表面改性金屬及用于對(duì)金屬表面進(jìn)行改性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面改性金屬以及用于對(duì)金屬表面進(jìn)行改性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在一些情況中，用于輔助醫(yī)療器具例如導(dǎo)管向體內(nèi)的插入的導(dǎo)絲等被插入并可選 地設(shè)置在血管、呼吸道、尿道，以及其它體腔或組織中。當(dāng)將這種醫(yī)療器具例如導(dǎo)管或?qū)Ыz 插入到體內(nèi)時(shí)，這種醫(yī)療器具會(huì)損傷體內(nèi)的組織等，以及引發(fā)炎癥或?qū)е禄颊咛弁?。為了?善這些問(wèn)題，期望改善待插入體內(nèi)的醫(yī)療器具的滑動(dòng)性能。
[0003] 為了改善上述問(wèn)題，已經(jīng)提出了一種方法，其中，使用親水性樹(shù)脂、氟樹(shù)脂等涂覆 醫(yī)療器具例如導(dǎo)管或?qū)Ыz的表面。
[0004] 此外，將注射器針頭插入到體內(nèi)也會(huì)損傷體內(nèi)的組織等、導(dǎo)致患者疼痛。
[0005] 另外，如果注射器針頭的內(nèi)表面、醫(yī)療器具或裝置中的金屬管的內(nèi)表面等在處于 潮濕條件下時(shí)具有降低的潤(rùn)滑性，那么快速且精確地傳送化學(xué)試劑或血液會(huì)存在困難。因 此，期望在潮濕條件下改善并保持內(nèi)表面的潤(rùn)滑性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 摶術(shù)問(wèn)題
[0007] 如上所述，需要在潮濕條件下，改善醫(yī)療器具和注射器針頭的滑動(dòng)性能，以及改善 并保持注射器針頭的內(nèi)表面、醫(yī)療器具或裝置中的金屬管等的內(nèi)表面的潤(rùn)滑性。因而，已經(jīng) 嘗試了各種方法以賦予醫(yī)療器具如導(dǎo)管和導(dǎo)絲的表面潤(rùn)滑性從而用以改善它的滑動(dòng)性能。
[0008] 然而，所有的方法僅使用樹(shù)脂涂覆醫(yī)療器具的表面，或者在涂覆之后進(jìn)行固化。特 別是，在醫(yī)療器具的表面由金屬制造的情況中，由于涂覆的樹(shù)脂沒(méi)有牢固地結(jié)合在醫(yī)療器 具的表面上，故其會(huì)較容易地從醫(yī)療器具的表面剝離或脫離，結(jié)果不幸地導(dǎo)致醫(yī)療器具的 滑動(dòng)性能惡化。因此，期望研發(fā)可降低滑動(dòng)性能的惡化的金屬醫(yī)療器具。另外，在潮濕條件 下改善并保持注射器針頭的內(nèi)表面、醫(yī)療器具或裝置中金屬管的內(nèi)表面等的潤(rùn)滑性的方面 依然存在改進(jìn)的空間。
[0009] 本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題并提供表面改性金屬如金屬醫(yī)療器具，例如導(dǎo)絲、注射 器針頭，以及醫(yī)療器具或裝置中的金屬管，其中潤(rùn)滑層牢固地結(jié)合在所述醫(yī)療器具的表面 上從而賦予所述表面潤(rùn)滑性，以及進(jìn)一步改善在所述表面上的潤(rùn)滑層的耐久性，因而降低 滑動(dòng)性能的惡化；以及本發(fā)明還提供用于對(duì)金屬表面進(jìn)行改性的方法。
[0010] 解決問(wèn)題的方法
[0011] 本發(fā)明涉及一種表面改性金屬，其表面至少部分在奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下 通過(guò)聚合單體來(lái)處理。
[0012] 所述奪氫型光聚合引發(fā)劑優(yōu)選作為吸附物存在于上述表面上。
[0013] 在奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下進(jìn)行單體聚合之前，所述表面優(yōu)選用硅烷偶聯(lián)劑 處理。
