JP2004085655A

JP2004085655A - 耐汚染性の含水ソフトコンタクトレンズ

Info

Publication number: JP2004085655A
Application number: JP2002243190A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Hogi; 保木　恒夫; Junichi Iwata; 岩田　淳一
Original assignee: Asahi Kasei Aime Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Aime Co Ltd
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】装用した時に汚れ付着性が少なく、角膜へのレンズの固着が無く、適度な引っ張り弾性率を有するため、レンズの動きがスムーズで安定しており、長期間の装用性に優れた含水ソフトコンタクトレンズを提供する。
【解決手段】ポリシロキサンマクロマー、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーを含有するポリマーからなり、ポリシロキサンマクロマーが７０〜５０重量％、Ｎ原子を有する親水性モノマーの合計が３０〜５０重量％であって、含水率が１７．５〜５０％の範囲内であり、ナトリウムイオン拡散係数が０．２〜１０×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内であり、酸素透過係数が３０以上である含水ソフトコンタクトレンズ。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長期の連続装用性に優れた含水ソフトコンタクトレンズに関するものである。更に詳しくいえば、装用時に角膜への固着が無く、レンズの動きが優れ装用感が良い、長期装用しても耐汚れ付着に優れた含水ソフトコンタクトレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ソフトコンタクトレンズには、含水ソフトコンタクトレンズと非含水ソフトコンタクトレンズとが有り、含水ソフトコンタクトレンズは装用感が優れているところから多く使用されている。これら含水ソフトコンタクトレンズの酸素透過係数は低く連続装用には適さないことから、酸素透過係数を高めた含水ソフトコンタクトレンズが、例えば米国特許第４、７１１、９４３号明細書に記載されているものなどが開発されてきた。一方、非含水ソフトコンタクトレンズは、例えば、特開昭５４−８１３６３号公報、特開昭５８−１２７９１４号公報、特開昭４８−７５０４７号公報などに記載されているものが開発されてきた。また、特表平１１−５０２９４９号公報には酸素透過性の重合し得る材料とイオン透過性の重合し得る材料から形成された高い酸素透過性及び高いイオン透過性を有するポリマー性材料からなる、レンズが動きうるに十分な量のイオン又は水を透過させる眼のレンズに関する記載がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酸素透過係数を高めた含水ソフトコンタクトレンズはタンパク質および脂質のレンズへの吸収が多く、この汚れによる角膜への疾患が起こり易いという問題点があり、これらレンズはキャスト重合法で作られるため表面の水濡れ性が経時的に変化しやすく、長期間装用すると角膜への固着などが起き易くなる。非含水ソフトコンタクトレンズはその材料が疎水性であり、表面を親水性に後処理しているが、長期間装用により角膜への固着が起こり易いという問題があり一般に広く使用される所までに至っていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者らはソフトコンタクトレンズ材料の材料特性を検討し鋭意研究を重ねた結果、特定のモノマーを組み合わせた材料を用い、その材料物性を特定の範囲とすることでその目的を達成できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち本発明は、ポリシロキサンマクロマー、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーを含有するポリマーからなり、ポリシロキサンマクロマーが７０〜５０重量％、Ｎ−ビニル基を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーの合計が３０〜５０重量％であって、含水率が１７．５〜５０％の範囲内であり、ナトリウムイオン拡散係数が０．２〜１０×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内にあり、酸素透過係数が３０以上である含水ソフトコンタクトレンズであり、さらには、含水率が２０〜４０％の範囲内で、ナトリウムイオン拡散係数が０．３〜５×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内にあり、酸素透過係数が８０〜３００の範囲内である含水ソフトコンタクトレンズである。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の含水ソフトコンタクトレンズは、ポリシロキサンマクロマー、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマー、及び共重合可能な他のモノマーを含有するポリマーからなり、ポリシロキサンマクロマーが７０〜５０重量％、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーの合計が３０〜５０重量％であって、含水率が１７．５〜５０％の範囲内で、ナトリウムイオン拡散係数が０．２〜１０×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内にあり、酸素透過係数が３０以上である含水ソフトコンタクトレンズである。
【０００７】
ソフトコンタクトレンズを形成するポリマーの使用モノマーを特定なものにして、物性を制御することにより長期間にわたってレンズ表面の水濡れ性を維持出来て、酸素透過係数が高く、タンパク質および脂質の付着性が少なく、レンズの動きが安定し、角膜への固着が起こり難く特に角膜から強膜へかけた曲率が大きい部所へのレンズの固着が起きず、安全性の高いコンタクトレンズの提供が可能となった。
さらには、含水率が２０〜４０％の範囲内であり、ナトリウムイオン拡散係数が０．３〜５×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内にあり、酸素透過係数が８０〜３００の範囲内である含水ソフトコンタクトレンズが３０日間の連続装用が可能でより好ましい。
【０００８】
本発明のコンタクトレンズの含水率が５０％を超えるとタンパク質汚れが多くなり、レンズの強度および剛性も小さくなり装用時の形態安定性が劣り、取扱いが難しく装用感も悪くなり好ましくない、また、この含水率は１７．５％未満になるとタンパク質及び脂質汚れが多くなり、さらに、レンズが角膜に固着し易くなり好ましくない。
ナトリウムイオン拡散係数が０．２×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ未満になると長期間装用時に角膜あるいは強膜の曲率が大きい部所への固着が起こり易くなり固着の頻度が極めて多くなり好ましくなく、また１０×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎを超えるとＣａイオンもレンズ内部に透過し易くなる為タンパク質とＣａイオンが複合してレンズに固着する複合汚染が起き易く、レンズ内部へのタンパク質の吸収が起き易くなり、タンパク質や脂質の汚れが多くなり、レンズの強度も弱くなりレンズの形態安定性も劣り好ましくない。
