JPH039444B2 - - Google Patents

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JPH039444B2
JPH039444B2 JP58046138A JP4613883A JPH039444B2 JP H039444 B2 JPH039444 B2 JP H039444B2 JP 58046138 A JP58046138 A JP 58046138A JP 4613883 A JP4613883 A JP 4613883A JP H039444 B2 JPH039444 B2 JP H039444B2
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siloxane
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dimethylsiloxane
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Shii Aakuruzu Barii
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PETORAACHI SHISUTEMUZU Inc
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • G02B1/043Contact lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンタクトレンズの製造に有用なア
クリル系樹脂とシロキサン−カーボネート及びシ
ロキサン−スチレン共重合体よりなる群から選ば
れるシロキサン共重合体との混合物(アロイ)に
関する。特に、本発明は、ポリメタクリル酸メチ
ル(PMMA)のようなアクリル系樹脂とジメチ
ルシロキサン−ビスフエノールAカーボネート又
はジメチルシロキサン−α−メチルスチレンブロ
ツク共重合体のようなシロキサン共重合体との混
合物に関する。
ポリメタクリル酸メチルや類似のアクリル系樹
脂は、これらが透明性、可撓性、寸法安定性及び
耐久性も含めて模範的な性質の組合せを与えるた
めに、コンタクトレンズを製造するのにしばしば
用いられる。しかしながら、これらの材料から作
られたコンタクトレンズの酸素透過性は、目の組
織がその酸素要求量の幾分かを大気との直接的な
接触により得るので、しばしば角膜水腫を生じる
結果となる。その結果、かなりの人がポリアクリ
レート系のレンズを満足して着装することができ
ない。いずれの場合も、このようなポリアクリレ
ート系レンズの長期着装は奨められない。
現在市販されている最もソフトなレンズ系の高
い透過性はこの欠点を補い得るけれども、乱視の
矯正力も含めて視力の正確さが犠牲にされる。ま
た、いわゆるヒドロゲルの寸法安定性は劣つてい
る。コンタクトレンズの酸素透過性を取扱う優秀
な文献は、1981年10月22日にルイジアナ州ニユー
オリンズ市で交付され、コンタクトレンズ製造者
協会より発行されたRobert B.Mandell氏の「角
膜の生理学及び透過性材料」である。これらの材
料のごとく最近のレブユーは、Refojo F.氏によ
る「眼科学における生体材料の現況」〔Survey
of Ophthalmology26:5、p257〜265(1982年3
−4月号)〕である。
また、アクリル系樹脂の酸素透過性を増大させ
るために共重合体にメタクリレート単量体を含有
する各種のシロキサンを配合することが示され
た。米国特許第3808178号、4139513号、4139692
号及び4152508号がこの方法を示している。コン
タクトレンズ用のメタクリレートシリコーンの使
用がBarry C.Arkles(本発明者)氏により「医療
器具用の新世代シリコーン」〔Medical Device
& Diagnostic Industry 、No.4(1981年4
月)、Camon Communications社〕に報告されて
いる。
ここに、アクリル系樹脂とシロキサン共重合体
との混合物、即ちアロイよりなる新規組成物が見
出された。この組成物は、これがアクリル系樹脂
の酸素透過性を高めるので、コンタクトレンズの
製作に特に有用である。特に好ましい混合物は、
ポリメタクリル酸メチルとジメチルシロキサン−
ビスフエノールAカーボネート共重合体との混合
物及びポリメタクリル酸メチル又はメタクリル酸
メチル−アクリル酸エチル共重合体とジメチルシ
ロキサン−α−メチルスチレンブロツク共重合体
との混合物を包含する。
本発明の混合物は、優れた光学的、機械的及び
酸素透過特性を持つている。これらの混合物は、
溶融加工期間中は均質的に挙動し、微小ブロツク
の相分離は認められない。
本発明で用いられるシリコンポリカーボネート
(シロキサン−カーボネート)共重合体は、下記
の一般構造式を有する。
記号m及びnはそれぞれカーボネート及びシロ
キサン部分の反復単位の数を示す。
また、本発明で用いられるシロキサン−スチレ
ン共重合体は、ジメチルシロキサン−α−メチル
スチレン共重合体については次の構造式により例
示される。
記号m′及びn′はそれぞれスチレン及びシロキサ
ン部分の反復単位の数を示す。
ランダム共重合体を用いることができるが、ブ
ロツク共重合体が一般に好ましい。共重合体は、
下記の配置を有することができる。ここで、X及
びYは2種の異なる重合性部分を表わす。
