JP2831127B2

JP2831127B2 - コンタクトレンズ

Info

Publication number: JP2831127B2
Application number: JP51316090A
Authority: JP
Inventors: 英壽岩本; 雄一横山; 誠土屋
Original assignee: HOOYA KK
Current assignee: HOOYA KK
Priority date: 1989-09-30
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はコンタクトレンズに関し、更に詳しくは酸素
透過性を有する硬質性のコンタクトレンズ、いわゆるハ
ードコンタクトレンズに関するものである。

背景技術現在、一般的に使用されているコンタクトレンズは、
ハードコンタクトレンズとソフトコンタクトレンズとに
大別される。

ハードコンタクトレンズとしては、近年シリコーン含
有（メタ）アクリレート（この明細書において、（メ
タ）アクリレートとはアクリレートとメタクリレートの
両方を意味する。）とフッ素含有（メタ）アクリレート
とを主成分とする共重合体からなる酸素透過性ハードコ
ンタクトレンズが提案されており、この種のコンタクト
レンズとしては、特開昭63−159820号公報に開示されて
いるものがある。この公報に開示のコンタクトレンズ
は、下記の一般式［式中R_fは−CH（CF₃）_２、 −CH₂CH（CH₃）_２又は −（CH₂）₂C_nF_2n+1（ｎ＝２〜10）である。］で示され
る少なくとも１種以上のフルオロメタクリレートと、シ
ロキサニルメタクリレートとを主成分として有する共重
合体からなるコンタクトレンズであり、酸素透過性につ
いては十分な効果が得られている。

しかしながら、前述した特開昭63−159820号公報に記
載されているコンタクトレンズは硬度に関して十分に満
足できるものではなかった。またこの公報のコンタクト
レンズでは、水濡れ性を向上させるために親水性モノマ
ーを使用しているものの、十分な水濡れ性が得られてい
るとは言えなかった。さらに、このコンタクトレンズは
その水濡れ性を改善しようとして親水性モノマーの使用
量を増量した場合、モノマー同士の相溶性が低下するた
め、重合物が相分解をおこし、白濁する可能性を有して
いた。

コンタクトレンズの水濡れ性を改善する方法として、
レンズ表面を親水化処理する方法も提案されているが、
親水化層が非常に薄いため、レンズ取り扱い時の摩耗に
より処理層のはがれ、消失等が生じ易く、再処理を必要
とする場合が多い。

本発明は、上述の問題点を解決した新規な酸素透過性
コンタクトレンズを提供するためになされたものであ
り、本発明の目的は、実装用上必要とされる適度な酸素
透過性と通常の取扱いにもレンズの破損や損傷に十分耐
えうる硬度を兼ね備え、さらに水濡れ性にも選れた装用
感の良い酸素透過性ハードコンタクトレンズを提供する
ことにある。

発明の開示本発明は、上記目的を達成するためになされたもので
あり、本発明のコンタクトレンズは、下記一般式（Ｉ）
で示される含フッ素モノマーと、シロキサニル（メタ）
アクリレートと、アルキルメタクリレートと、親水性モ
ノマーと、下記一般式（II）で示されるシロキサンオリ
ゴマーおよび／又は下記一般式（III）で示されるシロ
キサンオリゴマーを少なくとも含む架橋剤架橋剤とを必
須成分とするモノマー混合物を共重合して得られた共重
合体からなることを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態本発明において用いられる含フッ素モノマーは、下記
の一般式（Ｉ）で示されるものである。

（式中、ＸはＨまたはCH₃であり、ＹはCH₂CH₂O−、−CH₂CH₂CH₂O−、であり、ｎは1,2または３である）一般式（Ｉ）の含フッ素モノマーとしての、以下のも
のが例示される。

