含穿透剂的光学透明的聚合物组合物制造技术

公开了含穿透剂的光学透明的干凝胶聚合组合物。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学透明的含穿透剂(interpenetrant)的干凝胶聚合物组合物。这些组合物的特征是存在有用可消除的封闭基团封闭的羟基官能度。组合物在去除封闭基团并经水合作用后，其水含量至少为10wt％，优选约35-约70wt％，其模量至少为2兆达因/厘米2(Mdyne/cm2)左右。本专利技术还涉及含羟基官能度和穿透剂的光学透明的水凝胶聚合物组合物的制备方法。 在本
中，水凝胶聚合物组合物及其在眼科装置、特别是隐形眼镜上的使用是熟知的。这种水凝胶聚合物组合物一般是以共聚物体系生产的，还可以进行交联以干凝胶状态形成，它是硬质材料。这种干凝胶在水或其它含水溶剂存在下经水合作用而产生变化，成为水凝胶状态。水合作用得到的聚合物组合物含有水份，因此与水合前的聚合物组合物比较，它变得较软而且柔顺。软化和柔顺的程度与水合后渗入聚合物组合物中的水量有关。再者，用有大量水份的聚合物组合物制成的隐形眼镜片能提供较大的配戴舒适性和较高的氧气渗透性。所以现有技术一般是针对在这种聚合物组合物中掺入大量的水份。然而，尽管在水凝胶聚合物组合物中掺入大量的水份是合乎需要的，但常遇到的问题是，当水含量增加时，聚合物组合物的结构刚性(以其模量测定)就会降低，并可到达低于要求的结构刚性。因此，水凝胶聚合物组合物的配制一般是使需要的大水含量和需要的适合模量平衡，这两个参数值常常是由理想值经折衷的方法来达到。关于上述问题，在本
中已知在聚合物组合物中加入一穿透剂可增加组合物的刚性，由此提供既有所需水含量水平同时又保持适合的结构刚性的方法。但是，在含羟基的水凝胶聚合物组合物中加入大量穿透剂，即大于约1.5wt％(以聚合物组合物干重为基础计算)时，在眼科装置领域中又遇到了困难。具体地说，就是发现在这种水凝胶聚合组合物中使用如此大量的穿透剂使得到的组合物在光学上变成了不透明体。如不被任何理论所限制，相信这是由于含羟基的聚合组合物对穿透剂的溶解性变得很差，并因此使穿透剂从聚合物进行相分离而产生得到的组合物的光不透明度。光学不透明的材料是无论如何不能在眼科装置中使用的，因为光学透明度是眼科装置中压倒一切的关键问题。在一具体实施方案中，解决此问题的方法是用大量的有机溶剂(例如约80-95wt％或更多)，诸如二甲亚砜(DMSO)和化学改性的含有反应性乙烯基的穿透剂。参见例如欧洲专利申请公开No.0456611。有机溶剂的作用是溶解穿透剂和单体/聚合物组合物，反应性乙烯基的作用是将穿透剂在聚合中共价结合于聚合物主链上。聚合后，再将得到的聚合物溶剂化(非干凝胶)。通过这种方法在聚合物中包含大量的溶剂使由水凝胶材料制造眼科装置的方法复杂化，因为这种材料一般是铸塑或以干凝胶状态成型，一经溶剂化后就变得柔软和有韧性，使溶剂化的材料难于用机器加工。因此，聚合物制件的最终形状和其它的物理特性最好是在干凝胶状态形成，即无大量的任何溶剂存在。在先有技术中的包括大量溶剂以形成含穿透剂的光学透明的聚合组合物的方法将不能形成这样的干凝胶组合物。鉴于此，先有技术至今还在寻找在聚合物上包括羟基并在其中加入至少约1.5wt％穿透剂的光学透明的干凝胶聚合组合物，却没有成功。本专利技术部分地涉及包括一聚合物和至少约1.5wt％穿透剂(基于干凝胶重计算)的光学透明的干凝胶聚合组合物，其中聚合物包括封闭的羟基官能基，封闭基团是可消除的。干燥胶聚合组合物的进一步特征是它经解封闭和水合作用后形成水含量至少为10wt％、优选约35-约70wt％和模量至少约2Mdyne/cm2的水凝胶聚合组合物。因此，在其组合物的一个方面，本专利技术涉及一光学透明的干凝胶聚合组合物，它包括包含封闭的羟基官能基的一聚合物和基于干凝胶聚合组合物总重计算的1.5wt％穿透剂。其中所说组合物有足够的光学透明度，能使至少80％的可见光通过0.1毫米(mm)厚的组合物样品。