JP4524838B2 - 眼用レンズ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノマーおよび該モノマーからなるポリマーに関するものである。該ポリマーはコンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜などの眼用レンズとして特に好適に用いられ、中でもコンタクトレンズとして最も好適である。
【0002】
【従来の技術】
近年、眼用レンズ用のモノマーとして3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランなどのシロキサニル基含有メタクリレートが利用されている(例えば、米国特許第3,808,178号公報)。
【0003】
しかしながらこれらのモノマーからなるポリマーは、酸素透過性が高いという特長があるものの、疎水性が強いために、眼用レンズ、中でもコンタクトレンズには使用しにくいものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、新規なモノマーを提供し、それによって高酸素透過性と高親水性を有するポリマーおよび該ポリマーからなる眼用レンズを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の眼用レンズは下記の構成を有する。
「〔1〕下記一般式(a)で表されるモノマー50〜95重量%およびN,N−ジメチルアクリルアミドの共重合体からなる眼用レンズ。
【0006】
【化3】
Figure 0004524838
【0007】
[式(a)中、A〜Aはそれぞれが互いに独立にH、メチル基、グリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表し、A〜Aのうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
a、bおよびcはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表し、かつ、a、bおよびcのうち少なくとも2つが1である。
はHまたはメチル基を表す。
ZはN−Y、OおよびSから選ばれた基を表す。
YはH、炭素数1〜8のアルキル基および炭素数6〜10のアリール基から選ばれた置換基を表す。
Lは下記式(L2)または(L3)で表される基であり、Lが(L2)で表される基である場合、上記A 〜A のうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
【0008】
【化4】
Figure 0004524838
【0009】
〔2〕コンタクトレンズであることを特徴とする〔1〕に記載の眼用レンズ。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0011】
本発明の眼用レンズは下記一般式(a)で表されるモノマー50〜95重量%およびN,N−ジメチルアクリルアミドの共重合体からなることを特徴とする。
【0012】
【化5】
Figure 0004524838
【0013】
[式(a)中、A〜Aはそれぞれが互いに独立にH、メチル基、グリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表し、A〜Aのうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
【0014】
a、bおよびcはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表し、かつ、a、bおよびcのうち少なくとも2つが1である。
【0015】
はHまたはメチル基を表す。
【0016】
ZはN−Y、OおよびSから選ばれた基を表す。
【0017】
YはH、炭素数1〜8のアルキル基および炭素数6〜10のアリール基から選ばれた置換基を表す。
【0018】
Lは下記式(L2)または(L3)で表される基であり、Lが(L2)で表される基である場合、上記A 〜A のうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
【0019】
【化6】
Figure 0004524838
【0020】
以下、式(a)中の置換基について説明する。
【0021】
式(a)中、A〜Aはそれぞれが互いに独立にH、メチル基、グリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表し、A〜Aのうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
【0022】
a、bおよびcはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表し、かつ、a、bおよびcのうち少なくとも2つが1である。
【0023】
はN−Y、OおよびSから選ばれた基を表すが、最も好ましいのはOである。
【0024】
YはH、炭素数1〜8のアルキル基および炭素数6〜10のアリール基から選ばれた置換基を表すが、その好適な例を以下に示す。Hは好適である。炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖状であっても分枝状であってもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基などを挙げることができる。炭素数6〜10のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
