに限定されない哺乳類の体液と１回以上接触し得る任意の表面を指す。例として、カテーテルなどの使い捨て医療機器、並びに患者の体温計などの耐久性表面、ベッドレール、呼び出しボタン、ドアノブ、壁、カーテン、トレイ、サプライカート、静注用ポンプ、リード線、無影灯、シンク、手術室又は集中治療室で使用される医療機器、などの病室中で接触が多い表面が挙げられる。
【００４６】
本明細書で用いるとき、用語「非浸出」は、以下に記載する抗菌剤浸出試験手順により測定するとき、水性液体と接触中に抗菌性組成物がポリマーコーティングされた組成物から実質的に拡散されない又は消失しないことを意味する。
【００４７】
本明細書で使用するとき、「遊離シラン」は、ビニル基を含まず、故にビニルポリマー主鎖と反応できないシラン化合物を指す。ただし遊離シランは、ビニルポリマー上のシランペンダント基と反応できる。いくつかの実施形態では、「遊離シラン」は抗菌特性を有してよい。代表的な抗菌性遊離シランは、米国特許第５，０１３，４５９号（第７段３０行目から第９段９行目まで）に見出すことができ、その全体は参考として本明細書に組み込まれる。
【００４８】
本開示は概して、抗菌剤コーティングを含む医療機器と、抗菌剤コーティングを含むかかる機器の製造方法とを目的とする。機器の多くは患者接触表面を更に含む。いくつかの実施形態では、基材は可撓性の又はエラストマーの基材を含む。
【００４９】
本明細書で用いるとき、可撓性は、手で容易に９０度曲げられる材料を指す。典型的には、その材料に目に見える損傷を与えずに、３回以上連続して手で容易に１８０度折り畳むことができる。
【００５０】
本明細書で用いるとき、「エラストマー」又は「エラストマーの」は、可逆的に少なくとも２５％延ばせる材料を指す。好ましいエラストマーは、可逆的に少なくとも５０％延ばせるものである。この程度まで引き伸ばすと、エラストマーは３０秒未満で元の長さにほぼ完全に（例えば９５％）回復する。
【００５１】
抗菌性ポリマー：
本開示は、抗菌性ポリマーを提供する。抗菌性ポリマーは、好適な水性又は有機溶媒中で、ポリマー内で１つ以上の機能的な目的を果たす化学基を含むモノマーを反応させることにより形成される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように、抗菌性ポリマーを基材上にコーティング（例えばフィルム又は層として）できる。ポリマーは、ポリマー（例えば、タッチパネルの表面上）と接触する微生物を死滅又は阻止できる抗菌活性を有する。抗菌活性は、例えば、ＪＩＳ−Ｚ  ２８０１（Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ；Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）などの標準化された抗菌力耐性検査法を用いて試験できる。いくつかの実施形態では、ポリマーは更に摩耗耐性特性を有してよい。比較的硬い表面にコーティングされるときのポリマーの摩耗耐性特性は、ＡＳＴＭ試験法Ｄ  ７０２７．２６６７６を用いて試験できる。
【００５３】
本開示のポリマーは、得られるポリマーを可溶化（solublize）する、又は分散液を作製する任意の好適な溶媒（例えば有機溶媒）中に形成される。好適な有機溶媒は、約２００℃以下の沸点を有し、溶媒の特性を実質的に損なわずにごく少量（＜１０％、ｗ／ｗ）の酸性化水と混合できる。酸性化水を溶媒に加えると、シラン基の完全な加水分解を促進し、ポリマー内及びポリマーと基材との間の−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合の形成が最適化される。これにより、基材上の抗菌剤コーティングの耐久性が改善される結果になる。好ましくは、溶媒の引火点は１００℃以下である。好適な有機溶媒の非限定例として、アルコール（例えば、イソプロピルアルコール、メタノール）、ＭＥＫ、アセトン、ＤＭＦ、ＤＭＡＣ（ジメチルアセトアミド）、エチルアセテート、ＴＨＦなどが挙げられる。モノマーを溶媒と混合し、反応させて抗菌性ポリマーを形成する。好適なモノマーとして、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマー、ビニルモノマー、及びオレフィンモノマーの誘導体が挙げられる。モノマーは、重合反応後にポリマー主鎖からのペンダントになる化学基を含む。ペンダント基として、第１カチオン性基、任意の非極性基、及び第１オルガノシラン基（例えばトリメトキシシリルプロパン）が挙げられる。
【００５４】
構造（Ｉ）に示すポリマーは、本開示に従って、アクリレート又はオレフィンモノマーから作製された抗菌性ポリマーの一部を表したものである。
【００５５】
【化１】
0005992905.tif 000002
【００５６】
本開示のポリマーは、抗菌活性を有するペンダント基を含む。抗菌活性を有する基は、ポリマーをコーティングする物品に望ましい特性を選択してよい。例えば、抗菌性基は、実質的な光学的透明度（すなわち、狭帯域又は広帯域の波長にわたって高い光透過性、低ヘイズ）又は低摩擦係数を有するポリマーを提供するために選択されてよい。これらの特性は、当業者により、例えば本明細書に開示される方法で容易に測定できる。構造（Ｉ）の代表的なポリマーでは、第１カチオン性ペンダント基はカチオン性部分Ｒ３を含み、Ｒ１＝Ｈ又はＣＨ３であり、
Ｒ２＝ＣＯＯ、ＣＯ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、アリールであり、
Ｒ３＝以下の式
−（ＣＨ２）ｎ−Ｎ（Ｒ７）（Ｒ８）（Ｒ９）（Ｘ−）（式中、
ｎ＝１〜３（すなわち、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基）であり、
Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は独立してアルキル（Ｃ１〜Ｃ２２）、アリール、又は環状構造を形成する化学基の組み合わせであり、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９のうち最大２つがＨであってよく、
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＢＦ４、ＯＳＯ２Ｃ４Ｆ９、ＯＳＯ２ＣＦ３、ＯＳＯ３ＣＨ３であるを有するカチオン性基であるモノマーから誘導できる。
【００５７】
Ｒ３は、参考として本明細書に組み込まれる米国特許第５４０８０２２号に開示されるような別の抗菌性第四級アンモニウム基から選択されてもよい。
【００５８】
第１カチオン性ペンダント基は、ポリマーに結合した抗菌剤の殺菌活性部が水に不溶性である（すなわち、ポリマーが水性組成物と接触するとき抗菌剤が非浸出である）ように、ポリマーに結合（例えば共有結合）される。好適な抗菌性カチオン性化合物として、任意のプロトン化した第二級アミン、プロトン化した第三級アミン、又は少なくとも１つのＣ６〜Ｃ２２直鎖又は分枝鎖アルキル若しくはアルケニル基を有する第四級アミンが挙げられる。本開示の組成物中の第四級アミン基として、本明細書に記載されるようなポリマー中のペンダント基である第四級アミン基、並びに遊離の第四級アミン基を挙げてよい。
【００５９】
ポリマー及び／又は抗菌性シランにおける好適な抗菌性カチオン性要素の非限定例として、ヘキサデシルジメチルエチルアミン、オクタデシルジメチルエチルアミン、ヘキサデシルジメチルプロピルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン（hexadecydimethylamine）塩酸塩、ラウリルジメチルアミン臭化水素酸塩、及びオクタデシルジメチルプロピルアミンが挙げられる。
【００６０】
構造（Ｉ）の代表的なポリマーにおいて、非極性ペンダント基は非極性部分Ｒ４を含み、Ｒ４が、非置換又は置換アルキル基（Ｃ４〜Ｃ２２）、アリール基、ペルフルオロアルキルスルホンアミド、ペルフルオロアルキルスルホン、ペルフルオロアルキルカルボキサミド、対応する化学式：ＲｆｆＱ３（Ｘ１）ｎ１及び（Ｘ１）ｎ１Ｑ３Ｒｆｆ２Ｑ３（Ｘ１）ｎ１）（式中、Ｒｆｆはフルオロアルキルであり、Ｒｆｆ２はフルオロアルキレンであり、Ｑ３は価数が少なくとも２の連結基であり、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリレン基、Ｏ、Ｎ、及びＳなどのヘテロ原子を任意選択で、並びにカルボニル又はスルホニル、及びこれらの組み合わせなどのヘテロ原子含有官能基を任意選択で含有する直鎖又は分枝鎖又は環状含有連結基からなる群から選択され、Ｘ１は（メタ）アクリル、−ＳＨ、アリル、又はビニル基から選択されるフリーラジカル反応性基であり、ｎ１は独立して１〜３である）であるフリーラジカル反応性フルオロアルキル又はフルオロアルキレン基含有相溶化剤の類であるモノマーから誘導できる。典型的なＱ３基として、−ＳＯ２Ｎ（Ｒ）ＣＨ２ＣＨ２−、−ＳＯ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）ｍ−、−ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）３−、及び−Ｃ（Ｏ）ＮＲＣＨ２ＣＨ２−（式中、ＲはＨ又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、ｍは１〜６である）が挙げられる。好ましくは、フルオロアルキル又はフルオロアルキレン基はペルフルオロアルキル又はペルフルオロアルキレン基である。これらの基準に合致し、本発明に有用な代表的非限定的ペルフルオロブチル−置換アクリレート相溶化剤として、１つ以上のＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２）２、又はＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２が挙げられる。コーティング層の組成物中で使用できる好ましいフルオロアルキル−置換モノマーの非限定的な一例は、Ｌａｎｃａｓｔｅｒ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（Ｗｉｎｄｈａｍ，Ｎｅｗ  Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ）から入手可能な（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ）−ペルフルオロデシルアクリレートである。コーティング層の組成物中で更に使用できるその他多くのペルフルオロアルキル部分を有する（メタ）アクリル化合物は、米国特許第４，９６８，１１６号（Ｈｕｌｍｅ−Ｌｏｗｅら）及び米国特許第５，２３９，０２６号（ペルフルオロシクロヘキシルメチルメタクリレートを含む）（Ｂａｂｉｒａｄら）に言及されており、参考として本明細書に組み込まれる。これらの基準に合致し、使用可能なその他のフッ素化合物である（メタ）アクリレートとして、例えば、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロヘキサンジオールジアクリレート及びω−ヒドロ２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルアクリレート（Ｈ−Ｃ４Ｆ８−ＣＨ２Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ２）が挙げられる。単独で、又は混合物として使用できるその他のフッ素化合物である（メタ）アクリレートは、米国特許第６，２３８，７９８号（Ｋａｎｇら）に記載されており、参考として本明細書に組み込まれる。
【００６１】
使用可能なその他のモノマーは、フルオロアルキル−又はフルオロアルキレン−置換チオール又はポリチオールである。この種のモノマーの非限定例として、１つ以上のＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＳＨ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＳＨ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＳＨ、及びＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ（ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＳＨ）ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＳＨが挙げられる。
【００６２】
別の好ましい実施形態として、コーティング組成物には、少なくとも１つの一価のポリ（ヘキサフルオロプロピレンオキシド）（ＨＦＰＯ）部分を持つ１つ以上のマルチ−オレフィン性化合物、及び任意選択で相溶化剤、例えば、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２）２、又はＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、アルコール、オレフィン、チオール又はポリチオールなどのフルオロアルキル−又はフルオロアルキレン−置換モノ又はマルチ−アクリレートがフルオロポリマー硬化性組成物に添加される。チオール又はポリチオール類の相溶化剤の非限定例として、１つ以上のＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＳＨ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＳＨ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＳＨ、及びＣ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ（ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＳＨ）ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＳＨが挙げられる。
