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JP2003327657A - Functional polyurethane and/or polyurethane urea and method for manufacturing the same - Google Patents

Functional polyurethane and/or polyurethane urea and method for manufacturing the same

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JP2003327657A
JP2003327657A JP2002131781A JP2002131781A JP2003327657A JP 2003327657 A JP2003327657 A JP 2003327657A JP 2002131781 A JP2002131781 A JP 2002131781A JP 2002131781 A JP2002131781 A JP 2002131781A JP 2003327657 A JP2003327657 A JP 2003327657A
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JP
Japan
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functional
group
polyurethane
carbon atoms
diisocyanate
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JP2002131781A
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Japanese (ja)
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Hideyuki Yokota
英之 横田
Noriko Kadota
典子 門田
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a safe and highly functional polyurethane improved in stability to heat during processing and stability to hydrolysis during use, while keeping its favorable characteristics and functionality which is a favorable material from the view point that functional polyurethanes are easy in hardness control and good in biocompatibility, but have problems in sterilizing treatment, the decrease in strength by hydrolysis during use in living bodies, and the generation of elusion materials in the conventional technology. <P>SOLUTION: The polyurethane and/or polyurethane urea is obtained by using a functional polyol, a macropolyol, a chain extending agent, an aliphatic diisocyanate, and an aromatic diisocyanate at least as a part of starting materials, and the functional polyol forms a domain structure by exclusively adding to the aliphatic diisocyanate. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の構成成分か
らなる機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウ
レアとその製造方法に関するものである。本発明のポリ
ウレタンおよび/又はポリウレタンウレアは、特に医療
用材料への応用に好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functional polyurethane and / or polyurethane urea composed of specific constituents and a method for producing the same. The polyurethane and / or polyurethane urea of the present invention is particularly suitable for application to medical materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々の用途に利用される材料はその用途
に応じた特性を要求されるが、一般的には共通して機械
的特性すなわち、強度や耐久性に優れたものが好適であ
る。優れた機械的特性を得るために研究・開発された材
料は、その優れた特性から医療用材料にも応用されてい
る。
2. Description of the Related Art Materials used for various purposes are required to have properties according to the uses, but generally, materials having excellent mechanical properties, that is, strength and durability are suitable in general. . Materials researched and developed to obtain excellent mechanical properties are also applied to medical materials due to their excellent properties.

【0003】同時に、医療用材料は複雑な防御システム
を持つ生体に直接接触して使用されることから、他の用
途には通常要求されない特性である生体適合性を満たし
ている必要がある。材料に生体適合性を付与する方法
は、例えば、(1)生体に対してもともと不活性な材料
を使用する方法、(2)材料表面を修飾して陰電荷や親
水性、生体成分模倣構造などを付与する方法、(3)材
料表面にヘパリン等のムコ多糖類やウロキナーゼ等、生
体適合性を向上することの可能な生理活性物質を固定化
する方法、などがある。このうち(3)の方法はさら
に、(A)生理活性物質をコーティングする方法、
(B)生理活性物質をイオン結合により固定化する方
法、(C)生理活性物質を共有結合により固定化する方
法に分けられる。
At the same time, since medical materials are used in direct contact with a living body having a complicated defense system, it is necessary to satisfy biocompatibility, which is a property not usually required for other applications. The method of imparting biocompatibility to a material includes, for example, (1) a method of using a material which is originally inactive to a living body, (2) modification of the material surface to obtain negative charge, hydrophilicity, bio-component mimicking structure, etc. And (3) immobilizing a physiologically active substance capable of improving biocompatibility such as mucopolysaccharide such as heparin or urokinase on the surface of the material. Of these, the method (3) further includes (A) a method of coating a physiologically active substance,
(B) a method of immobilizing a physiologically active substance by ionic bonding, and (C) a method of immobilizing a physiologically active substance by covalent bonding.

【0004】これらのうち、(1)の方法は既存の材料
の生体適合性を調べ、好ましい材料を使用するというこ
とになるが、現在、あるいは将来において要求されるよ
り優れた生体適合性を得るには有効な方法とは言い難
い。また、新規材料を開発するとしても、この方法では
極めて基本的なところから検討を開始して材料を造り上
げる必要があるため、効率的ではない。従って、従来の
材料にある優れた特性を利用した上で、さらなる生体適
合性向上を実現するには上記(2)、もしくは(3)の
方法を採ることになるが、既存材料を改質するには、改
質の開始点として、材料に官能基を導入するのが有効で
ある。ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレアお
よび/又はポリウレア(以下ポリウレタン類と略記す
る)は、例えばアミノ基含有ジオールを原料のひとつと
して使用することでアミノ基含有材料が調製できるな
ど、好ましい官能基を有する材料を調製するのが比較的
容易に行える。
Of these methods, the method (1) is to examine the biocompatibility of existing materials and use a preferable material, but obtain the biocompatibility superior to that required at present or in the future. It is hard to say that this is an effective method. Further, even if a new material is developed, this method is not efficient because it is necessary to start the study from the very basic part and build up the material. Therefore, the above method (2) or (3) is adopted to realize further biocompatibility improvement while utilizing the excellent properties of the conventional material, but the existing material is modified. For this reason, it is effective to introduce a functional group into the material as a starting point of the modification. Polyurethane and / or polyurethaneurea and / or polyurea (hereinafter abbreviated as polyurethanes) is a material having a preferable functional group, for example, an amino group-containing material can be prepared by using an amino group-containing diol as one of raw materials. It is relatively easy to prepare.

【0005】また、医療用材料は生体に直接接触して使
用されることから十分な安全性が重要な要件であるが、
医療用材料の安全性を含めた生物学的特性は、近年まで
十分な考慮・配慮に欠けている傾向があった。特に、医
療用途としての使用条件、すなわち血液などの体液と接
触することで材料に含まれる分解物や未反応モノマー、
副生成物、オリゴマーが溶出してくることは、医療用材
料として重大な欠点である。
Further, since medical materials are used in direct contact with the living body, sufficient safety is an important requirement.
Until recently, the biological properties including safety of medical materials tended to lack sufficient consideration and consideration. In particular, conditions of use for medical purposes, that is, decomposition products and unreacted monomers contained in the material by contact with body fluids such as blood,
Elution of by-products and oligomers is a serious drawback as a medical material.

【0006】例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)は可塑
剤の添加量によって硬度が自由に変えられること、一般
的な使用条件では比較的安定なこと、安価であることか
ら医療用材料として非常に広く利用されている。しかし
ながら、PVCは、使用時にフタル酸エステルなどの可
塑剤が溶出してくる可能性が有り、フタル酸エステルは
多くの研究により毒性を有することが示されている点で
安全性の点で問題である。
[0006] For example, polyvinyl chloride (PVC) is very widely used as a medical material because its hardness can be freely changed by the amount of plasticizer added, it is relatively stable under general use conditions, and it is inexpensive. It's being used. However, PVC has a problem in terms of safety in that plasticizers such as phthalate ester may elute during use, and that many studies show that phthalate ester is toxic. is there.

【0007】シリコーンもまた医療用エラストマーとし
て各種カテーテルやチューブとして利用され、気体透過
特性から人工肺の膜素材としても応用されているが、長
期間体内に留置した場合には、溶出物として放出される
シリコーンの毒性が懸念されている。
Silicone is also used as a medical elastomer in various catheters and tubes, and is also used as a membrane material for artificial lungs due to its gas permeability, but when it is left in the body for a long time, it is released as an eluate. There is concern about the toxicity of silicone.

【0008】ポリウレタン類は、ソフトセグメントとな
るマクロポリオールとハードセグメントとなるジイソシ
アネートや鎖延長剤の配合比を適当に設定することで、
添加剤を使用することなく好ましい硬度の材料を調製す
ることが可能である。また、セグメント化ポリウレタン
はミクロ相分離構造を形成し、それによって優れた血液
適合性を発揮することが知られている。また、官能基を
比較的簡便に導入可能であることは既述の通りである。
このような長所から、ポリウレタン類は医療用材料とし
て好んで使われる高分子材料のひとつである。
Polyurethanes can be prepared by appropriately setting the compounding ratio of macropolyol, which is a soft segment, and diisocyanate or a chain extender, which is a hard segment.
It is possible to prepare materials of preferred hardness without the use of additives. In addition, segmented polyurethanes are known to form microphase separated structures, thereby exhibiting excellent blood compatibility. Further, it is already described that the functional group can be introduced relatively easily.
Due to these advantages, polyurethanes are one of the polymer materials favorably used as medical materials.

【0009】機能性ポリウレタン類を得る技術について
は、既に多くの報告がある。例えば、リン脂質類似構造
を含有するポリウレタン類としては特開昭61-207395号
公報、特開平08-134085号公報、特開平08-259654号公
報、特開平09-235342号公報、特開平09-241330号公報、
特開平10-287687号公報などが、糖鎖残基を含有するポ
リウレタン類としては特開平11-071391号公報などが、
不飽和結合を含有するポリウレタン類としては特開平11
-315126号公報、特開2000-256426号公報、特開2001-172
338号公報などが挙げられる。
Many reports have already been made on the technology for obtaining functional polyurethanes. For example, as polyurethanes containing a phospholipid-like structure JP 61-207395 JP, JP 08-134085 JP, JP 08-259654 JP, JP 09-235342 JP, JP 09- 241330 gazette,
JP-A-10-287687 and the like, as the polyurethane containing a sugar chain residue, JP-A-11-071391 and the like,
As a polyurethane containing an unsaturated bond, JP-A-11
-315126, JP2000-256426, JP2001-172
No. 338 publication is cited.

