由不饱和聚氧化亚乙基单体制取的聚合物及眼科接触镜制造技术

本发明专利技术公开了一种软性接触镜，所述接触镜从由一种单体混合物的反应产物构成的一种交联聚合物获得的，该单体混合物包括： （Ａ）一种一不饱和聚氧乙烯单体； （Ｂ）一种具有较高分子量的二不饱和聚氧乙烯单体； （Ｃ）一种具有较低分子量的二不饱和聚氧乙烯单体；以及 （Ｄ）一种亲水单体，选自以下一组物质，这组物质包括：异丁烯酸羟乙基酯、异丁烯酸，Ｎ，Ｎ－二甲基丙烯酰胺，Ｎ－乙烯基吡咯烷酮，甘油－异丁烯酸酯，衣糠酸和它们的混合物。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是本人的序号为No.08/029220、申请日为1993年3月10日的共同待决申请的部分的后续申请。本专利技术涉及由不饱和的聚氧乙烯单体的聚合而产生的交联聚合物，并涉及由所述的聚合物制造软性接触镜。软性水凝胶接触镜是目前为广大佩戴者所选择的接触镜结构。这些接触镜是由亲水单体的聚合而得到的。由HEMA的聚合反应产物(聚HEMA)构成的接触镜在水中会发生溶胀，形成水凝胶。对于传统的高含水量水凝胶来说，水凝胶接触镜的水含量是使患者感到舒适的一个重要因素，因为氧气透过接触镜的渗透率对于使佩戴者感到舒适满意和使角膜保持健康来说是重要的因素。虽然聚HEMA接触镜可以遇水溶胀，形成具有可接受的最低的水含量和氧气渗透率的水凝胶。但是，由聚HEMA单独构成的接触镜并不具有适合于常规操作和养护的机械性能。因此，商业上可提供的接触镜不仅仅含有HEMA，而且也含有交联的单体。以便提高接触镜成品的机械性能。通常使用的交联单体是乙二醇二异丁烯酸酯(EGDMA)。虽然交联单体改进了接触镜成品的机械性能，并由此提高了接触镜的操作性能，但它也有副作用。传统的交联剂降低了接触镜成品中的水含量，并增加了它们的易碎性。水含量的降低使穿过接触镜的氧气渗透率降低，这同样也会使患者在长期佩戴时感到不舒服。接触镜易碎性的增加使得该接触镜更加容易损坏，并因此更易于撕裂。因为无论单独使用聚HEMA还是使用HEMA与一种交联剂的反应产物都不能提供一种柔软的接触镜所具有的最佳性能，所以市售的接触镜一般都掺有可从中得到这种接触镜的另外的单体成分。例如，加入阴离子单体如异丁烯酸(MAA)以增加接触镜的水含量，加入亲水单体如丙烯酸烷基酯(异丁烯酸烷基酯)以增强该接触镜的机械性能。不过，柔软的亲水的接触镜的性能仍然存在改进的余地。在尝试由独特的聚合物系统制作水凝胶接触镜的文献中发现了许多公开的文件。以下是这些公开文件中一些有代表性的文件的目录US专利No.3，988，274US专利No.5，034，461US专利No.4，780，487US专利No.4，780，488欧州专利申请321，403US专利No.4，921，956US专利No.5，196，458欧州专利申请394，496欧州专利申请493，320尽管为了优化柔软接触镜的这些性能人们已经作了大量的尝试，但这些尝试都没有实现制造下述这样的接触镜的目标，所述的接触镜不仅具有适合于病人长期佩戴感到舒适的性能，而且还具有良好的机械性能。所需要的是下述这样一种聚合物，这种聚合物在被制成柔软的水凝胶接触镜时具有为达到使病人佩戴感到最舒适而又对其机械性能没有明显的损害所必不可少的性能。