JP2016102160A - 共重合体および眼科デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】透明度及び酸素透過率が高く、防汚性に優れ、且つ、耐加水分解性に優れた、眼に適用するのに好適な重合体の提供。【解決手段】末端に有するＲＳｉＯ基２〜３個、アルキル基０〜１個で置換されたＳｉ基と、炭素数１〜６の１価炭化水素基Ｒで置換されちてもよい炭素数７〜１０のメチレン連鎖を介して結合するアクリル系エステルモノマー（１）及び末端にＳｉＯ構造３〜１１繰り返しからなるシロキサン構造を有するアルコール残基を有するアクリル系エステルモノマー（２）を含んでなる共重合体。上記Ｒは炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又はシアノ基で置換されていてもよい共重合体。【選択図】なし

Description

本発明は眼科デバイス、例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜を製造するための重合体に関する。詳細には、透明度及び酸素透過率が高く、防汚性及び耐加水分解性に優れた、眼に適用するのに好適な重合体に関する。

眼用モノマーとして、下記のシリコーン化合物が知られている。

上記ＴＲＩＳ（３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルメタクリレート）は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）のような親水性モノマーとの相溶性に劣り、これらの親水性モノマーと共重合した場合、透明ポリマーが得られないという欠点がある。一方、上記ＳｉＧＭＡはＨＥＭＡのような親水性モノマーとの相溶性に優れ、その共重合ポリマーは、比較的高酸素透過性で高親水性であるという特徴を有する。しかしながら、近年眼用ポリマーには、長時間の連続装用を可能にすべく、より高い酸素透過性が要求されるようになり、ＳｉＧＭＡから得られるポリマーでは、酸素透過性が不十分だった。

この問題を解決すべく、特許文献１には、下記式（ａ）で表される化合物が記載されている。

ＳｉＧＭＡにおいてビス（トリメチルシロキシ）メチルシリル部分をＳｉ部分とし、全体に占めるＳｉ部分の質量割合を求めると５２％となる。一方、上記式（ａ）において、トリス（トリメチルシロキシ）シリル部分をＳｉ部分とし、全体に占めるＳｉ部分の質量割合を求めると６０％となる。即ち、上記式（ａ）の化合物は、Ｓｉ部分の質量割合が多い。その為、得られる眼科デバイスに高い酸素透過性をもたらすことができる。

しかし、酸素透過率を上げるためにＳｉ部分の質量割合を増やすと、重合性基あたりの分子量が大きくなるため共重合ポリマーの強度が低下するという問題があった。また、特許文献２には、上記式（ａ）で示される化合物はエポキシ前駆体にメタクリル酸を反応させて調製されると記載しているが、該反応は、副反応が多く、得られる共重合ポリマーの物性のブレが大きいという問題もあった。

特許文献３には、下記式（ｅ）で表される、エチレンオキサイド構造の繰り返し単位２個を有する化合物、及び該化合物を重合成分として含むポリマーを用いてなる眼用レンズが記載されている。

しかし上記化合物をモノマー成分として得られる重合体は、機械強度が不足することや、重合反応性に劣ることがあった。また、得られる重合体は耐汚染性が十分ではない。

酸素透過性の観点からは４量体シリコーン以上が好ましく、酸素透過性と共重合ポリマーの強度とを両立させるためには４量体シリコーン及び５量体シリコーンが好ましいと考えられている。そのため、４量体以上のシリコーンを有するシリコーンモノマーを高純度で得る方法の開発が要求されている。

特許文献４には、片末端水酸基含有オルガノポリシロキサンと（メタ）アクリル酸ハライドのエステル化によって、下記式（ｄ）で表されるシリコーン化合物を調製する方法が記載されている。特許文献４は、該方法により、下記式（ｄ）で表され、特定のｍ、ｎ、Ｒ^１及びＲ^２を有する１種のシリコーン化合物を９５重量％超で含む高純度シリコーンモノマーを製造できることを記載している。

（ここでｍは３〜１０の整数のうちの一つ、ｎは１または２のうちの一つ、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基のうちの一つ、Ｒ^２は水素及びメチル基のうちの一つである。）

特許文献５には、（メタ）アクリル基とシロキサニル基のスペーサーとして、炭素数１〜５のアルキレン基構造を有するモノマーを重合成分として含むポリマーが記載されている。特許文献６には、（メタ）アクリル基とシロキサニル基のスペーサーとして、炭素数４〜１１のアルキレン基構造を有するモノマーを重合成分として含むポリマーが記載されている。

特開２００７−１８６７０９号公報 特開２００７−１９１８号公報 特許第４８８２１３６号公報 特許第４６４６１５２号公報 特開平０３−２２３３２１号公報 特許第４７８３９６３号公報

しかし上記特許文献４に記載の化合物は他の（メタ）アクリル系モノマーとの相溶性が十分ではない。また、得られる重合体は水溶液中にて加水分解され物性が変化することがある。また上記特許文献５及び６に記載のモノマー化合物は、他の親水性モノマーとの相溶性が悪く得られる重合体が白濁することや、ミクロ相分離を生じることがある。さらに得られる重合体は水溶液中で加水分解されて眼科デバイスの物性が変化することがある。

そこで本発明は、透明度及び酸素透過率が高く、防汚性に優れ、且つ、耐加水分解性に優れた、眼に適用するのに好適な重合体を与えることを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、下記式（１）で表される特定のアルキレン鎖長を有するシリコーン化合物と、下記式（２）で表される特定のオキシアルキレン構造を有するシリコーン化合物とを組合せてモノマー成分として含む共重合体が、酸素透過性及び防汚性に優れ、無色透明であり、且つ、耐加水分解性に優れることを見出し、本発明を成すに至った。

