JPH01298312A - 細孔化コンタクトレンズの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野１ 本発明Ｇ４細孔化したコンタクトレンズおよびその製造
法に関し、ざらに詳しくは多価の重イオンビームを照射
して多数の細孔を形成したコンタクトレンズおよびその
製造法に関する。 ［従来の技術］ コンタクトレンズは角膜に酸素を供給する必要があるた
めに、軟質コンタクトレンズでは素材としてヒト０キシ
エチルメタクリレートなどの親水性単量体を用いて酸素
透過性を高めており、硬質コンタクトレンズでは酸素透
過性の良い疎水性材料を使用するか、またはコンタクト
レンズの大きさを小さくして涙液によって酸素の供給が
行われるようにしている。 ［発明が解決しようとする課題］ 含水させた状態で装用する軟質コンタクトレンズは、コ
ンタクトレンズ樹脂が水で膨潤しているために酸素の拡
散も良好で、しかも材料が軟質で異和感が少ないため長
時間装用が可能で広く普及しているが、引張り強度、引
裂強度などの機械的強度の点で問題があり、耐久性に限
界がある。また、素材が親水性材料で作製されているた
め、細菌、蛋白質などが付着しやすく、そのために一定
ｌ１ｌ１間毎に煮沸、殺菌などの処理をする必要がある
。 Ｆａ質コンタクトレンズにおいては、最近、酸素透過性
の良いケイ素樹脂などを使用したコンタクトレンズが市
販されているが、角膜に十分な酸素を供給できるもので
ない。 現在の軟質および硬質コンタクトレンズの酸素透過係数
は１〜１０ｘ　１０−’Ｉ　ｃｍ３・ｃｒａ／　ｃｎ＋
２　・５ｅｃ−ｎｖ＋Ｈｇ程度であるために、コンタク
トレンズを長期間連続装用することは不可能であり、通
常、毎日または一定日数毎にコンタクトレンズを取り外
し、眼科医の診断を受けることが義務付けられているの
が現状である。 コンタクトレンズの酸素透過性を改善するために物理的
にコンタクトレンズを多孔化しようとする試みは、放電
、レーザー照射などにより行われてきたが、従来の細孔
化技術では酸素分子などの°気体分子だけを通過させる
オ′ングストロームオーダーの微小な孔を形成させるこ
とは困難であり、５００μｍφ以上の大きな孔となって
しまうという問題があった。さらに、従来法により細孔
化処理を行うと樹脂の透明性が失われ、眼科用の光学材
料としては適さなかった。 イオンビームを高分子樹脂膜に照射後、エツチングを行
って細孔性膜を作り、これを分離膜として応用する技術
は知られているが、この分離膜の場合には、透明性は要
求されないため、高温度の強アルカリ、強酸を使用し、
１８０℃以上の高温度下でエツチングが行われている。 そのため、細孔性の膜は得られるが、その膜は失透し不
透明なものであった。眼科用のコンタクトレンズにおい
ては、透明性を失うことなく、しかも所定範囲の孔径及
び孔密度で細孔を形成する必要がある。すなわち、孔の
大きさは酸素分子が通過する程度にする必要があると共
に、大きすぎると涙液の中の蛋白質をはじめ、種々の細
菌が混入し、増殖することにより眼の病気の原因になる
。 本発明は上記従来の酸素透過性コンタクトレンズの欠点
を解消するためになされたものであって、酸素透過性を
さらに改良して長期間連続装用することを可能にすると
共に、衛生上の取扱いの容易な軟質および硬質コンタク
トレンズを提供することを目的としている。 し課題を解決するための手段］ 本発明者らは上記目的を達成するために研究を重ねた結
束、成形加工後のコンタクトレンズに多価の重イオンビ
ームを照射することによって、酸素透過性コンタクトレ
ンズとして適度な孔径および孔密度のレンズを得ること
ができることを児い出した。 より具体的には、本発明に係るコンタクトレンズは、メ
チルメタクリレート重合体を生成分とする硬質コンタク
トレンズや、ヒドロキシアルキルメタクリレ−１・重合
体等の親水性樹脂を主成分とする軟質コンタクトレンズ
に多価の重イオンビームを照射してこれを細孔化したも
のであり、好ましくは重イオンビーム照射後に塩素化酢
酸の存在下で１ｆｒＮ波エツチングを行い′、透明性を
維持したままでコンタクトレンズを貫通する平均孔径５
０乃至１０００Å、孔密度１０乃至１０’個／　ｃｍ２
の細孔を多数形成したものである。 本発明に用いる重イオンビームは、サイクロトロン、タ
ンデム型イオン加速器などのイオン照射装置から発生さ
せるもので、重イオンとしてはブ

【丁】トンより重い、
