硅酮、聚合物、眼科器件及硅酮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種硅酮、聚合物、眼科器件及硅酮的制造方法，本發(fā)明的硅酮為在兩末端具有聚合性的基團的聚硅氧烷，由下述式(1)所表示，其與其他親水性單體的相容性良好，且形成機械強度的耐久性得到提高的(共)聚合物。
【專利說明】
娃酮、聚合物、眼科器件及娃酮的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種眼科器件(ophthalmic device)制造用娃酮（silicone)。詳細來 說，本發(fā)明涉及如下硅酮及其制造方法，所述硅酮在兩末端具有（甲基)丙烯酸酯基，且通過 與眼科器件制造用的其他單體共聚合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，而形成適于隱形眼鏡（親水性隱形眼 鏡、娃水凝膠(s i 1 i cone hydroge 1))、眼內(nèi)透鏡、人工角膜等眼科器件的可燒性聚合物。
【背景技術(shù)】
[0002]作為具有透氧性及親水性的眼用器件、特別是隱形眼鏡的原材料，已公開了各種 聚合性硅酮單體。尤其作為提供高透氧性的隱形眼鏡材料，已公開了一種在兩末端具有聚 合性的基團且具有親水性側(cè)鏈的聚硅氧烷。例如專利文獻1中記載了一種將在兩末端具有 聚合性的基團且具有親水性側(cè)鏈的聚硅氧烷作為聚合成分而制造的親水性隱形眼鏡，且記 載了下述(a)或(b)所表示的基團作為親水性側(cè)鏈。
[0003][化1]
[0004]
[0005] (η為2或3的整數(shù)）
[0006] [化2]
[0007]
[0008] 在專利文獻2中，作為具有高透氧性及高親水性、且具有適度的強度及彈性模數(shù)的 隱形眼鏡的原材料，記載了一種在主鏈的兩末端具有聚合性基、且具有下述式所表示的聚 氧乙烯基側(cè)鏈的聚硅氧烷。
[0009] [化3]
[0010]
[0011] (η為4~100的堅數(shù)，R為氫原于或碳數(shù)1~4的燴基）
[0012] 所述專利文獻1及專利文獻2中記載的聚硅氧烷不含氨基甲酸酯鍵，因此適于醫(yī)療 用途。
[0013] [現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0014][專利文獻]
[0015][專利文獻1]日本專利特公昭62-29776號公報 [0016][專利文獻2]日本專利第5490547號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017][發(fā)明所要解決的問題]
[0018] 然而，對于親水性側(cè)鏈為如所述(b)所示的具有醚鍵及兩個羥基的烷基的聚硅氧 烷來說，由于親水性不充分，因此與其他親水性單體的相容性差，另外因醚鍵的水解而導(dǎo)致 所得的聚合物的機械強度的耐久性差。另外，對于親水性基為如所述(a)或(c)所示的聚醚 基的聚硅氧烷來說，由于該聚醚基發(fā)生氧化劣化或水解，因此所得的聚合物的機械強度的 耐久性差。
[0019] 鑒于所述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種硅酮，其為在兩末端具有聚合性的基 團的聚硅氧烷，與其他親水性單體的相容性良好，且形成機械強度的耐久性得到提高的 (共)聚合物。另外，所謂本發(fā)明中視為課題的機械強度的耐久性，是指即便將聚合物浸漬在 磷酸緩沖液中，機械強度(斷裂強度或斷裂伸長率)也不降低。
[0020] [解決問題的技術(shù)手段]
[0021] 本發(fā)明人等為了解決所述課題而進行了努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，下述式（1)所表示的 硅酮與其他親水性單體的相容性良好，且形成機械強度的耐久性得到提高的（共)聚合物， 以至完成了本發(fā)明。
[0022] 即，本發(fā)明提供下述式(1)所表示的硅酮及其制造方法。
[0023] [化4]
[0024]
[0025][式（1)中，R1為下述式(2)所表示的基團，
[0026] [化5]
[0027]
[0028] (式⑵中，η為2~8的整數(shù)，R4為甲基或氫原子）
[0029] R2彼此獨立地為碳數(shù)1~10的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的一價烴基，R3彼此獨立地為碳數(shù) 1~6的烷基，
[0030] Α1為下述式(3)所表示的基團，
[0031] [化6]
[0032] -CmH2m_X (3)
[0033] (式⑶中，m為2~10的整數(shù)，X為-CpH2p-2(OH)3所表示的具有3個羥基的可分支的烷 基，P為1~6的整數(shù)）