【０００９】
特表平１１−５０２９４９号公報にはイオン又は水透過性を有するレンズが記載されているが、そのレンズ材料の母体はポリシロキサンマクロマー及びＮ、Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含有する親水性ポリマーからなり、そのイオン透過性（当該明細書でのイオノフラックス拡散係数）は１．５×１０^−６ｍｍ^２　／ｍｉｎ以上と記載されているものの高々７１．０×１０^−６ｍｍ^２／ｍｉｎ（実施例Ｆ−１２）であり本発明の透過係数の１０^−３オーダーと比較して約１００〜１０００分の１の大きさである。また、プラズマ処理でＮ−ビニルピロリドンを使用しているが、あくまでもレンズ表面処理のガス成分として使用しており、レンズ表面にポリビニルピロリドン膜を形成させているのみである。
【００１０】
一方、ポリヒドロキシメタアクリレート（含水率３６％）およびヒドロキシメタアクリレートとｎ−ビニルピロリドン共重合体（含水率７８％）からなるソフトコンタクトレンズ材料のナトリウムイオン拡散係数はそれぞれ約２×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、２２×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎであり、また酸素透過係数（Ｄｋ値）としてそれぞれ８．７、２６．６であることは、日本コンタクトレンズ学会誌、２０（３）、５３、１９７８に記載されており、本発明のコンタクトレンズが高い酸素透過係数とナトリウムイオン拡散係数の両方を同時に満たしている初めての材料であることが判る。
【００１１】
このイオン拡散係数が小さいと装用初期は問題が無いが、１週間以上の連続装用を行った場合に角膜周辺部及び強膜へのレンズ周辺部の固着が起こり、次第にレンズ中央部まで、即ち角膜中央部への固着の進展が起きて、その固着程度も強いものとなり最悪の場合角膜表皮細胞に障害が起きて、レンズの脱着も不可能となるこトが家兎を使用した装用試験で確認された。３０日間の連続装用を安全にする為には、本発明の範囲のナトリウムイオン拡散係数を有することが必須要件の一つである。
【００１２】
酸素透過係数とナトリウムイオン拡散係数の両方を高いレベルに維持するには、レンズの含水率が関係しており、レンズの含水率が１７．５％未満では酸素透過係数は高いがナトリウムイオン拡散係数が極めて小さい値となる。この原因は明らかではないがポリマー中における水の存在状態に関係していると考えられ、ある特定の含水量になるまでは水がポリマー分子鎖近辺に拘束され自由に動けない為、ナトリウムイオンの自由な拡散に関与出来ないことに基づくものと考えられる。したがって、ポリマーの親水成分の化学構造、ミクロ構造、マクロ構造、そのポリマー内での比率、分布などが複雑に関連していると考えられる。ちなみに、含水率の１０％増分によるナトリウムイオン拡散係数の増分は、ポリヒドロキシメタアクリレートおよびポリビニルピロリドン系の含水ソフトレンズ材料では約３×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎであり、ポリシロキサンマクロマー及びＮ、Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含有する親水性ポリマーからのレンズ材料では約２×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎであるが、本発明の含水ソフトレンズ材料では約１．５×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎであり上記のポリマー構造の違いを示唆している。
【００１３】
即ち本発明の親水性ポリマーはイオン拡散性を示すポリマー構造と酸素透過性を示すポリマー構造とが、特表平１１−５０２９４９号公報に開示されているイオン透過性部分と酸素透過性部分が相分離した構造とは異なるもので有ると考えられる。このことは、レンズのタンパク質および脂質にたいする汚れ性にも現れ、特表平１１−５０２９４９号公報に開示されているＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドのみを含有する親水性ポリマーでは極度に脂質汚れが大きくなるのに対して、本発明のＮ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーを含有する親水性ポリマーではタンパク質及び脂質の汚れ性は小さく優れている。
【００１４】
また、本発明の含水ソフトレンズが従来の高酸素透過性の含水ソフトコンタクトレンズ、例えば特表平１１―５０２９４９号公報の実施例に記載のソフトコンタクトレンズに比較して極めて高いナトリウムイオン拡散係数を示す理由は明らかではないが、そのレンズ材料のモノマー成分及び製作過程での重合方法、すなわちキャスト重合における鋳型材質に有るものと考えられる。上記明細書の実施例ではモノマー構成は主に上記した通りポリシロキサンマクロマー及びＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含有する親水性ポリマーであり、鋳型にポリプロピレン（ＰＰ）を使用しており、重合したレンズ表面はこのＰＰの疎水性の影響で仕込モノマー組成とは異なる界面組成を示し、仕込モノマーの内の疎水性のモノマー含有量が高いポリマー構造となり親水性が低下し結果としてナトリウムイオン拡散係数が小さいものとなったと考えられる。
【００１５】
これに対し、本発明の含水ソフトコンタクトレンズは、極性基を有するポリマーから製作したキャスト重合鋳型を使用して重合するキャスト法を採用しており、レンズ表面は内部と実質的に同じモノマー組成のポリマー構造を取り、その酸素透過性、及びナトリウムイオン拡散性などの特性はモノマー組成を反映したものとなっている。
酸素透過係数が３０未満になると角膜への負荷が増え連続装用が難しいため好ましくない。
含水率が２０〜４０％の範囲内で、ナトリウムイオン拡散係数が０．３〜５×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内にあり、酸素透過係数が８０〜３００の範囲内である含水ソフトコンタクトレンズが３０日間の連続装用に最適のレンズの形態安定性、装用感、固着防止能、角膜への安全性などすべての特性バランスに優れる為より好ましい。
【００１６】
本発明の含水ソフトコンタクトレンズは、ポリシロキサンマクロマー、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーを含有する親水性ポリマー、及び共重合可能なその他のモノマーからなり、ポリシロキサンマクロマーが７０〜５０重量％、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーの合計が３０〜５０重量％であるポリマーからなる。さらに具体的には、ポリシロキサンマクロマーとしては分子末端に重合性の不飽和基を有するシリコン系マクロー、及びそのパーフロロ変性マクロマー、ポリアルキレングリコール変性マクロマーなどのシリコン系マクロマーなど使用できる。その具体例は特開平３−２４００２１号公報、特開平３−２５７４２０号公報、特開平４−５０８１４号公報、特願平３−２０２１０６号、特願平３−３３０２６号、ＷＯ出願　ＪＰ００／０８９１２号などに記載されている。
【００１７】
即ち、本発明で使用し得るポリシロキサンマクロマーとしては次の一般式（Ｉ）で表される二官能性有機シロキサンがある。
【化１】

