JP5145621B2 - Method for producing crosslinked polymer - Google Patents

Description

【０００６】
［式中、Ｒ¹及びＲ²は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基または下記式(a)
【０００７】
【化７】

【０００８】
で表されるホスホリルコリン類似基｛Ｙは、−（−ＣＨ₂−）ｋ−、−（−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−）ｋ−ＣＨ₂ＣＨ₂−（但し、ｋは１〜８の整数を示す。）または下記式(b)
【０００９】
【化８】

【００１０】
で表される基（但し、ｎは１〜８の整数を示す。）を示し、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基を示す。｝のいずれかの基であり、且つ、Ｒ¹及びＲ²の少なくとも一方は、前記式(a)で表される基を示す。また式中、Ｘ¹及びＸ²は同一若しくは異なる基であって、−Ｏ−または−ＮＨ−を示す。］で表される単量体Ａを１５〜４５重量％と、
【００１２】
ヒドロキシエチルメタクリレートである単量体Ｂを４０〜８４．５重量％と、下記式（III）
【００１３】
【化１０】

【００１４】
｛但し、Ｒ⁸はＣ_hＨ_2hまたはＣ_hＨ_(2h-2)（但し、ｈは１〜１０の整数を示す。）で表される直鎖または分岐残基を示し、ｍは０または１を示す。｝で表される単量体Ｃを０．５〜５重量％とからなる単量体組成物を重合するに際し、単量体Ｃが全単量体に対して０．５〜５重量％になるように混合し、さらに水を単量体混合物１００重量部に対して５〜４０重量部混合して、重合することを特徴とする架橋重合体の製造方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明で得られる架橋重合体は下記式（I）
【００１６】
【化１１】

【００１７】
［式中、Ｒ¹及びＲ²は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基または下記式(a)
【００１８】
【化１２】

【００１９】
で表されるホスホリルコリン類似基｛Ｙは、−（−ＣＨ₂−）ｋ−、−（−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−）ｋ−ＣＨ₂ＣＨ₂−（但し、ｋは１〜８の整数を示す。）または下記式(b)
【００２０】
【化１３】

【００２１】
で表される基（但し、ｎは１〜８の整数を示す。）を示し、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基を示す。｝のいずれかの基であり、且つ、Ｒ¹及びＲ²の少なくとも一方は、前記式(a)で表される基を示す。また式中、Ｘ¹及びＸ²は同一若しくは異なる基であって、−Ｏ−または−ＮＨ−を示す。］で表される単量体Ａを１５〜４５重量％と、
【００２３】
ヒドロキシエチルメタクリレートである単量体Ｂを４０〜８４．５重量％と、下記式（III）
【００２４】
【化１５】

【００２５】
｛但し、Ｒ⁸はＣ_hＨ_2hまたはＣ_hＨ_(2h-2)（但し、ｈは１〜１０の整数を示す。）で表される直鎖または分岐残基を示し、ｍは０または１を示す。｝で表される単量体Ｃとからなる単量体組成物を重合するに際し、単量体Ｃが全単量体に対して０．５〜５重量％になるように混合し、さらに水を単量体混合物１００重量部に対し５〜４０重量部で配合して重合することにより得られる架橋重合体であって、乾燥状態での単量体Ａの含有率が１５〜４５重量％以上、膨潤時の含水率が５０〜８０重量％以上、引張強度が５０ｇｆ／ｍｍ²以上であることを特徴とする架橋重合体である。
【００２６】
本発明の架橋重合体の原料として用いられる単量体Ａは下記式（I）で表される。
【００２７】
【化１６】

【００２８】
［式中、Ｒ¹及びＲ²は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基または下記式(a)
【００２９】
【化１７】

【００３０】
で表されるホスホリルコリン類似基｛Ｙは、−（−ＣＨ₂−）ｋ−、−（−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−）ｋ−ＣＨ₂ＣＨ₂−（但し、ｋは１〜８の整数を示す。）または下記式(b)
【００３１】
【化１８】

【００３２】
で表される基（但し、ｎは１〜８の整数を示す。）を示し、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基を示す。｝のいずれかの基であり、且つ、Ｒ¹及びＲ²の少なくとも一方は、前記式(a)で表される基を示す。また式中、Ｘ¹及びＸ²は同一若しくは異なる基であって、−Ｏ−または−ＮＨ−を示す。］
【００３３】
式（I）において、Ｒ¹及びＲ²は、同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基または前記式(a)で表されるホスホリルコリン類似基のいずれかであり、且つＲ¹及びＲ²の少なくとも一方は、前記式(a)で表されるＰＣ基である。前記炭素数１〜２０のアルキル基としては炭素数１〜２０のアルキル基であるならばいかなるものでも良いが、好ましくは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ステアリル基、オクタデシル基が挙げられる。特に好ましくは重合時の重合のしやすさや原料の入手性などの理由からエチル基、イソプロピル基である。前記炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基としては、炭素数１〜２０のヒドロキシアルキル基であるならばいかなるものでも良いが、好ましくは、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシイソプロピル基、４−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、２−ヒドロキシヘキシル基、２−ヒドロキシオクチル基、２−ステアリル基、２−ヒドロキシオクタデシル基が挙げられる。特に好ましくは合成のしやすさなどの理由から２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基である。
【００３４】
前記式(a)のＹは、−（−ＣＨ₂−）ｋ−、−（−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−）ｋ−ＣＨ₂ＣＨ₂−または前記式(b)で表される基であり、ここでｋは１〜８の整数を示し、好ましくは得られる単量体の水溶性や原料の入手性などの理由からｎは２〜４の整数であるのが良い。前記式(a)のＲ³、Ｒ⁴及びＲ⁵は同一若しくは異なる基であって、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基である。前記炭素数１〜８のアルキル基としては炭素数１〜８のアルキル基であるならばいかなるものでも良いが、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基であり、特に好ましくは得られる単量体の水溶性などの理由からメチル基である。前記炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基としては炭素数２〜２０のヒドロキシアルキル基であるならばいかなるものでも良いが、好ましくは２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシイソプロピル基、４−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、２−ヒドロキシヘキシル基、２−ヒドロキシオクチル基、２−ステアリル基、２−ヒドロキシオクタデシル基であり、特に好ましくは原料の入手性などの理由から２−ヒドロキシエチル基である。また式(b)において、ｎが９以上では重合性が低下する。
【００３５】
式（I）で表される単量体Ａとしてはフマル酸誘導体が用いられる。具体的には例えば、エチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、イソプロピル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、ｔｅｒｔ−ブチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、シクロヘキシル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、２−ヒドロキシエチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、イソプロピル−（２’−トリエチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、ｓｅｃ−ブチル−（２’−Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、エチル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸プロピル）フマレート、イソプロピル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸ブチル）フマレート、イソプロピル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エトキシエチル）フマレート、ｔｅｒｔ−ブチル−（２’−トリエチルアンモニオエチルリン酸エトキシエチル）フマレート、イソプロピル−（２’−トリヒドロキシエチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート、３，５，１３−トリオキサ−８−アザ−４−フォスファペンタデク−１０−エン−１−アミニウム，４−ヒドロキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ，１４−テトラメチル−９，１２−ジオキソ−，インナーソルト，４−オキサイド，（Ｅ）−などを好ましく挙げることができるが、特に好ましくは重合のしやすさや原料の入手性などの理由から、２−（イソプロピルフマロイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェートであり、別名イソプロピル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレートともいう。
【００３６】
また、本発明はヒドロキシエチルメタクリレートである単量体Ｂを用いる。
【００４１】
また、本発明は下記式（III）で表される単量体Ｃを用いる。
【００４２】
【化２０】

