(57)【要約】  少なくとも１種のフッ素含有シリコーンモノマー、少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、及び少なくとも１種の親水性モノマーを含む重合性組成物を型において反応させてコンタクトレンズを形成する工程、及び、該コンタクトレンズを１以上の溶剤抽出工程で処理して不純物、オリゴマー及び未反応モノマーを除去し、該コンタクトレンズを水和する工程であって、全ての該溶剤抽出工程が水性溶媒を用いて行われる工程を含むコンタクトレンズを製造する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）以下を含む重合性組成物を型において反応させてコンタクトレンズを形成する工程、
（i）下記式で表される少なくとも１種のフッ素含有シリコーンモノマー、
【化１】
2013507652.tif 000023
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜６のアルキル基又はＲ４−ＣＦ３基であり（ここでＲ４は独立に炭素数１〜６のアルケニル基である）、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−Ｏユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせであり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１であり、ｑは１〜３であり、ｒは３−ｑである、
（ii）少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、及び
（iii）少なくとも１種の親水性モノマー、
ｂ）該コンタクトレンズを１以上の溶剤抽出工程で処理して不純物、オリゴマー及び未反応モノマーを除去し、該コンタクトレンズを水和する工程であって、全ての該溶剤抽出工程が水性溶媒を用いて行われる工程を含むことを特徴とするコンタクトレンズを製造する方法。
【請求項２】
前記成分（i）の総量は前記組成物の全量の少なくとも２０ｗｔ％であり、前記成分（i）と前記成分（ii）の総量は前記組成物の全量の５０ｗｔ％未満であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更に少なくとも１種の架橋剤を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
更にシリコン非含有疎水性モノマーを含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記親水性モノマーがＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及び２−ヒドロキシエチルメタクリレートからなる群より選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドが３〜１０ｗｔ％の量で存在することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記フッ素非含有シリコーンモノマーがトリス(トリメチルシリルオキシ)シリルプロピルメタクリレートを含むことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ｑが１又は２であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記フッ素含有シリコーンモノマーが下記構造を有することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【化２】
2013507652.tif 000024
式中、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価のアルキル基であり、Ｒ５はＨ又はＣＨ３であり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５である。
【請求項１０】
（i）下記式で表される少なくとも１種のフッ素含有シリコーンモノマー、
【化３】
2013507652.tif 000025
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜６のアルキル基又はＲ４−ＣＦ３基であり（ここでＲ４は独立に炭素数１〜６のアルケニル基である）、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−Ｏユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせであり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１である、
（ii）少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、及び
（iii）少なくとも１種の親水性モノマーを含み、
該成分（i）の総量が組成物の全量の少なくとも２０ｗｔ％であり、成分（i）と成分（ii）の総量が組成物の全量の５０ｗｔ％未満であることを特徴とする無溶剤重合性組成物。
【請求項１１】
（i）２０〜３５ｗｔ％の少なくとも１種の下記式で表されるフッ素含有シリコーンモノマー、
【化４】
2013507652.tif 000026
式中、ｎは１〜１０である、
（ii）１５〜３５ｗｔ％の少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー；
（iii）２５〜６０ｗｔ％のＮ−ビニルピロリドン又はＮ−ビニルアセトアミド、及び
（iv）２〜１０ｗｔ％の２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含み、
該成分（i）と該成分（ii）の総量が５０ｗｔ％未満であることを特徴とする重合性組成物。
【請求項１２】
（i）２０〜３５ｗｔ％の少なくとも１種の下記式で表されるフッ素含有シリコーンモノマー、
【化５】
2013507652.tif 000027
式中、各ｎは独立に１〜１０である、
（ii）８〜３５ｗｔ％の少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、
（iii）２５〜６０ｗｔ％のＮ−ビニルピロリドン又はＮ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミド、及び
（iv）２〜１０ｗｔ％の２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含み、
該成分（i）と該成分（ii）の総量が５５ｗｔ％未満であることを特徴とする重合性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクトレンズの製造方法及び該方法に適した重合性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９７０年代のシリコーンモノマー及びポリフッ素化モノマーを含む硬質ガス透過性コンタクトレンズ材料の発明以来、この分野の研究者は、類似の技術を用いて柔軟な親水性コンタクトレンズ材料の酸素透過性の向上を目標としてきた。親水性組成物の酸素透過性を十分に向上させるためには、一般的な解決方法は、シリコーン、フッ素又はフルオロシリコーン官能基を含む疎水性モノマーを単独で又は組み合わせて、親水性モノマーを含む組成物に大量に加えることであった。これらの疎水性モノマーの親水性モノマーとの相溶性は典型的には悪く、相分離及び不透明材料につながり、材料の光透過性が重要な意味を持つコンタクトレンズ等の適用にとって理想的とは言えない。したがって、上述した疎水性材料の添加によって達成できる酸素透過性又はＤｋの増加はレンズ材料の他の重要な性質を著しく落とす可能性がある。
【０００３】
酸素透過性を向上するために相当量の疎水性シリコーン、フッ素化又はフルオロシリコーン化合物を用いて、成功したコンタクトレンズ材料に求められる全ての性質のバランスを取ることは著しく困難である。なぜなら、最終物の相違する各性質を制御する各メカニズムは多くの場合に正反対であるため、全ての性質を同時に最適化することが非常に困難だからである。
