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CN106896523B - 低含水性软质眼用镜片及其制造方法 - Google Patents

低含水性软质眼用镜片及其制造方法 Download PDF

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CN106896523B CN201710169341.5A CN201710169341A CN106896523B CN 106896523 B CN106896523 B CN 106896523B CN 201710169341 A CN201710169341 A CN 201710169341A CN 106896523 B CN106896523 B CN 106896523B
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Abstract

低含水性软质眼用镜片,其中,在该基材的表面的至少一部分具有由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层。本发明提供大幅降低或者回避了以往低含水性软质眼用镜片中成为问题的在使用时贴附于角膜的现象的低含水性软质眼用镜片。

Description

低含水性软质眼用镜片及其制造方法
本申请是2011年2月16日申请的发明名称为“低含水性软质眼用镜片及其制造方法”、国家申请号为201180009774.5的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及低含水性软质眼用镜片及其制造方法。
背景技术
市售软质眼用镜片的代表例有软性接触镜片。市售软性接触镜片中通常使用具有25%左右~80%左右含水率的水凝胶原材料。然而,由水凝胶原材料制成的含水性软性接触镜片由于含水故发生水从接触镜片蒸发的现象。由此,有一定比例的接触镜片使用者体验到与裸眼时相比更强的干燥感,感觉到不适。其中还存在述有所谓接触镜片干眼的症状的患者。此外,由水凝胶原材料制成的含水性软性接触镜片容易被泪液中的成分污染,而且由于含有大量的水因而还存在细菌繁殖的风险。
另一方面,作为高氧透过性的低含水性软性接触镜片,已知有例如在分子链两末端被乙烯基甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷与甲基氢聚硅氧烷的混合物中加入铂系催化剂,通过以模塑法进行加热固化的方法而得的硅酮橡胶镜片(专利文献1)。此外,专利文献2~6等中也记载了以具有多个聚合性官能基的聚硅氧烷为主体的氧透过性高的接触镜片材料。
专利文献6中公开了由2官能性有机硅氧烷大分子单体单独、或与其它单体共聚而得的聚合物制成的接触镜片材料,作为共聚中所用的单体,公开了丙烯酸氟烷基酯或甲基丙烯酸氟烷基酯、以及丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。
然而,以往高氧透过性的低含水性软性接触镜片中发现了如下的问题点。首先对于硅酮橡胶镜片而言,存在为改善镜片表面的疏水性而实施的亲水化处理层发生剥离、或者弹力性过大因而引起对角膜的黏着等缺点,不能实现广泛实用化。
此外,以具有多个聚合性官能基的聚硅氧烷为主体的材料的氧透过性高、还具有柔软性,被认为是适于接触镜片的材料之一。然而,由于聚合后的镜片表面残留有粘结性,因而有可能黏着于角膜,此外,镜片的柔软性与耐弯折性等机械物性的平衡不充分。
关于改良软质眼用镜片的表面的方法,已知各种方法,其中已知有将二种以上的聚合物材料的层逐层涂布、进行层叠的方法(专利文献7~9)。其中,将具有两种相反荷电的聚合物材料逐层交替地涂布的方法被称为LbL法等,认为材料的各层是与不同材料的其它层非共价键地键合的。然而,明确展示该方法的有用性的高氧透过性软质眼用镜片仅为硅酮水凝胶原材料,还未知对低含水性软质眼用镜片的有用性。此外,以往的LbL涂布进行的是4层~20层左右的多层,有可能使得制造步骤变长、制造成本增大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭54-81363号公报
专利文献2:日本特开昭54-24047号公报
专利文献3:日本特开昭56-51715号公报
专利文献4:日本特开昭59-229524号公报
专利文献5:日本特开平2-188717号公报
专利文献6:日本特开平5-5861号公报
专利文献7:日本特表2002-501211号公报
专利文献8:日本特表2005-538418号公报
专利文献9:日本特表2009-540369号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决上述各种技术问题,大幅降低或者回避以往低含水性软质眼用镜片中成为问题的在使用时贴附于角膜的现象。此外,目的还在于以简便的工艺廉价地制造优异的低含水性软质眼用镜片。
用于解决技术问题的方法
为了实现上述目的,本发明具有下述构成。
本发明是低含水性软质眼用镜片,其是含基材的低含水性软质眼用镜片,其中,在该基材的表面的至少一部分形成有由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层。
上述中,基材优选为以下述成分A的聚合物、或者下述成分A和成分B的共聚物为主成分;
成分A:每1分子具有多个聚合性官能基,数均分子量为6千以上的聚硅氧烷化合物
成分B:具有氟烷基的聚合性单体。
此外本发明是低含水性软质眼用镜片的制造方法,依次含有下述步骤1~步骤3:
<步骤1>
对含有成分A和成分B的混合物进行聚合而得到镜片形状的成型体的步骤,所述成分A为每1分子具有多个聚合性官能基、数均分子量为6千以上的聚硅氧烷化合物,所述成分B为具有氟烷基的聚合性单体;
<步骤2>
使所述步骤1中得到的成型体与碱性聚合物溶液接触,然后将剩余的该碱性聚合物溶液洗涤除去的步骤;
<步骤3>
使所述步骤2中得到的成型体与酸性聚合物溶液接触,然后将剩余的该酸性聚合物溶液洗涤除去的步骤。
发明效果
本发明的低含水性软质眼用镜片可以大幅降低或者回避以往低含水性软质眼用镜片中成为问题的在使用时贴附于角膜的现象。此外,本发明的低含水性软质眼用镜片由于低含水,因而可以降低细菌的繁殖风险。此外,根据本发明的优选方式,可以提供具有高氧透过性、水润湿性优异、柔软且使用感优异、并且耐弯折性等机械物性优异的低含水性软质眼用镜片。进而本发明的低含水性软质眼用镜片还具有可以以简便的工艺廉价地制造的优点。
附图说明
[图1] 是测定样品的膜与人工皮革之间的动摩擦力的装置的模式图。
具体实施方式
本发明的低含水性软质眼用镜片中,低含水性意指含水率为10重量%以下。此外,软质意指拉伸弹性模量为10MPa以下。
本发明的低含水性软质眼用镜片具有下述特征:由于是低含水性因而使用者的眼的干燥感小、使用感优异。此外,本发明的低含水性软质眼用镜片具有下述优点:由于是低含水性因而细菌的繁殖风险小。含水率更优选为5%以下,进一步优选为2%以下,最优选为1%以下。含水率过高时,眼用镜片使用者的眼的干燥感变大、细菌的繁殖风险增大等,故不优选。
本发明低含水性软质眼用镜片的拉伸弹性模量优选为0.01~5MPa、更优选为0.1~3MPa、进一步优选为0.1~2MPa、更进一步优选为0.1~1MPa、最优选为0.1~0.6MPa。拉伸弹性模量过小时,存在过于软而难以操作的倾向。拉伸弹性模量过大时,存在过于硬而使用感变差的倾向。拉伸弹性模量为2MPa以下时可得到良好的使用感,为1MPa以下时可得到更为良好的使用感,故优选。拉伸弹性模量是用湿润状态的试样测定的。
本发明的低含水性软质眼用镜片的拉伸伸长率优选为100%~1000%、更优选为200%~700%。拉伸伸长率小时,低含水性软质眼用镜片变得容易破裂故不优选。拉伸伸长率过大时,低含水性软质眼用镜片存在容易变形的倾向,故不优选。拉伸伸长率是用湿润状态的试样测定的。
眼用镜片优选动态接触角(前进时、浸渍速度:0.1mm/sec)为100゜以下、更优选为90゜以下、进一步优选为80゜以下。从防止对使用者角膜的贴附的观点出发,优选动态接触角更低、优选为65゜以下、更优选为60゜以下、进一步优选为55゜以下、更进一步优选为50゜以下、最优选为45゜以下。
此外,从防止对使用者角膜的贴附的观点出发,优选眼用镜片表面的液膜保持时间长。这里,液膜保持时间是指将浸渍于硼酸缓冲液中的眼用镜片从溶液中提起、以直径方向为垂直的方式保持在空中时,眼用镜片表面的液膜不截断而保持的时间。液膜保持时间优选为5秒以上、进一步优选为10秒以上、最优选为20秒以上。
从防止对使用者角膜的贴附的观点出发,眼用镜片的表面优选具有优异的易滑性。作为表示易滑性的指标,以本说明书中实施例所示的方法测定的摩擦小者优选。摩擦优选为60gf以下、更优选为50gf以下、进一步优选为40gf以下、最优选为30gf以下。此外,摩擦极其小时,在存在卸下时的操作变难的倾向,因而摩擦为5gf以上、优选10gf以上是优选的。
眼用镜片的防污性可以通过粘蛋白附着、脂质(棕榈酸甲酯)附着、和人工泪液浸渍试验来进行评价。它们的评价中的附着量越少的,则使用感越优异、同时细菌繁殖风险越降低,故优选。粘蛋白附着量优选为5μg/cm2以下、更优选为4μg/cm2以下、最优选为3μg/cm2以下。
从由大气对眼用镜片使用者的眼供给氧的观点出发,低含水性软质眼用镜片要求具有高氧透过性。氧透过系数[×10-11(cm2/sec)mLO2/(mL・hPa)]优选为50~2000、更优选为100~1500、进一步优选为200~1000、最优选为300~700。使氧透过性过大时,则有时会对机械物性等其它物性造成不良影响,故不优选。氧透过系数是用干燥状态的试样测定的。
本发明的低含水性软质眼用镜片是含有镜片形状的成型体(以下,称为基材)、且在该基材的表面的至少一部分形成有由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层的低含水性软质眼用镜片。
为了使基材具有高氧透过性,和使涂布于表面的聚合物之间不通过共价键而获得牢固的密合性,优选含有5重量%以上的硅原子。硅原子的含量(重量%)是以干燥状态的基材重量为基准(100重量%)算出的。基材的硅原子含有率优选为5重量%~36重量%、更优选为7重量%~30重量%、进一步优选为10重量%~30重量%、最优选为12重量%~26重量%。硅原子的含有率过大时,拉伸弹性模量有时变大,故不优选。
基材中硅原子的含量可以用以下方法进行测定。将充分干燥的基材称取至铂坩埚中,加入硫酸用热板和燃烧器进行加热灰化。将灰化物用碳酸钠熔解,加入水加热溶解后,加入硝酸,用水定容。对于该溶液,通过ICP发光分光分析法测定硅原子,求出基材中的含量。
基材优选以每1分子具有多个聚合性官能基且数均分子量为6千以上的聚硅氧烷化合物即成分A的聚合物、或者上述成分A和具有聚合性官能基的化合物且与成分A不同的化合物的共聚物为主成分。这里,主成分意指以干燥状态的基材重量为基准(100重量%)含有50重量%以上的成分。
成分A的数均分子量优选为6千以上。发明人发现:通过成分A的数均分子量在该范围,可以得到柔软且使用感优异、而且耐弯折性等机械物性优异的低含水性软质眼用镜片。从可得到耐弯折性等机械物性更加优异的低含水性软质眼用镜片的观点出发,成分A的聚硅氧烷化合物的数均分子量优选为8千以上。成分A的数均分子量优选在8千~10万的范围、更优选在9千~7万的范围、进一步优选在1万~5万的范围。成分A的数均分子量过小时,耐弯折性等机械物性有变低的倾向,特别是小于6千则耐弯折性变低。成分A的数均分子量过大时,柔软性、透明性有降低的倾向故不优选。
