JP2016500708A - コンタクトレンズ用ポリマー - Google Patents

Abstract

（ａ）少なくとも１種のイソシアネートと、（ｂ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物：［式中、少なくとも１個の基はヒドロカルビル基を表わし、ｐは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ２基はヒドロカルビル基を表わし、ｑは１〜４０の整数を表わし；また、少なくとも１個のＲ３基はヒドロカルビル基を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ４基はヒドロカルビル基を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす］と；（ｃ）任意に、１種または複数の追加成分とを含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって、ここで、イソシアネートとシリコーン含有化合物を実質的に無水条件下で反応させる、ポリウレタンキセロゲルを提供する。また、ポリウレタンキセロゲルから形成されるコンタクトレンズを提供する。

Description

本発明は、コンタクトレンズ技術の分野における用途を有する熱可塑性ポリウレタン系ポリマーに関する。特に、本発明は、シリコーン含有ポリウレタン系ポリマーに関する。また本発明は、こうした材料の調製方法に関する。

ソフトコンタクトレンズは、視覚障害、例えば、近視、遠視および乱視などを矯正する眼鏡に対して代替利用可能な製品を提供する。ＷｉｃｈｔｅｒｌｅおよびＬｉｍによる先駆的研究以来、ヒドロゲルソフトコンタクトレンズは、近視、遠視および乱視の屈折矯正用の眼鏡に対して代替利用可能な製品となっている。世界で販売されているレンズの大部分を占めるヒドロゲルポリマーは、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）のコポリマーをベースとしている。しかし、これらのレンズはある程度快適性は提供するが、角膜低酸素症関連の問題を回避する十分な酸素透過性は提供していない。この問題に対処する試みとしては、ＨＥＭＡを親水性モノマー、例えば、メタクリル酸アクリルアミド、ポリ（ビニルアルコール）およびＮ−ビニルピロリドンなどのｎ−ビニルラクタムと共重合させることが挙げられる。これらのポリマーは酸素透過性のレベルを向上させたが、これらのコモノマーを導入すると、さらにタンパク質および脂質の付着、角膜の乾燥、汚染、ならびにレンズの脱水などの問題も生じる。

さらに最近では、新世代のポリマーが酸素レベルをより高めるために開発されている。これらの材料は、シリコーンメタクリレートと親水性コモノマーとの共重合をベースとしている。しかし、酸素透過性をより高めることには成功したが、これらの新規材料は依然として脂質の結合および乾燥などの欠点を抱えており、こうした欠点はすべて、レンズの眼に対する快適性を低減する。

シリコーン含有ポリマーを使用することで、非常に高い酸素透過性を示すコンタクトレンズが得られた。しかし、シリコーンの導入は、別の不利な性能特性、例えば、表面湿潤性および不透明性などをもたらす可能性がある。

コンタクトレンズ技術に適するシリコーン含有材料は米国特許第６，３１２，７０６号に記載されており、（ａ）重合性エチレン系不飽和有機基でエンドキャップされたポリシロキサン含有ウレタンプレポリマー、（ｂ）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、および（ｃ）親水性コモノマーを含む、コモノマー混合物の重合生成物であるヒドロゲル材料が開示されている。

米国特許第４，１３６，２５０号は、約４００〜約８００の分子量を有する、多量のジオレフィンまたはトリオレフィン系ポリシロキサンベースマクロマーと架橋されているモノオレフィンモノマーから形成されたポリマーを教示している。

米国特許第４，９６２，１７８号は、総ウレタン基に対して５０〜８０％の−Ｃ−ＮＨ−ＣＯＯ−Ｃ−基と５０〜２０％の−Ｃ−ＮＨ−ＣＯＯ−Ｓｉ−基を有し、（ａ）８０〜９５重量％のポリイソシアネートキャップされた直鎖状または分枝状ポリシロキサンプレポリマーと、（ｂ）２０〜５０重量％の末端シロキサノール基を有する直鎖状ポリジアルキルまたはポリジフェニル−シロキサンジシラノールとの重合生成物から本質的になる、酸素透過性膜または眼科用器具としての使用に適したシロキサン−ウレタンポリマーを開示している。

米国特許第４，９８３，７０２号は、（ａ）ジヒドロキシアルキルまたはポリヒドロキシアルキル置換アルキルポリシロキサンと、（ｂ）脂肪族、脂環式または芳香族のジイソシアネートまたはトリイソシアネートとの反応生成物から本質的になり、ここで、成分（ａ）のヒドロキシル基の総数が成分（ｂ）のイソシアネート基の総数と化学量的に等しいが、ただし、（ａ）または（ｂ）の有効的架橋量が存在し、３以上の官能価を有することを条件とする、眼科用器具の形態の架橋型シロキサン−ウレタンポリマーを開示している。

米国特許第４，７１１，９４３号は、親水性であって、−ＣＯ−Ｎ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｎ−から選択される側鎖官能基（たとえばアクリルアミド）を含む湿潤性を高めるための第１の部分と、シロキサンを含む酸素透過性を高めるための第２の部分を有するモノマーを含む、酸素透過性および安定性が改善された非繊維性ポリマーのコンタクトレンズ材料を開示している。

新規コンタクトレンズ材料にかなりの有望性があるポリマーの分類の１つはＰＥＧ系ポリウレタンであり、コンタクトレンズの製造におけるシリコーン含有ＰＥＧ系ポリウレタンの使用は公知である。特に、ＷＯ２０１１／０５５１０８は、コンタクトレンズの製造に有用であるポリウレタンポリマーの調製におけるシリコーン含有化合物の使用を開示している。得られたポリウレタンポリマーの酸素透過性を高めるためのシリコーン含有化合物の使用が開示されている。しかし、ポリウレタンポリマーの製造でシリコーン含有化合物が過度に使用されると、ポリマーは不透明または半不透明になり、そのポリマーはコンタクトレンズの分野では不適切となることがわかった。

本発明は、コンタクトレンズ産業での使用に適した新規シリコーン含有ポリウレタン系材料を提供しようとするものである。本発明のシリコーン含有ポリウレタン系材料は、特に、酸素透過性および光透過性において模範的な物理的特性を示す熱可塑性コポリマーである。有利には、本明細書に記載の熱可塑性材料は、従来の射出成形装置での使用に適しており、したがって、コンタクトレンズの高スループット生産が可能となる。

現在、コンタクトレンズは、キャスト成形熱硬化樹脂（主としてアクリル酸系）によって製造されている。これはコストが高く、時間を要する多段階方法である。したがって、キャスト成形レンズに類似した（好ましくは、それよりも優れた）物理的特性を有するコンタクトレンズへ熱処理可能な熱可塑性ヒドロゲル材料を生成することが望まれている。

高い関連酸素透過性、すなわちＤＫを有するコンタクトレンズは、眼の健康にとって重要な角膜低酸素症を抑制することが長い間認められてきた。したがって、理想的には５０バーラー（Ｂａｒｒｅｒ）を超える高いＤＫのレンズ材料を有することが望ましいと考えられる。

文献で報告されているエチレングリコール系アクリルポリマーヒドロゲルはＤＫが低いことが知られている。これらの材料のＤＫは、ゲルの水相を介した酸素の拡散によるものである。ＤＫを４０よりも高く増加させることは、含水率を増加させることによって達成されることが多い。しかし、これは、弾性率および強度などのゲル特性に悪影響を及ぼし、コンタクトレンズの製造における使用に適さなくなることが知られている。この問題を解消するため、シリコーン系化合物がこれらのポリマーへ導入されてきた。

しかし、親水性ポリマー、例えばＰＥＧ系ポリウレタンポリマーへ疎水性シリコーンユニットを添加すると、相が分離し、マクロドメインを形成し、その結果、材料の透明性が不良となる材料が生成されることは知られている。したがって、得られた材料はコンタクトレンズの製造での使用には不適である。

さらに、こうしたＰＥＧ系シリコーン含有材料から透明性が良好なコンタクトレンズを形成することは困難である。

公知のシリコーン含有ポリウレタン材料は高い処理温度を示すことが判明しており、高い処理温度に供しない限り、溶融組成物は非常に粘性であることがわかった。これは、高い処理コストと煩雑性をもたらす。

公知のシリコーン含有ポリウレタン材料は湿潤性が低いことが判明しており、このことは、こうした材料から形成された医療器具が、特に長期間装着した後の装着者の不快感の増加および感染リスクの増大に関連していることを意味している。

ポリマー組成物の成形では、特にポリマー組成物が射出成形工程によって成形される場合、圧力を加える。特に、応力クラック発生は、多くの場合、公知のＰＥＧ系ポリウレタンポリマーの水和の際に出現する。公知のＰＥＧ系ポリウレタンポリマーから形成される製造品の構造安定性は、特にポリウレタンポリマーがシリコーン含有化合物から形成される場合に低くなる可能性がある。

公知のシリコーン含有ポリウレタン材料から形成される現在のコンタクトレンズは、生体適合性が低いことに関連していることが多い。生体分子、例えば、タンパク質、脂質、免疫グロブリンおよび補体タンパク質などがレンズ表面で結合する場合、そのようなレンズは異物反応を誘発する。これによって涙液膜の安定性が低下し、このことは、眼に乾燥感をもたらし、長期間装着後にコンタクトレンズに不快感を引き起こすことに関連しているので望ましくない。コンタクトレンズ表面の疎水性が高いほど、涙成分が吸着される可能性は高く、それ故、ドライスポットが形成される確率が高くなる。またこれにより不快感が高まり、感染のリスクが増大する。さらに、接触角がより大きくなり、コンタクトレンズ表面に関連した摩擦特性が高くなるほど、レンズの快適性は低くなり、眼の感染症を随伴するリスクが高くなる。

驚いたことに、反応体を適切に選択することによって、本発明者らは、高レベルのシリコーンを導入するにもかかわらず、透明性が高く、関連ＤＫの高い透明な材料を生成することができる。

本発明の第１の態様は、
（ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
（ｂ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物

［式中、
Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
ｐは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
ｑは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
ｕは、１〜１００、適切には１０−４０〜２０、よりさらに適切には１〜１０の整数であり；
Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わし；
また式中、少なくとも１個のＲ_１基はヒドロカルビル基を表わし、ｐは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_２基はヒドロカルビル基を表わし、ｑは１〜４０の整数を表わし；また、
少なくとも１個のＲ_３基はヒドロカルビル基を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_４基はヒドロカルビル基を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす］
を含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって；
ここで、イソシアネートおよびシリコーン含有化合物を実質的に無水条件下で反応させる、
ポリウレタンキセロゲルに関する。

式Ｊのシリコーン含有化合物は、ヒドロカルビル基を表わす少なくとも２個のＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４によるいくつかの分枝を含む。出願人は見解にとらわれることを望むものではないが、この分枝が、ポリマー鎖間の分子間相互作用を低下させ、ポリマー鎖のハードセグメント間の凝集（ドメイン）の発生およびサイズを低減し、その結果、得られたポリマーにおける相分離が低減すると考えている。したがって、分枝状シリコーン含有化合物を導入すると、得られたポリマーから形成される製造品の透明性が改善される。

一般に、分枝状シリコーン含有化合物の使用は、これらが、ポリマー鎖間の分子間相互作用の低下に起因する、得られたポリマーにおける引張特性の低下に関連していることから、回避されている。しかし、驚いたことに、反応体を注意深く選択することで、本発明のポリマーは、コンタクトレンズなどの眼科用器具をはじめとする医療器具の製造に適するようになる特性を有する。

一般に、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４の少なくとも２個は、ヒドロカルビル基、特にメチルなどの低級アルキル基を表わす。こうした実施形態において、シリコーン含有化合物は、少なくとも２個の反応性官能基を含む。

あるいは、反応体混合物は、ｐおよびｑの両方が０を表わす式Ｊのシリコーン含有化合物を含んでいてもよい。こうした実施形態においては、シリコーン含有化合物はＰＥＧ部分を含まず、反応体混合物は一般に別のＰＥＧ化合物を含んでいる。

こうした実施形態によれば、
（ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
（ｂ）少なくとも１種の式Ｃのシリコーン含有化合物

［式中、
Ｒ基は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
ｕは、１〜１００、適切には１０−４０〜２０、よりさらに適切には１〜１０の整数であり；
Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わす］；
（ｃ）一般にＰＥＧ化合物
を含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって、
ここで、イソシアネート、シリコーン含有化合物および典型的にＰＥＧ化合物は、実質的に無水条件下で反応させる、
ポリウレタンキセロゲルが提供される。

一般に、シリコーン含有化合物は、ＰＥＧ部分（典型的には、１０ｗｔ％以上のシリコーン含有化合物であるＰＥＧ部分）を含み、および／または前記混合物はＰＥＧ化合物を含む。

一般に、シリコーン含有化合物は、少なくとも１種のエチレンオキシド単位と少なくとも１種のプロピレンオキシド単位を含む。

本発明のさらなる態様によれば、式Ｉの化合物を含むポリウレタンキセロゲルが提供され、および／または式Ｉ：
Ｓｉ（Ａ）_２（Ｙ）−Ｏ−［Ｓｉ（Ｙ）_２−Ｏ］_Ｊ−［Ｓｉ（Ｘ）（Ｙ）−Ｏ］_Ｋ−［Ｓｉ（Ｙ）_２−Ｏ］_Ｌ−Ｓｉ（Ａ）_２（Ｙ）
式Ｉ
［式中、
Ａ基は、それぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル基、典型的には、小さな置換されていてもよいアルキル、アリールまたはアルコキシ基、一般には低級アルキル基（すなわち、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）を表わし；
Ｘは、エーテルを含有するヒドロカルビル基を表わし、
Ｙ基は、それぞれ独立して、Ｘ基（上記で定義したとおりである）、またはＡ基（上記で定義したとおりである）を表わし、
Ｊは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わし、
Ｋは、１〜１００、一般には１〜５０の整数を表わし、
Ｌは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わす］
のシリコーン含有化合物を含む混合物から調製される。シリコーン含有化合物は、ポリウレタンキセロゲルの硬化前および／または硬化後に添加することができる。

式Ｉのシリコーン含有化合物は可塑剤として作用し、得られた組成物の弾性率を低下させ、処理を容易にし、および／または、得られた組成物から形成される製品の表面を変化させ、関連ぬれ角度を小さくすることができる。

驚いたことに、ポリウレタンキセロゲルを硬化する前に式Ｉのシリコーン含有化合物を導入すると、得られた組成物の処理温度は下がり、ＲＣＭ工程が容易になる。組成物の粘度は、より低温で処理できる適切なレベルまで下げられる。処理温度におけるこの低下は、例えば反応キャスト成形技術または射出成形技術による処理のコストと煩雑性を低減する。射出成形技術を使用して処理する場合、シリコーン含有化合物は、重合（硬化）後に得られる熱可塑性材料と混合することもできる。

一般に、本発明のポリウレタン組成物は、１３０〜２００℃の関連処理温度を有する。式Ｉの化合物の添加によって、一般に、反応体混合物の粘度は低下し、より容易に処理することができる材料が得られる。

さらに、式Ｉのシリコーン含有化合物の導入は、得られたポリマー組成物の表面特性を変化させるように作用する。特に、この導入によって、得られたポリマー組成物に関連した接触角が小さくなり、ヒトまたは動物の身体上または身体内での生体適合性および快適性が高くなる。接触角の縮小はまた、感染のリスクの低減にも関係している。あらゆる異物反応のリスクおよび程度が大幅に低減する。式Ｉのシリコーン含有化合物を導入すると、得られたポリマーの表面の親水性が増し、その関連摩擦特性は低下する。ポリマー材料がコンタクトレンズの形態である場合、接触角の縮小は、使用者にとっての快適性を高める良好な涙液膜安定性に関連している。

典型的には、本発明のポリウレタンポリマーの接触角は、３０〜７０°、一般には３０〜５０°である。

一般に、ポリウレタンキセロゲルは、
（ａ）少なくとも１種のポリエチレングリコール；
（ｂ）ブロックイソシアネートの形態であってもよい、少なくとも１種のイソシアネート；
（ｃ）典型的には、（一般に上記式Ｊの）ＰＥＧ部分を含む、少なくとも１種のシリコーン含有モノマー；
（ｄ）少なくとも１種の式Ｉのシリコーン含有化合物、
（ｄ）任意選択で、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲおよび／またはＮＣＯ官能基［式中、Ｒはアルキル基を表わす］を含む、３以上の平均官能価を有する多官能性化合物、
（ｅ）任意選択で、鎖延長剤
を含む混合物であって、
ここで、ポリエチレングリコール、イソシアネート、シリコーン含有化合物、ならびに任意選択の多官能性化合物および／または鎖延長剤は、実質的に無水条件下で反応が完了するまで反応させ、
ここで、式Ｉのシリコーン含有化合物は、硬化前および／または硬化後（一般には硬化前）に添加することができる、
混合物から調製される。