即ち本発明は、
下記式（１）で表される化合物：

(式（１）において、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｋは２または３であり、Ｒ^３は下記（ａ）

で示される２価の基であり、ｄは７〜１０の整数であり、Ｒは水素原子または炭素数１〜６の１価炭化水素基であり、上記（ａ）において炭素原子に結合する水素原子の１以上が炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又はシアノ基で置換されていてもよい、Ｒ^４は水素原子又はメチル基である)
から導かれる繰返し単位（［−ＣＲ^４（ＣＯＯＸ）−ＣＨ_２−］で示され、Ｘは上記式（１）の残基である）の２以上と、
下記式（２）で表される化合物：

(式（２）において、ｍは２〜１０の整数であり、ｎは１〜２の整数であり、Ｒ^５は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^６およびＲ^７は互いに独立に、水素原子又はメチル基であり、Ｒ^８は互いに独立にエチレン又はプロピレンであり、Ｒ^９は炭素数１〜６のアルキル基である）
から導かれる繰返し単位（［−ＣＲ^７（ＣＯＯＸ'）−ＣＨ_２−］で示され、Ｘ'は上記式（２）の残基である）の２以上とを含む、共重合体を提供する。
さらに本発明は、上記式（１）及び式（２）で表される化合物と重合性の基を有する他の化合物をモノマー成分としてさらに含む共重合体を提供する。
また本発明は、前記共重合体を用いてなる眼科デバイスに関する。

本発明の共重合体は、透明度及び酸素透過率が高く、防汚性に優れ、且つ、耐加水分解性に優れる。従って、眼に適用するのに好適である。

実施例１で製造した化合物の^１Ｈ−ＮＭＲチャートである。

本発明は、特定構造を有する２種類の化合物を組合せてモノマー成分とすることを特徴とする共重合体である。本発明の共重合体は、上記式（１）が有する（メタ）アクリル基と式（２）が有する（メタ）アクリル基が反応し、主鎖にポリ（メタ）アクリル構造（［−ＣＲ^４（ＣＯＯＸ）−ＣＨ_２−］及び［−ＣＲ^７（ＣＯＯＸ'）−ＣＨ_２−］で示される繰返し単位を各々２個以上有する構造）を形成し、側鎖に、アルキレン鎖をスペーサーとするシロキサン鎖構造（上記式（１）の化合物由来、Ｘ）と、オキシアルキレンをスペーサーとするシロキサン鎖構造（上記式（２）の化合物由来、Ｘ'）とを有する。より詳細には、Ｘは下記（１'）で示される基であり、Ｘ'は下記（２'）で示される基である。

各繰返し単位の数の上限は特に制限されるものでない。好ましくは、式（１）で表される化合物と式（２）で表される化合物の合計１００質量部に対して、式（１）で表される化合物を５〜９５質量部、好ましくは８〜９２質量部で共重合反応して得られるものがよい。式（１）で表される化合物が前記下限値未満では共重合体の耐加水分解性が低くなる。一方、前記上限値を超えては、親水性が低くなり共重合体の透明性が損なわれる。共重合体の構造は特に制限されるものでなく、ブロック共重合体やランダム共重合体等、いずれであってもよい。上記式（１）で表される化合物と上記式（２）で表される化合物は共に液体状であるが、共重合することにより、無色透明の固体状になる。従来公知の成型法によりレンズの形状に成型して眼用デバイスとして好適に使用できる。

上記式（１）で表される化合物はスペーサー部分に特定鎖長を有するアルキレン構造を有することを特徴とする。これにより得られる重合体を含水した場合、該アルキレン基による疎水性効果により、水が、主鎖のポリ（メタ）アクリル鎖、これに近い部分に存在する親水性基、及びオキシアルキレン基の構造部分に偏在し、シロキサン部分と水が分断される。そのためシロキサンの加水分解が抑制され、耐加水分解性に優れた共重合体を与えることができる。さらに上記式（１）及び（２）で表されるシリコーン化合物は、組合せることにより他の重合性モノマーとの相溶性が向上し、無色透明である共重合体を与える。さらに、上記式（１）及び（２）で表されるシリコーン化合物は所定個数のケイ素原子を有するため、得られる共重合体は酸素透過性が高い。

以下、上記式（１）及び上記式（２）で表される化合物について、詳細に説明する。

［式（１）の化合物］

上記式（１）において、ｋは２または３である。ｋが前記下限値未満では酸素透過率が低くなる。

上記式（１）において、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基が挙げられ、好ましくは、メチル基である。

上記式（１）において、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基が挙げられ、好ましくは、メチル基である。

上記式（１）において、Ｒ^３は下記（ａ）

で示される２価の基である。上記（ａ）においてｄは７〜１０の整数であり、特に好ましくは８である。式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜６の１価炭化水素基である。上記（ａ）において炭素原子に結合する水素原子の１以上は、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又はシアノ基で置換されていてもよい。炭素数１〜６のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素原子などが挙げられる。炭素原子に結合する基の中でも、炭素数１〜６の１価炭化水素基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン原子、又はシアノ基が好ましい。特に好ましくは、Ｒ^３は直鎖状のアルキレン基であり、置換されていないものが良い。該アルキレン基としては、例えば、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デカニレン基が挙げられ、特に好ましくはオクチレン基である。本発明のシリコーン化合物におけるスペーサー部分の鎖長となるｄの値が６以下であると得られる共重合体の耐加水分解性が低くなる。またｄの値が１１以上であると化合物の親水性が低くなる。

