(57)【要約】生成されるレンズに不都合な影響を及ぼさないような拡散を改善するコンタクトレンズの製造方法を得る。ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に色付けに有効な量の着色剤を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）着色剤のガラス転移温度、またはそれより高く、鋳型を急速に加熱すること、ｄ）着色剤のガラス転移温度、またはそれより高く鋳型の温度が維持される間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、本質的に構成される、または構成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に色付けに有効な量の着色剤を投与すること、ｂ）レンズを形成する量のレンズ材料を鋳型に分配すること、ｃ）着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に、鋳型を急速に加熱すること、ｄ）着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に鋳型の温度が維持される間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、コンタクトレンズの製造方法。
【請求項２】
ｃ）ステップは、鋳型をおよそ室温からガラス転移温度まで、約２８秒間加熱することによって実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
鋳型の加熱は、複数の赤外線ランプを用いて実施されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の方法。
【請求項４】
加熱は、熱気を利用して実施されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の方法。
【請求項５】
ｃ）ステップは、鋳型をおよそ室温からガラス転移温度まで、約１０秒間加熱することによって実施されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
ｄ）ステップは、着色剤が、乾燥状態の約１倍乃至約４倍の厚さに膨張するのに十分な期間実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
ｄ）ステップは、約４５秒間乃至約７５秒間実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
ｅ）ステップは、大気中で約５５℃乃至約７０℃の温度で、約７５秒間乃至約１５０秒間行われる可視光による硬化を用いて実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に着色剤の色付けに有効な量を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）複数の紫外線ランプを用いて、着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に、鋳型を約１０秒間加熱すること、ｄ）鋳型の温度が着色剤のガラス転移温度に、またはそれより高く維持される間、また着色剤が、乾燥状態の約１倍乃至約４倍の厚さに膨張するのに十分な期間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、コンタクトレンズの製造方法。
【請求項１０】
ｅ）ステップは、大気中で約５５℃乃至約７０℃の温度で、約７５秒間乃至約１５０秒間行われる可視光による硬化を用いて実施されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に着色剤の色付けに有効な量を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）熱気を用いて、着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に、鋳型を約１０秒間加熱すること、ｄ）鋳型の温度が着色剤のガラス転移温度に、またはそれより高く維持される間、また着色剤が、乾燥状態の約１倍乃至約４倍の厚さに膨張するのに十分な期間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、コンタクトレンズの製造方法。
【請求項１２】
ｅ）ステップは、大気中で約５５℃乃至約７０℃の温度で、約７５秒間乃至約１５０秒間行われる可視光による硬化を用いて実施されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に、１または複数の色素剤、１または複数の溶媒、および結合ポリマーを含む着色剤の色付けに有効な量を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に、鋳型を急速に加熱すること、ｄ）鋳型の温度が着色剤のガラス転移温度に、またはそれより高く維持される間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下、ここでは結合ポリマーとレンズ材料が浸透ポリマー網を形成する条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、コンタクトレンズの製造方法。
