(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリシロキサン基とポリオキシアルキレン基が連結した末端に重合性不飽和基を有するモノマーであって、少なくとも片方の末端に２個以上の重合性不飽和基を有し、式(I) および(II)、(III) 、(IV)から選択されてなることを特徴とする眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。
X1−(Z1 −P1−Z2−S1) p −Z3−P2−Z4−X2     (I)
X3−(Z5 −S2−Z6−P3) q −Z7−S3−Z8−X4     (II)
X5−(Z9 −P4−Z10 −S4) r −Z11 −P5−Z12 −S5     (III)
X6−(Z13−S6−Z14 −P6) s −Z15 −S7−Z16 −P7     (IV)
［式中、p およびq は1 〜10である。r およびs は0 〜10である。X1およびX2、X3、X4は独立して、下記の式(1) 、式(2) および(3) から選択される。X1またはX2の少なくともひとつは下記の式(1) または(2) であり、X3またはX4の少なくともひとつは下記の式(1) または(2) である。X5およびX6は下記の式(1) または(2) で示される。
【化１】
0004854130.tif 000040
【化２】
0004854130.tif 000041
【化３】
0004854130.tif 000042
(各a およびb 、c 、d 、e はそれぞれ独立して0 または1 である。各W はそれぞれ独立して−O −または−NR5 −である。R1およびR2、R3、R4は独立してアミド基またはウレタン基、尿素基、オキシ基、エステル基、カルボニル基、アリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基によって任意の一点あるいはそれ以上の点で中断されてもよい炭素数1-10の鎖状炭化水素基である。上記の炭素数1-10の鎖状炭化水素基はアリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基は炭素数1-4 のアルキル基、フルオロ基、炭素数1-10のフルオロ基置換炭化水素基、水酸基によって任意の一点あるいはそれ以上の点を置換されていてもよい。
A1およびA2、A3は独立して水素、水酸基、メチル基、または式(i) 、(ii)、(iii) のいずれかであり、A1およびA2、A3の少なくとも２つは式(i) または(ii)、(iii) の中から選択され、同一でも異なっていてもよい。
A4は式(i) および(ii)、(iii) から選択される。
【化４】
0004854130.tif 000043
【化５】
0004854130.tif 000044
【化６】
0004854130.tif 000045
ここで各R5はそれぞれ独立して水素または炭素数1-4 の炭化水素基である。)
S1およびS2、S3、S4、S6、S7は独立して式(4) で示されるポリシロキサン基である。また、S5は式(5) で示されるポリシロキサン基である。
【化７】
0004854130.tif 000046
【化８】
0004854130.tif 000047
( 各R6およびR7はそれぞれ独立してアミド基、ウレタン基、尿素基、オキシ基、エステル基、カルボニル基、アリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基によって任意の一点あるいはそれ以上の点で中断されてもよい炭素数1-30の鎖状炭化水素基である。上記の炭素数1-30の鎖状炭化水素基はアリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基は炭素数1-4 のアルキル基、フルオロ基、炭素数1-10のフルオロ基置換炭化水素基、水酸基によって任意の一点あるいはそれ以上の点で置換されていてもよい。
R8 およびR9、R10 、R11 、R12 はそれぞれ炭素数1-12の炭化水素基又はトリメチルシロキシ基から選ばれた基であり、同一でも異なっていてもよい。
Y は下記式で表される構造単位(iv)、(v) 、(vi)が連結してなり、(iv)、(v)、(vi)の連結数は1 〜1000であるが、(v) および(vi)は0 であってもよい。
【化９】
0004854130.tif 000048
ここで、R13 およびR14 は独立して炭素数1-12の炭化水素基またはトリメチルシロキシ基である。R15 およびR16 は独立して炭素数1-12の炭化水素基またはトリメチルシロキシ基、炭素数1-12フルオロ基置換炭化水素基であって、R15 またはR16 の少なくとも一方はフルオロ基置換炭化水素基である。R17 およびR18 は独立して炭素数1-12炭化水素基またはトリメチルシロキシ基、親水性置換基からなる基であって、R17 またはR18 の少なくとも一方は親水性置換基である。ここでいう親水性置換基とは水酸基、カルボン酸基、アミノ基、イミノ基、アミド基、オキシアルキレン基から選ばれた置換基が少なくとも1 個結合してなる鎖状または環状の炭化水素基をいう。)
P1およびP2、P3、P4、P5、P6は独立して式（19）または式（21）で示されるポリオキシアルキレン基であり、P7は式（20）または式（22）で示されるポリオキシアルキレン基である。
【化１０】
0004854130.tif 000049
【化１１】
0004854130.tif 000050
【化１２】
0004854130.tif 000051
【化１３】
0004854130.tif 000052
（ｍは１〜２００である。）
Z1およびZ2−Z16 は独立して、式(5a)、(5b)、(5c)で示される連結基である。
LR6L (5a)
LR6 (5b)
R6L (5c)
(ここでL は−C(O)NR5 −、−NR5C(O) −、−C(O)O −、−OC(O) −、−C(O)−である。) ]
【請求項２】
