JP2011219513A - ポリマー材料、眼用レンズ及びコンタクトレンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】[I](A)アクリロイルオキシ基を有し、珪素原子を有しない重合性化合物に由来する構成単位を含む重合体、及び[II]界面活性剤を含有するポリマー材料である。上記[II]界面活性剤の含有量が、0.05質量%以上1質量%以下であることが好ましい。上記界面活性剤としては、ポリオキシエチレン基を有する非イオン性界面活性剤であることが好ましい。
【選択図】なし
Description
[I](A)アクリロイルオキシ基を有し、珪素原子を有しない重合性化合物
に由来する構成単位を含む重合体、及び
[II]界面活性剤
を含有するポリマー材料である。
CH2=CH−CO−(OCH2CH2)n−OR1 (1)
(式(1)中、R1はメチル基又はエチル基を表す。nは1から3の整数を表す。)
(B)重合性基を有するシリコーン化合物
に由来する構成単位をさらに含むとよい。当該ポリマー材料は、重合性基を有するシリコーン化合物をモノマー成分の一つとすることで、弾力性、柔軟性及び機械的強度を向上させることができる。
(B1)ウレタン結合を介してエチレン型不飽和二重結合及びポリジメチルシロキサン構造を有する化合物、及び/又は
(B2)シリコーン含有アルキル(メタ)アクリレート、シリコーン含有スチレン誘導体並びにシリコーン含有フマル酸ジエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物が好ましい。
A1−U1−(S1−W)m−S2−U2−A2 (2)
[式(2)中、A1及びA2はそれぞれ独立に下記式(3)、U1及びU2はそれぞれ独立に下記式(4)、S1及びS2はそれぞれ独立に下記式(5)、Wは下記式(6)で表される基であり、mは0〜10の整数を示す。
Y−Z−R2− (3)
(式(3)中、Yは(メタ)アクリロイル基、ビニル基又はアリル基であり、Zは酸素原子又は直接結合であり、R2は直接結合又は炭素数1〜12の直鎖状、分岐鎖若しくは芳香環を有するアルキレン基である。但し、A1及びA2中のYは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
−X1−E1−X2−R3− (4)
(式(4)中、X1及びX2はそれぞれ独立に直接結合、酸素原子及びアルキレングリコール基から選ばれ、E1は−NHCO−基(但し、この場合、X1は直接結合であり、X2は酸素原子又はアルキレングリコール基であり、E1はX2とウレタン結合を形成している。)、−CONH−基(但し、この場合、X1は酸素原子又はアルキレングリコール基であり、X2は直接結合であり、E1はX1とウレタン結合を形成している。)又は飽和若しくは不飽和脂肪族系、脂環式系及び芳香族系の群から選ばれたジイソシアネート由来の2価の基(但し、この場合、X1及びX2はそれぞれ独立に酸素原子及びアルキレングリコール基から選ばれ、E1はX1及びX2の間で2つのウレタン結合を形成している。)であり、R3は炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキレン基である。)
−R4−X3−E2−X4−R5− (6)
(式(6)中、R4及びR5はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキレン基であり、X3及びX4は、それぞれ独立に酸素原子又はアルキレングリコール基であり、E2は、飽和若しくは不飽和脂肪族系、脂環式系及び芳香族系の群から選ばれたジイソシアネート由来の2価の基(但し、この場合、E2はX3及びX4の間で2つのウレタン結合を形成している。)である。)]
(C)アミド基を有する化合物
に由来する構成単位をさらに含むとよい。当該[I]重合体がアミド基を有する化合物に由来する構造単位をさらに含むことで、当該ポリマー材料の水濡れ性をより高めることができる。
[I]所定の構成単位を含む重合体、及び
[II]界面活性剤
を含有する。
[I]重合体は、
(A)アクリロイルオキシ基を有し、珪素原子を有しない重合性化合物
に由来する構成単位を含み、好適には、
(B)重合性基を有するシリコーン化合物、及び/又は
(C)アミド基を有する化合物
に由来する構成単位を含んでもよい。
かかる[I]重合体は、(A)成分のアクリロイルオキシ基を有し、珪素原子を有しない重合性化合物を含む重合性組成物の硬化により形成することができる。この重合性組成物は、好ましくは(B)重合性基を有するシリコーン化合物及び/又は(C)アミド基を有する化合物を含んでいてもよく、その他に(D)架橋剤、(E)添加剤、色素、紫外線吸収剤、紫外線吸収性色素、重合開始剤等を含んでもよい。
(A)成分の重合性化合物は、アクリロイルオキシ基(CH2=CH−CO−O−)を有し、珪素原子を有しない。(A)成分の重合性化合物は、上記構造を備えることにより界面活性剤を効率よくポリマー材料の内部に含有させることができる。また(A)成分と界面活性剤との相互作用により界面活性剤をポリマー材料の外部に溶出させず、その内部に保持させることができる。その結果、当該ポリマー材料の水濡れ性及び表面潤滑性を向上させることができ、かつその効果を維持させることができる。
吸水率(%)=(W1−W2)/W1×100
CH2=CH−CO−(OCH2CH2)n−OR1 (1)
(式(1)中、R1はメチル基又はエチル基を表す。nは1から3の整数を表す。)
(B)成分の重合性基を有するシリコーン化合物は、重合性基とシロキサニル基とを有する化合物である。[I]重合体は、当該構造を有する(B)成分のシリコーン化合物に由来する構成単位を含むことが好ましい。[I]重合体がそのような構成単位を有することによって、[I]重合体を含有するポリマー材料に高い酸素透過性及び柔軟性を付与することができる。このような重合性基を有するシリコーン化合物は、重合性基及びシロキサニル基を有するものである限り、特に限定されるものではない。この重合性基は重合可能な基である限り、特に限定されるものではないが、典型的な例としては、エチレン性不飽和基が挙げられる。エチレン性不飽和基の具体例としては、末端ビニル基、内部ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、α位置換アクリロイル基、スチリル基等が挙げられる。(B)成分のシリコーン化合物としては、一種又は複数種のものを用いることができる。