本发明的低含水性软质眼用镜片由于为光学制品,故优选透明性高。作为透明性的基准,优选目视时透明且无浑浊。进一步地,眼用镜片在用镜片投影机观察时,优选基本或者完全观察不到浑浊,最优选完全观察不到浑浊。
成分A的分散度(重均分子量除以数均分子量而得的值)优选为6以下、更优选为3以下、进一步优选为2以下、最优选为1.5以下。成分A的分散度小时,产生下述优点:与其它成分的相溶性提高,所得镜片的透明性提高,所得镜片所含的可提取的成分减少,伴随镜片成型的收缩率变小等。伴随镜片成型的收缩率可以用镜片成型比=[镜片直径]/[铸模的间隙部的直径]来进行评价。镜片成型比越接近1则越容易稳定地制造高品质的镜片。成型比优选为0.85~2.0的范围、更优选为0.9~1.5的范围、最优选为0.91~1.3的范围。
本发明中,成分A的数均分子量是通过使用氯仿作为溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC法)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量。重均分子量和分散度(重均分子量除以数均分子量而得的值)也用相同的方法来测定。
应予说明,本说明书中,有时将重均分子量表示为Mw、将数均分子量表示为Mn。此外,有时将分子量1000表示为1kD。例如“Mw33kD”的表述表示“重均分子量33000”。
成分A是具有多个聚合性官能基的聚硅氧烷化合物。成分A的聚合性官能基的数目相对于1分子为2个以上即可,从可容易获得更柔软(低弹性模量)的眼用镜片的观点出发,优选每1分子为2个。特别优选分子链的两末端具有聚合性官能基的结构。
作为成分A的聚合性官能基,优选为可自由基聚合的官能基,更优选为具有碳碳双键的官能基。作为优选的聚合性官能基的实例,为乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、α-烷氧基甲基丙烯酰基、马来酸残基、富马酸残基、衣康酸残基、巴豆酸残基、异巴豆酸残基、和柠康酸残基等。其中,从具有高聚合性出发,最优选(甲基)丙烯酰基。
应予说明,本说明书中术语(甲基)丙烯酰基表示甲基丙烯酰基和丙烯酰基两者,术语(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等也同样。
作为成分A,优选具有下述式(A1)的结构。
[化1]
式(A1)中,X1和X2各自独立地表示聚合性官能基。R1~R6各自独立地表示选自氢、碳原子数1~20的烷基、苯基和碳原子数1~20的氟烷基中的取代基。L1和L2各自独立地表示2价的基团。a和b各自独立地表示各重复单元的数目。
作为X1和X2,优选为可自由基聚合的官能基,优选为具有碳碳双键的官能基。作为优选的聚合性官能基的实例,为乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、α-烷氧基甲基丙烯酰基、马来酸残基、富马酸残基、衣康酸残基、巴豆酸残基、异巴豆酸残基、和柠康酸残基等。其中,从具有高聚合性出发,最优选(甲基)丙烯酰基。
作为R1~R6的优选具体例,有氢;甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、癸基、十二烷基、十八烷基等碳原子数1~20的烷基;苯基、三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基、四氟丙基、六氟异丙基、五氟丁基、七氟戊基、九氟己基、六氟丁基、七氟丁基、八氟戊基、九氟戊基、十二氟庚基、十三氟庚基、十二氟辛基、十三氟辛基、十六氟癸基、十七氟癸基、四氟丙基、五氟丙基、十四氟辛基、十五氟辛基、十八氟癸基、和十九氟癸基等碳原子数1~20的氟烷基。它们中,从对眼用镜片赋予良好的机械物性和高氧透过性的观点出发,进一步优选氢和甲基、最优选甲基。
作为L1和L2,优选为碳原子数1~20的2价的基团。其中,从具有容易以高纯度获得式(A1)的化合物的优点出发,优选下述式(LE1)~(LE12)所示的基团,其中更优选下述式(LE1)、(LE3)、(LE9)和(LE11)所示的基团,进一步优选下述式(LE1)和(LE3)所示的基团,最优选下述式(LE1)所示的基团。应予说明,下述式(LE1)~(LE12)是以左侧为键合至聚合性官能基X1或X2的末端、右侧为键合至硅原子的末端的方式来描述的。
[化2]
式(A1)中,a和各自独立地表示各重复单元的数目。优选a和b各自独立地为0~1500的范围。a和b的总计值(a+b)优选为80以上、更优选为100以上、更优选为100~1400、更优选为120~950、进一步优选为130~700。
R1~R6全部为甲基时,b=0,a优选为80~1500、更优选为100~1400、更优选为120~950、进一步优选为130~700。此时,a的值由成分A的聚硅氧烷化合物的分子量来决定。
本发明的成分A可以只使用1种、也可以组合2种以上使用。
作为与成分A共聚的其它化合物,优选为具有氟烷基的聚合性单体即成分B。成分B由于氟烷基造成的临界表面张力的降低,从而具有拒水拒油性的性质,由此具有抑制眼用镜片表面被泪液中的蛋白质或脂质等成分污染的效果。此外,成分B具有提供柔软而使用感优异、并且耐弯折性等机械物性优异的低含水性软质眼用镜片的效果。成分B的氟烷基的优选具体例为:三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基、四氟丙基、六氟异丙基、五氟丁基、七氟戊基、九氟己基、六氟丁基、七氟丁基、八氟戊基、九氟戊基、十二氟庚基、十三氟庚基、十二氟辛基、十三氟辛基、十六氟癸基、十七氟癸基、四氟丙基、五氟丙基、十四氟辛基、十五氟辛基、十八氟癸基、和十九氟癸基等碳原子数1~20的氟烷基。更优选碳原子数2~8的氟烷基,例如,三氟乙基、四氟丙基、六氟异丙基、八氟戊基、和十二氟辛基,最优选三氟乙基。
作为成分B的聚合性官能基,优选为可自由基聚合的官能基,更优选为具有碳碳双键的官能基。作为优选的聚合性官能基的实例,为乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、α-烷氧基甲基丙烯酰基、马来酸残基、富马酸残基、衣康酸残基、巴豆酸残基、异巴豆酸残基、和柠康酸残基等,其中从具有高聚合性的观点出发,最优选为(甲基)丙烯酰基。
从可得到柔软而使用感优异、并且耐弯折性等机械物性优异的低含水性软质眼用镜片的效果大的观点出发,成分B最优选为(甲基)丙烯酸氟烷基酯。作为所述(甲基)丙烯酸氟烷基酯的具体例,可举出:(甲基)丙烯酸三氟乙基酯、(甲基)丙烯酸四氟乙基酯、(甲基)丙烯酸三氟丙基酯、(甲基)丙烯酸四氟丙基酯、(甲基)丙烯酸五氟丙基酯、(甲基)丙烯酸六氟丁基酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙基酯、(甲基)丙烯酸七氟丁基酯、(甲基)丙烯酸八氟戊基酯、(甲基)丙烯酸九氟戊基酯、(甲基)丙烯酸十二氟戊基酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚基酯、(甲基)丙烯酸十二氟辛基酯、和(甲基)丙烯酸十三氟庚基酯。可优选使用(甲基)丙烯酸三氟乙基酯、(甲基)丙烯酸四氟乙基酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙基酯、(甲基)丙烯酸八氟戊基酯、(甲基)丙烯酸十二氟辛基酯。最优选(甲基)丙烯酸三氟乙基酯。
本发明的B成分可以只使用1种、也可以组合2种以上使用。
共聚物中成分B的优选含量相对于100重量份成分A为10~500重量份、更优选为20~400重量份、进一步优选为20~200重量份。成分B的使用量过少时,存在所得眼用镜片中产生白浊、或者耐弯折性等机械物性变得不充分的倾向。
此外,作为用于基材的共聚物,除了成分A和成分B之外,还可以使用进一步共聚与成分A和成分B不同的成分(以下,成分C)而成的共聚物。
作为成分C,可以是使共聚物的玻璃化转变温度下降至室温或0℃以下的成分。它们使内聚能降低,因而具有赋予共聚物橡胶弹性和柔软性的效果。
作为成分C的聚合性官能基,优选为可自由基聚合的官能基,更优选为具有碳碳双键的官能基。作为优选的聚合性官能基的实例,为乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、α-烷氧基甲基丙烯酰基、马来酸残基、富马酸残基、衣康酸残基、巴豆酸残基、异巴豆酸残基、和柠康酸残基等,其中从具有高聚合性的观点出发,最优选为(甲基)丙烯酰基。
作为成分C,优选用于改善柔软性、耐弯折性等机械特性的实例是(甲基)丙烯酸烷基酯,优选烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯,作为其具体例,可举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸环戊基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、和(甲基)丙烯酸正硬脂酯等,更优选(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸正硬脂酯。其中,进一步优选烷基的碳原子数为1~10的(甲基)丙烯酸烷基酯。烷基的碳原子数过大时,所得镜片的透明性有时降低,故不优选。此外,具有硅氧烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯类也优选用于提高氧透过性。这里,硅氧烷基意指具有Si-O-Si键的基团。
进而,为了提高机械性质、表面润湿性、镜片的尺寸稳定性等,可以根据需要共聚以下所述的单体。
作为用于提高机械性质的单体,例如可举出:苯乙烯、叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物等。
作为用于提高表面润湿性的单体,例如可举出:甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸甘油酯、聚甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基乙酰胺、和N-乙烯基-N-甲基乙酰胺等。其中,优选N,N-二甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基乙酰胺、和N-乙烯基-N-甲基乙酰胺等含有酰胺键的单体。
作为用于提高镜片的尺寸稳定性的单体,例如可举出:乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、乙烯基甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲基丙烯酸酯和它们与甲基丙烯酸酯类对应的丙烯酸酯类、二乙烯基苯、三烯丙基异氰酸酯等。
成分C可以只使用1种、也可以组合2种以上使用。
成分C的优选使用量相对于100重量份成分A为0.001~400重量份、更优选0.01~300重量份、进一步优选0.01~200重量份、最优选0.01~30重量份。成分C的使用量过少时,难以得到对成分C所期待的效果。成分C的使用量过多时,存在所得眼用镜片中产生白浊、或者耐弯折性等机械物性变得不充分的倾向。
本发明的低含水性软质眼用镜片可以进一步含有紫外线吸收剂、色素、着色剂、湿润剂、滑动剂、医药和营养辅助成分、相溶化成分、抗菌成分、脱模剂等成分。上述成分均可以非反应性形态或共聚形态含有。
含有紫外线吸收剂时,可以保护眼用镜片使用者的眼免受有害紫外线的伤害。此外,含有着色剂时,眼用镜片被着色,变得容易识别,操作时的便利性提高。
上述成分均可以非反应性形态或共聚形态含有。共聚上述成分时,即使用具有聚合性基团的紫外线吸收剂、具有聚合性基团的着色剂等时,由于该成分共聚于基材而被固定化,因而溶出的可能性变小,故优选。