【００６３】
実施例で用いられるとき、特に断りのない限り、「ＨＦＰＯ−」は、メチルエステルＦ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ａＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３の末端基Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ａＣＦ（ＣＦ３）−（式中、「ａ」の平均は約６．８であり、メチルエステルは１，２１１ｇ／モルの平均分子量を有する）を指し、その開示が参考として本明細書に組み込まれる米国特許第３，２５０，８０８号（Ｍｏｏｒｅら）で報告される方法に従って、分別蒸留による精製を用いて調製できる。
【００６４】
少なくとも１つの一価のポリ（ヘキサフルオロプロピレンオキシド）（ＨＦＰＯ）部分を持つモノ−又はマルチ−オレフィン性化合物は、好ましくはマルチアクリレートの形態である。これらの材料は、式：ＲｆｐｅＱ（Ｘ）ｎのものであり、式中、Ｒｆｐｅは一価のＨＦＰＯ部分の残基であり、Ｑはアルキレン、アリーレン、アリーレン−アルキレン、又はアルキレン−アリーレン基を含む連結基であり、Ｏ、Ｎ、及びＳなどのヘテロ原子を含有してよい直鎖又は分枝鎖連結基を含んでよく、Ｘはメタ（アクリル）、アリル、又はビニル基から選択されるフリーラジカル反応性基であり、ｎは２〜３である。典型的なＱ基として、−（ＣＨ２）ｍ−、−ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）３−、及び−Ｃ（Ｏ）ＮＲＣＨ２ＣＨ２−（式中、ＲはＨ又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、ｍは１〜６である）が挙げられる。
【００６５】
少なくとも１つの一価のポリ（ヘキサフルオロプロピレンオキシド）（ＨＦＰＯ）部分を持つマルチ（メタ）アクリル化合物の一種は、２００４年５月７日に出願された「Ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  Ｐｏｌｙａｃｒｙｌ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」という表題の米国特許仮出願第６０／５６９，３５１号（整理番号５９７９５ＵＳ００２）（この開示は参考として本明細書に組み込まれる）に記載される化合物を含む。
【００６６】
少なくとも１つの一価のポリ（ヘキサフルオロプロピレンオキシド）（ＨＦＰＯ）部分を持つその他のモノ−及びマルチ−（メタ）アクリル化合物は、２００４年５月７日に出願された「Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｓａｍｅ，Ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ａｒｔｉｃｌｅｓ  Ｔｈｅｒｅｆｒｏｍ」という表題の米国特許出願第１０／８４１，７９２号（この開示は参考として本明細書に組み込まれる）に記載される、ＨＦＰＯアミン誘導体のマルチアクリレートとのマイケル付加物である化合物を含む。
【００６７】
任意の非極性ペンダント基は、抗菌性ポリマーの相対的疎水性を高める化学基である。非極性ペンダント基は、ポリマーの表面エネルギーに影響を与える能力によって選択される。特に、非極性ペンダント基は、低表面エネルギーポリマーを付与するよう選択される。また、硬表面（例えばガラス）上にポリマーがコーティングされると、非極性ペンダント基はポリマーの耐引っかき性を高めることもできる。好適な非極性基の非限定例として、直鎖又は分枝鎖アルカン（例えば、イソオクタン、イソブタン）、アルカリル、アラルキル、及び芳香族基が挙げられる。
【００６８】
構造（Ｉ）の代表的なポリマーでは、第１オルガノシランペンダント基はシロキサン部分Ｒ５を含み、
Ｒ５＝（ＣＨ２）ｍ−Ｓｉ（ＯＲ１０）３であり、
ｍ＝１〜６（すなわち、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基）であり、
Ｒ１０＝Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基であるモノマーから誘導できる。
【００６９】
第１オルガノシランペンダント基としてケイ素含有基が挙げられる。このペンダント基は、抗菌性高分子材料を架橋し、抗菌性高分子材料を基材に結合し、第２オルガノシランを抗菌性ポリマーに結合し、又はポリマーに前述の結合形態の任意の組み合わせを実行する能力を付与することができる。好適なオルガノシランペンダント基の非限定例は、メタクリロイルプロピルトリメトキシシラン中にあるプロピルトリメトキシシラン基である。
【００７０】
構造（Ｉ）は、異なるペンダント基を有する３つの連続するモノマーを含む代表的な抗菌性ポリマーの一部を示しているが、本開示の抗菌性ポリマーは、重合反応及び／又は重合反応条件における各モノマー単位の割合によって影響されるモノマーサブユニット（ａ、ｂ、ｃ、及び任意選択でｄ）の数及び順序を有する、ランダムコポリマーであることが理解されるであろう。
【００７１】
本開示の抗菌性ポリマーは、カチオン性、非極性、及びオルガノシランのペンダント基に加え、任意選択で極性要素を含む第４のペンダント基を含むことができる。極性ペンダント基は、抗菌性ポリマーを特定の基材に接着させる接着特性を付与する。極性ペンダント基が抗菌性ポリマーの基材への接着を促進するので、これにより有利に基材上ポリマーの耐久性を改善できる。いくつかの実施形態では、極性ペンダント基はポリマーの抗菌活性を強化できる。好適な極性ペンダント基として、例えば、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、及びアルコール基が挙げられる。
【００７２】
いくつかの実施形態では、本開示の抗菌性ポリマーは、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まない。
【００７３】
本開示の抗菌性ポリマーは、有機溶媒中でペンダント基を含むモノマーを反応させることにより合成できる。この反応に好適なモノマーとして、例えば、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマー、アクリルアミド（acylamide）及びメタクリルアミドモノマー、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。この反応に好適なその他のモノマーとして、ビニルモノマー及びオレフィンモノマーが挙げられる。
【００７４】
モノマーは、重量パーセントに基づき、反応中で様々な比率で混合してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの約２０％〜約８０％を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの２０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの３０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの４０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの５０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの６０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの７０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、カチオン性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの７０％〜８０％を構成してよい。一部のカチオン性モノマーは非荷電状態で反応する場合もあるが、重量％の算出はカチオン性形態に基づく。例えば、第三級アミンアクリレートは、第三級アミンとして反応され、続いて酸によりプロトン化され得る。
【００７５】
いくつかの実施形態では、非極性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの約２０％〜約６０％を構成してよい。いくつかの実施形態では、非極性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの２０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、非極性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの３０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、非極性ペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの３０％〜４０％を構成してよい。
【００７６】
いくつかの実施形態では、オルガノシランペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの約１％〜約２０％を構成してよい。いくつかの実施形態では、オルガノシランペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの２％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、オルガノシランペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの５％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、オルガノシランペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの１０％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、オルガノシランペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの１５％超を構成してよい。いくつかの実施形態では、オルガノシランペンダント基を含むモノマーは、反応してポリマーを形成するモノマーの１５％〜２０％を構成してよい。
【００７７】
いくつかの実施形態では、抗菌性ポリマーの調製に用いられる反応混合物は、少なくとも２０％のカチオン性ペンダント基を含むモノマー、少なくとも２０％の非極性ペンダント基を含むモノマー、及び少なくとも２％のオルガノシランペンダント基を含むモノマーを含む。
【００７８】
モノマーは有機溶媒中で混合され、ポリマー形成に好適な条件下で反応される。例えば、反応混合物を窒素パージし、他の溶存気体を除去してよい。いくつかの実施形態では、反応混合物を密封し、加熱し、例えば、少なくとも９９．５％のモノマーが十分に重合する時間混合（例えば６５℃で混合）してよい。いくつかの実施形態では、追加の反応開始剤（例えば、ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）からＶａｚｏ−６７の商品名で入手可能な２，２−アゾビス（２−メチルブチロニトリル））を混合物に加えて、元の混合物中の任意の未反応モノマーと反応させてよい。モノマーの反応程度は、例えば、混合物中の固体パーセントを算出することにより決定できる。抗菌性ポリマーは、典型的には約２５重量パーセント（ｗｔ％）に調製された組成物を含む。
【００７９】
抗菌性遊離シラン要素：
本発明の特定の好ましい実施形態では、コーティング組成物は更に、コーティングプロセス及び硬化プロセス中にそれ自体と及び／又はポリマーのオルガノシラン要素と反応できる遊離抗菌性シラン要素を含む。好適な抗菌性アミン及び第四級アンモニウム塩シランは、それぞれの全体が参考として組み込まれる米国特許第５，４０８，０２２号、同第５，５６９，７３２号、及び同第５，０１３，４５９号に開示されている。
【００８０】
シランは以下の一般式を有する。
【００８１】
【化２】
0005992905.tif 000003
【００８２】
一般的には、これらの材料はシランの第四級アンモニウム塩であることに留意しなければならない。本発明の範囲内のほとんどのシランは既知のシランであり、このようなシランを開示する参考文献は非常に多い。このような参考文献の１つ、その全体が参考として本明細書に組み込まれる米国特許第４，２５９，１０３号では、ある基材の表面を抗菌性にするシランの使用について説明している。その全体が参考として本明細書に組み込まれる英国特許第１，４３３，３０３号は、塗料などに用いて抗菌効果を付与する特定のシランで処理した充填剤の使用を示している。Ａ．Ｊ．Ｉｓｑｕｉｔｈ，Ｅ．Ａ．Ａｂｂｏｔｔ  ａｎｄ  Ｐ．Ａ．Ｗａｌｔｅｒｓ，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．６，Ｄｅｃ．，１９７２，ｐａｇｅｓ  ８５９〜８６３などの多くの公表文献がこのようなシランを開示している。
【００８３】
本発明の目的には、シランをそのままで用いることができ、又は溶媒又は水性溶媒の溶液で用いることができる。シランをそのままで用いるとき、本発明のプロセスは、好ましくは少量の水が多少存在する系中で実施する。少量の水が多少存在する系を造ることができない場合、水溶性又は水分散性（water-dispersable）のシランの低分子量加水分解物を使用できる。重要であるのは、生成物の一部であるシランによって生じる任意の効果の耐久性は、シラン分子が表面とある程度反応することを必要とするということである。シランに限っていえば、最も反応性が高い種は、シランに存在するアルコキシ基の加水分解により形成される≡ＳｉＯＨである。≡ＳｉＯＨ基は、表面と反応し、シランを表面に結合する傾向がある。
【００８４】
本発明に好ましいのは、少量の水を多少含有する反応性表面である。「反応性」とは、表面が、本発明のシランの加水分解により生成する一部のシラノールと反応する一部の基を含有する必要があることを意味する。
【００８５】