A1−U1−(S1−W)m−S2−U2−A2 (2)
[式(2)中、A1及びA2はそれぞれ独立に下記式(3)、U1及びU2はそれぞれ独立に下記式(4)、S1及びS2はそれぞれ独立に下記式(5)、Wは下記式(6)で表される基であり、mは0〜10の整数を示す。
Y−Z−R2− (3)
(式(3)中、Yは(メタ)アクリロイル基、ビニル基又はアリル基であり、Zは酸素原子又は直接結合であり、R2は直接結合又は炭素数1〜12の直鎖状、分岐鎖若しくは芳香環を有するアルキレン基である。但し、A1及びA2中のYは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
−X1−E1−X2−R3− (4)
(式(4)中、X1及びX2はそれぞれ独立に直接結合、酸素原子及びアルキレングリコール基から選ばれ、E1は−NHCO−基(但し、この場合、X1は直接結合であり、X2は酸素原子又はアルキレングリコール基であり、E1はX2とウレタン結合を形成している。)、−CONH−基(但し、この場合、X1は酸素原子又はアルキレングリコール基であり、X2は直接結合であり、E1はX1とウレタン結合を形成している。)又は飽和若しくは不飽和脂肪族系、脂環式系及び芳香族系の群から選ばれたジイソシアネート由来の2価の基(但し、この場合、X1及びX2はそれぞれ独立に酸素原子及びアルキレングリコール基から選ばれ、E1はX1及びX2の間で2つのウレタン結合を形成している。)であり、R3は炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキレン基である。)
−R4−X3−E2−X4−R5− (6)
(式(6)中、R4及びR5はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキレン基であり、X3及びX4は、それぞれ独立に酸素原子又はアルキレングリコール基であり、E2は、飽和若しくは不飽和脂肪族系、脂環式系及び芳香族系の群から選ばれたジイソシアネート由来の2価の基(但し、この場合、E2はX3及びX4の間で2つのウレタン結合を形成している。)である。)]で表わされるポリシロキサンマクロモノマーが挙げられる。
−O−(CxH2x−O)y− (7)
(式(7)中、xは1〜4の整数、yは1〜5の整数を示す。)
(C)成分のアミド基を有する化合物は、(A)成分の重合性化合物及び(B)成分のシリコーン化合物と共重合することができる。上記[I]重合体は、(C)アミド基を有する化合物に由来する構成単位を含むことが好ましい。上記[I]重合体が(C)成分に由来する構成単位を含むことで、当該ポリマー材料の親水性を向上させ、その表面の水濡れ性及び潤滑性を高めることができる。(C)成分のアミド基を有する化合物として、アクリルアミド、あるいは、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン等のN−置換アクリルアミド、N−ビニルピロリジノン、N−ビニルアセトアミド等が挙げられる。その中でも、親水性が高く、当該ポリマー材料表面の水濡れ性及び潤滑性をさらに高めることができるという点で、N−ビニルピロリジノンが好ましい。
当該ポリマー材料の架橋密度や柔軟性、硬質性の調節のために、上記重合性組成物に(D)成分として架橋剤を添加することができる。このような架橋剤の例として、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、4−ビニルベンジル(メタ)アクリレート、3−ビニルベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、2,2−ビス[p−(メタ)アクリロイルオキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[m−(メタ)アクリロイルオキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[o−(メタ)アクリロイルオキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[p−(メタ)アクリロイルオキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[m−(メタ)アクリロイルオキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[o−(メタ)アクリロイルオキシフェニル]プロパン、1,4−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシヘキサフルオロイソプロピル]ベンゼン、1,3−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシヘキサフルオロイソプロピル]ベンゼン、1,2−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシヘキサフルオロイソプロピル]ベンゼン、1,4−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシイソプロピル]ベンゼン、1,3−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシイソプロピル]ベンゼン、1,2−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシイソプロピル]ベンゼン等が挙げられる。これらの架橋剤は一種又は複数種のものを用いることができる。
