JPS6339046B2 - - Google Patents

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JPS6339046B2
JPS6339046B2 JP9320780A JP9320780A JPS6339046B2 JP S6339046 B2 JPS6339046 B2 JP S6339046B2 JP 9320780 A JP9320780 A JP 9320780A JP 9320780 A JP9320780 A JP 9320780A JP S6339046 B2 JPS6339046 B2 JP S6339046B2
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JP
Japan
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lens
water
rod
hydrophilic
hydration
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Application number
JP9320780A
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Japanese (ja)
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JPS5650313A (en
Inventor
Ii Erikuson Chaaruzu
Enu Niogii Amuaa
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.)
PURESHIJON KOSUMETSUTO CO Inc
Original Assignee
PURESHIJON KOSUMETSUTO CO Inc
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Publication date
Application filed by PURESHIJON KOSUMETSUTO CO Inc filed Critical PURESHIJON KOSUMETSUTO CO Inc
Priority to JP9320780A priority Critical patent/JPS5650313A/en
Publication of JPS5650313A publication Critical patent/JPS5650313A/en
Publication of JPS6339046B2 publication Critical patent/JPS6339046B2/ja
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Description

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

本発明は少なくとも一部分が親水性ポリマーか
らなるポリマーシエイプ(shape)、特に水のポ
リマーマトリツクスへの吸収によるストレスや歪
を最少にしなければならない水のある環境で有効
に使用できる補綴乃至は代替装置
(prostheticdevices)すなわち人体の器管、組織
の一部に代る人工の装置に関する。 本発明は更にその中央部から周辺部への物理的
特性に段階乃至は変化のあるコンタクトレンズ及
びその製造法に関する。 本発明は又特に比較的硬い中央部と柔かい親水
性の周辺部を有する新しいコンタクトレンズに関
する。 本発明は更にポリマー、特にコンタクトレンズ
や他の代替装置の製作に適した親水性ポリマーに
関する。 これまでに代替装置、特にプラスチツクのコン
タクトレンズに使用される種々の親水性材料が提
案されてきた。僅かに交叉結合されたヒドロゲル
構造を与えられている水および水性溶媒と親和力
のある親水性グループを含むヒドロキシアルキル
メタクリレートのような材料から形成されたヒド
ロゲルがこの種のレンズを作るのに使用された。
しかし柔かいゼリー状の粘弾性(elastic
consistency)を有するヒドロゲルから作られた
コンタクトレンズは眼に当てがつたり、ここから
取去ることが困難であることが知られている。 この種のレンズを眼球から取り外すには無理な
動作が必要であるから、このため傷や剥離が時々
生じる。これは従来のコンタクトレンズが眼球の
角膜で涙の層の上に載らないで角膜の上皮に接着
し、このため眼の前房から出る代謝流出物を変え
てしまう。 他の親水性プラスチツクコンタクトレンズが提
案されているが、このレンズの材料の親水性ポリ
マーは約50乃至約95重量%のヒドロキシアルキル
アクリレートあるいはメタクリレートと約35重量
%までの小量のアルキルアクリレートあるいはメ
タクリレートおよび約1乃至50重量%の交叉結合
モノマーとの混合物から作られている。このよう
にして作られたポリマーは改良された水湿潤特性
を有するコンタクト材料として使用できるが、コ
ンタクトレンズの成形に必要な硬化操作中にこわ
れやすく、充分に磨くことができない。この材料
から作られたレンズは時間の経過および使用によ
り品質が低下し平坦になつたり歪んだりして、矯
正力や他のレンズのパラメータが変化してしま
う。この材料で作られたレンズは更に、空気中に
放置されると、急速に乾燥し、また水和のあとの
処理中に比較的低い強さを示す。 硬い中央部と眼球の表面に一致する形状の比較
的柔かい周辺部を有するコンタクトレンズも公知
である。ジヨントレヴオールデカールの英国特許
第1045065号明細書によれば例えば高い光学的品
質を有するアクリルプラスチツクのような従来の
硬いプラスチツクレンズに使用される普通の材料
から成つている中央のレンズを柔かいポリマーで
周辺を包囲することを提案している。この特許は
エポキシ樹脂がレンズの材料に有効に使用できる
ことを示している。周辺部の材料は柔かいエポキ
シプラスチツク、塩化ポリビニール、塩化ビニー
ルとビニールアセテートの共重合体、エチレン、
ポリエチレンのふつ化共重合体などの重合体から
選ばれる。 硬い中央部と柔かい周辺部を有するコンタクト
レンズを提供するために従来技術の方法を併用す
る試みが行なわれたが、水和すると相当な残留ス
トレスとこれに基づく歪が生じることが判明し
た。レンズの周辺部の材料を従来親水性のある柔
かいコンタクトレンズを作るのに使用される公知
の親水性材料で作り中央部の公知の硬いコンタク
トレンズ材料と組合わせても、受容できるレンズ
が得られなかつた。この複合レンズは水和により
きびしい歪としばしば完全な分離が生じる。 同様に心臓血管装置、子宮内装置、弁、管その
他の体内注入物のような他の代替装置においては
親水性面が装置に密着するが、水和によるストレ
スのためにコーテイング部分がひび割れしたり、
水の吸収による不均一な膨張あるは歪による他の
欠陥を露呈することが判明した。 本発明の主たる目的は、水和によつてもストレ
ス、歪および膨張を呈しない親水性ポリマー材料
により少なくともその一部が構成された人体器管
組織等の代替装置を提供するにある。 本発明の他の目的は、重合と水和のあとでもス
トレス、歪、膨張のない新しい親水性ポリマーを
提供するにある。 本発明の目的は、その中央部から周辺部にかけ
て物理的特性に段階差のあるコンタクトレンズを
提供するにある。 本発明の更に他の目的は柔かく、親水性があり
水和のあと高い強度を有し、時間の経過にともな
う劣化がなく、空気中に露呈されたとき水和され
た水の放出が比較的遅く、光学的特性が優れてい
て、優秀な研磨性があり、コンタクトレンズの製
作の容易性といつたコンタクトレンズの製造上の
優れた特性をもつた新しいポリマーを提供するに
ある。 本発明の更に他の目的は、水に浸されたときの
親和性ポリマーのストレスと歪を除くための手段
を提供するにある。 本発明の特別な目的は、比較的硬い中央部と柔
かい周辺部を有し、ポリマーの水和によるストレ
スと歪を最少にするか或いはなくしたコンタクト
レンズを提供するにある。 本発明は新しいタイプの代替装置と、この種の
装置の製造に使用する材料の新しい組成、特にあ
まり大きな歪が許容されないコンタクトレンズお
よび水の環境で使用される他の親水性ポリマー構
造体を提供するにある。 本発明によつて提供されるコンタクトレンズ或
いは他の代替装置は、その硬さ、色、密度、吸水
度、天然色性(photochromicity)、光透過度、
不透明度、屈折率、および部分的着色性といつた
特性の漸次的変化性を、使用された親水性ポリマ
ーの水和による残留ストレスや歪を生ずることな
く有している。レンズの周辺部は、交叉結合剤と
水溶性不活性物質の存在の下に親水性非水溶性モ
ノマーと共重合された水溶性ビニールモノマーか
ら作られた親水性共重合体である。上記不活性物
質はポリマーを水に接触させることにより実質上
除去される。これを水に接触させたとき、水溶性
不活性物質の相当な部分がポリマーマトリツクス
から除去され、水で置換されたコンタクトレンズ
として使用するのに好ましい柔かい親水性ポリマ
ー構造体となる。レンズのストレスと歪は、ポリ
マーマトリツクス中の水溶性不活性物質を水に置
換するだけで、最少にするか除去できる。コンタ
クトレンズの中央部は異つた組成になつていて、
レンズの物理的特性を段階的に変えることができ
る。この中央部はメソキシエチルメタクリレート
とヒドロキシエチルメタクリレートを交叉結合剤
と組合せた広範囲に交叉結合した共重合体の如き
比較的硬いポリマーから構成される。これらの組
成の割合は周辺部よりも中央部がより硬くなるよ
うに適当に選定される。 本発明のコンタクトレンズを作る一方法では直
径例えば約6〜7ミリのロツド状中心部材をポリ
マーで作る。コンタクトレンズの中心部のポリマ
ーシステムとしては比較的硬い共重合体が普通選
ばれる。そしてこのロツド状部材の外周に、より
低い硬度を有する親水性のポリマーからなり中心
部と融和する円筒状の周辺部が形成される。重合
に影響を与えることのない適当な水溶性不活性物
質がロツドの外周部の形成に使用される重合系の
マトリツクス全体にわたつて溶解される。この水
溶性不活性物質は、水と接触したとき、親水性ポ
リマーの水和に起因するストレスと歪を除去する
か或いは最少にするためのものである。 中央から周辺縁にかけて段階的な諸特性を有す
る、本発明の複数個のコンタクトレンズを形成す
