JP2002030117A - 共重合体、架橋体、コンタクトレンズ材料、コンタクトレンズ及びその製造方法 - Google Patents

共重合体、架橋体、コンタクトレンズ材料、コンタクトレンズ及びその製造方法

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JP2002030117A
JP2002030117A JP2000213897A JP2000213897A JP2002030117A JP 2002030117 A JP2002030117 A JP 2002030117A JP 2000213897 A JP2000213897 A JP 2000213897A JP 2000213897 A JP2000213897 A JP 2000213897A JP 2002030117 A JP2002030117 A JP 2002030117A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】防汚染性、加工性、機械的強度、耐久性等に優
れる架橋重合体、その原料となる、加熱により架橋しう
る基を有する共重合体、防汚染性、加工性、機械的強
度、耐久性等に優れるコンタクトレンズ材料、コンタク
トレンズ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】(a)成分;ホスホリルコリン類似基含有不
飽和単量体10〜99.8質量%、(b)成分;エポキシ
基含有不飽和単量体0.1〜20質量%、(c)成分;ヒ
ドロキシル基含有不飽和単量体又はブロックカルボン酸
基含有不飽和単量体0.1〜80質量%、及び(d)成
分;その他不飽和単量体0〜80質量%からなる単量体
組成物を重合させて得た、重量平均分子量3000〜1
000000の共重合体、その架橋重合体、それを用い
たコンタクトレンズ材料、コンタクトレンズ及びその製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、共重合体、架橋重
合体、コンタクトレンズ材料、コンタクトレンズ及びそ
の製造方法に関する。さらに詳細には、防汚染性、加工
性、機械的強度、耐久性等に優れる架橋重合体、その原
料となる共重合体、それを用いたソフトコンタクトレン
ズに特に有効な、コンタクトレンズ材料及びコンタクト
レンズ、並びにコンタクトレンズ製造時における歪みや
設計寸法のズレ等を抑制しうるコンタクトレンズの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コンタクトレンズは、メチルメタクリレ
ート等の疎水性モノマーを主成分とするハードコンタク
トレンズと、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の
親水性モノマーを主成分とする含水性ソフトコンタクト
レンズとに分けられ、広く利用されている。ハードコン
タクトレンズは、最も古くから使用されており、機械的
強度、耐防汚性等に優れる。最近では角膜への酸素供給
の点から、有機シラン系化合物やフッ素化合物を有する
酸素透過性の高いハードコンタクトレンズが主流になっ
ている。しかし、これらのハードコンタクトレンズは、
有機シランを含有することにより酸素透過性が付与され
るが、涙液中のタンパク質や脂質等の汚れが付着し易
い、また割れ易い等の欠点がある。
【0003】一方、含水性ソフトコンタクトレンズは、
ハードコンタクトレンズに比較して目に馴染みやすく、
装用感に優れたレンズである。しかし、涙液中の蛋白
質、脂質等が沈着し易く、強度が低いという欠点があ
る。また高含水性ソフトコンタクトレンズは、切削、研
磨によるレンズ加工が難しく、ソフトコンタクトレンズ
に不可欠な滅菌処理の繰り返しによる黄変等の問題や、
含水率を高めるとレンズの機械的強度が低下する等の問
題が生じる。
【0004】これら涙液中のタンパク質のコンタクトレ
ンズへの吸着を改善するために、ホスホリルコリン基を
有する単量体、特に、2−メタクリロイルオキシエチル
−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェートを
共重合成分として使用する技術が提案されている(特開
平6−43401号公報、特開平6−313865号公
報、特開平7−159736号公報、EP055529
5(B)1等)。
【0005】ところで、通常の実用的なコンタクトレン
ズは、ハードコンタクトレンズ、ソフトコンタクトレン
ズのいずれであっても、重合反応と架橋反応とを同時に
行って作製される。一般に、重合反応前のモノマーの体
積と、重合後のポリマーの体積を比較すると、重合によ
り体積が減少(収縮)することが広く知られている。これ
は、分子が混合状態から反応による結合状態に変化する
ことにより、分子の専有体積が減少することによって生
じる現象である。ここで、重合時に2官能以上の架橋モ
ノマーが存在する場合、ポリマー中の各主鎖は、架橋剤
による分子の運動に制限があるために安定な配列となり
難く、内部応力(歪み)が残存する。この歪みは、コンタ
クトレンズの形状を変化させるので、製造後のコンタク
トレンズが設計したレンズの形状(例えばカーブ)と異な
る原因の一つになったり、あるいは歩留まりを低下させ
る等の原因の一つとなっている。このため、より歪みの
少ない材料がコンタクトレンズに求められている。
【0006】従来、含水ソフトコンタクトレンズを製造
する方法としては、例えば、エチレン性の単量体組成物
をコンタクトレンズ形状の型に流し込み、そのままラジ
カル重合により硬化させ、後で含水させる方法、エチレ
ン性の単量体組成物をラジカル重合によりロッド(棒状)
型に硬化させた後、切り出して切削加工し、その後含水
させる方法、エチレン性の単量体組成物をラジカル重合
によりボタン型に硬化させた後、切削加工し、その後含
水する方法が採用されている。これらの方法により製造
される含水性ソフトコンタクトレンズは、未反応物の残
存、ラジカル重合開始剤分解物の残存等が問題となる。
このような問題は、含水時において水で十分置換する操
作、あるいは使用前に煮沸消毒することにより解決しう
るが、製造工程が煩雑であるという問題は残っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、防汚
染性、加工性、機械的強度、耐久性等に優れる架橋重合
体、その原料となる、加熱により架橋しうる基を有する
共重合体を提供することにある。本発明の別の目的は、
防汚染性、加工性、機械的強度、耐久性等に優れるコン