【０００４】
したがって、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ材料は必然的に妥協的な解決策であり、組成又は処理条件の変更による一方の材料の性質の向上は他方の性質に悪影響を与えることがある。１９７９年の相溶性の問題への解決策を開示した特許文献１などの初期の特許と、１９９０年代半ばから終わりにおける最初に商業的に成功したシリコーンヒドロゲル製品（ボシュロム製ピュアビジョン（商標）及びチバビション製フォーカス  ナイト  アンド  デイ（商標））の出現との間のほぼ２０年後という経過時間が、求められる特性のバランスを達成する難度を表している。
【０００５】
光透過性を有するように材料を作成できたとしても、分子レベルでミクロ相分離はレンズ湿潤性及び表面摩擦等の特性への悪影響につながる可能性があり、疎水性材料を高レベルで含有させることは、弾性率（剛性）の増加、製品安定性の悪さ及び、脂質の増加及びタンパク質の沈着などの生物学的適合性の悪さにつながる可能性がある。したがって、更に高いＤｋを有し、相分離しておらず光透過性であり且つコンタクトレンズ材料として使用して成功するために求められる多くの他の特性も保持するシリコーンヒドロゲルを製造することが望ましい。「相分離した」とは、１つの材料中に２以上の異なる相を有する不均一な材料であって、そのような相が明らかに異なる化学組成を有するものを意味する。
【０００６】
ミクロ相分離を低減するための、疎水性シリコーン含有材料と親水性モノマーとの相溶性の悪さの問題に対する一般的な解決策は、溶剤又は希釈剤等の非反応性相溶化剤の使用であった。これらの溶剤又は希釈剤は、最終的な硬化処理の前に組成物に添加され、最終的なポリマーの部分を形成しない。レンズが成型されると、これらの非反応性溶剤又は希釈剤の除去は典型的には有機溶剤を用いた抽出によって行われる。これは複雑で込み入った処理である。特許文献２及び特許文献３に例示されている。
【０００７】
特許文献４には、シリコーン成分の親水性成分との相溶性を向上するための特定の希釈剤の使用、その後溶剤／水混合物（７０／３０  ＩＰＡ／Ｈ２０  体積／体積）の３回の交換を用いて硬化したポリマーから抽出されなければならないことが開示されている。このような処理によって製造工程の複雑さが増し、直接的及び間接的にコストが増加する。潜在的に危険な可燃性有機溶剤を用いた処理を導入及び運用する資本コスト、建設費及び保険料は重大である。更に考慮しなければならない環境要因の重要性は高まっており、有機溶剤廃棄化学物質を廃棄又はリサイクルするコストは増加し続けている。
【０００８】
水単独抽出の使用は上記参照した開示によって予測されていない。しかしながら特許文献５には、選択されたハンソン溶解度パラメータを有する溶剤を用いたコンタクトレンズの製造方法であって、結果として得られるレンズが水溶液のみを使用して抽出され得るものが記載されている。この後者の文献は、コンタクトレンズポリマーの抽出のための水溶液の使用を開示しているが、組成物における溶剤の必要性を回避できておらず、やはりレンズ成型段階で揮発性有機溶剤を用いることによるコスト及び製造における複雑さの増加につながり、揮発性有機溶剤の使用は現代の製造環境では好ましくない。
【０００９】
効果的な水和及び抽出処理により取り組まなければならないシリコーン系ヒドロゲルの更なる問題は、硬化した材料中に水に溶けにくい化合物が少量存在していることがあることである。これらの水難溶性化合物は、残留溶剤又は希釈剤と共に、これらに限定されないが、不純物、オリゴマー、及び未反応モノマーを含むことがあり、水抽出処理を用いて効率的に除去することが難しい。これらの不純物、化合物又は未反応モノマー、溶剤及び希釈剤は涙液膜ににじみ出る可能性があり、レンズを目に載せた時に不快感や極端な場合には刺すような痛みを引き起こす可能性がある。これは明らかに患者の安心において不都合であり、避けなければならない。理論にとらわれずに、これらの化合物は例えば両親媒性である可能性があり、極めて低濃度で存在し、一般的な分析方法では同定が非常に困難となっていると考えられている。
【００１０】
更なる困難は、目に刺すような痛み又は不快感を引き起こす化合物は現在利用可能なスクリーニング方法で必ずしも細胞毒性と示されないことである。これは、該方法が低量のこれらの化合物に必要な感度を有しないこと、又は、細胞毒性と刺すような痛みのメカニズムが全く異なるものであることによる。これが、効果的なインビトロのスクリーニング方法の開発を難しくしている。
【００１１】
これらの問題を考慮しながらシリコーンヒドロゲルの水和を行う方法は、特許文献６などに開示されており、材料から不要な残留溶剤及び不純物の除去を促進する浸出剤として働く添加剤の使用が記載されている。特許文献７には昇温で少なくとも部分的に達成される、残留溶剤及び難水溶性化合物を除去する溶剤ベースの組成物の水抽出が記載されている。この開示はレンズ成型工程における溶剤の使用を回避していないし、水抽出及び水和プロセス単独による無溶剤組成物の使用を予測していない。
【００１２】
望ましい酸素透過性を有する硬質レンズ（ＲＧＰ）を製造するためのフッ素化モノマー単独の使用又はシリコーンモノマーとの併用は、十分に立証されており（例えば特許文献８）、作業員達はこのＲＧＰ技術を、親水性モノマーとの組み合わせでシリコーンモノマー又は／及びフッ素化モノマーを含有するヒドロゲルポリマーの製造に利用しようとした。特許文献９(ローセンツバイら）には、親水性モノマーと結合したシリコーンモノマー及びマクロマ、トリス（ＴＲＩＳ）及び様々な分子量のフッ素化分子を含む組成物が記載されている。ローセンツバイと同様にスルホンアミド含有モノマーを用い、シリコーン含有モノマーが不在の非特許文献１による研究は有用なヒドロゲルを主張する。しかしながら、これらの材料の報告されている酸素透過性は、有益なレンズの製造に求められる酸素透過性より著しく低い。
【００１３】
他の案として、シリコーン含有モノマー又はマクロマが不在で親水性モノマーと結合したフッ素化分子を含むものが提案されている。特許文献１０（ミュラーら）には望ましい力学特性を有すると主張された材料が記載されている。しかしながら、これらの材料の酸素透過性は、典型的にはシリコーン含有ポリマーと比べて悪い。
【００１４】
別のアプローチはフッ素部分を、側鎖又は末端基としてシリコーン含有分子に共有結合した基に組み込むことである。特許文献１１及び特許文献１２（カンズラーら）においては、このアプローチを用いることでより分子量の大きい分子をシリコーンヒドロゲルに導入することができる、及び、製造されるコンタクトレンズの相対的な柔らかさ又は硬さをこれらの成分の分子量の増加又は減少で変更することができると報告されている。また、これらの特許は親水性コモノマーにおけるフッ素化シロキサンの相溶性及び溶解度は実質的に追加の可溶化剤又は相溶化剤が不要である程度まで向上していると報告しているが、両方とも水系に配置する前に結果として得られるポリマーを溶剤で抽出する工程を含む。
【００１５】
特許文献１３及び特許文献１４の両方において著者らは同様のアプローチをとっており、記載されている他のフッ素含有マクロマは単官能性でも二官能性であってもよく、やはりいずれの場合でも、緩衝食塩水で平衡化される前にポリマーは有機溶剤でその後熱湯で抽出される。
【００１６】
特許文献１５には１つの重合性官能基を有するシロキサンマクロモノマー類が開示されている。開示されているモノマーの１つは、モノメタクリロキシプロピル末端ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンである。
【００１７】
特許文献１６には、シリコーン含有モノマーの親水性モノマーへの相溶性を向上するためにフッ素化側鎖をポリシロキサン含有モノマーに使用することが記載されている。フッ素化側鎖の末端ジ−フッ素化炭素原子に結合している水素原子を含むことによって、これらのモノマーの親水性モノマーとの相溶性が向上すると述べられている。完全にフッ素化した側鎖は親水性モノマーに不溶であると述べられている。該発明のポリマーフィルムは２−プロパノールで一晩かけて抽出され、その後緩衝食塩水中で煮沸された。
【００１８】
