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公開番号2025009288
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112191
出願日2023-07-07
発明の名称分子鎖中に第3級アミノ基または第4級アンモニウムカチオン部位を有する両末端(メタ)アクリル変性シリコーンマクロマーおよびその製造方法
出願人信越化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C08G 77/54 20060101AFI20250110BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】両末端に(メタ)アクリル基を高割合で有し、分子鎖中に第4級アンモニウムカチオン部位を有するシリコーンマクロマーを提供することを目的とする。
【解決手段】一般式(1)で表される、分子鎖中に第3級アミノ基を有する、あるいはそれを第4級アンモニウムカチオン化した両末端(メタ)アクリル変性シリコーンマクロマーを提供する。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表される、分子鎖中に第３級アミノ基を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー
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170
（一般式（１）中、Ｒは互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｘは互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、Ｑは２価の有機基であり、ａは互いに独立に１～４００の整数であり、ｂは１～５０の整数であり、ｎ１は互いに独立に、２～１０の整数である）。
続きを表示（約 4,300 文字）【請求項２】
上記一般式（１）中、Ｑは互いに独立に、下記式（２）または下記式（３）で表される基である、請求項１記載の、分子鎖中に第３級アミノ基を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー
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170
（式（２）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、ｎ２は２～１０の整数であり、ｎ３は０～１０の整数である）
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170
（式（３）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、Ｒ
１
は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基である）。
【請求項３】
下記一般式（４）で表される、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー
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21
170
（一般式（４）中、Ｒは互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
２
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、２－ヒドロキシエチル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｘは互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、Ｑは２価の有機基であり、ａは互いに独立に１～４００の整数であり、ｂは１～５０の整数であり、ｎ１は互いに独立に、２～１０の整数であり、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である）。
【請求項４】
上記一般式（４）中、Ｑは互いに独立に、下記式（２）または（３）で表される基である、請求項３記載の、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー
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170
（式（２）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、ｎ２は２～１０の整数であり、ｎ３は０～１０の整数である）
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170
（式（３）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、Ｒ
１
は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基である）。
【請求項５】
下記一般式（１）で表される、分子鎖中に第３級アミンを有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーの製造方法であって、
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170
（一般式（１）中、Ｒは互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｘは互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、Ｑは２価の有機基であり、ａは互いに独立に１～４００の整数であり、ｂは１～５０の整数であり、ｎ１は互いに独立に、２～１０の整数である）
下記一般式（７）で表される分子鎖中に第３級アミノ基を有するオルガノポリシロキサン（Ａ）と下記一般式（１０）で表される（メタ）アクリル基を有するイソシアネート（Ｂ）とを反応させて上記一般式（１）で表される両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーを得る工程を含むことを特徴とする、前記製造方法
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170
（一般式（７）中、Ｒ、Ｒ
１
、ａ、およびｂは上記の通りであり、Ｑ
１
は下記式（８）または（９）で表される基である）
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170
（式（８）中、ｎ２は２～１０の整数であり、ｎ３は０～１０の整数である）
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170
（式（９）中、Ｒ
１
は上記の通りである）
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27
170
（一般式（１０）中、Ｘおよびｎ１は、上記の通りである）。
【請求項６】
上記一般式（１）中、Ｑは互いに独立に、下記式（２）または下記式（３）で表される基である、請求項５記載の、分子鎖中に第３級アミンを有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーの製造方法
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170
（式（２）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、ｎ２およびｎ３は上記の通りである）
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170
（式（３）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、Ｒ
１
は上記の通りである）。
【請求項７】
少なくとも１の末端にヒドロシリル基を有し分子鎖中に第３級アミノ基を有するオルガノポリシロキサンと、（ポリ）エチレングリコールアリルエーテルとを、白金触媒存在下にて反応させて、上記一般式（７）で表される分子鎖中に第３級アミノ基を有するオルガノポリシロキサン（Ａ）を得る工程をさらに含む、請求項５記載の、分子鎖中に第３級アミンを有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーの製造方法。
【請求項８】
両末端ヒドロシリル基変性オルガノハイドロジェンポリシロキサンと、アリル基を２つ有する第３級アミンとを白金触媒存在下にて反応させて、上記末端にヒドロシリル基を有し分子鎖中に第３級アミノ基を有するオルガノポリシロキサンを得る工程をさらに含む、請求項７記載の、分子鎖中に第３級アミンを有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーの製造方法。
【請求項９】
下記一般式（４）で表される、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーの製造方法であって、
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170
（一般式（４）中、Ｒは互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
