JP2000508682A - 高含水量多孔性ポリマー - Google Patents

高含水量多孔性ポリマー

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ペルフルオロポリエーテル単位を含む多孔性ポリマー、そのようなポリマーを製造する方法、特にペルフルオロエーテルを含むモノマーを多孔性ポリマーを形成するように重合又は共重合するための方法、ペルフルオロエーテル単位から製造されるか、又はそれを含む製品、例えば膜若しくは眼用装具、及び膜若しくは眼用装具のような製品として、ペルフルオロエーテル単位を含む多孔性ポリマーの用途に関する。ペルフルオロエーテル単位は、好適には式(PFPE):−OCH2CF2O(CF2CF2O)x(CF2O)yCF2CH2O−(ここで、CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布しているか、又はブロックとして分布していることができ、x及びyは、ポリペルフルオロ化ポリエーテルの分子量が、242〜4,000の範囲であるように、同一又は異なることができる)のものである。水中で十分に膨潤させたとき、通常の条件下で重合させた同じポリマーの含水量よりも高い含水量を有するペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を含む多孔性ポリマー。

Description

【発明の詳細な説明】 高含水量多孔性ポリマー 本発明は、ペルフルオロポリエーテル単位を含む多孔性ポリマー、かかる多孔 性ポリマーの製造法、特に、多孔性ポリマーを形成するためのペルフルオロポリ エーテルを組み入れたモノマーの重合法又は共重合法、膜又は眼科的用具、例え ばコンタクトレンズのような、ペルフルオロポリエーテル単位を含む多孔性ポリ マーから製造されるか、又は含む製品、及び、膜又は眼科的用具、例えばコンタ クトレンズのような、製品としてペルフルオロポリエーテル単位を含む多孔性ポ リマーの用途に関する。 多くの特許出願において、ポリマーが、多孔性であることは有利であることが 知られている。必要とされる多孔度は、出願により異なっている。 例えば、膜濾過は、微孔性ポリマーの使用により異なるが、種々の材料の分離 に効果的である。化学的に耐性のポリマーの微孔性シートは、電気分解又は蓄電 用の電解槽における電池の仕切りとして広範な用途が知られている。 細孔は、所望の形の製品を製造する過程でポリマー中に形成されるか、又は製 造後の製品に形成させることができる。合成ポリマーに多孔性を導入するために は、この技術分野で既知の多様な方法があり、例えば、WO第90/07575号、WO 第91/07687号、米国特許第A-5,244,799号、米国特許第A-5,238,613号、又は米国 特許第A-4,799,931号に記載されている。ポリマーが形成された後に、穿孔又は 食刻の方法に頼ることもある。かくして、レーザーから放出されるような、高エ ネルギー粒子又は電磁照射が用いられ、WO第91/07687号に記載されている。こ れらの方法は、一般に、労働を強化し、時間がかかる。 一般性は少ないが、多孔性はポリマーの固有の性質であり、ポリマーとして維 持される多孔性は、特別な応用のために所望の形態に形成される。 ポリマー形成の段階で、多孔性を導入することは特に有利である。通常、これ は経済的であり、適切な場合には、多孔度及び孔サイズに関して優れた調節を達 成することができる。 ペルフルオロポリエーテルに基づいたポリマーは、一般に、多くの独特で所望 の性質を有している。これらは、蛋白質及び他の物質による汚れへの抵抗性、顕 著な柔軟性、透明性、両極端な温度に対する高い耐性、及び例外的な化学的及び 酸化耐性を有している。これらの性質は、ペルフルオロポリエーテルに基づくポ リマーを多様な応用に特に適させ、多孔性を経済的に導入する方法を用いるなら ば、膜としての用途に特に適している。実際に、上記の特性を有する膜材料への 長期に亙る切実な要求があった。ポリテトラフルオロエチレンに基づいた(PF PE)の膜材料は、この必要性の部分的な解決をなしている。しかしながら、容 易に硬化され、その場所での重合によって製品に形成されるペルフルオロポリエ ーテルに基づくポリマーとは異なり、PFPEに基づく材料は、製品に加工製造 するのに困難な不利がある。その上、米国特許第A-3,953,566号(Gore)に記載 されている方法のような延伸法は、多孔のサイズ及び形状の範囲をかなり限定し 、調節するのが困難である。 上記の性質の故に、ペルフルオロポリエーテルに基づくポリマーは、コンタク トレンズ及びその他の眼科的装具のための高度に望ましい材料である(米国特許 第A-4,440,918号、米国特許第A-4,818,801号);このような材料は、涙液又は栄 養素を輸送させるような多孔性とされる場合には、これらの有用性は一段と増強 されるであろう。 これらの材料の明白な可能性のある利点にも拘らず、多孔性のペルフルオロポ リエーテルポリマーは、これ迄に使用されたことがなかった。 ある種のポリマーにおいて、多孔性は、孔、閉ざされた小室又はそれらの組合 せの互いに貫通する網状組織であり得る。これは、往々にして、ポロゲン(poro gen)と呼ばれる不溶な物質の存在下での重合によって達成される。次にポロゲ ンを浸出させると、形成されたポリマー材料全体に隙間を生じる。用いられてい るかかる物質の一つは、塩化ナトリウムである。この方法の不利な点は、重合混 合物中のポロゲンの懸濁液を安定化することの困難性にある。不安定な懸濁液は 、不均質で受け入れ難い製品を生じさせる。多くの場合、満足な結果を得るため には、この系の粘度及びポロゲンの型を広範囲に亙って最適化することが必要で ある。更に、この方法は、所望の孔サイズを導入するのに適したポロゲンの使用 の点から制限を受ける。 多孔性物質を得るための便利で役立つ方法は、連続的な微細な乳濁液の重合で ある。微細な乳濁液の重合は、界面活性剤によって安定化された油相及び水相の 安定な等方性混合物の重合を含んでいる。油相は、一般に、重合可能なモノマー を含み、モノマーは、界面活性剤によって安定化された水相の連続する小滴又は 連続する水相の周囲の何れかで重合する。典型的に、この水相中では有機溶媒は 用いられない。 ペルフルオロポリエーテルから誘導された多孔性物質は、他の物質との相互作 用で異常な特徴を有していることが認められる。異常に低い表面エネルギーは、 かかる特徴の一つである。低い表面エネルギー及び多くの通常の物質を吸収する 傾向が低いのは、一部には、汚れ及び分解への著しい抵抗性、並びに耐汚染性又 は非粘着性が要求される用途において、フルオロポリマーの有用性の原因になっ ている。含フッ素化学製品の低い表面エネルギーと溶解性の重要性は、水性及び 他の通常の媒質中での安定な乳濁液及び微細な乳濁液を達成するのが非常に困難 であることである。例えば、この技術分野で公知である標準の界面活性剤は、ペ ルフルオロポリエーテルを含む微細な水性乳濁液を安定化するのに有効でない。 したがって、微細な乳濁液を調製する標準的な方法は、ペルフルオロポリエーテ ルに基づくモノマーには有効でない。 本発明の目的は、水中で十分に膨潤させたとき、通常の条件下で重合させた同 じポリマーの含水量よりも高い含水量を有するペルフルオロポリエーテル単位の 一つ以上を含む多孔性ポリマーを提供することである。 また、本発明の目的は、水中で十分に膨潤させたとき、該ポリマーの含水量が 23重量%以上であることを特徴とするペルフルオロポリエーテル単位の一つ以 上を含む多孔性ポリマーを提供することである。 また、本発明の目的は、ホモポリマーであるか、又は水中で十分に膨潤させた とき、該ポリマーの含水量が5重量%以上であることを特徴とする疏水性コモノ マーとのコポリマーの何れかであるペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を 含む多孔性ポリマーを提供することである。 更にまた、本発明の目的は、上記の多孔性ポリマーの一つ以上から製造される か、又は上記の多孔性ポリマーの一つ以上を含む製品を提供することであり、こ の製品は、例えば、膜、又は、好適には、コンタクトレンズのような眼科的装具 であり得る。 本発明のもう一つの目的は、上記の多孔性ポリマーの製造法を提供することで ある。 より特に、本発明は、水中で十分に平衡させたとき、該ポリマーの含水量が2 3重量%以上であることを特徴とするペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上 を有するマクロモノマーの少なくとも一つを含む多孔性ポリマーに向けられてい る。含水量の好ましい範囲は、25〜60重量%であり、より好ましい範囲は3 0〜55重量%である。 更に、本発明は、ペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を有するマクロモ ノマーの少なくとも一つのホモポリマー、又は、かかるマクロモノマーと、水中 で十分に平衡させたとき、含水量が5重量%以上であることを特徴とする疏水性 コモノマーとのコポリマーである多孔性ポリマーに向けられている。含水量の好 ましい範囲は、5〜60重量%、より好ましい範囲は、10〜55重量%、そし て非常に好ましい範囲は、25〜52重量%である。 好適な実施態様において、重合可能な成分は、ペルフルオロポリエーテル単位 の少なくとも一つを有するマクロモノマーの少なくとも一つを含んでいる。「ペ ルフルオロポリエーテル単位」及び「PFPE単位」なる用語は、好適には、式 (PFPE): [式中、 CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布しているか 、又はブロックとして分布していることができ、 x及びyは、ペルフルオロ化ポリエーテルの分子量が、242〜4,000の 範囲であるように、同一又は異なることができる]の部分を意味することは、当 業者に理解されるであろう。好適には、式(PFPE)のxは、0〜20の範囲 、より好適には8〜12の範囲であり、yは、0〜25の範囲、より好適には1 0〜14の範囲である。更に好適には、式(PFPE)のx及びyは、共にゼロ ではなく、xは、1〜20の範囲、より好適には8〜12の範囲であり、yは、 1〜 25の範囲、より好適には10〜14の範囲である。 ペルフルオロポリエーテル単位の少なくとも一つを有する好ましいマクロモノ マーは、限定するものではないが、以下に記載する式(I)、(II)及び(III )のマクロモノマーである]の部分を意味する。 式(I): のマクロモノマー、式(II) のマクロモノマー、及び式(III) [上記式中、これらの式において、 Qは、同一又は異なり、重合可能な基であり; PFPEは、上記で定義した式(PFPE)の2価の残基であり; Lは、2官能性結合基であり; nは、少なくとも1であり; 式(II)のマクロモノマーにおいて、 それぞれのBは、同一又は異なり、100〜4,000の範囲にある分子量の 2官能性ブロックであり、少なくとも一つのBは、式(PFPE)のペルフルオ ロ化ポリエーテルであり; 式(II)のマクロモノマーにおいて、 Tは、遊離基によっては重合しないが、他の官能性を含んでいてもよい1価の 末端基であり;そして 式(III)のマクロモノマーにおいて、 Mは、好適に180〜6,000の範囲にある分子量及び式(IV):(式中、 R1及びR2は、同一又は異なり、水素、アルキル、アリール、ハロゲン置換の アルキルなどよりなる群から選ばれ、そして R1及びR2は、好適には、メチルである)で示される末端官能性を有するシリ コーン繰り返し単位を含む2官能性のポリマー又はコポリマーからの残基である ]のマクロモノマー。 