一実施形態によれば、ポリウレタンキセロゲルは熱可塑性であり、従来の熱可塑系技術（すなわち、射出成形、押出、圧縮成形など）を使用する処理に好適である。

一実施形態によれば、ポリウレタン組成物は、反応キャスト成形技術にも適している。

一般に、混合物中の反応体の少なくとも９５ｗｔ％は、２以下の平均官能価を有し；典型的には混合物中の反応体の少なくとも９９ｗｔ％；適切には混合物中の反応体の少なくとも９９．５ｗｔ％；より適切には混合物中の反応体の実質的に１００ｗｔ％が２以下の平均官能価を有する。

一実施形態によれば、本発明のポリウレタンキセロゲルの形成に使用される混合物は、１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含んでいる鎖延長剤、一般には少なくとも１種のジオール、特に少なくとも１種の式Ｄのジオール

［式中、ｎは１〜２５、適切には１〜１０、より適切には１〜４の整数である］
を含む。

コンタクトレンズ産業では酸素透過性の高い材料に対して長年にわたる切実な要求がある。ＤＫが６０バーラーよりも高い材料が好適であり、適切には８０バーラー以上、より適切には１００バーラー以上、有利には１２０バーラー以上である。一般に、ポリウレタンポリマーの製造で使用されるシリコーン含有化合物が多くなるほど、ＤＫは高くなる。しかし、あまりにも多量のシリコーン含有組成物がポリウレタンポリマーの製造で使用される場合、得られたポリマーに不透明度が生じ、しかも濃度と共に増加する可能性があり、そのポリマーをコンタクトレンズの製造で使用するのには不適切となる。ポリウレタンポリマーの製造におけるシリコーン含有成分の添加は、表面湿潤性の問題にも関連している。得られるポリマーが不透明または半不透明になる前に添加することができるシリコーン含有成分の量は、使用するシリコーン含有化合物によって決まる。

一般に、得られるポリマーの透明性に悪影響を及ぼすことなくＰＥＧ系ポリマーへシリコーン含有モノマーを加えることは困難である。その理由は、シリコーン含有モノマーが比較的疎水性であり、ＰＥＧが親水性であるからである。このミスマッチによってこの系に不透明性が生じる。しかし、変性させたシリコーンマクロマー（例えば、ＤＢＥ Ｃ２５）は、ＰＥＧ系ポリマーに加えることができる。しかし、こうした変性材料の重量分率は、一般に、透明組成物が生じる約６％よりも低い（表２および表３の比較例を参照）。これらのレベルのシリコーン（ＰＤＭＳ）では、ポリマー組成物は、一般に、コンタクトレンズ産業で必要とされている高レベルの酸素透過性（ＤＫ＞５０以上）が得られない。

驚いたことに、ＰＤＭＳの約２５〜３５ｗｔ％またはそれ以上のシリコーン含量が、約５０バーラー以上のＤＫを示すＰＥＧ系ポリマーの生成に必要であることがわかった。

さらに驚いたことに、本発明の組成物は、良好な透明性の特性を維持しながら、３５ｗｔ％よりも多くのシリコーンを含むことができることもわかった。

典型的には、本発明のポリマーは、７０バーラーよりも高い、典型的には１００バーラーよりも高い関連ＤＫを有する。

本発明の第２の態様は、水和形態の上記ポリウレタンキセロゲルを含むポリウレタンヒドロゲルに関する。

本発明の第３の態様は、
（ｉ）上記の反応体混合物を調製するステップと；
（ｉｉ）実質的に無水の材料を使用してステップ（ｉ）で形成された混合物を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップ
とを含む、ポリウレタンキセロゲルの調製方法に関する。

本発明の第４の態様は、上記方法によって得ることができるポリウレタンキセロゲルに関する。

本発明の第５の態様は、上記ポリウレタンキセロゲルを調製するステップと、水性媒体で前記ポリウレタンキセロゲルを水和し、ポリウレタンヒドロゲルを形成させるステップとを含む、ポリウレタンヒドロゲルの調製方法に関する。

本発明の第６の態様は、上記方法によって得ることができるポリウレタンヒドロゲルに関する。

本発明の第７の態様は、
（ｉ）上記反応混合物を調製するステップと；
（ｉｉ）ステップ（ｉ）で形成された反応混合物を実質的な無水条件下で反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップと；
（ｉｉｉ）ポリウレタンキセロゲルを処理し、成形品を形成させるステップ
とを含む、成形品形態のポリウレタンキセロゲルの調製方法に関する。

一般に、ポリウレタンキセロゲルを処理するステップは、ポリウレタンキセロゲルの射出成形を含む。

本発明の第８の態様は、上記の成形品形態のポリウレタンキセロゲルを調製するステップと、水性媒体で前記成形品を水和して、ポリウレタンヒドロゲルを形成させるステップとを含む、成形品形態のポリウレタンヒドロゲルの調製方法に関する。

本発明の第９の態様は、上記のポリウレタンキセロゲルまたはポリウレタンヒドロゲルを含む製造品に関する。

本発明の第１０の態様は、コンタクトレンズなどの眼科用器具の調製における上記のポリウレタンキセロゲルまたはポリウレタンヒドロゲルの使用に関する。

定義
化合物の官能価は、反応混合物中で反応し得る官能基の数を示すために使用する。こうした場合、「ジオール」とは反応混合物中で反応し得る２個のヒドロキシル官能基を含む化合物を意味し、「ジイソシアネート」とは反応混合物中で反応し得る２個のＮＣＯ官能基を含む化合物を意味する。

「ＤＫ」とは、バーラー単位で示される材料の酸素透過係数の測定値であり、この場合、１バーラー＝１０^−１１ｃｍ^２．ｍＬ．ｍｍＨｇである。

用語「ヒドロゲル」は、１０ｗｔ％以上の水を含むポリマーを示すために本明細書で使用する。一般に、水性媒体中のヒドロゲルは水を吸収し、元の乾燥形状を保持するが、大きくなる。ヒドロゲルは、有意に分解されない限り、水中に溶解され液体を形成することはない。

用語「キセロゲル」は、十分な水と接触した際にヒドロゲルを形成し得るポリマー材料を示すために用いる。一般に、キセロゲルは乾燥しており、５ｗｔ％未満の水を含む。

用語「実質的に無水」および／または「脱水」は、実質的に尿素基を含まないポリウレタン骨格が得られるように水の量が十分に少ない条件を示すために本明細書で使用する。適切には、反応混合物中の水の量は約０．３ｗｔ％未満であり、より適切には約０．１ｗｔ％未満であり、さらにより適切には約０．０５ｗｔ％未満である。

用語「カルビノール」は、炭素原子に結合されているヒドロキシル官能基を示すために使用する。その炭素原子は、炭素原子（特に、炭化水素基の炭素原子形成部）に結合していてもよいし、Ｓｉ、ＮおよびＯをはじめとする非炭素原子に結合していてもよい。

用語「低級アルキル基」は、１〜６個の炭素原子、典型的には１〜４個の炭素原子の炭素骨格を有するアルキル基を意味する。

本明細書で使用される用語「モノマー」は、重合することができる低分子量化合物（すなわち、典型的には７００未満の数平均分子量を有するもの）を意味し、しかも、さらなる重合の可能な官能基を含有する、時にはマクロモノマーとも呼ばれる、中〜高分子量化合物またはポリマー（すなわち、典型的には７００より大きい数平均分子量を有するもの）を意味する。したがって、用語「シリコーン含有モノマー」には、モノマー、マクロモノマーおよびプレポリマーが含まれるものと理解する。プレポリマーは、部分的重合モノマー、またはさらなる重合が可能なモノマーである。

「シリコーン含有」化合物またはモノマーは、モノマー、マクロマーまたはプレポリマー内に、少なくとも２つの［−Ｓｉ−Ｏ−］反復単位を含有するものである。好ましくは、Ｓｉおよび結合しているＯの合計は、シリコーン含有モノマーの全分子量の２０重量パーセント、より好ましくは３０重量パーセントよりも多くの量でシリコーン含有モノマー中に存在する。

用語「低級アルキル基」は、１〜６個の炭素原子、典型的には１〜４個の炭素原子の炭素骨格を有するアルキル基を意味する。

用語「部分的架橋」は、熱可塑性であるが、一部のポリマー鎖間に架橋を含み、および／または一部のポリマー鎖間に分枝を含む組成物を示すために使用する。一般に、架橋は共有結合であるが、ある程度、ポリマー鎖の絡み合いがあってもよい。一般に、部分的架橋された材料は、いくらかの共有結合性架橋を含む。典型的には、部分的架橋された組成物中の２０％未満のポリマー鎖は、共有結合で架橋されている。

用語「熱可塑性」は、分解する温度よりも低い温度で溶融する組成物を示すために使用する。

用語「熱硬化性」は、分解する温度よりも高い温度で溶融する組成物を示すために使用する。

用語「反応キャスト成形」（ＲＣＭ）は、反応体を一緒に混合するステップと、金型へ反応体混合物を分注するステップと、反応体混合物を（一般には、エネルギー、特に、熱エネルギーまたは放射線を用いて）反応および硬化させるステップとを含む成形技術を示すために使用する。

用語「射出成形」（ＩＭ）は、反応体を一緒に混合するステップと、製品を形成する型穴へ分注する前に重合反応を完了させるステップとを含む成形技術を示すために使用する。熱可塑性組成物は、一般に、型穴へ流路または流体通路を介して一般に射出される。

用語「ブロック（化）」化合物は、活性化される前は反応体混合物で反応させることができない１個または複数の官能基を有する化合物を示すために使用し、ここで、活性化は、一般に、公知の加熱条件および／または化学条件にブロック化合物を曝露させることにより起こる。活性化は、予測可能であり信頼できるものである。一般に、官能基は、ブロッキング化合物に化学的に結合されることによりブロックされる。ブロッキング化合物は、一般に、本発明のポリマーの形成に使用される反応条件下で、反応体混合物で反応しない。ブロッキング化合物は、所定条件下で、典型的には加熱条件および／または化学条件下で、確実におよび予想通りに除去することができる。ブロック官能基がイソシアネート基である場合、ブロッキング化合物は３，５−ジメチルピラゾール基（ＤＭＰ）を含み得る。ブロック化合物は、反応体混合物の形成前に、反応体混合物の混合中に、または混合を実施した後に活性化させることができる。

「物理的相互作用」または「物理的な力」は、ポリマー鎖の分子絡み合いおよび水素結合を含む、非共有結合的相互作用を示すために使用する。

ポリマー材料
高い関連酸素透過性またはＤＫを有するコンタクトレンズは眼における快適性が良好であると長く認識されてきた。しかし、ＤＫが約４０バーラーよりも高くなると、ポリウレタン材料から形成される商品の透明性を悪化させ、その材料はコンタクトレンズの製造での使用に適さなくなることがわかった。驚いたことに、特定の分類のシリコーン含有材料を使用することによって、ＤＫが極めて高く、付随して良好な透明性を有するポリマーを形成させることができることが今回わかった。

一般に、シリコーン含量が６ｗｔ％を超える公知のポリウレタン材料から形成された商品は、不透明または半不透明である。典型的には、関連ＤＫが４０バーラーを超える公知のポリウレタン材料から形成された商品は、不透明または半不透明である。

驚いたことに、本発明のポリウレタン材料は、８０バーラー、典型的には１００バーラー、適切には１２０バーラーを超える関連ＤＫを有するが、良好な透明性を維持する。一般に、本発明のポリマーは、６ｗｔ％を超える、典型的には２５ｗｔ％以上、適切には約４０ｗｔ％以上のシリコーン含量を有する。

こうした実施形態において、反応体混合物は、一部または全部の末端基が一般に重合条件下で反応しない、１種または複数の式Ｉのシリコーン含有化合物を含んでいてもよい。一般に、末端基の全部が重合条件下で反応しない。適切には、末端基の一部または全部はキャップされたアセトキシである。一実施形態によれば、反応体混合物は、構造：

を有する１種または複数のシリコーン含有化合物を含む。

あるいは、本発明のポリマーの組成物は、０．２〜５ｗｔ％、典型的には０．２〜２ｗｔ％、適切には０．３〜１ｗｔ％の低級シリコーン濃度を有していてもよい。適切には、本発明のポリマー材料は熱可塑性であり、すなわち、ポリマーは熱および圧力に暴露した場合に軟化し流動し得る。本明細書に記載の熱可塑性ポリマーは、反応キャスト成形による方法と比較した場合、大規模でレンズをコスト効率よく製造することができるので、コンタクトレンズ産業での使用に理想的である。

さらに、水の非存在（実際に達成可能な限り）は、ポリマー骨格中の尿素基の形成を最小限にし、それによって、コンタクトレンズ産業にとって好ましい、低級で、より望ましい弾性率値を有する材料を生成することができる。

したがって、得られたＰＤＭＳ含有ポリマーは、高い熱安定性と耐酸化分解反応性を示す。適切には、本組成物は水に不溶性であるが、水性媒体の存在下で膨潤し得る。

適切には、本発明のポリウレタンキセロゲルは、コンタクトレンズの形態である。

式Ｉのシリコーン含有化合物は、少なくとも１種のエーテルを含有するヒドロカルビル基を含む。一実施形態によれば、これは、ポリウレタンキセロゲルの硬化に使用される重合反応に関与し得る官能基で末端化されていてもよい。適切な官能基としては、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲおよび／またはＮＣＯ官能基（式中、Ｒはアルキル基を表わす）が挙げられる。一実施形態によれば、エーテルを含有するヒドロカルビル基はヒドロキシルで末端化されており、適切にはカルビノールで末端化されている。

一実施形態によれば、ポリウレタンキセロゲルの形成に使用される反応体混合物は、少なくとも１種の式Ｉのシリコーン含有化合物を含む。

一実施形態によれば、式Ｉのシリコーン含有化合物は、ポリウレタンキセロゲルの形成に使用される重合反応に関与し得る官能基を含有していない。いかなる官能基も、適切には、重合反応における反応を回避するために、例えば、アルキル基でキャップされ得る。

シリコーン含有化合物は、ポリウレタンキセロゲルの硬化前および／または硬化後に添加することができる。

シリコーン含有化合物が硬化前に添加される場合、融解温度、すなわち、処理温度は適切に下げられる。このため、成形方法のコストおよび煩雑性は低減される。

ＲＣＭ方法によって成形される熱硬化性組成物については、反応体混合物は周囲温度で、または周囲温度付近で金型へ分注されるのが有利であり、式Ｉのシリコーン含有化合物の添加によって反応体混合物の融点を低下させ、その結果、反応体混合物を金型へ分注する温度を下げることができる。有利には、一実施形態において、反応体混合物は約２０〜約４０℃の金型へ分注することができるが、ここで、少なくとも１種の式Ｉのシリコーン含有化合物を加える。

ポリウレタン組成物の形成後に添加される場合、式Ｉのシリコーン含有化合物は任意の官能基を含んでいてもよい。官能基が親水性である場合には、ポリウレタン組成物に有益な特性、例えば、ぬれ角の低下を付与する。式Ｉの化合物は、１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２およびＯＲ官能基（式中、Ｒはアルキル基を表わす）を含んでいてもよい。

ポリウレタン組成物が射出成形される場合には、少なくとも１種の式Ｉの化合物をその成形前にポリウレタン組成物と混合させることができる。

シリコーン含有化合物がポリウレタン組成物の形成後に添加される場合、得られた組成物およびそれから形成された製造品の表面の親水性は一般に高くなり、したがってそれらの生体適合性が向上する。その上、得られた組成物から形成された物品の表面の接触角は、一般に小さくなる。体液（例えば、血液、尿、涙および汗など）は、接触角の小さい表面により容易に受容される。水性フィルムをより容易に形成することができ、一度形成されるとこうした表面上でより容易に維持される。したがって、得られたポリウレタン組成物は、高い親水性および／または低い接触角が快適性を高めることから、ヒトまたは動物の身体内または身体上での適合性が要求される用途に適する。こうした使用は、高い快適性レベルと感染リスクの低減をもたらすことが期待される。特に、本発明の材料は、涙液膜安定性の高いコンタクトレンズを提供し、それによって、装着者がより良好な快適性を得ることが予想される。一実施形態によれば、本発明の材料は、６０°以下、典型的には５０°以下、適切には約４０°の付随する接触角を有する。

