JPS6289926A - ソフトコンタクトレンズの表面処理法 - 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】 光凱■分■ 本発明はソフトコンタクトレンズとして有用な親水性の
プラスチック材料に関する。更に詳しくは、本発明は親
水性のソフトコンタクトレンズをその装着中の蛋白質の
付着と拡散に対して抵抗性となし、かつレンズの機械的
強度を改善する同コンタクトレンズの処理に関する。

宵五艮街 ソフトコンタクトレンズとして有用な親水性重合体は、
典形的には、１種又は２種以上のヒドロキシル基含有単
量体から得られるわずかに架橋した共重合体である。こ
れらの重合体は、この技術分野で一般に知られているよ
うに、水和状態にあるとき「ヒドロゲル」と称され、一
方乾燥状態にあるとき「キセロゲル」と称される。また
、コンタクトレンズの形状を取るキセロゲルは「レプリ
カ」と称される。これらのゲルは凝集性の三次元重合体
構造物又は同網状体と定義することができるもので、こ
れら構造物又は網状体は大量の水を溶解することなしに
吸収する能力を有する。現時点て、ソフトコンタクトレ
ンズとして特に商業的に受は入れられている重合体ヒド
ロゲルの特定の群はアクリルエステル類に由来するもの
である。

ウィッチターフ（ｌす１ｃｈｔｅｒｔｅ　）とリム（１
ｍ）に付与された米国特許第２．９７６、５７６号及び
同第３、２２０．９６０号がソフトコンタクトレンズの
製造にアクリルエステルのヒドロゲルを使用することを
述べる初期の特許である。その後に発行された多数の特
許明細書並びに技術短文は多数の他のアクリルエステル
タイプの重合体の製造及び／又は重合体中の共単量体の
含有割合に関する。

たいていの場合、アクリルエステルヒドロゲルは全て、
過半量の、エステル部分が少なくとも１個の親水性基を
有するアクリル酸又はメタクリル酸の水溶性モノエステ
ルと少量の、その親水性基含有単量体が重合するにつれ
てそれを架橋するアクリル酸又はメタクリル酸の二官能
性ジエステルとを共重合することによって透導される。

重合体ヒドロゲルから成形加工して造られる現在使用さ
れているコンタクトレンズは従来のハードコンタクトレ
ンズよりはるかに軟かく、装着者が比較的不快感なしに
装着することができるが、これにもかかわらずこれらの
コンタクトレンズには幾つかの欠点となる性質があり、
完全には満足できるものではなかった。ヒドロゲルレン
ズはその表面上及び孔内で病原性バクテリア及びファフ
ジが生育するのに適している。従って、レンズを規則的
に洗い、消毒しないならば、あるいはレンズを汚染され
た溶液に入れて貯蔵するならば、レンズ材料はその柔軟
な、親水性の重合体構造に基因して病原菌を容易に吸収
することができる。不適当な清浄法及び／又は消毒法に
より発生する角膜損傷性の化学物質もまた同じようにし
てレンズ材料に入り得る。また、この柔軟な親水性の重
合体構造のために、目の環境に存在する蛋白質及び他の
正常物質がレンズに容易に付着し、及び／又は使用につ
れてレンズを通して拡散して行くことができる。更に、
これらのレンズはハードレンズより機械的にははるかに
弱く、そのため特に永和されているときに裂けのような
損傷を受ける。

従って、使用中の蛋白質及び脂質の付着、拡散を相当程
度に抑制し、かつレンズの機械的強度を改善し、同時に
ヒドロゲル状態での快適な装着にも配慮がなされている
、特に乾燥状態、すなわちキセロゲル状態でのソフトコ
ンタクトレンズの処理法を開発することが望ましい。

本発明の開示 本発明はレンズから有機質タイプの不純物の抽出を改善
するよう蛋白質及び脂質の付着を抑制し、かつソフトコ
ンタクトレンズの機械的強度を改善し、同時に水和状態
での装着快適性をそのまま維持するソフトコンタクトレ
ンズの処理法を提供するものである。

