JPH0926557A

JPH0926557A - ハードコンタクトレンズ材料

Info

Publication number: JPH0926557A
Application number: JP17619595A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Koinuma; 康美鯉沼; Kiyoshi Inomata; 潔猪又
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【構成】式（１）のフマル酸ジエステルモノマーを単独
重合させることによって得られる高分子材料からなるこ
とを特徴とするハードコンタクトレンズ材料。【化１】（Ｒ¹：イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチ
ル基またはｔ−ブチル基、Ｒ²：Ｒ¹と同一もしくは異な
る炭素数１〜１０のアルキル基）【効果】前記ハードコンタクトレンズ材料は、特定のフ
マル酸ジエステルモノマーの単独重合により実質的に得
られるので、高い酸素透過性を有すると共に、機械的強
度、耐汚染性、硬度、耐溶剤性等を兼ね備えており、従
来製品の欠点を改良したハードコンタクトレンズ材料と
して有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードコンタクト
レンズ材料に関する。さらに詳しくは、シリコーン成分
を含まないで酸素透過性を有するハードコンタクトレン
ズ材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりハードコンタクトレンズ材料と
しては、ポリメタクリル酸メチルが機械的強度、耐汚染
性、切削加工性等に優れた材料として一般に使用されて
いる。しかし、ポリメタクリル酸メチルを主成分とする
素材は、角膜組織の新陳代謝に重要な酸素の透過性が著
しく低いため、角膜障害を生ずる問題がある。

【０００３】そこで、近年、この問題を解決するため高
酸素透過性の素材が種々検討され、シリコーンやフッ素
を含むポリマーが使用されるようになっている。代表的
なものとしては、シリコーンゴム、シロキサン結合を側
鎖に持つ（メタ）アクリル酸エステルを主成分とする重
合体（特公昭５２−３３５０２号公報）やパーフルオロ
アルキル基を側鎖に持つ（メタ）アクリル酸エステルの
重合体（特開昭６１−３０６６４６号公報）等が提案さ
れている。

【０００４】しかしながら、シリコーン成分を含む重合
体は優れた酸素透過性を有しているが、反面強度の低
下、汚れ易さ、硬度の低下、耐溶剤性等の問題がある。
また、フッ素成分を含む重合体は、優れた耐汚染性、耐
溶剤性を有するのが特徴であるが、酸素透過性は低く、
また硬度の低下等の問題点もある。

【０００５】そこで、シリコーンおよびフッ素の両成分
を含有するハードコンタクトレンズ材料（特公昭６２−
８７６９号公報）が改良案として提案されているが、こ
の場合酸素透過性は、シリコーン含有量によって決定さ
れるので、レンズとしての強度の低下、汚れ易さ、耐溶
剤性面での改良は十分とはいえない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
酸素透過性を有し、かつハードコンタクトレンズに望ま
れる機械的強度、耐汚染性、硬度、耐溶剤性等を兼ね備
えたハードコンタクトレンズ材料を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、式
（１）で表わされるフマル酸ジエステルモノマーを単独
重合させることによって得られる高分子材料からなるハ
ードコンタクトレンズ材料（式中、Ｒ¹は、イソプロピ
ル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基またはｔ−ブチ
ル基から選ばれる基を示し、Ｒ²は、Ｒ¹と同一もしくは
異なる基であって炭素数１〜１０のアルキル基を示
す。）が提供される。

【０００８】

【化２】

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のハードコンタクトレンズ
材料は、特定構造のフマル酸ジエステルモノマーを単独
重合させることによって得られる高分子材料からなる。

【００１０】前記フマル酸ジエステルモノマーは、式
（１）で表わされる化合物であって、式中、Ｒ¹はイソ
プロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基またはｔ
−ブチル基から選ばれる基を示し、Ｒ²は、Ｒ¹と同一も
しくは異なる基であって炭素数１〜１０のアルキル基を
示す。Ｒ²の炭素数が１０を越えると、重合性の低下や
材料硬度の低下が起きる。

