JPH11228644A - シリコーンヒドロゲルポリマー - Google Patents
シリコーンヒドロゲルポリマーInfo
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- JPH11228644A JPH11228644A JP10303307A JP30330798A JPH11228644A JP H11228644 A JPH11228644 A JP H11228644A JP 10303307 A JP10303307 A JP 10303307A JP 30330798 A JP30330798 A JP 30330798A JP H11228644 A JPH11228644 A JP H11228644A
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Abstract
を経済的で効率的に製造するための反応混合物を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも1つのシリコーン含有モノマ
ー、少なくとも1つの親水性モノマー及び以下の構造を
有する希釈剤からなる、コンタクトレンズの製造に使用
される反応混合物、 【化13】ここで、R、R’、R”はそれぞれ、水素、
炭素数が1〜10の置換又は無置換の直鎖、分枝又は環
状単価アルキルから選択され、R、R’、R”の2つ又
は3つ全ては、R、R’、R”の2つ以上が水素でない
ことを条件として、互いに結合して、少なくとも1つの
置換又は無置換の炭素数1〜10の環状構造を形成でき
る。
Description
のシリコーン含有モノマーと少なくとも1つの親水性モ
ノマーを含む反応混合物を重合して製造するポリマーに
関する。特に、この発明は、希釈剤の存在下で少なくと
も1つのシリコーン含有モノマーと少なくとも1つの親
水性モノマーを含む反応混合物を重合して製造するポリ
マーに関する。
ロゲルは、水を経平衡状態で含む水和架橋ポリマー系で
ある。一般に、ヒドロゲルは酸素透過性で生物学的適合
性であり、そのため生物学的医療器具、特にコンタクト
レンズ又は眼球内レンズの好適な原料となる。従来のヒ
ドロゲルは、2−ヒドロキシエチルメタクリレート又は
N−ビイルピロリドン等の親水性モノマーを主に含むモ
ノマー混合物から製造する。米国特許第4,495,3
13号、同第4,889,664号及び同第5,03
9,459号には、従来のヒドロゲルの製造が記載され
ている。従来のヒドロゲルを製造するために、しばしば
多価アルコールの水置換可能ホウ酸エステル等の置換可
能希釈剤が使用される。米国特許第4,680,336
号に記載されている置換可能希釈剤は、製造するヒドロ
ゲルのポリマー成分の粘着力パラメーターに関連する粘
性とハンセン粘着力のパラメータに基づいて選択される
水置換可能有機化合物である。従来のヒドロゲル物質の
酸素透過率は、物質の水含有量に関係し、一般には20
バーレ〜30バーレ(barrers)以下である。従
来のヒドロゲル物質から作られたコンタクトレンズは、
酸素透過率レベルは短時間装着用コンタクトレンズに適
しているが、長時間コンタクトレンズを装着する間(例
えば、30日間連続使用)角膜を健康に維持するには不
十分な恐れがある。従って、従来のヒドロゲルの酸素透
過率を高めるための努力が続けられている。
つの既知の方法は、シリコーン含有モノマーをヒドロゲ
ル組成物に添加することであり、それによりシリコーン
ヒドロゲルを製造する。シリコーン含有モノマーは従来
のヒドロゲルより高い酸素透過率を有する。シリコーン
ヒドロゲルは、少なくとも1つのシリコーン含有モノマ
ーと少なくとも1つの親水性モノマーを含む混合物を重
合して製造している。シリコーン含有モノマー又は親水
性モノマーのいずれも、架橋剤として機能できる場合が
あり(架橋剤は複数の重合できる官能基を有するモノマ
ーである)、又は別の架橋剤を使用してもよい。米国特
許第4,954,587号、同第5,010,141
号、同第5,079,319号、同第5,115,05
6号、同第5,260,000号、同第5,336,7
97号、同第5,358,995号、同第5,387,
632号、同第5,451,617号、同第5,48
6,579号及びPCT国際公開第WO 96/317
92号には、シリコーンヒドロゲルの製造が記載されて
いる。これらの文献では、n−ヘキサノール、エタノー
ル、n−ノナノールが希釈剤として使用され、シリコー
ンモノマーと親水性モノマーを適合している。これらの
特許には希釈剤として有用な、さらに他の広い範囲の物
質が記載されている。先行技術に使用された希釈剤は、
反応混合物の全重量の比較的大きな割合で使用されてい
た。大量の希釈剤は製造過程の間に蒸発するので、シリ
コーンヒドロゲルレンズの再生可能な成形を難しくす
る。さらに、このような大量の希釈剤の使用は火事の危
険があり、しばしばポリマー物質の粘り強さが減る。ま
た、成形するときは、大量の希釈剤の使用により、ポリ
マーを大きなサイズの型で成形し、重合の後の希釈剤の
除去によりもたらされる収縮を補う必要がある場合があ
る。より重要なことは、従来技術で使用されている希釈
