JP2011197196A - シリコーンハイドロゲル、眼用レンズおよびコンタクトレンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数種のモノマーを含む重合原液を重合することにより得られるシリコーンハイドロゲルであって、該重合原液が、少なくとも1種類のシリコーンモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して30〜98重量%含み、かつ少なくとも1種類の、分子内に2つ以上の水酸基を有する非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して1〜50重量%含むことを特徴とするシリコーンハイドロゲルとする。
【選択図】なし
Description
(1)複数種のモノマーを含む重合原液を重合することにより得られるシリコーンハイドロゲルであって、該重合原液が、少なくとも1種類のシリコーンモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して30〜98重量%含み、かつ少なくとも1種類の、分子内に2つ以上の水酸基を有する非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して1〜50重量%含むことを特徴とするシリコーンハイドロゲル。
(6) 前記シリコーン(メタ)アクリルアミドモノマーが下記式(b1)〜(b4)のいずれかで表されることを特徴とする(3)記載のシリコーンハイドロゲル。
(7) 前記シリコーン(メタ)アクリルアミドモノマーが式(b1)または(b2)で表されることを特徴とする(3)記載のシリコーンハイドロゲル。
(8) 前記分子内に2つ以上の水酸基を有する非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーが下記一般式(c1)〜(c3)のいずれかで表されることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲル。
(9) 前記親水性ポリマーがポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ−N−ビニル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−メチル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−メチル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−4−メチル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−4−メチル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−エチル−2−ピロリドン、ポリ−N−ビニル−4,5−ジメチル−2−ピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリ−N−ビニルホルムアミド、ポリ−N−ビニルアセトアミド、ポリ−N−メチル−N−ビニルアセトアミド、ポリ−N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリ−N,N−ジエチルアクリルアミド、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ−2−エチルオキサゾリン、ヘパリン、ポリサッカリド、ポリアクリロイルモルホリン、およびこれらの混合物およびコポリマーからなる群から選ばれた親水性ポリマーであることを特徴とする(2)記載のシリコーンハイドロゲル。
(10) 前記親水性ポリマーがポリビニルピロリドン、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、およびそれらの共重合体からなる群から選ばれた親水性ポリマーであることを特徴とする(2)記載のシリコーンハイドロゲル。
(11) 前記重合原液中のモノマー成分の合計量に対する(メタ)アクリルアミドモノマーの含有量の合計が99重量%以上であることを特徴とする(3)に記載のシリコーンハイドロゲル。
(12) 前記重合原液が、さらに水酸基を有さない非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーを、重合原液中のモノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して1〜50重量%含むことを特徴とする(1)〜(11)のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲル。
(13) 前記水酸基を有さない非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーが、(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,N−ジエチル(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、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれたものであることを特徴とする(12)記載のシリコーンハイドロゲル。
(14) (1)〜(13)のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲルからなる眼用レンズ。
(15) 請求項1〜13のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲルからなるコンタクトレンズ。
(A)少なくとも1種類のシリコーンモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して、30〜98重量%含む
(B)少なくとも1種類の、分子内に2つ以上の水酸基を有する非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して1〜50重量%含む
本発明においてシリコーンモノマーとは分子内に重合性基とシロキサニル基を有するモノマーを表す。シロキサニル基はSi−O−Si結合を少なくとも1つ有する基である。
式(a1)〜(a4)中、R1はそれぞれ独立に水素またはメチル基を表す。これらのうち、より重合速度を高めるために好ましいのは水素である。
式(c1)〜(c3)中、R1はそれぞれ独立に水素またはメチル基を表す。これらのうち、より重合速度を向上させる点から好ましいのは水素である。また、これらのモノマーのうち、得られるシリコーンハイドロゲルの透明性の点で最も好ましいのは式(c1)で表されるモノマーである。
(C)分子量1000以上の親水性ポリマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して、1〜30重量%を含む
本発明のシリコーンハイドロゲルに用いられる親水性ポリマーの好適な例として、ポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ−N−ビニル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−メチル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−メチル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−4−メチル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−4−メチル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−エチル−2−ピロリドン、ポリ−N−ビニル−4,5−ジメチル−2−ピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリ−N−ビニルホルムアミド、ポリ−N−ビニルアセトアミド、ポリ−N−メチル−N−ビニルアセトアミド、ポリ−N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリ−N,N−ジエチルアクリルアミド、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ−2−エチルオキサゾリン、ヘパリン、ポリサッカリド、ポリアクリロイルモルホリン、およびこれらの混合物およびコポリマーなどが挙げられる。これらのうち、シリコーンハイドロゲル表面に賦与される濡れ性の点でより好ましいのは、ポリビニルピロリドン、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、およびそれらの共重合体であり、濡れ性と重合原液への溶解性とのバランスの点でさらに好ましいのはポリビニルピロリドン、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)である。