上記式（１）において、Ｒ^４は水素原子又はメチル基である。

上記式（１）で示される化合物として、下記のものが特に好ましい。

特に好ましくは、式（１）において各特定の一のｋ、Ｒ¹、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４を有する１種が、化合物の質量全体のうち９５質量％超、より好ましくは９７質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上を成す化合物である。尚、本発明において各特定の一のｋ、Ｒ¹、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４を有する１種とは構造異性体を包含してよい。例えば、式（１）においてＲ^３が、１以上のヒドロキシル基を有するアルキレン基である場合、上記式（１）で示される化合物は（メタ）アクリル基の結合位置のみが異なる構造異性体を包含することがある。この場合において上記特定の構造を有する１種とは、構造異性体の混合物として化合物の質量全体のうち９５質量％超、より好ましくは９７質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上を成すことを意味する。本発明において、特定の構造を有する１種の含有量はガスクロマトグラフィー（以下「ＧＣ」とする）分析により求められる。詳細な条件は後述する。上記特定の１の構造を有する１種が化合物の質量全体のうち９５質量％未満、例えば、異なるｋを有する化合物が５質量％超存在するとき、他の重合性モノマーと混合したときに濁りを生じ、透明な共重合体が得られない場合がある。

式（１）において、ｋが３であり、Ｒ^１がメチル基であり、Ｒ^３がオクチレン基であり、Ｒ^４がメチル基であるとき、該化合物の分子量は４９２であり、化合物全体の質量に対するシロキサンの質量割合は約６０％である。即ち、該化合物はＳｉ含量が高いため、得られる共重合体は高い酸素透過性を有する。

上記式（１）のモノマーを製造する方法は特に限定されないが、上記のような高純度を有する化合物は、例えば、下記式（３）で表されるオルガノハイドロジェンシロキサンと、

（ｋ、Ｒ^１およびＲ^２は上述のとおりである）
下記式（４）で表される化合物とを、

（式（４）において、ｄ、Ｒ、及びＲ^３は上述のとおりである。Ｒは上記の通り置換されていてもよい）
付加反応させて製造することができる。上記式（４）で示される化合物は構造異性体を含んでいても良い。該構造異性体とは例えば、式（４）においてＲの１以上がヒドロキシル基またはヒドロキシル基を有するアルキル基であり、（メタ）アクリル基の結合位置のみが異なる化合物である。

該付加反応は従来公知の方法に従えばよい。例えば、白金族化合物等の付加反応触媒の存在下で行う。その際、溶剤を使用してもよく、例えばヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、トルエン等の脂肪族、芳香族系溶剤、エタノール、ＩＰＡ等のアルコール系溶剤が好適に使用出来る。配合比率は従来公知の方法に従えばよく、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン１モルに対し上記式（４）で表される化合物を１．２モル以上、好ましくは１．５モル以上使用するのがよい。上限は特に制限されないが、通常５モル以下、特には３モル以下である。

上記式（４）で表される化合物としては、好ましくは、下記式で表される化合物が挙げられる。

好ましい態様としては、例えば、式（４）で表される化合物を必要に応じて溶剤で希釈し、そこへ白金系ヒドロシリル化触媒を添加する。白金系ヒドロシリル化触媒の種類は特に制限されず、従来公知のものが使用できる。さらに、室温もしくはそれ以上の温度でポリオルガノハイドロジェンシロキサンを滴下して反応させる。滴下終了後、加温下で熟成した後、原料ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの有無を、例えばＧＣ測定においてピークが消失したことで確認する。反応終点をＧＣ測定により確認することにより、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが生成物中に残存しないため高純度のシリコーン化合物を得ることができる。尚、上記反応は一括で行っても良い。

付加反応終了後に、反応液から過剰の式（４）で表される化合物を除去する。該方法としては、減圧下ストリップ、または、イオン交換水もしくはぼう硝水で反応物を水洗して式（４）で表される化合物を水層へ抽出し除去する方法が挙げられる。この際、良好な２層分離を得る為に、トルエン、ヘキサン等の溶剤を適当量使用するのが好ましい。特には、反応物から式（４）で表される化合物を減圧ストリップすることで、上記式（１）のシリコーン化合物を、９５質量％超、更には約９７質量％以上、さらには９９質量％以上の高純度で得ることができる。

尚、純度は、ＧＣのピーク面積の割合に基づく。水素炎イオン化型検出器（ＦＩＤ）を用いた場合、ピーク面積は炭素数に比例するので、その割合は生成物中の質量％にほぼ等しい。

上記式（１）で表される化合物の別の製造方法として、上記式（３）で表されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンの代わりにクロロシラン化合物を用いた付加反応、及び続く加水分解縮合反応による製造方法が挙げられる。クロロシラン化合物とは、例えば、トリクロロシラン、アルキルジクロロシラン等である。

クロロシラン化合物を用いる場合は、先ず、上記式（４）の化合物とクロロシラン化合物を付加反応させて、例えば下記に示すクロロシラン付加物を製造する。

（上記式において、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、上述の通りである）

該付加反応は従来公知の方法に従えばよく、上述した付加反応触媒の存在下で行えばよく、必要に応じて上述した溶剤を使用してもよい。配合比率は従来公知の方法に従えばよく、クロロシラン化合物１モルに対し上記式（４）で表される化合物を１．２モル以上、好ましくは１．５モル以上使用するのがよい。上限は特に制限されないが、通常５モル以下、特には３モル以下である。