[0034] a為1~500的整數(shù)，b為1~100的整數(shù)，其中a+b為50~600]。
[0035] 另外，本發(fā)明提供一種聚合物，含有由所述的硅酮所衍生的重復(fù)單元。
[0036] 另外，本發(fā)明提供一種眼科器件，包含所述的聚合物。
[0037] 另外，本發(fā)明提供一種硅酮的制造方法，制造下述式(1)所表示的硅酮，
[0038]
[0039]式中，R1為下述式(2)所表示的基團，
[0040]
[00411 式（2)中，η為2~8的整數(shù)，
1Γ為甲基或氫原于
[0042] R2分別獨立地為碳數(shù)1~10的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的一價烴基，R3分別獨立地為碳數(shù) 1~6的烷基，
[0043] A1為下述式(3)所表示的基團，
[0044] -CmH2m-X (3)
[0045] 式(3)中，m為2~10的整數(shù)，X為-CpH2p-2 (0H) 3所表示的具有3個羥基的可分支的烷 基，P為1~6的整數(shù)
[0046] a為1~500的整數(shù)，b為1~100的整數(shù)，其中a+b為50~600 [0047]所述制造方法包括：
[0048] (i)使下述式(6)所表示的有機氫化聚硅氧烷與下述式(7)所表示的化合物進行加 成反應(yīng)，獲得下述式(8)所表示的化合物的工序，
[0049]
[0050] 式(6)中，#、1?2、1?3、&及13如上文所述
[0051]
[0052] 式(7)中，k為0~8的整數(shù)，Y為-CpH2p-2(OR)3所表示的基團，p為1~6的整數(shù)，R為羥 基的保護基
[0053]
[0054] 式⑶中，#、1?2、1?3、&及13如上文所述42為下述式(9)所表示的基團，
[0055] -CmH2m_Y (9)
[0056] m為2~10的整數(shù)，Y為-CpH2p-2(OR)3所表示的基團，p為1~6的整數(shù)，R為羥基的保護 基；以及
[0057] (ii)從所述式(8)所表示的化合物中的_CpH2p- 2(OR)3所表示的基團中除去羥基的 保護基(R)，獲得所述式(1)所表示的化合物的工序。
[0058][發(fā)明的效果]
[0059 ]本發(fā)明的硅酮與其他親水性單體的相容性良好，且形成機械強度的耐久性優(yōu)異的 (共)聚合物。進而，由于具有聚硅氧烷結(jié)構(gòu)，因此形成具有高透氧性的(共)聚合物。因此，本 發(fā)明的硅酮適合用于制造眼科器件。
【具體實施方式】
[0060] 本發(fā)明的硅酮由所述式（1)所表示，且具有所述式(3)所表示的基團作為親水性側(cè) 鏈。詳細來說:親水性側(cè)鏈不含醚鍵，且含有具有3個羥基的烷基。借此，該硅酮的親水性高， 與其他親水性單體的相容性良好，且親水性側(cè)鏈不易發(fā)生氧化劣化及水解，因此形成機械 強度的耐久性得到提高的（共)聚合物。若親水性側(cè)鏈含有醚鍵，則容易發(fā)生氧化劣化及水 解，因此所得的(共)聚合物的機械強度的耐久性差。另外，若鍵結(jié)在烷基上的羥基的個數(shù)少 于3個，則親水性不充分，與其他親水性單體的相容性差，無法形成無色透明的聚合物。
[0061] 所述式(1)中，R1為下述式(2)所表示的基團。
[0062] [化7]
[0063]
[0064] 此處，η為2~8的整數(shù)，優(yōu)選3或4, R4為甲基或氫原子。
[0065] 式（1)中，R2彼此獨立地為碳數(shù)1~10、優(yōu)選碳數(shù)1~6的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的一價 烴基。一價烴基可舉出：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等烷基，環(huán)己基等環(huán)烷基，苯基、 甲苯基及奈基等芳基，芐基、苯基乙基及苯基丙基等芳烷基，乙烯基及稀丙基等烯基。也可 為這些基團的碳原子上鍵結(jié)的氫原子的一部分或全部經(jīng)氟原子、氯原子等鹵素原子取代的 基團。該經(jīng)取代的一價烴基例如可舉出三氟丙基。其中，優(yōu)選甲基。
[0066]式（1)中，R3彼此獨立地為碳數(shù)1~6、優(yōu)選碳數(shù)1~4的烷基。例如可舉出甲基、乙 基、丙基、丁基、戊基及己基。優(yōu)選甲基。
[0067]式（1)中，A1為下述式(3)所表示的基團。
[0068] [化8]
[0069] -CmH2m-X (3)
[0070] 此處，m為2~10的整數(shù)，優(yōu)選4~7的整數(shù)。
