JP2013139569A - 親水性シリコーンプレポリマーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】その製造方法は、環状シロキサンの開環重合反応と、ポリシロキサンのヒドロシリル化反応と、共重合反応と、エンドキャッピング反応と、を含む。上記反応過程によって、上記親水性シリコーンプレポリマーが得られる。
【選択図】なし
Description
1,3‐ビス(3‐(2‐ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル)テトラメチルジシロキサンの調製
1,3‐ビス(3‐(2‐ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル)テトラメチルジシロキサン(1,3‐bis(3‐(2‐hydroxyethoxy)propyl)tetramethyl disiloxane)は、既知の化合物であり、即ち、前記第1フローにおけるジシロキサン(2)であるが、市場から容易に購入できないため、ここで、出発物質の調製方法を提供する。
次に、オクタメチルシクロテトラシロキサンと1,3,5,7‐テトラメチルシクロテトラシロキサンを開環させた後、また、1,3‐ビス(3‐(2‐ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル)テトラメチルジシロキサンとの重合反応を行った。
続いて、N‐ビニルピロリドンと上記得られたポリシロキサンのケイ素水素結合との反応を行って、ポリシロキサンに親水性側鎖をリンクした。
そして、過剰のイソホロンジイソシアネートとシリコーンジオール(1)との共重合反応、即ち、前記第3bフローを行った。
次に、メタクリル酸‐2‐ヒドロキシエチルによってエンドキャッピング反応、即ち、前記第4bフローを行った。
実施例2において、直接に、実施例1のヒドロシリル化反応で得られたシリコーンジオール(1)とイソシアネートエチルメタクリレートとのエンドキャッピング反応を行った。実施例2のエンドキャッピング反応前の反応ステップは、すべて実施例1と同じであり、その内、1,3‐ビス(3‐(2‐ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル)テトラメチルジシロキサンの調製、開環重合反応及びヒドロシリル化反応を含むため、繰り返して説明しない。
実施例3は、実施例2に記載のアミド結合官能基側鎖を有するプレポリマー2を繰り返して調製した。実施例3において、実施例1のヒドロシリル化反応で得られた未純化のシリコーンジオール(1)を、トルエン溶媒だけを取り除いた後で、直接にイソシアネートエチルメタクリレートとのエンドキャッピング反応を行った。実施例3のエンドキャッピング反応前の反応ステップは、すべて実施例1と同じであり、その内、1,3‐ビス(3‐(2‐ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル)テトラメチルジシロキサンの調製、開環重合反応及びヒドロシリル化反応を含むため、繰り返して説明しない。
実施例4において、実施例1の開環重合反応で得られたポリシロキサンと2‐メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)とのヒドロシリル化反応を行って、ホスホリルコリン官能基側鎖を有し且つ両端がヒドロキシル基であるシリコーンジオール(2)が得られた。実施例4のヒドロシリル化反応前の反応ステップは、すべて実施例1と同じであり、1,3‐ビス(3‐(2‐ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル)テトラメチルジシロキサンの調製及び開環重合反応を含むため、繰り返して説明しない。
実施例5a:
50gの実施例2のプレポリマー、15gの3‐(メタクリロイルオキシプロピル)‐トリス(トリメチルシロキシ)シラン(TRIS)、30gのN‐ビニルピロリドン(NVP)、5gのメタクリル酸‐2‐ヒドロキシエチル(HEMA)、1gのアゾビスイソブチロニトリル(azo bis isobutyl nitrile;AIBN)及び0.1gのトリアリルイソシアヌレート(triallylisocyanurate;TAIC)を、10gのt‐アミルアルコール(t‐amyl alcohol)に溶かし、反応液を調合した。0.5ミクロンの濾過膜によって反応液を濾過して、また、反応液をポリプロピレン鋳型に充填し、70℃で2時間熱処理して、シリコーンハイドロゲルレンズaを生じた。100V%のイソプロパノールによってこのレンズaを4時間抽出し続けて、水溶性有機物を除去した。次に、75V%のイソプロパノール水溶液、25V%のイソプロパノール水溶液及び蒸留水によって、それぞれ30分間洗浄して、シリコーンハイドロゲルレンズa内のイソプロパノールの含有量を低減した。最後、レンズaを、ホウ酸の緩衝生理食塩水溶液を含有するブリスター包装に入れて、次に、121℃で30分間殺菌した。上記シリコーンハイドロゲルレンズaの水含有量は、42.6wt%であった。