したがって、これらの文献はフッ素化部分を導入してレンズ成型プロセスにおける溶剤の使用を回避する方法を開示しているが、これらの文献では、高価で危険で複雑な有機溶剤を用いた抽出処理の必要性は回避されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第４１３９５１３号
【特許文献２】欧州特許出願公開第１７５２１６６号
【特許文献３】欧州特許出願公開第１９８２８２５号
【特許文献４】国際公開第ＷＯ２００４／０８１１０５号
【特許文献５】国際公開第ＷＯ２００８／０５４６６７号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００７／０２３１２９２号
【特許文献７】国際公開第ＷＯ２００７／１１１９７３号
【特許文献８】国際公開第Ｗ０９３／２３７７３号
【特許文献９】米国特許第６６４９７２２号
【特許文献１０】米国特許第５０１１２７５号
【特許文献１１】米国特許第５３２１１０８号
【特許文献１２】米国特許第５９０８９０６号
【特許文献１３】米国特許第５９５９１１７号
【特許文献１４】欧州特許出願公開第１１９６４９９号
【特許文献１５】欧州特許出願公開第１９８５６４５号
【特許文献１６】米国特許第５３２１１０８号
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】Lee et al、J Mat Chem 2000 10、第８５９〜８６５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって、成功したコンタクトレンズ材料に求められる特性を全て有するレンズが得られ、無溶剤組成物との組み合わせで、レンズから不純物を水和する及び抽出することができる完全及び単独で水溶液系を用いて型で鋳ったシリコーンヒドロゲルレンズ又は他の生物医学的及び眼球器具を大量に製造する必要性がまだ存在する。驚くべきことにこれは、組成物の成分を注意深く選択すること、及び処理条件を最適化することによって達成できることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
「眼球器具」は眼球環境に配置されるように設計された器具を意味する。これは、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、強膜レンズ、眼内レンズを含むがこれらに限定されない。また、本発明は、創傷被覆材、薬物送達又は他の人工装具用のヒドロゲルなどの他の生物医学的器具に関する。
【００２３】
したがって、本発明の第１のアスペクトにおいては、
ａ）以下を含む重合性組成物を型において反応させてコンタクトレンズを形成する工程、
（i）下記式で表される少なくとも１種のフッ素含有シリコーンモノマー、
【００２４】
【化１】
2013507652.tif 000002
【００２５】
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜６のアルキル基又はＲ４−ＣＦ３基であり（ここでＲ４は独立に炭素数１〜６のアルケニル基である）、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−Ｏユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせであり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１であり、ｑは１〜３であり、ｒは３−ｑである、
（ii）少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、及び
（iii）少なくとも１種の親水性モノマー、
ｂ）該コンタクトレンズを１以上の溶剤抽出工程で処理して不純物、オリゴマー及び未反応モノマーを除去し、該コンタクトレンズを水和する工程であって、全ての該溶剤抽出工程が水性溶媒を用いて行われる工程を含むことを特徴とするコンタクトレンズを製造する方法を提供する。
前記フッ素含有シリコーンモノマーのｑの値が１〜２の範囲であることが好ましく、前記フッ素含有シリコーンモノマーが下記構造を有することがより好ましい。
【００２６】
【化２】
2013507652.tif 000003
【００２７】
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜６のアルキル基又はＲ４−ＣＦ３基であり（ここでＲ４は独立に炭素数１〜６のアルケニル基である）、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−０ユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせであり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１である。
【００２８】
本発明によれば、 前記シロキサン鎖は１〜３０個のＳｉ−０ユニットを含む直鎖又は分岐鎖である。シロキサン鎖はアルキル基、より好ましくはメチル基を末端に有することが好ましいが、前記交代のＲ３定義のいずれか１つを末端に有していてもよい。ヘテロ原子含有基は一価の又は二価の有機ラジカルであり、環状であってもそうでなくてもよく、少なくとも１つのヘテロ原子を含み、該ヘテロ原子は炭素又は水素以外のいずれの原子であってもよい。特に好ましいＲ３基はアルキル基又はシロキサン鎖であり、特にアルキル基が好ましい。
【００２９】
本発明によれば、水性溶媒は少なくとも５１％の水、好ましくは少なくとも７５％の水、より好ましくは少なくとも９０％の水、更に好ましくは少なくとも９５％の水を含むものである。水性溶媒が１００％の水又は緩衝生理食塩溶液であることが特に好ましい。
【００３０】
コンタクトレンズの抽出及び水和（extraction and hydration）又は「Ｅ＆Ｈ」はこの技術分野においてよく知られている用語である。Ｅ＆Ｈは硬化した材料を、水溶液、有機溶剤又は水中有機溶剤の混合物などの溶剤又は一連の複数溶剤にさらすものであり、溶剤はレンズを膨張させる、又はレンズに存在する溶剤を置換する又は両方であってもよい。抽出及び水和プロセスは不純物、オリゴマー、及び未反応モノマー、及び存在するのであれば残留溶剤又は希釈剤（これらを総称して、個別に又はいずれによる組み合わせで浸出性物（leachables）と呼ぶ)の除去を促進する。これらは眼の適合性にひどい悪影響を及ぼし、そのため器具が最終的なパッケージ溶液に配置される前の材料のインビボの性能に影響を与える。抽出及び水和プロセスにおける有機溶媒の使用はコンタクトレンズの分野において一般的である。しかしながら、抽出処理はどうしても高価で複雑で危険であるため、有機溶媒をこの処理に含むことは望ましくない。
【００３１】
抽出工程において当業者にとって馴染みある一般的な緩衝食塩水組成物又は精製水を用いることが好ましく、例えば、これに限定されないが、追加の浸出剤が不要で脱イオン水又は蒸留水が挙げられる。浸出剤は抽出及び水和プロセスにおいて材料からの浸出性物の除去を促進する添加剤であり、例えばこれらに限定されないが、米国特許出願公開第２００７／０２３１２９２号に開示されたものが挙げられる。
【００３２】
本発明の更に他の好ましい実施形態では、抽出及び水和プロセスは浸出性物の溶媒和を促進するための抽出溶液中に特別な添加剤又は特別な追加の加熱装置を必要とせず、外気温付近で行われる。好ましい温度範囲は１５〜２５℃である。
【００３３】
本発明の第２のアスペクトにおいては、無溶剤重合性組成物が提供され、該組成物は、
（i）下記式で表される少なくとも１種のフッ素含有シリコーンモノマー、
【００３４】
【化３】
2013507652.tif 000004
【００３５】
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜６のアルキル基又はＲ４−ＣＦ３基であり（ここでＲ４は独立に炭素数１〜６のアルケニル基である）、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−０ユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせであり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１であり、ｑは１〜３であり、ｒは３−ｑである、
