JPH0160052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は疎水性樹脂成形体、特にメチルメタク
リレート樹脂（メチルメタクリレート重合体また
はメチルメタクリレートを成分とする共重合体を
意味するものとする。）成形体表面を低温プラズ
マにより親水化処理する方法に関するものであ
る。

上記メチルメタクリレート樹脂は有機ガラスと
して優れた特性を有しているので種々の分野で広
く利用されているが、なかでもその成形加工が容
易であり、光学的性質が優れているという特徴は
コンタクトレンズ材料として特に適しており、現
在使用されている疎水性コンタクトレンズの殆ど
は上記メチルメタクリレート樹脂製であると云つ
ても過言ではない。メチルメタクリレート樹脂製
コンタクトレンズの製品特性については、取扱い
が簡単で壊れ難く、かつ視力矯正力に優れている
等の高い評価を得ているが、一方では濡れが悪い
為に装用時の異物感が強く、また汚れ附着によつ
て曇り易くなる等の欠点も指摘されている。

近年、固体の表面処理の方法として低温プラズ
マ処理が注目されており、これによりコンタクト
レンズ表面の濡れを改善し得ることも報告されて
いる。低温プラズマ処理は赤外、可視、紫外の放
射エネルギー、および電子、分子イオン、原子、
原子イオン、フリーラジカル等の粒子エネルギー
を固体表面に作用させる方法であるが、その機構
については未だ充分に解明されておらず、また、
処理方法についても充分な研究がなされていない
現状にある。従来の低温プラズマ処理は互いに向
かい合う両電極間に試料を載置して行なう方法で
あつて両電極と試料は直列的な位置関係であるも
のが殆どであるが、この方法では一度に処理出来
る試料数に限度があり、また複数の試料を両電極
間に載置すると電極との位置関係が各試料毎に異
なつてしまうので、処理むらが生ずるという欠点
があつた。また、強いエネルギーを付与されたイ
オンが直線加速的に試料に作用するので、処理が
過度になつたり、試料の位置に特に影響を受け易
く、この点からも処理むらが生じ易いという欠点
があつた。

本発明は斯かる問題点を解決し、同時に多数処
理可能であり、処理むらがなく親水化処理し得る
疎水性樹脂成形体の低温プラズマ処理による親水
化処理方法を提供することを目的としており、更
に具体的にはメチルメタクリレート樹脂製コンタ
クトレンズの光学的特性およびレンズ特性を損う
ことなくその表面を親水化し、その濡れ特性を改
善して装用性を高めることを目的としている。

以下本発明の内容について詳述する。

本発明は疎水性樹脂成形体を、希薄ガス中にお
いてほぼ同一平面内に位置する二つの平面状電極
面に電圧を印加することにより発生する低温プラ
ズマで処理してその表面を親水化することを特徴
とする。二つの電極の全体形状は特に限定される
ものではなく、希薄ガス中のプラズマ発生に作用
する電極面がほぼ同一平面内に位置していること
のみを要件とするものである。この要件を満たす
限り、電極の具体的形状は多種多様の変更例が可
能である。二つの平面状電極面を中央部の電極面
とその周囲に位置する環状電極面とから成るよう
に構成すると、電極面相互の位置関係が均等化さ
れるので、発生するプラズマも均等化され、処理
むらなく多数の試料を処理する上で効果的であ
る。処理対象である疎水性樹脂成形体は例えばメ
チルメタクリレート樹脂、シリコン樹脂、スチレ
ン樹脂、ポリカーボネート樹脂等である。これら
は単独でまたは共重合体としてコンタクトレンズ
素材に使用されるものであるが、これら以外の疎
水性樹脂成形体にも本発明は適用可能である。プ
ラズマ処理の効果は希薄ガスの種類及び圧力、電
源の種類、電圧、電流、処理時間等のパラメータ
に依存するが、これらの効果は装置の大きさ、電
極の構造によつても大きく影響されるので好まし
い条件を一律に明示できるものではなく、個々の
実施の態様毎で最適の条件を選択すべきものであ
る。希薄ガスの代表的なものとしては空気、酸
素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられるが、酸素
またはこれを含有するガスが好ましい。これらの
ガス中に若干の水蒸気が含まれていると親水化に
特に効果がある。ガス圧力（真空度）は概略的に
は0.1乃至1Torr程度である。電源は直流電源、
交流電源のいずれでもよい。但し、電源の種類に
よつてプラズマ発生の様相が異なつてくるので、
試料の載置場所、各パラメータを適切に調整する
必要がある。

