JPS6232456B2 - - Google Patents

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JPS6232456B2
JPS6232456B2 JP57093947A JP9394782A JPS6232456B2 JP S6232456 B2 JPS6232456 B2 JP S6232456B2 JP 57093947 A JP57093947 A JP 57093947A JP 9394782 A JP9394782 A JP 9394782A JP S6232456 B2 JPS6232456 B2 JP S6232456B2
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JP
Japan
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methacrylate
lenses
copolymers
contact lenses
acrylate
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Application number
JP57093947A
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Japanese (ja)
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JPS589121A (en
Inventor
Eru Manshiini Uiriamu
Aaru Koobu Donarudo
Efu Refuoojo Migueru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Syntex USA LLC
Original Assignee
Syntex USA LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Syntex USA LLC filed Critical Syntex USA LLC
Publication of JPS589121A publication Critical patent/JPS589121A/en
Publication of JPS6232456B2 publication Critical patent/JPS6232456B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • G02B1/043Contact lenses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10Macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00Preparations for dentistry
    • A61K6/80Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
    • A61K6/884Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
    • A61K6/887Compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/40Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/40Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • B01D71/401Polymers based on the polymerisation of acrylic acid, e.g. polyacrylate
    • B01D71/4011Polymethylmethacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/282Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing two or more oxygen atoms

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はアルキルアクリレートまたはアルキル
メタクリレートとジヒドロキシアクリレートまた
はジヒドロキシメタクリレートとのコポリマーか
らなるコンタクトレンズに関する。 当業者には公知であるように、従来のコンタク
トレンズはメチルメタクリレートから製造してい
た。この材料から製造したレンズは「ハードコン
タクトレンズ」として知られているが、多くの
人々が目の中にレンズを入れていることに適応で
きず、および/または角膜の新陳代謝に要する生
理学上の作用をレンズが妨害するために限られた
範囲にしか用いられていない。レンズの下に入つ
て角膜と摩擦するよな小さな粒子およびちりによ
つて多くの人は小さな痛みを感じる。さらに、長
期間、例えば1年ないし5年間ハードコンタクト
レンズを装用した後には、多くの人々に不快さが
生じ、そしてレンズの装用を中止せざるをえなく
なる。 上述の事実を考慮して、上記のメチルメタクリ
レートのレンズの問題の幾つかを解決するような
新しいコンタクトレンズの材料を開発するような
研究がかなり行なわれている。そのような材料の
ある種類は米国特許第2976576号および同第
3220960号に記載されており、ここでは参考のた
めに一緒に説明する。上記の特許中に記載された
材料は少量が架橋結合した親水性ポリマーおよび
実質的な量の、例えば水の如き水性液体である。
親水性ポリマーは実際には、多量の単独のオレフ
インの二重結合を有するアクリルまたはメタクリ
ルよりなる群より選択したオレフイン酸の重合可
能なモノエステルおよび少量の上記の酸の重合可
能なジエステルである。 上記の特許中に記載された材料の群では、従来
の技術で「ヘマ(Hema)」として知られている
多量の2−ヒドロキシエチルメタクリレートから
なる、わずかに架橋結合したポリマーが主として
コンタクトレンズに用いられてきた。ヘマは例え
ば代表的には約40重量%という水と水和しうる親
水性ポリマーを形成するという重要な特性を有す
る。(しかしながら、その割合は約35ないし65重
量%の間で変化しうる。)この高い水含有率は、
この材料から製造したコンタクトレンズを非常に
しなやかで軟らかくし、その結果として、レンズ
が目のわん曲に急速にそれ自身が形づけられる。
これは従来のハードコンタクトレンズとは著しく
異なつており、従来のコンタクトレンズは剛性の
外形を保持し、そして目のわん曲に一致しない。 ヘマ ヒドロゲルソフトレンズの最も著しい利
点は固有の目的として、従来のコンタクトレンズ
と比較して少なくとも最初は角膜の受ける痛みが
小さいという即時のそして連続する安楽さで装用
できることである。ヘマ ヒドロゲルレンズの第
二の利点はハードレンズと比較して、レンズの下
に入りこんで角膜と摩擦するようなちりおよび異
物の問題が減少することである。ヘマ ヒドロゲ
ルソフトレンズの別の利点は従来のハードレンズ
と比較して直径の大きなレンズを使用する結果と
しての改善された周囲の視界である。 ヘマ ヒドロゲルレンズの利点にもかかわら
ず、少なくとも今日までは該レンズの使用が広く
受け入れられないような問題が残つている。その
ような問題の一つとしては、中心の視界の透明さ
が欠けていることがある。多くの人々にとつて、
ヘマ ヒドロゲルソフトレンズは、おそらくはそ
れが軟らかすぎる、即ち剛性でないために、目の
移動およびまばたきの時に光学的表面が絶えず変
化するという材料の性質のためにヘマ ヒドロゲ
ルソフトレンズは適当で確実な視力を提供しな
い。第二の問題は乱視の矯正の問題である。従来
のハードコンタクトレンズは通常角膜上に新しい
面を提供することによつて角膜の乱視を矯正する
ことができた。ヘマ ヒドロゲルコンタクトレン
ズの極端なしなやかさのために該レンズは目の形
と一致し、従つてほとんどの場合は、乱視を矯正
するために必要な新しい面を提供しない。ヘマ
ヒドロゲルコンタクトレンズを用いるのに別の生
理学上の問題もある。それは角膜の痛みと目の膜
の重なりである。これらの現象の正確な原因また
は意義はわかつておらず、また解決法も報告され
ていない。しかし、ヘマレンズの場合には涙の交
換は従来のレンズと比較して少ないためであると
いう報告がある。これはおそらくはレンズが目の
外面に一致してレンズの下を涙が流れることが阻
止されるためである。新鮮な涙の量の減少は目の
酸素との接触を実質的に減少し、そして分解物の
蓄積を助長するために好ましくない。結局、ヒド
ロゲルソフトレンズに涙の出やすい傾向を与え、
常にそれが起こつた時には涙を変換することが必
要になる。 以下で詳細に論するが、好ましくは塊状フリー
ラジカル重合反応によつて製造したジヒドロキシ
アルキルアクリレートおよびメタクリレート、お
よびアルキルアクリレートとメタクリレートから
選択した実質的に水に不溶性のモノマーのコポリ
マーから選択した親水性ポリマーよりなるコンタ
クトレンズを提供する。好ましい反応体はグリセ
リルメタクリレートおよびある特定の割合のメチ
ルメタクリレートである。2つの好ましいモノマ
ーから製造した類似のコポリマーは従来公知であ
り、そしてH.ヤスアダ(H.Yasuada)、C.E.ラマ
ゾ(C.E.Lamazo)およびL.D.アイケンベリー
(L.D.Ikenberry)によるMakromol.Chem.第118
巻,第1935頁(1968)およびH.ヤスアダ、C.E.
