亲水大分子单体和包含所述单体的水凝胶的制作方法
【专利摘要】适用于生产水凝胶聚合物膜的亲水有机硅大分子单体组合物，由所述水凝胶聚合物膜可制备生物医学装置，例如隐形眼镜。所述亲水有机硅大分子单体包含聚醚主链，所述主链包含含有机硅的侧基。在一方面，亲水有机硅大分子单体具有式1：式(1)所述亲水有机硅大分子单体可用于形成适合形成隐形眼镜的聚合物和水凝胶膜。
【专利说明】亲水大分子单体和包含所述单体的水凝胶
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年3月22日提交的题为"Hydrophilic Macromers And Hydrogels Comprising The Same (亲水大分子单体和包含所述单体的水凝胶）"的美国临 时专利申请61/614, 240的权益，在此全文并入作为参考。
【技术领域】
[0003] 本发明涉及包含亲水有机改性的含有机硅的大分子单体的组合物。在一方面，本 发明提供能经历自由基聚合并且具有含有机硅的侧基的聚醚大分子单体。本发明还涉及适 合生产生物医学产品（包括隐形眼镜）的水凝胶组合物和膜。
【背景技术】
[0004] 有机硅-水凝胶膜由于它们相对高的透氧性、柔韧性、舒适性和降低的角膜并发 症而用于制备延长佩戴的软隐形眼镜。常规的水凝胶材料（例如，甲基丙烯酸2-羟基乙基 酯，HEMA)本身具有差的透氧性，并且它们通过吸收的水分子向眼睛输送氧。水具有低透氧 性，也称为Dk值，其可用巴雷表述，其中1巴雷
【权利要求】
1. 一种组合物，所述组合物包含至少一种下式的亲水有机硅大分子单体：
其中R2 为定义为MfDgThQiR 6j 的基团，其中M=R7R8R9SiZ1/2,D=R1QRnSiZ2/2,T=R12SiZv2,Q=SiZ4/2,R6 = - (CH2) 1/2 (R13)k (CH2) 1/2-A1 独立地选自-OH、-OC(O)R15、Y或-OR15 ;R5 独立 地选自氢、-C(0)R15基团、Y或具有约I至约40个碳原子的一价烃基，所述一价烃基任选含 有杂原子和/或羟基；R1和R5中至少一个为Y;Y为可自由基聚合的基团；Z为0或CH2基 团，该基团受到以下限制：所述大分子单体含有偶数个〇1/2和偶数个（CH2) 1/2基团，并且它 们二者在分子中全部成对；R3为具有1至约40个碳原子的三价烃基，所述三价烃基任选含 有杂原子和/或羟基；矿、1? 8、1?9、1?1°、1?11、1?12和1? 15各自独立地选自（《14、具有1至约20个碳 原子的一价烃基，所述一价烃基任选含有杂原子和/或羟基；R4为含有至少一个并且少于 约30个碳原子的二价直链或支链不饱和或饱和的烃基，所述烃基任选含有杂原子和/或羟 基；R13为氧或含有至少一个并且少于约30个碳原子的二价直链或支链不饱和或饱和的烃 基，所述烃基任选含有杂原子和/或羟基；R14为具有1至约20个碳原子的一价直链或支链 不饱和或饱和的烃基，所述烃基任选含有杂原子和/或羟基；a+e>2 ;b、c和d为零或正数， 受到以下限制：3〈a+b+c+d+e〈约1000 ;d+e>l;f、g、h、i和j为0或正数，受到以下限制： f+g+h+i+j〈约 300 ;和k为 0 或 1。
2. 权利要求1的组合物，其中所述亲水有机硅大分子单体具有式R1 (CH2CH2O)a (CH(CH3)CH2O)b(CH[ (CH2) 1/2R2]CH2O)dR5 的结构。
3. 权利要求2的组合物，其中R2为定义为MfDgThQiR6j的基团，其中M=R7R8R9Si(0)1/2 ;D=RlclSi(0)2/2(CH2)1/2;f= 2;g=I;h= 0;i= 0;j= 1 ;矛卩R6 = _(CH2)1/2R13(CH2)1/2。
4. 权利要求2的组合物，其中R2为定义为MfDgThQiR6j的基团，其中M=R7R8R9Si(0)1/2 ;T=Si(0)3/2(CH2)1/2;f= 3;g= 0;h=I;i= 0;j= 1 ;和R6 = -(CH2)1/2R13(CH2)1/2-。
5. 权利要求 2 的组合物，其中R2 为定义为R7R8R9SiCKSi(Riq) (R11)O) (R7) (R8) (CH2)v2 的基团；和其中0彡1彡200。
6. 权利要求1的组合物，其中所述亲水大分子单体具有下式的结构：
其中R2 为定义为R7R8R9SiO(Si(Rltl) (R11)O) {UR7) (R8) (CH2)v2 的基团；和其中 0彡1彡200。
7. 权利要求1的组合物，其中所述亲水大分子单体具有下式：