【００４３】
｛但し、Ｒ⁸はＣ_hＨ_2hまたはＣ_hＨ_(2h-2)（但し、ｈは１〜１０の整数を示す。）で表される直鎖または分岐残基を示し、ｍは０または１を示す。｝
該単量体Ｃにおいて、Ｒ⁸が炭素数９以上の有機官能基である場合、該単量体の溶解性が下がるので好ましくない。具体的には、Ｒ⁸はメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デカニレン基、フェニレン基、ビニレン基などを挙げることができ、特に好ましくは高純度の原料が入手しやすいことなどの理由からブチレン基である。
【００４４】
前記式（III）の単量体Ｃとしては、具体的には例えば、マロン酸ジビニル、マロン酸ジアリル、コハク酸ジビニル、コハク酸ジアリル、グルタル酸ジビニル、グルタル酸ジアリル、アジピン酸ジビニル、アジピン酸ジアリル、ピメリン酸ジビニル、ピメリン酸ジアリル、スベリン酸ジビニル、スベリン酸ジアリル、アゼライン酸ジビニル、アゼライン酸ジアリル、セバシン酸ジビニル、サバシン酸ジアリル、ウンデカン二酸ジビニル、ウンデカン二酸ジアリル、ドデカン二酸ジビニル、ドデカン二酸ジアリル、マレイン酸ジビニル、マレイン酸ジアリルなどを好ましく挙げることができる。特に好ましくは高純度の原料が入手しやすいことなどの理由からアジピン酸ジビニルである。
【００４５】
前記式（I）で表される単量体Ａ、ヒドロキシエチルメタクリレートである単量体Ｂ、前記式（III）で表される単量体Ｃ以外に、本発明の単量体混合物には、本発明の効果を損なわない範囲で、他の単量体を含有させることができる。
【００４６】
他の単量体としては、具体的には例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン、アミノスチレン、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリテン、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ジエチルフマレート、ジエチルマレート、アクリロニトリル、ビニルベンジルアミン、各種疎水性マクロモノマー、アコニット酸、イタコン酸、メタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、ビニルスルホン酸、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニルイミダゾール、Ｎ−メチル−２−ビニルイミダゾール、ビニルメチルエーテル、マレイン酸イミド、酢酸ビニル、無水マレイン酸、グリシジルイタコネート、グリシジルフマレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物ヘキサ（メタ）アクリレート、プロピオン酸ジペンタエイリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、メチレンビス（（メタ）アクリルアミド）、アリル（メタ）アクリレート、フタル酸ジビニル、フタル酸ジアリルなどを好ましく挙げることができる。
【００４７】
本発明に使用する前記式（I）で表される単量体Ａは、全単量体を１００重量％として、１５〜４５重量％で用いることができる。１５重量％より少ないと、単量体Ａによる防汚性、水分蒸散抑制能などの機能が発現しにくく、４５重量％より多いと、単量体Ｂによる力学強度などの機能が発現しにくい。
【００４８】
本発明に使用する単量体Ｂは全単量体を１００重量％として、４０〜８４．５重量％で用いることができる。４０重量％より少ないと、単量体Ｂによる力学強度などの機能が発現しにくく、８４．５重量％より多いと、単量体Ａによる防汚性、水分蒸散抑制能などの機能が発現しにくい。
【００４９】
本発明に使用する前記式（III）で表される単量体Ｃは全単量体を１００重量％として、０．５〜５重量％で用いることができる。０．５重量％より少ないと、重合によって得られるゲルの架橋が不十分になり、５重量％より多いと、得られるゲルが白濁したり、引張破断伸びが少なく、実用的でない。
【００５０】
本発明において他の単量体を含有させた場合、他の単量体の総量は全単量体を１００重量％として、０〜１０重量％で用いることができる。１０重量％より多いと、前記式（I）で表される単量体Ａ、単量体Ｂ、前記式（III）で表される単量体Ｃ、の組み合わせで得られる基本性能（防汚性、水分蒸散抑制能、含水率、強度、防汚性、重合度、前記式（I）で表される単量体Ａの導入率など）に影響を与えるため、好ましくない。
【００５１】
また、本発明の前記架橋重合体の製造方法は、前記単量体混合物１００重量部に対して水を５〜４０重量部添加して重合することを特徴とする。５重量部より少ないと、最終的な重合率を上げることができないとともに、前記式（I）で表される単量体の導入率が低くなり実用的でない。また、４０重量部より多いと、平衡膨潤時の含水率が高くなり、実用的でない。
【００５２】
重合体の製造方法は、例えば、必要に応じて重合系を不活性ガス（例えば、窒素、二酸化炭素、ヘリウム）で置換ないし雰囲気下にし、前記単量体組成物を重合開始剤を用いて重合する。重合方法としては、熱重合（例えば０〜１００℃）、光重合（例えば高圧水銀灯、ハロゲンランプなど）、さらには高エネルギー線重合（電子線、γ線など）などの公知の重合開始系が挙げられ、重合時間としては数秒〜４８時間が適当である。
【００５３】
ここで用いる重合開始剤としては、熱、光、放射線などの方法によってラジカルを発生させられるものであれば良い。これらの開始剤としては、アゾ化合物、無機過酸化物、有機過酸化物などが挙げられる。
アゾ化合物としては、具体的には例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮと略す。）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス［２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビスイソブチルアミド二水和物が挙げられる。
無機過酸化物としては、具体的には例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムが挙げられる。
有機過酸化物としては、具体的には例えば、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ベンゾフェノン、アントラキノン、キサントン、チオキサントン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ジエトキシアセトフェノン、α−ヒドロキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、α−アミノアセトフェノン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン１、アシルフォスフィンオキシド、アシルホスホネート、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−Ｏ−ベンゾイロキシム、トリクロロアセトフェノンなどが挙げられる。
さらには、前記のラジカル開始剤に各種レドックス系の促進剤を用いても良い。これらの重合開始剤は１種または２種以上を用いることができる。前記重合開始剤は単量体組成物１００重量部に対して、０．０１〜５．０重量部で使用される。
【００５４】
本発明においてコンタクトレンズは、重合用モールド中で前記の単量体組成物の重合を行うことで、容易に得ることができる。重合用モールドの形状は、重合後の洗浄生理食塩水への膨潤後に所望のコンタクトレンズ形状になるように設計される。また、重合用モールドの材質は、所定の重合法に応じて選択することができ、例えば、熱重合法を用いる場合、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリマー、ステンレスなどの金属などを用いることができる。光重合法を用いる場合、所望の波長の光が透過する材料が選択され、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリマー、石英などの無機材料なども選択できる。さらに、電子線や放射線重合法を用いる場合は、その放射線の特性と線量に応じて材質を選ぶことができ、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリマー、ステンレスなどの金属などを用いることができる。重合体の精製は、水、生理食塩水、緩衝液、アルコールなど一般的に用いられている溶媒ですすぐことによって行われ、コンタクトレンズとして使用する場合は最終的には生理食塩水で平衡膨潤化させる。
【００５５】
以上のようにして得られる本発明の架橋重合体において、前記式（I）で表される単量体Ａの含有率は１５〜４５重量％である。また、本発明の方法によって得られる架橋重合体の含水率は５０重量％以上である。さらには、本発明の方法によって得られる架橋重合体の引張強度は５０ｇｆ／ｍｍ²以上である。より好ましくは、５５ｇｆ／ｍｍ²以上である。
したがって、ＰＣ基を有するフマレートを（乾燥時）１５〜４５重量％含有するので、ＰＣ基に基づく防汚性があり、高含水のポリマーが高い反応率で得られるので、未反応単量体の残存が少なく精製が容易である。さらに、得られる架橋重合体含水物の強度が高いため、これらの架橋重合体はコンタクトレンズとして好適である。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の製造方法は、ホスホリルコリン類似基を有するフマル酸誘導体と他種の単量体を重合時架橋するに際し、特定の架橋剤を用い、重合系に水を添加することを特徴とする製造方法であって、重合率、ＰＣ基を有するフマル酸誘導体の重合体への導入率、力学的強度を著しく上昇させることが可能である。
【００５７】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
イソプロピル−（２’−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル）フマレート（ＦｕＰＣと略す。）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡと略す。）、アジピン酸ジビニル（ＶＡｄと略す。）及び水を表１記載の組成比で混合、溶解し、開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮと略す。）を表１記載の組成比で加え、かき混ぜながら、テフロン（登録商標）製ダイアフラムポンプを用いてモノマー溶液の脱気を行った。次に、このモノマー溶液を０．５ｍｍ厚のスペーサーをガラス板で挟んだ重合用モールドに入れ、あらかじめ３０℃にしたオーブン内に設置した。設置と同時に５０℃まで昇温し、５０℃で５時間ホールドした後、６０℃に昇温し、さらに５時間ホールドし、引き続いて７５℃に昇温し、５時間以上ホールドした。
【００５８】
【表１】

