JPH02147613A - 改良されたシリコーン含有ハードコンタクトレンズ材としてのシート又はロッド - Google Patents

改良されたシリコーン含有ハードコンタクトレンズ材としてのシート又はロッド

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JPH02147613A
JPH02147613A JP1263771A JP26377189A JPH02147613A JP H02147613 A JPH02147613 A JP H02147613A JP 1263771 A JP1263771 A JP 1263771A JP 26377189 A JP26377189 A JP 26377189A JP H02147613 A JPH02147613 A JP H02147613A
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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】 本発明はコンタクI・レンズ材に関する。
シリコーンポリマーをコンタクトレンズに使用する利点
はコンタクトレンズ業界で以前より知られている。シリ
コーンポリマーは透明で、酸素に対する透過性が高い。
しかし、これらポリマーをコンタクトレンズに使うとレ
ンズの製造が困難になることがあり、また疎水表面を持
ったレンズが生ずる。シリコーン部分を有するメタクリ
レートモノマーを使うと従来のハードコンタクトレンズ
で利用されている標準モノマー、即ちメタクリル酸メチ
ルと共重合して、用いられるハードモノマーとソフトモ
ノマーとの比に依存して様々な硬度値を持つポリマーを
得ることができることが知られている。例えば、酸素透
過性のハードコンタクトレンズを製造することが当業界
で若干試みられた0例えば、アメリカ特許3,808.
178号明細書には酸素透過性のハードコンタクトレン
ズが記載されている。
シリコーン含有ポリマーは通常引裂強度、破断強度の貧
弱なソフト材である。゛それらを使用するとコポリマー
のモジュラスが低いのでレンズの機械加工問題が生ずる
ことが多く、また高度に井水性であるという点から池の
問題が生ずる。疎水性レンズは涙では湿潤不可であり、
多くの場自視覚上の、及び不快感の問題が生ずる。
酸素透過性はコンタクトレンズのシリコーン金星と直接
関係がある。この場合、コンタク1〜レンズ材の他特性
を所望値に維持しながら高酸素透過性を得ることは従来
困難であった。
本発明の第1の目的は高酸素透過性、良好な硬、度特性
、容易なa!l械加工性、良好な寸法安定性を持つよう
にモノマーを組合せて製造されるシート形又はロッド形
の新規なコンタクトレンズ材を提供することである。
本発明の第2の目的は、目からの液体で容易に湿潤でき
、かつ長い使用期間中刺激を起こすことなく目と接触で
きる親水表面を持つことのできるシート形又はロッド形
のコンタクトレンズ材を提供することである。
本発明のコンタクトレンズ材としてのシート又はロッド
は、([1)30〜80重量%のシロキサニルアルキル
エステルモノマーを(b)5〜60重置%のイタコン酸
エステル、(C)1〜60重量%の、C,〜2゜−価又
は多価アルカ、メール又はフェノールとアクリル酸及び
メタクリル酸よりなる群から選択される酸とのエステル
、(、J)  0.1〜10重量%の架橋剤及び、好ま
しくは(c)1〜20重M、26の、最終コポリマーに
親水性を与える親水モノマーと共重キさせることにより
作られるコポリマーから成る。
好ましくは、重合は、全組成の0.01〜2.0重量%
の量で配りされるフリーラジカル重き開始剤により25
〜】、25℃の反応温度で実施する。塊状重り法を使用
してハードで剛質の透明ポリマーを生成し、これを機緘
加工し、研摩して、高酸素透過性を持つコンタクトレン
ズを生成できる。
ジロギサニルアルキルエステルにより高酸素透過性が提
供され、一方機械加工強度と身体適合性がコポリマーの
他部分により提供されるのが本発明の一特徴である。イ
タコン酸ニス、チルは高い剛質性、硬度、若干の湿潤度
を与える9メタクリル酸エステル又はアクリル酸エステ
ルは、花材から作られるレンズに寸法安定性も与える架
橋剤と同様に高い破壊強さを与える。親水性モノマーが
含まれることにより花材の湿潤性が非常に高まり、使用
中の目への刺激が避けられる。
本発明のシート形スはロッド形の新規なコンタクトレン
ズ材を構成するコポリマーは30〜80重盪%のシロキ
サニルアルキルエステルモノマー(a)を含むのが好ま
