(57)【要約】２つ以上のコーティング層を伴う無機基板が提供されている。第１のコーティング層は無機基板に付着され、少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有するシラン化合物の加水分解の時点で形成されたポリマー反応生成物を含む。第２以降のコーティング層は少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む。無機基板は、哺乳動物の体内に挿入するのに適した医療用デバイスであり得る。コーティングは粘り強く、磨滅によって無機基板から容易に除去されない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）無機基板
（ｂ）無機基板の表面に結合された第１のコーティング層であって、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含み、かつ前記シラン化合物には少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基が含まれ、スルフィド基が欠如している、コーティング層；および
（ｃ）少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む、第１のコーティング層に結合された第２のコーティング層、
を含む物品。
【請求項２】
医療用デバイスには、脈管（vascular）デバイス、心臓補助デバイス、矯正デバイス、歯科デバイス、眼科デバイス、泌尿器科デバイスまたは合成プロテーゼが含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
脈管デバイスには、ステント、カテーテル、ガイドワイヤ、バルブ、遠位保護デバイス、動脈瘤閉塞デバイス、中隔欠損閉鎖具または人工心臓が含まれている、請求項２に記載の物品。
【請求項４】
無機基板には、鉱物、ガラスまたはセラミクス材料が含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
無機基板には金属が含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
無機基板には、金、パラジウム、白金、イリジウム、またはそれらの合金を含む金属が含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
無機基板には、鉄、チタン、ニッケル、クロム、コバルト、アルミニウム、タンタルまたはそれらの合金が含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項８】
無機基板にはステンレス鋼またはニチノールが含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項９】
シラン化合物が少なくとも２つのトリメトキシシリル基を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
シラン化合物がビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン、またはその混合物を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項１１】
シラン化合物がビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼンを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項１２】
光活性化可能な架橋剤には、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が潜在的光反応性基を含むラジカルであるものとしてＣＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4という構造式を有する少なくとも１つの非イオン化合物が含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項１３】
潜在的光反応性基がアリールケトンまたはキノンを含む、請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つに、ｎを１〜４の整数とする構造式−（ＣＨ2Ｏ）n−またはｍを１〜３の整数とする構造式−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）m−を有するスペーサ基が含まれている、請求項１２に記載の物品。
【請求項１５】
非イオン性の光活性化可能な架橋剤がペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）またはテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエステル）を含む、請求項１２に記載の物品。
【請求項１６】
光活性化可能な架橋剤が、構造式
Ｘ１−Ｙ−Ｘ２
（式中、Ｘ1およびＸ2が、潜在的光活性化可能基を有するラジカルを含み、
Ｙが少なくとも１つの酸性基、塩基性基またはその塩を含有するラジカルを含む）
の少なくとも１つのイオン化合物を含む請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
Ｙがスルホン酸または塩、カルボン酸、ホスホン酸またはその塩を含む、請求項１６に記載の物品。
【請求項１８】
潜在的光反応性基にはアリールケトンまたはキノンが含まれる、請求項１６に記載の物品。
【請求項１９】
光活性化可能な架橋剤には、４，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸；２，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，４−ジスルホン酸；２，５−ビス（４−ベンゾイルメチレンオキシ）ベンゼン−１−スルホン酸；またはＮ，Ｎ−ビス［２−（４−ベンゾイルベンジルオキシ）エチル］−２−アミノエタンスルホン酸またはその塩が含まれる請求項１６に記載の物品。
【請求項２０】
Ｙにはアンモニウム、スルホニウムまたはホスホニウム基が含まれる、請求項１６に記載の物品。
【請求項２１】
光活性化可能な架橋剤には、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、ヘキサメチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、１，４−ビス（４−ベンゾイルベンジル）−１，４−ジメチルピペラジネジウム）塩、ビス（４−ベンゾイルベンジル）ヘキサメチレンテトラミネジウム塩、ビス［２−（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニオ）エチル］−４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム塩、４，４−ビス（４−ベンゾイルベンジル）モルホリニウム塩、エチレンビス［（２−（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニオ）エチル）−４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム］塩、または１，１，４，４−テトラキス（４−ベンゾイルベンジル）ペラジネジウム塩が含まれる、
【請求項２２】
親水性ポリマーには、アルギン酸、アルギン酸塩、ヘパリン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、ポリリシン、キトサン、デキストラン、ゼラチン、コラーゲン、セルロース、ケラチンまたはそれらの組合せを含む天然ポリマーが含まれている、請求項１に記載の物品。
【請求項２３】
親水性ポリマーが、アリール単量体、ビニル単量体、エーテル単量体またはそれらの組合せを含む単量体を反応させることによって調製される、請求項１に記載の物品。
【請求項２４】
親水性ポリマーが、ビニルピロリドンを含む単量体を反応させることによって調製される、請求項１に記載の物品。
【請求項２５】
親水性ポリマーが、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有するポリマーを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項２６】
親水性ポリマーが、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有する第１の親水性ポリマーおよび約２００キロダルトン未満の平均分子量を有する第２の親水性ポリマーを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項２７】
第２のコーティング層が更に感光性ポリマーを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項２８】
感光性ポリマーが、ポリマー部分に付着した単数または複数の潜在的光反応性基を含み、該ポリマー部分が、アクリル単量体、ビニル単量体、エーテル単量体またはそれらの混合物を含む単量体を反応させることによって調製されている、請求項２７に記載の物品。
