(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋剤と式Ｉ
【化１】
0004974412.tif 000010
の重合性モノマーとを含む重合性組成物の調製方法であって、以下の工程：
（ｉ）式ＩＩ
【化２】
0004974412.tif 000011
の化合物と固定化された酸とを接触させる工程であって、
ここでＸ、Ｙ、Ｚ、ＰおよびＱは独立して、ヒドロカルビル基または水素から選択され、Ａは（ＣＨ2）nであり、ここでｎは０または１であり、Ｒ1が、式
【化２−１】
0004974412.tif 000012
の基であり、Ｒ2が、Ｈ、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択されるか、またはＲ1が、式ＩＩＩ
【化２−２】
0004974412.tif 000013
の基であり、Ｒ2が、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択され、かつＲ3が、不飽和Ｃ2-5アルキルから選択される、工程；
（ｉｉ）工程（ｉ）の生成物を固定化ヒドロキシドと接触させることにより中和して該架橋剤を形成し、該架橋剤がグリセロールジメタクリレートである工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記酸がpKaが3未満の酸である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酸が、イオン交換樹脂上に固定化されている、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ＸおよびＹが、１から２０個の炭素原子を有するアルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアリール基および水素から独立して選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
Ｒ1が、
式
【化３−１】
0004974412.tif 000014
の基であり、Ｒ2がＣＨ3である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ＸがＨであり、ＹがＨであり、ＺがＨであり、ｎ＝０であり、Ｒ1が式
【化３−２】
0004974412.tif 000015
の基であって、ここでＲ2がＣＨ3である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記固定化された酸を収納するための手段を提供する工程であって、
前記手段が流動床反応器を含み
該固定化された酸を式ＩＩの化合物と接触させる工程、
および気体を該固定化された酸に通す工程を包含する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記気体が空気である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記固定化された酸が、有機溶媒の非存在下で式ＩＩの化合物と接触される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記工程（ｉ）が水の存在下で行われる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法の間に、固定化された酸とは異なる酸が副生成物として形成され、該酸が、メタクリル酸およびアクリル酸から選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が更に、式Ｉの重合性モノマーを重合し、それによってポリマーを形成する工程を包含する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマーから眼用デバイスを形成する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
架橋剤と式Ｉ
【化４】
0004974412.tif 000016
の重合性モノマーとを含む重合性組成物の調製方法であって、以下の工程：
（ｉ）式ＩＩ
【化５】
0004974412.tif 000017
の化合物と３未満のｐＫａを有する固定化された酸とを接触させる工程であって、
ここでＸおよびＹは、独立して、１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアリール基および水素から選択され、Ｚ、ＰおよびＱは、ヒドロカルビル基または水素から独立して選択され、Ａは（ＣＨ2）nであり、ここでｎは０または１であり、Ｒ1が、式
【化６】
0004974412.tif 000018
の基であり、Ｒ2が、Ｈ、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択されるか、またはＲ1が、式ＩＩＩ
【化７】
0004974412.tif 000019
の基であり、Ｒ2が、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択され、かつＲ3が、不飽和Ｃ2-5アルキルから選択される、工程；
（ｉｉ）工程（ｉ）の生成物を固定化ヒドロキシドと接触させることにより中和して該架橋剤を形成し、該架橋剤がグリセロールジメタクリレートである工程、
を包含する、方法。
【請求項１５】
接触させる工程によりP--C(O)-Qが形成し、前記通す工程が前記組成物から前記P-C(O)-Qを除去するのに有効な請求項７に記載の方法。
【請求項１６】
前記中和の前に前記固定化された酸を濾過により除去する、請求項3に記載の方法。
【請求項１７】
重合可能な式（I）のモノマーがグリセリンメタクリレート(GMA)であり、式（II）の化合物が2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-イル メチルメタクリレート(GMAK)であり、酸副産物がメタクリル酸である、請求項1の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はジオールの調製のためのプロセスに関する。ジオールはその後、血液適合性コーティング、医用デバイス、水溶性ポリマー材料、塗料、水性コーティングまたは眼用デバイス（例えばコンタクトレンズ）のようなポリマーデバイスまたは材料の調製のためのモノマーとして用いられ得る。