【請求項１４】
ステップｃ）は、鋳型をおよそ室温からガラス転移温度まで、約２８秒間加熱することによって実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
鋳型の加熱は、複数の赤外線ランプを用いて実施されることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
加熱は、熱気を利用して実施されることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
ステップｃ）は、鋳型をおよそ室温からガラス転移温度まで、約１０秒間加熱することによって実施されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
ステップｄ）は、着色剤が、乾燥状態の約１倍乃至約４倍の厚さに膨張するのに十分な期間実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
ステップｄ）は、約４５秒間乃至約７５秒間実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
ステップｅ）は、大気中で約５５℃乃至約７０℃の温度で、約７５秒間乃至約１５０秒間行われる可視光による硬化を用いて実施されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に、１または複数の色素剤、１または複数の溶媒、および結合ポリマーを含む着色剤の色付けに有効な量を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）複数の紫外線ランプを用いて、着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に、鋳型を約１０秒間加熱すること、ｄ）鋳型の温度が着色剤のガラス転移温度に、またはそれより高く維持される間、また着色剤が、乾燥状態の約１倍乃至約４倍の厚さに膨張するのに十分な期間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下、ここでは結合ポリマーとレンズ材料が浸透ポリマー網を形成する条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、コンタクトレンズの製造方法。
【請求項２２】
ステップｅ）は、大気中で約５５℃乃至約７０℃の温度で、約７５秒間乃至約１５０秒間行われる可視光による硬化を用いて実施されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に、１または複数の色素剤、１または複数の溶媒、および結合ポリマーを含む着色剤の色付けに有効な量を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）熱気を用いて、着色剤のガラス転移温度、またはそれ以上に、鋳型を約１０秒間加熱すること、ｄ）鋳型の温度が着色剤のガラス転移温度に、またはそれより高く維持される間、また着色剤が、乾燥状態の約１倍乃至約４倍の厚さに膨張するのに十分な期間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下、ここでは結合ポリマーとレンズ材料が浸透ポリマー網を形成する条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、コンタクトレンズの製造方法。
【請求項２４】
ステップｅ）は、大気中で約５５℃乃至約７０℃の温度で、約７５秒間乃至約１５０秒間行われる可視光による硬化を用いて実施されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
請求項１、請求項９、請求項１１、請求項１３、請求項２１および請求項２３の方法により生成されるコンタクトレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色付きコンタクトレンズの製造に有用な方法に関するものである。特に、本発明は、モノマーの着色剤への拡散がレンズの製造に使用される鋳型を加熱することにより促進される方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
虹彩の自然色の代わりに色付きコンタクトレンズを使用することがよく知られている。色付きコンタクトレンズを製造するのに使用される着色剤は、一般に、結合ポリマー（binding polymer）と色素剤からなる。例えば、その全体を参照されることによって本明細書の一部をなす代理人処理番号ＶＴＮ５７１、米国特許出願番号第１０／０２７，５７９号に開示および請求されるように、色付きコンタクトレンズの製造方法の１つとして、着色剤を硬化していないレンズ材料に投与し、その後この着色剤を鋳型表面からレンズ材料に移して硬化する。この色付きレンズの製造方法の不都合な点は、硬化する前にレンズ材料が着色剤に十分に拡散しないかもしれないという点である。このため、レンズを硬化する処理における水和ステップの間に、残った非結合ポリマーがレンズ表面に付着するようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この不都合を克服するために、硬化時間を増やし、これにより拡散が生じるための時間を長くする試みがなされた。