当該ポリマー材料に所望の特性を付与しようとする場合には、非重合性である、水溶性有機溶媒、清涼化剤、粘稠化剤等を、(E)成分の添加剤として用いることができる。なお、上記(E)成分の添加剤に界面活性剤は含まれない。
界面活性剤は、当該ポリマー材料に含有される。含有させる方法としては、(1)製造後の上記[I]重合体等を界面活性剤水溶液中で水和させる方法や、(2)水和後の[I]重合体等を界面活性剤水溶液に浸漬して高圧蒸気滅菌等を行う方法、(3)上記[I]重合体の製造時に当該界面活性剤を重合性組成物に含有させて重合させる方法等がある。当該ポリマー材料の内部に含有されている上記界面活性剤は、[I]重合体との相互作用が強く徐放しにくいため、当該ポリマー材料の内部に保持されることになる。従って上記界面活性剤は、当該ポリマー材料の水濡れ性及び表面潤滑性を向上させることができる。また上記界面活性剤は、上記(3)の方法で含有される場合には各モノマー成分を均一に重合性組成物中に分散させることができることから、ポリマー内部に効率よく存在でき、かつ未重合モノマー率を低減させることができる。
本発明のポリマー材料は、例えば、上記各成分及び[II]界面活性剤を含有する重合性組成物を加熱及び/又は光(紫外線及び/又は可視光)照射し、当該重合性組成物中の各モノマー成分を共重合させ硬化させることによって得ることができる。また、光照射に替えて電子線照射による共重合によっても得ることができる。当該ポリマー材料は、上記[II]界面活性剤を含有する又は含有しない重合性組成物を重合させて得られた重合体に、[II]界面活性剤を含有させることによっても得ることができる。
含水率(%)=(W3−W4)/W3×100
以下の実施例で用いられている略称の意味を示す。なお、上記(A)成分に類似しているものの、上記(A)成分とは異なる成分を「(A)以外の成分」と定義し、(A)成分及び(A)以外の成分をまとめて「モノマーA成分」と定義する。
(A)成分
2−ETA:2−エトキシエチルアクリレート
2−MTA:2−メトキシエチルアクリレート
BuA:n−ブチルアクリレート
BuMA:n−ブチルメタクリレート
(A)以外の成分
2−HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
DMAA:N,N−ジメチルアクリルアミド
EA:エチルアクリレート
EEA:エトキシエトキシエチルアクリレート
EMA:エチルメタクリレート
MMP:1−メチル―3−メチレン−2−ピロリジノン
(B)成分
マクロモノマー(8):上記式(8)で示される化合物
TRIS: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
(C)成分
N−VP:N−ビニル−2−ピロリジノン
(D)架橋剤
EDMA:エチレングリコールジメタクリレート
AMA:アリルメタクリレート
紫外線吸収剤
HMEPBT:2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール
色素
PCPMA:フタロシアニン含有ポリメタクリル酸エステル
重合開始剤
TPO:2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイド
HMPPO:2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
マクロモノマー(8)の合成
あらかじめチッ素置換された側管にジムロート冷却管、機械式撹拌器及び温度計を取り付けた1L三つ口フラスコ内に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)75.48g(0.34モル)及び鉄アセチルアセトネート(FeAA)0.12gを仕込んだ。次いで、両末端水酸基ジメチルシロキサン(信越化学工業(株)製「KF−6002」、重合度40、水酸基当量1560g/モル)529.90gを添加し、80℃に加熱したオイルバス中で約4時間、撹拌した。
(1)1H−NMR(δ値、溶媒:クロロホルム−d)
0.06ppm(Si−CH3、m)、0.52ppm(Si−CH2、2H、m)、2.91ppm(NH−CH2、2H、d)、3.02ppm(CH2−N=C=O、2H、s)、3.42ppm(−O−CH2、2H、t)、3.61ppm(−O−CH2、2H、m)、4.18−4.34ppm(−(O)CO−CH2−、6H、m)、4.54ppm(NH、1H、s)、4.85ppm(NH、1H、s)、5.84ppm(CH=、1H、dd)、6.14ppm(CH=、1H、dd)、6.43ppm(CH=、1H、dd)
(2)赤外線吸収スペクトル(FT−IR)
1262cm−1及び802cm−1(Si−CH3)、1094cm−1及び1023cm−1(Si−O−Si)、1632cm−1(C=C)、1728cm−1付近(C=O、エステル及びウレタン)。
表1のモノマーA成分として(A)成分の2−MTAを30質量部、(A)以外の成分の2−HEMAを70質量部、(D)成分の架橋剤としてEDMAを0.4質量部、及び重合開始剤としてHMPPOを0.5質量部含む重合性組成物を調製した。この重合性組成物を、コンタクトレンズ形状を有する鋳型(ポリプロピレン製、直径14.2mm及び厚さ0.08mmのコンタクトレンズに対応)内に注入し、次いで、この鋳型に高圧水銀ランプ(2kW)を使用してUV光を20分照射して光重合を行った。重合後、鋳型から取り出してコンタクトレンズ形状の重合体を得た。当該重合体を蒸留水に浸漬し平衡となるまで膨潤させた後、当該ポリマー材料を蒸留水中にてすすぎ、界面活性剤であるポリオキシエチレン(60)硬化ヒマシ油(以後、HCO−60と記載する)(0.05質量%)を含有するリン酸緩衝液を用いて当該ポリマー材料に浸漬させ、その液中で高圧蒸気滅菌(121℃、20分)した。
(A)成分として2−MTAを20質量部、(A)以外の成分としてDMAAを50質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を30質量部用いた以外は上記実施例1と同様にして、コンタクトレンズを得た。
