(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて化合物（Ｉ）を調製する際に、該反応を鉄（III）アセチルアセトナートまたはトリエチレンジアミンを反応触媒として用いて行ない、
ヒドロキシ化合物（Ａ）として少なくとも１種のモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）および両端にヒドロキシル基を有するジヒドロキシ化合物（Ａ−２）を用い、イソシアネート化合物（Ｂ）として少なくとも１種のジイソシアネート化合物（Ｂ−２）を用い、
（ｉ）前記モノヒドロキシ化合物（Ａ−１）と前記ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）とをウレタン化反応させてモノイソシアネート化合物（Ｂ−１−１）を含むモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）を得る工程と、
（ii）該モノイソシアネート化合物（Ｂ−１−１）を含むモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）と、前記ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）とをウレタン化反応させ、４つ以上のウレタン結合を有する化合物（Ｉ）を調製する工程と、
（iii）化合物（Ｉ）を少なくとも２種類の有機溶媒にて精製する工程と
を含むことを特徴とする医療用具用ウレタン結合含有化合物の製法。
【請求項２】
モノヒドロキシ化合物（Ａ−１）がヒドロキシル基および活性不飽和基を有する化合物である請求項１記載の製法。
【請求項３】
モノヒドロキシ化合物（Ａ−１）がヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートである請求項１記載の製法。
【請求項４】
モノイソシアネート化合物（Ｂ−１）がイソシアネート基および活性不飽和基を有する化合物である請求項１記載の製法。
【請求項５】
ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）が一般式（II）：
Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ10−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ          （II）
（式中、Ｒ10は炭素数１〜２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数２〜２０の分岐鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数３〜２０の環状脂肪族炭化水素基または炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基を示す）で表わされるジイソシアネート化合物である請求項１記載の製法。
【請求項６】
少なくとも２種類の有機溶媒がヘキサンとメタノールの混合溶媒またはヘキサンとアセトニトリルの混合溶媒である請求項１記載の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用具用ウレタン結合含有化合物の製法に関する。さらに詳しくは、たとえばコンタクトレンズ、眼内レンズなどの光学材料を代表とする医療用具の材料としてきわめて有用な、安全性の高いウレタン結合含有化合物（マクロモノマー）を容易に製造する方法、またとくに該ウレタン結合含有化合物を、その分子量を制御しながら製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、工業的にウレタンフォーム、ウレタンゴム、接着剤、ポリウレタン合成繊維などの各種ウレタン化合物が使用されている。
【０００３】
水酸基とイソシアネート基とによるウレタン化反応は、無触媒で行なわれるか、有機金属化合物や３級アミンなどの化合物が使用されている。なかでも有機金属化合物が、その触媒活性の高さより一般的に使用され、とくに有機錫化合物がよく知られている。
【０００４】
しかしながら、ウレタン材料を生体内や生体と接触して使用される医療用具などの医用材料に適用する場合、一般に毒性が高いといわれる有機錫化合物の使用は避けるべきと考えられる。また、最近よくとりあげられる内分泌撹乱物質（環境ホルモン）として有機錫化合物が確認されていることより、有機錫化合物に代わる触媒が熱望されるところである。
【０００５】
またウレタン結合を含むシロキサン化合物（マクロモノマー）は、その機械的強度および良好な酸素透過性により、医療用具、とくにコンタクトレンズ、眼内レンズなどの光学材料として検討されている（特開昭５４−２２４８７号公報、特開平６−１２１８２６号公報、ＵＳＰ５４５１６１７など）。しかしながら、かかるシロキサン化合物は、ほとんどの場合、製造時に有機錫化合物が使用されているため、前記理由により医用材料としては好ましくない。また精製を行なったとしても、かかる有機錫化合物はマクロモノマー内に残存してしまう。
【０００６】
また、前記ウレタン結合を含むシロキサン化合物（マクロモノマー）は、通常、骨格となる多官能ポリシロキサンにウレタン結合を介して最後に重合基を導入する方法により製造されてきた（特開昭６１−１７９２１７号公報、特開平３−３５０１４号公報など）。しかしながら、かかる方法では、骨格となる多官能ポリシロキサンに、ウレタン結合を介して予定外に重合基が繰り返し導入されることは必至であり、このことはシロキサン化合物の設計値に比べて高分子量化を招く。またそれゆえに、得られる化合物の構造を明確に把握することが困難であるという問題があった。
【０００７】
さらに前記シロキサン化合物は、その分子量や反応基材の種類により高粘性溶液となることから、効果的な精製方法が見出されていなかった。そのため、前記触媒や副生成物などの不純物を取り除くことが非常に困難で、シロキサン化合物は未精製のままで使用されており、その結果、前記問題を含めた安全性に関して懸念されてきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来技術に鑑みてなされたものであり、無触媒か、または従来の有機錫化合物に代わるより毒性の低い触媒を用い、容易に、またとくにその分子量を制御してウレタン結合含有化合物を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて化合物（Ｉ）（ウレタン結合含有化合物）を調製する際に、該反応を無触媒でまたは有機錫化合物以外の反応触媒を用いて行なうことを特徴とする医療用具用ウレタン結合含有化合物の製法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の医療用具用ウレタン結合含有化合物の製法では、前記したように、ヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させて化合物（Ｉ）を調製する際に、該反応を無触媒で行なうか、または該反応をより促進させる目的で有機錫化合物以外の反応触媒を用いて行なう。
