JPS6385718A - 高酸素透過性ハ−ドコンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は高酸素透過性ハードコンタクトレンズに関する
ものであり、更に詳しくは不飽和カルボン酸を、かたさ
向上及び親水性向上のための必須成分とし・また分子量
の異なる二種以上のフッ素含有モノマーを用いる、かた
さ及び親水性にすぐれた高酸素透過性ハードコンタクト
レンズに関するものである。

〈従来の技術〉 従来ハードコンタクトレンズはＰＭＭＡ　（ポリメチル
メタクリレート）を主成分とした材料を使用し、そのす
ぐれた光学特性、機械的強度、寸法安定性、機械加工性
を利用し、２広く普及して来た。

しかし近年角膜の酸素呼吸が角膜代謝に重要であること
が判明するにつれ、コンタクトレンズ材質を通して角膜
へ酸素供給することが望まれて来た。

ＰＭＭＡのハードコンタクトレンズでは、レンズ材質を
通しては角膜上皮へ酸素を殆ど供給できないため、長時
間の装用や、不注意にレンズを装用したまま睡眠した場
合、角膜が酸素不足状態になり、充血、浮腫あるいはそ
の他の角膜障害を発生することがある。このため材質の
酸素透過性を高めたハードコンタクトレンズを目的とし
て、近年ＰＭＭＡを主体とするハードコンタクトレンズ
に代わり、レンズ材料自身が酸素透過性を有するシリコ
ーン含有（メタ）アクリレートを用いたハードコンタク
トレンズ、ＣＡＢ（セルロースアセテートブチレート）
等のセルロース誘導体を主成分とするハードコンタクト
レンズ、フッ素含有（メタ〉アクリレートから成るハー
ドコンタクトレンズなどが報告されて来た。

しかしながら、現状のハードコンタクトレンズは酸素透
過性においてＰＭＭＡよりはすぐれているが、角膜の正
常な代謝に必要とされる酸素量を充分に供給するもので
はなく、更に酸素透過性を高めたハードコンタクトレン
ズが望まれている。

酸素透過性を向上させるために、シリコーン含有（メタ
）アクリレートまたはフッ素含有（メタ）アクリレート
を用い、その組成成分色を増加させた場合、重合物がＰ
ＭＭＡに比べ柔らかく、またもろくなりやすく、加工性
の低下やレンズ表面に傷が入り易くなるという欠点を有
する。更に寸法安定性も低下し、１１透過性は向上する
もののレンズとしての評価は低下する。￥ｆにシリコー
ン含有（メタ）アクリレートはこの様な性質が顕著であ
る。シリコーン含有（メタ）アクリレート及びフッ素含
有（メタ）アクリレートは共に疎水性であり、重合物中
の組成成分層が増加するに従い、レンズの水濡れ性が低
下する欠点がある。水濡れを改善するために、親水性モ
ノマー（例えば、２−とドロキシエチルメタクリレート
、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド等）を組成成
分に用いて親水性向上をはかる方法が提案されているが
、実際これら親水性モノマーが水濡れ向上効果を発揮す
るには、通常３０重量％以上の使用が必要である。更に
悪いことに親水性成分が増加すると、モノマー同志の相
溶性が低下するため混合物が不均一になり易く、重合物
が相分離をおこし、白濁することが多く、レンズとして
の光学的透明性を損うことになりかねない。また吸水し
易くなるため、レンズの吸水による寸法変化を生じ易く
なる。

別の方法として、レンズ表面を親水化処理することによ
り水濡れ性を改善する方法も提案されているが、親水化
層が非常に薄いため、レンズ取り扱い時の摩耗により処
理層のはがれ、消失が生じ易く、再処理を必要とする場
合が多い。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは以上述べた様な事実に鑑み、従来のハード
コンタクトレンズの酸素透過性を更に向上させ、しかも
かたさ及び親水性の向上したハードコンタクトレンズを
開発すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。

