本发明涉及可赋予针对血液以及体液中的蛋白质或细胞的低粘着性，或者针对癌细胞等的选择性粘着性的表面改性方法，以及，至少具有一部分通过该改性方法得到的改性表面的医疗·医用基质(matrices)、过滤器、流路、管等表面改性体。
背景技术：
医疗·医用领域等中使用的医疗·医用基质、过滤器、流路、管等，由于使用时在体内·体外与血液或体液接触，因此存在它们的表面与血液或体液中的蛋白质或细胞粘着、吸附，本来的功能被损坏的问题。另一方面，对于癌细胞等特定的细胞，可对其捕捉用于诊断·诊疗，因此，要求对其选择性地吸附回收，但存在难以进行选择性吸附的问题。
专利文献1～2提出了将聚合亲水性单体得到的聚合物涂布于医疗·医用基质、过滤器、流路、管表面，解决上述问题的方法，但是由于涂布层为亲水性，因此发生剥离、卷曲等，耐久性存在问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特表2005-516736号公报
【专利文献2】日本专利特表2005-523981号公报
技术实现要素：
【发明要解决的课题】
本发明的目的是解决上述课题，提供一种硫化橡胶或热塑性树脂的表面改性方法，其赋予的并非存在剥离或卷曲引起的性能下降等问题的涂层，而是被化学性固定的、针对蛋白质或细胞的低吸附性表面或选择性吸附性表面，不仅如此，还能够赋予其优异的耐久性。此外，其目的还在于提供至少具有一部分通过该表面改性方法得到的改性表面的医疗·医用基质、过滤器、流路、管等表面改性体。
【用于解决课题的手段】
本发明是以硫化橡胶或者热塑性树脂为改性对象的表面改性方法，其涉及的表面改性方法包括：在上述改性对象的表面形成聚合引发点的工序1；和以上述聚合引发点为起点，在碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体进行自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长的工序2。
本发明是以硫化橡胶或者热塑性树脂为改性对象的表面改性方法，其涉及的表面改性方法包括：在光聚合引发剂以及碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长的工序I。
优选上述工序1，使光聚合引发剂吸附于上述改性对象的表面，或者进一步照射300～400nm的UV光，由上述表面上的光聚合引发剂形成聚合引发点。
优选包含上述工序1或者上述工序I之前，向上述改性对象的表面照射160～300nm的光，将该表面亲水化的工序。
优选上述光聚合引发剂为二苯甲酮系化合物和/或噻吨酮系化合物。
优选上述碱金属盐为氯化钠和/或氯化钾。
优选在上述光照射时或光照射前，向反应容器、反应筒以及反应液中导入不活泼气体，置换成不活泼气体气氛进行聚合。
优选上述工序2或者上述工序I中的上述亲水性单体的自由基聚合如下进行：在上述改性对象的表面涂布或喷涂含有上述亲水性单体的溶液后，用透明的玻璃或者树脂覆盖实施该涂布或者喷涂后的改性对象，进一步地从该透明的玻璃或者树脂的上方照射UV光，进行自由基聚合。
上述亲水性单体优选为从由丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸的碱金属盐、丙烯酸胺盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸的碱金属盐、甲基丙烯酸的胺盐、丙烯腈、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、甲氧基乙基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、甲基丙烯酰胺、二甲基甲基丙烯酰胺、二乙基甲基丙烯酰胺、异丙基甲基丙烯酰胺、羟乙基甲基丙烯酰胺、甲氧基乙基甲基丙烯酰胺以及甲基丙烯酰基吗啉构成的组中选出的至少1种。
优选上述亲水性单体为含碱金属盐的单体。
此处，优选上述含碱金属盐的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、3-乙烯基丙酸、乙烯基磺酸、(甲基)丙烯酸-2-乙磺酸酯、(甲基)丙烯酸-3-磺酸丙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或者苯乙烯磺酸的碱金属盐的至少1种。
优选上述亲水性单体为含卤素单体。
此处，优选上述含卤素单体为含氮单体。