式(I)および式(II) におけるp およびq がそれぞれ1 、式(III)および式(IV) におけるr およびs がそれぞれ0 から選択されてなる請求項１に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。
【請求項３】
式(I)および式(II) におけるX1およびX2、X3、X4が式(8) または(9) 、(10)から選択されてなる請求項１または２に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。ただし、X1およびX2の少なくともひとつは式(8) または(9) であり、X3およびX4の少なくともひとつは式(8) または(9) である。
【化１４】
0004854130.tif 000053
【化１５】
0004854130.tif 000054
【化１６】
0004854130.tif 000055
【請求項４】
式(III)および式(IV) におけるX5およびX6が式(11)または(12)から選択されてなる請求項１または２に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。
【化１７】
0004854130.tif 000056
【化１８】
0004854130.tif 000057
【請求項５】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてS1およびS2、S3、S4、S6、S7が式(13)、S5が式(14)のポリシロキサン基から選択されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。
【化１９】
0004854130.tif 000058
【化２０】
0004854130.tif 000059
( 式中k は0 〜4)
【請求項６】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてS1およびS2、S3、S4、S6、S7が式(15)、S5が式(16)のポリシロキサン基から選択されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。
【化２１】
0004854130.tif 000060
【化２２】
0004854130.tif 000061
【請求項７】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてS1およびS2、S3、S4、S6、S7が式(17)、S5が式(18)のポリシロキサン基から選択されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー。
【化２３】
0004854130.tif 000062
【化２４】
0004854130.tif 000063
【請求項８】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてP1およびP2、P3、P4、P5、P6が式(19)、P7が式(20)のポリオキシアルキレン基から選択されてなる請求項１〜７のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用記載の親水性ポリシロキサンモノマー。
【化２５】
0004854130.tif 000064
【請求項９】
少なくとも１種類以上の請求項１〜８のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマーを含む重合性組成物を重合してなる（共）重合体。
【請求項１０】
少なくとも１種類以上の請求項１〜８のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー、および１種類以上の共重合可能なモノマーを含む重合性組成物を重合してなる共重合体。
【請求項１１】
少なくとも１種類以上の請求項１〜８のいずれか一項に記載の眼科用レンズ用親水性ポリシロキサンモノマー、および１種類以上の共重合可能なモノマー、１種類以上の重合に関与しない溶剤を含む重合性組成物を重合してなる共重合体。
【請求項１２】
共重合可能なモノマーがアミド基を有する請求項１０または１１に記載の共重合体。
【請求項１３】
共重合可能なモノマーがN,N −ジメチルアクリルアミド、N −ビニルピロリドン、N −メチルN −ビニルアセトアミドから選択されてなる１種類以上モノマーである請求項１２に記載の共重合体。
【請求項１４】
重合に関与しない溶剤がアルコール、ケトン、エーテル、エステル、カルボン酸、スルホキシド、アミン、アミド、ニトリル化合物から選択されてなる請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の共重合体。
【請求項１５】
重合に関与しない溶剤がブタノール、ヘキサノール、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ジメチルスルホキシド、N,N ジメチルホルムアミド、アセトニトリルから選択されてなる請求項１４に記載の共重合体。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれか一項に記載の（共）重合体からなる眼科用レンズ。
【請求項１７】
請求項９〜１５のいずれか一項に記載の（共）重合体からなるコンタクトレンズ。
【請求項１８】
請求項９〜１５のいずれか一項に記載の（共）重合体からなる含水コンタクトレンズ。
【請求項１９】
（共）重合組成物を鋳型の中でレンズ形状に重合してなる、請求項１７または１８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２０】
液滴法における水との接触角が９０°以下の樹脂から選択された鋳型の中で重合した請求項１９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２１】
液滴法における水との接触角が６５°〜８０°の樹脂から選択された鋳型の中で重合した請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２２】
