(57)【要約】眼科用レンズの作製におけるマクロマー製造方法において、保管寿命または安定性の改善されたモノマーミックスを与える技術を提供する。二つ以上のモノマーを組み合わせ、マクロマー形成触媒を使用した、眼科用レンズの作製に使用されるマクロマー製造方法において、トリエチルアミンまたはビスマスを含むマクロマー形成触媒を使用する。
2005530896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクロマー形成触媒の存在下における求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との反応生成物を含むマクロマーと、
当該マクロマー形成触媒と共存し得る可視光重合開始剤と
を含むモノマーミックス組成物。
【請求項２】
前記マクロマー前駆体材料がシリコーンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記マクロマー形成触媒がルイス塩基を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記マクロマー形成触媒が、アミン、ピリジン、水酸化ナトリウム、硫酸、トリフルオロ酢酸、ビスマス塩および第三級アミンからなる群から選ばれたものである、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記マクロマー形成触媒が、カルボン酸ビスマス塩、三酸化ビスマスＢｉ2Ｏ3、ビスマス・オルトヒドロキシドＢｉ（ＯＨ）3、ビスムチルヒドロキシドＢｉＯ（ＯＨ）、硝酸ビスマス（ＢｉＯ）ＮＯ3および炭酸ビスマス（ＢｉＯ）2ＣＯ3からなる群から選ばれたものである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記マクロマー形成触媒がビスマスを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記マクロマー形成触媒がビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記マクロマー形成触媒が少なくとも一つの第三級アミンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記マクロマー形成触媒がトリエチルアミンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記マクロマー形成触媒が液体状態にある請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記求電子性化合物が、３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネート、ビニルベンジルクロライド、塩化アリル、塩化メタ（アクリロイル）、（メタ）アクリル酸無水物、メタクリル酸メチル、メタクリルアミドアセトアルデヒド・ジメチルアセタール、４−メタクリルアミドブチルアルデヒド・ジエチルアセタール、グリシジル（メタ）アクリレート、２−イソシアネートエチル・メタクリレート、アリルイソシアネート、ビニルイソシアネート、ヒドロキシエチルメタクリレートのビニルベンジルイソシアネート異性体、ヒドロキシエチルメタクリレートと２，４−トルエンジイソシアネートとの付加生成物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートとイソホロンジイソシアネートとの付加生成物およびこれらの混合物からなる群から選ばれたものである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記求電子性化合物が３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネートを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記求電子性化合物が２−イソシアネートエチル・メタクリレートを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記マクロマー前駆体材料が、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、エトキシル化ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトンアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチル・ビニルエーテル、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、３，４−ジヒドロキシブチルメタクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル・アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、２−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルアクリレート、ポリビニルアルコール、グリセリルモノメタクリレート、メチルジ（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリンメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、２−ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシメチルセルロース、これらの混合物ならびにこれらのポリマーおよびコポリマーからなる群から選ばれたものである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記マクロマー前駆体材料が少なくとも二つの反応性基を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：２であり、前記イソシアネート反応性基が少なくとも二つのイソシアネート反応性官能基を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が、１：８であり、前記イソシアネート反応性基が少なくとも八つのイソシアネート反応性官能基を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：１〜０．００１：１の範囲にある、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：１〜０．０５：１の範囲にある、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：１〜０．１：１の範囲にある、請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
前記マクロマー形成触媒が、前記求電子性化合物に対し約０．０２モル％〜約２．０モル％存在する、請求項７に記載の組成物。
【請求項２２】
前記マクロマー形成触媒が、前記求電子性化合物に対し約０．１モル％〜約２．０モル％存在する、請求項９に記載の組成物。
【請求項２３】
前記光重合開始剤がビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィンオキシドを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２４】
前記光重合開始剤がビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２５】
前記光重合開始剤がホスフィンオキシドを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２６】
前記反応生成物が実質的に約３時間で生産される、請求項１に記載の組成物。
【請求項２７】
マクロマー形成触媒の存在下における求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との反応生成物を含むマクロマーと、
可視光重合開始剤と
を含み、
当該求電子性化合物と当該マクロマー前駆体材料との間の反応後に当該マクロマー形成触媒を除去してなる
モノマーミックス組成物。
【請求項２８】
前記マクロマー前駆体材料がシリコーンを含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項２９】
前記マクロマー形成触媒がルイス塩基を含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３０】
前記求電子性化合物が、３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネート、ビニルベンジルクロライド、塩化アリル、塩化メタ（アクリロイル）、（メタ）アクリル酸無水物、メタクリル酸メチル、メタクリルアミドアセトアルデヒド・ジメチルアセタール、４−メタクリルアミドブチルアルデヒド・ジエチルアセタール、グリシジル（メタ）アクリレート、２−イソシアネートエチル・メタクリレート、アリルイソシアネート、ビニルイソシアネート、ヒドロキシエチルメタクリレートのビニルベンジルイソシアネート異性体、２−ヒドロキシエチルメタクリレートと２，４−トルエンジイソシアネートとの付加生成物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートとイソホロンジイソシアネートとの付加生成物およびこれらの混合物からなる群から選ばれたものである、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３１】
前記求電子性化合物が３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネートを含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３２】