はHまたはメチル基を表す。
【0025】
Lは下記式(L2)または(L3)で表される基であり、Lが(L2)で表される基である場合、上記A 〜A のうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す
【0026】
【化7】
Figure 0004524838
【0027】
一般式(a)において、酸素透過性と親水性を高めるために、a、bおよびcのうち少なくとも2つが1であり、かつ、A、AおよびAのうち少なくとも2つがグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基であることが好ましい。さらに、a、bおよびcの全てが1であり、かつ、A、AおよびAの全てがグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基であることがより好ましい。
【0028】
一般式(a)で表されるモノマーの合成法の一例としては、以下の方法を挙げることができる。すなわち、式(a1)
【0029】
【化8】
Figure 0004524838
【0030】
[式(a1)中、B〜Bはそれぞれが互いに独立にH、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜12のアラルキル基および炭素数6〜10のアリール基を表し、B〜Bのうち少なくとも1つはHを表す。その他の記号は式(a)中の記号と同じものを表す。]で表される化合物と、「エポキシ基、水酸基およびアミノ基から選ばれた基と炭素炭素不飽和結合を有する化合物」を公知のヒドロシリル化反応触媒の存在下で反応させる方法が挙げられる。「エポキシ基、水酸基およびアミノ基から選ばれた基と炭素炭素不飽和結合を有する化合物」の具体例は、アリルグリシジルエーテル、アリルアルコール、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、アリルアミンなどである。
【0031】
この際に使用される触媒としては、白金の単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラックなどの担体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトンなどとの錯体、白金−オレフィン錯体{たとえば、Pt(CH=CH(PPhPt(CH=CHCl};白金−ビニルシロキサン錯体{たとえば、Pt(ViMeSiOSiMeVi)、Pt〔(MeViSiO)};白金−ホスフィン錯体{たとえば、Pt(PPh、Pt(PBu};白金−ホスファイト錯体{たとえば、Pt〔P(OPh、Pt〔P(OBu)}(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、mは整数を表す)、ジカルボニルジクロロ白金、また、アシュビー(Ashby)の米国特許第3159601号および同第3159662号の各明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、ならびにラモロー(Lamoreaux)の米国特許第3220972号明細書中に記載された白金アルコラート触媒があげられる。さらにモディック(Modic)の米国特許第3516946号明細書中に記載された塩化白金−オレフィン複合体も有用である。また、白金化合物以外の触媒の例としては、RhCl(PPh、RhCl、Rh/Al、RuCl、IrCl、FeCl、AlCl、PdCl・2HO、NiCl、TiClなどがあげられる(Phはフェニル基を表す)。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもかまわない。触媒活性の点から、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体などが好ましい。
【0032】
触媒量にはとくに制限はないが、1molのSi−Hに対して10−1〜10−8molの範囲で用いるのがよく、好ましくは10−3〜10−6molの範囲で用いるのがよい。触媒量が少なすぎると反応速度が十分でなく、触媒量が多すぎると経済的でない。
【0033】
式(a1)で表される化合物と「エポキシ基、水酸基およびアミノ基から選ばれた基と炭素炭素不飽和結合を有する化合物」の仕込み比としては、「エポキシ基、水酸基およびアミノ基から選ばれた基と炭素炭素不飽和結合を有する化合物」を過剰に用いることが好ましい。具体的には1molのSi−Hに対して「エポキシ基、水酸基およびアミノ基から選ばれた基と炭素炭素不飽和結合を有する化合物」を1.05〜1000molの範囲で用いるのがよく、好ましくは2〜100molの範囲で用いるのがよい。「エポキシ基、水酸基およびアミノ基から選ばれた基と炭素炭素不飽和結合を有する化合物」の使用量が少ないと反応純度が低下する傾向があり、使用量が多すぎると経済的でない。
【0034】
ヒドロシリル化反応においては溶剤の使用は特に必要とされないが、反応液の粘度調整などの目的で適宜不活性有機溶剤を使用することは差し支えなく、これにはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、エチルエーテル、ブチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素系溶剤などが例示される。