【００５９】
なお、表中記載の略号を以下に記す。
ＦｕＰＣ：２−（イソプロピルフマロイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、
ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレート、
ＭＭＡ：メチルメタクリレート、
ＶＡｄ：アジピン酸ジビニル、
ＡＩＢＮ：２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、
ＢｎＭ：ベンゾインメチルエーテル、
ＡｌＭＡ：アリルメタクリレート、
ＥＤＭＡ：エチレングリコールジメタクリレート、
ＢｉｓＡＡｍ：メチレンビスアクリルアミド、
ＰＥＧＤＭＡ：ポリエチレングリコールジメタクリレート（重量平均分子量３３０）、
ＮＶＰ：Ｎ−ビニルピロリドン、
ＢＭＡ：ブチルメタクリレート。
【００６０】
実施例２〜実施例１２
単量体、重合開始剤等仕込みの組成及び組成比を表１及び表２に記載の組成及び組成比に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて重合を行った。
【００６１】
【表２】

【００６２】
実施例１１
仕込みの組成及び組成比を表２に記載の組成及び組成比に変更し、石英製モールドを用い、加熱を行う代わりに高圧水銀灯（３２４Ｗ）を用いて紫外線照射を１０分行った以外は、実施例１と同様の方法を用いて重合を行った。
【００６３】
比較例１〜比較例１７
仕込みの組成及び組成比を表３〜表５に記載の組成及び組成比に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて重合を行った。
【００６４】
【表３】

【００６５】
【表４】

【００６６】
なお、表４中＊印を付した比較例１０の引張強度については、素材の伸びが大きく、測定機器の限界（５００％）に達したため、この時点での引張強度を示した。
比較例１１については、モノマー配合で白濁したため重合しなかった。
【００６７】
【表５】

【００６８】
なお、表５中＊印を付した比較例１４の引張強度については、素材の伸びが大きく、測定機器の限界（５００％）に達したため、この時点での引張強度を示した。
比較例１５については、重合物が微濁した。
比較例１７については、重合物が白濁したため性能評価を行わなかった。
【００６９】
比較例１８〜比較例２０
仕込みの組成及び組成比を表６記載の組成及び組成比に変更し、重合温度、重合時間を表６記載の値に変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて重合を行った。
【００７０】
【表６】

【００７１】
なお、表６中の比較例２０については、含水率の測定、及び引張強度の測定を行わなかった。
【００７２】
参考例１（重合率の評価）
実施例及び比較例において、仕込むモノマーの総重量を正確に秤量し（Ｗ１）、実施例及び比較例の重合を行った後、大量のエタノールに浸漬し、超音波処理を１０分間行い、引き続いて２５℃で一晩膨潤させた。次にこの膨潤ゲルをピンセットで取り出し、濾紙で余分な溶液分を取り除いた後、８０℃のオーブンで一晩乾燥後、減圧下６０℃で一晩乾燥し、再度正確に秤量（Ｗ２）した。重合率は次の式から算出した。
重合率（％）＝（Ｗ２／Ｗ１）×１００
結果を表１〜表５に示す。
【００７３】
参考例２（ＦｕＰＣ導入率の評価）
可溶化成分が除かれた参考例１の処理をしたサンプルをスパチュラで粉砕し、再度６０℃、減圧下で一晩乾燥し、元素分析を行った。窒素含量より、ＦｕＰＣ導入率を次の式から算出した。なお、元素分析は３回測定し、結果はその平均値を示した。
ＦｕＰＣ導入率（％）＝（窒素元素濃度％）×３６７．３４／１４．０１
結果を表１〜表５に示す。ここで３６７．３４はＦｕＰＣの分子量であり、１４．０１は窒素原子の原子量である。
【００７４】
参考例３（含水率の測定）
実施例及び比較例で得られた材料を、大量の水に浸漬し、２５℃で膨潤処理を行った。所定時間毎に秤量して平衡膨潤に達していることを確認後（約一晩後）、重合物をピンセットで取り出し、濾紙で余分な水分を取り除き、正確に秤量した（Ｗ２）。この含水ゲルを８０℃のオーブンで一晩乾燥し、再度正確に秤量（Ｗ１）した。含水率は次の式から算出した。
含水率（％）＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ２｝×１００
結果を表１〜表５に示す。
【００７５】
参考例４（引張強度の評価）
実施例及び比較例で得られた材料を、大量の水に浸漬し、２５℃で膨潤処理を行った。所定時間毎に秤量して平衡膨潤に達していることを確認後（約一晩後）、専用のカッターで幅２ｍｍの短冊状にカットした。この試料の厚さをマイクロメータにて計測後、試料の初期長が４〜５ｍｍになるように（株）山電製レオナーＲｅ−３３０５にセットし、１．０ｍｍ／秒の条件で引張破断時の強度を測定した。なお、測定はｎ＝５で行った。平均値を表１〜表５に示す。
【００７６】
実施例１３
実施例５の仕込み組成で単量体組成物を作製し、コンタクトレンズ用モールドに注入後、実施例１と同様の温度条件で重合を行った。重合物を取り出し、生理食塩水で膨潤、洗浄を行い、含水コンタクトレンズを得た。
【００７７】
参考例５（防汚性の評価１：脂質付着性の評価）
（膨潤平衡ゲルの調製）
実施例及び比較例で得られた材料を、大量の水に浸漬し、２５℃で膨潤処理を行った。所定時間毎に秤量して平衡膨潤に達していることを確認後（約一晩後）、直径１０ｍｍのポンチで打ち抜き、平衡膨潤被検体を得た。
【００７８】
（脂質懸濁液の調製）
以下に示す組成の混合脂質０．５ｇを、以下に示すリン酸・ホウ酸緩衝溶液１００ｍＬに混合し、６０℃でホモミキサーを用いてかき混ぜた。この液をポアサイズ１．６μｍのガラスフィルターで濾過後、１Ｎ塩酸でｐＨ＝７．０に調整した。さらに、この液をリン酸・ホウ酸緩衝液で１０倍に希釈し、脂質懸濁液を調製した。
＜混合脂質の組成＞
オレイン酸 ０．００６ｇ、
リノール酸 ０．００６ｇ、
パルミチン酸 ０．００６ｇ、
トリバルミチン ０．０８１ｇ、
セチルアルコール ０．０２ｇ、
ミリスチン酸セチル ０．０８１ｇ、
コレステロール ０．００８ｇ、
パルミチン酸コレステロール ０．００８ｇ、
卵黄レシチン ０．０２８３ｇ。
以上の成分を混合した。
＜リン酸・ホウ酸緩衝液の組成＞
ＮａＣ１ ９ｇ、
ＫＨ₂ＰＯ₄ ５ｇ、
Ｎａ₂Ｂ₄Ｏ₇・１０Ｈ₂Ｏ ２２．６１ｇ。
以上の成分をイオン交換水１リットルに溶解した。
【００７９】
（脂質の付着試験）
前記平衡膨潤被検体を下記に示した大量のリン酸緩衝液中に浸漬し、２５℃で２時間保持後、５００ｍＬのリン酸緩衝液で３回洗浄した。この被検体を前記脂質懸濁液５ｍＬに浸漬し、３７℃で５時間保持した。引き続いて、この被検体を５０ｍＬの精製水で洗浄後、室温で５時間真空乾燥を行った。乾燥後の被検体を３ｇのメタノール／クロロホルム＝５０／５０（容積比）中に入れ、１０分間超音波処理を行い、この洗浄液１ｇを試験管に取り、１００℃で溶媒を蒸発させた。この試験管中に濃硫酸０．５ｍＬ添加し、９０℃で１５分間加熱した。加熱後の溶液０．４ｍＬを他の試験管に採取し、２．５ｍＬの０．６重量％バニリン水溶液／リン酸＝８／２（容積比）を添加し、３７℃で１０分間保持した。この溶液を室温まで冷却後、５４０ｎｍにおける吸光度を測定し、検量線と照合することにより被検体への脂質付着量を求めた。結果を表７に示す。
＜リン酸緩衝液の組成＞
ＮａＣｌ ０．９ｇ、
ＮａＨ₂ＰＯ₄ ０．０５９ｇ。
以上の成分をイオン交換水１００ｍＬに溶解した。
【００８０】
【表７】

