説明

末端親水性ポリマー鎖を有するポリシロキサン共重合体

本発明は、化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体を提供する。該化学線架橋性ポリシロキサン共重合を用いて、硬化後表面処理を行わずに、親水性表面を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造することができる。本発明は、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体を含むレンズ形成材料から得られるシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ、及び本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体を製造する方法にも関する。加えて本発明は、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの表面を親水性にすることができる内部湿潤剤として用いることができる、非架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、末端親水性ポリマー鎖を1又は2個有する新しい種類のポリシロキサン共重合体に関する。本発明は、本発明のポリシロキサン共重合体を内部湿潤剤として含むレンズ配合剤から製造されたシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズにも関する。
【背景技術】
【0002】
発明の背景
近年では、ソフトシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ、例えば、Focus NIGHT & DAY(登録商標)及びO2OPTIX(商標)(CIBA VISION)、ならびにPureVision(登録商標)(Bausch & Lomb)、Acuvue(登録商標)Advance(商標)及びAcuvue(登録商標)Oasys(商標)は、高度の酸素透過度及び快適性により、益々人気を得るようになった。「ソフト」コンタクトレンズは、目の形状に密接に適応するため、酸素はレンズを容易に取り囲むことができない。角膜は、他の組織のように血液供給から酸素を受け取ることができないため、ソフトコンタクトレンズでは、周囲の空気(即ち、酸素)から酸素を角膜に届けなければならない。十分な酸素が角膜に届かなければ、角膜の膨潤が起こる。長期間の酸素の枯渇により角膜内の血管が不適切に増殖する。シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、高度の酸素透過度を有することにより、十分な酸素をレンズをとおして角膜に透過させて、角膜の健康への有害作用を最小限に抑えることができる。しかし、シリコーンハイドロゲル材料は、典型的には疎水性(非湿潤性)である表面、又は少なくとも一部の表面領域を有する。疎水性表面又は表面領域は、目の環境から脂質又はタンパク質を取り込んで、目に接着する場合がある。つまり、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、一般に、表面改質を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
コンタクトレンズの表面親水性を改質するために、コンタクトレンズは、例えば、米国特許第4,045,547号、同第4,042,552号、同第5,198,477号、同第5,219,965号、同第6,367,929号、同第6,822,016号及び同第7,279,507号で提案されたとおり、コンタクトレンズを製造するためのレンズ配合剤に湿潤剤を組み入れることにより、注入成形の前に表面処理を施すことができる。この種の方法は、コンタクトレンズの注入成形の後にレンズの表面親水性を改質するのに必要となる、更なる後の表面処理加工がないため、費用効果が得られる可能性がある。しかし、その湿潤剤は、本質的に親水性であり、シリコーンハイドロゲルレンズ配合剤中の幾種かの重合性疎水性成分と非常に低い混和性を有する。1種以上の適切な相溶化剤を用いて、湿潤剤をシリコーンハイドロゲルレンズ配合剤と適宜(しかし完全にではなく)混和性にしなければならない。そのような相溶化剤の選択は、限定される。相溶化剤を用いなければ、湿潤剤とシリコーンハイドロゲルレンズ配合剤との低い混和性により、レンズ配合剤の懸濁性が生じて、得られたシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの光学特性に有害作用を及ぼす可能性がある。
【0004】
それゆえ、内部湿潤剤を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造する方法、及び内部湿潤剤をシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに組み入れる方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
発明の概要
本発明は、一態様において、ポリシロキサンセグメントの両端のうちの少なくとも一方が連結(linkage)をとおして親水性ポリマー鎖でエンドキャップされている少なくとも1個の直鎖状ポリシロキサンセグメントと、その連結に共有連結している少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、を含む化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体を提供する。
【0006】
本発明は、別の態様において、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを提供する。本発明のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、シリコーンハイドロゲル材料と、そのシリコーンハイドロゲル材料のポリマーマトリックスに共有結合しているダングリング親水性ポリマー鎖と、を含み、そのシリコーンハイドロゲル材料は、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体を含むレンズ形成材料を重合することにより得られ、そのダングリング親水性ポリマー鎖は、化学線架橋性ポリシロキサン共重合体から誘導され、そのシリコーンハイドロゲル材料中のダングリング親水性ポリマー鎖は、硬化後表面処理を行わずにシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水性表面を付与することが可能である。
【0007】
本発明は、更なる態様において、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体のための方法を提供し、その方法は、(a)少なくとも1種の親水性ビニルモノマーを、少なくとも1個のフェノン部分及び少なくとも1個の第一の官能基を有するラジカル生成ポリシロキサンと混合して、重合性組成物を形成させる工程と;(b)その組成物をUV照射して、第一の官能基と、ポリシロキサン共重合体に結合しているフェノン部分の一部から鎖延長している少なくとも1個の親水性ポリマー鎖と、を有する鎖延長ポリシロキサン共重合体を形成させる工程と;(c)鎖延長ポリシロキサン共重合体を、第一の官能基と共反応性のある第二の官能基を有するエチレン性官能化ビニルモノマーと反応させることにより、エチレン性不飽和基を鎖延長ポリシロキサン共重合体に共有結合させる工程と、を含む。
【0008】
本発明は、更なる態様において、各末端が1個の親水性ポリマー鎖でエンドキャップされているポリシロキサンセグメントを有する共重合体を提供し、その共重合体は、硬化後表面処理を行わずに、親水性表面を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造するための内部湿潤剤として有用である。
【0009】
本発明のこの態様及び他の態様は、以下の目下好ましい実施態様の記載から明白となろう。その詳細な記載は、単に本発明の例示であり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物により定義される。当業者に明白なとおり、本開示の新規な概念の本質及び範囲から逸脱することなく、本発明の多くの変更例及び改良を実行してもよい。
【発明を実施するための形態】
【0010】
発明の実施態様の詳細な記載
他に断りがない限り、本明細書で用いられる全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当該技術分野の当業者に一般に理解されるものと同じ意味を有する。一般に本明細書で用いられる命名法及び実験室手順は、周知であり、当該技術分野で一般に用いられている。当該技術分野及び様々な一般的参考文献の中で提供される方法など、従来の方法が、これらの手順に用いられる。用語が、単数形で示されている場合、本発明者は、その用語の複数も企図する。本明細書で用いられる命名法及び以下に記載される実験室手順は、周知のものであり、当該術分野で一般に用いられる。
【0011】
本明細書において用いられる「肉眼用装置」は、目又は目の周囲に接触して使用される、又はその周辺で使用されるコンタクトレンズ(ハード又はソフト)、眼内レンズ、角膜アンレー、他の肉眼用装置(例えば、ステント、緑内障シャントなど)を指す。
【0012】
「コンタクトレンズ」は、装用者の目の表面又は内部に設置しうる構造を指す。コンタクトレンズは、使用者の視野を修正、改善、又は変化させることができるが、そうである必要はない。コンタクトレンズは、当該技術分野で公知の、又はより近年に開発された任意の適切な材料のものであってもよく、そしてソフトレンズ、ハードレンズ、又はハイブリッドレンズであってもよい。「シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ」は、シリコーンハイドロゲル材料を含むコンタクトレンズを指す。
【0013】
「ハイドロゲル」又は「ハイドロゲル材料」は、完全に水和された時に、水を少なくとも10重量%吸収しうる高分子材料を指す。
【0014】
「シリコーンハイドロゲル」は、少なくとも1種のシリコーン含有モノマー、又は少なくとも1種のシリコーン含有マクロマー、又は少なくとも1種の架橋性シリコーン含有プレポリマーを含む重合性組成物の共重合により得られるシリコーン含有ハイドロゲルを指す。
【0015】
本明細書において用いられる「親水性」は、脂質よりも水と容易に会合する材料又はその部分を説明する。
【0016】
「ビニルモノマー」は、エチレン性不飽和基を有する低分子量化合物を意味する。低分子量は、典型的には、700ダルトン未満の平均分子量を意味する。
【0017】
「シリコーン含有ビニルモノマー」は、シリコーンを含むビニルモノマーを指す。
【0018】
用語「オレフィン性不飽和基」又は「エチレン性不飽和基」は、本明細書では広義で用いられ、>C=C<基を含む任意の基を包含するものとする。例示的なエチレン性不飽和基としては、非限定的に、アクリロイル、メタクリロイル、アリル、ビニル、スチレニル、又は他のC=C含有基が挙げられる。
【0019】
本明細書で用いられるような、重合性の組成物、プレポリマー又は材料の硬化、架橋又は重合に関する「化学線により」は、硬化(例えば、架橋及び/又は重合)が、化学線照射、例えば、UV照射、電離放射線照射(例えば、γ線又はX線照射)、マイクロ波照射などにより実施されることを意味する。熱硬化法又は化学線硬化法は、当業者に周知である。
【0020】
本明細書において用いられる用語「流体」は、材料が液体のように流動可能であることを示す。
【0021】
「親水性ビニルモノマー」は、化学線により重合して水溶性のポリマーを形成しうるか、又は水を少なくとも10重量%吸収しうるビニルモノマーを指す。
【0022】
「疎水性ビニルモノマー」は、化学線により重合して水に不溶性のポリマーを形成しえて、水を10重量%未満吸収しうるビニルモノマーを指す。
【0023】
「マクロマー」は、化学線により重合及び/又は架橋しうる中及び高分子量化合物を指す。中及び高分子量は、典型的には、700ダルトンを超える平均分子量を意味する。本発明によれば、マクロマーは、エチレン性不飽和基を1個以上有するマクロマーであってもよい。「シロキサン含有マクロマー」は、シリコーンを含み、そして化学線により架橋しうるマクロマーである。
【0024】
「プレポリマー」は、複数の化学線架橋性基を含み、そして化学線により硬化(例えば、架橋)して、出発ポリマーよりもかなり高い分子量を有する架橋ポリマーを得ることができる出発ポリマーを指す。
【0025】
「シリコーン含有プレポリマー」は、シリコーンを含み、そして化学線により架橋して出発ポリマーよりもかなり高い分子量を有する架橋ポリマーを得ることができるプレポリマーを指す。
【0026】
本明細書で用いられる高分子材料(モノマー又はマクロマー材料を含む)の「分子量」は、他に明記されない限り、又は検査条件が他に示されない限りは、数平均分子量を指す。
【0027】
「ポリマー」は、モノマー1種以上を重合することにより形成される材料を意味する。
【0028】
本明細書で用いられる用語「複数」は、少なくとも2、好ましくは少なくとも3を指す。
【0029】
ポリマー中の親水性ポリマー鎖又はポリシロキサンポリマー鎖に関する用語「ダングリング」は、(好ましくはポリマー鎖の末端の一方で)一つの共有単連結をとおしてポリマーの主鎖に固定されているポリマー鎖を説明するものとする。
【0030】
「光開始剤」は、光の使用によりラジカル架橋/重合反応を開始する化学物質を指す。適切な光開始剤としては、非限定的に、ベンゾインメチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイルホスフィンオキシド、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、Darocur(登録商標)類及びIrgacure(登録商標)類、好ましくは、Darocur(登録商標)1173及びIrgacure(登録商標)2959が挙げられる。
【0031】
「熱開始剤」は、熱エネルギーの使用によりラジカル架橋/重合反応を開始する化学物質を指す。適切な熱開始剤の例としては、非限定的に、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、過酸化物(例えば、過酸化ベンゾイル)などが挙げられる。好ましくは熱開始剤は、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)である。
【0032】
「化学線照射の空間的限定」は、輻射線の形態のエネルギー照射を、例えば、マスク、スクリーン又はその組合わせにより指図されて、空間的に限定された手法で、明確な周辺境界を有する領域に衝突させる行為又は方法を指す。例えば、UV照射の空間的限定は、米国特許第6,627,124号(その全体が本明細書に参考として援用されている)の図1〜9に概略的に示されたとおり、UV不透過領域(マスク領域)に囲まれた透明又は開放領域(非マスク領域)を有するマスク又はスクリーンを用いることにより実現することができる。非マスク領域は、非マスク領域での明確な周辺境界を有する。架橋のために用いられるエネルギーは、照射エネルギー、特にUV照射、γ線照射、電子照射又は熱照射であり、好ましくは照射エネルギーは、一方では良好な制限を実現するため、そして他方ではエネルギーの十分な使用のために、実質的に平行な光線の形態である。
【0033】
レンズに関する「可視性着色(visibility tinting)」は、レンズ保存、殺菌又は洗浄容器内の透明溶液中のレンズを、ユーザが容易に位置づけできるように、レンズを染色(又は着色)することを意味する。着色剤及び/又は顔料をレンズの可視性着色に用いうることは、当該技術分野で周知である。
【0034】
「染色剤」は、溶媒に可溶性であり、色を付けるために用いられる物質を意味する。染色剤は、典型的には、半透明で光を吸収するが散乱させない。任意の適切な生体適合性染色剤を、本発明に用いることができる。
【0035】
「顔料」は、不溶性の液体に懸濁されている粉末物質を意味する。顔料は、蛍光顔料、リン光性顔料、パールエッセント顔料、又は従来の顔料であってもよい。任意の適切な顔料を用いてもよいが、顔料が耐熱性、非毒性、及び水性溶液に不溶性であることが、目下好ましい。
【0036】
本明細書で用いられる「表面改質」は、物品の形成の前又は後に、表面処理加工(又は表面改質加工)で処理して、(1)物品の表面にコーティングを施すこと、(2)物品の表面に化学物質を吸着させること、(3)物品の表面の化学基の化学的性質(例えば、静電荷)を変化させること、又は(4)物品の表面特性を他の方法で改質すること、を意味する。例示的な表面処理加工としては、非限定的に、電離気体を物品の表面に塗布するプラズマ加工(例えば、全体が本明細書に参考として援用されている米国特許第4,312,575号及び同第4,632,844号参照);プラズマ以外のエネルギー(例えば、静電気、放射線又は他のエネルギー源)による表面処理;化学処理;物品の表面への親水性モノマー又はマクロマーのグラフト化;米国特許第6,719,929号(全体が本明細書に参考として援用されている)に開示されたモールドトランスファコーティング加工;米国特許第4,045,547号、同第4,042,552号、同第5,198,477号、同第5,219,965号、同第6,367,929号、同第6,822,016号、及び同第7,279,507号(それらの全体が本明細書に参考として援用されている)で提案されたコンタクトレンズを製造するためのレンズ配合物への湿潤剤の組み入れ(即ち、重合前の表面処理);PCT特許出願公開番号WO2007/146137号(その全体が本明細書に参考として援用されている)で開示されている、強化されたモールドトランスファコーティング;ならびに米国特許第6,451,871号、同第6,719,929号、同第6,793,973号、同第6,811,805号、同第6,896,926号(それらの全体が本明細書に参考として援用されている)に記載された方法により得られる交互積層コーティング(LbLコーティング)が挙げられる。
【0037】
シリコーンハイドロゲル材料又はソフトコンタクトレンズに関する「硬化後表面処理」は、型内でハイドロゲル材料又はソフトコンタクトレンズを形成させた後に実施される表面処理加工を意味する。
【0038】
シリコーンハイドロゲル材料又はコンタクトレンズに関する「親水性表面」は、シリコーンハイドロゲル材料又はコンタクトレンズが、約90°以下、好ましくは約80°以下、より好ましくは約70°以下、より好ましくは約60°以下の平均水接触角を有することで特徴付けられる表面親水性を有することを意味する。
【0039】
「平均接触角」は、少なくとも3枚の各コンタクトレンズの測定値を平均することにより得られる水接触角(セシルドロップ法により測定される前進角)を指す。
【0040】
本明細書で用いられる「抗菌剤」は、当該技術分野で公知のとおり、微生物の増殖を減少又は除去又は阻害することができる化学物質を指す。
【0041】
「抗菌性金属」は、そのイオンが抗菌作用を有し、そして生体適合性がある金属である。好ましい抗菌性金属としては、Ag、Au、Pt、Pd、Ir、Sn、Cu、Sb、Bi及びZnが挙げられ、Agが最も好ましい。
【0042】
「抗菌性金属含有ナノ粒子」は、1マイクロメータ未満の寸法を有していて、1種以上の酸化状態で存在する抗菌性金属を少なくとも1種含む粒子を指す。
【0043】
「抗菌性金属ナノ粒子」は、実質的に抗菌性金属で製造されていて、1マイクロメータ未満の寸法を有する粒子を指す。抗菌性金属ナノ粒子中の抗菌性金属は、1種以上の酸化状態で存在することができる。例えば、銀含有ナノ粒子は、1種以上の酸化状態の銀、例えば、Ag、Ag1+、及びAg2+を含むことができる。
【0044】
本明細書で用いられる、レンズの「酸素伝達率」は、酸素が特定の肉眼用レンズを透過する割合である。酸素伝達率Dk/tは、簡便にはバレル/mmの単位で表されるが、ここで、tは、測定された領域での材料の平均の厚さ(mm単位)であり、そして「バレル/mm」は、
[(酸素cm)/(cm)(秒)(mmHg)]×10−9
と定義される。
【0045】
レンズ材料の固有「酸素透過度」Dkは、レンズの厚さに依存しない。固有酸素透過度は、酸素が材料を透過する割合である。酸素透過度は、従来からバレルの単位で表され、ここで、「バレル」は、
[(酸素cm)(mm)/(cm)(秒)(mmHg)]×10−10
と定義される。これらは、当該技術分野で一般に用いられる単位である。つまり当該技術分野での使用と一致させるために、単位「バレル」は、先に定義された意味を有する。例えば、90バレルのDk(酸素透過度バレル)及び90ミクロン(0.090mm)の厚さを有するレンズは、100バレル/mmのDk/t(酸素透過度バレル/mm)を有することになる。本発明によれば、材料又はコンタクトレンズに関する高度の酸素透過度は、100ミクロン厚の試料(フィルム又はレンズ)で測定すると、少なくとも40バレル以上の見かけ上の酸素透過度によって特徴付けられる。
【0046】
レンズへの「イオン透過性」は、イオノフラックス拡散係数及びイオノトン(Ionoton)イオン透過係数の両者と相関する。
【0047】
イオノフラックス拡散係数Dは、以下のとおりFickの法則を適用することにより測定される:
D=−n’/(A×dc/dx)
(式中、n’= イオン輸送率[mol/分]
A = 暴露されたレンズの面積[mm2
D = イオノフラックス拡散係数[mm2/分]
dc = 濃度差[mol/L]
dx = レンズの厚さ[mm])
【0048】
そのため、イオノトンイオン透過係数Pは、以下の式により測定される:
ln(1−2C(t)/C(0))=−2APt/Vd)
(式中: C(t) = 受け入れセル内の時間tでのナトリウムイオン濃度
C(0) = 供給セル内のナトリウムイオンの初期濃度
A = 膜面積、即ち、セルに暴露されたレンズ面積
V = セルコンパートメントの容量(3.0ml)
d = 暴露された領域での平均レンズ厚
P = 透過係数)
【0049】
約1.5×10−6mm/分を超えるイオノフラックス拡散係数Dが好ましく、約2.6×10−6mm/分を超えることがより好ましく、そして約6.4×10−6mm/分を超えることが最も好ましい。
【0050】
涙液の良好な交換を確保し、最終的には、角膜の良好な健康を確保するために、レンズの眼球上での運動が必要であることは公知である。イオン透過性は、水の透過性に正比例すると考えられるため、イオン透過性は、眼球上での運動の予測変数の一つである。
【0051】
一般に本発明は、ダングリング親水性ポリマー鎖を1又は2個有する化学線架橋性ポリシロキサンの分類に向けられる。そのようなプレポリマーを用いて、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造することができる。シリコーンハイドロゲル材料は、典型的には、疎水性(非湿潤性)の表面又は少なくとも一部の表面の領域を有することが公知である。疎水性の表面又は表面領域は、目の環境から脂質又はタンパク質を取り込み、目に接着する場合がある。つまりシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、一般に、表面改質を必要とし、それは典型的には、レンズの注入成形の後に実施される。
【0052】
しかし、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体は、硬化後表面処理を行わずに、高度の酸素透過度及び親水性表面を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造する際に、内部湿潤剤として用いることができる。本発明の化学線架橋性ポリシロキサンを含む液体レンズ形成材料を、コンタクトレンズを製造するための型内に導入する際に、ポリシロキサンのダングリング親水性ポリマー鎖が、好ましくは型とレンズ形成材料との界面で吸着されると考えられる。ダングリング親水性ポリマー鎖が十分な量存在すれば、実質的にダングリング親水性ポリマー鎖で構成された適切な厚さを有する界面フィルムを、硬化(重合)前に型−液体界面で形成し、続いて硬化後に保持することができる。架橋部位がポリシロキサンセグメントの末端に位置し、親水性鎖内では架橋部位を欠くことから、ポリシロキサンの移動が架橋物質により制限されるが、親水性鎖はレンズ表面から移動しうることも考えられる。こうして、任意の硬化後表面処理を行わずに、表面に親水性界面フィルムを有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造することができる。
【0053】
シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造する際の本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体の使用に関連した複数の潜在的な独自性が存在する。第一に、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体は、シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料中の疎水性成分又は親水性成分の両方と相溶性がある。任意の相溶化剤を、必要としない。第二に、内部湿潤剤としての親水性ポリマーと異なり、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体は、ダングリング親水性ポリマー鎖の存在により、内部湿潤剤として機能して得られたシリコーンハイドロゲルレンズの表面を親水性にすることができるだけでなく、ポリシロキサンセグメントの存在により、得られたレンズの酸素透過度を高めることができる。第三に、内部湿潤剤は、得られたシリコーンハイドロゲルレンズのポリマーマトリックスに共有結合しており、抽出及び/又は水和工程で除去することができない。第四に、本発明のポリシロキサン共重合体の両親媒性のため、得られたシリコーンハイドロゲル材料からシリコーン高濃度顕微鏡相及び親水性顕微鏡相への顕微鏡相分離を促進することができると考えられる。共連続二相構造(顕微鏡スケールで)の存在により、シリコーンハイドロゲル材料は、比較的高度の酸素及びイオン透過性を有することができる。
【0054】
本発明は、一態様において、ポリシロキサンセグメントの両端のうちの少なくとも一方が結合をとおして1個の親水性ポリマー鎖でエンドキャップされている少なくとも1個の直鎖状ポリシロキサンセグメントと、その結合に共有結合している少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、を含む化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体であって、その親水性鎖が、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、ビニルアルコール、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、及びそれらの混合の単位からなる群から選択されるモノマー単位1個以上で構成されている、化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体を提供する。
【0055】
所望なら、PDMSの鎖延長の際に、親水性モノマーと疎水性又は両親媒性モノマーとの共重合により、親水性鎖の湿潤性又は親水性を調整することができる。例えば、DMA、NVP、又はN−ビニル−メチルアセトアミドなどの親水性モノマーを、PDMSの鎖延長の際にメタクリル化されたMMA、EOEMA、又はシクロヘキシルメチルなどのモノマーと共重合させることにより、親水性を低下させる。親水性鎖の湿潤性は、末端基を変えることによっても調整することができる。これは、PDMSの鎖延長の際に、連鎖移動剤を組み入れることにより果たしてもよい。例えば、連鎖移動剤の存在下で、PDMSをDMAで鎖延長してもよい。可能な連鎖移動剤単位としては、四塩化炭素、四臭化炭素、ブロモトリクロロメタン、チオール、例えば、イソオクチル−3−メルカプトプロピオナート、3−メルカプトプロピオン酸、6−メルカプトヘキサン酸、15−メルカプトペンタデカン酸、11−メルカプトウンデカン酸、メルカプトポリエチレングリコモノメチルエーテル、チオフェノール、4−メチルベンゼンチオール、O[2−(3−メルカプトプロピオニルアミノ)エチル]−O’−メチルポリエチレングリコール、tert−ノニルメルカプタン、メタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ドデカンチオールなどが挙げられる。
【0056】
本発明によれば、ポリマー鎖内のポリマー単位に関する用語「から誘導された」は、ポリマー単位が重合反応において特定のモノマーから得られることを意味する。
【0057】
本発明によれば、化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体は、式(I):
【0058】
【化1】

