涂层剂以及涂覆制品的制作方法

专利名称：涂层剂以及涂覆制品的制作方法
技术领域：
说明了用于应用到由多种材料(例如硅酮、不锈钢、聚乙烯等)制造的基质上的涂层剂(coating agents)。在一些方面，这些涂层剂用作表面底漆剂(surface primer agents)，其中它们可以提供另外的涂层可以应用到其上的一种基底涂层。在其他方面，这些涂层剂可以自身为基质(substrate )表面提供希望的特征。还说明了在表面上包括涂层剂的制品。
背景技术：
医学制品可以由多种材料制造。例如，用于制造医学制品的一些常用材料包括金属和合金、陶瓷、玻璃、玻璃-陶瓷、聚合物材料、复合材料、水泥、无纺物(nonwovens)以及织物。人体的环境是令人惊讶地具有敌对性以及攻击性，因此，选择用于人体中的材料涉及考虑这类因素，例如材料特性、该医学制品的应用、在体内的停留时间等。用于人体内的常用聚合物材料包括硅酮类以及其他塑料，而金属包括不锈钢、钴-铬合金、钛和钛合金、形状记忆合金以及钽。使医学制品表面改性用于给予该表面令人希望特性(例如润滑性、生物相容性、抗微生物作用等)、用于随时间推移释放生物活性剂(例如药物)、用于为该医学制品提供针对成像系统更高的可见性等可能是令人希望的。聚(二甲基娃氧烧)(PDMS)属于通常称为娃酮的一类聚合有机娃化合物。娃酮的一些应用包括接触透镜、医学装置、弹性体、填缝剂(caulking)、润滑油、以及耐热瓦(tiles)。由于这类材料特性(例如优异的柔性、耐久性、以及生物惰性)硅酮已经广泛地用于生物医学应用中。然而，通常需要对娃酮进行表面改性(surface modification)以便针对不同应用实现希望的表面特性。由于材料极其低的表面反应性以及表面能，硅酮表面的改性已经证明具有挑战性。为了进一步说明这个事项，硅酮通常包含大量的具有在聚合物本体中高迁移率以及迁移到表面上高度倾向性的低分子量组分。这进而可能导致持续仅几小时的暂时改性作用(疏水性恢复)。

发明内容
在第一总体方面，说明了用于在材料表面上提供底漆或基底涂层的涂层剂。还说明了制备这种涂层剂的方法以及使用这类试剂来涂覆表面(例如可植入医学制品的表面)的方法。在其他方面，本披露内容说明了涂覆有这类涂层剂的材料表面，以及制造和使用这类材料表面和得到的制品的方法。这类“底漆(primer)”组合物可以有助于使用相同和/或不同组成的另外的涂“层”。因此，说明了多种涂层剂，它们包括至少三种主要组分，即聚合物、一种或多种潜在反应基团(latent reactive group)、以及一种或多种非共价连接基团,其中选择这些非共价连接基团用来与该涂层剂应用到其上的基质相互作用。潜在反应基团可以从该聚合物主链(backbone)悬垂(侧接，pendent)。非共价连接基团可以从该聚合物主链悬垂和/或包括在该聚合物主链内。在一些方面，这些潜在反应基团和非共价连接基团是彼此不同的。在一些实施方案中，一种涂层剂可以包括(a)包括聚马来酸衍生物的一种聚合物，(b)—种或多种潜在反应基团，以及(C)一种或多种非共价连接基团，选择这些非共价连接基团用来与该涂层剂应用到其上的基质相互作用。在一些方面，该聚合物是一种共聚物。这些潜在反应基团可以从该聚合物主链悬垂。这些非共价连接基团可以从该聚合物主链悬垂和/或包括在该聚合物主链内。
这些涂层剂可以单独使用用来提供一种涂覆表面，或与另外的涂层相结合地使用。在一些实施方案中，该涂层剂包括一种表面底漆剂(surfaceprimer agent)。可以将一种或多种另外的涂层组合物应用到该表面底漆剂中，由此提供最终涂覆的产物。可替代地，这些涂层剂本身可以为材料表面提供希望的特性。在这些实施方案中，不需要相同和/或不同组成的随后涂层来为该表面提供最终希望的特征或特性。替代地，通过这些涂层剂组分本身提供了希望的特征或特性。在此还说明了涂覆的制品。在一些方面，这些制品可以包含包括硅的一种基质，以及布置在该基质表面上的一种涂层，该涂层包括(a) —种聚合物，(b)从该聚合物悬垂的一种或多种潜在反应基团，以及(C)一种或多种非共价连接基团，其中选择这些非共价连接基团用来与该基质相互作用。