タクトレンズ材料及びコンタクトレンズを提供すること
にある。本発明の他の目的は、製造時におけるコンタク
トレンズの歪みや設計寸法のズレ等が抑制でき、防汚染
性、機械的強度、耐久性等に優れるコンタクトレンズを
高い歩留りにおいて製造し得るコンタクトレンズの製造
方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、(a)成
分;ホスホリルコリン類似基含有不飽和単量体10〜9
9.8質量%、(b)成分;エポキシ基含有不飽和単量体
0.1〜20質量%、(c)成分;ヒドロキシル基含有不
飽和単量体又はブロックカルボン酸基含有不飽和単量体
0.1〜80質量%、及び(d)成分;その他不飽和単量
体0〜80質量%からなる単量体組成物を重合させて得
た、重量平均分子量3000〜1000000の共重合
体が提供される。また本発明によれば、式(5)で表され
る構成単位(a)10〜99.8質量%と、式(6)で表さ
れる構成単位(b)0.1〜20質量%と、式(7)で表さ
れる構成単位(c1)及び/又は式(8)で表される構成単
位(c2)0.1〜80質量%とを含み、ランダム型の重
量平均分子量3000〜1000000の共重合体が提
供される。
【0009】
【化9】
【0010】(式(5)中、R1、R2及びR3は同一又は異
なる基であって、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基
又はヒドロキシ炭化水素基示し、X1は2価の有機残基
を示し、Y1は炭素数1〜6のアルキレンオキシ基を示
し、Z1及びZ2は同一又は異なる基であって、水素原
子、メチル基又は(C)OO−R4(ただし、R4は炭素数
1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のヒドロキシ
アルキル基を表す)を示す。mは0又は1、nは2〜4
の整数である。式(6)中、R5は水素原子又はメチル基
を示し、X2は2価の有機残基を示す。式(7)中、R6
水素原子又はメチル基を示し、X3は2価の有機残基を
示す。式(8)中、R7、R8及びR9は同一又は異なる基
であって、水素原子又は1〜18の有機基を示し、R10
は炭素数1〜18の有機基示す。R9及びR10は互いに
結合してY2をヘテロ原子とする複素環を形成していて
もよい。Y2は酸素原子又はイオウ原子を示す。Z3及び
4は同一又は異なる基であって、水素原子、メチル基
又は(C)OO−R11(ただし、R11は炭素数1〜10の
アルキル基又は炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基
を表す)を示す。)更に本発明によれば、上記共重合体を
加熱し、架橋させて得た架橋重合体が提供される。更に
また本発明によれば、上記架橋重合体を含むコンタクト
レンズ材料が提供される。また本発明によれば、上記コ
ンタクトレンズ材料を加工して得たコンタクトレンズが
提供される。更に本発明によれば、上記共重合体を、成
形・加熱により架橋させ、加工することを特徴とする上
記コンタクトレンズの製造方法が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明の共重合体は、(a)成分;ホスホリルコリ
ン類似基含有不飽和単量体、(b)成分;エポキシ基含有
不飽和単量体、(c)成分;ヒドロキシル基含有不飽和単
量体又はブロックカルボン酸基含有不飽和単量体及び
(d)成分;その他不飽和単量体を特定割合で含む単量体
組成物を重合させて得た、重量平均分子量3000〜1
000000の共重合体である。また、本発明の共重合
体は、上記式(5)で表される構成単位(a)と、上記式
(6)で表される構成単位(b)と、上記式(7)で表される
構成単位(c1)及び/又は上記式(8)で表される構成単
位(c2)とを含み、ランダム型の重量平均分子量300
0〜1000000の共重合体である。
【0012】(a)成分としては、式(1)で表されるホス
ホリルコリン類似基含有不飽和単量体が好ましく、この
(a)成分により上記式(5)で表される構成単位(a)を形
成することができる。
【化10】 式中、R1、R2及びR3は同一又は異なる基であって、
水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基又はヒドロキシ炭
化水素基を示す。この炭化水素基としてはアルキル基等
が挙げられる。X1は2価の有機残基を示す。この有機
残基としてはアルキレン基等が挙げられる。Y1は炭素
数1〜6のアルキレンオキシ基を示す。Z1及びZ2は同
一又は異なる基であって、水素原子、メチル基又は(C)
OO−R 4(ただし、R4は炭素数1〜10のアルキル基
又は炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を表す)を
示す。mは0又は1、nは2〜4の整数である。
【0013】式(1)で表されるホスホリルコリン類似基
含有不飽和単量体としては、例えば、2−(メタ)アクリ
ロイルオキシエチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エ
チルホスフェート(以下、アクリル基又はメタクリル基
とを併せて(メタ)アクリルと示す。)、3−(メタ)アク
リロイルオキシプロピル−2'−(トリメチルアンモニ
オ)エチルホスフェート、4−(メタ)アクリロイルオキ
シブチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフ
ェート、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシル−2'
−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−
(メタ)アクリロイルオキシエチル−2'−(トリエチルア
ンモニオ)エチルホスフェート、2−(メタ)アクリロイ
ルオキシエチル−2'−(トリプロピルアンモニオ)エチ
ルホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル
−2'−(トリブチルアンモニオ)エチルホスフェート、
2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−2'−(トリメ
チルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(メタ)アク
リロイルオキシブチル−2'−(トリメチルアンモニオ)
エチルホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシペ
ンチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェ
ート、2−(メタ)アクリロイルオキシヘキシル−2'−
(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(メ
タ)アクリロイルオキシエチル−3'−(トリメチルアン
モニオ)プロピルホスフェート、3−(メタ)アクリロイ
ルオキシプロピル−3'−(トリメチルアンモニオ)プロ
ピルホスフェート、4−(メタ)アクリロイルオキシブチ
ル−3'−(トリメチルアンモニオ)プロピルホスフェー
ト、5−(メタ)アクリロイルオキシペンチル−3'−(ト
リメチルアンモニオ)プロピルホスフェート、6−(メ
タ)アクリロイルオキシヘキシル−3'−(トリメチルア
ンモニオ)プロピルホスフェート、2−(メタ)アクリロ
イルオキシエチル−4'−(トリメチルアンモニオ)ブチ
ルホスフェート、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピ
ル−4'−(トリメチルアンモニオ)ブチルホスフェー
ト、4−(メタ)アクリロイルオキシブチル−4'−(トリ
メチルアンモニオ)ブチルホスフェート、5−(メタ)ア
クリロイルオキシペンチル−4'−(トリメチルアンモニ
オ)ブチルホスフェート、6−(メタ)アクリロイルオキ
シヘキシル−4'−(トリメチルアンモニオ)ブチルホス
フェート等が挙げられる。
【0014】さらに、α−メチル−β−((2'−トリメ
チルアンモニオ)エチルリン酸エチル)イタコネート、β
−メチル−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリ
ン酸エチル)イタコネート、α−エチル−β−((2'−ト
リメチルアンモニオ)エチルリン酸エチル)イタコネー
ト、β−エチル−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エ
チルリン酸エチル)イタコネート、α−プロピル−β−
((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン酸エチル)イ
タコネート、β−プロピル−α−((2'−トリメチルア
ンモニオ)エチルリン酸エチル)イタコネート、α−(2"
−ヒドロキシエチル)−β−((2'−トリメチルアンモニ
オ)エチルリン酸エチル)イタコネート、β−(2"−ヒド
ロキシエチル)−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エ
チルリン酸エチル)イタコネート、α−(2"−ヒドロキ
シエチル)−β−((2'−トリメチルアンモニオ)エチル
リン酸プロピル)イタコネート、β−(2"ーヒドロキシ
エチル)−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリ
ン酸プロピル)イタコネート、α−エチル−β−((2'−
N,N−ジメチル−N−エチルアンモニオ)エチルリン
酸エチル)イタコネート、β−エチル−α−((2'−N,
N−ジメチル−N−エチルアンモニオ)エチルリン酸エ
チル)イタコネート、α−エチル−β−((2'−N,N−
ジエチル−N−メチルアンモニオ)エチルリン酸エチル)
イタコネート、β−エチル−α−((2'−N,N−ジエ
チル−N−メチルアンモニオ)エチルリン酸エチル)イタ
コネート、α−エチル−β−((2'−トリメチルアンモ
ニオ)エチルリン酸プロピル)イタコネート、β−エチル
−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン酸プロ
ピル)イタコネート、α−エチル−β−((2'−トリメチ
ルアンモニオ)エチルリン酸ブチル)イタコネート、β−
エチル−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン
酸ブチル)イタコネート、α−エチル−β−((2'−トリ
メチルアンモニオ)エチルリン酸エトキシエチル)イタコ
ネート、β−エチル−α−((2'−トリメチルアンモニ
オ)エチルリン酸エトキシエチル)イタコネート、α−エ
チル−β−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン酸
ジイソプロピレングリコール)イタコネート、β−エチ
ル−α−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン酸ジ
イソプロピレングリコール)イタコネート、α−エチル
−β−((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン酸トリ
エチレングリコール)イタコネート、β−エチル−α−
((2'−トリメチルアンモニオ)エチルリン酸トリエチレ
ングリコール)イタコネート、エチル−(2'−トリメチ
ルアンモニオエチルリン酸エチル)フマレ−ト、イソプ
ロピル−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチ
ル)フマレ−ト、t−ブチル−(2'−トリメチルアンモ
ニオエチルリン酸エチル)フマレ−ト、シクロヘキシル
−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル)フ
マレ−ト、2−ヒドロキシエチル−(2'−トリメチルア
ンモニオエチルリン酸エチル)フマレ−ト、イソプロピ
ル−(2'−トリエチルアンモニオエチルリン酸エチル)
フマレ−ト、sec−ブチル−(2'−N,N−ジエチル
−N−メチルアンモニオエチルリン酸エチル)フマレ−
ト、エチル−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸
プロピル)フマレ−ト、イソプロピル−(2'−トリメチ
ルアンモニオエチルリン酸ブチル)フマレ−ト、イソプ
ロピル−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸エト
キシエチル)フマレ−ト、t−ブチル−(2'−トリエチ
ルアンモニオエチルリン酸エトキシエチル)フマレ−
ト、イソプロピル−(2'−トリヒドロキシエチルアンモ
ニオエチルリン酸エチル)フマレ−ト、エチル−(2'−
トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル)マレ−ト、
イソプロピル−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン
酸エチル)マレ−ト、t−ブチル−(2'−トリメチルア
ンモニオエチルリン酸エチル)マレ−ト、シクロヘキシ
ル−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸エチル)
マレ−ト、2−ヒドロキシエチル−(2'−トリメチルア
ンモニオエチルリン酸エチル)マレ−ト、イソプロピル
−(2'−トリエチルアンモニオエチルリン酸エチル)マ
レ−ト、sec−ブチル−(2'−N,N−ジエチル−N
−メチルアンモニオエチルリン酸エチル)マレ−ト、エ
チル−(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸プロピ
ル)マレ−ト、イソプロピル−(2'−トリメチルアンモ
ニオエチルリン酸ブチル)マレ−ト、イソプロピル−
(2'−トリメチルアンモニオエチルリン酸エトキシエチ
ル)マレ−ト、t−ブチル−(2'−トリメチルアンモニ
オエチルリン酸ブチル)マレ−ト、t−ブチル−(2'−
トリエチルアンモニオエチルリン酸エトキシエチル)マ
レ−ト、イソプロピル−(2'−トリヒドロキシエチルア
ンモニオエチルリン酸エチル)マレ−ト等が挙げられ
る。特に入手性などから2−(メタ)アクリロイルオキシ
エチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェ
ートが好ましく挙げられる。
【0015】(b)成分としては、式(2)で表されエポキ
シ基含有不飽和単量体が好ましく、この単量体により、
上記式(6)で表される構成単位(b)を形成することがで
きる。
【化11】 式中、R5は水素原子又はメチル基を示し、X2は2価の
有機残基を示す。この有機残基としてはアルキレン基等
が挙げられる。
【0016】式(2)で表されエポキシ基含有不飽和単量
体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、
グリシジルイタコネート、グリシジルフマレート、3,
4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙
げられる。
【0017】(c)成分としては、式(3)で表されヒドロ
キシル基含有不飽和単量体及び/又は式(4)で表される
ブロックカルボン酸含有不飽和単量体等が挙げられる。
式(3)で表されヒドロキシル基含有不飽和単量体によ
り、上記式(7)で表される構成単位(c1)を形成するこ
とができ、式(4)で表されるブロックカルボン酸含有不
飽和単量体により、上記式(8)で表される構成単位
(c2)を形成することができる。
【化12】 式(3)中、R6は水素原子又はメチル基を示し、X3は2
価の有機残基を示す。この有機残基としてはアルキレン
基等が挙げられる。式(4)中、R7、R8及びR 9は同一
又は異なる基であって、水素原子又は1〜18の有機基
を示し、R10は炭素数1〜18の有機基示す。これら有
機基としてはアルキル基等が挙げられる。R9及びR10
は互いに結合してY2をヘテロ原子とする複素環を形成
していてもよい。Y2は酸素原子又はイオウ原子を示
す。Z3及びZ4は同一又は異なる基であって、水素原
子、メチル基又は(C)OO−R11(ただし、R11は炭素
数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のヒドロキ
シアルキル基を表す)を示す。
【0018】式(3)で表されヒドロキシル基含有不飽和
単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、1,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アク
リレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート等
が挙げられる。式(4)で表されるブロックカルボン酸含
有不飽和単量体としては、例えば、1−イソプロポキシ
エチル(メタ)アクリレート、1−エトキシエチル(メタ)
アクリレート、1−t−ブトキシエチル(メタ)アクリレ
ート、1−(1−メチルヘキシロキシ)エチル(メタ)アク
リレート、1−(1,1−ジメチルプロポキシ)エチル
(メタ)アクリレート、1−イソプロポキシエチル(メタ)
アクリルアミド、1−エトキシエチル(メタ)アクリルア
ミド、1−t−ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド、
1−(1−メチルヘキシロキシ)エチル(メタ)アクリルア
ミド、1−(1,1−ジメチルプロポキシ)エチル(メタ)
アクリルアミド、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸
−2,4−ビス(プロポキシエチル)−1−((メタ)アク
リロキシエチル)エステル等が挙げられる。
【0019】本発明の共重合体において、前記(a)成
分、(b)成分及び(c)成分を必須成分とする単量体組成
物は、必要に応じて、(d)成分;その他不飽和単量体を
含んでいても良い。(d)成分としては、例えば、スチレ
ン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン、アミノス
チレン等のスチレン系単量体;メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレ
ート、ドデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アク
リレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキ
シル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート等の各種モノアルキル(メタ)アクリレート;
(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン等
の反応性官能基含有(メタ)アクリレート;2−(メタ)ア
クリロイルオキシエチルブチルウレタン、2−(メタ)ア
クリロイルオキシエチルベンジルウレタン、2−(メタ)
アクリロイルオキシエチルフェニルウレタン等のウレタ
ン変性(メタ)アクリレート;メチルビニルエーテル、エ
チルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニル
エーテル類;酢酸ビニル等のビニルエステル類;塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、イソブ
チレン等のハロゲン置換もしくは無置換炭化水素単量
