JP2019510265A - 青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法及びこれを用いて製造されたソフトコンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

本発明は、青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法を提供する。本発明は、ソフトコンタクトレンズを製造することができるモノマー組成物に青色光（ｂｌｕｅ ｌｉｇｈｔ、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの領域の波長を有する青色系の光）を吸収する特定化合物を添加し、コンタクトレンズを透過する青色光の透過率を低下させることが可能なコンタクトレンズの製造方法である。本発明によれば、眩い感覚、疲労感、及び眼疾患などの予防効果を期待することができる青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造が可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法に関する。詳しくは、本発明は、一般的な紫外線遮断機能を有すると共に、眩い感覚、疲労感、及び眼疾患などを誘発する青色光を遮断することができるソフトコンタクトレンズの製造方法に関する。

一般に知られているように、光は紫外線、可視光線、赤外線からなっており、可視光線は、波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域の光である。これよりも短い波長の領域に該当する光が紫外線で、これよりも長い波長の領域に該当する光が赤外線である。これら赤外線や可視光線のうち、赤色光や黄色光、緑色光などの比較的長い波長の領域に該当する光は特に有害性がないが、波長が短い紫外線は、肌や目など人体に有害な作用を呈するので、紫外線遮断のために種々の方法が提示され、商用化されている。

前記可視光線のうち、短い波長の領域に該当する青色光の有害性や遮断方法については、近年になって徐々に知られ、商用化が始まっているのが実情である。このような青色光は、通常、波長が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの領域に該当し、波長が短いため、散乱性及び屈折率が高いという特徴を有している。そして青色光は、散乱性が高いため、網膜に結ばれた像の質を低下させる原因となるほか、屈折率が高いため、網膜の先側に像が結ばれ、色収差が発生して目の疲労感及び眩い感覚を誘発し、波長が短い光ほどエネルギーが高いため、視細胞に悪影響をもたらすという問題がある。

ただし、我々が日常生活で接する自然光は、光線内における青色光の割合がさほど高くないため、それほど大きな問題とまでは感じない。しかし、近年のＩＴ産業の発展に伴って頻繁に接するようになったスマートフォン、タブレット、コンピューター、ＴＶなどでは、そのディスプレイ画面を明るく表示するために用いられているＣＣＦＬやＬＥＤなどの光源において、太陽光や蛍光灯よりも青色光の割合が遥かに高いため、視力低下や眩い感覚、疲労感、頭痛などが加重されている。

前記のごとき紫外線及び青色光の有害性を回避するために、紫外線遮断めがねレンズ、青色光遮断めがねレンズ、又はディスプレイ画面用青色光遮断保護フィルムなどが常用化されている。しかし、コンタクトレンズにおいては、紫外線遮断機能は幅広く適用されているものの、青色光遮断機能に関しては未だ不備であるのが実情である。

めがねレンズ又はディスプレイ用保護フィルムには、茶色やオレンジ色を帯びる染料を着色剤として添加し、青色光を吸収して遮断する技術か、又は、屈折率が高い物質と低い物質とを交互にコーティングし、青色光に該当する領域の波長を有する光を反射して遮断する技術が主に適用されている。ところが、このような技術は、コンタクトレンズに適用するには困難な点が多い。勿論、コンタクトレンズの製造が可能なモノマー組成物に前記着色剤を添加し、青色光遮断効果を発揮させることはできる。しかし、この場合、青色光の波長領域だけではなく、可視光線の波長領域での全般的な透過率が低下し、視認性が低下するという問題が発生することがある。また、一般の着色剤はモノマー組成物に単純に分散されるタイプで、化学的な結合が誘導されておらず、時間の経過と共にコンタクトレンズから溶出するという問題が発生することもある。

