JP2013524296A - サーモクロミックコンタクトレンズ材料の製造プロセス - Google Patents

Abstract

本明細書は、サーモクロミックコンタクトレンズの製造プロセスを開示する。このプロセスは（１）第１の波長で吸収する光開始剤、及びサーモクロミック染料が第１の温度のときに第１の波長で実質的な吸収を示し、第２の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、サーモクロミック染料を選択する工程と、（２）反応性混合物を第２の温度に維持する工程と、（３）第１の波長を含む硬化光を提供する工程と、を含む。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／３２３，４２６号（２０１０年４月１３日付出願）及び米国特許出願第１３／０８２，５１７号（２０１１年４月８日付出願）の優先権を主張する。

（発明の分野）
一実施形態において本発明は少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズの製造プロセスに関する。より具体的には、このプロセスはサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズを製造するために、サーモクロミック化合物の存在下で重合可能な混合物を光硬化するための製造プロセスに関する。

精密分光フィルターは可視線又は紫外線の特定の波長をフィルタする。これは、角膜、レンズ、及び網膜を特定の有害な放射線波長から保護することを含む異なる用途のための光学的物品を製造するために、特定の波長を遮断するようにテーラーメードできる例えば眼鏡のような光学的物品の製造を可能にする。例えば、人の眼を強い光から保護するために、フォトクロミック眼鏡、偏光眼鏡、及び射的及び魚釣りを含む特定の活動のための眼鏡を含む多様なサングラスが使用されてきた。フォトクロミック眼鏡は、典型的には紫外線（ＵＶ）である特定の波長の光に曝露されると暗くなり、紫外線が取り除かれると明るくなる。しばしば、そのようなフォトクロミック眼鏡は視力補正のための処方を含む。

フォトクロミック技術を含む特定の技術をコンタクトレンズに適応することは、同じ技術を眼鏡に適応するより難しい。得られるレンズの酸素透過性、快適さ、及び適合性のような付加的因子を考慮しなくてはならない。コンタクトレンズの製造プロセスはまた更に複雑になる。典型的には、コンタクトレンズは１つ以上の重合可能な材料の存在下で光開始剤を照射することによって形成される。フォトクロミックコンタクトレンズの場合、重合されてコンタクトレンズを形成する、光開始剤及び重合可能な材料を含有する反応性混合物にフォトクロミック染料を含めることが望ましい。残念ながら、フォトクロミック染料を含む特定の染料は光開始剤の活性化を阻害する可能性を有する。

重合可能な混合物は、他の遊離基に基づく連鎖反応重合を用いて硬化することも可能であり、これには熱重合が挙げられる。

その１つの形態において、本発明は少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズの製造プロセスを含む。このプロセスは（１）第１の波長の放射線を吸収する光開始剤及びその第１の波長と同じ波長の放射線を吸収するが第２の温度ではこの波長を実質的に吸収しないサーモクロミック化合物を選択する工程と、（２）反応性混合物を第２の温度で維持する工程と、（３）第１の波長を含む放射線にその反応性混合物を曝露する工程と、を含む。

本発明は、添付図面を参照して開示される。
本発明の１つのプロセスを図示するフローチャート。 本発明とともに使用するための１つのパレットの斜視図及び輪郭図。 本発明とともに使用するための１つのパレットの斜視図及び輪郭図。 一実施形態のフォトクロミック染料、光開始剤、及びフィルタの吸収度スペクトル。 活性化された状態及び活性化されていない状態の吸収度スペクトル。 活性化された状態及び活性化されていない状態の吸収度スペクトル。 様々な温度で硬化された様々なコンタクトレンズの輪郭の図示。 コンタクトレンズを硬化するための１つの装置の略図。 実施例５〜８に記載の様々な条件で硬化された様々なコンタクトレンズの図。 実施例５〜８に記載の様々な条件で硬化された様々なコンタクトレンズの図。 実施例５〜８に記載の様々な条件で硬化された様々なコンタクトレンズの図。 実施例５〜８に記載の様々な条件で硬化された様々なコンタクトレンズの図。 コンタクトレンズに残っている残留モノマーの量のグラフ。 コンタクトレンズに残っている残留モノマーの量のグラフ。 １つのコンタクトレンズ形成プロセスの吸収度スペクトル及びレオロジーのグラフ。 １つのコンタクトレンズ形成プロセスの吸収度スペクトル及びレオロジーのグラフ。 別のコンタクトレンズ形成プロセスの吸収度スペクトル及びレオロジーのグラフ。 別のコンタクトレンズ形成プロセスの吸収度スペクトル及びレオロジーのグラフ。 また別のコンタクトレンズ形成プロセスの吸収度スペクトル及びレオロジーのグラフ。 また別のコンタクトレンズ形成プロセスの吸収度スペクトル及びレオロジーのグラフ。

対応する参照文字は、幾つかの図を通じて対応部分を示す。本明細書に提示された例は、本発明の幾つかの実施形態を説明しているが、いかなる形においても、本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。

（メタ）が先頭に付く任意の化学名、例えば（メタ）アクリレート、は非置換及びメチル置換化合物の双方を含む。

定常光吸収性化合物は、温度独立型の光吸収を呈する化合物である。

図１を参照すると、本プロセスの一実施形態１００は、光開始剤及びフォトクロミック染料が選択される工程１０２で始まるものとして描かれている。吸収スペクトルのオーバーラップを全く有さない開始剤／フォトクロミック染料の組み合わせを選択することは理論的には可能だが、そのような組み合わせをコンタクトレンズに使用することは難しいことが見出されている。一実施形態では、本発明は、少なくとも１つの温度でオーバーラップする波長範囲内で開始剤／フォトクロミック化合物の両方が吸収する開始剤／フォトクロミック化合物の組み合わせを目的とする。一実施形態では、開始剤／染料の組み合わせは約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長でオーバーラップする吸収度を呈する。

開始剤は化学連鎖反応を開始できる遊離基を生成する。光開始剤は、特定の光の波長に曝露されたときに、化学連鎖反応を開始できる遊離基を生成する化合物である。一実施形態では、光開始剤は電磁スペクトルの可視光域（約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍ）内で吸収する。好適な可視光光開始剤は当該技術分野で既知であり、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、及び三級アミンとジケトン、並びにそれらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。光開始剤の具体例としては、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−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及び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、及びカンファーキノンとエチル４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ベンゾエートとの組み合わせがある。市販の可視光開始剤系としては、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １７００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８５０（いずれもチバ・スペシャルティ−・ケミカルズ社（Ciba Specialty Chemicals）より）及びＬｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ開始剤（ＢＡＳＦ社より販売）が挙げられる。用いることができるこれらの及び他の光開始剤は、Ｖｏｌｕｍｅ ＩＩＩ，Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｆｒｅｅ Ｒａｄｉｃａｌ Ｃａｔｉｏｎｉｃ ＆ Ａｎｉｏｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，２^ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ ｂｙ Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏ ＆ Ｋ．Ｄｉｅｔｌｉｋｅｒ；ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｇ．Ｂｒａｄｌｅｙ；Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ；Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ；１９９８に開示されている。この開始剤は、反応性混合物の光重合を開始するのに有効な量、例えば反応性モノマー１００重量部に対し、約０．１〜約２重量部の量で反応性混合物中に用いられる。

一実施形態では、可視光光開始剤はαヒドロキシケトン例えばＣＩＢＡから入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）（例えばＩｒｇａｃｕｒｅ １７００又は１８００）、多様な有機ホスフィンオキシド、２，２’−アゾ−ビス−イソブチロ−ニトリル、ジエトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、フェノチアジン、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ベンゾイン又はベンゾイン誘導体などが挙げられる。一実施形態では、開始剤は光を吸収し、約４２０ｎｍ未満の波長で活性化される。

別の実施形態では、光による反応開始の代わりに又はそれとともに、熱による開始が用いられる。熱による開始剤の例としては、過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイル、過炭酸イソプロピル、アゾビスイソブチロニトリル、及びこれらの混合物などが挙げられる。

サーモクロミック化合物は、温度依存型の光吸収を呈する。サーモクロミック化合物としては、ロイコ染料及び液晶粒子のような、光吸収における温度依存型の変化のために一般に用いられる化合物、並びに、活性な状態において光を吸収する速度又は程度における変化を呈するフォトクロミック化合物のような化合物が挙げられる。

サーモクロミック液晶の例としては、ノナン酸コレステリル及びシアノビフェニルが挙げられる。その他の例は、「Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ」（Ｄ．Ｄｅｍｕｓ ａｎｄ Ｈ．Ｓａｃｋｍａｎ，Ｇｏｒｄｏｎ ａｎｄ Ｂｒｅａｃｈ １９６７）に開示されている。ロイコ染料の例としては、スピロラクトン、フルオラン、スピロピラン、フルギド、及びこれらの組み合わせが挙げられる。重合可能な混合物に液晶及びロイコ染料をマイクロカプセルとして組み込んでもよい。