シロキサン系ヒドロゲルは接触角が高く、約８０〜９０度を有する。１種または複数の式Ｉのシリコーン含有化合物を導入すると、一般に、接触角が７０度未満、理想的には６０度未満に低下する。

本発明のポリマーの組成物は、一般に、成形品を形成するために使用され、ポリマー組成物の成形は圧力を加える。物品が射出成形工程によって成形される場合、加えられる圧力は特に注意が払われる。特に、応力クラック発生は、多くの場合、公知のＰＥＧ系ポリウレタンポリマーの水和の際に出現する。１種または複数の式Ｉの化合物を熱可塑性ポリマーへ導入すると、成形サイクルによって導入された圧力が大幅に低減または除去されるようである。圧力は消散される。このことは、本発明のポリマー材料から形成される成形品の構造上の完全性を著しく高める。特に、成形品の形状は、一般に保存時には変化せず、また応力クラックも成形品の水和の際に形成されない。

本発明の製品は、一般に、水和および／または保存の際に、寸法的におよび構造的に安定している。

特に、本発明の成形品の寸法の変化は、一般に、水和および／または１か月以上の保存の後に、２％未満；典型的には１．０％未満；適切には０．５％未満である。

成形品が形成されるポリマー材料の化学構造は、水和および／または保存後に、変化しないか、または感知され得るほど分解されない。

反応体混合物が１種または複数の式Ｉのシリコーン含有化合物を含む場合、反応体混合物は、一般に、２〜３０ｗｔ％の式Ｉのシリコーン含有化合物を含み、典型的には５〜２５ｗｔ％、適切には５〜２０ｗｔ％の式Ｉのシリコーン含有化合物を含む。

反応体混合物が式Ｉのシリコーン含有化合物を含まない場合、ポリウレタンキセロゲルは、硬化後に、式Ｉのシリコーン含有化合物と混合される。一般に、ポリウレタンキセロゲルと式Ｉのシリコーン含有化合物の混合物が形成される。この混合物は、２〜３０ｗｔ％の式Ｉのシリコーン含有化合物を含み、典型的には５〜２５ｗｔ％、適切には５〜２０ｗｔ％の式Ｉのシリコーン含有化合物を含み得る（ここで、混合物の残りはポリウレタンキセロゲルである）。式Ｉの化合物は、重合前に反応体に添加される場合、いかなる反応性官能基も存在しない。しかし、その後、重合後に添加される場合、式Ｉの化合物は、ポリウレタン組成物を形成するために使用される重合条件下で反応し得る１種または複数の官能基を有していてもよい。その理由は、この段階では、重合ステップが既に行なわれているからである。この官能基／親水基は、得られたポリウレタン組成物および／またはそれから製造される製品に有利な効果を提供することができる。

一実施形態によれば、反応体混合物は、式Ｉのシリコーン含有化合物と、反応後にポリウレタン組成物を形成する他の反応性成分とを含む。さらに、１種または複数の式Ｉの化合物は、その形成後に、組成物に添加することができる。こうした実施形態については、反応体混合物は、一般に、２〜３０ｗｔ％の式Ｉのシリコーン含有化合物を含み、典型的には５〜２５ｗｔ％、適切には５〜２０ｗｔ％；より適切には、１５〜２０ｗｔ％の式Ｉのシリコーン含有化合物を含有する。

一実施形態によれば、得られた組成物は、比較的高いシリコーン含量、一般に３０〜４ｗｔ％を有する。こうした実施形態において、反応体混合物は、５０〜７０ｗｔ％の少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有モノマーを含み得る。

一実施形態によれば、得られた組成物は、比較的低いシリコーン含量、一般に０．２〜１ｗｔ％を有する。こうした実施形態において、反応体混合物は、０．５〜２ｗｔ％の少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有モノマーを含み得る。

式Ｉの化合物が硬化後に添加される実施形態では、ポリウレタンキセロゲルおよび式Ｉのシリコーン含有化合物の混合物は、式Ｉのシリコーン含有化合物を２〜３０ｗｔ％含み、典型的には式Ｉのシリコーン含有化合物を１〜１０ｗｔ％含み得る（一方、混合物の残りはポリウレタンキセロゲルである）。

ポリウレタンキセロゲルの硬化前および硬化後に式Ｉのシリコーン含有化合物を添加すると、驚いたことに、得られたポリマーでは接触角が小さい。

イソシアネート
本発明のポリウレタンキセロゲルは、少なくとも１種のイソシアネート、適切には少なくとも２５ｗｔ％の少なくとも１種のイソシアネートを含む反応体混合物から調製される。一般に、イソシアネートはジイソシアネート、例えば、有機ジイソシアネートである。

一実施形態によれば、反応体混合物は２５〜４０ｗｔ％のイソシアネート；一般に２５〜３５ｗｔ％のイソシアネート；典型的には２７〜３２ｗｔ％を含む。

イソシアネート化合物は、１種または複数のブロックイソシアネート基を含んでいてもよい。

イソシアネートは、多数の異なる機能を発揮する。第１に、それはポリ（エチレングリコール）またはポリオール成分に対するカップリング剤として作用し、ソフトセグメントを生じさせる。第２に、それはカップリング剤として作用し、ウレタン高含有ハードセグメントを生じさせる。第３に、それはソフトセグメントおよびハードセグメントに対するカップリング剤として作用し、得られたポリマーの分子量を増大させる。

イソシアネートは、一般にはジイソシアネートであり、典型的には有機ジイソシアネートであり、適切には脂肪族ジイソシアネートである。周囲温度で流動性の脂肪族ジイソシアネートは特に適切である。

適切には、ジイソシアネートは式ＯＣＮ−Ｒ１−ＮＣＯ［式中、Ｒ１は直鎖もしくは分枝状Ｃ３〜Ｃ１８−アルキレン、未置換もしくはＣ１〜Ｃ４−アルキル置換もしくはＣ１〜Ｃ４−アルコキシ置換Ｃ６〜Ｃ１０−アリーレン、Ｃ７〜Ｃ１８−アラルキレン、Ｃ６〜Ｃ１０−アリーレン−Ｃ１〜Ｃ２−アルキレン−Ｃ６〜Ｃ１０−アリーレン、Ｃ３〜Ｃ８−シクロアルキレン、Ｃ３〜Ｃ８−シクロアルキレン−Ｃ１〜Ｃ６−アルキレン、Ｃ３〜Ｃ８−シクロアルキレン−Ｃ１〜Ｃ６−アルキレン−Ｃ３〜Ｃ８−シクロアルキレンまたはＣ１〜Ｃ６−アルキレン−Ｃ３〜Ｃ８−シクロ−アルキレン−Ｃ１〜Ｃ６−アルキレンである］のものである。

典型的なジイソシアネートの例としては、ヘキサンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、トルエン−２，４−ジイソシアネートとトルエン−２，６−ジイソシアネートの混合物、エチレンジイソシアネート、エチリデンジイソシアネート、プロピレン−１，２−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−１，２−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−１，４−ジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、４，４’’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’’−ジクロロ４，４’’−ビフェニレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，１０−デカメチレンジイソシアネート、クメン−２，４−ジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、２，５−フルオレンジイソシアネート、ポリマー４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられる。

一実施形態によれば、ジイソシアネートはＤｅｓｍｏｄｕｒ Ｗ（メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、ＭＷ＝２６２．５）である。

さらなる実施形態によれば、ジイソシアネートはヘキサメチレンジイソシアネートである。

適切には、ジイソシアネートは反応体の約０．０５〜約５５、より適切には約１０〜約４０、より適切には約１０〜約２０ｗｔ％、一般には約１０〜約１７ｗｔ％の量で使用される。任意の所定の組成物のジイソシアネートの量を調節して、関連するコンタクトレンズの特性／属性を変更することができる。

一実施形態によれば、イソシアネートは、部分的にまたは完全にブロック化されていてもよく、また熱を使用することにより重合の際に適切に活性化することができる。

典型的には、ブロックイソシアネート基またはそれぞれのブロックイソシアネート基は、化学的刺激または温度的刺激によって、典型的には熱活性化によって活性化することができる。

一部のまたは全部のイソシアネート基を反応体の混合中に活性化させて、本発明のポリマーの調製に使用される混合物を形成することができる。

適切なブロックイソシアネート化合物は、商品名ＴｒｉｅｘｅｎｅでＢｅｘｅｎｄｅｘにより販売されている（例えば、Ｔｒｉｅｘｅｎｅ Ｂ１７９５およびＢ １７９６０を参照）。

一実施形態によれば、イソシアネートは部分的にまたは完全にブロック化されていてもよい。モノマーは、熱の使用によって（すなわち、Ｂｅｘｅｎｄｅｘ；’ｓ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｂｌｏｃｋｅｄ ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ − Ｔｒｉｅｘｅｎｅ Ｂ１７９５， Ｂ１７９６０で説明されているようにして）重合中に活性化させることができ、反応性イソシアネートが生成される。

反応混合物の化学量論比（ＯＨ／ＮＣＯ比）は、得られるポリマーの特性を決定するのに重要な役割を果たし、例えば、材料の分子量／弾性率は１：１のＮＣＯ：ＯＨ化学量論比の場合比較的より高いことが予測され、またこうした材料は、非化学量論比（例えば、ＯＨ基＞ＮＣＯ基）を有する組成物により得られるポリマーよりも比較的低い水和時含水率が得られることが予測される。したがって、当業者には、所望の弾性率を有し、ある程度の含水率を有する材料が得られるようにＮＣＯ：ＯＨ化学量論比を調節することができることは明らかであろう。適切には、化学量論比を使用して、熱安定性と保存安定性を強化することもできる。

特に好ましい一実施形態において、ポリエチレングリコール、鎖延長剤およびジイソシアネートを、全体としてのＮＣＯ／ＯＨ比が１．２未満、適切には０．８〜約１．１、より適切には約０．８５〜約０．９９、より適切には約０．８０〜約０．９０となるような比率で用いる。

適切には、反応は触媒の存在下で行う。触媒は、重合反応を加速するために使用することができ、当業者によって通常使用されているすべての触媒が使用できる。例えば、適切な触媒としては、ジブチルスズジラウレート、ＦｅＣｌ_３、オクタン酸第一スズ、トリエチルアミンなどの第三級アミンなどが挙げられる。非常に好ましい一実施形態において、触媒はジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ）である。

適切には、触媒は、反応体の約０．０１ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％、または約０．０１ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％、より適切には約０．０３〜約０．８ｗｔ％、さらにより適切には約０．０５ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、より一層適切には約０．０５ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、より適切には約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％の量で使用される。非常に好ましい一実施形態において、触媒は、反応体の約０．０５ｗｔ％の量で使用される。

適切には、反応混合物は乾燥混合物の形態であり、すなわち、混合物は実質的に無水であり、実質的に水を排除している。適切には、反応混合物の成分は、全体として周囲温度で液体である。

本発明の反応は、ジイソシアネートがランダムにシリコーン含有化合物および他の共反応剤、例えばＰＥＧおよび鎖延長剤の反応基と反応して進行し、最終的に熱可塑性ポリマーマトリックス／材料を形成する。有利なことには、得られたポリマーマトリックスでは酸素流束が高くなり、高ＤＫレンズが得られる。

式Ｊのシリコーン含有化合物
本発明のポリマー材料は、少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物

［式中、
Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４基は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
ｐは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
ｑは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
ｕは、１〜１００、適切には１０−４０〜２０、よりさらに適切には１〜１０の整数であり；
Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わし；
また式中、少なくとも１個のＲ_１基はヒドロカルビル基を表わし、ｐは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_２基はヒドロカルビル基を表わし、ｑは１〜４０の整数を表わし；また、
少なくとも１個のＲ_３基はヒドロカルビル基を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_４基はヒドロカルビル基を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす］
から調製される。

一般に、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４基は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキル基（適切には、低級アルキル基、例えば、メチル、エチルまたはプロピル基）を表わす。

典型的には、少なくとも１個のＲ１基および少なくとも１個のＲ４基は、ヒドロカルビル基を表わし；ｐは１〜４０の整数を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす。

適切には、少なくとも１個のＲ_２基および少なくとも１個のＲ_３基は、ヒドロカルビル基を表わし；ｑは１〜４０の整数を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わす。

一般に、シリコーン含有化合物は対称的であるが、非対称構造を持つシリコーン化合物も使用することができる。

一実施形態によれば、Ｒ_１および／またはＲ_２がヒドロカルビル基を表わす場合、ｐおよびｑは、独立して、１〜５の整数をそれぞれ表わし、ｗおよびｙは、独立して、１〜１０の整数、一般には５〜１０の整数をそれぞれ表わす。

一実施形態によれば、Ｒ_３および／またはＲ_４がヒドロカルビル基を表わす場合、ｗおよびｙは、独立して、１〜５の整数をそれぞれ表わし、ｐおよびｑは、独立して、１〜１０の整数、一般には５〜１０の整数をそれぞれ表わす。

一般に、ＱはＯＨまたはＮＨ_２を表わし、典型的にはＯＨである。

一実施形態によれば、シリコーン含有化合物は式Ｊｉ：

［式中、
Ｒ_１およびＲ_４は、ヒドロカルビル基、一般にはアルキル基、典型的には低級アルキル基、例えば、メチル、エチルまたはプロピルを表わし；
ｐは、１〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わし；
ｙは、１〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わし；
ｑは、１〜４０、一般には５〜１０の整数を表わし；
ｗは、１〜４０、一般には５〜１０の整数を表わし；
Ｑ、ｚ、Ｒ、ｕおよびｖは、上記で定義したとおりである］
の化合物である。

さらなる実施形態によれば、シリコーン含有化合物は、式Ｊｉｉ：

［式中、
Ｒ_２およびＲ_３は、ヒドロカルビル基、一般にはアルキル基、典型的には低級アルキル基、例えば、メチル、エチルまたはプロピルを表わし；
ｑは、１〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わし；
ｗは、１〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わし；
ｐは、１〜４０、一般には５〜１０の整数を表わし；
ｙは、１〜４０、一般には５〜１０の整数を表わし；
Ｑ、ｚ、Ｒ、ｕおよびｖは、上記で定義したとおりである］
の化合物である。

典型的には、シリコーン含有化合物は、式Ｊｉｉｉの構造：
ＨＯ−（ＣＨ（Ｒ_１）ＣＨ_２Ｏ）_ｐ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｑ−（ＣＨ_２）_ｚ−Ｓｉ（Ｒ_１）_２−（ＯＳｉ（Ｒ_１）_２）_ｕ−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ_１）_２（ＣＨ_２）_ｖ−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｗ−（ＯＣＨ_２ＣＨ（Ｒ_１））_ｙ−ＯＨ
［式中、Ｒ_１基は、それぞれアルキル基であり、典型的には低級アルキル基である］
を有する。

適切な化合物は、Ｓｉｌｔｅｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ｓｉｌｓｕｒｆで購入することができる。Ｓｉｌｓｕｒｆ（一例としてＳｉｌｓｕｒｆ ２５１０）は、Ｒ_１基がそれぞれメチル基を表わし、ｚが２５であり、ｐが１０であり、ｙが１０である、上記の式Ｊｉｉｉの化合物である。

あるいは、ｐ、ｑ、ｗおよびｙはともにゼロを表わす。こうした実施形態において、シリコーン含有化合物はＰＥＧ部分を含んでおらず、反応体混合物は、一般に別のＰＥＧ化合物を含む。

一般に、シリコーン含有化合物は５００〜５０００、適切には５００〜３５００、典型的には８００〜３０００の数平均分子量を有する。

典型的には、組成物は１〜５種のシリコーン含有化合物、適切には２〜４種、より適切には３種のシリコーン含有化合物を含む。

一実施形態によれば、組成物は、２種以上の式Ｊｉｉｉのシリコーン含有化合物を含む。

適切には、すべてのシリコーン含有化合物は、５０００未満、一般には３０００未満、典型的には１２００未満の数平均分子量を別々に有する。

一般に、組成物は、６００〜９００、適切には７００〜８５０、より適切には約８００の数平均分子量を有する第１のシリコーン含有化合物を含む。

典型的には、組成物は、８００〜１０００、適切には８５０〜９５０、より適切には約９００の数平均分子量を有する第２のシリコーン含有化合物を含む。

適切には、組成物は、９００〜１１００、適切には９５０〜１０５０、より適切には約１０００の数平均分子量を有する第３のシリコーン含有化合物を含む。

さらなる実施形態によれば、使用されるシリコーン含有化合物はすべて、１０００〜５０００、典型的には１５００〜３０００よりも少ない数平均分子量を別々に有する。

一般には、組成物は、１７００〜２０００、適切には１８００〜１９００、より適切には約１８５０〜１９００の平均数分子量を有する第１のシリコーン含有化合物を含む。

典型的には、組成物は、１９００〜２１００、適切には１９５０〜２０５０、より適切には約２０００の数平均分子量を有する第２のシリコーン含有化合物を含む。

適切には、組成物は、２８００〜３２００、適切には２９００〜３１００、より適切には約３０００の数平均分子量を有する第３のシリコーン含有化合物を含む。

一実施形態によれば、１種のシリコーン含有化合物、または複数のシリコーン含有化合物の１種は、式Ｂの構造：

［式中、
ｐは、１〜４０の整数を表わし；
ｑは、０〜４０の整数を表わし；
ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数である］
を有する。
あるいは、シリコーン含有化合物は、（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３））基が（ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ）基で配置置換される上記構造の化合物であってもよい。

