JPH01156716A - コンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、酸素透過性及び湿潤性に優れ、長時間の連続
装着が可能なコンタクトレンズに関するものである。

［従来の技術］ コンタクトレンズは、硬質コンタクトレンズと軟質コン
タクトレンズに大別される。

硬質コンタクトレンズの構成素材としては、ポリメタク
リル酸メチルが、また軟質コンタクトレンズの構成素材
としては、ポリメタクリル酸２−ヒドロキシエチルを主
成分とするものに代表される親水性単量体から得られる
ハイドロゲルの他、シリコン樹脂、フッ素原子を含有す
る重合体からなるコンタクトレンズ等が検討され用いら
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来技術において、ポリメタクリル酸メチル　　　
　゛を構成素材とする硬質コンタクトレンズは、無色透
明で消毒が可能であり、刺激性や毒性が無く、経時によ
る変化や体積の変化も無い等、コンタクトレンズとして
の基本的な条件を満たすものであるが、酸素透過係数が
１．０Ｘ１０−”ｍｌ−ｃａ／ｃｍ”・ｓｅｃ−ｃｍＨ
ｇ　　と極めて低く、安全にかつ長時間、連続装着する
には適しないものである。これは、眼球を構成する角膜
が無血管生体組織であるため、酸素透過性が低いコンタ
クトレンズで被われると、角膜が酸素欠乏状態になるた
めである。

さらに、硬質コンタクトレンズは、水濡れ性が低いため
コンタクトレンズを装着した場合、目に馴染みにくいと
いう欠点もある。

これに対して、軟質コンタクトレンズは、硬質コンタク
トレンズに比較して水濡れ性、酸素透過性に優れたもの
であるが、例えばポリメタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ルの場合においては酸素透過係数が５．ｌＸ１Ｇ−”ｍ
ｌ−ｃｓ＋／ｃａ＋”・ｓｅｃ−ｃｍｌｌｇと未だ小さ
く、今までに種々提案されている他の素材のいずれも、
水濡れ性、酸素透過性が十分に大きくないため、装用感
がよく長時間の連続装着を可能とするコンタクトレンズ
の素材として未だ完全には満足できるものではない。

湿潤性及び酸素透過性に問題のあるコンタクトレンズを
、就寝時に装着したままでいると、瞬き等によって生じ
る角膜とコンタクトレンズ間の涙液の移動が起こらなく
なり、その結果涙液を介した角膜への酸素供給がほとん
どなくなるため、角膜が窒息状態に陥る。従って、就寝
時にはコンタクトレンズを取り外さなければならず、又
当然のことであるが覚醒時には装着しなければならず、
操作自体が煩わしいだけでなく、コンタクトレンズの破
損、紛失を引き起こし易いという問題があった。

本発明者等は、上記問題点のない、すなわち湿潤性、酸
素透過性に優れ、長時間の連続装着を可能とするコンタ
クトレンズに適した素材について種々検討した。

（ロ）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、鋭意検討した結果、双環オキサラクタム
を開環重合して得られる重合体が、コンタクトレンズの
構成素材として極めて有用であるという新しい事実を見
出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記重合体から選ばれた１種もしくは
２種以上の重合体を構成素材とするコンタクトレンズに
関するものである。

■下記式で表される双環オキサラクタムの開環重合体（
Ａ）。

０１種もしくは２種以上の親水性重合体を含有する前記
開環重合体（Ａ）。

０１種もしくは２種以上の親水性単量体を前記開環重合
体（Ａ）の存在下で重合してなる重合体。

双環オキサラクタムの合成とその開環重合は、橋本等が
開示しており（マクロモレキス梗ズＭａｃｒｏｍｏｌｅ
−ｃｕｌｅｓ、利、Ｎｏ、６．１３２７−１３３１．１
９７７）　、双環オキサラクタムは、例えばアクロレイ
ンニ量体を出発原料にした下記の反応により合成するこ
とができる。

また、合成された双環オキサラクタムは塊状重合、溶液
重合等により開環重合し、本発明で用いられる重合体を
与え、その重合体はポリアミドに分類されるものである
。（以下本発明の重合体を単にポリアミドと称する）。

なお、塊状重合を行う場合は、温度は６０°Ｃ以上が好
ましく、下記式で示されるＮ−アセチル化単量体等の活
性化剤を添加すると重合反応が促進溶液重合を行う場合
は、活性化剤を添加しなくてもテトラヒドロフラン、ジ
メチルスルホキシド等の溶媒中において室温以下の温度
で速やかに進行するが、所望により活性化剤を添加して
もよい。

