(57)【要約】着色剤と、オリゴマーまたはポリマー主鎖に結合したＨ−活性基を含有し、その水素原子の一部または全てがＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド基により置換された放射線硬化性オリゴマーまたはポリマーとを含む水性インキ。本発明のインキをコンタクトレンズなどの医療用機器上に印刷する方法も開示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）水、
（ｂ）少なくとも１種類の着色剤、および
（ｃ）複数のＨ−活性基を含有するオリゴマーまたはポリマーの放射線硬化性（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体、
を含むインキ。
【請求項２】
前記Ｈ−活性基が、−ＮＨ2基および−ＯＨ基よりなる群から選択される、請求項１記載のインキ。
【請求項３】
前記（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体が、オリゴマーまたはポリマーのＨ−活性基中の水素原子の少なくとも１個を、式（Ｉ）：
【化１】
2006504819.tif 000005
（式中、Ｒ1はメチルまたは−Ｈであり、Ｒ2は−［（ＣＨ2）x−Ｏ−］y−Ｈであり、ここで、ｘは、１、２または３であり、ｙは１〜５である）
で示されるＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド基で置換することにより得られる、請求項１記載のインキ。
【請求項４】
Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドが、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドおよびＮ−メチロールメタクリルアミドよりなる群から選択される、請求項３記載のインキ。
【請求項５】
前記ポリマーが、多糖類、多糖誘導体、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）、ＰＥＧ−ブロック−ＰＰＯ、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メタクリルアミド）およびこれらのコポリマーよりなる群から選択される、請求項２記載のインキ。
【請求項６】
前記ポリマーが、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、およびグルコース単糖単位を含む多糖類よりなる群から選択される、請求項５記載のインキ。
【請求項７】
前記ポリマーが、デキストランであり、かつ前記Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドがＮ−メチロールアクリルアミドである、請求項１記載のインキ。
【請求項８】
更に架橋性の水溶性ポリ（ビニルアルコール）を含む、請求項１記載のインキ。
【請求項９】
生体医療機器上に印刷する方法であって、
（ａ）ポリマー製の医療用機器を準備する工程、
（ｂ）生体医療機器の表面の少なくとも一部に、水、少なくとも１種類の着色剤、および複数のＨ−活性基を含有するオリゴマーまたはポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を含む着色被覆層を塗布する工程、
（ｃ）着色被覆層を前記（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を架橋させるのに十分な化学線に暴露する工程、
を含む方法。
【請求項１０】
前記Ｈ−活性基が、−ＮＨ2基および−ＯＨ基よりなる群から選択される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体が、オリゴマーまたはポリマーのＨ−活性基中の水素原子の少なくとも１個を、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドおよびＮ−メチロールメタクリルアミドよりなる群から選択される化合物の基で置換することにより得られる、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリマーが、多糖類、多糖誘導体、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）、ＰＥＧ−ブロック−ＰＰＯ、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メタクリルアミド）およびこれらのコポリマーよりなる群から選択されるポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体である、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマーが、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、およびグルコース単糖単位を含む多糖類よりなる群から選択されるポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体である、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマーが、デキストランのＮ−メチロールアクリルアミド誘導体である、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記着色被覆層が、更に架橋性の水溶性ポリ（ビニルアルコール）を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１６】