次に本発明の実施例を添付図面を参照して詳述
する。

第１図は本発明の方法に用いる低温プラズマ処
理装置の一実施例の縦断面図であり、メチルメタ
クリレート樹脂から成るコンタクトレンズを親水
化する方法を示している。電極は円形電極面１１
を有する中央部電極１０とその周囲に位置する環
状電極面２１を有する周囲部電極２０とから成り
絶縁体１２で互いに絶縁されている。周囲部電極
２０は図では左右に隔離して見えるが上方から見
れば環状の一体的な電極である。中央部電極１０
および周囲部電極２０は共に基台３０（図では一
部しか示されていない。）内に配置されている。
基台３０にはパツキング３１を介してベルジヤー
４０が載置されており、プラズマ発生空間５０を
その内部に形成している。環状電極面２１の上に
は円形電極面１１を囲むように環状の試料台２４
が載置されており、親水化処理されるべきコンタ
クトレンズ２５はこの上に載置される。プラズマ
処理をするにあたり、先ずガス導入管２２を閉
じ、ガス排出管２３を真空ポンプ（図示せず）に
連結してプラズマ発生空間５０内を0.01Torr以
下の真空にした後、使用するガスをガス導入管２
２より導入して所定のガス圧力（0.1乃至1Torr）
に保つ。電源６０によつて両電極に印加される電
圧は交流によるものが望ましい。交流電源の場合
は第１図の試料台付近にこれに沿つて環状低温プ
ラズマが発生するので試料を短時間でむらなく多
数同時に処理することができる。直流電源の場合
はカソード側に試料を載置すると処理が効率的で
ある。希薄ガスとして1Torrの空気を用いた実施
例の場合、いずれの電源の場合でも好ましい処理
条件は電圧400乃至800V、電流４乃至８ｍＡ、処
理時間３乃至10分である。同一電力で処理する場
合は交流の方が直流より短時間で処理をすること
ができる。

本発明によれば疎水性樹脂成形体を同時に処理
むらなく多数処理可能であり、熱の影響が少ない
ので特に透明な樹脂を白濁化することなく適度に
その表面を親水化処理することができる。更にメ
チルメタクリレート樹脂製コンタクトレンズに適
用した場合は光学的特性およびレンズ特性を損う
ことなく適度にその表面を親水化し、濡れ特性を
改善することができるので、その装用性を高める
ことができる。

本発明による効果は理論的には解明されていな
いが、両電極間に発生する様々なエネルギーの
内、特に疎水性樹脂成形体の表面を親水化するに
有効なものが本発明の方法によつて結果的に選択
されているとも考えられる。

以下に本発明の更に具体的な実施例を示す。

実施例 １ メチルメタクリレート樹脂製コンタクトレンズ
を第１図の試料台２４に環状に24個載置した、ベ
ルジヤー４０内を0.1Torr以下に減圧した後、空
気圧力0.2Torr前後に保つて、電圧500V、電流５
ｍＡの交流電源にて６分間親水化処理を行なつ
た。その結果、レンズ表面は非常に親水性に富
み、また個々のレンズにおける濡れ性のバラつき
もなく非常に良好であつた。なお、平板状メチル
メタクリレート樹脂を同様に処理したものを気泡
法により濡れ性を評価した結果、処理前において
接触角が67゜乃至73゜であつたものが処理後43゜乃至
47゜になつた。このことは濡れ性が大きく改善さ
れたことを示している。

実施例 ２ 実施例１と同様の条件で処理時間のみ２乃至９
分間の範囲でメチルメタクリレート樹脂製コンタ
クトレンズの親水化処理を行なつた。いずれの処
理時間の場合も濡れ性は良く、特に５乃至９分間
の処理時間が良好であつた。また、個々のレンズ
における濡れ性のばらつきも殆どなかつた。ただ
濡れの耐久性については６分間処理のものが最も
良好であつた。

実施例 ３ 負荷電圧を600Vに固定し、電力1.5乃至5Wの
範囲で行なつたほかは実施例１と同様の条件でメ
チルメタクリレート樹脂製コンタクトレンズの親
水化処理をした。いずれの電力（電流）下におい
ても濡れ性は良好であつた。しかし、4W以上の
電力下においては個々のレンズにおける濡れ性の
ばらつきが発生し易くなつた。

