技術分野
本発明は、酸素透過性ハードコンタクトレンズに関する。本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズは、レンズの中心厚みが薄く、角膜への酸素供給能が高く、安全性に優れるばかりでなく、使用中の破損が少なく、耐久性が高い。
背景技術
コンタクトレンズは、眼（角膜）に直接接触させて使用する視力矯正用具であることから、光学特性が優れていることはもちろんのこと、十分な安全性を有することが必須条件となる。角膜は、無血組織であり、角膜細胞の代謝活動を維持するためには、大気中からの酸素の供給が不可欠である。そこで、酸素透過性の向上を目的とした素材開発が進められた結果、高い酸素透過係数を有する種々のコンタクトレンズ材料およびコンタクトレンズが開発されている。例えば、特開平６−４１２４２号公報には、シリコン含有スチレン誘導体およびフッ素化アルキルエステル含有スチレン誘導体を必須成分とする眼用レンズ材料が提案されている。
しかしながら、従来の酸素透過係数の高いコンタクトレンズは、酸素透過係数が高くなるに伴い、衝撃や曲げに対する破壊強度が低下し、レンズが破損しやすくなるという欠点を有している。
このような欠点を改善するために、圧縮破壊強度が従来のレンズに比べて高く破損しにくい酸素透過性コンタクトレンズを製造する方法が提案されている（特開平１１−３１４２８３号公報）。しかしながら、この方法により得られるコンタクトレンズにおいては、強度が改善されているものの、耐久性は満足しうるレベルに達していない。特に、傷の付いたレンズについては、レンズの着脱時、取扱い時などに応力が繰り返しかかることにより破損に至る場合がある。
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、角膜に生理学的に充分な酸素を供給することができ、かつ耐久性に優れた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。
発明の開示
本発明は、酸素透過係数が２０×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以上である重合体からなり、かつレンズの中心厚みが０．０１０〜０．１２５ｍｍであることを特徴とする頂点屈折力の値が−６．００Ｄ以上の酸素透過性ハードコンタクトレンズに関する。
発明を実施するための最良の形態
本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズは、そのレンズの中心厚みが０．０１０〜０．１２５ｍｍの範囲内であり、頂点屈折力の値が−６．００Ｄ以上であるものである。
本明細書にいう「レンズの中心厚み」とは、レンズの光学部の中心部分（光学中心）の厚みを意味し、「頂点屈折力の値」とは、レンズの屈折度のことを意味する。球面レンズの場合、頂点屈折力の値が小さくなるに従って、レンズの前面と後面との曲率の差が大きくなってくるため、必然的にレンズの周辺部の厚みが大きくなる。したがって、レンズ全体の厚みを薄くするために、中心厚みを薄くしたとしても、周辺部の厚みによってレンズの強度は保持される。一方、頂点屈折力の値が大きくなるに従って、レンズの前面と後面との曲率の差が小さくなるため、レンズ全体の厚みを薄くするために中心厚みを薄くすると、周辺部の厚みも薄くなり、レンズの強度低下を生じる。したがって、一般に市販されている頂点屈折力の値が−６．００Ｄ以上の酸素透過性コンタクトレンズは、強度の観点から、０．１５０ｍｍ以上の中心厚みを有している。
本発明においては、このレンズの中心厚みに着目し、酸素透過係数が２０×１０−１１ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以上である素材からなるコンタクトレンズの中心厚みを上記の範囲に設定したところ、実使用上問題となるような強度不足は生じず、むしろレンズが撓みやすくなり、応力がレンズ全体に分散しやすくなるため、レンズに繰り返し加わる応力に対するレンズの耐久性（実際の使用環境での耐久性）が著しく向上することが見出された。
レンズの中心厚みが０．１２５ｍｍを超える場合には、レンズの剛直性が高くなり、歪みが多い箇所（応力的に弱い箇所）に応力が集中するため、繰り返し応力に対する耐久性が低下し、０．０１０ｍｍ未満の場合には、レンズの形状保持能力が低下するため視力矯正能が低下する。レンズの中心厚みは、視力矯正能および繰り返し応力に対する耐久性の観点から、０．０５０〜０．１２０ｍｍの範囲内であるのが好ましく、０．０７０〜０．１０５ｍｍの範囲内であるのがより好ましい。
本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズにおいては、視力矯正能および繰り返し応力に対する耐久性の観点から、レンズの撓みやすさ（レンズの剛直性）の指標であるビッカース硬度が５〜１５の範囲内であるのが好ましく、５〜１０の範囲内であるのがより好ましい。また、同様の観点から、本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズの圧縮弾性率としては、１０〜１００ｇｆの範囲内であるのが好ましく、２０〜９０ｇｆの範囲であるのがより好ましい。なお、圧縮弾性率とは、レンズの撓みやすさの指標であり、この値が小さくなるとレンズが撓みやすくなり、大きくなるとレンズの剛直性が高くなる。
本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズに用いられる重合体の酸素透過係数は、２０×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以上である。
本明細書にいう「酸素透過係数」とは、重合体への酸素の溶解度係数と重合体中の酸素の拡散係数との積で表され、具体的には、コンタクトレンズ協会標準測定法「ハードコンタクトレンズの酸素透過性測定法」により測定された値を意味する。
重合体の酸素透過係数が２０×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ未満の場合には、角膜に生理学的に充分な酸素を供給することができなくなり、角膜での酸素不足が生じ、眼障害に至る場合がある。また、重合体の酸素透過係数が高くなると耐汚染性が低下する傾向にある。したがって、レンズの酸素透過性および耐汚染性の観点から、重合体の酸素透過係数は２０×１０−１１〜２００×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇの範囲内が好ましく、２０×１０−１１〜１５０×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇの範囲内がより好ましく、２０×１０−１１〜１００×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇの範囲内がさらに好ましい。