ヘリウムイオン、リチウムイオン、ベリリウムイオン、
酸素イオン、鉄イオン、ヨウ素イオンなど多数のイオン
を挙げることができるが、コンタクトレンズを細孔化さ
せるためには好ましくはリチウムイオンより重いイオン
種を用いる。 重イオンの電荷は一般に１価のイオンが主であるが、１
１ｉ１１ｉイオンから電子が多数取れた、５価、７価な
どの高エネルギーの重イオンを生成することが可能であ
り、本発明者らはこの多価の重イオンビームを用いるこ
とによって、酸素透過性コンタクトレンズとして最適の
細孔を形成し得ることを見い出した。 イオンの質１数は大きくなるとイオンの飛程が制限され
てくるので、コンタクトレンズの厚さによって選択づる
必要がある。コンタクトレンズの場合は一般に厚さが５
０μｍ以上あるのでイオンの質ホ数は２乃至１００が使
用可能であるが、好ましくは１０乃至８０の範囲が適当
である。 本発明で用いる重イオンのエネルギーは１０Ｍ　ｅＶ以
上であれば使用可能であるが、コンタクトレンズの厚さ
が厚くなるとイオンの貫通が難しくなるで５０Ｍ　ｅＶ
以上のイオンエネルギーが好ましい。 イオン照射の密度はコンタクトレンズに形成する細孔の
密度に関係するが、１０乃至１０９個／　ｃｍ２の範囲
が適当で、貫通している１００人の細孔が１０個／　ｃ
ｍ２でも角膜への酸素の供給は十分であるが、コンタク
トレンズの細孔を通しての蛋白質などの角膜への供給と
なると１０２個／Ｃｌｌ１２程度の細孔数が必要となる
。従ってイオン照射密度も１０２乃至１０５個／　ｃｍ
２が最適である。 上記の如く、大きな運動エネルギーを持った多価の重イ
オンビームをコンタクトレンズに照射すると、重イオン
は樹脂の化合′結合を切断しながらレンズを貫通し、多
数の微小細孔がレンズ面に対して垂直方向に形成される
。この細孔はいわば粗削りの飛跡であって、これをさら
にエツチング処理することにより酸素のより透過しゃす
い細孔となる。 重合体をイオンビーム照ＯＡ後にエツチング処理する技
術は既に知られており、例えばポリカーボネートにイオ
ンビームを照射した侵、５乃至６規定の水酸化ナトリウ
ムを用いて５０乃至６０℃で１０時時間段エツチングし
て細孔を形成する方法があるが、この場合は飛跡以外の
部分も腐食され重合体が失透してしまうため、光学用材
料には適用することができず、専ら分離用材料として使
用されている。 このように、透明性を失うような腐食を生じさせないで
イオンビームの飛跡をエツチング処理することは高度の
技術を要することであるが、本発明者らは、多価の重イ
オンビームを照射したコンタクトレンズを塩素化酢酸の
存在下で超音波エツチング処理することによって、酸素
透過性の＾い透明な細孔化コンタクトレンズを得ること
ができることを見い出した。 塩素化酢酸としては、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、
トリクロル酢酸を用いることができ、中でも反応効率の
点でトリクロル酢酸が好ましい。 塩素化酢酸は通常１０乃至４０重量％の濃度の水溶液と
して用い、４乃至５０℃の温度、好ましくは１０乃至３
０℃の室温程度で超音波をかけながらエツチング処理を
行う。エツチング時間は対象とする樹脂、その他の条件
によって異なるが、周波数１０乃至５０Ｋ　ｌ−Ｉ　Ｚ
の超音波を用いて通常１乃至５時間程度である。なお、
レンズを不透明にしない範囲で塩素化酢酸の他に塩酸、
硫酸、過塩素酸、フッ素酸などの強酸を加えてエツチン
グ時間を短縮さすることもできる。 本発明は、硬質コンタクトレンズ、軟質コンタクトレン
ズのいずれにも適用することができ、硬質コンタクトレ
ンズとしては、代表的にはメチルメタクリレート重合体
を主成分としたもの、メチルメタクリレートにシロキサ
゛ニルメタクリレートやフッ素含有化合物を添加して共
重合したもの等を挙げることができる。 軟質コンタクトレンズは親水性単量体を原料にしたもの
で、単量体として代表的には、多価アルコールとアクリ
ル酸またはメタクリル酸とのエステル化合物、例えば、
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールア
クリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレン
グリコールジメタクリレート、メトキシポリエチレング
リコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ルアクリレート等のエステル化合物、Ｎ−ビニルピロリ
ドン、または前記エステル化合物とＮ−ビニルピロリド
ンとの共重合体、あるいはこれらとメチルメタクリレー
ト、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、ジメチルアクリルアミド等の親水性単量
体や、（シクロ）アルキルアクリレート、（シクロ）ア
ルキルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメ
タクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、ヘキサ
ンジオールメタクリレート、ジ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メタクリレート、テ
トラ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等の疎水性単量体との共重
合体等が挙げられる。これらの重合には架橋剤が用いら
れるのが通常であり、代表的架橋剤としては、ジビニル
ベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエ
チレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、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、トリエ
チレングリコールジアクリレート等を挙げることができ
る。 硬質コンタクトレンズまたは軟質コンタクトレンズのい
ずれもその重合法は限定されず、触媒重合、放射線重合
、その他の重合法により得られたものを対象にすること
ができる。また、本発明の条件は１！Ｉ脂の重合度によ
っても左右されない。 メチルメタクリレート重合体を主成分とする硬質コンタ
クトレンズまたはヒト０キシアルキルメタクリレートを
主成分とする軟質コンタクトレンズに本発明５払を適用
した場合、酸素透過性、レンズの透明性の点で最も好適
には、質量数２乃至１００（好ましくは１０乃至８（Ｌ
）　、ＩＯＭ　ｅＶ　（好ましくは５０ＭｅＶ）以上の
イオンエネルギーの多１ｉ１１ｉの重イオンビームを、
１０乃至１０９個／Ｃ１２（好ましくは１０２乃至１０
５個１０ｍ２　）のイオン照射密度でコンタクトレンズ
に照射後、４乃至５０℃（好ましくは１０乃至３０℃）
の湿度、塩素化酢酸（好ましくはトリクロル酸１！りの
存在下で、（好ましくは１０乃至５０Ｍ　ＨＺの）超音
波エツチング処理する。 ［作用］ 上記本発明のコンタクトレンズは、酸素透過性が極めて
高く、長期間装用が可能であると共に、細孔径がコント
ロールされているのでＩｌｌ菌、蛋白質等の汚れもつき
難く、保守衛生上の取り吸いも容易である。 また、上記本発明の５沫によれば、細孔径および孔密度
をコントロールして酸素透過性が良好でしかも細菌、蛋
白質等の汚れがつき難い適度の細孔を効率的に形成する
ことができる。特に、常温付近で塩素化酢酸を用いた緩
やかな化学的条件と、超８波を用いて加速した物理的条
件とを組合せてエツチング処理を行うことにより、酸素
透過性が極めて高くしかも処理前後で透明性が実質的に
変化しない帰れたコンタクトレンズを提供することが可
能となる。 ［実施例］ 以下に本発明の実施例を示寸が、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。 実施例１ メチルメタクリレートの触媒重含警こよって得られた中
心部厚さ　１４０μｍの硬質コンタクトレンズにタンデ
ム型イオン加速器からの７価の酸素イオンビームを真空
中で７秒間照射した。イオンエネルギーは１２０Ｍ　ｅ
Ｖでイオン照射密度は３Ｘ１０５個／　ｃｍ２であった
。照ｔＡ後、コンタクトレンズを２５重量％の１−リク
ロル酢酸水溶液の入った超合波発生装置く周波数：　２
８Ｋ　ｌ−Ｉ　Ｚ　）に入れ、１時間、１５８Ｃでエツ
チングを行った。エツチングした］ンタクトレンズは水
で良く洗浄した。これを乾燥したコンタクトレンズは透
明であり、透明嗅はイオン照射前と変化はなかった。細
孔化（孔径１００〜５００人）したコンタクトレンズの
酸素透過係数を測定した結果、１６ｘ　１０−８ｃｍ３
−　ｃｍ／　ｃｔｎ２−　ｓｅｃ−ｍｍ）−１ｇであり
、イオン照射しない対照コンタクトレンズの値はＯｃｍ
