(57)【要約】【課題】湿潤剤を加えないで生物医学装置を作るのに使用することができるプレポリマーを提供する。【解決手段】本発明は、シリコーン含有基および相溶化基を含む少なくとも１つの実質的に非反応性のプレポリマーと、このプレポリマーと水素結合することが可能な少なくとも１つのモノマーを含む親水性成分と、を含む反応混合物から形成されるポリマー組成物に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）シリコーン含有基および相溶化基を含む少なくとも１つの実質的に非反応性のプレポリマーと、（ｂ）前記プレポリマーと水素結合することが可能な少なくとも１つのモノマーを含む親水性成分と、を含む反応混合物から形成されるポリマー組成物において、
前記反応混合物は、反応性プレポリマーを実質的に含まない、ポリマー組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、フッ素、シリコーンまたはそれらの混合物を含む少なくとも約５０重量％の基を含む、ポリマー。
【請求項３】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、フッ素、シリコーンまたはそれらの混合物を含む少なくとも約７０重量％の基を含む、ポリマー。
【請求項４】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、フッ素、シリコーンまたはそれらの混合物を含む少なくとも約９０重量％の基を含む、ポリマー。
【請求項５】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約５０，０００〜約１，０００，０００の重量平均分子量を有する、ポリマー。
【請求項６】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約５０，０００〜約５００，０００の重量平均分子量を有する、ポリマー。
【請求項７】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約５０，０００〜約２００，０００の重量平均分子量を有する、ポリマー。
【請求項８】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約１重量％未満の反応性基を含む、ポリマー。
【請求項９】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つのアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
【請求項１０】
請求項２に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも約５０重量％のアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
【請求項１１】
請求項９に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも約７５重量％のアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
【請求項１２】
請求項９に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも約９０重量％のアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
【請求項１３】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つの水素結合関与物を含む、ポリマー。
【請求項１４】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記相溶化基は水素結合供与基である、ポリマー。
【請求項１５】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記相溶化基は、カルボキシル基、チオール、ペノール、第一級アミンのアミド、アンモニア、第一級アミンの尿素、第一級アミンのウレタン、ヒドロキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される、ポリマー。
【請求項１６】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記相溶化基はヒドロキシル基を含む、ポリマー。
【請求項１７】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
少なくとも約３０バレルの酸素透過性を有する、ポリマー。
【請求項１８】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
少なくとも約４０バレルの酸素透過性を有する、ポリマー。
【請求項１９】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
少なくとも約６０バレルの酸素透過性を有する、ポリマー。
【請求項２０】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つのアミドモノマー、ウレタンモノマーまたはそれらの混合物を含む、ポリマー。
【請求項２１】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つのアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
【請求項２２】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチル−２−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−２−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素、およびそれらの混合物からなる群から選択される、ポリマー。
【請求項２３】
請求項１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、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−Ｎ−メチルアセトアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、ポリマー。
【請求項２４】
請求項１に記載のポリマーから形成される、コンタクトレンズ。
【請求項２５】
請求項１に記載のコンタクトレンズから形成される、生物医学装置。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、非反応性のシリコーン含有プレポリマーから形成されるシリコーン含有ポリマーに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
本発明は、ポリマー材料に関する。より詳細には、本発明は、湿潤剤を加えないで生物医学装置を作るのに使用することができるプレポリマーに関する。
【０００３】
生物医学装置に用いるための材料の適合性は数多くの因子に依存し、それらの因子には多くの場合、材料の湿潤性と、タンパク質および脂質などの生物学的材料とのその付着または反応の傾向が含まれる。コンタクトレンズおよび眼内インプラントなどの眼科用途では、酸素透過性も重要な考慮要因である。
【０００４】
シリコーンハイドロゲルは、一般に酸素透過性に優れていることから、コンタクトレンズなどの生物医学装置を作製するのに特に望ましい材料であり得る。しかしながら、シリコーンハイドロゲルの疎水性は、シリコーンハイドロゲルから作製された装置を湿潤しにくくする。この問題に対応するための１つのアプローチは、ハイドロゲルを、より親水性の高い被膜でコーティングすることである。このことはハイドロゲルの製造をさらに複雑性にする。さらに、適切な被膜厚さ、被膜均一性および生理学的性能に影響を及ぼし得る他の因子の決定を可能にする被膜材料の選択は困難であり得る。
【０００５】
コンタクトレンズなどのポリマー対象物の表面特性は、対象物を作製するのに使用されるモノマー混合物中に疎水性部分、親水性部分、連鎖移動剤、および不飽和末端基を有するマクロマーを含めることによって改変される可能性がある。マクロマーは、５００〜１０，０００（１，０００〜５，０００が最も好ましい）の分子量を有するポリ−Ｎ−ビニルピロリドンを含み得る。マクロマーは、ハイドロゲルへと重合され、ポリマーの湿潤性を向上させる。しかしながら、一般には、親水性被膜を必要とせずにハイドロゲルからレンズを作製できるという程度までの向上ではない。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明は、（ａ）シリコーン含有基および相溶化基を含む少なくとも１つの実質的に非反応性のプレポリマーと、（ｂ）少なくとも１つのアミド含有モノマーを含む親水性成分と、を含む、からなる、および本質的にからなる反応混合物から形成されるポリマー組成物であって、該反応混合物は、反応性プレポリマーを実質的に含まない、ポリマー組成物に関する。