しい。それより多いと物理特性が悪くなり、それより少
ないと酸素透過度が不充分となる。最良の結果はコポリ
マーが40〜55重量%の(a)を含む時に得られる。
1〜60重31 %のイタコン酸エステル(b)は剛質
性のけ与に貢献するが、それより多いとシロキサニルア
ルキルエステルモノマー含量が減るために酸素透過率が
低下する。20〜40重量%の(b)を使うのが最も好
ましい、同様に、アクリル酸又はメタクリル酸のエステ
ル(C)は破壊強度を所望程度まで高めるが、諸物性に
悪影響を及ぼさない程度に必要とされる量に限定される
。それは20〜40重1%の範囲内である。架橋剤は所
要の寸法安定性と破壊強度と得るために0.1〜10重
量%必要であり、それより多いと破壊強度が低下するこ
とがある。親水性モノマーは高分子レンズの他特性に影
響することなく所要程度の湿潤性を与えるのに十分な量
で便用される。
この種のビニルモノマーの重合に対しては当業界で知ら
れている標準の塊状重合技術が使用できる。フリーラジ
カル開始反応を常用温度で行なってモノマーをポリマー
木に完全に転化することが好ましい。普通、重きは35
〜50℃の範囲内の温度で開始し、1〜30間行なう、
ついで温度を60〜100℃に上げて更に172〜3日
間行なうのが好ましい。その終了時に重きは通常完了し
ている。完全な重合がそれより短時間又は長時間で達成
できることがあり、これは当業界で知られている如く温
度変動に応じて変わる。
本発明で有用なシロキサニルアルキルエステルモノマー
は次の一般式で示されるものが好ましい。
[式中、R8はH及びメチル基よりなる群から選択され
、“a”は整数1〜3であり、“b”と“C”は整数0
〜2であり、“d”は整数0〜1であり、Aはメチル基
及びフェニル基よりなる群がら選択され、R2はメチル
基及びフェニル基よりなる群がら選択され、R1とR1
は基を表さない(“C”部分と“d”部分を結ぶ環の1
部となる)がメチル基がフェニル基を表す、] 本発明で利用できる代表的シロキサニルアルキルエステ
ルには次のものがある。
メタクリロイルオキシメチルペンタメチルジシロキサン
: CIl、  C!13 メタクリロイルオキシプロピルトリス(トリメチルシリ
ル)シロキサン: メタクリロイルオキシプロビルへブタメチルシクロテト
ラシロキサン: L CI=−S+−CH3 メタクリロイルオキシメチルへブタメチルシクロテトラ
シロキサン: 本発明で役立つイタコン酸エステルは次の一般式で示さ
れる。
oox C112二C CH2 ooy (XとYは同一でも異なってもよく、II、メチル基又
はフェニル基である)0代表的モノー及びジ−イタコン
酸エステルは イタコン酸メチル、 イタコン酸ジメチル、 イタコン酸フェニル、 イタコン酸ジフェニル、 イタコン酸メチルフェニル である。
破壊強度を与える材料はC0〜2゜の−価又は多価アル
カノール又はフェノールとアクリル酸及びメタクリル酸
よりなる群から選択される酸とのエステルである。かか
るエステルの例は メタクリル酸メチル、 フェニルアクリル酸メチル、 メタクリル酸フェニル、 メタクリル酸シクロヘキシル である。
架橋剤の例はアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、多ビニル置換ベンゼンの多官能
性誘導体であり、以下のものが例としてあげられるが、
これらに限定されるものではない。
ジアクリル酸又はジメタクリル酸エチレングリコール、 ジアクリル酸又はジメタクリル酸ジエチレングリコール
、 ジアクリル酸又はジメタクリル酸テトラエチレングリコ
ール、 ジアクリル酸又はジメタクリル酸ポリエチレングリコー
ル、 トリアクリル酸又は■・リメタクリル酸トリメチロール
プロパン、 ジアクリル酸又はジメタクリル酸ビスフェノールA、 ジアクリル酸又はジメタクリル酸エトキシ化ビスフェノ
ールA、 トリー又はテトラアクリル酸又はメタクリル酸ペンタエ
リスリトール、 ジアクリル酸又はジメタクリル酸テトラメチレン、メチ
レンビスアクリルアミド又はメタクリルアミド、 ジメチレンビスアクリルアミド又はメタクリルアミド、 N、N’−ジビドロキシエチレンビスアクリルアミド又
はメタクリルアミド。
ヘキサメチレンビスアクリルアミド又はメタクリルアミ
ド、 デカメチレンビスアクリルアミド又はメタクリルアミド
、 ジビニルベンゼン。
被湿潤可能面は親水性中性上ツマー1親水性カチオンモ
ノマー、親水性アニオンモノマー及びこれらの温き物の
含有により提供される。
これらの化合物群は親水性のアクリル酸エステルとメタ
クリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミド
、ビニルラクタムである。
代表的な親水性中性モノマーは次の通りである。
アクリル酸又はメタクリル酸2−ヒドロキシエチル、 N−ビニルピロリドン、 アクリルアミド1 、メタクリルアミド、 アクリル酸又はメタクリル酸グリセリル、アクリル酸又
はメタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、 モノアクリル酸又は、メタクリル酸ポリエチレングリコ
ール。
該カチオンモノマーははじめは帯電形体であるか、コン
タクトレンズ形成後に帯電体にかえられる。これら化合
物群は塩基性又はカチオン性のアクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ジアリルジ
アルキルアンモニウノ、重合性群から誘導される。かか
るモノマーは アクリル酸又はメタクリル酸N、N−ジメチルアミンエ
チル、 4−2又は2−メチル 5−ビニルピリジン、 ジメチルアミン、 塩化N−(3−メタクリルアミドプロピル)N、N、N
−トリメチルアンモニウノ2.1−とニル−又は2−メ
チル−1−ビニルイミダゾール、 塩化又はメチル硫酸1−ビニル−又は21−ビニルイミ
ダゾリウム、 メチル ニラ14、 塩fヒ又はメチルKBジアリルジメチルアンモニウによ
り代表される。
該アニオンモノマーは元々中性体であり、ついでアニオ
ン体にかえたものでもよい。これら化り物群はカルボキ
シ基、スルホン酸基、リン酸基又はポスホン酸基を有す
る被重合性モノマーである。
かかるモノマーは アクリル酸、 メタクリル酸、 アクリル酸又はメタクリル酸ナトリウノ〜、ビニルスル
ポン酸、 ビニルスルホン酸ナトリウム、 p−−−スチレンスルホン酸、 p−スチレンスルホン酸すl〜リウム、2−メタクリロ
イルオキシエチルスルホン酸、3−メタクリロイルオキ
シ−2−ヒト自キシフ゛ロビルスルホン酸、 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、 アリルスルホン酸、 メタクリル酸2−ホスファ1へエチル で代表される。
本発明のコポリマーはフリーラジカル重合開始剤の配き
によりラジカル垂6て製造される。この重合開始剤はビ
ニル型モノマーを重合させるのに普通利用されるものか
ら選択され、以下が代表的なものである。
2.2゛−アゾービスーインブチロニ1〜リル、4.4
°−アゾ−ビス−(4−シアノペンタン酸)、ベルオク
タン酸し一ブチル、 過酸化ベンゾイル、 過酸化ラウロイル、 メチルエチルケI・ン過酸化物、 ペルオキシ炭酸ジイソプロピル。
フリーラジカル重き開始剤は組成の0.01〜2重量%
の量で通常使用される。
本発明の材料は適当なモールド内で直接型6してコンタ
クトレンズを形成できる。該材料は全て熱硬化性であり
、従って様々な製造方法を使用できる9本発明のコンタ
クトレンズ材はコンタクトレンズに機械加工できるシー
ト形又はロッド形として重きするのが好ましい。
コンタクトレンズを形成する時にはポリメタクリル酸メ
チル(PMMA)で使用する様な常法を使うのが好まし
い。この方法では処方物をシート又はロッドに直接重き
し、コンタクトレンズをボタン形、ディスク形その他の
予じめ形成した所定の形として切り取り、ついでこれを
機械加工してレンズ表面を得る。得られるボタン形の高
分子素材は本発明により収差がない酸素透過性のハード
コンタクトレンズを製造するのに必要な光学的品質を有
する。
以下の実施例は本発明を例示するものであり、限定する
ものではない。
対−1− 酸素透過性のロッド形ハードコンータクトレンズ材を、
フリーラジカル重合開始剤である2、2アゾビスイソブ
チロニトリル(AIBN)を使い、イタコン′酸ジメチ
ル(DMI)、メタクリル酸メチル(M M A )、
メタクリロイルオキシプロピルトリス(トリメチルシリ
ル)シロキサン(TRIS)、メタクリル酸(MA)及
びジメタクリル酸テトラエヂレングリコール(T G 
D )から製造した。処方物成分(表1に重量部で示さ
れている)を完全に混きし、試験管に移し、栓をし、脱
気し、ついで窒素を充填した。試験管を40℃の水浴に
入れ、所定時間(′17通20)重きさせた。ついで該
管を60℃のオーブンに入れて更に経時(一般には2日
)させ、その後に披重会ロットを試験管から取り出し7
た。ついでこのロッドを真空下、100℃て約18時間
コンディショニングに付して重合を完了させ、ついで存
在する全ての物理的応力を除去した。ついで3/1.”