上記のように、本発明の一つの実施態様は、ペルフルオロポリエーテル単位の 一つ以上を有するマクロモノマーの少なくとも一つを含む多孔性ポリマーに向け られ、該ポリマーの含水量は、水と十分に平衡させたとき、23重量%以上であ ることによって特徴付けられる。かかる多孔性ポリマーは、好適には式(I)、 (II)又は(III)のペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を有するマクロ モノマーの少なくとも一つ以上と、親水性コモノマーの一つ以上、又は親水性の コモノマーが疏水性コモノマーよりも高い重量%を有する疏水性及び親水性のコ モノマー混合物とのコポリマーである。マクロモノマー及び親水性コモノマーの みに基づいたポリマーは、このような文脈において好ましい。好ましいコモノマ ーの例は、以下に示されている。 上記のように、本発明の別の実施態様は、ペルフルオロポリエーテル単位の一 つ以上を有するマクロモノマーの少なくとも一つ以上のホモポリマー、又はかか るマクロモノマーと、水と十分に平衡させたとき、含水量が5重量%以上である ことによって特徴付けられる疏水性コモノマーとのコポリマーである多孔性ポリ マーに向けられている。この場合、このポリマーは、ペルフルオロポリエーテル 単位の一つ以上を有する単一マクロモノマーのホモポリマー、又はそれは、ペル フルオロポリエーテル単位の一つ以上を有するマクロモノマーの一つ以上のコポ リマー、又はそれは、好適に式(I)、(II)若しくは(III)ペルフルオロポ リエーテル単位の一つ以上を有するマクロモノマーの一つ以上と、疏水性コモノ マーの一つ以上、又は疏水性コモノマーが親水性コモノマーよりも高い重量%を 有する疏水性及び親水性コモノマー混合物とのコポリマーの何れかである。マク ロモノマーと親水性コモノマーのみに基づいたポリマーは、このような文脈にお いて好ましい。好ましいコモノマーの例は以下に示されている。 本発明の実質的な特色ある特徴の一つは、ペルフルオロポリエーテル単位の一 つ以上を含む多孔性ポリマーが、水中で十分に膨潤させたとき、通常の条件下で 重合させた場合の同じポリマーのそれよりも高い含水量を有することである。こ の定義は、請求された多孔性ポリマーが、重合段階の後に、機械的な穿孔又は食 刻工程のような何れかの機械的な方法工程なしに、ポリマーの多孔性及びそれか ら生じる高い含水量を有することが、この発明の文脈で理解されるべきである。 「通常の条件」とは、ペリフルオロポリエーテル単位を含むポリマーの重合のた めに既に開示されている条件を意味するものと理解されるべきである。「通常の 条件」を更に説明するために、該条件は、最も好適には、どのような多孔性推進 条件をも排除するが、多孔性推進条件は、本発明の多孔性ポリマーを調製するた めに選ばれることが理解されるべきである。 かかる多孔性推進条件は、実質的に、重合の過程でポロゲンの使用、共−連続 的な微細な乳濁液から出発する重合、又は重合される成分と均質な溶液を形成す る溶媒の選択であるが、しかし分離している有機溶媒相は、混合物全体にわたっ て貫通する網状組織を形成するか、又は混合物を通して分散される重合の過程又 は終期に、分離している相を形成する効果を発揮する。それとは対照的に、上記 及び後記の「通常の条件」は、実質的に、均質な相から、例えば、重合される成 分の有機溶媒中の均質な溶液から出発して行なわれる重合工程を規定し、この相 は、均質な相を保持する(次に、形成されたポリマーは可溶性ポリマーである) か、又はこの均質な相は溶媒相、及び、別々に、重合の終わりに連続的なポリマ ー相に変形される(次に、形成されたポリマーは、選ばれた溶媒に不溶である) 。「通常の条件」の典型的な例は、比較実施例13及び14で示されている。 上記の式(I)、(II)及び(III)において、それぞれ、以下の意義が与え られる: nは、1〜5の範囲、より好適には、nは、1〜3の範囲であるのが好ましい 。nが1であるマクロモノマーは、特に好ましい。 Qは、遊離基重合反応に関与し得るエチレン性不飽和部分を好適に含む重合可 能な基である。好適には、Qは、式(A): (式中、 P1は、遊離基的に重合可能な基であり; Yは、−CONHCOO−、−CONHCONH−、−OCONHCO−、− NHCONHCO−、−NHCO−、−CONH−、−NHCONH−、−CO O−、−OCO−、−NHCOO−又は−OCONH−であり; m及びpは、互いに独立して、0又は1であり; R’は、20個までの炭素原子を有する有機化合物の2価の基あり; X1は、−NHCO−、−CONH−、−NHCONH−、−COO−、−O CO−、−NHCOO−又は−OCONH−である)の基である。 遊離基的に重合可能な基P1は、例えば、20個までの炭素原子を有するアル ケニル、アルケニルアリール又はアルケニルアリーレンアルキルである。アルケ ニルの例としては、ビニル、アリル、1−プロペン−2−イル、1−ブテン−2 −、−3−及び4−イル、2−ブテン−3−イル、並びにペンテニル、ヘキセニ ル、オクテニル、デセニル及びウンデセニルの異性体が挙げられる。アルケニル アリールの例は、ビニルフェニル、ビニルナフチル又はアリルフェニルである。 アルケニルアリーレンアルキルの例は、o−、m−、又はp−ビニルベンジルで ある。 P1は、好適には、12個までの炭素原子を有するアルケニル又はアルケニル アリール、特に好適には8個までの炭素原子を有するアルケニル、特に4個まで の炭素原子を有するアルケニルである。 Yは、好適には、−COO−、−OCO−、−NHCONH−、−NHCOO −、−OCONH−、−NHCO−又は−CONH−、特に好適には−COO− 又は−OCO−である。 X1は、好適には、−NHCONH−、−NHCOO−又はOCONH−、特 に好適には−NHCOO−又は−OCONH−である。 好ましい実施態様において、添字m及びpは、同時にゼロではない。pがゼロ の場合、mは、好適には1である。 R’は、好適には、アルキレン、アリーレン、6〜20個の炭素原子を有する 飽和した2価の脂環式基、アリーレンアルキレン、アルキレンアリーレン、アル キレンアリーレンアルキレン又はアリーレンアルキレンアリーレンである。 好適に、R’は、12個までの炭素原子を有する2価の基、特に好適には8個 までの炭素原子を有する2価の基である。好適な実施態様において、R’は、更 に、12個までの炭素原子を有するアルキレン又はアリーレンである。R’の特 に好適な実施態様は、低級アルキレン、特に4個までの炭素原子を有する低級ア ルキレンである。 Qは、アクリロイル、メタクリロイル、スチリル、アクリルアミド、アクリル アミドアルキル、ウレタンメタクリラート又はそれらの何れかの置換誘導体より なる群から選ばれるのは特に好適である。最も好適には、Qは、式(A)(ここ で、P1は、4個までの炭素原子のアルケニルであり、Yは、−COO−であり 、R’は、4個までの炭素原子のアルキレンであり、X1は、−NHCOO−で あり、m及びpは、それぞれ1である)の化合物である。 結合基Lは、ヒドロキシルと反応することができる何れかの2官能性基の2価 の残基である。Lのための適切な前駆体は、α,ω−ジエボキシド、α,ω−ジ イソシアナート、α,ω−ジイソチオシアナート、α,ω−ジアシルハライド、 α,ω−ジチオアシルハライド、α,ω−ジカルボン酸、α,ω−ジチオカルボ ン酸、α,ω−二無水物、α,ω−ジチオイソシアナート、α,ω−ジラクトン 、α,ω−ジアルキルエステル、α,ω−ジハライド、α,ω−ジアルキルエー テル、α,ω−ジヒドロキシメチルアミドである。結合基が、ジイソシアナート の2価の残基(−C(O)−NH−R−NH−C(O)−)(ここで、Rは、2 0個までの炭素原子を有する2価の有機基である)又はジチオイソシアナートの 相当する残基であるのが好ましい。 2価の基Rは、例えば、20個までの炭素原子を有するアルキレン、アリーレ ン、アルキレンアリーレン又はアリーレンアルキレンアリーレン、6〜20個の 炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基又は7〜20個の炭素原子を有するシ クロアルキレンアルキレンシクロアルキレンである。 好適な実施態様において、Rは、14個までの炭素原子を有するアルキレン、 アリーレン、アリーレンアルキレン又はアリーレンアルキレンアリーレン、又は 6〜14個の炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基である。特に好適な実施 態様において、Rは、12個までの炭素原子を有するアルキレン又はアリーレン 、又は6〜14個の炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基である。 好適な実施態様において、Rは、10個までの炭素原子を有するアルキレン又 はアリーレン、又は6〜10個の炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基であ る。 特に好適な意義において、Rは、ジイソシアナートから誘導される基、例えば 、ヘキサン1,6−ジイソシアナート、2,2,4−トリメチルヘキサン1,6 −ジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、フェニレン1,4−ジ イソシアナート、トルエン2,4−ジイソシアナート、トルエン2,6−ジイソ シアナート、m−若しくはp−テトラメチルキシレンジイソシアナート、イソホ ロンジイソシアナート又はシクロヘキサン1,4−ジイソシアナートから誘導さ れる基である。 アリールは、非置換又は低級アルキル若しくは低級アルコキシによって好適に 置換された炭素環式芳香族基である。例としては、フェニル、トリル、キシリル 、メトキシフェニル、tert−ブトキシフェニル、ナフチル及びフェナントリルが 挙げられる。 アリーレンは、好適には、非置換又は低級アルキル若しくは低級アルコキシに よって置換されたフェニレン又はナフチレン、特に1,3−フェニレン、1,4 −フェニレン若しくはメチル−1,4−フェニレン、1,5−ナフチレン若しく は1,8−ナフチレンである。 飽和した2価の脂環式基は、好適には、シクロアルキレン、例えば、シクロヘ キシレン又はシクロヘキシレン(低級アルキレン)、例えば、非置換又は一つ以 上の低級アルキル、例えばメチル基によって置換されたシクロヘキシレンメチレ ン、例えば、トリメチルシクロヘキシレンメチレン、例えば、2価のイソホロン 基である。 本発明の目的のために、基及び化合物と関連して用いられる用語「低級」とは 、特に断らない限り、特に、8個までの炭素原子、好適には4個までの炭素原子 を 有する基又は化合物を意味する。 低級アルキルは、特に、8個までの炭素原子、好適には4個までの炭素原子を 有し、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブチル、ペンチル、 ヘキシル又はイソヘキシルである。 アルキレンは、12個までの炭素原子を有し、直鎖状又は分岐状であり得る。 適切な例としては、デシレン、オクチレン、ヘキシレン、ペンチレン、ブチレン 、プロピレン、エチレン、メチレン、2−プロピレン、2−ブチレン、3−ペン チレンなどが挙げられる。 低級アルキレンは、8個までの炭素原子、特に好適には4個までの炭素原子を 有するアルキレンである。低級アルキレンの特に好適な意義は、プロピレン、エ チレン及びメチレンである。 アルキレンアリーレン又はアリーレンアルキレンにおけるアリーレン単位は、 好適には、非置換又は低級アルキル若しくは低級アルコキシによって置換された フェニレンであり、そのアルキレン単位は、好適には、メチレン又はエチレンの ような低級アルキレン、特にメチレンである。それ故に、これらの基は、好適に は、フェニレンメチレン又はメチレンフェニレンである。 