WO2017061550A1 - 非含水性眼用レンズの製造方法及び非含水性眼用レンズ - Google Patents

非含水性眼用レンズの製造方法及び非含水性眼用レンズ Download PDF

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WO2017061550A1
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hydrophilic
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lens
hydrous
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邦夫 上仁
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株式会社シード
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    • G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a non-hydrophilic ophthalmic lens having a hydrophilized lens surface and a non-hydrophilic ophthalmic lens having a hydrophilized lens surface obtained by the production method.
  • the eye is an organ that should be kept transparent.
  • the eye is supplied with oxygen to keep the eye cells healthy.
  • the supply of oxygen to the eye cells cannot be performed via blood, but is performed directly from the atmosphere via the cornea.
  • oxygen supply to the cornea is significantly hindered.
  • wearing a contact lens for a long period of time causes an oxygen-deficient state of the cornea and causes eye diseases such as hyperemia, corneal edema, and vascular infiltration. Therefore, oxygen permeability, which is one of the physical properties of the contact lens, affects the amount of oxygen supplied to the eye cells, so particular attention should be paid to the physical properties of the contact lens.
  • Hard contact lenses (RGP) and non-hydrous soft contact lenses have high oxygen permeability due to the silicone component as a constituent component.
  • these contact lenses have a problem of low lubricity due to the high lipophilicity and water repellency of the silicone component, and oils and proteins are likely to adhere. If oil or protein adheres to the contact lens due to this problem, problems such as foreign object feeling and poor visibility may occur when the lens is worn. Accordingly, various surface modification methods for contact lenses having a silicone component as a constituent component for the purpose of preventing the adhesion of oil and proteins and improving the water wettability of the surface have been studied.
  • Patent Document 1 the entire description of which is incorporated herein by reference
  • radical treatment is performed on the surface of the treated ophthalmic lens by performing plasma treatment on the ophthalmic lens substrate.
  • a method of modifying the graft polymer on the surface of the ophthalmic lens by generating the polymer and then immersing the ophthalmic lens in a monomer solution to perform polymerization is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a method for hydrophilizing a device surface by alternately laminating an acidic polymer and a basic polymer on the surface of a soft resin device. Is disclosed.
  • Patent Document 3 uses an atom transfer radical polymerization (ATRP) method or a reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization method in advance.
  • a polymer surface modifying agent having a functional group at the terminal is prepared, and the surface modifying agent is covalently bonded to the functional group on the surface of the ophthalmic lens to immobilize the surface modifying agent on the lens surface.
  • a method for modifying the surface of a lens is disclosed.
  • Patent Documents 1 to 3 have various problems.
  • the method of Patent Document 1 has a problem that the ophthalmic lens base material may be denatured and yellowed by performing plasma treatment on the ophthalmic lens base material.
  • radicals generated by plasma treatment tend to be deactivated, it is difficult to modify the lens surface with a polymer other than a homopolymer composed of a single component or a random copolymer composed of a certain composition. There is a problem of lacking.
  • Patent Document 2 has a problem that unless three or more laminated films are formed, the film structure is unstable and it is difficult to obtain a sufficient surface modification effect.
  • a laminated film is formed by alternately laminating an acidic polymer and a basic polymer, the laminated film is easily decomposed by neutralizing the charge of the polymer due to the influence of the surrounding environment such as pH and salt strength. .
  • the ophthalmic lens obtained by the method of Patent Document 2 has a problem that the film structure becomes unstable depending on the care product used for storage and washing.
  • Patent Document 3 requires a prior preparation such as purification and separation of a polymer compound that serves as a surface modifier, which complicates the surface modification process and further binds a polymer chain to a lens substrate. It is a graft-to-reaction. Therefore, the method of Patent Document 3 has a problem that the reaction between the lens surface and the surface modifier is easily hindered by the bulkiness of the surface modifier, and it is difficult to form a graft polymer that satisfies the water wettability on the lens surface. There is.
  • Patent Documents 1 to 3 can cause damage to the ophthalmic lens base material due to the surface modification treatment of the ophthalmic lens base material, lack of variety of surface modification treatment, and surface modification treatment.
  • satisfactory hydrophilization cannot be achieved, the surface modification part is brittle, and the surface modification treatment process is complicated.
  • As a method for obtaining a optic eye lens it is a method lacking practicality and industrial productivity.
  • the lens surface of a non-hydrous ophthalmic lens having a silicone compound as a constituent component is imparted with a desired water wettability and stability to the surrounding environment by a simple method, thereby making the lens surface hydrophilic. It is an object of the present invention to provide a method for producing a sexualized non-hydrous ophthalmic lens.
  • ATRP atom transfer radical polymerization method
  • the termination reaction is suppressed by the equilibrium with active species that are largely biased toward dormant species, so that it is possible to obtain a polymer with a narrow molecular weight distribution.
  • the terminal of the polymer obtained by ATRP is a dormant species, even if the polymer has once stopped the growth reaction, the growth reaction proceeds again when the reaction condition is satisfied again. From this characteristic, the block copolymer can be obtained relatively easily by recovering the polymer obtained after polymerizing the first monomer and then polymerizing the second monomer.
  • the present inventors have introduced a halogenated alkyl group-containing component as an ATRP dormant initiator into an ophthalmic lens base material, and then brought the ophthalmic lens base material into contact with a hydrophilic monomer and a metal complex. While the hydrophilic monomer is polymerized from the surface of the lens base material, the so-called graft from method prevents steric hindrance to the reaction between the ophthalmic lens surface and the hydrophilic monomer, while preventing the ophthalmic lens surface. In addition, sufficient water wettability and stain resistance are imparted, and a block copolymer that has been difficult with conventional graft polymerization methods can be introduced to form various hydrophilic surfaces according to the purpose. I thought.
  • the ophthalmic lens base material is a non-hydrous ophthalmic lens base material
  • the graft polymerization reaction solvent is water.
  • the ophthalmic lens base material is immersed in an aqueous solution containing two or more different hydrophilic monomers, and each hydrophilic monomer is polymerized in order to form a block copolymer or a random copolymer having a different composition. Succeeded in producing a non-hydrous ophthalmic lens on the lens surface.
  • the present invention has been completed based on these successful examples.
  • a hydrophilic polymer having a terminal halogenated by bringing a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group into contact with an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a metal complex.
  • a method for producing a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having a terminal halogenated on the lens surface comprising a step of obtaining a non-hydrous ophthalmic lens having a lens surface on the lens surface.
  • the hydrophilic polymer is a hydrophilic homopolymer, a hydrophilic block copolymer, or a hydrophilic random copolymer.
  • the non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group includes a polymer of monomer components including a halogenated alkyl monomer and a hydrophobic monomer. It is a lens.
  • the halogenated alkyl monomer is a halogenated alkyl monomer containing a 2-haloisobutyl group and a polymerizable functional group.
  • the halogenated alkyl monomer is 2- (2-bromoisobutyloxy) ethyl (meth) acrylate.
  • the metal complex is a metal complex composed of a copper ion and a ligand.
  • the aqueous solution further contains a reducing agent.
  • the reducing agent is at least one selected from the group consisting of di (ethylhexane) tin, L-ascorbic acid, sodium L-ascorbate, glucose and hydrazine. It is a reducing agent.
  • a terminal is halogenated by contacting a non-hydrous ophthalmic lens having an alkyl halide group with an aqueous solution containing two or more kinds of hydrophilic monomers and metal complexes.
  • a method for producing a non-hydrous ophthalmic lens having a terminally halogenated hydrophilic random copolymer on the lens surface comprising the step of obtaining a non-hydrous ophthalmic lens having the hydrophilic random copolymer on the lens surface.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is brought into contact with a first aqueous solution containing a first hydrophilic monomer and a metal complex, whereby a terminal is halogenated.
  • a hydrophilic block copolymer comprising a second hydrophilic polymer having a terminal halogenated and a first hydrophilic polymer by contacting with a second aqueous solution containing the second hydrophilic monomer and the metal complex.
  • a method for producing a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic block copolymer having a terminal halogenated on the lens surface comprising a step of obtaining a non-hydrous ophthalmic lens having a surface is provided. It is.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having a halogenated terminal on the lens surface and having a contact angle of less than 90 °.
  • the hydrophilic polymer is a hydrophilic homopolymer, a hydrophilic block copolymer, or a hydrophilic random copolymer.
  • the non-hydrous ophthalmic lens of one embodiment of the present invention includes a copolymer of a halogenated alkyl monomer and a hydrophobic monomer.
  • a mechanical treatment such as plasma irradiation is indispensable for forming a radical that is a starting point of graft polymerization.
  • a mechanical treatment such as plasma irradiation is indispensable for forming a radical that is a starting point of graft polymerization.
  • the polymer formed on the surface of the ophthalmic lens is chemically bonded, it is stable regardless of the surrounding environment such as pH and salt concentration, and is semi-permanent. Water wettability can be provided to the ophthalmic lens surface.
  • the manufacturing method of one embodiment of the present invention can be achieved as a simple process of immersing the ophthalmic lens base material in an aqueous solution under normal temperature conditions, so that complicated process control can be omitted, which is economically advantageous. Therefore, it is suitable for manufacturing disposable ophthalmic lenses that require production quantities.
  • the hydrophilic polymer formed on the lens surface of the ophthalmic lens obtained by the manufacturing method of one embodiment of the present invention or the ophthalmic lens of one embodiment of the present invention is not limited to a homopolymer, and may be a block copolymer or a random copolymer. It can be varied depending on the type of hydrophilic monomer used.
  • the lens surface can be kept clean, and the adhesion of lipids and proteins to the lens surface and the increase in friction are suppressed even during long-time wearing. Therefore, it is possible to provide an ophthalmic lens that can suppress a decrease in wearing feeling and an eye damage caused by them.
  • FIG. 1A is a graph showing a change in infrared spectrum with respect to an immersion time in an ATRP reaction solution for Examples 12-1 to 8 described in Examples. “0 min” represents Reference Example 1.
  • FIG. 1B is a diagram showing the change in the infrared spectroscopic spectrum with respect to the immersion time in the ATRP reaction solution for Example 12-5 (30 minutes) and Example 12-7 (60 minutes) described in the Examples. is there. “0 min” represents Reference Example 1.
  • FIG. 2A is a graph showing the change in the infrared spectrum with respect to the immersion time in the ATRP reaction solution for Examples 13-1 to 13-4 described in Examples. “0 min” represents Reference Example 1.
  • FIG. 1B is a diagram showing the change in the infrared spectroscopic spectrum with respect to the immersion time in the ATRP reaction solution for Example 12-5 (30 minutes) and Example 12-7 (60 minutes) described in the Examples. is there. “0 min” represents Reference Example 1.
  • FIG. 2A is a graph showing the change in the infrared spectrum with
  • FIG. 2B is a diagram showing the change in the infrared spectrum with respect to the immersion time in the ATRP reaction solution for Example 13-2 (20 min) and Example 13-4 (45 min) described in the examples.
  • “0 min” represents Reference Example 1.
  • FIG. 3 is a graph showing the change in the infrared spectrum with respect to the immersion time in the ATRP reaction solution for Examples 14-1 and 14-2 described in the Examples.
  • “MAAc30min” represents Example 13-3.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in water contact angle with respect to the immersion time of the ATRP reaction solution described in the examples.
  • FIG. 5 is a diagram showing an infrared spectrum of Comparative Example 1 described in the examples.
  • a first aspect of the present invention is a method for producing a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having a halogenated terminal on the lens surface.
  • a non-hydrophilic ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is brought into contact with an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a metal complex to thereby form a hydrophilic polymer having a terminal halogenated. It includes at least a step of obtaining a non-hydrous ophthalmic lens on the lens surface.
  • halogenated alkyl group in the present specification is not particularly limited as long as at least a part of the alkyl group is a halogenated functional group.
  • X—R—, X 2 —R—, X—R— It can be expressed as a structural formula such as CO—, X—R—CO—O— (wherein R represents a substituted or unsubstituted alkylene group).
  • a hydrophilic polymer having a terminal end halogenated is directly bonded to the lens surface by a covalent bond, and a terminal end halogenated hydrophilic polymer is obtained.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a lens surface is produced.
  • a hydrophilic surface on which a hydrophilic polymer having a terminal halogenated is formed is stable regardless of the surrounding environment such as pH and salt concentration, and can maintain semi-permanent water wettability.
  • the hydrophilic polymer is an arbitrary block copolymer or random copolymer formed using two or more kinds of hydrophilic monomers in addition to the hydrophilic homopolymer formed using one kind of hydrophilic monomer. Therefore, the non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic surface obtained by the manufacturing method of one embodiment of the present invention can be manufactured with a surface design according to the purpose.
  • CL represents an ophthalmic lens substrate
  • S represents —O—CO—R— (wherein R represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 4 carbon atoms); M represents a metal ion; Z represents an integer of 1 to 3; L represents a ligand; M represents a monomer; and n represents an integer of 2 or more.)