即ち本発明の目的は、かたさ及び親水性のすぐれた８Ｒ
素透過性ハードコンタクトレンズを提供することにある
。具体的には、不飽和カルボン酸及び分子量の異なる二
種以上のフッ素含有モノマーを必須成分として使用する
ことにより、かたさ及び親水性の向上した高酸素透過性
ハードコンタクトレンズを提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の高酸素透過性ハードコンタクトレンズは、不飽
和カルボン酸５〜３０重潰％、分子量の異なる少なくと
も二種のフッ素含有モノマー１５〜７０重凸％、シリコ
ーン含有（メタ）７クリレ一ト１０〜５０重量％、少な
くとも一種の多官能（メタ）アクリレート１〜１５重量
％を生成分とする共重合体よりなるハードコンタクトレ
ンズである。

本発明に使用される不飽和カルボン酸は、材質のかたさ
向上効果と親水性向上効果を兼ね備えたものであり、ア
クリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マ
レイン酸、ケイ皮酸、及びα−フルオロアクリル酸がこ
れに相当する。特にメタクリル酸が好適であり、その組
成成分口は５〜３０重量％、特に１０〜２５重伍％の場
合、かたさ向上と親水性向上効果が顕著であり、重合物
の吸水変化も小さい。

フッ素含有モノマーは、２，２．２−トリフルオロエチ
ル（メタ）アクリレート、２，２．２゜２’　、２’　
、２’　−へキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリ
レート、２．２．３．３．４．４゜４−ヘプタフルオロ
ブチル（メタ）アクリレート、２．２．３．３．４．４
，５．５．６．６．７゜７．８．８．８−ベンタデ力フ
ルオＯオクチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アク
リル酸のフッ素含有脂肪族アルキルエステル類または２
゜３．４．５，６−ペンタフルオロスチレン、０−ｌｍ
−またはｐ−１換のモノフルオロスチレンあるいはトリ
フルオロメチルスチレンのフッ素置換スチレン類等のフ
ッ素含有モノマーの中から分子量の異なる少なくとも二
種類のフッ素含有モノマーを使用する。本発明構成要件
として２種以上のフッ素含有モノマーの共用を限定した
理由は下記の効果を得るためである。２．２．２−トリ
フルオロエチル（メタ）アクリレートまたは２．２．２
゜２’　、２’　、２’　−へキサフルオロイソプロピ
ル（メタ）アクリレート、２．３．４．５．６−ペンタ
フルオロスチレン等の分子量の小さいフッ素含有モノマ
ーは、重合物の酸素透過性向上効果を持つものであるが
、フッ素含有長鎖アルキル（メタ）アクリレートに比べ
その効果は小さい。またフッ素含有長鎖アルキル（メタ
）アクリレートは組成成分ｍが増すに従い重合物に白濁
が生じ易く、特にシリコーン含有（メタ）アクリレート
と共用した場合に顕著になる。更に重合物を柔らかくし
てしまい、加工性及び寸法安定性を著しく低下させる性
質がある。従ってフッ素含有（メタ）アクリレートを使
用する場合、モノマーの相溶性に特に配慮が必要になる
。本発明者らは、分子量の小さいフッ素含有モノマーは
、本発明に用いるコモノマーとの相溶性を良好にし、更
に他のフッ素含有モノマーを共用することにより、重合
物にかたさを与えることを見出した。即ち、透明性、酸
素透過性向上、かたさ維持のそれぞれの性質をバランス
よく調和のとれたものにするために、二種以上のフッ素
含有モノマーを使用することが有効であることを見出し
たのである。

しかして分子量の小さいフッ素含有モノマーと少なくと
も他の一種のフッ素含有モノマーを用いるのが好ましい
。

分子量の小さいフッ素含有モノマーとしては前記した如
く、２．２．２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレ
ート、２．２．２．２’　、２’　。

２′−へキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレー
ト、２，３．４．５．６−ペンタフルオロスチレンが好
ましい。尚、本発明においては、これらの分子量の小さ
いフッ素含有モノマーのみを、分子量の異なる少なくと
も二種以上のフッ素含有モノマーとして用いてもよい。

