KR950008564B1 - 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈 - Google Patents

산소 투과성 경질 콘택트 렌즈 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

산소 투과성 경질 콘택트 렌즈
제1도는 본 발명의 참조 실시예 1에서 제조된 N-[트리스(트리메틸 실록시)실릴]프로필메타크릴아미드의 적외선 스펙트럼이고,
제2도는 상기 화합물의 가스크로마토그램이며,
제3도는 본 발명의 참조실시예 2에서 제조된 N-메틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실린]프로필메타크릴아미드의 적외선 흡수 스펙트럼이고,
제4도는 제3도 화합물의 가스크로마토그램이다.
본 발명은 산소 투과성 경질 콘텍트 렌즈, 더욱 상세하게는 구성성분으로서 특정 화합물을 포함하는 공중합체로부터 형성된 산소 투과성 경질 콘텍트 렌즈에 관한 것이다.
지금까지, 주요성분으로서 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 또는 비닐피롤리돈을 포함하는 중합체로부터 형성되고 물을 함유하는 연질 콘택트 렌즈, 및 이의 주요성분으로서 메틸 메타크릴레이트(MMA), 플루오로알킬 메타크릴레이트 또는 실리콘 메타크릴레이트를 포함하는 중합체로부터 형성되고, 물을 함유하지 않은 경질 콘텍트 렌즈는 시판되고 있다.
그러나, 상술된 통상의 수-함유 연질 콘택트 렌즈는 산소 투과성이 낮으므로, 장시간동안 착용할 수 없거나 이의 낮은 기계적 강도로 인해 부적합하다.
다른 한편으로, 물을 함유하지 않고 이의 주요한 성분으로서 MMA를 포함하는 통상의 경질 콘택트 렌즈는 거의 산소 투과성을 갖지 않으므로, 이들은 장기간에 걸쳐 계속해서 착용하기 어려운 중요한 단점이 있다. 이의 주요성분으로서 실리콘 미타크릴레이트를 포함하는 통상의 경질 콘택트 렌즈는, 이의 주요성분으로서 MMA를 포함하는 통상의 경질 콘택트 랜즈보다 산소 투과성이 더 우수한 반면에, 장기간동안 계속해서 사용하기에는 여전히 불충분하고 습윤성이 낮으며 또한 지질등을 함유하여 쉽게 고형화되는 단점이 있다.
최근에, 증가된 양의 실리콘 메타크릴레이트를 함유하는 콘택트 렌즈 및 불소 원자를 함유하는 콘택트 렌즈와 같은, 상술된 문제를 해결하기 위한 몇몇의 콘택트 렌즈가 제안되었다. 예를 들어, 일본국 특허 공보 제8769/1987호 및 일본국 특허 공개 공보 제28127/1984호에는 플루오로알킬 메타크릴레이트 및 실록시닐알킬(글리세롤)(메트)아크릴레이트를 포함하는 산소투과성 경질 콘택트 렌즈가 기출되어 있다. 일본국 특허 공개 공보 제131518/1985호, 57612/1986호, 281116/1986호, 281216/1986호, 285426/1986호 및 54220/1987호에는 실록사닐프로필옥시 에틸(메트)아크릴레이트 및 알킬(메트)아크릴레이트 또는 알킬 이타고네이트를 포함하는 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈가 기술되어 있다. 또한 일본국 특허 공개 공보 제87102/1986호 및 38419/1987호에는 플루오로알킬 실록사닐(글리세롤)(메트)아크릴레이트를 포함하는 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈가 기술되어 있다.
미합중국 특허 제4,711,943호에는 아미드 구조 및 실록산 구조를 가지며, 15 내지 60%의 수분 함량, 적어도 25×1010cm3ㆍcm/cm2, 초, cmHg의 산소 투과성, 적어도 1.0g/mm2의 인열 강도 및 적어도 80%의 연신율을 갖는 재료로 형성된 수-함유 연질 콘택트 렌즈가 기술되어 있다.
