JPH0120406B2 - - Google Patents
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Description
[発明の技術分野]
本発明はコンタクトレンズ材に関し、更に詳し
くは、優れた酸素透過性を有するシリコーンアク
リル系ハードコンタクトレンズ材に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] コンタクトレンズ材として使用されている材料
の中で、ハードコンタクトレンズ材は優れた寸法
安定性を有し、レンズの耐用年数も長いという利
点を有している。しかし、現在多用されているメ
チルメタクリレート系のハードコンタクトレンズ
材は、使用者によつては、長時間の連続使用によ
り、眼に痛みを覚える場合があるという問題点を
有している。この原因は、レンズ材に酸素透過性
が乏しく、角膜での酸素呼吸が妨げられることに
よるものである。又、往々にして、所謂、スペク
タクルブラー現象、即ち、コンタクトレンズを外
して眼鏡をかけた場合、すぐには鮮映な像が見え
ないという問題点をも有している。 一方、このようなハードコンタクトレンズ材に
対し、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等の
ヒドロゲルから成るソフトコンタクトレンズ材
が、軟らかく、酸素透過性が比較的良好であり、
装用感が優れていることから、広く使用されてい
る。しかし、ソフトコンタクトレンズ材は、水を
含んだゲルであるために、屈折矯正が十分に行な
われない場合があり、又、汚れの除去や煮沸滅菌
のための操作が煩雑であり、ハードコンタクトレ
ンズ材に比べて耐用年数が短いという問題点を有
している。 このような問題点を解消し、酸素透過性が優
れ、レンズを作成する際の機械加工性が良好で、
レンズとしての強度、弾力性、寸法安定性及び濡
れ性等の諸特性がバランス良く備わつたコンタク
トレンズ材の開発が望まれている。このような目
的に応えるものとして、例えば、特公昭51−
46614号公報、特開昭54−29660号公報及び特開昭
57−51705号公報等には、フツ素含有メタクリレ
ートとアルキルメタクリレートとの共重合体から
成るコンタクトレンズ材が開示されている。しか
し、これらのコンタクトレンズ材は、何れも、酸
素透過性が十分ではないという問題点を有してい
る。又、特公昭52−33502号公報、特開昭54−
118455号公報、特開昭55−102613号公報及び特開
昭58−7124号公報等にはシロキサン含有メタクリ
レートとアルキルメタクリレートとの共重合体か
ら成るコンタクトレンズ材等が開示されている。
これらの中で、良好な酸素透過性を示すものは機
械加工性又は強靭性が劣るという問題点を有して
いる。一方、硬度が高くて加工性が良好なものは
酸素透過性が低いという問題点を有しており、酸
素透過性と強度等の諸特性の両者の性能を満足す
るものは未だ得られていない。更にコンタクトレ
ンズ材は無色透明であることが必要とされるた
め、上記の要件に加えて無色透明性も満足せねば
ならない。 [発明の目的] 本発明の目的は、高い酸素透過性を有し、機械
加工性が優れていると同時に、レンズとしての強
度、弾力性、寸法安定性、無色透明性及び濡れ性
等の諸特性がバランス良く備わつたコンタクトレ
ンズ材を提供することにある。 [発明の概要] 本発明者らは、上記の目的に適する材料につい
て、鋭意研究を重ねた結果、シロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリレートとアルキル又はフエニル
(メタ)アクリレートを主体とする共重合体にお
いて、該シロキサニルアルキル(メタ)アクリレ
ートに若干のケイ素−水素結合を導入することに
よつて、高い酸素透過性と優れた機械加工性並び
にレンズとしての強度、弾力性、寸法安定性、無
色透明性及び濡れ性等の諸特性がバランス良く備
わつたコンタクトレンズ材が得られることを見出
し、本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明のコンタクトレンズ材は、 (A) 酸素原子を介して互いに結合したケイ素原子
を2〜6個含有し、該ケイ素原子に、一般式: (式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、
aは1〜5の整数を表わす。) で示される(メタ)アクリロイルオキシアルキ
ル基を分子中に1個と、メチル基、フエニル基
及び水素原子から成る群より選ばれた1価の基
が結合し、該水素原子を該1価の基の全量に対
して、平均0.1〜35モル%含有するシロキサニ
ルアルキル(メタ)アクリレート10〜70重量
%; (B) 炭素数1〜20の炭化水素基又はハロ炭化水素
基を有し、かかる炭化水素基又はハロ炭化水素
基部分に脂肪族不飽和結合を含まない(メタ)
アクリレート10〜80重量%; (C) 分子中に少なくとも2個のビニル性二重結合
を有する(メタ)アクリレート0.1〜10重量
%;並びに (D) 親水性モノマー1〜30重量% から成るモノマーの共重合体から成ることを特徴
とするものである。 以下において、本発明を更に詳しく説明する。 本発明において使用される(A)成分は、酸素原子
を介して互いに結合したケイ素原子を2〜6個含
有し、該ケイ素原子に(メタ)アクリロイルオキ
シアルキル基を分子中に1個と、メチル基、フエ
ニル基及び水素原子から成る群より選ばれた1価
の基が結合し、該水素原子を該1価の基の全量に
対して、平均0.1〜35モル%含有するシロキサニ
ルアルキル(メタ)アクリレートである。かかる
(A)成分は、コンタクトレンズ材の酸素透過性向上
に寄与する成分である。 (A)成分は、他のモノマーと共重合するために、
ケイ素原子に結合した、次式: (式中、R1及びaは前記と同意義である。) で示される(メタ)アクリロイルオキシアルキル
基を分子中に1個有するものである。上記式中、
aが5を超えるとその合成及び取扱いが困難とな
る。aは、合成が容易であることと化学的に安定
であることから3であることが好ましい。このよ
うな(メタ)アクリロイルオキシアルキル基とし
ては、例えば、アクリロイルオキシメチル基、ア
クリロイルオキシエチル基、アクリロイルオキシ
