含疏水链段的大分子引发剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及在分子中包含至少一个疏水链段的大分子引发剂，其中所述疏水链段的分子量为300至1800。本发明还涉及嵌段共聚物、润湿剂和与本发明的嵌段共聚物缔合的聚合物材料，其适合于医疗装置，尤其是眼科装置，包括接触镜片、眼科镜片、泪点塞和人工角膜。
【专利说明】含疏水链段的大分子引发剂
[0001]相关专利申请
[0002]本专利申请要求2011年5月4日提交的美国临时专利申请61/482，260和2012 年4月18日提交的美国专利申请13/449，412的优先权，其各自名称为“嫩0?0厘1'从1'(?0) NTAININGHYDROPHOBICSEGMENT (含疏水链段的大分子引发剂)”，其内容以引用方式并入。
【技术领域】
[0003]本发明涉及用于形成嵌段共聚物的大分子引发剂(macroinitiator)。本发明还涉及嵌段共聚物、润湿剂和聚合物材料以及并入了具有本发明的嵌段共聚物的聚合物材料的
医疗装置。
[0004]相关领域的说明
[0005]已经公开了多种适于处理预成型的有机硅水凝胶接触镜片的化合物，包括表面反应性分段型嵌段共聚物，基本上水溶性的含有机硅的表面活性剂，官能化的混合PDMS/极性两亲共聚物嵌段体系，包括聚二甲基硅氧烷-PVP嵌段共聚物和(甲基)丙烯酸酯化的聚乙烯吡咯烷酮。W02006/039467公开了一种通过使用疏水的大分子偶氮引发剂聚合亲水单体获得的嵌段共聚物，所述偶氮引发剂包括含VPS0501和VPS1001硅氧烷的大分子偶氮引发剂，其硅氧烷单元具有5，000和10，000的分子量。W02006/039467公开了其中公开的嵌段共聚物可被并入反应混合物中并与其聚合以形成具有改善的特性(包括可润湿性)的医疗装置。
[0006]W02008/112874类似地公开了通过使用疏水的大分子偶氮引发剂聚合亲水单体获得的嵌段共聚物可用作接触镜片的镜片护理组分。未提供关于大分子偶氮引发剂的大小或其制备方法的细节。未提供溶液的性能。
[0007]然而，大的聚硅氧烷链段可能难以增溶在水溶液如接触镜片包装、清洁和护理溶液中。这可能导致浑浊的溶液，其不赋予待处理制品以所需的可润湿性改善。因此仍需要改善接触镜片、并且尤其是有机硅水凝胶接触镜片的性能的方法。
【发明内容】
[0008]本发明涉及在分子中包含至少一个疏水链段的大分子引发剂，其中所述疏水链段的分子量为300至1800。
【具体实施方式】
[0009]如本文所用，“非反应性”是指不能够形成显著的共价键合。没有显著的共价键合是指虽然可存在轻微程度的共价键合，但其只是将嵌段共聚物保持在聚合物制品中的附带事件。无论可存在什么样的附带共价键合，它自身都不足以保持非反应性嵌段共聚物与聚合物基质或在聚合物基质中的缔合。相反，保持嵌段共聚物与聚合物制品缔合的非常占主导地位的作用是截留疏水链段的至少一部分。根据本说明书，当疏水链段物理上保持在聚合物基质内或锚定到聚合物基质时，即是疏水链段被“截留”。这可通过疏水链段在聚合物基质内的缠结、范德华力、偶极-偶极相互作用、静电吸引、氢键以及这些作用的组合来实现。在一个实施例中，非反应性组分不含自由基反应性基团。
[0010]如本文所用，“链段”是指具有包含重复单元的结构的残基。
[0011]本发明提供一种嵌段共聚物，其由至少一种亲水单体与具有疏水链段的大分子引发剂的反应形成，其中所述疏水链段具有介于约300和约1800之间的分子量。如果疏水链段的分子量具有分子量分布，则所述分子量为重均分子量。
[0012]所述大分子引发剂可通过使偶氮型引发剂与具有所需疏水链段的化合物反应来获得。
[0013]偶氮型引发剂是本领域已知的并包括含脂族偶氮的引发剂，包括以下化合物中的一种或多种:4，4’-偶氮双(4-氰基戊酸)及其衍生物、2，2’-偶氮双[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]水合物、2，2’ -偶氮双{2-甲基-N-[2-(l-羧丁基)]丙酰胺}和2，2’ -偶氮双 [2-甲基-N-(2-羧乙基)丙酰胺]等。在一个实施例中，所述偶氮型引发剂为4，4’-偶氮双(4-氰基戊酸)。
