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JP6803304B2 - シロキサン化合物及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は医療用デバイス製造に好適な湿潤性に優れるポリシロキサンモノマー及びその製造方法に関する。詳細には、(メタ)アクリル系モノマー等の他の重合性モノマーとの相溶性に優れ、(共)重合されることにより耐加水分解性に優れた、眼科用デバイス等を含む医療用デバイスに適用するのに好適な重合体を与える化合物、及びその製法に関する。
眼科用デバイスの製造用モノマーとして、様々なシロキサン化合物が知られている。例えば、下記式で示されるTRIS(3−[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)
Figure 0006803304
は、ソフトコンタクトレンズ用モノマーとして広く用いられている。このTRISと親水性モノマーであるN,N−ジメチルアクリルアミドやN−ビニル−2−ピロリドンを共重合して得られるポリマーは、透明であり、かつ高酸素透過性を有するという利点を有する。しかし、疎水性の高いポリシロキサンモノマーはこれらの親水性モノマーとの相溶性が高いとは言えず、眼科用デバイスとなるシリコーンハイドロゲルを作製した際に相分離が起こり、白濁してしまうという問題がある。また、シロキサン結合は加水分解が生じやすく、水やアルコール等の活性水素を含有する化合物と接触させた場合、シロキサン成分が徐々に分解されて、長期間保存する際にコンタクトレンズの物性低下を招くという問題がある。
特許文献1には、耐加水分解性が改善されたシロキサンモノマーとして、下記式で表される3−[トリス(n−ブチルジメチルシロキシ)シリル]プロピルメタクリレートのような、ケイ素原子上に長鎖アルキル鎖を有する化合物が記載されている。
Figure 0006803304
しかし、疎水性の高いポリシロキサンモノマーにアルキル鎖を加えたこれらの化合物は親水性モノマーとの相溶性が高いとは言えず、眼科用デバイスとなるシリコーンハイドロゲルを作製した際に相分離が起こり、白濁してしまうという問題が依然として存在する。
また、特許文献2では、ポリシロキサンと重合性基との連結基にポリエーテルを導入した化合物が記載されている。ポリエーテル構造を有する該化合物は、親水性モノマーとの相溶性が改善されるが、ポリシロキサン構造の含有量が相対的に減少することで十分な酸素透過性が得られにくいという問題が存在する。
特表2011−503242号公報 特開2001−323024号公報
上記の通り、従来のポリシロキサンモノマーは、眼科用デバイス等を製造するのに好適な、高酸素透過性、親水性モノマーとの相溶性、耐加水分解性を提供できない。従って、これらの欠点を克服する化合物及び組成物に対する需要が依然として存在する。
本発明は、ポリシロキサン構造を有する重合性モノマーであって、眼科用デバイスとして有益な高い酸素透過性を有しつつ、十分な相溶性と耐加水分解性を有する重合体を与えることができるモノマー化合物、及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリシロキサンのケイ素原子上に嵩高く親水的な置換基を有する化合物が、有益な酸素透過性を有しつつ、十分な相溶性と耐加水分解性を有する重合体を与えることができることを見出し、本発明を成すに至った。
すなわち本発明は、下記式(1)で表されるシロキサン化合物を提供する。
Figure 0006803304
(式中、Mはラジカル重合性基であり、Lは、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、炭素数2〜20の二価炭化水素基であり、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよく、Rは、炭素数1〜10のアルキル基であり、Rは、互いに独立に、下記式(3)で表される基であり、R、R及びRは、互いに独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、R及びRはメチル基であり、pは〜100の整数であり、及び、qは0〜99の整数であり、ただし、pおよびqは、p+q≦100であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されるものでない
Figure 0006803304
式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜5の整数であり、及び、式中***で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所である)。
更に本発明は、上記シロキサン化合物の製造方法を提供する。
本発明のシロキサン化合物は他の親水性モノマーに対する十分な相溶性を有し、且つ、有益な酸素透過性を有し、及び耐加水分解性を有する重合体を与える。従って、本発明のシロキサン化合物及び該化合物の製造方法は眼科デバイス製造用として好適である。
本発明のシロキサン化合物は下記式(1)で表される。
Figure 0006803304
(式中、Mはラジカル重合性基であり、Lは、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、炭素数2〜20の二価炭化水素基であり、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよく、Rは、炭素数1〜10のアルキル基であり、Rは、互いに独立に、下記式(3)で表される基であり、R、R及びRは、互いに独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、R及びRはメチル基であり、pは1〜100の整数であり、及び、qは0〜99の整数であり、ただし、pおよびqは、p+q≦100であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されるものでない
Figure 0006803304
式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜5の整数であり、及び、式中***で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所である)。
上記式(1)で示されるシロキサン化合物は、ケイ素原子に結合する置換基が親水的であり、かつ嵩高い立体構造を有することを特徴とする。このように相溶性と耐加水分解性の両方を付与する置換基をシロキサン部位に有することで、高い酸素透過性と安定性を有する重合体を与えることができる。
上記式(1)において、Mはラジカル重合性基である。例えば、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、及びメタクリルアミド基等のアクリル基又はメタクリル基を有する基、N−ビニルアミド基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボレニル基、及び、共役又は非共役アルカジエン基等である。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、N−ビニルアミド基、及び、スチリル基が好ましく、反応の容易さから、アクリル基及びメタクリル基を有する基が好ましく、特に好ましくはアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、又はメタクリルアミド基であり、さらに好ましくはアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である。