（１）パーフロロオクチルエチルオキシプロピレン（メ
タ）アクリレート（２）パーフロロオクチルエチルジ（オキシプロピレ
ン）（メタ）アクリレート（３）パーフロロオクチルトリエチルトリ（オキシプロ
ピレン）（メタ）アクリレート（４）パーフロロオクチルエチルオキシイソプロピレン
（メタ）アクリレート（５）パーフロロオクチルエチルジ（オキシイソプロピ
レン）（メタ）アクリレート（６）パーフロロオクチルエチルトリ（オキシイソプロ
ピレン）（メタ）アクリレート（７）パーフロロオクチルエチルオキシエチレン（メ
タ）アクリレート（８）パーフロロオクチルエチルジ（オキシエチレン）
（メタ）アクリレート（９）パーフロロオクチルエチルトリ（オキシエチレ
ン）（メタ）アクリレートこの一群の含フッ素モノマーは、パーフロロオクチル
基を有するので、コンタクトレンズの酸素透過性を向上
させ、またシロキサニル（メタ）アクリレート（以下、
Si（Ｍ）Ａという）。との相溶性に優れるため、その分
散を助け、更に高い酸素透過性の発現に寄与する。ま
た、パーフロロオクチル基に直結するエチレン基に隣接
する酸素原子は親水性を付与し、良好な装用感をもたら
すことに関与している。さらに、パーフロロオクチル基
に直結するエチレン基が水及びその他求該試剤による加
水分解に耐性を示すため、含フッ素モノマーは科学的安
定性が良好であり、得られるコンタクトレンズの重合安
定性を向上させることができる。。

従って、この一群の含フッ素モノマーは、Si（Ｍ）Ａ
の酸素透過性向上効果を増大させることにより、得られ
るコンタクトレンズの酸素透過性の向上に寄与すること
ができるとともに、本発明のコンタクトレンズの他の必
須成分である、後述する親水性モノマーの有するレンズ
の水濡れ性向上効果をも増大させ、良好なレンズ装用感
をもたらすことに関与している。さらに、レンズの酸素
透過性を維持しつつ得られるコンタクトレンズに、後述
するアルキルメタクリレート（以下、RAMという。）の
硬度向上効果を発現させる作用をも有している。以上の
諸作用のために前記一群の含フッ素モノマーは本発明の
コンタクトレンズを構成する共重合体のための重要かつ
必須の成分である。その使用量としては、５〜65％
（「％」は「重量％」を意味する。以下同様）が好まし
い。５％未満ではコンタクトレンズの表面硬度の低下や
切削性、研磨性の低下等の機械加工性の低下がおこり、
実用上の問題を生じることがある。また65％を超える場
合、Si（Ｍ）Ａの含量が不足する結果、所望の酸素透過
性を得ることができないことがある。特に好ましくは、
８〜59％である。

次に、本発明において使用されるSi（Ｍ）Ａとして
は、トリメチルシロキシジメチルシリルプロピル（メ
タ）アクリレート、ビス（トリメチルシロキシ）メチル
シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（トリメ
チルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、
ビス［ビス（トリメチルシロキシ）メチルシロキサニ
ル］トリメチルシロキシシリルプロピル（メタ）アクリ
レート、ビス（トリメチルシロキシ）メチルシロキシサ
ニルモノペンタメチルジシロキサニルモノトリメチルシ
ロキサニルシリルプロピル（メタ）アクリレート、ビス
（ペンタメチルジシロキサニル）ビス（トリメチルシロ
キシ）メチルシロキサニルシリルプロピル（メタ）アク
リレート等が挙げられる。本発明において、Si（Ｍ）Ａ
は１種又は２種以上を組み合わせて使用する。

このSi（Ｍ）Ａは、得られるコンタクトレンズに高い
酸素透過性を付与する目的で使用される。その使用量
は、10〜60％の範囲が好ましい。10％未満では所望の酸
素透過性が得られず、60％を超えると共重合体が軟質化
し、ハードコンタクトレンズとしての使用が困難となる
ことがあるからである。特に好ましくは、16〜52％であ
る。

本発明において使用されるRMAは、得られるコンタク
トレンズの硬度を向上させることに寄与する。このRMA
としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタ
クリレート、プロピルメタクリレート（直鎖のものおよ
び分枝のものを含む）、ブチルメタクリレート（直鎖の
ものおよび分枝のものを含む）、シクロヘキシルメタク
リレート、４−tert−ブチルシクロヘキシルメタクリレ
ートなどが挙げられ、１種又は２種以上を組み合わせて
使用する。その使用量は５〜45％が好ましい。５％未満
ではレンズの硬度が不足し、45％を超えると著しい酸素
透過性の低下をもたらすことがあるからである。特に好
ましくは、８〜36％である。