フォトクロミック染料は、電磁放射線（又は「化学放射線」）の特定の波長の吸収に応答して第１の「透明な」、「漂白された」又は「活性化されていない」基底状態と、第２の「有色の」、「暗くなった」又は「活性化された」状態との間で変換可能な任意の化合物である。一実施形態では、フォトクロミック染料は活性化された状態のときに電磁スペクトルの可視光域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）内で吸収する。好適なフォトクロミック染料の例は当該技術分野において既知であり、物質の分類としては非限定的にクロメン（ナフトピラン、ベンゾピラン、インデノナフソピラン、フェナンスロピランなど）、スピロピラン（スピロ（ベンズインドリン）ナフトピラン、スピロ（インドリン）ベンゾピラン、スピロ（インドリン）ナフトピラン、スピロ（インドリン）キノピラン、スピロ（インドリン）ピランなど）、オキサジン（スピロ（インドリン）ナフトオキサジン、スピロ（インドリン）ピリドベンズオキサジン、スピロ（ベンズインドリン）ピリドベンズオキサジン、スピロ（ベンズインドリン）ナフトオキサジン、スピロ（インドリン）ベンズオキサジンなど）、水銀ジチゾネート、フルギド、フルギミド、及びそのようなフォトクロミック化合物の混合物が挙げられる。

その他の好適なフォトクロミック染料としては、非限定的に、（アリールアゾ）チオフォルミックアリールヒドラジデートのようなオルガノ金属ジチオゾネート（例えば水銀ジチオゾネート）、及びフルギド並びにフルギミド、ナフトオキサジン、スピロベンゾピラン、重合可能なスピロベンゾピラン及びスピロベンゾピラン、重合可能なフルギド、重合可能なナフタセネジオン、重合可能なスピロオキサジン、及び重合可能なポリアルコシキル化ナフトピランが挙げられる。フォトクロミック染料を単独で使用してもよく、１つ以上の他の適切な相補的フォトクロミック染料との組み合わせとして使用してもよい。

更に他の有用なフォトクロミック染料としては、より具体的にＵＳ第２００９／００７２２０６号及びＵＳ第２００６／０２２６４０１号に開示されている、及びＵＳ第７，３６４，２９１号に記載されている、インデノ［２’，３’：３，４］ナフト［１，２−ｂ］ピラン及びインデノ［１’，２’：４，３］ナフト［２，１−ｂ］ピランから選択されるインデノ融合ナフトピラン及びそれらの組み合わせが挙げられる。他の好適なフォトクロミック化合物は米国特許第７，５５６，７５０号に開示されており、この開示は参考として本明細書に組み込まれる。好適なフォトクロミック染料の非限定的な例としては、表１に示したようなナフトピランが挙げられる。これらの染料は、得られるコンタクトレンズと共重合されるように重合可能な官能基を含んでもよい。重合可能な官能基の例としては（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、ビニルなどが挙げられる。一実施形態では、フォトクロミック染料は、活性化された状態のときに可視スペクトルにわたって吸収するが、活性化されていないときは可視スペクトルの約４３０ｎｍより下及び約１０％未満を吸収するように選択される。

使用されるサーモクロミック化合物の量は、選択されたサーモクロミック化合物が活性である特定の波長での透過率（％）の所望の低減を達成するために効果的な量である。使用される特定の量は、選択された化合物の着色強さ及びモル吸光係数、選択されたレンズ材料、並びにレンズの厚さにも依存することになる。

別の実施形態では、コンタクトレンズは、サーモクロミック化合物の混合物、すなわち顔料、染料、及び紫外線吸収化合物を含む他の定常光吸収化合物と混合された少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含有してもよく、あるいは、偏光レンズの作製に使用されるような多層サーモクロミック化合物を含有してもよい。

光開始剤及びサーモクロミック化合物が選択されたら、工程１０４を実行し、コンタクトレンズ形成材料の混合物を成形型に配置する。工程１０４については図２Ａ及び図２Ｂを参照し、より詳細に説明する。

図２Ａを参照すると、反応性混合物２００はパレット２０４によって支持された成形型２０２に入れられる。一実施形態では、成形型は、非限定的にポリプロピレン、ポリスチレン、及び／又はＺｅｏｎｏｒ（登録商標）環状オレフィンポリマー樹脂を含む任意の好適な材料から作製される熱可塑性光学用成形型である。特定の実施形態では、成形型の底面からの照射が可能であるように、光開始剤を活性化する波長に対して透明である成形型を選択する。熱による反応開始を用いるような他の実施形態では、成形型２０２は光学的に不透明である。「反応性混合物」とは、ポリマー形成条件に曝されるとポリマーを形成する、反応性成分、希釈剤（使用される場合）、開始剤、架橋剤及び添加剤を含む成分の混合物である。反応性成分は、重合時、ポリマーマトリックス内の化学結合又はエントラップメント、若しくはエンタングルメントのいずれかによって、ポリマーの恒久的部分となる反応性混合物中の成分である。例えば、反応性モノマーは、重合を経てポリマー部分となる一方、ＰＶＰのような非反応性ポリマー性内部湿潤剤は、エンラップメントを経てポリマー部分となる。希釈剤（使用される場合）などの任意に追加される加工補助剤はポリマー構造の一部となることはなく、かつ反応性成分の一部ではない。混合物２００はコンタクトレンズを形成するのに好適な１つ以上の重合可能なモノマーを含む。そのようなモノマーは当該技術分野で既知であり、一般的には、水及び酸素の透過性が高い重合生成物を生成するように選択される。

本発明は、任意の既知のレンズ材料又はこの種のレンズを製造するのに好適な材料でできたハード又はソフトコンタクトレンズを提供するために利用できる。好ましくは、本発明のレンズは約０〜約９０パーセントの含水量を有する、及びまた別の実施形態では約２０〜約７５％の含水量を有する、ソフトコンタクトレンズである。更に別の実施形態では、本発明のコンタクトレンズは少なくとも約２５％の含水量を有する。本発明のレンズは他の所望の特性もまた有してもよく、約１３７９．０ｋＰａ（２００ｐｓｉ）未満、幾つかの実施形態では約１０３４．２ｋＰａ（１５０ｐｓｉ）未満、他の実施形態では約６８９．５ｋＰａ（１００ｐｓｉ）未満である引っ張り係数が含まれる。レンズは更に、約３４４．７ｋＰａ（５０ｐｓｉ）を超える酸素透過性、及び幾つかの実施形態では約６８９．５ｋＰａ（１００ｐｓｉ）を超える酸素透過性を有することができる。前述の特性の組み合わせが望ましいこと及び上記の範囲を任意の組み合わせで組み合わせられることを理解されたい。

一実施形態では、レンズは親水性の成分、シリコーン含有成分、及びこれらの混合物で作製されて、シロキサン、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、及びこれらの組み合わせのようなポリマーを形成する。本発明のレンズを形成するのに有用な材料は、重合開始剤等の添加剤に加えて、マクロマー、モノマー、及びこれらの組み合わせの混合物を反応させることによって、製造し得る。好適な材料は、シリコーンマクロマー及び親水性モノマーから製造されるシリコーンヒドロゲルを含むが、これらに限定されない。

コンタクトレンズを作製するための反応性混合物は周知であり、そのような混合物の成分は市販入手可能である。コンタクトレンズの形成に好適なポリマーの例としては、非限定的に、エタフィルコンＡ、ゲンフィルコンＡ、レネフィルコンＡ、ポリマコン、バラフィルコン、アクアフィルコン、コムフィルコン、ガリフィルコン、セノフィルコン、ナラフィルコン、及びロトラフィルコンが挙げられる。別の実施形態では、コンタクトレンズ製剤は、米国特許第５，９９８，４９８号、米国特許出願第０９／５３２，９４３号、一部係属米国特許出願第０９／５３２，９４３号（２０００年８月３０日付申請）、及び米国特許出願第６，０８７，４１５号、米国特許第６，０８７，４１５号、同第５，７６０，１００号、同第５，７７６，９９９号、同第５，７８９，４６１号、同第５，８４９，８１１号、同第５，９６５，６３１号、同第７，５５３，８８０号、ＷＯ２００８／０６１９９２号、米国特許第２０１０／０４８８４７号において調製されたようなエタフィルコン、セノフィルコン、バラフィルコン、ガリフィルコン、ロトラフィルコン、コムフィルコン、フィルコンＩＩ ３、アスモフィルコンＡ、及びシリコーンヒドロゲルを含む。これらの特許は、本明細書に含まれるヒドロゲル組成物のための参考として本明細書に組み込まれる。