【請求項２９】
感光性ポリマーが、ポリマー部分に付着した単数または複数のアリールケトン基を含み、該ポリマー部分が、ビニルピロリドンを含む単量体を反応させることによって調製されている、請求項２８に記載の物品。
【請求項３０】
第２のコーティング層が少なくとも１つの非イオン性の光活性化可能な架橋剤および少なくとも１つのイオン性の光活性化可能な架橋剤を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項３１】
少なくとも１つの非イオン性の光活性化可能な架橋剤がペンタエルチリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）を含み、少なくとも１つのイオン性の光活性化可能な架橋剤がエチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩またはそれらの混合物を含む、請求項３０に記載の物品。
【請求項３２】
第２のコーティング層に結合された第３のコーティング層を更に含み、前記第３のコーティング層が少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項３３】
感光性ポリマーを更に含む請求項３２に記載の物品。
【請求項３４】
（ａ）無機基板に第１のコーティング層を結合させる段階であって、前記第１のコーティング層が、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含み、かつ前記シラン化合物には少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基が含まれ、スルフィド基が欠如している段階、
（ｂ）少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む第２のコーティング層を第１のコーティング層に結合させる段階；
を含む、物品調製方法。
【請求項３５】
第２のコーティング層が更に感光性ポリマーを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む第３のコーティング層を第２のコーティング層に結合させる段階を更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
第３のコーティング層が更に感光性ポリマーを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
（ａ）金属を含む無機基板
（ｂ）無機基板の表面に結合された第１のコーティング層であって、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含み、かつ前記シラン化合物には少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基が含まれ、スルフィド基が欠如している、コーティング層；および
（ｃ）少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む、第１のコーティング層に結合された第２のコーティング層
を含む医療用デバイス。
【請求項３９】
第２層が更に感光性ポリマーを含む、請求項３８に記載の医療用デバイス。
【請求項４０】
少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む第３のコーティング層を第２のコーティング層に結合させる段階を更に含む、請求項３９に記載の医療用デバイス。
【請求項４１】
哺乳動物の体内に挿入するのに適した医療用デバイスであって、
（ａ）金属を含む無機基板、
（ｂ）無機基板の表面に結合された第１のコーティング層であって、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物を含み、かつ前記シラン化合物には少なくとも２つのトリメトキシシリル基が含まれ、スルフィド基が欠如している、コーティング層；および
（ｃ）（ｉ）ビニルピロリドンを含む単量体を反応させることにより調製された少なくとも１つの親水性ポリマー；
（ｉｉ）Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が潜在的光反応性基を含むラジカルであるものとしてＣＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4という構造式を有する少なくとも１つの非イオン性光活性化可能な架橋剤；および
（ｉｉｉ）構造式Ｘ1−Ｙ−Ｘ2を有する少なくとも１つのイオン性の光活性化可能な架橋剤であって、式中
−  Ｘ1およびＸ2には潜在的な光活性化可能な基を含むラジカルが含まれ、
−  Ｙには、少なくとも１つの酸性基、塩基性基またはその塩を含むラジカルが含まれる、光活性化可能な架橋剤、
を含む、第１のコーティング層に結合した第２の層、
を含む医療用デバイス。
【請求項４２】
感光性ポリマーを更に含み、該ポリマーが、ポリマー部分に付着した単数または複数の潜在的光反応性基を含み、該ポリマー部分が、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミドまたはそれらの混合物を含む単量体を反応させることによって調製されている、請求項４１に記載の医療用デバイス。
【請求項４３】
第２のコーティング層に結合された第３の層を更に含み、第３のコーティング層が少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む、請求項４１に記載の医療用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シラン化合物またはその反応生成物を含む第１のコーティング層および少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む第２のコーティング層を有する無機基板を提供する。
【背景技術】
【０００２】
種々の基板の特性は、基板に塗布されるコーティングの使用を通して改変可能である。例えば、デバイスの潤滑性、デバイスの疎水性／親水性、デバイスの生体適合性、デバイスに対する生物活性分子の付着およびデバイスからの生物活性分子の放出を改変するために単数または複数のコーティング層で医療用デバイスを被覆することができる。
【０００３】
医療用デバイスをコーティングすることは、特にチャレンジングな作業である。かかるデバイスは使用時に往々にしてねじられたりゆがめられたりする。コーティングは、ひびわれまたは剥離を最小限にしながらデバイスに充分接着する必要がある。更にかかるコーティングは、デバイスの寸法および弾性係数に対するその存在の影響が最小限におさえられるように、標準的に薄いものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、少なくとも２つのコーティング層を有する無機基板を提供する。第１のコーティング層は、無機基板に付着され、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応（polymeric reaction）生成物またはそれらの組合せを含有する。シラン化合物は、少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有し、スルフィド基が欠如している。第２のコーティング層は第１のコーティング層に付着しており、少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む。第２の層は同様に感光性ポリマーをも含むことができる。少なくとも１つの親水性ポリマー、少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤および任意の感光性ポリマーを含む組成を有する単数または複数の付加的なコーティング層を追加することが可能である。
【０００５】
本発明の他の態様は、無機基板上に２つ以上のコーティング層を形成する方法を提供している。
【０００６】
本発明の更に他の態様は、多重コーティング層を有する医療用デバイスを提供する。第１のコーティング層が、医療用デバイスに付着させられ、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含有する。シラン化合物は、少なくとも２つのトリ−（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有し、スルフィド基が欠如している。第２のコーティング層は、第１のコーティング層に付着され、少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を有する。第２の層は同様に感光性ポリマーを含むことができる。医療用デバイスは、少なくとも１つの親水性ポリマー、少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤および任意の感光性ポリマーを含有する第３以降のコーティング層を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、少なくとも２つのコーティング層を有する無機基板を提供している。本発明の他の態様は、無機基板上に２つ以上のコーティング層を形成する方法を提供している。特に第１のコーティング層は、無機基板の表面に結合され、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含む。シラン化合物は、少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有する。第２のコーティング層は、第１のコーティング層に付着され、少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を有する。第２の層は同様に感光性ポリマーを含むことができる。第１層は、無機基板および第２層の両方に付着されている；第１層は無機基板と第２層の間にある。少なくとも１つの親水性ポリマー、少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤、および任意の感光性ポリマーを含む組成を有する単数または複数の付加的なコーティング層を追加することが可能である。各々の後続する層は、先行する層に付着される。コーティング層は粘り強く、磨滅により無機基板または隣接するコーティング層から容易に除去されない。コーティング層は無機基板の全てまたは一部のみを被覆することができる。