【0059】
(式中、
rは、0又は1の整数であり;
互いに独立したA及びAは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり;
互いに独立したX、X及びXは、直接結合、
【0060】
【化2】

【0061】
からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり;
互いに独立したL及びLは、
【0062】
【化3】

【0063】
であり;
PDMSは、式(II):
【0064】
【化4】

【0065】
で示されるポリシロキサン二価基であり;
式中、νは、0又は1であり、ωは、0〜5の整数であり、互いに独立したU及びUは、−R−X−E−X−R−で示される二価基を表し、ここで、互いに独立したR及びRは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、互いに独立したX及びXは、
【0066】
【化5】

【0067】
からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり、Eは、アルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アルキルアリールジラジカル、又はアリールジラジカルであり、これらは、主鎖内にエーテル、チオ、又はアミン連結を有していてもよい炭素原子を1〜40個有し、D、D及びDは、互いに独立して、式(III):
【0068】
【化6】

【0069】
で示される二価基を表し、式中、R、R、R’、R、R、R、R及びR10は、互いに独立して、C−Cアルキル、C−Cアルキル置換又はC−Cアルコキシ置換のフェニル、フルオロ(C−C18アルキル)、シアノ(C−C12アルキル)、−alk−(OCHCH−OR11であり、ここで、alkは、C−Cアルキレン二価基であり、R11は、C−Cアルキルであり、そしてnは、1〜10の整数であり、m及びpは、互いに独立して、2〜698の整数であり、そして(m+p)は、5〜700であり;
互いに独立したY及びYは、式(IV)又は(V):
【0070】
【化7】

【0071】
で示される二価基を表し、
式中、
互いに独立したR12及びR13は、水素、C−Cアルキル、C−Cシクロアルキル、もしくはC−Cアリールであるか、又はRとRは、一緒になって、−(CH−となっており、ここで、gは、2〜6の整数であり、
alk’は、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、
互いに独立したA及びAは、−O−、−NR’−、又は−S−であり;
は、
【0072】
【化8】

【0073】
からなる群から選択される連結であり;
Qは、エチレン性不飽和基を含む有機基であり;そして
Tは、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、及びビニルアルコールからなる群から選択される親水性ビニルモノマー1個以上のモノマー単位で構成されている一価親水性ポリマー鎖である)により定義される。
【0074】
好ましくは、Qは、式(VI):
【0075】
【化9】