本発明において用いるフッ素含有モノマーの好ましい組
合わせは、２．２，２．２’　、２’　、２’　−へキ
サフルオロイソプロピルメタクリレート、２．２，３．
３゜４．４．５．５．６．６．７．７．８，８．８−ペ
ンタデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート及び２
．３．４．５．６−ペンタフルオロスチレンからなる群
より選ばれる１種のフッ素含有モノマー、と２．２．２
−トリフルオロエチルメタクリレートを用いる組合わせ
である。また他の好ましい組合わせは、２，２．２．２
’　、２’　、２′−へキサフルオロイソプロピルメタ
クリレートと２．２，３，３．４．４，５，５．６，６
．７゜７．８．８．８−ペンタデ力フルオロオクチメタ
クリレートを用いる組合わせである。特に２，２゜２．
２’　、２’　、２’　−へキサフルオロイソプロピル
（メタ）アクリレートを用いるＢ１１が好ましく、相溶
性向上、かたさ向上にすぐれた効果がある。

分子量の異なる少なくとも二種のフッ素含有モノマーの
使用伍は、１５〜７０重覆％であり、かたさ向上及び＾
酸素透過性のために、特に４０重撮％より大きくかつ６
０重石％以下が好ましい。

特に本発明の様に、シリコーン含有（メタ）アクリレー
トを共用する場合、顕著な効果が現れ、共重合物の分子
間のバッキングが密になる様に働くのではないかと推定
される。更にフッ素化合物の低表面エネルギーは、レン
ズの耐汚染性付与の効果を合わせ持つものであることは
言うまでもない。

シリコーン含有（メタ）アクリレートは、ペンタメチル
ジシロキサニルメチル（メタ）アクリレート、トリス（
トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレ
ート、３−メタクリロキシプロピルトリス（ビニルジメ
チルシロキシ）シラン、トリメチルシリル（メタ）アク
リレート、ビス（メタクリロキシプロピル）テトラメチ
ルジシロキサン、１．３−ビス（メタクリロキシプロピ
ル）テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン等
が挙げられる。シリコーン含有（メタ）アクリレートは
、酸素透過性向上効果が大きく、本発明要件に必須のも
のであるが、過剰の使用は重合物の軟化及びもろさにつ
ながるため、必要最低量の使用が好ましい。好適にはフ
ッ素含有モノマーの組成成分量以下が好ましい。具体的
には通常、１０〜５０重量％である。また本発明の高酸
素透過性ハードコンタクトレンズを得るためには、特に
トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）
アクリレート、ビス（メタクリロキシプロピル）テトラ
メチルジシロキサン、１．３−ビス（メタクリロキシプ
ロピル）テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサ
ンが好適である。

多官能（メタ）アクリレートは、エチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ
）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アク
リレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート
、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グ
リセリルジ（メタ）アクリレート等である。多官能（メ
タ）アクリレートは本発明のかたさ向上に効果がある。

組成成分としては１〜１５重量％が好ましく、特にグリ
セリルジ（メタ）アクリレートが好ましい。

本発明においては、上記した成分以外に、メチルメタク
リレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の、
通常本業界で使用する汎用モノマー成分を添加してもよ
い。

本発明は以上の各成分を混合した後、重合開始剤０．１
〜１重量％添加混合し、これを金属、ガラス、プラスチ
ック等の注型用容器に注入、密閉した後水浴中あるいは
熱風乾燥３中で４０〜６０℃で加熱重合し、更に９０〜
１１０℃で重合を完結させる。重合物を室温まで冷却後
容器から取り出し、通常の機械加工及び研磨を行ないフ
ンタクトレンズに仕上げる。本発明の重合物を得るため
に行なう重合は、上記加熱重合に限らず、紫外線重合等
も可能である。また直接レンズ形状に成形する注型重合
を行なうこともできる。