【０００７】
〔発明の説明〕
本発明のポリマーは、（ａ）シリコーン含有基および相溶化基を含む少なくとも１つの実質的に非反応性のプレポリマーと、（ｂ）該プレポリマーと水素結合することが可能な少なくとも１つのモノマーを含む親水性成分とから形成され、ただし、該反応混合物は反応性プレポリマーを実質的に含まない。
【０００８】
本明細書において、「生物医学装置」とは、哺乳類組織または体液の内部または上部で、好ましくはヒト組織または体液の内部または上部で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、限定されるものではないが、カテーテル、インプラント、ステント、および眼科用装置例えば眼内レンズおよびコンタクトレンズが挙げられる。一実施形態では、生物医学装置は眼科用装置、特に眼科用レンズ、最も特にコンタクトレンズである。
【０００９】
本明細書において、用語「レンズ」および「眼科用装置」とは、眼内部または上部に取り付ける装置を指す。これらの装置は、光学補正、創傷のケア、薬物送達、診断機能、外見的向上もしくは効果またはこれらの特性の組合せを提供することができる。用語レンズには、限定されるものではないが、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(overlay lens)、眼用インサート(ocular inserts)、およびオプティカルインサート(optical inserts)が含まれる。
【００１０】
本明細書における全ての百分率は、特に断りのない限り、重量百分率である。
【００１１】
本明細書において、表現「表面処理なしに」または「表面処理していない」とは、実施形態の装置の外面が装置の湿潤性を向上させるために別に処理されないことを意味する。本発明のために先に行ってよい処理の例としては、プラズマ処理、グラフト化、コーティングなどが挙げられる。しかしながら、湿潤性の向上以外の特性、例えば、限定されるものではないが、抗菌コーティングおよび色の適用または他の外見的向上をもたらす被膜も本発明の装置に適用され得る。
【００１２】
本明細書において実質的に非反応性のとは、プレポリマーが、硬化中にそれ自体でまたは反応混合物中の他の成分と共有結合しないということを意味する。よって、一実施形態では、プレポリマーには、ポリマーを、そしてそのポリマーから任意の所望の物品を作製するために選択された硬化条件および処理条件下で共有結合を形成することが可能な基が実質的に存在しない。一実施形態では、本発明のプレポリマーは、約１０％未満の、選択された硬化条件および処理条件下で共有結合を形成することが可能な基、別の実施形態では、約５％未満の該基、別の実施形態では、約１％未満の該基を含む。
【００１３】
本発明のプレポリマーを形成するために、任意の反応性シリコーン含有成分が使用され得る。好適なシリコーン含有成分は、モノマー、マクロマーまたはプレポリマー中に少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ］基を含む。好ましくは、Ｓｉとそれに結合しているＯは、シリコーン含有成分中に、シリコーン含有成分の総分子量の２０重量％より多い量で、より好ましくは、３０重量％より多い量で存在する。有用なシリコーン含有成分は、少なくとも１つの反応性基を好ましくは含む。任意の反応様式によって反応することが可能な任意の基が使用され得る。例としては、熱、光または可視光開始反応、フリーラジカル重合、基移動重合、縮合、エステル化、原子移動ラジカル重合、開環重合、アニオン重合、カチオン重合などを受け得る基が挙げられる。フリーラジカル重合を受け得る反応性基の例としては、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、およびスチリル官能基が挙げられる。本発明に有用なシリコーン含有成分の例は、米国特許第３，８０８，１７８号；同第４，１２０，５７０号；同第４，１３６，２５０号；同第４，１５３，６４１号；同第４，７４０，５３３号；同第５，０３４，４６１号および同第５，０７０，２１５号、同第５，９９８，４９８号、ならびにＥＰ０８０５３９において見つけられ得る。本明細書において引用される全ての特許は、参照してそのまま本明細書に組み入れられる。反応性基の他の種類は当技術分野で公知であり、それらもまた使用され得る。
【００１４】
シリコーン含有成分として使用され得るシリコーン含有モノマーの例は、次式で表されるポリシロキサニルアルキル（メト）アクリルモノマー（polysiloxanylalkyl(meth)acrylic monomers）である：
式II
【化１】
2009522403.tif 000002
（式中：ＲはＨまたは低級アルキルを示し；ＸはＯまたはＮＲ４を示し；各Ｒ４は、独立に、水素またはメチルを示し、各Ｒ１〜Ｒ３は、独立に、低級アルキルラジカルまたはフェニルラジカルを示し、ｎは１または３〜１０である）。
【００１５】
これらのポリシロキサニルアルキル（メト）アクリルモノマーの例としては、メタ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、ペンタメチルジシロキサニルメチルメタクリレート、およびメチルジ（トリメチルシロキシ）メタクリルオキシメチルシランが挙げられる。いくつかの実施形態では、メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランは好ましい。
【００１６】
別の種類のシリコーン含有成分は、式IIIで表されるポリ（オルガノシロキサン）プレポリマーである：
式III
【化２】
2009522403.tif 000003
（式中、各Ａは、独立に、活性化不飽和基、例えばアクリル酸もしくはメタクリル酸のエステルもしくはアミド、または１〜８個の炭素原子、いくつかの実施形態では、１〜３個の炭素原子を有するアルキル基、または６〜１０個の炭素原子を有するアリール基を示し（ただし、１つのＡはラジカル重合を受け得る活性化不飽和基を含む）；Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、各々、独立に、炭素原子間にエーテル結合を有し得る、１〜１８個の炭素原子、いくつかの実施形態では、１〜５個の炭素原子を有する一価炭化水素ラジカルもしくはハロゲン置換一価炭化水素ラジカル、または一価シロキサニルからなる群から選択され；
【００１７】
Ｒ９は、エーテル、ヒドロキシル、エステル官能基置換されていてよい、１〜２２個の炭素原子を有する二価炭化水素ラジカルを示し、ｍは０または１以上の整数、好ましくは５〜４００、より好ましくは、１０〜３００である）。１つの具体例は、α、ω−ビスメタクリルオキシプロピルポリ−ジメチルシロキサンである。別の例は、ｍＰＤＭＳ（モノメタクリルオ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）である。
【００１８】
別の有用な種類のシリコーン含有成分には、次式のシリコーン含有ビニルカーボネートまたはビニルカルバメートモノマーが含まれる：
式ＩＶ
【化３】
2009522403.tif 000004
（式中：ＹはＯ、Ｓ、またはＮＨを示し；ＲＳｉはシリコーン含有有機ラジカルを示し；Ｒは、
−（ＣＨ２）ｑＳｉ［（ＣＨ２）ｓＣＨ３］３；
−（ＣＨ２）ｑＳｉ［ＯＳｉ（ＣＨ２）ｓＣＨ３］３；
【化４】
2009522403.tif 000005
【化５】
2009522403.tif 000006
水素またはメチルを示し；ｄは１、２、３または４であり；いくつかの実施形態では、ｄは１であり、ｑは０または１である）。好適なシリコーン含有有機ラジカルＲＳｉには以下が含まれる：
（式中：Ｒ１０は、１〜６個の炭素原子を有するアルキルラジカルまたはフルオロアルキルラジカルであり；ｅは、１〜２００であり；ｑは１、２、３または４であり；ｓは０、１、２、３、４または５である）。
【化６】
2009522403.tif 000007
【００１９】
シリコーン含有ビニルカーボネートまたはビニルカルバメートモノマーには、具体的には：３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート；トリメチルシリルエチルビニルカーボネート；トリメチルシリルメチルビニルカーボネートが含まれる。
【００２０】
シリコーン含有成分中のシリコーン基は、プレポリマーの主鎖のペンダント基であるか、またはプレポリマーのバックボーンに含まれ得る。
【００２１】
プレポリマー中のシリコーン含有成分の量は、プレポリマーを作製するために使用される反応性成分全体に対して、約１０〜約９５重量％、約２０〜約９０重量％、いくつかの実施形態では、約３０〜約８０重量％と変動してよい。
【００２２】