优选上述含氮单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵和/或2-(丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵。
优选上述亲水性单体为两性离子性单体。
优选含有上述亲水性单体的溶液包含阻聚剂，在该阻聚剂的存在下进行聚合。
本发明涉及通过上述表面改性方法得到的表面改性体。
本发明涉及通过上述表面改性方法得到的，难以粘着、吸附血液以及体液中的蛋白质或细胞的表面改性体。
本发明涉及通过上述表面改性方法得到的，容易选择性地粘着、吸附血液以及体液中的特定的蛋白质或细胞的表面改性体。
本发明涉及三维形状的固体表面的至少一部分通过上述表面改性方法改性的表面改性体。
本发明涉及至少具有一部分通过上述表面改性方法改性得到的表面的医疗·医用基质。
本发明涉及至少具有一部分通过上述表面改性方法改性得到的表面的医疗·医用过滤器。
本发明涉及至少具有一部分通过上述表面改性方法改性得到的表面的医疗·医用流路。
此外，本发明涉及至少具有一部分通过上述表面改性方法改性得到的表面的医疗·医用管。
【发明的效果】
根据本发明，其为以硫化橡胶或者热塑性树脂作为改性对象的表面改性方法，包括：在上述改性对象的表面形成聚合引发点工序1，和以上述聚合引发点作为起点，在碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体进行自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长的工序2；或者，其为以硫化橡胶或者热塑性树脂作为改性对象的表面改性方法，包括在光聚合引发剂以及碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体进行自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长的工序I。由此，由于在改性对象表面固定有具有亲水性高分子，因此不仅具有针对蛋白质或细胞的低吸附性，或者针对特定的蛋白质或细胞的选择性吸附性，而且还能赋予对于反复使用的耐久性，能够充分抑制该低粘着性或选择性粘着性的劣化。因此，通过使用该方法在对象表面形成亲水性聚合物链，能够提供在以上性能上优异的医疗·医用基质、过滤器、流路、管等表面改性体。
具体实施方式
本发明是以硫化橡胶或者热塑性树脂作为改性对象的表面改性方法，其包括：在上述改性对象的表面形成聚合引发点的工序1；以及，以上述聚合引发点作为起点，在碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体进行自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长的工序2。
本发明中，适宜在进行工序1或者工序I之前，进行向上述改性对象的表面照射160～300nm的光，将该表面亲水化的工序。光聚合引发剂的在改性对象表面的吸附工序1之前，通过向改性对象的表面照射上述光，将表面亲水化，溶解有光聚合引发剂的有机溶剂的亲和性变得良好，结果，在工序1中，更多的光聚合引发剂能够更均匀地吸附于上述改性对象表面。160～300nm的光照射可以通过以往公知的方法实施，例如可列举低压汞灯的照射、氙准分子灯、高压汞灯等手法。其中，优选亲水化效率高的低压汞灯。
根据需要，可以在对改性对象表面实施上述亲水化工序后，在工序1中，在硫化成形后的橡胶或成形后的热塑性树脂(改性对象)的表面形成聚合引发点。例如，上述工序1可以通过以下操作实施：通过使光聚合引发剂吸附于上述改性对象的表面形成聚合引发点；使光聚合引发剂吸附于上述改性对象的表面，进一步照射300～400nm的UV光，由该表面上的光聚合引发剂形成聚合引发点；等。
作为改性对象的热塑性树脂，可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷等。
作为改性对象的硫化橡胶，可列举硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶、脱蛋白天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶，含有数个百分点的异戊二烯单元作为不饱和度的丁基橡胶、卤化丁基橡胶等。
另外，橡胶的硫化条件可以适当设定，橡胶的硫化温度优选140℃以上，更优选170℃以上，进一步优选175℃以上。