（ii）少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、及び
（iii）少なくとも１種の親水性モノマーを含み、
該成分（i）の総量が組成物の全量の少なくとも２０ｗｔ％であり、成分（i）と成分（ii）の総量が組成物の全量の５０ｗｔ％未満である。
無溶剤とすることは、組成物が１０ｗｔ％未満の有機溶剤を含み、ポリマー組成物の一部を構成しないことを意図し、５％未満の有機溶剤がより好ましく、２％未満の有機溶剤が更に好ましく、０％の有機溶剤が最も好ましい。
【００３６】
本発明の第３のアスペクトにおいて、
（i）２０〜３５ｗｔ％の少なくとも１種の下記式で表されるフッ素含有シリコーンモノマー、
【００３７】
【化４】
2013507652.tif 000005
【００３８】
式中、各ｎは独立に１〜１０である、
（ii）８〜３５ｗｔ％の少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、
（iii）２５〜６０ｗｔ％のＮ−ビニルピロリドン又はＮ−ビニルアセトアミド、及び
（iv）２〜１０ｗｔ％の２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含み、
該成分（i）と該成分（ii）の総量が５５ｗｔ％未満であることを特徴とする重合性組成物が提供される。
【００３９】
本発明の第４のアスペクトにおいて、
（i）２０〜３５ｗｔ％の少なくとも１種の下記式で表されるフッ素含有シリコーンモノマー、
【００４０】
【化５】
2013507652.tif 000006
【００４１】
式中、ｎは１〜１０である、
（ii）１５〜３５ｗｔ％の少なくとも１種のフッ素非含有シリコーンモノマー、
（iii）２５〜６０ｗｔ％のＮ−ビニルピロリドン又はＮ−ビニルアセトアミド、及び
（iv）２〜１０ｗｔ％の２−ヒドロキシエチルメタクリレートを含み、
該成分（i）と該成分（ii）の総量が５０ｗｔ％未満であることを特徴とする重合性組成物が提供される。
【００４２】
本発明の第２、３、４のアスペクトの組成物は水抽出及び水和を用いたコンタクトレンズの製造に特に適している。
【００４３】
本発明において用いられるフッ素化重合性材料は下記式Iで表されるものである。
【００４４】
【化６】
2013507652.tif 000007
【００４５】
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜６のアルキル基又はＲ４−ＣＦ３基であり（ここでＲ４は独立に炭素数１〜６のアルケニル基である）、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−０ユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせであり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１であり、ｑは１〜３であり、ｒは３−ｑである。
【００４６】
ｑは１又は２であることが好ましく、ｑは１であることがより好ましい。
ｎは０〜１であることが好ましく、より好ましくは０〜７である。ｐは１〜１０であることが好ましく、より好ましくは３〜７である。
各Ｒ１はアルキル基であることが好ましく、より好ましくはメチル基である。
更に好ましい実施形態において、ｍは２〜４である。別の好ましい実施形態において、ａは０である。
好ましいＲ３基は炭素数１〜６のアルキル基及び１〜３０個のＳｉ−０ユニットを含むシロキサン鎖であり、更に好ましくは、炭素数１〜６のアルキル基、特にｎ−アルキル基である。
【００４７】
好適な重合性基は当業者に知られている。好ましい官能基はアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル基又は他の不飽和又は反応性基である。
【００４８】
好ましいモノマーは下記式IIで表されるものを含む。
【００４９】
【化７】
2013507652.tif 000008
【００５０】
式中、各Ｒ２は独立に炭素数１〜６のアルケニル基又はフッ素含有炭素数１〜６のアルケニル基であり、Ｒ３は一価のアルキル基であり、Ｒ５はＨ又はＣＨ３であり、ｍは１〜６であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜１４であり、ｎ＋ｐは≦１５であり、ｑは１〜３であり、ｒは３−ｑである。
【００５１】
ｑは１又は２であることが好ましく、ｑ＝１であることがより好ましい。
【００５２】
下記式IIIで表されるモノマーを用いることが特に好ましい。
【００５３】
【化８】
2013507652.tif 000009
【００５４】
式中、ｎは１〜１０である。
【００５５】
また、式IVで表されるモノマーを用いることが特に好ましい。
【００５６】
【化９】
2013507652.tif 000010
【００５７】
式中、各ｎは独立に１〜１０である。
【００５８】
フッ素化重合性材料は少なくとも５ｗｔ％の量で存在することが好ましく、より好ましくは少なくとも１０ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも２０ｗｔ％である。フッ素化重合性材料は５０ｗｔ％未満の量で存在することが好ましく、より好ましくは４０ｗｔ％未満、最も好ましくは３５ｗｔ％未満である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
前記組成物は疎水性フッ素非含有シリコーンモノマーを含む。好ましくは、該シリコーン含有モノマーはトリス（トリメチルシリルオキシ）シリルプロピルメタクリレート（ＴＲＩＳ）、３−メタクリロキシプロピルジメチルシロキサン（ＭＡＰＤＭＳ）、３−メタクリロキシプロピルペンタメチルジシロキサン、ビス（メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、Ｎ［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］メタクリルアミド（ＴＳＭＡＡ）、Ｎ［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］アクリルアミド、Ｎ［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］メタクリロキシエチルカルバメート、Ｎ［トリス（ジメチルプロピルシロキシ）シリルプロピル］メタクリルアミド、Ｎ［トリス（ジメチルフェニルシロキシ）シリルプロピル］メタクリルアミド、Ｎ［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］メタクリロキシグリセリルカルバメート、Ｎ［トリス（ジメチルエチルシロキシ）シリルプロピル］メタクリルアミド、Ｎ［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］メタクリロキシアセトアミド、及びＮ［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］メタクリロキシメチルジメチルアセトアミド又はこれらの混合物から選択される。本明細書で用いられる「疎水性」は、水にはじかれ、典型的には無極性の性質である材料又はその一部を意味する。
特にトリス（トリメチルシリルオキシ）シリルプロピルメタクリレート（ＴＲＩＳ）が好ましい。
【００６０】
前記組成物において利用される他のシリコーンモノマーは官能化されたポリジメチルシロキサンマクロマである。このような材料は単官能であってもよいし、又は２以上の重合性基を有してもよい。これらの材料は下記一般式Vで表すことができる。
【００６１】
【化１０】
2013507652.tif 000011
【００６２】
式中、Ｘは重合性基であり、各Ｒ１は独立に炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｒ３は一価の直鎖状又は分岐アルキル基、１〜３０個のＳｉ−０ユニットを含むシロキサン鎖、フェニル基、ベンジル基、直鎖状又は分岐ヘテロ原子含有基又はこれらの組み合わせ又は重合性基であり、ｍは１〜６であり、ｎは１〜３０であり、Ｙは二価の連結基であり、ａは０又は１である。この群の材料の例としては下記式で表されるものが挙げられる（式中、ｎは１〜３０であり、ａは１〜１０である）。
【００６３】
【化１１】
2013507652.tif 000012
【００６４】
【化１２】
2013507652.tif 000013
【００６５】
フッ素非含有シリコーンモノマーは５〜４０ｗｔ％の量で存在することが好ましく、より好ましくは５〜３０ｗｔ％、更に好ましくは５〜２５ｗｔ％である。
【００６６】
フッ素含有及びフッ素非含有シリコーンモノマーの両方を含むシリコーンモノマーの総量は、６０ｗｔ％未満であることが好ましく、より好ましくは５０ｗｔ％未満である。シリコーンモノマーの総量は１０ｗｔ％より大きいことが好ましく、２０ｗｔ％より大きいことがより好ましい。
【００６７】
本発明の組成物は少なくとも１種の親水性モノマーを含む。親水性モノマーは８０ｗｔ％未満の総量で存在することが好ましく、より好ましくは６０ｗｔ％未満である。親水性モノマーは少なくとも３０ｗｔ％の総量で存在することが好ましく、より好ましくは少なくとも４０ｗｔ％である。
【００６８】
好適な親水性モノマーとしては、例えばヒドロキシル基で置換された炭素数１〜６のアルキルアクリレート及びメタクリレート（例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、（メタ）アクリルアミド、（炭素数１〜６のアルキル）アクリルアミド及びメタクリルアミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、エトキシ化アクリレート及びメタクリレート、ヒドロキシル基で置換された（炭素数１〜６のアルキル）アクリルアミド及びメタクリルアミド、ヒドロキシル基で置換された炭素数１〜６の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、ビニル含有モノマー（例えば、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−５−ノン、２−及び４−ビニルピリジン、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニル−アセトアミド、合計３〜５個の炭素原子を有するビニル不飽和カルボン酸（例えば、メタクリル酸、アミノ（炭素数１〜６のアルキル）−（「アミノ」は第４級アンモニウムも含む）、ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）、モノ（炭素数１〜６のアルキルアミノ）（炭素数１〜６のアルキル）及びジ（炭素数１〜６のアルキルアミノ）（炭素数１〜６のアルキル）アクリレート及びメタクリレート、アリルアルコール、及びスルホベタイン及びカルボキシベタインを含む両性イオン性モノマーが挙げられる。本明細書で用いられる「親水性」は一時的に水素結合により水に結合することができる材料又はその一部を意味する。親水性モノマーは他のモノマーと結合してポリマーを形成できるものであり、親水性の性質を有する又は最終的なポリマーにそのような性質を付与することができるものである。親水性の分子は水に対する親和性を有し、典型的には帯電している又は一時的な水素結合を形成して水を引き付ける極性側基を構造内に有する。
【００６９】
好ましくは、親水性モノマーはＮ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−アルキルアクリルアミド、及びヒドロキシル基で置換された炭素数１〜６のアルキルアクリレート及びメタクリレート又はこれらの混合物からなる群より選択される。好ましい親水性コモノマーはＮ−ビニルピロリドンである。Ｎ−ビニルピロリドンは好ましくは４０〜６０ｗｔ％の量で用いられる。Ｎ−ビニルピロリドンに加えて、少なくとも１種の他の非イオン性親水性モノマーを用いることが好ましい。好ましい実施形態の１つにおいて、前記組成物は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド並びに少なくともＮ−ビニルピロリドン及びＮ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミドのいずれか１つを含む。
【００７０】
好ましい実施形態の１つにおいて、前記組成物は更にシリコン非含有疎水性モノマーを含む。好適な疎水性コモノマーとしては例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、吉草酸ビニル、スチレン、クロロプレン、ビニルクロライド、ビニリデンクロライド、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、パー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レート、イソボルニルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、及び、ヘキサフルオロブチルメタクリレートが挙げられる。本明細書で用いられる「疎水性」は、水にはじかれ、典型的には無極性の性質である材料又はその一部を意味する。シリコン非含有疎水性モノマーは０〜３０ｗｔ％の量で存在することが好ましく、より好ましくは０〜２０ｗｔ％である。
【００７１】
前記組成物はまた、好ましくは架橋剤を含み、典型的には１分子ごとに１より大きい数の重合性反応性基を有する。架橋剤の例としては、アリル（メタ）アクリレート、炭素数２〜６のアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート（例えば、エチレングリコールジメタクリレート及びテトラエチレングリコールジメタクリレート）、ポリ（炭素数２〜６のアルキレン）グリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルエーテル、ジビニルスルホン、ジ−及びトリビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、トリアリルフタレート及びジアリルフタレートが挙げられる。
【００７２】
シリコーン含有二量体を架橋剤として用いてもよい。例えば、１，３−ビス（メタクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、１，３−ビス（Ｎ−メチルメタクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、１，３−ビス（メタクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、１，３−ビス（アクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、及び１，３−ビス（メタクリロキシエチルウレイドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサンが挙げられる。
好ましい架橋剤はテトラエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＡ）である。
【００７３】
好ましい架橋剤の量は０．１〜５ｗｔ％、より好ましくは０．１〜２ｗｔ％である。
【００７４】
当業者に知られた方法で一般的な紫外線吸収剤及び／又は着色剤をモノマー混合物に添加してもよい。
【００７５】
本明細書で用いられているように、ｗｔ％は、全ての溶剤を除いた反応混合物の全てのモノマーについての重量％を意味する。
【００７６】
本発明の組成物は無溶剤のモノマー混合物から製造されることが好ましい。しかしながら、本発明の組成物は、いくらかの溶剤を含有するモノマー混合物から製造することはできる。好適な溶剤としては、直鎖又は分岐第１級アルコール（例えば、エタノール又はプロパノール）、第２級又は第３級アルコール（例えば、イソプロパノール及び酢酸エチル）を含む。溶剤を用いる場合には、好ましくは組成物において２０ｗｔ％未満の量で存在することが好ましく、より好ましくは組成物の１０ｗｔ％未満である。
【００７７】
