TWI779034B - 隱形眼鏡及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在於提供一種可於模具內聚合且容易自模具剝離的隱形眼鏡用組成物、隱形眼鏡用組成物的硬化物、將隱形眼鏡用組成物的硬化物至少配置於中央部而成的隱形眼鏡及其製造方法。用以達成所述目的的本發明的隱形眼鏡用組成物具有以下構成。即,為一種如下的隱形眼鏡用組成物,其含有:(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑;及(b)具有自由基聚合性基的矽酮。
Description
本發明是有關於一種隱形眼鏡用組成物、隱形眼鏡用組成物的硬化物、隱形眼鏡及隱形眼鏡的製造方法。
於隱形眼鏡領域上市有使用硬質材料的硬隱形眼鏡與使用軟質的含水材料(水凝膠)的軟隱形眼鏡。硬隱形眼鏡由於為硬質,故鏡片形狀穩定,包含散光矯正在內視力矯正優異,但由於硬質鏡片於眼球上活動,故鏡片的邊緣與眼球發生摩擦並產生不適感,存在一部分不耐使用者。另一方面,軟隱形眼鏡由於為軟質且與眼球同樣地含水,故於許多人中使用感優異,但由於為軟質材料,故亦存在於淚液少的使用者中由於表面乾燥而視覺功效變差者、或者產生不適感者。
硬隱形眼鏡是自圓柱狀的硬隱形眼鏡用硬質材料削出並製成鏡片形狀,故成為切削屑的部分多,從而製造成本高。因此,於使用同一鏡片一年以上的前提下進行市售。另一方面,軟隱形眼鏡藉由於模具中將液體的原料聚合而進行鏡片化,故廢棄的部分少,製造成本優異,故市售一天、兩周或一個月更換用鏡片。
已知,於現有技術中難以開發出一種於使用感優異的基
礎上,包含散光矯正在內的視力矯正特別優異的隱形眼鏡,故正在研究一種被稱作所謂的混合型隱形眼鏡(hybrid contact lens)的隱形眼鏡,所述隱形眼鏡的中央部的視野部分為硬質材料且水分少的素材,於與眼睛接觸的非視野部分的周邊部配置有使用感佳且含水率高的軟質材料。(例如,參照專利文獻1、專利文獻2)
作為所述混合型隱形眼鏡的製造方法的例子,可列舉以下方法。即,首先,藉由使用一般的硬隱形眼鏡用組成物進行聚合等而製作圓柱狀的硬化物,並藉由對其進行切削而使中央部的彈性係數高的部分成為鏡片形狀。繼而可列舉使其與另行製作的周邊部的水凝膠素材接合的方法。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2013-205845號公報
專利文獻2:日本專利特表2007-524870號公報
然而,如專利文獻1所揭示般的現有的混合型隱形眼鏡的製造方法是將一般的硬隱形眼鏡用組成物的硬化物與水凝膠素材接合的製造方法。該些存在步驟繁雜、且當將硬化物切削加工為鏡片形狀時產生大量切削屑等課題。
此處,關於一般的拋棄式軟隱形眼鏡,為了抑制製造成本,於一般被稱作模具的、拋棄式的塑膠成形模具中進行聚合反
應。當使軟隱形眼鏡自模具剝離時,藉由浸漬於醇水溶液中並加熱而使軟隱形眼鏡膨潤。於水凝膠的膨潤中,一般使用醇水溶液作為剝離液。
為了使製造步驟更簡單、且抑制製造成本,考慮到將如所述般的軟隱形眼鏡的製造方法應用於混合型隱形眼鏡的製造中。
但是,其中存在如下困難性。即,一般的硬隱形眼鏡用組成物的硬化物於醇水溶液中難以膨潤。另外,醇水溶液難以滲透至模具與硬化物的接觸部。因此,一般而言難以將硬隱形眼鏡自模具剝離。特別是若於同一模具內對中央部為硬質材料、周邊部為軟質材料的混合型隱形眼鏡進行聚合,則根據對於醇水溶液的膨潤容易性的不同,有力容易集中於硬質材料與軟質材料的邊界部,未剝離且於邊界部斷裂之虞。
如專利文獻2所揭示般,於使用非混合性的兩種隱形眼鏡材料並於模具內進行聚合反應的方法中,存在非混合性的兩種材料於鏡片表面於聚合過程中分離,且鏡片容易白化的傾向。
因而,有意義的是提供一種容易進行作為軟隱形眼鏡的製造方法的、模具內的聚合與自模具剝離的、硬隱形眼鏡用組成物。
因此,本發明的目的在於提供一種可於模具內聚合且容易自模具剝離的隱形眼鏡用組成物。另外,本發明的目的在於提供一種隱形眼鏡用組成物的硬化物、將隱形眼鏡用組成物的硬化
物至少配置於中央部而成的隱形眼鏡及其製造方法。
本發明的隱形眼鏡用組成物具有以下構成。即,一種如下的隱形眼鏡用組成物,其含有:(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑;及(b)具有自由基聚合性基的矽酮。
根據本發明,可獲得一種可於模具內聚合且容易自模具剝離的隱形眼鏡用組成物。
1:隱形眼鏡周邊部
2:隱形眼鏡中央部
3:隱形眼鏡中央部寬度
4:隱形眼鏡周邊部的寬度的一部分
5:隱形眼鏡周邊部的寬度的一部分
6:遮光板
7:隱形眼鏡的中央部挖空前的剖面圖
8:隱形眼鏡的中央部挖空前的整體圖
9:隱形眼鏡的中央部挖空後的剖面圖
10:隱形眼鏡的中央部挖空後的整體圖(隱形眼鏡中央部的挖空後的外周部分)
11:隱形眼鏡組成過渡部
圖1是混合型隱形眼鏡的概略圖
圖2是混合型隱形眼鏡的剖面圖
圖3是表示混合型隱形眼鏡的中央部寬度與周邊部寬度的圖
圖4是具有自硬質材料緩緩變化為軟質材料的過渡部的混合型隱形眼鏡的概略圖
圖5是用於隱形眼鏡的視感透過率測定用的遮光板的概略圖
圖6是隱形眼鏡視感透過率測定的概略圖
圖7是表示隱形眼鏡中央部的挖空前後的形態的概略圖。
本發明的隱形眼鏡用組成物為含有(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑、及(b)具有自由基聚合性基的矽酮的、隱形眼鏡用組成物。
本發明的隱形眼鏡用組成物含有(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑。藉由含有(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑,例如於與具有芳香族烴結構的聚合性交聯劑比較的情況下,具有賦予阿貝數大(即色差小)的硬化物的優點。
所謂多環脂環烴結構,為脂肪族烴的碳原子鍵結成環狀的結構,且為以形成多個環的方式將碳原子鍵結而成的結構。
作為多環脂環烴結構,較佳為多個環共用一個以上的碳原子的結構,更佳為多個環共用兩個以上的碳原子的結構。
構成多環脂環烴結構的環骨架的碳原子的數量較佳為5~14,更佳為7~10。
作為多環脂環烴結構的例子,可列舉:雙環十一烷結構、十氫萘結構、降冰片烷結構、降冰片烯結構、異冰片基結構、立方烷結構、籃烴(basketane)結構、房烷(housane)結構、螺環結構、三環癸烷結構、金剛烷結構等。該些中,就獲取容易性的方面而言,較佳為雙環十一烷結構、三環癸烷結構、金剛烷結構,就容易獲得視感透過率高的隱形眼鏡的方面而言,更佳為三環癸烷結構。
發明者等人發現,藉由將使用具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑的隱形眼鏡用組成物於模具中聚合,可獲得彈性係數高的硬化物,另外,容易藉由剝離液將硬化物自模具剝離。
所謂聚合性交聯劑,為具有兩個以上的聚合性基的化合物。聚合性交聯劑通常與聚合起始劑於溶媒中混合後,藉由賦予
使所述聚合起始劑容易地開始反應的熱或光而進行均聚反應或者與其他具有聚合性基的化合物進行共聚反應,從而形成網狀分子結構。作為聚合反應,可使用自由基反應(較佳為光自由基反應)、縮合反應、加成反應等化學反應等。聚合性基較佳為自由基聚合性基。聚合性基較佳為選自(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、環氧基、乙烯基中的基團,進而佳為選自(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、乙烯基中的自由基聚合性基,最佳為(甲基)丙烯醯基。於包含(甲基)丙烯醯基的基團中,較佳為(甲基)丙烯醯氧基與(甲基)丙烯醯胺基。再者,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯醯基」,表示甲基丙烯醯基與丙烯醯基的總稱。「(甲基)丙烯酸基」、「(甲基)丙烯酸酯」等的表述亦同樣。
