[发明专利]聚合物凝胶结构及其制备方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2007年8月27日提交且目前待审的2007-219791号 日本专利申请的权益，上述申请的公开内容全文以引用的方式并入本 文。

技术领域

本发明涉及聚合物凝胶结构及其制备方法。

背景技术

浸入液体（例如体液）时具有低摩擦系数（高润滑性）的生物相 容性聚合物凝胶是已知的。然而，这种聚合物凝胶的机械强度往往不 够理想。为了减少水含量，使亲水单体与适量的疏水单体共聚，由此 提高机械强度，这种做法是已知的，然而这种聚合物凝胶的摩擦系数 可能增大，因此润滑性可能降低。

PCT公开No.WO03/093337公开了一种形成互穿聚合物网络结构 的水凝胶或半互穿聚合物网络结构的水凝胶的方法，其方式是，聚合 及交联第一单体以形成网络结构，向该网络结构中引入第二单体，聚 合该第二单体并交联（必要时）所得到的聚合物。这种方法提高了机 械强度，但水凝胶缺乏足够的润滑性。

日本未经审查的专利公布（特开）No.2002-212452公开了一种通 过使线型聚合物与聚合物凝胶混合或者对聚合物凝胶的表面接枝聚合 线型聚合物以形成低摩擦水凝胶的方法。然而这种方法可能会使润滑 度减小，因为接枝链或线型聚合物可能会因摩擦或磨损被切断。

日本未经审查的专利公开（特开）No.2003-171686公开了一种利 用聚合物与水的相互作用提供润滑效果的方法，其方式是，制备具有 表面不平坦的亲水聚合物凝胶单层的聚合物凝胶以控制接触面积。然 而，这种聚合物凝胶也不具有足够的机械性能。

还已经采用了这样的方法，其中使用水溶性聚合物为润滑剂，从 而减少在水中的摩擦阻力。这种体系不能保持其润滑性，因为水溶性 聚合物往往会迁离表面或溶于水。

因此，仍有必要寻求一种聚合物凝胶结构，其具有足够的、得到 保持的润滑性，同时仍具有足够的机械强度。

发明内容

本文公开了一种聚合物凝胶结构，其包括：具有至少一个不平坦 主表面的第一层，该第一层包含第一聚合物组分；和形成在所述第一 层的主表面上的第二层，该第二层包含第二聚合物组分。该第二聚合 物组分至少部分地穿入第一层，在第一聚合物组分与第二聚合物组分 之间形成互穿聚合物网络结构或半互穿聚合物网络结构。

本文还公开了包括本文中所述的聚合物凝胶结构的减摩部件。

本文还公开了制备聚合物凝胶结构的方法，该方法包括形成具有 至少一个不平坦主表面且包含第一聚合物组分的第一层；和在第一层 的不平坦主表面上形成第二层，该第二层包含第二聚合物组分。第二 聚合物组分至少部分地穿入到第一层中，在第一聚合物组分与第二聚 合物组分之间形成互穿聚合物网络结构或半互穿聚合物网络结构。

附图说明

参照附图，结合以下对本发明各种实施例的详细描述可以更完全 地理解本发明，其中：

图1是本文中公开的聚合物凝胶结构的一个实施例的示意图；

图2是本文中公开的聚合物凝胶结构的一个实施例的示意图；

图3是示出本文中公开的聚合物凝胶结构的互穿聚合物网络结构 或半互穿聚合物网络结构的示意图；

图4是实例中所使用的成膜工具的显微照片；

图5是实例中所使用的另一种成膜工具的显微照片；

图6是显示实例1中制备的第一层的表面的激光显微照片；

图7是显示实例1中制备的聚合物凝胶结构的表面的激光显微照 片；以及

图8是从实例2和比较例2的结构测出的摩擦力图。

附图不一定是按照比例绘制的。图中同样的数字代表同样的部件。 然而，应当理解的是，在某张图中使用某个数字指代某个部件并不意 味着对另一张图中相同数字所代表的部件有限制。

具体实施方式

在以下的描述中参考了所述一组附图，这些附图构成本发明的一 部分，其中通过举例说明的方式显示了若干具体的实施例。应该理解 的是，在不偏离本发明范围或实质的情况下可以设想并作出其它的实 施例。因此以下的详细描述不应理解为具有限制的意义。本文中提供 的定义是为了便于理解本文中经常使用的某些术语，不意味着限定本 发明的范围。