JP7160856B2 - 素子保護機能を有するコンタクトレンズ - Google Patents

Description

本発明は、コンタクトレンズに関し、特に素子保護機能を有するコンタクトレンズに関する。

従来のコンタクトレンズは、視力矯正、眼科疾患治療及び化粧等の機能を提供するほかに、さらに電気素子と組み合わせて多機能性のコンタクトレンズ製品を形成することができる。具体的には、設計された屈折特性を有するレンズを用いることで、装着者の視力（例えば近視、遠視、乱視等）を効果的に矯正することができ、医薬品をレンズに付け加えることで、眼科疾患を治療することができる。美観という要求を達成するために、色材模様をコンタクトレンズのレンズに設けることにより、瞳孔の色を変えたり、又は瞳孔に文字やパターンを表示したりすることができる。また現在でも、コンタクトレンズのレンズを電気素子、例えば電極、センサ又は発光素子等と互いに組合せ、装着者に異なる視覚効果を提供するように進展している。換言すれば、コンタクトレンズ本体に色材又は電気素子等の機能性素子を添加することにより、コンタクトレンズに各種の機能性を付与することができる。

しかし、従来技術では、機能性を有するコンタクトレンズ製品にとって、相変わらず機能性素子のキャリアとして、補助する支持体又はインサータを用いる必要があり、これらのキャリアの構造及び材料については、まだ改善の余地がある。

本発明が解決しようとする技術問題は、従来技術の不足に対して、所定の組成を有する保護層を備えることで、機能性素子の支持及び保護を提供し、製造過程の効率アップにも寄与する素子保護機能を有するコンタクトレンズを提供することである。

上記の技術問題を解決するために、本発明で用いられる技術方案は、透光性本体と、機能性素子と、保護層とを備える素子保護機能を有するコンタクトレンズを提供する。前記機能性素子は前記透光性本体に設けられる。前記保護層は前記透光性本体に設けられるとともに前記機能性素子を覆う。前記機能性素子は、前記透光性本体と前記保護層によって被覆され外部と隔離され、前記保護層は、膜形成性高分子と、親水性高分子と、溶剤とを備える。

本発明が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズは、「前記機能性素子は、前記透光性本体と前記保護層によって被覆され外部と隔離される」及び「前記保護層は、膜形成性高分子と、親水性高分子と、溶剤とを備える」という技術方案を介して、機能性素子の支持及び保護という効果を果たすことができる。

図１は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの断面模式図である。 図２は図１におけるＩＩ部分の拡大模式図である。 図３は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの製造方法の第１工程の模式図である。 図４は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの製造方法の第２工程の模式図である。 図５は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの製造方法の第３工程の模式図である。 図６は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの製造方法の第４工程の模式図である。 図７は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの製造方法の第５工程の模式図である。

本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳しい説明と添付図面を参照するが、提供される添付図面は、参考と説明を提供するためのものに過ぎず、本発明を制限するためのものではない。

以下に所定の具体的実施例により、本発明に開示される「素子保護機能を有するコンタクトレンズ」に関する実施の態様を説明するが、当業者は、本明細書に開示される内容から本発明のメリットと効果が分かる。本発明は他の異なる具体的実施例により実施または応用されてもよく、本明細書中のそれぞれの詳細は、異なる観点と応用に基づき、本発明の趣旨を逸脱することなく各種の変形と変更を行ってもよい。また、本発明の添付図面は簡単な模式的説明に過ぎず、実際の寸法に従い示されるものではないことをまず明らかにしておく。以下の実施の態様は、本発明の関連技術内容をより詳しく説明するが、開示される内容は本発明の保護範囲を制限するためのものではない。

図１及び図２を参照する。図１は本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの断面模式図であり、図２は図１におけるＩＩ部分の拡大模式図である。