【0035】
反応温度は0〜200℃、好ましくは10〜150℃がよい。反応温度が0℃より低いと触媒活性が充分でなくそのため反応速度が遅くなる。また、150℃より高くなると反応純度が低下する傾向がある。
【0036】
かかる方法で反応を行った後、減圧条件下で溶媒や過剰に用いた反応物を留去することにより式(a)で表されるモノマーが得られる。
【0037】
式(a)で表されるモノマーは各種精製方法によって純度向上および/または残存ヒドロシリル化触媒の除去を行うことができる。純度向上方法としては減圧蒸留法(分子蒸留法を含む)とカラムクロマトグラフィー法を挙げることができる。ヒドロシリル化触媒の除去方法としてはシリカ、シリカゲル、アルミナ、イオン交換樹脂などと撹拌処理、カラム処理する方法、または中性ないし弱酸性の水溶液で水洗する方法などを挙げることができる。
【0038】
本発明の眼用レンズは、上述のモノマー50〜95重量%およびN,N−ジメチルアクリルアミドの共重合体からなるものである。
【0039】
本発明のポリマーおよび眼用レンズは、良好な機械物性が得られ、消毒液や洗浄液に対する良好な耐性が得られるという意味で、1分子中に2個以上の共重合可能な炭素炭素不飽和結合を有するモノマーを共重合成分として有することが好ましい。1分子中に2個以上の共重合可能な炭素炭素不飽和結合を有するモノマーの共重合比率は0.1重量%以上が好ましく、0.3重量%以上がより好ましく、0.5重量%以上がさらに好ましい。なお、重量%はモノマー組成物の全重量(溶媒成分は除く)を100とした値であり、以下も同様である。
【0040】
本発明のポリマーおよび眼用レンズにおいては、本発明のモノマーのポリマー中の重合比率は、高い酸素透過性を確保するという点から、好ましくは30重量%〜100重量%、より好ましくは40重量%〜99重量%、最も好ましくは50重量%〜95重量%である。
本発明のポリマーおよび眼用レンズを得る際は、重合をしやすくするために過酸化物やアゾ化合物に代表される熱重合開始剤や、光重合開始剤を添加することが好ましい。熱重合を行う場合は、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。一般的には10時間半減期温度が40〜120℃のアゾ系開始剤および過酸化物系開始剤が好適である。光重合開始剤としてはカルボニル化合物、過酸化物、アゾ化合物、硫黄化合物、ハロゲン化合物、および金属塩などを挙げることができる。これらの重合開始剤は単独または混合して用いられ、およそ1重量%くらいまでの量で使用される。
本発明のポリマーおよび眼用レンズを得る際は、重合溶媒を使用することができる。溶媒としては有機系、無機系の各種溶媒が適用可能であり特に制限は無い。例を挙げれば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、安息香酸メチル等のエステル系溶剤、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、石油系溶剤等各種のものであり、これらは単独あるいは混合して使用することができる。
本発明のポリマーおよび眼用レンズを得る際は、重合方法、成形方法としては、公知の方法を使用することができる。例えば、一旦、丸棒や板状等に重合、成形しこれを切削加工等によって所望の形状に加工する方法、モールド重合法、およびスピンキャスト重合法などである。
一例として、本発明のモノマーから本発明のポリマーをモールド重合法により得る場合について、次に説明する。
【0041】
モノマー組成物を一定の形状を有する2枚のモールドの空隙に充填する。そして光重合あるいは熱重合を行ってモールドの形状に賦型する。モールドは、樹脂、ガラス、セラミックス、金属等で製作されているが、光重合の場合は光学的に透明な素材が用いられ、通常は樹脂またはガラスが使用される。ポリマーを製造する場合には、多くの場合、2枚の対向するモールドにより空隙が形成されており、その空隙にモノマー組成物が充填されるが、モールドの形状やモノマーの性状によってはポリマーに一定の厚みを与えかつ充填したモノマー組成物の液モレを防止する目的を有するガスケットを併用してもよい。空隙にモノマー組成物を充填したモールドは、続いて紫外線のような活性光線を照射されるか、オーブンや液槽に入れて加熱されて重合される。光重合の後に加熱重合したり、逆に加熱重合後に光重合する両者を併用する方法もありうる。光重合の場合は、例えば水銀ランプや捕虫灯を光源とする紫外線を多く含む光を短時間(通常は1時間以下)照射するのが一般的である。熱重合を行う場合には、室温付近から徐々に昇温し、数時間ないし数十時間かけて60℃〜200℃の温度まで高めて行く条件が、ポリマーの光学的な均一性、品位を保持し、かつ再現性を高めるために好まれる。
【0042】
本発明のポリマーおよび眼用レンズは、含水率向上、表面の水濡れ性向上、弾性率低下などの目的で、種々の方法で改質処理を行うことができる。
【0043】
本発明のポリマーおよび眼用レンズの具体的な改質方法としては、電磁波(光を含む)照射、プラズマ照射、蒸着およびスパッタリングなどケミカルベーパーデポジション処理、加熱、煮沸処理、塩基処理、酸処理、その他適当な表面処理剤の使用、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。これらの改質手段の中で、簡便であり好ましいのは塩基処理と煮沸処理である。