실리콘 메타크릴레이트 함량의 증가, 불소원자의 혼입 또는 실리콘 메아크릴레이트와 함께 불소원자의 혼입과 같은 상기 개선 방법중 어느 하나에서는 산소투과성이 증가하면 항상 습윤성이 감소됨으로써 사용하는동안 렌즈가 흐려지거나 지질등에 의해 쉽게 고형화된다. 따라서, 동시에 우수한 산소 투과성 및 습윤성을 유지하고 기계적강도, 투명성 및 내오염성이 있는 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 산소 투과성이 우수할 뿐만아니라, 습윤성이 탁월하여 착용시 안정가을 주는 경질 콘택트 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기계 가공성이 우수하며, 또한 우수한 기계적 강도를 갖는 경질 콘택트 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 빈번한 화학 용액 처리를 하지 않아도 될 정도의 내오염성을 보이는 경질 콘택트 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위해 집중적으로 연구한 결과 구성성분으로서 특정 단량체 단위를 갖는 공중합체를 포함하는 경질 콘택트 렌즈는 우수한 산소 투과성, 우수한 습윤성 및 우수한 내오염성을 가지며, 동시에, 기계적강도 및 투명성에서도 만족할만하다는 것을 밝혀내었다.
따라서, 본 발명은 필수성분으로서 일반식(I)의 실록사닐 알킬아미드 단위 및 불소 원자를 함유하는 단량체 단위를 함유하는 공중합체로부터 형성된 콘택트 렌즈를 제공한다.
Figure kpo00001
상기식에서, R1은 메틸그룹 또는 수소 원자이고, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 15의 탄화수소 그룹이며, n은 1 내지 3의 정수이고, X1, X2및 X3는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 메틸 그룹, 트리메틸실록시 그룹, Si원자 수가 16이하인 오가노실록시 그룹, 또는 상기 일반식(II)의 Z 그룹이며, X4및 X5는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 메틸 그룹 트리메틸실록시그룹, Si 원자 수가 16이하인 오가노실록시 그룹, 또는 상기와 같은 Z 그룹이다.
Si 원자 수가 증가함에 따라서, 수득된 수지의 산소 투과성은 개선도지만 연질화되어 깨지기 쉽다. 따라서 Si 원자수는 아미드 그룹당 1 내지 약 10인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 공중합체는 30 내지 80중량부의 일반식(I')의 단량체를 70 내지 20중량부의 불소 함유 단량체와 공중합시킴으로써 제조할 수 있다.
Figure kpo00002
상기식에서, R1, R2및 n은 상기 정의한 바와 같고, X1, X2및 X3는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 메틸 그룹, 트리메틸실록시그룹, Si원자 수가 16이하인 오가노실록시그룹 또는 일반식(II')의 Z 그룹이며, X4및 X5는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 메틸그룹, 트리메틸실록시그룹, Si 원자 수가 16이하인 오가노실록시 그룹 또는 상기한 바와 같은 Z' 그룹이다.
일반식(I')의 단량체는 예를들어 일반식(II)의 화합물이다 :
Figure kpo00003
상기식에서, R1및 R2는 상술한 바와 같다.
더욱 구체적인 예는 하기와 같다 :
N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-메틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-메틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-프로필-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-프로필-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-헵틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-헵틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-[도데실-N-(트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-[도데실-N-(트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드 등. 다른 단량체의 예는 일반식(IV)의 화합물이다.
Figure kpo00004
상기식에서 R1및 R2는 상기 정의된 바와 같다.
더욱 구체적으로는,
N-[메틸비스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-[메틸비스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-메틸-N-[메틸비스(트리메틸실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-메틸-N-[메틸비스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드 등이다.