就容易使用剝離液將硬化物自模具剝離的方面而言,較佳為(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑為具有由通式(1)表示的多環脂環烴結構的聚合性交聯劑,且所述通式(1)中的A為由通式(2)或通式(3)表示的多環脂環烴結構。其中,(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑特佳為具有由通式(7)表示的多環脂環烴結構的聚合性交聯劑。
通式(1)中,n1及n2表示0~5的範圍內的整數,通
式(1)中的n1及n2可分別相同亦可不同。R1及R2分別獨立地表示選自由乙烯基、(甲基)丙烯醯氧基、苯乙烯基及丙烯醯胺基所組成的群組中的基團。
通式(2)中,m表示1~5的範圍內的整數。t表示0~5的範圍內的整數。s表示1~3的範圍內的整數。其中,於t=0的情況下,表示不存在添加有t的括號內的亞甲基,且通式(2)中的碳(i)與碳(ii)之間的鍵為單鍵或雙鍵。R3表示選自由氫基、烴基、醇基及羧酸基所組成的群組中的基團。另外,由R3表示的基團的數量為1~11的範圍內,於2以上的情況下分別獨立地表示選自由氫基、烴基、醇基及羧酸基所組成的群組中的基團。
本說明書中,存在將羥基中的醇性羥基表達為醇基、將酚性羥基表達為酚基的情況。另外,存在將羧基表達為羧酸基的情況。此處,所謂醇性羥基,為鍵結於脂肪族烴的碳(sp3碳)的羥基,所謂酚性羥基,為鍵結於芳香族烴的碳(sp2碳)的羥基。
通式(3)中,R4表示選自由氫基、烴基、醇基及羧酸基所組成的群組中的基團。
通式(7)中,u1及u2表示0或1,u1及u2可分別相同亦可不同。
就以下理由而言,較佳為(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑的含有率為20質量%以上且95質量%以下的範圍內的隱形眼鏡用組成物。若為20質量%以上,則成為中央部的視野部分的彈性係數高的隱形眼鏡,且於鏡片的視野部分下部(鏡片的視野部分與眼球之間)可貯存淚液,就該方面而言較佳。若為
95質量%以下,則亦不會使得交聯度過高且變脆,就該方面而言較佳。
就以下方面而言,較佳為(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑的黏度於25℃下為100mNs/m2以上且500,000mNs/m2以下的範圍內。
若為100mNs/m2以上,則當使本發明的隱形眼鏡用組成物與作為軟質材料的例如水凝膠用組成物於同一模具內同時硬化而形成隱形眼鏡(作為一次模具聚合法而於後文敘述)時,本發明的隱形眼鏡用組成物與水凝膠用組成物不易混合,可提升所獲得的隱形眼鏡中央部的彈性係數,就該方面而言較佳。另一方面,若為500,000mNs/m2以下,則就容易處理的方面而言較佳。再者,單位mNs/m2與mPa.s為相同含義。
另外,若(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑為固體,則於鏡片的聚合時,容易於隱形眼鏡用組成物中析出並成為白化原因,故較佳為液體。
本發明的隱形眼鏡用組成物含有(b)具有自由基聚合性基的矽酮。
所謂自由基聚合性基,是指包含碳-碳雙鍵的基團。作為自由基聚合性基,可列舉:乙烯基、(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、丙烯醯胺基等。作為具有自由基聚合性基的矽酮,例如可使用具有選自由通式(4)、通式(5)及通式(6)所組成的群組中的至少一個結構單元的化合物。藉由使用該些原料,可與其他自由基
聚合性化合物均勻地進行逐步聚合反應,透明性提升,另外,外觀上的均勻性提升。
通式(4)、通式(5)及通式(6)中,R5表示具有碳數2~10的烯基的有機基,R6表示氫、碳數1~6的烷基、碳數2~6的醯基、具有碳數2~10的烯基的有機基或碳數6~16的芳基。
作為R5的例子,可列舉:乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、γ-甲基丙烯醯氧基丙基、γ-丙烯醯氧基丙基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基、(甲基)丙烯醯氧基等。亦可將該些的2種以上加以組合而使用。另外,多個存在的R5可相同亦可不同。
作為R6,所述烷基、芳基均可為未經取代體、取代體的任一者,可根據組成物的特性進行選擇。另外,多個存在的R6可相同亦可不同。作為烷基及其取代體的具體例,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正癸基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-縮水甘油氧基丙基、2-(3,4-環氧環
己基)乙基、〔(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲氧基〕丙基、3-胺基丙基、3-巰基丙基、3-異氰酸基丙基、1-(對羥基苯基)乙基、2-(對羥基苯基)乙基、4-羥基-5-(對羥基苯基羰氧基)戊基等。作為芳基及其取代體的具體例,可列舉:苯基、甲苯基、對羥基苯基、萘基等。另外,作為具有自由基聚合性基的矽酮,亦可使用市售的X-22-164系列(信越化學(股)製品名)、X-22-2445(信越化學(股)製品名)、BY16-152C(東麗.道矽酮(股)製品名)等。
若(b)具有自由基聚合性基的矽酮的質量平均分子量為300以上且10,000以下的範圍內,則就以下理由而言較佳。若(b)具有自由基聚合性基的矽酮的質量平均分子量為10,000以下,則容易與(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑相容且可形成透明的硬質鏡片,就該方面而言較佳,進而若為3000以下則更佳,若質量平均分子量為300以上,則製作時不易與中央部混合,故較佳,若為500以上則進而佳。
就使隱形眼鏡用組成物成為硬化物並長期保存時,不易發生由滲出引起的表面析出的方面而言,較佳為(b)具有自由基聚合性基的矽酮具有羥基。具體而言,關於(b)具有自由基聚合性基的矽酮,一般而言,矽酮部分的疏水性高,難以與其他材料混合,並容易引起滲出,硬化後或長期保管後的隱形眼鏡有時於表面凸起並發生白化,導致透明性降低。藉由(b)具有自由基聚合性基的矽酮含有羥基而疏水性下降,故可防止由滲出引起的隱形眼鏡的白化。另外,以提高淚液的潤濕性為目的,當藉由親水
性聚合物塗佈處理來進行表面親水化處理時,隱形眼鏡基材可進行共價鍵結或相互作用,從而實現牢固的塗佈,就該方面而言,亦較佳為(b)具有自由基聚合性基的矽酮具有羥基。作為羥基,可列舉醇基、作為羧酸基的一部分的羥基、酚基等,最佳為醇基。
另外,於本發明的隱形眼鏡用組成物中亦可含有光自由基起始劑或熱自由基起始劑、或者該兩者。光自由基起始劑為藉由光(包括紫外線、電子束)而產生自由基者。熱自由基起始劑為藉由熱而產生自由基者。
作為自由基起始劑的具體例,可列舉:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-(2,4,4-三甲基戊基)-氧化膦、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、4,4-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、對二甲基胺基苯甲酸乙酯、對二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、對二乙基胺基苯甲酸乙酯、二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基縮酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基-苯基酮、安息