ラマゾおよびA.ピーターライン(A.Peterline)
のJ.Polym.Sc.のパートA−2,第996巻,第1117
−1131頁(1971)にも記載されている。 上記の2つの刊行物のうち最初のものに記載さ
れたコポリマーは酢酸/水の70/30溶媒中で重合
される。この溶液は5重量パーセントのモノマー
および95%の溶媒から製造され、そしてモノマー
の重量を基準として約0.5%のK2S2O8および1%
のNa2S2O5で開始される。溶液中の酸素は溶液に
窒素を通じてパージする。室温で8ないし10日間
放置した後、ポリマーの沈殿が水中に生じた。メ
チルメタクリレートおよびグリセリルメタクリレ
ートの比がモノマーのモル比で95:5ないし70:
30の範囲である一連の6種のコポリマーが製造さ
れた。 上記の第二の刊行物に従う方法は非水性溶媒中
で2,2′−アゾビス−(2−メチルプロピオニト
リル)を開始剤として使用する以外は第一の方法
と同様である。以下にさらに詳しく論じる理由に
よつて、上記の2つの引用例のコポリマーは以下
に記載する本願のコポリマーとは使用した重合方
法および成分の比が異なつており、引用例のコポ
リマーは本願発明の目的に、特にコンタクトレン
ズの製造に関しては適当でない。 上述の如く、本願発明はジヒドロキシアルキル
アクリレートとメタクリレートから選択した親水
性モノマー、およびアルキルアクリレートとメタ
クリレート(以下、各々「ジヒドロキシアクリレ
ート」および「アクリレート」とする)から選択
した実質的に水に不溶性のモノマーから製造した
コポリマーからなるコンタクトレンズを提供す
る。本願の方法が他の方法と比較して、特にコン
タクトレンズの製造に対して実質的に優れたコポ
リマーを提供するためには該コポリマーを実質的
に溶媒または希釈剤の不在下においてフリーラジ
カル塊状重合によつて製造することが好ましい。
ジヒドロキシアクリレートを主に用い、そしてア
ルキルアクリレートを少量用いることが好まし
い。 本発明で使用するコポリマーは上述のヘマ材料
と同様の性質を有しており、その結果として該コ
ポリマーはコンタクトレンズおよび外科用移植組
織の如き、生物組織と同化すべき物の製造に適当
である。しかし、本願発明のコポリマーから製造
したコンタクトレンズはヘマ材料で製造したレン
ズの多くの不利益を有していない。この点に関し
て、本発明におけるコポリマーはソフトコンタク
トレンズに要するための軟らかさとしなやかさを
有しているが、ヘマ材料より強く、また幾分かは
剛性である。結果として、視力を妨害するよう
な、目の移動およびまばたきに伴なう光学的表面
の絶え間のない変化が起こらないため、該コポリ
マーは適切で確実な視力を提供する。さらに本願
発明で使用するコポリマーがヘマ材料よりも剛性
であるために、本願発明のコポリマーから製造し
たレンズは涙の流れを最大にするような外面わん
曲を与えて、酸素を供給し、そしてレンズの下に
堆積した分解物およびちりまたは汚物粒子を除去
するための新鮮な涙を供給する。さらに、そして
多分もつと重要なことは、剛性が大きいためにヘ
マ材料から製造したレンズよりも、断面の薄いレ
ンズの製造ができるということである。薄い断面
によつてレンズを通して、およびレンズの端を涙
が流れうる実質的浸透性が生じる。従つてヘマレ
ンズの場合に経験するような痛みは避けられる。
本願発明のコポリマーから製造したコンタクトレ
ンズの利点は水で洗浄する時の改善された性質と
裂けることに対する強さである。 コポリマーの1つの成分である親水性ジヒドロ
キシアルキルアクリレートは以下の一般式を有す
る: 式中、Rは水素またはメチル基、そしてnは0
ないし4の間で0および4を含む整数である。 ジヒドロキシアルキルアクリレートは英国特許
第852384号に記載された方法に従つて加水分解に
よつて製造する。この特許中では下記の如くに特
定のジオキソラノアルキルアクリレートまたはメ
タクリレートを強い鉱酸の希釈した溶液で長時間
室温で加水分解している。 実施例 1 50gのイソプロピリデングリセリルメタクリレ
ート、150mlの水、0.3gの濃硫酸、および0.02の
ヒドロキノンを25−30℃で16時間撹拌した。無色
透明の溶液を得た。少量の固体の水酸化バリウム
を添加して硫酸を中和した。過によつて硫酸バ
リウムの沈殿を除去し、そして紙上の該沈殿を
少量の水で洗浄した。液および洗液を合わせた
ところ212mlの無色透明な溶液を得たが、これは
希釈したアセトン溶液(12/1)中で2,3−ジヒ
ドロキシプロピルメタクリレートの約20%溶液で
あつた。塩化ナトリウムで飽和して生成物を単離
し、そしてベンゼンまたはエーテルで抽出した。
減圧下で溶媒を除いた後わずかに粘性の油状物と
して2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレー
トを得た。本発明のヒドロゲルコポリマーの製造
に好ましいコモノマーはグリセリルメタクリレー
ト(2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレー
ト)であつた。この材料は上述の英国特許中に示
された方法で製造して良いが、ジヤーナル オブ
アプライド ポリマーサイエンス第9巻,第
3161−3170頁(Journal of Applied Polymer
Science,Volume9,Pages3161to3170)(1965)
中にM.F.レフオジヨー(M.F.Refojo)によつて
記載された方法に従つて製造することが好まし
い。該方法はグリシジルメタクリレートの加水分
解および以下に示す如くに加水分解反応に続いて
反応混合物からの溶媒抽出を含む。 実施例 2 100gの市販のグリシジルメタクリレート(ア
メリカン アニリン アンド エクストラクト
カンパニー(American Aniline and Extract
Company,Inc−GMA))、150mlの蒸留水および
0.25mlの濃硫酸を6日間撹拌した。実験の間、反
応に使用したフラスコを24−29℃の水浴中で保つ
た。市販のグリシジルメタクリレート中に含まれ
ている以外には、反応混合物には抑制剤は添加し
なかつた。 グリシジルメタクリレートは水と混和しにくい
が、反応が進行するにつれて透明な溶液が得られ
るまで溶解度は増加した。反応が進行すると、未
反応のグリシジルメタクリレートと共に溶解する
ようなグリセリルメタクリレートを形成した。 反応混合物を10%の水酸化ナトリウムで中和
し、そして次に100mlのエーテルで5回抽出し
た。エーテル抽出物を20mlの水で3回洗浄し、そ
してこの水溶液を50mlのエーテルで再び洗浄し
た。合わせたエーテル抽出物を無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥した。次に、回転フラスコを冷水浴中に
保持した回転蒸発罐でエーテルを蒸発させた。
18.8gのエーテル抽出物からの残渣は主として、
さらにグリセリルメタクリレートを製造するため
に使用できるグリシジルメタクリレートであつ
た。 エーテル溶液からの水性抽出物を塩化ナトリウ
ムで飽和した。飽和した塩類の溶液の上の油状の
層としてグリセリルメタクリレートを分離した。
該油状物は塩化メチレンに溶解した。この有機溶
液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、そして加熱せ
ずにエーテル抽出物を上述の方法と同様にして蒸
発させた。蒸発の残渣(11.6g)は粘性の透明な
液体であり、主としてグリセリルメタクリレート
であつた。 エーテルで抽出された水性反応媒質を塩化ナト
リウムで飽和して2つの層に分離した。有機層を
塩化メチレンで溶解し、硫酸ナトリウムで乾燥し
た後に、回転フラスコを冷水浴中に保持した回転
蒸発罐中で溶液を蒸発した。グリセリルメタクリ
レートの収量は71.6gであつた。また、この反応
生成物は未反応グリシジルメタクリレートを約
1.8〜2.2%含有していた。この未反応成分は抽出
工程で除去されなかつた。メタクリル酸、グリセ
リルメタクリレートジエステルおよび/またはグ
リセリルメタクリレートトリエステルの様なその
他の不純物類も少量存在していた。 他のジヒドロキシアルキルアクリレートも、そ
れに対応するエポキシアルキルから上記の実施例
2に記載された方法によつて製造できることが理
解されるべきである。 ジヒドロキシアクリレートと共に用いられる他
のコモノマーは下記の一般式に対応する実質的に
水に不溶性のアルキルアクリレートまたはメタク
リレートである: 式中、Rは水素またはメチル、およびR′は1
ないし6個の炭素原子を有するアルキルである。
上記の一般的構造に一致する材料は市販されてお
り、さらに詳して説明は必要でない。この式に一
致する材料の例証のための例としてはメチルアク
リレート、メチルメタクリレート、エチルアクリ
レート、エチルメタクリレート、プロピルメタク
リレート、ブチルアクリレートおよびブチルメタ
クリレートがある。メチルメタクリレートは好ま
しい材料である。 アルキルアクリレートに対するジヒドロキシア
ルキルアクリレートの比は比較的広い範囲で変化
しうる。このようにアルキルアクリレートに対す
るジヒドロキシアルキルアクリレートのモル比は
1:3ないし20:1の範囲内である。しかし、ジ