【０００８】
無機基板
本書で使用する「基板」という語は、支持材料を意味している。基板は無機材料から調製される。一部の態様においては、無機基板は金属を含有する。金属は、例えば鉄、チタン、ニッケル、クロム、コバルト、タンタルまたはそれらの合金であり得る。適切な合金にはステンレス鋼、ニチノール（ニッケルとチタンの合金）などが含まれる。合金は同様に、例えば白金、金、パラジウム、イリジウムまたはそれらの合金といったような金属であってよい。その他の態様においては、基板は、セラミクス材料、鉱物またはガラスを含有する。かかる基板は、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニウム、アルミナ、ヒドロキシアパタイト、石英、シリカなどから調製可能である。
【０００９】
無機基板の一部の態様には、哺乳動物の体内に挿入可能な医療用デバイスが含まれる。かかる医療用デバイスには、ガイドワイヤ、ステント、ステント移植片、被覆ステント、カテーテル、バルブ、遠位保護デバイス、動脈瘤閉塞デバイス、中隔欠損閉鎖具または人工心臓などといった脈管デバイス；心臓除細動器、ペースメーカーおよびペーシングリードといった心臓補助デバイス；関節インプラントおよび骨折修復デバイスといったような矯正デバイス；歯科インプラントおよび骨折修復デバイスといった歯科デバイス； 眼科デバイスおよび緑内障ドレン分路； 陰茎、括約筋、尿道口、尿管、膀胱および腎臓デバイスといったような泌尿器科デバイスおよび胸部プロテーゼおよび人工臓器といった合成プロテーゼが含まれるが、これらに制限されるわけではない。医療用デバイス上の多重コーティング層は耐久性があり、該医療用デバイスがねじりや曲げを受ける利用分野に充分適している。
【００１０】
無機基板のその他の態様には、遺伝子チップ、ＤＮＡチップアレイ、マイクロアレイ、タンパク質チップおよび螢光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）スライドなどの診断用スライド； ｃＤＮＡアレイおよびオリゴヌクレオチドアレイを含めたアレイ；クロマトグラフィ支持材料、細胞培養デバイス、バイオセンサーなどの非移植型生物医学的デバイスが含まれるが、これらに制限されるわけではない。
【００１１】
第１のコーティング層
第１のコーティング層は無機基板に付着させられており、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含む。シラン化合物は、少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有する。適切な基としては、トリメトキシシリル、トリエトキシシリルおよびトリプロポキシシリルおよびそれらの組合せが含まれる。一部の態様においては、シラン化合物は少なくとも２つのトリメトキシシリル基を有する。シランは、スルフィド基といったような無機基板に結合できるその他の基を含んでいない。
【００１２】
シラン化合物は、少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有する。シラン化合物を含有する適切なトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリルの例としては、ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、およびビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼンが含まれるが、これらに制限されるわけではない。トリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリルシラン化合物の混合物を使用することが可能である。一部の態様においては、シラン化合物は、ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼンである。
【００１３】
シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物は、無機基板の表面上で酸化物または水酸化物基と反応させることによって無機基板の表面に結合することができる。第１のコーティング層内の少なくとも１つの化合物と無機基板の間に共有結合が形成される。表面上に水酸化物または酸化物基を生成するべく無機基板を処理することができる。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムなどといったような強塩基で基板を処理することができる。金属の場合、その表面上に酸化物または水酸化物部位を生成するため金属を酸化ポテンシャルに付すことができる。
【００１４】
標準的には、トリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基の少なくとも一部分が加水分解を受ける。シラン化合物の加水分解反応生成物は標準的には重合してポリマー反応生成物を形成する。一部の態様においては、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されるポリマー反応生成物はポリシロザンである。トリメトキシシリル基は通常トリエトキシシリルまたはトリプロポキシリル基のいずれよりも急速に加水分解および後続する重合を受ける。結果として得たポリマー材料の層は標準的に、無機基板の表面に共有結合する。
【００１５】
第２のコーティング層
第１のコーティング層を有する無機基板は更に、少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む第２のコーティング層でコーティングされる。第２のコーティング層も同様に感光性ポリマーを内含できる。第２のコーティング層は第１のコーティング層に付着させられる。一部の態様においては、少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤は第２のコーティング層に第１のコーティング層を付着させるように機能する。
【００１６】
Ａ．親水性ポリマー
親水性ポリマーは、合成ポリマー、天然ポリマーまたはそれらの組合せを内含しうる。親水性ポリマーはコポリマーまたはホモポリマーのいずれでもあり得る。本書で使用されている「ホモポリマー」という語は、１つのタイプの単量体のみを用いて調製されたポリマーを意味し、「コポリマー」という語は、２つ以上の異なる単量体を用いて調製されたポリマーを意味する。本書で使用される「親水性」という語は、水を好むようなポリマーを意味する。標準的に、ポリマーは、水の存在下で膨らむ。
【００１７】
適切な天然親水性ポリマーには、アルギン酸、アルギン酸塩、ヘパリン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、ポリリシン、キトサン、デキストラン、ゼラチン、コラーゲン、セルロース、ケラチンなどが内含される。
【００１８】
適切な合成親水性ポリマーは、アクリル単量体、ビニル単量体、エーテル単量体またはそれらの組合せから調製され得る。アクリル単量体には、例えば、メタクリル酸塩、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸グリセロール、メタクリル酸グリセロール、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびそれらの誘導体が含まれる。ビニル単量体には、例えば酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルアルコールおよびそれらの誘導体が含まれる。エーテル単量体には、例えば酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、およびそれらの誘導体が含まれる。
【００１９】
適切な親水性ポリマーには、例えばポリメチルビニルエーテル／マレイン酸無水物コポリマー、ポリビニルピロリドン／ポリメタクリルアミドコポリマーおよびポリビニルピロリドン／ポリアクリルアミドコポリマーといったようなコポリマーが含まれ得る。
【００２０】
