ランダム（メタ）アクリレート含有プレポリマー形成プロセス
本発明は、少なくとも１つの（メタ）アクリレート成分と少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分とを含むランダムプレポリマーを形成するプロセスに関する。より具体的には、本発明はプロセスに関するものであり、このプロセスは、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの（メタ）アクリレート成分を含む第１の反応混合物を提供する工程と、この第１の反応混合物に、反応時間を含む反応条件下で、約０．５ｋ１未満である第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分を添加する工程と、を含み、（メタ）アクリレート成分と（メタ）アクリルアミド成分とのうち少なくとも１つがシリコーンを含み、（メタ）アクリレート成分と（メタ）アクリルアミド成分とのうち少なくとも１つが少なくとも１つの親水性成分を含み、少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分がある反応時間にかけてプレポリマー反応条件下で徐々に添加されてプレポリマーを形成する。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の背景〕
コンタクトレンズは、１９５０年代以来、視力を改善するために商業的に使用されてきた。ほとんどの現在のコンタクトレンズは、ＨＥＭＡのような親水性モノマーとビニルピロリドンを少量の架橋剤存在下で重合することによって形成されるヒドロゲルで作製されている。
【０００２】
骨格鎖ＰＶＡを有するプレポリマー及びアクリル基の反応基はすでに開示されている。単独及び他のモノマー又は共反応物質とのコポリマーとしての２−ヒドロキシエチルメタクリレート反復単位を含有するプレポリマーも、また、開示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図２】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図３】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図４】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図５】比較例１のバッチ反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図６】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図７】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図８】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図９】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図１０】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【０００４】
〔発明の概要〕
本発明はプロセスに関するものであり、このプロセスは、
第１の混合物を形成する工程であって、この第１の混合物が、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤（at least a portion of polymerization initiator）と、一分量の反応成分と、を含み、この反応成分が、プロセス中に付加される、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含み、第２及び第１の成分が少なくとも約ｋ１／ｋ２の比率でこの第１の反応混合物に存在する、工程と、
プレポリマー形成条件下で、反応成分の全ての残分量及び開始剤を含む第２の混合物を、添加工程全体を通して、第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で添加する工程と、を含む。
【０００５】
本発明は、更に、プロセスに関するものであり、このプロセスは、
プレポリマー形成条件下で、溶剤を含む第２の混合物に、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分と、少なくとも１つの重合開始剤と、所望により少なくとも１つの溶剤と、を含む第１の混合物を添加する工程を含み、
前記添加工程が、添加工程全体を通して、第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される。
【０００６】
別の実施形態において、本発明は、プレポリマーを形成するプロセスに関するものであり、このプロセスは、
プレポリマー形成条件下で、反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの成分を含む第１の混合物を、少なくとも１つの溶剤と約０．５ｋ１未満の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含む第２の混合物に添加する工程を含み、添加工程が、添加工程全体を通して、第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される。
【０００７】
〔発明の説明〕
本明細書で使用される用語（メタ）アクリレートとは、式ＣＨ２＝ＣＲＣＯＸ−を有する基を指し、式中Ｒは水素又はメチルであり、ＸはＯ又はＮである。
【０００８】
「生物医学装置」とは、ヒトの組織又は体液のいずれか又は両方に使用されるよう設計された任意の装置を意味する。そのような装置の例としては、ステント、インプラント、カテーテル、包帯、および眼用レンズが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、生物医学装置は眼科用具である。眼科用具は、角膜、結膜、瞼、涙点、又はこれらの任意の組み合わせのような眼環境の任意の部位内に置かれる又は接触する任意の装置である。眼科用具の例としては、ハード及びソフトコンタクトレンズのようなコンタクトレンズ、涙点栓子、眼用挿入物、眼内レンズなどが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態において、装置はコンタクトレンズである。
【０００９】
出願者らは、特定のシリコーン含有プレポリマー材料が、得られる眼科用具の光学品質に影響し得ることを発見している。驚くべきことに、プレポリマー成分の添加率を制御することによって、前記プレポリマーで作製された眼科用具が、実質的に低減された光学的ひずみを示すことが発見されている。
【００１０】
本発明は、光学的特性が望まれる一実施形態において、実質的に異なる反応速度定数ｋを有する反応成分からランダムプレポリマーを形成するプロセスに関する。一実施形態において、本発明は、光学的装置、例えば眼用レンズの形成に有用なランダムプレポリマーに関する。更に別の実施形態において、本発明は、コンタクトレンズ、特にヒドロゲルコンタクトレンズを形成するために有用なプレポリマーに関する。
【００１１】
本明細書において使われる「プレポリマー」とは、ビニル重合又は付加重合によって形成される任意の材料である。プレポリマーは、約２０，０００〜約２００，０００の分子量、一部の実施形態では約２５，０００〜１５０，０００の分子量を有することができる。一実施形態において、プレポリマーは官能基化され、フリーラジカル反応基を含む。
【００１２】
本発明は、ランダムプレポリマーを形成するものと実質的に異なる反応速度定数ｋを有するプレポリマー形成成分の添加を制御することに関する。本明細書で使用される「実質的に異なる」とは、少なくとも１つの第１の構成成分が、少なくとも１つの第２の構成成分の反応速度定数ｋ２より少なくとも５０％大きい反応速度定数ｋ１を有することを意味する。したがって、一実施形態において、ｋ２≦０．５ｋ１である。別の実施形態では、ｋ２≦０．２ｋ１である。反応速度定数は次のように測定することができる。プレポリマー反応成分を、バッチ条件下で、プレポリマーを作製するために使用される反応条件（温度、溶媒系、構成成分（重合開始剤を含む）の濃度）を用いて反応させる。反応混合物試料を１０分間隔で採取し、被分析成分（単数又は複数）の濃度を分析する。試料は、第２の構成成分が５０％転換されるまで採取すべきである。約１時間以内に完了する反応の場合は、少なくとも約１０個のデータポイントをもたらすために、より短い間隔で試料を採取して評価を繰り返すべきである。
【００１３】
反応速度定数ｋは、反応時間に対してプロットされる成分濃度の自然対数（ｌｎ）の線の負の勾配である。成分濃度は、重量％、モル％、又は、ピークエリアが濃度に比例するＧＣ方法によってもたらされるピークエリアのような任意の単位で測定することができる。
【００１４】
一実施形態において、ランダムプレポリマーはフリーラジカル反応成分から形成される。第１の成分の好適な例としては、（メタ）アクリレート含有反応成分、スチレン含有反応成分、及びこれらの混合物などが挙げられる。好適な第１の成分の例としては、シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマー及び親水性（メタ）アクリレート成分が挙げられる。
【００１５】
第２の成分は任意のフリーラジカル反応成分であり、上記の反応速度定数ｋ２を有するものである。好適な第２の成分の例としては、（メタ）アクリルアミドモノマー（シリコーン含有（メタ）アクリルアミドモノマー及び親水性（メタ）アクリルアミド成分など）、ビニル含有成分（Ｎ−ビニルラクタム及びＮ−ビニルアミドなど）、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。そのような化合物の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、バイナル（VINAL）、ＴＲＩＳ−ＶＣ、及びこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ−］及び１つの（メタ）アクリレート基を含有する。一実施形態において、このシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーに存在するＳｉと結合Ｏの合計は、シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーの合計分子量の約２０重量％より多く、一部の実施形態ではその３０重量％より多い。シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、また、親水性の基、例えばヒドロキシル、アミン、及びハロゲン、ヒドロキシル、アミン、１〜４炭素含有エーテル又は１〜４炭素含有エステルで置換可能なＣ１〜５アルキル基又はＣ６〜１０アリール基を含むことができる。一部の実施形態では、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、少なくとも１つのヒドロキシル基又はヒドロキシル基で置換されたＣ１〜５アルキル基を含む。
【００１７】
好適なシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーの例としては、少なくとも２つの［−Ｓｉ−Ｏ−］反復単位を含むポリジアルキルシロキサン（「ＰＤＭＳ」）型モノマー、平均分子量が約３．３２×１０−２１ｇ（約２０００ダルトン）未満でありヒドロキシル基と少なくとも１つの「−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−」基を有する重合可能な基を含むシリコーンアルキルグリセロール（メタ）アクリレート（「ＳｉＧＭＡ」）型モノマー、及び少なくともＳｉ（ＯＳｉ−）３基を有するトリメチルシロキシ（「ＴＲＩＳ」）型モノマーが挙げられる。好適なＴＲＩＳモノマーの例としては、メタアクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、メタアクリルオキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、メタアクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサン、及びこれらの混合物などが挙げられる。
【００１８】
一実施形態では、ＰＤＭＳ型モノマーは、シリコーン含有モノマーの合計分子量の２０重量％より多い量、さらに好ましくはその３０重量％より多い量のＳｉ及び結合Ｏを含む直鎖のモノアルキル末端モノマー（「ｍＰＤＭＳモノマー」）である。
【００１９】
好適なｍＰＤＭＳモノマーの例として、次のものが挙げられ、
【化１】
ｂ＝０〜１００であり、式中、ｂは表示値とほぼ等しいモードを有する分布であり、一実施形態では３〜３０、別の実施形態では４〜１６、別の実施形態では６〜１４であり、
Ｒ５８はメタクリレート部分を含み、
それぞれのＲ５９は独立に、Ｃ１〜５一価アルキル、又は更にアルコール、アミン、ケトン、カルボン酸、又はエーテルの基で置換することができるＣ６〜１０アリール基であり、
Ｒ６０はＣ１〜５一価アルキル、又は更にアルコール、アミン、ケトン、カルボン酸、又はエーテルの基で更に置換することができるＣ６〜１０アリール基であり、
Ｒ６１は独立に、Ｃ１〜５アルキル又はＣ６〜１０芳香族であり、一部の実施形態ではエチル、メチル、ベンジル、フェニル、又は１〜１００の反復Ｓｉ−Ｏ単位を含む一価シロキサン鎖から選択されることが理解される。
【００２０】
一部の実施形態では、それぞれのＲ５９は、Ｃ１〜５未置換一価アルキル又はＣ６〜１０未置換アリール基から独立に選択され、別の実施形態では、それぞれのＲ５９はメチルである。
【００２１】
一部の実施形態では、Ｒ６０は、Ｃ１〜１０脂肪族アルキル基又はＣ６〜１０芳香族基であり、いずれも未置換であるかヘテロ原子を含むことができ、別の実施形態ではＣ３〜８アルキル基である。別の実施形態において、Ｒ６０はブチルである。
【００２２】
ｍＰＤＭＳ型モノマーの例としては、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端（mono-(3-methacryloxy-2-hydroxypropyloxy)propyl terminated）、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン（mono-butyl terminated polydimethylsiloxanes）、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン（monomethacryloxypropyl terminated mono-n-butyl terminated polydimethylsiloxanes）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ｍＰＤＭＳ型モノマーの追加的な例は、米国特許第５，９９８，４９８号に開示されており、前記特許はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００２３】
別の実施形態において、少なくとも１つのシリコーンメタクリレートは、少なくとも１つのＳｉＧＭＡ型モノマーを含む。ＳｉＧＭＡ型モノマーでは、シリコーン及びそれに結合した酸素は、前記モノマーを約１０重量％含み、一部の実施形態では、約２０重量％より多く含む。ＳｉＧＭＡ型モノマーの例としては、式ＩＩのモノマーが挙げられ、
【化２】
式中、Ｒ７は（メタ）アクリレート基であり、
Ｒ６は１〜８個の炭素原子を有する、選択的にエーテル基又はヒドロキシル基を含むことができるアルキレンであり、
Ｒ８は１〜１０個の炭素原子を有する、選択的にエーテル基又はヒドロキシル基を含むことができるアルキレンであり、
Ｒ１はＨ、又は最高６個の炭素原子を有する一価アルキルであり、
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、独立に、メチル、エチル、ベンジル、フェニル、又は一価トリアルキルシロキサンから選択されるが、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも１つは一価トリアルキルシロキサンであることが条件である。
【００２４】
好適なＳｉＧＭＡ型モノマーの具体的な例としては、２−プロペン酸、２−メチル−２−ヒドロキシー３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［トリメチルシリル］オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル（2-methyl-2-hydroxy-3-[3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]propoxy]propyl ester）、
【化３】
及び（３−メタクリロキシ−２−ヒドロシキプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（(3-methacryloxy-2-hydroxypropyloxy)propyltris(trimethylsiloxy)silane）が挙げられる。
【化４】
【００２５】
追加的な好適なヒドロキシル官能基化されたシリコーン含有モノマーは、米国特許第４，２３５，９８５号、同第４，１３９，５１３号、及び同第４，１３９，６９２号に開示されており、これらの特許はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００２６】
なお追加的なＳｉＧＭＡ型モノマーの例としては、限定はしないが、３−メタクリロキシ−２−（（２−ヒドロキシエトキシ）プロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン（3-methacryloxy-2-((2-hydroxyethoxy)propyloxy)propylbis(trimethylsiloxy)methylsilane）が挙げられ、
【化５】
ｎは１〜１５であり、
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（3-methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silane）、３−メタクリロキシプロピル（ペンタメチルジシロキサン）（3-methacryloxypropyl(pentamethyldisiloxane)）、３−メタクリロキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン（3-methacryloxypropylbis(trimethylsiloxy)methylsilane）、及びこれらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
一部の実施形態において、シリコーン含有成分は（メタ）アクリルアミド成分である。シリコーン含有（メタ）アクリルアミド成分の例としては、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（tris(trimethylsiloxy)silylpropyl vinyl carbamate）、米国特許第５，２６０，０００号に開示されているようなシリコーン含有ビニルカーボネート、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２８】