る一方法では、第1セツトの諸特性を有する第1
ポリマー物質からロツド状の部材を形成し、前記
ロツド状部材の周囲に少なくとも1層の第2のポ
リマー物質を重合させる。ここで前記第2ポリマ
ー物質は、前記ロツド状部材より比較的軟質であ
る点を含め、膨水性で、前記ロツド状部材と相容
性の親水性ポリマーからなる、第2セツトの諸特
性を有する。更に、前記1層は、水溶性固体不活
性物質を含む。こうして形成された複合ロツド状
部材を輪切りにし、複数個のコンタクトレンズ用
ブランクとし、これらブランクの各々を研摩し、
コンタトレンズに作り上げる。その後、前記レン
ズを水和して前記水溶性固体不活性物質を除い
て、水と置換し、水和後にストレス及び歪が相対
的にない複数個の複合レンズを作ることができ
る。 本発明のコンタクトレンズを形成する他の方法
では、レンズの外径寸法が例えば14ミリのロツド
を水溶性不活性物質を含む重合体で作る。レンズ
の中央部と同寸の孔をこのロツドの中央にあけこ
の孔の中に外周の物質に適応する重合体を形成す
る。得られた複合ロツドは中心コアと外周部とが
異つた特性を有する同心状の構造を有する。もし
特性の段階的変化が所望ならば、成形工程を所望
の回数だけ繰返せばよい。このとき充填のための
各々の連続した孔あけは、段々小さい径のドリル
を使用する。使用する充填材は、近接するポリマ
ーと異つた特性を有するポリマーを生ずるモノマ
ーの混合物である。例えば内側は周辺部に比べて
硬く、疎水性ポリマーが使用される。所望の他の
種々の物理的特性を有するポリマーを使用するこ
とももちろんできる。 上述の複合ロツド状ブランクの製造において、
仕上つたレンズを識別するための一つ或いはそれ
以上の印を付けることができる。例えば一人の患
者用に作られた二個のレンズの一方に印をつけ、
これによつて患者が、どちらかが左或いは右の目
のレンズかを知ることができるようにすることは
一般に行なわれている。着色された或いは不透明
な物質の細いロツドを複合ロツドの周辺部或いは
他の適当な位置に組込むことにより、このように
印の付けられたブランクから切られた総てのレン
ズは識別標章を有することになる。このロツドは
使用されたポリマーシステムと相容性のある物質
であればよい。例えば細いカーボンロツド、ダク
ロン(dacron)或いはナイロン、着色されたプ
ラスチツク樹脂からできたロツドを、それが使用
されたモノマーに溶融せずあるいはこの重合を妨
害しない限り、また複合ロツド材料の他の部分と
ともにコンタクトレンズ状に容易に研磨できる限
り、使用できる。 本発明の一つの好ましい実施例において、コン
タクトレンズを作るために使用された複合ロツド
材料は水溶性物質を含む比較的柔かい親水性材料
でとりかこまれた比較的硬いポリマーの内部ロツ
ドから成る。この水溶性不活性物質は、水と接触
することにより親水性ポリマー物質が水を吸収
し、水和されるとき、ポリマーマトリツクスから
除去される。 この複合ロツド部材により熟練した光学技術者
は従来の技術に基いて種々のコンタクトレンズを
作ることができる。レンズのうちの特殊なもの、
例えばシリンダー型、ミオデイスク(myodisc)、
両凸(lenticulars)、プリズム載頭型
(truncations)および他の特殊なレンズも作るこ
とができる。これらのレンズは公知の硬いメチル
メタクリレート材料のレンズ材料からは成形でき
たが、従来の柔かい親水性材料からは作ることが
できず、あるいは作ることができても困難であ
る。残留乱視は、比較的硬い中央部が角膜の形に
一致せず、むしろ角膜の外面を所望の形に変える
という事実によつて補正される。比較的柔かい周
辺部はレンズを目にはめても違和感を少なくして
いる。複合構造はレンズの下の流体の流れを調節
するように設計できるのでレンズは、これと眼球
の表面の間を潤滑する快適な流体クツシヨンを維
持することができる。 コンタクトレンズの一つの特別な実施例はその
中央部から周辺部にかけて色あるいは不透明さの
段階がつけられているので、レンズを通過する光
の透過度が変化する。中央部が全体に不透明なレ
ンズ、あるいは光に対し半透明な中央レンズは斜
視の場合および片方の眼に欠陥があつて、この眼
を光から遮断するかあるいは映像を映さないよう
にし、他の眼を使用し、強化する場合のような治
療目的に有効である。この矯正のために眼科医に
よつて現在使用されている処置は健康な眼をアイ
パツチを用いて完全にふさぎ、劣性な眼の方だけ
を働かせるようにしている。これはアイパツチを
眼の上に置くか、眼鏡の上に黒い遮蔽物を置くこ
とによつて行なわれる。この技術はこのような方
法の必要性を理解できない子供や若年者に適用す
るのは実用的ではなく、しかも見かけ上好ましく
ない。本発明の特殊な実施例において、鮮明なあ
るいは半透明な周辺部は、レンズ全体が不透明で
あるか黒色である場合よりも眼科医がコンタクト
レンズの適応性をより容易に評価するのを助け
る。更に全体に黒いレンズは体裁が悪い。レンズ
を使用している人の他の眼に合わせて着色した着
色不透明の中央部を有するレンズは患者の瞳孔上
の中央部に邪魔ものがあるための体裁の悪さを少
なくする目的に用いることができる。 以下図面の実施例について詳細に説明する。な
お図中同一の番号はそれぞれ同一部分を示す。第
1図は本発明のコンタクトレンズが装着された眼
球の断面図である。眼球は一般に第1図に示すよ
うに網膜10、視神経11、水晶体12、角膜1
4、虹彩19、前房20、下まぶた13および上
まぶた15とからなつている。本発明のコンタク
トレンズはその中央部16が後述するように、特
殊な使用に適した種々の特性を有するポリマー材
料からできている。周辺部18は中央部16に接
合されて中央部16の特性とは異つた特性を有す
るポリマー材料からできている。これについても
後述する。第1図に示すレンズの中央部16は虹
彩19からなる口径を覆うのに十分な直径を有
し、かつ、角膜の球面部に実質上接触する。前記
コンタクトレンズの周辺部18はその内側が中央
部16とはいくぶん異つた曲率半径に研磨されて
いるので、この周辺部は角膜14の周縁部21
に、そこから剥離することなく適切に密着する。 第2図は第1図に示したレンズの拡大断面図で
ある。このレンズは中央部36と周辺部38を有
するロツド状の合成部材から作られたものとして
示してある。中央部36は第一の一連の特性を有
するポリマー材料でできている。ロツドのこの部
分は他のモノマーや交叉結合剤とホモ重合
(homopolymerized)あるいは共重合される水溶
性ビニールモノマーからなる。中央部36の組成
の相対的な割合は意図された特殊な使用分野に望
まれる一連の物理的な特性を有するポリマー組成
を提供するように選ばれる。中央部36のまわり
には水に不溶の親水性モノマー(water
insoluble、hydrophilic monomer)と交叉結合
剤と水溶性ビニールモノマーの共重合体からなる
周辺部38がある。水溶性の不活性物質がこのポ
リマーマトリツクス中に分散されている。モノマ
ーの相対的な組成は、ここでも、意図された特殊
な適用例(使用分野)に望ましい一連の物理的特
性を有するように選ばれる。そし所望なら複合ロ
ツドの外側のまわりに附加的な層を重合してもよ
い。この複合ロツドを第2図に示したような適当
な形に切断し、図のようなレンズの複合構造体と
なるように研磨する。着色剤、乳白剤あるいは他
の添加剤を複合ロツドの一層あるいはそれ以上の
層に添加して、レンズの物理的特性を変えるよう
にしてもよい。例えばきびしい損傷が虹彩や近辺
の眼球組織に生じているような特殊な状況におい
ては、周辺部に顔料を加えて光の透過を阻止する
ことにより人工の虹彩を作ることができる。特殊
な目的に使用するレンズの特別な着色もこの方法
で行なうことができる。 第3図に本発明の他の実施例を示す。この実施
例では物理的な特性が中央部から周辺部にかけて
徐々に変化する。第3図のレンズはその中央部4
0がより硬く、周辺部42がより柔かいポリマー
からできている。このレンズはポリマー系を所望
のシエイプ(shape)に重合し、次にこのポリマ
ーシエイプのある部分を選択的に照射するかある
いはポリマー系に交叉結合を誘起し更に重合を行
なわせる他の公知の方法によつて次に行なわれる
交叉結合を制御することによつて、作られる。 第1図と第2図に関して述べた複合レンズは重
合する前に水溶性不活性物質をモノマーの混合物
に添加することにより水和作用が行なわれるとき
ストレスや歪が惹き起されることなく中央部36
から周辺部38にかけて親水性
(hydrophilicity)や硬さが変化する特性を有す
る。親水性ポリマーの水和作用工程中、上記水溶
性不活性物質を除去すれば、ポリマーシエイプの
ストレスや歪を減少させるかあるいはなくするこ
とができる。親水性の高い中央部36あるいは周
辺部18より極く僅かに硬い中央部が望ましいと
きは、中央部36を作るのに利用されるポリマー
系中に入れる水溶性物質の割合を少くすればよ
い。 硬い中央部と柔かい周辺部を有するコンタクト
レンズを成形する試みにおいて、従来の技術と材
料の組成ではレンズを成形することができないこ
とが判明した。いくつかの試みがなされたが、以
下に概説するように不成功に終つている。以下に
おいて百分率は重量百分率である。 硬い中央部と柔かい周辺部を有するレンズを成
形しようとして、60%のメソキシエチルメタクリ
レートと20%の1,5―ジビニルオキシ―3―オ
キサペンタンとを、窒素の充満したポリエチレン
チユーブ内でアゾビスイソブチロニトリル(以下
AlBNと呼ぶ)を触媒として38%のヒドロキシエ
チルメタクリレートと共重合した。ポリエチレン
チユーブは40℃に加熱されこの温度に30分間維持
された。得られたロツドは60℃で10時間硬化され
た。次にこのロツドは取出されて、直径7ミリに
された。20%のメソキシエチルメタクリレートと
77%のヒドロキシエチルメタクリレートとを2%
の1,5―ジビニルオキシ―3―オキサペンタン
1%のAIBNとともに、前述の成形されたロツド
のまわりに窒素を配して30時間40℃で重合した。
次いでこの複合ロツドを更に60℃で10時間硬化し
た。この材料からレンズをカツトし、このレンズ
を水和のために蒸留水の中に浸した。レンズは平
坦になり、縁が歪んだ。周辺部の曲率が水和前の
曲率に比べて相当変化した。このレンズは親水性
ポリマーマトリツクスが水を吸収したことによる
はげしい歪、ストレスおよびレンズのパラメータ