次いで該クロロシラン付加物と、アルコキシシラン化合物またはクロロシラン化合物とを加水分解縮合反応させることによって上記式（１）で表される化合物を含む反応物が得られる。特には、該反応物から副生した化合物を減圧ストリップすることで、上記式（１）のシリコーン化合物を、９５質量％超、更には約９７質量％以上の高純度で得ることができる。上記アルコキシシラン化合物とは、例えばトリアルキルアルコキシシランであり、クロロシラン化合物とは、例えばトリアルキルクロロシランである。

上記加水分解縮合反応は従来公知の方法に従えばよく、水の存在下、必要に応じて溶剤の存在下で行えばよい。溶剤は、例えばヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、トルエン等の脂肪族、芳香族系溶剤、メタノール、エタノール、ＩＰＡ等のアルコール系溶剤が挙げられる。配合比率は従来公知の方法に従えばよく、クロロシラン付加物１モルに対しアルコキシシラン化合物またはクロロシラン化合物を３〜９モル、好ましくは４〜６モル使用するのがよい。

［式（２）の化合物］

上記式（２）において、ｍは２〜１０、好ましくは３〜７の整数であり、最も好ましくは３である。ｍが前記下限値未満では酸素透過率が低くなる。一方、ｍが前記上限値を超えては、親水性が低くなる。

上記式（２）において、ｎは１〜２の整数である。ｎが前記下限値未満では親水性が低くなる。一方、ｎが前記上限値を超えては、耐加水分解性が低くなる。

上記式（２）において、Ｒ^５は炭素数１〜４のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基が挙げられる。好ましくはブチル基である。

上記式（２）において、Ｒ^６およびＲ^７は互いに独立に、水素原子又はメチル基である。Ｒ^９は炭素数１〜６のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、及びヘキシル基が挙げられる。好ましくはメチル基である。

上記式（２）において、Ｒ^８は互いに独立にエチレン又はプロピレンである。プロピレンは−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−及び−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−のいずれでもよい。好ましくは−（Ｒ^８Ｏ）_ｎ−で表される構造が、エチレンオキサイド構造、エチレンオキサイド−エチレンオキサイド構造、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド構造、またはプロピレンオキサイド−エチレンオキサイド構造であるのが好ましい。これにより親水性のバランスが良好な化合物になる。特に好ましくは、ｎが１であるエチレンオキサイド構造を有するのがよい。尚、プロピレンオキサイド構造が多いと、共重合体の疎水性が高くなりすぎ親水性が損なわれる場合がある。

特に好ましくは、式（２）において各特定の一のｍ、ｎ、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９を有する１種が、化合物の質量全体のうち９５質量％超、より好ましくは９７質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上を成す化合物である。本発明において、該特定の構造を有する１種の含有量はガスクロマトグラフィー（以下「ＧＣ」とする）分析により求められる。詳細な条件は後述する。該特定の構造を有する１種の含有量が９５質量％未満、例えば、異なるｍを有する化合物が５質量％超存在するとき、他の重合性モノマーと混合したときに濁りを生じ、透明な共重合体が得られない場合がある。

式（２）において、ｍが３であり、ｎが１であり、Ｒ^５がブチル基であり、Ｒ^６が水素原子であり、Ｒ^７がメチル基であり、Ｒ^８がエチレン基であり、Ｒ^９がメチル基であるとき、該化合物の分子量は５８２であり、化合物全体の質量に対するシロキサンの質量割合は約６０％である。即ち、該化合物はＳｉ含量が高いため、得られる共重合体は高い酸素透過性を有する。

上記式（２）で表される化合物を製造する方法は特に限定されないが、上記のような高純度を有する化合物は例えば、下記式（５）で表されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンと、

（ｍ、Ｒ^９、およびＲ^５は上述のとおりである）
下記式（６）で表される化合物とを、

（ｎ、Ｒ^６、Ｒ^７、及びＲ^８は上述のとおりである）
付加反応させて製造することができる。

該付加反応は従来公知の方法に従えばよい。例えば、白金族化合物等の付加反応触媒の存在下で行う。その際、溶剤を使用してもよく、例えばヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、トルエン等の脂肪族、芳香族系溶剤、エタノール、ＩＰＡ等のアルコール系溶剤が好適に使用出来る。配合比率は従来公知の方法に従えばよく、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン１モルに対し式（６）で表される化合物を１．２モル以上、好ましくは１．５モル以上使用するのがよい。上限は特に制限されないが、通常５モル以下、特には３モル以下である。

上記式（６）で表される化合物としては、好ましくは、下記式で表される化合物が挙げられる。

好ましい態様としては、例えば、式（６）で表される化合物を必要に応じて溶剤で希釈し、そこへ白金系ヒドロシリル化触媒を添加する。白金系ヒドロシリル化触媒の種類は特に制限されず、従来公知のものが使用できる。さらに、室温もしくはそれ以上の温度でポリオルガノハイドロジェンシロキサンを滴下して反応させる。滴下終了後、加温下で熟成した後、原料ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの有無を、例えばＧＣ測定においてピークが消失したことで確認する。反応終点をＧＣ測定により確認することにより、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが生成物中に残存しないため高純度のシリコーン化合物を得ることができる。尚、上記反応は一括で行っても良い。