一実施形態において、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、少なくとも１つのヒドロキシル基、又は、少なくとも１つのヒドロキシル基で置換された少なくとも１つのＣ１−５アルキル基で置換されている。別の実施形態において、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン）（3-methacryloxy-2-(hydroxypropyloxy)propylbis(trimethylsiloxy)methylsilane)）、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（3-methacryloxy-2-(hydroxypropyloxy)propyltris(trimethylsiloxy)silane）、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物から選択されたモノマーを含む。
【００２９】
このシリコーン含有成分は、反応混合物中に、全ての反応成分の合計量に基づき約２０〜約８０重量％の量、一部の実施形態では約３０〜約８０重量％の量、その他では約４０〜約７０重量％の量で存在する。
【００３０】
本発明のランダムプレポリマーは、また、少なくとも１つの親水性モノマーから誘導された反復単位を含む。親水性モノマーは、適切な触媒とホモ重合されたときに、少なくとも約２０％の水分を含有するポリマーを形成するものである。親水性モノマーは、（メタ）アクリレート反応成分、（メタ）アクリルアミド成分、及びこれらの混合物を含むことができる。（メタ）アクリルアミド親水性モノマーの例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。（メタ）アクリレート親水性モノマーの例としては、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態において、親水性モノマーは、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、及びこれらの組み合わせから選択された少なくとも１つの親水性（メタ）アクリレートモノマーを含む。別の実施形態において、親水性（メタ）アクリレートモノマーは、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む。
【００３１】
親水性モノマーは、反応混合物中に、添加終了時の全ての反応成分の合計量に基づき約２０〜約８０重量％の量、一部の実施形態では約２０〜約７０重量％の量、その他では約３０〜約６０重量％の量で存在する。
【００３２】
一実施形態では、本発明は、反応成分を含有する（メタ）アクリレートからランダムプレポリマーを形成するプロセスに関するものであり、
４０〜７０重量％の１つ以上のシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーと、
３０〜６０重量％の１つ以上の親水性モノマーと、
０〜５重量％の１つ以上の他の（メタ）アクリレート系モノマーと、を含み、これらのモノマーの合計が１００％である。
【００３３】
別の実施形態において、反応成分は、
３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン）、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、又はこれらの混合物を含む１つ以上のシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーを４０〜７０重量％と、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート及びＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含む１つ以上の親水性モノマーを３０〜６０重量％と、
１つ以上の他の（メタ）アクリレート系モノマーを０〜５重量％含み、これらのモノマーの合計が１００％である。
【００３４】
その他の（メタ）アクリレートモノマーもまた含むことができる。（メタ）アクリレート反応基に加えて、これらのモノマーは、また、染色、紫外線吸収、光発色、濡れ、及びこれらの組み合わせなど追加的な機能を提供することができる。
【００３５】
重合開始剤もまた使用することができる。限定はしないが、熱活性化された開始剤、紫外線及び／又は可視光線光開始剤など、及びこれらの組み合わせなど、任意の望ましい開始剤を使用することができる。好適な熱活性化された開始剤としては、過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル、過炭酸イソプロピル（isopropyl percarbonate）、アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス−２−メチルブチロニトリルなどが挙げられる。一実施形態において、これらの開始剤は、２，２−アゾビス−２−メチルブチロニトリル（ＡＭＢＭ）及び／又は２，２−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を含む。
【００３６】
開始剤は、例えば約０．００５〜約２重量％、好ましくは反応性モノマーの１００重量部当たり約０．１〜約２重量部である有効量で、反応混合物に使用される。
【００３７】
重合は、モノマー及び重合の際に結果的にもたらされるランダムプレポリマーを溶解する能力のある任意の溶剤中で実行される。溶剤及び溶剤系の例は、エタノール、イソプロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、三級アミルアルコール、エタノール／ヘプタン混合物（例えばエタノール／ヘプタンが３：１）である。特に好ましい溶剤及び溶剤混合物は、約５０℃〜約１１０℃の沸点を有するもの、一部の実施形態では約６０℃〜約８０℃の沸点を有するものである。
【００３８】
反応速度を高めるために溶剤系を加熱することができ、例えば約５０℃〜約１１０℃の範囲の温度、一部の実施形態では約６０〜約８０℃の温度である。
【００３９】
シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマー及び親水性モノマーの両方を含む反応混合物からプレポリマーを形成するプロセスは、米国特許第２００３−０２３６３７６号に開示されており、この開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。しかし、これらのプレポリマーから作製されるシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、像のひずみをもたらす可能性のある望ましくない光学特性を示す場合がある。出願者らは、第１及び第２の成分の転換速度を実質的に一致させるために、重合条件を制御することによって、第１及び第２の成分の両方が実質的に同等の成分を有するプレポリマー鎖を生成できることを発見している。本発明による第１及び第２の成分の添加が制御されないとき、反応の始めに形成されるポリマー鎖は第１の成分の濃度がより高く、反応の終わりに形成されるポリマー鎖は第２の成分の濃度がより高い。また、本発明による第１及び第２の成分の添加を制御することによって、驚くべきことに、本発明のプレポリマーから形成された物品において、望ましくない光学的ひずみが除去されることが発見された。
【００４０】
この少なくとも第１及び第２の成分の添加は、様々な方法で達成することができる。１つの混合物をもう一方の混合物に連続的又は定期的に計量注入することによって添加を制御することができ、また、計量ポンプのような（ただし限定せず）従来型の装置を使用して添加を制御することもできる。本明細書に記述するように、第１及び第２の混合物中の第１及び第２の成分の濃度の釣り合いを取ることによって添加を更に制御することもできる。
【００４１】
したがって、一実施形態において、反応成分及び重合開始剤は、ある時間をかけて溶剤系に徐々に添加されて、約５０重量％の反応成分の累積量の添加が、反応成分の添加の開始から約０．５時間〜約５時間以内で達成される。
【００４２】
したがって、本明細書で使用される「徐々に添加する」とは、反応成分が時間をかけて例えば比較的小さい分量で添加されること、及び連続的又は断続的に添加され得ることを意味する。更に、異なる反応成分を組み合わせて添加すること、又は成分の添加を交互にすることが可能であると理解される。
【００４３】
別の実施形態において、反応成分及び重合開始剤は、ある時間をかけて溶剤系に添加されて、全ての反応成分（１００重量％の累積量）の添加が、反応成分の添加の開始から約２時間〜約２４時間以内で達成される。
【００４４】
別の実施形態において、第２の成分が反応の始めに溶剤と混合され、残りの反応成分が、望ましい反応時間にかけて上述のように徐々に添加される。
【００４５】
例えば、（メタ）アクリレートモノマーＯＨ−ｍＰＤＭＳ，２−ヒドロキシエチルメタクリレート、（メタ）アクリルアミドモノマーＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）及び他の（メタ）アクリレート系モノマー、ノーブロク（Norbloc）及びブルー（Blue）のＨＥＭＡを有する実施例１の処方においては、実施例１で使用した条件下でＤＭＡが最も遅い転換速度を有する。ＤＭＡの反応速度定数は０．１７９５ｈｒ−１であり、これに対しＨＥＭＡでは１．１４３３ｈｒ−１である。したがって、この実施形態では、他の（メタ）アクリレートモノマーの投与が開始する前に溶剤中にＤＭＡの合計量が存在する。
【００４６】
溶剤、モノマー及び開始剤の残分量は、上述の実施形態のいずれかに記述されたように徐々に添加される。
【００４７】
一実施形態において、第１の反応混合物は、また、少なくとも一分量の開始剤を含む。
【００４８】
別の実施形態において、本発明はプロセスに関するものであり、このプロセスにおいて、第１の混合物は、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤と、（ａ）このプロセス中に添加される第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の少なくとも１つの第１の成分及び（ｂ）第１の反応混合物中の第２と第１の成分の濃度比率がｋ１／ｋ２以上である前記第２の成分の一分量を含む、反応成分の一分量と、を含む。反応成分の全ての残分量及び開始剤を含む第２の混合物は、添加工程全体を通して、第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で第１の混合物に添加される。
【００４９】
一実施形態において、本発明は、反応成分を含有する（メタ）アクリレートからランダムプレポリマーを形成するプロセスに関係するものであり、
４０〜７０重量％の１つ以上のシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーと、
３０〜６０重量％の１つ以上の親水性モノマーと、
０〜５重量％の、１つ以上の他の（メタ）アクリレート系モノマーと、を含む（反応混合物中のモノマーの総重量に基づく重量百分率）。
【００５０】
例えば、（メタ）アクリレートモノマーが６０重量％のＯＨ−ｍＰＤＭＳと、１１．５重量％の２−ヒドロキシエチルメタクリレートと、２７重量％のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）とを含む一実施形態では、ＤＭＡが最低の反応速度を有する。ＤＭＡと他の任意のモノマー構成成分の反応速度定数の間の相対比は、１：３より高く、上記のように、ｋＨＥＭＡ：ｋＤＭＡの比率は約６である。この実施形態では（実施例７及び１０に開示するように）少なくともＤＭＡの一部が第１の反応混合物中に存在し、（メタ）アクリレート成分及び残りの（メタ）アクリルアミドがこの反応混合物に徐々に導入される。したがって、この実施形態において、ＨＥＭＡは、反応混合物全体に添加されるＨＥＭＡ全てに基づき約１〜約４０重量％の量で第１の反応混合物に存在する。追加的な（メタ）アクリレート成分も、また、この第１の反応混合物中に含まれることができる。第２の成分（この場合はＤＭＡ）は、［ＤＭＡ］：［ＨＥＭＡ］の比率が少なくとも約ｋＨＥＭＡ：ｋＤＭＡ以上になるような量で存在することができる。したがって、この実施例では、ＤＭＡは反応全体を通して添加されるＤＭＡ全ての重量に基づき約５〜約１００重量％の量で第１の混合物中に存在することができる。
【００５１】
残りのモノマーは適切な溶剤と混合され、本明細書に記述したように反応の過程にかけて徐々に添加される。
【００５２】
自動投与システムを使用することができる。例えば、（メタ）アクリレートモノマー成分の添加を制御するためにポンプを使うことができる。構成は、それぞれの（メタ）アクリレートモノマー成分用ポンプ、それぞれのタイプの（メタ）アクリレートモノマー用ポンプ、又は反応混合物用ポンプを含む。開始剤は、予めモノマー成分と混合されるか、又は別途に添加されることができ、一部の実施形態では後者が好ましい。モノマー及び開始剤の両方とも、添加の前に溶剤系で希釈することができる。
【００５３】
第２の反応混合物の添加が完了すると、反応成分及びポリマーは、通常、ポリマー溶液の約１０〜約５０重量％、一部の実施形態では約１５〜約４０重量％を成す。
【００５４】
重合は、プレポリマー重合条件下で、例えば、フリーラジカル開始剤及び好適な放射線源の存在下で、約５０℃〜約１１０℃の温度で行われる。上限は、利用可能な装置の圧力制限及び重合熱を扱う能力によって決定される。下限は、最大許容反応時間及び／又は開始剤の特性よって決定される。ほぼ周囲圧力での重合では、好ましい温度範囲は約６０℃〜約８０℃であり、望ましい転換の程度をもたらすために必要な時間行われる。反応時間は約１〜約２４時間の範囲、一部の実施形態では約１〜約１２時間の範囲であってよい。
【００５５】
一部の実施形態では、連鎖移動剤は反応から除外される。この場合、アルコールが溶剤として使用され、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有するアルコールであり、好ましくはこの溶剤はメタノール、エタノール、イソプロパノール、及びこれらの混合物である。
【００５６】
本発明によって形成されるランダムプレポリマーは、米国特許第４，９６３，１５９号及び同第２００３／０２３６３７６号に開示されたような分別分画によって精製され得る。
【００５７】
分別分画の後に、ろ過、遠心分離などのような追加的な従来の分離手段を行ってもよい。更なる分離が望まれる場合は、溶剤パラメーターを更に下げることによって分別分画を繰り返すことができる。
【００５８】
一実施形態において、本発明のランダムプレポリマーは、架橋可能なプレポリマーを形成するために官能基化及び精製され、コンタクトレンズのような眼科用具のような医療装置の作製に使用可能なものとなる。別の実施形態において、本発明のランダムプレポリマーは、米国特許第５，７６０，１００号に開示されたようなシリコーン及びフッ素含有メタクリレート系マクロマー、米国特許第５，３１４，９６０号、同第５，３３１，０６７号、同第５，２４４，９８１号、同第５，３７１，１４７号に開示されたようなＧＴＰマクロマーのようなマクロマー及びプレポリマーである場合がある。
【００５９】
架橋可能なプレポリマーは、よく定義された多分散性及び分子量を有することができる。あくまで一例として、従来の方法ではこれまで入手され得なかった非常に望ましい特性を有するコンタクトレンズを形成するために、架橋可能なプレポリマーは、極めて短時間に光重合によって架橋可能なアクリル基を有することができる。
【００６０】
ランダムプレポリマーは、架橋可能な官能基を結合することによって官能基化されて、架橋可能なプレポリマーを形成する。概して、この官能基は、プレポリマーに、架橋して架橋ポリマー又はハイドロゲルを形成する能力をもたらす。架橋可能な官能基を提供する好適な架橋可能な反応物質は、Ａ−Ｓ−Ｆ構造を有し、Ａはプレポリマーにおいてヒドロキシル基との共有結合を形成する能力のある結合基であり、Ｓはスペーサであり、Ｆはエチレン性不飽和部分を含む官能基である。好適な結合基Ａとしては、塩素、イソシアナート、酸、酸無水物、酸塩化物、エポキシ、アザラクトン、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。好ましい結合基としては、酸無水物が挙げられる。
【００６１】
スペーサは直接結合、直列、分岐状、又は環状のアルキル基又はアリール基で１〜８個の炭素原子、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するもの、又は式−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−のポリエーテル鎖で式中ｎが１〜８、好ましくは１〜４であるものが可能である。
【００６２】
好ましい官能基は、フリーラジカルの重合可能なエチレン性不飽和部分を含む。好ましいエチレン性不飽和基は次の式を有し、
−Ｃ（Ｒ１０）＝ＣＲ１１Ｒ１２
Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は、独立に、Ｈ、Ｃ１〜６アルキル、カルボニル、アリール、及びハロゲンから選択される。好ましくは、Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は、独立に、Ｈ、メチル、アリール及びカルボニルから選択され、より好ましくは、一部の実施形態において、Ｈ及びメチルから選択される。
【００６３】
好ましい架橋可能な反応物質としては、メタクリル酸塩、２−イソシアナートエチルアクリレート、イソシアナートエチルメタクリレート（ＩＥＭ）、グリシジルメタクリレート、桂皮酸塩、メタクリル酸無水物、アクリル酸無水物、及び２−ビニル−４−ジメチルアザラクトンが挙げられる。メタクリル酸無水物が好ましい。
【００６４】
プレポリマーに結合される架橋可能な官能基の好ましい量としては、プレポリマー中で利用可能なヒドロキシル基の量に基づき、化学量論的に約１〜２０％、好ましくは約１．５〜約１０％、最も好ましくは約２〜約５％が挙げられる。官能基化の程度は、不飽和基の特定のような既知の方法によって、又は官能基反応物質とポリマーとの間の結合を加水分解してからＨＰＬＣにより放出される酸を特定することによって測定可能である。
【００６５】
選択される結合基に依存して、従来の触媒を用いて、又は用いずに、官能基化を行うことができる。好適な溶剤としては、選択された反応条件でプレポリマーを溶解することができる極性、非プロトン性溶剤が挙げられる。好適な溶剤の例としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサメチルリン酸トリアミド（ＨＭＰＴ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、ピリジン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）が挙げられる。好ましい溶剤としては、ホルムアミド、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、ピリジン、ＮＭＰ及びＴＨＦが挙げられる。ＩＥＭが使用されるとき、触媒はスズ触媒であり、好ましくはジブチルスズジラウレート（dibutyl tin dilaurate）である。
【００６６】
官能基化反応混合物は、また、官能基化によって生成された部分と反応可能なスカベンジャーを含有することができる。例えば、酸無水物が結合基として使用されるときは、生成されるカルボキシル基と反応する少なくとも１つの三級アミン、非プロトン性窒素を有する複素環化合物又は他のルイス塩基を含めることが有利である場合がある。好ましい三級アミンとしては、ピリジン、トリエチレンジアミン、及びトリエチルアミンが挙げられ、トリエチルアミンが好ましい。三級アミンを含める場合、わずかにモル過剰に（約１０％）含めることができる。好ましい実施形態において、溶剤はＮＭＰであり、反応物質はメタクリル酸無水物、アクリル酸無水物又はこれらの混合物であり、トリエチルアミンが存在する。最も好ましい反応物質はメタクリル酸無水物である。
【００６７】
反応はほぼ室温で実行される。それぞれの官能基は、当業者により理解される特定の温度範囲を要求する。範囲は約０℃〜５０℃好ましくは約５℃〜約４５℃が好適である。周囲気圧を使用することができる。例えば、架橋可能な官能基が酸無水物であるとき、官能基化は、約５℃〜約４５℃の温度で、約２０〜約８０時間の範囲の時間行われる。選択される時間と温度のバランスを取ることによってこれらの特定した範囲外の範囲も許容され得ることが当業者には理解されるであろう。