前記求電子性化合物が２−イソシアネートエチル・メタクリレートを含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３３】
前記マクロマー前駆体材料が、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、エトキシル化ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトンアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチル・ビニルエーテル、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、３，４−ジヒドロキシブチルメタクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル・アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、２−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルアクリレート、ポリビニルアルコール、グリセリルモノメタクリレート、メチルジ（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリンメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、２−ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシメチルセルロース、これらの混合物ならびにこれらのポリマーおよびコポリマーからなる群から選ばれた一以上のものである、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３４】
前記光重合開始剤がビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィンオキシドを含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３５】
前記光重合開始剤がビス−（２．４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドを含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３６】
前記光重合開始剤がホスフィンオキシドを含む、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３７】
前記反応生成物が実質的に約３時間で生産される、請求項２７に記載の組成物。
【請求項３８】
求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とを結合することと、
当該求電子性化合物と当該マクロマー前駆体材料との間の反応に対し、可視光重合開始剤と共存し得るマクロマー形成触媒を使用することと、
前記求電子性化合物と前記マクロマー前駆体材料との反応生成物および前記光重合開始剤を含むモノマーミックスを作製することと
を含むモノマーミックスの製造方法。
【請求項３９】
前記マクロマー前駆体材料がシリコーンを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記マクロマー形成触媒がルイス塩基を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記マクロマー形成触媒が、アミン、ピリジン、水酸化ナトリウム、硫酸、トリフルオロ酢酸、ビスマス塩および第三級アミンからなる群から選ばれたものである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記マクロマー形成触媒が、カルボン酸ビスマス塩、三酸化ビスマスＢｉ2Ｏ3、ビスマス・オルトヒドロキシドＢｉ（ＯＨ）3、ビスムチルヒドロキシドＢｉＯ（ＯＨ）、硝酸ビスマス（ＢｉＯ）ＮＯ3および炭酸ビスマス（ＢｉＯ）2ＣＯ3からなる群から選ばれたものである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記マクロマー形成触媒がビスマスを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４４】
前記マクロマー形成触媒がビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４５】
前記マクロマー形成触媒が少なくとも一つの第三級アミンを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４６】
前記マクロマー形成触媒がトリエチルアミンを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４７】
前記マクロマー形成触媒が液体状態にある請求項３８に記載の方法。
【請求項４８】
前記求電子性化合物が、３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネート、ビニルベンジルクロライド、塩化アリル、塩化メタ（アクリロイル）、（メタ）アクリル酸無水物、メタクリル酸メチル、メタクリルアミドアセトアルデヒド・ジメチルアセタール、４−メタクリルアミドブチルアルデヒド・ジエチルアセタール、グリシジル（メタ）アクリレート、２−イソシアネートエチル・メタクリレート、アリルイソシアネート、ビニルイソシアネート、ヒドロキシエチルメタクリレートのビニルベンジルイソシアネート異性体、２−ヒドロキシエチルメタクリレートと２，４−トルエンジイソシアネートとの付加生成物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートとイソホロンジイソシアネートとの付加生成物およびこれらの混合物からなる群から選ばれたものである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４９】
前記求電子性化合物が３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネートを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５０】
前記求電子性化合物が２−イソシアネートエチル・メタクリレートを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５１】
前記マクロマー前駆体材料が、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、エトキシル化ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトンアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチル・ビニルエーテル、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、３，４−ジヒドロキシブチルメタクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル・アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、２−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルアクリレート、ポリビニルアルコール、グリセリルモノメタクリレート、メチルジ（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリンメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、２−ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシメチルセルロース、これらの混合物ならびにこれらのポリマーおよびコポリマーからなる群から選ばれたものである、請求項３８に記載の方法。
【請求項５２】
前記マクロマー前駆体材料が少なくとも二つの反応性基を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項５３】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：２であり、前記イソシアネート反応性基が少なくとも二つのイソシアネート反応性官能基を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５４】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が、１：８であり、前記イソシアネート反応性基が少なくとも八つのイソシアネート反応性官能基を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５５】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：１〜０．００１：１の範囲にある、請求項３８に記載の方法。
【請求項５６】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：１〜０．０５：１の範囲にある、請求項３８に記載の方法。
【請求項５７】
前記求電子性化合物の官能基のイソシアネート反応性官能基に対するモル比が１：１〜０．１：１の範囲にある、請求項３８に記載の方法。
【請求項５８】
前記マクロマー形成触媒が、前記求電子性化合物に対し約０．０２モル％〜約２．０モル％存在する、請求項４４に記載の方法。
【請求項５９】
前記マクロマー形成触媒が、前記求電子性化合物に対し約０．１モル％〜約２．０モル％存在する、請求項４６に記載の方法。
【請求項６０】