基材优选包含选自紫外线吸收剂和着色剂中的成分、以及它们以外的2种以上的成分C(以下、成分Ck)。此时,作为成分Ck,优选从碳原子数1~10的(甲基)丙烯酸烷基酯选择至少1种、从上述用于提高表面润湿性的单体中选择至少1种。通过使用2种以上成分Ck,与紫外线吸收剂、着色剂的亲和性增大,变得容易得到透明的基材。
使用紫外线吸收剂时,其优选的使用量相对于100重量份成分A为0.01~20重量份、更优选为0.05~10重量份、进一步优选为0.1~2重量份。使用着色剂时,其优选的使用量相对于100重量份成分A为0.00001~5重量份、更优选为0.0001~1重量份、进一步优选为0.0001~0.5重量份。紫外线吸收剂或着色剂的含量过少时,变得难以得到紫外线吸収效果或着色效果。相反,过多时变得难以将这些成分溶解于基材中。成分Ck的优选使用量相对于100重量份成分A各自为0.1~100重量份、更优选为1~80重量份、进一步优选为2~50重量份。成分Ck的使用量过少时,与紫外线吸收剂或着色剂的亲和性不足,存在难以得到透明的基材的倾向。成分Ck的使用量过多时,存在所得眼用镜片中产生白浊、或者耐弯折性等机械物性变得不充分的倾向,故不优选。
作为制造低含水性软质眼用镜片的基材、即镜片形状的成型体的方法,可以使用公知的方法。例如,可以使用暂先获得圆棒或板状的聚合物、再将其通过切削加工等加工为所期望形状的方法、铸模聚合法、和旋转浇铸聚合法等。以切削加工获得镜片时,优选的是低温下的冷冻切削。
作为一例,以下对于将含有成分A的原料组合物通过铸模聚合法聚合而制造眼用镜片的方法进行说明。首先,在具有一定形状的2个铸模构件间的空隙填充原料组合物。作为铸模构件的材料,可举出树脂、玻璃、陶瓷、金属等。进行光聚合时优选为光学透明的原材料,因而优选使用树脂或玻璃。根据铸模构件的形状或原料组合物的性状,可以对眼用镜片赋予一定的厚度,并且为了防止填充于空隙的原料组合物的漏液,可以使用垫圈。空隙中填充了原料组合物的铸模接着被照射紫外线、可见光线或它们的组合等的活性光线,或者在烘箱、液槽中等进行加热,由此对填充的原料组合物进行聚合。也可并用2种聚合方法。即,可在光聚合之后进行加热聚合、或者在加热聚合后进行光聚合。光聚合的具体方式是将例如水银灯或紫外线灯(例如FL15BL、东芝)的光这样的含有紫外线的光照射短时间(通常为1小时以下)。进行热聚合时,为了保持眼用镜片的光学均一性和品质、并且提高再现性,优选下述条件:将组合物从室温左右缓缓升温、用数小时至数十小时升高至60℃~200℃的温度来进行。
聚合中,为了使聚合容易进行,优选添加以过氧化物或偶氮化合物为代表的热聚合引发剂或光聚合引发剂。进行热聚合时,选择在所期望的反应温度下具有最佳分解特性者。一般地,10小时半減期温度为40~120℃的偶氮系引发剂和过氧化物系引发剂是优选的。作为进行光聚合时的光引发剂,可举出:羰基化合物、过氧化物、偶氮化合物、硫化合物、卤化物和金属盐等。这些聚合引发剂可以单独或混合使用。聚合引发剂的量相对于聚合混合物优选最大至5重量%。
进行聚合时,可以使用聚合溶剂。作为溶剂,可适用有机系、无机系的各种溶剂。作为溶剂的实例,可举出:水;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、叔戊醇、四氢沉香醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和聚乙二醇等醇系溶剂;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、异丙基溶纤剂、丁基溶纤剂、丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、三甘醇单甲基醚、聚乙二醇单甲基醚、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚和聚乙二醇二甲基醚等乙二醇醚系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯和苯甲酸甲酯等酯系溶剂;正己烷、正庚烷和正辛烷等脂肪族烃系溶剂;环己烷和乙基环己烷等脂环族烃系溶剂;丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮等酮系溶剂;苯、甲苯和二甲苯等芳香族烃系溶剂;以及石油系溶剂。这些溶剂可以单独使用,此外也可以混合2种以上使用。
本发明的低含水性软质眼用镜片需要在基材表面的至少一部分形成由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层(以下,称为涂布层)。通过具有涂布层,可以对镜片的表面赋予良好的润湿性和易滑性,可以提供优异的使用感。
发明人发现:本发明的低含水性软质眼用镜片尽管为低含水性且软质,此外即便基材为中性,通过在表面形成由酸性聚合物和碱性聚合物制得的涂布层,也可以对镜片表面赋予充分的润湿性、易滑性和防污性。由此,本发明的低含水性软质眼用镜片可以大幅降低或者回避以往低含水性软质眼用镜片中成为问题的在使用时贴附于角膜的现象。
涂布层与基材之间不必具有共价键。从可以用简便的步骤进行制造出发,优选在涂布层与基材之间不具有共价键。涂布层与基材之间即使不具有共价键,也具有实用的耐久性。
涂布层优选由1种以上的酸性聚合物、和1种以上的碱性聚合物制成。使用2种以上的酸性聚合物或2种以上的碱性聚合物时,由于容易使眼用镜片表面表现出易滑性或防污性等性质因而更优选。特别是使用2种以上的酸性聚合物和1种以上的碱性聚合物时,该趋势增强,故进一步优选。
涂布层优选含有1层以上由酸性聚合物制得的层(酸性聚合物层)、和1层以上由碱性聚合物制得的层(碱性聚合物层)。
酸性聚合物层与碱性聚合物层优选在基材的表面各形成1~5层、更优选各形成1~3层、进一步优选各形成1~2层。酸性聚合物层的数目和碱性聚合物层的数目可以不同。
发明人发现:本发明的低含水性软质眼用镜片中,酸性聚合物层和碱性聚合物层为总计2层或3层这种极少的层数可以赋予优异的润湿性或易滑性。从缩短制造步骤的观点出发,这在工业上具有非常重要的意义。在该意义上,本发明的低含水性软质眼用镜片中,酸性聚合物层和碱性聚合物层的总计优选为2层或3层,最优选为2层。
应予说明,发明人还确认到:涂布层仅含有酸性聚合物和碱性聚合物的任一者则基本观察不到润湿性或易滑性的表现。
从润湿性、易滑性、和缩短制造步骤的观点出发,本发明的低含水性软质眼用镜片优选具有选自下述层构成1~4的构成。下述的表述中,成型体指的是镜片形状的成型体、即基材。此外,下述的表述表示在基材上从左起依次层叠各层的构成。
层构成1:成型体/碱性聚合物层/酸性聚合物层
层构成2:成型体/酸性聚合物层/碱性聚合物层
层构成3:成型体/碱性聚合物层/酸性聚合物层/碱性聚合物层
层构成4:成型体/酸性聚合物层/碱性聚合物层/酸性聚合物层
这些层构成中,层构成1和层构成4显示特别优异的润湿性,因而更优选,从制造上的简便性观点出发,最优选层构成1,
作为碱性聚合物,可优选使用沿着聚合物链具有多个基团(具有碱性)的均聚物或共聚物。作为具有碱性的基团,优选为氨基及其盐。例如,这类碱性聚合物的优选实例为聚(烯丙基胺)、聚(乙烯基胺)、聚(亚乙基亚胺)、聚(乙烯基苄基三甲基胺)、聚苯胺、聚(氨基苯乙烯)、聚(N,N-二烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯)等含氨基的(甲基)丙烯酸酯聚合物、聚(N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺)等含氨基的(甲基)丙烯酰胺聚合物和它们的盐等。以上为均聚物的实例,也可优选使用它们的共聚物(即构成上述碱性聚合物的碱性单体彼此的共聚物、或者碱性单体与其它单体的共聚物)。
碱性聚合物为共聚物时,作为构成该共聚物的碱性单体,从聚合性的高的观点出发,优选为具有烯丙基、乙烯基和(甲基)丙烯酰基的单体,最优选为具有(甲基)丙烯酰基的单体。作为构成该共聚物的碱性单体,对优选者进行例示时,有烯丙基胺、乙烯基胺(作为前体,N-乙烯基羧酸酰胺)、乙烯基苄基三甲基胺、含氨基的苯乙烯、含氨基的(甲基)丙烯酸酯、含氨基的(甲基)丙烯酰胺和它们的盐。其中,从聚合性高出发,更优选含氨基的(甲基)丙烯酸酯、含氨基的(甲基)丙烯酰胺、和它们的盐,最优选N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、和它们的盐。
碱性聚合物可以为具有季铵结构的聚合物。具有季铵结构的聚合物化合物在被用于软质眼用镜片的涂布时,可以对软质眼用镜片赋予抗微生物性。
作为酸性聚合物,可优选使用沿着聚合物链具有多个基团(具有酸性)的均聚物或共聚物。作为具有酸性的基团,优选羧基、磺酸基和它们的盐,最优选羧基及其盐。例如,这类酸性聚合物的优选实例为聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚(乙烯基苯甲酸)、聚(噻吩-3-乙酸)、聚(4-苯乙烯磺酸)、聚乙烯基磺酸、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)和它们的盐等。以上为均聚物的实例,也可优选使用它们的共聚物(即构成上述酸性聚合物的酸性单体彼此的共聚物、或者酸性单体与其它单体的共聚物)。
酸性聚合物为共聚物时,作为构成该共聚物的酸性单体,从聚合性的高的观点出发,优选为具有烯丙基、乙烯基和(甲基)丙烯酰基的单体,最优选为具有(甲基)丙烯酰基的单体。作为构成该共聚物的酸性单体,例示优选者时,有(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、和它们的盐。其中,更优选(甲基)丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、和它们的盐,最优选(甲基)丙烯酸及其盐。
优选碱性聚合物和酸性聚合物中的至少1种为具有选自酰胺键和羟基中的基团的聚合物。碱性聚合物和/或酸性聚合物具有酰胺键时,可以形成不仅具有润湿性而且具有易滑性的表面,因而优选。碱性聚合物和/或酸性聚合物具有羟基时,可以形成不仅润湿性优异而且对泪液的防污性优异的表面,因而优选。
更优选上述酸性聚合物和碱性聚合物中的2种以上为具有选自羟基和酰胺键中的基团的聚合物。即、低含水性软质眼用镜片优选含有选自具有羟基的酸性聚合物、具有羟基的碱性聚合物、具有酰胺键的酸性聚合物和具有酰胺键的碱性聚合物中的2种以上。此时,形成具有易滑性的表面的效果、或可形成对泪液的防污性优异的表面的效果由于可更显著地体现,故优选。
此外,涂布层进一步优选含有选自具有羟基的酸性聚合物和具有羟基的碱性聚合物中的至少1种、以及选自具有酰胺键的酸性聚合物和具有酰胺键的碱性聚合物中的至少1种。此时,形成具有易滑性的表面的效果、和可形成对泪液的防污性优异的表面的效果由于可同时体现,故优选。
作为具有酰胺键的碱性聚合物的实例,可举出:具有氨基的聚酰胺类、部分水解壳聚糖、碱性单体与具有酰胺键的单体的共聚物等。
作为具有酰胺键的酸性聚合物的实例,可举出:具有羧基的聚酰胺类、酸性单体与具有酰胺键的单体的共聚物等。
作为具有羟基的碱性聚合物的实例,可举出:几丁质等氨基多糖类、碱性单体与具有羟基的单体的共聚物等。
作为具有羟基的酸性聚合物的实例,可举出:透明质酸、硫酸软骨素、羧甲基纤维素、羧丙基纤维素等具有酸性基团的多糖类、酸性单体与具有酰胺键的单体的共聚物等。
作为具有酰胺键的单体,从聚合的容易程度方面出发,优选具有(甲基)丙烯酰胺基团的单体和N-乙烯基羧酸酰胺(包含环状单体)。作为上述单体的优选例,可举出:N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、和丙烯酰胺。其中,从易滑性的方面出发,优选N-乙烯基吡咯烷酮和N,N-二甲基丙烯酰胺,最优选N,N-二甲基丙烯酰胺。