【０００２】
重合性モノマーから作製されるポリマーは広範囲な用途を有する。例えば、ポリマーは、塗料および接着剤のようなコーティング用途のための添加剤として用いられる。ポリマーはまた、コンタクトレンズのようなレンズの調製にも用いられる。
【０００３】
ポリマーは、１つまたはそれ以上のタイプの重合性モノマーを、例えば、乳化重合、溶液重合、懸濁重合またはバルク重合によって重合することによって調製される。モノマーは、任意の成分、例えば、乳化剤、安定剤、界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｔｉｖｅ  ａｇｅｎｔ）、開始剤（例えば光開始剤）、阻害剤、分散剤、酸化剤、還元剤、粘度調整剤、触媒、結合剤、活性化剤、促進剤、粘着付与剤、可塑剤、鹸化剤、連鎖移動剤、界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）、充填剤、染料、金属塩、および溶媒のうちの任意のものの存在下で重合され得る。
【０００４】
重合性モノマーの重合に関する多数の参考文献がある。例えば、いくつかの教示が、Ｄ．Ｃ．Ｂｌａｃｋｌｅｙ（Ｗｉｌｅｙ刊、１９７５）による「Ｅｍｕｌｓｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ」およびＦ．Ａ．Ｂｏｖｅｙら（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ刊、１９６５）による「Ｅｍｕｌｓｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ」の中に見いだされ得る。例えば、ポリマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、スチレン、ブタジエン、エチレン、酢酸ビニル、ビニルエステル、Ｃ9、Ｃ10およびＣ11第三級モノカルボン酸、塩化ビニル、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、クロロプレン、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸およびフマル酸のようなモノマーから調製され得る。
【０００５】
重合性モノマーの重合に対する更なる教示の例は、Ｃ．Ｅ．Ｓｃｈｉｌｄｋｎｅｃｈｔ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  １９５２）による「Ｖｉｎｙｌ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」およびＥ．Ｈ．Ｒｉｄｄｌｅ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．１９５４）による「Ｍｏｎｏｍｅｒｉｃ  Ａｃｒｙｌｉｃ  Ｅｓｔｅｒｓ」およびＡ．Ｇ．Ａｌｅｘａｎｄｅｒによる（Ｊ  Ｏｉｌ  Ｃｏｌｏｕｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ［１９６２］４５  １２）ならびにＧ．Ｇ．ＧｒｅｔｈおよびＪ．Ｅ．Ｗｉｌｓｏｎ（Ｊ  Ａｐｐｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉ［１９６１］５  １３５）の中に見いだされ得る。
【０００６】
重合方法に関する、より最近の教示は、ＥＰ−Ａ−０６２２３７８、ＥＰ−Ａ−０６３４４２８、ＥＰ−Ａ−０６２３６３２、ＥＰ−Ａ−０６３５５２２、ＥＰ−Ａ−０６３３２７３、ＥＰ−Ａ−０６３２１５７、ＥＰ−Ａ−０６３０９０８、ＥＰ−Ａ−０６３０６４１、ＥＰ−Ａ−０６２８６１４、ＥＰ−Ａ−０６２８６１０、ＥＰ−Ａ−０６２２４４９、ＥＰ−Ａ−０６２６４３０およびＥＰ−Ａ−０６２５５２９の中に見いだされ得る。
【０００７】
上記のように、ポリマーの特定の用途の１つは、レンズ、特にコンタクトレンズまたは眼内レンズの調製にある。コンタクトレンズの調製についての教示の例は、ＥＰ−Ａ−０３５９５３９に見いだされ得、これはソフトコンタクトレンズの形成方法を開示する。コンタクトレンズの調製を記載する他の文献としては、ホスホニウム基を有するビニルポリマーから作製されるコンタクトレンズを開示するＷＯ−Ａ−９５０２６１７、末端ホスホリルコリン基を有するポリマーから作製されるコンタクトレンズを開示するＪＰ−Ａ−０６３１３００９、ブロックコポリマーと第２のポリマー成分とから作製される気体透過性眼用レンズを開示するＷＯ−Ａ−９４２９７５６、ポリマーおよびＵＶ吸収成分を含むコンタクトレンズを開示するＷＯ−Ａ−９４０９０４２、ならびにポリマーと染料とを含み、ポリマーが形成されるときに親水性ポリマー中に染料を取り込むことによって調製される色付きコンタクトレンズを開示するＷＯ−Ａ−９２１１４０７が挙げられる。重合性モノマーからコンタクトレンズ等の調製を記載する他の文献としては、ＥＰ−Ａ−０５７４３５２、ＥＰ−Ａ−０４３９３９４、ＥＰ−Ａ−０３７８５１１およびＥＰ−Ａ−０４２４５２０が挙げられる。
【０００８】
ポリマーは、重合性モノマーからかなり容易に調製され得るが、適切なモノマーを満足できる純粋な形態で確実かつ安価に得る点で問題が存在し得る。この点に関して、多くの所望の重合性モノマーは不純物を伴って供給される。これらの不純物は、最終生成物を損ない得る。
【０００９】
特に問題のある不純物は、モノマーの重合の際に架橋剤として作用する化合物である。架橋剤の存在はモノマーの重合の際にしばしば必要とされるが、架橋剤として作用する不純物の存在は少なくとも２つの問題を引き起こし得る。第１に、重合の間に所望の架橋度を達成するために、更なる架橋剤の追加がしばしば必要とされる。しかし、モノマー中に存在する架橋剤不純物の量がわからない場合、必要とされる追加の架橋剤の量は容易に計算できない。そのため、架橋度の制御が困難になり得る。さらに、架橋剤が所望の架橋度を提供するのに必要な量よりも多量に存在する場合、架橋剤を重合の前に除去しなければならない。