以上に詳述したごとき成分からなる共重合体は、’ａｍ
、酸素３ｆｉ　３Ｍ　係数力１５〜７０Ｘ　１Ｇ　−”
ＣＣ（ＳＴＰ）α／α２・ＳｅＣ−ＣＩＨＱであり、酸
素透過性に優れたものである。

〈実施例〉 以下に実施例を示し本発明を説明する。本発明の実施に
あたり、通常本業界で使用するメチルメタクリレートあ
るいは２−ヒト０キシエチルメタクリレート等の汎用モ
ノマー成分の添加により諸物性を調節することは差支え
ない。

実施例１ メタクリル１１２１５重量部、２．２．２−トリフルオ
ロエチルメタクリレート３ｇ１ｎ部、２．２゜２．２’
　、２’　、２’　−へキサフルオロイソプロピ・ルメ
タクリレート１５重量部、トリス（トリメチルシロキシ
）シリルプロピルメタクリレート１５重量部、メチルメ
タクリレート１５重量部、グリセリルジメタクリレート
５重量部の混合物に重合開始剤としてラウロイルパーオ
キサイド０．２５１量部を添加混合した液をプラスチッ
ク製円筒容器に注入後密封し、恒温水槽中５０’Ｃで４
０時間加熱重合し、更に熱風乾燥３中で５０”Ｃから９
０℃まで１０時間昇温加熱重合させ、９０℃で１０時間
保持し重合を完結させた。次に重合物を室温まで冷却し
た後型から取り出して、通常の機械加工、研磨によりコ
ンタクトレンズを作製した。装用テストの結果は良好で
あった。

コンタクトレンズとは別に重合物から試験片を作製し、
酸素透過係数を測定した結果、１ｓＸ　１０　　　ＣＣ
（ＳＴＰ）　　・ｅｘ／ａｘ２−　ｓｅｃ　　−ｃｍｌ
ｌｇであった。またショア硬度ＨＤＤは８９を示し、Ｐ
ＭＭＡ（比較例１：９０）に近い非常に硬質な酸素透過
性ハードコンタクトレンズ材料であることがわかった。

水漏れ性を示す水の接触角は６８°であり良好であった
。

実施例及び以下に示す比較例における物性値は下記の方
法で測定した。

（酸素透過係数） 理科精機工業（株）製、製科研式フィルム酸素透過率計
を使用し、直径１５１１Ｉ１１厚さ０．２ｍｍの円板状
試験片を３５℃、生理食塩水中にて測定した。

（かたさＨＤＤ） ツピツク社製、ショア式デュロメーター硬さ試験機を使
用し、直径１５Ｊ１ｍ、厚さ３履の試験片を測定した。

（親水性接触角） 直径１５履、厚さ１ｍの円板を７２時間時間水中浸漬後
、表面の水分を拭き取り、エルマ光学製エルマ接触角測
定機を用い、空気中液滴法で測定した。液滴滴下後１分
後の接触角で表示した。

実施例２〜１１ 実施例１と同様の手法により重合物を得た。酸素透過係
数、かたさ及び接触角を測定した結果、表−１に示す通
り高酸素透過性で、かたさ及び親水性にすぐれたもので
あった。また透明性も良好でめった。いずれも通常のレ
ンズ加工を行ない、装用テストを行ない、良好な結果が
得られた。結果は表−１に示す。