本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズを構成する重合体は、酸素透過性ハードコンタクトレンズに使用されている公知のものの中から、適宜選択して用いればよいが、酸素透過係数を高くする観点からシロキサニル基を有する単量体単位を含有するものが好ましい。このような単量体としては、例えば、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、ヘプタメチルトリシロキサニルエチル（メタ）アクリレート、ペンタメチルジシロキサニル（メタ）アクリレート、イソブチルヘキサメチルトリシロキサニル（メタ）アクリレート、メチルジ（トリメチルシロキシ）−（メタ）アクリルオキシメチルシラン、ｎ−プロピルオクタメチルテトラシロキサニルプロピル（メタ）アクリレート、ペンタメチルジ（トリメチルシロキシ）−（メタ）アクリルオキシメチルシラン、ｔ−ブチルテトラメチルジシロキサニルエチル（メタ）アクリレート等のシロキサニル基を有する（メタ）アクリレート；Ｎ−［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ヘプタメチルトリシロキサニルエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ペンタメチルジシロキサニル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（イソブチルヘキサメチルトリシロキサニル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ｎ−プロピルオクタメチルテトラシロキサニルプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ｔ−ブチルテトラメチルジシロキサニルエチル）（メタ）アクリルアミド等のシロキサニル基を有する（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。それらの中では、繰り返し応力に対する耐久性および耐汚染性の観点から、シロキサニル基を有する（メタ）アクリルアミドが好ましく、Ｎ−［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］（メタ）アクリルアミドがより好ましい。上記のシロキサニル基を有する単量体は、１種類のみを使用しても、２種類以上を併用してもよい。
なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」および／または「メタクリレート」を意味する。「（メタ）アクリルオキシメチルシラン」とは、「アクリルオキシメチルシラン」および／または「メタクリルオキシメチルシラン」を意味する。また、「（メタ）アクリルアミド」とは、「アクリルアミド」および／または「メタクリルアミド」を意味する。
前記シロキサニル基を有する単量体単位に加えて、フッ素原子を有する単量体単位を含有する重合体を用いることにより、酸素透過係数および酸素透過率が高く、かつ耐汚染性にも優れており、トータルバランスに優れたコンタクトレンズが得られる。
フッ素原子を有する単量体としては、例えば、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、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−ペンタデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ヘキサデカフルオロノニル（メタ）アクリレート等のフルオロアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらのうち１種類または２種類以上を用いることができる。所望の酸素透過係数を有する重合体を得るために、シロキサニル基を有する単量体単位とフッ素原子を有する単量体単位との重量比を７０：３０〜３０：７０の範囲内にするのが好ましく、シロキサニル基を有する単量体単位とフッ素原子を有する単量体単位の合計量が重合体の全重量に対して３０〜７０重量％であるのが好ましい。
本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズを構成する重合体は、形状安定性の観点から、分子中に重合性基を少なくとも２つ有する単量体単位を含むのが好ましい。
分子中に重合性基を少なくとも２つ有する単量体としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールジ（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のテトラまたはトリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの重合基を少なくとも２つ有する単量体は１種類のみを使用しても、２種類以上を併用してもよい。重合体中に重合基を少なくとも２つ有する単量体単位を含有させる場合は、該単量体単位の含有量を重合体の全重量の０．１〜２０重量％にするのが好ましい。該単量体単位の含有量が０．１重量％未満の場合には、得られるレンズの形状安定性が低下する傾向があり、２０重量％を超える場合には、得られるレンズが脆くなる傾向がある。
また、本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズを構成する重合体は、水に対する濡れ性を向上させる観点から、親水性単量体単位を含むのが好ましい。
親水性単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレート；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マイレン酸、ケイ皮酸等の不飽和カルボン酸；アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド；グリシジル（メタ）アクリレート等のアルキレンオキシド（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコール（メタ）アクリレート；Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−３−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３−メチル−ピペリドン、Ｎ−ビニル−３−メチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−４−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−４−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−４−メチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−６−メチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−３−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−４，５−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５，５−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３，３，５−トリメチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−５−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３，４，５−トリメチル−３−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−６−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−６−エチル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−３，５−ジメチル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−４，４−ジメチル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−５−エチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−３，５−ジメチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−４，６−ジメチル−６−ヘキサンラクタム、Ｎ−ビニル−２，４，６−トリメチル−６−ヘキサンラクタム等のＮ−ビニルラクタム；ビニルピリジンなどが挙げられる。これらの親水性単量体は１種類のみを使用しても、２種類以上を併用してもよい。重合体中に親水性単量体単位を含有させる場合は、該単量体単位の含有量を重合体の全重量の０．１〜２０重量％にするのが好ましい。該単量体単位の含有量が０．１重量％未満の場合には得られるレンズの水濡れ性が低下する傾向があり、２０重量％を超える場合には得られるレンズの吸水性が高くなり、強度が低下する。
さらに、本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズを構成する重合体は、強度を高くする観点から、アルキル（メタ）アクリレート単位を含むのが好ましい。アルキル（メタ）アクリレートとしては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらアルキル（メタ）アクリレートは１種類のみを使用しても、２種類以上を併用してもよい。重合体中にアルキル（メタ）アクリレート単位を含有させる場合は、該アルキル（メタ）アクリレート単位の含有量を重合体の全重量の０．１〜２０重量％にするのが好ましい。該単量体単位の含有量が０．１重量％未満の場合には得られるレンズの強度が低下する傾向があり、２０重量％を超える場合には得られるレンズの酸素透過性が低下する。
本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズを構成する重合体は、上記した単量体単位と共に、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて上記以外の単量体単位を含有していてもよい。そのような単量体単位の例としては、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル等の脂肪酸ビニル；イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチルなどのイタコン酸ジエステルなどから誘導される単位を挙げることができ、これらの単量体単位は１種類のみを用いても、または２種類以上を用いてもよい。重合体中にこれらの単量体単位を含有させる場合は、該単量体単位の含有量を重合体の全重量の約１０重量％以下にするのが、上記した優れた特性を有する重合体および酸素透過性ハードコンタクトレンズを得る上で好ましい。
また、本発明では、着色した酸素透過性ハードコンタクトレンズを得る目的で、色素を含有していてもよい。
上記の単量体を所望の割合で含む重合性組成物を重合し、コンタクトレンズ形状に成形することにより、酸素透過性ハードコンタクトレンズを製造することができる。重合方法としては、重合性単量体を重合させるのに通常用いられている方法を採用すればよく、一般的には熱活性化重合開始剤およびエネルギー線（光など）活性化重合開始剤の一方または両方を重合性組成物に添加して、加熱重合または光重合する方法が用いられる。これらのうちでも、光学的に歪みのないコンタクトレンズを得る観点から、熱活性化重合開始剤を用いて上記重合性組成物を加熱重合するのが好ましい。
熱活性化重合開始剤を用いて重合性組成物を加熱重合するに当たっては、温度調節が容易な恒温槽、熱風循環式加熱装置などを使用するのが好ましい。熱活性化重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、イソプロピルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等のパーオキサイド系熱活性化重合開始剤；２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビスメチルイソブチレート、２，２’−アゾビスジメチルバレロニトリル、２，２’−アゾビスイソブチルアミド、２，２’−アゾビスイソ酪酸ジメチル等のアゾ系熱活性化重合開始剤を挙げることができ、これらの熱活性化重合開始剤の１種類または２種類以上を用いることができる。
また、重合開始剤の量は、特に限定されないが、通常、重合に供される全重合性組成物１００重量部に対して０．００１〜２重量部程度である。
コンタクトレンズの製造に当たっては、プラスチック製コンタクトレンズの製造に従来から用いられている方法、例えば（１）重合性組成物を重合、成形し、得られた成形品を切削、研磨してコンタクトレンズを製造するレースカット法、（２）重合性組成物を、コンタクトレンズに相当する型キャビティーを有する型内に充填して型内で重合・成形してコンタクトレンズを製造するモールド法、（３）回転軸の周りに高速回転する型面に重合性組成物を滴下し、重合性組成物を型面上で放射状に流延拡散させると同時に重合・成形してコンタクトレンズを製造するスピンキャスト法、（４）コンタクトレンズの一方の面を成形することができる型キャビティーを有する型内に重合性組成物を充填して型内で重合・成形し、他方の面を切削、研磨してコンタクトレンズを製造するブランクモールド法のいずれも採用することができ、特に制限されない。