一実施形態によれば、シリコーン含有化合物は、ｐおよびｑが０である式Ｂの化合物である。こうした実施形態において、シリコーン含有化合物はＰＥＧ部分を含んでおらず、反応体混合物は、一般に、別のＰＥＧ化合物を含んでいる。

有利には、１種または複数のシリコーン含有化合物は、式Ｂｉの構造：

［式中、ｐおよびｑは、独立して、１〜１０の整数を表わす］
を有する。

適切には、反応体混合物は、１〜５種の式Ｂのシリコーン含有化合物を含み、適切には１〜３種の式Ｂｉのシリコーン含有化合物を含む。

あるいは、またはさらには、１種のシリコーン含有化合物、または複数のシリコーン含有化合物の１種は、式Ｃの構造：

［式中、
ｚおよびｖは、独立して、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数を表わし；
ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わす］
を有していてもよい。

有利には、１種または複数のシリコーン含有化合物は、式Ｃｉの構造：

［式中、ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わす］
を有する。

適切には、反応体混合物は、１種の式Ｃのシリコーン含有化合物と、１〜３種の式Ｂのシリコーン含有化合物を含む。

一般には、シリコーン含有化合物は５００〜１００００、典型的には１０００〜７０００の分子量を有する。

典型的には、シリコーン含有化合物のアルキル基は低級アルキル基である。一実施形態によれば、シリコーン含有化合物はポリジアルキルシロキサンジオールであり、典型的にはポリジメチルシロキサンジオールである。

一般に、シリコーン含有化合物の非シロキサン含量は１０〜６０ｗｔ％以上である。

式Ａのシリコーン含有化合物に加えて、反応体混合物は、１種または複数の追加のシリコーン含有化合物、特に１種または複数のジメチルシロキサン−エチレンオキシドブロック／グラフトコポリマー、エチレンオキシド−ジメチルシロキサン−エチレンオキシドブロックポリマー、およびカルビノール（モノ）末端ポリジメチルシロキサンジ化合物を含んでいてもよい。

一実施形態によれば、式Ｊのシリコーン含有化合物に加えて、反応体混合物は、１種または複数の式Ｖまたは式ＶＩの化合物：

［式中、Ｒはアルキルであり、ｐは１〜１〜１１０の整数であり、ｘは１〜３２４の整数である］

［式中、Ｒは低級アルキル基、典型的にはメチルを表わし、Ｙはアルキル基を表わし、ｐは１〜１１０の整数であり、ｘは１〜３２４の整数であり、Ａは１〜２５の整数である］
も含む。

式Ｉのシリコーン含有化合物
一実施形態によれば、本発明のポリウレタンキセロゲルは、式Ｉの化合物を含み、および／または式Ｉ：
Ｓｉ（Ａ）_２（Ｙ）−Ｏ−［Ｓｉ（Ｙ）_２−Ｏ］_Ｊ−［Ｓｉ（Ｘ）（Ｙ）−Ｏ］_Ｋ−［Ｓｉ（Ｙ）_２−Ｏ］_Ｌ−Ｓｉ（Ａ）_２（Ｙ）
［式中、Ａ基は、それぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル基、典型的には、小さな置換されていてもよいアルキル、アリールもしくはアルコキシ基、一般には低級アルキル基（すなわち、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）、またはアセトキシ基を表わし；
Ｘは、エーテルを含有するヒドロカルビル基を表わし、
Ｙ基は、それぞれ独立して、Ｘ基（上記で定義したとおりである）、またはＡ基（上記で定義したとおりである）を表わし、
Ｊは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わし、
Ｋは、１〜１００、一般には１〜５０の整数を表わし、
Ｌは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わす］
のシリコーン含有化合物を含む混合物から調製される。

Ｘ基は、−（ＣＨ_２）_ｍＯ−の反復単位を含んでいてもよく、式中、ｍは、典型的には１〜５０、適切には１〜２０、一般には１〜１０の整数を表わす。適切には、ＸはＰＥＧ基を表わし、これは、ＰＥＧ基をシロキサン骨格に結合するための低級アルキル基、例えばプロピル基などを含んでいてもよい。

Ｘ基は、ポリウレタンキセロゲルの硬化に使用される重合反応に関与し得る官能基で末端化されていてもよい。適切な官能基としては、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲおよび／またはＮＣＯ官能基（式中、Ｒはアルキル基を表わす）が挙げられる。一般には、ＸはＯＨまたはＮＨ_２基で、典型的にはＯＨ基で末端化されている。

一実施形態によれば、Ｘ基は末端ヒドロキシル基を含む。あるいは、末端ヒドロキシル基は、例えば、低級アルキル基、典型的にはメチルでキャップされていてもよい。そのようなものとして、Ｘ基は末端エーテル基を含んでいてもよい。

一般に、式ＩのＡ基の少なくとも９５％は、独立して、置換されていてもよい低級アルキル基（すなわち、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）を表わし；典型的には少なくとも９９％；適切には、式Ｉの全部のＡ基は、置換されていてもよい低級アルキル基を表わす。

一実施形態によれば、ＹはＡを表わす。

あるいは、Ｙ基の一部または全部はＸを表わす。

一般に、式Ｉの化合物は、Ｙ基の０〜２個がＸを表わす、１〜３個のエーテルを含有するヒドロカルビル基を含む。適切には、式Ｉの化合物は、１または２個のエーテルを含有するヒドロカルビル基を含む。

一実施形態によれば、式Ｉのシリコーン含有化合物は、式ＩＩの構造：
Ｓｉ（Ａ）_３−Ｏ−［Ｓｉ（Ａ）_２−Ｏ］_Ｊ−［Ｓｉ（Ｘ）（Ａ）−Ｏ］_Ｋ−Ｓｉ（Ａ）_３
［式中、Ａ、Ｘ、Ｊ、ＫおよびＬは、上記で定義したとおりである］
を有する。

一般に、Ａ基は、それぞれ、低級アルキル基、特にメチル、エチルまたはプロピルを表わす。

あるいは、Ａ基は、それぞれ、アセトキシ基：

を表わし得る。

一実施形態によれば、式Ｉのシリコーン含有化合物は、構造：

を有する。

一実施形態によれば、式Ｉのシリコーン含有化合物は、１００〜７０００、適切には３００〜１０００、典型的には５００〜７００、一般には約６００の数平均分子量を有する。

式Ｉの構造を有する適切なシリコーン含有モノマーは、商品名ＤＢＥ７１２、キャップド「（ジメチルシロキサン）−（エチレンオキシド）ブロックコポリマー」で販売されており、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから購入することができる。

典型的には、組成物は、１〜５種の式Ｉに記載のシリコーン含有化合物を含み、適切には１〜３種、より適切には１種の式Ｉに記載のシリコーン含有化合物を含む。

適切には、式Ｉに記載のすべてのシリコーン含有化合物は、１００〜１５００の数平均分子量をそれぞれ有する。

一般に、シリコーン含有モノマー化合物のシリコーン含量パーセンテンージは１０〜５０ｗｔ％、一般には２０〜４０ｗｔ％である。

ポリエチレングリコール
本発明は少なくとも１種のポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）化合物の使用を含み得る。

適切には、ポリエチレングリコールは、約２００〜約２０，０００、より適切には約５００〜約８０００、より一層適切には約６００〜約３５００の分子量を有する。

あるいはまたはさらに、ポリ（エチレングリコール）化合物は、約５００〜約８０００、適切には約４０００〜約８０００の数平均分子量を有し得る。

種々の分子量のポリエチレングリコールは市販されており、それらを使用して本発明のポリマー材料を得ることができる。２つ以上の異なる分子量のポリエチレングリコールの混合物も使用することができる。

一実施形態によれば、２種以上の異なる分子量のポリエチレングリコールが使用される。典型的には、本発明のポリマーの形成に使用されるポリエチレングリコールの分子量は、８０００未満であり、一般には４０００未満である。適切には、本発明のポリマーの形成に使用されるポリエチレングリコールの分子量は、約１００〜約６０００であり、一般には約２００〜約３５００である。

反応体混合物は、典型的には１０００未満の数平均分子量を有する低分子量のＰＥＧ化合物と、典型的には５０００以上の数平均分子量を有する高分子量のＰＥＧ化合物を含んでいてもよい。

一実施形態によれば、本発明の反応体混合物は、４０００〜６５００、一般には５０００〜６０００の数平均分子量を有する第１のＰＥＧ化合物と、１００〜５００、一般には１００〜３００、適切に約２００の数平均分子量を有する第２のＰＥＧ化合物を含んでいる。反応体混合物はまた、一般には２５００〜４５００、一般には３０００〜４０００、適切には３０００〜３５００、典型的には約３３５０の数平均分子量を有する第３のＰＥＧ化合物を含んでいてもよい。

組成物中に複数の分子量を有するＰＥＧ化合物の使用は、シリコーン含有成分をはじめとする、組成物の様々な成分の適合性を保つことができる。

最後に、組成物内の比較的高い分子量のＰＥＧ（すなわち、ＰＥＧ５０００〜６０００）は、レンズの含水率を調整することができる。これは、ヒトまたは動物の身体上または身体内に装着される製造品の動きに極めて重要な役割を果たし、装着者に対する快適性を高める特性をもつ。第２に、組成物内で高い分子量のＰＥＧ化合物を使用すると、材料の弾性率を制御および調整できるようになる。

一実施形態において、反応体混合物は、ＰＥＧ５５００〜６０００（典型的にはＰＥＧ５７６７）、ＰＥＧ１００〜３００（典型的にはＰＥＧ２００）およびＰＥＧ３０００〜４０００（典型的にはＰＥＧ３３５０）の数平均分子量をそれぞれ有する３種のＰＥＧ化合物を含む。

一般に、シリコーンヒドロゲルをベースとしたレンズは、シリコーンの凝集エネルギー密度が低いことから、ノンシリコーンヒドロゲルベースのものよりも強度的に弱い。さらに、直鎖状シリコーンヒドロゲルポリマーから調製されたレンズは、架橋ポリマーよりも相対的に弱い。これは、直鎖状ポリマーにおいては、その強度がほとんど、共有化学結合によって得られたものよりもはるかに弱い、主として相互作用する基の間の水素結合に基づく分子間／分子内の相互作用によるものだからである。これらの相互作用する基には、ポリマー骨格内のウレタンセグメントが含まれる。ポリマー骨格内のウレタンセグメントが高濃度になるほど強くなる。したがって、低分子量のＰＥＧを使用する場合、イソシアネートとの反応後に、高濃度ウレタンセグメントが得られ、その結果、適切な強度を有するレンズを得ることができる。しかしさらに、高濃度ウレタンハードセグメントは結合してソフトセグメントマトリックスで凝集体（ドメイン）を形成する可能性があり、これはまたこのプロセスでさらに自己結合を起こす。これらの現象は、ポリウレタン中に検出可能な異相形態をもたらし、ドメインサイズが光の波長よりも大きくなれば、水和型ポリマーに不透明性を生じ得る。しかし、本発明においては、驚いたことに、ドメイン形成による不透明性は、低分子量のＰＥＧとイソシアネートとの反応の結果生じる高濃度のウレタン基にもかかわらず、発生しない。

組成物に複数の分子量を有するＰＥＧ化合物を使用すると、シリコーン含有成分をはじめとする、組成物の各種成分の適合性を保つことができる。

最後に、組成物中の比較的高い分子量のＰＥＧ（すなわち、ＰＥＧ ３３５０）は、レンズの含水率を調整することができる。これは、眼の上に装着された場合にレンズの動きに非常に重要な機能を果たし、装着者に快適性を提供すると考えられる。第２に、組成物内で高分子量のＰＥＧ化合物を使用すると、材料の弾性率を制御および調整できるようになる。さらに、組成物中の高分子量ＰＥＧは、得られたキセロゲルへの強度の付与に重要な役割を果たす結晶化度をもたらす。この特性は、例えば射出成形方法において、所定の型穴からレンズを容易に取り出すことができるようにする。

さらに、本発明において数種類のシリコーン含有モノマー（すなわち、様々なＰＤＭＳ分画を有する式Ｊの化合物）を使用すると、適合性が得られると同時に、全体的なシリコーン含量を、適切には高ＤＫをはじめとする、所望の材料特性を有する最終ポリマーが得られるレベルまで増加させることができる。

一実施形態によれば、ＰＥＧはＰＥＧ３３５０およびＰＥＧ２１００から選択される。

適切には、ポリエチレングリコールは、反応体の約５〜約８０ｗｔ％の量で、より適切には反応体の約１０〜約７０ｗｔ％、より適切には約２０〜約６０ｗｔ％、より一層適切には約２５〜約５０ｗｔ％の量で使用される。一実施形態によれば、ポリエチレングリコールは、反応体の約１０〜約２５ｗｔ％、適切には約１５〜約２５ｗｔ％以上の量で使用される。

反応体混合物が式Ｊのシリコーン含有化合物を含む場合、反応体混合物中のＰＥＧ化合物の量は、反応体混合物の３０ｗｔ％以下、典型的には２５ｗｔ％以下、一般には１５〜約２５ｗｔ％であり得る。

一般に、シリコーンヒドロゲルをベースとしたレンズは、シリコーンの凝集エネルギー密度が低いことから、ノンシリコーンヒドロゲルベースのものよりも強度的に弱い。さらに、直鎖状シリコーンヒドロゲルポリマーから調製された製品は、架橋ポリマーよりも相対的に弱い。これは、直鎖状ポリマーにおいては、その強度がほとんど、（化学結合よりもはるかに弱い）相互作用する基の間の水素結合によるものだからである。これらの相互作用する基には、ポリマー骨格内のウレタンセグメントが含まれる。ポリマー骨格内のウレタン結合が多くなるほど強くなる。したがって、低分子量のＰＥＧを使用する場合、イソシアネートとの反応後に、高濃度のウレタンセグメントが得られ、その結果、適切な強度を有するレンズを得ることができる。しかしさらに、高濃度ウレタンハードセグメントは結合してソフトセグメントマトリックスで凝集体（ドメイン）を形成する可能性があり、これはまたこのプロセスでさらに自己結合を起こす。これらの現象は、ポリウレタン中に検出可能な異相形態をもたらし、ドメインサイズが光の波長よりも大きくなれば、水和型ポリマーに不透明性を生じ得る。しかし、本発明においては、驚いたことに、ドメイン形成による不透明性は、低分子量のＰＥＧとイソシアネート化合物との反応の結果生じる高濃度のウレタン基にもかかわらず、発生しない。

組成物に複数の分子量を有するＰＥＧ化合物の使用は、シリコーン含有成分をはじめとする、組成物の各種成分の適合性を確実に維持することができる１種の手法となり得る。

さらに、本発明の反応体混合物は適合性を付与するとともに、良好な透明性および光透過率の特性を維持しつつも、全シリコーン含量を驚くほど高くすることができる。比較的高い最終ポリマーのシリコーン含量によって、典型的には、眼の健康に要求される比較的高いＤＫをはじめとする、所望の材料特性を最終ポリマーが有することができるようになる。

多官能性化合物
多官能性化合物は、少なくとも２、一般には２．５以上、典型的には２．７以上、適切には３以上、より適切には３〜４の平均官能価を有する。一般に、多官能性化合物は約３の平均官能価を有する。

一実施形態によれば、多官能性化合物は、１５００以下、典型的には１０００以下；一般には５００以下の数平均分子量を有する。

多官能性化合物は、９０〜１５００；一般には９０〜１０００；典型的には９０〜７００の分子量を有し得る。一般に、多官能性化合物は３００未満の数平均分子量を有し得る。

多官能性化合物は、重合で反応し得る３種以上の官能基を含み；典型的には、多官能性化合物は、重合で反応し得る３種の官能基を含む。多官能性化合物は、ヒドロキシル、イソシアネートおよびアミンなどの官能基を含み得る。一実施形態によれば、多官能性化合物は、以下のタイプの１種または複数の官能基：ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲ（式中、Ｒはアルキル基、特に低級アルキル基、適切にはメチルを表わす）およびＮＣＯを含む。あるいはまたはさらに、重合反応の条件下で共反応物と反応し得る任意の他の基である。