作为光聚合引发剂，例如可列举羰基化合物、四乙基秋兰姆二硫醚等有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮化合物、重氮化合物、卤化物、光还原性色素等，其中，优选羰基化合物。
作为光聚合引发剂的羰基化合物，优选二苯甲酮及其衍生物(二苯甲酮系化合物)，例如能够适当地使用下述式表示的二苯甲酮系化合物。
【化1】
(式中，R1～R5以及R1′～R5′相同或不同，表示氢原子、烷基、卤素(氟、氯、溴、碘)、羟基、伯～叔氨基、巯基或者可以含有氧原子、氮原子、硫原子的烃基，相邻的任意2个可以相互连接，与它们所键合的碳原子一同构成环结构。)
作为二苯甲酮系化合物的具体例子，可列举二苯甲酮、呫吨酮、9-芴酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。其中，从能够良好地得到聚合物刷的观点考虑，特别优选二苯甲酮、呫吨酮、9-芴酮。
作为光聚合引发剂，从聚合速度快的观点以及易于与橡胶等发生吸附和/或反应的观点考虑，还可以适当地使用噻吨酮系化合物。例如，可以适当地使用下述式表示的化合物。
【化2】
(式中，R6～R9以及R6′～R9′相同或不同，表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、芳基、烯基、烷氧基或者芳氧基。)
作为上述式表示的噻吨酮系化合物，可列举噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2，3-二乙基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮、2-甲氧基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、2-环己基噻吨酮、4-环己基噻吨酮、2-乙烯基噻吨酮、2，4-二乙烯基噻吨酮、2，4-二苯硫基噻吨酮、2-丁烯基-4-苯硫基噻吨酮、2-甲氧基噻吨酮、2-对辛基氧基苯基-4-乙基噻吨酮等。其中，优选R6～R9以及R6′～R9′中的1～2个，特别是2个被烷基取代，更优选2,4-二乙基噻吨酮(2，4-Diethylthioxanthone)。
作为二苯甲酮系、噻吨酮系化合物等光聚合引发剂在改性对象表面上的吸附方法，例如对于二苯甲酮系、噻吨酮系化合物，通过用将二苯甲酮系、噻吨酮系化合物溶解于有机溶剂得到的溶液处理对象的待改性的表面部位使其吸附于表面，根据需要，通过干燥有机溶剂使其蒸发，从而形成聚合引发点。作为表面处理方法，只要能将该二苯甲酮系、噻吨酮系化合物溶液与改性对象的表面接触即可，没有特别限定，例如，适宜为该二苯甲酮系、噻吨酮系化合物溶液的涂布、喷涂，在该溶液中浸渍等。进一步地，仅需要对一部分表面进行表面改性时，仅在需要的一部分的表面吸附光聚合引发剂即可，这种情况下，例如，该溶液的涂布、该溶液的喷涂等是适宜的。作为上述溶剂，可以使用甲醇、乙醇、丙酮、苯、甲苯、甲基乙基酮、醋酸乙酯、THF等，但从不使改性对象膨润的观点，干燥、蒸发快的观点考虑，优选丙酮。
此外，如上所述，也可以使光聚合引发剂吸附于改性对象的表面后，进一步照射300～400nm的UV光，由该表面上的光聚合引发剂形成聚合引发点，这种情况下的UV光照射可以采用公知的方法，例如，可以实施与后述的工序2的UV光照射相同的方法。
工序2中进行如下操作：将工序1中形成的上述聚合引发点作为起点，在碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体进行自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长。特别地，通过在碱金属盐的存在下进行工序1，将具有亲水性的高分子充分固定于改性对象表面，结果是除优异的针对蛋白质或细胞的低吸附性、针对特定蛋白质或细胞的选择性吸附性以外，还改善了对于反复使用的耐久性，能够抑制该低粘着性或选择性粘着性的劣化。
作为碱金属盐，可以使用卤化碱金属盐、碳酸碱金属盐、碳酸氢碱金属盐、硝酸碱金属盐、硫酸碱金属盐、硫酸氢碱金属盐、磷酸碱金属盐、氢氧化碱金属盐(alkali metal hydroxides)、醋酸碱金属盐、柠檬酸碱金属盐、乳酸碱金属盐等。碱金属盐可列举锂、钠、钾、铷、铯的水溶性盐。
