用于制备包含亲水性和疏水性单体的聚合物的溶剂制造技术

本发明专利技术涉及可以用来萃取由亲水性和疏水性单体制成的聚合物的溶剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可以用来萃取由亲水性和疏水性单体制成的聚合物的溶剂。
技术介绍
聚硅氧烷水凝胶是包含亲水性和疏水性单体两者的聚合物。当这些聚合物被用来生产隐形眼镜时，这些透镜具有高的氧渗透性、良好的润湿性和良好的舒适感。由聚硅氧烷水凝胶生产的隐形眼镜通常通过以下步骤制备。将亲水性和疏水性单体的混合物以及其他组分置于透镜模具里，然后用光固化。固化后，将该透镜，其保持附着于该模具的正面或者背面，通过用适合的溶剂脱模取出。通常使用异丙醇、水或者其混合物。脱模后，将该透镜用醇和/或其他有机溶剂萃取以除去未反应的疏水性单体。通常，用己烷、二氯甲烷、异丙醇或者乙醇萃取该透镜。对于与水不相溶的溶剂，在平衡于含水溶液之前通过蒸发/干燥除去那些溶剂。对于水溶性的溶剂，该透镜被平衡于含水溶液。平衡于含水溶液将除去任何残留溶剂、未反应的亲水单体，并水合该透镜。然而，该步骤存在问题。第一，当使用醇或者醇/水混合物脱模时，该透镜会溶胀到一定水平，产生易于损伤的脆性透镜。第二，疏水性单体在醇和水的混合物以及某些有机溶剂中具有有限的溶解度。因此，为了萃取那些单体，必须用大体积的这些溶剂萃取透镜并且该溶剂通常必须加热。当在生产规模上制备透镜时，由于涉及要处理大量使用的溶剂，因此存在环境问题。此外，由于目前使用的溶剂具有低闪点，加热那些溶剂存在额外的危险。最后，最后的水化/平衡步骤要求使用100％水性溶剂，例如去离子水、缓冲溶液、盐水溶液或者其它包装(packing)溶液。当将那些已经用醇和/或多种有机溶剂萃取的透镜直接转移到100％含水溶液中时，由于该聚合物溶胀变化以及得到的聚合物的易碎性，存在损伤该透镜的额外危险。因此，存在对能够解决上述一种或多种问题的加工固化聚合物方法的需要。在此描述的本专利技术满足那些需要。专利技术详述本专利技术包括萃取固化聚合物的方法，该固化聚合物包含疏水性和亲水性单体，其中所述方法包括用萃取溶剂处理所述固化聚合物的步骤，基本上由或者由该步骤组成，其中所述萃取溶剂当在25℃测量时，(a)使所述固化聚合物溶胀大约0％到大约50％，和(b)Hansen溶解度参数在下述范围内δH＝大约到大约δP＝大约到大约，和δD＝大约到大约。在此使用的“固化聚合物”包括但不局限于包含疏水性和亲水性单体的聚合物、水凝胶和聚硅氧烷水凝胶，其中聚硅氧烷水凝胶是优选的聚合物。尤其优选的聚合物是acquafilcon A、Iotrafilcon和balafilcon A。代表性的聚合物组合物公开于以下美国专利号中5,260,000；5,998,498；6,087,415；5,760,100；5,776,999；5,789,461；5,849,811；5,965,631；美国专利申请序列号09/532,943；09/652/817；和09/957,299。这些专利和专利申请在此作为参考引入，用于所述组合物制备和包含其中的所述聚合物的处理。此外，固化聚合物包括那些用亲水性涂层如聚丙烯酸、HEMA等涂覆的聚合物。涂覆这类聚合物的方法公开于美国专利6,087,415和美国专利申请系列号09/921,192中，其作为参考全文引入。本专利技术所有固化聚合物可以制造成许多有用的器件，其包括但不局限于隐形眼镜和眼内透镜。所述器件成型方法是已知的和包括但不局限于模塑、切削或者车削。所述术语“单体”指所述结构单元(主链、侧基和交联剂)，其是在所述固化聚合物结构内以共价键互相键接。典型的疏水性单体包括但不局限于甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(“TRIS”)、单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲硅氧烷(“mPDMS”)和如美国专利5,998,498；6,087,415；美国专利申请序列号09/532,943；09/652/817和09/957,299所描述的聚硅氧烷大分子单体。