モノマーA成分として(A)以外の成分の2−HEMAを100質量部用いた以外は上記実施例1と同様にして、コンタクトレンズを得た。
モノマーA成分として(A)以外の成分のDMAAを50質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を50質量部用いた以外は上記実施例1と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時において、界面活性剤を含有しないリン酸緩衝液中にて滅菌(高圧蒸気滅菌)した以外は上記実施例1と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時において、界面活性剤を含有しないリン酸緩衝液中にて滅菌(高圧蒸気滅菌)した以外は上記実施例2と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時において、界面活性剤を含有しないリン酸緩衝液中にて滅菌(高圧蒸気滅菌)した以外は上記比較例1と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時において、界面活性剤を含有しないリン酸緩衝液中にて滅菌(高圧蒸気滅菌)した以外は上記比較例2と同様にして、コンタクトレンズを得た。
コンタクトレンズを手指上で二つ折りにして挟み、指でレンズをこすりあわせた際の潤滑性(レンズ同士の接着感、レンズと手指との接着感)を評価した。以下の評価基準に従って判定した。
A:レンズ同士の滑りが良好であり、コンタクトレンズとして好適である。
B:レンズ同士をこすり合わせるとわずかにきしみ感が感じられる。
C:レンズと手指の装着性はないが、レンズ同士の滑りが悪く、動きがなくなる時がある。
D:レンズ表面に粘着性があり、レンズと手指との接着感が強い。
滅菌後、ピンセットでレンズを取り出して2回軽く振り、レンズに付着した水分を除いた後のレンズ表面の水濡れ性を目視にて確認し、以下の評価基準に従って判定した。
A:レンズ全体が一様に良く濡れている。
B:レンズ全体が一様に良く濡れているが、一定時間放置後、部分的にはじかれる。
C:やや水濡れ性に欠け、レンズ周辺部に水はじきが見られる。
D:強い水はじきが見られる。
表2のモノマーA成分として、(A)成分の2−MTAを24質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を10質量部及びTRISを25質量部、(C)成分のアミド基を有する化合物としてN−VPを41質量部、(D)成分の架橋剤としてAMAを0.1質量部、重合開始剤としてHMPPOを0.4質量部、並びに色素としてPCPMAを0.02質量部含む重合性組成物を調製した。この重合性組成物を、コンタクトレンズ形状を有する鋳型(ポリプロピレン製、直径14.2mm及び厚さ0.08mmのコンタクトレンズに対応)内に注入した。次いで、この鋳型に高圧水銀ランプ(2kW)を使用してUV光を20分照射して光重合を行った。重合後、鋳型から取り出して、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。当該重合体に二酸化炭素雰囲気下でプラズマ処理(RF出力50W、100Pa)を施した後、界面活性剤であるHCO−60(0.5質量%)を含有する蒸留水に浸漬させ、平衡となるまで膨潤させることにより水和させた。その後蒸留水中にてすすぎ、リン酸緩衝液中にて滅菌(高圧蒸気滅菌)しコンタクトレンズを得た。
モノマーA成分として、(A)成分の2−MTAを18質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を15質量部及びTRISを37質量部、及び(C)成分のアミド基を有する化合物としてN−VPを30質量部用いた以外は、上記実施例3と同様にしてコンタクトレンズを得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分のMMPを35質量部、DMAAを10質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を33質量部及びTRISを22質量部、(D)成分の架橋剤としてEDMAを0.4質量部用いた以外は上記実施例3と同様にして、コンタクトレンズを得た。
モノマーA成分として(A)以外の成分のMMPを47質量部、DMAAを15.5質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を22.5質量部及びTRISを15質量部、(D)成分の架橋剤としてEDMAを0.4質量部用いた以外は上記実施例3と同様にして、コンタクトレンズを得た。
水和時に浸漬.させる液体として界面活性剤を含有しない蒸留水を用いた以外は上記実施例3と同様にして、コンタクトレンズを得た。
水和時に浸漬させる液体として界面活性剤を含有しない蒸留水を用いた以外は上記実施例4と同様にして、コンタクトレンズを得た。
水和時に浸漬させる液体として界面活性剤を含有しない蒸留水を用いた以外は上記比較例7と同様にして、コンタクトレンズを得た。
水和時に浸漬させる液体として界面活性剤を含有しない蒸留水を用いた以外は上記比較例8と同様にして、コンタクトレンズを得た。
得られたコンタクトレンズを20℃にて1時間以上調節して重量(W1)を測定した後に、105℃に設定した乾燥機中で16時間乾燥させ、再度重量(W2)を測定した。以下の式に従い、含水率を求めた。
含水率(%)=(W1−W2)/W1×100
実施例4のコンタクトレンズについて、ケアレジメンに従ったコンタクトレンズ用洗浄保存液での繰り返し洗浄試験を行った。15サイクルの洗浄保存前後で生理食塩液中20℃にて測定したレンズ直径、レンズの表面潤滑性、及び水濡れ性を評価した結果を表3に示す。
