表面改性金屬及用于對金屬表面進行改性的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及表面改性金屬以及用于對金屬表面進行改性的方法。
【背景技術】
[0002] 在一些情況中，用于輔助醫療器具例如導管向體內的插入的導絲等被插入并可選 地設置在血管、呼吸道、尿道，以及其它體腔或組織中。當將這種醫療器具例如導管或導絲 插入到體內時，這種醫療器具會損傷體內的組織等，以及引發炎癥或導致患者疼痛。為了改 善這些問題，期望改善待插入體內的醫療器具的滑動性能。
[0003] 為了改善上述問題，已經提出了一種方法，其中，使用親水性樹脂、氟樹脂等涂覆 醫療器具例如導管或導絲的表面。
[0004] 此外，將注射器針頭插入到體內也會損傷體內的組織等、導致患者疼痛。
[0005] 另外，如果注射器針頭的內表面、醫療器具或裝置中的金屬管的內表面等在處于 潮濕條件下時具有降低的潤滑性，那么快速且精確地傳送化學試劑或血液會存在困難。因 此，期望在潮濕條件下改善并保持內表面的潤滑性。

【發明內容】

[0006] 摶術問題
[0007] 如上所述，需要在潮濕條件下，改善醫療器具和注射器針頭的滑動性能，以及改善 并保持注射器針頭的內表面、醫療器具或裝置中的金屬管等的內表面的潤滑性。因而，已經 嘗試了各種方法以賦予醫療器具如導管和導絲的表面潤滑性從而用以改善它的滑動性能。
[0008] 然而，所有的方法僅使用樹脂涂覆醫療器具的表面，或者在涂覆之后進行固化。特 別是，在醫療器具的表面由金屬制造的情況中，由于涂覆的樹脂沒有牢固地結合在醫療器 具的表面上，故其會較容易地從醫療器具的表面剝離或脫離，結果不幸地導致醫療器具的 滑動性能惡化。因此，期望研發可降低滑動性能的惡化的金屬醫療器具。另外，在潮濕條件 下改善并保持注射器針頭的內表面、醫療器具或裝置中金屬管的內表面等的潤滑性的方面 依然存在改進的空間。
[0009] 本發明旨在解決上述問題并提供表面改性金屬如金屬醫療器具，例如導絲、注射 器針頭，以及醫療器具或裝置中的金屬管，其中潤滑層牢固地結合在所述醫療器具的表面 上從而賦予所述表面潤滑性，以及進一步改善在所述表面上的潤滑層的耐久性，因而降低 滑動性能的惡化；以及本發明還提供用于對金屬表面進行改性的方法。
[0010] 解決問題的方法
[0011] 本發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劑的存在下 通過聚合單體來處理。
[0012] 所述奪氫型光聚合引發劑優選作為吸附物存在于上述表面上。
[0013] 在奪氫型光聚合引發劑的存在下進行單體聚合之前，所述表面優選用硅烷偶聯劑 處理。
[0014] 在奪氫型光聚合引發劑的存在下進行單體聚合之后，所述表面優選通過如下方式 被進一步處理：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劑的存在下， 至少聚合一次單體。
[0015] 所述單體優選為選自于由親水性單體和含金屬鹽的親水性單體構成的組中的至 少一種。
[0016] 硅烷偶聯劑優選為含乙烯基的化合物。
[0017] 所述表面改性金屬優選包括不銹鋼或鎳-鈦合金。
[0018] 本發明也涉及一種醫療器具，其包括表面改性金屬。
[0019] 所述醫療器具優選為導絲、注射器針頭，或醫療儀器的管子。
[0020] 本發明進一步涉及一種用于對金屬表面進行改性的方法，其包括在所述金屬表面 上生長聚合物鏈的步驟，所述步驟通過在位于金屬表面上的奪氫型光聚合引發劑的存在 下，進行單體聚合來進行。
[0021] 所述方法優選包括：在生長聚合物鏈的步驟之前，使用硅烷偶聯劑處理所述金屬 表面的步驟。
[0022] 所述方法優選進一步包括：在生長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劑的存在下，至少聚合一次單體的步驟。
[0023] 發明的有益效果
[0024] 根據本發明，由于金屬表面通過在奪氫型光聚合引發劑的存在下進行單體聚合來 處理，故源于所述單體的聚合物由此與金屬表面發生化學性的結合，賦予金屬表面潤滑性， 以及進一步改善所述表面上的潤滑層的耐久性，由此降低了金屬滑動性能的惡化。
【具體實施方式】
[0025] 本發明的表面改性金屬的表面至少部分在奪氫型光聚合引發劑的存在下通過聚 合單體來處理。
[0026] 通過常規的表面處理方法或涂覆方法在金屬表面上形成的潤滑層與所述表面之 間沒有化學性的結合，從而較易因應力例如手摩擦、與金屬接觸的對象（例如，當金屬為導 絲時的導管或體內的細胞）的摩擦、化學試劑或血液的流動等而剝離或脫離，因而它們對 于保持耐久性和滑動性能來說是不利的。相反地，在本發明的表面改性金屬中，單體在奪氫 型光聚合引發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 生化學性的結合。這抑制了金屬表面上的潤滑層由于應力、摩擦、液體的流動等而發生的剝 離或脫離，因而能夠降低金屬滑動性能的惡化。
[0027] 本發明的表面改性金屬至少在需要潤滑性的部分處具有通過在奪氫型光聚合引 發劑的存在下進行單體聚合來處理的表面。表面改性金屬的整個表面可以如上所述進行處 理。
[0028] 奪氫型光聚合引發劑的例子包括羰基化合物、有機硫化合物如四乙基秋蘭姆二硫 化物、過硫化物、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。 其中優選羰基化合物。這些化合物作為奪氫型光聚合引發劑可以單獨使用或兩種以上組合 使用。
[0029] 用作光聚合引發劑的羰基化合物優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可以彼此連接以與它們所結合的碳原子一起形成環結構。
[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，特別優選二苯甲酮、氧雜蒽酮酮和9-芴酮，這是因為它們 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劑，因為它們可提供高的聚合速率并且也 能夠較容易地吸附在金屬上和/或與金屬反應。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-環己基噻噸酮、4-環己基噻 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-對辛氧基苯基-4-乙基噻噸酮。這些化合物中，優選R6至R 9和 R6'至R9'中的一個或兩個，特別是兩個被烷基取代的化合物。更優選2, 4-二乙基噻噸酮。
[0038] 在奪氫型光聚合引發劑存在下的單體的聚合中，光聚合引發劑的存在形式沒有特 別地限定，只要單體在光聚合引發劑與單體可共存的條件下被聚合即可。優選地，光聚合引 發劑作為吸附物存在于金屬表面上。
[0039]所述光聚合引發劑例如可通過以下方法吸附在金屬的表面上：當光聚合引發劑為 二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合物時，使用通過將二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合物 溶于有機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，以便可選地在通過干燥蒸發有機溶劑之后，形成光 聚合引發點。可以通過任何使二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合