具体地，可列举氯化钠、氯化钾、氯化铯、溴化钠、溴化钾、硝酸钠、硝酸钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠、醋酸钠、醋酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、乳酸钠、乳酸钾等。碱金属盐可以单独使用也可以2种以上并用。
其中，从低粘着性、选择性粘着性或对于反复使用的耐久性的观点考虑，优选卤化碱金属盐，特别优选氯化钠、氯化钾。
作为亲水性单体，可列举包含可以转变为亲水性官能团的官能团的单体，例如，是酰胺基、硫酸基、磺酸基、羧酸基、羟基、氨基、酰胺基、氧乙烯基或作为其前体的官能团等所代表的具有亲水性基团的单体。亲水性单体可以单独使用也可以2种以上并用。
作为上述亲水性单体的具体例子，可列举(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯基酸酯((甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯等)、(甲基)丙烯酸的碱金属盐、(甲基)丙烯酸的胺盐，进一步地还可列举分子内具有C-N键的单体等。作为分子内具有C-N键的单体，可列举(甲基)丙烯酰胺；N-烷基取代(甲基)丙烯酰胺衍生物(N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-环丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基乙基(甲基)丙烯酰胺等)；N，N-二烷基取代(甲基)丙烯酰胺衍生物(N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-乙基甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺等)；羟基(甲基)丙烯酰胺；羟基(甲基)丙烯酰胺衍生物(N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺等)；具有环状基团的(甲基)丙烯酰胺衍生物((甲基)丙烯酰基吗啉等)等。其中，优选(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸的碱金属盐、(甲基)丙烯酸的胺盐、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺、二乙基(甲基)丙烯酰胺、异丙基(甲基)丙烯酰胺、羟乙基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉，更优选(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸-2-甲氧基乙酯，特别优选丙烯酸-2-甲氧基乙酯。
作为上述亲水性单体，还可以适当地使用含碱金属盐的单体(分子内含有碱金属的单体)、两性离子性单体(含两性离子性基团化合物：具有永久正电荷中心以及负电荷中心的化合物)、含卤素单体(分子内含有卤素的单体)等。这些可以单独使用也可以2种以上并用。另外，例如，含有碱金属以及卤素的单体(既属于含碱金属单体，又属于含卤素单体)等，同时属于含碱金属盐单体、两性离子性单体、含卤素单体的2种以上的情况下，其在各单体中均被包括。单体可以单独使用也可以2种以上并用。
作为含碱金属盐单体，可列举丙烯酸的碱金属盐(丙烯酸钠、丙烯酸钾等)；甲基丙烯酸的碱金属盐(甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸钾等)；衣康酸的碱金属盐(衣康酸钠、衣康酸钾等)；3-乙烯基丙酸的碱金属盐(3-乙烯基丙酸钠、3-乙烯基丙酸钾等)；乙烯基磺酸的碱金属盐(乙烯基磺酸钠、乙烯基磺酸钾等)；(甲基)丙烯酸-2-乙磺酸酯的碱金属盐((甲基)丙烯酸-2-乙磺酸酯钠、(甲基)丙烯酸-2-乙磺酸酯钾等)；(甲基)丙烯酸-3-磺酸丙酯的碱金属盐((甲基)丙烯酸3-磺酸丙酯钠、(甲基)丙烯酸-3-磺酸丙酯钾等)；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的碱金属盐(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钾等)；苯乙烯磺酸的碱金属盐(苯乙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钾等)；等。其中，优选甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯钾。