プロピル基、アクリロイルオキシブチル基、アク
リロイルオキペンチル基、メタクリロイルオキシ
メチル基、メタクリロイルオキシエチル基、メタ
クリロイルオキシプロピル基、メタクリロイルオ
キシブチル基及びメタクリロイルオキシペンチル
基が挙げられる。これらの中でも、前述の理由に
より、アクリロイルオキシプロピル基及びメタク
リロイルオキシプロピル基が最も好ましい。 ケイ素原子の原子価は、前述の(メタ)アクリ
ロイルオキシアルキル基及びシロキサン結合の酸
素原子の他に、メチル基、フエニル基及び水素原
子から成る群より選ばれた1価の基で満たされ
る。高い酸素透過性を有すると共に、所望の硬度
と無色透明性を有する共重合体を得るためには、
これらの1価の基の平均0.1〜35モル%が水素原
子であることが必要であり、更に、調和のとれた
機械的性質を有する共重合体を得るためには、
0.1〜20モル%が水素原子であることが好ましい。
水素原子の量が、1価の基の全量に対し、0.1モ
ル%未満であると、必要な硬度を有する共重合体
が得られないが、驚くべきことに、該水素原子が
僅か0.1モル%存在するだけで、本発明の前記目
的の達成に有効である。一方、35モル%を超える
と、シロキサニルアルキル(メタ)アクリレート
の合成が困難となる上、得られる共重合体の機械
的強度が低下し、脆くなる。残余の1価の基とし
ては、メチル基及びフエニル基が挙げられ、これ
らを導入することにより、シロキサニルアルキル
(メタ)アクリレートを合成が容易となり、又、
共重合体の安定性の点からも有利である。 (A)成分のシロキサニル基は、酸素原子を介して
互いに結合したケイ素原子を2〜6個含有するも
のである。ケイ素原子の数が6を超えると、所望
とするシロキサニルアルキル(メタ)アクリレー
トを合成する際の制御が困難となる。かかるシロ
キサニル基は、モノマーの合成が容易であること
及び優れた酸素透過性を共重合体に付与すること
が可能であることから、特に、ケイ素原子が2〜
4個の鎖状シロキサン骨格、ケイ素原子が4個の
環状シロキサン骨格又は前述の(メタ)アクリロ
イルオキシアルキル基が結合したケイ素原子で分
岐し、4〜6個のケイ素原子を有する分岐状のシ
ロキサン骨格を有するものが好ましい。これらの
中でも、得られる共重合体の酸素透過性が優れて
いることから、分岐状テトラシロキサニル基が最
も好ましい。 このような(A)成分は、下記(1)に例示されるケイ
素−水素結合含有シロキサニルアルキル(メタ)
アクリレートを単独で、若しくは2種以上用い、
更に必要に応じて、下記(2)に例示させるケイ素−
水素結合を含まないシロキサニルアルキル(メ
タ)アクリレートの1種若しくは2種以上と共存
させて得ることが可能である。尚、簡略のため
に、以下の略号を使用した。 Me:メチル基、Ph:フエニル基。 (1) ケイ素−水素結合含有シロキサニルアルキル
(メタ)アクリレート (2) ケイ素−水素結合を含有しないシロキサニル
アルキル(メタ)アクリレート 共重合に使用されるモノマー中、(A)成分の配合
量は10〜70重量%である。10重量%未満である
と、十分な酸素透過性が得られず、一方、70重量
%を超えると、レンズの機械的性質が極端に低下
する。(A)成分の配合量は、酸素透過性及び機械加
工性並びにコンタクトレンズの諸特性とのバラン
スから、30〜65重量%であることが好ましい。 本発明において使用される(B)成分は、炭素数1
〜20を有する1価の炭化水素基又はハロ炭化水素
基を有するアクリレート又はメタクリレートであ
る。 上記炭化水素基としては、例えば、メチル基、
エチル基、ブチル基、ヘキシル基及びデシル基等
のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアル
キル基;フエニル基等のアリール基;並びにベン
ジル基及びフエネチル基等のアラルキル基等が挙
げられる。又、ハロ炭化水素基としては、例え
ば、トリフルオロエチル基、テトラフルオロプロ
ピル基、パーフルオロブチル基及びオクタフルオ
ロペンチル基等のハロアルキル基等が挙げられ
る。 このような(B)成分の具体例としては、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、プロピルアク
リレート、イソプロピルアクリレート、ブチルア
クリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアク
リレート及びデシルアクリレート等のアルキルア
クリレート;シクロヘキシルアクリレート等のシ
クロアルキルアクリレート;ベンジルアクリレー
ト及びフエネチルアクリレート等のアラルキルア
クリレート;トリフルオロエチルアクリレート及
びパーフルオロアクリレート等のフツ素置換アク
リレート;フエニルアクリレート等のアリールア
クリレート;並びにこれらに対応するメタクリレ
ート等が挙げられる。 共重合に使用されるモノマー中、(B)成分の配合
量は10〜80重量%である。10重量%未満である
と、レンズの十分な硬度が得られず、一方、80重
量%を超えると、酸素透過性が十分ではない。(B)
成分の配合量は、酸素透過性及び機械加工性並び
にコンタクトレンズの諸特性とのバランスから、
15〜65重量%であることが好ましい。 本発明において使用される(C)成分は、共重合体
に所望の寸法安定性と機械的強度を付与するため
の架橋剤としての役割を有するものであり、分子
中に少なくとも2個のビニル性二重結合を有する
アクリレート又はメタクリレートである。このよ
うなアクリレート又はメタクリレートの具体例と
しては、アリルアクリレート等のアルケニルアク
リレート;エチレングリコールジアクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート及びポリエチレ
ングリコールジアクリレート等のグリコールジア
クリレート;トリメチロールプロパントリアクリ
レート及びペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート等の多価アルコールアクリレート;並びにこ
れらに対応するメタクリレート等が挙げられる。 共重合に使用されるモノマー中、(C)成分の配合
量は0.1〜10重量%であり、好ましくは1〜5重