低級アルコキシは、特に、8個までの炭素原子、好適には、4個までの炭素原 子を有し、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、tert−ブトキ シ又はヘキシルオキシである。 アリーレンアルキレンアリーレンは、好適には、アルキレン単位に8個まで、 特に4個までの炭素原子を有するフェニレン(低級アルキレン)フェニレン、例 えば、フェニレンエチレンフェニレン又はフェニレンメチレンフェニレンである 。 2価の残基Lが誘導される好ましいジイソシアナートの若干の例は、トリメチ ルヘキサメチレンジイソシアナート(TMHMDI)、イソホロンジイソシアナー ト(IPDI)、メチレンジフェニルジイソシアナート(MDI)及び1,6− ヘキサメチレンジイソシアナート(HMDI)である。 ブロックBは、単量体、オリゴマー又はポリマーであり得る。それぞれのブロ ックBの分子量及び化学組成は、それらが上記の分子量範囲である限り、同一又 は異なってもよい。ブロックBは、このブロックの少なくとも一つが式(PFP E) である限り、疏水性又は親水性であってもよい。他の適切なブロックBは、ポリ (アルキレンオキシド)から誘導される。ブロックBの一つ以上が親水性である 場合、これらのブロックは、特に好適に、ポリ(アルキレンオキシド)、より好 適には、ポリ(低級アルキレンオキシド)、最も好適には、ポリエチレングリコー ルから誘導される。Bのブロックは、式(PFPE)及びポリ(アルキレンオキ シド)のブロックから選ばれるのは最も好ましいが、但しこのブロックの少なく とも一つは、式(PFPE)である。本発明の二つの非常に好ましい実施態様に おいて、式(II)のマクロモノマーに二つのBブロックが存在し、両ブロックは 、式(PFPE)であるか、又はブロックの一つは式(PFPE)であるが、他 はポリ(アルキレンオキシド)、好適にはポリ(低級アルキレンオキシド)、最 も好適にはポリエチレングリコールから誘導される。Bのブロックの定義の文脈 において、「ポリ(アルキレンオキシド)から誘導される」とは、このようなB ブロックは、二つの末端水素が上記のポリ(アルキレンオキシド)から引き抜か られているポリ(アルキレンオキシド)と異なることを意味する。これを例証す るために、ポリエチレングリコールから誘導されるならば、Bは、−(OCH2C H2)aO−(ここで、aは、繰り返しエチレンオキシ基の数を指示する添字であ る)を示している。 末端基Tは、遊離基によって重合しないが、他の官能性基を含む1価の末端基 である。好適な末端基は、水素、アルキル、置換されたアルキル、アリール又は 置換されたアリールである。より好適な基Tは、水素、低級アルキル及びフェニ ルである。 Q又はTの適切な置換基は、10個までの炭素原子を有するアルキル、アルケ ニル、アルキニル、アリール、ハロゲン、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロ アルキニル、ハロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アルケニルオキシ、アリ ールオキシ、ハロアルコキシ、ハロアルケニルオキシ、アミノ、アルキルアミノ 、アルケニルアミノ、アルキニルアミノ、アリールアミノ、アシル、アロイル、 アルケニルアシル、アリールアシル、アシルアミノ、アルキルスルホニルオキシ 、アリールスルフェニルオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクリルオキシ、ヘテ ロシクリルアミノ、ハロヘテロシクリル、アルコキシカルボニル、アルキルチオ 、 アルキルスルホニル、アリールチオ、アリールスルホニル、アミノスルホニル、 ジアルキルアミノ及びジアルキルスルホニルである。 Mが誘導される2官能性ポリマーは、それぞれの末端で独立して選ばれる末端 官能性基を含み、これらは、共有結合が形成されるように結合基Lの前駆体と反 応し得る。好適な末端反応性基は、ヒドロキシル又はアミノである。かかる官能 性基は、アルキレン基又はその他の反応性のないスペイサによってMにおけるシ ロキサン単位に結合される。好適な末端部分は、ヒドロキシアルキル、ヒドロキ シアルコキシアルキル及びアルキルアミノである。特に好ましいヒドロキシアル キルは、ヒドロキシプロピル及びヒドロキシブチルであり;特に好ましいヒドロ キシアルコキシアルキルは、ヒドロキシエトキシエチル及びヒドロキシエトキシ プロピルである。好ましいR1及びR2基はメチルである。 上記の式(III)における好ましいM残基は、式(B): (式中、 nは、5〜100の整数であり; Alkは、酸素により中断されているか又は中断されていない20個までの炭 素原子を有するアルキレンであり; 基:R1、R2、R3及びR4は、互いに独立して、アルキル、アリール又はハロ ゲンで置換されたアルキルであり;そして X3は、−O−又はNHである)である。 好ましい意義において、nは、5〜70、特に好適には8〜50、特に10〜 28である。 好ましい意義において、基:R1、R2、R3及びR4は、互いに独立して、8個 までの炭素原子を有する低級アルキル、特に好適には4個までの炭素原子を有す る低級アルキル、特に2個までの炭素原子を有する低級アルキルである。R1、 R2、R3及びR4の更に特に好ましい実施態様は、メチルである。 酸素で中断されたアルキレンは、好適には、二つの低級アルキレン部分のそれ ぞれにおいて、6個までの炭素原子を有する低級アルキレン−オキシ−低級アル キレン、より好適には二つの低級アルキレン部分のそれぞれにおいて、4個まで の炭素原子を有する低級アルキレン−オキシ−低級アルキレンであり、例として は、エチレン−オキシ−エチレン又はエチレン−オキシ−プロピレンが挙げられ る。 ハロゲンが置換したアルキルは、好適には、1個以上、特に3個までの、フッ 素、塩素又は臭素のようなハロゲンによって置換された低級アルキルであり、例 としては、トリフルオロメチル、クロロメチル、ヘプタフルオロブチル又はブロ モエチルが挙げられる。 好ましいマクロモノマーは、式(I)[ここで、nは、2〜5の範囲であり、 Lは、ジイソシアナートの2価の残基(−C(O)−NH−R−NH−C(O) −)(ここで、Rは、14個までの炭素原子を有するアルキレン、アリーレン、 アルキレンアリーレン、アリーレンアルキレン又はアリーレンアルキレンアリー レン、又は6〜14個の炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基である)であ り、Qは、式(A)(ここで、P1は、4個までの炭素原子を有するアルケニル であり、Yは、−COO−であり、R’は、4個までの炭素原子を有するアルキ レンであり、X1は、−NHCOO−であり、そしてm及びpは、それぞれ1で ある)の化合物である]のマクロモノマーである。 式(I)の好ましいマクロモノマーは、nが、2〜5の範囲であり、Lが、ト リメチルヘキサメチレンジイソシアナート(TMHMDI)から誘導された2価 の残基であり、Qが、イソシアナトエチルメタクリラートから誘導された残基で ある式(I)のマクロモノマーである。 本発明の好ましい実施態様は、式(1): [式中、 PFPEは、ここで定義された式(PFPE)(ここで、xは、8〜10の範 囲であり、そしてyは、10〜14の範囲である)のペルフルオロ化ポリエーテ ルであり、n>1.0であり、そして Rは、12個までの炭素原子を有するアルキレン若しくはアリレーン又は6〜 14個の炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基である]のマクロモノマーに 向けられている。 本発明の好ましい実施態様において、式(2) [式中、 PFPEは、ここで定義された式(PFPE)(ここで、xは、8〜10の範 囲であり、そしてyは、10〜14の範囲である)のペルフルオロ化ポリエーテ ルであり、n>1.0であり、そしてRは、TMHMDIのトリメチルヘキサメ チレン組成成分である]のマクロモノマーが提供される。 本発明の好ましい実施態様において、式(3)〜(6):[式中、 PFPEは、式(PFPE)(ここで、x及びyは、上記と同義である)であ り、 Rは、14個までの炭素原子を有するアルキレン、アリーレン、アルキレンア リーレン、アリーレンアルキレン若しくはアリーレンアルキレンアリーレン、又 は6〜14個の炭素原子を有する飽和した2価の脂環式基であり、そして PEGは、ポリエチレングリコールから誘導される]に相当する式(II)のマ クロモノマーが提供される。好ましいPEGは、200〜2,000の範囲の分 子量を有している。 本発明の、一層好ましい実施態様において、式(7)〜(10): [式中、 PFPEは、式(PFPE)(ここで、x及びyは、上記と同義である)であ り、 Rは、TMHMDIのトリメチルヘキサメチレン成分であり、 PEGは、ポリエチレングリコールから誘導される]のマクロモノマーが提供 される。好適には、PEGは200〜2,000の範囲の分子量を有する。この 実施態様において、xは、10であり、そしてyは、12であるのが好ましい。 好ましい式(III)のマクロモノマーは、ペルフルオロ化ポリエーテルの分子 量が800〜4,000の範囲であり、Lが、トリメチルヘキサメチレンジイソ シアネート(TMHMDI)から誘導される2価の残基であり、Qが、イソシア ナトメタクリラートから誘導される残基である式(III)のマクロモノマーであ る。ペルフルオロ化ポリエーテルの分予量が約2,000であり、Mの分子量が 約1,000であるのは、特に好ましい。 本発明の好ましいマクロモノマーは、式(11): [式中、 PFPEは、式(PFPE)であり、 Rは、TMHMDI(トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート)のトリメ チルヘキサメチレン成分であり、 xは、10であり、そして yは、12である]のマクロモノマーである。 別の観点において、本発明は、請求されたポリマーの製造法を提供する。これ らの方法は、これらの高度に安定で耐性の材料を、多孔性の形態で製造し利用す ることを可能にする。したがって、ここに定義した多孔性ポリマーの製造法が提 供され、以下の工程よりなる: i)重合可能な成分及び有機溶媒を含む混合物(ここで、混合物中の重合可能な 成分は、ペルフルオロポリエーテル単位の少なくとも一つを有するマクロモノマ ーの少なくとも一つを含んでいる)を形成させる工程; ii)該混合物の重合直後に、該有機溶媒の少なくともかなりな割合は、分離して いる相の形態であり、そして該分離している有機溶媒相は、混合物全体にわたっ て互いに貫通する網状組織を形成しているか、又は混合物全体にわたって分散さ れている該混合物を重合させる工程;及び iii)分離している有機溶媒相を除去する工程。この方法を以後、A法と称する 。 したがって、ここに定義した多孔性ポリマーの第二の製造法が提供され、以下 の工程よりなる: 1)連続的なモノマー成分相(該連続的なモノマー成分相は、ペルフルオロポリ エーテル単位の少なくとも一つを有するモノマーの少なくとも一つを含む)に、 ポロゲン(該ポロゲンは、置換されていてもよいポリ(アルキレン)グリコール である)を分散させる工程; 2)その後、連続的なモノマー相を重合させる工程;及び 3)多孔性ポリマーからポロゲンを除去する工程。この方法を以後、B法と称す る。 製造法に関する更なる開示は、特に断らない限り、A法及びB法の両法に関す る。 重合可能な成分は、ペルフルオロポリエーテル単位の少なくとも一つを有する マクロモノマーの少なくとも一つを含んでいる。多孔性ポリマーに有用な性質を 付与するために、架橋剤及び上記のマクロモノマー以外の試剤のような他のコモ ノマーを用いることができる。