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JPH05310837A - 酸素透過性高分子材料の製造方法 - Google Patents

酸素透過性高分子材料の製造方法

Info

Publication number
JPH05310837A
JPH05310837A JP4146771A JP14677192A JPH05310837A JP H05310837 A JPH05310837 A JP H05310837A JP 4146771 A JP4146771 A JP 4146771A JP 14677192 A JP14677192 A JP 14677192A JP H05310837 A JPH05310837 A JP H05310837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
acrylate
polymerization
methacrylate
fluoroalkyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4146771A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Ito
徹男 伊藤
Osamu Kurita
修 栗田
Kenji Yasuda
健二 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority to JP4146771A priority Critical patent/JPH05310837A/ja
Priority to PCT/JP1993/000635 priority patent/WO1993023773A1/en
Priority to AU40879/93A priority patent/AU4087993A/en
Publication of JPH05310837A publication Critical patent/JPH05310837A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • G02B1/043Contact lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F30/00Homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F30/04Homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F30/08Homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸素透過性に優れるとともに、加工性が良好
な酸素透過性高分子材料を提供する。 【構成】 重合性不飽和結合を有するシロキサニル単量
体および/またはアクリル酸エステル系単量体と相溶性
揮発性有機溶媒との混合物を、該有機溶媒の実質的部分
を除去しつつ重合することを特徴とする酸素透過性高分
子材料の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にコンタクトレン
ズ、眼内レンズ等の眼科用材料として有用な酸素透過性
高分子材料の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンタクトレンズ、眼内レンズ等
の眼科用材料には各種のプラスチック材料、例えばポリ
メチルメタクリレート、が使用されているが、これまで
の眼科用材料は酸素透過性が低く、また涙液や眼内液中
の汚れ成分が固着しやすいため、例えばコンタクトレン
ズとした場合には、長時間連続装用できないという問題
があった。そこで、長時間の装用が可能なポリ(N−ビ
ニル−2−ピロリドン)を主成分とする高含水性のソフ
トコンタクトレンズが開発されたが、これも、その高含
水性の故に機械的強度が充分ではなく、またコンタクト
レンズとして使用する際にはその都度消毒する必要があ
り、取扱が極めて煩雑であった。一方、かかる欠点のな
い眼科用材料として、近年、シロキサニルモノアクリレ
ートあるいはシロキサニルモノメタクリレートとフルオ
ロアクリレートあるいはフルオロメタクリレートとの共
重合体からなる非含水性の眼科用材料が注目されてい
る。しかしながら、この材料はシロキサニルモノアクリ
レートあるいはシロキサニルモノメタクリレートとフル
オロアクリレートあるいはフルオロメタクリレートとの
共重合比率によりその性質が大きく変わるのが欠点とな
っている。例えば、シロキサニルモノアクリレートある
いはシロキサニルモノメタクリレートの共重合比率を大
きくすると酸素透過性は向上するものの、汚れ成分の吸
着あるいは固着が著しくなり、また脆く柔らか過ぎるた
め別の意味で取扱が煩雑となるという問題があり、逆に
フルオロアクリレートあるいはフルオロメタクリレート
の共重合比率を大きくすると、汚れ成分は吸着あるいは
固着され難くなるが、酸素透過性が低下するという問題
があった。また特開平1−225913号公報には、酸
素透過性の良好なコンタクトレンズを得る方法として、
単量体成分およびこれと相溶性のある溶媒を混合して得
られる混合物を注型重合したのち、この重合成形物から
溶媒を除去する方法が提案されている。しかしながら、
この方法は、溶媒の全量を重合終了後除去するものであ
るため、当初からレンズ形状に注型重合した場合は、溶
媒の除去段階で所定のレンズ形状を維持することができ
ず、また、棒状、ブロック状等の塊状に重合した場合に
も、重合当初の形状をそのまま維持することが困難であ
るため、重合後の切削等の機械加工が困難となり、しか