量%の範囲である。0.1重量%未満であると、良
好な寸法安定性が得られず、一方、10重量%を超
えると、破壊強度が低下する。 本発明において使用される(D)成分は、共重合体
に適度の湿潤性を付与する成分であり、親水性基
を有するモノマーである。このような親水性モノ
マーの具体例としては、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アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノアクリレート、
グリセリルモノアクリレート及びこれらに対応す
るメタクリレート;並びにアクリル酸、メタクリ
ル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド及びN
−ビニルピロリドン等が挙げられる。 共重合に使用されるモノマー中、(D)成分の配合
量は1〜30重量%であり、好ましくは5〜15重量
%の範囲である。1重量%未満であると、共重合
体の湿潤性が十分得られず、一方、30重量%を超
えると、破壊強度が低下する。 本発明のコンタクトレンズ剤は、上記(A)〜(D)の
各成分を共重合させて得られるものである。重合
反応は、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下
に、40〜110℃の温度で行なわれる。ラジカル重
合開始剤としては、ビニル重合に使用されるもの
であれば特に制限はなく、例えば、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、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル、過酸化
メチルエチルケトン及びペルオキシ炭酸ジイソプ
ロピル等が挙げられる。かかる重合開始剤の添加
量は、全モノマー量に対し、0.05〜0.2重量%で
あることが好ましい。重合条件としては、通常、
40〜60℃の範囲で2日間徐々に重合を進行させた
後、更に90〜110℃で1〜3日間重合を行なうこ
とが好ましい。 上記共重合反応によつて得られたコンタクトレ
ンズ材を、シート状又はロツド状とし、更にボタ
ン状、デイスク状等の任意の形状に切取り、これ
に切削、研磨等の機械加工を施すことにより、コ
ンタクトレンズを得ることが可能である。 [発明の効果] 本発明のコンタクトレンズ材は、酸素透過性、
機械加工性及び無色透明性が優れ、レンズに加工
した場合の諸特性が優れたものであり、且つ、高
い安全性をも有するものである。従つて、本発明
の材料を使用したコンタクトレンズは、使用に際
しての制約条件が従来のハードコンタクトレンズ
よりも緩やかで、使用者にとつて、その装用を極
めて容易にするものである。 [発明の実施例] 以下において、本発明を実施例に基づき説明す
るが、本発明はこれらによつて何ら限定されるも
のではない。尚、以下の合成例及び実施例におい
て、部は重量部を、又、%は重量%をそれぞれ表
わす。 合成例 1 ビス(トリメチルシロキシ)ジメチルシロキシ
−γ−メタクリロキシプロピルシランの合成 n−ヘキサン50部、メタノール50部及び市水
100部を還流冷却器付フラスコに入れ、激しく撹
拌しながら、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン82部、トリメチルクロロシラン143
部及びジメチルクロロシラン62部から成る混合物
を、反応温度が室温〜40℃の範囲になるように保
ちながら1時間かけて滴下した。滴下終了後、冷
却しながら更に2時間の撹拌を続けて共加水分解
を行なつた。 静置後、分液して有機層を採取し、この有機層
に飽和重曹水80部を加え、5分間撹拌して中和を
行ない、有機層を分離した。この有機層に飽和食
塩水100部を加えて5分間撹拌し、洗浄した後、
有機層を分離した。この中和・洗浄操作を再度繰
返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し
た。次いで、この液体を分別蒸留により蒸留し
て、沸点112〜113℃/0.1Torrを有する目的物
91.5部を得た。このものの収率は、理論量に対し
て68%であつた。 得られた化合物について、その比重、屈折率、
IR及び 1H−NMRを測定した。その結果を以下
に示す。これらの価は得られた化合物が目的物で
あることを示している。尚、以下、このモノマー
をS−1とする。 比重:d25 4=0.942 屈折率:n20 D=1.418 IR:特性吸収 2200cm-1 Si−H 1730cm-1
くは、優れた酸素透過性を有するシリコーンアク
リル系ハードコンタクトレンズ材に関する。 [発明の技術的背景とその問題点] コンタクトレンズ材として使用されている材料
の中で、ハードコンタクトレンズ材は優れた寸法
安定性を有し、レンズの耐用年数も長いという利
点を有している。しかし、現在多用されているメ
チルメタクリレート系のハードコンタクトレンズ
材は、使用者によつては、長時間の連続使用によ
り、眼に痛みを覚える場合があるという問題点を
有している。この原因は、レンズ材に酸素透過性
が乏しく、角膜での酸素呼吸が妨げられることに
よるものである。又、往々にして、所謂、スペク
タクルブラー現象、即ち、コンタクトレンズを外
して眼鏡をかけた場合、すぐには鮮映な像が見え
ないという問題点をも有している。 一方、このようなハードコンタクトレンズ材に
対し、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等の
ヒドロゲルから成るソフトコンタクトレンズ材
が、軟らかく、酸素透過性が比較的良好であり、
装用感が優れていることから、広く使用されてい
る。しかし、ソフトコンタクトレンズ材は、水を
含んだゲルであるために、屈折矯正が十分に行な
われない場合があり、又、汚れの除去や煮沸滅菌
のための操作が煩雑であり、ハードコンタクトレ
ンズ材に比べて耐用年数が短いという問題点を有
している。 このような問題点を解消し、酸素透過性が優
れ、レンズを作成する際の機械加工性が良好で、
レンズとしての強度、弾力性、寸法安定性及び濡
れ性等の諸特性がバランス良く備わつたコンタク
トレンズ材の開発が望まれている。このような目
的に応えるものとして、例えば、特公昭51−
