JPS6232770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は親水性表面を有する硬質コンタクトレ
ンズの製造方法に関する。

現在市販されているコンタクトレンズはポリ
（メチルメタクリレート）などを材質とする硬質
コンタクトレンズとポリ（２−ヒドロキシエチル
メタクリレート）またはシリコーンラバーなどを
材質とする軟質コンタクトレンズとに大別され
る。

硬質コンタクトレンズは、一般に軟質コンタク
トレンズにくらべて、レンズを眼に装用した際の
装用感に劣るという短所を有しているが、その優
れた光学性（視力矯正機能など）および耐久性な
らびに取り扱いの簡便さなど硬質コンタクトレン
ズ特有の長所も無視できず、現在依然として市場
に広く普及している。

加えて近年、メチルメタクリレートにシリコー
ン成分を含有するメタクリレートを共重合した酸
素透過性の材料よりなる硬質コンタクトレンズの
出現により、硬質コンタクトレンズの有用性が再
評価されており、現在ではむしろこの分野での研
究が活発化してきているのが現状である。

しかし、装用感に劣るという前記の硬質コンタ
クトレンズに特有な問題点は依然としてこの分野
における重要な解決課題として残されている。

硬質コンタクトレンズの前記問題点は、材料の
硬さというよりもむしろレンズ表面の親水性の乏
しさに起因するところが大きいことがわかつてい
る。すなわち、元来ポリ（メチルメタクリレー
ト）は疎水性の材料であり、それにシリコーン成
分を含有したメタクリレートを共重合してつくら
れる酸素透過性コンタクトレンズ材料はそのシリ
コーン成分の存在のためにさらに強い疎水性を発
現する。この問題点を解決するために従来、 (1) さらに親水性単量体を加えて共重合する方法
または (2) レンズ表面を低温灰化処理する方法 などの措置が講じられてきた。しかし、(1)の方法
は材料が柔軟になることから、硬質コンタクトレ
ンズ本来の長所である視力矯正機能が低下すると
いう新たな欠点を招き、また(2)の方法はレンズ表
面の親水性をかなり向上させることができるが、
永続的な効果の発現を期待することは一般に困難
である。

本発明者らは、硬質コンタクトレンズが本来具
備する長所を失なうことなく、しかも硬質コンタ
クトレンズのもつとも大きな欠点であるレンズ表
面の親水性の乏しさを克服した硬質コンタクトレ
ンズの製造方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結
果、 (A) ケタール化された糖のエステルもしくはエー
テルまたはケタール化された糖アルコールのエ
ステルもしくはエーテルの重合性単量体と、 (B) 重合して硬質コンタクトレンズ素材を形成し
うる重合性単量体 とを共重合してえられる共重合体をコンタクトレ
ンズの形状に成形し、そののち酸処理することに
より、レンズ表面のみが有効に親水性となつた硬
質コンタクトレンズとしうることを見出し、本発
明を完成するにいたつた。

糖のエステルもしくはエーテルまたは糖アルコ
ールのエステルもしくはエーテルなどは親水性の
化合物であるが、これらの水酸基部分をケタール
化してマスクした重合性単量体（以下、ケタール
化単量体という）は、重合して硬質コンタクトレ
ンズ素材に形成しうる単量体と同様に疎水性の単
量体である。

したがつて該ケタール化単量体をほかの硬質コ
ンタクトレンズ素材を形成しうる単量体（たとえ
ばメチルメタクリレート）と共重合してえられる
共重合体は硬質コンタクトレンズの材質として充
分実用に供しうるものである。かかる共重合体よ
り成形した硬質コンタクトレンズは疎水性の表面
性状を呈するが、このレンズに酸処理を施すと、
レンズ表面上に存在するケタール化糖基またはケ
タール化糖アルコール基が脱ケタール化されて水
酸基が導入され、その結果レンズ表面のみを親水
性の表面性状に変成することができる。すなわち
この脱ケタール化反応によれば、この反応に必要
な酸溶液がレンズの内部にまで浸透しないため、
有効にレンズ表面のみを親水性の性状に変成させ
ることができ、また硬質コンタクトレンズとして
の本質はそのまま維持することができる。

