JPH08511290A - 着色コンタクトレンズの製造方法および着色被覆組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、コンタクトレンズの着色方法に関する、ここで、水酸基および／またはカルボキシル基を含有するポリマーからなるコンタクトレンズの表面の少なくとも一部が、ポリマーに対する架橋剤として、少なくとも２つのウレタン基を含有する化合物またはそれらの混合物を含む着色被覆剤で覆われ、さらに、ウレタン交換反応は、ウレタン基と結合剤ポリマーおよびレンズポリマーの水酸基および／またはカルボキシル基とを反応させることにより、ポリマーを架橋させるために行う。

Description

【発明の詳細な説明】 着色コンタクトレンズの製造方法および着色被覆組成物 技術分野 本発明は、コンタクトレンズの着色方法およびその方法に使用される着色被覆 剤に関する。 背景技術 ステンド（着色）コンタクトレンズの目的は、被着者の虹彩の外観の色彩を変 化させることにある。現在使用される着色技術では、できる限り自然な印象を与 えるようにコンタクトレンズ表面に着色被覆剤を配置する。 被覆は、結合剤ポリマー、着色物質とたぶん溶媒、および前記ポリマーを修飾 するその他の材料を含む着色混合物を刷り込むことででき、その粘度は、プリン ト法に適するように順応させられている。プリントにより形成される着色被覆剤 は、その後、レンズ表面に貼られる。この接着は、結合剤ポリマーを化学的に硬 化させることにより行われる。 コンタクトレンズの着色技術は、プリント技術、色彩の永続性と被着耐性、被 着の快適さおよびプリントとレンズとの相互作用を考慮すると、まだ十分とはい えない。 着色被覆剤の固定化に関して、着色被覆剤に含まれる結合剤ポリマーとレンズ ポリマーとを架橋させる２官能剤が使用されている。フィンランド特許ＦＩ−８ ４１１１に開示されているコンタクトレンズの製造方法では、着色被覆剤の固定 用に、なかでも、２つのイソシアネート基を含有する化合物が着色被覆剤中に使 用されている。この印用例の方法では、結合剤ポリマーとレンズポリマーとが、 イソシアネート基と水酸基、 カルボキシル基および／またはアミノ基とを反応させることにより結合する。実 際には、その段取りでは作用しないこと見出だされた。その原因となるのは、高 活性イソシアネート基と上記官能基を有するポリマーとの適時でない反応である 。例えば、ジイソシアネート化合物を、一般に公知のＨＥＭＡ（ヒドロキシエチ ルメタクリレート）結合剤ポリマーからなるプリンターのインク混合物に加える と、その化合物が直ちに結合剤ポリマーと反応し、混合物をゲル化して（gelify ing）プリントに適さなくする。また、イソシアネートは人の健康に強い毒性を 示す物質であって、コンタクトレンズの着色に使用すると健康上のリスクを負う 。 本発明の目的は、かかる不利益を除くことにある。 本発明の目的は、特に、コンタクトレンズを架橋剤を含有する着色剤で簡便に 被覆する方法を提供することにある。それにより、レンズ表面に着色剤被覆剤を 堅く固定することが可能となる。 さらに、本発明の目的は、コンタクトレンズ被覆用の着色被覆剤を提供するこ とにある。 発明の開示 本発明の特徴は、請求の範囲により明らかとなる。 本発明の方法では、水酸基および／またはカルボキシル基を有するポリマーか らなるレンズ表面の少なくとも一部を、着色剤、水酸基および／またはカルボキ シル基を含有する結合剤ポリマーおよびポリマーの架橋剤として少なくとも２つ のウレタン基を含有する化合物またはそれらの化合物の混合物を含む着色被覆剤 で被覆する。着色被覆剤は、結合剤を硬化させ、さらに制御ウレタン交換反応に よりレンズ表面に固定する。 本発明に関する研究において、驚くべきことに、少なくとも２のウレタン基を 含有するウレタン化合物が結合剤ポリマーとレンズポリマーとの架橋に使用でき ることが、見出されている。これらの研究では、上記 のように被覆されるレンズ（の配列に）おいて、適当な条件でウレタン基と結合 剤ポリマーの水酸基および／またはカルボキシル基やレンズポリマーとを反応さ せて、制御ウレタン交換反応を行うことが可能であることが見出された。