ランダム共重合体 XXYYYXYXYYYXXXXY ブロツク共重合体 XXX−YYY−XXX−YYY; XX−XXY−YYXX−XXYY−YY 交互共重合体 XYXYXYXYXYXY グラフト共重合体 XXXXXXX Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y ブロツク共重合体は、共重合体を形成する2種
の単量体のそれぞれの連続(必らずしも同等でな
い)の交互配置からなる。ランダム共重合体は、
一般に単量体の性質の中間である性質を示すのに
対して、ブロツク共重合体は単量体のそれぞれの
性質を示す傾向がある。
シロキサン部分からシリコンポリカーボネート
共重合体のビスフエノールAカーボネート部分へ
の移行部は、直接フエノール酸素を介していてよ
い。ブロツク共重合体においては、移行部は、ビ
スフエノールAブロツクの重合中にホスゲンと反
応するカルボキシプロピル又はアミノプロピル末
端シロキサンからのものであつてよい。これらの
材料は、Noshay&McGrath氏により「Block
Copolymers」(Wiley Publishers社、1978年)
に記載されている。
本発明の重要な要素は、下記の必須の特性を有
するブロツク共重合体の慎重な選定と合成であ
る。ブロツク共重合体の屈折率は基材アクリル系
樹脂の屈折率と密接に整合しなければならず、或
いはアロイはしばしば透明よりはむしろ半透明で
ある。また、溶融物のレオロジーは基材アクリル
系樹脂のものと比較的近似していなければならな
い。さらに共重合体のブロツクの大きさは、巨大
領域の形成を除去するためには比較的小さくなけ
ればならない。また、ブロツク共重合体は、高い
酸素透過性を有しなければならない。本発明のス
チレン−シロキサン共重合体の透過性は250〜400
×10-10cm3(STP)cm/cm2S(cmHg)であるが、
アクリル系樹脂は0.5〜1.5×10-10cm3(STP)cm/
cm2S(cmHg)である。
シロキサン部分からシリコンポリスチレン共重
合体のスチレン部分への移行部は、直接骨格炭素
を介してけい素にいつてもよい。また、移行は骨
格炭素からけい素に結合した酸素に行われてもよ
い。或いは、シロキサンをスチレンのベンゼン環
にグラフト化することができる。これらの材料
は、上述のNoshay氏他の「Block Copolymers」
に記載されている。本発明に用いられる好ましい
ブロツク共重合体は、Saam・Fearonの米国特許
第3665052号に記載されている。
ポリメタクリル酸メチルは、本発明に用いるこ
とができるアクリル系樹脂の一例である。線状で
光学用等級の熱可塑性ポリメタクリル酸メチルを
用いるのが好ましいが、共重合体及び架橋等級の
ものも用いることができる。典型的な単量体とし
ては、アクリル酸エチル、メタクリル酸、アクリ
ル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸シクロ
ヘキシル、イタコン酸ジメチル及びメタクリル酸
トリル(トリメチルシロキシ)プロピルが含まれ
る。非ホモ重合体材料を用いる主な理由として
は、屈折率の変更、湿潤性の増大及び寸法安定性
の向上があげられる。
本発明の混合物又はアロイのシロキサン−カー
ボネート共重合体成分は、全混合物の約0.5〜約
50重量%、好ましくは約2.0〜約20.0重量%をな
す。
本発明の混合物又はアロイのシロキサン−スチ
レン共重合体成分は、全混合物の約0.5〜約65重
量%、好ましくは約2〜約40重量%をなす。
本発明を下記の実施例によりさらに例示する。
なお、下記の実施例にて酸素透過率は等価酸素
百分率(EOP)により評価した。このEOPとは、
眼が消費する酸素の量を基準とした酸素透過率の
相対的尺度である。眼が空気と直接接している場
合のEOPを21%とし、眼が非透過性の物質と接
している場合には空気の透過は0であり、したが
つてEOPは0%とする。本明細書における空気
透過率であるEOPはこれらの値を基準とした相
対値である。
例 1 メタクリル酸メチルホモ重合体(即ち、
Plexiglas VM100、ロームアンドハース社製)
を10重量%のジメチルシロキサン50〜55%−ビス
フエノールAカーボネートブロツク共重合体(即
ち、共重合体は50〜55%のジメチルシロキサン単
位を含有した)と混合した。共重合体の分子量
は、約15000〜25000の範囲内にあつた。ジメチル
シロキサン単位のDP(重合度)は、4よりも大で
あつた(即ち、nは前述の式において4よりも大
であつた)。この材料を予備乾燥し、次いで単軸
スクリユーの通式型押出機において425〜460〓の
シリンダー温度で溶融混合した。押出物を空冷
し、1/8inのペレツトに切断した。得られたペレ
ツト状混合物を次いで成形した。この混合物は下
記の性質を示した。
吸水率、24時間 0.75% 曲げ強さ 10000psi 曲げ弾性率 370000psi アイゾツト衝撃強さ ノツチあり 0.3ft−lb−in ノツチなし 1.7ft−lb−in 屈折率 1.49 上記の重合体混合物からコンタクトレンズを成
形した。等価酸素百分率(EOP)は次のように
決定された。
0.25mmレンズ 7.7% 0.10mmレンズ 10.0% (空気のEPOは21%) 例 2 ジメチルシロキサン−ビスフエノールAカーボ
ネートブロツク共重合体を温い塩化メチレンにそ
れ以上溶解しなくなるまで添加することによつ
て、ジメチルシロキサン−ビスフエノールAカー