다른 예는,
N-트리스[펜타메틸디실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-트리스[펜타메틸디실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-메틸-N[트리스(펜타메틸디실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-메틸-N[트리스(펜타메틸디실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-[비스(트리메틸실록시)모노(펜타메틸디실록시)-실릴]프로필아크릴아미드,
N-[비스(트리메틸실록시)모노(펜타메틸디실록시)-실릴]프로필메타크릴아미드,
N-메틸-N-[비스(트리메틸실록시)모노(펜타메틸디실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-메틸-N-[비스(트리메틸실록시)모노(펜타메틸디실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-[모노(트리메틸실록시)비스(펜타메틸디실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-[모노(트리메틸실록시)비스(펜타메틸디실록시)실릴]프로필메타크릴아미드,
N-메틸-N-[모노(트리메틸실록시)비스(펜타메틸디실록시)실릴]프로필아크릴아미드,
N-메틸-N-[모노(트리메틸실록시)비스(펜타메틸디실록시)실릴]프로필메타크릴아미드 등이다.
2개 이상의 일반식(I)의 그룹을 함유하는 다른 단량체를 또한 사용할 수 있다.
상기 중에서, 메타크릴아미드를 기본으로한 단량체는 산소 투과성 및 기계적 강도의 측면에서 바람직하고, N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 메타크릴아미드 및 N-메틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드가 더욱 바람직하다.
상기 단량체들은 예를 들어 먼저 일반식(V)의 실란 커플링제를 상응하는 실라놀의 알킬에테르와 공-가수분해/축합 반응을 수행하여, 중간체 화합물을 수득하고 중간체 화합물을 (메트)아크릴로일 클로라이드와 반응시킴으로써 수득할 수 있다.
R2-NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3(V)
상기식에서, R2는 상기 정의한 바와 같다.
이들 단량체는 이의 분자의 한쪽 말단에서 실란 또는 실록산 결합이 존재함으로써 우수한 산소 투과성을 가지며, 이의 분자의 다른 말단에 결합된 이중 결합이 존재함으로써 불포화결합을 갖는 다른 단량체와 공중합될 수 있다. 또한, 이들 단량체는 친수성 아미드 결합을 가졌으므로, 다른 친수성 단량체와 혼합됨으로써 수득된 공중합체가 공지된 실리콘 화합물보다 더 친수성이 되도록 한다.
본 발명의 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈를 제조하기 위해, 일반식(I')의 단량체를 다른 불소 함유 단량체와 공중합시키고, 수득된 공중합체는 절단 및 연마와 같은 공지의 방법으로써 렌즈로 성형시킨다. 콘택트 렌즈는 또한 렌즈용 주형에서 상기 공중합 반응을 수행함으로서 직접 제조할 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 특성을 갖는 경질 콘택트 렌즈를 수득하기 위해, 30 내지 80중량%, 더욱 바람직하게는 35 내지 70중량%의 일반식(I')의 단량체 및 70 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 65 내지 30중량%의 불소를 함유하는 다른 단량체를 공중합시키는 것이 바람직하다.
불소를 함유하는 단량체의 예는 플루오로알킬, (메트)아크릴레이트, 플루오로하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 플루오로알킬 이타코네이트, 플루오로알킬 푸마레이트 및 플루오로스티렌 유도체이다.
풀루오로알킬 (메트)아크릴레이트 및 플루오로하이드록시 알킬 (메트)아크릴레이트의 에로는
2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트,
2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트,
2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트,
2,2,3,3-테트라플루오로프로필 아크릴레이트,
2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 메타크릴레이트,
2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 아크릴레이트,
2,2,2-트리플루오로-1-트리플루오로메틸에틸메타크릴레이트,
2,2,2-트리플루오로-1-트리플루오로메틸에틸아크릴레이트,
2,2,3,3-테트라플루오로-t-아밀 메타크릴레이트,
2,2,3,3-테트라플루오로-t-아밀 아크릴레이트,
2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 메타크릴레이트,
2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 아크릴레이트,
2,2,3,4,4,4-헥사플루오로-t-헥실 메타크릴레이트,
2,2,3,4,4,4-핵사플루오로-t-헥실 아크릴레이트,
2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜틸 메타크릴레이트,
2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜틸 아크릴레이트,
2,3,4,5,5,5-헥사플루오로-2,4-비스(트리플루오로메틸)펜틸 메타크릴레이트,
2,3,4.5,5,5-헥사플루오로-2,4-비스(트리플루오로메틸)펜틸 아크릴레이트,
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로헵틸 메타크릴레이트,
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로헵틸 아크릴레이트,
2-하이드록시-4,4,5,5,6,7,7,7-옥타플루오로-6-트리플루오로메틸헵틸 메타크릴레이트,
2-하이드록시-4,4,5,5,6,7,7,7-옥타플루오로-6-트리플루오로메틸헵틸 아크릴레이트,
2-하이드록시-4,4,5,5,6,6,7,7,8,9,9,9-도데카플루오로-8-트리플루오로메노닐 메타크릴레이트,
2-하이드록시-4,4,5,5,6,6,7,7,8,9,9,9-도데카플루오로-8-트리플루오로메틸노닐 아크릴레이트,
2-하이드록시-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,11,11,11-헥사데카플루오로-10-트 리플루오로메틸운데실 메타크릴레이트 및
2-하이드록시-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,11,11,11-헥사데카플루오로-10-트리플루오로메틸운데실
아크릴레이트이다.