在其他方面，该基质可以由其他材料(例如，聚合物材料例如聚乙烯；金属例如不锈钢或铝；或其他材料)制造，并且可以选择这些非共价连接基团用来与该基质材料相互作用。该聚合物可以包括聚马来酸衍生物，例如衍生的聚(烯烃-共-马来酸酐)(poly (alkene-co-maleic anhydride))。在一些实施方案中，该聚合物是一种共聚物。这些非共价连接基团可以选自硅氧烷、C4-C2tl烷基基团、聚酰胺、酚醛树脂(酚醛塑料，phenoIiCs)、儿茶酌 、聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚乙二醇类(polyethyleneglycols)、丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯或聚醚、或这些中任何的组合。还披露了制造涂层剂的方法以及使用这些涂层剂来修饰(改性，modify)基质表面的方法。在阅读本披露内容后，另外的实施方案会是清楚的。


图I显示了在硅酮导管上一种涂层的共聚焦拉曼显微镜检查(confocalRamanmicroscopy)。图2显示了在涂覆有涂层剂紧接着一种润滑外涂层的硅酮导管上摩擦测试的结果。图3A显示了应用到未涂底漆导管上的超疏水性(superhydrophobic)外涂层；图3B显示了应用在包括表面底漆剂的导管上的超疏水性外涂层。图4显示了在使用和不使用涂层剂处理下针对硅酮样品细胞毒性研究的结果。
图5说明了亲水性外涂层的光图案化(photopatterning)(应用到包含表面底漆剂的硅酮表面上)。
具体实施例方式在此说明的本发明的实施方案并非是穷举性的或并非将本发明限制于所披露的精确形式。而是选择并且说明这些实施方案使得本领域其他技术人员能够理解并且了解本发明的原理和实践。本申请旨在涵盖本发明主题的适应性调整或变更。在此提及的所有出版物和专利通过引用同等程度地结合在此就像每个单独的出版物或专利申请通过引用明确地并且单独地被指出一样。对于它们的披露内容，在此披露的出版物和专利是单独提供的。在此没有任何可以解释为承认诸位发明人无权预期任何出版物和/或专利(包括在此引用的任何出版物和/或专利)。在说明书中以及在权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放性术语，并且应当 解释为是指“包括，但不限于”。这些术语比更具限制性的术语“基本上由...组成”以及“由...组成”更广泛，并且因此涵盖这些术语。如在此以及在随附权利要求中使用的，单数形式“一种”、“一个”、以及“该”包括复数引用，除非上下文另外清楚地说明。这样，术语“一种”(或“一个”)、“一个或多个”以及“至少一个”在此可以互换地使用。如在此使用的，术语“层”或“涂覆层”是指为了它预定的在制品表面的整体或小于整体、一部分上应用的具有足够尺寸(例如，厚度和面积)的一种或多种涂覆材料的层。如在此所述的“涂层”可以包括一个或多个“涂覆层”，每个涂覆层包括一种或多种涂层组分。在一些方面，这些发明的涂层可以由聚合物材料(例如涂层剂)的单个涂覆层组成。在一些方面，这些发明的涂层剂可以在其他情况下在由于低表面能和/或在该基质表面上缺少反应基团而可能难以涂覆的基质上广生持久的和坚固的(robust)涂层。在一些实施方案中，该持久的并且坚固的涂层可以持续数周或数月。另外地，本发明的实施方案还包括表面处理，在将涂层剂应用到该基质上之后这些表面处理是持久性的。如在此使用的，术语“持久性”是指涂层的耐磨性，或当经受在使用过程中通常会遭遇到的力时(例如，法向力(normal force)、剪切力等)将涂层保持在基质表面上的能力。更耐久的涂层更不容易通过摩擦从基质中去除。可以通过使基质(例如医学设备)经受模拟使用条件的多种条件来对涂层的耐久性进行评估。根据发明的构思，这些涂层能够以这样的方式在设备表面上形成从而耐受在本发明一些方面中在使用涂覆的制品过程中可能遇到的法向力或剪切力的作用。