しかしながら、この方法はレンズ鋳型の変形による端部の欠陥の増大を招くという点において問題がある。したがって、生成されるレンズに不都合な影響を及ぼさないような拡散を改善するための方法の存在が必要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明は、レンズ表面上に残る非結合ポリマーとレンズ表面の粗さを低減する方法、およびその方法により製造したレンズを提供する。ある実施の形態として、本発明は、ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に色付けに有効な量の着色剤を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）着色剤のガラス転移温度、またはそれより高く、鋳型を急速に加熱すること、ｄ）着色剤のガラス転移温度、またはそれより高く鋳型の温度が維持される間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、本質的に構成される、または構成される。他の実施の形態として、本発明はこの方法に従って生成されたレンズを提供する。
【０００５】
本発明による方法の第１ステップでは、例えば限定されないが、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等、およびそれらの組み合わせを含む任意の適切な材料から作られる熱可塑性の光学用鋳型の成型面に、着色剤を投与する。本発明の目的において、「成型面」（molding surface）とは、レンズ表面を形成するのに用いられる鋳型の表面を意味する。
【０００６】
色付けに有効な量の着色剤が、鋳型の成型面の全部または一部に投与される。典型的には、着色剤が成型面の一部に投与される場合は、レンズ装着者の虹彩を覆うであろうレンズ部分を成型するのに用いられるであろう。着色剤の「色付けに有効な量」とは、製造されるレンズに望ましい量の色を与えるのに十分な量である。通常は、約０．５ｍｇ乃至約４．０ｍｇの着色剤がレンズ毎に使われる。この投与は、任意の好都合な手段によって行われてもよい。好ましくは、投与はパッドプリンティング（pad printing）により行われる。
【０００７】
続いて、レンズ材料のレンズを形成する量が鋳型に分配される。「レンズを形成する量」とは、望ましい大きさと厚さのレンズを製造するのに十分な量を意味する。通常は、約１０ｍｇ乃至約７５ｍｇ、好ましくは約５０ｍｇ乃至約７５ｍｇのレンズ材料が使われる。「レンズ材料」とは、硬化するとレンズを形成するモノマーまたはモノマー類を意味する。レンズ材料は、例えば限定されないが、開始剤、紫外線吸収剤等、およびそれらの組み合わせなどの任意の種々の添加剤を含む。
【０００８】
続いて、レンズ材料を着色剤中に容易に拡散させるために、鋳型を急速に温める。鋳型を、着色剤のガラス転移温度（「Ｔｇ」）、またはそれより高く急速に熱することによって、レンズモノマー混合物の着色剤への拡散が増大することは、本発明の発見である。しかしながら、加熱はレンズ鋳型の変形を引き起こすので、急速になされてはならない。この変形は硬化されたレンズの端部の欠陥を招くであろう。好ましくは、鋳型はおよそ室温からＴｇまで、約２８秒、より好ましくは約１０秒、最も好ましくは約４秒で加熱される。この温度はその後、レンズ材料の硬化の開始前、望ましい程度まで拡散を行わせる時間、維持される。好ましくは、拡散は、着色剤がその乾燥状態での厚さの約１倍から約４倍に膨張するのに十分な時間だけ行われる。鋳型の温度がＴｇまたはそれ以上に維持される時間は、選択された着色剤とレンズ材料の成分次第であろう。好ましくは、この時間は、約４５秒乃至約７５秒、より好ましくは約６５秒乃至約７５秒、最も好ましくは約６５秒乃至約７１秒である。
【０００９】
鋳型の急速な加熱は、任意の便利な方法、例えば限定されないが、赤外線ランプ、熱気、または鋳型を望ましい温度に加熱でき、かつレンズ材料の重合化を初期化しないような任意の熱源によって行われてもよい。好ましい実施の形態として、約１ミクロン乃至約２ミクロンのピーク波長を持つ複数の短波ＩＲランプを用いて、急速な鋳型の加熱が行われる。このランプは、鋳型が移動する一定のトンネルに沿って特定の箇所に設置されてもよい。拡散が起こっている間は、鋳型の温度は維持される。鋳型の温度を着色剤のＴｇ、またはそれ以上に維持することは、任意の便利な加熱手段によって行われてもよい。好ましい実施の形態として、鋳型の温度は鋳型の周囲の空気を熱することによって維持される。このように、上述した実施の形態として、鋳型は始めに急速に着色剤のＴｇに熱せられた後、例えばヒーター等により中の空気が熱せられたトンネルの一部を通過する。
【００１０】
レンズ材料を着色剤に拡散させた後、レンズ材料および着色剤を、色付きレンズを形成するのに適した状況下で硬化させる。硬化に適した状況は、選択された着色剤とレンズ材料の成分によって決まり、当業者が決定できる技術の範囲内である。好ましい実施の形態として、大気中で約５５℃乃至約７０℃に上昇した温度において、可視光による硬化が利用される。この実施の形態において、硬化は約７５秒乃至約１５０秒間行われる。一度硬化が完了すると、レンズを鋳型から外して緩衝用の塩水中で平衡状態にしてもよい。