また、本発明の酸素透過性ハードコンタクトレンズでは、レンズの中心厚みを０．０１０〜０．１２５ｍｍにする以外は、レンズの直径、レンズの光学部の直径、光学中心以外の光学部の厚み、フロントカーブ側のレンズ周辺部の半径（曲率半径）、ベースカーブ側の半径（曲率半径）、ベベルカーブ半径（曲率半径）、ベベル幅などの寸法は特に制限されず、適宜決定することができる。一般的には、レンズの直径を８．０〜１１．０ｍｍ、光学部の直径を５．０〜１０．５ｍｍとし、さらにフロントカーブ側のレンズ周辺部の半径（曲率半径）を６．０〜１０．０ｍｍ、ベースカーブ側の半径（曲率半径）を７．０〜１０．０ｍｍ、ベベルカーブ半径（曲率半径）を８．０〜１２．０ｍｍ、ベベル幅を０〜２ｍｍにするのが好ましい。
以下に本発明について実施例などにより具体的に説明するが、本発明はそれらにより何ら限定されない。以下の例において、酸素透過性ハードコンタクトレンズのビッカース硬度、酸素透過係数、酸素透過率、圧縮弾性率、圧縮折り曲げ強度および繰り返し応力に対する耐久性は、次のようにして測定または評価した。
〔ビッカース硬度〕
下記の実施例および比較例で得られた酸素透過性ハードコンタクトレンズのビッカース硬度をビッカース硬度計（ＡＫＡＳＨＩ社製）により測定した。
〔酸素透過係数および酸素透過率〕
下記の実施例および比較例で得られた共重合体の酸素透過係数を、製科研式フイルム酸素透過率計（理科精機工業株式会社製）を用いてコンタクトレンズ協会標準試験法「ハードコンタクトレンズの酸素透過性の測定法」に準拠して測定した。また、このようにして得られた酸素透過係数をレンズの中心厚みで割った値を酸素透過率とした。
〔圧縮弾性率〕
下記の実施例および比較例で得られたコンタクトレンズについて、圧縮速度を２００ｍｍ／分から１０ｍｍ／分に変更した以外は、コンタクトレンズ協会標準試験法「コンタクトレンズの圧縮折り曲げ試験方法」に準じて圧縮折り曲げ試験を行った。圧縮折り曲げ試験を実施した際に得られる応力−歪み曲線の変形開始点の接線をレンズの直径まで延長したときの応力を圧縮弾性率とした。なお、試験には、（株）島津製作所製「オートグラフ ＩＭ−１００型」を使用した。
〔圧縮折り曲げ強度〕
下記の実施例および比較例で得られた酸素透過性ハードコンタクトレンズをコンタクトレンズ協会標準試験法「コンタクトレンズの圧縮折り曲げ試験方法」に準じて圧縮折り曲げ試験を行った。なお、試験には、（株）島津製作所製「オートグラフ ＩＭ−１００型」を使用した。
〔繰り返し応力に対する耐久性〕
コンタクトレンズは、毎日着脱するのが一般的であり、その際の取扱い等によりレンズに傷が入ったり、繰り返しの応力が加わる。このような、使用環境を考慮した耐久性試験として、本発明では新たな評価方法を開発した。下記の実施例および比較例で得られた酸素透過性ハードコンタクトレンズを粒子径２０μｍの研磨剤で１５秒間手擦りしたものを試験片とした。この試験片をＪＩＳ Ｋ−７１１９「硬質プラスチック平板の平面曲げ疲れ試験方法」に準じて、圧縮速度１００ｍｍ／分、振幅幅３ｍｍで繰り返し応力に対する耐久性試験を行い、それぞれのレンズの破断に至るまでの回数を測定した。なお、１０００回の繰り返し応力を加えても破断に至らない場合には１０００回とした。
下記の実施例、比較例および表で用いた重合性単量体の略号の内容を表１に示す。
実施例１〜８および比較例１〜２
（１）表２に示す重合性組成物１０．０ｇに熱活性化重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．０１ｇを添加した後、ポリプロピレン製の試験管（容量２０ｍＬ）に入れて、窒素置換後に密封した。これを５５℃の恒温水槽中に２４時間浸漬して重合させた後、１００℃の熱風循環式加熱装置に移して２時間保持して重合を完結させた。冷却後、試験管より重合体を取り出した。
（２）上記（１）で得られた重合体を用いて、切削研磨法により、表３に示す直径、ベースカーブ、頂点屈折力の値（度数）および中心厚みを有する酸素透過性ハードコンタクトレンズを作製し、ビッカース硬度、酸素透過係数、酸素透過率、圧縮弾性率、圧縮折り曲げ強度および耐久性を上記の方法にしたがって測定または評価した。その結果を表４に示す。
比較例３〜４
表２および表３に示す市販の酸素透過性ハードコンタクトレンズ（比較例３：シロキサニル基を有するメタクリレートとメチルメタクリレートを主成分とする共重合体から構成される酸素透過性ハードコンタクトレンズＡ、比較例４：シリコン含有スチレン誘導体とフルオロメタクリレートを主成分とする共重合体から構成される連続装用型酸素透過性ハードコンタクトレンズＢ）について、ビッカース硬度、圧縮弾性率、圧縮折り曲げ強度および耐久性を上記の方法にしたがって測定または評価した。その結果を表４に示す。なお、酸素透過係数については、カタログに記載されている値を転記した。
表２〜４に示された結果から、酸素透過係数が２０×１０−１１ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以上である重合体からなり、かつ中心厚みが０．０１０〜０．１２５ｍｍの範囲内にあり、頂点屈折力の値が−６．００Ｄ以上である実施例１〜８の酸素透過性ハードコンタクトレンズは、８００回以上の繰り返し応力に耐え、また酸素透過率についても、終日装用に必要な３０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ・ｃｍより高い値が得られている。
これに対して、レンズの中心厚みが本発明の範囲から外れる比較例１および２では耐久性が明らかに劣っている。
また、酸素透過係数が本発明の範囲から外れる比較例３では、明らかに終日装用に必要な酸素透過率である３０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ・ｃｍを下回っている。
また、レンズの中心厚みが本発明の範囲から外れる比較例４では、圧縮折り曲げ強度が低く、耐久性も明らかに劣っている。
産業上の利用可能性
本発明によれば、角膜に生理学的に充分な酸素を供給することができ、かつ耐久性に優れた酸素透過性ハードコンタクトレンズが提供される。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oxygen permeable hard contact lens. The oxygen permeable hard contact lens of the present invention has a thin center thickness of the lens, a high ability to supply oxygen to the cornea, and excellent safety, as well as less damage during use and high durability.