も、重合終了後に溶媒を除去する工程を必要とするた
め、作業性、経済性等にも問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、酸素透過性に優れるとともに、機械加工性等にも優
れた酸素透過性高分子材料を製造する改良方法を提供す
ることにある。
【0004】本発明者らは、前記課題を解決すべく、シ
ロキサニルモノアクリレート、シロキサニルモノメタク
リレート等とフルオロアクリレート、フルオロメタクリ
レート等とからなる眼科用高分子材料について、それら
の製造方法と該高分子材料の特性との関係について鋭意
検討した結果、単量体成分をそれと相溶性のある揮発性
有機溶媒の存在下で重合する過程で、前記揮発性有機溶
媒の実質的部分を除去することによって、酸素透過性が
著しく優れるとともに、良好な加工性を有する酸素透過
性高分子材料が得られることを見い出し、本発明を完成
するに至った。即ち本発明は、下記一般式(1)で表さ
れる1種以上の重合性単量体および/または下記一般式
(2)で表される1種以上の重合性単量体と1種以上の
架橋性単量体とを含有する単量体成分を、相溶性を有す
る揮発性有機溶媒と混合したのち、前記揮発性有機溶媒
の実質的部分を重合系から除去しつつ重合することを特
徴とする酸素透過性高分子材料の製造方法からなる。
【化1】〔式中、A は重合性不飽和基を示し、X は2価
の炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10)を示し、
R1、 R2 、R3、 R4 、R5および R6 は相互に同一でも異
なってもよく、アルキル基、フルオロアルキル基、フェ
ニル基、ビニル基、水素原子(但し、R1と R2 とが、R3
と R4 とが、あるいはR5と R6 とが、それぞれ同時に水
素原子となることはない。)または式
【化2】{ここで、Y1、Y2およびY3は相互に同一でも異
なってもよく、アルキル基、フルオロアルキル基、フェ
ニル基、ビニル基もしくは水素原子(但し、Y1、Y2およ
びY3のうちのいずれか1つが水素原子である場合は、他
のY1〜Y3は水素原子となることはない。)である。}の
基を示し、 Zはアルキル基、フルオロアルキル基または
水素原子を示し、kは0〜100(好ましくは0〜2
0)の整数である。〕
【化3】〔式中、R7はアルキル基、フルオロアルキル
基、フッ素原子または水素原子を示し、 R8 はアルキル
基(好ましくは炭素数1〜20)または2価の炭化水素
基(好ましくは炭素数1〜4)を介して結合したフルオ
ロアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)を示す。〕
【0005】以下本発明を詳細に説明するが、これによ
り、本発明の目的、構成および効果が明確になるであろ
う。本発明において用いられる一般式(1)で表される
重合性単量体において、Aの重合性不飽和結合として
は、例えば式CH2=CH- で表されるビニル基、式CH2=C(R)
COO-( ここで、R はメチル基、フルオロメチル基、フッ
素原子もしくは水素原子である。) で表されるアクリル
オキシ基またはメタクリルオキシ基、式CH2=CHCONH- で
表されるアクリルアミド基、式CH2=CHC6H4- で表される
スチリル基、式CH2=C(CN)-で表されるアクリロニトリル
基、式CH2=C(CN)COO- で表される2-シアノアクリルオキ
シ基等が挙げられる。
【0006】また、一般式(1)のX としては、例えば
メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、
ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレ
ン基等が挙げられ、また一般式(2)のR8における2価
の炭化水素基としては、例えばメチレン基、エチレン
基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。
【0007】さらに、一般式(1)のR1〜 R6 、Y1〜Y3
およびZ 並びに一般式(2)のR7および R8 において、
アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル
基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ
ル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウ
ンデシル基、ドデシル基等の直鎖状または分岐状のアル
キル基が挙げられ、またフルオロアルキル基としては、
例えばトリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、
トリフルオロプロピル基、ペンタフルオロブチル基、ヘ
プタフルオロペンチル基、ノナフルオロヘキシル基等の
直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基が挙げられ
る。一般式(1)のR1〜R6あるいはY1〜Y3、一般式
(2)のR7および R8 は、それぞれについて、相互に同
一でも異なってもよく、また一般式(1)のkが2〜1
00であるとき、複数存在する基-Si(R3)(R4)-O-は互い
に同一でも異なってもよい。
【0008】一般式(1)で表される重合性単量体の具
体例としては、ペンタメチルジシロキサニルメチルメタ
クリレート、ペンタメチルジシロキサニルメチルアクリ
レート、ペンタメチルジシロキサニルプロピルメタクリ
レート、ペンタメチルジシロキサニルプロピルアクリレ
ート、メチルビス(トリメチルシロキシ)シリルプロピ
ルメタクリレート、メチルビス(トリメチルシロキシ)