【0010】これらのうち、特開昭61-207395号公報で
は、リン脂質類似構造を有するジオールとジフェニルメ
タンジイソシアネートから得られる、リン脂質類似構造
を有するポリウレタン類について開示されているが、こ
の材料はフィルム成型時に強度が不十分であることが、
発明者自身により特開平08-134085号公報で指摘されて
いる。特開平08-134085号公報で開示されているポリウ
レタン類はリン脂質類似構造を有するジオールと、ヘキ
サメチレンジイソシアネートもしくはトリレンジイソシ
アネートから得られるリン脂質類似構造含有ポリウレタ
ン類であるが、この技術においては、本発明のポイント
の一つである、2種以上のジイソシアネートを使用する
ことで機能性、安全性、安定性を向上させるという発想
は見られない。これは、特開平08-259654号公報、特開
平09-235342号公報、特開平10-287687号公報に開示され
た技術も同様である。特開平09-241330号公報ではホス
ホリルコリン基含有(メタ)アクリル酸エステル、(メ
タ)アクリル酸誘導体の共重合体から成るプレポリマー
と、ジイソシアネート化合物から得られるポリウレタン
類について開示されているが、このプレポリマーは多価
アルコールとなるので、得られるポリウレタン類は架橋
構造を持つことになり、高分子鎖のコンフォメーション
の易動性が著しく制限され、十分な機能が発揮され難
い。
Of these, JP-A-61-207395 discloses polyurethanes having a phospholipid-like structure obtained from a diol having a phospholipid-like structure and diphenylmethane diisocyanate. When the strength is insufficient during molding,
It was pointed out in Japanese Patent Laid-Open No. 08-134085 by the inventor himself. The polyurethanes disclosed in JP-A-08-134085 are diols having a phospholipid-like structure and phospholipid-like structure-containing polyurethanes obtained from hexamethylene diisocyanate or tolylene diisocyanate, but in this technology, There is no idea that the functionality, safety and stability are improved by using two or more kinds of diisocyanates, which is one of the points of the present invention. The same applies to the techniques disclosed in JP-A 08-259654, JP-A 09-235342, and JP-A 10-287687. Japanese Patent Laid-Open No. 09-241330 discloses a phosphorylcholine group-containing (meth) acrylic acid ester, a prepolymer composed of a copolymer of a (meth) acrylic acid derivative, and polyurethanes obtained from a diisocyanate compound. Since the polymer is a polyhydric alcohol, the resulting polyurethanes have a cross-linking structure, the mobility of the conformation of the polymer chain is significantly limited, and it is difficult to exert a sufficient function.

【0011】リン脂質類似構造を含有するポリウレタン
類として例示した先行技術について上述の通り個別に考
察したが、これらを含めて既存の機能性ポリウレタン類
においてはいずれも、機能性ポリオールを原料の一つと
して漫然と混入したに過ぎず、高分子鎖内での存在状態
に対する考慮が不十分である。機能性ポリオールを原料
の一つとして調製したポリウレタン類では、高分子鎖の
中にあって、機能性ポリオール由来部分が十分にその機
能を発揮できる環境にあるかどうかを十分に考慮しなけ
ればならない。既存の技術によって得られるポリウレタ
ン類は、使用環境によってはこの部分が材料中に埋もれ
てしまい、十分な機能を発揮できない可能性が指摘され
る。
The prior art exemplified as polyurethanes containing a phospholipid-like structure was individually discussed as described above. In all of the existing functional polyurethanes including these, the functional polyol is one of the raw materials. However, the state of existence in the polymer chain is insufficiently considered. For polyurethanes prepared using functional polyol as one of the raw materials, it is necessary to fully consider whether or not the functional polyol-derived moiety is in an environment in which it can be sufficiently exerted in the polymer chain. . It is pointed out that polyurethanes obtained by the existing technology may not be able to exert a sufficient function due to this part being buried in the material depending on the use environment.

【0012】また、機能性ポリウレタン類の観点からは
少々ずれるものもあるが、明確な意図を持って脂肪族系
ジイソシアネートと芳香族系ジイソシアネートを併用し
たポリウレタン類を開示したものとしては、例えば、特
開平05-295063号公報、特開平07-026096号公報、特開平
07-097560号公報、特開平07-166052号公報、特開平08-0
52939号公報、特開平08-067814号公報、特開平09-25586
6号公報、特開平11-349805号公報、特開2000-034439号
公報などが挙げられる。
Although there are some deviations from the viewpoint of functional polyurethanes, examples of polyurethanes in which an aliphatic diisocyanate and an aromatic diisocyanate are used in combination with a clear intention include, for example, Kaihei 05-295063, JP 07-026096 JP, JP
07-097560, JP 07-166052, JP 08-0
52939, JP 08-067814, JP 09-25586
No. 6, JP-A-11-349805, JP-A-2000-034439, and the like.

【0013】これらのうち、特開平05-295063号公報、
特開平07-026096号公報、特開平09-255866号公報、特開
平11-349805号公報、特開2000-034439号公報ではジイソ
シアネートをイソシアヌレート基形成によってポリイソ
シアネート化し、これを用いて調製した架橋性ポリウレ
タンが開示されている。これらの技術ではポリウレタン
類に、特殊な機能を付与するための原料が特に使用され
ておらず、本願の目的とする機能性ポリウレタンおよび
/又はポリウレタンウレアを得ることは困難である。ま
た、これらのポリウレタン類は架橋構造をとっているの
で、仮に機能性構造が導入されていたとしても、高分子
鎖のコンフォメーションの易動性が著しく制限され、十
分な機能が発揮され難い。また、これらの特許は、塗料
や接着剤としての用途を想定しているため、本願の目的
の一つである熱や加水分解に対する安定性や安全性に関
する配慮はなされていない。
Among these, Japanese Patent Laid-Open No. 05-295063,
JP-A 07-026096, JP-A 09-255866, JP-A 11-349805, JP 2000-034439 in the polyisocyanate diisocyanate group formation by isocyanurate group formation, cross-linking prepared using this Polyurethanes are disclosed. In these techniques, raw materials for imparting special functions to polyurethanes are not particularly used, and it is difficult to obtain the functional polyurethane and / or polyurethane urea targeted by the present application. Further, since these polyurethanes have a cross-linked structure, even if a functional structure is introduced, the conformational mobility of the polymer chain is significantly limited, and it is difficult to exert a sufficient function. Further, since these patents are intended for use as paints and adhesives, they do not give consideration to stability and safety against heat and hydrolysis, which are one of the purposes of the present application.

【0014】また、特開平08-052939号公報ではアロフ
ァネート基を含有するポリイソシアネートが開示され、
そのポリイソシアネートは芳香族ジイソシアネート及び
脂肪族ジイソシアネートから誘導されるとの記載がある
が、アロファネート基を積極的に導入することは、すな
わち得られる材料に架橋構造を導入することとなり、イ
ソシアヌレート基形成によるポリイソシアネートを使用
する場合と同様、仮に機能性構造が導入されていたとし
ても、高分子鎖のコンフォメーションの易動性が著しく
制限され、十分な機能が発揮され難い。
Further, JP-A-08-052939 discloses a polyisocyanate containing an allophanate group,
Although it is described that the polyisocyanate is derived from an aromatic diisocyanate and an aliphatic diisocyanate, positively introducing an allophanate group means introducing a crosslinked structure in the obtained material, and forming an isocyanurate group. Even if a functional structure is introduced, as in the case of using the polyisocyanate according to, the mobility of the conformation of the polymer chain is significantly limited, and it is difficult to exert a sufficient function.

【0015】さらに、特開平07-097560号公報、特開平0
7-166052号公報では、それぞれ接着剤としての使用、帯
電部材としての使用を想定した芳香族ジイソシアネート
と脂肪族ジイソシアネートを併用したポリウレタンが開
示されているが、いずれも安全性に関する配慮はなされ
ていない。
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open Nos. 07-097560 and 0-9
Japanese Patent No. 7-166052 discloses a polyurethane in which an aromatic diisocyanate and an aliphatic diisocyanate are used in combination for use as an adhesive and as a charging member, respectively, but no consideration is given to safety. .

【0016】特開平08-067814号公報では脂肪族ジイソ
シアネートおよび/又は脂環式ジイソシアネートと芳香
族ジイソシアネートの混合ジイソシアネートを原料にし
たポリウレタン樹脂を一成分とする樹脂組成物が開示さ
れている。これは耐黄変性、耐薬品性、溶媒への溶解
性、耐スクラッチ性が改善されたポリウレタン類であ
り、安全性(細胞毒性、急性毒性など)向上を意図した
ものではなく、特に加水分解物を生成しやすいポリカプ
ロラクトンポリオールを必須の成分としている点で、材
料の安全性には問題がある。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 08-067814 discloses a resin composition containing, as one component, a polyurethane resin prepared from an aliphatic diisocyanate and / or a mixed diisocyanate of an alicyclic diisocyanate and an aromatic diisocyanate as a raw material. These are polyurethanes with improved yellowing resistance, chemical resistance, solvent solubility, and scratch resistance, and are not intended to improve safety (cytotoxicity, acute toxicity, etc.), especially hydrolyzed products. There is a problem in the safety of the material in that the polycaprolactone polyol, which easily produces propylene, is used as an essential component.