適切なコモノマーとしては、コポリマーを形成す る反応に関与する一つ以上のエチレン性不飽和基を含むコモノマーが挙げられる 。エチレン性不飽和基は、アクリロイル、メタクリロイル、スチリル、アクリル アミド、アクリルアミドアルキル、ウレタンメタクリラート、又はそれらの置換 された誘導体よりなる群から選ばれるのが好ましい。適切なコモノマーとしては 、 フッ素−及びケイ素−含有のアルキルアクリラート、及び当業者に使用される広 範囲な物質から選ばれる親水性コモノマー、及びこれらの混合物が挙げられる。 特に好ましいコモノマーは、ジヒドロペルフルオロアルキルアクリラート、例え ば、ジヒドロペルフルオロオクチルアクリラート及び1,1−ジヒドロペルフル オロブチルアクリラート、トリヒドロペルフルオロアルキルアクリラート、テト ラヒドロペルフルオロアルキルアクリラート、トリス(トリメチルシリルオキシ )プロピルメタクリラート又はアクリラート、及びアミン−含有コモノマー、例 えば、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリラート、N,N−ジメチルアクリ ルアミド及びN,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミドが挙げられる。他の 適切なコモノマーは、ビニル末端のポリメチルメタクリラートオリゴマー及びエ チレン性不飽和基が末端のポリジメチルシロキサンのような広範なマクロモノマ ーが含まれる。使用される場合、コモノマーは、重合成分中に重合成分の1〜6 0重量%、最も好適には2〜40%の量で存在するのが好ましい。 コポリマーは、他のコモノマーの存在又は不存在下に、式(I)、(III)及 び(III)のマクロモノマーの混合物から形成される。他のマクロモノマー(単 官能性又は2官能性)も、別のコモノマーの存在又は不存在下に組み入れられて もよい。 エチレングリコールジメタクリラートのような架橋剤は、適宜に加えられても よい。 重合可能な成分がエチレン性不飽和モノマーを含む場合、重合は、電離放射線 により、遊離基開始剤を用いて光化学的又は熱的に開始される。遊離基開始剤、 例えば、ベンゾインメチルエーテル、Darocur、アゾビスイソブチロニトリル、 ベンゾイルペルオキシド、ペルオキシジカーボネートなどを用いるのが好ましい 。 特に好ましい光化学的遊離基重合開始剤は、ベンゾインメチルエーテル及びDa rocur1173(Ciba-GeigyAGの登録商標)である。遊離基は、熱又は光化学的な手 段によって重合開始剤から形成され;レドックス重合開始剤も使用することがで きる。 「有機溶媒」は混合物であり、一つ以上の界面活性剤、水、極性又は非極性の 材料を含んでいてもよいことが知られている。 A法において、有機溶媒は、好適には極性溶媒であり、短鎖のアルコール、ア ミン、エーテル、ニトリル、カルボン酸及びケトン、並びにそれらの混合物より なる群から好適に選ばれる。該短鎖のアルコール、アミン、エーテル、ニトリル 、カルボン酸又はケトンは、環式、分岐状又は直鎖状であり得る;分岐鎖の化合 物は、特に好ましい。短鎖の化合物中の炭素原子数は1〜12である;しかしな がら、2〜8の数であるのが好ましい。好ましい有機溶媒は、12個までの炭素 原子を有するアミン、12個までの炭素原子を有するアルコール、好適には、フ ッ素化されていないアルコール、12個までの炭素原子を有するエーテル、12 個までの炭素原子を有するニトリル、12個までの炭素原子を有するカルボン酸 及び12個までの炭素原子を有するケトンである。より好ましい有機溶媒は、フ ッ素化されていないC1-C10−アルカノール、例えば、メタノール、エタノール 、イソプロピルアルコール、3−メチル-2−ブタノール、シクロヘキサノール 又はシクロペンタノール、C1-C10−アミン、例えば、3−ヘキシルアミン及び イソプロピルアミン、C1-C10−エーテル、例えば、ジイソプロピルエーテル、 C1-C10−ニトリル、例えば、アセトニトリル、C1-C10−カルボン酸、例えば 、酢酸、そしてC1-C10−ケトン、例えば、シクロヘキサノン又はp−フルオロ ベンゼンメチルケトン、並びに7個までの炭素原子を有する上記の溶媒は一層好 ましい。フッ素化されていない、C1-C10−アルカノール、C1-C10−アミン、 ジイソプロピルエーテル、C1-C10−ニトリル、C1-C10−カルボン酸、そして C1-C10−ケトンは、更に好ましく、そして7個までの炭素原子を有する上記の 溶媒は一層好ましい。上記の好適性を含むアルコールは、有機溶媒として特に好 ましい。 有機溶媒として非極性溶媒を用いることも可能であるが、上記で定義した極性 溶媒を少量の非極性溶媒と混合して好適に用いられる。かかる非極性溶媒は、1 2個までの炭素原子を有し、環状、分岐状又は直鎖状の炭化水素であり、メチル 、エチル、メトキシ、フルオロ又はクロロのような、低級アルキル、低級アルコ キシ又はハロゲンで置換されてもよい。このような好ましい非極性溶媒は、シク ロヘキサン又はp−フルオロメトキシベンゼンのような、8個までの炭素原子を 有する該炭化水素溶媒である。これらの非極性溶媒の量は、単独で用いられない 場合、好適には用いられる全溶媒の25%以下、より好適には用いられる全溶 媒の10%以下である。 イソプロピルアルコール、ジイソプロピルエーテル、3−ヘキサノール、シク ロペンタノール、3−ヘキシルアミン及びイソプロピルアミンは、特に好ましい 有機溶媒である。 B法において、本発明に用いられるポロゲンは、置換されてもよい(すなわち 、非置換又は置換された)ポリ(アルキレン)グリコール、好適には、それぞれ のアルキレンは、同一又は異なり、7個までの炭素原子を有するポリ(アルキレ ン)グリコールの範囲から選ばれる。非置換のポリ(アルキレン)グリコールは 、好ましい。好適には、ポロゲンは、一つ以上のポリ(低級アルキレン)グリコ ールであり、この文脈で、各アルキレン単位における低級アルキレンは、6個ま での炭素原子、好適には4個までの炭素原子を有するアルキレンである。本発明 者は、本発明の工程でポリプロピレングリコールが特に好ましいポロゲンである ことを発見した。このポロゲンは種々の分子量を有し、4,000以下の分子量 が好ましく、1,000以下の分子量は一層好ましい。本発明者は、ポロゲンが 室温で液状であることが好ましいことを発見した。置換されたポリ(アルキレン )グリコールは、一つ又は二つのヒドロキシ基がエーテル基、例えば、低級アル コキシ基、又はエステル基、例えば、低級アルキルカルボニルオキシ基で置き換 えられたポリ(アルキレン)グリコールを含むものと理解され、したがって、置 換されたポリ(アルキレン)グリコールは、モノ−ポリ(アルキレン)グリコー ル−エーテル、ジ−ポリ(アルキレン)グリコール−エーテル、モノ−ポリ(ア ルキレン)グリコール−エステル、ジ−ポリ(アルキレン)グリコール−エステ ル、又はポリ(アルキレン)グリコール−モノエーテル−モノエステルによって 好適に表わされる。 ポリプロピレングリコールは、特に好ましいけれども、ポリエチレングリコー ルのような他のポリアルキレングリコールも用いることができる。 重合可能な成分は、何れかの通常の手段によって、有機溶媒又はポロゲンのそ れぞれ、及び他の任意の成分と混合され得る。例えば、重合可能な成分は、振盪 又は撹拌によって、有機溶媒又はポロゲンのそれぞれ、及び他の任意の成分と混 合され得る。複数の成分が混合物に加えられる順序は、厳密に重大ではない。重 合可能な成分を構成する種々の成分は、混合物に取り込ませる前に結合させる必 要はない。混合物は、均質な溶液の形態をしていてもよく、又は分散液、微細な 乳濁液又は、好適に、連続的な微細な乳濁液の形態のような、分離している相と して、有機溶媒又はポロゲンのそれぞれを有していてもよい。A法において、重 合に先立つ混合物の形態は、重合の間に多孔性ポリマーの形態を調節する混合物 の形になるので厳密に重大ではない。 この混合物は、微細な乳濁液の形態をしていてもよい。微細な乳濁液は熱力学 的に安定であり、界面活性剤の界面の層によって一般に安定化される二相系は本 質的に透明である。微細な乳濁液は、典型的に、連続した媒質中に分散した一様 で球形の小滴よりなる。粒子のサイズは、典型的に10-2ミクロンの次数である 。微細な乳濁液は、それぞれの相が他の相内に連続した互いに貫通する網状組織 として存在する連続的な構造で存在することができる。 A法において、改質成分の少量が重合前に混合物に加えられてもよい。例えば 、別な溶媒が加えられる。適切な別の溶媒としては、酢酸エチル、ジメチルホル ムアミド、水及びフッ素化アルコールが挙げられる。多くの場合、このような溶 媒は溶液の粘度を低下するため、又は、溶液を、例えば成形用型に分配し易くす るために加えられる。 B法において、改質成分の少量が重合前に混合物に加えられてもよい。例えば 、溶媒が加えられる。適切な溶媒としては、短鎖のアルコール、アミン又はエー テル、及び酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、水及びフッ素化アルコールが挙 げられる。多くの場合、このような溶媒は溶液の粘度を低下させるため、又は、 溶液を、例えばモールドに分配し易くするために加えられる。短鎖のアルコール 、アミン又はエーテルは、環状、分岐状又は直鎖状であり;分岐鎖の化合物は、 特に好適である。短鎖の化合物内の炭素原子数は、1〜12である;しかしなが ら、この数は2〜8が好ましい。イソプロピルアルコール、ジイソプロピルエー テル、3−ヘキサノール、シクロペンタノール、3−ヘキシルアミン及びイソプ ロピルアミンは、特に好ましい。 界面活性剤、好適には、フッ素化された界面活性剤が混合物内に取り込まれる 。界面活性剤の使用は、孔のサイズ及び密度を調節する有効な手段である。フッ 素 を含む非イオン性界面活性剤は好ましい。特に好ましい界面活性剤としては、Zo nyl(DuPont社の製品)及びFluorad(3M)のような市販のフッ素化された界面活 性剤が挙げられる。ペルフルオロ化された疏水性の末尾基及び親水性のポリ(エ チレンオキシド)頭部基から作られているZony1FS300(DuPont社の製品)は、本 発明の工程に使用するのに特に好適な界面活性剤である。 本発明の文脈で界面活性剤として作用する他の型の化合物は、ここに開示した 式(II)のマクロモノマーである。これらの化合物は、国際特許出願PCT/E P第96/01256号に詳細に開示されており、その関連文献を含み、ここに組み入れ られる。 この混合物は、重合可能な成分の重合開始に関する上記の何れかの通常の方法 によって重合される。適切な重合条件は、当業者には明らかであろう。例えば、 温度は、−100〜350℃の範囲であり、圧は、大気圧の下又は上の範囲であ る。 A法において、重合直後に、有機溶媒の実質的な部分が分離している相の形態 をしていることが必須である。分離している有機溶媒相は、重合された成分全体 にわたって互いに貫通する網状組織の形態をなし、又は重合された成分全体にわ たって小滴として分散されている。 A法においてもまた、「有機溶媒のかなりな割合が分離している相の形態にあ る」ことによって、本発明者は、有機溶媒相の互いに貫通する網状組織又は有機 溶媒相の分散の何れかを形成するのに十分な有機溶媒相があることを意味する、 ことが理解されるであろう。重合成分及び有機溶媒によって異なるが、有機溶媒 の大部分は重合成分及び結局は多孔性ポリマーに吸収又は保有されることが、当 業者に理解されるであろう。典型的には、有機溶媒の60%以上は、重合直後に 分離している相の形態にある。有機溶媒の80%以上が分離している相の形態に あり、より好適には有機溶媒の95%以上が分離している相の形態にあることが 好ましい。 