剤は、シリコーンモノマーとマクロマーと親水性モノマ
ーの多くの混合物、特に親水性モノマーのレベルが比較
的高い混合物の可溶化が不十分である。これらの混合物
や得られたポリマーは不透明でコンタクトレンズに使用
できない。
5,387,662号及び同第5,539,016号に
は、希釈剤を添加しないでシリコーンヒドロゲルを製造
する他の方法が記載されている。これらの特許には、極
性フッ素化グラフト又は側基を有し、それらが末端の二
フッ素置換炭素原子に付いている水素原子を有するポリ
シロキサンの使用が記載されている。これはシリコーン
と親水性モノマーの特定の組み合わせの適合性を改善す
るが、複雑なシリコーンマクロマーの複数の合成工程を
必要とする。この技術分野では、経済的で効率的な方法
で重合されるシリコーンヒドロゲルが求められている。
クトレンズ用のシリコーンヒドロゲルを経済的で効率的
に製造するための反応混合物を提供することである。本
発明は、反応混合物を重合して得られるポリマーを提供
する。ここで、反応混合物は1つ以上のシリコーン含有
モノマー、1つ以上の親水性モノマー及び以下の構造を
有する希釈剤からなる、
〜10の直鎖、分枝又は環状単価アルキルから選択され
る。アルキルは、ハロゲン、エーテル、エステル、アリ
ール、アミノ、アミド、アルケン、アルキン、カルボン
酸、アルコール、アルデヒド及びケトン等の1以上の基
で任意に置換されていてもよい。R、R’、R”の2つ
以上が水素でないことを条件として、R、R’、R”の
2つ又は3つ全ては、互いに結合して、上述したように
置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル等の1
以上の環状構造を形成してもよい。
が、シリコーン含有モノマーと親水性モノマーの組み合
わせを可溶化することにおいて、従来技術の希釈剤より
もずっと効果的なことである。開示する希釈剤を使用す
ると、シリコーン含有モノマーと親水性モノマーの幅広
い組み合わせで、透明な混合物とポリマーが得られる。
シリコーン含有モノマーと親水性モノマーの幾つかの組
み合わせに関しては、透明な混合物とポリマーを得るの
に必要な希釈剤の量は、従来技術の希釈剤の量の半分以
下であった。本発明により製造されるポリマーはコンタ
クトレンズを製造するのに使用でき、このコンタクトレ
ンズは高い酸素透過率と良好な加工性を有し経済的で効
率的に製造できる。本発明のポリマーは、生物学的適合
性と高い酸素透過率を必要とする生物学的医療器具を製
造するのに使用できる。
マー、親水性モノマー、希釈剤及び、架橋剤、触媒、剥
離剤、淡彩等の他の任意の成分を、重合前に一緒に混合
したものとして定義する)の重合の後、得られたポリマ
ーを溶媒で処理し、希釈剤を除き、最終的には希釈剤を
水で置き換える。希釈剤を除くのに使用する溶媒は水
(又は生理食塩水等の水性溶液)でよいが、本発明の方
法に使用する希釈剤の溶解性と、残留非重合モノマーの
溶解性に依存して、希釈剤と置換するのに最初に使用す
る溶媒は、エタノール、メタノール、イソプロパノー
ル、それらの混合物等の有機液体又は、これら1以上の
有機液体と水の混合物でもよい。その後、純水(又は生
理食塩水)で抽出し、水で膨潤したモノマーのポリマー
からなるシリコーンヒドロゲルを得る。ポリマーを水和
した後のシリコーンヒドロゲルは、好ましくはシリコー
ンヒドロゲルの全重量の2重量%〜50重量%の水、よ
り好ましくは10重量%〜40重量%の水、最も好まし
くは15重量%〜35重量%の水を含む。シリコーンヒ
ドロゲルは、特にコンタクトレンズ又は眼球内レンズ、
好ましくはコンタクトレンズの製造に適している。
硬化するのに、スピンキャスティング、スタティックキ
ャスティングを含む様々な方法が知られている。スピン
キャスティング法は米国特許第3,408,429号、
同第3,660,545号に記載されており、スタティ
ックキャスティング法は米国特許第4,113,224
号、同第4,197,266号に記載されている。本発
明のポリマーを用いたコンタクトレンズを製造するのに
好ましい方法は、シリコーンヒドロゲルを直接成形する
ことである。直接成形は経済的で水和レンズの最終形状
を正確にコントロールできる。この方法では、反応混合
物を、シリコーンヒドロゲル、即ち水膨潤ポリマーの最
終所望形状を有する型に入れ、反応混合物をモノマーが
重合する条件におく。それにより、最終所望形状のポリ
マー/希釈剤混合物ができる。その後、このポリマー/
希釈剤混合物を溶媒で処理して、希釈剤を除き、最終的
に水で置き換え、最終の大きさと形を有するシリコーン
ヒドロゲルを生成する。この大きさと形は元の成形した
ポリマー/希釈剤物品の大きさと形と全く同じである。
この方法を用いてコンタクトレンズを製造できる。この
方法は米国特許第4,495,313号、同第4,68
0,336号、同第4,889,664号及び同第5,
039,459号に記載されており、ここに参照として
取り込む。
の構造を有する希釈剤を使用する。
〜10の直鎖、分枝又は環状単価アルキルから選択され
る。アルキルは、ハロゲン、エーテル、エステル、アリ
ール、アミノ、アミド、アルケン、アルキン、カルボン