本発明のシラン中のＲは、１〜４個の炭素原子のアルキル基である。したがって、本発明でＲとして有用であるのは、メチル、エチル、プロピル、及びブチルラジカルである。上記式において、ＲＯはＲであってもよい。Ｒは水素であってもよく、つまりシラノール体、すなわち加水分解物を示す。ａの値は０、１又は２であり、Ｒ’はメチル又はエチルラジカルである。これらアルキルラジカルが存在するために、先行技術では、対応する溶媒で材料を安定化させる必要があると教示している。したがって、例えばメトキシ基はメタノールを必要とし、エトキシ基はエタノールを必要とする。
【００８６】
本発明の目的においてＲ’’は、１〜４個の炭素原子のアルキレン基である。したがって、Ｒ’’は、メチレン、エチレン、プロピレン、及びブチレンなどのアルキレン基であり得る。Ｒ’’’、Ｒ’’’’、及びＲｖは、１〜１８個の炭素のアルキルラジカル、−ＣＨ２Ｃ６Ｈ５、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２ＯＨ、及び−（ＣＨ２）ｘＮＨＣ（Ｏ）Ｒｖｉからなる基からそれぞれ独立して選択され、ｘは２〜１０の値を有し、Ｒｖｉは１〜１２個の炭素原子を有するペルフルオロアルキルラジカルである。Ｘはクロライド、ブロマイド、フロライド、アイオダイド、アセテート又はトシレートである。
【００８７】
本発明に好ましいのは、以下の一般式のシランである。
【００８８】
【化３】
0005992905.tif 000004
【００８９】
Ｒはメチル又はエチルであり、ａはゼロの値を有し、Ｒ’’はプロピレンであり、Ｒ’’’はメチル又はエチルであり、Ｒ’’’’及びＲｖは１〜１８個の炭素原子を含有するアルキル基から選択され、ここで少なくとも１つのかかる基は９個以上の炭素原子であり、ｘはクロライド、アセテート又はトシレートのいずれかである。
【００９０】
本発明の範囲内の特定のシランは、以下の式で表される。
【００９１】
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ１８Ｈ３７Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ１８Ｈ３７Ｂｒ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（Ｃ１０Ｈ２１）２ＣＨ３Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（Ｃ１０Ｈ２１）２ＣＨ３Ｂｒ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ１８Ｈ３７Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｐ＋（Ｃ６Ｈ５）３Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｐ＋（Ｃ６Ｈ５）３Ｂｒ−、
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｐ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｐ＋（Ｃ６Ｈ１３）３Ｃｌ−、
（ＣＨ３）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ１２Ｈ２５Ｃｌ−、
（ＣＨ３）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（Ｃ１０Ｈ２１）２ＣＨ３Ｃｌ−、
（ＣＨ３）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ１８Ｈ３７Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ４Ｈ９Ｃｌ−、
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２Ｃ１８Ｈ３７Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２ＣＨ２Ｃ６Ｈ５Ｃｌ−、
（ＣＨ３Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ２）３Ｎ＋（ＣＨ３）２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨＣｌ−、
【００９２】
【化４】
0005992905.tif 000005
【００９３】
好適なプロトン化した第三級アミンは米国特許第５，４０８，０２２号に記載されている。
【００９４】
好適なプロトン化した第二級アミンとして、Ｃ６〜Ｃ１８アミノプロピルメタクリルアミド、Ｃ６〜Ｃ１８アミノエチルメタクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００９５】
接着促進成分：
本開示による抗菌剤コーティングの製造方法の任意の実施形態では、１つ以上の接着促進成分をプロセス中で用いてよい。好適な接着促進成分として、反応してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合及び脱離基（例えばアルコキシ基）を形成できるシラン基を有するオルガノシラン化合物が挙げられる。
【００９６】
接着促進成分は、別のオルガノシラン化合物（例えば本開示の未反応オルガノシラン化合物）、オルガノシラン含有ポリマー（例えば本開示の抗菌性ポリマー）、及び／又はケイ酸含有の基材（例えばポリシロキサン）とＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成することができる。接着促進成分は、ＡｌＯｘなどのその他金属酸化物表面との反応可能性も有する。有利には、接着促進成分は、抗菌性分子あたりの（基材への）付着点の数を増やすことにより、抗菌剤コーティングの改善された接着を促進させる。更に、接着促進成分は、抗菌性ポリマー分子あたりの分子内結合数及び／又は抗菌性ポリマーと基材との間の結合数を増やすことにより、抗菌剤コーティングの改善された耐久性を高める。
【００９７】
好ましい接着促進成分は、本開示のコーティング組成物中のオルガノシラン化合物間のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成促進に加え、基材と本開示の抗菌性ポリマー組成物との間の界面接着を増加させる接着促進剤としても使用できる。
【００９８】
好適な接着促進成分の非限定例として、Ｎ−２（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、及びＮ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシランが挙げられる。３−メルカプトプロピルトリアルコキシシランなどのメルカプトシランを同様に使用できる。本開示を考慮すると、その他の好適な接着促進成分が当業者には明らかであろう。
【００９９】
その他の好適な接着促進成分は、その全体が参考として本明細書に組み込まれる米国特許公開第ＵＳ  ２００８／００６４８２５号に開示されている。例えば、アミノ置換オルガノシランエステル（例えばアルコキシシラン）は好ましい接着促進成分である。本開示の抗菌性物品は、アミノ置換オルガノシランエステル又はエステル等価物と、そのシランエステル又はエステル等価物との組み合わせで反応性のある複数の極性官能基を有する抗菌性ポリマーとを反応させることにより作製できる。アミノ置換オルガノシランエステル又はエステル等価物は、少なくとも１つのエステル又はエステル等価基、好ましくは２つ、又はより好ましくは３つの基をケイ素原子上に有する。エステル等価物は、当業者には周知であり、シランアミド（ＲＮＲ’Ｓｉ）、シランアルカノエート（ＲＣ（Ｏ）ＯＳｉ）、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ、ＳｉＮ（Ｒ）−Ｓｉ、ＳｉＳＲ及びＲＣＯＮＲ’Ｓｉなどの化合物が挙げられる。これらエステル等価物はまた、例えばエチレングリコール、エタノールアミン、エチレンジアミン及びこれらのアミドから誘導されたものなどの環式化合物であってもよい。Ｒ及びＲ’は本明細書の定義「エステル等価物」と定義される。
【０１００】
３−アミノプロピルアルコキシシランは、加熱により環化することが周知であり、これらＲＮＨＳｉ化合物は本発明で有用であろう。好ましくは、アミノ置換オルガノシランエステル又はエステル等価物は、境界面における結合を妨げ得る脱離残基がないように、エステル基、例えばメタノールとして容易に揮発するメトキシを有する。アミノ置換オルガノシランは少なくとも１つのエステル等価物を有さなくてはならず、例えば、トリアルコキシシランであってよい。
【０１０１】
例えば、アミノ置換オルガノシランは、式：ＺＮＨ−Ｌ−ＳｉＸ’Ｘ’’Ｘ’’’（式中、Ｚは水素、アルキル、又はアミノ置換アルキルを含む置換アルキルであり、Ｌは二価の直鎖Ｃ１〜１２アルキレンであり、又はＣ３〜８シクロアルキレン、３〜８員環のヘテロシクロアルキレン、Ｃ２〜１２アルケニレン、Ｃ４〜８シクロアルケニレン、３〜８員環のヘテロシクロアルケニレン若しくはヘテロアリーレン単位を含んでよい）を有してよい。Ｌは、１つ以上の二価の芳香族基又はヘテロ原子基で割り込みされてよい。芳香族基は複素環式芳香族を含んでよい。ヘテロ原子は好ましくは窒素、イオウ又は酸素である。Ｌは、Ｃ１〜４アルキル、Ｃ２〜４アルケニル、Ｃ２〜４アルキニル、Ｃ１〜４アルコキシ、アミノ、Ｃ３〜６シクロアルキル、３〜６員環のヘテロシクロアルキル、単環式アリール、５〜６員環のヘテロアリール、Ｃ１〜４アルキルカルボニルオキシ、Ｃ１〜４アルキルオキシカルボニル、Ｃ１〜４アルキルカルボニル、ホルミル、Ｃ１〜４アルキルカルボニルアミノ、又はＣ１〜４アミノカルボニルで任意選択で置換される。Ｌは更に、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒｃ）−、−Ｎ（Ｒｃ）−Ｃ（Ｏ）−、−Ｎ（Ｒｃ）−−−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒｃ）−、−Ｎ（Ｒｃ）−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒｄ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、又は−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−で任意選択で割り込みされる。各Ｒｃ及びＲｄは独立して水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシアルキル、アミノアルキル（第一級、第二級又は第三級）、又はハロアルキルであり、各Ｘ’、Ｘ’’及びＸ’’’はＣ１〜１８アルキル、ハロゲン、Ｃ１〜８アルコキシ、Ｃ１〜８アルキルカルボニルオキシ、又はアミノ基であるが、ただし少なくとも１つのＸ’、Ｘ’’、及びＸ’’’が不安定な基である。更に、Ｘ’、Ｘ’’及びＸ’’’の任意の２つ、又は全ては共有結合により結合されてよい。アミノ基はアルキルアミノ基であってよい。アミノ置換オルガノシランの例として、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、及び３−［２−（２−アミノエチルアミノ）エチルアミノ］プロピル−トリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−１１１０）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−１１００）、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−１１２０）、ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−１１３０、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−２１２０）、ビス−（γ−トリエトキシシリルプロピル）アミン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−１１７０）、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリブトキシシラン、６−（アミノヘキシルアミノプロピル）トリメトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、ｐ−（２−アミノエチル）フェニルトリメトキシシ���ン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン及びそれらのオリゴマー、メチルトリエトキシシラン及びそれらのオリゴマー、ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ  １１４６などのオリゴマー性アミノシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル（aminoethyl））−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、及び３−アミノプロピルジメチルエトキシシランが挙げられる。
【０１０２】