表4の(A)成分として2−MTAを24質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を5質量部及びTRISを30質量部、(C)成分のアミド基を有する化合物としてN−VPを41質量部、(D)成分の架橋剤としてAMAを0.3質量部、重合開始剤としてTPOを0.6質量部、紫外線吸収剤としてHMEPBTを1.0質量部、並びに色素としてPCPMAを0.02質量部含む重合性組成物を調製した。この重合性組成物を、コンタクトレンズ形状を有する鋳型(ポリプロピレン製、直径14.2mm及び厚さ0.08mmのコンタクトレンズに対応)内に注入した。次いで、この鋳型に青色ランプ(PHILIPS社製TL20W03)で20分照射して光重合を行った。重合後、鋳型から取り出して、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。当該重合体に二酸化炭素雰囲気下でプラズマ処理(RF出力50W、100Pa)を施した後、蒸留水に浸漬させ、平衡となるまで膨潤させることにより水和させた。その後蒸留水中にてすすぎ、界面活性剤であるHCO−60(0.05質量%)を含有するリン酸緩衝液中にて滅菌(高圧蒸気滅菌)し、コンタクトレンズを得た。
表4の(A)成分として2−MTAを25質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を10質量部及びTRISを25質量部、(C)成分のアミド基を有する化合物としてN−VPを40質量部、(D)成分の架橋剤としてAMAを0.3質量部、重合開始剤としてHMPPOを0.4質量部、並びに色素としてPCPMAを0.02質量部含む重合性組成物を調製した。この重合性組成物を、コンタクトレンズ形状を有する鋳型(ポリプロピレン製、直径14.2mm及び厚さ0.08mmのコンタクトレンズに対応)内に注入した。次いで、この鋳型に高圧水銀ランプ(2kW)を使用してUV光を20分照射して光重合を行った。以降、上記実施例5と同様にして、コンタクトレンズを得た。
引張部分の幅が1.8mmのダンベル形状になるようにコンタクトレンズを打ち抜き、島津製作所製万能試験機AG−IS MS型を用いて引張試験を実施した。測定は20℃生理食塩液中で行い、応力−伸び曲線から引張弾性率(ヤング率)を算出した。
滅菌時に、界面活性剤であるHCO−60(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時に、ポリオキシエチレン(100)硬化ヒマシ油(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にポリオキシエチレン(9)ラウリルエーテル(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート20)(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして。コンタクトレンズを得た。
滅菌時にポリエチレングリコール(分子量1,000)(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にポリエチレングリコール(分子量35,000)(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にポリビニルピロリドン(分子量10,000)(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にポリビニルピロリドン(分子量40,000)(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にポリビニルアルコール(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
滅菌時にメトキシ末端ポリオキシエチレン(分子量350)(0.05質量%)を含有する生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)を用いた以外は、上記実施例6と同様にしてコンタクトレンズを得た。
滅菌時に用いる生理食塩液(0.9%NaCl水溶液)に何も添加しないこと以外は、上記実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。
実施例5で作製した水和前レンズを使用し、界面活性剤であるポリオキシエチレン(20)硬化ヒマシ油(0.5質量%)を含有する精製水(10mL)中にて、50℃で10分間水和を行い、室温下で新たな精製水に10分間浸漬して溶出処理を行った。その後、リン酸緩衝液約2mL中で滅菌処理(高圧蒸気滅菌)を行ってコンタクトレンズを得た。
水和時に使用する液として、界面活性剤であるポリオキシエチレン(40)硬化ヒマシ油(0.5質量%)を含有する精製水(10mL)を適用した以外は実施例11と同様にしてコンタクトレンズを得た。
水和時に使用する液として、界面活性剤であるHCO−60(0.5質量%)を含有する精製水(10mL)を適用した以外は、実施例11と同様にしてコンタクトレンズを得た。
水和時に使用する液として、界面活性剤であるポリオキシエチレン(100)硬化ヒマシ油(0.5質量%)を含有する精製水(10mL)を適用した以外は実施例11と同様にしてコンタクトレンズを得た。
水和時に使用する液として、界面活性剤であるポリソルベート80(0.5質量%)を含有する精製水(10mL)を適用した以外は実施例11と同様にしてコンタクトレンズを得た。
水和時に使用する液として、界面活性剤であるポロクサマー407(0.5質量%)を含有する精製水(10mL)を適用した以外は実施例11と同様にしてコンタクトレンズを得た。
水和時に使用する液として、界面活性剤を含有しない精製水(10mL)を適用した以外は実施例11と同様にしてコンタクトレンズを得た。
協和界面化学(株)製Drop Master 500を用いて、温度25℃の環境下で生理食塩液2μLを用いた接触角(液滴法)又は気泡2μLを用いた接触角(気泡法)測定を行った。なお、気泡法の場合、周囲の液体には生理食塩液を用いた。
実施例13のコンタクトレンズを45℃にて1ヶ月間保存した。保存後のコンタクトレンズの直径を測定すると、保存前に比べて0.04mm小さかったが、特に使用上問題はなく、本発明のポリマー材料は形状安定性に優れていることが分かった。
