JPS62148920A - コンタクトレンズの製造方法 - 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） 本発明はコンタクトレンズの製造方法、特Ｃ：はポリト
リオルガノビニルシランを主材とする重合体あるいは共
重合体から効率的に、かつ容易にコンタクトレンズを製
造する方法に関するものである。

（従来の技術） 一般にコンタクトレンズに必要な条件としては、角膜の
代射機能を妨げないものであること、視力矯正能にすぐ
れ透明性がよいこと、角膜に傷をつけないこと、涙液中
の成分などで汚れにくいこと、レンズのデザインが最適
で角膜上をよく動くこと、材質は角膜に吸着しない性質
のものであること、および取扱いが容易で破損しにくい
ことなどが挙げられている。

しかし、現在市販されているコンタクトレンズとしての
、角膜径よりも小さく、硬い材料からなる、例えばポリ
メチルメタクリレートを材料とするノ）−ドコンタクト
レンズ、角膜径よりも大まく軟らかい材料、例えばポリ
−２−ヒドロキシエチルメタクリレートから作られる含
水ゲルタイプのものとシリコーンラバーから作られるソ
フトコンタクトレンズは、いずれもこれらの必要条件の
すべてを満足するものではない。

このため発明者はこのコンタクトレンズ用の新しい素材
についての研究を進め、さらＣニ一般式％式％ （こ＼ｔ：Ｒ，Ｒ，Ｒは同一または異種の炭素数１〜６
の１価炭化水素基、ｎは６００以上の正数）で示される
ポリトリオルガノビニルシランを主材とする重合体また
は共重合体から得られるフィルムあるいはボタン状成形
品を切削、研磨すれば、機械的強度が大きく、酸素透過
性にもすぐれており、長時間の装用が可能であるコンタ
クトレンズを得ることができることを見出した（特願昭
５９−８１５２６号、特願昭６０−８２０２６号明細書
参照）。

他方、このコンタクトレンズの製造は通常、上記したよ
うな各種の材料から作られたフィルム状成形体またはボ
タン状成形体をレンズ状に切削し、研磨する方法で作ら
れており、これについては熱硬化性材料を液体状でコン
タクトレンズの形状に対応した成形型中１−注入して成
形する方法、熱可塑性重合体の粉末を成形型間で加熱圧
縮して成形する方法も検討されているが、これらの方法
では重合体の収縮度が大きいこと、架橋構造をとる重合
体では圧縮成形が難しく、粉体な加工するときには成型
体中に気泡が残留したり、静電気に吸引された異物が混
入し、光学的なひずみも発生し易いということで、これ
らの方法は未だに実用化されていない。

（発明の構成］ 本発明はこのような不利を解決したコンタクトレンズの
圧縮成形による製造方法に関するものであり、これは一
般式 ％式％ （こ＼にＲ，Ｒ，Ｒは同種または異種の炭素数１〜６の
１価炭化水素基、ｎは５００以上の正数）で示されるポ
リトリオルガノビニルシランを主材とする重合体または
共重合体を予じめフイルム状に成形加工したのち、これ
を凸型および凹型のダイスの間で加熱加圧成形すること
を特徴とするものである。

すなわち、本発明者らは効率的で製法が容易であるコン
タクトレンズの製造方法について種々検別した結果、前
記したようにすでに本発明者らが開発した上記一般式（
１）で示されるポリトリオルガノビニルシランを主材と
する重合体または共重合体を原料とし、これを予じめフ
ィルム状に成形加工してからダイスを用いて圧縮成形す
ると、容易にコンタクトレンズが得られることを見出す
と共に、これによればポリトリオルガノビニルシラン重
合体または共重合体が予じめフィルム状に成形されてい
るので粉体成形時におけるような気泡の発生や異物の混
入がなく、また光学的ひずみもないコンタクトレンズが
得られること、またこの重合体、共重合体の成形品は熱
収縮が小さいのでこのようにして得られたコンタクトレ
ンズはそのまま実用化し得ること、ボタン状物からの切
削加工とするとポリマー利用率が高く、効率的であり、
またベースカーブ加工ができるので製造工程が簡略化で
きるという利点が与えられること、さらには−吹成形レ
ンズを目的とするコンタクトレンズの直径サイズより大
きな直径にわたり、目的とするコンタクトレンズと同一
のベースローブを有し、かつ外周部にベースカーブの光
軸と垂泊の平面を形成する周橡を有するものとするか、
あるいは外周部Ｃニベースカーブの光軸の同一の中心軸
を有する円筒状の周橡部を有するものとすると、つぎの
切削、研磨工程における中心軸を正確に設定することが
でき、ベースカーブとフロントカーブの光軸にずれのな
いコンタクトレンズを効率よく製造することができるこ
とを確認して本発明を完成させた。

