JPH0756125A - コンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は高い酸素透過性と良好な力学的特性を
有するポリマからなるコンタクトレンズを提供すること
を目的とする。 【構成】剛直な主鎖と酸素透過性基とを有する単量体１
種以上と、重合可能な二重結合とポリジメチルシロキサ
ン骨格とを有するマクロマとを重合成分として含有する
ポリマからなることを特徴とするコンタクトレンズ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高い酸素透過性と良好な
力学特性を併せ持つポリマからなるコンタクトレンズに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年高い酸素透過性を持つコンタクトレ
ンズ用材料としてトリス（トリメチルシロキシ）シリル
プロピルメタクリレートなどのシリル置換メタクリレー
トや変性ポリシロキサンを一成分とするポリマが開発さ
れ利用されている（特開昭６０−１４２３２４号、特開
昭５４−２４０４７号）。

【０００３】しかしながらこれらのモノマ（マクロマ）
からなるポリマはシリコーン成分の有する疎水性の特質
のために、レンズ上の涙液をはじいてくもりの原因とな
るという問題を有していた。また更にシリコーン成分の
有する分子間相互作用が小さいという性質のために、ク
リープの程度が大きい、耐衝撃性に劣る等の欠点をも有
していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の欠点を解消しようとするものであり、高い酸素透過性
を有し、かつ耐衝撃性などの力学特性にも優れたコンタ
クトレンズを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の構成を有する。

【０００６】「剛直な主鎖と酸素透過性基とを有する単
量体１種以上と、重合可能な二重結合とポリジメチルシ
ロキサン骨格とを有するマクロマとを重合成分として含
有するポリマからなることを特徴とするコンタクトレン
ズ。」本発明において用いられる剛直な主鎖と酸素透過
性基とを有する単量体としては、とくに限定されるもの
ではないが、好適なモノマとして下記一般式（Ｉ）で示
されるマレイミド誘導体が挙げられる。

【０００７】

【化６】 （式中Ｒ₁ は水素原子またはメチル基であり、Ｒ₂ は水
素原子、アルキル基およびアリール基から選ばれる。）
上記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド誘導体において
Ｒ₂ は水素原子、アルキル基およびアリール基から選ば
れる。ここでアルキル基としては直鎖状であっても分枝
状であっても特に限定されるものではないが、炭素数２
〜３０のものが好ましく、具体的にはエチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル
基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、
ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−
テトラデシル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル
基、ヒドロキシブチル基、エトキシエチル基、ブトキシ
エチル基、アリル基、アセトキシエチル基などが挙げら
れる。またアリール基としても特に限定されるものでは
ないが、炭素数６〜２０のものが好ましく、具体的には
フェニル基、４−ヒドロキシフェニル基、４−カルボキ
シフェニル基、２−メトキシフェニル基、４−メトキシ
フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニ
ル基、ナフチル基などが挙げられる。中でもＲ₂ がアリ
ール基である場合に屈折率が高く、ガラス転移温度の高
いポリマーを得ることができ、また炭素数が１０以上の
長鎖アルキル基である場合はガラス転移温度が低く、酸
素透過性の高いポリマを得ることができる。さらにＲ₂
は無置換であっても置換されていてもよく、例えば一部
をフッ素原子で置換することで耐汚染性を付与したり、
オルガノシロキサンで置換することにより更に酸素透過
性を向上させることができる。フッ素原子で置換された
置換基の例としては、具体的には、−ＣＨ₂ （ＣＦ₂ ）
₂ Ｈ，−ＣＨ₂ ＣＦ₂ ＣＦ₃ ，−ＣＨ₂ （ＣＦ₂ ）
₄ Ｈ，−ＣＨ₂ （ＣＦ₂ ）₃ ＣＦ₃ ，−ＣＨ₂ ＣＦ₃ ，
−ＣＨ（ＣＦ₃ ）₂ ，