体;ジエチルフマレート、ジエチルマレート等の多官能
エステル型単量体;(メタ)アクリル酸、アコニット酸、
イタコン酸、メタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マ
レイン酸、メタコン酸等のカルボキシル基含有単量体;
ビニルスルホン酸、アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸等のスルホン酸系単量
体、及びこれらの各種金属塩;N,N−ジメチルアミノ
プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート等の含窒素単量体、及びこれ
らの各種四級塩;2−ビニルピリジン、3−ビニルピリ
ジン、4−ビニルピリジン、2−ビニルイミダゾール、
N−メチル−2−ビニルイミダゾール、N−ビニルイミ
ダゾール、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピ
ル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]ア
クルアミド等のアミド型単量体;2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、1,3−ジヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート等の水酸基含有単量体;ポリエチレ
ングリコール(メタ)アクリレート;N−ビニルピロリド
ン、N−(メタ)アクリロイルピロリドン、アクリロイル
モルホリン等の含窒素環状単量体、マレイン酸イミド、
無水マレイン酸、アクリロニトリル、ビニルベンジルア
ミン、各種疎水性マクロモノマー、各種親水性マクロモ
ノマー等が挙げられる。
【0020】本発明の共重合体において、単量体組成物
中の前記(a)成分の配合割合は、組成物全量に対して、
10〜99.8質量%、好ましくは30〜99.5質量
%である。10質量%未満では、ホスホリルコリン類似
基の示す抗タンパク質吸着能が低下し、99.8質量%
を超えると得られるコンタクトレンズ材料の強度が低下
する。本発明の共重合体において、前記(b)成分の配合
割合は、組成物全量に対して、0.1〜20質量%、好
ましくは0.5〜10質量%である。0.1質量%未満
又は20質量%を超える場合には、得られるコンタクト
レンズ材料の強度が弱くなる。本発明の共重合体におい
て、前記(c)成分の配合割合は、組成物全量に対して、
0.1〜80質量%、好ましく2〜80質量%である。
0.1質量%未満では得られるコンタクトレンズ材料の
強度が弱くなり、80質量%を超えると前記(a)成分の
示す抗タンパク質吸着能が低下する。本発明の共重合体
において、前記(d)成分の配合割合は、組成物全量に対
して、0〜80質量%、好ましくは30〜70質量%で
ある。80質量%を超えると前記(a)成分の示す抗タン
パク質吸着能が低下する。
【0021】本発明の共重合体において、前記単量体組
成物を重合する方法としては、公知のラジカル重合法等
を採用することができる。重合に際しては、必要に応じ
て反応系に、重合溶媒や重合開始剤を加えることができ
る。重合溶媒としては、重合に用いられる溶媒であれば
良く、例えば、水、アルコ−ル、あるいは水とアルコ−
ルとの混合物等が好ましく挙げられる。重合に際して、
重合溶媒中での全単量体の濃度は、5〜100質量%が
好ましい。5質量%未満の濃度では重合効率が悪くなり
好ましくない。
【0022】重合開始剤としては、例えば、2,2'−
アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2'−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス
(4−シアノ吉草酸)、2,2'−アゾビス(2−(5−メ
チル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン)二塩酸
塩、2,2'−アゾビス(2−(2−イミダゾリン−2−
イル)プロパン)二塩酸塩、2,2'−アゾビスイソブチ
ルアミド二水和物、アゾビスイソブチロニトリル、2,
2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、過
硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイ
ル、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、t−ブ
チルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチ
ルペルオキシピバレート、t−ブチルペルオキシジイソ
ブチレート、過酸化ラウロイル、t−ブチルペルオキシ
ネオデカノエート(商品名「パーブチルND」、日本油
脂(株)社製)が挙げられる。また、重合開始剤には、各
種レドックス系の促進剤を用いても良い。重合開始剤の
使用量は、全単量体100質量部に対して、0.01〜
10質量部、さらには0.1〜5質量部が好ましい。
【0023】本発明の共重合体において、前記単量体組
成物の重合は、例えば、前記単量体を必要に応じて重合
溶媒で溶解し、必要に応じて、他の添加剤を加えた後、
前記重合開始剤を加え、必要に応じて重合系を不活性ガ
ス、例えば、窒素、二酸化炭素、ヘリウムで置換ないし
雰囲気下にし、必要に応じて重合温度を設定する方法等
により得ることができる。重合温度は、重合開始剤の種
類により異なるが、0〜80℃が好ましく、重合時間は
10分間〜120時間が望ましい。重合温度が80℃を
超える場合には、重合と同時に架橋反応が生じる恐れが
あるので好ましくない。得られた共重合体は、公知の精
製方法、例えば、沈澱、ろ過、抽出、溶媒留去等の方法
により精製した後、必要であればさらに再沈、カラムク
ロマトグラフィー、活性炭処理、活性白土処理の操作で
精製することができる。
【0024】本発明の共重合体は、上記式(5)と、式
(6)と、式(7)及び/又は式(8)とで示される、構成単
位(a)と、構成単位(b)と、構成単位(c1)及び/又は
構成単位(c2)とを必須の構成単位として含む共重合体
であることが好ましい。これらの構成単位はランダム構
造であって、これらの割合は、共重合体中に、構成単位
(a)が10〜99.8質量%、構成単位(b)が0.1〜
20質量%、構成単位(c1)及び/又は構成単位(c2)の
合計が0.1〜80質量%であることが望ましい。この