B法において、「ポロゲンのかなりな割合が分離している相の形態で残ってい る」ことによって、本発明者は、互いに貫通する網状組織又は分散の何れかを形 成するに十分なポロゲンが存在することを意味する、ことを理解するであろう。 重合成分及びポロゲンによって異なるが、ポロゲンの大部分は重合成分及び結局 は多孔性ポリマーに吸収又は保有されることは、当業者に理解されるであろう。 典型的には、ポロゲンの60%以上は、重合直後に分離している相の形態にある 。ポロゲンの80%以上が分離している相の形態にあり、より好適にはポロゲン の95%以上が分離している相の形態にあることが好ましい。 有機溶媒相又はポロゲンのそれぞれが、網状の多孔性形態を有する多孔性ポリ マーを生成する重合成分において、互いに貫通する網状組織を形成するのは特に 好ましい。網状の多孔性形態は、相互に連絡したポリマーの球形粒子よりなる連 続気泡の海綿様構造であるか、又は相互に連絡した一般に球形の孔の配列をした 連続気泡の構造を有している。 別の好ましい実施態様において、多孔性ポリマーは、ポリマー全体にわたって 、分散した分離している孔が独立気泡の構造形態をしている。 有機溶媒又はポロゲンのそれぞれは、何れかの常法により、多孔性ポリマーか ら除かれる。溶媒又はポロゲンのそれぞれを除去する適切な手段は、蒸発、溶媒 抽出、洗浄又は浸出である。 本発明の方法は、種々の孔サイズ及び形態の物質を生成させるのに有用である 。それぞれの孔の平均孔サイズの上限は約5ミクロンであり、100ナノメート ルは典型的であるが、直径が約10ナノメートルの孔もまた得られる。 孔は互いに貫通する網状組織を形成する。これらの形態を、限定された分子量 の分子に対する透過性によって特徴付けることは有用である。いったん重合され た多孔性ポリマーの取り扱い及び分子に対する透過性による形態の特徴付けのた めの典型的な方法は、実施例の部の前に記載されている。 多孔性ポリマーの形態及び多孔度は、モノマーに対する有機溶媒又はポロゲン のそれぞれの比を変えることによって調節することができる。有機溶媒又はポロ ゲンのそれぞれの高い比で、相互に連絡したポリマーの球形粒子よりなる連続気 泡の海綿様構造が得られる。低い比では、孔の網状組織が得られる。より低い比 では、独立気泡の形態が得られる。 A法において、本発明者は、重合可能な成分の溶媒に対する比が約1:1.3 である場合、相互に連絡したポリマーの球形粒子よりなる連続気泡の海綿様構造 を した多孔性ポリマーを生成することを発見した。約1:0.5の比では、多孔性 ポリマーは、一般に孔の網状組織を有する。約1:0.1の比では、多孔性ポリ マーは、一般に独立気泡の形態を有する。 本法の特に有用な実施態様は、連続的に互いに貫通する網状組織構造の形態で 、有機溶媒相又はポロゲン相をそれぞれ有しており、これらは容易に抽出され、 多孔性ポリマーを通して液状物及び小径粒子の容易な通過を可能にする孔の網状 組織を有する多孔性PFPE物質を残す。 孔のサイズ及び密度は、有機溶媒に対する重合可能な成分の比によって調節さ れる。僅かな変化は、上記の界面活性剤の使用によって影響が及ぼされる。少量 の水の添加も多孔性を増加させる。 上記にある程度記載したように、反応に関与してコポリマーを形成するエチレ ン性不飽和基の一つ以上を有するコモノマーが取り込まれてもよい。エチレン性 不飽和基は、アクリロイル、メタクリロイル、スチリル、アクリルアミド、アク リルアミドアルキル、又はウレタンメタクリラート、又はそれらの何れかの置換 された誘導体から選ばれるのが好ましい。 新規なポリマーに存在するコモノマーは、親水性若しくは疏水性又はそれらの 混合物であり得る。適切なコモノマーは、特に、コンタクトレンズ及び生物医学 的な材料の製造に一般に用いられるコモノマーである。疏水性コモノマーは、水 に不溶であり、水の10重量%未満を吸収することができるホモポリマーを典型 的に与えるモノマーを意味すると解される。同様に、親水性コモノマーは、水に 可溶又は水の少なくとも10重量%を吸収することができるホモポリマーを典型 的に与えるモノマーを意味すると解される。 適切な疏水性コモノマーは、限定するものではないが、C1-C18アルキル及び C3-C18シクロアルキルアクリラート及びメタクリラート、C3-C18アルキルア クリルアミド及びメタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、 ビニルC1-C18アルカノアート、C2-C18アルケン、C2-C18ハロアルケン、ス チレン、(低級アルキル)スチレン、低級アルキルビニルエーテル、C2-C10ペ ルフルオロアルキルアクリラート及びメタクリラート並びに相当する部分的にフ ッ素化されたアクリラート及びメタクリラート、C3-C12ペルフルオロアルキル エ チルチオカルボニルアミノエチルアクリラート及びメタクリラート、アクリルオ キシ−及びメタクリルオキシアルキルシロキサン、N−ビニルカルバゾール、マ レイン酸、フマール酸、イタコン酸、メサコン酸などのC1-C12アルキルエステ ルである。 例えば、アクリロニトリル、3〜5個の炭素原子を有するビニル性不飽和カル ボン酸のC1-C4アルキルエステル又は5個までの炭素原子を有するカルボン酸 のビニルエステルは好適である。 適切な疏水性コモノマーの例としては、メチルアクリラート、エチルアクリラ ート、プロピルアクリラート、イソプロピルアクリラート、シクロヘキシルアク リラート、2−エチルヘキシルアクリラート、メチルメタクリラート、エチルメ タクリラート、プロピルメタクリラート、ブチルアクリラート、酢酸ビニル、ビ ニルプロピオネート、ビニルブチラート、ビニルバレラート、スチレン、クロロ プレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、1−ブテン、ブタジ エン、メタクリロニトリル、ビニルトルエン、ビニルエチルエーテル、ペルフル オロヘキシルエチルチオカルボニルアミノエチルメタクリラート、イソボルニル メタクリラート、トリフルオロエチルメタクリラート、ヘキサフルオロイソプロ ピルメタクリラート、ヘキサフルオロブチルメタクリラート、トリストリメチル シリルオキシシリルプロピルメタクリラート(以後:Trisメタクリラート) 、トリストリメチルシリルオキシシリルプロピルアクリラート(以後:Tris アクリラート)、3−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサン及び ビス(メタクリルオキシプロピル)テトラメチルジシロキサンが挙げられる。 疏水性コモノマーの好ましい例は、メチルメタクリラート、Trisアクリラ ート、Trisメタクリラート及びアクリロニトリルである。 適切な親水性コモノマーは、徹底的に網羅したリストではないが、ヒドロキシ −置換の低級アルキルアクリラート及びメタクリラート、アクリルアミド、メタ クリルアミド、(低級アルキル)アクリルアミド及びメタクリルアミド、エトキ シ化されたアクリラート及びメタクリラート、ヒドロキシ−置換の(低級アルキ ル)アクリルアミド及びメタクリルアミド、ヒドロキシ−置換の低級アルキルビ ニルエーテル、ナトリウムビニルスルホナート、ナトリウムスチレンスルホナー ト、 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、N−ビニルピロール、N −ビニル-2−ピロリドン、2−ビニルオキサゾリン、2−ビニル−4,4’−ジ アルキルオキサゾリン−5−オン、2−及び4−ビニルピリジン、総数で3〜5 個の炭素原子を有するビニル性不飽和カルボン酸、アミノ(低級アルキル)−( ここで、用語「アミノ」は第4級アンモニウムをも含む)、モノ(低級アルキル アミノ)(低級アルキル)及びジ(低級アルキルアミノ)(低級アルキル)アク リラート及びメタクリラート、アリルアルコールなどである。例えば、N−ビニ ル−2−ピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシ−置換の 低級アルキルアクリラート及びメタクリラート、ヒドロキシ−置換の(低級アル キル)アクリルアミド及びメタクリルアミド、そして総数で3〜5個の炭素原子 を有するビニル性不飽和カルボン酸である。 適切な親水性コモノマーの例としては、ヒドロキシエチルメタクリラート(H EMA)、ヒドロキシエチルアクリラート、ヒドロキシプロピルアクリラート、 トリメチルアンモニウム2−ヒドロキシプロピルメタクリラート塩酸塩(例えば 、Blemer QA、Nippon Oil社の製品)、ジメチルアミノエチルメタクリラート( DMAEMA)、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、アクリルアミ ド、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、アリルアルコール、ビニルピ リジン、グリセロールメタクリラート、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブ チル)アクリルアミド、N−ビニル-2−ピロリドン(NVP)、アクリル酸、 メクリル酸などが挙げられる。 好ましい親水性コモノマーは、トリメチルアンモニウム2−ヒドロキシプロピ ルメタクリラート塩酸塩、2−ヒドロキシエチルメタクリラート、ジメチルアミ ノエチルメタクリラート、N,N−ジメチルアクリルアミド及びN−ビニル−2 −ピロリドンである。 上記のように、適切なコモノマーは、利用できる広範な物質から選ばれるフッ 素−及びケイ素−含有アルキルアクリラート及び親水性コモノマー、そしてこれ らの混合物である。特に好ましいコモノマーとしては、ジヒドロペルフルオロア ルキルアクリラート、例えばジヒドロペルフルオロオクチルアクリラート及び1 ,1−ジヒドロペルフルオロブチルアクリラート、トリヒドロペルフルオロア ルキルアクリラート、テトラヒドロペルフルオロアルキルアクリラート、トリス (トリメチルシリルオキシ)プロピルメタクリラート又はアクリラート、及びア ミン−含有コモノマー、例えばN,N−ジメチルアミノエチルメタクリラート、 N,N−ジメチルアクリルアミド及びN,N−ジメチルアミノエチルアクリルア ミドが挙げられる。配合物に加えるそれぞれのコモノマーの好ましい範囲は、配 合物の0〜60重量%、そして最も好適には0〜40重量%である。式(I)、 (II)又は(III)のマクロモノマーの混合物は、また、他のコモノマーを加え るか又は加えることなしに、適切なコポリマーを製造するのに用いられる。 ポリマーの網状組織は、所望により、架橋剤、例えばポリ不飽和の架橋コモノ マーを加えることによって増強される。この場合、架橋されたポリマーの用語が 用いられる。したがって、本発明は、更に、式(I)、(II)又は(III)のマ クロマーの、所望により、ビニル性コモノマーの少なくとも一つ及び架橋された コモノマーの少なくとも一つとの重合生成物を含む架橋されたポリマーに関する 。 典型的な架橋コモノマーの例としては、アリル(メタ)アクリラート、低級ア ルキレングリコールジ(メタ)アクリラート、ポリ(低級アルキレン)グリコー ルジ(メタ)アクリラート、低級アルキレンジ(メタ)アクリラート、ジビニル エーテル、ジビニルスルホン、ジ−及びトリビニルベンゼン、トリメチロールプ ロパン、トリ(メタ)アクリラート、ぺンタエリトリトールテトラ(メタ)アク リラート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリラートメチレンビス(メタ)アク リルアミド、トリアリルフタラート及びジアリルフタラートが挙げられる。 架橋コモノマーが用いられるならば、用いられる量は、期待されるポリマーの 全重量の0.05〜20%の範囲であり、好適には、このコモノマーは、0.1 〜10%、より好適には0.1〜2%の範囲である。 