【００１１】
一般に、使用される着色剤は１または複数の色素剤、１または複数の溶媒、および結合ポリマーからなる。本発明の好ましい実施の形態として、レンズ材料と共に浸透ポリマー網を形成できる結合ポリマーが使用される。したがって、他の実施の形態として、本発明は、ａ）鋳型の成型面の少なくとも１箇所に、１または複数の色素剤、１または複数の溶媒、および結合ポリマーを備える、本質的に構成される、または構成される着色剤の色付けに有効な量を投与すること、ｂ）レンズ材料のレンズを形成する量を鋳型に分配すること、ｃ）着色剤のガラス転移温度、またはそれより高く、鋳型を急速に加熱すること、ｄ）鋳型の温度が維持される間、レンズ材料を着色剤に拡散すること、ｅ）続いて、色付きコンタクトレンズを形成するのに適した条件下、ここでは結合ポリマーとレンズ材料が浸透ポリマー網を形成する条件下で、鋳型内でレンズ材料を硬化させることを含む、本質的に構成される、または構成される。
【００１２】
本発明の目的にとって、「浸透ポリマー網（interpenetrating polymer network）」または「ＩＰＮ」とは、一方のポリマーが他方の存在下で合成、および／または交差結合されるような２またはそれ以上の独立したポリマーの結合として定義される。したがって、網構造内ではある程度の浸透が生じる。通常は、ＩＰＮの形成に使用される独立したポリマーは、網形中に存在する。ＩＰＮの１つの型、特に半ＩＰＮ（semi-IPN）は、交差結合した１または複数のポリマーと、実質的に交差結合していない１または複数のポリマーからなる。これは、クレンプナー（Klempner）、スパーリング（Sperling）およびウトラッキ（Utracki）により編集された「浸透ポリマー網（Interpenetrating Polymer Networks）」の第３頁乃至第６頁（１９９４年）に、スパーリング,L.H.によって「浸透ポリマー網：概要」と開示される。本発明の目的のため使用される浸透ポリマー網の種類は半ＩＰＮである。ある実施の形態として、半ＩＰＮは、交差結合したレンズ材料と、実質的に交差結合しない結合ポリマーを用いて形成される。本発明の目的のため、実質的に交差結合しないとは、非交差結合材料がレンズ材料に接触する前に従来の交差結合状態にされないことを意味する。半ＩＰＮ類は、一段階または一連の段階で形成されてもよく、これは逐次的半ＩＰＮ類（sequential semi-IPNs）として知られる。当業者は、交差結合剤の存在は、添加剤を介して、または不純物としてに関わらず、逐次的浸透ポリマー網の形成に好ましい反応環境を作ることができることを認識するであろう。
【００１３】
着色剤中で有用な結合ポリマー類は、互いに同様の溶解度パラメータを持つホモポリマーまたはコポリマー、またはそれらの混合物から生成され、結合ポリマー類はレンズ材料と同様の溶解度パラメータを持つ。これらの結合ポリマー類は、ポリマー類、および結合ポリマーのコポリマー類が、互いに相互作用できるようにする官能基を含んでもよい。この官能基は、あるポリマーまたはコポリマーの官能基が、色素剤粒子の可動性を抑制すること、および／または色素剤粒子を捕らえることを助ける相互作用の濃度を増大するように、他のポリマーまたはコポリマーの官能基と相互作用する基でなければならない。この官能基間の相互作用は、極性を持っても、分散的でも、あるいは電荷遷移錯体の性質を持ってもよい。この官能基は、ポリマーまたはコポリマーの幹に位置しても、幹から吊り下がってもよい。
【００１４】
例えば、正電荷を持つポリマーを形成するモノマー、またはモノマー類の混合物を、負電荷を持つポリマーを形成するモノマー、またはモノマー類の混合物と共に用いて結合ポリマーを形成してもよい。より特定の例として、メタクリル酸（“ＭＡＡ”）と２−ヒドロキシエチルメタクリレート（“ＨＥＭＡ”）を用いてＭＡＡ／ＨＥＭＡコポリマーを形成してもよく、続いてこれをＨＥＭＡ／３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）プロピルアクリルアミドコポリマーと混合して結合ポリマーを形成する。
【００１５】
他の実施例として、結合ポリマーは、例えば限定されないが、アミド類および以下の式で示されるエステル類など、疎水性に変化したモノマー類から構成されてもよい。
ＣＨ3（ＣＨ2）x−Ｌ−ＣＯＣＨＲ＝ＣＨ2
ここで、Ｌは−ＮＨまたは酸素でよく、ｘは２から２４の全数字でよく、ＲはＣ1〜Ｃ6アルキルまたは水素であり、好ましくはメチルまたは水素である。アミド類およびエステル類には、限定されないが、ラウリルメタクリルアミド、ヘキシルメタクリレートがある。他の例として、脂肪族鎖が延びたカルバミン酸塩のポリマー類および尿素を、結合ポリマーを形成するのに使用してもよい。
【００１６】
好ましい結合ポリマーは、ＨＥＭＡ、ＭＡＡおよびラウリルメタクリレート（“ＬＭＡ”）のランダムブロックコポリマー（random block copolymer）、ＨＥＭＡ、ＭＡＡまたはＨＥＭＡ、およびＬＭＡのランダムブロックコポリマー、またはＨＥＭＡのホモポリマーである。これらの実施の形態において、結合ポリマーの全重量に基づく各成分の重量％は、約９３重量％乃至約１００重量％ＨＥＭＡ、約０重量％乃至約２重量％ＭＡＡ、約０重量％乃至約５重量％ＬＭＡである。
【００１７】