[0014] 在奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下進(jìn)行單體聚合之后，所述表面優(yōu)選通過(guò)如下方式 被進(jìn)一步處理：在可選地作為吸附物存在于所述表面上的奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下， 至少聚合一次單體。
[0015] 所述單體優(yōu)選為選自于由親水性單體和含金屬鹽的親水性單體構(gòu)成的組中的至 少一種。
[0016] 硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為含乙烯基的化合物。
[0017] 所述表面改性金屬優(yōu)選包括不銹鋼或鎳-鈦合金。
[0018] 本發(fā)明也涉及一種醫(yī)療器具，其包括表面改性金屬。
[0019] 所述醫(yī)療器具優(yōu)選為導(dǎo)絲、注射器針頭，或醫(yī)療儀器的管子。
[0020] 本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于對(duì)金屬表面進(jìn)行改性的方法，其包括在所述金屬表面 上生長(zhǎng)聚合物鏈的步驟，所述步驟通過(guò)在位于金屬表面上的奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在 下，進(jìn)行單體聚合來(lái)進(jìn)行。
[0021] 所述方法優(yōu)選包括：在生長(zhǎng)聚合物鏈的步驟之前，使用硅烷偶聯(lián)劑處理所述金屬 表面的步驟。
[0022] 所述方法優(yōu)選進(jìn)一步包括：在生長(zhǎng)聚合物鏈的步驟之后，在可選地作為吸附物存 在于所述表面上的奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下，至少聚合一次單體的步驟。
[0023] 發(fā)明的有益效果
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，由于金屬表面通過(guò)在奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下進(jìn)行單體聚合來(lái) 處理，故源于所述單體的聚合物由此與金屬表面發(fā)生化學(xué)性的結(jié)合，賦予金屬表面潤(rùn)滑性， 以及進(jìn)一步改善所述表面上的潤(rùn)滑層的耐久性，由此降低了金屬滑動(dòng)性能的惡化。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明的表面改性金屬的表面至少部分在奪氫型光聚合引發(fā)劑的存在下通過(guò)聚 合單體來(lái)處理。
[0026] 通過(guò)常規(guī)的表面處理方法或涂覆方法在金屬表面上形成的潤(rùn)滑層與所述表面之 間沒(méi)有化學(xué)性的結(jié)合，從而較易因應(yīng)力例如手摩擦、與金屬接觸的對(duì)象（例如，當(dāng)金屬為導(dǎo) 絲時(shí)的導(dǎo)管或體內(nèi)的細(xì)胞）的摩擦、化學(xué)試劑或血液的流動(dòng)等而剝離或脫離，因而它們對(duì) 于保持耐久性和滑動(dòng)性能來(lái)說(shuō)是不利的。相反地，在本發(fā)明的表面改性金屬中，單體在奪氫 型光聚合引發(fā)劑的存在下被聚合的表面處理，使得源于該單體的聚合物與所述金屬表面發(fā) 生化學(xué)性的結(jié)合。這抑制了金屬表面上的潤(rùn)滑層由于應(yīng)力、摩擦、液體的流動(dòng)等而發(fā)生的剝 離或脫離，因而能夠降低金屬滑動(dòng)性能的惡化。
[0027] 本發(fā)明的表面改性金屬至少在需要潤(rùn)滑性的部分處具有通過(guò)在奪氫型光聚合引 發(fā)劑的存在下進(jìn)行單體聚合來(lái)處理的表面。表面改性金屬的整個(gè)表面可以如上所述進(jìn)行處 理。