本発明において使用される親水性モノマーは、得られ
るコンタクトレンズの水濡れ性を向上させ、レンズ装用
感を良くするために必須である。この親水性モノマーと
しては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリ
ルアミド、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられ、１
種又は２種以上を組み合わせて使用する。その使用量は
５〜15％が好ましい。５％未満では、十分な水濡れ性が
得られず、15％を超えると著しい酸素透過性の低下をも
たらすとともに、得られる共重合体が軟質化したり、更
には白濁が生じたりするため好ましくないからである。
特に好ましくは、８〜12％である。

上記の親水性モノマーのうち、N,N−ジメチルアクリ
ルアミドとメタクリル酸の混合使用は水濡れ性の向上に
加えて、さらに硬度や加工性についても向上させること
ができ好適である。

本発明において架橋剤として、下記一般式（II）で示
されるシロキサンオリゴマーおよび／または一般式（II
I）で示されるシロキサンオリゴマーを用いることを必
須要件とする。

（II）［式中、ｋは１〜３の整数、ｌは０または１、ｍは０〜
３の整数、ｎは９〜199の整数、MeはCH₃、（R₂はＨまたはMe）を表わす。］（III）［式中、ｋは１〜３の整数、ｌは０または１、ｍは０〜
３の整数、ｐ＋ｑは11〜139の整数（但しｐ≧０、ｑ≧
０）、MeはCH₃、Phはを表わし、R₁は式（II）と同じである。］これらのシロキサンオリゴマーは、架橋効果を有する
とともに、得られるコンタクトレンズ材料およびコンタ
クトレンズの耐衝撃性を向上させる作用を有するために
好適である。その分子量は、800〜6000の範囲のものが
好ましい。分子量800未満ではレンズ材料またはレンズ
に十分な耐衝撃性を付与することができず、分子量6000
を超えるとレンズ材料またはレンズの軟質化を促進す
る。より好ましくは、分子量1000〜5000の範囲のもので
ある。

前記シロキサンオリゴマーの使用量は、酸素透過性向
上のために使用するモノマーの種類、量等により変動す
るが、通常、0.1〜15％が適当であり、15％を超えると
重合部が可塑変形を生じ易くなり、また、0.1％未満で
は架橋効果および耐衝撃性改善効果が得られず好ましく
ない。特に好ましくは２〜11％である。

本発明において架橋剤として、２価以上の多価アルコ
ールのジ（メタ）アクリレートまたはトリ（メタ）アク
リレートなどを併用してもよい。例えば、エチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メ
タ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メ
タ）アクリレート等が挙げられる。またアルリ（メタ）
アクリレートを用いても良い。これらの架橋剤は１種又
は２種以上を組み合わせて使用してもよい。その使用量
は、0.1〜15％が適当である。0.1％未満では架橋の効果
が不十分なため、得られるコンタクトレンズは柔らかく
て、傷がつきやすく、変形もしやすい。また、15％を超
えると共重合体が脆くなり、加工性が悪くなったり、レ
ンズが破損しやすくなったりする。特に好ましくは、1.
5〜９％である。

本発明においては、上記の必須成分に加えて、たとえ
ば2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,2−
トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフ
ルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフル
オロプロピルアクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオ
ロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオ
ロプロピルアクリレート、2,2,2−トリフルオロ−１−
トリフルオロメチルエチルメタクリレート、2,2,2−ト
リフルオロ−１−トリフルオロメチルエチルアクリレー
ト、2,2,3,3−テトラフルオロターシヤリアミルメタク
リレート、2,2,3,3−テトラフルオロターシヤリアミル
アクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルメ
タクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルア
クリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロターシヤリ
ヘキシルメタクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオ
ロターシヤリヘキシルアクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5
−オクタルフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,
4,4,5,5−オクタフルオロペンチルアクリレート、tert
−アミルメタクリレート、tert−アミルアクリレート、
シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリル
メタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、アダマンチルメタクリレ
ート、メチルカルビトールメタクリレート、メチルトリ
グリコールメチタクリレート、ブトキシエチルメタクリ
レート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリル
アミド、N,N−ジメチルアミノメチルメタクリレート、
N,N−ジメチルアミノメチルメタクリレート、N,N−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−メチルピロリド
ンなどのコンタクトレンズ用モノマー成分を任意成分と
して用いることもできる。