結合ポリマーの分子量は、結合ポリマーがレンズ材料中でいくらか可溶でありレンズ材料がその中に拡散できるようなものでなければならない。しかし同時に、結合ポリマーの分子量はプリントされた像の質に影響を与えるほど高くてはならない。好ましくは、結合ポリマーの分子量は、約７，０００Ｍpeak乃至約１００，０００Ｍpeak、より好ましくは約７，０００Ｍpeak乃至約４０，０００Ｍpeak、最も好ましくは約１７，０００Ｍpeak乃至約３５，０００Ｍpeakであり、これらはＳＥＣ分析（＝（Ｍn×Ｍw）1/2）における最高値の分子量に対応する。
【００１８】
本発明の目的のため、分子量は、９０度の光散乱および屈折性の指標検出器を有するジェル透過クロマトグラフを用いて決定される。ＰＷ４０００およびＰＷ２５００の２つのカラム、すなわち、５０ｍＭ塩化ナトリウムに調整された７５／２５重量／重量のメタノール−水の溶離液と、ポリエチレングリコールと３２５，０００乃至１９４の範囲に分子量を十分に限定された酸化ポリエチレン分子の混合物とを、使用してもよい。
【００１９】
当業者は、結合ポリマーの生成に連鎖移動剤（chain transfer agent）を使用すること、大量の開始剤を使用すること、リビング重合（living polymerization）を使用すること、モノマーと開始剤の適切な濃度を選択すること、溶媒の量および種類を選択すること、あるいはこれらの組み合わせによって、望ましい結合ポリマーの分子量を取得してもよいことを認識するであろう。好ましくは、連鎖移動剤は、開始剤と組み合わせて、またはより好ましくは開始剤と望ましい分子量にされた１または複数の溶媒と組み合わせて使用される。あるいは、結合ポリマーを望ましい粘性に保つために、少量の超高分子量の結合ポリマーを、大量の溶媒と共に使用してもよい。結合ポリマーの粘性は２３℃で約４，０００センチポアズ乃至約１５，０００センチポアズが好ましいであろう。
【００２０】
結合ポリマーの形成に有用な連鎖移動剤は、約０．０１より大きい、好ましくは約７より大きい、より好ましくは約２５，０００より大きい連鎖移動一定値を有する。適切な連鎖移動剤には、限定されないが、式Ｒ−ＳＨで表され、ＲがＣ1〜Ｃ12の脂肪族である脂肪族チオール、ベンジル、（cyclicalipahtic）またはｘが１〜２４であるＣＨ3（ＣＨ2）x−ＳＨ、ベンゼン、ｎ−塩化ブチル、ｔ−塩化ブチル、ｎ−臭化ブチル、２−メルカプトエタノール、１−ドデシルメルカプタン、２−クロロブタン、アセトン、酢酸、クロロホルム、ブチルアミン、トリエチルアミン、ジ−ｎ−硫化ブチルおよびジ−ｎ−二硫化ブチル、四塩化炭素および臭化炭素等、またそれらの組み合わせが知られ、また含まれる。一般に、ポリマー製剤の全重量の約０重量％乃至約７重量％が用いられるであろう。好ましくは、ドデカンチオール、デカンチオール、オクタンチオール、またはそれらの組み合わせが、連鎖移動剤として使用される。
【００２１】
例えば、限定されないが、紫外線、可視光、熱開始剤等、およびそれらの組み合わせを含む任意の望ましい開始剤を使用してもよい。好ましくは、熱開始剤を使用し、より好ましくは２，２−アゾビスイソブチロニトリルおよび２，２−アゾビス２−メチルブチロニトリルを使用する。使用する開始剤の量は、製剤の全重量の約０．１重量％乃至約５重量％であろう。好ましくは、２，２−アゾビス−メチルブチロニトリルがドデカンチオールと共に用いられる。
【００２２】
本発明による結合ポリマーは、任意の都合のよい重合処理によって生成されてよい。例えば限定されないが、ラジカル連鎖重合、逐次重合（step polymerization）、エマルジョン重合、イオン連鎖重合、開環（ring opening）、基転移重合（group transfer polymerization）、原子転移重合（atom transfer polymerization）等がある。好ましくは、熱開始剤、フリーラジカル重合が用いられる。重合が行われる環境は、当業者に知られる範囲内である。
【００２３】
結合ポリマーの生成に有用な溶媒は、約１２０℃乃至２３０℃の間の沸点を有する中間煮沸溶媒である。使用される溶媒の選択は、生成される結合ポリマーの種類と分子量に基づくであろう。適切な溶媒には、例えば限定されないが、ジアセトン、アルコール、シクロヘキサノン、イロプロピルラクテート、３−メトキシ１−ブタノール、１−エトキシ−２−プロパノール等がある。
【００２４】
結合ポリマー内で有用な色素剤は、コンタクトレンズの使用に適した有機色素剤または無機色素剤、またはこれらの色素剤の混合物である。不透明度は、色素剤の濃度と使用される不透明化剤を変えることによって制御されてよく、より大量に生成すると不透明度が上がる。例えば有機色素剤には、限定されないが、フタロシアニン（pthalocyanine）ブルー、フタロシアニングリーン、カルバゾールバイオレット、バットオレンジナンバー１（vat orange #１）等、およびそれらの混合物がある。有用な無機色素剤には、例えば限定されないが、酸化鉄黒、酸化鉄茶、酸化鉄黄、酸化鉄赤、二酸化チタン等、およびこれらの混合物がある。これらの色素剤に加えて可溶および非可溶の染料が使用されてもよく、例えば限定されないが、ジクロロトリアジンおよび染料ベースのビニルスルホンがある。有用な染料および色素剤は市販されている。
【００２５】