の変化のため不良品として排除された。 30〜70%のエソキシエチルメタクリレート、2
%の交叉結合剤および残余分がヒドロキシエチル
メタクリレートからなる種々の中央部分と、65〜
95%のヒドロキシエチルメタクリレート、2%の
交叉結合剤および残余分がメソキシエチルメタク
リレートとAIBNの触媒とからなる周縁部とから
なる複合素材を用いてレンズを作るいくつかの他
の試みがなされたが、結果は所望の物質を得るこ
とができなかつた。このようにして作られたレン
ズのうちのいくつかは水和するとこわれ、残りの
レンズは許容できない程度の歪を呈した。この素
材は軟質の親水性レンズの均質ポリマー材料とし
て使用されるときは、成形、研磨の容易性、使用
上の安定性の点で従来の素材よりも実質上改善さ
れた特性を示したが、水和による歪のために硬―
軟のコンタクトレンズとしては適用できないこと
が判明した。 水和の前にポリマーマトリツクス中に水溶性物
質を加えることにより、この水和の際にもポリマ
ーマトリツクスの歪とストレスが生じないように
することにより許容できるレンズを作ることがで
きることができた。次の実施例は実験室において
親水性ポリマー物質から複合コンタクトレンズを
作ることができた成功例を示す。 実施例 1,5―ジビニルオキシ―3―オキサペンタン
2%を交叉結合剤とし交叉結合され、AIBNを触
媒として共重合されたメソキシエチルメタクリレ
ート(40%)とヒドロキシエチルメタクリレート
(58%)の交叉結合コポリマーからなる直径7ミ
リのロツドを前述のように作つた。30%のポリオ
キシエチレングリコール、15.5%のメソキシエチ
ルメタクリレートと2%の1,5―ジビニルオキ
シ―3―オキサペンタンの混合物を触媒としての
AIBN1%の存在の下に先に形成したロツドのま
わりに共重合した。この混合物を40℃で30時間重
合し、次いで60℃で10時間硬化した。複合ロツド
を直径14ミリとなし、多数の円柱状片に切断し、
これからコンタクトレンズを作つた。水和して
も、水和前に研磨されて得た曲率半径に何ら歪の
生じない硬―軟レンズが得られた。これらのレン
ズは中央部の硬さと周辺部の硬さの比が2対1で
あつた。 実施例 3%のエチレングリコールジメチルアクリレー
トで交叉結合されたメソキシエチルメタクリレー
ト(95%)とヒドロキシエチルメタクリレート
(2%)の交叉結合コポリマーの6ミリのロツド
のまわりに、40%のポリオキシエチレングリコー
ル、12%のメソキシエチルメタクリレート、46%
のヒドロエチルメタクリレート、および1.5%の
エチレングリコールジメチルアクリレートの混合
物を0.5%のAIBNを触媒とし、42℃で24時間か
けて重合した。得られた複合ロツドを60℃で12時
間硬化した。この材料をロツドにし、これからレ
ンズを作つた。水和すると、レンズは比較的硬い
中央部と柔かい周辺部を有するようになつた。中
央部の硬さと周辺部の硬硬さの比は約20対1であ
つた。柔かい周辺部には歪もストレスも観察され
なかつた。 実施例 メソキシエチルメタクリレート(20%)、ヒド
ロキシエチルメタクリレート(78%)および1,
5―ジビニルオキシ―3―オキサペンタン(2
%)の交叉結合コポリマーからなるロツド(直径
6ミリ)のまわりに、ポリオキシエチレングリコ
ール(10%)、メソキシエチルメタクリレート
(81%)の混合物に、この混合物の100g当り2gの
1,5―ジビニルオキシ―3―オキサペンタンと
前記混合物の100g当り0.5gのAIBNを加えて、45
℃で48時間かけて重合した。得られた複合ロツド
を60℃で10時間硬化した。この複合ロツドを直径
14ミリとなし、レンズを作つた。水和すると、中
央部の硬さと周辺部の硬さの比が1.06対1の硬―
軟レンズが得られた。このレンズには中央部にお
いても周辺部においても、歪もストレスも観察さ
れなかつた。 実施例 メソキシエチルメタクリレート(20%)、ヒド
ロキシエチルメタクリレート(76.5%)、1,5
―ジビニルオキシ―3―オキサペンタン並びにア
リルアミンと反応染料(I.C.I.America′s
Procion Brlliant Blue)とから得られたモノマ
ーの交叉結合コポリマーのロツド(直径6ミリ)
のまわりに、ポリオキシエチレングリコール(10
%)、メソキシエチルメタクリレート(9%)、お
よびヒドロキシエチルメタクリレート(81%)の
混合物に、この混合物の100g当り2gの1,5―
ジビニルオキシ―3―ペンタンと同じく100g当
り0.5gのAIBNを加え45℃で48時間かけて重合し
た。得られた複合ロツドを60℃で10時間硬化し
た。この材料を直径14ミリとしレンズを作つた。
水和すると、中央部の硬さと周辺部の硬さの比が
1.09対1の硬―軟レンズが得られた。レンズの中
央部、周辺部のいずれにおいても歪もストレスも
観察されなかつた。レンズはその中央部が透明な
青色で、周辺部が無色であつた。 実施例 実施例―に述べたと同じレンズを作つた。
但し周囲に重合さるべき混合物はアリルアミンと
反応染料(Procion dye Brillant Blue)とから
得られるモノマーを前記混合物の100g当り1.5gを
含んでいた。得られたレンズは中央部が透明無色
で周辺部は着色され、ストレスも歪もなかつた。 実施例 疎水性中央部と柔かい親水性周辺部を有するレ
ンズを上述の実施例―の工程に従つて作つ
た。但し中心の6ミリのロツドはエチレングリコ
ールジメタアクリレート(1%)と重合されたメ
チルメタクリレート(99%)で作つたものを使用
した。得られたレンズは硬い中央部とストレスも
歪もない柔かい周辺部をもち、中央部が疎水性の
ためにより大きい流体循環を示した。 実施例 2―ヒドロキシエチルメタクリレート(56%)、
メソキシエチルメタクリレート(14%)およびポ
リオキシエチレングリコール分子量6000(30%)
の混合物を、混合物100gにつき2gの1,5―ジ
ビニルオキシ―3―オキシペンタンと、同じく
100gにつき0.5gのAIBNを触媒として42℃で24時
間かけて重合し、更に60℃で10時間硬化して14ミ
リのロツドを作つた。6ミリの孔をその中央部に
あけこの孔に2―ヒドロキシエチルメタクリレー
ト(58%)、メソキシエチルメタクリレート(40
%)および1,5―ジビニルオキシ―3―オキサ
ペンタン(2%)との混合物をこの混合物100g
当り0.5gのAIBNとともに入れ40℃で24時間硬化
した。この材料からレンズを切断して作つた。こ
のレンズは水和すると、硬い中央部と柔かい周辺
部との硬さの比が含水量の比で2対1であつた。 実施例 メチルメタクリレート(40%)、2―ヒドロキ
シエチルメタクリレート(58%)および1,5―
ジビニルオキシ―3―オキサペンタン(2%)の
交叉結合コポリマーの直径6ミリのロツドのまわ
りに2―ヒドロキシエチルメタクリレート(56
%)、メチルメタクリレート(14%)およびポリ
エチレングリコール分子量6000(30%)の混合物
と、この混合物100g当り2gの1,5―ジビニル
オキシ―3―オキサペンタンと同100g当り1.0gの
AIBNを触媒として40℃で48時間かけて重合し、
更に60℃で10時間硬化した。得られた材料からレ
ンズを切断した。レンズは水和により中央部と周
辺部の硬さの比が含水量で15対1の硬―軟レンズ
となつた。 中央部と周辺部の硬さの比率はその各々の部分
の物質の素材を変えることにより1対1から50対
1まで変えうることがわかつた。中央部と周辺部
の適当な組成は次に示す範囲で変えることがで
き、親水性周辺部にとりまかれた比較的硬い中央
部の許容できる特性を呈するものが得られる。
The present invention provides a polymer shape comprising at least a portion of a hydrophilic polymer, particularly a prosthesis or alternative that can be used effectively in aqueous environments where stress and distortion due to the absorption of water into the polymer matrix must be minimized. Pertains to prosthetic devices, that is, artificial devices that replace parts of the organs and tissues of the human body. The present invention further relates to a contact lens that has a step or change in physical properties from its center to its periphery, and a method for manufacturing the same. The present invention also particularly relates to a new contact lens having a relatively hard central portion and a soft hydrophilic periphery. The present invention further relates to polymers, particularly hydrophilic polymers suitable for making contact lenses and other alternative devices. Various hydrophilic materials have been proposed for use in alternative devices, particularly plastic contact lenses. Hydrogels formed from materials such as hydroxyalkyl methacrylates containing hydrophilic groups with affinity for water and aqueous solvents, which are given a slightly cross-linked hydrogel structure, have been used to make this type of lens. .