【００１０】
不純物、特に架橋剤が問題となるモノマーの例は、グリセリルメタクリレート（ＧＭＡ）であり、これはコンタクトレンズの調製に好適なモノマーである。このようなモノマーの使用に言及した文献の例としては、ＵＳ−Ａ−５２３６９６９、ＪＰ−Ａ−０４３３５００７、ＧＢ−Ａ−２１８０２４３およびＥＰ−Ａ−０１００３８１が挙げられる。ＧＭＡには２つの主な問題がある。第１に、不純物はしばしば、バッチ毎に異なっているので、標準的な精製プロトコルを有することが困難となる。第２に、ＧＭＡは非常に高価なモノマーである。
【００１１】
ＧＭＡを、イソプロピリデングリセリルメタクリレート（ＩＰＧＭＡ）［すなわち、２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イルメチルメタクリレート（ＧＭＡＫ）］のような他のモノマーから調製する試みがなされている。ＧＭＡを調製するためのこのようなプロセスの１つはＵＳ−Ａ−４０５６４９６に開示され、ここでこのプロセスは、ＩＰＧＭＡを硫酸およびヒドロキノンと１６時間反応させる工程を包含する。
【００１２】
ＧＭＡを調製するための別のプロセスもまたＵＳ−Ａ−４０５６４９６で言及されており、これはグリシジルメタクリレート（ＧＹＭＡ）を、ＧＹＭＡを濃硫酸で６日間処理することによって加水分解する工程を包含する（Ｍ．Ｆ．Ｒｅｆｏｊｏ［１９６５］Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ９、３１６１−３１７０頁）。このプロセスは、グリシジルメタクリレートが高度に毒性および発癌性であるために、特に不利である。さらに、グリシジルメタクリレートは架橋剤であり、そして更なる架橋剤が反応の間に形成される（特に、酸の存在下でのグリシジルメタクリレートとＧＭＡとの反応による）。これらの架橋剤の存在は、更なる精製工程を必要とし得るか、あるいは得られるモノマーの重合によって調製される任意のポリマーに対して有害であり得る。なお更に、Ｒｅｆｏｊｏのプロセスは、Ｈ2ＳＯ4のＢａ（ＯＨ）2での中和、および有毒な可燃性溶媒での抽出を必要とする。
【００１３】
ＧＭＡを蒸留して精製ＧＭＡを調製し、次いで架橋剤を添加することもまた、当該分野で実施されている。しかし、蒸留は困難であり、かつ費用がかかる。ＧＭＡは高沸点であり、そのため蒸留の費用は高い。蒸留は、典型的には、精製されるべき生成物の１５−２０％の損失をもたらす。さらに、ＧＭＡは蒸留の間に重合し得、貴重なモノマーが失われる。更になお、蒸留を行うのに必要であり得る装置（例えば落下膜エバポレーター）は高価である。
【００１４】
明らかに、これらの従来技術の方法は、モノマー中に存在する架橋剤の量の適切な制御を提供せず、従って、重合の間の架橋度の制御を可能とはしない。従来技術によって得られるモノマーは、いくつかの用途には多すぎる架橋剤を含み得るか、あるいは高価かつ困難な精製を必要とし得る。さらに、純粋なモノマーを提供するか、あるいは架橋剤を含むモノマーを提供することを試みる従来技術の方法は、非常に労働集約的であり、そして毒性の化学物質および可燃性溶媒を含む危険な化学物質の使用、ならびに危険なプロセス工程を含む。
【００１５】
さらに、ＧＭＡポリマーを調製するための従来技術の方法は、ＵＳ４３３８４１９、ＦＲ８２０７５９５、ＷＯ９３／０８４１およびＥｚｒｉｅｌｅｖら、Ｖｙｓｏｋｏｍｏｌ．Ｓｏｅｄｉｎ．Ｓｅｒ．Ｂ、２０（１０），７７７−９，Ｈｉｌｄ．Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１７７，１９４７−１９７２（１９７６）およびＢｅｉｎｅｒｔら、Ｄｉｅ  Ｍａｋｒｏｍｏｌｅｋｕｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｅ，１７５，２０６９−２０７７（１９７４）に開示されている。
【００１６】
ＵＳ−Ａ−５５３２２８９は、ソフトコンタクトレンズを形成するためのプロセスを開示する。この特許の請求の範囲によれば、レンズは、実質的に２，３−ジヒドロキシプロピルメタクリレート（ＧＭＡ）と２−ヒドロキシエチルメタクリレートとからなるコポリマーから形成される。ヒドロキシエチルメタクリレートはときにＨＥＭＡと称される。ＵＳ−Ａ−５５３２２８９のプロセスは予備蒸留工程を必要とし、ここでＧＭＡが蒸留される。それゆえ、ＵＳ−Ａ−５５３２２８９のプロセスは煩雑であり、かつ費用がかかる。
【００１７】
ＷＯ９８／０７０５５は、本質的にＧＭＡとＨＥＭＡとからなる眼用デバイス（例えばコンタクトレンズ）の調製プロセスを開示し、このプロセスは以下の工程を包含する：ａ）第２のモノマーと、付加された改質基を有する第１のモノマーとを共重合して、結合した改質基を有する第１のポリマーを形成する工程；およびｂ）第１のポリマーに結合した改質基の全部または一部を改質して、第１のポリマーとは異なる第２のポリマーを形成し、これにより本質的にＧＭＡとＨＥＭＡとからなる眼用デバイスを形成する工程。
【００１８】
本発明は、ポリマーの調製のための既知のプロセスに関連する問題点を克服しようとする。
【００１９】
本発明の第１の局面によれば、架橋剤と式Ｉ
【００２０】
【化４】
0004974412.tif 000002
の重合性モノマーとを含む重合性組成物の調製プロセスが提供され、このプロセスは、
（ｉ）式ＩＩ
【００２１】
【化５】
0004974412.tif 000003
の化合物と固定化された酸とを接触させる工程であって、ここでＸ、Ｙ、Ｚ、Ｒ1、ＰおよびＱは独立して、ヒドロカルビル基または水素から選択され、そしてＡは（ＣＨ2）nであり、ここでｎは０または１である、工程；
（ｉｉ）工程（ｉ）の生成物を中和して架橋剤を形成する工程、を包含する。
【００２２】
本発明の第２の局面によれば、本発明に従うプロセスによって調製される眼用デバイス（例えば、コンタクトレンズ）が提供される。
【００２３】
用語「架橋剤」によって、本発明者らは、重合時のモノマーの架橋度を架橋剤なしでのモノマーの重合と比べて増加させる化合物を意味する。
【００２４】
本発明は多くの利点を提供し得る。
【００２５】