着色コンタクトレンズを製造する方法であって、
（ａ）レンズ型の少なくとも１個のレンズ形成表面の少なくとも一部を、水、少なくとも１種類の着色剤、および複数のＨ−活性基を含有するオリゴマーもしくはポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を含むインキで被覆する工程、
（ｂ）インキを所定の位置に保持しながらレンズ形成組成物をレンズ型に仕込む工程、そして
（ｃ）レンズ形成組成物を硬化して着色レンズを形成する工程、
を含む製造方法。
【請求項１７】
前記Ｈ−活性基が、−ＮＨ2基および−ＯＨ基よりなる群から選択される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体が、オリゴマーまたはポリマーのＨ−活性基中の水素原子の少なくとも１個を、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドおよびＮ−メチロールメタクリルアミドよりなる群から選択される化合物の基で置換することにより得られる、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリマーが、多糖類、多糖誘導体、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）、ＰＥＧ−ブロック−ＰＰＯ、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メタクリルアミド）およびこれらのコポリマーよりなる群から選択されるポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体である、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記ポリマーが、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、およびグルコース単糖単位を含む多糖類よりなる群から選択されるポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体である、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリマーが、デキストランのＮ−メチロールアクリルアミド誘導体である、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記着色被覆層が、更に架橋性の水溶性ポリ（ビニルアルコール）を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
前面および背面を有するコンタクトレンズであって、前記レンズの少なくとも１つの面に請求項１記載のインキを含むレンズ。
【請求項２４】
請求項９の方法により製造されるコンタクトレンズ。
【請求項２５】
請求項１６の方法により製造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、生体医療機器、具体的にはコンタクトレンズ上に画像を作成するインキに関する。更に、本発明は着色コンタクトレンズの製造方法に関する。
【０００２】
コンタクトレンズまたはコンタクトレンズの製造時に用いる型のいずれかに印刷するのに適切な、印刷インキの製造方法が開示されてきた。例えば、米国特許第4,668,240号（Loshaek）には、ポリマー製のコンタクトレンズを準備し、レンズの少なくとも一部を、着色物質、官能基を有するバインダーポリマー、および−ＮＣＯまたはエポキシを少なくとも１個有する付加性化合物で被覆することにより製造する着色コンタクトレンズが開示されている。
【０００３】
米国特許第4,857,072号（Narducyら）には、着色親水性コンタクトレンズの製造方法が開示されている。レンズ表面の少なくとも一部が、少なくとも１種類の顔料、官能基を有するバインダーポリマー、および分子当り少なくとも２個の−ＮＣＯ基を有する付加性化合物を含む着色被覆層で被覆されている。
【０００４】
米国特許第5,272,010号（Quinn）には、イソシアネート化合物を必要としないことを除き、上述と同様の、着色コンタクトレンズの製造方法が開示されている。その代わりに、ヘキサメトキシメチルメラミンなどの定着剤を用いる。
【０００５】
しかし、上述の方法は全て複雑な化学現象を含んでおり、印刷作業の後で、インキから望ましくない残留化合物を除去するために抽出が必要なレンズをもたらす。抽出しなかった場合、そのような化合物は、身体の組織と接触したときに、少なくとも刺激と不快感を引き起こす。抽出工程は費用がかかり時間がかかるおそれがあり、いずれの製造法においても余分な工程の不利益の全てを伴う。