色素剤粒子を結合ポリマーでコーティングすること、または浸すことによって、大量の結合ポリマーの中で色素剤粒子がよりよく分散する。コーティングは、静電気力、分散力、または色素剤表面を覆うための水素結合力を用いてコーティングを行ってもよい。好ましくは、色素剤を結合ポリマー中に分散するために剪断力を用いる。色素剤は、ポリマーと色素剤を適切なミキサー、例えば回転軸ミキサーに分配し均一に混合されるまで、通常は約３０分間まで、混合することによって、結合ポリマーに加えられてもよい。その後この混合物を、高剪断ミル、例えばエイガーミル（Eiger mill）に入れ、結合ポリマーに色素剤を分散してもよい。完全に分散されるまで必要なだけ繰り返し粉砕を行う。一般に、色素剤が約０．２ミクロン乃至約３ミクロンの大きさになるまで粉砕を行う。任意の適切な、市販される装置、例えば限定されないが高剪断装置またはボールミル粉砕装置を用いて粉砕を行ってもよい。
【００２６】
色素剤および結合ポリマーに加えて、本発明の好ましい着色剤は、着色剤を表面にコーティングするのを助ける１または複数の溶媒を含む。着色剤は約２７ｍＮ／ｍより低い表面張力を持つことが望ましく、また好ましい。この表面張力は、例えば着色剤が投与されるような表面、例えば鋳型表面を処理することによって達成されてもよい。表面処理は、当業者に知られるような、例えば限定されないが、プラズマ処理およびコロナ処理等の方法によってもたらされる。あるいは、また好ましくは、着色剤中に使用する溶媒の選択によって望ましい表面張力にしてもよい。
【００２７】
このように、本発明の着色剤中で有用な溶媒は、着色剤の粘度を増大または減少させることができ、また表面張力の制御を補助することができる溶媒である。適切な溶媒には、例えば限定されないが、シクロペンタノン、４−メチル−２−ペンタノン、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、イソプロピルラクテート等、およびこれらの混合物がある。好ましくは、１−エトキシ−２−プロパノールおよびイソプロピルラクテートが使用される。
【００２８】
好ましい実施の形態として、本発明の着色剤中に少なくとも３つの異なる溶媒が使用される。これらの溶媒のうち最初の２つは共に中間沸点溶媒であり、結合ポリマーの生成に使用される。これらの溶媒は結合ポリマーが形成されると取り除かれてもよいが、保持されるのが好ましい。好ましくは、この２つの溶媒は、１−エトキシ−２−プロパノールおよびイソプロピルラクテートである。さらに低沸点溶媒、すなわち沸点が約７５℃乃至約１２０℃の溶媒が、着色剤の粘性を所望の程度に増大するために用いられる。適切な低沸点溶媒には、例えば限定されないが、２−プロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−プロパノール等、およびこれらの混合物がある。好ましくは１−プロパノールが使用される。
【００２９】
使用される溶媒の具体的な量は、種々の要因によって決まるであろう。例えば、結合ポリマーを形成するのに使われる溶媒の量は、望ましい結合ポリマーの分子量、結合ポリマーで使用されるモノマー類およびポリマー類などの成分によって決まるであろう。また、使用される低沸点溶媒の量は、色素剤に望ましい粘性と表面張力によって決まる。さらに、着色剤が鋳型に投与されてレンズ材料と共に硬化される場合、使用される溶媒の量はレンズおよび使用される鋳型材料、およびこの鋳型材料がその湿潤性を増すための任意の表面処理を受けるかどうかによって決まる。使用されるべき溶媒の正確な量は、当業者に知られる範囲内で決定される。一般に、使用される溶媒の全重量は、使用されるであろう溶媒の約４０重量％乃至約７５重量％であろう。
【００３０】
当業者は、使用される各色素剤が、選択された溶媒に対して決定的な色素剤の量を有することを認識するであろう。決定的な色素剤の量は任意の既知の方法によって決定されてもよい。一般には、例えば、Patton,Temple C. Paint Flow and Pigment Dispersion第２版、第１２６頁乃至第３００頁（１９９３年）に開示されるように、溶媒と結合ポリマーが有する、色素剤を浮遊させる有効性に基づく量である。
【００３１】
着色剤と光学鋳型部品を乾燥させる間のひび割れを減少させて、着色剤を用いて生成した像の最終的な質を高め、またレンズ材料による着色剤の拡散と膨張を高めるために、溶媒にさらに可塑剤が加えられてもよく、また加えられるのが好ましい。使用される可塑剤の種類および量は、使用される結合ポリマーの分子量による。使用される前は貯蓄され、鋳型上に置かれる着色剤は、安定した貯蔵寿命が望まれる。有用な可塑剤には、例えば限定されないが、グリセロール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール２００，４００または６００等、およびそれらの混合物がある。好ましくはグリセロールが用いられる。使用される可塑剤の量は、一般には着色剤の重量の０重量％乃至約１０重量％であろう。
【００３２】
着色剤の不透明度は、使用する色素剤の濃度と色素剤粒子の大きさを変化させることによって調整してもよい。あるいは、不透明化剤を用いてもよい。例えば二酸化チタン、酸化亜鉛などの適切な不透明化剤が市販されている。
【００３３】
本発明の好ましい着色剤混合物として、約０．２重量％乃至約２５重量％の色素剤、約３０重量％乃至約４５重量％の結合ポリマー、約４０重量％乃至約７０重量％の溶媒、約０重量％乃至約２５重量％の二酸化チタン、および約０．２重量％乃至約７重量％の可塑剤が使用される。ここでの重量％は着色剤混合物の全重量に基づくものである。