さらに、当該反応後、前記求電子性化合物と前記ヒドロキシ含有材料とから前記マクロマー形成触媒を除去することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項６１】
前記重合開始剤がビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィンオキシドを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項６２】
前記光重合開始剤がビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項６３】
前記重合開始剤がホスフィンオキシドを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項６４】
前記反応生成物が実質的に約３時間で生産される、請求項３８に記載の方法。
【請求項６５】
請求項１または請求項２７に記載の組成物を含んでなる眼科用器具。
【請求項６６】
請求項１または請求項２７に記載の組成物を含んでなる医療用器具。
【請求項６７】
請求項１または請求項２７に記載の組成物を含んでなるコンタクトレンズ。
【請求項６８】
請求項１または請求項２７に記載の組成物を含んでなるシリコーンヒドロゲルレンズ。
【請求項６９】
（ａ）テトラヒドロフランとｐ−キシレンとの中で、ビス（ジメチルアミノ）−メチルシラン、３−クロロ安息香酸テトラブチルアンモニウムの溶液、メチルメタクリレート、（トリメチルシロキシ）エチルメタクリレートおよびメチルトリメチルシリル・ジメチルケテン・アセタールを反応させて、反応生成物（ａ）を形成し、
（ｂ）反応生成物（ａ）を、（トリメチルシロキシ）エチルメタクリレート、モノアルキル末端基を有するポリジメチルシロキサン、ＴＲＩＳおよびメタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランと反応させて、反応生成物（ｂ）を形成し、
（ｃ）反応生成物（ｂ）を、（トリメチルシロキシ）エチルメタクリレートおよびメチルメタクリレート、ビス（ジメチルアミノ）−メチルシランと反応させて、反応生成物（ｃ）を形成し、
（ｄ）反応生成物（ｃ）を、メタノール中で、水およびジクロロ酢酸と反応させて、マクロマー前駆体を形成し、
（ｅ）当該マクロマー前駆体を、ビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートの存在下、３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネートと反応させてマクロマーを形成し、
後続反応のために、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィンオキシドを当該マクロマーに加える
ことを含むマクロマーの製造方法。
【請求項７０】
ビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートの存在下、メチルメタクリレート、（トリメチルシロキシ）エチルメタクリレート、メチルトリメチルシリル・ジメチルケテン・アセタール、モノアルキル末端基を有するポリジメチルシロキサン、メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランおよび３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジル・イソシアネートから形成した成分を含むマクロマーと、
ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィンオキシドと
を含むモノマーミックス組成物。
【請求項７１】
マクロマー形成触媒の存在下、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とから形成したマクロマーと、
当該マクロマー形成触媒と共存し得る可視光重合開始剤と
を含む材料の組成物。
【請求項７２】
さらに、シロキサンモノマー、親水性モノマーおよびこれらの混合物を含む少なくとも一つの追加の成分を含む、請求項７１に記載の組成物。
【請求項７３】
前記追加の成分が、不飽和カルボン酸、ビニルラクタム、アクリルアミド、アクリル酸、アクリル置換アルコール、親水性ビニルカーボネートモノマー、ビニルカルバメートモノマー、親水性オキサゾロンモノマー、重合性ビニル基を有するシリコーン含有モノマーおよび重合性ビニル基を有するシリコーン含有マクロマー、これらの混合物ならびにこれらのポリマーおよびコポリマーからなる群から選ばれたものである、請求項７２に記載の組成物。
【請求項７４】
前記追加の成分が、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、モノアルキル末端基を有するポリジメチルシロキサン、ＳｉＧＭＡ系モノマー、ＴＲＩＳ系モノマー、これらの混合物ならびにこれらのポリマーおよびコポリマーからなる群から選ばれたものである、請求項７２に記載の組成物。
【請求項７５】
前記追加の成分が、メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、２−プロペン酸、２−メチル−２−ヒドロキシ−３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［トリメチルシリル）オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル、（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランおよびこれらの混合物からなる群から選ばれた少なくとも一つのシリコーン含有モノマーを含む、請求項７２に記載の組成物。
【請求項７６】
前記マクロマー前駆体材料が、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、ジオール基、チオール基およびこれらの組み合わせからなる群から選ばれた少なくとも一つの反応性基を含む、請求項１に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マクロマー、特に眼科用レンズを作製するためのマクロマー、の形成におけるマクロマー形成触媒の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクトレンズのような眼科用レンズは、重合開始剤を使用する重合プロセスで作製されることが多い。アシルホスフィンオキシドは、眼科用レンズを作製するためにしばしば使用されるタイプのフリーラジカル重合用に有用な重合開始剤グループである。ビスアシルホスフィンオキシドとその使用については、参照により開示内容が本明細書に包含される特許文献１に開示されている。ここに列挙されている特許および特許出願は、すべて、参照により開示内容が本明細書に包含される。残念ながら、眼科用レンズを作製するために使用されるマクロマーの製造に使用される先行技術のマクロマー形成触媒は、これらの重合開始剤の安定性およびこれらの重合開始剤を含む多成分配合物の使用保管寿命に、しばしば悪影響を及ぼす。
【０００３】
１以上のマクロマー、１以上の重合開始剤およびその他の添加剤を含む材料混合物を作製し、硬化の完了により上記レンズを最終的に形成することがしばしば好ましい。本明細書では、これらのタイプの混合物を「モノマーミックス」という。
【特許文献１】米国特許第５，５３４，５５９号
【特許文献２】欧州特許第８４９，２９６号
【特許文献３】米国特許出願第０１／０９０７６号
【特許文献４】米国特許第５，２４４，９８１号
【特許文献５】米国特許第５，３３１，０６７号
【特許文献６】米国特許第５，３１４，９６０号
【特許文献７】米国特許第５，３１４，９６１号
【特許文献８】米国特許第５，３７１，１４７号
【特許文献９】米国特許第３，８０８，１７８号
【特許文献１０】米国特許第４，１２０，５７０号
【特許文献１１】米国特許第４，１３６，２５０号
【特許文献１２】米国特許第４，１３９，５１３号
【特許文献１３】米国特許第４，１３９，６９２号
【特許文献１４】米国特許第４，１５３，６４１号
【特許文献１５】米国特許第４，７４０，５３３号
【特許文献１６】米国特許第５，０３４，４６１号
【特許文献１７】米国特許第５，０７０，２１５号
【特許文献１８】米国特許第５，２６０，０００号
【特許文献１９】米国特許第５，３１０，７７９号
【特許文献２０】米国特許第５，３５８，９９５号
【特許文献２１】米国特許第５，７１０，３０２号
【特許文献２２】米国特許第５，７８９，４６１号
【特許文献２３】米国特許第５，７７６，９９９号
【特許文献２４】米国特許第５，７６０，１００号
【特許文献２５】米国特許第５，８４９，８１１号
【特許文献２６】米国特許第５，９６２，４５８号
【特許文献２７】米国特許第５，９９８，４９８号
【特許文献２８】米国特許第５，０７０，２１５号
【特許文献２９】米国特許第４，９１０，２７７号
【特許文献３０】米国特許第５，９９８，４９８号
【特許文献３１】米国特許第４，２３５，９８５号
【特許文献３２】米国特許第４，６６５，１２３号
【特許文献３３】米国特許第４，９７８，７１３号
【特許文献３４】米国特許第４，７２０，１８７号
【特許文献３５】米国特許第４，６７０，５０６号
【特許文献３６】米国特許出願第０１／０９０７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
重合開始剤の安定性は、モノマーミックスの保管寿命に影響を及ぼし得る。先行技術よりもモノマーミックスの「保管寿命」または安定性を高めることは、（以下に述べるように）モノマーミックスのロットを頻繁に作製する必要性と、レンズ生産においてロット間およびロット内の変動が生じる可能性とを減じるため、好ましい。
【０００５】