(D)シリコーンモノマーのうち少なくとも一部がシリコーン(メタ)アクリルアミドモノマーであって、重合原液中のモノマー成分の合計量に対する(メタ)アクリルアミドモノマーの含有量の合計が90重量%以上
本発明のシリコーンハイドロゲルの重合に用いられるモノマー成分のうち、非アクリルアミドモノマーは、多すぎると全体の重合速度を低下させることから、重合原液中のモノマー成分の合計量に対する(メタ)アクリルアミドモノマーの含有量の合計は90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましく、99重量%以上がさらに好ましい。
(1)全光線透過率
SMカラーコンピュータ(型式SM−7−CH、スガ試験機株式会社製)を用いて測定した。レンズ状サンプルの水分を軽く拭き取り、光路上にセットして測定を行った。ABCデジマチックインジケータ(ID―C112、株式会社ミツトヨ製)を用いて厚みを測定し、厚みが0.14〜0.15mmであるものを測定に用いた。
レンズ状サンプルから、最も狭い部分の幅5mmのアレイ型サンプルを切り出し、ABCデジマチックインジケータ(ID―C112、株式会社ミツトヨ製)を用いて厚みを測定し、テンシロン(東洋ボールドウィン社製RTM−100、クロスヘッド速度100mm/分)により、弾性率、伸度を測定した。
シリコーンハイドロゲルの含水状態の重量(W1)、および乾燥状態の重量(W2)を測定し、次式により含水率を算出した。
ただし、本発明においてシリコーンハイドロゲルの含水状態とは、シリコーンハイドロゲルを25℃の純水に6時間以上浸漬した状態を意味する。また、シリコーンハイドロゲルの乾燥状態とは真空乾燥機で40℃、16時間以上乾燥させた状態を意味する。
レンズ状サンプルから、幅5mmの短冊状サンプルを切り出し、レスカ社製動的接触角計WET−6000を用いて動的接触角の測定を行った(浸漬速度7mm/分)。
レンズ中央付近から幅5mm、長さ約1.5cmの短冊状サンプルを切り出し、(株)サン科学製レオメータCR−500DXを用いて測定した。チャック幅を5mmに設定してサンプルを取り付け、速度100mm/分で5mm引っ張った後、同速度で初期長(5mm)まで戻す操作を3回繰り返した。2回目の初期長まで戻す途中の応力がゼロになった時点から、3回目の引っ張りを開始した後の応力がかかり始める(ゼロではなくなる)時点までの時間の長さを求め、応力ゼロ時間とした。応力ゼロ時間は、短いほどシリコーンハイドロゲルの形状回復性が良好であることを示し、2秒以下が好ましく、1.5秒以下がより好ましく、1.2秒以下が最も好ましい。
下記式(s1)
得られたレンズ状サンプルの全光線透過率、含水率、弾性率、伸度は表1の通りであり、透明で良好な物性バランスを有するレンズが得られた。
組成を表1の通りに変える以外は実施例1と同様の重合を行い、レンズ状サンプルを得た。得られたサンプルの外観、全光線透過率、含水率、弾性率、伸度は表1の通りであった。
非シリコーン系アクリルアミドモノマーとして、式(h2)で表されるモノマーの代わりに下記式(h2)
組成を表1の通りに変更する以外は実施例7と同様の重合を行い、レンズ状サンプルを得た。得られたサンプルの外観、全光線透過率、含水率、弾性率、伸度は表1の通りであった。
非シリコーン系アクリルアミドモノマーとして、式(h1)で表されるモノマーの代わりに下記式(h0)
シリコーンアクリルアミドモノマーとして、下記式(s2)
シリコーンアクリルアミドモノマーとして、式(s2)で表されるモノマー、非シリコーン系アクリルアミドモノマーとして式(h0)で表されるHEAAを用い、表2の組成で実施例1と同様にしてレンズ状サンプルを作製した。得られたサンプルの全光線透過率、含水率、弾性率、伸度は表2の通りであった。
Claims (15)
- 複数種のモノマーを含む重合原液を重合することにより得られるシリコーンハイドロゲルであって、該重合原液が、少なくとも1種類のシリコーンモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して30〜98重量%含み、かつ少なくとも1種類の、分子内に2つ以上の水酸基を有する非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して1〜50重量%含むことを特徴とするシリコーンハイドロゲル。
- 前記重合原液が、さらに分子量1000以上の親水性ポリマーを、モノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して、1〜30重量%含むことを特徴とする請求項1に記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記シリコーンモノマーのうち少なくとも一部がシリコーン(メタ)アクリルアミドモノマーであって、前記重合原液中のモノマー成分の合計量に対する(メタ)アクリルアミドモノマーの含有量の合計が90重量%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記シリコーンモノマーが少なくとも1つの水酸基を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記シリコーン(メタ)アクリルアミドモノマーが式(b1)または(b2)で表されることを特徴とする請求項3記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記親水性ポリマーがポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ−N−ビニル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−メチル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−メチル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−4−メチル−2−ピペリドン、ポリ−N−ビニル−4−メチル−2−カプロラクタム、ポリ−N−ビニル−3−エチル−2−ピロリドン、ポリ−N−ビニル−4,5−ジメチル−2−ピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリ−N−ビニルホルムアミド、ポリ−N−ビニルアセトアミド、ポリ−N−メチル−N−ビニルアセトアミド、ポリ−N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリ−N,N−ジエチルアクリルアミド、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ−2−エチルオキサゾリン、ヘパリン、ポリサッカリド、ポリアクリロイルモルホリン、およびこれらの混合物およびコポリマーからなる群から選ばれた親水性ポリマーであることを特徴とする請求項2記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記親水性ポリマーがポリビニルピロリドン、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、およびそれらの共重合体からなる群から選ばれた親水性ポリマーであることを特徴とする請求項2記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記重合原液中のモノマー成分の合計量に対する(メタ)アクリルアミドモノマーの含有量の合計が99重量%以上であることを特徴とする請求項3に記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記重合原液が、さらに水酸基を有さない非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーを、重合原液中のモノマー成分およびポリマー成分の合計量に対して1〜50重量%含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲル。
- 前記水酸基を有さない非シリコーン系(メタ)アクリルアミドモノマーが、(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,N−ジエチル(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、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれたものであることを特徴とする請求項12記載のシリコーンハイドロゲル。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲルからなる眼用レンズ。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のシリコーンハイドロゲルからなるコンタクトレンズ。
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