香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基-二苯基硫醚、烷基化二苯甲酮、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、溴化4-苯甲醯基-N,N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯氧基)乙基]苯甲銨(4-benzoyl-N,N-dimethyl-N-[2-(1-oxo-2-propenyloxy)ethyl]benzene methanaminiumbromide)、氯化(4-苯甲醯基苄基)三甲基銨、氯化2-羥基-3-(4-苯甲醯基苯氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙烯銨一水合物、2-異丙基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、氯化2-羥基-3-(3,4-二甲基-9-氧代-9H-噻噸-2-基氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙銨、2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,5,4',5'-四苯基-1,2-聯咪唑、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苯偶醯、9,10-菲醌、樟腦醌、甲基苯基乙醛酸酯、η5-環戊二烯基-η6-異丙苯基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)、二苯基硫醚衍生物、雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮、4-苯甲醯基-4-甲基苯基酮、二苄基酮、茀酮、2,3-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、對第三丁基二氯苯乙酮、苄基甲氧基乙基縮醛、蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、β-氯蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并環庚酮、亞甲基蒽酮、4-疊氮苯亞甲基苯乙酮(4-azidebenzal acetophenone)、2,6-雙(對疊氮亞苄基)環己烷、2,6-雙(對疊氮亞苄基)-4-甲基環己酮、萘磺醯氯、喹啉磺醯氯、N-苯硫基吖啶酮、苯
并噻唑二硫醚、三苯基膦、4,4-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、對二甲基胺基苯甲酸乙酯、對二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、對二乙基胺基苯甲酸乙酯等。特佳為於進行隱形眼鏡化時不易黃化的、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦等氧化膦系的起始劑或1-羥基-環己基-苯基-酮。
自由基起始劑較佳為於隱形眼鏡用組成物中相對於樹脂成分而為0.1%以上且10%以下。若為0.1%以上,則充分地進行由光引起的硬化反應,若為10%以下,則防止成為可溶出成分,故較佳。
出於調整黏度的目的、或者使固體的原料溶解的目的,本發明的隱形眼鏡用組成物亦可含有稀釋單體。作為稀釋單體,可列舉:具有自由基聚合性基的含氟低分子化合物、(甲基)丙烯酸烷基酯、具有親水性官能基的自由基聚合性化合物。
作為具有自由基聚合性基的含氟低分子化合物的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸三氟丙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟異丙酯、(甲基)丙烯酸五氟丁酯、(甲基)丙烯酸七氟戊酯、(甲基)丙烯酸九氟己酯、(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸七氟丁酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚酯、(甲基)丙烯酸十六氟癸酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯、(甲基)丙烯酸十四氟辛酯、(甲基)丙烯酸十五氟辛酯、(甲基)丙烯酸十八氟癸酯等。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯的具體例,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸正硬脂酯等,更佳為(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸正硬脂酯。該些中,進而佳為烷基的碳數為1~10的(甲基)丙烯酸烷基酯。若烷基的碳數過大,則存在所獲得的隱形眼鏡的視感透過率降低的情況,從而欠佳。
作為具有親水性官能基的自由基聚合性化合物的具體例,可列舉:甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、亞甲基雙丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺等。
該些稀釋單體中,就氧透過性高的方面而言,較佳為(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸三氟丙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟異丙酯、(甲基)丙
烯酸五氟丁酯、(甲基)丙烯酸七氟戊酯、(甲基)丙烯酸九氟己酯、(甲基)丙烯酸六氟丁酯等具有自由基聚合性基的含氟低分子化合物。
本發明的隱形眼鏡用組成物中亦可進而含有紫外線吸收劑、色素、著色劑、濕潤劑、助滑劑、醫藥及營養輔助成分、增容成分、抗菌成分、脫模劑等成分。所述成分均可以非反應性形態或共聚合形態包含在內。
於包含紫外線吸收劑的情況下,可保護隱形眼鏡的使用者的眼睛免受有害紫外線的傷害。另外,於包含著色劑的情況下,眼用鏡片被著色而變得容易識別,從而處理時的便利性提升。
本發明的隱形眼鏡用組成物中亦可包含有機溶媒或界面活性劑。藉由包含有機溶媒,可調整黏度或表面張力。所述有機溶媒的大部分亦有時於塗佈後的乾燥步驟或水凝膠形成後的可溶出成分的去除步驟中被去除,故亦存在當製成隱形眼鏡時,即便存在亦為極微量的情況。
就以下理由而言,較佳為本發明的隱形眼鏡用組成物的黏度於25℃下為30mNs/m2以上且500,000mNs/m2以下的範圍內。藉由隱形眼鏡用組成物的黏度於25℃下為30mNs/m2以上,於後述的一次模具聚合法中,周邊用的軟隱形眼鏡用組成物不易與中央部用的隱形眼鏡用組成物混合,從而中央部的彈性係數提升,就該方面而言較佳。另外,若為高於500,000mNs/m2的值,則於將上下模具對齊時需要過度的力,從而導致模具變形,就該
方面而言,較佳為500,000mNs/m2以下。
本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物是使本發明的隱形眼鏡用組成物硬化而成。本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物由於具有多環脂環烴結構,故例如於與具有芳香族烴結構的聚合性交聯劑比較的情況下,阿貝數大(即色差小),就該方面而言較佳。另外,由於具有矽酮,故就氧透過性高的方面而言亦較佳。
就以下理由而言,較佳為本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物的拉伸彈性係數為100kgf/cm2以上且50,000kgf/cm2以下的範圍內。即,當製成硬質材料隱形眼鏡時,中央部的拉伸彈性係數高,於鏡片與眼球之間可存在大量淚液,就該方面而言,本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物的拉伸彈性係數較佳為100kgf/cm2以上,另外,就不易變形且於施加力時不易破損的方面而言,拉伸彈性係數較佳為50,000kgf/cm2以下。再者,所謂本發明中的拉伸彈性係數,使隱形眼鏡於磷酸緩衝生理鹽水中浸漬24小時以上後,儘可能快地製作試片,並再次使試片於磷酸緩衝生理鹽水中浸漬1小時以上。其後,儘可能快地利用乾淨的布輕輕擦掉表面的磷酸緩衝生理鹽水後,可儘可能快地使用滕喜龍(Tensilon)等拉伸試驗機進行測定。