  • the monomer is a hydrophilic monomer
  • the hydrophilic polymer is formed on the surface of the ophthalmic lens substrate by graft polymerization, the lens surface is rendered hydrophilic.
  • a silicone component is included as a component of the ophthalmic lens, the compatibility between the silicone component and the hydrophilic polymer is poor, and if both coexist in the lens, white turbidity and deformation due to phase separation may occur.
  • a non-hydrous ophthalmic lens base material made of a polymer of monomer components containing an alkyl halide monomer, a silicone monomer, a hydrophobic monomer, and the like is used for the ophthalmic lens base,
  • an aqueous solution containing a metal complex and a hydrophilic monomer By immersing the non-hydrous ophthalmic lens base material in an aqueous solution containing a metal complex and a hydrophilic monomer, the aqueous solution enters the inside of the lens base material by bringing them into contact with each other (hereinafter also referred to as ATRP reaction).
  • the metal complex and the hydrophilic monomer can be supplied to the surface of the lens base material, and as a result, the ATRP is mainly advanced on the surface of the lens base material, and the halogenated hydrophilic polymer is formed. It is possible to produce a non-hydrous ophthalmic lens on the lens surface.
  • the phase separation between the ophthalmic lens base material and the formed hydrophilic polymer can be reduced, and hydrophilicity can be achieved without causing alteration of the ophthalmic lens base material.
  • Surface modification can be achieved.
  • the type of the hydrophilic monomer; the type of the aqueous solution containing the hydrophilic monomer and the metal complex; the number of ATRP reactions is not particularly limited. , Hydrophilic homopolymers, hydrophilic block copolymers, hydrophilic random copolymers and combinations thereof.
  • a non-hydrous ophthalmic lens obtained by graft polymerization of the first hydrophilic monomer on the lens surface in an aqueous solution containing a second hydrophilic monomer and a metal complex different from the first hydrophilic monomer, A graft polymer chain of the second hydrophilic monomer is formed by extending to the graft polymer chain of the first hydrophilic monomer, and as a result, a hydrophilic block copolymer comprising two types of graft polymer chains is provided on the lens surface. It becomes possible to manufacture a non-hydrous ophthalmic lens.
  • a graft copolymer having a plurality of different building blocks can be obtained by selecting the hydrophilic monomer, and various types can be selected depending on the purpose.
  • Various lens surface designs are possible.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group which is an ophthalmic lens substrate, is used.
  • a method for preparing a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is not particularly limited.
  • monomers such as silicone monomers, hydrophobic monomers, and polymerizable halogenated alkyl agents (halogenated alkyl monomers) as constituent components
  • a polymerization initiator is prepared by preparing a solution containing at least the components and optionally adding a polymerization initiator such as bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide or azobisisobutyronitrile.
  • the solution can be obtained by subjecting the solution to heat or light to polymerize and cure.
  • the term “monomer” is used as a term that is paired with the term “polymer” and refers to a molecule having a polymerizable functional group such as —C ⁇ C— group.
  • polymer means a polymer composed of a polymer obtained by polymerizing monomers.
  • the silicone monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a repeating unit of a siloxane bond as a silicone and having a polymerizable functional group.
  • Specific examples of the silicone monomer include methacryloxypropylbis (trimethylsiloxy) methylsilane, ⁇ , ⁇ -dimethacryloxypropylpolydimethylsiloxane, ⁇ -methacryloxy- ⁇ -butylpolydimethylsiloxane, methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane (Tristrimethylsiloxypropyl methacrylate) and the like.
  • the silicone monomer can be blended as one or a combination of two or more of the above specific examples so that an ophthalmic lens having a desired oxygen permeability can be obtained.
  • the method for obtaining the silicone monomer and the blending amount thereof are not particularly limited.
  • a commercially available monomer may be 25 to 65 wt% based on the total amount of the monomer components blended as a constituent component of the ophthalmic lens base material. Can be used at 35 to 55 wt%.
  • the hydrophobic monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a hydrophobic group such as fluorine or hydrocarbon and a polymerizable functional group.
  • Specific examples of the hydrophobic monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and i-butyl (meth) acrylate.
  • T-butyl (meth) acrylate pentyl (meth) acrylate, trimethylcyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate , Heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (medium ) Acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate,
  • the hydrophobic monomer may be blended as one or a combination of two or more of the above specific examples so that an ophthalmic lens having desired physical properties can be obtained.
  • a hard non-hydrated ophthalmic lens (so-called hard contact lens) is prepared by using a monomer having a low glass transition temperature point as a hydrophobic monomer, and conversely, a soft, non-hydrated product using a monomer having a high glass transition temperature point.
  • sexual ophthalmic lenses can be prepared.
  • Hydrophobic monomers are not particularly limited in terms of the method of obtaining them and the blending amount.
  • a commercially available monomer is 30 to 70 wt% based on the total amount of monomer components blended as a constituent component of the ophthalmic lens substrate.
  • 40 to 60 wt% can be used.
  • the blending ratio of the silicone monomer and the hydrophobic monomer is not particularly limited.
  • the blending ratio of hydrophobic monomer: silicone monomer can be 70 to 30:29 to 69, and preferably 60 to 50:39 to 49.
  • a dormant species that is the starting point of ATRP can be introduced into the lens surface.
  • the halogenated alkyl monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a halogenated alkyl group such as a 2-haloisobutyryl group and a polymerizable functional group.
  • R 1 , R 2 and R 3 each represent an independent hydrogen group or methyl group; Z represents an O, COO or CONH group; Y represents (CH 2 ) nO (where n is an integer) X represents a halogen group such as a chlorine group or a bromine group.
  • Non-limiting specific examples of the compound of the general formula (1) include, for example, the following formula (2) (2)
  • 2- (2-bromoisobutyryloxy) ethyl methacrylate represented by: 2- (2-bromoisobutyryloxy) ethyl acrylate, 2- (2-bromopropionyloxy) ethyl methacrylate
  • Examples include, but are not limited to, 2- (2-bromopropionyloxy) ethyl acrylate.
  • the blending amount of the halogenated alkyl monomer is not particularly limited. For example, although it varies depending on the type, 0.01 to 10 wt% with respect to the total amount of the monomer components blended as a constituent component of the ophthalmic lens substrate. And preferably 0.05 to 5 wt%, more preferably 0.1 to 3.0 wt%.
  • the halogenated alkyl monomer is generally a water-absorbing compound, and the density of the graft polymer formed on the lens surface may vary depending on the blending amount of the halogenated alkyl monomer.
  • the ophthalmic lens base material retains water content, and by absorbing water, the hydrophilic monomer or metal is transferred to the halogenated alkyl group inside the lens.
  • phase separation may occur between the ophthalmic lens and the graft polymer, and the white turbidity or shape change of the lens may occur.
  • the blending amount of the halogenated alkyl monomer is too small, the density of the graft polymer is insufficient, so that the hydrophobic ophthalmic lens surface cannot be sufficiently coated, and sufficient hydrophilicity is obtained. It may not be possible.
  • a monomer component used as a component of a non-hydrous ophthalmic lens that is an ophthalmic lens base material in addition to a silicone monomer, a hydrophobic monomer, and an alkyl halide monomer, other monomer components may be blended. .
  • the blending amount of the other monomer component is not particularly limited.
  • the blending amount of the hydrophilic monomer is that of the monomer component blended as a constituent component of the ophthalmic lens substrate. It is 10 wt% or less with respect to the total amount, preferably 6 wt% or less.
  • the method for producing a non-hydrous ophthalmic lens that becomes an ophthalmic lens substrate is not particularly limited, and can be produced by a known method.
  • a non-hydrous ophthalmic lens can be obtained by a mold production method, cutting, or the like. .
  • the obtained non-hydrous ophthalmic lens can remove unreacted components through, for example, immersion in an organic solvent. In this way, a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group serving as a reaction starting point is prepared.
  • the method for preparing the aqueous solution containing the hydrophilic monomer and the metal complex used in the above step is not particularly limited.
  • the hydrophilic monomer, the metal salt and the ligand are weighed and then dissolved in a predetermined amount of pure water.
  • an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a metal complex (hereinafter also referred to as ATRP reaction solution) can be prepared.
  • ATRP reaction solution an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a metal complex
  • the metal complex those already converted into metal complexes by metal ions and ligands may be used, and metal salts, metal ions and ligands as raw materials thereof may be added individually and used.
  • the hydrophilic monomer is a monomer component that is a raw material for the graft polymer.
  • the metal ion and the ligand form a metal complex and play a role of extracting a halogen element from the alkyl halide in the non-hydrous ophthalmic lens in the ATRP reaction.
  • the ATRP reaction solution when metal ions are oxidized by oxygen supplied from an aqueous solution or from the air interface, the halogen abstraction reaction by the metal complex does not proceed, and the initiation radical may not be generated. Therefore, it is preferable that oxygen is removed from the ATRP reaction solution.
  • the method for removing oxygen from the ATRP reaction liquid is not particularly limited, and examples thereof include bubbling with an inert gas, vacuum degassing, and addition of a reducing agent, and these can be used alone or in combination.
  • ARGET ATRP method ATRP performed by adding a reducing agent.
  • the ARGET ATRP method can suppress the deactivation of metal ions due to oxidation, compared to the classic ATRP method, which is a method that does not add a reducing agent. In this method, it is possible to easily remove the metal ions and to reduce the coloring of the polymer by the metal ions.
  • the hydrophilic monomer used in the ATRP reaction solution has one or more polymerizable functional groups such as (meth) acrylic group, (meth) acrylamide group, and vinyl group in the molecule, and has high water solubility as a molecule. If there is no particular limitation. Specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, 2-dimethylaminomethyl acrylate, glycidyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine, glycerol di (meth) acrylate, hydroxyethyl (methacrylate).
  • polymerizable functional groups such as (meth) acrylic group, (meth) acrylamide group, and vinyl group in the molecule, and has high water solubility as a molecule. If there is no particular limitation. Specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, 2-dimethylaminomethyl acrylate, glycidyl (meth)
  • the hydrophilic monomer may be any of nonionic, anionic, cationic and zwitterionic.
  • the blending amount of the hydrophilic monomer used in the ATRP reaction liquid is not particularly limited. For example, it is preferably 1 to 10 wt% with respect to the solvent of the aqueous solution, that is, the mass of water.
  • the amount of the hydrophilic monomer is excessive, the non-hydrous ophthalmic lens immersed in the ATRP reaction solution is swollen by the monomer, and the graft polymerization proceeds from the starting point inside the lens, so that the lens becomes clouded or deformed. there is a possibility.
  • the blending amount of the hydrophilic monomer is too small, graft polymerization is difficult to proceed, and there is a possibility that a sufficient surface modification effect cannot be obtained in the non-hydrous ophthalmic lens after treatment.
  • the ATRP reaction liquid may contain other components in addition to the hydrophilic monomer and the metal complex.
  • a crosslinking agent may be added to the ATRP reaction solution.
  • the crosslinking agent is not particularly limited as long as it has a polymerizable functional group such as two or more (meth) acrylic groups, (meth) acrylamide groups, and vinyl groups in the molecule, and has high water solubility as a molecule.
  • a polymerizable functional group such as two or more (meth) acrylic groups, (meth) acrylamide groups, and vinyl groups in the molecule, and has high water solubility as a molecule.
  • Specific examples include N, N′-methylenebisacrylamide, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and tripentaerythritol.
  • (Meth) acrylate, (meth) acryl group-terminated dendrimer, tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, and the like can be used, and one or a combination of two or more of these can be used.
  • the blending amount of the crosslinking agent is not particularly limited, but for example, 0 to 20 wt% is preferable with respect to the total mass of the hydrophilic monomer blended in the aqueous solution. When the blending amount of the crosslinking agent exceeds 20 wt%, the graft polymer becomes rigid, and there is a possibility that a foreign body sensation is induced to the wearer when the finally obtained ophthalmic lens is worn.
  • the metal complex to be blended in the ATRP reaction liquid and the metal ion and ligand constituting the metal complex are not particularly limited.
  • a radical is extracted from a halogenated alkyl group such as a 2-haloisobutyl group as a reaction starting point.
  • Any metal complex or the like may be used as long as it produces an equilibrium with the dormant species and has the effect of suppressing the radical termination reaction.
  • metal ions to be blended in the ATRP reaction liquid include ions of metal elements such as copper, titanium, iron, cobalt, nickel, molybdenum, and ruthenium. Copper ions are preferable from the viewpoint of reaction rate and cost.
  • the metal ion is usually in the form of a metal salt and is added when preparing the ATRP reaction solution. Although it does not specifically limit as a metal salt, For example, when a metal ion is a copper ion, copper chloride (I), copper (II) chloride, copper bromide (I), copper bromide (II), copper iodide (I) etc. are mentioned.
  • Metal ions bind to ligands in ATRP solution to form metal complexes.
  • the metal complex has a strong color depending on the metal ion and causes the coloring of the graft polymer, which may affect the appearance and light transmittance of the lens.
  • the color development of the metal complex is roughly proportional to the concentration of metal ions.