【0076】
(式中、互いに独立したZ及びZは、直鎖状又は分枝状C−C12アルキレン二価基、非置換フェニレン二価基、C−Cアルキル置換もしくはC−Cアルコキシ置換のフェニレン二価基又はC−C12アラルキレン二価基であり;Aは、−O−又は−NH−であり;互いに独立したq及びqは、0又は1の整数であり;R14は、水素、C−Cアルキル又はハロゲンであり;互いに独立したR15及びR16は、水素、C−Cアルキル、フェニル、カルボキシ又はハロゲンである)で示されるエチレン性不飽和基である。
【0077】
例示として、本発明の化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体は、以下のとおり複数の工程で製造することができる。
【0078】
第一の工程において、フェノン基1個以上を、一対の共反応官能基の間の公知カップリング反応に基づいて、末端官能基(例えば、アミノ、エポキシ、クロロアルキル、ブロモアルキル、又はヒドロキシル基)をとおしてポリシロキサンに共有結合させて、末端フェノン基を有するラジカル生成ポリシロキサンを得る。
【0079】
一対の適合する反応基が、公知カップリング反応条件、例えば、酸化還元条件、脱水縮合条件、付加条件、置換条件、Diels-Alder反応条件、カチオン性架橋条件、及びエポキシ硬化条件の下で、共有結合又は連結を形成しうることは、当該技術分野で周知である。例えば、アミノ基は、アルデヒド基と反応してSchiff塩基を形成し、それを更に還元させてもよく;アミノ基は、酸クロリドと反応してアミド結合(−CO−N−)を形成し;アミノ基は、イソシアナートと反応して尿素連結を形成し、アミノ基は、エポキシ基と反応して、アミン連結(−NH−又は−NR’−又は−NR2−、即ち、テトラアルキルアンモニウム)を形成し;ヒドロキシルは、イソシアナートと反応して、ウレタン連結を形成し;ヒドロキシルは、エポキシと反応して、エーテル連結(−O−)を形成し;ヒドロキシルは酸クロリドと反応して、エステル連結を形成し;ヒドロキシ基は、イソシアナートと反応して、ウレタン連結を形成し;そしてクロロアルキル及びブロモアルキル基は、第一級アミノ基(−NH)と反応して、第二級アミン連結(−NH−)を形成することができる。クロロアルキル又はブロモアルキル基は、第二級アミノ基(−NH−)と反応して、第三級アミン連結(−NR−)を形成することができる。同様に、クロロアルキル又はブロモアルキル基は、第三級アミノ基(−NR−)と反応して、第四級アンモニウム(−NRR’−)結合を形成することができる。
【0080】
架橋性基の対の間に形成される例示的な共有結合又は連結としては、非限定的に、エステル、エーテル、アセタール、ケタール、ビニルエーテル、カルバマート、尿素、ウレタン、アミン、アミド、エナミン、イミン、オキシム、アミジン、イミノエステル、カルボナート、オルトエステル、ホスホナート、ホスフィナート、スルホナート、スルフィナート、スルフィド、スルファート、ジスルフィド、スルフィンアミド、スルホンアミド、チオエステル、アリール、シラン、シロキサン、複素環化合物、チオカルボナート、チオカルバマート、及びホスホンアミドが挙げられる。
【0081】
例示的な反応基としては、ヒドロキシル基、アミン基、アミド基、酸無水物基、スルフィドリル基、−COOR(R及びR’は、水素又はC−Cアルキル基である)、ハロゲン化物(塩化物、臭化物、ヨウ化物)、塩化アシル、イソチオシアナート、イソシアナート、モノクロロトリアジン、ジクロロロトリアジン、モノ又はジ−ハロゲン置換のピリジン、モノ又はジ−ハロゲン置換のジアジン、ホスホラミダイト、マレイミド、アジリジン、ハロゲン化スルホニル、ヒドロキシスクシンイミドエステル、ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル、イミドエステル、ヒドラジン、アキシドニトロフェニル基、アジド、3−(2−ピリジルジチオ)プロピオンアミド(proprionamide)、グリオキサール、アルデヒド、エポキシが挙げられる。
【0082】
カップリング剤を用いてもよいことを、理解されたい。例えば、カルボジイミドを、カルボキシルとアミンとのカップリングに用いて、カップリングされる分子間にアミド連結を形成させることができる。カルボジイミドの例は、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチル)カルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、又はそれらの混合物である。N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)又はN−ヒドロキシスルホスクシンイミドは、所望なら、カルボジイミド(例えば、EDC)を介したカップリング反応に含めて、カップリング(共役結合)の効率を改善してもよい。EDCは、NHSをカルボキシルにカップリングさせて、分子上にNHS活性化部位を生成する。形成されたNHS−エステルは、アミンと反応して、アミドを形成することができる。
【0083】
好ましくは、末端フェノン基を有するラジカル生成ポリシロキサンを製造するためのカップリング反応に関与する官能基は、ヒドロキシル基(−OH)、第一級アミノ基(−NH)、第二級アミノ基(−NHR)、カルボキシル基(−COOH)、エポキシ基、アルデヒド基(−CHO)、アミド基(−CONH)、酸ハロゲン化物基(−COX、X=Cl、Br、又はI)、イソチオシアナート基、イソシアナート基、ハロゲン化物基(−X、X=Cl、Br、又はI)、酸無水物基、及びそれらの組合わせからなる群から選択される。
【0084】
フェノン化合物が、官能基、例えば、アミノ、エポキシ、クロロアルキル、ブロモアルキル、又はヒドロキシル基を含む限りは、任意のフェノン化合物を、末端フェノン基を含むラジカル生成ポリシロキサンの製造に用いることができる。フェノン化合物の例としては、非限定的に、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン、2−ブロモイソブチロールフェノン、2−ヒドロキシアセトフェノン、2−ブロモアセトフェノン、2−アミノアセトフェノンヒドロクロリド、2−ベンジル−2−N,N−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノンが挙げられる。
【0085】
アミノ、ヒドロキシル、エポキシ、ハロゲン(例えば、クロロ、ブロモ)末端基を1又は2個有する任意のポリシロキサンを用いて、末端フェノン基を有するポリシロキサンを製造することができる。そのようなポリシロキサンの例は、例えば、Aldrich, ABCR GmbH & Co., Fluorochem、又はGelest, Inc, Morrisville, PAから市販されている。そのようなポリシロキサンを用いて、米国特許第5,034,461号及び同第5,416,132号(その全体が本明細書に参考として援用されている)に記載された手順により、連結をとおして互いに連結した複数のポリシロキサンセグメントを含む式(II)で示される二官能化ポリシロキサンを製造することもできる。
【0086】
鎖延長ポリシロキサン共重合体の製造のための第二の工程において、ラジカル生成ポリシロキサンの末端フェノン基は、親水性ビニルモノマー1個以上のフリーラジカル鎖成長重合のための光開始剤として作用する。末端フェノン基を有するラジカル生成ポリシロキサンと、1種以上の親水性ビニルモノマー及び/又はビニルアセタートとを含む組成物に紫外線を照射すると、各フェノン基が2個のフリーラジカルに開裂し、一方がポリシロキサンに結合し、そして他方が、ポリシロキサンから開裂されて、それぞれが組成物中の1種以上の親水性ビニルモノマー及び/又はビニルアセタートのフリーラジカル鎖成長重合を開始する。そうして、ポリシロキサンに結合したままフェノン基の一部から延長した親水性ポリマー鎖を形成させることができる。
【0087】
本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体を製造するためには、2個を超えるエチレン性不飽和基がポリシロキサン共重合体へ導入されるのを回避するために、親水性ビニルモノマーが官能基を含んでいてはならないことを理解しなければならない。親水性ポリマー鎖がエチレン性不飽和基を含まない状態を保つことにより、それらは、他のレンズ形成材料と共重合してレンズを形成した後でも、更に自由にダングリング状態になることができると考えられる。そのようなダングリング親水性ポリマー鎖は、レンズ表面に移動して、レンズ表面を親水性にすることができる。ポリシロキサンセグメントの移動を最小限にするためには、化学線架橋性部位が、ポリシロキサンセグメント内、又はその末端付近に位置していることが望ましい。しかし、非架橋性ポリシロキサン共重合体に関しては、任意の親水性ビニルモノマーを、後記のとおり用いることができる。
【0088】
式(I)内のTが、ビニルアルコール単位を含むポリマー鎖である場合、それらのビニルアルコール単位は、エチレン性官能化工程の後にビニルアセタート単位を加水分解することにより得ることができる。
【0089】
重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラートを用いて、鎖延長ポリシロキサン共重合体を製造する場合(工程2)、得られた本発明のポリシロキサン共重合体は、ボトルブラシ型親水性鎖(即ち、短い親水性側鎖を有するポリマー主鎖)を有する可能性がある。
【0090】
第三の工程において、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体を得るために、得られた鎖延長ポリシロキサン共重合体を、鎖延長ポリシロキサン共重合体のヒドロキシル基又は第二級アミン結合と反応しうる官能基、例えば、イソシアナート、エポキシ、酸クロリド基又は酸無水物を有するエチレン性官能化ビニルモノマーと反応させることにより、鎖延長ポリシロキサン共重合体をエチレン性官能化させることができる。イソシアナート、エポキシ、酸無水物、及び酸クロリド基からなる群から選択される官能基を含む任意の適切なビニルモノマーを、本発明のエチレン性不飽和ビニルモノマーとして用いることができる。
【0091】
スキーム1〜5は、先に議論された複数の工程に基づく本発明の好ましい化学線架橋性ポリシロキサン共重合体の製造の複数の例を示す。スキームにおける反応体を置き換えることにより、異なる本発明のポリシロキサン共重合体を製造することができる。当業者は、スキーム1〜5に示された触媒、試薬、及び反応条件を製造する方法を、十分に理解するであろう。
【0092】
【化10】