本発明は、組成物中に存在する架橋剤の量を制御することを可能とし得る。それゆえ、本発明は、重合性モノマーを含む組成物を提供し、ここで重合性モノマーの架橋度および／または速度は制御され得る。さらに、架橋剤の濃度が制御され得るので、架橋剤の更なる添加によって所望の／至適な重合時の架橋度および／または速度を達成することが可能となる。
【００２６】
本発明は、モノマー中の初期架橋剤濃度が低いので、所望の／至適なレベルを達成するための更なる架橋剤の制御された添加が可能となるという利点を有する。対照的に、従来技術によるモノマー（例えば、ＧＭＡ）を使用する場合、架橋剤のレベルは、レンズのような最終ポリマーの機械的特性を損なうことなく、更なる添加を可能とするには高すぎることが多い。
【００２７】
当業者は、Ｘ、Ｙ、ＺまたはＲ1の少なくとも１つが重合性基であるならば、式Ｉの化合物は重合性モノマーとなることを理解する。好ましい局面において、Ｒ1は重合性基である。
【００２８】
本発明のプロセスの好適な局面において、酸は強酸である。用語「強酸」は、ｐＫａが３未満の酸を意味する。
【００２９】
本発明のプロセスの好適な局面において、酸はイオン交換樹脂上に固定化される。好ましくは、イオン交換樹脂は、Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓから入手可能なＡｍｂｅｒｌｙｓｔ  １５である。
【００３０】
本発明のプロセスの好適な局面において、工程（ｉ）の生成物は、この生成物を固定化されたアルカリと接触させることによって中和される。好ましくは、固定化されたアルカリは固定化ヒドロキシドである。より好ましくは、固定化ヒドロキシドは、Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓから入手可能なＡｍｂｅｒｊｅｔ  ４４００（ＯＨ）である。
【００３１】
上記のように、好ましくは、Ｒ1は重合性基である。好ましくは、Ｒ1はヒドロカルビル基、およびヒドロカルビルエステルから選択され、好ましくは不飽和ヒドロカルビルエステルである。
【００３２】
用語「ヒドロカルビル基」は、本明細書において、少なくともＣおよびＨを含み、そして任意に１つ以上の他の適切な置換基を含み得る基を意味する。このような置換基の例としては、ハロ基、アルコキシ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、エポキシ基、アクリル基、炭化水素基、Ｎ−アシル基、または環式基等が挙げられる。置換基が環式基である可能性に加えて、置換基の組合せが環式基を形成し得る。ヒドロカルビル基が１つより多くのＣを含むならば、これらの炭素は必ずしも互いに連結している必要はない。例えば、少なくとも２つの炭素は適切な要素または基を介して連結し得る。それゆえ、ヒドロカルビル基は、ヘテロ原子を含み得る。適切なヘテロ原子は当業者には明らかであり、例えば、硫黄、窒素および酸素を含む。
【００３３】
用語「ヒドロカルビルエステル」は、本明細書において、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−基を含むヒドロカルビル基を意味する。
【００３４】
用語「不飽和ヒドロカルビルエステル」は、本明細書において、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合または少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含むヒドロカルビルエステルを意味する。
【００３５】
好ましくは、ヒドロカルビル基は直鎖状または分枝基である。分枝基は１つまたはそれ以上の分枝を含み得る。
【００３６】
１つの局面において、直鎖状または分枝ヒドロカルビル基は、１から２０個の炭素原子、１から１５個の炭素原子、１から１０個の炭素原子、１から５個の炭素原子、または１から３個の炭素原子を含み得る。
【００３７】
直鎖状または分枝ヒドロカルビル基は、飽和または不飽和であり得る。１つの局面において、直鎖状または分枝ヒドロカルビル基は飽和であり得る。
【００３８】
好ましくは、ヒドロカルビル基はアルキル骨格を含む。骨格は１つ以上の非アルキル基で中断されていてもよい。非アルキル基は、エステル、エーテルおよびそれらの組合せから選択され得る。
【００３９】
１つの局面において、アルキル骨格は、１から２０個の炭素原子、１から１５個の炭素原子、１から１０個の炭素原子、１から５個の炭素原子、または１から３個の炭素原子を含み得る。
【００４０】
アルキル骨格は、アルキル骨格から分枝した１つ以上のアルキル基を含み得る。１つの局面において、各アルキル分枝は、１から２０個の炭素原子、１から１５個の炭素原子、１から１０個の炭素原子、１から５個の炭素原子、または１から３個の炭素原子を含み得る。
【００４１】
ヒドロカルビル基は環式基であり得る。この点に関して、ヒドロカルビル基は単環式基または多環式基であり得る。ここで、用語「多環式」は、縮合環および非縮合環構造を含み、それらの組合せを含む。
【００４２】
多環式基の環式基のうちの少なくとも１つは複素環式基（複素環）または非複素環式基であり得る。
【００４３】
環式基または多環式基の環式基の少なくとも１つは、飽和環構造または不飽和環構造（例えば、アリール基）であり得る。
【００４４】
ヒドロカルビル基は、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、ハロゲン（Ｃｌ、ＢｒおよびＩを含む）、ＳおよびＰのうちの任意の１つ以上を含み得る。ヒドロカルビル基がアルキル骨格を有する好適な局面において、アルキル骨格は、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、ハロゲン（Ｃｌ、ＢｒおよびＩを含む）、ＳおよびＰのうちの任意の１つ以上によって中断され得る。
【００４５】
好ましくは、ヒドロカルビル基は炭化水素基である。
【００４６】