鋳型がポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール共重合体から選択された樹脂からなる請求項１９に記載のコンタクトレンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は親水性ポリシロキサンを成分とする共重合体からなる眼科用レンズ材料に関するものである。さらに詳細にはコンタクトレンズなどの眼科用レンズとして有用な水濡れ性、酸素透過性、耐汚染性、柔軟性、光学的透明性、強度に優れた親水性共重合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリシロキサン化合物はジメチルシリコーン化合物に代表されるように耐熱性、化学的安定性、電気絶縁性、柔軟性、潤滑性、撥水性などの特異な機能を生かして、単独あるいは他の材料の改質等に工業的に広く利用されている。例えば、重合性ポリシロキサン化合物である両末端にメタクリル基を有するポリジメチルシロキサンは、その重合性を利用してアクリルポリマーやポリスチレン等種々のポリマーの改質に使用されている。また、ポリシロキサン重合体は高いガス透過性を示すことからガス選択透過膜にも利用されている。例えば、その優れた酸素透過性と柔軟性、光学的透明性を生かし、コンタクトレンズへの応用も検討されており、多くの特許が提案されている（例えば、特許第1430546 号、特開昭63−29741 号公報、特許第2532406 号、特許第2716181 号）。
【０００３】
コンタクトレンズはハードレンズとソフトレンズに大きく分けられるが、ハードコンタクトレンズは硬く、装用感が悪いが、近年の酸素透過性の向上は著しく、そのほとんどが連続装用の可能な製品である。一方、ソフトコンタクトレンズは柔らかく、装用感が良いが種々の問題が存在する。含水性ソフトコンタクトレンズは酸素透過性や耐久性が劣り、破損しやすく、細菌繁殖の恐れがあるため定期的な消毒が必要であり、取扱い上不便なことが多い。高含水ソフトコンタクトレンズにより幾分改善されるものの、酸素透過性はまだ充分ではなく、長時間装用レンズとしては満足できない。非含水性ソフトコンタクトレンズはレンズ汚染、特に脂質による汚染が含水性レンズに比べひどく劣っている。
【０００４】
近年、含水性ソフトコンタクトレンズにも親水化したシロキサンを主成分とした、酸素透過性が高く、柔軟で装用感の良いレンズが開発されているが（特許第2938131 号）、レンズ表面に十分な親水性が得られないため涙液の濡れ性が悪く、プラズマ処理や、親水性モノマーのグラフトなど表面の親水化処理が行われている。しかしながら、これらの処理では十分な親水性や耐久性が得られていない。また、親水化したポリシロキサンモノマーは分子量が大きいため、重合組成物に十分な架橋密度が得られず、機械的強度に劣り非常に破損しやすく、また、レンズ内部への脂質の浸透が容易な汚染されやすい素材であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は上記欠点を解消すること、すなわち、高酸素透過性であるにもかかわらず十分な表面親水性をもち、さらに高強度で耐汚染性に優れた眼科用レンズを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが鋭意検討の結果、少なくともポリシロキサン基とポリオキシアルキレン基が連結した末端に重合性不飽和基を有するモノマーであって、少なくとも片方の末端に2 個以上の重合性不飽和基を有することを特徴とする親水性ポリシロキサンモノマーが上記課題の解決にきわめて有効であることを見出し、本発明に至った。
すなわち、少なくともポリシロキサン基とポリオキシアルキレン基が連結した末端に重合性不飽和基を有するモノマーであって、少なくとも片方の末端に2 個以上の重合性不飽和基を有することを特徴とする親水性ポリシロキサンモノマー、およびその（共）重合体からなるコンタクトレンズなどの眼科用レンズを提供するものである。
【０００７】
具体的な親水性ポリシロキサンモノマーは式(I) または(II)、(III) 、(IV)で表される。
X1−(Z1 −P1−Z2−S1) p −Z3−P2−Z4−X2         (I)
X3−(Z5 −S2−Z6−P3) q −Z7−S3−Z8−X4         (II)
X5−(Z9 −P4−Z10 −S4) r −Z11 −P5−Z12 −S5   (III)
X6−(Z13−S6−Z14 −P6) s −Z15 −S7−Z16 −P7  (IV)
[式中、p およびq は1 〜10である。r およびs は0 〜10である。X1およびX2、X3、X4は独立して、式(1) および式(2) 、(3) から選択される。X1またはX2の少なくともひとつは式(1) または(2) であり、X3またはX4の少なくともひとつは式(1) または(2) である。X5およびX6は式(1) または(2) で示される。
【０００８】
【化２９】
0004854130.tif 000002
【化３０】
0004854130.tif 000003
【化３１】
0004854130.tif 000004
(各a およびb 、c 、d 、e はそれぞれ独立して0 または1 である。
各W はそれぞれ独立して−O −または−NR5 −である。
【０００９】
R1およびR2、R3、R4は独立してアミド基またはウレタン基、尿素基、オキシ基、エステル基、カルボニル基、アリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基によって任意の一点あるいはそれ以上の点で中断されてもよい炭素数1-10の鎖状炭化水素基である。上記の炭素数1-10の鎖状炭化水素基はアリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基はC1-4アルキル基、フルオロ基、炭素数1-10のフルオロ基置換炭化水素基、水酸基によって任意の一点あるいはそれ以上の点を置換されていてもよい。