46614号公報、特開昭54−29660号公報及び特開昭
57−51705号公報等には、フツ素含有メタクリレ
ートとアルキルメタクリレートとの共重合体から
成るコンタクトレンズ材が開示されている。しか
し、これらのコンタクトレンズ材は、何れも、酸
素透過性が十分ではないという問題点を有してい
る。又、特公昭52−33502号公報、特開昭54−
118455号公報、特開昭55−102613号公報及び特開
昭58−7124号公報等にはシロキサン含有メタクリ
レートとアルキルメタクリレートとの共重合体か
ら成るコンタクトレンズ材等が開示されている。
これらの中で、良好な酸素透過性を示すものは機
械加工性又は強靭性が劣るという問題点を有して
いる。一方、硬度が高くて加工性が良好なものは
酸素透過性が低いという問題点を有しており、酸
素透過性と強度等の諸特性の両者の性能を満足す
るものは未だ得られていない。更にコンタクトレ
ンズ材は無色透明であることが必要とされるた
め、上記の要件に加えて無色透明性も満足せねば
ならない。 [発明の目的] 本発明の目的は、高い酸素透過性を有し、機械
加工性が優れていると同時に、レンズとしての強
度、弾力性、寸法安定性、無色透明性及び濡れ性
等の諸特性がバランス良く備わつたコンタクトレ
ンズ材を提供することにある。 [発明の概要] 本発明者らは、上記の目的に適する材料につい
て、鋭意研究を重ねた結果、シロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリレートとアルキル又はフエニル
(メタ)アクリレートを主体とする共重合体にお
いて、該シロキサニルアルキル(メタ)アクリレ
ートに若干のケイ素−水素結合を導入することに
よつて、高い酸素透過性と優れた機械加工性並び
にレンズとしての強度、弾力性、寸法安定性、無
色透明性及び濡れ性等の諸特性がバランス良く備
わつたコンタクトレンズ材が得られることを見出
し、本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明のコンタクトレンズ材は、 (A) 酸素原子を介して互いに結合したケイ素原子
を2〜6個含有し、該ケイ素原子に、一般式: (式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、
aは1〜5の整数を表わす。) で示される(メタ)アクリロイルオキシアルキ
ル基を分子中に1個と、メチル基、フエニル基
及び水素原子から成る群より選ばれた1価の基
が結合し、該水素原子を該1価の基の全量に対
して、平均0.1〜35モル%含有するシロキサニ
ルアルキル(メタ)アクリレート10〜70重量
%; (B) 炭素数1〜20の炭化水素基又はハロ炭化水素
基を有し、かかる炭化水素基又はハロ炭化水素
基部分に脂肪族不飽和結合を含まない(メタ)
アクリレート10〜80重量%; (C) 分子中に少なくとも2個のビニル性二重結合
を有する(メタ)アクリレート0.1〜10重量
%;並びに (D) 親水性モノマー1〜30重量% から成るモノマーの共重合体から成ることを特徴
とするものである。 以下において、本発明を更に詳しく説明する。 本発明において使用される(A)成分は、酸素原子
を介して互いに結合したケイ素原子を2〜6個含
有し、該ケイ素原子に(メタ)アクリロイルオキ
シアルキル基を分子中に1個と、メチル基、フエ
ニル基及び水素原子から成る群より選ばれた1価
の基が結合し、該水素原子を該1価の基の全量に
対して、平均0.1〜35モル%含有するシロキサニ
ルアルキル(メタ)アクリレートである。かかる
(A)成分は、コンタクトレンズ材の酸素透過性向上
に寄与する成分である。 (A)成分は、他のモノマーと共重合するために、
ケイ素原子に結合した、次式: (式中、R1及びaは前記と同意義である。) で示される(メタ)アクリロイルオキシアルキル
基を分子中に1個有するものである。上記式中、
aが5を超えるとその合成及び取扱いが困難とな
る。aは、合成が容易であることと化学的に安定
であることから3であることが好ましい。このよ
うな(メタ)アクリロイルオキシアルキル基とし
ては、例えば、アクリロイルオキシメチル基、ア
クリロイルオキシエチル基、アクリロイルオキシ
プロピル基、アクリロイルオキシブチル基、アク
リロイルオキペンチル基、メタクリロイルオキシ
メチル基、メタクリロイルオキシエチル基、メタ
クリロイルオキシプロピル基、メタクリロイルオ
キシブチル基及びメタクリロイルオキシペンチル
基が挙げられる。これらの中でも、前述の理由に
より、アクリロイルオキシプロピル基及びメタク
リロイルオキシプロピル基が最も好ましい。 ケイ素原子の原子価は、前述の(メタ)アクリ
ロイルオキシアルキル基及びシロキサン結合の酸
素原子の他に、メチル基、フエニル基及び水素原
子から成る群より選ばれた1価の基で満たされ
る。高い酸素透過性を有すると共に、所望の硬度
と無色透明性を有する共重合体を得るためには、
これらの1価の基の平均0.1〜35モル%が水素原
子であることが必要であり、更に、調和のとれた
機械的性質を有する共重合体を得るためには、
0.1〜20モル%が水素原子であることが好ましい。
水素原子の量が、1価の基の全量に対し、0.1モ
ル%未満であると、必要な硬度を有する共重合体
が得られないが、驚くべきことに、該水素原子が
僅か0.1モル%存在するだけで、本発明の前記目
的の達成に有効である。一方、35モル%を超える
と、シロキサニルアルキル(メタ)アクリレート
の合成が困難となる上、得られる共重合体の機械
的強度が低下し、脆くなる。残余の1価の基とし
ては、メチル基及びフエニル基が挙げられ、これ
らを導入することにより、シロキサニルアルキル
(メタ)アクリレートを合成が容易となり、又、
共重合体の安定性の点からも有利である。 (A)成分のシロキサニル基は、酸素原子を介して
互いに結合したケイ素原子を2〜6個含有するも
のである。ケイ素原子の数が6を超えると、所望
とするシロキサニルアルキル(メタ)アクリレー
トを合成する際の制御が困難となる。かかるシロ
キサニル基は、モノマーの合成が容易であること
及び優れた酸素透過性を共重合体に付与すること
が可能であることから、特に、ケイ素原子が2〜
4個の鎖状シロキサン骨格、ケイ素原子が4個の