（式中のＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４はそれぞれ同一又は異なるメチル基、又はトリメチルシロキシ基を表わし、ｌ及びｎはそれぞれ同一、又は異なる２〜５の整数であり、ｍは１０〜１００の整数である）
具体例としては、例えば、ビス（３−メタクリロキシプロピル）ポリジメチルシロキサン、ビス（３−メタクリロキシプロピル）テトラキス（トリメチルシロキシ）ポリジメチルシロキサン、ビス（２−メタクリロキシエチル）ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
【００１８】
また、次の一般式で表わされる側鎖にフッ素原子を含む二官能性有機シロキサン（ＩＩ）もポリシロキサンマクロマーとして用いられる。
【化２】

（式中のＲ_５、Ｒ_６、Ｒ_７及びＲ_８はそれぞれメチル基、又はトリメチルシロキシ基、ｉ及びｋはそれぞれ２〜５の整数であり、ｊは４〜６０の整数である）
【００１９】
一般式（ＩＩ）で表わされる二官能性有機シロキサンの具体例としては、例えばα，ω−ビス（３−メタクリロキシプロピルメチルシロキシ）３，３，３トリフルオロプロピル−メチルポリシロキサン、α，ω−ビス（３−メタクリロキシプロピル）テトラキス（トリメチルシロキシ）シリル３，３，３トリフルオロプロピルメチルポリシロキサン、α，ω−ビス（２−メタクリロキシプロピルジメチルシロキシ）３，３，３トリフルオロプロピルメチルポリシロキサンなどが挙げられる。
【００２０】
更に、次の一般式（ＩＩＩ）で表わされる二官能性有機シロキサンも本発明のポリシロキサンマクロマーとして用いられる。
【化３】

（式中、Ｒ_９及びＲ_１０は水素又はメチル基、Ｒ_１１及びＲ’_１１は直鎖又は分枝の炭素原子数２〜７の２価の炭化水素基又はｐが１〜２０である−（ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ）_ｐ−基であり、Ｒ_１２、Ｒ_１３、Ｒ’_１２及びＲ’_１３はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基又はトリメチルシロキシ基であり、Ｒ_１４、Ｒ_１５、Ｒ’_１４及びＲ’_１５はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基又はハロゲン置換された炭化水素基であり、Ｒ_１６は炭素数４〜１３の２価の炭化水素基、ＸはＲ_８に結合した−ＣＯＯ−基又は−ＮＨＣＯＯ−基であり、ｏ及びｏ’は０〜２０の整数であり、ｑ及びｒは０〜１００の整数である）
【００２１】
更にまた、次の一般式（ＩＶ）で表わされる二官能性有機シロキサンも本発明のポリシロキサンマクロマーとして用いられる。
【化４】