プレポリマーはまた少なくとも１つの相溶化基も含む。好適な相溶化基は、プレポリマーを親水性成分中にまたは親水性成分と混和できるようにする。いくつかの実施形態では、相溶化基は少なくとも１つの水素結合関与物を含み、いくつかの実施形態では、相溶化基は少なくとも１つの水素結合供与基を含む。好適な相溶化基の例としては、カルボキシル基、チオール、ペノール(penols)、第一級アミンのアミド、アンモニア、第一級アミンの尿素、第一級アミンのウレタン、ヒドロキシル基およびそれらの組合せが挙げられる。一実施形態では、相溶化基は少なくとも１つのヒドロキシル基、例えば、限定されるものではないが、モノまたはビスヒドロキシルアルキルおよびポリオールを含む。
【００２３】
相溶化基は、シリコーン成分の一部であるか、または独立した重合性成分であり得る。相溶化基を含むシリコーン成分の例としては、２−プロペン酸，２−メチル−，２−ヒドロキシ−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、ヒドロキシプロピルメタクリレート末端ポリジメチルシロキサン、（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、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−ブチル末端ポリジメチルシロキサン、それらの組合せなどが挙げられる。
【００２４】
別の実施形態では、相溶化基は、上記に定義される通りに、少なくとも１つの相溶化基と、少なくとも１つの反応性基とを含む独立した相溶化成分によってプレポリマーに組み込まれる。反応性基は、プレポリマーを作製するために選択される重合条件下で反応性である任意の基であり得る。例えば、プレポリマーがフリーラジカル重合によって作製される場合には、フリーラジカル重合を受け得る任意の反応性基が使用され得る。他の種類の反応に関する反応性基については当業者には公知である。
【００２５】
好適な相溶化基の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メタクリル酸、アクリル酸および親水性ビニル含有モノマー例えばＮ−ビニルラクタム（Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）を含む）、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルビニルカルバメート、それらの組合せなどが挙げられる。相溶化成分が使用される一実施形態では、相溶化成分は、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レート、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミドおよびそれらの組合せから選択される。
【００２６】
相溶化成分中の相溶化基は、プレポリマーの主鎖のペンダント基であるか、またはプレポリマーのバックボーンに含まれ得る。相溶化成分は、プレポリマー構造全体にわたって無秩序に散在していてよいが、プレポリマーの末端に集合しているか、またはブロックで存在していてもよい。プレポリマーが相溶化成分とシリコーン含有成分から形成されるいくつかの実施形態では、プレポリマーはランダムコポリマーであることが好ましい。
【００２７】
相溶化基の量は、プレポリマーと親水性成分とを選択された溶媒中に混和できるようにし、重合中に相溶性を示すことを可能にするのに十分な量でなければならない。相溶化成分の好適な量としては、プレポリマー中の全成分の重量に対して、約１〜約５０重量％、いくつかの実施形態では、約３〜約２５重量％が挙げられる。
【００２８】
プレポリマーは、結果として得られるプレポリマーの所望の特徴を損なわない他の成分も含み得る。
【００２９】
シリコーン成分および相溶化成分(the compatiblizing component)は反応しあって、プレポリマーを形成する。プレポリマーは、任意の公知の重合反応によって形成され得、そのような重合反応には、フリーラジカル重合、アニオン重合およびカチオン重合、基移動重合、縮合、原子移動ラジカル重合、開環重合などが含まれる。反応条件は選択される成分や所望の分子量によって決まる。例えば、プレポリマー成分がフリーラジカル反応性基を含む一実施形態では、本発明のプレポリマーは、シリコーン成分、相溶化成分、および重合触媒を任意の溶媒と混合し、その混合物を選択された触媒に適した条件下で重合することにより形成され得る。反応は、結果として得られるプレポリマーが実質的に非反応性であるように、完了まで行われる。好適な反応時間には約１０秒〜約１時間が含まれ、その反応は、一般には、不活性雰囲気中で行われる。また、連鎖移動剤またはキャッピング剤などの追加成分も含まれ得る。本発明のプレポリマーは、ゲル浸透クロマトグラフィーによって屈折率検出を用いて測定された場合には、約５０，０００〜約１，０００，０００ダルトン間、いくつかの実施形態では、５００，０００ダルトン、いくつかの実施形態では、２００，０００ダルトンの重量平均分子量を有するであろう。
【００３０】
フリーラジカル反応の場合では、好適な重合触媒は当技術分野で周知であり、熱開始剤および光開始剤が含まれる。重合開始剤には、適度に上昇した温度でフリーラジカルを発生する、ラウリルペルオキシド（lauryl peroxide）、ベンゾイルペルオキシド、イソプロピルペルカーボネート（isopropyl percarbonate）、アゾビスイソブチロニトリルなどのような化合物、ならびに芳香族α−ヒドロキシケトン、アルコキシオキシベンゾイン、アセトフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、および第三級アミン＋ジケトン、それらの混合物などのような光開始剤系が含まれる。光開始剤の例示例は、１−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−プロパンー１−オン、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（ＤＭＢＡＰＯ）、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(Irgacure 819)、２，４，６−トリメチルベンジルジフェニルホスフィンオキシドおよび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、ベンゾインメチルエステルならびにカンファーキノンとエチル４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ベンゾエートの組合せである。市販の可視光開始剤系には、Irgacure 819、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 819、Irgacure 1850（全てCiba Specialty Chemicals製）およびＬｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ開始剤（ＢＡＳＦから入手可能）などがある。市販のＵＶ光開始剤には、Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３およびＤａｒｏｃｕｒ  ２９５９(Ciba Specialty Chemicals)などがある。これらや使用し得る他の光開始剤(other photoinitators)は、Volume III, Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, 2nd Edition by J.V. Crivello & K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998に開示されており、この文献は参照して本明細書に組み入れられる。開始剤は、シリコーン含有成分と相溶化成分の光重合を開始するのに有効な量、例えば、混合物１００重量部に対して約０．１〜約２重量部で使用される。重合は、使用される重合開始剤に応じて、熱または可視光または紫外光または他の手段から適切に選択することにより開始することができる。あるいは、光開始剤を使わずに、例えば電子ビームを利用して、開始することも可能である。しかしながら、光開始剤が使用される場合に、好ましい開始剤はビスアシルホスフィンオキシド、例えばビス（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（Irgacure 819（登録商標））または１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとビス（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（ＤＭＢＡＰＯ）の組合せであり、好ましい重合開始方法は可視光である。最も好ましいのは、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（Irgacure 819（登録商標））である。
