增進矽酮水凝膠潤溼性的經氯化聚合物、包含其的矽酮水凝膠和由此製得的眼用物件的製作方法

2023-04-30 16:09:11 2

專利名稱：增進矽酮水凝膠潤溼性的經氯化聚合物、包含其的矽酮水凝膠和由此製得的眼用物件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可添加至用於形成眼用物件的矽酮水凝膠配方中，從而改良眼用物品表面潤溼性的反應性親水性聚合物。本發明還涉及由此製得的經改質眼用物品，特別是隱形眼鏡或人工晶體(IOL)。
背景技術：
隱形眼鏡發展至今已有近百年的歷史，為一般眼鏡族普遍使用的重要醫療器材之一。在1950年代，捷克科學家利用聚(甲基丙烯酸羥乙基酯)(polyQiydroxyethyl methacrylate) ；HEMA)材料製成水凝膠，發明了軟式隱形眼鏡，至今此種材料仍被使用。隨著科技的進步，隱形眼鏡材料的演進也朝向高透氧性和高舒適性發展。一般來說，隱形眼鏡需著重於安全性、透光性、透氧性和配戴舒適性等特性。由於傳統HEMA水凝膠的材質親水，其具有優選的配戴舒適性，然而其透氧性卻較低，長期配戴容易造成角膜水腫和血管增生的現象。為了提高HEMA水凝膠的透氧性，一般所採取的策略為減小鏡片厚度和提升鏡片含水率，但這兩種方法的改善效能有限，且常伴隨著鏡片機械性質喪失的缺點。近年來，許多的研究均朝向開發含有矽酮材料的隱形眼鏡，通過矽材料本身的高透氧性，使得氧氣分子可順利穿過鏡片而到達角膜，此不僅可提升隱形眼鏡的透氧率，更能提升配戴時的舒適度。目前最常見的矽材料為聚矽氧烷(polysiloxane)或矽酮 (silicone)，由於矽酮材料本身較疏水且潤溼性差，配戴時眼睛容易乾澀不舒適，此還是當前矽酮水凝膠隱形眼鏡所欲積極改善的方向。一般增進矽酮水凝膠潤溼性的方式大致上可分為兩類(1)在已成型的鏡片上進行親水性後加工處理例如美國專利第4，214，014號揭示使用等離子處理矽酮水凝膠鏡片表面，而美國專利第6，099，852號中則將矽烷偶聯劑 (silane coupling agent)塗布至已成型的矽酮水凝膠鏡片表面，並將其含浸至親水性物質中，通過化學鍵結將親水性物質接枝於鏡片表面，以增加鏡片表面潤溼性。此種後加工方式雖可增加潤溼度，但因加工過程繁瑣，在工藝上缺乏效率以致提高製作成本，因而在實際生產線中並不多見。(2)在矽酮水凝膠配方中添加親水性分子此種方式可在不影響原本工藝的情況下提高鏡片表面的潤溼性，因此成為目前改善隱形眼鏡潤溼性的主流。聚-N-乙烯吡咯烷酮(Poly-N-vinylpyrrolidone ；PVP)是一種親水性的高分子材料。美國專利第6，367，929號揭示在矽酮水凝膠主成份中添加高分子量的親水性高分子 (如PVP)。在鏡片成型的過程中，PVP分子會以網狀貫穿的方式與其它交聯的分子產生分子間物理性的纏繞，而使矽酮水凝膠鏡片表面具有潤溼的效果，但由於PVP分子與鏡片之間並沒有任何化學鍵結，纏繞在鏡片內的PVP分子會隨時間逐漸溶出，而使鏡片喪失潤溼性， 當鏡片再次配戴時就會感覺相當乾澀而不舒適。此外，為避免親水性化合物與矽酮水凝膠組成因相容性不足而影響鏡片的光學性質，一般需在所述矽酮水凝膠組成中額外添加相容劑。美國專利第7，052，131號即揭示於使用高分子量PVP的同時，額外引入相容劑(compatibilizing agent)，通過相容劑的作用，使PVP與矽酮水凝膠得以相容。然而，額外添加一種相容劑，除了增加配方的複雜性外， 所述相容劑的設計與選擇也必須考慮到原配方的分子特性。有鑑於此，現有技術中已有在矽酮水凝膠主成份中引入具有反應性、可直接與主配方成分共聚的反應性親水性分子的相關揭示。例如美國專利第5，219，965號、第 5，364，918號和第5，525，691號揭示在PVP分子鏈段中引入乙烯系官能基，其可與矽酮水凝膠配方中具有乙烯基團的物質進行化學鍵結，利用共價鍵將親水性鏈段接枝至整個矽酮水凝膠配方中，由此在製作鏡片過程中，直接使鏡片具有長期溼潤的效果。然而，在聚合反應過程中，當乙烯基官能基聚合時，較大分子量的PVP容易產生立體障礙而不易與配方中其它單體反應，因此這種將PVP接上乙烯基團的方式只適用在分子量小(分子量約為500至 10, 000)的PVP改質。在實際鏡片成型的應用上，因小分子量的PVP分子的親水性鏈段長度不足，使得其所能增進鏡片表面潤溼性的效果有限。因此，雖然小分子量的PVP較易於以乙烯基進行改質，但將小分子量的經改質PVP添加於配方中卻又不易獲得潤溼保水的功效。綜上所述，產業界仍需技術解決方案，能直接將高分子量的反應性親水性分子改質而使其具有反應鏈段，以提高矽酮水凝膠材料表面的潤溼性。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於增加眼用物品表面潤溼性的反應性親水性聚合物， 其包含如下式(I)和式(II)單元