[0071] 式（3)中，X為-CpH2p-2(OH)3所表示的具有3個羥基的可分支的烷基。p為1~6的整 數(shù)，優(yōu)選3~6的整數(shù)。烷基可舉出：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、異丁基、仲丁基、 甲基丁基、二甲基丁基、戊基、甲基戊基及己基等，這些基團的碳原子上鍵結(jié)的氫原子中的3 個分別被取代為羥基。優(yōu)選的是以具有丙基、異丙基、丁基、叔丁基、異丁基及仲丁基的結(jié)構(gòu) 為宜。另外，3個羥基可鍵結(jié)在同一碳原子上，但優(yōu)選的是以一個碳原子上鍵結(jié)的羥基為一 個為宜。
[0072] 所述X特別優(yōu)選下述式(4)或下述式(5)所表示的基團。
[0073] [化9]
[0074]
[0075]
[0076]
[0077] 式（1)中，a為1~500的整數(shù)，優(yōu)選50~300的整數(shù)，b為1~100的整數(shù)，優(yōu)選4~40的 整數(shù)，其中a+b為50~600,優(yōu)選80~340,特別優(yōu)選100~300。若a+b小于所述下限值，則難以 獲得具有所需的可撓性的聚合物，另一方面，若超過所述上限值，則與其他親水性單體的相 容性有可能變差。特別從親水性與硅氧烷的疏水性的平衡方面來看，優(yōu)選的是a及b分別在 所述范圍內(nèi)，且a/b為10~50。
[0078] 本發(fā)明進一步提供所述式（1)所表示的硅酮的制造方法。該制造方法包括后述第 一工序及第二工序。
[0079] 第一工序為使下述式(6)所表示的有機氫化聚硅氧烷與下述式(7)所表示的含不 飽和烴基的化合物進行加成反應(yīng)，獲得下述式(8)所表示的化合物的工序。
[0080] [化11]
[0081]
[0082] (式(6)中，#、1?2、1?3、&及13如上文所述）
[0083] [化 12]
[0084]
[0085](式⑴中，k為0~8的整數(shù)，優(yōu)選2~5的整數(shù)。Y為-CpH2p-2(OR) 3所表示的基團，p為1 ~6的整數(shù)，R為羥基的保護基）
[0086] [化13]
[0087]
[0088](式⑶中，#、1?2、1?3、&及13如上文所述4 2為下述(9)所表示的基團）
[_9][化 14]
[0090] -CmH2m-Y (9)
[0091] (式(9)中，m及Y如上文所述）
[0092] 所述式(7)及式(9)中，Y為對所述X所例示的基團中的3個羥基分別經(jīng)羥基的保護 基(R)保護的基團。特別優(yōu)選的是Y為下述式(10)或式(11)所表示的基團。
[0093] [化 15]
[0094]
[0095] [化 16]
[0096]
[0097] (所述式中，R為羥基的保護基）。
[0098]羥基的保護基(R)可為通常所使用的保護基。例如可舉出：乙?；?、甲氧基乙?；?等酰基，叔丁基等烷基，芐基等芳烷基，甲氧基甲基等醚基，及-SiR6R7R8所表示的硅烷基。特 別優(yōu)選的是以_SiR 6R7R8所表示的硅烷基為宜。R6、R7及R 8彼此獨立地為碳數(shù)1~4的烷基、芐 基或苯基。烷基可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基及叔丁基等，其中優(yōu)選甲基。-SiR 6R7R8 所表示的硅烷基例如可舉出：三甲基硅烷（TMS)基、三乙基硅烷（TES)基、三異丙基硅烷 (TIPS)基、叔丁基二甲基硅烷(TBDMS)基、三芐基硅烷基及叔丁基二苯基硅烷基(TBDPS)。優(yōu) 選烷基硅烷基，特別優(yōu)選三甲基硅烷(TMS)基。通過以所述硅烷基進行保護，可在相對較平 緩的條件下進行保護或脫保護，因此副反應(yīng)少，從這方面來看優(yōu)選。
[0099]例如，Y:_CpH2p-2(OR)3的R為硅烷基(_SiR 6R7R8)的所述式(7)所表示的化合物是通 過使烯基醇的羥基與至少一種硅烷化劑反應(yīng)形成硅烷醚而制造。該反應(yīng)只要依照作為醇的 硅烷化反應(yīng)而眾所周知的方法即可。例如只要在咪唑等堿的存在下、在二甲基甲酰胺 (Dimethy 1 f ormamide，DMF)或四氫咲喃（Tetrahydrofuran，THF)等溶劑中反應(yīng)即可。硅烷 化劑可為以前眾所周知的硅烷化劑，例如可舉出下述式所表示的化合物。
[0100] [化 17]
[0101] R6R7R8SiNHSiR6R7R 8
[0102] [化 18]
[0103] CISiR6R7R8
[0104] (式中，R6、R7及R8如上文所述）
[0105] 所述硅烷化劑可舉出：六甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷、三異丙基氯硅烷及叔丁基 二甲基氯硅烷。優(yōu)選六甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷及這些化合物的混合物。
[0106] 烯基醇是由下述式所表示。