【化７】 （式中Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ 、Ｘ₄ およびＸ₅ は互いに独立
に水素原子、フッ素原子およびフルオロアルキル基から
選ばれる。）などを挙げることができ、また、オルガノ
シロキサンで置換された置換基の例としては、

【化８】 （式中、Ｂは直接結合、フェニル基、および、オルガノ
シロキサン基および／またはフッ素原子で置換されたフ
ェニル基から選ばれる。Ｒ₃ は直接結合、エステル結合
およびアミド結合から選ばれる。Ｒ₄ はＣ₁ 〜Ｃ₅ のア
ルキル基を示す。Ｘ、ＹおよびＡはそれぞれが互いに独
立に、Ｃ₁ 〜Ｃ₅ のアルキル基、フェニル基およびフル
オロアルキル基から選ばれる。ｍ＝０〜２００、ａ、
ｂ、ｃはそれぞれが互いに独立に０〜２０の整数であ
る。）などを挙げることができる。更にこの一般式 (II
I)で表される置換基は一部がフッ素原子で置換されてい
てもよい。

【０００８】一般式（Ｉ）で表されるマレイミド誘導体
の具体例としては、

【化９】 （式中Ｒはそれぞれが互いに独立に、Ｃ₁ 〜Ｃ₅ のアル
キル基、フェニル基およびフルオロアルキル基から選ば
れる。ｍ＝０〜２００、ａ、ｂ、ｃはそれぞれが互いに
独立に０〜２０の整数である。）などが挙げられる。

【０００９】本発明では上記のマレイミド誘導体を用い
ることにより、剛直なマレイミド環によってポリマに剛
直性を与えると共に、置換基Ｒ₂ によって優れた酸素透
過性を付与することができる。

【００１０】更に本発明において用いられる剛直な主鎖
と酸素透過性基とを有する単量体の別の例は下記一般式
（II）で示されるスチレン誘導体である。

【００１１】

【化１０】 上記一般式（II）で表されるスチレン誘導体においてＲ
はアルキル基およびアリール基から選択され、さらにＲ
は無置換であっても置換されていてもよく、例えば一部
をフッ素原子で置換することで耐汚染性を付与したり、
オルガノシロキサンで置換することにより、更に酸素透
過性を向上させることができる。

【００１２】フッ素原子で置換された置換基の例として
は具体的には、前記一般式（Ｉ）におけるフッ素原子で
置換された置換基と同様のものが挙げられ、また、オル
ガノシロキサンで置換された置換基の例としても、同様
のものを挙げることができる。

【００１３】本発明では上記のスチレン誘導体により、
芳香環によってポリマに剛直性を与えると共に、置換基
によって優れた酸素透過性を付与することができる。

【００１４】本発明の重合可能な二重結合とポリジメチ
ルシロキサン骨格とを有するマクロマは、本発明のポリ
マに良好な機械的性質を付与するために用いられるもの
であり、特に耐衝撃性や脆性を改良するものである。ポ
リジメチルシロキサン骨格と二重結合とを有するもので
あれば何でも良いが、以下のようなものを例示すること
ができる。

【００１５】

【化１１】 （式中Ａは不飽和二重結合を存する基であり、（メタ）
アクリロキシ基、スチリル基等を例示することができ
る。また、Ｒは二価の炭化水素基、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、
Ｒ₄ およびＲ₅ は炭素数１〜１２の一価炭化水素基、ま
たはハロゲン置換された一価炭化水素基であり、ｍは０
〜２００の整数である。）、

【化１２】 （式中Ａは不飽和二重結合を存する基であり、（メタ）
アクリロキシ基、スチリル基等を例示することができ
る。また、Ｒはウレタン結合、チオウレタン結合を含む
基であり、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、Ｒ₄ およびＲ₅ は炭素数
１〜１２の一価炭化水素基、またはハロゲン置換された
一価炭化水素基であり、ｍは０〜２００の整数であ
る。）。