一実施形態によれば、多官能性化合物は、イソシアネートおよび／またはヒドロキシル官能基を含み；一般にはヒドロキシル官能基を含む。

一般に、多官能性化合物は、３個の同一官能基を含む。

一般に、多官能性化合物は、３個のヒドロキシル官能基を含む。

あるいは、多官能性化合物は、異なる官能基の混合物を含んでいてもよい。

従来の架橋剤を多官能性化合物として使用することができ、例えば、アルカン、（トリオール、トリチオール、トリアミン、トリアミド、トリカルボン酸）、アルケン、（トリオール、トリチオール、トリアミン、ドリアミド、トリカルボン酸）、および／またはアルキン（トリオール、トリチオール、トリアミン、トリアミド、トリカルボン酸）である。

適切な多官能性化合物の例としては、限定するものではないが、アルカントリオール、例えば、ヘキサントリオール（ＨＴ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、グリセロールおよび多官能性イソシアネート、典型的にはトリイソシアネートが挙げられる。

一実施形態によれば、多官能性化合物はＴＭＰである。

さらなる実施形態によれば、多官能性化合物はＨＴである。

多官能性化合物は、式Ａ：

［式中、少なくとも３つのＸ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｘ_４およびＸ_５は、それぞれ独立して、ＯＨ、ＮＨ_２、ＣＯＯＨ、ＳＨ、ＮＨＲ（式中、Ｒはアルキル基、特に低級アルキル基、適切にはメチルを表わす）であり、好ましくはＯＨ−またはＮＨ_２−末端基であり、残りのＸ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｘ_４およびＸ_５は、それぞれ独立して、Ｈであるか、存在せず、Ｚは、中央の結合ユニットである］
の化合物であってもよい。典型的には、少なくとも３つのＸ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｘ_４およびＸ_５は、それぞれ独立して、ＯＨ−またはＮＨ_２−末端ポリオキシアルキレン基である。

ポリオールは、一般には本質的に炭化水素である、中央の結合基に結合されているヒドロキシル基から始まることを含む成分である。最終的に生成される中央の結合成分Ｚは、一般には、活性水素原子、すなわち重合を開始することができる水素原子を有していない。Ｚは、ＮＣＯ基との反応に対して不活性である基または重合もしくは共重合されるポリオキシアルキレン鎖を含有していてもよい。一般に、Ｚ基は１５００以下の分子量を有する。

一般に、多官能性化合物は９０〜５００ｇｍｏｌ^−１、典型的には９０〜２００ｇｍｏｌ^−１の分子量を有する。

一実施形態によれば、多官能性化合物は、３個のヒドロキシル官能基を有するポリオールである。

一実施形態によれば、多官能性化合物はポリオール、たとえば、グリセロール、トリメチルプロパン（ＴＭＰ）またはヘキサントリオール（ＨＴ）などである。ポリオールは、一般に、周囲温度またはわずかに上回る温度（２０〜４０℃）で液体（例えばＨＴ）または固体（例えばＴＭＰ）である。

多官能性化合物は、三官能性イソシアネートであってもよい。

特に、本発明のポリマー組成物は、少なくとも１種のポリイソシアネート、すなわち、３個以上の機能性反応基を有するものを使用して調製することができる。典型的には、ポリイソシアネートは有機ポリイソシアネートである。こうした実施形態において、多官能性化合物は、一般にポリイソシアネートである。また反応体混合物は、一般にジイソシアネート化合物も含む。

ポリイソシアネートは、多数の異なる機能を果たす。第１に、それはジオール成分に対するカップリング剤として作用し、ソフトセグメントを生じさせる。第２に、それはカップリング剤として作用し、ウレタン高濃度のハードセグメントを生じさせる。第３に、それはソフトセグメントおよびハードセグメントに対するカップリング剤として作用し、得られたポリマーの分子量を増加させる。さらに、それは架橋剤として作用することができ、この場合、ジイソシアネートおよびポリイソシアネートは反応体混合物に含まれ得る。

本発明の組成物での使用に適切なポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネートの三官能性トリマー（イソシアヌレート）、ヘキサメチレンジイソシアネートの三官能性トリマー（イソシアヌレート）およびポリマー４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられる。

より適切には、ポリイソシアネートは脂肪族である。典型的には、ポリイソシアネートは周囲温度で液体である。

ポリイソシアネートは、部分的にまたは完全にブロックされていてもよく、熱刺激および／または化学的刺激を使用することによってｉｎ ｓｉｔｕで活性化することができる。適切なブロックイソシアネート化合物は、商品名ＴｒｉｅｘｅｎｅでＢａｘｅｎｄｅｎから販売されている（例えば、Ｔｒｉｅｘｅｎｅ Ｂ１７９５およびＢ１７９６０を参照）。

一実施形態によれば、多官能性化合物のすべての官能基は、反応体混合物の形成前にブロック化されていてもよい。

さらなる実施形態によれば、多官能性化合物の基の一部の官能基は、反応体混合物の形成前にブロック化される。

官能基は、官能基の活性化前に、本発明のポリマー形成で一般に使用される反応条件下で関連の官能基の反応を防ぐ適切な任意の化合物によりブロック化することができる。典型的には、活性化は、熱および／または化学活性化剤に多官能性化合物を曝露することが含まれる。一般に、ブロック官能基は、熱活性化によって活性化される。

一般に、ポリイソシアネートは、約０．０４〜約５ｗｔ％、適切には約０．０５〜約３ｗｔ％の量で使用される。任意の組成物中のポリイソシアネートの量を調節し、得られたポリウレタン組成物の特性／属性を変更することができる。

一般に、多官能性化合物は、３００未満、典型的には２５０未満、適切には２００未満の数平均分子量を有する。

一実施形態によれば、多官能性化合物はシリコーンを含み得る。典型的には、これは少なくとも１種のシリコーン基を含み得る。

一実施形態によれば、多官能性化合物は、反応体混合物の重合に使用される反応条件下で重合する基で末端化されている、少なくとも３個のヒドロカルビル置換基を含むアルキル末端シリコーンであってもよい。一般に、ヒドロカルビル基は、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２またはＮＣＯまたはＮＣＨＲ基（式中、Ｒはアルキル、適切には低級アルキル基を表わす）で、典型的にはＯＨまたはＮＨ_２基で、適切にはＯＨ基で末端化されている。

一実施形態によれば、多官能性化合物は３個のヒドロキシル、アミンまたはイソシアネート官能基を含む。

一般に、多官能性化合物の非シリコーン含量は１０〜６０ｗｔ％である。

一般に、多官能性化合物の官能基（一般にヒドロキシル基）は、ウレタン基を形成するイソシアネート基と反応する。多官能性化合物の多官能性は、架橋ポリマーマトリックスまたは分枝状ポリマーマトリックスを生じる。一般に、得られる材料の架橋密度の全体的な程度は、得られる材料の関連材料強度を決定する。

一般に、本発明のポリマーの形成に使用される反応体混合物は、５ｗｔ％以下の多官能性化合物を含み；典型的には４ｗｔ％以下；一般には３ｗｔ％以下の多官能性化合物を含む。一実施形態によれば、多官能性化合物は、反応体混合物の０．０５〜２ｗｔ％、一般には０．５〜１．５ｗｔ％の量で存在する。

一実施形態によれば、本発明のポリマーの形成に使用される反応体混合物は、２ｗｔ％以下の多官能性化合物を含む。

ポリマーの形成に使用される反応体混合物は、一般に０．５〜２ｗｔ％の多官能性化合物を含む。

本発明のポリマーの形成に使用される反応体混合物は、一般に、３以上の平均官能価を有する（典型的には３または４の官能価を有する）５ｗｔ％以下の任意の化合物を含む。一般に、反応体混合物は、３以上の平均官能価を有する３ｗｔ％以下の任意の化合物を含み；典型的には、３以上の平均官能価を有する２ｗｔ％以下の任意の化合物を含む。

一般に、多官能性化合物は、３以上の平均官能価を有する反応体混合物中の唯一の種である。

一実施形態によれば、多官能性化合物は、同一のまたは異なる平均官能価をそれぞれ有していてもよい、２種以上の化合物を示し得る。

一般に、本発明の成形品は、少なくとも５Ｐａ、典型的に７Ｐａ以上、適切には８Ｐａ以上の関連引裂強度を有する。典型的には、本発明の成形品は、少なくとも５０バーラーの関連ＤＫを有し、典型的には１０ｗｔ％よりも高い含水率を有する。

反応体混合物内へ多官能性化合物を導入することによって、得られた組成物に架橋が生じる。一般に、架橋された熱硬化性組成物は、それらの融解温度よりも低い温度で分解する。架橋された熱硬化性組成物が、組成物の分解が生じることなく、流動することは不可能であり、したがって、架橋度の高い組成物は熱可塑性ではなく、射出成形技術に適切ではない。本発明のポリウレタン組成物は、熱硬化性であってもよいし、または熱可塑性であってもよい。本発明のポリウレタン組成物は、完全にまたは部分的に架橋されていてもよい。

一般に、本発明のポリウレタン組成物は、部分的に架橋されている。

鎖延長剤
本発明のポリマー組成物は、１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤、一般には少なくとも１種のジオール、特に少なくとも１種の式Ｄのジオール：

［式中、ｎは、１〜２５、適切には２〜２５、適切には２〜１０、より適切には２〜４の整数である］
を使用して調製することができる。ｎが２以上である場合、ジオールは１個または複数のエーテル基を含んでいる。こうしたエーテル基の存在は、得られた組成物の親水性を高める。

一実施形態において、ジオールはエチレングリコール（ＥＧ）（すなわち、ｎは１である）であり、またはジエチレングリコール（ＤＥＧ）（すなわち、ｎは２である）である。

一実施形態において、ジオールはトリエチレングリコール（ＴＥＧ）（すなわち、ｎは３である）である。有利には、ＴＥＧから誘導される組成物は、完全な水膨潤状態で高い光透過率を示す熱成形可能なポリマーを生じる。

一実施形態において、ジオールは、適切には５００以下、適切には１００〜３００、一般には約２００の分子量を有するＰＥＧ化合物である。こうしたＰＥＧ化合物はテトラエチレングリコール（ＴＴＥＧ）（すなわち、ｎは４である）に類似している。

典型的には、反応体混合物は、反応体の２〜約２０ｗｔ％、一般には約２〜約１５ｗｔ％の鎖延長剤を含む。

一般に、鎖延長剤は、反応体の２〜約１５ｗｔ％、より適切には反応体の約２〜約１３ｗｔ％の量で使用される。

ジオールがＥＧである場合、鎖延長剤は、反応体の約２〜約１０ｗｔ％、一般には反応体の約２〜約６ｗｔ％の量で使用することができる。

ジオールがＤＥＧである場合、鎖延長剤は、反応体の約５〜約２０ｗｔ％、一般には反応体の約１０〜約１６ｗｔ％の量で使用することができる。

ジオールがＴＥＧである場合、鎖延長剤は、反応体の約８〜約４５ｗｔ％、一般には反応体の約１４〜約３０ｗｔ％、典型的には反応体の約１５〜約２５ｗｔ％の量で使用することができる。

ジオールがＴＴＥＧである場合、鎖延長剤は、反応体の約１〜２０ｗｔ％、一般には反応体の約２〜約１３ｗｔ％の量で使用することができる。

一実施形態によれば、反応体混合物は２種以上の鎖延長剤化合物を含んでいてもよい。

適切には、鎖延長剤はアルカンジオールまたはトリオール化合物である。アルカンジオールのアルカン基は、適切には、２〜１０個の炭素原子、一般には２〜５個の炭素原子の炭素骨格を有し得る。

一実施形態によれば、反応体混合物はブタンジオール化合物を含む。

反応体混合物がアルカンジオール化合物を含む場合、それは、反応体混合物の１〜１０ｗｔ％、典型的には１〜５ｗｔ％の量で存在し得る。

反応体混合物は、アミン末端鎖延長剤を含んでいてもよい。これは、得られたポリマーにおける尿素基の生成の促進に特に適切である。反応体混合物にアミン末端鎖延長剤を導入すると、得られたポリマー中の水素結合のレベルを高めることができる。したがって、得られたポリマー中の共有結合の架橋レベルは低下し得る。

適切には、アミン末端鎖延長剤は、構造：

［式中、ｎは、２〜５０、一般には２〜２０、典型的には２〜１２の整数を表わす］
を有していてもよい。

一実施形態によれば、アミン末端鎖延長剤はエチレンジアミンである。上記の構造において、１個のＮＨ_２基は他の官能基、例えば、モノエタノールアミンなどにおけるＯＨ基と置換することができる。

あるいはまたはさらに、アミン末端鎖延長剤は、アミン末端ポリ（エチレングリコール）またはアミン末端ポリ（プロピレングリコール）化合物であってもよい。

一実施形態によれば、鎖延長剤は２個の異なる末端基、例えば１個のアミン基と１個のヒドロキシル基を含んでいてもよい。

鎖延長剤は、構造：

［式中、ｎは、２〜５０、一般には２〜２０、典型的には２〜１２の整数を表わす］
を有していてもよい。

所定の組成物内のジオールの割合はまた、材料の特性に影響を及ぼすことができる。ジオールをＮＣＯ基（例えば、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ Ｗ）と反応させ、得られるポリマーマトリックス内に、材料に強さ（引張特性）を付与する「ハード」ブロックを形成させる。したがって、当業者には、所定のジオールの割合を調整して、得られる材料の引張特性および他の特性を微調整することができることは明らかであろう。

追加成分
一実施形態において、組成物は１種または複数の酸化防止剤をさらに含む。適切な抗酸化剤は、ポリウレタンに一般に使用されるものを含む。特に、ＢＨＡ（ブチル化ヒドロキシルアニソール）、ＢＨＴ（ブチル化ヒドロキシトルエン）およびアスコルビン酸などをはじめとするポリシロキサンウレタンを挙げることができる。適切には、酸化防止剤はＢＨＡである。

適切には、酸化防止剤は任意の所定の組成物中の反応体の約０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、より適切には反応体の約０．１〜約５ｗｔ％、さらにより適切には約０．２〜約１ｗｔ％の量で使用される。

本発明の一実施形態によれば、酸化防止剤は反応体の約１．０〜約３．０ｗｔ％の量で存在する。

本発明の一実施形態において、組成物は、１種または複数の追加成分、例えば、弾性率調節剤、可塑剤、湿潤剤、潤滑剤、加工助剤、粘度低下剤、相容性改良剤および／またはポリマーマトリックス構造改質剤をさらに含む。適切には、追加成分は、反応体の０〜約２０ｗｔ％、より適切には約２．５〜約１０ｗｔ％、よりさらに適切には約４〜約６ｗｔ％の量で存在する。

適切な弾性率調節剤としては、ポリウレタンの弾性率特性を変化させ、酸素透過特性も変化させ得る成分が挙げられる。一実施形態において、追加成分はポリ（エチレングリコール）ジメチルエーテル（ＰＥＧ ＤＭＥ）であり、これは弾性率調節剤、可塑剤、湿潤剤／潤滑剤、加工助剤、粘度低下剤、相容性改良剤およびポリマーマトリックス構造改質剤として作用し得る。様々な分子量（例えば、２５０、５００、１０００、２０００）のＰＥＧ ＤＭＥは市販されており、本発明での使用に適している。一般に、本発明の目的においては、ＰＥＧ ＤＭＥは１０００の分子量を有する（例えば、ＰＥＧ ＤＭＥ−１０００）。代替として、ポリエチレングリコールジブチルエーテルを使用することもできる。弾性率調節剤は、末端ＯＣＨ３基を有するポリオキシアルキレン基を含むＰＤＭＳ系化合物、例えば、式Ｂのポリジアルキルシロキサン化合物であってもよい。

有利には、本発明のポリマー組成物にＰＥＧ ＤＭＥを導入すると、弾性率が小さいレンズが得られる。典型的には、本発明のポリマー組成物から調製されたレンズの弾性率は約０．１〜約１．２ＭＰａ、一般には約０．３〜約０．８ＭＰａ、適切には約０．４〜約０．５ＭＰａである。