ヒドロキシアルキルアクリレートがアルキルアク
リレートと少なくとも等量あるいは過剰に存在す
ることが好ましく、この関点からすれば、好まし
いモル比は約1:1ないし10:1であり、さらに
好ましくは1.2:1.0ないし2:1の範囲である。
コンタクトレンズに使用するためには上記のモル
比ば約1.5:1.0であることが最も好ましい。 従つて、有効な重合方法および触媒材料は類似
のモノマーに適用される従来の技術によるもので
あるが、できれば実質的に溶媒不在下に下記のモ
ノマーに塊状重合法を使用することが好ましい。
該塊状重合によつて製造したコポリマーは溶液重
合法によつて製造した類似の従来技術のコポリマ
ーとは異なつた性質を有する。このように好まし
い方法によれば、溶媒を使用せずにモノマーを混
合し、長時間高温に保持し、そして生じたポリマ
ーを再生させた。代表的には重合反応の温度は20
ないし60℃の範囲内であり、好ましくは35ないし
42℃最も好ましくは約40℃に保持することであつ
た。触媒の濃度は使用した特定の触媒によつて広
い範囲に変化して良いが、一般的にはヒドロキシ
アルキルアクリレートに対して0.001ないし0.2重
量パーセントの範囲であり、好ましくは0.01ない
し0.04重量パーセントである。好ましい触媒は約
0.02重量パーセントの量のイソプロピルパーカー
ボネートである。 ジヒドロキシアルキルアクリレート反応生成物
中に残留する未反応エポキシアルキルエステルが
存在するので、ジヒドロキシアルキルアクリレー
ト/アルキルアクリレートポリマー鎖で少しでも
架橋するものがあれば少なくとも大部分は架橋す
ると思われる。通常、溶剤抽出工程をくりかえし
た後であつても、相当量の未反応エポキシアルキ
ルエステルが反応混合物中に残留する。これは明
らかに水相中のエステルにとつて補助溶剤として
機能するジヒドロキシアルキルアクリレートによ
るものである。しかしながら、ジヒドロキシアル
キルアクリレート生成物中に存在する未反応エス
テルの量が所望の架橋度を得るために必要な量と
異なる場合、エポキシアルキルエステルを添加す
ることによつてその量を調節し架橋度を高めた
り、あるいは架橋度を低下させるために生成物中
のエステルの量を低下させることによつて調節で
きる。エステルの量は低下させることができる。
例えば、当業界で周知な様に溶剤抽出工程を更に
くりかえすことによつて低下させることができ
る。 反応生成物中に存在すべきエポキシアルキルエ
ステルの量は最終ヒドロゲル生成物中に求められ
る架橋度に依存する。一般に、エポキシアルキル
エステルの量が高くなればなるほど、得られるで
あろう架橋度は一層高くなる。逆に、エステルの
量が低くなればなるほど架橋度も低下する。一般
に、アルキルアクリレートと反応するジヒドロキ
シアルキルアクリレート中にはエポキシアルキル
エステルが約1〜3wt%存在することが好まし
い。好ましいグリセリルメタクリレート/メチル
メタクリレート系では、例えばグリシジルメタク
リレートを約1wt%含有するグリセリルメタクリ
レートを用いる反応は、通常、約53%水和された
コポリマーを生成するであろう。この53%という
数値は比較的に低い架橋度を意味する。これに対
して、グリシジルメタクリレートを約3%含有す
るグリセリルメタクリレートを使用する反応は、
通常、約32%水和されたコポリマーを生成するで
あろう。この32%という数値は比較的に高い架橋
度を意味する。エポキシアルキルエステルの好ま
しい範囲は約1.8〜2.2wt%である。この範囲内で
あれば、好ましい系において約39〜43%の水和率
を有するグリセリルメタクリレート/メチルメタ
クリレートコポリマーを生成する。理論によつて
拘束されることを望むわけではないが、エポキシ
ド酸素原子に対してα位にある、第3級水素原子
含有炭素原子上に遊離基を生成させることによつ
てこの架橋反応を進めることができる。斯くして
得られるグリシジルメタクリレートのラジカルは
次の様に式示される。 もし、その他の不純物類、例えば、グリシジル
メタクリレートの起こり得べき酸加水分解による
メタクリル酸および/またはグリセリルメタクリ
レートの二量体または三量が少量存在すれば、こ
れらはグリセリルメタクリレート/メチルメタク
リレートコポリマーと反応するであろう。そし
て、架橋度を若干高めるのに役立つことができ
る。しかしながら、必須の架橋剤はエポキシアル
キルエステルであり、そして、該化合物は得られ
る架橋度を調節するのに効果的に使用されること
は明白である。オレフイン系二重結合を1個だけ
有し、その他の官能基は非オレフイン系であるそ
の他の重合可能な二官能化合物類も同様に架橋剤
として使用できる。その他の適当な架橋剤は当業
者に周知である。 実施例 3 56.8gの2,3−ジヒドロキシプロピルメタク
リレート(上記の実施例2の方法で製造した)お
よび23.7gのメチルメタクリレート(Rohm and
Haas Company,Inc.,モル比1.5:1.0)からな
る混合物を十分に撹拌した。該混合物に約3gの
硫酸ナトリウムを撹拌しながら添加した。これは
すべての水分のこん跡を除去するための乾燥剤と
して作用する。次に混合物を過して硫酸ナトリ
ウムを除去し、15.5mgのイソプロピルパーカーボ
ネート(0.02重量パーセントの2,2−ジヒドロ
キシプロピルメタクリレート)を添加した。この
ようにして製造した混合物を十分に撹拌し、そし
て太い管に入れた。 混合物を入れた管を塩化メチレン中のドライア
イスの低温浴に入れて、管中の混合物の温度を−
20℃ないし−30℃に保持した。管を3回窒素でパ
ージし、真空中で密閉し、35゜ないし40℃で保持
した恒温の浴中に置いて重合反応を起こさせた。
約90ないし95分の後、温度を約4時間保持して反
応が起つたことを示すような混合物の固化を起こ
させた。反応におけるこの時間を以後、重合時間
とする。その後に、75℃に保持した炉に管を16時
間(一晩)入れた。そして炉の温度を90℃に上昇
させ、この温度を1時間保持した。その後に管を
放冷した。 上記の方法によつて製造したポリマーを固体の
棒の形で管から取り出した。この材料を薄い円盤
に切断するか、またはレンズの形にして水中に入
れると水和して、軟らかく、ゴム状の稠度が表わ
れた。 実施例 4−8 メチルメタクリレート(MMA)に対する2,
3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート
(GMA)の比を変化させて実施例3の方法を数回
繰り返した。触媒濃度を2,3−ジヒドロキシプ
ロピルメタクリレートの0.02重量パーセントに保
持し、そして重合温度は注意深く40℃に保持し
た。該反応方法に続いて、水和(パーセント)、
線膨張(パーセント)、ジユーロメーター硬度お
よび水和状態の外観についてポリマーを評価し
た。用いた比および得た結果を以下の表に示す。
The present invention relates to contact lenses comprising copolymers of alkyl acrylates or alkyl methacrylates and dihydroxyacrylates or dihydroxymethacrylates. As is known to those skilled in the art, conventional contact lenses have been made from methyl methacrylate. Lenses made from this material are known as "hard contact lenses," but many people are unable to adapt to having them in their eyes and/or due to the physiological effects required for corneal metabolism. It is only used in a limited range because lenses interfere with this. Many people experience minor pain from small particles and dust that get under the lens and rub against the cornea. Furthermore, after wearing hard contact lenses for an extended period of time, such as one to five years, many people experience discomfort and are forced to stop wearing the lenses. In view of the above facts, considerable research has been conducted to develop new contact lens materials that would solve some of the problems of methyl methacrylate lenses mentioned above. Certain types of such materials are described in U.S. Pat.