さらに、光変色性染料を用いて紫外線及び青色光遮断効果を実現することもできる。光変色性染料としては、スピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物、チオインジゴ化合物、トリアリールメタン化合物などを例示することができる。これらの化合物は、紫外線に曝されると、その分子構造が変化して色を帯びる物質であり、通常は透明であるが、紫外線に曝されるとグレー又はブラウン系の濃い色を帯び、紫外線及び青色光を遮断することができる。しかし、この場合、可視光透過率が低下して視認性が低下するという問題が発生することがあり、室内では光変色性が低下して青色光の遮断効率が低下するという問題もある。

前記のごとき従来の問題を解決するために、本発明は、青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法を提供するものである。すなわち本発明は、ソフトコンタクトレンズを製造することができるモノマー組成物に、青色光を吸収できる特定化合物を添加して、コンタクトレンズを透過する青色光の透過率を低下させ、眩い感覚、疲労感、及び眼疾患などの予防効果を期待できる青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造が可能な方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、一般に公知のソフトコンタクトレンズ組成物に、特定化合物を添加して、青色光遮断ソフトコンタクトレンズを製造することを特徴とする。本発明における前記特定化合物は、下記化学構造式１又は下記化学構造式２で表される化合物である。

前記化学構造式１で表される化合物は、４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェニル−２−メタクリレート（４−［（Ｅ）−ｐｈｅｎｙｌｄｉａｚｅｎｙｌ］ｐｈｅｎｙｌ−２−ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）と命名され、前記化学構造式２で表される化合物は、２−｛４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェノキシ｝エチル−２−アクリレート（２−｛４−［（Ｅ）−ｐｈｅｎｙｌｄｉａｚｅｎｙｌ］ｐｈｅｎｏｘｙ｝ｅｔｈｙｌ−２−ａｃｒｙｌａｔｅ）と命名される。

本発明の青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法は、
親水性アクリレート単量体、架橋剤、及び開始剤を含むコンタクトレンズ組成物を配合する段階と、
前記化学構造式１で表される特定化合物又は前記化学構造式２で表される特定化合物を添加する段階と、
コンタクトレンズ成形用モールドに前記組成物を注入する段階と、
前記組成物が注入されたコンタクトレンズ成形用モールドを熱処理する段階と、
成形されたコンタクトレンズをモールドから分離する段階と、
前記コンタクトレンズを湿潤及び消毒処理する段階と、
前記コンタクトレンズを包装及び滅菌処理する段階と
を含むことを特徴とする。また、本発明は、前記方法で製造された青色光遮断ソフトコンタクトレンズを提供する。

本発明の製造方法を用いれば、眩い感覚、疲労感、眼疾患などを誘発することがある青色光（ｂｌｕｅ ｌｉｇｈｔ、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの領域の波長を有する青色系の光）を遮断すると共に、肌及び人体に有害な紫外線も遮断することができ、青色光に該当する波長領域の光以外の可視光線の透過率を低下させずに、鮮やかで視野を邪魔しない青色光遮断ソフトコンタクトレンズを製造することが可能である。

本発明に用いる特定化合物が添加されなかった比較例１で得られたソフトコンタクトレンズの分光分布曲線図である。 実施例１で得られた青色光遮断ソフトコンタクトレンズの分光分布曲線図である。 実施例２で得られた青色光遮断ソフトコンタクトレンズの分光分布曲線図である。 紫外線遮断剤が添加された比較例２で得られたソフトコンタクトレンズの分光分布曲線図である。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法は、
親水性アクリレート単量体、架橋剤、及び開始剤を含むコンタクトレンズ組成物を配合する段階と、
下記化学構造式１：
で表される特定化合物又は
下記化学構造式２：
で表される特定化合物を添加する段階と、
コンタクトレンズ成形用モールドに前記組成物を注入する段階と、
前記組成物が注入されたコンタクトレンズ成形用モールドを熱処理する段階と、
成形されたコンタクトレンズをモールドから分離する段階と、
前記コンタクトレンズを湿潤及び消毒処理する段階と、
前記コンタクトレンズを包装及び滅菌処理する段階と
を含むことを特徴とする。

前記親水性アクリレート単量体としては、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メタクリル酸などの親水性単量体のうちの１種以上を混合して使用することができる。

