JP6466880B2 - コンタクトレンズ着色用重合性組成物 - Google Patents

Description

本発明は、ヒドロゲル又はシリカヒドロゲルで製造されるコンタクトレンズに好適な着色効果を持たせ、退色しにくくさせることができるコンタクトレンズ着色用重合性組成物に関する。

現在の消費者は、審美又は身なりの組み合せから考えると、次第に虹彩の色を変える可能なコンタクトレンズを装用してきた。しかしながら、これらの異なる色及び模様を有するコンタクトレンズの色落ちにより装用者の目がアレルギーとなりやすくなる。

従来のコンタクトレンズ着色の製造方法の１つとしては、着色剤と親水性モノマーを混合してから、印刷又は転写等によりコンタクトレンズ表面に着色層を形成する。しかしながら、上記の製造方法により製造される着色層は、コンタクトレンズとの間に特別な作用力がないため、着色効果がよくなく、色落ちしやすい。

別のコンタクトレンズ着色の製造方法としては、まずコンタクトレンズ表面に着色層を形成し、次に着色層が破壊して色落ちすることを避けるように着色層の上にまた透明層を被覆する。しかしながら、この製造方法は、複雑すぎでコストがかなりかかる。

従って、現在、ヒドロゲル又はシリカヒドロゲルで製造されるコンタクトレンズに好適な着色効果を持たせ、色落ちしにくくさせ、且つ、その製造方法が易しい新規のコンタクトレンズ着色の重合性組成物が望まれている。

本発明は、製造工程が易しく、且つ製造されるヒドロゲルとシリカヒドロゲルコンタクトレンズが好適な着色効果を有し、色落ちしにくい新規のコンタクトレンズ着色の重合性組成物を提供する。

本発明は、金属酸化物及びシラン酸化物が塩基性条件で反応して製造される着色剤前駆体と（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤との反応により製造される複合着色剤と、親水性モノマーと、を含むコンタクトレンズ着色用重合性組成物を提供する。

本発明の一実施例において、複合着色剤の製造に用いられる（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤は、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン及び３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる。

本発明の一実施例において、着色剤前駆体の製造に用いられる金属酸化物は、従来のコンタクトレンズ着色用に適用される無機染料及び／又は無機顔料であり、例えば黒色酸化鉄、褐色酸化鉄、黄酸化鉄、赤色酸化鉄、二酸化チタン等であってもよいが、これらに限定されない。

本発明の一実施例において、着色剤前駆体の製造に用いられるシラン酸化物系は、テトラエチルシロキサン又はテトラメチルシロキサンである。

本発明の一実施例において、重合性組成物は、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂及びポリビニルピロリドンからなる群から選ばれる粘着付与剤を更に含む。

本発明の一実施例において、重合性組成物は、架橋剤を更に含む。

本発明の一実施例において、重合性組成物は、分散剤を更に含む。

本発明の一実施例において、重合性組成物は、光開始剤又は熱開始剤を更に含む。

本発明の一実施例において、前記コンタクトレンズは、シリカヒドロゲル又はヒドロゲルで製造される。

本発明は、金属酸化物及びシラン酸化物が塩基性条件で反応して製造される着色剤前駆体と（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤との反応により製造される複合着色剤と、親水性モノマーと、を含むコンタクトレンズ着色用重合性組成物を提供する。

本発明の一実施例において、重合性組成物の調製に用いられる親水性モノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸（ＨＥＭＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸グリシジルエステル（ＧＭＡ）、（メチル）アクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル（ＤＭＡＥＭＡ）、酢酸ビニル、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート及びＮ−アクリロイルモルホリンからなる群を含むが、これらに限定されない。且つ、重合性組成物とコンタクトレンズ材料の互換性を向上させるために、前記親水性モノマーの添加量は、約重合性組成物の１０〜３０重量％を占めることが好ましい。

本発明の一実施例において、重合性組成物に着色効果及び光浸透性等の実用性を共に持たせるために、複合着色剤は、約重合性組成物の１０〜６０重量％を占めることが好ましい。

本発明の一実施例において、複合着色剤は、着色剤前駆体と（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤との反応により製造され、前記（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤は、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン及び３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる。着色剤前駆体及び（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤の好ましい反応温度が３０℃〜７０℃であり、反応時間が２〜２４時間である。

本発明の重合性組成物の一実施例において、着色剤前駆体の製造に用いられる金属酸化物は、コンタクトレンズ着色用に適用される無機染料及び／又は無機顔料であり、例えば黒色酸化鉄、褐色酸化鉄、黄酸化鉄、赤色酸化鉄、二酸化チタン等であってもよいが、これらに限定されない。