上記式(1)において、Lは、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、炭素数2〜20の、好ましくは炭素数2〜10の二価炭化水素基である。該二価炭化水素基は、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよい。該二価炭化水素基としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−メチルプロピレン、1,1−ジメチルプロピレン、2−メチルプロピレン、1,2−ジメチルプロピレン、1,1,2−トリメチルプロピレン、ブチレン、2−メチル−1,4−ブチレン、2、2−ジメチル−1,4−ブチレン、3−メチル−1,4−ブチレン、2,2−ジメチル−1,4−ブチレン、2,3−ジメチル−1,4−ブチレン、2,2,3−トリメチル−1,4−ブチレン、ペンチレン、ヘキサニレン、ヘプタニレン、オクタニレン、ノナニレン、デカニレン基等の2価の基、及びこれらの基が、エーテル結合、ウレタン結合で結合した基、並びに、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基に置換された基が挙げられる。エーテル結合を含む基としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレン−プロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイドが挙げられる。ウレタン結合を含む基としては、例えば、エトキシカルボニルアミノエチルエステル、プロポキシカルボニルアミノエチルエステル、ブトキシカルボニルアミノエチルエステル等のアルコキシカルボニルアミノエステルが挙げられる。Lがウレタン結合を含む基である場合は、Si−(CH−OCONH−(CH−Mのように2価アルキルを介して結合する。
Lは、好ましくは下記式(2−A)又は式(2−B)で表される。
Figure 0006803304
Figure 0006803304
(式中、mは2又は3であり、nは0〜5の整数であり、式中**で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所であり、及び、*で示される箇所は式(1)のMとの結合箇所である)。
上記の中でも、Lは好ましくは上記式(2−A)又は(2−B)で表され、n=0〜2であり、m=2〜3である、炭素原子数2〜6の基である。特に好ましくは、Lは上記式(2−A)又は(2−B)で表され、n=0〜1であり、m=2〜3である、炭素原子数2〜7の基であるのがよい。
上記式(1)において、Rは、炭素数1〜10のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基等である。好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。最も好ましくはブチル基である。
上記式(1)において、Rは、互いに独立に、下記式(3)で表される基である。
Figure 0006803304
式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、好ましくは水素原子である。Rは、炭素数1〜4のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。aは1〜3の整数であり、好ましくは1または2である。bは0〜5の整数であり、好ましくは、0〜2の整数であり、特に好ましくは0又は1である。式(3)中***で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所である。
は好ましくは、上記式(3)において、Rが水素原子又はメチル基であり、Rがメチル基、エチル基あるいはプロピル基であり、aが1〜3の整数であり、bが0〜2の整数である。
特に好ましくは、Rは、上記式(3)において、Rが水素原子であり、且つ、Rがメチル基、エチル基あるいはプロピル基である。更に好ましくは、aが1又は2であり、且つ、bが0又は1である。
上記式(1)において、R、R及びRは、互いに独立に、炭素数1〜4のアルキル基である。R、R及びRの炭素原子数が多いと、立体障害性が大きくなる一方、シロキサン成分の含有量比率が少なくなるためシロキサン由来の特性が低下する恐れがある。好ましくは、メチル基あるいはエチル基であり、特に好ましくはメチル基である。R、R及びRのいずれもがメチル基であるのが特に好ましい。
上記式(1)において、pは1〜100であり、qは0〜99である。ただし、pおよびqは、p+q≦100である。好ましくは、pは1〜50であり、qは0〜50である。pおよびqは、より好ましくはp+q≦50である。特に好ましくは、pは2〜10であり、qは0〜10であるのがよい。各繰り返し単位数(p及びqの各々)が上記上限値超えでは、シロキサン由来の特性が出やすい一方、重合性の低下が懸念される。また、上記式(1)において、各括弧内に示されるシロキサン単位の順序は制限されない。各シロキサン単位はランダムに結合していても、連続して結合(ブロック単位を形成)していてもよい。
上記式(1)で表される化合物としては、例えば、以下の構造が挙げれられる。但し、下記構造に制限されるものではない。
Figure 0006803304
Figure 0006803304
Figure 0006803304
Figure 0006803304
Figure 0006803304
(M、L、及びRは上記の通りであり、上記括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されず、ランダムに結合していても、連続したブロック構造を形成していてもよい)
本発明のシロキサン化合物は耐加水分解性に優れる重合体を与えることができる。該加水分解耐性とは、例えば、該化合物を5質量%の酢酸を含む水/2−プロパノール溶液中で80℃下168時間加熱し、加熱開始時点(0時間)で該化合物をガスクロマトグラフィー(GC)測定して得られるGC面積%を100と定めた場合の、加熱後の該化合物をGC測定して得られるGC面積%の比率で評価することができる。本発明のシロキサン化合物は、加熱開始時点(0時間)での該化合物のGC面積100%に対し、加熱後の該化合物のGC面積80%以上であることができる。
本発明は更に上記式(1)で示される化合物の製造方法を提供する。
上記式(1)で示される化合物は、下記式(4)で表されるシロキサン化合物と
Figure 0006803304
(式中、R〜R、p、及びqは上記の通りである)
下記式(5)で表される不飽和基含有化合物とを反応させて得られる。
Figure 0006803304
式(5)中、Mはラジカル重合性基であり、上記した通りの基が例示される。反応の容易さから、アクリル基及びメタクリル基を有する基が好ましく、特に好ましくはアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、又はメタクリルアミド基であり、さらに好ましくはアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である。L’は、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、末端に不飽和結合を有する炭素数2〜20の、好ましくは炭素数2〜10の一価炭化水素基であり、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよい。