【0093】
本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体は、シリコーンハイドロゲル材料及びシリコーン含有プレポリマーの製造における特定の使用を見いだすことができる。
【0094】
本発明は、別の態様において、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを提供する。本発明のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、シリコーンハイドロゲル材料と、そのシリコーンハイドロゲル材料のポリマーマトリックスに共有結合しているダングリング親水性ポリマー鎖と、を含み、そのシリコーンハイドロゲル材料は、化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体を含むレンズ形成材料を重合することにより得られ、その化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体は、ポリシロキサンセグメントの両端のうちの少なくとも一方が連結をとおして親水性ポリマー鎖でエンドキャップされている少なくとも1個の直鎖状ポリシロキサンセグメントと、その連結に共有連結している少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、を含み、そのダングリング親水性ポリマー鎖は、化学線架橋性ポリシロキサン共重合体から誘導され、そのシリコーンハイドロゲル材料中のダングリング親水性ポリマー鎖は、硬化後表面処理を行わずに、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水性表面を付与することが可能である。
【0095】
化学線架橋性ポリシロキサン共重合体の様々な実施形態の全てを、本発明のこの態様に用いることができる。
【0096】
「レンズ形成材料」は、型内で熱又は化学線により硬化(即ち、重合及び/又は架橋)されて、コンタクトレンズを得ることができる重合性組成物を指す。レンズ形成材料は、当業者に周知である。本発明によれば、レンズ形成材料は、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体を、ソフトコンタクトレンズを製造するための任意のレンズ配合剤に添加することにより製造することができる。例示的なレンズ配合剤としては、非限定的に、ロトラフィルコンA、ロトラフィルコンB、エタフィルコンA、ゲンフィルコンA(genifilcon A)、レネフィルコンA、ポリマコン、アクアフィルコンA、バラフィルコン、セノフィルコンAなどの配合剤が挙げられる。好ましくは、本発明において用いられるシリコーンハイドロゲルレンズ形成材料は、シリコーン含有ビニルモノマー、マクロマー又はプレポリマーを含む。レンズ形成材料は、他の成分、例えば、当業者に公知の1種以上の親水性ビニルモノマー、1種以上の疎水性ビニルモノマー、1種以上の親水性プレポリマー、重合開始剤(例えば、光開始剤又は熱開始剤)、可視性着色剤(例えば、染色剤、顔料、又はそれらの混合物)、UV遮断(吸収)剤、光増感剤、阻害剤、抗菌剤(例えば、好ましくは銀ナノ粒子)、生物活性剤、浸出性の滑剤、充填剤などを更に含むことができる。
【0097】
エチレン性不飽和基を1個以上有する任意の適切な公知シリコーン含有ビニルモノマー又はマクロマー又はプレポリマーを、レンズ形成材料中で用いることができる。そのようなモノマー又はマクロマーの好ましい例は、様々な分子量のモノメタクリル化又はモノアクリル化されたポリジメチルシロキサン(例えば、モノ−3−メタクリルオキシプロピル末端、モノブチル末端のポリジメチルシロキサン又はモノ−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)プロピル末端、モノブチル末端のポリジメチルシロキサン);様々な分子量のジメタクリル化又はジアクリル化されたポリジメチルシロキサン;ビニル末端のポリジメチルシロキサン;様々な分子量のビニル末端のポリジメチルシロキサン;メタクリルアミド末端のポリジメチルシロキサン;アクリルアミド末端のポリジメチルシロキサン;アクリラート末端のポリジメチルシロキサン;メタクリラート末端のポリジメチルシロキサン;ビス−3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシプロピルポリジメチルシロキサン;N,N,N’,N’−テトラキス(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−α,ω−ビス−3−アミノプロピル−ポリジメチルシロキサン;ポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリル酸モノマー;米国特許第5,760,100号(その全体が本明細書に参考として援用されている)に記載されているマクロマーA、マクロマーB、マクロマーC、及びマクロマーDからなる群から選択されるシロキサン含有マクロマー;グリシジルメタクリラートとアミノ官能基ポリジメチルシロキサンとの反応生成物;ヒドロキシ官能化シロキサン含有モノマー又はマクロマー;米国特許第6,762,264号(その全体が本明細書に参考として援用されている)に開示されたシロキサン含有マクロマーである。ポリジメチルシロキサン及びポリアルキレンオキシドからなるジ又はトリブロックマクロマーも、利用性を有する可能性がある。例えば、メタクリラートエンドキャップのポリエチレンオキシド・ブロック・ポリジメチルシロキサン・ブロック・ポリエチレンオキシドを用いて、酸素透過度を高めてもよい。適切な一官能基ヒドロキシ官能化シロキサン含有モノマー及び適切な多官能基ヒドロキシ官能化シロキサン含有モノマーは、Gelest, Inc, Morrisville, PAから市販されている。
【0098】
シリコーン含有プレポリマーの例としては、非限定的に、全体が本明細書に参考として援用されている、米国特許出願公開第2001/0037001 A1号、US2005/0237483 A1号及び同2008/0015315号 A1号、米国特許第6,039,913号、同時係属出願第12/001562号、同第12/001521号、同第60/896,326号及び同第60/896,325号に開示されたものが挙げられる。
【0099】
本発明によれば、シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料は、親水性ビニルモノマーを含むこともできる。ほとんど任意の親水性ビニルモノマーを、ペンタント又は末端官能基を有する中間共重合体を製造するための化学線重合性組成物中に用いることができる。適切な親水性ビニルモノマーは、排他的な列挙ではないが、ヒドロキシル置換のC−Cアルキルアクリラート及びメタクリラート、アクリルアミド、メタクリルアミド、C−Cアルキルアクリルアミド、C−Cアルキルメタクリルアミド、エトキシル化アクリラート、エトキシル化メタクリラート、ヒドロキシル置換のC−Cアルキルアクリルアミド、ヒドロキシル置換のC−Cアルキルメタクリルアミド、ヒドロキシル置換の低級アルキルビニルエーテル、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、N−ビニルピロール、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ビニルオキサゾリン、2−ビニル4,4’−ジアルキルオキサゾリン−5−オン、2−及び4−ビニルピリジン、炭素原子を合計で3〜5個有するビニル型不飽和カルボン酸(vinylically unsaturated carboxylic acids)、アミノ(低級アルキル)−(ここで、用語「アミノ」は、第四級アンモニウムも包含する)、モノ(低級アルキルアミノ)(低級アルキル)及びジ(低級アルキルアミノ)(低級アルキル)アクリラート及びメタクリラート、アリルアルコール、N−ビニルアルキルアミド、N−ビニル−N−アルキルアミドなどである。
【0100】
とりわけ好ましい親水性ビニルモノマーは、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、2−ヒドロキシエチルメタクリラート(HEMA)、2−ヒドロキシエチルアクリラート(HEA)、ヒドロキシプロピルアクリラート、ヒドロキシプロピルメタクリラート(HPMA)、トリメチルアンモニウム2−ヒドロキシプロピルメタクリラート塩酸塩、アミノプロピルメタクリラート塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリラート(DMAEMA)、グリセロールメタクリラート(GMA)、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アリルアルコール、ビニルピリジン、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチル)アクリルアミド、アクリル酸、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、メタクリル酸、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、アリルアルコール、及びN−ビニルカプロラクタムである。
【0101】
シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料は、疎水性モノマーを含むこともできる。特定の量の疎水性ビニルモノマーを重合性流体組成物に組み入れることにより、得られたポリマーの機械的性質(例えば、弾性係数)を改善してもよい。ほとんど任意の疎水性ビニルモノマーを、ペンダント又は末端官能基を有する中間共重合体を製造するための化学線重合性組成物中で用いることができる。適切な疎水性ビニルモノマーとしては、非限定的に、C−C18アルキルアクリラート及び−メタクリラート、C−C18アルキルアクリルアミド及び−メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニル−C−C18アルカノアート、C−C18アルケン、C−C18ハロアルケン、スチレン、C−Cアルキルスチレン、アルキル部分が炭素原子を1〜6個有するビニルアルキルエーテル、C−C10ぺルフルオロアルキル−アクリラート及び−メタクリラート又は対応する部分フッ素化されているアクリラート及びメタクリラート、C−C12ぺルフルオロアルキル−エチル−チオカルボニルアミノエチル−アクリラート及び−メタクリラート、アクリルオキシ及びメタクリルオキシ−アルキルシロキサン、N−ビニルカルバゾール、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、メサコン酸などのC−C12アルキルエステルが挙げられる。好ましいのは、例えば、炭素原子を3〜5個有するビニル型不飽和カルボン酸のC−Cアルキルエステル、又は炭素原子を5個まで有するカルボン酸のビニルエステルである。
【0102】
好ましい疎水性ビニルモノマーの例としては、メチルアクリラート、エチルアクリラート、プロピルアクリラート、イソプロピルアクリラート、シクロヘキシルアクリラート、2−エチルヘキシルアクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、プロピルメタクリラート、ビニルアセタート、ビニルプロピオナート、ビニルブチラート、ビニルバレラート、スチレン、クロロプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、1−ブテン、ブタジエン、メタクリロニトリル、ビニルトルエン、ビニルエチルエーテル、ぺルフルオロヘキシルエチル−チオ−カルボニル−アミノエチル−メタクリラート、イソボルニルメタクリラート、トリフルオロエチルメタクリラート、ヘキサフルオロ−イソプロピルメタクリラート、ヘキサフルオロブチルメタクリラート、トリス−トリメチルシリルオキシ−シリル−プロピルメタクリラート、3−メタクリルオキシプロピル−ペンタメチル−ジシロキサン及びビス(メタクリルオキシプロピル)−テトラメチル−ジシロキサンが挙げられる。
【0103】
シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料は、抗菌剤、好ましくは抗菌性金属ナノ粒子、より好ましくは銀ナノ粒子を更に含むことができる。
【0104】
本発明によれば、シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料は、様々な成分、例えば、当業者に公知の架橋剤、連鎖移動剤、開始剤、UV吸収剤、阻害剤、充填剤、可視性着色剤(例えば、染色剤、顔料又はそれらの混合物)、生物活性剤、浸出性の滑剤などを更に含むことができる。
【0105】
架橋剤を用いて、構造保全及び機械的強度を改善してもよい。架橋剤の例としては、非限定的に、テトラエチレングリコールジメタクリラート(TEGDMA)、トリエチレングリコールジメタクリラート(TrEGDMA)、エチレングリコールジメタクリラート(EGDMA)、ジエチレングリコールジメタクリラート、ポリエチレングリコールジメタクリラート、トリメチロールプロパントリメタクリラート、ペンタエリスリトールテトラメタクリラート、ビスフェノールAジメタクリラート、ビニルメタクリラート、エチレンジアミンジメタクリルアミド、グリセロールジメタクリラート、トリアリルイソシアヌラート、トリアリルシアヌラート、トリアリルトリメリアート、アリルメタクリラート、及びそれらの組合わせが挙げられる。好ましい架橋剤は、エチレングリコールジメタクリラート(EGDMA)、トリアリルイソシアヌラート、又はトリアリルシアヌラートである。
【0106】
用いられる架橋剤の量は、ポリマー全体に関する重量含量で表され、好ましくは0.05〜5%の範囲内、そしてより好ましくは0.1〜2%の範囲内である。
【0107】
開始剤は、例えば、重合の技術分野でのそのような使用で周知の材料から選択されるが、重合反応を促進するため、そして/又は重合反応の速度を上昇させるために、レンズ形成剤に含まれていてもよい。開始剤は、重合反応を開始しうる化学剤である。開始剤は、光開始剤又は熱開始剤であってもよい。
【0108】
光開始剤は、光の使用によりフリーラジカル重合及び/又は架橋を開始することができる。適切な光開始剤は、ベンゾインメチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイルホスフィンオキシド、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンならびにDarocur及びIrgacure類、好ましくはDarocur1173(登録商標)及びDarocur2959(登録商標)である。ベンゾイルホスフィン開始剤の例としては、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;ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−N−プロピルフェニルホスフィンオキシド;及びビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−N−ブチルフェニルホスフィンオキシドが挙げられる。例えば、マクロマーに組み入れることができる、又は特別なモノマーとして用いることができる反応性光開始剤も、適している。反応性光開始剤の例は、全体が本明細書に参考として援用されている欧州特許第632,329号に開示されているものである。その後、重合を、化学線、例えば光、特に、適切な波長のUV光により惹起することができる。したがって、スペクトルの要件を、適宜、適切な感光剤の添加により、制御することができる。
【0109】
適切な熱開始剤の例としては、非限定的に、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、過酸化物、例えば、ベンゾイルペルオキシドなどが挙げられる。好ましくは、熱開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)である。
【0110】
好ましい顔料の例としては、医療装置内での使用を承認され、FDAにより認可されている任意の色素、例えば、D&C Blue No.6、D&C Green No.6、D&C Violet No.2、カルバゾールバイオレット、特定の銅錯体、特定の酸化クロム、様々な酸化鉄、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、二酸化チタンなどが挙げられる。本発明で用いしてもよい色素の列挙として、Marmoim DM Handbook of U. S. Colorantsを参照されたい。顔料のより好ましい実施態様(C.I.は、色インデックス番号である)としては、非限定的に、青色では、フタロシアニンブルー(顔料青15:3、C.I.74160)、コバルトブルー(顔料青36、C.I.77343)、Toner cyan BG(Clariant)、Permajet blue B2G(Clariant)、緑色では、フタロシアニングリーン(顔料緑7、C. I.74260)及び三二酸化クロム;黄色、赤色、茶色及び黒色では、様々な酸化鉄;PR122;PY154;紫色では、カルバゾールバイオレット;黒色では、Monolith black C-K(CIBA Specialty Chemicals)が挙げられる。
【0111】
ポリマーマトリックス内に組み入れられる生物活性剤は、目病を予防しうる、又は眼病の症状を軽減しうる任意の化合物である。生物活性剤は、薬物、アミノ酸(例えば、タウリン、グリシンなど)、ポリペプチド、タンパク質、核酸、又はそれらの任意の組合わせであってもよい。本明細書において有用な薬物の例としては、非限定的に、レバミピド、ケトチフェン、オラプチジン、クロモグリコラート、シクロスポリン、ネドクロミル、レボカバスチン、ロドキサミド、ケトチフェン、又はそれらの薬学的に許容しうる塩もしくはエステルが挙げられる。生物活性剤の他の例としては、2−ピロリドン−5−カルボン酸(PCA)、α−ヒドロキシ酸(例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マンデル酸、及びクエン酸、ならびにそれらの塩など)、リノレン酸及びγリノレン酸、ならびにビタミン類(例えば、B5、A、B6など)が挙げられる。
【0112】
浸出性の滑剤の例としては、非限定的に、ムチン様材料(例えば、ポリグリコール酸)及び非架橋性親水性ポリマー(即ち、エチレン性不飽和基を有さない)が挙げられる。
【0113】
任意のエチレン性不飽和基を有さない任意の親水性ポリマー又は共重合体を、浸出性の滑剤として用いることができる。非架橋性親水性ポリマーの好ましい例としては、非限定的に、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアミド、ポリイミド、ポリラクトン、ビニルラクタムのホモポリマー、1種以上の親水性ビニルコモノマーの存在下又は非存在下での少なくとも1種のビニルラクタムの共重合体、アクリルアミド又はメタクリルアミドのホモポリマー、アクリルアミド又はメタクリルアミドと1種以上の親水性ビニルモノマーとの共重合体、ポリエチレンオキシド(即ち、ポリエチレングリコール(PEG))、ポリオキシエチレン誘導体、ポリ−N−N−ジメチルアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリ2−エチルオキサゾリン、ヘパリンポリサッカライド、ポリサッカライド、及びそれらの混合物が挙げられる。
【0114】
非架橋性親水性ポリマーの数平均分子量Mnは、好ましくは、5,000〜500,000、より好ましくは10,000〜300,000、更により好ましくは20,000〜100,000である。
【0115】
本発明によれば、レンズ形成材料は、約20℃〜約85℃の温度で溶液又は溶融体となりうる組成物である。好ましくはレンズ形成材料は、水、有機溶媒、又は水と1種以上の有機溶媒との混合物中での所望の成分全ての溶液である。
【0116】
所望の成分全ての溶液は、それらを当業者に公知の任意の適切な溶媒に溶解することにより、調製することができる。有機溶媒の例としては、非限定的に、テトラヒドロフラン、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチルアセタート、ブチルアセタート、アミルアセタート、メチルラクタート、エチルラクタート、i−プロピルラクタート、塩化メチレン、2−ブタノール、2−プロパノール、メントール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、エキソノルボルネオール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、3−メチル−2−ブタノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、2−ノナノール、2−デカノール、3−オクタノール、ノルボルネオール、tert−ブタノール、tert−アミルアルコール、2−メチル−2−ペンタノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、1−クロロ−2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ヘプタノール、2−メチル−2−オクタノール、2,2−メチル−2−ノナノール、2−メチル−2−デカノール、3−メチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−メチル−4−ヘプタノール、3−メチル−3−オクタノール、4−メチル−4−オクタノール、3−メチル−3−ノナノール、4−メチル−4−ノナノール、3−メチル−3−オクタノール、3−エチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−エチル−4−ヘプタノール、4−プロピル−4−ヘプタノール、4−イソプロピル−4−ヘプタノール、2,4−ジメチル−2−ペンタノール、1−メチルシクロペンタノール、1−エチルシクロペンタノール、3−ヒドロキシ−3−メチル−1−ブテン、4−ヒドロキシ−4−メチル−1−シクロペンタノール、2−フェニル−2−プロパノール、2−メトキシ−2−メチル−2−プロパノール、2,3,4−トリメチル−3−ペンタノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、2−フェニル−2−ブタノール、2−メチル−1−フェニル−2−プロパノール及び3−エチル−3−ペンタノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−メチル−2−プロパノール、t−アミルアルコール、イソプロパノール、1−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルプロピオンアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリジオン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【0117】
本発明によれば、レンズ形成材料は、任意の公知方法により、型によって形成されるキャビティに導入(分注)することができる。
【0118】
コンタクトレンズを製造するためのレンズ型は、当業者に周知であり、例えば、注入成形又はスピンキャスティングで用いられる。例えば、型(注入成形用)は、一般に、少なくとも2個の型区分(又は部分)又は型半部、即ち、第一及び第二の型半部を含む。第一の型半部は、第一の成形(又は光学)表面を画定し、第二の型半部は、第二の成形(又は光学)表面を画定する。第一及び第二の型半部が互いを受け留めるように構成されているため、レンズ形成キャビティが、第一の成形表面と第二の成形表面の間で形成される。型半部の成形表面は、型のキャビティ形成表面であり、レンズ形成材料と直接接触している。
【0119】
コンタクトレンズを注入成形するための型区分を製造する方法は、一般に当業者に周知である。本発明の方法は、型を形成させる任意の特別な方法に限定されない。実際に、型を形成させる任意の方法を、本発明において用いることができる。第一及び第二の型半部は、様々な技術、例えば、射出成形又は旋盤加工により形成させることができる。型半部を形成させる適切な方法の例は、全体が本明細書に参考として援用されている、Schadへの米国特許第4,444,711号;Boehmらへの同第4,460,534号;Morrillへの同第5,843,346号;及びBonebergerらへの同第5,894,002号に開示されている。
【0120】
型を製造するための当該技術分野で公知の材料の事実上全てを用いて、肉眼用レンズを製造するための型を製作することができる。例えば、高分子材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、PMMA、環状オレフィン共重合体(例えば、ドイツのフランクフルト及びニュージャージー州サミットのTicona GmbHのTopas(登録商標)COC;ケンタッキー州ルイビルのZeon Chemicals LPのZeonex(登録商標)及びZeonor(登録商標))などを用いることができる。UV光を透過させる他の材料、例えば、水晶、ガラス、CaF、及びサファイアを用いることができる。
【0121】
好ましい実施態様において、再使用可能な型を用いることができ、そしてレンズ形成材料を含む型を化学線の空間的限定にさらして、プレポリマーを架橋させることができる。水晶又はガラスで製造された再使用可能な型の例は、全体が本明細書に参考として援用されている米国特許第6,627,124号に開示されたものである。この態様において、レンズ形成材料を、2個の型半部からなる型に注入するが、2個の型半部は互いに接触しておらず、それらの間に配置された環状設計の薄い間隙を有する。その間隙は、型キャビティに連結しているため、過剰なレンズ形成材料は、間隙に流れることができる。再使用可能な水晶、ガラス、サファイア型は、レンズの製造後に、水又は適切な溶媒を用いて迅速に洗浄して、未反応材料及び他の残渣を効果的に除去することができ、そして空気乾燥することができるため、一度しか使用できないポリプロピレン型の代わりに、これらの型を用いることが可能である。再使用可能な型は、環状オレフィン共重合体、例えば、ドイツのフランクフルト及びニュージャージー州サミットのTicona GmbHのTopas(登録商標)COC等級8007-S10(エチレンとノルボルネンとの透明で非晶質な共重合体)ならびにケンタッキー州ルイビルのZeon Chemicals LPのZeonex(登録商標)及びZeonor(登録商標)からも製造することができる。型半部の再利用性ゆえ、極めて高度の正確性及び再現性のある型を得るために、製造時に比較的高い経費がかかる可能性がある。型半部は、製造されるレンズの領域、即ち、キャビティ又は実際の型表面では互いに接触していないため、接触による損傷は問題外である。これにより、型の高い使用寿命が確保され、特に、製造されるコンタクトレンズの高度の再現性、及びレンズ設計への高度の忠実度が確保される。
【0122】
レンズ形成材料を型に分注した後、それを重合して、コンタクトレンズを製造する。型内で、例えば、UV照射、電離放射線照射(γ線又はX線照射)などの化学線照射により、架橋を開始してもよい。
【0123】
本発明による架橋を、非常に短時間で、例えば、60分間以内で、有利には20分間以内で、好ましくは10分間以内で、最も好ましくは5分間以内で、特に好ましくは5〜90秒以内で、そして最も特別には5〜30秒以内で実行してもよい。
【0124】
成形された物品を型から取り出すための型の開口は、それ自体が公知の手法で実施してもよい。
【0125】
成形されたコンタクトレンズは、更なる加工、例えば、表面処理、滅菌などを更に施すことができる。
【0126】
本発明のコンタクトレンズは、好ましくは少なくとも約35バレル、より好ましくは少なくとも約60バレル、さらにより好ましくは少なくとも約80バレルの酸素透過度を有する。本発明によれば、酸素透過度は、見かけ上の(厚さ約100ミクロンの試料を検査した場合に直接測定される)酸素透過度である。
【0127】
好ましくは本発明のコンタクトレンズは、約0.2MPa〜約2.0MPa、好ましくは約0.3MPa〜約1.5MPa、より好ましくは約0.4MPa〜約1.2MPa、更により好ましくは約0.5MPa〜約1.0MPaの弾性係数を有する。
【0128】
本発明のコンタクトレンズは、好ましくは少なくとも約1.5×10−6mm/分、より好ましくは少なくとも約2.6×10−6mm/分、更により好ましくは少なくとも約6.4×10−6mm/分のイオノフラックス拡散係数Dを有する。
【0129】
本発明のコンタクトレンズは、完全に水和されると、好ましくは約15重量%〜約60重量%、より好ましくは約20重量%〜約55重量%の水分量を更に有する。シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの水分量は、米国特許第5,849,811号に開示されたBulk Techniqueにより測定することができる。
【0130】
本発明のコンタクトレンズは、約90°以下、好ましくは約80°以下、より好ましくは約70°以下、より好ましくは約60°以下の平均水接触角を有することを特徴とする表面親水性を有する。
【0131】
本発明は、更なる態様において、本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体の方法を提供し、その方法は、(a)少なくとも1種の親水性ビニルモノマーを、少なくとも1個のフェノン部分及び少なくとも1個の第一の官能基を有するラジカル生成ポリシロキサンと混合して、重合性組成物を形成させる工程と;(b)その組成物をUV照射して、第一の官能基と、ポリシロキサン共重合体に結合しているフェノン部分の一部から鎖延長している少なくとも1個の親水性ポリマーと、を有する鎖延長ポリシロキサン共重合体を形成させる工程と、;(c)鎖延長ポリシロキサン共重合体を、第一の官能基と共反応性のある第二の官能基を有するエチレン性官能化ビニルモノマーと反応させることにより、エチレン性不飽和基を鎖延長ポリシロキサン共重合体に共有結合させる工程と、を含む。
【0132】
フェノン化合物、様々な末端官能基を有するポリシロキサン、カップリング反応、親水性ビニルモノマー、ビニルアセタート、エチレン性不飽和ビニルモノマーの様々な実施態様の全てを、本発明のこの態様において用いることができる。
【0133】
好ましくはフェノン部分は、式(VII):
【0134】
【化11】