酸、アルコール、アルデヒド及びケトン等の1以上の基
で任意に置換されていてもよい。R、R’、R”の2つ
以上が水素でないことを条件として、R、R’、R”の
2つ又は3つ全ては、互いに結合して、上述したように
置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル等の1
以上の環状構造を形成してもよい。
素、炭素数が1〜7の直鎖、分枝又は環状無置換アルキ
ル基から選択される。さらに、好ましくは、R、R’、
R”は独立して炭素数が1〜7の直鎖、分枝又は環状無
置換アルキル基から選択される。商業的目的では、高分
子量の希釈剤は揮発性が低く引火性が低いので、希釈剤
の好ましい構造は全炭素数が4以上、さらに好ましくは
5以上、最も好ましくは6以上である。R、R’、R”
の1つが水素であるとき、構造は第二アルコールとな
る。R、R’、R”のいずれも水素でないとき、構造は
第三アルコールとなる。第三アルコールは重合に干渉す
る恐れのある鎖移動反応に係わりにくいと考えられてい
るので、第三アルコールは第二アルコールより好まし
い。好ましくは,希釈剤は不活性で容易に置換される。
ノール、2−プロパノール、メンソール、シクロヘキサ
ノール、シクロペンタノール、エキソ−ノルボルネオー
ル、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−ヘキサ
ノール、3−ヘキサノール、3−メチル−2−ブタノー
ル、2−ヘプタノール、2−オクタノール、2−ノナノ
ール、2−デカノール、3−オクタノール、ノルボルネ
オール及びメンソール等がある。
ノール、t−アミルアルコール、2−メチル−2−ペン
タノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、3−メ
チル−3−ペンタノール、1−メチルシクロヘキサノー
ル、2−メチル−2−ヘキサノール、3,7−ジメチル
−3−オクタノール、1−クロロ−2−メチル−2−プ
ロパノール、2−メチル−2−ヘプタノール、2−メチ
ル−2−オクタノール、2−メチル−2−ノナノール、
2−メチル−2−デカノール、3−メチル−3−ヘキサ
ノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−メチル−
4−ヘプタノール、3−メチル−3−オクタノール、4
−メチル−4−オクタノール、3−メチル−3−ノナノ
ール、4−メチル−4−ノナノール、3−メチル−3−
オクタノール、3−エチル−3−ヘキサノール、3−エ
チル−3−ヘプタノール、4−エチル−4−ヘプタノー
ル、4−プロピル−4−ヘプタノール、4−イソプロピ
ル−4−ヘプタノール、2,4−ジメチル−2−ペンタ
ノール、1−メチルシクロペンタノール、1−エチルシ
クロペンタノール、1−エチルシクロペンタノール、3
−ヒドロキシ−3−メチル−1−ブテン、4−ヒドロキ
シ−4−メチル−1−シクロペンタノール、2−フェニ
ル−2−プロパノール、2−メトキシ−2−メチル−2
−プロパノール、2,3,4−トリメチル−3−ペンタ
ノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、2−フ
ェニル−2−ブタノール、2−メチル−1−フェニル−
2−プロパノール及び3−エチル−3−ペタノール等が
ある。
以上の混合物、又は上記の構造の2以上のアルコールの
混合物を、本発明のポリマーを製造するための希釈剤と
して使用できる。好ましい希釈剤は、炭素数が4より多
い第二アルコール及び第三アルコールである。より好ま
しい希釈剤は、t−ブタノール、t−アミルアルコー
ル、2−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノール、
2,3−ジメチル−2−ブタノール、3−メチル−3−
ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール及び3,
7−ジメチル−3−オクタノールである。
ール、3−メチル−3−ペンタノール及び3,7−ジメ
チル−3−オクタノールである。本発明のポリマーを製
造するために使用される1以上のシリコーン含有モノマ
ーと1以上の親水性モノマーは、先行技術でシリコーン
ヒドロゲルを作るために使用された既知のどのモノマー
でもよい。これらの用語、シリコーン含有モノマー及び
親水性モノマーは互いに排他的ではない。シリコーン含
有モノマーは幾らか親水性であり、親水性モノマーは幾
らかシリコーンを含み得る。なぜなら、シリコーン含有
モノマーは親水性基を持ち得るし、親水性モノマーはシ
リコーン基を持ち得るからである。さらに、シリコーン
含有モノマーと親水性モノマーは、重合の前に反応し
て、プレポリマーを生成できる。プレポリマーは後で希
釈剤の存在下で本発明のポリマーを生成する。しかし、
プレポリマーの製造は複雑であり好ましくない。好まし
くは、少なくとも1つのシリコーン含有モノマーと少な
くとも1つの親水性モノマーを、希釈剤モノマーの存在
下で重合し、シリコーン含有モノマーと少なくとも1つ
の親水性モノマーは異なる。ここで使用する用語「モノ
マー」は、重合できる低分子量化合物(即ち、一般には