このよ うに形成された新しいウレタン結合のおかげで、ポリマーは、お互いに、結合で き、すなわち、架橋される。 本発明方法で、レンズの被覆に、都合よく、着色物質；使用する被覆法や硬化 の所定程度の観点から粘度および重合度が順応するような適宜な量の結合剤ポリ マー；および所定の架橋を行う量の架橋ウレタン化合物またはウレタン化合物の 混合物を含む着色被覆剤が使用される。結合剤ポリマーとウレタン化合物との割 合は、硬化着色被覆物が所定硬度、被着耐性と接着特性とを満たすように、選択 されるべきである。ウレタン化合物の割合は、結合剤ポリマーの重量に対して、 例えば約２〜２０重量％である。 着色被覆剤は、溶媒（それにより、必要により、例えば、粘度を調整できる） 、ウレタン交換反応用の触媒、結合剤の硬化用開始剤および着色被覆剤に通常使 用する付加物を含むことができる。 本発明方法で使用されるウレタン化合物は、例えば、その技術の分野で公知の イソシアネート化合物よりも、結合剤ポリマーおよびレンズポリマーとの反応性 が低いので、この方法では前述のゲル化問題を十分に避けることができる。この ように、架橋剤と結合剤ポリマーとは、被覆ステップ前に混合できる。 本発明を実施するための最良の形態 本発明の１実施態様によれば、着色被覆剤は、混合物の形態で提供され、その 技術分野で公知であるいかなる被覆方法を用いても、レンズ表面に、簡単に、１ ステップで施すことができる。かかる混合物の粘度は、溶媒の助けを借りて、被 覆方法に適するように都合よく調整される。 被覆は、油擦プリントなどのプリントにより都合よく行われる。着色被覆剤は 、レンズ表面に、その分野において公知の方法で、都合よく刷り込んで、紅彩の 構造をシュミュレートできる配置を提供できる。 必要により、着色被覆法は、着色被覆剤の成分の少なくとも１部分がレンズ表 面に別々に沈着するという点において、数ステップからなるようにできる、こと を述べるべきである。被覆順序は、そのような例において変更できる。 着色被覆物をレンズ表面に固定するため、結合剤は熱を施す公知の方法で硬化 する。硬化すると、結合剤ポリマーは、被覆レンズと接着する、堅くて被着耐性 ポリマーネットワークを形成し、着色物質を結合させる。 ウレタン交換反応は、被覆レンズを加熱することにより制御された方法で行わ れる。加熱は、約８０〜２００℃、好ましくは１００〜１４０℃で都合よく行わ れる。ウレタン交換反応で生ずる架橋は、着色被覆物の接着力を増加させ、その 被着耐性と硬度とを高める。 ウレタン交換反応および結合剤の硬化は、連続加熱ステップにおいて実現させ ることができる。必要により、所定の効果を得るため、温度をステップにより上 げることができる。さらに、加熱ステップとの関連において、開始剤や溶媒など の残留物質は、蒸発または分解させることができる。 被覆コンタクトレンズは、最終的に水和できる。 本発明方法により、色彩が良好で永続性を与え、硬く、被着耐性の被覆物が得 られる。 本発明で教示されるような架橋剤には、ジウレタン化合物が好都合である。ジ ウレタン化合物として、約８０〜２００℃の温度における方法に従ってウレタン 交換反応を生じさせるジウレタン化合物であれば、いかなるものでも使用できる 。 本発明のその他の実施態様によれば、ジウレタン化合物としてトルエン ジウ レタンおよび／またはヘキサメチレン ジウレタンなどに基礎を置く化合物が使 用される。かかる化合物の中で特に好都合なものは、ウレタン単位の交換可能な エステル基がオキシム、脂肪族アルコールまたは芳香族アルコールを用いて形成 される化合物である。例として、トルエン ジウレタンおよびヘキサメチレン ジウレタンを挙げることができる。ここで、ウレタン単位の交換エステル基は、 メチルエチルケトキシム（methylethylketoxime,MEK0）を用いて形成されている 。ウレタン化合物とそれらの初期材料は、その技術分野ではそれ自体は公知であ り、関連する文献から公知の方法で調製でき、例えば、公知のイソシアネート化 合物およびオキシムまたは脂肪族アルコールまたは芳香族アルコールから開始す る。 着色被覆剤に含有される結合剤ポリマーは、遊離ラジカル開始剤によるモノマ ーの重合により形成される物質であると理解される。