【0044】
以下、塩基処理について説明する。
【0045】
塩基処理の一例としては、ポリマーまたは眼用レンズを塩基性溶液に接触させる方法、ポリマーまたは眼用レンズを塩基性ガスに接触させる方法等が挙げられる。そのより具体的な方法としては、例えば塩基性溶液にポリマーまたは眼用レンズを浸漬する方法、ポリマーまたは眼用レンズに塩基性溶液または塩基性ガスを噴霧する方法、ポリマーまたは眼用レンズに塩基性溶液をヘラ、刷毛等で塗布する方法、ポリマーまたは眼用レンズに塩基性溶液をスピンコート法やディップコート法で塗布する方法などを挙げることができる。
最も簡便に大きな改質効果が得られる方法は、ポリマーまたは眼用レンズを塩基性溶液に浸漬する方法である。
【0046】
ポリマーまたは眼用レンズを塩基性溶液に浸漬する際の温度は特に限定されないが、通常−50℃〜300℃程度の温度範囲内で行われる。作業性を考えれば−10℃〜150℃の温度範囲がより好ましく、−5℃〜60℃が最も好ましい。
【0047】
ポリマーまたは眼用レンズを塩基性溶液に浸漬する時間については、温度によっても最適時間は変化するが、一般には100時間以内が好ましく、24時間以内がより好ましく、12時間以内が最も好ましい。接触時間が長すぎると、作業性および生産性が悪くなるばかりでなく、酸素透過性の低下や機械物性の低下などの悪影響が出る場合がある。
【0048】
塩基としてはアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、各種炭酸塩、各種ホウ酸塩、各種リン酸塩、アンモニア、各種アンモニウム塩、各種アミン類などが使用可能である。
【0049】
塩基性溶液の溶媒としては、無機、有機の各種溶媒が使用できる。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの各種芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、ケロシン、リグロイン、パラフィンなどの各種脂肪族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの各種ケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジオクチルなどの各種エステル類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテルなどの各種エーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ジメチルスルホキシドなどの各種非プロトン性極性溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタントリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン系溶媒、およびフロン系溶媒などである。中でも経済性、取り扱いの簡便さ、および化学的安定性などの点で水が最も好ましい。溶媒としては、2種類以上の物質の混合物も使用可能である。
【0050】
塩基処理において使用される塩基性溶液は、塩基性物質および溶媒以外の成分を含んでいてもよい。
【0051】
本発明のポリマーおよび眼用レンズは、塩基処理の後、洗浄により塩基性物質を除くことができる。洗浄溶媒としては、無機、有機の各種溶媒が使用できる。例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの各種芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、ケロシン、リグロイン、パラフィンなどの各種脂肪族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの各種ケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジオクチルなどの各種エステル類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテルなどの各種エーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、ジメチルスルホキシドなどの各種非プロトン性極性溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタントリクロロエタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン系溶媒、およびフロン系溶媒などである。洗浄溶媒としては、2種類以上の溶媒の混合物を使用することもできる。洗浄溶媒は、溶媒以外の成分、例えば無機塩類、界面活性剤、および洗浄剤を含有してもよい。
【0052】
以下、煮沸処理について説明する。
【0053】
煮沸処理は、本発明のポリマーまたは眼用レンズを水、または各種水溶液に浸漬し、80℃〜200℃程度の温度に加熱する方法である。100℃以上の温度での加熱はオートクレーブ等を使用することにより可能である。ポリマーまたは眼用レンズを煮沸処理する時間については、温度によっても最適時間は変化するが、一般には100時間以内が好ましく、24時間以内がより好ましく、12時間以内が最も好ましい。煮沸処理時間が長すぎると、作業性および生産性が悪くなるばかりでなく、機械物性の低下などの悪影響が出る場合がある。