前記モノマー混合物は硬化前に前成型することが好ましく、そうすると硬化時に予め決められた形状の物品が形成される。前成型は従来から対のオス型半分とメス型半分の間でモノマー混合物を成型することによって行われる。本発明のレンズはレンズを形成するいずれの公知の方法を用いて成型することができる。好適な成型方法は例えば欧州特許出願公開第１５９７０５６号、欧州特許出願公開第０３８３４２５号、米国特許第４９５５５８０号及び米国特許第４１１３２２４号に詳述されている。回転成型方法も知られており、この技術は例えば米国特許第３６６０５４５号に開示されている。例えば再利用可能な石英型を利用してレンズ混合物を重合する、レンズの直接成型方法についても記載されている。重合は、熱的に又は化学線で紫外線又は可視光を用いて、電子線照射、又は他の当業者に公知のエネルギー源を用いて行ってもよい。また、無溶剤組成物は棒又はボタン及びレンズとして成型されてもよく、当業者に公知の木摺打ち方法で連続して製造してもよい。
【００７８】
当業者に公知の好適な重合開始剤又は触媒としては、例えば、アゾ又は過酸化物含有化合物（例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−イソプロピル−パーオキシジカルボネート、アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビス（イソブチロニトリル））、酸化還元系（例えば、過硫酸アンモニウム）、及び、紫外線スペクトラム又は可視光スペクトラム又はこれらの組み合わせで効果的な光開始剤（例えば、ベンゾインメチルエーテル又はホスフィンオキシド（例えばビフェニル（２，４−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド））が挙げられる。
【００７９】
硬化は加熱により、１５０ｐｐｍ未満の酸素を含む雰囲気下で行われることが好ましく、１００ｐｐｍ未満の酸素で行われることがより好ましい。
より好ましくは、硬化は加熱により、窒素又は不活性ガスを含み、５０ｐｐｍ未満の酸素を含む不活性雰囲気下で行われる。
【００８０】
好ましくは、前記方法により、これらに限定されないが、以下の特性を有するコンタクトレンズが得られる。
【００８１】
弾性率は好ましくは１．２Ｍｐａ未満、より好ましくは０．６Ｍｐａ未満、最も好ましくは０．４Ｍｐａ未満である。
【００８２】
材料の酸素透過性は好ましくは少なくとも５０バーラー、より好ましくは６０バーラーより大きい。酸素透過性又はＤｋは酸素が材料を透過する率であり、厚さと無関係である。酸素透過性又はＤｋは典型的にはバーラーの単位で表され、（ｍｌＯ２）ｃｍ２ｍｌ−１ｓ−１ｍｍＨｇ−１ｘ１０−１１で定義される。
【００８３】
得られるコンタクトレンズは好ましくは眼科学的に適合する。
「眼科学的に適合する」とは眼球環境に大きな変化を与えずに眼球環境と直接接することができ、毒性学的に不活性であり、コタクト装着中および続く取り外し時にユーザーに不快感を与えない材料を意味する。この用語は、眼球環境に内在するタンパク質、脂質又は他の生体分子の沈着を、器具の性能を妥協することなく、接した後に容易に器具を取り外すことができる程度に抑えることができるレンズ材料の性質も意味する。
【００８４】
コンタクトレンズの含水率は好ましくは２０〜７５％、より典型的には３５〜６０％である。
【００８５】
完全に水和したコンタクトレンズの中心厚は好ましくは３０ミクロンより大きく、３００ミクロン未満である。より好ましくは、レンズ中心厚は５０〜１５０ミクロンである。最も好ましくは、レンズ中心厚は５０〜１００ミクロンである。
【００８６】
モノマー、マクロマ、ポリマー、プレポリマー、オリゴマー、重合、共重合、ホモポリマー、及びコポリマーなどの用語は特に明記がなければ標準的なＩＵＰＡＣ定義を有すると理解され、それに従い解釈される。重合性材料は、共有結合を介してより大きい分子又はポリマーに組み入れることができる材料である。これはモノマー、オリゴマー、マクロマ、プレポリマー又はポリマーを含むが、これらに限定されない。
【００８７】
本発明の好ましい実施形態のいずれか１つを他の好ましい実施形態のいずれか１つと組み合わせることができる。
【実施例】
【００８８】
本発明の好ましい実施形態は以下の実施例で説明する。
【００８９】
実施例１〜３２
表２〜５、７及び８に示した組成を有する様々なモノマー混合物を反応させてコンタクトレンズを製造した。
反応物質及びもし含まれていれば溶剤を室温で混合し、重合性混合物を調製した。混合物を射出成形のポリプロピレンコンタクトレンズ型に配置し、不活性雰囲気で運転するように変更した特注のギャレンカンプ製オーブンで加熱により硬化した。硬化を始める前に、オーブンを２０リットル／分の流量の窒素で１時間パージしてオーブンチャンバー中の酸素濃度を低減した。硬化中、前記流量を１〜２リットル／分に下げ、窒素の僅かな陽圧を維持した。硬化中の酸素濃度は実質的に１００ｐｐｍより低く、好ましくは５０ｐｐｍ未満である。硬化中の酸素濃度が重要なパラメータであり、これを制御及び維持しなければならないことが当業者に知られている。レンズは典型的には二段階硬化プロファイル（低温第１温度プラトーの後、高温第２段階温度プラトー）を用いて硬化された。
【００９０】
このタイプの材料の硬化プロファイルは当業者によく知られており、１又は２時間の長さで約１００℃の温度の単独プラトー硬化から、前記第１プラトーは３０℃まで低く複数時間の長さで、前記第２プラトー温度が典型的には硬化したポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）より高く、典型的には１００℃より高くなるように設計されている二段階硬化まで様々である。
【００９１】
レンズの様々な特性について典型的には測定又は評価した。例えばドライ及びウェット中心厚、直径、ベースカーブ、含水率、湿潤性、Ｄｋ、及び力学特性などの物理学的測定パラメータが挙げられ、更にヘイズ及び型からのレンズの外し易さなどの主観的パラメータが挙げられる。
【００９２】
型からの取り外し易さは１〜５段階で評価した。１が型からの取り外しが非常に容易であり、評価５はレンズがしっかりと型に付着し取り外せなかったことを示す。このため、離型の評価が５であった実施例は他の測定パラメータが記録できなかった。
【００９３】
測定前にレンズを水和し、小瓶又はブリスターのホウ酸塩緩衝食塩水に入れて、オートクレーブで滅菌し、少なくとも２時間２１℃＋／−１度で平衡化した。必要に応じて、使用前に器具を調整した。
【００９４】
ドライ中心厚は株式会社ミツトヨ製デジマティックインディケータ（モデルＤＧＳ−Ｅスタンドに適合させたモデル１Ｄ１１０−ＭＥ）で測定した。
【００９５】
ウェットレンズ直径及びベースカーブはオプティメック製ＪＣＦコンタクトレンズアナライザ（ＴＣ２０温度制御ユニットを合わせ、２１℃及び１回最低２５個のレンズに設定）で測定した。
【００９６】
レンズのウェット中心厚はレーダー社製ＥＴ−３電子厚さゲージを用いて測定した。
【００９７】
表面品質は、カールツァイス社製ドキュメータを用いて、Ｘ１７．５倍で画面に投影されたレンズのイメージを以って、ウェットセル中のレンズを検査することで主観的に決定した。
【００９８】
ヘイズは、ウェットセル中ドキュメータ上でウェットレンズを観察することによって主観的に評価した。ドキュメータは、レンズの下から光を当て、ヘイズを観察できるように光源に対して約４５°でレンズを観察することができる器具である。５という値は完全に不透明なレンズを示し、０というレベルは認められるヘイズがないことを示す。示された値は数回の評価の平均値である。ドライレンズ（離型直後の抽出及び水和前のレンズ）にヘイズが認められる場合には、そのように記録した。ヘイズ値が２より大きい材料は、このレベルのヘイズではレンズの光学性能を妥協することになるため、コンタクトレンズ材料として利用できる見込みはない。これは明るい光輪、暗視能力の低下、低光量視力の低下、又は視力低下として報告される。ヘイズのレベルは好ましくは１．５未満、より好ましくは１未満、最も好ましくは０．５未満である。
【００９９】
含水量の測定は（株）アタゴ製ＣＬ−１コンタクトレンズ屈折計又はインデックスインストゥルメント社製コンタクトレンズ屈折計ＣＬＲ１２−７０で行われた。（株）アタゴ製屈折計は、サンプルレンズを直接プリズムに置き、軽い指圧を加えてサンプルをそっと採光板に固定し、スケールがはっきりと読めるように焦点を合わせて用いる。スケールの上部は青い帯として表れ、下部画面は白い帯として表れる。含水量は、青い帯と白い帯とが接触するところでスケールから直接読むことができる。
