JPH0551417A - フツ素含有共重合体 - Google Patents

フツ素含有共重合体

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JPH0551417A
JPH0551417A JP24253691A JP24253691A JPH0551417A JP H0551417 A JPH0551417 A JP H0551417A JP 24253691 A JP24253691 A JP 24253691A JP 24253691 A JP24253691 A JP 24253691A JP H0551417 A JPH0551417 A JP H0551417A
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JP
Japan
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fluorine
hydrocarbon group
oxygen permeability
structural unit
represented
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JP24253691A
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English (en)
Inventor
Naohiko Uchiumi
直彦 内海
Mitsuo Matsumoto
光郎 松本
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記の一般式 【化1】 (式中、R1およびR2はそれぞれ炭化水素基を表す)で
示される構造単位(A)の1種または2種以上、および
下記の一般式 【化2】 (式中、R3およびR4はそれぞれフッ素原子で置換され
ていてもよい炭化水素基を表し、かつR3およびR4の少
なくとも一方は少なくとも3個のフッ素原子で置換され
た炭化水素基を表し、Xは水素原子またはトリフルオロ
メチル基を表す)で示される構造単位(B)の1種また
は2種以上からなり、構造単位(A)/構造単位(B)
のモル比が10/90ないし90/10の範囲にあるフ
ッ素含有共重合体。 【効果】 高い酸素透過性を有し、特にコンタクトレン
ズ用素材として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なフッ素含有共重
合体に関する。本発明により提供されるフッ素含有共重
合体は、透明性、酸素透過性、耐汚染性に優れており、
高酸素透過材料として有用である。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリメタクリレートを主成分とす
る組成物からなるコンタクトレンズが実用化されてい
る。このポリメタクリレートは透明性、光学的性能、力
学特性に優れるといった大きなメリットがあるものの、
酸素透過性に問題がある。このような酸素透過性に劣る
素材からなるコンタクトレンズを装着することは眼球へ
の酸素供給の障害となり易く、長時間装着を行うと充
血、浮腫およびその他の角膜障害を引き起こすことが多
かった。
【0003】メタクリル酸エステル系重合体の酸素透過
性を改善するために、単量体分子内に多量のフッ素原子
やケイ素原子を導入することが試みられ、例えばイタコ
ン酸ジエステル分子内にフッ素原子またはオリゴシロキ
サン結合を導入したフルオロアルキルイタコネート系単
量体またはオリゴシロキサニルイタコネート系単量体と
メタクリル酸エステル系単量体との共重合体からなるコ
ンタクトレンズが提案されている(特開昭60−320
22号公報、特開昭62−92914号公報および特開
昭63−210115号公報参照)。
【0004】しかしながら、オリゴシロキサニルイタコ
ネート系単量体を含む共重合体は、従来のポリメチルメ
タクリレート(PMMA)などのポリメタクリレートに
比べ酸素透過性は改善されているが、充分ではなく、さ
らに酸素透過性の改善が求められている。また、オリゴ
シロキサニルイタコネート系単量体を含む共重合体は耐
汚染性においても満足できるものではない。
【0005】上記の共重合体の酸素透過性を改善し、し
かも耐汚染性を改善するために、汚染の原因と考えられ
るケイ素原子を含まない重合体である、フッ素原子で置
換されたメタクリル酸エステルとフッ素原子で置換され
たイタコン酸エステルよりなる共重合体を素材とするコ
ンタクトレンズが提案されている(特開昭63−210
115号公報参照)。しかしながら、この共重合体は酸
素透過性、耐汚染性は改善されているが、酸素透過性に
ついてはまだ充分ではなく、また原料化合物としていず