3220960, and will be explained here for reference. The materials described in the above-mentioned patents are a small amount of cross-linked hydrophilic polymers and a substantial amount of an aqueous liquid such as water.
The hydrophilic polymer is in fact a polymerizable monoester of an olefinic acid selected from the group consisting of acrylic or methacrylic with a large amount of single olefinic double bonds and a small amount of a polymerizable diester of the above-mentioned acids. In the group of materials described in the above-mentioned patents, a slightly cross-linked polymer consisting of a large amount of 2-hydroxyethyl methacrylate, known in the prior art as "Hema", is primarily used in contact lenses. I've been exposed to it. Hema, for example, has the important property of forming a hydrophilic polymer that can be hydrated with water, typically about 40% by weight. (However, the proportion can vary between about 35 and 65% by weight.) This high water content
This makes contact lenses made from this material very pliable and soft, so that the lens quickly shapes itself to the curvature of the eye.
This is significantly different from traditional hard contact lenses, which retain a rigid profile and do not conform to the curvature of the eye. The most significant advantage of hema hydrogel soft lenses is that they can be worn with immediate and continued comfort, with less corneal pain, at least initially, compared to conventional contact lenses. A second advantage of hema-hydrogel lenses, compared to hard lenses, is that they reduce the problem of dust and foreign objects that can get under the lens and rub against the cornea. Another advantage of Hema hydrogel soft lenses is improved peripheral vision as a result of using larger diameter lenses compared to traditional hard lenses. Despite the advantages of hema-hydrogel lenses, problems remain that have prevented their use from gaining widespread acceptance, at least to date. One such problem is the lack of central visual clarity. For many people,
Hema hydrogel soft lenses provide adequate and reliable vision due to the nature of the material that the optical surface changes constantly when the eye moves and blinks, possibly because it is too soft, i.e. not rigid. Not provided. The second problem is that of astigmatism correction. Traditional hard contact lenses were usually able to correct corneal astigmatism by providing a new surface on the cornea. Due to the extreme flexibility of hema hydrogel contact lenses, they conform to the shape of the eye and therefore do not provide the new surface needed to correct astigmatism in most cases. Hema
There are also other physiological problems with using hydrogel contact lenses. It is the pain in the cornea and the overlap of the membranes of the eye. The exact cause or significance of these phenomena is unknown, and no solutions have been reported. However, there are reports that this is because there is less tear exchange in the case of Hema lenses compared to conventional lenses. This is likely because the lens conforms to the outer surface of the eye, preventing tears from flowing underneath the lens. A reduction in the amount of fresh tears is undesirable because it substantially reduces the eye's contact with oxygen and promotes the accumulation of decomposition products. After all, hydrogel soft lenses have a tendency to tear easily,
Whenever that happens it becomes necessary to transform the tears. Hydrophilic polymers selected from copolymers of substantially water-insoluble monomers selected from dihydroxyalkyl acrylates and methacrylates, and alkyl acrylates and methacrylates, preferably prepared by bulk free radical polymerization reactions, as discussed in more detail below. We provide contact lenses with a wide variety of products. Preferred reactants are glyceryl methacrylate and certain proportions of methyl methacrylate. Similar copolymers made from the two preferred monomers are known in the art and are described in Makromol. Chem. No. 118 by H. Yasuada, CELamazo and LDIkenberry.