【００３１】
プレポリマーは、親水性モノマーと合わせる前に、例えばプレポリマーを溶媒中で沈殿させることにより精製することができる。また、プレポリマーを精製せずに、プレポリマーを、好ましくは、上記の希釈剤のうちの１つのものの中で形成させ、このプレポリマー／希釈剤混合物を親水性モノマーと合わせることも可能である。プレポリマー／希釈剤溶液の形成は、例えば連続法で、例えばプレポリマー前駆体と希釈剤を適当な開始剤とともに加熱または照射することによって構成され得る。この後者の方法は高速自動製造法に特に適している。
【００３２】
ポリマーは、選択されたプレポリマーの存在下で少なくとも１つの親水性成分を反応させることによって形成される。好適な親水性成分は重合性であり、前記プレポリマーと水素結合することが可能である。いくつかの実施形態では、親水性成分は、少なくとも約１２のHansen溶解度パラメーター(Hansen Solubility Parameter)δを有し、いくつかの実施形態では、少なくとも約１４、いくつかの実施形態では、少なくとも約１５のHansen溶解度パラメーターδを有する。いくつかの実施形態では、親水性成分は親水性モノマーである。本明細書において用語「モノマー」とは、ゲル浸透クロマトグラフィーによって屈折率検出を用いて測定された場合には、平均分子量がおよそ２０００ダルトン未満の、少なくとも１つの重合性基を含む化合物である。よって、モノマーには、ダイマー、場合によってはオリゴマー（２以上のモノマー単位から作られたオリゴマーを含む）が含まれる。
【００３３】
好適な親水性成分の例としては、少なくとも１つの重合性基と少なくとも１つの親水性官能基を有する親水性モノマーが挙げられる。重合性基は、フリーラジカル重合、アニオン重合およびカチオン重合、基移動重合、縮合、原子移動ラジカル重合、開環重合などによる反応を受け得る基である。重合性二重結合を有する重合性基の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、フマル酸、マレイン酸、スチリル、イソプロペニルフェニル、Ｏ−ビニルカーボネート、Ｏ−ビニルカルバメート、アリル、Ｏ−ビニルアセチルおよびＮ−ビニルラクタムおよびＮ−ビニルアミドの各二重結合が挙げられる。そのような親水性モノマーは、１分子当たり２つ以上の重合性二重結合を有する場合には、それ自体、架橋剤として使用され得る。
【００３４】
「アクリル系」または「アクリル含有」モノマーはアクリル基（ＣＲ１２Ｈ＝ＣＲ１３ＣＯＸ）を含有するモノマーであり
（式中、Ｒ１３はＨまたはＣＨ３であり、Ｒ１２はＨ、アルキルまたはカルボニルであり、ＸはＯまたはＮである）、これらは容易に重合することも分かっており、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、２−ヒドロキシエチルアクリレート、グリセロールメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、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、アクリル酸およびそれらの混合物などがある。
【００３５】
親水性成分はまた、親水性ビニル含有モノマー例えばＮ−ビニルラクタム（Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）を含む）、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルビニルカルバメート、Ｎ−カルボキシ−β−アラニン  Ｎ−ビニルエステル、それらの組合せなどからも選択され得る。
【００３６】
本発明に使用され得る他の親水性モノマーには、重合性二重結合含有官能基で置換された末端ヒドロキシル基を１つ以上有するポリオキシエチレンポリオールがある。例としては、重合性二重結合含有官能基で置換された末端ヒドロキシル基を１つ以上有するポリエチレングリコールが挙げられる。例としては、ポリエチレングリコールが挙げられ、このポリエチレングリコールは、イソシアナトエチルメタクリレート（「ＩＥＭ」）、無水メタクリル酸、メタクリロイルクロリド、ビニルベンゾイルクロリドなどのようなエンドキャッピング基1モル当量以上と反応して、カルバメートまたはエステル基などの結合部分を介してポリエチレンポリオールに結合された１つ以上の末端重合性オレフィン基を有するポリエチレンポリオールを生成する。
【００３７】
さらなる例は、米国特許第５，０７０，２１５号に開示されている親水性ビニルカーボネートまたはビニルカルバメートモノマー、米国特許第４，９１０，２７７号に開示されている親水性オキサゾロンモノマーおよび親水性オキサゾリンモノマー例えば２−エチル−２−オキサゾリンである。他の好適な親水性モノマーは、当業者には明らかであろう。
【００３８】
一実施形態では、親水性成分は、少なくとも１つのアミドまたはウレタン含有親水性モノマーを、別の実施形態では、アミド含有モノマーを含む。好適なアミド含有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（ＤＭＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド（ＶＭＡ）、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチル−２−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−２−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素、それらの組合せなどが挙げられる。
【００３９】
一実施形態では、親水性モノマーは、ＤＭＡ、ＮＶＰ、ＶＭＡまたはそれらの混合物を含む。
【００４０】
親水性成分は、残りの成分と合わせたときに、結果として得られるポリマーに少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％水分含量を与える量で含められるべきである。いくつかの実施形態では、親水性成分は、約６０重量％まで、約１０〜約６０重量％間、約２０〜約６０重量％間（全て、反応混合物中の全成分の重量に対して）の量で存在する。
【００４１】
本発明のポリマーは反応混合物から形成される。本明細書において反応混合物とは、少なくとも１つの実質的に非反応性のプレポリマー、親水性成分、および該反応混合物または完成したポリマーに所望の特性を与えるのに必要であるまたは望ましい任意の他の成分を含む混合物である。好適な追加成分としては、限定されるものではないが、ＵＶ吸収剤、薬剤、栄養補給剤、抗菌性化合物、反応性着色剤(reactive tints)、色素、共重合性および非重合性染料、離型剤、湿潤剤、相溶化成分、架橋剤、連鎖移動剤、それらの組合せなどが挙げられる。別の実施形態では、追加成分には、限定されるものではないが、ＵＶ吸収剤、薬剤、栄養補給剤、抗菌性化合物、反応性着色剤、色素、共重合性および非重合性染料、離型剤、架橋剤、連鎖移動剤、それらの組合せなどが含まれる。
【００４２】
一実施形態では、反応混合物には、プレポリマー以外のシリコーン成分は実質的に存在しない。別の実施形態では、反応混合物は、全反応性成分に対して５重量％未満、さらに１重量％未満の、プレポリマー以外のシリコーン成分を含む。
【００４３】
また、反応混合物は希釈剤も含む。好適な希釈剤は全成分を反応混合物に可溶化する。一般に、適当な希釈剤は、プレポリマー、親水性成分および希釈剤のHansen溶解度パラメーターを決定することによって選択され得る。
【００４４】
Hansen溶解度パラメーターはポリマー−液体の相互作用を表しており、各々の溶媒およびポリマーには、それらの相互作用を表している一連の３つのパラメーターδＨ、δＰ、δＤが割り当てられ得る。このシステムの説明は、Handbook of Polymer Liquid Interaction Parameters and Solubility Parameter, CRC Press, Inc. 1990およびHandbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters, A. F. M. Barton, CRC Press, 1985、表５において見られる。各セットの３つのパラメーターは、三次元溶解度空間内の１点を定義している。
【００４５】