【００８１】
なお、表中の−印を付したものについては測定を行わなかった。
【００８２】
参考例６（防汚性試験２：タンパク質付着性評価）
（タンパク質汚れ液の調製）
以下に示す組成のタンパク質混合物を前記リン酸緩衝液１００ｍＬに溶解し、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨ＝７．０に調整した。
＜タンパク質混合物の組成＞
アルブミン ０．３８８ ｇ、
γ−グロブリン ０．１６１ ｇ、
リゾチーム ０．１２０ ｇ、
ムチン ０．１００ ｇ。
【００８３】
（タンパク質付着試験）
前記平衡膨潤被検体を大量の下記に示したリン酸緩衝液中に浸漬し、２５℃で２時間保持後、５００ｍＬのリン酸緩衝液で３回洗浄した。この被検体を前記タンパク質汚れ液５ｍＬに浸漬し、３７℃で４時間保持した。引き続いて、この被検体を５００ｍＬのリン酸緩衝液で３回で洗浄後、４ｍＬの０．２容積％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル＝５０／５０（容積比）溶液（以下、ＴＦＡ／ＡｃＣＮと略す。）中に投入し、２５℃で１６時間保持した。この溶液をＴＦＡ／ＡｃＣＮで２５倍希釈後、この溶液を１ｍＬ採取し、Ｍｉｃｒｏ ＢＣＡ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｓｓａｙ ｋｉｔ発色液１ｍＬ加え、６０℃で１時間保持した。この溶液を室温まで冷却後、５６２ｎｍにおける吸光度を測定し、検量線と照合することにより被検体へのタンパク質付着量を求めた。結果を表７に示す。
【００８４】
表１〜表５のうち、ＦｕＰＣ：ＨＥＭＡの重量比が２９．７：６９．３重量部である実施例１と比較例３、４、７を代表例として比較する。まず、比較例３では、架橋剤として本特許記載の架橋剤を用いず、重合時に水を加えないと、重合率、ＦｕＰＣ導入率、含水率、引張強度のすべてが劣る結果となった。比較例４では、重合時に水は加えたが、架橋剤として本発明の架橋剤を用いないと、重合率は８０％を越え、含水率も５０％を越えたものの、ＦｕＰＣ導入率、および引張強度が不十分であった。比較例７では、架橋剤として本特許記載の架橋剤を用いても、重合時に水を加えないと、重合率は８０％を越えたものの、ＦｕＰＣ導入率、含水率、引張強度が不十分であった。一方、実施例１では、架橋剤として本特許記載の架橋剤を用い、重合時に水を加えると、重合率、ＦｕＰＣ導入率、含水率、引張強度のすべてが優れたものとなった。
同様に、実施例、比較例を各種濃度で検討しても、架橋剤として本特許記載の架橋剤を用い、重合時に水を加えることで、重合率、ＦｕＰＣ導入率、含水率、引張強度のすべてが優れたものとなった。
さらには表７より、蛋白質・脂質汚れの付着・沈着を抑制することのできる重合体を作製することが可能であることがわかる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionCan be used for contact lensesCross-linking polymerizationthe body'sIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
It is known that fumaric acid derivatives have low copolymerizability with other types of monomers such as (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and vinylpyrrolidone. Therefore, when obtaining a cross-linked product of a fumaric acid derivative and another type of monomer, there is a method of using allyl methacrylate or vinyl methacrylate which is a cross-linking agent having two polymerizable groups having good polymerizability with each monomer. Known (Japanese Patent Laid-Open No. 22-220022).
On the other hand, a methacrylate having a phosphorylcholine-like group (hereinafter abbreviated as a PC group) in the side chain has been actively researched and disclosed as a contact lens due to its antifouling property and water retention (EP0555295B1). . As monomers having a PC group, for example, itaconate (Japanese Patent Laid-Open No. 6-41156), fumarate (Japanese Patent Laid-Open No. 6-41157) and fumarate (WO 97/08177) are disclosed. -43400 and JP-A-6-43401). However, when a fumaric acid derivative is used, it has been difficult to obtain a practical degree of polymerization due to the aforementioned copolymerization problem.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  The object of the present invention is to crosslink the fumaric acid derivative A having a phosphorylcholine-like group with the monomer B and the monomer C.Due to highContact lenses that can suppress the adhesion and deposition of protein and lipid stains with moisture contentAvailable to theIt is providing the manufacturing method of a crosslinked polymer.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors used a specific crosslinking agent when polymerizing and crosslinking the fumaric acid derivative A having a phosphorylcholine-like group, the monomer B, and the monomer C, It has been found that the polymerization rate can be significantly increased by adding water to the polymerization system, and the present invention has been completed. That is, the present inventionBelowNotation (I)
[0005]
[Chemical 6]