【0017】本発明者らは、機能性ポリウレタン類に関
し、既に特開平04-153211号公報、特開平04-235724号公
報、特開平04-248826号公報、特開平04-250168号公報、
特開平04-298523号公報、特開平04-325161号公報などを
出願している。これらはいずれも第3級アミノ基もしく
は第4級アンモニオ基を含有するポリウレタン類に関す
る技術である。これらにおいて開示された技術では、ア
ミノ基またはアンモニオ基はポリエステルポリオールも
しくはポリエーテルポリオールに含有され、これを原料
の一つとして重合することによってポリウレタン類に導
入されている。アミノ基またはアンモニオ基がソフトセ
グメントに含有されていることにより、高分子鎖中にお
ける易動性は比較的大きいが、アミノ基もしくはアンモ
ニオ基導入のためにアミノポリエステルポリオールもし
くはアミノポリエーテルポリオールを調製しなければな
らず、必ずしも簡便な方法とは言い難い。
Regarding the functional polyurethanes, the present inventors have already disclosed in JP-A 04-153211, JP-A 04-235724, JP-A 04-248826, JP-A 04-250168,
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 04-298523 and 04-325161 have been filed. These are all technologies relating to polyurethanes containing a tertiary amino group or a quaternary ammonio group. In the techniques disclosed in these, an amino group or an ammonio group is contained in a polyester polyol or a polyether polyol, and is introduced into polyurethanes by polymerizing this as one of the raw materials. Since the amino group or ammonio group is contained in the soft segment, the mobility in the polymer chain is relatively large, but an amino polyester polyol or amino polyether polyol was prepared for introducing the amino group or ammonio group. It is necessary to say that it is not always a simple method.

【0018】また、本願発明者らは生体適合性および抗
血栓性の材料としてWO98/46659、特開2000-1
28950号公報、特開2000-126566号公報などを出願してい
る。これらの技術においては、生体適合性、抗血栓性の
向上を目的として、ホスホリルコリン構造を有するジオ
ールを少なくともジオール成分の一部として用いて得ら
れるポリウレタンまたはポリウレタンウレアが開示され
ている。特開2000-128950号公報、特開2000-126566号公
報では2種以上のジイソシアネート、特に2種以上の脂
肪族系ジイソシアネート(脂環族系を含む)を用いるこ
とで材料のセグメント化が促進され、ミクロ相分離構造
を形成することによって著しく抗血栓性が改善されるこ
とが開示されている。しかしながら、これらの材料は医
療用に使用することを主目的にしながら、溶出物が未だ
多いという欠点を持っていた。
The inventors of the present invention have disclosed WO98 / 46659 as a biocompatible and antithrombotic material, and JP 2000-1.
Japanese Patent Application No. 28950 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-126566 are applied. These techniques disclose a polyurethane or polyurethane urea obtained by using a diol having a phosphorylcholine structure as at least a part of the diol component for the purpose of improving biocompatibility and antithrombotic property. In JP-A-2000-128950 and JP-A-2000-126566, segmentation of a material is promoted by using two or more diisocyanates, particularly two or more aliphatic diisocyanates (including alicyclic compounds). , It is disclosed that the antithrombotic property is remarkably improved by forming a microphase-separated structure. However, these materials have a drawback that they have a large amount of eluate, although they are mainly used for medical purposes.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】機能性ポリウレタン類
は、滅菌処理や生体内での使用の際に加水分解反応など
による強度低下や溶出物の生成が問題となる可能性はあ
るが、機械的特性、加工の容易さ、硬度調整の容易さ、
良好な生体適合性などの観点から好ましい材料である。
本発明は、これらの好ましい特性を維持し、さらに機能
発揮に有利な構造を持つと同時に、従来の技術において
問題のあった加工時の熱に対する安定性や使用時の加水
分解に対する安定性が改善された安全性の高い機能性ポ
リウレタン類を提供することを目的とする。
Functional polyurethanes may cause problems such as reduction in strength and formation of eluate due to hydrolysis reaction during sterilization or in-vivo use. Characteristics, ease of processing, ease of hardness adjustment,
It is a preferable material from the viewpoint of good biocompatibility.
The present invention maintains these preferable properties and further has a structure advantageous for exhibiting functions, and at the same time, has improved stability against heat during processing and hydrolysis during use, which are problems in the prior art. The purpose of the present invention is to provide functional polyurethanes with high safety.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、既に多
くの機能性ポリウレタン類や、2種以上の脂肪族系(脂
環族系を含む)ジイソシアネートを併用して得られる抗
血栓性が改善されたポリウレタンもしくはポリウレタン
ウレアについて特許出願を行ったのは前述の通りである
が、更に鋭意検討を継続した結果、本発明に至った。す
なわち、本発明は、機能性ポリオール、マクロポリオー
ル、鎖延長剤、脂肪族系ジイソシアネート、芳香族系ジ
イソシアネートを少なくとも原料の一部として得られる
機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレアで
あって、機能性ポリオールは脂肪族計ジイソシアネート
と専ら付加してドメイン構造を形成しているポリウレタ
ンおよび/又はポリウレタンウレア、およびそれから成
る医療用材料に関する。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present application have already found that many functional polyurethanes and antithrombotic properties obtained by using two or more kinds of aliphatic (including alicyclic) diisocyanates in combination have been obtained. Although the patent application for the improved polyurethane or polyurethane urea has been made as described above, the present invention has been achieved as a result of further intensive studies. That is, the present invention relates to a functional polyurethane, a macropolyol, a chain extender, an aliphatic diisocyanate, and a functional polyurethane and / or polyurethaneurea obtained by using an aromatic diisocyanate as at least a part of a raw material, and the functional polyol Relates to polyurethane and / or polyurethaneurea exclusively added with an aliphatic diisocyanate to form a domain structure, and a medical material comprising the same.

【0021】ポリウレタン類は一般的にジイソシアネー
ト、ソフトセグメントとなるマクロポリオール、鎖延長
剤の3種類の原料から調製される。このうちジイソシア
ネートは芳香族系ジイソシアネート、脂肪族系ジイソシ
アネートに大別される。芳香族系ジイソシアネートは比
較的反応性が高いので、ポリウレタンおよびポリウレタ
ンウレア調製時には、得られるポリウレタンおよびポリ
ウレタンウレアの分子量が向上して好ましい。しかしな
がら、酸化分解による着色や、加水分解によって発癌性
の危険のある芳香族系アミンが生じる可能性がある。脂
肪族系ジイソシアネートは着色の恐れは少なく、また加
水分解されても発癌性物質が生成する可能性は低い。と
ころが、一方で反応性は芳香族系ジイソシアネートより
もやや劣り、ポリマー調製にはより過酷な条件や、触媒
の添加が必要となる。本発明は、機能性ポリオール、マ
クロポリオール、鎖延長剤、脂肪族系ジイソシアネー
ト、芳香族系ジイソシアネートの全てが原料の一部とし
て用いられて得られる機能性ポリウレタンおよび/又は
ポリウレタンウレアである。
Polyurethanes are generally prepared from three kinds of raw materials: diisocyanate, soft segment macropolyol, and chain extender. Of these, diisocyanates are roughly classified into aromatic diisocyanates and aliphatic diisocyanates. Since aromatic diisocyanates are relatively highly reactive, the molecular weight of the resulting polyurethane and polyurethane urea is improved during the preparation of polyurethane and polyurethane urea, which is preferable. However, there is a possibility that coloring due to oxidative decomposition and hydrolysis may generate an aromatic amine having a carcinogenic risk. Aliphatic diisocyanates are less likely to be colored, and even if hydrolyzed, carcinogenic substances are unlikely to be produced. However, on the other hand, the reactivity is slightly inferior to that of the aromatic diisocyanate, so that the polymer preparation requires more severe conditions and the addition of a catalyst. The present invention is a functional polyurethane and / or polyurethane urea obtained by using all of a functional polyol, a macropolyol, a chain extender, an aliphatic diisocyanate, and an aromatic diisocyanate as a part of a raw material.

【0022】本発明で言う脂肪族系ジイソシアネート
は、脂環族系ジイソシアネートをも包含する。例えば、
エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネ
ート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジ
イソシアネート、ドデカメチレンジソシアネート、3,
3’−ジイソシアナトプロピルエーテル、シクロペンタ
ンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネー
ト、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシア
ネート)などが例示されるが、これらに限定されない。
また、ジイソシアネートを形成する炭化水素骨格の水素
原子が他の原子や官能基などで置換されていてもよい。
The aliphatic diisocyanate referred to in the present invention also includes alicyclic diisocyanates. For example,
Ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 3,
Examples include, but are not limited to, 3'-diisocyanatopropyl ether, cyclopentane diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), and the like.
Further, the hydrogen atom of the hydrocarbon skeleton forming diisocyanate may be substituted with another atom or a functional group.

【0023】本発明の脂肪族系ジイソシアネートとして
は、両末端にイソシアナト基を有する直鎖炭化水素ジイ
ソシアネートであることが好ましい。具体的には、例え
ば、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシ
アネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメ
チレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレン
ジイソシアネート、ドデカメチレンジソシアネートなど
が例示されるが、これらに限定されない。ジイソシアネ
ートを形成する炭化水素骨格の水素原子が他の原子や官
能基などで置換されていてもよい。これらのうち、テト
ラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、オクタメチレンジイソシアネートが好まし
く、ヘキサメチレンジイソシアネートが特に好ましい。
The aliphatic diisocyanate of the present invention is preferably a linear hydrocarbon diisocyanate having an isocyanate group at both ends. Specific examples thereof include, but are not limited to, ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, and the like. The hydrogen atom of the hydrocarbon skeleton forming diisocyanate may be substituted with another atom or a functional group. Of these, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and octamethylene diisocyanate are preferable, and hexamethylene diisocyanate is particularly preferable.

