JP4622071B2 - モノマー、ポリマー、眼用レンズおよびコンタクトレンズ - Google Patents

モノマー、ポリマー、眼用レンズおよびコンタクトレンズ Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノマーおよび該モノマーからなるポリマーならびに眼用レンズに関するものである。本発明はコンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜などの眼用レンズとして特に好適に用いられ、中でもコンタクトレンズとして最も好適である。
【0002】
【従来の技術】
近年、眼用レンズ用のモノマーとして3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランが利用されている(例えば、米国特許第3,808,178号公報)。
【0003】
この3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランからなるポリマーは、高酸素透過性を有するが、屈折率は高くないために光学的レンズ設計の自由度が低いという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、分子内に硫黄原子を有し、高酸素透過性と高屈折率を同時に有するモノマーを提供することを目的とする。さらには該モノマーからなるポリマーならびに眼用レンズを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のモノマー、ポリマー、眼用レンズおよびコンタクトレンズは下記の構成を有する。
「〔1〕 下記一般式(a)で表されることを特徴とするモノマー、
【0006】
【化4】
Figure 0004622071
【0007】
[式(a)中、A〜Aメチル基を表す。a、b、cはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表ただし、式(a)中、下記式
【化4】
Figure 0004622071
で表される基は、トリス(トリメチルシロキシ)シリル基、ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル基およびトリメチルシロキシジメチルシリル基から選ばれた基である。
kは1〜10の整数を表す。Xは下記式(x1)〜(x6)で表される基から選ばれた基を示す。
【化5】
Figure 0004622071
[式(x1)〜(x6)中、R 1 はHまたはメチル基を表す。]
〔2〕 〔1〕に記載のモノマーからなるポリマー、
〔3〕 〔2〕に記載のポリマーからなる眼用レンズ、
〔4〕 〔3〕に記載のポリマーからなるコンタクトレンズ。」
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0009】
本発明のモノマーは下記一般式(a)で表されることを特徴とする。
【0010】
【化5】
Figure 0004622071
【0011】
[式(a)中、A〜Aメチル基を表す。a、b、cはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表ただし、式(a)中、下記式
【化6】
Figure 0004622071
で表される基は、トリス(トリメチルシロキシ)シリル基、ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル基およびトリメチルシロキシジメチルシリル基から選ばれた基である。
kは1〜10の整数を表す。Xは下記式(x1)〜(x6)で表される基から選ばれた基を示す。
【化7】
Figure 0004622071
[式(x1)〜(x6)中、R 1 はHまたはメチル基を表す。]
以下、式(a)中の置換基について説明する。
【0012】
式(a)中、A1〜A9はそれぞれが互いに独立にH、炭素数1〜8のアルキル基および炭素数6〜12のアラルキル基および炭素数6〜10のアリール基から選ばれた基を表す。その具体的な例としてはH;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基などの炭素数1〜8のアルキル基;ベンジル基、フェネチル基などの炭素数6〜12のアラルキル基;フェニル基、ナフチル基などの炭素数6〜10のアリール基を挙げることができる。これらの中でも好ましいのはH、メチル基、フェニル基であり、最も好ましいのはメチル基である。
【0013】
a、b、cはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表す。
【0014】
式(a)中、下記式
【0015】
【化6】
Figure 0004622071
【0016】
で表される基として、最も好ましいものを挙げれば、トリス(トリメチルシロキシ)シリル基、ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル基およびトリメチルシロキシジメチルシリル基である。
【0017】
kは1〜10の整数を表すが、1〜3が好ましく、最も好ましくは3である。
【0018】
Xは重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する基を表すが、その具体的な例としては下記式(x1)〜(x6)で表される基を挙げることができる。中でも好ましいのは式(x2)および(x3)で表される基であり、最も好ましいのは式(x2)で表される基である。
【0019】
【化7】
Figure 0004622071
【0020】
[式(x1)〜(x6)中、R1はHまたはメチル基を表す。]
一般式(a)で表されるモノマーの合成法の一例としては、以下の方法を挙げることができる。すなわち、下記式(a1)
【0021】
【化8】
Figure 0004622071
【0022】
[式(a1)中、a、b、cおよびkは式(a)中と同じ意味を表す。R11〜R13はそれぞれが互いに独立に、アルキレン基を表す。B1〜B3はそれぞれが互いに独立に、Hおよびアルキル基から選ばれた基を表す。]
で表される化合物と、モノクロロシランまたはモノアルコキシシランを水の存在下で反応させることにより、下記式(a2)
【0023】
【化9】
Figure 0004622071
【0024】
[式(a2)中、各記号は式(a)中の各記号と同じ意味を表す。]
で表される化合物を得る。
【0025】
次に式(a2)で表される化合物と重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物と反応させることによって式(a)で表される化合物を得る方法である。
【0026】
重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物とは、Xの種類によって異なるが、例えばXが式(x1)で表される基である場合は、下記式(x1−1)
【0027】
【化10】
Figure 0004622071
【0028】
[式(x1−1)中、R1はHまたはメチル基を表す。]
の化合物である。
【0029】
式(a2)で表される化合物と式(x1−1)の化合物の反応は、チオール類とエポキシ類の通常の付加反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、無機または有機の塩基性化合物の共存下で加熱する方法である。
【0030】
また例えばXが式(x2)で表される基である場合は、重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物とは下記式(x2−1)または式(x2−2)
【0031】
【化11】
Figure 0004622071
【0032】
[式(x2−1)および(x2−2)中、R1はHまたはメチル基を表す。Qはハロゲン基を表す。]の化合物である。
【0033】
式(a2)で表される化合物と式(x2−1)の化合物の反応は、チオール類と酸ハロゲン化物の通常の反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、無機または有機の塩基性化合物の共存下で反応させる方法である。また、式(a2)で表される化合物と式(x2−2)の化合物の反応は、チオール類と酸の通常のチオエステル化反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、無機または有機の酸性触媒または塩基性触媒の共存下で反応させる方法である。
【0034】
また例えばXが式(x3)で表される基である場合は、重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物とは下記式(x3−1)
【0035】
【化12】
Figure 0004622071
【0036】
[式(x3−1)中、R1はHまたはメチル基を表す。]
の化合物である。
【0037】
式(a2)で表される化合物と式(x3−1)の化合物の反応は、チオール類とイソシアネート類の通常の反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、スズ系などの無機触媒またはアミン類などの有機触媒の共存下で反応させる方法である。
【0038】
また例えばXが式(x4)で表される基である場合は、重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物とは下記式(x4−1)
【0039】
【化13】
Figure 0004622071
【0040】
[式(x4−1)中、R1はHまたはメチル基を表す。]
の化合物である。
【0041】
式(a2)で表される化合物と式(x4−1)の化合物の反応は、チオール類とイソシアネート類の通常の反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、スズ系などの無機触媒またはアミン類などの有機触媒の共存下で反応させる方法である。
【0042】
また例えばXが式(x5)で表される基である場合は、重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物とは下記式(x5−1)
【0043】
【化14】
Figure 0004622071
【0044】
[式(x5−1)中、R1はHまたはメチル基を表す。Qはハロゲン基を表す。]
の化合物である。
【0045】
式(a2)で表される化合物と式(x5−1)の化合物の反応は、チオール類とハロゲン化アルキル類の通常の置換反応方法を適用することができる。無機または有機の塩基性化合物の共存下で加熱する方法である。
【0046】
また例えばXが式(x6)で表される基である場合は、重合可能な炭素炭素不飽和結合を有する適当な化合物とは下記式(x6−1)または(x6−2)
【0047】
【化15】
Figure 0004622071
【0048】
[式(x6−1)および(x6−2)中、R1はHまたはメチル基を表す。Qはハロゲン基を表す。]
の化合物である。
【0049】
式(a2)で表される化合物と式(x6−1)の化合物の反応は、チオール類と酸ハロゲン化物の通常の反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、無機または有機の塩基性化合物の共存下で反応させる方法である。また、式(a2)で表される化合物と式(x6−2)の化合物の反応は、チオール類と酸の通常のチオエステル化反応方法を適用することができる。一例を挙げれば、無機または有機の酸性触媒または塩基性触媒の共存下で反応させる方法である。
【0050】
本発明のポリマーは、式(a)で表されるモノマーを単独で重合して得ることも、他のモノマーと共重合して得ることも可能である。他のモノマーと共重合する場合の共重合モノマーとしては、共重合さえ可能であれば何ら制限はなく、(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炭素炭素不飽和結合を有するモノマーを使用することができる。
【0051】
以下、その例をいくつか挙げるがこれらに限定されるものではない。(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート類、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールビス(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラキス(メタ)アクリレート、両末端に炭素炭素不飽和結合を有するシロキサンマクロマーなどの多官能(メタ)アクリレート類、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレートなどのハロゲン化アルキル(メタ)アクリレート類、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)アクリレートなどの水酸基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジ−n−プロピルアクリルアミド、N,N−ジイソプロピルアクリルアミド、 N,N−ジn−ブチルアクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリジン、N−メチル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニルモノマー、マレイミド類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルオキサゾリドン、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバゾール、ビニルピリジン、ビニルピラジンなどのヘテロ環ビニルモノマー、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミドなどのN−ビニルカルボキサミド類、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、3−[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、3−[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、3−[(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、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3−[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3−[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]メチル(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]メチル(メタ)アクリレート、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]メチル(メタ)アクリレート、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]メチル(メタ)アクリルアミド、[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]メチル(メタ)アクリルアミド、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]メチル(メタ)アクリルアミド、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]スチレン、[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]スチレン、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]スチレン、N−〔3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル〕カルバミン酸ビニル、N−〔3−[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル〕カルバミン酸ビニル、N−〔3−[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル〕カルバミン酸ビニルおよび下記式(c1)〜(c3)の化合物などである。
【0052】
【化16】
Figure 0004622071
【0053】
[式(c1)〜(c3)中、R11はHまたはメチル基を表す。sは1〜3の整数を表す。]
本発明のポリマーにおいては、良好な機械物性が得られ、消毒液や洗浄液に対する良好な耐性が得られるという意味で、1分子中に2個以上の共重合可能な炭素炭素不飽和結合を有するモノマーを共重合成分として用いることが好ましい。1分子中に2個以上の共重合可能な炭素炭素不飽和結合を有するモノマーの共重合比率は0.1重量%〜70重量%が好ましく、0.2重量%〜40重量%がより好ましい。
【0054】
また、高酸素透過性と他の物性(例えば含水率)をバランスさせるという点からは、本発明のポリマーは式(a)で表されるモノマーを他のモノマーと共重合して用いることが好ましく、その場合の式(a)で表されるモノマーの共重合比率は30重量%〜97重量%、より好ましくは50重量%〜95重量%、最も好ましくは60重量%〜90重量%である。式(a)で表されるモノマーの共重合比率が低すぎる場合はポリマーの酸素透過性が低くなり、高すぎる場合は例えば含水率が低くなる傾向が有り好ましくない。
【0055】
本発明のポリマーは、紫外線吸収剤や色素、着色剤などを含むものでもよい。また重合性基を有する紫外線吸収剤や色素、着色剤を、共重合した形で含有してもよい。
【0056】
本発明のポリマーの重合方法、成形方法としては、公知の方法を使用することができる。例えば、一旦、丸棒や板状等に重合、成形しこれを切削加工等によって所望の形状に加工する方法、モールド重合法、およびスピンキャスト重合法などである。
【0057】
本発明のポリマーを(共)重合により得る際は、重合をしやすくするために過酸化物やアゾ化合物に代表される熱重合開始剤や、光重合開始剤を添加することが好ましい。熱重合を行う場合は、所望の反応温度に対して最適な分解特性を有するものを選択して使用する。一般的には10時間半減期温度が40〜120℃のアゾ系開始剤および過酸化物系開始剤が好適である。光重合開始剤としてはカルボニル化合物、過酸化物、アゾ化合物、硫黄化合物、ハロゲン化合物、および金属塩などを挙げることができる。これらの重合開始剤は単独または混合して用いられ、およそ1重量%くらいまでの量で使用される。
【0058】
本発明のポリマーを(共)重合により得る際は、重合溶媒を使用することができる。溶媒としては有機系、無機系の各種溶媒が適用可能であり特に制限は無い。例を挙げれば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、安息香酸メチル等のエステル系溶剤、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、シクロへキサン、エチルシクロへキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、石油系溶剤等各種のものであり、これらは単独あるいは混合して使用することができる。
【0059】
本発明のポリマーの重合方法、成形方法としては、公知の方法を使用することができる。例えば、一旦、丸棒や板状等に重合、成形しこれを切削加工等によって所望の形状に加工する方法、モールド重合法、およびスピンキャスト重合法などである。
【0060】
一例として本発明のポリマーをモールド重合法により得る場合について、次に説明する。
【0061】
モノマー組成物を一定の形状を有する2枚のモールドの空隙に充填する。そして光重合あるいは熱重合を行ってモールドの形状に賦型する。モールドは、樹脂、ガラス、セラミックス、金属等で製作されているが、光重合の場合は光学的に透明な素材が用いられ、通常は樹脂またはガラスが使用される。ポリマーを製造する場合には、多くの場合、2枚の対向するモールドにより空隙が形成されており、その空隙にモノマー組成物が充填されるが、モールドの形状やモノマーの性状によってはポリマーに一定の厚みを与えかつ充填したモノマー組成物の液モレを防止する目的を有するガスケットを併用してもよい。空隙にモノマー組成物を充填したモールドは、続いて紫外線のような活性光線を照射されるか、オーブンや液槽に入れて加熱されて重合される。光重合の後に加熱重合したり、逆に加熱重合後に光重合する両者を併用する方法もありうる。光重合の場合は、例えば水銀ランプや捕虫灯を光源とする紫外線を多く含む光を短時間(通常は1時間以下)照射するのが一般的である。熱重合を行う場合には、室温付近から徐々に昇温し、数時間ないし数十時間かけて60℃〜200℃の温度まで高めて行く条件が、ポリマーの光学的な均一性、品位を保持し、かつ再現性を高めるために好まれる。
【0062】
本発明のポリマーは、種々の方法で改質処理を行うことができる。表面の水濡れ性を向上させるためには、該改質処理を行うことが好ましい。
【0063】
ポリマーの具体的な改質方法としては、電磁波(光を含む)照射、プラズマ照射、蒸着およびスパッタリングなどケミカルベーパーデポジション処理、加熱、塩基処理、酸処理、その他適当な表面処理剤の使用、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。これらの改質手段の中で、簡便であり好ましいのは塩基処理および酸処理である。
【0064】
塩基処理または酸処理方法の一例としては、ポリマーを塩基性または酸性溶液に接触させる方法、ポリマーを塩基性または酸性ガスに接触させる方法等が挙げられる。そのより具体的な方法としては、例えば塩基性または酸性溶液にポリマーを浸漬する方法、ポリマーに塩基性または酸性溶液または塩基性または酸性ガスを噴霧する方法、ポリマーに塩基性または酸性溶液をヘラ、刷毛等で塗布する方法、ポリマーに塩基性または酸性溶液をスピンコート法やディップコート法で塗布する方法などを挙げることができる。最も簡便に大きな改質効果が得られる方法は、ポリマーを塩基性または酸性溶液に浸漬する方法である。
【0065】
ポリマーを塩基性溶液または酸性溶液に浸漬する際の温度は特に限定されないが、通常−50℃〜300℃程度の温度範囲内で行われる。作業性を考えれば−10℃〜150℃の温度範囲がより好ましく、−5℃〜60℃が最も好ましい。
【0066】
ポリマーを塩基性または酸性溶液に浸漬する時間については、温度によっても最適時間は変化するが、一般には100時間以内が好ましく、24時間以内がより好ましく、12時間以内が最も好ましい。接触時間が長すぎると、作業性および生産性が悪くなるばかりでなく、酸素透過性の低下や機械物性の低下などの悪影響が出る場合がある。
【0067】
塩基としてはアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、各種炭酸塩、各種ホウ酸塩、各種リン酸塩、アンモニア、各種アンモニウム塩、各種アミン類、およびポリエチレンイミン、ポリビニルアミン等の高分子量塩基などが使用可能である。これらの中では、低価格であることおよび処理効果が大きいことからアルカリ金属水酸化物が最も好ましい。
【0068】
酸としては、硫酸、燐酸、塩酸、硝酸などの各種無機酸、酢酸、ギ酸、安息香酸、フェノールなどの各種有機酸、およびポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリスルホメチルスチレンなどの高分子量酸が使用可能である。これらの中では、処理効果が大きく他の物性への悪影響が少ないことから高分子量酸が最も好ましい。
【0069】
塩基性または酸性溶液の溶媒としては、無機、有機の各種溶媒が使用できる。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの各種芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、ケロシン、リグロイン、パラフィンなどの各種脂肪族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの各種ケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジオクチルなどの各種エステル類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテルなどの各種エーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ジメチルスルホキシドなどの各種非プロトン性極性溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタントリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン系溶媒、およびフロン系溶媒などである。中でも経済性、取り扱いの簡便さ、および化学的安定性などの点で水が最も好ましい。溶媒としては、2種類以上の物質の混合物も使用可能である。
【0070】
本発明において使用される塩基性または酸性溶液は、塩基性物質または酸性物質および溶媒以外の成分を含んでいてもよい。
【0071】
本発明において、ポリマーは、塩基または酸処理の後、洗浄により塩基性または酸性物質を除くことができる。
【0072】
洗浄溶媒としては、無機、有機の各種溶媒が使用できる。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの各種芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、ケロシン、リグロイン、パラフィンなどの各種脂肪族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの各種ケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジオクチルなどの各種エステル類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテルなどの各種エーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ジメチルスルホキシドなどの各種非プロトン性極性溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタントリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン系溶媒、およびフロン系溶媒などである。一般的には水が最も好適である。
【0073】
洗浄溶媒としては、2種類以上の溶媒の混合物を使用することもできる。洗浄溶媒は、溶媒以外の成分、例えば無機塩類、界面活性剤、および洗浄剤を含有してもよい。
【0074】
該改質処理は、ポリマー全体に対して行っても良く、例えば表面のみに行うなどポリマーの一部のみに行ってもよい。表面のみに改質処理を行った場合にはポリマー全体の性質を大きく変えることなく表面の水濡れ性のみを向上させることができる。
【0075】
本発明のポリマーは、酸素透過性は、酸素透過係数が40×10-11(cm2/sec)[mLO2/(mL・hPa)]以上が好ましく、50×10-11(cm2/sec)[mLO2/(mL・hPa)]以上がより好ましく、60×10-11(cm2/sec)[mLO2/(mL・hPa)]以上が最も好ましい。酸素透過係数をこの範囲にすることにより、コンタクトレンズとして使用した場合に目に対する負担をより軽減することができ、連続装用が容易になる。