本発明の別な観点により、上記の多孔性ポリマー又はコポリマーから製造され る眼科用装具、好適にはコンタクトレンズ、一層好適にはソフトコンタクトレン ズが提供される。 コンタクトレンズ及びソフトコンタクトレンズは、異なる曲率半径の表面を有 するポリマー円盤である。半径は、所望の視力の補正が得られ、レンズの内表面 が着用者の角膜の外形に適合するようにポリマーの屈折率と組み合わせて選ばれ る。これらのレンズは、普通、殺菌生理食塩水に入れて市販される。レンズ表面 は、この技術分野で公知である方法、例えば、比較的親水性のポリマーのプラズ マ重合、グロー放電又はグラフト重合を用いた被覆によって場合により改質され てもよい。 例として、このようなレンズの製造において、適切な量の重合可能なモノマー 、溶媒(必要に応じて)及び光重合開始剤は、一緒に混合されて、重合混合物を 形成する。次いで、重合混合物に窒素ガスを通気し、必要な量は、ポリプロピレ ン成形用型の半分の凹面に分配される。成形用型を閉じて締め具で締め付け、こ の組立部品はUVランプを備えたUV照射キャビネットに入れられる。所要の時 間、照射が行なわれた後、成形用型半分は分離される。重合されたレンズは、適 切な溶媒(例えば、イソプロピル又は酢酸tert−ブチル/フッ素化溶媒混合物) で抽出される。次いで、溶媒は、アルコール(例えば、イソプロピルアルコール )次いで生理食塩水と広範囲に交換され、製品のレンズを生成させる。 本発明によって製造されたポリマーは、この技術分野で公知の技術を用いて、 その場所での重合又は更なる加工によって別の有用な製品に形成させ得る。本発 明のポリマーの視覚的な透明性のために、それらは、組織培養装置、光学機械、 顕微鏡スライドなどの用途がある。 本発明の別な観点は、膜又はフィルターとしてフィルム又はシートの形態にお ける多孔性ペルフルオロポリエーテルの用途である。このような多孔性PFPE フィルムは、他の支持フィルムで薄層に重ね合わされ複合物を形成する。このよ うなポリPFPEフィルムは、対称又は非対称の孔構造であり得る。このような 応用は、気体又は液体に対する透過性を必要とする。 本発明の多孔性ポリマーは、例えば、膜フィルター及び分離の分野、工業的生 物工学の分野、及び生物医学分野における用途に適している。 膜フィルター及び分離の分野の例は、例えば、食物、乳製品、果汁、又は低ア ルコールビール工業、廃水処理、家庭の逆浸透、又は浸透圧を用いる膜蒸留にお ける、例えばミクロ濾過及び限外濾過用の工業膜である。 工業的生物工学の分野での例は、合成及び生物学的リガンド用の支持体又はバ イオリアクター及びバイオセンサー用の受容器、活性化合物の徐放装置、又はコ ンデンサーである。 生物医学の分野での例は、眼科的装具、例えばコンタクトレンズ又は人工角膜 、透析及び血液濾過、カプセル化された生物移植片、例えば、膵臓細胞群、移植 グルコースモニター、薬剤放出用の貼付薬及び貼付具、創傷癒合及び包帯、人工 皮膚、管移植組織、創傷癒合用の再生被覆紙又は貼付薬、(柔)組織添加物、経 皮固定具又は人工臓器である。 本明細書及び以下に記載する請求項の全体にわたって、状況が別なものを要求 する場合を除いて、用語「含む(comprise)」、又は「comprises」又は「comprising」 のような語尾変化は、確定した完全なもの又は完全なものの群の包含を意味する が、何れかの別な完全なもの又は完全なものの群の排除を意味しないと理解され るべきである。 本発明を、以下の実施例で更に説明するが、限定するものではない。特に断ら ない限り、部は全て重量部である。温度は摂氏度である。マクロマー又はポリマ ーの分子量は、特に断らない限り、数平均分子量である。 この明細書の実施例において、マクロモノマー(1)は、下記式: [式中、 PFPEは、下記式: (式中、 CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布又はブロッ クとして分布していることができ、 xは、8〜10の範囲であり、そして yは10〜14の範囲である)のペルフルオロ化されたポリエーテルの混合物 である3M Experimental ProductL-12875のペルフルオロ化されたポリエーテル成 分である]のビニル末端がペルフルオロ化されたマクロマーである。 実施例25において、マクロモノマー(2)は、下記式: (式中、 PFPEは、上記のマクロモノマー(1)のそれと同義であり、 Rは、TMHMDIのトリメチルヘキサメチレン成分である)のビニル末端が ペルフルオロ化されたマクロマーである。 以下の方法を使用した: 含水量測定: 多孔性ポリマーの含水量%(w/w)は、ポリマーの水和及び脱水和重量を比較 することによって測定した。ポリマーを、最初に真空オーブン(0.1mmHg)中 、37℃で一夜乾燥し、次に冷却して重量を測定した。 水和は、段階的な溶媒交換法によって行なった。乾燥ポリマーディスクを、順 次、以下の溶媒に浸漬し、溶媒を次の溶媒に変える前に、各々の溶液に0.5時 間を費やした。10個のポリマー円盤に対して、溶媒の60mlを使用した。 1.100%エタノール 2.75%エタノール/水 3.50%エタノール/水 4.25%エタノール/水 5.100%水 ポリマーを水中で一夜平衡させるか、又は、一定の重量になるまで、親水性ポ リマーのための平衡時間は16時間より長くてもよい。水和したポリマーを上質 の長繊維を含まないKimwipes紙(Kimberly-Clark社の製品)上に置き、表面の過 剰の湿気を軽くたたいて乾燥し、最後に水和した重量として重量を測定した。 含水量%=[(水和重量−乾燥重量)/(水和重量)]×100 透過性測定 A法: UVスペクトル分析による透過性のモニター 透過物質:ウシ血清アルブミン(BSA、分子量=67,000)。 BSAの濃度:リン酸緩衝液(PBS)中8mg/ml。 PBS=0.2M塩化ナトリウム溶液中20mMリン酸塩、pH=7.4。 合成ポリマーの多孔度を、静止状態の拡散セル(すなわち、溶液は撹拌されな い)を用いて調べた。この方法は、1個の水和した平らな直径20mmのポリマー ディスク(水和の方法は含水量測定を参照)を、内径7.5cmのゴム製「O」リ ングで分けた二つの部屋の間に固定するものである。各部屋は、約2.2mlの容 量を有している。 一つの部屋は、PBSに溶解したBSAの8mg/ml溶液を含み、別の部屋はP BSのみで満たした。特定の時間間隔で、PBS部屋からガラス製ピペットを用 いて試料を取出し、溶液のUV吸光度を280nmで測定した(A280)。これは 、どの程度のBSAがポリマー円盤経て拡散したかを測定する。より高い吸光度 は、BSA拡散のより高い割合を指示し、したがって、比較的大きな孔サイズ及 び/又は大きい孔密度を有する構造を示している。 B法: BSA透過性のより定量的な測定は、BSA/PBS及びPBS溶液が200 rpm以上の速度で撹拌されている二つの部屋の間に、直径20mmの平らな試料が 固定されている装置を用いて行なった。撹拌の目的は、多孔性物質の表面境界層 に主として存在する物質移動抵抗を克服することであった。この方法を、グルコ ース、インシュリン及び125I標識BSAに対するポリマー円盤の透過性を測定 するのに用いた。50nm及び25nmの孔サイズを有する市販されている線を食刻 したポリカーボネート膜(Poreticsの商品名)と比較して、透過性を測定した。 実施例1: 以下の配合物をポリプロピレン成形用型に入れ、365nmUVランプからの照 射下に3時間重合した。部は全て重量部である。 ポリマーを成形用型から取出し、通常の抽出及び乾燥法を行い、未重合の成分 を除去した。この方法は、フッ素化溶媒(PF5060、3M Corporation社の製品)中 に4時間浸し、次いで、酢酸イソプロピル中に16時間浸漬し、更にイソプロピ ルアルコール中に4時間浸漬することからなる。減圧下に乾燥後、ポリマーは白 色であった。白色ポリマーを、エタノール、75%エタノール/水、50%エタ ノール/水、25%エタノール/水、次いで、純粋な水又は生理食塩水に浸漬溶 媒を漸次変化させることによって透明にした。漸次の溶媒変化は、多孔性PFP E材料の多孔性の溝に水を導入する効果を有し;これは、PFPEに基づいた材 料の非常に疏水性の性質にも拘らずに起こる。かくして、「水和された」ポリマ ーの含水量は、実施例1A及びBのそれぞれで、46%及び36%(w/w)であ ると測定された。 厚さ0.2mmの成形用型から取り出した平らな径20mmの円盤を用い、撹拌溶 液チャンバー法により、沃素125(125I)標識アルブミンに対するポリマー フィルムの透過性を測定した。実施例1A及び実施例1Bで製造した膜の125I アルブミン透過性は、それぞれ1.36×10-5及び8.60×10-6cm/secで あった。 実施例1A及び1Bの比較は、重合混合物中のイソプロパノール量の減少は、 ポリマーフィルムの交換される含水量を減少するのみならず、125Iアルブミン 透過性の低下を引き起こすことを示している。これは、実施例1Bが、より小さ い孔及び/又はより低い孔密度の形態を有することを示している。 実施例2: 以下の配合物をポリプロピレン成形用型に入れ、365nmUVランプからの照 射下に3時間重合した。部は全て重量部である。 エタノールから水への段階的な溶媒交換法を行い、実施例2A及び2Bの生成 物で53%(w/w)の同一な含水量が測定された。厚さ0.2mmの成形用型から 取り出した平らな径20mmの円盤を用い、UVスペクトル分析法を用いてBSA の拡散をモニターすることによって(実施例1参照)、ポリマー円盤の透過性を 比較した。1.5時間後、配合物2A及び2Bの最初に蛋白を含まないPBS溶 液の吸光度は、それぞれA280=0.169及び0.083であった。それ故に 、重合混合物(配合物2B)への界面活性剤Zonyl FS300の導入は、実質的にア ルブミン透過性の低下を引き起こした。実施例2A及び2Bから得られたSEM 画像の検討は、界面活性剤を含まない材料は、より開いた多孔性構造を有するこ とを示した。 実施例3: 以下の配合物をポリプロピレン成形用型(厚さ0.2mm、直径20mm)に入れ 、365nmUVランプからの照射下に3時間重合した。全ての部は重量部である 。 BSA溶液に対するポリマー円盤の透過性は、UVスペクトル分析法によって モニターした。25時間後、ポリマーAの吸光度はA280=0.87であったが 、ポリマーBに測定されたそれはA280=0.83(27時間)であり、多孔性 ペルフルオロポリエーテルは、短鎖アルコールの存在下での重合によって生ずる ことを示した。水和後、ポリマーA及びBの含水量は、それぞれ、34.0及び 48.8%(w/w)であると測定された。 実施例4: 以下の配合物をポリプロピレン成形用型(厚さ0.2mm、直径20mm)に入れ 、365nmUVランプからの照射下に3時間重合した。全ての部は重量部である 。 BSA溶液に対するポリマーフィルムの透過性は、UVスペクトル分析法によ ってモニターした。25時間後、ポリマーAの吸光度はA280=0.38であっ たが、ポリマーBに測定されたそれはA280=0.62(27時間)であり、こ のポリマーが多孔性であることを示した。水和後、レンズBの含水量は35.1 %(w/w)であると測定された。 実施例5: 以下の配合物を平らなポリプロピレン成形用型(厚さ0.2mm、直径20mm) に入れ、365nmUVランプからの照射下に3時間重合した。全ての部は重量部 である。 BSA溶液に対するポリマーフィルムの透過性は、UVスペクトル分析法によ りモニターした。47時間後、ポリマーAの吸光度はA280=1.11であった が、ポリマーBに測定されたそれはA280=1.29であった。