[0006]
[Wherein R¹And R²Are the same or different groups, and are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, hydroxyalkyl groups having 2 to 20 carbon atoms, or the following formula (a)
[0007]
[Chemical 7]

[0008]
A phosphorylcholine-like group represented by the formula {Y represents — (— CH₂-) K-,-(-CH₂CH₂O-) k-CH₂CH₂-(However, k shows the integer of 1-8) or following formula (b)
[0009]
[Chemical 8]

[0010]
  (Wherein n represents an integer of 1 to 8) and R^Three, R^FourAnd R^FiveAre the same or different groups and represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms. } And R¹And R²At least one of represents a group represented by the formula (a). In the formula, X¹And X²Are the same or different groups and represent —O— or —NH—. The monomer A represented by the formula:When,
[0012]
  Simple hydroxyethyl methacrylate40 to 84.5% by weight of the monomer B, the following formula (III)
[0013]
[Chemical Formula 10]

[0014]
  {However, R⁸Is C_hH_2hOr C_hH_(2h-2)(Where h represents an integer of 1 to 10), and m represents 0 or 1. } The monomer C represented by%AndWhen the monomer composition is polymerized, the monomer C is mixed so that the amount of the monomer C is 0.5 to 5% by weight based on the total monomer, and water is further added to 100 parts by weight of the monomer mixture. A method for producing a crosslinked polymer, wherein 5 to 40 parts by weight are mixed and polymerized.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The present inventionObtained inThe crosslinked polymer is represented by the following formula (I)
[0016]
Embedded image

[0017]
[Wherein R¹And R²Are the same or different groups, and are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, hydroxyalkyl groups having 2 to 20 carbon atoms, or the following formula (a)
[0018]
Embedded image

[0019]
A phosphorylcholine-like group represented by the formula {Y represents — (— CH₂-) K-,-(-CH₂CH₂O-) k-CH₂CH₂-(However, k shows the integer of 1-8) or following formula (b)
[0020]
Embedded image

[0021]
  (Wherein n represents an integer of 1 to 8) and R^Three, R^FourAnd R^FiveAre the same or different groups and represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms. } And R¹And R²At least one of represents a group represented by the formula (a). In the formula, X¹And X²Are the same or different groups and represent —O— or —NH—. The monomer A represented by the formula:When,
[0023]
  Simple hydroxyethyl methacrylate40 to 84.5% by weight of the monomer B, the following formula (III)
[0024]
Embedded image

[0025]
{However, R⁸Is C_hH_2hOr C_hH_(2h-2)(Where h represents an integer of 1 to 10), and m represents 0 or 1. } Monomer represented byWhen polymerizing a monomer composition comprising C, the monomer CIt is mixed so that the amount is 0.5 to 5% by weight, and 5 to 40 parts by weight of water is further added to 100 parts by weight of the monomer mixtureBlended with heavyIt is a crosslinked polymer obtained by combining, the content of the monomer A in a dry state is 15 to 45 wt% or more, the water content at the time of swelling is 50 to 80 wt% or more, and the tensile strength is 50 gf / mm²It is the crosslinked polymer characterized by the above.
[0026]
Monomer A used as a raw material for the crosslinked polymer of the present invention is represented by the following formula (I).
[0027]
Embedded image

[0028]
[Wherein R¹And R²Are the same or different groups, and are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, hydroxyalkyl groups having 2 to 20 carbon atoms, or the following formula (a)
[0029]
Embedded image

[0030]
A phosphorylcholine-like group represented by the formula {Y represents — (— CH₂-) K-,-(-CH₂CH₂O-) k-CH₂CH₂-(However, k shows the integer of 1-8) or following formula (b)
[0031]
Embedded image

[0032]
(Wherein n represents an integer of 1 to 8) and R^Three, R^FourAnd R^FiveAre the same or different groups and represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms. } And R¹And R²At least one of represents a group represented by the formula (a). In the formula, X¹And X²Are the same or different groups and represent —O— or —NH—. ]
[0033]
In formula (I), R¹And R²Are the same or different groups, and are either an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phosphorylcholine-like group represented by the formula (a), and R¹And R²At least one of is a PC group represented by the formula (a). The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be any alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and preferably, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, tert group -A butyl group, a hexyl group, an octyl group, a stearyl group, and an octadecyl group are mentioned. Particularly preferred are ethyl group and isopropyl group for reasons such as ease of polymerization during polymerization and availability of raw materials. The hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be any hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl group, 2-hydroxy Examples include isopropyl group, 4-hydroxybutyl group, 2-hydroxy-tert-butyl group, 2-hydroxyhexyl group, 2-hydroxyoctyl group, 2-stearyl group, and 2-hydroxyoctadecyl group. Particularly preferred are a 2-hydroxyethyl group and a 2-hydroxypropyl group for reasons such as ease of synthesis.
[0034]
Y in the formula (a) is-(-CH₂-) K-,-(-CH₂CH₂O-) k-CH₂CH₂-Or a group represented by the formula (b), wherein k represents an integer of 1 to 8, and preferably n is 2 to 2 for reasons such as water solubility of the monomer obtained and availability of raw materials. An integer of 4 is good. R in the formula (a)^Three, R^FourAnd R^FiveAre the same or different groups, and are a C1-C8 alkyl group or a C2-C20 hydroxyalkyl group. The alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be any alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, but is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, or a tert-butyl group. , A pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group, and particularly preferably a methyl group for reasons such as water solubility of the resulting monomer. The hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms may be any hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl group, 2-hydroxyisopropyl group. 4-hydroxybutyl group, 2-hydroxy-tert-butyl group, 2-hydroxyhexyl group, 2-hydroxyoctyl group, 2-stearyl group, 2-hydroxyoctadecyl group, and particularly preferably the availability of raw materials, etc. It is a 2-hydroxyethyl group for the reason. In formula (b), when n is 9 or more, the polymerizability is lowered.
[0035]
As the monomer A represented by the formula (I), a fumaric acid derivative is used. Specifically, for example, ethyl- (2′-trimethylammonioethyl phosphate) fumarate, isopropyl- (2′-trimethylammonioethyl phosphate) fumarate, tert-butyl- (2′-trimethylammonioethyl) Ethyl phosphate) fumarate, cyclohexyl- (2′-trimethylammonioethyl ethyl phosphate) fumarate, 2-hydroxyethyl- (2′-trimethylammonioethyl ethyl phosphate) fumarate, isopropyl- (2′-triethylammonio) Ethyl ethyl phosphate) fumarate, sec-butyl- (2′-N, N-diethyl-N-methylammonioethyl ethyl phosphate) fumarate, ethyl- (2′-trimethylammonioethyl propyl phosphate) fumarate, isopropyl -(2'-trimethyl N-monioethyl butyl phosphate) fumarate, isopropyl- (2'-trimethylammonioethyl ethoxyethyl phosphate) fumarate, tert-butyl- (2'-triethylammonioethyl ethoxyethyl phosphate) fumarate, isopropyl- (2 ' -Trihydroxyethyl ammonioethyl phosphate) fumarate, 3,5,13-trioxa-8-aza-4-phosphapentadec-10-en-1-aminium, 4-hydroxy-N, N, N, Preferable examples include 14-tetramethyl-9,12-dioxo-, inner salt, 4-oxide, (E)-, and the like. Particularly preferred is 2 for ease of polymerization and availability of raw materials. -(Isopropylfumaroyloxy) ethyl-2 '-(trimethylammonio) eth A phosphate, also known as isopropyl - (2'-trimethylammonioethyl ethyl phosphoric acid) also called fumarate.
[0036]
  The present invention also providesSimple hydroxyethyl methacrylateThe mer B is used.
[0041]
In the present invention, a monomer C represented by the following formula (III) is used.
[0042]
Embedded image