所与のプレポリマー／親水性成分組合せに対して溶媒として作用する液体の場合、この溶媒のＨＳＰパラメーターは、プレポリマーのものと親水性成分のものとの間であることが望ましい。特定のプレポリマーのHansen溶解度パラメーターは、そのプレポリマーのサンプルを数多くの異なる溶媒中に保存する溶解度試験によって決定され得る。そのプレポリマーが溶解されているか、膨潤されているか、または変化がないかを観察することによって、実質的にHansen Solubility Parameters; A User's Handbook, Charles M. Hansen, pg 43-53, CRC Press 2000 and CMH's Sphere computer program for the calculationsに記載のとおり、溶解度空間内に特定のプレポリマーの溶解度球をプロットすることが可能である。一実施形態では、三次元溶解度空間内における溶媒と、プレポリマーおよび親水性成分それぞれとの間の距離は次の値を超えてはならない：δＤ  約５〜約１０、δＰ  約４〜約１２、δＨ  約１０〜約６。よって、プレポリマーおよび親水性成分の極性が高められるにつれ、使用すべき溶媒の極性も高まるはずであることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、それらの極性が同じくらいであるように、プレポリマーおよび親水性成分を選択することが望ましい場合がある。
【００４６】
一実施形態では、好適な希釈剤には、親水性と疎水性の両方を有するものが含まれる。この親水性は、水素供与能によって、Kamlet  α値（α値とも呼ばれる）を用いて特徴付けられ得る。希釈剤の疎水性は、Hansen溶解度パラメーターδｐによって特徴付けられ得る。本発明に適した希釈剤は、良好な水素結合供与体であり、プレポリマーと親水性成分との間に極性を有する。本明細書において「良好な」水素結合供与体とは、３−メチル−３−ペンタノールと少なくとも同じくらい容易に水素を供与するものである。ある特定の希釈剤では、Kamlet  α値（すなわち本明細書においては「α値」）を測定することによって水素結合供与能を測定することが可能である。好適なα値としては、約０．０５〜約１間、好ましくは、約０．１〜約０．９間の値が挙げられる。
【００４７】
選択されたプレポリマーおよび疎水性成分の特性が、所望の相溶化をもたらす希釈剤の特性に影響を及ぼし得ることは理解されるであろう。例えば、反応混合物が中極性成分だけを含む場合には、中程度のδｐを有する希釈剤が使用され得る。しかしながら、反応混合物が強極性成分を含む場合には、希釈剤が高いδｐを有している必要があることもある。
【００４８】
使用され得る特定の希釈剤の例としては、限定されるものではないが、１−エトキシ−２−プロパノール、ジイソプロピルアミノエタノール、イソプロパノール、３，７−ジメチル−３−オクタノール、１−デカノール、１−ドデカノール、１−オクタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、２−オクタノール、３−メチル−３−ペンタノール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、ｔｅｒｔ−ブタノール、２−ブタノール、１−ブタノール、２−メチル−２−ペンタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、エタノール、２−エチル−１−ブタノール、１−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−プロパノール、３，３−ジメチル−２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブトキシエタノール、２−オクチル−１−ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、２−（ジイソプロピルアミノ）エタノールそれらの混合物などが挙げられる。
【００４９】
好適な希釈剤の種類には、限定されるものではないが、２〜２０個の炭素を有するアルコール、第一級アミンから誘導された１０〜２０個の炭素原子を有するアミドおよび８〜２０個の炭素原子を有するカルボン酸が含まれる。いくつかの実施形態では、第一級および第三級アルコールは好ましい。好ましい種類には、５〜２０個の炭素を有するアルコールおよび１０〜２０個の炭素原子を有するカルボン酸が含まれる。
【００５０】
親水性成分がビニル基を含む場合、好適な希釈剤には、３，７−ジメチル−３−オクタノール、１−ドデカノール、１−デカノール、１−オクタノール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、２−オクタノール、１−ドデカノール、３−メチル−３−ペンタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、ｔ−アミルアルコール、ｔｅｒｔ−ブタノール、２−ブタノール、１−ブタノール、２−メチル−２−ペンタノール、２−エチル−１−ブタノール、エタノール、３，３−ジメチル−２−ブタノール、２−オクチル−１−ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、それらの混合物などが含まれる。
【００５１】
希釈剤の混合物も使用され得る。いくつかの実施形態では、異なる特性を有する希釈剤を使用することが有利であり得る。さらに、混合物が使用される場合には、混合物は、本明細書において明記された特性の範囲内の特性を有する１つの希釈剤と、定義された特性を有さない１つ（複数）の希釈剤とを含んでよく、または各々が明記された特性の１つだけを有する複数の希釈剤を含んでよいことは理解されるべきである。
【００５２】
希釈剤は、反応混合物中の全成分の合計の約５０重量％までの量で使用され得る。より好ましくは、希釈剤は、反応混合物中の全成分の合計の約４５重量％未満の量で、より好ましくは、約１５〜約４０重量％間の量で使用される。
【００５３】
選択された親水性成分がフリーラジカル重合可能な場合には、重合触媒も使用され得る。プレポリマーの合成に関する上記の重合触媒のうちの任意のものが使用され得る。
【００５４】
架橋モノマーとも呼ばれる１つ以上の架橋剤もまた、反応混合物に含められ得る。好適な架橋剤の例としては、２つ以上の重合性二重結合を有するモノマー、例えばエチレングリコールジメタクリレート（「ＥＧＤＭＡ」）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（「ＴＭＰＴＭＡ」）、グリセロールトリメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート（この場合、該ポリエチレングリコールは、例えば、約５０００までの分子量を有することが好ましい）、および他のポリアクリレートおよびポリメタクリレートエステル（２つ以上の末端メタクリレート部分を含有する上記エンドキャッピングされたポリオキシエチレンポリオールなど）が挙げられる。架橋剤は、通常量、例えば、反応混合物中において１００ｇの反応性成分当たり約０．０００４〜約０．０２モルで使用される。また、親水性成分が架橋剤としても作用する場合には、反応混合物への架橋剤の添加は任意選択である。架橋剤として作用し得る親水性モノマーの例としては、２つ以上の末端メタクリレート部分を含有する上記のポリオキシエチレンポリオールが挙げられる。
【００５５】
本発明のポリマーは、限定されるものではないが、眼科用装置（眼科用レンズおよび涙点プラグ(punctual plugs)、特に、いくつかの実施形態では、コンタクトレンズなど）を含む医療装置の製造に有用である。本発明のポリマーはまた、医薬および栄養補給化合物の担体としても使用され得る。
【００５６】
本発明の反応混合物は、振盪または攪拌などの当業者に公知の方法の任意のものによって形成され得、既知の方法によりポリマー物品または装置を形成するのに使用され得る。プレポリマーが特に粘性であるときには、溶液を作るために、長時間にわたって、例えば約２〜約１００時間、混合物をブレンドまたは攪拌する必要があり得る。いくつかの実施形態では、高温、例えば約３０〜約７０℃下で混合物をブレンドまたは攪拌する必要があり得る。
【００５７】
例えば、本発明の生物医学装置は、反応混合物中に重合開始剤を含め、生成物（この生成物は、後に、旋盤加工、切断などによって適当な形状にされ得る）を作るのに適当な条件により硬化させることによって調製され得る。あるいは、反応混合物は、金型に入れられ、その後、適当な物品に硬化され得る。さらに別の実施形態では、反応混合物は、型に取られ（cast）、他の物品、例えばフィルム、繊維、シート、プレート、成型部品および物品ならびに前述の任意のものに対する被膜に硬化され得る。さらに別の実施形態では、本発明のポリマーは、医薬および栄養補給化合物などの活性薬剤の担体として用いるために、硬化され、粉末化され得る。
【００５８】
好適な重合条件は、親水性成分の反応性基に基づいて選択され得る。親水性成分がフリーラジカル反応性基を含む場合には、一般に、開始剤が含められる。好適な開始剤には熱開始剤および光開始剤が含まれ、米国特許第６，８２２，０１６号に開示されている。他の反応性官能基を有する親水性成分の重合条件は、本発明の開示および実施例を参照して、当業者によって理解されるものである。
【００５９】