Vol., p. 1935 (1968) and H. Yasuada, C.E.
Ramazo and A. Peterline
J.Polym.Sc. Part A-2, Volume 996, No. 1117
-Also described on page 1131 (1971). The copolymers described in the first of the two publications mentioned above are polymerized in a 70/30 solvent of acetic acid/water. This solution was made from 5 weight percent monomer and 95% solvent, and about 0.5% K 2 S 2 O 8 and 1% based on the weight of monomer.
Started with 5 Na2S2O . Oxygen in the solution is purged by passing nitrogen through the solution. After standing for 8 to 10 days at room temperature, precipitation of the polymer occurred in the water. The molar ratio of methyl methacrylate and glyceryl methacrylate is 95:5 to 70:
A series of 6 copolymers ranging from 30 to 30% were prepared. The method according to the second publication mentioned above is similar to the first method except that 2,2'-azobis-(2-methylpropionitrile) is used as the initiator in a non-aqueous solvent. For reasons discussed in more detail below, the copolymers of the two references above differ from the copolymers of the present application described below in the polymerization method used and the ratio of components, and the copolymers of the cited examples differ from the copolymers of the present invention described below, and the copolymers of the cited examples differ from the present copolymers described below. In particular, it is not suitable for the production of contact lenses. As mentioned above, the present invention provides hydrophilic monomers selected from dihydroxyalkyl acrylates and methacrylates, and substantially water-insoluble monomers selected from alkyl acrylates and methacrylates (hereinafter referred to as "dihydroxyacrylates" and "acrylates", respectively). A contact lens comprising a copolymer made from In order that the process of the present application provides a copolymer that is substantially superior to other processes, particularly for the production of contact lenses, the copolymer is subjected to free radical bulk polymerization in the substantial absence of a solvent or diluent. Preferably, it is manufactured by.
Preferably, dihydroxy acrylates are used primarily and alkyl acrylates are used in small amounts. The copolymers used in the present invention have similar properties to the hema materials described above, so that they are suitable for the manufacture of objects to be assimilated with biological tissue, such as contact lenses and surgical implants. . However, contact lenses made from the copolymers of the present invention do not have many of the disadvantages of lenses made from Hema materials. In this regard, the copolymers of the present invention have the softness and pliability required for soft contact lenses, but are stronger and somewhat more rigid than Hema materials. As a result, the copolymer provides adequate and reliable vision since there is no constant change in the optical surface as the eye moves and blinks that would interfere with vision. Additionally, because the copolymers used in the present invention are more rigid than the hema materials, lenses made from the copolymers of the present invention provide an external curvature that maximizes tear flow, oxygenation, and Provides fresh tears to remove decomposition products and dust or dirt particles deposited beneath. Additionally, and perhaps more importantly, the greater stiffness allows for the production of thinner cross-section lenses than lenses made from hema materials. The thin cross-section creates substantial permeability that allows tears to flow through and around the edges of the lens. Pain such as that experienced with hemalens is thus avoided.
Advantages of contact lenses made from the copolymers of the present invention are improved properties when cleaning with water and resistance to tearing. One component of the copolymer, a hydrophilic dihydroxyalkyl acrylate, has the following general formula: In the formula, R is hydrogen or a methyl group, and n is 0
An integer between 0 and 4, including 0 and 4. Dihydroxyalkyl acrylates are prepared by hydrolysis according to the method described in British Patent No. 852,384. In this patent, certain dioxolanoalkyl acrylates or methacrylates are hydrolyzed in dilute solutions of strong mineral acids for extended periods at room temperature, as described below. Example 1 50 g of isopropylidene glyceryl methacrylate, 150 ml of water, 0.3 g of concentrated sulfuric acid, and 0.02 of hydroquinone were stirred at 25-30° C. for 16 hours. A colorless and transparent solution was obtained. A small amount of solid barium hydroxide was added to neutralize the sulfuric acid. The barium sulfate precipitate was removed by filtration and the precipitate on the paper was washed with a small amount of water. The liquid and wash solution were combined to give 212 ml of a clear colorless solution, which was approximately a 20% solution of 2,3-dihydroxypropyl methacrylate in diluted acetone solution (12/1). The product was isolated by saturation with sodium chloride and extracted with benzene or ether.
After removing the solvent under reduced pressure, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate was obtained as a slightly viscous oil. The preferred comonomer for making the hydrogel copolymers of the present invention was glyceryl methacrylate (2,3-dihydroxypropyl methacrylate). This material may be manufactured by the method described in the above-mentioned British patent, published in the Journal of Applied Polymer Science, Vol.
Pages 3161-3170 (Journal of Applied Polymer
Science, Volume9, Pages3161to3170) (1965)
Preferably, it is prepared according to the method described by MF Refojo in 1999. The method involves hydrolysis of glycidyl methacrylate and solvent extraction from the reaction mixture following the hydrolysis reaction as described below. Example 2 100g of commercially available glycidyl methacrylate (American Aniline and Extract)
Company (American Aniline and Extract
Company, Inc-GMA)), 150 ml of distilled water and
0.25 ml of concentrated sulfuric acid was stirred for 6 days. During the experiment, the flask used for the reaction was kept in a water bath at 24-29°C. No inhibitor was added to the reaction mixture other than that contained in the commercially available glycidyl methacrylate. Glycidyl methacrylate is poorly miscible with water, but as the reaction progressed the solubility increased until a clear solution was obtained. As the reaction progressed, glyceryl methacrylate was formed which dissolved together with unreacted glycidyl methacrylate. The reaction mixture was neutralized with 10% sodium hydroxide and then extracted 5 times with 100 ml of ether. The ether extract was washed three times with 20 ml of water and the aqueous solution was washed again with 50 ml of ether. The combined ether extracts were dried over anhydrous sodium sulfate. The ether was then evaporated in a rotary evaporation can with the rotating flask held in a cold water bath.