実施例5aに記載の反応物及び調製方法のように、実施例5b〜5mの調剤によって、それぞれシリコーンハイドロゲルレンズb〜mを調製し、その内、実施例5h〜5mの高沸点アルコール溶媒は、t‐アミルアルコールからノナノール(nonanol)になった。この一連の調剤に用いられるシリコーンハイドロゲルプレポリマーは、実施例3に記載の方法によって製造される。上記実施例5b〜5mの調剤(表1)、及びシリコーンハイドロゲルレンズb〜mの水含有量及びイソプロパノールの抽出可能な含有量(表2)を、それぞれ以下のように示す。
Claims (12)
- 環状シロキサン及び環状水素シロキサンを、触媒である強酸によって開環させ、両端にヒドロキシル基を有するジシロキサンの中に挿入して、ケイ素水素結合(Si-H)を有し且つ両端がヒドロキシル基であるポリシロキサンを生じる、開環重合反応を行うステップと、
ロジウム含有触媒の作用下で、アミド結合又はホスホリルコリン官能基を有する親水性反応物のC=C二重結合と前記ポリシロキサンのケイ素水素結合との付加反応を行って、前記親水性反応物を前記ポリシロキサンに結合させて、親水性側鎖を有し且つ両端がヒドロキシル基であるシリコーンジオールを形成する、ヒドロシリル化反応を行うステップと、
触媒であるジブチル錫ジラウレート(DBTDL)によって、異なるモル数比で、前記ヒドロシリル化反応から生じたシリコーンジオール(モル数がpである)とジイソシアネート(モル数がqである)との重合反応を行って、
(1) p>qである場合、両端がヒドロキシル基であるジオール共重合体が得られ、又は、
(2) p<qである場合、両端がイソシアノ基であるジイソシアノ基共重合体が得られる、
共重合反応を行うステップと、
前記共重合反応の生成物が前記(1)のジオール共重合体である場合、求電子基を有するエチレン性不飽和反応物を用いてエンドキャッピング反応を行い、又は、前記共重合反応の生成物が前記(2)のジイソシアノ基共重合体である場合、求核基を有するエチレン性不飽和反応物を用いてエンドキャッピング反応を行い、いずれの場合においても、前記両端にエチレン性不飽和基を有する親水性シリコーンプレポリマーが得られる、エンドキャッピング反応を行うステップと、
を含む親水性シリコーンプレポリマーの製造方法。 - 前記環状シロキサンは、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)であり、前記環状水素シロキサンは、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(D4h)である請求項1に記載の製造方法。
- 前記ジシロキサンは、1,3-ビス[3-(2-ヒドロキシエチレンオキシ)プロピル]テトラメチルジシロキサン又は1,3-ビス(ヒドロキシブチル)テトラメチルジシロキサンである請求項1に記載の製造方法。
- アミド結合を含有する前記親水性反応物は、N-ビニルピロリドン、N-アリルピロリドン又はN-ビニル-N-メチルアセトアミドであり、ホスホリルコリン官能基を含有する親水性反応物は、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)である請求項1に記載の製造方法。
- 前記ロジウム含有触媒は、トリス(ジブチルスルフィド)三塩化ロジウムである請求項1に記載の製造方法。
- 前記ジイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トルエン−2,4‐ジイソシアネート又はトルエン−2,6−ジイソシアネートである請求項1に記載の製造方法。
- 前記求電子基を有するエチレン性反応物は、イソシアネートエチルメタクリレート、メタクリロイルクロリド又はメタクリル酸無水物であり、前記求核基を有するエチレン性反応物は、メタクリル酸‐2‐ヒドロキシエチル(HEMA)を含む請求項1に記載の製造方法。
- 請求項1ないし7のいずれか一項に記載の方法によって製造され、その構造が、化学式(1)に示す通りであり、
Lは、C1‐C12のリンカーであり、Vと前記ジオール共重合体又は前記ジイソシアノ基共重合体とをリンクし、エステル結合、エーテル結合又はウレタン結合を含み、
Uは、前記ジイソシアネートが前記親水性シリコーンプレポリマーの中に形成されるリンカーであり、
R1は、C1‐C12のアルキル基又は置換基であり、
R2は、アミド結合又はホスホリルコリン官能基を有する前記親水性側鎖であり、
pは、0〜5の整数であり、
m及びnは、1〜70の整数であり、
q及びq’は、0又は1であり、且つq+q’=1である、
親水性シリコーンプレポリマー。 - 分子量は、20000未満である請求項7に記載の親水性シリコーンプレポリマー。
- 親水性側鎖(R2)を有するセグメントの前記プレポリマーに占める重量百分率(wt%)は、5wt%〜90wt%である請求項7に記載の親水性シリコーンプレポリマー。
- 請求項8に記載の親水性シリコーンプレポリマーから重合してなされる重合組成物。
- 請求項8に記載の親水性シリコーンプレポリマーにより構成されるシリコーンハイドロゲルレンズ。
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