在这些情况中，这类力可能另外地导致涂层从基质表面中分层(delamination)。相反地，硅酮的表面涂层，例如聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，通过常规预处理例如等离子体处理、电晕放电和/或紫外照射，可以是短暂的和瞬时的。这些常规预处理典型地与称为疏水性恢复(hydrophobic recovery )的现象相关联,该现象可能是由极性基团从表面至体相(bulk phase)的再定向，由非极性基团从本体至表面的再定向，或通过低分子量硅酮流体从本体至表面的扩散而引起的。硅酮链的高迁移率可以引起一个短时间尺度上(例如，数分钟至数天)的疏水性恢复。有利地，与涂覆有常规表面底漆或涂层剂的比较基质相比较，涂覆有在此所述发明的涂层剂的基质可以保留更长时间的物理的、化学的、或生物的特征。总体上，可以将包括潜在反应基团和非共价连接基团的聚合组合物应用到基质上。该非共价连接基团可以与该基质表面相结合。可以用一种外部能源(例如光化能或热能)来活化该聚合组合物的潜在反应基团从而在该涂层剂与该基质之间，以及在该涂层剂的多个聚合物链之间形成共价键。在一些实施方案中，与当“自由的”潜在反应基团与该涂层制剂相混合时相比较，其中潜在反应基团共价地结合到该聚合物上的聚合组合物提供了更坚固和耐久的涂层。在其它实施方案中，根据这些发明概念，不需要对硅基质进行预处理，含硅基质可以涂覆有一种涂层剂。包括一种潜在反应基团以及包括硅氧烷基团的一种非共价连接基团的聚合组合物(聚合物组合物,polymericcomposition)可以与该娃材料表面相结合。该非共价连接基团可以与该硅基质表面相结合。可以用光化能或热能来活化涂层剂上的潜在反应基团，因此在涂层剂与基质之间，以及在该涂层剂的多个聚合物链之间形成共价键。这可以导致该硅基质上坚固的并且耐久的涂覆层。可选地，该涂覆层然后可以进一步与另一个涂层，或一个外涂层反应，用来给予该基质令人希望的特征，像例如润滑性或湿润性。
当应用时，发明的涂层剂可以在支撑材料的表面上形成一个涂覆层。这个层进而可以稳定地保留在该表面上并且可以用作用于将另外的组合物(例如，聚合物制剂、活性剂等)结合到表面上的附连位点(attachmentsite)。如在此使用的词语“层”应当指针对它预期使用(例如全部，或一部分)的支撑材料表面具有足够尺寸(例如厚度和覆盖面积)的一个涂层。可选地，这些涂层剂可以作为表面底漆剂来起作用。在这些实施方案中，可以应用随后的涂层组合物来实现希望的表面特征，像例如亲水性、疏水性等。进而这类最终的涂层可以为该基质提供希望的特性。例如，超疏水性涂层可以提供钝化涂层(passivatingcoating)，钝化对抗蛋白例如BSA和血清、以及细胞粘附(包括HeLa细胞和全血)、或微生物吸附(例如,金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus))。如在此使用的，“钝化”是使表面“钝化”的过程，即产生一个表面薄膜或涂层，这导致了当暴露于生物材料时生物反应减少(例如，蛋白吸附降低或细胞应答介导炎症的减少)。当暴露于使用条件时(例如，在人体内)，与未涂覆的材料相比较，钝化涂层形成具有提高的生物钝化作用的表面。可选地,这些涂层剂可以进一步包含一种或多种活性剂(active agents)。可以包括这类活性剂用来为最终涂覆制品提供希望的特性，例如钝化表面、抗微生物特性或类似特性。在这类实施方案中，无需应用另外的涂层，根据本发明的涂覆层可以为基质提供钝化特征。在一些这类实施方案中，该涂层剂可以包括一种聚合物、一种或多种潜在反应基团(latentreactive group)、一种或多种非共价连接基团、以及一种或多种钝化基团(passivating group)。可以选择这类非共价连接基团用来与该涂层剂应用到其上的基质(substrate)相互作用。在另外的方面，该活性剂可以包括一种引发剂。根据这些方面，涂层剂可以包括一种聚合物、一种或多种潜在反应基团、一种或多种非共价连接基团、以及一种引发剂基团。可以选择引发剂基团用于从涂覆的表面引发聚合反应。这些引发剂基团提供了用于与通过“从中接枝”技术生成共价附连聚合物单元的单体进行反应，或可替代地，用于与预先制造的聚合物进行反应的位点。