（式中、Ｒ_１７は水素又はメチル基、Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０及びＲ_２１はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基又はトリメチルシロキシ基であり、Ｙは下記式に示される構造単位（Ｖ）及び（ＶＩ）からなり、構造単位（Ｖ）：構造単位（ＶＩ）の比が１：１０ないし１０：１で構造単位（Ｖ）及び（ＶＩ）の合計数が７〜２００である。ｓ及びｔはそれぞれ同一又は異なる１〜２００の整数であり、ｕは０〜２０の整数である。Ｘは−ＮＨＣＯＯ−基又は−ＯＯＣＨＮ−Ｒ_２６−ＮＨＣＯＯ−基（Ｒ_２６は炭素数４〜１３の炭化水素基）である。）
【００２２】
【化５】

（Ｒ_２２及びＲ_２３はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基、Ｒ_２４及びＲ_２５はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基又はフッ素置換された炭化水素基であって、Ｒ_２４及びＲ_２５の少なくとも一方は、フッ素置換された炭化水素である。）
【００２３】
また更にまた、次の一般式（Ｖ）で表わされる二官能性有機シロキサンも本発明のポリシロキサンマクロマーとして用いられる。
【化６】

［ここで、Ｘは式（ＶＩＩＩ）で表される重合性置換基である。
【００２４】
【化７】

（式（ＶＩＩＩ）中、Ｒ_３１は水素またはメチル基、Ｚ１　は−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨ−、−ＯＯＣＮＨ−Ｒ_３２−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ_３３−ＮＨＣＯＮＨ−および−ＯＯＣＮＨ−Ｒ_３４−ＮＨＣＯＮＨ−から選ばれた連結基（Ｒ_３２、Ｒ_３３、Ｒ_３４は炭素数２〜１３の炭化水素基）であり、ｘは０〜１０、ｙは３〜１０、ｕはｘが０のとき０であり、ｘが１以上のとき１である。ｗは０〜２０の整数である。）
Ｒ_２７、Ｒ_２８、Ｒ_２９、Ｒ_３０はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基またはトリメチルシリル基から選ばれた基である。
【００２５】
構造Ｙは下記式で表される構造単位［ＩＸ］および［Ｘ］が結合してなり、構造単位［ＩＸ］と［Ｘ］の結合数の比率は［ＩＸ］／［Ｘ］＝０．１〜２００であり、［ＩＸ］と［Ｘ］の合計数は１０〜１０００である。
【化８】