本発明の重合性組成物の一実施例において、着色剤前駆体の製造に用いられるシラン酸化物は、テトラエチルシロキサン又はテトラメチルシロキサンから選ばれる。

本発明の重合性組成物の一実施例において、着色剤前駆体の製造に用いられる金属酸化物及びシラン酸化物は、塩基性溶液で反応し、塩基性溶液のｐＨ値が８〜１０であることが好ましい。且つ、前記塩基性溶液は、例えばメタノール、エタノール又はその組合せであってもよい溶剤を更に含んでもよい。

本発明の別の実施例において、重合性組成物は、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びフェノール樹脂、ポリビニルピロリドン又は上記の組み合わせから選ばれる粘着付与剤を更に含む。重合性組成物の粘度を適切にするために、前記粘着付与剤の添加量は、約重合性組成物の２０〜４０重量％を占める。

本発明の別の実施例において、重合性組成物における粘着付与剤は、ポリウレタン樹脂とポリビニルピロリドンの組み合わせであり、ポリウレタン樹脂の２５℃の粘度範囲が５０，０００ｃｐｓ〜１５０，０００ｃｐｓの間であり、８０，０００ｃｐｓ〜１１０，０００ｃｐｓであることが好ましい。ポリビニルピロリドンは、例えばＰＶＰ−ｋシリーズの商品であってもよく、例えばＰＶＰ−ｋ１５、ＰＶＰ−ｋ１６、ＰＶＰ−ｋ１７、ＰＶＰ−ｋ１８、ＰＶＰ−ｋ２９、ＰＶＰ−ｋ３０、ＰＶＰ−ｋ３２、又はＰＶＰ−ｋ９０であってもよいが、これらに限定されない。

本発明のまた別の実施例において、重合性組成物は、例えばジメタクリル酸グリコールエステル（ｅｔｈｙｌ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ，ＥＧＤＭＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ，ＴＭＰＴＡ）、トリエチレングリコールジメタクリレート（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，ＴｒＥＧＤＭＡ）、テトラエチレングリコールジメタクリレート（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，ＴＥＧＤＭＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙａｌｔｅ，ＰＥＧＤＭＡ）、ビニルメタクリレート（ｖｉｎｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、エチレンジアミンジメチルアクリルアミド（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ ｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）、グリセロールジメタクリレート（ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、トリアリルイソシアヌレート（ｔｒｉａｌｌｙｌ ｉｓｏｃｙａｎｕｒａｔｅ）、トリアリルシアヌレート（ｔｒｉａｌｌｙｌ ｃｙａｎｕｒａｔｅ）又は上記の組み合わせのような架橋剤を更に含む。前記架橋剤の添加量は、約重合性組成物の１〜３重量％を占める。

本発明の重合性組成物の一実施例において、リン酸エステル、アクリルエステルモノマー及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる分散剤を更に含む。且つ、分散剤の添加量は、約重合性組成物の２〜１０重量％を占める。

本発明の重合性組成物の一実施例において、光開始剤又は熱開始剤を更に含む。例えばアゾビスイソブチロニトリル（ａｚｏｂｉｓｉｓｏｈｅｐｔｏｎｉｔｒｉｌｅ，ＡＤＶＮ）、２，２’アゾビスイソブチロニトリル（ａｚｏｂｉｓｉｓｏｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ，ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチル）ブチルシアニド（２，２’−ａｚｏｂｉｓ（２，４−ｄｉｍｅｔｈｙｌｖａｌｅｒｏｎｉｔｒｉｌｅ））、２，２’−アゾビス（２−メチル）プロピオニトリル（２，２’−ａｚｏｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｒｏｐａｎｅｎｉｔｒｉｌｅ））、２，２’−アゾビス（２−メチル）ブチロニトリル（２，２’−ａｚｏｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−ｂｕｔａｎｅｎｉｔｒｉｌｅ））、又は過酸化ベンゾイル（ｂｅｎｚｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）であってもよいが、これらに限定されない。光開始剤は、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シド（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｏｘｉｄｅ）、２−ヒドロキシ−２−メチルフェニルプロパン−１−オン（２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｅ−１−ｏｎｅ）、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルフェニルホスフィン酸エチル（ｅｔｈｙｌ（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎａｔｅ）、又は２，２−ジエトキシアセトフェノン（２，２−ｄｉｅｔｈｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）を含むが、これらに限定されない。前記光開始剤又は熱開始剤の添加量は、約重合性組成物の２〜５重量％を占める。

本発明において、コンタクトレンズに着色されるパターン模様の種類によって、重合性組成物における複合着色剤のコンタクトレンズ材料における総重量は、例えば０．１〜０．５重量％であってもよいが、これらに限定されない。