環状シロキサン骨格又は前述の(メタ)アクリロ
イルオキシアルキル基が結合したケイ素原子で分
岐し、4〜6個のケイ素原子を有する分岐状のシ
ロキサン骨格を有するものが好ましい。これらの
中でも、得られる共重合体の酸素透過性が優れて
いることから、分岐状テトラシロキサニル基が最
も好ましい。 このような(A)成分は、下記(1)に例示されるケイ
素−水素結合含有シロキサニルアルキル(メタ)
アクリレートを単独で、若しくは2種以上用い、
更に必要に応じて、下記(2)に例示させるケイ素−
水素結合を含まないシロキサニルアルキル(メ
タ)アクリレートの1種若しくは2種以上と共存
させて得ることが可能である。尚、簡略のため
に、以下の略号を使用した。 Me:メチル基、Ph:フエニル基。 (1) ケイ素−水素結合含有シロキサニルアルキル
(メタ)アクリレート (2) ケイ素−水素結合を含有しないシロキサニル
アルキル(メタ)アクリレート 共重合に使用されるモノマー中、(A)成分の配合
量は10〜70重量%である。10重量%未満である
と、十分な酸素透過性が得られず、一方、70重量
%を超えると、レンズの機械的性質が極端に低下
する。(A)成分の配合量は、酸素透過性及び機械加
工性並びにコンタクトレンズの諸特性とのバラン
スから、30〜65重量%であることが好ましい。 本発明において使用される(B)成分は、炭素数1
〜20を有する1価の炭化水素基又はハロ炭化水素
基を有するアクリレート又はメタクリレートであ
る。 上記炭化水素基としては、例えば、メチル基、
エチル基、ブチル基、ヘキシル基及びデシル基等
のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアル
キル基;フエニル基等のアリール基;並びにベン
ジル基及びフエネチル基等のアラルキル基等が挙
げられる。又、ハロ炭化水素基としては、例え
ば、トリフルオロエチル基、テトラフルオロプロ
ピル基、パーフルオロブチル基及びオクタフルオ
ロペンチル基等のハロアルキル基等が挙げられ
る。 このような(B)成分の具体例としては、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、プロピルアク
リレート、イソプロピルアクリレート、ブチルア
クリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアク
リレート及びデシルアクリレート等のアルキルア
クリレート;シクロヘキシルアクリレート等のシ
クロアルキルアクリレート;ベンジルアクリレー
ト及びフエネチルアクリレート等のアラルキルア
クリレート;トリフルオロエチルアクリレート及
びパーフルオロアクリレート等のフツ素置換アク
リレート;フエニルアクリレート等のアリールア
クリレート;並びにこれらに対応するメタクリレ
ート等が挙げられる。 共重合に使用されるモノマー中、(B)成分の配合
量は10〜80重量%である。10重量%未満である
と、レンズの十分な硬度が得られず、一方、80重
量%を超えると、酸素透過性が十分ではない。(B)
成分の配合量は、酸素透過性及び機械加工性並び
にコンタクトレンズの諸特性とのバランスから、
15〜65重量%であることが好ましい。 本発明において使用される(C)成分は、共重合体
に所望の寸法安定性と機械的強度を付与するため
の架橋剤としての役割を有するものであり、分子
中に少なくとも2個のビニル性二重結合を有する
アクリレート又はメタクリレートである。このよ
うなアクリレート又はメタクリレートの具体例と
しては、アリルアクリレート等のアルケニルアク
リレート;エチレングリコールジアクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート及びポリエチレ
ングリコールジアクリレート等のグリコールジア
クリレート;トリメチロールプロパントリアクリ
レート及びペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート等の多価アルコールアクリレート;並びにこ
れらに対応するメタクリレート等が挙げられる。 共重合に使用されるモノマー中、(C)成分の配合
量は0.1〜10重量%であり、好ましくは1〜5重
量%の範囲である。0.1重量%未満であると、良
好な寸法安定性が得られず、一方、10重量%を超
えると、破壊強度が低下する。 本発明において使用される(D)成分は、共重合体
に適度の湿潤性を付与する成分であり、親水性基
を有するモノマーである。このような親水性モノ
マーの具体例としては、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アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノアクリレート、
グリセリルモノアクリレート及びこれらに対応す
るメタクリレート;並びにアクリル酸、メタクリ
ル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド及びN
−ビニルピロリドン等が挙げられる。 共重合に使用されるモノマー中、(D)成分の配合
量は1〜30重量%であり、好ましくは5〜15重量
%の範囲である。1重量%未満であると、共重合
体の湿潤性が十分得られず、一方、30重量%を超
えると、破壊強度が低下する。 本発明のコンタクトレンズ剤は、上記(A)〜(D)の
各成分を共重合させて得られるものである。重合
反応は、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下
に、40〜110℃の温度で行なわれる。ラジカル重
合開始剤としては、ビニル重合に使用されるもの
であれば特に制限はなく、例えば、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、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル、過酸化
メチルエチルケトン及びペルオキシ炭酸ジイソプ
ロピル等が挙げられる。かかる重合開始剤の添加
量は、全モノマー量に対し、0.05〜0.2重量%で
あることが好ましい。重合条件としては、通常、
40〜60℃の範囲で2日間徐々に重合を進行させた
後、更に90〜110℃で1〜3日間重合を行なうこ