BACKGROUND ART Since a contact lens is a visual acuity correction tool that is used while being in direct contact with the eye (cornea), it must have sufficient safety as well as excellent optical characteristics. The cornea is a bloodless tissue, and supply of oxygen from the atmosphere is indispensable for maintaining the metabolic activity of corneal cells. Therefore, as a result of the development of materials aimed at improving oxygen permeability, various contact lens materials and contact lenses having a high oxygen permeability coefficient have been developed. For example, JP-A-6-41242 proposes an ophthalmic lens material containing a silicon-containing styrene derivative and a fluorinated alkyl ester-containing styrene derivative as essential components.
However, the conventional contact lens having a high oxygen transmission coefficient has a drawback that the breaking strength against impact or bending is lowered and the lens is easily damaged as the oxygen transmission coefficient is increased.
In order to improve such a defect, a method of manufacturing an oxygen-permeable contact lens that has a higher compressive fracture strength than that of a conventional lens and hardly breaks has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-314283). However, in the contact lens obtained by this method, although the strength is improved, the durability has not reached a satisfactory level. In particular, a damaged lens may be damaged due to repeated application of stress when the lens is attached / detached or handled.
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to provide an oxygen-permeable hard contact lens that can supply physiologically sufficient oxygen to the cornea and has excellent durability. It is to provide.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention comprises a polymer having an oxygen permeability coefficient of 20 × 10 −11 cm 3 · cm / cm 2 · sec · mmHg or more, and the center thickness of the lens is 0.010 to 0.125 mm. The present invention relates to an oxygen-permeable hard contact lens having a vertex power value of −6.00 D or more.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The oxygen permeable hard contact lens of the present invention has a central thickness of the lens within a range of 0.010 to 0.125 mm and a vertex power value of −6.00 D or more. It is what is.
The “lens center thickness” in the present specification means the thickness of the central portion (optical center) of the optical part of the lens, and the “apex refractive power value” means the refractive index of the lens. . In the case of a spherical lens, as the vertex power decreases, the difference in curvature between the front surface and the rear surface of the lens increases, and the thickness of the peripheral portion of the lens inevitably increases. Therefore, even if the center thickness is reduced in order to reduce the thickness of the entire lens, the strength of the lens is maintained by the thickness of the peripheral portion. On the other hand, as the value of vertex power increases, the difference in curvature between the front surface and the rear surface of the lens decreases, so if the center thickness is reduced to reduce the overall thickness of the lens, the thickness of the peripheral portion is also reduced. This causes a reduction in lens strength. Accordingly, a commercially available oxygen permeable contact lens having a vertex refractive power value of −6.00 D or more has a center thickness of 0.150 mm or more from the viewpoint of strength.
In the present invention, focusing on the center thickness of the lens, the center thickness of a contact lens oxygen permeability coefficient is a material is 20 × 10- 11 cm 3 (STP ) · cm / cm 2 · sec · mmHg or more In this range, there is no shortage of strength that would cause a problem in practical use. Rather, the lens tends to bend and stress is easily dispersed throughout the lens, so the durability of the lens against repeated stress on the lens ( It has been found that (durability in actual use environment) is remarkably improved.
When the center thickness of the lens exceeds 0.125 mm, the rigidity of the lens becomes high, and stress concentrates at a location where there is a lot of distortion (location where stress is weak). If it is less than .010 mm, the ability to correct the visual acuity decreases because the ability to retain the shape of the lens decreases. The center thickness of the lens is preferably in the range of 0.050 to 0.120 mm, more preferably in the range of 0.070 to 0.105 mm, from the viewpoint of vision correction ability and durability against repeated stress. preferable.
In the oxygen permeable hard contact lens of the present invention, from the viewpoint of vision correction ability and durability against repeated stress, the Vickers hardness, which is an index of the ease of lens bending (lens rigidity), is in the range of 5 to 15. It is preferred that it is in the range of 5-10. From the same viewpoint, the compression elastic modulus of the oxygen permeable hard contact lens of the present invention is preferably in the range of 10 to 100 gf, more preferably in the range of 20 to 90 gf. The compression elastic modulus is an index of the ease of bending of the lens. When this value is reduced, the lens is easily bent, and when the value is increased, the rigidity of the lens is increased.
The oxygen permeability coefficient of the polymer used for the oxygen permeable hard contact lens of the present invention is 20 × 10 −11 cm 3 · cm 2 / sec 2 · mm · Hg or more.
The “oxygen permeability coefficient” referred to in this specification is represented by the product of the solubility coefficient of oxygen in the polymer and the diffusion coefficient of oxygen in the polymer. It means a value measured by “contact lens oxygen permeability measurement method”.
When the oxygen permeability coefficient of the polymer is less than 20 × 10 −11 cm 3 · cm / cm 2 · sec · mmHg, it becomes impossible to supply physiologically sufficient oxygen to the cornea, resulting in insufficient oxygen in the cornea May result in eye damage. Further, when the oxygen permeability coefficient of the polymer is increased, the contamination resistance tends to be lowered. Therefore, from the viewpoint of the oxygen permeability and contamination resistance of the lens, the oxygen permeability coefficient of the polymer is preferably in the range of 20 × 10 −11 to 200 × 10 −11 cm 3 · cm 2 · sec · mmHg, It is more preferably within the range of 20 × 10 −11 to 150 × 10 −11 cm 3 · cm / cm 2 · sec · mmHg, and 20 × 10 −11 to 100 × 10 −11 cm 3 · cm / cm 2 · sec · More preferably within the range of mmHg.