[0107] [化 19]
[0108]
[0109](式中，k及X如上文所述）
[0110] 例如可舉出下述式所表示的化合物。
[0111] [化 20]
[0112]
[0113] [化 21]
[0114]
[0115] 所述式(7)所表示的化合物可舉出下述式所表示的化合物。[0116] [化 22]
[0117]
[0118]
[0119]
[0120] 該加成反應(yīng)只要依照以前眾所周知的方法即可。例如在鉑族化合物等加成反應(yīng)催 化劑的存在下進行所述加成反應(yīng)。此時可使用溶劑，例如可合適地使用己烷、甲基環(huán)己烷、 乙基環(huán)己燒、甲苯等脂肪族、芳香族系溶劑，乙醇、異丙醇（Isopropyl alcohol，IPA)等醇系 溶劑。調(diào)配比率只要依照以前眾所周知的方法即可，以按如下的量來使用為宜：相對于式 (6)有機氫化聚硅氧烷中的SiH基的個數(shù)，式(7)所表示的化合物中的不飽和烴基的個數(shù)比 成為1以上，優(yōu)選1.05以上。上限并無特別限制，通常為所述個數(shù)比成為2以下、特別是1.5以 下的量。
[0121] 作為優(yōu)選實施方式，例如視需要以溶劑將式(7)所表示的化合物稀釋，向其中添加 鉑系氫化硅烷化催化劑。鉑系氫化硅烷化催化劑的種類并無特別限制，可使用以前眾所周 知的鉑系氫化硅烷化催化劑。進而，在室溫或更高的溫度下滴加有機氫化聚硅氧烷使其反 應(yīng)。滴加結(jié)束后，在加溫下熟化后，依照常規(guī)方法來測定反應(yīng)體系中殘存的SiH量，由此確認 反應(yīng)的結(jié)束。例如可使用氫氣產(chǎn)生量法。然后，從反應(yīng)液中將溶劑蒸餾去除。通過以上述方 式來確認反應(yīng)終點，有機氫化聚硅氧烷不殘存于產(chǎn)物中，因此可獲得高純度的硅酮。另外， 所述反應(yīng)也可一起進行。
[0122] 加成反應(yīng)結(jié)束后，將過剩的式（7)所表示的化合物從反應(yīng)液中除去。該方法可舉 出：減壓下脫除（strip);或者以離子交換水或芒硝水將反應(yīng)物水洗，將乙烯基醚化合物萃 取到水層中而除去的方法。此時，為了獲得良好的二層分離，優(yōu)選的是使用適當量的甲苯、 己烷等溶劑。此外，過剩的式(7)所表示的化合物也可在后述第二工序中轉(zhuǎn)變成水溶性高的 烯基醇化合物后，加以水洗，萃取到水層中而除去。
[0123] 本發(fā)明的制造方法的第二工序為從所述式(8)所表示的化合物所具有的-CpH2p-2 (〇R)3所表示的基團中除去羥基的保護基(R)，獲得所述式（1)所表示的化合物的工序（以下 稱為脫保護反應(yīng)）。
[0124] 該脫保護反應(yīng)只要依照以前眾所周知的方法來進行即可。例如關(guān)于除去硅烷基的 方法(即，脫硅烷化），為了促進反應(yīng)，優(yōu)選的是在酸的存在下進行反應(yīng)。酸例如可舉出硫酸、 鹽酸、乙酸、三氟甲磺酸及三氟乙酸等。優(yōu)選不含水的三氟甲磺酸及三氟乙酸。酸的濃度優(yōu) 選0.01質(zhì)量％~5質(zhì)量％。
[0125] 該脫保護反應(yīng)只要在使式(8)所表示的化合物溶解的適當溶劑中進行即可。該溶 劑優(yōu)選非水系溶劑，例如可舉出甲醇、乙醇、正丙醇及異丙醇等醇溶劑。若溶劑含有水，則硅 酮的硅氧烷鍵裂解，因此并不優(yōu)選。
[0126] 脫保護反應(yīng)的溫度及時間只要根據(jù)所使用的酸或溶劑等而適當設(shè)定即可，以反應(yīng) 溫度40°C~80°C、反應(yīng)時間1小時~10小時為宜。該脫保護反應(yīng)后，將溶劑蒸餾去除，由此可 獲得作為目標的經(jīng)脫保護的硅酮(式(1))。
[0127] 另外，在所述第一工序及第二工序的任一反應(yīng)中，均可視需要而添加聚合抑制劑。 該聚合抑制劑只要為以前用于（甲基)丙烯酸系化合物的聚合抑制劑即可。例如可舉出：對 苯二酚、對苯二酚單甲醚、2-叔丁基對苯二酚、4-甲氧基苯酚及2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚 (BHT)等酚系聚合抑制劑。這些聚合抑制劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。聚合抑制 劑的量并無特別限制，優(yōu)選的是相對于所得的化合物的質(zhì)量而成為5ppm~500ppm的量，更 優(yōu)選的是成為lOppm~lOOppm的量。
[0128] 所述式(6)所表示的有機氫化聚硅氧烷可利用以前眾所周知的方法來制造。特別 優(yōu)選的是以作為末端源的（甲基)丙烯酸系硅酮二聚物來作為起始原料的方法。（甲基)丙烯 酸系硅酮二聚物例如是由下述式表示。
[0129] [化 24]
[0130]
[0131] (R1如上文所述）