【０００６】
米国特許第6,162,844号（Lallyら）には、少なくとも１種類のポリマー染料およびポリビニルアルコールを型に導入し、架橋または重合させてレンズを形成することが教示されている。同様に、米国特許第6,149,842号（Lallyら）には、金属フタロシアニン染料または顔料をポリビニルアルコールと混合し、次にこれをレンズ型に施用し、そして架橋または重合させてレンズのポリマーネットワーク中に染料または顔料を捕捉させることにより、色の付いたレンズを製造することが教示されている。しかしながら、どちらの方法も印刷後の抽出は必要ではないものの、両者とも、染料または顔料がレンズ全体に分散し、画像がレンズ表面または内部に印刷されないレンズが生じる。
【０００７】
本発明は、生体医療成形品上への印刷に有用な生体適合性インキを提供する。このようなインキは、水、少なくとも１種類の着色剤および複数のＨ−活性基を含有するオリゴマーまたはポリマーの放射線硬化性（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を含む。
【０００８】
本発明の第２の実施態様は、
（ａ）ポリマー製の医療用機器を準備する工程、
（ｂ）生体医療機器の表面の少なくとも一部に、水、少なくとも１種類の着色剤、および複数のＨ−活性基を含有するオリゴマーもしくはポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を含む着色被覆層を塗布する工程、そして
（ｃ）着色被覆層を前記（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を架橋させるのに十分な化学線に暴露する工程、
を含む、着色ポリマー基材、好ましくは医療用機器、最も好ましくは親水性コンタクトレンズの製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の別の態様は、着色コンタクトレンズの製造方法を提供する。この方法は、
（ａ）レンズ型の少なくとも１個のレンズ形成表面の少なくとも一部を、水、少なくとも１種類の着色剤、および複数のＨ−活性基を含有するオリゴマーもしくはポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を含むインキで被覆する工程、
（ｂ）インキを所定の位置に保持しながらレンズ形成組成物をレンズ型に仕込む工程、そして
（ｃ）レンズ形成組成物を硬化して着色レンズを形成する工程、
を含む。
【００１０】
更に、本発明の別の実施態様は、水、少なくとも１種類の着色剤、架橋性の水溶性ポリ（ビニルアルコール）、および複数のＨ−活性基を含有するポリマーの（メタ）アクリルアミドアルキル誘導体を含む、コンタクトレンズ印刷用の生体適合性インキを提供する。
【００１１】
本発明は上述の特徴および他の特徴を提供し、本発明の利点は、添付図面と共に読まれる以下の好ましい実施態様の詳細な説明から、更に明らかになるであろう。詳細な説明は本発明の単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は請求項およびその均等物によって定められる。
【００１２】
本明細書では、「（メタ）アクリル」は、「アクリル」および／または「メタクリル」を意味する。例えば、（メタ）アクリルアミドアルキルは、アクリルアミドアルキルおよび／またはメタクリルアミドアルキルを意味し、（メタ）アクリルアミドはアクリルアミドおよび／またはメタクリルアミドを意味する。
【００１３】
「着色剤」は、染料と不透明着色剤の両方の、単独または組み合わせのいずれをも含む。
【００１４】
「染料」は、溶媒に可溶であり、色を付与するのに用いられる物質を意味する。染料は、通常半透明であり、光を吸収するが散乱させない。染料は、コンタクトレンズの（瞳孔にかぶさる）視覚領域と（瞳孔にかぶさらない）非視覚領域の両方を対象とすることができる。本発明では、本明細書に記載されている方法に適合する限り、蛍光染料、リン光染料、パール光沢染料および通常の染料を含む、ほぼ全ての染料を使用することができる。
【００１５】
「不透明着色剤」は顔料および粒状物の両方を含む。
【００１６】
不透明着色剤に関連した「顔料」とは、当該技術分野で公知の、種々の有機または無機の不溶性顔料、例えば、二酸化チタン、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、ピグメントブルー１５（フタロシアニンブルー（ＣＩ７４１６０））、ピグメントグリーン７（フタロシアニングリーン（ＣＩ７４２６０））、ピグメントブルー３６（コバルトブルー（ＣＩ７７３４３））または三酸化二クロムなどを指す。ある種の顔料は、蛍光またはリン光を示すことができる。当業者は、種々の顔料のいずれをも使用できることを認識するであろう。
【００１７】
不透明着色剤に関連した「粒状物」とは、当該技術分野で公知である、種々の着色粒状物、例えばインディアインキなどを意味する。この用語には、無色ではあるが、例えば粒子による光の（例えば）回折または散乱により色を発現する構造体も含まれる。ある種の粒状物は、蛍光またはリン光を示すことができる。