このように開環重合は溶液中で室温以下の温度で速やか
に進行するため、注型重合も可能である。

上記重合反応において、カリウムピロリドン等のアルカ
リ金属を含む化合物を触媒として添加し、温度を高く、
反応時間を長くすると、ポリアミドの収量及び粘度を高
くすることができる上記の様にして得られたポリアミド
は、コンタクトレンズの構成素材として十分価れたもの
であるが、親水性単量体を重合して得られる親水性重合
体を併用すると、湿潤性、酸素透過性がさらに改善され
、コンタクトレンズの素材として優れたものとなる。

親水性重合体をポリアミドと併用する方法としては、親
水性重合体をポリアミドに混合分散させ含有せしめる方
法（以下この方法をブレンドといい、その生成物をブレ
ンド体という）と、ポリアミドの存在下で親水性単量体
を重合する方法（以下この方法をグラフト共重合といい
、その生成物をグラフト共重合体という）がある、親水
性重合体と併用する際のポリアミドとしては極限粘度が
、０．６４以上４．６３以下であるものが好ましい。ポ
リアミドの極限粘度が０．６４より小さいと、ポリアミ
ドを構成する連鎖部分と親水性重合体を構成する連鎖部
分との絡まり合いが少ないため、ブレンド体においては
相分離し易く、グラフト共重合体においては、煮沸等の
水中処理においてポリアミドが水中へ脱離し易いという
問題が生ずる恐れがある。一方、ポリアミドの極限粘度
が４．６３より大きくなると、溶媒に溶は難くなり、ポ
リアミドを含むブレンド体あるいはグラフト共重合体を
調製する操作が困難になる恐れがある。

なお、本発明におけるポリアミドの極限粘度は、次の条
件で測定したものである。

溶媒：ｍ−クレゾール 温度：２５°Ｃ 親水性重合体を構成する親水性単量体としては、従来の
コンタクトレンズの素材として使用されるものが、いず
れも使用可能であるが、特に下記式で示される重合可能
な単量体が好ましい。

但し、Ｒ’　、Ｒ”およびＲ３は水素原子または炭素数
１〜５のアルキル基、Ｒ４は Ｒ５は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ４
は炭素数２〜３のアルキレン基であり、ｍは３．４また
は５、ｎは自然数である。上記式で示される親水性単量
体の具体例としては、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピル
アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、メタ
クリルアミド、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリ
ル酸、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどが挙げられ、こ
れらのうちから１種または２種以上を選択して用いるこ
とが好ましい。

ブレンドに用いられる親水性重合体は、通常の重合方法
により得ることができ、またブレンドも任意の方法で行
うことができる。好適なブレンド比は、選択した親水性
重合体の種類により異なるが、ブレンド後に重合体が相
分離あるいは水に可溶化しないために、ポリアミドを構
成する双環オキサラクタムと親水性重合体を構成する親
水性単量体の合計量を基準として、双環オキサラクタム
の量が６０モル％より多く、さらに好ましくは６５〜８
０モル％になるようにブレンドすることが好ましい。

ポリアミドと親水性重合体とをブレンドする方法として
、例えば、ポリアミドと親水性重合体とを所定の割合で
クロロホルム等の有機溶媒に溶解し、機械的操作等によ
り各重合体成分を均一に混合した後、溶媒を加熱または
減圧下で除去して、所望のブレンド体を得る方法を挙げ
ることができる。

一方、グラフト共重合すなわち親水性単量体をポリアミ
ドの存在下重合させる場合、架橋性単量体、重合開始剤
を併用することが好ましい。

親水性単量体の使用量は双環オキサラクタムと親水性単
量体との合計量に対して１０モル％以上９０モル％以下
とすることが好ましい。

架橋性単量体は、重合可能な官能基を２個以上分子内に
持つものであり、コンタクトレンズの形状を安定化させ
、耐溶媒性を向上させる目的で用いられる０本発明にお
いて用いることができる架橋性単量体の具体例としては
、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリ
コールジアク、リレート、ジエチレングリコールジメタ
クリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート
、ノナエチレングリコールジメタクリレート、テトラデ
カンエチレングリコールジメタクリレート、ア、リルメ
タクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート
、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ビニル
メタクリレート等が挙げられ、これらのうちから１種ま
たは２種以上選択して用いることが好ましい。その使用
量は、親水性単量体に対する比が２０モル％以下、好ま
しくは１０モル％以下でする。

重合開始剤は、加熱あるいは光照射により重合を開始さ
せるものであり、加熱により重合を開始させるものとし
ては、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオ
キシド、アゾビスジメチルバレロニトリル等が挙げられ
、紫外線等の光により重合反応を開始させるものとして
は、２−ベンゾイル−２−プロパツール、ｌ−ヒドロキ
シシクロへキシルフェニルケトン、ベンゾイルエトキシ
フェニルメタン、ベンゾイルジェトキシメタン、ベンゾ
イルジェトキシフェニルメタン等が挙げられる。これら
の中から１種または２種以上選択して用い、その使用量
は、親水性単量体と架橋性単量体の合計量に対する比が
１０モル％以下、好ましくは５モル％以下とする。