【0135】
(式中、R19は、連結、H、C−C12アルキル、C−C12アルコキシ、C−C12アルキル−NH−又は−NR2021であり、ここで、互いに独立したR20及びR21は、C−Cアルキルであり;互いに独立したR17及びR18は、水素、C−Cアルキル、C−Cシクロアルキル、もしくはC−Cアリールであるか、又はR17とR18は、一緒になって、−(CH−となっており、ここで、uは、2〜6の整数であり;Xは、
【0136】
【化12】

【0137】
からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルである)で示される基である。Rが、連結であり、Xが、H又はC−Cアルキルを末端としていることを理解しなければならない。
【0138】
本発明は、更なる態様において、硬化後表面処理を行わずに、親水性表面を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造するための中間体湿潤剤として有用である、両端のそれぞれが1個の親水性ポリマー鎖でエンドキャップされているポリシロキサンセグメントを有する非架橋性ポリシロキサン共重合体(即ち、任意のエチレン性不飽和基を有さない)を提供する。好ましくは、非架橋性ポリシロキサン共重合体は、式(VIII):
【0139】
【化13】

【0140】
(式中、Y、L、X、A及びPDMSは、式(I)内のものとして定義され;そしてTは、任意の官能基を有するか、又は有さない親水性ビニルモノマー1個以上のモノマー単位で構成された一価親水性ポリマー鎖である)により定義される。
【0141】
ほとんど任意の親水性ビニルモノマーを、本発明のこの態様において用いることができる。適切な親水性ビニルモノマーは、排他的列挙ではないが、ヒドロキシル置換のC−Cアルキルアクリラート及びメタクリラート、アクリルアミド、メタクリルアミド、C−Cアルキルアクリルアミド、C−Cアルキルメタクリルアミド、エトキシル化アクリラート、エトキシル化メタクリラート、ヒドロキシル置換のC−Cアルキルアクリルアミド、ヒドロキシル置換のC−Cアルキルメタクリルアミド、ヒドロキシル置換の低級アルキルビニルエーテル、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、N−ビニルピロール、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ビニルオキサゾリン、2−ビニル−4,4’−ジアルキルオキサゾリン−5−オン、2−及び4−ビニルピリジン、炭素原子を合計で3〜5個有するビニル型不飽和カルボン酸、アミノ(低級アルキル)−(ここで、用語「アミノ」は、第四級アンモニウムも包含する)、モノ(低級アルキルアミノ)(低級アルキル)及びジ(低級アルキルアミノ)(低級アルキル)アクリラート及びメタクリラート、アリルアルコール、N−ビニルアルキルアミド、N−ビニル−N−アルキルアミドなどである。とりわけ好ましい親水性ビニルモノマーは、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、2−ヒドロキシエチルメタクリラート(HEMA)、2−ヒドロキシエチルアクリラート(HEA)、ヒドロキシプロピルアクリラート、ヒドロキシプロピルメタクリラート(HPMA)、トリメチルアンモニウム2−ヒドロキシプロピルメタクリラート塩酸塩、アンモニウムプロピルメタクリラート塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリラート(DMAEMA)、グリセロールメタクリラート(GMA)、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アリルアルコール、ビニルピリジン、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチル)アクリルアミド、アクリル酸、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニルホルムアミド、メタクリル酸、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、アリルアルコール、及びN−ビニルカプロラクタムである。
【0142】
本発明の非架橋性ポリシロキサン共重合体は、第三の工程を有すること以外は、化学線架橋性ポリシロキサン共重合体に関する上記と同様に製造することができる(即ち、エチレン性官能化工程を含まない)。
【0143】
本開示により、当業者は本発明を実践することができる。その具体的実施態様及び利点を読者によりよく理解させるために、以下の非限定的実施例の参照が示唆されている。しかし、以下の実施例を読むことで、本発明の範囲を限定してはならない。
【0144】
実施例1
表面親水性(湿潤性)検査
コンタクトレンズ上の水接触角は、コンタクトレンズの表面親水性(又は湿潤性)の一般的測定項目である。詳細には、低い水接触角は、より親水性の表面に対応する。コンタクトレンズの平均接触角(前進)を、セシルドロップ法を用いて測定した。
【0145】
酸素透過度の測定 レンズの酸素透過度及びレンズ材料の酸素透過度を、米国特許第5,760,100号及びWintertonらによる論文(The Cornea: Transactions of the World Congress on the Cornea 111, H.D. Cavanagh Ed., Raven Press: New York 1988, pp273-280)(両者とも、全体が本明細書に参考として援用されている)に記載のものと類似の技術により測定した。酸素流量(J)を、湿潤(即ち、気流を約100%相対湿度で保持した)セル内で、Dk1000装置(Applied Design and Development Co., Norcross, GAより市販)又は類似の分析装置を使用して34℃で測定した。既知の割合%の酸素(例えば、21%)を有する気流を、レンズの片側から約10〜20cm/分の速度で透過させる一方、窒素気流をレンズの反対側で約10〜20cm/分の速度で透過させた。試料を、検査媒体(即ち、生理食塩水又は蒸留水)中で、規定の検査温度で、測定前の少なくとも30分間(但し45分間未満の間)平衡化した。オーバーレイヤーとして使用した任意の検査媒体を、規定の検査温度で、測定前の少なくとも30分間(但し45分間未満の間)平衡化した。ステッパ・モータ・コントラでの表示設定400±15に対応して、撹拌モータの速度を1200±50rpmに設定した。システム周囲の大気圧Pmeasuredを測定した。ミツトヨ(Mitotoya)マイクロメータ VL-50又は同様の装置により約10箇所測定して、測定値の平均をとることにより、検査用に暴露された領域におけるレンズの厚さ(t)を測定した。窒素気流中の酸素濃度(即ち、レンズを通して拡散した酸素)を、Dk1000装置を使用して測定した。レンズ材料の見かけ上の酸素透過性Dkappを以下の式から測定した:
Dkapp=Jt/(Poxygen)
(式中、J=酸素流量[OμL/cm2・分]
oxygen =(Pmeasured−Pwater水蒸気)=(気流中のO%)[mmHg]=気流中の酸素分圧
measured =大気圧(mmHg)
water 水蒸気=34℃で0mmHg (乾燥セル内)(mmHg)
water 水蒸気=34℃で40mmHg(湿潤セル内)(mmHg)
t=暴露された検査領域のレンズの平均厚さ(mm)
ここで、Dkappは、バレル単位で表示した)。材料の酸素伝達率(Dk/t)は、酸素透過度(Dkapp)をレンズの平均厚さ(t)で除算することにより計算してもよい。
【0146】
イオン透過性の測定 レンズのイオン透過性は、米国特許第5,760,100号(その全体が本明細書に参考として援用されている)に記載された手順により測定した。以下の実施例で報告されるイオン透過性の値は、参照材料としてのレンズ材料Alsaconに関する相対イオノフラックス拡散係数(D/Dref)である。Alsaconは、イオノフラックス拡散係数0.314×10−3mm/分を有する。
【0147】
実施例2
エポキシ末端PDMSと2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパノンとの反応
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパノン(CIBAのDarocur 1173)(19.8791g)を、エポキシ末端ポリジメチルシロキサン(PDMS)(GelestのDMS-E09)20.0231g、塩化メチレン40mL及び三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体0.1530gと混合した。反応成分を混合した後、反応混合物の温度を約22℃から約33℃へ上昇させた。約30分後に、反応混合物の温度を約27℃に低下させた。室温で約6時間経た後に、メタノール約10mLを反応混合物に添加し、数分間連続して撹拌した。反応混合物を塩化メチレン約100mLで希釈して、10%炭酸ナトリウム溶液で抽出し(50mLで3回)、水50mLで2回抽出し、その後、MgSOで乾燥させた。PDMS−マクロ開始剤を、MgSOから分離して、ロータリーエバポレーションなどの方法により、塩化メチレンを除去した。水蒸気蒸留を利用して、PDMS−マクロ開始剤から過剰な2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパノンを除去した。これは、水約25mLを反応混合物に添加し、その後、それを水蒸気蒸留に供試することにより実施した。水の更なる分量25mLを反応混合物に添加して、蒸留物が透明になるまで、水蒸気蒸留を継続した。蒸留ポットから回収されたPDMS−マクロ開始剤生成物を、塩化メチレン約75mLで希釈し、MgSOで乾燥させて、ろ過した。塩化メチレンをロータリーエバポレーションにより除去した後、PDMS−マクロ開始剤約21.54gを得た。マクロ開始剤(粗液(neat))のFT−IR分析で、3447、3059、2936、1681、1598、1453、1411、1366、1254、1171、1111、1062、958、840、及び796cm−1付近にピークが示された。エタノール中のマクロ開始剤のUV−VIS分析では、フェノン誘導体の特徴である、245nm付近を中心とする強い吸収ピーク及び280nm付近のショルダーが示された。
【0148】
実施例3
PDMS−マクロ開示剤とDMAとの反応:ポリ(DMA)−PDMS−ポリ(DMA)の製造
実施例2のPDMS−マクロ開始剤約5.02gを、プラスチックビーカ内で、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)約30.06g及びエチルアセタート100mLと混和した。撹拌棒を混合物に入れて、ビーカをポリエチレンバッグで密閉した。強度約3.5mW/cmのUVA光を照射しながら、混合物を撹拌した。合計で約6時間照射した後、反応混合物を、エチルアセタート約5mLに溶解した4−ヒドロキシ−TEMPO約13mgで阻害した。反応混合物の重量を、エチルアセタートの添加により、約160gに調整した。
【0149】
実施例4
ポリ(DMA)−PDMS−ポリ(DMA)のIEM官能化
実施例3の共重合体溶液約140gを、2−イソシアナトエチルメタクリラート(IEM)約2.599g、及びジブチルチンジラウラート(DBTDL)約0.182gと混和した。混合物を約40℃で約1時間加熱し、その後、室温で貯蔵した。室温で約18時間貯蔵した後、IEMからのイソシアナートは、FT−IRにより判断すると、ほとんど消費されていた。エタノール約3mLを反応混合物に添加し、その後、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去した。少量の共重合体溶液混合物(〜3mL)を、ビーカ内で数滴のDarocur 1173と混合し、その後、UV光(〜2.5mW/cm)に暴露した。試料は、15分以内にはゲル化しなかった。溶媒をロータリーエバポレーションにより残留する共重合体溶液から除去して、新しいエチルアセタートと交換した。新しいエチルアセタート中の共重合体に、更なるIEM6.02g及びDBTDL0.12gを添加した。3日後に、過剰なIEMをエタノール約10mLの添加により消失させた。共重合体溶液をろ過し、そしてエチルアセタートをロータリーエバポレーションにより除去して、エタノールと交換した。重量測定により、ポリ(DMA)−PDMS−ポリ(DMA)溶液のIEM官能化共重合体の固体量が約35.6%と測定された。
【0150】
実施例5
Betacon(25.91g)、DMA(28.90g)、TRIS(19.26g)、Darocur1173(1.02g)及びエタノール(24.98g)を混合することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0151】
実施例6
実施例3のエチルアセタート中のポリ(DMA)−PDMS−ポリ(DMA)約20gを、ロータリーエバポレーションにより濃縮してほぼ乾固し、その時点でエタノール約20mLを共重合体に添加した。ロータリーエバポレーションを行い、新しいエタノールを添加することにより、試料を更に溶媒除去に供試した。この工程を、もう一度繰り返して、試料を固形分40.2%まで濃縮した。40.2%共重合体溶液0.7401gを、エタノール0.1102g及び実施例5のレンズ配合剤14.1656gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。
【0152】
実施例7
添加した連鎖移動剤(CTA)の存在下で製造された湿潤剤
実施例2のPDMS−マクロ開始剤約5.03gを、プラスチックビーカ内で、DMA約30.07g、1−ドデカンチオール0.1312g及びエチルアセタート100mLと混和し、その後、均質になるまで混合した。撹拌棒を混合物に入れて、ビーカをポリエチレンで密閉した。強度約3.7mW/cmのUVA光を照射しながら、混合物を撹拌した。合計で約8時間照射した後、反応混合物を、エチルアセタート約5mLに溶解した4−ヒドロキシ−TEMPO約12mgで阻害した。反応混合物の重量を、エチルアセタートの添加により、約160gに調整した。反応混合物をIEM2.69g及びDBTDL 0.1944gと混和して、約40℃で加熱した。約1時間後に、更なるIEM2gを添加した。更なるIEM(約7g)を、反応混合物に添加した。FT−IRにより判断すると、最後のIEMを反応混合物に添加した後約23時間目では、イソシアナートが依然として存在した。過剰なIEMをエタノールで消失させて、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去した。その後、エタノール約200mLを、反応混合物に添加した。エタノールをロータリーエバポレーションにより反応混合物から除去して、得られた試料を約10〜20mbarで約1時間、更なる除去に供試した。更なるエタノール200mLを反応混合物に添加して、試料を固形分約55.7%にまで濃縮した。
【0153】
実施例8
エタノール中の実施例7の共重合体の55.7%溶液4.479gを、Darocur1173 0.0510g及びエタノール0.5179gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0154】
実施例9
実施例7のエタノール中の共重合体の55.7%溶液0.5522gを、実施例5のレンズ配合剤14.5561gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0155】
実施例10
実施例7のエタノール中の共重合体の55.7%溶液1.3627gを、実施例5のレンズ配合剤13.6763gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0156】
実施例11
実施例4の35.6%共重合体溶液0.8516gを、実施例5のレンズ配合剤14.1510gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0157】
実施例12
実施例6の40.2%共重合体溶液0.7401gを、実施例5のレンズ配合剤14.1656gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。
【0158】
実施例13
PDMS−マクロ開始剤とNVPとの反応:PVP−PDMS−PVPの製造
実施例2のPDMS−マクロ開始剤約5.06gを、プラスチックビーカ内で、N−ビニルピロリドン(NVP)約20.00g及びエタノール100mLと混和し、その後、均質になるまで混合した。撹拌棒を混合物に入れて、ビーカをポリエチレンで密閉した。強度約4.0mW/cm(液体の上部付近の強度)のUVA光を照射しながら、混合物を撹拌した。合計で約11時間照射した後、反応混合物を、エタノール約3mLに溶解した4−ヒドロキシ−TEMPO約11mgで阻害した。エタノールをロータリーエバポレーションにより反応混合物から除去して、乾燥テトラヒドロフラン(THF)125mLを添加した。THFをロータリーエバポレーションにより除去し、乾燥THF125mLを再度添加して、ロータリーエバポレーションを行った。3度目に新しいTHF(125mL)を添加して、ロータリーエバポレーションを行った。その後、共重合体を乾燥THF分量100mLと混合して、IEMで官能化させた。
【0159】
実施例14
PVP−PDMS−PVPのIEMでの官能化: 実施例13のTHF共重合体溶液を、IEM2.6897g及びDBTDL0.2016gと混合して、室温で撹拌した。更に24時間経た後、更なるIEM0.24gを反応混合物に添加した。約17日間貯蔵した後、イソシアナートはFT−IRにより検出されなかった。反応混合物をエタノール75mLで希釈した。溶媒をロータリーエバポレーションで除去して、THFをエタノールと交換した。エタノール分量75mLを反応混合物に添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、THFをエタノールと交換した。重量測定法により、反応混合物の固形分が約62.7%であると測定された。
【0160】
実施例15
実施例14の共重合体(62.7%溶液)0.4957gを、実施例9のレンズ配合剤14.5598g及びエタノール0.0625gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0161】
実施例16
実施例14の共重合体(62.7%溶液)1.2152gを、実施例9のレンズ配合剤13.6798g及びエタノール0.1538gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0162】
実施例17
実施例14の共重合体(62.7%溶液)4.7865gを、Darocur1173 0.0548g及びエタノール0.1647gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。コンタクトレンズを、表1に記載されたとおり製造した。
【0163】
【表1】

