JPH11153775A - ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造方法 - Google Patents

ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造方法

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JPH11153775A
JPH11153775A JP31801197A JP31801197A JPH11153775A JP H11153775 A JPH11153775 A JP H11153775A JP 31801197 A JP31801197 A JP 31801197A JP 31801197 A JP31801197 A JP 31801197A JP H11153775 A JPH11153775 A JP H11153775A
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JP
Japan
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polymerization
polyvinyl alcohol
lens
ophthalmic lens
mold
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JP31801197A
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Yuuki Ikeda
有希 池田
Hironori Degawa
宏規 出川
Taiichi Shirogane
泰一 白銀
Kenji Uno
憲治 宇野
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Seed Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予備重合及び諸時間を短縮し、かつ機械加工
を経ずにレンズ状に重合するため、短時間で重合でき、
かつレンズ表面が荒れず、完成後の膨潤状態の形状安定
性及び機械的強度に優れ、しかも一定品質で大量に製造
できる架橋ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造方
法を提供する。 【解決手段】 ビニルエステルとトリアリル(イソ)シ
アヌレートあるいはジアリリデンペンタエリスリットと
を予備重合した後、得られた共重合体を成形型内で加水
分解する架橋ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造
方法において、一定条件下に制御して予備重合を行って
粘度が50〜200センチポイズの範囲のプレポリマー
を調製し、次いで該プレポリマーを成形型内で紫外線重
合した後加水分解することによる架橋ポリビニルアルコ
ール製眼用レンズの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼用レンズの製造
方法に関するものである。より詳しくは、新規な架橋ポ
リビニルアルコール製眼内レンズ及びコンタクトレンズ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ポリビニルアルコールは、ポリ
酢酸ビニル等のポリビニルエステルを加水分解して得ら
れるが、そのポリビニルアルコールを架橋することは簡
単なことではない。
【0003】従来、ポリビニルアルコールの架橋には、
ポリ酢酸ビニルを加水分解してポリビニルアルコールと
してから、アルデヒド等により後から架橋する方法がと
られていた。しかし、この方法では、ポリビニルアルコ
ールの架橋の程度を厳密にコントロールすることは容易
でなかった。
【0004】また、ポリビニルアルコール自体も、その
特異な性質からレンズ形状を維持することが難しいた
め、ポリビニルアルコールを素材としたコンタクトレン
ズは実用化に至らなかった。
【0005】また、一般に酢酸ビニルは比重が小さく、
気化し易く、その上、粘度も低く、重合時の収縮も大き
いので精度の良い成形が困難であった。
【0006】これに対し、特開平9−43547号公報
では、架橋剤としてのトリアリルイソシアヌレートある
いはジアリリデンペンタエリスリットと酢酸ビニルとの
混合物に対して、予備重合により粘度を高め酢酸ビニル
本来の揮発性を低下させた後、成形型による熱重合によ
りレンズ状物としてから加水分解しており、得られたレ
ンズ状物は高含水率の架橋ポリビニルアルコール製コン
タクトレンズとして有用なものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、予備重合及び
成形型内での重合に、重合開始剤の半減期温度が比較的
高いラウリルパーオキサイドを用いる熱重合によるた
め、一回の重合に時間がかかり、その上、予備重合時に
は、沸点の低い酢酸ビニルとトリアリルイソシアヌレー
トあるいはジアリリデンペンタエリスリットとの重合の
制御が繁雑であり、この方法も連続的に大量生産するこ
とは困難である。
【0008】本発明の目的は、実用性のある新規な架橋
ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造方法を提供す
るものである。すなわち、予備重合及び諸時間を短縮
し、かつ機械加工を経ずにレンズ状に重合する。そのた
め、短時間で重合でき、なおかつレンズ表面が荒れず、
完成後の膨潤状態の形状安定性及び機械的強度に優れ、
しかも一定品質で大量に製造できる架橋ポリビニルアル
コール製眼用レンズの製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の架橋ポリビニル
アルコール製眼用レンズの製造方法は、下記構造式