The polymer constituting the oxygen-permeable hard contact lens of the present invention may be appropriately selected from known ones used for oxygen-permeable hard contact lenses, but from the viewpoint of increasing the oxygen permeability coefficient. Those containing a monomer unit having a siloxanyl group are preferred. Examples of such monomers include tris (trimethylsiloxy) silylpropyl (meth) acrylate, heptamethyltrisiloxanylethyl (meth) acrylate, pentamethyldisiloxanyl (meth) acrylate, and isobutylhexamethyltrimethyl. Siloxanyl (meth) acrylate, methyldi (trimethylsiloxy)-(meth) acryloxymethylsilane, n-propyloctamethyltetrasiloxanylpropyl (meth) acrylate, pentamethyldi (trimethylsiloxy)-(meth) acryloxymethylsilane , (Meth) acrylate having a siloxanyl group such as t-butyltetramethyldisiloxanylethyl (meth) acrylate; N- [tris (trimethylsiloxy) silylpropyl] (meth) acrylamide, N- ( (Putamethyltrisiloxanylethyl) (meth) acrylamide, N- (pentamethyldisiloxanyl) (meth) acrylamide, N- (isobutylhexamethyltrisiloxanyl) (meth) acrylamide, N- (n-propyl) Examples include (meth) acrylamide having a siloxanyl group such as octamethyltetrasiloxanylpropyl) (meth) acrylamide and N- (t-butyltetramethyldisiloxanylethyl) (meth) acrylamide. Among them, (meth) acrylamide having a siloxanyl group is preferable and N- [tris (trimethylsiloxy) silylpropyl] (meth) acrylamide is more preferable from the viewpoint of durability against repeated stress and stain resistance. The monomer having the siloxanyl group may be used alone or in combination of two or more.
In the present specification, “(meth) acrylate” means “acrylate” and / or “methacrylate”. “(Meth) acryloxymethylsilane” means “acryloxymethylsilane” and / or “methacryloxymethylsilane”. “(Meth) acrylamide” means “acrylamide” and / or “methacrylamide”.
By using a polymer containing a monomer unit having a fluorine atom in addition to the monomer unit having a siloxanyl group, the oxygen permeability coefficient and oxygen permeability are high, and the stain resistance is excellent. A contact lens with excellent total balance can be obtained.
Examples of the monomer having a fluorine atom include 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,2,2 ′, 2 ′, 2′-hexafluoroisopropyl (meth) acrylate, 2 , 2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8 -Pentadecafluorooctyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-hexadecafluorononyl (meth) acrylate Fluoroalkyl (meth) acrylates, etc. are mentioned, and one or more of these can be used. In order to obtain a polymer having a desired oxygen permeability coefficient, the weight ratio of the monomer unit having a siloxanyl group and the monomer unit having a fluorine atom should be in the range of 70:30 to 30:70. The total amount of the monomer unit having a siloxanyl group and the monomer unit having a fluorine atom is preferably 30 to 70% by weight based on the total weight of the polymer.
The polymer constituting the oxygen permeable hard contact lens of the present invention preferably contains a monomer unit having at least two polymerizable groups in the molecule from the viewpoint of shape stability.
Examples of the monomer having at least two polymerizable groups in the molecule include ethylene glycol di (meth) acrylate, alkylene glycol di (meth) acrylate such as diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Examples thereof include tetra- or tri (meth) acrylate of pentaerythritol. Only one type of these monomers having at least two polymer groups may be used, or two or more types may be used in combination. When a monomer unit having at least two polymer groups is contained in the polymer, the content of the monomer unit is preferably 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the polymer. When the content of the monomer unit is less than 0.1% by weight, the shape stability of the obtained lens tends to decrease, and when it exceeds 20% by weight, the obtained lens tends to become brittle. There is.
Moreover, it is preferable that the polymer which comprises the oxygen-permeable hard contact lens of this invention contains a hydrophilic monomer unit from a viewpoint of improving the wettability with respect to water.
Examples of hydrophilic monomers include hydroxyl group-containing (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth) acrylate; acrylic acid and methacrylic acid Unsaturated carboxylic acids such as itaconic acid, fumaric acid, maleic acid and cinnamic acid; (meth) acrylamides such as acrylamide, methacrylamide, dimethylacrylamide and diethylacrylamide; alkylene oxide (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate Alkylene glycol (meth) acrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate and polypropylene glycol mono (meth) acrylate; N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N- Nyl-6-hexane lactam, N-vinyl-3-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-3-methyl-piperidone, N-vinyl-3-methyl-6-hexane lactam, N-vinyl-4-methyl- 2-pyrrolidone, N-vinyl-4-methyl-2-piperidone, N-vinyl-4-methyl-6-hexanelactam, N-vinyl-5-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-5-methyl-2 -Piperidone, N-vinyl-5-methyl-6-hexane lactam, N-vinyl-6-methyl-6-hexane lactam, N-vinyl-3-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-4,5-dimethyl -2-pyrrolidone, N-vinyl-5,5-dimethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-3,3,5-trimethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-5-methyl-5-ethyl -2-pyrrolidone, N-vinyl-3,4,5-trimethyl-3-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-6-methyl-2-piperidone, N-vinyl-6-ethyl-2-piperidone, N -Vinyl-3,5-dimethyl-2-piperidone, N-vinyl-4,4-dimethyl-2-piperidone, N-vinyl-5-ethyl-6-hexanelactam, N-vinyl-3,5-dimethyl- N-vinyl lactams such as 6-hexane lactam, N-vinyl-4,6-dimethyl-6-hexane lactam, N-vinyl-2,4,6-trimethyl-6-hexane lactam; vinylpyridine and the like. These hydrophilic monomers may be used alone or in combination of two or more. When a hydrophilic monomer unit is contained in the polymer, the content of the monomer unit is preferably 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the polymer. When the content of the monomer unit is less than 0.1% by weight, the water wettability of the obtained lens tends to decrease, and when it exceeds 20% by weight, the water absorption of the obtained lens increases. , The strength decreases.