作为两性离子性单体，可列举羧基甜菜碱、磺基甜菜碱、磷酸甜菜碱等。此外，还可列举下述式(1)所示的化合物，其中，适宜为下述式(2)所示的化合物。
【化3】
(式中，R11表示-H或者-CH3，X表示-O-、NH-或者N+-，m表示1以上的整数，Y表示两性离子性基团或卤素基团(Cl-、Br-、F-等)。)
式(1)中，R11优选-CH3，X优选-O-，m优选1～10的整数。Y表示的两性离子性基团中，作为阳离子，可列举四烷基铵等季铵；作为阴离子，可列举羧酸、磺酸、磷酸盐等。
【化4】
(式中，R11表示-H或者-CH3，p以及q表示1以上的整数，Y1以及Y2表示具有相反电荷的离子性官能团。)
式(2)中，p优选2以上的整数，更优选2～10的整数。q优选1～10的整数，更优选2～4的整数。此外，优选的R11与上述相同。Y1以及Y2与上述阳离子、阴离子相同。
作为上述两性离子性单体的适当的代表例，可列举下述式(2-1)～(2-4)表示的化合物。
【化5】
(式中，R11表示氢原子或甲基，p以及q表示1～10的整数。)
【化6】
(式中，R11表示氢原子或甲基，p以及q表示1～10的整数。)
【化7】
(式中，R11表示氢原子或甲基，R12表示碳原子数1～6的烃基，p以及q表示1～10的整数。)
【化8】
(式中，R11表示氢原子或者甲基，R13、R14以及R15相同或不同，表示碳原子数1或2的烃基，p以及q表示1～10的整数。)
作为上述式(2-1)表示的化合物，可列举二甲基(3-磺基丙基)(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)铵甜菜碱等；作为式(2-2)表示的化合物，可列举二甲基(2-羧基乙基)(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)铵甜菜碱等；作为式(2-3)表示的化合物，可列举二甲基(3-甲氧基磷酸丙基)(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)铵甜菜碱等；作为式(2-4)表示的化合物，可列举2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱等。此外，作为两性离子性单体，还可列举2-(甲基)丙烯酰氧基乙基羧酸甜菜碱、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磺基甜菜碱等。其中，从生物相容性高，即蛋白质吸附性低的观点考虑，优选2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱。
含卤素单体是分子内具有卤素原子的亲水性单体。含卤素单体可以单独使用也可以2种以上并用。
从低粘着性、选择性粘着性或对于反复使用的耐久性的观点考虑，作为适当的含卤素单体，可列举含氮单体(含卤素-氮单体)，具体地，优选下述式(I)所示的化合物等。
【化9】
(式中，A表示氧原子或NH。B表示碳原子数1～4的亚烷基。R101表示氢原子或甲基。R102、R103以及R104相同或不同，表示碳原子数1～4的烷基。X-表示卤素离子。)
A优选氧原子。作为B，可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基等直链、含支链的亚烷基，其中，优选亚甲基、亚乙基。作为R102～104，可列举甲基、乙基、丙基等直链、含支链的烷基，其中，优选甲基、乙基。作为X(卤素原子)，可列举氟、氯、溴等，其中，优选氯。
作为式(I)所示的含氮单体，可示例2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵)、2-(丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(2-(丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵)、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基二甲基乙基氯化铵(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基二甲基乙基氯化铵)、2-(丙烯酰氧基)乙基二甲基乙基氯化铵(2-(丙烯酰氧基)乙基二甲基乙基氯化铵)等。