下記の実施例は更に本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。

実施例Ａ：複合着色剤（Ｉ）の調製

１００グラムの黒色酸化鉄粉末（商品名Ｓｉｃｏｖｉｔ、ＢＡＳＦから入手、ドイツ）、脱イオン水１５０ミリリットル、エタノール１５０ミリリットル、２５ｗｔ％のアンモニア水２２ミリリットル及び５ミリリットルのテトラエトキシシラン（ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＴＥＯＳ、ＡＣＲＯＳ ＯＲＧＡＮＩＣＳから入手、アメリカ）を丸底フラスコに加え、均一に撹拌した。得られたものを溶液と一緒に６５℃に加熱し、２時間反応させ、次に丸底フラスコに８ミリリットルの３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（３−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、商品名ＫＢＭ５０３、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕ Ｓｉｌｉｃｏｎｅから入手、日本）を加え、均一に撹拌し６時間反応させた。最後、遠心により上澄液を取り除き、エタノールで再溶融し洗浄し、最終に反応産物を脱イオン水で洗浄し、更にオーブンで乾かして複合着色剤（Ｉ）を製造した。

実施例Ｂ：複合着色剤（ＩＩ）の調製

実施例Ｂの複合着色剤の調製方式は、実施例Ａと同じ、両者の差異は、シランカップリング剤の使用量が異なることのみにある。実施例Ｂは、４ミリリットルの３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを使用した。

実施例Ｃ：複合着色剤（ＩＩＩ）の調製

実施例Ｃの複合着色剤の調製方式は実施例Ａと同じ、両者の差異は、シランカップリング剤の使用量が異なることのみにある。実施例Ｃは、２ミリリットルの３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを使用した。

実施例Ｄ：複合着色剤（ＩＶ）の調製

実施例Ｄの複合着色剤の調製方式は実施例Ａと同じ、両者の差異は、シランカップリング剤の使用量が異なることのみにある。実施例Ｄは、１ミリリットルの３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを使用した。

実施例１：着色コンタクトレンズの調製

複合着色剤（Ｉ）、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸（ＨＥＭＡ）、メタクリル酸（ＭＡＡ）、ポリウレタン樹脂（商品名ＡｇｉＳｙｎ ２３０ＳＭ−Ｚ９０、Ｄｓｍ−ＡＧＩ Ｃｏｒｐ．から入手、台湾）、ポリビニルピロリドン（商品名ＰＶＰ−ｋ３０、重量平均分子量が４０，０００であり、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手、アメリカ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手、アメリカ）、分散剤（商品名Ｄｉｓｐｏｎｅｒ９１０、Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓから入手、イギリス）及び光開始剤２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−アセトン（商品名ＵＶ−１１７３、ＢＡＳＦから入手、台湾）、表１に示される比例でボールミル（計器名称ＲＥＴＳＣＨ ＰＭ４００）に加え粉砕して、粘度が９０００〜１００００ｃｐｓ、且つ平均粒径が１μｍの重合性組成物を形成した。

上記重合性組成物をポリプロピレンモデルに転写し、前記重合性組成物を光重合又は熱重合してペースト層をポリプロピレンモデルに形成した。次にシロキサンポリマー（Ｉ） （台湾特許Ｉ４５９０７１を参照されたい、シロキサンポリマーＡの合成工程）、シロキサンポリマー（ＩＩ） （台湾特許Ｉ４５９０７１を参照されたい、シロキサンポリマーＢの合成工程）、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸（ＨＥＭＡ）、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、架橋剤及び光開始剤２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−アセトン（商品名ＵＶ−１１７３、ＢＡＳＦから入手、台湾）を表２に示される比例で、形成されるコンタクトレンズ材料を定量でポリプロピレンモデルに滴下し、８０℃のオーブンで５時間硬化させた後で、また１３５℃のオーブンで２時間硬化させた。重合反応が完成した後で、モデルとレンズをエタノールに１時間浸した後コンタクトレンズを取り出した。そして、コンタクトレンズに対して水和プロセスを行い、着色のコンタクトレンズを製造した。

実施例２：着色コンタクトレンズの調製

実施例２の着色コンタクトレンズの調製方法は、実施例１と同じ、両者の差異は用いられる複合着色剤が異なることのみにある。実施例２は、複合着色剤（ＩＩ）を使用した。

実施例３：着色コンタクトレンズの調製

実施例３の着色コンタクトレンズの調製方法は、実施例１と同じ、両者の差異は用いられる複合着色剤が異なることのみにある。実施例３は、複合着色剤（ＩＩＩ）を使用した。

実施例４：着色コンタクトレンズの調製

実施例４の着色コンタクトレンズの調製方法は、実施例１と同じ、両者の差異は用いられる複合着色剤が異なることのみにある。実施例４は、複合着色剤（ＩＶ）を使用した。

比較例１：着色コンタクトレンズの調製

比較例１の着色コンタクトレンズの調製方法は、実施例１と同じ、両者の差異は用いられる複合着色剤が異なることのみにある。比較例１は、黒色酸化鉄粉末、商品名Ｓｉｃｏｖｉｔ、ＢＡＳＦから入手、ドイツ）を使用した。