追加の「前駆体」化合物、例えばビス−シリル尿素［ＲＯ）３Ｓｉ（ＣＨ２）ＮＲ］２Ｃ＝Ｏも、まず熱的に解離することによりアミンを遊離するアミノ置換オルガノシランエステル又はエステル等価物の例である。アミノシランの量は、官能性ポリマーに対して０．０１重量％〜１０重量％、好ましくは０．０３重量％〜３重量％、及びより好ましくは０．１重量％〜１重量％である。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、接着促進成分を、本明細書に開示されるような第１オルガノシラン及び液晶シランを含むコーティング混合物に添加し、本明細書に記載されるようなＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成を促進する条件下で基材（例えばポリシロキサン基材）と接触させ得る。コーティング混合物を本明細書に記載されるような好適な基材と接触させ得る。その結果、接着促進成分中のシラン基により、第１オルガノシラン分子を別の第１オルガノシラン分子（任意選択でポリマー構造の構成要素であってよい）、カチオン性オルガノシラン（例えば、その全体が参考により本明細書に組み込まれる米国特許第６，５０４，５８２号に開示される液晶シラン）分子（任意選択でポリマー構造の構成要素であってもよい）又は基材に結合でき、あるいは接着促進成分中のシラン基により、液晶シラン分子を別の液晶シラン分子（任意選択でポリマー構造の構成要素であってよい）又は基材に結合できる。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、接着促進成分を、第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、非極性要素を含む第２ペンダント基と、続いてオルガノシラン又はオルガノシランエステル要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するポリマーを含むコーティング混合物に添加できる。任意選択で、コーティング混合物は更に、本明細書に記載されるような第１オルガノシランを含んでよい。コーティング混合物を好適な基材と接触させ、本明細書に記載されるように加熱して、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成を促進できる。
【０１０５】
代替的実施形態では、１つ以上の接着促進成分を有機溶媒に溶解し、本明細書に記載されるような好適な基材（例えばポリシロキサン基材）上にコーティングして第１コーティングを形成できる。溶媒を蒸発により除去した後には、基材は、その上に接着促進成分がコーティングされた層（すなわち、「プライマー層」つまり「接着促進」層）を含む。続いて、有機溶媒中に本開示の任意の抗菌性ポリマーを含む組成物をそのプライマー層上にコーティングできる。溶媒を蒸発により除去した後には、基材は、今回は２つの層、「プライマー層」及び抗菌性ポリマー層を含む。ここで２つのコーティングされた層を含む基材を加熱し（例えば、約１２０℃に約３分間〜約１５分間）てＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成を促進し、これによりポリマーを基材に共有結合させる。
【０１０６】
触媒：
本開示による抗菌剤コーティングの製造方法の任意の実施形態では、１つ以上の触媒をプロセス中で用いてよい。好適な触媒として、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成を促進する任意の化合物が挙げられる。好適な触媒の非限定例として、酸（例えば、鉱酸又は有機酸）、塩基（例えば、有機塩基）、錫オクトアート、及び１，８−ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）が挙げられる。任意の実施形態では、触媒を抗菌性成分、及び存在する場合接着促進成分と共に、本明細書に記載される第１コーティング組成物に添加してよい。
【０１０７】
使用する際、触媒を、本明細書に記載される第１コーティング組成物、第２コーティング組成物、第１混合物及び／又は第２混合物に溶解してよい。典型的には、任意のコーティング組成物中の触媒の最終濃度は比較的低い（例えば、約０．０４重量パーセント）。触媒の濃度は、架橋反応を触媒するために十分高い一方で、望ましくない場合には、コーティングの光学的特性（例えば色）への干渉を実質的に避け、及び／又はコーティング混合物の保存寿命への影響を避ける必要があると、当業者には認識されるであろう。
【０１０８】
基材及び物品：
本開示の抗菌性ポリマーは、コーティングとして様々な基材に適用できる。有用な基材として、例えば、非ケイ酸塩セラミックス材料（例えば、炭化物、ホウ化物、窒化物）、ガラスなどのケイ酸質材料、及びケイ質セラミックス材料（例えば、ケイ化物）、金属（例えば、ステンレス鋼、チタン、金、銀、クロム、コバルト、タンタル（tantulum）並びに、例えば、整形外科用インプラントに用いられるコバルト−クロム合金及びチタン合金などのこれら金属の合金、及びこれら金属と他の金属との合金）、並びに／又は金属酸化物を含む層を含む、及び／又はこれらの層でコーティングしてよい可撓性の及び／又はエラストマーの物品が挙げられる。基材は、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーのいずれかである高分子材料で作られるフィルム、シート、チューブ、線維などであってよい。代表的なポリマー基材として、任意選択で可塑化（plactisized）された熱可塑性及び熱硬化性ポリマーが挙げられるがこれらに限定されず、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フルオロポリマー、ポリアミド、ポリエーテル、エポキシ、ポリ塩化ビニル及び可塑化ポリ塩化ビニル、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、スチレン−ブタジエン（butadene）スチレン及びスチレン−イソプレンスチレンなどのブロックコポリマー、Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能なこれらの水素添加変性物、メタロセンポリオレフィン、レーヨンポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルコポリマーなどのポリスチレンコポリマー、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、アクリル酸及びアクリルコポリマー、ポリアクリルアミド、及びポリウレタン、２剤硬化型ポリジメチルシロキサン（polydiemthylsiloxanes）などのシリコーン、天然ゴムラテックス、ポリイソプレン、ニトリルゴムなど、並びにこれらのブレンド及びこれらの積層体を含むこれらの組み合わせが挙げられる。好適な分解性（degradeable）ポリマー基材として、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１０９】
基材を用いて、様々な有用な物品（例えば、物品の部品、一部、又は全体として）を製造できる。基材の表面は、例えば、実質的に平坦な面、輪郭形成された面、微細複製構造、及び前述のうち任意の２つ以上の組み合わせなど、１つ以上の様々な表面形状を備えてよい。物品（例えば医療機器）は、通常使用の間に、微生物学的に汚染されている物と意図的に又は偶然に接触し得る様々な表面を備える。好適な物品は、医療環境（例えば、治療室、カウンター、ベッドレール、用具及び聴診器（例えば、聴診器のダイアフラム及び／又は管部を含む）などの患者ケア用機器、並びに、静脈アクセスカテーテル、経鼻胃管、シャント、鼓膜切開用チューブ、子宮内器具、尿道カテーテル、患者の栄養チューブ、人工呼吸器のチューブ、気管内チューブ、及びその他の哺乳類組織との接触を意図した平坦な、管状又は成形された可撓性医療機器などの留置用医療機器）で見ることができる。本開示による抗菌性組成物でコーティングされ得るその他の非限定的代表的医療機器として、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜、創傷包帯、眼帯、薬物送達用貼付剤などの活性物質の持続放出性材料、心臓弁、代用血管、カテーテル、人工臓器、整形外科用インプラント、封入化生体埋め込み、例えば膵島、代用骨などのプロテーゼ用材料などの手術中に使用できる成型物、若しくは診断用成型物、膜、又は生物医学的器具若しくは装置が挙げられる。
【０１１０】
抗菌剤コーティングされた物品の調製方法：
本開示は、本開示の抗菌性ポリマーを基材上にコーティングする方法を提供する。溶媒（例えば、水性溶媒、有機溶媒）中に抗菌性ポリマーを含む組成物（例えば反応混合物）を基材と接触させることができる。溶媒を蒸発させ、抗菌性ポリマーを基材上にコーティング形態で残すことができる。いくつかの実施形態では、接触工程の前及び／又はその間に基材を加熱し、溶媒の蒸発を早めることができる。好ましくは、ポリマー又はポリマーがコーティングされている基材の構成要素の機能を低下させない温度まで基材を加熱する。ポリマー組成物をガラス基材上で接触させるのに好適な温度は、室温〜約１２０℃である。温度を高くすると、ポリマー組成物からの有機溶媒の除去が早まることは、当業者により認識されるであろう。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、希釈した組成物を用いて基材上に抗菌性ポリマーをコーティングする前に、抗菌性ポリマーを１ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の最終濃度まで有機溶媒などの溶媒で希釈する。いくつかの実施形態では、希釈した組成物を用いて基材上に抗菌性ポリマーをコーティングする前に、抗菌性ポリマーを１ｗｔ％〜約５ｗｔ％の最終濃度まで有機溶媒で希釈する。ポリマーを希釈するための好適な有機溶媒は、１５０℃を下回る引火点を有し、エーテル、ケトン、エステル、及びアルコール、例えば、イソプロピルアルコールが挙げられる。
【０１１２】
任意の実施形態では、十分な抗菌活性を有するために、ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物であり、より好ましくは１当量のカチオン性基当たりで２０００グラム未満の不揮発性コーティング組成物であり、更により好ましくは１当量のカチオン性基当たりで１５００グラム未満の不揮発性コーティング組成物であり、更により好ましくは１当量のカチオン性基当たりで１０００グラム未満の不揮発性コーティング組成物である。いくつかの実施形態では、ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも約５７５グラムの不揮発性コーティング組成物〜１当量のカチオン性基当たりで約９２５グラムの不揮発性コーティング組成物である。これらの組成物は、十分な抗菌活性を有利に提供する。
【０１１３】
十分な接着性及び非水溶性（非浸出）特性を提供するために、前記コーティング組成物中に存在する、ポリマー上のシラン官能基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン基当たりで少なくとも２００グラム（好ましくは少なくとも３００グラム）の不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量シラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である。いくつかの実施形態では、コーティング組成物中に存在する、ポリマー上のシラン官能基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも約１４３グラム〜約２４８４グラムの不揮発性コーティング組成物である。これらの組成物は、ポリマーの十分な架橋を有利に促進し、組成物の基材への接着性、基材上のコーティングの耐久性、及び浸出耐性を提供する。
【０１１４】
一実施形態では、抗菌性ポリマーをコーティングした表面の調製方法は、溶媒中に抗菌性ポリマーを含む第１コーティング組成物を形成する工程を含む。ポリマーは、本明細書に開示するように、複数のモノマーを好適な溶媒（例えば、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒）中で混合することにより形成できる。いくつかの実施形態では、溶媒の比較的わずかの部分（例えば３％）を酸性化水で構成してよい。反応混合物中の酸性化水は、組成物中のシラン基の間、及び組成物中のシラン基と活性シランを含む基材との間の結合を促進できる。任意選択で、抗菌性ポリマーの形成後、基材と接触させる前に上述のようにポリマー組成物を希釈してよい。
【０１１５】
本方法は、第１コーティング組成物を遊離の第２カチオン性化合物及び／又は遊離の第２オルガノシラン化合物と混合する任意工程を含んでよい。好適な第２カチオン性化合物は、米国特許第６，５０４，５８３号に記載されており、例えばＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（３−（トリメトキシシリル）プロピル）−１−オクタデカンアミニウムクロリド（ＣＡＳ番号２７６６８−５２−６）などの抗菌性シラン処理化第四級アミン化合物が挙げられる。好適な第２オルガノシラン化合物は加水分解性基を含み、シラン処理化化合物間の架橋、及び／又はシラン処理化化合物とケイ酸塩含有基材との間の架橋の形成を促進できる。好適な第２オルガノシラン化合物の例として、アルキルハライドオルガノシラン化合物及びトリメトキシシリル化合物（例えば、３−クロロプロピルトリメトキシシラン）が挙げられる。
【０１１６】
本方法は、第１表面及び第２表面を有する第１基材を提供する工程を更に含む。典型的には、第１表面は本明細書に記載される患者接触表面である。
【０１１７】
本方法は、抗菌性ポリマーと第１表面との間の接着を促進するのに好適な条件下で、第１コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程を更に含む。はじめに、遊離抗菌性オルガノシランを任意選択で含み得る第１コーティング組成物を第１基材の第１表面に適用する。第１基材は、本明細書で開示される任意の好適な基材であってよい。いくつかの実施形態では、第１基材の第１表面はコーティング（例えば、ポリマー又はガラス基材などの基材上のケイ酸塩含有コーティング）を有してよい。いくつかの実施形態では、第１基材はガラス、ポリマーフィルム、又はダイヤモンド様ガラス材料であってよい。好適なダイヤモンド様ガラス材料は、それぞれの全体が参考により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６９６，１５７号、同第６，０１５，５９７号、及び同第６，７９５，６３６号、並びに米国特許公開第ＵＳ  ００８／１９６６６４号に記載されている。