一実施形態では、使用される反応性混合物は、参考として本明細書に全てが組み込まれる米国特許第４，６８０，３３６号及び同第４，４９５，３１３号に開示されているエタフィルコンＡ、Ｅｔａｆｉｌｃｏｎ ＡのようなＨＥＭＡ系のヒドロゲルであり、概して、１００重量部（「ｐｂｗ」）のＨＥＭＡと、約１．５〜約２．５ｐｂｗのＭＡＡと、約０．３〜約１．３ｐｂｗのエチレングリコールジメタクリレートと、約０．０５〜約１．５ｐｂｗの１，１，１，−トリメチロールプロパントリメタクリレートと、約０．０１７〜約０．０２４ｐｂｗのビジビリティーティントと、の製剤である。「重合可能なモノマー」という用語は、マクロマーとも呼ばれる大きい分子量のモノマーを含む。共重合体が生成されるように、異なる重合可能なモノマーの反応性混合物を使用してもよい。

一実施形態では、混合物２００は、可視光への曝露によって活性化されて前述のモノマーの重合を引き起こす連鎖反応を開始する１つ以上の選択される可視光光開始剤もまた含む。

混合物２００は、選択されるサーモクロミック化合物を更に含み、一実施形態では、光に曝露されて有色になるが光が遮断された後に間もなくその元の色に戻るフォトクロミック染料を含む。その活性化されていない（透明の）状態では、染料は約４３０ｎｍ未満を吸収し、活性化される。活性化されると、吸収光域が変化して可視光スペクトル（３８０〜７８０ｎｍ）とオーバーラップし、したがって有色になる。すると、典型的には約４２０ｎｍ未満を吸収する光開始剤を活性するまさにその波長をこの色が阻止する。

サーモクロミック化合物及び光開始剤の両方が同じ反応性混合物中に存在することによって、光開始剤の制御された活性が難しくなる場合がある。特定の理論に拘束されることは望まないが、出願者らは、光開始剤と同じスペクトル域におけるサーモクロミック化合物の活性は、少なくとも部分的に染料が光開始剤の「盾」になる原因になると考える。開始剤の不完全な活性は硬化の邪魔をする、及び／又は、材料の欠陥及びレンズ内に生成される応力を引き起こす原因となる不均一な若しくは異方性の硬化をもたらす。これらの欠陥は、得られるコンタクトレンズの機械的特性及び光学的特性に悪影響を及ぼす。サーモクロミック化合物が少なくとも１つのフォトクロミック化合物を含む本発明の一実施形態では、プロセスは、染料の励起ををもたらす波長の少なくとも一部分を取り除く一方で光開始剤を活性化する波長を伝達するフィルタを用いる。図１の工程１０６を参照する。工程１０６は図３により詳細に図示されている。

好適なフィルタはフォトクロミック染料及び光開始剤のスペクトルに基づいて選択される。図３を参照すると、染料３００のスペクトルを光開始剤３０２のスペクトル及び特定の光源３０４からの光のスペクトルと比較する。選択した光の波長（線３０６）を透過させるフィルタを使用する。図３の実施例の光開始剤はＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１７００、光源はＴＬ ０３ランプ、フォトクロミック染料は染料−１である。ここでは、４００ｎｍより上の波長で硬化光を混合物に提供することによって、染料３００の存在下で光開始剤３０２を優先的に活性化することができる。

染料３００は４００ｎｍと４２０ｎｍの間で幾らか活性であるが、そのような波長では光開始剤３０２は染料より応答性が高い（すなわちモル吸収率がより大きい）。染料を活性化する波長の少なくとも一部分（例えば４００ｎｍより下）は除外されている。一実施形態では、約４００ｎｍより下の波長を除外するが約４００ｎｍより上の波長は伝達するように、長い通過フィルタが用いられる。別の実施形態では、異なる帯域の通過フィルタを用いて、約４００ｎｍ〜約４２０ｎｍの域内の波長のみを伝達する。更に別の実施形態では、帯域通過フィルタは約４２０〜約４４０ｎｍの域内の波長を選択する。これらの波長は特定のフォトクロミック染料及び光開始剤に関して図３に示したスペクトルに基づいて選択された。他の実施形態では、異なる吸収スペクトルを伴う光開始剤の選択的な励起を可能にするように、異なる周波数を選択する。好適なフィルタの例としては、ＳＣＨＯＴＴ ＧＧ４２０フィルタ又はＥｎｃａｐｓｕｌｉｔｅ Ｃ２０フィルタが挙げられる。他の実施形態では、光源は、活性化されていない染料の波長の吸収度以内で照射しない硬化光を提供し、フィルタリングが不要であるように選択される。そのような光源の例としては、カスタマイズされた発光ダイオード（ＬＥＤ）が挙げられる。

出願者らは、サーモクロミック染料が不活性である又は活性がより低い温度で硬化プロセスを行うことによって、得られるレンズの光学的特性及び機械的特性を更に改善できることを発見した（図１の工程１０８）。例示を目的とし、一切の特定の理論による束縛を望まず、サーモクロミック化合物がフォトクロミック化合物である実施形態では、高温がフォトクロミック染料を閉じた（活性化されていない）状態に維持すると考えられる。したがって、フォトクロミック染料の吸収スペクトルは、室温では、昇温で同じスペクトルと比較したときに異なる。フォトクロミック染料では、これは概して、光開始剤のλ_ｍａｘとオーバーラップするまさにその波長でのモル吸光係数の減少をもたらす。光硬化中に昇温を維持することによって、より多くの量の染料が閉じた状態に維持されるので、重合プロセスを阻害する染料の活性化を効果的に削減する。活性化されていない状態のナフトピラン染料−１を図示した図４Ａ、及び同じ染料が活性化された状態である図４Ｂを参照する。図４Ａでは、４２０ｎｍより上の波長では閉じた染料が比較的不活性であることは明白である。これに対して、図４Ｂは活性化された染料が４２０ｎｍより上の波長で吸収することを示している。フィルタした光を用いて一連のフォトクロミックコンタクトレンズを多様な温度で硬化した。下記の実施例１〜４を参照する。図５はこれらのレンズの輪郭を図示している。

サーモクロミック染料が、ビスフェノールＡ、パラベン、１，２，３−トリアゾール誘導体、４−ヒドロキシクマリンのような弱酸と混合された（例えば結晶紫ラクトンのような）スピロラクトン、フルオラン、スピロピラン、フルギドのようなロイコ染料である別の実施形態では、約５℃〜約６０℃の温度で硬化を行ってもよい。サーモクロミック染料が例えばコレステリルノナン酸塩又はシアノビフェニルのような液晶である更に別の実施形態では、硬化を約１０℃〜約８０℃の温度で行ってもよい。

図５に図示した一連のレンズ断面を参照すると、４５℃で硬化されたレンズ（第１の画像、左）は、不十分な硬化を示し、人の眼での使用には許容されない反転した断面を有する。５０℃で硬化されたレンズはある程度の改善を示している（左から２番目の画像）。５５℃で硬化されたレンズは更なる改善を示している（３番目の断面図）。６５℃で硬化されたレンズの断面はわずかな平坦化を示すのみであり、許容可能な光学特性を提供することが見出された。これらの結果は、レンズを昇温で硬化したときのコンタクトレンズの輪郭及び光学特性の改善を明確に示している。したがって、本出願の教示によって、許容可能な輪郭及び光学特性を生じるために、特定の範囲の反応性混合物のための望ましい温度範囲を選択することができる。

例示として述べると、フォトクロミック染料（例えば表１に示したナフトピランフォトクロミック化合物である染料ー１）を使用するときは、約５５℃〜約９０℃の範囲の硬化温度を使用することができる。別の実施形態では、約６５℃〜約８０℃の範囲の温度が使用される。更に別の実施形態では、約８０℃の温度が使用される。その他の染料は、異なる好ましい温度範囲を有する場合がある。

光をフィルタすること及び温度を上げることは得られるレンズの特性を改善するが、出願者は少なくとも幾つかの例では因子がこれらだけではないこともまた発見した。コンタクトレンズの特性は、露出面２０６及び成形型接触面２０８上で混合物２００が受け取る光のバランス調整によって更に改善され得る。図２Ｂを参照。強度のバランス調整に必要な正確な条件は、反応性混合物の成分及び厚さ、パレットの成分、及びフィルタ並びに光源の性質に依存することになる。本明細書を読むことによって得られる便益により、当業者は特定の処方のための最適なバランス調整条件を決定することができる。