现在将更详细地说明涂层剂的不同特征。可以将发明的涂层剂提供于广泛多样的基质上。在一些方面，这些涂层剂可以与另外地难以涂覆的基质相结合使用。该基质的具体形式不是关键性的。根据多个发明方面，这些基质能够以多种不同形式来提供。说明性的基质包括例如固体有形(tangible)表面、颗粒、溶液聚合物、乳液、或悬浮液。说明性的固体有形表面包括医学设备(包括可植入医学设备、用于暂时插入病人体内的医学设备、医学管道等)的表面。发明的涂层剂还可以应用到可植入医学设备区域外侧的基质上(如从可以涂覆有这些发明涂层剂的多种材料应当清楚的)。用于制造固体有形表面的适当材料包括通常用于制造可植入医学制品的材料。该固体有形表面可选地旨在与身体的组织和/或流体相接触而起作用。适当支撑材料的实例包括通常用于制造可植入医学制品的那些材料，例如金属、无机物(矿物质，mineral)或陶 瓷、碳基材料(carbon-basedmaterial )、以及聚合物。适当的金属包括例如铝、铬、钴、铁、钽、钛、和它们的合金，以及镍钛诺(镍和钛的非磁性合金，nitinol)和其他镍-钛合金，以及不锈钢。适当的无机物或陶瓷的实例包括氧化铝、羟磷灰石、石英、蓝宝石、硅石以及玻璃。说明性的碳基材料包括热解碳(pyrolyticcarbon)、以及通过热分解(热解、高温分解)获得的碳材料或有机化合物，以及通过物理气相沉积(PVD )技术获得的材料。如在本披露的启发下应当理解的，具体地这些发明的涂层剂可以用于与硅酮(聚二甲基硅氧烷)制造的固体有形表面相结合。然而，这些发明的概念还可以适用于多种其他聚合材料。在一些方面，这些涂层剂可以与合成的或天然的聚合物制造的基质相结合使用。例如，该基质可以是由合成聚合物例如Parylene (多种化学气相沉积的聚(对-亚二甲苯基)聚合物的商品名)、聚酰胺(例如聚醚嵌段酰胺例如PEBAX )、聚酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙酸酯、聚乙酸乙烯酯、磺酸取代的聚合物、聚丙烯酰胺聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚乳酸、聚乙醇酸、聚交酯-共-乙交酯(polylactide-co-glycolides)、聚乙烯醇、聚乙烯基批咯烧酮、季胺取代的聚合物、导电聚合物(例如，聚乙烯基吡啶、聚乙炔、聚吡咯)、聚(对苯二甲酸对苯二胺)、聚磷腈、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚硅氧烷、无机合成弹性体、有机聚合物、或它们的共聚物或这些中任何的组合来制造的。在其他实施方案中，该基质可以由天然聚合物例如多糖、蛋白、核酸或有机聚合物来形成。在一些方面，适当的基质可以由塑料材料制造。示例性塑料包括硅酮、聚烯烃、乙烯基聚合物、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯(包括聚甲基丙烯酸酯)、聚甲基丙烯酸(甲)酯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、含氯聚合物例如聚(乙烯基)氯化物(poly(vinyl)chlorides)、聚甲醒(polyoxymethylenes)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、酹醒树脂(phenolics)、氨基环氧树脂、聚酯、纤维素基塑料(基于纤维素的塑料，cellulose-basedplastics)、以及橡胶状塑料(rubber-like plastics),提供了可以如在此说明的修饰的表面。