【０１１８】
第１コーティング組成物は、例えば、ワイピング、ブラッシング、ディップコーティング、カーテンコーティング、グラビアコーティング、キスコーティング、スピンコーティング、及び吹き付けなどの当該技術分野において既知の様々なプロセスにより基材に適用してよい。
【０１１９】
第１コーティング組成物を基材と接触させる工程は、抗菌性ポリマー及び／又は遊離カチオン性オルガノシラン（存在する場合）の第１基材の第１表面への接着を促進する条件下で、組成物を接触させる工程を更に含む。第１コーティング組成物が溶解及び／又は懸濁されている溶媒が蒸発する間及びその後において、第１コーティング組成物の構成成分は互いに、及び任意選択で第１基材の第１表面上の活性シラン基と反応し始め、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成することが、当業者には理解されるであろう。この反応は、周囲温度（約２３℃）で比較的ゆっくりと進行する。第１基材を加熱することで、抗菌性ポリマー組成物中のシラン基と、第１基材の表面上のシラン基（存在する場合）との間の架橋共有結合の形成を促進できる。したがって、特定の実施形態では、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成は、コーティングされた第１基材を昇温状態に曝す任意工程により加速され得る。理論に束縛されるものではないが、その他の力（例えば、疎水性相互作用、静電相互作用、水素結合、粘着）も、第１基材の第１表面への抗菌性コーティング組成物の構成成分の接着を促進できる。
【０１２０】
一般には、ポリマー組成物と接触させている間に第１基材をより高い温度に曝すと、溶媒が蒸発し、ポリマーが第１基材に接着する時間が短くて済む。しかし、接触工程はシロキサン結合の解離温度を下回る温度で実施しなくてはならない。例えば、いくつかの実施形態では、接触工程を周囲温度付近（２０〜２５℃）で約１０分間〜約２４時間実施できる。いくつかの実施形態では、接触工程を約１３０℃で約３０秒間〜約３分間実施できる。接触工程の条件は、基材上のポリマーコーティングの特性に大きく影響し得る。例えば、室温で２４時間接触させた（「硬化させた」）ポリマーは、約１３０℃で約３分間硬化させたポリマーよりもある程度疎水性が高くなり得る。いくつかの実施形態では、コーティングの疎水性は、第１基材の第１表面上のポリマーコーティングの耐久性と関連する。
【０１２１】
いくつかの実施形態（示さず）では、本方法は、任意選択で、コーティングの表面への界面接着のためのプライマー処理、プラズマエッチング、コロナによる第１基材の表面の前処理工程を含む。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、本方法は、任意選択で、コーティングの第１基材の表面への界面接着を更に改善するための加熱、又はＵＶ、ＩＲプラズマ（IR plasma）、Ｅビームなどの照射によるコーティングの後処理工程を含む。これらの処理はポリマー間の架橋を促進でき、並びに第１表面とポリマー間の共有結合を促進できることにより、第１基材の表面上のコーティングの耐久性（durabililty）を改善する。第１基材を昇温状態に曝す場合、本方法は基材の冷却工程を含んでよい。典型的には、基材を室温まで冷却する。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、本方法は、任意選択で第１基材を第２基材に結合する工程を含む。第１コーティング組成物又は第１混合物を第１基材と接触させる工程の前又は後に、第１基材を第２基材に結合させてよい。第２基材は、本明細書に記載される任意の好適な基材であってよい。例えば、第２基材はポリマー層であってよく、第１基材はガラス又はダイヤモンド様コーティングであってよく、第１基材が第２基材上にコーティングされた後にポリマーを第１基材に適用してよい。代替的実施形態では、第１基材は、フィルムの一方の主表面上に接着剤を有するポリマーフィルムであってよい。この代替的実施形態では、ポリマー組成物を接着剤の反対側のフィルム主表面に適用してよく、続いて、ポリマーコーティングされた接着剤フィルムを、接着剤を介して、例えばガラス又はポリマー層などの第２基材に結合してよい。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、本方法は第１基材に層を適用する工程を更に含む。第１基材は、本明細書に記載される層が適用され得る任意の好適な基材であってよい。この層は、金属酸化物（例えば、シリカ、ジルコニウム、アルミニウム、錫、アンチモンのオキシド、又は前述の金属酸化物の任意の２つ以上の組み合わせ又は混合物）を含んでよい。当業者には既知の方法で層を適用してよい。基材にケイ酸塩含有層を適用する非限定例は、米国特許第７，２９４，４０５号の実施例１に記載されており、ここではギラツキ防止ハードコートケイ酸塩含有層をガラス基材に適用している。これらの実施形態では、本方法は、例えば上記のように溶媒中にビニルポリマーを含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む。任意選択で、これらの実施形態は、第１コーティング組成物に第２カチオン性化合物を添加する工程を含んでよい。本方法は、第１コーティング組成物をコーティングされた層に接触させる工程を更に含む。第１コーティング組成物は、例えば本明細書に記載のコーティング方法など任意の好適なコーティング方法で適用され得る。第１コーティング組成物をコーティングされた層と接触させる工程は、コーティングされた層への組成物の接着を促進するのに好適な条件下で（例えば、ビニルポリマーを第１基材に接着するために本明細書に記載の条件を用いて）、第１コーティング組成物をコーティングされた層と接触させる工程を更に含む。任意選択で、第１コーティング組成物を第１基材と接触させる工程は、ビニルポリマーコーティングされた基材を化学線及び／又は電離放射線（例えば、紫外線、Ｅビーム、プラズマなど）で処理する工程を更に含んでよい。この処理はポリマー間の架橋を促進でき、かつポリマーと基材との間の共有結合を促進できることにより、基材の表面上のコーティングの耐久性を改善する。
【０１２５】
本明細書に開示される方法の任意の実施形態では、本開示の抗菌性ポリマー組成物の適用工程に先立つ基材の前処理は、ポリマーと基材（例えば、ケイ塩含有材料）との間の結合を改善できることに留意すべきである。基材の前処理として、例えば、揮発性溶媒（例えば、水、イソプロピルアルコール）中への基材の浸漬、及び／又は揮発性溶媒を用いた基材の拭き取りを挙げてよい。任意選択で、溶媒は、例えば水酸化カリウムなどの塩基性化合物の組成物を更に含んでよい。いくつかの実施形態では、溶媒を塩基性化合物の組成物で飽和させてよい。
【０１２６】
特に、約３０℃〜約２００℃（好ましくは約３０℃〜約１５０℃）で２０分間〜６０分間基材を加熱する工程を含む前処理は、ポリマーと基材との間の結合を改善できる。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、抗菌剤コーティングが適用される直前に基材を加熱する前処理により、コーティングと基材との間に改善された結合（例えば、コーティングの耐久性により測定されるように）が得られる。この改善された結合は、基材上のポリマー層の非常に高い耐久性につながり得る。理論に束縛されるものではないが、加熱による基材の前処理は、基材（例えばケイ塩含有材料）の表面に存在する過剰な水分及びその他不純物（例えば有機残基）を除去し、表面シラン基が、本明細書で開示されるコーティング組成物中のシラン処理化ポリマー及び／又は化合物と反応する能力をより大にすると考えられる。
【０１２８】
コーティングされた物品の抗菌剤浸出試験手順：
本開示の抗菌性ポリマーコーティングは耐久性がある（すなわち、実質的に非浸出性である）。以下の方法を用いて、本開示のポリマーコーティングされた物品からの拡散性抗菌剤活性の放出を試験できる。
【０１２９】
表面上の抗菌性ポリマーの非浸出性は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  Ｕｎｄｅｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」という表題のＡＳＴＭ  Ｅ２１４９−０１、第１２項による阻害ゾーン試験を用いて証明できる。阻害ゾーンは、抗菌性が有効な抗菌剤源からの距離をミリメートルで表す。好ましくは、ゾーンが≦３ｍｍ、より好ましくはゾーンが≦１ｍｍ、更により好ましくはゾーンが０ｍｍである。
【０１３０】
実施形態
【０１３１】
実施形態Ａは、
カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含む、コーティング組成物と、
患者接触第１表面及び第２表面を有するエラストマー第１基材を含む医療機器と、を含む物品であって、
そのビニルポリマーが患者接触第１表面に耐久的に接着し、
その組成物が無機充填剤を本質的に含まない、物品である。
【０１３２】
実施形態Ｂは、そのカチオン性要素が、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択される、実施形態Ａ（embodiment 1）に記載の物品である。
【０１３３】
実施形態Ｃは、有機ケイ素要素がオルガノシラン又はオルガノシランエステルを含む、実施形態Ａ又はＢに記載の物品である。
【０１３４】
実施形態Ｄは、コーティング組成物が付着され、かつそのコーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化される、実施形態Ａ〜Ｃのいずれか１つに記載の物品である。
【０１３５】
実施形態Ｅは、追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、実施形態Ｄに記載の物品である。
【０１３６】
実施形態Ｆは、組成物が接着促進成分を更に含む、実施形態Ａ〜Ｅのいずれか１つに記載の物品である。
【０１３７】
実施形態Ｇは、ポリマーが、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まない、実施形態Ａ〜Ｆのいずれか１つに記載の物品である。
【０１３８】
実施形態Ｈは、ビニルポリマーにおいて、カチオン性アミンモル当量と有機ケイ素モル当量との比が、約０．１：１〜約１０：１である、実施形態Ａ〜Ｇのいずれか１つに記載の物品である。
【０１３９】
実施形態Ｉは、ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、実施形態Ａ〜Ｈのいずれか１つに記載の物品である。
【０１４０】
実施形態Ｊは、コーティング組成物中に存在する、ポリマー上のシラン官能基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも２００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のシラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、実施形態Ａ〜Ｉのいずれか１つに記載の物品である。
【０１４１】
実施形態Ｋは、少なくとも１つのペンダント要素がフッ素化合物を含む、実施形態Ａ〜Ｊのいずれか１つに記載の物品である。
【０１４２】
実施形態Ｌは、第２ペンダント基がフッ素化合物を含む、実施形態Ｋに記載の物品である。
【０１４３】
実施形態Ｍは、ビニルポリマーの接着される患者接触表面が、ガラス、金属、金属酸化物、セラミックス、又はポリマーの表面である、実施形態Ａ〜Ｌのいずれか１つに記載の物品である。
【０１４４】
実施形態Ｎは、ポリマーの表面が可撓性ポリマーの表面を含む、実施形態Ｍに記載の物品である。
【０１４５】
実施形態Ｏは、第１基材が、第１表面上に耐久性の金属酸化物層を更に含む、実施形態Ａ〜Ｎのいずれか１つに記載の物品である。
【０１４６】
実施形態Ｐは、金属酸化物層が、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウムの酸化物、又は前述の金属酸化物の任意の２種以上の組み合わせを含み、ビニルポリマーがその金属酸化物層に接着される、実施形態Ｏに記載の物品である。
【０１４７】
実施形態Ｑは、第１基材の第２表面が第２基材に接着される、実施形態Ａ〜Ｐのいずれか１つに記載の物品である。
【０１４８】
実施形態Ｒは、第１基材が、化学結合、熱結合、接着剤、機械的締結具、又は前述の任意の組み合わせにより第２基材に接着される、実施形態Ｑに記載の物品である。
【０１４９】
実施形態Ｓは、医療機器が、内視鏡、気管内チューブ、血管内カテーテル、尿道カテーテル、創傷包帯、聴診器のダイアフラム、聴診器の管部、聴診器のチェストピース、人工呼吸器のチューブ、患者の栄養チューブ、外科用ドレーン、及び哺乳類組織との接触を意図した、その他の平坦な、管状又は成形された可撓性医療機器を含む、実施形態Ａ〜Ｒのいずれか１つに記載の物品である。
【０１５０】
実施形態Ｔは、
カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含む、コーティング組成物と、
体液接触第１表面及び第２表面を有する体液接触するエラストマー基材と、を含む物品であって、
そのビニルポリマーが体液接触第１表面と耐久的に接着し、
その組成物が無機充填剤を本質的に含まない、物品である。
【０１５１】
実施形態Ｕは、カチオン性要素が、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択される、実施形態Ｔに記載の物品である。
【０１５２】
実施形態Ｖは、有機ケイ素要素がオルガノシラン又はオルガノシランエステルを含む、実施形態Ｔ又は実施形態Ｕに記載の物品である。
【０１５３】
実施形態Ｗは、コーティングが付着され、かつ組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化される、実施形態Ｔ〜Ｖのいずれか１つに記載の物品である。
【０１５４】