【００１１】
前記反応触媒としては、得られるウレタン結合含有化合物を医療用具の材料として用いることを考慮すると、安全性にすぐれる点から有機鉄化合物やアミン類が好ましく用いられる。
【００１２】
前記有機鉄化合物としては、たとえば鉄（III）アセチルアセトナートなどがあげられる。
【００１３】
前記アミン類としては、たとえばトリエチレンジアミンなどの環状３級アミン；トリメチルアミン、トリエチルアミンなどの脂肪族３級アミン；ジメチルアニリン、トリフェニルアミンなどの芳香族３級アミンなどがあげられる。
【００１４】
なお、得られるウレタン結合含有化合物の分子量がより充分に制御され得るという点から、有機鉄化合物がとくに好ましい。
【００１５】
反応触媒の量は、反応の進行を促進させる効果を充分に発現させるためには、反応に供されるヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）との合計量（重量基準）の１ｐｐｍ以上、好ましくは３０ｐｐｍ以上であることが望ましく、また最終的に、反応終了後に触媒を除去することが困難とならないようにするためには、反応に供されるヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）との合計量（重量基準）の１００００ｐｐｍ以下、好ましくは３０００ｐｐｍ以下であることが望ましい。なお、かかる反応触媒の量は、たとえば後述するウレタン化反応（ｉ）、（ii）における各ヒドロキシ化合物（Ａ）、イソシアネート化合物（Ｂ）の種類などに応じ、該範囲内で適宜調整すればよい。
【００１６】
本発明において、前記のごとく化合物（Ｉ）が調製されるが、かかる化合物（Ｉ）の調製方法は、たとえば以下に示す２段階のウレタン化反応（ｉ）、（ii）からなることが好ましい。
【００１７】
まず、ウレタン化反応（ｉ）では、ヒドロキシ化合物（Ａ）として少なくとも１種のジヒドロキシ化合物（Ａ−２）を用い、イソシアネート化合物（Ｂ）として少なくとも１種のジイソシアネート化合物（Ｂ−２）を用い、該ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）とジイソシアネート化合物（Ｂ−２）とを反応させる。この反応によりジヒドロキシ化合物（Ａ−２）のヒドロキシル基とジイソシアネート化合物（Ｂ−２）のイソシアネート基とのあいだで２つ以上のウレタン結合が形成される。
【００１８】
ここで、ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）１モルに対してジイソシアネート化合物（Ｂ−２）２モルを反応させた場合、２つのウレタン結合が形成され、かかる２つのウレタン結合を介して両端にイソシアネート基を有する化合物が合成される。一方、ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）２モルに対してジイソシアネート化合物（Ｂ−２）１モルを反応させた場合、２つのウレタン結合が形成され、かかる２つのウレタン結合を介して両端にヒドロキシル基を有する化合物が合成される。
【００１９】
かかるウレタン化反応（ｉ）で用いられるジヒドロキシ化合物（Ａ−２）およびジイソシアネート化合物（Ｂ−２）はそれぞれ１種ずつに限定されるわけではなく、いずれの化合物も２種以上を適宜組み合わせて用いることができるので、かかるウレタン反応（ｉ）で合成される化合物中には、２種以上のジヒドロキシ化合物（Ａ−２）由来の単位および／または２種以上のジイソシアネート化合物（Ｂ−２）由来の単位を含むことができる。
【００２０】
また、ウレタン化反応（ｉ）は１回のみで終了させてもよく、繰り返し段階的に行なってもよい。かかるウレタン化反応（ｉ）を繰り返し段階的に行なった場合、それに応じて形成されるウレタン結合の数が増加する。
【００２１】
前記ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）の代表例としては、一般式（Ｉ）：
【００２２】
【化２】
0004761609.tif 000002
【００２３】
（式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立して炭素数１〜２０のアルキレン基、Ｒ3、4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7およびＲ8はそれぞれ独立してフッ素原子にて置換されていてもよい、炭素数１〜２０の直鎖状アルキル基、炭素数３〜２０の分岐鎖状アルキル基または炭素数３〜２０の環状アルキル基、ｘは１〜１５００の整数、ｙは１〜１４９９の整数であり、かつｘ＋ｙは１〜１５００の整数を示す）で表わされるヒドロキシル基含有ポリシロキサン化合物などがあげられる。
【００２４】
前記ヒドロキシル基含有ポリシロキサン化合物を表わす一般式（Ｉ）中、Ｒ1、Ｒ2は好ましくは、炭素数１〜１０のアルキレン基であり、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8は好ましくは、フッ素原子にて置換されていてもよい、炭素数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素数３〜５の分岐鎖状アルキル基または炭素数３〜５の環状アルキル基であり、ｘは好ましくは１〜５００の整数、ｙは好ましくは１〜４９９の整数、ｘ＋ｙは好ましくは１〜５００の整数である。
【００２５】
さらに、前記ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）としては、たとえばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールなどの両末端にヒドロキシル基を有するジヒドロキシ化合物なども例示される。
【００２６】
前記ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）の代表例としては、一般式（II）：
Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ10−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ          （II）