플루오로알킬 이타코네이트, 플루오로알킬푸마레이트 및 플루오로스트렌 유도체의 예에는 비스-2,2,2-트리플루오로에틸 이타코네이트, t-부틸(2,2,2-트리플루오로-1-트리플루오로메틸)에틸 푸마레이트, 이소프로필-(1,1,2,2-테트라하이드로퍼플루오로)옥틸푸마레이트 및 펜타플루오로스티렌이었다. 상기중에서, 5 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로-1-트리플루오로메틸에틸 메타크릴레이트가 바람직하다. 이를 단량체들은 단독으로 또는 2개 이상의 조합물로 사용될 수 있다.
또한 다른 친수성 단량체 또는 가교 결합제는 습윤성을 개선시키려는 목적으로 가해질 수 있다. 본원에서 사용된 친수성 단량체의 예로는 메타크릴산, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 디메틸아크릴아미드 등이고, 가교결합제의 예는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타 크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라데카에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라데카에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 트리 메틸롤프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,9-노난디올 디메타크릴레이트, 1,9-노난디올 디아크릴레이트, 1,10-데칸디올 디메타크릴레이트, 1,10-데칸디올 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 2,2'-비스[p-(γ-메타크릴옥시-β-하이드록시 프로필)페닐]프로판 등이다. 상기중에서, 1,10-데칸디올 디메타 크릴레이트는 우수한 기계적 강도를 갖는 콘택트 렌즈를 제공하기 때문에, 1,10-데칸디올 디메타크릴레이트는 본 발명의 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈를 수득하기에 바람직하다. 이들 가교 결합제는 일반적으로 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.5 내지 15중량%의 양으로 사용된다.
본 발명에서, 필수성분으로, N-[트리스(트리메틸실록시)실린]프로필메타크릴아미드, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트 및 1,10-데칸디올디메타크릴레이트를 함유하는 공중합체는 본 발명의 산소 투과성 경질 콘택트 랜즈를 수득하는데 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 중합반응에 있어서, 또한 알킬(메트) 아크릴레이트, 실리콘(메트) 아크릴레이트, 비닐에스테르, 스티렌 화합물, 알릴화합물 등을 산소투과성, 투명성 및 내오염성과 같은, 콘택트 렌즈의 필요한 특성에 역으로 작용하지 않는 정도까지 가할 수 있다. 이들 화합물은 일반적으로 실록사닐 아미드 단위 및 불소 함유 단량체 단위로 이루어진 공중합체의 중량을 기준으로 하여 50중량% 미만의 양으로 사용된다. 상술된 화합물 중에서, 탄소수 4 내지 19의 알킬(메트)아크릴레이트는 산소 투과성, 기계적 강도, 습윤성 및 내오염성의 측면에서 바람직하게 사용된다. 알킬(메트)아크릴레이트의 예는 메틸 메트크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸 에타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-아밀 메타크릴레이트, t-아밀 아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 라우릴 에타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트 및 사이클로헥실 아크릴레이트이다. 이들중에서 메틸 메타크릴레이트 및 사이클로헥실메타크릴레이트와 같은, 탄소수 4 내지 10의 화합물이 바람직하게 사용된다. 이들 화합물은 단독으로 또는 2개 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
필요한 경우 염료를 일반식(I')의 단량체와 불소를 함유하는 다른 단량체의 혼합물에 가하고, 공지된 중합화 반응을 수행하여, 본 발명의 공중합체를 수득할 수 있다.