一実施形態において、本発明の組成物は１種または複数の着色剤をさらに含む。例として、コンタクトレンズ産業で通常使用される適切な着色剤として次のものが挙げられる：ベンゼンスルホン酸、４−（４，５−ジヒドロ−４−（（２−メトキシ−５−メチル−４−（（２−（スルホオキシ）エチル）スルホニル）フェニル）アゾ−３−メチル−５−オキソ−１Ｈ−ピラゾール−１−イル）；［２−ナフタレンスルホン酸，７−（アセチルアミノ）−４−ヒドロキシル−３−（（４−（（スルホ−オキシエチル）スルホニル）フェニル）アゾ）−］；［５−（（４，６−ジクロロ−１，３，５−トリアジン−２−イル）アミノ−４−ヒドロキシ−３−（（１−スルホ−２−ナフタレニル）アゾ−２，７−ナフタレン−ジスルホン酸，三ナトリウム塩］；［銅，２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニナト（２−）−Ｎ_２９，Ｎ_３０，Ｎ_３１，Ｎ_３２）−，スルホ（（４−（（２−スルホオキシ）エチル）スルホニル）−フェニル）アミノ）スルホニル誘導体］；および［２，７−ナフタレンスルホン酸，４−アミノ−５−ヒドロキシ−３，６−ビス（（４−（（２−（スルホオキシ）エチル）スルホニル）フェニル）アゾ）−四ナトリウム塩］。

本発明における使用のための適切な着色剤としては、フタロシアニン顔料、例えばフタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーンなど、クロム−アルミナ−コバルト酸化物、酸化クロム、および、赤色、黄色、褐色および黒色用の各種酸化鉄、クロモフタールバイオレットおよびクロモフタール酸化物グリーンが挙げられる。有機顔料の使用、特にフタロシアニン顔料、特にさらに銅フタロシアニン顔料、よりさらに特に銅フタロシアニンブルー顔料（例えば、カラーインデックスピグメントブルー１５、構造番号７４１６０）の使用が好ましい。二酸化チタンなどの不透明化剤も加えることができる。特定の用途においては、着色剤の混合物は、自然な虹彩の外観のより優れたシミュレーションに用いることができる。

一実施形態において、着色剤はリアクティブブルー４などのハンドリング着色剤である。

一般には、着色剤の重量百分率は約０．０００１％〜約０．０８％、より適切には、０．０００１％〜約０．０５％である。一実施形態において、着色剤は、約０．００５〜０．０８ｗｔ％の量で存在する。一実施形態において、着色剤の重量百分率は反応体の約０．０００１％〜約０．０４％、一般には約０．０００１％〜約０．０３ｗｔ％である。

一実施形態において、本発明の組成物は１種または複数のＵＶ遮蔽剤またはＵＶ吸収剤をさらに含む。ＵＶ吸収剤は、例えば、約３２０〜３８０ナノメートルの範囲のＵＶ−Ａ範囲において比較的高い吸収値を示すＵＶ強力吸収剤であってよい。しかし、それは約３８０ｎｍを超えると比較的透明である。一般には、ＵＶ遮蔽剤は、市販のＵＶ遮蔽剤、例えば、ＡＥＨＢ（アクリルオキシエトキシヒドロキシベンゾフェノン；Ｃ_１８Ｈ_１６Ｏ_５）などである。

一般的に言えば、ＵＶ吸収剤は、存在する場合、反応体の約０．５ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％またはそれ以上の量で提供される。一般に、組成物は、反応体の約０．６ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％、より適切には約１．０ｗｔ％のＵＶ吸収剤を含んでいる。

着色剤および／またはＵＶ遮蔽剤は、射出成形／圧縮成形によりレンズを形成した後、重合後のレンズ水和段階でレンズに入れられる。あるいは、添加剤（例えば、着色剤、ＵＶ遮蔽剤など）は、溶融ポリマーと混合され、ペレット化の前に押出成形され得る。

特定組成物
一実施形態によれば、
（ａ）１５００〜３５００の分子量を有する少なくとも１種のポリエチレングリコール；
（ｂ）少なくとも１種のジイソシアネート、適切にはヘキサンジイソシアネート；
（ｃ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物、典型的には１〜３種の式Ｂのシリコーン含有化合物；
（ｄ）少なくとも１種の式Ｄのジオール
を含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって、
ここで、ポリエチレングリコール、ジイソシアネート、シリコーン含有化合物およびジオールを実質的に無水条件下で反応させる、
ポリウレタンキセロゲルが提供される。

さらなる実施形態によれば、
（ａ）１０００〜６０００、一般には２０００〜２２００、典型的には２０５０〜２１５０の分子量を有する少なくとも１種のポリエチレングリコール；
（ｂ）少なくとも１種のジイソシアネート、適切にはヘキサンジイソシアネート；
（ｃ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物、適切には１〜３種の式Ｂのシリコーン含有化合物；
（ｄ）典型的にはｎが３〜４の整数である、少なくとも１種の式Ｄのジオール、
（ｅ）任意選択で、触媒、例えばＤＢＴＤＬ
を含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって、
ここで、ポリエチレングリコール、ジイソシアネート、シリコーン含有化合物およびジオールを実質的に無水条件下で反応させる、
ポリウレタンキセロゲルが提供される。

一実施形態によれば、
ａ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有モノマー；
ｂ）少なくとも１種のＰＥＧ化合物、特に高分子量ＰＥＧ化合物（一般に５０００〜７０００の数平均分子量を有するもの）および典型的には３０００〜４０００の数平均分子量を有する第２のＰＥＧ化合物；
ｃ）任意選択で、少なくとも１種の式Ｉ、一般には式ＩＩのシリコーン含有化合物；
ｄ）１５００以下の数平均分子量を有する多官能性化合物、一般にはＴＭＰまたはＨＴなどのトリオール、典型的にはＴＭＰ；
ｅ）少なくとも１種の鎖延長剤、典型的にはジオール、一般には低分子量ＰＥＧ化合物（一般には１００〜５００の数平均分子量を有するもの）；
ｆ）少なくとも１種のジイソシアネート、適切にはジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＤＭＤＩ）
を含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって、
ここで、反応体混合物の成分を、硬化が可能な実質的に無水条件下で反応させ、ここで、式Ｉのシリコーン含有化合物は反応体混合物に含まれており、および／または硬化後に添加される、
ポリウレタンキセロゲルが提供される。

本発明の例示的な組成物の形成に使用される反応体混合物は、
ａ．２５〜５０ｗｔ％の少なくとも１種のジイソシアネート、適切にはジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＤＭＤＩ）；
ｂ．４０〜６０ｗｔ％の少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有モノマー；
ｃ．１０〜２０ｗｔ％の低分子量ＰＥＧ化合物（一般には１００〜５００の数平均分子量を有するもの）；
ｄ．１〜１０ｗｔ％の高分子量ＰＥＧ化合物（一般には５０００〜７０００の数平均分子量を有するもの）；
ｅ．０〜５ｗｔ％の第３のＰＥＧ化合物（一般には３０００〜４０００の数平均分子量を有するもの）；
ｆ．任意選択で、２〜２０ｗｔ％、一般には１５〜２０ｗｔ％の少なくとも１種の式Ｉ、一般には式ＩＩのシリコーン含有化合物；
ｇ．０．５〜２ｗｔ％の多官能性化合物、一般にはＴＭＰまたはＨＴなどのトリオール；
ｈ．０．５〜５ｗｔ％の少なくとも１種の鎖延長剤、典型的にはジオール；
ｉ．０〜０．５ｗｔ％の触媒
を含み、
ここで、反応体混合物の成分を、硬化が可能な実質的に無水条件下で反応させ、ここで、式Ｉのシリコーン含有化合物は反応体混合物に含まれており、および／または硬化後に添加される。式Ｉのシリコーン含有化合物が硬化後にのみ添加される場合、それはポリウレタン組成物の２〜２０ｗｔ％の量で添加される。

一実施形態によれば、得られる組成物は比較的低い、一般には０．２〜１ｗｔ％のシリコーン含量を有する。こうした実施形態において、本発明の例示的な組成物の形成に使用される反応体混合物は、
ａ．２０〜３０ｗｔ％の少なくとも１種のジイソシアネート、適切にはジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＤＭＤＩ）；
ｂ．０．５〜２ｗｔ％の少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有モノマー；
ｃ．２０〜４０ｗｔ％の第１のＰＥＧ化合物（一般には５０００〜７０００の数平均分子量を有するもの）；
ｄ．２０〜４０ｗｔ％の第２のＰＥＧ化合物（一般には３０００〜５０００の数平均分子量を有するもの）；
ｅ．５〜１５ｗｔ％の少なくとも１種の鎖延長剤、典型的にはジオール；
ｆ．０．５〜２ｗｔ％の多官能性化合物、一般にはＴＭＰまたはＨＴなどのトリオール；
ｇ．０〜０．５ｗｔ％の触媒
を含む。

一実施形態によれば、得られる組成物は比較的高い、一般には３０〜４０ｗｔ％のシリコーン含量を有する。こうした実施形態において、本発明の例示的な組成物の形成に使用される反応体混合物は、
ａ．１０〜２０ｗｔ％の少なくとも１種のジイソシアネート、適切にはＤｅｓｍｏｄｕｒ Ｗまたはジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＤＭＤＩ）；
ｂ．５０〜７０ｗｔ％の少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有モノマー；
ｃ．５〜１５ｗｔ％の第１のＰＥＧ化合物（一般には３０００〜５０００の数平均分子量を有するもの）；
ｄ．１〜１０ｗｔ％の第２のＰＥＧ化合物（一般には１０００〜３０００の数平均分子量を有するもの）；
ｅ．１〜５ｗｔ％の少なくとも１種の鎖延長剤、典型的にはジオール、例えば、１００〜３００の数平均分子量を有するＰＥＧ化合物；
ｆ．０〜２ｗｔ％の多官能性化合物、一般にはＴＭＰまたはＨＴなどのトリオール；
ｇ．０〜０．５ｗｔ％の触媒
を含む。

一般に、この場合、上記のいずれかの反応体混合物に記載されている成分は、１００ｗｔ％の反応体混合物を形成する。

あるいは、上記の成分は９０ｗｔ％以下の反応体混合物を形成し、残りの反応体混合物は本明細書に記載の追加成分から形成され得る。

別の実施形態において、ヒドロキシル含有反応体（触媒を含む）は、一緒に脱水させ、実質的に無水条件下でイソシアネートと反応させることができる。

別の実施形態において、この製造方法は規模拡大することができるとともに、上記で詳述した脱水ヒドロキシル含有反応体をイソシアネート含有化合物と反応させることができる、二軸スクリュー押出法を使用することができる。

方法
本発明の別の態様は、
（ｉ）上述の反応体混合物を調製するステップと；
（ｉｉ）実質的に無水条件下で、ステップ（ｉ）で形成された混合物を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップ
とを含む、ポリウレタンキセロゲルの調製方法に関する。

一般に、次いで、ポリウレタンキセロゲルはコンタクトレンズなどの成形品を形成するために処理される。適切な加工技術としては、キャスト成形、射出成形、圧縮成形、スピンキャスト成形およびラッチングが挙げられる。さらに、ポリマー材料のシートを製造し、器具を打ち抜くことができる。材料のシートは２枚のプレート（例えば、Ｔｅｆｌｏｎプレート）の間に熱可塑性材料を圧縮することにより、また、有機溶媒中の材料の溶液から製造することができる。後者の場合には、溶媒を蒸発させる必要がある。

有利には、本発明の方法は、反応体としての水を添加することなく、実質的に無水条件下で反応体を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させることを含む。これにより、当技術分野で公知の方法とは異なり、尿素基が実質的に含まれないポリウレタン骨格が得られる。水が存在しないと（実施可能な限り）、膨潤水弾性率がコンタクトレンズにとって望ましくない程度にまで増加し得る尿素基の有意な生成が抑制される。

本明細書で使用される場合、用語の「実質的に無水」とは、尿素基を実質的に含まないポリウレタン骨格が得られるように水の量が十分に少ない条件を意味する。

典型的には、反応は、実質的に達成可能な限り少量の水で行われる。一般には、反応は実質的に達成可能な限り少量の水で行われる。適切には、反応混合物中の水の量は、約０．３％未満、より適切には約０．１％未満、さらにより適切には、約０．０５％未満である。

本発明のさらなる態様は、上記の方法により得ることができるポリウレタンキセロゲルに関する。

本発明の別の態様は、上記のポリウレタンキセロゲルを調製することと、水性媒体で前記ポリウレタンキセロゲルを水和し、ポリウレタンヒドロゲルを形成させることを含む、ポリウレタンヒドロゲルの調製方法に関する。

本発明のさらなる別の態様は、上記の方法により得ることができるポリウレタンヒドロゲルに関する。

好ましい一態様において、触媒は反応混合物に添加される。適切な触媒（適切な量に関する教示を含む）は上記のとおりである。非常に好ましい一実施形態において、触媒は、ジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ）である。

追加の成分、例えば、上記の弾性率調節剤、可塑剤、湿潤剤、潤滑剤、加工助剤、粘度低下剤、着色剤、相容性改良剤および／またはポリマーマトリックス構造改質剤も反応混合物中に存在していてもよい。

上述のように、重合反応は実質的に無水条件下で行われる。一般には、反応体は、真空下で脱水され、可能な限り含水率を減らす。適切には、反応体（例えば、ジオール成分およびＰＥＧ成分など）を、ロータリーエバポレーターを使用して真空下の高温で脱水される。典型的には、反応体は、真空下において少なくとも８０℃、より適切には少なくとも９５℃の温度で脱水される。一般には、反応体は少なくとも１時間、典型的には少なくとも２時間、適切には少なくとも４時間以上、高温の真空下で脱水される。この脱水ステップの後に、カールフィッシャーによって測定される反応体の含水率は典型的には＜０．０５０％、適切には＜０．０３５％である。脱水プロセスの条件およびタイミングは、使用される装置および脱水される材料の重量に依存し、一般には、材料が多いと脱水による時間が長くかかる。場合により、他の方法、例えば、凍結乾燥などを使用して脱水することもできる。

好ましい一実施形態において、脱水したジヒドロキシ反応体（ならびに、任意選択で、抗酸化剤および／または可塑剤）をビーカーへ加え撹拌する。ビーカーは、循環する酸素非含有の乾燥窒素を入れた加熱器に置く。適切には、次いで、触媒（例えば、ジブチルスズジラウレート）の必要量を混合物に加え、カールフィッシャー滴定を使用して含水率を測定する。典型的には、温度は、約７３℃＋／−２℃になるようにする。次いで、ビーカーを換気フード内に移し、内容物を激しく撹拌して均質な混合物を得る。その後、ジイソシアネート（例えば、ヘキサンジイソシアネート）の必要量を混合物に加え、透明になるまで撹拌する。次いで、典型的には、蓋で密閉される予備加熱したポリプロピレンタブ槽へ混合物を注ぎ入れ、通風室に置かれた加熱器内で完了するまで反応させる。

好ましい一実施形態において、反応は約７０℃〜約１２０℃、より適切には約８０℃〜約１１０℃の温度で行う。非常に好ましい一実施形態において、反応は約９０℃〜約１００℃の温度で行う。

適切には、混合物は、約０．５〜約２４時間、より適切には約３〜約１２時間反応させる。さらにより適切には、混合物は、少なくとも約５〜約１８時間、より適切には約８時間反応させる。得られる生成物のＦＴＩＲスペクトルにおける２２６０ｃｍ^−１でのＮＣＯ吸収帯の消失は、反応が完了していることを示す。

製品は周囲温度まで冷却し、必要に応じて低温に冷却した後に、離型される。

適切には、製品は加熱器から取り出され、周囲温度まで冷却させる。

好ましい一実施形態において、製品は、金型から取り出す前に、約−３０℃〜約−１２０℃の温度まで冷却する。

場合によっては、製品はフリーザーで冷却して離型される。

離型製品は続いて、適切には周囲温度で粒状化され、これによって射出成形機への供給に適した顆粒が得られる。

さらに別の態様は、コンタクトレンズの製造における、本発明によるポリウレタンキセロゲルまたはポリウレタンヒドロゲルの使用に関する。

成形品の調製方法
本発明の別の態様は、
（ｉ）上記の反応混合物を調製するステップと；
（ｉｉ）ステップ（ｉ）で形成された反応混合物を実質的に無水条件下で反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップと；
（ｉｉｉ）ポリウレタンキセロゲルを処理して、成形品を形成させるステップ
とを含む、成形品形態のポリウレタンキセロゲルの調製方法に関する。

