JP3484591B2 - プラスチック成形品、その製造方法および光学物品 - Google Patents
プラスチック成形品、その製造方法および光学物品Info
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Description
成るプラスチック成形品およびその製造方法、光学物品
に関し、透明性、酸素透過性に優れると共に良好な力学
的特性を併せ持つプラスチック成形品として、例えばコ
ンタクトレンズ、眼内レンズなどの眼用レンズに好適に
用いられるものである。
ク成形品用材料としてトリス(トリメチルシロキシ)シ
リルプロピルメタクリレートなどのシリル置換メタクリ
レートや変性ポリシロキサンを1成分とするポリマーが
開発され利用されている(特開昭60−142324
号、特開昭54−24047号)。
からなるポリマは、酸素透過性を向上させる目的で導入
されているシリコーン部分が持つ特質、即ち疎水性と分
子間相互作用が小さいという性質のために表面が疎水性
となりやすく水をはじいたり汚れがつきやすい、クリー
プの程度が大きい、耐衝撃性に劣る等の物性上の欠点が
存在していた。
応を用いた改質を行うため、または親水性を向上させる
ために、2−ヒドロキシエチルメタクリレートのような
活性水素を持つ親水性モノマと前記モノマ(マクロマ)
とを共重合させた場合には、極性基である水酸基と非極
性基であるシリコン部分との間の静電的な反発のために
相分離が起こり透明なポリマが得られないという欠点を
有していた。
術の欠点を解消しようとするものであり、高い酸素透過
性を有し、かつ、力学特性にも優れたプラスチック成形
品を提供することを目的とする。
に本発明は以下の構成を有する。
(メタ)アクリルアミド誘導体からなる構成単位を必須
の構成単位として含み、少なくとも一部がオルガノシロ
キサンおよび/またはフッ素原子で置換されているポリ
マからなることを特徴とするプラスチック成形品。
はオルガノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換
されている、アルキル基およびアリ−ル基から選ばれ
る)。
を、単独重合または他の単量体と共重合させることを特
徴とする上記(1)記載のプラスチック成形品の製造方
法。
はオルガノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換
されている、アルキル基およびアリ−ル基から選ばれ
る)。
アクリルアミド誘導体からなる構成単位を必須の構成単
位として含み、少なくとも一部がオルガノシロキサンお
よび/またはフッ素原子で置換されているポリマからな
るものであればよく、置換される場所は特に限定しな
い。たとえば一般式(II)で示されるような場所に置換
されていても良いし、これらの置換基を有する他の単量
体との共重合ポリマであっても良い。また、一般式
(I)で示されるアリル(メタ)アクリルアミド誘導体
を更に含むものであっても良い。
および/またはジ(メタ)アクリルアミド誘導体からな
る構成単位においてR2、R 4 は水素原子、アルキル基お
よびアリール基もしくはその一部が置換されているもの
から選ばれる。ここでアルキル基としては直鎖状であっ
ても分枝状であっても特に限定されるものではないが、
炭素数2〜30のものが好ましく、具体的にはエチル
基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、se
c−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペ
ンチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシ
ル基、n−テトラデシル基、シクロヘキシル基、ヒドロ
キシエチル基、ヒドロキシブチル基、エトキシエチル
基、ブトキシエチル基、アリル基、アセトキシエチル基
などが挙げられる。またアリール基としても特に限定さ
れるものではないが、炭素数6〜20のものが好まし
く、具体的にはフェニル基、4−ヒドロキシフェニル
基、4−カルボキシフェニル基、2−メトキシフェニル
基、4−メトキシフェニル基、2−メチルフェニル基、
4−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
さらにこれらは無置換であっても置換されていてもよ
い。例えば上記一般式(I)、(II)のR2、R4のよう
に一部をフッ素原子で置換することで耐汚染性を付与し
たり、オルガノシロキサンで置換することにより更に酸
素透過性を向上させることができる。フッ素原子で置換
された置換基の例としては、具体的には、−CH2(C
F2 )2H,−CH2CF2CF3,−CH2(CF2)
4H,−CH2(CF2)3CF3,−CH2CF3,−CH
(CF3)2,
に水素原子、フッ素原子およびフルオロアルキル基から
選ばれる。)などを挙げることができ、また、オルガノ
シロキサンで置換された置換基の例としては、
ノシロキサン基および/またはフッ素原子で置換された
フェニレン基から選ばれる。R6 は直接結合、エステル