（ここで、Ｒ_３５及びＲ_３６はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基、炭素数１〜１２のフッ素置換炭化水素基およびトリメチルシロキシ基から選択された基であって、同一でも異なっていてもよい。Ｒ_３７およびＲ_３８はそれぞれ炭素数１〜１２の炭化水素基、トリメチルシロキシ基または親水性置換基からなる基であって、Ｒ_３７またはＲ_３８の少なくとも一方は親水性置換基である。ここでいう親水性置換基とは水酸基、オキシアルキレン基から選ばれた置換基が少なくとも１個結合してなる鎖状または環状の炭化水素基である。）］
【００２６】
ここで、親水性ポリシロキサンマクロマーの構造単位［ＩＸ］および［Ｘ］の結合形式がブロック的に結合しているような構造式を示しているが、ここではランダム的に結合した構造も含んでいる。該ポリシロキサンマクロマーにおける親水性置換基は水酸基、オキシアルキレン基から選ばれた置換基が少なくとも１個結合してなる鎖状または環状の炭化水素基であるが、好ましくは式（ＸＩ）または式（ＸＩＩ）で表される基である。
−Ｒ_３９（ＯＨ）ａ　　　　　　　（ＸＩ）
（ここで、Ｒ_３９は炭素数３〜１２の炭化水素基であって、炭素炭素間に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−からなる基を挟んでいてもよく、ＯＨ基は同一炭素原子上には１個のみ置換され、ａは１よりも大きい数である）
−Ｒ_４０−（ＯＲ_４１）ｂ　−ＯＺ２　　　（ＸＩＩ）
（ここで、Ｒ_４０は炭素数３〜１２の炭化水素基であって、炭素炭素間に−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−からなる基を挟んでいてもよい。Ｒ_４１は炭素数２〜４の炭化水素であって、ｂが２以上の場合、異なる炭素数であっても良い。ｂは１〜２００であり、Ｚ２　は水素原子、炭素数１〜１２の炭化水素または−ＯＯＣＲ_４２（Ｒ_４２は炭素数１〜１２の炭化水素基）から選ばれた基を示す）
【００２７】
好ましい親水性基を例示するならば、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＨ、−Ｃ_８Ｈ_１６ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＣ_２Ｈ_４ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＯＯＣ_２Ｈ_４ＯＨ、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＯＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）Ｃ_２Ｈ_５などの１価アルコール置換基、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＯＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＣＨＣ（ＣＨ_２ＯＨ）_３などの多価アルコール置換基、−Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_２Ｈ_４）_４ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_２Ｈ_４）_３０ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_２Ｈ_４）_１０ＯＣＨ_３、−Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_２Ｈ_４）_１０−（ＯＣ_３Ｈ_６）_１０ＯＣ_４Ｈ_９などのポリオキシアルキレン基などがある。この中で特に好ましくは、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＣ_２Ｈ_４ＯＨなどのアルコール置換基、−Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_２Ｈ_４）ｃ　ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_２Ｈ_４）ｄ　ＯＣＨ_３（ｃ、ｄは２〜４０である）などのポリオキシエチレン基が親水性、酸素透過性の点で優れている。
【００２８】
本発明で開示した親水性ポリシロキサンマクロマーの合成方法は種々考えられるが、例をあげるならば、次の方法がある。すなわち、ヒドロシラン（Ｓｉ−Ｈ）を有する環状シロキサン、炭化水素基を有する環状シロキサンおよび両末端にヒドロキシアルキル基を有するジシロキサン、場合によりフッ素置換炭化水素基を有する環状シロキサンを加えた混合物を硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酸性白土などの酸性触媒を用いて開環重合し、両末端に水酸基を有し、ヒドロシリル基含有ポリシロキサン化合物を得る。その際、それぞれの環状シロキサンとジシロキサン化合物の仕込み比率を変えることで重合度およびフッ素置換基、ヒドロシリル基の導入割合が異なったシロキサン化合物が得られる。
【００２９】
次にイソシアネート置換アクリレート、あるいはイソシアネート置換メタクリレートをシロキサン末端の水酸基と反応させ両末端に重合性不飽和基を有するヒドロシラン含有含フッ素シロキサン化合物を得る。ここで、イソシアネート置換メタクリレート化合物としては、例えば、メタクリロキシエチルイソシアネート、メタクリロイルイソシアネートなどがあり、さらにヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレートなどの水酸基含有アクリレートあるいは水酸基含有メタクリレートと種々のジイソシアネート化合物と反応させて得られるアクリレート基あるいはメタクリレート基含有イソシアナート化合物も利用できる。
【００３０】
次に、不飽和炭化水素基を有する親水性化合物を塩化白金酸など遷移金属触媒を用いヒドロシランに付加反応させる、いわゆるヒドロシリル化反応を利用することで親水性ポリシロキサンマクロマーを得ることができる。ここでヒドロシリル化反応の際に、水酸基、カルボン酸などの活性水素化合物が存在すると副反応として脱水素反応を起こすことが知られている。従って、導入する親水性化合物中にこれらの活性水素が存在する場合、副反応を抑えるためにあらかじめ活性水素を保護したり、バッファー剤を添加し、副反応を抑えなければならない（例えば、米国特許第３９０７８５１号明細書、特開昭６２−１９５３８９号公報）。また別の合成ルートとしては、両末端に水酸基を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサン化合物の合成後、先にヒドロシリル化による親水性化合物の導入を行い、その後にイソシアネート置換メタクリレートなどを反応させ、シロキサン末端に重合性基を導入する方法もある。この場合にも親水性化合物中にイソシアネートと反応しうる活性水素が存在する場合には保護基を導入し、イソシアネートとの反応を防止しなければならない。また、出発原料に環状シロキサンに代えて、ジメトキシシラン化合物やジエトキシシラン化合物などの珪酸エステル誘導体を用いることもできる。
【００３１】
具体的には下記の一般式（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）で表わされる化合物などが挙げられる。
【化９】