【００１０】
A1およびA2、A3は独立して水素、水酸基、メチル基、または式(i) 、(ii)、(iii) のいずれかであり、A1およびA2、A3の少なくとも２つは式(i) または(ii)、(iii) の中から選択され、同一でも異なっていてもよい。
A4は式(i) および(ii)、(iii) から選択される。
【化３２】
0004854130.tif 000005
【化３３】
0004854130.tif 000006
【化３４】
0004854130.tif 000007
ここで各R5はそれぞれ独立して水素または炭素数1-4 の炭化水素基である。)
S1およびS2、S3、S4、S6、S7は独立して式(4) で示されるポリシロキサン基である。
【００１１】
また、S5は式(5) で示されるポリシロキサン基である。
【化３５】
0004854130.tif 000008
【化３６】
0004854130.tif 000009
(各R6およびR7はそれぞれ独立してアミド基、ウレタン基、尿素基、オキシ基、エステル基、カルボニル基、アリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基によって任意の一点あるいはそれ以上の点で中断されてもよい炭素数1-30の鎖状炭化水素基である。上記の炭素数1-30鎖状炭化水素基はアリール基、炭素数5-7 の脂環族炭化水素基は炭素数1-4 のアルキル基、フルオロ基、炭素数1-10のフルオロ基置換炭化水素基、水酸基によって任意の一点あるいはそれ以上の点で置換されていてもよい。
【００１２】
R8およびR9、R10 、R11 、R12 はそれぞれ炭素数1-12の炭化水素基又はトリメチルシロキシ基から選ばれた基であり、同一でも異なっていてもよい。
Y は下記式で表される構造単位(iv)、(v) 、(vi)がランダムあるいはブロック状に連結してなり、(iv)、(v) 、(vi)の連結数は1 〜1000であるが、(v) および(vi)は0 であってもよい。
【００１３】
【化３７】
0004854130.tif 000010
ここで、R13 およびR14 は独立して炭素数1-12の炭化水素基またはトリメチルシロキシ基である。R15 およびR16 は独立して炭素数1-12の炭化水素基またはトリメチルシロキシ基、炭素数1-12のフルオロ基置換炭化水素基であって、R15 またはR16 の少なくとも一方はフルオロ基置換炭化水素基である。R17 およびR18 は独立して炭素数1-12の炭化水素基またはトリメチルシロキシ基、親水性置換基からなる基であって、R17 またはR18 の少なくとも一方は親水性置換基である。ここでいう親水性置換基とは水酸基、カルボン酸基、アミノ基、イミノ基、アミド基、オキシアルキレン基から選ばれた置換基が少なくとも1 個結合してなる鎖状又は環状の炭化水素基をいう。)
【００１４】
P1およびP2、P3、P4、P5、P6は独立して式(6) で示されるポリオキシアルキレン基である。
P7は式(7) で示されるポリオキシアルキレン基である。
【化３８】
0004854130.tif 000011
【化３９】
0004854130.tif 000012
【００１５】
(Uは下記式で表される構造単位(vii) が連結してなり、その連結数は1 〜200 である。
【化４０】
0004854130.tif 000013
ここで各R19 およびR20 、R21 、R22 、R23 、R24 はそれぞれ独立して水素、フルオロ基、C1-10 炭化水素基、炭素数1-10のフルオロ基置換炭化水素基、アリール基である。
ｎは0 〜4 である。)
【００１６】
Z1およびZ2−Z16 は独立して、式(5a)、(5b)、(5c)で示される連結基である。
LR6L (5a)
LR6  (5b)
R6L  (5c)
(Lは−C(O)NR5 −、−NR5C(O) −、−C(O)O −、−OC(O) −、−C(O)−である。) ]
【００１７】
本発明には以下に示す発明も包含される。
式(I)および式(II) におけるp およびq がそれぞれ1 、式(III)および式(IV) におけるr およびs がそれぞれ0 から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
式(I)および式(II) におけるX1およびX2、X3、X4が下記の式(8) または(9) 、(10)から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
ただし、X1およびX2の少なくともひとつは式(8) または(9) であり、X3およびX4の少なくともひとつは式(8) または(9) である。
【化４１】
0004854130.tif 000014
【化４２】
0004854130.tif 000015
【化４３】
0004854130.tif 000016
【００１８】
式(III)および式(IV) におけるX5およびX6が下記の式(11)または(12)から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
【化４４】
0004854130.tif 000017
【化４５】
0004854130.tif 000018
【００１９】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてS1およびS2、S3、S4、S6、S7が下記の式(13)、S5が式(14)のポリシロキサン基から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
【化４６】
0004854130.tif 000019
【化４７】
0004854130.tif 000020
( 式中k は0 〜4)
【００２０】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてS1およびS2、S3、S4、S6、S7が下記の式(15)、S5が式(16)のポリシロキサン基から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