【００１１】前記フマル酸ジエステルモノマーとして
は、具体的には、ジイソプロピルフマレート、イソプロ
ピル−ｔ−ブチルフマレート、イソプロピル−ｓｅｃ−
ブチルフマレート、イソプロピル−ｔ−アミルフマレー
ト、イソプロピル−イソアミルフマレート、イソプロピ
ル−４−メチルペンチルフマレート、イソプロピル−２
−エチルヘキシルフマレート、イソプロピル−シクロヘ
キシルフマレート、ジ−ｓｅｃ−ブチルフマレート、ジ
イソブチルフマレート、ジ−ｔ−ブチルフマレート、ｔ
−ブチル−メチルフマレート、ｔ−ブチル−エチルフマ
レート、ｔ−ブチル−ｓｅｃ−ブチルフマレート、ｔ−
ブチル−ｔ−アミルフマレート、ｔ−ブチル−イソアミ
ルフマレート、ｔ−ブチル−４−メチルペンチルフマレ
ート、ｔ−ブチル−２−エチルヘキシルフマレート、ｔ
−ブチル−シクロヘキシルフマレート等が挙げられる。

【００１２】前記フマル酸ジエステルモノマーは、ラジ
カル重合性に富み、単独重合させることにより酸素透過
性、加工性、硬度、耐汚染性、強度等のハードコンタク
トレンズ材料に望まれる性能を兼ね備えた高分子材料が
得られる。

【００１３】本発明のハードコンタクトレンズ材料を構
成する高分子材料は、前記フマル酸ジエステルモノマー
のうち１種を単独で重合させることによって得られる。
重合方法は、ラジカル重合開始剤を用いた塊状重合法、
溶液重合法、懸濁重合法等の公知のラジカル重合方法を
選択することができる。ラジカル重合開始剤としては、
１０時間半減期温度が１２０℃以下の有機過酸化物、ア
ゾ化合物、またはこれらの混合物を用いることができ
る。具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジイ
ソプロピルパーオキシカーボネート、ｔ−ブチルパーオ
キシ−ジ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパー
オキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシジイソブチレ
ート、過酸化ラウロイル、ｔ−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル等が挙げられ
る。重合開始剤の使用量は、フマル酸ジエステルモノマ
ーに対して１０重量％以下、特に５重量％以下が好まし
い。

【００１４】重合反応を行なう際の条件としては、特に
限定されないが、反応系を窒素、二酸化炭素、ヘリウム
等の不活性ガスにより置換するか、これらの気流下にお
いて行なうか、または脱気条件において行なうことがで
きる。反応温度は、ラジカル重合開始剤の種類により異
なるが、２０〜１２０℃の範囲で行なうことができ、必
要に応じで、この範囲内で昇温を行なうことが好まし
い。また重合時間は、１０〜１５０時間の範囲で行なう
ことができ、生産性や反応系に応じて適宜選択すること
ができる。得られた重合物を、再沈殿法等により精製し
高分子材料とすることもできる。

【００１５】前記高分子材料の分子量は、特に限定され
ないが、数平均分子量で２０，０００以上、特に５０，
０００以上であることが好ましい。数平均分子量が大き
いほど材料の強度や硬度等の諸物性に優れた高分子材料
が得られる。

【００１６】本発明のハードコンタクトレンズ材料は、
前記高分子材料から実質的になるので、高分子材料を調
製する際に、例えば、ラジカル重合開始剤を添加した前
記フマル酸ジエステルモノマーを、試験管形状やレンズ
形状の適当なモールド中に導入し、前記所望の反応条件
で塊状重合し、必要に応じて切削等することによって、
直接ハードコンタクトレンズ材料を調製することができ
る。また、予め合成した前記高分子材料を、例えばベン
ゼン等の適当な良溶媒に溶解しキャスト法等により溶剤
を除去し、ハードコンタクトレンズ材料を得ることもで
きる。

【００１７】本発明のハードコンタクトレンズ材料に
は、必要に応じて、色素等の着色剤、酸化安定剤、紫外
線吸収剤等の各種添加剤をさらに含有させることもでき
る。これらの添加剤を含有させるには、特に限定されな
いが、フマル酸ジエステルモノマー原料中に添加して重
合させる方法、前記高分子材料を良溶媒に溶解した溶液
中に添加剤を添加してキャスト法により固化させる方法
等により行なうことができる。

