(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者が着用している時、優れた快適性を有するコンタクトレンズを得るための、表面を親水化するコーティング方法を提供する。【解決手段】非水和性ポリマーから水和性ポリマーを形成させる水和工程を行うステップＳ１、５０〜７０℃の間の所定の温度において、水和性ポリマーを、高分子化合物を含む第１の溶液に接触させることによって第１の水化工程を行うステップＳ２、及び第２の溶液に接触させることによって第２の水化工程を行うステップＳ３を順に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水和工程を行って、非水和性ポリマーから水和性ポリマーを形成させるステップと、
第１の水化工程を行い、すなわち第１の温度において、前記水和性ポリマーを、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ、略称ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ、略称ＰＶＰ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ、略称ＰＥＧ）及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種を含む第１の溶液と第１の処理時間だけ接触させるステップと、
第２の水化工程を行い、すなわち第２の温度において、前記水和性ポリマーを、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の第２の溶液と第２の処理時間だけ接触させるステップとを順に含み、
ただし、前記第１の温度及び前記第２の温度は、互いに独立して、５０〜７０℃の間の温度であることを特徴とするコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項２】
前記第１の温度及び前記第２の温度は、互いに独立して、５５〜６５℃の間の温度であることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項３】
前記第１の溶液及び前記第２の溶液のうちの一方は、前記ポリビニルピロリドン及び前記ポリエチレングリコールを含む水溶液であり、重量パーセントを基準として、前記水溶液におけるポリビニルピロリドンとポリエチレングリコールの含有量比は１：１００〜３０：１であることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項４】
前記第１の溶液は、０．０１〜５重量パーセントのポリビニルアルコールを含む水溶液であり、前記第２の溶液は、０．０５〜３重量パーセントのポリビニルピロリドン及び０．１〜５重量パーセントのポリエチレングリコールを含む水溶液であることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項５】
前記第１の溶液は、０．０５〜３重量パーセントのポリビニルピロリドン及び０．１〜５重量パーセントのポリエチレングリコールを含む水溶液であり、前記第２の溶液は、０．０１〜５重量パーセントを含むポリビニルアルコールの水溶液であることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項６】
前記水和工程が５０〜７０℃の温度において行なわれることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項７】
前記第１の処理時間及び前記第２の処理時間は、互いに独立して、１０〜１２０ｍｉｎであることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項８】
前記水和工程を行う前に、アルコール系溶液を用いて前記非水和性ポリマーに対して表面処理を行う表面処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項９】
前記第２の水化工程が行われた後、処理済みの前記水和性ポリマーを、炭酸ナトリウムを含む平衡溶液と第３の処理時間だけ接触させる平衡工程をさらに含み、ただし、前記第３の処理時間は、前記第１の処理時間又は前記第２の処理時間より長いことを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【請求項１０】
前記コンタクトレンズが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）系又はシリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系のコンタクトレンズであることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視力矯正の効果を有する医療装置の製造方法に関し、より詳しくは、コンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクトレンズは、長い間の発展を経て今のスタイルに定着してきている。最初、技術者は、レンズを直接目に付けるという考えに基づき、ガラス材質のコンタクトレンズを開発したが、その掛け心地の悪さだけではなく、ガラス材質の酸素透過率が低いため目の疾患を引き起こしやすいという問題があった。その後、その他様々な材料を用いたコンタクトレンズとして、最初のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）材質のコンタクトレンズや、最近の酸素透過性ハードコンタクトレンズ（ＲＧＰ）材質のハードコンタクトレンズ、及びメタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）材質又はヒドロゲル材質のソフトコンタクトレンズ等が挙げられる。