付加反応終了後に、反応液から過剰の式（６）で表される化合物を除去する。該方法としては、減圧下ストリップ、または、イオン交換水もしくはぼう硝水で反応物を水洗して式（６）で表される化合物を水層へ抽出し除去する方法が挙げられる。この際、良好な２層分離を得る為に、トルエン、ヘキサン等の溶剤を適当量使用するのが好ましい。特には、反応物から式（６）で表される化合物を減圧ストリップすることで、上記式（２）のシリコーン化合物を、９５質量％超、更には約９７質量％以上、さらには９９質量％以上の高純度で得ることができる。

上記式（５）で表されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、上述した式（３）で表される化合物と同じく公知の方法で製造することができる。

上記式（２）で表される化合物の別の製造方法として、下記式（７）で表されるシリコーン化合物と

（式（７）において、ｍ、ｎ、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^８及びＲ^９は上述のとおりである）
下記式（８）で表される(メタ)アクリル酸ハライドとを

(式（８）において、ＸはＣｌ、Ｂｒ、又はＩであり、Ｒ^７は上述のとおりである)
反応させる工程を含む製造方法が挙げられる。
該反応は、上記式（７）で表されるポリオルガノシロキサンの、トルエンまたはヘキサン等の溶液中に、上記式（８）で表される酸ハライド、好ましくは酸クロライドを、徐々に添加して、水浴等で冷却しながら０〜５０℃の温度で行なうことが好ましい。

式（８）で表される酸ハライドの量は、式（７）で表されるポリオルガノシロキサン１モルに対して１〜３モル、好ましくは１．０５〜２モルであるのがよい。上記下限値未満では式（７）のポリオルガノシロキサンが未反応物として残存するため、高純度の化合物が得られない。また上記上限値を超えると経済的に不利である。

上記反応は好ましくは酸捕捉剤の存在下で行うのがよい。酸捕捉剤の存在下で反応させるとより収率が高くなる。該酸捕捉剤としては、各種アミン、例えばトリエチルアミン、ピリジンが挙げられ、好ましくはトリエチルアミンである。酸補足剤の量は、上記式（８）で表される(メタ)アクリル酸ハライド１モルに対して１モル〜２モル程度である。

(メタ)アクリル酸ハライドの純度は得られるシリコーン化合物（式（２））の純度に影響する。そのため、(メタ)アクリル酸ハライドは高純度品であることが好ましい。特に好ましくは、市販されている純度９９％以上を有する(メタ)アクリル酸クロライドを使用することが好ましい。酸クロライドを使用した反応では、副反応はほぼ認められない。

本発明の方法の好ましい態様は、反応中、ＧＣ測定で残存シリコーン化合物（式（７））の有無をモニタリングし、そのピーク消失を確認した後に、反応物に水を投入して攪拌する。その後、静置させて有機層と水層に分離する。有機層を数回水洗した後、有機層中の溶剤をストリップする。該方法により、ＧＣ測定における純度９５質量％超の目的物を得ることができる。

尚、純度は、ＧＣのピーク面積の割合に基づく。水素炎イオン化型検出器（ＦＩＤ）を用いた場合、ピーク面積は炭素数に比例するので、その割合は生成物中の質量％にほぼ等しい。

上記式（７）で表される化合物を製造する方法は特に限定されないが、例えば、下記式（５）で表されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンと、

（ｍ、Ｒ^９およびＲ^５は上述のとおりである）
下記式（９）で表される化合物（以下、アルケニルアルコール化合物という）とを、

（ｎ、Ｒ⁶及びＲ⁸は上述のとおりである）
付加反応させて製造することができる。

また、アルケニルアルコール化合物の水酸基をヘキサメチルジシラザン等のシリル化剤によりシリルエステルにし、上記付加反応後にシリルエステルを加水分解して、式（７）のシリコーン化合物を得ても良い。

該付加反応は従来公知の方法に従えばよい。例えば、白金族化合物等の付加反応触媒の存在下で行う。その際、溶剤を使用してもよく、例えばヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、トルエン等の脂肪族、芳香族系溶剤、エタノール、ＩＰＡ等のアルコール系溶剤が好適に使用出来る。配合比率は従来公知の方法に従えばよく、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン１モルに対しアルケニルアルコール化合物を１．２モル以上、好ましくは１．５モル以上使用する。上限は特に制限されないが、通常５モル以下、特には３モル以下である。

上記式（９）で表されるアルケニルアルコール化合物としては、下記式で表される化合物が挙げられる。

好ましい態様としては、例えば、アルケニルアルコール化合物を必要に応じて溶剤で希釈し、そこへ白金系ヒドロシリル化触媒を添加する。白金系ヒドロシリル化触媒の種類は特に制限されず、従来公知のものが使用できる。さらに、室温もしくはそれ以上の温度でポリオルガノハイドロジェンシロキサンを滴下して反応させる。滴下終了後、加温下で熟成した後、原料ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの有無を、例えばＧＣ測定においてピークが消失したことで確認する。反応終点をＧＣ測定により確認することにより、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが生成物中に残存しないため高純度のシリコーン化合物を得ることができる。尚、上記反応は一括で行っても良い。

付加反応終了後に、反応液から過剰のアルケニルアルコール化合物を除去する。該方法としては、減圧下ストリップ、または、イオン交換水もしくはぼう硝水で反応物を水洗してアルケニルアルコール化合物を水層へ抽出し除去する方法が挙げられる。この際、良好な２層分離を得る為に、トルエン、ヘキサン等の溶剤を適当量使用するのが好ましい。特には、有機層から溶剤を減圧ストリップすることで、上記式（２）のシリコーン化合物を、９５質量％超、更には約９７質量％以上の高純度で得ることができる。より純度を高めるために、蒸留を複数回行なってもよい。