【0054】
煮沸処理に用いられる水溶液としては、pH緩衝液やタンパク質水溶液などを挙げることができる。pH緩衝液としては弱アルカリ性のものが好ましい。
【0055】
本発明のポリマーまたは眼用レンズは、水濡れ性は純水に対する動的接触角(前進時、浸漬速度0.1mm/sec)が85゜以下が好ましい。酸素透過性は、酸素透過係数が52×10−11(cm/sec)[mLO/(mL・hPa)]以上が好ましく、60×10−11(cm/sec)[mLO/(mL・hPa)]以上がより好ましい。
【0056】
本発明のモノマーおよびポリマーはコンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜などの眼用レンズとして特に好適に用いられ、中でもコンタクトレンズとして最も好適に用いられる。
【0057】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
〔測定方法〕本実施例における各種測定は、以下に示す方法で行った。
(1)プロトン核磁気共鳴スペクトル
日本電子社製のEX270型を用いて測定した。溶媒にクロロホルム−dを使用し、クロロホルムのピークを内部標準(7.26ppm)とした。
(2)動的接触角
5mm×10mm×0.2mm程度のサイズのサンプルを使用し、レスカ社製のWET−6000型を用いて前進時の動的接触角を測定した。浸漬速度は0.1mm/sec、浸漬深さは7mmとした。
(3)酸素透過係数
理化精機工業社製の製科研式フィルム酸素透過率を用いて35℃の水中にてサンプルの酸素透過係数を測定した。
〔合成例1〕式(J1)の化合物の合成
【0058】
【化9】
Figure 0004524838
【0059】
2L三ツ口フラスコにヘキサン(150g)、メタノール(150g)および水(300g)を入れた。フラスコを氷浴に浸漬し、スリーワンモーターでフラスコ内を激しく撹拌した。ここへ、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製“AY43−060”)(313.7g)およびジメチルクロロシラン(510.9g)からなる混合物を約2時間かけて滴下した。このときフラスコ内の温度は約10℃であった。滴下終了後、室温で4.5時間撹拌を続けた。反応液が2層に分かれるので、分液ロートにより上層を分取した。これを、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で3回、飽和食塩水で5回洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留を2回行って精製し、無色透明液体として式(J1)の化合物すなわち3−メタクリロキシプロピルメチルビス(ジメチルシロキシ)シラン(206g)を得た。
〔合成例2〕式(J2)の化合物の合成
【0060】
【化10】
Figure 0004524838
【0061】
1L三ツ口フラスコにヘキサン(50g)、メタノール(50g)および水(100g)を入れた。フラスコを氷浴に浸漬し、スリーワンモーターでフラスコ内を激しく撹拌した。
ここへ、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(チッソ社製“サイラエースS710”)(74.5g、0.30mol)およびジメチルクロロシラン(170g、1.8mol)からなる混合物を約1時間かけて滴下した。このときフラスコ内の温度は5〜30℃であった。滴下終了後、5〜20℃において3時間撹拌を続けた。水(約200mL)を加えた。反応液は2層に分かれるので、分液ロートにより上層を分取した。これを、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水をこの順に用いて洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留により精製し、無色透明液体として式(J2)の化合物すなわち3−メタクリロキシプロピルトリス(ジメチルシロキシ)シラン(106g)を得た。
〔合成例3〕式(J3)の化合物の合成
【0062】
【化11】
Figure 0004524838
【0063】
(1)3−(2−メタクリロキシエトキシ)プロピルトリクロロシランの合成塩化カルシウム管付の滴下ロートを備えた300mLナスフラスコに、2−アリロキシエチルメタクリレート(51.1g)、トルエン(110g)およびトリクロロシラン(44.7g)を入れた。塩化白金酸六水和物(0.5g)およびテトラヒドロフラン(25mL)からなる溶液を追加し、室温で撹拌した。室温で20時間撹拌を行った。ロータリーバキュームエバポレーターにより低沸点成分を除いた後、減圧蒸留により精製し、3−(2−メタクリロキシエトキシ)プロピルトリクロロシラン(65.26g)を無色透明液体として得た。
(2)式(J3)の化合物の合成
ヘキサン(35.6g)、メタノール(35.6g)および水(71.2g)を入れた1L三ツ口フラスコを氷浴に浸漬し、スリーワンモーターでフラスコ内を激しく撹拌した。