×172”のサイズのディスク形(ハードなポリメタク
リル酸メチルレンズ素材片に常用な形)にd械加工した
製造されたコンタクトし・ンズの酸素透過値は、プラン
コンタクトレンズを大きく平らなディスク材のかわりに
使った以外はA S T MD 1.434に記載通り
の方法で得られた。透過作付ザ装置は実際のコンタクト
レンズを受は入れる様に製造され、かつ透過性が既知の
他の高分子レンズを用いて検−lした9表1に報告され
ている酸素透過値データの比較値としてポリメタクリル
酸メチル、ポリカーボオ・−ト、ポリスチレンはそれぞ
れ1.22.35cmコ彌m7’c+o2秒cmHHX
 10−”の酸素透過値をそれぞれ持っていた。表1の
データはDMI 、MMA、TRI S濃度の変1ヒに
伴う酸素透過度の変化を示す。
Δ」2− 27.7 27.7 37.0  4.6 2.8  
0.2  9325.0 25.0 40.8  4.
5 4.5  0.2 16022.7 22.7 4
5.4  4.5 4.5  0.2 198値はC1
1Ill/C泊2秒c+aHHX 10−10表示叉1
』[乏 実施例1の実験法を使用し、本実施例ではハードコンタ
クトレンズ(架橋密度を変[ヒさせた)の製造と酸素透
過度を例示する。用いられた試薬の濃度と得られた材料
の酸素透過度を表2に示す。示された透過度の低下は架
橋密度の上昇とシロキサン合成の低下との雨音の結果で
ある。
友1 23.55 23.55 47.1  4.7 0.9
  0.2  20523.3 23.3 46.6 
 4.7 1.9  0.2  18523.1  2
3.1  46.2  4.6 2.8  0.2  
18022.9 22.9 45.8  4.6 3.
6  0.2  17522.7 22.7 45.4
  4.5 4.5  0.2  175値はe m 
’ t11+* / c m ”秒am)[gX 10
−”表示宋1mと 本実施例では実施例1.2の方法をくり返した。
本実施例では、DMIの一部代替品としてM M Aを
含む処方物に比較しての、D M IとTRl5とを含
む処方物の固有硬度を例示する。処方物は全て同一条件
下で製造した。
ASTM 71.4 −    23.8  4.7  0.1 
   120.547.6 23.8 23.8  4
.7  0.1    119.023.8 47.6
 23.8  4.7  0,1    11.8.5
実1ヱ1L 本実施例では、DMIの一部代替品としてのM M A
を含む処方物に比較しての、DMIとTRI Sとを含
む処方物の固有被湿潤性を例示する。提示された値は、
被水和標本の平らで艶出しされた表面上の水小滴のアド
バンス角(A)と陵方傾斜角(R)とを示す。角度が小
さいほど被湿潤性の高い材料であることを示す。
釦LlVば −乃一疫一 ^ R DHI   MMA   TrtlS   EGD  
 AfDN71.4 −    23.8  4.7 
 0.1  83 3247.6 23.8 23.8
  4.7  0.1  85 3523.8 47.