幾つかの実施形態では、例えばサーモクロミック化合物の濃度が低いコンタクトレンズでは、光の強度の特別なバランス調整は必要ない場合がある。露出面及び成形型接触面の光の強度がほぼ同じになるように、混合物は十分に希薄である。これらの場合においては、得られる硬化されたコンタクトレンズは十分である。同様に幾つかの実施形態では、サーモクロミック化合物をレンズの特定の領域（例えば瞳孔のみのサーモクロミックレンズ）に制限することによって、特別のバランス調整を全て省くことが可能である。

場合によっては、成形型接触面の光の強度は露出面の強度より実質的に低く、これは、光が混合物を貫通する際のサーモクロミック化合物による光の吸収によると考えられる。このような状況では、得られるレンズの輪郭は不満足なものになる。２次光源を追加して、光学的に透明な成形型の下からも照射し、光の強度を適正にバランス調整することができる。図６はそのようなシステムを図示する。

図６を参照すると、１つ以上の光源６０４、６０６から発された光が反応性混合物２００を照射する前にその光の波長のフィルタリング及び強度のバランス調整をするために、２つ以上のフィルタ６００、６０２が使用されている。パレット２０４は、光開始剤を活性化するために使用される波長がパレットの底を通過することを可能にすることにより、露出面２０６と成形型接触面２０８との両方から成形型２０２内の反応性混合物が照射されるようにする（図２Ｂを参照）。光源、フィルタ、及びパレットは、混合物の露出面と成形型接触面との両方に均等な光の強度が送達されるように配置される。一実施形態では、パレット２０４はフィルタとして機能し、特定の波長を取り除くことによってフィルタ６０２の必要性をなくす（図示せず）。

幾つかの実施形態では、光源と混合物２００との間の光の強度の損失を調整するために１つの光源の強度を増す。例えば、そのような実施形態では、底の光がパレット２０４を通過して移動することによる又はパレット２０４が遮蔽することによる光の強度の損失を調整するために、底の光源６０６は上の光源６０４より高い強度を有してもよい。限定ではなく例示として述べると、上の光源６０４の強度は約１ｍＷ／ｃｍ^２であってよく、一方、底の光源の強度は約２ｍＷ／ｃｍ^２であってよい。パレット２０４の透過性又は遮蔽度及びそれぞれ対応するフィルタによって遮断される光の量に依存して、異なる強度の値を選択する。同様に、光の強度を削減するフィルタを使用して、反応性混合物に実際に到達する光の強度のバランス調整をしてもよい。

図７Ａ〜７Ｄは、バランス調整された照明又はバランスが適正でない照明の影響を図示する。図７Ａは、フォトクロミック染料を含まない正しく形成されたコンタクトレンズの望ましい輪郭を示す。図７Ｂは、フィルタを使用せずに上側からの硬化のみで作製されたコンタクトレンズの輪郭を示す。図７Ｃは、フィルタを使用して上側からの硬化のみで作製されたコンタクトレンズの輪郭を示す。図７Ｃには図示されていないが、レンズが反転される。図７Ｄは、光の強度のバランス調整はせず、フィルタを使用して両側からの硬化によって作製されたコンタクトレンズの輪郭を示す。図７Ａの望ましい輪郭によく似ている図７Ｄは、バランス調整された光の強度を用いて、フィルタを使用して両側から硬化して作製されたコンタクトレンズの輪郭を示す。実施例５〜９を参照する。

硬化が完了した時点で、レンズが、成形型から開放され、（使用されていれば）希釈剤又は任意の微量の未反応の成分を取り除くために処理されてよい。一実施形態では、主に水溶液を用いて溶媒の除去を行う。レンズは、次にヒドロゲルレンズを形成するために水和される。

上記の技法を用いて、幾つかの形態のコンタクトレンズを作製することができる。幾つかの実施形態では、サーモクロミック化合物は、得られるコンタクトレンズ全体に均一に分散されている。そのような実施形態では、コンタクトレンズ全体がサーモクロミックである。他の実施形態では、得られるコンタクトレンズの中央部分だけがサーモクロミック化合物を含む。中央部分は瞳孔の上に置かれるので、得られるコンタクトレンズは瞳孔のみがサーモクロミックのコンタクトレンズである。中央部分すなわち中央の円形区域は光学ゾーンと同じサイズであってもよく、典型的なコンタクトレンズでは約９ｍｍ以下の直径である。一実施形態では、中央の円は約４〜約９ｍｍの直径を有し、別の実施形態では約６〜約９ｍｍの直径を有し、別の実施形態では約６〜約８ｍｍの直径を有する。

特定の直径の領域を提供するために、多様な技法を用いて染料を配置することができる。例えば、染料を含有する組成物を、パッド印刷、インクジェット印刷、スピンコーティングなどによって成形面の少なくとも一部分に適用することができる。これらの実施形態では、染料組成物は、反応性であっても非反応性であってもよい結合ポリマー、溶剤、及び所望により重合可能な成分、連鎖移動剤、開始剤、及びこれらの組み合わせを含む既知の有用な追加的成分を含んでもよい。染料組成物は反応性混合物と反応してもよく、膨張して反応性混合物と絡合してもよい。染料組成物が反応性の場合、反応性混合物を成形型に投入する前に染料組成物を部分的に又は完全に硬化してもよい。染料組成物が非反応性の場合、反応性混合物を投入する前に溶媒の一部又は全てを蒸発させることが望ましい場合がある。当該技術分野で既知の、染料成分の非染料成分のタイプ及び濃度を本発明に使用することができる。例としては、欧州特許（ＥＰ）第１４４８７２５号、国際公開特許（ＷＯ）第０１／４０８４６号、米国特許（ＵＳ）第５６５８３７６号、米国特許（ＵＳ）第２００９０２４４４７９号、国際公開特許（ＷＯ）第２００６／１１０３０６号、及び同第６，３３７，０４０号が挙げられる。

染料組成物に開始剤が含まれる場合、開始剤及びサーモクロミック化合物は選択された硬化温度で実質的にオーバーラップしない吸収プロファイルを有するように選択される。複数の層の染料組成物を成形型に適用してもよく、それらの層はサーモクロミック化合物を含有しなくてもよく、同じサーモクロミック化合物を含有してもよく、又は異なるサーモクロミック化合物を含有してもよい。この実施形態の一実施例は、それぞれの層が液晶を包含する染料組成物の層を交互に適用して偏光コンタクトレンズを形成する。この実施形態では、交互の層が異なる条件で硬化されて所望の偏光効果を生成するように、液晶が交互の配向を有する層を提供する。別の実施形態では、それぞれが中心合わせされているが異なる直径を有する同じサーモクロミック化合物の複数の層を適用することによって、サーモクロミック化合物の濃度が徐々に変化するレンズを生成する。

硬化組成物が予め硬化された後、又は溶媒が蒸発した後、反応性混合物の用量を上述のように成形型に投入する。反応性混合物は、染料組成物の層に使用されているサーモクロミック化合物と同じであっても異なっていてもよい少なくとも１つの追加的なサーモクロミック化合物を含んでもよい。あるいは、反応性混合物はサーモクロミック化合物を一切含まなくてもよい。反応性混合物を投与した後、反応性混合物を硬化する。

好適な直径の例としては、４ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、及び１１．４ｍｍが挙げられる。一実施形態では、サーモクロミック染料を含む反応性混合物は、２０１１年４月８日付で同時出願された「Ｐｕｐｉｌ−Ｏｎｌｙ Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｌｅｎｓｅｓ Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ Ｄｅｓｉｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｆｏｒｔ」と題する米国特許第７５６００５６号及び米国特許出願第１３／０８２，４４７号に開示されているようなマイクロドーシングによって配置又は分配される。

動作理論の裏づけとして、幾つかの実験を行い、混合物の硬化に要する時間を染料濃度の増加の関数として測定した。これらの実験の結果は、高い染料濃度が硬化時間の延長をもたらすことを明確に示した。約３％の染料濃度では（ＭＸＰ７−１６３１染料）、温度４０℃で混合物は硬化しなかった。実施例９を参照。このことは、染料が光開始剤の活性化を阻害するという仮説を裏付けている。

動作理論を更に裏付けるために、フォトクロミック染料のパッド印刷を用いる一連のレンズ及びそれを用いない一連のレンズの残留モノマー濃度を測定した。それらのレンズは、反応性混合物が様々なゾーンを通過するにつれて光で照射される硬化トンネルを通過する際に水和せずに硬化した。特定の数のゾーンを通過した後、装置から試料を取り出し、残留光開始剤及び残留モノマーを検査した。したがって、５つの硬化ゾーンを通過した後に取り出した試料は、２つの硬化ゾーンを通過した後に取り出した試料より長い残留時間を経ている。実施例１１を参照。

図８Ａに示した結果は、フォトクロミック染料が開始剤の遊離基重合反応の開始を阻害することを示している。フォトクロミック染料が存在する試料は、フォトクロミック染料のないその対照と比較して有意に高い濃度の未重合モノマーを示している。同様に、図８Ｂは、フォトクロミック染料が存在すると光開始剤の濃度がより高くなることを示している。フォトクロミック染料が使用されたときに光開始剤の濃度が決してゼロに到達しない（すなわち対照と一体になる）安定状態の濃度を達成したことは特筆に値する。

同様に、フィルタを用いて作製されたフォトクロミックレンズ及びフィルタを用いずに作製されたフォトクロミックレンズのレオロジーデータを入手した。実施例１１を参照。結果（図９Ａ及び９Ｂ）は、フォトクロミック染料を使って作製したレンズとフォトクロミック染料を使わない作製したレンズとのゲル点の差を示す。

図９Ａは、活性化されていないフォトクロミック染料（線９００）、光開始剤（線９０４）、及び３８０ｎｍより下の波長を取り除くフィルタされた光源（線９０２、約４００ｎｍのλ_ｍａｘ）のスペクトルを図示する。図９Ｂは、フォトクロミックレンズ（線９０６）及び図９Ａの条件を使って硬化したフォトクロミックでない対照（線９０８）からのレオロジーデータを示す。フォトクロミック染料による阻害は、染料の存在なしで硬化された対応するモノマー（線９０８）よりゆっくりとした弾性率（Ｇ）の蓄積を引き起こす（それぞれ線９０６及び９０８に相当する）。対照（９０８）は３７秒の９５％変換ゲル点（９０８ａの点）及び９９％変換ゲル点（９０８ｂの点）を呈した。ゲル点でのこの変換率（％）のギャップは、フォトクロミックレンズと標的対照レンズとの有意な差を示している。得られたフォトクロミックポリマーはコンタクトレンズの作製には不十分であると決定された。

図１０Ａは図９Ａと同様だが、異なるフィルタが使用されたことにおいて異なる。図１０Ａでは、フィルタされた光１０００は４００ｎｍより下の波長が取り除かれている。図１０Ｂは、フォトクロミックレンズ（線１００２）及び図１０Ａの条件を使って硬化したフォトクロミックでない対照（線９０８）からのレオロジーデータを示す。図９Ｂと比較して、これら２つの線１００２、９０８は実質的により近く、したがって得られるフォトクロミックレンズは対照のレンズとより一致するものである。得られたフォトクロミックレンズは十分であると決定された。９５％変換ゲル点（１００２ａ）及び９９％変換ゲル点（１００２ｂ）を図示する。

図１１Ａは、活性化されていないフォトクロミック染料（線９００）、光開始剤（線９０４）、及び光源（線１１００、約４４０ｎｍのλ_ｍａｘ）のスペクトルを図示する。光源１１００は４２０ｎｍより下の波長を取り除く。図１１Ｂは、フォトクロミックレンズ（線９０４）及び１１Ａの成分を使って硬化したフォトクロミックでない対照レンズ（線９００）からのレオロジーデータを示す。したがって、光源及びフィルタは、染料が最も反応する約４２０ｎｍより下の波長を取り除く。より低い波長がフィルタによって取り除かれたとき、染料の活性化は最低限になり、フォトクロミックレンズ９０４の弾性率は対照９００の弾性率により類似したものになった。

以下の実施例では５つの処方を使用した。それぞれの試料の成分のパーセンテージを表２に示す。

表２に記載した成分を５５重量％モノマーと４５重量％希釈剤でＧｌｕｃａｍ ２０と混合した。

実施例１−硬化温度４５℃
フロントカーブ成形型（Ｚｅｏｎｏｒ）を、染料−１（７％）と、透明ベース（９３％）（イソプロピルラクテート４９．４重量％、１−エトキシ−２−プロパノール１２．４重量％、１−オクタンエチオール０．９重量％、グリセロール１．６３重量％、ＨＥＭＡ３５重量％、メタアクリル酸０．４８％、及びアゾビス−（２−メチルブチロニトリル）（ＡＭＢＭ）０．２１重量％）と、から形成した染料ベースを用いてパッド印刷した。この透明ベースは１−オクタンエチオール、モノマー、及び溶媒を添加して作製されるが、例外として約５０〜１００ｃｃのイソプロピルラクテートを５リットルの青色キャップ瓶内で混合し、１０分間攪拌した。次いでこの混合物を攪拌棒及び窒素を用いて５Ｌのステンレス鋼リアクターに注ぎ入れた。温度が６８℃になるまでこの混合物を約２５分間攪拌及び加熱した。温度が６８℃に安定した後、ＡＭＢＮを残りのイソプロピルラクテートに溶解し、窒素抽気を開いている間に添加した。１６〜２４時間重合させた後、８０℃に昇温し、反応を完成した。次いで、混合物を室温と平衡化させた。

印刷の直径は１１．４４ｍｍであった。カーブ成形型の前及び後を窒素で脱気した。ＲＭＭに染料を含まない対照Ａ（表２参照）を含有する反応性モノマーの混合物の用量をフロントカーブ成形型に投入した。モノマーを含有するフロントカーブにベースカーブ成形型を配置し、組み立てた成形型を硬化ボックスに移動した後、４５℃の硬化温度まで加熱した。このシステムを５分間平衡化させた。平衡化したシステムをＰｈｉｌｉｐｓ ＴＬ０３ランプで１０分間、ＣＧ４２０フィルタを使い３．５ｍＷ／ｃｍ^２で硬化した。ベースカーブ成形型を取り外し、フロントカーブを７０℃のＤＩ水で１０分間水和した。得られたレンズに対して従来の梱包及び滅菌プロセスを行った。レンズを断面に分割し、撮像した。画像を図５に示す。

実施例２−硬化温度５０℃
実施例２は、硬化温度が５０℃であったことを除き実施例１と実質的に同じやり方で行った。レンズを断面に分割し、撮像した。画像を図５に示す。

実施例３−硬化温度５５℃
実施例３は、硬化温度が５５℃であったことを除き実施例１と実質的に同じやり方で行った。レンズを断面に分割し、撮像した。画像を図５に示す。

実施例４−硬化温度６５℃
実施例２は、硬化温度が６５℃であったことを除き実施例１と実質的に同じやり方で行った。レンズを断面に分割し、撮像した。画像を図５に示す。

実施例５〜８
フロントカーブ及びバックカーブ成形型（Ｚｅｏｎｏｒ）を窒素で脱気した。実施例６〜８に関しては、２．１％の染料−１（処方Ｂ、表２）を含有する反応性モノマー混合物の用量をフロントカーブ成形型に投入した。実施例５（対照）に関しては、処方Ａの用量をフロントカーブに投入した。ベースカーブ成形型を、モノマー混合物を含有するフロントカーブに配置した。組み立てた成形型を硬化ボックスに移動し、６５℃に加熱した。この組み立て品を５分間平衡化させた。平衡化したシステムをＰｈｉｌｉｐｓ ＴＬ０３ランプ及びＣＧ４２０フィルタを用いて１０分間、表３に指定した硬化強度及び硬化設定で硬化した。ベースカーブ成形型を取り外し、フロントカーブを７０℃のＤＩ水で１０分間水和した。得られたレンズに対して従来の梱包及び滅菌プロセスを行った。

実施例５〜８で作製したレンズの断面を図７Ａ〜Ｄに示す。図７Ａは、フォトクロミック染料を用いずに形成した実施例５のレンズの断面であり、適切に形成された球形コンタクトレンズの指標である滑らかな曲線の断面を示している。図７Ｂはフォトクロミック染料を用い、上からの硬化のみで形成したレンズの断面である。レンズの断面が巻かれて管状になっている。これは不均等な硬化の指標であり、この実施例では硬化へのフォトクロミック染料の影響がフィルタの使用だけでは制御されていないことを示している。図７Ｃ（実施例７）及びＤ（実施例８）は、両側に硬化を用いて作製されたレンズの断面を示す。７Ｃではレンズは反転しているが滑らかな弧を示しており、図Ｂと比較して実質的な改善である。図７Ｄは、強度及びフィルタを両面でバランス調整して硬化したレンズの断面であり、滑らかな曲線の断面のレンズが得られた。

実施例９−高い染料濃度が硬化を妨げる
処方Ａ〜Ｅの光重合反応は、石英の下方プレート及びアルミニウムの上方プレートを有する温度制御されたセルを含む光硬化用付属品が設置されたＡＴＳ ＳｔｒｅｓｓＴｅｃｈレオメータ（ＡＴＳ ＲｈｅｏＳｙｓｔｅｍｓ（５２ Ｇｅｏｒｇｅｔｏｗｎ Ｒｏａｄ，Ｂｏｒｄｅｎｔｏｗｎ，ＮＪ ０８５０５）から入手可能）を用いて監視し、その石英プレートの下に、４２０ｎｍ帯域通過フィルタ（Ａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（４ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｄｒｉｖｅ，Ｓａｌｅｍ，ＮＨ ０３０７９−２８００ ＵＳＡ）から入手可能）を伴うＯｍｎｉＣｕｒｅ水銀アークランプ（ＥＸＦＯ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．（２２６０ Ａｒｇｅｎｔｉａ Ｒｄ．，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，ＯＮ Ｌ５Ｎ ６Ｈ７ ＣＡＮＡＤＡ）から入手可能）を位置づけた。照射強度は石英窓の表面でＩＬ１４００Ａラジオメータ及びＸＲＬ１４０Ａセンサ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ，Ｉｎｃ．（１７ Ｇｒａｆ Ｒｏａｄ，Ｎｅｗｂｕｒｙｐｏｒｔ，ＭＡ ０１９５０）から入手可能）を用いて測定し、４．５±０．５ｍＷ／ｃｍ^２に調節した。それぞれの処方を４０℃、５５℃、及び７０℃で評価した。

約０．２５ｍＬの反応性モノマー混合物をレオメータの下方のプレートに配置した後、直径２５ｍｍの上方プレートを下方プレートの０．５００±０．００１ｍｍ上まで下げ、反応がゲル点に達した後までそこで保持した。ＯｍｎｉＣｕｒｅをオンにして反応が始まる前に、試料を熱平衡に到達させた（〜５分間で、試料が加熱されるにつれてその定常せん断粘度が平らになることによって決定される）。試料が熱平衡に達するまでのこの間、試料チャンバを４００ｓｃｃｍ速度で窒素ガスでパージした。この最初のパージの後、ＣｈｅｃｋＰｏｉｎｔ Ｏ_２センサ（Ｔｏｐａｃ（１０１ Ｄｅｒｂｙ Ｓｔ．，＃２０３ Ｈｉｎｇｈａｍ，ＭＡ ０２０４３）から入手可能なＰＢＩ Ｄａｎｓｅｎｓｏｒ）で試料チャンバ内の酸素レベルを０．５±０．１％で監視した。反応中、レオメータは付加された動的応力（高速振動モード）によってもたらされるひずみを継続的に監視し、付加された正弦波応力（周波数１．０Ｈｚで付加される）でのひずみを測定するために、不完全なサイクルのタイムセグメントが用いられた。動的せん断弾性率（Ｇ’）、損失率（Ｇ”）、及びギャップ高さを曝露時間の関数として監視した。反応が進むにつれてせん断弾性率は＜１Ｐａから＞０．１ＭＰａに上昇し、タンδ（＝Ｇ”／Ｇ’）はほぼ無限から１未満に低下した。多くの反応架橋システムで、ゲル点はタンδ＝１（Ｇ’＝Ｇ”のときの交差変異点）のときとして定義される。（ゲル点から間もなく）Ｇ’が１００Ｐａに達したとき、ギャップ高さによる上方プレートへの制限は取り除かれるので（Ａｕｔｏｔｅｎｓｉｏｎ Ｍｏｄｅ：張力＝０）、反応性モノマー混合物が硬化中に縮小するにつれて上方プレートと下方プレートの間のギャップが変化することができ、縮小による応力は最低限に保たれた。ギャップの変化の測定は重合反応によって引き起こされる縮小量の予測を提供する。１０分間の曝露後、ＯｍｎｉＣｕｒｅをオフにした（すなわち硬化を終了した）。

評価したそれぞれの処方のレオロジーの結果を表４に示す。

試料Ｃ及びＥは４０℃での硬化に失敗した。これらの試料は２．８％のフォトクロミック染料を含有していた。

実施例１０−トンネルゾーンによって重合の進捗を監視する
実施例２に記載した約７％の染料−１及び約９３重量％の透明ベースを含有する染料組成物でパッド印刷したレンズの消費速度を決定するプロトコルを実行し、この染料組成物でパッド印刷していないレンズと比較した。パッド印刷した成形型に表２の処方Ａを投入した。比較のために、高い強度（８ｍＷ／ｃｍ^２）での硬化及び低い強度（４ｍＷ／ｃｍ^２）での硬化の両方でレンズを硬化した。

次のように、モノマー混合物を包含するパッド印刷された閉じたレンズ成形型を硬化トンネルに充填して実験を行った。トンネルが充填されたら機械を完全に停止し、それぞれの列のパレットをトンネルから取り外し、パレットの場所をパレットにラベル付けした。パレットの場所は、プロセス中にレンズが曝露される光の量に対応する。それぞれのモノマー混合物について所望の量の試料が収集されるまでこのプロセスを繰り返し、光の強度を検査した。この結果を図８Ａ及び８Ｂに示す。

実施例１１
表２に記載した処方Ｃのそれぞれの光重合反応は、石英の下方プレート及びアルミニウムの上方プレートを有する温度制御されたセルからなる光硬化用付属品が設置されたＡＴＳ ＳｔｒｅｓｓＴｅｃｈレオメータ（ＡＴＳ ＲｈｅｏＳｙｓｔｅｍｓ（５２ Ｇｅｏｒｇｅｔｏｗｎ Ｒｏａｄ，Ｂｏｒｄｅｎｔｏｗｎ，ＮＪ ０８５０５）から入手可能）を用いて監視し、その石英プレートの下に、帯域通過フィルタ（Ａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（４ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｄｒｉｖｅ，Ｓａｌｅｍ，ＮＨ ０３０７９−２８００ ＵＳＡ）から入手可能）を伴うＯｍｎｉＣｕｒｅ水銀アークランプ（ＥＸＦＯ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．（２２６０ Ａｒｇｅｎｔｉａ Ｒｄ．，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，ＯＮ Ｌ５Ｎ ６Ｈ７ ＣＡＮＡＤＡ）から入手可能）を位置づけた。照射強度は石英窓の表面でＩＬ１４００Ａラジオメータ及びＸＲＬ１４０Ａセンサ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ，Ｉｎｃ．（１７ Ｇｒａｆ Ｒｏａｄ，Ｎｅｗｂｕｒｙｐｏｒｔ，ＭＡ ０１９５０））を用いて測定し、４．５±０．５ｍＷ／ｃｍ^２に調節した。温度は６０．０±０．１℃にて制御した。

約０．２５ｍＬの反応性モノマー混合物をレオメータの下方のプレートに配置した後、直径２５ｍｍの上方プレートを下方プレートの０．５００±０．００１ｍｍ上まで下げ、反応がゲル点に達した後までそこで保持した。ＯｍｎｉＣｕｒｅをオンにして反応が始まる前に試料を熱平衡させる（〜５分間で、試料が加熱されるにつれてその定常せん断粘度が平らになることによって決定される）。試料が熱平衡に達するまでのこの間、試料チャンバを４００ｓｃｃｍの窒素ガスでパージした。この最初のパージの後、ＣｈｅｃｋＰｏｉｎｔ Ｏ_２センサ（Ｔｏｐａｃ（１０１ Ｄｅｒｂｙ Ｓｔ．，＃２０３ Ｈｉｎｇｈａｍ，ＭＡ ０２０４３）から入手可能なＰＢＩ Ｄａｎｓｅｎｓｏｒ）で試料チャンバ内の酸素レベルを０．５±０．１％にて監視した。反応中、レオメータは付加された動的応力（高速振動モード）によってもたらされるひずみを継続的に監視し、不完全なサイクルのタイムセグメントを使用して、付加された正弦波応力（周波数１．０Ｈｚで付加される）でのひずみを測定した。動的せん断弾性率（Ｇ’）、損失率（Ｇ”）、及びギャップ高さを曝露時間の関数として監視した。反応が進むにつれてせん断弾性率は＜１Ｐａから＞０．１ＭＰａに上昇し、タンδ（＝Ｇ”／Ｇ’）はほぼ無限から１未満に低下した。多くの反応架橋システムで、ゲル点はタンδ＝１（Ｇ’＝Ｇ”のときの交差変異点）のときとして定義される。（ゲル点から間もなく）Ｇ’が１００Ｐａに達したとき、ギャップ高さによる上方プレートへの制限は取り除かれるので（Ａｕｔｏｔｅｎｓｉｏｎ Ｍｏｄｅ：張力＝０）、反応性モノマー混合物が硬化中に縮小するにつれて上方プレートと下方プレートの間のギャップが変化することができ、縮小による応力は最低限に保たれた。ギャップの変化の測定は重合反応によって引き起こされる縮小量の予測を提供する。１０分間の曝露後、ＯｍｎｉＣｕｒｅをオフにした（すなわち硬化を終了した）。

