JPH06199961A - 親水性紫外線吸収剤 - Google Patents
親水性紫外線吸収剤Info
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- JPH06199961A JPH06199961A JP4348615A JP34861592A JPH06199961A JP H06199961 A JPH06199961 A JP H06199961A JP 4348615 A JP4348615 A JP 4348615A JP 34861592 A JP34861592 A JP 34861592A JP H06199961 A JPH06199961 A JP H06199961A
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Abstract
親水性モノマーと紫外線吸収モノマーを共重合させて得
られる紫外線吸収剤。 【効果】 親水性でしかも紫外線吸収能に優れたもので
あり、医療用材料、香粧品、繊維、汎用プラスチックな
どの広い分野での利用が可能である。
Description
繊維、汎用プラスチック等の広い分野で使用可能な親水
性紫外線吸収剤に関する。
紫外線吸収剤は医療用材料、香粧品、汎用プラスチック
等の広い分野で使用されている。例えば、眼内レンズに
おいては、水晶体の分光特性に合わせるため、眼内レン
ズ材料として利用されている疎水性のポリメチルメタク
リレート(PMMA)に、ベンゾフェノン系及びベンゾ
トリアゾール系の紫外線吸収剤を添加したり、また、不
飽和二重結合を有するベンゾフェノン系及びベンゾトリ
アゾール系紫外線吸収剤を化学結合させて400nm以下
の紫外線光を遮断させている。PMMAは眼内レンズ材
料として広く利用されているものであるが、(1)術後
乱視の発生、(2)フィブリン析出、(3)角膜内皮損
傷、(4)残留水晶体上皮細胞の付着等の問題があっ
た。特に(2)〜(4)については、表面が疎水性のた
めに起こる問題であるため、眼内レンズ材料として親水
性ポリマーを使用することが試みられている。しかしな
がら、前述のベンゾフェノン系及びベンゾトリアゾール
系紫外線吸収剤を添加すると、眼内レンズが白濁して透
明性が消失してしまうという問題があるため、このよう
な親水性ポリマーに添加して白濁しない親水性紫外線吸
収剤が望まれていた。
一般に使用されているものには紫外線吸収特性は付与さ
れていない。しかし、紫外光の強い屋外等ではまぶしさ
を緩和するため、また、近年紫外線光は白内障の原因と
なることが明らかにされてきたため、紫外線吸収特性を
持ったレンズが望まれている。一方、親水性ソフトコン
クタトレンズ(以下SCL)素材として、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート(HEMA)が使用されてい
る。このSCLは、その材質、作製技術の発達に伴い、
装用感も改善され、60%以上の高含水率とすることに
より酸素透過係数が増大し、装用時間の延長も可能とな
っている。また、薬物及び涙液を吸収させてこれを徐々
に放出させる使用も盛んである。しかしながら、これら
の素材は、ベンゾフェノン系及びベンゾトリアゾール系
等の不飽和二重結合を有する紫外線吸収剤を添加すると
失透してしまうため、このような問題が生じない親水性
の紫外線吸収剤が望まれていた。
関しては、皮膚が紫外線光に長時間照射されると、29
0〜320nmの中波長の紫外線(以下UV−B)に起因
するサンバーンと呼ばれる炎症を起こしたり、320〜
400nmの長波長紫外線(以下UV−A)に起因してメ
ラニン色素の生成が促進されるサンターンと呼ばれる暗
色化現象が起こるため、従来サリチル酸系、プフテン酸
系、パラジメチルアミノ安息香酸系、ケイ皮酸系の紫外
線吸収剤が使用されている。しかしながら、これらの紫
外線吸収剤はいずれも疎水性であり、水系の処方で用い
る場合は界面活性剤との併用が必要であった。また、紫
外線吸収剤自体が皮膚に浸透した場合、毒性等の問題が
あるため、添加量が微少に制限されていた。従って、水
溶性で、しかも皮膚に浸透しないような高分子量の紫外
線吸収剤が望まれていた。
発明者らは鋭意研究を行った結果、親水性モノマーと紫
外線吸収モノマーを共重合させれば、親水性でしかも高
分子量の紫外線吸収剤が得られることを見出し、本発明
を完成した。
不飽和二重結合を有する親水性モノマーと紫外線吸収モ
ノマーを共重合させて得られる紫外線吸収剤を提供する
ものである。
は、親水性で分子中に重合可能な不飽和二重結合を有す
るものであれば特に制限されず、例えば一般式(1)
示し、nは2または3を示し、G−O−は保護基を有さ
ない糖残基を示す〕で表わされるグリコシド誘導体、ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシ
−2−メチルプロピル(メタ)アクリレートなどのジヒ
ドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−
(メタ)アクリロイルオキシナフタレンなどのヒドロキ
シアリール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコー
ルモノ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)アルキレン
グリコールモノ(メタ)アクリレート、ジグリセロール
モノ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)グリセロール
モノ(メタ)アクリレート、2−エチルヘキソキシグリ
セロールモノ(メタ)アクリレートなどのアルコキシ
(ポリ)グリセロールモノ(メタ)アクリレート、フェ
ノキシグリセロールモノ(メタ)アクリレートなどのア
リールオキシ(ポリ)グリセロールモノ(メタ)アクリ
レート、(メタ)アクリル酸などの不飽和カルボン酸、
アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルア
ミドなどの(N置換)(メタ)アクリルアミド、N−ビ
ニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン等が挙げら
れる。
れるグリコシド誘導体が好ましく、さらに、式中、G−
O−で示される糖残基としては、糖単位1〜10、特に
1〜5の単糖またはオリゴ糖が望ましい。ここで、単糖
としては、例えばグルコース、マンノース、ガラクトー
ス、グルコサミン、マンノサミン、ガラクトサミン等の
六炭糖類、アラビノース、キシロース、リボース等の五
炭糖類が挙げられ、オリゴ糖としては、例えばマルトー
ス、ラクトース、トレハトース、セロビオース、イソマ
ルトース、ゲンチオビオース、メリビオース、ラミナリ
ビオース、キトビオース、キシロビオース、マンノビオ
ース、ソホロースなどの二糖類、マントトリオース、イ
ソマルトトリオース、マルトテトラオース、マルトペン
タオース、マンノトリオース、マンニノトリオースなど
やでんぷん、セルロース、キチン、キトサンなどの加水
分解物(例えば、局方デキストリン、アクロデキストリ
ン、ブリテッシュガム、セロデキストリンなど)などが
挙げられる。また、一般式(1)中のR1 としては、メ
チル基が、nとしては2が好ましい。特に好ましいモノ
マーの例としては、2−グルコシルエチルメタクリレー
ト、2−マンノシルエチルメタクリレート、2−ガラク
トシルエチルメタクリレート等が挙げられる。
線吸収能を有し、分子中に重合可能な不飽和二重結合を
有するものであれば特に制限されず、例えば2−ヒドロ
キシ−4−(メタ)アクロキシエトキシベンゾフェノン
等のベンゾフェノン系モノマー、2−(2′−ヒドロキ
シ−5′−(γ−(メタ)アクリロイルオキシプロポキ
シ)−3′−t−ブチルフェニル)−5−メトキシ−2
H−ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系モノ
マー、2−ヒドロキシ−4−(2′−(β−D−グルコ
ピラノシロキシ)エトキシ)ベンゾフェノン(メタ)ア
クリレート等の糖鎖−ベンゾフェノン系モノマー(特願
平4−286208号)などが挙げられる。
に従って行うことができ、その方法は特に制限されな
い。例えば、重合反応に用いられる重合開始剤として
は、モノマー及び反応溶媒により異なるが、例えば親水
性モノマー及び溶媒の場合は、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム等の過硫酸塩が好適であり、疎水性モノマ
ー及び溶媒の場合は、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソ
ブチロニトリル、過酸化ジ第三ブチル、過酸化アセチ
ル、過酸化ラウロイル等が好適である。また、架橋剤と
しては、例えば親水性モノマー及び溶媒の場合、N,
N′−メチレンビスアクリルアミド等が、疎水性モノマ
ー及び溶媒の場合は、エチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、
デカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレン
グリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート等が用いられる。溶液重
合により重合を行う場合、用いられる反応溶媒として
は、例えば水、メタノール、イソプロピルアルコール、
ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトニ
トリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド
等が挙げられ、これらは単独でまたは二種以上を組合せ
て用いることができる。
数時間、開始剤をモノマーに対して0.1〜10重量%