結合およびアミド結合から選ばれる。R7 はC1 〜C5
のアルキレン基を示す。X、YおよびAはそれぞれが互
いに独立に、C1 〜C5 のアルキル基、フェニル基およ
びフルオロアルキル基から選ばれる。m=0〜200、
a、b、cはそれぞれが互いに独立に0〜20の整数で
ある。)などを挙げることができる。さらに、この一般
式(III)で表される置換基は一部がフッ素原子で置換
されていてもよい。
(メタ)アクリルアミド誘導体の具体例としては、
(メタ)アクリルアミド誘導体からなる構成単位を必須
の構成単位として含み、好ましく更にアリル(メタ)ア
クリルアミド誘導体からなる構成単位を含むポリマから
なるが、他の構成単位として(メタ)アクリロイル基、
スチリル基、アリル基、ビニル基および他の共重合可能
な二重結合を有するモノマに由来する構成単位を有する
ことができる。その例を挙げれば、メチル(メタ)アク
リレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、ブチル(メ
タ)アクリレ−トなどのアルキル(メタ)アクリレ−ト
類に由来する構成単位、トリフルオロエチル(メタ)ア
クリレ−ト、テトラフルオロエチル(メタ)アクリレ−
トなどのハロゲン化アルキル(メタ)アクリレ−ト類に
由来する構成単位、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−
トなどのシクロアルキル(メタ)アクリレ−ト類に由来
する構成単位、ビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ビ
ニルエチルベンゼンなどの芳香族ビニルモノマに由来す
る構成単位、更にはN−ビニルピロリドンなどのヘテロ
環ビニルモノマに由来する構成単位などである。また、
本発明に用いる光学物品は、アリル(メタ)アクリルア
ミド誘導体および/またはジ(メタ)アクリルアミド誘
導体で表される構成単位を含むポリマからなるが、他の
構成単位として(メタ)アクリロイル基、スチリル基、
アリル基、ビニル基および他の共重合可能な二重結合を
有するモノマに由来する構成単位を有することができ
る。その例を挙げれば、メチル(メタ)アクリレ−ト、
エチル(メタ)アクリレ−ト、ブチル(メタ)アクリレ
−トなどのアルキル(メタ)アクリレ−ト類に由来する
構成単位、トリフルオロエチル(メタ)アクリレ−ト、
テトラフルオロエチル(メタ)アクリレ−トなどのハロ
ゲン化アルキル(メタ)アクリレ−ト類に由来する構成
単位、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−トなどのシク
ロアルキル(メタ)アクリレ−ト類に由来する構成単
位、ビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ビニルエチル
ベンゼンなどの芳香族ビニルモノマに由来する構成単
位、更にはN−ビニルピロリドンなどのヘテロ環ビニル
モノマに由来する構成単位などである。
表される構成単位の含有量は特に限定されるものではな
いが、少なくとも5重量%含有されていることが好まし
く、また100重量%であっても良い。5重量%未満で
あれば、酸素透過性と機械的特性との優れたバランスを
維持できなくなる傾向がある。
五員環と屈曲性のメチレン鎖を交互に有するという特徴
を有し、また窒素原子上の置換基を自由に設計できるた
め、以下に示す通り酸素透過性を有すると共に良好な力
学的特性を有する光学物品として、更には一部がオルガ
ノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換されてい
るポリマはプラスチック成形品として非常に有用に用い
られる。
とするポリマは下記一般式(IV)、(V)で表される単
量体
り、R 2 ,R 4 はオルガノシロキサンおよび/またはフッ
素原子で置換されている、アルキル基およびアリ−ル基
から選ばれる)。を単独重合または他の単量体と共重合
させることによって得ることができる。すなわち、上記
一般式(IV)、(V)で表される単量体は重合の際に環
化し、本発明のポリマを得ることができる。また、通常
のラジカル重合と同様に他の単量体と共重合することが
可能である。尚、この環化重合の際に上記一般式(I
V)、(V)で表される単量体が50%以上環化するこ
とが好ましい。環化せずに未重合の二重結合が多数残存
する場合にはポリマーの物性に悪影響を与える場合があ
る。
は、以下の方法により製造することができる。本発明の
ポリマーを切削加工によって所望の形状に加工したり、
または、アリル(メタ)アクリルアミド誘導体および/
またはジ(メタ)アクリルアミド誘導体および修飾可能
な官能基を有する構成単位を含むポリマーを、所望の形
状とした後に高分子反応によって改質することもでき
る。もちろんキャスト重合などの手法も用いることがで
きる。その他には、本発明のポリマを溶融もしくは溶媒
などで溶解し、繊維、フィルム等に成形することや、ガ
ラス、プラスチック基板等にコーティングして製造する
ことができる。また本発明においては、紫外線吸収剤や