【００３４】
結合ポリマーは、着色剤の重量の約０．２重量％乃至約２５重量％を有機色素剤に、約０．２重量％乃至約５０重量％を無機色素剤にあててもよい。しかし、高濃度の色素剤は、非常に暗い色合いを与えるかもしれない。したがって、好ましくは約０．２重量％乃至約７重量％の有機色素剤と、約０重量％乃至約２０重量％の無機色素剤が使用される。色素剤の組み合わせは、望ましい色、明暗の度合いおよび色合いに基づく比率で用いられてよい。
【００３５】
当業者は、上述された以外の添加剤もまた本発明の着色剤の成分に含まれてもよいことを認識するであろう。適切な添加剤には、例えば限定されないが、鋳型に流して均一化するのを助ける添加剤、泡立ちを防ぐための添加剤、レオロジーの改善のための添加剤等、およびこれらの組み合わせがある。
【００３６】
本発明の着色剤は、レンズ材料を硬化するとすぐにレンズ材料内に埋め込まれる。着色剤は、形成されたレンズの前面または後面により密集して埋め込まれてもよい。いずれの表面かは、着色剤が投与される面によって決まる。また、着色剤の１または複数の層がいかなる順番で投与されてもよい。また他の実施の形態として、透明の結合ポリマー層が着色剤と結合して用いられてもよい。例えば、本発明の方法において、着色剤が投与される前に透明の結合ポリマー層が半鋳型の成型面に投与されてもよい。透明の結合ポリマーは、着色剤層に使用される結合ポリマーと同一でも異なってもよい。透明の結合ポリマーが結合ポリマーと異なる場合、透明の結合ポリマーは膨張するための膨張要因と能力に関して結合ポリマーと適合し、またレンズ材料の中で膨張できなければならない。
【００３７】
本発明は、任意の既知のレンズ材料またはレンズの製造に適した材料から、色付きのハードまたはソフトコンタクトレンズを得るために用いられてもよい。好ましくは、本発明のレンズは、水分を約０％乃至約９０％含むソフトコンタクトレンズである。より好ましくは、レンズはヒドロキシ基、カルボキシ基、または両方を含むモノマーから生成され、あるいは例えばシロキサン、ヒドロゲル、シリコンヒドロゲル、およびこれらの混合物などのシリコン含有ポリマーから生成される。本発明のレンズの形成に有用な材料は、重合化開始剤等の添加剤に加えて、マクロマー、モノマーおよびこれらの組み合わせの反応混合物によって生成される。適切な材料には、例えば限定されないが、シリコンマクロマーと親水性モノマーから生成されるシリコンヒドロゲルがある。このようなシリコンマクロマーには、例えば限定されないが、米国特許第４，２５９，４６７号、同第４，２６０，７２５および同第４，２６１，８７５号に開示されるような付加親水基（pendant hydrophilic groups）でメタクリレート化されたポリジメチルシロキサン、米国特許第４，１３６，２５０号、同第４，１５３，６４１号、同第４，１８９，５４６号、同第４，１８２，８２２号、同第４，３４３，９２７号、同第４，２５４，２４８号、同第４，３５５，１４７号、同第４，２７６，４０２号、同第４，３２７，２０３号、同第４，３４１，８８９号、同第４，４８６，５７７号、同第４，６０５，７１２号、同第４，５４３，３９８号、同第４，６６１，５７５号、同第４，７０３，０９７号、同第４，８３７，２８９号、同第４，９５４，５８６号、同第４，９５４，５８７号、同第５，３４６，９４６号、同第５，３５８，９９５号、同第５，３８７，６３２号、同第５，４５１，６１７号、同第５，４８６，５７９号、同第５，９６２，５４８号、同第５，９８１，６１５号、同第５，９８１，６７５号および同第６，０３９，９１３号に開示される、重合可能な機能を有するポリジメチルシロキサンマクロマー、およびこれらの混合物がある。これらはまた、米国特許第５，０１０，１４１号、同第５，０５７，５７８号、同第５，３１４，９６０号、同第５，３７１，１４７号および５，３３６，７９７号に開示されるような親水性モノマーを含むポリシロキサンマクロマー、または米国特許第４，８７１，７８５号、同第５，０３４，４６１号に開示されるようなポリジメチルシロキサンブロックおよびポリエーテルブロックを含むマクロマーを用いて、生成されてもよい。引用されたすべての特許は、その全体を参照されることによって本明細書の一部をなす。
【００３８】
また、例えば米国特許第５，７６０，１００号、同第５，７７６，９９９号、同第５，７８９，４６１号、同第５，８０７，９４４号、同第５，９６５，６３１号、同第５，９５８，４４０号に開示されるようなオキシパーム（oxyperm）およびイオノパーム（ionoperm）成分の組み合わせから適切な材料が生成されてもよい。親水性モノマー類は、例えば２−ヒドロキシエチルメタクリレート（“ＨＥＭＡ”）、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（“ＤＭＡ”）、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ビニル−４，４’−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、メタクリル酸、および２−ヒドロキシエチルメタクリルアミドを含むコポリマー類に混合されてもよい。さらなるシロキサンモノマー類は、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリレート、または米国特許第５，９９８，４９８号、同第３，８０８，１７８号、同第４，１３９，５１３号、同第５，０７０，２１５号、同第５，７１０，３０２号、同第５，７１４，５５７号および同第５，９０８，９０６号に開示されるシロキサンモノマー類などに含まれてもよい。これらはまた、種々の強固剤、ＵＶ遮断剤、湿潤剤を含む。これらは、米国特許第６，０２０，４４５号に開示されるように第１アルコール、第２アルコールまたは第３アルコールなどの希釈剤を用いて生成されてもよい。本明細書で引用された全ての特許は、その全体を参照されることによって本明細書の一部をなす。