シリルプロピルアクリレート、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、トリス(トリメ
チルシロキシ)シリルプロピルアクリレート、メチルビ
ス(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、メチルビス(トリメチルシロキシ)シ
リルプロピルグリセロールアクリレート、トリス(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、トリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピル
グリセロールアクリレート、モノ(メチルビス(トリメ
チルシロキシ)シロキシ)ビス(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、モノ(メ
チルビス(トリメチルシロキシ)シロキシ)ビス(トリ
メチルシロキシ)シリルプロピルグリセロールアクリレ
ート、トリメチルシリルエチルテトラメチルジシロキサ
ニルプロピルグリセロールメタクリレート、トリメチル
シリルエチルテトラメチルジシロキサニルプロピルグリ
セロールアクリレート等のシロキサニルモノメタクリレ
ートまたはシロキサニルモノアクリレート;(3,3,
3−トリフルオロプロピルジメチルシロキシ)ビス(ト
リメチルシロキシ)シリルメチルメタクリレート、
(3,3,3−トリフルオロプロピルジメチルシロキ
シ)ビス(トリメチルシロキシ)シリルメチルアクリレ
ート、(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ
ペンチルジメチルシロキシ)(メチルビス(トリメチル
シロキシ)シロキシ)トリメチルシロキシシリルプロピ
ルメタクリレート、(3,3,4,4,5,5,5−ヘ
プタフルオロペンチルジメチルシロキシ)(メチルビス
(トリメチルシロキシ)シロキシ)トリメチルシロキシ
シリルプロピルアクリレート、(3,3,4,4,5,
5,5−ヘプタフルオロペンチルジメチルシロキシ)
(ペンタメチルジシロキサニルオキシ)トリメチルシロ
キシシリルメタクリレート、(3,3,4,4,5,
5,5−ヘプタフルオロペンチルジメチルシロキシ)
(ペンタメチルジシロキサニルオキシ)トリメチルシロ
キシシリルアクリレート等のフルオロシロキサニルモノ
メタクリレートまたはフルオロシロキサニルモノアクリ
レートが挙げられる。
【0009】次に、一般式(2)で表される重合性単量
体の具体例としては、2,2,2−トリフルオロエチル
メタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアク
リレート、2,2,2−トリフルオロエチル−α−フル
オロアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル−
α−トリフルオロメチルアクリレート、2,2,3,3
−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,
3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、2,
2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレー
ト、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルアク
リレート、2,2,2,2,2,2−ヘキサフルオロイ
ソプロピルメタクリレート、2,2,2,2,2,2−
ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、2,2,
3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレー
ト、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルア
クリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタ
フルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,
4,4,5,5−オクタフルオロペンチルアクリレー
ト、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7
−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、2,2,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフル
オロヘプチルアクリレート、2,2,3,3,4,4,
5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカ
フルオロノニルメタクリレート、2,2,3,3,4,
4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサ
デカフルオロノニルアクリレート、3,3,4,4,
5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオ
ロオクチルメタクリレート、3,3,4,4,5,5,
6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチ
ルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロ−1
−メチルプロピルメタクリレート、2,2,3,3−テ
トラフルオロ−1−メチルプロピルアクリレート、2,
2,3,3−テトラフルオロ−1,1−ジメチルプロピ
ルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロ−
1,1−ジメチルプロピルアクリレート、2,2,3,
3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1,1−ジメチ
ルペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,
5,5−オクタフルオロ−1,1−ジメチルペンチルア
クリレート等のフルオロメタクリレートまたはフルオロ
アクリレート;メチルメタクリレート、メチルアクリレ
ート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、イ
ソプロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、n−ブチルメタクリレート、n−ブチルアクリレー
ト、t−ブチルメタクリレート、t−ブチルアクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルア
クリレート、ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリ
レート、イソボルニルメタクリレート、イソボルニルア
クリレート等のアルキルメタクリレートまたはアルキル
アクリレート;(α−エチル)アクリル酸、(α−ブチ
ル)アクリル酸、(α−トリフルオロエチル)アクリル
酸、(α−トリフルオロプロピル)アクリル酸、(α−
ノナフルオロヘキシル)アクリル酸等のα−アルキルア
クリル酸またはα−フルオロアルキルアクリル酸;メチ
ル−(α−エチル)アクリレ−ト、エチル−(α−エチ
ル)アクリレ−ト、プロピル−(α−エチル)アクリレ
−ト、ブチル−(α−エチル)アクリレ−ト、2−ヒド
ロキシエチル−(α−エチル)アクリレ−ト、2−ヒド
ロキシプロピル−(α−エチル)アクリレ−ト、ジエチ
ルアミノエチル−(α−エチル)アクリレ−ト、グリシ
ジル−(α−エチル)アクリレ−ト、メチル−(α−ブ
チル)アクリレ−ト、エチル−(α−ブチル)アクリレ
−ト、プロピル−(α−ブチル)アクリレ−ト、ブチル
−(α−ブチル)アクリレ−ト、2−ヒドロキシエチル
−(α−ブチル)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピ
ル−(α−ブチル)アクリレ−ト、ジエチルアミノエチ
ル−(α−ブチル)アクリレ−ト、グリシジル−(α−
ブチル)アクリレ−ト等のアルキル(α−アルキル)ア
クリレート;メチル−(α−トリフルオロエチル)アク
リレ−ト、エチル−(α−トリフルオロエチル)アクリ
レ−ト、プロピル−(α−トリフルオロエチル)アクリ
レ−ト、ブチル−(α−トリフルオロエチル)アクリレ
−ト、メチル−(α−トリフルオロプロピル)アクリレ
−ト、エチル−(α−トリフルオロプロピル)アクリレ
−ト、プロピル−(α−トリフルオロプロピル)アクリ
レ−ト、ブチル−(α−トリフルオロプロピル)アクリ
レ−ト、メチル−(α−ノナフルオロヘキシル)アクリ
レ−ト、エチル−(α−ノナフルオロヘキシル)アクリ
レ−ト、プロピル−(α−ノナフルオロヘキシル)アク
リレ−ト、ブチル−(α−ノナフルオロヘキシル)アク
リレ−ト等のアルキル(α−フルオロアルキル)アクリ
レート;2,2,2−トリフルオロエチル−(α−トリ
フルオロエチル)アクリレ−ト、2,2,3,3−テト
ラフルオロプロピル−(α−トリフルオロエチル)アク
リレ−ト、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピ
ル−(α−トリフルオロエチル)アクリレ−ト、2,
2,2,2,2,2−ヘキサフルオロイソプロピル−
(α−トリフルオロエチル)アクリレ−ト、2,2,
3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル−(α−トリフ
ルオロエチル)アクリレ−ト、2,2,3,3,4,
4,5,5−オクタフルオロペンチル−(α−トリフル
オロエチル)アクリレ−ト、2,2,3,3,4,4,
5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチル−
(α−トリフルオロエチル)アクリレ−ト、2,2,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,
9,9−ヘキサデカフルオロノニル−(α−トリフルオ
ロエチル)アクリレ−ト、3,3,4,4,5,5,
6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチ
ル−(α−トリフルオロエチル)アクリレ−ト、2,
2,3,3−テトラフルオロ−1−メチルプロピル−
(α−トリフルオロエチル)アクリレ−ト、2,2,
3,3−テトラフルオロ−1,1−ジメチルプロピル−
(α−トリフルオロエチル)アクリレ−ト、2,2,
3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1,1−ジ
メチルペンチル−(α−トリフルオロエチル)アクリレ
−ト、2,2,2−トリフルオロエチル−(α−ノナフ
ルオロヘキシル)アクリレ−ト、2,2,3,3,3−
ペンタフルオロプロピル−(α−ノナフルオロヘキシ
ル)アクリレ−ト、2,2,2,2,2,2−ヘキサフ
ルオロイソプロピル−(α−ノナフルオロヘキシル)ア
クリレ−ト、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロ
ブチル−(α−ノナフルオロヘキシル)アクリレ−ト、
2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペン
チル−(α−ノナフルオロヘキシル)アクリレ−ト、
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ド
デカフルオロヘプチル−(α−ノナフルオロヘキシル)
アクリレ−ト、2,2,3,3,4,4,5,5,6,
6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオロノニ
ル−(α−ノナフルオロヘキシル)アクリレ−ト、3,
3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ト
リデカフルオロオクチル−(α−ノナフルオロヘキシ
ル)アクリレ−ト、2,2,3,3−テトラフルオロ−
1−メチルプロピル−(α−ノナフルオロヘキシル)ア
クリレ−ト、2,2,3,3−テトラフルオロ−1,1
−ジメチルプロピル−(α−ノナフルオロヘキシル)ア
クリレ−ト、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタ
フルオロ−1,1−ジメチルペンチル−(α−ノナフル
オロヘキシル)アクリレ−ト、2,2,2−トリフルオ
ロエチル−(α−ペンタデカフルオロノニル)アクリレ
−ト、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル−
(α−ペンタデカフルオロノニル)アクリレ−ト等のフ
ルオロアルキル(α−フルオロアルキル)アクリレート
が挙げられる。
【0010】一般式(1)または(2)で表される重合
性単量体のうち、好ましい単量体は、ペンタメチルジシ
ロキサニルメチルメタクリレート、ペンタメチルジシロ
キサニルメチルアクリレート、ペンタメチルジシロキサ
ニルプロピルメタクリレート、ペンタメチルジシロキサ
ニルプロピルアクリレート、メチルビス(トリメチルシ
ロキシ)シリルプロピルメタクリレート、メチルビス
(トリメチルシロキシ)シリルプロピルアクリレート、
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、トリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピル
アクリレート等のシロキサニルモノメタクリレートまた
はシロキサニルモノアクリレート;(3,3,3−トリ
フルオロプロピルジメチルシロキシ)ビス(トリメチル
シロキシ)シリルメチルメタクリレート、(3,3,3
−トリフルオロプロピルジメチルシロキシ)ビス(トリ
メチルシロキシ)シリルメチルアクリレート、(3,
3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチルジメ
チルシロキシ)(メチルビス(トリメチルシロキシ)シ
ロキシ)トリメチルシロキシシリルプロピルメタクリレ
ート、(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ
ペンチルジメチルシロキシ)(メチルビス(トリメチル
シロキシ)シロキシ)トリメチルシロキシシリルプロピ
ルアクリレート、(3.3.4,4,5,5,5−ヘプ
タフルオロペンチルジメチルシロキシ)(ペンタメチル
ジシロキサニルオキシ)トリメチルシロキシシリルメタ
クリレート、(3.3.4,4,5,5,5−ヘプタフ
ルオロペンチルジメチルシロキシ)(ペンタメチルジシ
ロキサニルオキシ)トリメチルシロキシシリルアクリレ
ート等のフルオロシロキサニルメタクリレートまたはフ
ルオロシロキサニルアクリレート;2,2,2−トリフ
ルオロエチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオ
ロエチル−α−フルオロアクリレート、2,2,2−ト
リフルオロエチル−α−トリフルオロメチルアクリレー
ト、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリ
レート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル
メタクリレート、2,2,2,2,2,2−ヘキサフル
オロイソプロピルメタクリレート、2,2,3,4,
4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート、2,
2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル
メタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5,
6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチルメタクリレー
ト、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,
8,8−トリデカフルオロオクチルメタクリレート、
2,2,3,3−テトラフルオロ−1−メチルプロピル
メタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロ−
1,1−ジメチルプロピルメタクリレート、2,2,
3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1,1−ジ
メチルペンチルメタクリレート等のフルオロメタクリレ
ートまたはフルオロアクリレート;メチルメタクリレー
ト、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチ
ルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソプ
ロピルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、n−