L’は、上記したLで示される二価炭化水素基を与えるものであり、Mと結合していない末端に炭素−炭素不飽和結合を有する一価炭化水素基である。L’は、好ましくは、下記式(2−A’)あるいは式(2−B’)で表される。
Figure 0006803304
Figure 0006803304
(式中、m及びnは上記の通りであり、式中*で示される箇所は式(5)のMとの結合箇所である)
上記式(5)で表される不飽和基含有化合物としては、例えば、アリル(メタ)アクリレート、2−アリロキシエチル(メタ)アクリレート、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及びN−アリルアクリルアミドが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
上記式(4)で示される化合物は、例えば、下記式(10)で表される環状トリシロキサン化合物、及び、任意で下記式(10’)で表される環状トリシロキサン化合物を、有機金属化合物とを反応させ、
Figure 0006803304
(R、Rは上記の通りである。)
Figure 0006803304
(R、Rは上記の通りである。)
次いで、下記式(11)で表されるハロゲン化シラン化合物と
Figure 0006803304
(R及びRは上記の通りであり、Halはハロゲン原子である。)
を反応させて得ることができる。
上記式(10)及び(10’)で表される環状トリシロキサン化合物は、式(10)のみを単独で使用してもよいし、式(10)と式(10’)を併せて使用するのでもよい。式(10)のみを使用する態様においては、上記式(1)及び(4)においてpが1以上であり、q=0であるシロキサン化合物が得られる。式(10)と式(10’)を併せて使用する態様においては、上記式(1)及び(4)においてpが1以上であり、且つqが1以上であるシロキサン化合物が得られる。環状トリシロキサン化合物(10)及び(10’)を併用する場合、これらは、同時に添加してもよく、逐次添加でもよい。同時に添加する方法では構成単位に秩序性が無いポリシロキサンが得られ、逐次添加する方法では、構成単位が逐次的に配列したポリシロキサンとなる傾向がある。
有機金属化合物は重合開始剤であり、環状シロキサンの開環重合に通常使用されるものであればよい。例えば、有機マグネシウム化合物、及び有機リチウム化合物である。有機マグネシウム化合物とは、炭素−マグネシウム結合およびマグネシウム−ハロゲン結合を有する化合物である。有機リチウム化合物は、炭素−リチウム結合を有する化合物である。これらは従来公知の化合物であればよい。有機リチウム化合物としては、メチルリチウム、エチルリチウム、ブチルリチウム等が例示される。特には、ヘキサンやシクロヘキサン等の炭化水素系化合物に希釈された有機リチウム化合物が好ましく、取扱い性や入手の容易さからn−ブチルリチウムのヘキサン溶液がより好ましい。
有機金属化合物の添加量は、目的とする分子量に従えばよい。典型的には、添加量が少なければ、得られる化合物の分子量は大きく、添加量が多ければ、得られる化合物の分子量は小さくなる。
上記式(11)においてHalはハロゲン原子である。ハロゲン原子は好ましくは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、特に好ましくは、塩素、臭素であり、更に好ましくは、塩素である。ハロゲン原子は特に制限はないが、入手の容易さおよび反応性から塩素が好ましい。
ハロゲン化シラン化合物(11)の添加量は、有機金属化合物1モルに対し0.8〜2.0モルとなる量比が好ましく、より好ましくは0.9〜1.5モルとなる量比が好ましく、さらに好ましくは1.0〜1.2モルとなる量比が好ましい。
上記式(5)で表される不飽和基含有化合物の添加量は、典型的には化合物(4)に対して1モル当量以上となる量比であればよい。上記値より少ないと、ヒドロシリル基が残存するため好ましくない。また、上限値は制限されないが、好ましくは1モル当量〜3モル当量となる量比である。不飽和基含有化合物の添加量が多いと、収率や経済性等の点から好ましくない。
上記各反応は、従来公知の方法に従い行うことができる。例えば、上記環状シロキサン化合物に、有機金属化合物を添加して開環反応させる。反応後、ハロゲン化シラン化合物を添加し、反応させて、上記式(4)で示されるシロキサン化合物を得る。有機金属化合物、環状シロキサン化合物、ハロゲン化シラン化合物の添加は、典型的には、約0℃から約50℃の温度で行われる。反応温度は特に限定されるものではないが、使用する溶媒の沸点を超えない程度の温度が好ましい。開環反応の終点は、原料環状シロキサン化合物の有無を、例えばGC測定においてピークが消失したことで確認する。反応終点をGC測定により確認することにより、環状シロキサン化合物が生成物中に残存しないため高純度のシロキサン化合物を得ることができる。次いで、得られた上記式(4)で示される化合物に上記式(5)で示される不飽和基含有化合物(5)を1モル当量以上となる量比で添加し、付加反応を行うことで上記式(1)で示されるシロキサン化合物を得る。また、付加反応はヒドロシリル化触媒の存在下で行われるのがよい。これらの反応は典型的には、約0℃から約150℃の温度で行われる。反応温度は特に限定されるものではないが、使用する溶媒の沸点を超えない程度の温度が好ましい。
ヒドロシリル化触媒は従来公知の触媒であればよい。例えば貴金属触媒、特には塩化白金酸から誘導される白金触媒が好適である。特には、塩化白金酸の塩素イオンを重曹で完全中和して白金触媒の安定性を向上させることがよい。触媒の添加量は上記付加反応を進行させるための触媒量であればよい。付加反応の温度も特に制限されるものでなく適宜調整すればよい。特には20℃〜150℃、より好ましくは50℃〜120℃がよい。反応時間は例えば1〜12時間、好ましくは3〜8時間がよい。
上記反応は反応溶剤を使用することが好ましい。使用する溶剤は特に制限されるものでないが、例えば、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶剤、トルエンなどの芳香族系溶剤、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミドなどのケトン系溶剤、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、等が好適に使用できる。
反応終了後は、従来公知の方法に従い精製すればよい。例えば、有機層を水で洗浄した後、溶媒を除去することにより生成物を単離することができる。また減圧蒸留や活性炭処理などを使用してもよい。
本発明の製造方法のより詳細な例としては、環状シロキサン化合物を100質量%のトルエンで希釈し、1モル当量のn−ブチルリチウム(n−ヘキサン溶液)を添加する。続いて、200質量%のテトラヒドロフランを添加する。室温下で3時間程度反応させることにより反応は完結する。また、その際に環状シロキサン化合物をGC測定等でモニタリングすることで反応の進行を確認できる。環状シロキサン化合物の反応後、1モル当量のハロゲン化シラン化合物を添加し、室温下で1時間程度反応させることにより反応は完結する。反応の完結後、有機層を水で洗浄し、洗浄液のpHが中性付近(pH=6〜8)になったところで有機層を取り出す。有機層に存在する溶媒および未反応の原料を減圧留去することで、上記式(4)で示されるシロキサン化合物を得ることができる。次いで、シロキサン化合物(4)に1.0モル当量の不飽和基含有化合物(5)を添加し、内温80℃まで昇温させる。これに塩化白金酸重曹中和物・ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5wt%)を白金換算で5ppmで添加する。内温80℃以上で3時間程度反応させることにより反応は完結する。反応の完結後、有機層にn−ヘキサンを100質量部添加し、有機層をメタノール水(メタノール:水=4:1)で3回洗浄し、有機層を取り出す。有機層に存在する溶媒および未反応の原料を減圧留去することで、上記式(1)で示されるシロキサン化合物を得ることができる。