공중합 반응을 위해 촉매가 사용되는 경우, 촉매는 예를 들어, 벤조일 퍼옥사이드, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스메틸 이소부틸레이트 및 2,2'-아조비스디메틸발레로니트릴 중에서 적절히 선택된다. 중합반응 촉매는 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량%의 양으로 사용된다.
상기 외에도, 광중합, 방사선중합법 등을 또한 사용할 수 있다.
따라서, 수득된 공중합체를 절단하고 연마하여 콘택트 렌즈를 수득하거나, 상기 단량체이 혼합물을 주형내에서 중합화시켜, 직접 렌즈를 성형시킬 수 있다. 이들 방법에 의해, 우수한 산소 투과성, 충분한 습윤성 및 자질등에 의한 오염에 대해 내성이 우수한 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈를 수득할 수 있다.
본 발명의 다른 특성은 이로써 제한되지는 않으며 본 발명을 기술하고자 하는 하기 예시된 양태의 기술단계에서 자명해질 것이다.
실시예
실시예에서, "부"는 "중량부"를 나타내며, 여러가지 특성은 하기와 같이 측정한다.
산소투과성은 리카세이키 고교 캄파니 리미티드(Rikaseiki Kogyo Co., Ltd)로부터 입수한 산소 가스 투과기(Oxygen Gas Permeator)로 측정한다.
빅커즈(Vickers) 경도는 아카시 세이사쿠쇼 캄파니 리미티드(Akashi Seisakusho Co., Ltd)로부터 입수한, 미세 경도 시험기, 모델 MVK-F로 측정한다.
접촉각은 에르마 옵티칼 워크스 리미티드(Erma Optical Works Ltd)로부터 입수한, 고니오메터(Goniometer)-형 접촉각 측정기로 측정한다. 접촉각은 습윤성을 측정하기 위해 측정되며 접촉각이 작을수록 습윤성은 더 우수하다.
내오염성
직경 13mm 및 두께 1mm의 공중합체로부터 취한 원형 샘플을 실온에서, 0.1중량%의 라이소자임[달걀알부민, 와코 퓨어 케미칼 인더스트리 리미티드(Wako Pure Chemical Industries Ltd)로부터 입수함]을 함유하는 생리 식염수 용액중에서 48시간동안 함침시킨다.
샘플을 용액으로부터 꺼내어 공기 건조시킨다. 함침 전후의 샘플을 더블-빙 분광광도계(모델 228A, 히타치(Hitachi) 리미티드로부터 입수함)를 사용하여 400nm의 파장을 갖는 가시광 투과에 대해 시험한다. 함침에 의해 투과성이 소폭으로 감소하면 내오염성이 증가한다는 것을 의미한다.
참조 실시예 1
3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아민의 합성
증류수 500g을 함유하는 1000ml들이 삼각 플라스크에 시판되는 3-아미노프로필트리에톡시실란(LS3150, 신에스 케미칼(Shin Etsu Chemical) 캄파니 리미티드사 제품) 25.0g 및 메톡시 트리메틸실란(LS510, 신에스 케미칼 캄파니 리미티드사 제품) 71.0g을 층진시킨다.이 혼합물을 자기 교반기로 실온에서 16시간 동안 교반시킨 후, 방치한다. 생성된 상등액을 분리하고 기저층을 에틸 에테르로 추출한다. 상등액 및 추출액을 서로 혼합한 다음 에틸 에테르를 50℃에서 회전 증발기를 사용하여 혼합물로부터 증발제거시킨다. 잔사를 진공에서 증류시켜 107℃/2mmHg에서 중류물 18.3g을 수득한다.