一実施形態では、反応混合物はコンタクトレンズの製造に使用される。コンタクトレンズの製造における反応混合物の加工には、種々の方法が知られており、回転成形（spincasting）および静的成形（static casting）などがある。回転成形法は米国特許第３，４０８，４２９号および同第３，６６０，５４５号に開示されており、静的成形法は米国特許第４，１１３，２２４号および同第４，１９７，２６６号に開示されている。本発明のポリマーを含むコンタクトレンズの好ましい製造方法は、シリコーンハイドロゲルの成型によるものであり、これは、経済的であり、含水レンズの最終形状の正確な制御を可能にする。この方法では、最終的な所望のシリコーンハイドロゲル、すなわち、水膨潤ポリマーの形状を有する金型に反応混合物を入れ、反応混合物をモノマーが重合する条件に供して、それによって、所望の最終製品の形状のポリマー／希釈剤混合物を作り出す。次に、このポリマー／希釈剤混合物を溶媒で処理して、希釈剤を除去し、最終的にそれを水と置き換え、最初の成型ポリマー／希釈剤物品のサイズおよび形状と極めて似ている最終的なサイズおよび形状を有するシリコーンハイドロゲルを製造する。この方法は、コンタクトレンズを形成するために使用することができ、米国特許第４，４９５，３１３号；同第４，６８０，３３６号；同第４，８８９，６６４号；および同第５，０３９，４５９号にさらに詳細に記載されており、これらの文献は参照して本明細書に組み入れられる。
【００６０】
本発明の生物医学装置、特に眼科用レンズは、該装置を特に有用にするバランスのとれた特性を有する。そのような特性には、透明度、水分含量、酸素透過性および接触角が含まれる。よって、一実施形態では、生物医学装置は、約１７％より高い水分含量、いくつかの実施形態では、約２０％より高い水分含量、他の実施形態では、約２５％より高い水分含量を有するコンタクトレンズである。
【００６１】
本明細書において透明度とは、目に見える曇りが実質的にないことを意味する。透明なレンズは約２００％未満の曇り度、いくつかの実施形態では、約１５０％未満の曇り度を有する。本発明のポリマーに関して形成される全ての物品に透明度が必要なわけではないことは理解されるであろう。しかしながら、眼科用装置などの透明度が重要である物品では、本明細書に列挙された透明度を有する物品が製造され得る。
【００６２】
シリコーン含有レンズに適した酸素透過性は約４０バレル(barrer)より大きく、いくつかの実施形態では、約６０バレル(barrer)より大きい。
【００６３】
また、生物医学装置、特に眼科用装置およびコンタクトレンズは、約９０°未満、いくつかの実施形態では、約８０°未満の動的接触角（前進）を有する。いくつかの実施形態では、本発明の物品は、上記の酸素透過性、水分含量および接触角の組合せを有する。上記範囲の全ての組合せは本発明の範囲内であると見なされる。
【００６４】
以下の限定されない実施例により本発明をさらに説明する。
【００６５】
〔実施例〕
湿潤性は、ホウ酸緩衝生理食塩水を用い、Ｗｉｌｈｅｌｍｙバランス(Wilhelmy balance)を使用して、一般には２３℃で動的接触角、すなわちＤＣＡを測定することによって測定する。レンズ表面とホウ酸緩衝生理食塩水との間の湿潤力は、レンズの中央部から切断されたサンプル片を１００μｍ／秒の速度で生理食塩水に対して出し入れしながら、Ｗｉｌｈｅｌｍｙマイクロバランス(Wilhelmy microbalance)を使用して測定する。次の方程式を用いる
Ｆ＝２γｐｃｏｓθ、すなわちθ＝ｃｏｓ−１（Ｆ／２γｐ）
（式中、Ｆは湿潤力であり、γはプローブ液の表面張力であり、ｐはメニスカスにおけるサンプルの周長であり、θは接触角である）。一般には、動的湿潤試験により２つの接触角−前進接触角と後退接触角が得られる。サンプルをプローブ液中に浸漬している湿潤試験部分から得られるのが前進接触角であり、本明細書に報告される値はこれらの値である。各組成物につき少なくとも４つのレンズを測定し、それらの平均を報告する。
【００６６】
弾性率は、初期ゲージの高さまで下げられたロードセルを備えた定速移動式引張試験機のクロスヘッドを使用することによって測定した。好適な試験機にはInstron社製モデル１１２２などがある。長さ１３．２６ｍｍ（０．５２２インチ）、「耳」幅７．０１ｍｍ（０．２７６インチ）および「首」幅５．４１ｍｍ（０．２１３インチ）のドッグボーン形サンプルをグリップに取り付け、一定の歪速度５０．８ｍｍ／分（２インチ／分）で破断するまで引き伸ばした。サンプル（Ｌ０）の初期ゲージ長さおよび破断時のサンプル長さ（Ｌｆ）を測定した。各組成物につき１２の検体を測定し、それらの平均を報告した。引張弾性率は、応力／歪曲線の初期直線部分において測定した。
【００６７】
曇り度は、周囲温度で、平坦な黒色背景上の透明な２０ｘ４０ｘ１０ｍｍガラスセル内のホウ酸緩衝生理食塩水中に含水試験レンズを入れ、光ファイバーランプ（電源設定４〜５．４に設定された、Titan Tool Supply Co.の直径０．５インチの導光器を備えた光ファイバーライト）で下から、レンズセルに対して垂直な６６°の角度で照明し、レンズプラットフォームの１４ｍｍ上方に配置したビデオカメラ（Navitar TV Zoom 7000ズームレンズ付きDVC 1300C:19130 RGBカメラ）で該レンズセルに対して垂直に上方からレンズの画像を捉えることによって測定する。背景の散乱は、EPIX XCAP V 1.0ソフトウェアを使ってブランクセルの画像を減算することによってレンズの散乱から減ずる。減算処理した散乱光画像は、レンズの中央１０ｍｍを積分した後、曇り度０と設定されたレンズを用いずに、任意に曇り度１００に設定されている-1.00 diopter CSI Thin Lens（登録商標）と比較することによって定量分析する。５つのレンズを分析し、それらの結果を平均して、曇り度を標準的なＣＳＩレンズに対する割合として得る。
【００６８】
水分含量は次のとおりに測定した：試験するレンズをパッキング溶液中に２４時間入れた。先端にスポンジが付いた綿棒を用いてパッキング溶液から３つの試験レンズをそれぞれ取り出し、パッキング溶液で湿らせておいた吸い取りワイプ上に置いた。レンズの両側をワイプに接触させた。ピンセットを使って、試験レンズを秤量皿に入れ、秤量した。さらに２つのサンプルを準備し、上記のとおりに秤量した。秤量皿を３回秤量し、その平均が湿潤重量である。
【００６９】
乾燥重量は、６０℃に３０分間予熱しておいた真空炉内にサンプル皿を入れることによって測定した。少なくとも１３５４Ｐａ（０．４インチＨｇ）に達するまで真空を利用した。真空バルブおよびポンプのスイッチを切り、レンズを４時間乾燥させた。パージバルブを開き、炉を大気圧に戻した。皿を取り出し、秤量した。水分含量は次のとおりに算出した：
【００７０】
湿潤重量＝皿およびレンズの合計湿潤重量−秤量皿重量
乾燥重量＝皿およびレンズの合計乾燥重量−秤量皿重量
2009522403.tif 000008
【００７１】
サンプルについて、水分含量の平均および標準偏差を算出し、それらを報告する。
【００７２】
酸素透過性（Ｄｋ）は、測定を２．１％酸素含有環境で実施することを除いて、ISO 9913-1: 1996(E) に概説されているポーラログラフ法により決定した。この環境は、１８００ｍＬ／分での窒素注入および２００ｍＬ／分での空気注入を行う試験チャンバーを準備することによりによって作り出される。ｔ／Ｄｋは調整したｐｏ２を用いて算出する。得られたＤｋ値はバレルで報告している。
【００７３】
以下の実施例では次の略語を使用する：
ＳｉＧＭＡ      ２−プロペン酸，２−メチル−，２−ヒドロキシ−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
ＤＭＡ          Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
ＨＥＭＡ        ２−ヒドロキシエチルメタクリレート
ｍＰＤＭＳ      ８００〜１０００ＭＷ（Ｍｎ）モノメタクリルオ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
ＮＶＰ          Ｎ−ビニルピロリドン
ＩＰＡ          イソプロピルアルコール
ＭｅＯＨ        メタノール
ＥｔＯＡｃ      エチルアセテート
Ｄ３Ｏ          ３，７−ジメチル−３−オクタノール
ＴＥＧＤＭＡ    テトラエチレングリコールジメタクリレート
ＴＲＩＳ        ３−メタ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
ＣＧＩ  ８１９  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
ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３  α−ヒドロキシ−α，α−ジメチルアセトフェノン
ＤＰＭＡ        ジ（プロピレングリコール）メチルエーテルアセテート