上記式（５）で表されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、上述した式（３）で表される化合物と同じく公知の方法で製造することができる。

本発明は更に、上記式（１）及び上記式（２）の化合物と重合性の基を有する他のモノマー化合物をさらに重合成分として含む共重合体を提供する。該共重合体において、他のモノマー化合物の配合比率は特に制限されるものでないが、例えば、モノマー成分の合計１００質量部に対して、上記式（１）で表される化合物と上記式（２）で表される化合物の合計質量部が、３０〜８０質量部、好ましくは４０〜７０質量部であるのがよい。

他の重合性モノマー化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジメタクリレート、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３―ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のアクリル系モノマー；Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−アクリロイルモルホリン、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド等のアクリル酸誘導体；その他の不飽和脂肪族もしくは芳香族化合物、例えばクロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸；及び（メタ）アクリル基などの重合性基を有するシリコーンモノマーが挙げられる。これらは１種単独でも、２種以上を併用してもよい。

本発明の上記式（１）で表される化合物と、上記式（２）で表される化合物と、任意的な他の重合性モノマー化合物との共重合反応は、従来公知の方法に従えばよい。例えば、熱重合開始剤や光重合開始剤など既知の重合開始剤を使用して行うことができる。該重合開始剤としては、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどがあげられる。これら重合開始剤は単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。重合開始剤の配合量は、重合成分の合計１００質量部に対して０．００１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部であるのがよい。

本発明の共重合体は、無色透明であり、酸素透過性、機械的強度、及び防汚性に優れ、且つ、耐加水分解性に優れる。従って、眼科デバイス、例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜を製造するのに好適である。該共重合体を用いた眼科デバイスの製造方法は特に制限されるものでなく、従来公知の眼科デバイスの製造方法に従えばよい。例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズなどレンズの形状に成形する際には、切削加工法や鋳型（モールド）法などを使用できる。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

下記実施例において、粘度はキャノンフェンスケ粘度計を用い、比重は浮秤計を用いて測定した。屈折率はデジタル屈折率計ＲＸ−５０００（アタゴ社製）を用いて測定した。^１Ｈ−ＮＭＲ分析は、ＪＮＭ−ＥＣＰ５００（日本電子社製）を用い、測定溶媒として重クロロホルムを使用して実施した。また、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）測定は以下の条件により行った。
ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）測定条件
ガスクロマトグラフ：Ａｇｉｌｅｎｔ社製
検出器：ＦＩＤ、温度３００℃
キャピラリーカラム：Ｊ＆Ｗ社 ＨＰ−５ＭＳ（０．２５ｍｍ×３０ｍ×０．２５μｍ）
昇温プログラム：５０℃（５分）→１０℃／分→２５０℃（保持）
注入口温度：２５０℃
キャリアガス：ヘリウム（１．０ｍｌ／分）
スプリット比： ５０：１
注入量：１μｌ

［合成例１］
シリコーン化合物１の合成
下記式（１０）の化合物６２．７ｇ（０．３２ｍｏｌ）、メチルシクロヘキサン１００ｇを、攪拌機、ジムロート、温度計、及び滴下ロートを付けた１リットルフラスコに仕込み、７０℃まで昇温した。塩化白金酸アルカリ中和物ビニルシロキサン錯体触媒トルエン溶液（白金含有量０．５％）０．１５ｇを前記フラスコ中に添加した後、滴下ロートを用いて、トリクロロシラン２７．１ｇ（０．２ｍｏｌ）を１時間かけて前記フラスコ中へ滴下した。１００℃で１時間熟成後に反応物をＧＣで分析したところ、原料のトリクロロシランのピークが消失し、反応が完結したことを示した。メチルシクロヘキサンを減圧ストリップすることにより、下記式（１１）で表される、無色透明液体の生成物６３．０ｇ（０．１８ｍｏｌ、収率９０％）を得た。

水７２ｇ（４．０ｍｏｌ）、メチルシクロヘキサン５０ｇ、メタノール５０ｇを、攪拌機、ジムロート、温度計、及び滴下ロートを付けた１リットルフラスコに仕込み、０℃に冷却した。上記式（１１）の化合物３３．２ｇ（０．１ｍｏｌ）およびメトキシトリメチルシラン６２．４ｇ（０．６ｍｏｌ）の混合物を０℃に保ちながら３時間かけて滴下した。反応溶液を室温で８時間攪拌した後、水層を捨て、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で３回、飽和食塩水で１回洗浄し、溶媒および副生成物を減圧ストリップして、無色透明液体４４．３ｇ（０．０９ｍｏｌ、収率９０％）を得た。更にこれを減圧下で蒸留することにより、無色透明液体２７．１ｇ（０．０５５ｍｏｌ、蒸留収率６１．３％）を沸点１３６℃、１５Ｐａで得た。^１Ｈ−ＮＭＲ分析で、下記式（１２）で表されるシリコーン化合物であることが確認された（シリコーン化合物１）。該シリコーン化合物の^１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１に示す。ＧＣ測定による該シリコーン化合物の純度は９８．４質量％であり、粘度は８．８ｍｍ２／ｓ（２５℃）であり、比重は０．９１６（２５℃）であり、屈折率は１．４２６６であった。