本発明のシロキサン化合物は、該シロキサン化合物のラジカル重合性基の付加重合から導かれる繰り返し単位を有する重合体を与えることができる。本発明のシロキサン化合物は、(メタ)アクリル基など、上記シロキサン化合物のラジカル重合性基Mと重合する基を有する他の化合物(以下、重合性モノマー、または親水性モノマーという)との相溶性が良好である。そのため、重合性モノマーと共重合することにより無色透明の共重合体を与えることができる。また、単独で重合することも可能である。上述の通り、本発明の化合物は耐加水分解性に優れる重合体を与える。本発明のシロキサン化合物と他の重合性(親水性)モノマーとの重合から導かれる繰返し単位を含む共重合体の製造において、本発明のシロキサン化合物の配合割合は、本発明のシロキサン化合物と重合性(親水性)モノマーとの合計100質量部に対して本発明のシロキサン化合物を好ましくは50〜90質量部、より好ましくは60〜80質量部となる量がよい。
重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3―ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のアクリル系モノマー;N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン、N−メチル(メタ)アクリルアミド等のアクリル酸誘導体;その他の不飽和脂肪族もしくは芳香族化合物、例えばクロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸;及び(メタ)アクリル基などの重合性基を有するシロキサンモノマーが挙げられる。これらは1種単独でも、2種以上を併用してもよい。
本発明の化合物と上記他の重合性モノマーとの共重合は従来公知の方法により行えばよい。例えば、熱重合開始剤や光重合開始剤など既知の重合開始剤を使用して行うことができる。該重合開始剤としては、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどがあげられる。これら重合開始剤は単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。重合開始剤の配合量は、重合成分の合計100質量部に対して0.001〜2質量部、好ましくは0.01〜1質量部であるのがよい。
本発明の化合物から導かれる繰返し単位を含む重合体は、酸素透過性に優れ、且つ耐加水分解性に優れる。従って、眼科デバイス、例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜を製造するのに好適である。該重合体を用いた眼科デバイスの製造方法は特に制限されるものでなく、従来公知の眼科デバイスの製造方法に従えばよい。例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズなどレンズの形状に成形する際には、切削加工法や鋳型(モールド)法などを使用できる。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
下記実施例及び比較例で行った分析方法は以下の通りである。
a.核磁気共鳴分析(NMR)
1H−NMR分析によりシロキサン化合物の構造確認を行った。測定は、JEOL製のECS500を用い、測定溶媒として重クロロホルムを使用した。
b.ガスクロマトグラフィー分析(GC)
i.装置とパラメータ
装置:Agilent製GC system 7890A型。検出器:水素炎イオン化検出器(FID)。カラム:J&W HP−5MS(0.25mm*30m*0.25μm)。キャリアガス:ヘリウム。一定流量:1.0mL/分。サンプル注入量:1.0μL。スプリット比:50:1。注入口温度:250℃。検出器温度:300℃。
ii.温度プログラム
開始温度50℃。開始時間:2分間。勾配:10℃/分;終了時温度:300℃(保持時間:10分間)。
iii.サンプル調製
サンプル溶液を希釈することなくGC用バイアル瓶に直接入れた。
[合成例1]
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた1Lの三口ナスフラスコに、エチルビニルエーテル400.0g、塩化白金酸重曹中和物・ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5wt%)0.06gを添加し、トリメチルトリシロキサン150.0gを滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、反応液を室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で出発物質の消失を確認して反応終了とした。反応終了後、有機層を分液漏斗に移して水道水で3回洗浄した。有機層を分離し、溶媒及び未反応の原料を内温80℃で減圧留去し、以下の式(12)で表される環状トリシロキサン化合物を得た。収量310.5g。
Figure 0006803304
[合成例2]
エチルビニルエーテルをイソプロピルビニルエーテルに変えた以外は合成例1を繰り返して、以下の式(13)で表される環状トリシロキサン化合物を得た。収量330.1g。
Figure 0006803304
[合成例3]
エチルビニルエーテルを3−メトキシエチルアリルエーテルに変えた以外は合成例1を繰り返して、以下の式(14)で表される環状トリシロキサン化合物を得た。収量316.8g。
Figure 0006803304
[合成例4]
エチルビニルエーテルをメトキシ末端アリルポリエーテル(平均分子量240)に変えた以外は合成例1を繰り返して、以下の式(15)で表される環状トリシロキサン化合物を得た。収量244.0g。
Figure 0006803304
[合成例5]
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた300mLの三口ナスフラスコに、上記合成例1で得た環状トリシロキサン化合物(12) 50.0g、トルエン50.0gを添加し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(n−ブチルリチウム含有量15%) 28.3gを滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、テトラヒドロフラン20.0 gを添加し、室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で環状トリシロキサン化合物(12)の消失を確認して反応終了とした。反応終了後にジメチルクロロシラン 6.3gを添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、有機層を分液漏斗に移して水道水で3回洗浄した。有機層を分離し、溶媒及び未反応の原料を内温120℃で減圧留去し、以下の式(16)で表されるシロキサン化合物を得た。収量46.5g。
Figure 0006803304
[合成例6]