際、本発明の共重合体には、他の構成単位が80質量%
以下含まれていても良い。
【0025】本発明の共重合体には、必要に応じて、例
えば、その物性に影響を与えない範囲で、色素、染料、
顔料、紫外線吸収剤等を含んでいても良い。具体的に
は、青色201号、青色204号、紫色201号、赤色
404号、緑色202号、青色404号等の色素又は顔
料;2−(2'−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾー
ル、2−(ヒドロキシ)ベンゾフェノン等の紫外線吸収剤
等が挙げられる。
【0026】本発明の架橋重合体は、上記本発明の共重
合体を加熱し架橋させたものである。例えば、本発明の
共重合体を、キャストや、加圧成型等により適当な形状
に成型、乾燥後、加熱することで架橋させることができ
る。前記キャストは、修飾反応や重合反応で得た共重合
体液をそのまま用いるか、前記共重合体を適当な溶媒で
溶解し、共重合体溶液とした後、風乾、スピンキャスト
等、一般的なキャスト方法で共重合体のキャスト物を得
る方法により行なうことができる。前記加圧成型は、前
記共重合体の乾燥物を加圧成型機に挿入し、0.5〜5
0MPaの条件で、加圧成型する方法により行なうこと
ができる。加圧が0.5MPa未満では、得られる成型
物に十分な強度が付与できず、50MPaを超える場合
には用いる成型器の耐圧性が実用的でないので好ましく
ない。
【0027】本発明の共重合体を加熱し、架橋させるに
は、前記キャスト法、加圧成型法等を用いて本発明の共
重合体を所望の形状に成形した後、あるいは本発明の共
重合体を溶液状態で鋳型に入れ、次いで、好ましくは8
0〜160℃に昇温し、所定時間保持することにより架
橋させることにより、所望の架橋重合体を得ることがで
きる。本発明の共重合体及び架橋重合体に含まれるリン
元素の量は、好ましくは0.17〜3.4mmol/gであ
る。0.17mmol/g未満では、ホスホリルコリン類似
基の示す抗蛋白質吸着能が低下し、3.4mmol/gを超
える場合には、得られるコンタクト材料の強度が低下す
るので好ましくない。また、本発明の共重合体及び架橋
重合体に含まれるエポキシ基の量は、好ましくは0.0
07〜1.5mmol/gである。この範囲外では、得られ
るコンタクト材料の強度が低下するので好ましくない。
【0028】本発明のコンタクトレンズ材料は、上記架
橋重合体を含んでおれば良く、架橋重合体自体であって
も良い、コンタクトレンズ形状の材料である。コンタク
トレンズ形状にするには、上記架橋重合体を得る際の条
件に基づいて、例えば、上記共重合体溶液を、試験管等
の適当な容器の中に入れて架橋させ、丸棒又はブロック
を得た後、切削、研磨等の機械加工する方法、所定の鋳
型に上記共重合体溶液を注入し、鋳型中で架橋すること
で、直接コンタクトレンズ形状に成型する方法、所定の
鋳型上に上記共重合体溶液を、キャストを行いながら加
熱又は光照射により架橋させる方法等により行なうこと
ができる。
【0029】本発明のコンタクトレンズは、上記コンタ
クトレンズ材料を加工して得られたコンタクトレンズで
ある。特に、ソフトコンタクトレンズであることが好ま
しく、その際の含水率は、10〜90質量%が好まし
い。含水率が10質量%未満の場合は装用感が低下し、
90質量%を越えると強度が低下するので好ましくな
い。
【0030】本発明のコンタクトレンズを製造するに
は、上記本発明の共重合体を、成形・加熱することによ
り架橋させ、通常のコンタクトレンズを加工する工程に
より得ることができる。この際の成形・加工は、上述の
本発明の架橋重合体及びコンタクトレンズ材料において
説明した条件や方法と同様に行なうことができる。この
製造方法では、本発明の共重合体を得た後に、架橋を行
なうので、即ち、共重合反応と架橋反応とを別個に行な
うので、コンタクトレンズの設計寸法の狂いを抑制する
ことができ、歩留りを高くでき、しかも、未反応物の残
存を抑えることができる。
【0031】
【発明の効果】本発明の共重合体は、ホスホリルコリン
類似基、エポキシ基及びエポキシ基と架橋反応しうる基
を分子中に有するので、加熱により架橋可能であり、し
かも、架橋させる前に精製して不純物を少なくした状態
で架橋させることができる。また、本発明の架橋重合
体、コンタクトレンズ材料及びコンタクトレンズは、上
記共重合体を架橋させて得られたものであり、且つ分子
中にホスホリルコリン類似基を有するので、耐汚染性、
生体適合性に優れる。しかも、コンタクトレンズに要求
される機械的強度、耐久性にも優れ、材料としては成形
加工性にも優れる。本発明のコンタクトレンズの製造方
法では、共重合反応させた本発明の共重合体を、成形・
加熱することにより架橋させるので、即ち、共重合反応
と架橋反応とを別々に行うので、得られる材料の歪みが
少なく、寸法安定性に優れる。しかも、架橋前に共重合
体を精製することもできることから、得られるコンタク
トレンズに未反応物が残存しにくく、生体に直接触れる
コンタクトレンズの製造方法として有用である。
【0032】
【実施例】以下、実施例及び比較例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例1 ;直鎖共重合体の合成 単量体としてのグリシジルメタクリレート、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、2−メタクリロイルオキシ
エチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェ
ート及びブチルメタクリレートを、質量比で74.8:
15.4:5.1:4.7を秤量し、これらの合計濃度
が25質量%になるように、イソプロパノールを加え混
合溶解した。この溶液に窒素を1時間吹き込み、系の温
度を50℃に設定し、開始剤として、商品名「パーブチ
ル−ND」(日本油脂株式会社製)を単量体全量に対して
0.025mol/mol添加した。続いて、50℃で
6時間攪拌後、室温に冷却し、重合を完了した。この重
合液は重合液量に対して10倍容量のジイソプロピルエ
ーテルに滴下することで沈澱精製し、真空乾燥を行い共
重合体を得た。得られた共重合体のゲルパーミエイショ
ンクロマトグラフィーによる分子量測定を行なった。結
果を表1に示す。また、得られた共重合体のリン定量、
エポキシ定量、NMRスペクトルを測定した。これらの
結果から算出した各単量体に基づく構成単位の組成比を
表1に示す。また、得られた共重合体のNMRスペクト
ル測定結果を図1に示す。以上の結果より、得られた共
重合体は、以下の構造単位を有することがわかった。