（式中、Ｒ10は炭素数１〜２０の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数２〜２０の分岐鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数３〜２０の環状脂肪族炭化水素基または炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基を示す）で表わされるジイソシアネート化合物などがあげられる。
【００２７】
前記ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）を表わす一般式（II）中、Ｒ10は好ましくは炭素数１〜１２の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数２〜１２の分岐鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１２の環状脂肪族炭化水素基または炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基である。
【００２８】
ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）の具体例としては、たとえばエチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，２−トルエンジイソシアネート、１，４−トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビス（２−イソシアネートエチル）フマレート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、シクロヘキシル−１，４−ジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、２，２，４−（２，４，４）−トリメチルヘキサン−１，６−ジイソシアネートなどがあげられる。
【００２９】
ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）とジイソシアネート化合物（Ｂ−２）とをウレタン化反応させる際の混合比率は、副生成物の生成割合、未反応化合物の残存割合、ならびに最終目的生成物であるウレタン結合含有化合物の分子量および分子量分布にいちじるしく影響を及ぼすと考えられる。
【００３０】
前記ウレタン化反応（ｉ）におけるジヒドロキシ化合物（Ａ−２）とジイソシアネート化合物（Ｂ−２）との割合は、未反応のイソシアネート基の残存を抑制するという点から、ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）のイソシアネート基１モルに対してジヒドロキシ化合物（Ａ−２）のヒドロキシル基が合計０．４モル以上、好ましくは０．６モル以上、さらに好ましくは０．８モル以上となるようにすることが望ましい。またウレタン結合を介して、ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）と結合しない未反応のジヒドロキシ化合物（Ａ−２）の残存を抑制するという点から、ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）のイソシアネート基１モルに対してジヒドロキシ化合物（Ａ−２）のヒドロキシル基が合計で２モル以下、好ましくは１．５モル以下、さらに好ましくは１．２５モル以下となるようにすることが望ましい。
【００３１】
ジヒドロキシ化合物（Ａ−２）とジイソシアネート化合物（Ｂ−２）との反応は、たとえば両者を前記混合比率にて撹拌混合すればよい。
【００３２】
前記反応の反応温度および反応時間にはとくに限定がなく、用いる各成分の種類や組合わせなどに応じて適宜調整すればよい。たとえば反応が不充分で反応物が得られにくくならないようにするためには、反応時間が１分間以上、好ましくは３０分間以上であり、反応温度が−３０℃以上、好ましくは０℃以上であることが望ましく、また重合性の化合物が用いられているため、反応中に重合がおこるおそれをなくすためには、反応時間が１００時間以下、好ましくは５０時間以下であり、反応温度が１５０℃以下、好ましくは１００℃以下であることが望ましい。
【００３３】
つぎに、ウレタン化反応（ii）では、
（イ）前記ウレタン化反応（ｉ）で得られた両端にイソシアネート基を有する化合物と、ヒドロキシ化合物（Ａ）として少なくとも１種のモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）とをウレタン化反応させるか、または
（ロ）前記ウレタン化反応（ｉ）で得られた両端にヒドロキシル基を有する化合物と、イソシアネート化合物（Ｂ）として少なくとも１種のモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）とをウレタン化反応させる。これらの反応により４つ以上のウレタン結合を有する化合物（Ｉ）が調製される。
【００３４】
このように、本発明においてウレタン化反応（ｉ）およびウレタン化反応（ii）といった２段階の反応を行なうことは、分子量を制御し、得られるウレタン結合含有化合物の構造を正確に把握するという点から好ましい。
【００３５】
前記（イ）において両端にイソシアネート基を有する化合物と反応させるモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）は１種に限定されるわけではなく、２種を適宜組み合わせて用いることができる。同様に、前記（ロ）において両端にヒドロキシル基を有する化合物と反応させるモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）も１種に限定されるわけではなく、２種を適宜組み合わせて用いることができる。よって、かかる（イ）または（ロ）の反応で合成される化合物（Ｉ）には、２種のモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）由来の単位または２種のモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）由来の単位を含むことができる。
【００３６】
また、前記ウレタン化反応（ｉ）を１回のみで終了させているか、繰り返し段階的に行なっているかにより、こののちのウレタン化反応（ii）によって合成される化合物（Ｉ）中のウレタン結合の数や含まれる各成分由来の単位（ブロック）数が異なり、たとえばジブロック型の化合物（Ｉ）が合成され、各セグメントの鎖長が制御されているので、異なる所望の効果を発現させることができる。
【００３７】
前記モノヒドロキシ化合物（Ａ−１）の代表例としては、たとえばヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリルアルコール、ビニルベンジルアルコール、モノヒドロキシフマル酸エステル、モノヒドロキシマレイン酸エステル、モノヒドロキシイタコン酸エステルなどの、ヒドロキシル基および活性不飽和基を有する化合物があげられる。