【化４８】
0004854130.tif 000021
【化４９】
0004854130.tif 000022
【００２１】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてS1およびS2、S3、S4、S6、S7が下記の式(17)、S5が式(18)のポリシロキサン基から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
【化５０】
0004854130.tif 000023
【化５１】
0004854130.tif 000024
【００２２】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてP1およびP2、P3、P4、P5、P6が下記の式(19)、P7が式(20)のポリオキシアルキレン基から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
【化５２】
0004854130.tif 000025
【化５３】
0004854130.tif 000026
（m は1 〜200 ）
【００２３】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてP1およびP2、P3、P4、P5、P6が下記の式(21)、P7が式(22)のポリオキシアルキレン基から選択されてなる親水性ポリシロキサンモノマー。
【化５４】
0004854130.tif 000027
【化５５】
0004854130.tif 000028
（m は1 〜200 ）
【００２４】
式(I) および式(II)、(III) 、(IV)においてZ1およびZ2〜Z16 が下記の式(23)の連結基から選択される親水性ポリシロキサンモノマー。
【化５６】
0004854130.tif 000029
【００２５】
本発明の親水性ポリシロキサンモノマーは分子内のポリシロキサン基とポリオキシアルキレン基の連結数が重要である。相対的にポリシロキサン基の連結数が多いと、酸素透過性は向上するが親水性が低下し脂質汚染が増加する。ポリオキシエチレン基の相対的連結数が多いと逆の現象が起こる。よって、Y の総数が10〜200 のシロキサン基と、U の総数が2 〜50のポリオキシアルキレン基の組み合わせから選択されることが好ましい。
【００２６】
本発明で開示した親水性ポリシロキサンモノマーの合成方法は種々考えられるが、例をあげるならば次のような方法がある。種々の分子量のポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、あるいはポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールブロック共重合体のように末端に水酸基を有するポリオキシアルキレン誘導体と、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物を反応させ、ポリオキシアルキレン誘導体のイソシアネート変性体を合成する。次に、末端がカルビノール、アミン、フェノール等イソシアネートと反応性の官能基で変性されたポリシロキサン化合物をイソシアネート変性ポリオキシアルキレン誘導体と反応させる。このとき、ジブチルスズジラウリレートや塩化第一スズ、トリエチルアミン、ジエチレントリアミン等の触媒を併用すると効率よく反応させることができる。
【００２７】
また、ポリシロキサン化合物とイソシアネート変性ポリオキシアルキレン誘導体の仕込み比を変えることで、分子内のポリシロキサンとポリオキシアルキレン誘導体の繰り返し単位量を調整することが可能である。続けて反応液に、グリセリンジメタクリレート、3 −アクリロイルオキシグリセリンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のイソシアネートと反応性の多官能重合性化合物や、場合によっては上記多官能重合性化合物をあらかじめジイソシアネート化合物と反応させた化合物を投入する。また、2 −ヒドロキシエチルメタクリレートやイソシアネートエチルメタクリレート等の単官能重合性化合物と上記多官能重合性化合物の混合物を使用することも可能である。
【００２８】
本発明の眼科用レンズ材料は、式(I) および(II)、(III) 、(IV)で表される親水性ポリシロキサンモノマーの１種または２種以上を、該親水性ポリシロキサンモノマーのみで、または１種類以上の共重合可能なモノマーと共重合させて得られる共重合体からなる。良好な親水性ポリシロキサンモノマーを構成するためには、眼科用レンズ材料の目標性能、例えば要求される酸素透過性、柔らかさ、汚れの付着しにくさ、強度、含水率などに応じて以下が選択される。すなわち、モノマー内の反応性二重結合基の数と種類、ポリシロキサン基のY を構成する単位の種類および連結数、ポリオキシアルキレン基を構成する単位の種類および連結数等である。本発明で開示する親水性ポリシロキサンモノマーからなる共重合体は含水率１％を越える含水性の組成はもちろんのこと、含水率１％以下の実質的に水を含まない組成にも適用される。すなわち、コンタクトレンズ材料としては含水ソフトレンズ材料としても非含水ソフトレンズ材料としても利用できる。さらに、その他の眼科レンズ材料である眼内レンズ等にも有用である。
【００２９】