ここで、用語「炭化水素基」は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基（これらの基は直鎖状、分枝または環式であり得る）あるいはアリール基のうちの任意の１つを意味する。炭化水素という用語はまた、任意に置換されたこれらの基をも包含する。炭化水素がその上に置換基を有する分枝構造であるならば、置換は炭化水素骨格上、または分枝上のいずれかであり得る。あるいは置換は、炭化水素骨格上および分枝上であり得る。
【００４７】
炭化水素基は、１から２０個の炭素原子、１から１５個の炭素原子、１から１０個の炭素原子、１から５個の炭素原子、または１から３個の炭素原子を有し得る。
【００４８】
好適な実施形態において、Ｒ1は、式ＩＩＩ
【００４９】
【化６】
0004974412.tif 000004
の基であり、ここでＲ2は、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択され、そしてＲ3は、不飽和Ｃ1-5アルキルから選択される。非常に好適な実施形態において、Ｒ2はＣＨ3であり、かつＲ3は＝ＣＨ2である。
【００５０】
好ましくは、本明細書において与えられる式のＸ、Ｙ、ＰおよびＱは独立して、ヒドロカルビル基および水素から選択される。好ましくは、ヒドロカルビル基は炭化水素基である。より好ましくは、ヒドロカルビル基は１から２０個の炭素を有する炭化水素基である。さらになお好ましくは、ヒドロカルビル基は、メチル、エチル、プロピルおよびブチルから選択される。
【００５１】
非常に好適な実施形態において、ＸはＨ、ＹはＨ、ＺはＨ、ｎ＝０、ＰはＣＨ3、ＱはＣＨ3、そしてＲ1は式ＩＩＩの基であり、ここでＲ2がＣＨ3であり、かつＲ3は＝ＣＨ2である。
【００５２】
式ＩＩの化合物が固定化された酸と接触して式Ｉの重合性モノマーを提供するとき、酸が反応の間に副生成物として形成される。例えば、２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イルメチルメタクリレート（ＧＭＡＫ）を固定化された酸と接触させてＧＭＡを提供する場合、たとえば低濃度でもメタクリル酸が形成される。本発明の好適な局面において、酸は工程（ｉｉ）で中和されて、架橋剤が形成され、ここで架橋剤はグリセロールジメタクリレート（ＤＧＭＡ）である。
【００５３】
それゆえ、本発明の非常に好適な局面は、架橋剤と式Ｉ
【００５４】
【化７】
0004974412.tif 000005
の重合性モノマーとを含む重合性組成物の調製プロセスを提供し、このプロセスは、
（ｉ）式ＩＩ
【００５５】
【化８】
0004974412.tif 000006
の化合物と固定化された酸とを接触させる工程であって、
ここでＸはＨ、
ＹはＨ、
ＺはＨ、
Ａは（ＣＨ2）0、
ＰはＣＨ3、
ＱはＣＨ3、
であり、そしてここでＲ1は式ＩＩＩの基
【００５６】
【化９】
0004974412.tif 000007
であり、ここでＲ2はＣＨ3であり、かつＲ3は＝ＣＨ2である、工程；
（ｉｉ）工程（ｉ）の生成物を、この生成物を固定化されたヒドロキシドと接触させることによって中和して架橋剤を形成する工程、を包含し、ここで架橋剤はグリセロールジメタクリレートである。
【００５７】
換言すれば、非常に好適な局面において、本発明は、グリセロールメタクリレート（ＧＭＡ）、およびグリセロールジメタクリレートを含む組成物の調製のためのプロセスを提供し、このプロセスは（ｉ）（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルメタクリレート（ＧＭＡＫ）と固定化された酸とを接触させる工程；（ｉｉ）工程（ｉ）の生成物を、この生成物を固定化ヒドロキシドと接触させることによって中和して、グリセロールジメタクリレートを形成する工程を包含する。
【００５８】
本発明の好適な実施形態において、固定化された酸は水の存在下で式ＩＩの化と接触される。
【００５９】
本発明の好適な実施形態において、プロセスはさらに、固定化された酸を収納するための手段を提供する工程、該固定化された酸を式ＩＩの化合物と接触させる工程、および気体を該固定化された酸に通す工程を包含する。本発明のこの好適な局面において、非常に高い転化率が達成される。ＧＭＡＫを固定化された酸と接触させた場合、＞９９．９％の転化率が達成された。
【００６０】
好ましくは、気体は酸素を含む。より好ましくは気体は空気である。
【００６１】
好ましくは、固定化された酸を収納するための手段は流動床反応器を含む。
【００６２】
本発明のさらに好適な局面において、プロセスは、気体が固定化された酸を通った後、固定化された酸を収納するための手段から気体を抽出する工程を包含する。抽出された気体は式ＩＩと固定化された酸との接触の反応生成物を含み得る。反応生成物は、式Ｐ−Ｃ（Ｏ）−Ｑであり得る。反応生成物を除去することによって、平衡
【００６３】
【数１】
0004974412.tif 000008
はＩの側に移動する。従って、転化速度および／または最終的なＩの転化率は増大し、そして、好適な局面において、本質的に定量的な転化率が達成され得る。
【００６４】
反応生成物Ｐ−Ｃ（Ｏ）−Ｑは揮発性化合物であることが理解される。用語「揮発性化合物」によって、本発明者らは、その化合物が１５０℃未満の沸点を有する、そして／あるいは水と共沸混合物を形成し得ることを意味する。
【００６５】
それゆえ、本発明の１つの好適な局面において、式ＩＩの化合物は、ポリマーであるかまたはポリマーの一部である。しかし、上で説明したように、式ＩＩの化合物は好ましくはモノマーである。
【００６６】
本発明のプロセスの好適な局面において、更に、重合性組成物を重合して医用デバイス、特に、コンタクトレンズのような眼用デバイスを提供する工程を包含する。
【００６７】
本発明は、コンタクトレンズ（ハードおよびソフトコンタクトレンズの両方）、眼内レンズ、眼間レンズ（ｉｎｔｅｒｏｃｕｌａｒ  ｌｅｎｓｅｓ）および角膜内インプラントのような眼用デバイス、ならびに補綴物品およびハイドロゲル物品の調製のために得に有利である。この点について、本発明は、眼用デバイスをより容易に作成することができるようにするのみならず、架橋度および／または速度の可能なより広い選択を提供することによって、得られるポリマーの、収縮、寸法安定性、膨潤、水感受性、疎水性または親水性、あるいはそれらの組合せの任意のものをより広く制御することを可能にする。