本発明のコンタクトレンズを製造するに際しては、上
記のモノマーの混合物に重合開始剤を添加して撹拌し、
均質な重合液を調製する。

ここで用いられる重合開始剤としては、一般的なラジ
カル発生剤として知られているラウロイルパーオキサイ
ド、クメンハイドロパーオキサイド、ビス４−tert−ブ
チルシクロヘキシルパーオキサイド等の過酸化物や、ア
ゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニ
トリル等のアゾ化合物が使用できるが、中でもアビゾス
ジメチルバレロニトリルが好ましい。上記の重合開始剤
の使用量としてはモノマー総量に対して0.2〜１％が好
ましい。

続いて、金属、ガラス、プラスチックなどの成形型
に、この重合液を流し込み、密閉し、恒温槽等により段
階的あるいは連続的に250〜150℃の温度範囲で昇温し、
５〜72時間程度で重合を完結させる。こうして得られた
重合物を通常用いられるコンタクトレンズの加工手段、
即ち切削、研磨等の機械的加工によってレンズ形状に仕
上げる。また、本発明のコンタクトレンズの製造におい
ては、あらかじめ定められた曲率半径を有するモールド
中に前記重合液を注入して直接レンズ形状にすることも
可能である。重合に際しては、紫外線又は可視光線等の
エネルギーを用いた光重合法を適用することも可能であ
る。

以下、本発明を実施例にもとづき更に詳細に説明をす
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。なお、実施例及び比較例における物性値は、次
の方法により得られたものである。

酸素透過係数：理化精機工業（株）の製科研式フィルム
酸素透過率計を使用して、35℃の0.9％生理食塩水中で
厚さ0.2mmの試験片について測定した。

ショア硬さ：ツビック社製、ショア式デュロメーター硬
さ試験機を使用して、直径15mm、厚さ3mmの試験片につ
いて測定した。

親水性接触角：直径15mm、厚さ1mmの円板状の試験片を7
2時間水中浸漬後、表面の水分を拭き取り、エルマ光学
製エルマ接触角測定機を用い、空気中液滴法で測定し
た。液を滴下後１分後の接触角で表示した。

［実施例１］パーフロロオクチルエチルオキシプロピレンメタクリ
レート（FOMA）23％、メチルメタクリレート（以下、MM
Aという。）25％、トリス（トリメチルシロキシ）シリ
ルプロピルメタクリレート（以下、S₁という）37％、メ
タクリル酸（以下、MAという。）９％、N,N−ジメチル
アクリルアミド（以下、DXという。）５％、式（II）の
オリゴマー（R₂＝CH₃,k＝3,l＝1,m＝3,n＝13）（以下、
SIOL−２という。）１％を混合し、重合開始剤としてア
ゾビスジメチルバレロニトリル（Ｖ−65）をモノマー総
量に対して、0.5％添加して均一な溶液とした後、ポリ
プロピレン製チューブに入れ、このチューブ内を窒素雰
囲気にしたのち密閉し、45℃恒温水槽中で24時間、更に
熱風乾燥機中60℃で24時間、80℃で12時間、100℃で12
時間共重合した。得られた共重合物は無色透明で光学的
にも均一なものであり、その物性を測定した結果は表１
に示すように、酸素透過係数は37×10^-11［mlO₂（STP）
cm/cm²・sec・mmHg］、ショア硬さは83、水濡れ性を示
す水の接触角（親水性接触角）は71度であり、良好な数
値であった。

上記の共重合物から通常の切削、研磨によりハードコ
ンタクトレンズを作製した。この共重合物の切削、研磨
等の機械加工性は優れたものであった。

こうして得られた本実施例のコンタクトレンズは、無
色透明で光学的にも均一であり、かつ良好な酸素透過性
と硬度と水濡れ性を兼ね備えたコンタクトレンズであっ
た。

［実施例２〜13］表１に示す各種モノマー組成並びに配合割合を用い
て、前述の実施例１と同様の製造方法により各実施例の
共重合物及びコンタクトレンズを得た。各実施例につい
ても実施例１と同様に各種物性を測定した、それらの値
を表１に示す。

これら実施例の共重合体はいずれも、酸素透過係数、
ショア硬さ及び親水性接触角に関して良好な数値が得ら
れた。また、切削、研磨等の機械加工性も優れたもので
あった。