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた300mLの三口ナスフラスコに、上記合成例1で得た環状トリシロキサン化合物(12)25.0g、ヘキサメチルシクロトリシロキサン20.0g、トルエン50.0gを添加し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(n−ブチルリチウム含有量15%) 32.6gを滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、テトラヒドロフラン20.0 gを添加し、室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で環状トリシロキサン化合物(12)およびヘキサメチルシクロトリシロキサンの消失を確認して反応終了とした。反応終了後にジメチルクロロシラン 6.3gを添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、有機層を分液漏斗に移して水道水で3回洗浄した。有機層を分離し、溶媒及び未反応の原料を内温120℃で減圧留去し、以下の式(17)で表されるシロキサン化合物を得た。収量49.1g。
Figure 0006803304
(括弧内にある各シロキサン単位の結合順序は上記に制限されない)
[合成例7]
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた300mLの三口ナスフラスコに、上記合成例1で得た環状トリシロキサン化合物(12)50.0g、トルエン40.0gを添加し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(n−ブチルリチウム含有量15%) 32.6gを滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、テトラヒドロフラン15.0 gを添加し、室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で環状トリシロキサン化合物(12)の消失を確認して反応終了とした。反応終了後にヘキサメチルシクロトリシロキサン50.0g、テトラヒドロフラン20.0gを添加し、室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)でヘキサメチルシクロトリシロキサンの消失を確認して反応終了とした。反応終了後にジメチルクロロシラン 6.3gを添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、有機層を分液漏斗に移して水道水で3回洗浄した。有機層を分離し、溶媒及び未反応の原料を内温120℃で減圧留去し、以下の式(18)で表されるシロキサン化合物を得た。収量92.1g。
Figure 0006803304
(括弧内にある各シロキサン単位は、上記の順に連続して結合している。)
[合成例8]
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた300mLの三口ナスフラスコに、ヘキサメチルシクロトリシロキサン50.0g、トルエン40.0gを添加し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(n−ブチルリチウム含有量15%) 32.6gを滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、テトラヒドロフラン15.0gを添加し、室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)でヘキサメチルシクロトリシロキサンの消失を確認して反応終了とした。反応終了後に上記合成例1で得た環状トリシロキサン化合物(12)50.0g、テトラヒドロフラン20.0gを添加し、室温で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で環状トリシロキサン化合物(12)の消失を確認して反応終了とした。反応終了後にジメチルクロロシラン 6.3gを添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、有機層を分液漏斗に移して水道水で3回洗浄した。有機層を分離し、溶媒及び未反応の原料を内温120℃で減圧留去し、以下の式(19)で表されるシロキサン化合物を得た。収量83.7g。
Figure 0006803304
(括弧内にある各シロキサン単位は、上記の順に連続して結合している。)
[合成例9]
環状トリシロキサン化合物(12)を合成例2で得た環状トリシロキサン化合物(13)に変えた以外は合成例5を繰り返して、以下の式(20)で表されるシロキサン化合物を得た。収量48.5g。
Figure 0006803304
[合成例10]
環状トリシロキサン化合物(12)を合成例3で得た環状トリシロキサン化合物(14)に変えた以外は合成例5を繰り返して、以下の式(21)で表されるシロキサン化合物を得た。収量42.6g。
Figure 0006803304
[合成例11]
環状トリシロキサン化合物(12)を合成例4で得た環状トリシロキサン化合物(15)に変えた以外は合成例5を繰り返して、以下の式(22)で表されるシロキサン化合物を得た。収量34.8g。
Figure 0006803304
[実施例1]
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた100mLの三口ナスフラスコに、アリルメタクリレート8.1g、トルエン30.0g、塩化白金酸重曹中和物・ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5wt%)0.02gを添加し、上記合成例5で得たシロキサン化合物(16)30.0gを滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、反応液を80℃で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で出発物質の消失を確認して反応終了とした。反応終了後、有機層にn−ヘキサンを30.0g添加し、有機層を分液漏斗に移してメタノール水(メタノール:水=4:1)で3回洗浄した。有機層を分離し、溶媒及び未反応の原料を内温80℃で減圧留去し、以下の式(23)で表されるシロキサン化合物1を得た。収量25.3g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(12H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(16H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
[実施例2]
アリルメタクリレートを2−アリロキシエチルメタクリレートに変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(24)で表されるシロキサン化合物2を得た。収量26.6g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(12H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.4−3.6ppm(20H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
[実施例3]