本発明の方法において始発材料とされるポリトリオルガ
ノビニルシランは一般式 ％式％ で示され、Ｒ、Ｒ、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基などのアルキル基、ビニル基などのアルケ
ニル基、フェニル基などのアリール基などから選択され
る、好ましくはアルキル基、フェニル基とされる同種ま
たは異種の炭素数１〜６の１価炭化水素基、ｎは６００
以上の正数であるものとされる。このポリトリオルガノ
ビニルシランはこの重合体に対応した式 ％式％（２） で示されるトリオルガノビニルシランに触媒としてのｎ
−ブチルリチウムなどを加え、２０〜ｚＯ℃付近の温度
で不活性ガス雰囲気下に２０〜５゜時間アニオン重合さ
せることによって得られるが、これはその分子量が低い
とこの成形品が機械的強度の弱いものとなり、コンタク
トレンズとしての精密な機械加工を施すことが困難とな
るので、分子量が１０万以上のもの、好ましくは３０万
以上のものとすることがよい。

このようにして得られた高分子量のポリトリオルガノビ
ニルシランは熱成形が可能で、この成形品は透明性、加
工性（二すぐれており機械的強度も大きなものとなるが
、この成形品の酸素透過率はポリトリメチルビニルシラ
ンからの成形品が４．５Ｘｌ　Ｏｄ（Ｓ’ｒＰ）−ＣＴ
ｎ／ｃＪ−秒−ＣｍＨｇ、上記式印におけるＲ、Ｒ，Ｒ
がジメチル・エチル基のものは２−５　Ｘ　１０−’　
Ｃｒ／ｌ　（ＳＴＰ　）　・Ｃｍ／ｃｌ　’秒−ＩＨｇ
であり、Ｒ、Ｒ、Ｒがジメチル−ｎ−プロピル基のもの
は１−８　Ｘ　１０−”　ｃｔｄ　（ＳＴＰ　）　・Ｃ
ｍ／ｍイ・秒・（ｍＨｇとなるので、酸素透過性の大き
いフンタクトレンズを与える。

このポリトリオルガノビニルシランは上記した一般式（
１）のＲ、Ｒ、Ｒがすべてメチルであるポリトリメチル
ビニルシランであっても、このＲ，Ｒ，Ｒが異なる、ポ
リジメチルエチルビニルシラン、ポリジメチルプロピル
ビニルシランなどであってもよいが、これはまたそれら
の混合物あるいは共重合体であってもよく、この場合に
は各種Ｒ基の組合せで熱軟化温度が調整できるという特
性が与えられる。なお、このポリトリオルガノビニルシ
ランは他のビニル系単量体例えばスチレン、メチルメタ
クリレートなどや他オルガノポリシロキサンとの共重合
体であってもよいし、さらには公知のコンタクトレンズ
素材とされるポリメチルメタグリレートとの混合物とし
てもよく、これ（二よっても熱軟化点および酸素透過率
の調整をすることができる。

本発明の方法Ｃ二よるコンタクトレンズの製造は、上記
のようにして得たポリトリオルガノビニルシランを主材
とする重合体または共重合体をまずフィルム化するので
あるが、このフィルム化はこの重合体または共重合体の
粉末またはペレットを押出し成形などの加熱成形で行な
うか、またはこの重合体または共重合体を適当な溶剤、
例えばヅクロヘキチン、トルエンなどに溶解してキャス
ティングさせればよい。このフィルムの厚さは特にこれ
を規定する必要はなく、０．１〜１．０間、好ましくは
０．１〜０．４　罰のものとすればよいが、このフィル
ムは少なくともその片面が平滑のものとすることがよい
。

