JPS6323126A - ソフトコンタクトレンズおよびその製造法 - Google Patents

ソフトコンタクトレンズおよびその製造法

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JPS6323126A
JPS6323126A JP61029189A JP2918986A JPS6323126A JP S6323126 A JPS6323126 A JP S6323126A JP 61029189 A JP61029189 A JP 61029189A JP 2918986 A JP2918986 A JP 2918986A JP S6323126 A JPS6323126 A JP S6323126A
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soft contact
water
organic solvent
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Jiyoukiyuu Gen
丞烋 玄
Yoshito Ikada
義人 筏
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    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038—Production of contact lenses
    • B29D11/00076—Production of contact lenses enabling passage of fluids, e.g. oxygen, tears, between the area under the lens and the lens exterior
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
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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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、高強度、高含水率、高透明性でしかも高い酸
素透過性を有するＰＶＡのソフトコンタクトレンズおよ
びその製造法に関する。
［従来の技術］ コンタクトレンズにはハードとソフトがある。
ハードコンタクトレンズ（ＨＣＬ）のｉｔオは、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とし、架橋剤
を添加した網目構造を有した合成樹脂が用いられている
。この素材は透明性、成形加工性、生体内安定性、耐久
性などが優れているのてＨＣＬとして臨床で広く用いら
れている。しかし、眼球の呼吸代謝に必要な酸素透過性
が低く、また、異物感を与えたりするので長時間の装用
には適さない。
ソフトコンタクトレンズ（Ｓ　ＣＬ）の素材は、疎水性
のものとしてシリコーンゴム、ブチルアクリレ−）　（
ＢＡ）とブチルメタクリレート（ＢＭＡ）の共重合体、
親水性のものとしてポリヒドロキシメタクリレート（Ｐ
ＨＥＭＡ）、およびメチルメタクリレート（ＭＳＩＡ）
とビニルピロリドン（ＶＰ）の共重合体などが臨床で広
く用いられている。これらの素材は、ＨＣＬに比へ酸素
透過性が優れている。しかし、疎水性のものは水濡れが
悪いために装用感が悪く、また脂質の吸着や帯電による
表面の汚染などの問題がある。一方、親水性のものは、
装用感がよく、角膜に対する障害が少ないなどの長所が
あるが、タンパク費の吸着や破損したりちぎれやすく、
また、同よりも製造コストが高いなどの欠点がある。
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）バーｆトロケルはすて
にＳＣＬ材料として提案されている。グリオキザールで
架橋したＰＶＡハイドロゲル（米国特許第３．４０８．
４２９号）や硼酸塩架橋ＰＶＡコンタクトレンズ（日特
開昭５８−７５１１１）などがある。しかし、これらは