  • the metal complex is easily oxidized, and a large amount of metal salt is blended to promote the graft polymerization reaction. It is supposed to be 1,000 to 10,000 ppm.
  • the ARGET ATRP method it is possible to reduce the blending amount of the metal salt due to the effect of the reducing agent blended in the ATRP reaction solution. Therefore, in the manufacturing method of one embodiment of the present invention, it is preferable to add a reducing agent to the ATRP reaction solution. Thereby, it is preferable that the compounding quantity of the metal salt in an ATRP reaction liquid shall be 1,000 ppm or less.
  • the compounding amount of the metal salt in the ATRP reaction liquid can be appropriately set depending on the type of the metal salt, the compounding amount of the hydrophilic monomer, and the like, and is not particularly limited.
  • the metal salt is a copper salt It is 10 to 2,000 ppm, preferably 50 to 1,000 ppm, and more preferably 50 to 500 ppm.
  • the metal salt forms a metal complex by coexisting a predetermined ligand, and extracts a halogen from the halogenated alkyl group to generate an initiation radical.
  • the initiating radical and the growing radical are in an equilibrium between the active species and the dormant species, and the termination reaction is greatly suppressed.
  • a ligand is not specifically limited, For example, it can select suitably with the kind of metal ion used for complex formation. When copper ions are used as metal ions, nitrogen-containing ligands are useful for complex formation.
  • the rate of initiation radical generation and the equilibrium constant between the dormant and the active species change, and the ratio between the active species and the dormant species changes.
  • the rate of graft polymerization can vary.
  • the ligand include 2,2'-dipyridyl, 4,4'-dimethyl-2,2'-dipyridyl, 4,4'-ditertiary butyl-2,2'-dipyridyl, 4,4 ' -Dinonyl-2,2'-dipyridyl, N-butyl-2-pyridylmethanimine, N-octyl-2-pyridylmethanimine, N-dodecyl-N- (2-pyridylmethylene) amine, N-octadecyl-N- (2-pyridylmethylene) amine, N, N, N ′, N ′′, N ′′ -pentamethyldiethylenetriamine, tris (2-pyridylmethyl) amine, 1,1,4,7,10,10-hexamethyl Triethylenetetramine, tris [2- (dimethylamino) ethyl] amine, 1,4,8,11-t
  • the blending amount of the ligand is not particularly limited, but for example, the blending amount is preferably 1 to 10 mole times the coordinated metal ion.
  • the active species cannot be formed enough to cause the reaction to proceed stably, and thus the reaction may not proceed easily.
  • a method for preparing an ATRP reaction liquid containing at least a metal complex composed of a hydrophilic monomer and a metal salt and a ligand is not particularly limited.
  • the hydrophilic monomer, the metal salt and the ligand are sufficiently added to water.
  • the method include mixing and stirring to dissolve each component to obtain an aqueous solution, and then removing unnecessary oxygen in the aqueous solution by bubbling an inert gas or vacuum degassing.
  • a reducing agent can be blended with the above components in the ATRP reaction solution.
  • the reducing agent acts on metal ions oxidized by oxygen or radicals, and reduces the valence to which the growth radicals and dormant species can form, thereby suppressing the deactivation of the reaction system.
  • Specific examples of the reducing agent include di (ethylhexane) tin, L-ascorbic acid, sodium L-ascorbate, glucose, hydrazine, and the like, and one or a combination of two or more thereof can be used. .
  • oxygen may be redissolved in the ATRP reaction solution.
  • the amount of the reducing agent in the ATRP reaction solution is preferably 0.01 wt% or more with respect to the mass of water used in the aqueous solution, taking into account the amount of oxygen to be redissolved, 0.1 wt% or more It is more preferable that If the blending amount is less than 0.01 wt%, metal ions may oxidize due to a shortage of reducing agent, and the ATRP reaction may not occur.
  • graft polymerization by ATRP is performed on the lens surface of a non-hydrous ophthalmic lens that is an ophthalmic lens substrate.
  • a non-water-absorptive ocular lens CL-O-CO-R -X
  • a ATRP reaction hydrophilic monomer M
  • the metal complexes Mt z / L
  • the method for bringing the non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group into contact with an aqueous solution containing a hydrophilic monomer and a metal complex is not particularly limited, and the terminal of the non-hydrous ophthalmic lens and the aqueous solution is halogenated. Any method can be used as long as the non-hydrous ophthalmic lens having the hydrophilic polymer formed on the lens surface can be obtained.
  • the ATRP reaction is a reversible reaction, an active species and a dormant species are repeatedly generated, and when the active species are generated, a hydrophilic polymer that is a graft polymer chain is formed. Since the hydrophilic polymer obtained by the ATRP reaction is a dormant species in which the terminal end is halogenated, a growing radical can be generated by contact with the metal complex again. Therefore, by subjecting a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer to the lens surface by ATRP reaction to another ATRP reaction liquid, another newly generated hydrophilic polymer from the halogenated terminating end of the hydrophilic polymer is newly generated. It is possible to grow a graft polymer.
  • the number of ATRP reactions is not particularly limited, and can be set as appropriate depending on the number of contact between the non-hydrated ophthalmic lens and the ATRP reaction solution.
  • a homopolymer, a random copolymer, a block copolymer, or a plurality of non-hydrous ophthalmic lenses depending on the type of hydrophilic monomer to be blended with the ATRP reaction solution and the number of times of contact with the ATRP reaction solution. It is possible to form copolymers having different structures on the lens surface of a non-hydrous ophthalmic lens.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is used as one kind of hydrophilic polymer.
  • the following general formula (3) is obtained by immersing once in an ATRP reaction solution containing a functional monomer.
  • R 1 represents a hydrogen group or a methyl group
  • R 2 represents a functional group imparting hydrophilicity to the molecule
  • 1 represents an integer of 1 or more
  • X represents a chlorine group or a bromine group
  • Mt represents a metal ion.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is The following general formula (4) is obtained by immersing once in an ATRP reaction liquid containing at least one kind of hydrophilic monomer.
  • R 1, R 3 and R n each independently represent a hydrogen group or a methyl group
  • R 2, R 4 and R m each independently represents a functional group which imparts hydrophilicity to the molecule
  • N each independently represents an integer of 1 or more
  • X represents a chlorine group or bromine group
  • Mt represents a metal ion
  • L represents a ligand
  • Z represents an integer of 1 to 3; Indicates a non-hydrous ophthalmic lens substrate.
  • the non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic random copolymer having a terminal halogenated on the lens surface is obtained as the polymerization reaction proceeds.
  • a block copolymer is formed as a graft polymer to be formed on the surface of an ophthalmic lens
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is used as the first method.
  • the following general formula (5) is obtained by sequentially immersing in the ATRP reaction liquid containing the hydrophilic monomer and the ATRP reaction liquid containing the second hydrophilic monomer different from the first hydrophilic monomer.
  • R 1 , R 3 , R n each independently represents a hydrogen group or a methyl group
  • R 2 , R 4 , R m each independently represents a functional group that imparts hydrophilicity to the molecule
  • N each independently represents an integer of 1 or more
  • X represents a chlorine group or bromine group
  • Mt represents a metal ion
  • L represents a ligand
  • Z represents each independently an integer of 1 to 3
  • CL represents a non-hydrous ophthalmic lens substrate.
  • the number of polymerization reactions is not limited, the desired number of ATRP reaction solutions are prepared, and the non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is sequentially immersed in each ATRP reaction solution. A block copolymer with corresponding block units is formed.
  • a hydrophilic monomer is added.
  • Two or more kinds of the prepared ATRP reaction liquids are prepared according to the type of the hydrophilic monomer, and the non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is sequentially immersed in each ATRP reaction liquid, whereby the following general formula (6) (6) (R 1 , R 3 , R 5 , R n each independently represents a hydrogen group or a methyl group; R 2 , R 4 , R 6 , R m are each independently a functional group that imparts hydrophilicity to the molecule.
  • L, m and n each independently represents an integer of 1 or more; X represents a chlorine group or bromine group; Mt represents a metal ion; L represents a ligand; Z represents 1 to 3 CL represents a non-hydrous ophthalmic lens substrate.)
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic block copolymer and / or a hydrophilic random block copolymer having a halogenated terminal on the lens surface is obtained as shown in FIG. Since the number of polymerization reactions is not limited, the desired number of ATRP reaction solutions are prepared, and the non-hydrous ophthalmic lens having a halogenated alkyl group is sequentially immersed in each ATRP reaction solution. Corresponding block unit and random unit copolymers are formed.
  • the conditions of the ATRP reaction (graft polymerization reaction) in the production method of one embodiment of the present invention are particularly limited as long as a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having a halogenated terminal as a product is obtained.
  • it can be set as appropriate depending on the type and amount of components involved in the ATRP reaction, such as halogenated alkyl groups, hydrophilic monomers, metal complexes, etc.
  • the reaction is carried out at 0 to 30 ° C., preferably at room temperature in the atmosphere.
  • the reaction can be performed under conditions where the time is 10 to 120 minutes, preferably 10 to 60 minutes.
  • the reaction time is shorter than 10 minutes, the graft polymerization reaction occurs, but the desired wettability may not be imparted to the lens surface of the non-hydrous ophthalmic lens. Even if the reaction time is excessive, there is no particular problem. However, in some cases, excessive graft polymer is formed on the lens surface, and undesirable water content is imparted. White turbidity may occur.
  • the process termination condition in the production method of one embodiment of the present invention is not particularly limited as long as a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having a halogenated terminal on the lens surface is obtained.
  • the halogen at the end of the hydrophilic polymer on the lens surface of the non-hydrous ophthalmic lens is not extracted to the metal complex.
  • the reaction may be stopped.
  • the reaction stop state can be achieved, for example, by oxidation of metal ions or removal of metal ions.
  • the oxidation of the metal ions can be performed, for example, by immersing the non-hydrated ophthalmic lens in which the reaction is completed in an aqueous solution in which dissolved oxygen that has not been degassed is observed. Metal ions in the vicinity of the lens surface are oxidized by oxygen in the aqueous solution, and a metal complex cannot be formed, so that the catalytic effect is impaired.
  • the removal of metal ions can be performed, for example, by immersing and washing the non-hydrated ophthalmic lens that has been reacted in a solution containing a chelating agent such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA).
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • a non-hydrous ophthalmic lens in which desired wettability and contamination resistance are imparted to the lens surface can be obtained. Further, according to the production method of one embodiment of the present invention, it is possible to introduce a block copolymer, which has been difficult with the conventional graft polymerization method, onto the lens surface. It is possible to produce a non-hydrous ophthalmic lens having
  • the second aspect of the present invention is a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having a halogenated terminal on the lens surface and a contact angle of less than 90 °.
  • the hydrophilic polymer on the lens surface may be a hydrophilic homopolymer, a hydrophilic block copolymer, or a hydrophilic random copolymer.
  • the non-hydrous ophthalmic lens of one embodiment of the present invention preferably contains a copolymer of monomer components including an alkyl halide monomer and a hydrophobic monomer as an ophthalmic lens base material.
  • the non-hydrated ophthalmic lens of one embodiment of the present invention can be used as an ophthalmic lens that is used directly or indirectly on the eye, such as a hard contact lens, a soft contact lens, and a disposable contact lens.
  • the non-water-containing ophthalmic lens of one embodiment of the present invention has a lens surface contact angle of less than 90 ° and excellent wettability, and excellent slipperiness, contamination resistance, and resistance to the external environment shown in the examples.
  • it contains a silicone component and has excellent oxygen permeability, it can withstand long-term wearing and is very convenient for the wearer.
  • non-hydrous soft ophthalmic lens substrate 4 As shown in Table 1, a non-hydrous soft ophthalmic lens substrate 4 was obtained by the same operation as the ophthalmic lenses 1 and 2 except that BIMA was not included as a constituent component.
  • Non-Hydrophilic Hard Eye Lens Base Material 5 As shown in Table 2, a non-hydrous hard ophthalmic lens base material 5 was obtained by the same operation as the ophthalmic lens 3 except that BIMA was not included as a constituent component.
  • ATRP reaction solution Each component was weighed according to Table 3, and the mixture obtained by stirring for 30 minutes was uniformly mixed at room temperature using a magnetic stirrer. The obtained uniform mixed solution was subjected to argon bubbling for 15 minutes to obtain ATRP reaction solutions A to F, G (1), G (2), H (1), H (2) and I.
  • the wettability of the ophthalmic lens was evaluated by the water contact angle.
  • the contact angle is measured by placing the ophthalmic lens on the female lens of the ophthalmic lens mold, removing excess water, dropping 1 mg of pure water onto the apex of the ophthalmic lens, and measuring the contact angle. It was.
  • the evaluation criteria were as follows. ⁇ : Contact angle is less than 90 ° ⁇ : Contact angle is 90 ° or more
  • the ophthalmic lens resistant to the external environment was immersed in a 5 wt% sodium chloride aqueous solution and sterilized by high-pressure steam at 121 ° C. and 2 atm. Thereafter, the ophthalmic lens was taken out and thoroughly washed with pure water, and then evaluated for wettability and slipperiness.