本発明におけるポリアミド又はポリアミドと親水性重合
体とのブレンド体或いはグラフト共重合体をコンタクト
レンズに成形するには通常の方法が用いられる０例えば
、開環重合、ブレンド或いはグラフト共重合の工程をコ
ンタクトレンズを成形する工程と同時に行い、直接コン
タクトレンズに成形し、さらに必要に応じて機械的に加
工することにより完成品とし得る。あるいは、開環重合
、ブレンド、グラフト共重合を適当な型または容器の中
で行って得たブロック状、板状または丸棒状の素材を切
削、研磨などの機械加工により所望の形状に成形するこ
とによっても、コンタクトレンズを得ることができる。

［作用］ 双環オキサラクタムの開環重合により得られるポリアミ
ドは、下記の様にナイロン６と類似の骨格構造を有して
いるが、カルボニル基の炭素原子及びイミノ基の窒素原
子にそれぞれ隣接する炭素原子が、酸素原子を介したエ
ーテル結合で結ばれ、比較的剛直な構造となる。このた
め、その融点が２６５〜２８５°Ｃと従来の合成ナイロ
ンより高いという特長を有し、煮沸消毒に十分耐えるこ
とができ、またその膜は無色透明である上、本発明者等
が新たに見出した様に、湿潤性、酸素透過性が著しく高
いので、コンタクトレンズに最適の構成素材となる。

実施例１゜ ポリアミドを以下の操作により合成した。

重合管に双環オキサラクタム１９　ｇ　（０，１５モル
）を秤取し、脱気コックを取り付け、二、三日間真空下
で乾燥させた。乾燥窒素雰囲気下において、重合管に触
媒としてカリウムピロリドン１６０　ｍｇ（１，３ｍｍ
ｏｌ、双環オキサラクタムに対し０．９　ｍｏ１％）を
加え、再度真空乾燥した。別の容器に活性化剤であるＮ
−ベンゾイル−８−オキサ−６−アザビシクロ［３，２
，１］オクタン−７−オンが所定濃度台まれる乾燥ジメ
チルスルホキシド溶液を調製した。

乾燥窒素雰囲気下において、双環オキサラクタムと開始
剤の入った重合管に乾燥ジメチルスルホキシドを所定量
加えた０重合管中のモノマーおよび触媒を十分熔解した
後、ドライアイス−メタノール浴に重合管を浸し、重合
液を凍結させた。乾燥窒素気流下で活性化剤を含む乾燥
ジメチルスルホキシド溶液を一定量（双環オキサラクタ
ムに対しＱ、ｌ　ｓｍｏ１％）重合管へ加え、再び重合
溶液を凍結させ真空ポンプを用いて脱気した。その後、
重合管を溶封し、所定温度（３０°Ｃ）に設定した水槽
中で一日放置し重合を行った。所定時間経過後、重合液
を多量の水に注ぎ重合を停止した。ミキサーを用いて重
合物を粉砕し、濾過、乾燥を経て極限粘度［η］が１．
８４のポリアミドを合成した。

上記のようにして合成したポリアミドの酸素透過係数、
含水率を測定し、コンタクトレンズとしての特性を評価
した。

酸素透過係数の測定は、以下の条件で行った。

（１）温度＝２５℃ （２）湿度：相対湿度１００％ （３）装置：モダン　コントロール（ＭＯＤＥＲＮ　Ｃ
０ＮＴＲ０Ｌ　）社製　１’１ＯｃＯＮ　０Ｘ−ＴＲＡ
Ｎ１００型　酸素透過率測定装置 実施例２゜ り４ビニル−２−ピロリドン１．１　　ｇ　（１０ｍｍ
ｏｌ）を重合管に入れ、乾燥ジメチルスルホキシドを３
１を加えた。ドライアイス−メタノール浴で乾燥ジメチ
ルスルホキシド溶液を凍結させ、真空ポンプで脱気した
。この操作を３回繰り返した後、アゾビスイソブチロニ
トリル８．２１　ｍｇ　（０，０５ａ＋＋５ｏｌ）を入
れ、再度、凍結脱気を行った後、６０℃において静置し
た。所定時間後、重合液をｎ−ヘキサンに注ぎ重合物を
沈澱させ、再沈精製を繰り返した後、Ｎ−ビニル−２−
ピロリドン重合体を単離した。数平均分子量は４７００
であった。