本発明はまた蛋白質及び脂質の付着に対して抵抗性であ
るソフトコンタクトレンズを包含する。

本発明によれば、レンズの装着中にレンズの曇り及び変
色を助長する物質の付着とその拡散、蓄積に対する抵抗
性を高め、レンズから有機質タイプの不純物を抽出する
のを容易にし、しかもレンズの機械的強度を改善するソ
フトコンタクトレンズの処理法が提供される。この処理
法はヒドロキン用基含有アクリルエステル系ソフトコン
タクトレンズ又はレプリカの表面をその表面の重合体分
子に結合しているヒドロキシル基の−［−エステル化す
るように有機酸無水物で処理することから成る。

この方法は、所望によっては、処理に先き立って、又は
処理中にレンズ又はレプリカの表面領域を一部膨潤する
媒体の存在下で行われる。

一般的には、後記で定義される通りの、有機酸無水物の
適当な官能基と反応しく尋るヒドロキシル基を含有する
ものであればいかなる重合体も本発明により好適に処理
することができる。ヒドロキシルエーテル基を含有する
アクリル系重合体が現在商業的に広く受は入れられてい
る。従って、このようなアクリルエステルを特に参照し
て説明するものとする。

例えば２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ
）とエチレングリコールジメタクリレ−Ｉ−（ＥＧＤＭ
Ａ）とを共重合させてアクリルエステル系親水性重合体
を製造することは以前から知られており、米国特許第２
，９７６．５７６号及び同３．２２０，９６０号に記載
されている。最近の特許は、とりわけヒドロキシアルキ
ルメタクリレートとビニルピロリドンとの共重合体を含
めて従来の基本的共重合体の各種変性に関する。例えば
、セーダーマン（Ｓｅｉｄｅｒｍａｎ　）に付与された
米国特許第３．５（１３，３９３号を初めとする一連の
米国特許を参照されたい。

本発明の方法により処理されるレンズは、過半割合のＨ
ＥＭＡ、グリセリルメタクリレート（ＧＭＡ）又は両者
の混合物の少割合のメチルメタクリレート（ＭＭＡ）　
、ＥＣ；ＤＭＡのようなジエステル、ビニルピロリドン
又はその他の単量体とから成る重合体から形成するのが
好ましい。Ｎ−メチルピロリドン又は同様の可塑剤が存
在してもよく、また重合体は任意、適当なタイプの重合
触媒を含有していてもよい。クロフィルコンＡ（ｃｒｏ
ｆｉｌｃｏｎ　Ａ　）として薬品名に関する米国特許辞
典に載る公知の物質が特に好ましい。この物質はグリセ
リルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合
体で、共重合体の硬化時の収縮を制御する物質、例えば
Ｎ−メチルピロリドンを含有していることができる。

重合体について所望の処理を行うために有機酸無水物か
ら成る試剤を用いる。適当な酸無水物は他の官能基を含
まないのが好ましく、そして好ましくはその有機（非カ
ルボキシル）部分がＣ１〜Ｃ，アルキル（シクロアルキ
ルを含む）、ハロゲン置換Ｃ，−Ｃ，アルキル又はシリ
ルオキシ置換０１〜Ｃ８アルキルである場合の有機酸無
水物である。現在のところ特に好ましい化合物は無水酢
酸、無水トリメチル酢酸（無水ビパル酸）及び無水トリ
フルオロ酢酸である。

処理は緩塩基、例えばピリジン；トリメチルアミン若し
くはトリエチルアミンのような三級アミン；Ｎ、Ｎ−ジ
メチル−４−アミノピリジン又は４−ピロリジルピリジ
ンの存在下で行うのが好ましい。

