JPH03261911A

JPH03261911A - メタクリル系樹脂の加工方法

Info

Publication number: JPH03261911A
Application number: JP2062373A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Igari; 猪狩　正紘
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1991-11-21

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】［産業上の利用分野］本発明は光学材料の加工方法に関し、更に詳しくは、メ
タクリル系樹脂からなる光学材料の加工工程において、
予め該樹脂をほぼ吸水平衡に到達させ、しかる後に加工
することを特徴とするメタクリル系樹脂製の光学材料の
加工方法に関する。

［従来の技術］本質的に水媒体中で、または水媒体に接して使用される
光学製品はコンタクトレンズや眼内レンズ、角膜インレ
ーなどに代表される。

コンタクトレンズにはソフトコンタクトレンズとハード
コンタクトレンズがあり、それぞれ視力補正用具として
広く使用されている。このうちのハードコンタクトレン
ズには従来より本質的にポリメタクリル酸メチル（以下
ＰＭＭＡと略す）からなる材料を使用するものが広く使
用されているほか、酸素透過性ハードコンタクトレンズ
においてもＭＭＡが１構成戒分として使用されることが
多い（例えば特公昭５２−３３５０２号公報、特開昭５
５−１０２６１３号公報など）。

また、眼内レンズは白内障手術後に、除去した水晶体に
代わるレンズとして眼内に挿入するものであり、最近で
は多くの白内障手術時において、水晶体切除と同時に挿
入する方法が一般に行なわれている。この眼内レンズは
ＰＭＭＡからなるレンズ部分を有するものが圧倒的に多
く使用されていることが知られている（例えば特公昭５
２−４８８２４号公報、特開昭６０−３８４１１号公報
など）。

角膜インレーは、約Ｑ、５ｍｍの厚さのヒトの角膜の実
質部分に挿入される、視力補正を目的とする用具であり
、ＰＭＭＡからなるものも素材として挙げられている（
例えば特開平１−２４９０４８号公報など）。

これらの視力補正用の製品は、いずれも涙液、房水、角
膜実質といった主として水からなる媒体中において使用
されるものである。

しかるに、上述したこれらの視力補正用の製品・の製造
においては、重合されたメタクリル系樹脂を直接に切削
・研磨加工してこれらの製品とする方法、またはこのメ
タクリル系樹脂を空気などの気体中においてガラス転移
点付近の温度以上に加熱して機械的なひずみを除去した
後、切削・研磨加工してこれらの製品とする方法が採用
されている。

これらの方法による場合には、メタクリル系樹脂の含水
率はＯ１Ｏ〜０．６重量％程度となっており、水中での
平衡含水率（例えばＰＭＭＡの常温付近での平衡含水率
は２．５〜３、ＯＩ量％である）よりはかなり低くなっ
ている。

【発明が解決しようとする課Ｍ］これらのメタクリル系樹脂製品が涙液、房水、角膜組織
などの実質的に水系の媒体中で使用されると、たとえば
２ケ月といった長時間経過後には、２．０〜３．５重量
％の平衡水分率に達することになる。このために切削・
研磨直後の厳密な寸法に対して１．僅かではあるが狂い
が生じる。また、ある場合には、滅菌または消毒の目的
のために水に浸漬して加熱したり、水蒸気にさらされる
ことがある。この場合には水と熱との相乗作用によりＰ
ＭＭＡが例えば数分という短時間内に平衡水分率に到達
し、かつ機械的ひずみの開放が行なわれる。その結果と
して切削・研磨直後の厳密な寸法に対して、僅かまたは
かなり大きな狂いが生じることになる。また、ひずみが
不均一な場合や方向性がある場合には方向による狂いの
度合いが異なり、そのために光学的な均一性が失われる
という問題がある。

使用中に寸法の狂いが生じたり、光学的に不均一になる
ことは光学製品においては致命的であり、従って本発明
の目的は、使用中に寸法の狂いや光学的な不均一を生じ
ない光学材料の加工方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段］本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ね、本
発明に至ったものである。即ち本発明は、本質的に水媒
体中で、または水媒体に接して使用されるメタクリル系
樹脂からなる光学材料の加工、工程において、予め該樹
脂をほぼ吸水平衡に到達させ、しかる後に成形、もしく
は切削及び／または研磨することを特徴とするメタクリ
ル系樹脂からなる光学材料の加工方法である。

ここでメタクリル系樹脂とはメタクリル酸メチル（以下
ＭＭＡと略す）を主構成成分とする樹脂であり、ＭＭＡ
のみの重合物であってもよいし、共重合成分として架橋
剤や親木性モノマーやオリゴマー、その他のモノマーや
オリゴマーなどを含んでなる混合物の重合体であっても
よい。特に架橋剤については長時間の使用に耐えるため
に含有されていることが望ましい。

架橋剤の種類としては例えば、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、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリ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アクリレート、
テトラデカエチレングリコールジメタクリレート、テト
ラデカエチレングリコールジアクリレート、アリルメタ
クリレート、アリルアクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、１．３−ブタンジオールジメタクリレー
ト、１．３−ブタンジオールジアクリレー）−，１，４
−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジ
オールジアクリレート、１．６−ヘキサンジオールジメ
タクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト。