れもフッ素原子で置換された単量体を用いるために、コ
スト的にも満足できるものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、従来の
酸素透過材料、とくにコンタクトレンズ用素材が上記の
状況にあることを認識し、酸素透過性に優れ、高価なフ
ッ素含有単量体含量の少ない酸素透過材料について鋭意
検討を行った結果、フッ素原子で置換されたイタコン酸
エステル誘導体とフッ素原子で置換されていないイタコ
ン酸エステル誘導体を適当な割合で組み合わせることに
より得られる成形体はコンタクトレンズとして実用可能
な力学物性、熱的物性を有し、かつ優れた酸素透過性を
有することを見い出した。
【0007】本発明の目的は、力学物性および熱的物性
が高酸素透過材料とりわけコンタクトレンズとして実用
可能なレベルにあり、酸素透過性に優れた素材を与える
新規なフッ素含有イタコン酸ジエステル系共重合体を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、下記の一般式(I)
【0009】
【化3】
【0010】(式中、R1およびR2はそれぞれ炭化水素
基を表す)で示される構造単位(A)の1種または2種
以上、および下記の一般式(II)
【0011】
【化4】
【0012】(式中、R3およびR4はそれぞれフッ素原
子で置換されていてもよい炭化水素基を表し、かつR3
およびR4の少なくとも一方は少なくとも3個のフッ素
原子で置換された炭化水素基を表し、Xは水素原子また
はトリフルオロメチル基を表す)で示される構造単位
(B)の1種または2種以上からなり、構造単位(A)
/構造単位(B)のモル比が10/90ないし90/1
0の範囲にあるフッ素含有共重合体を提供することによ
って達成される。
【0013】構造単位(A)は対応する一般式(I′)
【0014】
【化5】
【0015】(式中、R1およびR2はそれぞれ前記定義
のとおりである)で示されるイタコン酸ジエステル系単
量体から誘導される。
【0016】上記の一般式(I)および(I′)におい
てR1およびR2がそれぞれ表す炭化水素基は分岐鎖を含
んでいてもよく、炭素原子数1ないし20を有するもの
が好ましく、炭素原子数1ないし10を有するものがよ
り好ましい。このような炭化水素基としては例えば次の
基を挙げることができる。
【0017】
【化6】
【0018】これらの炭化水素基のうち、特にイソプロ
ピル基、ターシャリーブチル基、ネオペンチル基および
シクロヘキシル基(これを本明細書においてC6H11で
表示する)が好ましい。
【0019】一般式(I′)で示されるイタコン酸ジエ
ステル系単量体のうち、好ましい単量体を次に示す。
【0020】
【化7】
【0021】これらのイタコン酸ジエステル系単量体の
うち、特に好ましい単量体を次に示す。
【0022】
【化8】
【0023】また、構造単位(B)は対応する一般式
(II′)
【0024】
【化9】
【0025】(式中、R3、R4およびXはそれぞれ前記
定義のとおりである)で示されるフッ素含有イタコン酸
ジエステル系単量体から誘導される。
【0026】上記の一般式(II)および(II′)に
おいてR3およびR4がそれぞれ表すフッ素原子で置換さ
れていてもよい炭化水素基および少なくとも3個のフッ
素原子で置換された炭化水素基は、炭素原子数1ないし
20を有するものが好ましく、炭素原子数1ないし10
を有するものがより好ましい。フッ素原子で置換されて
いない炭化水素基としては例えば前記の一般式(I)お
よび(I′)においてR1およびR2がそれぞれ表す炭化
水素基が挙げられ、またフッ素原子で置換された炭化水
素基としては少なくとも3個のフッ素原子で置換された
炭化水素基が好ましい。
【0027】このような少なくとも3個のフッ素原子で
置換された炭化水素基としては例えば次の基を挙げるこ
とができる。 −CF3、−CF2CF3、−CF2CF2H、−CH2CF
2CF3、−(CF2)3CF2H、−CH2(CF2)3CF
3、−CH2(CF2)5CF3、−CH2(CF2)7C
F3、−CH2(CF2)9CF3、
【0028】これらのフッ素置換炭化水素基のうち、特
に−(CF2)3CF2H、−CH2(CF2)3CF3、−
CH2(CF2)5CF3、−CH2(CF2)7CF3および
−CH2(CF2)9CF3が好ましい。
【0029】一般式(II′)で示されるフッ素含有イ
タコン酸ジエステル系単量体のうち、好ましい単量体を
次に示す。
【0030】
【化10】
【0031】これらのフッ素含有イタコン酸ジエステル
系単量体のうち、特に好ましい単量体を次に示す。
【0032】
【化11】
【0033】本発明のフッ素含有共重合体は構造単位
(A)と構造単位(B)とを前者/後者のモル比が10
/90ないし90/10の範囲で含む。構造単位(A)