ここへ、3−(2−メタクリロキシエトキシ)プロピルトリクロロシラン(65.26g)およびクロロジメチルシラン(120.7g)からなる混合物を約0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、室温において9.5時間撹拌を続けた。反応液は2層に分かれるので、分液ロートにより上層を分取した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(3回)および水(3回)をこの順に用いて洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留により精製し、式(J3)の化合物を淡黄色透明液体として得た。
〔合成例4〕式(J4)の化合物の合成
【0064】
【化12】
Figure 0004524838
【0065】
(1)3−(2−アクリロキシエトキシ)プロピルトリクロロシランの合成
塩化カルシウム管付の滴下ロートを備えた300mLナスフラスコに、2−アリロキシエチルアクリレート(70.0g)、トルエン(110g)およびトリクロロシラン(66.8g)を入れた。塩化白金酸六水和物(0.5g)およびテトラヒドロフラン(25mL)からなる溶液を追加し、室温で撹拌した。室温で20時間撹拌を行った。ロータリーバキュームエバポレーターにより低沸点成分を除いた後、減圧蒸留により精製し、3−(2−アクリロキシエトキシ)プロピルトリクロロシラン(75.6g)を無色透明液体として得た。
(2)式(J)の化合物の合成
ヘキサン(43.2g)、メタノール(43.2g)および水(86.4g)を入れた1L三ツ口フラスコを氷浴に浸漬し、スリーワンモーターでフラスコ内を激しく撹拌した。
ここへ、3−(2−アクリロキシエトキシ)プロピルトリクロロシラン(75.6g)およびクロロジメチルシラン(147.0g)からなる混合物を約0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、室温において9.5時間撹拌を続けた。反応液は2層に分かれるので、分液ロートにより上層を分取した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(3回)および水(3回)をこの順に用いて洗浄した。無水硫酸ナトリウムにより脱水を行った後、ロータリーバキュームエバポレーターで溶媒を留去した。減圧蒸留により精製し、式(J4)の化合物を淡黄色透明液体として得た。
合成例5〕式(M1)の化合物の合成
【0066】
【化13】
Figure 0004524838
【0067】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた300mLナスフラスコに、式(J1)の化合物(20.0g)、アリルアルコール(150g)、酢酸カリウム10重量%エタノール溶液(0.5g)および塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液(白金として0.2重量%、0.5g)を入れ、撹拌しながら90℃の油浴中で3.5時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.0ppm付近(3H)、0.1ppm付近(12H)、0.5ppm付近(6H)、1.6ppm付近(6H)、1.9ppm付近(3H)、2.2ppm付近(2H)、3.6ppm付近(4H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M1)で表される化合物であることを確認した。
合成例6〕式(M2)の化合物の合成
【0068】
【化14】
Figure 0004524838
【0069】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた300mLナスフラスコに、式(J1)の化合物(20.0g)、2−アリロキシエタノール(150g)、酢酸カリウム10重量%エタノール溶液(0.5g)および塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液(白金として0.2重量%、0.5g)を入れ、撹拌しながら90℃の油浴中で3.5時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.0ppm付近(3H)、0.1ppm付近(12H)、0.5ppm付近(6H)、1.6ppm付近(6H)、1.9ppm付近(3H)、2.5ppm付近(2H)、3.4ppm付近(4H)、3.5ppm付近(4H)、3.7ppm付近(4H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M2)で表される化合物であることを確認した。
合成例7〕式(M3)の化合物の合成
【0070】
【化15】
Figure 0004524838
【0071】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた300mLナスフラスコに、式(J2)の化合物(20.0g)、アリルアルコール(300g)、酢酸カリウム10重量%エタノール溶液(0.5g)および塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液(白金として0.2重量%、0.5g)を入れ、撹拌しながら90℃の油浴中で3.5時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(18H)、0.5ppm付近(8H)、1.6ppm付近(8H)、1.9ppm付近(3H)、2.2ppm付近(3H)、3.6ppm付近(6H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M3)で表される化合物であることを確認した。
