JP6356628B2 - 眼科デバイス製造用モノマー、その重合体、及び眼科デバイス - Google Patents

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化合物（以下、「眼用モノマー」ともいう）及びその製造方法に関する。詳細には、（メタ）アクリル系モノマー等の他の重合性モノマーと共重合されて、透明度及び酸素透過率が高く、親水性、防汚性、機械的強度の耐久性に優れ、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化合物、及びその製法に関する。

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、リチウムトリアルキルシラノレートを開始剤として環状シロキサンをアニオン重合させたものに、３−（２−メタクリロイルオキシエトキシ）プロピルジメチルクロロシラン等の（メタ）アクリル基を有するクロロシランを反応させて、下記式（ｂ）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。

該方法で得られた生成物は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の親水性モノマーと混合した時に白濁する場合がある。さらに、クロロシランによる該シリコーン鎖の末端封鎖率が高くない。

特許文献５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（エステル）のエステル化またはエステル交換によって下記式（ｃ）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。

（ｒは３以上の整数）
しかし、上記方法ではエステル化率が不十分となり末端封鎖率が低く、また、シリコーンの重合度に分布ができる。

特許文献６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６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）

特開２００７−１８６７０９号公報 特開２００７−１９１８号公報 特許第４８８２１３６号公報 特開昭５９−７８２３６号公報 特開２００１−５５４４６号公報 特許第４６４６１５２号公報

上記特許文献３及び６に記載のモノマー化合物から得られる重合体は機械的強度の耐久性に劣り、リン酸緩衝液に浸漬することにより機械的強度が低下することがある。また、上記特許文献１〜６に記載される化合物はいずれも、シロキサニル基に隣接するアルキレンがプロピレン又はメチルプロピレンである。これは、出発原料となるアリルアルコール及びメタリルアルコールが安定であり、取り扱い及び入手がしやすく、これらの誘導体のアリルエーテル化合物及びメタリルエーテル化合物が原料として広く用いられている為である。しかし、上記特許文献１〜６に記載された、これらの化合物を重合成分として得られる重合体は、加水分解によっ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、所定個数のケイ素原子を有する重合性モノマーであって、高純度で、眼用モノマーとして好適であり、併用する（メタ）アクリル系モノマーに対して相溶性が良好であり、耐加水分解性に優れるモノマー化合物であり、防汚性及び機械的強度の耐久性に優れる重合体を与える化合物、及びその製造方法を提供す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）で表される化合物が、他の（メタ）アクリル系モノマーとの相溶性が良好であり、且つ、耐加水分解性に優れ、また、無色透明であり機械的強度の耐久性及び防汚性に優れる重合体を与えることを見出し、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、及び該化合物の製造方法を提供する。

(式（１）において、ｍは２〜１０の整数であり、ｎは１〜２の整数であり、Ｒ¹は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^２は水素原子又はメチル基であり、Ｒ^３は互いに独立に炭素数１〜６のアルキル基である)

本発明のシリコーン化合物は耐加水分解性に優れ、機械的強度の耐久性に優れる重合体を与える。また、酸素透過性が高く、併用する他の（メタ）アクリル系モノマーとの相溶性が高いため、無色透明な重合体を与える。さらには、耐汚染性を付与するフッ素置換基含有（メタ）アクリル系モノマーに対する相溶性も良好であるため、耐汚染性（防汚性）をより向上した重合体を与えることができる。また、本発明の製造方法は、水酸基を有するシリコーン化合物と酸クロライドとの反応、あるいはヒドロシリル基を有するシリコーン化合物とエチレンオキサイド構造を有する不飽和（メタ）アクリル化合物との付加反応を使用する。該製造方法によれば高純度を有するシリコーン化合物を与えることができる。従って、本発明のシリコーン化合物及び該化合物の製造方法は眼科デバイス製造用として好適である。

本発明のシリコーン化合物は上記式（１）で表され、所定個数のケイ素原子を含有するシロキサニル基及び（メタ）アクリル基を有し、該（メタ）アクリル基とシロキサニル基のスペーサーにエチレンオキサイド構造のみを有することを特徴とする。特には、シロキサニル基に隣接するアルキレンがエチレンであることを特徴とする。これにより耐加水分解性を向上することができる。シロキサニル基に隣接するアルキレンが炭素数３以上、例えばプロピレンやメチルプロピレンであると、該化合物は加水分解されやすく、得られる重合体の物性が変化する恐れがある。

上記式（１）において、ｍは２〜１０の整数、好ましくは３〜７の整数、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。また、ｍが前記上限値を超えては、親水性が低くなる。