【００１８】
本明細書で用いる「眼に適合可能」とは、眼の環境に有意な損傷を与えることなく、そして使用者に有意な不快感を与えることなく、眼の環境に長期にわたり密接に接触することができる材料または材料表面を意味する。したがって、眼に適合可能なコンタクトレンズは、有意な角膜腫脹を引き起こさず、瞬きと共に眼の上を適当に動いて適切な涙液交換を促進し、実質的な量の脂質吸着がなく、そして処方された装用期間の間に装用者本人に不快感をもたらすことはないであろう。本発明のレンズは、好ましくは眼に適合可能なものである。
【００１９】
本明細書で用いる「眼の環境」とは、視力矯正、薬物送達、傷の治療、眼色改変、または他の眼科用途に使用されるコンタクトレンズと密接に接触することになる眼液（例えば涙液）および眼組織（例えば角膜）を意味する。
【００２０】
「パターン」とは、コンタクトレンズ上に印刷される所定の画像を意味する。パターンは、外観的に風変わりであっても現実的であってもよい。パターンは、米国特許第5,160,463号（Evansら）および第5,414,477号（Jahnke）に従ってデザインするのが好ましい。
【００２１】
「医療用機器」とは、手術中に患者の組織、血液、または他の体液と接触する表面を有する機器を意味する。医療用機器の例としては、なかでも、（１）人体または動物体に埋め込む人工器官、（２）例えばモニタリングまたは治療目的で、体の中で一時的に用いる機器、および（３）眼科用レンズがある。
【００２２】
本明細書で用いる「眼科用レンズ」とは、コンタクトレンズ（ハードあるいはソフト）または眼内レンズを意味する。本発明のある特定の態様では、レンズは、使用者の視力の矯正、向上、または改変に関連する目的とは対照的に、装飾目的で用いられるコンタクトレンズのように光学レンズとして機能する必要はない。
【００２３】
本発明のインキ中の生体適合性プレポリマーは、オリゴマーまたはポリマー主鎖に結合したＨ−活性基を含有する、放射線硬化性のオリゴマーおよびポリマーであり、そのＨ原子の一部または全てがＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド基により置換されている。Ｈ−活性基は、−ＯＨ、および／または−ＮＨ−基であり、−ＯＨが好ましい。Ｈ−活性基は、種々の方法でポリマーに結合することができる。例えば、Ｈ−活性基はポリマー主鎖に（ＰＶＡのように）直接結合していても、（ポリ（アクリルアミド）のように）間接的に結合していてもよい。アクリルアミドまたはジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）はＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドと共重合することができ、得られたコポリマー中に、Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドからのペンダントＨ−活性基が存在することになる。次に、得られたコポリマーをＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドで官能化することができる。更に、Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドは、ポリ（アクリルアミド）アミド基とＮＨＭＡとの縮合反応により、ポリ（アクリルアミド）コポリマーに直接結合することができる。同様に、多糖類のうち、−ＯＨ基は、（デキストランのように）糖環に直接結合していても、あるいはヒドロキシプロピルセルロースのように、対象となるヒドロキシル基がポリマー主鎖に間接的に結合していてもよい。
【００２４】
本発明により変性することができる水溶性ポリマーには、多糖類または多糖誘導体および合成ポリマーが含まれる。用語「多糖類または多糖誘導体」は、本明細書では通例通りに用い、一般に、多糖類（すなわち、グリコシド結合により互いに結合した単糖単位で構成されたポリマー）または多糖類の化学変性体を意味し、これらの、多糖類またはその化学変性体は、１種類以上の水性液体に可溶性である。用語「水溶性」とは、ポリマーが適当な温度とｐＨの条件の下で、得られた混合物が拡大することなく目視の検査で均質な液体として見えるように、水と混合できることを意味する。したがって、水溶性のポリマーは、真の水中溶液、水中コロイド分散系または水中エマルションを形成することができる。あるいはまた、プレポリマーは、周囲の生理的条件下で液体である材料とすることができる。ポリマーが真の水中溶液を形成できるのが好ましい。
【００２５】