However, soft jelly-like viscoelasticity (elastic
Contact lenses made from hydrogels that have a high consistency are known to be difficult to apply and remove from the eye. Removal of this type of lens from the eye requires forceful movements, which sometimes results in scratching and abrasion. This is because conventional contact lenses adhere to the epithelium of the cornea rather than resting on the lachrymal layer of the cornea of the eye, thus altering the metabolic outflow from the anterior chamber of the eye. Other hydrophilic plastic contact lenses have been proposed in which the hydrophilic polymers of the lens material include about 50 to about 95% by weight hydroxyalkyl acrylate or methacrylate and minor amounts up to about 35% by weight alkyl acrylate or methacrylate. and about 1 to 50% by weight of cross-linking monomers. Polymers made in this manner can be used as contact materials with improved water wetting properties, but are susceptible to brittle during the curing operations required for contact lens molding and cannot be polished well. Lenses made from this material deteriorate over time and use, becoming flattened or distorted, altering corrective power and other lens parameters. Lenses made of this material also dry quickly when left in the air and exhibit relatively low strength during processing after hydration. Contact lenses having a hard central portion and a relatively soft peripheral portion shaped to conform to the surface of the eye are also known. According to British Patent No. 1,045,065 for John Treveall Decal, the central lens is made of the usual materials used in conventional hard plastic lenses, such as acrylic plastic with high optical quality, and a soft polymer. It is proposed to surround the surrounding area. This patent shows that epoxy resins can be effectively used in lens materials. The surrounding materials are soft epoxy plastic, polyvinyl chloride, copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate, ethylene,
Selected from polymers such as fluorinated copolymers of polyethylene. Attempts have been made to use a combination of prior art methods to provide contact lenses with a hard center and a soft periphery, but it has been found that hydration results in significant residual stress and resulting distortion. Even if the peripheral part of the lens is made of a known hydrophilic material conventionally used to make hydrophilic soft contact lenses and combined with the known hard contact lens material in the central part, an acceptable lens can be obtained. Nakatsuta. Hydration of this complex lens results in severe distortion and often complete separation. Similarly, other alternative devices, such as cardiovascular devices, intrauterine devices, valves, tubes, and other intracorporeal implants, have hydrophilic surfaces that adhere to the device, but the stress of hydration can cause the coating to crack. ,
It has been found to exhibit other defects due to non-uniform expansion or distortion due to water absorption. A principal object of the present invention is to provide an alternative device, such as a human organ tissue, constructed at least in part of a hydrophilic polymeric material that does not exhibit stress, strain, or swelling upon hydration. Another object of the present invention is to provide new hydrophilic polymers that do not stress, strain or swell even after polymerization and hydration. An object of the present invention is to provide a contact lens that has different physical properties in stages from its center to its periphery. Still other objects of the invention are soft, hydrophilic, high strength after hydration, no deterioration over time, and relatively low release of hydrated water when exposed to air. The object of the present invention is to provide a new polymer having excellent properties for manufacturing contact lenses, such as slowness, excellent optical properties, excellent abrasiveness, and ease of manufacturing contact lenses. Yet another object of the present invention is to provide a means for relieving stress and strain in affinity polymers when immersed in water. A particular object of the present invention is to provide a contact lens having a relatively hard center and soft periphery to minimize or eliminate stress and distortion due to polymer hydration. The present invention provides a new type of alternative device and a new composition of materials for use in the manufacture of this type of device, especially contact lenses and other hydrophilic polymer structures used in aqueous environments where very large distortions are not tolerated. There is something to do. Contact lenses or other alternative devices provided by the present invention are characterized by their hardness, color, density, water absorption, photochromicity, light transmittance,
It has a gradual change in properties such as opacity, refractive index, and partial coloration without any residual stress or distortion due to hydration of the hydrophilic polymer used. The peripheral portion of the lens is a hydrophilic copolymer made from water-soluble vinyl monomers copolymerized with hydrophilic water-insoluble monomers in the presence of a cross-linking agent and a water-soluble inert material. The inert materials are substantially removed by contacting the polymer with water. When it is contacted with water, a significant portion of the water-soluble inert material is removed from the polymer matrix, resulting in a soft hydrophilic polymer structure suitable for use as a water-substituted contact lens. Lens stress and distortion can be minimized or eliminated simply by replacing the water-soluble inert material in the polymer matrix with water. The center of the contact lens has a different composition.
The physical properties of the lens can be changed in stages. The central portion is composed of a relatively hard polymer such as an extensively cross-linked copolymer of methoxyethyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate in combination with a cross-linking agent. The proportions of these compositions are appropriately selected so that the central portion is harder than the peripheral portion. One method of making the contact lenses of the present invention is to make a rod-shaped center member of polymer, for example about 6 to 7 millimeters in diameter. Relatively hard copolymers are commonly chosen as the central polymer system of contact lenses. A cylindrical periphery made of a hydrophilic polymer having lower hardness is formed around the outer periphery of the rod-like member to blend in with the central portion. A suitable water-soluble inert material that does not affect the polymerization is dissolved throughout the polymeric matrix used to form the outer periphery of the rod. This water-soluble inert material is intended to eliminate or minimize stress and strain due to hydration of the hydrophilic polymer when in contact with water. One method of forming a plurality of contact lenses of the present invention having graded properties from the center to the peripheral edge includes a first contact lens having a first set of properties.