증류물은 저 점성의 무색 무명한 액체이다. FID 검출기를 사용하여 증류물에 대해 가스 크로마토그라피[실리콘 : SE-30, 컬럼 : 3mm
Figure kpo00005
×3m, 컬럼 온도=70→200℃(5℃/분의 속도로 온도를 상숭시킨다)로 97.5중량%의 단일 성분을 함유하는 것으로 나타나며, 가스 크로마토그라피-질량분광기에 의해 m/e=353에서 모 피크가 나타남으로써 30[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아민임이 확인된다.
N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드의 합성
상기 수득된 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아민 36.6g을 에틸 에테르 200ml중에 용해시키고, 용액을 피리딘 9.5g과 함께 가한다. 이 혼합물을 빙욕에서 0 내지 5℃까지 냉각시킨다. 독립적으로, 메타크릴로일 클로라이드 12.6g을 에틸 에테르 30ml중에 용해시키다. 메타크릴로일 클로라이드 용액을 분리 깔대기에 넣고 이로부터 상기 혼합물에 약 1시간에 걸쳐 적가한다. 상기 혼합물을 16시간동안 계속 교반한다. 교반시킨 후, 물 200ml를 반응 혼합물에 가하고, 생성된 혼합물을 교반시키고 상등액을 분리시킨다. 상등액을 기저층으로부터 에틸 에테르로 추출한 추출액과 합한 다음, 에틸 에테르를 가열하여 제거한다. 잔사를 진공에서 증류하여 165℃/2mmHg에서 증류물 36.6g을 수득한다.
증류물은 점선, 무색이며 투명한 고체이다. 상술된 바와 같은 동일한 가스 크로마토그라피로 증류물이 98.8중량%의 단일 성분을 함유한다는 것이 밝혀지고, 가스 크로마토그라피 질량 분광기에 의해, m/e=421에서 모 피크가 나타남이 밝혀진다. 물질의 적외선 흡수 스펙트럼 및 가스 크로마토그람은 각각 제1도 및 2도에 기재되어 있다. 적외선 흡수 스펙트럼은 1660cm-1에서 이중 결합 피크, 1050cm-1에서 Si-O-Si 피크, 2940cm-1에서 메틸그룹 피크, 1250cm-1및 840cm-1에서 Si-CH3피크글, 및 3300cm-1에서 N-H 피크를 갖는다.
상기 분석 결과로부터, 물질은 N-[트리스(트리메틸실록시)실릴)프로필메타크릴아미드임이 확인된다.
참조실시예 2
N-메틸-3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필-아민의 합성
증류수 500g을 함유하는 10000ml들이 삼각 플라스크에 시판되는 3-(N-에틸)아미노프로필 트리메톡시 실란[M8620, 치소(Chiso) 코포레이션으로부터 입수함] 25.0g 및 메톡시트리메틸 실란(LS510, 신에스 케미칼 캄파니 리미티드에서 제조함) 81.0g을 충전시킨다, 이 혼합물을 실온에서 자기 교반기를 사용하여 16시간 동안 교반하고, 방치한다. 생성된 상등액을 분리하고 기저 층을 에틸 에테르로 추출한다. 상등액 및 추출액을 서로 합하고 50℃에서 회전 증발기를 사용하여 혼합물로부터 에틸에테르를 증발시킨다. 잔사를 진공에서 증류시켜 101℃/3mmHg에서 15.0g의 증류물을 수득한다.
증류물은 저 점성을 갖는 무색 투명한 액체이다. FID 검출기를 사용한 증류물에 대해 가스 크로마토그라피[실리콘 : SE-30, 컬럼 : 3mm
Figure kpo00006
×3m, 컬럼온도 : 70→200℃(5℃/분의 속도로 온도를 증가시킨다)]로 98.1중량%의 단일 성분을 함유한다는 것이 밝혀지고, 가스 크로마토그라피-질량 분광기에 의해 m/e=367에서 모 피크가 나타남으로써 N-메틸-3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필아민임이 확인된다.