つぎに目的とするコンタクトレンズ直径よりも少なくと
も３間大きな直径を有する形状に切り出すことによって
材料フィルムとし、ついでダイス間での加熱加圧によっ
てコンタクトレンズとするのであるが、このダイスは目
刃とするコンタクトレンズのベースカーブ（二対窓した
曲率を有する凸型と凹型のものとする必要がある。また
、このダイスはその内面をクロームメッキまたはニッケ
ルメッキしたものとすることがよく、これによればダイ
ス型の耐久性、耐傷性が向上されるほか、得られるコン
タクトレンズの表面の仕上げ状態をより滑らかにするこ
とができる。このダイスを使用する成形はその温度を１
１０℃以下とす乞と成形品に光学的なひずみの発生する
ことがあり、２７０℃以上とすると材料物質に酸化劣化
、熱分解などが生起するおそれがあるので、フィルムの
軟化温度以上でその溶融流動温度以下の範囲である１１
０〜２７０℃の範囲とすることがよく、この圧力につい
てはＩＫＰ／ｃｒｌ以下とすると材料フィルムが凸型ダ
イスのベースカーブ°に沿わなくなることがあり、得ら
れる成形品が正確なベースカーブを有するものにならな
いおそれがあるので１〜３００Ｋｐ／ｄとすることがよ
い。

このダイスによる加熱加圧成形で上記したフィルムは目
的とするコンダクトレンズよりも大きな直径にわたって
所定のベースカーブを有する一次成形レンズとして成形
され、このものはさらにそのフロントカーブおよびエツ
ジ部を切削し研磨して目的とするコンタクトレンズに仕
上げられる。

この−吹成型レンズはベースカーブに一致した曲面を有
する支持台上に保持されたうえ切削、研磨されるが、こ
のコンタクトレンズのベースカーブの光軸とフロントカ
ーブの光軸は一致させる必要がある。この光軸の設定を
容易にするためにこの一次成形レンズは、その外周部に
ベースカーブの光軸と垂直の平面を形成する周縁部を有
するもの、あるいは外周部にベースカーブの光軸と同一
の中心軸を有する円筒状の周縁部を有するものとするこ
とが望ましく、この周縁部をガイドとすれば一次成形レ
ンズと支持台とのずれを極少とすることができる。なお
、−吹成形レンズのベースカーブは場合によっては研磨
して使用することもできる。

このようにして得たコンタクトレンズはそのま＼使用す
ることができるが、このものは必要に応じてさらにプラ
ズマ処理、グロー放電処理、コロナ放電処理などによっ
てその表面をより親水化させてもよく、またこの表面に
Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、アクリルアミドなどの親水性単量体をグラフト
重合して親水化させてもよい。

実施例１ トリメチルビニルシラン５０ｇに１５％ｎ−フチルリチ
ウムヘキサン溶液０，１Ｍを加え、窒素中テ無水の状態
で６０℃にて２４時間アニオン重合を行なった。生成し
たポリマーをシクロヘキサン５ＱＱｍ／ｌ’に溶解させ
過剰のメタノール中で沈殿、精製、乾燥させたところ、
４５ｇのポリトリメチルビニルシランを得た。

得られたポリマーの分子量をゲル浸透グロマトグラフイ
（カラム：Ｍ−８０、昭和電工製）で測定したところ、
ポリスチレン換算で分子量６５万であった。

ついで、このポリトリメチルビニルシランをシクロヘキ
サンに溶解して得たその１５％溶液なｆ過してからガラ
ス板上に流延し、溶媒蒸発法によって厚さ０．３１１１
１にのフィルムを作ったところ、無色透明なフィルムが
得られたので、これを直径１６掴の円型に切り取り、こ
れを第１図ａ）に示した半径８．０朋の球の一部の凸部
を有する凸型と半径８．１Ｎの球状の凹部を有する凹型
とからなる、予じめ１４０℃に加熱したダイスにはさみ
、１４０℃で１５秒間、１０ＫＰ／ｃｆｆｌの条件で加
熱加圧したところ、ベースカーブの光軸と垂直な巾２．
５Ｈの円周部を有する一次成型レンズが得られた〔第１
図ｂ）参照〕。

なお、このものはついでその凹面（ベースカーブ面）を
研磨用型に固定してそのフロントカーブおよびエツジ部
を研磨加工して直径サイズ８．８Ｂのコンタクトレンズ
としたが、このものは光学的ひずみもなく、屈折率１．
４８で良好な視力矯正能を示し、ビッカース硬度１０．
２、酸素透過係数４、ＯＸ　１０−’　ｃｌ　（ＳＴＰ
　）−ｃｍｌｃｒｌ・ｓｅａ−ｃｍＨｇである良好な性
能を有するものであった。