A rod-like member is formed from a polymeric material and at least one layer of a second polymeric material is polymerized around the rod-like member. wherein the second polymeric material has a second set of properties, including being relatively softer than the rod, and comprising a hydrophilic polymer that is water-swellable and compatible with the rod. . Furthermore, said one layer comprises a water-soluble solid inert material. The composite rod-shaped member thus formed is cut into rings to form a plurality of contact lens blanks, each of these blanks is polished,
Create contour lenses. The lens can then be hydrated to remove the water-soluble solid inert material and replace it with water, creating a plurality of composite lenses that are relatively free of stress and strain after hydration. In another method of forming contact lenses of the invention, rods having an outer diameter of, for example, 14 mm are made of a polymer containing a water-soluble inert material. A hole of the same size as the center of the lens is drilled in the center of this rod, and a polymer is formed in this hole to accommodate the surrounding material. The resulting composite rod has a concentric structure in which the central core and the outer periphery have different properties. If a gradual change in properties is desired, the molding process can be repeated as many times as desired. Each successive hole for filling then uses a drill of progressively smaller diameter. The fillers used are mixtures of monomers that result in polymers that have different properties from the neighboring polymers. For example, the inside is harder than the periphery and a hydrophobic polymer is used. Of course, polymers having various other desired physical properties can also be used. In manufacturing the above-mentioned composite rod-shaped blank,
One or more markings may be applied to identify the finished lens. For example, if you mark one of two lenses made for one patient,
It is common practice that this allows the patient to know whether the lens is for the left or right eye. By incorporating thin rods of colored or opaque material at the periphery of the compound rod or at other suitable locations, all lenses cut from blanks thus marked bear an identifying mark. It turns out. The rod may be of any material that is compatible with the polymer system used. For example, a thin carbon rod, a rod made of dacron or nylon, or a colored plastic resin, may be contacted with the other parts of the composite rod material, as long as it does not melt the monomer used or interfere with its polymerization. It can be used as long as it can be easily polished into a lens shape. In one preferred embodiment of the invention, the composite rod material used to make the contact lens consists of an inner rod of relatively hard polymer surrounded by a relatively soft hydrophilic material containing a water-soluble material. This water-soluble inert material is removed from the polymer matrix when the hydrophilic polymeric material absorbs water and becomes hydrated upon contact with water. This composite rod member allows a skilled optician to fabricate a variety of contact lenses using conventional techniques. Special lenses,
For example, cylinder type, myodisc,
Lenticulars, prismatic truncations and other special lenses can also be made. Although these lenses can be molded from known hard methyl methacrylate lens materials, they cannot be made, or are difficult to make, from conventional soft hydrophilic materials. Residual astigmatism is corrected by the fact that the relatively hard central portion does not conform to the shape of the cornea, but rather changes the outer surface of the cornea to the desired shape. The relatively soft peripheral area reduces discomfort even when the lens is placed in the eye. The composite structure can be designed to regulate fluid flow under the lens so that the lens maintains a comfortable fluid cushion that lubricates between it and the surface of the eye. One particular embodiment of a contact lens is graded in color or opacity from its center to its periphery, thereby varying the degree of transmission of light through the lens. A lens with a completely opaque center or a central lens that is translucent to light can be used in cases of strabismus or defects in one eye, blocking that eye from light or preventing it from seeing images, and preventing the other eye from seeing images. Useful for therapeutic purposes such as when using and strengthening the eye. The procedure currently used by ophthalmologists to correct this is to completely occlude the healthy eye with an eye patch, leaving only the recessive eye to work. This is done by placing an eye patch over the eye or a black shield over the glasses. This technique is impractical and visually undesirable when applied to children and young people who cannot understand the need for such a method. In a particular embodiment of the invention, a sharp or translucent periphery helps an ophthalmologist more easily assess the suitability of a contact lens than if the entire lens were opaque or black. Furthermore, completely black lenses look unsightly. Lenses with a colored opaque central part that is colored to match the other eye of the person using the lens can be used to reduce the unsightly appearance caused by obstructions in the central part above the patient's pupil. can. The embodiments shown in the drawings will be described in detail below. Note that the same numbers in the figures indicate the same parts. FIG. 1 is a sectional view of an eyeball fitted with a contact lens of the present invention. The eyeball generally includes a retina 10, an optic nerve 11, a crystalline lens 12, and a cornea 1, as shown in FIG.
4, the iris 19, the anterior chamber 20, the lower eyelid 13, and the upper eyelid 15. The contact lens of the present invention has its central portion 16 made of a polymeric material that has various properties that make it suitable for specific uses, as described below. Peripheral portion 18 is joined to central portion 16 and is made of a polymeric material having properties different from those of central portion 16 . This will also be discussed later. The central portion 16 of the lens shown in FIG. 1 has a diameter sufficient to cover the aperture consisting of the iris 19 and substantially contacts the spherical portion of the cornea. The peripheral part 18 of the contact lens is polished on its inner side to a somewhat different radius of curvature than the central part 16, so that this peripheral part is similar to the peripheral part 21 of the cornea 14.
Adheres properly to the surface without peeling off. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the lens shown in FIG. 1. The lens is shown constructed from a rod-shaped composite member having a central portion 36 and a peripheral portion 38. Central portion 36 is made of a polymeric material having a first set of properties. This portion of the rod consists of a water-soluble vinyl monomer that is homopolymerized or copolymerized with other monomers and cross-linking agents. The relative proportions of the composition of central portion 36 are selected to provide a polymeric composition with the set of physical properties desired for the intended particular field of use. Around the central portion 36, a water-insoluble hydrophilic monomer (water
There is a peripheral portion 38 consisting of a copolymer of a water-soluble vinyl monomer (insoluble, hydrophilic monomer), a cross-linking agent, and a water-soluble vinyl monomer. A water-soluble inert material is dispersed within this polymer matrix. The relative composition of the monomers is again chosen to have the set of physical properties desired for the particular intended application (field of use). Additional layers may then be polymerized around the outside of the composite rod if desired. This composite rod is cut into a suitable shape as shown in FIG. 2, and polished to form a composite lens structure as shown in the figure. Colorants, opacifiers or other additives may be added to one or more layers of the composite rod to alter the physical properties of the lens. In special situations, such as when severe damage has occurred to the iris or nearby ocular tissue, an artificial iris can be created by adding pigment to the periphery to block light transmission. Special tinting of lenses used for special purposes can also be achieved in this way. FIG. 3 shows another embodiment of the invention. In this embodiment, the physical characteristics gradually change from the center to the periphery. The lens in Figure 3 has its central part 4
0 is harder and the peripheral portion 42 is made of a softer polymer. This lens polymerizes a polymer system to the desired shape and then selectively irradiates certain portions of the polymer shape or other known methods of inducing cross-linking in the polymer system for further polymerization. is created by controlling the cross-linking that is then performed by the method. The complex lens described with reference to Figures 1 and 2 is made possible by adding a water-soluble inert substance to the monomer mixture before polymerization, so that when hydration takes place, no stress or strain is induced in the central part of the lens. 36
It has a characteristic that hydrophilicity and hardness change from the to the peripheral part 38. During the hydration process of hydrophilic polymers, the stress and distortion of the polymer shape can be reduced or eliminated by removing the water-soluble inert substances. If a more hydrophilic center portion 36 or a center portion that is only slightly harder than the peripheral portion 18 is desired, a smaller proportion of water-soluble material may be included in the polymer system utilized to form the center portion 36. In an attempt to mold a contact lens with a hard center and a soft periphery, it was found that conventional techniques and material compositions were not capable of molding the lens. Several attempts have been made without success, as outlined below. In the following, percentages are weight percentages. In an attempt to mold a lens with a hard center and a soft periphery, 60% methoxyethyl methacrylate and 20% 1,5-divinyloxy-3-oxapentane were mixed with azobis in a nitrogen-filled polyethylene tube. Isobutyronitrile (hereinafter
AlBN) was copolymerized with 38% hydroxyethyl methacrylate as a catalyst. The polyethylene tube was heated to 40°C and maintained at this temperature for 30 minutes. The resulting rod was cured at 60°C for 10 hours. This rod was then removed and cut to a diameter of 7 mm. 20% methoxyethyl methacrylate and
77% hydroxyethyl methacrylate and 2%
1,5-divinyloxy-3-oxapentane and 1% AIBN were polymerized for 30 hours at 40° C. with nitrogen surrounding the molded rod.
The composite rod was then further cured at 60°C for 10 hours. Lenses were cut from this material and soaked in distilled water for hydration. The lens became flattened and the edges became distorted. The curvature of the periphery changed considerably compared to the curvature before hydration. This lens was rejected as a defective product due to severe distortion, stress and changes in lens parameters due to the absorption of water by the hydrophilic polymer matrix. 30-70% ethoxyethyl methacrylate, 2
% of the cross-linker and the remainder consisting of hydroxyethyl methacrylate;
Several other attempts have been made to make lenses using a composite material consisting of 95% hydroxyethyl methacrylate, 2% cross-linker and a periphery in which the balance is methoxyethyl methacrylate and a catalyst of AIBN. However, the desired substance could not be obtained. Some of the lenses made in this manner failed upon hydration, and the remaining lenses exhibited unacceptable distortion. When used as a homogeneous polymeric material in soft hydrophilic lenses, this material showed substantially improved properties over conventional materials in terms of ease of molding, polishing, and stability in use; Hard due to distortion due to hydration.
It turned out that it could not be applied as a soft contact lens. By adding water-soluble substances into the polymer matrix before hydration, acceptable lenses can be made by preventing distortion and stress in the polymer matrix during this hydration. Ta. The following example demonstrates the success in making composite contact lenses from hydrophilic polymeric materials in the laboratory. Example: Crosslinking of methoxyethyl methacrylate (40%) and hydroxyethyl methacrylate (58%) crosslinked using 2% of 1,5-divinyloxy-3-oxapentane as a crosslinking agent and copolymerized using AIBN as a catalyst. A 7 mm diameter rod of bonded copolymer was made as described above. A mixture of 30% polyoxyethylene glycol, 15.5% methoxyethyl methacrylate and 2% 1,5-divinyloxy-3-oxapentane as catalyst.
It was copolymerized around the previously formed rod in the presence of 1% AIBN. This mixture was polymerized at 40°C for 30 hours and then cured at 60°C for 10 hours. A composite rod with a diameter of 14 mm was cut into many cylindrical pieces.