N-메틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드의 합성
상기 수득된 N-메틸-3-[트리스[트리메틸실록시)실린]플로필아민 32.6g을 에틸 에테르 200ml중에 용해시키고, 이 용액을 피리딘 11g과 함께 가한다. 상기 혼합물을 빙욕에서 0 내지 5℃까지 냉각시킨다. 별도로, 메타크릴로일 클로라이드 14.5g을 에틸 에테르 45ml중에 용해시킨다. 메타크릴로일 클로라이드 용액을 분리 깔대기에 넣고 이로부터 상기 혼합물에 약 1시간에 걸쳐 적가한다. 상기 혼합물을 16시간 동안 계속 교반한다. 교반한후, 200ml의 물을 반응 혼합물에 가하고, 생성된 혼합물을 교반한 다음 상등액을 분리시킨다. 상등액을 기저층으로부터 에틸 에테르로 추출시킨 추출액과 합하고난 다음, 에틸 에테르를 가열하여 제거한다. 잔사를 진공에서 증류하여 155℃/3mmHg에서 33.0g의 증류물을 수득한다.
증류물은 점성, 무색이며 투명한 액체이고, 20℃에서 1.435의 굴절율을 갖는다. 상술된 바와 동일한 가스크로마토그라피로 증류물이 98.5g중량%의 단일 성분을 함유한 것이 밝혀지고, 가스 크로마토그라피 질량분광기에 의해, m/e=435에서 모 피크가 나타남이 밝혀진다. 물질의 적외선 흡수 스펙트럼 및 가스 크로마토그람은 각각 제3도 및 제4도에 기재되다. 적외선 흡수 스펙트럼은 1640cm-1에서 이중 결합 피크, 1060cm-1에서 Si-O-Si 피크, 1060cm-1에서 Si-O-Si 피크, 메틸 그룹 피크, 1250cm-1및 840cm-1에서 Si-HC3피크들을 갖는다.
C17H41O4NSi4에 대한 원소분석 :
계산치(%) : C ; 46.8, H ; 9.5, N ; 3.2
실측치(%) : C ; 46.7, H : 9.6, N ; 3.2
실시예 1
혼합물은 참조 실시예 1에서 수득된 N-[트리스(트리메틸 실록시)실릴]프로필메타크릴아미드 30부, 메틸메타크릴레이트, 10부, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트 50부 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 10부로부터 제조한다. 중합반응 촉매, 2,2'-아조비스디메틸발레로니트릴을 0.15부의 양으로 혼합물에 가한다. 생성된 혼합물을 20ml들이 폴리프로필렌 시험관으로부터 취하고, 내부 공기를 질소가스로 대체한 후, 시험관을 밀봉한다.
시험관을 항온의 물이 순환하는 욕중에 함침시키고 성분을 연속적으로, 35℃에서 65시간 동안, 40℃에서 24시간 동안 50℃에서 5시간 동안 중합시킨다. 시험과을 열풍 건조 오븐에 넣고 추가로 80℃에서 2시간, 100℃에서 1시간 및 최종적으로 110℃에서 1시간 동안 더 중합시킨다.
따라서 수득된 중합제는 무색 투명한 고체이다. 중합체를 절단하고 연마하여, 경질 콘택트 렌즈를 수득한다.
중합체의 특성은 표 1에 기재되어 있다.
실시예 2
혼합물은 참조 실시에 2에서 수득된 N-메틸-N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드 30부, 메틸 메타크릴레이트 10부, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트 50부 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 10부로부터 제조한다. 중합반응 촉매, 2,2'-아조비스디메틸발레로니트릴을 0.2부의 양으로 혼합물에 가하다. 생성된 혼합물을 폴리프로필렌 시험관으로부터 취하고, 내부 공기를 질소 가스로 대체한후, 시험관을 밀봉시킨다.
성분을 함유한 시험관을 40℃에서 64시간 동안, 50℃에서 5시간 동안, 80℃에서 2시간 동안, 100℃에서 1시간 동안 및 최종적으로 120℃에서 1시간 동안 가열하여 중합반응을 수행한다.