従来の硬質コンタクトレンズのばあいでも、こ
れを塩酸または硫酸などの強酸で処理することに
よつてその表面性状をある程度親水性に変成させ
うることが知られているが、そのような表面は概
して安定性に問題があり、また表面に親水性部分
と疎水性部分のムラが生じたりしやすいため、実
用化にはいたつていない。

本発明によれば、これら従来の強酸処理でえら
れる表面にくらべ、はかるに良好で安定な親水性
の表面を有するコンタクトレンズをうることがで
きる。

本発明に用いるケタール化単量体として好まし
いものは、たとえば１・２：３・４−ジ−Ｏ−イ
ソプロピリデン−６−Ｏ−メタクリロイル−Ｄ−
ガラクトピラノシド（別名１・２：３・４−ジ−
Ｏ−イソプロピリデン−６−メタクリロイル−Ｄ
−ガラクトース）、１・２：５・６−ジ−Ｏ−イ
ソプロピリデン−３−Ｏ−メタクリロイル−Ｄ−
グリコフラノシド（別名１・２：５・６−ジ−Ｏ
−イソプロピリデン−３−Ｏ−メタクリロイル−
Ｄ−グルコース）、２・３−Ｏ−イソプロピリデ
ングリセロールメタクリレート、２−メチル−２
−エチル−４−メタクリルオキシメチル−１・３
−ジオキソラン、２−メチル−２−イソブチル−
４−メタクリルオキシ−１・３−ジオキソラン、
２−メチル−２−フエニル−４−メタクリルオキ
シメチル−１・３−ジオキソラン、２−メタクリ
ルオキシメチル−スピロ〔４・５〕−１・４−ジ
オキサデカン、１・２：４・５−ジ−（Ｏ−イソ
プロピリデン）キシリトール−３−メタクリレー
トまたはアリルイソプロピリデングリセロールエ
ーテルなどがあげられる。

また重合して硬質コンタクトレンズ組材を形成
しうる重合性単量体として好ましいものは、たと
えば、 (1) メチルアクリレート、エチルアクリレード、
イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリ
レート、tert−ブチルメタクリレートまたはシ
クロヘキシルアクリレートなどのアクリル酸エ
ステル類、 (2) メチルアクリレート、エチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、sec−ブチル
メタクリレートまたはシクロヘキシルメタクリ
レートなどのメタクリル酸エステル類、 (3) ペンタメチルジシロキサニルメチルメタクリ
レート、ヘプタメチルトリシロキサニルエチル
アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）
−γ−メタクリルオキシプロピルシラン、メチ
ルジ（トリメチルシロキシ）シリル（プロピル
グリセロール）メタクリレートなどのアクリル
酸またはメタクリル酸のポリシロキサニルアル
キルエステル類（特公昭52−33502号公報、特
開昭54−118455号および特開昭55−15110号公
報参照）、 (4) パーフルオロアルキルメタクリレート類（特
公昭51−46614号公報参照）、 (5) イタコン酸プロピル、イタコン酸イソプロピ
ル、イタコン酸ブチル、イタコン酸ヘキシル、
イタコン酸２−エチルヘキシル、イタコン酸ヘ
プチルまたはイタコン酸アリールなどのイタコ
ン酸エステルまたはクロトン酸プロピル、クロ
トン酸イソプロピル、クロトン酸ブチル、クロ
トン酸ヘキシル、クロトン酸２−エチルヘキシ
ル、クロトン酸ヘプチル、クロトン酸アリール
などのクロトン酸エステル類または (6) スチレンなどのスチリル化合物またはジアリ
ルフタレートなどのアリルエステル類 などがあげられる。これらの各化合物のうちとく
に硬質コンタクトレンズの原料として好適な化合
物はメチルメタクリレートである。ちなみに市販
されている硬質コンタクトレンズの多くはメチル
メタクリレートを主成分または主成分の１つとし
て使用している。