［比較例１］ FOMAのみを実施例１と同様な条件で重合し、FOMA単独
重合体を得た。実施例１と同様に物性を測定した。その
値を表１に示す。

［比較例２〜５］表１に示す各種モノマー組成並びに配合割合を用い
て、実施例１と同様の製造方法により、各比較例の共重
合物及びコンタクトレンズを得た。各比較例についても
実施例１と同様に各種物性を測定した。それらの値を表
１に示す。

なお、実施例及び比較例において用いた略号は次の化
合物を意味するものである。

FOMA :パーフロロオクチルエチルオキシプロピレンメタ
クリレート FOIMA:パーフロロオクチルエチルオキシイソプロピレン
メタクリレート FOEMA:パーフロロオクチルエチルオキシエチレンメタク
リレート Si（Ｍ）A:シロキサニル（メタ）アクリレート S₁:トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタ
クリレート S₂:ビス（トリメチルシロキシ）メチルシリルプロピル
メタクリレート S₃:トリメチルシロキシジメチルシリルプロピルメタク
リレート S₄:ペンタメチルジシロキサニルメチルメタクリレート RMA:アルキルメタクリレート MMA:メチルメタクリレート IPMA:イソプロピルメタクリレート CHMA:シクロヘキシルメタクリレート MA:メタクリル酸 DX:N,N−ジメチルアクリルアミド TMPT:トリメチロールプロパントリメタクリレート HDMP:2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン 1G:エチレングリコールジメタクリレート 3G:トリエチレングリコールジメタクリレート SIOL−1:式（II）のオリゴマー、R₂＝Ｈ、ｋ＝３、ｌ＝
１、ｍ＝３、ｎ＝12 SIOL−2:式（II）のオリゴマー、R₂＝CH₃、ｋ＝３、ｌ
＝１、ｍ＝３、ｎ＝13 SIOL−3:式（II）のオリゴマー、R₂＝Ｈ、ｋ＝３、ｌ＝
１、ｍ＝３、ｎ＝21 6F:ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート表１より明らかなように、比較例のコンタクトレンズ
は酸素透過係数、ショア硬さ、親水性接触角の個々の数
値に関しては、優れたものも存在するが、それら３つの
数値全てが良好な値を示すものは存在していない。これ
に対して、本発明の各実施例のコンタクトレンズは、上
記３つの物性に関して数値の不良なものは皆無であり、
全ての数値が平均的に良好であって、実装上極めてバラ
ンスのとれたコンタクトレンズである。

従って、本発明の各実施例のコンタクトレンズは、良
好な酸素透過性を硬度と水濡れ性とを兼ね備えたもので
ある。

以上詳述したように、本発明により得られるコンタク
トレンズは、実装用上必要とされる良好な酸素透過性と
硬度と水濡れ性とを兼ね備えたものであり、実用上極め
て有用である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）で示される含フッ素モノマー
と、シロキサニル（メタ）アクリレートと、アルキルメ
タクリレートと、親水性モノマーと、一般式（II）で示
されるシロキサンオリゴマーおよび／または一般式（II
I）で示されるシロキサンオリゴマーを少なくとも含む
架橋剤とを必須成分とするモノマー混合物を共重合して
得られた共重合体からなることを特徴とするコンタクト
レンズ。（Ｉ）（式中、ＸはＨまたはCH₃であり、Ｙは−CH₂CH₂O−，−CH₂CH₂CH₂O−，であり、ｎは1,2または３である）（II）［式中、ｋは１〜３の整数、ｌは０または１、ｍは０〜
３の整数、ｎは９〜199の整数、MeはCH₃、（R₂はＨまたはMe）を表わす。］（III）［式中、ｋは１〜３の整数、ｌは０または１、ｍは０〜
３の整数、ｐ＋ｑは11〜139の整数（但しｐ≧０、ｑ≧
０）、MeはCH₃、Phはを表わし、R₁は式（II）と同じである。］
【請求項２】架橋剤として、一般式（II）で示されるシ
ロキサンオリゴマーおよび／または一般式（III）で示
されるシロキサンオリゴマーと２価以上の多価アルコー
ルのジ（メタ）アクリレートまたはトリ（メタ）アクリ
レートとの混合物を使用する、請求の範囲第１項に記載
のコンタクトレンズ。