平均分子量が700より小さい)、及びさらに重合でき
る官能基を有する中程度又は高い分子量の化合物又はポ
リマー(時々、マクロモノマーと称する)(即ち、一般
には平均分子量が700より大きい)である。用語「シ
リコーン含有モノマー」と「親水性モノマー」は、モノ
マー、マクロモノマー、プレポリマーを含む。
クロマー又はプレポリマーにおいて少なくとも1つの
[−Si−O−]基を有するものである。好ましくは、
Siとそれに付いているOは、シリコーン含有モノマー
において、シリコーン含有モノマーの全分子量の20重
量%より多く存在し、より好ましくは30重量%より多
く存在する。有用なシリコーン含有モノマーは、好まし
くは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N−ビニルラクタム及びスチリ
ル官能基等の重合可能官能基を有する。本発明に有用な
シリコーン含有モノマーの例は、ここに参照として取り
込む米国特許第4,136,250号、同第4,15
3,641号、同第4,740,533号、同第5,0
34,461号及び同第5,070,215号に記載さ
れている。
には、以下の構造式で表されるポリシロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリルモノマーがある。
はメチルを示し、各R’は独立して低級アルキル基又は
フェニル基を示し、nは1又は3〜10を示す。
ルモノマーの例には、メタクリルオキシプロピルトリス
(トリメチルシロキシ)シラン、ペンタメチルジシロキ
サニルメチルメタクリレート、フェニルテトラメチル−
ジシロキサニルエチルアクリレート、メチルジ(トリメ
チルシロキシ)メタクリルオキシメチルシランがある。
メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキ
シ)シランが最も好ましい。
クラスは、以下の構造式で表されるポリ(オルガノシロ
キサン)プレポリマーである。
はメタクリル酸のアミド等の活性化不飽和基を示す。各
R3,R4,R5,R6は独立して、炭素数が1〜18で炭
素原子間にエーテル結合があってもよい、単価炭化水素
基又はハロゲン置換単価炭化水素基から選択される。R
7は、炭素数が1〜22の二価炭化水素基を示す。nは
0又は1以上の整数を示し、好ましくは5〜400であ
り、さらに好ましくは10〜300である。1つの例と
して、α,ωービスメタクリルオキシプロピルポリジメ
チルシロキサンがある。
スには、以下の構造式のシリコーン含有ビニルカルボネ
ート又はビニルカルバメートモノマーがある。
含有有機基を示す。R’は水素又はメチルを示す。dは
1,2,3又は4を示し、qは0又は1を示す。
ものを含む。
を示す。
キル基又はフルオロアルキル基を示す。eは1〜200
を示す。nは1,2,3又は4を示す。mは0,1,
2,3,4又は5を示す。
ニルカルバメートモノマーは特に、1,3−ビス[4−
ビニルオキシカルボニルオキシ)ブット−1−イル]テ
トラメチル−ジシロキサン3−(トリメチルシリル)プ
ロピルビニルカルボネート、3−(ビニルオキシカルボ
ニルチオ)プロピル−[トリス(トリメチルシロキシシ
ラン]、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]
プロピルビニルカルバメート、3−[トリス(トリメチ
ルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート、3
−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビ
ニルカルボネート、t−ブチルジメチルシロキシエチル
ビニルカネボネート、トリメチルシリルエチルビニルカ
ネボネート、トリメチルシリルメチルビニルカネボネー
ト、及び
以下の構造式のモノマーを含む。 (*D*A*D*G)a *D*D*E’、E(*D*G*D*A)a *
D*G*D*E’、又は、E(*D*A*D*G)a *D*A*D*
E’’ ここで、Dは、炭素数が6〜30の、アルキルジラジカ
ル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキ
ルジラジカル、アリールジラジカル又はアルキルアリー
ルジラジカルを示す。Gは、炭素数が1〜40のアルキ
ルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシ
クロアルキルジラジカル、アリールジラジカル又はアル
キルアリールジラジカルを示し、それらはエーテル結
合、チオ結合又はアミン結合を主鎖に含んでもよい。*
はウレタン結合又はウレイド結合を示す。aは少なくと
も1を示す。Aは、以下の構造式の二価ポリマー基を示
す。
オロ置換アルキル基を示し、炭素原子間のエーテル結合
を含んでもよい。mは少なくとも1である。pは重量が
400〜1000の部分である。EとE’の各々は独立
して、以下の構造式の重合可能不飽和有機基を示す。
炭素数が1〜6のアルキル基、又は−CO−Y−R15基
を示し、ここでYは−O−、−S−又は−NH−であ
る。R14は炭素数1〜12の二価の基である。Xは−C
O−又は−OCO−を示す。Zは−O−又は−NH−を