とが好ましい。 上記共重合反応によつて得られたコンタクトレ
ンズ材を、シート状又はロツド状とし、更にボタ
ン状、デイスク状等の任意の形状に切取り、これ
に切削、研磨等の機械加工を施すことにより、コ
ンタクトレンズを得ることが可能である。 [発明の効果] 本発明のコンタクトレンズ材は、酸素透過性、
機械加工性及び無色透明性が優れ、レンズに加工
した場合の諸特性が優れたものであり、且つ、高
い安全性をも有するものである。従つて、本発明
の材料を使用したコンタクトレンズは、使用に際
しての制約条件が従来のハードコンタクトレンズ
よりも緩やかで、使用者にとつて、その装用を極
めて容易にするものである。 [発明の実施例] 以下において、本発明を実施例に基づき説明す
るが、本発明はこれらによつて何ら限定されるも
のではない。尚、以下の合成例及び実施例におい
て、部は重量部を、又、%は重量%をそれぞれ表
わす。 合成例 1 ビス(トリメチルシロキシ)ジメチルシロキシ
−γ−メタクリロキシプロピルシランの合成 n−ヘキサン50部、メタノール50部及び市水
100部を還流冷却器付フラスコに入れ、激しく撹
拌しながら、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン82部、トリメチルクロロシラン143
部及びジメチルクロロシラン62部から成る混合物
を、反応温度が室温〜40℃の範囲になるように保
ちながら1時間かけて滴下した。滴下終了後、冷
却しながら更に2時間の撹拌を続けて共加水分解
を行なつた。 静置後、分液して有機層を採取し、この有機層
に飽和重曹水80部を加え、5分間撹拌して中和を
行ない、有機層を分離した。この有機層に飽和食
塩水100部を加えて5分間撹拌し、洗浄した後、
有機層を分離した。この中和・洗浄操作を再度繰
返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し
た。次いで、この液体を分別蒸留により蒸留し
て、沸点112〜113℃/0.1Torrを有する目的物
91.5部を得た。このものの収率は、理論量に対し
て68%であつた。 得られた化合物について、その比重、屈折率、
IR及び 1H−NMRを測定した。その結果を以下
に示す。これらの価は得られた化合物が目的物で
あることを示している。尚、以下、このモノマー
をS−1とする。 比重:d25 4=0.942 屈折率:n20 D=1.418 IR:特性吸収 2200cm-1 Si−H 1730cm-1
【式】
1250cm-1 Si−CH3
1H−NMR:δppm(CCl4中)
0.05(24H、d、J=3Hz)Si−CH 3
0.50(2H、m)Si−CH 2
1.68(2H、m)Si−CH2−CH 2
1.85(2H、s)
【式】
4.00(2H、t)O−CH 2
4.65(1H、m)Si−H
5.40(1H、s)
【式】
6.05(1H、s)
【式】
合成例 2
トリス(ジメチルシロキシ)シリルプロピルメ
タクリレートの合成 n−ヘキサン50部、メタノール50部及び市水
100部に合成例1と同様にして、予め混合した、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
74.5部及びジメチルクロロシラン170部から成る
混合物を滴下し、加水分解を行なつた。 得られた有機層を、合成例1と同様にして中
和、洗浄し、分液後、乾燥した。次いで、この液
体を分別蒸留により蒸留して、沸点103〜104℃/
0.1Torrを有する目的物92部を得た。このものの
収率は、理論量に対して81%であつた。 得られた化合物について、その比重、屈折率、
IR及び 1H−NMRを測定した。その結果を以下
に示す。これらの価は得られた化合物が目的物で
あることを示している。尚、以下、このモノマー
をS−2とする。 比重:d25 4=0.940 屈折率:n20 D=1.417 IR:特性吸収 2200cm-1 Si−H 1730cm-1
タクリレートの合成 n−ヘキサン50部、メタノール50部及び市水
100部に合成例1と同様にして、予め混合した、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
74.5部及びジメチルクロロシラン170部から成る
混合物を滴下し、加水分解を行なつた。 得られた有機層を、合成例1と同様にして中
和、洗浄し、分液後、乾燥した。次いで、この液
体を分別蒸留により蒸留して、沸点103〜104℃/
0.1Torrを有する目的物92部を得た。このものの
収率は、理論量に対して81%であつた。 得られた化合物について、その比重、屈折率、
IR及び 1H−NMRを測定した。その結果を以下
に示す。これらの価は得られた化合物が目的物で
あることを示している。尚、以下、このモノマー
をS−2とする。 比重:d25 4=0.940 屈折率:n20 D=1.417 IR:特性吸収 2200cm-1 Si−H 1730cm-1
【式】
1250cm-1 Si−CH3
1H−NMR:δppm(CCl4中)
0.05(18H、d、J=3Hz)Si−CH 3
0.50(2H、m)Si−CH 2
1.68(2H、m)Si−CH2CH 2
1.85(2H、s)
【式】
4.00(2H、t)O−CH 2
4.65(3H、m)Si−H
5.40(1H、s)
【式】
6.05(1H、s)
【式】
合成例 3
1,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1−
γ−メタクリロキシプロピルシクロテトラシロ
キサンの合成 還流冷却管、滴下ロート及び温度計を備えた四
ツ口フラスコに、1,3,5,5,7,7−ヘキ
サメチル−1−γ−ヒドロキシプロピルシクロテ
トラシロキサン62.5部、n−ヘキサン150部及び
ピリジン28.4部を加え、氷冷下、撹拌しながらこ
の中へ、塩化メタクリロイル25部を30分かけて滴
下した。更に、室温で終夜撹拌を続けた後、ガス
クロマトグラフイーで反応が完結したことを確認
した。次いで、10%塩酸水を加えて過剰のピリジ
ンを除き、更に10%アンモニア水で中和した後、
n−ヘキサン層を分離した。このn−ヘキサン層
を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。 得られた液体を蒸留することにより、沸点75〜