[0014]本发明的疏水链段为当在25°C下以2000ppm与水混合时不产生澄清的单相的那些。在进行该测量时，疏水链段的每一端可独立地被氢原子或引发剂残基取代。合适的疏水链段的例子为聚硅氧烷，C8-C50亚烷基或(聚)亚芳基，由选自以下的单体形成的疏水聚合物:(甲基)丙烯酸C1-C2tl烷基酯或C6-C2tl芳基酯单体如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基) 丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸萘酯；以及有机硅(甲基)丙烯酸酯单体如3-(甲基)丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、五甲基二硅氧烷基甲基(甲基)丙烯酸酯、甲基二(三甲基甲硅烷氧基)(甲基)丙烯酰氧甲基硅烷、单(甲基)丙烯酰氧丙基封端的单正丁基封端的聚二甲基硅氧烷、 (2-甲基-)2-丙烯酸、2-羟基-3-[3-[1，3，3，3-四甲基-1-[三甲基甲硅烷基)氧基]二娃氧烷基]丙氧基]丙基酯和9-正丁基-1-[3-(3-(甲基)丙烯酸氧基-2-羟基丙氧基) 丙基]-1，1，3，3，5，5，7，7，9，9-十甲基五硅氧烷；以及乙烯基或烯丙基有机硅单体如3-[三 (三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯、3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲娃烷基]丙基乙烯基氣基甲酸酷、二甲基甲娃烷基乙基碳酸乙稀酷、二甲基甲娃烷基甲基碳酸乙烯酯；以及芳族乙烯基单体如苯乙烯和乙烯基吡啶；以及它们的组合。在一个实施例中，嵌段共聚物的疏水链段为聚硅氧烷链段。所述聚硅氧烷链段可包含C1-C4多烷基和多芳基取代的硅氧烷重复单元。合适的聚硅氧烷重复单元的例子包括聚二甲基硅氧烷、聚`二乙基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷以及它们的共聚物。在一个实施例中，聚硅氧烷链段在一端上由烷基封端，在另一个实施例中由Cy烷基封端，并且在另一个实施例中由甲基或正丁基封端。
[0015]本发明的嵌段共聚物的疏水链段对由疏水组分形成的聚合物制品具有亲和性，所述聚合物制品如但不限于含有机硅的制品，例如在一个实施例中，有机硅弹性体镜片和有机硅水凝胶接触镜片。
[0016]本发明还涉及一种用于包含至少部分地疏水聚合物的聚合物制品如有机硅弹性体、有机硅水凝胶和PMMA接触镜片的润湿剂。在一个实施例中，可将由本发明的大分子引发剂形成的嵌段共聚物并入含经由本发明形成的嵌段共聚物的包装溶液、储存溶液和多用途溶液中。这些溶液可提供聚合物制品改善的可润湿性而不进行表面处理。
[0017]在一个实施例中，所述含疏水链段的大分子引发剂包含一个或两个疏水链段，每个疏水链段具有约300至约1800的分子量。在另一个实施例中，所述含疏水链段的大分子引发剂包含两个疏水链段，因为由大分子引发剂仅得到嵌段共聚物，而由包含一个疏水链段的大分子引发剂将得到嵌段共聚物与亲水聚合物的混合物。疏水链段可由将基于“相似相溶”原理与聚合物制品的疏水网络的至少一部分缔合的单体形成。例如，在其中制品为眼科装置如PMMA、硅氧烷弹性体或有机硅水凝胶接触镜片或为有机硅弹性体泪点塞的一个实施例中，疏水链段为包含聚硅氧烷的链段。
[0018]所述含疏水链段的大分子引发剂可通过使在至少一个末端上具有官能团如羟基、 氨基、硫醇基等的反应性线性聚硅氧烷与具有羧基的偶氮型引发剂反应来形成。
[0019]反应性线性聚硅氧烷可选自下式的化合物:
[0020]
【权利要求】
1.一种大分子引发剂，其在分子中包含一个或两个疏水链段，其中所述疏水链段的分子量为300至1800。
2.根据权利要求1所述的大分子引发剂，其中所述疏水链段为由聚硅氧烷制成的链段。
3.根据权利要求2所述的大分子引发剂，其由式(a0)或(al)表示， 式:
4.一种嵌段共聚物，包含一个疏水链段和一个亲水链段，其中所述疏水链段的分子量为 300 至 1800。
5.根据权利要求4所述的嵌段共聚物，其中所述疏水链段为由聚硅氧烷制成的链段。
6.根据权利要求5所述的嵌段共聚物，其由式(bl)表示，式:
7.根据权利要求1至6中任一项所述的嵌段共聚物，其中重均分子量为大约10，000至大约 3，000, 000。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的嵌段共聚物，还包含大约0.01重量％至大约5 重量％的疏水链段和大约95重量％至大约99.9重量％的亲水链段。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的嵌段共聚物，其中所述亲水链段由选自以下的未水聚合物制成:聚_N_乙烯基-2-吡咯烧酮、聚-N-乙烯基-2-哌卩定酮、聚-N-乙烯基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-哌唆酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-乙基-2-吡咯烷酮、聚-N-乙烯基-4，5- 二甲基-2-吡咯烷酮、聚乙烯基咪唑、 聚-N，N-二甲基丙烯酰胺、聚-N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、以及它们的共混物和共聚物。
10.一种医疗材料，包含根据权利要求4至9中任一项所述的嵌段共聚物。
11.一种制备根据权利要求4至9中任一项所述的嵌段共聚物的方法，其中能够形成亲水链段的单体使用根据权利要求1至3中任一项所述的大分子引发剂聚合。
12.—种接触镜片润湿剂，包含嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含一个或多个疏水链段和一个或多个亲水链段，其中所述疏水链段的分子量为300至1800。
13.根据权利要求12所述的接触镜片润湿剂，其中所述嵌段共聚物为由下式(bl)或 (b2)表示的嵌段共聚物，
14.根据权利要求12或13所述的接触镜片润湿剂，其中所述嵌段共聚物的重均分子量为大约10，000至大约3，000, 000。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的接触镜片润湿剂，其中所述嵌段共聚物包含大约0.01重量％至大约5重量％的疏水链段和大约95重量％至大约99.9重量％的亲水链段。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的接触镜片润湿剂，其中所述亲水链段为由选自以下的亲水聚合物制成的链段--聚-N-乙烯基-2-吡咯烷酮、聚-N-乙烯基-2-哌啶酮、 聚-N-乙烯基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-己内酰胺、 聚-N-乙烯基-3-乙基_2_吡略烧丽、聚-N-乙烯基-4，5_ 二甲基_2_吡略烧丽、聚乙烯基咪唑、聚-N，N-二甲基丙烯酰胺、聚-N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、以及它们的共混物和共聚物。
17.一种接触镜片润湿剂溶液，包含根据权利要求12至16中任一项所述的接触镜片润湿剂。
18.根据权利要求17所述的接触镜片润湿剂溶液，其中所述接触镜片润湿剂溶液为包装溶液或储存溶液。
19.一种医疗材料，包含有机硅水凝胶和根据权利要求4至9中任一项所述的嵌段共聚物。
20.根据权利要求19所述的医疗材料，包含大约0.1ppm至大约30%的所述嵌段共聚物。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的医疗材料，其中用于所述有机硅水凝胶中的亲水单体选自N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯酰胺、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、 N-乙烯基-N-甲基乙酸胺、N-乙烯基-N-乙基乙酸胺、N-乙烯基-N-乙基甲酸胺、N-乙稀基甲酰胺、N-2-羟乙基乙烯基氨基甲酸酯、N-羧基-(6-丙氨酸N-乙烯基酯、反应性聚乙烯多元醇、亲水碳酸乙烯酯、乙烯基氨基甲酸酯单体、亲水噁唑酮单体、亲水噁唑啉单体、以及它们的组合。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的医疗材料，其中用于所述有机硅水凝胶中的有机娃单体具有羟基。
23.根据权利要求22所述的医疗材料，其中衍生自用于所述有机硅水凝胶中的有机硅单体的组分的量为大约5重量％至大约95重量％。
【文档编号】C08G77/388GK103502317SQ201280021704
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年4月29日 优先权日:2011年5月4日
【发明者】R.塔米亚, K.富士萨瓦, 中村正孝 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司