【0024】本発明で言う芳香族系ジイソシアネートと
しては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナ
フタレンジイソシアネート、イソシアナトベンジルイソ
シアネート、4,4’−メチレンビス(フェニルイソシ
アネート)などが例示されるが、これらに限定されな
い。また、ジイソシアネートを形成する炭化水素骨格の
水素原子が他の原子や官能基などで置換されていてもよ
い。これらのうち、4,4’−メチレンビス(フェニル
イソシアネート)(以下MDIと略記する)が特に好ま
しい。本発明に使用される脂肪族系ジイソシアネート、
芳香族系ジイソシアネートはそれぞれ1種のジイソシア
ネートを使用しても、2種類以上を混合して使用しても
よい。
Examples of the aromatic diisocyanate referred to in the present invention include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, isocyanatobenzyl isocyanate, 4,4'-methylenebis (phenyl isocyanate) and the like. However, it is not limited to these. Further, the hydrogen atom of the hydrocarbon skeleton forming diisocyanate may be substituted with another atom or a functional group. Of these, 4,4′-methylenebis (phenylisocyanate) (hereinafter abbreviated as MDI) is particularly preferable. An aliphatic diisocyanate used in the present invention,
As the aromatic diisocyanate, one type of diisocyanate may be used, or two or more types may be mixed and used.

【0025】本発明で言うマクロポリオールとしては、
一般的なポリウレタン類に使用されるソフトセグメント
成分となるマクロポリオールが広く利用可能である。中
でも、実質的にカルボン酸エステル結合を含有しないマ
クロポリオールは耐加水分解性が高いため好ましい。具
体的には、例えば、低分子量ジオール(例えば、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレ
ングリコール、2,2−ジメチルトリメチレングリコー
ル、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1,4−ジ
ヒドロキシメチルシクロヘキサンなど)とジカルボン酸
またはそのエステル形成性誘導体(例えば、シュウ酸、
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチ
ン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸またはこれらの酸ハライド、活性エステル、アミド
など)を反応させて得られるポリカルボン酸エステルジ
オール、ε−カプロラクトンなどの開環重合によって得
られるポリラクトンジオール(これも広義のポリカルボ
ン酸エステルジオールに包含される)、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコールなどのポリエーテルジオール、ポリブタ
ジエンジオール、ポリイソプレンジオール、水添ポリイ
ソプレンジオールなどのポリアルキレンジオール、各種
ポリカーボネートジオールなどが例示される。これらの
うちポリエーテルジオールが特に好ましい。マクロポリ
オールは単独で使用しても、2種以上を混合して使用し
てもよい。
As the macropolyol referred to in the present invention,
Macropolyols, which are soft segment components used in general polyurethanes, are widely available. Of these, macropolyols that do not substantially contain a carboxylic acid ester bond are preferable because they have high hydrolysis resistance. Specifically, for example, low molecular weight diols (for example, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, 2,2-dimethyltrimethylene glycol, 1, 4-dihydroxycyclohexane, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane, etc. and a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof (for example, oxalic acid,
Malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid or polycarboxylic acid ester diols obtained by reacting these acid halides, active esters, amides, etc. Polylactone diol obtained by ring-opening polymerization of caprolactone (also included in polycarboxylic acid ester diol in a broad sense), polyether diol such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polybutadiene diol, polyisoprene diol , Polyalkylene diols such as hydrogenated polyisoprene diol, and various polycarbonate diols. Of these, polyether diols are particularly preferred. The macropolyols may be used alone or in combination of two or more.

【0026】本発明の鎖延長剤としては、一般的なポリ
ウレタン類に使用される鎖延長剤、および今後開発され
るであろう鎖延長剤が広く利用可能であり、特に制限さ
れない。具体的には、例えば、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペン
タメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オ
クタメチレングリコール、デカメチレングリコール、
2,2−ジメチルトリメチレングリコール、1,4−ジ
ヒドロキシシクロヘキサン、1,4−ジヒドロキシメチ
ルシクロヘキサン、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコールなどのジオール、エチレンジアミン、プロ
ピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジ
アミン、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、
4,4’−メチレンビス(フェニルアミン)などのジア
ミン、2−アミノエタノール、3−アミノプロパノー
ル、4−アミノブタノールなどのアミノアルコール、さ
らには、ジヒドラジド(例えばシュウ酸ジヒドラジド、
マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピ
ン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタ
ル酸ジヒドラジド)など広義のジアミンなどが例示され
る。これらに限らず、低分子量ジオール、ジアミン、ア
ミノアルコールとしては、公知、新規あるいはポリウレ
タン類への適用例の有無に関わらず全て適用することが
できる。これらの鎖延長剤は単独で使用しても、2種以
上を混合して使用してもよい。
As the chain extender of the present invention, a chain extender used for general polyurethanes and a chain extender which will be developed in the future can be widely used and are not particularly limited. Specifically, for example, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol,
Diols such as 2,2-dimethyltrimethylene glycol, 1,4-dihydroxycyclohexane, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane, diethylene glycol and triethylene glycol, ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine, xylylenediamine, phenylene Diamine,
Diamines such as 4,4′-methylenebis (phenylamine), amino alcohols such as 2-aminoethanol, 3-aminopropanol, and 4-aminobutanol, and further dihydrazides (for example, oxalic acid dihydrazide,
Examples include broadly defined diamines such as malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, and isophthalic acid dihydrazide. Not limited to these, all of low molecular weight diols, diamines, and amino alcohols can be applied regardless of whether they are publicly known, novel, or applied to polyurethanes. These chain extenders may be used alone or in combination of two or more.

【0027】本発明においては、ジイソシアネート、マ
クロポリオール、鎖延長剤以外の成分としてさらに、機
能性ポリオールが使用される。機能性ポリオールとして
は、例えば、ヘパリン固定化用の第3級アミノ基含有ポ
リオール、細胞膜構成成分であるホスホリルコリン類似
構造を有するポリオール、材料表面に陰性荷電を導入し
血小板との静電反発によって粘着を抑制することを目的
とした有機酸基含有ポリオール、さらに、反応性炭素−
炭素不飽和結合を含有するポリオール、気体透過性材料
への応用を念頭に置いたポリジメチルシロキサンジオー
ルなどが例示される。なお、反応性炭素−炭素不飽和結
合を含有するマクロポリオールや、ポリジメチルシロキ
サンジオールをソフトセグメントとして得られるポリウ
レタン類は、機能性ポリオールが同時にマクロポリオー
ルとしての原料となる。従って、「機能性マクロポリオ
ール、鎖延長剤、脂肪族系ジイソシアネートおよび芳香
族系ジイソシアネートを少なくとも原料の一部として得
られる機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウ
レア」も本発明に包含される。
In the present invention, a functional polyol is further used as a component other than the diisocyanate, macropolyol and chain extender. As the functional polyol, for example, a tertiary amino group-containing polyol for immobilizing heparin, a polyol having a phosphorylcholine-like structure that is a cell membrane constituent, a negative charge is introduced on the surface of the material, and adhesion is caused by electrostatic repulsion with platelets. Organic acid group-containing polyol for the purpose of suppressing, and further reactive carbon-
Examples thereof include a polyol containing a carbon unsaturated bond, and polydimethylsiloxane diol for the purpose of application to a gas permeable material. In addition, in the macropolyol having a reactive carbon-carbon unsaturated bond and the polyurethanes obtained by using polydimethylsiloxane diol as a soft segment, the functional polyol simultaneously serves as a raw material as the macropolyol. Therefore, the "functional polyurethane and / or polyurethane urea obtained by using at least a functional macropolyol, a chain extender, an aliphatic diisocyanate and an aromatic diisocyanate as a part of raw materials" is also included in the present invention.

【0028】機能性ポリオールとして、特に、下記化学
式(2)もしくは下記化学式(3)に示したホスホリル
コリン類似構造含有ジオールは、得られる材料の血液適
合性を向上させるのに有効である。
As the functional polyol, the phosphorylcholine-like structure-containing diol represented by the following chemical formula (2) or chemical formula (3) is particularly effective for improving the blood compatibility of the obtained material.

【化6】 [Chemical 6]

【化7】 [上記化学式(2)および化学式(3)において、
1、R2、R3、R6は炭素数1〜10のアルキレン基、
炭素数6〜12のアリーレン基、または炭素数7〜15
のアラルキレン基であり、それぞれ同じでも異なってい
てもよく、水素原子は他の原子や官能基で置換されてい
てもよい。R4、R5、R8は炭素数1〜10のアルキル
基、炭素数6〜12のアリール基、または炭素数7〜1
5のアラルキル基であり、それぞれ同じでもよく、異な
っていてもよく、各基の水素原子は他の原子や官能基で
置換されていてもよい。R7は炭素数1〜10のアルキ
ル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜15の
アラルキル基、または下記化学式(4)の構造を有する
基である。XはN、H−Cもしくは下記の化学式(5)
の構造を有する基である。]
[Chemical 7] [In the above chemical formulas (2) and (3),
R 1 , R 2 , R 3 and R 6 are alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms,
Arylene group having 6 to 12 carbon atoms or 7 to 15 carbon atoms
Of aralkylene groups, which may be the same or different, and the hydrogen atom may be substituted with another atom or a functional group. R 4 , R 5 and R 8 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a carbon number of 7 to 1
5 aralkyl groups, which may be the same or different, and the hydrogen atom of each group may be substituted with another atom or a functional group. R 7 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, or a group having a structure of the following chemical formula (4). X is N, HC or the following chemical formula (5)
Is a group having the structure of ]

【化8】 [Chemical 8]

【化9】 [式中、Aは炭素数2〜10のオキシアルキレン基であ
り、1種または2種以上のオキシアルキレン基が混在し
てもよく、それらの結合順はブロックでもランダムでも
よい。また、nは1〜30の整数である。R9、R10
炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜12のアリー
ル基、または炭素数7〜15のアラルキル基であり、各
基の水素原子は他の原子や官能基で置換されていてもよ
い。]
[Chemical 9] [In the formula, A is an oxyalkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more kinds of oxyalkylene groups may be mixed, and the bonding order thereof may be block or random. In addition, n is an integer of 1 to 30. R 9 and R 10 are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, and the hydrogen atom of each group is substituted with another atom or a functional group. It may have been done. ]

【0029】本発明においては、機能性ポリオールが脂
肪族系ジイソシアネートと専ら付加してドメイン構造を
形成していることが重要な要件である。
In the present invention, it is an important requirement that the functional polyol is exclusively added with the aliphatic diisocyanate to form a domain structure.