特に適切なポリマーは、次の単糖単位：アラビノース、フルクトース、ガラクトース、ガラクトピラノシル、ガラクツロン酸、グルロン酸、グルクロン酸、グルコース、グルコシド、Ｎ−アセチルグルコサミン、マンヌロン酸、マンノース、ピラノシルスルフェート、ラムノースまたはキシロースを１個以上含有する多糖類である。上記の単位を含有する多糖類には、シクロデキストリン、スターチ、ヒアルロン酸、脱アセチル化ヒアルロン酸、キトサン、トレハロース、セロビオース、マルトトリオース、マルトヘキサオース、キトヘキサオース、アガロース、キチン５０、アミロース、グルカン、ヘパリン、キシラン、ペクチン、ガラクタン、グルコサミノグリカン、デキストラン、アミノ化デキストラン、セルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、フコイダン、コンドロイチン硫酸、硫酸多糖類、ムコ多糖類、ゼラチン、ゼイン、コラーゲン、アルギン酸、寒天、カラギーナン、グアーガム、アラビアガム、ガッチガム、カラヤガム、コンニャクガム、タマリンドガム、タラガム、トラガカントガム、ローカストビーンガムガム、ペクチンおよびキサンタンガムが含まれる。アニオン性またはカチオン性多糖類には、天然多糖類アルギン酸、カラギーナン、キトサン（部分脱アセチル化キチン）、アラビアガム、ガッチガム、カラヤガム、トラガカントガム、ペクチンおよびキサンタンガムが含まれる。
【００２６】
好ましい多糖類は、デキストラン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、およびグルコース単糖単位を含むものである。デキストランが最も好ましい多糖である。
【００２７】
前述した多糖類およびその誘導体の溶解性は、結晶化度、平均重合度、そして多糖誘導体の場合は特定の置換基および置換度（すなわち多糖分子の無水グルコース単位当りの置換基の数）を含む種々の要因に依存する。一般に、多糖の水性液体中での相対的な溶解性は、分子量が減少するにつれて高くなる。更に、置換度の低い多糖誘導体はアルカリ性水性液体にだけ可溶性であるのに対して、より高い置換度の多糖誘導体はアルカリ性水性液体に加えて水に可溶性である。多糖誘導体に望ましい溶解性を付与する特定の置換基と置換度は、当該技術分野で周知であり、本発明の目的のためにそれを参照する。
【００２８】
複数のペンダントヒドロキシル基を含有する合成ポリマーも本発明で使用するのに適切である。適切なヒドロキシ含有合成ポリマーには、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）、そしてＰＥＧ−ブロック−ＰＰＯ、ＰＥＧ−ブロック−ＰＰＯ−ブロック−ＰＥＧ、およびＰＰＯ−ブロック−ＰＥＧ−ブロック−ＰＰＯが含まれる（ここで、「ＰＥＯ」はポリ（エチレンオキシド）であり、「ＰＰＯ」はポリ（プロピレンオキシド）である）。複数のペンダントヒドロキシル基を有するポリマーを、ビニルエステルの重合により形成することができる。ペンダントエステル基を加水分解すると、ペンダントヒドロキシル基を含有するポリマーが形成される。複数のペンダントヒドロキシル基を有するポリマーの好ましいクラスは、加水分解した酢酸ビニルポリマーをベース（酢酸ビニルをホモポリマーとして重合するか、または他のモノマーと共に重合してコポリマーを形成する）としており、ポリ（ビニルアルコール）またはビニルアルコールコポリマーとして知られている。２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、グリセロールメタクリレートの重合または共重合は、ヒドロキシ含有ポリマーまたはコポリマーを生成する。
【００２９】
本発明により誘導できるポリビニルアルコールは、少なくとも分子量１０,０００を有するのが好ましい。上限として、ポリビニルアルコールは、分子量１,０００,０００までを有することができる。好ましくは、ポリビニルアルコールは、分子量３００,０００まで、特に約１００,０００まで、特に好ましくは約５０,０００までを有する。
【００３０】
ポリ（アクリルアミド）およびポリ（メタクリルアミド）などのアミド含有ポリマー、アミド含有コポリマーも本発明により放射線硬化性プレポリマーに転換することができる。
【００３１】
好ましいポリマーはデキストランであり、種々の分子量で市販されている。好ましくは、デキストランは、少なくとも分子量５,０００ダルトンを有する。上限として、デキストランは、分子量１,０００,０００までを有することができる。好ましくは、デキストランは、分子量５,０００〜５００,０００、特に１０,０００〜１００,０００、特に好ましくは約５０,０００までを有する。
【００３２】
官能化用の化合物は、ヒドロキシル基、アミン基、およびラジカル重合性アクリル基を含有する。式（Ｉ）:
【化２】
2006504819.tif 000002
【００３３】
（式中、Ｒ1はメチルまたは−Ｈであり、Ｒ2は−［（ＣＨ2）x−Ｏ−］y−Ｈであり、ここでｘは１、２または３であり、ｙは１〜５である）で示されるＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドが特に好ましい。好ましいＲ1は−Ｈである。Ｒ2において、ｘは好ましくは１であり、ｙは好ましくは１または２であり、最も好ましくはｘとｙの両方が１である。
【００３４】
好ましいＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドには、例えば、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドおよびＮ−メチロールメタクリルアミドが含まれる。Ｎ−メチロールアクリルアミドが最も好ましい官能化用の化合物である。
【００３５】