処理はまた有機酸無水物用の適当な媒体の存在下で行う
のが好ましい。「適当な媒体」とは、有機酸無水物及び
緩塩基（存在する場合）と溶液を形成し、かつ、レンズ
材料には悪影響を及ぼさない媒体を意味する。適当な媒
体の典形例は非プロトン系溶媒で、例えば脂肪族又は芳
香族の炭化水素（例えば、ベンゼン又はトルエン）及び
ハロゲン化炭化水素（例えば、ＣＣｌ４又はＣＨＣｊ２
．）がある。この媒体はレンズのレプリカ構造を著しく
膨潤（溶媒和）させてはならない、というのはそのよう
な膨潤が起るとレンズ材料全体に反応が波及し得るから
である。例えば、水は適当な溶媒ではない。他の高度に
極性の、又はプロトン系液体、例えばアルコールも適当
な媒体とはなりそうにない。

しかし、処理用試剤がレンズ材料により深く浸透（すな
わち、材料をより深く変性する）方が望ましい場合は、
キセロゲル、すなわちレプリカ構造体の表面領域をわず
かに膨潤させる媒体を選ぶことができる。こうすれば、
表面を一層均一に変性することもできる。わずかな膨潤
を引き起す適当な媒体としてＮ、Ｎ−ジメチルアセトア
ミドがある。

酸無水物は媒体に対して容量基準で１０〜３０％の量で
、例えば約２０％の量で存在するのが典形的であり、ま
た緩塩基はトルエンの部数（容量）、２０部の無水酢酸
及び２部のピリジンに対して１〜５容量％、例えば約２
容量％の量で存在するのが典形的である。

前記のように、本発明の方法はレンズ又はレプリカを前
記試剤の任意の１種とレンズ材料の表面について所望の
変性を行うのに十分な時間接触させることから成る。こ
の方法を実施するのに接触レンズ材料を選択された試剤
又はその溶液に単に浸漬し、一般に０°〜約７０°Ｃの
範囲の温度で約５分〜約３時間の範囲の時間維持するだ
けでよい。

もちろん、いかなる個別処理についても最も満足できる
反応時間はおおむね温度に反比例する、すなわち処理の
所要実施時間は典形的には反応温度が高くなるにつれて
短かくなるということを理解巳なければならない。特に
満足できる結果は２５゜〜５０　’Ｃの反応温度と２０
〜６０分の反応時間を用いるときに得られる。

限られた範囲で所望の処理時間を達成するために、レン
ズをキャリアーに取り付け、ドラムの周囲に作られた螺
旋路の中を移動するベルトに前記キャリアーを支持する
ことによって処理を行゛うことができる。こうするとレ
ンズの所要処理空間を少なくすることが可能になること
に加えて、更に加工区域内での搬送装置の潤滑が回避す
ることが可能となり、かくしてまた加工液と処理されて
いるレンズが潤滑剤で汚染される可能性も回避できるよ
うになる。エステル化反応を実施するのに用いられる液
体の混合物にトルエンがあり、従って搬送装置の設計の
際には溶剤蒸気のフラッシュを回避するように金属対金
属の接触は避けなければならない。レンズのキャリアー
を装着するベルトは、例えば可撓性ケーブルの形態をし
た可撓性の非金属材料から作る。レンズキャリアーはケ
ーブルにクランプで止めることができる。ドラムが固定
されている液体の浴を通してレンズキャリアーを移動さ
せる、ドラムをめぐってのケーブルの移動は螺旋路を設
けることによって達成することができる。この螺旋路は
ドラムの回転につれてケーブルがたどる通路となるよう
にドラムを取り囲んで特定のピッチとピッチ直径を持つ
スチールのスプリングを巻くことによって得られる。レ
ンズを加工するのに必要とされる各種処理浴にこのタイ
プの装置を使用すると、その経路の必要長をレンズが直
線路を単に進む場合に必要とされる経路長の約１／２０
まで短かくすることが可能となる。

かくして、比較的長い処理時間が必要とされるにもかか
わらず、本発明の方法は連続法で、しかも工業規模で実
施可能である。

本発明の処理はレンズ又はレプリカの表面の、又は表面
近傍におけるヒドロキシル基の前記試剤によるエステル
化によって行われると考えられる。

この試剤を使用して行われる処理はまたレンズからの有
機質タイプの不純物（残留単量体及び希釈剤、低分子量
重合体、縁取り及び磨きにおいて用いられるシリコーン
油のような溶剤、レンズの金型から出る汚染物質等）の
除去を容易にすると考えられる。処理剤とレンズ材料中
に存在するかもしれない水との反応は清浄用溶媒（典形
的には疎水性溶媒）がレンズ材料に浸入するのを助長し
、従ってそれら溶媒の効果を高める。