本發明的隱形眼鏡為將本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物至少配置於中央部而成的隱形眼鏡。藉由將本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物至少配置於中央部,而硬質材料被配置於中央部的視野部分,故視野前面的鏡片不發生變形,視力矯正優
異,可於鏡片與眼球之間存在大量淚液,從而眼球表面的水分不易乾燥。
本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物單獨亦能夠形成硬隱形眼鏡,只要配置於隱形眼鏡的中央部即可,亦可於周邊部的非視野部分配置其他材料。就使用感優異的方面而言,較佳為所謂的混合型隱形眼鏡,所述混合型隱形眼鏡的中央部的視野部分為本發明的隱形眼鏡用組成物的硬化物,於與眼睛接觸的非視野部分的周邊部配置有使用感佳且含水率高的軟質材料。
圖1是混合型隱形眼鏡的概略圖。具有隱形眼鏡周邊部1與隱形眼鏡中央部2。
圖2是混合型隱形眼鏡的剖面圖,例示出隱形眼鏡周邊部1與隱形眼鏡中央部2的可採用的態樣。
圖3是表示混合型隱形眼鏡的中央部寬度與周邊部寬度的圖。再者,將含水時的混合型隱形眼鏡周邊部的寬度的一部分4與隱形眼鏡周邊部的寬度的一部分5的合計定義為隱形眼鏡周邊部寬度。隱形眼鏡中央部寬度3就確保視野的方面而言,較佳為7mm以上,就容易使用的方面而言,較佳為11mm以下。關於隱形眼鏡周邊部寬度,就於眼球上由眨眼引起的動作穩定、且自眼睛上取下時容易捏住的方面而言,較佳為2mm以上,進而佳為3mm以上,就可將整體的寬度設為15mm以下且容易佩戴的方面而言,較佳為8mm以下。本發明中,將隱形眼鏡的含水時定義為使隱形眼鏡於25℃的磷酸緩衝生理鹽水中浸漬6小時以上的狀
態。另外,將隱形眼鏡的乾燥時定義為利用真空乾燥機以40℃使其乾燥16小時以上的狀態。
隱形眼鏡中央部與隱形眼鏡周邊部的分界線亦可不明確劃分。
圖4示出具有隱形眼鏡中央部2的硬質材料、隱形眼鏡周邊部1的軟質材料、及自硬質材料緩緩變化為軟質材料的隱形眼鏡組成過渡部11的、隱形眼鏡的概略圖。藉由具有隱形眼鏡組成過渡部,能夠抑制急劇的硬度變化。藉此,可防止應力集中於隱形眼鏡中央部與隱形眼鏡周邊部的組成的分界線處、隱形眼鏡發生損傷或者斷裂。於有效地抑制急劇的硬度變化的方面,過渡部的寬度較佳為1mm以上,於充分發揮中央部與周邊部各自的功能的方面,過渡部的寬度較佳為4mm以下。再者,就將混合型隱形眼鏡自眼睛上取下時,可不對眼球施加力地與軟隱形眼鏡同樣地取下的方面而言,較佳為周邊部的含水時的拉伸彈性係數較佳為1kgf/cm2以上且300kgf/cm2以下、較佳為1kgf/cm2以上且50kgf/cm2以下的材料。
本發明的隱形眼鏡是進而將水凝膠至少配置於周邊部而成,與眼球的親和性高,且使用時不易感覺到乾燥感,故較佳。就氧透過性高、不易發生由悶熱引起的皮膚疾病的方面而言,水凝膠更佳為氟系材料及/或矽酮系材料。
本發明中所使用的水凝膠可藉由熱或光使包含形成水凝膠的原料的水凝膠用組成物硬化所得。作為水凝膠用組成物,
若主要含有親水性的聚合性原料、與選自由聚合起始劑及聚合觸媒所組成的群組中的至少一者,則無特別限制,但為了製成氧透過性高、彈性係數低的水凝膠,較佳為包含聚合性氟材料、或聚合性矽酮材料。
作為親水性的聚合性原料,可使用甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、亞甲基雙丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺等具有親水性的自由基聚合性基的低分子化合物作為原料,藉由調整含有比率,可調整水凝膠的含水率。
作為聚合性氟材料的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸三氟丙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟異丙酯、(甲基)丙烯酸五氟丁酯、(甲基)丙烯酸七氟戊酯、(甲基)丙烯酸九氟己酯、(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸七氟丁酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚酯、(甲基)丙烯酸十六氟癸酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯、(甲基)丙烯酸十四氟辛酯、(甲基)丙烯酸十五氟辛酯、(甲基)丙烯酸十八氟癸酯等。另外,亦可使用將該些聚合性氟材料加以寡聚物化、聚合物化而成的化合物作為原料。
作為矽酮系材料,並無特別限定,較佳為具有與其他聚
合性單體反應的自由基聚合性基的矽酮。即,可使用作為具有至少一個以上的自由基聚合性基的化合物的、具有烯基的矽酮原料,即,可使用具有選自由所述通式(4)、通式(5)及通式(6)所組成的群組中的至少一個結構單元的矽酮原料。藉由使用所述矽酮原料,於形成水凝膠時,可與其他自由基聚合性化合物均勻地進行逐步聚合反應,透明性提升,或者外觀上的均勻性提升。
自由基聚合性基較佳為選自(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基、乙烯基中的基團,進而佳為(甲基)丙烯醯基。於包含(甲基)丙烯醯基的基團中,較佳為(甲基)丙烯醯氧基與(甲基)丙烯醯胺基。特別是可較佳地使用γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基。
另外,作為具有自由基聚合性基的矽酮原料,亦可使用市售的FM7726(JNC(股)製造,質量平均分子量29kD,數量平均分子量26kD)、FM0725(JNC(股)製品名)、X-22-164系列(信越化學(股)製品名)、X-22-2445(信越化學(股)製品名)、BY16-152C(東麗.道矽酮(股)製品名)等。
於本發明的隱形眼鏡中,就自水凝膠形成後直至剝離並於隱形眼鏡保存液中保管後為止,可抑制構成周邊部的部分的過度膨潤,且可抑制混合型隱形眼鏡的破損的方面而言,較佳為,所述水凝膠為水凝膠用組成物的硬化物,且所述水凝膠用組成物含有非聚合性溶媒。作為非聚合性溶媒,能夠應用有機系、無機系的各種溶媒。作為非聚合性溶媒的例子,可列舉:水;甲基醇、乙基醇、正丙基醇、異丙基醇、正丁基醇、異丁基醇、第三丁基
醇、第三戊基醇、四氫芳樟醇(tetrahydrolinalool)、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇等醇系溶媒;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、異丙基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚等二醇醚系溶媒;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯、苯甲酸甲酯等酯系溶媒;正己烷、正庚烷、正辛烷等脂肪族烴系溶媒;環己烷、乙基環己烷等脂環族烴系溶媒;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮系溶媒;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶媒;石油系溶媒。該些溶媒可單獨使用,另外亦可混合使用兩種以上。
進而,所述非聚合性溶媒具有選自乙二醇鏈、醇基、羧酸基、及酚基中的一個以上的部位會成為與自後述模具剝離所獲得的聚合物時所使用的剝離液特性接近的溶媒,故較佳。藉此,可將所獲得的聚合物的急劇膨潤等抑制為最低限度,能夠防止於由隱形眼鏡用組成物形成的硬質部分與柔軟的水凝膠部分的邊界部由膨潤率不同所引起的破損或變形。所述非聚合性溶媒更佳為具有醇基。具有醇基的非聚合性溶媒於有機溶媒中,特性接近水,因此,之後對隱形眼鏡進行含水保管時,可將形狀變化設為最低限度,從而容易防止破損或變形。