ブチルアクリレート、t−ブチルメタクリレート、t−
ブチルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
シクロヘキシルアクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、ベンジルアクリレート、イソボルニルメタクリレー
ト、イソボルニルアクリレート等のアルキルメタクリレ
ートまたはアルキルアクリレートである。
【0011】本発明における架橋性単量体は、一般式
(1)または一般式(2)で表される重合性単量体と共
重合可能な重合性不飽和基を2個以上含有する多官能性
化合物である。但し、この架橋性単量体には、一般式
(1)で表される重合性単量体のうち、Si原子に結合し
たビニル基を有する化合物は含まれない。
【0012】前記架橋性単量体の具体例としては、エチ
レングリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ジアクリレート、ジ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アクリレート、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコー
ルジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、
プロピレングリコールジメタクリレート、プロピレング
リコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメ
タクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、ビ
スフェノールAジアクリレート、ビストリフルオロメチ
ルビスフェノールAジメタクリレート、ビストリフルオ
ロメチルビスフェノールAジアクリレート等のフッ素原
子を含有するか含有しない多官能性メタクリレートまた
は多官能性アクリレート;下記式で表されるシリコーン
系多官能性化合物等が挙げられる。
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】 等のシロキサニルジメタクリレート;
【化8】 等のフルオロシロキサニルジメタクリレート;
【化9】 等の環状シロキサン基含有ジメタクリレート;
【化10】 等のビスフェノールAエーテル基含有シロキサニルジメ
タクリレート。
【0013】前記架橋性単量体にうち、好ましい単量体
は、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、プロピレングリコールジ
メタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレ
ート、ネオペンチル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、ビスフェノー
ルAジメタクリレート等の多官能性メタクリレート;
【化4】、
【化5】、
【化7】等のシロキサニルジメタクリレートである。
【0014】本発明における一般式(1)および/また
は(2)で表される重合性単量体と架橋性単量体との共
重合比率は、重量比で、通常99.5/0.5〜5/9
5であり、好ましくは99/1〜10/90である。但
し、一般式(1)で表される重合性単量体を使用する場
合であって、該単量体がSi原子に結合したビニル基を有
する場合は、このビニル基も重合しうるので、得られる
高分子材料の所望の架橋度に応じて、前記架橋性単量体
の共重合比率を調節することが望ましい。
【0015】さらに、本発明においては、所望により、
前記以外の重合性単量体を併用することができる。この
場合、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニルピリジ
ン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート等の親水性単量体を共重合することに
より、得られる高分子材料の表面に親水性を発現させる
ことができる。
【0016】本発明における揮発性有機溶媒は、重合反
応を実質上阻害せず、且つ相溶性を有する有機溶媒であ
る。ここで、相溶性を有するとは、単量体成分および生
成共重合体の双方に相溶性があることを意味する。この
ような有機溶媒としては、沸点が150°C以下のもの
が好ましい。前記揮発性有機溶媒の具体例としては、n
−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、2−メチル
ヘキサン、2,4−ジメチルペンタン、シクロペンタ
ン、メチルシクロペンタン等の飽和炭化水素類;1−ヘ
キセン、1−ヘプテン、シクロヘキセン、ベンゼン、ト
ルエン等の不飽和炭化水素類;ジクロロメタン、クロロ
ホルム、四塩化炭素、フルオロベンゼン、ヘキサフルオ
ロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;ジエチルエーテ
ル、ジイソプロピルエーテル、エチルビニルエーテル、
テトラヒドロフラン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸
n−プロピル、酢酸n−ブチル等の酢酸エステル類が挙
げられる。本発明における揮発性有機溶媒は、単独でま
たは2種以上を混合して使用される。
【0017】本発明における揮発性有機溶媒の使用量
は、全単量体成分100重量部に対して、通常5〜20
0重量部、好ましくは5〜100重量部である。揮発性
有機溶媒の使用量が5重量部未満では、得られる高分子
材料の酸素透過性が充分改善されない場合があり、また