【0030】本発明のポリウレタンおよび/又はポリウ
レタンウレアの製造方法は特に制限されないが、段階的
に反応を行うことが特に好ましい。例えば、次のような
方法が例示される:機能性ジオールと脂肪族系ジイソシ
アネートを適当な溶媒中で混合して反応させ、これに芳
香族系ジイソシアネート、続いてマクロポリオールを添
加しプレポリマーを調製後、鎖延長剤を添加して高分子
量のポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレアを得
る。この際、マクロポリオールと脂肪族系ジイソシアネ
ートの反応と、それに続き芳香族系ジイソシアネートを
添加してプレポリマーを得る反応とでは、一般に芳香族
系ジイソシアネートは脂肪族系ジイソシアネートよりも
活性が高いので、後者の反応温度を前者の反応温度より
も低く設定することが好ましい。脂肪族系ジイソシアネ
ートの反応に好適な温度のままで芳香族系ジイソシアネ
ートを添加するとゲル化を招く恐れがあり、芳香族系ジ
イソシアネートの反応に好適な温度で脂肪族系ジイソシ
アネートの反応を行うと反応が十分に進行せず、得られ
るポリウレタン類が材料として利用し難いものになって
しまう可能性がある。
The method for producing the polyurethane and / or polyurethane urea of the present invention is not particularly limited, but it is particularly preferable to carry out the reaction stepwise. For example, the following method is exemplified: A functional diol and an aliphatic diisocyanate are mixed and reacted in a suitable solvent, and then an aromatic diisocyanate and subsequently a macropolyol are added to prepare a prepolymer. Then, a chain extender is added to obtain a high molecular weight polyurethane and / or polyurethane urea. At this time, in the reaction of the macropolyol and the aliphatic diisocyanate, and subsequently in the reaction of adding the aromatic diisocyanate to obtain the prepolymer, since the aromatic diisocyanate is generally higher in activity than the aliphatic diisocyanate, the latter It is preferable to set the reaction temperature of 1) lower than the reaction temperature of the former. If the aromatic diisocyanate is added at a temperature suitable for the reaction of the aliphatic diisocyanate, gelation may occur, and if the reaction of the aliphatic diisocyanate is performed at a temperature suitable for the reaction of the aromatic diisocyanate, the reaction is It may not proceed sufficiently, and the obtained polyurethanes may be difficult to use as a material.

【0031】ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウ
レアの製造方法を更に具体的に示す。以下の製造条件は
本発明を制限するものではない。脂肪族系ジイソシアネ
ートと芳香族系ジイソシアネートの使用比率は、モル比
で脂肪族系ジイソシアネート/芳香族系ジイソシアネー
ト=1/9〜9/1、好ましくは2/8〜7/3さらに
好ましくは2/8〜6/4である。これよりも脂肪族系
ジイソシアネートが多いと反応が進行しにくく、これよ
りも芳香族系ジイソシアネートが多いと得られるポリウ
レタンおよび/又はポリウレタンウレアが着色する恐れ
がある。脂肪族系ジイソシアネートを反応させる時の反
応温度は50℃〜120℃、好ましくは60℃〜100
℃、芳香族ジイソシアネートを反応させる時の反応温度
は30℃〜100℃、好ましくは40℃〜80℃で、脂
肪族系ジイソシアネートを反応させるときの温度よりも
低いことが好ましい。反応に使用される溶媒も特に制限
されないが、原料に対して不活性であり、原料の溶解性
に優れる溶媒が好ましい。具体的には、例えば、N−メ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリド
ン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、トルエンなど
が例示され、中でもN,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン
が好ましい。溶媒は単独で使用しても、2種以上を混合
して使用してもよい。また、無溶媒で反応を行う方法も
適用できる。
The method for producing polyurethane and / or polyurethaneurea will be described in more detail. The following production conditions do not limit the present invention. The aliphatic diisocyanate and aromatic diisocyanate are used in a molar ratio of aliphatic diisocyanate / aromatic diisocyanate = 1/9 to 9/1, preferably 2/8 to 7/3, more preferably 2/8. ~ 6/4. If the amount of the aliphatic diisocyanate is larger than this, the reaction is difficult to proceed, and if the amount of the aromatic diisocyanate is larger than this, the obtained polyurethane and / or polyurethane urea may be colored. The reaction temperature for reacting the aliphatic diisocyanate is 50 ° C to 120 ° C, preferably 60 ° C to 100 ° C.
C., the reaction temperature when reacting with an aromatic diisocyanate is 30.degree. C. to 100.degree. C., preferably 40.degree. C. to 80.degree. C., which is preferably lower than the temperature when reacting with an aliphatic diisocyanate. The solvent used in the reaction is also not particularly limited, but a solvent that is inert to the raw materials and has excellent solubility of the raw materials is preferable. Specifically, for example, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide,
Examples include N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylsulfoxide, toluene, among which N, N-dimethylformamide,
N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone are preferred. The solvent may be used alone or in combination of two or more kinds. Also, a method of carrying out the reaction without a solvent can be applied.

【0032】本発明のポリウレタンおよび/又はポリウ
レタンウレアを製造する際には、重合を効率的に行うた
め、重合触媒を添加してもよい。重合触媒としては、例
えば、ジブチルジラウリン酸スズなどのスズ系触媒、テ
トラブトキシチタンなどのチタン系触媒などが例示され
る。
In producing the polyurethane and / or polyurethaneurea of the present invention, a polymerization catalyst may be added in order to carry out the polymerization efficiently. Examples of the polymerization catalyst include tin-based catalysts such as tin dibutyl dilaurate and titanium-based catalysts such as tetrabutoxy titanium.

【0033】本発明のポリウレタンおよび/又はポリウ
レタンウレアは単独で使用してもよく、また、ブレン
ド、コーティング、グラフト化、共重合などの方法で他
の素材に添加することも可能である。また、本発明のポ
リウレタンおよび/又はポリウレタンウレアを元にして
ブレンド、コーティング、グラフト化、共重合などの方
法により改質することも可能である。
The polyurethane and / or polyurethaneurea of the present invention may be used alone or may be added to other materials by a method such as blending, coating, grafting, copolymerization and the like. It is also possible to modify the polyurethane and / or polyurethaneurea of the present invention by a method such as blending, coating, grafting or copolymerization.

【0034】ポリウレタン類は、PVCなどと異なり、
特に添加剤を加えることなく望む機械的特性を実現でき
るのが大きな特長のひとつであるが、本発明において
は、添加剤を加えても構わない。例えば、材料に抗菌性
を付与する目的で、抗菌剤を練り込むことも可能であ
る。
Unlike PVC and the like, polyurethanes are different from
One of the major characteristics is that the desired mechanical properties can be realized without adding an additive, but in the present invention, an additive may be added. For example, an antibacterial agent can be kneaded for the purpose of imparting antibacterial properties to the material.

【0035】本発明のポリウレタンおよび/又はポリウ
レタンウレアは、機械的特性、易加工性などのポリウレ
タン類が本来有する特性の他、詳細な機構は明らかで無
いものの、機能性ポリオールが、比較的分子鎖の自由度
が高い脂肪族系ジイソシアネートと付加してドメイン構
造を形成していることによると考えられる効果によっ
て、機能性ポリオール由来の機能が十分に発揮されると
同時に、脂肪族系ジイソシアネートと芳香族系ジイソシ
アネートの相補的、および相乗的な効果と考えられる影
響によって、より優れた安定性、安全性を実現すること
が可能である。
In the polyurethane and / or polyurethane urea of the present invention, the functional polyol has a relatively low molecular chain, although the detailed mechanism is not clear in addition to the inherent properties of polyurethanes such as mechanical properties and processability. The effect derived from the addition of the aliphatic diisocyanate, which has a high degree of freedom, to form the domain structure is sufficient to exert the function derived from the functional polyol, and at the same time, the aliphatic diisocyanate and the aromatic Due to the influence of the systematic diisocyanate, which is considered to be a complementary and synergistic effect, it is possible to realize higher stability and safety.

【0036】このような利点を活かして、本発明のポリ
ウレタンおよび/又はポリウレタンウレアは、従来ポリ
ウレタン類が応用されていたあらゆる用途はもちろんの
こと、特に医療用材料として広く利用され得る。具体的
には、例えば、血液透析膜や血漿分離膜、血液中老廃物
の吸着材、人工肺用膜、血管内バルーン、血液バッグ、
カテーテル、カニューレ、シャント、血液回路などの医
療用具の主基材、改質用添加剤、積層材、コーティング
材などが例示される。
Taking advantage of such advantages, the polyurethane and / or polyurethane urea of the present invention can be widely used not only for all the applications to which polyurethanes have been conventionally applied but also as a medical material in particular. Specifically, for example, hemodialysis membranes and plasma separation membranes, adsorbents for blood waste products, membranes for artificial lungs, intravascular balloons, blood bags,
Examples include main base materials of medical devices such as catheters, cannulas, shunts, blood circuits, modifying additives, laminating materials, and coating materials.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例によって制限されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The invention is not limited by these examples.