【００６８】
反応を実行して、架橋可能なプレポリマーを生成する。
【００６９】
架橋可能な側基の結合とは別に、その他の側基は、架橋のための光開始剤、医薬活性など（ただし限定せず）を含む付加的機能を提供することができる。更に他の官能基は、分析診断用途に架橋されたゲルが使用されるときに特定の化合物と結合及び／又は反応可能な部分を含有することができる。
【００７０】
架橋可能なプレポリマーが形成されたら、実質的に全ての未反応の反応物質及び副生成物を取り除かなくてはならない。「実質的に全て」とは、洗浄後に約０．１重量％未満が残ることを意味する。これは例えば限外ろ過のような従来の手段で行うことができる。あるいは、選択された溶剤（一部の実施形態ではＮ−メチルピロリドンである場合がある）中にまだ溶解されている架橋可能なプレポリマー反応生成物を、少なくとも１つの方向に約１ｍｍの最大寸法を有する細い液体のストリングのように、水（一部の実施形態では脱イオン水）にゆっくりと注ぐことによって、架橋可能なプレポリマーを精製することが可能である。この寸法は、水に注がれるポリマーストリングから溶剤を比較的速く拡散することを可能にする（ポリマーストリングが粘着性でないとして）。この注ぎ込みは、ポリマーストリングの正しい寸法を確保するようにノズルを通して用量ポンプによって行うことができる。最大寸法が達成される限りは、ノズルの形は重要ではない。官能基化されたプレポリマーの溶液に対する水の量は、通常、少なくとも１０：１であり、一部の実施形態では約２０：１〜約５００：１である。
【００７１】
官能基化されたプレポリマーは、洗浄によって更に精製することができ、通常、水を使って、固体ポリマー材料比が少なくとも１０：１、例えば２０：１〜５００：１で行われる。それぞれの洗浄は最低約１０分間、一部の実施形態では１時間行うことができる。官能基化されたプレポリマーは、洗浄後に乾燥することができ、例えば一部の実施形態では室温で２０〜４８時間、低圧力（１〜５ｋＰａ（１０〜５０ｍＢａｒ））で行われる。
【００７２】
架橋可能なプレポリマーが精製されたら、次にそれを水置換可能な希釈剤中に溶解して粘性溶液を作る。希釈剤は、架橋可能な官能基化されたプレポリマーを溶解可能で、架橋反応又は硬化をもたらすことができる媒体として機能しなくてはならない。希釈剤は非反応性でなくてはならない。好適な希釈剤としては、粘性溶液の総重量に基づき約３０重量％〜約６０重量％の架橋可能なプレポリマーを６５℃以下で溶解可能なものが含まれる。具体的な例としては、１〜１０個の炭素原子を有するアルコール、５〜１５個の炭素原子を有するアルコールエーテル、及びこれらの混合物が挙げられる。ヒドロゲルの場合、希釈剤は、最終的なヒドロゲル中に存在する水の量とほぼ同等又は同等の量で架橋可能なプレポリマーに加えなくてはならない。結果的にもたらされる粘性溶液の約４０〜約７０重量％の量の希釈剤が許容される。
【００７３】
本発明の粘性溶液は、約５，０００ｃｐｓ〜約１，０００，０００ｃｐｓの粘度を２５℃で有し、一部の実施形態では２５℃で約５，０００ｃｐｓ〜約２００，０００ｃｐｓである。
【００７４】
重合開始剤もまた添加することができる。この開始剤は、プロセス条件で活性な任意の開始剤でよい。好適な開始剤としては、熱活性化された開始剤、光開始剤（紫外線及び可視光線開始剤を含む）などが挙げられる。好適な熱活性化された開始剤としては、過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル、過炭酸イソプロピル、アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス２−メチルブチロニトリルなどが挙げられる。好適な光開始剤としては、芳香族アルファヒドロキシケトン、又は三級アミンとジケトンの組み合わせが含まれる。光開始剤系の例示的な例は、１−ヒドロキシシクロヘキシフェニルケトン（1-hydroxycyclohexylphenyl ketone）、２−ヒドロキシ−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、ベンゾフェノン、チオキサンテン−９−オン、カンフォルキノンとエチル−４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ベンゾアート（ethyl-4-(N,N-dimethylamino)benzoate）又はＮ−メチルジエタノールアミンとの組み合わせ、ヒドロキシシクロヒキシルフェニルケトン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl phosphine oxide）、及びビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド（bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide）、（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 phosphine oxide）、及びこれらの組み合わせなどである。光開始剤によるのが好ましい方法であり、好ましい光開始剤は、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド、及び２−ヒドロキシ−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンである。その他の開始剤は当該技術分野で既知であり、例えば米国特許第５，８４９，８４１号第１６列に開示されており、この開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００７５】
プレポリマー又は粘性溶液に組み込まれることができるその他の添加剤としては、紫外線吸収性化合物、反応性染料、有機及び無機顔料、染料、光互変化合物、剥離剤、抗菌性化合物、医薬品、成形型潤滑剤、湿潤剤、一貫した製品使用を維持するために望ましい他の添加剤、並びにこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの組成物は、およそどの段階でも添加されてよく、結合又は付随又は分散したコポリマーであってよい。
【００７６】
粘性溶液は、好ましくは、硬化の間に網目に結合されないポリマー材料を与える及び／又は抽出可能な残留物質を与える可能性のあるフリーモノマーのような化合物を含有すべきでない。
【００７７】
ポリマーの溶液におけるレオロジー特性はかなりの程度で最長の分子によっておよそ決定される。本発明のプレポリマーは非常に高分子量の分子が少なく、このために多くの望ましい性状が溶液に与えられる。
【００７８】
本発明のプレポリマーは、官能基化プレポリマー及びヒドロゲルを作製するための出発原料、コンタクトレンズのティントの結合剤、止血栓及びインクジェット印刷用インクの結合剤などに使用することができる。
【００７９】
本発明の粘性溶液は、多様な物品の形成に使用することができる。例えば成形品、プロファイル、プレフォーム、パリソン、フィルム、ファイバー、管、シート、コーティングなどである。より具体的には、好適な物品としては、生物医学装置、医療用グレードのコーティング、反応基を有するポリマー又はポリマーなどに結合される生検マーカーが挙げられる。
【００８０】
本明細書で使用される「生物医学装置」とは、哺乳動物組織又は体液に使用されるように設計された任意の物品である。これらの装置の例としては、カテーテル、インプラント、ステント、体液収集袋、センサー、ヒドロゲル包帯、管、前記物品のいずれかのためのコーティング、抗生剤・診断薬・治療薬の担体、及び眼科用具が挙げられるが、これらに限定されない。好ましい生物医学装置の一分類としては眼科用具が含まれ、特にコンタクトレンズである。
【００８１】
本明細書で使用する場合、「レンズ」及び「眼科用具」は、眼球内又は上にある用具をさす。これらの用具は、視覚補正、傷の手当、薬物送達、診断機能を提供することができ、化粧品用である場合もある。レンズという用語は、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼内挿入物、光学挿入物及びメガネレンズを含むが、これらに限定されない。
【００８２】
本発明の物品を形成するために多くの方法を使用することができ、射出成形、押出し成形、回転成形、押出しコーティング、密閉型成形、鋳型成形、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。この形成方法の後に、次に説明する硬化工程が行われる。
【００８３】
本発明の一実施形態において、プレポリマー溶液を使用してレンズが形成される。本発明の粘性溶液からレンズを製造するための好ましい方法は、直接成形によるものである。レンズ形成量のプレポリマー溶液を、最終的に望まれるヒドロゲルの形を有する成形型に投入する。この成形型は、ポリプロピレン、ポリスチレン、及び環状ポリオレフィンを含む（ただし限定せず）任意の好適な材料で作製することができる。
【００８４】
「レンズ形成量」とは、望ましい寸法及び厚さのレンズの製造に十分な量を意味する。典型的には、コンタクトレンズ当たり約１０〜約５０μＬの粘性溶液が使用される。次に、粘性溶液が成形型の窪みを充填するように、成形型部品を組み立てる。本発明の利益は、成形型部品の組み立てから硬化までに必要な保持時間が非常に短いことである。
【００８５】
粘性溶液を含有する成形型を、例えば電子ビーム、Ｘ線、紫外線又は可視光線のようなイオン又は光線放射、すなわち、約２８０〜約６５０ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射線又は粒子放射線に曝す。また、多重周波数を有する紫外線ランプ、ＨＥ／Ｃｄ、アルゴンイオン又は窒素又は金属蒸気又はＮｄＹＡＧレーザー光線も好適である。放射線源及び開始剤の選択は当業者には周知である。当業者は、また、粘性溶液への放射線の浸透の深さ及び架橋速度が、選択された光開始剤の分子吸収係数及び濃度と直接相関することを理解するであろう。好ましい実施形態において、放射線源は、高強度にある、ＵＶＡ（約３１５〜約４００ｎｍ）、ＵＶＢ（約２８０〜約３１５ｎｍ）又は可視光（約４００〜約４５０ｎｍ）から選択される。本明細書で使用される「高強度」とは、約１００ｍＷ／ｃｍ２〜約１０，０００ｍＷ／ｃｍ２である。硬化時間は短く、概して約３０秒未満、好ましくは約１０秒未満である。硬化温度は、ほぼ周囲温度から約９０℃までの高温である。簡便にするために、硬化は好ましくはほぼ周囲温度で行われる。正確な条件は、選択されたレンズ材料の構成成分に依存し、当業者の技能の範囲で決定される。
【００８６】
硬化条件は、架橋可能なプレポリマーからポリマー網目を形成するために十分なものでなくてはならない。結果的にもたらされるポリマー網目は、希釈剤によって膨張し、成形型の窪みの形状を有する。
【００８７】
硬化が完了したら、成形型を開く。成形後に未反応成分又は副産物を取り除くための精製工程は、本発明では従来の成形方法より簡易であるか、又は必要ない。生体適合性の希釈剤を使用した場合は、この段階で洗浄工程も蒸発工程も必要ない。生体適合性の希釈剤が使用されたときに成形後の抽出工程も希釈剤交換工程も必要とされないことは本発明の利点である。低沸点の希釈剤を使用した場合は、希釈剤を蒸発させてレンズを水で水和しなくてはならない。
【００８８】
その結果もたらされるレンズは、水で膨張するとヒドロゲルになるポリマー網目を含む。本発明のヒドロゲルは、約２０〜約７５重量％、好ましくは約２０〜約６５重量％の水を含むことができる。本発明のヒドロゲルは、弾性率及び破断点伸びを含む優れた機械的特性を有する。弾性率は少なくとも約１３８ｋＰａ（約２０ｐｓｉ）、好ましくは約１３８〜約１３７９ｋＰａ（約２０〜約２００ｐｓｉ）、より好ましくは約１３８〜約１０３４ｋＰａ（約２０〜約１５０ｐｓｉ）である。
【００８９】
破断点伸びは約１００％より大きく、好ましくは約１２０％より大きい。
このようにして製造されたレンズを、緩衝生理食塩水を含有する個別レンズパッケージに移動することができる。食塩水溶液は、レンズを移動する前又は後のどちらにパッケージに加えてもよい。生体適合性の希釈剤を含有するレンズは、生理食塩水内に置かれたとき、希釈剤を水と交換して望ましいヒドロゲルを形成する。これは、また、希望により別の工程で達成することもできる。パッケージに保管中、ポリマー網目は、ポリマーの親水性によって特定される特定量の水を取り込む。平衡水含有量（水和されたレンズの重量％として表される）は、硬化工程中に存在する希釈剤の量より高い場合又は低い場合がある。コンタクトレンズの作製に有用な典型的なヒドロゲルは、約２０〜約７５重量％の水を含む。このヒドロゲルは、このように、水と平衡のときに膨張又は収縮することができる。しかし、完全に水和した物品のサイズは可変であるが、形は成形型の窪みの形の真の複製となるということが本質的な特徴である。
【００９０】
適正なパッケージ設計及び材料は当該技術分野で既知である。プラスチックパッケージはフィルムで解放可能に密封される。好適な密封フィルムは当該技術分野で既知であり、箔、ポリマーフィルム、及びこれらの混合物を含む。
【００９１】
レンズを含有する密封パッケージを、次に、滅菌して滅菌製品を確保する。好適な滅菌手段及び条件は当該技術分野で既知であり、例えば、オートクレーブ工程を含む。
【００９２】
当業者は、上述の成形及びパッケージプロセスに他の工程を含められることを理解するであろう。そのような他の工程としては、形成されたレンズのコーティング、成形中のレンズの表面処理（例えば成形型移動によって）、レンズの検査、欠陥レンズの廃棄、半成形型の洗浄、半成形型の再使用、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。プロセス及びコーティング組成は、米国特許第３，８５４，９８２号、同第３，９１６，０３３号、同第４，９２０，１８４、同第５，００２，７９４号、同第５，７７９，９４３号、同第６，０８７，４１５号、国際特許第９１／０４２８３号、及び欧州特許第９３／８１０，３９９号に開示されており、これらはこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００９３】
本明細書で使用される用語「ヒドロゲル」とは、平衡状態において水を含有する水和された架橋ポリマー系を意味する。ヒドロゲルは、通常、酸素浸透性かつ生体適合性であるので、生物医学装置、特にコンタクトレンズ又は眼内レンズの製造に好適な材料である。
【００９４】
本特許出願において、全ての分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析（サイズ排除クロマトグラフィーとも呼ばれる）によって測定される分子量と理解される。ＳＥＣ装置は、ＰＥ ＬＣシリーズ２００のポンプ及びシリーズ２００のオートサンプラーを具備する。検出器はＲＩバリアンスター（Varian Star）９０４０である。
【００９５】
カラムの組み合わせは、ポリマーラボラトリーズ（Polymer Laboratories）の２つのＰＬ−ゲルカラム（ＭＩＸＥＤ−Ｃ＋ＭＩＸＥＤ−Ｄ）とガードカラムからなる。
【００９６】
溶離剤は、ＢＨＴで安定化したＴＨＦである。
【００９７】
流量は０．１ｍＬ／分である。注入容量は１００μＬであり、実行時間は３０分である。
【００９８】
較正曲線は、基準参照として６０３５０００〜５８０の範囲のピーク分子量のＰＳを用いる三次回帰により得た。これらの基準ポリマーは、ポリマーラボラトリーズ社（Polymer Laboratories Inc）（マサチューセッツ州アムハースト）から購入した。
【００９９】
ピーク積分は手作業で行った。積分の開始及び終了ポイントは手作業で、グローバルベースラインの有意差をもとに特定した。結果レポートは、Ｍｚ、Ｍｗ、Ｍｎ及びＭピークをＰＳ単位で与える。
【０１００】
注入液は、約１０ｍｇ／ｍＬのポリマー濃度を得るためにＴＨＦを用いて調製した。
【０１０１】
本発明では、ポリマー試料の多分散性Ｐｄは、次のように定義される。
Ｐｄ＝Ｍｗ／Ｍｎ。ピーク分子量Ｍｐは、分子量分布曲線の最高ピークの分子量である。
【０１０２】
引張り特性（伸長及び引張り弾性力）は、初期ゲージ高さに下げたロードセルを備える一定速度移動型引張試験機のクロスヘッドを用いて測定した。適切な試験機には、インストロンモデル１１２２（Instron model 1122）が含まれる。長さ１．３２６ｃｍ（０．５２２インチ）、「耳」の幅０．７０１ｃｍ（０．２７６インチ）、「首」の幅０．５４９９（０．２１３インチ）を有する犬骨の形の試料をグリップに乗せ、破断するまで５ｃｍ／分（２インチ／分）の一定のひずみ率で伸長した。サンプルの初期ゲージ長さ（Ｌｏ）及び破断サンプル長さ（Ｌｆ）を測定した。組成毎に１２検体を測定し、平均値を報告する。伸長率＝［（Ｌｆ−Ｌｏ）／Ｌｏ］×１００である。
【０１０３】
応力／ひずみ曲線の初期直線部分で引張弾性率を測定した。
【０１０４】
粘度は、Ｈａａｋｅ循環恒温槽及び温度制御器を備えるＨａａｋｅ ＲＳ１００ ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓで測定した。複素粘性は、４０Ｈｚで開始して１ｍＨｚに下がり、再び４０Ｈｚに上がる周波数掃引で、１ディケード当たり３周波数を取り、それぞれの周波数を３回繰り返し、それぞれの測定の間に１周期待つことにより、測定した。測定は、約０．２２ｍＬの試料体積に相当する直径２０ｍｍ、ギャップサイズ（試料の厚さ）０．７ｍｍを有する平行平板構造を用いて、２５℃＋１℃で行った。コックス−メルツの法則（ジョンフェリー著「ポリマーの粘弾性（Visco-elastic properties of polymers）」、第３版、マッグローヒル出版社、１９８０年）を参照し、報告された粘度数値（η）は、低周波数の複素粘度値（η＊）である。
【０１０５】
具体的には、ＨＰＬＣ装置は、２５℃のカラムオーブン、メルクＬ６０００ポンプ、及びパーキンエルマーＬＣ２９０ＵＶ検出器からなる。このカラムの組み合わせは、メルクＲＰ１８カラム（１２５ｍｍ／４ｍｍ）及びガードカラム（Guardcolumn）を具備する。
【０１０６】
移動相は、トリフルオロ酢酸でｐＨ２．５に調整したアセトニトリルと水の混合物（１／９重量％）である。流量は１ｍＬ／分に固定し、注入容量は１０μＬである。
【０１０７】
検出は、波長２３０ｎｍで行う。データ収集時間は８分である。５〜２５ｐｐｍの範囲の濃度の移動相にあるメタクリル酸希釈剤から一連のキャリブレータを生成する。
【０１０８】
注入液は、移動相及び１０ｍＬのＨＣｌ（１Ｍ）で希釈した加水分解試料から調製する。注入を行う前にこの溶液を１３ｍｍ ＧＤ／Ｘ ０．４５μｍワットマン（Whatmann）フィルターでろ過する。
【０１０９】
以下の実施例は本発明を限定するものではない。これらの実施例は本発明を実施する方法を提案することのみを目的としたものである。ソフトコンタクトレンズ、並びに他の専門分野に精通した当業者は、本発明を実行する他の方法を見出すことができる。しかしながら、それらの方法は本発明の範囲内に含まれるものと見なされる。
【０１１０】
実施例では、以下の略称を用いる。
【表１】
【０１１１】
（実施例１〜４）
表１に記載のモノマーからプレポリマーを形成した。ＡＭＢＭを開始剤として使用した。反応は、電磁攪拌器、還流凝縮器、モノマー／開始剤用量入口を備える１リットルの３首丸底ガラスリアクター、及び加熱マントル内で行った。溶剤は、表２に記載した量をリアクターに予め充填した。容器を窒素でフラッシュし、反応中、窒素ブランケット下に維持した。表２に記載した量により溶剤、モノマー、開始剤を加え、反応温度（実施例１及び２では還流を伴い７８℃、実施例３及び４では還流を伴い７０℃）に加熱した。反応温度に達した後、モノマーの用量をｔ＝０で開始し、表２に記載される時間をかけて連続計量した。添加前、計量された成分は室温であった。
【表２】
【表３】
Ｈ／Ｅ ＝ ヘプタン／エタノール
ゾル＝溶剤、開始剤＝開始剤
ＭＡ：メタクリレート（ＨＯ−ｍＰＤＭＳ、ＨＥＭＡ、Ｎｏｒｂｌｏｃ及びブルーＨＥＭＡ）