作為具有醇基的非聚合性溶媒,可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、2-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、第三戊基醇、第三丁基醇、環己醇等。特別是具有疏水性的大體
積基團的第三戊基醇、第三丁基醇就可將親水性的聚合性原料與疏水性高的聚合性矽酮或氟原料較佳地混合而形成透明性高的水凝膠的方面而言特佳。
另外,就以下理由而言,較佳為所述非聚合性溶媒包含具有親水性部位的氟化合物。再者,所謂親水性部位,表示羥基(醇基、酚基)、羧基、矽醇基、胺基、烷基胺基、二烷基胺基、吡咯啶酮部位、乙二醇鏈、丙二醇鏈、醯胺基、硫醇基。具有親水性部位的氟化合物由於為非聚合性的化合物,且具有疏水性高的氟部分,因此伴隨具有親水性的水凝膠的生成而聚集於水凝膠表面與模具的界面附近。而且,由於作為內部脫模劑起作用,並使聚合物相對於模具的黏著性降低,因此,於將聚合物自模具分離時的步驟中,可抑制硬隱形眼鏡的組成與軟隱形眼鏡的組成的邊界面中的破損。
其中,就酸性度弱,且於聚合反應過程中或聚合反應後不會引起水解反應等副反應的方面而言,所述具有親水性部位的氟化合物中的親水性部位較佳為包含選自由乙二醇鏈、醇基、羧酸基及酚基所組成的群組中的一個以上的部位,特佳為醇基。
作為具有乙二醇鏈作為親水性部位的氟化合物,可列舉:美佳法(Megafac)F-477(迪愛生(DIC)(股)製品名)等美佳法(Megafac)F系列。
作為具有醇基作為親水性部位的氟化合物,可列舉:三氟乙醇、五氟醇、6-全氟乙基己醇、七氟丁基乙醇、3-全氟丁基丙
醇、6-全氟丁基己醇、2-全氟己烯基乙醇、3-全氟己基丙醇、6-(全氟己基)己醇、2,5-二(三氟甲基)-3,6-二氧雜十一氟壬醇、九氟己醇等。
作為具有羧基作為親水性部位的氟化合物,可列舉:三氟乙酸、全氟辛酸、十五氟辛酸等。
作為具有酚基的氟化合物,可列舉:2-氟苯酚、4-氟苯酚、3-三氟苯并苯酚、3,5-雙(三氟甲基)苯酚等。
另外,所述具有親水性部位的氟化合物另外亦較佳為由下述通式(8)表示的化合物。於使用由通式(8)表示的化合物的情況下,於該化合物殘存於鏡片中的情況下亦可維持鏡片的透明性,就該方面而言較佳。
[化6]R 7 -(CH 2 )n3-Y (8)
通式(8)中,R7表示碳數1~20的範圍內的氟烷基。Y表示親水性部位,且包含選自醇基、羧基及酚基中的一個以上的基團。n3表示0~10的範圍內的整數。
另外,所述具有親水性部位的氟化合物的質量平均分子量較佳為50以上且1000以下的範圍內。若所述具有親水性部位的氟化合物的質量平均分子量為所述範圍,則即便於該化合物殘
存於鏡片中的情況下,亦可將鏡片的透明性維持得更高,就該方面而言較佳。
再者,如所述般,本發明中使用的非聚合性溶媒更佳為具有羥基,但該羥基可包含於所述具有親水性部位的氟化合物中,亦可包含於所述非聚合性溶媒中可能含有的其他化合物中。
關於本發明的隱形眼鏡,就以下理由而言,較佳為於將所述水凝膠的含水時的含水率設為1的情況下,所述水凝膠用組成物中所含的非聚合性溶媒的含有比率為0.7以上且1.5以下的範圍內。若非聚合性溶媒的含有率為0.7以上,則自水凝膠形成後直至剝離並於隱形眼鏡保存液中保管後為止,可將構成周邊部的部分的溶媒含有率的變化抑制為最低限度,就該方面而言較佳。具體而言,當水凝膠用組成物進行聚合而成為水凝膠時,藉由非聚合性溶媒而成為膨潤的狀態,並自該狀態起浸漬於含有機溶媒的水溶液中,迅速將水凝膠中所含的溶媒成分自非聚合性溶媒置換為水。原因在於,此時,藉由抑制溶媒成分的含有率的變動,即,藉由抑制急劇的膨潤,能夠防止由隱形眼鏡用組成物形成的硬質材用部分與由水凝膠用組成物形成的軟質材料的邊界部中的破損、或軟質材料的變形。另外,若非聚合性溶媒的含有率大於1.5,則剛剛聚合後,含有非聚合性溶媒的水凝膠變脆,藉此,剝離時容易受到破壞,但藉由非聚合性溶媒的含有率為1.5以下,剝離時不易被破壞且容易維持形態,就該方面而言較佳。
就藉由含水而減少表面摩擦的方面而言,本發明中使用
的水凝膠的含水率較佳為1%以上,為了於水凝膠中形成水的通道,更佳為20質量%以上。另外,就容易控制膨潤的程度,且易容易地獲得目標尺寸的方面而言,較佳為50%以下,就容易確保尺寸精度的方面而言,更佳為35%以下。
以下對水凝膠的含水率的測定進行說明。圖7是表示隱形眼鏡中央部的挖空前後的形態的概略圖。7是隱形眼鏡的中央部挖空前的剖面圖,8是隱形眼鏡的中央部挖空前的整體圖。使用直徑10mm的皮衝頭(punch)將隱形眼鏡中央部挖空。9表示隱形眼鏡的中央部挖空後的剖面圖,10表示隱形眼鏡的中央部挖空後的整體圖。僅針對將隱形眼鏡中央部挖空為圓形後的外周部來測定含水時的質量(W1)、及乾燥時的質量(W2)。基於各測定結果,並藉由下式算出含水率。
含水率[%]=(W1-W2)/W1×100
本發明的隱形眼鏡的製造方法包括:將隱形眼鏡用組成物於模具內聚合的步驟A、以及於所述模具內將水凝膠用組成物聚合的步驟B,且所述水凝膠用組成物含有非聚合性溶媒。藉由為所述製造方法,可以低成本製造中央部分為硬質材料、周邊部為軟質材料的隱形眼鏡。
再者,所謂模具,是指鑄模,藉由於模具內的空洞中注入隱形眼鏡用組成物並進行聚合,可形成隱形眼鏡形狀、即隱形
眼鏡用組成物的硬化物。再者,作為模具構件的材料,可列舉:樹脂、玻璃、陶瓷、金屬等。於進行光聚合的情況下,較佳為光學性透明的素材,故可較佳地使用樹脂或玻璃。就廉價、且具有進行光聚合時的光透過性、不溶於隱形眼鏡用組成物或水凝膠用組成物的方面而言,較佳為模具包含選自由聚丙烯、環烯烴聚合物、聚碳酸酯所組成的群組中的一種以上而成。其中,特別是就成形性容易且廉價的方面而言,較佳為聚丙烯。
繼而記載具體的製造方法的一例。
模具使用上下兩片,且被設計成可藉由將兩片構件對齊而於中間形成鏡片形狀的模具。首先,於下側的模具構件中配置少量中央部分用的隱形眼鏡用組成物,將其與上部的模具構件對齊來進行中央部的聚合反應。之後將上側的模具構件取下,將與剛才的隱形眼鏡用組成物不同的周邊部分用的組成物、較佳為水凝膠用組成物配置於下側的模具,並將上下模具構件對齊,從而進行周邊部分的聚合。將上下模具分離,並自模具剝離鏡片,從而獲得目標隱形眼鏡。以後將所述方法設為二次模具聚合法。
本發明的隱形眼鏡的製造方法較佳為同時進行所述步驟A與所述步驟B。藉由所述製造方法,可削減步驟數並可降低成本。
繼而記載所述較佳態樣的具體的製造方法的一例。
首先,於下側的模具構件中配置少量中央部分用的隱形眼鏡用組成物後,於其上方配置不同的周邊部分用的組成物、較
佳為水凝膠用組成物,並立即與上部的模具對齊,使外側與中央部分同時進行聚合反應。將上下模具分離,並自模具剝離鏡片,從而獲得目標隱形眼鏡。以後將所述方法設為一次模具聚合法。
於本發明的隱形眼鏡的製造方法中,較佳為所述非聚合性溶媒包含具有親水性部位的氟化合物。關於具有親水性部位的氟化合物的較佳態樣或其理由等,如上所述。
根據模具構件的形狀或原料組成物的性狀,為了對眼用鏡片賦予一定的厚度、且防止空隙中填充的原料組成物的滴液,亦可使用墊片。
接下來,於空隙中填充了原料組成物的模具被照射紫外線、可見光線或該些的組合等光化射線,或者於烘箱或液槽中等被加熱,藉此將所填充的原料組成物聚合。亦可存在將兩種聚合方法併用的方法。即,亦可於光聚合之後進行加熱聚合,或者於加熱聚合之後進行光聚合。
作為光聚合的具體態樣,例如可列舉短時間(通常為1小時以下)照射如水銀燈或紫外線燈(例如FL15BL,東芝)的光般的含有紫外線的光。
於進行熱聚合的情況下,為了保持眼用鏡片的光學的均勻性及品質,且提高再現性,較佳為如下條件:對組成物自室溫附近緩緩進行升溫,花費數小時至數十小時逐漸升高至60℃~200℃的溫度。
關於自模具剝離所獲得的聚合物的方法,並無特別限
定,可列舉:藉由將所獲得的聚合物與作為水或有機溶媒或者該些的混合物的剝離液混合並視需要進行加熱來剝離的方法。另外,可列舉對界面照射雷射來剝離的方法等。該些中,就可同時去除附著於所獲得的聚合物上的未反應殘渣的方面而言,較佳為與剝離液混合的方法。作為混合的方法,可列舉:將貼附有聚合物的模具浸漬於剝離液中、或者將剝離液置於聚合物上等方法。