前記架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート、テトラ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、アリールメタクリレート、ジビニルベンゼンなどの二官能以上の炭素二重結合を有する単量体のうちの１種以上を混合して使用することができる。該架橋剤の含量は、組成物全量の０．５重量％〜２重量％であることが望ましい。０．５重量％未満であると、架橋結合が不充分でコンタクトレンズの物理的な剛性及び弾性が低下することがある。２重量％を超過すると、コンタクトレンズの湿潤時に含水率が低下することがある。

前記開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、クミルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ブチルペルオキシベンゾエートなどの過酸化物、又は、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパンニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビスバレロニトリルなどのニトリル化合物より選択して使用することができる。該開始剤の含量は、組成物全量の０．０５重量％〜０．３重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満であると、コンタクトレンズが未重合となることがある。０．３重量％を超過すると、コンタクトレンズの弾性が低下し、モールドからコンタクトレンズを分離する際にクラックが発生する恐れがある。

前記特定化合物は、下記化学構造式１又は下記化学構造式２で表される。

前記化学構造式１で表される化合物は、４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェニル−２−メタクリレート（４−［（Ｅ）−ｐｈｅｎｙｌｄｉａｚｅｎｙｌ］ｐｈｅｎｙｌ−２−ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）と命名され、前記化学構造式２で表される化合物は、２−｛４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェノキシ｝エチル−２−アクリレート（２−｛４−［（Ｅ）−ｐｈｅｎｙｌｄｉａｚｅｎｙｌ］ｐｈｅｎｏｘｙ｝ｅｔｈｙｌ−２−ａｃｒｙｌａｔｅ）と命名される。

前記特定化合物の含量は、組成物全量の０．２重量％〜３重量％であることが望ましい。０．２重量％未満であると、実効性を呈するだけの青色光遮断機能が実現されない恐れがある。３重量％を超過すると、青色光遮断機能が飽和状態に至り、非常に高価となるため、経済的でなくなることがある。なお、前記特定化合物を、親水性アクリレート組成物に添加後、常温（２５℃）以下の温度で３０分間以上撹拌して均一に溶解させてから使用することが望ましい。常温よりも高い温度では、アクリレートの開始反応が誘発されることがあるので、望ましくない。

前記のごとき段階を経て配合された青色光遮断ソフトコンタクトレンズ成形用アクリレート組成物を、別途製作されたモールドに注入する。モールドの材質に特に制限はないが、成形されたコンタクトレンズの分離容易性の面から、ポリプロピレン材質のモールドが好ましく選択される。組成物が注入されたモールドには、６０℃〜１２０℃の温度で４時間〜１２時間に亘って熱処理が施され、モールド内の組成物が架橋結合されてコンタクトレンズが成形される。

次いで、前記のごとき工程で成形されたコンタクトレンズをモールドから分離し、別途の湿潤液に浸漬させて膨潤及び含水処理を施す。湿潤液としては、塩化ナトリウム０．９重量％の生理食塩水又は別途調剤したものを使用することができる。湿潤処理は、１時間〜２時間に亘って常温で浸漬させて行われる。その後、６０℃〜８０℃の温度で２時間〜４時間に亘って熱処理が行われ、熱処理の間に、コンタクトレンズに残存していた未反応単量体が、コンタクトレンズから湿潤液へと溶出するので、通常、熱処理を消毒処理と称している。

次いで、前記のごとき工程で処理されたレンズを、塩化ナトリウム０．９重量％の生理食塩水が満たされたプラスチック製又はガラス製の容器に包装した後、１気圧以上の圧力を有する飽和蒸気により全ての微生物をとり除く高圧蒸気滅菌工程を行い、コンタクトレンズの製造を完了する。

製造が完了したコンタクトレンズについて、メカシス（ＭＥＣＡＳＹＳ）社のＵＶ−ＶＩＳ分光光度計（ＯＰＴＩＺＥＮ ２１２０ＵＶ）を用いて紫外線及び可視光線領域の透過率を測定し、分光分布曲線グラフを得ることができた。また、分光分布曲線グラフにより、コンタクトレンズの青色光遮断率を得ることができた。図１は、本発明に用いる特定化合物が添加されなかった比較例１で得られたソフトコンタクトレンズの分光分布曲線図である。