【００３９】
コンタクトレンズを生成するための材料はよく知られており、また市販されている。好ましくは、使用される材料は、ＨＥＭＡベースのヒドロゲル、より好ましくはエタフィルコンＡであり、結合ポリマーはＭＡＡ、ＨＥＭＡおよびラウリルメタクリレート（“ＬＭＡ”）の鎖状ランダムブロックコポリマー類、ＭＡＡおよびＨＥＭＡの鎖状ランダムブロックコポリマー、ＨＥＭＡおよびＬＭＡの鎖状ランダムブロックコポリマー、あるいはＨＥＭＡホモポリマーから形成される。全体を参照されることによって本明細書の一部をなす米国特許第４，６８０，３３６号、同第４，４９５，３１３号に開示されるエタフィルコンＡは、一般に、１００重量部位（parts by weight）（“ｐｂｗ”）ＨＥＭＡ、約１．５ｐｂｗ乃至約２．５ｐｂｗＭＡＡ、約０．３ｐｂｗ乃至約１．３ｐｂｗエチレングリコールジメタクリレート、約０．０５ｐｂｗ乃至約１．５ｐｂｗ１，１，１−トリメチルオルプロパントリメタクリレート、および約０．０１７ｐｂｗ乃至約０．０２４ｐｂｗ可視色素剤からなる製剤である。好ましくは、エタフィルコンＡは、比率が０．４７ＭＡＡ対１００ＨＥＭＡ対４．１４ＬＭＡであるＭＡＡ、ＨＥＭＡおよびＬＭＡ、または比率が９９．９ＨＥＭＡ対０．１ＭＡＡから９９．５ＨＥＭＡ対０．５ＭＡＡであるＨＥＭＡとＭａａの鎖状ランダムブロックコポリマーである。
【００４０】
色付きレンズの好ましいある製造方法は、以下に示すようなパッドプリンティングを利用して実施される。好ましくはスチール、より好ましくはステンレススチールから生成されたある金属プレートが、一度硬化すると不溶性になる光耐性材料によって覆われる。着色剤を付けるパターンを選択または設計し、続いて写真技術などの種々の技術のうち任意のものを用いて望ましいサイズに減少させ、上記金属プレート上に置いて、光耐性材料を硬化させる。パターンエッチングを行う環境は当業者に知られる範囲内である。
【００４１】
パターン付けの後に、プレートを水溶液により洗浄し、生じた像をプレートに適切な深さ、例えば約２０ミクロンでエッチングする。そして、着色剤をパターン上に載せてこの着色剤でくぼみを埋める。適切な形状であって、一般にショア硬度計（Shore A durometer units）により約１乃至約１０に硬さを変更できるシリコンパッドを、プレート上の像にプレスして、着色剤を取り除く。続いて溶媒を蒸発することによりわずかに乾燥させる。このパッドを光学鋳型の成型面にプレスすると、着色剤を乾燥させることができる。鋳型を余分な溶媒と酸素を取り除くために最低約８時間ガス抜きする。その後、鋳型にレンズを形成する量のレンズ材料で満たす。続いて、鋳型組み立て品を完成するために、補足的な半鋳型を使用する。レンズモノマーがプリントされた像内に拡散した後、使用したレンズ材料の硬化に適した環境に鋳型組み立て品をさらす。
【００４２】
本発明は、以下の限定しない実施例を考慮することによりさらに明らかになるであろう。
【００４３】
実施例
結合ポリマー（ラウリルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートおよびメタクリル酸）、色素剤およびイソプロピルラクテート、１−エトキシ−２−プロパノールおよび１−プロパノールを含む着色剤組成物を、ポリスチレン光学鋳型の前面がカーブした成型面上にパッドプリントした。この鋳型を、余分な溶媒と酸素を取り除くために少なくとも８時間ガス抜きし、その後鋳型をレンズを形成する量のエタフィルコンＡで満たした。続いて、補足的な半鋳型を鋳型組み立て品を完成するために用いた。
【００４４】
鋳型組み立て品を、硬化用トンネルを通り抜けるベルト上に置いた。このトンネルの中は、始めの位置に短波ＩＲランプが２つずつ４セット並べて取り付けられている。このトンネル中で鋳型組み立て品はＩＲ球の下を通ると共に着色剤のＴｇに熱せられる。各ＩＲ球の彩度の調整は、マイクロプロセッサに基づく温度調整器により継続した。続いて、鋳型組み立て品は、ＩＲ球はないが鋳型の温度を着色剤のＴｇ、またはそれより高く維持するために加熱器により空気が５５℃乃至７５℃に熱せされるダークゾーンに移動した。鋳型は、トンネル内のＩＲ球とダークゾーンを、約７５秒間このゾーンに留まるようにする一定のスピードで通り過ぎた。この間、鋳型の温度をモニタする連続フィードバック装置によってＴｇの温度を維持した。その後、鋳型はこのゾーンを抜け、レンズ材料の硬化が始まり、完了した。一度硬化が完了すると、レンズを鋳型から取り外し、緩衝用塩水中で平衡状態にした。
【国際調査報告】
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