色素、着色剤などを添加することも可能である。
物品を提供することができる。これらは、コンタクトレ
ンズ、プラスチックレンズなどのレンズ材料、ディスプ
レイ材料等の光学物品として用いられる。更に、一部が
オルガノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換さ
れているポリマは酸素透過性と良好な力学特性を併せ持
つため、酸素透過性プラスチック成形品として、もしく
は耐汚染性プラスチック成形品として、光学物品のみな
らずプラスチック表面処理材、半透膜等に幅広く用いる
ことができる。
発明はこれらの例によって限定されるものではない。
ロピル−N−アリルアミンの合成 アリルアミン5部、3−ヨードプロピル(トリメチルシ
ロキサン)シラン20部をエタノール40mlに加え
て、60℃で9時間攪拌した。減圧下でエタノールを除
去した後、残液に水酸化ナトリウム水溶液を加え、トル
エンで抽出した後、ロータリーエバポレーターによりト
ルエンを蒸発させた。さらに残液を真空蒸着して、97
℃/2mmHgの留分12部を得た。得られた留分は無
色透明な液体であった。
シ)シリル]プロピル−N−アリルメタクリルアミドの
合成 N−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル
−N−アリルアミン12部、トリエチルアミン3.5部
をトルエン40mlに加えた後、氷浴で0〜5℃に冷却
した。この溶液にメタクリル酸クロライド3.5部を約
1時間で滴下した。滴下後室温で4時間攪拌を続けた。
この反応物に水30mlを加えて攪拌後、上層を分液し
た。ロータリーエバポレーターによりトルエンを蒸発さ
せた後、残液を真空蒸留し、130℃/0.5mmHg
の留分12部を得た。得られた留分は無色透明な液体で
あった。
ロピルメタクリルアミドの合成 N−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル
アミン50部、トリエチルアミン30部をトルエン30
0mlに加えた後、氷浴で0〜5℃に冷却した。この溶
液にメタクリル酸クロライド20部を約2時間で滴下し
た。滴下後室温で4時間攪拌を続けた。この反応混合物
に水200mlを加えて攪拌後、上層を分液した。ロー
タリーエバポレーターによりトルエンを蒸発させた後、
残液を真空蒸留し、130℃/0.5mmHgの留分4
0部を得た。この物質は粘調な無色透明な固体であっ
た。
シ)シリル]プロピルジメタクリルアミドの合成 上記で得たN−[トリス(トリメチルシロキシ)シリ
ル]プロピルメタクリルアミド37部にメタクリル酸無
水物15部を加え、150℃で4時間攪拌した。反応混
合物を真空蒸留し、132℃/0.5mmHgの留分1
9部を得た。得られた留分は無色透明な液体であった
シ)シリル]プロピル−N−アリルメタクリルアミド5
0部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル
0.1部およびアゾビスシクロヘキシルニトリル0.1部
を添加した後、直径18mm、高さ180mmの試験管
に移した。このモノマー混合物をアルゴン雰囲気下で脱
気、密閉し、まず60℃で22時間重合させ、続いて6
0℃から110℃まで24時間かけて昇温させた後、1
10℃において4時間保持し重合体を得た。得られた重
合体は均質で透明であった。
シ)シリル]プロピルジメタクリルアミド50部に、重
合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1部およ
びアゾビスシクロヘキシルニトリル0.1部を添加した
後、直径18mm、高さ180mmの試験管に移した。
このモノマー混合物をアルゴン雰囲気下で脱気、密閉
し、まず60℃で22時間重合させ、続いて60℃から
110℃まで24時間かけて昇温させた後、110℃に
おいて4時間保持し重合体を得た。得られた重合体は均
質で透明であった。
−N−アリルアクリルアミド100重量部に、重合開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.3重量部を添
加した後、直径10mm、高さ120mmの試験管に移
した。このモノマー混合液をアルゴン雰囲気下で脱気、
密閉し、60℃で48時間重合した。得られた重合体は
均質で透明な個体であった。ショアーA硬度を測定した
ところ72であった。この重合体の赤外線吸収スペクト
ルは図1のようであった。1700cm-1に環状アミド
のカルボニル基による吸収が、1650cm-1に非環状
アミドのカルボニル基による吸収が、1060cm-1に
Si−O−Si結合による吸収が見られた。
−N−アリルアクリルアミド50重量部、メチルメタク
リレート50重量部を混合し、重合開始剤としてアゾビ
スイソブチロニトリル0.3重量部を添加した後、直径
10mm、高さ120mmの試験管に移した。このモノ
マー混合液をアルゴン雰囲気下で脱気、密閉し、60℃
で48時間重合した。得られた重合体は均質で透明な個
体であった。ショアーD硬度を測定したところ60であ
った。