Furthermore, the polymer constituting the oxygen-permeable hard contact lens of the present invention preferably contains an alkyl (meth) acrylate unit from the viewpoint of increasing the strength. Examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t -Butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and the like. These alkyl (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more. May be used in combination. When an alkyl (meth) acrylate unit is contained in the polymer, the content of the alkyl (meth) acrylate unit is preferably 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the polymer. When the monomer unit content is less than 0.1% by weight, the strength of the obtained lens tends to decrease, and when it exceeds 20% by weight, the oxygen permeability of the obtained lens decreases.
The polymer constituting the oxygen-permeable hard contact lens of the present invention contains, in addition to the above-described monomer units, monomer units other than those described above as necessary within a range not impairing the object of the present invention. May be. Examples of such monomer units include units derived from fatty acid vinyls such as vinyl acetate, vinyl butyrate and vinyl laurate; itaconate diesters such as dimethyl itaconate and diethyl itaconate, These monomer units may be used alone or in combination of two or more. When these monomer units are contained in the polymer, the content of the monomer units is set to about 10% by weight or less of the total weight of the polymer. It is preferable for obtaining an oxygen-permeable hard contact lens.
In the present invention, a dye may be contained for the purpose of obtaining a colored oxygen-permeable hard contact lens.
An oxygen-permeable hard contact lens can be produced by polymerizing a polymerizable composition containing the above monomer in a desired ratio and molding the polymerizable composition into a contact lens shape. As a polymerization method, a method usually used for polymerizing a polymerizable monomer may be adopted. Generally, a heat-activated polymerization initiator and an energy ray (light, etc.)-Activated polymerization initiator are used. One or both of them are added to the polymerizable composition, followed by heat polymerization or photopolymerization. Among these, from the viewpoint of obtaining a contact lens that is not optically distorted, it is preferable to heat polymerize the polymerizable composition using a heat-activated polymerization initiator.
In heat-polymerizing a polymerizable composition using a heat-activated polymerization initiator, it is preferable to use a thermostatic bath, a hot air circulation type heating device, or the like that can be easily adjusted in temperature. Examples of the heat-activated polymerization initiator include peroxide heat-activated polymerization initiators such as benzoyl peroxide, isopropyl peroxide, lauroyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide; 2,2′-azobisisobutyronitrile, Start of azo-based thermally activated polymerization of 2,2'-azobismethylisobutyrate, 2,2'-azobisdimethylvaleronitrile, 2,2'-azobisisobutyramide, dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, etc. And one or more of these heat-activated polymerization initiators can be used.
Moreover, although the quantity of a polymerization initiator is not specifically limited, Usually, it is about 0.001-2 weight part with respect to 100 weight part of all the polymeric compositions used for superposition | polymerization.
In the production of contact lenses, methods conventionally used in the production of plastic contact lenses, for example, (1) polymerizing and molding a polymerizable composition, cutting and polishing the resulting molded product, (2) A mold method in which a polymerizable composition is filled into a mold having a mold cavity corresponding to a contact lens and polymerized and molded in the mold to produce a contact lens, (3) A spin casting method in which a polymerizable composition is dropped onto a mold surface that rotates at high speed around a rotation axis, and the polymerizable composition is cast and diffused radially on the mold surface, and simultaneously polymerized and molded to produce a contact lens, (4) Fill a polymerizable composition into a mold having a mold cavity capable of molding one surface of a contact lens, polymerize and mold in the mold, and cut the other surface; Grinding and none of the blank molding method for making contact lenses can be employed is not particularly limited.
In the oxygen permeable hard contact lens of the present invention, the diameter of the lens, the diameter of the optical part of the lens, the thickness of the optical part other than the optical center, except that the center thickness of the lens is 0.010 to 0.125 mm, Dimensions such as the radius (curvature radius) around the lens on the front curve side, the radius (curvature radius) on the base curve side, the bevel curve radius (curvature radius), and the bevel width are not particularly limited and can be determined as appropriate. In general, the diameter of the lens is 8.0 to 11.0 mm, the diameter of the optical part is 5.0 to 10.5 mm, and the radius (curvature radius) of the lens peripheral part on the front curve side is 6.0 to 6.0. Preferably, the base curve side radius (curvature radius) is 7.0 to 10.0 mm, the bevel curve radius (curvature radius) is 8.0 to 12.0 mm, and the bevel width is 0 to 2 mm.