単位は全てグラム。バッチサイズは１２０ｇのポリマー。
【０１１２】
次に行ったモノマーの転換を図１〜４に示す。図５は、バッチプロセスを使用して作製したプレポリマーの、時間の関数としての転換率を示す（全てのモノマーは反応の始めにまとめて添加した）。グラフは、従来のバッチ重合（比較例１）に比べ、本発明のプロセスのＤＭＡの転換がＨＥＭＡの転換により近いことを示している。
【０１１３】
比較例１
全てのモノマーを反応の開始時にまとめて加えたことを除き、実施例１を繰り返した。
【０１１４】
（実施例５〜６）
表３の成分からプレポリマーを形成した。ＡＭＢＭを開始剤として使用した。反応は、電磁攪拌器、還流凝縮器、モノマー／開始剤用量入口を備える１リットルの３首丸底ガラスリアクター及び加熱マントル内で行った。実施例５では、ＨＥＭＡを除き、１６０グラムのエタノール及び表３に記載されている成分全てを第１の反応混合物としてリアクターに予め充填した。この第１の反応混合物を７８℃まで加熱した。第２の反応混合物（２５グラムのエタノールと５．７５グラムのＨＥＭＡ、合計３６ｍＬ）を毎１５分、３ｍＬの速度で第１の反応混合物に加えた。反応全体を通して、反応温度は還流を伴い７８℃に維持した。
【０１１５】
実施例６では、表３が示すように反応成分を溶液Ａ及びＢにした。溶液Ａ及び４０重量％の溶液Ｂを第１の反応混合物としてリアクターに予め充填した。容器を窒素でフラッシュし、反応中、窒素ブランケット下に保持した。この第１の反応混合物を６８℃まで加熱した。溶液Ｂの残分量を、表４に示す量に従ってリアクターに加えた。還流をせずに、反応全体を通して、反応温度は６８℃で維持した。モノマーの用量はｔ＝０で開始し、表４に記載したように計量した。
【表４】
【表５】
【０１１６】
次に行った実施例５のモノマー転換を図６に示す。グラフは、従来のバッチ重合（図５）に比べ、本発明のプロセスのＤＭＡの転換がＨＥＭＡの転換により近いことを示している。
【０１１７】
（実施例７〜１０）
表５に記載した（メタ）アクリレートモノマーからポリマーを形成した。ＡＭＢＭを開始剤として使用した。反応は、電磁攪拌器、還流凝縮器、モノマー／開始剤用量入口を備える１リットルの３首丸底ガラスリアクター及び加熱マントル内で行った。反応成分を、表６に示すように溶液Ａ及びＢとして形成した。溶剤Ａは、表６に記載した量をリアクターに予め充填した。容器を窒素でフラッシュし、反応中、窒素ブランケット下に保持した。溶液Ｂは、表６に記載した量を４時間かけて連続的に加えた。実施例７、９、及び１０は還流して７０℃に温め、実施例８は還流して７８℃に加熱した。時間０に反応容器中に存在する溶剤及び反応物質を、反応開始前に予め反応温度に加熱した。
【表６】
【０１１８】
次に行ったモノマー転換を図７〜１０に示す。グラフは、従来のバッチ重合（図５）に比べ、本発明のプロセスのＤＭＡの転換がＨＥＭＡの転換により近いことを示している。
【表７】
溶剤：ＥｔＯＨ＝エタノール、Ｈ／Ｅ＝ヘプタン／エタノール
ＭＡ：メタクリレート（ＨＯ−ｍＰＤＭＳ、ＨＥＭＡ、Ｎｏｒｂｌｏｃ及びＢｌｕｅ ＨＥＭＡ）
【０１１９】
〔実施の態様〕
（１） プロセスにおいて、
第１の混合物を形成する工程であって、前記第１の混合物が、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤と、一分量の反応成分と、を含み、この反応成分が、前記プロセス中に付加される、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の前記第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含み、前記第２及び第１の成分が少なくとも約ｋ１／ｋ２の比率でこの第１の反応混合物中に存在する、工程と、
プレポリマー形成条件下で、前記反応成分の全ての残分量及び前記開始剤を含む第２の混合物を、添加工程全体を通して、前記第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で添加する工程と、を含む、プロセス。
（２） プロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、溶剤を含む第２の混合物に、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分と、少なくとも１つの重合開始剤と、所望により少なくとも１つの溶剤と、を含む第１の混合物を添加する工程を含み、
前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
（３） プレポリマーを形成するプロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの成分を含む第１の混合物を、少なくとも１つの溶剤と約０．５ｋ１未満の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含む第２の混合物に添加する工程を含み、前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
（４） 前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、シリコーンを含み、前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの親水性成分を含む、実施態様１に記載のプロセス。
（５） 前記第２の混合物が、反応時間の間、間隔をおいて前記第１の混合物に徐々に添加される、実施態様１に記載のプロセス。
（６） 前記第１の成分が、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーを含有する、実施態様１に記載のプロセス。
（７） 前記第１の混合物が、少なくとも１つの親水性（メタ）アクリレートモノマーを更に含有する、実施態様６に記載のプロセス。
（８） 前記第２の成分が、親水性モノマーである、実施態様６に記載のプロセス。
（９） 前記親水性モノマーが、スチレン基、ｎ−ビニルラクタム基、ビニルアミド基、フマル酸塩、及びこれらの組み合わせを含む親水性モノマーからなる群から選択される少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分を含む、実施態様８に記載のプロセス。
（１０） 前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様９に記載のプロセス。
【０１２０】
（１１） 前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様７に記載のプロセス。
（１２） 前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む、実施態様７に記載のプロセス。
（１３） 前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、ＰＤＭＳモノマー、ＳｉＧＭＡ型モノマー、ＴＲＩＳ型モノマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様６に記載のプロセス。
（１４） 前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの組み合わせからからなる群から選択される少なくとも１つのＰＤＭＳモノマーを含む、実施態様６に記載のプロセス。
（１５） 前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含む、実施態様６に記載のプロセス。
（１６） 前記第２の成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される（メタ）アクリルアミド成分を含む、実施態様１５に記載のプロセス。
（１７） 前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含む、実施態様１５に記載のプロセス。
（１８） 前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約２０〜約８０重量％の親水性成分及び約２０〜約８０重量％のシリコーン含有成分を含む、実施態様１に記載のプロセス。
（１９） 前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約３０〜約６０重量％の親水性成分及び約４０〜約６０重量％のシリコーン含有成分を含む、実施態様１に記載のプロセス。
（２０） 前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの前記転換が、前記添加する工程全体を通して３０％以内である、実施態様１に記載のプロセス。
【０１２１】
（２１） 前記第１及び第２の成分の前記転換が、前記添加する工程全体を通して１０％以内である、実施態様１に記載のプロセス。
（２２） 前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約３未満の多分散性を有する、実施態様１に記載のプロセス。
（２３） 前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約１．５〜約３の多分散性を有する、実施態様１に記載のプロセス。
（２４） 約５０重量％の前記少なくとも１つの（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルアミド成分の累積量の添加が、前記反応混合物の添加の開始から約０．５〜約５時間以内で達成される、実施態様１に記載のプロセス。
（２５） 前記第１の混合物が、前記少なくとも１つの重合開始剤の一分量を更に含む、実施態様２又は３に記載のプロセス。
（２６） 前記第１の混合物が、前記添加工程全体を通してある反応温度に維持される、実施態様１に記載のプロセス。
（２７） 前記第１の混合物が前記溶剤の一分量を含み、前記第２の混合物が残りの溶剤を含む、実施態様２４に記載のプロセス。
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の背景〕
コンタクトレンズは、１９５０年代以来、視力を改善するために商業的に使用されてきた。ほとんどの現在のコンタクトレンズは、ＨＥＭＡのような親水性モノマーとビニルピロリドンを少量の架橋剤存在下で重合することによって形成されるヒドロゲルで作製されている。
【０００２】
骨格鎖ＰＶＡを有するプレポリマー及びアクリル基の反応基はすでに開示されている。単独及び他のモノマー又は共反応物質とのコポリマーとしての２−ヒドロキシエチルメタクリレート反復単位を含有するプレポリマーも、また、開示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図２】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図３】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図４】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図５】比較例１のバッチ反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図６】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図７】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図８】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図９】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【図１０】実施例１〜１０のそれぞれに対応する反応混合物の転換率を時間の関数として示すグラフ。
【０００４】
〔発明の概要〕
本発明はプロセスに関するものであり、このプロセスは、
第１の混合物を形成する工程であって、この第１の混合物が、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤（at least a portion of polymerization initiator）と、一分量の反応成分と、を含み、この反応成分が、プロセス中に付加される、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含み、第２及び第１の成分が少なくとも約ｋ１／ｋ２の比率でこの第１の反応混合物に存在する、工程と、
プレポリマー形成条件下で、反応成分の全ての残分量及び開始剤を含む第２の混合物を、添加工程全体を通して、第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で添加する工程と、を含む。
【０００５】
本発明は、更に、プロセスに関するものであり、このプロセスは、
プレポリマー形成条件下で、溶剤を含む第２の混合物に、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分と、少なくとも１つの重合開始剤と、所望により少なくとも１つの溶剤と、を含む第１の混合物を添加する工程を含み、
前記添加工程が、添加工程全体を通して、第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される。
【０００６】
別の実施形態において、本発明は、プレポリマーを形成するプロセスに関するものであり、このプロセスは、
プレポリマー形成条件下で、反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの成分を含む第１の混合物を、少なくとも１つの溶剤と約０．５ｋ１未満の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含む第２の混合物に添加する工程を含み、添加工程が、添加工程全体を通して、第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される。
【０００７】
〔発明の説明〕
本明細書で使用される用語（メタ）アクリレートとは、式ＣＨ２＝ＣＲＣＯＸ−を有する基を指し、式中Ｒは水素又はメチルであり、ＸはＯ又はＮである。
【０００８】
「生物医学装置」とは、ヒトの組織又は体液のいずれか又は両方に使用されるよう設計された任意の装置を意味する。そのような装置の例としては、ステント、インプラント、カテーテル、包帯、および眼用レンズが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、生物医学装置は眼科用具である。眼科用具は、角膜、結膜、瞼、涙点、又はこれらの任意の組み合わせのような眼環境の任意の部位内に置かれる又は接触する任意の装置である。眼科用具の例としては、ハード及びソフトコンタクトレンズのようなコンタクトレンズ、涙点栓子、眼用挿入物、眼内レンズなどが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態において、装置はコンタクトレンズである。
【０００９】
出願者らは、特定のシリコーン含有プレポリマー材料が、得られる眼科用具の光学品質に影響し得ることを発見している。驚くべきことに、プレポリマー成分の添加率を制御することによって、前記プレポリマーで作製された眼科用具が、実質的に低減された光学的ひずみを示すことが発見されている。
【００１０】
本発明は、光学的特性が望まれる一実施形態において、実質的に異なる反応速度定数ｋを有する反応成分からランダムプレポリマーを形成するプロセスに関する。一実施形態において、本発明は、光学的装置、例えば眼用レンズの形成に有用なランダムプレポリマーに関する。更に別の実施形態において、本発明は、コンタクトレンズ、特にヒドロゲルコンタクトレンズを形成するために有用なプレポリマーに関する。
【００１１】
本明細書において使われる「プレポリマー」とは、ビニル重合又は付加重合によって形成される任意の材料である。プレポリマーは、約２０，０００〜約２００，０００の分子量、一部の実施形態では約２５，０００〜１５０，０００の分子量を有することができる。一実施形態において、プレポリマーは官能基化され、フリーラジカル反応基を含む。
【００１２】
本発明は、ランダムプレポリマーを形成するものと実質的に異なる反応速度定数ｋを有するプレポリマー形成成分の添加を制御することに関する。本明細書で使用される「実質的に異なる」とは、少なくとも１つの第１の構成成分が、少なくとも１つの第２の構成成分の反応速度定数ｋ２より少なくとも５０％大きい反応速度定数ｋ１を有することを意味する。したがって、一実施形態において、ｋ２≦０．５ｋ１である。別の実施形態では、ｋ２≦０．２ｋ１である。反応速度定数は次のように測定することができる。プレポリマー反応成分を、バッチ条件下で、プレポリマーを作製するために使用される反応条件（温度、溶媒系、構成成分（重合開始剤を含む）の濃度）を用いて反応させる。反応混合物試料を１０分間隔で採取し、被分析成分（単数又は複数）の濃度を分析する。試料は、第２の構成成分が５０％転換されるまで採取すべきである。約１時間以内に完了する反応の場合は、少なくとも約１０個のデータポイントをもたらすために、より短い間隔で試料を採取して評価を繰り返すべきである。
【００１３】
反応速度定数ｋは、反応時間に対してプロットされる成分濃度の自然対数（ｌｎ）の線の負の勾配である。成分濃度は、重量％、モル％、又は、ピークエリアが濃度に比例するＧＣ方法によってもたらされるピークエリアのような任意の単位で測定することができる。
【００１４】
一実施形態において、ランダムプレポリマーはフリーラジカル反応成分から形成される。第１の成分の好適な例としては、（メタ）アクリレート含有反応成分、スチレン含有反応成分、及びこれらの混合物などが挙げられる。好適な第１の成分の例としては、シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマー及び親水性（メタ）アクリレート成分が挙げられる。
【００１５】
第２の成分は任意のフリーラジカル反応成分であり、上記の反応速度定数ｋ２を有するものである。好適な第２の成分の例としては、（メタ）アクリルアミドモノマー（シリコーン含有（メタ）アクリルアミドモノマー及び親水性（メタ）アクリルアミド成分など）、ビニル含有成分（Ｎ−ビニルラクタム及びＮ−ビニルアミドなど）、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。そのような化合物の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、バイナル（VINAL）、ＴＲＩＳ−ＶＣ、及びこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ−］及び１つの（メタ）アクリレート基を含有する。一実施形態において、このシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーに存在するＳｉと結合Ｏの合計は、シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーの合計分子量の約２０重量％より多く、一部の実施形態ではその３０重量％より多い。シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、また、親水性の基、例えばヒドロキシル、アミン、及びハロゲン、ヒドロキシル、アミン、１〜４炭素含有エーテル又は１〜４炭素含有エステルで置換可能なＣ１〜５アルキル基又はＣ６〜１０アリール基を含むことができる。一部の実施形態では、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、少なくとも１つのヒドロキシル基又はヒドロキシル基で置換されたＣ１〜５アルキル基を含む。
【００１７】