図１の分光分布曲線図において、点線で示された領域、すなわち、Ｘ軸の３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長領域及びＹ軸の０％〜１００％の透過率領域に該当する長方形の面積を、入射した青色光を１００％としたときに、分光分布曲線の下端部分の面積が青色光透過率に該当するとみなし、下記のように定量的に示すことができる。
ここで、Ｔ_ＢＬは青色光透過率（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ）、τ（λ）は分光分布、Ｓ（λ）は入射光の分光分布である。

青色光遮断率は、［１００−青色光透過率］で表すことができ、これを定量的に示すと下記のとおりである。
Ｒ_ＢＬ＝１００−Ｔ_ＢＬ（％）
ここで、Ｒ_ＢＬは青色光遮断率（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｒａｔｉｏ ｏｆ Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ）である。

図１の分光分布曲線から、本発明に用いる特定化合物が添加されなかったコンタクトレンズの場合、青色光が９０％以上透過していることが分かる。

以下、実施例を挙げて本発明についてより詳細に説明するが、これらの実施例は単に説明を目的とするためのものであり、本発明の保護範囲を制限しようとするものではない。

＜実施例１＞
親水性アクリレート単量体として２−ヒドロキシエチルメタクリレート９６．８重量部、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート１重量部、開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．２重量部を均一に混合した後、前記化学構造式１で表される特定化合物：４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェニル−２−メタクリレートを２重量部添加し、常温で３０分間撹拌して均一に溶解させ、青色光遮断ソフトコンタクトレンズ組成物を準備した。

前記のように準備した組成物を自社で成形したポリプロピレン材質のモールドに注入した後、６０℃で８時間に亘って、さらに１２０℃で４時間に亘って熱処理を施して組成物の架橋結合を完了させた。これをモールドから分離し、塩化ナトリウム０．９重量％の生理食塩水に１時間に亘って浸漬させてコンタクトレンズが膨潤するようにした後、８０℃の温度で４時間に亘って加熱して消毒工程を完了した。次いで、塩化ナトリウム０．９重量％の生理食塩水が満たされたガラス製容器に包装した後、温度１２０℃、圧力２００ｋＰａの条件で２０分間滅菌処理を施した。

このようにして製造した青色光遮断ソフトコンタクトレンズについて、紫外線及び可視光線領域における透過率を測定し、図２に示す分光分布曲線グラフを得た。その結果、青色光遮断率は約７０％であった。

＜実施例２＞
親水性アクリレート単量体として２−ヒドロキシエチルメタクリレート８８．３重量部及びＮ−ビニルピロリドン１０重量部、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート１重量部、開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．２重量部を均一に混合した後、前記化学構造式２で表される特定化合物：２−｛４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェノキシ｝エチル−２−アクリレートを０．５重量部添加し、常温で３０分間撹拌して均一に溶解させ、青色光遮断ソフトコンタクトレンズ組成物を準備した。

以後、前記実施例１と同様の方法によりコンタクトレンズを製造した。このようにして製造した青色光遮断ソフトコンタクトレンズについて、紫外線及び可視光線領域における透過率を測定し、図３に示す分光分布曲線グラフを得た。その結果、青色光遮断率は約４０％であった。

＜比較例１＞
前記実施例１においてコンタクトレンズ用組成物を準備するにあたり、本発明に用いる特定化合物を添加しなかったことを除いては、前記実施例１と同様の方法によりコンタクトレンズを製造した。このようにして製造したコンタクトレンズについて、紫外線及び可視光線領域における透過率を測定し、前記図１に示す分光分布曲線グラフを得た。その結果、青色光遮断率は約５％であった。