上述したような水溶性ポリマーで出発し、この材料をＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドとの反応により変性して、フリーラジカル重合により共有結合架橋することができる官能性を付与する。このようなフリーラジカル重合は、適切な開始剤を用いて光または他の形態のエネルギーにより開始することができる。多糖類は、一般に有機溶剤に不溶性であり、このためこれらの材料を変性する能力を制限している。本発明の１態様は、実質的に水性溶液中でＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドとの反応によるこれらの材料の変性を含む。
【００３６】
変性ポリマーを製造するために、水溶性ポリマーの濃度は一般にできるだけ高くして生産性を最大にする。それは、通常２０％より高く、好ましくは４０％より高い。例えば、セルロース誘導体の場合は、濃度は、少なくとも１０重量％、通常少なくとも２０重量％である。デキストランの場合は、濃度は一般に少なくとも２０重量％、好ましくは４０〜６０重量％である。最大濃度は、一般に８０％未満、通常６０％未満であり、得られる分散液または溶液の粘度に依存する。
【００３７】
加熱および／または縮合触媒、例えば塩化アンモニウムもしくは有機酸、例えば、酢酸、安息香酸、酒石酸などの添加が出発ポリマーの官能化を触媒する。したがって、反応溶液は水溶性の縮合触媒を含むのが好ましい。出発ポリマーとＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドとの反応の場合、触媒は塩化アンモニウムなどの酸（多くの場合、酸を生成する）触媒が好ましい。水性相の酸触媒は、一般にｐＨ６未満、好ましくは５未満を生じるのに十分な濃度である。例えば、塩化アンモニウムの濃度は、一般に少なくとも０．１重量％、一般に少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも２重量％である。
【００３８】
当業者は、ポリマー基質への光硬化性基の置換の度合いまたは付加の度合いは、反応溶液中のＮ−ヒドロキシアルキルアクリルアミドの濃度および量により制御できることを認識するであろう。置換の度合いは、反応温度、反応時間および使用触媒（例えば塩化アンモニウム）量によっても制御することができる。
【００３９】
Ｎ−ヒドロキシアルキルアクリルアミドは不飽和基を含有するので、溶液の早期重合を防止するために、水性溶液中に重合禁止剤を含むべきである。反応は水性溶液中で行われるので、水溶性の重合禁止剤を溶液中に溶解または分散させ、縮合反応の間を通して重合および架橋反応を防止することができる。これらの反応は、生成物が、不均質となり、単離は難しくなり、不溶性となり、本明細書で意図する目的にはおそらく商業的に満足のゆくものではないので、望ましくない。
【００４０】
重合禁止剤は、モノメチルエーテルヒドロキノン（ＭＥＨＱ）を、少なくとも１ppm、好ましくは５０ppmより多く、多くの場合少なくとも５００ppm、時には２，０００ppmより多くの量で含むのが好ましい。官能化反応に適合する、他の通常の禁止剤を有効な量で使用してもよい。例えば、他の有効な重合禁止剤には、ヒドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、フェニルチアジン、銅塩およびメチレンブルーがある。銅（II）を用いる場合、少なくとも１ppm、好ましくは５または１０ppm、多くの場合少なくとも１００ppm、時には２，０００ppm以上の量で用いる。禁止剤は、必要ならば後続の工程で除去することができるが、多くの場合、生成物に残存させておいてよい。銅（II）イオンまたは他の金属イオンは、生成物の水性溶液をイオン交換樹脂と接触させることにより除去することができる。あるいはまた、酸素または空気もしくは他の酸素を含有する混合ガスを反応混合物にバブリングして、早期重合を防止することができる。酸素は反応混合物から公知の方法により容易に除去される。
【００４１】
上述した工程を経由して、水溶性の光架橋性Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド官能化ポリマーを得ることができる。本来の生体適合性、物性および光学的透明性の理由により、好ましいポリマーはデキストランおよびポリビニルアルコールである。デキストランを、好ましくは、Ｎ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドと熱および／または塩化アンモニウムの存在下で反応させ、次の一般構造：
【化３】
2006504819.tif 000003
【００４２】
（式中、Ｒ1はメチルまたは−Ｈであり、Ｒ3は−（ＣＨ2）a−または−［（ＣＨ2）a−Ｏ−］b−であり、ここでａは１、２または３であり、ｂは１〜５である）で示される化合物を得る。好ましいＲ1は−Ｈである。Ｒ3は好ましくは−（ＣＨ2）a−であり、ここでａは１である。Ｒ3が−［（ＣＨ2）a−Ｏ−］b−なら、ｂとａの両方が１であるのが好ましい。      
【００４３】