80℃/0.1Torrを有する目的物61.1部を得た。こ
のものの収率は、理論値に対して81%であつた。 尚、以下、このモノマーをS−3とする。 実施例 1 第1表に示した組成のモノマー混合物を調製し
た。この混合物を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0.2部を加え、
十分撹拌して溶解させた後、ポリプロピレン製の
試験管に移し、窒素を10分間吹込んだ後、シリコ
ーンゴム製の栓で密閉した。試験管を40℃で16時
間保持した後、更に60℃で24時間恒温槽中に浸漬
して重合を行なつた。次いで、空気循環恒温槽中
に90℃で20時間保持した後、110℃で3時間放置
して更に重合を続け、丸棒状の共重合体を得た。 この共重合体の外観及び性状を観察した。又、
この共重合体を切断し、機械加工することにより
厚さ0.2mmの円盤を作成し、製科研式フイルム酸
素透過率計より、酸素透過係数を求めた。又、同
様にして、厚さ3mmの円盤を作成し、レンズを作
成するための機械加工性の尺度として重要なビツ
カース硬度の測定を行なつた。これらの観察及び
測定の結果を第1表に示す。 実施例1の共重合体より切削、研磨等の機械加
工によつてコンタクトレンズを作成し、ウサギの
眼に21日間連続使用したところ、ウサギの眼及び
コンタクトレンズとも何らの異常も認められなか
つた。 比較例 1〜2 実施例1と同様にして、第1表に示した組成に
より2種類のモノマー混合物を調製した。尚、比
較例1は本発明で使用される(A)成分のケイ素原子
に結合した水素原子を有するシロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリレートに代えて、水素原子を持
たないものを使用したものであり、比較例2は有
機ケイ素化合物を使用していないものである。 これらの混合物を実施例1と同様の操作で重合
せしめ、丸棒状の共重合体を得た。これらの試料
について、実施例1と同様にして、その外観、形
状を観察し、酸素透過係数及びビツカース硬度を
測定した。その結果を第1表に示す。
γ−メタクリロキシプロピルシクロテトラシロ
キサンの合成 還流冷却管、滴下ロート及び温度計を備えた四
ツ口フラスコに、1,3,5,5,7,7−ヘキ
サメチル−1−γ−ヒドロキシプロピルシクロテ
トラシロキサン62.5部、n−ヘキサン150部及び
ピリジン28.4部を加え、氷冷下、撹拌しながらこ
の中へ、塩化メタクリロイル25部を30分かけて滴
下した。更に、室温で終夜撹拌を続けた後、ガス
クロマトグラフイーで反応が完結したことを確認
した。次いで、10%塩酸水を加えて過剰のピリジ
ンを除き、更に10%アンモニア水で中和した後、
n−ヘキサン層を分離した。このn−ヘキサン層
を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。 得られた液体を蒸留することにより、沸点75〜
80℃/0.1Torrを有する目的物61.1部を得た。こ
のものの収率は、理論値に対して81%であつた。 尚、以下、このモノマーをS−3とする。 実施例 1 第1表に示した組成のモノマー混合物を調製し
た。この混合物を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0.2部を加え、
十分撹拌して溶解させた後、ポリプロピレン製の
試験管に移し、窒素を10分間吹込んだ後、シリコ
ーンゴム製の栓で密閉した。試験管を40℃で16時
間保持した後、更に60℃で24時間恒温槽中に浸漬
して重合を行なつた。次いで、空気循環恒温槽中
に90℃で20時間保持した後、110℃で3時間放置
して更に重合を続け、丸棒状の共重合体を得た。 この共重合体の外観及び性状を観察した。又、
この共重合体を切断し、機械加工することにより
厚さ0.2mmの円盤を作成し、製科研式フイルム酸
素透過率計より、酸素透過係数を求めた。又、同
様にして、厚さ3mmの円盤を作成し、レンズを作
成するための機械加工性の尺度として重要なビツ
カース硬度の測定を行なつた。これらの観察及び
測定の結果を第1表に示す。 実施例1の共重合体より切削、研磨等の機械加
工によつてコンタクトレンズを作成し、ウサギの
眼に21日間連続使用したところ、ウサギの眼及び
コンタクトレンズとも何らの異常も認められなか
つた。 比較例 1〜2 実施例1と同様にして、第1表に示した組成に
より2種類のモノマー混合物を調製した。尚、比
較例1は本発明で使用される(A)成分のケイ素原子
に結合した水素原子を有するシロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリレートに代えて、水素原子を持
たないものを使用したものであり、比較例2は有
機ケイ素化合物を使用していないものである。 これらの混合物を実施例1と同様の操作で重合
せしめ、丸棒状の共重合体を得た。これらの試料
について、実施例1と同様にして、その外観、形
状を観察し、酸素透過係数及びビツカース硬度を
測定した。その結果を第1表に示す。
【表】
【表】
実施例 2〜5
第2表に示す組成の4種類のモノマー混合物を
調整した。これらの混合物をそれぞれ、次の重合
条件による他はすべて実施例1と同様にして共重
合を行なつた。即ち、重合反応は、先ず、恒温水
槽中において50℃で20時間保持し、次いで、55℃
で3.5時間保持し、更に60℃で24.5時間保持した。
更に、空気循環恒温槽中に移し、90℃で20時間保
持した後、110℃に昇温して3時間保持すること
により行なつた。 得られた共重合体について実施例1と同様の観
察及び測定を行なつた。それらの結果を第2表に
示す。
調整した。これらの混合物をそれぞれ、次の重合
条件による他はすべて実施例1と同様にして共重
合を行なつた。即ち、重合反応は、先ず、恒温水
槽中において50℃で20時間保持し、次いで、55℃
で3.5時間保持し、更に60℃で24.5時間保持した。
更に、空気循環恒温槽中に移し、90℃で20時間保
持した後、110℃に昇温して3時間保持すること
により行なつた。 得られた共重合体について実施例1と同様の観
察及び測定を行なつた。それらの結果を第2表に
示す。
【表】
実施例 6〜7