残念なことに、先行技術では、重合開始剤は種々の環境下で不安定になり、そのポテンシャルが低くなる傾向がある。特許文献２では、光ファイバーのコーティング剤に使用されるウレタン（メタ）アクリレートポリマーの生産において使用されるビスアシルホスフィンオキシド重合開始剤を安定させる方法が提案されている。この方法には、第三級アミン触媒を使用したウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの作製と、その後の、光重合開始剤およびその他のコーティング配合成分との混合が関与する。ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの合成においてマクロマー形成触媒として使用される錫化合物の存在下、モノアシルホスフィンオキシド光重合開始剤を安定させる先行技術にも同様の方法がある。特許文献３は錫触媒と酢酸の使用について開示している。
【０００６】
残念なことに、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）のような錫触媒は、光重合開始剤に与える潜在的に有害な影響およびモノマーミックスに含まれるその他の種々の成分に与える可能性のある有害な影響の故に、眼科用レンズを作製するために使用されるモノマーミックスに適用するには好ましくない。モノマーミックスがシリコーンヒドロゲルレンズを作製するのに使用される場合には特にそうである。
【０００７】
先行技術は、ＤＢＴＤＬのような錫触媒を含むがこれに限られるわけではないルイス酸触媒をマクロマーの形成のために使用することについて開示している。モノマーミックス中に混ぜ入れた後に重合開始剤（特に、光重合開始剤、とりわけ、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４トリメチルペンチル）ホスフィンオキシド（ＤＭＢＡＰＯ））濃度が減少すると、生産されたレンズのパラメータや物理的属性が許容できないものとなる。それゆえ、重合開始剤濃度に影響を及ぼさない、新しいタイプのマクロマー形成触媒が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、眼科用レンズの作製に使用されるマクロマーの合成において、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とからなるマクロマーに反応性重合性基を結合させるための触媒作用を有するマクロマー形成触媒（「マクロマー形成触媒」）で、第三級アミン、好ましくはトリエチルアミン（「ＴＥＡ」）およびビスマス触媒、好ましくはカルボン酸ビスマス塩、より好ましくはビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートを含むがこれらに限られるわけではないもの、の使用に関する。その一態様によれば、本発明は、可視光重合開始剤と、この光重合開始剤と共存し得るマクロマー形成触媒とを組み合わせたマクロマー形成触媒の存在下、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とから形成したマクロマーを含む材料の組成物に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に使用されるマクロマー形成触媒は、本発明に係る反応において触媒（好ましくはルイス塩基）として機能し、かつ、モノマーミックスに混合した後の光重合開始剤の濃度に悪影響を及ぼさず、好ましい保管期間を維持できるように、可視光活性光重合開始剤と共存し得る触媒である。このマクロマー形成触媒には、アミン、ピリジン、水酸化ナトリウム、硫酸、トリフルオロ酢酸、ビスマス塩および第三級アミンが含まれるが、これらに限定される訳ではない。
【００１０】
本発明に係る求電子性化合物は次の構造を有する。
ＲＧ−ＬＧ−ＰＧ
ここでＲＧは反応性を有する基（反応性基）を含み、イソシアネート、酸ハライド、酸無水物、エステル、エポキシド、アセタール、アルデヒド、ハロゲン化アルキル（好ましくは活性化されたハロゲン化アルキル）等があるが、これらに限定される訳ではない、求電子性官能基を含む基から選ぶことができる。ＬＧは、アルキル基、アリール基、エステル基またはエーテル基を含むがこれらに限られるわけではない二価連結基または共有結合を含んでいる。ＰＧは、ビニル基または置換ビニル基、好ましくは隣接エステル基、ラクタム基またはアリール基で活性化された基を含むが、これらに限定されるわけではない基を含む、フリーラジカル重合条件下に重合できる基を含む。求電子化合物の例としては、３−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネート（ＴＭＩ）、ビニルベンジルクロライド、塩化アリル、塩化メタ（アクリロイル）、（メタ）アクリル酸無水物、メタクリル酸メチル、メタクリルアミドアセトアルデヒド・ジメチルアセタール、４−メタクリルアミドブチルアルデヒド・ジエチルアセタール、グリシジル（メタ）アクリレート、２−イソシアネートエチル・メタクリレート、アリルイソシアネート、ビニルイソシアネート、ビニルベンジルイソシアネート異性体または、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）と２，４−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）またはイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）との付加物、好ましくは１：１付加物があるが、これらに限定される訳ではない。これらの混合物を使用することもできる。
【００１１】
マクロマー前駆体材料は、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、ジオール基またはチオール基等の反応性基を含むが、これらに限定されるわけではない。求電子性化合物は、ＲＧ基でマクロマー前駆体材料と共有結合して、共有結合を形成する。この共有結合には、ウレタン基、尿素基、エステル基またはエーテル基等があるが、これらに限定されるわけではない。
【００１２】
マクロマー前駆体は、ポリジメチルシロキサン基のようなシロキサン基またはポリフルオロ化基等の高い酸素透過性に寄与する化学基を含んでいてもよい。マクロマー前駆体は、（求電子性試薬と反応するのに必要な量を超える量の）ヒドロキシル、アミド基またはエーテル基（ポリエチレンオキシド基等）等の親水基を含んでいてもよい。このような親水基は、モノマーミックスに使用される、シリコーンおよび親水性モノマーの光学的に透明な溶液の形成に寄与し得る。好ましい形態では、マクロマー前駆体が、シリコーンとヒドロキシル基の組み合わせを含み、従って、モノマーミックスの相溶性と最終的な眼科用レンズポリマーの酸素透過性との両方に寄与する。マクロマー前駆体の分子量は約２００〜約２，０００，０００、より好ましくは約８００〜約１００，０００、最も好ましくは約１，０００〜約２０，０００である。
【００１３】
マクロマーの合成において本発明に係るマクロマー形成触媒を使用することの大きな利点の一つに、重合プロセスにおいてその後に使用される重合開始剤が悪影響を受けないという点がある。その上、本マクロマー形成触媒は、いずれも、その量を調節し、マクロマー形成の反応時間を許容できる長さにすることができる。
【００１４】
求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とは、マクロマーを合成するために、マクロマー形成触媒に曝露される。好ましいマクロマー形成触媒はＴＥＡまたはビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートである。
【００１５】
マクロマーの形成に使用される、ビスマスを含有するマクロマー形成触媒の量は、ＴＭＩ等の求電子性化合物に対して約０．０２モル％〜約２．０モル％、好ましくは約０．０５モル％〜約１．０モル％、最も好ましくは約０．０５モル％〜約０．２モル％である。求電子性化合物には、モノイソシアネート、ジイソシアネートおよび、二つより多いイソシアネート基を有する化合物、好ましくは少なくとも一つのイソシアネート基と一つの重合性二重結合とを有する化合物、より好ましくは２−イソシアネートエチル・メタクリレート（ＩＥＭ）、最も好ましくはＴＭＩがある。
【００１６】
マクロマーの形成に使用されるＴＥＡの量は、好ましくはＴＭＩ等の求電子性化合物に対して約０．１モル％〜約２．０モル％、より好ましくはＴＭＩに対して約１．３２モル％である。
【００１７】
本発明におけるマクロマーは、マクロマー形成触媒の存在下、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との反応によって得られる生成物である。ＬＧ基がウレタン結合を含むことが好ましい。マクロマーのウレタン結合は次のようにして形成される。
Ｒ1ＮＣＯ＋Ｒ2ＯＨ→Ｒ1ＮＨＣＯＯＲ2
【００１８】
このマクロマーには、以下のタイプのマクロマー：線状のα，ω−末端ヒドロキシル官能基を有するポリマー、線状のα，ω−末端アミノ官能基を有するポリマー、線状のα，ω−末端カルボン酸官能基を有するポリマー、線状の、ヒドロキシル、アミノまたはカルボン酸単官能基を有するポリマー、ヒドロキシル、アミノまたはカルボン酸末端基を有するスターポリマー（腕が３本〜８本）、ペンダントヒドロキシル官能基を有するポリマー、ペンダントアミノ官能基を有するポリマー、ペンダントカルボン酸官能基を有するポリマー、上記のペンダントと鎖状の末端ヒドロキシル、アミノまたはカルボン酸官能基を有するポリマーの任意の組み合わせ、があるがこれらに限定されるわけではない。
【００１９】