示す。Arは炭素数6〜30のアロマチック基を示す。
wは0〜6を示す。xは0又は1を示す。yは0又は1
を示す。zは0又は1を示す。
構造式で表される。
カル等のイソシアネート基を除いた後のジイソシアネー
トのジラジカルである。
コーン含有モノマーには、ポリシロキサン、ポリアルキ
レンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ素化炭化水
素、ポリフッ素化エーテル、ポリサッカラライド基を含
むマクロマー等のPCT国際公開第WO 96/317
92号に記載されているものがある。米国特許第5,3
21,108号、同第5,387,662号及び同第
5,539,016号には、極性フッ素化グラフト又は
側基があり、それらが末端二フッ素置換炭素原子に付い
ている水素原子を有するポリシロキサンが記載されてい
る。このようなポリシロキサンもまた本発明のシリコー
ンモノマーとして使用できる。
好ましい親水性モノマーは、アクリル含有又はビニル含
有のいずれかでよい。このような親水性モノマーはそれ
自身架橋剤として使用してもよい。用語「ビニルタイ
プ」又は「ビニル含有」モノマーとは、ビニル基(−C
H=CH2)を含有するモノマーをいい、一般に反応性
が高い。このような親水性ビニル含有モノマーは比較的
容易に重合することが知られている。「アクリルタイ
プ」又は「アクリル含有」モノマーは、以下の構造式の
アクリル基を含有するモノマーである。 (CH2=CRCOX) ここで、RはH又はCH3であり、XはO又はNであ
り、容易に重合することが知られており、例えば、N,
N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート(HEMA)、グリセロールメ
タクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリルアミ
ド、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタ
クリル酸及びアクリル酸である。
できる親水性ビニル含有モノマーには、N−ビニルラク
タム(例えば、N−ビニルピロリドン(NVP))、N
−ビニル−N−メチルアセタミド、N−ビニル−Nーエ
チルアセタミド、N−ビニル−N−エチルホルムアミド
及びN−ビニルホルムアミド等のモノマーがあるが、N
VPが好ましい。
は、1以上の末端水酸基が重合可能な二重結合を含む官
能基で置換されているポリオキシエチレンポリオールが
ある。例として、ポリエチレングリコール、エトキシ化
アルキルグルコシド、1以上のモル当量のエンドキャッ
ピング基と反応したエトキシ化ビスフェノールAが挙げ
られ、例えば、イソシアネートエチルメタクリレー
ト(”IEM”)、メタクリックアンヒドライド、メタ
クリロイルクロライド、ビニルベンゾイルクロライド等
であり、カルバメート又はエステル基等のリンク部を通
してポリエチレンポリオールと結合する1以上の末端重
合可能オレフィン基を有するポリエチレンポリオールを
生成する。
215号に記載されている親水性ビニルカルボネート又
はビニルカルバメートモノマーと、米国特許第4,91
0,277号に記載されている親水性オキサゾロンモノ
マーである。当業者は他の適当な親水性モノマーが明ら
かであろう。本発明のポリマーに取り込まれることので
きるより好ましい親水性モノマーには、N,N−ジメチ
ルアクリルアミド(DMA)、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート(HEMA)、グリセロールメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−ビニ
ルピロリドン(NVP)、ポリエチレングリコールモノ
メタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸等の親水性
モノマーがあるが、DMAが最も好ましい。
HEMA、NVPから選択される。一般に、1以上の架
橋剤(架橋モノマーとも称する)を反応混合物に添加す
ることが必要である。例えば、エチレングリコールジメ
タクリレート(”EGDMA”)、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート(”TMPTMA”)、グリセ
ロールトリメタアクリレート、ポリエチレングリコール
ジメタクリレート(好ましくは、ポリエチレングリコー
ルは例えば約5000までの分子量を有する)及び他の
ポリアクリレートエステルとポリメタクリレートエステ
ル(例えば、上記の2以上の末端メタクリレート部を含
む末端キャッピングポリオキシエチレンポリオール)で
ある。ポリアルキルエーテルセグメント及び硬化可能セ
グメントを有する環状ポリオールも使用できる。例え
ば、環状ポリオールは、アルコキシ化グルコース又はス
クロースから構成でき、その後それらはイソシアネー
ト、メタクリル酸又はメタクリル化剤と反応して、紫外
線硬化可能プレポリマーとなる。環状ポリオールについ
ては、さらに、ここに参照として取り込む米国特許第
5,304,584号に記載されている。架橋剤は、通
常の量、例えば 反応混合物中の反応成分100グラム