The residue from the 18.8 g ether extract was mainly
Furthermore, it was a glycidyl methacrylate that could be used to produce glyceryl methacrylate. The aqueous extract from the ether solution was saturated with sodium chloride. Glyceryl methacrylate separated as an oily layer above the saturated salt solution.
The oil was dissolved in methylene chloride. The organic solution was dried over anhydrous sodium sulfate and the ether extract was evaporated as described above without heating. The residue of the evaporation (11.6 g) was a viscous clear liquid, consisting primarily of glyceryl methacrylate. The aqueous reaction medium, extracted with ether, was saturated with sodium chloride and separated into two layers. After dissolving the organic layer with methylene chloride and drying over sodium sulfate, the solution was evaporated in a rotary evaporation can with the rotating flask held in a cold water bath. The yield of glyceryl methacrylate was 71.6 g. This reaction product also contains unreacted glycidyl methacrylate.
It contained 1.8-2.2%. This unreacted component was not removed in the extraction step. Other impurities such as methacrylic acid, glyceryl methacrylate diester and/or glyceryl methacrylate triester were also present in small amounts. It should be understood that other dihydroxyalkyl acrylates can also be prepared from the corresponding epoxyalkyl by the method described in Example 2 above. Other comonomers used with dihydroxyacrylates are substantially water-insoluble alkyl acrylates or methacrylates corresponding to the following general formula: where R is hydrogen or methyl, and R' is 1
alkyl having 6 to 6 carbon atoms.
Materials conforming to the above general structure are commercially available and do not require further elaboration. Illustrative examples of materials conforming to this formula are methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate and butyl methacrylate. Methyl methacrylate is a preferred material. The ratio of dihydroxyalkyl acrylate to alkyl acrylate can vary within a relatively wide range. Thus, the molar ratio of dihydroxyalkyl acrylate to alkyl acrylate is within the range of 1:3 to 20:1. However, it is preferred that the dihydroxyalkyl acrylate is present in at least an equal amount or in excess of the alkyl acrylate; in this regard, the preferred molar ratio is about 1:1 to 10:1, more preferably 1.2:1.0 to 10:1. The range is 2:1.
For use in contact lenses, the above molar ratio is most preferably about 1.5:1.0. Therefore, although effective polymerization methods and catalyst materials are conventional techniques applied to similar monomers, it is preferred to use bulk polymerization methods for the monomers described below, preferably in the substantial absence of solvent.
The copolymers made by bulk polymerization have different properties than similar prior art copolymers made by solution polymerization. According to this preferred method, the monomers were mixed without the use of a solvent, held at elevated temperature for an extended period of time, and the resulting polymer was regenerated. Typically, the temperature of the polymerization reaction is 20
Within the range of 35 to 60℃, preferably 35 to 60℃
It was to be maintained at 42°C, most preferably at about 40°C. The concentration of catalyst may vary over a wide range depending on the particular catalyst used, but is generally in the range of 0.001 to 0.2 weight percent, preferably 0.01 to 0.04 weight percent, based on the hydroxyalkyl acrylate. . The preferred catalyst is about
Isopropyl percarbonate in an amount of 0.02 weight percent. Because of the presence of residual unreacted epoxy alkyl ester in the dihydroxyalkyl acrylate reaction product, it is likely that at least a majority of the dihydroxyalkyl acrylate/alkyl acrylate polymer chains will be crosslinked, if at all. Even after repeated solvent extraction steps, a significant amount of unreacted epoxy alkyl ester typically remains in the reaction mixture. This is apparently due to the dihydroxyalkyl acrylate acting as a co-solvent for the ester in the aqueous phase. However, if the amount of unreacted ester present in the dihydroxyalkyl acrylate product differs from that required to obtain the desired degree of crosslinking, the amount may be adjusted by adding an epoxyalkyl ester to increase the degree of crosslinking. This can be adjusted by decreasing the amount of ester in the product to increase or decrease the degree of crosslinking. The amount of ester can be lowered.
For example, it can be reduced by further repeating the solvent extraction step as is well known in the art. The amount of epoxy alkyl ester that should be present in the reaction product depends on the degree of crosslinking desired in the final hydrogel product. Generally, the higher the amount of epoxy alkyl ester, the higher the degree of crosslinking that will be obtained. Conversely, the lower the amount of ester, the lower the degree of crosslinking. Generally, it is preferred that about 1 to 3 weight percent of epoxy alkyl ester be present in the dihydroxyalkyl acrylate that is reacted with the alkyl acrylate. In the preferred glyceryl methacrylate/methyl methacrylate system, for example, a reaction using glyceryl methacrylate containing about 1 wt% glycidyl methacrylate will typically produce a copolymer that is about 53% hydrated. This value of 53% means a relatively low degree of crosslinking. In contrast, reactions using glyceryl methacrylate containing about 3% glycidyl methacrylate:
Typically, this will produce a copolymer that is about 32% hydrated. This value of 32% means a relatively high degree of crosslinking. The preferred range of epoxy alkyl ester is about 1.8-2.2 wt%. Within this range, preferred systems produce glyceryl methacrylate/methyl methacrylate copolymers with hydration rates of about 39-43%. Without wishing to be bound by theory, it is believed that this cross-linking reaction proceeds by generating a free radical on the tertiary hydrogen-containing carbon atom alpha to the epoxide oxygen atom. be able to. The radical of glycidyl methacrylate thus obtained is represented by the following formula. If other impurities are present, such as dimers or trimers of methacrylic acid and/or glyceryl methacrylate due to possible acid hydrolysis of glycidyl methacrylate, these will react with the glyceryl methacrylate/methyl methacrylate copolymer. Will. And it can help slightly increase the degree of crosslinking. However, it is clear that the essential crosslinking agent is an epoxyalkyl ester and that this compound can be used effectively to control the degree of crosslinking obtained. Other polymerizable bifunctional compounds having only one olefinic double bond and the other functional groups being non-olefinic can be used as crosslinking agents as well. Other suitable crosslinking agents are well known to those skilled in the art. Example 3 56.8 g of 2,3-dihydroxypropyl methacrylate (prepared by the method of Example 2 above) and 23.7 g of methyl methacrylate (Rohm and
Haas Company, Inc., molar ratio 1.5:1.0) was thoroughly stirred. Approximately 3 g of sodium sulfate was added to the mixture with stirring. This acts as a desiccant to remove all traces of moisture. The mixture was then filtered to remove the sodium sulfate and 15.5 mg of isopropyl percarbonate (0.02 weight percent 2,2-dihydroxypropyl methacrylate) was added. The mixture thus prepared was thoroughly stirred and placed in a large tube. Place the tube containing the mixture in a cold bath of dry ice in methylene chloride to bring the temperature of the mixture in the tube to -
The temperature was maintained at 20°C to -30°C. The tube was purged three times with nitrogen, sealed under vacuum, and placed in a constant temperature bath maintained at 35° to 40°C to allow the polymerization reaction to occur.