【００３２】
式（Ｃ１）において
【化１０】

【００３３】
【化１１】

【００３４】
これら成分の使用比率は、含水コンタクトレンズの特性に応じて適宜変えられるが、ポリシロキサンマクロマーが７０〜５０重量％、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーのそれぞれが３〜４５重量％の範囲内で、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーの合計が３０〜５０重量％のものが使用され、ポリシロキサンマクロマーが６５〜５０重量％、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーのそれぞれが５〜３０重量％の範囲内で、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーの合計が３５〜５０重量％のものが上記諸特性のバランスが取れていることから好ましい。
【００３５】
ポリシロキサンマクロマーが５０重量％未満であると必要とする酸素透過性が得られず好ましくなく、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーのそれぞれが３重量％未満では必要とされる水濡れ性が低下し、またイオン拡散性も著しく低下する為好ましくなく、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーの合計が３０重量％未満では、イオン拡散性及び脂質汚れ性が劣るため好ましくなく、また、５０重量％を超えると酸素透過性が低下する為好ましくない。
【００３６】
本発明のＮ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーは、共重合性比が０．３より大きく３以下であるものから選ばれた１種以上と共重合性比が０．３以下であるものから選ばれた１種以上が使用される。共重合性は種々の方法で求められるが、解析がしやすいことから代表的にはメチルメタアクリレートとの共重合性を求める方法が好ましい。メチルメタアクリレートとの共重合性は、親水性モノマーを成分１、メチルメタアクリレートを成分２とした時の共重合性比ｒ１、ｒ２を求め、その比ｒ１／ｒ２を計算して評価出来る。この共重合性比ｒ１／ｒ２が０．３より大きく３以下であるものとしては、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、２−ビニルピリジン、Ｎ−メチルイタコンイミドなどが挙げられ、ポリシロキサンマクロマーとの溶解性、得られるポリマーの物性のバランスなどから好ましくはＮ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミドから選ばれた１種以上が使用され、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミドが特に好ましい。共重合性比ｒ１／ｒ２が０．３以下であるものとしては、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−オクタデシルアクリルアミド、１−ビニル−２−メチルイミダゾール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルオキサゾリドン、Ｎ−ビニルスクシンイミドなどが挙げられ、ポリシロキサンマクロマーとの溶解性、得られるポリマーの物性のバランスなどから好ましくはＮ−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドから選ばれた１種以上が使用され、Ｎ−ビニルピロリドンが特に好ましい。
【００３７】
本発明の含水コンタクトレンズは、その実用性能を維持する目的でさらに共重合可能なモノマーを使用することが可能である。その構成物に制限は無いが、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、アクリル酸などのアクリル系モノマー、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレートなどのメタアクリル系モノマー、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタアクリレート、ビス（トリメチルシロキシ）メチルシリルプロピルメタアクリレート、ペンタメチルジシロキサンプロピルメタアクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルオキシエチルメタアクリレート、トリス（ポリジメチルシロキシ）シリルプロピルメタアクリレートなどのシリコン系モノマー、シロキサニル基とメタアクリレート基の間にウレタン結合、グリセリル基、ポリアルキレングリコール基など親水性基を有するもの、あるいはシロキサニル基の一部を末端ヒドロキシ基あるいはポリアルキレングリコール基で置換した親水性シロキサニルメタアクリレート、トリス（ジメチルトリフロロプロピルシロキシ）シリルプロピルメタアクリレートなどのフルオロシリコン系モノマー、２、２、２−トリフロロエチルメタアクリレート、２、２、３、３、３−ペンタフロロプロピルメタアクリレート、ヘキサフロロイソプロピルメタアクリレートなどのパーフロロアルキル系モノマー、１、１、２、２−テトラフロロエトキシ−２−ヒドロキシプロピルメタアクリレートなどの水酸基を有するフロロアルキル系及びフロロアルキルエーテル系モノマー、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート、メタアクリル酸などの親水性モノマー、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、テトラメチルジシロキサンビス（プロピルメタアクリレート）などの架橋性モノマーなど共重合可能な化合物との共重合物が挙げられる。
【００３８】
本発明の含水ソフトコンタクトレンズは上記モノマー及びマクロマーから選ばれた混合物に、熱、紫外線（ＵＶ）、電子線あるいは放射線などにより重合を開始する重合開始剤を添加して重合したポリマーから製造される。その目的に応じて染料、ＵＶ吸収剤などの添加物を加えることも可能である。
これらの内、酸素透過性、耐汚れ付着性、機械的強度などの物性バランスが良いことからシロキサン系メタクリレート、フロロアルキルシロキサン系メタクリレート、フロロアルキル系メタクリレート、ヒドロキシル基を含有するフロロアルキルエーテル系メタクリレート、親水性モノマー、分子内に２つ以上の不飽和基を有する架橋性モノマーとの共重合物が好ましく使用できる。さらには、本発明の含水ソフトコンタクトレンズは引っ張り弾性率が０．４〜２×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２である共重合物からなるものである。
【００３９】
本発明の含水ソフトコンタクトレンズは、そのポリマーのミクロ構造、マクロ構造を本発明の目的に合うようにコントロールする為に、上記モノマーおよびマクロマーから選ばれた混合物にさらにモノマー混合物に可溶で、低級アルコールあるいは水に可溶の有機溶媒を０．２〜５０％の範囲で添加することができる。これら有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、グリセリン、ジメチルアセトアミド、ジメチルフォルムアミド、テトラヒドロフラン、りん酸アルキルエステル、ピロリドンなどが使用できる。
【００４０】
本発明の含水コンタクトレンズは、従来のレンズ製造方法で製造でき、例えば、レンズの形状に相当する重合鋳型の中にモノマー組成物を注入して重合するキャスト法で製造できる。特にエチレンビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル共重合体、エチレンテレフタレート重合体およびポリアミド共重合体など表面に極性基のある材料で成形した重合鋳型を使用して製造したレンズはレンズ表面と内部とでポリマー組成に大きな差が無い構造となり、長期間の装用においても表面特性の変化が無く、水濡れ性、タンパク質付着性、脂質付着性など安定したレンズ性能を示すため好ましい。なお、キャスト重合で製造した後にレンズ表面をオゾン処理、プラズマ照射処理することにより表面特性特に水濡れ性などを改良する事も可能である。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例などを用いて更に詳細に説明する。
なお、実施例におけるレンズ特性の評価方法は以下の通りである。
１．含水率
ソフトコンタクトレンズを精製水に入れ３７℃で７２時間静置した後、レンズを取り出し表面の付着水を手早く拭き取ってその重量を精秤した後、真空乾燥機で恒量になるまで乾燥して、その重量変化から求めた。
含水率＝（重量変化量／乾燥前重量）×１００　（％）
【００４２】
２．ナトリウムイオン拡散係数
１００ｍｌビーカー（以下「受容チャンバー」という）にマグネチック攪拌子、導電率計（ＨＯＲＩＢＡ製：ＥＳ−１４型）の電極部をセットし、局方精製水６０ｍｌを入れ恒温水槽で３５℃に保った、コンタクトレンズを８．５ｍｍΦの孔を開けたシリコンパッキン２枚で挟み底部に固定した内容量３０ｍｌのガラス円筒（以下「供与チャンバー」という）に０．１ＭのＮａＣｌ水溶液を１６ｍｌ加え、上記受容チャンバーに投入して両チャンバーの液面を合わせ、３時間測定した。ナトリウムイオン拡散係数は「水晶体」（岩田修造　編著、メディカル葵出版刊、１９８６年　第１版）ｐ２７５に記載されている理論と方法に基づき拡散係数Ｄを求めた。
【００４３】
３．酸素透過係数（Ｄｋ値）
コンタクトレンズ協会標準Ｄｋ値測定法に準じて理化精機工業（株）製、製科研式フィルム酸素透過率計を使用して電極法により測定した。
Ｄｋ値の表示は×１０^１１（ｃｍ^２／ｓｅｃ）・（ｍｌＯ_２／ｍｌ×ｍｍＨｇ）で示した。
４．引っ張り弾性率
コンタクトレンズの中央部から約３ｍｍ幅のサンプルを切り出し、万能試験機（島津製作所製、ＡＧＳ−５０Ｂ型）で１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り試験を行い、初期の傾きから求めた。値はｄｙｎｅ／ｃｍ^２で示した。
【００４４】
５．タンパク質付着性
下記組成のモデル汚れ水溶液を調合した。