１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１゜９−ノ
ナンジオールジアクリレート、１．１０−デカンジオー
ルジメタクリレート、１．１０−デカンジオールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート、２．２’−ビ
ス［ｐ−（γ−メタクリロキシーβ−ヒドロキシプロポ
キシ）フェニル］プロパンなどが挙げられる。

親木性モノマーの例としては例えば、メタクリル酸、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、Ｎ−ビニルピロリドン、ジメチルア
クリルアミドなどが挙げられる。

その他のモノマーの例としては例えば、メチルアクリレ
ート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレ
ート、シクロヘキシルメタクリレートなどのアルキル（
メタ）アクリレート類、２゜２．２−トリフルオロエチ
ルメタクリレート、２゜２．２−トリフルオロエチルア
クリレート、２゜２．３，３，４，４，５．　５．　６
，６，７．７−ドゾカフルオロヘブチルメタクリレート
などのフッ化アルキル（メタ）アクリレート類、アルキ
ルイタコネート類、ビス−２，２，２−）−リフルオロ
エチルイタコネートなどのフッ化アルキルイタコネート
類、アルキルフマレート類、ｔ−ブチル−（２，２，２
−トリフルオロ−１−トリフルオロメチル）エチルフマ
レートやイソプロピル−（１゜１．２．２−テトラヒド
ロパーフルオロ）オクチルフマレートなどのフッ化アル
キルフマレート類、メチルビス（トリメチルシロキシ）
シリルプロピルメタクリレート、トリス（トリメチルシ
ロキシ）シリルプロピルメタクリレートなどのシリコー
ン（メタ）アクリレート類、スチレン類、ペンタフルオ
ロスチレンなどの含フツ素スチレン類、有機酸ビニル類
などが挙げられる。

ＭＭＡ以外のこれら架橋剤や親木性モノマーその他のモ
ノマーは各々全体のＯ〜４０重量％程度を添加すること
が行なわれる。また添加剤として染料や顔料などの着色
剤を加えることも行なわれる。

このような架橋剤、親木性モノマーなどを含むメタクリ
ル系樹脂でも主成分としてＭＭＡを含有するため、通常
、常温付近においては１〜４％重量の平衡含水率を有す
る。

このようなメタクリル系樹脂を使用して本発明を実施す
るには、予めアニーリングといわれる熱処理を施して機
械的なひずみを除去しておくことが望ましい。次いで、
該メタクリル系樹脂を目的物の形状に適した大きさに細
断する。

次に該メタクリル系樹脂を平衡含水率まで吸水させるに
は、具体的には水に浸漬して加熱する方法や、高圧や低
圧のスチームと接しせしめることにより吸水させるなど
の方法によれば簡単に行ない得る。浸漬させる水は本質
的に水であればよく、木取外の成分として例えば塩類、
界面活性剤のような助剤を含んでいてもよい。勿論、逆
に全体を予め平衡含水率に到達させた後に細断する方法
を採用してもよい。

また、吸水させるための温度は、当然、低ければ平衡に
到達するのにより長時間を要する。例えば水中に浸漬す
る場合では、厚さ２〜３ｍｍの材料では室温で２〜３力
月かかるが、１２０℃では数時間以内でほぼ平衡に達す
る。

これらの方法の中でも、通常は対象となる樹脂材料を水
中に浸漬し、該メタクリル系樹脂材料のガラス転移点よ
りも３０℃低い温度以上に加熱処理してほぼ吸水平衡に
到達させる加工方法が操作性と時間の面から好ましい。

平衡含水率はメタクリル系樹脂を溝底する成分によって
多少異なるが、前述した通り通常は２゜０〜３．５重量
％である。平衡含水率の測定は、吸水操作前後の重量を
測定して比較することによって簡単に確認することがで
きる。

このようなメタクリル系樹脂は含水平衡状態においてポ
リ−２−ヒドロキシエチルの場合のようなゲル状態では
なく、堅い固体状態であるので通常の切削・研磨による
加工が可能である。

平衡含水率に到達させたメタクリル系樹脂を加工する場
合、加工中の寸法変化を防止する点で、周囲の湿度は高
い方がよく、相対湿度６０％以上にすることが好ましい
。また、各工程の待ち時間の間の中間製品及び製品は水
中に保存することが望ましい。

かくして得られた製品は普通、水中に保管されるが、水
蒸気滅菌などの操作を加えてももはや変形することは殆
どない。また、コンタクトレンズや眼内レンズなどとし
て長時間使用しても寸法の狂いや光学的な不均一性をほ
とんど生じることもない。

［実施例］次に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらにより何ら制限されるものではない。

実施例中、１部」はすべて重量部を表わす。

実施例１エチレングリコールジメタクリレート３．６部とＭＭＡ
９６．４部からなるＰＭＭＡ樹脂（ガラス転移点１１２
°Ｃ）を直径１２．７ｍｍ、高さ４ｍｍの円柱状に加工
した。次にこれをビーカー中の蒸留水に浸漬した状態で
オートクレーブ型滅菌器中で１２０’Ｃに５時間放置し
た。