作為剝離液,於水或有機溶媒或者該些的混合物中,就容易使水凝膠膨潤並使其剝離的方面而言,較佳為親水性溶媒。即,本發明的隱形眼鏡的製造方法較佳為進而包含將藉由所述步驟A與所述步驟B而製造的聚合物與親水性溶媒混合的步驟C。進而,就可減少環境負荷的方面而言,較佳為醇水溶液。
作為具體的剝離方法,例如可列舉:將上下模具分離之後,使貼附有聚合物的模具以模具為單位浸漬於50℃~80℃的剝離液中的方法。另外,亦可將50℃~80℃的剝離液添加於貼附有聚合物的模具中。
然而,於模具中進行一般的硬隱形眼鏡用組成物的聚合後浸漬於剝離液中並加熱的情況下,狀況不同。與一般軟隱形眼鏡中所使用的水凝膠等的情況不同,將硬隱形眼鏡用組成物聚合而獲得的硬化物不容易膨潤,另外剝離液不易滲透至模具與硬化物的間隙中,因此剝離非常困難。特別是當將所獲得的聚合物的硬度不同的兩種以上的組成物於同一模具內聚合時,有時會產生問題。即,以於中央部獲得硬隱形眼鏡的組成、且於周邊部獲得
軟隱形眼鏡的組成的方式於同一模具內配置各自的組成物並進行聚合的情況下,所獲得的聚合物中,與難以藉由剝離液而膨潤的中央部相反,周邊部分容易藉由剝離液而膨潤,因此,力容易集中於兩組成的分界線附近,且於剝離步驟中容易發生破損或變形。
關於該方面,本發明中的(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑首先由於多脂環狀烴部分為剛直的結構,故彈性係數高且可變硬,就該方面而言,於承擔硬隱形眼鏡的組成的方面有利。另外,具有交聯性,可防止於模具中聚合時產生源於其他非交聯性單體的黏著性的低分子量體,不易產生相對於模具的黏著性,因此,兼具容易將聚合物自模具剝離的特性。另外,關於具有自由基聚合性基的矽酮,由於矽酮的脫模性高,並且同樣不易成為黏著性的低分子量體,因此亦同樣地具有容易將聚合物自模具剝離的效果。正因為如此,若使用本發明的隱形眼鏡用組成物,則能夠形成可於模具中聚合且容易藉由剝離液剝離的硬質材料隱形眼鏡。進而,藉由用於混合型隱形眼鏡的中央的硬質材料中,能夠抑制於剝離時與周邊部發生剝離,且能夠形成如下混合型隱形眼鏡:中央部的視野部分為彈性係數高於周邊部且水分少的素材,於與眼睛接觸的非視野部分的周邊部配置有彈性係數低、柔軟、且使用感優異的素材。
本發明的隱形眼鏡的製造方法中,於隱形眼鏡形狀形成後,實施於水凝膠表面交替地塗佈酸性化合物與鹼性化合物的逐層(layer by layer)法、或者進行親水性聚合物塗佈加工、利用氟
系氣體等的電漿處理加工,可實現表面親水化,減少摩擦,降低黏著性。
[實施例]
繼而,使用實施例對本發明的較佳形態進行說明。
<具有自由基聚合性基的矽酮(RSi-1)的合成>
於500mL的三口燒瓶中添加甲基三甲氧基矽烷47.67g(0.35mol)、苯基三甲氧基矽烷39.66g(0.20mol)、3-三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸26.23g(0.10mol)、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷82.04g(0.35mol)、二丙酮醇(以下,「DAA」(diacetone alcohol))180.56g,一面浸漬於40℃的油浴中並加以攪拌,一面花費10分鐘利用滴液漏斗添加在55.8g水中溶解有0.401g磷酸的磷酸水溶液。於40℃下攪拌1小時後,將油浴溫度設定為70℃並攪拌1小時,進而花費30分鐘將油浴升溫至115℃為止。升溫開始1小時後,溶液的內溫到達100℃,自此起進行2小時加熱攪拌(內溫為100℃~110℃)。將反應中作為副產物的甲醇及水合計120g餾出。為了去除所獲得的溶媒,藉由蒸發器60℃ 3小時(最終壓力41kgf/m2)進行濃縮直至固體成分濃度成為98%,從而獲得具有自由基聚合性基的矽酮(RSi-1)。再者,藉由凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)來測定所獲得的具有自由基聚合性基的矽酮的質量平均分子量,結果為3500(聚苯乙烯換算)。所獲得的具有自由基聚合性基的矽酮的固體成分濃度是以如下方式算出。即,於鋁杯中秤取1.0g濃縮後的具有自由基聚合性基的
矽酮(RSi-1),進行以加熱板200℃加熱30分鐘後的質量測定,並根據下述式而算出。
固體成分濃度[%]=加熱後的質量[g]×100/1.0
<具有自由基聚合性基的矽酮(RSi-2)的合成>
於500mL的三口燒瓶中添加甲基三甲氧基矽烷54.48g(0.40mol)、苯基三甲氧基矽烷99.15g(0.50mol)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloyloxy propyl trimethoxy silane)(別名3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxy propyl trimethoxy silane))29.04g(0.10mol)、丙二醇單甲醚(以下,有時稱作PGME(propylene glycol monomethyl ether))180g,一面攪拌一面於油浴中加熱至40℃。進而一面攪拌一面花費10分鐘添加在55.80g水中溶解有0.447g磷酸的磷酸水溶液。於40℃下攪拌30分鐘後,將油浴溫度設定為70℃並攪拌1小時,進而花費30分鐘將油浴升溫至90℃為止。升溫開始1小時後,溶液的內溫達到85℃,自此起加熱攪拌2小時(內溫為85℃~90℃)。為了去除所獲得的具有自由基聚合性基的矽酮的溶媒,藉由蒸發器60℃ 3小時(最終壓力41kgf/m2)進行濃縮直至固體成分濃度成為98%,從而獲得具有自由基聚合性基的矽酮(RSi-2)。所獲得的矽酮的質量平均分子量為420。所獲得的具有自由基聚合性基的矽酮的固體成分濃度是以如下方式算出。即,於鋁杯中秤取1.0
g濃縮後的具有自由基聚合性基的矽酮(RSi-2),進行以加熱板200℃加熱30分鐘後的質量測定,並根據下述式而算出。固體成分濃度[%]=加熱後的質量[g]×100/1.0
<具有自由基聚合性基的矽酮(RSi-3)的合成>
於具備攪拌裝置、溫度計、環流冷卻器、氮氣導入口的四口燒瓶中添加2,6-二異氰酸基己酸-β-異氰酸基乙酯53.4質量份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯52質量份、二-正丁基錫二月桂酸酯0.01質量份,於50℃、氮氣環境下攪拌,直至於紅外吸收光譜中羥基的吸收消失為止。繼而,將具有質量平均分子量946的兩末端醇改質聚二甲基矽氧烷94.6質量份添加於所述四口燒瓶中,於50℃、氮氣環境下攪拌,直至紅外吸收光譜的異氰酸酯基的吸收消失為止,從而獲得於兩末端具有各兩個雙鍵的矽酮(RSi-3)。
<矽酮(Si-1)的合成>
於500mL的三口燒瓶中裝入甲基三甲氧基矽烷54.48g(0.40mol)、苯基三甲氧基矽烷99.15g(0.50mol)、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷24.64g(0.10mol)、PGME 180g,一面攪拌一面於油浴中加熱至40℃。進而一面攪拌一面花費10分鐘添加在55.80g水中溶解有0.54g磷酸的磷酸水溶液。於40℃下攪拌30分鐘後,將油浴溫度設定為70℃並攪拌1小時,進而花費30分鐘將油浴升溫至115℃為止。升溫開始1小時後,溶液的內溫達到100℃,自此起加熱攪拌2小時(內溫為100℃~110℃)。為了去除所獲得的矽酮的溶媒,藉由蒸發器60℃ 3小時(最終壓力41
kgf/m2)進行濃縮,直至固體成分濃度成為98%,從而獲得矽酮(Si-1)。所獲得的矽酮的固體成分濃度是以如下方式算出。即,於鋁杯中秤取1.0g濃縮後的矽酮(Si-1),進行以加熱板200℃加熱30分鐘後的質量測定,並根據下述式而算出。固體成分濃度[%]=加熱後的質量[g]×100/1.0。所獲得的矽酮的質量平均分子量為2500。
<隱形眼鏡用組成物1~隱形眼鏡用組成物15>
以成為表1、表2的比率的方式於黃色燈下進行混合、攪拌而製成均勻溶液後,利用聚丙烯製注射器式濾器(syringe filter)(0.45μm)對其進行過濾並除去不溶成分,從而獲得隱形眼鏡用組成物1~隱形眼鏡用組成物15。