実施例5において調製した重合性組成物((A)成分として2−MTAを24質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を5質量部及びTRISを30質量部、(C)成分のアミド基を有する化合物としてN−VPを41質量部、(D)成分の架橋剤としてAMAを0.3質量部、重合開始剤としてTPOを0.6質量部、紫外線吸収剤としてHMEPBTを1.0質量部、並びに色素としてPCPMAを0.02質量部含む)を、コンタクトレンズ形状を有する鋳型(ポリプロピレン製、直径14.2mm及び厚さ0.08mmのコンタクトレンズに対応)内に注入した。次いで、この鋳型に青色ランプ(PHILIPS社製TL20W03)で20分照射して光重合を行った。重合後、鋳型から取り出して、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。当該重合体に炭酸ガス雰囲気下でプラズマ処理(RF出力25W、100Pa)を施した後、0.05質量%の界面活性剤ポリソルベート80水溶液(2mL)に前記ドライレンズを浸漬して50℃で10分間水和を行った後、精製水2mLに浸漬し、室温で60分間溶出処理を行った。その後、リン酸緩衝液約2mL中で滅菌処理(高圧蒸気滅菌)を行い、滅菌後のレンズの水濡れ性評価として、目視による外観観察を行った。また、以上の処理から水和前後での外液中のポリソルベート80の減少量に基づいて、レンズへの界面活性剤取り込み量を求めた。結果を表7に示す。
水和時に浸漬させる界面活性剤ポリソルベート80水溶液の濃度を0.02質量%とした以外は、上記実施例18と同様にして、コンタクトレンズを得た。
水和時に浸漬させる界面活性剤ポリソルベート80水溶液の濃度を0.01質量%とした以外は、上記実施例18と同様にして、コンタクトレンズを得た。
水和時に浸漬させる液体を精製水とした以外は、上記実施例18と同様にして、コンタクトレンズを得た。
1)テトラチオシアノコバルト(II)酸アンモニウム溶液(以下、コバルト溶液と記載):100mL容メスフラスコに、チオシアン酸アンモニウム31.0g及び硝酸コバルト(II)六水和物14.0gを量りとり、精製水でメスアップした。
2)測定溶液の調製と吸光度測定:10mLサンプル瓶に、試験液(レンズ浸漬前後の水和液)1mL、飽和食塩液6mL及びコバルト溶液200μLをとり、良く振り混ぜてから1時間放置した後、622nmにおける吸光度を測定した。
3)界面活性剤のレンズ取り込み量:濃度既知のポリソルベート80溶液を用いて作成した検量線から、レンズ浸漬前後の液中のポリソルベート80濃度(W0、W1、単位%)を求めた。浸漬液量2mLを考慮して、レンズ中に取り込まれた界面活性剤量を下記式(a)のように求めた。
さらに、試験に使用したレンズの重量(20℃、平衡膨潤時)が30mgであったことから、下記式(b)に従って、コンタクトレンズ全重量に対する界面活性剤の含有量を算出した。
W0:レンズ浸漬前の液中のポリソルベート80濃度(%)
W1:レンズ浸漬後の液中のポリソルベート80濃度(%)…(a)
=取り込まれた界面活性剤(μg)/コンタクトレンズ重量(mg)/10 …(b)
表8のモノマーA成分として、(A)成分である2−MTAを20質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を30質量部及びTRISを30質量部、(C)成分のN−VPを20質量部、(D)成分の架橋剤としてEDMAを0.4質量部、及び重合開始剤としてHMPPOを0.4質量部含む(表8の組成α)重合性組成物を調製した。この重合性組成物を、コンタクトレンズ形状を有する鋳型(ポリプロピレン製、直径14.2mm及び厚さ0.08mmのコンタクトレンズに対応)内に注入し次いで、この鋳型に高圧水銀ランプ(2kW)を使用してUV光を20分照射して光重合を行った。重合後、鋳型から取り出して、重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分である2−ETAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分であるEEAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分であるEAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分であるBuAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分である2−MTAを25質量部、(B)成分のシリコーン化合物としてマクロモノマー(8)を10質量部及びTRISを25質量部、(C)成分のN−VPを40質量部、(D)成分の架橋剤としてEDMAを0.4質量部及び重合開始剤としてHMPPOを0.4質量部(表8の組成β)を用いた以外は上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分である2−ETAを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分であるEEAを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分であるEAを25質量部用いた以外は、上記製造例6同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)成分であるBuAを25質量部用いた以外は、上記製造例6同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分である2−HEMAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるDMAAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるMMPを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるEMAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるBuMAを20質量部用いた以外は、上記製造例1と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分である2−HEMAを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるDMAAを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるMMPを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるEMAを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