また以上の重合性単量体に加えさらに適当な補
助単量体成分を添加することにより、えられるコ
ンタクトレンズの物性や性状を向上させることが
できる。そのような補助成分としては、 (C) レンズの形状を安定させ、耐溶媒性を向上さ
せる目的で加える単量体または (D) レンズに適度な柔軟性を付与し、材質の脆性
を解消する目的で加える単量体などがあげられ
る。

(C)の単量体として用いるのに好適なものは、た
と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、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレートなどの架橋性モノ
マーなどがあげられる。また前記(6)で述べた単量
体のうち、ジビニルベンゼン、アリルメタクリレ
ート、ジアリルフタレートなども架橋性モノマー
として使用しうる。

また(D)の単量体として用いるのに好適なもの
は、たとえば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルな
どの脂肪族カルボン酸ビニルエステル類などがあ
げられる。

共重合およびコンタクトレンズへの成形は通常
の重合技術、成形技術で行なうことができる。

共重合に際し、ケタール化単量体の使用量は全
共重合反応混合物の100部（重量部、以下同様）
に対して５〜40部とするのが好ましい。すなわ
ち、一般にケタール化単量体の混合重量割合を高
めるにつれて、えられる共重合体の酸処理後の表
面親水性は比例的に向上するが、ケタール化単量
体の使用量が約40部よりも多くなると、それから
えられる共重合体を酸処理したのちの表面親水性
はほぼ一定となり、それ以上ケタール化単量体の
使用割合を大きくしてもえられる共重合体の脆性
が増大するだけであり、マイナス効果が大きくな
る。またケタール化単量体の使用量が５重量部未
満では所望の効果の発現に乏しく好ましくない。

コンタクトレンズの成形にあたつては共重合反
応をコンタクトレンズの形状に対応した型の中に
て行なつて直接にコンタクトレンズ形状に成形す
ることもできるし、また重合用混合物を適当な型
または容器中で重合させてブロツク状、板状また
は丸棒状の素材としたうえで切削、研磨など通常
の機械的加工によつて所望の形状のコンタクトレ
ンズに成形することもできる。

かくして成形した硬質コンタクトレンズは適当
な酸処理を施すことによつて、その表面を親水性
に変成することができる。該酸処理に有効な酸と
しては、たとえば塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、蟻
酸、トリフルオロ酢酸などがあげられる。使用す
る酸の濃度が高いばあいには材質の劣化を招いた
りクラツクを生じたりする危険性があるため、
徐々に処理液の濃度を高めて行なうなどの諸条件
が必要である。適当な酸濃度および浸漬処理時間
は使用する酸の種類によつて異なり、一概にはい
えないが、たとえば塩酸のばあいは室温下で10〜
50％の濃度において約20分〜４時間、蟻酸のばあ
いは室温下で20〜40％の濃度において約10分〜５
時間、硫酸のばあいは室温下で10〜50％の濃度に
おいて約20分〜４時間の条件下で処理を行なうの
が好適である。この酸処理によるコンタクトレン
ズ表面の親水性の発現は、標準処理方法および標
準処理時間に厳密に規定されることなく、一定の
許容範囲内で再現性よく行なうことができるので
工業的実施に際してはとくに有利である。

以上に述べた方法によつてえられる硬質コンタ
クトレンズの表面の親水性はつぎのようにして評
価した。すなわち１つの平滑な面を有するブロツ
ク状の試料を用い、蒸留水中で試料をその平滑面
が底面となるように固定し、２μの容量を有す
る気泡を該底面に向けて発射させ、気泡発射60秒
後の気泡の試料底面に対する接触角（以下、θと
いう）を測定することからなる。θは、気泡が付
着している試料に平行光線をあててえられる像を
さらにレンズによつて拡大してスクリーン上に映
し出し、えられる像から間接的に測定することが
できる。親水性はθの値が小さいほどすぐれてい
ることを示す。