After about 90 to 95 minutes, the temperature was held for about 4 hours to allow the mixture to solidify indicating that the reaction had occurred. This time in the reaction is hereinafter referred to as the polymerization time. The tubes were then placed in a furnace maintained at 75°C for 16 hours (overnight). The furnace temperature was then raised to 90°C and held at this temperature for 1 hour. The tube was then allowed to cool. The polymer produced by the above method was removed from the tube in the form of a solid rod. When the material was cut into thin disks or in the form of lenses and placed in water, it hydrated and took on a soft, rubbery consistency. Example 4-8 2, for methyl methacrylate (MMA)
The method of Example 3 was repeated several times with varying ratios of 3-dihydroxypropyl methacrylate (GMA). The catalyst concentration was maintained at 0.02 weight percent of 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, and the polymerization temperature was carefully maintained at 40°C. Following the reaction method, hydration (percent),
Polymers were evaluated for linear expansion (percent), diurometer hardness and appearance of hydrated state. The ratios used and the results obtained are shown in the table below.

【表】 ボタンの横断面はやや白濁してはいるが、実施
例6の材料がコンタクトレンズの製造に好まし
い。これはおそらく、水和したポリマーの改善さ
れた強度を説明しうる均質性の欠陥によるもので
あろう。実施例6の良好な点はレンズの製造に最
適な、ポリマーの物理的特性(硬度および剛度)
によるものである。事実、本発明に従う最適の特
性の標準は、上述のデイメンジヨンを有するポタ
ンの端または横断面から見た場合のポリマーのや
や白濁した外観であることが従来のコンタクトレ
ンズの製造において知られている。好ましいポリ
マーから製造したレンズの光学的透明度を考慮し
て用いた薄い部分(0.05−0.15mm)ではレンズの
外観は実質的には完全に光学的に透明であつた。 実施例 9−14 触媒濃度を増加して実施例3の方法を数回繰り
返した。重合温度は40℃で一定に保つた。触媒の
濃度を増加した結果としては、期待した如くに反
応温度の減少であつた(モノマーを入れた管中に
おける固体の形成時間)。結果を以下の表に示し
た。
[Table] Although the cross section of the button is slightly cloudy, the material of Example 6 is preferable for manufacturing contact lenses. This is probably due to defects in homogeneity that may explain the improved strength of the hydrated polymer. The advantage of Example 6 is that the physical properties of the polymer (hardness and stiffness) are optimal for lens manufacturing.
This is due to In fact, it is known in conventional contact lens manufacturing that the optimum property standard according to the present invention is the slightly cloudy appearance of the polymer when viewed from the end or cross-section of the button with the above-mentioned dimension. Considering the optical clarity of lenses made from the preferred polymers, the thin sections (0.05-0.15 mm) used gave the lenses a substantially completely optically clear appearance. Examples 9-14 The method of Example 3 was repeated several times with increasing catalyst concentrations. The polymerization temperature was kept constant at 40°C. The result of increasing the concentration of catalyst was, as expected, a decrease in the reaction temperature (time for solid formation in the tube containing the monomer). The results are shown in the table below.

【表】 実施例9はコンタクトレンズの製造に好ましい
ポリマーを表わすが、これも標準の大きさのボタ
ンの横断面を観察するとやや白濁した外観であつ
た。 実施例 15−17 温度を変化させた以外はすべての条件を一定に
保つて実施例3の方法を数回繰り返したところ、
以下の結果を得た。
[Table] Example 9 represents a polymer preferred for the production of contact lenses, and when a cross section of a standard size button was observed, it also had a slightly cloudy appearance. Example 15-17 The method of Example 3 was repeated several times keeping all conditions constant except for changing the temperature.
The following results were obtained.

【表】 実施例15のコポリマーがコンタクトレンズの製
造に良好であつた。実施例4−17を考慮してメチ
ルメタクリレートに対する2,3−ジヒドロキシ
プロピルメタクリレートの比を約1.5:1 2,
3−ジヒドロキシプロピルメタクリレートに対す
るイソプロピルパーカーボネートの濃度を約0.02
重量パーセントおよび反応温度を40℃とし、でき
れば硬化することがコンタクトレンズの製造に好
ましいことが判明した。 実施例 18 メチルアクリレートをエチルメタクリレートと
置き換えて実施例13の方法を繰り返したところ同
様の結果を期待した。 実施例 19 メチルメタクリレートをメチルアクリレートで
置き換えて実施例3の方法を行なつたところ同様
の結果が期待された。 実施例 20 2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート
を2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレートで
置き換えて実施例3の方法を繰り返した。 実施例 21 グリシジルメタクリレート200g(1.406モ
ル)、水300mlおよび濃硫酸0.5mlを24〜29℃で5
日間撹拌した。得られた明澄な溶液のPHは2.0で
あつた。10%水酸化ナトリウム水溶液でPH7.0ま
で中和した。次いで、この溶液をエーテル1回分
100mlで6回抽出した。水相を撹拌し、塩化ナト
リウムで飽和した。得られた2相系混合物を過
によつて分離した。2相系液を次いで塩化メチ
レン1回分100mlで6回抽出した。抽出物をあわ
せ、分液ロートに入れ冷蔵庫中で一晩貯蔵し、明
澄にさせた。有機相を分離し、減圧下で濃縮し、
明澄な粘稠液体を118.7g得た。これは主にグリ
セリルメタクリレートから成つていたが未反応グ
リシジルメタクリレートを2.19wt%含有してい
た。この反応生成物のうちの一部をメチルメタク
リレート26.1gと混合した。この溶液を硫酸ナト
リウムで処理して乾燥させ、得られた混合物を
過した。液をイソプロピルパーカーボネート
18.2gと十分に混合し、大型の処理済試験管4本
に入れた。各管にチツ素ガスを2分間吹きこみ、
該管を−30℃にまで冷却し、排気し、そして、チ
ツ素ガスを3回充まんさせ、真空下でシールし
た。管口をワツクスで被覆した後、該管を40℃の
恒温槽中に5時間静置した。次いで、該管を75℃
のオーブン中に一晩静置した。翌朝、1時間にわ
たつて温度を90℃にまであげた。その後、試験管
を冷却した。水和率39.3%、膨張率17.9%を示す
このバツチから試験用ボタンを作成した。未反応
エポキシドの含有率が1.06%になるまでグリセラ
ルメタクリレートを更に溶媒抽出すると水和率
52.8%のポリマーが得られた。 前記のヒドロゲルはソフトコンタクトレンズに
適用するために優秀な材料としての特性を有す
る。このように水(生理学的サリーン水または静
菌剤の如き生理学的に活性な溶質を含有する水)
を吸着した後、ヒドロゲルは軟らかく、そしてし
なやかになるが同時に強じんでかつ引裂きに対し
て抵抗を示す。該レンズは従来ヒドロゲルコンタ
クトレンズとして用いられて来た材料よりも幾分
かは剛性であり、そしてその結果として目の輪郭
を従来技術の材料よりも広い範囲とし、また横断
面を厚くしてよく、代表的には0.05ないし0.15mm
の厚さであつて、この薄い面は従来技術の材料よ
りも涙を実質的によく浸透させる。さらに、増大