−N−アリルアクリルアミド50重量部、1,1,1−トリ
フルオロエチルメタクリレート50重量部を混合し、重
合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.3重量
部を添加した後、直径10mm、高さ120mmの試験
管に移した。このモノマー混合液をアルゴン雰囲気下で
脱気、密閉し、60℃で48時間重合した。得られた重
合体は均質で透明な個体であった。ショアーD硬度を測
定したところ67であった。
−N−アリルアクリルアミド50重量部、1,1,1,3,3,3
−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート50重量
部を混合し、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニト
リル0.3重量部を添加した後、直径10mm、高さ1
20mmの試験管に移した。このモノマー混合液をアル
ゴン雰囲気下で脱気、密閉し、60℃で48時間重合し
た。得られた重合体は均質で透明な個体であった。ショ
アーD硬度を測定したところ75であった。
スペクトルチャートを示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記一般式(II)から選ばれるジ(メ
タ)アクリルアミド誘導体からなる構成単位を必須の構
成単位として含み、少なくとも一部がオルガノシロキサ
ンおよび/またはフッ素原子で置換されているポリマか
らなることを特徴とするプラスチック成形品。 【化1】 (式中R3,R5は水素原子またはメチル基であり、R4
はオルガノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換
されている、アルキル基およびアリ−ル基から選ばれ
る)。 - 【請求項2】 下記一般式(I)から選ばれるアリル
(メタ)アクリルアミド誘導体からなる構成単位を更に
含むことを特徴とする請求項1記載のプラスチック成形
品。 【化2】 (式中R1 は水素原子またはメチル基であり、R2 はオ
ルガノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換され
ている、アルキル基およびアリ−ル基から選ばれる)。 - 【請求項3】 R2,R4が下記一般式(III)で表され
ることを特徴とする請求項1または2に記載のプラスチ
ック成形品。 【化3】 (式中、Bは直接結合、フェニレン基および、オルガノ
シロキサン基および/またはフッ素原子で置換されたフ
ェニレン基から選ばれる。R6は直接結合、エステル結
合およびアミド結合から選ばれる。R7はC1〜C5の
アルキレン基を示す。X,YおよびAはそれぞれが互い
に独立に、C1〜C5のアルキル基、フェニル基および
フルオロアルキル基から選ばれる。m=0〜200,
a,b,cはそれぞれが互いに独立に0〜20の整数で
ある。) - 【請求項4】 他の構成単位として(メタ)アクリロイ
ル基、スチリル基、アリル基、ビニル基および他の共重
合可能な二重結合から選ばれる少なくとも1つを有する
単量体に由来する構成単位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プラスチック成形品。 - 【請求項5】 下記一般式(V)で示される単量体を単
独重合または他の単量体と共重合させることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載のプラスチック成形品
の製造方法。 【化4】 (式中R3,R5は水素原子またはメチル基であり、R4
はオルガノシロキサンおよび/またはフッ素原子で置換
されている、アルキル基およびアリ−ル基から選ばれ
る)。 - 【請求項6】 一般式(V)で示される単量体の少なく
とも50%が閉環重合することを特徴とする請求項5記
載のプラスチック成形品の製造方法。
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JP34412495A JP3484591B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | プラスチック成形品、その製造方法および光学物品 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP34412495A Expired - Fee Related JP3484591B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | プラスチック成形品、その製造方法および光学物品 |
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1995
- 1995-12-28 JP JP34412495A patent/JP3484591B2/ja not_active Expired - Fee Related
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