好適なシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーの例としては、少なくとも２つの［−Ｓｉ−Ｏ−］反復単位を含むポリジアルキルシロキサン（「ＰＤＭＳ」）型モノマー、平均分子量が約３．３２×１０−２１ｇ（約２０００ダルトン）未満でありヒドロキシル基と少なくとも１つの「−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−」基を有する重合可能な基を含むシリコーンアルキルグリセロール（メタ）アクリレート（「ＳｉＧＭＡ」）型モノマー、及び少なくともＳｉ（ＯＳｉ−）３基を有するトリメチルシロキシ（「ＴＲＩＳ」）型モノマーが挙げられる。好適なＴＲＩＳモノマーの例としては、メタアクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、メタアクリルオキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、メタアクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサン、及びこれらの混合物などが挙げられる。
【００１８】
一実施形態では、ＰＤＭＳ型モノマーは、シリコーン含有モノマーの合計分子量の２０重量％より多い量、さらに好ましくはその３０重量％より多い量のＳｉ及び結合Ｏを含む直鎖のモノアルキル末端モノマー（「ｍＰＤＭＳモノマー」）である。
【００１９】
好適なｍＰＤＭＳモノマーの例として、次のものが挙げられ、
【化１】
ｂ＝０〜１００であり、式中、ｂは表示値とほぼ等しいモードを有する分布であり、一実施形態では３〜３０、別の実施形態では４〜１６、別の実施形態では６〜１４であり、
Ｒ５８はメタクリレート部分を含み、
それぞれのＲ５９は独立に、Ｃ１〜５一価アルキル、又は更にアルコール、アミン、ケトン、カルボン酸、又はエーテルの基で置換することができるＣ６〜１０アリール基であり、
Ｒ６０はＣ１〜５一価アルキル、又は更にアルコール、アミン、ケトン、カルボン酸、又はエーテルの基で更に置換することができるＣ６〜１０アリール基であり、
Ｒ６１は独立に、Ｃ１〜５アルキル又はＣ６〜１０芳香族であり、一部の実施形態ではエチル、メチル、ベンジル、フェニル、又は１〜１００の反復Ｓｉ−Ｏ単位を含む一価シロキサン鎖から選択されることが理解される。
【００２０】
一部の実施形態では、それぞれのＲ５９は、Ｃ１〜５未置換一価アルキル又はＣ６〜１０未置換アリール基から独立に選択され、別の実施形態では、それぞれのＲ５９はメチルである。
【００２１】
一部の実施形態では、Ｒ６０は、Ｃ１〜１０脂肪族アルキル基又はＣ６〜１０芳香族基であり、いずれも未置換であるかヘテロ原子を含むことができ、別の実施形態ではＣ３〜８アルキル基である。別の実施形態において、Ｒ６０はブチルである。
【００２２】
ｍＰＤＭＳ型モノマーの例としては、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端（mono-(3-methacryloxy-2-hydroxypropyloxy)propyl terminated）、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン（mono-butyl terminated polydimethylsiloxanes）、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン（monomethacryloxypropyl terminated mono-n-butyl terminated polydimethylsiloxanes）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ｍＰＤＭＳ型モノマーの追加的な例は、米国特許第５，９９８，４９８号に開示されており、前記特許はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００２３】
別の実施形態において、少なくとも１つのシリコーンメタクリレートは、少なくとも１つのＳｉＧＭＡ型モノマーを含む。ＳｉＧＭＡ型モノマーでは、シリコーン及びそれに結合した酸素は、前記モノマーを約１０重量％含み、一部の実施形態では、約２０重量％より多く含む。ＳｉＧＭＡ型モノマーの例としては、式ＩＩのモノマーが挙げられ、
【化２】
式中、Ｒ７は（メタ）アクリレート基であり、
Ｒ６は１〜８個の炭素原子を有する、選択的にエーテル基又はヒドロキシル基を含むことができるアルキレンであり、
Ｒ８は１〜１０個の炭素原子を有する、選択的にエーテル基又はヒドロキシル基を含むことができるアルキレンであり、
Ｒ１はＨ、又は最高６個の炭素原子を有する一価アルキルであり、
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、独立に、メチル、エチル、ベンジル、フェニル、又は一価トリアルキルシロキサンから選択されるが、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも１つは一価トリアルキルシロキサンであることが条件である。
【００２４】
好適なＳｉＧＭＡ型モノマーの具体的な例としては、２−プロペン酸、２−メチル−２−ヒドロキシー３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［トリメチルシリル］オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル（2-methyl-2-hydroxy-3-[3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]propoxy]propyl ester）、
【化３】
及び（３−メタクリロキシ−２−ヒドロシキプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（(3-methacryloxy-2-hydroxypropyloxy)propyltris(trimethylsiloxy)silane）が挙げられる。
【化４】
【００２５】
追加的な好適なヒドロキシル官能基化されたシリコーン含有モノマーは、米国特許第４，２３５，９８５号、同第４，１３９，５１３号、及び同第４，１３９，６９２号に開示されており、これらの特許はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００２６】
なお追加的なＳｉＧＭＡ型モノマーの例としては、限定はしないが、３−メタクリロキシ−２−（（２−ヒドロキシエトキシ）プロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン（3-methacryloxy-2-((2-hydroxyethoxy)propyloxy)propylbis(trimethylsiloxy)methylsilane）が挙げられ、
【化５】
ｎは１〜１５であり、
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（3-methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silane）、３−メタクリロキシプロピル（ペンタメチルジシロキサン）（3-methacryloxypropyl(pentamethyldisiloxane)）、３−メタクリロキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン（3-methacryloxypropylbis(trimethylsiloxy)methylsilane）、及びこれらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
一部の実施形態において、シリコーン含有成分は（メタ）アクリルアミド成分である。シリコーン含有（メタ）アクリルアミド成分の例としては、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（tris(trimethylsiloxy)silylpropyl vinyl carbamate）、米国特許第５，２６０，０００号に開示されているようなシリコーン含有ビニルカーボネート、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２８】
一実施形態において、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、少なくとも１つのヒドロキシル基、又は、少なくとも１つのヒドロキシル基で置換された少なくとも１つのＣ１−５アルキル基で置換されている。別の実施形態において、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーは、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン）（3-methacryloxy-2-(hydroxypropyloxy)propylbis(trimethylsiloxy)methylsilane)）、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（3-methacryloxy-2-(hydroxypropyloxy)propyltris(trimethylsiloxy)silane）、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物から選択されたモノマーを含む。
【００２９】
このシリコーン含有成分は、反応混合物中に、全ての反応成分の合計量に基づき約２０〜約８０重量％の量、一部の実施形態では約３０〜約８０重量％の量、その他では約４０〜約７０重量％の量で存在する。
【００３０】
本発明のランダムプレポリマーは、また、少なくとも１つの親水性モノマーから誘導された反復単位を含む。親水性モノマーは、適切な触媒とホモ重合されたときに、少なくとも約２０％の水分を含有するポリマーを形成するものである。親水性モノマーは、（メタ）アクリレート反応成分、（メタ）アクリルアミド成分、及びこれらの混合物を含むことができる。（メタ）アクリルアミド親水性モノマーの例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。（メタ）アクリレート親水性モノマーの例としては、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態において、親水性モノマーは、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、及びこれらの組み合わせから選択された少なくとも１つの親水性（メタ）アクリレートモノマーを含む。別の実施形態において、親水性（メタ）アクリレートモノマーは、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む。
【００３１】
親水性モノマーは、反応混合物中に、添加終了時の全ての反応成分の合計量に基づき約２０〜約８０重量％の量、一部の実施形態では約２０〜約７０重量％の量、その他では約３０〜約６０重量％の量で存在する。
【００３２】
一実施形態では、本発明は、反応成分を含有する（メタ）アクリレートからランダムプレポリマーを形成するプロセスに関するものであり、
４０〜７０重量％の１つ以上のシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーと、
３０〜６０重量％の１つ以上の親水性モノマーと、
０〜５重量％の１つ以上の他の（メタ）アクリレート系モノマーと、を含み、これらのモノマーの合計が１００％である。
【００３３】
別の実施形態において、反応成分は、
３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン）、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、又はこれらの混合物を含む１つ以上のシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーを４０〜７０重量％と、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート及びＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含む１つ以上の親水性モノマーを３０〜６０重量％と、
１つ以上の他の（メタ）アクリレート系モノマーを０〜５重量％含み、これらのモノマーの合計が１００％である。
【００３４】
その他の（メタ）アクリレートモノマーもまた含むことができる。（メタ）アクリレート反応基に加えて、これらのモノマーは、また、染色、紫外線吸収、光発色、濡れ、及びこれらの組み合わせなど追加的な機能を提供することができる。
【００３５】
重合開始剤もまた使用することができる。限定はしないが、熱活性化された開始剤、紫外線及び／又は可視光線光開始剤など、及びこれらの組み合わせなど、任意の望ましい開始剤を使用することができる。好適な熱活性化された開始剤としては、過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル、過炭酸イソプロピル（isopropyl percarbonate）、アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス−２−メチルブチロニトリルなどが挙げられる。一実施形態において、これらの開始剤は、２，２−アゾビス−２−メチルブチロニトリル（ＡＭＢＭ）及び／又は２，２−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を含む。
【００３６】
開始剤は、例えば約０．００５〜約２重量％、好ましくは反応性モノマーの１００重量部当たり約０．１〜約２重量部である有効量で、反応混合物に使用される。
【００３７】
重合は、モノマー及び重合の際に結果的にもたらされるランダムプレポリマーを溶解する能力のある任意の溶剤中で実行される。溶剤及び溶剤系の例は、エタノール、イソプロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、三級アミルアルコール、エタノール／ヘプタン混合物（例えばエタノール／ヘプタンが３：１）である。特に好ましい溶剤及び溶剤混合物は、約５０℃〜約１１０℃の沸点を有するもの、一部の実施形態では約６０℃〜約８０℃の沸点を有するものである。
【００３８】
反応速度を高めるために溶剤系を加熱することができ、例えば約５０℃〜約１１０℃の範囲の温度、一部の実施形態では約６０〜約８０℃の温度である。
【００３９】
シリコーン含有（メタ）アクリレートモノマー及び親水性モノマーの両方を含む反応混合物からプレポリマーを形成するプロセスは、米国特許第２００３−０２３６３７６号に開示されており、この開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。しかし、これらのプレポリマーから作製されるシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、像のひずみをもたらす可能性のある望ましくない光学特性を示す場合がある。出願者らは、第１及び第２の成分の転換速度を実質的に一致させるために、重合条件を制御することによって、第１及び第２の成分の両方が実質的に同等の成分を有するプレポリマー鎖を生成できることを発見している。本発明による第１及び第２の成分の添加が制御されないとき、反応の始めに形成されるポリマー鎖は第１の成分の濃度がより高く、反応の終わりに形成されるポリマー鎖は第２の成分の濃度がより高い。また、本発明による第１及び第２の成分の添加を制御することによって、驚くべきことに、本発明のプレポリマーから形成された物品において、望ましくない光学的ひずみが除去されることが発見された。
【００４０】
この少なくとも第１及び第２の成分の添加は、様々な方法で達成することができる。１つの混合物をもう一方の混合物に連続的又は定期的に計量注入することによって添加を制御することができ、また、計量ポンプのような（ただし限定せず）従来型の装置を使用して添加を制御することもできる。本明細書に記述するように、第１及び第２の混合物中の第１及び第２の成分の濃度の釣り合いを取ることによって添加を更に制御することもできる。
【００４１】
したがって、一実施形態において、反応成分及び重合開始剤は、ある時間をかけて溶剤系に徐々に添加されて、約５０重量％の反応成分の累積量の添加が、反応成分の添加の開始から約０．５時間〜約５時間以内で達成される。
【００４２】
したがって、本明細書で使用される「徐々に添加する」とは、反応成分が時間をかけて例えば比較的小さい分量で添加されること、及び連続的又は断続的に添加され得ることを意味する。更に、異なる反応成分を組み合わせて添加すること、又は成分の添加を交互にすることが可能であると理解される。
【００４３】
別の実施形態において、反応成分及び重合開始剤は、ある時間をかけて溶剤系に添加されて、全ての反応成分（１００重量％の累積量）の添加が、反応成分の添加の開始から約２時間〜約２４時間以内で達成される。
【００４４】
別の実施形態において、第２の成分が反応の始めに溶剤と混合され、残りの反応成分が、望ましい反応時間にかけて上述のように徐々に添加される。
【００４５】
例えば、（メタ）アクリレートモノマーＯＨ−ｍＰＤＭＳ，２−ヒドロキシエチルメタクリレート、（メタ）アクリルアミドモノマーＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）及び他の（メタ）アクリレート系モノマー、ノーブロク（Norbloc）及びブルー（Blue）のＨＥＭＡを有する実施例１の処方においては、実施例１で使用した条件下でＤＭＡが最も遅い転換速度を有する。ＤＭＡの反応速度定数は０．１７９５ｈｒ−１であり、これに対しＨＥＭＡでは１．１４３３ｈｒ−１である。したがって、この実施形態では、他の（メタ）アクリレートモノマーの投与が開始する前に溶剤中にＤＭＡの合計量が存在する。
【００４６】
溶剤、モノマー及び開始剤の残分量は、上述の実施形態のいずれかに記述されたように徐々に添加される。
【００４７】
一実施形態において、第１の反応混合物は、また、少なくとも一分量の開始剤を含む。
【００４８】
別の実施形態において、本発明はプロセスに関するものであり、このプロセスにおいて、第１の混合物は、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤と、（ａ）このプロセス中に添加される第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の少なくとも１つの第１の成分及び（ｂ）第１の反応混合物中の第２と第１の成分の濃度比率がｋ１／ｋ２以上である前記第２の成分の一分量を含む、反応成分の一分量と、を含む。反応成分の全ての残分量及び開始剤を含む第２の混合物は、添加工程全体を通して、第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で第１の混合物に添加される。
【００４９】
一実施形態において、本発明は、反応成分を含有する（メタ）アクリレートからランダムプレポリマーを形成するプロセスに関係するものであり、
４０〜７０重量％の１つ以上のシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーと、
３０〜６０重量％の１つ以上の親水性モノマーと、
０〜５重量％の、１つ以上の他の（メタ）アクリレート系モノマーと、を含む（反応混合物中のモノマーの総重量に基づく重量百分率）。
【００５０】