つぎに実施例をあげて本発明の方法をさらに詳
細に説明するが、本発明はそれらの実施例のみに
限定されるものではない。

実施例 １ メチルメタクリレート（以下、MMAという）
80部、１・２：５・６−ジイソプロピリデン−３
−Ｏ−メタクリロイル−α−Ｄ−グルコール（以
下、MDGという）20部、アリルメタクリレート
（以下、AMAという）0.2部およびアゾビスジメ
チルバレロニトリル（以下、ADMVNという）
0.1部を充分に混合して試験管に加え、40℃で38
時間、50℃で16時間、70℃で５時間、80℃で５時
間および110℃で６時間の条件下で順次加熱重合
を行ない、棒状の共重合体（すなわち硬質コンタ
クトレンズ素材）をえた。該共重合体は１つの面
が平面状に研磨された直径10mm、厚さ６mmを有す
る円板状に加工した。この円板状の試料のθを測
定したところ69.5゜であつた。ついでこの試料を
三角フラスコに入れ、さらに50％の塩酸水溶液を
加えて２時間マグネチツクスターで撹拌し、最後
に0.024％炭酸ナトリウム水溶液中で30分間撹拌
した。

かくしてえられた試料を蒸留水にて洗浄し、さ
らに蒸留水中にて16時間浸漬放置したのち、その
θを測定したところ28.7゜であり、親水性を大巾
に向上させることができた。

実施例 ２ 共重合における各成分をメチルジ（トリメチル
シロキシ）シリル（プロピルグリセロール）メタ
クリレート50部、MMA36部、MDG10部、エチレ
ングリコールジメタクリレート４部および
ADMVN0.15部に代えたほかは実施例１と同様に
して実験を行なつた。酸処理前の試料からえられ
るθは69.2゜であつたが、酸処理後にえられる試
料のθは33.6゜であり、酸処理によつて大巾に親
水性を向上させることができた。

実施例 ３ 共重合における各成分をtert−ブチルメタクリ
レート90部、２・３−イソプロピリデングリセロ
ールメタクリレート10部、AMA0.2部、
ADMVN0.15部に代えたほかは実施例１と同様に
して実験を行なつた。酸処理前の試料からえられ
るθは68.0゜であつたが酸処理後にえられる試料
のθは27.4゜であり、酸処理によつて大巾に親水
性を向上させることができた。

実施例 ４ 共重合における各成分をMMA80部、アリルイ
ソプロピリデングリセロールエーテル20部、
AMA0.2部、ADMVN0.15部に代えたほかは実施
例１と同様にして実験を行なつた。酸処理前の試
料からえられるθは46.7゜であつたが酸処理後に
えられる試料のθは32.6゜であり、酸処理によつ
て親水性を向上させることができた。

以上の実施例１〜４でえられる共重合体（硬質
コンタクトレンズ素材）を通常の機械的加工によ
つてコンタクトレンズの形状に成形したのと、前
記実施例１〜４と同様の酸処理を施すことによ
り、親水性の表面を有する硬質のコンタクトレン
ズをうることができた。これらのコンタクトレン
ズはそれぞれ実際に眼に装用させたところレンズ
表面が涙によつて覆われ、装用感が従来の硬質コ
ンタクトレンズにくらべてすこぶる良好であつ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) ケタール化された糖のエステルもしくは
   エーテルまたはケタール化された糖アルコール
   のエステルもしくはエーテルの重合性単量体
   と、 (B) 重合して硬質コンタクトレンズ素材を形成し
   うる重合性単量体 とを共重合してえられる共重合体をコンタクトレ
   ンズの形状に成形し、ついで酸処理することを特
   徴とする親水性の表面を有する硬質コンタクトレ
   ンズの製造方法。