実施例 ４ 電流を６ｍＡに固定し、電力1.5乃至5Wの範囲
で行なつたほかは実施例１と同様の条件でメチル
メタクリレート樹脂製コンタクトレンズの親水化
処理をした。いずれの電力（電圧）下においても
濡れ性は良好であつた。しかし、4W以上の電力
下においては個々のレンズに於ける濡れ性のばら
つきが発生し易くなり、またレンズの変色、劣化
が見られた。

実施例 ５ 電力1.5乃至5W、処理時間２乃至10分間の範
囲、直流および交流の両電源で行なつたほかは実
施例１と同様の条件でメチルメタクリレート樹脂
製コンタクトレンズの親水化処理をした。直流、
交流のいずれの場合でも良好な濡れ性を得ること
ができたが一般的には交流の方が処理効率が良か
つた。交流の場合は第１図の試料台の付近にこれ
に沿つて環状低温プラズマが発生し、この部分で
は熱の影響が少なくまた処理むらなく同時に多数
のレンズを効果的に親水化処理することができ
た。直流の場合はカソード側の方が効率的に親水
化処理することができた。

実施例 ６ 電力（交流）２乃至4.5W、処理時間２乃至10
分間の範囲、ガス圧力約0.2Torrの条件において
メチルメタクリレート樹脂製コンタクトレンズの
親水化に及ぼすガスの種類の影響を調べた。ガス
は空気、酸素、窒素、アルゴン、低湿度空気、高
湿度空気等であり、いずれの場合においても濡れ
性の向上が見られた。しかし、長期的な濡れの耐
久性はガスの種類により差が見られた。特に酸素
を含有するガス、高湿度のガスが濡れ性およびそ
の耐久性の面で良好な結果を示した。

実施例 ７ 前記実施例にて得られた親水化処理コンタクト
レンズは乾燥により濡れ性の低下現象が見られる
が、低温プラズマ処理後、水に浸漬することによ
り安定化し、その後も水若しくはコンタクトレン
ズ用保存液等で保存することにより濡れ性が長期
に亘り持続した。なお、これら良好な濡れ性を示
したコンタクトレンズの光学的特性、その他のレ
ンズ特性は充分満足すべきものであつた。

比較例 同一の平面内に位置する平面状電極面を用い
ず、二つの電極面が互いに向かい合つている型の
プラズマ発生装置を用いたことのほかは実施例１
〜６のそれぞれと同一の条件にてメチルメタクリ
レート樹脂製コンタクトレンズの親水化処理を行
なつた。プラズマ発生装置が異なることのほかは
同一条件で行なつた実施例と比較例とを比較する
と、比較例の方が処理が過度になり易く最適処理
条件の範囲が狭いので条件、試料の位置によつて
効果にむらが生じた。また、充分な濡れ性が付与
されないままに熱の影響でレンズ表面が白濁化す
ることもあつた。

【図面の簡単な説明】

添附図面は本発明の方法に使用される装置の簡
略化した縦断面図である。 １０……中央部電極、１１……円形電極面、１
２……絶縁体、２０……周囲部電極、２１……環
状電極面、２４……試料台、４０……ベルジヤ
ー、５０……プラズマ発生空間、６０……電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 疎水性樹脂成形体を、希薄ガス中に於いてほ
   ぼ同一の平面内に位置する二つの平面状電極面に
   電圧を印加することにより発生する低温プラズマ
   で処理することを特徴とする疎水性樹脂成形体表
   面の親水化処理方法。 ２ 前記電圧が交流電源によるものである特許請
   求の範囲第１項に記載の疎水性樹脂成形体表面の
   親水化処理方法。 ３ 前記二つの平面状電極面が中央部の電極面と
   その周囲に位置する環状電極面とから成る特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載の疎水性樹脂
   成形体表面の親水化処理方法。 ４ 前記電圧が交流電源によるものであり、前記
   環状電極面上に発生する環状低温プラズマ内で前
   記疎水性樹脂成形体を処理する特許請求の範囲第
   ３項に記載の疎水性樹脂成形体表面の親水化処理
   方法。 ５ 前記希薄ガスが、空気または酸素である特許
   請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の
   疎水性樹脂成形体表面の親水化処理方法。 ６ 前記疎水性樹脂成形体がメチルメタクリレー
   ト重合体またはメチルメタクリレートを成分とす
   る共重合体である特許請求の範囲第１項乃至第５
   項のいずれかに記載の疎水性樹脂成形体表面の親
   水化処理方法。 ７ 前記疎水性樹脂成形体がコンタクトレンズで
   ある特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか
   に記載の疎水性樹脂成形体表面の親水化処理方
   法。