実施形態Ｘは、その追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、実施形態Ｗに記載の物品である。
【０１５５】
実施形態Ｙは、組成物が接着促進成分を更に含む、実施形態Ｔ〜Ｘのいずれか１つに記載の物品である。
【０１５６】
実施形態Ｚは、ポリマーが、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まない、実施形態Ｔ〜Ｙのいずれか１つに記載の物品である。
【０１５７】
実施形態ＡＡは、ビニルポリマーにおいて、カチオン性アミンモル当量と有機ケイ素モル当量との比が、約０．１：１〜約１０：１である、実施形態Ｔ〜Ｚのいずれか１つに記載の物品である。
【０１５８】
実施形態ＢＢは、ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、実施形態Ｔ〜ＡＡのいずれか１つに記載の物品である。
【０１５９】
実施形態ＣＣは、コーティング組成物中に存在する、ポリマー上のシラン官能基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも２００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のシラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、実施形態Ｔ〜ＢＢのいずれか１つに記載の物品である。
【０１６０】
実施形態ＤＤは、少なくとも１つのペンダント要素がフッ素化合物を含む、実施形態Ｔ〜ＣＣのいずれか１つに記載の物品である。
【０１６１】
実施形態ＥＥは、第２ペンダント基がフッ素化合物を含む、実施形態ＤＤに記載の物品である。
【０１６２】
実施形態ＦＦは、ビニルポリマーが接着される患者接触表面が、ガラス、金属、金属酸化物、セラミックス、又はポリマーの表面である、実施形態Ｔ〜ＥＥのいずれか１つに記載の物品である。
【０１６３】
実施形態ＧＧは、ポリマーの表面が可撓性ポリマーの表面を含む、実施形態ＦＦに記載の物品である。
【０１６４】
実施形態ＨＨは、第１基材が、第１表面上に耐久性の金属酸化物層を更に含む、実施形態Ｔ〜ＧＧのいずれか１つに記載の物品である。
【０１６５】
実施形態ＩＩは、その金属酸化物層が、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウムの酸化物、又は前述の金属酸化物の任意の２種以上の組み合わせを含み、ビニルポリマーがその金属酸化物層に接着される、実施形態ＨＨに記載の物品である。
【０１６６】
実施形態ＪＪは、第１基材の第２表面が第２基材に接着される、実施形態Ｔ〜ＩＩのいずれか１つに記載の物品である。
【０１６７】
実施形態ＫＫは、第１基材が、化学結合、熱結合、接着剤、機械的締結具、又は前述の任意の組み合わせにより第２基材に接着される、実施形態ＪＪに記載の物品である。
【０１６８】
実施形態ＬＬは、コーティングされた物品の製造方法であって、
第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含み、無機充填剤を本質的に含まない、第１コーティング組成物の形成工程と、
ポリマーを第１表面に接着するのに好適な条件下で、第１コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程と、を含み、
第１基材が医療機器のエラストマー構成要素を含む、コーティングされた物品の製造方法である。
【０１６９】
実施形態ＭＭは、コーティング用第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進成分を含む第１コーティング組成物を形成する工程を含む、実施形態ＬＬに記載の方法である。
【０１７０】
実施形態ＮＮは、第１コーティング組成物を形成する工程が、溶媒中でのビニルポリマーの乳濁液又は分散液を形成する工程を含む、実施形態ＬＬ又は実施形態ＭＭに記載の方法である。
【０１７１】
実施形態ＯＯは、第１コーティング組成物を形成する工程が、硬化過程のシランの加水分解及び／又は縮合反応を促進する触媒化合物を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、実施形態ＬＬ〜ＮＮのいずれか１つに記載の方法（article method）である。
【０１７２】
実施形態ＰＰは、第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進剤を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、実施形態ＬＬ〜ＯＯのいずれか１つに記載の方法である。
【０１７３】
実施形態ＱＱは、第１コーティング組成物を形成する工程が、遊離の第２カチオン性シラン要素及び／又は第２カチオン性要素を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、実施形態ＬＬ〜ＰＰのいずれか１つに記載の方法である。
【０１７４】
実施形態ＲＲは、第１コーティング組成物を表面と接触させる工程の後に、表面を浸漬する及び／又はすすぐ工程を更に含む、実施形態ＬＬ〜ＱＱのいずれか１つに記載の方法である。
【０１７５】
実施形態ＳＳは、第１基材を第２基材に結合させる工程を更に含む、実施形態ＬＬ〜ＲＲのいずれか１つに記載の方法である。
【０１７６】
実施形態ＴＴは、第１コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程に先立ち、第２コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程を更に含む、実施形態ＬＬ〜ＳＳのいずれか１つに記載の方法である。
【０１７７】
実施形態ＵＵは、コーティングされた物品の製造方法であって、
第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含み、無機充填剤を本質的に含まない、第１のコーティング組成物の形成工程と、
ポリマーを第１基材の第１表面に接着するのに好適な条件下で、第１コーティング組成物を第１表面と接触させる工程と、を含み、
第１基材が体液接触するエラストマー基材を含む、コーティングされた物品の製造方法である。
【０１７８】
実施形態ＶＶは、第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進成分を含む第１コーティング組成物を形成する工程を含む、実施形態ＵＵに記載の方法である。
【０１７９】
実施形態ＷＷは、第１コーティング組成物を形成する工程が、溶媒中でのビニルポリマーの乳濁液又は分散液を形成する工程を含む、実施形態ＵＵ又は実施形態ＶＶに記載の方法である。
【０１８０】
実施形態ＸＸは、第１コーティング組成物を形成する工程が、触媒化合物を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、実施形態ＵＵ〜ＷＷのいずれか１つに記載の方法である。
【０１８１】
実施形態ＹＹは、第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進剤を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、実施形態ＵＵ〜ＸＸのいずれか１つに記載の方法である。
【０１８２】
実施形態ＺＺは、第１コーティング組成物を形成する工程が、遊離の第２カチオン性シラン要素及び／又は第２カチオン性要素を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、実施形態ＵＵ〜ＹＹのいずれか１つに記載の方法である。
【０１８３】
実施形態ＡＡＡは、第１コーティング組成物を表面と接触させる工程の後に、その表面を浸漬する及び／又はすすぐ工程を更に含む、実施形態ＵＵ〜ＺＺのいずれか１つに記載の方法である。
【０１８４】
実施形態ＢＢＢは、第１基材を第２基材に結合させる工程を更に含む、実施形態ＵＵ〜ＡＡＡのいずれか１つに記載の方法である。
【０１８５】
実施形態ＣＣＣは、第１コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程に先立ち、第２コーティング組成物を第１基材の第１表面と接触させる工程を更に含む、実施形態ＵＵ〜ＢＢＢのいずれか１つに記載の方法である。
【０１８６】
実施形態ＤＤＤは、実施形態ＵＵ〜ＣＣＣのいずれか１つに記載の方法によって製造された物品である。
【０１８７】
実施形態ＥＥＥは、コーティングを含む医療機器物品であって、このコーティングが、
遊離シラン要素と、
第１の第四級アンモニウム要素を含む第１ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第２ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーと、を含む組成物から誘導され、
そのビニルポリマーが表面に耐久的に接着される、医療機器物品である。
【０１８８】
実施形態ＦＦＦは、組成物が実質的に無機充填剤を含まない、実施形態ＥＥＥに記載の医療機器物品である。
【０１８９】
実施形態ＧＧＧは、遊離シランが第四級アンモニウムシランである、実施形態ＥＥＥ又は実施形態ＦＦＦに記載の医療機器物品である。
【０１９０】
実施形態ＨＨＨは、遊離の第四級アンモニウムシランが、その第四級アミンに結合される少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖Ｃ８〜Ｃ２２アルキル基を含む、実施形態ＧＧＧに記載の医療機器物品である。
【０１９１】
本発明は、以下の非制限的な実施例の参照により更に説明される。他に指定のない限り、全ての部及び百分率は重量部として表される。
【実施例】
【０１９２】
本発明について以下の実施例でより具体的に説明するが、本発明の範囲内での多数の修正及び変形が当業者には明らかとなるため、以下の実施例は例示のみを目的としたものである。特に注釈がない限り、以下の実施例において記載する全ての部、割合及び比率は重量を基準としたものであり、又、実施例において使用する全ての試薬は、下記の化学薬品供給業者から得られた若しくは入手可能なものであり、従来の技法によって合成されてもよい。
【０１９３】
以下の実施例で用いた試薬の一覧を表１に示す。
【０１９４】
【表１】
0005992905.tif 000006
【０１９５】
シラン１、２及び３は３つの異なる供給源による同一の化学物質（ＣＡＳ＃  ２７６６８−５２−６）である。
【０１９６】
ＤＭＡＥＭＡ−Ｃ１６Ｂｒモノマーの合成
オーバーヘッド凝縮器、機械的攪拌器、及び温度プローブを装着した清潔な反応器に、９１８重量部のアセトン、８０７部のＣ１６Ｈ３３Ｂｒ、４１５．５部のＤＭＡＥＭＡ、２．０部のＢＨＴ、及び２．０部のＭＥＨＱを投入した。このバッチを１５０ｒｐｍで攪拌し、反応スキーム全体にわたって混合ガス（９０／１０  Ｏ２／Ｎ２）を溶液中にパージした。混合物を７４℃に１８時間加熱した。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）での分析用にサンプルを採取し、これにより＞９８％の反応物質の所望の生成物への変換が明らかになった。この時点で、９１８部のＥｔＯＡｃを超高速で攪拌しながらゆっくりと加えた。白色の固体が沈殿し始めた。加熱をやめ、混合物を室温まで冷却した。反応沈殿物を濾過により回収し、白色の固体物質を２００部の冷ＥｔＯＡｃで洗浄した。固体物質を４０℃の真空オーブン内で８時間乾燥させた。乾燥生成物を核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法で分析したところ、純度＞９９．９％のＤＭＡＥＭＡ−Ｃ１６Ｂｒモノマーの存在が明らかになった。
【０１９７】
抗菌性ポリマー（ＡＭＰ）の合成
清潔な反応瓶内で、モノマー（例えば、５０部のＤＭＡＥＭＡ−Ｃ１６Ｂｒモノマー、１０部のＡ−１７４モノマー、及び４０部のＩＯＡモノマー）を０．５部のＶａｚｏ−６７及び３００部のＩＰＡと混合した。混合物を乾燥窒素で３分間パージした。反応瓶を密封し、６５℃に予め加熱した水浴中に混合しながら置いた。反応混合物を混合しながら６５℃で１７時間加熱した。粘稠な反応混合物の固体％を分析し、ＩＰＡ中２５固体％であることがわかった。残留するモノマーの反応を＞９９．５％完了まで進めるため、更に０．１部のＶａｚｏ−６７を混合物に追加し、この溶液をパージして密封した。瓶を混合しながら６５℃の水浴中に置き、８時間加熱した。固体％の算出からわかるように、９９．５％超のモノマーの変換が達成された。実施例のポリマーをこのプロセスによって調製した。ポリマーの表記（例えば、「ｐ（ＤＭＡＥＭＡ−Ｃ１６Ｂｒ／Ａ−１７４／ＩＢＭＡ）」は、反応混合物中で用いたモノマーの組み合わせを意味する。ポリマーは、カチオン性アミン当量がカチオン性アミン１当量当たり９２５．１ｇのポリマー、及びシラン（有機ケイ素）当量がＳｉ（シラン）１当量当たり２４８４ｇのポリマーである。
【０１９８】
実施例１  抗菌性ポリマーコーティングされた医療グレードのエラストマー材料の調製及び抗菌活性の証明（２時間接触）
【０１９９】
実施例１の目的は、シリコーンシート上に処方物をコーティングし、カテーテル上又は低表面エネルギーの他のエラストマー医療機器上のコーティングを模擬し、これらのコーティングの抗菌性能を評価することとした。コーティング処方を表２に従って調製した。
【０２００】
Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）Ｑ７−４８４０、生物医学グレードシリコーンゴムキットのシリコーンシート、０．０２インチ（５１０マイクロメートル）厚ＮＲＶ  Ｍ／Ｍ  ４０Ｄ、３０．５ｃｍ×３０．５ｃｍ（１２インチ×１２インチ）をＳｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．（Ｓａｇｉｎａｗ，ＭＩ）から入手した。１２．７ｃｍ×７．６ｃｍ（５インチ×３インチ）の寸法の矩形をこのシートから切り出し、表２に示す処方のコーティング基材として用いた。
【０２０１】
サンプルコーティングプロセス：