この液２ｍｌにレンズ１枚を入れ、温度３７℃で２４時間浸せきし、精製水中にレンズを入れて３０分間振とうして洗浄する。レンズを取り出し表面水を軽くふき取る。
そのレンズをＳＤＳ／炭酸ナトリウム溶液に６０℃で１５時間浸漬し、その浸漬液をプロテイン分析試薬（ＢＣＡ液）液中に添加し６０℃で１時間反応後、ＵＶ５６２ｎｍにて分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５５０型）で測定した。別途求めた検量線から、レンズ１枚当りの付着タンパク質量を求めた。
【００４５】
６．脂質付着性
オリーブオイル０．１％のリン酸緩衝液を撹拌混合して、レンズを入れ４０℃の恒温槽中で２０時間浸せきした。５ｍｌの精製水を入れた容器内にレンズを入れ３０秒間振り洗いをして、これを５回繰り返して洗浄した。このレンズを真空乾燥した後クロロフォルム／メタノール２／１混合溶媒で抽出し、トリグリセライドＧ試験液で発色してその吸光度を分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５５０型）で測定した。別に求めた検量線からレンズ１枚当りの脂質付着量を求めた。
【００４６】
７．水濡れ性
レンズを保存液から引き上げた時のレンズ表面の水層の維持状況を観察して水濡れ性を評価した。