第3表に示す組成の2種類のモノマー混合物を
調製した。これらの混合物のそれぞれを、実施例
2と同じ条件で共重合を行なつた。 得られた共重合体について実施例1と同様の観
察及び測定を行なつた。それらの結果を第3表に
示す。
調製した。これらの混合物のそれぞれを、実施例
2と同じ条件で共重合を行なつた。 得られた共重合体について実施例1と同様の観
察及び測定を行なつた。それらの結果を第3表に
示す。
【表】
以上の結果から明らかなように、本発明のコン
タクトレンズ材は、高い硬度を有するため、機械
加工性が優れたものであり、且つ、酸素透過性及
び無色透明性にも優れたものであることが確認さ
れた。
タクトレンズ材は、高い硬度を有するため、機械
加工性が優れたものであり、且つ、酸素透過性及
び無色透明性にも優れたものであることが確認さ
れた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A) 酸素原子を介して互いに結合したケイ素
原子を2〜6個含有し、該ケイ素原子に、一般
式: (式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、
aは1〜5の整数を表わす。) で示される(メタ)アクリロイルオキシアルキ
ル基が分子中に1個と、メチル基、フエニル基
及び水素原子から成る群より選ばれた1価の基
が結合し、該水素原子を該1価の基の全量に対
して、平均0.1〜35モル%含有するシロキサニ
ルアルキル(メタ)アクリレート10〜70重量
%; (B) 炭素数1〜20の炭化水素基又はハロ炭化水素
基を有し、かかる炭化水素基又はハロ炭化水素
基部分に脂肪族不飽和結合を含まない(メタ)
アクリレート10〜80重量%; (C) 分子中に少なくとも2個のビニル性二重結合
を有する(メタ)アクリレート0.1〜10重量
%;並びに (D) 親水性モノマー1〜30重量% から成るモノマーの共重合体から成ることを特徴
とするコンタクトレンズ材。 2 全モノマー中、(A)成分のシロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリレートが30〜65重量%、(B)成分
の(メタ)アクリレートが15〜65重量%含有され
て成る特許請求の範囲第1項記載のコンタクトレ
ンズ材。 3 (A)成分のシロキサニルアルキル(メタ)アク
リレートが、(メタ)アクリロイルオキシアルキ
ル基が結合したケイ素原子を分岐点とする分岐状
シロキサニルアルキル(メタ)アクリレートであ
る特許請求の範囲第1項記載のコンタクトレンズ
材。 4 (A)成分のシロキサニルアルキル(メタ)アク
リレートがテトラシロキサニルアルキル(メタ)
アクリレートである特許請求の範囲第1項記載の
コンタクトレンズ材。 5 (A)成分のシロキサニルアルキル(メタ)アク
リレートが分岐状テトラシロキサニルアルキル
(メタ)アクリレートである特許請求の範囲第4
項記載のコンタクトレンズ材。 6 (A)成分のシロキサニルアルキル(メタ)アク
リレートのケイ素原子に結合した水素原子の量
が、平均して、ケイ素原子に結合したメチル基、
フエニル基及び水素原子から成る群より選ばれた
1価の基の総量の0.1〜20モル%である特許請求
の範囲第1項記載のコンタクトレンズ材。 7 前記一般式中のaで示される整数が3である
特許請求の範囲第1項記載のコンタクトレンズ
材。 8 全モノマー中、(A)成分のシロキサニルアルキ
ル(メタ)アクリレートが30〜65重量%含有され
て成る特許請求の範囲第1項記載のコンタクトレ
ンズ材。 9 全モノマー中、(B)成分の(メタ)アクリレー
トが15〜65重量%含有されて成る特許請求の範囲
第1項記載のコンタクトレンズ材。 10 全モノマー中、(D)成分の親水性モノマーが
5〜15重量%含有されて成る特許請求の範囲第1
項記載のコンタクトレンズ材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2089084A JPS60165617A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | コンタクトレンズ材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2089084A JPS60165617A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | コンタクトレンズ材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60165617A JPS60165617A (ja) | 1985-08-28 |
JPH0120406B2 true JPH0120406B2 (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=12039809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2089084A Granted JPS60165617A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | コンタクトレンズ材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60165617A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4828171B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2011-11-30 | 株式会社メニコン | 環状シロキサン化合物を重合して得られる眼科用レンズ、細胞または臓器の培養基材、生体物容器、透明ゲルおよびその製造方法 |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP2089084A patent/JPS60165617A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60165617A (ja) | 1985-08-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |