JP3021685B2 - フツ素含有架橋共重合体及びそれよりなる酸素透過体 - Google Patents
フツ素含有架橋共重合体及びそれよりなる酸素透過体Info
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Landscapes
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- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素透過性、水膨潤
性、装用感、耐汚染性、耐煮沸消毒性にすぐれるフッ素
含有架橋共重合体、及びかかるフッ素含有架橋共重合体
からなる酸素透過体に関する。詳しくは、本発明は、ソ
フトコンタクトレンズ等の医療用酸素透過体として用い
るとき、生体適合性にすぐれ、長時間の装着を可能と
し、且つ、すぐれた性能を発現するフッ素含有架橋共重
合体及びかかる共重合体よりなる酸素透過体に関する。
性、装用感、耐汚染性、耐煮沸消毒性にすぐれるフッ素
含有架橋共重合体、及びかかるフッ素含有架橋共重合体
からなる酸素透過体に関する。詳しくは、本発明は、ソ
フトコンタクトレンズ等の医療用酸素透過体として用い
るとき、生体適合性にすぐれ、長時間の装着を可能と
し、且つ、すぐれた性能を発現するフッ素含有架橋共重
合体及びかかる共重合体よりなる酸素透過体に関する。
【0002】
【従来の技術】眼の角膜は、血管のない組織であるため
に、その呼吸代謝に必要な酸素は、閉瞼時には眼瞼結膜
や房水からの拡散によつて得ており、開瞼時には、大気
中から取り入れている。従つて、ハードコンタクトレン
ズであれ、ソフトコンタクトレンズであれ、コンタクト
レンズを眼球上に装着することは、角膜における酸素代
謝の障害を招きやすく、特に、長時間にわたつて装着す
るときは、充血、浮腫、その他の角膜障害を起こすおそ
れが多い。従つて、コンタクトレンズ用の素材として
は、光学的性質、化学的性質、物理的性質、機械的性質
等にすぐれることに加えて、酸素透過性にすぐれるこ
と、水膨潤性にすぐれること、更に、生体適合性にすぐ
れることが必須である。
に、その呼吸代謝に必要な酸素は、閉瞼時には眼瞼結膜
や房水からの拡散によつて得ており、開瞼時には、大気
中から取り入れている。従つて、ハードコンタクトレン
ズであれ、ソフトコンタクトレンズであれ、コンタクト
レンズを眼球上に装着することは、角膜における酸素代
謝の障害を招きやすく、特に、長時間にわたつて装着す
るときは、充血、浮腫、その他の角膜障害を起こすおそ
れが多い。従つて、コンタクトレンズ用の素材として
は、光学的性質、化学的性質、物理的性質、機械的性質
等にすぐれることに加えて、酸素透過性にすぐれるこ
と、水膨潤性にすぐれること、更に、生体適合性にすぐ
れることが必須である。
【0003】更に、コンタクトレンズ、特にソフトコン
タクトレンズ用の素材には、涙液成分であるタンパク
質、脂質、ムチン質等に対する耐汚染性や、細菌や真菌
に対する耐汚染性にすぐれることに加えて、細菌や真菌
の繁殖を防ぐための煮沸消毒に対する耐久性にすぐれて
いることも要求される。従来、かかるコンタクトレンズ
用の材料としては、ポリメタクリル酸メチルや、種々の
メタクリル酸エステル系単量体の重合体が広く用いられ
ている。これら材料は、光学的性質はすぐれるものの、
殆どは、酸素透過性において劣り、これらからなるコン
タクトレンズは、長時間の装用には耐えることができな
い。
タクトレンズ用の素材には、涙液成分であるタンパク
質、脂質、ムチン質等に対する耐汚染性や、細菌や真菌
に対する耐汚染性にすぐれることに加えて、細菌や真菌
の繁殖を防ぐための煮沸消毒に対する耐久性にすぐれて
いることも要求される。従来、かかるコンタクトレンズ
用の材料としては、ポリメタクリル酸メチルや、種々の
メタクリル酸エステル系単量体の重合体が広く用いられ
ている。これら材料は、光学的性質はすぐれるものの、
殆どは、酸素透過性において劣り、これらからなるコン
タクトレンズは、長時間の装用には耐えることができな
い。
【0004】そこで、メタクリル酸エステル系重合体の
酸素透過性を改善するために、例えば、特公昭52−3
3502号には、メタクリル酸エステル分子内にシロキ
サン結合を導入したシリコーン化メタクリル酸エステル
系重合体が提案されており、特開昭57−51705号
公報、特開昭61−111308号公報等には、酢酸酪
酸セルロースを主体とする酸素透過性重合体や、含フツ
素メタクリル酸エステル系重合体を用いるコンタクトレ
ンズが提案されている。
酸素透過性を改善するために、例えば、特公昭52−3
3502号には、メタクリル酸エステル分子内にシロキ
サン結合を導入したシリコーン化メタクリル酸エステル
系重合体が提案されており、特開昭57−51705号
公報、特開昭61−111308号公報等には、酢酸酪
酸セルロースを主体とする酸素透過性重合体や、含フツ
素メタクリル酸エステル系重合体を用いるコンタクトレ
ンズが提案されている。
【0005】しかしながら、かかる重合体は、前述した
ポリメタクリル酸メチルやメタクリル酸エステル系重合
体に比べれば、幾分、酸素透過性は改善されているもの
の、未だ、十分とはいい難く、酸素透過性が一層改善さ
れた重合体が要望されている。また、これらの重合体
は、耐汚染性、親水性、水膨潤性、装用感等の性能にお
いても、未だ満足できるものではない。
ポリメタクリル酸メチルやメタクリル酸エステル系重合
体に比べれば、幾分、酸素透過性は改善されているもの
の、未だ、十分とはいい難く、酸素透過性が一層改善さ
れた重合体が要望されている。また、これらの重合体
は、耐汚染性、親水性、水膨潤性、装用感等の性能にお
いても、未だ満足できるものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の酸素
透過体、特に、コンタクトレンズ、とりわけソフトコン
タクトレンズのための材料としての酸素透過性重合体に
おける上記した問題を解決するためになされたものであ
つて、酸素透過性、親水性、水膨潤性、装用感、耐汚染
性、耐煮沸消毒性等にすぐれるフッ素含有共重合体及び
かかる共重合体よりなる酸素透過体を提供することを目
的とする。
透過体、特に、コンタクトレンズ、とりわけソフトコン
タクトレンズのための材料としての酸素透過性重合体に
おける上記した問題を解決するためになされたものであ
つて、酸素透過性、親水性、水膨潤性、装用感、耐汚染
性、耐煮沸消毒性等にすぐれるフッ素含有共重合体及び
かかる共重合体よりなる酸素透過体を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるフッ素含有
共重合体は、
共重合体は、
【0008】(a) 一般式
【化1】
【0009】(式中、Raは水素原子又はメチル基を示
し、Rbは水素原子又は低級アルキル基を示し、kは、平
均値にて10〜20000の範囲の数である。)で表わ
される二官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体の主
鎖中のアルキレン基の炭素原子に、少なくとも3つのフ
ッ素原子が結合した炭素原子数1乃至30のフッ素置換
炭化水素基が該単量体1分子当りに少なくとも1つがグ
ラフト結合した第1のフッ素含有二官能(メタ)アクリ
ル酸エステル系単量体成分単位10〜99重量%、(b)
分岐構造を有するポリオキシアルキレングリコールのポ
リ(メタ)アクリレートからなる三官能以上の多官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキ
レン基の炭素原子に、少なくとも3つのフッ素原子が結
合した炭素原子数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が
該単量体1分子当りに少なくとも1つがグラフト結合し
た三官能以上のフッ素含有多官能(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体成分単位1〜90重量%、
し、Rbは水素原子又は低級アルキル基を示し、kは、平
均値にて10〜20000の範囲の数である。)で表わ
される二官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体の主
鎖中のアルキレン基の炭素原子に、少なくとも3つのフ
ッ素原子が結合した炭素原子数1乃至30のフッ素置換
炭化水素基が該単量体1分子当りに少なくとも1つがグ
ラフト結合した第1のフッ素含有二官能(メタ)アクリ
ル酸エステル系単量体成分単位10〜99重量%、(b)
分岐構造を有するポリオキシアルキレングリコールのポ
リ(メタ)アクリレートからなる三官能以上の多官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキ
レン基の炭素原子に、少なくとも3つのフッ素原子が結
合した炭素原子数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が
該単量体1分子当りに少なくとも1つがグラフト結合し
た三官能以上のフッ素含有多官能(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体成分単位1〜90重量%、
【0010】(c) 一般式
【化2】
【0011】(式中、Raは水素原子又はメチル基を示
し、Rbは水素原子又は低級アルキル基を示し、rは1〜
9の整数を示す。)で表わされる二官能(メタ)アクリ
ル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキレン基の炭素原
子に、少なくとも3つのフッ素原子が結合した炭素原子
数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が該単量体1分子
当りに少なくとも1つがグラフト結合した第2のフッ素
含有二官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体成分単
位1〜10重量%、
し、Rbは水素原子又は低級アルキル基を示し、rは1〜
9の整数を示す。)で表わされる二官能(メタ)アクリ
ル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキレン基の炭素原
子に、少なくとも3つのフッ素原子が結合した炭素原子
数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が該単量体1分子
当りに少なくとも1つがグラフト結合した第2のフッ素
含有二官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体成分単
位1〜10重量%、
【0012】(d) 一般式
【化3】
【0013】(式中、Rcは水素原子又はメチル基を示
し、Rdは水素原子、メチル基又はエチル
し、Rdは水素原子、メチル基又はエチル
【0014】基を示し、Reは
【化4】
【0015】(式中、Rf、Rg及びRhは水素原子又はメチ
ル基を示す。)で表わされる炭化水素基を示し、qは1
〜5の整数を示す。)で表わされる窒素含有(メタ)ア
クリル酸エステル系単量体成分1〜50重量%、及び
ル基を示す。)で表わされる炭化水素基を示し、qは1
〜5の整数を示す。)で表わされる窒素含有(メタ)ア
クリル酸エステル系単量体成分1〜50重量%、及び
【0016】(e) 一般式
【化5】
【0017】(式中、Riは水素原子又はメチル基を示
し、Rjは、少なくとも3つのフッ素原子が結合した炭素
原子数1〜30のフッ素置換炭化水素基を示す。)で表
わされる単官能フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル
系単量体成分1〜50重量%からなることを特徴とす
る。
し、Rjは、少なくとも3つのフッ素原子が結合した炭素
原子数1〜30のフッ素置換炭化水素基を示す。)で表
わされる単官能フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル
系単量体成分1〜50重量%からなることを特徴とす
る。
【0018】また、本発明による酸素透過体は、かかる
フッ素含有共重合体よりなることを特徴とする。前記一
般式(化1)で表わされる二官能(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体において、Raは水素原子又はメチル基で
あり、Rbは水素原子又は低級アルキル基であり、好まし
くは、水素原子又はメチル基であり、特に好ましくは水
素原子である。kは、平均値にて10〜20000の範
囲の数であり、好ましくは15〜15000、特に好ま
しくは20〜10000の範囲の数である。
フッ素含有共重合体よりなることを特徴とする。前記一
般式(化1)で表わされる二官能(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体において、Raは水素原子又はメチル基で
あり、Rbは水素原子又は低級アルキル基であり、好まし
くは、水素原子又はメチル基であり、特に好ましくは水
素原子である。kは、平均値にて10〜20000の範
囲の数であり、好ましくは15〜15000、特に好ま
しくは20〜10000の範囲の数である。
【0019】かかる二官能(メタ)アクリル酸エステル
系単量体の具体例として、例えば、
系単量体の具体例として、例えば、
【0020】
【化6】
【0021】等を挙げることができる。また、前記一般
式(化1)で表わされる二官能(メタ)アクリル酸エス
テル系単量体又は分岐構造を有するポリオキシアルキレ
ングリコールのポリ(メタ)アクリレートからなる三官
能以上の多官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体の
主鎖中のアルキレン基の炭素原子に結合した少なくとも
3つのフッ素原子が結合した炭素原子数1乃至30のフ
ッ素置換炭化水素基は、好ましくは、フツ素置換飽和ア
ルキル基又は縮合環若しくは架橋環を有していてもよい
フツ素置換シクロ
式(化1)で表わされる二官能(メタ)アクリル酸エス
テル系単量体又は分岐構造を有するポリオキシアルキレ
ングリコールのポリ(メタ)アクリレートからなる三官
能以上の多官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体の
主鎖中のアルキレン基の炭素原子に結合した少なくとも
3つのフッ素原子が結合した炭素原子数1乃至30のフ
ッ素置換炭化水素基は、好ましくは、フツ素置換飽和ア
ルキル基又は縮合環若しくは架橋環を有していてもよい
フツ素置換シクロ
【0022】アルキル基である。従つて、具体例として
は、例えば、
は、例えば、
【化7】
【0023】等のフツ素置換飽和アルキル基や、また、
【化8】
【0024】等を挙げることができる。上記したなかで
は、特に、少なくとも3つのフツ素原子を有する炭素数
2〜20のフッ素置換アルキル基が好ましい。このよう
なフッ素置換炭化水素基は、前記一般式(化1)で表わ
される(メタ)アクリル酸エステル系単量体又は分岐構
造を有するポリオキシアルキレングリコールのポリ(メ
タ)アクリレートからなる三官能以上の多官能(メタ)
アクリル酸エステル系単量体の主鎖中のオキシアルキレ
ン基のアルキレン基の炭素原子にグラフト結合してお
り、このフッ素置換炭化水素基のグラフト割合は、前記
(メタ)アクリル酸エステル系単量体1分子の主鎖当り
に少なくとも1つ、好ましくは1〜400個であり、そ
の結果、得られるフッ素含有(メタ)アクリル酸エステ
ル系単量体は、1分子の主鎖当りにフッ素原子を通常3
〜10000個、好ましくは3〜5000個有してい
る。
は、特に、少なくとも3つのフツ素原子を有する炭素数
2〜20のフッ素置換アルキル基が好ましい。このよう
なフッ素置換炭化水素基は、前記一般式(化1)で表わ
される(メタ)アクリル酸エステル系単量体又は分岐構
造を有するポリオキシアルキレングリコールのポリ(メ
タ)アクリレートからなる三官能以上の多官能(メタ)
アクリル酸エステル系単量体の主鎖中のオキシアルキレ
ン基のアルキレン基の炭素原子にグラフト結合してお
り、このフッ素置換炭化水素基のグラフト割合は、前記
(メタ)アクリル酸エステル系単量体1分子の主鎖当り
に少なくとも1つ、好ましくは1〜400個であり、そ
の結果、得られるフッ素含有(メタ)アクリル酸エステ
ル系単量体は、1分子の主鎖当りにフッ素原子を通常3
〜10000個、好ましくは3〜5000個有してい
る。
【0025】従つて、かかる第1のフッ素含有二官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体
(メタ)アクリル酸エステル系単量体
【0026】成分単位(a) の具体例として、例えば、
【化9】
【0027】ここで、m+nは1〜20000の整数で
ある。尚、上記式中、
ある。尚、上記式中、
【化10】
【0028】とはランダムに配列している。以下、同様
である。
である。
【化11】
【0029】等を挙げることができる。また、前記分岐
構造を有するポリオキシアルキレングリコールのポリ
(メタ)アクリレートからなる三官能以上の多官能(メ
タ)アクリル酸エステル系単量体
構造を有するポリオキシアルキレングリコールのポリ
(メタ)アクリレートからなる三官能以上の多官能(メ
タ)アクリル酸エステル系単量体
【0030】の具体例としては、例えば、
【化12】
【0031】ここで、Raは水素原子又はメチル基を示
し、l+mは1〜20000の整数を示
し、l+mは1〜20000の整数を示
【0032】す。尚、上記式中、
【化13】
【0033】とはランダムに配列している。以下、同様
である。
である。
【化14】
【0034】ここで、l'+m'は1 〜20000 の整数を示
す。以下、同じである。
す。以下、同じである。
【化15】
【0035】ここで、
【化16】
【0036】はランダムに配列している。以下、同じで
ある。
ある。
【化17】
【0037】等を例示することができる。また、3官能
以上のフッ素含有多官能(メタ)アクリル酸エステル系
単量体成
以上のフッ素含有多官能(メタ)アクリル酸エステル系
単量体成
【0038】分単位(b) としては、具体的には、
【化18】
【0039】ここで、Raは水素原子又はメチル基を示
し、l +l'+m 及び n+n'は1〜200
し、l +l'+m 及び n+n'は1〜200
【0040】00の整数を示す。また、
【化19】
【0041】はそれぞれランダムに配列している。以
下、同じである。
下、同じである。
【化20】
【0042】ここで、Rbは水素原子又は低級アルキル基
を示す。
を示す。
【化21】
【0043】ここで、l +l'+m 、n +n'+n"及び p+
p'は1〜20000の整数を示す。本発明によるフッ素
含有架橋共重合体を形成する二官能フッ素含有(メタ)
アクリル酸エステル系単量体と三官能以上のフッ素含有
(メタ)アクリル酸エステル系単量体との混合物中に第
1のフッ素含有二官能(メタ)アクリル酸エステル系単
量体成分単位(a) を10〜99重量%、好ましくは15
〜95重量%、特に好ましくは30〜90重量%の範
囲、及び前記三官能以上の上のフッ素含有二官能(メ
タ)アクリル酸エステル系単量体成分単位(b) を1〜9
0重量%、好ましくは5〜85重量%、特に好ましくは
10〜70重量%の範囲で含有していればよい。
p'は1〜20000の整数を示す。本発明によるフッ素
含有架橋共重合体を形成する二官能フッ素含有(メタ)
アクリル酸エステル系単量体と三官能以上のフッ素含有
(メタ)アクリル酸エステル系単量体との混合物中に第
1のフッ素含有二官能(メタ)アクリル酸エステル系単
量体成分単位(a) を10〜99重量%、好ましくは15
〜95重量%、特に好ましくは30〜90重量%の範
囲、及び前記三官能以上の上のフッ素含有二官能(メ
タ)アクリル酸エステル系単量体成分単位(b) を1〜9
0重量%、好ましくは5〜85重量%、特に好ましくは
10〜70重量%の範囲で含有していればよい。
【0044】前記一般式(化2)で表わされるフッ素含
有二官能(メタ)アクリル酸エステ
有二官能(メタ)アクリル酸エステ
【0045】ル系単量体成分単位(c) としては、具体的
には、
には、
【化22】
【0046】等を例示することができる。また、前記一
般式(化3)で表わされる窒素含有(メタ)アクリル酸
エステル
般式(化3)で表わされる窒素含有(メタ)アクリル酸
エステル
【0047】系単量体成分単位(d) としては、具体的に
は、
は、
【化23】
【0048】等を例示することができる。更に、前記一
般式(化5)で表わされる前記フッ素含有単官能(メ
タ)アクリ
般式(化5)で表わされる前記フッ素含有単官能(メ
タ)アクリ
【0049】ル酸エステル系単量体成分単位(e) として
は、具体的には、
は、具体的には、
【化24】
【0050】本発明によるフツ素含有架橋共重合体は、
一般的な共重合法によつて製造することができる。例え
ば、前述した単量体成分(a) から(e) と重合開始剤とか
らなる混合物を重合型内で重合させることによつて、所
望の形状のフッ素含有架橋共重合体を得ることができ
る。重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤
のいずれも用いることができる。熱重合開始剤としては
例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロ
ヘキサンカルボニトリル、フエニルアゾビスブチロニト
リル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブ
チルハイドロパーオキサイド等を挙げることができる。
また、光重合
一般的な共重合法によつて製造することができる。例え
ば、前述した単量体成分(a) から(e) と重合開始剤とか
らなる混合物を重合型内で重合させることによつて、所
望の形状のフッ素含有架橋共重合体を得ることができ
る。重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤
のいずれも用いることができる。熱重合開始剤としては
例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロ
ヘキサンカルボニトリル、フエニルアゾビスブチロニト
リル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブ
チルハイドロパーオキサイド等を挙げることができる。
また、光重合
【0051】開始剤としては、例えば、一般式
【化25】
【0052】(式中、Rはイソプロピル基、イソブチル
基等を示す。)で表わされるベンゾインエーテル類や、
このほか、ベンゾフエノンやベンゾエート等のベンゾフ
エノン類、キサントン、チオキサントン等のキサントン
類、
基等を示す。)で表わされるベンゾインエーテル類や、
このほか、ベンゾフエノンやベンゾエート等のベンゾフ
エノン類、キサントン、チオキサントン等のキサントン
類、
【0053】
【化26】
【0054】等を挙げることができる。熱重合の反応温
度は、通常、40〜200℃、好ましくは45〜120
℃の範囲であり、重合に要する時間は、通常、0.5〜5
000分、好ましくは30〜2000分である。他方、
光重合による場合は、重合時間は、用いる単量体や光重
合開始剤の種類や量、更には、用いる光源の種類によつ
ても異なるが、例えば、光重合開始剤と
度は、通常、40〜200℃、好ましくは45〜120
℃の範囲であり、重合に要する時間は、通常、0.5〜5
000分、好ましくは30〜2000分である。他方、
光重合による場合は、重合時間は、用いる単量体や光重
合開始剤の種類や量、更には、用いる光源の種類によつ
ても異なるが、例えば、光重合開始剤と
【0055】して、前記した
【化27】
【0056】を用いるときは、紫外線照射によつて、数
秒乃至数分間の範囲の時間にて実用上、十分な強度を有
する共重合体を得ることができる。本発明によるフッ素
含有架橋共重合体からなるコンタクトレンズを得るに
は、コンタクトレンズの重合型内で重合を行なえばよ
い。その他の目的、用途に供するときは、それぞれの目
的、用途に応じて重合型内で重合すればよい。
秒乃至数分間の範囲の時間にて実用上、十分な強度を有
する共重合体を得ることができる。本発明によるフッ素
含有架橋共重合体からなるコンタクトレンズを得るに
は、コンタクトレンズの重合型内で重合を行なえばよ
い。その他の目的、用途に供するときは、それぞれの目
的、用途に応じて重合型内で重合すればよい。
【0057】本発明によるフッ素含有架橋共重合体は、
水に浸漬することによつて、親水性及び水膨潤性のゲル
として得ることができる。含水率は、通常、30〜90
%、好ましくは30〜70%である。このようなフッ素
含有架橋共重合体の含水ゲルの含水率は、以下のように
して測定される。先ず、試験体を無水硫酸カルシウムを
入れたデシケータ内にて37℃に保持し、24時間ごと
にデシケータから取出し、重量(mg)を有効数字小数点
以下1桁まで秤量する。重量変化が24時間について0.
5mg以下になると、試験体を37℃の生理食塩水に浸漬
し、24時間ごとにピンセツトで取出し、30秒間、清
潔なガーゼで拭き、15秒間空気中で振つた後、重量
(mg)を小数点以下まで求める。重量変化が0.5mg以下
になつた時点で、下記(数1)式より含水
水に浸漬することによつて、親水性及び水膨潤性のゲル
として得ることができる。含水率は、通常、30〜90
%、好ましくは30〜70%である。このようなフッ素
含有架橋共重合体の含水ゲルの含水率は、以下のように
して測定される。先ず、試験体を無水硫酸カルシウムを
入れたデシケータ内にて37℃に保持し、24時間ごと
にデシケータから取出し、重量(mg)を有効数字小数点
以下1桁まで秤量する。重量変化が24時間について0.
5mg以下になると、試験体を37℃の生理食塩水に浸漬
し、24時間ごとにピンセツトで取出し、30秒間、清
潔なガーゼで拭き、15秒間空気中で振つた後、重量
(mg)を小数点以下まで求める。重量変化が0.5mg以下
になつた時点で、下記(数1)式より含水
【0058】率を算出する。
【数1】
【0059】また、本発明によるフツ素含有架橋共重合
体は、酸素透過性にすぐれており、
体は、酸素透過性にすぐれており、
【0060】その酸素透過係数
【数2】
【0061】は、通常、20乃至2000、好ましくは
30乃至2000、特に好ましくは50乃至2000の
範囲である。ここに、酸素透過係数は、製科研式のフイ
ルム酸素透過率計を用いて測定した。含水状態の試料
は、電極部の塩化カリウム溶液の影響を除外するため
に、酸素透過係数が既知の厚さ50μmのポリ(4−メ
チル−1−ペンテン)フイルム二枚でこの含水ゲルを挟
み込んだ三層試料を作製し、
30乃至2000、特に好ましくは50乃至2000の
範囲である。ここに、酸素透過係数は、製科研式のフイ
ルム酸素透過率計を用いて測定した。含水状態の試料
は、電極部の塩化カリウム溶液の影響を除外するため
に、酸素透過係数が既知の厚さ50μmのポリ(4−メ
チル−1−ペンテン)フイルム二枚でこの含水ゲルを挟
み込んだ三層試料を作製し、
【0062】測定した。含水ゲルの酸素透過係数は、次
式
式
【数3】
【0063】に基づいて求めた。ここに、
【数4】
【0064】である。更に、本発明による共重合体は、
耐煮沸消毒性にもすぐれる。耐煮沸消毒性は、次のよう
にして評価した。約90℃まで30分で昇温した後、3
0分で室温まで冷却するパターンを自動的に繰り返す煮
沸試験機を用いて、実用期間3年に相当する600回の
繰返し煮沸試験を行なつた。その間、50回ごとに取り
出して、白濁及び寸法安定性を調べた。白濁は、日本電
色工業(株)製の濁度計を用い、光線透過率と散乱光率
比(散乱光率/全透過光率)を測定した。また、ノギス
で直径を測定し、寸法変化を調べた。本発明による共重
合体は、600回以上の耐煮沸消毒に耐える。
耐煮沸消毒性にもすぐれる。耐煮沸消毒性は、次のよう
にして評価した。約90℃まで30分で昇温した後、3
0分で室温まで冷却するパターンを自動的に繰り返す煮
沸試験機を用いて、実用期間3年に相当する600回の
繰返し煮沸試験を行なつた。その間、50回ごとに取り
出して、白濁及び寸法安定性を調べた。白濁は、日本電
色工業(株)製の濁度計を用い、光線透過率と散乱光率
比(散乱光率/全透過光率)を測定した。また、ノギス
で直径を測定し、寸法変化を調べた。本発明による共重
合体は、600回以上の耐煮沸消毒に耐える。
【0065】
【発明の効果】以上のように、本発明によるフッ素含有
架橋共重合体は、酸素透過性、親水性、水膨潤性、耐汚
染性にすぐれており、酸素透過体として非常に有用であ
る。しかも、生体適合性が高く、且つ、耐煮沸消毒性に
すぐれるので、コンタクトレンズ素材として好ましく用
いることができる。
架橋共重合体は、酸素透過性、親水性、水膨潤性、耐汚
染性にすぐれており、酸素透過体として非常に有用であ
る。しかも、生体適合性が高く、且つ、耐煮沸消毒性に
すぐれるので、コンタクトレンズ素材として好ましく用
いることができる。
【0066】このようなコンタクトレンズは、従来のも
のに比べて、酸素透過性にすぐれるのみならず、装用
感、涙液成分に対する耐汚染性にすぐれ、生体適合性に
すぐれるので、長時間の装着が可能である。
のに比べて、酸素透過性にすぐれるのみならず、装用
感、涙液成分に対する耐汚染性にすぐれ、生体適合性に
すぐれるので、長時間の装着が可能である。
【0067】
【実施例】以下、本発明によるフッ素含有架橋共重合体
を製造するための単量体の製造例を参考例として挙げ、
次いで、本発明によるフッ素含有架橋共重合体の製造及
びその物性を実施例として挙げる。しかし、本発明は、
これら実施例に限定されるものではない。 参考例1 本発明によるフッ素含有架橋共重合体を製造するための
単量体の一般的な操作は次のとおりである。
を製造するための単量体の製造例を参考例として挙げ、
次いで、本発明によるフッ素含有架橋共重合体の製造及
びその物性を実施例として挙げる。しかし、本発明は、
これら実施例に限定されるものではない。 参考例1 本発明によるフッ素含有架橋共重合体を製造するための
単量体の一般的な操作は次のとおりである。
【0068】ポリエチレングリコール等のポリオキシア
ルキレングリコールをクロルベンゼン等の溶剤に溶解
し、ベンゾイルパーオキサイド等を開始剤として、加圧
下にヘキサフルオロプロピレン等のフッ素含有反応性単
量体をグラフトさせ、含フッ素ポリオキシアルキレング
リコールを得る。これをクロロホルムに溶解し、ピリジ
ンを触媒として大過剰のメタクリル酸クロライドと反応
させて、含フッ素ポリオキシアルキレングリコールポリ
メタクリレート単量体を得る。
ルキレングリコールをクロルベンゼン等の溶剤に溶解
し、ベンゾイルパーオキサイド等を開始剤として、加圧
下にヘキサフルオロプロピレン等のフッ素含有反応性単
量体をグラフトさせ、含フッ素ポリオキシアルキレング
リコールを得る。これをクロロホルムに溶解し、ピリジ
ンを触媒として大過剰のメタクリル酸クロライドと反応
させて、含フッ素ポリオキシアルキレングリコールポリ
メタクリレート単量体を得る。
【0069】次に、得られた含フッ素架橋共重合体のた
めの単量体の分析結果を示す。図1に、平均分子量60
00(GPC、ポリスチレン換算)のポリエチレングリ
コールを原料として、前記した方法で含フッ素ポリエチ
レングリコールポリメタクリレート単量体を得る過程の
GPCパターンを示す。図1において、(a) は原料ポリ
エチレングリコールのGPCパターンであり、ピークA
はそれを示す。(b) はヘキサフルオロプロピレンのグラ
フト後のパターンである。高分子量側に新しいピークA
が出現しているのが認められる。(c)はメタクリレート
化後のパターンである。
めの単量体の分析結果を示す。図1に、平均分子量60
00(GPC、ポリスチレン換算)のポリエチレングリ
コールを原料として、前記した方法で含フッ素ポリエチ
レングリコールポリメタクリレート単量体を得る過程の
GPCパターンを示す。図1において、(a) は原料ポリ
エチレングリコールのGPCパターンであり、ピークA
はそれを示す。(b) はヘキサフルオロプロピレンのグラ
フト後のパターンである。高分子量側に新しいピークA
が出現しているのが認められる。(c)はメタクリレート
化後のパターンである。
【0070】この高分子量側のピークAに帰属する高分
子量体をGPCカラムで分取し、プ
子量体をGPCカラムで分取し、プ
【0071】ロトンNMR及び13C−NMR解析を行な
つた結果、
つた結果、
【化28】
【0072】なる結合が生成していることが確認され、
かくして、グラフト反応において、ポリエチレングリコ
ール相互のカツプリング反応が起こり、三官能以上の多
官能ポリエチレングリコールが生成していることが判明
した。また、AとBのピーク面積比及び平均分子量か
ら、二官能の含フッポリエチレングリコールジメタクリ
レート単量体(以下、F系 PEGDMと略する)と三官能以
上の含フッ素ポリエチレングリコールポリメタクリレー
ト単量体(以下、F系 PEGPMと略する)の割合は、重量
比で50対50であつた。三官能以上のポリエチレング
リコールの生成量は、開始剤量、反応温度等のグラフト
反応条件を制御することによつて調整することができ
る。 実施例1 参考例1で示した方法に従つて、平均分子量15000
のポリエチレングリコールとヘキサフルオロプロピレン
を用い、F系 PEGDM50重量%とF系 PEGPM50重量%
の割合で混合している単量体(以下、F系 PEGDM/F系
PEGPM単量体と略する。)を得た。この単量体の平均分
子量は、ポリスチレン換算で21400であつた。
かくして、グラフト反応において、ポリエチレングリコ
ール相互のカツプリング反応が起こり、三官能以上の多
官能ポリエチレングリコールが生成していることが判明
した。また、AとBのピーク面積比及び平均分子量か
ら、二官能の含フッポリエチレングリコールジメタクリ
レート単量体(以下、F系 PEGDMと略する)と三官能以
上の含フッ素ポリエチレングリコールポリメタクリレー
ト単量体(以下、F系 PEGPMと略する)の割合は、重量
比で50対50であつた。三官能以上のポリエチレング
リコールの生成量は、開始剤量、反応温度等のグラフト
反応条件を制御することによつて調整することができ
る。 実施例1 参考例1で示した方法に従つて、平均分子量15000
のポリエチレングリコールとヘキサフルオロプロピレン
を用い、F系 PEGDM50重量%とF系 PEGPM50重量%
の割合で混合している単量体(以下、F系 PEGDM/F系
PEGPM単量体と略する。)を得た。この単量体の平均分
子量は、ポリスチレン換算で21400であつた。
【0073】この単量体57重量部に N,N−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート(以下、DEAMという)1
0重量部、ヘキサフルオロプロピル(HFP)基含有ト
リエ
ミノエチルメタクリレート(以下、DEAMという)1
0重量部、ヘキサフルオロプロピル(HFP)基含有ト
リエ
【0074】チレングリコールジメタクリレート
【化29】
【0075】(以下、3G−Rfという。)3重量部及
びヘキサフルオロブチルメタクリレート(以下、HFB
Mという。)30重量部を加えて混練し、更に、t−ブ
チルパーオキシピバレート0.5重量部を加えて、十分に
混練した。この混練物を窒素雰囲気下、100μmのア
ルミニウム板をスペーサとした2枚のポリエステルフイ
ルム間に仕込み、締具で固定した後、恒温槽に入れ、5
0℃で5分間、真空脱気した。次いで、90℃で16時
間加熱して、重合させた。
びヘキサフルオロブチルメタクリレート(以下、HFB
Mという。)30重量部を加えて混練し、更に、t−ブ
チルパーオキシピバレート0.5重量部を加えて、十分に
混練した。この混練物を窒素雰囲気下、100μmのア
ルミニウム板をスペーサとした2枚のポリエステルフイ
ルム間に仕込み、締具で固定した後、恒温槽に入れ、5
0℃で5分間、真空脱気した。次いで、90℃で16時
間加熱して、重合させた。
【0076】重合終了後、得られたフイルムをポリエス
テルフイルムから剥離し、生理食塩水中に浸漬して、含
水した透明なハイドロゲルフイルムを得た。このフイル
ムの酸素透過係数と含水率を耐煮沸消毒性の評価と共
に、表1に示す。 比較例1 実施例1と同じF系 PEGDM/F系 PEGPM単量体70重量
部に前記と同じヘキサフルオロプロピル基含有トリエチ
レングリコールジメタクリレート30重量部を加えて混
練し、以下、実施例1と同様にして、含水ハイドロゲル
フイルムを得た。このフイルムの酸素透過係数と含水率
を耐煮沸消毒性の評価と共に、表1に示す。 比較例2 実施例1と同じF系 PEGDM/F系 PEGPM単量体70重量
部に N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート30重
量部を加えて混練し、以下、実施例1と同様にして、含
水ハイドロゲルフイルムを得た。このフイルムの酸素透
過係数と含水率を耐煮沸消毒性の評価と共に、表1に示
す。 比較例3 実施例1と同じF系 PEGDM/F系 PEGPM単量体70重量
部に N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート25重
量部と前記と同じヘキサフルオロプロピル基含有トリエ
チレングリコールジメタクリレート5重量部を加えて混
練し、以下、実施例1と同様にして、含水ハイドロゲル
フイルムを得た。このフイルムの酸素透過係数と含水率
を耐煮沸消毒性の評価と共に、表1に示す。 比較例4 市販ソフトコンタクトレンズの素材であるポリヒドロキ
シエチルメタクリレート(以下、p−HEMAとい
う。)について、同様に、酸素透過係数と含水率を耐煮
沸消毒性の評価と共に、表1に示す。
テルフイルムから剥離し、生理食塩水中に浸漬して、含
水した透明なハイドロゲルフイルムを得た。このフイル
ムの酸素透過係数と含水率を耐煮沸消毒性の評価と共
に、表1に示す。 比較例1 実施例1と同じF系 PEGDM/F系 PEGPM単量体70重量
部に前記と同じヘキサフルオロプロピル基含有トリエチ
レングリコールジメタクリレート30重量部を加えて混
練し、以下、実施例1と同様にして、含水ハイドロゲル
フイルムを得た。このフイルムの酸素透過係数と含水率
を耐煮沸消毒性の評価と共に、表1に示す。 比較例2 実施例1と同じF系 PEGDM/F系 PEGPM単量体70重量
部に N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート30重
量部を加えて混練し、以下、実施例1と同様にして、含
水ハイドロゲルフイルムを得た。このフイルムの酸素透
過係数と含水率を耐煮沸消毒性の評価と共に、表1に示
す。 比較例3 実施例1と同じF系 PEGDM/F系 PEGPM単量体70重量
部に N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート25重
量部と前記と同じヘキサフルオロプロピル基含有トリエ
チレングリコールジメタクリレート5重量部を加えて混
練し、以下、実施例1と同様にして、含水ハイドロゲル
フイルムを得た。このフイルムの酸素透過係数と含水率
を耐煮沸消毒性の評価と共に、表1に示す。 比較例4 市販ソフトコンタクトレンズの素材であるポリヒドロキ
シエチルメタクリレート(以下、p−HEMAとい
う。)について、同様に、酸素透過係数と含水率を耐煮
沸消毒性の評価と共に、表1に示す。
【0077】
【表1】
【図1】は、参考例1において原料として用いたポリエ
チレングリコールのゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)パターン(a)と、上記ポリエチレン
グリコールにヘキサフルオロプロピレンをグラフト反応
させて得られた三官能以上の多官能ポリエチレングリコ
ールと原料の二官能ポリエチレングリコールのグラフト
混合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィーのパ
ターン(b)と、このポリエチレングリコールグラフト
混合物のメタクリレート(多官能ポリエチレングリコー
ルのポリメタクリレートと二官能ポリエチレングリコー
ルのジメタクリレートの混合物のゲルパーミエーション
クロマトグラフィーのパターン(c)である。
チレングリコールのゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)パターン(a)と、上記ポリエチレン
グリコールにヘキサフルオロプロピレンをグラフト反応
させて得られた三官能以上の多官能ポリエチレングリコ
ールと原料の二官能ポリエチレングリコールのグラフト
混合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィーのパ
ターン(b)と、このポリエチレングリコールグラフト
混合物のメタクリレート(多官能ポリエチレングリコー
ルのポリメタクリレートと二官能ポリエチレングリコー
ルのジメタクリレートの混合物のゲルパーミエーション
クロマトグラフィーのパターン(c)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−138315(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 20/00 - 20/70 C08F 120/00 - 120/70 C08F 220/00 - 220/70 C08F 290/00 - 290/14
Claims (2)
- 【請求項1】(a) 一般式 【化1】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、Rbは水素原
子又は低級アルキル基を示し、kは、平均値にて10〜
20000の範囲の数である。)で表わされる二官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキ
レン基の炭素原子に、少なくとも3つのフッ素原子が結
合した炭素原子数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が
該単量体1分子当りに少なくとも1つがグラフト結合し
た第1のフッ素含有二官能(メタ)アクリル酸エステル
系単量体成分単位10〜99重量%、(b) 分岐構造を有
するポリオキシアルキレングリコールのポリ(メタ)ア
クリレートからなる三官能以上の多官能(メタ)アクリ
ル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキレン基の炭素原
子に、少なくとも3つのフッ素原子が結合した炭素原子
数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が該単量体1分子
当りに少なくとも1つがグラフト結合した三官能以上の
フッ素含有多官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体
成分単位1〜90重量%、(c) 一般式 【化2】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、Rbは水素原