【0038】〈実施例1〉 (ポリウレタンの調製)下記化学式(6)に示す化合物
(以下コリンジオールと略記する):10.00gをセ
パラブルフラスコに秤取し、N−メチルピロリドン(N
MP):106mlを加えて溶解させた。以下の操作は
すべて窒素雰囲気下で行った。溶液を75℃まで加熱
し、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI):2
4.25gを加え1時間撹拌した。反応温度を55℃に
まで下げて30分撹拌し、MDI:84.20gを加
え、55℃で1時間撹拌後、数平均分子量2000のポ
リテトラメチレングリコール(PTMG):26.65
gをNMP:53mlに溶解して添加した。55℃で1
時間撹拌しプレポリマーを調製した。この反応混合液に
1,4−ブタンジオール(BD):32.60gを2回
に分けて添加し55℃で1時間撹拌した。NMP106
mlを加えて反応混合液を希釈し、55℃で12時間撹
拌して反応させた。BD3gを加えて末端停止を行い、
55℃から徐々に室温になるまで撹拌を継続した。反応
混合液を10lの水に落とし込んで生成物を回収し、7
0℃の温水で2時間洗浄後減圧乾燥してポリマーAを得
た。
Example 1 Preparation of Polyurethane A compound represented by the following chemical formula (6) (hereinafter abbreviated as choline diol): 10.00 g was weighed in a separable flask, and N-methylpyrrolidone (N
MP): 106 ml was added and dissolved. The following operations were all performed under a nitrogen atmosphere. The solution is heated to 75 ° C. and hexamethylene diisocyanate (HDI): 2
4.25 g was added and stirred for 1 hour. The reaction temperature was lowered to 55 ° C. and the mixture was stirred for 30 minutes, MDI: 84.20 g was added, and the mixture was stirred at 55 ° C. for 1 hour, then, polytetramethylene glycol (PTMG) having a number average molecular weight of 2000: 26.65.
g was dissolved in NMP: 53 ml and added. 1 at 55 ° C
It stirred for time and prepared the prepolymer. 32.60 g of 1,4-butanediol (BD) was added to this reaction mixture in two divided portions, and the mixture was stirred at 55 ° C. for 1 hour. NMP106
ml was added to dilute the reaction mixture, and the mixture was stirred at 55 ° C. for 12 hours for reaction. BD3g was added to terminate the end,
Stirring was continued from 55 ° C. to room temperature gradually. The reaction mixture was poured into 10 l of water to collect the product,
It was washed with warm water of 0 ° C. for 2 hours and dried under reduced pressure to obtain a polymer A.

【化10】 [Chemical 10]

【0039】(分子量)臭化リチウムを0.1wt%添
加したN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)にポリ
マーAを加えて溶解し、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィー(GPC)により分子量を測定した。ゲルカ
ラムはShodex AD−803/S、AD−804/S、AD−806/S、
AD−802/Sを直列に連結して使用し、ポリエチレングリ
コールで作成した検量線により、温度は50℃、移動相
は臭化リチウムを0.1wt%添加したDMFで測定し
た。結果は表1に示した。
(Molecular weight) Polymer A was added and dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) containing 0.1 wt% of lithium bromide, and the molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC). Gel columns are Shodex AD-803 / S, AD-804 / S, AD-806 / S,
Using AD-802 / S connected in series and using a calibration curve made of polyethylene glycol, the temperature was 50 ° C. and the mobile phase was DMF containing 0.1 wt% of lithium bromide. The results are shown in Table 1.

【0040】(溶出物)ASTM F750(材料抽出
液のマウス全身毒性試験)の方法に引用された抽出条件
である、ASTM F619(メディカル・プラスティ
ックの抽出方法)に記載された抽出条件に準拠し、ポリ
マーA:4.0gを生理食塩水:20mlにより抽出
し、抽出液中の総有機炭素量(TOC)を測定した。結
果は表1に示した。
(Eluate) Based on the extraction conditions described in ASTM F619 (Medical plastic extraction method), which are the extraction conditions quoted in the method of ASTM F750 (mouse systemic toxicity test of material extract), Polymer A: 4.0 g was extracted with physiological saline: 20 ml, and the total amount of organic carbon (TOC) in the extract was measured. The results are shown in Table 1.

【0041】(細胞毒性)薬機第99号(平成7年6月
27日)厚生省薬務局医療機器開発課長通知に記載され
た、医療用具又は材料の抽出液を用いた細胞毒性試験の
方法に準拠して、V79細胞を使用し、ポリマーAのI
C50(%)を求めた。結果は表1に示した。
(Cytotoxicity) Drug Machine No. 99 (June 27, 1995) Method of a cytotoxicity test using an extract of a medical device or a material, as described in the notice of the Director of Medical Device Development Division, Pharmaceutical Affairs Bureau, Ministry of Health and Welfare V79 cells were used in accordance with
C50 (%) was determined. The results are shown in Table 1.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】(フィルムの作製)ポリマーAを2wt%
の濃度になるようNMPに溶解した。この溶液を水平に
保ったスライドガラス上に乗せ、窒素雰囲気下80℃で
12時間かけてNMPを蒸発させた。その後さらに60
℃で減圧乾燥を12時間行い、フィルムAを得た。フィ
ルムAはスライドガラスから剥離せず、そのまま次の評
価に使用した。
(Production of film) 2 wt% of polymer A
It was dissolved in NMP so that the concentration became. This solution was placed on a slide glass kept horizontally, and NMP was evaporated in a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 12 hours. Then another 60
The film was dried under reduced pressure at 12 ° C. for 12 hours to obtain a film A. The film A was used for the next evaluation without being peeled off from the slide glass.

【0044】(抗血漿凝固性)上記の操作で得たフィル
ムAの乗ったスライドガラスを、37℃の水浴上に置い
たシャーレに乗せた。このフィルム上にクエン酸加牛血
漿100μlを滴下し、0.025mol/lの塩化カ
ルシウム水溶液を加えて穏やかに混和した。塩化カルシ
ウム水溶液を添加した時点から血漿が凝固するまでの経
過時間を測定し、同様の操作をガラス上で行った場合の
血漿凝固に要した時間で割り、相対凝固時間として表し
た。結果は表1に示した。
(Anti-plasma coagulability) The slide glass on which the film A obtained in the above operation was placed was placed on a petri dish placed on a water bath at 37 ° C. On this film, 100 μl of citric acid-added bovine plasma was dropped, and a 0.025 mol / l calcium chloride aqueous solution was added and gently mixed. The elapsed time from the time when the aqueous solution of calcium chloride was added to the time when plasma coagulated was measured, and divided by the time required for plasma coagulation when the same operation was performed on glass, and expressed as a relative coagulation time. The results are shown in Table 1.

【0045】(機能性ポリウレタンを含有した中空糸の
作製)高分子体としてポリエーテルスルホン(住友化学
工業社製スミカエクセル4800P):5.00kg、
親水化剤としてポリビニルピロリドン(BASF社製コ
リドンK90):250g、ポリマーA:150gを溶
媒NMP:14.04kg、非溶媒トリエチレングリコ
ール:9.45kgに添加し、100℃で4時間撹拌し
て溶解後、1時間静置脱泡した。この溶液を焼結フィル
ターで濾過して未溶解物を除去し、紡糸原液を得た。ス
リット外径300μm、スリット内径200μm、内液
吐出孔径100μmのチューブインオリフィス型のノズ
ルの外側からこの紡糸原液を、内液吐出孔からNMP2
0wt%のNMPと水の混合溶液の内液を吐出した。ノ
ズルから吐出した紡糸原液は30cmの空中走行を経
て、ノズル直下の凝固浴に導いた。凝固液はNMP20
wt%のNMPと水の混合溶液で温度は70℃とした。
紡糸した中空糸は水洗後、巻き取り速度45m/分でワ
インダーで巻き取り、中空糸Aを得た。中空糸Aの内径
は190μm、外径は250μmで、膜厚は30μmで
あった。
(Preparation of Hollow Fiber Containing Functional Polyurethane) Polyethersulfone (Sumika Excel 4800P manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a polymer: 5.00 kg,
Polyvinylpyrrolidone (Kolidon K90 manufactured by BASF): 250 g and polymer A: 150 g as a hydrophilizing agent were added to a solvent NMP: 14.04 kg and a non-solvent triethylene glycol: 9.45 kg and dissolved by stirring at 100 ° C. for 4 hours. Then, the mixture was allowed to stand for 1 hour for defoaming. This solution was filtered through a sinter filter to remove undissolved material, and a spinning dope was obtained. The spinning stock solution is supplied from the outside of a tube-in-orifice type nozzle having a slit outer diameter of 300 μm, a slit inner diameter of 200 μm, and an inner liquid discharge hole diameter of 100 μm, and NMP2 is supplied from the inner liquid discharge hole.
The inner liquid of the mixed solution of 0 wt% NMP and water was discharged. The spinning dope discharged from the nozzle was guided to the coagulation bath directly below the nozzle after running in the air for 30 cm. Coagulation liquid is NMP20
The temperature was set to 70 ° C. with a mixed solution of wt% NMP and water.
The spun hollow fiber was washed with water and then wound with a winder at a winding speed of 45 m / min to obtain a hollow fiber A. The hollow fiber A had an inner diameter of 190 μm, an outer diameter of 250 μm, and a film thickness of 30 μm.

【0046】(抗凝血性)上記の操作で得られた中空糸
Aを10本束ねて両末端をシリコンチューブに挿入し、
シリコン接着剤で固めてマイクロモジュールAを得た。
このマイクロモジュールAにクエン酸加牛全血を封入
し、透析液中に沈めて一定時間経過後、封入血をシャー
レに満たした生理食塩水に滴下して状態を観察した。結
果は表2に示した。
(Anticoagulant) Ten hollow fibers A obtained by the above operation were bundled and both ends were inserted into a silicon tube,
Micro module A was obtained by hardening with a silicone adhesive.
Citrated whole cow blood was enclosed in this micromodule A, immersed in a dialysate, and after a certain period of time, the enclosed blood was dropped into physiological saline filled in a petri dish and the state was observed. The results are shown in Table 2.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】〈比較例1〉 (ポリウレタンの調製)コリンジオール:10.00g
をセパラブルフラスコに秤取し、NMP:106mlを
加えて溶解させた。以下の操作はすべて窒素雰囲気下で
行った。溶液を55℃まで加熱し、MDI:84.20
gを加え、55℃で1時間撹拌した。反応温度を75℃
にまで上げて30分撹拌しHDI:24.25gを加え
1時間撹拌後、数平均分子量2000のPTMG:2
6.65gをNMP:53mlに溶解して添加した。反
応温度を75℃から60℃に徐々に下げながら1時間撹
拌しプレポリマーを調製した。この反応混合液にBD:
32.60gを2回に分けて添加し60℃で1時間撹拌
した。NMP:106mlを加えて反応混合液を希釈
し、60℃で12時間撹拌して反応させた。BD:3g
を加えて末端停止を行い、60℃から徐々に室温になる
まで撹拌を継続した。反応混合液を10lの水に落とし
込んで生成物を回収し、70℃の温水で2時間洗浄後減
圧乾燥してポリマーBを得た。
Comparative Example 1 (Preparation of Polyurethane) Choline diol: 10.00 g
Was weighed into a separable flask, and 106 ml of NMP was added and dissolved. The following operations were all performed under a nitrogen atmosphere. Heat the solution to 55 ° C., MDI: 84.20
g was added, and the mixture was stirred at 55 ° C. for 1 hour. Reaction temperature is 75 ℃
To 30 ° C., stirred for 30 minutes, added HDI: 24.25 g, stirred for 1 hour, and then had a number average molecular weight of 2,000 PTMG: 2
6.65 g was dissolved in NMP: 53 ml and added. While gradually lowering the reaction temperature from 75 ° C to 60 ° C, the mixture was stirred for 1 hour to prepare a prepolymer. BD in this reaction mixture:
32.60 g was added in 2 portions and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour. NMP: 106 ml was added to dilute the reaction mixture, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 12 hours for reaction. BD: 3g
Was added to stop the terminal, and stirring was continued from 60 ° C. to room temperature gradually. The reaction mixture was poured into 10 liters of water to collect the product, which was washed with warm water at 70 ° C. for 2 hours and dried under reduced pressure to obtain a polymer B.

【0049】(分子量)(溶出物)(細胞毒性) 実施例1と同様の方法でポリマーBの分子量、溶出物、
細胞毒性を分析した。結果は表1に示した。
(Molecular weight) (Eluate) (Cytotoxicity) In the same manner as in Example 1, the molecular weight of polymer B, the eluate,
Cytotoxicity was analyzed. The results are shown in Table 1.

【0050】(フィルムの作製)(抗血漿凝固性) 実施例1と同様の方法でフィルムBを作製し、実施例1
と同様の方法で抗血漿凝固性を調べた。結果は表1に示
した。
(Production of Film) (Anti-plasma coagulability) A film B was produced in the same manner as in Example 1 and used in Example 1.
The anti-plasma coagulant property was examined by the same method as in. The results are shown in Table 1.

【0051】(機能性ポリウレタンブレンド中空糸の作
製)(抗凝血性) 実施例1と同様の方法で中空糸Bを作製し、実施例1と
同様の方法で抗凝血性を調べた。結果は表2に示した。
(Production of Functional Polyurethane Blend Hollow Fiber) (Anticoagulant) A hollow fiber B was produced in the same manner as in Example 1, and the anticoagulant was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0052】〈比較例2〉 (ポリウレタンの調製)コリンジオール:10.00g
をセパラブルフラスコに秤取し、NMP:106mlを
加えて溶解させた。以下の操作はすべて窒素雰囲気下で
行った。溶液を60℃まで加熱し、MDI:84.20
gとHDI:24.25gの混合物を加え、60℃で2
時間撹拌した。その後、数平均分子量2000のPTM
G:26.65gをNMP:53mlに溶解して添加し
た。60℃で1時間撹拌しプレポリマーを調製した。こ
の反応混合液にBD:32.60gを2回に分けて添加
し60℃で1時間撹拌した。NMP:106mlを加え
て反応混合液を希釈し、60℃で12時間撹拌して反応
させた。BD:3gを加えて末端停止を行い、60℃か
ら徐々に室温になるまで撹拌を継続した。反応混合液を
10lの水に落とし込んで生成物を回収し、70℃の温
水で2時間洗浄後減圧乾燥してポリマーCを得た。
Comparative Example 2 (Preparation of Polyurethane) Choline diol: 10.00 g
Was weighed into a separable flask, and 106 ml of NMP was added and dissolved. The following operations were all performed under a nitrogen atmosphere. Heat the solution to 60 ° C., MDI: 84.20
g and HDI: a mixture of 24.25 g and added at 60 ° C. for 2
Stir for hours. Then, a PTM with a number average molecular weight of 2000
G: 26.65 g was dissolved in NMP: 53 ml and added. It stirred at 60 degreeC for 1 hour, and prepared the prepolymer. BD: 32.60 g was added to this reaction mixture in two divided portions, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour. NMP: 106 ml was added to dilute the reaction mixture, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 12 hours for reaction. BD: 3 g was added to terminate the terminal, and stirring was continued from 60 ° C. to room temperature gradually. The reaction mixture was dropped into 10 l of water to collect the product, which was washed with warm water at 70 ° C. for 2 hours and dried under reduced pressure to obtain a polymer C.

【0053】(分子量)(溶出物)(細胞毒性) 実施例1と同様の方法でポリマーCの分子量、溶出物、
細胞毒性を分析した。結果は表1に示した。
(Molecular weight) (Eluate) (Cytotoxicity) In the same manner as in Example 1, the molecular weight of Polymer C, the eluate,
Cytotoxicity was analyzed. The results are shown in Table 1.

【0054】(フィルムの作製)(抗血漿凝固性) 実施例1と同様の方法でフィルムCを作製し、実施例1
と同様の方法で抗血漿凝固性を調べた。結果は表1に示
した。
(Production of Film) (Anti-plasma coagulability) A film C was produced in the same manner as in Example 1 and used in Example 1.
The anti-plasma coagulant property was examined by the same method as in. The results are shown in Table 1.

【0055】(機能性ポリウレタンブレンド中空糸の作
製)(抗凝血性) 実施例1と同様の方法で中空糸Cを作製し、実施例1と
同様の方法で抗凝血性を調べた。結果は表2に示した。
(Preparation of Functional Polyurethane Blend Hollow Fiber) (Anticoagulant) A hollow fiber C was prepared in the same manner as in Example 1, and the anticoagulant was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0056】〈比較例3〉 (ポリウレタンの調製)コリンジオール:10.00
g、数平均分子量1320のPTMG:12.77gを
セパラブルフラスコに秤取し、N,N−ジメチルアセト
アミド(DMAc):300mlを加えて溶解させた。
以下の操作はすべて窒素雰囲気下で行った。溶液を10
0℃まで加熱し、4,4’−メチレンビス(シクロヘキ
シルイソシアネート)(HMDI):52.71gをゆ
っくり加え、添加後5時間撹拌した。HDI:14.4
8gをゆっくり加え、添加後100℃で10時間撹拌し
た。BD:18.28gをゆっくり添加し、さらに10
0℃で5時間撹拌した。反応後、この反応混合液を10
lの水に落とし込んだ。得られた沈澱物を濾別し、TH
Fに溶解して再びメタノールに注ぎ込み、生じた沈澱物
を回収、減圧乾燥してポリマーDを得た。
Comparative Example 3 (Preparation of Polyurethane) Choline diol: 10.00
12.77 g of PTMG having a number average molecular weight of 1320 was weighed in a separable flask, and 300 ml of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was added and dissolved.
The following operations were all performed under a nitrogen atmosphere. 10 solution
The mixture was heated to 0 ° C., 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (HMDI): 52.71 g was slowly added, and the mixture was stirred for 5 hours after the addition. HDI: 14.4
8 g was slowly added, and after the addition, the mixture was stirred at 100 ° C. for 10 hours. BD: 18.28 g was added slowly, and another 10
The mixture was stirred at 0 ° C for 5 hours. After the reaction, the reaction mixture was mixed with 10
I dropped it in 1 liter of water. The resulting precipitate is filtered off and TH
The polymer was dissolved in F and poured into methanol again, and the resulting precipitate was collected and dried under reduced pressure to obtain a polymer D.

【0057】(分子量)(溶出物)(細胞毒性) 実施例1と同様の方法でポリマーDの分子量、溶出物、
細胞毒性を分析した。結果は表1に示した。
(Molecular weight) (Eluate) (Cytotoxicity) In the same manner as in Example 1, the molecular weight of Polymer D, the eluate,
Cytotoxicity was analyzed. The results are shown in Table 1.

【0058】(フィルムの作製)(抗血漿凝固性) 実施例1と同様の方法でフィルムDを作製し、実施例1
と同様の方法で抗血漿凝固性を調べた。結果は表1に示
した。
(Production of Film) (Anti-plasma coagulation) A film D was produced in the same manner as in Example 1 and
The anti-plasma coagulant property was examined by the same method as in. The results are shown in Table 1.