合成例8〕式(M4)の化合物の合成
【0072】
【化16】
Figure 0004524838
【0073】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた300mLナスフラスコに、式(J2)の化合物(20.0g)、2−アリロキシエタノール(300g)、酢酸カリウム10重量%エタノール溶液(0.5g)および塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液(白金として0.2重量%、0.5g)を入れ、撹拌しながら90℃の油浴中で3.5時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(18H)、0.5ppm付近(8H)、1.6ppm付近(8H)、1.9ppm付近(3H)、2.5ppm付近(3H)、3.4ppm付近(6H)、3.5ppm付近(6H)、3.7ppm付近(6H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M4)で表される化合物であることを確認した。
合成例9〕式(M5)の化合物の合成
【0074】
【化17】
Figure 0004524838
【0075】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた100mLナスフラスコに、式(J2)の化合物(7.6g)、アリルグリシジルエーテル(34.2g)および2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(20mg)を入れた。ここに、塩化白金酸六水和物(0.22g)、2−プロパノール(0.9g)およびテトラヒドロフラン(8.2g)からなる溶液(0.1g)を加えた。撹拌しながら45℃の油浴中で30時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(18H)、0.5ppm付近(8H)、1.6ppm付近(8H)、1.9ppm付近(3H)、2.6ppm付近(3H)、2.8ppm付近(3H)、3.1ppm付近(3H)、3.4ppm付近(9H)、3.7ppm付近(3H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M2)で表される化合物であることを確認した。
合成例10〕式(M6)の化合物の合成
【0076】
【化18】
Figure 0004524838
【0077】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた200mLナスフラスコに、式(J2)の化合物(10.3g)およびアリルアミン(100g)を入れた。ここに、塩化白金酸六水和物(0.22g)、2−プロパノール(0.9g)およびテトラヒドロフラン(8.2g)からなる溶液(0.1g)を加えた。撹拌しながら還流温度で60時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(18H)、0.5ppm付近(8H)、1.2ppm付近(6H)、1.6ppm付近(8H)、1.9ppm付近(3H)、2.6ppm付近(6H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M6)で表される化合物であることを確認した。
合成例11〕式(M7)の化合物の合成
【0078】
【化19】
Figure 0004524838
【0079】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた300mLナスフラスコに、式(J3)の化合物(20.0g)、アリルアルコール(300g)、酢酸カリウム10重量%エタノール溶液(0.5g)および塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液(白金として0.2重量%、0.5g)を入れ、撹拌しながら90℃の油浴中で3.5時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(18H)、0.5ppm付近(8H)、1.6ppm付近(8H)、1.9ppm付近(3H)、2.2ppm付近(3H)、3.4ppm付近(2H)、3.6ppm付近(8H)、4.1ppm付近(2H)、5.5ppm付近(1H)および6.1ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M7)で表される化合物であることを確認した。
合成例12〕式(M8)の化合物の合成
【0080】
【化20】
Figure 0004524838
【0081】