【0164】
実施例18
エポキシ末端PDMSと2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパノンとの反応
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパノン(CIBAのDarocur1173)(41.7595g)を、琥珀色の広口瓶内で、エポキシ末端ポリジメチルシロキサン(PDMS)(GelestのDMS-E12)40.0456g、塩化メチレン100mL及び三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体0.1536gと混和した。室温で約90分間経た後、更なる塩化メチレン約100mLを添加して、混合物を約2日間撹拌し、その時点で更なる塩化メチレン50mLを添加した。その後、塩化メチレンを10%炭酸ナトリウム溶液で抽出し(75mLで3回)、水で抽出し(75mLで3回)、その後、MgSOで乾燥させた。
【0165】
PDMS−マクロ開始剤を、MgSOから分離して、ロータリーエバポレーションにより、塩化メチレンを除去した。水蒸気蒸留を利用して、PDMS−マクロ開始剤から過剰な2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパノンを除去した。これは、水約250mLを反応混合物に添加し、その後、それを水蒸気蒸留に供試することにより実施した。水の更なる分量を反応混合物に添加して、蒸留物が透明になるまで、水蒸気蒸留を継続した。蒸留ポットから回収されたPDMS−マクロ開始剤生成物を、塩化メチレン約200mLで希釈して、水で洗浄し、水から分離して、MgSOで乾燥させてろ過し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。塩化メチレンが回収された生成物(マクロ開始剤)から除去されたら、約45分間のロータリーエバポレーションによる更なる除去に供試した。PDMS−マクロ開始剤を、約23g得た。PDMS−マクロ開始剤のゲル透過クロマトグラフィー(GPC)分析では、エポキシ末端PDMS(DMS−E12)に比較して、分子量の増加が示された。GPCにより測定されたPDMS−マクロ開始剤の分子量は、Mw=8366、Mn=3859であった。GPCにより測定されたエポキシ末端PDMS(DMS−E12)の分子量は、Mw=2854、Mn=2022であった。Darocur1173とエポキシ末端PDMSとの反応時に、PDMSの若干の二量体化及び三量体化が、観察された分子量増加に寄与したと思われる。PDMS−マクロ開始剤のFT−IR分析では、フェノン及びPDMSに特徴的なピークが示された。選択的FT−IRピークが、約3400、2962、2910、2869、1683、1601、1148、1413、1260、1089、1023、799、及び703cm−1で観察された。
【0166】
エタノール中のマクロ開始剤のUV−VIS分析で、フェノン誘導体に特徴的な、207nm、244nm付近を中心とする強い吸収ピーク、及び280nm付近のショルダーが示された。
【0167】
実施例19
PDMS−マクロ開始剤とDMAとの反応:ポリ(DMA)−PDMS−ポリ(DMA)の製造
実施例18のPDMS−マクロ開始剤(5.0112g)を、プラスチックビーカ内で、DMA(12.0667g)、1−ドデカンチオール(0.1448g)、及びエチルアセタート約100mLと混和した。撹拌棒を反応混合物に入れて、ビーカをポリエチレンバッグで密閉した。混合物を6時間にわたり撹拌しながら、約3.3mW/cmのUVA光を照射した。約6時間照射した後、4−ヒドロキシ−TEMPO約7mgをエチルアセタート約3mLに溶解して、反応混合物に添加した。
【0168】
実施例20
ポリ(DMA)−PDMS−ポリ(DMA)のIEM官能化
実施例19の共重合体溶液を、IEM(6.006g)、ジブチルチンジラウラート(0.2042g)と混和し、約40℃で4時間加熱して、エタノール約100mLを添加した。反応混合物を40℃で更に3時間加熱し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。反応混合物にエタノールを繰り返し添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、エチルアセタートをエタノールと交換した。反応混合物を、ヘキサン約500mLに注入した。共重合体混合物を、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。新しいエタノールを共重合体混合物に添加して、ロータリーエバポレーションを行った。反応生成物のGPC分析で、Mw=9926、Mn=6650が示された。
【0169】
実施例21
実施例20の共重合体(53.8%溶液)6.5824gを、Darocur1173 0.0303g及びエタノール0.4111gと混和することにより、レンズ配合剤を調製した。均質になるまで、成分を混合した。プラスチック型にレンズ配合剤を充填し、その後、約3.5mW/cmのUVA光を約45分間照射した。レンズを回収し、その後、表1に記載されたとおり抽出及び滅菌した。水接触角(静的)が、約79°であることが見出された。レンズは濁りがあり、機械的に脆弱であることに注目した。
【0170】
実施例22
PDMS−マクロ開始剤とDMA及びMMAとの反応:
ポリ(DMA/MMA)−PDMS−ポリ(DMA/MMA)の製造
実施例18のPDMS−マクロ開始剤(5.0605g)を、プラスチックビーカ内で、DMA(10.1524g)、MMA(2.1592g)、1−ドデカンチオール(0.1549g)、及びエチルアセタート約100mLと混和した。撹拌棒を反応混合物に入れて、ビーカをポリエチレンバッグで密閉した。混合物を6時間にわたり撹拌しながら、約3.3mW/cmのUVA光を照射した。
【0171】
実施例23
ポリ(DMA/MMA)−PDMS−ポリ(DMA/MMA)のIEM官能化
IEM約6.1623g及びジブチルチンジラウラート0.2316gからなる混合物を、実施例22の共重合体溶液に添加した。IEM及びジブチルチンジラウラートに用いられる試験管を、エチルアセタート約5mLですすぎ、そのすすぎ液を反応混合物に添加した。反応混合物を約40℃で約6時間加熱し、その後、放冷した。反応混合物をエタノール約100mLで希釈し、その後、約40℃で約6時間加熱し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。エタノールを反応混合物に繰り返し添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、エチルアセタートをエタノールと交換した。反応混合物を、全重量が約50gになるまで濃縮した。その後、反応混合物をヘキサン約500mLに注入し、沈殿した固体を溶媒から分離して、遠沈管に入れた。ヘキサンを沈殿物に添加し、試料を混合し、その後、遠心分離した。溶媒を固体から分離して、固体をヘキサンで更に2回洗浄した。固体生成物を1−プロパノール約80mLに溶解し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。更なる1−プロパノールを共重合体に添加して、ロータリーエバポレーションにより固形分約58%にまで濃縮した。試料の分子量を、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により測定した。GPC分析で、Mw=21646、Mn=10219が示された。反応生成物を、FT−IRにより分析した。選択的FT−IRピークが、2930、2871、1722、1641、1546、1499、1453、1402、1361、1260、1141、1105、1059、及び803cm−1で観察された。
【0172】
実施例24
実施例23の共重合体(58.4%溶液)5.1690gを、Darocur1173 0.0381gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。プラスチックレンズ型に配合剤を充填し、その後、約3.5mW/cmのUVA光で約30分間硬化させた。レンズを型から回収し、その後、表1に記載されたとおり抽出及び滅菌した。静的水接触角約62°、前進接触角約67°及び後退接触角約31°の透明なコンタクトレンズが得られた。Dkappは、約35バレルであった。
【0173】
実施例25
実施例18のPDMS−マクロ開始剤(10.0869g)を、プラスチックビーカ内で、DMA(19.3271g)、MMA(3.9916g)、及びエチルアセタート約200mLと混和した。撹拌棒を反応混合物に入れて、ビーカをプラスチックバッグ内へ入れた。密閉する前に合計で3回、ビーカを含むバッグを窒素で膨張させ、その後、収縮させた。混合物を6時間にわたり撹拌しながら、約3.3mW/cmのUVA光を照射した。
【0174】
実施例26
実施例25の反応混合物を、4−ヒドロキシ−TEMPO 26mg、IEM 12.0175g、ジブチルチンジラウラート0.4150gと混和し、その後、ガラス反応ケトルに移した。混合物を、大気雰囲気下で約40℃で約4時間加熱した。反応混合物をエタノール約100mlで希釈して、更に4時間加熱し、その時点で溶媒をロータリーエバポレーションにより除去した。更なるエタノール100mLを反応混合物に添加し、その後、試料を濃縮した。試料を50mL遠沈管3本に入れることにより、反応生成物を3部に分割した。各遠沈管にヘキサン約20〜25mLを添加し、遠沈管を振とうし、試料を遠心分離して、最後にピペットを用いてヘキサンを遠沈管から抜き取ることにより、試料をヘキサン分量20〜25mLで数回洗浄した。遠沈管から得られた共重合体試料をフラスコに入れて、エタノール約200mL及び4−ヒドロキシ−TEMPO約15mgと混和した。1−プロパノールを混合物に添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、エタノールを1−プロパノールと交換した。試料を濃縮すると、試料の固形分%が約67.8%であることが、重量測定分析により見出された。試料の分子量を、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により測定した。GPC分析で、Mw=26217、Mn=12582が示された。FT−IR分析で、アミド、エステル及びPDMS部分に特徴的なピークが示された。FT−IRピークは、3318、2930、1721、1641、1504、1458、1394、1260、1160、1096、1095、809cm−1付近に観察された。
【0175】
実施例27
実施例26の共重合体(67.8%溶液)4.4319gを、Darocur1173 0.0288g及び1−プロパノール0.5991gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。プラスチック型に配合剤約75μLを充填し、その後、UVBを約20秒間照射し、その後、型から回収した。レンズを、表1に記載されたとおり抽出及び滅菌した。静的水接触角約54°、前進接触角約74°及び後退接触角約35°の透明なコンタクトレンズが得られた。
【0176】
実施例28
エポキシ末端PDMSと4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンとの反応
中温の(warm)クロロホルム約200mL中の4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン(CIBAのIrgacure2959)15.0461gからなる溶液を、反応容器に入れた。エポキシ末端ポリジメチルシロキサン(47.0842g)(GelestのDMS-E21)を、更なるクロロホルム50mLと共にクロロホルム溶液に添加した。反応混合物を室温で撹拌し、その後、三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体0.3168gをそれに添加した。反応混合物を室温で更に数時間撹拌し、その後、約40℃で約2日間加熱した。反応混合物を室温まで放冷し、その後10%NaCO溶液で抽出した(200mLで2回)。その後、反応混合物を、広口容器内で(圧力の蓄積を回避するため)温水250mLで合計12回、注意深く抽出した。クロロホルム抽出層を、FT−IRにより定期的に確認した。クロロホルム溶液を、MgSOで乾燥させてろ過し、その後、クロロホルムをロータリーエバポレーションにより除去して、油状生成物を約39.50g得た。油状生成物のFT−IR分析で、フェノン部分(例えば、1668cm−1付近のC=Oフェノン、1602cm−1付近のC=C芳香環)及びPDMS部分(例えば、1093cm−1、1023cm−1、800cm−1付近の吸収)に特徴的なピークが示された。エタノール中のマクロ開始剤のUV−VIS分析で、フェノン誘導体に特徴的な、200nm、274nm付近を中心とする強い吸収ピーク及び320〜360nm付近のテールが示された。
【0177】
実施例29
実施例28のPDMS−マクロ開始剤(16.0908g)を、撹拌棒を含む1Lプラスチックビーカ内で、NVP26.2587g及びエチルアセタート500mLと混和した。ビーカをプラスチックバッグに入れ、合計で2回、バッグを窒素で膨張させ、その後、収縮させた。試料を撹拌し、約3.3mW/cmのUVAを合計で約12時間照射した。反応の進行を、FT−IRにより周期的にモニタリングした。FT−IRで、PDMS単位及びPVP部分(例えば、1678cm−1付近にあるPVP単位のC=O)に特徴的なピークが示された。
【0178】
実施例30
実施例29の反応生成物を、IEM(4.2119g)、ジブチルチンジラウラート(0.2298g)及び4−ヒドロキシ−TEMPO(エチルアセタート約5mLに溶解された23mg)と混和した。反応混合物を、約40℃で約4時間加熱した。反応混合物のFT−IR分析で、NCOの存在が示された。反応混合物に更なるIEM分量(約1.14g)を添加して、40℃で加熱した。約1時間後に、NCOピークは消失したが、FT−IRでは依然として目視できた。更なるIEM分量を反応混合物に添加し、試料を40℃で約4時間加熱して放冷した。NCOの吸収は、FT−IRで目視できなかった。更なるIEM分量(約2.1g)を反応混合物に2回添加して、試料を40℃で加熱した。最後のIEM分量の添加の後、NCOピークは、FT−IRによる測定では持続していた。ロータリーエバポレーションにより溶媒を除去する前に、エタノール約50mLを反応混合物に添加して、過剰なイソシアナートと反応させた。反応混合物にエタノールを繰り返し添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、エチルアセタートをエタノールと交換した。濃縮された試料を脱イオン水約1Lに注入し、得られた沈殿を回収した。沈殿を水で洗浄し(100mLで4回)、石油エーテルで洗浄し(150mLで3回)、トルエンで洗浄し(150mLで3回)、最後に石油エーテル150mLで3回洗浄した。試料に更なるエタノール分量200mLを繰り返し添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、残留する石油エーテル及びトルエンを試料から除去した。エタノール溶液数滴をNaClディスク上に広げ、得られたフィルムを約40℃で約10分間乾燥させた。FT−IR分析で、1677cm−1(PVP単位のC=O)、1720cm−1(C=O、エステル単位)、1093(PDMS単位)、1021(PDMS単位)付近にピークが示された。1−プロパノールを反応混合物に添加して、固形分%が約77.2%になるまで、ロータリーエバポレーションを行うことにより、エタノールを1−プロパノールと交換した。
【0179】
実施例31
実施例30の共重合体溶液5.22318gを、DMA1.1770g、トリスアクリルアミド2.1642g、メチレンビスアクリルアミド0.0244g、Darocur1173 0.1069g、2−ヒドロキシ−エチルアクリラート1.4791g及び1−プロパノール1.4791gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。配合剤を混合し、その後、濁りがあることが観察された。
【0180】
実施例32
エポキシ末端PDMSと4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンとの反応
クロロホルム500mL、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン(CIBAのIrgacure2959)30.1065g、エポキシ末端ポリジメチルシロキサン(GelestのDMS-E21)95.1156g及び三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体0.7680gからなる溶液を、約40℃で約24時間加熱した。その後、溶液を70℃で約4時間加熱した。反応混合物を室温まで放冷し、その後10%NaCO溶液で抽出した(250mLで4回)。その後、反応混合物を、広口容器内で(圧力の蓄積を回避するため)高温水250mLで合計12回注意深く抽出し、その後、高温水250mLで12回抽出した。抽出層を、FT−IRにより定期的に確認した。用いられた水の全容量が約12Lになるまで、クロロホルム溶液の高温水での抽出を継続した。クロロホルムを、ロータリーエバポレーションにより反応生成物から除去した。エタノール約50mLを得られた試料に添加し、その後、ロータリーエバポレーションを行った。更なるエタノール50mLを試料に添加して、ロータリーエバポレーションにより除去した。エタノールを除去した後、約90℃で約30分間のロータリーエバポレーションにより、試料を更なる除去に供試した。その後、得られた試料を50mL遠沈管2本に分割して入れた。石油エーテル約25mLを各試料に添加して、混合及び遠心分離を行った。遠沈管内の透明液を回収し、続いてロータリーエバポレーションに供試した。生成物約78.49gを、溶媒除去後に回収した。FT−IR分析で、フェノン部分及びPDMS部分に特徴的なピークが示された。
【0181】
実施例33
実施例32のPDMS−マクロ開始剤(20.25g)を、1Lプラスチックビーカ内で、DMA25.20g及びエチルアセタート約500mLと混和した。試料を撹拌プレート上に置いて、均質になるまで撹拌した。ビーカをプラスチックバッグに入れて、合計で3回、バッグを窒素で膨張させ、その後、収縮させた。試料を約3.3mW/cmで約6時間照射した。FT−IR分析で、ポリ(DMA)ブロック及びPDMS単位に特徴的なピークが示された。エチルアセタート約3mLに溶解した4−ヒドロキシ−TEMPO約27mgを、反応混合物に添加した。
【0182】
実施例34