モノマーA成分として、(A)以外の成分であるBuMAを25質量部用いた以外は、上記製造例6と同様にして、コンタクトレンズ形状の重合体を得た。
<残留N−VPの定量>
製造例1〜10及び比較製造例1〜10で得たコンタクトレンズ形状の重合体を、アセトニトリルに浸漬し、残留成分を抽出した。この抽出液をHPLCにて分析し、残留している(C)成分のN−VP成分について、モノマーの残留率(%)を算出した。残留率の定量の際は濃度既知のN−VPのアセトニトリル溶液を調製してHPLC分析を行い、この分析結果より、x軸にN−VP濃度(ppm)、y軸にHPLC分析ピークの面積をとり検量線を作成した。N−VPの重合性組成物中の配合量に対する残留率S1(%)、コンタクトレンズ形状の重合体に対する残留モノマーの質量比率S2(%)は下記により算出し、0.1%の桁まで求めた。なお、V:抽出溶媒量(mL)、A:N−VPのピーク面積、a:検量線傾き、b:検量線切片、W:ポリマー材料の質量(g)、w:重合性組成物におけるN−VPの配合質量分率(%)である。
S2(%)={V×(A−b)}/(a×W×10000)
製造例1〜10及び比較製造例1〜10について、得られたコンタクトレンズ形状のポリマー材料について、(B)成分であるTRISの配合量に対するモノマーの残留率を測定した。測定は上記N−VPの場合と同様の方法で行い、上記N−VPの場合におけるS1(%)及びS2(%)と同様に、TRISの重合性組成物中の配合量に対する残留率S3(%)及びコンタクトレンズ形状のポリマー材料に対する残留モノマーの質量比率S4(%)を0.01%の桁まで算出した。
実施例6において調製した重合性組成物に、(E)成分の添加剤として清涼化剤であるl−メントールを0.5質量部加えた以外は、実施例6と同様にして、コンタクトレンズを得た。但し、滅菌処理時には、界面活性剤を含有しないリン酸緩衝液を用いた。
重合性組成物に、(E)成分の添加剤として水溶性有機溶媒であるl−メントールを1.0質量部加えた以外は、上記実施例20と同様にして、コンタクトレンズを得た。
重合性組成物に、界面活性剤であるHCO−60を0.5質量部加えた以外は、上記実施例20と同様にして、コンタクトレンズを得た。
重合性組成物に、界面活性剤であるHCO−60を1.0質量部加えた以外は、上記実施例20と同様にして、コンタクトレンズを得た。
実施例20にて製造したコンタクトレンズ中のl−メントール含有量をメタノール抽出液のGC分析を実施することで確認した。生理食塩液中での滅菌後のl−メントール含有量は、理論量の11%相当であった。このことからレンズの製造工程において、多くが溶出したものと考えられる。しかしその後、室温にて同液中で6ヵ月間保存した場合においても、レンズ中のl−メントール含有量は理論量の8%であり、大きな変化はないことが示された。
実施例20において、界面活性剤であるHCO−60を0.05%含む生理食塩液中にて滅菌する他は、実施例20と同様にコンタクトレンズを作製した。同様にl−メントール含有量を定量したところ、滅菌直後は理論量の14%、室温6ヶ月保存後は理論量の8%であった。保存液中の界面活性剤がl−メントールの溶出性に与える影響はないと考えられる。
Claims (21)
- [I](A)アクリロイルオキシ基を有し、珪素原子を有しない重合性化合物
に由来する構成単位を含む重合体、及び
[II]界面活性剤
を含有するポリマー材料。 - [II]界面活性剤の含有量が、0.05質量%以上1質量%以下である請求項1に記載のポリマー材料。
- [II]界面活性剤が、ポリオキシエチレン基を有する非イオン性界面活性剤である請求項1又は請求項2に記載のポリマー材料。
- 上記ポリオキシエチレン基を有する非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体及びポリオキシエチレンポリシロキサンエーテルブロック共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項3に記載のポリマー材料。
- (A)重合性化合物のホモポリマーとしてのガラス転移温度が10℃以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のポリマー材料。
- (A)重合性化合物のホモポリマーとしての吸水率が20%以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のポリマー材料。
- (A)重合性化合物が、下記式(1)で表される化合物である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のポリマー材料。
CH2=CH−CO−(OCH2CH2)n−OR1 (1)
(式(1)中、R1は、メチル基又はエチル基を表す。nは1から3の整数を表す。) - (A)重合性化合物が、2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−メトキシエトキシエチルアクリレート及び2−エトキシエトキシエチルアクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項7に記載のポリマー材料。