【００１８】また、本発明のハードコンタクトレンズ材
料は必要に応じて酸、アルカリ処理もしくは低温プラズ
マ処理により表面改質を施すことができる。さらには、
プラズマ処理等の方法を利用して公知の親水性モノマー
を表面に結合させることもできる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のハードコンタクトレンズ材料
は、特定のフマル酸ジエステルモノマーの単独重合によ
り実質的に得られるので、高い酸素透過性を有すると共
に、機械的強度、耐汚染性、硬度、耐溶剤性等を兼ね備
えており、従来製品の欠点を改良したハードコンタクト
レンズ材料として有用である。

【００２０】

【実施例】以下実施例によりさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２１】実施例１ジイソプロピルフマレート２０ｇをベンゼン２０ｍｌに
溶解し、これにさらにジイソプロピルパーオキシジカー
ボネート０．１ｇを添加し、ガラス製試験管に仕込み、
内部の窒素置換、脱気を繰り返し行なった後、真空下で
溶封した。この封管を３０℃で４８時間、恒温槽中で振
とうし、反応物を重合させた。得られた重合物は、ベン
ゼンに溶解しメタノール中で再沈殿精製させた後、加熱
乾燥して高分子材料とした。得られた高分子材料の収量
および数平均分子量を、表１に示す。次いで得られた高
分子材料を２重量％のベンゼン溶液に溶解した後、キャ
スト法によりフィルム状に成形し、さらに加熱乾燥して
透明性ハードコンタクトレンズ材料を得た。得られた高
分子材料およびこの高分子材料からなる透明性ハードコ
ンタクトレンズ材料の諸物性を、以下の方法により測定
した。結果を表１に示す。

【００２２】数平均分子量測定サンプル管内に得られた高分子材料２ｍｇを秤量後、溶
媒としてテトラヒドロフラン１ｍｌを加え、１２時間以
上撹拌して溶解させ、測定用試料とした。次に測定用試
料をポアサイズ０．４５μｍのプレフィルターに通した
後、排除限界５０万のｓｈｏｗｄｅｘカラム（昭和電工
（株）製）を用いて、流量０．５ｍｌ／ｍｉｎ、圧力１
０ｋｇ／ｃｍ²の条件でゲル浸透クロマトグラフィー
（ＧＰＣ）を行ない数平均分子量を測定した。

【００２３】酸素透過係数まずフィルム状の透明性ハードコンタクトレンズ材料か
らφ＝１２．７ｍｍ、厚さ０．１〜０．５ｍｍの厚さの
異なる３種類の試料片を切り出し、製科研式フィルム酸
素透過計の電極に固定し３５℃の生理的食塩水中に静置
した。さらに、生理的食塩水を撹拌しながら酸素ガスを
バブリングさせ、フィルムを透過した酸素量を電流値に
より測定し、酸素透過係数Ｄｋを求めた。３種類の厚さ
の異なるそれぞれの試料片についてＤｋを求め、それぞ
れの１／Ｄｋの値を厚みの逆数に対してプロットして回
帰直線を求め、切片の逆数をＤｋ値（単位：×１０^-11
ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）とした。

【００２４】ショア硬度フィルム状の透明性ハードコンタクトレンズに手動によ
り上島製作所（株）製「ショアＤ硬度計」（プラスチッ
ク用）を用いて針入度試験を行ない、ゲージ値により測
定した。

【００２５】圧縮曲げ強度フィルム状透明性ハードコンタクトレンズ材料から、φ
＝９ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの試料片を切り出し、山電
（株）製クリープメーターＲＥ−３３０５の圧縮試験用
プランジャーにセットして、荷重２ｋｇのロードセルを
使用し圧縮曲げ速度２０ｃｍ／ｍｉｎで室温にて測定し
た。この際、破断時の最大荷重／試料面積により圧縮曲
げ強度とした。

【００２６】タンパク質による汚染性フィルム状透明性ハードコンタクトレンズ材料からφ＝
１２．７ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの試料片を切り出し、そ
の２８０ｎｍにおける吸光度をＵＶ測定器により測定し
た。さらにその試料片を０．２％卵白リゾチーム水溶液
中に３７℃で２４時間浸漬し、２８０ｎｍにおいて再度
ＵＶ測定を行ない吸光度の変化を測定した。前もって所
定量の卵白リゾチームについて作成しておいた検量線よ
り付着量を求めた。

