WO2017188373A1 - 末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物およびコンタクトレンズ - Google Patents
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- C08J2471/02—Polyalkylene oxides
Definitions
- the present invention relates to a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at a terminal and a contact lens.
- Silicone hydrogel contact lenses have significantly higher oxygen permeability compared to conventional contact lenses, and thus suppress ocular diseases such as infections, corneal neovascularization, and corneal endothelial cell damage caused by insufficient oxygen in the cornea Is expected.
- silicone is a very hydrophobic material, if it is used as it is as a contact lens, there is a problem that tears break down and corneal damage due to friction with the eyeball tissue associated therewith occurs. Therefore, companies developing silicone hydrogel lenses have modified the lens surface by various methods to convert them into physical properties applicable to the eyes.
- Patent Document 1 discloses a method in which N, N-dimethylacrylamide is graft-polymerized on a polysiloxane contact lens surface to improve the hydrophilicity of the contact lens surface while maintaining oxygen permeability.
- Patent Document 2 discloses a method for improving the hydrophilicity of a substrate surface by graft-polymerizing methacrylic acid, sodium methacrylate, sodium vinyl sulfonate, and sodium styrene sulfonate on the surface of the substrate such as polysiloxane.
- Patent Document 3 discloses a method for improving hydrophilicity and lubricity of a substrate surface by graft polymerization of a special zwitterionic group-containing monomer onto a silicone hydrogel substrate.
- Patent Document 4 a water-soluble polymer obtained by polymerizing a polyoxyethylene compound having a free radical polymerizable group and a weight average molecular weight of about 300 to 500 is preliminarily mixed with a hydrogel lens package preservation solution and autoclaved.
- a method for adhering to the lens surface and a method for surface modification by dissolving the water-soluble polymer in a monomer mixture in advance and polymerizing the monomer mixture to obtain a lens.
- an object of the present invention is to provide a silicone contact lens having surface hydrophilicity and surface lubricity.
- the present inventors have found that a graft polymer chain derived from a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal (hereinafter sometimes referred to as “the monomer of the present invention”). After confirming that the silicone contact lens having the surface has surface hydrophilicity and surface lubricity, the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
- a polyoxyethylene compound represented by the following formula (1) (N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.)
- the silicone contact lens of the present invention has surface hydrophilicity and surface lubricity.
- the monomer of the present invention is a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal and is represented by the following formula (1).
- n is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- n is not particularly limited as long as it is within the range of 2 to 2260, or may be 2 to 250, 17 to 200, 50 to 150, 75 to 135, 90 to 120, 5 to 230, 17 to 222. It is preferably 17 to 1,000, more preferably 17 to 500, and most preferably 17 to 200.
- the synthesis method of the monomer of this invention is not specifically limited, The following methods can be illustrated.
- the monomer of the present invention can be obtained by deprotecting the polyoxyethylene compound A and the like described below by a known method.
- the pH of the polyoxyethylene compound A is lowered and extracted with an organic solvent (chloroform, toluene, etc.). Further, dehydration is performed with a dehydrating agent (magnesium sulfate or the like) to remove the dehydrating agent. Next, desolvation is performed. Thereby, the monomer of the present invention can be obtained.
- the polyoxyethylene compound A can be synthesized from the polyoxyethylene compound a described in JP2012-214747 and is further represented by the following formula (3).
- polyoxyethylene compound A can be obtained by converting polyoxyethylene compound a ⁇ the following formula (2) ⁇ into an ester by a method known per se.
- the polyoxyethylene compound a is dissolved in an organic solvent (toluene or the like), further dehydrated, triethylamine and acrylic acid chloride ⁇ the finally obtained monomer of the present invention is represented by the formula (1): R 1 becomes hydrogen ⁇ or methacrylic acid chloride ⁇ the finally obtained monomer of the present invention, R 1 becomes a methyl group in formula (1) ⁇ and the like are added and reacted for several hours. Next, triethylamine hydrochloride in the organic solvent is removed, impurities are removed by extraction or the like, and desolvation or the like is performed. Thereby, the monomer of the present invention can be obtained.
- an organic solvent toluene or the like
- a silicone contact lens having on its surface a graft polymer containing a constitutional unit based on the monomer of the present invention has a structural unit represented by the following formula (1 ′): It has a graft polymer chain on its surface. More specifically, the silicone contact lens having a graft polymer containing a structural unit based on the monomer of the present invention on its surface has a graft polymer chain containing a structural unit represented by the following formula (1 ′) on its surface. It is chemically modified.
- n is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- n is not particularly limited as long as it is within the range of 2 to 2260, or may be 2 to 250, 17 to 200, 50 to 150, 75 to 135, 90 to 120, 5 to 230, 17 to 222. It is preferably 17 to 1000, more preferably 17 to 500, and most preferably 17 to 200.
- the surface treatment target is a silicone hydrogel
- the silicone monomer used for the contact lens substrate of the silicone hydrogel having a graft polymer containing a structural unit based on the monomer of the present invention on the surface should be exemplified as follows. However, it is preferably methacryloyloxyethyl succinate 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl (Reference: WO2010 / 082659).
- Examples of (meth) acrylates having a polydimethylsiloxane skeleton include ⁇ -methyl- ⁇ -methacryloyloxypropyl polydimethylsiloxane (weight average molecular weight 1,000) and ⁇ , ⁇ -dimethacryloyloxypropyl polydimethylsiloxane (weight average molecular weight). 1,000), for example, FM-0711 and FM-7711 sold by JNC Corporation can be used.
- Examples of (meth) acrylates having a trimethylsiloxy group include 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl (meth) acrylate (TRIS), 3- [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] propyl (meth) acrylate, 3- [(Trimethylsiloxy) dimethylsilyl] propyl (meth) acrylate and the like.
- Examples of (meth) acrylamides having a trimethylsiloxy group include 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl (meth) acrylamide, 3- [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] propyl (meth) acrylamide, and 3-[(trimethyl And siloxy) dimethylsilyl] propyl (meth) acrylamide.
- Examples of styrenes having a trimethylsiloxy group include [tris (trimethylsiloxy) silyl] styrene, [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] styrene, [(trimethylsiloxy) dimethylsilyl] styrene, and the like.
- Examples of vinyl carbamates having a trimethylsiloxy group include N- [3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl] carbamate, N- [3- [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] propyl] vinyl carbamate, And N- [3-[(trimethylsiloxy) dimethylsilyl] propyl] vinyl carbamate.
- the polymerization component may be only a silicone monomer, but usually contains other monomers that can be polymerized with the silicone monomer. .
- the amount of the silicone monomer used is usually 10 to 80 parts by mass, preferably 40 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition of the silicone contact lens substrate.
- silicone hydrogel contact lens base materials are, for example, (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinylbenzoic acid for the purpose of controlling the water content of the contact lens.
- 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphorylcholine polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, polyalkylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate
- Water-soluble monomers such as glycerol (meth) acrylate, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide and N-vinyl-2-pyrrolidone are preferred.
- 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and N-vinyl-2-pyrrolidone are more preferable from the viewpoint of controllability of the water content of the contact lens.
- the amount of these monomers used is usually 10 to 50 parts by weight, preferably 20 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer composition of the silicone hydrogel contact lens substrate.
- other monomers used for the silicone hydrogel contact lens substrate are, for example, polyalkylene glycol bis (meth) acrylate, trimethylolpropane tris (meth) acrylate, Pentaerythritol tetrakis (meth) acrylate, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-di-n-propyl (meth) acrylamide, N, N-diisopropyl (meth) Acrylamide, N, N-di-n-butyl (meth) acrylamide, N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpiperidine, N-vinylcaprolactam, N-vinyloxazolidone, 1-vinylimidazole, N-bi Carbazole, vinyl pyridine, vinyl pyrazine.
- the amount of the silicone hydrogel contact lens substrate are
- silicone hydrogel contact lens base materials are, for example, alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate for the purpose of improving the shape maintenance of the contact lens.
- alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate for the purpose of improving the shape maintenance of the contact lens.
- Polyfunctional (meth) acrylates such as siloxane macromonomer and ethylene glycol dimethacrylate having carbon-carbon unsaturated bonds at both ends; halogenation such as trifluoroethyl (meth) acrylate and hexafluoroisopropyl (meth) acrylate
- alkyl (meth) acrylates include alkyl (meth) acrylates; aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, and vinylpyridine; and aliphatic vinyl monomers such as vinyl acetate.
- the amount of these monomers used is usually 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the monomer composition of the silicone hydrogel contact lens substrate. .
- a silicone hydrogel contact lens substrate can be prepared by mixing each monomer and adding a thermal polymerization initiator typified by a peroxide or an azo compound or a photopolymerization initiator as appropriate.
- a thermal polymerization initiator typified by a peroxide or an azo compound or a photopolymerization initiator as appropriate.
- one having an optimum decomposition characteristic for a desired reaction temperature can be selected and used.
- peroxides having a 10-hour half-life temperature of 40 to 120 ° C. and azo compounds such as azobisisobutyronitrile can be used.
- a photoinitiator a carbonyl compound, a sulfur compound, a halogen compound, or a metal salt can be mentioned, for example.
- These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Preferably, it is used at a ratio of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerization component.
- the silicone monomer used for the contact lens base material of the silicone rubber having the graft polymer containing the structural unit based on the monomer of the present invention on the surface has the oxygen permeability of the contact lens.
- Polyorganosiloxane is mentioned for the purpose of increasing.
- double-end silanol-modified polydimethylsiloxane having a weight average molecular weight of 330 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is preferable.
- the amount of the silicone monomer used is usually 60 to 100 parts by mass, preferably 75 to 95 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition of the silicone rubber contact lens substrate. ⁇ 95% is preferred.
- the contact lens base material made of silicone rubber can be prepared by mixing each structural unit and adding a curable catalyst typified by a metal alkoxide as appropriate.
- a curable catalyst typified by a metal alkoxide as appropriate.
- the metal alkoxide include aluminum isopropoxide and aluminum ethoxide.
- a curable catalyst may be used independently or may be used in mixture of 2 or more types.
- the curable catalyst is preferably used in a molar ratio of usually less than 20%, preferably less than 10%, relative to the monomer composition of the silicone rubber contact lens substrate.
- the production of a silicone rubber contact lens substrate can be carried out in the presence of a solvent.
- a solvent those which do not easily volatilize at room temperature are preferable, and examples thereof include toluene.
- Step 1 Radicals are formed on the surface of a contact lens substrate (preferably a water-containing film-shaped contact lens substrate).
- the radical forming method can be performed by, for example, a plasma discharge treatment or excimer light irradiation treatment known per se.
- the plasma discharge treatment is performed under reduced pressure or normal pressure (1.3 Pa to 0.1 MPa), further in an oxygen gas atmosphere, an inert gas atmosphere, or an air atmosphere for 30 seconds to 30 minutes.
- the pulse frequency is 20 kHz to 25 kHz, and the high frequency output is 10 W to 500 W.
- vacuum ultraviolet light of 172 nm is performed for 30 seconds to 60 minutes.
- a contact lens substrate having radicals formed on the surface is placed in an oxygen gas atmosphere or an air atmosphere for 1 minute to 2 hours to form a peroxide (peroxide group) on the surface.
- a contact lens substrate having a peroxide group formed on the surface thereof is brought into contact with a mixed solution containing a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal.
- the mixed solution containing a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal contains at least the monomer of the present invention.
- the contact method is not particularly limited, but it is preferable to immerse the substrate in the mixed solution so that the mixed solution can sufficiently contact the entire surface of the contact lens substrate.
- the concentration of the monomer of the present invention is 0.01 mol / L to 1.0 mol / L.
- the amount of monomer capable of imparting sufficient hydrophilicity and lubricity cannot be graft polymerized, and if it exceeds 1.0 mol / L, the viscosity of the solution increases and uniform graft polymerization cannot be achieved. Deteriorates and cannot be used as a contact lens.
- the concentration of all monomers including the monomer of the present invention is 0.01 mol / L to 3.0 mol / L, and 0.01 mol If it is less than / L, it is not possible to graft-polymerize an amount of monomer capable of imparting sufficient hydrophilicity and lubricity to the substrate surface, and if it exceeds 3.0 mol / L, the viscosity of the solution increases and uniform graft polymerization cannot be achieved. Therefore, the smoothness of the substrate surface is deteriorated and cannot be used as a contact lens.
- a hydrophilic monomer particularly a hydrophilic ethylenically unsaturated monomer
- a crosslinkable monomer Body water, organic solvent, chain transfer agent, and / or polymerization sensitizer.
- hydrophilic monomer examples include the following, but are not particularly limited, and may be used alone or in combination of two or more.
- Various (meth) acrylates such as (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate.
- polyoxyalkylene mono (meth) acrylates such as polyoxyethylene methyl ether (meth) acrylate and polyoxypropylene mono (meth) acrylate.
- preferable hydrophilic monomers include polyoxyethylene methyl ether methacrylate, polyethylene oxide monoacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, methacrylic acid, and N, N-dimethylacrylamide. it can.
- the concentration of the hydrophilic monomer is 0 mol / L to 3.0 mol / L. In this range, the blending effect of the polyoxyethylene compound can be obtained. it can.
- Ethylene glycol di (meth) acrylate diethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-bis ((meth) acryloyloxy) butane, 1,6-bis ((meth) acryloyloxy) hexane, trimethylolpropane tri (meth) Acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, divinylbenzene.
- organic solvent it is not specifically limited, It can use individually or in mixture of 2 or more types.
- Various alcohols such as methanol and ethanol, acetone, benzene, toluene, acetonitrile, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, methylene chloride.
- chain transfer agent examples include the following, but are not particularly limited, and can be used alone or in combination of two or more.
- Various mercaptans such as ⁇ -methylstyrene dimer, n-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan.
- Halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide.
- benzyldithiobenzoate 1-phenylethyldithiobenzoate, 2-phenyl-2-propynyldithiobenzoate, 1-acetoxyethyldithiobenzoate, benzyldithioacetate, t-butyldithiobenzoate, 2-cyano-2-propynyldithiobenzoate .
- the chain transfer agent is contained in a mixed solution containing a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the end, a residue derived from the chain transfer agent at the end of the graft polymerization chain may be generated after the graft polymerization. In this case, it is preferable to react with a sulfur-containing compound or an alkyl alcohol to remove or convert.
- polymerization sensitizer examples include compounds having an anthracene skeleton such as 9,10-bis (n-octanoyloxy) anthracene, but are not particularly limited. Can be used.
- Step of graft polymerizing polyoxyethylene compound having polyhydroxyl group at the terminal to the surface of the contact lens substrate The method for producing a silicone contact lens of the present invention is not particularly limited, but the following steps can be exemplified.
- the surface is irradiated with ultraviolet rays (200 nm to 450 nm or 200 nm to 380 nm). in 0.5mW / cm 2 ⁇ 100mW / cm 2 or 0.5mW / cm 2 ⁇ 15mW / cm 2, and irradiated for 1 minute to 1 hour, performing graft polymerization at 15 ° C. - 90 ° C..
- the silicone contact lens which has the graft
- the contact lens including a structural unit based on the monomer of the present invention includes a structural unit represented by the following formula (1 ′) in the contact lens.
- n is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- n is not particularly limited as long as it is within the range of 2 to 2260, or may be 2 to 250, 17 to 200, 50 to 150, 75 to 135, 90 to 120, preferably 17 to 1000. More preferably, 17 to 500, and most preferably 17 to 200.
- the amount of the monomer used in the present invention is usually 1 to 40 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition of the contact lens substrate. If the amount is less than 1 part by mass, sufficient hydrophilicity and lubricity cannot be imparted to the surface of the substrate. If the amount exceeds 40 parts by mass, the shape maintaining property of the contact lens is deteriorated.
- a monomer generally used as a lens monomer can be appropriately selected and used.
- water-soluble monomers include (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinyl benzoic acid, 2-((meth) acryloyloxy) ethyl -2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate, phosphorylcholine (meth) acrylate, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, polyalkylene glycol monoalkyl ether (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meta ) Water-soluble monomers such as acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide are preferred.
- 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is particularly preferred for the purpose of controlling the water content.
- the amount of the water-soluble monomer used is generally 10 to 50 parts by mass, preferably 20 to 40 parts by mass in total with respect to 100 parts by mass of the monomer composition of the silicone contact lens substrate.
- Examples of the other monomer that can be polymerized in the contact lens of the present invention include the following silicone monomers for the purpose of enhancing the oxygen permeability of the contact lens.
- methacryloyloxyethyl is used.
- 3- [Tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl succinate (Reference: WO2010 / 082659).
- Examples of (meth) acrylates having a polydimethylsiloxane skeleton include ⁇ -methyl- ⁇ -methacryloyloxypropyl polydimethylsiloxane (weight average molecular weight 1,000) and ⁇ , ⁇ -dimethacryloyloxypropyl polydimethylsiloxane (weight average molecular weight).
- (meth) acrylates having a trimethylsiloxy group examples include 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl (meth) acrylate (TRIS), 3- [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] propyl (meth) acrylate, 3- [(Trimethylsiloxy) dimethylsilyl] propyl (meth) acrylate and the like.
- Examples of (meth) acrylamides having a trimethylsiloxy group include 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl (meth) acrylamide, 3- [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] propyl (meth) acrylamide, and 3-[(trimethyl And siloxy) dimethylsilyl] propyl (meth) acrylamide.
- Examples of styrenes having a trimethylsiloxy group include [tris (trimethylsiloxy) silyl] styrene, [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] styrene, [(trimethylsiloxy) dimethylsilyl] styrene, and the like.
- Examples of vinyl carbamates having a trimethylsiloxy group include N- [3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl] carbamate, N- [3- [bis (trimethylsiloxy) methylsilyl] propyl] vinyl carbamate, And N- [3-[(trimethylsiloxy) dimethylsilyl] propyl] vinyl carbamate.
- the amount of the silicone monomer used is usually 10 to 80 parts by mass, preferably 40 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition of the contact lens substrate.
- Examples of other monomers that can be polymerized into the contact lens of the present invention include polyalkylene glycol bis (meth) acrylate, trimethylolpropane tris (meth) acrylate, for the purpose of controlling the flexibility of the contact lens, Pentaerythritol tetrakis (meth) acrylate, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N, N-di-n-propylacrylamide, N, N-diisopropylacrylamide, N, N-di-n-butylacrylamide N-acryloylmorpholine, N-acryloylpiperidine, N-vinylcaprolactam, N-vinyloxazolidone, 1-vinylimidazole, N-vinylcarbazole, vinylpyridine and vinylpyrazine.
- the amount of the monomer used to control the flexibility of the contact lens is usually 0 to 50 parts by weight, preferably 10 to 40 parts by weight
- Examples of other monomers that can be polymerized in the contact lens of the present invention include alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate for the purpose of improving the shape maintenance of the contact lens.
- Polyfunctional (meth) acrylates such as siloxane macromonomer and ethylene glycol dimethacrylate having carbon-carbon unsaturated bonds at both ends; halogenation such as trifluoroethyl (meth) acrylate and hexafluoroisopropyl (meth) acrylate
- alkyl (meth) acrylates include alkyl (meth) acrylates; aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, and vinylpyridine; and aliphatic vinyl monomers such as vinyl acetate.
- the amount of the monomer used to enhance the contact lens shape maintainability is usually 0.01 to 30 parts by mass, preferably 0, per 100 parts by mass of the monomer composition of the silicone hydrogel contact lens substrate. 1 to 15 parts by mass.
- the contact lens substrate of the present invention can be prepared by mixing each monomer and appropriately adding a thermal polymerization initiator typified by a peroxide or an azo compound, or a photopolymerization initiator.
- a thermal polymerization initiator typified by a peroxide or an azo compound, or a photopolymerization initiator.
- one having an optimum decomposition characteristic for a desired reaction temperature can be selected and used.
- peroxides having a 10-hour half-life temperature of 40 to 120 ° C. and azo compounds such as azobisisobutyronitrile can be used.
- a photoinitiator a carbonyl compound, a sulfur compound, a halogen compound, or a metal salt can be mentioned, for example.
- These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Preferably, it is used at a ratio of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerization component.
- the silicone contact lens containing the structural unit based on the monomer of this invention can be manufactured.
- the present invention is also directed to a method for producing a silicone contact lens having on its surface a graft polymer containing a structural unit represented by the following formula (1 ').
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the manufacturing method includes the following steps. (I) Contact lens substrate surface treatment step, (II) a contact step between the contact lens substrate obtained in (I) and a mixed solution containing a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal (monomer represented by the following formula (1)); and (III) A step of graft-polymerizing a polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal onto the surface of the contact lens substrate.
- the manufacturing method may further include the following steps. (IV) A step of removing unreacted components.
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the present invention is also directed to a method for manufacturing a contact lens including a structural unit represented by the following formula (1 ').
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the manufacturing method includes the following steps. (I) a step of mixing a monomer represented by the following formula (1), another monomer polymerizable with the contact lens of the present invention and a polymerization initiator, and (II) a mixture obtained in (I). The process of polymerizing. The manufacturing method may further include the following steps. (III) A step of removing unreacted components.
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the present invention is also directed to a contact lens surface treatment agent containing a polyoxyethylene compound represented by the following formula (1).
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the present invention is also directed to a contact lens surface treatment method using a polyoxyethylene compound represented by the following formula (1).
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the present invention is also directed to a polyoxyethylene compound represented by the following formula (1) for surface treatment of contact lenses.
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the present invention is also intended to use a polyoxyethylene compound represented by the following formula (1) as a surface treatment agent for contact lenses.
- N is 2 to 2260, and R 1 represents hydrogen or a methyl group.
- the polyoxyethylene compound having a polyhydroxyl group at the terminal of the present invention a silicone contact lens having a structural unit based on the compound on the surface, and a contact lens including the structural unit will be described in more detail based on examples.
- the weight average molecular weight of the synthesized polyoxyethylene intermediate 1 was determined by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, a differential refractometer is used as the detector, three SHODEX KF801L, KF803L and KF804L ( ⁇ 8mm ⁇ 300mm) are connected in series as the GPC column, the column oven temperature is 40 ° C., and the eluent is tetrahydrofuran. The flow rate was 1 mL / min, the sample concentration was 0.1% by mass, and the extraction volume was 0.1 mL. Further, the molecular structure of the obtained compound was confirmed by 1 H-NMR. The results of 1 H-NMR analysis are shown below. The degree of polymerization n was calculated by dividing the weight average molecular weight determined from GPC by the formula weight.
- the crystals were collected by filtration and dried under vacuum to obtain 190 g of polyoxyethylene compound 1 having a weight average molecular weight of 5,000 represented by the following formula (4).
- the weight average molecular weight of the synthesized polyoxyethylene compound 1 was determined by the same method as that for the polyoxyethylene intermediate 1 using GPC.
- the molecular structure was determined by 1 H-NMR. The results of 1 H-NMR analysis are shown below.
- ⁇ Surface hydrophilicity evaluation method> The hydrophilicity of the contact lens surface was evaluated by the following procedure. The contact lens was removed from the storage solution and washed 3 times in 200 mL of physiological saline to remove the attached storage solution from the contact lens surface. In a windless room, the contact lens was taken out of the physiological saline and held over illumination. The time (WBUT) required for the water film to break and the contact lens surface to be exposed was recorded visually. When this WBUT is less than 5 seconds, a score of “0” is given, and when it is 5 seconds or more and less than 15 seconds, “1” is given, and when it is 15 seconds or more, a score of “2” is given.
- ⁇ Surface lubricity evaluation method> The lubricity of the contact lens surface was evaluated by the following procedure. As a reference for the lubricity test, Seed 1dayFine (registered trademark) (manufactured by Seed Co., Ltd.) and Proclear One Day (registered trademark) (manufactured by Cooper Vision Japan Co., Ltd.) were used. The produced water-containing film was immersed in 10 mL of physiological saline and shaken overnight. The water-containing film immersed in physiological saline and shaken overnight was taken out and placed on the index finger to evaluate the lubricity.
- Seed 1dayFine registered trademark
- Proclear One Day registered trademark
- Lubricant evaluation is based on Pro Clear One Day (registered trademark) (manufactured by Cooper Vision Japan Co., Ltd.) with a score of 2 for seed 1dayFine (registered trademark) (made by Seed Co., Ltd.) just taken out of the blister pack. The score was scored within the range of 1 to 10 points with 8 points.
- Example 2-1 Surface treatment with polyoxyethylene compound 1 60 parts by mass of 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacryloyloxyethyl succinate represented by the formula (5), 39 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.5 parts by mass of ethylene glycol dimethacrylate, azobisiso 0.5 parts by mass of butyronitrile was mixed and dissolved.
- This solution was poured into a cell sandwiched between a glass plate and a polypropylene plate with a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 0.1 mm as a spacer, and after nitrogen substitution in the oven, the solution was polymerized by heating at 100 ° C. for 2 hours.
- the film was molded. Since the evaluation items of the present invention are hydrophilicity and lubricity, in order to carry out the experiment simply, it was molded into a film shape instead of a lens shape.
- the cured film was taken out of the cell, immersed in a 3/1 mixed solution of ethyl alcohol (EtOH) and ion-exchanged water for 12 hours, and further immersed in ion-exchanged water for 12 hours to prepare a water-containing film.
- EtOH ethyl alcohol
- the produced hydrous film was placed in a discharge device, and after the pressure in the chamber was reduced to about 2.66 Pa, plasma discharge treatment was performed for 10 minutes in an oxygen gas atmosphere of about 13.3 Pa (frequency: 13.56 MHz, High frequency output: 50 W). Thereafter, the water-containing film was stored in an oxygen gas atmosphere for 10 minutes or more to generate a peroxide (peroxide group) on the surface of the water-containing film.
- the produced water-containing film was prepared by using polyoxyethylene compound 1 at 5.5 w / w% (0.0101 mol / L), 9,10-bis (n-octanoyloxy) anthracene 0.05 w / w% and toluene. It was immersed in a composition of 94.45 w / w% and purged with nitrogen. Thereafter, ultraviolet rays (wavelength: 395 nm) were irradiated at an illuminance of 50 mW / cm 2 at room temperature for 2 minutes to form a hydrophilic graft polymer film on the surface of the hydrous film.
- the water-containing film is taken out from the composition, washed with distilled water, and further extracted with a Soxhlet extractor using distilled water for 16 hours to remove unreacted residues from the water-containing film.
- a hydrous film having a graft polymer chain containing the structural unit represented by 1 ′) on the surface was prepared.
- the water-containing film prepared as described above was evaluated for surface hydrophilicity and surface lubricity. The results are shown in Table 1.
- Example 2-2 to Example 2-10 Except having used the component of the kind and quantity shown in Table 1, it produced according to the procedure similar to Example 2-1, and has the graft
- Table 1 shows the surface hydrophilicity and surface lubricity of each example.
- the polyoxyethylene compound 2 is a monomer represented by the formula (1) having a weight average molecular weight of 1,000 (in the formula (1), the degree of polymerization n is 17, and R 1 represents a methyl group. ⁇ .
- the polyoxyethylene compound 3 is a monomer represented by the formula (1) having a weight average molecular weight of 10,000 ⁇ in the formula (1), the polymerization degree n is 222, and R 1 represents a methyl group.
- PEG400 monomethacrylate means polyoxyethylene methyl ether methacrylate having a weight average molecular weight of 400.
- Examples 2-1 to 2-3, 2-7 to 2-10 contact lenses having graft polymer chains derived from only the monomer of the present invention on the surface
- Examples 2-4 to 2-6 contact lenses having a graft polymer chain derived from the monomer of the present invention and a hydrophilic monomer on the surface
- the surface is represented by the formula (1 ′).
- a hydrous film having a graft polymer chain containing a structural unit on the surface showed excellent surface hydrophilicity and surface lubricity.
- Example 1-1 (Silicone contact lens surface-treated with low concentration polyoxyethylene compound 1) A water-containing film was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the types and amounts of components shown in Table 2 were used. The produced water-containing film was prepared by adding 1% w / w (0.0018 mol / L) polyoxyethylene compound 1 having a low concentration, 0.05 w / w% 9,10-bis (n-octanoyloxy) anthracene and 98% toluene. It was immersed in a composition of .95 w / w% and purged with nitrogen.
- Comparative Example 1-1 From the results shown in Table 2, in Comparative Example 1-1, the blending amount of the polyoxyethylene compound was less than 0.01 mol / L, and thus the surface hydrophilicity and surface lubricity of the water-containing film were reduced. It was. In Comparative Examples 1-2 to 1-3, since the surface does not have a graft polymer chain containing the structural unit represented by the formula (1 ′) on the surface, the surface hydrophilicity and surface lubricity of the water-containing film are reduced. The result was
- the silicone contact lens having a graft polymer chain containing the structural unit represented by the formula (1 ′) on the surface of the present invention has excellent surface hydrophilicity and surface lubricity. did.
- Example 3-1 Contact lenses including structural units based on polyoxyethylene compound 1 20 parts by mass of polyoxyethylene compound 1, 50 parts by mass of 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacryloyloxyethyl succinate, 29 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.5 parts by mass of ethylene glycol dimethacrylate, azo 0.5 parts by mass of bisisobutyronitrile was mixed and dissolved.
- This solution was poured into a cell sandwiched between a glass plate and a polypropylene plate with a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 0.1 mm as a spacer, and after nitrogen substitution in the oven, the solution was polymerized by heating at 100 ° C. for 2 hours.
- the film was molded. Since the evaluation items of the present invention are the surface hydrophilicity and the surface lubricity, the film was molded in a film shape, not a lens shape, for easy experimentation.
- the cured film was taken out of the cell, immersed in a 3/1 mixed solution of ethyl alcohol (EtOH) and ion-exchanged water for 12 hours, and further immersed in ion-exchanged water for 12 hours to prepare a water-containing film.
- EtOH ethyl alcohol
- the water-containing film prepared as described above was evaluated for surface hydrophilicity and surface lubricity. The results are shown in Table 3.
- TRIS means 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate.
- Example 3-2 to Example 3-8 The same procedure as in Example 3-1 was used, except that the components of the types and amounts shown in Table 3 were used. Table 3 shows the surface hydrophilicity and surface lubricity of each example.
- Comparative Example 2-1 A water-containing film was prepared in the same manner as in Example 3-1, except that the types and amounts of components shown in Table 4 were used. Table 4 shows the surface hydrophilicity and surface lubricity of Comparative Example 2-1.
- the contact lens including the structural unit (the structural unit represented by the formula (1 ′)) based on the monomer of the present invention has excellent surface hydrophilicity and surface lubricity.
- a silicone contact lens having surface hydrophilicity and surface lubricity.
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Abstract
表面親水性及び表面潤滑性を有するシリコーンコンタクトレンズを提供すること。 末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物から誘導されたグラフト高分子鎖を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは表面親水性及び表面潤滑性を有することを確認して、本発明を完成するに至った。
Description
本発明は、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物およびコンタクトレンズに関する。
本出願は、参照によりここに援用されるところの日本出願特願2016-092130号優先権を請求する。
本出願は、参照によりここに援用されるところの日本出願特願2016-092130号優先権を請求する。
コンタクトレンズの種類の1つにシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズがある。シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、従来のコンタクトレンズと比較し飛躍的に高い酸素透過性を有することから、角膜の酸素不足に起因する感染症、角膜血管新生、角膜内皮細胞障害などの眼疾患の抑制が期待されている。一方、シリコーンは非常に疎水性の強い素材であるため、そのままコンタクトレンズとして用いると涙液破綻やそれに伴う眼球組織との摩擦による角膜障害が生じる問題があった。そこで、シリコーンハイドロゲルレンズを開発している各社は、様々な方法でレンズ表面を改質して眼に適用可能な物性に変換している。
コンタクトレンズ表面の改質方法として、グラフト重合を用いる方法はこの技術分野では既知である。特許文献1では、ポリシロキサンコンタクトレンズ表面にN,N-ジメチルアクリルアミドをグラフト重合し、酸素透過性を維持したままコンタクトレンズ表面の親水性を向上させる方法が示されている。
特許文献2では、ポリシロキサン等の基材表面にメタクリル酸、メタクリル酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウムをグラフト重合し、基材表面の親水性を改善する方法が示されている。
特許文献3では、特殊な双性イオン性基含有モノマーをシリコーンハイドロゲル基材にグラフト重合させることで、基材表面の親水性および潤滑性を向上させる方法が示されている。
特許文献4では、フリーラジカル重合性基を有する重量平均分子量が約300から500のポリオキシエチレン化合物を重合して得られる水溶性ポリマーをハイドロゲルレンズのパッケージ保存液へあらかじめ混合し、オートクレーブ処理することでレンズ表面に付着させる方法や、この水溶性ポリマーをあらかじめモノマー混合物中へ溶解させておき、モノマー混合物を重合してレンズを得ることで、表面改質させる方法が示されている。
しかしながら、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン誘導体を用いて、シリコーンハイドロゲルレンズ表面の親水性を高める方法は未だ知られていない。
すなわち本発明の課題は、表面親水性及び表面潤滑性を有するシリコーンコンタクトレンズを提供することである。
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物(以後、「本発明の単量体」と称する場合がある)から誘導されたグラフト高分子鎖を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは表面親水性及び表面潤滑性を有することを確認して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は下記の通りである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
〔1〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔2〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズ。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔3〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むコンタクトレンズ。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔4〕前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である前項1に記載のポリオキシエチレン化合物。
〔5〕前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である前項2に記載のシリコーンコンタクトレンズ。
〔6〕前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である前項3に記載のコンタクトレンズ。
〔7〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔8〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むコンタクトレンズの製造方法。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔9〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物を含有するコンタクトレンズの表面処理剤。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔10〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物を使用するコンタクトレンズの表面処理方法。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔11〕コンタクトレンズの表面処理用の下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔12〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物をコンタクトレンズの表面処理剤の製造としての使用。
(nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。)
〔2〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズ。
〔3〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むコンタクトレンズ。
〔4〕前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である前項1に記載のポリオキシエチレン化合物。
〔5〕前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である前項2に記載のシリコーンコンタクトレンズ。
〔6〕前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である前項3に記載のコンタクトレンズ。
〔7〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法。
〔8〕下記の式(1’)で表される構成単位を含むコンタクトレンズの製造方法。
〔9〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物を含有するコンタクトレンズの表面処理剤。
〔10〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物を使用するコンタクトレンズの表面処理方法。
〔11〕コンタクトレンズの表面処理用の下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物。
〔12〕下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物をコンタクトレンズの表面処理剤の製造としての使用。
本発明のシリコーンコンタクトレンズは、表面親水性及び表面潤滑性を有する。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
[本発明の単量体]
本発明の単量体は、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物であり、下記式(1)で表される。
[本発明の単量体]
本発明の単量体は、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物であり、下記式(1)で表される。
式(1)中、nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。重合度nが1以下であると、コンタクトレンズ表面に十分な親水性および潤滑性を付与できず、nが2261以上であると、粘度が高くなりコンタクトレンズ表面に均一に表面処理することが難しくなり、コンタクトレンズの機能を阻害してしまう。nは、2~2260の範囲内であれば特に限定されず、あるいは、2~250、17~200、50~150、75~135、90~120、5~230、17~222であってもよく、好ましくは17~1,000であり、より好ましくは17~500であり、最も好ましくは17~200である。
[本発明の単量体の合成方法]
本発明の単量体の合成方法は、特に限定されないが、以下の方法を例示することができる。
下記に記載のポリオキシエチレン化合物A等を公知の方法により脱保護することにより本発明の単量体を得ることができる。
本発明の単量体の合成方法は、特に限定されないが、以下の方法を例示することができる。
下記に記載のポリオキシエチレン化合物A等を公知の方法により脱保護することにより本発明の単量体を得ることができる。
具体的には、ポリオキシエチレン化合物AのpHを低下させ、有機溶媒(クロロホルム、トルエン等)で抽出する。さらに、脱水剤(硫酸マグネシウム等)で脱水し、該脱水剤を除去する。次に、脱溶媒を行う。これにより、本発明の単量体を得ることができる。
(ポリオキシエチレン化合物A)
ポリオキシエチレン化合物Aは、特開2012-214747に記載のポリオキシエチレン化合物aから合成でき、さらに下記式(3)で表される。
ポリオキシエチレン化合物Aは、特開2012-214747に記載のポリオキシエチレン化合物aから合成でき、さらに下記式(3)で表される。
より詳しくは、ポリオキシエチレン化合物Aは、ポリオキシエチレン化合物a{下記式(2)}を自体公知の方法によりエステルにすることにより得ることができる。
具体的には、ポリオキシエチレン化合物aを有機溶媒(トルエン等)に溶解し、さらに脱水し、トリエチルアミンとアクリル酸クロライド{最終的に得られる本発明の単量体は、式(1)中、R1は水素となる}又はメタクリル酸クロライド{最終的に得られる本発明の単量体は、式(1)中、R1はメチル基となる}等を添加して、数時間反応させる。
次に、有機溶媒中のトリエチルアミン塩酸塩を除去し、抽出等で不純物を除去し、脱溶媒等を行う。これにより、本発明の単量体を得ることができる。
次に、有機溶媒中のトリエチルアミン塩酸塩を除去し、抽出等で不純物を除去し、脱溶媒等を行う。これにより、本発明の単量体を得ることができる。
[本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズ]
本発明の単量体に基づく(本発明の単量体から誘導される)構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは、下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有する。より詳しくは、本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは、下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖が表面に化学修飾されている。
本発明の単量体に基づく(本発明の単量体から誘導される)構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは、下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有する。より詳しくは、本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは、下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖が表面に化学修飾されている。
式(1’)中、nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。nが1以下であると、コンタクトレンズ表面に十分な親水性および潤滑性を付与できず、nが2261以上であると、粘度が高くなりコンタクトレンズ表面に均一に表面処理することが難しくなり、コンタクトレンズの機能を阻害してしまう。nは、2~2260の範囲内であれば特に限定されず、あるいは、2~250、17~200、50~150、75~135、90~120、5~230、17~222であってもよく、好ましくは17~1000であり、より好ましくは17~500であり、最も好ましくは17~200である。
○表面処理対象がシリコーンハイドロゲルの場合
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材に用いるシリコーン単量体は、以下を例示することができるが、好ましくは、メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(参照:WO2010/082659号)である。
ポリジメチルシロキサン骨格を有する(メタ)アクリレート類としては、α‐メチル‐ω‐メタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)、α,ω‐ジメタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)等が挙げられ、例えば、JNC Corporationから販売されているFM‐0711やFM‐7711等を用いることができる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリレート類としては、3-[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(TRIS)、3-[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、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリルアミド類としては、3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するスチレン類としては、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]スチレン、[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]スチレン、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]スチレン等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するカルバミン酸ビニル類としては、N-[3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル等が挙げられる。
メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルを用いる場合、重合成分は、シリコーン単量体のみでも良いが、通常、シリコーン単量体と重合可能なその他の単量体を含む。この場合、シリコーン単量体の使用量は、シリコーンコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、通常10~80質量部、好ましくは40~80質量部である。
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材に用いるシリコーン単量体は、以下を例示することができるが、好ましくは、メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(参照:WO2010/082659号)である。
ポリジメチルシロキサン骨格を有する(メタ)アクリレート類としては、α‐メチル‐ω‐メタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)、α,ω‐ジメタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)等が挙げられ、例えば、JNC Corporationから販売されているFM‐0711やFM‐7711等を用いることができる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリレート類としては、3-[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(TRIS)、3-[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、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリルアミド類としては、3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するスチレン類としては、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]スチレン、[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]スチレン、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]スチレン等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するカルバミン酸ビニル類としては、N-[3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル等が挙げられる。
メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルを用いる場合、重合成分は、シリコーン単量体のみでも良いが、通常、シリコーン単量体と重合可能なその他の単量体を含む。この場合、シリコーン単量体の使用量は、シリコーンコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、通常10~80質量部、好ましくは40~80質量部である。
さらに、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズに用いる単量体として一般に用いられるその他の単量体を適宜選択して用いることが出来る。
シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材に用いるその他の単量体は、コンタクトレンズの含水率をコントロールすることを目的として、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-2-ピロリドン等の水溶性単量体が好ましく挙げられる。中でも、コンタクトレンズの含水率のコントロール性の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよびN-ビニル-2-ピロリドンがより好ましい。これらの単量体の使用量は、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常10~50質量部、好ましくは20~40質量部である。
シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材に用いるその他の単量体は、コンタクトレンズの含水率をコントロールすることを目的として、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-2-ピロリドン等の水溶性単量体が好ましく挙げられる。中でも、コンタクトレンズの含水率のコントロール性の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよびN-ビニル-2-ピロリドンがより好ましい。これらの単量体の使用量は、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常10~50質量部、好ましくは20~40質量部である。
シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材に用いるその他の単量体は、コンタクトレンズの柔軟性をコントロールすることを目的として、例えば、ポリアルキレングリコールビス(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラキス(メタ)アクリレート、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルオキサゾリドン、1-ビニルイミダゾール、N-ビニルカルバゾール、ビニルピリジン、ビニルピラジンが挙げられる。これらの単量体の使用量は、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常10~50質量部、好ましくは20~40質量部である。
シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材に用いるその他の単量体は、コンタクトレンズの形状維持性を高めることを目的として、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;両末端に炭素-炭素不飽和結合を有するシロキサンマクロモノマーやエチレングリコールジメタクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート等のハロゲン化アルキル(メタ)アクリレート類;スチレン、α-メチルスチレン、ビニルピリジン等の芳香族ビニルモノマー類;酢酸ビニル等の脂肪族ビニルモノマー類が挙げられる。これらの単量体の使用量は、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常0.01~30質量部、好ましくは0.1~15質量部である。
シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材は、各単量体を混合し、過酸化物、アゾ化合物に代表される熱重合開始剤や、光重合開始剤を適宜添加して作製することができる。熱重合を行う際は、所望の反応温度に対して最適な分解特性を有するものを選択して使用することが出来る。例えば、10時間半減期温度が40~120℃の過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物を用いることが出来る。光重合開始剤としては、例えば、カルボニル化合物、硫黄化合物、ハロゲン化合物もしくは金属塩を挙げることが出来る。これらの重合開始剤は、単独で用いても2種類以上を混合して用いても良い。好ましくは重合成分100質量部に対して0.05~2質量部の割合で使用することが好ましい。
○表面処理対象がシリコーンゴムの場合
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンゴムのコンタクトレンズ基材に用いるシリコーン単量体は、コンタクトレンズの酸素透過性を高めることを目的として、ポリオルガノシロキサンが挙げられる。例えば、重量平均分子量が330の両末端シラノール変性ポリジメチルシロキサン(信越化学工業株式会社製)が好ましい。このシリコーン単量体の使用量は、シリコーンゴムのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常60~100質量部、好ましくは75~95質量部であり、モル比率では75~95%が好ましい。
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンゴムのコンタクトレンズ基材に用いるシリコーン単量体は、コンタクトレンズの酸素透過性を高めることを目的として、ポリオルガノシロキサンが挙げられる。例えば、重量平均分子量が330の両末端シラノール変性ポリジメチルシロキサン(信越化学工業株式会社製)が好ましい。このシリコーン単量体の使用量は、シリコーンゴムのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常60~100質量部、好ましくは75~95質量部であり、モル比率では75~95%が好ましい。
シリコーンゴムのコンタクトレンズ基材は、各構成単位を混合し、金属アルコキシドに代表される硬化性触媒を適宜添加して作製することができる。金属アルコキシドとしては、例えば、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムエトキシドを挙げることが出来る。硬化性触媒は、単独で用いても2種類以上を混合して用いても良い。硬化性触媒はシリコーンゴムのコンタクトレンズ基材の単量体組成物に対してモル比率では通常20%未満、好ましくは10%未満の割合で使用することが好ましい。
シリコーンゴムのコンタクトレンズ基材の製造は、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒としては、室温で容易に揮発しないものが好ましく、例えば、トルエンが挙げられる。
<本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法>
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法は、式(1’)で表される構成単位がコンタクトレンズ基材の表面に有すれば、特に限定されないが、以下の工程を含む製造方法を例示することができる。
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法は、式(1’)で表される構成単位がコンタクトレンズ基材の表面に有すれば、特に限定されないが、以下の工程を含む製造方法を例示することができる。
○コンタクトレンズ基材の表面処理工程
本発明のシリコーンコンタクトレンズの製造方法では、式(1’)で表される構成単位をコンタクトレンズ基材の表面に形成(被膜、化学修飾)させるために、該基材の表面に過酸化物(パーオキサイド基)を形成させる。
本発明のシリコーンコンタクトレンズの製造方法では、式(1’)で表される構成単位をコンタクトレンズ基材の表面に形成(被膜、化学修飾)させるために、該基材の表面に過酸化物(パーオキサイド基)を形成させる。
工程1:コンタクトレンズ基材(好ましくは、含水フィルム形状のコンタクトレンズ基材)の表面にラジカルを形成させる。ラジカル形成方法は、例えば、自体公知のプラズマ放電処理、エキシマ光照射処理等で行うことができる。
プラズマ放電処理では、減圧下又は常圧下(1.3Pa~0.1MPa)において、さらに酸素ガス雰囲気下、不活性ガス雰囲気下又は空気雰囲気下にて30秒~30分間行う。パルス周波数は20kHz~25kHzであり、高周波出力は10W~500Wである。
エキシマ光照射処理では、172nmの真空紫外光を30秒~60分間行う。
工程2:表面にラジカルを形成したコンタクトレンズ基材を酸素ガス雰囲気下又は空気雰囲気下に1分~2時間置き、表面に過酸化物(パーオキサイド基)を形成させる。
プラズマ放電処理では、減圧下又は常圧下(1.3Pa~0.1MPa)において、さらに酸素ガス雰囲気下、不活性ガス雰囲気下又は空気雰囲気下にて30秒~30分間行う。パルス周波数は20kHz~25kHzであり、高周波出力は10W~500Wである。
エキシマ光照射処理では、172nmの真空紫外光を30秒~60分間行う。
工程2:表面にラジカルを形成したコンタクトレンズ基材を酸素ガス雰囲気下又は空気雰囲気下に1分~2時間置き、表面に過酸化物(パーオキサイド基)を形成させる。
○表面にパーオキサイド基が形成されたコンタクトレンズ基材と末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液の接触工程
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法では、表面にパーオキサイド基が形成されたコンタクトレンズ基材と末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液を接触させる。末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液は、少なくとも本発明の単量体を含む。
接触方法は、特に限定されないが、コンタクトレンズ基材の表面全体に該混合溶液が十分に接触できるようにするために、該基材を該混合溶液に浸漬させることが好ましい。
本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法では、表面にパーオキサイド基が形成されたコンタクトレンズ基材と末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液を接触させる。末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液は、少なくとも本発明の単量体を含む。
接触方法は、特に限定されないが、コンタクトレンズ基材の表面全体に該混合溶液が十分に接触できるようにするために、該基材を該混合溶液に浸漬させることが好ましい。
末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液において、本発明の単量体の濃度は0.01mol/L~1.0mol/Lであり、0.01mol/L未満では基材表面に十分な親水性、潤滑性を付与できる量の単量体をグラフト重合することができず、1.0mol/Lを超えると溶液の粘性が高まり均一にグラフト重合できないため、基材表面の平滑性が悪化し、コンタクトレンズとして使用できない。
さらに、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液において、本発明の単量体を含む全単量体の濃度は0.01mol/L~3.0mol/Lであり、0.01mol/L未満では基材表面に十分な親水性、潤滑性を付与できる量の単量体をグラフト重合することができず、3.0mol/Lを超えると溶液の粘性が高まり均一にグラフト重合できないため、基材表面の平滑性が悪化し、コンタクトレンズとして使用できない。
さらに、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液において、本発明の単量体を含む全単量体の濃度は0.01mol/L~3.0mol/Lであり、0.01mol/L未満では基材表面に十分な親水性、潤滑性を付与できる量の単量体をグラフト重合することができず、3.0mol/Lを超えると溶液の粘性が高まり均一にグラフト重合できないため、基材表面の平滑性が悪化し、コンタクトレンズとして使用できない。
末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液では、本発明の単量体以外には、親水性単量体(特に、親水性のエチレン性不飽和単量体)、架橋性単量体、水、有機溶媒、連鎖移動剤、及び/又は重合増感剤を含有することができる。
親水性単量体としては、以下を例示することができるが特に限定されず、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシへキシル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレート。
ポリオキシエチレンメチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等の各種ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート。
N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-アクリロイルモルホリン、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルカプリロラクタム、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ピロリドン等の各種の重合性アミド。
好ましい、親水性単量体としては、ポリオキシエチレンメチルエーテルメタクリレート、ポリエチレンオキシドモノアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、N-ビニル-2-ピロリドン、メタクリル酸、N,N-ジメチルアクリルアミドを例示することができる。
(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシへキシル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレート。
ポリオキシエチレンメチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等の各種ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート。
N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-アクリロイルモルホリン、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルカプリロラクタム、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ピロリドン等の各種の重合性アミド。
好ましい、親水性単量体としては、ポリオキシエチレンメチルエーテルメタクリレート、ポリエチレンオキシドモノアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、N-ビニル-2-ピロリドン、メタクリル酸、N,N-ジメチルアクリルアミドを例示することができる。
末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液において、親水性単量体の濃度は0mol/L~3.0mol/Lであり、この範囲ではポリオキシエチレン化合物の配合効果を得ることができる。
架橋性単量体としては、以下を例示することができるが特に限定されず、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
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、1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン、1,6-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ヘキサン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン。
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、1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン、1,6-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ヘキサン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン。
有機溶媒としては、以下を例示することができるが特に限定されず、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
メタノール、エタノール等の各種のアルコール、アセトン、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、N,N-ジメチルホルムアミド、塩化メチレン。
メタノール、エタノール等の各種のアルコール、アセトン、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、N,N-ジメチルホルムアミド、塩化メチレン。
連鎖移動剤としては、以下を例示することができるが特に限定されず、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
α-メチルスチレンダイマー、n-ブチルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、n-ラウリルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン等の各種のメルカプタン類。
四塩化炭素、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類。
その他として、ベンジルジチオベンゾエート、1-フェニルエチルジチオベンゾエート、2-フェニル-2-プロピニルジチオベンゾエート、1-アセトキシエチルジチオベンゾエート、ベンジルジチオアセテート、t-ブチルジチオベンゾエート、2-シアノ-2-プロピニルジチオベンゾエート。
連鎖移動剤は、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液に含まれる場合には、グラフト重合後において、グラフト重合鎖長末端の連鎖移動剤由来の残基が生じる場合がある。この場合には、硫黄含有化合物やアルキルアルコールと反応させ、除去または変換することが好ましい。
α-メチルスチレンダイマー、n-ブチルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、n-ラウリルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン等の各種のメルカプタン類。
四塩化炭素、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類。
その他として、ベンジルジチオベンゾエート、1-フェニルエチルジチオベンゾエート、2-フェニル-2-プロピニルジチオベンゾエート、1-アセトキシエチルジチオベンゾエート、ベンジルジチオアセテート、t-ブチルジチオベンゾエート、2-シアノ-2-プロピニルジチオベンゾエート。
連鎖移動剤は、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液に含まれる場合には、グラフト重合後において、グラフト重合鎖長末端の連鎖移動剤由来の残基が生じる場合がある。この場合には、硫黄含有化合物やアルキルアルコールと反応させ、除去または変換することが好ましい。
重合増感剤としては、例えば、9,10-ビス(n-オクタノイルオキシ)アントラセン等のアントラセン骨格を有する化合物を例示することができるが特に限定されず、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
○末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物をコンタクトレンズ基材の表面にグラフト重合させる工程
本発明のシリコーンコンタクトレンズの製造方法では、特に限定されないが、以下の工程を例示することができる。
本発明のシリコーンコンタクトレンズの製造方法では、特に限定されないが、以下の工程を例示することができる。
表面にパーオキサイド基が形成されたコンタクトレンズ基材と末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を含む混合溶液を接触させた状態において、該表面に紫外線(200nm~450nm又は200nm~380nm)を照度0.5mW/cm2~100mW/cm2又は0.5mW/cm2~15mW/cm2で、1分~1時間照射して、15℃~90℃でグラフト重合を行う。
上記グラフト重合後において、必要に応じて、未反応成分の除去を行う。除去方法は、自体公知のソックスレー抽出法等を使用する。
以上により、本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズを製造することができる。
以上により、本発明の単量体に基づく構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズを製造することができる。
[本発明の単量体に基づく構成単位を含むコンタクトレンズ]
本発明の単量体に基づく構成単位を含むコンタクトレンズは、下記の式(1’)で表される構成単位をコンタクトレンズ中に含む。
本発明の単量体に基づく構成単位を含むコンタクトレンズは、下記の式(1’)で表される構成単位をコンタクトレンズ中に含む。
式(1’)中、nは2~2260であり、R1は水素またはメチル基を示す。nが1以下であると、コンタクトレンズ表面に十分な親水性および潤滑性を付与できず、nが2261以上であると、粘度が高くなりコンタクトレンズ表面に均一に表面処理することが難しくなり、コンタクトレンズの機能を阻害してしまう。nは、2~2260の範囲内であれば特に限定されず、あるいは、2~250、17~200、50~150、75~135、90~120であってもよく、好ましくは17~1000であり、より好ましくは17~500であり、最も好ましくは17~200である。
本発明の単量体の使用量は、コンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、通常1~40質量部、好ましくは1~20質量部である。1質量部未満では基材表面に十分な親水性、潤滑性を付与することができず、40質量部を超えるとコンタクトレンズの形状維持性が悪くなる。
本発明のコンタクトレンズに重合可能なその他の単量体としては、レンズ用単量体として一般に用いられる単量体を適宜選択して用いることができる。
例えば、コンタクトレンズの含水率をコントロールさせるためには、水溶性単量体として、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸、2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル-2'-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、ホスホリルコリン(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド等の水溶性単量体が好ましく挙げられる。
これらの中で、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートは、含水率をコントロールする目的に特に好ましく挙げられる。水溶性単量体の使用量は、シリコーンコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、合計で通常10~50質量部、好ましくは20~40質量部である。
例えば、コンタクトレンズの含水率をコントロールさせるためには、水溶性単量体として、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸、2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル-2'-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、ホスホリルコリン(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド等の水溶性単量体が好ましく挙げられる。
これらの中で、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートは、含水率をコントロールする目的に特に好ましく挙げられる。水溶性単量体の使用量は、シリコーンコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、合計で通常10~50質量部、好ましくは20~40質量部である。
本発明のコンタクトレンズに重合可能なその他の単量体としては、コンタクトレンズの酸素透過性を高めることを目的として、以下のシリコーン単量体を例示することができるが、好ましくは、メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(参照:WO2010/082659号)である。
ポリジメチルシロキサン骨格を有する(メタ)アクリレート類としては、α‐メチル‐ω‐メタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)、α,ω‐ジメタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)等が挙げられ、例えば、JNC Corporationから販売されているFM‐0711やFM‐7711等を用いることができる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリレート類としては、3-[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(TRIS)、3-[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、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリルアミド類としては、3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するスチレン類としては、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]スチレン、[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]スチレン、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]スチレン等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するカルバミン酸ビニル類としては、N-[3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル等が挙げられる。
シリコーン単量体の使用量は、コンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、通常10~80質量部、好ましくは40~80質量部である。
ポリジメチルシロキサン骨格を有する(メタ)アクリレート類としては、α‐メチル‐ω‐メタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)、α,ω‐ジメタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1,000)等が挙げられ、例えば、JNC Corporationから販売されているFM‐0711やFM‐7711等を用いることができる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリレート類としては、3-[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(TRIS)、3-[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、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有する(メタ)アクリルアミド類としては、3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド、3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するスチレン類としては、[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]スチレン、[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]スチレン、[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]スチレン等が挙げられる。
トリメチルシロキシ基を有するカルバミン酸ビニル類としては、N-[3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル、N-[3-[(トリメチルシロキシ)ジメチルシリル]プロピル]カルバミン酸ビニル等が挙げられる。
シリコーン単量体の使用量は、コンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して、通常10~80質量部、好ましくは40~80質量部である。
本発明のコンタクトレンズに重合可能なその他の単量体としては、コンタクトレンズの柔軟性をコントロールすることを目的として、例えば、ポリアルキレングリコールビス(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラキス(メタ)アクリレート、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,N-ジ-n-プロピルアクリルアミド、N,N-ジイソプロピルアクリルアミド、N,N-ジ-n-ブチルアクリルアミド、N-アクリロイルモルホリン、N-アクリロイルピペリジン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルオキサゾリドン、1-ビニルイミダゾール、N-ビニルカルバゾール、ビニルピリジン、ビニルピラジンが挙げられる。コンタクトレンズの柔軟性をコントロールするための単量体の使用量は、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常0~50質量部、好ましくは10~40質量部である。
本発明のコンタクトレンズに重合可能なその他の単量体としては、コンタクトレンズの形状維持性を高めることを目的として、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;両末端に炭素-炭素不飽和結合を有するシロキサンマクロモノマーやエチレングリコールジメタクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート等のハロゲン化アルキル(メタ)アクリレート類;スチレン、α-メチルスチレン、ビニルピリジン等の芳香族ビニルモノマー類;酢酸ビニル等の脂肪族ビニルモノマー類が挙げられる。コンタクトレンズの形状維持性を高めるための単量体の使用量は、シリコーンハイドロゲルのコンタクトレンズ基材の単量体組成物100質量部に対して通常0.01~30質量部、好ましくは0.1~15質量部である。
本発明のコンタクトレンズ基材は、各単量体を混合し、過酸化物、アゾ化合物に代表される熱重合開始剤や、光重合開始剤を適宜添加して作製することができる。熱重合を行う際は、所望の反応温度に対して最適な分解特性を有するものを選択して使用することが出来る。例えば、10時間半減期温度が40~120℃の過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物を用いることが出来る。光重合開始剤としては、例えば、カルボニル化合物、硫黄化合物、ハロゲン化合物もしくは金属塩を挙げることが出来る。これらの重合開始剤は、単独で用いても2種類以上を混合して用いても良い。好ましくは重合成分100質量部に対して0.05~2質量部の割合で使用することが好ましい。
上記重合後において、必要に応じて、未反応成分の除去を行う。
以上により、本発明の単量体に基づく構成単位を含むシリコーンコンタクトレンズを製造することができる。
以上により、本発明の単量体に基づく構成単位を含むシリコーンコンタクトレンズを製造することができる。
本発明は、下記の式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子を表面に有するシリコーンコンタクトレンズの製造方法も対象とする。
該製造方法は、以下の工程を含む。
(I)コンタクトレンズ基材の表面処理工程、
(II)(I)で得たコンタクトレンズ基材と、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物(下記の式(1)で表される単量体)を含む混合溶液との接触工程、及び
(III)末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を前記コンタクトレンズ基材の表面にグラフト重合する工程。
該製造方法は、さらに以下の工程を含んでもよい。
(IV)未反応成分の除去工程。
(I)コンタクトレンズ基材の表面処理工程、
(II)(I)で得たコンタクトレンズ基材と、末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物(下記の式(1)で表される単量体)を含む混合溶液との接触工程、及び
(III)末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物を前記コンタクトレンズ基材の表面にグラフト重合する工程。
該製造方法は、さらに以下の工程を含んでもよい。
(IV)未反応成分の除去工程。
本発明は、下記の式(1’)で表される構成単位を含むコンタクトレンズの製造方法も対象とする。
該製造方法は、以下の工程を含む。
(I)下記式(1)で示される単量体、本発明のコンタクトレンズに重合可能なその他の単量体及び重合開始剤を混合する工程、及び
(II)(I)で得た混合物を重合する工程。
該製造方法は、さらに以下の工程を含んでもよい。
(III)未反応成分の除去工程。
(I)下記式(1)で示される単量体、本発明のコンタクトレンズに重合可能なその他の単量体及び重合開始剤を混合する工程、及び
(II)(I)で得た混合物を重合する工程。
該製造方法は、さらに以下の工程を含んでもよい。
(III)未反応成分の除去工程。
本発明は、下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物を含有するコンタクトレンズの表面処理剤も対象とする。
本発明は、下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物を使用するコンタクトレンズの表面処理方法も対象とする。
本発明は、コンタクトレンズの表面処理用の下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物も対象とする。
本発明は、下記の式(1)で表されるポリオキシエチレン化合物をコンタクトレンズの表面処理剤の製造としての使用も対象とする。
本発明の末端に多水酸基を有するポリオキシエチレン化合物、該化合物に基づく構成単位を表面に有するシリコーンコンタクトレンズおよび該構成単位を含むコンタクトレンズを実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
[実施例1]
(ポリオキシエチレン中間体1の合成)
温度計、窒素吹き込み管、撹拌機、Dean-Stark管及び冷却管を付した1L四つ口フラスコに、式(2)で示されるポリオキシエチレン化合物a(重量平均分子量5,000)を200g(40mmol)、トルエン800gを加え、撹拌、窒素吹込みをしながら40℃に加温して溶解した。110℃に昇温し、トルエンと共沸させながら約200gの留分を抜き取り、脱水を行った。30℃まで冷却し、トリエチルアミン12.14g(0.12mol)、メタクリル酸クロライド8.36g(80mmol)を加え、40℃で6時間反応した。
(ポリオキシエチレン中間体1の合成)
温度計、窒素吹き込み管、撹拌機、Dean-Stark管及び冷却管を付した1L四つ口フラスコに、式(2)で示されるポリオキシエチレン化合物a(重量平均分子量5,000)を200g(40mmol)、トルエン800gを加え、撹拌、窒素吹込みをしながら40℃に加温して溶解した。110℃に昇温し、トルエンと共沸させながら約200gの留分を抜き取り、脱水を行った。30℃まで冷却し、トリエチルアミン12.14g(0.12mol)、メタクリル酸クロライド8.36g(80mmol)を加え、40℃で6時間反応した。
反応後、溶媒中のトリエチルアミン塩酸塩を濾別し、その後室温まで冷却した。濾液に酢酸エチル600g、n-ヘキサン600gを加えて結晶化させた。結晶を濾取した後、酢酸エチル1.6kgに35℃で溶解し、室温に冷却後n-ヘキサン400gを加えて結晶化させた。結晶を濾取し、n-ヘキサン1.2kgで洗浄した。結晶を濾取して真空下で乾燥させて式(3)で示されるポリオキシエチレン化合物A(ポリオキシエチレン中間体1:重量平均分子量5,000)を194g得た。合成したポリオキシエチレン中間体1の重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で決定した。詳細には、検出器には示差屈折計を用い、GPCカラムとしてはSHODEX KF801L、KF803L、KF804L(φ8mm×300mm)を3本直列に繋ぎ、カラムオーブンの温度を40℃とし、溶離液としてはテトラヒドロフランを用い、流速は1mL/分とし、試料の濃度は0.1質量%とし、抽入容量は0.1mLとして測定を行った。また、得られた化合物の分子構造を1H-NMRで確認した。以下に1H-NMRの分析結果を示す。なお、重合度nは、GPCから決定した重量平均分子量を式量で除することで算出した。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):1.36-1.41(12H,m,-C(CH
3)2)、1.93(3H,s,-C(CH
3)=CH2)、3.44-4.30(513H,m,-O(CH
2CH
2O)n-CH
2CH-OC-)、5.55-5.56(1H,m,-C(CH3)=CH
2)、6.11(1H,s,-C(CH3)=CH
2)。
(ポリオキシエチレン化合物1の合成)
温度計、窒素吹き込み管、撹拌機を付した1L三つ口フラスコに、ポリオキシエチレン中間体1を200g(40mmol)、イオン交換水1.8kgを加え、撹拌、窒素吹込みをしながら溶解した。反応液がpH1になるようにリン酸を滴下して調整し、室温で3時間反応させた。
温度計、窒素吹き込み管、撹拌機を付した1L三つ口フラスコに、ポリオキシエチレン中間体1を200g(40mmol)、イオン交換水1.8kgを加え、撹拌、窒素吹込みをしながら溶解した。反応液がpH1になるようにリン酸を滴下して調整し、室温で3時間反応させた。
反応後、クロロホルム1.0kgを加え、室温で2回抽出し、硫酸マグネシウムで脱水を行った。硫酸マグネシウムを濾別後、溶媒を留去し、残物に酢酸エチル1.0kg、n-ヘキサン3.0kgを加えて結晶化させた。酢酸エチル1.6kgに30℃で溶解し、室温に冷却後n-ヘキサン1.6kgを加えて結晶化させた。結晶を濾取し、n-ヘキサン1.2kgで洗浄した。結晶を濾取して真空下で乾燥させて下記の式(4)で示される重量平均分子量5,000のポリオキシエチレン化合物1を190g得た。合成したポリオキシエチレン化合物1の重量平均分子量は、GPCを用いポリオキシエチレン中間体1と同様の方法により決定した。また、分子構造は1H-NMRより決定した。以下に、1H-NMRの分析結果を示す。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):1.92(3H,s,-C(CH
3)=CH2)、3.30-4.30(約510H,m,-O(CH
2CH
2O)m-CH
2CH-OH,-CHOH,-CH
2OH)、5.55-5.56(1H,m,-C(CH3)=CH
2)、6.11(1H,s,-C(CH3)=CH
2)。
<表面親水性評価方法>
コンタクトレンズの表面の親水性を以下の手順で評価した。コンタクトレンズを保存液から取り出し、付着している保存液をコンタクトレンズ表面から除去するために、200mLの生理食塩液中で3回洗浄した。無風の室内にて、コンタクトレンズをこの生理食塩液から取り出して照明にかざした。水膜が壊れて、コンタクトレンズ表面が露出するのに要する時間(WBUT)を目視により記録した。このWBUTが5秒未満の場合は「0」、5秒以上15秒未満の場合は「1」、15秒以上の場合は「2」のスコアを与えた。
コンタクトレンズの表面の親水性を以下の手順で評価した。コンタクトレンズを保存液から取り出し、付着している保存液をコンタクトレンズ表面から除去するために、200mLの生理食塩液中で3回洗浄した。無風の室内にて、コンタクトレンズをこの生理食塩液から取り出して照明にかざした。水膜が壊れて、コンタクトレンズ表面が露出するのに要する時間(WBUT)を目視により記録した。このWBUTが5秒未満の場合は「0」、5秒以上15秒未満の場合は「1」、15秒以上の場合は「2」のスコアを与えた。
<表面潤滑性評価方法>
コンタクトレンズの表面の潤滑性を以下の手順で評価した。潤滑性試験の基準として、シード 1dayFine(登録商標)((株)シード製)およびプロクリア ワンデー(登録商標)(クーパービジョン・ジャパン(株)製)を用いた。作製した含水フィルムを生理食塩液10mLに浸漬し、終夜振盪した。生理食塩水に浸漬し終夜振盪した含水フィルムを取り出し、人差し指に乗せて潤滑性評価を行った。潤滑性評価は、ブリスターパックから取り出したばかりのシード 1dayFine(登録商標)((株)シード製)の評価点数を2点とし、プロクリア ワンデー(登録商標)(クーパービジョン・ジャパン(株)製)の評価点数を8点として、1~10点の範囲内でスコア化した。
コンタクトレンズの表面の潤滑性を以下の手順で評価した。潤滑性試験の基準として、シード 1dayFine(登録商標)((株)シード製)およびプロクリア ワンデー(登録商標)(クーパービジョン・ジャパン(株)製)を用いた。作製した含水フィルムを生理食塩液10mLに浸漬し、終夜振盪した。生理食塩水に浸漬し終夜振盪した含水フィルムを取り出し、人差し指に乗せて潤滑性評価を行った。潤滑性評価は、ブリスターパックから取り出したばかりのシード 1dayFine(登録商標)((株)シード製)の評価点数を2点とし、プロクリア ワンデー(登録商標)(クーパービジョン・ジャパン(株)製)の評価点数を8点として、1~10点の範囲内でスコア化した。
[実施例2-1]
(ポリオキシエチレン化合物1での表面処理)
式(5)で表されるメタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル60質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート39質量部、エチレングリコールジメタクリレート0.5質量部、アゾビスイソブチロニトリル0.5質量部を混合溶解した。この溶液を、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレートシートをスペーサーとしてガラス板とポリプロピレン板の間に挟みこんだセル内に流し込みオーブン内の窒素置換を行った後、100℃で2時間加熱することにより重合し、フィルム状に成型した。本発明の評価項目は、親水性と潤滑性であるため、実験を簡便に行うためにレンズ形状ではなく、フィルム状に成型した。重合後、硬化フィルムをセルから取り出し、エチルアルコール(EtOH)とイオン交換水の3/1混合液に12時間浸漬、さらにイオン交換水に12時間浸漬して含水フィルムを作製した。作製した含水フィルムを放電装置内に設置し、チャンバー内を約2.66Paまで減圧した後、約13.3Paの酸素ガス雰囲気下にて10分間プラズマ放電処理を行った(周波数:13.56MHz、高周波出力:50W)。その後、含水フィルムを酸素ガス雰囲気下に10分間以上保存し、含水フィルム表面に過酸化物(パーオキサイド基)を生成させた。
(ポリオキシエチレン化合物1での表面処理)
式(5)で表されるメタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル60質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート39質量部、エチレングリコールジメタクリレート0.5質量部、アゾビスイソブチロニトリル0.5質量部を混合溶解した。この溶液を、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレートシートをスペーサーとしてガラス板とポリプロピレン板の間に挟みこんだセル内に流し込みオーブン内の窒素置換を行った後、100℃で2時間加熱することにより重合し、フィルム状に成型した。本発明の評価項目は、親水性と潤滑性であるため、実験を簡便に行うためにレンズ形状ではなく、フィルム状に成型した。重合後、硬化フィルムをセルから取り出し、エチルアルコール(EtOH)とイオン交換水の3/1混合液に12時間浸漬、さらにイオン交換水に12時間浸漬して含水フィルムを作製した。作製した含水フィルムを放電装置内に設置し、チャンバー内を約2.66Paまで減圧した後、約13.3Paの酸素ガス雰囲気下にて10分間プラズマ放電処理を行った(周波数:13.56MHz、高周波出力:50W)。その後、含水フィルムを酸素ガス雰囲気下に10分間以上保存し、含水フィルム表面に過酸化物(パーオキサイド基)を生成させた。
次に、作製した含水フィルムを、ポリオキシエチレン化合物1を5.5w/w%(0.0101mol/L)、9,10-ビス(n-オクタノイルオキシ)アントラセン0.05w/w%及びトルエン94.45w/w%の組成物中に浸漬させ、窒素置換した。その後、紫外線(波長:395 nm)を照度50 mW/cm2で室温下にて2分間照射し含水フィルム表面に親水性グラフト重合物の被膜を形成させた。反応終了後、含水フィルムを前記組成物から取り出し、蒸留水にて洗浄し、更に蒸留水を用いてソックスレー抽出器にて16時間抽出を行い、含水フィルムから未反応残留物を除去し、式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有する含水フィルムを作製した。前記の通りに作成した含水フィルムで表面親水性、表面潤滑性を評価した。結果を表1に示す。
[実施例2-2~実施例2-10]
表1に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例2-1と同様の手順に従って作製し、式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有する含水フィルムを作製した。各実施例の表面親水性及び表面潤滑性を表1に示す。
なお、ポリオキシエチレン化合物2は重量平均分子量1,000の式(1)で表される単量体{式(1)において、重合度nは17であり、R1はメチル基を示す。}を意味する。ポリオキシエチレン化合物3は重量平均分子量10,000の式(1)で表される単量体{式(1)において、重合度nは222であり、R1はメチル基を示す。}を意味する。PEG400モノメタクリレートは、重量平均分子量400のポリオキシエチレンメチルエーテルメタクリレートを意味する。
表1に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例2-1と同様の手順に従って作製し、式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有する含水フィルムを作製した。各実施例の表面親水性及び表面潤滑性を表1に示す。
なお、ポリオキシエチレン化合物2は重量平均分子量1,000の式(1)で表される単量体{式(1)において、重合度nは17であり、R1はメチル基を示す。}を意味する。ポリオキシエチレン化合物3は重量平均分子量10,000の式(1)で表される単量体{式(1)において、重合度nは222であり、R1はメチル基を示す。}を意味する。PEG400モノメタクリレートは、重量平均分子量400のポリオキシエチレンメチルエーテルメタクリレートを意味する。
表1に示された結果から、実施例2-1~2-3、2-7~2-10(本発明の単量体のみから誘導されたグラフト高分子鎖を表面に有するコンタクトレンズ)及び実施例2-4~2-6(本発明の単量体及び親水性単量体から誘導されたグラフト高分子鎖を表面に有するコンタクトレンズ)では、表面に式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有する含水フィルムが優れた表面親水性、表面潤滑性を示した。
[比較例1-1]
(低濃度のポリオキシエチレン化合物1で表面処理したシリコーンコンタクトレンズ)
表2に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例2-1とと同様に含水フィルムを作成した。作成した含水フィルムを、低濃度であるポリオキシエチレン化合物1を1w/w%(0.0018mol/L)、9,10-ビス(n-オクタノイルオキシ)アントラセン0.05w/w%及びトルエン98.95w/w%の組成物中に浸漬させ、窒素置換した。その後、紫外線(波長:395 nm)を照度50 mW/cm2で室温下にて2分間照射し含水フィルム表面に親水性グラフト重合物の被膜を形成させた。反応終了後、含水フィルムを前記組成物から取り出し、蒸留水にて洗浄し、更に蒸留水を用いてソックスレー抽出器にて16時間抽出を行い、含水フィルムから未反応残留物を除去した。結果を表2に示す。
(低濃度のポリオキシエチレン化合物1で表面処理したシリコーンコンタクトレンズ)
表2に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例2-1とと同様に含水フィルムを作成した。作成した含水フィルムを、低濃度であるポリオキシエチレン化合物1を1w/w%(0.0018mol/L)、9,10-ビス(n-オクタノイルオキシ)アントラセン0.05w/w%及びトルエン98.95w/w%の組成物中に浸漬させ、窒素置換した。その後、紫外線(波長:395 nm)を照度50 mW/cm2で室温下にて2分間照射し含水フィルム表面に親水性グラフト重合物の被膜を形成させた。反応終了後、含水フィルムを前記組成物から取り出し、蒸留水にて洗浄し、更に蒸留水を用いてソックスレー抽出器にて16時間抽出を行い、含水フィルムから未反応残留物を除去した。結果を表2に示す。
[比較例1-2~比較例1-3]
(親水性単量体から誘導されたグラフト高分子での表面処理)
表2に示す種類及び量の成分を使用した以外は、比較例1-1と同様の手順に従って作製し、各種組成物で表面処理した含水フィルムを作製した。各比較例の表面親水性及び表面潤滑性を表2に示す。
(親水性単量体から誘導されたグラフト高分子での表面処理)
表2に示す種類及び量の成分を使用した以外は、比較例1-1と同様の手順に従って作製し、各種組成物で表面処理した含水フィルムを作製した。各比較例の表面親水性及び表面潤滑性を表2に示す。
表2に示された結果から、比較例1-1では、ポリオキシエチレン化合物の配合量が0.01mol/L未満であるため、含水フィルムの表面親水性と表面潤滑性を低下させる結果であった。比較例1-2~1-3では、表面に式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有さないため、含水フィルムの表面親水性と表面潤滑性を低下させる結果であった。
以上の結果より、本発明の表面に式(1’)で表される構成単位を含むグラフト高分子鎖を表面に有するシリコーンコンタクトレンズは、優れた表面親水性及び表面潤滑性を有することを確認した。
[実施例3-1]
(ポリオキシエチレン化合物1に基づく構成単位を含むコンタクトレンズ)
ポリオキシエチレン化合物1を20質量部、メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル50質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート29質量部、エチレングリコールジメタクリレート0.5質量部、アゾビスイソブチロニトリル0.5質量部を混合溶解した。この溶液を、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレートシートをスペーサーとしてガラス板とポリプロピレン板の間に挟みこんだセル内に流し込みオーブン内の窒素置換を行った後、100℃で2時間加熱することにより重合し、フィルム状に成型した。本発明の評価項目は、表面親水性と表面潤滑性であるため、実験を簡便に行うためにレンズ形状ではなく、フィルム状に成型した。重合後、硬化フィルムをセルから取り出し、エチルアルコール(EtOH)とイオン交換水の3/1混合液に12時間浸漬、さらにイオン交換水に12時間浸漬して含水フィルムを作製した。前記の通りに作成した含水フィルムで表面親水性、表面潤滑性を評価した。結果を表3に示す。
なお、TRISは、3-[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を意味する。
(ポリオキシエチレン化合物1に基づく構成単位を含むコンタクトレンズ)
ポリオキシエチレン化合物1を20質量部、メタクリロイルオキシエチルコハク酸3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピル50質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート29質量部、エチレングリコールジメタクリレート0.5質量部、アゾビスイソブチロニトリル0.5質量部を混合溶解した。この溶液を、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレートシートをスペーサーとしてガラス板とポリプロピレン板の間に挟みこんだセル内に流し込みオーブン内の窒素置換を行った後、100℃で2時間加熱することにより重合し、フィルム状に成型した。本発明の評価項目は、表面親水性と表面潤滑性であるため、実験を簡便に行うためにレンズ形状ではなく、フィルム状に成型した。重合後、硬化フィルムをセルから取り出し、エチルアルコール(EtOH)とイオン交換水の3/1混合液に12時間浸漬、さらにイオン交換水に12時間浸漬して含水フィルムを作製した。前記の通りに作成した含水フィルムで表面親水性、表面潤滑性を評価した。結果を表3に示す。
なお、TRISは、3-[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を意味する。
[実施例3-2~実施例3-8]
表3に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例3-1と同様の手順に従って作製した。各実施例の表面親水性及び表面潤滑性を表3に示す。
表3に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例3-1と同様の手順に従って作製した。各実施例の表面親水性及び表面潤滑性を表3に示す。
表3に示された結果から、実施例3-1~3-8では、式(1’)で表される構成単位を含む含水フィルムが優れた表面親水性、表面潤滑性を示した。
[比較例2-1]
表4に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例3-1と同様に含水フィルムを作成した。比較例2-1の表面親水性及び表面潤滑性を表4に示す。
表4に示す種類及び量の成分を使用した以外は、実施例3-1と同様に含水フィルムを作成した。比較例2-1の表面親水性及び表面潤滑性を表4に示す。
[比較例2-2~比較例2-4]
(親水性単量体から誘導されたグラフト高分子での表面処理)
表4に示す種類及び量の成分を使用した以外は、比較例2-1と同様の手順に従って作製した。各比較例の表面親水性及び表面潤滑性を表4に示す。
(親水性単量体から誘導されたグラフト高分子での表面処理)
表4に示す種類及び量の成分を使用した以外は、比較例2-1と同様の手順に従って作製した。各比較例の表面親水性及び表面潤滑性を表4に示す。
表4に示された結果から、比較例2-1より、ポリオキシエチレン化合物として、本発明の単量体の代わりに式(1)で表されない重量平均分子量400のポリオキシエチレンメチルエーテルメタクリレートを用いたものは、含水フィルムの表面親水性と表面潤滑性が低い結果であった。比較例2-2~2-4より、ポリオキシエチレン化合物に基づく構成単位を有さないものは、含水フィルムの表面親水性と表面潤滑性が低い結果であった。
以上の比較例2-1~2-4より、構成単位に式(1’)を有さないものは、含水フィルムの表面親水性と表面潤滑性が低い結果であった。
以上の比較例2-1~2-4より、構成単位に式(1’)を有さないものは、含水フィルムの表面親水性と表面潤滑性が低い結果であった。
以上の結果より、本発明の単量体に基づく構成単位(式(1’)で表される構成単位)を含むコンタクトレンズは、優れた表面親水性及び表面潤滑性を有することを確認した。
表面親水性及び表面潤滑性を有するシリコーンコンタクトレンズを提供する。
Claims (6)
- 前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である請求項1に記載のポリオキシエチレン化合物。
- 前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である請求項2に記載のシリコーンコンタクトレンズ。
- 前記nは5~230であり、前記R1はメチル基である請求項3に記載のコンタクトレンズ。
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