总体上参见，1990年John Wiley and Sons出版,Kroschwitz编辑的,聚合物科学与工程简明百科全书(Concise Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)中“塑料(Plastics)”，pp. 462-464。说明性的聚烯烃包括聚乙烯，例如高密度聚乙烯(HDPE)，聚四氟乙烯等，以及聚丙烯等。这些涂层剂和方法还可以用于在无机基质(例如玻璃、陶瓷和金属，例如铝、不锈钢和贵金属)上提供涂层。在这类实施方案中，这些表面本身可以是直接地或通过中间涂层衍生的，从而提供适当的潜在反应基团或用于与潜在反应基团相结合的适当靶。可选地，该涂层剂可以提供到已经被预处理的基质上。基质的预处理可以包括处理基质的一个或多个表面从而在处理基质的表面上形成在其他情况下在未预处理的基质上将不存在的基团。在处理基质的表面上产生这些基团用于满足基质表面的具体需要，例如但不限于在基质上产生可以对于涂层剂层上的基团具有反应性的多个基团。在其他实施方案中，其他具体需要包括附连生物活性分子。在这些具体方面，这类预处理可以包括但不限于化学预处理、生物预处理、物理预处理(例如蚀刻)或它们的组合。在一些实施方案中，基质的化学预处理可以包括例如用强酸洗涤。在其他实施方案中，化学预处理可以包括用强碱洗涤基质表面。在其他实施方案中，可以使用物理预处理。物理预处理包括但不限于火焰预处理、等离子体预处理、电晕预处理、或它们的组合。其他预处理的表面可以包括Parylene 涂覆的表面、以及玻璃、陶瓷、或金属的甲硅烷基化的(silylated)表面。在其他实施方案中，在用涂层剂涂覆之前基质表面可能不需要预处理。缺少预处理可能是有利的。根据多个发明方面，在预处理之前，该基质表面可以是疏水性的并且可以无需预处理而上底漆。在其他方面，在预处理之前，基质表面可以是亲水性的并且可以无需预处理而涂覆有发明的涂层剂。
在一些实施方案中，基质的未预处理表面可以涂覆有包含一种潜在反应基团、一种非共价连接基团以及一种聚合物的涂层剂。该非共价连接基团可以起作用以与基质结合，并且可以将光化能应用到涂覆基质上以便活化该潜在反应基团。在某些情况下，潜在反应基团可以在涂层剂与基质之间形成共价键。其他实施方案可以包括一种基质，该基质包括共价地结合到其上的一个或多个潜在反应基团。可以将包含非共价连接基团的一种涂层剂和一种聚合物涂覆在具有一个或多个潜在反应基团的基质上。该非共价连接基团可以起作用以便与包含潜在反应基团的基质相结合。可以将外部能量应用到涂覆的基质上用来活化潜在反应基团，并且在一些情况中，在涂层剂与基质之间形成共价键。在其他实施方案中，涂层剂和基质两者都可以包括独立地选择的潜在反应基团。这些潜在反应基团可以用光化能活化，因此在基质与涂层剂之间形成共价键。这些涂层剂可以包括一种或多种非共价连接基团。在某些实施方案中，可以选择非共价连接基团用来提供与基质有利的相互作用、结合(association)、吸引、或亲合性(affinity)。术语“非共价连接基团”是一个短语，该短语表征了在涂层剂实施方案上或之中出现与基质和多个部分相互作用、吸引、或亲和。术语或短语非共价连接基团、相互作用基团、吸引基团、或亲和基团可以互换地使用。在基质与非共价连接基团接触的过程中，或当使非共价连接基团与基质充分接近时，非共价连接基团可以与基质相互作用。可选地，与非共价连接基团相互作用的基质可以是一种预处理的基质。然而，如从本披露的综述中应当清楚的，这种基质预处理是不需要的。在一些方面，该非共价连接基团还可以包括可以可逆地与基质相互作用的一种官能团(例如，通过可逆的非共价相互作用)。