【００７４】
〔実施例１−プレポリマーＡ〕
２つの琥珀色のジャーそれぞれに、５４ｇ  ｍＰＤＭＳ、６ｇ  ＨＥＭＡ、２００ｍｇ  ＣＧＩ  ８１９および５０ｍＬヘキサノールを入れた。１時間混合した後、これらの溶液を、真空チャンバー内に約８０ｍｍＨｇで１時間入れ、１５分おきにそのチャンバーに窒素を充填することによって真空を破壊することにより脱気した。次いで、これらの溶液に、該溶液の約３５．６ｃｍ（１４インチ）上方のところで、窒素雰囲気中室温で、Philips TL03蛍光電球からの可視光で上方から１時間照射した。その後、これらの溶液を合わせ、約５００ｍＬ  ＭｅＯＨを加えることにより生成物を沈殿させた。得られた上層をデカントし（decanted）、下層を、ＭｅＯＨを加え、振盪し、その上層をデカントすることにより３回洗浄した。最下層を２００ｍＬエチルアセテートに溶かし、約５００ｍＬメタノールで沈殿させた。その上層をデカントし、下層を２００ｍＬ  ＭｅＯＨでさらに２回洗浄した後、ロータリーエバポレーターにより減圧下５５℃で揮発性物質を除去して、無色の固体として８０ｇのプレポリマーＡを得た。
【００７５】
プレポリマーＡ（２１．１ｇ）を２３．９ｇ  Ｄ３Ｏにブレンドして、プレポリマーＡ溶液を作り出した。
【００７６】
〔実施例２〕
７０／３０比（Ｄ３Ｏ希釈剤に対するプレポリマーおよび反応性成分の重量比）の、５５．５％（重量）プレポリマーＡ（固形）、３９％ＤＭＡ、４％ＴＥＧＤＭＡ、１．５％ＣＧＩ  ８１９と、Ｄ３Ｏとから澄明な溶液を作り出した。このブレンドを４０ｍｍＨｇ下で２０分間脱気した後、ＴＯＰＡＺフロントおよびポリプロピレンバックコンタクトレンズ金型に入れてPhilips TL03照明下、５０℃で１時間硬化させた。それらの金型を開き、レンズをＩＰＡおよび水の５０：５０（重量）溶液中に離型させた。それらのレンズをＩＰＡで２時間抽出した後、ＩＰＡおよび水の７５：２５溶液、５０：５０溶液、２５：７５溶液および０：１００溶液に移した（各々、２０分）。得られたレンズの特性を以下の表１に示している。
【００７７】
〔実施例３〕
実施例２の手順に従ってレンズを作製した。処方および結果を表１に示している。
【表１】
2009522403.tif 000009
【００７８】
〔実施例４−プレポリマーＢ溶液〕
５４ｇ  ｍＰＤＭＳ、５ｇ  ＨＥＭＡ、５０ｍｇ  ＣＧＩ  ８１９および５０ｇ  ｔ−アミルアルコールのブレンドを作製し、窒素環境中に数時間置いた。その溶液に、該溶液の約１２．７ｃｍ（５インチ）上方のところで、窒素中室温でPhilips TL03電球からの可視光で約１時間照射した。得られた粘性溶液を２００ｍＬ  ＭｅＯＨに注いだ。攪拌後、その上層をデカントし、下層に１００ｍＬ  ＭｅＯＨを加えた。この混合物を再度攪拌し、その上層をデカントした。その下層に２４０ｍＬ  ＩＰＡを加えて、溶液を作り出した。２５０ｍＬ  ＭｅＯＨを加え、再度その上層をデカントした。その下層に２００ｍＬ  ＩＰＡを加えて、澄明な溶液を作製し、続いて４００ｍＬ  ＭｅＯＨを加えて、ポリマーを沈殿させ、再度その上層をデカントした。ロータリーエバポレーターでその下層から揮発性物質を除去して、非常に粘性のある澄明な油として生成物２１．１ｇを得た。この油を２３．９ｇ  Ｄ３Ｏに溶かして、プレポリマーＢ溶液４５ｇを得た。
【００７９】
〔実施例５−プレポリマーＣ溶液〕
５４ｇ  ＴＲＩＳ、５ｇ  ＨＥＭＡ、５０ｍｇ  ＣＧＩ  ８１９および５０ｇ  ｔ−アミルアルコールのブレンドを作製し、真空を利用し（３０ｍｍＨｇ）、そのフラスコに窒素を充填することによって約５分間脱気した後、窒素雰囲気下でその溶液を一晩保存した。その溶液に、窒素中室温で、該溶液の約３５．６ｃｍ（１４インチ）上方に配置したPhilips TL 20W/03Tで１時間照射した。得られた粘性溶液を２００ｍＬ  ＭｅＯＨに注いだ。攪拌後、その上層をデカントし、下層に１００ｍＬ  ＭｅＯＨを加えた。この混合物を再度攪拌し、その上層をデカントした。１５０ｍＬ  ＩＰＡを加えて、溶液を作り出した。２００ｍＬ  ＭｅＯＨを加え、再度その上層をデカントした。その下層に１５０ｍＬ  ＩＰＡを加え、続いて３００ｍＬ  ＭｅＯＨを加え、再度その上層をデカントした。ロータリーエバポレーターでその下層から揮発性物質を除去して、粘性のある澄明な油として生成物２９．５ｇを得た。この油をＤ３Ｏに溶かして、４３％（重量）プレポリマーおよび５７％Ｄ３Ｏの溶液を得た。
【００８０】
〔実施例６〕
３．３５ｇ  プレポリマーＡ溶液を１．１０ｇ  ＤＭＡ、４０μＬ  ＴＥＧＤＭＡ、および１４μＬ  ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３と合わせて、澄明なブレンドを作り出した。その溶液の約１２．７ｃｍ（５インチ）上方のところで、窒素中室温でPhilips TL 20W/09N蛍光ＵＶ電球下、ＴＯＰＡＺ／ポリプロピレン金型中で３０分間硬化させることによって、レンズを形成した。それらの金型を開き、レンズを７０／３０  ＩＰＡ／水中で離型させ、新しい溶液と２回交換した後、ホウ酸緩衝生理食塩溶液に入れた。レンズはわずかに不透明であった。
【００８１】
〔実施例７〕
３．３５ｇ  プレポリマーＡ溶液を１．１０ｇ  ＮＶＰ、４０μＬ  ＴＥＧＤＭＡおよび１４μＬ  ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３と合わせて、澄明なブレンドを作り出した。その溶液の約１２．７ｃｍ（５インチ）上方のところで、窒素中室温でPhilips TL 20W/09N蛍光ＵＶ電球下、ＴＯＰＡＺ／ポリプロピレン金型中で３０分間硬化させることによって、レンズを形成した。それらの金型を開き、レンズを７０／３０  ＩＰＡ／水中で離型させ、新しい溶液と２回交換した後、ホウ酸緩衝生理食塩溶液に入れた。レンズは不透明であった。
【００８２】
〔実施例８〕
３．３５ｇ  プレポリマーＢ溶液を１．１０ｇ  ＤＭＡ、４０μＬ  ＴＥＧＤＭＡ、および１４μＬ  ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３と合わせて、澄明なブレンドを作り出した。Philips TL 20W/09N蛍光ＵＶ電球下、ＴＯＰＡＺ／ポリプロピレン金型中で３０分間硬化させることによって、レンズを形成した。それらの金型を開き、レンズを７０／３０  ＩＰＡ／水中で離型させ、新しい溶液と２回交換した後、ホウ酸緩衝生理食塩溶液に入れた。レンズは不透明であった。
【００８３】
〔実施例９−ＳｉＧＭＡプレポリマー溶液〕
２９．５ｇ  ＳｉＧＭＡ、２５ｍｇ  ＣＧＩ  ８１９および２５ｇ  ｔ−アミルアルコールの脱気溶液に可視光で照射すると、不溶性ゲルが形成したが、同様に２５ｇ  ＳｉＧＭＡ、７５ｍｇ  ＣＧＩ  ８１９および４４ｇ  イソプロピルアセテートの溶液に窒素下室温でPhilips TL03電球で１時間照射すると、粘性のある澄明なポリマー溶液が形成した。その溶液を１００ｍＬアセトニトリルに注ぎ、得られた最上層をデカントした。２０ｍＬ  ＥｔＯＡｃを加えて、澄明な溶液を作り出した。さらに１００ｍＬアセトニトリルを加え、最上層をデカントした。その下層に３５ｍＬ  ＥｔＯＡｃを加えて、澄明な溶液を形成し、１００ｍＬアセトニトリルを加えて、再度沈殿させた。その最上層をデカントした。その最下層に２０ｇ  Ｄ３Ｏを加え、その後、ロータリーエバポレーターによりそれを除去して、４９％プレポリマーおよび５１％Ｄ３Ｏの若干粘性のある澄明な溶液（「ＳｉＧＭＡプレポリマー溶液」）３９．４ｇとなった。
【００８４】
〔実施例１０〕
４ｇのＳｉＧＭＡプレポリマー溶液、１．３１ｇ  ＤＭＡ、０．０５ｇ  ＴＥＧＤＭＡおよび１０μＬ  ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３から澄明な溶液を作り出した。窒素下室温で、ＴＯＰＡＺおよびポリプロピレンコンタクトレンズ金型に入れてPhilips 20W/09N ＵＶ蛍光電球で１時間硬化させることによって、レンズを形成した。それらの金型を開き、レンズを離型させ、７０／３０  ＩＰＡ／水で抽出した（２回交換）後、生理食塩水に入れ、オートクレーブ処理した。これらのレンズの特性を表２に示している。
【表２】
2009522403.tif 000010
【００８５】
〔実施例１１〕
ＳｉＧＭＡおよびＣＧＩ  ８１９を実施例９の手順に従って反応させた。ただし、最後の沈殿の後に、Ｄ３Ｏを加えずに、粘性ある澄明な液体１０．５ｇとしてポリマーを単離した。１．１６ｇのこのプレポリマーを０．８１ｇ  ＮＶＰ、０．０４ｇ  ＴＥＧＤＭＡ、０．０３ｇ  ＣＧＩ  ８１９および希釈剤としての０．８０ｇ  ＥｔＯＡｃと一晩混合して、澄明な溶液を作り出した。窒素下６０℃で、ＺＥＯＮＯＲおよびポリプロピレンコンタクトレンズ金型に入れてPhilips TL 20w/03T蛍光電球で１時間硬化させることによって、レンズを形成した。それらの金型を開き、レンズを離型させ、ＩＰＡ／水で抽出した後、生理食塩水に入れた。これらの含水レンズはやや曇っていた。