作为工序2的亲水性单体的自由基聚合的方法，例如，可以在吸附有二苯甲酮系、噻吨酮系化合物等的改性对象的表面涂布(喷涂)含有碱金属盐以及亲水性单体的溶液，或者将该改性对象浸渍于含有碱金属盐以及亲水性单体的溶液中，通过照射UV光分别进行自由基聚合(光自由基聚合)，对于该改性对象表面增长聚合物链。进一步地，可以在上述涂布后，用透明玻璃、PET、聚碳酸酯等覆盖表面，通过在其上方照射紫外线等光分别进行自由基聚合(光自由基聚合)，对于改性对象表面，增长聚合物。
涂布(喷涂)溶剂、涂布(喷涂)方法、浸渍方法、照射条件等可以应用以往公知的材料以及方法。另外，作为自由基聚合性单体的溶液，可以使用水溶液，或者将其溶解于不使所使用的光聚合引发剂(二苯甲酮系、噻吨酮系化合物等)溶解的有机溶剂中得到的溶液。此外，作为含有自由基聚合性单体的溶液，可以使用含有4-甲基苯酚等公知的阻聚剂的溶液。
本发明中，通过涂布含有亲水性单体的溶液后，或者浸渍在亲水性单体或其溶液中后，进行光照射，从而进行亲水性单体的自由基聚合，可以适当地使用主要具有紫外线发光波长的高压汞灯、金属卤化物灯、LED灯等UV照射光源。照射光量可以考虑聚合时间或反应进行的均匀性进行适当设定。此外，为了防止反应容器内和反应筒内的氧气等活性气体引起的对聚合的抑制，优选在光照射时或光照射前，除去反应容器内、反应筒内和反应液中的氧气。因此，可以适当地进行以下操作：在反应容器内、反应筒内和反应液中导入氮气或氩气等不活泼气体将氧气等活性气体排出反应体系外，将反应体系内置换成不活泼气体的气氛等。进一步地，为了防止氧气等对反应的抑制，还可以进行将UV照射光源设置于玻璃或塑料等反应容器与反应液或改性对象之间的空气层(含氧量15％以上)无法进入的位置等的操作。
紫外线的波长是300～400nm。因此，可以在改性对象的表面良好地形成聚合物链。作为光源，可以使用高压汞灯或具有365nm的中心波长的LED、具有375nm的中心波长的LED、具有385nm的中心波长的LED等。更优选照射355～390nm的LED光。特别是从效率方面考虑，优选具有与二苯甲酮的激发波长366nm相近的365nm的中心波长的LED等。波长不足300nm时，有改性对象的分子被切断，受损伤的可能性，因此优选300nm以上的光，从改性对象的损伤极少的观点考虑，进一步优选355nm以上的光。另一方面，超过400nm的光时，光聚合引发剂难以活化，难以进行聚合反应，因此优选400nm以下的光。另外，LED光由于具有波长窄、不发出中心波长以外的波长的特点而适宜使用，但即使是汞灯等，只要使用滤波器除去不足300nm的光，也能得到与LED光相同的效果。
本发明中，能够将波长300～400nm的光照射时间缩短，形成生产性良好的聚合物链。例如，能够将光照射时间控制在3～120分钟，还能够缩短至5～100分钟、10～60分钟内。
此外，本发明是以硫化橡胶或者热塑性树脂作为改性对象的表面改性方法，是包含在光聚合引发剂以及碱金属盐的存在下，照射300～400nm的UV光使亲水性单体进行自由基聚合，使聚合物链在上述改性对象的表面增长的工序I的表面改性方法。具体地，通过除作为引发剂的光聚合引发剂以外，进一步地在碱金属盐的存在下，照射UV光使亲水性单体进行自由基聚合，制造亲水性聚合物链，从而能够制造在改性对象的表面上固定有亲水性聚合物层(亲水性高分子)的表面改性体。作为工序I中使用的改性对象、光聚合引发剂、碱金属盐、亲水性单体，可以使用与上述相同的材料。
另外，优选在进行工序I之前，进行上述的亲水化工序。与上述相同，将表面亲水化，溶解有光聚合引发剂的有机溶剂的亲和性变好，其结果，在工序I中，更多的光聚合引发剂能够更均匀地吸附于上述改性对象的表面。
例如，工序I可以通过以下方式实施：使光聚合引发剂、碱金属盐以及亲水性单体与改性对象的表面接触后，通过照射300～400nm的LED光，由该光聚合引发剂产生聚合引发点，同时以该聚合引发点为起点，在碱金属盐的存在下使单体进行自由基聚合，使聚合物链增长。