在一个实施方案中，该非共价连接基团能够用可以与该基质非共价相互作用接合的部分来功能化(functionalize)。例如，该非共价连接基团可以包括多种官能团,例如离子基团、可以发生氢键合的基团、或能够以范德华力接合的基团或其他疏水性相互作用。这类官能团可以包括硅烷基团、硅氧烷基团、阳离子基团、阴离子基团、亲脂性基团、两亲性基团(两性基团，amphiphilic group)等。本发明的方法和组合物可以使用包括带电荷部分的非共价连接基团。适当的带电荷部分包括正电荷部分和负电荷部分。适当的正电荷部分包括胺、季铵部分、锍、鱗(phosphonium)、二茂铁等。适当的负电荷部分(例如，在中性pH下在水性组合物中)包括羧酸盐、用强吸电子基团取代的酚(例如，四氯苯酚)、磷酸盐、膦酸盐、次磷酸盐(亚膦酸盐)、硫酸盐、磺酸盐、硫代羧酸盐、以及异轻厢酸(hydroxamic acid)。本发明方法和组合物可以使用包括一种基团的非共价连接基团，该基团可以是进行氢键合、作为供体亦或受体(例如，一个第二氢键合基团)。例如，该非共价连接基团可以包括一个或多个羧基、胺基、羟基、羰基等。离子基团还可以参与氢键合。在一些方面，非共价连接基团可以包括能够与表面相互作用的一种儿茶酚基的基团(catechol-based group)。例如，非共价连接基团可以包括儿茶酹胺(即，多巴胺,或4_(2_氨基乙基)苯-1,2-二醇)。本发明的方法和组合物可以使用包括亲脂性部分(例如，一个第二亲脂性部分)的非共价连接基团。适当的亲脂性部分包括一个或多个分支的或直链的(6_36烷基、C8_24烷基、C12_24烷基、C12_18烷基，或类似物；具有例如I至4个双键的C6_36烯基、C8_24烯基、C12_24烯基、C12_18烯基，或类似物；具有例如I至4个三键的C6_36炔基、C8_24炔基、C12_24炔基、C12_18炔基，或类似物；具有1-4个双键或三键的链；包括芳基或取代芳基部分(例如，在链的末端或中间的苯基或萘基部分)的链；多芳香烃部分；具有如针对这些链所描述的碳数量的环烷烃或取代的烷烃部分；它们的组合或混合物；或类似物。该烷基、烯基、或炔基基团可以包括分支的；链内官能团像醚基团；末端官能团像醇、酰胺、羧酸盐(carboxylate)或类似物；或类似物。在一个实施方案中，该非共价连接基团包括或是一种脂，例如磷脂。由于与该基质上存在的醇、酚、硫醇、胺、羰基、或类似基团相互作用可以形成该非共价连接基团。可以通过可逆的相互作用形成非共价连接基团与基质的相互作用。该非共价连接基团可以包括烧基、取代的烧基、环烧基、杂环、取代的杂环、芳烧基、芳基、杂芳基、杂芳烷基、乙氧基或丙氧基低聚物、糖苷、或类似部分。例如，适当的非共价连接基团可以包括通过与基质可逆相互作用参与或形成的一种或多种官能团，以及一种非共价连接基团部分。非共价连接基团可以包括约4至约48个碳或杂原子，约8至约14个碳或杂原子，约12至约24个碳或杂原子，约16至约18个碳或杂原子，约4至约12个碳原子或杂原子，约4至约8个碳或杂原子，等等。在一个实施方案中，该非共价连接基团可以是16个碳的烷基链或十六烷基链或碳基团。该非共价连接基 团可以包括烧基、取代的烧基、环烧基、杂环、取代杂环、芳烧基、芳基、杂芳基、杂芳烧基、乙氧基或丙氧基低聚物、糖苷、它们的混合物、或类似部分。在一些方面，该非共价连接基团可以包括一个亲脂性部分，以及可选地，用于形成氢键或离子相互作用的一个或多个部分。在这类实施方案中，该亲脂性部分可以具有约4至约48个碳、约8至约14个碳原子、约12至约24个碳、约16至约18个碳，等等。在这类实施方案中，该非共价连接基团可以包括约I至约8个可逆的键/相互作用部分或约2至约4个可逆的键/相互作用部分。适当的非共价连接基团具有多种结构，例如(CH2)nCOOH,其中 n=12-24、n=17-24、或 n=16-18。可以选择涂层剂的非共价连接基团用来结合或与该涂层剂应用到其上的一个或多个基质相互作用。因此针对具体涂层剂选择非共价连接基团可以考虑这类因素，例如有待涂覆的基质，有待使用的涂层剂的其他组分(例如，有待包括在该涂层剂中的聚合物和一种或多种潜在反应基团)、溶剂系统、反应条件等。当考虑有待涂覆的基质时，纳入考虑的典型因素包括基质的设计(例如该基质是否提供有一个平的表面，或是否提供为在医学设备应用中具有典型性的一种多面性构造)、用于制造该基质的材料(例如如在此说明的聚合物、金属等)等。