  • each ATRP reaction solution was immersed at room temperature for 30 minutes.
  • the ophthalmic lens substrate was immersed in G (1) or H (1) at room temperature for 30 minutes, then washed with a 0.5 wt% EDTA aqueous solution, and then with pure water. After washing, the ophthalmic lens substrate was immersed in G (2) or H (2) for 30 minutes at room temperature.
  • the ophthalmic lens substrate was taken out from the ATRP reaction solution, washed with a 0.5 wt% EDTA aqueous solution, and then washed with pure water, whereby the non-hydrous soft ophthalmic lenses of Examples 1 to 11 and the non-aqueous hydrous lens were used.
  • a hard ophthalmic lens was obtained.
  • the non-hydrous soft ophthalmic lens substrate 1 was used as an ophthalmic lens without being immersed in the ATRP reaction solution.
  • the obtained non-hydrous soft ophthalmic lens was transferred to a sealed container together with physiological saline, and autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes. Further, the obtained non-hydrous hard ophthalmic lens was subjected to an evaluation test without performing high-pressure steam sterilization.
  • Comparative Examples 1 to 4 (Comparative Example 1) Surface modification of soft ophthalmic lens not containing BIMA The non-hydrous soft eye lens substrate 4 was treated in the same manner as in Example 1 except that the non-hydrous soft ophthalmic lens substrate 4 was used. A soft ophthalmic lens was obtained.
  • Comparative Example 2 Surface modification of a hard ophthalmic lens not containing BIMA
  • the non-hydrous hard water of Comparative Example 2 was treated by the same operation as in Example 11 except that the non-hydrous hard ophthalmic lens base material 5 was used. A hard ophthalmic lens was obtained.
  • a non-hydrous hard ophthalmic lens substrate 5 is a plasma chamber (capacity 45L, electrode surface area 400cm 2 , electrode substrate distance 15cm). ), The chamber was decompressed to 1.0 Barr, and then discharged at a power density of 0.15 W / cm 2 for 30 minutes. After the treatment was completed, it was immersed in a 10 mL aqueous solution in which 0.5 g of acrylamide and 0.01 g of ferrous ammonium sulfate were dissolved, and left at 35 ° C. for 1 hour. Thereafter, unreacted components were removed with distilled water to obtain a non-hydrous hard ophthalmic lens of Comparative Example 3 modified with a graft polymer starting from a radical generated by plasma irradiation.
  • a non-hydrous soft ophthalmic lens base material 4 is made of a polyacrylic acid 1.0 wt% aqueous solution, a polyallylamine 1.0 wt% aqueous solution, and polyacrylic acid 1.0 wt%. It was sequentially immersed in an aqueous solution and washed with pure water. As a result, a non-hydrous soft ophthalmic lens of Comparative Example 4 coated with polyacrylic acid-polyallylamine-polyacrylic acid was obtained.
  • the surfaces of the ophthalmic lenses of Examples 1 to 11 prepared from a lens substrate made of a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing a polymerizable alkyl halide agent were immersed in an ATRP reaction solution.
  • a graft polymer with a hydrophilic monomer contained in By introducing a graft polymer with a hydrophilic monomer contained in, the wettability, slipperiness and stain resistance were superior to the surface of the lens substrate used.
  • the effect of surface modification was not obtained for the ophthalmic lenses of Comparative Examples 1 and 2.
  • the ophthalmic lens of Comparative Example 3 although slipperiness was observed, the residual oil was confirmed in the stain resistance test, and the stain resistance was low.
  • the ophthalmic lens of Comparative Example 4 was found to have poor wettability and easy slipperiness and low durability against changes in the external environment according to the external environment resistance test.
  • the ophthalmic lens of Comparative Example 1 could not confirm the elongation of the graft polymer from the infrared spectrum measurement.
  • the extension of the graft polymer could not be confirmed from the infrared spectrum measurement.
  • the ophthalmic lenses of the examples were treated with an ATRP reaction solution on the lens surface using a lens substrate made of a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing a polymerizable halogenated alkyl agent.
  • a graft polymer with a hydrophilic monomer By having a graft polymer with a hydrophilic monomer, the lens surface has wettability and slipperiness compared to those having no graft polymer on the lens surface or those modified by other methods. It was excellent in resistance and stain resistance.
  • the fact that an ophthalmic lens having a graft polymer on the lens surface was actually produced was verified by infrared absorption spectrum measurement.
  • a non-hydrous ophthalmic lens having a hydrophilic polymer having an alkyl halide at the terminal on the lens surface and a non-hydrous ophthalmic lens manufacturing method that stably achieves desired hydrophilicity on the lens surface.
  • the ophthalmic lens obtained by the manufacturing method is oxygen permeable but has reduced lipophilicity and water repellency on the lens surface, so that it can be worn for a long time for ophthalmic lens wearers. It can be used as an eye lens and contributes to human health and welfare.

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Abstract

本発明の目的は、シリコーン化合物を構成成分として有する非含水性眼用レンズのレンズ表面に、簡便な手法で所望の水濡れ性と周辺環境に対する安定性とを付与することによって、レンズ表面が親水性化された非含水性眼用レンズを製造する方法を提供することにある。 上記目的は、ハロゲン化アルキルを構成成分に有する眼用レンズと、第１の親水性モノマー及び金属錯体を含む第１の水溶液とを接触させることにより、末端にハロゲン化アルキルを有する親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程を含む、末端にハロゲン化アルキルを有する親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズの製造方法により解決される。

Description

非含水性眼用レンズの製造方法及び非含水性眼用レンズ 関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１０月７日出願の日本特願２０１５－１９９３９１号の優先権を主張し、その全記載は、ここに開示として援用される。
本発明は、親水性化レンズ表面を有する非含水性眼用レンズの製造方法及び当該製造方法により得られる親水性化レンズ表面を有する非含水性眼用レンズに関する。
眼は透明性が保持されるべき器官である。眼には、眼細胞を健全に維持するために酸素が供給される。しかし、眼組織内には血管が存在しないため、眼細胞への酸素の供給は、血液を介して行うことができず、角膜を介して大気から直接行われる。
コンタクトレンズを眼に装用した場合においては、角膜への酸素供給は著しく妨げられる。特に、長時間にわたるコンタクトレンズの装用は、角膜の酸素欠乏状態を引き起こし、充血や角膜浮腫、血管浸潤などの眼疾患を発症する原因となる。そこで、コンタクトレンズの物性の一つである酸素透過性は、眼細胞への酸素供給量に影響を及ぼすため、コンタクトレンズの物性の中でも特に注意が払われるべきものである。
ハードコンタクトレンズ（ＲＧＰ）や非含水性軟質コンタクトレンズは、構成成分であるシリコーン成分により高い酸素透過性を有する。しかし、これらのコンタクトレンズは、シリコーン成分の高い親油性と撥水性とにより、滑性が低く、油分やたんぱく質が付着しやすいという問題がある。この問題に起因して、コンタクトレンズに油分やたんぱく質が付着すると、レンズ装用時に異物感や視界不良などの問題が生じ得る。そこでシリコーン成分を構成成分として有するコンタクトレンズには、油分やたんぱく質の付着防止及び表面の水濡れ性の向上を目的とした種々の表面改質方法が検討されている。
例えば、下記の特許文献１（該文献の全記載はここに開示として援用される）には、眼用レンズ基材に対し、プラズマ処理を行うことで、処理した眼用レンズの表面にラジカルを発生させ、次いで該眼用レンズをモノマー溶液に浸漬し重合を行うことで、眼用レンズ表面にグラフトポリマーを修飾する方法が開示されている。
下記の特許文献２（該文献の全記載はここに開示として援用される）には、軟質樹脂デバイス表面に酸性ポリマーと塩基性ポリマーとを交互に積層することによって、デバイス表面を親水化する方法が開示されている。
下記の特許文献３（該文献の全記載はここに開示として援用される）には、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）法や可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）重合法を用いて、事前に任意の官能基を末端に有する高分子表面修飾剤を調製し、該表面修飾剤を眼用レンズ表面の官能基と共有結合させることにより、レンズ表面に該表面修飾剤を固定化することで眼用レンズの表面を改質する方法が開示されている。
特開２００１－１０８９４９号公報 特開２０１３－５７９３２号公報 特表２０１１－５０８０５９号公報
しかし、特許文献１～３の方法には種々問題がある。例えば、特許文献１の方法は、眼用レンズ基材にプラズマ処理を行うことで、眼用レンズ基材の変性が生じ、黄変する可能性があるという問題がある。また、プラズマ処理によって生じるラジカルは失活しやすいため、単一成分からなるホモポリマーや一定の構成からなるランダムコポリマー以外のポリマーによりレンズ表面を修飾することが困難であり、レンズ表面修飾の多様性に欠けるという問題がある。