アリルメタクリレートを3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレートに変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(25)で表されるシロキサン化合物3を得た。収量22.5。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(12H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.4−3.6ppm(20H)、4.0ppm(1H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
[実施例4]
アリルメタクリレートをN−アリルアクリルアミドに変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(26)で表されるシロキサン化合物4を得た。収量21.2g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(12H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、3.5−3.6ppm(18H)、5.6−5.7ppm(2H)、6.1ppm(1H)、6.3ppm(1H)。
Figure 0006803304
[実施例5]
シロキサン化合物(16)を上記合成例6で得たシロキサン化合物(17)に変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(27)で表されるシロキサン化合物5を得た。収量20.7g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(30H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(4H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(6H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(8H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
(括弧内にある各シロキサン単位の結合順序は上記に制限されない)
[実施例6]
シロキサン化合物(16)を上記合成例7で得たシロキサン化合物(18)に変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(28)で表されるシロキサン化合物6を得た。収量18.3g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(72H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(12H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(16H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
(括弧内にある各シロキサン単位は、上記の順に連続して結合している)
[実施例7]
シロキサン化合物(16)を上記合成例8で得たシロキサン化合物(19)に変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(29)で表されるシロキサン化合物7を得た。収量19.4g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(72H)、0.5ppm(4H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(12H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(16H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
(括弧内にある各シロキサン単位は単位は、上記の順に連続して結合している)
[実施例8]
シロキサン化合物(16)を上記合成例9で得たシロキサン化合物(20)に変えた以外は実施例1を繰り返して以下の式(30)で表されるシロキサン化合物8を得た。収量24.4g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(4H)、0.6ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.1ppm(24H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(2H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(12H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
[実施例9]
シロキサン化合物(16)を上記合成例10で得たシロキサン化合物(21)に変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(31)で表されるシロキサン化合物9を得た。収量21.6g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(12H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(10H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(52H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
[実施例10]
シロキサン化合物(16)を上記合成例11で得たシロキサン化合物(22)に変えた以外は実施例1を繰り返して、以下の式(32)で表されるシロキサン化合物10を得た。収量14.8g。以下に1H−NMRデータを示す。
0.0ppm(18H)、0.5ppm(12H)、0.7ppm(8H)、0.9ppm(3H)、1.4ppm(4H)、1.6ppm(10H)、2.0ppm(3H)、3.5−3.6ppm(100H)、4.2ppm(2H)、5.6ppm(1H)、6.1ppm(1H)。
Figure 0006803304
[比較合成例1]
エチルビニルエーテルを1−ペンテンに変えた以外は合成例1を繰り返して、トリメチルトリペンチルシクロトリシロキサンを得た。
[比較合成例2]
シロキサン化合物(12)をヘキサメチルシクロトリシロキサンに変えた以外は合成例5を繰り返して、下記式(33)で表されるシロキサン化合物を得た。
Figure 0006803304
[比較合成例3]
シロキサン化合物(12)をトリメチルトリペンチルシクロトリシロキサンに変えた以外は合成例5を繰り返して、下記式(34)で表されるロキサン化合物を得た。
Figure 0006803304
[比較例1]
シロキサン化合物(16)をシロキサン化合物(33)に変えた以外は実施例1を繰り返して、下記式(35)で表されるシロキサン化合物11を得た。
Figure 0006803304
[比較例2]
シロキサン化合物(16)をシロキサン化合物(33)に変えた以外は実施例3を繰り返して、下記式(36)で表されるシロキサン化合物12を得た。
Figure 0006803304
[比較例3]
シロキサン化合物(16)をシロキサン化合物(34)に変えた以外は実施例1を繰り返して、下記式(37)で表されるシロキサン化合物13を得た。
Figure 0006803304
[耐加水分解性試験]
