[发明专利]制备光学品质聚合物的方法

说明书

发明背景

本发明涉及光学品质聚合物的制备和由该聚合物制造的隐形眼镜。

水凝胶是一类理想的用于生物医学场合的物质。它们是含有处于平衡态水的水合交联的聚合体系。US 5,936,052提出一种制备水凝胶的方法，所述水凝胶是统计学无规聚合物，适用于隐形眼镜。根据‘052专利，统计学聚合物是没有明显嵌段区域的聚合物。用于制备这类聚合物的方法据称符合Lewis-Mayo方程，该方程以单体浓度和反应速率常数来描述成嵌段单体的比例。在‘052专利提到的方法中，单体浓度对时间的差分率为零，一种单体浓度对其他单体浓度的差分率为常数。除了这些约束外，似乎没有其他的工艺参数被控制。实施例指出最终聚合/交联发生在室温下，因为制得它们的单体在合成后被冷却。

硅氧烷水凝胶的高氧渗透性使得它们用于隐形眼镜特别理想。它们通常通过聚合含有至少一种含硅氧烷单体和至少一种亲水性单体的混合物而制备。含硅氧烷单体或亲水性单体均可以作为交联剂使用，或者也可使用单独的交联剂。交联剂是具有多个可聚合部分的单体。在此使用时，术语“单体”指的是用于形成固化聚合物体系的单体混合物的组分。交联剂可以是单体的、二聚、三聚或聚合的分子，对于最终由其制备的硅氧烷水凝胶来说，其仍然被认为是单体。可聚合官能团一般键合于一个以上的聚合物链上产生网络或网状聚合结构。通常有许多的含硅氧烷单体单元用于形成硅氧烷水凝胶。US4,136,250；4,153,641；4,740,533；5,034,461；5,070,215；5,260,000；5,310,779以及5,358,995提供了一些有用的例子。

含硅氧烷单体可以与各种各样的亲水性单体共聚以产生各种各样的硅氧烷水凝胶产品。业已发现可用于制备硅氧烷水凝胶的亲水性单体包括：不饱和羧酸，如甲基丙烯酸和丙烯酸；丙烯酸取代的醇，如甲基丙烯酸2-羟乙基酯和丙烯酸2-羟乙基酯；乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮；以及丙烯酰胺，如甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺。还有另外的例子是公开于US 5,070,215中的亲水性碳酸乙烯酯或氨基甲酸乙烯酯，以及公开于US 4,910,277中的亲水性噁唑酮单体。

不幸的是，聚合整体性质极为不同的单体并不是没有问题的。例如，当从疏水性和亲水性单体的结合制备硅氧烷水凝胶时，所得聚合物链倾向于形成其中一种或另一种单体占优势的区域，由这些材料制造的隐形眼镜可能出现粗粒(grit)。在聚合物基体中粗粒是一种物理缺陷，其特征在于聚合物基体中出现大小为0.1-100μm的不均匀度，其看起来被束缚于基体上。粗粒倾向于散射光线从而使镜片的透光性变差。即使在没有粗粒的情况下，光学透明度也会比理想的低。

对这些影响进行补救的尝试大部分局限于提高用于制备聚合物的单体和添加剂的溶混性。在聚合过程中单体亲水性的不同会显示出来。因此，用于解决所得聚合物中形成微区或相分离的合理的方式是选择一种稀释剂，所有的单体组分在其中均具有合理的溶解度。这种方式已经使一些聚合工艺得以改善，但还留有许多问题需要解决。找到一种亲水性和疏水性组分在其中均相当溶混的稀释剂是很不容易的事情，甚至由此所得到的聚合物还常常含有大量的嵌段微区。

制备粗粒形成倾向降低、透明度提高的光学品质聚合物的方法仍然是人们所希望的。另外，如果能够制得可湿性和透明度提高而不牺牲其他整体或光学性质的这样的聚合物将是有利的。

发明简述

本发明涉及一种通过将使用的单体混合物组分的聚合速率初始化而制备具有提高的光学品质聚合物的方法，由该方法制得的聚合物在形成分离微区方面降到最低，粗粒含量减少，并且由该聚合物制备的隐形眼镜的透明度得到提高。

本发明的一个方面，通过在升高的温度下进行聚合而使聚合速率初始化。

本发明的另一方面，使用单体在高于约40℃温度下聚合的方法制备一些含有疏水部分和亲水部分的器件，如隐形眼镜和眼内植入物。

本发明另外的一方面，从通过将所使用的单体混合物组分的聚合速率初始化而制得的硅氧烷水凝胶制备隐形眼镜。发明详述

在本发明的方法中，适用于制备光学品质聚合物的单体、交联剂以及添加剂混合形成单体混合物。将该混合物置于单体和交联剂的反应速率被初始化的条件下。然后将单体混合物固化得到光学品质聚合物。

“光学品质”聚合物是适合用作眼内镜片，隐形眼镜或其他类似器件的聚合物，通过这些器件，视力得以校正或者在不妨碍视力的情况下眼部生理化妆效果(如，虹膜颜色)得以提高。