特許文献２の方法は、積層膜を３層以上形成しないと膜構造が不安定であるとともに、十分な表面修飾効果を得ることが難しいという問題がある。積層膜の形成は、酸性ポリマーと塩基性ポリマーとの交互積層により行うところ、当該積層膜は、ｐＨや塩強度などの周辺環境の影響によりポリマーの荷電が中和されることで容易に分解する。結果として、特許文献２の方法で得られる眼用レンズは、保存や洗浄に使用するケア用品によっては膜構造が不安定化するという問題がある。
特許文献３の方法は、表面修飾剤となる高分子化合物の精製や分離などの事前の調製が必要であるため、表面修飾工程が複雑化し、さらにレンズ基材に高分子鎖を結合させる、いわゆるグラフトトゥの反応である。したがって、特許文献３の方法は、表面修飾剤自体のかさ高さによって、レンズ表面と表面修飾剤との反応が阻害され易く、水濡れ性を満足させるグラフトポリマーをレンズ表面に形成させ難いという問題がある。
上記のとおりに、特許文献１～３の方法は、眼用レンズ基材の表面修飾処理により眼用レンズ基材にダメージを受け得ること、表面修飾処理の多様性が乏しいこと、表面修飾処理をしても満足できる表面親水性化が達成できないこと、表面修飾部分が脆いこと、表面修飾処理の工程が複雑であることといった問題があることから、所望のレンズ表面親水性化を達成した非含水性眼用レンズを得る方法としては、実用性及び工業的生産性に欠ける方法である。
上記の問題を鑑み、シリコーン化合物を構成成分として有する非含水性眼用レンズのレンズ表面に、簡便な手法で所望の水濡れ性と周辺環境に対する安定性とを付与することによって、レンズ表面が親水性化された非含水性眼用レンズを製造する方法を提供することを、本発明が解決しようとする課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究する中で、原子移動ラジカル重合法（ＡＴＲＰ）による表面グラフト重合に着眼するに至った。ＡＴＲＰとは、成長ラジカルを有する活性種（例えば、末端がラジカル化した官能基）とハロゲン原子にキャップされたドーマント種（休止種；例えば、末端がハロゲン化した官能基）とが平衡状態にあり、その平衡がドーマント種に大きく偏っているため、活性種の数が抑制されて、モノマーと反応して活性種が長大化する成長反応が促進する代わりに、停止反応が抑制されることを特徴とするラジカル重合の一種である。
通常のラジカル重合では、活性種のラジカルがモノマーと反応する成長反応以外に、ラジカル間で結合する再結合、ラジカルが分子内で結合を形成する不均化、ラジカルが溶媒等に移動する連鎖移動といった停止反応が生じ得る。このような停止反応が生じる一因として、活性種（のラジカル）の数の増大が考えられる。そして、停止反応が生じる条件下では、得られるポリマーの分子量を制御することは困難であり、その分子量の分布は広くなる傾向にある。また、得られるポリマーの末端構造は、停止反応によって異なるため、その制御も困難である。
ＡＴＲＰでは、ドーマント種に大きく偏った活性種との平衡によって、停止反応が抑制されるため、分子量の分布が狭いポリマーを得ることが可能である。また、ＡＴＲＰにより得られるポリマーの末端はドーマント種であるため、一度成長反応が停止したポリマーであっても、再度反応条件を満たすと、再度成長反応が進行する。この特徴から、第一のモノマーを重合した後に得られた重合体を回収し、次いで第二のモノマーを重合することで、比較的容易にブロック共重体を得ることができる。
本発明者らは、ＡＴＲＰのドーマント開始剤としてハロゲン化アルキル基含有成分を眼用レンズ基材に導入し、該眼用レンズ基材を親水性モノマー及び金属錯体と接触させることで、該眼用レンズ基材の表面から親水性モノマーを重合する、いわゆるグラフトフロムの方法により、眼用レンズ表面と親水性モノマーとの反応に対して立体障害を起こさないようにしながらも、眼用レンズ表面に対して、十分な水濡れ性と耐汚染性とを付与し、さらに従来のグラフト重合法では困難であったブロック共重合体を導入し、目的に応じた多様な親水性表面を形成できるのではないかと考えた。
本発明者らは、この考えに基づき鋭意検討する中で、眼用レンズ基材を非含水性眼用レンズ基材とし、グラフト重合の反応溶媒を水とすることで、眼用レンズ基材の内部に親水性モノマーが浸透せず、眼用レンズ基材の表面にのみＡＴＲＰによる成長反応を生じさせて、親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを製造することに成功した。また、眼用レンズ基材を相違する２種以上の親水性モノマーを含む水溶液に浸漬して、それぞれの親水性モノマーを順次重合することで、ブロック共重合体や組成の異なるランダム共重合体をレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを製造することに成功した。本発明は、これらの成功例に基づき完成されたものである。
したがって、本発明の一態様によれば、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズと、親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程を含む、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズの製造方法が提供される。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記親水性ポリマーが、親水性ホモポリマー、親水性ブロックコポリマー又は親水性ランダムコポリマーである。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズが、ハロゲン化アルキルモノマー及び疎水性モノマーを含むモノマー成分の重合体を含む非含水性眼用レンズである。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記ハロゲン化アルキルモノマーが、２－ハロイソブチル基及び重合性官能基を含むハロゲン化アルキルモノマーである。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記ハロゲン化アルキルモノマーが、２－（２－ブロモイソブチルオキシ）エチル（メタ）アクリレートである。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記金属錯体が、銅イオン及び配位子からなる金属錯体である。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記水溶液が、さらに還元剤を含む。
好ましくは、本発明の一態様の製造方法において、前記還元剤が、ジ（エチルヘキサン）スズ、Ｌ－アスコルビン酸、Ｌ－アスコルビン酸ナトリウム、グルコース及びヒドラジンからなる群から選択される少なくとも１種の還元剤である。
本発明の別の一態様によれば、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズと、２種類以上の親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された親水性ランダムコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程を含む、末端がハロゲン化された親水性ランダムコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズの製造方法が提供される。
本発明の別の一態様によれば、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズと、第１の親水性モノマー及び金属錯体を含む第１の水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された第１の親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程、及び前記末端がハロゲン化された第１の親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズと、第２の親水性モノマー及び金属錯体を含む第２の水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された第２の親水性ポリマー及び第１の親水性ポリマーからなる親水性ブロックコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程を含む、末端がハロゲン化された親水性ブロックコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズの製造方法が提供される。
本発明の別の一態様によれば、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有し、かつ、接触角が９０°未満である、非含水性眼用レンズが提供される。
好ましくは、本発明の一態様の非含水性眼用レンズにおいて、前記親水性ポリマーが、親水性ホモポリマー、親水性ブロックコポリマー又は親水性ランダムコポリマーである。
好ましくは、本発明の一態様の非含水性眼用レンズが、ハロゲン化アルキルモノマー及び疎水性モノマーの共重合体を含む。
本発明の一態様の製造方法によれば、レンズ表面の改質がＡＴＲＰにより達成されることから、グラフト重合の開始点となるラジカルの形成にプラズマ照射等の機械的処理を必須とする方法と比べると、眼用レンズ基材への物理的なダメージ及び光学特性への悪影響を低減して、レンズ表面が改質された眼用レンズを提供することができる。
本発明の一態様の製造方法によれば、眼用レンズ表面に形成されるポリマーは化学的に結合しているため、ｐＨや塩濃度などの周辺環境によらず安定であり、半永続的な水濡れ性を眼用レンズ表面に提供することができる。
本発明の一態様の製造方法は、通常の温度条件で水溶液に眼用レンズ基材を浸漬する簡便な工程として達成し得ることから、煩雑な工程管理を省略することができ、経済的に有利な眼用レンズの生産が期待できる方法であることから、製造数量が求められる使い捨てタイプの眼用レンズの製造に適するものである。
本発明の一態様の製造方法により得られる眼用レンズや本発明の一態様の眼用レンズのレンズ表面に形成される親水性ポリマーは、ホモポリマーに限らず、ブロックコポリマーやランダムコポリマーなどとすることができ、使用する親水性モノマーの種類によって多種多様なものとすることができる。また、このような親水性ポリマーをレンズ表面に形成させることにより、レンズ表面を清潔に保つことができ、長時間の装用においてもレンズ表面への脂質やタンパク質などの付着や摩擦の増加を抑止することが可能なものであり、それらに起因する装用感の低下や眼障害の誘発を抑制することができる眼用レンズとすることができる。
図１Ａは、実施例に記載されている実施例１２－１～８についてのＡＴＲＰ反応液への浸漬時間に対する赤外分光スペクトルの変化を表わす図である。なお、「０分」は参考例１を表わす。 図１Ｂは、実施例に記載されている実施例１２－５（３０分）及び実施例１２－７（６０分）についてのＡＴＲＰ反応液への浸漬時間に対する赤外分光スペクトルの変化を表わす図である。なお、「０分」は参考例１を表わす。 図２Ａは、実施例に記載されている実施例１３－１～４についてのＡＴＲＰ反応液への浸漬時間に対する赤外分光スペクトルの変化を表わす図である。なお、「０ｍｉｎ」は参考例１を表わす。 図２Ｂは、実施例に記載されている実施例１３－２（２０ｍｉｎ）及び実施例１３－４（４５ｍｉｎ）についてのＡＴＲＰ反応液への浸漬時間に対する赤外分光スペクトルの変化を表わす図である。なお、「０ｍｉｎ」は参考例１を表わす。 図３は、実施例に記載されている実施例１４－１～２についてのＡＴＲＰ反応液への浸漬時間に対する赤外分光スペクトルの変化を表わす図である。なお、「ＭＡＡｃ３０ｍｉｎ」は実施例１３－３を表わす。 図４は、実施例に記載されているＡＴＲＰ反応液浸漬時間に対する水接触角の変化を表す図である。 図５は、実施例に記載されている比較例１の赤外分光スペクトルを表わす図である。
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明の第１の態様は、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズの製造方法である。本発明の一態様の製造方法は、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズと、親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程を少なくとも含む。本明細書における「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の少なくとも一部がハロゲン化された官能基であれば特に限定されず、例えば、Ｘ－Ｒ－、Ｘ２－Ｒ－、Ｘ－Ｒ－ＣＯ－、Ｘ－Ｒ－ＣＯ－Ｏ－などの構造式として表わすことができる（ただし、Ｒは置換又は非置換のアルキレン基を示す）。
本発明の一態様の製造方法では、ＡＴＲＰによる表面グラフト重合に基づいて、レンズ表面に末端がハロゲン化された親水性ポリマーを共有結合により直接結合させて、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを製造する。末端がハロゲン化された親水性ポリマーが形成された親水性表面は、ｐＨや塩濃度などの周辺環境によらず安定であり、半永続的な水濡れ性を維持し得るものである。さらには、親水性ポリマーは、１種類の親水性モノマーを用いて形成される親水性ホモポリマーに加えて、２種類以上の親水性モノマーを用いて形成される、任意のブロックコポリマーやランダムコポリマーであり得ることから、本発明の一態様の製造方法によって得られる表面が親水性化された非含水性眼用レンズは、目的に応じた表面設計のものとして製造され得る。
本発明の技術的範囲は、いかなる憶測や推測に拘泥されるわけではないが、例えば、ＡＴＲＰによる表面グラフト重合は、下記スキーム１に従って進行する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ［スキーム１］
（式中、ＣＬは眼用レンズ基材を示し；Ｓは－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－を示し（ただし、Ｒは炭素数が２～４の置換又は非置換のアルキレン基を示す）；Ｘはハロゲン基を示し；Ｍｔは金属イオンを示し；Ｚは１～３の整数を示し；Ｌは配位子を示し；Ｍはモノマーを示し；ｎは２以上の整数を示す。）
スキーム１によれば、ハロゲン化アルキル基（－Ｓ－Ｘ、すなわち、－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－Ｘ）を有する眼用レンズ基材が金属イオン及び配位子からなる金属錯体と接触すると、ハロゲン（Ｘ）が引き抜かれ、活性種である成長ラジカル（－Ｏ－ＣＯ－Ｒ・）を生じる。この成長ラジカルがモノマー（Ｍ）と反応することによって、眼用レンズ基材へのグラフト重合が進行して、ポリマーを有する眼用レンズ（ＣＬ－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－Ｍｎ・）が製造される。
モノマーが親水性モノマーである場合、グラフト重合によって眼用レンズ基材の表面に親水性ポリマーが形成されれば、レンズ表面が親水性化される。しかし、眼用レンズの構成成分としてシリコーン成分を有する場合、シリコーン成分と親水性ポリマーとの相溶性が悪いため、仮にレンズ内部に両者が共存すると、相分離による白濁や変形が生じ得る。
そこで、本発明の一態様の製造方法では、眼用レンズ基材にハロゲン化アルキルモノマー、シリコーンモノマー及び疎水性モノマーなどを含むモノマー成分の重合体からなる非含水性眼用レンズ基材を用い、当該非含水性眼用レンズ基材を金属錯体及び親水性モノマーを含む水溶液に浸漬するなどして両者を接触させること（以下、ＡＴＲＰ反応ともよぶ。）によって、レンズ基材の内部に水溶液を侵入させることを低減して、レンズ基材の表面に金属錯体及び親水性モノマーを供給することができ、結果として主にレンズ基材の表面においてＡＴＲＰを進行させて、ハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを製造することが可能となる。
本発明の一態様の製造方法では、眼用レンズ基材と形成した親水性ポリマーとの間の相分離を低減することができ、かつ、眼用レンズ基材の変質を招くことなく、親水性化という表面改質が達成できる。