200重量部を超えると、重合によって得られる高分子
材料が収縮変形しやすくなり、加工性が低下するおそれ
がある。
【0018】本発明における重合は、通常ラジカル重合
によって行なわれるが、それには、 ペンゾイルパーオキシド、アゾビスイソブチロニチ
リル等の熱重合開始剤を、全単量体成分100重量部当
たり、例えば0.01〜5重量部使用し、場合により重
合温度を段階的に高くして重合する方法、 ベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン等の
光重合開始剤を、全単量体成分100重量部当たり、例
えば0.01〜5重量部使用し、紫外線を照射して、場
合により段階的に重合温度を高くして重合する方法、 熱重合開始剤と光重合開始剤とを併用し、紫外線の
照射下で、場合により重合温度を段階的に高くして重合
する方法、 放射線の照射下で重合する方法 等の方法を採用することができる。熱重合開始剤の存在
下で段階的に重合温度を上げて重合する場合は、分解温
度が異なる2種以上の熱重合開始剤を併用することもで
きる。本発明においては、熱重合開始剤と光重合開始剤
性剤とを併用し、窒素等の不活性ガス雰囲気下で、紫外
線を照射し、重合温度を段階的に高くして重合すること
が好ましい。
【0019】本発明において、揮発性有機溶媒の実質的
部分を重合系から除去しつつ重合するとは、重合開始前
に単量体成分と混合された溶媒の少なくとも70重量
%、好ましくは80重量%以上が重合中除去されること
を意味する。重合後なお残留する溶媒は、減圧下で揮発
させる方法、加熱により蒸散させる方法等の適宜の方法
により、ほぼ完全に除去することができる。揮発性有機
溶媒の実質的部分を重合系から除去する際には、(イ)
溶媒を重合中連続して除去する方法、(ロ)溶媒を重合
中段階的に除去する方法等を採用することができる。ま
た(イ)の場合は、溶媒の除去速度を均一とすること
も、溶媒の除去速度を徐々に増加あるいは減少させるこ
ともでき、(ロ)の場合は、溶媒の除去速度を各段階で
同一とすることも、各段階で順次増加させるかあるいは
順次減少させることも、さらには各段階のうち重合の中
間段階で除去速度を最も高くあるいは最も低くすること
もできる。これらの揮発性有機溶媒の除去方法は、単量
体組成、得られる高分子材料中の空孔の所望の大きさや
その分布、溶媒の種類と使用量等を考慮して、適宜に選
定実施される。
【0020】本発明においては、重合容器あるいは重合
装置として、重合中に揮発性有機溶媒を除去することが
できるものを使用しなければならない。こような重合容
器あるいは重合装置としては、例えば前記有機溶媒が重
合中に揮散できる間隙を有するか、または重合の適当な
段階で密閉状態から開放状態に変更しうるものがある。
【0021】揮発性有機溶媒を除去しつつ重合する方法
は、従来も、有機溶媒を使用する一般の溶液重合、沈澱
重合等において、重合温度を制御する方法の1つとして
行なわれることはあったが、精密加工を要する眼科用材
料等の酸素透過性高分子材料の製造においては、これま
で全く試みられなかった技術である。本発明において
は、後述する実施例および比較例で明らかにするよう
に、揮発性有機溶媒の実質的部分を除去しつつ重合する
ことにより、酸素透過性が著しく改善されるのみなら
ず、コンタクトレンズや眼内レンズといった精密成形品
を加工するために欠かすことができない切削性および研
磨性にも優れた高分子材料を得ることができる。また、
揮発性有機溶媒の除去が主に単量体段階からプレポリマ
ー段階(即ち、部分重合段階)にかけて行なわれるた
め、溶媒の除去に伴う高分子材料の歪の発生が抑制さ
れ、しかも、重合後の溶媒除去工程を必要としないか、
あるいはその工程が簡易化され、酸素透過性高分子材料
の製造工程を著しく合理化することもできるものであ
る。
【0022】本発明における重合は、例えば単量体成分
と揮発性有機溶媒との混合物を、揮発性有機溶媒の実質
的部分を除去しつつ、重合して塊状の共重合体を製造す
る方法等によって行なうことができる。この場合、得ら
れる塊状の共重合体は、コンタクトレンズ、眼内レンズ
等の所定形状に切削、研磨されることになる。
【0023】本発明によって得られる高分子材料は、従
来のポリメチルメタクリレートからなる硬質レンズと同
様の切削性および研磨性を示すため、所定形状の成形品
(例えばコンタクトレンズ、眼内レンズ等)に容易に加
工することができ、しかも、強靱で、且つ酸素透過性が
著しく優れたものである。
【0024】さらに、本発明によって得られる高分子材
料は、コンタクトレンズ、眼内レンズ等、涙液や眼内液
との馴染みが必要となる用途に用いる場合には、好まし
くは所定形状に加工後、アルカリ処理、酸素や窒素等に
よるプラズマ処理、親水性基含有化合物によるプラズマ
重合処理、無機酸化物等の蒸着、スパッタリングあるい
はイオンプレーティング処理等によって処理することに
より、表面に親水性を付与することもできる。
【0025】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
の具体的態様および効果をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
これらの実施例および比較例における酸素透過率、可視
光線透過率および加工性の試験は、以下の要領で実施し
た。 酸素透過率:高分子材料をコンタクトレンズに加工し、
理化精機工業製科研式フィルム酸素透過計を用いて、3
5°Cの0.9重量%生理食塩水中で測定した。 可視光線透過率:高分子材料からなる円盤(厚さ0.2
mm×直径15mm)について、日立製作所製ダブルビ
ーム分光光度計200−20型を用いて、波長500〜