本专利技术提供了一种由这样一种单体混合物的反应产物构成的交联聚合物，所述的单体混合物包括(A)一种一不饱和聚氧乙烯单体，结构式为其中R表示具有1-20个碳原子的烷基;n表示一个具有一定值的数，使得该一不饱和聚氧乙烯单体具有约500至5000的分子量;X表示亚氨基(-NH-);m是0或1;且当m＝1时，R1表示一个有机单异氰酸酯去除异氰酸根合基后的剩余部分，该剩余部含有一个可聚合的烯型基，而当m＝0时，R1表示一个有机单羧酸去除羧基后的剩余部分，该剩余部分含有一个可聚合的烯型基;(B)一种二不饱和聚氧乙烯单体，结构式为其中n是一个具有一定值的数，使得该二不饱和聚氧乙烯单体的分子量是在约2000至约11000之间，X，m和R1如以上就一不饱和聚氧乙烯单体所定义的那样。(C)一种选自以下一组物质的二不饱和聚氧乙烯单体，所述的这组物质包括(ⅰ)结构式(Ⅱ)表示的一种单体，在其中n是一个具有一定值的数，使得该二不饱和聚氧乙烯单体具有分布在约300至约1700之间的分子量，而X，m和R1如上面就一不饱和聚氧乙烯单体所定义的那样;(ⅱ)一种单体，结构式为 (Ⅲ)其中R1、m和X如上所定义的那样，p+q选择得要使由结构式(Ⅲ)所示的单体的分子量是分布在约500到约1900范围内;(ⅲ)结构式(Ⅱ)和(Ⅲ)的单体混合物，它们具有在(C)这部分中所定义的分子量;和(D)从下列一组物质中选取的亲水的单体，这组物质包括异丁烯酸羟乙基酯，异丁烯酸，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，甘油单异丁烯酸酯，衣康酸和它们的混合物。本专利技术还提供了由上述聚合物构成的软性接触镜。一不饱和聚氧乙烯单体可以由一种具有自由基活性的单羧酸(或着它的等效物，如酰基氯或酸酐)或一种单异氰酸酯与一个单烷氧基聚氧乙烯成分的反应产物衍生出来。聚氧亚乙基二醇的C1-20烷基醚是可以市场上买到的材料，这种材料一般是通过使环氧乙烷与C1-20链烷醇反应制备的。具有自由基活性的单异氰酸酯可以是任意一种具有可聚合的烯型官能度的单异氰酸酯。这些异氰酸酯的例子包括异丁烯酸异氰酸根合乙基酯(IEM)、苯乙烯异氰酸酯以及HEMA同异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯二异氰酸酯的反应产物。在本专利技术中所使用的一不饱和聚氧乙烯单体可以由结构式(Ⅰ)表示其中R表示具有1-20个碳原子(最好是1-6个碳原子，)的烷基，且最好是甲基;n表示一个具有一定值的数，使得该一不饱和聚氧乙烯单体具有从约500至约5500的分子量。X表示亚氨基(-NH-);m是0或1;且当m＝1时，R1表示去除有机单异氰酸酯的异氰酸根合基后的剩余部分，所说的剩余部分含可聚合的烯属基团;当m＝0时，R1表示去除有机的单羧酸的羧基后的剩余部分，所说的剩余部分含可聚合的烯属基团。例如，当m＝1，R1可以是从下列结构式所表达的单价基中选取的基团-CH2CH2OCO-C(CH3)＝CH2(从异丁烯酸异氰酸根合乙基酯获得 ; (由异氰酸苯乙烯基酯获得); ;以及-C(CH3)＝CH2(由异丁烯酰异氰酸酯衍生而来的);当结构式(1)中的m＝0时，R1可以是由以下结构式所表达的那些一价基中选择的一个基-C(CH3)＝CH2(由异丁烯酸衍生而来的);-CH＝CH2(由丙烯酸衍生而来的);-CH2-CH＝CH2(由3-丁烯酸衍生而来的)。优选的一不饱和聚氧乙烯单体是用结构式(1)表示的，此时R是C1-6烷基，m＝1;而R1是用以下结构式表示的一个基-CH2-CH2OCO-C(CH3)＝CH2。最可取的一不饱和聚氧乙烯单体是IEM和甲氧基PEG的反应产物。可以按照类似于为制备一不饱和聚氧乙烯单体所描述的方法的方式制备本专利技术使用的二不饱和的聚氧亚乙基单体，不过该聚氧乙烯单体至少有两个羟基同具有游离基活性的单异氰酸酯或单羧酸(或它有等效物)反应。