図９〜１１に示すこの結果は、光開始剤は同じだが異なるフィルタ及び異なるフォトクロミック染料濃度を用いて作製されたレンズのゲル点及び９５％変換率に達するまでの時間の差異を示している。実施例１１（Ｇ’ｖ．時間）で作製した多様なポリマーの蓄積弾性率を示す図９Ｂ、１０Ｂ、及び１１Ｂを比較してわかるように、フォトクロミック染料が吸収を示す波長を遮断するフィルタが使用されると、変換効率は改善される。

本発明は、好ましい実地形態を参照して説明されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況に適応するために様々な変更が行われたり、要素が同等のものと置き換えられることがあり得ることは、当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明は、本発明を実施するうえで考えられる最良の態様として開示される特定の実施形態に限定されるものではなく、付属の請求項の範囲及び趣旨に包含される全ての実施形態を含むものである。

〔実施の態様〕
（１） 少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズの製造プロセスであって、
第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
サーモクロミック染料が第１の温度であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、第２の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、サーモクロミック染料を選択する工程と、
少なくとも１つの重合可能なモノマーと、前記光開始剤と、前記サーモクロミック化合物と、を含む、反応性混合物を成形型に投入する工程と、
前記第２の温度に前記反応性混合物を平衡化する工程であって、前記第１の波長での前記サーモクロミック化合物のモル吸光係数（molar absorbivity）の減少を引き起こす、工程と、
サーモクロミックコンタクトレンズを形成するために、前記第１の波長を含む放射線に前記反応性混合物を曝露することによって前記反応混合物を前記第２の温度で硬化する工程と、
を含む、製造プロセス。
（２） 前記第１の温度が約２５℃であり、前記第２の温度が最低約４０℃である、実施態様１に記載のプロセス。
（３） 前記サーモクロミック化合物が、前記混合物を硬化する工程中に前記少なくとも１つの重合可能なモノマーと共重合する重合可能なフォトクロミック染料である、実施態様１に記載のプロセス。
（４） 前記サーモクロミック化合物が、前記コンタクトレンズ全体に均一に分散される、実施態様１に記載のプロセス。
（５） 前記サーモクロミック化合物が、前記コンタクトレンズの幾何学中心に中心合わせされた約１〜約９ｍｍの直径を有する中央円形区域内に配置され、前記中央円形区域が前記サーモクロミック染料を実質的に含まない領域によって囲まれることによって、瞳孔のみのコンタクトレンズを形成する、実施態様１に記載のプロセス。
（６） 前記第１の波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍである、実施態様１に記載のプロセス。
（７） 前記第１の波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍである、実施態様１に記載のプロセス。
（８） 前記第１の波長が４２０ｎｍ〜４８０ｎｍである、実施態様１に記載のプロセス。
（９） 前記反応性混合物を平衡化する工程が前記混合物を５５℃〜７５℃の温度に加熱する、実施態様１に記載のプロセス。
（１０） 前記反応性混合物を平衡化する工程が前記混合物を６０℃〜７０℃の温度に加熱する、実施態様１に記載のプロセス。

（１１） フォトクロミックコンタクトレンズの製造プロセスであって、
４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
フォトクロミック染料の温度が２５℃であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、前記染料の温度が７０℃では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、フォトクロミック染料を選択する工程と、
少なくとも１つの重合可能なシロキサンモノマーと、前記光開始剤と、前記フォトクロミック染料と、を含む、反応性混合物を成形型に配置する工程と、
前記反応性混合物を４０℃〜９０℃の温度に加熱する工程であって、前記加熱が前記染料の前記第１の波長でのモル吸光係数の低下を引き起こす、工程と、
フォトクロミックコンタクトレンズ材料を形成するために、前記第１の波長を含む光で前記混合物を照射することによって前記加熱された反応性混合物を硬化する工程と、
を含む、製造プロセス。
（１２） 前記フォトクロミック染料が前記フォトクロミックコンタクトレンズ全体に均一に分散される、実施態様１１に記載のプロセス。
（１３） 前記フォトクロミック染料が、前記フォトクロミックコンタクトレンズの中心に配置され、前記フォトクロミック染料を実質的に含まない領域によって前記中心が囲まれることによって、瞳孔のみのフォトクロミックコンタクトレンズを形成する、実施態様１１に記載のプロセス。
（１４） フォトクロミックコンタクトレンズ材料の製造プロセスであって、
４００ｎｍ〜４８０ｎｍの第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
重合可能なフォトクロミック染料の温度が２５℃であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、前記染料の温度が８０℃では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、重合可能なフォトクロミック染料を選択する工程と、
少なくとも１つの重合可能なシロキサンモノマーと、前記光開始剤と、前記フォトクロミック染料と、を含む反応性混合物を成形型に配置する工程と、
前記反応性混合物を５０℃〜９０℃の温度に加熱する工程であって、前記加熱が前記染料の前記第１の波長でのモル吸光係数の低下を引き起こす、工程と、
前記第１の波長の光を含むものの、前記染料の温度が８０℃のときに前記染料を活性化する波長の少なくとも一部分を除外する、硬化光を提供する工程と、
フォトクロミックコンタクトレンズ材料を形成するために、前記硬化光で前記混合物を照射することによって前記加熱された反応性混合物を硬化する工程と、
を含む、製造プロセス。
（１５） 前記フォトクロミック染料が前記フォトクロミックコンタクトレンズ全体に均一に分散される、実施態様１４に記載のプロセス。
（１６） 前記フォトクロミック染料が、前記フォトクロミックコンタクトレンズの幾何学中心に中心合わせされた約１〜約９ｍｍの直径を有する中央円形区域内に配置され、前記中央円形区域が前記フォトクロミック染料を実質的に含まない領域によって囲まれることによって、瞳孔のみのフォトクロミックコンタクトレンズを形成する、実施態様１４に記載のプロセス。
（１７） 前記染料を活性化する除外される前記波長の前記一部分が４００ｎｍより下の全ての波長を含む、実施態様１４に記載のプロセス。
（１８） 前記第２の温度が最低約７０℃である、実施態様２に記載のプロセス。
（１９） 前記サーモクロミック化合物が、液晶、ロイコ染料、偏光コーティング、及びフォトクロミック化合物から選択される、実施態様１に記載のプロセス。
（２０） 少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズの製造プロセスであって、
（ａ）第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
（ｂ）サーモクロミック染料が第１の温度であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、第２の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、サーモクロミック染料を選択する工程と、
（ｃ）少なくとも１つの第１のサーモクロミック化合物を含むサーモクロミック組成物をコンタクトレンズ成形型に投入する工程と、
（ｄ）前記光開始剤及び少なくとも１つの重合可能な成分を含む反応性混合物を前記コンタクトレンズ成形型に投入する工程と、
（ｅ）前記第２の温度に前記反応性混合物を平衡化する工程であって、前記第１の波長での前記サーモクロミック化合物のモル吸光係数の減少を引き起こす、工程と、
（ｆ）サーモクロミックコンタクトレンズを形成するために、前記第１の波長を含む放射線に前記反応性混合物を曝露することによって前記混合物を前記第２の温度で硬化する工程と、
を含む、製造プロセス。

（２１） 前記サーモクロミック組成物が、少なくとも１つの結合ポリマー及び少なくとも１つの溶媒を更に含む、実施態様２０に記載のプロセス。
（２２） 前記結合ポリマーが実質的に非反応性である、実施態様２１に記載のプロセス。
（２３） 前記反応性混合物を投入する工程の前に前記着色剤組成物から前記溶媒を蒸発させる、実施態様２２に記載のプロセス。
（２４） 前記サーモクロミック組成物が、少なくとも１つの重合可能な成分及び前記第１の波長で吸収する少なくとも１つの光開始剤を含む、実施態様２１に記載のプロセス。
（２５） 前記第２の温度に前記サーモクロミック組成物を平衡化する工程であって、前記第１の波長での前記サーモクロミック化合物のモル吸光係数の減少を引き起こす、工程と、
前記第１の波長を含む放射線に前記混合物を曝露することによって少なくとも部分的に重合されたサーモクロミック層を形成するために、前記第２の温度で前記サーモクロミック組成物を硬化する工程と、
を更に含む、実施態様２４に記載のプロセス。
（２６） 前記反応性混合物が、前記第１のサーモクロミック化合物と同じであっても異なっていてもよい、第２のサーモクロミック化合物を更に含む、実施態様２０又は２５に記載のプロセス。
（２７） 前記第２のサーモクロミック化合物が前記第１のサーモクロミック化合物と異なる、実施態様２６に記載のプロセス。
（２８） 前記第２のサーモクロミック化合物が、前記染料が第１の温度のときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、前記第２の温度と異なる第３の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低下を呈する、実施態様２７に記載のプロセス。
（２９） 前記中央円形区域が約４〜約９ｍｍの直径を有する、実施態様５に記載のプロセス。
（３０） 前記中央円形区域が約６〜約９ｍｍの直径を有する、実施態様５に記載のプロセス。