上記式（１）において、ｎは１〜２の整数である。本発明の化合物は（ポリ）エチレンオキサイド構造を有することにより良好な親水性を有することができる。ｎが０であると親水性が低くなる。ｎが上記上限を超えては耐加水分解性が低くなる。

上記式（１）において、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基、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、好ましくはブチル基である。Ｒ^２は互いに独立に水素原子又はメチル基である。

上記式（１）において、Ｒ^３は互いに独立に、炭素数１〜６のアルキル基である。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、ヘキシル基であり、好ましくはメチル基である。

本発明は、後述する方法により、上記式（１）で表され、特定の一のｍ、ｎ、Ｒ¹、Ｒ^２及びＲ^３を有する１種類の化合物を高純度で有する化合物を提供することができる。高純度とは、前記特定の一の構造を有する１種類が、化合物の質量全体のうち９５質量％超、好ましくは９７質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上を成すことである。本発明において、純度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。化合物が上記高純度を有することにより、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の非シリコーン系モノマーと混合したときに、濁りを生じず透明な重合体を得ることができる。純度が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、本発明の化合物を非シリコーン系モノマーと混合したときに濁りを生じ、透明なポリマーが得られない場合がある。

式（１）において、ｍは３であり、ｎが２であり、Ｒ^１がブチル基で、Ｒ^２が水素原子で、Ｒ^３がメチル基であるとき、該化合物の分子量は５９８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５９％である。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。

本発明はさらに、上記式（１）で示される化合物の製造方法を提供する。
本発明の第一の製造方法は、下記式（２）で表されるシリコーン化合物と

（式（２）において、ｍ、ｎ、Ｒ^１およびＲ^３は上述のとおりである）
下記式（３）で表される(メタ)アクリル酸ハライドとを

(式（３）において、ＸはＣｌ、Ｂｒ、又はＩであり、Ｒ^２は上述のとおりである)
反応させる工程を含む。
該反応は、上記式（２）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（３）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（３）で表される酸ハライドの量比は、式（２）で表されるポリオルガノシロキサン１ｍｏｌに対して、１〜３ｍｏｌ、好ましくは、１．０５〜２ｍｏｌである。上記下限値未満では式（２）のポリオルガノシロキサンが未反応物として残存し、高純度化ができない。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。酸捕捉剤の量比は、上記式（３）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モル程度であればよい。

（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（１））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％以上の（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測定により残存シリコーン化合物（式（２））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。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（２）で表されるシリコーン化合物は、下記式（４）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^１及びＲ^３は上述のとおりである）
下記式（５）で表される化合物（以下、ビニルエーテル化合物という）とを、

（ｎ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モルに対しビニルエーテル化合物を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（５）で表されるビニルエーテル化合物としては、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、ビニルエーテ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、反応液から過剰のビニルエーテ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ビニルエーテ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、さらには９９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。高純度とは、式（２）において特定の一のｍ、ｎ、Ｒ^１及びＲ^３を有する特定の一の構造を有する１種類が、化合物の質量全体のうち９５質量％超、好ましくは９７質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上を成すことである。

上記式（４）で示されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、公知の方法で作ることができる。例えば、式（４）においてｍは３であり、Ｒ^１がブチル基であり、Ｒ^３がメチル基であるものは、以下のように製造できる。先ず、ＢｕＬｉを使用してＢｕＭｅ_２ＳｉＯＬｉを合成し、これを開始剤として、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルシクロトリシロキサンを開環し、ジメチルクロロシランで反応停止させる。これによりｍ＝２〜５を有する化合物の混合物が得られる。これを蒸留精製することにより、沸点１１０℃／２ｍｍＨｇで、ｍが３の化合物を純度９８％以上で得られる。混合物のまま式（５）で表されるビニルエーテル化合物と付加反応した後に蒸留してもよいが、付加反応生成物はより高沸点になるので、付加反応させる前の段階で蒸留して純度を高めることにより、上記式（２）のシリコーン化合物を高純度で得ることができる。これにより上記式（１）のシリコーン化合物も高純度で得ることができる。

また、ビニルエーテル化合物中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（２）のシリコーン化合物を得ても良い。

上記式（１）で表される化合物を製造する本発明の第二の方法は、下記式（４）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及びＲ^１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及びＲ^２は上述のとおりである）
反応させる工程を含む。

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。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モル以上となる量比で使用するのがよい。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）で表される化合物は、ビニルアルコールと酸ハライド等との反応等、公知の方法で製造できる。

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（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。