【００３８】
前記化合物のなかでも、最終的に得られる化合物（Ｉ）と他の共重合可能な活性不飽和基を有する化合物との共重合性を考慮すると、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、かかるヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、たとえば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートなどがあげられる。
【００３９】
前記モノイソシアネート化合物（Ｂ−１）の代表例としては、たとえば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、２−イソシアネートエチル（メタ）アクリレートなどの、イソシアネート基および活性不飽和基を有する化合物があげられる。
【００４０】
なお、本発明において前記ウレタン化反応（ii）の（ロ）の方法を採用する場合、モノイソシアネート化合物（Ｂ−１）として、ジイソシアネート化合物（Ｂ−２）とモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）とをウレタン化反応させて得られたモノイソシアネート化合物（Ｂ−１−１）を含むものを用いることにより、とくに該モノイソシアネート化合物（Ｂ−１−１）のみをモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）として用いることにより、化合物（Ｉ）中のウレタン結合の数を制御することができ、それにより機械的強度を付与することができるという点から好ましい。
【００４１】
前記（イ）の方法の場合、両端にイソシアネート基を有する化合物とモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）との割合は、化合物中のイソシアネート基とモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）中のヒドロキシル基とがほぼ過不足なく反応するように調整されることが好ましい。たとえば、未反応のイソシアネート基の残存を抑制するという点から、化合物のイソシアネート基１モルに対してモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）のヒドロキシル基が１．０モル以上、好ましくは１．１モル以上、さらに好ましくは１．２モル以上となるようにすることが望ましい。またウレタン結合を介して、両端にイソシアネート基を有する化号物と結合しない未反応のモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）の残存を抑制するという点から、化合物のイソシアネート基１モルに対してモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）のヒドロキシル基が２．０モル以下、好ましくは１．７５モル以下、さらに好ましくは１．５モル以下となるようにすることが望ましい。
【００４２】
両端にイソシアネート基を有する化合物とモノヒドロキシ化合物（Ａ−１）との反応は、たとえば両者を前記混合比率にて撹拌混合すればよい。
【００４３】
前記反応の反応温度および反応時間にはとくに限定がなく、用いる各成分の種類や組合わせなどに応じて適宜調整すればよい。たとえば反応が不充分で反応物が得られにくくならないようにするためには、反応時間が１分間以上、好ましくは３０分間以上であり、反応温度が−３０℃以上、好ましくは０℃以上であることが望ましく、また重合性の化合物が用いられているため、反応中に重合がおこるおそれをなくすためには、反応時間が１００時間以下、好ましくは５０時間以下であり、反応温度が１５０℃以下、好ましくは１００℃以下であることが望ましい。
【００４４】
前記（ロ）の方法の場合、両端にヒドロキシル基を有する化合物とモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）との割合は、化合物中のヒドロキシル基とモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）中のイソシアネート基とがほぼ過不足なく反応するように調整されることが好ましい。たとえば、未反応のヒドロキシル基の残存を抑制するという点から、化合物のヒドロキシル基１モルに対してモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）のイソシアネート基が１．０モル以上、好ましくは１．１モル以上、さらに好ましくは１．２モル以上となるようにすることが望ましい。またウレタン結合を介して、両端にヒドロキシル基を有する化号物と結合しない未反応のモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）の残存を抑制するという点から、化合物のヒドロキシル基１モルに対してモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）のイソシアネート基が２．０モル以下、好ましくは１．７５モル以下、さらに好ましくは１．５モル以下となるようにすることが望ましい。
【００４５】
両端にヒドロキシル基を有する化合物とモノイソシアネート化合物（Ｂ−１）との反応は、たとえば両者を前記混合比率にて撹拌混合すればよい。
【００４６】
前記反応の反応温度および反応時間にはとくに限定がなく、用いる各成分の種類や組合わせなどに応じて適宜調整すればよい。たとえば反応が不充分で反応物が得られにくくならないようにするためには、反応時間が１分間以上、好ましくは３０分間以上であり、反応温度が−３０℃以上、好ましくは０℃以上であることが望ましく、また重合性の化合物が用いられているため、反応中に重合がおこるおそれをなくすためには、反応時間が１００時間以下、好ましくは５０時間以下であり、反応温度が１５０℃以下、好ましくは１００℃以下であることが望ましい。
【００４７】
なお、本発明において、たとえば前記のごときウレタン化反応方法（ｉ）、（ii）によって化合物（Ｉ）を調製する際に、用いる各化合物中の活性不飽和基が重合してしまうおそれをなくすためには、重合禁止剤を適宜配合することが好ましい。
【００４８】
前記重合禁止剤としては、たとえば安定ラジカルや酸素、ベンゾキノン誘導体、ニトロ化合物などの付加型禁止・抑制剤があげられ、好ましくはハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ブチルヒドロキシトルエンなどがあげられる。またかかる重合禁止剤の量は、たとえば用いられる活性不飽和基を有する化合物の合計量１００重量部（以下、部という）に対して０．０１〜１部程度であることが好ましい。