<水凝膠用組成物A的製備>
將丙烯酸2-甲氧基乙酯22質量份、二甲基丙烯醯胺30質量份、單甲基丙烯醯氧基丙基末端聚二甲基矽氧烷(蓋勒斯特(Gelest)公司製造的MCR-M11)43質量份、X-22-164A(信越化學公司製造)10質量份、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦0.2質量份、(如窪)RUVA-93(大塚化學公司製造)0.1質量份、活性藍(Reactive blue)246:0.1質量份、作為非聚合性溶媒的第三戊基醇30質量份混合並於黃色燈下混合、攪拌而製成均勻溶液後,利用聚丙烯製注射器式濾器(0.45μm)對其進行過濾並除去不溶成分,從而製成水凝膠用組成物A。
<水凝膠用組成物B的製備>
除了使用作為非聚合性溶媒的第三戊基醇15質量份以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物C的製備>
除了使用作為非聚合性溶媒的第三戊基醇55質量份以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物D的製備>
代替使用第三戊基醇30質量份,而使用第三戊基醇29.7質量份、作為非聚合性溶媒且作為具有醇基作為親水性部位的氟化合物的九氟己醇0.3質量份,除此以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物E的製備>
代替使用第三戊基醇30質量份,而使用第三戊基醇29質量份、作為非聚合性溶媒且作為具有醇基作為親水性部位的氟化合物的九氟己醇1質量份,除此以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物F的製備>
代替使用第三戊基醇30質量份,而使用第三戊基醇27質量份、作為非聚合性溶媒且作為具有醇基作為親水性部位的氟化合物的九氟己醇3質量份,除此以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物G的製備>
代替使用第三戊基醇30質量份,而使用第三戊基醇29.7質
量份、作為非聚合性溶媒且作為具有乙二醇鏈作為親水性部位的氟化合物的美佳法(Megafac)F-477(迪愛生(DIC)(股)製品名)0.3質量份,除此以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物H的製備>
代替使用第三戊基醇30質量份,而使用第三戊基醇29質量份、作為非聚合性溶媒且作為具有乙二醇鏈作為親水性部位的氟化合物的美佳法(Megafac)F-477(迪愛生(DIC)(股)製品名)1質量份,除此以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
<水凝膠用組成物I的製備>
代替使用第三戊基醇30質量份,而使用第三戊基醇27質量份、作為非聚合性溶媒且作為具有乙二醇鏈作為親水性部位的氟化合物的美佳法(Megafac)F-477(迪愛生(DIC)(股)製品名)3質量份,除此以外,與水凝膠用組成物A同樣地進行製備。
再者,關於表1、表2中記載的略稱,如下所述。
.MFS-M15(蓋勒斯特(Gelest)公司製造 具有自由基聚合性基的氟化矽酮 質量平均分子量=1000)
.X-22-164AS(信越化學製造 具有自由基聚合性基的矽酮質量平均分子量=900)
.X-22-164A(信越化學製造 具有自由基聚合性基的矽酮 質量平均分子量=1920)
.BPE-100(新中村化學工業(股)製造:乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯 分子量478)
<磷酸緩衝生理鹽水的製備>
於三角燒瓶中量取氯化鈉16g、氯化鉀0.4g、磷酸氫二鈉2.88g、磷酸二氫鉀0.48g的試劑與2升的蒸餾水。放入攪拌器並充分攪拌,確認到試劑溶解後,使用聚醚碸製22μm孔徑的過濾器與真空泵實施過濾,從而獲得磷酸緩衝生理鹽水。
[實施例1]
使用隱形眼鏡用組成物1與水凝膠用組成物A,並藉由以下示出的隱形眼鏡的製作方法進行製作,實施各種測定、評價,將結果記載於表3。
<隱形眼鏡製作方法(I)二次模具聚合法>
於前曲線(front curve)側的模具(聚丙烯製:直徑15mm的隱形眼鏡形成用模具)的中央部分使用隱形眼鏡用組成物並藉由毛細管微移液管(capillary micropipette)秤取15μL,蓋上基礎曲線(base curve)側的模具(聚丙烯製:直徑15mm基礎曲線曲率半徑8.8mm用模具),使用螢光燈(東芝、FL-6D、日光色、6W、4根)進行光照射(1.71mW/cm2、10分鐘)來進行聚合反應,藉此進行中央的硬質材料部分的形成。繼而,將基礎曲線側的模具暫時去掉,藉由移液管秤取周邊部分用的水凝膠用組成物85μL至前曲線側,將基礎曲線側的模具放回原處。靜置10分鐘後,使用螢光燈(東芝、FL-6D、日光色、6W、4根)進行光照射(1.71mW/cm2、30分鐘)來進行聚合反應。聚合後,自前曲線側將基礎曲線側取下,浸漬於70體積%異丙醇水溶液中並加以密閉,以60
℃加熱3小時,藉此,自模具將隱形眼鏡形狀的成型體剝離。使所獲得的成形體於50體積%異丙醇水溶液中浸漬10分鐘,接著於30體積%異丙醇水溶液中浸漬10分鐘後,浸漬於大大過剩的磷酸緩衝生理鹽水中,從而獲得混合型隱形眼鏡。
<隱形眼鏡製作方法(II)一次模具聚合法>
於前曲線(front curve)側的模具(聚丙烯製:直徑15mm的隱形眼鏡形成用模具)的中央部分藉由毛細管微移液管秤取15μL的組成物(A),靜置5分鐘後,秤取周邊部分用的組成物(B)85μL至前曲線側。之後立即蓋上基礎曲線側的模具(聚丙烯製:直徑15mm基礎曲線曲率半徑8.8mm用模具),使用螢光燈(東芝、FL-6D、日光色、6W、4根)進行光照射(1.71mW/cm2、30分鐘)來進行聚合反應。聚合後,自前曲線側將基礎曲線側取下,浸漬於70體積%異丙醇水溶液中並加以密閉,以60℃加熱3小時,藉此,自模具將隱形眼鏡形狀的成型體剝離。使所獲得的成形體於50體積%異丙醇水溶液中浸漬10分鐘,接著於30體積%異丙醇水溶液中浸漬10分鐘後,浸漬於大大過剩的磷酸緩衝生理鹽水中,從而獲得成形體即混合型隱形眼鏡。
(1)中央部的拉伸彈性係數測定
與製作方法(II)同樣地製作隱形眼鏡。藉由直徑10mm的皮衝頭將中央部10mm挖空為圓形後,使用規定的沖壓模具切取寬度(最小部分)5mm、長度10mm的試片。使用該試片並使用ABC數位指示器(digimatic indicator)(ID-C112,三豐(Mitutoyo)
股份有限公司製造)測定厚度,使用東洋鮑德溫(TOYO BALDWIN)公司製造的滕喜龍(Tensilon)RTM-100型實施拉伸試驗。以拉伸速度為100mm/min、夾持器間的距離(初期)為2mm實施中央部的拉伸彈性係數測定。再者,使隱形眼鏡於磷酸緩衝生理鹽水中浸漬24小時以上後,儘可能快地製作試片,並再次使試片於磷酸緩衝生理鹽水中浸漬1小時以上。其後,儘可能快地利用乾淨的布輕輕擦掉表面的磷酸緩衝生理鹽水後,儘可能快地使用滕喜龍(Tensilon)等拉伸試驗機進行測定。
(2)周邊部的拉伸彈性係數測定
藉由製作方法(II)製作隱形眼鏡。首先藉由直徑10mm的皮衝頭將中央部10mm挖空為圓形。再者,圖7是表示隱形眼鏡中央部的挖空前後的形態的概略圖。藉由單刃將挖空後的外周部分10切斷為2mm寬,從而製作試片。使用該試片並使用ABC數位指示器(ID-C112,三豐(Mitutoyo)股份有限公司製造)測定厚度,使用東洋鮑德溫(TOYO BALDWIN)公司製造的RTM-100型實施拉伸試驗。以拉伸速度為100mm/min、夾持器間的距離(初期)為2mm實施測定。再者,使隱形眼鏡於磷酸緩衝生理鹽水中浸漬24小時以上後,儘可能快地製作試片,並再次使試片於磷酸緩衝生理鹽水中浸漬1小時以上。其後,儘可能快地利用乾淨的布輕輕擦掉表面的磷酸緩衝生理鹽水後,儘可能快地使用滕喜龍(Tensilon)等拉伸試驗機進行測定。
(3)黏度的測定