本発明の化合物は、（メタ）アクリル基など、上記シリコーン化合物と重合する基を有する他の化合物（以下、重合性モノマー、または親水性モノマーという）との相溶性が良好である。そのため、重合性モノマーと共重合することにより無色透明の共重合体を与えることができる。また上述の通り、本発明の化合物は耐加水分解性に優れる重合体を与える。さらには、耐汚染性を付与するフッ素置換基含有（メタ）アクリル系モノマーに対する相溶性も良好であるため、耐汚染性（防汚性）をより向上した重合体を与えることができる。本発明のシリコーン化合物と他の重合性（親水性）モノマーとから導かれる繰返し単位を含む共重合体の製造において、本発明のシリコーン化合物の配合割合は、本発明のシリコーン化合物と重合性（親水性）モノマーとの合計１００質量部に対して本発明のシリコーン化合物を好ましくは５０〜９０質量部、より好ましくは６０〜８０質量部となる量がよい。

重合性モノマーとしては、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。

本発明の化合物と上記他の重合性モノマーとの共重合は従来公知の方法により行えばよい。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。

本発明の化合物から導かれる繰返し単位を含む重合体は、酸素透過性、機械的強度の耐久性、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、下記において化合物の純度は、以下の条件によるガスクロマトグラフィー（ＧＣ）測定により行ったものである。
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

［実施例１］
下記式（１０）の化合物６４．６ｇ（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とビニルシロキサンとの反応物（錯体）のトルエン溶液（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、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８２．２ｇ（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して、無色透明液体である生成物１１６．６ｇを得た。^１Ｈ−ＮＭＲ分析で、下記式（１１）で表されるシリコーン化合物であることが確認された（０．１９ｍｏｌ、収率９３％、シリコーン化合物１）。ＧＣ測定による該シリコーン化合物の純度は９５．１％であり、粘度は７．２ｍｍ^２／ｓ（２５℃）であり、比重は０．９５７（２５℃）であり、屈折率は１．４２７６であった。

上記シリコーン化合物１の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。
０．１ｐｐｍ（３４Ｈ）、０．５ｐｐｍ（２Ｈ）、０．９ｐｐｍ（２Ｈ）、１．０ｐｐｍ（２Ｈ）、１．３ｐｐｍ（３Ｈ）、２．０ｐｐｍ（３Ｈ）、３．５−３．８ｐｐｍ（６Ｈ）、４．３ｐｐｍ（２Ｈ）、５．６ｐｐｍ（１Ｈ）、６．１ｐｐｍ（１Ｈ）。

［実施例２］
ジエチレングリコールモノビニルエーテル９９．０ｇ(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とビニルシロキサンとの反応物（錯体）のトルエン溶液(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、過剰のジエチレングリコールモノビニ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（１２）のシリコーン化合物を２４７．５ｇ(収率９１％)得た。下記条件のＧＣによる該シリコーン化合物の純度は９９.３質量％だった。

得られた上記式（１２）のシリコーン化合物２１８．０ｇ(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（１２）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（１２）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、上記式（１１）で表される化合物を得た。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９８.４質量％であった。

［比較合成例１］
特許４６４６１５２号（特許文献６）の実施例１に記載の方法に従い、下記式（１３）で表される化合物を合成した（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。

［比較合成例２］
特許４６４６１５２号（特許文献６）の実施例２に記載の方法に従い、下記式（１４）で表される化合物を合成した（シリコーン化合物３）。

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９８．１％であった。

［比較合成例３］
特許第４８８２１３６号（特許文献３）の実施例１に記載の方法に従い、下記式（１５）で表される化合物を合成した（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９７．９％であった。

［評価試験］
（１）耐加水分解性の評価
[実施例３、比較例１〜３]
上記で得たシリコーン化合物１〜４各々について、下記試験を行った。
２０ｍＬスクリュー管に、シリコーン化合物０．１ｇ、２-プロパノール（３．９０ｇ）、酢酸（０．２４ｇ）、蒸留水（０．９０ｇ）、及び２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（２ｍｇ）を入れてよく混合し、密閉した。該スクリュー管を５０℃下に７２時間置いた。混合直後（０時間）の混合溶液及び７２時間置いた後の混合溶液をガスクロマトグラフィー測定に夫々付した。ガスクロマトグラフィーの測定条件は上記した通りである。
ガスクロマトグラフィー測定により得られたピーク面積は含まれる成分量に比例する。混合直後（０時間）のシリコーン化合物のピーク面積（１００％）に対する、７２時間後のシリコーン化合物のピーク面積割合（％）を算出し、加水分解による重量減少率を評価した。結果を表１に示す。

比較例１〜３に示す通り、シリコーン化合物２〜４は上記条件により加水分解され、成分含有量が著しく減少した。これに対し、本発明のシリコーン化合物はピーク面積割合の減少がほとんどなく、耐加水分解性に優れる。