した剛性はまばたきによる変形を防ぎ、視野の変
化およびゆがみの結果として生じる常に変化する
視覚表面を防ぐ。もし正確に作られているとすれ
ば角膜と一致するために適当なしなやかさである
が、また、それらは十分に剛性であつてその形状
を保ちレンズの下を涙が流れることを許容する。
このことはレンズで覆われた部分に新しい涙およ
び栄養物を供給するためにそしてレンズの下にた
まつた分解生成物を除くために有益である。さら
に、レンズの外面のわん曲は涙の流れが最大とな
るような意図および作用を許容するのに十分な剛
性を有する材料である。
Table: The copolymer of Example 15 was good for making contact lenses. Considering Example 4-17, the ratio of 2,3-dihydroxypropyl methacrylate to methyl methacrylate was about 1.5:1 2,
The concentration of isopropyl percarbonate to 3-dihydroxypropyl methacrylate is approximately 0.02.
Weight percentages and reaction temperatures of 40° C. and preferably curing have been found to be preferred for the production of contact lenses. Example 18 Similar results were expected when the method of Example 13 was repeated substituting ethyl methacrylate for methyl acrylate. Example 19 Similar results were expected when the method of Example 3 was carried out replacing methyl methacrylate with methyl acrylate. Example 20 The method of Example 3 was repeated substituting 2,3-dihydroxypropyl acrylate for 2,3-dihydroxypropyl methacrylate. Example 21 200 g (1.406 mol) of glycidyl methacrylate, 300 ml of water and 0.5 ml of concentrated sulfuric acid were mixed at 24-29°C.
The mixture was stirred for several days. The pH of the resulting clear solution was 2.0. Neutralized to pH 7.0 with 10% aqueous sodium hydroxide solution. This solution was then diluted with one portion of ether.
Extracted 6 times with 100 ml. The aqueous phase was stirred and saturated with sodium chloride. The resulting two-phase mixture was separated by filtration. The two-phase system was then extracted six times with 100 ml portions of methylene chloride. The extracts were combined and stored in a separatory funnel in the refrigerator overnight to clarify. The organic phase is separated and concentrated under reduced pressure;
118.7 g of clear viscous liquid was obtained. It consisted primarily of glyceryl methacrylate, but contained 2.19 wt% of unreacted glycidyl methacrylate. A portion of this reaction product was mixed with 26.1 g of methyl methacrylate. The solution was treated with sodium sulfate to dryness and the resulting mixture was filtered. Isopropyl percarbonate solution
18.2g and placed in four large treated test tubes. Blow nitrogen gas into each tube for 2 minutes,
The tube was cooled to -30°C, evacuated, and filled three times with nitrogen gas and sealed under vacuum. After covering the tube opening with wax, the tube was left standing in a constant temperature bath at 40° C. for 5 hours. The tube was then heated to 75°C.
It was left in the oven overnight. The next morning, the temperature was raised to 90°C for one hour. Thereafter, the test tube was cooled. Test buttons were made from this batch, which showed a hydration rate of 39.3% and an expansion rate of 17.9%. When glyceral methacrylate is further extracted with solvent until the content of unreacted epoxide is 1.06%, the hydration rate increases.
52.8% polymer was obtained. The hydrogel has excellent material properties for application in soft contact lenses. Thus water (physiological saline water or water containing physiologically active solutes such as bacteriostatic agents)
After adsorption, the hydrogel becomes soft and pliable, but at the same time tough and resistant to tearing. The lenses are somewhat more rigid than materials traditionally used for hydrogel contact lenses, and as a result may provide a wider range of eye contours and a thicker cross-section than prior art materials. , typically 0.05 to 0.15mm
thickness, and this thinner surface provides substantially better tear penetration than prior art materials. Additionally, the increased stiffness prevents deformation due to blinking and prevents a constantly changing visual surface resulting from changes and distortions in the visual field. If made correctly, they are suitably pliable to conform to the cornea, but also sufficiently rigid to hold their shape and allow tears to flow under the lens.
This is beneficial to supply fresh tears and nutrients to the lens-covered area and to remove breakdown products that have accumulated under the lens. Additionally, the curvature of the outer surface of the lens is a material with sufficient stiffness to allow for manipulation and manipulation to maximize tear flow.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 2,3−ジヒドロキシプロピル メタクリレ
ートおよびメチルメタクリレートの共重合によつ
て製造したコンタクトレンズにおいて、該レンズ
は水和すると約17ないし19%の線膨張を起こすよ
うなヒドロゲルであり、約37ないし42%の液体を
吸収し、そして約46ないし49のジユーロメーター
硬度を有することを特徴とするコンタクトレン
ズ。
1 A contact lens produced by copolymerization of 2,3-dihydroxypropyl methacrylate and methyl methacrylate, which is a hydrogel that undergoes linear expansion of about 17 to 19% upon hydration, and about 37 to 42% A contact lens having a diurometer hardness of about 46 to 49.
JP57093947A 1972-10-02 1982-06-01 Contact lens Granted JPS589121A (en)

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