本発明は、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とを、この求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との間の反応、好ましくは縮合反応、のためのマクロマー形成触媒の存在下、反応させることによるマクロマーの製造方法に関するものである。このマクロマー前駆体材料とは、求電子性化合物と反応して、ウレタン等の縮合生成物を形成する能力を有する少なくとも一つの基（「反応性基」）を有する化合物のことを意味する。この反応性基には、少なくとも一つのヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基またはチオール基が含まれるが、これらに限られる訳ではない。マクロマー前駆体材料としてはヒドロキシル基を有するものが好ましく、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、エトキシル化ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトンアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、３，４−ジヒドロキシブチルメタクリレート、Ｎ−ヒドロキシメチル・アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン（ＳｉＧＭＡ）、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、ＨＥＭＡ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、グリセリルモノメタクリレート、メチルジ（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリンメタクリレート、デキストラン、２−ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシメチルセルロース、これらの混合物ならびにこれらのポリマーおよびこれらのコポリマーからなり、あるいはこれらから造られたものであることがより好ましい。シリコーンを含むマクロマー前駆体材料が好ましい。マクロマー前駆体材料は公知の方法で製造することができる。特許文献４〜特許文献８に開示されたようなグループ移動重合によって製造することが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明は、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とを含んでなるマクロマー形成性組成物およびマクロマー形成触媒に関する。マクロマー形成反応は、実質的にマクロマー前駆体材料上の一つ以上の末端反応性基および一つ以上のペンダント基にも起こることが好ましい。末端反応性基とは、任意の鎖の末端に位置する反応性基のことを意味し、鎖上で末端以外の位置にあるペンダント基とは明らかに区別されるものである。このマクロマーは、多成分配合物の形態で使用して、シリコーンヒドロゲルから作製することのできる眼科用レンズのような医療器具を作製するために使用することができる。
【００２１】
シリコーンヒドロゲルは高い酸素透過性を有し、眼科用レンズでの使用に特に好ましい。シリコーンヒドロゲルは、少なくとも一つのシリコーン含有モノマーと少なくとも一つの親水性モノマーとを含んでなる混合物を重合させることによって調製することが好ましい。シリコーン含有モノマーと親水性モノマーとのいずれかが架橋剤として機能してもよく、別の架橋剤を使用してもよい。架橋剤とは、複数の重合性部分を有するモノマーのことを意味する。この意味で使用される用語「モノマーミックス」は、最終的な眼科用ポリマーレンズシステムの形成に使用される材料を意味する。架橋剤は、繰り返し鎖単位を有し、かつ、モノマーと考えられるものであってもよい。架橋剤をモノマーミックスに組み入れることにより、架橋網目構造を生じさせることができる。シリコーンヒドロゲルの形成において一般的に使用されるシリコーン含有モノマー単位には多くのものがある。特許文献９〜特許文献２７には有用な例が開示されている。
【００２２】
シリコーンヒドロゲルを作製するのに有益であることの判明している親水性モノマーには、メタクリル酸やアクリル酸等の不飽和カルボン酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレートや２−ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル置換アルコール、Ｎ−ビニルピロリドン等のビニルラクタムおよび、メタクリルアミドやＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等のアクリルアミドがあるが、これらに限定されるわけではない。さらに他の例としては、特許文献２８に開示されている親水性ビニルカルボネートモノマーまたはビニルカルバメートモノマーおよび、特許文献２９に開示されている親水性オキサゾロンモノマーがある。これらの文献は、参照により開示内容が本明細書に包含される。
【００２３】
本発明には、シリコーンヒドロゲルを作製するのに有益であることの判明しているシロキサンモノマーを使用することができる。シロキサンモノマーの例としては、重合性ビニル基、好ましくはメタクリロキシ基、を有するシリコーン含有モノマーおよびマクロマーがある。シリコーン含有モノマーおよびマクロマーの例としては、少なくとも二つの［−Ｓｉ−Ｏ−］繰り返し単位を有するモノメタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン等のモノアルキル末端ポリジメチルシロキサン（「ｍＰＤＭＳ」）（ｍＰＤＭＳとは、約２００〜約１０，０００の間、好ましくは約４００〜約２，０００の間、最も好ましくは約８００〜約１，２００の間、の数平均分子量を有するｍＰＤＭＳを意味する。）、約２，０００未満ダルトンの平均分子量を有する重合性基、ヒドロキシル基および、少なくとも一つの［−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−］基を有する（下記に定義する）ＳｉＧＭＡ系のモノマーおよび、少なくとも一つのＳｉ（ＯＳｉＲ）3基（ここで、Ｒは一価のアルキル基またはアリール基である。）を有するＴＲＩＳ系のモノマーがあるが、これらに限られるわけではない。適切なメタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（ＴＲＩＳ）モノマーの例にはメタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランがある。
【００２４】
ｍＰＤＭＳ系のモノマーは、全Ｓｉ量と結合（attached）Ｏ量が、シリコーン含有モノマーの全分子量の２０重量％を超えるものであることが好ましく、３０重量％を超えるものであることがより好ましい。適切なｍＰＤＭＳモノマーとして次の式を有するもの（ここでｎ＝５〜１５）がある。
【化１】
2005530896.tif 000003
適切な線状ｍＰＤＭＳの例としては、次の式のものがある。
【化２】
2005530896.tif 000004
ここで、ｂ＝０〜１００である。ｂは所与の値に等しいモードを有する分布を意味する。ｂとしては４〜１６が好ましく、８〜１０がより好ましい。Ｒ9は少なくとも一つのエチレン性不飽和部分を有する重合性の一価の基、好ましくはスチリル部分、ビニル部分またはメタクリレート部分を有する一価の基、より好ましくはメタクリレート部分である。Ｒ10は、それぞれ独立に、アルコール基、アミン基、ケトン基、カルボン酸基またはエーテル基でさらに置換されていてもよい、一価のアルキル基またはアリール基である。非置換の一価のアルキル基またはアリール基が好ましく、メチルがより好ましい。Ｒ11は、アルコール基、アミン基、ケトン基、カルボン酸基またはエーテル基でさらに置換されていてもよい、一価のアルキル基またはアリール基である。非置換の一価のアルキル基またはアリール基が好ましい。ヘテロ原子を含んでいてもよいＣ1-10の脂肪族基または芳香族基が好ましく、Ｃ3-8のアルキル基がより好ましく、ブチル基が最も好ましい。Ｒ12は、それぞれ独立に、アルキルまたは芳香族である。エチル、メチル、ベンジル、フェニルまたは、１〜１００の繰り返しＳｉ−Ｏ単位を有する一価のシロキサン鎖が好ましい。
【００２５】
ｍＰＤＭＳ系のモノマーについては、参照により開示内容が本明細書に包含される特許文献３０により完全に開示されている。
【００２６】
ＳｉＧＭＡ系のモノマーには、シリコーンとそれに結合した酸素が約１０重量％含まれていることが好ましく、約２０重量％より多く含まれていることがより好ましい。ＳｉＧＭＡ系のモノマーの例には式Ｉのモノマーが含まれる。
【化３】
2005530896.tif 000005
ここで、置換基は、参照により開示内容が本明細書に包含される特許文献３０で定義された通りである。
【００２７】
適切なＳｉＧＭＡ系のモノマーの具体的な例としては、２−プロペン酸、２−メチル−２−ヒドロキシ−３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［トリメチルシリル）オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル
【化４】
2005530896.tif 000006
および、（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランを挙げることができる。
【化５】
2005530896.tif 000007
特許文献１２，１３，３１には、ヒドロキシル官能基を有するシリコーン含有モノマーの更なる適切な例が示されている。
【００２８】
本発明におけるマクロマーは、マクロマー形成触媒の存在下における、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との反応生成物である。マクロマー形成触媒には、第三級アミンとビスマス触媒があるが、これらに限られるわけではない。
【００２９】