ここで、共重合可能なモノマーを以下に説明する。本発明において共重合可能であればどのようなモノマーでも使用できるが、とりわけ、親水性のモノマーが有用である。重合体の表面濡れ性をさらに向上させたり、含水率を変化させるモノマーとして使用できるからである。例えば２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、グリセロールメタクリレートなどの水酸基含有モノマー、３−（１，１，２，２−テトラフルオロエトキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの含フッ素置換基を有する水酸基含有モノマー、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸などのカルボン酸基含有モノマー、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレートなどのアルキル置換アミノ基含有モノマー、さらにメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートなどのオキシアルキレン基含有モノマーなどが挙げられるが、好ましくは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−メチルアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチルＮ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドンなどのアミド基あるいはイミド基含有のモノマーがより効果的にコンタクトレンズの親水性を向上することができる。特に好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチルＮ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドンを選択することで、表面濡れ性が著しくよく、透明な共重合体を得ることができる。
【００３０】
その他の利用できるモノマーの１例を挙げるならばアクリル酸フルオロアルキルエステルおよびメタクリル酸フルオロアルキルエステルなどの含フッ素モノマー、例えば、トリフルオロエチルアクリレート、テトラフルオロエチルアクリレート、テトラフルオロプロピルアクリレート、ペンタフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロブチルアクリレート、ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート及びこれらのアクリレート類に対するメタクリレート類等があげられ、必要な相溶性、親水性、含水率、耐汚染性に応じて選択できる。
【００３１】
また、酸素透過性を調整するためにいわゆるシロキサニルアクリレート類も有用な共重合モノマーである。例えば、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、ビス（トリメチルシロキシ）メチルシリルプロピルメタクリレート、ペンタメチルジシロキサニルメタクリレートなどがある。さらに同様の目的としてメタクリレート基等が置換している重合性のポリジメチルシロキサンも使用できる。
【００３２】
また、アクリル酸アルキルエステルモノマー及びメタクリル酸アルキルエステルモノマーなども必要に応じ使用できる。１例を挙げるならばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−ステアリルアクリレート及びこれらのアクリレート類に対応するメタクリレート類などがある。
【００３３】
さらに機械的性質、寸法安定性などを向上させるために、所望に応じ、以下に述べるモノマーを共重合させることができる。機械的性質を改善させるためのモノマーとしては例えば、スチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物等が挙げられる。また、寸法安定性を向上させるためのモノマーとしては、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、ビニルメタクリレート、アクリルメタクリレート及びこれらのメタクリレート類に対応するアクリレート類、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。これらのモノマーは１種用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
該共重合体の光学特性、酸素透過性、機械的強さ、変形回復性、眼に装用したときの汚れ付着性、涙液中での寸法安定性とその径時変化などの特性バランスを良くするため、これら共重合可能なモノマーを組み合わせた混合モノマーを使用することができるが、更に必要に応じて、重合前にあるいは重合後に、各種添加剤を加えてもよい。添加剤としては例えば、種々の着色剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤などがある。
【００３５】
本発明の眼科用レンズ材料として用いられる共重合体は、例えば親水性ポリシロキサンモノマーと親水性モノマーの混合物を鋳型に充填して公知の方法でラジカル重合させるいわゆるモールド成形法、回転する半面鋳型内にモノマー混合物を仕込んで重合させるいわゆるスピンキャスト法により眼科用レンズに成型することができる。その際にモノマー混合物に溶剤を添加した溶液を鋳型中で重合することで重合率やレンズ膨潤率の調整に利用することもできる。その添加溶剤としては、モノマーの溶解性がよいものが使用でき、例えば、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、カルボン酸、スルホキシド、アミン、アミド、ニトリル化合物が選択される。好ましくは、親水性ポリシロキサンモノマー、共重合可能なモノマーの組み合わせによって使用できる溶剤は変わるが、ブタノール、ヘキサノール、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ジメチルスルホキシド、N,N ジメチルホルムアミド、アセトニトリルを選択すると、重合後に鋳型からの剥離が容易で、水濡れ性が良く、透明なコンタクトレンズの製造が可能である。これらの溶剤は重合性組成物の1 ％〜99％を占める割合で添加することが可能である。好ましくは、10％〜90％、更に好ましくは20％〜80％を添加すると寸法安定性や、水濡れ性が良いコンタクトレンズの製造が可能である。
【００３６】
モールド重合法やキャスト重合法において使用する鋳型材料はモノマー混合物に実質的に不溶で、重合後にレンズを分離できれば使用することが出来る。例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂なども使用できるが、好ましくは、表面に極性基を有し、水との接触角が小さい材料が適当である。極性基とは水との親和力の強い原子団であり、水酸基、ニトリル基、カルボキシル基、ポリオキシエチレン基、アミド基、ウレタン基などを指す。好ましい鋳型材料は重合モノマー組成に不溶性であり、かつ鋳型の少なくとも一方のレンズ面を形成する部分が水との接触角が液滴法で90°以下のものである。
【００３７】
さらに好ましくは、鋳型材料表面の接触角が液滴法で65〜80°のものである。鋳型材料表面の接触角が80°より小さい鋳型を用いて成形したレンズは水濡れ性が特に良好で、脂質付着などに安定した性能を示す。また、65°より小さな接触角を示す材料では重合後にレンズと鋳型材料の分離が困難となり、表面に微細な傷や、エッジ部分に欠けを引き起こしやすく、実用的ではない。
より好ましくは鋳型材料がポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール共重合体から選ばれた樹脂であり、特にエチレンビニルアルコール共重合体が鋳型自身の成形が容易で安定した寸法の鋳型が得られることやレンズに安定した水濡れ性を付与できる。用いられるエチレンビニルアルコール共重合樹脂としては日本合成化学工業株式会社製の「ソアライト」あるいは株式会社クラレ製の「エバール」として市販されており、エチレン共重合比率が約25〜約50モル％の種々のグレードが本発明で使用できる。
【００３８】
共重合の方法は、光重合開始剤をモノマー混合物中に存在させ、紫外線を照射して重合させる方法またはアゾ化合物や有機過酸化物を用いて重合させるラジカル重合法が好ましい。用いられる光重合開始剤の１例をあげるならばベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α，α′−ジエトキシアセトフェノンなど、有機過酸化物としてはベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイドなど、アゾ化合物としてはアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリルなどが使用される。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に基づいて説明する。本発明はこれらの合成例実施例になんら限定されるものではない。
【合成例１】
信越化学工業( 株) 社製両末端カルビノール変性シリコーン(KF6003)1.8mmol 、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)変性ポリエチレングリコール600(DPEG600)36mmol、さらに触媒としてジブチルスズジラウリレート10mgをアセトン200gに溶解。窒素気流下で2 時間還流した。冷却後反応液に共栄社化学( 株) 社製グリセリンジメタクリレート(G−101P) 80mmolを加え一晩40℃に加温した。攪拌中の反応溶液に水150gを注ぎ目的化合物を沈殿させた。遠心分離によって沈殿を採取した後乾燥させ、粘弾性の固体を得た。IR、NMR により目的とする化合物(A-1) であることを確認した。収率は78% であった。
【００４０】
【化５７】
0004854130.tif 000030
(式中、ポリオキシアルキレンとポリシロキサンの連結数は平均値であり、実際の化合物は分子量的に幅を持っている。以下の式中の連結数も同様である。)
【００４１】
【合成例２】
合成例1 と同様の方法でKF6003、HMDI変性ポリエチレングリコール400(DPEG400)、さらにG −101Pを反応させ、目的化合物(A−2)を得た。収率は82% であった。
【化５８】
0004854130.tif 000031
【００４２】
【合成例３】
合成例1 と同様の方法でKF6003、HMDI変性ポリプロピレングリコール1200 (DPPG1200) 、さらにG −101Pを反応させ、目的化合物(A−3)を得た。収率は68% であった。
【化５９】
0004854130.tif 000032
【００４３】
【合成例４】
合成例1 と同様の方法でKF6003、DPEG600 、さらに共栄社化学( 株) 社製ペンタエリスリトールトリアクリレート(PE-3A) を反応させ、目的化合物(A−4)を得た。収率は74% であった。
【化６０】
0004854130.tif 000033
【００４４】
【合成例５】
チッソ( 株) 社製両末端アミン変性シリコーン(FM3325) 1.8mmol、DPEG600 36mmol、ジブチルスズジラウリレート10mgをメチルエチルケトン200gに溶解し、窒素気流下で2 時間還流した。冷却後反応液にG −101P 80mmol を加えさらに一晩40℃に加温した。合成例1 と同様の方法で精製し、目的化合物(A−5)を得た。収率は80% であった。
【化６１】
0004854130.tif 000034
【００４５】
【合成例６】
合成例1 と同様の方法で信越化学工業( 株) 社製変性片末端カルビノール変性シリコーン(X-22-170B) 1.8mmol 、DPEG600 18mmol、さらにG −101P 40mmol を反応させ、目的化合物(A−6)を得た。収率は79% であった。
【化６２】
0004854130.tif 000035
【００４６】
【合成例７】
合成例1 と同様の方法でKF6003 1.8mmol、DPEG600 36mmolを反応させた後G101P 40mmol , 2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA) 40mmol を反応させ、目的化合物(A−7)を得た。収率は85% であった。
【化６３】
0004854130.tif 000036
【００４７】
【合成例８】