【００６８】
医用デバイスおよび／または重合成（ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｂｌｅ）組成物はまた、従来の添加成分、例えば、乳化剤、安定剤、界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｔｉｖｅ  ａｇｅｎｔ）、抑制剤（例えば、光抑制剤）、阻害剤、分散剤、酸化剤、還元剤、粘度調節剤、触媒、結合剤、活性化剤、促進剤、粘着付与剤、可塑剤、鹸化剤、連鎖移動剤、架橋剤、界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）、充填材、染料、金属塩、および溶媒のいずれか１つ以上を含み得る。
【００６９】
例として、界面活性剤および分散剤は、脂肪ロジンおよびナフテン酸の塩、ナフタレンスルホン酸と低分子量のホルムアルデヒドとの縮合物、カルボン酸ポリマーおよび適切な親水性−親油性バランスのコポリマー、高級アルキル硫酸塩、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルアリールスルホン酸塩、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルベンゼンスルホン酸あるいはイソプロピルナフタレンスルホン酸のナトリウムまたはカリウム塩；スルホコハク酸塩、例えば、ジオクチルスルホコハク酸アルカリ金属、高級アルキルスルホコハク酸塩、例えばオクチルスルホコハク酸ナトリウム、Ｎ−メチル−Ｎ−パルミトイル−タウリンナトリウム、オレイルイセチオン酸ナトリウム、アルキルアリールポリエトキシエタノール硫酸またはスルホン酸のアルカリ金属塩、例えば、ｔ−オクチルフェノキシ−ポリエトキシエチル硫酸ナトリウム（１から５個のオキシエチレン単位を有する）であり得る。用いられ得る典型的な重合抑制剤は、ハイドロキノン、モノメチルエーテル、ベンゾキノン、フェノチアジンおよびメチレンブルーを包含する。
【００７０】
好適な実施形態において、染料は、２−ヒドロキシベンゾフェノン、オキシジアゾール、サリチル酸、モノ安息香酸レゾルシノール、ベンゾトリアゾール、好ましくは２Ｈ−ベンゾトリアゾール、ベントチアゾロアジン、好ましくは２Ｎ−ベンゾチアゾロアジン、α−シアノ−β−フェニルケイ皮酸、ポリアルキルピペリジン（ｐｏｌｙａｌｋｙｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ）およびそれらの誘導体からなる群から選択される。
【００７１】
好ましくは、染料は、ベンゾトリアゾール、特に２Ｈ−ベンゾトリアゾールおよびその誘導体から選択される。
【００７２】
本発明の組成物および／または医用デバイスは、１つ以上のさらなるコモノマーを含み得る。本発明において用いられ得る１つ以上のさらなるコモノマーの例としては、以下のものが挙げられる：（アルキルおよびシクロアルキル）アクリレート；（アルキルおよびシクロアルキル）メタクリレート；フリーラジカル重合成（ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｂｌｅ）オレフィン酸（それらのアルコキシ−、アルキルフェノキシ−、アルキルフェノキシ−（ポリエチレンオキシド）−、ビニルエステル−、アミン置換（その四級アンモニウム塩を含む）、ニトリル−、ハロ−、ヒドロキシ−、および酸置換（例えば、ホスホ−またはスルホ−）誘導体を含む）；および他の適切なエチレン性不飽和（ｅｔｈｙｌｅｎｉｃａｌｌｙ  ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ）重合成（ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｂｌｅ）部分；それらの組合せ。好ましくは、アルキルおよびシクロアルキル基は、２０個までの炭素原子を含む（例えば（Ｃ1−Ｃ20アルキルおよびＣ1−Ｃ20シクロアルキル）アクリレート、および（Ｃ1−Ｃ20アルキルおよびＣ1−Ｃ20シクロアルキル）メタクリレート（。より詳細には、典型的なコモノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレートｔ−ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、イソ−オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、エイコシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘプチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ヘプチルメタクリレート、シクロヘプチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソ−オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、エイコシルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ペンタデシルアクリレート、セチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エイコシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ビニルステアレート、ノニルフェノキシ−（エチレンオキシド）1-20アクリレート、オクタデセン、ヘキサデセン、テトラデセン、ドデセン、ドデシルメタクリレート、ペンタデシルメタクリレート、セチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、エイコシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ノニルフェノキシ（エチレンオキシド）1-20メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、無水フマル酸、無水クロトン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、エチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、メタクリルアミド２−シアノエチルアクリレート、２−シアノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリセリルアクリレート、グリセリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、シロキサン、シランおよびそれらの混合物のうち任意のものを包含する。他の重合成（ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｂｌｅ）モノマーは、米国特許第２８７９１７８号、同第３０３７００６号、同第３５０２６２７号、同第３０３７９６９号および同第３４７４８５号に開示されている。