在本专利技术中所使用的二不饱和聚氧乙烯单体用结构式(Ⅱ)表示其中n是一个具有一定值的数，使得该二不饱和聚氧乙烯单体具有分布在约300至约11，000之间的分子量;以及X、m和R1如前面关于一不饱和聚氧乙烯单体所定义的那样。在单体混合物中用作成分(B)的优选的二不饱和聚氧乙烯单体用结构式(Ⅱ)表示，此时n的值要选择得使该二不饱和聚氧乙烯的分子量约为1800至约5000，而R1是一个用下式表示的基-CH2CH2OCO-C(CH3)＝CH2在本专利技术中使用的另一种二不饱和聚氧乙烯单体用下式表示 (Ⅲ)其中R1、m和X如以上所定义的那样，p+q的值要选择得使用式(Ⅲ)表示的单体的分子量分布在约500至1900之间。用式(Ⅲ)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由一种单体混合物的反应产物构成的交联聚合物，这种单体混合物包括： （Ａ）一种一不饱和聚氧乙烯单体，用以下结构式表示： ＲＯ（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｎ］－ＣＯ－（Ｘ）↓［ｍ］－Ｒ↑［１］ （Ⅰ） 其中： Ｒ表示一个具有１至２０个碳原子的烷基； ｎ表示一个具有一定值的数，使得该一不饱和聚氧乙烯单体的分子量为从约５００至约５５００； Ｘ表示亚氨基（－ＮＨ－）； ｍ是０或１；以及 当ｍ＝１时，Ｒ↑［１］表示一个有机单异氰酸酯去除异氰酸根合基后的剩余部分，该剩余部分含有一个可聚合的烯型基，而当ｍ＝０时，Ｒ↑［１］表示一个有机单羧酸去除羧基后的剩余部分，该剩余部分含有一个可聚合的烯型基； （Ｂ）一种二不饱和聚氧乙烯单体，用以下结构式表示： Ｒ↑［１］－（Ｘ）↓［ｍ］－ＣＯ－Ｏ－（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）－ＣＯ－（Ｘ）↓［ｍ］－Ｒ↑［１］ （Ⅱ） 其中： ｎ表示一个具有一定值的数，使得该二不饱和聚氧乙烯单体的分子量在从约２０００至约１１，０００的范围内，而Ｘ，ｍ，和Ｒ↑［１］如以上关于所述一不饱和聚氧乙烯单体所定义的那样； （Ｃ）一种选自以下一组物质的二不饱和聚氧乙烯单体，这组物质包括： （ｉ）一种用式（Ⅱ）表示的单体，其中ｎ是一个具有一定值的数，使得该二不饱和聚氧乙烯单体的分子量在约３００至约１７００的范围内，而Ｘ，ｍ和Ｒ↑［１］如以上关于一不饱和聚氧乙烯单体所定义的那样； （ｉｉ）一种用以下结构式所表示的单体： Ｒ↑［１］－（Ｘ）↓［ｍ］－ＣＯ（ＯＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］＊＊＊（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｑ］ＣＯ－（Ｘ）↓［ｍ］－Ｒ↑［１］ （Ⅲ） 其中Ｒ↑［１］，ｍ和Ｘ如以上所定义的那样，而ｐ＋ｑ的要选择得使用结构式（Ⅲ）表示的单体的分子量分布在从约５００至１９００的范围内；以及 （ｉｉｉ）式（Ⅱ）和（Ⅲ）所表示的单体的一些混合物，它们具有这部分（Ｃ）所定义的分子量；以及 （Ｄ）选自以下一组物质的一种亲水单体，这组物质包括：异丁烯酸羟乙基酯、异丁烯酸、Ｎ，Ｎ－二甲基丙烯酰胺，Ｎ－乙烯基吡咯烷酮，甘油－一异丁烯酸酯、衣糠酸和它们的混合物。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：FF莫洛克，IM能尼兹，JD福特，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力产品有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]