、グリオキザールや硼酸塩などにより架橋しているので
、未反応物の残留とか時間経過に伴う分解産物による角
膜に対する刺激の問題がある。また、アニール処理ＰＶ
Ａコンタクトレンズ（日特間昭５８−２１４１２８）も
提案されている。しかし、これは高含水率と機械的強度
に満足できるものでなく、製造時間が長く製造工程も複
雑である。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らは、従来のハイドロゲルＳＣＬの欠点、とく
に高含水率と機械的強度、および製造コストの低減、す
なわち、ＳＣＬの簡単で安価な製造方法を開発すべく鋭
意研究を重ねた結果、水と有機溶媒との混合溶媒にＰＶ
Ａを溶解させたのち、常温以下の温度にてＰＶＡ分子鎖
間の結晶化を行なうことにより、高強度、高含水率、高
酸素透過性でかつ製造が簡単なＳＣＬの得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は引張り強度が１０Ｋｇ／ｃｍ２以上、含水率が
４０〜９５重量％、可視光線透過率が９０％以上、およ
び酸素透過率が３０　Ｘ　１０　”　ｃ　ｍ”（ＳＴＰ
）ｃｍ／ｃｍ２ｓ　ｅｃ　　ｔｎｍＨｇ以上のＰＶＡソ
フトコンタクトレンズに間する。かかる高強度、高含水
率てしかも高酸素透過性に優れたＰＶＡソフトコンタク
トレンズは、水と有機溶媒との混合溶媒に溶解したＰＶ
Ａを、実質的にコンタクトレンズの形状に相当する凹面
及び凸面を有する鋳型に注入後、常温以下の温度で結晶
化することにより得ることができろ。
［作用コ 本発明のＰＶＡ−５ＣＬは機械的強度および含水性に優
れるうえに、透明性および酸素透過性にも優れたもので
ある。かかる高含水、高強度ＰＶＡ−５ＣＬが得られる
理由は、水と有＋１！　溶媒との混合溶媒にＰＶＡを完
全に溶解させると、Ｐ■、へ溶液は系全体が均一状態に
なるが、温度が降下するにつれて分子運動が抑制されつ
つ高分子鎖の局所濃度が高まり、さらに常温以下に冷却
されることにより、高分子鎖間て二次結合が生成して徹
小な結晶核が形成され、時間の経過とともに結晶（ヒが
進行する。そのとき形成される微結晶が高分子鎖の強固
な三次元網目となり、高強度、高含水率でしかも高透明
性のＰＶＡ−３ＣＬが生成すると考えられる。
［実施例コ 本発明に用いろＰＶＡは、ケン化度９５モル％以上、好
ましくは９７モル％以上、とくに９９モル％以上ものも
のが好ましい。これより低いケン化度、たとえば８５モ
ル％以下では軟弱なゲルが得られるにすぎない。平均重
合度は粘度平均で１゜０００以上、とくに１，７００以
上のものが好ましい。ＰＶＡの重合度が低下するととも
に、得られるゲルの強度も低下するため、通常市販され
ている重合度１，７００〜２．０００程度のものでよい
。しかし、強度、含水率ならびに耐熱水性を高める必要
のある場合は、３，０００〜１０，０００の高重合度Ｐ
ＶＡ、あるいはシンジオタクトやアイソタクトに富むＰ
ＶＡを使用するのが好ましい、また、ＰＶＡ分子の溶出
を防止するためには、出発ＰＶＡを分子量分別して用い
るのが好ましい。
本発明において用いられる有機溶媒は、水と親和性が良
くて任意の割合で水とよくン昆さればよいが、好ましく
はアセトン、メチルアルコール、ｒｌ−プロピルアルコ
ール、１ｓｏ−プロピルアルコール、アミノエタノール
、フェノール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムア
ミド、グリセリン、エチレングリコール、プロピレング
リコール、トリエチレングリコール、ジメチルスルホキ
シドが好ましい。これらの有機溶媒の中でもとくに、Ｐ
ＶＡに対する溶解度や水との混合割合と凝固点降下の間
係などから、ジメチルスルホキシドが好ましい、これら
の有機溶媒と水との混合割合は任意に選択できるが、水
と有機溶媒との割合が、得られるＰＶＡゲルの強度や透
明性を大きく左右する。
従って、目的に応じて混合割合は適宜選定すべきである
が、通常水封有Ｖ＠溶媒の比は９０：１０〜１０：９０
（重量比）、好ましくは７０　：　３０〜１０：９０で
ある。ジメチルスルホキシド１００％のＰＶＡ溶液から
もゲルは生成し、水と置換前は透明性を示しているが水
と置換後は不透明となる。