考虑有待包括在该涂层剂中的一种或多种潜在反应基团可以涉及考虑用于将潜在反应基团转化成活化状态的外部刺激的类型(例如光或热能)。示例性的非共价连接基团包括硅氧烷基团、聚酰胺、C4-C20烷基基团、聚乙二醇、和聚乙二醇类、丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯以及聚醚。在其他实施方案中，非共价连接基团可以是3-氨基丙基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷与聚 (马来酸酐-alt-1-十八烯)的酸酐基团的反应产物，形成由下面式I表示的悬垂的酰胺硅氧烷基团，
权利要求
1.ー种制品，包含基质和涂层，所述基质包括硅，所述涂层布置在所述基质的表面上，所述涂层包括(a)聚合物，(b) —种或多种从所述聚合物悬垂的潜在反应基团，以及(C) 一种或多种非共价连接基团，所述非共价连接基团选择用来与所述基质相互作用。
2.根据权利要求I所述的制品，其中所述基质包含硅酮。
3.根据权利要求I所述的制品，其中所述非共价连接基团是硅氧烷基团。
4.根据权利要求I所述的制品，其中所述非共价连接基团选自C4-C2tl烷基基团、聚酰 v酚醛树脂、儿茶酚、聚こニ醇、聚丙烯酸酯、聚氨酷、聚碳酸酷、聚酷、聚こ烯、聚丙烯、或聚醚、或这些中任何的组合。
5.根据权利要求I所述的制品，其中所述聚合物选自聚烯烃、こ烯基聚合物、聚酯、聚丁烯、聚醚、聚酰胺、聚氨酷、聚碳酸酷、聚苯こ烯、聚甲基丙烯酸(甲)酷、聚丙烯腈、聚(乙酸こ烯酷)、聚(こ烯醇)、含氯聚合物如聚(こ烯基)氯化物、聚甲醛、聚酰亚胺、酚醛树脂、氨基-环氧树脂、或这些中任何的共聚物或组合。
6.根据权利要求I所述的制品，其中所述聚合物是包括聚马来酸衍生物的聚合物。
7.根据权利要求I所述的制品，其中非共价连接基团是所述聚合物的主链的一部分。
8.根据权利要求7所述的制品，其中所述聚合物包括烷基。
9.根据权利要求I所述的制品，其中非共价连接基团是从所述聚合物的主链悬垂的。
10.根据权利要求I所述的制品，其中所述潜在反应基团包括光反应基团。
11.根据权利要求10所述的制品，其中所述光反应基团选自蒽醌、芳基叠氮化物、芳基酮、芳基酮衍生物、或这些中任何ー种或多种的混合物。
12.根据权利要求I所述的制品，其中所述潜在反应基团包括热反应基团。
13.根据权利要求I所述的制品，其中所述潜在反应基团是卤代苯基叠氮化物。
14.根据权利要求I所述的制品，进ー步包括活性剤。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述活性剂是引发剂基团。
16.根据权利要求15所述的制品，其中所述引发剂基团包括有机卤化物或ニ苯甲酮。
17.根据权利要求14所述的制品，其中所述活性剂是钝化基团。
18.根据权利要求17所述的制品，其中所述钝化基团选自羧酸盐、硫酸盐、羟基、胺、甲基、聚こニ醇、硅氧基、或全氟基团、或这些中任何的组合。
19.根据权利要求I所述的制品，进ー步包括外涂层。
20.根据权利要求19所述的制品，其中所述外涂层包括こ烯基吡咯烷酮、こ烯基亚烃基、こ烯醇、こ酸こ烯酯、聚こニ醇、聚醚、丙烯酰胺、藻酸盐、肝素、透明质酸、聚赖氨酸、糖、壳聚糖、葡聚糖、明胶、胶原、纤维素、角蛋白、多肽、核苷酸、蛋白质、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸羟こ酷、丙烯酸羟こ酷、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甘油酷、甲基丙烯酸甘油酷、甲基丙烯酰胺、氧化烯、季铵こ烯亚胺、或这些的共聚物或组合。
21.ー种涂层剂，包括(a)包括聚马来酸衍生物的聚合物，(b) ー种或多种潜在反应基团，以及(c ) 一种或多种非共价连接基团，所述非共价连接基团选择用来与所述涂层剂应用到其上的基质相互作用。