上記で得たシロキサン化合物1〜13の各々について、下記試験を行った。
20mLスクリュー管に、シロキサン化合物0.1g、2−プロパノール(3.90g)、酢酸(0.24g)、蒸留水(0.90g)、及び重合禁止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(2mg)を入れてよく混合し、密閉した。該スクリュー管を80℃下に168時間置いた。混合直後(0時間)の混合溶液及び168時間置いた後の混合溶液を夫々ガスクロマトグラフィー測定に付した。ガスクロマトグラフィーの測定条件は上記した通りである。
混合直後(0時間)のシロキサン化合物のピーク面積(100%)に対する、168時間後のシロキサン化合物のピーク面積割合(%)を算出した。結果を表1に示す。尚、ガスクロマトグラフィー測定により得られたピーク面積は含まれる成分量に比例する。数値が高いほど加水分解による重量減少が少なく、耐加水分解性に優れることを意味する。
[親水性モノマーとの相溶性評価方法]
親水性モノマーとの相溶性は,眼科用デバイスの製造において広く用いられるN−ビニルピロリドン(NVP)を用いて評価した。シロキサン化合物とNVPを同質量比で混合し,25℃の条件下で10分間撹拌を行った。撹拌後,25℃の条件下で5時間静置させ,その外観を目視により観察し、以下の指標に基づき評価した。
〇:均一かつ透明 ×:白濁
結果を下記表1に示す。
Figure 0006803304
1)実施例10のシロキサン化合物は、炭素数が多く高分子量であるためGC測定はできなかったが、加水分解による低分子量分解物が検出されなかったことから、耐加水分解性は良好であると判断できる。
表1に示す通り、比較例3のシロキサン化合物は、NVPと相溶せず、白濁した。また、比較例1及び2のシロキサン化合物は、上記した条件下、80℃にて168時間置くと加水分解され、成分含有量が著しく減少した。即ち、耐加水分解性に劣る。これに対し、本発明のシロキサン化合物は、親水性モノマーであるNVPとの相溶性に優れ、また、上記条件下でのピーク面積割合の減少が少なく、また分解物もみられず、耐加水分解性に優れる。
さらには、本発明のシロキサン化合物はポリシロキサン構造を有するため、他の重合性モノマーと共重合することにより、無色透明であり、酸素透過性に優れる硬化物を与えることができる。
本発明のシロキサン化合物は、(メタ)アクリル系モノマー等の他の重合性モノマーとの相溶性に優れ、(共)重合されることにより耐加水分解性に優れた、眼科用デバイス等を含む医療用デバイスに適用するのに好適な重合体を与える。本発明の化合物及び該化合物の製造方法は、コンタクトレンズ材料、眼内レンズ材料、及び人工角膜材料など、眼科デバイスの製造のために有用である。

Claims (25)

  1. 下記式(1)で表される化合物
    Figure 0006803304
    (式中、Mはラジカル重合性基であり、Lは、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、炭素数2〜20の二価炭化水素基であり、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよく、Rは、炭素数1〜10のアルキル基であり、Rは、互いに独立に、下記式(3)で表される基であり、R、R及びRは、互いに独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、R及びRはメチル基であり、pは〜100の整数であり、及び、qは0〜99の整数であり、ただし、pおよびqは、p+q≦100であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されるものでない
    Figure 0006803304
    式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜5の整数であり、及び、式中***で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所である)。
  2. Lが下記式(2−A)又は下記式(2−B)で表される、請求項1記載の化合物。
    Figure 0006803304
    Figure 0006803304
    (式中、mは2又は3であり、nは0〜5の整数であり、式中**で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所であり、及び、*で示される箇所は式(1)のMとの結合箇所である
  3. nが0または1である、請求項2記載の化合物。
  4. mが3であり、nが1である、請求項3記載の化合物。
  5. mが3であり、nが0である、請求項3記載の化合物。
  6. aが1又は2であり、及び、Rが炭素数1〜3のアルキル基である、請求項1〜5のいずれか1項記載の化合物。
  7. bが0又は1であり、Rが水素原子である、請求項6記載の化合物。
  8. がブチル基である、請求項1〜7のいずれか1項記載の化合物。
  9. 〜Rが、いずれもメチル基である、請求項1〜8のいずれか1項記載の化合物。
  10. Mが、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する基である、請求項1〜9のいずれか1項記載の化合物。
  11. Mが、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、又はメタクリルアミド基である、請求項10記載の化合物。
  12. pが〜50であり、及びqが0〜50である、請求項1〜10のいずれか1項記載の化合物。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項記載の化合物のラジカル重合性基Mの付加重合から導かれる繰返し単位を含む重合体。
  14. 請求項1〜12のいずれか1項記載の化合物のラジカル重合性基Mと、これと重合性の基を有する他の化合物との重合から導かれる繰返し単位を含む共重合体。
  15. 請求項14記載の共重合体からなる眼科デバイス。
  16. 下記式(1)で表される化合物の製造方法において、
    Figure 0006803304
    (式中、Mはラジカル重合性基であり、Lは、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、炭素数2〜20の二価炭化水素基であり、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよく、Rは、炭素数1〜10のアルキル基であり、Rは、互いに独立に、下記式(3)で表される基であり、R、R及びRは、互いに独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、R及びRはメチル基であり、pは〜100の整数であり、及び、qは0〜99の整数であり、ただし、pおよびqは、p+q≦100であり、括弧内に示される各シロキサン単位の結合順序は制限されるものでない
    Figure 0006803304
    式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基であり、aは1〜3の整数であり、bは0〜5の整数であり、及び、式中***で示される箇所は式(1)のケイ素原子との結合箇所である)
    下記式(4)で表されるシロキサン化合物と
    Figure 0006803304
    (式中、R〜R、p、及びqは上記の通りである)
    下記式(5)で表される不飽和基含有化合物
    Figure 0006803304