ＭＡＡ　　　メタクリル酸 Ｆ−１２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート Ｆ−２２，２，２，２’　、２’　、２’−ヘキサフル
オロイソプロピルメタクリレート Ｆ−３２，２，３，３，４，４，５，５，６゜６．７．
７，８，８．８−ペンタデカフルオロオクチルメタクリ
レート ＭＭＡ　　　メチルメタクリレート Ｆ−８ｔ　　２，３．４，５．６−ペンタフルオロエチ
レン ５ｉ−１トリス（トルメチルシロキシ）シリルプロピル
メタクリレート ５ｉ−２ビス（メタクリロキシプロピル）テトラメチル
ジシロキサン ＧＤＭＡ　　グリセリルジメタクリレート１Ｇ　　　エ
チレングリコールジメタクリレート３Ｇ　　　トリエチ
レングリコールジメタクリレート 〈発明の効果〉 以上の通り、本発明の高酸素透過性ハードコンタクトレ
ンズは、高酸素透過性を有するばかりでなく、通常酸素
透過性向上に伴なって生ずるかたさの低下、水濡れ性の
低下を来たすことなく、実用上極めて有用である。また
、高酸素透過性によって角膜への酸素供給が十分行なえ
るため、安全性が向上し角膜の正常な代謝を防げず、連
続装用も期待できる。一方、かたさの向上により、耐久
性が増し、長期間の装用が可能となることから経済的価
値も大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、不飽和カルボン酸５〜３０重量％、分子量の異なる
   少なくとも二種のフッ素含有モノマー１５〜７０重量％
   、シリンコーン含有（メタ）アクリレート１０〜５０重
   量％、少なくとも一種の多官能（メタ）アクリレート１
   〜１５重量％を主成分とする共重合体よりなる高酸素透
   過性ハードコンタクトレンズ。 ２、分子量の小さいフッ素含有モノマーと少なくとも他
   の一種のフッ素含有モノマーを用いる特許請求の範囲第
   １項記載の高酸素透過性ハードコンタクトレンズ。 ３、分子量の小さいフッ素含有モノマーが、２，２，２
   −トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，
   ２，２′，２′，２′−ヘキサフルオロイソプロピル（
   メタ）アクリレート及び２，３，４，５，６−ペンタフ
   ルオロスチレンからなる群より選ばれるフッ素含有モノ
   マーである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の高酸
   素透過性ハードコンタクトレンズ。 ４、フッ素含有モノマーが、４０重量％より大きく、か
   つ６０重量％以下である特許請求の範囲第１項〜第３項
   のいずれか１項記載の高酸素透過性ハードコンタクトレ
   ンズ。 ５、フッ素含有モノマーとして、２，２，２，２′，２
   ′，２′−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート
   、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，
   ８，８，８−ペンタデカフルオロオクチル（メタ）アク
   リレート及び２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチ
   レンからなる群より選ばれる１種のフッ素含有モノマー
   、及び２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート
   を用いる特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項
   記載の高酸素透過性ハードコンタクトレンズ。 ６、フッ素含有モノマーとして、２，２，２，２′，２
   ′，２′−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート
   及び２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７
   ，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチルメタクリレ
   ートを用いる特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか
   １項記載の高酸素透過性ハードコンタクトレンズ。 ７、不飽和カルボン酸がアクリル酸、メタクリル酸、イ
   タコン酸、フマル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、及びα−
   フルオロアクリル酸より選ばれたモノマーである特許請
   求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項記載の高酸素透
   過性ハードコンタクトレンズ。 ８、シリコーン含有（メタ）アクリレートがペンタメチ
   ルジシロキサニルメチル（メタ）アクリレート、トリス
   （トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリ
   レート、３−メタクリロキシプロピルトリス（ビニルジ
   メチルシロキシ）シラン、トリメチルシリル（メタ）ア
   クリレート、フェニルジメチルシリルメチル（メタ）ア
   クリレート、ビス（メタクリロキシプロピル）テトラメ
   チルジシロキサン、１，３−ビス（メタクリロキシプロ
   ピル）テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン
   より選ばれたモノマーである特許請求の範囲第１項〜第
   ７項のいずれか１項記載の高酸素透過性ハードコンタク
   トレンズ。 ９、多官能（メタ）アクリレートがエチレングリコール
   ジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（
   メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メ
   タ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）ア
   クリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレー
   ト、グリセリルジ（メタ）アクリレート、トリメチロー
   ルプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
   トールテトラ（メタ）アクリレートより選ばれたモノマ
   ーである特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項
   記載の高酸素透過性ハードコンタクトレンズ。