実施例33の試料を、IEM5.0091g及びジブチルチンジラウラート0.2292gからなる混合物と混和し、その後、約40℃で加熱した。約40℃での4時間経た後に、NCOの吸収は消失したが、FT−IRでは依然として目視できた。エタノール約10mLを反応容器に添加して、更に1時間、加熱を継続した。NCOの吸収は、FT−IRではもはや目視できなかった。共重合体溶液を、ロータリーエバポレーションにより濃縮し、エタノール約75mLで希釈して、更に濃縮した。新しいエタノール(約75mL)を共重合体溶液に更に2回添加して、ロータリーエバポレーションを行った。回収された共重合体溶液約70gを、ヘプタン約100mLで3回、穏やかに洗浄した。更なるヘプタンを添加して、激しく振とうすることにより、試料を更に洗浄した。これにより、エマルジョンが形成された。ヘプタンをロータリーエバポレーションにより除去し、得られたゲルを脱イオン水250mLで4回洗浄した。共重合体試料をエタノール約100mLに溶解して、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。溶媒のほとんどを共重合体から除去した後、新しいエタノール(〜100mL)をそれに添加して、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。エタノールの蒸発後に回収された共重合体のGPC分析で、Mw=14041、Mn=7805が示された。1−プロパノールをエタノール溶液中の共重合体溶液に添加すると、濁った外観となった。エタノールを添加して、ロータリーエバポレーションを行うことにより、共重合体溶液中の1−プロパノールを、エタノールと交換した。共重合体溶液を約70gまで濃縮し、その後、水約200mL中に沈殿させた。得られたゲルを石油エーテル150mLで4回洗浄し、その後、ロータリーエバポレーションに供試した。エタノール約50mLを共重合体に添加して、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。エタノール分量約50mLの添加と、続いてのロータリーエバポレーションを、更に3回繰り返した。共重合体溶液を固形分約63.7%にまで濃縮した。後に乾燥させたNaCl板上のフィルムキャストのFT−IR分析で、3335、2966、2925、2869、1718、1641、1499、1458、1402、1356、1261、1141、1095、1025、870cm−1付近にピークが示された。
【0183】
実施例35
実施例34の共重合体試料6.7323gを、DMA0.8868g、エタノール0.3568g、2−ヒドロキシエチルアクリラート0.4417g、Darocur1173 0.1182g、メチレンビスアクリルアミド0.0220g、及びトリスアクリルアミド2.1844gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。プラスチック型にレンズ配合剤約75μLを充填して、配合剤に約4mW/cmのUVB光を約20秒間及び約40秒間照射することにより、コンタクトレンズを製造した。40秒間の硬化後に得られたレンズは、20秒間硬化されたものよりも強度があると判断された。レンズを、表1に記載されたとおり抽出及び滅菌した。レンズは全て、滑らかな感触であるが、濁りやしみがあり、だらりとしていた。場合により、混合後に、レンズ配合剤が相分離し始めることがあった。
【0184】
実施例36
実施例34の共重合体試料6.7918gをDMA1.4290g、エタノール0.3792g、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリラート0.3040g、Darocur1173 0.1214g、メチレンビスアクリルアミド0.0255g、及びトリスアクリルアミド2.1234gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。プラスチック型にレンズ配合剤約75μLを充填して、配合剤に約4mW/cmのUVB光を約20秒間及び約40秒間照射することにより、コンタクトレンズを製造した。40秒間の硬化後に得られたレンズは、20秒間硬化されたものよりも強度があると判断された。レンズを、表1に記載されたとおり抽出及び滅菌した。レンズは全て、滑らかな感触であるが、濁りやしみがあり、だらりとしていた。場合により、混合後に、レンズ配合剤が相分離し始めることがあった。
【0185】
実施例37
エポキシ末端PDMSと4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンとの反応
クロロホルム約600mL中の4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン(CIBAのIrgacure2959)60.13gからなる混合物を、均質な溶液が形成されるまで加温した。クロロホルム約400mLに溶解されたエポキシ末端PDMS(GelestのDMS-E21)190.69gからなる溶液を、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンを含むクロロホルム溶液と混合した。反応混合物を室温で約20分間撹拌し、その後、三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体(1.5152g)を、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン及びエポキシ末端PDMSを含むクロロホルム溶液に添加した。得られた混合物を室温で約24時間撹拌し、その後、約40℃で合計約48時間加熱した。その後、反応混合物を10%炭酸ナトリウム溶液で抽出した(300mLで2回)。その後、反応混合物を、広口容器内で(圧力の蓄積を回避するため)、水約24Lが回収されるまで、温水1Lで注意深く抽出し、その後、高温水250mLで12回抽出した。その後、水約24Lが回収されるまで、反応混合物を温水の分量1Lで抽出した。抽出工程の間、FT−IRを利用して、クロロホルム層を定期的に分析した。クロロホルム溶液を約40℃で濃縮し、その後、約90℃で更に濃縮して、残留水を除去した。得られたPDMS−マクロ開始剤を、石油エーテル約500mLで希釈してろ過し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮して、生成物を約150.32g得た。生成物のFT−IR分析で、フェノン部分及びPDMS部分に特徴的なピーク吸収が示された。FT−IR分析で、3456、2963、2904、1666、1601、1446、1409、1260、1089、1021、868、800cm−1付近にピークが示された。エタノール中のマクロ開始剤のUV−VIS分析で、フェノン誘導体に特徴的な、220nm、274nm付近を中心とする強い吸収ピーク及び320〜360nm付近のテールが示された。
【0186】
実施例38
エポキシ末端PDMSと4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンとの反応
クロロホルム約1L中の4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン(CIBAのIrgacure2959)120.08gからなる溶液を調製した。クロロホルム約500mLに溶解されたエポキシ末端PDMS(GelestのDMS-E21)380.74gからなる溶液を、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンを含むクロロホルム溶液と混合した。更なるクロロホルム500mLを添加して、反応混合物が均質になるまで反応混合物を加温した。三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体(3.121g)を、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン及びエポキシ末端PDMSを含むクロロホルム溶液に添加して、得られた混合物を室温で約4時間撹拌し、その後約40℃に加熱した。約40℃で24時間経た後、反応混合物を約24時間還流した。その後、反応混合物を10%炭酸ナトリウム溶液で抽出した(500mLで2回)。その後、反応混合物を、広口容器内で、水約24Lが回収されるまで、高温水の分量1Lで注意深く抽出した。抽出工程の間、FT−IRを利用して、クロロホルム層を定期的に分析した。クロロホルム溶液を、約35℃でのロータリーエバポレーションにより除去した。その後、試料を約95℃でのロータリーエバポレーションに更に供試した。得られたPDMS−マクロ開始剤を、石油エーテル約1000mLで希釈してろ過し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮して、生成物を161.03g得た。生成物のFT−IR分析で、フェノン部分及びPDMS部分に特徴的なピーク吸収が示された。FT−IR分析で、3456、2963、2906、1666、1602、1574、1509、1447、1413、1373、1314、1259、1164、1087、1020、865、800cm−1付近にピークが示された。エタノール中でのマクロ開始剤のUV−VIS分析で、フェノン誘導体に特徴的な、220nm、274nm付近を中心とする強い吸収ピーク及び320〜360nm付近のテールが示された。
【0187】
実施例39
実施例37のPDMS−マクロ開始剤(22.5826g)を、1Lプラスチックビーカ内で、DMA(22.5651)、MMA(5.3851g)、及びエチルアセタート約500mLと混和した。試料を撹拌プレート上に置いて、均質になるまで撹拌した。ビーカをプラスチックバッグに入れ、合計で3回、バッグを窒素で膨張させ、その後、収縮させた。試料を6時間撹拌しながら、UVA光を照射した。エチルアセタートをエタノールと交換した。反応混合物を約76gの重量に濃縮した。エタノール溶液を水約500mLと混合することにより、反応生成物を沈殿させた。生成物を溶媒から分離し、その後、石油エーテル250mLで4回洗浄した。残留する石油エーテルをロータリーエバポレーションにより除去し、生成物をエタノールに溶解した。エタノール溶液を濃縮して、フィルムをNaClディスク上で流延した。フィルムを窒素気流下で約2分間乾燥させた。FT−IRピークが、3374、2963、1721、1684、1641、1558、1500、1452、1401、1358、1321、1297、1261、1164、1094、1023、954、864、及び801cm−1付近で観察された。
【0188】
実施例40
実施例39の試料を、IEM5.3523g及びジブチルチンジラウラート0.2805gと混和し、その後、約40℃で加熱した。IEM単位からのNCOの消費を、FT−IRによりモニタリングした。NCOがFT−IRによりもはや目視できなくなった後、更なる分量のIEM(4.205g)を反応混合物に添加した。NCOの吸収がFT−IRによる測定で持続するようになるまで、これを継続した。エタノール約50mLを反応容器に添加して、NCOの吸収がFT−IRにより目視できなくなるまで、加熱を継続した。約75gの総重量が得られるまで、共重合体溶液をロータリーエバポレーションにより濃縮した。その後、得られた溶液を脱イオン水約500mLと混合した。得られた沈殿を水中に一晩浸した。その後、水混合物を固体生成物から分離した。共重合体を石油エーテル250mLで4回で洗浄し、その後、ロータリーエバポレーションに供試した。共重合体をエタノール約200mLと混合し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。共重合体をNaClディスク上に広げて、そのフィルムを窒素気流下で乾燥させることにより、フィルムを製造した。フィルムのFT−IR分析で、3374、2963、1721、1684、1641、1558、1500、1452、1401、1358、1321、1297、1261、1164、1094、1023、954、864、及び801cm−1付近にピークが示された。
【0189】
実施例41
実施例37のPDMS−マクロ開始剤(22.5827g)を、1Lプラスチックビーカ内で、DMA(22.5971g)、MMA(5.3380g)、及びエチルアセタート約500mLと混和した。試料を撹拌プレート上に置いて、均質になるまで撹拌した。ビーカをプラスチックバッグに入れ、合計で3回、バッグを窒素で膨張させ、その後、収縮させた。約3.6mW/cmで約4.5時間照射した後、反応混合物をFT−IRにより分析した。フィルムをNaCl上で流延し、その後、窒素気流下で約2分間乾燥させた。FT−IRピークが、3482、2963、1726、1641、1497、1456、1414、1400、1357、1261、1095、1024、865及び802cm−1付近で観察された。合計約6時間照射した後、反応混合物を約40℃でのロータリーエバポレーションにより濃縮した。新しいエチルアセタートを添加し、試料を濃縮してほぼ乾固した。試料をエチルアセタート約200mLに溶解した。
【0190】
実施例42
実施例41の生成物とジイソシアナート(HDI)との反応と、その後のIEMとの反応での鎖延長
実施例41の試料を、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)0.3178g、ジブチルチンジラウラート0.0798gと混和した。混合物の総重量が約250gになるまで、更なるエチルアセタートを添加した。イソシアナートがFT−IRによる測定でもはや目視できなくなるまで、混合物を約40℃で加熱した。その後、IEM 5.0226g、ジブチルチンジラウラート0.2233g及び4−ヒドロキシ−TEMPO 9mgを反応混合物に添加して、約40℃で加熱することにより、共重合体を官能化させた。FT−IRによる測定でイソシアナートの存在が持続するようになるまで、更なる分量のIEMを反応混合物に添加した。エタノール約50mLを反応容器に添加して、NCOの吸収がFT−IRにより目視できなくなるまで、加熱を継続した。共重合体溶液をロータリーエバポレーションにより濃縮して、溶媒約100mLを回収した。新しいエタノールを添加して、試料を約105g重量になるまで濃縮した。共重合体を50mL遠沈管に分別し、水の分量25mLで洗浄した。液体約500mLが洗浄工程から回収されるまで、生成物を水で更に洗浄した。その後、共重合体を石油エーテル250mLで4回洗浄した。石油エーテルを試料から除去して、エタノール約200mLを添加した。試料約30g重量が残留するまで、共重合体溶液をロータリーエバポレーションにより濃縮した。共重合体溶液を、脱イオン水約250mLと混合した。試料を遠沈管に入れて遠心分離し、水を固体から分離した。液体約250mLが回収されるまで、固体を水の分量25mLで洗浄した。共重合体をエタノール約75mLに溶解し、その後、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。新しいエタノールを更に2回添加して、ロータリーエバポレーションを行った。重量測定分析により、エタノール中の共重合体の濃度が約64%であると測定された。共重合体溶液(エタノール中64%)の合計約17.79gが回収された。
【0191】
実施例43
エポキシ末端PDMSと4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトンとの反応
クロロホルム約300mL中の4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル)ケトン(CIBAのIrgacure2959)15.8824gからなるクロロホルム溶液を調製した。エポキシ末端PDMS(GelestのDMS-E21)(49.92g)を、エポキシ末端PDMSの溶液に添加した。反応混合物を約25℃で撹拌して、三フッ化ホウ素・テトラヒドロフラン錯体0.2960gを添加した。混合物を約25℃で約7時間撹拌し、その後、約24時間、約40℃まで加熱した。反応混合物を10%炭酸ナトリウム溶液で抽出して(150mLで3回)、水で抽出した(150mLで3回)。反応混合物をロータリーエバポレーションにより濃縮し、水約500mLで希釈して、蒸留に供試した。濁った蒸留物約200mLを回収して、蒸留を停止した。蒸留ポット内の試料を分液漏斗に移し、水層を油層(PDMS−マクロ開始剤)から分離した。水層をヘキサンで洗浄して、ヘキサン洗浄液を油層に添加した。PDMS−マクロ開始剤を含むヘキサン溶液を、広口容器内で高温水で注意深く抽出した。PDMS−マクロ開始剤を含むヘキサン溶液をエチルアセタート(〜700mL)で希釈し、硫酸マグネシウムで乾燥させて、ろ過した。溶媒をロータリーエバポレーションによりPDMS−マクロ開始剤から除去した。PDMS−マクロ開始剤試料を50mL遠沈管2本に分割して入れた。ヘキサン約25mLを各試料に添加して、撹拌及び遠沈分離を行った。液体を遠沈管から除去し、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去して、生成物を約35g得た。試料のFT−IR分析で、フェノン及びPDMS部分に特徴的なピークが示された。選択的FT−IRピークが、3400、2963、1666、1601、1412、1260、1093、1023、及び800cm−1付近に観察された。
【0192】
実施例44
実施例43のPDMS−マクロ開始剤(16.0535g)を、プラスチックビーカ内で、DMA(26.0529g)、及びエチルアセタート約460mLと混和した。撹拌棒を混合物に入れて、ビーカをプラスチックバッグに入れた。数回、バッグを窒素で膨張させ、そして収縮させた。混合物を約6時間撹拌しながら、約3.3mW/cmのUVA光を照射した。
【0193】
実施例45
実施例44の共重合体溶液を、IEM(4.0755g)、ジブチルチンジラウラート(0.2215g)と混合し、その後、約40℃で加熱した。NCOがIRにより目視できなくなった後、更なる分量のIEM(1.0137g)を反応混合物に添加して、加熱を継続した。エチルアセタートをロータリーエバポレーションにより除去して、エタノールを繰り返し添加し、そしてロータリーエバポレーションを行うことにより、エチルアセタートをエタノールと交換した。試料約100gまで濃縮した後、それを石油エーテルを混合することにより沈殿させた。試料を溶媒から分離して、石油エーテルで洗浄し、エタノールに溶解して、約59%まで濃縮した。1−プロパノールを共重合体溶液に添加して、ロータリーエバポレーションにより繰り返し濃縮することにより、エタノールを1−プロパノールと交換した。フィルムをNaClディスク上で流延し、その後、窒素気流下で約3分間乾燥させた。フィルムのFT−IR分析で、3504、2929、1717、1639、1498、1457、1431、1401、1356、1297、1261、1142、1096、1058、及び804cm−1付近にピークが示された。
【0194】
実施例46
実施例41の共重合体溶液4.3869gを、Darocur1173 0.0675g及びエタノール0.2051gと混合することにより、レンズ配合剤を調製した。プラスチックレンズ型に配合剤約75μLを充填して、約4.4mW/cmのUVAを約15分間照射した。レンズを回収し、表1に記載されたとおり抽出し、その後、滅菌した。レンズが、脆弱であることに注目した。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリシロキサンセグメントの両端のうちの少なくとも一方が連結をとおして1個の親水性ポリマー鎖でエンドキャップされている少なくとも1個の直鎖状ポリシロキサンセグメントと、その連結に共有連結している少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、を含む化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体であって、その親水性鎖が、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、ビニルアルコール、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、及びそれらの混合の単位からなる群から選択されるモノマー単位1個以上で構成されている、化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体。
【請求項2】
式(I):
【化14】