水和後、ポリマ ーA及びBの含水量は、それぞれ、63.6及び56.2%(w/w)であると測 定され、混合物中の水の存在は孔容積を増大することを示した。 実施例6: 以下の配合物を平らなポリプロピレン成形用型(厚さ0.2mm、直径20mm) に入れ、365nmUVランプからの照射下に3時間重合した。全ての部は重量部 である。 BSA溶液に対するポリマーフィルムの透過性は、UVスペクトル分析法によ りモニターした。水和後、ポリマーAの含水量は35.1%(w/w)であると測 定された。 レンズAの走査型電子顕微鏡(SEM)は、この構造が、融合し、粗く相互に 連結した直径約350nmのラテックス粒子よりなり、それらの周囲に分布した多 孔性の溝を有することを示した。 実施例7: 以下の配合物をポリプロピレンレンズ成形用型に入れ、UVランプから365 nmの波長での照射下に3時間重合した。全ての部は重量部である。 PPG−725は、分子量725のポリ(プロピレングリコール)である。B SAの溶液に対するレンズの透過性は、UVスペクトル分析法によりモニターし た(実施例1参照)。21時間後、最初に蛋白を含まないPBS溶液の吸光度は A280=0.066であり、44時間後にA280=0.117に増加した。 実施例8: 以下の配合物をポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径20mm) に入れ、365nmの波長でのUVランプからの照射下に3時間重合した。全ての 部は重量部である。 BSAの溶液に対するレンズの透過性は、UVスペクトル分析法によりモニタ ーした。24時間後、レンズAの吸光度はA280=0.28であった。水和後、 レンズAの含水量は、31.8%(w/w)であると測定された。 配合物Aからの多孔性ポリマーの製造法は、イソプロパノールが、エタノール 、酢酸エチル及びジメチルホルムアミドのような別の通常の有機溶媒に置き換え られた場合も同様に成功した。 実施例9: 微孔性ポリマー円盤の製造法: 多孔性ポリマー円盤を、式(I)(n=1)のマクロモノマー及びイソプロパ ノールを含む、熱力学的に安定な、透明で、均質な混合物の紫外線(UV)遊離 基開始重合によって合成した。式(I)(n=1)のマクロモノマーは、Minnesot a Mining and Manufacturing Company(St.Paul,Minnesota,USA)社から、製 品番号L-9629(L-9629は、2個の重合可能なメタクリラート官能性で末端がキャ ップされ、約2,000の分子量を有するペルフルオロポリエーテルである)と して入手した。これらの円盤の製造に、以下の組成物を使用した。 重量部 式(I)(n=1)のマクロモノマー 54 イソプロパノール 43 Zonyl FS-300(DuPont社の製品) 2.25 Darocur1173(Ciba-Geigy社の製品) 0.15 PTFE被覆の磁気撹拌棒を具備したガラス製のねじぶた付きびんに、マクロ モノマー、溶媒及び界面活性剤を加えた。次いで、このガラスびんを磁気撹拌装 置上に置き、3種の成分を10分間完全に混合した。その後、遊離基重合開始剤 Darocur1173を加え、更に5分間撹拌を続けた。次いで、生成した混合物を、窒 素ガスの雰囲気下、ポリプロピレンの平らな成形用型(厚さ0.2mm)に入れ、 365nmのUVランプからの照射の下に3時間重合した。 重合の完了後、生成した平らなポリマー円盤を成形用型から取出し、一夜イソ プロパノール(10円盤毎に溶媒60mlを使用して)中で抽出した。37℃に4 時間保持した後、この溶媒をPF5060で置き換えた。更に37℃に4時間保持した 後、PF5060を傾瀉し、過剰なPF50610が蒸発し終わるまで円盤を室温に放置した 。最後に、円盤をエタノール中に保存した。 この方法によって、ポリマーは、平らな円盤として微孔性の形態で得られた。 得られた多孔性円盤の「水和された」含水量(%w/w)は、52%であった。グ ルコース(分子量=181)、インシュリン(分子量=5,500)及びアルブ ミン(分子量=67,000)に対する円盤の透過性は、次のように決定された : ペルフルオロ化円盤の透過性は、Nuclepore50nm及びPoretics50nmの孔径 円盤を通過するグルコース、インシュリン及びアルブミンの透過性に関して測定 され、PCT/EP第94/03680号が教示する多孔度は、人工角膜上張り(onlay )に適していた。 これは、この実施例のポリマーが、Nuleopore及びPoretics膜の中間の多孔度 を有し、角膜上張りに栄養素及び高分子量蛋白の適切な流入を提供するのに適し た多孔度であることを示している。 実施例10: 実施例9のポリマーを、別の微孔性円盤の形態で得た。以下の混合物を 7×10個のポリプロピレン膜成形用型に入れ、実施例9のそれと同一のプロト コルを用いて、幅広いスペクトルのUVランプからの照射下に3時間重合した。 重量部 式(I)(n=1)のマクロモノマー 70 イソプロパノール 35 Darocur1173(Ciba-Geigy社の製品) 0.19 含水量は、33%であると決定された。透過性は以下の如くである: この多孔性ポリマーを、ウシの角膜上皮及び繊維芽細胞付着について検討した 。結果は、このポリマーが角膜上皮細胞及び角膜間質繊維芽細胞の付着及び成長 を支持することを示した。 実施例11: 実施例9のポリマーを、別の微孔性円盤の形態で得た。以下の混合物を7×1 0個のポリプロピレン膜成形用型に入れ、実施例9のそれと同一のプロトコルを 用いて、幅広いスペクトルのUVランプからの照射下に3時間重合した。 重量部 式(I)(n=1)のマクロモノマー 40 イソプロパノール 40 Zonyl FS-300(DuPont社の製品) 12 Darocur1173(Ciba-Geigy社の製品) 0.19 含水量は52%であると決定された。透過性は以下の示した: 実施例12: 実施例9のポリマーの別の微孔性円盤の形態を、実施例9の方法によって、以 下の混合物を重合することによって得た。 重量部 式(I)(n=1)のマクロモノマー 85 イソプロパノール 25 Darocur1173(Ciba-Geigy社の製品) 0.30 含水量は15%であると決定された。透過性は以下に示した: 実施例13(比較): 以下の組成物をポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm)に入れ、365n mのUVランプからの照射下に3時間重合した。 マクロモノマーA(下記参照) 60部 ベンゾインメチルエーテル 0.3部 酢酸イソプロピル 40部 成形用型から取り出した後、ポリマー円盤を、PF5060中37℃で3時間抽出し 、次いで、酢酸イソプロピル(IPAc)中に一夜、更にIPAc−イソプロピ ルアルコール(IPA)の50/50(v/v)混液中で3時間、次いで新鮮なI PA中に、更に3時間放置した。この円盤を濾紙上に置いて減圧下に30℃で一 夜乾燥した後、数日間生理食塩水中で水和した。生成した透明なポリマー円盤は 、0.9%の含水量及び87°の固着接触角を有していた。 実施例13のこの部分は、マクロモノマーAの製造法を示している。250ml 容の丸底フラスコに、市販の分子量947を有し、末端がヒドロキシプロピルの ポリジメチルシロキサン24.18g、及び蒸留したトリメチルヘキサメチレン ジイソシアナート10.76gを入れた。この混合物を数分間激しく振盪してか ら、ジブチルジラウリルスズ0.04gを加えた。この混合物を、さらに5分間 振盪した後、一夜撹拌した。最初の1時間に僅かな発熱が見られた。次いで、こ の反応混合物に、約2,000の分子量を有する市販のPFPE(ヒドロキシ数 55.40)の103.30g、及びジブチルジラウリルスズ0.10gを加え た。再び数分間激しく振盪した後、混合物を一夜撹拌した。赤外スペクトルを測 定し、イソシアナート吸収の消失を確認した。次いで、この混合物に、新たに蒸 留したイソシアナトエチルメタクリラート7.92gを加えた。フラスコを激し く振盪し、混合物を一夜撹拌した。再び、赤外スペクトルを測定し、イソシアナ ートの消失を確認した。生成した粘稠な液体は、上記の式(11)を有している 。 実施例14(比較): 以下の組成物をポリプロピレンの平らな成形用型(厚さ0.2mm)に入れ、3 65nmのUVランプからの照射下に3時間重合した。 マクロモノマーB(下記参照) 70部 酢酸イソプロピル 30部 ベンゾインメチルエーテル 0.3部 成形用型から取り出した後、生成した円盤を、PF5060中37℃で3時間抽出し 、次いで、酢酸イソプロピル(IPAc)中に一夜、更にIPAc−イソプロピ ルアルコール(IPA)の50/50(v/v)混液中で3時間、次いで新鮮なI PA中に、更に3時間放置した。この円盤を濾紙上に置いて減圧オーブン中で一 夜30℃で乾燥した後、数日間生理食塩水中で水和した。抽出及び水和の後、含 水量を測定し、2.4%であった。 実施例14のこの部分は、マクロモノマーBの合成を説明している。250ml 容の丸底フラスコに、末端がヒドロキシでヒドロキシ数55.4のPFPE(Mi nnesota Mining and Manufacturing Company,StPaul,Minnesota,USA,からZ −DOLの商標名で市販)の150g、及び新たに蒸留したイソシアナートメタ クリラート11.49gを入れた。この混合物を数分間激しく撹拌してから、ジ ブチルジラウリルスズ0.09gを加えた。この混合物を、更に5分間振盪した 後、一夜撹拌した。赤外スペクトルを測定し、イソシアナート吸収帯の消失を確 認した。この混合物に、新たに蒸留したトリメチルヘキサメチレンジイソシアナ ート15.58gを加えて数分間撹拌した後、ジブチルジラウリルスズ 0.10gを加えた。再び数分間激しく振盪した後、混合物を一夜撹拌した。こ の混合物に、無水のポリエチレングリコール(分子量200)の14.81gを 加えて、フラスコを激しく振盪し、混合物を一夜撹拌した。再び、赤外スペクト ルを測定し、イソシアナートの消失を確認した。この方法は、高い割合の式(1 0)の所望のマクロモノマーを含む混合物を生成した。このマクロモノマーは、 以下の方法を用いて精製した。 びんに入れられた粗マクロモノマー3.0gに、トリクロロトリフルオロエタ ン/酢酸tert−ブチルの50/50(v/v)混液15mlを加えた。振盪して、こ の溶媒混液中にマクロモノマーを懸濁させた後、混合物を分液漏斗に移し、蒸留 水10mlで洗浄した。下層を丸底フラスコに採り、高真空下に溶媒を留去した。 残渣をペルフルオロ化アルカン溶媒PF5060(Minnesota Mining and Manufacturi ng Company,StPaul,Minnesota,USA,の製品)の15gに懸濁した。上層を、 そのままで溶媒を高真空下に濃縮し、純粋なマクロモノマーを得た。 実施例15: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.250であった。水和 後、レンズの含水量は40.0%(w/w)と測定された。 実施例16: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。 全ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.559であった。水和 後、レンズの含水量は30.9%(w/w)と測定された。 実施例17: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、レンズAの吸光度はA280=0.28であり、レンズBの それはA280=0.65であった。水和後、レンズA及びBの含水量は、それぞ れ28.0及び31.0%(w/w)と測定された。 