ビスマス触媒には、カルボン酸ビスマス、三酸化ビスマス（ジビスマストリオキシドとも呼ばれる）Ｂｉ2Ｏ3、ビスマス・オルトヒドロキシドＢｉ（ＯＨ）3、ビスムチルヒドロキシドＢｉＯ（ＯＨ）、硝酸ビスマス（ＢｉＯ）ＮＯ3および好ましくは炭酸ビスマス（ＢｉＯ）2ＣＯ3があるが、これらに限られる訳ではない。カルボン酸ビスマスは、Ｃ2〜Ｃ30の、飽和または不飽和のカルボキシル末端炭化水素鎖または不活性な置換基を有する炭化水素鎖を含むカルボキシレート部分を有することが好ましい。不活性な置換基とは、炭化水素鎖がマクロマー形成触媒の触媒作用に好ましくない影響を及ぼす置換基を有さないことを意味する。カルボキシレート部分は約６〜約２２の炭素原子からなることが好ましい。カルボキシレート基部分として適切なものには、脂肪酸のイオンならびに、ネオデカン酸等の枝分れカルボキシレートおよびＶｅｒｓａｔｉｃ  ９１１酸があるが、これらに限られるわけではない。ビスマス触媒として好ましいものには、ビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエート（７５％〜７９％）、キング・インダストリーズ社（King Industries）によって生産されているＣＡＳ＃：［６７８７４−７１−９］および、カルボン酸ビスマスを含有する組成物がある。これらのビスマス触媒は、単独で、または二つ以上の成分の混合物として、使用することができる。ビスマス触媒が使用される場合、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との間の反応時間は約３時間である。
【００３０】
第三級アミンには、（ＴＥＡやトリブチルアミン等のトリ−Ｃ1-6−アルキルアミン、β−（ジメチルアミノ）プロピオニトリルを含むがこれらに限られるわけではない）脂肪族アミン、（Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミンおよびＮ，Ｎ−ジエチルシクロヘキシルアミンを含むジ−Ｃ1-6−アルキル−Ｃ3-10−シクロアルキルアミンやＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルメチルアミンを含むがこれらに限られるわけではない）脂環族アミン、（Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリンを含むがこれらに限られるわけではない）ある種の複素環式アミン、（Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンを含むがこれに限られるわけではない）芳香族アミン、を含むがこれらに限られるわけではない、一分子中に一つの窒素原子を有する第三級アミン、（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル・エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル・ヘキサン−１，６−ジアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）エーテル、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、エチレングリコール・ビス（３−ジメチルアミノプロピル）エーテルを含むがこれらに限られるわけではない）脂肪族アミン、（Ｎ’−シクロヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミジンを含むがこれに限られるわけではない）脂環式アミン、（Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、トリメチルピペラジン、１，２−ピペラジノエタン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、Ｎ−メチル−Ｎ’−２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエチル）モルホリン）ビス（モルホリノエチルエーテル、ビス（２，６−ジメチルモルホリノエチル）エーテル、１，２−ジメチルイミダゾール、Ｎ−メチルイミダゾール、１，４−ジアジン、ジアザビシクロ［２．２．２］−オクタン（ＤＡＢＣＯ）、１，４−ジアザビシクロ［３．３．０］オクタ−４−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（ＤＢＮ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）およびそのフェノール塩ならびにオクチル酸塩を含むがこれらに限られる訳ではない）複素環式アミンを含むがこれらに限られるわけではない、一分子中に二つの窒素原子を有する第三級アミン、（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”−ペンタメチル・ジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジンを含むがこれら限られるわけではない）脂肪族アミン、（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−テトラメチルグアニジンを含むがこれに限られるわけではない）脂環族アミン、（Ｎ−メチルＮ’−（２−ジメチルアミノ）エチルピペラジン、１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デカ−５−エンを含むがこれらに限られるわけではない）複素環式アミンを含むがこれらに限られるわけではない、一分子中に三つの窒素原子を有する第三級アミン、（１，１，４，７，１０−１０−ヘキサメチルトリエチレンテトラミンを含むがこれに限られるわけではない）脂肪族アミン、（１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピル）ヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジンを含むがこれに限られるわけではない）複素環式アミン、を含むがこれらに限られるわけではない、一分子中に四つの窒素原子を有する第三級アミン、を含むがこれらに限られるわけではない。これらの第三級アミンは、単独で、または二つ以上の成分の混合物として使用することができる。第三級アミン触媒を使用した場合の、モノイソシアネートとマクロマー前駆体材料との間の反応時間は約２４時間〜約７２時間である。
【００３１】
マクロマーが、２−（トリメチルシロキシ）エチルメタクリレート（ＴＭＳ−ＨＥＭＡ）を含むがこれに限られるわけではない保護されたＨＥＭＡ、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、ＴＲＩＳ、ｍＰＤＭＳおよびＴＭＩの反応生成物を含む形態が好ましい。マクロマーの合成に任意的に使用される他の化合物としては、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、（ビス（ジメチルアミノ）−メチルシランを含むがこれに限られるわけではない）水分スカベンジャー、ｐ−キシレン、（テトラブチルアンモニウム３−クロロベンゾエートを含むがこれに限られるわけではない）他の触媒、開始剤および禁止剤があるが、これらに限られるわけではない。
【００３２】
本発明の形態としては、マクロマー合成に、以下の化合物：ビス（ジメチルアミノ）−メチルシラン、テトラブチルアンモニウム３−クロロベンゾエート（ＴＢＡＣＢ）のＴＨＦ溶液、ｐ−キシレン、ＭＭＡ、ＨＥＭＡ、メチルトリメチルシリルジメチルケテン・アセタール、ｍＰＤＭＳ、ＴＲＩＳ、メタノール、ジクロロ酢酸、ＴＭＩおよびマクロマー形成触媒としてのビスマス（ＩＩＩ）２エチルヘキサノエート、を含むものが好ましい。
【００３３】
モノマーミックスに使用し得るその他の好ましいモノマーとしては、ＴＲＩＳ、Ｎ，Ｎ−ジメチル・アクリルアミド（ＤＭＡ）、テトラエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＡ）、ｍＰＤＭＳおよびＨＥＭＡがあるが、これらに限られるわけではない。
【００３４】
求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とは、マクロマーを合成するために、マクロマー形成触媒に曝される。求電子性化合物とマクロマー前駆体材料との縮合反応は、マクロマー形成触媒の触媒作用を受ける。求電子性化合物がイソシアネートであり、モノマー−前駆体の反応性基がヒドロキシルである場合には、基本的な反応は、マクロマー形成触媒の存在下、次のように進む。
Ｒ1ＮＣＯ＋Ｒ2ＯＨ→Ｒ1ＮＨＣＯＯＲ2
【００３５】
マクロマー形成触媒としては第三級アミンまたはビスマス触媒が好ましく、ＴＥＡまたはビスマス（ＩＩＩ）２−エチルヘキサノエートが最も好ましい。
【００３６】
好ましい一形態では、ＴＥＡ触媒が、液体状態で求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とに導入され、反応してマクロマーを形成する。
【００３７】
他の好ましい一形態では、ビスマス触媒が、液体状態で求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とに導入され、反応してマクロマーを形成する。
【００３８】
好ましい他の一形態では、マクロマー形成触媒が、反応物質であるパーフルオロポリエーテルFombline（登録商標）ZDOL（Ausimont社，ミラノ）、イソホロンジイソシアネート、信越化学工業社製のα，ω−ヒドロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサンＫＦ−６００１および２−イソシアネートエチル・メタクリレートと共存する。この結果として得られたマクロマーは、これに続いて、重合開始剤を使用して、ＴＲＩＳおよびＤＭＡと共に反応させることにより、コンタクトレンズを生産するのに使用される。このマクロマーと後続の反応は、本発明では、ＤＢＴＤＬの代わりにＴＥＡまたはビスマス触媒が使用され、異なる重合開始剤を使用できること以外は、特許文献２４の例Ｂ１とＢ５に開示されたものと同様のものである。
【００３９】