I started making contact lenses. Even after hydration, a hard-soft lens was obtained in which no distortion occurred in the radius of curvature obtained by polishing before hydration. These lenses had a ratio of hardness at the center to hardness at the periphery of 2:1. Example: 40% polyoxyethylene glycol around a 6 mm rod of a cross-linked copolymer of methoxyethyl methacrylate (95%) and hydroxyethyl methacrylate (2%) cross-linked with 3% ethylene glycol dimethyl acrylate. , 12% methoxyethyl methacrylate, 46%
A mixture of hydroethyl methacrylate and 1.5% ethylene glycol dimethyl acrylate was polymerized using 0.5% AIBN as a catalyst at 42°C for 24 hours. The resulting composite rod was cured at 60°C for 12 hours. I made this material into a rod and made lenses from it. Once hydrated, the lens now has a relatively hard center and a soft periphery. The ratio of hardness in the central part to hardness in the peripheral part was approximately 20:1. No strain or stress was observed in the soft periphery. Examples Methoxyethyl methacrylate (20%), hydroxyethyl methacrylate (78%) and 1,
5-divinyloxy-3-oxapentane (2
%) of a cross-linked copolymer (diameter 6 mm), in a mixture of polyoxyethylene glycol (10%) and methoxyethyl methacrylate (81%), 2 g of 1,5- Adding 0.5 g of AIBN per 100 g of divinyloxy-3-oxapentane and the above mixture, 45
Polymerization was carried out at ℃ for 48 hours. The resulting composite rod was cured at 60°C for 10 hours. This compound rod has a diameter
I made a 14mm lens. When hydrated, the ratio of center hardness to peripheral hardness is 1.06:1.
A soft lens was obtained. No distortion or stress was observed in this lens either at the center or at the periphery. Examples Methoxyethyl methacrylate (20%), hydroxyethyl methacrylate (76.5%), 1,5
-divinyloxy-3-oxapentane and allylamine and reactive dyes (ICIAmerica's
Cross-linked copolymer rod (diameter 6 mm) of monomers obtained from Procion Brilliant Blue)
around polyoxyethylene glycol (10
%), methoxyethyl methacrylate (9%), and hydroxyethyl methacrylate (81%) with 2 g of 1,5-
Similarly to divinyloxy-3-pentane, 0.5 g of AIBN per 100 g was added and polymerized at 45°C for 48 hours. The resulting composite rod was cured at 60°C for 10 hours. A lens was made from this material with a diameter of 14 mm.
When hydrated, the ratio of hardness in the center to hardness in the periphery increases.
A hard-to-soft lens ratio of 1.09:1 was obtained. No distortion or stress was observed in either the center or the periphery of the lens. The center of the lens was transparent blue, and the periphery was colorless. Example The same lens as described in Example was made.
However, the mixture to be polymerized contained 1.5 g of monomer obtained from allylamine and a reactive dye (Procion dye Brillant Blue) per 100 g of said mixture. The resulting lens was clear and colorless in the center, colored in the periphery, and had no stress or distortion. EXAMPLE A lens having a hydrophobic center and a soft hydrophilic periphery was made according to the steps in Example above. However, the central 6 mm rod was made from ethylene glycol dimethacrylate (1%) and methyl methacrylate (99%) polymerized. The resulting lenses had a hard center and a soft periphery with no stress or strain, and the center exhibited greater fluid circulation due to its hydrophobic nature. Example 2-hydroxyethyl methacrylate (56%),
Methoxyethyl methacrylate (14%) and polyoxyethylene glycol molecular weight 6000 (30%)
of the same mixture with 2 g of 1,5-divinyloxy-3-oxypentane per 100 g of the mixture.
Polymerization was carried out at 42°C for 24 hours using 0.5g of AIBN per 100g as a catalyst, and the material was further cured at 60°C for 10 hours to form a 14 mm rod. Drill a 6 mm hole in the center and fill this hole with 2-hydroxyethyl methacrylate (58%) and methoxyethyl methacrylate (40%).
%) and 1,5-divinyloxy-3-oxapentane (2%).
It was added with 0.5g of AIBN per plate and cured at 40°C for 24 hours. Lenses were made by cutting this material. When hydrated, this lens had a hard center to soft peripheral hardness ratio of 2 to 1 based on water content. Examples Methyl methacrylate (40%), 2-hydroxyethyl methacrylate (58%) and 1,5-
2-hydroxyethyl methacrylate (56
%), methyl methacrylate (14%) and polyethylene glycol molecular weight 6000 (30%), and 2 g of 1,5-divinyloxy-3-oxapentane per 100 g of this mixture and 1.0 g of 1,5-divinyloxy-3-oxapentane per 100 g of this mixture.
Polymerized using AIBN as a catalyst at 40℃ for 48 hours,
It was further cured at 60°C for 10 hours. Lenses were cut from the resulting material. Upon hydration, the lens became a hard-soft lens with a hardness ratio of 15:1 in the center and periphery based on water content. It has been found that the ratio of hardness between the central part and the peripheral part can be varied from 1:1 to 50:1 by changing the material of each part. Suitable compositions of the center and periphery may vary within the following ranges to provide acceptable properties of a relatively stiff center surrounded by a hydrophilic periphery.

【表】 なお以上において百分率は総て重量百分率であ
る。 効果においては種々異なるが、使用できる水溶
性ビニールモノマーの例は次の通りである。 1 2〜6の炭素原子を有するアルキルグループ
を含むヒドロキシアルキルメタクリレートおよ
びアクリレート 2 ビニールヒドロキシアセテート、ビニールヒ
ドロキシプロピオネート、ビニールヒドロキシ
ブチレート 3 N―ビニールラクタムすなわちN―ビニール
ピロリドン、N―ビニールカプロラクタムおよ
びN―ビニールピペリドン 4 0〜2の炭素原子を有するアルキルグループ
を含むN,Nジアルキルアミノエチルメタクリ
レートおよびアクリレート 5 2〜4の炭素原子を有するアルキルグループ
を含むヒドロキシアルキルビニールエーテル 6 1―ビニールオキシ2―ヒドロキシエチレ
ン、1―ビニールオキシ5―ヒドロキシ3―オ
キサペンタン、1―ビニールオキシ8―ヒドロ
キシ3,6―ジオクサオクタン、1―ビニール
オキシ11―ヒドロキシ3,6,9―トリオクサ
アンデカンおよび1―ビニールオキシ14―ヒド
ロキシ3,6,9,12テトラオキサテトラデカ
ン 7 N―ビニールモルホリン 8 0〜2の炭素原子を有するアルキルグループ
を含むN,Nジアルキルアクリルアミド 9 1〜2の炭素原子を有するアルキルグループ
をもつアルキルビニールケトン 10 N―ビニールサクシンイミドおよびN―ビニ
ールグルタールイミド 11 N―ビニールイミダゾール 12 N―ビニール3―モルホリノン 上述の水溶性ビニールモノマーとともに、効果
は種々異なるが、使用できる非水溶性親水性モノ
マーの例は次の通りである。 1 メソキシエチルおよびエソキシエチルアクリ
レートおよびメタクリレート 2 ビニールメソキシアセテート、プロピオネー
トおよびブチレート 3 ビニールエソキシアセテート、プロピオネー
トおよびブチレート 4 1〜4の炭素原子の有するアルキルグループ
を含むメソキシアルキルおよびアルコキシアル
キルビニールエーテル 上述のモノマーおよびポリマーに適合し、ポリ
マーマトリツクスに組み入れらるべき水溶性不活
性物質の例を次に示す。 1 分子量1100〜100000のポリオキシエチレング
リコール、ポリオキシプロピレングリコール、
ポリオキシブチレングリコール 2 ベンゾイツク酸、ドルイツク酸、ナプソイツ
ク酸 3 分子量1000〜100000のポリオキシエチレング