一部の態様では、親水性ポリマーはポリビニルピロリドン。
異なる分子量を有する親水性ポリマーの混合物を第２のコーティング層内で使用することができる。１態様においては、少なくとも約５００キロダルトンまたは少なくとも約８００の平均分子量を有する第１の親水性ポリマーが、約２００キロダルトン未満または約１００キロダルトン未満の平均分子量を有する第２の親水性ポリマーと組合わされる。例えば、約５００〜約５０００キロダルトン、約６００〜約２０００キロダルトンまたは約６００〜約１０００キロダルトンの範囲内の分子量を有する第１の親水性ポリマーが、約１０〜約１００キロダルトン、約１５〜約６０キロダルトンまたは約３０〜約６０キロダルトンの範囲内の分子量を有する第２の親水性ポリマーと組合わされる。理論に束縛されるわけではないが、より低い分子量の材料は第２のコーティング層の中を移動し第２のコーティング層の潤滑性を改善することができるということが理論上想定される。本書で使用する「潤滑性」という語は、コーティングと結びつけられた摩擦力の特徴づけを意味する。潤滑性が改善したコーティングは、より低い摩擦力を有する。
【００２１】
一部の態様においては、第２のコーティング層内では１つの分子量の親水性ポリマーしか使用されない。例えば、第２のコーティング層は、少なくとも約５００キロダルトンまたは少なくとも約８００キロダルトンの平均分子量を有する親水性ポリマーを用いて調製される。平均分子量は、約５００〜約５０００キロダルトン、約６００〜約２０００キロダルトン、または約６００〜約１０００キロダルトンの範囲内にあり得る。理論に束縛されるわけではないが、約２００キロダルトン未満の平均分子量を有するポリマーといったようなより低い分子量のポリマーの不在は、第２のコーティング層の耐久性を改善し得ると考えられている。本書で使用されている「耐久性」という語はポリマーコーティングの摩耗耐性を意味する。コーティングの耐久性が高くなると、磨滅による除去は更にむずかしくなる。
【００２２】
Ｂ．光活性化可能な架橋剤
第２のコーティング層は、非イオン性でもイオン性でもありうる。少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む。光活性化可能な架橋剤は、適切な化学線作用エネルギー源に露呈された時点で化学的反応性を有することになりうる少なくとも１つの潜在的光反応性基を有する。本書で使用される「潜在的光反応性基」および「光反応性基」という語句は、互換的に使用され、通常の貯蔵条件下で不活性状態（すなわち基底状態）にとどまるほど充分な安定性を有するものの適切なエネルギー源に付された時点で不活性状態から活性化された状態への変換を受け得る化学的部分を意味している。光反応性基は、特定の適用された外部刺激に応えて活性種を生成させられ、結果として、例えば同じまたは異なる分子によって提供されるように隣接する化学構造に共有結合する。光反応性基は、貯蔵条件下で不変の状態にその共有結合を保持するものの外部エネルギー源による活性化の時点でその他の分子と共有結合を形成する分子内の原子群である。例えば、その開示が本書に参考として内含されている米国特許第５，００２，５８２号を参照のこと。
【００２３】
光反応性基を、化学線の種々の部分に応答するように選択することができる。標準的には、紫外線または可視放射線のいずれかを用いて、光活性化可能な基が選択される。適切な光反応性基としては、例えば、アジド、ジアゾ、ジアジリン、ケトン、およびキノンが含まれる。光反応性基は、ニトレン、カルベンといったような遊離ラジカルなどの活性種および、励起状態のケトンを電磁エネルギーの吸収時点で生成する。
【００２４】
一部の態様においては、光反応性基は、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントロン、およびアントロン様複素環（すなわち１０位置にＮ、ＯまたはＳを有するものといったアントロンの複素環類似体）またはそれらの置換された（例えば環置換された）誘導体といったようなアリールケトンである。アリールケトンの例としては、アクリドン、キサントンおよびチオキサントンおよびその環置換された誘導体を含めたアントロンの複素環誘導体が含まれる。その他の適切な光反応性基としては、例えばアントラキノンといったようなキノンが含まれる。
【００２５】
かかるアリールケトンの官能基は、多数の活性化／不活性化／再活性化サイクルを受ける可能性がある。例えば、ベンゾフェノンは、三重項状態への項間交差を受ける励起された一重項状態の初期形成を伴う光化学励起の能力を有する。励起された三重項状態は、（例えばポリマーコーティング層からの）水素原子の引き抜きにより炭素−水素結合内に挿入でき、かくしてラジカル対を作り上げる。ラジカル対のその後の崩壊は、新しい炭素−炭素結合の形成を導く。結合用として反応結合（例えば炭素／水素）が利用可能でない場合、ベンゾフェノン基の紫外線により誘発された励起は可逆的であり、分子はエネルギー源をとり除いた時点で基底状態のエネルギーレベルに戻る。ベンゾフェノンおよびアセトフェノンといったような光反応性アリールケトンは、水中で多数の再活性化を受けることができ、かくして増大したコーティング効率を提供しうる。
【００２６】
アジドは、他の光反応性基群を構成し、フェニルアジドおよび４−フルオロ−３−ニトロフェニルアジドなどのアリールアジド（Ｃ6Ｒ5Ｎ3）；ベンゾイルアジドおよびｐ−メチルベンゾイルアジドなどのアシルアジド（−ＣＯ−Ｎ3）；ギ酸エチルアジドおよびギ酸フェニルアジドなどのギ酸アジド（−Ｏ−ＣＯ−Ｎ3）；ベンゼンスルホニルアジドなどのスルホニルアジド（−ＳＯ2−Ｎ）；およびジフェニルホスホリルアジドおよびジエチルホスホリルアジドなどのホスホリルアジド（ＲＯ）2ＰＯＮ3を含む。
【００２７】
ジアゾ化合物も、他の光反応性基群を構成し、ジアゾメタンおよびジフェニルジアゾメタンなどのジアゾアルカン（−ＣＨＮ2）；ジアゾアセトフェノンおよび１−トリフルオロメチル−１−ジアゾ−２−ペンタノンなどのジアゾケトン（−ＣＯ−ＣＨＮ2）；ｔ−ブチルジアゾアセテートおよびフェニルジアゾアセテートなどのジアゾアセテート（−Ｏ−ＣＯ−ＣＨＮ2）；およびｔ−ブチルアルファジアゾアセトアセテートなどのベータ−ケト−アルファ−ジアゾアセテート（−ＣＯ−ＣＮ2−ＣＯ−Ｏ−）を含む。
【００２８】
その他の光反応性基としては、３−トリフルオロメチル−３−フェニルディアジリンなどのディアジリン（−ＣＨＮ2）；およびケテンおよびジフェニルケテンなどのケテン（ＣＨ＝Ｃ＝Ｏ）が含まれる。
【００２９】
理論に束縛されるつもりはないが、少なくとも１つの非イオン性の光活性化可能な架橋剤が使用される態様においては、非イオン性の光活性化可能な架橋剤は第１のコーティング層との間の界面に向かって移動する傾向にあると考えられている。移動の傾向は、非イオン性の光活性化可能な架橋剤の比較的低い分子量および疎水性のせいである。このような態様においては、非イオン性の光活性化可能な架橋剤は、第２のコーティング層への第１のコーティング層の付着を容易にする。例えば、光活性化可能な架橋剤はシラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せ上のアルキル基から水素原子を引き抜くことができる。第１の層内の化合物の少なくとも１つと非イオン性の光活性化可能な架橋剤の間に共有結合が形成し得る。
【００３０】
適切なあらゆる非イオン性の光活性化可能な架橋剤を使用することができる。１つの態様においては、非イオン性の光活性化可能な架橋剤は、潜在的光反応性を含むラジカルをＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4としてＣＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4という構造式を有する。
【００３１】
中央の炭素原子と光反応性基の間にはスペーサ基が存在しうる。適切なスペーサには例えば、ｎを１〜４の整数とする−（ＣＨ2Ｏ）n−、ｍを１〜３の整数とする−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）m−および類似の基が含まれる。好ましくは、スペーサは、第１のコーティング層の成分または第２のコーティング層のポリマーに対する光反応性基の結合と競合するような形で配位され原子または基をもたない。
【００３２】
第２のコーティング層の１つの態様においては、非イオン性に光活性化可能な架橋剤は、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエステル）またはテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）を含む。本発明のこの態様においては、光反応性基のうちの単数または複数のものが第１のコーティング層内の化合物と反応でき、光反応性基のうちの単数または複数のものが第２のコーティング層内の親水性ポリマーと反応できる。第１のコーティング層および第２のコーティング層の両方の中の化合物と光活性化可能な架橋剤を反応させることにより、第１のコーティング層は第２のコーティング層に付着される。
【００３３】