好ましい他の一形態では、ビスマス触媒が反応物質であるポリビニルアルコールおよびイソシアネートと共存して反応し、ポリビニルアルコール誘導体マクロマーを形成する。ポリビニルアルコール誘導体マクロマーは、好ましくは少なくとも約２，０００の数平均分子量を持ち、次の三つの式のものを挙げることができるが、これらに限られるわけではない。
【化６】
2005530896.tif 000008
【化７】
2005530896.tif 000009
【化８】
2005530896.tif 000010
ポリビニルアルコール反応物質は、次の式の構造を有する。
【化９】
2005530896.tif 000011
イソシアネートは、次の式の構造を有する。
【化１０】
2005530896.tif 000012
ポリビニルアルコール誘導体マクロマーは、眼科用レンズ材料を生産するための後続反応で反応する。ポリビニルアルコール誘導体マクロマーと後続反応は、本発明ではビスマス触媒が使用され、後続反応で異なる重合開始剤を使用できること以外は、特許文献３２〜特許文献３５に開示されたものと同様である。
【００４０】
好ましい他の一形態では、マクロマー形成触媒が、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とによって生産される反応生成物から除去される。マクロマー形成触媒の除去は、抽出、結晶化、沈殿、蒸留、蒸発、その他の精製法を含むがこれらに限られるわけではない精製技術により実行することができる。マクロマー形成触媒の除去は、求電子性化合物とマクロマー前駆体材料とによって製造された反応生成物への重合開始剤の添加前、添加中または添加後に行うことができる。好ましい形態では、重合開始剤の添加の前にマクロマー形成触媒が除去される。先行技術では、ＤＢＴＤＬ触媒によるマクロマーが、マクロマーの合成と精製後に、約１５ｐｐｍ〜約１０５ｐｐｍの錫を含有する。これに比し、本発明に係るビスマス触媒によるマクロマーは、その合成と精製後に、約９ｐｐｍ未満のビスマスを含有する。
【００４１】
マクロマーは、ついで、眼科用レンズ等の医療器具に使用することができる。眼科用レンズを作製するためのプロセスは、レンズ成形型を使用した光重合開始キャスト成形等の周知のレンズ形成法により、モノマーミックスの成分を上述の重合開始剤および安定剤と組み合わせることにより行われる。
【００４２】
本発明に係るシリコーンヒドロゲルレンズを作製するのに使用されるモノマーミックスの好ましい成分には、マクロマー、（レンズ生産用のレンズ成形型に投入する前のモノマーミックスに添加される）光重合開始剤および、任意的に更に加えられるモノマーが含まれる。ある種の実施形態では、モノマーミックスが、さらに、少なくとも一つの紫外線吸収性化合物を含む。紫外線吸収性化合物として適切なものには公知のものがあり、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジン、置換アクリロニトリル、サリチル酸誘導体、安息香酸誘導体、ニッケル錯体、桂皮酸誘導体、カルコン誘導体、ジプノン誘導体、クロトン酸誘導体またはこれらの任意の混合物を含むがこれらに限られるわけではないいくつかの公知の群に分類される。その他の添加物が含まれていてもよい。これらの添加物には、安定剤、反応染料、有機または無機の顔料、染料、光発色性化合物、離型剤、抗菌性化合物、成形型潤滑剤、湿潤剤およびこれらの組み合わせがあるが、これらに限られるわけではない。たとえば、モノマーミックスには、シロキサンとアクリル酸／メタクリル酸およびそれらの誘導体、ポリビニルモノマー、典型的にはジ−またはトリ−ビニルモノマー（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ブチレングリコールおよびヘキサン−１，６−ジオールのジまたはトリ（メタ）アクリレート等）、ジビニルベンゼン、が含まれるが、これらに限られるわけではない。好ましい形態では、シロキサン成分がポリジメチルシロキサンであり、ＤＭＡ、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、ヒドロキシエチルメタクリレートまたはアクリレート誘導体等の親水性モノマーと結合する。
【００４３】
他の好ましい実施態様では、モノマーが、モノメタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン等のｍＰＤＭＳと、ＨＥＭＡ、ＭＭＡ、ＴＲＩＳ、ｍＰＤＭＳおよびＴＭＩの反応生成物を含んでなるマクロマーとを含む。さらに、モノマーが、ＴＲＩＳ、ＤＭＡおよびＴＥＧＤＭＡを含むことが好ましいが、これらに限られるわけではない。シリコーンヒドロゲルを作製するための公知のその他のモノマーと架橋剤とを使用することもできる。
【００４４】
本発明において使用される適切な光重合開始剤は、可視光に曝露することにより活性化されるものである。本発明に係る光重合開始剤は、次の構造を有する。
構造Ｉ
【化１１】
2005530896.tif 000013
ここで、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に、ＨまたはＣ1-12置換または非置換のアルキル、シクロアルキルまたは芳香族部分である。ただし、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のうちの少なくとも一つが以下の構造を有し、
構造ＩＩ
【化１２】
2005530896.tif 000014
アシル炭素でＰに結合している。ここで、Ｒ4〜Ｒ8は、それぞれ独立に、ＨまたはＣ1-3置換または非置換のアルキルまたはアルコキシル部分である。
【００４５】
各ケースについて、Ｒ1〜Ｒ8基が置換されている場合、その置換基が、ヒドロキシ基または、Ｃ1-4アルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基を含むことができる。窒素、硫黄およびハロゲン原子等のヘテロ原子による置換も可能であるが、好ましくはない。
【００４６】
Ｒ1とＲ2とが両方ともＲ4置換基とＲ8置換基とを有する構造ＩＩ部分であることが好ましい。Ｒ4とＲ8とがメトキシ基であることが最も好ましい。本形態では、Ｒ3が、Ｃ1-10アルキル、アルコキシまたはＣ1-2アルキル基で置換されたアルケニル基であることがさらに好ましい。置換ペンチル基が最も好ましい。好ましい形態では、Ｒ1とＲ2が、両方共、構造ＩＩ（ここで、Ｒ4、Ｒ6およびＲ8は、メチルであり得、Ｒ3はフェニルであり得る）である（たとえばIrgacure 819）。
【００４７】
好ましい形態は次の構造を有する。
構造ＩＩＩ
【化１３】
2005530896.tif 000015
好ましい形態では、Ｒ1とＲ2とが、両方とも、Ｒ4とＲ8とがメトキシ基である構造ＩＩ部分である。Ｒ1はトリメチルペンチル基である。
【００４８】
これらの光重合開始剤は単独で使用することも、他の重合開始剤と組み合わせて使用することもできる。この場合の他の重合開始剤としては、ベンゾインメチルエーテル、（「Irgacure（登録商標）１８４」として市販されている）１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、（「Irgacure（登録商標）３６９」として市販されている）２−ベンジル−２−ｎ−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、（「Irgacure（登録商標）５００」として市販されている）１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（５０重量％）＋ベンゾフェノン、（「Irgacure（登録商標）２９５９」として市販されている）４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシプロピル）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（ＨＭＰＰ）、（「Irgacure（登録商標）６５１」として市販されている）２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＢＤＫ）、ビス（ｎｌ−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）、チタン・ビス（．ｅｔａ．５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）ビス［２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）フェニル］（ＣＧＩ−７８４）、（「Darocur（登録商標）１１７３」として市販されている）２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（ＨＭＰＰ）またはこれらの混合物があるが、これらに限られるわけではない。
【００４９】
以下の例は、本発明により製造された眼科用レンズと先行技術によって製造された眼科用レンズとを比較したものである。特に、本発明によって作製されたレンズは、使用に適うものであり、参照用レンズと同等であった。
【実施例１】
【００５０】
下記は、本発明に係るマクロマー合成の一例である。
【表１】
2005530896.tif 000016
ＴＭＳ−ＨＥＭＡ、ＭＭＡ、ｍＰＤＭＳ（分子量約８００〜約１，０００）、ＴＲＩＳ、ｐ−キシレンおよびテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を、事前に活性化した４Ａモレキュラーシーブ上で乾燥し、ＴＨＦ、ｍＰＤＭＳおよびＴＲＩＳは、使用前に酸化アルミニウムカラムに通した。
【００５１】
窒素下のドライボックスの乾燥した容器に、ビス（ジメチルアミノ）−メチルシラン、テトラブチルアンモニウム３−クロロベンゾエート（ＴＢＡＣＢ）のＴＨＦ溶液（１Ｍ）、ｐ−キシレン、ＭＭＡ（重合開始剤に対し１．４当量）、ＴＭＳ−ＨＥＭＡ（光重合開始剤に対し８．５当量）およびＴＨＦを加え、上記混合物をサーモカップルと窒素源に接続されたコンデンサーとを備えた乾燥フラスコに投入した。