作为具有羟基的单体的优选例,可举出:(甲基)丙烯酸羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丁基酯、羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸甘油酯、己内酯改性2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、羟基苯乙烯、乙烯基醇(前体为羧酸乙烯基酯)。作为具有羟基的单体,从聚合的容易性方面出发,优选为具有(甲基)丙烯酰基的单体,更优选为(甲基)丙烯酸酯单体。其中,从对泪液的防污性方面出发,优选为(甲基)丙烯酸羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丙基酯、和(甲基)丙烯酸甘油酯,其中最优选(甲基)丙烯酸羟基乙基酯。
作为碱性单体与具有酰胺键的单体的共聚物,优选的具体例为:N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、和N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物。最优选N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物。
作为酸性单体与具有酰胺键的单体的共聚物,优选的具体例为:(甲基)丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、(甲基)丙烯酸/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物。最优选(甲基)丙烯酸/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物。
作为碱性单体与具有羟基的单体的共聚物,优选的具体例为:N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸羟基乙基酯共聚物、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/(甲基)丙烯酸羟基乙基酯、和N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物。最优选N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸羟基乙基酯共聚物。
作为酸性单体与具有酰胺键的单体的共聚物,优选的具体例为:(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸羟基乙基酯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/(甲基)丙烯酸羟基乙基酯共聚物、和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物。最优选(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸羟基乙基酯共聚物。
使用上述碱性单体或酸性单体与其它单体的共聚物时,对于其共聚比率,[碱性单体或酸性单体的重量]/[其它单体的重量]优选为1/99~99/1、更优选为2/98~90/10、进一步优选为10/90~80/20。共聚比率在该范围时,则容易表现易滑性或对泪液的防污性等功能。
为了改变涂布层的各种特性、例如厚度,可以改变酸性聚合物和碱性聚合物的分子量。具体地,增大分子量时,通常涂布层的厚度增大。但是,分子量过大时,粘度增大导致操作难度有可能增大。因此,本发明中使用的酸性聚合物和碱性聚合物优选具有2千~15万的分子量。更优选分子量为5千~10万、进一步优选为7.5万~10万。酸性聚合物和碱性聚合物的分子量是通过凝胶渗透色谱法(水系溶剂)测定的聚乙二醇换算的重均分子量。
涂布层的涂布可通过例如WO99/35520、WO01/57118或美国专利公报第2001-0045676号中记载的多种方法来是实现。
接着,对本发明的低含水性软质眼用镜片的制造方法进行说明。本发明的低含水性软质眼用镜片可以通过在镜片形状的成型体(基材)的表面涂布酸性聚合物溶液与碱性聚合物溶液各1~5次、更优选各1~3次、进一步优选各1~2次、形成涂布层来得到。酸性聚合物溶液的涂布步骤与碱性聚合物溶液的涂布步骤的次数可以不同。
发明人发现:本发明的低含水性软质眼用镜片的制造方法中,酸性聚合物溶液的涂布步骤和碱性聚合物溶液的涂布步骤为总计2次或3次这种极少的次数时,可以赋予优异的润湿性或易滑性。从缩短制造步骤的观点出发,这在工业上具有非常重要的意义。在该意义上,酸性聚合物溶液的涂布步骤和碱性聚合物溶液的涂布步骤总计优选为2次或3次、最优选2次。
应予说明,发明人同时还确认到,本发明的低含水性软质眼用镜片中,实施酸性聚合物溶液的涂布步骤或碱性溶液的涂布步骤任一者仅1次时,则基本观察不到润湿性或易滑性的表现。
从润湿性、易滑性、和缩短制造步骤的观点出发,涂布层的涂布优选以选自下述构成1~4中的构成来实施。下述的表述表示在成型体表面从左起依次实施各涂布步骤。
构成1:碱性聚合物溶液的涂布/酸性聚合物溶液的涂布
构成2:酸性聚合物溶液的涂布/碱性聚合物溶液的涂布
构成3:碱性聚合物溶液的涂布/酸性聚合物溶液的涂布/碱性聚合物溶液的涂布
构成4:酸性聚合物溶液的涂布/碱性聚合物溶液的涂布/酸性聚合物溶液的涂布
这些构成中,构成1和构成4由于所得低含水性软质眼用镜片显示特别优异的润湿性因而更优选,从制造上的简便性观点出发最优选构成1。
在涂布酸性聚合物溶液和碱性聚合物溶液时,基材的表面可以是未处理的,也可以是已处理的。这里,基材的表面为已处理的是指利用公知的方法对基材的表面进行了表面处理或表面改质。作为表面处理或表面改质的优选例,有等离子体处理、化学改质、化学官能化、和等离子体涂布等。
本发明的低含水性软质眼用镜片的制造方法的优选方式之一依次包括下述步骤1~步骤3。
<步骤1>
对含有成分A和成分B的混合物进行聚合而得到镜片形状的成型体的步骤,所述成分A为每1分子具有多个聚合性官能基的聚硅氧烷化合物,且是数均分子量为6千以上的聚硅氧烷化合物,所述成分B为具有氟烷基的聚合性单体。
<步骤2>
使步骤1中得到的成型体与碱性聚合物溶液接触,然后将剩余的该碱性聚合物溶液洗涤除去的步骤。
<步骤3>
使步骤2中得到的成型体与酸性聚合物溶液接触,然后将剩余的该酸性聚合物溶液洗涤除去的步骤。
如上所述,通过使镜片形状的成型体与酸性聚合物溶液和碱性聚合物溶液依次接触,可以在该成型体上形成由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层。然后,优选将剩余的聚合物充分洗涤除去。
作为使该成型体与酸性聚合物溶液或碱性聚合物溶液接触的方法,可适用浸渍法(浸泡法)、刷涂法、喷涂法、旋涂法、模涂法、涂刷法等各种涂布方法。
以浸渍法进行溶液的接触时,浸渍时间可根据多种因素进行改变。成型体在酸性聚合物溶液或碱性聚合物溶液中的浸渍优选进行1~30分钟、更优选2~20分钟、并且最优选1~5分钟。
酸性聚合物溶液和碱性聚合物溶液的浓度可根据酸性聚合物或碱性聚合物的性质、所期望的涂布层的厚度、及其他多种因素进行改变。优选的酸性聚合物或碱性聚合物的浓度是0.001~10重量%、更优选0.005~5重量%、并且最优选0.01~3重量%。
优选将酸性聚合物溶液和碱性聚合物溶液pH维持于优选2~5、更优选2.5~4.5。
剩余的酸性聚合物和碱性聚合物的洗涤除去通常通过使用洁净的水或有机溶剂漂洗涂布后的成型体来进行。漂洗优选通过将该成型体浸渍于水或有机溶剂、在水流或有机溶剂流中漂洗来进行。漂洗可以在1个步骤中完成,但确认到进行多次漂洗的步骤是有效的。优选以2~5个步骤来进行漂洗。在漂洗溶液中的各浸渍优选花费1~3分钟。
漂洗溶液还优选纯水,为了提高涂布层的密合,还可优选使用将pH缓冲至优选2~7、更优选2~5、进而更优选2.5~4.5的水溶液。
可以含有进行过量漂洗溶液的干燥或除去的步骤。通过将成型体单独放置于大气气氛下,可将成型体干燥至一定程度,优选对表面输送舒缓的空气流,以促进干燥。空气流的流速可作为干燥的材料的强度、和材料的机械的固定(fixturing)的变量来进行调节。不必将成型体完全干燥。这里,重要的是与其进行成型体的干燥,不如将密合于成型体表面的溶液的液滴除去。所以,只要干燥至除去成型体表面上的水或溶液的膜的程度即可,这对于缩短步骤时间优选。
酸性聚合物与碱性聚合物优选交替地进行涂布。通过交替地进行涂布,可以获得具有单层所得不到的优异的润湿性、易滑性、以及优异使用感的低含水性软质眼用镜片。
涂布层可以为非对称。这里,“非对称”是指在低含水性软质眼用镜片的第一面与相对侧的第二面具有不同的涂布层。这里,“不同的涂布层”是指形成于第一面的涂布层与形成于第二面的涂布层具有不同的表面特性或功能性。
涂布层的厚度可以通过将氯化钠等一种或一种以上的盐加入酸性聚合物溶液或碱性聚合物溶液中来进行调节。优选的盐浓度为0.1~2.0重量%。随着盐的浓度上升,高分子电解质会采取更为球状的立体结构。但浓度变得过高时,高分子电解质即使沉积在成型体表面也不会良好地沉积。更优选的盐浓度为0.7~1.3重量%。
本发明的低含水性软质眼用镜片作为低含水性软性接触镜片、眼内镜片、人工角膜、角膜嵌入、角膜覆盖、眼镜镜片等的眼用镜片有用。其中,特别适于低含水性软性接触镜片。
实施例
以下,通过实施例具体说明本发明,但本发明并不受它们的限定。
分析方法和评价方法
本说明书中,干燥状态意指将试样在40℃下真空干燥16小时后,在室温(25℃)下真空干燥5小时的状态。该真空干燥中的真空度设为2hPa以下。干燥状态下的物性值的测定是在上述真空干燥之后,尽可能快地实施。
本说明书中,湿润状态意指将试样在室温(25℃)的纯水中浸渍24小时以上的状态。湿润状态下的物性值的测定是将试样从纯水中取出后,尽可能快地实施。
(1)分子量
利用GPC法在以下的条件下测定重均分子量以及数均分子量。
泵  TOSOH DP-8020
检测器  TOSOH RI-8010
柱温箱  岛津  CTO-6A
自动采样器 TOSOH AS-8010
柱:TOSOH  TSKgel GMHHR-M(内径7.8mm×30cm、粒径5μm)×2根
柱温:35℃
流动相:氯仿
流速:1.0mL/分钟
样品浓度:0.4重量%
注入量:100μL
标准样品:聚苯乙烯(分子量1010~109万)
(2)伸长率
由接触镜片形状的样品使用规定的冲裁模具,切出宽度(最小部分)5mm、长度14mm、厚度0.2mm左右的试验片,将该试验片用手拉伸至初始的1.5倍(伸长率50%)。对5个试验片进行试验,记录未折断的试验片的数目。
(3)耐弯折性
将接触镜片形状的试验片用手指弯折成两片后,以手指用力揉搓。对5个试验片进行试验,以下述基准进行判定。
A:全部试验片未破损。
B:存在未破损的试验片。
C:全部试验片破损,但破损的程度为轻度。
D:全部试验片破损,破损的程度在C与E之间。
E:全部试验片破损成碎片。
(4)透明性
肉眼观察接触镜片形状的试验片,以下述基准评价透明性。
A:没有浑浊为透明。
B:A与C之间程度的白浊。
C:有白浊为半透明。
D:C与E之间程度的白浊。
E:发生白浊,完全没有透明性。
(5)含水率
使用接触镜片形状的试验片。将试验片用真空干燥器在40℃干燥16小时,测定重量(Wd)。然后,浸渍于纯水,在40℃恒温槽中放置一晩以上使之含水后,将表面水分用抹布(日本制纸クレシア制“Kimwipe”(注册商标))擦去,测定重量(Ww)。以下式求出含水率。所得的值小于1%时判断为测定限以下,记为“小于1%”。