作为工序I的亲水性单体的自由基聚合的方法，在改性对象的表面涂布(喷涂)含有二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物等光聚合引发剂以及碱金属盐的含亲水性单体溶液，或者，将改性对象浸渍于含有光聚合引发剂以及碱金属盐的含亲水性单体溶液中，通过照射紫外线等光，能够进行自由基聚合(光自由基聚合)，相对于该改性对象表面，使聚合物链增长。进一步地，还可以采取用上述透明的玻璃、PET、聚碳酸酯等覆盖，从其上方照射紫外线等光的方法等。另外，涂布(喷涂)溶剂、涂布(喷涂)方法、浸渍方法、照射条件等，可以应用与上述相同的材料以及方法。此外，与上述相同，能够将波长300～400nm的光照射时间缩短至3～120分钟，5～100分钟、10～60分钟。
工序2、工序I中，可以使2种以上的单体同时自由基聚合。进一步地，可以在改性对象的表面使多条聚合物链增长。本发明的表面改性方法可以将聚合物链之间交联。这种情况下，聚合物链之间可以形成离子交联、具有氧原子的亲水性基团引起的交联、碘等卤素基团引起的交联。
通过对硫化橡胶或者热塑性树脂应用上述表面改性方法，能够得到表面改性体。此外，通过对三维形状的固体表面的至少一部分应用上述方法，能够得到经改性的表面改性体。进一步地，作为该表面改性体的优选例，可列举聚合物刷(高分子刷)。此处，聚合物刷是指通过使用表面引发聚合的接枝法能够得到的接枝聚合物。此外，接枝链优选为配置在与改性对象的表面大致垂直的方向上的接枝链，其熵变小、接枝链的分子运动变低，从而能够得到润滑性。进一步地，作为刷密度，优选0.01链/nm2(0.01chains/nm2)以上的准稀以及浓密刷(semidilute or concentrated brushes)。
此外，通过对硫化橡胶或者热塑性树脂应用上述表面改性方法，能够制造至少具有一部分经改性的表面的医疗·医用基质、过滤器、流路、管等医疗用具。优选至少在医疗·医用基质(从采集的血液以及体液提取特定的蛋白质或细胞(癌细胞等)，对其进行吸附基质等)、过滤器、流路、管等的医疗用具的表面与血液以及体液接触的位置实施改性，也可以对表面整体实施。根据所期望的性能，通过适当地选择亲水性单体，能够防止血液以及体液中的蛋白质或细胞与表面粘着、吸附，能够选择性地粘着、吸附癌细胞等，同时由于聚合物链被固定化，因此还能够得到优异的耐久性。
【实施例】
以下，基于实施例具体地说明本发明，但本发明不仅仅限定于这些实施例。
(实施例1)
在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的改性对象表面涂布二苯甲酮的3wt％丙酮溶液，使二苯甲酮吸附，进行干燥。然后，照射具有365nm的波长的LED光(5mW/cm2)60分钟。此时，旋转改性对象，使其能够全面地照射到光。
然后，在丙烯酰胺水溶液(1.25M)中添加氯化钠，调整氯化钠浓度为1.5M得到水溶液，在加入有所得水溶液的玻璃反应容器中浸渍改性对象，用橡胶加盖，导入氩气鼓泡120分钟，除去氧气。旋转玻璃反应容器，同时照射具有365nm的波长的LED光30分钟，进行自由基聚合，使聚合物链在PET表面增长，得到表面改性体(聚合物刷)。
(实施例2)
在PET的改性对象表面涂布二苯甲酮的3wt％丙酮溶液，使二苯甲酮吸附，进行干燥。
然后，在丙烯酰胺水溶液(1.25M)中添加氯化钠，调整氯化钠浓度为1.5M得到水溶液，在加入有得到的水溶液的玻璃反应容器内浸渍改性对象，用橡胶加盖，导入氩气鼓泡120分钟，除去氧气。旋转玻璃反应容器，同时照射具有365nm的波长的LED光30分钟，进行自由基聚合，使聚合物链在PET表面增长，得到表面改性体(聚合物刷)。
(实施例3)
使用溶解有0.015wt％二苯甲酮的水，添加丙烯酰胺水溶液调整其浓度为1.25M，添加氯化钠调整其浓度为1.5M制备水溶液，在加入有该水溶液的玻璃反应器中浸渍PET的改性对象表面，用橡胶加盖，导入氩气鼓泡120分钟，除去氧气。旋转玻璃反应容器，同时照射具有365nm的波长的LED光30分钟，进行自由基聚合，使聚合物链在PET表面增长，得到表面改性体。
(实施例4)
除将氯化钠1.5M改为氯化钾0.75M，照射时间控制为60分钟以外，与实施例1进行相同的操作，得到表面改性体(聚合物刷)。
(实施例5)
除将丙烯酰胺改为丙烯酸-2-甲氧基乙酯以外，与实施例2进行相同的操作，得到表面改性体。
(实施例6)
除将丙烯酰胺改为丙烯酸-2-甲氧基乙酯以外，与实施例3进行相同的操作，得到表面改性体。
(实施例7)
除将丙烯酰胺改为丙烯酸-2-甲氧基乙酯以外，与实施例4进行相同的操作，得到表面改性体。
(实施例8)
除将丙烯酰胺改为2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱以外，与实施例2进行相同的操作，得到表面改性体。