子又は低級アルキル基を示し、rは1〜9の整数を示
す。)で表わされる二官能(メタ)アクリル酸エステル
系単量体の主鎖中のアルキレン基の炭素原子に、少なく
とも3つのフッ素原子が結合した炭素原子数1乃至30
のフッ素置換炭化水素基が該単量体1分子当りに少なく
とも1つがグラフト結合した第2のフッ素含有二官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体成分単位1〜10
重量%、(d) 一般式 【化3】 (式中、Rcは水素原子又はメチル基を示し、Rdは水素原
子、メチル基又はエチル基を示し、Reは 【化4】 (式中、Rf、Rg及びRhは水素原子又はメチル基を示
す。)で表わされる炭化水素基を示し、qは1〜5の整
数を示す。)で表わされる窒素含有(メタ)アクリル酸
エステル系単量体成分1〜50重量%、及び(e) 一般式 【化5】 (式中、Riは水素原子又はメチル基を示し、Rjは、少な
くとも3つのフッ素原子が結合した炭素原子数1〜30
のフッ素置換炭化水素基を示す。)で表わされる単官能
フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル系単量体成分1
〜50重量%からなることを特徴とするフッ素含有架橋
共重合体。 - 【請求項2】(a) 一般式 【化1】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、Rbは水素原
子又は低級アルキル基を示し、kは、平均値にて10〜
20000の範囲の数である。)で表わされる二官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキ
レン基の炭素原子に、少なくとも3つのフッ素原子が結
合した炭素原子数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が
該単量体1分子当りに少なくとも1つがグラフト結合し
た第1のフッ素含有二官能(メタ)アクリル酸エステル
系単量体成分単位10〜99重量%、(b) 分岐構造を有
するポリオキシアルキレングリコールのポリ(メタ)ア
クリレートからなる三官能以上の多官能(メタ)アクリ
ル酸エステル系単量体の主鎖中のアルキレン基の炭素原
子に、少なくとも3つのフッ素原子が結合した炭素原子
数1乃至30のフッ素置換炭化水素基が該単量体1分子
当りに少なくとも1つがグラフト結合した三官能以上の
フッ素含有多官能(メタ)アクリル酸エステル系単量体
成分単位1〜90重量%、(c) 一般式 【化2】 (式中、Raは水素原子又はメチル基を示し、Rbは水素原
子又は低級アルキル基を示し、rは1〜9の整数を示
す。)で表わされる二官能(メタ)アクリル酸エステル
系単量体の主鎖中のアルキレン基の炭素原子に、少なく
とも3つのフッ素原子が結合した炭素原子数1乃至30
のフッ素置換炭化水素基が該単量体1分子当りに少なく
とも1つがグラフト結合した第2のフッ素含有二官能
(メタ)アクリル酸エステル系単量体成分単位1〜10
重量%、(d) 一般式 【化3】 (式中、Rcは水素原子又はメチル基を示し、Rdは水素原
子、メチル基又はエチル基を示し、Reは 【化4】 (式中、Rf、Rg及びRhは水素原子又はメチル基を示
す。)で表わされる炭化水素基を示し、qは1〜5の整
数を示す。)で表わされる窒素含有(メタ)アクリル酸
エステル系単量体成分1〜50重量%、及び(e) 一般式 【化5】 (式中、Riは水素原子又はメチル基を示し、Rjは、少な
くとも3つのフッ素原子が結合した炭素原子数1〜30
のフッ素置換炭化水素基を示す。)で表わされる単官能
フッ素含有(メタ)アクリル酸エステル系単量体成分1
〜50重量%からなるフッ素含有架橋共重合体からなる
ことを特徴とする酸素透過体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001576A JP3021685B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | フツ素含有架橋共重合体及びそれよりなる酸素透過体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001576A JP3021685B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | フツ素含有架橋共重合体及びそれよりなる酸素透過体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288311A JPH04288311A (ja) | 1992-10-13 |
| JP3021685B2 true JP3021685B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=11505347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3001576A Expired - Fee Related JP3021685B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | フツ素含有架橋共重合体及びそれよりなる酸素透過体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021685B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP3001576A patent/JP3021685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04288311A (ja) | 1992-10-13 |
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|---|---|---|---|
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