[0043]
{However, R⁸Is C_hH_2hOr C_hH_(2h-2)(Where h represents an integer of 1 to 10), and m represents 0 or 1. }
In the monomer C, R⁸Is an organic functional group having 9 or more carbon atoms, the solubility of the monomer is lowered, which is not preferable. Specifically, R⁸Can include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decanylene group, phenylene group, vinylene group, and particularly preferably a high-purity raw material Is a butylene group because it is easily available.
[0044]
Specific examples of the monomer C of the formula (III) include, for example, divinyl malonate, diallyl malonate, divinyl succinate, diallyl succinate, divinyl glutarate, diallyl glutarate, divinyl adipate, diallyl adipate Divinyl pimelate, diallyl pimelate, divinyl suberate, diallyl suberate, divinyl azelate, diallyl azelate, divinyl sebacate, diallyl sabacate, divinyl undecanedioate, diallyl undecanedioate, divinyl dodecanedioate, dodecanediate Preferred examples include diallyl acid, divinyl maleate, diallyl maleate and the like. Particularly preferred is divinyl adipate because it is easy to obtain high-purity raw materials.
[0045]
  Monomer A represented by the formula (I),Simple hydroxyethyl methacrylateIn addition to the monomer B and the monomer C represented by the formula (III), the monomer mixture of the present invention may contain other monomers as long as the effects of the present invention are not impaired. it can.
[0046]
Specific examples of other monomers include styrene, methyl styrene, chloromethyl styrene, amino styrene, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl chloride, ethylene, propylene, isobutylene, diethyl fumarate. , Diethyl maleate, acrylonitrile, vinyl benzylamine, various hydrophobic macromonomers, aconitic acid, itaconic acid, methaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, maleic acid, mesaconic acid, vinyl sulfonic acid, 2-vinyl pyridine, 3-vinyl Pyridine, 4-vinylpyridine, 2-vinylimidazole, N-methyl-2-vinylimidazole, vinyl methyl ether, maleic imide, vinyl acetate, maleic anhydride, glycidyl itaconate, glycidyl fumarate, ethyl Lenglycol di (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tri Methylolpropane trimethacrylate, tetramethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol caprolactone adduct hexa (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) propionate Acrylate, pentaerythritol triacrylate, tolylene diisocyanate urethane prepolymer, methylenebis ((meth) acrylamide), allyl (meth) acrylate, phthalic acid divinyl, can be preferably exemplified and diallyl phthalate.
[0047]
The monomer A represented by the formula (I) used in the present invention can be used at 15 to 45% by weight based on 100% by weight of all monomers. When the amount is less than 15% by weight, functions such as antifouling property and moisture transpiration suppressing ability due to the monomer A are hardly expressed, and when it exceeds 45% by weight, functions such as mechanical strength due to the monomer B are hardly expressed.
[0048]
  Used in the present inventionSimpleThe monomer B can be used in an amount of 40 to 84.5% by weight based on 100% by weight of all monomers. When the amount is less than 40% by weight, functions such as the mechanical strength due to the monomer B are hardly expressed, and when it exceeds 84.5% by weight, the functions such as the antifouling property due to the monomer A and the ability to suppress moisture transpiration are exhibited. Hateful.
[0049]
The monomer C represented by the formula (III) used in the present invention can be used at 0.5 to 5% by weight with 100% by weight of all monomers. When the amount is less than 0.5% by weight, the gel obtained by polymerization is not sufficiently crosslinked. When the amount is more than 5% by weight, the resulting gel becomes cloudy or has a low tensile elongation at break, which is not practical.
[0050]
  When other monomers are contained in the present invention, the total amount of the other monomers can be 0 to 10% by weight based on 100% by weight of all monomers. When more than 10% by weight, the monomer represented by the formula (I)A, singleBasic performance (antifouling property, moisture transpiration control ability, moisture content, strength, antifouling property, degree of polymerization, the above formula (B) and monomer C represented by formula (III) This is not preferable because it affects the introduction rate of the monomer A represented by I).
[0051]
The method for producing a crosslinked polymer of the present invention is characterized in that 5 to 40 parts by weight of water is added to 100 parts by weight of the monomer mixture for polymerization. If the amount is less than 5 parts by weight, the final polymerization rate cannot be increased, and the introduction rate of the monomer represented by the formula (I) is lowered, which is not practical. On the other hand, when the amount is more than 40 parts by weight, the water content at the time of equilibrium swelling increases, which is not practical.
[0052]
For example, the polymer is produced by replacing the polymerization system with an inert gas (for example, nitrogen, carbon dioxide, helium) or under an atmosphere as necessary, and polymerizing the monomer composition using a polymerization initiator. To do. Examples of the polymerization method include known polymerization initiation systems such as thermal polymerization (for example, 0 to 100 ° C.), photopolymerization (for example, high-pressure mercury lamp, halogen lamp, etc.), and high energy beam polymerization (electron beam, γ-ray, etc.). The polymerization time is suitably several seconds to 48 hours.
[0053]
Any polymerization initiator may be used as long as it can generate radicals by methods such as heat, light, and radiation. Examples of these initiators include azo compounds, inorganic peroxides, and organic peroxides.
Specific examples of the azo compound include 2,2′-azobisisobutyronitrile (abbreviated as AIBN), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-. Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] 2 Examples include hydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, and 2,2′-azobisisobutyramide dihydrate.
Specific examples of the inorganic peroxide include ammonium persulfate and potassium persulfate.
Specific examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxypivalate, tert-butylperoxydiisobutyrate, peroxide, and the like. Lauroyl oxide, tert-butylperoxyneodecanoate, benzophenone, anthraquinone, xanthone, thioxanthone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzyldimethyl ketal, diethoxyacetophenone, α-hydroxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, α-aminoacetophenone, 2-methyl-1- (4 -(Methylthio) phenyl) -2-morpholinopropanone-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone 1, acylphosphine oxide, acylphosphonate, 1-phenyl-1 , 2-propanedione-2-O-benzoyloxime, trichloroacetophenone, and the like.
Further, various redox accelerators may be used for the radical initiator. These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. The polymerization initiator is used in an amount of 0.01 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer composition.
[0054]
  The present inventionInA contact lens can be easily obtained by polymerizing the monomer composition in a polymerization mold. The shape of the polymerization mold is designed so as to have a desired contact lens shape after swelling in the washed physiological saline after polymerization. The material for the polymerization mold can be selected according to a predetermined polymerization method. For example, when a thermal polymerization method is used, a polymer such as polypropylene or polyethylene, a metal such as stainless steel, or the like can be used. When the photopolymerization method is used, a material that transmits light of a desired wavelength is selected, and a polymer such as polypropylene or polyethylene, an inorganic material such as quartz, or the like can be selected. Furthermore, when using an electron beam or a radiation polymerization method, a material can be selected according to the characteristics and dose of the radiation, and a polymer such as polypropylene or polyethylene, a metal such as stainless steel, or the like can be used. The polymer is purified by rinsing with commonly used solvents such as water, physiological saline, buffer solution, alcohol, etc., and when used as a contact lens, it is finally swollen with physiological saline. Let
[0055]
In the crosslinked polymer of the present invention obtained as described above, the content of the monomer A represented by the formula (I) is 15 to 45% by weight. The water content of the crosslinked polymer obtained by the method of the present invention is 50% by weight or more. Furthermore, the tensile strength of the crosslinked polymer obtained by the method of the present invention is 50 gf / mm.²That's it. More preferably, 55 gf / mm²That's it.
Therefore, it contains 15 to 45% by weight of a fumarate having a PC group (when dried), so that it has antifouling properties based on the PC group, and a high water content polymer can be obtained at a high reaction rate. There is little residue and purification is easy. Furthermore, since the strength of the obtained crosslinked polymer hydrate is high, these crosslinked polymers are suitable as contact lenses.
[0056]
【Effect of the invention】
  The present inventionManufacturing ofThe method is a production method characterized by adding water to a polymerization system using a specific crosslinking agent when crosslinking a fumaric acid derivative having a phosphorylcholine-like group and another monomer during polymerization, It is possible to significantly increase the polymerization rate, the rate of introduction of fumaric acid derivatives having a PC group into the polymer, and the mechanical strength.
[0057]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
Example 1
Table 1 shows isopropyl- (2'-trimethylammonioethyl phosphate) fumarate (abbreviated as FuPC), 2-hydroxyethyl methacrylate (abbreviated as HEMA), divinyl adipate (abbreviated as VAd), and water. Mix and dissolve at a composition ratio, add 2,2′-azobisisobutyronitrile (abbreviated as AIBN) as an initiator at the composition ratio shown in Table 1, and stir the Teflon (registered trademark) diaphragm pump while stirring. Used to degas the monomer solution. Next, this monomer solution was put into a polymerization mold in which a 0.5 mm thick spacer was sandwiched between glass plates and placed in an oven set at 30 ° C. in advance. Simultaneously with the installation, the temperature was raised to 50 ° C., held at 50 ° C. for 5 hours, then heated to 60 ° C., further held for 5 hours, subsequently heated to 75 ° C. and held for 5 hours or more.
[0058]
[Table 1]