(实施例9)
除将丙烯酰胺改为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵以外，与实施例2进行相同的操作，得到表面改性体。
(实施例10)
除将丙烯酰胺改为甲基丙烯酸-3-磺酸丙酯钾以外，与实施例2进行相同的操作，得到表面改性体。
(实施例11)
在PET的改性对象表面涂布二苯甲酮的3wt％丙酮溶液，使二苯甲酮吸附，进行干燥。
然后，涂布通过在丙烯酸-2-甲氧基乙酯水溶液(1.25M)中添加氯化钠调整氯化钠浓度为1.5M得到的水溶液，在表面覆盖玻璃。
接着，在玻璃上方照射具有365nm的波长的LED光30分钟，进行自由基聚合，使聚合物链在PET表面增长，得到表面改性体(聚合物刷)。
(实施例12)
除使用PS(聚苯乙烯)代替PET以外，与实施例5进行相同的操作得到表面改性体。
(实施例13)
除使用丙烯酸树脂代替PET以外，与实施例5进行相同的操作得到表面改性体。
(实施例14)
除在使二苯甲酮吸附于PET之前，照射5分钟低压汞灯(在185nm和254nm具有高强度的光谱)将表面亲水化以外，与实施例5进行相同的操作得到表面改性体。
(实施例15)
除在使二苯甲酮吸附于PET之前，照射5分钟低压汞灯(在185nm和254nm具有高强度的光谱)将表面亲水化以外，与实施例6进行相同的操作得到表面改性体。
(比较例1)
直接使用PET。
(比较例2)
在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的改性对象表面涂布二苯甲酮的3wt％丙酮溶液，使二苯甲酮吸附，进行干燥。然后，照射具有365nm的波长的LED光(5mW/cm2)60分钟。此时，旋转改性对象，使其能全面地照射到光。
然后，浸渍于加入有丙烯酰胺水溶液(1.25M)的玻璃反应容器内，用橡胶加盖，导入氩气鼓泡120分钟，除去氧气。旋转玻璃反应容器，同时照射具有365nm的波长的LED光300分钟，进行自由基聚合，使聚合物链在PET表面增长，得到表面改性体。
用以下方法评价实施例、比较例中制造的表面改性体。
(蛋白质吸附量)
将样品(表面改性体)的表面与1mg/ml的牛血清白蛋白(BSA)溶液接触，在37℃静置3小时。用磷酸缓冲生理盐水轻轻洗涤样品表面，作为蛋白质吸附样品。将全部质量的蛋白质吸附样品放入50ml用的离心管，按照JIS T9010：1999“有关于橡胶制品的生物学安全性的试验方法”的3.6项水溶性蛋白质中记载的方法，提取样品表面吸附的蛋白质。在得到的蛋白质中精确地加入0.1mol/l氢氧化钠水溶液0.5ml进行溶解，制成样品溶液。此外，将没有加入样品进行相同操作的试验作为操作对照组。
精确量取样品溶液以及标准溶液(BSA溶液(5～100μg/ml))0.2ml，通过Lowry法将蛋白质量进行定量。根据标准溶液的BSA浓度(μg/ml)和吸光度制成标准曲线，使用该标准曲线算出每1ml试样溶液的蛋白质浓度(μg/ml)，将该数值换算成表面改性体的单位面积的值。
(耐久后的蛋白质吸附量)
进行蛋白质吸附试验，然后，将表面浸渍于70℃的热水中洗涤，使蛋白质掉落。将该吸附、洗涤重复10次后，再次进行蛋白质吸附试验，算出耐久后的蛋白质吸附量以及相比初期吸附量的增加率。
【表1】
【表2】
根据表1～2的结果可知，实施例的表面改性体，蛋白质的吸附量少，反复的吸附、洗涤所引起的蛋白质吸附量的增加率也低。另一方面，PET表面本身的比较例1的起初的吸附量多，反复吸附、洗涤引起的蛋白质吸附量的增加率也高。另外，由于在细胞是吸附有蛋白质的基础上产生粘着、吸附，若是蛋白质吸附量少，那么也难以引起与细胞的粘着、吸附。此外，根据比较例2与实施例1的比较可知，添加碱金属盐时，即使照射时间大幅缩短，也能得到同等以上的性能，非常经济。
因此明确可知，在碱金属盐的存在下，使用丙烯酰胺、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱等亲水性单体，在医疗·医用基质、过滤器、流路、管等医疗用具的表面形成聚合物链，从而能够降低蛋白质吸附性和细胞吸附性，同时还能赋予对于反复使用引起的耐久性。
此外，实施例5～7中增长的丙烯酸-2-甲氧基乙酯的聚合物是在血液中不吸附血小板或白血球或红血球，选择性地仅吸附癌细胞的材料，例如，能够期待其在含有癌细胞的血液中选择性地仅粘着、吸附癌细胞。