含水率(%)=100×(Ww-Wd)/Ww
(6)水润湿性
将接触镜片形状的试验片在室温下浸渍于烧杯中的硼酸缓冲液(pH7.1~7.3)中。将装有试验片和硼酸缓冲液的烧杯置于超音波洗涤器中(1分钟)。将试验片从硼酸缓冲液提起,肉眼观察在空中保持直径方向垂直时的表面的状况,以下述基准进行判定。
A:表面的液膜保持20秒以上
B:表面的液膜在10秒以上且小于20秒截断
C:表面的液膜在5秒以上且小于10秒截断
D:表面的液膜在1秒以上且小于5秒截断
E:表面的液膜瞬时截断(小于1秒)。
(7)动态接触角测定
作为动态接触角样品,使用从成型为膜状的样品切出的5mm×10mm×0.1mm左右大小的膜状试验片、或从接触镜片状样品切出的宽度5mm的短栅状试验片,测定相对于硼酸缓冲液(pH7.1~7.3)的前进时的动态接触角。浸渍速度设为0.1mm/sec、浸渍深度设为7mm。
(8)拉伸弹性模量、断裂伸长率
由接触镜片形状的样品使用规定的冲裁模具,切出宽度(最小部分)5mm、长度14mm、厚度0.2mm的试验片。使用该试验片,利用オリエンテック社制的TENSILON RTM-100型实施拉伸试验。拉伸速度为100mm/分钟,夹子间的距离(初始)为5mm。
(9)易滑性
易滑性是用人手指对湿润状态的样品(接触镜片形状)摩擦5次,通过此时的感应评价来进行。
A:具有非常优异的易滑性。
B:具有A与C之间程度的易滑性。
C:具有中等的易滑性。
D:基本没有易滑性(C与E之间的程度)。
E:无易滑性。
(10)粘蛋白附着
粘蛋白使用CALBIOCHEM社的 Mucin, Bovine Submaxillary Gland(产品目录编号499643)。将接触镜片形状的样品在0.1%浓度的粘蛋白水溶液中在37℃的条件下浸渍20小时后,利用BCA(二喹啉甲酸)蛋白质测定法对附着于样品的粘蛋白的量进行定量。
(11)脂质附着
在500ml的烧杯中放入搅拌子(36mm),加入棕榈酸甲酯1.5g和纯水500g。将水浴温度设定至37℃,将前述烧杯置于水浴的中央,用磁力搅拌子搅拌1小时。旋转速度设为600rpm。将接触镜片形状的样品每次1枚放入镜片篮中,放入前述烧杯内,直接搅拌。1小时后停止搅拌,将镜片篮内的样品用40℃的自来水和家庭用液体洗剂(ライオン制“Mamalemon(注册商标)”)擦洗。将洗涤后的样品放入装有硼酸缓冲液(pH7.1~7.3)的螺纹管内,在水浴中浸渍1小时。将螺纹管取出水浴后,肉眼观察样品的白浊,以下述基准判定棕榈酸甲酯对样品的附着量。
A:没有白浊,为透明。
B:稍微存在白浊部分。
C:白浊部分存在相当程度。
D:大部分白浊。
E:全部白浊。
(12)人工泪液浸渍试验
除了代替油酸丙酯而使用油酸来作为人工泪液以外,使用了按照国际公开第2008/127299号小册子、32页、5~36行中记载的方法制备的泪样液(TLF)缓冲液。在培养用多孔板(24孔型、材质聚苯乙烯、已放射线灭菌)的1孔中加入人工泪液2mL,浸渍样品(接触镜片形状)1片。以100rpm、37℃振摇24小时。然后取出样品,用磷酸缓冲液(PBS)轻柔洗涤后,在更换了人工泪液2mL的孔中浸渍样品。进而,以100rpm、37℃振摇24小时后,以PBS轻柔洗涤,肉眼评价样品的白浊程度,由此观察附着物量。评价以下述基准进行。
A:未观察到白浊。
B:稍微存在白浊部分(以面积计小于1成)。
C:白浊部分存在相当程度(以面积计为1成~5成)。
D:大部分(以面积计为5成~10成)白浊,里侧透过可见。
E:整体浓重白浊,里侧难以透过可见。
(13)透明性(投影机)
在玻璃皿中加入硼酸缓冲液(pH7.1~7.3),放入接触镜片形状的样品。使用万能投影机(ニコン制 MODEL V-10A),对于皿中的样品肉眼观察从上下照射光时的透明性,以下述基准进行评价。
A:没有白浊,为透明。
B:稍微存在白浊部分。
C:白浊部分存在相当程度。
D:大部分白浊。
E:全部白浊。
(14)着色度
肉眼观察样品(接触镜片形状)的着色度(青色的浓淡程度),以下述基准进行评价。
A:一眼即可确认着色。
B:A与C之间程度的着色度。
C:可确认稍微着色。
D:C与D之间程度的着色度。
E:确认不到着色。
(15)镜片成型比
将样品(接触镜片形状)的直径除以用于其成型的铸模的间隙部(具有对应于样品形状的形状)的直径来求出。
(16)摩擦
使用图1所示的装置,测定样品的膜与人工皮革之间的动摩擦力。在安装有用于向横方向拉伸的鱼线的26mm×26mm×1.4mm的玻璃板的单面贴附人工皮革1(出光テクノファイン株式会社制“サプラーレ(注册商标)”、型号PBZ13001)。贴附人工皮革以使里面为外侧。将60mm×60mm×0.25mm的湿润状态的膜2载置于水平的橡胶板3上,将膜的表面用硼酸缓冲液(pH7.1~7.3)充分润湿。在其上载置前述玻璃板以使人工皮革为膜侧,进而在其上载置装有小铁球的塑料容器4(铁球与容器的总计重量50g)。通过滑轮用拉伸试验机(オリエンテック社制RTM-100)以100mm/min的速度在水平方向上拉伸安装在玻璃板上的鱼线,此时,通过施加于拉伸试验机的力来测定人工皮革(里面)与膜之间的动摩擦力。
(17)煮沸耐久性
将样品(接触镜片形状)以浸渍于清洁的纯水中的状态加入密闭小瓶中。进行121℃、30分钟高压釜灭菌后,冷却至室温。将其作为1个循环,重复5个循环。之后,进行上述(6)的水润湿性评价。
(18)擦洗耐久性A
在手心的中央制作凹陷,将样品(接触镜片形状)置于其中,并向其中加入洗涤液(日本アルコン、“OPTI FREE(注册商标)”),用另一只手的人食指的指肚表里各擦洗10次后,放入装有清洁的“OPTI FREE(注册商标)”的螺纹管中,静置4小时以上。将以上的操作作为1个循环,重复15个循环。然后,将样品用纯水洗涤,浸渍于硼酸缓冲液(pH7.1~7.3)中。之后,进行上述(6)的水润湿性评价。
(19)擦洗耐久性B
代替“OPTI FREE(注册商标)”而使用“ReNU(注册商标)”(ボシュロム),与上述(18)相同地进行。
参考例1
将作为成分A的在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(DMS-R31、Gelest,Inc.、后述的式(M2)的化合物、重均分子量3.0万、数均分子量1.3万)(20重量份)、作为成分B的丙烯酸三氟乙基酯(Biscoat 3F、大阪有机化学工业)(80重量份)、IRGACURE(注册商标)1850(Ciba Specialty Chemicals Inc., 2重量份)和四氢沉香醇(20重量份)混合,进行搅拌。得到均一且透明的单体混合物。将该单体混合物加入试验管,边用接触式混合机搅拌边减压至20托(27hPa)进行脱气,然后用氩气恢复至大气压。将该操作重复3次。在氮气氛的手套箱中将上述单体混合物注入透明树脂(聚4-甲基戊烯-1)制的接触镜片用铸模,使用荧光灯(东芝、FL-6D、日光色、6W、4根)照射光(8000勒克斯、20分钟)进行聚合。聚合后将各铸模浸渍于60重量%异丙醇水溶液中,由铸模剥离接触镜片形状的成型体。将所得成型体在极其过量的80重量%异丙醇水溶液中于60℃浸渍2小时。进而,将成型体在极其过量的50重量%异丙醇水溶液中于室温浸渍30分钟,然后在极其过量的25重量%异丙醇水溶液中于室温浸渍30分钟,接着在极其过量的纯水中于室温浸渍30分钟。最后,将成型体以浸渍于清洁纯水中的状态放入密闭小瓶中,在121℃进行30分钟高压釜灭菌。所得成型体的含水率为小于1%。所得成型体的评价结果示于表1。
参考例2~12
除了将成分A与成分B的使用量改变为表1中记载的量以外,与参考例1完全相同地进行,得到成型体。所得成型体的含水率均小于1%。所得成型体的评价结果示于表1。
[表1]
参考例13~19
除了以表2中记载的量使用作为成分A的在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(DMS-R22、Gelest, Inc.、后述式(M2)的化合物、重均分子量8.3千、数均分子量7.4千),以表2中记载的量使用作为成分B的丙烯酸三氟乙基酯(Biscoat 3F、大阪有机化学工业)以外,与参考例1完全相同地进行,得到成型体。所得成型体的含水率为小于1%。所得成型体的评价结果示于表2。
[表2]
参考例20~24
除了使用在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(X-22-164C、信越化学工业、重均分子量7.2千、数均分子量4.8千)(50重量份)来作为成分A,使用表3中记载的具有氟烷基的单体(50重量份)来作为成分B以外,与参考例1完全相同地进行,得到成型体。所得成型体的评价结果示于表3。
[表3]
Biscoat 3FM: 甲基丙烯酸三氟乙基酯(大阪有机化学工业)
Biscoat 8F:  丙烯酸八氟戊基酯(大阪有机化学工业)
Biscoat 3F:  丙烯酸三氟乙基酯(大阪有机化学工业)
Biscoat 17F: 丙烯酸十七氟癸基酯(大阪有机化学工业)
HFIP-M:  甲基丙烯酸六氟异丙基酯(セントラル硝子)。
参考例25~37
除了以表4中记载的量使用表4中记载的在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(后述式(M2)的化合物)来作为成分A、不使用成分B,而以表4中记载的量使用表4中记载的单体(50重量份)来作为成分C以外,与参考例1完全相同地进行,得到成型体。所得成型体的评价结果示于表4。
[表4]
<合成例>
实施例中示出了供涂布的共聚物的合成例,本合成例中以下示条件测定各共聚物的分子量。
(GPC测定条件)
装置:岛津制作所制 Prominence GPC系统
泵:LC-20AD
自动采样器:SIL-20AHT
柱温箱:CTO-20A
检测器:RID-10A
柱:TOSOH社制GMPWXL(内径7.8mm×30cm、粒径13μm)
溶剂:水/甲醇=1/1(添加0.1N硝酸锂)
流速:0.5mL/分钟
测定时间:30分钟
样品浓度:0.1重量%
注入量:100μL
标准样品:Agilent社制聚环氧乙烷标准样品(0.1kD~1258kD)。
合成例1
<CPVPA:N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸(摩尔比2/1)>
在500mL三口烧瓶中加入N-乙烯基吡咯烷酮(66.68g、0.60mol)、丙烯酸(21.62g、0.30mol)、二甲亚砜(353.96g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.1408g、0.562mmol)、2-巯基乙醇(43.8μL、0.63mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,加入水100mL后,注入丙酮400mL中,静置一夜。第二天,进一步加入丙酮200mL,静置,以倾析除去上清液。将所得固体成分用丙酮/水=400mL/100mL洗涤7次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:46kD、Mw:180kD(Mw/Mn=3.9)。
合成例2
<CPVPA:N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸(摩尔比1/2)>