添加することにより行われる。また、比較的小さい分子
量の共重合体を得るためには、高い温度で短時間、重合
開始剤を多めに添加すればよく、大きい分子量の共重合
体を得るには、低い温度で長時間、重合開始剤を少なめ
に添加して重合させればよい。このように重合条件を選
択することにより、所望の分子量の紫外線吸収剤を得る
ことができる。また、親水性モノマーと紫外線吸収モノ
マーは1〜100:1〜10の範囲で任意の比率で使用
することができる。
として2−ヒドロキシ−4−メタアクリロキシエトキシ
ベンゾフェノン(以下疎水性ベンゾフェノン:略称
F)、親水性モノマーとして2−グリコシルエチルメタ
クリレート(以下GEMA:略称G)を、モル比でF:
G=2:8の割合で、N,N′−ジメチルホルムアミド
(以下DMF)中、60℃で30分反応させて得られた
共重合体のDMF溶液の分光特性は、図1に示すように
濃度が高くなるほど紫外線遮蔽能が高くなり、紫外線吸
収特性を持つことが確認された。また、同様に疎水性ベ
ンゾフェノンを2−ヒドロキシ−4−(2′−(β−D
−グルコピラノシロキシ)エトキシ)ベンゾフェノンメ
タクリレート(以下親水性ベンゾフェノン:略称T)に
変えた場合を図2に、2−(2′−ヒドロキシ−5′−
(γ−メタクリロイルオキシプロポキシ)−3′−t−
ブチルフェニル)−5−メトキシ−2H−ベンゾトリア
ゾール(以下疎水性ベンゾトリアゾール:略称A)に変
えた場合を図3に示すが、これらの共重合体も紫外線吸
収特性を持つことが確認された。
せる親水性モノマーと紫外線吸収モノマーの比率は特に
制限されず、用いる親水性モノマーの比率を高くすれ
ば、親水性の高い共重合を得ることができる。例えば、
親水性ベンゾフェノンとGEMAの共重合体において、
モル比でT:G=2:8で作製した共重合体は、図4に
示すように、2%まで水溶液において透明性を維持し、
水溶性となる。なお、共重合体の親水性は紫外線吸収モ
ノマーそのものの親水性にも依存し、例えば紫外線吸収
モノマーとして同じベンゾフェノン系モノマーである疎
水性ベンゾフェノンを用いると、同じモル比、濃度であ
っても水溶液が白濁する。
ーとの混合比による紫外線遮蔽能は、親水性モノマーの
比率が高くなるほど弱くなる。例えば親水性ベンゾフェ
ノンとGEMAを任意のモル比で重合させた共重合体の
DMF溶液の分光特性は、図5に示すように、GEMA
の比率が高くなるほど弱くなる。紫外線遮蔽能の低下を
制御するためには、紫外線遮蔽能の強い紫外線吸収モノ
マーを使用するのが有効であり、例えば親水性ベンゾト
リアゾールを用いた場合、図6に示すように、同じモル
比、濃度でかなり強い紫外線遮蔽能を得ることができ
る。
結合が残存している場合には、さらに他のモノマーやポ
リマーと共重合させることができる。例えば、含水性ソ
フトコンタクトレンズ素材として酸素透過係数の高い6
0%以上の含水率を持つGEMAと2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート(以下HEMA:略称H)のモル比で
G:H=1:2の共重合体と共重合させることも可能で
ある。図7に示すように、親水性ベンゾフェノンとGE
MAの共重合体を5%添加したもの、図8に示すように
疎水性ベンゾフェノンとGEMAの共重合体を5%添加
したものは、共にGEMAの比率が高くなるほど紫外線
遮蔽能は低下するが、可視光透過率が上昇し、親水性が
増加することが確認された。特に図8において、疎水性
ベンゾフェノン単独では白濁してコンタクトレンズ素材
として実用性はないが、GEMAの比率を高めると、例
えばF:G=2:8の共重合体の添加では透明性を維持
して実用的となる。
EMA=1:2の共重合体に本発明の紫外線吸収剤であ
る共重合体を添加した場合の含水率は、添加無しの場合
と比較して、T:G=2:8及びF:G=2:8を5%
添加した場合、含水率が増加し、親水性が増加した。ま
た、上記GEMA:HEMA=1:2の共重合体に本発
明の紫外線吸収剤を添加したものを、水に浸漬して三日
後及び七日後の分光特性を測定したところ、紫外線吸収
剤の流出はなく、殆ど変化がなく確実に共重合している
ことが確認された。
も紫外線吸収能に優れたものである。さらに、末端に不
飽和二重結合を有するため、他のモノマーと共重合可能
であるので、親水性眼内レンズ、ソフトコンタクトレン
ズ素材等の医療用材料、化粧品、日焼け防止剤等の香粧
品、繊維、その他耐光性吸水樹脂のような工業製品に広
く使用可能である。特に香粧品に用いる場合、一般に正
常皮膚表面の角層が分子量10000以下のものしか浸
透させないことから、本発明の紫外線吸収剤の分子量を
10000以上にすることにより、皮膚等への浸透性に
制御し、皮膚浸透により弊害を除去することが可能であ
る。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
−ヒドロキシ−4−メタアクリロキシエトキシベンゾフ