    (式中、Mはラジカル重合性基であり、L’は、エーテル結合及びウレタン結合から選ばれる1以上を含んでよい、末端に不飽和結合を有する炭素数2〜20の一価炭化水素基であり、炭素原子に結合した水素原子の一部が水酸基で置換されていてもよい)
    とを反応させて、上記式(1)で表される化合物を得る工程を含む、前記製造方法。
  17. L’が下記式(2−A’)あるいは式(2−B’)で表される、請求項16記載の製造方法。
    Figure 0006803304
    Figure 0006803304
    (式中、mは2又は3であり、nは0〜5の整数であり、式中*で示される箇所は上記式(5)のMとの結合箇所である)
  18. nが0又は1である、請求項17記載の製造方法。
  19. aが1又は2であり、及び、Rが炭素数1〜3のアルキル基である、請求項16〜18のいずれか1項記載の製造方法。
  20. がブチル基である、請求項16〜19のいずれか1項記載の製造方法。
  21. 〜Rがいずれもメチル基である、請求項16〜20のいずれか1項記載の製造方法。
  22. Mが、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する基である、請求項16〜21のいずれか1項記載の製造方法。
  23. Mが、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、又はメタクリルアミド基である、請求項22記載の製造方法
  24. pが〜50であり、qが0〜50である、請求項16〜23のいずれか1項記載の製造方法。
  25. 下記式(10)で表される環状トリシロキサン化合物、及び、任意で下記式(10’)で表される環状トリシロキサン化合物を
    Figure 0006803304
    (R 、R は上記の通りである)
    Figure 0006803304
    (R 、R は上記の通りである)
    有機金属化合物と反応させ、次いで、下記式(11)で表されるハロゲン化シラン化合物
    Figure 0006803304
    (R 及びR は上記の通りであり、Halはハロゲン原子である)
    と反応させて上記式(4)で表されるシロキサン化合物を得る工程をさらに含む、請求項16〜24のいずれか1項記載の製造方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102577687B1 (ko) * 2018-04-17 2023-09-12 젤리스트 인코퍼레이티드 알킬에터로 치환된 사이클로트라이실록세인 및 이의 제조 방법
JP2020090580A (ja) * 2018-12-04 2020-06-11 信越化学工業株式会社 ω末端にポリアルキレンオキシド基を有する片末端メタクリル変性オルガノ(ポリ)シロキサン及びその製造方法。
KR20210141993A (ko) * 2019-03-22 2021-11-23 와커 헤미 아게 하이드로실릴화 반응에 의해 가교결합될 수 있는 화합물
MY204982A (en) 2019-08-22 2024-09-26 Advansix Resins & Chemicals Llc Siloxane derivatives of amino acids having surface-active properties
AU2020408144B2 (en) 2019-12-19 2024-02-08 Advansix Resins & Chemicals Llc Surfactants for inks, paints, and adhesives
MX2022007551A (es) 2019-12-19 2022-09-07 Advansix Resins & Chemicals Llc Tensioactivos para productos agricolas.
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EP4077616A1 (en) 2019-12-20 2022-10-26 AdvanSix Resins & Chemicals LLC Surfactants for cleaning products
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CN115151623B (zh) 2019-12-31 2023-09-12 艾德凡斯化学公司 用于油气生产的表面活性剂
US11427760B2 (en) 2020-02-05 2022-08-30 Advansix Resins & Chemicals Llc Surfactants for electronics
TW202140702A (zh) * 2020-03-17 2021-11-01 日商信越化學工業股份有限公司 聚矽氧塗佈劑組成物及物品
JP7492485B2 (ja) * 2021-04-13 2024-05-29 信越化学工業株式会社 シリコーン粒子の製造方法
JP7634468B2 (ja) 2021-12-06 2025-02-21 信越化学工業株式会社 ラジカル硬化型組成物及び硬化物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9611859A (pt) * 1995-12-07 1999-05-04 Bausch & Lomb Composição de silicone polimérico com baixo teor de água lente de contato e método para produzir uma composição de silicone polimérico com baixo teor de água
JP4882136B2 (ja) 2000-05-12 2012-02-22 東レ株式会社 モノマー、ポリマーおよびそれを用いた眼用レンズ
US7838698B2 (en) 2006-09-29 2010-11-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Hydrolysis-resistant silicone compounds
CN101932632B (zh) * 2008-02-08 2015-06-24 库柏维景国际控股公司 亲水性聚硅氧烷大单体、其制造及用途
WO2014197699A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 The University Of Akron Generation of amphiphilic network with an ability to distinguish the transport of igg and insulin
JP6333211B2 (ja) * 2015-04-23 2018-05-30 信越化学工業株式会社 眼科デバイス製造用シリコーン
WO2017094392A1 (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 信越化学工業株式会社 両末端に異なる官能基を有する直鎖オルガノポリシロキサン、及びその製造方法
JP2017105753A (ja) * 2015-12-04 2017-06-15 信越化学工業株式会社 両末端に異なる官能基を有する直鎖オルガノポリシロキサン、及びその製造方法

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