２
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、２－ヒドロキシエチル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｘは互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、Ｑは２価の有機基であり、ａは互いに独立に１～４００の整数であり、ｂは１～５０の整数であり、ｎ１は互いに独立に、２～１０の整数であり、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である）
下記一般式（１）で表される分子鎖中に第３級アミノ基を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー（ａ）と、下記式（１４）で表されるハロゲン化炭化水素（ｂ）とを反応させて、上記一般式（４）で表される両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーを得る工程を含む、前記製造方法
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（一般式（１）中、Ｒ、Ｒ
１
、Ｘ、Ｑ、ａ、ｂ、およびｎ１は、上記の通りである）
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170
（式（１４）中、Ｒ
２
は上記の通りであり、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である）。
【請求項１０】
上記一般式（１）および（４）において、Ｑは下記式（２）または下記式（３）で表される基である、請求項９記載の、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーの製造方法
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170
（式（２）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、ｎ２は互いに独立に、２～１０の整数であり、ｎ３は互いに独立に、０～１０の整数である）
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170
（式（３）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基である）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子鎖中に第３級アミノ基または第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコーンは、その酸素透過性の高さから、コンタクトレンズ材料として広く用いられている。しかし、シリコーンは疎水性であることから、コンタクトレンズ表面を親水化するために、親水性基の導入が検討されている。その中で、第４級アンモニウムカチオン部位のシリコーン鎖への導入が報告されている（特許文献１～４）。なかでも、特許文献１は、両末端に重合性基を有する、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有するシリコーンマクロマーの合成方法を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００９－５４２８５５号公報
特表２００９－５３３５３２号公報
特表２０１０－５１６８７３号公報
特表２００９－５２１５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の製造方法では、重合性基を有さないシリコーンを不純物として一定量含むと推察される。一般的にコンタクトレンズ材料として用いられるシリコーンに重合性基を有さない化合物を多く含有することは好まれない。そこで、両末端に（メタ）アクリル基を高割合で導入することができる、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を含有するシリコーンマクロマーの製造方法の確立が望まれる。
【０００５】
本発明は、両末端に（メタ）アクリル基を高割合で有し、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有するシリコーンマクロマーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、両末端にヒドロキシ基または第２級アミノ基を有し、かつ、分子鎖中に第３級アミノ基を有するオルガノポリシロキサンと、（メタ）アクリル基を有するイソシアネートとを反応させた後、第４級アンモニウム化することで、両末端に（メタ）アクリル基を高割合で有し、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有するシリコーンマクロマーを与えることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される、分子鎖中に第３級アミノ基を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーを提供する。
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170
（一般式（１）中、Ｒは互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｘは互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、Ｑは２価の有機基であり、ａは互いに独立に１～４００の整数であり、ｂは１～５０の整数であり、ｎ１は互いに独立に、２～１０の整数である）。
【０００８】
好ましくは、上記両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーは下記[１]に示す構成要件をさらに有する。
[１]上記一般式（１）中、Ｑは、互いに独立に、下記式（２）または下記式（３）で表される基である、前記分子鎖中に第３級アミノ基を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー
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（式（２）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、ｎ２は２～１０の整数であり、ｎ３は０～１０の整数である）
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（式（３）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、Ｒ
１
は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基である）。
【０００９】
さらに本発明は、下記一般式（４）で表される、分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーを提供する。
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（一般式（４）中、Ｒは互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
１
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｒ
２
は互いに独立に、炭素数１～１０のアルキル基、２－ヒドロキシエチル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基であり、Ｘは互いに独立に、水素原子またはメチル基であり、Ｑは２価の有機基であり、ａは互いに独立に１～４００の整数であり、ｂは１～５０の整数であり、ｎ１は互いに独立に、２～１０の整数であり、Ｙは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である）。
【００１０】
好ましくは、上記両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマーは下記[１]に示す構成要件をさらに有する。
[１]上記一般式（４）中、Ｑは、互いに独立に、下記式（２）または（３）で表される基である、前記分子鎖中に第４級アンモニウムカチオン部位を有する両末端（メタ）アクリル変性シリコーンマクロマー
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（式（２）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、ｎ２は２～１０の整数であり、ｎ３は０～１０の整数である）
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（式（３）中、＊＊で示す箇所はケイ素原子に結合していることを示し、＊で示す箇所はカルボニル基に結合していることを示し、Ｒ
１
は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、および炭素数７～１０のアラルキル基から選ばれる基である）。
（【００１１】以降は省略されています）

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