ジムロートコンデンサーとマグネット式回転子を備えた300mLナスフラスコに、式(J4)の化合物(20.0g)、アリルアルコール(300g)、酢酸カリウム10重量%エタノール溶液(0.5g)および塩化白金酸イソプロピルアルコール溶液(白金として0.2重量%、0.5g)を入れ、撹拌しながら90℃の油浴中で3.5時間反応させた。ロータリーバキュームエバポレーターで低沸点成分を留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒、酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、淡黄色透明液体を得た。この液体のプロトン核磁気共鳴スペクトルを測定し分析した結果、0.1ppm付近(18H)、0.5ppm付近(8H)、1.6ppm付近(8H)、2.2ppm付近(3H)、3.4ppm付近(2H)、3.6ppm付近(8H)、4.1ppm付近(2H)、5.8ppm付近(1H)、6.2ppm付近(1H)および6.4ppm付近(1H)にピークが検出されたことから式(M8)で表される化合物であることを確認した。
比較例1合成例5で得た式(M1)の化合物(70重量部)、N,N−ジメチルアクリルアミド(30重量部)、トリエチレングリコールジメタクリレート(1重量部)および重合開始剤“ダロキュア1173”(CIBA社製、0.5重量部)を均一に混合し、このモノマー混合物をアルゴン雰囲気下で脱気した。窒素雰囲気のグローブボックス中で透明樹脂(ポリ4−メチルペンテン−1)製のコンタクトレンズ用モールドに注入し、捕虫灯を用いて光照射(1mW/cm、10分間)して重合し、コンタクトレンズ状サンプルを得た。得られたコンタクトレンズ状サンプルを純水中に室温で24時間浸漬した後、0.25M水酸化ナトリウム水溶液に室温で24時間浸漬した。該コンタクトレンズ状サンプルを純水で洗浄した後、バイアル瓶中のホウ酸緩衝液(pH7.1〜7.3)に浸漬し、バイアル瓶を密封した。該バイアル瓶をオートクレーブに入れ、120℃で30分間煮沸処理した。放冷後、コンタクトレンズ状サンプルをバイアル瓶から取出し、純水に浸漬した。得られたコンタクトレンズ状サンプルの物性値を表1に示した。該コンタクトレンズ状サンプルは高酸素透過性、低接触角(すなわち高親水性)を有していた。
〔実施例比較例2〕式(M1)の化合物(70重量部)のかわりに、それぞれ式(M2)〜式(M8)の化合物を表1に示す如く用いる他は、比較例1と全く同様に重合および後処理を行ってコンタクトレンズ状サンプルを得た。得られたコンタクトレンズ状サンプルの物性値を表1に示した。該コンタクトレンズ状サンプルは高酸素透過性、低接触角(すなわち高親水性)を有していた。
〔比較例〕式(M1)の化合物(70重量部)のかわりに、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン[式(J5)の化合物]を用いる他は、比較例1と全く同様に重合および後処理を行ってコンタクトレンズ状サンプルを得た。得られたコンタクトレンズ状サンプルの物性値を表1に示した。該コンタクトレンズ状サンプルは高酸素透過性を有するものの、接触角が高く親水性に劣っていた。
【0082】
【化21】
Figure 0004524838
【0083】
【表1】
Figure 0004524838
【0084】
1)単位 (cm/sec)[mLO/(mL・hPa)]1
【0085】
【発明の効果】
本発明によれば、高酸素透過性と高親水性を有するポリマーおよび該ポリマーからなる眼用レンズ、特にコンタクトレンズ、が得られる。

Claims (5)

  1. 下記一般式(a)で表されるモノマー50〜95重量%およびN,N−ジメチルアクリルアミドの共重合体からなる眼用レンズ。
    Figure 0004524838
    [式(a)中、A〜Aはそれぞれが互いに独立にH、メチル基、グリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表し、A〜Aのうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
    a、bおよびcはそれぞれが互いに独立に0または1の整数を表し、かつ、a、bおよびcのうち少なくとも2つが1である。
    はHまたはメチル基を表す。
    ZはN−Y、OおよびSから選ばれた基を表す。
    YはH、炭素数1〜8のアルキル基および炭素数6〜10のアリール基から選ばれた置換基を表す。
    Lは下記式(L2)または(L3)で表される基であり、Lが(L2)で表される基である場合、上記A 〜A のうち少なくとも1つはグリシドキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基を表す。
    Figure 0004524838
  2. 前記一般式(a)において、ZがOであることを特徴とする請求項1に記載の眼用レンズ。
  3. 前記一般式(a)において、a、bおよびcのうち少なくとも2つが1であり、かつ、A、AおよびAのうち少なくとも2つがグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基であることを特徴とする請求項1に記載の眼用レンズ。
  4. 前記一般式(a)において、a、bおよびcの全てが1であり、かつ、A、AおよびAの全てがグリシドキシプロピル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエトキシプロピル基およびアミノプロピル基から選ばれた基であることを特徴とする請求項3に記載の眼用レンズ。
  5. コンタクトレンズであることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の眼用レンズ。
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