Claims (30)

1. 少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズの製造プロセスであって、
   第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
   サーモクロミック染料が第１の温度であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、第２の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、サーモクロミック染料を選択する工程と、
   少なくとも１つの重合可能なモノマーと、前記光開始剤と、前記サーモクロミック化合物と、を含む、反応性混合物を成形型に投入する工程と、
   前記第２の温度に前記反応性混合物を平衡化する工程であって、前記第１の波長での前記サーモクロミック化合物のモル吸光係数の減少を引き起こす、工程と、
   サーモクロミックコンタクトレンズを形成するために、前記第１の波長を含む放射線に前記反応性混合物を曝露することによって前記反応混合物を前記第２の温度で硬化する工程と、
   を含む、製造プロセス。
2. 前記第１の温度が約２５℃であり、前記第２の温度が最低約４０℃である、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記サーモクロミック化合物が、前記混合物を硬化する工程中に前記少なくとも１つの重合可能なモノマーと共重合する重合可能なフォトクロミック染料である、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記サーモクロミック化合物が、前記コンタクトレンズ全体に均一に分散される、請求項１に記載のプロセス。
5. 前記サーモクロミック化合物が、前記コンタクトレンズの幾何学中心に中心合わせされた約１〜約９ｍｍの直径を有する中央円形区域内に配置され、前記中央円形区域が前記サーモクロミック染料を実質的に含まない領域によって囲まれることによって、瞳孔のみのコンタクトレンズを形成する、請求項１に記載のプロセス。
6. 前記第１の波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍである、請求項１に記載のプロセス。
7. 前記第１の波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項１に記載のプロセス。
8. 前記第１の波長が４２０ｎｍ〜４８０ｎｍである、請求項１に記載のプロセス。
9. 前記反応性混合物を平衡化する工程が前記混合物を５５℃〜７５℃の温度に加熱する、請求項１に記載のプロセス。
10. 前記反応性混合物を平衡化する工程が前記混合物を６０℃〜７０℃の温度に加熱する、請求項１に記載のプロセス。
11. フォトクロミックコンタクトレンズの製造プロセスであって、
    ４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
    フォトクロミック染料の温度が２５℃であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、前記染料の温度が７０℃では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、フォトクロミック染料を選択する工程と、
    少なくとも１つの重合可能なシロキサンモノマーと、前記光開始剤と、前記フォトクロミック染料と、を含む、反応性混合物を成形型に配置する工程と、
    前記反応性混合物を４０℃〜９０℃の温度に加熱する工程であって、前記加熱が前記染料の前記第１の波長でのモル吸光係数の低下を引き起こす、工程と、
    フォトクロミックコンタクトレンズ材料を形成するために、前記第１の波長を含む光で前記混合物を照射することによって前記加熱された反応性混合物を硬化する工程と、
    を含む、製造プロセス。
12. 前記フォトクロミック染料が前記フォトクロミックコンタクトレンズ全体に均一に分散される、請求項１１に記載のプロセス。
13. 前記フォトクロミック染料が、前記フォトクロミックコンタクトレンズの中心に配置され、前記フォトクロミック染料を実質的に含まない領域によって前記中心が囲まれることによって、瞳孔のみのフォトクロミックコンタクトレンズを形成する、請求項１１に記載のプロセス。
14. フォトクロミックコンタクトレンズ材料の製造プロセスであって、
    ４００ｎｍ〜４８０ｎｍの第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
    重合可能なフォトクロミック染料の温度が２５℃であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、前記染料の温度が８０℃では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、重合可能なフォトクロミック染料を選択する工程と、
    少なくとも１つの重合可能なシロキサンモノマーと、前記光開始剤と、前記フォトクロミック染料と、を含む反応性混合物を成形型に配置する工程と、
    前記反応性混合物を５０℃〜９０℃の温度に加熱する工程であって、前記加熱が前記染料の前記第１の波長でのモル吸光係数の低下を引き起こす、工程と、
    前記第１の波長の光を含むものの、前記染料の温度が８０℃のときに前記染料を活性化する波長の少なくとも一部分を除外する、硬化光を提供する工程と、
    フォトクロミックコンタクトレンズ材料を形成するために、前記硬化光で前記混合物を照射することによって前記加熱された反応性混合物を硬化する工程と、
    を含む、製造プロセス。
15. 前記フォトクロミック染料が前記フォトクロミックコンタクトレンズ全体に均一に分散される、請求項１４に記載のプロセス。
16. 前記フォトクロミック染料が、前記フォトクロミックコンタクトレンズの幾何学中心に中心合わせされた約１〜約９ｍｍの直径を有する中央円形区域内に配置され、前記中央円形区域が前記フォトクロミック染料を実質的に含まない領域によって囲まれることによって、瞳孔のみのフォトクロミックコンタクトレンズを形成する、請求項１４に記載のプロセス。
17. 前記染料を活性化する除外される前記波長の前記一部分が４００ｎｍより下の全ての波長を含む、請求項１４に記載のプロセス。
18. 前記第２の温度が最低約７０℃である、請求項２に記載のプロセス。
19. 前記サーモクロミック化合物が、液晶、ロイコ染料、偏光コーティング、及びフォトクロミック化合物から選択される、請求項１に記載のプロセス。
20. 少なくとも１つのサーモクロミック化合物を含むコンタクトレンズの製造プロセスであって、
    （ａ）第１の波長で吸収する光開始剤を選択する工程と、
    （ｂ）サーモクロミック染料が第１の温度であるときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、第２の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低減を呈する、サーモクロミック染料を選択する工程と、
    （ｃ）少なくとも１つの第１のサーモクロミック化合物を含むサーモクロミック組成物をコンタクトレンズ成形型に投入する工程と、
    （ｄ）前記光開始剤及び少なくとも１つの重合可能な成分を含む反応性混合物を前記コンタクトレンズ成形型に投入する工程と、
    （ｅ）前記第２の温度に前記反応性混合物を平衡化する工程であって、前記第１の波長での前記サーモクロミック化合物のモル吸光係数の減少を引き起こす、工程と、
    （ｆ）サーモクロミックコンタクトレンズを形成するために、前記第１の波長を含む放射線に前記反応性混合物を曝露することによって前記混合物を前記第２の温度で硬化する工程と、
    を含む、製造プロセス。
21. 前記サーモクロミック組成物が、少なくとも１つの結合ポリマー及び少なくとも１つの溶媒を更に含む、請求項２０に記載のプロセス。
22. 前記結合ポリマーが実質的に非反応性である、請求項２１に記載のプロセス。
23. 前記反応性混合物を投入する工程の前に前記着色剤組成物から前記溶媒を蒸発させる、請求項２２に記載のプロセス。
24. 前記サーモクロミック組成物が、少なくとも１つの重合可能な成分及び前記第１の波長で吸収する少なくとも１つの光開始剤を含む、請求項２１に記載のプロセス。
25. 前記第２の温度に前記サーモクロミック組成物を平衡化する工程であって、前記第１の波長での前記サーモクロミック化合物のモル吸光係数の減少を引き起こす、工程と、
    前記第１の波長を含む放射線に前記混合物を曝露することによって少なくとも部分的に重合されたサーモクロミック層を形成するために、前記第２の温度で前記サーモクロミック組成物を硬化する工程と、
    を更に含む、請求項２４に記載のプロセス。
26. 前記反応性混合物が、前記第１のサーモクロミック化合物と同じであっても異なっていてもよい、第２のサーモクロミック化合物を更に含む、請求項２０又は２５に記載のプロセス。
27. 前記第２のサーモクロミック化合物が前記第１のサーモクロミック化合物と異なる、請求項２６に記載のプロセス。
28. 前記第２のサーモクロミック化合物が、前記染料が第１の温度のときに前記第１の波長で実質的な吸収を示すが、前記第２の温度と異なる第３の温度では前記第１の波長で少なくとも８０％の吸収低下を呈する、請求項２７に記載のプロセス。
29. 前記中央円形区域が約４〜約９ｍｍの直径を有する、請求項５に記載のプロセス。
30. 前記中央円形区域が約６〜約９ｍｍの直径を有する、請求項５に記載のプロセス。

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