(式中、
rは、0又は1の整数であり;
互いに独立したA及びAは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり;
互いに独立したX、X及びXは、直接結合、
【化15】


からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり;
互いに独立したL及びLは、
【化16】


であり;
PDMSは、式(II):
【化17】


で示されるポリシロキサン二価基であり;
式中、νは、0又は1であり、ωは、0〜5の整数であり、互いに独立したU及びUは、−R−X−E−X−R−で示される二価基を表し、ここで、互いに独立したR及びRは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、互いに独立したX及びXは、
【化18】


からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり、Eは、主鎖内にエーテル、チオ、又はアミン結合を有していてもよい、炭素原子を1〜40個有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アルキルアリールジラジカル、又はアリールジラジカルであり、D、D及びDは、互いに独立して、式(III):
【化19】


で示される二価基を表し、式中、R、R、R’、R、R、R、R及びR10は、互いに独立して、C−Cアルキル、C−Cアルキル置換又はC−Cアルコキシ置換のフェニル、フルオロ(C−C18アルキル)、シアノ(C−C12アルキル)、−alk−(OCHCH−OR11であり、ここで、alkは、C−Cアルキレン二価基であり、R11は、C−Cアルキルであり、そしてnは、1〜10の整数であり、m及びpは、互いに独立して、2〜698の整数であり、そして(m+p)は、5〜700であり;
互いに独立したY及びYは、式(IV)又は(V):
【化20】


で示される二価基を表し、
式中、
互いに独立したR12及びR13は、水素、C−Cアルキル、C−Cシクロアルキル、もしくはC−Cアリールであるか、又はRとRは、一緒になって、−(CH−となっており、ここで、gは、2〜6の整数であり、
alk’は、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、
互いに独立したA及びAは、−O−、−NR’−、又は−S−であり;
は、
【化21】


からなる群から選択される連結であり;
Qは、エチレン性不飽和基を含む有機基であり;そして
Tは、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、及びビニルアルコールからなる群から選択される親水性ビニルモノマー1個以上のモノマー単位で構成されている一価親水性ポリマー鎖である)により定義される、請求項1記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項3】
Qが、式(VI):
【化22】


(式中、互いに独立したZ及びZは、直鎖状又は分枝状C−C12アルキレン二価基、非置換フェニレン二価基、C−Cアルキル置換もしくはC−Cアルコキシ置換のフェニレン二価基又はC−C12アラルキレン二価基であり;Aは、−O−又は−NH−であり;互いに独立したq及びqは、0又は1の整数であり;R14は、水素、C−Cアルキル又はハロゲンであり;互いに独立したR15及びR16は、水素、C−Cアルキル、フェニル、カルボキシ又はハロゲンである)で示されるエチレン性不飽和基である、請求項2記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項4】
Tが、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)の単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項3記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項5】
Tが、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、及び/又はジメチルアミノエチルメタクリルアミドの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項3記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項6】
Tが、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラートの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項3記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項7】
Tが、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミドの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項3記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項8】
Tが、ビニルアルコールの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項3記載のポリシロキサン共重合体。
【請求項9】
シリコーンハイドロゲル材料と、そのシリコーンハイドロゲル材料のポリマーマトリックスに共有結合しているダングリング親水性ポリマー鎖と、を含むシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズであって、そのシリコーンハイドロゲル材料が、化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体を含むレンズ形成材料を重合することにより得られ、その化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体が、ポリシロキサンセグメントの両端のうちの少なくとも一方が連結をとおして親水性ポリマー鎖でエンドキャップされている少なくとも1個の直鎖状ポリシロキサンセグメントと、その連結に共有連結している少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、を含み、そのダングリング親水性ポリマー鎖が、化学線架橋性ポリシロキサン共重合体から誘導され、そのシリコーンハイドロゲル材料中のダングリング親水性ポリマー鎖が、硬化後表面処理を行わずに、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水性表面を付与することが可能である、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項10】
化学線架橋性直鎖状ポリシロキサン共重合体が、式(I):
【化23】


(式中、
rは、0又は1の整数であり;
互いに独立したA及びAは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり;
互いに独立したX、X及びXは、直接結合、
【化24】


からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり;
互いに独立したL及びLは、
【化25】


であり;
PDMSは、式(II):
【化26】


で示されるポリシロキサン二価基であり;
式中、νは、0又は1であり、ωは、0〜5の整数であり、互いに独立したU及びUは、−R−X−E−X−R−で示される二価基を表し、ここで、互いに独立したR及びRは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、互いに独立したX及びXは、
【化27】


からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり、Eは、主鎖内にエーテル、チオ、又はアミン連結を有していてもよい、炭素原子を1〜40個有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アルキルアリールジラジカル、又はアリールジラジカルであり、D、D及びDは、互いに独立して、式(III):
【化28】


で示される二価基を表し、式中、R、R、R’、R、R、R、R及びR10は、互いに独立して、C−Cアルキル、C−Cアルキル置換又はC−Cアルコキシ置換のフェニル、フルオロ(C−C18アルキル)、シアノ(C−C12アルキル)、−alk−(OCHCH−OR11であり、ここで、alkは、C−Cアルキレン二価基であり、R11は、C−Cアルキルであり、そしてnは、1〜10の整数であり、m及びpは、互いに独立して、2〜698の整数であり、そして(m+p)は、5〜700であり;
互いに独立したY及びYは、式(IV)又は(V):
【化29】


で示される二価基を表し、
式中、
互いに独立したR12及びR13は、水素、C−Cアルキル、C−Cシクロアルキル、もしくはC−Cアリールであるか、又はRとRは、一緒になって、−(CH−となっており、ここで、gは、2〜6の整数であり、
alk’は、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、
互いに独立したA及びAは、−O−、−NR’−、又は−S−であり;
は、
【化30】


からなる群から選択される連結であり;
Qは、エチレン性不飽和基を含む有機基であり;そして
Tは、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、及びビニルアルコールからなる群から選択される親水性ビニルモノマー1個以上のモノマー単位で構成されている一価親水性ポリマー鎖である)により定義される、請求項9記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項11】
Qが、式(VI):
【化31】


(式中、互いに独立したZ及びZは、直鎖状又は分枝状C−C12アルキレン二価基、非置換フェニレン二価基、C−Cアルキル置換もしくはC−Cアルコキシ置換のフェニレン二価基又はC−C12アラルキレン二価基であり;Aは、−O−又は−NH−であり;互いに独立したq及びqは、0又は1の整数であり;R14は、水素、C−Cアルキル又はハロゲンであり;互いに独立したR15及びR16は、水素、C−Cアルキル、フェニル、カルボキシ又はハロゲンである)で示されるエチレン性不飽和基である、請求項10記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項12】
シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料が、更に、シリコーン含有ビニルモノマー、シリコーン含有マクロマー、シリコーン含有プレポリマー、親水性ビニルモノマー、疎水性ビニルモノマー、親水性プレポリマー、架橋剤、抗菌剤、連鎖移動剤、ラジカル開始剤、UV吸収剤、阻害剤、充填剤、可視性着色剤、生物活性剤、浸出性の滑剤、及びそれらの組合わせからなる群から選択される成分を少なくとも1種含む、請求項11記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項13】
コンタクトレンズが、少なくとも約35バレルの酸素透過度、少なくとも約1.5×10−6mm/分のイオノフラックス拡散係数D、約0.3MPa〜約1.5MPaの弾性係数、好ましくは約15%〜約60%の水分量、約70°以下の平均水接触角、及びそれらの組合わせからなる群から選択される特性を少なくとも1種有する、請求項12記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項14】
Tが、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)の単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項12記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項15】
Tが、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、及び/又はジメチルアミノエチルメタクリルアミドの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項12記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項16】
Tが、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラートの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項12記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項17】
Tが、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミドの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項12記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項18】
Tが、ビニルアルコールの単位を含む一価親水性ポリマー鎖である、請求項12記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
【請求項19】
両端のそれぞれが1個の親水性ポリマー鎖でエンドキャップされているポリシロキサンセグメントを含む非架橋性ポリシロキサン共重合体であって、その非架橋性ポリシロキサン共重合体が、エチレン性不飽和基を含まず、そして式(VIII):
【化32】


(式中、
は、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり;
は、直接結合、
【化33】


からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり;
は、
【化34】


であり;
PDMSは、式(II):
【化35】


で示されるポリシロキサン二価基であり;
式中、νは、0又は1であり、ωは、0〜5の整数であり、互いに独立したU及びUは、−R−X−E−X−R−で示される二価基を表し、ここで、互いに独立したR及びRは、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、互いに独立したX及びXは、
【化36】


からなる群から選択される連結であり、ここで、R’は、H又はC−Cアルキルであり、Eは、主鎖内にエーテル、チオ、又はアミン連結を有していてもよい、炭素原子を1〜40個有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アルキルアリールジラジカル、又はアリールジラジカルであり、D、D及びDは、互いに独立して、式(III):
【化37】


で示される二価基を表し、式中、R、R、R’、R、R、R、R及びR10は、互いに独立して、C−Cアルキル、C−Cアルキル置換又はC−Cアルコキシ置換のフェニル、フルオロ(C−C18アルキル)、シアノ(C−C12アルキル)、−alk−(OCHCH−OR11であり、ここで、alkは、C−Cアルキレン二価基であり、R11は、C−Cアルキルであり、そしてnは、1〜10の整数であり、m及びpは、互いに独立して、2〜698の整数であり、そして(m+p)は、5〜700であり;
は、式(IV)又は(V):
【化38】


で示される二価基を表し、
式中、
互いに独立したR12及びR13は、水素、C−Cアルキル、C−Cシクロアルキル、もしくはC−Cアリールであるか、又はRとRは、一緒になって、−(CH−となっており、ここで、gは、2〜6の整数であり、
alk’は、直鎖状又は分枝状C−C10アルキレン二価基であり、
互いに独立したA及びAは、−O−、−NR’−、又は−S−であり;
は、
【化39】


からなる群から選択される連結であり;
は、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノエチルアクリラート、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、重量平均分子量200〜1500を有するC−Cアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリラート、N−ビニル−N−メチルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、及びビニルアルコールからなる群から選択される親水性ビニルモノマー1個以上のモノマー単位で構成されている一価親水性ポリマー鎖である)により定義される、非架橋性ポリシロキサン共重合体。
【請求項20】
本発明の化学線架橋性ポリシロキサン共重合体のための方法であって、
(a)少なくとも1種の親水性ビニルモノマーを、少なくとも1個のフェノン部分及び少なくとも1個の第一の官能基を有するラジカル生成ポリシロキサンと混合して、重合性組成物を形成させる工程と、
(b)その組成物をUV照射して、第一の官能基と、ポリシロキサン共重合体に結合しているフェノン部分の一部から鎖延長している少なくとも1個の親水性ポリマー鎖と、を有する鎖延長ポリシロキサン共重合体を形成させる工程と、
(c)鎖延長ポリシロキサン共重合体を、第一の官能基と共反応性のある第二の官能基を有するエチレン性官能化ビニルモノマーと反応させることにより、エチレン性不飽和基を鎖延長ポリシロキサン共重合体に共有結合させる工程と、を含む方法。

【公表番号】特表2012−508809(P2012−508809A)
【公表日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−536422(P2011−536422)
【出願日】平成21年11月11日(2009.11.11)
【国際出願番号】PCT/US2009/063944
【国際公開番号】WO2010/056686
【国際公開日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【出願人】(504389991)ノバルティス アーゲー (806)
【Fターム(参考)】