図１に示すように、本発明が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズＬは、透光性本体１と、機能性素子２と、保護層３とを少なくとも備える。機能性素子２及び保護層３は全て透光性本体１に設けられる。なお、本発明において、「…（の上）に設けられる」とは、物品の真上に設けられることに制限されず、物品の内部に設けられることを指してもよい。換言すれば、機能性素子２及び保護層３は、全て透光性本体１の内部に設けられてもよい。

具体的には、透光性本体１はコンタクトレンズＬの主体を構成し、普通のヒドロゲル材料（メタクリル酸ヒドロキシエチルを主とするヒドロゲル材料）又はシリコーンヒドロゲル材料で形成されてもよい。シリコーンヒドロゲル材料は、シリコーンハイドロゲルとも言える。透光性本体１は半浸透性の性質を有してもよく、ヒドロゲル材料又はシリコーンヒドロゲル材料以外の他の添加剤を含んでもよい。透光性本体１の材料は、本発明では制限されない。

これに加えて、透光性本体１は、外面１１と、外面１１に対向する内面１２とを有する。例えば、透光性本体１の内面１２は、コンタクトレンズＬがユーザによって装着される場合、ユーザの眼球の表面に接触し、透光性本体１の外面は、ユーザの眼球の外側の表面に向かう。

本発明が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズＬにおいて、透光性本体１の外面１１に凹んだ窪み空間を有し、保護層３と機能性素子２が全て窪み空間に収容される。

次に、機能性素子２が透光性本体１内に設けられる。機能性素子２は、パターン層又は電気素子の少なくとも一種を備える。例えば、機能性素子２は装着者の虹彩の色を変えるためのパターン層であってもよい。パターン層は、透光性本体１の内部における装着者の瞳孔及び虹彩を覆う部分に対応する部分に設けられてもよい。換言すれば、機能性素子２はパターン層である場合、取り囲んでコンタクトレンズ内に設けられてもよい。このようにして、パターン層は装着者の瞳孔及び虹彩を覆うことで、完全又は部分的に装着者の瞳孔及び虹彩の自然な色を遮蔽することができる。これにより、コンタクトレンズＬに化粧効果を付与する。

本発明の別の実施例において、機能性素子２は電気素子である。電気素子は、電極、信号送受信器、発光素子又はセンサ等であってもよい。本発明において、電気素子の種類は制限されるものではない。例えば、電気素子は、発信器及び受信器を備える距離センサであり、装着者の目から観察される物品までの距離を測定するためのものである。

本発明が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズＬは保護層３をさらに備える。保護層３は２μｍと３０μｍの間にある厚さを有してもよい。上述したように、機能性素子２のように、保護層３も透光性本体１の内部に設けられる。本発明において、保護層３は機能性素子２を覆うことができる。具体的には、機能性素子２はパターン層であり、パターン層は取り囲んでコンタクトレンズＬの透光性本体１内に設けられ、機能性素子２を覆う保護層３は同様に取り囲んで透光性本体１内に設けられてもよい。なお、本発明の一つの実施例において、機能性素子２への保護効果を確保する目的で、保護層３の幅は機能性素子２（パターン層）の幅よりも大きく設けられている。

本発明の一実施例において、機能性素子２は、保護層３に固定又は接続されることで、保護層３によって支持される。例えば、機能性素子２は、コロイドの形の接着剤及び色材を含み、色材が接着剤に分散され、接着剤の分子と保護層３の分子はファンデルワールス力又は結合を介して、機能性素子２が保護層３に固定される。

機能性素子２及び保護層３は、透光性本体１における外面１１に近接する位置に設けられる。換言すれば、コンタクトレンズＬがユーザによって装着される場合、機能性素子２及び保護層３は透光性本体１における外側に近接する位置に位置する。また、本発明の実施例において、機能性素子２は外面１１と保護層３との間に設けられる。このようにして、機能性素子２が色材を含むパターン層である場合、保護層３は、機能性素子２の色材（又はインク）分子がコンタクトレンズＬの外側へ拡散して外部環境と接触することを回避できる。