本発明の好ましいプレポリマーはデキストランのアクリルアミドメチル誘導体である。以下に、更に詳細に論じ例示するように、例として、デキストランの、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミドとの反応による、光硬化性プレポリマーへの転換は、下記の一般構造式の化合物をもたらす。
【化４】
2006504819.tif 000004
【００４４】
本発明の官能化ポリマーはインキバインダーとして使用することができる。本発明のこの態様では、インキは、水、官能化ポリマーおよび着色剤を含む。このようなインキは、生体医療成形品、好ましくはコンタクトレンズの印刷に有用である。化粧用目的で、１種類以上の着色剤が、レンズ中に分散されているか、またはレンズ上に印刷されているコンタクトレンズは、需要が高い。これらの着色コンタクトレンズは、目の自然な美しさを高めるか、装用者の虹彩にユニークなパターンを与えるか、または装用者、眼科医および製造業者にとって利益になる、回転マーク、反転マーク、製品／ブランドコード、ロット番号、「ＤＥＭＯ」レンズなどの非化粧用パターンもしくはマークを提供する。
【００４５】
現在、インキをコンタクトレンズ成形品に印刷する方法には、クリシェ（cliche）インキ転写印刷が含まれる。この印刷の代表的な例を以下に示す。画像を金属にエッチングし、クリシェを形成する。クリシェをプリンターに配置する。クリシェがプリンターに配置されると、クリシェは、開放インキ壺ドクタリングシステムまたは密閉インキカップスライディングのいずれかにより、画像全体にわたってインキが塗布される。次に、シリコーンパッドがクリシェからインキの付いた画像を取り出して、画像をコンタクトレンズに転写する。シリコーンパッドは、弾性が変化しうるシリコーンを含む材料で作られている。シリコーン材料の特性は、インキがパッドに一時的に付着し、コンタクトレンズ成形品に接触した時にパッドから完全に離れるのを可能にしている。コンタクトレンズ上へのカラー画像のクリシェインキ転写印刷用に、多数のインキが当該技術分野で公知である。このようなインキの例には、米国特許第4,668,240号、第4,857,072号、第5,272,010号および第5,414,477号に開示されているものが含まれる。
【００４６】
しかし、最近、カラーパターンをレンズ表面上に配する方法として、インキジェット法を使用する、コンタクトレンズの印刷方法が開発された。このような方法は、現在入手できるインキよりもはるかに低い粘度のインキを必要とする。例えば、パッド印刷法で用いるインキの粘度は代表的には２００〜５００cpsであるが、インキジェット印刷法に必要とされる粘度は、５０cps未満、好ましくは３０cpsより低い。
【００４７】
低粘度を有する溶液は施用した時に「流れやすい」傾向があり、異なる色が混ざり合って混合するのを可能にし、より自然な外観の画像がもたらされる。このような混合は、適切な混合を促進するの適した時間および周波数での超音波処理または振動を含む、種々の方法を用いて促進することができる。過度に低い粘度を有する溶液は、過度に「流れやすい」画像、したがって、パターン中にインキ溜まりを生じたり、意図しない箇所へインキが広がったりするなどの望ましくない特性を有する画像をもたらす可能性がある。当業者は、レンズに適用されるインキ液滴の大きさおよびインキの表面張力も、レンズまたは型に印刷された時のインキの挙動に影響をおよぼすであろうことを認識するであろう。したがって、これらの要因に応じて、インキの粘度は、前記所定の数値から変わっても、依然として本発明の範囲内で機能することができる。
【００４８】
過度に高い粘度を有する溶液は、種々の印刷構造、例えばインキジェット法を用いての施用は容易ではなく、したがって本発明には適切ではないかもしれない。更に、高い粘度を有する溶液は、表面で「ビーズ状になる」傾向があり、周囲のインキの液滴またはビーズ状物を含む周囲環境と混ざり合うことができない。このような状況のもとでは、インキは不自然な外観を有する画像を形成するかもしれない。
【００４９】
米国特許出願公開第2003-0119943号（２００１年１１月７日提出）には、インキジェット法により医療用機器上に印刷するための着色インキが開示されている。その出願の教示と一致して、その中で開示されている全てのインキが５０センチポイズよりも著しく低い粘度を有する。ネフィルコン（nelfilcon）Ａは、かなり粘稠な溶液であるので、水をインキに加えて所望の粘度を得なければならない。しかし、より高い着色剤レベルでは、ネフィルコンの濃度を低減するとインキをコンタクトレンズに結合させるのが不十分になるかもしれない。
【００５０】
デキストランのアクリルアミドメチル誘導体をネフィルコンに添加する粘度低下効果は、インキジェット印刷法で使用するインキに特に適しているが、このようなバインダーはパッド印刷法での適用にも有用である。高い着色剤レベル（８％ＰＣＮ）では、４７％までのネフィルコンは、インキを保持し、コンタクトレンズに正常に結合することはできなかった。このようなインキのポリマー濃度は、高いＰＣＮレベルを保つには低すぎると思われる。しかし、ネフィルコンを７１重量％まで添加すると、パッド印刷法用であっても、好ましいものよりもはるかに粘稠なインキをもたらす。したがって、デキストランのアクリルアミドメチル誘導体を高い着色剤レベルを有するネフィルコンインキに添加すると、パッド印刷するのに十分低い粘度を有するインキをもたらすが、更にコンタクトレンズ上に印刷した時でも十分な安定性を有することが期待される。