在500mL三口烧瓶中加入N-乙烯基吡咯烷酮(33.34g、0.30mol)、丙烯酸(43.24g、0.60mol)、二甲亚砜(307.08g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.1408g、0.562mmol)、2-巯基乙醇(43.8μL、0.63mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,加入水100mL后,注入丙酮500mL中,静置一夜。第二天,进一步加入丙酮200mL,然后以倾析除去上清液。将所得固体成分用丙酮/水=700mL/100mL洗涤7次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:65kD、Mw:202kD(Mw/Mn=3.1)。
合成例3
<CPVPA:N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸(摩尔比90/10)>
在500mL三口烧瓶中加入N-乙烯基吡咯烷酮(NVP、90.02g、0.81mol)、丙烯酸(6.49g、0.09mol)、二甲亚砜(386.8g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.1408g、0.562mmol)、2-巯基乙醇(2-ME、43.8μL、0.63mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,加入水100mL后,注入丙酮500mL中,静置一夜。第二天,进一步加入丙酮200mL、己烷100mL,然后以倾析除去上清液。将所得固体成分用丙酮/水=500mL/100mL洗涤7次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:35kD、Mw:130kD(Mw/Mn=3.8)。
合成例4
<CPVPA:N-乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸(摩尔比80/20)>
除了分别使用N-乙烯基吡咯烷酮0.72mol、丙烯酸0.18mol以外,与合成例3相同地进行。由此得到的共聚物的分子量为Mn:45kD、Mw:193kD(Mw/Mn=4.4)。
合成例5
<CPDA:N,N-二甲基丙烯酰胺/丙烯酸(摩尔比2/1)>
在500mL三口烧瓶中加入N,N-二甲基丙烯酰胺(59.50g、0.600mol)、丙烯酸(21.62g、0.300mol)、纯水(325.20g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.1408g、0.562mmol)、2-巯基乙醇(43.8μL、0.63mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液用蒸发器浓缩至400g,注入2-丙醇/正己烷=500mL/500mL中,静置后以倾析除去上清液。将所得固体成分用2-丙醇/正己烷=250mL/250mL洗涤3次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:55kD、Mw:192kD(Mw/Mn=3.5)。
合成例6
<CPDA:N,N-二甲基丙烯酰胺/丙烯酸(摩尔比1/2)>
在500mL三口烧瓶中加入N,N-二甲基丙烯酰胺(29.70g、0.300mol)、丙烯酸(43.20g、0.600mol)、纯水(292.40g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.1408g、0.562mmol)、2-巯基乙醇(43.8μL、0.63mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液用蒸发器浓缩至350g,注入2-丙醇/正己烷=500mL/500mL中,静置后以倾析除去上清液。将所得固体成分用2-丙醇/正己烷=250mL/250mL洗涤3次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:87kD、Mw:235kD(Mw/Mn=2.7)。
合成例7
<CPDA:N,N-二甲基丙烯酰胺/丙烯酸(摩尔比90/10)>
在500mL三口烧瓶中加入N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA、80.30g、0.810mol)、丙烯酸(6.49g、0.090mol)、纯水(347.90g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.1408g、0.562mmol)、2-巯基乙醇(2-ME、43.8μL、0.63mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液用蒸发器浓缩至470g,注入2-丙醇/正己烷=500mL/500mL中,静置后以倾析除去上清液。将所得固体成分用2-丙醇/正己烷=250mL/250mL洗涤5次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:54kD、Mw:162kD(Mw/Mn=3.0)。
合成例8
<CPDA:N,N-二甲基丙烯酰胺/丙烯酸(摩尔比95/5)>
在三口烧瓶中加入N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA、0.19mol)、丙烯酸(AA、0.01mol)、纯水、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.093mmol)、2-巯基乙醇(2-ME、0.07mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在50℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液用蒸发器浓缩至350g,注入2-丙醇/正己烷=200mL/200mL中,静置后以倾析除去上清液。将所得固体成分用2-丙醇/正己烷=100mL/100mL洗涤3次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:77kD、Mw:229kD。
合成例9~16
<CPDA:N,N-二甲基丙烯酰胺/丙烯酸>
除了使N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、丙烯酸(AA)、聚合引发剂VA-061、和2-巯基乙醇(2-ME)的使用量、以及单体浓度为表5中记载的值,以与合成例8相同的步骤来进行。
[表5]
合成例17
<CPDEAC:N,N-二乙基丙烯酰胺/丙烯酰基吗啉>
在300mL三口烧瓶中加入N,N-二乙基丙烯酰胺(12.71g、0.100mol)、N-丙烯酰基吗啉(14.12g、0.100mol)、叔戊醇(63.20g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.0310g、0.124mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为30重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在70℃搅拌1小时,然后升温至75℃,搅拌4小时。聚合结束后,冷却至室温,用蒸发器蒸馏除去溶剂后,用正己烷/甲醇=300mL/80mL、130mL/35mL、100mL/20mL、100mL/10mL各洗涤1次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:49kD、Mw:162kD(Mw/Mn=3.3)。
合成例18
<CPACDM:丙烯酰基吗啉/N,N-二甲基丙烯酰胺/>
在300mL三口烧瓶中加入N-丙烯酰基吗啉(14.20g、0.101mol)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA、9.92g、0.100mol)、叔戊醇(96.63g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.0310g、0.124mmol)、2-巯基乙醇(86μL、1.23mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在70℃搅拌1小时,然后升温至75℃,搅拌4小时。聚合结束后,冷却至室温,用蒸发器蒸馏除去溶剂后,用正己烷/甲醇=400mL/30mL、500mL/40mL、130mL/3mL、200mL/7mL各洗涤1次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:4.3kD、Mw:17kD(Mw/Mn=4.1)。
合成例19
<CPDEDM:N,N-二乙基丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺>
在300mL三口烧瓶中加入N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA、19.22g、0.151mol)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA、14.88g、0.150mol)、TAA(104.65g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.0465g、0.186mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为25重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在70℃搅拌1.5小时,然后升温至75℃,搅拌3.5小时。聚合结束后,冷却至室温,用蒸发器蒸馏除去溶剂后,用正己烷/甲醇=500mL/0mL、250mL/25mL、200mL/30mL、200mL/3mL各洗涤1次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:90kD、Mw:327kD(Mw/Mn=3.7)。
合成例20
<CPHEDM:N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺>
在300mL三口烧瓶中加入N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺(15.04g、0.100mol)、N,N-二甲基丙烯酰胺(9.96g、0.100mol)、叔戊醇(99.80g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.0310g、0.124mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在70℃搅拌1小时,然后升温至75℃,搅拌4小时。聚合结束后,冷却至室温后,用正己烷/甲醇=200mL/100mL、200mL/100mL、100mL/40mL、100mL/60mL各洗涤1次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:109kD、Mw:660kD(Mw/Mn=6.1)。
合成例21
<CPHA:甲基丙烯酸2-羟基乙基酯/丙烯酸(摩尔比3/1)>