【００１６】これらのマクロマは例えば下に示すような
変性ポリジメチルシロキサンと、（メタ）アクリル酸、
（メタ）アクリル酸クロリドとの反応によって得ること
ができる。

【００１７】

【化１３】 （式中ｍ、ｎは０〜２００の整数である。）またさらに
はイソシアナートを利用してマクロマを得ることもでき
る。すなわち、二官能イソシアナートや三官能イソシア
ナートの一つのイソシアナート基を変性ポリジメチルシ
ロキサンの活性水素基と反応させ、しかる後に残ったイ
ソシアナート基を、活性水素と重合性の二重結合とを有
するモノマの活性水素と反応させることにより、末端に
二ないしは三ヶの二重結合を有するマクロマを得ること
ができる。本反応に用いられるイソシアナートとして
は、イソホロンジイソシアナートやトリレンジイソシア
ナートのような二官能イソシアナート、２，６−ジイソ
シアナートカプロン酸−β−イソシアナートエチルエス
テルのような三官能イソシアナートが挙げられる。

【００１８】重合性の二重結合と活性水素とを有するモ
ノマとしては（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸のヒドロキシア
ルキルエステル類、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸類、マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和ジ−および
／またはトリ−カルボン酸のモノーおよび／またはジ−
アルキルエステル類、（メタ）アクリルアミド類、ヒド
ロキシアルキルビニルエーテル、アミノアルキルビニル
エーテルなどのビニルエーテル類、アミノスチレン、ヒ
ドロキシスチレンのようなスチレン誘導体などが例示で
きる。これらの単量体は１種または２種以上を用いるこ
とができる。

【００１９】本発明においてはさらに他のモノマを共重
合することが可能である。共重合可能なモノマとしては
（メタ）アクリロイル基を有するモノマ、芳香族ビニル
モノマなどを例示できる。（メタ）アクリロイル基を有
するモノマとしては、メチル（メタ）アクリレート、エ
チル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト等のアルキル（メタ）アクリレート類、（メタ）アク
リル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒド
ロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアル
キル（メタ）アクリレート類、トリフロロエチル（メ
タ）アクリレート、テトラフロロエチル（メタ）アクリ
レート等のハロゲン化アルキル（メタ）アクリレート
類、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等のシクロア
ルキル（メタ）アクリレート類等を例示できる。芳香族
ビニルモノマとしてはビニルベンゼン、ビニルナフタレ
ン、ビニルエチルベンゼン等が例示できる。

【００２０】本発明においてはさらに架橋剤として多官
能基を有するモノマを含有することが可能である。二官
能性の（メタ）アクリロイル基を有するモノマとしては
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレ
ングリコール（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ
ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフ
ェノールＡジ（メタ）アクリレートおよびそのウレタン
変性ジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリ
レート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレー
ト等を例示できる。三官能性の（メタ）アクリロイル基
を有するモノマとしてはトリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート等が例示できる。四官能性の（メタ）
アクリロイル基を有するモノマとしてはテトラメチロー
ルメタンテトラ（メタ）アクリレート等が例示できる。
芳香族ジビニル化合物としてはｏ−，ｍ−および／また
はｐ−ジアリルフタレート等が例示できる。その他の多
官能モノマの具体例としてはビスマレイミド、アリル
（メタ）アクリレート等が例示できる。

【００２１】本発明においての重合反応にあたっては重
合開始剤を用いることができる。通常の重合に用いられ
る重合開始剤で良いが、ベンゾイルパーオキサイド、ジ
−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾ
イルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイ
ド、アンモニウムパースルフェートのような有機過酸化
物類、アゾビスイソブチロトリル、アゾビスシクロヘキ
サンカルボニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル
などのようなアゾ化合物類などが挙げられる。本発明の
コンタクトレンズは、例えば以下の方法により製造する
ことができる。原料を混合、溶解して均一、透明になっ
た原液は所望の形状を有する空間中に仕込まれ、脱気あ
るいは窒素等の不活性ガス雰囲気に置換された後、熱、
光、放射線などの作用で反応が行われる。反応終了後得
られた重合体はコンタクトレンズの形状に切削加工され
る。または、修飾可能な官能基を有するモノマと共重合
し、コンタクトレンズの形状に形成した後に、高分子反
応によって改質することもできる。軟質レンズの場合、
モールド重合やスピンキャスト重合などの手法も用いる
ことができる。