＜比較例２＞
前記実施例２においてコンタクトレンズ用組成物を準備するにあたり、前記化学構造式２で表される特定化合物の代わりに、紫外線遮断剤として２−（４−ベンゾイル−３−ヒドロキシフェノキシ）エチルアクリレート（２−（４−Ｂｅｎｚｏｙｌ−３−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｏｘｙ）ｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）を同量用いたことを除いては、前記実施例２と同様の方法によりコンタクトレンズを製造した。このようにして製造したコンタクトレンズについて、紫外線及び可視光線領域での透過率を測定し、図４に示す分光分布曲線グラフを得た。その結果、青色光遮断率は約１５％であった。

通常、青色光遮断機能が実現されるのは、青色光遮断率が約３０％以上の場合であると認識されている。したがって、前記比較例１及び比較例２の場合は、青色光遮断機能が実現されていないことが分かる。前記のような結果から、本発明の方法によって製造されたコンタクトレンズは、青色光遮断機能に優れていると共に、紫外線を遮断することもでき、青色光に該当する波長領域の光以外の可視光線の透過率は低下させないことが分かる。すなわち、本発明の製造方法により、鮮やかで視野を邪魔しない青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造が可能であることが分かる。

前述の望ましい実施例として本発明を説明したが、発明の要旨及び範囲から逸脱することなく、本発明に対する多様な修正や変形を行うことが可能である。また、添付の特許請求の範囲は、本発明の要旨に属するこのような修正や変形を含むものである。

本発明によれば、眩い感覚、疲労感、及び眼疾患などの予防効果を期待することができる青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造が可能である。

Claims (5)

1. 親水性アクリレート単量体、架橋剤、及び開始剤を含むコンタクトレンズ組成物を配合する段階と、
   下記化学構造式１：
   で表される特定化合物又は
   下記化学構造式２：
   で表される特定化合物を添加する段階と、
   コンタクトレンズ成形用モールドに前記組成物を注入する段階と、
   前記組成物が注入されたコンタクトレンズ成形用モールドを熱処理する段階と、
   成形されたコンタクトレンズをモールドから分離する段階と、
   前記コンタクトレンズを湿潤及び消毒処理する段階と、
   前記コンタクトレンズを包装及び滅菌処理する段階と
   により構成されることを特徴とする、青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法、及び、これを用いて製造されたコンタクトレンズ。
2. 前記親水性アクリレート単量体として、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、及びメタクリル酸から選ばれる１種以上を混合して使用することを特徴とする、請求項１に記載の青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法、及び、これを用いて製造されたコンタクトレンズ。
3. 前記化学構造式１で表される特定化合物は、４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェニル−２−メタクリレート（４−［（Ｅ）−ｐｈｅｎｙｌｄｉａｚｅｎｙｌ］ｐｈｅｎｙｌ−２−ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）で、前記化学構造式２で表される特定化合物は、２−｛４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェノキシ｝エチル−２−アクリレート（２−｛４−［（Ｅ）−ｐｈｅｎｙｌｄｉａｚｅｎｙｌ］ｐｈｅｎｏｘｙ｝ｅｔｈｙｌ−２−ａｃｒｙｌａｔｅ）であり、
   前記特定化合物の含量は、組成物全量の０．２重量％〜３重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法、及び、これを用いて製造されたコンタクトレンズ。
4. 前記架橋剤として、エチレングリコールジメタクリレート、テトラ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、アリールメタクリレート、及びジビニルベンゼンから選ばれる二官能以上の炭素二重結合を有する単量体の１種以上を混合して使用し、
   前記架橋剤の含量は、組成物全量の０．５重量％〜２重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法、及び、これを用いて製造されたコンタクトレンズ。
5. 前記開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、クミルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、及びブチルペルオキシベンゾエートから選ばれる過酸化物、又は、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパンニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、及び２，２’−アゾビスバレロニトリルから選ばれるニトリル化合物より選択して使用し、
   前記開始剤の含量は、組成物全量の０．０５重量％〜０．３重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の青色光遮断ソフトコンタクトレンズの製造方法、及び、これを用いて製造されたコンタクトレンズ。