600nmで測定した。 加工性:切削性 ○−切削面に光沢がある △−切削面に光沢はあるが、やや不透明になる ×−切削面が荒れて白化する研磨性 ○−研磨面は光沢が良好 △−研磨むらを生じる ×−研磨面が荒れて白化する
【0026】実施例1 式
【化4】のシロキサニルジメタクリレート35重量部、
2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート20重
量部、メチルメタクリレート30重量部、n−ヘキサン
50重量部、並びに重合開始剤としてベンゾインメチル
エーテル0.1重量部およびアゾビスイソブチロニトリ
ル0.1重量部を室温でよく混合して、上面が開放され
たポリエチレン製重合容器(半径2cm×高さ4cm)
に注入した。この重合容器を窒素を導入できる別の重合
容器(内容積500cm3)内に入れ、窒素を1リットル
/分の流速で流しながら、室温で紫外線を16時間照射
したのち、40°Cで8時間、80°Cで8時間、12
0°Cで12時間重合した。この重合過程でn−ヘキサ
ンのほぼ全量が窒素流に同伴して揮散した。重合終了
後、得られた共重合体を切削、研磨してコンタクトレン
ズおよび円盤に加工し、それぞれ試験を行なった。試験
結果を表1に示す。
【0027】実施例2 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40重量部、2,2,2,2,2,2−ヘキサフ
ルオロイソプロピルメタクリレート5重量部、メチルメ
タクリレート30重量部、エチレングリコールジメタク
リレート5重量部、エチル(α−ノナフルオロヘキシ
ル)アクリレート10重量部、メタクリル酸5重量部、
フルオロベンゼン80重量部、並びに重合開始剤として
ベンゾインメチルエーテル0.1重量部およびアゾビス
イソブチロニトリル0.1重量部を室温でよく混合した
のち、実施例1と同様に重合し、重合終了後、共重合体
を切削、研磨してコンタクトレンズおよび円盤に加工し
て、試験を行なった。試験結果を表1に示す。
【0028】比較例1 式
【化4】のシロキサニルジメタクリレート35重量部、
2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート20重
量部、メチルメタクリレート30重量部、並びに重合開
始剤としてベンゾインメチルエーテル0.1重量部およ
びアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を室温でよ
く混合したのち、実施例1と同様に重合し、重合終了
後、共重合体を切削、研磨してコンタクトレンズおよび
円盤に加工して、試験を行なった。試験結果を表1に示
す。
【0029】比較例2 実施例1と同様組成の反応混合物をガラスチューブ内に
注入し、窒素置換したのち、重合中n−ヘキサンを除去
しないことを除いて実施例1と同様に重合して、共重合
体ブロックを得た。その後、共重合体ブロックを120
°Cで48時間真空乾燥して、n−ヘキサンを除去し
た。n−ヘキサンの除去後の共重合体ブロックは、大き
く変形して円柱状を保つことができず、切削用旋盤への
取付けが不可能な状況にあった。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明の方法によって得られる酸素透過
性高分子材料は、酸素透過性が極めて高く、また切削性
および研磨性にも優れている。しかも本発明の方法は、
揮発性有機溶媒の実質的部分を重合中に除去するもので
あるため、重合後の溶媒除去工程を必要としないか、溶
媒除去工程を簡易化することができる。したがって、本
発明により得られる酸素透過性高分子材料は、コンタク
トレンズ、眼内レンズ等の精密加工を要する眼科用材料
として極めて有用であり、また本発明は、かかる眼科用
材料等を極めて合理的に製造することができるものであ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 1/04 7132−2K G02C 7/04

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される1種以上の
    重合性単量体および/または下記一般式(2)で表され
    る1種以上の重合性単量体と1種以上の架橋性単量体と
    を含有する単量体成分を、相溶性を有する揮発性有機溶
    媒と混合したのち、前記揮発性有機溶媒の実質的部分を
    重合系から除去しつつ重合することを特徴とする酸素透
    過性高分子材料の製造方法。 【化1】 〔式中、A は重合性不飽和基を示し、X は2価の炭化水
    素基を示し、R1、 R2 、R3、 R4 、R5および R6 は相互
    に同一でも異なってもよく、アルキル基、フルオロアル
    キル基、フェニル基、ビニル基、水素原子(但し、R1
    R2 とが、R3と R4 とが、あるいはR5と R6 とが、それ
    ぞれ同時に水素原子となることはない。)または式 【化2】 {ここで、Y1、Y2およびY3は相互に同一でも異なっても
    よく、アルキル基もしくはフルオロアルキル基、フェニ
    ル基、ビニル基もしくは水素原子(但し、Y1、Y2および
    Y3のうちのいずれか1つが水素原子である場合は、他の
    Y1〜Y3は水素原子となることはない。)である。}の基
    を示し、 Zはアルキル基、フルオロアルキル基または水
    素原子を示し、kは0〜100の整数である。〕 【化3】 〔式中、R7はアルキル基、フルオロアルキル基、フッ素
    原子または水素原子を示し、 R8 はアルキル基を示すか
    または2価の炭化水素基を介して結合したフルオロアル
    キル基を示す。〕
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