モノマー混合物の調製
［実施例４］
実施例１で得たシリコーン化合物１（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）、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、モノマー混合物１を得た。

[比較例４〜６］
比較例４〜６では、シリコーン化合物１をシリコーン化合物２〜４に各々替えた他は実施例４と同じ組成及び方法にてモノマー混合物（シリコーン化合物２、３、４の順にモノマー混合物２、３、４と称す）を調製した。

（２）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１〜４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２に示す。

（３）フィルム（重合体）の外観
上記で得たモノマー混合物１〜４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２に示す。

（４）フィルム（重合体）の水濡れ性（表面親水性）
上記（３）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２に示す。

（５）フィルム（重合体）の耐汚染性
上記（３）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２に示す。

（６）フィルム（重合体）の耐久性
上記（３）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）浸漬前および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）に浸漬する前後での破断強度と破断伸度が夫々１０％以内の変化の場合は○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２に示す。

比較例４〜６に示す通り、シリコーン化合物２〜４は、他の（メタ）アクリル系モノマー化合物との相溶性が悪く透明な重合体を得られない。また、得られた重合体は水濡れ性、耐汚染性に劣り、さらにリン酸緩衝液に浸漬することで機械的強度が低下する。これに対し、本発明のシリコーン化合物は、他の（メタ）アクリル系モノマー、特にフッ素系モノマーとの相溶性が良好であり、無色透明であり、水濡れ性及び耐汚染性に優れる重合体を与えることができ、さらに該重合体はリン酸緩衝液に浸漬しても機械的強度が低下しない。

本発明の化合物は、酸素透過性を有し、無色透明であり、親水性（水濡れ性）及び耐汚染性に優れ、且つ、耐加水分解性に優れる重合体を与える。さらに本発明の化合物から導かれる繰返し単位を含む重合体はリン酸緩衝液に浸漬しても機械的強度が低下せず、耐久性に優れる。また、本発明の製造方法によれば、特定の構造を有する１種類の化合物を高純度で成る化合物を提供することができる。従って、本発明の化合物及び該化合物の製造方法は、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 (12)

1. 下記式（１）で表される化合物
   

   

   (式（１）において、ｍは２〜１０の整数であり、ｎは１〜２の整数であり、Ｒ¹は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^２は水素原子又はメチル基であり、Ｒ^３は互いに独立に炭素数１〜６のアルキル基である)。
2. 式（１）において各特定の一のｍ、ｎ、Ｒ¹、Ｒ^２及びＲ^３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記載の化合物。
3. ｍが３である、請求項１または請求項２記載の化合物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の化合物と、これと重合性の他の化合物とから導かれる繰返し単位を含む共重合体。
5. 請求項４記載の共重合体からなる、コンタクトレンズ、眼内レンズ、及び人口角膜から選ばれる眼科デバイス。
6. 下記式（１）で表される化合物の製造方法であって、
   

   

   (式（１）において、ｍは２〜１０の整数であり、ｎは１〜２の整数であり、Ｒ¹は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^２は水素原子又はメチル基であり、Ｒ^３は互いに独立に炭素数１〜６のアルキル基である)
   下記式（２）で表されるシリコーン化合物と
   

   

   （式（２）において、ｍ、ｎ、Ｒ^１およびＲ^３は上述のとおりである）
   下記式（３）で表される(メタ)アクリル酸ハライドとを
   

   

   (式（３）において、ＸはＣｌ、Ｂｒ、又はＩであり、Ｒ^２は上述のとおりである)
   反応させる工程を含む、製造方法。
7. 前記反応を酸捕捉剤の存在下で行う、請求項６記載の製造方法。
8. 酸捕捉剤がトリエチルアミンである、請求項７記載の製造方法。
9. 下記式（４）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^１及びＲ^３は上述のとおりである）
   下記式（５）で表される化合物とを、
   

   

   （ｎは上述のとおりである）
   付加反応させて上記式（２）で表されるシリコーン化合物を製造する工程をさらに含む請求項６〜８のいずれか１項記載の製造方法。
10. 式（２）において各特定の一のｍ、ｎ、Ｒ¹、及びＲ^３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９記載の製造方法。
11. ｍが３である請求項１０記載の製造方法。
12. 下記式（１）で表される化合物を製造する方法であって、
    

    

    (式（１）において、ｍは２〜１０の整数であり、ｎは１〜２の整数であり、Ｒ¹は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ^２はメチル基であり、Ｒ^３は互いに独立に炭素数１〜６のアルキル基である)
    下記式（４）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及びＲ^１、及びＲ^３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及びＲ^２は上述のとおりである）
    反応させる工程を含む、製造方法。