一般に、ポリウレタンキセロゲルは、射出成形（ＩＭ）技術によりステップ（ｉｉｉ）に従って処理される。

あるいは、ポリウレタンキセロゲルは、反応キャスト成形（ＲＣＭ）技術によりステップ（ｉｉｉ）に従って処理することができる。

一実施形態において、ステップ（ｉｉ）で形成されたポリウレタンキセロゲルを、射出成形前に、粉砕またはペレット形成により粒状化し（典型的には、射出成形に適したペレットを形成するために押出し、細断することにより）、場合により、射出成形前に真空下で乾燥させる。射出成形は、適切には、当業者にはよく知られている従来の射出成形装置（例えば、ＢＯＹ ５０Ｍ）を使用して行う。

本発明のさらなる態様は、上記の成形品形態のポリウレタンキセロゲルを調製することと、水性媒体で前記成形品を水和し、ポリウレタンヒドロゲルを形成させることを含む、成形品形態のポリウレタンヒドロゲルの調製方法に関する。

製造品
本発明の別の態様は、上記のポリマーを含む製造品に関する。

成形品は、身体内または身体上で使用するための医療器具の形態であってよい。医療器具の例として挙げられるのは、決して限定するものではないが、尿路器具（尿管ステントおよび尿道カテーテルを含む）、眼部用器具（コンタクトレンズおよび眼内レンズシューター器具を含む）、眼内レンズ、整形外科用器具、呼吸用器具（気管内挿入管を含む）、心臓血管用器具、歯科用器具、神経科用器具、胃腸用器具、聴覚用器具、外科用器具、例えば、外科用手袋、フットケア用器具、創傷治癒用器具、コンドーム類アフェレーシス装置、血液バック；血液投与チューブ；体外式膜型人工肺装置；透析および腹膜排液バッグ；尿収集バッグ；泌尿器科用カテーテル；創部排液バッグおよびチューブ；経腸栄養装置；経鼻胃管；静脈内カテーテル、点滴チャンバー、チューブおよび溶液バッグ；非経口完全栄養バッグ；血液透析チューブおよびカテーテル；フィルムラップ；グローブ；気管内チューブ；気管切開チューブ；食道用チューブ；加湿器；義眼；または滅菌水バッグおよびチューブである。

一実施形態によれば、医療器具は、コンタクトレンズなどのレンズ、カテーテル、または眼内レンズシューター器具である。

一般に、製造品はコンタクトレンズの形態である。

コンタクトレンズは、レンズが通常の角膜の代謝を促進するために酸素透過性でなければならない。一般に、本発明のポリマー組成物を使用して調製されるコンタクトレンズは、少なくとも６０バーラー、典型的には少なくとも７０バーラー、適切には少なくとも８０バーラーのＤＫ値を示し、より適切にはレンズは少なくとも約８５バーラー以上のＤＫを有する。

これまで、良好な透明性および酸素透過性と、４０バーラーよりも高い関連ＤＫを有するＰＥＧ系熱可塑性材料を得ることはできなかった。眼に装着した快適性と関連していることが知られているとおり、高い酸素透過性を有するコンタクトレンズの製造で使用する材料が長い間求められていた。しかし、数多く試みられたものの、こうした材料はこれまで得ることができなかった。

上述の成分の特定の組み合わせを使用することによって、透明性を維持しつつ、コンタクトレンズの製造で使用されている公知の熱可塑性ＰＥＧ系材料よりもはるかに大きな酸素透過性レベルを得ることができる。特に、特許請求の範囲に記載した分類のシリコーン含有化合物を使用することが特に重要であると出願人は考えている。さらに、一般に５０００未満の分子量を有するＰＥＧ化合物を使用すると、親水性の増強および良好な透明性の利点も得ることができる。

好ましい一実施形態において、レンズは約６０〜約９０バーラー、より適切には約７０〜約９０バーラー以上のＤＫを有する。

コンタクトレンズは、視覚上の障害の矯正で有効に機能するように、可視領域の光を透過させることができなければならない。適切には、本発明のポリマー組成物を使用して調製したコンタクトレンズは、光透過率が少なくとも８０％、一般には少なくとも９０％、典型的には少なくとも９５％または９７％を示す。適切には、光透過率は、約９０〜約１００％、より適切には約９５〜約１００％であり、よりさらに適切には１００％である。

一般に、本発明のポリマー組成物を使用して調製したコンタクトレンズは、弾性率が約０．１〜約１．５０ＭＰａであり、典型的には約０．２５〜約０．７５ＭＰａである。

コンタクトレンズの弾性率は、ソフトコンタクトレンズの機械的特性を調節するのに重要な役割を果たす。さらに、眼での装着性能は弾性率により直接的に影響を受ける。１．２５ＭＰａよりも高い値は角膜汚染を引き起こす可能性があり、一方、０．１ＭＰａよりも低い弾性率は取り扱い特性が良好でないレンズになる可能性がある。

驚いたことに、本発明の材料から形成された製造品の弾性率は、比較的高含量のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）／シリコーンの使用にもかかわらず、一般に０．２５〜０．７５ＭＰａである。

一般に、本発明のポリマー組成物を使用して調製したコンタクトレンズは、含水率が１０〜約９０重量％、典型的には約２０〜約８０重量％、適切には約２５〜約７５重量％、より適切には約３０〜約７０重量％、よりさらに適切には約３０〜約５０重量％である。

レンズの平衡含水率は材料特性の関数であり、レンズのバルク特性、機械的特性および物理的特性を決定する上での重要な役割を果たす。水は酸素を通過させる媒体を提供し、弾性率はレンズの眼への装着特性／性能を制御する。さらに、水は、眼に装着した場合、レンズの動きに重要な役割も果たし、有利には、本発明のレンズが必要とする最適なレベル、すなわち、約３０ｗｔ％以上を提供する。

下記の非限定的な実施例を参照し、添付の図面を参照して、本発明をさらに説明する：
図１は、ポリウレタン組成物中で提供される式Ｉの化合物の濃度とポリウレタン組成物に関連した接触角との間の関係を示すグラフを提供し；
図２は、ポリウレタン組成物中に提供される異なる式Ｉの化合物の濃度とポリウレタン組成物に関連したＭＶＲ［溶解物体積流量率］との間の関係を示すグラフを提供し；
図３は、ポリウレタン組成物中に提供される式Ｉの化合物の濃度とポリウレタン組成物に関連したＭＶＲとの間の関係を示すグラフを提供し；
表４は、殺菌後の本発明の組成物から形成されたレンズの安定性および透明性を詳述しており；
表５は、異なる式Ｉのシリコーン含有化合物を含む本発明の組成物から形成されたレンズの接触角の詳述を提供する。

ＤＢＥ Ｃ２５は、エチレンオキシド−ジメチルシロキサン−エチレンオキシドブロックポリマー（上記の式ＶＩ）を表わし、
Ｓｉｌｍｅｒ ＯＨは、上記の本発明の式Ｃの化合物（Ｍｗｔ＝１０００、Ｓｉｌｔｅｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）を表わし、
Ｓｉｌｓｕｒｆ １０１０は、約８００の数平均分子量を有する式Ｂｉの化合物を表わし、
Ｓｉｌｓｕｒｆ １５０８は、約９００の数平均分子量を有する式Ｂｉの化合物を表わし、
Ｓｉｌｓｕｒｆ ２５１０は、約１０００の数平均分子量を有する式Ｂｉの化合物を表わし、
ＨＤＩは、ヘキサメチレンジイソシアネートを表わし、
ＤＢＴＤＬは、触媒ジブチルスズジラウレートを表わし、ＢＨＡは、抗酸化剤ブチル化ヒドロキシルアニソールを表わし、
ＰＥＧ ２００、ＰＥＧ ６００、ＰＥＧ ２１００、ＰＥＧ ３３５０およびＰＥＧ ６０００は、約２００、６００、２１００、３３５０および６０００の数平均分子量をそれぞれ有するポリ（エチレングリコール）化合物を表わし、
ＤＢＥ ７１２は、式Ｉの（ジメチルシロキサン）−（エチレンオキシド）ブロックコポリマーを示すために使用され、
ＰＥＧｄｍｅ １０００は、１０００の数平均分子量を有するポリ（エチレングリコール）ジメチルエーテル化合物を示すために使用され、
ＤＥＳ．ＷおよびＤＭＤＩは、ジイソシアネートＤｅｓｍｏｄｕｒ Ｗを示すために使用され、
ＭＤＩは、メチレンジイソシアネートを示すために使用され、
ＴＥＧは、トリエチレングリコールを示すために使用され、
ＴＭＰは、トリメチロールプロパンを示すために使用され、
シリコーンマクロマー１５８０は、式Ｖの化合物を示すために使用され、
Ａ００８ＡＣ−ＵＰは、特に、１個または複数の末端基がキャップされたアセトキシである、構造：

を有するシリコーン含有化合物を表わす。

比較例１：シリコーンマクロマー１５８０の調製
成分および実際の重量を下記に定める。
−水素化物末端ポリジメチルシロキサン（Ａｌｄｒｉｃｈ ４２３７８５）
−ポリエチレングリコールモノアリル（ポリグリコールＡ５００およびＡ１１００、Ｃｌａｒｉａｎｔ）
−キシレン中の白金（０）−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液、Ｐｔ約２％（Ａｌｄｒｉｃｈ ４７９５１９）（白金触媒）
２０．０５０ｇの水素化物末端ポリジメチルシロキサンを３つ口フラスコに加え、オイルバスに入れた。次いで、白金触媒を添加した。内容物の温度が５０℃のときに、ポリエチレングリコールモノアリルＡ５００（３４．５２７ｇ）を５０分間にわたりシリンジ針によって滴下添加し、その間、フラスコの内容物をマグネティックスターラーで攪拌した。反応混合物の温度は６５℃に上昇し、その温度を維持した。モノアリルポリエチレングリコールを添加した後、反応温度を６５℃に維持し、さらに２時間反応を継続した。その後、フラスコをオイルバスから持ち上げて出し、放置し周囲温度まで冷却した。

比較例２：シリコーンマクロマー１５８０をベースとするＰＥＧ−Ｓｉ ＩＭポリマーの製造方法
ポリ（エチレングリコール）のＰＥＧ ６０００（Ｃｌａｒｉａｎｔ）を９５℃の真空下で４時間脱水し、その数平均分子量（Ｍ_ｎ）を末端基分析により測定した。分析により数平均分子量Ｍ_ｎ＝６０８８を得た。同様に、使用した他のポリエチレングリコールについても数平均分子量を測定し、下記の表で表示した実施例で言及した。

ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）、テトラエチレングリコール（ＴＴＥＧ）およびエチレングリコール（Ａｌｄｒｉｃｈ）は、それらの含水率をカールフィッシャーによりチェックし、含水率が＜０．０３５％であるならば、これらの材料は実質的に無水状態であると考え、それ以上の脱水は行わずに使用し、さもなければ、ロータリーエバポレーターを使用して９５℃で最低２時間、これらを真空下で脱水した。ＣａｒｉａｎｔからのＰＥＧ３３５０（Ｍ_ｎ＝３３５０）は、４時間９５℃の真空下で脱水するか、または、典型的には＜０．０５０％の低レベル含水率が得られるまで脱水を行った。

Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ（ＡＧ ２８５）天秤を使用して、ＢＨＡ（０．１８３６ｇ）を秤量ボート上で秤量し、クイックフィット２５０ｍｌフラスコに入れ、次いで、シリコーンマクロマー１５８０（１４．１４２１ｇ）を同フラスコに加えた。フラスコに栓をして、加熱器内に９５℃で１５分間置き、ＢＨＡを溶解させた。脱水したＴＥＧ（１６．１８６ｇ）をフラスコに加え、バス温度が９５℃のロータリーエバポレーターに接続し、フラスコの内容物を脱気し、慎重に回転させ、気泡の大部分が消失するまで最初に１または２回転させ、その後、約５分間にわたって回転させて完全に脱気した。脱気を終えたら、シリンジと微細な針によってＤＢＴＤＬ（０．０５７６ｇ）を加え、フラスコの内容物を渦旋回させることにより混合した。脱水させた溶融ＰＥＧ３３５０（３０．４８ｇ）をフラスコに加え、それを約５分間再度脱気した。最後に、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ Ｗ（３３．３１６ｇ）を適量含むシリンジによってフラスコに加えた。フラスコに栓をし、フラスコを穏やかに回転させることにより内容物を混合し、気泡の生成を抑制した。

次いで、この混合物を通常の方法によりレンズ金型に分配し、閉じた。別に、残りの材料を、予熱したポリプロピレンカップに分配し、それをスクリューキャップ蓋で覆った。レンズ金型およびポリプロピレンカップを９５℃の加熱器に入れ、５時間反応させた。得られた生成物はキャスト成形されたレンズの形態であり、−８０℃のフリーザー中で３０分間冷却することによりポリプロピレンカップから離型した。塩類溶液を含むガラスバイアルにレンズを直接入れた。

これらのレンズは、水和の２４時間後、透明に見え、５５０ｎｍのＵＶ透過率が＞９５％であった。またこれらのレンズを使用して、弾性率を測定した。ポリプロピレンカップからの生成物は、ＳＧ造粒機（例えば、Ｓｈｉｎｉ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．製）を使用して粒状化した。これらの粒状物を市販の成形機（ＢＯＹ ５０Ｍ）に装填し、標準レンズ金型ツールを使用して雌型部品へ成形した。これらの成形品は、水和の際に透明が維持された。

また粒状物を使用して、圧縮成形により幾つかのレンズ成形品を製造した。これらのレンズ状成形品を使用して材料のＤＫを測定した。

これらの結果は材料の熱可塑性を示す。成形品の含水率も測定した。

比較例３
表１、表２および表３に示した値に応じて反応体の量を変えた以外は、上記と同様の方法を使用してこれらの組成物を製造した。

ＤＢＥ８２１は、ジメチルシロキサン−エチレンオキシドブロック／グラフトコポリマー（上記の式Ｖ）を表わす。
ＤＢＥＣ２５は、エチレンオキシド−ジメチルシロキサン−エチレンオキシドブロックポリマー（上記の式ＶＩ）を表わす。
ＭＣＲＣ６１は、構造：
ＣＨ_３ＣＨ_２ＣＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−Ｏ（−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−Ｏ）_ｍ−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２−Ｃ_２Ｈ_５
を有するジカルビノール（モノ）末端ポリジメチルシロキサンを表わす。

表３に詳述した組成物はすべて、４０バーラー未満の関連ＤＫを有していた。材料のシリコーン含量が５〜６ｗｔ％未満であった場合にのみ透明な系が得られた。表３に詳述したすべての組成物に関し、その系は、シリコーン含量が６ｗｔ％よりも高い場合に不透明であった。

実施例４
表４に示した値に応じて反応体の量を変えた以外は、上記と同様の方法を使用し、これらの組成物を製造した。

驚いたことに、表４で詳述したすべての材料から形成された商品は透明であった。

実施例５
表Ｊで詳述した反応体混合物を形成させた。Ｓｉｌｓｕｒｆ １０１０は、式Ｊの化合物を示すために使用する。反応体混合物は、１．４２３：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。この組成物から形成されたコンタクトレンズの特性は表Ｋで詳述している。

実施例６
表６で詳述した反応体混合物を形成させた。反応体混合物は、１．４２３：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。この組成物から形成されたコンタクトレンズの特性は表７で詳述している。

実施例７
表８で詳述した反応体混合物を形成させた。反応体混合物は、１．４２３：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。この組成物から形成されたコンタクトレンズの特性は表９で詳述している。

実施例８
表１０で詳述した反応体混合物を形成させた。反応体混合物は、１．４２３：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。

実施例９
表１１で詳述した反応体混合物を形成させた。反応体混合物は、１．４２３：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。この組成物から形成されたコンタクトレンズの特性は表１２で詳述している。

実施例１０
表１３で詳述した反応体混合物を形成させた。反応体混合物は、１．１０〜１．４０：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。この組成物から形成されたコンタクトレンズの特性は表１４で詳述している。

実施例１１
表１５で詳述した反応体混合物を形成させた。反応体混合物は、１．１０〜１．４０：１の関連ＮＣＯ：ＯＨ比を有していた。

実施例１２
表１６〜２５に詳述した組成物を形成させた。上記の表で詳述した反応体混合物を形成させ、次いで、下記の表で詳述した成分と混合した後、反応キャスト成形技術を使用して成型した。異なる組成物から形成させたコンタクトレンズの特性を試験し、結果を表２６にまとめた。

実施例１３
表Ｘで詳述した反応体混合物を形成させた。異なる量の式Ｉに記載のシリコーン含有化合物を添加し、６種の異なる組成物を形成させた。６種の異なる組成物から形成させたコンタクトレンズの特性は、表Ｙで詳述している。