【００２７】脂質による汚染性フィルム状透明性ハードコンタクトレンズ材料からφ＝
１２．７ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの試料片を切り出し、６
０℃のオレイン酸中に２４時間浸漬し、重量変化％
（（（浸漬後試料片重量−初期試料片重量）／初期試料
片重量）×１００）を測定した。

【００２８】実施例２〜７ジイソプロピルフマレートの代わりに、同量のイソプロ
ピル−ｔ−ブチルフマレート（実施例２）、イソプロピ
ル−２−エチルヘキシルフマレート（実施例３）、ジ−
ｓｅｃ−ブチルフマレート（実施例４）、ｔ−ブチル−
４−メチルペンチルフマレート（実施例５）、ｔ−ブチ
ル−シクロヘキシルフマレート（実施例６）、またはジ
−ｔ−ブチルフマレート（実施例７）を用いた他は、実
施例１と同様に高分子材料を得、諸物性を測定した。結
果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】比較例１メチルメタクリレート２０ｇとエチレングリコールジメ
タクリレート０．２ｇとの混合物に重合開始剤としてジ
イソプロピルパーオキシジカーボネート０．０４ｇを添
加し、ガラス製試験管に仕込み、内部の窒素ガス置換、
脱気を繰り返し行なった後、真空下で溶封した。この封
管を、加熱オーブンを用いて、３０℃で１２時間、４０
℃で１２時間加熱した後、さらに１２時間で９０℃まで
昇温した。反応終了後、高分子材料を取り出し、１００
℃で２時間アニール処理して、フィルム状ハードコンタ
クトレンズ材料を得た。得られたハードコンタクトレン
ズ材料について、実施例１と同様に酸素透過係数、ショ
ア硬度、圧縮曲げ強度、タンパク質および脂質による汚
染性を測定した。結果を表２に示す。

【００３１】比較例２および３メチルメタクリレート２０ｇとエチレングリコールジメ
タクリレート０．２ｇとの混合物の代わりに、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
６ｇとメチルメタクリレート１４ｇとエチレングリコー
ルジメタクリレート０．２ｇとの混合物（比較例２）、
またはトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメ
タクリレート６ｇとメチルメタクリレート８ｇとエチレ
ングリコールジメタクリレート０．２ｇとの混合物を用
いた他は、比較例１と同様に透明性ハードコンタクトレ
ンズ材料を得、諸物性を測定した。結果を表２に示す。

【００３２】比較例４ジイソプロピルフマレート２０ｇの代わりに、ジイソプ
ロピルフマレート１０ｇとイソプロピル−２−エチルヘ
キシルフマレート１０ｇとの混合物を用いた他は、実施
例１と同様に高分子材料を得、諸物性を測定した。得ら
れた高分子材料の収量は１６．３ｇで、数平均分子量は
５４０００であった。次いで得られた高分子材料を実施
例１と同様に操作し、ハードコンタクトレンズ材料を
得、酸素透過係数、ショア硬度、圧縮曲げ強度、タンパ
ク質および脂質による汚染性を測定した。結果を表２に
示す。

【００３３】比較例５ジイソプロピルフマレート２０ｇの代わりに、ジ−ｓｅ
ｃ−ブチルフマレート１０ｇとメチルメタクリレート１
０ｇとの混合物を用いた他は、実施例１と同様に高分子
材料を得、諸物性を測定した。得られた高分子材料の収
量は１４．１ｇで、数平均分子量は８５０００であっ
た。次いで得られた高分子材料を実施例１と同様に操作
し、ハードコンタクトレンズ材料を得、酸素透過係数、
ショア硬度、圧縮曲げ強度、タンパク質および脂質によ
る汚染性を測定した。結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（１）で表わされるフマル酸ジエステ
ルモノマーを単独重合させることによって得られる高分
子材料からなることを特徴とするハードコンタクトレン
ズ材料。【化１】（式中、Ｒ¹は、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、
イソブチル基またはｔ−ブチル基から選ばれる基を示
し、Ｒ²は、Ｒ¹と同一もしくは異なる基であって炭素数
１〜１０のアルキル基を示す。）