權利要求
1.一種用於增加眼用物品表面潤溼性的反應性親水性聚合物，其包含如下式(I)和式 (II)單元
2.如權利要求1所述的反應性親水性聚合物，其中式(I)單元的摩爾數與式(I)和式 (II)單元的總摩爾數的比值為0. 003至0. 03。
3.如權利要求2所述的反應性親水性聚合物，其中式(I)單元的摩爾數與式(I)和式 (II)單元的總摩爾數的比值為0. 005至0. 02。
4.如權利要求1所述的反應性親水性聚合物，其中所述反應性親水性聚合物具有 30，000 至 1，500，000 的分子量。
5.如權利要求4所述的反應性親水性聚合物，其中所述反應性親水性聚合物具有 50，000 至 1，300，000 的分子量。
6.如權利要求1所述的反應性親水性聚合物，其中所述眼用物品為隱形眼鏡或人工晶體。
7.一種用於眼用物品的矽酮水凝膠，其包含下列成分的反應產物(a)作為所述矽酮水凝膠主要構成成份的矽酮水凝膠單體混合物，所述矽酮水凝膠單體混合物包含至少一種含碳碳雙鍵的含矽單體；和(b)如權利要求1至6中任一權利要求所述的反應性親水性聚合物。
8.如權利要求7所述的矽酮水凝膠，其中所述反應性親水性聚合物的使用量以所述矽酮水凝膠總重量計，為1至10重量％。
9.如權利要求8所述的矽酮水凝膠，其中所述反應性親水性聚合物的使用量以所述矽酮水凝膠總重量計，為2至8重量％。
10.如權利要求9所述的矽酮水凝膠，其中所述反應性親水性聚合物的使用量以所述矽酮水凝膠總重量計，為3至5重量％。
11.如權利要求7所述的矽酮水凝膠，其中所述矽酮水凝膠單體混合物中進一步包含含碳碳雙鍵的親水性單體。
12.如權利要求11所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的親水性單體的使用量以矽酮水凝膠總重量計，為30至68重量％。
13.如權利要求12所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的親水性單體的使用量以矽酮水凝膠總重量計，為35至63重量％。
14.如權利要求13所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的親水性單體的使用量以矽酮水凝膠總重量計，為40至58重量％。
15.如權利要求11所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的含矽單體的使用量以矽酮水凝膠總重量計，為30至68重量％。
16.如權利要求15所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的含矽單體的使用量以矽酮水凝膠總重量計，為35至63重量％。
17.如權利要求16所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的含矽單體的使用量以矽酮水凝膠總重量計，為40至58重量％。
18.如權利要求7所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的含矽單體具有選自由乙烯基、丙烯基、丙烯醯基和甲基丙烯醯基所組成的群組的基團。
19.如權利要求11所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的親水性單體具有選自由乙烯基、丙烯基、丙烯醯基和甲基丙烯醯基所組成的群組的基團。
20.如權利要求7和15至18中任一權利要求所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的含矽單體選自由(三甲基甲矽烷氧基)-3-甲基丙烯醯氧基丙基矽烷((trim ethyl si loxy) -3-methacry loxypropy 1 si lane ；TRIS)、甲基丙烯酸 3_(三乙氧基甲矽烷基)丙基酉旨(3- (triethoxysilyl) propyl methacrylate)、甲基丙烯酸 3-二乙氧基甲基甲娃燒基)丙基酉旨(3-diethoxymethylsilyl)-propyl methacrylate)、乙烯基三甲 ￠1 (vinyltrimethoxysilane)、乙 j；希基三乙氧基5(vinyltriethoxysilane) > 