また、後述するとおり、本発明の一態様の製造方法では、親水性モノマーの種類；親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液の種類；ＡＴＲＰ反応の回数は特に限定されず、それにより親水性ポリマーは、親水性ホモポリマー、親水性ブロックコポリマー、親水性ランダムコポリマー及びこれらの組み合わせからなる親水性ポリマーとすることができる。例えば、第１の親水性モノマーをレンズ表面にグラフト重合した非含水性眼用レンズを、第１の親水性モノマーとは異なる第２の親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液に浸漬することで、第１の親水性モノマーのグラフト重合鎖に延長して、さらなる第２の親水性モノマーのグラフト重合鎖を形成させて、結果として２種類のグラフト重合鎖からなる親水性ブロックコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを製造することが可能となる。このように、用いるべき親水性モノマーの種類やグラフト重合反応の回数は特に限定されないことから、親水性モノマーの選択により異なる複数の構成ブロックを有するグラフトコポリマーを得ることができ、目的に応じた多種多様なレンズ表面設計が可能となる。
本発明の一態様の製造方法における工程は、例えば、スキーム１で用いている用語を使用すると、以下のように表現できる：
ハロゲン化アルキル基（－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－Ｘ）を有する非含水性眼用レンズ（ＣＬ－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－Ｘ）と、親水性モノマー（Ｍ）及び金属錯体（Ｍｔｚ／Ｌ）を含む水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズ（ＣＬ－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－Ｍｎ－Ｘ）を得る工程
上記工程では眼用レンズ基材であるハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを用いる。ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを調製する方法は特に限定されないが、例えば、構成成分となるシリコーンモノマー、疎水性モノマー及び重合性ハロゲン化アルキル剤（ハロゲン化アルキルモノマー）などのモノマー成分を少なくとも含む溶液を調製し、場合によってはビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルフォスフィンオキシドやアゾビスイソブチロニトリルなどの重合開始剤を添加するなどして、重合開始剤の有無や種類などに応じて、当該溶液を熱や光などに供して重合及び硬化することにより得られる。なお、本明細書では、特段の断りがない限り、用語「モノマー」は、用語「ポリマー」と対になる用語として使用して、－Ｃ＝Ｃ－基などの重合性官能基を有する分子を意味し、用語「ポリマー」はモノマーが重合して得られる重合体からなる高分子を意味する。
シリコーンモノマーは、シリコーンとしてシロキサン結合の繰返し単位を有し、かつ、重合可能な官能基を有するモノマーであれば特に限定されない。シリコーンモノマーの具体例としては、メタクリロキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、α，ω－ジメタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン、α－メタクリロキシ－ω－ブチルポリジメチルシロキサン、メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（メタクリル酸トリストリメチルシロキシプロピル）などが挙げられる。シリコーンモノマーは、所望の酸素透過性を有する眼用レンズが得られるように、上記具体例のうちの１種又は２種以上の組み合わせのものとして配合され得る。
シリコーンモノマーは、その入手方法及び配合量について特に限定されず、例えば、市販されているものを、眼用レンズ基材の構成成分として配合されるモノマー成分の総量に対して２５～６５ｗｔ％、好ましくは３５～５５ｗｔ％で使用することができる。
疎水性モノマーは、フッ素、炭化水素などの疎水性基と重合可能な官能基とを有するモノマーであれば特に限定されない。疎水性モノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｉ－プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｉ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、３－メチルトリデシル（メタ）アクリレート、６－メチルトリデシル（メタ）アクリレート、７－メチルトリデシル（メタ）アクリレート、２，１，１－ジメチルドデシル（メタ）アクリレート、２，７－ジメチル－４，５－ジエチルオクチル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ｉ－ステアリル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレートなどの直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル（メタ）アクリレート；トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、テトラフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロビス（トリフルオロメチル）ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロブチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ノナフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ドデカフルオロヘプチル（メタ）アクリレート、ドデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート、トリデカフルオロオクチル（メタ）アクリレート、トリデカフルオロヘプチル（メタ）アクリレート、ヘキサデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、オクタデカフルオロウンデシル（メタ）アクリレート、ノナデカフルオロウンデシル（メタ）アクリレート、エイコサフルオロドデシル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－オクタフルオロ－６－トリフルオロメチルヘプチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－ドデカフルオロ－８－トリフルオロメチルノニル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－ヘキサデカフルオロ－１０－トリフルオロメチルウンデシル（メタ）アクリレート、ノルマルプロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ノルマルブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどが挙げられる。疎水性モノマーは、所望の物性を有する眼用レンズが得られるように、上記具体例の１種又は２種以上の組み合わせのものとして配合され得る。疎水性モノマーにガラス転移温度点の低いモノマーを使用することで硬質な非含水性眼用レンズ（いわゆるハードコンタクトレンズ）が調製され、逆にガラス転移温度点の高いモノマーを使用すると軟質な非含水性眼用レンズが調製され得る。
疎水性モノマーは、その入手方法及び配合量について特に限定されず、例えば、市販されているものを、眼用レンズ基材の構成成分として配合されるモノマー成分の総量に対して３０～７０ｗｔ％、好ましくは４０～６０ｗｔ％で使用することができる。また、シリコーンモノマー及び疎水性モノマーの配合比は特に限定されないが、例えば、配合比として疎水性モノマー：シリコーンモノマーが７０～３０：２９～６９とすることができ、好ましくは６０～５０：３９～４９である。
ハロゲン化アルキルモノマーを非含水性眼用レンズの構成成分とすることにより、ＡＴＲＰの開始点であるドーマント種をレンズ表面に導入できるようになる。ハロゲン化アルキルモノマーは、２－ハロイソブチリル基などのハロゲン化アルキル基と重合性官能基とを有する化合物であれば特に限定されず、例えば、下記一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 　　　　　（１）
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立した水素基又はメチル基を示し；ＺはＯ、ＣＯＯ又はＣＯＮＨ基を示し；Ｙは（ＣＨ２）ｎＯを示し（ただし、ｎは整数を示す）；Ｘは塩素基や臭素基などのハロゲン基を示す。）
で表わされる化合物が挙げられる。
一般式（１）の化合物の非限定的な具体例としては、例えば、下記式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　　　　　（２）
で表わされる２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチルメタクリレートが挙げられ、この他にも２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチルアクリレート、２－（２－ブロモプロピオニルオキシ）エチルメタクリレート、２－（２－ブロモプロピオニルオキシ）エチルアクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらは、例えば、市販品として入手することができ、さらにマティヤスゼウスキーらの文献（Ｋｒｚｙｕｓｚｔｏｆ　Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉ　ｅｔ　ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９７，３０，５１９２－５１９４、該文献の全記載はここに開示として援用される）に記載の方法に従って、２－ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートと２－ブロモイソブチリルブロミドや２－ブロモプロピオニルブロミドなどの酸ハロゲン化物との反応により製造され得る。また、該反応を応用して、酸ハロゲン化物として２－クロロプロピオニルクロリドなどを用いれば、臭素以外のハロゲン元素を有する一般式（１）で示される基本骨格を有する化合物が得られ得る。
ハロゲン化アルキルモノマーの配合量は特に限定されず、例えば、その種類によっては変動が生じるものの、眼用レンズ基材の構成成分として配合されるモノマー成分の総量に対して、０．０１～１０ｗｔ％であり、好ましくは０．０５～５ｗｔ％であり、より好ましくは０．１～３．０ｗｔ％である。ただし、ハロゲン化アルキルモノマーは、一般的には吸水性を有する化合物であることやハロゲン化アルキルモノマーの配合量によってはレンズ表面に形成されるグラフトポリマーの密度が変動する可能性がある。そのため、ハロゲン化アルキルモノマーの配合量があまりにも過剰である場合は、眼用レンズ基材が含水性を保持するようになり、吸水することでレンズ内部のハロゲン化アルキル基へ親水性モノマーや金属錯体が送達されてグラフト反応が進行すると、眼用レンズとグラフトポリマーとの間で相分離が生じて、レンズの白濁や形状変化が発生する可能性がある。また、ハロゲン化アルキルモノマーの配合量があまりにも過少である場合は、グラフトポリマーの密度が不足するため、疎水性の眼用レンズ表面を十分に被覆することができず、十分な親水性が得られない可能性がある。
眼用レンズ基材である非含水性眼用レンズの構成成分として使用されるモノマー成分としては、シリコーンモノマー、疎水性モノマー及びハロゲン化アルキルモノマーに加えて、その他のモノマー成分が配合されてもよい。例えば、後述するような架橋剤や親水性モノマーを配合してもよい。その他のモノマー成分の配合量は特に限定されないが、例えば、その他のモノマー成分が親水性モノマーである場合、親水性モノマーの配合量は、眼用レンズ基材の構成成分として配合されるモノマー成分の総量に対して、１０ｗｔ％以下であり、好ましくは６ｗｔ％以下である。
眼用レンズ基材となる非含水性眼用レンズの製造方法は特に限定されず、既知の方法により製造することができ、例えば、非含水性眼用レンズはモールド製法や切削などにより得られ得る。得られた非含水性眼用レンズは、例えば、有機溶媒に浸漬することなどを通じて、未反応の構成成分を除去することができる。このようにして、反応開始点となるハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズが調製される。
上記工程で用いる、親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液を調製する方法は特に限定されないが、例えば、親水性モノマー、金属塩及び配位子を秤量し、次いでこれらを所定量の純水に溶解することで、親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液（以下、ＡＴＲＰ反応液ともよぶ。）を調製することができる。金属錯体について、すでに金属イオン及び配位子により金属錯体となったものを用いてもよく、それらの原料となる金属塩や金属イオン及び配位子を個別に添加して用いてもよい。
親水性モノマーはグラフトポリマーの原料となるモノマー成分である。金属イオン及び配位子は金属錯体を形成して、ＡＴＲＰ反応に際して、非含水性眼用レンズにおけるハロゲン化アルキルからハロゲン元素を引抜く役割を担う。
ＡＴＲＰ反応液において、金属イオンが水溶液中や空気界面から供給される酸素によって酸化されると、金属錯体によるハロゲンの引抜き反応が進行せず、開始ラジカルが発生しない可能性がある。そこで、ＡＴＲＰ反応液から酸素が除去されていることが好ましい。ＡＴＲＰ反応液から酸素を除去する方法は特に限定されないが、例えば、不活性ガスによるバブリング、減圧脱気、還元剤の添加などが挙げられ、これらは単独で、又は組み合わせて用いることができる。
還元剤を添加して行うＡＴＲＰは、ＡＲＧＥＴ　ＡＴＲＰ法と称される。ＡＲＧＥＴ　ＡＴＲＰ法は、還元剤を添加しない方法である古典的ＡＴＲＰ法と比較して、酸化による金属イオンの失活を抑制できることから、金属イオンの配合量を減少させることが可能であり、反応後の金属イオンの除去が容易になるとともに金属イオンによるポリマーの着色を低減することが可能となる方法である。
ＡＴＲＰ反応液に使用する親水性モノマーは、分子内に１以上の（メタ）アクリル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基といった重合性官能基を有し、かつ、分子として水溶性が高いものであれば特に限定されない。その具体例として、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２－ジメチルアミノメチル、グリシジル（メタ）アクリレート、グリセリンモノ（メタ）アクリレート、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、グリセリンジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（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（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、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、ヒドロキシエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ－ビニルピロリドン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上の組み合わせを使用することができる。なお、後述する実施例に記載があるとおり、親水性モノマーは、非イオン性、アニオン性、カチオン性及びツビッターイオン性のいずれのものを用いてもよい。
ＡＴＲＰ反応液に使用する親水性モノマーの配合量は特に限定されないが、例えば、水溶液の溶媒、すなわち水の質量に対して１～１０ｗｔ％が好ましい。親水性モノマーの配合量が過剰である場合は、ＡＴＲＰ反応液に浸漬する非含水性眼用レンズがモノマーによって膨潤し、レンズ内部の開始点からグラフト重合が進行するため、レンズが白濁又は変形する可能性がある。親水性モノマーの配合量が過少である場合は、グラフト重合が進行し難くなり、処理後の非含水性眼用レンズにおいて十分な表面改質効果が得られない可能性がある。