對於隱形眼鏡用組成物或具有多環脂環烴基結構的聚合性交聯劑,使用1.1cc並藉由黏度計(東京計器(股)TVE-25)來實施25℃下的黏度測定。以下記載表1、表2中所記載的具有多環脂環烴基結構的聚合性交聯劑的黏度的測定結果。
.二羥甲基-三環癸烷二丙烯酸酯 液體170mNs/m2
.1,5-二甲基丙烯醯氧基-3-羥基金剛烷 固體
(4)具有自由基聚合性基的矽酮及矽酮的質量平均分子量測定
質量平均分子量是藉由凝膠滲透層析儀(gel permeation chromatograph,GPC)(測定裝置:HPLC-822GPC(東曹(Tosoh)股份有限公司製造)、管柱TSK-凝膠超級HM-H(TSK-Gel Super HM-H)、TSK凝膠-超級H2000(TSKgel-SuperH2000)(東曹(Tosoh)股份有限公司製造、流動層:四氫呋喃))並使用GPC用分子量標準物質脂溶性聚苯乙烯(西格瑪奧瑞奇(Sigma-Aldrich)製造)作為標準物質來實施測定。
(5)關於自模具剝離後的破損數
藉由隱形眼鏡製作方法(I)二次模具聚合法、隱形眼鏡製作方法(II)一次模具聚合法分別製作32個,於成型體剝離後觀察隱形眼鏡,將隱形眼鏡中產生裂隙而成為不良的數量示於表3。數量越少,表示由裂隙引起的不良越少,從而良好。破損數較佳為25以下,更佳為12以下。
(6)關於彈性係數低的周邊部的褶狀變形評價
藉由隱形眼鏡製作方法(I)二次模具聚合法、及隱形眼鏡製作方法(II)一次模具聚合法分別製作32個,浸漬於磷酸緩衝生理鹽水後,24小時後以目視且如下述般分類並數出個數,將最多的分類記載於表3。(a)最不良,隨著成為(b)、(c)、(d)而表示為良好。
(a)觀察到10個以上的褶狀。
(b)褶狀為2個~9個
(c)未觀察到褶狀,但觀察到一處變形。
(d)未觀察到褶狀,周邊部的鏡片整體具有均勻形狀。
(7)周邊部的含水率測定
隱形眼鏡製作方法(I)
如圖7般,使用直徑10mm的皮衝頭將隱形眼鏡中央部挖空。僅針對將隱形眼鏡中央部挖空為圓形後的外周部來測定含水時的質量(W1)、及乾燥時的質量(W2)。基於各測定結果,並藉由下式算出含水率。
含水率(%)=(W1-W2)/W1
其中,本發明中,所謂含水時,是指將隱形眼鏡於25℃的磷酸緩衝生理鹽水中浸漬6小時以上的狀態。另外,所謂隱形眼鏡的乾燥時,是指利用真空乾燥機以40℃乾燥16小時以上的狀態。
(8)視感透過率測定
對於利用隱形眼鏡製作方法(I)而獲得的隱形眼鏡的透過
光,使用彩色電腦(color computer)(蘇加試驗機(Suga Test)公司製造的SM彩色電腦型號(MODEL)SM-6)來測定視感透過率[%]。圖5中對於隱形眼鏡視感透過率測定用的遮光板6,示出其概略圖。另外,圖6中示出隱形眼鏡視感透過率測定的概略圖。於圖6所示的光源與測定機之間,如圖6所示般設置將中央挖空為圓形6mm的遮光板6。首先,測定無隱形眼鏡時的資料。將其設為視感透過率100%。繼而,測定有隱形眼鏡時的資料。數值越接近100%,則視感透過率越高,另外,透明性越高且越良好。
[實施例2~實施例10、比較例1~比較例6]
關於隱形眼鏡用組成物與水凝膠用組成物,使用表3~表5所示者,除此以外,與實施例1同樣地實施實施例2~實施例10、比較例1~比較例6,將結果記載於表3~表5。
[實施例11~實施例17]
關於隱形眼鏡用組成物與水凝膠用組成物,使用表4、表5所示者,按照隱形眼鏡製作方法(I),與實施例1同樣地製作混合型隱形眼鏡。
與實施例1同樣地實施(5)關於自模具剝離後的破損數、(6)彈性係數低的周邊部的褶狀變形評價、(7)周邊部的含水率測定、(8)視感透過率測定,並將結果記載於表4、表5。
(9)將模具分離時的步驟產率
於隱形眼鏡製作方法(I)中,自前曲線側取下基礎曲線側之後,對鏡片形狀的聚合物數出破損(破壞)數。藉由下式求出步
驟產率。數值越接近100%,步驟產率越高,越良好。
(將模具分離時的步驟產率)[%]=破損(破壞)數×100/32個
再者,於本步驟後有自模具剝離的步驟,但(5)自模具剝離後的破損數中亦包含(9)將模具分離時的步驟中破損的數量。
1:隱形眼鏡周邊部
2:隱形眼鏡中央部
Claims (16)
- 一種隱形眼鏡,其具有中央部及配置於所述中央部周邊的周邊部,其中隱形眼鏡用組成物硬化而成的硬化物至少配置於所述中央部,所述隱形眼鏡用組成物含有:(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑;及(b)具有自由基聚合性基的矽酮,水凝膠至少配置於所述周邊部,所述水凝膠為水凝膠用組成物的硬化物,且所述水凝膠用組成物含有非聚合性溶媒。
- 如申請專利範圍第1項所述的隱形眼鏡,其中,所述(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑為具有由通式(1)表示的多環脂環烴結構的聚合性交聯劑,所述通式(1)中的A為由通式(2)或通式(3)表示的多環脂環烴結構;
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,所述(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑的含有率為20質量%以上且95質量%以下的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,所述隱形眼鏡用組成物的黏度於25℃下為30mNs/m2以上且500,000mNs/m2以下的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,所述(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑的黏度於25℃下為100mNs/m2以上且500,000mNs/m2以下的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,所述(b)具有自由基聚合性基的矽酮的質量平均分子量為300以上且10,000以下的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,所述硬化物的拉伸彈性係數為100kgf/cm2以上且50,000kgf/cm2以下的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,所述非聚合性溶媒包含具有親水性部位的氟化合物。
- 如申請專利範圍第9項所述的隱形眼鏡,其中,所述具有親水性部位的氟化合物中的親水性部位包含選自由乙二醇鏈、醇基、羧酸基及酚基所組成的群組中的一個以上的部位。
- 如申請專利範圍第9項所述的隱形眼鏡,其中,所述具有親水性部位的氟化合物為由下述通式(8)表示的化合物;R 7 -(CH 2 )n3-Y (8)(通式(8)中,R7表示碳數1~20的範圍內的氟烷基;Y包含選自醇基、羧酸基及酚基中的一個以上的基團;n3表示0~10的範圍內的整數)。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的隱形眼鏡,其中,於將所述水凝膠的含水時的含水率設為1的情況下,所述水凝膠用組成物中所含的非聚合性溶媒的含有比率為0.7以上且1.5以下的範圍內。
- 一種隱形眼鏡的製造方法,其包括: 將隱形眼鏡用組成物於模具內聚合的步驟A、以及於所述模具內將水凝膠用組成物聚合的步驟B,且所述隱形眼鏡用組成物含有:(a)具有多環脂環烴結構的聚合性交聯劑;及(b)具有自由基聚合性基的矽酮所述水凝膠用組成物含有非聚合性溶媒。
- 如申請專利範圍第13項所述的隱形眼鏡的製造方法,其中,同時進行所述步驟A與所述步驟B。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的隱形眼鏡的製造方法,其中,所述非聚合性溶媒包含具有親水性部位的氟化合物。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的隱形眼鏡的製造方法,其進而包括:將藉由所述步驟A與所述步驟B而製造的聚合物與親水性溶媒加以混合的步驟C。
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