이렇게 수득된 중합체를 절단하고 연마하여 경질 콘택트 렌즈를 수득한다.
중합체의 특성은 표 1에 기재되어 있다.
실시예 3 내지 13
표 1에 기재된 조성물을 함유하는 혼합물을 제조하고 실시예 1의 방법과 동일하게 중합반응시켜 중합체를 수득한다. 수득된 중합체를 특성은 표 1에 기재되어 있다.
실시예 14
참조 실시예 1의 N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 메타크릴아미드를 합성하기 위한 진공 증류에 의해 실리콘 단량체로서 잔액(여기에서 잔액은 이의 분자중에 2개 이상의 메타크릴아미드 그룹을 갖는 화합물이다)을 포함하는 표 1에 기재된 조성물을 사영하여 실시예 1을 반복하여 중합체를 수득한다. 수득된 중합체의 특성은 표 1에 기재되어 있다.
비교실시예 1
30부의 N-[트리스(트리에틸실록시)실릴]프로필메타크릴아미드 대신에 30부의 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시) 실란을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하여 중합체를 수득한다. 수득된 중합체로부터 제조된 콘택트 렌즈의 특성은 표 1에 기재되어 있다.
Figure kpo00007
Figure kpo00008
실시예 15 내지 23
표 2에 기재된 조성물을 함유하는 혼합물을 사용하여 실시예 1을 반복하여 중합체를 수득한다. 다음 중합체를 절단하고 연마하여 7.50mm의 베이스 커브(base curve), 직경 8.8mm 및 돗수-3.00을 갖는 경질 콘택트 렌즈로 성형 한다. 렌즈를 연신 테스터 [AUTOGRAPH, 모델 AGS-50A, 시마드추(Shimadzu) 코포레이션으로부터 입수함]를 사용하여 압착 시험을 수행한다. 렌즈는 파단될때까지 200mm/분의 속도로 용이하게 압착된다. 이 결과는 표 2에 요약되어져 있다.
상기 실시예 및 비교 실시예는 본 발명의 경질 콘택트 렌즈의 산소 투과성, 습윤성, 내오염성 및 기계적 강도가 탁월하다는 것을 명핵하게 밝히고 있다.
상기 교시된 것을 고려하여 본 발명의 수많은 변화 및 변형이 명백하게 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위의 범주내에서 본 발명이 이해되어져야 하며, 한편 본 발명은 본원에서 상세하게 기술된 것 이상으로 실시될 수 있다.
Figure kpo00009

Claims (8)

  1. 필수 성분으로서 일반식(1)의 실록사닐알킬아미드 및 불소 함유 단량체 단위를 포함하는 공중합체로부터 형성된 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
    Figure kpo00010
    상기식에서, R1은 메틸 그룹 또는 수소 원자이고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 15의 탄화수소 그룹이며, n은 1 내지 3의 정수이고, X1, X2및 X2는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 메틸그룹, 트리메틸실록시 그룹, Si 원자 수가 16이하인 오가노실록시 그룹, 또는 상기 일반식(II)의 Z 그룹이며, X4및 X5는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 메틸 그룹, 트리메틸실록시 그룹, Si 원자 수가 16이하인 오가노실록시 그룹 또는 Z 그룹이다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 메틸 그룹인 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
  3. 제1항에 있어서, R2가 수소 원자인 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 실록사닐알킬아미드 단위 및 불소 함유 단량체 단위를 각각 30 내지 80중량부 및 70 내지 20중량부로 함유하는 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
  5. 제1항에 있어서, 공중합체가 추가로 가교결합제를 포함하는 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
  6. 제5항에 있어서, 가교 결합제가 1,10-데칸디올 디메타크릴레이트인 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
  7. 제5항에 있어서, 공중합체의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 20중량%의 양으로 경화제를 함유하는 산소 투과성 경질 콘택트 렌즈.
  8. 필수성분으로서 N-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필메타크릴이미드, 2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트 및 1,10-데칸디올 디메타크릴레이트를 포함하는 공중합체로부터 형성된 산소 투과성 경질 콘택트렌즈.
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