各処方５００μＬを、１２．７ｃｍ×７．６ｃｍ（５インチ×３インチ）の矩形のシリコーンシート上にピペットで取り、表面を均一に覆うように広げた。サンプルを１５分間室温で放置した。過剰の溶液を流した。次にサンプルを、１２０℃で１５分間オーブン内にて乾燥させた。続いて、サンプルをＤＩ水中で十分にすすぎ、室温で一晩放置した。各サンプルから直径１．６ｃｍ（５／８インチ）の寸法の円形パンチ穴を４つ切り取り、微生物学的試験に供した。微生物学的試験に先立ち、非コーティングシリコーンシート対照であるサンプル７をＩＰＡ中で洗浄し、１２０℃で１５分間加熱し、続いてＤＩ水中で十分にすすぎ、室温で一晩放置した。
【０２０２】
微生物学的試験−２時間殺菌時間試験：
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の試験方法（Ｊａｐａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ；Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；Ｔｏｋｙｏ，ＪＰ）を用い、軽微な修正を加えて抗菌ポリマーコーティングされたケイ素基材の抗菌活性を評価した。トリプシンソイブロス（ＴＳＢ）中で黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２５９２３の一晩（Ｏ／Ｎ）培養を開始し、３７℃で１８〜２４時間増殖させた。Ｏ／Ｎ培養液の１：１０希釈液をリン酸緩衝水（ＰＢＷ）で調製した。シリコーンシートが薄いため、支持体としての滅菌カバーガラス上に、コーティングされたシリコーンシートの直径１．６ｃｍの切り抜き円を置いた。１００μＬの量の希釈細菌液をコーティング上に置いた。サンプルとカバーガラス／シリコーンを滅菌ペトリ皿内に置き、この皿を濡らしたペーパータオルと共にプラスチック製の保存袋に入れ、続いてこの袋（bac）を２８℃のインキュベーターに２時間置いた。０時間及び２時間の時点で、サンプルを２０ｍＬのＤ／Ｅ（Ｄｅｙ−Ｅｎｇｌｅｙ）中和培養液に入れ、２分間超音波処理してから、細菌の回収のため１分間ボルテックス（ミキサーで混合）した。０時間及び２時間の時点でプレーティング（平板培養）を行った。０時間において、サンプル１〜７の全てについて、サンプルあたり１回の繰り返しでプレーティングした。２時間において、サンプル１〜７の全てについて、３Ｍ  ＡＥＲＯＢＩＣ  ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ上で未希釈から４回希釈まで、サンプルあたり３回の繰り返しでプレーティングした。５．６３ｌｏｇの量の細菌を使用量対照として用いた。細菌を中和し、上記のようにプレーティングして、回収できた最大数の細菌を明らかにした。サンプル７は未コーティングサンプルであるため、非活性物質対照とした。このサンプルから細菌を回収し、使用量対照と突き合わせた。加えて、０分間の細菌添加に先立ち、全てのサンプルを５分間中和してプレーティングした。ＡＳＴＭ１０５４  Ｅ１０５４−０８、Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎａｃｔｉｖａｔｏｒｓ  ｏｆ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓにあるように、「０時」のこれらサンプルも中和確認として用いた。サンプルは、使用量対照と同様の値を示し、「０時」には殺菌作用が得られなかったことを示した。２時間目のサンプルでは、サンプルと２時間接触し、その後上記のように中和及びプレーティングした細菌が残っていた。
【０２０３】
【表２】
0005992905.tif 000007
【０２０４】
ＡＭＰ：ｐ（ＤＭＡＥＭＡ−Ｃ１６Ｂｒ／ＩＯＡ／Ａ１７４）５０／４０／１０−イソプロピルアルコール中２５％。
【０２０５】
サンプル７は未コーティングシリコーンシート（対照）とした。
【０２０６】
この実施例について、計算した組成物のカチオン当量及びシラン当量（ｅｑｗｔ）を以下に示す。
【０２０７】
【表３】
0005992905.tif 000008
【０２０８】
実施例２  コーティングされた抗菌性ポリマーの抗菌活性の証明（１５分間接触）
実施例２のサンプルを以下の表３に記載するように調製した。実施例１で用いたシリコーンシートを温水で洗浄し、石鹸（ＶＷＲ  Ｓｏｆｔｃｉｄｅハンドソープカタログ＃  ５６７００−１２４）でこすり洗いし、温かい水道水ですすぎ、最終的にＤＩ水ですすいだ。１２．７ｃｍ×１０．２ｃｍ（５インチ×４インチ）のサンプル片を切り取り、１０００μＬの溶液を表面上に広げた。サンプルを１５分間室温で放置し、１２０℃で１５分間加熱して乾燥させ、最終的に室温で一晩置いた。サンプルをＤＩ水ですすぎ、微生物学的試験用に直径１．６ｃｍ（５／８インチ）の円形パンチ穴を切り取った。
【０２０９】
微生物学的試験−１５分間殺菌時間試験：
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の試験方法（Ｊａｐａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ；Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；Ｔｏｋｙｏ，ＪＰ）を用い、軽微な修正を加えて抗菌ポリマーコーティングされたケイ素基材の抗菌活性を評価した。トリプシンソイブロス（ＴＳＢ）中で黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２５９２３の一晩（Ｏ／Ｎ）培養を開始し、３７℃で１８〜２４時間増殖させた。シリコーンシートが薄いため、支持体としての滅菌カバーガラス上に、コーティングされたシリコーンシートの直径１．６ｃｍの切り抜き円を置いた。１００μＬの希釈細菌液をコーティング上に置いて、サンプルとカバーガラス／シリコーンを滅菌ペトリ皿内に置き、この皿を濡らしたペーパータオルと共にプラスチック製の保存袋に入れ、続いてこの袋を２８℃のインキュベーターに１５分間置いた。０分間及び１５分間の時点で、サンプルを２０ｍＬのＤ／Ｅ中和培養液に入れ、２分間超音波処理してから、細菌の回収のため１分間ボルテックスした。０分間及び１５分間の時点でプレーティングを行った。各時間において、サンプル１〜７の全てについて、３Ｍ  ＡＥＲＯＢＩＣ  ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ上で未希釈から４回希釈まで、サンプルあたり２回の繰り返しでプレーティングした。５．３１ｌｏｇの量の細菌を使用量対照として用いた。細菌を中和し、上記のようにプレーティングして、回収できた最大数の細菌を明らかにした。サンプル８は未コーティングサンプルであるため、非活性物質対照とした。このサンプルから細菌を回収し、使用量対照と突き合わせた。細菌をサンプルに加え、サンプルを直ちに中和及びプレーティングすることにより、「０分」時のサンプルを得た。サンプルは、使用量対照と同様の値を示し、「０分」時には殺菌作用が得られなかったことを示した。１５分目のサンプルでは、サンプルと１５分間接触し、その後上記のように中和及びプレーティングした細菌が残っていた。使用量対照に対して、特定の時点の値を差し引くことによりｌｏｇ減少を算出した。
【０２１０】
【表４】
0005992905.tif 000009
【０２１１】
サンプル８は未コーティングシリコーンシート（対照）とした。
【０２１２】
＊サンプル５：Ｓｎ（Ｏｃｔ）２の代わりに１，８−ジアザビシクロ−５，４，０−ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）を用いた。
【０２１３】
この実施例について、計算した組成物のカチオンｅｑｗｔ及びシランｅｑｗｔを以下に示す。
【０２１４】
【表５】
0005992905.tif 000010
【０２１５】
実施例３（１５分間殺菌時間；二重コーティング）
実施例１で用いたシリコーンシートを、実施例１及び２と同様の方法で以下の表４に記載の処方によりコーティングした。ただしこの実施例では、１０００μＬの各処方を１２．７ｃｍ×１０．２ｃｍ（５インチ×４インチ）のシリコーンシートに添加し、室温で１５分間放置した。続いて各サンプルについて、２回目の量である１０００μＬの同一処方をシリコーンシートに添加し、再度室温で１５分間放置した。次にサンプルを１２０℃で１０分間乾燥させた。コーティングは、表面全体にわたって均一であるように見えた。最終的に、コーティングされたサンプルを室温で一晩放置した。
【０２１６】
調製したサンプルを９９ｍＬのリン酸緩衝水（Ｂｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ’ｓ  Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ−Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  Ｗａｔｅｒ）中に１９時間浸漬する前及び後に、コーティングの耐久性について観察を行った。サンプル４、６、７及び８は、リン酸緩衝水処理前及び後に、１５分間の殺菌能についても評価した。実施例２に記載するように微生物学的試験を実施した。１５分の時点で、２回繰り返しサンプルを試験した。使用量対照に対する差し引きによりｌｏｇ減少を算出した。
【０２１７】
ＡＭＰコーティングの耐久性試験は、ＰＢＷ処理前及び後のコーティングを肉眼で観察することにより実施した。サンプルを以下の定義によるコーティング評価に割り当てた。
【０２１８】
【表６】
0005992905.tif 000011
【０２１９】
【表７】
0005992905.tif 000012
【０２２０】
サンプル８は未コーティングシリコーンシート（対照）とした。
【０２２１】
＊サンプル５：Ｓｎ（Ｏｃｔ）２の代わりに１，８−ジアザビシクロ−５，４，０−ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）を用いた。
【０２２２】
コーティング可撓性試験：
シリコーンシート基材表面上のコーティングの可撓性について、実施例３のサンプル１〜７を試験した。サンプル１〜７の処方でコーティングされた１２．７ｃｍ×１０．２ｃｍ（５インチ×４インチ）のシリコーンシート各１枚を、中心軸に沿ってシートを折り曲げ、反対側の縁部が触れる、つまり一方の縁部が反対側の縁部まで１８０°曲がるように半分にシートを折り畳むことにより、手を用いて屈曲させた。次に、各シートを反対方向に３６０°背面に屈曲させた。実施例３のサンプル１〜７各１枚につき、この３６０°屈曲試験を５回繰り返した。サンプル１〜７の全てがコーティングの一体性を維持していた、つまりこれらのサンプルのコーティングには、亀裂、剥離、又はいかなる応力の痕跡もなかった。なお、サンプル２のコーティング（ある場合）はほんの僅かであった。
【０２２３】
実施例４
ＬＩＴＴＭＡＮＮ聴診器のダイアフラムサンプル（パーツ番号７８−８０７８−２７９７−３、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能なＬＩＴＴＭＡＮＮ  Ｃｌａｓｓｉｃ  ＩＩ  ＳＥ  ａｎｄ  Ｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ  ＩＩＩ聴診器用）を温水、続いてＤＩ水で洗浄した。サンプルを、表５に記載の各処方５００μＬでコーティングし、室温で１５分間放置した。サンプルを１２０℃で１０分間加熱し、次に室温で一晩放置した。サンプルをＤＩ水で洗い、５／８インチ（１．６ｃｍ）の円形片に切り取り、微生物学的試験に供した。
【０２２４】
微生物学的試験を実施例２と同様に実施した。１５分間及び２時間の時点において、１サンプルあたり２回繰り返した。使用量対照に対して、特定の時点の値を差し引くことによりｌｏｇ減少を算出した。使用量対照は平均５．４８ｌｏｇ、標準偏差０．０７であった。保存物は平均７．０６ｌｏｇ、標準偏差１．４４であった。
【０２２５】
調製したサンプルを９９ｍＬのリン酸緩衝水（Ｂｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ’ｓ  Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ−Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  Ｗａｔｅｒ）中に２１時間浸漬する前及び後に、実施例３と同様に実施例４のコーティングの耐久性について観察を行った。
【０２２６】
【表８】
0005992905.tif 000013
【０２２７】
サンプル８は未コーティングの聴診器のダイアフラム（対照）とした。
【０２２８】
＊サンプル５として、Ｓｎ（Ｏｃｔ）２の代わりに１，８−ジアザビシクロ−５，４，０−ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）を用いた。
【０２２９】
コーティング可撓性試験：
ＬＩＴＴＭＡＮＮ聴診器のダイアフラム（エポキシ）表面上のコーティングの可撓性について、実施例４のサンプル１〜７を試験した。調製したサンプルを９９ｍＬのＰＢＷに２１時間浸漬した後、実施例４のサンプル１〜７の処方でコーティングされたダイアフラム材料各１つを、中心軸に沿ってダイアフラム材料を折り曲げ、反対側の縁部を折り曲げて９０°の角度を作るようにシートを折り畳むことにより、手を用いて屈曲させた。次に、各サンプルを反対方向に１８０°屈曲させた。実施例４のサンプル１〜７各１枚につき、この１８０°屈曲試験を５回繰り返した。サンプルのダイアフラム材料の基材が実施例３のシリコーンシートよりも硬い材料で作られているため、実施例４のコーティングされたダイアフラムサンプルは、実施例３のように３６０°に屈曲できなかった。実施例４のサンプル１〜７の全てがコーティングの一体性を維持していた、つまりこれらのサンプルのコーティングには、亀裂、剥離、又はいかなる応力の痕跡もなかった。なお、サンプル２のコーティング（ある場合）はほんの僅かであった。
【０２３０】