処理が完了したら、処理されたレンズ材料を処理剤から
取り出し、弗素化炭化水素溶媒又は同様の清浄剤でよく
洗浄し、次いで常法で、例えば水中で２時間煮沸処理し
てレンズ材料を水和させ、かつレンズ中に存在する全て
の残留水溶性物質を除去する。レンズは次に更に浸出を
行うために、またレンズを販売用の最終形態にするため
に適当な媒体、例えば水又は生理食塩水に軟浸してもよ
い。

本発明の方法で処理されたレンズはその最終販売形態に
おいて中心厚さが０．（１３〜０．２０１１の範囲にあ
るレンズとなっているのが好ましい。はとんどの処理レ
ンズは０．０８ｎの厚さのオーダーのものである。

未処理レンズ材料に比較して本発明による処理重合体の
改善された、例えば蛋白質及びバクテリアの拡散抑制能
はヒトの涙に模した溶液又は他の適当な媒体にレンズを
長時間軟浸して行われる蛋白質の拡散研究で示された。

ソフトコンタクトレンズ材料の表面又は内部への不透明
化及び／又は変色性物質の移動、浸透を著しく抑制する
ことによって、本発明の方法は現在入手可能のレンズを
越えて著しく改善されたレンズ製品をもたらす。本発明
の処理製品は現在のレンズにより可能な期間よりも更に
長時間にわたってよく澄んで、透明なままであり、装着
者にとって光学的な利益の大きいものである。このこと
は洗浄とはめ替えの頻度を少なくするものである。

次の実施例は本発明を例示、説明するものであって、本
発明を限定するものではない。

実施例１ 下記の組成を有する処理用溶液を調製した。

媒体（下記第１表に記載）：５．０ｍｌ無水酢酸：１．
Ｏｍｆ ピリジン：０．１ｍ６ クロフィルコンＡから成形したレンズを乾燥しく真空デ
シケータ−使用）、これを前記処理溶液に４５℃で１時
間、次いで外囲温度（約２０℃）で１時間浸漬した。処
理溶液からレンズを取り出し、これをデュポン社（１）
ｕＰｏｎ　ｔ）から商標名ｒＴＦフレオン（ＴＦ　ＦＲ
ＥＯＮ）　Ｊで市販される弗素化炭化水素溶媒を用いて
洗浄した。レンズの物理的、光学的性質を次に観察した
。結果は第１表に示す通りであった。

第一」ニー表 ＩＡ　　　ヘキサン　　　　２相系 ＩＢ“　　トルエン　　　　水和後レンズ表面にわずか
によじれ発生 ＩＣアセトニトリル　レンズが膨潤、水和後不透明とな
る ＩＤ　　　メチルエチル　　わずかに膨潤、水和表面ケ
トン　　　　にクラックが認められるＴＥ”　　ＣＣ１
ａ　　　　　　　ＩＢの結果と同じ■ビ　ＣＨＣＥ、　
　　　　　ＩＨの結果と同じ１Ｇ”　　ベンゼン　　　
　ＩＢの結果と同じ＊これらの系が最も有望であること
が判明した。

実施例２ クロフィルコンＡ製レンズを乾燥しく真空デシケータ−
使用）、以下の第■表に示す通りの色々な条件下で媒体
を５．Ｏｍｌ、処理試剤を１．０ｍｊ２、ピリジンをＯ
，１ｍＡ含有する溶液に浸漬した。