【0033】
【化13】
【0034】実施例2〜4;直鎖重合体の合成 用いた単量体を表1に示す単量体に代えた以外は実施例
1と同様にして共重合体を得、各測定を行なった。結果
を表1に示す。
【0035】比較例1;ホスホリルコリン基を含有しな
い重合体の作製 用いた単量体を表1に示す単量体に代えた以外は実施例
1と同様にして共重合体を得、各測定を行なった。結果
を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】なお、表1で用いた略号は、以下の通りで
ある。 GMA:グリシジルメタクリレート、HEMA:2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、MPC:2−メタクリ
ロイルオキシエチル−2'−(トリメチルアンモニオ)エ
チルホスフェート、BMA:ブチルメタクリレート、P
OEM:1−イソプロポキシエチルメタクリレート、i
POH:イソプロパノール
【0038】実施例5;コンタクトレンズ材料の作製 実施例1で調製した共重合体をイソプロピルアルコール
に濃度が20質量%になるように溶解し、テフロン(登
録商標)シャーレ上でキャスト処理した(30℃、1
晩)。得られたキャストフィルムを150℃のホットプ
レート上に乗せ、さらにその上に重石としてテフロン板
を乗せ、フィルムがめくれ上がるのを防ぎ、1時間放置
することでフィルムの架橋を行いコンタクトレンズ材料
を得た。得られたコンタクトレンズ材料について、以下
に示す各測定を行なった。結果を表2に示す。
【0039】架橋性及び溶解性残存物(未反応物を含む)
の評価:得られたコンタクトレンズ材料及び比較材料を
秤量し(W1)、自重の10000倍のエタノールに投入
し、室温で放置した。1晩後、これらの材料が溶解した
か、ゲルのままかを目視で判断し、架橋性の評価を行っ
た。なお、評価結果はエタノール不溶のものを架橋性
○、エタノールに溶解したものを架橋性×とした。さら
に、上清を捨て、エタノールを含んだゲルを80℃で乾
燥後秤量した(W2)。この時の質量減少を、未反応物を
含む溶解性残存物とし、下記の数式に従い算出した。 溶解性残存物(%)=((W1−W2)/W1)×100 式中、W1は処理前の質量、W2はエタノール抽出試験
後の質量を示す。 歪の測定:コンタクトレンズ材料及び比較材料を株式会
社ルケオ社製歪検査器(LSM−202)を用いて歪の検
査を行い、歪の有無を検査した。 なお、評価結果は、被検体が透明で均一に観察され、歪
みのないものを○、被検体が一部でも白色あるいは虹色
に観察され、歪みのあるものを×とした。
【0040】材料の膨潤:コンタクトレンズ材料及び比
較材料を自重の10000倍の精製水に投入し、室温で
1晩放置することで、水に膨潤させハイドロゲルを得
た。得られたハイドロゲルについて、以下に示す各物性
を評価した。 含水率の測定:上記ハイドロゲルを秤量し(W3)、オー
ブン中で100℃で24時間乾燥後、再度、秤量した
(W4)。含水率は次の数式により求めた。 含水率(%)=((W3−W4)/W3)×100 式中、W3は乾燥前の膨潤質量、W4は乾燥後の質量を
示す。 機械的強度の測定:得られたハイドロゲルを幅2mm、
長さ10mmの短冊状に切り出して試験片とし、引張強
度試験器(山電(株)社製、レオナーRe−3305)を使
用して1.0mm/分の引張速度で試験した。 蛋白吸着量の評価:アルブミン0.39g、リゾチーム
0.17g及びγ−グロブリン0.11gを生理食塩水
100gに溶解したタンパク溶液に、ハイドロゲル(直
径9mm、厚さ80μm)を37℃で7日間浸漬した。
引き続いて生理食塩水ですすいだ後、1質量%のドデシ
ル硫酸ナトリウムの界面活性剤水溶液を用いてハイドロ
ゲルからタンパク質を剥離させ、この溶液中に溶解した
タンパク質を、タンパク質定量キットを用いて定量を行
うことで、材料に吸着したタンパク質を測定した。
【0041】実施例6〜8;コンタクトレンズ材料の作
製 用いた重合体を実施例2〜4で調製した共重合体に変更
した以外は実施例5と同様の操作を行うことで架橋を行
いコンタクトレンズ材料を得、実施例5と同様な各測定
を行なった。結果を表2に示す。
【0042】比較例2;PC基を含有しない比較材料の
作製 用いた重合体を比較例1で調製した共重合体に変更した
以外は実施例5と同様の操作を行ない、架橋してホスホ
リルコリン類似基(PC基)を含有しない比較材料を得、
実施例5と同様な各測定を行なった。結果を表2に示
す。
【0043】比較例3;未架橋の比較材料の作製 実施例1で調製した共重合体をイソプロピルアルコ−ル
に濃度が20質量%になるように溶解し、テフロンシャ
ーレ上でキャスト処理し30℃、1晩放置して、未架橋
の比較材料を得た。この材料について、実施例5と同様
な各測定を行なった。結果を表2に示す。
【0044】比較例4;重合と架橋とを同時に行うPC
基を含有しない比較材料の作製 2−ヒドロキシエチルメタクリレート及びエチレングリ
コールジメタクリレート(質量比=99.5:0.5)を
秤量、混合後、窒素を1時間吹き込み、系の温度を50
℃に設定した。引き続いて、開始剤として「パーブチル
−ND」(日本油脂株式会社製)を単量体全量に対して
0.025mol/mol添加し、50℃で6時間放置
後、室温に冷却し、架橋重合体からなる比較材料を得
た。この材料について、実施例5と同様な各測定を行な
った。結果を表2に示す。
【0045】
【表2】
【0046】なお表2中、−は未測定を示す。また、2
HEMA−EDGMAは、2−ヒドロキシエチルメタク
リレートとエチレングリコールジメタクリレートの共重
合体を示す。以上の結果から、本発明のコンタクトレン
ズ材料は、歪みが少なく、実用的な強度を有し、しか
も、耐汚染性、生体適合性に優れることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で調製した共重合体のNMRスペクト