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and the like, but the present invention is not limited thereto. In the following examples, the Vickers hardness, oxygen permeability coefficient, oxygen permeability, compression modulus, compression bending strength, and durability against repeated stress of the oxygen permeable hard contact lens were measured or evaluated as follows.
[Vickers hardness]
The Vickers hardness of the oxygen permeable hard contact lenses obtained in the following examples and comparative examples was measured with a Vickers hardness meter (manufactured by AKASHI).
[Oxygen permeability coefficient and oxygen permeability]
The oxygen permeability coefficient of the copolymers obtained in the following examples and comparative examples was measured using the contact lens association standard test method “of hard contact lenses” using a Kaken film oxygen permeability meter (manufactured by Rika Seiki Kogyo Co., Ltd.). Measurement was performed according to “Measurement method of oxygen permeability”. Further, a value obtained by dividing the oxygen permeability coefficient thus obtained by the center thickness of the lens was defined as oxygen permeability.
[Compressive modulus]
For the contact lenses obtained in the following Examples and Comparative Examples, compression bending was performed according to the Contact Lens Association Standard Test Method “Contact Lens Compression Bending Test Method” except that the compression speed was changed from 200 mm / min to 10 mm / min. A test was conducted. The stress when the tangent of the deformation start point of the stress-strain curve obtained when the compression bending test was carried out was extended to the lens diameter was defined as the compression modulus. In addition, “Autograph IM-100 type” manufactured by Shimadzu Corporation was used for the test.
[Compression bending strength]
The oxygen permeable hard contact lenses obtained in the following examples and comparative examples were subjected to a compression bending test according to the contact lens association standard test method “contact lens compression bending test method”. In addition, “Autograph IM-100 type” manufactured by Shimadzu Corporation was used for the test.
[Durability against repeated stress]
The contact lens is generally attached and detached every day, and the lens is scratched or subjected to repeated stress due to handling or the like at that time. As such a durability test in consideration of the use environment, a new evaluation method has been developed in the present invention. Samples obtained by manually rubbing the oxygen-permeable hard contact lenses obtained in the following Examples and Comparative Examples with an abrasive having a particle diameter of 20 μm for 15 seconds were used. This test piece was subjected to a durability test against repeated stress at a compression rate of 100 mm / min and an amplitude width of 3 mm in accordance with JIS K-7119 “Plain bending fatigue test method of hard plastic flat plate” until each lens was broken. The number of times was measured. In addition, it was set as 1000 times when it did not lead to a fracture | rupture even if it applied 1000 times of repeated stress.
Table 1 shows the contents of the abbreviations of the polymerizable monomers used in the following examples, comparative examples, and tables.
Examples 1-8 and Comparative Examples 1-2
(1) After adding 0.01 g of azobisisobutyronitrile as a heat-activated polymerization initiator to 10.0 g of the polymerizable composition shown in Table 2, it was placed in a polypropylene test tube (capacity 20 mL), and nitrogen was added. Sealed after replacement. This was immersed in a constant temperature water bath at 55 ° C. for 24 hours for polymerization, then transferred to a 100 ° C. hot-air circulating heating device and held for 2 hours to complete the polymerization. After cooling, the polymer was taken out from the test tube.
(2) Oxygen permeable hard contact lens having the diameter, base curve, vertex power value (frequency) and center thickness shown in Table 3 by the cutting and polishing method using the polymer obtained in (1) above The Vickers hardness, oxygen permeability coefficient, oxygen permeability, compression elastic modulus, compression bending strength and durability were measured or evaluated according to the above methods. The results are shown in Table 4.
Comparative Examples 3-4
Commercially available oxygen permeable hard contact lenses shown in Table 2 and Table 3 (Comparative Example 3: Oxygen permeable hard contact lens A composed of a copolymer mainly composed of a methacrylate having a siloxanyl group and methyl methacrylate, Comparative Example 4: Concerning the continuous wear type oxygen-permeable hard contact lens B) composed of a copolymer containing silicon-containing styrene derivative and fluoromethacrylate as main components, the Vickers hardness, compression elastic modulus, compression bending strength and durability are as described above. Measured or evaluated according to the method. The results are shown in Table 4. In addition, about the oxygen permeability coefficient, the value described in the catalog was transcribed.
From the results shown in Tables 2 to 4, the polymer has an oxygen permeability coefficient of 20 × 10 −11 cm 3 · cm / cm 2 · sec · mmHg or more and a center thickness of 0.010 to 0.125 mm. The oxygen-permeable hard contact lenses of Examples 1 to 8 having a vertex refractive power value of −6.00 D or more withstand the repeated stress of 800 times or more, and the oxygen permeability is all day A value higher than 30 × 10 −9 cm 3 · cm / cm 2 · sec · mmHg · cm necessary for wearing is obtained.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the center thickness of the lens is out of the scope of the present invention, the durability is clearly inferior.
Further, in Comparative Example 3 in which the oxygen permeability coefficient deviates from the scope of the present invention, it clearly falls below 30 × 10 −9 cm 3 · cm / cm 2 · sec · mmHg · cm, which is the oxygen permeability required for all day wear. Yes.
Further, in Comparative Example 4 where the center thickness of the lens is outside the scope of the present invention, the compression bending strength is low and the durability is clearly inferior.
Industrial Applicability According to the present invention, an oxygen-permeable hard contact lens that can supply physiologically sufficient oxygen to the cornea and has excellent durability is provided.