其中R1独立地选自-OH、-OC(O)R15、-OR15或Y;R5独立地选自氢、-C(O)R15基团、任选含 有杂原子和羟基的具有约1至约40个碳原子的一价烃基或Y;Y为可自由基聚合的基团，受 到以下限制：R1和R5中至少一个为Y;R19独立地选自可含有选自卤素、氧、氮的杂原子的具 有1-100个碳原子的直链、支链或环状一价基团，或含有1-50个Si-O直链或环状键的硅氧 烷基团；a和d为非零整数，使得2彡a+d> 1000,在一种实施方式中，2彡a+d> 100,在另 一实施方式中，5 <a+d> 50。
8. 权利要求1的组合物，其中所述亲水大分子单体具有下式：
其中#独立地选自-011、-0(：(0)1?15、-(?15或￥ ;1?5独立地选自氢或-(：(0)1?15基团或任选 含有杂原子和羟基的具有约1至约40个碳原子的一价烃基或Y;Y为可自由基聚合的基团， 受到以下限制=R1和R5中至少一个为Y;R19独立地选自任选含有选自卤素、氧、氮的杂原子 的具有1-100个碳原子的直链、支链或环状一价基团，或含有1-50个Si-O直链或环状键的 硅氧烷基团；a和d为非零整数，使得2 <a+e> 1000,更优选2 <a+e> 100,甚至更优选 5 <a+e> 50。
9. 权利要求1-8中任一项的组合物，其中Y选自具有以下通用结构的可聚合的基团：
其中R16、R17和R18可选自氢、具有1-10个碳原子并且可任选含有杂原子的取代或未取 代的一价烷基、-COOH和-CH2COOH。
10. 权利要求9的组合物，其中连接基B为可任选含有杂原子的含有1-20个碳原子的 二价基团，或以下官能部分：
11. 权利要求1-10中任一项的组合物，其中所述组合物为水凝胶.
12. 权利要求11的组合物，其中所述水凝胶还包含选自以下的单体：乙烯基单体、丙 烯酰类单体、丙烯酸类单体，或它们的两种或更多种的组合；自由基引发剂；和任选的交联 剂。
13. 权利要求12的组合物，其中所述乙烯基单体选自N-乙烯基-吡咯烷酮（NVP)、N-乙 烯基-己内酰胺、N-乙烯基-乙酰胺、N-乙烯基-甲酰胺和N-乙烯基-异丙酰胺、乙烯基 苯、乙稀基蔡、乙稀基批陡、乙稀醇、含乙稀基的有机娃，或它们的两种或更多种的组合。
14. 权利要求9、12或13的组合物，其中所述丙烯酸类单体选自甲基丙烯酸2-羟基-乙 基酯（HEMA)、丙烯酸2-羟基-乙基酯（HEA)、甲基丙烯酸羟丙基酯、三甲基铵2-羟基丙基 甲基丙烯酸酯盐酸盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、甲基丙烯酸甘油酯、N，N-二甲基丙烯 酰胺（DMA)、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸，或它们的 两种或更多种的组合。
15. 权利要求12-14中任一项的组合物，其中所述引发剂可为选自以下的热或光引发 齐IJ:2, 2'-偶氮二（2, 4-二甲基戊腈）、2, 2'-偶氮二（2-甲基丙腈）、2, 2'-偶氮二（2-甲 基丁腈）、过氧化物例如过氧化苯甲酰、苯偶姻甲基醚、二乙氧基苯乙酮、苯甲酰基氧化膦、 2-轻基-2-甲基苯丙丽（HMPP)、1_轻基环己基苯基丽、Darocur-类型、Irgacure-类型引 发剂，或它们的两种或更多种的组合。
16. 权利要求12-15中任一项的组合物，其中所述交联剂可选自乙二醇二甲基丙烯酸 酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸 酯、二缩水甘油基双酚A二甲基丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯封端的聚乙二醇和反应性线性 聚醚改性的有机硅，或它们的两种或更多种的组合。
17. -种隐形眼镜，所述隐形眼镜包含权利要求11-16中任一项的组合物。
18. 权利要求17的隐形眼镜，所述隐形眼镜包含有限的提取方案，其还包含原生溶剂 或含水溶剂，所述原生溶剂或含水溶剂选自水、有机或无机盐溶液、缓冲液、乳液、商业眼镜 清洁溶液，或任何在15-125 °C的温度范围用于提取的眼睛相容的溶剂。
19. 权利要求1-10中任一项的组合物，所述组合物包含聚合物，所述聚合物包含亲水 有机娃大分子单体。
20. 权利要求19的组合物，其中所述聚合物为均聚物、共聚物、自由基聚合的乳液或胶 乳组合物。
21. 权利要求19或20的组合物，其中所述组合物为在纺织品、纸、皮革、个人护理、健康 护理、家庭护理、涂料、油漆或种子处理制剂中的成膜添加剂。
【文档编号】G02B1/04GK104272142SQ201380024449
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年3月6日 优先权日:2012年3月22日
【发明者】M.普坎, A.萨克斯纳, S.巴特 申请人:莫门蒂夫性能材料股份有限公司