ＡＴＲＰ反応液には、親水性モノマー及び金属錯体に加えて、その他の成分が配合されてもよい。例えば、グラフトポリマーの柔軟性や濡れ性を調整するために、ＡＴＲＰ反応液に架橋剤を配合してもよい。
架橋剤は分子内に２以上の（メタ）アクリル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基などの重合性官能基を有し、かつ、分子として水溶性が高いものであれば特に限定されない。その具体例として、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエ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トリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル基末端デンドリマー、トリス（メタ）アクリロイルオキシエチルフォスフェートなどが挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上の組み合わせを使用することができる。架橋剤の配合量は特に限定されないが、例えば、水溶液に配合される親水性モノマーの総質量に対して、０～２０ｗｔ％が好ましい。架橋剤の配合量が２０ｗｔ％を超えると、グラフトポリマーが剛直となり、最終的に得られた眼用レンズを装用したときに装用者に対して異物感を誘起する可能性がある。
ＡＴＲＰ反応液に配合する金属錯体や金属錯体を構成する金属イオン及び配位子は特に限定されず、例えば、反応開始点となる２－ハロイソブチル基などのハロゲン化アルキル基からハロゲンを引抜いてラジカルを発生させるとともに、ドーマント種との平衡を形成し、ラジカルの停止反応を抑制する効果を奏する金属錯体などであればよい。
ＡＴＲＰ反応液に配合する金属イオンとして、例えば、銅、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、ルテニウムなどの金属元素のイオンが挙げられるが、反応速度やコストの観点から銅イオンが好ましい。金属イオンは通常金属塩の形態で、ＡＴＲＰ反応液を調製する際に配合する。金属塩としては特に限定されないが、例えば、金属イオンが銅イオンである場合は、塩化銅（Ｉ）、塩化銅（ＩＩ）、臭化銅（Ｉ）、臭化銅（ＩＩ）、ヨウ化銅（Ｉ）などが挙げられる。
金属イオンは、ＡＴＲＰ溶液中で配位子と結合し、金属錯体を形成する。金属錯体は金属イオンによっては発色が強く、グラフトポリマーの着色の要因となることから、レンズの外観や光線透過率に影響を及ぼす可能性がある。金属錯体の発色は概ね金属イオンの濃度に比例する。
古典的ＡＴＲＰ法においては、ＡＴＲＰ反応液中に還元剤が配合されていないことから、金属錯体が酸化されやすく、グラフト重合反応を促進するためには多量の金属塩を配合し、その量は一般的に１，０００～１０，０００ｐｐｍであるとされている。それに対して、ＡＲＧＥＴ　ＡＴＲＰ法においては、ＡＴＲＰ反応液に配合される還元剤の効果により金属塩の配合量を低減することが可能である。そこで、本発明の一態様の製造方法では、ＡＴＲＰ反応液に還元剤を配合させることが好ましい。これにより、ＡＴＲＰ反応液中の金属塩の配合量を１，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。ただし、金属塩の配合量が過少であると、ＡＴＲＰ反応液中のラジカルがドーマント種を形成せずに、ラジカルの失活により反応が進行しない可能性がある。そこで、ＡＴＲＰ反応液中の金属塩の配合量は、金属塩の種類や親水性モノマーの配合量などによって適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、金属塩が銅塩である場合は、１０～２，０００ｐｐｍであり、好ましくは５０～１，０００ｐｐｍであり、より好ましくは５０～５００ｐｐｍである。
金属塩は、所定の配位子を共存することによって金属錯体を形成し、ハロゲン化アルキル基からハロゲンを引き抜き、開始ラジカルを発生させる。開始ラジカル及び成長ラジカルは活性種とドーマント種との平衡にあり、停止反応が大きく抑制される。配位子は特に限定されないが、例えば、錯体形成に使用する金属イオンの種類により適宜選択し得る。金属イオンとして銅イオンを使用する場合は、窒素含有配位子が錯体形成に有用である。また、配位子の構造により、金属イオンとの結合定数が異なるため、開始ラジカルの発生速度やドーマントと活性種との平衡定数が変化し、活性種とドーマント種との比率が変化することから、グラフト重合の速度が異なり得る。
配位子の具体例としては、２，２’－ジピリジル、４，４’－ジメチル－２，２’－ジピリジル、４，４’－ジターシャリーブチル－２，２’－ジピリジル、４，４’－ジノニル－２，２’－ジピリジル、Ｎ－ブチル－２－ピリジルメタンイミン、Ｎ－オクチル－２－ピリジルメタンイミン、Ｎ－ドデシル－Ｎ－（２－ピリジルメチレン）アミン、Ｎ－オクタデシル－Ｎ－（２－ピリジルメチレン）アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’－ペンタメチルジエチレントリアミン、トリス（２－ピリジルメチル）アミン、１，１，４，７，１０，１０－ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、トリス［２－（ジメチルアミノ）エチル］アミン、１，４，８，１１－テトラアザシクロテトラーデカン、１，４，８，１１－テトラメチル－１，４，８，１１－テトラアザシクロテトラデカン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ピリジルメチル）－エチレンジアミンなどが挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上の組み合わせを使用することができる。
配位子の配合量は特に限定されないが、例えば、配位する金属イオンに対して、１～１０モル倍の配合量が好ましい。配位子が不足している場合、安定的に反応を進行させるのに十分な活性種を形成することができなくなるため、反応が進行し難くなる場合がある。
親水性モノマー並びに金属塩及び配位子からなる金属錯体を少なくとも含むＡＴＲＰ反応液を調製する方法は特に限定されないが、例えば、水に親水性モノマー、金属塩及び配位子を添加して十分に混合撹拌して、各成分を溶解させて水溶液とした後、不活性ガスのバブリングや減圧脱気などにより、水溶液中の不要な酸素の除去を行う方法が挙げられる。また、ＡＲＧＥＴ　ＡＴＲＰ法を選択する場合、ＡＴＲＰ反応液に還元剤を上記成分とともに配合することができる。
還元剤は、酸素やラジカルによって酸化された金属イオンに作用し、成長ラジカル及びドーマント種が形成し得る価数に還元することで、反応系の失活を抑制する。還元剤の具体例としては、ジ（エチルヘキサン）スズ、Ｌ－アスコルビン酸、Ｌ－アスコルビン酸ナトリウム、グルコース、ヒドラジンなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上の組み合わせを使用することができる。
ＡＴＲＰ反応液を調製する際には、グラフト重合の反応性を向上させるとともに、金属錯体の酸化による失活を低減する観点から、ＡＴＲＰ反応液中の溶存酸素を除去する工程を設けることが好ましい。ここで、本発明の一態様の製造方法を実施する際に、ＡＴＲＰ反応液へ酸素が再溶解する可能性がある。そこで、ＡＴＲＰ反応液中の還元剤の配合量は、再溶解する酸素量を考慮すれば、水溶液に使用する水の質量に対して０．０１ｗｔ％以上であることが好ましく、０．１ｗｔ％以上であることがより好ましい。配合量が０．０１ｗｔ％未満の場合、還元剤の不足から金属イオンの酸化が進行し、ＡＴＲＰ反応が生じない可能性がある。
上記工程では、眼用レンズ基材である非含水性眼用レンズのレンズ表面へＡＴＲＰによるグラフト重合を行う。スキーム１における用語を使用した場合、非含水性眼用レンズ（ＣＬ－Ｏ－ＣＯ－Ｒ－Ｘ）を、ＡＴＲＰ反応液である親水性モノマー（Ｍ）及び金属錯体（Ｍｔｚ／Ｌ）を含む水溶液に浸漬させるなどして、非含水性眼用レンズのレンズ表面にＡＴＲＰ反応液中の親水性モノマーと金属錯体とを接触させる。ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズと、親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液とを接触させる方法は特に限定されず、該非含水性眼用レンズと該水溶液とが、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られる程度にまで接触することができる方法であればよい。
ＡＴＲＰ反応は可逆的な反応であることから、活性種とドーマント種とが繰返し生成されて、活性種が生成された際にはグラフト重合鎖である親水性ポリマーが形成される。ＡＴＲＰ反応により得られる親水性ポリマーは、その停止末端がハロゲン化されたドーマント種であるため、金属錯体と再び接触させることで成長ラジカルを生じることができる。したがって、ＡＴＲＰ反応によってレンズ表面に親水性ポリマーを有する非含水性眼用レンズを、さらに別のＡＴＲＰ反応液に供することにより、初めに生じた親水性ポリマーのハロゲン化された停止末端から別の新たなグラフトポリマーを成長させることが可能である。
ＡＴＲＰ反応の回数は特に限定されず、非含水性眼用レンズとＡＴＲＰ反応液との接触の回数により適宜設定することができる。本発明の一態様の製造方法では、ＡＴＲＰ反応液に配合する親水性モノマーの種類や非含水性眼用レンズのＡＴＲＰ反応液への接触回数に応じて、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーや複数の異なる構成を有するコポリマーを、非含水性眼用レンズのレンズ表面に形成することが可能となる。
本発明の一態様の製造方法の具体的な態様として、眼用レンズ表面に形成するグラフトポリマーとしてホモポリマーを形成させる場合、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを、１種の親水性モノマーを配合したＡＴＲＰ反応液へ１回浸漬することで、下記一般式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　　　　　（３）
（Ｒ１は水素基又はメチル基を示し；Ｒ２は分子に親水性を付与する官能基を示し；ｌは１以上の整数を示し；Ｘは塩素基又は臭素基を示し；Ｍｔは金属イオンを示し；Ｌは配位子を示し；Ｚは１～３の整数を示し；ＣＬは非含水性眼用レンズ基材を示す。）
に示されるとおりの重合反応が進行し、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られる。
本発明の一態様の製造方法の別の具体的な態様として、眼用レンズ表面に形成するグラフトポリマーとして、ランダムコポリマーを形成させる場合、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを、２種以上の親水性モノマーを配合したＡＴＲＰ反応液へ１回浸漬することで、下記一般式（４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　　　　　（４）
（Ｒ１、Ｒ３、Ｒｎはそれぞれ独立して水素基又はメチル基を示し；Ｒ２、Ｒ４、Ｒｍはそれぞれ独立して分子に親水性を付与する官能基を示し；ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立して１以上の整数を示し；Ｘは塩素基又は臭素基を示し；Ｍｔは金属イオンを示し；Ｌは配位子を示し；Ｚは１～３の整数を示し；ＣＬは非含水性眼用レンズ基材を示す。）
に示されるとおりの重合反応が進行し、末端がハロゲン化された親水性ランダムコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られる。
本発明の一態様の製造方法の別の具体的な態様として、眼用レンズ表面に形成するグラフトポリマーとしてブロックコポリマーを形成させる場合、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを、第１の親水性モノマーを配合したＡＴＲＰ反応液及び第１の親水性モノマーと相違する第２の親水性モノマーを配合したＡＴＲＰ反応液へ順次浸漬することで下記一般式（５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　　　　　（５）
（Ｒ１、Ｒ３、Ｒｎはそれぞれ独立して水素基又はメチル基を示し；Ｒ２、Ｒ４、Ｒｍはそれぞれ独立して分子に親水性を付与する官能基を示し；ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立して１以上の整数を示し；Ｘは塩素基又は臭素基を示し；Ｍｔは金属イオンを示し；Ｌは配位子を示し；Ｚはそれぞれ独立して１～３の整数を示し；ＣＬは非含水性眼用レンズ基材を示す。）
に示されるとおりの重合反応が進行し、末端がハロゲン化された親水性ブロックコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られる。重合反応には回数に限定がないことから、所望の回数分のＡＴＲＰ反応液を調製し、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを各ＡＴＲＰ反応液へ順次浸漬すれば、その回数に応じたブロック単位を有するブロックコポリマーが形成される。
本発明の一態様の製造方法の別の具体的な態様として、眼用レンズ表面に形成するグラフトポリマーとして複数の異なるブロックコポリマー及び／又はランダムコポリマーからなる構造を形成させる場合、親水性モノマーを配合したＡＴＲＰ反応液を親水性モノマーの種類に応じて２種以上調製し、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを、各ＡＴＲＰ反応液へ順次浸漬することで、下記一般式（６）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　　　　　（６）
（Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５、Ｒｎはそれぞれ独立して水素基又はメチル基を示し；Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、Ｒｍはそれぞれ独立して分子に親水性を付与する官能基を示し；ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立して１以上の整数を示し；Ｘは塩素基又は臭素基を示し；Ｍｔは金属イオンを示し；Ｌは配位子を示し；Ｚは１～３の整数を示し；ＣＬは非含水性眼用レンズ基材を示す。）
に示されるとおりの重合反応が進行し、末端がハロゲン化された親水性ブロックコポリマー及び／又は親水性ランダムブロックコポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られる。重合反応には回数に限定がないことから、所望の回数分のＡＴＲＰ反応液を調製し、ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズを各ＡＴＲＰ反応液へ順次浸漬すれば、その回数に応じたブロック単位及びランダム単位のコポリマーが形成される。
本発明の一態様の製造方法におけるＡＴＲＰ反応（グラフト重合反応）の条件は、生成物として末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られれば特に限定されず、ハロゲン化アルキル基、親水性モノマー、金属錯体などのＡＴＲＰ反応に関与する成分の種類や量などによって適宜設定できるが、例えば、大気下において、０～３０℃、好ましくは常温にて、反応時間が１０～１２０分間、好ましくは１０～６０分間である条件において行うことができる。反応時間が１０分より短い場合、グラフト重合反応は生じるが、非含水性眼用レンズのレンズ表面へ所望の濡れ性を付与することができない可能性がある。反応時間が過剰であっても特に問題が生じないが、場合によっては、レンズ表面に過剰なグラフトポリマーが形成されて、望ましくない含水性が付与されることとなり、結果として眼用レンズの変形や白濁が生じる可能性がある。