と構造単位(B)のモル比は20/80〜80/20の
範囲が好ましく、30/70〜70/30の範囲がより
好ましい。
【0034】構造単位(A)の割合が10モル%未満で
は、コンタクトレンズとして実用可能な力学物性を有す
る成形体が得られず、また90モル%を越える場合には
該共重合体の酸素透過性が劣るので好ましくない。
【0035】構造単位(B)の割合が10モル%未満で
は、該共重合体の酸素透過性が低下し、また90モル%
を越える場合には、コンタクトレンズとして実用可能な
力学物性を有する成形体が得られないので好ましくな
い。
【0036】上記のフッ素含有共重合体は構造単位
(A)の1種または2種以上および構造単位(B)の1
種または2種以上のみから成っていてもよいし、これら
の構造単位に加えて酸素透過体としての性能を損ねない
範囲内で他の共重合成分、例えば、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、テト
ラ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、トリメチロールプロパントリメタクリレート
などの多官能性単量体から誘導される構造単位を任意の
割合で含むこともできる。
【0037】本発明のフッ素含有共重合体は、一般式
(I′)で示されるイタコン酸ジエステル系単量体およ
び一般式(II′)で示されるフッ素含有イタコン酸ジ
エステル系単量体、必要に応じて他の共重合成分からな
る単量体混合物を重合開始剤の存在下に重合反応させる
ことにより製造することができる。重合開始剤のうち
で、熱重合用ラジカル開始剤として、アゾビスイソブチ
ロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、
ジメチルアゾビスイソブチレート、アゾビスジメチルバ
レロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブ
チルパーオキサイドなどを使用することができる。
【0038】熱重合の際の温度は40ないし100℃の
範囲が好ましく、50ないし80℃の範囲がより好まし
い。また、重合に要する時間は1ないし100時間の範
囲が好ましく、2ないし40時間の範囲がより好まし
い。
【0039】本発明のフッ素含有共重合体の分子量は、
高酸素透過材料を目的とする場合には、通常はゲルパー
ミエイションクロマトグラフィーにより求めた数平均分
子量(ポリスチレン換算)が、10000〜30000
0の範囲であることが好ましく、100000〜250
000の範囲であることがより好ましい。
【0040】重合条件によっては分子量測定のための溶
媒に溶解せず、分子量が測定できない共重合体が得られ
ることもあるが、そのような共重合体も本発明に含まれ
る。
【0041】また、本発明のフッ素含有共重合体の示差
走査熱量計(DSC)で測定したガラス転移温度(T
g)は40ないし200℃の範囲であることが望まし
い。
【0042】本発明のフッ素含有共重合体から得られる
成形体は酸素透過性に優れており、35℃における酸素
透過係数(DK値:単位 10-10cc(STP)cm/cm2
・sec・cmHg)は通常30以上である。より優れた
酸素透過性を有するものの酸素透過係数は50以上であ
り、特に優れた酸素透過性を有するものの酸素透過係数
は70以上である。ここで、酸素透過係数は均質の薄い
フイルム試片(厚み:200〜400μm)について製
科研式のフイルム酸素透過率計を用いて測定した。この
技法は、35℃の酸素飽和純水中において、酸素電極の
先に固定したフイルムを透過した酸素量を、還元電流の
変化量として測定するものである。
【0043】本発明により提供されるフッ素含有共重合
体から得られる成形体はコンタクトレンズとして実用可
能な力学物性、熱的物性を有し、低フッ素含量にもかか
わらず酸素透過性に優れ、透明性、装用感および耐汚染
性に優れている。
【0044】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0045】参考例1 イタコン酸CH2=C(COOH)CH2COOH130
g(1.0モル)、1H,1H,2H,2H−パーフル
オロオクタノール[CF3(CF2)5CH2CH2OH]
250g(0.69モル)、p−トルエンスルホン酸ー
水和物5.0g、p−メトキシフェノール0.1gを5
00mlのトルエンに混合して、110℃で8時間反応さ
せた。この間、ディーンスタークトラップを用いて生成
した水を系外へ除去し、反応を促進させた。反応後、反
応溶液よりトルエンを留去し、残留物を塩化メチレンに
溶解し、得られた溶液にぼう硝を加えてろ過し、ろ液を
溶媒留去した。得られた粘調な液体を蒸留精製して、無