ル測定結果を示すチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08F 222/20 C08F 222/20 222/22 222/22 230/02 230/02 G02C 7/04 G02C 7/04 // B29K 63:00 B29K 63:00 85:00 85:00 B29L 11:00 B29L 11:00 Fターム(参考) 2H006 BB03 BB06 4F203 AA19 AA35E AB03 AG02 AH74 DA03 DA04 DA11 DB01 DC01 DD01 DK07 DW23 DW41 4J100 AA02T AA03T AA06T AB02S AB03S AB07S AB08S AC03T AC04T AE02T AE03T AE04T AG04T AJ08T AJ09T AK32T AL03S AL04S AL05S AL08P AL08Q AL08R AL08S AL09Q AL09T AL10R AL39P AL39R AL46P AL46R AM02T AM15T AM19T AM21Q AP01T AQ12T AT02T BA04Q BA06Q BA08S BA29S BA31S BA32P BA38S BA56S BA65P BA77S BC04S BC43S BC54R

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)成分;ホスホリルコリン類似基含有
    不飽和単量体10〜99.8質量%、(b)成分;エポキ
    シ基含有不飽和単量体0.1〜20質量%、(c)成分;
    ヒドロキシル基含有不飽和単量体又はブロックカルボン
    酸基含有不飽和単量体0.1〜80質量%、及び(d)成
    分;その他不飽和単量体0〜80質量%からなる単量体
    組成物を重合させて得た、重量平均分子量3000〜1
    000000の共重合体。
  2. 【請求項2】 (a)成分が式(1)で表されるホスホリル
    コリン類似基含有不飽和単量体であり、(b)成分が式
    (2)で表されるエポキシ基含有不飽和単量体であり、
    (c)成分が式(3)で表されるヒドロキシル基含有不飽和
    単量体及び/又は式(4)で表されるブロックカルボン酸
    基含有不飽和単量体であることを特徴とする請求項1記
    載の共重合体。 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は同一又は異なる基であって、
    水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基又はヒドロキシ炭
    化水素基示す。X1は2価の有機残基を示し、Y1は炭素
    数1〜6のアルキレンオキシ基を示す。Z1及びZ2は同
    一又は異なる基であって、水素原子、メチル基又は(C)
    OO−R4(ただし、R4は炭素数1〜10のアルキル基
    又は炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を表す)を
    示す。mは0又は1、nは2〜4の整数である。) 【化2】 (式中、R5は水素原子又はメチル基を示し、X2は2価
    の有機残基を示す。) 【化3】 (式中、R6は水素原子又はメチル基を示し、X3は2価
    の有機残基を示す。) 【化4】 (式中、R7、R8及びR9は同一又は異なる基であって、
    水素原子又は1〜18の有機基を示し、R10は炭素数1
    〜18の有機基示す。R9及びR10は互いに結合してY2
    をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよい。Y2
    は酸素原子又はイオウ原子を示す。Z3及びZ4は同一又
    は異なる基であって、水素原子、メチル基又は(C)OO
    −R11(ただし、R11は炭素数1〜10のアルキル基又
    は炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を表す)を示
    す。)
  3. 【請求項3】 式(5)で表される構成単位(a)10〜9
    9.8質量%と、式(6)で表される構成単位(b)0.1
    〜20質量%と、式(7)で表される構成単位(c1)及び
    /又は式(8)で表される構成単位(c2)0.1〜80質
    量%とを含み、ランダム型の重量平均分子量3000〜
    1000000の共重合体。 【化5】 (式中、R1、R2及びR3は同一又は異なる基であって、
    水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基又はヒドロキシ炭
    化水素基示し、X1は2価の有機残基を示し、Y1は炭素
    数1〜6のアルキレンオキシ基を示し、Z1及びZ2は同
    一又は異なる基であって、水素原子、メチル基又は(C)
    OO−R4(ただし、R4は炭素数1〜10のアルキル基
    又は炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を表す)を
    示す。mは0又は1、nは2〜4の整数である。) 【化6】 (式中、R5は水素原子又はメチル基を示し、X2は2価
    の有機残基を示す。) 【化7】 (式中、R6は水素原子又はメチル基を示し、X3は2価
    の有機残基を示す。) 【化8】 (式中、R7、R8及びR9は同一又は異なる基であって、
    水素原子又は1〜18の有機基を示し、R10は炭素数1
    〜18の有機基示す。R9及びR10は互いに結合してY2
    をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよい。Y2
    は酸素原子又はイオウ原子を示す。Z3及びZ4は同一又
    は異なる基であって、水素原子、メチル基又は(C)OO
    −R11(ただし、R11は炭素数1〜10のアルキル基又
    は炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基を表す)を示
    す。)
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいづれか1項に記載の共
    重合体を加熱し、架橋させて得た架橋重合体。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の架橋重合体を含むコンタ
    クトレンズ材料。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のコンタクトレンズ材料を
    加工して得たコンタクトレンズ。
  7. 【請求項7】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の共
    重合体を、成形・加熱することにより架橋させ、加工す
    ることを特徴とする請求項6に記載のコンタクトレンズ
    の製造方法。
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