[0028] 奪氫型光聚合引發(fā)劑的例子包括羰基化合物、有機(jī)硫化合物如四乙基秋蘭姆二硫 化物、過(guò)硫化物、氧化還原化合物、偶氮化合物、重氮化合物，鹵素化合物和光化還原染料。 其中優(yōu)選羰基化合物。這些化合物作為奪氫型光聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用或兩種以上組合 使用。
[0029] 用作光聚合引發(fā)劑的羰基化合物優(yōu)選為任何二苯甲酮及其衍生物。例如，可以合 適地使用由下式（1)表示的二苯甲酮類化合物。
[0031] 在式⑴中，R1至R5和R1'至R 5'可以彼此相同或不同，分別代表氫原子、烷基、鹵素 (氟、氯、溴、碘）、羥基、伯至叔氨基、巰基，或可選地含有氧原子、氮原子或硫原子的烴基； 以及它們中的任何相鄰的兩個(gè)可以彼此連接以與它們所結(jié)合的碳原子一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0032] 二苯甲酮類化合物的具體例子包括二苯甲酮、氧雜蒽酮（xanthone)、9_荷酮、 2, 4-二氯二苯甲酮、鄰苯甲酰苯甲酸甲酯、4, 4' -雙（二甲基氨基）二苯甲酮、和4, 4' -雙 (二乙基氨基）二苯甲酮。其中，特別優(yōu)選二苯甲酮、氧雜蒽酮酮和9-芴酮，這是因?yàn)樗鼈?可以形成良好的聚合物刷（polymer brush)。
[0033] 合適的二苯甲酮類化合物的其它例子包括氟二苯甲酮化合物，例如2, 3, 4, 5, 6-五 氟二苯甲酮和十氟二苯甲酮。
[0034] 噻噸酮類化合物也適于用作光聚合引發(fā)劑，因?yàn)樗鼈兛商峁└叩木酆纤俾什⑶乙?能夠較容易地吸附在金屬上和/或與金屬反應(yīng)。例如，可以合適地使用由下式（2)表示的 化合物。
[0036] 在式（2)中，R6至R9和R6'至R 9'可以彼此相同或不同，分別代表氫原子、鹵素原子、 烷基、環(huán)烷基、芳基、烯基、烷氧基，或芳氧基。
[0037] 由式（2)所表不的噻噸酮類化合物的例子包括噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、4-異丙 基噻噸酮、2, 3-二甲基噻噸酮、2, 4-二甲基噻噸酮、2, 3-二乙基噻噸酮、2, 4二乙基噻噸酮、 2, 4-二氯噻噸酮、2-甲氧基噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、2-環(huán)己基噻噸酮、4-環(huán)己基噻 噸酮、2-乙烯基噻噸酮、2, 4-二乙烯基噻噸酮、2, 4-二苯基噻噸酮、2- 丁烯基-4-苯基噻噸 酮、2-甲氧基噻噸酮、和2-對(duì)辛氧基苯基-4-乙基噻噸酮。這些化合物中，優(yōu)選R6至R 9和 R6'至R9'中的一個(gè)或兩個(gè)，特別是兩個(gè)被烷基取代的化合物。更優(yōu)選2, 4-二乙基噻噸酮。
[0038] 在奪氫型光聚合引發(fā)劑存在下的單體的聚合中，光聚合引發(fā)劑的存在形式?jīng)]有特 別地限定，只要單體在光聚合引發(fā)劑與單體可共存的條件下被聚合即可。優(yōu)選地，光聚合引 發(fā)劑作為吸附物存在于金屬表面上。
[0039]所述光聚合引發(fā)劑例如可通過(guò)以下方法吸附在金屬的表面上：當(dāng)光聚合引發(fā)劑為 二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合物時(shí)，使用通過(guò)將二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合物 溶于有機(jī)溶劑獲得的溶液處理待改性的金屬的表面部分。這種處理使得二苯甲酮類化合物 或噻噸酮類化合物吸附在金屬表面上，以便可選地在通過(guò)干燥蒸發(fā)有機(jī)溶劑之后，形成光 聚合引發(fā)點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)任何使二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合