ェノン(疎水性ベンゾフェノン)の共重合:ガラス試験
管に、GEMA(50%水溶液)と疎水性ベンゾフェノ
ンの8:2混合モノマー2gと、N,N′−ジメチルホ
ルムアミド(DMF)10gを入れ、重合開始剤アゾビ
スイソブチロニトリル(AIBN)200mg添加し、窒
素置換・脱気後密封して、60℃で30分重合させた。
重合後、得られた共重合体は、DMFを減圧濃縮して回
収した。
ルコピラノシロキシ)エトキシ)ベンゾフェノンメタク
リレート(親水性ベンゾフェノン)の共重合:疎水性ベ
ンゾフェノンを親水性ベンゾフェノンに代える以外は、
実施例1と同様にして、共重合体を得た。
クリロイルオキシプロポキシ)−3′−t−ブチルフェ
ニル)−5−メトキシ−2H−ベンゾトリアゾール(疎
水性ベンゾトリアゾール)の共重合:疎水性ベンゾフェ
ノンを疎水性ベンゾトリアゾールに代える以外は、実施
例1と同様にして、共重合体を得た。
の共重合:厚さ0.5mmのスペーサーで囲った2枚のス
ライドグラス中に、GEMA1gに対し、GEMA−疎
水性ベンゾフェノン共重合体(8:2)を5重量%、A
IBN0.1重量%を入れ、これをさらにガラス製試験
管に入れ、窒素置換・脱気後密封し、60℃で16時
間、80℃で5時間重合して共重合体を作製した。
水性ベンゾフェノン共重合体との共重合:GEMA1g
をGEMA:HEMA=1:2の混合モノマー1gに代
える以外は実施例4と同様にして、共重合体を得た。
の共重合:GEMA−疎水性ベンゾフェノン共重合体
を、GEMA−親水性ベンゾフェノン共重合体に代える
以外は実施例4と同様にして、共重合体を得た。
水性ベンゾフェノン共重合体との共重合:GEMA1g
をGEMA:HEMA=1:2の混合モノマー1gに、
GEMA−疎水性ベンゾフェノン共重合体をGEMA−
親水性ベンゾフェノン共重合体に代える以外は実施例4
と同様にして、共重合体を得た。
施例で得られた共重合体を、DMFまたは水に任意の濃
度に溶解し、分光光度計(Beckman DU−65
Spectrophotometer)で測定した。
結果は図1〜6に示すとおりであった。
合体)共重合体の分光特性:実施例で得られた共重合体
を10×10mmに切り、十分水に浸漬させて表層の水分
を除去したものを、分光光度計で測定した。結果は図7
〜8に示すとおりであった。
合体)共重合体の含水率:GEMA:HEMA=1:2
共重合体に、疎水性ベンゾフェノン、親水性ベンゾフェ
ノン、または本発明の紫外線吸収剤を共重合させた。得
られた共重合体を10×10mmに切り、十分水に浸漬さ
せて表層の水分を除去したときの重量(wet時)と、
24時間風乾させた重量(dry時)を測定し、下記の
式より換算した。結果を表1に示す。 含水率(%)=(W−W0 )/W×100 W:wet時の重量 W0:dry時の重量
合体)共重合体の紫外線吸収剤の流出試験:実施例で得
られた共重合体を10×10mmに切り、水に浸漬させて
三日後及び七日後の分光特性を実施例2と同様にして測
定した。その結果、分光特性には殆ど変化がなく、紫外
線吸収剤の流出は認められなかった。
合体のDMF溶液の分光特性を示す図である。
合体のDMF溶液の分光特性を示す図である。
共重合体のDMF溶液の分光特性を示す図である。
MF溶液の分光特性を示す図である。
溶液の分光特性を示す図である。
の紫外線吸収剤(親水性ベンゾフェノン−GEMA)を
共重合させたものの分光特性を示す図である。
の紫外線吸収剤(疎水性ベンゾフェノン−GEMA)を
共重合させたものの分光特性を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 分子中に重合可能な不飽和二重結合を有
する親水性モノマーと紫外線吸収モノマーを共重合させ
て得られる紫外線吸収剤。 - 【請求項2】 親水性モノマーがヒドロキシル基含有
(メタ)アクリレートである請求項1記載の紫外線吸収
剤。 - 【請求項3】 親水性モノマーが一般式(1) 【化1】 〔式中、R1 は水素原子またはメチル基を示し、nは2
または3を示し、G−O−は保護基を有さない糖残基を
示す〕で表わされるグリコシド誘導体である請求項1記
載の紫外線吸収剤。 - 【請求項4】 紫外線吸収モノマーがベンゾフェノン系
またはベンゾトリアゾール系の紫外線吸収性基を有する
(メタ)アクリレートである請求項1〜3のいずれかの
項記載の紫外線吸収剤。
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---|---|---|---|
JP34861592A JP3251676B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 親水性紫外線吸収剤 |
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ID=18398200
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