例えば、（メタ）アクリレートモノマーが６０重量％のＯＨ−ｍＰＤＭＳと、１１．５重量％の２−ヒドロキシエチルメタクリレートと、２７重量％のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）とを含む一実施形態では、ＤＭＡが最低の反応速度を有する。ＤＭＡと他の任意のモノマー構成成分の反応速度定数の間の相対比は、１：３より高く、上記のように、ｋＨＥＭＡ：ｋＤＭＡの比率は約６である。この実施形態では（実施例７及び１０に開示するように）少なくともＤＭＡの一部が第１の反応混合物中に存在し、（メタ）アクリレート成分及び残りの（メタ）アクリルアミドがこの反応混合物に徐々に導入される。したがって、この実施形態において、ＨＥＭＡは、反応混合物全体に添加されるＨＥＭＡ全てに基づき約１〜約４０重量％の量で第１の反応混合物に存在する。追加的な（メタ）アクリレート成分も、また、この第１の反応混合物中に含まれることができる。第２の成分（この場合はＤＭＡ）は、［ＤＭＡ］：［ＨＥＭＡ］の比率が少なくとも約ｋＨＥＭＡ：ｋＤＭＡ以上になるような量で存在することができる。したがって、この実施例では、ＤＭＡは反応全体を通して添加されるＤＭＡ全ての重量に基づき約５〜約１００重量％の量で第１の混合物中に存在することができる。
【００５１】
残りのモノマーは適切な溶剤と混合され、本明細書に記述したように反応の過程にかけて徐々に添加される。
【００５２】
自動投与システムを使用することができる。例えば、（メタ）アクリレートモノマー成分の添加を制御するためにポンプを使うことができる。構成は、それぞれの（メタ）アクリレートモノマー成分用ポンプ、それぞれのタイプの（メタ）アクリレートモノマー用ポンプ、又は反応混合物用ポンプを含む。開始剤は、予めモノマー成分と混合されるか、又は別途に添加されることができ、一部の実施形態では後者が好ましい。モノマー及び開始剤の両方とも、添加の前に溶剤系で希釈することができる。
【００５３】
第２の反応混合物の添加が完了すると、反応成分及びポリマーは、通常、ポリマー溶液の約１０〜約５０重量％、一部の実施形態では約１５〜約４０重量％を成す。
【００５４】
重合は、プレポリマー重合条件下で、例えば、フリーラジカル開始剤及び好適な放射線源の存在下で、約５０℃〜約１１０℃の温度で行われる。上限は、利用可能な装置の圧力制限及び重合熱を扱う能力によって決定される。下限は、最大許容反応時間及び／又は開始剤の特性よって決定される。ほぼ周囲圧力での重合では、好ましい温度範囲は約６０℃〜約８０℃であり、望ましい転換の程度をもたらすために必要な時間行われる。反応時間は約１〜約２４時間の範囲、一部の実施形態では約１〜約１２時間の範囲であってよい。
【００５５】
一部の実施形態では、連鎖移動剤は反応から除外される。この場合、アルコールが溶剤として使用され、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有するアルコールであり、好ましくはこの溶剤はメタノール、エタノール、イソプロパノール、及びこれらの混合物である。
【００５６】
本発明によって形成されるランダムプレポリマーは、米国特許第４，９６３，１５９号及び同第２００３／０２３６３７６号に開示されたような分別分画によって精製され得る。
【００５７】
分別分画の後に、ろ過、遠心分離などのような追加的な従来の分離手段を行ってもよい。更なる分離が望まれる場合は、溶剤パラメーターを更に下げることによって分別分画を繰り返すことができる。
【００５８】
一実施形態において、本発明のランダムプレポリマーは、架橋可能なプレポリマーを形成するために官能基化及び精製され、コンタクトレンズのような眼科用具のような医療装置の作製に使用可能なものとなる。別の実施形態において、本発明のランダムプレポリマーは、米国特許第５，７６０，１００号に開示されたようなシリコーン及びフッ素含有メタクリレート系マクロマー、米国特許第５，３１４，９６０号、同第５，３３１，０６７号、同第５，２４４，９８１号、同第５，３７１，１４７号に開示されたようなＧＴＰマクロマーのようなマクロマー及びプレポリマーである場合がある。
【００５９】
架橋可能なプレポリマーは、よく定義された多分散性及び分子量を有することができる。あくまで一例として、従来の方法ではこれまで入手され得なかった非常に望ましい特性を有するコンタクトレンズを形成するために、架橋可能なプレポリマーは、極めて短時間に光重合によって架橋可能なアクリル基を有することができる。
【００６０】
ランダムプレポリマーは、架橋可能な官能基を結合することによって官能基化されて、架橋可能なプレポリマーを形成する。概して、この官能基は、プレポリマーに、架橋して架橋ポリマー又はハイドロゲルを形成する能力をもたらす。架橋可能な官能基を提供する好適な架橋可能な反応物質は、Ａ−Ｓ−Ｆ構造を有し、Ａはプレポリマーにおいてヒドロキシル基との共有結合を形成する能力のある結合基であり、Ｓはスペーサであり、Ｆはエチレン性不飽和部分を含む官能基である。好適な結合基Ａとしては、塩素、イソシアナート、酸、酸無水物、酸塩化物、エポキシ、アザラクトン、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。好ましい結合基としては、酸無水物が挙げられる。
【００６１】
スペーサは直接結合、直列、分岐状、又は環状のアルキル基又はアリール基で１〜８個の炭素原子、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するもの、又は式−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−のポリエーテル鎖で式中ｎが１〜８、好ましくは１〜４であるものが可能である。
【００６２】
好ましい官能基は、フリーラジカルの重合可能なエチレン性不飽和部分を含む。好ましいエチレン性不飽和基は次の式を有し、
−Ｃ（Ｒ１０）＝ＣＲ１１Ｒ１２
Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は、独立に、Ｈ、Ｃ１〜６アルキル、カルボニル、アリール、及びハロゲンから選択される。好ましくは、Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は、独立に、Ｈ、メチル、アリール及びカルボニルから選択され、より好ましくは、一部の実施形態において、Ｈ及びメチルから選択される。
【００６３】
好ましい架橋可能な反応物質としては、メタクリル酸塩、２−イソシアナートエチルアクリレート、イソシアナートエチルメタクリレート（ＩＥＭ）、グリシジルメタクリレート、桂皮酸塩、メタクリル酸無水物、アクリル酸無水物、及び２−ビニル−４−ジメチルアザラクトンが挙げられる。メタクリル酸無水物が好ましい。
【００６４】
プレポリマーに結合される架橋可能な官能基の好ましい量としては、プレポリマー中で利用可能なヒドロキシル基の量に基づき、化学量論的に約１〜２０％、好ましくは約１．５〜約１０％、最も好ましくは約２〜約５％が挙げられる。官能基化の程度は、不飽和基の特定のような既知の方法によって、又は官能基反応物質とポリマーとの間の結合を加水分解してからＨＰＬＣにより放出される酸を特定することによって測定可能である。
【００６５】
選択される結合基に依存して、従来の触媒を用いて、又は用いずに、官能基化を行うことができる。好適な溶剤としては、選択された反応条件でプレポリマーを溶解することができる極性、非プロトン性溶剤が挙げられる。好適な溶剤の例としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサメチルリン酸トリアミド（ＨＭＰＴ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、ピリジン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）が挙げられる。好ましい溶剤としては、ホルムアミド、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、ピリジン、ＮＭＰ及びＴＨＦが挙げられる。ＩＥＭが使用されるとき、触媒はスズ触媒であり、好ましくはジブチルスズジラウレート（dibutyl tin dilaurate）である。
【００６６】
官能基化反応混合物は、また、官能基化によって生成された部分と反応可能なスカベンジャーを含有することができる。例えば、酸無水物が結合基として使用されるときは、生成されるカルボキシル基と反応する少なくとも１つの三級アミン、非プロトン性窒素を有する複素環化合物又は他のルイス塩基を含めることが有利である場合がある。好ましい三級アミンとしては、ピリジン、トリエチレンジアミン、及びトリエチルアミンが挙げられ、トリエチルアミンが好ましい。三級アミンを含める場合、わずかにモル過剰に（約１０％）含めることができる。好ましい実施形態において、溶剤はＮＭＰであり、反応物質はメタクリル酸無水物、アクリル酸無水物又はこれらの混合物であり、トリエチルアミンが存在する。最も好ましい反応物質はメタクリル酸無水物である。
【００６７】
反応はほぼ室温で実行される。それぞれの官能基は、当業者により理解される特定の温度範囲を要求する。範囲は約０℃〜５０℃好ましくは約５℃〜約４５℃が好適である。周囲気圧を使用することができる。例えば、架橋可能な官能基が酸無水物であるとき、官能基化は、約５℃〜約４５℃の温度で、約２０〜約８０時間の範囲の時間行われる。選択される時間と温度のバランスを取ることによってこれらの特定した範囲外の範囲も許容され得ることが当業者には理解されるであろう。
【００６８】
反応を実行して、架橋可能なプレポリマーを生成する。
【００６９】
架橋可能な側基の結合とは別に、その他の側基は、架橋のための光開始剤、医薬活性など（ただし限定せず）を含む付加的機能を提供することができる。更に他の官能基は、分析診断用途に架橋されたゲルが使用されるときに特定の化合物と結合及び／又は反応可能な部分を含有することができる。
【００７０】
架橋可能なプレポリマーが形成されたら、実質的に全ての未反応の反応物質及び副生成物を取り除かなくてはならない。「実質的に全て」とは、洗浄後に約０．１重量％未満が残ることを意味する。これは例えば限外ろ過のような従来の手段で行うことができる。あるいは、選択された溶剤（一部の実施形態ではＮ−メチルピロリドンである場合がある）中にまだ溶解されている架橋可能なプレポリマー反応生成物を、少なくとも１つの方向に約１ｍｍの最大寸法を有する細い液体のストリングのように、水（一部の実施形態では脱イオン水）にゆっくりと注ぐことによって、架橋可能なプレポリマーを精製することが可能である。この寸法は、水に注がれるポリマーストリングから溶剤を比較的速く拡散することを可能にする（ポリマーストリングが粘着性でないとして）。この注ぎ込みは、ポリマーストリングの正しい寸法を確保するようにノズルを通して用量ポンプによって行うことができる。最大寸法が達成される限りは、ノズルの形は重要ではない。官能基化されたプレポリマーの溶液に対する水の量は、通常、少なくとも１０：１であり、一部の実施形態では約２０：１〜約５００：１である。
【００７１】
官能基化されたプレポリマーは、洗浄によって更に精製することができ、通常、水を使って、固体ポリマー材料比が少なくとも１０：１、例えば２０：１〜５００：１で行われる。それぞれの洗浄は最低約１０分間、一部の実施形態では１時間行うことができる。官能基化されたプレポリマーは、洗浄後に乾燥することができ、例えば一部の実施形態では室温で２０〜４８時間、低圧力（１〜５ｋＰａ（１０〜５０ｍＢａｒ））で行われる。
【００７２】
架橋可能なプレポリマーが精製されたら、次にそれを水置換可能な希釈剤中に溶解して粘性溶液を作る。希釈剤は、架橋可能な官能基化されたプレポリマーを溶解可能で、架橋反応又は硬化をもたらすことができる媒体として機能しなくてはならない。希釈剤は非反応性でなくてはならない。好適な希釈剤としては、粘性溶液の総重量に基づき約３０重量％〜約６０重量％の架橋可能なプレポリマーを６５℃以下で溶解可能なものが含まれる。具体的な例としては、１〜１０個の炭素原子を有するアルコール、５〜１５個の炭素原子を有するアルコールエーテル、及びこれらの混合物が挙げられる。ヒドロゲルの場合、希釈剤は、最終的なヒドロゲル中に存在する水の量とほぼ同等又は同等の量で架橋可能なプレポリマーに加えなくてはならない。結果的にもたらされる粘性溶液の約４０〜約７０重量％の量の希釈剤が許容される。
【００７３】
本発明の粘性溶液は、約５，０００ｃｐｓ〜約１，０００，０００ｃｐｓの粘度を２５℃で有し、一部の実施形態では２５℃で約５，０００ｃｐｓ〜約２００，０００ｃｐｓである。
【００７４】
重合開始剤もまた添加することができる。この開始剤は、プロセス条件で活性な任意の開始剤でよい。好適な開始剤としては、熱活性化された開始剤、光開始剤（紫外線及び可視光線開始剤を含む）などが挙げられる。好適な熱活性化された開始剤としては、過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル、過炭酸イソプロピル、アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス２−メチルブチロニトリルなどが挙げられる。好適な光開始剤としては、芳香族アルファヒドロキシケトン、又は三級アミンとジケトンの組み合わせが含まれる。光開始剤系の例示的な例は、１−ヒドロキシシクロヘキシフェニルケトン（1-hydroxycyclohexylphenyl ketone）、２−ヒドロキシ−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、ベンゾフェノン、チオキサンテン−９−オン、カンフォルキノンとエチル−４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ベンゾアート（ethyl-4-(N,N-dimethylamino)benzoate）又はＮ−メチルジエタノールアミンとの組み合わせ、ヒドロキシシクロヒキシルフェニルケトン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl phosphine oxide）、及びビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド（bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide）、（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 phosphine oxide）、及びこれらの組み合わせなどである。光開始剤によるのが好ましい方法であり、好ましい光開始剤は、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド、及び２−ヒドロキシ−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンである。その他の開始剤は当該技術分野で既知であり、例えば米国特許第５，８４９，８４１号第１６列に開示されており、この開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００７５】
プレポリマー又は粘性溶液に組み込まれることができるその他の添加剤としては、紫外線吸収性化合物、反応性染料、有機及び無機顔料、染料、光互変化合物、剥離剤、抗菌性化合物、医薬品、成形型潤滑剤、湿潤剤、一貫した製品使用を維持するために望ましい他の添加剤、並びにこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの組成物は、およそどの段階でも添加されてよく、結合又は付随又は分散したコポリマーであってよい。
【００７６】
粘性溶液は、好ましくは、硬化の間に網目に結合されないポリマー材料を与える及び／又は抽出可能な残留物質を与える可能性のあるフリーモノマーのような化合物を含有すべきでない。
【００７７】
ポリマーの溶液におけるレオロジー特性はかなりの程度で最長の分子によっておよそ決定される。本発明のプレポリマーは非常に高分子量の分子が少なく、このために多くの望ましい性状が溶液に与えられる。
【００７８】
本発明のプレポリマーは、官能基化プレポリマー及びヒドロゲルを作製するための出発原料、コンタクトレンズのティントの結合剤、止血栓及びインクジェット印刷用インクの結合剤などに使用することができる。
【００７９】
本発明の粘性溶液は、多様な物品の形成に使用することができる。例えば成形品、プロファイル、プレフォーム、パリソン、フィルム、ファイバー、管、シート、コーティングなどである。より具体的には、好適な物品としては、生物医学装置、医療用グレードのコーティング、反応基を有するポリマー又はポリマーなどに結合される生検マーカーが挙げられる。
【００８０】
本明細書で使用される「生物医学装置」とは、哺乳動物組織又は体液に使用されるように設計された任意の物品である。これらの装置の例としては、カテーテル、インプラント、ステント、体液収集袋、センサー、ヒドロゲル包帯、管、前記物品のいずれかのためのコーティング、抗生剤・診断薬・治療薬の担体、及び眼科用具が挙げられるが、これらに限定されない。好ましい生物医学装置の一分類としては眼科用具が含まれ、特にコンタクトレンズである。
【００８１】
本明細書で使用する場合、「レンズ」及び「眼科用具」は、眼球内又は上にある用具をさす。これらの用具は、視覚補正、傷の手当、薬物送達、診断機能を提供することができ、化粧品用である場合もある。レンズという用語は、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼内挿入物、光学挿入物及びメガネレンズを含むが、これらに限定されない。
【００８２】
本発明の物品を形成するために多くの方法を使用することができ、射出成形、押出し成形、回転成形、押出しコーティング、密閉型成形、鋳型成形、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。この形成方法の後に、次に説明する硬化工程が行われる。
【００８３】
本発明の一実施形態において、プレポリマー溶液を使用してレンズが形成される。本発明の粘性溶液からレンズを製造するための好ましい方法は、直接成形によるものである。レンズ形成量のプレポリマー溶液を、最終的に望まれるヒドロゲルの形を有する成形型に投入する。この成形型は、ポリプロピレン、ポリスチレン、及び環状ポリオレフィンを含む（ただし限定せず）任意の好適な材料で作製することができる。
【００８４】
「レンズ形成量」とは、望ましい寸法及び厚さのレンズの製造に十分な量を意味する。典型的には、コンタクトレンズ当たり約１０〜約５０μＬの粘性溶液が使用される。次に、粘性溶液が成形型の窪みを充填するように、成形型部品を組み立てる。本発明の利益は、成形型部品の組み立てから硬化までに必要な保持時間が非常に短いことである。
【００８５】
粘性溶液を含有する成形型を、例えば電子ビーム、Ｘ線、紫外線又は可視光線のようなイオン又は光線放射、すなわち、約２８０〜約６５０ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射線又は粒子放射線に曝す。また、多重周波数を有する紫外線ランプ、ＨＥ／Ｃｄ、アルゴンイオン又は窒素又は金属蒸気又はＮｄＹＡＧレーザー光線も好適である。放射線源及び開始剤の選択は当業者には周知である。当業者は、また、粘性溶液への放射線の浸透の深さ及び架橋速度が、選択された光開始剤の分子吸収係数及び濃度と直接相関することを理解するであろう。好ましい実施形態において、放射線源は、高強度にある、ＵＶＡ（約３１５〜約４００ｎｍ）、ＵＶＢ（約２８０〜約３１５ｎｍ）又は可視光（約４００〜約４５０ｎｍ）から選択される。本明細書で使用される「高強度」とは、約１００ｍＷ／ｃｍ２〜約１０，０００ｍＷ／ｃｍ２である。硬化時間は短く、概して約３０秒未満、好ましくは約１０秒未満である。硬化温度は、ほぼ周囲温度から約９０℃までの高温である。簡便にするために、硬化は好ましくはほぼ周囲温度で行われる。正確な条件は、選択されたレンズ材料の構成成分に依存し、当業者の技能の範囲で決定される。
【００８６】
硬化条件は、架橋可能なプレポリマーからポリマー網目を形成するために十分なものでなくてはならない。結果的にもたらされるポリマー網目は、希釈剤によって膨張し、成形型の窪みの形状を有する。
【００８７】
硬化が完了したら、成形型を開く。成形後に未反応成分又は副産物を取り除くための精製工程は、本発明では従来の成形方法より簡易であるか、又は必要ない。生体適合性の希釈剤を使用した場合は、この段階で洗浄工程も蒸発工程も必要ない。生体適合性の希釈剤が使用されたときに成形後の抽出工程も希釈剤交換工程も必要とされないことは本発明の利点である。低沸点の希釈剤を使用した場合は、希釈剤を蒸発させてレンズを水で水和しなくてはならない。