本発明においては、まず、ＰＶＡ溶液を調製するのであ
るが、濃度としては目的とする強度や含水率に応じて２
〜３０ｗ／ｗ％の範囲にするのがよい。このような濃厚
溶液の調製は一般にＰＶＡを加熱溶解させることにより
行なわれるが、単ここ攪拌下での加熱あるいはオートク
レーブや電子レンジを用いてもよい。
完全に溶解させたＰＶＡ溶液をコンタクトレンズの形状
に相当する凹面及び凸面を有する鋳型に注入後、常温以
下の低温にて放置することにより結晶化させてＳＣＬ得
るのである。その場合、温度が低ければ低いほど単時間
で結晶化が完了する。
従って、−１０℃以下、とくに−２０℃のフリーザ中に
て行うのが好ましい。次に、結晶化完了後のゲルを流水
中に長時間浸漬することにより、ゲル中の有機溶媒を水
と置換することにより高含水率ＳＣＬを得る。あるいは
、結晶化完了後ゲルを乾燥することによって有機溶媒を
除去し、それを再び水中に浸漬させることにより含水さ
せてもよい。この場合の乾燥処理手段としては爪乾だけ
てもよいが、真空乾燥を併用すると乾燥が単時間で終了
することになる。
また、この乾燥過程時に結晶化が若干進むため、機械的
強度や透明性がそれだけ向上し、また、乾燥後のア、ニ
ーリングによってさらに結晶化度を高めることができる
。
さらに、得られた高強度、高含水率、高酸素透過性ＰＶ
Ａ−５ＣＬの減筒および寸法安定性、耐熱性、機械的強
度などの向上のため、減圧下あるいは窒素、アルゴンな
どの不活性ガス雰囲気下や水中でのガンマ線とか電子線
照射も可能てあろう本発明のＳ　ＣＬ　！！　Ｐ　Ｖ　
Ａの微結晶が三次元網目となフており、微小な孔が均一
に形成されている。
本発明のＳＣＬにおいては、それらの孔の孔径；よ臨界
点乾燥により得られた試料の走査型電子顕微鏡観察によ
ると殆んど０．１μｍ〜３７１ｒｎてあり、しかも細長
いものである。孔径の小さい孔が均一にしかも密に存在
していることが、とくに透明性の向上につながっている
ものと考えられる。
本発明のＳＣＬは、紫外線の遮断や美容上の目的で適当
な染料あるいは顔料を用いて着色させることができる。
つぎに実施例をあげて本発明の高強度、高含水率、高酸
素透過性ＰＶＡ−９ＣＬについて説明するが、本発明は
かかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例１ ＰＶＡ　（（株）ユニチカ製、ケン化度９９．５モル％
、平均重合度１．７００）に第１表に示す組成の溶媒を
同表に示すＰＶＡｌＪＩｌ度になるように加え、オート
クレーブ中で１１０℃にて２時間加熱し、ＰＶＡ溶液を
調整した。ついで得られた溶液を５０〜８０℃に冷却し
たのち、干渉球面を有する５鋳型（中心部曲率半径（Ｒ
＋　）＝６．０ｍｍ、と干渉球面（周辺部に突起がある
）を有する凹鋳型（中心部曲率半径（Ｒ２）＝Ｇ、Ｏｒ
ｒｔｍ、内直径（Ｓ）＝１２ｍｍ）に注入し、−２０℃
のフリーザー中に１時間放置することによりＰＶＡゲル
を得た。鋳型の素材はフロロエチレンフロロプロピレン
樹脂から切削研摩法で作製し、凹、５鋳型の中心部の空
間はｏ、３ｒｎｍに設計した。ＰＶＡゲルを鋳型から取
り出した後、多量の温水く４０〜６０℃）中にて有機溶
媒と水とを置換することによってＰＶＡ−９ＣＬを製造
した。
［以下余白］ 第１表 本エチレングリコールジメタクリレートで架橋したポリ
−２−ヒドロキシエチルメタクリレート得られた各ＳＣ
Ｌにつき、つぎの測定条件で引張り破断強度、破断伸度
、含水率、可視光線透過および酸素透過率を測定した。
結果を第２表に示す。
［引張り破断強度及び破断伸度コ （株）東洋ボールドウィン製、Ｔｅｎ５ｉｌｏｎ／　Ｕ
　ＴＭ−４−１００を用いて引張り速度１００ｍｍ／ｍ
　ｉ　ｎ、温度２０℃、相対湿度６５％で測定した。
［含水率コ 実施実験番号１〜８および比較実験番号２て得られたＳ
ＣＬを２０℃の水中に３日間浸漬後、ドラフト中にて１
昼夜凰乾し、ついで室温真空乾燥を１昼夜行って有機溶
媒を除去し、再び３７℃の水中に２日間浸漬後に次式よ
り含水率を求めた。
なお、比較実験番号１．３で得られたものは有機溶媒が
含まれていないが、同様の操作を行なって求めた。
［以下余白コ 含水時の　　　乾燥時の ＳＣＬ重量　　ＳＣＬ重量 ［可視光線透過率］ （株）島津製作所、マルチパーパス自記分光光度計ＭＰ