次に、実施例１〜４において製造されるコンタクトレンズ及び比較例１で以下の物理特性テストを行い、そのテスト結果は、表３に示す。

物理特性テスト

（ａ）含水率テスト

２３℃でレンズをリン酸緩衝生理食塩水（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｓａｌｉｎｅ，ＰＢＳ）溶液に２４時間以上浸した。取り出して長繊維布で速く表面の水溶液を拭いてから、レンズの含水時の乾燥前重量を高精度に量った。次に電子レンジ（仕事率６００Ｗ、加熱時間５分間）でレンズを乾燥させ、レンズの乾燥後重量を量った。以下の公式で、レンズの含水率を計算した。

含水率＝（レンズ乾燥前重量−レンズ乾燥後重量）／レンズ乾燥前重量×１００（％）

（ｂ）引張係数／引張強度テスト

レンズの中央部から幅が１０ｍｍであるテストチップを切り出した。２５℃で、テストチップをＩＳＯ１８３６９−３ Ｓｅｃｔｉｏｎ ４．７に定められる緩衝液条件で２時間浸した。環境温度が２０±５℃、５５％±１０％である湿度で、長繊維布で速く試料表面の水溶液を取り除いてから、テスト計器ＡＩ−３０００（Ｇｏｔｅｃｈ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｇ Ｉｎｃ．製）により、引張速度を１０ｍｍ／ｍｉｎとし引張テストを行った。応力−ひずみ曲線の初期勾配により引張係数及び引張強度を判定した。

（ｃ）酸素透過性テスト（Ｄｋ）

Ｄｋ値は、Ｐｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｅｔｈｏｄ．（ＩＳＯ １８３６９−４：２００６、 ４．４．３）の方法により、酸素透過性試験機（型番２０１Ｔ）でテストを行った。Ｄｋ値の単位は、１０^−１０（ｍｌＯ_２ｍｍ）／ｃｍ^２ｓｅｃ ｍｍ Ｈｇであった。

（ｄ）レンズひずみテスト

目視でレンズの外観からひずみを観察した。

（ｅ）レンズ色落ちテスト

レンズをプラットフォームに置き、綿棒でレンズの着色されたレンズ表面を４０回こそげた。最後に、目視で綿棒の表面に色があるかどうかを観察してレンズ色落ちの有無を判断した。

表３に示される結果から分かるように、比較例１と比べて、実施例１〜実施例４の着色可能な重合物とコンタクトレンズとの間に優れた粘着力があるため、コンタクトレンズが好適な着色効果を持ち、色落ちしなく、且つレンズがひずみも生じない。

且つ、実施例１〜実施例４において、コンタクトレンズの含水率が約４６〜４８％であり、係数が約０．５７〜０．６３ＭＰａであり、張力が約４５〜５１ｇであり、及び酸素透過性（Ｄｋ）が約１００〜１２０の間である。

本発明を複数の好ましい実施例で前述の通り開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

Claims (10)

1. 金属酸化物及びシラン酸化物が塩基性条件で反応して製造される着色剤前駆体と（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤との反応により製造される複合着色剤と、
   少なくとも１つの親水性モノマーと、
   を含むコンタクトレンズ着色用重合性組成物。
2. 前記（メタ）クリルオキシ系シランカップリング剤は、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン及び３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる請求項１に記載の重合性組成物。
3. 前記シラン酸化物は、テトラエチルシロキサン又はテトラメチルシロキサンである請求項１又は請求項２に記載の重合性組成物。
4. 前記親水性モノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸（ＨＥＭＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸グリシジルエステル（ＧＭＡ）、（メチル）アクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル（ＤＭＡＥＭＡ）、酢酸ビニル、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート及びＮ−アクリロイルモルホリンからなる群から選ばれる請求項１〜請求項３のいずれかの一項に記載の重合性組成物。
5. ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂及びポリビニルピロリドンからなる群から選ばれる粘着付与剤を更に含む請求項１〜請求項４のいずれかの一項に記載の重合性組成物。
6. 架橋剤を更に含む請求項１〜請求項５のいずれかの一項に記載の重合性組成物。
7. 分散剤を更に含む請求項１〜請求項６のいずれかの一項に記載の重合性組成物。
8. 光開始剤又は熱開始剤を更に含む請求項１〜請求項７のいずれかの一項に記載の重合性組成物。
9. 複合着色剤は、重合性組成物の１０〜６０重量％を占める請求項１〜請求項８のいずれかの一項に記載の重合性組成物。
10. 前記コンタクトレンズは、シリカヒドロゲル又はヒドロゲルで製造される請求項１〜請求項９のいずれかの一項に記載の重合性組成物。