- 上記[I]重合体が、
(B)重合性基を有するシリコーン化合物
に由来する構成単位をさらに含む請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のポリマー材料。 - (B)シリコーン化合物が、
(B1)ウレタン結合を介してエチレン型不飽和二重結合及びポリジメチルシロキサン構造を有する化合物、及び/又は
(B2)シリコーン含有アルキル(メタ)アクリレート、シリコーン含有スチレン誘導体並びにシリコーン含有フマル酸ジエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項9に記載のポリマー材料。 - (B1)成分のシリコーン化合物が、下記式(2)で表される請求項10に記載のポリ
マー材料。
A1−U1−(S1−W)m−S2−U2−A2 (2)
[式(2)中、A1及びA2はそれぞれ独立に下記式(3)、U1及びU2はそれぞれ独立に下記式(4)、S1及びS2はそれぞれ独立に下記式(5)、Wは下記式(6)で表される基であり、mは0〜10の整数を示す。
Y−Z−R2− (3)
(式(3)中、Yは(メタ)アクリロイル基、ビニル基又はアリル基であり、Zは酸素原子又は直接結合であり、R2は直接結合又は炭素数1〜12の直鎖状、分岐鎖若しくは芳香環を有するアルキレン基である。但し、A1及びA2中のYは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
−X1−E1−X2−R3− (4)
(式(4)中、X1及びX2はそれぞれ独立に直接結合、酸素原子及びアルキレングリコール基から選ばれ、E1は−NHCO−基(但し、この場合、X1は直接結合であり、X2は酸素原子又はアルキレングリコール基であり、E1はX2とウレタン結合を形成している。)、−CONH−基(但し、この場合、X1は酸素原子又はアルキレングリコール基であり、X2は直接結合であり、E1はX1とウレタン結合を形成している。)又は飽和若しくは不飽和脂肪族系、脂環式系及び芳香族系の群から選ばれたジイソシアネート由来の2価の基(但し、この場合、X1及びX2はそれぞれ独立に酸素原子及びアルキレングリコール基から選ばれ、E1はX1及びX2の間で2つのウレタン結合を形成している。)であり、R3は炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキレン基である。)
−R4−X3−E2−X4−R5− (6)
(式(6)中、R4及びR5はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキレン基であり、X3及びX4は、それぞれ独立に酸素原子又はアルキレングリコール基であり、E2は、飽和若しくは不飽和脂肪族系、脂環式系及び芳香族系の群から選ばれたジイソシアネート由来の2価の基(但し、この場合、E2はX3及びX4の間で2つのウレタン結合を形成している。)である。)] - 上記[I]重合体が、
(C)アミド基を有する化合物
に由来する構成単位をさらに含む請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のポリマー材料。 - (C)アミド基を有する化合物が、N−ビニルピロリジノンである請求項12に記載のポリマー材料。
- 上記[I]重合体が、(A)重合性化合物、(B)シリコーン化合物及び(C)N−ビニルピロリジノンを含有する重合性組成物から形成され、
(A)重合性化合物、(B)シリコーン化合物及び(C)N−ビニルピロリジノンの合計量100質量部に対し、
(A)重合性化合物の含有量が10質量部以上45質量部以下、
(B)シリコーン化合物の含有量が10質量部以上70質量部以下、
(C)N−ビニルピロリジノンの含有量が10質量部以上50質量部以下である請求項13に記載のポリマー材料。 - 上記重合性組成物がさらに非重合性の添加剤を含有し、
この添加剤が、水溶性有機溶媒、清涼化剤及び粘稠化剤からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
添加剤の含有量が、(A)重合性化合物、(B)シリコーン化合物及び(C)N−ビニルピロリジノンの合計量100質量部に対して5質量部以下である請求項14に記載のポリマー材料。 - 上記水溶性有機溶媒が、炭素数1〜3のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、N−メチル−2−ピロリドン及びジメトキシエタンからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項15に記載のポリマー材料。
- 上記清涼化剤がl−メントール、d−メントール、dl−メントール、d−カンフル、dl−カンフル、d−ボルネオール、dl−ボルネオール、ゲラニオール、ユーカリ油、ベルガモット油、ウィキョウ油、ハッカ油、ローズ油及びクールミントからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項15又は請求項16に記載のポリマー材料。
- 上記粘稠化剤が、ヒアルロン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ソルビトール、デキストラン70、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びマクロゴール4000からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項15、請求項16又は請求項17に記載のポリマー材料。
- 含水率が40%以上である請求項1から請求項18のいずれか1項に記載のポリマー材料。
- 請求項1から請求項19のいずれか1項に記載のポリマー材料からなる眼用レンズ。
- 請求項1から請求項19のいずれか1項に記載のポリマー材料からなるコンタクトレンズ。
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