［合成例２］
シリコーン化合物２の合成
エチレングリコールモノアリルエーテル７６.５ｇ(０.７５ｍｏｌ)、トルエン１００ｇを、ジムロート、温度計、及び滴下ロートを付けた１リットルフラスコに仕込み、７０℃まで昇温した。塩化白金酸アルカリ中和物ビニルシロキサン錯体触媒トルエン溶液(白金含有量０.５％)０.３８ｇを前記フラスコ中に添加した後、滴下ロートを用いて、１−ブチル−９−ヒドロ−１，１，３，３，５，５，７，７，９，９−デカメチルペンタシロキサン２０６ｇ(０.５ｍｏｌ)を１時間かけて前記フラスコ中へ滴下した。内温は８５℃まで上昇した。１００℃で１時間熟成後に反応物をＧＣで分析したところ、原料モノブチルデカメチルヒドロペンタシロキサンのピークが消失し、反応が完結したことを示した。反応物に２００ｇのイオン交換水を加え、攪拌しながら水洗し、静置して相分離させ、過剰のエチレングリコールモノアリルエーテルを含む水層を除去した。同様にして、２００ｇイオン交換水で２回水洗し、有機層のトルエンを減圧ストリップして、下記式（１３）のシリコーン化合物を２４２ｇ(収率９４％)得た。下記条件のＧＣによる該シリコーン化合物の純度は９９.４質量％だった。

得られた上記式（１３）のシリコーン化合物２０５.６ｇ(０.４ｍｏｌ)、脱塩酸剤トリエチルアミン５０.６ｇ(０.５ｍｏｌ)、ヘキサン５００ｇを、ジムロート、温度計、滴下ロートを付けた、２リットルフラスコに仕込み、フラスコを水浴中で冷却しながら、メタクリル酸クロライド４８.１ｇ(０.４６ｍｏｌ)とヘキサン５０ｇの混合物を１時間かけて滴下した。内温は２０℃から３０℃まで上昇した。水浴をはずし、式（１３）のシリコーン化合物のピークをＧＣでモニターしながら室温で熟成した。１０時間後に、式（１３）のシリコーン化合物のピークが、ＧＣでの検出限界以下になったので、反応液にイオン交換水５００ｇ加え水洗した。静置分離して水層をカットした後、さらに２回水洗した。有機層から溶媒のヘキサン等を減圧ストリップすることにより、下記式（１４）で表される化合物を得た（シリコーン化合物２）。得られた化合物は無色透明液体であり、該シリコーン化合物のＧＣによる純度は９８.３質量％であった。

［合成例３］
シリコーン化合物３の合成
特許第４７８３９６３号（特許文献６）の［実施例１］（段落００５７〜段落００５９）に記載の製造方法に従い、下記式（１５）で表される化合物（５−メタクリロキシペンチルトリス（トリメチルシロキシ）シラン）を得た（シリコーン化合物３）。得られた化合物は微黄色透明液体であり、該シリコーン化合物のＧＣによる純度は９８.１質量％であった。

［合成例４］
シリコーン化合物４の合成
特許第４７８３９６３号（特許文献６）の［実施例４］（段落００５７〜段落００５９及び段落００６２）に記載の製造方法に従い、下記式（１６）の化合物（１１−メタクリロキシウンデシルトリス（トリメチルシロキシ）シラン）を得た（シリコーン化合物４）。得られた化合物は微黄色透明液体であり、該シリコーン化合物のＧＣによる純度は９７．８質量％であった。

モノマー混合物の調製
[実施例１−３、比較例１−５]
上記シリコーン化合物１〜４及び下記式（１７）で表されるシリコーン化合物５（ＴＲＩＳ、Ｇｅｌｅｓｔ社製）を下記表１及び２に示す組成及び配合量で混合した混合物６０質量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド３５質量部、トリエチレングリコールジメタクリレート１質量部、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート５質量部、及びダロキュア１１７３（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）０．５質量部を混合し撹拌して、モノマー混合物１〜８を調製した。

（１）他の重合性モノマーとの相溶性
上記で得たモノマー混合物１〜８の外観を目視により観察した。シリコーン化合物と他の（メタ）アクリル化合物との相溶性が良好である混合物は無色透明になるが、相溶性が悪い混合物は濁りを生じる。結果を下記表３及び４に示す。

（２）フィルム（共重合体）の外観
上記で得たモノマー混合物１〜８各々をアルゴン雰囲気下で脱気した。該混合液を、石英ガラス板２枚をはさんだ鋳型に流し込み、超高圧水銀ランプで１時間照射して厚さ約０．３ｍｍのフィルムを得た。該フィルムの外観を目視観察した。結果を下記表３及び４に示す。

（３）フィルム（共重合体）の水濡れ性（表面親水性）
上記（２）で製造したフィルムに対して、接触角計ＣＡ−Ｄ型（協和界面科学株式会社製）を用い、液適法にて水接触角（°）の測定を行った。結果を下記表３及び４に示す。

（４）フィルム（共重合体）の耐汚染性
上記（２）で製造したフィルムを３７℃リン酸緩衝液（ＰＢＳ（−））に２４時間浸漬した。ＰＢＳ（一）浸漬前および２４時間浸漬した後の各フィルムを、公知の人工脂質液中にて、３７℃±２℃にて８時間インキュベートした。その後、ＰＢＳ（−）にて濯ぎ洗いをし、０．１％スダンブラック−胡麻油溶液に浸漬した。浸漬前後で染色状態に差異が確認されない場合を○、確認された場合を×とした。結果を下記表３及び４に示す。