(1)で示されるビニルエステルとトリアリル(イソ)
シアヌレートあるいはジアリリデンペンタエリスリット
とからなるレンズ重合体を重合するに当り、粘度を予め
50〜200センチポイズの範囲に予備重合したプレポ
リマーを用い、成形型内で紫外線重合を行い、更に、得
られたレンズ状成形物を加水分解することを特徴とす
る。
【0010】 (式中、Rは炭化水素基を示す。)
【0011】
【発明の実施の形態】本発明により得られるポリビニル
アルコール製眼用レンズは、特定のモノマーのラジカル
共重合によって得られる。本発明に用いられるモノマー
は、酢酸ビニルを代表とするビニルエステルと、トリア
リル(イソ)シアヌレート[トリアリルシアヌレートも
しくはトリアリルイソシアヌレート]あるいはジアリリ
デンペンタエリスリットであり、これらの三種類のモノ
マーはラジカル共重合性に富むものである。
【0012】本発明に用いる共重合体は、好ましくは、
100重量部のビニルエステルに対して、0.3〜5重
量部のトリアリル(イソ)シアヌレートあるいはジアリ
リデンペンタエリスリットの混合物を熱重合開始剤ある
いは紫外線重合開始剤により予備重合を行い、次いで紫
外線重合開始剤を用いて成形型内でレンズ状に塊状重合
を行うことにより得られる。
【0013】本発明において、ポリビニルアルコールの
主成分となるビニルエステルとしては、構造式(1)で
示されるビニルエステルが用いられる。一般に、炭化水
素基RがCH3 基である酢酸ビニルが多用されるが、重
合速度、モノマー粘度、加水分解速度等を調整するため
に、炭化水素基RとしてC1 〜C8 のアルキル基、アル
ケニル基、シクロアルキル基及びアリール基を用いるこ
とが可能である。また、これ等の混合物を使用すること
ができる。C8 を超えるアルキル基では、加水分解後
に、一部未加水分解物が残留すると、ポリビニルアルコ
ール本来の親水性を生じない場合があるからである。こ
れ等ビニルエステルとトリアリル(イソ)シアヌレート
あるいはジアリリデンペンタエリスリットとを上記範囲
で使用する理由は、架橋成分としてのトリアリル(イ
ソ)シアヌレートあるいはジアリリデンペンタエリスリ
ットが0.3重量部未満では、加水分解後のポリビニル
アルコールの架橋が不十分で、眼用レンズとしての形状
を保つことが困難になり、眼用レンズとして不適当であ
るからである。また、トリアリル(イソ)シアヌレート
あるいはジアリリデンペンタエリスリットが5.0重量
部を超えると、架橋密度が大きくなり、柔軟な眼用レン
ズにならないばかりか、含水率が低下し、本発明の高含
水の眼用レンズが得られないからである。より好ましく
は、0.7〜3.0重量部である。
【0014】上記構造式(1)において、アルキル基と
しては具体的にメチル基、エチル基、イソプロピル基、
ヘキシル基等、アルケニル基としてビニル基、プロペニ
ル基、ブテニル基、ヘキサジエニル基等、シクロアルキ
ル基としてシクロペンチル、シクロヘキシル基等、アリ
ール基としてフェニル基等が挙げられる。
【0015】酢酸ビニルは沸点が低く、気化し易いた
め、重合条件の制御は繁雑であり、特に重合温度の設定
は重要である。このため、本発明ではモノマーを予め予
備重合し、適度な粘度に調節する。すなわち、酢酸ビニ
ルとトリアリル(イソ)シアヌレートあるいはジアリリ
デンペンタエリスリットとの混合モノマーに、低温で活
性を持つ熱重合開始剤、ここでは、2,2′−アゾビス
(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)
(通常、モノマー100重量部当り重合開始剤は0.3
重量部以下で使用)を入れる。その後、40〜60℃に
撹拌昇温し、粘度が50〜200センチポイズに達した
時点で、直ちに冷却し、重合を停止させる。この際、通
常の重合禁止剤を系内に入れることも本発明では好まし
い方法として用いることができる。このように適度な粘
度に調節したモノマーは冷却してプレポリマーとして保
存することができる。このプレポリマーを使用して紫外
線照射により成形型内で重合を行う。また、予備重合で
は、熱重合開始剤の他に、紫外線重合開始剤を用いるこ
とができる。紫外線重合開始剤を通常、モノマー100
重量部当り0.1重量部前後添加して、撹拌しながら短
時間の紫外線照射により粘度を50〜200センチポイ
ズ間に調節して使用する。
【0016】熱重合開始剤としては、2,2′−アゾビ
ス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−ア
ゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハ
イドロクライド、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン
1−カーボニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロ
ニトリル、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、
メチルエチルケトンパーオキサイド等を挙げることがで
きる。しかし、初期の重合条件、特に重合開始温度を比
較的低温にするためにも2,2′−アゾビス(2,4−
ジメチルバレロニトリル)及び2,2′−アゾビス(4
−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)が好ま
しい。
【0017】紫外線重合開始剤としては、2,2−ジエ
トキシアセトフェノン、4−(2−ヒドロキシエトキ
シ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケト
ン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパ
ン−1−オン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオ
メチルフェニル)プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ
シクロヘキシル−フェニルケトン、2−ベンジル−2−
ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブ
タノン、ベンジルジメチルケタール等を挙げることがで
きる。
【0018】本発明で用いる成形型は、ポリエチレン、
ポリスチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂等のプラス
チックやガラス等からなり、光学的に精密度の高いもの
を使用する。更に、酢酸ビニル等のRの炭素数が小さい
ビニルエステルの場合、気化し易いために成形型の気密
度に十分注意を払う必要がある。
【0019】予備重合した後の成形型内での重合方法
は、紫外線照射によるラジカル重合である。成形型にお
ける紫外線による重合反応をコントロールすることも重
要である。すなわち、使用モノマー量の少ない成形型に
よる重合では、ビニルエステルの重合反応速度と架橋剤
であるトリアリル(イソ)シアヌレートあるいはジアリ
リデンペンタエリスリットとの重合反応速度を厳密に調
節することが要求される。これについては、重合開始剤
の量と紫外線の照射量を調節することにより達成でき
る。すなわち、両者による重合反応条件としては、重合
開始剤5,000〜25,000ppmであれば、紫外
線の照射エネルギーとしては、積算光量として10,0
00〜70,000mJ/cm2 の範囲内で行うことが
好ましい。
【0020】重合した重合物は、成形型ごとにそのビニ
ルエステル共重合体の軟化点以下の温度に冷却して成形
型から取り出すことができる。
【0021】成形型内で重合したレンズ形状のビニルエ
ステル共重合体は、加水分解を行うことで目的とするポ
リビニルアルコール製眼用レンズとなる。
【0022】加水分解の方法は特に限定されないが、ア
ルカリ性の水溶液に該レンズ状成形体を浸漬して反応さ
せる。例えば、該レンズ状成形体を予めメタ(エタ)ノ
ール等の低級アルコールで膨潤してから、水酸化ナトリ
ウム水溶液とメタ(エタ)ノール等の低級アルコールの
混合溶液に浸漬し、加水分解を行うことが好ましい。こ
の際、加水分解を十分に行わないと、本発明の特徴であ
る高含水率を示さないばかりか、重合物の透明度も低下
し眼用レンズとしての使用が困難となる傾向があるの
で、加水分解の割合は80%以上であることが好まし
い。
【0023】このように本発明によれば、強度に優れ、
高含水率で、かつ、形状安定性及びレンズ品質に優れた
架橋ポリビニルアルコール製眼用レンズを容易に製造で
きる。
【0024】
【実施例】[実施例1]酢酸ビニル100重量部及びト
リアリルイソシアヌレート2重量部を混合し、ガラス製
の容器に入れ、これに2,2′−アゾビス(4−メトキ
シ−2,4−ジメチルバレロニトリル)0.05重量部
を添加混合し、容器内を窒素置換した。撹拌しながら4
5℃に昇温し50〜70センチポイズになった時点で重
合禁止剤であるヒドロキノン400ppmを添加し、更
に−10℃に冷却して重合をストップさせて保存した。
このプレポリマー100重量部に紫外線開始剤として1
−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン(IRG
ACURE184、日本チバガイギー社製)1.0重量
部を添加し、充分に撹拌した。その後、該混合液をポリ
プロピレン製の成形型に充填して紫外線照射装置内で、
高圧水銀灯により紫外線照射エネルギー15.3mW/
cm2 で30分間照射(積算光量としては27540m
J/cm2 )してレンズ状重合物を得た。更に、メタノ
ールと蒸留水を8:2の割合で混合した水溶液に、Na
OHを1.0mol/lの濃度になるように添加してレ
ンズ状成形体を浸漬し、常温で2時間以上加水分解を行
った。その後、レンズ成形体を取り出し多量の水で良く
洗浄して架橋ポリビニルアルコール製コンタクトレンズ
を得た。
【0025】該レンズ状成形体は、赤外分光光度計によ
りビニルエステルからビニルアルコールの鹸化が約80
%以上進行していることを確認した。また、レンズの含
水率、透明性、引張強度及び引張伸度の各物性を後述の
方法により測定した。その結果を表2に示す。
【0026】[実施例2〜5]重合に供する成分の組成
を表1に示すように変更した他は実施例1と同様にして
透明な共重合体を得、試験片とした。試験片の物性を実
施例1と同様にして測定した。その結果を表2に示す。
【0027】[実施例6]酢酸ビニル100重量部及び
トリアリルイソシアヌレート2重量部を混合し、これに
紫外線重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オン(DAROCUR11
73、日本チバガイギー社製)0.10重量部を添加混
合し、モノマー溶液とする。これをガラス製の密閉容器
内で撹拌しながら紫外線照射装置内で、高圧水銀灯によ
り紫外線照射エネルギー5mW/cm2 前後で5分間照
射し、粘度が150〜200センチポイズとなった時点
で予備重合を停止した。次いで、得られたプレポリマー
100重量部に1.0重量部のDAROCUR1173
を更に添加混合し、実施例1と同様に紫外線により重合
を行った。更に、実施例1と同じ方法で加水分解を行
い、架橋ポリビニルアルコール製コンタクトレンズを得
た。該レンズ状成形体は、赤外線分光光度計によりビニ
ルエステルからビニルアルコールへの鹸化が約80%以
上進行していることを確認した。また、各物性を表2に
示す。
【0028】[比較例1]酢酸ビニル100重量部及び
トリアリルイソシアネート1.5重量部を混合し、ガラ
ス製の容器に入れ、これにラウリルパーオキサイド0.