結合剤ポリマーは、いくら かの非反応モノマーと残留遊離ラジカル開始剤、および溶媒だとおもわれるもの を含有し、いわゆるプレポリマーの形態となる。結合剤ポリマーは、形成される ポリマーが官能基として水酸基またはカルボキシル基を側鎖基として含むように 、その技術分野において公知のモノマーまたは異なるモノマー混合物から形成で きる。さらに、結合剤ポリマーの特性を修飾するため、その技術分野で公知の各 種モノマーを使用できる。 結合剤に使用される好都合な物質には、ヒドロキシアルキルメタクリレートま たはその誘導体、特に重合して次の種類のポリマーを形成するヒドロキシエチル メタクリレート（HEMA）が好ましい： 結合剤ポリマーを重合し、さらにたぶん着色被覆物を硬化する際の遊離ラジカ ル開始剤として、かかる技術分野において公知の開始剤を使用できる。例として 、アゾ−ビス−イソブチロニトリル（AIBN）を挙げることができる。 溶媒として、例えば、テトラハイドロフラン、アルコール、ケトンまたはその 他の極性溶媒を挙げることができ、シクロヘキサンまたはシクロペンタノンが好 都合である。 着色物質として、コンタクトレンズに関して一般に認められている、色彩を変 化させる着色物質が使用できる。また、二酸化チタンなどの不透明を生じさせる 物質も使用できる。着色物質の使用量は、使用される着色物質や所定の作用に基 づいて変化する。 本発明の方法は、特にソフトコンタクトレンズの着色に十分に適用さ れる。コンタクトレンズ用に、特に、ポリマーが官能基として水酸基および／ま たはカルボキシル基を含有するように、公知のモノマーまたはモノマー混合物か らポリマーが形成されるレンズの選択が好ましい。特に好ましいレンズポリマー は、ヒドロキシエチルメタクリレートなどのヒドロキシアルキルメタクリレート から形成される。 結合剤ポリマーとレンズポリマーとは、それらの化学的および物理的な特性が 、お互いにできる限り似るように選択することが好ましい。 本発明の方法は、使用される着色剤が架橋物質を含有してもプリント技術に関 して、容易に実現できる。 また、本発明で使用される架橋剤は、着色被覆物の固定を改良できる。さらに 、本発明で使用される架橋剤との作用は、イソシアネート化合物などの初期の架 橋剤と比較してかなり高い安全性を提供できる。 本発明は、実施例および図面を参照して詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１と２は、試験に使用された架橋剤の赤外線スペクトルを示し、イソシアネ ート基およびウレタン基の代表的なピークを示す。 図３は、加熱ステップの間に着色被覆物／レンズ系に生ずる変化を示す。実施例 （１）結合剤ポリマーの製造法： 撹拌機を取り付けた、１リットルの反応容器の加熱をしているバスに次の成分 を装入する： シクロヘキサノン １６３．５ｇ ５４．５重量％ ＡＩＢＮ（アゾ−ビス−イソブチロニトリル） １．５ｇ ０．５重量％ メタクリル酸 １．５ｇ ０．５重量％ メルカプトエタノール １．５ｇ ０．５重量％ ＨＥＭＡ １３２．０ｇ ４４．５重量％。 バス温度を７０℃に制御し、混合を開始する。重合時間は、約１６時間である 。重合時間は、最適混合物の好ましい粘度が得られるように選択する。 この様にして得られる生成物は、シロップ粘度を有する（約１００Ｐａ・ｓ± ５０％のオーダー）。重合で得られるプレポリマーは、添加溶媒（幾らかは重合 の間に蒸発する）、幾らかの非反応ＨＥＭＡ、および残留遊離ラジカル開始剤、 ＡＩＢＮ、約１５％の残留量のほとんど全てを含んでいる。 結合剤ポリマーの最適粘度は、溶媒を蒸発し、または加えることにより調整で きる。生成物は、密閉容器内、暗所、好ましくは冷蔵庫で保存される。 （２）架橋剤の製造法： 公知の化合物であるトルエンジイソシアネート（TDI）およびヘキサメチレン ジイソジアネート（HDI）から開始し、２のジウレタン化合物の混合物を製造す る。ＴＤＩについて、ＵＳ特許３，７４６，６８９が参照できる。 ウレタン結合を形成するため、公知の化合物であるメチルエチルケトキシム（ MEK0）を、使用されるジイソシアネートのモル量の２倍モル量である理論量論的 で、さらに約２０〜３０％過剰の状態で使用する。 