【００８８】
その結果もたらされるレンズは、水で膨張するとヒドロゲルになるポリマー網目を含む。本発明のヒドロゲルは、約２０〜約７５重量％、好ましくは約２０〜約６５重量％の水を含むことができる。本発明のヒドロゲルは、弾性率及び破断点伸びを含む優れた機械的特性を有する。弾性率は少なくとも約１３８ｋＰａ（約２０ｐｓｉ）、好ましくは約１３８〜約１３７９ｋＰａ（約２０〜約２００ｐｓｉ）、より好ましくは約１３８〜約１０３４ｋＰａ（約２０〜約１５０ｐｓｉ）である。
【００８９】
破断点伸びは約１００％より大きく、好ましくは約１２０％より大きい。
このようにして製造されたレンズを、緩衝生理食塩水を含有する個別レンズパッケージに移動することができる。食塩水溶液は、レンズを移動する前又は後のどちらにパッケージに加えてもよい。生体適合性の希釈剤を含有するレンズは、生理食塩水内に置かれたとき、希釈剤を水と交換して望ましいヒドロゲルを形成する。これは、また、希望により別の工程で達成することもできる。パッケージに保管中、ポリマー網目は、ポリマーの親水性によって特定される特定量の水を取り込む。平衡水含有量（水和されたレンズの重量％として表される）は、硬化工程中に存在する希釈剤の量より高い場合又は低い場合がある。コンタクトレンズの作製に有用な典型的なヒドロゲルは、約２０〜約７５重量％の水を含む。このヒドロゲルは、このように、水と平衡のときに膨張又は収縮することができる。しかし、完全に水和した物品のサイズは可変であるが、形は成形型の窪みの形の真の複製となるということが本質的な特徴である。
【００９０】
適正なパッケージ設計及び材料は当該技術分野で既知である。プラスチックパッケージはフィルムで解放可能に密封される。好適な密封フィルムは当該技術分野で既知であり、箔、ポリマーフィルム、及びこれらの混合物を含む。
【００９１】
レンズを含有する密封パッケージを、次に、滅菌して滅菌製品を確保する。好適な滅菌手段及び条件は当該技術分野で既知であり、例えば、オートクレーブ工程を含む。
【００９２】
当業者は、上述の成形及びパッケージプロセスに他の工程を含められることを理解するであろう。そのような他の工程としては、形成されたレンズのコーティング、成形中のレンズの表面処理（例えば成形型移動によって）、レンズの検査、欠陥レンズの廃棄、半成形型の洗浄、半成形型の再使用、及びこれらの組み合わせなどが含まれる。プロセス及びコーティング組成は、米国特許第３，８５４，９８２号、同第３，９１６，０３３号、同第４，９２０，１８４、同第５，００２，７９４号、同第５，７７９，９４３号、同第６，０８７，４１５号、国際特許第９１／０４２８３号、及び欧州特許第９３／８１０，３９９号に開示されており、これらはこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００９３】
本明細書で使用される用語「ヒドロゲル」とは、平衡状態において水を含有する水和された架橋ポリマー系を意味する。ヒドロゲルは、通常、酸素浸透性かつ生体適合性であるので、生物医学装置、特にコンタクトレンズ又は眼内レンズの製造に好適な材料である。
【００９４】
本特許出願において、全ての分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析（サイズ排除クロマトグラフィーとも呼ばれる）によって測定される分子量と理解される。ＳＥＣ装置は、ＰＥ ＬＣシリーズ２００のポンプ及びシリーズ２００のオートサンプラーを具備する。検出器はＲＩバリアンスター（Varian Star）９０４０である。
【００９５】
カラムの組み合わせは、ポリマーラボラトリーズ（Polymer Laboratories）の２つのＰＬ−ゲルカラム（ＭＩＸＥＤ−Ｃ＋ＭＩＸＥＤ−Ｄ）とガードカラムからなる。
【００９６】
溶離剤は、ＢＨＴで安定化したＴＨＦである。
【００９７】
流量は０．１ｍＬ／分である。注入容量は１００μＬであり、実行時間は３０分である。
【００９８】
較正曲線は、基準参照として６０３５０００〜５８０の範囲のピーク分子量のＰＳを用いる三次回帰により得た。これらの基準ポリマーは、ポリマーラボラトリーズ社（Polymer Laboratories Inc）（マサチューセッツ州アムハースト）から購入した。
【００９９】
ピーク積分は手作業で行った。積分の開始及び終了ポイントは手作業で、グローバルベースラインの有意差をもとに特定した。結果レポートは、Ｍｚ、Ｍｗ、Ｍｎ及びＭピークをＰＳ単位で与える。
【０１００】
注入液は、約１０ｍｇ／ｍＬのポリマー濃度を得るためにＴＨＦを用いて調製した。
【０１０１】
本発明では、ポリマー試料の多分散性Ｐｄは、次のように定義される。
Ｐｄ＝Ｍｗ／Ｍｎ。ピーク分子量Ｍｐは、分子量分布曲線の最高ピークの分子量である。
【０１０２】
引張り特性（伸長及び引張り弾性力）は、初期ゲージ高さに下げたロードセルを備える一定速度移動型引張試験機のクロスヘッドを用いて測定した。適切な試験機には、インストロンモデル１１２２（Instron model 1122）が含まれる。長さ１．３２６ｃｍ（０．５２２インチ）、「耳」の幅０．７０１ｃｍ（０．２７６インチ）、「首」の幅０．５４９９（０．２１３インチ）を有する犬骨の形の試料をグリップに乗せ、破断するまで５ｃｍ／分（２インチ／分）の一定のひずみ率で伸長した。サンプルの初期ゲージ長さ（Ｌｏ）及び破断サンプル長さ（Ｌｆ）を測定した。組成毎に１２検体を測定し、平均値を報告する。伸長率＝［（Ｌｆ−Ｌｏ）／Ｌｏ］×１００である。
【０１０３】
応力／ひずみ曲線の初期直線部分で引張弾性率を測定した。
【０１０４】
粘度は、Ｈａａｋｅ循環恒温槽及び温度制御器を備えるＨａａｋｅ ＲＳ１００ ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓで測定した。複素粘性は、４０Ｈｚで開始して１ｍＨｚに下がり、再び４０Ｈｚに上がる周波数掃引で、１ディケード当たり３周波数を取り、それぞれの周波数を３回繰り返し、それぞれの測定の間に１周期待つことにより、測定した。測定は、約０．２２ｍＬの試料体積に相当する直径２０ｍｍ、ギャップサイズ（試料の厚さ）０．７ｍｍを有する平行平板構造を用いて、２５℃＋１℃で行った。コックス−メルツの法則（ジョンフェリー著「ポリマーの粘弾性（Visco-elastic properties of polymers）」、第３版、マッグローヒル出版社、１９８０年）を参照し、報告された粘度数値（η）は、低周波数の複素粘度値（η＊）である。
【０１０５】
具体的には、ＨＰＬＣ装置は、２５℃のカラムオーブン、メルクＬ６０００ポンプ、及びパーキンエルマーＬＣ２９０ＵＶ検出器からなる。このカラムの組み合わせは、メルクＲＰ１８カラム（１２５ｍｍ／４ｍｍ）及びガードカラム（Guardcolumn）を具備する。
【０１０６】
移動相は、トリフルオロ酢酸でｐＨ２．５に調整したアセトニトリルと水の混合物（１／９重量％）である。流量は１ｍＬ／分に固定し、注入容量は１０μＬである。
【０１０７】
検出は、波長２３０ｎｍで行う。データ収集時間は８分である。５〜２５ｐｐｍの範囲の濃度の移動相にあるメタクリル酸希釈剤から一連のキャリブレータを生成する。
【０１０８】
注入液は、移動相及び１０ｍＬのＨＣｌ（１Ｍ）で希釈した加水分解試料から調製する。注入を行う前にこの溶液を１３ｍｍ ＧＤ／Ｘ ０．４５μｍワットマン（Whatmann）フィルターでろ過する。
【０１０９】
以下の実施例は本発明を限定するものではない。これらの実施例は本発明を実施する方法を提案することのみを目的としたものである。ソフトコンタクトレンズ、並びに他の専門分野に精通した当業者は、本発明を実行する他の方法を見出すことができる。しかしながら、それらの方法は本発明の範囲内に含まれるものと見なされる。
【０１１０】
実施例では、以下の略称を用いる。
【表１】
【０１１１】
（実施例１〜４）
表１に記載のモノマーからプレポリマーを形成した。ＡＭＢＭを開始剤として使用した。反応は、電磁攪拌器、還流凝縮器、モノマー／開始剤用量入口を備える１リットルの３首丸底ガラスリアクター、及び加熱マントル内で行った。溶剤は、表２に記載した量をリアクターに予め充填した。容器を窒素でフラッシュし、反応中、窒素ブランケット下に維持した。表２に記載した量により溶剤、モノマー、開始剤を加え、反応温度（実施例１及び２では還流を伴い７８℃、実施例３及び４では還流を伴い７０℃）に加熱した。反応温度に達した後、モノマーの用量をｔ＝０で開始し、表２に記載される時間をかけて連続計量した。添加前、計量された成分は室温であった。
【表２】
【表３】
Ｈ／Ｅ ＝ ヘプタン／エタノール
ゾル＝溶剤、開始剤＝開始剤
ＭＡ：メタクリレート（ＨＯ−ｍＰＤＭＳ、ＨＥＭＡ、Ｎｏｒｂｌｏｃ及びブルーＨＥＭＡ）
単位は全てグラム。バッチサイズは１２０ｇのポリマー。
【０１１２】
次に行ったモノマーの転換を図１〜４に示す。図５は、バッチプロセスを使用して作製したプレポリマーの、時間の関数としての転換率を示す（全てのモノマーは反応の始めにまとめて添加した）。グラフは、従来のバッチ重合（比較例１）に比べ、本発明のプロセスのＤＭＡの転換がＨＥＭＡの転換により近いことを示している。
【０１１３】
比較例１
全てのモノマーを反応の開始時にまとめて加えたことを除き、実施例１を繰り返した。
【０１１４】
（実施例５〜６）
表３の成分からプレポリマーを形成した。ＡＭＢＭを開始剤として使用した。反応は、電磁攪拌器、還流凝縮器、モノマー／開始剤用量入口を備える１リットルの３首丸底ガラスリアクター及び加熱マントル内で行った。実施例５では、ＨＥＭＡを除き、１６０グラムのエタノール及び表３に記載されている成分全てを第１の反応混合物としてリアクターに予め充填した。この第１の反応混合物を７８℃まで加熱した。第２の反応混合物（２５グラムのエタノールと５．７５グラムのＨＥＭＡ、合計３６ｍＬ）を毎１５分、３ｍＬの速度で第１の反応混合物に加えた。反応全体を通して、反応温度は還流を伴い７８℃に維持した。
【０１１５】
実施例６では、表３が示すように反応成分を溶液Ａ及びＢにした。溶液Ａ及び４０重量％の溶液Ｂを第１の反応混合物としてリアクターに予め充填した。容器を窒素でフラッシュし、反応中、窒素ブランケット下に保持した。この第１の反応混合物を６８℃まで加熱した。溶液Ｂの残分量を、表４に示す量に従ってリアクターに加えた。還流をせずに、反応全体を通して、反応温度は６８℃で維持した。モノマーの用量はｔ＝０で開始し、表４に記載したように計量した。
【表４】
【表５】
【０１１６】
次に行った実施例５のモノマー転換を図６に示す。グラフは、従来のバッチ重合（図５）に比べ、本発明のプロセスのＤＭＡの転換がＨＥＭＡの転換により近いことを示している。
【０１１７】
（実施例７〜１０）
表５に記載した（メタ）アクリレートモノマーからポリマーを形成した。ＡＭＢＭを開始剤として使用した。反応は、電磁攪拌器、還流凝縮器、モノマー／開始剤用量入口を備える１リットルの３首丸底ガラスリアクター及び加熱マントル内で行った。反応成分を、表６に示すように溶液Ａ及びＢとして形成した。溶剤Ａは、表６に記載した量をリアクターに予め充填した。容器を窒素でフラッシュし、反応中、窒素ブランケット下に保持した。溶液Ｂは、表６に記載した量を４時間かけて連続的に加えた。実施例７、９、及び１０は還流して７０℃に温め、実施例８は還流して７８℃に加熱した。時間０に反応容器中に存在する溶剤及び反応物質を、反応開始前に予め反応温度に加熱した。
【表６】
【０１１８】
次に行ったモノマー転換を図７〜１０に示す。グラフは、従来のバッチ重合（図５）に比べ、本発明のプロセスのＤＭＡの転換がＨＥＭＡの転換により近いことを示している。
【表７】
溶剤：ＥｔＯＨ＝エタノール、Ｈ／Ｅ＝ヘプタン／エタノール
ＭＡ：メタクリレート（ＨＯ−ｍＰＤＭＳ、ＨＥＭＡ、Ｎｏｒｂｌｏｃ及びＢｌｕｅ ＨＥＭＡ）
【０１１９】
〔実施の態様〕
（１） プロセスにおいて、
第１の混合物を形成する工程であって、前記第１の混合物が、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤と、一分量の反応成分と、を含み、この反応成分が、前記プロセス中に付加される、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の前記第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含み、前記第２及び第１の成分が少なくとも約ｋ１／ｋ２の比率でこの第１の反応混合物中に存在する、工程と、
プレポリマー形成条件下で、前記反応成分の全ての残分量及び前記開始剤を含む第２の混合物を、添加工程全体を通して、前記第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で添加する工程と、を含む、プロセス。
（２） プロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、溶剤を含む第２の混合物に、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分と、少なくとも１つの重合開始剤と、所望により少なくとも１つの溶剤と、を含む第１の混合物を添加する工程を含み、
前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
（３） プレポリマーを形成するプロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの成分を含む第１の混合物を、少なくとも１つの溶剤と約０．５ｋ１未満の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含む第２の混合物に添加する工程を含み、前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
（４） 前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、シリコーンを含み、前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの親水性成分を含む、実施態様１に記載のプロセス。
（５） 前記第２の混合物が、反応時間の間、間隔をおいて前記第１の混合物に徐々に添加される、実施態様１に記載のプロセス。
（６） 前記第１の成分が、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーを含有する、実施態様１に記載のプロセス。
（７） 前記第１の混合物が、少なくとも１つの親水性（メタ）アクリレートモノマーを更に含有する、実施態様６に記載のプロセス。
（８） 前記第２の成分が、親水性モノマーである、実施態様６に記載のプロセス。
（９） 前記親水性モノマーが、スチレン基、ｎ−ビニルラクタム基、ビニルアミド基、フマル酸塩、及びこれらの組み合わせを含む親水性モノマーからなる群から選択される少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分を含む、実施態様８に記載のプロセス。
（１０） 前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様９に記載のプロセス。
【０１２０】
（１１） 前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様７に記載のプロセス。
（１２） 前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む、実施態様７に記載のプロセス。
（１３） 前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、ＰＤＭＳモノマー、ＳｉＧＭＡ型モノマー、ＴＲＩＳ型モノマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様６に記載のプロセス。
（１４） 前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの組み合わせからからなる群から選択される少なくとも１つのＰＤＭＳモノマーを含む、実施態様６に記載のプロセス。
（１５） 前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含む、実施態様６に記載のプロセス。
（１６） 前記第２の成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される（メタ）アクリルアミド成分を含む、実施態様１５に記載のプロセス。
（１７） 前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含む、実施態様１５に記載のプロセス。
（１８） 前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約２０〜約８０重量％の親水性成分及び約２０〜約８０重量％のシリコーン含有成分を含む、実施態様１に記載のプロセス。
（１９） 前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約３０〜約６０重量％の親水性成分及び約４０〜約６０重量％のシリコーン含有成分を含む、実施態様１に記載のプロセス。
（２０） 前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの前記転換が、前記添加する工程全体を通して３０％以内である、実施態様１に記載のプロセス。
【０１２１】
（２１） 前記第１及び第２の成分の前記転換が、前記添加する工程全体を通して１０％以内である、実施態様１に記載のプロセス。
（２２） 前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約３未満の多分散性を有する、実施態様１に記載のプロセス。
（２３） 前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約１．５〜約３の多分散性を有する、実施態様１に記載のプロセス。
（２４） 約５０重量％の前記少なくとも１つの（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルアミド成分の累積量の添加が、前記反応混合物の添加の開始から約０．５〜約５時間以内で達成される、実施態様１に記載のプロセス。
（２５） 前記第１の混合物が、前記少なくとも１つの重合開始剤の一分量を更に含む、実施態様２又は３に記載のプロセス。
（２６） 前記第１の混合物が、前記添加工程全体を通してある反応温度に維持される、実施態様１に記載のプロセス。
（２７） 前記第１の混合物が前記溶剤の一分量を含み、前記第２の混合物が残りの溶剤を含む、実施態様２４に記載のプロセス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスにおいて、
第１の混合物を形成する工程であって、前記第１の混合物が、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤と、一分量の反応成分と、を含み、この反応成分が、前記プロセス中に付加される、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の前記第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含み、前記第２及び第１の成分が少なくとも約ｋ１／ｋ２の比率でこの第１の反応混合物中に存在する、工程と、
プレポリマー形成条件下で、前記反応成分の全ての残分量及び前記開始剤を含む第２の混合物を、添加工程全体を通して、前記第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で添加する工程と、を含む、プロセス。
【請求項２】
プロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、溶剤を含む第２の混合物に、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分と、少なくとも１つの重合開始剤と、所望により少なくとも１つの溶剤と、を含む第１の混合物を添加する工程を含み、