男−」Ｌ−表 ■八　２０分　４５℃　トルエン　無水酢酸ＵＢ　　５
０分　４５℃　トルエン　無水酢酸１１Ｃ２０分　４５
℃　Ｃｆ１４　　　無水酢酸ＨＤ　　５０分　４５℃　
ＣＣａ、　　　無水酢酸１１Ｅ　　２０分４５℃　トル
エン　無水トリフルオロ酢酸 ＩＴＦ　　３ｏ分ｏ℃　トルエン　無水トリフルオロ酢
酸 処理溶液からレンズを取り出し、ｒＴＦフレオン」を用
いて洗浄した。次いで、レンズの物理的、光学的性質を
観察した。処理レンズは全て物理的に、かつ光学的に満
足できるものであった。

実施例３ レンズ試料Ｉ［Ａ、ｎＢ、ＩＩＣ及びＩＦＦを未処理の
クロフィルコンＡ製対照レンズと共に蛋白質の付着程度
を定量する試験に供した。すなわち、各レンズをリゾチ
ーム含有試験溶液に浸漬した。レンズを取り出し、洗浄
し、次いで各レンズをｐ−トルエンスルホン酸溶液に約
１２０　’Ｃで約２４時量大れて付着蛋白質を加水分解
した。レンズをそれぞれの加水分解管から取り出し、残
留加水分解物をＮａＯＨを用いてｐｌ＋約３．５に調整
した。加水分解物を、ノルロイシンを内部標準として使
用して、ＨＰＬＣ（イオン交換カラム使用）でアルギニ
ン含量について分析し、蛋白質の付着量を表面積の関数
として計算した。結果を第■表に示す。

対照　　　　２２（１０　　　　　１（１０ＩｒＡ　　
　　　　８５０　　　　　１（１０ｎＢ　　　　　　４
（１０　　　　　１（１０ｎｃ　　　　　　４（１０　
　　　　　６０ＩＩＦ　　　　　１３５０　　　　　３
（１０表より、本発明による処理で蛋白質の付着程度が
劇的に低下することが分かる。

実施例１１ クロフィルコンＡから造った真空乾燥レンズをトルエン
５．Ｏ＋ｎＬ無水酢酸１．ＯｍＬピリジン０．１１ＴＩ
β含有する処理溶液で外囲温度において色色な時間処理
した。処理に続いて、レンズを清浄にし、水和の程度を
常法、すなわち水和状態及び無水状態のレンズを秤量す
ることによって求めた。

乾燥レンズの重量はレンズ当り１４．２４〜１５．４１
　ｍｇの範囲であったが、一方水和レンズの重量はレン
ズ当り２５．９３〜２７．８３　ｍｇの範囲であった。

結果を第■表に示す。

第■表 時　間　　水和率、％（Ｓ、Ｄ、％） Ｏ（対照＞　　　　４４．１％（１，４）１０分　　　
　４４．７％（１，６） ３０分　　　　４４．５％（２，１） この結果は、処理レンズと未処理レンズ間の水和の程度
に有意差はないことを示している。

実施例５ クロフィルコンＡのレンズを以下の第７表に示す通り、
色々な条件下で媒体５．ＯｍＡ、試剤１．Ｏｍβ、ピリ
ジン０．１ｍｌを含有する溶液に浸漬した。

第７表 一槻児一啼皿一星庶媒体　　試　剤 ＶＡ　　２０分　４５℃　トルエン　無水トリメチル酢
酸ＶＢ　　４５分２０℃　トルエン　無水トリメチル酢
酸処理溶液からレンズを取り出し、ｒＴＦフレオン」の
商標名で市販される物質を用いて洗浄した。

次いで、レンズの物理的、光学的性質を観察した。

その結果、処理レンズは全て物理的にも、また光学的に
は満足できるものであった。

実施例６ ２−ヒドロキシエチルメタクリレートカラ作ったレンズ
を実施例２〜４の方法を用いて試験し、それら実施例に
匹敵する結果を得た。

実施例７ クロフィルコンＡのレンズを次の成分 トルエン　　　　　　　　　　　７４．７容量％無水酢
酸　　　　　　　　　　　１５，０容量％ピリジン　　
　　　　　　　　　３．３容量％Ｎ−メチルー２−ピロ
リドン　　７．０容量％を含有する溶液に４０°Ｃで２
０分間浸漬した。処理溶液からレンズを取り出し、ｒＴ
Ｆフレオン」を用いて洗浄した。次いでレンズの物理的
、光学的性質を観察した。処理レンズは全て物理的にも
、光学的にも満足できるものであった。