光活性化可能な架橋剤はイオン性であり得る。一部の態様においては、第２の層の中に少なくとも１つのイオン性の光活性化可能な架橋剤が内含されている。イオン性の光活性化可能な架橋剤は第２のコーティング層の内部でポリマーを架橋させる傾向をもち、かくして、第２のコーティング層の耐久性を改善する。適切な任意の光活性化可能な架橋剤を使用することができる。一部の態様においては、イオン性の光活性化可能な架橋剤は、以下の構造式Ｉの化合物である：
Ｘ１−Ｙ−Ｘ２        （Ｉ）
（式中、Ｙは少なくとも１つの酸性基、塩基性基またはそれらの塩を含有するラジカルである。Ｘ1およびＸ2は、各々独立して、潜在的光反応性基を含有するラジカルである）。
【００３４】
光反応性基は、非イオン性の光活性化可能な架橋剤について上述したものと同じであり得る。非イオン性の光活性化可能な架橋剤について記述されたもののようなスペーサは、潜在的光反応性基と共にＸ1またはＸ2の一部であり得る。一部の態様においては、潜在的光反応性基はアリールケトンまたはキノンを内含している。
【００３５】
構造式Ｉ内のラジカルＹは、イオン性光活性化可能な架橋剤のための所望の水溶性を提供する。（室温および最適なｐＨでの）水溶性は少なくとも約０．０５ｍｇ／ｍｌである。一部の態様においては、溶解度は約０．１〜約１０ｍｇ／ｍｌまたは約１〜約５ｍｇ／ｍｌである。
【００３６】
構造式Ｉの一部の態様において、Ｙは少なくとも１つの酸性基またはその塩を含有するラジカルである。かかる光活性化可能な架橋剤は、コーティング組成物のｐＨに応じてアニオン性でありうる。適切な酸性基としては例えば、スルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸などが含まれる。かかる基の適切な塩としては、例えば、スルホン酸塩、カルボン酸塩およびリン酸塩が含まれる。一部の態様においては、イオン性架橋剤にはホスホン酸またはスルホン酸塩基が含まれる。適切な対イオンとしては、アルカリ、アルカリ土類、アンモニウム、プロトン化アミンなどが含まれる。
【００３７】
例えば、構造式Ｉの化合物は、アリールケトンを含有する光反応性基およびスルホン酸またはスルホン酸塩基を含有するラジカルＹを有し得る。かかる化合物としては、４，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩；２，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，４−ジスルホン酸または塩；２，５−ビス（４−ベンゾイルメチレンオキシ）ベンゼン−１−スルホン酸または塩；Ｎ，Ｎ−ビス［２−（４−ベンゾイルベンジルオキシ）エチル］−２−アミノエタンスルホン酸または塩などが含まれる。塩の対イオンは、例えばアンモニウムまたはナトリウム、カリウムまたはリチウムといったようなアルカリ金属であり得る。
【００３８】
構造式Ｉのその他の態様においては、Ｙは塩基性基またはその塩を含有するラジカルである。かかるＹは、例えばアンモニウム、ホスホニウムまたはスルホニウム基を含み、この基は、コーティング組成物のｐＨに応じて中性であるかまたは正に帯電している可能性がある。一部の態様においては、ラジカルＹはアンモニウム基を含む。適切な対イオンとしては例えば、カルボン酸塩、ハロゲン化物、硫酸塩およびリン酸塩が含まれる。
【００３９】
例えば、構造式Ｉの化合物は、アリールケトンを含む光反応性基およびアンモニウム基を含有するＹラジカルを有し得る。かかる光活性化可能な架橋剤としてはエチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、ヘキサメチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、１，４−ビス（４−ベンゾイルベンジル）−１，４−ジメチルピペラジネジウム）塩、ビス（４−ベンゾイルベンジル）ヘキサメチレンテトラミネジウム塩、ビス［２−（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニオ）エチル］−４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム塩、４，４−ビス（４−ベンゾイルベンジル）モルホリニウム塩、エチレンビス［（２−（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニオ）エチル）−４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム］塩、および１，１，４，４−テトラキス（４−ベンゾイルベンジル）ピペラジネジウム塩が含まれる。対イオンは、標準的にカルボン酸塩イオンまたはハロゲン化物である。１つの態様においては、ハロゲン化物は臭化物である。
【００４０】
第２のコーティング層の中では、単一の光活性化可能な架橋剤または複数の光活性化可能な架橋剤の組合せを使用することができる。一部の態様においては、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）といったような少なくとも１つの非イオン性架橋剤を少なくとも１つのイオン性架橋剤と共に使用することができる。例えば少なくとも１つの非イオン性の少なくとも１つを、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩といったような少なくとも１つのカチオン性の光活性化可能な架橋剤または、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩といったような少なくとも１つのアニオン性の光活性化可能な架橋剤と共に使用することができる。他の例においては、少なくとも１つのカチオン性架橋剤および少なくとも１つのアニオン性架橋剤と共に少なくとも１つの非イオン性架橋剤を使用することができる。更に他の例では、少なくとも１つのアニオン性架橋剤と共に、但し非イオン性架橋剤は伴わずに、少なくとも１つのカチオン性架橋剤を使用することができる。
【００４１】
Ｃ．感光性ポリマー
一部の態様においては、第２のコーティング層は同様に感光性ポリマーを含むこともできる。本書で使用する「感光性ポリマー」という語は、単数または複数の付着した潜在的光反応性基を有するポリマーを意味する。潜在的光反応性基は標準的に、感光性ポリマーのポリマー部分からペンダント状態にある。光反応性基は、光活性化可能な架橋剤上の適切な潜在的光反応性基として上述のもののいずれかであり得る。一部の態様においては、潜在的光反応性基はアリールケトンまたはキノンである。
【００４２】
感光性ポリマーのポリマー部分は、ホモポリマーまたはコポリマーのいずれかであり得、標準的には親水性である。感光性ポリマーのポリマー部分を調製するために用いられる単量体としては、アクリル単量体、ビニル単量体、エーテル単量体またはそれらの混合物が含まれる可能性がある。適切なアクリル単量体としては例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸グリセロール、メタクリル酸グリセロール、アクリルアミド、メタクリルアミド、またはその誘導体が含まれる。適切なビニル単量体としては、例えば、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルアルコールまたはその誘導体が含まれる。エーテル単量体は例えば、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、またはその誘導体を内含し得る。
【００４３】
感光性ポリマーの１態様においては、ポリマー部分はアクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸およびＮ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミドを反応させることによって形成される。他の態様においては、ポリマー部分は、１−ビニル−２−ピロリドンおよびＮ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミドの共重合によって調製される。コポリマーは、ショッテン−ボーマン条件の下で塩化アシル（例えば４−ベンゾイルベンゾイル塩化物）で誘導体化される。すなわち、塩化アシルは、コポリマーのＮ−（３−アミノプロピル）部分のアミノ基と反応する。アミドが形成され、結果としてポリマーに対するアリールケトンの付着がもたらされる。解放された塩酸は、塩基水溶液で中和される。
【００４４】
一部の態様においては、感光性ポリマーが第１のコーティング層の表面に付着し、第２のコーティング層の中で足場として機能するということが理論化されている。第２のコーティング層内の親水性ポリマーは、単数または複数の光活性化可能な架橋剤が関与する反応を通して足場に付着する。感光性ポリマーに対し親水性ポリマーを架橋させることで、第２のコーティング層の耐久性が増大する。第１のコーティング層に付着することにより、感光性ポリマーは、第１のコーティング層と第２のコーティング層の間の接着性を改善することができる。
【００４５】
Ｄ．特定の態様