在一优选具体实施方案中，上述的聚合组合物是交联的。在又一优选具体实施方案中，经解封闭和水合后的聚合组合物具有基于水合的水凝胶聚合组合物总量计算的至少10wt％、甚至更优选约35-约70wt％的水含量和至少约2Mdyne/cm2的模量。在另一优选具体实施方案中，由上述干凝胶聚合物制备的水合水凝胶聚合组合物的模量为2-50Mdyne/cm2，更优选5-30Mdyne/cm2，进一步更优选大于约12Mdyne/cm2；百分伸长率大于约100％，更优选大于约175％；氧渗透性大于约10DK单位，更优选大于约18DK单位。在又一优选具体实施方案中，水合水凝胶聚合组合物的水含量为约40-70％，更优选约50％。本专利技术还部分地涉及一意料不到的发现，即这种光学透明的水凝胶聚合组合物的制备可在聚合前在单体组分的羟基上置一可被消除的封闭基团和在其中加入一穿透剂来完成。在聚合和掺入穿透剂后，除去封闭基团，将干凝胶聚合组合物水合以提供光学透明的水凝胶聚合组合物。因此，在其方法的一个方面，本专利技术涉及制备光学透明的干凝胶聚合组合物的方法，该组合物包括含有被可消除的封闭基团封闭的羟基官能度的一聚合物，和基于干凝胶聚合组合物总重计算的至少约1.5wt％的穿透剂，该方法包括(a)选择单体组合物，其中每一组分包括一反应性乙烯基官能度，并且组合物的至少一个组分包括至少一个羟基官能基；(b)用可消除的封闭基团封闭上述(a)中选择的每一含羟基的单体组分上的羟基官能度；(c)将所说单体组合物与基于组合物总重的至少1.5wt％的穿透剂相组合；(d)将上述(c)中得到的组合物聚合，以提供光学透明的干凝胶聚合物组合物。在一优选的具体实施方案中，上述方法进一步包括(e)从所说的羟基上去除封闭基团；和(f)水合上述(e)中得到的组合物。在另一优选具体实施方案中是在聚合步骤(d)之前在单体组合物中加入了有效量的交联剂。如上指出，本专利技术部分地涉及含穿透剂的光学透明的干凝胶聚合组合物和制备这种组合物的方法。但在进一步详细讨论本专利技术之前，应首先对下面的术语给予定义“水凝胶聚合组合物”一词是指当用水处理时，本专利技术所述的聚合组合物在聚合物形成后是可以水合的，并因此可将水结合于聚合物母体而本身不溶于水。一般，水的结合是将聚合组合物浸渍在水溶液中足够长的时间，以便在聚合组合物中结合以聚合组合物总重为基础计算的至少10wt％的水，优选约35-约70wt％，更优选约50wt％。“干凝胶聚合组合物”一词是指在不加入大量溶剂情况下形成的组合物，其中聚合组合物中的任何溶剂一般低于总组合物的约5wt％，更优选低于约2wt％。“可消除的封闭基团”一词指结合到一个或多个羟基上以阻止羟基发生反应的任何基团，这种保护基团可用常规化学和/或酶的过程选择性地被除去以重新建立羟基。采用具体何种可消除的封闭基团不是关键问题。优选的可消除的羟基封闭基团包括常用的取代基，诸如苄基、苯甲酰基、乙酰基、氯代乙酰基、三氯代乙酰基、氟代乙酰基、三氟代乙酰基、叔丁基二苯基甲硅烷基和能引入到羟基官能度上的任何其它基团，它们并能用常规方法在与产物性质相容的温和条件下随后选择性地被除去。在一特别的优选具体实施方案中，可消除的封闭基团是可加溶剂分解的封闭基团。在另一优选具体实施方案中，可消除的封闭基团是这样选择的经水合作用和除去封闭基团后聚合物只出现很本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学透明的干凝胶聚合组合物，该组合物包括：包含有封闭的羟基官能基的聚合物和基于干凝胶聚合组合物总重计算的至少约１．５ｗｔ％的穿透剂，所说的组合物具有足够的光学透明度，能使至少８０％的可见光通过厚度为０．１ｍｍ的组合物样品。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SH阿斯卡里，HH奈德林格，
申请(专利权)人：PBH公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]