リコール、ポリオキシプロピレングリコールお
よびポリオキシブチレングリコールのエステル
およびエーテル 4 石けんおよび表面活性剤 5 ポリビニールピロロリドン、ポリビニールカ
プロラクタム、ポリビニールピペリドン 6 N―アセチルポリエチレンイミン 7 ポリ―N―ビニールイミドゾール、ポリ―N
―ビニールサクシンイミド、ポリ―N―ビニー
ルグルタールイミド 使用に適した交叉結合剤の例は次の通りであ
る。 1 ビニールアクリレートおよびメタクリレート 2 アリルアクリレートおよびメタクリレート 3 ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン
およびポリオキシブチレングリコールのジアク
リレートおよびジメタクリレート 4 グリセロールのトリアクリレートおよびトリ
メタアクリレート 5 トリアリルシアヌレート 6 オレフイングリコールジメタクリレート 7 アリルジグリコールカーボネート 8 トリアリルシヌレート 9 ジヒドロキシあるいはポリヒドロキシ化合物
のジアリルカーボネートおよびポリアリルカー
ボネート 10 ジヒドロキシあるいはポリヒドロキシ化合物
のジビニールおよびポリビニールカーボネート 11 ポリヒドロキシ化合物のジアクリレートある
いはトリアクリレートおよびメタクリレート 12 ジカルボキシ酸あるいはポリカルボキシ酸の
ジビニールエステルあるいはトリビニールエス
テル 13 ジヒドロキシあるいはポリヒドロキシ化合物
のジビニールエーテルあるいはトリビニールエ
ーテル 14 ジヒドロキシあるいはポリヒドロキシ化合物
のジアリルあるいはトリアリルエーテル 15 ジカルボキシあるいはポリカルボキシ化合物
のジアリルあるいはトリアリルエステル 上記実施例に使用できる好ましい触媒はアキソ
ビシソブチロニトリル(axobisiso
butyronitrile)である。ポリマー化と交叉結合を
惹き起す他の触媒も、効果は種々異なるが、使用
できる。例えば種々の有機過酸物、例えば過酸化
ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化第
三ブチルパーオキシカーボネートラウリルおよび
モノマー系中で溶解する他の多くの過酸化も使用
できる。 本発明による複合ポリマーで作られた代替装置
を特に標準タイプのコンタクトレンズを例として
説明した。特殊な目的に使用されるコンタクトレ
ンズ、例えば治療に用いられる手段として使用さ
れるレンズも本発明の技術に基いて容易に製作で
きる。きよう膜コンタクトレンズ、角膜コンタク
トレンズ、マイクロレンズおよび特別な矯正レン
ズ例えば白色症、眼の萎縮症あるいは他の症状の
場合に使用される人工虹彩、中央部あるいは周辺
部が不透明なレンズ等がすべて本発明によつて製
作できる。親水性周辺部があるために、どんなタ
イプのレンズも使用者に不快感を与えることなく
また、レンズの一部から他の部分にかけて物理的
特性に段階があるためにコンタクトレンズ業界に
これまで知られていなかつた多種多様な目的に利
用できるようになつた。 以上のように本発明によればコンタクトレン
ズ、体内挿入物、心臓血管装置や他の器具などを
含む複合ポリマー製の代替装置が得られる。これ
らの装置は、これを構成しているエレメント間の
歪やストレスを最少にしなければならない水を含
んだ環境での使用を意図し、装置の少くとも一部
に親水性のポリマーを使用している。 特殊な実施例において本発明は少くともその一
部が親水性を有する異質の材料からなるコンタク
トレンズを提供する。この一部分ではストレスと
歪が親水性マトリツクスに、使用中のレンズの水
和などによるように、水に接触せしめられること
によつて除去される量の水溶性物質を加えること
によつて、最少とされている。得られたレンズは
柔かいレンズの快適さと、視力矯正能力をもち、
かつ従来の硬いプラスチツクレンズの視覚の正確
性を備えている。 以下に、本発明の実施態様を列挙する。 (1) 中央部と、この中央部に密着した周辺部とを
有し、この中央部は前記周辺部よりも硬く、ま
た前記周辺部は中央部を形成している物質と適
合しうる親水性ポリマーからなり、前記周辺部
が比較的ストレス、歪の少ないコンタクトレン
ズ。 (2) 前記周辺部が水和前にポリマーマトリツクス
中に溶解した水溶性不活性物質を含んでおり、
この物質が前記親水性ポリマーの水和中前記マ
トリツクスから除去される前記(1)に記載のコン
タクトレンズ。 (3) 前記中央部が親水性ポリマーからなる前記(1)
に記載のコンタクトレンズ。 (4) 前記中央部が30〜90重量%の非水溶性親水性
モノマーと10〜70重量%の水溶性ビニールモノ
マーと20重量%までの少量の交叉結合剤との交
叉結合共重合体とからなる前記(1)に記載のコン
タクトレンズ。 (5) 前記不活性物質がポリオキシエチレングリコ
ールである前記(2)に記載のコンタクトレンズ。 (6) 前記周辺部が10〜95重量%のヒドロキシアル
キルアクリレートあるいはメタクリレートと5
〜90重量%の親水性水溶性モノマーと10重量%
までの交叉結合剤とコポリマー中に完全に溶解
する40重量%までの少量の水溶性剤とからなる
コポリマーからなる前記(1)に記載のコンタクト
レンズ。 (7) 前記中央部が10〜70重量%のヒドロキシルメ
タクリレートと、30〜90重量%のメソキシエチ
ルメタクリレートと、約20重量%までの交叉結
合モノマーから形成される交叉結合コポリマー
からなり、一方前記周辺部が10〜95重量%のヒ
ドロキシエチルメタクリレートと、5〜90重量
%メソキシエチルメタクリレートと、10%まで
の少量の交叉結合モノマーと、コポリマー中に
完全に溶解された40重量%までの少量の水溶性
剤とからなる交叉結合コポリマーからなる前記
(1)に記載のコンタクトレンズ。 (8) 第一の一連の特性を有するポリマーからなる
中央ロツド状部材、前記中央ロツド状部材のま
わりに重合形成され、かつ前記第一の一連の特
性と異なる特性をもつポリマーからなる少なく
とも一つの外層とからなり、この外層のポリマ
ーマトリツクス中に溶解した水溶性剤を有する
親水性ポリマーからなるコンタクトレンズ用素
材。 (9) 前記中央ロツド状部材が、前記外層の吸水性
と異なる吸水性を有し、かつ前記ポリマーの吸
水量と実質上等しい量の水溶性剤をポリマーマ
トリツクス中に溶解した親水性ポリマーからな
る前記(8)に記載のコンタクトレンズ用素材。 (10) 前記中央ロツド状部材が前記外層よりも硬い
前記(8)に記載のコンタクトレンズ用素材。 (11) 素材の長さ方向に延びている識別手段を有す
る前記(8)に記載のコンタクトレンズ用素材。
[Table] In the above, all percentages are weight percentages. Examples of water-soluble vinyl monomers that can be used are as follows, although their effects vary. 1 Hydroxyalkyl methacrylates and acrylates containing alkyl groups having 2 to 6 carbon atoms 2 Vinyl hydroxy acetate, vinyl hydroxy propionate, vinyl hydroxy butyrate 3 N-vinyl lactam, i.e. N- vinyl pyrrolidone, N- vinyl caprolactam and N - Vinylpiperidone 4 N,N dialkylaminoethyl methacrylates and acrylates containing alkyl groups having 0 to 2 carbon atoms 5 Hydroxyalkyl vinyl ethers containing alkyl groups having 2 to 4 carbon atoms 6 1-Vinyloxy 2- Hydroxyethylene, 1-vinyloxy 5-hydroxy 3-oxapentane, 1-vinyloxy 8-hydroxy 3,6-dioxaoctane, 1-vinyloxy 11-hydroxy 3,6,9-trioxanedecane and 1- Vinyloxy 14-hydroxy 3,6,9,12tetraoxatetradecane 7 N-vinylmorpholine 8 N,N dialkylacrylamide containing an alkyl group having 0 to 2 carbon atoms 9 Containing an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms Alkyl vinyl ketone 10 N-vinyl succinimide and N-vinyl glutarimide 11 N-vinyl imidazole 12 N-vinyl 3-morpholinone Along with the water-soluble vinyl monomers mentioned above, there are also water-insoluble hydrophilic monomers that can be used, although the effects vary. Examples of monomers are as follows. 1 Methoxyethyl and ethoxyethyl acrylate and methacrylate 2 Vinyl methoxyacetate, propionate and butyrate 3 Vinyl ethoxyacetate, propionate and butyrate 4 Mesoxyalkyl and alkoxyalkyl vinyl ethers containing alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms The above-mentioned Examples of water-soluble inert materials that are compatible with the monomers and polymers and to be incorporated into the polymer matrix are listed below. 1 Polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, with a molecular weight of 1100 to 100000,
Polyoxybutylene glycol 2 Benzotic acid, druitsuic acid, napsoic acid 3 Esters and ethers of polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol and polyoxybutylene glycol with a molecular weight of 1000 to 100000 4 Soaps and surfactants 5 Polyvinyl pyrrololidone, poly Vinyl caprolactam, polyvinyl piperidone 6 N-acetyl polyethyleneimine 7 poly-N-vinyl imidozole, poly-N
- Vinyl succinimide, poly-N-vinyl glutarimide Examples of suitable cross-linking agents for use are: 1 Vinyl acrylates and methacrylates 2 Allyl acrylates and methacrylates 3 Diacrylates and dimethacrylates of polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxybutylene glycol 4 Triacrylates and trimethacrylates of glycerol 5 Triallyl cyanurate 6 Olefin glycol dimethacrylate 7 Allyl Diglycol carbonates 8 Triallyl sinurates 9 Diaryl carbonates and polyallyl carbonates of dihydroxy or polyhydroxy compounds 10 Divinyl and polyvinyl carbonates of dihydroxy or polyhydroxy compounds 11 Diacrylates or triacrylates and methacrylates of polyhydroxy compounds 12 Dicarboxylic acids or Divinyl or trivinyl esters of polycarboxylic acids13 Divinyl or trivinyl ethers of dihydroxy or polyhydroxy compounds14 Diallyl or triallyl ethers of dihydroxy or polyhydroxy compounds15 Diallyl or triallyl esters of dicarboxy or polycarboxy compounds A preferred catalyst that can be used in the above examples is axobisisobutyronitrile (axobisisobutyronitrile).