[0132] 所述式所表示的（甲基)丙烯酸系硅酮二聚物例如可舉出下述式（12)所表示的化 合物。
[0133] [化 25]
[0134]
[0135] 例如以成為目標結(jié)構(gòu)的量來添加所述式（12)所表示的化合物、及1，1，3，3，5，5，7， 7-八甲基四硅氧烷及1，3,5,7_四甲基四硅氧烷，以三氟甲磺酸催化劑進行酸平衡反應(yīng)。然 后加以中和，將低沸點物減壓脫除，由此可獲得下述式(13)所表示的有機氫化聚硅氧烷。
[0136] [化 26]
[0137]
[0138] (式中，a及b如上文所述）
[0139] 本發(fā)明的硅酮適于與其他單官能單體共聚合而制造具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物。所謂 單官能單體，為具有一個與所述硅酮聚合的基團的其他單體（以下稱為聚合性單體或親水 性單體）。本發(fā)明的硅酮與這些其他聚合性單體的相容性良好。因此，可通過與其他聚合性 單體進行共聚合而形成無色透明的共聚物。在制造含有由本發(fā)明的硅酮及其他聚合性單體 所衍生的重復(fù)單元的共聚物時，本發(fā)明的硅酮的調(diào)配比例以如下的量為宜：相對于本發(fā)明 的娃酮與聚合性單體的合計100質(zhì)量份，使本發(fā)明的娃酮化合物成為優(yōu)選1質(zhì)量份~50質(zhì)量 份，更優(yōu)選10質(zhì)量份~40質(zhì)量份。另外，也可將本發(fā)明的硅酮加以均聚合而形成眼內(nèi)透鏡用 聚合物。
[0140] 該聚合性單體可舉出：含有（甲基）丙烯?；⒈揭蚁┗?、烯丙基、乙烯基及其他可 共聚合的碳-碳不飽和鍵的單體。例如可舉出：（甲基)丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、肉桂酸、乙烯 基苯甲酸、（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、聚烷二醇單（甲基）丙烯酸酯、聚烷二醇 單烷基醚（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸三氟乙酯、（甲基）丙烯酸-2-羥基乙酯、（甲基）丙 烯酸-2,3-二羥基丙酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-丙烯?；鶈徇?、N-甲 基（甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、乙烯基吡啶及馬來酰亞胺等。另外，也可使 用含有（甲基）丙烯酸基、苯乙烯基、（甲基）丙烯酰胺基等聚合性基的三(三甲基硅烷氧基） 娃烷基丙基硅烷單體及雙(二甲基娃烷氧基）甲基娃烷基丙基硅烷單體。
[0141] 另外，也可并用其他交聯(lián)性單體。該交聯(lián)性單體可舉出：乙二醇二甲基丙烯酸酯、 二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基 丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、雙酚A二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙烯 酯、甲基丙烯酸烯丙酯及與這些甲基丙烯酸酯類對應(yīng)的丙烯酸酯類，異氰脲酸三烯丙酯，二 乙烯基苯，N，Μ -亞甲基雙丙稀酰胺等。相對于聚合性單體的合計100質(zhì)量份，該交聯(lián)性單體 的量優(yōu)選〇. 1質(zhì)量份~10質(zhì)量份。
[0142] 本發(fā)明的化合物與所述其他聚合性單體的共聚合只要可利用以前眾所周知的方 法來進行即可。例如可使用熱聚合引發(fā)劑或光聚合引發(fā)劑等已知的聚合引發(fā)劑來進行。該 聚合引發(fā)劑可舉出：安息香乙醚、苯偶酰二甲基縮酮、α，α~二乙氧基苯乙酮、2,4,6_三甲基 苯甲?；交趸ⅰ?-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、偶氮雙異丁腈、偶氮雙(二甲 基戊腈）、過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫及異丙苯過氧化氫等。這些聚合引發(fā)劑可單獨使 用或混合使用兩種以上。相對于聚合成分的合計100質(zhì)量份，聚合引發(fā)劑的調(diào)配量以0.001 質(zhì)量份~2質(zhì)量份、優(yōu)選〇.〇1質(zhì)量份~1質(zhì)量份為宜。
[0143] 含有由本發(fā)明的硅酮所衍生的重復(fù)單元的（共)聚合物的透氧性、親水性、防污性 優(yōu)異，且機械強度的耐久性也優(yōu)異。因此，適于制造眼科器件、例如隱形眼鏡、眼內(nèi)透鏡、人 工角膜。使用該聚合物的眼科器件的制造方法并無特別限制，只要依照以前眾所周知的眼 科器件的制造方法即可。例如在成形為隱形眼鏡、眼內(nèi)透鏡等透鏡的形狀時，可使用切削加 工法或鑄模(mold)法等。