第２のコーティング層の１つの態様においては、第２のコーティング層は、少なくとも１つの親水性ポリマー、少なくとも１つの非イオン性の光活性化可能な架橋剤、少なくとも１つのイオン性の光活性化可能な架橋剤および任意の感光性ポリマーを含む組成物から形成されている。親水性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製される。非イオン性架橋剤は、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が潜在的光反応性基を含有するラジカルとして、ＣＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4という構造式を有する化合物を内含している。イオン性架橋剤は、Ｘ1およびＸ2が各々独立して潜在的光反応性基を含有するラジカルでありＹが少なくとも１つの酸性基、塩基性基またはそれらの塩を含有するラジカルであるものとして構造式 Ｘ1−Ｙ−Ｘ2の化合物を内含している。任意の感光性ポリマーは、ポリマー部分に付着したアリールケトンまたはキノン基を含有している。感光性ポリマーのポリマー部分は、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミドまたはそれらの混合物を含む単量体から調製される。
【００４６】
より特定的に言うと、第２のコーティング層は、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有するポリビニルピロリドンを含有する。光活性化可能な架橋剤は、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）といったような非イオン性化合物および、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルメチルアンモニウム）塩、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩、またはそれらの混合物といったようなイオン化合物を含む。任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製されたポリマー部分に付着した単数または複数のアリールケトン基を有する。
【００４７】
適切な第２のコーティング層組成物の他の特定の例においては、２つの親水性ポリマーが用いられる。１つの親水性ポリマーは、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有し、他の親水性ポリマーは約２００キロダルトン未満の平均分子量を有する。親水性ポリマーは両方共、ビニルピロリドンを含む単量体から調製される。光活性化可能な架橋剤はイオン化合物である。例えばイオン性の光活性化可能な架橋剤は、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩またはそれらの混合物である。任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製されたポリマーに付着された単数または複数のアリールケトン光反応性基を有する。
【００４８】
第３のコーティング層
本発明の他の態様においては、第２のコーティング層の上に第３のコーティング層が塗布される。第３のコーティング層上にその他のコーティング層を塗布することもできる。第３以降のコーティング層は標準的に、少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む組成物から形成される。第３以降のコーティング層は任意の感光性ポリマーを含有することができる。
【００４９】
親水性ポリマー、光活性化可能な架橋剤および第３以降のコーティング層内に内含された任意の感光性ポリマーは、第２のコーティング層について記述されたものと同じである。
【００５０】
一部の態様においては、第２および第３のコーティング層は類似の組成物から調製されている。例えば、第２および第３のコーティング層は、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有する親水性ポリマーを含むことができる。親水性ポリマーは、例えばビニルピロリドンを含む単量体から調製され得る。光活性化可能な架橋剤は、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）といったような非イオン性化合物および、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩、またはそれらの混合物といったようなイオン化合物を含む。任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドンアクリルアミド、メタクリルアミドまたはその混合物を含む単量体から調製されたポリマー部分に付着した単数または複数のアリールケトン基を含有することができる。
【００５１】
３つのコーティング層でコーティングされた無機基板の他の例においては、第２および第３層のコーティング層は異なる組成物から調製されている。第２のコーティング層は、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有する親水性ポリマーを含む組成物から形成され得る。親水性ポリマーは例えばビニルピロリドンを含む単量体から調製される。光活性化可能な架橋剤は、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）といったような非イオン性化合物および、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸または塩、またはそれらの混合物といったようなイオン化合物を含む。任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドンアクリルアミド、メタクリルアミドまたはその混合物といった単量体から調製されたポリマーに付着した単数または複数のアリールケトン基を含有する。
【００５２】
この例では、第３のコーティング層は２つの親水性ポリマーを含有している。１つの親水性ポリマーは、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有し、他は約２００キロダルトン未満の平均分子量を有する。親水性ポリマーは両方共、例えばビニルピロリドンを含む単量体から調製される。光活性化可能な架橋剤は、例えばエチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）２臭化物、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸２カリウム塩またはそれらの混合物といったような少なくともイオン化合物を含む。第３のコーティング層は、ビニルピロリドンアクリルアミド、メタクリルアミドまたはその混合物といった単量体から調製されたポリマーに付着した単数または複数のアリールケトン基を有する任意の感光性ポリマーを含有することができる。
【００５３】
医療用デバイス
本発明の１態様においては、無機基板は、哺乳動物の体内に挿入できる医療用デバイスである。この医療用デバイスは、少なくとも部分的に金属で作られており、金属の上に少なくとも２つのコーティング層を有する。第１のコーティング層は、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含む。シラン化合物は少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有し、スルフィド基が欠如している。第２のコーティング層は第１のコーティング層に付着され、少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む。第２層は又感光性ポリマーを含むこともできる。
【００５４】
この態様の１つの例においては、親水性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製される。光活性化可能な架橋剤はイオン性である少なくとも１つの化合物を含む。任意の感光性ポリマーは、ポリマー部分に付着した単数または複数のアリールケトンまたはキノン基を有する。感光性ポリマーのポリマー部分は、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミドまたはそれらの混合物を含む単量体の反応生成物である。
【００５５】
特定の例においては、親水性ポリマーは、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有するポリビニルピロリドンであり、任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製されたポリマー部分に付着されたアリールケトン基を有する。光活性化可能な架橋剤は、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）といったような非イオン性の光活性化可能な架橋剤、エチレンビス（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）２臭化物、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸２カリウム塩、またはそれらの混合物といったような少なくとも１つのイオン性光活性化可能な架橋剤を含む。
【００５６】