放冷後、このＰＭＭＡ樹脂を取り出して重量を測定した
ところ２．８％の増加が認められた。

次にこのＰＭＭＡ樹脂から相対湿度７０％の雰囲気下で
切削・研磨法によりベースカーブ７゜５０ｍｍ、パワー
−３，００、直径８．８ｍｍのコンタクトレンズを作製
した。

このレンズのベースカーブの測定をナイツ社のコンタク
トゲージＣＧＸ４型で精密に実施したところ、縦、横、
斜めともに７．５０ｍｍであった。

該コンタクトレンズを１０ｍ１バイアルビンに入れ、生
理食塩水８ｍｌを加えてシールした。

これを再びオートクレーブ型滅菌器中で１２０℃に２時
間放置した。放冷後、再びコンタクトレンズを検査した
ところ、パワー−３，００、直径８．８ｍｍでベースカ
ーブは縦、横、斜めともに７．５０ｍｍであり、変化し
ていないことが確認された。

比較例１エチレングリコールジメタクリレート３．６部とＭＭＡ
９６．４部からなるＰＭＭＡ樹脂を直径１２．７ｍｍ、
高さ４ｍｍの円柱状に加工した。次にこのＰＭＭＡ樹脂
から切削・研磨法によりベースカーブ７．９２ｍｍ、パ
ワー−３゜００、直径８゜８ｍｍのコンタクトレンズを
作製した。

このレンズのベースカーブの測定をナイツ社のコンタク
トゲージＣＧＸ４型で精密に実施したところ、縦、横、
斜めともに７．９２ｍｍであった。

これをオートクレーブ型滅菌器中で１２０℃に２時間放
置した。放冷後、再びコンタクトレンズを検査したとこ
ろ、パワー−３、ＯＯ１直径８．８ｍｍであったが、ベ
ースカーブは縦７゜９５ｍｍ、横８．０４ｍｍであり、
変化が認められた。

実施例２トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリ
レート４０部、エチレングリコールジメタクリレート５
部及びＭＭＡ５５部からなるメタクリル系樹脂（ガラス
転移点９０℃）を相対湿度７０％の雰囲気下で直径１２
．７ｍｍ、高さ４ｍｍの円柱状に加工した。次にこれを
ビーカー中の蒸留水に浸漬した状態でオートクレーブ型
滅菌器中で１２０’Ｃに５時間放置した。

放冷後、このメタクリル系樹脂を取り出して重ｌを測定
したところ１．３％の増加が認められた。次にこのメタ
クリル系樹脂から切削・研磨法によりベースカーブ７．
８５ｍｍ、パワー−２，２５、直径Ｆ３．８ｍｍのコン
タクトレンズを作製した。

このレンズのベースカーブの測定をナイツ社のコンタク
トゲージＣＧＸ４型で精密に実施したところ、縦、横、
斜めともに７．８５ｍｍであった。

これを再びオートクレーブ型滅菌器中で１２０℃に２時
間放置した。放冷後、再びコンタクトレンズを検査した
ところ、パワー−２，２５、直径８．８ｍｍのコンタク
でベースカーブは縦、横、斜めともに７．８５ｍｍであ
り、変化していないことが確認された。

比較例２実施例２においてオートクレーブ処理だけを省略して同
様の方法により実施例２と同一規格のコンタクトレンズ
を作製した。このレンズのベースカーブは縦、横、斜め
ともに７．８５ｍｍであった。

これをオートクレーブ型滅菌器中で１２０℃に２時間放
置した。放冷後、再びコンタクトレンズを検査したとこ
ろ、ベースカーブは縦７．８８ｍｍ、横７．９１ｍｍで
あり、変化が認められた。

実施例３実施例１と同様の方法により実施例１と同一規格のコン
タクトレンズを作製した。このレンズはパワー−３，０
０，直径８．８ｍｍでベースカーブは縦、横、斜めとも
に７．５０ｍｍであった。

これを９０日間室温に放置した後、再びコンタクトレン
ズを検査したところ、パワー−３，００、直径８．８ｍ
ｍでベースカーブは縦、横、斜めともに７．５０ｍｍで
あり、変化していないことが確認された。

比較例３実施例１において円柱状樹脂のオートクレーブ処理だけ
を省略して同様の方法により実施例１と同一規格のコン
タクトレンズを作製した。

このレンズのベースカーブは縦、横、斜めともに７．５
０ｍｍであった。

これを９０日間室温に放置した後、再びコンタクトレン
ズを検査したところ、パワー−３，００、直径８．８ｍ
ｍでベースカーブは縦７．５３ｍｍ、横７．６１ｍｍで
あり、変化が認められた。

［発明の効果］本発明のメタクリル系樹脂の加工方法は、厳密な寸法安
定性が要求される光学製品を製造する上で有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

本質的に水媒体中で、または水媒体に接して使用される
、メタクリル系樹脂からなる光学材料の加工において、
予め該樹脂をほぼ吸水平衡に到達させ、しかる後に成形
、もしくは切削及び／または研磨することを特徴とする
メタクリル系樹脂からなる光学材料の加工方法。