【００２２】また、本発明においては、有害な紫外線か
ら目を保護するためや、取り扱い性の向上のために、新
規ポリマーに紫外線吸収剤や色素、着色剤などを添加す
ることも好ましい。

【００２３】本発明により高い酸素透過性と良好な力学
的特性を併せ持ったコンタクトレンズを提供することが
できる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。

【００２５】実施例１ 無水マレイン酸とトリス（トリメチルシロキシ）プロピ
ルアミンを１：１のモル比で反応させることにより得ら
れたマレインアミド酸を無水酢酸中、酢酸ナトリウムの
存在下に加熱することによりＮ−３−トリス（トリメチ
ルシロキシ）シリルプロピルマレイミドを得た。

【００２６】まず、撹拌装置、温度計、還流冷却器、窒
素ガス導入口を備えた四つ口フラスコに２，６−ジイソ
シアナートカプロン酸−β−イソシアナートエチルエス
テル５３．４重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート５２重量部、ジ−ｎ−ブチルスズジラウレート０．
０１重量部を仕込み、赤外線吸収スペクトルで水酸基の
吸収が消失するまで５０℃窒素雰囲気下で撹拌した。次
に、平均分子量９４６を有する両末端アルコール変性ポ
リジメチルシロキサン９４．６重量部を上記四つ口フラ
スコ中に添加し、赤外線吸収スペクトルのイソシアナー
ト基の吸収が消失するまで５０℃窒素雰囲気下で撹拌
し、両末端に各２個の二重結合を有するシロキサンマク
ロマを主成分とする反応生成物を得た。

【００２７】Ｎ−３−トリス（トリメチルシロキシ）シ
リルプロピルマレイミド４５重量部，両末端に二重結合
を有するポリジメチルシロキサン１０重量部、トリフル
オロエチルメタクリレート４５重量部を均一に混合し、
これにアゾビスイソブチロニトリル０．０５重量部、ア
ゾビスシクロヘキサンカルボニトリル０．１５重量部を
添加し、各組成物を混合・溶解して均一な透明原液を得
た。この原液をガラス管に移し凍結脱気の後に封管し
た。これを６０℃で１晩重合させた後、６０℃から１１
０℃まで１０時間かけて昇温し、１１０℃で４時間保持
し、棒状重合体を得た。得られた重合体はショアーＤ硬
度が６９であり、切削性研磨性とも良好であった。

【００２８】この重合体の酸素透過係数をクーロメトリ
ック法（等圧法）で測定した結果、１２５×１０^-11 ｃ
ｍ³ （ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇであ
った。

【００２９】実施例２ Ｎ−３−トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル
マレイミド４８．５重量部，両末端に二重結合を有する
ポリジメチルシロキサン３重量部、トリフルオロエチル
メタクリレート４８．５重量部を用いて実施例１と同様
の操作を行った。得られた重合体はショアーＤ硬度が７
１であり、切削性研磨性とも良好であった。

【００３０】この重合体の酸素透過係数をクーロメトリ
ック法（等圧法）で測定した結果、１１０×１０^-11 ｃ
ｍ³ （ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇであ
った。

【００３１】比較例１ Ｎ−３−トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル
マレイミド５０重量部、トリフルオロエチルメタクリレ
ート５０重量部を用いて実施例１と同様の操作を行っ
た。得られた重合体は脆く、ショアーＤ硬度は測定不可
能であった。また、切削性研磨性もともに悪かった。