[實施例]
[0144] 以下，示出實施例及比較例對本發(fā)明加以更詳細說明，但本發(fā)明不限制于下述實 施例。下述實施例中，粘度是使用坎農(nóng)-芬斯克(Cannon Fenske)粘度計來測定，比重是使用 浮力秤來測定。折射率是使用數(shù)字式折射率計RX_5000(愛拓(Atago)公司制造)來測定。 1H-核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，MWR)分析是使用JMVI-ECP500(日本電子公司制 造)且使用氘代氯仿作為測定溶劑來實施。
[0145] [實施例1]
[0146] 第一工序
[0147] 將26.7g(0.066摩爾，不飽和烴基的個數(shù)相對于下述式（15)所表示的化合物中的 SiH基的個數(shù)之比成為1.1的量)的下述式(14)所表示的化合物及194g的異丙醇加入到安裝 有攪拌機、戴氏冷凝器(Dimroth)、溫度計及滴液漏斗的500毫升燒瓶中，升溫到70°C。將氯 化鉑酸堿中和物與乙烯基硅氧烷的反應(yīng)物(絡(luò)合物）的〇.35g的甲苯溶液(鉑含量0.5%)添 加到所述燒瓶中后，使用滴液漏斗用2小時將70.4g(0.01摩爾）的下述式（15)所表示的化合 物滴加到所述燒瓶中。
[0148] 「化 271
[0149]
[0150] l'pu 乙?！?br>[0151]
[0152] 在70°C下熟化7小時后，依照氫氣產(chǎn)生量法來測定反應(yīng)體系中的殘存SiH量，結(jié)果 為反應(yīng)前的氫氣產(chǎn)生量的2%以下。由此確認到反應(yīng)結(jié)束。將異丙醇減壓脫除，獲得91g的含 有下述式(16)所表示的化合物的油狀粗產(chǎn)物。
[0153] 另外，氫氣產(chǎn)生量是通過以下方法來測定。
[0154] 在潔凈的100ml三角燒瓶中準確地稱取10g的試樣，然后溶解于10ml的正丁醇中， 在所得的溶液中緩緩添加20ml的20%苛性鈉水溶液，利用氣體量管(gas burette)來測定 所產(chǎn)生的氫氣量。代入至下述式中，換算成〇°C、一個大氣壓下的氣體產(chǎn)生量。
[0155] 氫氣產(chǎn)生量(ml/g)=〇.359XPXV/TXS
[0156] (P:測定時的氣壓(mmHg)，V:產(chǎn)生氫氣量(1111)，1':273+丨°(：(丨°(： :產(chǎn)生氫氣溫度=測 定時的溫度），S:試樣量）
[0157] [化 29]
[0158]
[0159] 第二工序
[0160] 將69.2g的所述油狀粗產(chǎn)物、146g的異丙醇及2.2g的三氟甲磺酸的1質(zhì)量％甲醇溶 液(三氟甲磺酸為lOOppm)加入至安裝有攪拌器、戴氏冷凝器及溫度計的500毫升燒瓶中，升 溫至70°C，反應(yīng)5小時。將異丙醇減壓脫除，獲得57g的油狀粗產(chǎn)物。在該粗產(chǎn)物中添加120g 的丙酮并使其溶解，以30g的水清洗。將該操作進一步重復(fù)2次，將下述式所表示的烯基醇雜 質(zhì)萃取到水/丙酮層中而除去。
[0161] [化 30]
[0162]
[0163] 在74g的白濁狀態(tài)的下層中添加0.0007g(100ppm)的4-甲氧基苯酚及0.0007g (lOOppm)的2，6-二-第三丁基-4-甲基苯酚，進行減壓脫除，由此獲得45g的無色透明的油狀 產(chǎn)物(產(chǎn)率71.4%)。通過 1H-NMR分析確認到該產(chǎn)物為下述式（17)所表示的硅酮(硅酮1)。該 硅酮的粘度為25000mm2/s(25°C)，比重為0.986(25°C)，折射率為1.4201。
[0164] [化 31]
[0165]
[0166] 以下示出所述硅酮1的1H-NMR光譜數(shù)據(jù)。
[0167] 0·lppm(540H)，0·4ppm(12H)，0·5ppm(4H)，1·0~1·3ppm(60H)，1·6ppm(4H)， 1.9ppm(6H)，2.6ppm(18H)，3.6ppm(36H)，4.0ppm(4H)，5.5ppm(2H)，6.0ppm(2H)
[0168] [實施例2]
[0169] 除了使用24.8g(0.066摩爾）的下述式（18)的化合物代替所述式（14)所表示的化 合物以外，重復(fù)實施例1，獲得39.9g的無色透明的硅酮(產(chǎn)率67% )。通過1H-NMR分析確認到 其為下述式（19)所表示的硅酮(硅酮2)。該硅酮的粘度為26000mm 2/s(25°C)，比重為0.984 (25 °C)，折射率為 1.4206。
[0170] [化 32]
[0171]
[0172] [化 33]
[0173]