【００４９】
ヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）との反応は、無溶媒でまたは有機溶媒を用いて行なうことができる。
【００５０】
前記有機溶媒としては、たとえばテトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレンなどがあげられる。
【００５１】
有機溶媒を用いる場合、ヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）との反応が起こりにくくなり、化合物（Ｉ）の収率が低下するおそれをなくすためには、反応に供されるヒドロキシ化合物（Ａ）とイソシアネート化合物（Ｂ）との合計濃度が０．０１モル／リットル以上、好ましくは０．１モル／リットル以上となるようにすることが望ましい。このように、有機溶媒の量は、反応に供されるヒドロキシ化合物（Ａ）およびイソシアネート化合物（Ｂ）の濃度により算出すればよい。また有機溶媒を用いる場合、反応溶液を充分に撹拌または振盪し、均一に反応を進行させるようにする。
【００５２】
かくして目的とするウレタン結合含有化合物である化合物（Ｉ）が得られるが、該化合物（Ｉ）を得る反応の終了後は、未反応化合物、低分子化合物（副生成物）、触媒などを除去し、化合物（Ｉ）を精製することが好ましい。
【００５３】
化合物（Ｉ）を精製するには、たとえば有機溶媒が好ましく使用される。また、「高分子加工（第４３巻、第１１号、３８頁（１９９４））」を参考にすると、超臨界流体を用いて精製することも可能である。
【００５４】
前記精製用の有機溶媒としては、未反応化合物、副生成物、触媒を溶解し得るものか、または化合物（Ｉ）を溶解し得るものであればよい。かかる有機溶媒の代表例としては、たとえばメタノール、エタノール、アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、塩化メチレン、ヘキサンなどがあげられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。これらのなかでも、より効果的に精製を行なうためには、ヘキサンとメタノールとの混合溶媒や、ヘキサンとアセトニトリルとの混合溶媒が好ましい。
【００５５】
前記有機溶媒の量は、未反応化合物、副生成物、触媒が充分に除去されるようにするためには、体積基準で化合物（Ｉ）の１／２０倍量以上、好ましくは１／１０倍量以上であることが望ましく、また精製後の廃液量が多くなりすぎないようにするためには、体積基準で化合物（Ｉ）の２０倍量以下、好ましくは１０倍量以下であることが望ましい。
【００５６】
前記精製用の超臨界流体としては、たとえば二酸化炭素、エタン、プロパンなどの超臨界状態の流体が考えられる。
【００５７】
超臨界流体にて精製を行なう場合の条件は、精製される化合物（Ｉ）の分子量や化学構造により異なるので、一概には決定することができないが、処理圧力は５〜１００ＭＰａであることが望ましく、処理温度は０〜１００℃であることが望ましい。
【００５８】
なお低分子化合物をより効果的に抽出するために、超臨界流体にて化合物（Ｉ）を処理する際に抽出助剤を加えてもよい。該抽出助剤としては、たとえばアセトニトリル、メタノールなどがあげられる。
【００５９】
このように、本発明の製法によれば、医療用具の材料としてきわめて有用な安全性の高いウレタン結合含有化合物を、容易に、またとくにその分子量を制御しながら製造することができる。
【００６０】
【実施例】
つぎに、本発明の医療用具用ウレタン結合含有化合物の製法を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００６１】
実施例１
（１）ＨＥＡ−ＩＰＤＩの合成
あらかじめチッ素ガス置換された側管にジムロート冷却管、機械式撹拌器および温度計を取り付けた１リットル容三つ口フラスコ内に、イソホロンジイソシアネート（以下、ＩＰＤＩという）６６．６９ｇ（０．３モル）を添加した。
【００６２】
つぎに、あらかじめ鉄（III）アセチルアセトナート（以下、ＦｅＡＡという）０．０１１０ｇを溶解させた２−ヒドロキシエチルアクリレート（以下、ＨＥＡという）４１．８０ｇ（０．３６モル）を三つ口フラスコ内に添加した。
【００６３】
ついで、重合禁止剤としてｐ−メトキシフェノール（以下、ＭＥＨＱという）０．２２０ｇを添加し、５０℃のオイルバス中で反応溶液の撹拌を続けた。約３時間後、反応溶液をサンプリングして1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定し、目的とする化合物（ＨＥＡ−ＩＰＤＩ）が得られていることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのデータを以下に示す。
【００６４】
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、δｐｐｍ）
２．９０（ＮＨ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
３．０２（ＣＨ2−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ，２Ｈ，ｓ）
３．０５（原料、ＣＨ2−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ，２Ｈ，ｓ）
４．２７〜４．３３（−（Ｏ）ＣＯ−ＣＨ2−，４Ｈ，ｍ）
４．６１（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
４．８７（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
５．８４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．１３（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．４２（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
【００６５】
（２）ＨＥＡ−ＩＰＤＩと両末端ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンとの反応（化合物（Ｉ）の合成）
あらかじめＦｅＡＡ  ０．０３３０ｇを溶解させた両末端ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン（重合度：４０、数平均分子量：３１００、信越化学工業（株）製、ＫＦ−６００２、以下、ＤＨＤＭＳｉ−４０という）３２５．８０ｇ（ヒドロキシル基換算０．０９モル）を、三つ口フラスコ内の前記化合物（ＨＥＡ−ＩＰＤＩ）約６０．８ｇ（イソシアネート基０．１８モル含有）を含む反応溶液に添加し、オイルバスを８０℃に加熱して撹拌を続けた。