ＴＤＩ（９．６ｇ）、ＨＤＩ（２．４ｇ）およびＭＥＫＯ（１３ｇ）をＴＨＦ 溶液（２５ｇ）中で反応させる。反応は、発熱的である。熱の発生が終了するや 否や、混合物を反応が終了するまで、８０℃でさらに保持する。反応の終了は、 例えば、ＩＲスペクトロメーターで観察でき る。イソシアネート基の代表的なピークは、２２７３ｃｍ^-1に生ずる（図１）。 ウレタン基の代表的なピークは、約１７５４と３３３９ｃｍ^-1に現れる（図２） 。 この様にして得られる混合物のトルエンジウレタンの割合は８０％、ヘキサメ チレンジウレタンの割合は２０％であることが見出される。混合物はそのまま使 用される。 （３）プリントに使用される着色剤混合物の製造法： 次の組成により着色剤混合物を製造する： （１）のように製造された結合剤ポリマー １００ｇ シクロペンタノン中のＡＩＢＮ 二者択一 アミン触媒 ０．２ｇ （２）のように製造されたジウレタン化合物混合物（２４重量％） ２〜６ｇ 着色物質 所定量。 成分を慎重に混合する。粘度は、必要により、溶媒で調整できる。 （４）コンタクトレンズへの被覆法： レンズは、油擦法により、レンズ表面に（３）で得られた着色混合物を刷り込 むことにより被覆する。 （５）着色被覆剤のレンズ表面への固定法： 着色被覆剤は、オーブン中でレンズを加熱することによりレンズ表面に固定さ れ、それにより、結合剤は化学的に硬化し、ウレタン交換反応が生ずる。図３は 、加熱中に被覆レンズ配列で生ずる変化を示す。図３において、符号１は結合剤 ポリマーを、符号２は架橋剤を、符号３はレンズ表面を、符号４は着色物質を、 符号５は溶媒を、さらに符号△は加熱を示す。 温度上昇は、例えば、２ステップで行われるので、約７５〜９０℃の 温度で約１５分保持され、その後、約１３０〜１３５℃に昇温させて約２０〜３ ０分保持する。 また、加熱処理において、溶媒と残留蒸発非反応成分とを蒸発させる。 加熱処理は、真空オーブンのような減圧下（部分的真空）において都合よく実 施される。もし加熱処理が大気圧で行われるならば、例えば、窒素などの保護ガ スが使用される。 （６）被覆レンズの水和法： 加熱処理をするやいなや、乾燥レンズを生理学的食塩水に浸漬し、レンズを約 ０．５時間、沸騰させる。それにより、水は溶液からレンズに吸収され、さらに 溶液はレンズに残る潜在的な非反応成分を溶解する。その他の実験 結合剤ポリマー製造の際に、混合物おそらく着色被覆混合物、例えば、次の開 始剤はＡＩＢＮ開始剤の代わりに使用できる： ＶＰ １２３０ １，１，４，４，７，７ヘキサメチル−シクロ −４，７−ジパーオキシ−ノナン、 ２，５−ジメチル−２，５−ビス−（ｔ−ブチ ルパーオキシ）−ヘキシン（hexine）、 ＤＴＢＰ ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、 ＣＵＨＰ キュモルヒドロパーオキサイド８０％ （cumolhydroperoxide 80%）、 ＴＢＨＰ ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド８０％、 ２，５−ジメチル−２，５−ビス−（ｔ−ブチ ルパーオキシ）−ヘキサン、 ＤＣＰ ジキュミルパーオキサイド、 ＴＢＰＢ ｔ−ブチルパーベンゾエート、 ＢＰＢ ２，２−ビス−（ブチルパーオキシ）ブタン、 ジ−ｔ−ブチルジパーフタレート、 Ｐ １３３５ ｔ−ブチルパーイソノナネート、 ＴＢＰＡ ｔ−ブチルパーアセテート、 Ｐ １３８０ ２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジパーベ ンゾエート、 Ｐ １２５３ ３，５，５−トリメチル シクロヘキサノン パーケタール、 ＴＢＰＷ モノ−ｔ−ブチルパーマレイネート、 Ｐ １３１３ ｔ−ブチルパーイソブチレート、 ｐ−Ｃ１ＢＰ ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、 Ｐ １３１０ ＢＰ ベンゾイルパーオキサイド、 ＤＡＰ ジアセチルパーオキサイド、 ＳＵＣＰ スクシニルパーオキサイド、 プロピオニルパーオキサイド、 カプリロイルパーオキサイド、 ＬＰ ラウロイルパーオキサイド、 デカノイルパーオキサイド、 Ｐ １６００ イソノナノイルパーオキサイド、 Ｐ１３３０ ＋ＤＣＰ ジクロロベンゾイルパーオキサイド、 ＩＰＰ イソプロピルパーオキサイド カルボナール、 Ｐ １６５４ α−エチルヘキシルパーオキサイド カルボネート、 Ｐ １６５２ シクロヘキシルパーオキサイド カルボネート、 Ｐ １５５５ アセチルシクロヘキサン スルホニル パーオキサイド、またはこれらの塩。 