【０１００】
インデックスインストゥルメント社製屈折計を用い、サンプルホルダーにレンズをそっと置き、蓋を閉める。数秒後、測定値が安定し、結果が印刷される。屈折率の測定値は、先に確認した式を用いて含水率に変換される。測定の前に、全てのレンズは糸くずの出ない薄布でそっと拭き取って余分な表面水を取り除く。バルク含水量も重量測定法で測定した。
【０１０１】
液滴（空気中の水）及び気泡（水中の空気）の接触角を、データフィジックス社製ＯＣＡ１５接触角分析器とコンタクトレンズアダプターを用いて測定した。レンズを平衡化し、ホウ酸塩緩衝食塩水中で測定した。パッケージ溶液から取り出し、測定前に２４時間界面活性剤無添加のホウ酸塩緩衝食塩水を３回交換し浸した個々のレンズについて測定が行われた。
【０１０２】
レンズ表面の液滴の接触角は以下の方法で決定した。レンズを溶液から取り出し、試料台に置く前に、表面水を取り除くように拭き取って乾かした。イメージに焦点を合わせた。５１ｍｍのデータフィジックス社製６０００００７投与針が取り付けられた５００μＬデータフィジックス社製６０００００５精密測定用のシリンジを用いて、１μＬ／秒で上記ＯＣＡ１５を用いて、ホウ酸塩溶液の液滴（２μＬ）をサンプルに付した。そしてイメージを拡大し、再度焦点を合わせて、接触角の分析のためにイメージを捕えた。材料の液滴の接触角は８０度未満であることが好ましく、より好ましくは７０度未満、最も好ましくは６０度未満である。
【０１０３】
閉じ込められた気泡の接触角の測定は、レンズの水和を維持するために、ホウ酸塩溶液中で行われた。各レンズは逆に設けられたサンプルドームレンズホルダーに配置された。湾曲した針をレンズの下に置き、レンズと針からの空気を直接接触させながら、５００μＬのデータフィジックス社製６０００００５精密測定用のシリンジを用いて２μＬの気泡をレンズ表面に１μＬ／秒で吸着させた。そして、針を引っ込めて気泡をレンズの先端（apex）に残した。イメージを捕え、レンズを水和溶液に戻した。イメージの分析は手動で以下のとおりに行われた。ＳＣＡ社製２０ソフトウェアを用いて、レンズ表面を表す湾曲したベースラインを手動で規定した。そして、レンズ表面の液滴／気泡のアウトラインも楕円描画ツール及びレンズ表面ベースラインとイメージの両側について上記ＯＣＡ社製１５ソフトウェアを用いて測定した液滴／気泡の楕円適合度（elliptical fit）のアウトラインとの間の角度を用いて規定した。各材料の５つのサンプルの最小値を測定し、両側の５回の測定の平均値を報告した。材料の閉じ込められた気泡の接触角は５０度未満であることが好ましく、より好ましくは４０度未満、最も好ましくは３５度未満である。
【０１０４】
各バッチからのレンズのランダムなサンプルの力学特性（−３．００ジオプター±０．２５Ｄ（ジオプター））は以下のとおりに測定された。試験前にパッケージ溶液中でレンズを保存した。テストバッチからのレンズを中心厚について個々に測定した。固定スペーシングブレードが取り付けられた治具を用いて同一の複数のストリップ片（幅約２．１ｍｍ）を各レンズの直径でカットした。そして、該レンズストリップ片をロイドインスツルメンツ社製モデルＬＲＸ引張試験機のはさみ道具のあごに取り付け、不具合（failure）が起きるまで引っ張った。伸びの初期の弾性段階（initial elastic phase）中の傾きをとって、荷重対伸びのグラフの傾きを測定して弾性率を決定した。
【０１０５】
弾性率の値は、次の方程式に従ってエクセルのスプレッドシートを用いて計算された。
【０１０６】
【数１】
2013507652.tif 000014
【０１０７】
式中、λは単位がパスカルの弾性率であり、Ｆは単位がニュートンの力であり、Ａは単位が平方メートルのストリップ片の断面積（ストリップ片幅×厚さ）であり、ｘは単位がメートルの伸びを表わし、ｌは単位がメートルの自然な未延伸の長さ（すなわち、レンズのストリップ片を保持するはさみ道具のあごの間のギャップ）である。
【０１０８】
各レンズタイプについて最低１０個のレンズを測定した。破断するまでの伸び及び破断するときの応力（引張強度）も記録した。弾性率は好ましくは０．５Ｍｐａ未満、より好ましくは０．３Ｍｐａ未満である。破断するまでの伸びは好ましくは１２０％より大きく、より好ましくは１５０％より大きく、最も好ましくは１８０％より大きい。
【０１０９】
酸素透過性（Ｄｋ）はレーダー社製０２パーメオメーター（Permeometer）モデル２０ＩＴを利用したポーラログラフ法及び国際規格ＩＳＯ９９１３−１に規定された方法を用いて測定した。当業者であれば誰でも知っているが、Ｄｋの測定はこの方法で高い精度及び正確さに達することが困難である。そのため、測定値をＦＤＡに認可された目的範囲内のＤｋを有する合法的に市販された装置（predicate device）(アキュビューアドバンス、ヴィスカトン、Ｄｋ６０）に対して正規化し、平均値ではなく、測定値の９５％ 信頼区間が表示されている。この方法を用いてＤｋの測定をするには異なるサンプル厚さが必要であり、これは最高４枚のレンズまで、レンズを一緒に積層することによって達成した。述べられている結果は表面及びエッジ補正したものである。このタイプの典型的な製品の平均レンズ厚さ、製作公差及びコンタクトレンズ製品の度数範囲（典型的には−１０ジオプターと＋１０ジオプターの間）にわたる厚さ変化を考慮すると、全てのレンズが日常着用のための透水量の要件を満たすことを保証するには、材料には最低でも約６０のＤｋが必要である。
【０１１０】
シリコーンヒドロゲルは典型的には従来のヒドロゲルより加水分解安定性が劣り、その結果、これらの材料から製造された製品は望ましい期間より短い保存可能期間を有する。加水分解安定性を評価する方法はたくさんある。１つの方法は米国特許第５３５８９９５号に記載されているような１４日間８０℃で保存した後に重量損失を測定する方法である。加水分解安定性のために組成をスクリーニングするために採用されている他の方法は、マルチプルオートクレーブサイクルを使用した後、寸法特性又は力学特性を再測定する。米国特許出願公開第２００７／０１４９４２８号に詳述されているような、様々な期間６０℃で保存した後に重量損失測定を用いる又は力学特性の再測定する方法も採用されている。
【０１１１】
加水分解安定性は、テストサンプル（１回の運転ごとに最低２５枚のレンズ）を６０℃まで加熱し、加熱前（Ｔ０）と１４日後（Ｔ１４）のレンズ寸法を比較して評価した。レンズのｍｍ単位の直径及びベースカーブの平均変化を合算し、合計変化（Δ６０℃Ｔ０〜Ｔ１４）を表１の分類に従って採点した。いくつかの組成物については、更にＴ０の力学特性と１４日間６０℃で保存した後の力学特性を比較して加水分解安定性を評価した。経時的に著しい寸法変化を示す加水分解安定性が悪い組成物は力学特性も変化するということがあらかじめ分かっていた。これらの組成物においても、時間ゼロ（Ｔ０）の力学特性と１４日間６０℃で保存した後の力学特性との比較は典型的には著しい違いを示した。
【０１１２】
このテストは、安定性が悪いと示されたこれらの組成物、及び、安定性が良くより厳密な安定性テスト方法に進む価値があると示された組成物を確認するスクリーニング法として用いることもできる。安定性が悪いレンズは典型的にはレンズの弾性率の増加及び付随する破断するまでの伸びの値及び破断する時の応力の値の低下を示す。論理に縛られずに、これは材料の架橋密度増加と一致する。他の材料は悪化し、弾性率の低下及び破断するまでの伸びの増加を示し、これは架橋密度の低下又は材料のポリマー骨格の結合の開裂と一致する。したがって、６０℃におけるＴ０データとＴ１４データの間の力学特性の変化がほとんど又は全くないことは、許容範囲にある材料の安定性である証拠である。加水分解安定性のグレードが２より高いサンプルは、コンタクトレンズ製品として許容範囲にある安定性を有する材料を形成する見込みがない。好ましい加水分解安定性グレードは１．５未満、より好ましくは１．０未満、最も好ましくは０．５未満である。
【０１１３】
【表１】
2013507652.tif 000015
【０１１４】