医療用デバイスは、第２のコーティング層に付着された第３のコーティング層を含むことができる。第３のコーティング層は少なくとも１つの親水性ポリマー、少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤、および任意の感光性ポリマーを含む。第３の層は、第２層に付着されている。
【００５７】
第３のコーティング層の１つの態様においては、親水性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製される。光活性化可能な架橋剤はイオン化合物を含む。任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミドまたはそれらの混合物を含む単量体から調製されたポリマー部分に付着されたアリールケトン基を有している。
【００５８】
特定の例においては、第３のコーティング層は２つの親水性ポリマー、少なくとも１つのイオン性の光活性化可能な架橋剤および任意の感光性ポリマーを含有している。親水性ポリマーの１つは、少なくとも約５００キロダルトンの平均分子量を有し、他は約２００キロダルトン未満の平均分子量を有する。異なる分子量の２つの親水性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製される。イオン性の光活性化可能な架橋剤は、例えばエチレンビス、（４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウム）塩、４，５−ビス（４−ベンゾイル−フェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸塩、またはそれらの混合物を含む。任意の感光性ポリマーは、ビニルピロリドンを含む単量体から調製されたポリマー部分に付着したアリールケトン基を含有する。
【００５９】
無機基板のコーティング方法
本発明の他の態様は、無機基板上に２つ以上のコーティング層を形成する方法を提供している。該方法には、無機基板に第１のコーティング層を結合する段階そして次に第１のコーティング層に第２のコーティング層を結合する段階が関与している。最も外側のコーティング層に対して後続するコーティング層を付着させることができる。第１のコーティング層は、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から形成されたポリマー反応生成物またはそれらの組合せを含む。シラン化合物は、少なくとも２つのトリ（Ｃ1−Ｃ3）アルコキシシリル基を有し、スルフィド基が欠如している。第２層は少なくとも１つの親水性ポリマーおよび少なくとも１つの光活性化可能な架橋剤を含む。第２層は同様に、感光性ポリマーをも含むことができる。
【００６０】
第１層は、任意の適切なコーティング方法を用いて無機基板に塗布される。かかる方法には、例えば、浸漬、噴霧、ブラシがけ、ナイフコーティングおよびローラーコーティングが含まれる。コーティングは標準的に室温で塗布され、水が全て乾燥し切るまで約１２５℃未満の温度で乾燥させられる。
【００６１】
第１のコーティング層の厚みは標準的に約１５０ｎｍ未満である。一部の態様においては、厚みは約５ｎｍ〜約８０ｎｍである。
【００６２】
シラン化合物は一般に溶剤と混合されてシランコーティング組成物を形成する。第１のコーティング層組成物内のシラン化合物の濃度は、溶液の体積に基づいて標準的に約１０体積パーセント未満かまたは約１体積パーセント未満または約０．１体積パーセント未満である。
【００６３】
１態様においては、溶剤は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールまたはイソプロパノールといったようなアルコールおよび水の混合物である。例えば、溶剤は、約０〜２０体積パーセントの水および約８０〜約１００体積パーセントのイソプロパノールといったようなアルコールであり得る。
【００６４】
第２以降のコーティング層は、任意の既知のコーティング技術を用いて塗布され得る。適切な技術としては例えば、浸漬、噴霧、ブラシがけ、ナイフコーティングまたはローラーコーティングが含まれる。コーティングは標準的に室温で塗布される。コーティングは、部分的に室温で乾燥させられ、次に紫外線といった適切なエネルギー源を用いて硬化される。第２のコーティング層が硬化される前かまたはその後のいずれにでも、第２層上に第３のコーティング層を塗布することができる。
【実施例】
【００６５】
以下の制限的意味のない例を参考にして、本発明について更に記述する。当業者にとっては、本発明の範囲から逸脱することなく、記述された態様に数多くの変更を加えることができるということは明らかであろう。かくして本発明の範囲は、本出願に記述された態様に制限されるべきではなく、クレームの文言により記述された態様およびその等価物によってのみ制限されるべきである。百分率または部分は全て、相反する記載のないかぎり体積単位である。
【００６６】
例１
ステンレス鋼フラットの２層コーティング
第１のコーティング層を作るために、０．５体積％部分のビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン（Ｂ２４９５．６、ロット＃２０００３０８、ＵＣＴ、ブリストル、ペンシルバニア）を、１０体積％の精製水および８９．５体積％のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に添加した。結果としてのシラン溶液を徹底的に混合して５０ｍｌの最終体積を作り上げた。
【００６７】
ステンレス鋼の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．５ｃｍ×２．５ｃｍ）（３１６Ｌ、Goodfellow Cambridge Ltd., Huntingdon, イングランド）を、約５０ｍｌのＩＰＡの入った小さな容器の中に置き、Branson５２１０ＲＤＴＨ（Branson Ultrasonic Corp., Danbury, コネチカット）内で５０〜６０hzで２０分間ＩＰＡ中で音波処理した。次に、金属フラットをＩＰＡで拭い、その後高温水道水内の１０％のValtron ＳＰ２２００（Valtech Corp, Pottstown, ペンシルバニア）中で２０分間音波処理した。金属フラットを高温水道水中で洗い流し、大部分の洗浄剤を除去し、次に高温水道水中で２分間音波処理した。金属フラットを脱イオン水で洗い流し、次に脱イオン水中で２分間音波処理した。最後の準備段階で、金属フラットを２分間ＩＰＡ中で音波処理し、次に約２〜５分間室温で乾燥させた。
【００６８】
脱イオン水中の６０％（ｖ／ｖ）のＩＰＡ中の成分Ｉ／ＩＩ／ＩＩＩ／ＩＶ（それぞれ１２／２１／１．０／０．０６ｗ／ｖ）から成るコーティング溶液から作られる第２のコーティング層を、以下のように調製した。１−ビニル−２−ピロリドンとＮ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミドの共重合とその後に続く、例えば２相水性／有機反応系といったショッテン−ボーマン条件下での４−ベンゾイルベンゾイル塩化物を用いたポリマーの光誘導体化によって成分Ｉを作った。成分ＩＩは、ＰＶＰ（Ｋ９０Ｆ、ＢＡＳＦCorp, ドイツ）から作った。成分ＩＩＩ、４，５−ビス（４−ベンゾイルフェニルメチレンオキシ）ベンゼン−１，３−ジスルホン酸２ナトリウム塩は、米国特許第６，２７８，０１８号の例１に記述されている通りに作った。成分ＩＶ、ペンタエリスリトールのテトラキス（４−ベンゾイルベンジルエーテル）は、米国特許第５，４１４，０７５号の例１に記述されている通りに作った。例えば、１００ｍｌの溶液を作るためには、成分ＩＶ、成分ＩＩ、成分Ｉおよび成分ＩＩＩの順序で６０ｍｌｓの撹拌ＩＰＡのビーカーへとこれらの成分を添加した。成分を３０分間撹拌し、次に４０ｍｌｓの脱イオン水を添加した。
【００６９】
第１のコーティング層を塗布するためには、以上に記述した通りの調製済み金属フラットをシラン溶液内に浸し、３分間浸漬させた。シランコーティングされた金属フラットを０．０５−ｃｍ／秒の速度でシラン溶液から除去した。シランコーティングされた金属フラットを少なくとも５分間室温で乾燥させ、その後オーブン（型式番号１３９０ＦＭ、Sheldon Manufacturing Inc., Cornelius, オレゴン）内で１５〜２０分間１１０℃で更に乾燥させた。
【００７０】
第２のコーティング層を塗布するために、シランコーティングされた金属フラットを、１ｃｍ／秒の速度で溶液中に浸漬させ、６０秒間滞留させ次に０．０５ｃｍ／秒の速度で撤去することによって、コーティング溶液中に浸漬コーティングさせた。コーティング溶液からコーティング済み金属を除去した後、それを１０分間空気乾燥させた。照明距離で３３０〜３４０ｎｍから１．５ｍＷ／ｃｍ2で消える４００ワットの水銀電球を収納する、約４０ｃｍ離れた相対するＥＬＣ４０００ランプ（Electro-lite Corp, Danbury, コネチカット）の間の中央に、コーティング済みの金属フラットをつり下げた。コーティング済みの金属フラットを回転させ４分間照明してコーティングの均等な硬化を保証した。
【００７１】
金属フラット上に滑らかな接着性層が存在することは、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液で染色することによって確認された。水道水の流れの下での例１の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間でのトップコート表面の（約３０秒の）摩擦は、接着性の強い滑らかなトップコードを表わしていた。