【００３２】

【発明の効果】本発明により高い酸素透過性と良好な力
学的特性を有するコンタクトレンズを提供することがで
きる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】剛直な主鎖と酸素透過性基とを有する単量
   体１種以上と、重合可能な二重結合とポリジメチルシロ
   キサン骨格とを有するマクロマとを重合成分として含有
   するポリマからなることを特徴とするコンタクトレン
   ズ。
2. 【請求項２】剛直な主鎖と酸素透過性基とを有する単量
   体が下記一般式（Ｉ）で表されるマレイミド誘導体であ
   ることを特徴とする請求項１記載のコンタクトレンズ。 【化１】 （式中Ｒ₁ は水素原子またはメチル基であり、Ｒ₂ は水
   素原子、アルキル基およびアリール基から選ばれる。）
3. 【請求項３】剛直な主鎖と酸素透過性基とを有する単量
   体が下記一般式（II）で表されるスチレン誘導体である
   ことを特徴とする請求項１記載のコンタクトレンズ。 【化２】 （式中Ｒはアルキル基およびアリール基から選ばれ
   る。）
4. 【請求項４】請求項２において、Ｒ₂ がオルガノシロキ
   サン基および／またはフッ素原子で置換されている、ア
   ルキル基およびアリール基から選ばれることを特徴とす
   るコンタクトレンズ。
5. 【請求項５】請求項３において、Ｒがオルガノシロキサ
   ン基および／またはフッ素原子で置換されている、アル
   キル基およびアリール基であることを特徴とするコンタ
   クトレンズ。
6. 【請求項６】請求項２において、Ｒ₂ が下記一般式（II
   I ）で表されることを特徴とするコンタクトレンズ。 【化３】 （式中、Ｂは直接結合、フェニル基、および、オルガノ
   シロキサン基および／またはフッ素原子で置換されたフ
   ェニル基から選ばれる。Ｒ₃ は直接結合、エステル結合
   およびアミド結合から選ばれる。Ｒ₄ はＣ₁ 〜Ｃ₅ のア
   ルキル基を示す。Ｘ、ＹおよびＡはそれぞれが互いに独
   立に、Ｃ₁ 〜Ｃ₅ のアルキル基、フェニル基およびフル
   オロアルキル基から選ばれる。ｍ＝０〜２００、ａ、
   ｂ、ｃはそれぞれが互いに独立に０〜２０の整数であ
   る。）
7. 【請求項７】請求項６において、Ｒ₃ が下記一般式（I
   V）で表されることを特徴とするコンタクトレンズ。 【化４】 （式中Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ 、Ｘ₄ およびＸ₅ は互いに独立
   に水素原子、フッ素原子またはフルオロアルキル基であ
   る。）
8. 【請求項８】請求項３において、Ｒが下記一般式（III
   ）で表されることを特徴とするコンタクトレンズ。 【化５】 （式中、Ｂは直接結合、フェニル基、および、オルガノ
   シロキサン基および／またはフッ素原子で置換されたフ
   ェニル基から選ばれる。Ｒ₃ は直接結合、エステル結合
   およびアミド結合から選ばれる。Ｒ₄ はＣ₁ 〜Ｃ₅ のア
   ルキル基を示す。Ｘ、ＹおよびＡはそれぞれが互いに独
   立に、Ｃ₁ 〜Ｃ₅ のアルキル基、フェニル基およびフル
   オロアルキル基から選ばれる。ｍ＝０〜２００、ａ、
   ｂ、ｃはそれぞれが互いに独立に０〜２０の整数であ
   る。）
9. 【請求項９】他の共重合体成分として（メタ）アクリロ
   イル基を有するモノマを含有することを特徴とする請求
   項２記載のコンタクトレンズ。
10. 【請求項１０】他の共重合体成分として（メタ）アクリ
    ロイル基を有するモノマを含有することを特徴とする請
    求項３記載のコンタクトレンズ。