05重量部を添加混合して、容器内を窒素置換した。撹
拌しながら50℃に昇温し予備重合を行った。粘度が7
0センチポイズになった時点で重合禁止剤ヒドロキノン
を400ppm添加し、更に−10℃に冷却して重合を
停止した。このプレポリマー100重量部に0.8重量
部のラウリルパーオキサイドを添加し、ガラス製の成形
型に注入し、これを45℃のオーブン中に入れ、16時
間保持した後、80℃まで昇温し、重合を完結させた。
レンズ状に成形された共重合体は、実施例1と同様に加
水分解した。このレンズの物性を表2に示す。
【0029】(含水率)含水状のサンプルを比較し、重
量変化により含水率を求めた。
【0030】(引張強度、引張伸度)含水状のレンズを
幅2.0mmの短冊状にカットし、試験サンプルとし、
以下の装置及び条件で測定を行った。
【0031】測定機器:島津製作所 AGS−5A チャック間距離:6.0mm 試験速度:100mm/min 引張強度(kgf/cm2 )=破断点荷重(kgf)/
サンプル断面積(cm2 ) 引張伸度(%)=破断点長さ(mm)/初期長さ(m
m)×100
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】実施例1〜6は、予備重合を行った後に成
形したものであり、機械的強度としての引張強度、伸度
ともに良好であり、かつ透明性、形状安定性に優れたレ
ンズとなった。特に、実施例2、5及び6の組成では機
械的強度が著しく良好であった。
【0035】比較例1は、予備重合を行ったが、熱重合
開始剤にLPOを用いたものであり、機械的強度に劣
り、透明性も不十分なレンズとなった。
【0036】
【発明の効果】本発明は、高い透明性を有し、高含水率
である架橋ポリビニルアルコール製眼用レンズを、プレ
ポリマー段階を経ることで膨潤状態の機械的強度を著し
く増大させ、しかも紫外線照射により成形型内でレンズ
状に短時間で重合するため、取り扱い易く実用性があ
り、しかも一定品質で短時間に大量に製造する方法を可
能とした。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08F 216/06 C08F 216/06 (72)発明者 宇野 憲治 東京都文京区本郷二丁目40番2号 株式会 社シード内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記構造式(1)で示されるビニルエス
    テルとトリアリル(イソ)シアヌレートあるいはジアリ
    リデンペンタエリスリットとを予備重合し、次いで、得
    られた共重合体を成形型内で重合後加水分解する架橋ポ
    リビニルアルコール製眼用レンズの製造方法において、
    一定条件下に制御して予備重合を行って粘度が50〜2
    00センチポイズの範囲のプレポリマーを調製し、次い
    で該プレポリマーを成形型内で紫外線重合することを特
    徴とする架橋ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造
    方法。 (式中、Rは炭化水素基を示す。)
  2. 【請求項2】 前記予備重合を、熱重合開始剤として
    2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
    ル)または2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4
    −ジメチルバレロニトリル)を添加し、重合開始温度を
    40〜60℃の範囲に制御して行う請求項1記載の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 前記予備重合を、紫外線重合開始剤を5
    0〜3000ppm添加し、紫外線を照射して行う請求
    項1記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ビニルエステルのRが、C1 〜C8
    のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基または
    アリール基である請求項1記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ビニルエステルが、少なくとも2種
    以上のビニルエステルの混合物である請求項1記載の製
    造方法。
JP31801197A 1997-11-19 1997-11-19 ポリビニルアルコール製眼用レンズの製造方法 Pending JPH11153775A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002525424A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 コーニング ソシエテ アノニム 光学品質の有機部品、特に有機レンズの調製

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002525424A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 コーニング ソシエテ アノニム 光学品質の有機部品、特に有機レンズの調製

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