に対して約0.000415モル〜約0.0156モル
で使用する。(反応成分とは、希釈剤とポリマー構造の
一部とはならない追加製造補助剤を除いた、反応混合物
中に含まれる全てである。)親水性モノマー及び/又は
シリコーン含有モノマーが架橋剤として機能するとき
は、架橋剤の反応混合物への添加は任意である。架橋剤
として機能することができ、それが存在するときは反応
混合物に追加の架橋剤の添加を必要としない親水性モノ
マーの例として、上記の2以上の末端メタクリレート部
を有するポリオキシエチレンポリオールが挙げられる。
存在するときは反応混合物に追加の架橋剤の添加を必要
としないシリコーン含有モノマーの例として、α,ω−
ビスメタクリルオキシプロピルポリジメチルシロキサン
が挙げられる。反応混合物に存在できる他のモノマーに
は、紫外線吸収モノマー、反応性淡彩等がある。剥離剤
又は湿潤剤等の追加の製造補助剤も、反応混合物に添加
できる。好ましくは、重合触媒を反応混合物に入れる。
重合触媒は、穏やかに加熱した温度でフリーラジカルを
生成する、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオ
キシド、イソプロピルペルカルボネート及びアゾビスイ
ソブチロニトリル等の化合物でよい。また、重合触媒
は、アロマチックアルファ−ヒドロキシケトン又はジケ
トンを加えたターシャリーアミン等の光開始系でもよ
い。光開始系の例として、2−ヒドロキシ−2−メチル
−1−フェニル−プロパン−1−オン及びカンフルキノ
ンとエチル4−(N,N−ジメチルアミノ)ベンゾエー
トの組み合わせが挙げられる。触媒は、反応混合物で触
媒として有効な量、例えば反応モノマー100部に対し
て約0.1重量部〜約2重量部で使用される。反応混合
物の重合は、使用する重合開始剤によって、加熱、可視
光、紫外線又は他の手段を適当に選択して開始できる。
好ましい開始剤は、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−
フェニル−プロパン−1−オンであり、好ましい重合開
始方法はUV光である。
マーの好ましい範囲は、反応混合物の反応成分の約5重
量%〜95重量%であり、より好ましくは約30重量%
〜85重量%であり、最も好ましくは約50重量%〜8
0重量%である。上記発明に存在する親水性モノマーの
好ましい範囲は、反応混合物の反応成分の約5重量%〜
80重量%であり、より好ましくは約10重量%〜60
重量%であり、最も好ましくは約20重量%〜50重量
%である。上記発明に存在する希釈剤の好ましい範囲
は、全反応混合物の約2重量%〜70重量%であり、よ
り好ましくは約5重量%〜50重量%であり、最も好ま
しくは約15重量%〜40重量%である。必要な希釈剤
の量は、反応成分の性質と相対量によって変わるが、特
許請求した希釈剤の量は、従来の希釈剤を使用するとき
に必要な量より一般にかなり少ない。例えば、比較的大
量(反応混合物の20%又は25%より多い又は特に3
0%より多い)の親水性モノマー及び/又は高い分子量
(平均分子量が2000又は3000より大きい又は特
に5000より大きい)のシリコーン含有モノマーを含
む混合物は、一般に比較的高いレベルの希釈剤が必要で
ある。しかし、従来技術で使用する希釈剤に比べると、
ここに説明する1以上の希釈剤を使用するときはずっと
少ない。
は、反応成分の10重量%〜50重量%のポリ(オルガ
ノシロキサン)プレポリマー、より好ましくはα,ω−
ビスメタクリルオキシプロピルポリジメチルシロキサ
ン、反応成分の25重量%〜50重量%のポリシロキサ
ニル(メタ)アクリレート、より好ましくはTRIS、
反応成分の20重量%〜50重量%の親水性モノマー、
より好ましくはDMA、及びUVの又は可視光活性化光
開始剤であり、全反応混合物の15〜40の量で存在す
る第二又は第三アルコール希釈剤(より好ましくは第三
アルコール)と混合されている。本発明の反応混合物
は、振とう又は撹拌等の当業者に知られているどの方法
でも製造でき、前記の方法によりポリマー物品又は器具
を製造するのに使用できる。
説明する。実施例で使用する物質の幾つかを以下のよう
に定義する。 ”DAROCURE1173” 2−ヒドロキシ−2−
メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン ”DMA” N,N−ジメチルアクリルアミド ”PDMS” α,ω−ビスメタクリルオキシプロピル
ポリジメチルシロキサン ”TRIS” 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
IS、35%DMA、1%DAROCUR1173(全
ての%は反応成分の重量パーセントである)から混合物
を作り、t−ブタノールで、重量比率73/27の反応
成分/希釈剤へと希釈した。得られた混合物は透明で均
一な溶液であった。ポリプロピレンコンタクトレンズ型
を満たし、閉じて、30分間蛍光UV源から全部で3.
2J/cm2のUV光で照射した。型を開け、レンズを
イソプロパノールに入れ、その後イオン除去水に移し
た。
2の張力係数、151(±36)%の破裂伸長、30.