[0059]
The abbreviations listed in the table are described below.
FuPC: 2- (isopropyl fumaroyloxy) ethyl-2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate,
HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate,
MMA: methyl methacrylate,
VAd: divinyl adipate,
AIBN: 2,2'-azobisisobutyronitrile,
BnM: benzoin methyl ether,
AlMA: Allyl methacrylate,
EDMA: ethylene glycol dimethacrylate,
BisAAm: methylenebisacrylamide,
PEGDMA: polyethylene glycol dimethacrylate (weight average molecular weight 330),
NVP: N-vinylpyrrolidone,
BMA: butyl methacrylate.
[0060]
Examples 2 to 12
Polymerization was carried out using the same method as in Example 1, except that the composition and composition ratio of the monomers, polymerization initiator, and the like were changed to the compositions and composition ratios shown in Tables 1 and 2.
[0061]
[Table 2]

[0062]
Example 11
Implementation was performed except that the composition and composition ratio of the preparation were changed to the composition and composition ratio shown in Table 2, and a quartz mold was used, and UV irradiation was performed for 10 minutes using a high-pressure mercury lamp (324W) instead of heating. Polymerization was carried out using the same method as in Example 1.
[0063]
Comparative Examples 1 to 17
Polymerization was carried out using the same method as in Example 1 except that the composition and composition ratio of the preparation were changed to the compositions and composition ratios shown in Tables 3 to 5.
[0064]
[Table 3]

[0065]
[Table 4]

[0066]
In addition, about the tensile strength of the comparative example 10 which attached | subjected * mark in Table 4, since the elongation of a raw material was large and reached the limit (500%) of a measuring instrument, the tensile strength at this time was shown.
Comparative Example 11 was not polymerized because it became cloudy with the monomer composition.
[0067]
[Table 5]

[0068]
In addition, about the tensile strength of the comparative example 14 which attached | subjected * mark in Table 5, since the elongation of a raw material was large and reached the limit (500%) of a measuring instrument, the tensile strength at this time was shown.
In Comparative Example 15, the polymer was slightly turbid.
For Comparative Example 17, performance evaluation was not performed because the polymer became cloudy.
[0069]
Comparative Example 18 to Comparative Example 20
Polymerization was carried out using the same method as in Example 1, except that the composition and composition ratio of the feed were changed to the composition and composition ratio shown in Table 6, and the polymerization temperature and polymerization time were changed to the values shown in Table 6. .
[0070]
[Table 6]