【００７３】
好ましいコモノマーはグリセリルメタクリレート（ＧＭＡ）、（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルメタクリレート（ＧＭＡＫ）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、メタクリル酸、アクリル酸、ＧＹＭＡ、Ｎ−ビニルピロリドン、アルキルメタクリレート（例えば、Ｃ1-20アルキルメタクリレート、より好ましくはＣ1-15アルキルメタクリレート、より好ましくはＣ1-10アルキルメタクリレート、より好ましくはＣ1-5アルキルメタクリレート、例えばメチルメタクリレート）、アルキルアクリレート（例えば、Ｃ1-20アルキルアクリレート、より好ましくはＣ1-15アルキルアクリレート、より好ましくはＣ1-10アルキルアクリレート、より好ましくはＣ1-5アルキルアクリレート、例えばメチルアクリレート）、アリールメタクリレート、アリールアクリレート、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド（例えば、Ｃ1-20Ｎ−アルキルアクリルアミド、より好ましくはＣ1-15Ｎ−アルキルアクリルアミド、より好ましくはＣ1-10Ｎ−アルキルアクリルアミド、より好ましくはＣ1-5Ｎ−アルキルアクリルアミド、例えばメチルアクリルアミド）、Ｎ−アルキルメタクリルアミド（例えば、Ｃ1-20Ｎ−アルキルメタクリルアミド、より好ましくはＣ1-15Ｎ−アルキルメタクリルアミド、より好ましくはＣ1-10Ｎ−アルキルメタクリルアミド、より好ましくはＣ1-5Ｎ−アルキルメタクリルアミド、例えばメチルメタクリルアミド）、酢酸ビニル、ビニルエステル、スチレン、他の置換オレフィン、Ｎ−ジアルキルアクリルアミド（例えば、Ｃ1-20Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、より好ましくはＣ1-15Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、より好ましくはＣ1-10Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、より好ましくはＣ1-5Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、例えばＮＮジメチルアクリルアミド）、Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド（例えば、Ｃ1-20Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド、より好ましくはＣ1-15Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド、より好ましくはＣ1-10Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド、より好ましくはＣ1-5Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド、例えばＮＮジメチルメタクリルアミド）、３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシリルシロキシ）シラン（ＴＲＩＳモノマー）、フッ素置換アルキルおよびアリールアクリレートおよびメタクリレート（好ましくは、ここでアルキルはＣ1-20アルキル、より好ましくはＣ1-15アルキル、より好ましくはＣ1-10アルキル、より好ましくはＣ1-5アルキル）、およびこれらの組合せのうちの任意のものを含む。
【００７４】
より好ましいコモノマーは、グリセリルメタクリレート（ＧＭＡ）、（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルメタクリレート（ＧＭＡＫ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−ＨＥＭＡ）、メタクリル酸、アクリル酸およびグリシジルメタクリレートまたはこれらの組合せのうちの任意のものを含む。
【００７５】
コモノマーのリストはまた、これらのモノマーの置換誘導体、例えば、ハロゲン化モノマー、特にフッ化モノマー誘導体、ならびにアセタールおよびケタール誘導体も含む。
【００７６】
本発明の組成物の重合成（ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｂｌｅ）モノマー、ならびに１つ以上のさらなるコモノマーは、本発明の組成物および／または眼用デバイスが本質的にＧＭＡおよびＨＥＭＡからなるように、選択され得る。
【００７７】
本発明の好適な局面において、本発明はまた、本発明のプロセスによって得られる眼用デバイス（例えば、コンタクトレンズ）を提供し、ここでこの眼用デバイスは、８０−２０重量％のＨＥＭＡと；２０−８０重量％のＧＭＡと；必要に応じて５％以下の架橋重合モノマーとを含み；そしてここで眼用デバイスはメタクリル酸を０．０１％未満含む。
【００７８】