結合剤ポリマーは、本書７〜９頁に記載の出発物質を用いて製造できるが、そ の使用量は着色被覆混合物を製造する際に使用される結合剤ポリマーの粘度を１ ０〜１０００Ｐａ・ｓとするように選択できる。 これらの実施例は、本発明を説明するためであって、限定するものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．水酸基および／またはカルボキシル基を含有するポリマーからなるレンズの 表面の少なくとも一部が、着色物質、水酸基および／またはカルボキシル基を含 有する結合剤ポリマーおよびポリマーと架橋する物質を含む着色被覆剤で被覆さ れ、さらに該着色被覆剤が該レンズ表面に固定されるコンタクトレンズの着色方 法において、 （ａ）前記レンズは、ポリマー架橋剤として、少なくとも２つのウレタン基を有 する化合物または該化合物の混合物を含む前記着色被覆剤で被覆されており、さ らに （ｂ）ウレタン交換反応が、前記ウレタン基と前記結合剤ポリマーおよび前記レ ンズポリマーの水酸基および／またはカルボキシル基とを反応させることにより 、ポリマーを架橋するように行われることを特徴とする方法。 ２．前記被覆レンズは、ウレタン交換反応を行うために、加熱される請求の範囲 １に記載の方法。 ３．前記ウレタン交換反応は、約８０〜２００℃の温度において行われる請求の 範囲１ないし２に記載の方法。 ４．架橋剤として、約８０〜２００℃の温度においてウレタン交換反応を起こす ジウレタン化合物を使用する請求の範囲１〜３項のいずれか１項に記載の方法。 ５．架橋剤として、トルエンジウレタンおよび／またはヘキサメチレンジウレタ ン、ここでウレタン単位の交換可能なエステル基がオキシム、脂肪族アルコール または芳香族アルコールを用いて形成されている、を使用する請求の範囲１〜４ 項のいずれか１項に記載の方法。 ６．前記架橋剤は、前記結合剤ポリマー重量に対して、約２〜２０重量 ％使用される請求の範囲１〜５項のいずれか１項に記載の方法。 ７．前記着色被覆剤は、結合剤ポリマー、着色物質、ジウレタン化合物および溶 媒を含有する着色被覆混合物としてレンズ表面に刷り込まれる請求の範囲１〜６ 項のいずれか１項に記載の方法。 ８．水酸基またはカルボキシル基を含有するポリマーからなるコンタクトレンズ の表面を被覆し、さらに該表面に固定される、水酸基またはカルボキシル基を含 有する結合剤ポリマー、着色物質およびポリマーに対する架橋剤を含む着色被覆 剤において、 前記ポリマーに対する架橋剤は少なくとも２つのウレタン基を含有する化合物 またはそれらの混合物であり、前記架橋はウレタン交換反応の助けを借りて行う ことを特徴とする着色被覆剤。 ９．前記架橋剤は、約８０〜２００℃の温度においてウレタン交換反応を起こす ジウレタン化合物である請求の範囲８に記載の着色被覆剤。 １０．前記架橋剤は、トルエンジウレタンまたはヘキサメチレンジウレタンであ る、ここでウレタン単位の交換可能なエステル基がオキシム、脂肪族アルコール 、芳香族アルコールまたはそれらの混合物を用いて形成されている、請求の範囲 ８または９項に記載の着色被覆剤。 １１．前記架橋剤の割合は、前記結合剤ポリマーの重量に対し、約２〜２０重量 ％である請求の範囲８〜１０項のいずれか１項に記載の着色被覆剤。 １２．前記着色被覆剤は、プリントにより前記レンズ表面に適用されるように、 結合剤ポリマー、着色物質、ジウレタン化合物および溶媒を含有する着色混合物 である請求の範囲８〜１１項のいずれか１項に記載の着色被覆剤。 １３．２つのウレタン基を含有する化合物または該化合物の混合物を請求の範囲 １〜７項のいずれか１項に記載の方法および／または請求の範 囲８〜１１項のいずれか１項に記載の硬化性着色被覆剤としての用途。