３＝　ｃｍ／　ｃｍ２−ｓｅｃ−ｒｎｍＨってあった。 実施例２ メチルメタクリレートの触媒重合によって得られた中心
部厚さ　１３０μｍの硬質コンタクトレンズにタンデム
型イオン加速器からの２価の炭素イオンビームを真空中
で１２秒間照射した。イオンエネルギーは１００Ｍ　ｅ
Ｖでイオン照射密度は８ｘ１０？個／　ｃｍ２であった
。照ＯＡ後、実施例１の方法で２０重量％ジクロル酢酸
水溶液を用い２５℃で３時間超音波エツチングを行った
。エツチングしたコンタクトレンズは透明であり、透明
度はイオン照射前と変化はなかった。このレンズの酸素
透過係数を測定した結果、３５Ｘ　１０−’　Ｃ１３・
Ｃｌ１ｌ／　ｃｍＬ　５ｅｅ−Ｉｎｌｌｌ）＋　（１で
あった。なお、イオン照射しない対照コンタクトレンズ
の値はＯｃｌ′Ｑ３−　ｃ１１／　ｃｎ＋ｌ　ｓｅｃ・
＋ｎｎ＋ｌ−Ｉ　Ｏであった。 実施例３ ビトロキシエチルメタクリレート８０重量％、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート１８重量％、エチレングリコ
ールジメタクリレート２重量％から成る単量体組成物の
触媒重合によって得られた中心部厚さ　１４５μｍの軟
質コンタクトレンズにタンデム型イオン加速器からの５
価の酸素イオンビームを真空中で８秒間照射した。イオ
ンエネルギーは１１０Ｍ　ｅＶでイオン照射密度は５　
ｘ　１０４個／　ｃｍ２であった。照用復、２０重量％
トリクロル酢酸を使用して超音波エツチングを１０℃で
４時間行った。 エツチングしたコンタクトレンズは水中に１６時間浸し
て洗浄した。洗浄したものは透明であり、イオン照射前
と変化はなかった′。このレンズの酸素透過係数を測定
した結果、２４Ｘ　１０−’ｌｃａｍ３−ｃｍ／ｃｍ；
”ｓｅｃ−ｍｍｆ（＜］であった。イオン照射しない対
照コンタクトレンズの値は１５ｘ　１０”　Ｃｍ３０ｍ
／　ＣｌｌＩ２−３ｅＣ−ｍｍＨ（＋であった。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）多価の重イオンビームを照射して多数の細孔を形
   成したことを特徴とする細孔化コンタクトレンズ。
2. （２）細孔の平均孔径が５０乃至１０００Å、孔密度が
   １０乃至１０＾９個／ｃｍ＾２である請求項第（１）項
   に記載の細孔化コンタクトレンズ。
3. （３）前記コンタクトレンズがメチルメタクリレート重
   合体を主成分とする硬質コンタクトレンズである請求項
   第（１）項または第（２）項に記載の細孔化コンタクト
   レンズ。
4. （４）前記コンタクトレンズがヒドロキシアルキルメタ
   クリレート重合体を主成分とする軟質コンタクトレンズ
   である請求項第（１）項または第（２）項に記載の細孔
   化コンタクトレンズ。
5. （５）多価の重イオンビームを照射後、酸の存在下で超
   音波エッチング処理して多数の細孔を形成することを特
   徴とする細孔化コンタクトレンズの製造法。
6. （６）質量数２乃至　１００、１０ＭｅＶ以上のエネル
   ギーの多価の重イオンビームを、１０乃至１０＾９個／
   ｃｍ＾２のイオン照射密度でコンタトクレンズに照射す
   る請求項第（５）項に記載の細孔化コンタクトレンズの
   製造法。
7. （７）前記酸が塩素化酢酸である請求項第（５）項に記
   載の細孔化コンタクトレンズの製造法。
8. （８）前記塩素化酢酸が、モノクロル酢酸、ジクロル酢
   酸、トリクロル酢酸からなる群から選択される請求項第
   （７）項に記載の細孔化コンタクトレンズの製造法。
9. （９）前記塩素化酢酸の濃度が１０乃至４０重量％であ
   る請求項第（７）項または第（８）項に記載の細孔化コ
   ンタクトレンズの製造法。
10. （１０）超音波の周波数が１０乃至５０ＫＨｚである請
    求項第（５）項に記載の細孔化コンタクトレンズの製造
    法。
11. （１１）質量数２乃至１００、１０ＭｅＶ以上のエネル
    ギーの多価の重イオンビームを、１０乃至１０＾９個／
    ｃｍ＾２のイオン照射密度でコンタクトレンズに照射後
    、４乃至５０℃の温度、塩素化酢酸の存在下で超音波エ
    ッチングすることを特徴とする細孔化コンタクトレンズ
    の製造法。
12. （１２）前記超音波エッチングの温度が１０乃至３０℃
    である請求項第（１１）項に記載の細孔化コンタクトレ
    ンズの製造法。