換言すれば、機能性素子２がパターン層である場合、保護層３は機能性素子２を支持することができるだけでなく、機能性素子２中の材料分子（例えば色材又はインク）が外へ拡散することによる問題を予防することもできる。例えば、材料分子が外へ拡散すると、元々パターン層に示したパターン又は色は影響され所定の化粧効果を果たすことができない可能性があり、コンタクトレンズＬの透光性本体１外に拡散される材料分子は装着者の眼球と接触し眼球の健康に影響する可能性がある。

保護層３が機能性素子２を支持するとともに、透光性本体１及び機能性素子２と良い相溶性を有することが可能であるように、保護層３の組成及びそれらの割合は適当に選択されなければならない。これに加えて、コンタクトレンズＬの製造過程において、異なるキャリアでコンタクトレンズＬの異なる材料を移動させる必要があり、保護層３は同様に製造過程における機械と道具又は金型に合わせて選択する必要がある。これにより、保護層３はコンタクトレンズＬの透光性本体１の内部に円滑に形成され得る。

具体的には、保護層３は、適切な粘度及び親和力を有しなければならず、保護層３の粘度及び親和力は、含有量の割合が適当である異なる成分を選択することにより制御される。例えば、保護層３が所望の粘度を有する場合、保護層の材料が機械と道具間を相互に移動する場合に滑り落ちることや、円滑に付着できないことを回避できる。

本発明の実施例において、保護層３は、膜形成性高分子と、親水性高分子と、溶剤とを備える。膜形成性高分子はポリエーテルポリオール（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）、ポリエーテル（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）、ポリエステルポリオール（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｐｏｌｙｏｌｓ）、ポリアクリル酸及びその誘導体、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）及びその誘導体、スチレンとアクリル酸の共重合体（ｓｔｙｒｅｎｅ－ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、及びそれらの組合せからなる群より選ばれる。

例えば、ポリエーテルポリオールは５０００と５０万の間にある分子量を有してもよく、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ポリプロピレングリコール（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、グリセリン、カプロラクトン（ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）又はそれらの任意の組合せであってもよい。ポリエーテルは５０００と５０万の間にある分子量を有してもよく、エチレンオキシド、プロピレンオキサイド、グリセリン又はそれらの任意の組合せであってもよい。ポリエステルポリオールは、シュウ酸、マロン酸、グリセリン又はそれらの任意の組合せであってもよい。ポリアクリル酸は５０００と１５０万の間にある分子量を有してもよい。ポリアクリル酸誘導体は、ポリアクリル酸塩、例えばアクリル酸のカリウム塩及びナトリウム塩であってもよい。ポリメチルメタクリレートは、５０００と５０万の間にある分子量を有してもよい。スチレンとアクリル酸の共重合体は、１０％～９０％のスチレン単量体と９０％～１０％のアクリル酸で形成されてもよい。

保護層３の総重量に対して、以上のような膜形成性高分子の含有量は１％～６０％の間にある。具体的には、膜形成性高分子の含有量が１％よりも小さいと、保護層３の粘度特性が悪影響を受けて透光性本体１における所定の位置に固定され得ない。膜形成性高分子の含有量が６０％よりも大きいと、保護層３の粘度が高過ぎてコンタクトレンズＬの製造過程に不利である。本発明の一実施例において、保護層３の総重量に対して、膜形成性高分子の含有量は１５％～５０％の間にある。

次に、親水性高分子はポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、セルロース及びその誘導体（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｌｃｏｈｏｌ）、ポリエチレンピロリドン及びその共重合体（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、及びそれらの組合せからなる群より選ばれる。例えば、ポリビニルアルコールは、重合度が５００と１００００の間にある重合体であってもよい。セルロースは、５０００と５０万の間にある分子量を有してもよい。ポリエチレングリコールは、５００と５０万の間にある分子量を有してもよい。ポリエチレンピロリドンは、５０００と１５０万の間にある分子量を有してもよい。