【００７２】
例２
金属フラットの２層コーティング
公称純度９９．９５％の金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製した。シランおよびコーティング溶液を作り、例１に記述されている通りに金属フラットに塗布した。
【００７３】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％の水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での例２の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦は、接着性の強い滑らかなトップコートを表わしていた。
【００７４】
例３
白金／イリジウムフラットの２層コーティング
９０％白金／１０％イリジウムの金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製した。シランおよびコーティング溶液を作り、例１に記述されている通りに金属フラットに塗布した。
【００７５】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％の水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での例３の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦は、接着性の強い滑らかなトップコートを表わしていた。
【００７６】
比較例４
第１のコーティング層を作るために、０．５％（ｖ／ｖ）部分の２−（ジフェニルホスフィノ）エチルトリエトキシシラン（Ｄ６１１０、ロット＃２０１００１０１、ＵＣＴ、ブリストル、ペンシルバニア）を９９．５％（ｖ／ｖ）のＩＰＡに添加した。溶液を徹底的に混合して５０ｍｌの最終体積を作り上げた。ステンレス鋼の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．５ｃｍ×２．５ｃｍ）（３１６Ｌ，Goodfellow, マサチューセッツ）を調製し、Ｄ６１１０のシラン溶液でコーティングした。第２のコーティング層のためには、例１で記述されている通りのコーティング溶液を塗布した。
【００７７】
金属フラット上に滑らかな接着性層が存在することは、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液で染色することによって確認された。水道水の流れの下での比較例４の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間でのトップコート表面の（約３０秒の）摩擦により、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００７８】
比較例５
金フラットの２層コーティング
公称純度９９．９５％の金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製した。比較例４で記述されている通りにシラン溶液を調製し金属フラットにコーティングした。第２のコーティング層のためには、例１に記述されている通りにコーティング溶液を調製し塗布した。
【００７９】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例５の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００８０】
比較例６
白金／イリジウムフラットの２層コーティング
９０％白金／１０％イリジウムの金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製した。第１のコーティング層のためには、比較例４で記述されている通りにシラン溶液を調製し金属フラットにコーティングした。第２のコーティング層のためには、例１に記述されている通りにコーティング溶液を調製し塗布した。
【００８１】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例６の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００８２】
比較例７
第１のコーティング層を作るために、０．５％（ｖ／ｖ）部分のビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド（B２４９４、ロット＃２０００２１８、ＵＣＴ、ブリストル、ペンシルバニア）を９９．５％（ｖ／ｖ）のＩＰＡに添加した。溶液を徹底的に混合して５０ｍｌの最終体積を作り上げた。ステンレス鋼の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．５ｃｍ×２．５ｃｍ）（３１６Ｌ、Goodfellow, マサチューセッツ）を調製し、Ｂ２４９４のシラン溶液でコーティングした。第２のコーティング層を、例１で記述されている通りに塗布した。
【００８３】
金属フラット上に滑らかな接着性層が存在することは、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液で染色することによって確認された。水道水の流れの下での比較例７の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間でのトップコート表面の（約３０秒の）摩擦により、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００８４】
比較例８
金フラットの２層コーティング
金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製した。第１のコーティング層を作るために、比較例７で記述されている通りにシラン溶液を調製し金属フラットにコーティングした。第２のコーティング層のためには、例１に記述されている通りにコーティング溶液を調製し塗布した。
【００８５】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例８の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００８６】
比較例９
白金／イリジウムフラットの２層コーティング
９０％白金／１０％イリジウムの金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製した。第１のコーティング層を作るためには、比較例７で記述されている通りにシラン溶液を調製し金属フラットにコーティングした。第２のコーティング層のためには、例１に記述されている通りにコーティング溶液を調製し塗布した。
【００８７】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例９の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００８８】
比較例１０
ステンレス鋼フラットの１層コーティング
ステンレス鋼の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．５ｃｍ×２．５ｃｍ）（３１６Ｌ、Goodfellow, マサチューセッツ）を例１に記述されている通りに調製し、第２のコーティング層のために使用されたコーティング溶液でコーティングした。
【００８９】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例１０の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００９０】
比較例１１
金フラットの１層コーティング
公称純度９９．９５％の金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りに調製し、第２のコーティングのために用いられたコーティング溶液を塗布した。
【００９１】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例１１の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【００９２】
比較例１２
白金／イリジウムフラットの１層コーティング
金の金属フラット（０．０２５４ｃｍ×０．６３５ｃｍ×２．０ｃｍ）（Johnson-Matthey貴金属部門、West Chester, ペンシルバニア）を、例１に記述されている通りにコーティングのために調製し、第２のコーティング層のために用いられたコーティング溶液をコーティングした。
【００９３】
金属フラット上の滑らかな接着性層の存在を、コンゴレッド（Sigma）の０．３５％水溶液での染色によって確認した。水道水の流れの下での比較例１２の徹底的な洗浄および親指と人指し指の間での（約３０秒の）トップコート表面の摩擦によって、滑らかなトップコートが容易に除去された。
【国際調査報告】
2005528253.tif 000002
2005528253.tif 000003
2005528253.tif 000004