【００６６】
約４時間後、反応溶液をサンプリングして1Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよびＦＴ／ＩＲスペクトルを測定し、構造解析を行なって目的とする化合物（Ｉ）が得られていることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのデータおよびＦＴ／ＩＲスペクトルのデータを以下に示す。
【００６７】
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、δｐｐｍ）
０．０６（Ｓｉ−ＣＨ3，３Ｈ，ｍ）
０．５２（Ｓｉ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
２．９１（ＮＨ−ＣＨ2，２Ｈ，ｄ）
３．０２（中間体、ＣＨ2−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ，２Ｈ，ｓ）
３．４２（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｔ）
３．６２（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
４．１８〜４．３４（−（Ｏ）ＣＯ−ＣＨ2−，６Ｈ，ｍ）
４．５４（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
４．８５（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
５．８４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．１４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．４３（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
ＦＴ／ＩＲ（ｃｍ-1）
１２６２および８０２（Ｓｉ−ＣＨ3）
１０９４および１０２３（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）
１６３２（Ｃ＝Ｃ）
１７２８付近（Ｃ＝Ｏ、エステルおよびウレタン）
２２２７（Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）
【００６８】
また、サイズ排除クロマトグラフィー（以下、ＳＥＣという）にて化合物（Ｉ）の数平均分子量を測定し、副生した低分子化合物の割合をＳＥＣクロマトグラムの面積比より算出した。その結果を表１に示す。
【００６９】
（３）有機溶媒（ｎ−ヘキサン／アセトニトリル）による化合物（Ｉ）の精製（精製ウレタン結合含有化合物の調製）
側管付きの５リットル容分液漏斗に、ｎ−ヘキサン２リットルに溶解させた化合物（Ｉ）約４００ｇを移した。つぎに、アセトニトリル３００ｍＬを添加し、約５００ｒｐｍで２０分間撹拌したのち静置した。約１時間静置後、内容物が二層に分離していることを確認し、アセトニトリル層（下層）を除去した。
【００７０】
さらに、アセトニトリル５０ｍＬでヘキサン層を２回洗浄した。このとき、ヘキサン層が無色透明であることを確認した。アセトニトリル層を除去したのち、ヘキサン層を、あらかじめ乾燥重量を秤量した１リットル容褐色ナスフラスコに集め、溶媒を真空下で蒸発させた。こののち、減圧乾燥器にて一晩乾燥させ、精製ウレタン結合含有化合物３１８．４９ｇを得た。収率は８３％であった。
【００７１】
前記精製ウレタン結合含有化合物について1Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよびＦＴ／ＩＲスペクトルを測定し、構造解析を行なって目的化合物が得られていることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのデータおよびＦＴ／ＩＲスペクトルのデータを以下に示す。
【００７２】
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、δｐｐｍ）
０．０６（Ｓｉ−ＣＨ3，３Ｈ，ｍ）
０．５２（Ｓｉ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
２．９１（ＮＨ−ＣＨ2，２Ｈ，ｄ）
３．４２（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｔ）
３．６１（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
４．１８〜４．３４（−（Ｏ）ＣＯ−ＣＨ2−，６Ｈ，ｍ）
４．５４（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
４．８５（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
５．８４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．１４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．４３（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
ＦＴ／ＩＲ（ｃｍ-1）
１２６２および８０２（Ｓｉ−ＣＨ3）
１０９４および１０２３（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）
１６３２（Ｃ＝Ｃ）
１７２８付近（Ｃ＝Ｏ、エステルおよびウレタン）
【００７３】
また、ＳＥＣにて精製ウレタン結合含有化合物の数平均分子量を測定し、副生した低分子化合物の割合をＳＥＣクロマトグラムの面積比より算出した。その結果を表１に示す。
【００７４】
さらに、前記化合物（Ｉ）については細胞毒性を、化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物については透明性を調べた。その結果を表１に示す。
【００７５】
なお、1Ｈ−ＮＭＲ分析、ＦＴ／ＩＲ分析、ＳＥＣ分析、透明性評価および細胞毒性試験は、それぞれ以下の方法にて行なった。
【００７６】
（イ）1Ｈ−ＮＭＲ分析
以下の条件にて測定した。
【００７７】
フーリエ変換核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）
：Ｖａｒｉａｎ社製、ＧＥＭＩＮＩ２０００／４００ＢＢ型
測定核種
：1Ｈ（共鳴周波数４００．４２ＭＨｚ）
溶媒
：ＣＤＣｌ3
試験試料
：約５〜１０ｗ／ｖ％ＣＤＣｌ3溶液
測定温度
：約２２℃
【００７８】
（ロ）ＦＴ／ＩＲ分析
以下の条件にて測定した。
【００７９】
赤外吸収スペクトル装置（ＩＲ）