在300mL三口烧瓶中加入甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA、17.1g、0.15mol)、丙烯酸(AA、3.6g、0.05mol)、二甲亚砜(48.4g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.0310g、0.124mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为30重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在60℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌4.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,加入乙醇100mL后,注入水500mL中,静置一夜。第二天,弃去上清液,将所得固体成分用水500mL进一步洗涤2次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:61kD、Mw:267kD(Mw/Mn=4.4)。
合成例22
<CPHA:甲基丙烯酸2-羟基乙基酯/丙烯酸(摩尔比3/1)>
在300mL三口烧瓶中加入甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA、10.3g、0.09mol)、丙烯酸(AA、2.2g、0.03mol)、二甲亚砜(49.7g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.009g、0.038mmol)、2-巯基乙醇(2-ME、2.6μL、0.038mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在60℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌4.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,加入乙醇20mL后,注入水500mL中,静置一夜。第二天,弃去上清液,将所得固体成分用水500mL进一步洗涤2次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:83kD、Mw:188kD(Mw/Mn=2.3)。
合成例23
<CPHA:甲基丙烯酸2-羟基乙基酯/丙烯酸(摩尔比3/1)>
在300mL三口烧瓶中加入甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA、10.3g、0.09mol)、丙烯酸(AA、2.2g、0.03mol)、二甲亚砜(49.8g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.009g、0.038mmol)、2-巯基乙醇(2-ME、7.8μL、0.111mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在60℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌4.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,加入乙醇20mL后,注入水500mL中,静置一夜。第二天,弃去上清液,将所得固体成分用水500mL进一步洗涤2次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:50kD、Mw:96kD(Mw/Mn=1.9)。
合成例24
<CPHA:甲基丙烯酸2-羟基乙基酯/丙烯酸(摩尔比1/1)>
在200mL三口烧瓶中加入甲基丙烯酸2-羟基乙基酯(HEMA、11.4g、0.10mol)、丙烯酸(AA、7.21g、0.10mol)、二甲亚砜(74.5g)、聚合引发剂VA-061(和光纯药、0.016g、0.062mmol),安装三向活塞、回流冷却管、温度计、机械搅拌器。单体浓度为20重量%。将三口烧瓶内部用真空泵脱气,重复3次氩置换后,在60℃搅拌0.5小时,然后升温至70℃,搅拌6.5小时。聚合结束后,将聚合反应液冷却至室温,注入水1000mL/乙醇10mL中,静置一夜。第二天,弃去上清液,将所得固体成分用水700mL进一步洗涤2次。将固体成分用真空干燥机在60℃干燥一夜。加入液氮,用铲刀破碎后,用真空干燥机在60℃干燥3小时。由此得到的共聚物的分子量为Mn:79kD、Mw:226kD(Mw/Mn=2.9)。
参考例38
以下,纯水表示用反渗透膜过滤,进行了纯化的水。
涂布溶液的制备
<PEI溶液A>
将聚亚乙基亚胺(P3143、Sigma-Aldrich、分子量75万)溶解于纯水中制为1重量%水溶液。
<PEI溶液B>
将聚亚乙基亚胺(P-70、167-11951、和光纯药工业、分子量7万)溶解于纯水中制为1重量%水溶液。
<PAA溶液>
将聚丙烯酸(169-18591、和光纯药工业、分子量25万)溶解于纯水中制为1.2重量%水溶液。
<PAAM溶液A>
将聚烯丙基胺(PAA-15C、日东纺、分子量1.5万)溶解于纯水中制为1重量%水溶液。
<PAAM溶液B>
将聚烯丙基胺(PAA-25、日东纺、分子量2.5万)溶解于纯水中制为1重量%水溶液。
<PAS溶液>
将二烯丙基二甲基氯化铵聚合物(PAS-H-10L、日东纺、分子量20万)溶解于纯水中,制为1重量%水溶液。
<共聚物的溶液>
分别将表6所示合成例中所得的共聚物溶解于表6所示的溶剂中制为表6所示浓度的溶液。
[表6]
NVP:N-乙烯基吡咯烷酮
DMA:N,N-二甲基丙烯酰胺
DEAA:N,N-二乙基丙烯酰胺
ACMO:丙烯酰基吗啉
HEAA:N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺
HEMA:甲基丙烯酸2-羟基乙基酯
AA:丙烯酸。
<其它溶液>
分别将表7所示的物质溶解于纯水中,制为表7所示浓度的水溶液。
[表7]
透明质酸Na:透明质酸钠(CHA)(チッソ株式会社)
KIMICA ALGIN I-3:藻酸钠(株式会社キミカ)
KIMILOID HV:藻酸丙二醇酯(株式会社KIMICA)
NS-300(Carmellose):羧甲基纤维素(五德药品株式会社)
SUNROSE(APP-84):羧甲基纤维素
(日本制纸ケミカル株式会社)
硫酸软骨素Na:硫酸软骨素钠(生化学工业株式会社)
GLYLOID 6C:罗望子胶(大日本住友制药株式会社)
RHABALL GUM CG-SFT:黄原胶(大日本住友制药株式会社)。
实施例1~3
将表8中所示各参考例中所得的成型体在PEI溶液A中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。接着将该成型体在PAA溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。评价所得低含水性软性接触镜片的润湿性和动态接触角。结果示于表8。表中的-意指未进行利用该溶液的涂布操作。
实施例4~6
将表8中所示各参考例中所得的成型体在PAA溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。接着在PEI溶液A中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。接着将该成型体在PAA溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。评价所得低含水性软性接触镜片的润湿性和动态接触角。结果示于表8。
实施例7~14
将表8中所示各参考例中所得的成型体在表8中所示的第1溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。接着在表8中所示的第2溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。接着将该成型体在表8中所示的第3溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。评价所得低含水性软性接触镜片的润湿性和动态接触角。结果示于表8。
比较例1~3
评价表8中所示各参考例中所得的成型体的润湿性和动态接触角。结果示于表8。表中的-意指未进行利用该溶液的涂布操作。
比较例4~6
将表8中所示各参考例中所得的成型体在PEI溶液A中浸渍30分钟后,将该成型体在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。评价所得低含水性软性接触镜片的润湿性和动态接触角。结果示于表8。表中的-意指未进行利用该溶液的涂布操作。
比较例7~9
将表8中所示各参考例中所得的成型体在PAA溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。评价所得低含水性软性接触镜片的润湿性和动态接触角。结果示于表8。表中的-意指未进行利用该溶液的涂布操作。
[表8]
参考例39~42
除了使用在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(DMS-R31、Gelest,Inc.、后述式(M2)的化合物、数均分子量1.3万)(50重量份)来作为成分A,使用表9中记载的具有氟烷基的单体(50重量份)来作为成分B以外,与参考例1完全相同地进行,得到低含水性软性接触镜片。所得的低含水性软性接触镜片的评价结果示于表9。
[表9]
Biscoat 3FM: 甲基丙烯酸三氟乙基酯(大阪有机化学工业)
Biscoat 8F:  丙烯酸八氟戊基酯(大阪有机化学工业)
Biscoat 17F: 丙烯酸十七氟癸基酯(大阪有机化学工业)
HFIP-M:  甲基丙烯酸六氟异丙基酯(セントラル硝子)。
参考例43
将作为成分A的在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(DMS-R31、Gelest,Inc.、重均分子量3.0万、后述式(M2)的化合物、数均分子量1.3万)(50重量份)、作为成分B的丙烯酸三氟乙基酯(Biscoat 3F、大阪有机化学工业)(46重量份)、作为成分C的甲基丙烯酸甲酯(3重量份)、作为成分C的具有聚合性基团的紫外线吸收剂(RUVA-93、式(M1)所示的化合物、大塚化学)(1重量份)、聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)”1850(Ciba SpecialtyChemicals Inc., 2重量份)和叔戊醇(10重量份)混合,进行搅拌。得到均一且透明的单体混合物。将该单体混合物加入试验管,边用接触式混合机搅拌边减压至20托(27hPa)进行脱气,然后用氩气恢复至大气压。将该操作重复3次。在氮气氛的手套箱中将单体混合物注入透明树脂(聚4-甲基戊烯-1)制的接触镜片用铸模,使用荧光灯(东芝、FL-6D、日光色、6W、4根)照射光(8000勒克斯、20分钟)进行聚合。聚合后将各铸模浸渍于60重量%异丙醇水溶液中,由铸模剥离接触镜片形状的成型体。将所得成型体在极其过量的80重量%异丙醇水溶液中于60℃浸渍2小时。进而,将成型体在极其过量的50重量%异丙醇水溶液中于室温浸渍30分钟,然后在极其过量的25重量%异丙醇水溶液中于室温浸渍30分钟,接着在极其过量的纯水中于室温浸渍30分钟。最后,将成型体以浸渍于清洁纯水中的状态放入密闭小瓶中,在121℃进行30分钟高压釜灭菌。所得成型体的含水率为小于1%。此外,使用2块玻璃板与垫圈来作为铸模,进行相同的操作,得到60mm×60mm×0.25mm的膜状样品。
[化3]
参考例44~47、和70~75
使用表10所示的成分,与参考例43相同地进行,得到接触镜片形状的成型体、和60mm×60mm×0.25mm的膜状样品。应予说明,表中的-意指未使用该成分。
[表10]
DMS-R31:   式(M2)的化合物 Mw 30kD, Mn 13kD、Gelest, Inc.