保護層３の総重量に対して、以上のような親水性高分子の含有量は０．１％～４５％の間にある。本発明の一実施例において、保護層３の総重量に対して、親水性高分子の含有量は５％～４０％の間にある。具体的には、親水性高分子の含有量が１％よりも小さいと、保護層３の粘度特性が悪影響を受けて透光性本体１における所定の位置に固定され得ない。親水性高分子の含有量が４５％よりも大きいと、保護層３の粘度が高過ぎてコンタクトレンズＬの製造過程に不利である。これに加えて、親水性高分子の含有量はコンタクトレンズＬを装着する場合の快適性にも影響する。

本発明の実施例のコンタクトレンズＬの保護層３において、溶剤は水、アルコール類、アミド類及びそれらの組合せの群より選ばれる。例えば、溶剤は、エタノール、プロパノール、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド及びジメチルホルムアミド等であってもよい。保護層３の総重量に対して、溶剤の含有量は３０％～９０％の間にある。

保護層３の成分組成及びその関連割合に対して、以下の表１には、異なる含有量を有する異なる膜形成性高分子、親水性高分子及び溶剤で保護層３を形成する実施例を列記している。異なる実施例及び比較例を評価した評価結果も表にまとめられている。評価結果について、◎は成膜／相転移の効果がよいことを、△は成膜／相転移の効果が概ね良いことを、×は成膜／相転移の効果がよくないことを表す。表１から分かるように、本発明が提供する所定の成分組成及びその関連割合を有する保護層３を用いることで、許容できる成膜／相転移効果が得られる。

具体的には、比較例１において、溶剤の含有量が３０％よりも少なく、比較例２の膜形成性高分子の含有量が６０％よりも大きく、比較例３の親水性高分子の含有量が４５％よりも大きい。このような比較例１～３は全て良い成膜／相転移効果が得られない。

次に、図３乃至図７を参照する。図３乃至図７はそれぞれ本発明の実施例が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズの製造方法の第１工程、第２工程、第３工程、第４工程及び第５工程の模式図である。具体的には、本発明が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズＬは、少なくとも下型Ｍ１及び上型Ｍ２を備える１組の成形金型で製造しなければならない。

まず、図３を参照する。図３に示すように、第１工程では、下型Ｍ１を提供する。下型は金属又は非金属材料から製造されてもよい。例えば、下型Ｍ１は鋼板から成型されてもよく、凹んだ表面を有し、凹んだ表面は取り囲んで材料を収容するための溝を形成する。下型Ｍ１はコンタクトレンズＬを形成するための材料を載置するためのものである。

次に、図４を参照する。第２工程では、下型Ｍ１に保護層３及び機能性素子２が設けられる。図３乃至図６に示す実施例において、機能性素子２は、色材のパターン層を備える。図４に示すように、保護層３及びパターン層はパッド印刷の方式により下型Ｍ１に設けられてもよい。具体的には、保護層３はまず下型Ｍ１の内面に設けられてもよく、機能性素子２は直接に保護層３に設けられる。例えば、パッドにより保護層３の材料を付着させてから、保護層３の材料を下型Ｍ１の溝の表面に移動させて保護層を形成することができる。機能性素子２は同じ方法で保護層３に形成されてもよい。

次に、図５を参照する。図５に示す第３工程では、下型Ｍ１の溝に透光性本体１のゲル材料１’を注入し、上型Ｍ２を下型Ｍ１に圧着することにより、透光性本体１の材料が下型Ｍ１と上型Ｍ２との間の収容空間に充填される。収容空間の形状はコンタクトレンズＬの形状に対応する。例えば、第３工程では、収容空間にシリコーンヒドロゲルを主とするゲル材料１’を注入することで、保護層３と機能性素子２がシリコーンヒドロゲルを主とするゲル材料１’によって被覆される。