KF6003 20mmol 、DPEG600 1mmol 、ジブチルスズジラウリレート20mgをアセトン500gに溶解。窒素気流下で2 時間還流した後、ヘキサメチレンジイソシアネート 40mmol を加え続けて2hr 還流した。冷却後反応液にG −101P 80mmol を加えさらに一晩40℃に加温した。合成例1 と同様の方法で精製し、目的とする化合物を得た(A−8)。収率は62% であった。
【化６４】
0004854130.tif 000037
【００４８】
【比較合成例】
合成例1 と同様の方法で、KF6003、DPEG600 、さらにHEMAを反応させ、目的化合物(B−1)を得た。収率は88% であった。
【化６５】
0004854130.tif 000038
【００４９】
【実施例１】
合成した親水性ポリシロキサンモノマー(A−1 ）80重量部、N,N −ジメチルアクリルアミド20重量部、2,4,6 −トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド0.5 重量部を2 −ブタノール80重量部に溶解し撹拌混合した後、エチレンビニルアルコール樹脂（ソアライトS ）製のコンタクトレンズ成形用鋳型中にモノマー混合液注入した。光照射装置内で１時間紫外線を照射し、レンズ状の重合体を得た。レンズをエタノール中に一晩浸漬した後、90℃の水に3 時間浸漬することで透明で柔軟性のレンズが得られた。
【００５０】
得られたレンズの物性評価を以下の方法でおこなった。
(1) 光学的透明性
目視による。曇りなく透明性良好なものを○、曇りがあり、半透明なものを△、不透明なものを×とした。
(2) 水濡れ性
精製水に対する濡れ性を目視で評価した。レンズを一昼夜、精製水中に浸漬した後、垂直に引き上げ、水膜が5 秒以上保持される水濡れ性を○、1 〜5 秒のものを△、1 秒以下の場合、×とした。
【００５１】
(3) 接触角
接触角測定装置（協和界面科学( 株) 製CA−DT型）を用い、25℃で材料表面と水滴との接触角を測定した。
(4) 含水率
レンズを生理食塩水に37℃で72時間静置した後、レンズを取り出し表面付着水をふき取り秤量した。次に真空下80℃で恒量になるまでレンズを乾燥し、その重量変化から下式により求めた。
含水率(%) ＝（重量変化／乾燥前重量）×100
【００５２】
(5) 酸素透過係数
コンタクトレンズ協会標準Dk値測定法に準じて理化精機工業（株）製のK −316 −IPI 型フィルム酸素透過測定装置を使用して電極法により測定した。試料片は直径約14mm、厚さ約0.1 〜0.5mm のレンズを鋳型で作製し測定に供した。測定は35℃の生理食塩水中で測定した。試料厚みに対する酸素透過量の傾きから酸素透過係数を求めた。単位は（ml・cm/cm2・sec ・mmHg）×10-11 で表した。
(6) 引張り強度
島津（株）製の万能試験機AGS −50B を用い、25℃の生理食塩水中で測定した。レンズを中央部3mm 幅で切り出し、破断時の強度を求めた。単位は（MPa ）である。
【００５３】
(7) 脂質付着性
0.1%トリオレイン（リン酸緩衝液）懸濁液10mlにレンズ1 枚を入れ、40℃で2 時間攪拌する。5ml の精製水で30秒間振り洗いを5 回繰り返し洗浄した。このレンズを真空乾燥したのち、アセトンで抽出し、トリグリセライド検査薬（和光純薬工業( 株）社製トリグリセライドG −テストワコー）で発色させ吸光度分光光度計（日本分光( 株) 製V −550 ）で505nm の吸光度を測定した。別途求めた検量線からレンズ1 枚当たりの付着脂質量を求めた。評価結果を表１に示す。
【００５４】
【実施例２〜８】
合成した親水性ポリシロキサンモノマー(A−2 〜A −8)を実施例1 と同様の組成でコンタクトレンズを作製し、物性を評価した。結果を表１に示す。
【実施例９】
合成した親水性ポリシロキサンモノマー(A−1)60重量部、N −ビニルピロリドン30重量部、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10重量部、2,4,6 −トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド0.5 重量部をテトラヒドロフラン60重量部に溶解し撹拌混合した後、実施例1 と同様の方法でコンタクトレンズを作製し、物性を評価した。結果を表1 に示す。
【００５５】
【実施例１０】
合成した親水性ポリシロキサンモノマー(A−1)50重量部、N −ビニルピロリドン15重量部、N −ビニル−N −メチルアセトアミド15重量部、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20重量部、エチレングリコールジメタクリレート1 重量部、2,4,6 −トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド0.5 重量部をメチルエチルケトン50重量部に溶解し撹拌混合した後、実施例1 と同様の方法でコンタクトレンズを作製し、物性を評価した。結果を表1 に示す。
【００５６】
【比較例１】
チッソ( 株) 社製両末端メタクリル変性シリコーン(FM7721)を実施例1 と同様の組成でコンタクトレンズを作製し、物性を評価した。結果を表1 に示す。
【比較例２】
合成した親水性ポリシロキサンモノマー(B−1)を実施例1 と同様の組成でコンタクトレンズを作製し、物性を評価した。結果を表1 に示す。
【００５７】
【表１】
0004854130.tif 000039
【００５８】
【発明の効果】
本発明の親水性ポリシロキサンモノマーを成分とした共重合体は、表面親水性、高酸素透過性で、さらに耐汚染性、柔軟性、光学的透明性、強度に優れたものであり、コンタクトレンズなどの眼科用レンズ材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成例1(A-1)のNMR スペクトルである。
【図２】合成例1(A-1)のIRスペクトルである。
【図１】
0004854130.tif 000065
【図２】
0004854130.tif 000066