実施例８ ピリジンの代りにＮ、Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジ
ンを用いて前記実施例５と同じ方法を繰り返した。

実施例９ ピリジンの代りにＮ、Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジ
ン（ＤＭＡＰ）又は４−ピロリジルピリジン（Ｐ　Ｐ）
を、また無水トリメチル酢酸の代りに無水プロピオン酸
、無水ｎ−酪酸又は無水ヘキサン酸を用いて前記実施例
５で行った方法を繰り返した。ＤＭＡＰ及びＰＰは両方
共成無水物の活性を高め、物理的にも、また光学的にも
満足できるレンズを与えた。

以上の実施例から分かるように、本発明の処理は蛋白質
の付着が未処理対照レンズより劇的に低下しているレン
ズを与える。これらの処理レンズはまた改良された機械
的性質、例えば改良された引裂強度及び同モジュラスを
有し、しかも光学的性質及び物理的性質も実質的に何ん
らの影響も受けずに維持されている（最新の実施例があ
るが、これらの実施例は上記のことを支持していること
に加えて、熱消毒がレンズの性能に悪影響を及ぼさない
ことを示している）。

以上、本発明を特定の態様を参照して説明したが、本発
明にはその真の精神及び範囲から逸脱しない範囲でいろ
いろな変更を加え、かつ均等物、均等条件で置換し得る
ことは当業者であれば理解できると考える。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒドロキシル基含有アクリルエステル系ソフトコ
   ンタクトレンズ又は同レンズレプリカを有機酸無水物か
   ら成る試剤と接触させることを特徴とする、レンズの装
   着中にレンズの曇り及び変色を助長する物質の付着とそ
   の拡散、蓄積に対するレンズの抵抗性を高める方法。
2. （２）前記有機酸無水物の有機（非カルボキシル）部分
   がＣ＿１〜Ｃ＿３アルキル（シクロアルキルを含む）、
   ハロゲン置換Ｃ＿１〜Ｃ＿６アルキル及びシリルオキシ
   置換Ｃ＿１〜Ｃ＿６アルキルより成る群から選ばれたも
   のである特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）前記有機酸無水物が無水酢酸である特許請求の範
   囲第２項に記載の方法。
4. （４）前記有機酸無水物が無水トリメチル酢酸である特
   許請求の範囲第２項に記載の方法。
5. （５）前記有機酸無水物が無水トリフルオロ酢酸である
   特許請求の範囲第２項に記載の方法。
6. （６）前記接触処理を０℃乃至７０℃の温度で行う特許
   請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の方
   法。
7. （７）前記接触処理を２５℃乃至５０℃の温度で行う特
   許請求の範囲第６項に記載の方法。
8. （８）前記試剤が緩塩基を含む特許請求の範囲第１項乃
   至第７項のいずれか１項に記載の方法。
9. （９）前記緩塩基がピリジン、トリメチルアミン、トリ
   エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン
   及び４−ピロリジルピリジンより成る群から選択された
   ものである特許請求の範囲第８項に記載の方法。
10. （１０）前記緩塩基がピリジンである特許請求の範囲第
    ９項に記載の方法。
11. （１１）前記有機酸無水物と溶液を形成する媒体の存在
    下でソフトコンタクトレンズを該無水物と接触させる特
    許請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれか１項に記載
    の方法。
12. （１２）前記媒体が脂肪炭化水素、芳香族炭化水素及び
    ハロゲン置換炭化水素より成る群から選ばれたものであ
    る特許請求の範囲第１１項に記載の方法。
13. （１３）前記媒体がトルエンである特許請求の範囲第１
    ２項に記載の方法。
14. （１４）前記媒体がソフトコンタクトレンズ又は同レプ
    リカをわずかに膨潤させるものである特許請求の範囲第
    １１項に記載の方法。
15. （１５）前記媒体がＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドから
    成る特許請求の範囲第１４項に記載の方法。