【００５２】
反応混合物に、窒素パージと撹拌を続行しつつ、メチルトリメチルシリルジメチルケテン・アセタールを注入した。反応の発熱により約６５℃まで昇温し、ついで、溶液の温度が低下した後、ＴＢＡＣＢの乾燥ＴＨＦ溶液（０．４Ｍ）を残りの反応時間を通じてゆっくり加えた。ついでステップ２で、ドライボックス中で作製された、ＴＭＳ−ＨＥＭＡ（重合開始剤に対し２．１当量）、ｍＰＤＭＳ（重合開始剤に対し３．３当量）、ＴＲＩＳ（重合開始剤に対し７．９当量）およびビス（ジメチルアミノ）−メチルシランの混合物を、窒素下、加えた。
【００５３】
反応混合物は、発熱により、ふたたび、約４２℃まで昇温し、ついで３２℃に降温した。溶液を、温度調節器と加熱器具を使用して３２℃で約５時間撹拌した。ステップ３で、ＴＭＳ−ＨＥＭＡ（重合開始剤に対し８．５当量）、ＭＭＡ（重合開始剤に対し１．４当量）およびビス（ジメチルアミノ）−メチルシランの混合物を加え、発熱により混合物全体を４６℃〜４９℃まで昇温した。混合物を約２時間反応させた後、２７０ｇのＴＨＦを加えて粘度を下げ、この溶液をさらに３０分間撹拌した。
【００５４】
ステップ４で、水、メタノールおよびジクロロ酢酸の混合物を加え、この混合物を５時間還流して、保護基を取り外した。ついで、溶媒を蒸留により除去し、蒸気温度が１１０℃に達するまで残余の水分を除去するためトルエンを加えた。
【００５５】
ＴＭＩと、ＴＭＩに対し０．２モル％のビスマス触媒Ｋ−ＫＡＴ３４８の溶液を上記トルエン溶液に加えた。この混合物全体を、１１０℃で３時間撹拌し、イソシアネート・ピークの消滅をＩＲによってモニターした。約４５℃の減圧下、トルエンを除去し、粗マクロマーを得た。
【００５６】
精製により、高分子量分を除去した。粗マクロマーをアセトン（アセトン対マクロマーは重量比で２：１）に再溶解し、このアセトン溶液を一昼夜放置して、高分子量分を分離した。上側の清澄な相をＰＴＦＥ薄膜により加圧ろ過した。ろ液を、ゆっくり、水（水対ろ液は体積比で４：１）中に投入し、マクロマーを沈殿させた。このマクロマーを集め、真空乾燥器を使用して、４５℃〜６５℃で、重量変化がなくなるまで減圧乾燥した。
【００５７】
アセトンとアセトニトリル（体積比１：５）の混合物からマクロマーを再沈することにより、低分子量分を除去する精製をさらに行った。
【実施例２】
【００５８】
ビスマス触媒とＴＥＡ触媒とをそれぞれ別々に使用して（実施例１に記載されたようにして）マクロマーを合成し、その後、眼科用レンズを作製するのに使用した。これらのレンズは、従来の成形条件の下、密閉成形型を使用して直接成形により作製した。比較にはこれらレンズを使用した。
【００５９】
レンズは光学的に透明であった。ビスマス触媒によるマクロマーは、５５℃で少なくとも１０週間の保管寿命を有していた。ＴＥＡ触媒によるマクロマーは、５５℃で少なくとも３０週間の保管寿命を有していた。
【００６０】
本研究の結果を次の表に示す。標準偏差をかっこ内に示した。
【表２】
2005530896.tif 000017
【実施例３】
【００６１】
実施例１で記載されたマクロマー形成にＴＥＡ触媒とＤＢＴＤＬ触媒とを使用して作製した眼科用レンズの別の比較研究を行った。ＤＢＴＤＬ触媒によるマクロマーは、特許文献３６に記載されたように、形成プロセスに酢酸も使用した。ＤＢＴＤＬ触媒によるマクロマーから作製されたレンズの弾性率値は、ＴＥＡ触媒によるマクロマーから作製されたレンズの弾性率値に匹敵するものであったが、ＤＢＴＤＬ触媒によるマクロマーから作製されたレンズは、形状が損なわれており、縁が破れたりギザギザになっており、着用できない状態であった。弾性率の許容できる値は、約３０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ（換算値は２．１ｋｇ／ｃｍ2〜１４ｋｇ／ｃｍ2）、より好ましくは約３５ｐｓｉ〜約１５０ｐｓｉ（換算値は２．５ｋｇ／ｃｍ2〜１１ｋｇ／ｃｍ2）、最も好ましくは約３８ｐｓｉ〜約１００ｐｓｉ（換算値は２．７ｋｇ／ｃｍ2〜７．０ｋｇ／ｃｍ2）である。水分値およびＤｋ［単位＝ｘ１０-9（ｃｍ／秒）（ｍＬＯ2／ｍＬｘｍｍＨｇ）］値は、マクロマー合成に使用されたマクロマー形成触媒に全くあるいはほとんど依存しないことが示された。
【００６２】
表３は、モノマーミックスにＴＥＡ触媒によるマクロマーを使用した８バッチの平均と、モノマーミックスにＤＢＴＤＬ触媒によるマクロマーを使用した３バッチの平均とについて、関連物性の測定結果を示したものである。
【表３】
2005530896.tif 000018
【実施例４】
【００６３】
実施例１からのマクロマー１７．９８重量％、２８．０％のｍＰＤＭＳ（分子量８００〜１，０００）、１４．０％のＴＲＩＳ、２６．０％のＤＭＡ、５．０％のＨＥＭＡ、１．０％のＴＥＧＤＭＡ、２．０％のＮｏｒｂｌｏｃ（２−（２’−ヒドロキシ−５−メタクリリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール）、０．０２％のＢｌｕｅ  ＨＥＭＡ（ヒドロキシエチルメタクリレートによるReactive Blue#4染料の一つのクロライドの塩基促進置換生成物）、５．０％のＰＶＰ（Ｋ９０）および１．０％のＣＧＩ  １８５０｛（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４−４−トリメチルペンチルホスフィンオキシドの重量比１：１ブレンド物）を、希釈剤である３，７−ジメチル−３−オクタノールと、ブレンド物が８０重量部、希釈剤が２０重量部の割合で混合したもの｝を組み合わせ、実施例１に記載されたようにして作製されたマクロマーからモノマーミックスを作製した。
【００６４】
光重合のエンタルピーは、窒素雰囲気下、７０℃のサンプルで、水銀蒸気ランプを用い、ＴＡインスツルメンツ（TA Instruments）社製の示差フォトカロリメータ（differential photocalorimeter）を使用して測定した。光重合のエンタルピーは、５５℃におけるモノマーミックスの貯蔵時間の関数として測定した。結果を図１に示す。図１には、次のマクロマー形成触媒：ＴＥＡ、ＤＢＴＤＬ（酢酸使用）またはＫ−ＫＡＴ３４８カルボン酸ビスマス触媒、を使用し、実施例１の手順を使用して作製したマクロマーを用いて作製したモノマーミックスを表している。エンタルピーの値は、各々二つの測定値の平均値である。
【００６５】
ＴＥＡまたはＫ−ＫＡＴ３４８を使用して作製したモノマーミックスについてのエンタルピー値は統計的に同等で、先行技術においてＤＢＴＤＬを使用して作製したモノマーミックスに比し、経時的減少を示していない。ＤＢＴＤＬを使用して作製したモノマーミックスのエンタルピー値の減少は、そのメカニズムに関係なく、可視光重合開始剤の減少を表している。
【実施例５】
【００６６】
１７．９８重量％のマクロマー（実施例１のマクロマーであるが、Ｋ−ＫＡＴ３４８のカルボン酸ビスマス触媒の代わりにＤＢＴＤＬを使用して作製したもの）、２８．０％のｍＰＤＭＳ（分子量８００〜１，０００）、１４．０％のＴＲＩＳ、２６．０％のＤＭＡ、５．０％のＨＥＭＡ、１．０％のＴＥＧＤＭＡ、２．０％のＮｏｒｂｌｏｃ（２−（２’−ヒドロキシ−５−メタクリリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール）、０．０２％のＢｌｕｅ  ＨＥＭＡ（ヒドロキシエチルメタクリレートによるReactive Blue#4染料の一つのクロライドの塩基促進置換生成物）、５．０％のＰＶＰ（Ｋ９０）および１．０％のＣＧＩ  １８５０｛（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４−４−トリメチルペンチルホスフィンオキシドの重量比１：１ブレンド物）を、希釈剤である３，７−ジメチル−３−オクタノールと、ブレンド物が８０重量部、希釈剤が２０重量部の割合で混合したもの｝からモノマーミックスを作製した。
【００６７】
このモノマーミックスを作製した直後、４５℃で、可視光蛍光灯（フィリップス社製ＴＬ  ２０Ｗ／０３Ｔ蛍光灯）を３０分間照射して、プラスチック成形型で硬化することによりコンタクトレンズを作製した。成形型を開け、レンズを離型して、６０％ＩＰＡ水溶液に投入し、１００体積％、７５体積％、５０体積％および２５体積％のＩＰＡ水溶液に、それぞれ少なくとも１時間浸漬した。この結果得られたレンズは丸く、対称形で滑らかな光学的表面を有していた。
【００６８】
モノマーミックスを５６℃で４日間保管した後（「エージングしたモノマーミックス」）、上記と同じプロセスで二つ目のレンズのセットを作製した。エージングしたモノマーミックスから作製したこれらのレンズは非対称的で、表面が粗く、光学的表面として許容できるものではなかった。
【００６９】
これとは対照的に、（実施例１に記載されたように）ビスマス触媒によるマクロマーを用いたモノマーミックスから同じプロセスで作製したレンズは、５６℃で４週間以上保管したモノマーミックスから作製した場合にさえ、対称的で滑らかな光学的表面を有していた。
【００７０】
これまで、本発明を、詳細な説明に関連して記述したが、前述の記載は、本発明を例示するものであり、請求の範囲に定義された本発明の範囲を制限することを意図するものではない。他の態様、利点および変更は、別記の請求項を考慮すれば明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】トリエチルアミン（「ＴＥＡ」）触媒によるマクロマーを含むモノマーミックス、ＤＢＴＤＬ触媒によるマクロマーを含むモノマーミックスおよびＫ−ＫＡＴ３４８カルボン酸ビスマス触媒によるマクロマーを含むモノマーミックスの三つの相異なるモノマーミックスについて、エージングと光重合のエンタルピー変化との関係を示すグラフである。
【図１】
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【国際調査報告】
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