亲水性的单体包括但不局限于N-乙烯基吡咯烷酮(“NVP”)、N，N-二甲基丙烯酰胺(“DMA”)、甲基丙烯酸2-羟乙酯(“HEMA”)、甲基丙烯酸类和丙烯酸类、乙烯基内酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基碳酸酯、公开于美国专利号5,070,215中的乙烯基氨基甲酸酯单体和公开于美国专利号4,910,277中的噁唑酮单体。在此将所有上述专利作为参考全部引入。所述固化聚合物可以包含其它疏水性和亲水性组分，包括但不局限于润湿剂等等。尽管那些组分可以被本专利技术所述萃取溶剂萃取，但是优选那些试剂不被本专利技术所述萃取溶剂萃取。当所述固化聚合物是水凝胶时，那些聚合物具有以下性能它们可以将水吸收到所述聚合物基体中。通常用溶剂处理固化聚合物以便除去任何未反应的组分(催化剂、单体、大分子单体、交联剂)，随后，为了水合所述水凝胶，用含水溶液处理所述聚合物。然而，根据用来除去未反应的组分的所述溶剂，所述最后的水合步骤，在用所述萃取溶剂处理后，可能不能直接进行。例如，用己烷萃取的固化聚合物不能直接在水中平衡而不使最终聚合物变形。通常该问题通过以下方法解决在最终含水平衡步骤以前，用一系列不同的溶剂处理所述萃取的聚合物。本专利技术的所述益处之一是，当用本专利技术某些萃取溶剂萃取固化聚合物时，所述聚合物在萃取之后可以直接立即平衡在含水介质中，而不需要使用上述后续步骤。具有该优点的本专利技术萃取溶液包括但不局限于85-90％DPM/DI和85-90％TPM。与所述已知萃取溶液相比，这存在显著的优点，因为其节省时间和节约额外步骤成本。在此使用的固化聚合物在溶剂中的溶胀指固化聚合物直径增加百分数，其可以通过以下通式计算％溶胀＝100×所述溶胀百分数高于大约0到大约50％、优选大约20到大约40％和更优选大约25到大约35％。此外，本专利技术萃取溶剂必须具有相当的Hansen溶解度参数，即δH、δP和δD。那些参数在以下范围之内δH＝大约到大约δP＝大约到大约，和 δD＝大约到大约其中δH固化聚合物、δP固化聚合物和δD固化聚合物用基本上如CHARLES M.HANSEN，HANSEN溶解度参数；用户手册，43-53 CRC 2000年印刷和用于所述计算的CMH′s SPHERE计算机程序所描述的方法测定。例如，如果固化聚合物的δH固化聚合物为11.5MPa1/2、δP固化聚合物为6.1MPa1/2和δD固化聚合物为16.5MPa1/2，则适当的萃取溶剂的所述Hansen值δH为大约3到大约14、δP为大约2到大约6.6和δD为大约14.0到大约19.0。优选的萃取溶剂包括但不局限于通式I的溶剂R1-O-n-R2I其中R1是氢、C1-6烷基、C1-6烷基羰基、氨基羰基、-SO3H、苯基或者取代苯基，其中所述苯基取代基是C1-6烷基、C1-6烷氧基、氨基、硝基或者卤素；R2是氢、C1-6烷基、C1-6烷基羰基、氨基羰基、-SO3H、苯基或者取代苯基，其中所述苯基取代基是C1-6烷基、C1-6烷氧基、氨基、硝基或者卤素；R3是氢、C1-6烷基苯基、C1-6烷基羰基、氨基羰基、-SO3H、苯基或者取代苯基，其中所述苯基取代基是C1-6烷基、C1-6烷氧基、氨基、硝基或者卤素；和n是1-1-10。优选的R1选自C1-6烷基和C1-6烷基羰基，其中更优选的R1选自C1-6烷基和尤其优选的R1是甲基。优选的R2选自C1-6烷基和C1-6烷基羰基，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
萃取包含疏水性和亲水性单体的固化聚合物的方法，该方法包括用萃取溶剂处理所述固化聚合物的步骤，其中所述萃取溶剂当于２５℃测量时， （ａ）使所述固化聚合物溶胀大约０％到大约５０％，和 （ｂ）Ｈａｎｓｅｎ溶解度参数在以下范围内： δＨ＝大约［δＨ↓［固化聚合物］＋２．５］到大约［δＨ↓［固化聚合物］－８．５］ δＰ＝大约［δＰ↓［固化聚合物］＋０．５］到大约［δＰ↓［固化聚合物］－４．０］，和 δＤ＝大约［δＤ↓［固化聚合物］＋２．５］到大约［δＤ↓［固化聚合物］－２．０］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JD福德，A阿利，T金德特拉森，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]