【００５１】
本発明のアクリルアミドメチル誘導体を官能化ポリ（ビニルアルコール）に、多量にそして少量の両方で添加すると、種々の成分が使用できる、濃度範囲を広げることができることが見出された。特に好ましい官能化ポリ（ビニルアルコール）の一つは、一般に、ネフィルコンＡとして知られている、アクリレート変性ＰＶＡである。ネフィルコンＡは米国特許第5,508,317号（Muller）に記載されているようにして実質的に製造することができる。
【００５２】
したがって、本発明の官能化ポリマーは、インキバインダーとしてのネフィルコンと一緒に用いることができる。本発明のこの態様では、インキは、水、官能化ポリマー、ネフィルコンおよび着色剤を含む。本発明による官能化ポリマーの一部を、ネフィルコンに置き換えると、ネフィルコン単独よりも低い粘度をもたらすであろう。好ましい官能化ポリマーは、デキストランのアクリルアミドメチル誘導体である。
【００５３】
好ましいインキ粘度を実現するための、本発明のアクリルアミドメチル誘導体、ネフィルコン、着色剤および水の適切な濃度は、例えば、二次のＤ最適混合物デザインとして、デザインをシュミレーションすることによる実験のデザインにより決定できる。これは、例えば、Design Expert（V.6.0.0、Stat-Ease of Minneapolis, MN）などの市販のソフトウェアプログラムで行うことができる。
【００５４】
コンタクトレンズの印刷用に、本発明の官能化ポリマーをインキバインダーとして、単独または別のバインダーと一緒に使用する場合、コンタクトレンズの瞳孔領域上に印刷するのでなければ、官能化ポリマーが光学的に透明であることは重要ではない。
【００５５】
本発明により着色されたレンズは、眼科使用に適切な、公知の親水性または疎水性重合性材料から形成することができる。コンタクトレンズの製造に適するレンズ形成材料は、多数の発行済み米国特許に示されており、当業者によく知られている。好ましい材料は、親水性であり、実質的にヒドロゲルを形成する量の水を吸収する。レンズ材料の選択は、最終のコンタクトレンズの最終使用様式で大体決定されるが、現時点で好ましいレンズ材料はネフィルコンである。ネフィルコンコンタクトレンズはCIBA Vision of Duluth, GAから市販されている。
【００５６】
重合、架橋、および／または成形によるレンズの製造法は当該技術分野で周知であり、現時点では、本発明の重要な部分とは考えられない。周知技術の注型法およびスピンキャスティング法のいずれを使用してもよい。
【００５７】
形成されたポリマーレンズ上にインキを印刷する場合、レンズは、インキをレンズに被着する条件におくと、それにより、着色コンタクトレンズを形成するようにインキ内の着色剤を捕捉する。被覆されたレンズを、化学線、例えば紫外線に、あるいは電離放射線、例えば、γ線、電子線、またはＸ線に暴露することができる。架橋は、通常、非常に短い時間、例えば５分未満で、好ましくは１分未満で行うことができる。当業者は、インキ内でポリマーを架橋させるのに必要な放射線の種類、時間およびエネルギーを容易に確認することができる。
【００５８】
着色被覆層をレンズ自体にではなく、レンズ型に適用する場合、着色被覆層を型の表面に塗布し、次に、着色被覆層を虹彩部分に保持し、着色被覆層の周辺に樹脂を形成させながら、型にレンズ形成用モノマーを仕込む。その後、周知の重合技術のいずれかを用いて、レンズモノマーを重合させる。あるいはまた、レンズ形成用組成物がポリマー（ポリ（ビニル）アルコールなど）である場合には、次にその組成物を周知の技術に従って架橋する。この方法では、成形されたレンズを型から取り出すとき、着色被覆層はレンズ本体と一体化されたものになっている。得られたレンズは、着色被覆層を有する表面が本質的になめらかで連続した面になっている。
【００５９】
レンズが外観上自然に見えることを意図するなら、レンズに適用するパターンは空白域を含有するのが好ましい。代表的には、パターンの面積の５〜８０％の空白域を含む。他方、パターンがレンズの虹彩領域（またはレンズの虹彩領域に対応する型の部分）の面積の５０％〜全部を占めるのが好ましい。着色剤が不透明な場合は、通常、虹彩に対応するレンズの部分だけに印刷し、瞳孔部は透明なまま残される。虹彩よりも直径が大きなレンズについては、虹彩を超えて広がるレンズの部分は印刷しないまま残しておいてよい。
【００６０】
上述の説明と具体的な実施態様は、本発明の最良の態様およびその原理の単なる例示であり、本発明の精神と範囲から逸脱することなく機器の種々の改良および付加が当業者により可能であることが理解されるべきであり、したがって本発明の精神と範囲は請求項の範囲によってのみ限定されることが理解される。更に、好ましい実施態様の説明の種々の部分のいずれの表題も、便宜上だけであり、決して本発明の範囲を限定するものではない。
【国際調査報告】
2006504819.tif 000006
2006504819.tif 000007
2006504819.tif 000008
2006504819.tif 000009