【００８６】
〔実施例１２〕
実施例１１の手順に従って、１．１６ｇ  ＳｉＧＭＡプレポリマー、０．７９ｇ  ＮＶＰ、０．０３ｇ  ＴＥＧＤＭＡ、０．０３ｇ  ＣＧＩ  ８１９および希釈剤としての０．８２ｇ  ＤＰＭＡからレンズを形成した。得られた含水レンズはわずかに曇っていた。
【００８７】
〔実施例１３〕
１５０ｇのオクタメチルシクロテトラシロキサン、２２．６ｇの（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン、１７．４ｇの１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、０．０５ｇのヘキサメチルジシロキサン、２００ｇのクロロホルムおよび１．５ｇのトリフルオロメタンスルホン酸の混合物を２５℃で２４時間攪拌した後、精製水で、混合物のｐＨが中性になるまで繰り返し洗浄する。水を分離した後、クロロホルムを減圧下で蒸留除去する。残液をイソプロパノールに溶かし、メタノールで再び沈殿させ、続いて、真空下で分離液から揮発性成分の除去を行って、粘性ある透明液体を得る。この粘性ある透明液体は、ヒドロシラン基を有するポリシロキサンである。
【００８８】
４８ｇのこのポリシロキサン、１１．６ｇのアリルアルコール、９６ｇのイソプロピルアルコール、０．０４ｇのカリウムアセテート、１０ｍｇのクロロ白金酸（chloroplatinic acid）および１０ｍｇのジ−ｔ−ブチルクレゾールの混合物を、還流冷却器を備えたフラスコに投入し、攪拌しながら５０℃で３時間加熱する。反応混合物を濾過した後、イソプロパノールを減圧下で蒸留除去し、続いて、メタノール／水混合物での洗浄を行う。さらに真空下で揮発性成分を除去することによって、粘性ある透明液体を得る。得られた液体は、アルコール基を有するポリシロキサンプレポリマーである。
【００８９】
〔実施例１４〕
７０／３０比（Ｄ３Ｏ希釈剤に対するプレポリマーおよび反応性成分の重量比）の、５５．５％（重量）の実施例１３のポリシロキサンプレポリマー、３９％ＤＭＡ、４％ＴＥＧＤＭＡ、１．５％ＣＧＩ  ８１９と、Ｄ３Ｏとから澄明な反応混合物を作り出す。この反応混合物を４０ｍｍＨｇ下で２０分間脱気した後、ＴＯＰＡＺフロントおよびポリプロピレンバックコンタクトレンズ金型に入れてPhilips TL03照明下、５℃で１時間硬化させる。それらの金型を開き、レンズをＩＰＡおよび水の５０：５０（重量）溶液中に離型させる。それらのレンズをＩＰＡで２時間抽出した後、ＩＰＡおよび水の７５：２５溶液、５０：５０溶液、２５：７５溶液および０：１００溶液に移す（各々、２０分）。
【００９０】
〔実施の態様〕
本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）（ａ）シリコーン含有基および相溶化基を含む少なくとも１つの実質的に非反応性のプレポリマーと、（ｂ）前記プレポリマーと水素結合することが可能な少なくとも１つのモノマーを含む親水性成分と、を含む反応混合物から形成されるポリマー組成物において、
前記反応混合物は、反応性プレポリマーを実質的に含まない、ポリマー組成物。
（２）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、フッ素、シリコーンまたはそれらの混合物を含む少なくとも約５０重量％の基を含む、ポリマー。
（３）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、フッ素、シリコーンまたはそれらの混合物を含む少なくとも約７０重量％の基を含む、ポリマー。
（４）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、フッ素、シリコーンまたはそれらの混合物を含む少なくとも約９０重量％の基を含む、ポリマー。
（５）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約５０，０００〜約１，０００，０００の重量平均分子量を有する、ポリマー。
【００９１】
（６）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約５０，０００〜約５００，０００の重量平均分子量を有する、ポリマー。
（７）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約５０，０００〜約２００，０００の重量平均分子量を有する、ポリマー。
（８）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記プレポリマーは、約１重量％未満の反応性基を含む、ポリマー。
（９）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つのアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
（１０）実施態様２に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも約５０重量％のアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
【００９２】
（１１）実施態様９に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも約７５重量％のアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
（１２）実施態様９に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも約９０重量％のアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
（１３）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つの水素結合関与物を含む、ポリマー。
（１４）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記相溶化基は水素結合供与基である、ポリマー。
（１５）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記相溶化基は、カルボキシル基、チオール、ペノール(penols)、第一級アミンのアミド、アンモニア、第一級アミンの尿素、第一級アミンのウレタン、ヒドロキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される、ポリマー。
【００９３】
（１６）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記相溶化基はヒドロキシル基を含む、ポリマー。
（１７）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
少なくとも約３０バレルの酸素透過性を有する、ポリマー。
（１８）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
少なくとも約４０バレルの酸素透過性を有する、ポリマー。
（１９）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
少なくとも約６０バレルの酸素透過性を有する、ポリマー。
（２０）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つのアミドモノマー、ウレタンモノマーまたはそれらの混合物を含む、ポリマー。
【００９４】
（２１）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、少なくとも１つのアミド含有モノマーを含む、ポリマー。
（２２）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチル−２−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−２−メチルプロピオンアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素、およびそれらの混合物からなる群から選択される、ポリマー。
（２３）実施態様１に記載のポリマーにおいて、
前記親水性成分は、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−Ｎ−メチルアセトアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、ポリマー。
（２４）実施態様１に記載のポリマーから形成される、コンタクトレンズ。
（２５）実施態様１に記載のコンタクトレンズから形成される、生物医学装置。
【国際調査報告】
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