【0076】
本発明は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜などの眼用レンズとして特に好適に用いられ、中でもコンタクトレンズとして最も好適である。
【0077】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
〔測定方法〕
本実施例における各種測定は、以下に示す方法で行った。
(1)プロトン核磁気共鳴スペクトル
日本電子社製のEX270型を用いて測定した。溶媒にクロロホルム−dを使用し、クロロホルムのピークを内部標準(7.26ppm)とした。
(2)屈折率
プルフリッヒの屈折率計(KPR−2型、カルニュー光学工業社製)を用い、e線によって測定した。
(3)酸素透過係数
理化精機工業社製の製科研式フィルム酸素透過率計を用いて35℃の水中にてコンタクトレンズ状サンプルの酸素透過係数を測定した。なお、サンプルの膜厚は必要に応じて複数枚を重ね合わせることによって調整した。
〔合成例1〕 式(J1)の化合物の合成
【0078】
【化17】
Figure 0004622071
【0079】
1L三ツ口フラスコにヘキサン(50g)、メタノール(50g)および水(100g)を入れた。フラスコを氷浴に浸漬し、スリーワンモーターでフラスコ内を激しく撹拌した。ここへ、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(チッソ社製“サイラエースS810”、64.8g)およびクロロトリメチルシラン(215.1g)からなる混合物を約1.5時間かけて滴下した。このときフラスコ内の温度は10〜20℃であった。滴下終了後、15〜25℃において3時間撹拌を続けた。反応液は2層に分かれるので、分液ロートにより上層を分取した。これを、飽和食塩水(3回)および水(1回)によりこの順に洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留(油回転真空ポンプ、Full Vacuum、沸点78〜80℃)により精製し、式(J1)の化合物を無色透明液体として得た。
〔合成例2〕 式(J2)の化合物の合成
【0080】
【化18】
Figure 0004622071
【0081】
3−メルカプトプロピルトリメトキシシランのかわりに3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(アヅマックス社試薬)を使用する他は合成例1と同様に行って、式(J2)の化合物を無色透明液体として得た。
〔実施例1〕 式(M1)の化合物の合成
【0082】
【化19】
Figure 0004622071
【0083】
撹拌羽根を備えた300mL三ツ口フラスコに、式(J1)の化合物(合成例1参照、30.0g)、メタクリル酸クロリド(10.2g)およびトルエン(200mL)を入れた。このナスフラスコを氷浴に浸漬し、モーターで撹拌しているところへ、トリエチルアミン(8.2g)およびトルエン(15mL)からなる溶液を約30分かけて滴下した。滴下終了後、室温で7時間撹拌を行った。析出したトリエチルアミン塩酸塩を吸引ろ過で除いた。ろ液を分液ロートに入れ、食塩水で5回洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留により精製し、微黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(27H)、0.6ppm付近(2H)、1.6ppm付近(2H)、1.9ppm付近(3H)、2.9ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M1)の化合物であることを確認した。該モノマーの屈折率は1.441という高い値であった。
〔実施例2〕 式(M2)の化合物の合成
【0084】
【化20】
Figure 0004622071
【0085】
撹拌羽根を備えた300mL三ツ口フラスコに、式(J1)の化合物(30.00g)、アクリル酸クロリド(8.79g)およびトルエン(150mL)を入れた。このフラスコをアイスソルトバスに浸漬しモーターで撹拌しているところへ、トリエチルアミン(8.18g)およびトルエン(20mL)からなる溶液を約30分かけて滴下した(反応液温度−7〜−5℃)。滴下終了後、室温で3時間撹拌を行い、その後室温で一晩放置した。ヘキサン(200mL)を加えた。反応液を分液ロートに入れ、食塩水で4回、水で4回洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留により精製し、微黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(27H)、0.6ppm付近(2H)、1.6ppm付近(2H)、3.0ppm付近(2H)、5.6ppm付近(1H)および6.3ppm付近(2H)にピークが検出されたことから式(M2)の化合物であることを確認した。該モノマーの屈折率は1.441という高い値であった。
〔比較例1〕
3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの屈折率を測定したところ1.418であり、実施例1および2と比較して低い値であった。
〔比較例2〕
3−アクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの屈折率を測定したところ1.416であり、実施例1および2と比較して低い値であった。
〔実施例3〕 式(M3)の化合物の合成
【0086】
【化21】
Figure 0004622071
【0087】
式(J1)の化合物のかわりに式(J2)の化合物(合成例2参照)を使用する他は実施例1と同様に行って微黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.0ppm付近(3H)、0.1ppm付近(18H)、0.6ppm付近(2H)、1.6ppm付近(2H)、1.9ppm付近(3H)、2.9ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M3)の化合物であることを確認した。
〔実施例4〕 式(M4)の化合物の合成
【0088】
【化22】
Figure 0004622071
【0089】
式(J1)の化合物のかわりに式(J2)の化合物(合成例2参照)を使用する他は実施例2と同様に行って微黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.0ppm付近(3H)、0.1ppm付近(18H)、0.6ppm付近(2H)、1.6ppm付近(2H)、3.0ppm付近(2H)、5.6ppm付近(1H)および6.3ppm付近(2H)にピークが検出されたことから式(M4)の化合物であることを確認した。
〔実施例5〕 式(M5)の化合物の合成
【0090】
【化23】
Figure 0004622071
【0091】
マグネット式回転子を備えた200mLナスフラスコに、式(J1)の化合物(合成例1参照、3.00g)、トリエチルアミン(0.05g)およびトルエン(20mL)を入れた。このナスフラスコを氷浴に浸漬し、撹拌しているところへ、2−イソシアナトエチルメタクリレート(1.26g)およびトルエン(10mL)からなる溶液を約30分かけて滴下した。滴下終了後、50で7時間撹拌を行った。ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、微黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(27H)、0.6ppm付近(2H)、1.6ppm付近(2H)、1.9ppm付近(3H)、2.9ppm付近(2H)、3.3ppm付近(2H)、4.2ppm付近(2H)、5.0ppm付近(1H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M5)の化合物であることを確認した。
〔実施例6〕
実施例1で得た式(M1)の化合物(70重量部)、N,N−ジメチルアクリルアミド(30重量部)、トリエチレングリコールジメタクリレート(1重量部)および重合開始剤“ダロキュア1173”(CIBA社製、0.5重量部)を均一に混合し、このモノマー混合物をアルゴン雰囲気下で脱気した。窒素雰囲気のグローブボックス中で透明樹脂(ポリ4−メチルペンテン−1)製のコンタクトレンズ用モールドに注入し、捕虫灯を用いて光照射(1mW/cm2、10分間)して重合した。得られたコンタクトレンズを純水中に室温で24時間浸漬した後、0.25M水酸化ナトリウム水溶液に室温で24時間浸漬した。該コンタクトレンズを純水で洗浄した後、バイアル瓶中のホウ酸緩衝液(pH7.1〜7.3)に浸漬し、バイアル瓶を密封した。該バイアル瓶をオートクレーブに入れ、120℃で30分間煮沸処理した。透明で濁りのないコンタクトレンズが得られた。得られたコンタクトレンズの酸素透過係数を表1に示した。
〔実施例7〜10〕
式(M1)の化合物のかわりに、それぞれ実施例2〜5で得た式(M2)〜式(M5)の化合物を用いる他は、実施例6と全く同様に重合および後処理を行ってコンタクトレンズを得た。いずれの場合も透明で濁りのないコンタクトレンズが得られた。得られた各コンタクトレンズの酸素透過係数を表1に示した。
【0092】
【表1】
Figure 0004622071
【0093】
【発明の効果】
本発明により、分子内に硫黄原子を有し、高酸素透過性と高屈折率を同時に有するモノマーが得られる。さらには該モノマーからなるポリマーならびに眼用レンズを得ることができる。該ポリマーならびに眼用レンズは高酸素透過性を有するために目への負荷が小さく、しかも高屈折率を同時に有するために光学的レンズ設計の自由度が高いという特長を有する。

Claims (5)

  1. 下記一般式(a)で表されることを特徴とするモノマー。
    Figure 0004622071
    [式(a)中、A1〜A9メチル基を表す。a、b、cはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表ただし、式(a)中、下記式
    Figure 0004622071
    で表される基は、トリス(トリメチルシロキシ)シリル基、ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル基およびトリメチルシロキシジメチルシリル基から選ばれた基である。
    kは1〜10の整数を表す。Xは下記式(x1)〜(x6)で表される基から選ばれた基を示す。
    Figure 0004622071
    [式(x1)〜(x6)中、R1はHまたはメチル基を表す。]
  2. 一般式(a)においてk=3であることを特徴とする請求項1に記載のモノマー。
  3. 請求項1または2に記載のモノマーからなるポリマー。
  4. 請求項に記載のポリマーからなる眼用レンズ。
  5. 請求項に記載のポリマーからなるコンタクトレンズ。
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