前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
【請求項３】
プレポリマーを形成するプロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの成分を含む第１の混合物を、少なくとも１つの溶剤と約０．５ｋ１未満の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含む第２の混合物に添加する工程を含み、前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
【請求項４】
前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、シリコーンを含み、前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの親水性成分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記第２の混合物が、反応時間の間、間隔をおいて前記第１の混合物に徐々に添加される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記第１の成分が、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーを含有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記第１の混合物が、少なくとも１つの親水性（メタ）アクリレートモノマーを更に含有する、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記第２の成分が、親水性モノマーである、請求項６に記載のプロセス。
【請求項９】
前記親水性モノマーが、スチレン基、ｎ−ビニルラクタム基、ビニルアミド基、フマル酸塩、及びこれらの組み合わせを含む親水性モノマーからなる群から選択される少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分を含む、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、ＰＤＭＳモノマー、ＳｉＧＭＡ型モノマー、ＴＲＩＳ型モノマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの組み合わせからからなる群から選択される少なくとも１つのＰＤＭＳモノマーを含む、請求項６に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含む、請求項６に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記第２の成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される（メタ）アクリルアミド成分を含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約２０〜約８０重量％の親水性成分及び約２０〜約８０重量％のシリコーン含有成分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約３０〜約６０重量％の親水性成分及び約４０〜約６０重量％のシリコーン含有成分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの前記転換が、前記添加する工程全体を通して３０％以内である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記第１及び第２の成分の前記転換が、前記添加する工程全体を通して１０％以内である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約３未満の多分散性を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約１．５〜約３の多分散性を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２４】
約５０重量％の前記少なくとも１つの（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルアミド成分の累積量の添加が、前記反応混合物の添加の開始から約０．５〜約５時間以内で達成される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記第１の混合物が、前記少なくとも１つの重合開始剤の一分量を更に含む、請求項２又は３に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記第１の混合物が、前記添加工程全体を通してある反応温度に維持される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記第１の混合物が前記溶剤の一分量を含み、前記第２の混合物が残りの溶剤を含む、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項１】
プロセスにおいて、
第１の混合物を形成する工程であって、前記第１の混合物が、少なくとも１つの溶剤と、少なくとも一分量の重合開始剤と、一分量の反応成分と、を含み、この反応成分が、前記プロセス中に付加される、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分全てに基づき１〜約４０重量％の前記第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含み、前記第２及び第１の成分が少なくとも約ｋ１／ｋ２の比率でこの第１の反応混合物中に存在する、工程と、
プレポリマー形成条件下で、前記反応成分の全ての残分量及び前記開始剤を含む第２の混合物を、添加工程全体を通して、前記第１及び第２の構成成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるのに十分な速度で添加する工程と、を含む、プロセス。
【請求項２】
プロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、溶剤を含む第２の混合物に、第１の反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分と、約０．５ｋ１未満の第２の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分と、少なくとも１つの重合開始剤と、所望により少なくとも１つの溶剤と、を含む第１の混合物を添加する工程を含み、
前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分のプレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
【請求項３】
プレポリマーを形成するプロセスにおいて、
プレポリマー形成条件下で、反応速度定数ｋ１を有する少なくとも１つの成分を含む第１の混合物を、少なくとも１つの溶剤と約０．５ｋ１未満の反応速度定数ｋ２を有する少なくとも１つの第２の成分とを含む第２の混合物に添加する工程を含み、前記添加工程が、前記添加工程全体を通して、前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの転換を実質的に一致させるように制御される、プロセス。
【請求項４】
前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、シリコーンを含み、前記第１及び第２の成分のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの親水性成分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記第２の混合物が、反応時間の間、間隔をおいて前記第１の混合物に徐々に添加される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記第１の成分が、少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーを含有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記第１の混合物が、少なくとも１つの親水性（メタ）アクリレートモノマーを更に含有する、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記第２の成分が、親水性モノマーである、請求項６に記載のプロセス。
【請求項９】
前記親水性モノマーが、スチレン基、ｎ−ビニルラクタム基、ビニルアミド基、フマル酸塩、及びこれらの組み合わせを含む親水性モノマーからなる群から選択される少なくとも１つの（メタ）アクリルアミド成分を含む、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記親水性（メタ）アクリレートモノマーが２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、ＰＤＭＳモノマー、ＳｉＧＭＡ型モノマー、ＴＲＩＳ型モノマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの組み合わせからからなる群から選択される少なくとも１つのＰＤＭＳモノマーを含む、請求項６に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのシリコーン含有（メタ）アクリレートモノマーが、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、３−メタクリロキシ−２−（ヒドロキシプロピロキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、モノ−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロピロキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノメタクリロキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含む、請求項６に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記第２の成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルメタアセトアミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される（メタ）アクリルアミド成分を含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記（メタ）アクリルアミド成分が、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約２０〜約８０重量％の親水性成分及び約２０〜約８０重量％のシリコーン含有成分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記プレポリマーが反応混合物から形成され、この反応混合物が、全ての成分の添加後に、全ての反応成分に基づき約３０〜約６０重量％の親水性成分及び約４０〜約６０重量％のシリコーン含有成分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記第１及び第２の成分の前記プレポリマーへの前記転換が、前記添加する工程全体を通して３０％以内である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記第１及び第２の成分の前記転換が、前記添加する工程全体を通して１０％以内である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約３未満の多分散性を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記プレポリマーが、約４．９８×１０−２０〜約３．３２×１０−１９ｇ（約３０〜約２００ｋＤ）の分子量及び約１．５〜約３の多分散性を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２４】
約５０重量％の前記少なくとも１つの（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルアミド成分の累積量の添加が、前記反応混合物の添加の開始から約０．５〜約５時間以内で達成される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記第１の混合物が、前記少なくとも１つの重合開始剤の一分量を更に含む、請求項２又は３に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記第１の混合物が、前記添加工程全体を通してある反応温度に維持される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記第１の混合物が前記溶剤の一分量を含み、前記第２の混合物が残りの溶剤を含む、請求項２４に記載のプロセス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１１−５０２１９８（Ｐ２０１１−５０２１９８Ａ）
【公表日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３２０１６（Ｐ２０１０−５３２０１６）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１１９９９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０５８２０７
【国際公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（５０００９２５６１）ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド (153)
【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｒｅ， Ｉｎｃ．
【出願人】（３１００２２２７９）
【氏名又は名称原語表記】ＫＩＮＤＴ−ＬＡＲＳＥＮ， Ｔｕｒｅ
【住所又は居所原語表記】Ｓｏｅｌｌｅｒｏｅｄｖｅｊ ４０， ＤＫ−２８４０， Ｈｏｌｔｅ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２２８０）
【氏名又は名称原語表記】ＳＰＡＮＧＧＡＡＲＤ， Ｈｏｌｇｅｒ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏｒｄｒｅ Ｆａｓａｎｖｅｙ ２３０Ａ， ２ｔｖ， ＤＫ−２２００， Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ Ｎ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２２９１）
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＧＮＵＳＳＯＮ， Ｂｅｎｔ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｅｎｌｏｅｋｋｅｎ １１， ＤＫ−３４６０， Ｂｉｒｋｅｒｏｅｄ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２３０５）
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＳＳＩＧＮＯＬ， Ｈｅｌｅｎｅ
【住所又は居所原語表記】Ｍａｒｔｅｎｓｅｎｓ Ａｌｌｅ ８， ｓｔ．ｔｈ．， ＤＫ−１８２８， Ｆｒｅｄｅｒｉｋｓｂｅｒｇ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２３１６）
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＥＲＥＮＳＥＮ， Ｊｅｎｓ−Ｅｒｉｋ
【住所又は居所原語表記】Ｊｕｄｉｔｈｓｖｅｊ ６， ＤＫ−２９００， Ｈｅｌｌｅｒｕｐ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２３２７）
【氏名又は名称原語表記】ＷＯＯＤ， Ｊｏｅ Ｍ．
【住所又は居所原語表記】１８８８ Ｅｄｇｅｗｏｏｄ Ａｖｅｎｕｅ Ｓｏｕｔｈ， Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ， Ｆｌｏｒｉｄａ ３２２０５， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１１９９９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０５８２０７
【国際公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（５０００９２５６１）ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド (153)
【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｒｅ， Ｉｎｃ．
【出願人】（３１００２２２７９）
【氏名又は名称原語表記】ＫＩＮＤＴ−ＬＡＲＳＥＮ， Ｔｕｒｅ
【住所又は居所原語表記】Ｓｏｅｌｌｅｒｏｅｄｖｅｊ ４０， ＤＫ−２８４０， Ｈｏｌｔｅ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２２８０）
【氏名又は名称原語表記】ＳＰＡＮＧＧＡＡＲＤ， Ｈｏｌｇｅｒ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏｒｄｒｅ Ｆａｓａｎｖｅｙ ２３０Ａ， ２ｔｖ， ＤＫ−２２００， Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ Ｎ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２２９１）
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＧＮＵＳＳＯＮ， Ｂｅｎｔ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｅｎｌｏｅｋｋｅｎ １１， ＤＫ−３４６０， Ｂｉｒｋｅｒｏｅｄ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２３０５）
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＳＳＩＧＮＯＬ， Ｈｅｌｅｎｅ
【住所又は居所原語表記】Ｍａｒｔｅｎｓｅｎｓ Ａｌｌｅ ８， ｓｔ．ｔｈ．， ＤＫ−１８２８， Ｆｒｅｄｅｒｉｋｓｂｅｒｇ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２３１６）
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＥＲＥＮＳＥＮ， Ｊｅｎｓ−Ｅｒｉｋ
【住所又は居所原語表記】Ｊｕｄｉｔｈｓｖｅｊ ６， ＤＫ−２９００， Ｈｅｌｌｅｒｕｐ， ＤＥＮＭＡＲＫ
【出願人】（３１００２２３２７）
【氏名又は名称原語表記】ＷＯＯＤ， Ｊｏｅ Ｍ．
【住所又は居所原語表記】１８８８ Ｅｄｇｅｗｏｏｄ Ａｖｅｎｕｅ Ｓｏｕｔｈ， Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ， Ｆｌｏｒｉｄａ ３２２０５， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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