6(±0.3)%の平衡水含有量を有していた。張力は
インストロン(商標)モデル1122張力試験機を用い
て測定した。平衡水含有量(EWC)は重量により測定
し、以下のように表される。 %EWC=100x(水和レンズの質量−乾燥レンズの
質量)/水和レンズの質量
かし、t−ブタノールの代わりに、3−メチル−3−プ
ロパノールを、反応成分/希釈剤比率77/23で用い
た。混合物とレンズは透明であった。レンズは、111
(±3)g/mm2の張力係数、163(±35)%の破
裂伸長、30.0(±0.1)%の平衡水含有量を有し
ていた。
釈剤と反応成分/希釈剤の比率はテーブル1に示した通
りである。全ての混合物は透明であった。
釈剤として1−ヘキサノールを用いた。混合物は不透明
で、反応成分/希釈剤比率が38/62まで希釈しても
不透明であった。
0.0%TRIS、30.0%DMA、1.0%DAR
OCUR1173の混合物から製造した。実施例1の方
法を用いて製造し、t−ブタノールで、反応成分/希釈
剤の重量比率60/40まで希釈した。混合物は透明で
あった。レンズを実施例1に記載したように製造した。
レンズは透明で、137(±11)g/mm2の張力係
数、141(±46)%の破裂伸長、26.1(±0.
2)%の平衡水含有量を有していた。
イソプロパノールで、反応成分/希釈剤の重量比率60
/40まで希釈した。混合物は透明であった。レンズを
実施例1に記載したように製造した。得られたレンズは
透明で、94(±5)g/mm2の張力係数、147(±
76)%の破裂伸長、26.8(±0.3)%の平衡水
含有量を有していた。比較例2と実施例11の係数の違
いは、特許請求した希釈剤を用いることにより、得られ
る機械特性が改善されることを示す。
較例7 種々の量のPDMS(5000MW)、TRIS、DM
A、DAROCUR1173の混合物を製造し、最小量
の希釈剤を添加して、透明な混合物を製造した(実施例
12〜実施例16は3−エチル−3−ペンタノールを用
い、比較例3〜比較例4は1−ヘキサノールを用い
た)。結果をテーブル2に示す。テーブル2は、混合物
のDMAのレベルが増加すると、本発明の希釈剤を、従
来技術で透明な混合物を得るのに必要であった希釈剤の
量に比べて、透明な混合物を得るためにかなり少ないレ
ベルで使用できることを示す。
開示する希釈剤を用いるなら、本発明のポリマーが、か
なり少ない希釈剤を含む反応混合物から作ることができ
ることを示している。テーブル2の結果が示すように、
このことは、反応混合物中の親水性モノマーの量が増え
るので特に重要である。実施例14では透明な混合物を
作るのに必要な希釈剤の量は、3−メチル−3−ペンタ
ノール2.01gであったのに対し、比較例7では同じ
反応成分で1−ヘキサノール13.43gが必要であっ
た。これらの実施例は、透明な混合物を作るために、1
−ヘキサノールは3−メチル−3−ペンタノールの6倍
以上であることを示す。従来の希釈剤を使用すると、シ
リコーン含有モノマーと親水性モノマーの混合物から透
明な混合物又はレンズを作ることができなかったが、こ
こに開示する希釈剤を用いると、これらシリコーン含有
モノマーと親水性モノマーの混合物を使用して混合物と
レンズを作ることが可能及び実際的となる。さらに、実
施例は、本発明のポリマーをレンズの製造に用いると良
好な機械特性を有することを示す。本発明を好ましい実
施形態について説明してきたが、さらに他の実施形態が
当業者の能力の範囲内であり、かつ本発明の範囲内であ
る。
エーテル、エステル、アリール、アミノ、アミド、アル
ケン、アルキン、カルボン酸、アルコール、アルデヒド
及び、ケトンの少なくとも1つの基で置換されている請
求項1記載の反応混合物。 (2)R、R’、R”は独立して水素又は、炭素数が1
〜7の直鎖、分枝又は環状無置換アルキル基から選択さ
れる請求項1記載の反応混合物。 (3)R、R’、R”は独立して炭素数が1〜7の直
鎖、分枝又は環状無置換アルキル基から選択される請求
項1記載の反応混合物。 (4)前記希釈剤の構造が全部で少なくとも4の炭素を
有する請求項1記載の反応混合物。 (5)前記希釈剤の構造が全部で少なくとも5の炭素を
有する請求項1記載の反応混合物。
請求項1記載の反応混合物。 (7)前記希釈剤が第三アルコールである請求項1記載
の反応混合物。 (8)前記希釈剤が、2−ブタノール、2−プロパノー
ル、メンソール、シクロヘキサノール、シクロペンタノ
ール、エキソ−ノルボルネオ−ル、2−ペンタノール、
3−ペンタノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノー
ル、3−メチル−2−ブタノール、2−ヘプタノール、
2−オクタノール、2−ノナノール、2−デカノール、
3−オクタノール、ノルボルネオ−ル及びメンソールか
ら選択される請求項1記載の反応混合物。 (9)前記希釈剤が、t−ブタノール、t−アミルアル
コール、2−メチル−2−ペンタノール、2,3−ジメ
チル−2−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノー
ル、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチル−2−
ヘキサノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、
1−クロロ−2−メチル−2−プロパノール、2−メチ
ル−2−ヘプタノール、2−メチル−2−オクタノー
ル、2−2メチル−2−ノナノール、2−メチル−2−
デカノール、3−メチル−3−ヘキサノール、3−メチ
ル−3−ヘプタノール、4−メチル−4−ヘプタノー
ル、3−メチル−3−オクタノール、4−メチル−4−
オクタノール、3−メチル−3−ノナノール、4−メチ
ル−4−ノナノール、3−メチル−3−オクタノール、
3−エチル−3−ヘキサノール、3−エチル−3−ヘプ
タノール、4−エチル−4−ヘプタノール、4−プロピ
ル−4−ヘプタノール、4−イソプロピル−4−ヘプタ
ノール、2,4−ジメチル−2−ペンタノール、1−メ
チルシクロペンタノール、1−エチルシクロペンタノー
ル、1−エチルシクロペンタノール、3−ヒドロキシ−
3−メチル−1−ブテン、4−ヒドロキシ−4−メチル
−1−シクロペンタノール、2−フェニル−2−プロパ
ノール、2−メトキシ−2−メチル−2−プロパノー
ル、2,3,4−トリメチル−3−ペンタノール、3,
7−ジメチル−3−オクタノール、2−フェニル−2−
ブタノール、2−メチル−1−フェニル−2−プロパノ
ール及び3−エチル−3−ペタノールから選択される請
求項1記載の反応混合物。 (10)前記希釈剤が、t−ブタノール、t−アミルア
ルコール、2−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノ
ール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、3−メチル
−3−ペンタノール、3−エチル−3−ペンタノール及
び3,7−ジメチル−3−オクタノールから選択される
請求項1記載の反応混合物。
3−メチル−3−ペンタノール、3,7−ジメチル−3
−オクタノールから選択される請求項1記載の反応混合
物。 (12)前記シリコーン含有モノマーは、前記シリコー
ン含有モノマーの全分子量の20重量%より多い量で存
在するSiと付いているOを有する請求項1記載の反応
混合物。 (13)前記シリコーン含有モノマーは、前記シリコー
ン含有モノマーの全分子量の30重量%より多い量で存
在するSiと付いているOを有する請求項1記載の反応
混合物。 (14)前記シリコーン含有モノマーは、アクリレー
ト、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N−ビニルラクタム及びスチリル官能基等の重合可
能官能基を有する請求項1記載の反応混合物。 (15)前記シリコーン含有モノマーは、メタクリルオ
キシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン及び
α,ω−ビスメタクリルオキシプロピルポリジメチルシ
ロキサンから選択される請求項1記載の反応混合物。
ル、メタクリル又はビニル官能基を有する請求項1記載
の反応混合物。 (17)前記親水性モノマーは、N,N−ジメチルアク
リルルアミド(DMA)、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート(HEMA)、グリセロールメタクリレート、
2−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、ポリエチレン
グリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリ
ル酸、N−ビニルピロリドン(NVP)、N−ビニル−
Nーメチルアセタミド、N−ビニル−N−エチルアセタ
ミド、N−ビニル−Nーメチルアセタミド、N−ビニル
−Nーエチルホルムアミド及びN−ビニルホルムアミド
から選択される請求項1記載の反応混合物。
ンタクトレンズ用のシリコーンヒドロゲルを経済的で効
率的に製造するための反応混合物を提供できる効果があ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも1つのシリコーン含有モノマ
ー、少なくとも1つの親水性モノマー及び以下の構造を
有する希釈剤からなる、コンタクトレンズの製造に使用
される反応混合物であって、 【化1】 ここで、R、R’、R”はそれぞれ、水素、炭素数が1
〜10の置換又は無置換の直鎖、分枝又は環状単価アル
キルから選択され、R、R’、R”の2つ又は3つ全て
は、R、R’、R”の2つ以上が水素でないことを条件
として、互いに結合して、少なくとも1つの置換又は無
置換の炭素数1〜10の環状構造を形成できる反応混合
物。 - 【請求項2】 少なくとも1つのシリコーン含有モノマ
ー、少なくとも1つの親水性モノマー及び第二アルコー
ルからなる反応混合物であって、前記反応混合物は重合
することによってコンタクトレンズの製造に使用される
反応混合物。 - 【請求項3】 少なくとも1つのシリコーン含有モノマ
ー、少なくとも1つの親水性モノマー及び第三アルコー
ルからなる反応混合物であって、前記反応混合物は重合
することによってコンタクトレンズの製造に使用される
反応混合物。
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