色透明な粘調液体を得た。該液体は1H−NMR分析に
より下記構造式で示されることが確認された。
【0046】
【化12】
【0047】参考例2および3 参考例1において1H,1H,2H,2H−パーフルオ
ロオクタノールの代わりに1H,1H,2H,2H−パ
ーフルオロヘキサノール[CF3(CF2)3CH2CH2
OH]または1H,1H,2H,2H−パーフルオロデ
カノール[CF3(CF2)7CH2CH2OH]を用いる
ことによりそれぞれ対応する化合物を得た。これらの化
合物は1H−NMR分析により下記構造式で示されるこ
とが確認された。
【0048】
【化13】
【0049】
【化14】
【0050】実施例1〜3 参考例1〜3でそれぞれ得られた化合物とジネオペンチ
ルイタコネートをそれぞれ所定の割合で混ぜ、ジメチル
アゾビスイソブチレート0.113モル%を加え、十分
に撹拌混合して重合管中で凍結真空脱気し、封管した。
重合管を恒温槽に入れ、60℃で24時間加熱して重合
を行った。重合終了後、再沈精製により重合体を取り出
した。真空乾燥後、重合体を平担な金属板に挟み加熱溶
融状態で加圧、放冷することにより透明なフイルム(厚
み:200〜400μm)を作成し、酸素透過係数を測
定した。得られた重合体の構造、数平均分子量(ポリス
チレン換算)および酸素透過係数を表1に示す。なお、
共重合体の組成比は重クロロホルム溶液の1H−NMR
スペクトルを測定することにより決定した。酸素透過係
数は製科研式のフイルム酸素透過率計を用いて35℃で
測定した。
【0051】
【表1】
【0052】比較例1 実施例1において参考例1で得られた化合物50モル%
およびジネオペンチルイタコネートの代わりにネオペン
チルメタクリレート50モル%を用いた以外は同様な操
作で重合を行い、得られた重合体からフイルム(厚み:
250μm)を作成し、同様にして酸素透過係数を測定
したところDK24であった。
【0053】比較例2 実施例1において参考例1で得られた化合物の代わりに
1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルメタク
リレート50mol%を用いた以外は同様な操作で重合
を行い、得られた重合体からフイルム(厚み:280μ
m)を作成し、同様にして酸素透過係数を測定したとこ
ろDK29であった。
【0054】比較例3 ジネオペンチルイタコネートのみを用いて実施例1と同
様な操作で重合を行い、得られた重合体からフイルム
(厚み:400μm)を作成したが、このフイルムはコ
ンタクトレンズとして実用可能な力学強度を有していな
かった。
【0055】比較例4 ジ(1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチル)
イタコネートのみを用いて実施例1と同様な操作で重合
を行い、得られた重合体からフイルム(厚み:300μ
m)を作成したが、このフイルムはコンタクトレンズと
して実用可能な力学強度、熱的性質を有していなかっ
た。
【0056】
【表2】
【0057】
【発明の効果】本発明により提供される新規なフッ素含
有共重合体は、優れた酸素透過性を有する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(I) 【化1】 (式中、R1およびR2はそれぞれ炭化水素基を表す)で
    示される構造単位(A)の1種または2種以上、および
    下記の一般式(II) 【化2】 (式中、R3およびR4はそれぞれフッ素原子で置換され
    ていてもよい炭化水素基を表し、かつR3およびR4の少
    なくとも一方は少なくとも3個のフッ素原子で置換され
    た炭化水素基を表し、Xは水素原子またはトリフルオロ
    メチル基を表す)で示される構造単位(B)の1種また
    は2種以上からなり、構造単位(A)/構造単位(B)
    のモル比が10/90ないし90/10の範囲にあるフ
    ッ素含有共重合体。
JP24253691A 1991-08-27 1991-08-27 フツ素含有共重合体 Pending JPH0551417A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1470910A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-27 Asahi Glass Co., Ltd. Multi-layer hose
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JPWO2022009658A1 (ja) * 2020-07-10 2022-01-13

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