【０００３】
コンタクトレンズは、従来のメガネのようにフレームを持たないため、着用していても見かけを損なう恐れがないだけでなく、従来のレンズの割れやすいという欠点も回避できる。このような様々な利点から、視力矯正のニーズを有する消費者は、従来のメガネに替えてコンタクトレンズを選択するようになっている。
【０００４】
コンタクトレンズ市場の明るい将来性を見込み、消費者のニーズにも応えるために、関連分野の技術者は、角膜拡大レンズ、アンチブルーレイなど視力矯正以外の機能も備えるコンタクトレンズの開発に成功しているだけでなく、研究開発を続行している。
【０００５】
例えば、特許文献１は、抗微生物コーティング層を開示している。当該技術をコンタクトレンズに用いることができ、複数のフラノンを共有結合によって基材に結合させるものであり、場合によっては、例えば、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、又はプラズマ重合等の方法により、基材に界面層を形成させてからフラノンを当該界面層に結合させるようにしてもよい。
【０００６】
また、特許文献２は、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズに安定的なコーティング層を付与する方法を開示している。それは主に、ポリマー組成物をレンズ金型に入れて硬化させることによって、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを形成し、そして当該シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを平均分子量が少なくとも１０万ダルトン（Ｄａｌｔｏｎｓ）でカルボキシル基を含むポリアニオン性ポリマー水溶液に６０〜２４０ｍｉｎ浸漬し、次いでｐＨ６．５〜９．５の生理食塩水で当該リンスし、最後に６０〜１４０℃の温度で当該シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを加熱することによって、架橋された親水コーティング層を形成させるものである。
【０００７】
ところが、コンタクトレンズは一種の医療器具として、基本的に、安全性を有し、掛け心地がよく、効果的に視力を矯正できるものでなければならない。そのため、それを設計し、製造する際は、理想的なコンタクトレンズを得るために持続的に研究を繰り返す必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許登録第１２９６６７３号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１７０１６５９３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、使用者が着用している時、優れた快適性を有するように、簡単な方法により、親水性に優れ、タンパク質及び脂質がその表面に堆積しにくいコンタクトレンズを得るために、コンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法を提供することをその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態は、コンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法を提供する。当該コーティング方法は順に、
水和工程を行って、非水和性ポリマーから水和性ポリマーを形成させるステップと、
第１の水化工程を行い、すなわち第１の温度において、当該水和性ポリマーを、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種を含む第１の溶液と第１の処理時間だけ接触させるステップと、第２の水化工程を行い、すなわち第２の温度において、当該水和性ポリマーを、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール及びそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種を含む第２の溶液と第２の処理時間だけ接触させるステップとを含む。
上記ステップにおいて、当該第１の温度及び当該第２の温度は、互いに独立して、５０〜７０℃の間の温度である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るコーティング方法によれば、水和工程の後に、５０〜７０℃の間の所定の温度において、第１の水化工程、第２の水化工程を順に行って処理することによって得られるコンタクトレンズは、その接触角の範囲が約３０〜６５°であり、親水性に優れ、着用している時、優れた濡れ性を保つことができる。また、従来のコンタクトレンズでは、タンパク質及び脂質が当該コンタクトレンズの目と接触する表面に堆積しやすいため、視野を不明瞭にしたり、さらにはタンパク質の変性によりアレルギー等の不具合を生じさせたりするという状況に対し、本発明によるコンタクトレンズは、親水性に優れるため、タンパク質及び脂質がコンタクトレンズの表面に堆積しにくいため、従来のコンタクトレンズに生じやすい上記種々の不具合を大幅に緩和して、使用者が着用している時、視野を鮮明に保つことができ、優れた快適性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法の一実施形態のフローチャートを概略的に示す図である。
【図２】本発明に係るコンタクトレンズの一実施形態の外観を概略的に示す図である。
【図３】本発明に係るコンタクトレンズの一実施形態の構造を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、関連する各図を参照して本発明の技術を詳しく説明する。
【００１４】
後述する術語やその命名方法等については、別途定義のある場合を除き、その意味は当業者に理解される一般的な意味を有するものであり、本明細書に記載されている「１つ」及びこれに準ずる他の用語は、１つだけを備えるという場合に限定されず、複数を備える形態をも含む。
【００１５】
本明細書における「約」という表現は、当該数値の±１０％の範囲に及ぶというように定義する。例えば、「約６０℃」と記載される場合には、５４℃、５５℃、５６℃、５７℃、５８℃、５９℃、６０℃、６１℃、６２℃、６３℃、６４℃、６５℃、６６℃等５４〜６６℃の間の温度を含んでもよい。
【００１６】
なお、本明細書における「ポリマー」というのは、複数のモノマーから重合又は架橋によって形成された材料を指すものであり、「分子量」とは、ポリマー材料の数平均分子量を指すものである。
【００１７】
本発明に係るコンタクトレンズの表面を親水化するコーティング方法によれば、図１に示すように、ステップＳ１として、例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）系又はシリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系材質などの非水和性ポリマーを用意し、当該非水和性ポリマーを純水と接触させて水和工程を行うことによって、当該非水和性ポリマーから水を含む水和性ポリマーを形成させる。上記水和工程は約５０〜７０℃の温度で約３０〜５０ｍｉｎ行うことができ、例えば、約６０℃の温度で４０ｍｉｎ、又は約６５℃の温度で３５ｍｉｎ行ってもよい。
【００１８】
次に、ステップＳ２として、第１の水化工程を行い、すなわち５０〜７０℃の間の第１の温度において、上記ステップで形成された当該水和性ポリマーを第１の溶液と接触させる。本実施形態において、当該第１の溶液は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む水溶液であり、当該第１の溶液の総重量を基準として、ポリビニルアルコールの含有量は０．０１〜５重量パーセントであってもよい。本発明のコーティング方法に用いられるポリビニルアルコールは、その分子量が約１万〜２００万の範囲であり、実施に際して、ニーズに応じて選択を行うことができ、本発明はこれについて特に限定しない。
【００１９】
最後に、ステップＳ３として、第２の水化工程を行い、すなわち第２の温度において、当該第１の水化工程で処理した当該水和性ポリマーを第２の溶液と第２の処理時間だけ接触させる。
【００２０】
本実施形態において、当該第２の溶液は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む水溶液であってもよい。なお、重量パーセントを基準として、当該水溶液におけるポリビニルピロリドンとポリエチレングリコールの含有量比は、１：１００〜３０：１であってもよい。詳しく言えば、例えば、当該水溶液の総重量を基準として、０．０５〜３重量パーセントのポリビニルピロリドン及び０．１〜５重量パーセントのポリエチレングリコールの水溶液を含んでもよい。ただし上記割合は例示的なものに過ぎず、重量パーセントを基準にして、当該第２の溶液におけるポリビニルピロリドンとポリエチレングリコールの含有量比は１：１００〜３０：１にあればよい。
【００２１】
本発明のコーティング方法に用いられるポリビニルピロリドンは、その分子量が約１万〜約２００万であってもよく、１つの好ましい実施形態として、約１万〜約１万５０００であってもよい。ポリエチレングリコールの分子量については、約１０００〜約１万であってもよく、１つの好ましい実施形態として、約１０００〜約４０００であってもよい。
【００２２】
本実施形態に記載されている「接触」というのは、例えば、当該水和性ポリマーを当該第１の溶液及び／又は当該第２の溶液に浸漬するように行われてもよい。かかる場合において、操作温度は約５０〜７０℃であってもよく、約５５〜６５℃であることが好ましく、約６０℃であることがより好ましい。また、本実施形態において、当該第１の処理時間及び／又は当該第２の処理時間は、互いに独立して、１０〜１２０ｍｉｎである。例えば、約５５℃の温度で５０ｍｉｎ、又は約６０℃の温度で４０ｍｉｎ行ってもよく、本発明で限定されている範囲において、実際の状況に応じて適宜調整を行うことができる。１つの好ましい実施形態において、前述したように水和工程を行う前に、アルコール系溶液を用いて、当該非水和性ポリマーに対して表面処理を行うという表面処理工程を行ってもよい。当該アルコール系溶液は、揮発性を有する溶液であることが好ましく、例えば、総重量を基準として、０．１〜５０重量パーセントのエタノール水溶液を含む。本実施形態において、当該表面処理工程は約２０〜５０℃の温度で約１０〜４０ｍｉｎ行われてもよく、例えば、約３５℃の温度で４０ｍｉｎ、又は約４０℃の温度で３０ｍｉｎ行われてもよい。
【００２３】
また、上記実施形態では、ポリビニルアルコールを含む当該第１の溶液で処理してから、ポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコールを含む当該第２の溶液で処理を行うものであるが、その他の実施形態において、処理の順序を逆にしてもよい。すなわち、ポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコールを含む当該第１の溶液で処理してから、ポリビニルアルコールを含む当該第２の溶液で処理を行うようにしてもよい。順序が異なる以外は、処理温度、処理時間や、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコールの含有量等は前述したものと同じであるため、ここでは重複する説明をしない。
【００２４】
当該第２の水化工程を行った後に、平衡工程を含んでもよい。すなわち処理済みの当該水和性ポリマーを、炭酸ナトリウムを含む平衡溶液と接触させる。当該平衡溶液のｐＨ値は約７〜８であり、例えば、７．３、７．４又は７．５等であってもよく、かつ、浸透圧（ｏｓｍｏｔｉｃ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）は３００〜３２０ｍｍＨｇであってもよく、３０５〜３１５ｍｍＨｇであることが好ましい。なお且つ当該平衡溶液には、炭酸ナトリウムが含まれる以外は、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、又はリン酸二水素ナトリウムから選択される少なくとも１種の成分を含んでもよい。当該平衡工程は、約１５〜３５℃の温度で約６０〜１８０ｍｉｎ行われてもよい。ただし上記温度及び処理時間は実際の状況に応じて調整することができ、当該ステップの処理時間は当該第１の水化工程の当該第１の処理時間及び当該第２の水化工程の当該第２の処理時間より長いことを満たせばよい。
【００２５】
場合によっては、当該第２の水化工程と当該平衡工程との間において、当該水和性ポリマーに残留する溶剤を除去するように、リンス工程を追加してもよい。当該リンス工程は、例えば、約５０〜７０℃、好ましくは約５５〜６５℃、より好ましくは約６０℃である操作温度において、当該水和性ポリマーを純水に３０〜５０ｍｉｎ浸漬するように行ってもよい。
【００２６】
上記ステップを行った後、当該水和性ポリマーは、高圧蒸気滅菌等の方法により滅菌を行い、パッケージしてコンタクトレンズを形成することができる。本発明の一実施形態において、コンタクトレンズ１は、「図２」及び「図３」に示す構造のように、外界と接触する外表面１１及び目と接触する内表面１２を備えるものであってもよい。
【００２７】
コンタクトレンズ１は、コア構造１３及びコーティング層１４を含み、コーティング層１４は、コア構造１３の少なくとも一部に共有結合され、かつ、コンタクトレンズ１の内表面１２に形成されて目の表面と接触するものであり、コーティング層１４により当該コンタクトレンズの濡れ性を向上させ、コーティング層１４はポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコールを含む。
【００２８】
さらに、具体例として、コンタクトレンズ１の接触角に関する試験を行った。接触角は、材料自体の親水性、疎水性を示す重要な指標であり、一般的に、固体の表面と液体の表面との夾角のように定義される。ここで、キャプティブバブル法（ｃａｐｔｉｖｅ  ｂｕｂｂｌｅ  ｍｅｔｈｏｄ）により試験を行った。キャプティブバブル法は本分野で従来から用いられている接触角の計測方法の一つであるため、ここでは重複する説明を省略する。
「試験例１」
【００２９】
本試験例において、サンプル１をコア構造１３として処理を行った。サンプル１の成分には２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン（２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｉｏｐｈｅｎｏｎｅ）、ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）、略称ＰＤＭＳ）、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（Ｎ−ｖｉｎｙｌ−２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ、略称ＮＶＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ、略称ＤＭＡＡ）、エチレングリコールジメタクリレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ、略称ＥＧＤＭＡ）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｈｅｎｙｌ−ｐｒｏｐａｎ−１−ｏｎｅ）及びトナーが含まれている。
【００３０】
当該第１の溶液又は当該第２の溶液の総重量を基準にすると、本試験例の比較例１、比較例２及び実施形態１では、当該第１の溶液は０．０５重量パーセントのポリビニルアルコールを含み、当該第２の溶液は０．０５重量パーセントのポリビニルピロリドン及び０．１重量パーセントのポリエチレングリコールを含む。
【００３１】
比較例１では、当該第１の温度を４０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。比較例２では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。実施形態１では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を６０℃とした。計測された接触角は表１に示すとおりである。
【００３２】
「表１」
2020042253.tif 000003
「試験例２」
【００３３】
本試験例において、サンプル２をコア構造１３として処理を行った。サンプル２の成分はサンプル１とほぼ同じであり、両者の相違点はサンプル２の水含有量がサンプル１に比べて１０％少なく、４３％だったということだけにある。
【００３４】
当該第１の溶液又は当該第２の溶液の総重量を基準にして、本試験例の比較例３、比較例４及び実施形態２では、当該第１の溶液は３重量パーセントのポリビニルアルコールを含み、当該第２の溶液は３重量パーセントのポリビニルピロリドン及び５重量パーセントのポリエチレングリコールを含む。
【００３５】
比較例３では、当該第１の温度を４０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。比較例４では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。実施形態２では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を６０℃とした。計測された接触角は表２に示すとおりである。
【００３６】
「表２」
2020042253.tif 000004
「試験例３」
【００３７】
本試験例では、上記サンプル１をコア構造１３として処理を行った。当該第１の溶液又は当該第２の溶液の総重量を基準にして、本試験例の比較例５、比較例６及び実施形態３では、当該第１の溶液は０．０５重量パーセントのポリビニルアルコールを含み、当該第２の溶液は０．０５重量パーセントのポリビニルピロリドン及び０．１重量パーセントのポリエチレングリコールを含む。
【００３８】
比較例５では、当該第１の温度を４０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。比較例６では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。実施形態３では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を６０℃とした。計測された接触角は表３に示すとおりである。
【００３９】
「表３」
2020042253.tif 000005
「試験例４」
【００４０】
本試験例では、サンプル１をコア構造１３として処理を行った。当該第１の溶液又は当該第２の溶液の総重量を基準にして、本試験例の比較例７、比較例８及び実施形態４では、当該第１の溶液は３重量パーセントのポリビニルアルコールを含み、当該第２の溶液は３重量パーセントのポリビニルピロリドン及び５重量パーセントのポリエチレングリコールを含む。
【００４１】
比較例７では、当該第１の温度を４０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。比較例８では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を４０℃とした。実施形態４では、当該第１の温度を６０℃とし、当該第２の温度を６０℃とした。計測された接触角は表４に示すとおりである。
【００４２】
「表４」
2020042253.tif 000006
【００４３】
接触角の大きさは、物体の表面の疎水性に関係するものであり、コンタクトレンズの水滴との接触角が大きいほど、その疎水性が高い。逆の場合、コンタクトレンズの水滴との接触角が小さいほど、その親水性が高い。表１〜表４から分かるように、比較例１〜比較例８における第１の温度と第２の温度の組み合わせが本発明で限定されている範囲内にない場合、実施形態１〜実施形態４で計測された接触角よりも大きいことから、疎水性が比較的高く、着用している時の快適性は、本発明の実施形態によるコンタクトレンズより劣ることが分かった。
【００４４】
以上のとおり本発明を詳しく説明したが、上述した内容は、本発明の１つの好ましい実施形態であるに過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。本発明の特許請求の範囲においてなされた同等な変更や修飾などは、いずれも本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４５】
１    コンタクトレンズ
１１  外表面
１２  内表面
１３  コア構造
１４  コーティング層
Ｓ１―Ｓ３  ステップ
【図１】
2020042253.tif 000007
【図２】
2020042253.tif 000008
【図３】
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