（５）フィルム（共重合体）の耐久性
上記（２）に従いフィルムを２枚作製し、その内の１枚の表面水分を拭き取った後に３７℃リン酸緩衝液（ＰＢＳ（一））に２４時間浸漬した。ＰＢＳ（一）に浸漬していないフィルムおよび２４時間浸漬後のフィルム各々を幅２．０ｍｍのダンベル形状にカットし、試験サンプルの上下端を冶具で挟み、一定速度で引張続けた際の破断強度および破断伸度を、破断試験機ＡＧＳ−５０ＮＪ（株式会社島津製作所製）を用いて測定した。ＰＢＳ（一）に浸漬していないフィルムと浸漬したフィルムにおいて、破断強度と破断伸度の変化が夫々１０％以内の場合は○とし、いずれか一方に１０％を超える減少が認められる場合は×とした。結果を下記表３及び４に示す。

表４に示すように、本発明の上記式（１）で示される化合物を含まない比較例１の重合体および本発明の上記式（２）で示される化合物を含まない比較例２の重合体は、リン酸緩衝液（水溶液）に対する機械的強度の耐久性に劣る。すなわち、上記式（１）で示される化合物及び式（２）で示される化合物をそれぞれ単独で、モノマー成分として含む重合体は耐加水分解性に劣る。また、これらの化合物は他の（メタ）アクリル系モノマーとの相溶性が悪く、透明な重合物を得られず、さらには水濡れ性にも劣る。

これに対し表３に示す通り、本発明の上記式（１）で示される化合物と上記式（２）で示される化合物とを組合せてモノマー成分として含む共重合体（実施例１〜３）は、機械的強度の耐久性（即ち、耐加水分解性）に優れる。即ち、上記２つの化合物を組合せることにより共重合体の耐加水分解性が向上する。さらに、得られる共重合体は無色透明であり、上記２つの化合物を組合せることにより他の（メタ）アクリル系モノマーとの相溶性が向上する。また、フッ素置換基含有（メタ）アクリル系モノマーとも良好に相溶し、水濡れ性及び耐汚染性に優れる共重合体となる。

尚、比較例４に示す通り、上記式（１）においてスペーサー部分のアルキル鎖の炭素数が５（即ち、７未満）である化合物は、上記式（２）の化合物と組合せても、得られる共重合体は機械的強度の耐久性に劣る。従って、耐加水分解性に優れる共重合体は得られない。

さらに比較例５に示す通り、上記式（１）においてスペーサー部分のアルキル鎖の炭素数が１１（即ち、１０超）である化合物は、上記式（２）の化合物と組合せても無色透明の共重合体を得られない。モノマー混合物の外観は無色透明であったが、シリコーン化合物４は親水性が低いため、他のモノマーとの共重合が上手く進まなかったためである。

本発明の上記式（１）で示される化合物に替えて従来の眼用モノマーであるＴＲＩＳを使用した比較例３の共重合体も、機械的強度の耐久性（即ち、耐加水分解性）に劣る。

本発明の共重合体は耐加水分解性に優れ、リン酸緩衝液中での機械的強度の耐久性に優れる。さらに本発明の共重合体は、無色透明であり、酸素透過性、水濡れ性、及び耐汚染性に優れる。従って、本発明の共重合体は、コンタクトレンズ材料、眼内レンズ材料、及び人工角膜材料など、眼科デバイスの製造のために有用である。

Claims (8)

1. 下記式（１）で表される化合物：
   

   

   (式（１）において、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｋは２または３であり、Ｒ^３は下記（ａ）
   

   

   で示される２価の基であり、ｄは７〜１０の整数であり、Ｒは水素原子または炭素数１〜６の１価炭化水素基であり、上記（ａ）において炭素原子に結合する水素原子の１以上が炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又はシアノ基で置換されていてもよい、Ｒ^４は水素原子又はメチル基である)
   から導かれる繰返し単位（［−ＣＲ^４（ＣＯＯＸ）−ＣＨ_２−］で示され、Ｘは上記式（１）の残基である）の２以上と、
   下記式（２）で表される化合物：
   

   

   (式（２）において、ｍは２〜１０の整数であり、ｎは１〜２の整数であり、Ｒ^５は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^６およびＲ^７は互いに独立に、水素原子又はメチル基であり、Ｒ^８は互いに独立にエチレン又はプロピレンであり、Ｒ^９は炭素数１〜６のアルキル基である）
   から導かれる繰返し単位（［−ＣＲ^７（ＣＯＯＸ'）−ＣＨ_２−］で示され、Ｘ'は上記式（２）の残基である）の２以上とを含む、共重合体。
2. 式（１）において各特定の一のｋ、Ｒ¹、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４を有する１種が、化合物の質量全体のうち９５質量％超を成す、請求項１記載の共重合体。
3. 式（２）において各特定の一のｍ、ｎ、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９を有する１種が、化合物の質量全体のうち９５質量％超を成す、請求項１または２記載の共重合体。
4. 式（２）においてＲ^８がエチレンである、請求項１〜３のいずれか１項記載の共重合体。
5. 式（１）においてｋが２または３であり、Ｒ^３がオクチレン基であり、且つ、式（２）においてｍが３である、請求項１〜４のいずれか１項記載の共重合体。
6. 上記式（１）で表される化合物と上記式（２）で表される化合物の合計１００質量部に対し上記式（１）で表される化合物の量が５〜９５質量部で共重合された、請求項１〜５のいずれか１項記載の共重合体。
7. 上記式（１）及び式（２）で表される化合物と重合性の基を有する他の化合物をモノマー成分としてさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項記載の共重合体。
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載の共重合体からなる眼科デバイス。

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