実施例18: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.19であった。水和後 、レンズの含水量は31.0%(w/w)と測定された。 *Monocon400は、国際特許出願PCT/EP第96/01256号に記載の重合可能な 界面活性剤であり、ここに記載した式(10)のマクロモノマーの構造を有し、 式中のPEGは、分子量400のポリエチレングリコールから誘導される。 実施例19: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.26であった。水和後 、レンズの含水量は32%(W/W)と測定された。 実施例20: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、レンズAの吸光度はA280=0.32であり、レンズBの それはA280=0.32であった。水和後、レンズA及びBの含水量は、それぞ れ40.8及び45.2%(w/w)と測定された。 実施例21: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に置き、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.52であった。水和後 、レンズの含水量は50%(w/w)と測定された。 実施例22: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.57であった。水和後 、レンズの含水量は45.7%(w/w)と測定された。 実施例23: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=1.03であった。水和後 、レンズの含水量は43.0%(w/w)と測定された。 実施例24: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=1.06であった。水和後 、レンズの含水量は48.0%(w/w)と測定された。 実施例25: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.36であった。水和後 、レンズの含水量は34.3%(w/w)と測定された。 実施例26: マクロモノマー(1)及び親水性コモノマーを含む以下の配合物を平らなポリ プロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径20mm)に入れ、365nmの波 長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全ての部は重量部である。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、このレンズの吸光度はA280=0.322であった。水和 後、レンズの含水量は45%(w/w)と測定された。 実施例27: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 *Monocon400の定義は、実施例18を参照。BSA溶液に対するレンズの透過 性を、UVスペクトル分析法によってモニターした。24時間後、レンズAの吸 光度はA280=0.157であり、レンズBのそれはA280=0.227であった 。水和後、レンズA及びBの含水量は、それぞれ43及び41%(w/w)と測定 された。 実施例28: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。 *Monocon400の定義は、実施例18を参照。BSA溶液に対するレンズの透過 性を、UVスペクトル分析法によってモニターした。24時間後、このレンズに 読み取られた吸光度はA280=0.164であった。水和後、レンズの含水量は 31%(w/w)と測定された。 実施例29: 以下の配合物を平らなポリプロピレンレンズ成形用型(厚さ0.2mm、直径2 0mm)に入れ、365nmの波長でUVランプからの照射下に3時間重合した。全 ての部は重量部である。この実施例におけるマクロモノマー(X)は、nが2. 9である式(I)のマクロモノマーである。 BSA溶液に対するレンズの透過性を、UVスペクトル分析法によってモニタ ーした。24時間後、レンズAの吸光度はA280=0.64であり、レンズBの それはA280=0.33であった。水和後、レンズA及びBの含水量は、それぞ れ33及び28%(w/w)と測定された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 9/26 102 C08J 9/26 102 G02C 7/04 G02C 7/04 (31)優先権主張番号 PN9146 (32)優先日 平成8年4月4日(1996.4.4) (33)優先権主張国 オーストラリア (AU) (31)優先権主張番号 96810644.3 (32)優先日 平成8年9月30日(1996.9.30) (33)優先権主張国 ヨーロッパ特許庁(EP) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AU,BA,BB ,BG,BR,CA,CN,CU,CZ,EE,GE, HU,IL,IS,JP,KP,KR,LC,LK,L R,LT,LV,MG,MK,MN,MX,NO,NZ ,PL,RO,SG,SI,SK,TR,TT,UA, US,UZ,VN,YU (72)発明者 チャオウク,ハッサン オーストラリア国 ビクトリア 3186 ブ ライトン ドゥラント ストリート 7 (72)発明者 メイジス,ゴルドン フランシス オーストラリア国 ビクトリア 3163 マ ランベナ ヘンティ ストリート 3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.水中で十分に膨潤させたとき、通常の条件下で重合させた同じポリマーの含 水量よりも高い含水量を有するペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を含む 多孔性ポリマー。 2.水と十分に平衡させたとき、該ポリマーの含水量が23重量%を超えること を特徴とするペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を有するマクロマーの少 なくとも一つを含む、請求項1記載の多孔性ポリマー。 3.ペルフルオロポリエーテル単位の一つ以上を含むマクロマーの少なくと一つ のホモポリマー、そのようなマクロマーと、水と十分に平衡させたとき、含水量 が5重量%を超えることを特徴とする疏水性コモノマーとのコポリマーである、 請求項1記載の多孔性ポリマー。 4.ペルフルオロポリエーテル単位が、式(PFPE): [式中、 CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布しているか 、又はブロックとして分布していることができ、そして x及びyは、ペルフルオル化ポリエーテルの分子量が、242〜4,000の 範囲であるように同一又は異なることができる]で示される、請求項1〜3のい ずれか1項記載の多孔性ポリマー。 5.マクロマーの少なくとも一つが、式(I): [式中、 Qは、同一又は異なり、重合可能な基であり; PFPEは、式(PFPE): (式中、 CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布しているか 、 又はブロックとして分布していることができ、そして x及びyは、ペルフルオル化ポリエーテルの分子量が、242〜4,000の 範囲であるように、同一又は異なることができる)で示される部分であり、 Lは、2官能性結合基であり;そして nは、少なくとも1である]で示される、請求項1〜4のいずれか1項記載の 多孔性ポリマー。 6.マクロマーの少なくとも一つが、式(II): [式中、 Qは、同一又は異なり、重合可能な基であり; Lは、2官能性結合基であり; nは、少なくとも1であり; それぞれのBは、同一又は異なることができ、100〜4,000の範囲の分 子量の2官能性ブロックであり、Bの少なくとも一つは、式(PFPE)のペル フルオロ化ポリエーテルであり; PFPEは、式(PFPE): (式中、 CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布しているか 、又はブロックとして分布していることができ、 x及びyは、ペルフルオロ化ポリエーテルの分子量が、242〜4,000の 範囲であるように、同一又は異なることができる)で示される部分であり、 Tは、遊離基により重合しないが、他の官能性を含む1価の末端基である]で 示される、請求項1〜4のいずれか1項記載の多孔性ポリマー。 7.マクロモノマーの少なくとも一つが、式(III): [上記式中、 Qは、同一又は異なり、重合可能な基であり; PFPEは、式(PFPE): (式中、 CF2CF2O及びCF2O単位は、鎖全体にわたって不規則に分布しているか 、又はブロックとして分布していることができ、 x及びyは、ペルフルオル化ポリエーテルの分子量が、242〜4,000の 範囲であるように、同一又は異なることができる)で示される部分であり、 Lは、2官能性結合基であり; Mは、好適に180〜6,000の範囲にある分子量及びここで記載したよう な末端官能性を有する、式(IV): (式中、 R1及びR2は、同一又は異なることでき、水素、アルキル、アリール、ハロゲ ン置換のアルキルなどよりなる群から選ばる)で示されるシリコーン繰り返し単 位を含む2官能性のポリマー又はコポリマーからの残基である]で示される、請 求項1〜4のいずれか1項記載の多孔性ポリマー。 8.請求項1〜7のいずれかに記載された多孔性ポリマーを含む製品。 9.眼用装具である、請求項8記載の製品。 10.コンタクトレンズである、請求項9記載の製品。 11.膜である、請求項8記載の製品。 12.請求項1記載の多孔性ポリマーを製造するための方法であって、 i)重合可能な成分及び有機溶媒を含む混合物(ここで、混合物中の重合可能な 成分は、ペルフルオロポリエーテル単位の少なくとも一つを有するマクロモノマ ーの少なくとも一つを含んでいる)を形成させる工程; ii)該混合物の重合直後に、該有機溶媒の少なくとも実質的な割合は、分離して いる相の形態であり、そして該分離している有機溶媒相は混合物全体にわたって 互いに貫通する網状組織を形成しているか、又は混合物全体にわたって分散され ている該混合物を重合させる工程;及び iii)分離している有機溶媒相を除去する工程を含むことを特徴とする方法。 13.有機溶媒が、ジイソプロピルエーテルである、請求項12記載の方法。 14.請求項1記載の多孔性ポリマーを製造するための方法であって、 1)連続的なモノマー成分相(該連続的なモノマー成分相は、ペルフルオロポリ エーテル単位の少なくとも一つを有するモノマーの少なくとも一つを含む)に、 ポロゲン(該ポロゲンは、置換されていてもよいポリ(アルキレン)グリコール である)を分散させる工程; 2)その後、連続的なモノマー相を重合させる工程;及び 3)多孔性ポリマーからポロゲンを除去する工程を含むことを特徴とする方法。 15.ポロゲンが、ポリプロピレングリコールである、請求項14記載の方法。 16.請求項12又は13記載の方法により得ることができる多孔性ポリマーを 含む製品。 17.請求項14又は15記載の方法により得ることができる多孔性ポリマーを 含む製品。 18.コンタクトレンズである、請求項16記載の製品。 19.コンタクトレンズである、請求項17記載の製品。
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