Ｓ−２０００型を用いて、５５０ｎｍにおける可視光線
透過率を２５℃の水中にて測定した。
［酸素透過率］ ＥＳＣＯ電子科学（株）製、ＥＭＯ−０５ＳＦ高分子膜
透過特性測定装置を用いて３５℃における酸素透過率を
測定した。
［以下余白コ 第２表 木（Ｘ　１０”　ｃｍ’　（ＳＴＰ）　ｃｒｎ／ｃｍ２
ｓｅｅ　　ｍｍＨｇ） 実施例２ 実施例１にて得られたＳＣＬの力学的強度と弾性率をさ
らに向上させるため実施実験番号２のＳＣＬを窒素雰囲
気中で電子線照射を行なった。結果を第３表に示す。
［以下余白］ 第３表 本厚み０．２ｍｍ換算 木本（×１０°”　　ａｍ’　　（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃｍ
”　ｓ　ｅｃｍｍＨｇ） 実施例３ 実施実験番号２のＰＶＡ−９ＣＬを臨界点乾燥法により
走査型電子顕微鏡写真用の試料を作製し、その表面状態
を走査型電子顕微鏡にて観察した。
その写Ｘ　（３０００倍）を第１図に示す。この図から
明らかなごとく、本発明のＳＣＬは孔径が３μｍ以下の
細長い孔が均一にかつ密に存在しているのがわかる。
［発明の効果コ 本発明のＰＶＡ−ＳＣＬは、高強度、高含水率であり、
しかも高酸素透過性のものであるので長期装用ＳＣＬと
して利用できる。また、本発明によれば化学架橋剤や触
媒などを一切用いることなく、鋳型法で簡単に、経済的
に製造できるのでディスポーザブルＳＣＬとして利用で
きる。さらに眼内レンズとしても利用できる。
【図面の簡単な説明】
ＰＶＡ−９ＣＬの表面構造を示す走査型電子顕微鏡写真
（３０００倍）である。 ［以下余白コ 一面の浄書（内容に変更なし） 第１図 手続補正書く方式） ４．事件の表示　　昭和６１年特許順第２９１８９号２
、発明の名称 ソフトコンタクトレンズおよびその製造法３、補正をす
る者 事件との関係　　特許出願人 住所　　大阪市天王寺区玉造元町２番１１号名称　　株
式会社　バイオマテリアルユニバース昭和６１年４月２
２日 を別紙のとおり補正する。 「４、図面の簡単な説明 第１図は実施実験番号２で作成したＰＶＡ−５ＣＬの結
晶の構造を示す走査型電子顕微鏡写真（３０００倍）で
ある、」 以上 とする。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）引張り強度が１０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上、含水率が４
    ０〜９５重量％、可視光線透過率が ９０％以上、および酸素透過率が３０×１ ０＾−＾１＾１ｃｍ＾３（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃｍ＾２ｓｅ
    ｃｍｍＨｇ以上のポリビニルアルコール（Ｐ ＶＡ）ソフトコンタクトレンズ。 ２）孔径が０．１μｍ〜３μｍである特許請求の範囲第
    １項記載のＰＶＡソフトコンタク トレンズ。 ３）水と有機溶媒との混合溶媒に溶解したＰＶＡ溶液を
    コンタクトレンズの形状に相当す る鋳型に注入し、常温以下の温度で結晶化 することを特徴とするＰＶＡソフトコンタ クトレンズの製造法。 ４）有機溶媒が水に親和性を有するものである特許請求
    の範囲第３項記載の製造法。 ５）水対有機溶媒の重量比が９０：１０〜１０：９０で
    ある特許請求の範囲第３項記載の 製造法。 ６）ＰＶＡ溶液のＰＶＡ濃度が２〜３０重量％である特
    許請求の範囲第３項記載の製造法。 ７）有機溶媒がジメチルスルホキシド、グリセリン、エ
    チレングリコール、プロピレング リコール、トリエチレングリコール、ジメ チルホルムアミド、メチルアルコール、エ チルアルコール、アセトン、テトラヒドロ フラン、アミノエタノール、フェノール、 ｎ−プロピルアルコール、またはｉｓｏ− プロピルアルコールである特許請求の範囲 第３項記載の製造法。 ８）特許請求の範囲第３項により得られたＰＶＡソフト
    コンタクトレンズを電子線照射あ るいは放射線照射により架橋されたＰＶＡ ソフトコンタクトレンズの製造法。
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