：日本分光（株）製、ＦＴ／ＩＲ−８３００
方法
：液膜法（ＫＢｒ板を使用）
【００８０】
（ハ）ＳＥＣ分析
以下の条件にて行なった。
【００８１】
ＳＥＣ装置
：日本分光（株）製
カラムオーブン：日本分光（株）製、８６０−ＣＯ
デガッサー：日本分光（株）製、ＤＧ−９８０−５０
ポンプ：日本分光（株）製、ＰＵ−９８０
検出器（ＲＩ型、ＵＶ型）：日本分光（株）製、８３０−ＲＩ（ＲＩ型）
：（株）島津製作所製、ＳＰＤ−１０Ａ(ＵＶ型)カラム
：Ｗａｔｅｒｓ社製、Ｕｌｔｒａｓｔｙｒａｇｅｌ  Ｐｌｕｓ  ＭＸ  １０3オングストローム
（２本を直列に接続）
移動相
：テトラヒドロフラン
検量線
：標準ポリスチレンを用いて作成
【００８２】
（ニ）透明性評価
試験試料を目視にて観察した。
【００８３】
（ホ）細胞毒性試験（コロニー形成阻害試験）
「医療用具および医用材料の基礎的な生物学的試験のガイドライン（１９９５年薬機第９９号、平成７年６月２７日発行）」にしたがって試験を実施し、生物学的安全性を評価した。
【００８４】
実施例２
実施例１において、ＤＨＤＭＳｉ−４０のかわりに両末端ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン（重合度：２０、数平均分子量：２０００、信越化学工業（株）製、ＫＦ−６００１、以下、ＤＨＤＭＳｉ−２０という）１８０ｇ（水酸基換算０．０９モル）を用いたほかは、実施例１と同様にして化合物（Ｉ）を調製し、ついで精製ウレタン結合含有化合物２３３．７ｇを得た。収率は８１％であった。
【００８５】
得られた化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物の構造については実施例１と同様にして確認した。またこの化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物の特性、ならびに副生した低分子化合物の割合を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００８６】
実施例３
実施例１において、ＩＰＤＩのかわりに４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（以下、ＤＣＨＭＤＩという）７７．４ｇ（０．３モル）を用いたほかは、実施例１と同様にして化合物（ＨＥＡ−ＤＣＨＭＤＩ）、化合物（Ｉ）を調製し、ついで精製ウレタン結合含有化合物３３３．８ｇを得た。収率は７５％であった。
【００８７】
得られた化合物（ＨＥＡ−ＤＣＨＭＤＩ）、化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物の構造については実施例１と同様にして確認した。またこの化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物の特性、ならびに副生した低分子化合物の割合を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００８８】
比較例１（反応触媒として有機錫化合物を用いる方法）
実施例１において、ＦｅＡＡのかわりにジブチルスズジラウレート（以下、ＢＳｎＬという）０．０１１ｇを用いたほかは実施例１と同様にして化合物（ＨＥＡ−ＩＰＤＩ）を調製し、またＦｅＡＡのかわりにＢＳｎＬ０．０３３ｇを用いたほかは実施例１と同様にして化合物（Ｉ）を調製し、ついで精製ウレタン結合含有化合物３７３．５ｇを得た。収率は８６％であった。
【００８９】
得られた化合物（ＨＥＡ−ＩＰＤＩ）、化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物の構造については実施例１と同様にして確認した。またこの化合物（Ｉ）および精製ウレタン結合含有化合物の特性、ならびに副生した低分子化合物の割合を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００９０】
さらに、精製ウレタン結合含有化合物中に含まれる錫を、ポーラログラフ法により定量した結果、４０ｐｐｍ（重量基準）であった。ただし、化合物（Ｉ）を合成する際の仕込時は約１００ｐｐｍ（重量基準）であった。
【００９１】
【表１】
0004761609.tif 000003
【００９２】
表１に示された結果から、実施例１〜３のように本発明の製法を採用した場合には、低毒性であるウレタン結合含有化合物をその分子量を制御して製造することができ、しかも副生する低分子化合物の量がいちじるしく少ないことがわかる。
【００９３】
これに対して、比較例１のように反応触媒として有機錫化合物を用いた場合には、前記比較例１の結果にも示したように、精製後における最終生成物であるウレタン結合含有化合物中の錫の含有量が高く、該ウレタン結合含有化合物の毒性が高くなるうえ、副生する低分子化合物の量が多くなることがわかる。
【００９４】
実施例４
（１）ＨＥＡ−ＩＰＤＩの合成
あらかじめチッ素ガス置換された側管にジムロート冷却管、機械式撹拌器および温度計を取り付けた１リットル容三つ口フラスコ内に、ＩＰＤＩ  ３３．３３ｇ（０．１５モル）を添加した。
【００９５】
つぎに、あらかじめトリエチレンジアミン（以下、ＴＥＤＡという）０．０６ｇを溶解させたＨＥＡ  １７．４０ｇ（０．１５モル）を三つ口フラスコ内に添加した。
【００９６】
ついで、重合禁止剤としてＭＥＨＱ  ０．０９ｇを添加し、５０℃のオイルバス中で反応溶液の撹拌を続けた。約３時間後、反応溶液をサンプリングして1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定し、目的とする化合物（ＨＥＡ−ＩＰＤＩ）が得られていることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのデータを以下に示す。
【００９７】
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、δｐｐｍ）
２．９０（ＮＨ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
３．０２（ＣＨ2−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ，２Ｈ，ｓ）
３．０５（原料、ＣＨ2−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ，２Ｈ，ｓ）
４．２７〜４．３３（−（Ｏ）ＣＯ−ＣＨ2−，４Ｈ，ｍ）
４．６１（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
４．８７（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