6 23.8  4.7  0.1.  88 37上
記実施例は、本発明の生成ポリマーの顕著な特性を例示
するものである。これら特性はイタコン酸エステルの使
用により大いに強(ヒされる。
本発明のポリマーに対する他部加物も当業界で知られて
いる如くして製造できる。全ての場合において、該ポリ
マーは光学的に澄明であり、コンタクトレンズの所要標
準に合致する。しかし、例えばカーボンブラックの様な
常用の不活性な着色剤、色味剤のような添加剤も例えば
0.1〜2重駄%で使用できる。全ての場合において、
イタコン酸エステルの使用により光学的澄明度が良好で
、硬度が高く、寸法安定性が良好な酸素透過性レンズな
得ることが可能になる。本発明のレンズの酸素透過度は
約38〜500cm3m lll /’ (! III
 2秒c+nHgX10−”の範囲内が好ましい。レン
ズの硬度は最ノド 100〜1 25(ASTM   
 D    785    R−スケールロックウェル
)ないしそれ以上の範囲内が好ましい。
本発明の特定実施例を記述したが、前述した物性を保持
する範囲内で多数の変法が可能である。
かかる変法では、各々所要%を占める範囲内のモノマー
混会物の使用も包含する。例えば、2種ないしそれ以上
のシロキサニルアルキルエステルモノマーを系中のかか
る単一種モノマーのかわりに使用できる。同様に、2種
ないしそれ以上の架橋剤を使用できる。着色剤、色味剤
等のような、レンズの常用添加剤をその通常範囲内で用
いることができる。
特許出願人  ポリマー・テクノロジー・コーポレーシ
ョン 代 理 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次の成分 (a)30〜80重量%の一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、R_1はH及びメチル基よりなる群から選択さ
    れ;“a”は整数1〜3であり;“b”と“c”は整数
    0〜2であり;“d”は整数0〜1であり、Aはメチル
    基及びフェニル基よりなる群から選択され;R_2はメ
    チル基及びフェニル基よりなる群から選択され;R_3
    とR_4は基を表さない(“c”部分と“d”部分を結
    ぶ結合鎖)か、又はメチル基かフェニル基を表す] で示されるシロキサニルアルキルエステルモノマー; (13)5〜60重量%のイタコン酸モノ又はジエステ
    ル; (c)1〜60重量%の、C_1_〜_2_0一価又は
    多価アルカノール又はフェノールとアクリル酸及びメタ
    クリル酸よりなる群から選択される酸とのエステル; (d)0.1〜10重量%の架橋剤; (e)1〜20重量%の、得られるコンタクトレンズ材
    の表面に親水性を付与するための親水性モノマー; から形成されたポリマーより本質的に成る、ハードコン
    タクトレンズ材としてのシート又はロッド。 2、全組成に対し、該シロキサニルアルキルエステルモ
    ノマー(a)が40〜55重量%の量で存在し、該イタ
    コン酸エステル(b)が20〜40重量%の量で存在し
    、該エステル(c)が20〜40重量%の量で存在し、
    該架橋剤が0.1〜10重量%の量で存在し、該親水性
    モノマーが1〜20重量%の量で存在する、特許請求の
    範囲第1項記載のコンタクトレンズ材としてのシート又
    はロッド。 3、C_1_〜_2_0一価又は多価アルカノール又は
    フェノールと、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群
    から選択される酸との該エステルがメタクリル酸メチル
    である、特許請求の範囲第1項記載のコンタクトレンズ
    材としてのシート又はロッド。 4、該シロキサニルアルキルエステルモノマーがメタク
    リロイルオキシメチルペンタメチルジシロキサン、メタ
    クリロイルオキシプロピルトリス(トリメチルシリル)
    シロキサン、メタクリロイルオキシメチルヘプタメチル
    シクロテトラシロキサン及びメタクリロイルオキシプロ
    ピルヘプタメチルシクロテトラシロキサンよりなる群か
    ら選択される、特許請求の範囲第3項記載のコンタクト
    レンズ材としてのシート又はロッド。 5、該イタコン酸エステルがイタコン酸メチル、イタコ
    ン酸ジメチル、イタコン酸フェニル、イタコン酸ジフェ
    ニル及びイタコン酸メチルフェニルよりなる群から選択
    される、特許請求の範囲第4項記載のコンタクトレンズ
    材としてのシート又はロッド。 6、該材が約38〜500cm^3mm/cm^2秒c
    mHg×10^−^1^0の範囲内の酸素透過度を持つ
    、特許請求の範囲第5項記載のコンタクトレンズ材とし
    てのシート又はロッド。 7、該材が約38〜500cm^3mm/cm^2秒c
    mHg×10^−^1^0の範囲内の酸素透過度を持つ
    、特許請求の範囲第1項記載のコンタクトレンズ材とし
    てのシート又はロッド。 8、該材が約38〜500cm^3mm/cm^2秒c
    mHg×10^−^1^0の範囲内の酸素透過度を持つ
    、特許請求の範囲第2項記載のコンタクトレンズ材とし
    てのシート又はロッド。
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