次に、図６に示すように、第４工程では、上型Ｍ２及び下型Ｍ１を光硬化又は加熱硬化する。光硬化又は加熱硬化は、上型Ｍ２と下型Ｍ１で形成される収容空間に設けられる透光性本体１の材料（シリコーンヒドロゲルを主とする材料）を硬化成形させることが可能である。例えば、紫外光（ＵＶ ｌｉｇｈｔ）により硬化工程を行ってもよい。最後に、図７に示すように、第５工程では、上型Ｍ２及び下型Ｍ１を取り除き、素子保護機能を有するコンタクトレンズＬを得る。
［実施例の効果］

本発明の有益な効果は、本発明が提供する素子保護機能を有するコンタクトレンズＬは、「機能性素子２は、透光性本体１と保護層３によって被覆され外部と隔離される」及び「保護層３は、膜形成性高分子と、親水性高分子と、溶剤とを備える」という技術方案を介して、機能性素子２の支持及び保護の効果を果たすことができることである。

具体的には、本発明が提供するコンタクトレンズＬに備える保護層３は所定の組成を有し、この組成はコンタクトレンズＬにおける他の材料（例えば透光性本体１のヒドロゲル材料又はシリコーンヒドロゲル材料）と良い相溶性を有するだけでなく、この組成による特性でコンタクトレンズＬを製造する過程において材料の異なる機械と道具間における移動も効率的に行える。これにより、製造効率が大幅に改善される。

これに加えて、保護層３の所定の組成は機能性素子２（例えばパターン層又は電気素子）を支持するという効果を達成できるだけでなく、流動性を有する機能性素子２の材料（例えばパターン層中の接着剤及び顔料分子）がコンタクトレンズＬを流れ、予め設定されていない位置に拡散することを効果的に回避する。さらに、コンタクトレンズＬは予め設定された化粧効果がなくなるか、又は装着者の健康を損なうことを予防することができる。

以上に開示されている内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された同等の技術変形は、何れも本発明の特許請求の範囲に含まれる。

Ｌ コンタクトレンズ
１ 透光性本体
１’ ゲル材料
１１ 外面
１２ 内面
２ 機能性素子
３ 保護層
Ｍ１ 下型
Ｍ２ 上型

Claims (6)

1. 透光性本体と、
   前記透光性本体に設けられる機能性素子と、
   前記透光性本体に設けられるとともに前記機能性素子を覆う保護層とを備える素子保護機能を有するコンタクトレンズであって、
   前記機能性素子は、前記透光性本体と前記保護層によって被覆され外部と隔離され、前記保護層の材料としては、膜形成性高分子と、親水性高分子と、溶剤とを備え、
   前記膜形成性高分子はポリエーテルポリオールであり、前記親水性高分子はポリビニルピロリドンであり、前記溶剤は水及びアルコール類からなり、
   前記保護層の総重量に対して、前記親水性高分子の含有量は１５％であり、前記溶剤の含有量は６１％であり、前記膜形成性高分子の含有量は２４％であることを特徴とする、素子保護機能を有するコンタクトレンズ。
2. 前記保護層の厚さは、２μｍから３０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の素子保護機能を有するコンタクトレンズ。
3. 前記機能性素子は、パターン層と電気素子の両者中の少なくとも一種を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の素子保護機能を有するコンタクトレンズ。
4. 前記機能性素子は、少なくともパターン層を含み、
   前記パターン層は、コロイドの形の接着剤及び色材を含み、前記色材が前記接着剤に分散され、前記接着剤の分子と前記保護層の分子との間に働くファンデルワールス力又は結合を介して、前記機能性素子が前記保護層に固定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の素子保護機能を有するコンタクトレンズ。
5. 前記機能性素子は、少なくとも電気素子を含み、
   前記電気素子は、装着者の目から観察される物品までの距離を測定するための、発信器及び受信器を備える距離センサであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の素子保護機能を有するコンタクトレンズ。
6. 前記保護層の幅は前記機能性素子の幅よりも大きく設けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の素子保護機能を有するコンタクトレンズ。

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