[发明专利]具有分散的基于有机硅的工程粒子的单体体系

说明书

相关申请

本专利申请要求2011年12月8日提交的名称为“MONOMER SYSTEMS WITH DISPERSED SILICONE-BASED ENGINEERED PARTICLES”的美国临时专利申请No.61/568,308的优先权，该临时专利申请的内容以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及包含工程粒子的聚合物制品(诸如接触镜片)，以及形成此类制品的工艺。通常包含疏水性核和亲水性壳的工程粒子可分散在亲水性体系诸如单体体系中，以用于制备接触镜片。

背景技术

聚合物材料是多种应用所需的，包括医疗装置。一种这样的应用为接触镜片。

可透气软式接触镜片(“GPSCL”)已由常规的有机硅水凝胶制成。常规水凝胶已由主要包含亲水性单体(诸如甲基丙烯酸2-羟乙酯(“HEMA”)、N-乙烯基吡咯烷酮(“NVP”)和乙烯醇)的单体混合物制得。

有机硅水凝胶(SiH)用作GPSCL中的材料。有机硅水凝胶已通常通过使含有至少一种含有有机硅的单体或反应性大分子单体以及至少一种亲水性单体的混合物聚合而制成。这类镜片材料是可取的，因为其减轻了与常规水凝胶镜片相关的角膜水肿和血管异常增生。然而，此类材料可能难以生产，因为有机硅组分与亲水性组分是不相容的。

因此，需要提供与亲水性体系(诸如用于接触镜片的单体体系)相容的含有有机硅的单体或反应性大分子单体。

发明内容

本发明提供包含具有疏水性核和亲水性壳的工程粒子的组合物，以及制备此类工程粒子的方法。本发明还提供由此类组合物制成的聚合物制品，诸如接触镜片。此类工程粒子可分散在亲水性体系诸如单体体系中以制备接触镜片。

在第一方面，接触镜片由包含分散在单体体系中的多个工程粒子的组合物形成，该工程粒子的平均粒度小于约500nm，工程粒子中的每个包含疏水性核和亲水性壳。疏水性核包含含有多个交联的基于有机硅的聚合物，而亲水性壳由反应性稳定剂形成，其中反应性稳定剂的残基共价键合到基于有机硅的聚合物以形成粒子。接触镜片的中心厚度在约50微米至约180微米的范围内，并且其雾度相比于CSI镜片小于100％。

另一方面提供包含分散在单体体系中的多个工程粒子的组合物，该工程粒子的平均粒度小于约500nm，工程粒子中的每个包含疏水性核和亲水性壳，其中核包含基于有机硅的RAFT聚合物，该聚合物为至少一种有机硅反应性单体和反应性稳定剂的疏水性链段的反应产物，该反应性稳定剂包括两亲性大分子RAFT剂，而壳包含所述两亲性大分子RAFT剂的亲水性链段。

又一方面是制备用于分散在单体体系中的多个工程粒子的方法，该方法包括：提供包含反应性稳定剂的溶液；将一种或多种甲硅烷氧基单体或大分子单体和交联剂加入溶液以形成混合物；使混合物乳化以形成细乳液；使细乳液聚合以形成聚合物分散体，该聚合物分散体包含多个工程粒子，所述工程粒子中的每个包含疏水性聚合物核和亲水性壳，其中亲水性壳由反应性稳定剂形成。反应性稳定剂的残基与含有甲硅烷氧基的组分共价键合，以形成将形成粒子的基于有机硅的聚合物。反应性稳定剂的第二残基或反应性稳定剂的一个或多个亲水性链段可形成壳。当混合物包含交联剂时，核被交联。

在一个或多个实施例中，通过移除溶液溶剂而增加工程粒子在聚合物分散体中的浓度，以形成浓缩分散体，随后将其加入至单体体系中。

附图说明

图1提供一组示例性组合物的化学结构，包括为反应性稳定剂的式I、为交联剂的式II以及为甲硅烷氧基大分子单体的式III；

图2提供一组示例性组合物的化学结构，包括为反应性稳定剂的式IV、为一般形式的交联剂的式V以及为一般形式的甲硅烷氧基大分子单体的式VI；

图3提供示例性反应性稳定剂式VII的化学合成；

图4提供形成工程粒子的另一种合成法，包括为反应性稳定剂的式VIII，以及显示甲硅烷氧基大分子单体与交联剂的反应的式IX；

图5为粒子R_h的三维曲面图，其作为PEG MW和SiMAA2DM重量％的函数而绘制；

图6为粒子R_g的三维曲面图，其作为PEG MW和SiMAA₂DM重量％的函数而绘制；并且

图7为粒子ρ的三维曲面图，其作为PEG MW和SiMAA2DM重量％的函数而绘制。

图8为实例5分散体和HEMA的50∶50重量比混合物的光学显微照片。