本発明の一態様の製造方法における工程の終了条件は、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズが得られれば特に限定されない。眼用レンズ表面に所望の親水性グラフトポリマーを形成させ、グラフト反応を停止させるためには、非含水性眼用レンズをレンズ表面にある親水性ポリマーの末端にあるハロゲンが金属錯体に引き抜かれない反応停止状態に置けばよい。該反応停止状態は、例えば、金属イオンの酸化や金属イオンの除去などによって達成できる。金属イオンの酸化は、例えば、脱気処理されていない溶存酸素が認められる水溶液に反応が完了した非含水性眼用レンズを浸漬することにより行うことができる。レンズ表面近傍の金属イオンは、水溶液中の酸素によって酸化され、金属錯体を形成できずにその触媒効果が損なわれる。また、金属イオンの除去は、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）のようなキレート剤を含む溶液に反応が完了した非含水眼用レンズを浸漬し、洗浄することにより行うことができる。
本発明の一態様の製造方法では、本発明の目的を達成し得る限り、上記した工程の前段若しくは後段又は工程中に、種々の工程や操作を加入することができる。
本発明の一態様の製造方法によれば、レンズ表面に所望の水濡れ性と耐汚染性とが付与された非含水性眼用レンズを得ることができる。また、本発明の一態様の製造方法によれば、従来のグラフト重合法では困難であったブロックコポリマーをレンズ表面に導入することが可能であることから、目的に応じた多種多様な親水性表面を有する非含水性眼用レンズを製造することができる。
本発明の第２の態様は、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有し、かつ、接触角が９０°未満である、非含水性眼用レンズである。本発明の一態様の非含水性眼用レンズにおいて、レンズ表面の親水性ポリマーは、親水性ホモポリマー、親水性ブロックコポリマー又は親水性ランダムコポリマーであり得る。本発明の一態様の非含水性眼用レンズは、眼用レンズ基材として、ハロゲン化アルキルモノマー及び疎水性モノマーを含むモノマー成分の共重合体を含むことが好ましく、ハロゲン化アルキルモノマー、疎水性モノマー及びシリコーンモノマーを含むモノマー成分の共重合体を含むことがより好ましい。本発明の一態様の非含水性眼用レンズは、ハードコンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、使い捨てコンタクトレンズなどの眼に直接的又は間接的に使用する眼用レンズとして利用することができる。
本発明の一態様の非含水性眼用レンズの製造方法などについては、適宜本発明の一態様の製造方法に関する記載を参照できる。本発明の一態様の非含水性眼用レンズは、レンズ表面の接触角が９０°未満であり濡れ性が優れており、実施例に示す易滑性、耐汚染性及び外部環境に対する耐性が優れたものであり、さらにシリコーン成分を含有することにより酸素透過性が優れていることから、長期間の装用に耐え得るものであり、装用者にとって非常に利便性の高いものである。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって制限又は限定されるものではなく、本発明の課題を解決し得る限り、本発明は種々の態様をとることができる。
［１．非含水性軟質眼用レンズ基材１及び２の製造］
各成分を表１に示した量（ｇ）で秤量した後、３０分間撹拌し、室温で均一に混合することで調合液を調製した。得られた調合液を眼用レンズ形状のポリプロピレン製鋳型の雌型に入れ、対応する雄型で型を閉じた。次いで、閉じた型を波長４０５ｎｍのＬＥＤ光源にて、１．００ｍＷ／ｃｍ２の照度で１時間照射し、重合を完了した。雄型と雌型とを分離し、付着した重合体を鋳型から剥離した後、６０℃のイソプロピルアルコールに１時間浸漬した。この浸漬操作は、液を交換して２度繰り返し行い、重合体から余剰の成分を取り除いた。その後、９０℃のオーブンに一晩静置し、重合体中からイソプロピルアルコールを除去することで非含水性軟質眼用レンズ基材１及び２を得た。
［２．非含水性硬質眼用レンズ基材３の製造］
各成分を表２に示した量（ｇ）で秤量した後、３０分間撹拌し、室温で均一に混合することで調合液を調製した。得られた調合液を円柱状のポリプロピレン製鋳型に入れ、開口部を封止した。次いで、型を室温から９０℃まで段階的に加温し、重合を完了した。得られた棒状重合体を型から取り出し、切削及び研磨を行い、非含水性硬質眼用レンズ基材３を得た。
［３．非含水性軟質眼用レンズ基材４の製造］
表１に示すように、構成成分にＢＩＭＡを有さない以外は、眼用レンズ１及び２と同一の操作により、非含水性軟質眼用レンズ基材４を得た。
［４．非含水性硬質眼用レンズ基材５の製造］
表２に示すように、構成成分にＢＩＭＡを有さない以外は、眼用レンズ３と同一の操作により非含水性硬質眼用レンズ基材５を得た。
［５．ＡＴＲＰ反応液の調製］
各成分を表３に従い秤量し、３０分間撹拌して得た混合液を、マグネットスターラーを用いて室温で均一に混合した。得られた均一混合液にアルゴンバブリングを１５分間行うことによって、ＡＴＲＰ反応液Ａ～Ｆ、Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｈ（１）、Ｈ（２）及びＩを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表１及び表２における各成分の略記の意味は以下のとおりである。
Ｆｍ－７７２５：α，ω－ジメタクリロキシプロピルポリ（ジメチルシロキサン）
ＬＡ：ラウリルアクリレート
Ｖ－３Ｆ：３，３，３－トリフルオロエチルアクリレート
ＢＩＭＡ：２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチルメタクリレート
ＩＣ８１９：ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルフォスフィンオキシド
Ｔｒｉｓ：メタクリル酸トリストリメチルシロキシプロピル
ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
ＭＡＡ：メタクリル酸
ＥＤ：エチレングリコールジメタクリレート
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
［６．眼用レンズの評価］
後述する眼用レンズを下記の評価基準に従い評価した。
（１）湿潤性
眼用レンズの湿潤性について、水接触角により評価した。接触角の測定は、眼用レンズを眼用レンズ型の雌型上に配置し、余剰の水分を取り除いた後、純水１ｍｇを眼用レンズ頂点部に滴下し接触角を測定することで行った。評価基準は、以下の通りとした。
○：接触角が９０°未満
×：接触角が９０°以上
（２）易滑性
得られた眼用レンズの易滑性について、触指確認による評価を行った。評価基準は、以下のとおりとした。
○：潤滑性の高い表面である。
△：滑りやすい表面である。
×：粘着感、摩擦感を感じる。
（３）耐汚染性
スダンブラックＢ（Ａｌｄｒｉｃｈ）の０．５ｗｔ％トコフェロール溶液を調製し、眼用レンズを当該溶液に５分間浸漬させた。浸漬後の眼用レンズについて、温水を用いて余剰の染液をすすぎ落とした後、乾燥させた。乾燥後の眼用レンズの染色度合いを目視で評価した。評価基準は以下のとおりとした。
○：染色、油分の残存が確認されない。
△：染色は確認されないが、油分の残存が確認される。
×：染色、油分の残存がはっきりわかる。
（４）外部環境に対する耐性
眼用レンズを５ｗｔ％塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、１２１℃、２気圧で高圧蒸気滅菌した。その後、眼用レンズを取り出し、純水で十分に洗浄した後、湿潤性及び易滑性の評価を行った。
（５）反応時間による経時変化
ＡＴＲＰ反応液への浸漬時間の違いが及ぼす眼用レンズ表面の親水性化への影響を赤外スペクトル及び水接触角の測定結果から評価した。
［７．実施例１～１１及び参考例１］
非含水性軟質眼用レンズ基材１及び２並びに非含水性硬質眼用レンズ基材３を用いて、表４に従い、各ＡＴＲＰ反応液に常温で３０分間浸漬した。なお、ＡＴＲＰ反応液Ｇ及びＨについては、眼用レンズ基材をＧ（１）又はＨ（１）に常温で３０分間浸漬した後、次いで０．５ｗｔ％ＥＤＴＡ水溶液で洗浄し、次いで純水で洗浄した後、眼用レンズ基材をＧ（２）又はＨ（２）に常温で３０分間浸漬した。その後、ＡＴＲＰ反応液から眼用レンズ基材を取り出し、０．５ｗｔ％ＥＤＴＡ水溶液で洗浄し、次いで純水で洗浄することにより、実施例１～１１の非含水性軟質眼用レンズ及び非含水性硬質眼用レンズを得た。また、参考例１については、非含水性軟質眼用レンズ基材１をＡＴＲＰ反応液に浸漬させることなく、そのまま眼用レンズとして用いた。得られた非含水性軟質眼用レンズは、生理食塩水とともに密閉容器に移載し、１２１℃、２０分間で高圧蒸気滅菌を行った。また、得られた非含水性硬質眼用レンズは、高圧蒸気滅菌を行わずに、評価試験に供した。
［８．実施例１２～１４］
表５に従い、浸漬時間を変更していること以外は実施例１～１１と同様にして、実施例１２－１～８、実施例１３－１～４及び実施例１４－１～２の非含水性軟質眼用レンズを得た。なお、実施例１３－１～４については、ＡＴＲＰ反応液Ｇ（１）への浸漬後のＡＴＲＰ反応液Ｇ（２）への浸漬は実施していない。実施例１４－１～２については、ＡＴＲＰ反応液Ｇ（１）への浸漬時間を３０分間とし、ＡＴＲＰ反応液Ｇ（２）への浸漬時間を１０分間又は３０分間とした。
［９．比較例１～４］
（比較例１）ＢＩＭＡを含有しない軟質眼用レンズの表面修飾
非含水性軟質眼用レンズ基材４を用いた以外は、実施例１と同一の操作により処理して、比較例１の非含水性軟質眼用レンズを得た。
（比較例２）ＢＩＭＡを含有しない硬質眼用レンズの表面修飾
非含水性硬質眼用レンズ基材５を用いた以外は、実施例１１と同一の操作により処理して、比較例２の非含水性硬質眼用レンズを得た。
（比較例３）プラズマ照射により発生したラジカルを開始点とする硬質眼用レンズの表面修飾
非含水性硬質眼用レンズ基材５をプラズマチャンバー（容量４５Ｌ、電極表面積４００ｃｍ２、電極基盤間距離１５ｃｍ）に設置し、チャンバー内を１．０Ｂａｒｒに減圧した後、電力密度０．１５Ｗ／ｃｍ２で３０分間放電した。処理が完了した後、アクリルアミド０．５ｇと硫酸第一鉄アンモニウム０．０１ｇとを溶解させた１０ｍＬの水溶液に浸漬し、３５℃で１時間静置した。その後、蒸留水により未反応成分を取り除き、プラズマ照射により発生したラジカルを開始点としたグラフトポリマーにより修飾された比較例３の非含水性硬質眼用レンズを得た。
（比較例４）ＬｂＬ法による軟質眼用レンズの表面修飾
非含水性軟質眼用レンズ基材４をポリアクリル酸１．０ｗｔ％水溶液、ポリアリルアミン１．０ｗｔ％水溶液、ポリアクリル酸１．０ｗｔ％水溶液に順次浸漬し、純水で洗浄を行った。これにより、ポリアクリル酸－ポリアリルアミン－ポリアクリル酸がコーティングされた比較例４の非含水性軟質眼用レンズを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
［１０．眼用レンズの評価結果（１）］
上記６に記載の眼用レンズの評価（１）～（４）に基づいて、参考例１、実施例１～１１及び比較例１～４の眼用レンズの表面改質の効果を評価した結果を表４に示す。
表４に示すとおり、重合性ハロゲン化アルキル剤を含むモノマー成分を重合して得られる重合体からなるレンズ基材から作製した実施例１～１１の眼用レンズの表面は、浸漬したＡＴＲＰ反応液に含まれる親水性モノマーによるグラフトポリマーが導入されたことにより、使用したレンズ基材の表面よりも湿潤性、易滑性及び耐汚染性に優れていた。
それに対して、比較例１～２の眼用レンズについては、表面改質の効果が得られなかった。比較例３の眼用レンズについては、易滑性はみられたが、耐汚染性試験において油分の残存が確認され、耐汚染性が低い結果となった。比較例４の眼用レンズは、外部環境耐性試験により、湿潤性及び易滑性が良好ではなく、外部環境の変化に対する耐久性が低い結果となった。
［１１．眼用レンズの評価結果（２）］
上記６に記載の眼用レンズの評価（５）に基づいて、実施例１２～１４及び比較例１の眼用レンズ表面の親水性化について、赤外スペクトル及び水接触角を測定した結果を図１～５及び表５に示す。
図１～３が示すとおり、浸漬時間の増大に伴い、赤外スペクトル測定ではグラフトポリマー由来のピークが増大し、かつ、水接触角測定では接触角の低減が確認された。また、ＡＴＲＰ反応液にＧ（１）及びＧ（２）を選択した場合、図２Ａ～２Ｂが示すとおりにＧ（１）ではメタクリル酸由来のピークが経時的に増大し、一方で図３が示すとおりにＧ（２）ではアクリルアミド由来のピークの増大が確認できたことから、第一のポリマーであるポリメタクリル酸の停止末端からグラフトポリマーが成長し、このグラフトポリマーはブロック共重合体であることが示唆された。また、図４及び表５が示すとおり、ＡＴＲＰ反応液に１０分間以上浸漬した場合に、接触角が９０°未満となり、眼用レンズ表面の親水性化が達成された。
それに対して、比較例１の眼用レンズは、図５に示すとおり、赤外スペクトル測定からグラフトポリマーの伸長が確認できなかった。同様に、比較例２の眼用レンズについても、赤外スペクトル測定からグラフトポリマーの伸長が確認できなかった。
本評価結果より、実施例の眼用レンズは、重合性ハロゲン化アルキル剤を含むモノマー成分を重合して得られる重合体からなるレンズ基材を用いて、ＡＴＲＰ反応液により処理してレンズ表面に親水性モノマーによるグラフトポリマーを有するものとすることにより、レンズ表面に該グラフトポリマーを有さないものや他の方法によりレンズ表面が改質されたものに比べて、レンズ表面が湿潤性、易滑性及び耐汚染性に優れるものであった。また、レンズ表面にグラフトポリマーを有する眼用レンズが現に製造されたことは、赤外吸収スペクトル測定によって実証された。
本発明により、末端にハロゲン化アルキルを有する親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを、所望のレンズ表面親水性化を安定的に達成した非含水性眼用レンズの製造方法を提供することができる。また、該製造方法により得られる眼用レンズは酸素透過性がありながらも、レンズ表面の親油性及び撥水性が抑えられたものであることから、眼用レンズ装用者に対して長期装用が可能な眼用レンズとして利用され、もって人類の健康と福祉に貢献できるものである。

Claims (11)

  1. ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズと、親水性モノマー及び金属錯体を含む水溶液とを接触させることにより、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズを得る工程
    を含む、末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有する非含水性眼用レンズの製造方法。
  2. 前記親水性ポリマーが、親水性ホモポリマー、親水性ブロックコポリマー又は親水性ランダムコポリマーである、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズが、ハロゲン化アルキルモノマー及び疎水性モノマーの共重合体を含む非含水性眼用レンズである、請求項１に記載の製造方法。
  4. 前記ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズが、２－ハロイソブチル基及び重合性官能基を含むハロゲン化アルキルモノマー及び疎水性モノマーの共重合体を含む非含水性眼用レンズである、請求項１に記載の製造方法。
  5. 前記ハロゲン化アルキル基を有する非含水性眼用レンズが、２－（２－ブロモイソブチルオキシ）エチル（メタ）アクリレート及び疎水性モノマーの共重合体を含む非含水性眼用レンズである、請求項１に記載の製造方法。
  6. 前記金属錯体が、銅イオン及び配位子からなる金属錯体である、請求項１に記載の製造方法。
  7. 前記水溶液が、さらに還元剤を含む、請求項１に記載の製造方法。
  8. 前記水溶液が、さらにジ（エチルヘキサン）スズ、Ｌ－アスコルビン酸、Ｌ－アスコルビン酸ナトリウム、グルコース及びヒドラジンからなる群から選択される少なくとも１種の還元剤を含む、請求項１に記載の製造方法。
  9. 末端がハロゲン化された親水性ポリマーをレンズ表面に有し、かつ、接触角が９０°未満である、非含水性眼用レンズ。
  10. 前記親水性ポリマーが、親水性ホモポリマー、親水性ブロックコポリマー又は親水性ランダムコポリマーである、請求項９に記載の非含水性眼用レンズ。
  11. 非含水性眼用レンズが、ハロゲン化アルキルモノマー及び疎水性モノマーの共重合体を含む、請求項９に記載の非含水性眼用レンズ。
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