実施例２ 式 ％式％（３ で示されるジメチルエチルビニルシラン５０ｇ（＝濃度
１５％のｎ−ブチルリチウムへキサン溶液０．１−を加
え、窒素ガス雰囲気において無水状下に６０℃で２４時
間アニオン重合させ、生成したポリマーをシクロヘキサ
ン５００ｍ１に溶解させたのち、過剰のメタノール中で
沈殿させ、精製、乾燥させたところ、ポリスチレン換算
での分子量が３５万であるポリジメチルエチルビニルシ
ラン４３、！ｉ’が得られた。

つぎにこのポリジメチルエチルビニルシランをトルエン
に溶解して得た１５％トルエン溶液をｆ過してからガラ
ス板上に流延し、溶媒蒸発法でフィルム化したところ、
厚さＱ、２ｍの無色透明なフィルムが得られたので、こ
れを実施例１と同様のダイスを用いて１２０℃で１５秒
間、ｌ０ＫＰ／ｃｎ？の条件下で加熱加圧成形したとこ
ろ、−吹成型レンズが得られ、このものを実施例１と同
様に処理してそのフロントカーブおよびエツジ部を切削
、研磨したところ、直径サイズ９．Ｏｕのコンタクトレ
ンズが得られ、このものは光学的ひずみもなく、良好な
視力矯正能を示した。

実施例３ 実施例１と同様の材料フィルムから第２図ａ）に示した
ようなダイスを用いて実施例１と同じ条件で加熱加圧を
して一次成型レンズ〔第２図ｂ）参照〕を作った。

つぎζ二その凹面（ベースカーブ面）を研磨支持台に固
定してフロントカーブとエツジ部を研磨加工したところ
、光学的にひずみのないコンタクトレンズが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ）は実施例］で使用したダイスの縦断面図、第
１図ｂ）は実施例１で得られた一次成型レンズの縦断面
図、第２図ａ）は実施例３で使用したダイスの縦断面図
、第２図ｂ）は実施例３で得られた一次成型レンズの縦
断面図を示したものである。 １．２１・・・凸型ダイス、　　２．２２・・・凹型ダ
イス、３．２３・・・ガイド、 ４．２４・・・半径８．ＯＮの球状凸部、５．２５・・
・半径８．１闘の球状凹部、ｌ・・・ダイス有効径１１
闘、 ６．２６・・・−吹成型し、ンズ断面、７．２７・・・
周橡部。 第１図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （こゝにＲ＾１、Ｒ＾２、Ｒ＾３は同一または異種の炭
   素数１〜６の１価炭化水素基、ｎは６００以上の正数）
   で示されるポリトリオルガノビニルシランを主材とする
   重合体または共重合体をあらかじめフィルム状に成型加
   工したのち、これを凸型および凹型のダイスの間で加熱
   加圧成形することを特徴とするコンタクトレンズの製造
   方法。 ２、ダイスによる加熱加圧成形により目的とするコンタ
   クトレンズのベースカーブに対応した曲率を有する一次
   成形レンズを製造し、ついでフロントカーブおよびエッ
   ジ部を切削、研磨する特許請求の範囲第１項記載のコン
   タクトレンズの製造方法。 ３、一次成型レンズが、目的とするコンタクトレンズの
   直径サイズより大きな直径にわたり、目的とするコンタ
   クトレンズと同一のベースカーブを有し、かつ外周部に
   ベースカーブの光軸と垂直の平面を形成する周橡部を有
   するものである特許請求の範囲第２項記載のコンタクト
   レンズの製造方法。 ４、一次成型レンズが、目的とするコンタクトレンズの
   直径サイズよりも大きな直径にわたり、目的とするコン
   タクトレンズと同一のカーブを有し、外周部にベースカ
   ーブの光軸と同一の中心軸を有する円筒状の周橡部を有
   するものである特許請求の範囲第２項記載のコンタクト
   レンズの製造方法。 ５、Ｒ＾１、Ｒ＾２がメチル基であり、Ｒ＾３がメチル
   基、エチル基またはプロピル基である特許請求の範囲第
   １項記載のコンタクトレンズの製造方法。