本発明の好適な局面において、式ＩＩの化合物はＧＭＡの誘導体、例えば（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルメタクリレート（ＧＭＡＫ）である。ＧＭＡＫは、Ｍｏｒｉら（［１９９４］Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２７  ３５−３９頁）およびＯｇｕｃｈｉら、Ｐｏｌｙｍ  Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．（［１９９０］３０  ４４９）の教示に従って調製され得る。本発明のこの好適なプロセスはまた、ＧＭＡＫが安価な市販材料から容易に合成でき、かつ純粋な状態で、すなわち市販のＧＭＡ中に通常存在する物質、特に架橋性物質を含まずに調製できるため、特に興味深い。
【００７９】
本発明のプロセスの好適な局面において、式Ｉの重合成（ｐｏｌｙｍｅｒｉｓａｂｌｅ）モノマーを重合する工程を包含する。任意の典型的で適切な重合方法が使用され得る。好適な方法は、熱またはＵＶで開始されるフリーラジカル重合である。
【００８０】
本発明に従って調製されるポリマーは、ボタンあるいはキャスト成型またはスパンキャスト（ｓｐｕｎ  ｃａｓｔ）レンズとして作製され得る。
【００８１】
本発明を以下、例示のみのために、添付の図面を参照して説明する。ここで：
図１は、本発明に従う好適なプロセスの反応スキームを示す。
【００８２】
図２は、グラフを示す。
【００８３】
（実施例）
（１．ＧＭＡＫからグリセリンメタクリレート（ＧＭＡ）への転化）
この方法は、ケタール（ＧＭＡＫ）を強酸性カチオン交換樹脂で酸触媒加水分解することを伴う。
【００８４】
使用試薬
ＧＭＡＫ（洗浄）                                  ２８８０ｍｌ
脱イオン水                                          ９２１ｍｌ
Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ  １５（湿式）カチオン交換樹脂    ２８８ｇ
ＧＭＡＫは、メチルメタクリレートおよびＳｏｌｋｅｔａｌ（２，２−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン）とのエステル転移反応によって調製して得た。
【００８５】
Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ  １５（湿式）を使用前に、脱イオン水で繰り返し洗浄して、酸性不純物を除去した。
【００８６】
３０００ｍｌのＧＭＡＫを同量の脱イオン水で洗浄して、いかなるＳｏｌｋｅｔａｌをも除去した。ＧＭＡＫが高濃度のＳｏｌｋｅｔａｌを含んでいる場合は、分離は困難である。
【００８７】
試薬を５リットルビンに入れ、そして周囲温度（１５〜１８℃）の濾過した空気のストリーム（１１リットル／分）を混合物に４８時間通した。
【００８８】
次いでブフナー漏斗およびフラスコを用いて、カチオン交換樹脂を濾別した。
【００８９】
２８８ｇの十分に洗浄したＡｍｂｅｒｊｅｔ４４００（ＯＨ）アニオン交換樹脂を濾液に加え、そして１時間攪拌して、メタクリル酸を中和した。次いでブフナーロートおよびフラスコを用いて、樹脂を濾別した。
【００９０】
濾液を２リットルのアンバーガラスビンに移し、そして乾燥濾過空気の急激なストリームを通して、水含量を３％未満まで減少させた。５０ｐｐｍのハイドロキノンのメチルエーテルを抑制剤として加えた。
【００９１】
収量１８６０ｇのＧＭＡを得た。架橋剤含量は０．８％グリセリルメタクリレートであった。ＵＶ検出およびＲＩ検出で分析したサンプルの詳細を以下に示す。データはまた図２にも示される。
【００９２】
【表１】
0004974412.tif 000009
（２．キャスト成型）
１０ｇのＧＭＡ（実施例１で調製）を１０ｇのＨＥＭＡとブレンドした。アゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（０．２％）を混合物に溶解し、次いでこれを濾過した。混合物をポリプロピレンモールドに仕込み、これを組み立てて、１２０℃で３０分間加熱した。硬化したレンズを取り出し、そして生理食塩水溶液中で平衡化した。得られたヒドロゲルレンズは水分含量６０％であった。
【００９３】
（３．スピンキャスティング）
１０ｇのＧＭＡ（実施例１で調製）を１０ｇのＨＥＭＡとブレンドした。ベンゾイル（ｂｅｎｚｏｉｒ）メチルエーテル（０．２％）を混合物に溶解し、次いでこれを濾過した。この混合物をスピンキャスティングのために設計されたＰＶＣモールドに仕込んだ。ＵＶランプの群（ｂａｎｋ）に通した後、温水に曝露することにより硬化したレンズをモールドから取り出して、次いで生理食塩水で平衡化した。
【００９４】
（４．ボタン）
１０ｇのＧＭＡ（実施例１で調製）を１０ｇのＨＥＭＡとブレンドした。イソプロピルペルジカーボネート（０．１％）を混合物に溶解し、次いでこれを濾過した。この混合物をポリプロピレンボタンモールドへ仕込み、これを密封して、水浴中に浸漬した。３２℃で１６時間後、透明無色のボタンを取りだし、そして１２０℃で１時間加熱し、そして１７℃／時間の割合で５０℃に冷却した。レンズをボタンから切り出し、生理食塩水中で平衡化した。
【００９５】
上記明細書中で言及した全ての刊行物は本明細書中に参考として援用される。本発明の記載された方法およびシステムの種々の改変および変化は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者に明らかである。本発明を特定の好適な実施形態と関連させて記載してきたが、特許請求する発明は、このような特定の実施形態に過度に限定すべきではない。実際、化学および関連分野の当業者には自明である、記載した発明の実施の形態の種々の改変は、添付の請求項の範囲内であることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明による好適なプロセスの反応スキームを示す。
【図２】  図２は、グラフを示す。
【図１】
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【図２】
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