得られた組成物の接触角を評価し、結果を図１および図５に示している。接触角は、式Ｉのシリコーン含有化合物の量が増加するにつれて減少することに注意されたい。得られた組成物のＭＶＲを試験し、結果を図３に示している。組成物から形成させたレンズの安定性および透明性を試験し、結果を図４に示している。

表Ｘの組成物は、異なる式Ｉのシリコーン含有化合物を使用して形成させた。得られた組成物のＭＶＲを試験し、結果を図２に示す。組成物から形成させたレンズの安定性および透明性を試験し、結果を図４に示す。得られた組成物の接触角を評価し、結果を図５に示す。

含水率
含水率は、次式：
含水率（％）＝（Ｗ_{水和レンズ}−Ｗ_{乾燥レンズ}）／Ｗ_{水和レンズ}×１００
を使用し、レンズの乾燥重量および水和重量の測定後に計算する。

過剰な表面水分を除去した５つの水和レンズを分析用天秤で個別に秤量し、平均値をＷ_{水和レンズ}とした。次いで、レンズを７５℃の乾燥器で２時間乾燥させ、再度個別に秤量した。平均値をＷ_{乾燥レンズ}とした。

透過率％
透過率％は、ダブルビームＵＶ分光光度計（Ｊａｓｃｏ Ｖ５３０）を使用し、ＩＳＯ８５９９の指示の下で測定した。標準塩類溶液を入れたキュベット内にレンズを入れる。キュベットをサンプル区画に配置する。塩類溶液を入れた対照用キュベットをＵＶ分光光度計の参照区画に配置し、スペクトルを透過率％として２００〜７８０ｎｍで記録した。試験をさらに４回繰り返し、５５０ｎｍでの平均値（透過率％）を記録した。

ＤＫ測定
ＤＫ測定（すなわち、酸素透過係数）は、以下に簡単に記載したポーラログラフ技術により実施した。１０個のレンズを３５±０．５℃に設定したガレンカンプインキュベーターに２４時間入れた。１０個の各レンズのそれぞれの中心厚（ＣＴ）をＲｅｈｄｅｒ ＥＴ−３電子厚みゲージにより測定し、これらのレンズを以下のとおりに積層した：単一レンズスタック、２層レンズスタック、３層レンズスタック、４層レンズスタック。各スタックのＣＴを３回測定し、それぞれの平均値を計算し、その方法に対して特に開発されたスプレッドシートに入れた。また、周囲圧力もスプレッドシートに記録した。レンズのスタックを、３５±０．５℃および湿度＞９８％に設定したインキュベーターに再度入れた。

各スタックをそれぞれ電極上に置き（８．７ｍｍの電極を有するＲｅｈｄｅｒ Ｐｅｒｍｅｏｍｅｔｅｒ）、レンズと電極との間に閉じ込められた気泡が存在しないことを確認した。電流がその最低点に達した場合、読み取り値をスプレッドシートの該当するセクションに記録した。この試験をすべてのスタックに対して繰り返した。

酸素が電極を通過できない場合の測定装置の暗電流読み取り値（バックグラウンド）を記録し、すべての試験材料の電流値から差し引いた。酸素分圧および使用したポーラログラフセンサーの表面積を配慮してデータを分析し、最終的に縁効果を補正した。次いで、ＤＫ／ｔ補正値対厚さ（ｃｍ）のグラフをプロットし、最良適合の傾きの逆数を取り、レンズ材料の透過係数（ＤＫ）を示した。これらの値は、ＤＫ（Ｏｃｕｔｅｃ）として本明細書に記載している。

同時に、異なる研究所で、また異なる操作者により試験することから生じ得るあらゆる不一致を回避する。Ｏｃｕｔｅｃは、上記の方法によって、標準の既知のＤＫ製品についてＤＫ値を測定し、検量線図（既知のＤＫ値対Ｏｃｕｔｅｃ測定ＤＫ値）を作成し、このグラフを使用して、所定の組成物の対応するＤＫ修正値を決定した。

したがって、組成物に関する２つのＤＫ値をいくつかの表（例えば、表５、表７、表９）で示すことができる。

弾性率データ
Ｍｅｒｌｉｎソフトウェアを含むＩｎｓｔｒｏｎ ５８４２引張試験システムを使用し、引張試験により本発明に従って調製されたコンタクトレンズの弾性率データを測定した。

基準／規制の相関：ＩＳＯ ９００１：２００８（品質基準：Ｐａｒ ７．６；ＩＳＯ １３４８５：２００３ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ：Ｐａｒ ７．６；ＦＤＡ Ｐａｒｔ ８２０ ＱＳ 規制サブパートＧ：検査、モニタリングおよび試験装置の制御 ８２０．７２。

サンプル調製
各レンズに対する厚さ読み取り値はＥＴ−３厚さゲージを使用して取得した。レンズを切断マット上に平らにして置き、２つの長い試料片を、カミソリ刃を使用して平面レンズの中央付近から切断した。これらの切断片をサンプル皿に入れた塩水溶液中に入れた。慎重にピンセットを使用し、最初に頂部クランプに、次いで底部クランプに向くようにしサンプルをクランプに装着した。クランプ間のギャップは、目盛り付きノギスを使用して１０ｍｍに設定した。設定したら、「リセットＧＬ」ボタンを押し「ゲージの長さ」を設定した。サンプルを装着したら、バランス荷重を０．０００Ｎに設定し、コンソールコントロールを使用して試験を開始した。

本発明の記載した態様の様々な変更および変形は、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、当業者には明白であろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関して記載したが、特許請求されている本発明はこうした特定の実施形態に必要以上に限定されるべきではないことは理解されよう。実際、関連分野の当業者に明白である、本発明を実施するのに記載した実施形態の様々な変更は、以下の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

焦点は、殺菌前および殺菌後のいずれにおいても良好なままであった。

Claims (29)

1. （ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
   （ｂ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物
   ［式中、
   Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
   ｐは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
   ｑは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
   ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
   ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数であり；
   Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わし；
   ここで、少なくとも１個のＲ_１基はヒドロカルビル基を表わし、ｐは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_２基はヒドロカルビル基を表わし、ｑは１〜４０の整数を表わし；また、
   少なくとも１個のＲ_３基はヒドロカルビル基を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_４基はヒドロカルビル基を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす］；
   （ｃ）任意に、１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
   （ｄ）任意に、１種または複数のＰＥＧ化合物
   を含む混合物から調製されるポリウレタンキセロゲルであって、
   ここで、イソシアネート、シリコーン含有化合物、及び任意の鎖延長剤およびはＰＥＧ化合物を実質的に無水条件下で反応させる、ポリウレタンキセロゲル。
2. （ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
   （ｂ）少なくとも１種の式Ｃのシリコーン含有化合物：
   ［式中、
   Ｒ基は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
   ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３までの整数であり；
   ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数であり；
   Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わす］；
   （ｃ）任意に、１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
   （ｃ）任意に、１種または複数のＰＥＧ化合物
   を含む混合物から調製されたポリウレタンキセロゲルであって、
   ここで、イソシアネート、シリコーン含有化合物、ならびに任意に鎖延長剤およびＰＥＧ化合物を実質的に無水条件下で反応させる、ポリウレタンキセロゲル。
3. シリコーン含有化合物が、式Ｂの構造：
   ［式中、
   ｐは、１〜４０の整数を表わし；
   ｑは、０〜４０、一般には１〜１０の整数を表わし；
   ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
   ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数である］
   を有する、請求項１に記載のキセロゲル。
4. シリコーン含有化合物が式Ｃｉの構造：
   ［式中、ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数を表わす］
   を有する、請求項２に記載のキセロゲル。
5. 式Ｉの化合物を含み、および／または式Ｉ：
   Ｓｉ（Ａ）_２（Ｙ）−Ｏ−［Ｓｉ（Ｙ）_２−Ｏ］_Ｊ−［Ｓｉ（Ｘ）（Ｙ）−Ｏ］_Ｋ−［Ｓｉ（Ｙ）_２−Ｏ］_Ｌ−Ｓｉ（Ａ）_２（Ｙ）
   式Ｉ
   ［式中、
   Ａ基は、それぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル基、典型的には小さな置換されていてもよいアルキル、アリールもしくはアルコキシ基、一般には低級アルキル基（すなわち、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）、またはアセトキシ基を表わし；
   Ｘは、エーテルを含有するヒドロカルビル基を表わし、
   Ｙ基は、それぞれ独立して、Ｘ基（上記で定義したとおりである）、またはＡ基（上記で定義したとおりである）を表わし、
   Ｊは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わし、
   Ｋは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わし、
   Ｌは、０〜１００、一般には０〜５０の整数を表わす］
   のシリコーン含有化合物を含む混合物から調製される、いずれかの前述の請求項１に記載のキセロゲル。
6. 式Ｉのシリコーン含有化合物が式ＩＩの構造：
   Ｓｉ（Ａ）_３−Ｏ−［Ｓｉ（Ａ）_２−Ｏ］_Ｊ−［Ｓｉ（Ｘ）（Ａ）−Ｏ］_Ｋ−Ｓｉ（Ａ）_３
   ［式中、Ａ、Ｘ、Ｊ、ＫおよびＬは、上記で定義したとおりである］
   を有する、請求項５に記載のキセロゲル。
7. 式Ｉのシリコーン含有化合物が３００〜１０００の数平均分子量を有する、請求項５および６のいずれか一項に記載のキセロゲル。
8. １種の式Ｃのシリコーン含有化合物、および１〜３種の式Ｂのシリコーン含有化合物を含む、請求項３に記載のキセロゲル。
9. １種のシリコーン含有化合物または複数のシリコーン含有化合物のそれぞれが１５００未満の数平均分子量を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載のキセロゲル。
10. 混合物中の反応体の少なくとも９５ｗｔ％；適切には少なくとも９９ｗｔ％が２以下の平均官能価を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のキセロゲル。
11. ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）化合物を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のキセロゲル。
12. ＰＥＧ化合物が約１５００〜約３５００の分子量を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のポリウレタンキセロゲル。
13. 鎖延長剤がジオール、特に式Ｄのジオール
    ［式中、ｎは、１〜２５、適切には１〜１０、より適切には１〜４の整数である］
    である、請求項１から１２のいずれか一項に記載のポリウレタンキセロゲル。
14. ジオールが１００〜３００の数平均分子量を有するＰＥＧ化合物、典型的にはトリエチレングリコール（ＴＥＧ）またはテトラエチレングリコール（ＴＴＥＧ）である、請求項１０に記載のポリウレタンキセロゲル。
15. （ａ）少なくとも１種のポリエチレングリコール；
    （ｂ）ブロックイソシアネートの形態であってもよい、少なくとも１種のイソシアネート；
    （ｃ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物、
    （ｄ）少なくとも１種の式Ｉのシリコーン含有化合物、
    （ｅ）１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
    （ｆ）任意に、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲおよび／またはＮＣＯ官能基［式中、Ｒはアルキル基を表わす］
    を含む、２以上の平均官能価を有する多官能性化合物
    を含む混合物から調製される、請求項５から１４のいずれか一項に記載のキセロゲルであって、
    ここで、ポリエチレングリコール、イソシアネート、シリコーン含有化合物、ならびに任意選択の多官能性化合物および／または鎖延長剤を実質的に無水条件下で完了するまで反応（硬化）させ、
    ここで、式Ｉのシリコーン含有化合物を、硬化前および／または硬化後に添加することができる、キセロゲル。
16. 水和形態で請求項１から１５のいずれか一項に記載のポリウレタンキセロゲルを含むポリウレタンヒドロゲル。
17. （ｉ）（ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
    （ｂ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物
    ［式中、
    Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
    ｐは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
    ｑは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
    ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
    ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数であり；
    Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わし；
    ここで、少なくとも１個のＲ_１基はヒドロカルビル基を表わし、ｐは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１種のＲ_２基はヒドロカルビル基を表わし、ｑは１〜４０の整数を表わし；また、少なくとも１個のＲ_３基はヒドロカルビル基を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_４基はヒドロカルビル基を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす］
    （ｃ）１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
    （ｄ）任意に、１種または複数のＰＥＧ化合物
    を含む混合物を調製するステップと；
    （ｉｉ）実質的に無水条件下で、ステップ（ｉ）で形成された混合物を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップ
    とを含む、ポリウレタンキセロゲルの調製方法。
18. （ｉ）（ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
    （ｂ）少なくとも１種の式Ｃのシリコーン含有化合物
    ［式中、
    Ｒ基は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
    ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
    ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数であり；
    Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わす］；
    （ｃ）１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
    （ｄ）任意に、１種または複数のＰＥＧ化合物
    を含む混合物を調製するステップと；
    （ｉｉ）実質的に無水条件下で、ステップ（ｉ）で形成された混合物を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップ
    とを含む、ポリウレタンキセロゲルの調製方法。
19. 請求項１３および請求項１４のいずれか一項に記載の方法によって得られるポリウレタンキセロゲル。
20. 請求項１７および請求項１８のいずれか一項に記載のポリウレタンキセロゲルを調製するステップと、
    水性媒体で前記ポリウレタンキセロゲルを水和してポリウレタンヒドロゲルを形成させるステップ
    とを含む、ポリウレタンヒドロゲルの調製方法。
21. 請求項２０の方法によって得られるポリウレタンヒドロゲル。
22. （ｉ）（ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
    （ｂ）少なくとも１種の式Ｊのシリコーン含有化合物
    ［式中、
    Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
    ｐは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
    ｑは、０〜４０、適切には１〜１０の整数であり；
    ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
    ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数であり；
    Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わし；
    ここで、少なくとも１個のＲ_１基はヒドロカルビル基を表わし、ｐは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_２基はヒドロカルビル基を表わし、ｑは１〜４０の整数を表わし；また、少なくとも１個のＲ_３基はヒドロカルビル基を表わし、ｗは１〜４０の整数を表わすか、または、少なくとも１個のＲ_４基はヒドロカルビル基を表わし、ｙは１〜４０の整数を表わす］
    （ｃ）１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
    （ｄ）任意に、１種または複数のＰＥＧ化合物
    を含む混合物を調製するステップと；
    （ｉｉ）実質的に無水条件下で、ステップ（ｉ）で形成された反応混合物を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップと；
    （ｉｉｉ）ポリウレタンキセロゲルを処理して成形品を形成させるステップ
    とを含む、成形品形態のポリウレタンキセロゲルの調製方法。
23. （ｉ）（ａ）少なくとも１種のイソシアネート、一般にジイソシアネート（これはブロックジイソシアネートの形態であってもよい）；
    （ｂ）少なくとも１種の式Ｃのシリコーン含有化合物
    ［式中、
    Ｒ基は、それぞれ独立して、ヒドロカルビル基（一般に低級アルキル基）またはＨを表わし；
    ｚは、１〜５０、一般には１〜１０、適切には１〜３の整数であり；
    ｕは、１〜１００、適切には１０〜４０、典型的には１〜１０の整数であり；
    Ｑ基は、それぞれ独立して、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＮＨＲまたはＮＣＯ基を表わし、典型的には、ＱはそれぞれＯＨを表わす］
    （ｃ）１個または複数のＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＨおよびＮＨ_２末端基を含む少なくとも１種の鎖延長剤；
    （ｄ）任意に、１種または複数のＰＥＧ化合物
    を含む混合物を調製するステップと；
    （ｉｉ）実質的に無水条件下で、ステップ（ｉ）で形成された反応混合物を反応させ、ポリウレタンキセロゲルを形成させるステップと；
    （ｉｉｉ）ポリウレタンキセロゲルを処理して成形品を形成させるステップ
    とを含む、成形品形態のポリウレタンキセロゲルの調製方法。
24. ポリウレタンが射出成形技術によってステップｉｉｉ）に従い処理される、請求項２２および請求項２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 請求項２２から２４のいずれか一項に記載の成形品形態のポリウレタンキセロゲルを調製するステップと、水性媒体で前記成形品を水和してポリウレタンヒドロゲルを形成させるステップとを含む、成形品形態のポリウレタンヒドロゲルの調製方法。
26. 成形品がコンタクトレンズなどの眼科用器具の形態である、請求項２２から２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 請求項１から１５もしくは請求項１９のいずれか一項に記載のポリウレタンキセロゲルまたは請求項１６もしくは請求項２１に記載のポリウレタンヒドロゲルを含む製造品。
28. コンタクトレンズなどの眼科用器具の形態である、請求項２７に記載の製造品。
29. 請求項１から１５もしくは請求項１９のいずれか一項に記載のポリウレタンキセロゲルまたは請求項１６もしくは請求項２１に記載のポリウレタンヒドロゲルのコンタクトレンズの調製における使用。