以上、発明者によって予見される複数の具体的な実施形態を参照して本発明を説明し、その実施を可能とする説明文が与えられた。しかしながら、現時点において予見され得ない改変を含む、本発明の実体的でない改変は、これらの実施形態の均等物を構成しうるものである。したがって本発明の範囲は、本明細書に記載された詳細及び構造によって限定されるべきものではなく、以下の請求項及びその均等物によってのみ限定されるべきである。
本発明の実施態様の一部を以下に記載する。
［項目１］
カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含む、コーティング組成物と、
患者接触第１表面及び第２表面を有するエラストマー第１基材を含む医療機器と、を含む物品であって、
前記ビニルポリマーが前記患者接触第１表面に耐久的に接着し、
前記組成物が無機充填剤を本質的に含まない、物品。
［項目２］
前記カチオン性要素が、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択される、項目１に記載の物品。
［項目３］
前記有機ケイ素要素が、オルガノシラン又はオルガノシランエステルを含む、項目１又は２に記載の物品。
［項目４］
前記コーティング組成物が付着され、かつ前記コーティング組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化される、項目１〜３のいずれか一項に記載の物品。
［項目５］
前記追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、項目４に記載の物品。
［項目６］
前記組成物が接着促進成分を更に含む、項目１〜５のいずれか一項に記載の物品。
［項目７］
前記ポリマーが、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まない、項目１〜６のいずれか一項に記載の物品。
［項目８］
前記ビニルポリマーにおいて、カチオン性アミンモル当量と有機ケイ素モル当量との比が、約０．１：１〜約１０：１である、項目１〜７のいずれか一項に記載の物品。
［項目９］
前記ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、項目１〜８のいずれか一項に記載の物品。
［項目１０］
前記コーティング組成物中に存在する、ポリマー上のシラン官能基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも２００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のシラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、項目１〜９のいずれか一項に記載の物品。
［項目１１］
少なくとも１つの前記ペンダント要素がフッ素化合物を含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
［項目１２］
前記第２ペンダント基がフッ素化合物を含む、項目１１に記載の物品。
［項目１３］
前記ビニルポリマーの接着される前記患者接触表面が、ガラス、金属、金属酸化物、セラミックス、又はポリマーの表面である、項目１〜１２のいずれか一項に記載の物品。
［項目１４］
前記ポリマーの表面が可撓性ポリマーの表面を含む、項目１３に記載の物品。
［項目１５］
前記第１基材が、前記第１表面上に耐久性の金属酸化物層を更に含む、項目１〜１４のいずれか一項に記載の物品。
［項目１６］
前記金属酸化物層が、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウムの酸化物、又は前述の金属酸化物の任意の２種以上の組み合わせを含み、前記ビニルポリマーが前記金属酸化物層に接着される、項目１５に記載の物品。
［項目１７］
前記第１基材の前記第２表面が第２基材に接着される、項目１〜１６のいずれか一項に記載の物品。
［項目１８］
前記第１基材が、化学結合、熱結合、接着剤、機械的締結具、又は前述の任意の組み合わせによって前記第２基材に接着される、項目１７に記載の物品。
［項目１９］
前記医療機器が、内視鏡、気管内チューブ、血管内カテーテル、尿道カテーテル、創傷包帯、聴診器のダイアフラム、聴診器の管部、聴診器のチェストピース、人工呼吸器のチューブ、患者の栄養チューブ、外科用ドレーン、及び哺乳類組織との接触を意図した、その他の平坦な、管状の又は成形した可撓性医療機器を含む、項目１〜１８のいずれか一項に記載の物品。
［項目２０］
カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含む、コーティング組成物と、
体液接触第１表面及び第２表面を有する体液接触するエラストマー基材と、を含む物品であって、
前記ビニルポリマーが前記体液接触第１表面と耐久的に接着し、
前記組成物が無機充填剤を本質的に含まない、物品。
［項目２１］
前記カチオン性要素が、第四級アミン要素、プロトン化した第三級アミン要素、及びプロトン化した第二級アミン要素からなる群から選択される、項目２０に記載の物品。
［項目２２］
前記有機ケイ素要素が、オルガノシラン又はオルガノシランエステルを含む、項目２０又は２１に記載の物品。
［項目２３］
前記コーティングが付着され、かつ前記組成物中に存在する追加の遊離シランで硬化される、項目２０〜２２のいずれか一項に記載の物品。
［項目２４］
前記追加の遊離シランが、６〜２２個の炭素原子の少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖アルキルを有する第四級アンモニウムシラン又はプロトン化した第三級アミノシランである、項目２３に記載の物品。
［項目２５］
前記組成物が接着促進成分を更に含む、項目２０〜２４のいずれか一項に記載の物品。
［項目２６］
前記ポリマーが、カルボキシレート又はアルコキシレート化学基を含むペンダント基を含まない、項目２０〜２５のいずれか一項に記載の物品。
［項目２７］
前記ビニルポリマーにおいて、カチオン性アミンモル当量と有機ケイ素モル当量との比が、約０．１：１〜約１０：１である、項目２０〜２６のいずれか一項に記載の物品。
［項目２８］
前記ポリマー上のカチオン性基、並びに存在する任意のカチオン性第四級アミノ、プロトン化した第三級アミノ、又はプロトン化した第二級アミノシランに由来の非浸出性カチオン性アミンの合計濃度は、１当量のカチオン性基当たりで少なくとも３００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のカチオン性基当たりで３０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、項目２０〜２７のいずれか一項に記載の物品。
［項目２９］
前記コーティング組成物中に存在する、ポリマー上のシラン官能基と任意の遊離シラン上のシラン官能基とに由来するコーティング組成物のシラン当量は、１当量のシラン当たりで少なくとも２００グラムの不揮発性コーティング組成物であり、かつ１当量のシラン基当たりで４０００グラム以下の不揮発性コーティング組成物である、項目２０〜２８のいずれか一項に記載の物品。
［項目３０］
少なくとも１つの前記ペンダント要素がフッ素化合物を含む、項目２０〜２９のいずれか一項に記載の物品。
［項目３１］
前記第２ペンダント基がフッ素化合物を含む、項目３０に記載の物品。
［項目３２］
前記ビニルポリマーが接着される前記患者接触表面が、ガラス、金属、金属酸化物、セラミックス、又はポリマーの表面である、項目２０〜３１のいずれか一項に記載の物品。
［項目３３］
前記ポリマーの表面が可撓性ポリマーの表面を含む、項目３２に記載の物品。
［項目３４］
前記第１基材が、前記第１表面上に耐久性の金属酸化物層を更に含む、項目２０〜３３のいずれか一項に記載の物品。
［項目３５］
前記金属酸化物層が、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウムの酸化物、又は前述の金属酸化物の任意の２種以上の組み合わせを含み、前記ビニルポリマーが前記金属酸化物層に接着される、項目３４に記載の物品。
［項目３６］
前記第１基材の前記第２表面が第２基材に接着される、項目２０〜３５のいずれか一項に記載の物品。
［項目３７］
前記第１基材が、化学結合、熱結合、接着剤、機械的締結具、又は前述の任意の組み合わせにより前記第２基材に接着される、項目３６に記載の物品。
［項目３８］
コーティングされた物品の製造方法であって、
第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含み、無機充填剤を本質的に含まない、第１コーティング組成物の形成工程と、
前記ポリマーを第１基材の第１表面に接着するのに好適な条件下で、前記第１コーティング組成物を前記第１表面と接触させる工程と、を含み、
前記第１基材が医療機器のエラストマー構成要素を含む、コーティングされた物品の製造方法。
［項目３９］
コーティング用第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進成分を含む第１コーティング組成物を形成する工程を含む、項目３８に記載の方法。
［項目４０］
第１コーティング組成物を形成する工程が、溶媒中でのビニルポリマーの乳濁液又は分散液を形成する工程を含む、項目３８又は項目３９に記載の方法。
［項目４１］
前記第１コーティング組成物を形成する工程が、硬化過程のシランの加水分解及び／又は縮合反応を促進する触媒化合物を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、項目３８〜４０のいずれか一項に記載の方法。
［項目４２］
前記第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進剤を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、項目３８〜４１のいずれか一項に記載の方法。
［項目４３］
第１コーティング組成物を形成する工程が、遊離の第２カチオン性シラン要素及び／又は第２カチオン性要素を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、項目３８〜４２のいずれか一項に記載の方法。
［項目４４］
前記第１コーティング組成物を前記表面と接触させる工程の後に、前記表面を浸漬する及び／又はすすぐ工程を更に含む、項目３８〜４３のいずれか一項に記載の方法。
［項目４５］
前記第１基材を第２基材に結合させる工程を更に含む、項目３８〜４４のいずれか一項に記載の方法。
［項目４６］
前記第１コーティング組成物を前記第１基材の前記第１表面と接触させる工程に先立ち、第２コーティング組成物を前記第１基材の前記第１表面と接触させる工程を更に含む、項目３８〜４５のいずれか一項に記載の方法。
［項目４７］
コーティングされた物品の製造方法であって、
第１カチオン性要素を含む第１ペンダント基と、
非極性要素を含む第２ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第３ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーを含み、無機充填剤を本質的に含まない、第１コーティング組成物の形成工程と、
前記ポリマーを第１基材の第１表面に接着するのに好適な条件下で、前記第１コーティング組成物を前記第１表面と接触させる工程と、を含み、
前記第１基材が体液接触するエラストマー基材を含む、コーティングされた物品の製造方法。
［項目４８］
第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進成分を含む第１コーティング組成物を形成する工程を含む、項目４７に記載の方法。
［項目４９］
第１コーティング組成物を形成する工程が、溶媒中でのビニルポリマーの乳濁液又は分散液を形成する工程を含む、項目４７又は項目４８に記載の方法。
［項目５０］
前記第１コーティング組成物を形成する工程が、触媒化合物を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、項目４７〜４９のいずれか一項に記載の方法。
［項目５１］
前記第１コーティング組成物を形成する工程が、接着促進剤を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、項目４７〜５０のいずれか一項に記載の方法。
［項目５２］
第１コーティング組成物を形成する工程が、遊離の第２のカチオン性シラン要素及び／又は第２のカチオン性要素を含む第１コーティング組成物を形成する工程を更に含む、項目４７〜５１のいずれか一項に記載の方法。
［項目５３］
前記第１コーティング組成物を前記表面と接触させる工程の後に、前記表面を浸漬する及び／又はすすぐ工程を更に含む、項目４７〜５２のいずれか一項に記載の方法。
［項目５４］
前記第１基材を第２基材に結合させる工程を更に含む、項目４７〜５３のいずれか一項に記載の方法。
［項目５５］
前記第１コーティング組成物を前記第１基材の前記第１表面と接触させる工程に先立ち、第２コーティング組成物を前記第１基材の前記第１表面と接触させる工程を更に含む、項目４７〜５４のいずれか一項に記載の方法。
［項目５６］
項目３８〜５５のいずれか一項に記載の方法によって製造された物品。
［項目５７］
コーティングを含む医療機器物品であって、前記コーティングが、
遊離シラン要素と、
第１の第四級アンモニウム要素を含む第１ペンダント基と、
第１有機ケイ素要素を含む第２ペンダント基と、を含む複数のペンダント基を有するビニルポリマーと、を含む組成物から誘導され、
前記ビニルポリマーが表面に耐久的に接着される、医療機器物品。
［項目５８］
前記組成物が実質的に無機充填剤を含まない、項目５７に記載の医療機器物品。
［項目５９］
前記遊離シランが第四級アンモニウムシランである、項目５７又は項目５８に記載の医療機器物品。
［項目６０］
前記遊離の第四級アンモニウムシランが、前記第四級アミンに結合される少なくとも１つの直鎖又は分枝鎖のＣ８〜Ｃ２２アルキル基を含む、項目５９に記載の医療機器物品。