FM-7726:  式(M2)的化合物 Mw 29kD, Mn 26kD、チッソ
FM-7726L:  式(M2)的化合物 Mw 31kD, Mn 20kD、チッソ
X-22-164C: 式(M2)的化合物 Mw 7.2kD, Mn 4.8kD、信越化学
DMS-R22:  式(M2)的化合物 Mw 8.3kD, Mn 7.4kD、Gelest, Inc.
式(M2)中,n表示重复单元的数目,由化合物的分子量决定。
[化4]
Biscoat 3F:丙烯酸三氟乙基酯
MMA:甲基丙烯酸甲酯
EHMA:丙烯酸2-乙基己基酯
DMAA:N,N-二甲基丙烯酰胺
DMAEA:N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯
DMAPAA:N,N-二乙基氨基丙基丙烯酰胺
DEAEMA:N,N-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯
TAA:叔戊醇
AA:丙烯酸
MAA:甲基丙烯酸
参考例48
将作为成分A的在两末端具有甲基丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷(FM7726、チッソ、前述式(M2)的化合物、重均分子量29kD、数均分子量26kD)(49重量份)、作为成分B的丙烯酸三氟乙基酯(Biscoat 3F、大阪有机化学工业)(45重量份)、作为成分C的丙烯酸2-乙基己基酯(5重量份)、作为成分C的N,N-二甲基丙烯酰胺(1重量份)、作为成分C的具有聚合性基团的紫外线吸收剂(RUVA-93、大塚化学)(1重量份)、作为成分C的具有聚合性基团的着色剂[(Uniblue A、Sigma-Aldrich、式(M3)](0.1重量份)、聚合引发剂“IRGACURE(注册商标)”819(Ciba Specialty Chemicals Inc., 0.75重量份)和叔戊醇(10重量份)混合,进行搅拌。用膜过滤器(0.45μm)过滤除去不溶成分,得到单体混合物。将该单体混合物加入试验管,边用接触式混合机搅拌边减压至20托(27hPa)进行脱气,然后用氩气恢复至大气压。将该操作重复3次。在氮气氛的手套箱中将单体混合物注入透明树脂(聚4-甲基戊烯-1)制的接触镜片用铸模,使用荧光灯(东芝、FL-6D、日光色、6W、4根)照射光(8000勒克斯、20分钟)进行聚合。聚合后将各铸模浸渍于60重量%异丙醇水溶液中,由铸模剥离接触镜片形状的成型体。将所得成型体在极其过量的80重量%异丙醇水溶液中于60℃浸渍2小时。进而,将成型体在极其过量的50重量%异丙醇水溶液中于室温浸渍30分钟,然后在极其过量的25重量%异丙醇水溶液中于室温浸渍30分钟,接着在极其过量的纯水中于室温浸渍30分钟。最后,将成型体以浸渍于清洁纯水中的状态放入密闭小瓶中,在121℃进行30分钟高压釜灭菌。所得成型体的含水率为小于1%。此外,使用2块玻璃板与垫圈来作为铸模,进行相同的操作,得到60mm×60mm×0.25mm的膜状样品。
[化5]
参考例49~69
使用表10所示的成分,与参考例48相同地进行,得到接触镜片形状的成型体、和60mm×60mm×0.25mm的膜状样品。应予说明,表中的-意指未使用该成分。
实施例15~183、比较例10~30、和对照例1和2
将表11~16所示各参考例中所得的成型体或市售接触镜片在表11~16所示的第1溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。接着,将该成型体或市售接触镜片在表11~16中所示的第2溶液中浸渍30分钟后,在3个纯水浴中各自浸渍5分钟。对于第3~第5溶液也相同地重复以上的操作。实施所得低含水性软性接触镜片的评价。结果示于表11~16。应予说明,表中的-意指未进行利用该溶液的涂布操作、或未进行该评价。
应予说明,对照例为市售的硅酮水凝胶软性接触镜片,具有使用者感觉到干燥感的趋势强烈的问题,单其它物性基本良好,在本发明的低含水性软性接触镜片中,优选各物性为对照例的同等以上。
[表11-1]
[表11-2]
SHG-A:市售硅酮水凝胶软性接触镜片A
SHG-B:市售硅酮水凝胶软性接触镜片B。
[表12]
[表13]
*1:CPHA溶液E与CPDA溶液A的1:1(重量)混合物
*2:CPHA溶液A与CPDA溶液A的1:1(重量)混合物。
[表14]
[表15]
[表16]
实施例184<氧透过率测定>
将与实施例62相同地制作的膜(厚度0.19mm)切成20mm×20mm的大小,作为样品。使用氧透过率测定装置OX-TRAN2/21型(株式会社日立ハイテクノロジーズ)来进行氧透过率测定。使用氮98%/氢2%的混合气体作为载气,使用氮79.3%/氧20.7%的混合气体作为测定气体。此外,未进行气体的加湿。该样品的氧透过率为390×10-11(cm2/sec)(mLO2)/(mL・hPa)。应予说明,用相同装置在相同条件下测定的Menicon社制气体透过性硬质接触镜片“Menicon Z(注册商标)”的氧透过率为150×10-11(cm2/sec)(mLO2)/(mL・hPa)、東レ制气体透过性硬质接触镜片“Breath-O Hard(注册商标)”的氧透过率为120×10-11(cm2/sec)(mLO2)/(mL・hPa)。
实施例185
受试者A和B使用了实施例93中制作的低含水性软性接触镜片6小时。A、B在使用期间均未感到干燥感,也没有对角膜的贴附感,是舒适的使用感。
实施例186
受试者A和B使用了实施例100中制作的低含水性软性接触镜片6小时。A、B在使用期间均未感到干燥感,也没有对角膜的贴附感,是舒适的使用感。
比较例31
受试者A和B使用了市售硅酮水凝胶软性接触镜片C(含水率46%)6小时。A、B均感到眼的干燥感,为不舒适。没有对角膜的贴附感。
比较例32
对于按照日本特开2002-080538号公报的实施例6制作的接触镜片,进行了与实施例93相同的涂布操作。所得硅酮水凝胶软性接触镜片(含水率40%)为透明性A、润湿性A、易滑性A。受试者A和B使用了该硅酮水凝胶软性接触镜片6小时。A、B均感到眼的干燥感,为不舒适。没有对角膜的贴附感。
比较例33
受试者A和B使用了按照日本特开2002-311395号公报的实施例1制作的低含水性软性接触镜片(含水率小于1%)。A、B均在30分以内感到了对角膜的贴附感而停止了使用。
产业实用性
本发明涉及低含水性软质眼用镜片,其作为低含水性软性接触镜片、眼内镜片、人工角膜、角膜嵌入、角膜覆盖、眼镜镜片等的眼用镜片有用。其中,特别适于低含水性软性接触镜片。
符号说明
1 人工皮革
2 样品膜
3 橡胶板
4 装有铁球的塑料容器

Claims (8)

1.低含水性软质眼用镜片,其是含基材的低含水性软质眼用镜片,其中,含水率为1重量%以下,拉伸弹性模量为10MPa以下,在该基材的表面的至少一部分形成有由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层,
其中,(1)所述由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层由1层由酸性聚合物制得的层、和1层由碱性聚合物制得的层共计2层构成,或者
(2)所述由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层由1层或2层由酸性聚合物制得的层、和1层或2层由碱性聚合物制得的层共计3层构成,
所述碱性聚合物和所述酸性聚合物中的至少1种为具有酰胺键的聚合物,
该具有酰胺键的碱性聚合物为选自N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、和N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物中的聚合物,
该具有酰胺键的酸性聚合物为选自(甲基)丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、(甲基)丙烯酸/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N-乙烯基吡咯烷酮共聚物、和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物中的聚合物,
所述基材以下述成分A的聚合物、或者下述成分A和成分B的共聚物为主成分,
成分A:每1分子具有2个聚合性官能基,数均分子量为6千以上的聚硅氧烷化合物,其为下述式(A1)所示的聚硅氧烷化合物;
成分B:具有氟烷基的聚合性单体,
式中,X1和X2各自独立地表示聚合性官能基,R1~R8各自独立地表示选自氢、碳原子数1~20的烷基、苯基和碳原子数1~20的氟烷基中的取代基,L1和L2各自独立地表示2价的基团,a和b各自独立地表示各重复单元的数目,a+b为120以上。
2.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片,其中,所述式(A1)中的X1和X2为(甲基)丙烯酰基。
3.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片,其中,基材含有5重量%以上的硅原子。
4.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片,其中,所述成分B为(甲基)丙烯酸氟烷基酯。
5.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片,其中,所述由酸性聚合物和碱性聚合物制得的层含有2种以上的酸性聚合物和1种以上的碱性聚合物。
6.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片,其中,所述酸性聚合物和碱性聚合物中的至少1种为具有羟基的聚合物。
7.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片,其中,所述酸性聚合物和碱性聚合物中的2种以上为具有选自羟基和酰胺键中的基团的聚合物。
8.权利要求1所述的低含水性软质眼用镜片的制造方法,依次含有下述步骤1~步骤3:
<步骤1>
对含有成分A和成分B的混合物进行聚合而得到镜片形状的成型体的步骤,所述成分A为每1分子具有多个聚合性官能基、数均分子量为6千以上的聚硅氧烷化合物,所述成分B为具有氟烷基的聚合性单体;
<步骤2>
使所述步骤1中得到的成型体与碱性聚合物溶液接触,然后将剩余的该碱性聚合物溶液洗涤除去的步骤;
<步骤3>
使所述步骤2中得到的成型体与酸性聚合物溶液接触,然后将剩余的该酸性聚合物溶液洗涤除去的步骤。
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