【００４７】
【実施例１】
ヒドロキシプロピル基、トリフロロプロピル基を有する平均分子量約６０００の両末端ヒドロキシプロピル基を有するポリジメチルシロキサンと、２−イソシアナトエチルメタアクリレートとの反応により親水性シロキサニルマクロマーを合成した。
上記親水性シロキサニルマクロマー６０重量部、Ｎ−ビニルピロリドン２０重量部、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド１０重量部、トリフロロエチルメタアクリレート９重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物に紫外線重合開始剤を加えエチレンビニルアルコール共重合物製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合した。膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。物性を評価した結果、含水率は３０％、Ｄｋ値は１５０で、ナトリウムイオン拡散係数は１．１×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ３０μｇ／枚、１０μｇ／枚と少なかった。水濡れ性はランク３で優れていた。また、引っ張り弾性率は１．２×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００４８】
【実施例２】
重合度１０のメチル基末端のポリエチレングリコール基、トリフロロプロピル基を有する平均分子量約６０００の両末端ヒドロキシプロピル基を有するポリジメチルシロキサンと、２−イソシアナトエチルメタアクリレートとの反応により親水性シロキサニルマクロマーを合成した。
上記親水性シロキサニルマクロマー５５重量部、Ｎ−ビニルピロリドン１５重量部、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド２０重量部、トリフロロエチルメタアクリレート９重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物に紫外線重合開始剤を添加しエチレンビニルアルコール共重合物製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合し、膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は３９％、Ｄｋ値は１２５で、ナトリウムイオン拡散係数は１．０５×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ３３μｇ／枚、９μｇ／枚と少なかった。水濡れ性はランク３で優れていた。また、引っ張り弾性率は１．１×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００４９】
【比較例１】
実施例１における親水性シロキサニルマクロマー６０重量部、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド３０重量部、トリフロロエチルメタアクリレート９重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物に紫外線重合開始剤を加えエチレンビニルアルコール共重合物製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合した。膨潤してソフトコンタクトレンズを得た。実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は２５％、Ｄｋ値は１５５で、ナトリウムイオン拡散係数は０．４０×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、水濡れ性はランク３と実施例１と同等であったが、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ５０μｇ／枚、１５０μｇ／枚であり特に脂質の付着が多かった。また、引っ張り弾性率は１．３×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００５０】
【比較例２】
実施例１における親水性シロキサニルマクロマー７０重量部、Ｎ−ビニルピロリドン１５重量部、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド５重量部、トリフロロエチルメタアクリレート９重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物に紫外線重合開始剤を加えエチレンビニルアルコール共重合物製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合した。膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は２５％、Ｄｋ値は１９０で、水濡れ性はランク３、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ５０μｇ／枚、２０μｇ／枚と実施例１と同等であったが、ナトリウムイオン拡散係数は０．００４×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎで透過性がなかった。また、引っ張り弾性率は１．０×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００５１】
【比較例３】
実施例１における親水性シロキサニルマクロマー７０重量部、Ｎ−ビニルピロリドン１０重量部、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド１０重量部、トリフロロエチルメタアクリレート９重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物に紫外線重合開始剤を加えエチレンビニルアルコール共重合物製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合した。膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は２５％、Ｄｋ値は１９０で、水濡れ性はランク３、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ５０μｇ／枚、１０μｇ／枚と実施例１と同等であったが、ナトリウムイオン拡散係数は０．０３×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎと透過性がなかった。また、引っ張り弾性率は１．０×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００５２】
【比較例４】
実施例１のモノマー混合物をポリプロピレン製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合し、膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は３０％、Ｄｋ値は１６５で、ナトリウムイオン拡散係数は０．０２×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ６０μｇ／枚、３５０μｇ／枚と多かった。水濡れ性は保存液浸漬レンズではランク２であり、レンズ表面の水を拭き取ってから試験するとランク１で乾燥により表面の水濡れ性が大幅に低下した。また、引っ張り弾性率は１．２×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００５３】
【比較例５】
実施例１で、親水性シロキサニルマクロマー７９重量部、Ｎ−ビニルピロリドン１０重量部、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド５重量部、トリフロロエチルメタアクリレート５重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物をポリプロピレン製のレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合し、膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。
実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は１２％、Ｄｋ値は２５６で、ナトリウムイオン拡散係数は０．０１１×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ５０μｇ／枚、３５５μｇ／枚と多かった。水濡れ性は保存液浸漬レンズではランク２であり、レンズ表面の水を拭き取ってから試験するとランク１で乾燥により表面の水濡れ性が大幅に低下した。また、引っ張り弾性率は０．９×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００５４】
【比較例６】
実施例１で、親水性シロキサニルマクロマー６４重量部、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド３０重量部、トリフロロエチルメタアクリレート５重量部、エチレングリコールジメタアクリレート１重量部のモノマー混合物のモノマー混合物をレンズ形状にしたキャスト重合用鋳型に注入し、紫外線を照射して重合し、膨潤して含水ソフトコンタクトレンズを得た。
実施例１と同様にして物性を評価した結果、含水率は３６％、Ｄｋ値は１９０で、ナトリウムイオン拡散係数は０．０３×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎ、タンパク質及び脂質の付着性はそれぞれ５０μｇ／枚、１２μｇ／枚であった。水濡れ性は保存液浸漬レンズでランク３であった。また、引っ張り弾性率は０．９×１０^７ｄｙｎｅ／ｃｍ^２であった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明により、装用した時に汚れ付着性が少なく、角膜へのレンズの固着が無く、適度な引っ張り弾性率を有するため、レンズの動きがスムーズで安定しており、長期間の装用性に優れた含水コンタクトレンズを提供することができた。

Claims

ポリシロキサンマクロマー、Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーを含有するポリマーからなり、ポリシロキサンマクロマーが７０〜５０重量％、Ｎ原子を有する親水性モノマーの合計が３０〜５０重量％であって、含水率が１７．５〜５０％の範囲内であり、ナトリウムイオン拡散係数が０．２〜１０×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内であり、酸素透過係数が３０以上である含水ソフトコンタクトレンズ。
含水率が２０〜４０％の範囲内であり、ナトリウムイオン拡散係数が０．３〜５×１０^−３ｍｍ^２／ｍｉｎの範囲内であり、酸素透過係数が８０〜３００の範囲内である請求項１に記載の含水ソフトコンタクトレンズ。
Ｎ原子を有しかつ共重合性が異なる２種以上の親水性モノマーが、共重合性比が０．３より大きく３以下であるものから選ばれた１種以上と共重合性比が０．３以下であるものから選ばれた１種以上である請求項１または２に記載の含水ソフトコンタクトレンズ。
共重合性比が０．３より大きく３以下であるものから選ばれた親水性モノマーがＮ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミドであり、共重合性比が０．３以下であるものから選ばれた親水性モノマーがＮ−ビニルピロリドンである請求項３に記載の含水ソフトコンタクトレンズ。