上記スクリーニングテストでよい加水分解安定性を示した材料について、次に、製品安定性の完全な評価を行う。そのようなテストを行う方法は、生物医学的器具の材料開発の分野の従事者にはよく知られており、コンタクトレンズについてはＥＮ  ＩＳＯ  １１９８７：１９９７、眼科光学−コンタクトレンズ−保存可能期間の決定；及び米国食品医薬品局（ＦＤＡ）の短時間安定性テストのガイドラインに詳述されている。
【０１１５】
コンタクトレンズの製造に用いられた成分は以下のとおりである。
ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレート
ＤＭＡ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
ＮＶＰ：Ｎ−ビニルピロリドン
ＮＶＡ：Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミド
ＤＭＡＥＭＡ：ジメチルアミノエチルメタクリレート
ＴＥＧＤＭＡ：テトラエチレングリコールジメタクリレート
Ｆ１：モノメタクリロキシプロピル末端ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン
Ｆ２：モノメタクリロキシプロピル末端ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン
ＭＡ−ＰＤＭＳ：３−メタクリロキシプロピルジメチルシロキサン
ＴＲＩＳ：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レート
ｎ−ＰｒＯＨ：ｎ−プロパノール
ＥｔＯＨ：エタノール
ＥｔＡｃ：酢酸エチル
【０１１６】
【表２】
2013507652.tif 000016
【０１１７】
表２は組成及び、ＮＶＰ及びＤＭＡの組み合わせ、溶剤としてｎ−プロパノールを使用、不使用などの結果を示す。実施例３及び４を除いて、全てのレンズは更なるテストに十分なサンプルを形成した。実施例３及び４はレンズ寸法において十分なレンズを形成しただけであり、離型収率として評価される含水率は、このパラメータで高いスコアで示されるように非常に悪かった。これは、組成物における著しく高いシリコーン含有モノマーの配合割合のためと思われる。
【０１１８】
日常着用様式レンズの酸素透過性及びレンズの透水量の許容範囲にある値について継続した議論があるが、最も引用される値は、ホルデン及びメルツ(ホルエンＢＡ、メルツＧＷ．日常及び広範な着用レンズの角膜浮腫を回避する臨界酸素レベル、Invest Opthalmol Vis Sci、１９８４年；２５：第１１６１〜１１６７頁）の値であり、日常着用において最低の許容範囲にある透水量は２４バーラーである。したがって、製作公差及びデザインによるレンズにわたる厚さ変化を考慮し、最大平均厚さが０．２５ｍｍと考えると、約５５のＤｋは確実にレンズ全体にわたって透水量の値２４を満たすために求められる最低値である。したがって、実施例１及び２は酸素透過性に求められる５５バーラーのレベルを下回り、そのため好ましくないことが明らかである。
【０１１９】
実施例５〜８は比較的高いレベルのＤＭＡを有し、その結果より高い液滴の測定結果となっている。気泡の測定値は低いが、液滴の測定値が高いレンズは、典型的には片目トライアルでよく機能せず、しばしばインビボの湿潤性が悪く又は沈着のレベルが高いことが分かる。
【０１２０】
実施例９及び１１は全てのパラメータについて好ましい範囲内の性質を有する。
実施例１０は実施例９と同様に、モノマー混合物１００ｇあたり１６．５ｇのｎ−プロパノール溶剤を有し、著しく劣った離型スコア及び増加した及び許容できないほど高いヘイズレベルを示す。より高いヘイズレベルは、この範囲のトライアルで組成物に溶剤を添加する時に典型的であり、いずれの場合においても溶剤を有する組成物の方が対応する溶剤を有しない組成物よりも離型スコアが高かった。
【０１２１】
【表３】
2013507652.tif 000017
【０１２２】
表３はＮＶＰ／ＤＭＡベースの組成物における様々な溶剤の効果を示している。実施例１２は溶剤を含まず、望ましい範囲内のパラメータを有する。モノマー１００ｇに対して１６．５ｇの溶剤ｎ−プロパノール又はエタノールを添加することで（実施例１３及び１４）、離型が非常に難しいレンズという結果になった。モノマー１００ｇに対して１６．５ｇの溶剤の酢酸エチルを添加した実施例１５では、より離型しやすいが、高いヘイズのレンズが形成された。したがって、異なる溶剤の使用は全て、溶剤を使用せず製造した対応するレンズと比べて離型が悪くヘイズ特性が悪いレンズという結果になったことが分かる。
【０１２３】
【表４】
2013507652.tif 000018
【０１２４】
表４のデータは組成及びＮＶＰ又はＮＶＡを含みＤＭＡを含まない実施例の対応するデータを示す。ここでもまた、これらの組成物への溶剤の添加による、全てのケースで著しいヘイズの増加が示されている。これらの溶剤組成物における高レベルのヘイズが原因で、更なるデータは収集されなかった。これらの組成物全てにおいてヘイズは表２の組成物より概して高かったが、溶剤が無添加の実施例１８は例外で、測定した全てのパラメータの要件を満たした。ＤＭＡを用いなかった組成物においてＮＶＰの替わりにＮＶＡを用いたことにより離型の向上が見られたが安定性は低かった。
【０１２５】
【表５】
2013507652.tif 000019
【０１２６】
表５のデータはＮＶＡ及びＤＭＡＥＭＡを含む実施例を示しており、１つの実施例（実施例２５）はＮＶＰ及びＤＭＡＥＭＡを含む。実施例２１は、非常に悪かった安定性スコア以外、全てのパラメータにおいて許容範囲の値だった。溶剤を添加した対応する実施例２２はやはり、溶剤組成物に典型的なヘイズの増加及び悪い離型スコアを示した。実施例２３は同様に非常に悪い安定性を有し、対応する溶剤組成物である実施例２４は非常に悪い離型収率を有し（高い離型スコア）、更なるテストは行われなかった。実施例２５は対応するＮＶＡトライアルよりもよい安定性を有するが、表２のＮＶＰ／ＤＭＡ実施例と比べて安定性が悪い。
【０１２７】
【表６】
2013507652.tif 000020
【０１２８】
表６に詳述したいくつかについて、上述したＴ０データと６０℃で保存後の力学特性を比較することにより、更なる安定性テストを行った。寸法データに基づく安定性評価スコアと、材料の弾性率及び破断するまでの伸びの変化率（パーセント）との間に合理的な相互関係がある。寸法評価で悪い安定性を示した材料は典型的に弾性率又は破断するまでの伸び（実施例１）又は実施例２３の場合は両パラメータで著しい変化を示した。
【０１２９】
実施例１２（表３）、実施例１８（表４）及び実施例２３（表５）は目視で評価した。 いずれも良好な湿潤性及びレンズの動きを有することが分かり、刺すような痛み又は赤みなど直接の拒絶反応は全く誘発しなかった。
【０１３０】
【表７】
2013507652.tif 000021
【０１３１】
表７は離型を考慮した範囲におけるＦ２の負荷増加の限界を表す。レンズはこれ以上処理されなかった。
【０１３２】
【表８】
2013507652.tif 000022
【０１３３】
上記実施例は組成物の成分及び割合を変えることによりコンタクトレンズ材料に求められる全ての特性のバランスをとることの難しさを示している。全ての材料特性を最適化するための組成選択の効果を軽減するために組成物に非反応性溶剤又は希釈剤を添加すること、又は、抽出及び水和プロセスの一部として溶剤抽出プロセスを使用することは、共に製造工程効率及びコストに影響を与える妥協である。型で鋳ったレンズの製造に関する多数の従来技術文献はこれらの望ましくない要素のどれか一方を回避しているが、いずれも両方を一斉に回避できていない。上記実施例は、組成物中に溶剤を用いず、水抽出及び水和プロセス単独で用いて、成功したコンタクトレンズ製品の特性に求められるバランスを有するレンズを製造することができることを示している。これは特定のフッ素化シリコーン含有材料を利用することで達成でき、そして材料の特性を妥協することなく製造コスト及び効率を向上する結果となる。
【０１３４】
好ましい実施形態を例示して本発明を説明したが、当然のことながら本発明の範囲内において様々な変形が可能である。
【国際調査報告】
2013507652.tif 000028
2013507652.tif 000029
2013507652.tif 000030