22.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述聚马来酸衍生物是衍生的聚(烯烃-共-马来酸酐)。
23.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述非共价连接基团是从所述聚合物悬垂的。
24.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述非共价连接基团是所述聚合物的主链的一部分。
25.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述非共价连接基团选自硅氧烷X4-C2tl烷基基团、聚酰胺、酚醛树脂、儿茶酚、聚こニ醇、聚こニ醇类、丙烯酸酷、聚丙烯酸酷、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酷、聚こ烯、聚丙烯或聚醚、或这些中任何的组合。
26.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述潜在反应基团是从所述聚合物悬垂的。
27.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述潜在反应基团包括光反应基团。
28.根据权利要求27所述的涂层剂，其中所述光反应基团选自蒽醌、芳基叠氮化物、芳基酮、芳基酮衍生物、或这些中任何ー种或多种的混合物。
29.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述潜在反应基团包括热反应基团。
30.根据权利要求21所述的涂层剂，其中所述潜在反应基团是卤代苯基叠氮化物。
31.根据权利要求21所述的涂层剂，进一歩包括活性剤。
32.根据权利要求31所述的涂层剂，其中所述活性剂是引发剂基团。
33.根据权利要求32所述的涂层剂，其中所述引发剂基团包括有机卤化物或ニ苯甲酮。
34.根据权利要求31所述的涂层剂，其中所述活性剂是钝化基团。
35.根据权利要求34所述的涂层剂，其中所述钝化基团选自羧酸盐、硫酸盐、羟基、胺、甲基、聚こニ醇、硅氧基、或全氟基团、或这些中任何的组合。
36.ー种制品，包括基质以及布置在所述基质的表面上的涂层，所述涂层包括根据权利要求21所述的涂层剂。
37.根据权利要求36所述的制品，其中所述基质是由选自以下的材料制造的娃、聚烯烃、こ烯基聚合物、聚苯こ烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸(甲)酷、聚丙烯腈、聚こ酸こ烯酯、聚こ烯醇、含氯聚合物、聚甲醛、聚碳酸酷、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酷、酚醛树脂、氨基环氧树脂、聚酯、纤维素基塑料、橡胶状塑料、或这些中任何的组合。
38.ー种修饰基质表面的方法，所述方法包括以下步骤 (a)使所述基质的表面与根据权利要求32所述的涂层剂相接触， (b)处理所述涂层剂以便活化所述涂层剂的潜在反应基团从而形成涂覆表面， (C)使所述表面与两性离子単体和催化剂相接触， Cd)使所述两性离子单体聚合以形成刷状聚合物涂层。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述两性离子单体包括羧基甜菜碱、磺基甜菜碱或磷酸基甜菜碱。
全文摘要
本发明描述了新型涂层剂，其包括聚合物、一种或多种潜在反应基团以及一种或多种非共价连接基团，非共价连接基团被选择用来与该涂层剂应用到其上的基质相互作用。涂层剂用于提供可以进一步功能化(例如，通过施加额外的涂层)的涂层，或用于为表面提供希望的特性。
文档编号C09D133/02GK102712825SQ201080055713
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者克里斯廷·塔东, 劳里·拉维, 埃里克·圭尔, 威廉·克诺普克, 帕特里克·圭尔, 文杰 申请人:创新涂层技术有限公司