実施例１で調製したポリアミドと上記のようにしテ得う
れたＮ−ビニル−２−ピロリドン重合体とを７５：２５
　　のモル比（重合体を構成する単量体の比である：以
下間じ）でクロロホルムに溶解させ溶液が均一になった
後、ブレンド体を水平台に静置したガラス板上に流延さ
せた。徐々に溶媒を蒸発させ無色透明の膜を形成させた
。この膜を用い酸素透過係数を測定した結果、２３．４
Ｘ１Ｇ−”ｔａｌ−ｃｒｓ／ｃｔａ”・ｓｅｔ−ｃｖＨ
ｇであった。

実施例３゜ ポリアミドとＮ−ビニル−２−ピロリドン重合体とを８
７：１３　　のモル比にした以外は実施例２と同様の操
作により酸素透過係数６．１０　Ｘｌ０−”ｍｌ−ｃｍ
／ｃｍ”・ｓｅｃｌｃｍＨｇの膜を得た。

実施例４゜ ポリアミドとＮ−ビニル−２−ピロリドン重合体とを８
１：１９　　のモル比にした以外は実施例２と同様の操
作により酸素透過係数９．６５　Ｘｌ０−Ｉ６ｔａｌ−
ｃｔａ／ｃｔＩｌ”・５ｅｃ−ｃｔａ■ｇの膜を得た。

実施例５゜ ポリアミドとＮ−ビニル−２−ピロリドンとをモル比８
３：１７　　で混合し、両者が均一に溶解するまでクロ
ロホルムを加えた。その反応液に架橋性単量体エチレン
グリコールジメタクリラードをＮ−ビニル−２−ピロリ
ドンに対して１０モル％加え、さらに開始剤として２−
ベンゾイル−２−プロパツールをＮ−ビニル−２−ピロ
リドンとエチレングリコールジメタクリラードの合計量
に対して５モル％加えた。

上記反応液を水平台に静置したガラス板上に流延させた
後、徐々に溶媒を蒸発させ紫外線の照射により重合を開
始させ無色透明の膜を形成させた。

この膜を用い酸素透過係数を測定した結果、０．０９Ｘ
ＩＯ−”ｍｌ−ｃｍ／ｃｍ”・ｓｅｃ−ｃｍＨｇであっ
た・また−弓１張強度は６１２　ｋｇｗ／ｃｍ”であっ
た。

実施例６゜ ポリアミドとＮ−ビニル−２−ピロリドンとをモル比６
７：３３　　で混合し、実施例５と同様にして共重合を
行った。膜の酸素透過係数及び引張強度は、それぞれ０
．１８Ｘ　１０−１０１０−１Ｏ／ｃｍ”−ｓｅｃ−ｃ
ｍｌｌｇ、５６４　ｋｇｗ／ｃｓ”　テＴｏ　ツタｅ実
施例７゜ ポリアミドとＮ−ビニル−２−ピロリドンとをモル比５
０：５０　　で混合し、実施例５と同様にして共重合を
行った。膜の酸素透過係数及び引っ張り強度は各々、１
．６０　Ｘ　１０−　”　ｍＩ−ｃｖａ／ｃｔａ”・ｓ
ｅｃ−ｃｍｌｌｇ。

５００　ｋｇｗ／ｃｍ”であった・ 以上の結果を表１にまとめて示した。

実施例１に示した様にポリアミドは、構造が類似した化
合物であるナイロン４．ナイロン６（それぞれ含水率は
、約１０．２０％）に比較して、その含水率が２５〜３
０％と高い値を示し、また酸素透過係数も２．９２　ｘ
ｔｏ−”　ｍｌ、ｃ＋ｓ／ｃｍ”・ｓｅｃ−ｃｓｌｌｇ
と代表的なハードコンタクトレンズ素材であるポリメチ
ルメタクリラートの約３０倍の高い値を示した。

実施例２〜実施例４に示した様にポリアミドと親水性重
合体とのブレンド体は含水率、酸素透過係数ともに大き
く、コンタクトレンズの構成素材として極めて有効であ
ることがわかる。

実施例５〜実施例７に示した様にポリアミドと親水性単
量体とのグラフト共重合体は、酸素透過係数が大きく、
また引っ張り強度もポリメチルメタクリラートを主成分
とする市販のコンタクトレンズの値（１０ｋｇ賀／ｃａ
ｂ”）に比較し、著しく大きく、コンタクトレンズの構
成素材として極めて優れたものであった。

（ハ）発明の効果 本発明のコンタクトレンズは、酸素透過性、湿潤性に優
れるため、装用感に優れ長時間装着した場合にも角膜が
酸素欠乏状態になることがないという優れた特長を有す
るものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記重合体から選ばれた１種もしくは２種以上の重
   合体を構成素材とするコンタクトレンズ。 （１）下記式で表される双環オキサラクタムの開環重合
   体（Ａ）。 （２）１種もしくは２種以上の親水性重合体を含有する
   前記開環重合体（Ａ）。 （３）１種もしくは２種以上の親水性単量体を前記開環
   重合体（Ａ）の存在下で重合してなる重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