butyronitrile). Other catalysts that induce polymerization and cross-linking can also be used with varying effectiveness. For example, various organic peroxides such as benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, tertiary butyl peroxide peroxycarbonate lauryl and many other peroxides that are soluble in the monomer system can also be used. Alternative devices made of composite polymers according to the present invention have been described with particular reference to standard type contact lenses. Contact lenses used for special purposes, such as lenses used as a means of treatment, can also be easily manufactured based on the technique of the present invention. Membrane contact lenses, corneal contact lenses, microlenses and special corrective lenses such as artificial irises, centrally or peripherally opaque lenses used in cases of albinism, ocular atrophy or other conditions are all included. It can be manufactured according to the present invention. Due to the hydrophilic periphery, any type of lens can be used without causing discomfort to the wearer, and because of the gradation of physical properties from one part of the lens to another, it is known to the contact lens industry. It has become possible to use it for a wide variety of purposes that were not previously available. Thus, the present invention provides alternative composite polymer devices including contact lenses, intracorporeal implants, cardiovascular devices, and other devices. These devices are intended for use in aqueous environments where strain and stress between the constituent elements must be minimized, and at least a portion of the device is made of hydrophilic polymers. There is. In a particular embodiment, the present invention provides a contact lens comprised of a foreign material, at least a portion of which is hydrophilic. In this part, stress and strain are minimized by adding to the hydrophilic matrix an amount of water-soluble material that is removed by contact with water, such as by hydration of the lens during use. has been done. The resulting lens has the comfort of a soft lens and the ability to correct vision.
It also has the visual accuracy of traditional hard plastic lenses. Below, embodiments of the present invention are listed. (1) It has a central part and a peripheral part that is in close contact with the central part, the central part is harder than the peripheral part, and the peripheral part is hydrophilic and compatible with the substance forming the central part. A contact lens that is made of polymer and has relatively little stress and distortion in the peripheral area. (2) the peripheral region contains a water-soluble inert substance dissolved in the polymer matrix before hydration;
The contact lens according to (1) above, wherein this substance is removed from the matrix during hydration of the hydrophilic polymer. (3) The above (1) in which the central portion is made of a hydrophilic polymer.
Contact lenses described in . (4) The central portion is made of a cross-linked copolymer of 30-90% by weight of a water-insoluble hydrophilic monomer, 10-70% by weight of a water-soluble vinyl monomer, and a small amount of a cross-linking agent up to 20% by weight. The contact lens according to (1) above. (5) The contact lens according to (2) above, wherein the inert substance is polyoxyethylene glycol. (6) The peripheral portion contains 10 to 95% by weight of hydroxyalkyl acrylate or methacrylate and 5
~90% by weight hydrophilic water-soluble monomer and 10% by weight
The contact lens according to (1) above, comprising a copolymer comprising a cross-linking agent up to and a small amount of a water-soluble agent up to 40% by weight completely dissolved in the copolymer. (7) said central portion comprises a crosslinked copolymer formed from 10 to 70% by weight hydroxyl methacrylate, 30 to 90% by weight methoxyethyl methacrylate, and up to about 20% by weight crosslinked monomer; The periphery contains 10-95% by weight of hydroxyethyl methacrylate, 5-90% by weight of methoxyethyl methacrylate, a small amount of cross-linked monomer up to 10% and a small amount of up to 40% by weight completely dissolved in the copolymer. a cross-linked copolymer consisting of a water-soluble agent of
Contact lenses described in (1). (8) a central rod-like member comprising a polymer having a first set of properties; at least one rod-like member polymerized around said central rod-like member and comprising a polymer having properties different from said first set of properties; A contact lens material comprising a hydrophilic polymer having an outer layer and a water-soluble agent dissolved in the polymer matrix of the outer layer. (9) The central rod-shaped member is made of a hydrophilic polymer having a water absorbency different from that of the outer layer and having a water-soluble agent dissolved in the polymer matrix in an amount substantially equal to the water absorption of the polymer. The contact lens material according to (8) above. (10) The contact lens material according to (8), wherein the central rod-shaped member is harder than the outer layer. (11) The contact lens material according to (8) above, which has identification means extending in the length direction of the material.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のコンタクトレンズを装着した
眼球の拡大垂直断面図、第2図は本発明のコンタ
クトレンズの一実施例を示す断面図、第3図は本
発明のコンタクトレンズの他の実施例を示す断面
図。 16,40……コンタクトレンズの中央部、1
8,42……コンタクトレンズの周辺部。
FIG. 1 is an enlarged vertical cross-sectional view of an eyeball wearing a contact lens of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of the contact lens of the present invention, and FIG. 3 is another embodiment of the contact lens of the present invention. A sectional view showing an example. 16,40...Central part of contact lens, 1
8, 42... Peripheral area of contact lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 中央レンズ部分とそれに結合した周辺スカー
ト部分からなるコンタクトレンズにおいて、 該中央レンズ部分は該周辺スカート部分より大
きい硬度を持ち; 該周辺スカート部分は、親水性で、通常膨水性
で、該中央レンズ部分を形成している材料と相容
性のポリマーマトリツクスからなり; 該周辺スカート部分はストレス及び歪が相対的
になく、水和前に該ポリマーマトリツクス中に溶
解された水溶性固体不活性物質を含み; この物質は該親水性ポリマーの水和中に該マト
リツクスから除去される; コンタクトレンズ。 2 (i) (a) 比較的硬質の中央部分と (b) 前記中央部分と相容性の比較的軟質で、膨
水性の親水性ポリマーからなり、かつ、その
中に水溶性固体不活性物質を含む軟質の周辺
スカート部分と を有する1個のコンタクトレンズ用ブランクを
形成し; (ii) 前記ブランクを研摩しコンタクトレンズに作
り上げ;そして (iii) 前記レンズを水和して該水溶性固体不活性物
質を除いてその代わりに水を入れて、水和後に
相対的にストレス及び歪がないレンズを作る; 工程からなるコンタクトレンズの製造方法。 3 その中央からその周辺縁にかけて段階的な諸
特性を有する、複数個のコンタクトレンズの製造
方法において、 (i) 第1セツトの諸特性を持つ第1のポリマー物
質からロツド状部材を形成し; (ii) 第2ポリマー物質の少なくとも1層を該ロツ
ド状部材の周囲に重合させ、ここで該第2ポリ
マー物質は、該ロツド状部材より比較的軟質で
ある点を含め、膨水性で、該ロツド状部材と相
容性の親水性ポリマーからなる、該第1セツト
の諸特性と異なる第2セツトの諸特性を有し、
該1層はその内部に分散された水溶性固体不活
性物質を含み; (iii) 該複合ロツド状部材を輪切にし、複数個のコ
ンタクトレンズ用ブランクを形成し; (iv) 前記ブランクの各々を研摩しコンタクトレン
ズに作り上げ;そして (v) 前記レンズを水和して該水溶性固体不活性物
質を除いてその代わりに水を入れて、水和後に
相対的にストレス及び歪がないレンズを作る; 工程からなる前記方法。
[Scope of Claims] 1. A contact lens consisting of a central lens portion and a peripheral skirt portion joined thereto, wherein the central lens portion has a greater hardness than the peripheral skirt portion; the peripheral skirt portion is hydrophilic and typically inflatable. comprising a polymer matrix that is water-based and compatible with the material forming the central lens portion; the peripheral skirt portion is relatively stress and strain free and is dissolved within the polymer matrix prior to hydration; a water-soluble solid inert material; this material is removed from the matrix during hydration of the hydrophilic polymer; a contact lens. 2 (i) consisting of (a) a relatively hard central portion; and (b) a relatively soft, water-swelling, hydrophilic polymer compatible with said central portion, and having a water-soluble solid inert substance therein; (ii) polishing said blank into a contact lens; and (iii) hydrating said lens to form said water-soluble solid inorganic material. A method of manufacturing a contact lens comprising the steps of removing the active substance and replacing it with water to produce a lens that is relatively stress and distortion free after hydration. 3. A method of manufacturing a plurality of contact lenses having graded properties from their center to their peripheral edges, comprising: (i) forming a rod-like member from a first polymeric material having a first set of properties; (ii) polymerizing at least one layer of a second polymeric material around the rod, wherein the second polymeric material is water-swellable, including being relatively softer than the rod; a second set of properties different from those of the first set, comprising a hydrophilic polymer compatible with the rod-shaped member;
the layer includes a water-soluble solid inert material dispersed therein; (iii) slicing the composite rod-like member to form a plurality of contact lens blanks; (iv) each of the blanks; and (v) hydrating said lens to remove said water-soluble solid inert material and replace it with water, resulting in a lens that is relatively free of stress and distortion after hydration. The method comprising the steps of: making;
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