[0174] 以下示出所述硅酮2的1H-NMR光譜數(shù)據(jù)。
[0175] 0·lppm(540H)，0·4~0·6ppm(16H)，1·2~1·5ppm(48H)，1·7ppm(4H)，1·9ppm(6H)， 3.0ppm(18H)，3.5ppm(12H)，3.7ppm(12H)，5.5ppm(2H)，6·lppm(2H)
[0176] [比較用合成例1]
[0177] 在日本專利特公昭62-29776號公報(專利文獻1)的實施例18及實施例19所記載的 方法中，將兩末端含有甲基丙烯酸基的有機氫化硅酮換成所述式（15)的化合物，除此以外， 重復(fù)專利文獻1的實施例18及實施例19的方法，合成下述式(20)的硅酮（以下稱為硅酮3)。
[0178] [化 34]
[0179]
[0180] [比較用合成例2]
[0181] 在日本專利第5490547號公報(專利文獻2)的實施例1及實施例2所記載的方法中， 將兩末端含有甲基丙烯酸基的有機氫化硅酮換成所述式（15)的化合物，除此以外，重復(fù)專 利文獻2的實施例1及實施例2的方法，合成下述式(21)的硅酮（以下稱為硅酮4)。
[0182] [化 35]
[0183]
[0184] 單體混合物的制備
[0185] [實施例3]
[0186] 將30質(zhì)量份的實施例1中獲得的硅酮1、70質(zhì)量份的N-乙烯基-2-吡咯烷酮、0.1質(zhì) 量份的異氰脲酸三烯丙酯及0.1質(zhì)量份的2,4,6-三甲基苯甲?；交趸嚢杌旌?， 獲得單體混合物1。
[0187] [實施例4]
[0188] 在實施例4中，將硅酮1換成實施例2中獲得的硅酮2,除此以外，利用與實施例3相 同的組成及方法來制備單體混合物(稱為單體混合物2)。
[0189] [比較例1及比較例2]
[0190] 在比較例1及比較例2中，將硅酮1分別換成比較用合成例1中獲得的硅酮3或比較 用合成例2中獲得的硅酮4,除此以外，利用與實施例3相同的組成及方法來制備單體混合物 (以硅酮3、硅酮4的順序而稱為單體混合物3、單體混合物4)。
[0191] [評價試驗]
[0192] (1)與其他聚合性單體的相容性
[0193] 通過目測來觀察所述獲得的各單體混合物的外觀。硅酮與其他聚合性單體的相容 性良好的混合物成為無色透明，相容性差的混合物產(chǎn)生渾濁。將結(jié)果示于下述表1中。
[0194] (2)膜(聚合物)的外觀
[0195] 將所述獲得的各單體混合物在氬氣環(huán)境下脫氣。將該混合液流入到夾持有兩片石 英玻璃板的鑄模中，利用超高壓水銀燈照射1小時而獲得厚度約〇.3mm的膜。對該膜的外觀 進行目測觀察。將結(jié)果示于下述表1中。
[0196] (3)膜(聚合物)的水濡濕性(表面親水性）
[0197] 對所述(2)中制造的膜使用接觸角計CA-D型（協(xié)和界面科學(xué)股份有限公司制造）， 利用液滴法進行水接觸角(°)的測定。將結(jié)果示于下述表1中。
[0198] (4)膜(聚合物)的耐污染性
[0199] 將所述(2)中制造的膜在37°C磷酸緩沖液(PBS(-))中浸漬24小時。將PBS(-)浸漬 前及浸漬24小時后的各膜在眾所周知的人工脂質(zhì)液中、在37°C±2°C下培養(yǎng)8小時。然后，以 PBS(-)洗滌，浸漬在0.1%蘇丹黑(sudan black)-芝麻油溶液中。將在浸漬前后未確認到染 色狀態(tài)的差異的情況評價為?，將確認到差異的情況評價為X。將結(jié)果示于下述表1中。
[0200] (5)機械強度的耐久性
[0201] 依照所述(2)制作兩片膜，將其中一片的表面水分拭去后，在37°C磷酸緩沖液(PBS (_))中浸漬24小時。將PBS(-)浸漬前及浸漬24小時后的膜分別切割成寬度2.0_的啞鈴形 狀，用夾具夾持試驗樣本的上下端，以一定速度持續(xù)拉伸，使用斷裂試驗機AGS-50NJ(島津 制作所股份有限公司制造)來測定此時的斷裂強度及斷裂伸長率。將浸漬在PBS(-)中前后 的斷裂強度及斷裂伸長率分別變化10%以內(nèi)的情況評價為?，將確認到任一者的減少超過 10%的情況評價為X。將結(jié)果示于下述表1中。
[0202][表1]
[0203]
[0205] 如所述表1所示，比較例1的硅酮與其他聚合性單體的相容性差，無法獲得無色透 明的聚合物。另外，若將由含有該硅酮的單體混合物所得的聚合物浸漬在磷酸緩沖液中，則 機械強度降低。由含有比較例2的硅酮的單體混合物所得的聚合物也是若浸漬在磷酸緩沖 液中則機械強度降低。相對于此，本發(fā)明的硅酮與其他聚合性單體的相容性良好，因此形成 無色透明的聚合物，該聚合物的親水性及耐污染性優(yōu)異。進而，所得的聚合物即便浸漬在磷 酸緩沖液中，機械強度也不降低。
[0206] [工業(yè)上的可利用性]
[0207] 本發(fā)明的硅酮會形成無色透明、親水性及耐污染性優(yōu)異，且機械強度的耐久性優(yōu) 異的聚合物。因此，本發(fā)明的硅酮及該硅酮的制造方法可用于隱形眼鏡材料、眼內(nèi)透鏡材料 及人工角膜材料等眼科器件的制造。