[0071]
In addition, about the comparative example 20 in Table 6, the measurement of the moisture content and the measurement of tensile strength were not performed.
[0072]
Reference Example 1 (Evaluation of polymerization rate)
In the examples and comparative examples, the total weight of the monomers to be charged is accurately weighed (W1), the polymerization of the examples and comparative examples is performed, then immersed in a large amount of ethanol, sonicated for 10 minutes, and subsequently. Swelled overnight at 25 ° C. Next, this swollen gel was taken out with forceps, excess solution was removed with filter paper, dried in an oven at 80 ° C. overnight, dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight, and accurately weighed (W2) again. The polymerization rate was calculated from the following formula.
Polymerization rate (%) = (W2 / W1) × 100
The results are shown in Tables 1-5.
[0073]
Reference Example 2 (Evaluation of FuPC introduction rate)
The sample treated in Reference Example 1 from which the solubilizing component was removed was pulverized with a spatula, dried again at 60 ° C. under reduced pressure overnight, and elemental analysis was performed. From the nitrogen content, the FuPC introduction rate was calculated from the following equation. In addition, the elemental analysis measured 3 times and the result showed the average value.
FuPC introduction rate (%) = (nitrogen element concentration%) × 367.34 / 14.01
The results are shown in Tables 1-5. Here, 367.34 is the molecular weight of FuPC, and 14.01 is the atomic weight of the nitrogen atom.
[0074]
Reference Example 3 (Measurement of moisture content)
The materials obtained in Examples and Comparative Examples were immersed in a large amount of water and subjected to swelling treatment at 25 ° C. After weighing every predetermined time and confirming that equilibrium swelling was reached (after about one night), the polymer was taken out with tweezers, excess water was removed with filter paper, and weighed accurately (W2). This hydrogel was dried in an oven at 80 ° C. overnight and accurately weighed (W1) again. The water content was calculated from the following formula.
Moisture content (%) = {(W2-W1) / W2} × 100
The results are shown in Tables 1-5.
[0075]
Reference Example 4 (Evaluation of tensile strength)
The materials obtained in Examples and Comparative Examples were immersed in a large amount of water and subjected to swelling treatment at 25 ° C. After weighing every predetermined time and confirming that equilibrium swelling had been reached (after about one night), it was cut into a 2 mm wide strip with a dedicated cutter. After measuring the thickness of this sample with a micrometer, it is set in Leoner Re-3305 manufactured by Yamaden Co., Ltd. so that the initial length of the sample is 4-5 mm, and at the time of tensile fracture at 1.0 mm / sec. The strength of was measured. The measurement was performed at n = 5. The average values are shown in Tables 1-5.
[0076]
Example 13
A monomer composition was prepared with the charge composition of Example 5, and poured into a contact lens mold, followed by polymerization under the same temperature conditions as in Example 1. The polymer was taken out and swollen with physiological saline and washed to obtain a hydrous contact lens.
[0077]
Reference Example 5 (Anti-fouling evaluation 1: Evaluation of lipid adhesion)
(Preparation of swelling equilibrium gel)
The materials obtained in Examples and Comparative Examples were immersed in a large amount of water and subjected to swelling treatment at 25 ° C. After weighing out every predetermined time and confirming that equilibrium swelling was reached (after about one night), punching was performed with a punch having a diameter of 10 mm to obtain an equilibrium swelling specimen.
[0078]
(Preparation of lipid suspension)
0.5 g of a mixed lipid having the composition shown below was mixed with 100 mL of a phosphate / borate buffer solution shown below, and stirred at 60 ° C. using a homomixer. This liquid was filtered through a glass filter having a pore size of 1.6 μm, and adjusted to pH = 7.0 with 1N hydrochloric acid. Further, this solution was diluted 10 times with a phosphate / borate buffer to prepare a lipid suspension.
<Composition of mixed lipid>
0.006 g of oleic acid,
0.006 g of linoleic acid,
0.006 g palmitic acid,
Tribalmitin 0.081g,
Cetyl alcohol 0.02 g,
0.081 g of cetyl myristate,
0.008g cholesterol,
0.008 g cholesterol palmitate,
Egg yolk lecithin 0.0283 g.
The above ingredients were mixed.
<Composition of phosphate / borate buffer>
NaC1 9g,
KH₂PO_Four5g,
Na₂B_FourO₇・ 10H₂O 22.61 g.
The above components were dissolved in 1 liter of ion exchange water.
[0079]
(Lipid adhesion test)
The equilibrium swollen specimen was immersed in a large amount of phosphate buffer shown below, held at 25 ° C. for 2 hours, and then washed with 500 mL of phosphate buffer three times. This specimen was immersed in 5 mL of the lipid suspension and held at 37 ° C. for 5 hours. Subsequently, the specimen was washed with 50 mL of purified water and then vacuum-dried at room temperature for 5 hours. The dried specimen was placed in 3 g of methanol / chloroform = 50/50 (volume ratio), subjected to ultrasonic treatment for 10 minutes, 1 g of this cleaning solution was placed in a test tube, and the solvent was evaporated at 100 ° C. 0.5 mL of concentrated sulfuric acid was added to the test tube and heated at 90 ° C. for 15 minutes. 0.4 mL of the heated solution was collected in another test tube, 2.5 mL of 0.6 wt% vanillin aqueous solution / phosphoric acid = 8/2 (volume ratio) was added, and the mixture was held at 37 ° C. for 10 minutes. The solution was cooled to room temperature, the absorbance at 540 nm was measured, and the amount of lipid attached to the subject was determined by collating with a calibration curve. The results are shown in Table 7.
<Composition of phosphate buffer>
NaCl 0.9g,
NaH₂PO_Four    0.059g.
The above components were dissolved in 100 mL of ion exchange water.
[0080]
[Table 7]

[0081]
In addition, about what attached | subjected-mark in a table | surface, it did not measure.
[0082]
Reference Example 6 (Anti-fouling test 2: Evaluation of protein adhesion)
(Preparation of protein soil solution)
A protein mixture having the composition shown below was dissolved in 100 mL of the phosphate buffer, and a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 7.0.
<Composition of protein mixture>
Albumin 0.388 g,
γ-globulin 0.161 g,
Lysozyme 0.120 g,
Mucin 0.100 g.
[0083]
(Protein adhesion test)
The equilibrium swollen specimen was immersed in a large amount of the phosphate buffer shown below, held at 25 ° C. for 2 hours, and then washed three times with 500 mL of phosphate buffer. This specimen was immersed in 5 mL of the protein soil solution and kept at 37 ° C. for 4 hours. Subsequently, this specimen was washed with 500 mL of phosphate buffer three times, and then 4 mL of a 0.2 volume% trifluoroacetic acid aqueous solution / acetonitrile = 50/50 (volume ratio) solution (hereinafter abbreviated as TFA / AcCN). .) And kept at 25 ° C. for 16 hours. After diluting this solution 25 times with TFA / AcCN, 1 mL of this solution was collected, 1 mL of Micro BCA protein assay kit coloring solution was added, and the mixture was held at 60 ° C. for 1 hour. The solution was cooled to room temperature, the absorbance at 562 nm was measured, and the amount of protein adhering to the specimen was determined by collating with the calibration curve. The results are shown in Table 7.
[0084]
Of Tables 1 to 5, Example 1 and Comparative Examples 3, 4, and 7 in which the weight ratio of FuPC: HEMA is 29.7: 69.3 parts by weight are compared as representative examples. First, in Comparative Example 3, when the crosslinking agent described in this patent was not used as a crosslinking agent and water was not added during the polymerization, all of the polymerization rate, the FuPC introduction rate, the moisture content, and the tensile strength were inferior. In Comparative Example 4, water was added during the polymerization, but when the crosslinking agent of the present invention was not used as the crosslinking agent, the polymerization rate exceeded 80% and the moisture content exceeded 50%, but the FuPC introduction rate and tensile strength were increased. The strength was insufficient. In Comparative Example 7, even when the crosslinking agent described in this patent was used as a crosslinking agent, the polymerization rate exceeded 80% when water was not added during polymerization, but the FuPC introduction rate, moisture content, and tensile strength were insufficient. there were. On the other hand, in Example 1, when the crosslinking agent described in this patent was used as the crosslinking agent and water was added during the polymerization, all of the polymerization rate, the FuPC introduction rate, the moisture content, and the tensile strength were excellent.
Similarly, even when Examples and Comparative Examples were examined at various concentrations, by using the crosslinking agent described in this patent as a crosslinking agent and adding water during the polymerization, the polymerization rate, the FuPC introduction rate, the moisture content, and the tensile strength Everything was excellent.
Furthermore, it can be seen from Table 7 that it is possible to produce a polymer capable of suppressing the adhesion / deposition of protein / lipid soil.

Claims (1)

Formula (I) below

[Wherein, R ¹ and R ² are the same or different groups, and are an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, or the following formula (a)

A phosphorylcholine-like group represented by the formula {Y is — (— CH ₂ —) k—, — (— CH ₂ CH ₂ O—) k—CH ₂ CH ₂ — (wherein k represents an integer of 1 to 8). Or the following formula (b)

(Wherein n represents an integer of 1 to 8), R ³ , R ⁴ and R ⁵ are the same or different groups, and are an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a carbon number. 2-20 hydroxyalkyl groups are shown. } And at least one of R ¹ and R ² represents a group represented by the formula (a). In the formula, X ¹ and X ² are the same or different groups and represent —O— or —NH—. The monomer A represented by the formula: 15-45 wt%, the monomer B which is hydroxyethyl methacrylate is 40-84.5 wt%, and the following formula (III)

{Wherein R ⁸ represents a linear or branched residue represented by C _h H _2h or C _h H _(2h-2) (where h represents an integer of 1 to 10), and m is 0 or 1 is shown. Upon polymerizing consisting of monomer C monomer composition composition represented by}, it was mixed so monomer C is from 0.5 to 5% by weight based on the total monomers, Furthermore, 5-40 weight part of water is mix | blended with respect to 100 weight part of monomer mixtures, The manufacturing method of the crosslinked polymer characterized by the above-mentioned.