ボネートブロツク共重合体の濃塩化メチレン溶液
を調製した。この濃溶液をメタクリル酸メチルと
エチレングリコールジメタクリレートとの混合物
に添加した。次いで塩化メチレンを蒸発させてそ
れぞれの成分の5:94:1混合物とした。この混
合物を窒素でパージした。重合を触媒、即ちt−
ブチルペルオキシネオデカノエートを用いて50℃
で開始させた。剛くて光学的に透明な寸法安定性
の重合体混合物が形成された。この混合物は、メ
タクリレート部分が架橋結合したアロイであつ
た。EOPは0.25mmレンズについて3%であつた。
例 3 メタクリル酸メチル−アクリル酸エチル共重合
体(即ち、Plexiglass V811、ロームアンドハー
ス社製)を5重量%のジメチルシロキサン60%−
α−メチルスチレン36%−p−t−ブチルスチレ
ン4%ブロツク共重合体(即ち、共重合体は60重
量%のジメチルシロキサン単位を含有した)と混
合した。共重合体の分子量は、約75000〜120000
の範囲内にあつた。ジメチルシロキサン単位の
DP(重合度)は4よりも大きかつた。(即ち、n
は前述の式において4よりも大であつた)。この
材料を予備乾燥し、次いで二軸スクリユーの通気
型押出器において425〜460〓のシリンダー温度で
溶融混合した。押出物を空冷し、1/8inのペレツ
トに切断した。生じたペレツト状混合物をタンプ
リングし、次いで成形した。この混合物は下記の
性質を示した。
吸水率、24時間 0.75% 曲げ強さ 10800psi 曲げ弾性率 370000psi アイゾツト衝撃強さ ノツチあり 0.3ft−lb−in ノツチなし 1.7ft−lb−in 屈折率 1.49 上記の重合体混合物からコンタクトレンズを成
形した。等価酸素百分率(EOP)は次のように
決定された。
0.15mmレンズ 2.0% (空気のEOPは21%) 例 4 混合物中のシロキサン−スチレン共重合体の濃
度が30重量%であることを除いて、例1の条件下
で第二の押出物を製造した。透明度を向上させる
ために、この系は押出後にタンプリングし、そし
て再び押出した。成形物は8000psiの引張り強さ
を有した。0.1mmレンズは7〜9%のEOPを有し
た。
例 5 メタクリル酸エチル10%−メタクリル酸メチル
90%のランダム共重合体とジメチルシロキサン75
%−α−メチルスチレン22%−スチレン3%より
なるブロツク共重合体を、例1におけるようにし
て、19:1の比で配合した。0.15mmレンズのEOP
は2.5%であつた。
本発明をいくつかの実施例を示したが、本発明
の範囲内で多くの変更をなし得るであろう。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 約99.5〜約50重量%のアクリル系樹脂と約
    0.5〜約50重量%のシロキサン−カーボネート共
    重合体との混合物よりなる透明光学レンズ製作用
    組成物。 2 シロキサン−カーボネート共重合体がブロツ
    ク共重合体である特許請求の範囲第1項記載の組
    成物。 3 シロキサン−カーボネート共重合体がジメチ
    ルシロキサン−ビスフエノールAカーボネート共
    重合体である特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。 4 ジメチルシロキサンが共重合体の約50〜約55
    重量%を占める特許請求の範囲第3項記載の組成
    物。 5 アクリル系樹脂がポリメタクリル酸メチルで
    ある特許請求の範囲第1項記載の組成物。 6 シロキサン−カーボネート共重合体が該混合
    物の約2〜約20重量%を占める特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 7 約99.5〜約35重量%のアクリル系樹脂と約
    0.5〜約65重量%のシロキサン−スチレン共重合
    体との混合物よりなる透明光学レンズ製作用組成
    物。 8 シロキサン−スチレン共重合体がブロツク共
    重合体である特許請求の範囲第7項記載の組成
    物。 9 シロキサン−スチレン共重合体がジメチルシ
    ロキサン−α−メチルスチレン共重合体である特
    許請求の範囲第7項記載の組成物。 10 ジメチルシロキサンが共重合体の約60重量
    %を占める特許請求の範囲第9項記載の組成物。 11 アクリル系樹脂がメタクリル酸メチル−ア
    クリル酸エチル共重合体である特許請求の範囲第
    7項記載の組成物。 12 シロキサン−スチレン共重合体が該混合物
    の約2〜約40重量%を占める特許請求の範囲第7
    項記載の組成物。 13 共重合体がジメチルシロキサン−α−メチ
    ルスチレン−p−t−ブチルスチレン共重合体で
    ある特許請求の範囲第7項記載の組成物。 14 共重合体がジメチルシロキサン−α−メチ
    ルスチレン−スチレン共重合体である特許請求の
    範囲第7項記載の組成物。
JP58046138A 1982-03-22 1983-03-22 ポリアクリレ−ト樹脂とシロキサン共重合体との混合物 Granted JPS58201838A (ja)

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US360525 1982-03-22
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