【0059】(機能性ポリウレタンブレンド中空糸の作
製)(抗凝血性) 実施例1と同様の方法で中空糸Dを作製し、実施例1と
同様の方法で抗凝血性を調べた。結果は表2に示した。
(Preparation of Functional Polyurethane Blend Hollow Fiber) (Anticoagulant) A hollow fiber D was prepared in the same manner as in Example 1, and the anticoagulant was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0060】〈比較例4〉 (中空糸の作製)(抗凝血性) ポリマーAを添加せず、他の条件は実施例1と同様の方
法でポリエーテルスルホン製の中空糸Eを作製し、実施
例1と同様の方法で抗凝血性を調べた。結果は表2に示
した。
Comparative Example 4 (Preparation of Hollow Fiber) (Anticoagulant) Polyethersulfone hollow fiber E was prepared in the same manner as in Example 1 except that polymer A was not added. The anticoagulant property was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0061】[0061]

【発明の効果】実施例と比較例の比較より明らかなよう
に、本発明のポリウレタンは、溶出物、細胞毒性が低い
と同時に、機能性ポリオール由来と考えられる機能性が
十分に発揮されることがわかった(実施例、比較例にお
いてはリン脂質類似構造含有ジオールによる抗凝血性の
機能)。詳細な機構は明らかで無いものの、脂肪族系ジ
イソシアネートと芳香族系ジイソシアネートの相補的、
相乗的効果と考えられる影響によって、より優れた安定
性、安全性が実現されると同時に、機能性ポリオール
が、比較的分子鎖の自由度が高い脂肪族系ジイソシアネ
ートと付加してドメイン構造を形成していることによる
効果であると考えられる。このような利点を活かして、
本発明のポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレア
は従来ポリウレタンおよびポリウレタンウレアが応用さ
れていたあらゆる用途はもちろんのこと、特に医療用材
料として広く利用され得る。
EFFECTS OF THE INVENTION As is clear from the comparison between the examples and the comparative examples, the polyurethane of the present invention has low eluate and cytotoxicity and, at the same time, sufficiently exhibits the functionality considered to be derived from the functional polyol. Was found (the anticoagulant function of the diol containing a phospholipid-like structure in Examples and Comparative Examples). Although the detailed mechanism is not clear, complementary aliphatic diisocyanate and aromatic diisocyanate,
Due to the effects that are considered to be synergistic, better stability and safety are realized, and at the same time, the functional polyol is added with the aliphatic diisocyanate, which has a relatively high degree of freedom in the molecular chain, to form a domain structure. It is thought that this is an effect of doing. Taking advantage of these advantages,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyurethane and / or polyurethane urea of the present invention can be widely used as a medical material, not to mention all the applications to which polyurethane and polyurethane urea have been conventionally applied.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C081 BA02 BA15 BB09 CA21 DA02 DA04 4J034 BA08 CA04 CA15 CB02 CC02 CD07 DG01 HA07 HC02 HC03 HC12 JA42 JA43 RA02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4C081 BA02 BA15 BB09 CA21 DA02                       DA04                 4J034 BA08 CA04 CA15 CB02 CC02                       CD07 DG01 HA07 HC02 HC03                       HC12 JA42 JA43 RA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機能性ポリオール、マクロポリオール、
鎖延長剤、脂肪族系ジイソシアネートおよび芳香族系ジ
イソシアネートを少なくとも原料の一部として得られる
機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレアで
あって、機能性ポリオールが脂肪族系ジイソシアネート
と専ら付加した成分がドメイン構造を形成していること
を特徴とする機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレ
タンウレア。
1. A functional polyol, a macropolyol,
A functional polyurethane and / or a polyurethaneurea obtained by using a chain extender, an aliphatic diisocyanate and an aromatic diisocyanate as at least a part of raw materials, wherein the functional polyol is a domain structure in which the functional polyol is exclusively added to the aliphatic diisocyanate. Forming a functional polyurethane and / or polyurethane urea.
【請求項2】 機能性ポリオールと脂肪族系ジイソシア
ネートを反応させて得られる成分に、芳香族系ジイソシ
アネートおよびマクロポリオールを付加させ、さらに鎖
延長剤によって鎖延長させることで得られる請求項1記
載の機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレ
ア。
2. The component according to claim 1, which is obtained by adding an aromatic diisocyanate and a macropolyol to a component obtained by reacting a functional polyol with an aliphatic diisocyanate, and further extending the chain with a chain extender. Functional polyurethane and / or polyurethane urea.
【請求項3】 機能性ポリオールと脂肪族系ジイソシア
ネートの反応が、機能性ポリオールと脂肪族系ジイソシ
アネートの反応生成物に芳香族系ジイソシアネートおよ
びマクロポリオールを付加させる反応よりも高温で行わ
れることを特徴とする請求項2記載の機能性ポリウレタ
ンおよび/又はポリウレタンウレア。
3. The reaction of the functional polyol with the aliphatic diisocyanate is performed at a higher temperature than the reaction of adding the aromatic diisocyanate and the macropolyol to the reaction product of the functional polyol and the aliphatic diisocyanate. The functional polyurethane and / or polyurethane urea according to claim 2.
【請求項4】 機能性ポリオールが分子内にアミノ基お
よび/又はアンモニオ基および/又は有機酸基および/
又は生体構成成分模倣構造を有する請求項1、2、ない
し3記載の機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタ
ンウレア。
4. A functional polyol having an amino group and / or an ammonio group and / or an organic acid group and / or in the molecule.
Alternatively, the functional polyurethane and / or polyurethane urea according to any one of claims 1 to 3, which has a structure that mimics a biological component.
【請求項5】 機能性ポリオールが下記化学式(1)の
構造を有する請求項1、2、3ないし4記載の機能性ポ
リウレタンおよび/又はポリウレタンウレア。 【化1】 [上記化学式(1)において、Rは炭素数1〜10のア
ルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、または炭
素数7〜15のアラルキレン基であり、各基の水素原子
は他の原子や官能基で置換されていてもよい。]
5. The functional polyurethane and / or polyurethane urea according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the functional polyol has a structure represented by the following chemical formula (1). [Chemical 1] [In the above chemical formula (1), R is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkylene group having 7 to 15 carbon atoms, and the hydrogen atom of each group is another atom or It may be substituted with a functional group. ]
【請求項6】 機能性ポリオールが下記化学式(2)も
しくは化学式(3)の構造を有する請求項5記載の機能
性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレア。 【化2】 【化3】 [上記化学式(2)および化学式(3)において、
1、R2、R3、R6は炭素数1〜10のアルキレン基、
炭素数6〜12のアリーレン基、または炭素数7〜15
のアラルキレン基であり、それぞれ同じでも異なってい
てもよく、水素原子は他の原子や官能基で置換されてい
てもよい。R4、R5、R8は炭素数1〜10のアルキル
基、炭素数6〜12のアリール基、または炭素数7〜1
5のアラルキル基であり、それぞれ同じでもよく、異な
っていてもよく、各基の水素原子は他の原子や官能基で
置換されていてもよい。R7は炭素数1〜10のアルキ
ル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜15の
アラルキル基、または下記化学式(4)の構造を有する
基である。XはN、H−Cもしくは下記の化学式(5)
の構造を有する基である。] 【化4】 【化5】 [式中、Aは炭素数2〜10のオキシアルキレン基であ
り、1種または2種以上のオキシアルキレン基が混在し
てもよく、それらの結合順はブロックでもランダムでも
よい。また、nは1〜30の整数である。R9、R10
炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜12のアリー
ル基、または炭素数7〜15のアラルキル基であり、各
基の水素原子は他の原子や官能基で置換されていてもよ
い。]
6. The functional polyurethane and / or polyurethane urea according to claim 5, wherein the functional polyol has a structure represented by the following chemical formula (2) or chemical formula (3). [Chemical 2] [Chemical 3] [In the above chemical formulas (2) and (3),
R 1 , R 2 , R 3 and R 6 are alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms,
Arylene group having 6 to 12 carbon atoms or 7 to 15 carbon atoms
Of aralkylene groups, which may be the same or different, and the hydrogen atom may be substituted with another atom or a functional group. R 4 , R 5 and R 8 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or a carbon number of 7 to 1
5 aralkyl groups, which may be the same or different, and the hydrogen atom of each group may be substituted with another atom or a functional group. R 7 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, or a group having a structure of the following chemical formula (4). X is N, HC or the following chemical formula (5)
Is a group having the structure of ] [Chemical 4] [Chemical 5] [In the formula, A is an oxyalkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more kinds of oxyalkylene groups may be mixed, and the bonding order thereof may be block or random. In addition, n is an integer of 1 to 30. R 9 and R 10 are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, and the hydrogen atom of each group is substituted with another atom or a functional group. It may have been done. ]
【請求項7】 請求項1、2、3、4、5ないし6記載
の機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレア
を含有する医療用材料。
7. A medical material containing the functional polyurethane and / or polyurethane urea according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 to 6.
【請求項8】 請求項1、2、3、4、5ないし6記載
の機能性ポリウレタンおよび/又はポリウレタンウレア
を主成分とする医療用材料。
8. A medical material containing the functional polyurethane and / or polyurethane urea according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 to 6 as a main component.
【請求項9】 機能性ポリオールと脂肪族系ジイソシア
ネートを反応させて得られる成分に、芳香族系ジイソシ
アネートおよびマクロポリオールを付加させ、さらに鎖
延長剤によって鎖延長させることを特徴とする機能性ポ
リウレタンおよび/又はポリウレタンウレアの製造方
法。
9. A functional polyurethane characterized in that an aromatic diisocyanate and a macropolyol are added to a component obtained by reacting a functional polyol with an aliphatic diisocyanate, and the chain is extended by a chain extender. / Or a method for producing a polyurethane urea.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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