二乙氧基(甲基)乙烯基矽烷(diethoxy(methyl)vinylsilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基一甲基 ^ 甲氧基 5(3-methacry loxypropy 1-methy ldimethoxy si lane)、3_ 甲基丙烯醯氧基丙基-甲基二乙氧基矽烷(3-methacryloxypropyl-methyldiethoxysilan e)、3-甲基丙烯醯氧基丙基-三甲氧基矽烷(3-methacryloxypropyl-trimethoxysil ane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基-三乙氧基矽烷(3-methacryloxypropyl-triethoxysi lane)、乙烯基三(異丙氧基)矽烷(vinyltri (isopropoxy) silane)、乙烯基三丙氧基矽烷(vinyltripropoxysilane)、甲基丙烯酸三(三甲基甲矽烷氧基)甲矽烷基丙基酯 (tris (trimethylsiloxy) silylpropyl methacrylate)、甲基丙烯酸雙(三甲基甲矽烷氧基)甲基甲娃燒基丙基酉旨(bis (trimethylsiloxy)methylsilylpropyl methacrylate)、甲基丙烯酸五甲基二娃氧燒丙基酉旨(pentamethyldisiloxanepropyl methacrylate)、甲基丙烯酸三(三甲基甲矽烷氧基)甲矽烷基丙氧基乙基酯(tris (trimethylsiloxy) silyl propyloxyethyl methacrylate)、甲基丙烯酸三(聚二甲基甲矽烷氧基)甲矽烷基丙基酯 (tris (polydimethylsiloxy) silylpropyl methacrylate)禾口其混合物所組成的群組。
21.如權利要求11至14和19中任一權利要求所述的矽酮水凝膠，其中所述含碳碳雙鍵的親水性單體選自由甲基丙烯酸(methacrylic acid ；ΜΑ)、丙烯酸 (acrylic acid)、乙酸乙烯酯(vinyl acetate)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、甲基丙烯酸2-羥乙基酯Q-hydroxyethyl methacrylate ；HEMA)、丙烯酸2_羥乙基酯 (2-hydroxyethyl acrylate)、甲基丙烯酸甘油酉旨(glycerol methacrylate)、丙烯酸 2-二甲基氨基乙基酯(2-dimethylaminoethyl acrylate)、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺 (N-vinyl-N-methyl acetamide)、N- Ζ,Μ^ ~ 月安(N-vinyl-formamide)、N- Ζ,Μ^ 吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone ;NVP)、丙烯醯基嗎啉(acryloylmorpholine)、甲基丙烯醯胺(methacrylamide)、N, N- 二甲基丙烯醯胺(N，N-dimethylacrylamide ；DMA)、N, N-二乙基丙烯醯胺(N，N-diethylacrylamide)、2-羥乙基甲基丙烯醯胺Q-hydroxyethylmethacrylamide)、N-異丙基丙烯醯胺(N-isopropylacrylamide)和其混合物所組成的群組。
22. —種由如權利要求7至21中任一權利要求所述的矽酮水凝膠所製得的眼用物品， 其是隱形眼鏡或人工晶體。
全文摘要
本發明提供一種反應性親水性聚合物，其包含如下式(I)和式(II)單元其中式(I)單元的摩爾數與式(I)和式(II)單元的總摩爾數的比值為0.002至0.04，且所述反應性親水性聚合物具有10,000至2,000,000的分子量。本發明還提供一種包含所述反應性親水性聚合物的矽酮水凝膠和由所述矽酮水凝膠所製得的眼用物件。
文檔編號C08F126/10GK102464744SQ201010576230
公開日2012年5月23日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年11月10日
發明者劉家昌, 張根源, 李俊誼, 李致達 申請人:遠東新世紀股份有限公司