５．８４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．１３（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．４２（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
【００９８】
（２）ＨＥＡ−ＩＰＤＩと両末端ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンとの反応（化合物（Ｉ）の合成）
あらかじめＴＥＤＡ  ０．３０ｇを溶解させたＤＨＤＭＳｉ−４０  ２７１．５０ｇ（ヒドロキシル基換算０．０７５モル）を、三つ口フラスコ内の前記化合物（ＨＥＡ−ＩＰＤＩ）約５０ｇ（イソシアネート基０．１モル含有）を含む反応溶液に添加し、５０℃のオイルバス中にて撹拌を続けた。
【００９９】
約６時間後、反応溶液をサンプリングして1Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよびＦＴ／ＩＲスペクトルを測定し、構造解析を行なって目的とする化合物（Ｉ）が得られていることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのデータおよびＦＴ／ＩＲスペクトルのデータを以下に示す。
【０１００】
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、δｐｐｍ）
０．０６（Ｓｉ−ＣＨ3，３Ｈ，ｍ）
０．５２（Ｓｉ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
２．９１（ＮＨ−ＣＨ2，２Ｈ，ｄ）
３．０２（中間体、ＣＨ2−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ，２Ｈ，ｓ）
３．４２（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｔ）
３．６１（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
４．１８〜４．３４（−（Ｏ）ＣＯ−ＣＨ2−，６Ｈ，ｍ）
４．５４（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
４．８５（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
５．８４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．１４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．４３（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
ＦＴ／ＩＲ（ｃｍ-1）
１２６２および８０２（Ｓｉ−ＣＨ3）
１０９４および１０２３（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）
１６３２（Ｃ＝Ｃ）
１７２８付近（Ｃ＝Ｏ、エステルおよびウレタン）
２２２７（Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）
また、実施例１と同様にして化合物（Ｉ）の数平均分子量を測定したところ、４３００であった。
【０１０１】
（３）有機溶媒（ｎ−ヘキサン／メタノール）による化合物（Ｉ）の精製（精製ウレタン結合含有化合物の調製）
側管付きの５リットル容分液漏斗に、ｎ−ヘキサン２リットルに溶解させた化合物（Ｉ）約３００ｇを移した。つぎに、蒸留水３００ｍＬを添加し、約５００ｒｐｍで２０分間撹拌したのち静置した。約１時間静置後、内容物が二層に分離していることを確認し、水層（下層）を除去した。
【０１０２】
つぎに、メタノール３００ｍＬを添加し、約５００ｒｐｍで２０分間撹拌したのち静置した。約１時間静置後、内容物が二層に分離していることを確認し、メタノール層（下層）を除去した。
【０１０３】
さらに、メタノール５０ｍＬでヘキサン層を２回洗浄した。メタノール層を除去したのち、ヘキサン層を、あらかじめ乾燥重量を秤量した１リットル容褐色ナスフラスコに集め、ロータリーエバポレータにて溶媒留去した。こののち、減圧乾燥器にて一晩乾燥させ、精製ウレタン結合含有化合物２２０ｇを得た。収率は７０％であった。
【０１０４】
前記精製ウレタン結合含有化合物について1Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよびＦＴ／ＩＲスペクトルを測定し、構造解析を行なって目的化合物が得られていることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのデータおよびＦＴ／ＩＲスペクトルのデータを以下に示す。
【０１０５】
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、δｐｐｍ）
０．０６（Ｓｉ−ＣＨ3，３Ｈ，ｍ）
０．５２（Ｓｉ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
２．９１（ＮＨ−ＣＨ2，２Ｈ，ｄ）
３．４２（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｔ）
３．６１（−Ｏ−ＣＨ2，２Ｈ，ｍ）
４．１８〜４．３４（−（Ｏ）ＣＯ−ＣＨ2−，６Ｈ，ｍ）
４．５４（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
４．８５（ＮＨ，１Ｈ，ｓ）
５．８４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．１４（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
６．４３（ＣＨ＝，１Ｈ，ｄｄ）
ＦＴ／ＩＲ（ｃｍ-1）
１２６２および８０２（Ｓｉ−ＣＨ3）
１０９４および１０２３（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）
１６３２（Ｃ＝Ｃ）
１７２８付近（Ｃ＝Ｏ、エステルおよびウレタン）
また、実施例１と同様にして精製ウレタン結合含有化合物の数平均分子量を測定したところ、６０００であった。
【０１０６】
さらに、前記化合物（Ｉ）については実施例１と同様にして細胞毒性を調べた。その結果陰性であり、実施例４で得られたウレタン結合含有化合物が低毒性のものであることがわかる。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明の製法によれば、たとえば光学材料を代表とする医療用具の材料としてきわめて有用な安全性の高いウレタン結合含有化合物を容易に得ることができ、とくに分子量を制御しながら製造することもできる。