【主權(quán)項】
1. 一種硅酮，其特征在于：由下述式(1)所表示，式(1)中，R1為下述式(2)所表示的基團， 式(2)中，η為2~8的整數(shù)，R4為甲基或氫原子，R2分別獨立地為碳數(shù)1~10的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的一價烴基，R3分別獨立地為碳數(shù)1~6 的烷基， Α1為下述式(3)所表示的基團， -CmH2m-X (3) 式⑶中，m為2~10的整數(shù)，X為-CpH2p-2(OH)3所表示的具有3個羥基的可分支的烷基，p 為1~6的整數(shù)， a為1~500的整數(shù)，b為1~100的整數(shù)，其中a+b為50~600。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酮，其特征在于:所述式（1)中，X為下述式(4)或下述式(5) 所表示的基團，3. -種聚合物，其特征在于:含有由根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅酮所衍生的重復(fù)單元。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物，其特征在于:含有由根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅酮、 及與其具有聚合性的其他化合物所衍生的重復(fù)單元。5. -種眼科器件，其特征在于:包含根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的聚合物。6. -種硅酮的制造方法，制造下述式（1)所表示的硅酮，式中，R1為下述式(2)所表示的基團，式⑵中，η為2~8的整數(shù)，R4為甲基或氫原子， R2分別獨立地為碳數(shù)1~10的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的一價烴基，R3分別獨立地為碳數(shù)1~6 的烷基， A1為下述式(3)所表示的基團， -CmH2m_X (3) 式⑶中，m為2~10的整數(shù)，X為-CpH2p-2(OH)3所表示的具有3個羥基的可分支的烷基，p 為1~6的整數(shù)， a為1~500的整數(shù)，b為1~100的整數(shù)，其中a+b為50~600， 所述制造方法的特征在于:包括： (i) 使下述式(6)所表示的有機氫化聚硅氧烷與下述式(7)所表示的化合物進行加成反 應(yīng)，獲得下述式(8)所表示的化合物的工序，式(6)中，1^、1?2、1?3、3及13如上文所述，式(7)中，k為0~8的整數(shù)，Y為-CpH2p-2(OR)3所表示的基團，p為1~6的整數(shù)，R為羥基的 保護基，式(8)中，#、1?2、1?3、3及13如上文所述42為下述式(9)所表示的基團， -CmH2m-Y (9) m為2~10的整數(shù)，Y為-CpH2p-2 (OR) 3所表示的基團，p為1~6的整數(shù)，R為羥基的保護基； 以及 (ii) 從所述式(8)所表示的化合物中的-CpH2p-2(OR)3所表示的基團中除去羥基的保護 基(R)，獲得所述式(1)所表示的化合物的工序。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅酮的制造方法，其特征在于:所述式(7)中，Y為下述式（10) 或式(11)所表示的基團，所述式中，R為羥基的保護基。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的硅酮的制造方法，其特征在于：羥基的保護基（1〇為_ SiR6R7R 8所表示的硅烷基，R6、R7、R8分別獨立地為碳數(shù)1~4的烷基、苯基或芐基。9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的硅酮的制造方法，其特征在于:在酸的存在下、在醇溶劑中 進行所述(ii)將羥基的保護基(R)除去的工序。
【文檔編號】C08F283/12GK106065075SQ201610258266
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月22日 公開號201610258266.5, CN 106065075 A, CN 106065075A, CN 201610258266, CN-A-106065075, CN106065075 A, CN106065075A, CN201610258266, CN201610258266.5
【發(fā)明人】工藤宗夫
【申請人】信越化學(xué)工業(yè)株式會社