JP2017062489A - 水分含量の多い表面を有するシリコーンヒドロゲルレンズ - Google Patents

水分含量の多い表面を有するシリコーンヒドロゲルレンズ Download PDF

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Abstract

【課題】シリコーンを材料に組み込んだ、親水性の高いコンタクトレンズを提供する。【解決手段】層状構造の形状であり、水分含量の多い（例えば、８０％超の含水率）、シリコーンを含有しないヒドロゲルの層で覆われた、低含水率のシリコーンヒドロゲル核（又はバルク材料）を有する水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであり、角膜の健康を維持するための高い酸素透過度及び装着の快適性のための柔軟で水分含量の多い潤滑面を有する事を特徴とする。【選択図】図４Ｃ

Description

本発明は、一般的に、眼科用デバイス、特に、含水率勾配を生成するレンズ構造形状を有し、そして、約１０％〜約７０％（重量）の含水率（ＷＣＳｉＨｙと表される）を有するシリコーンヒドロゲルバルク材料と、約０．１〜約２０μmの厚さを有し、該シリコーンヒドロゲルバルク材料を完全に覆い、完全に又は実質的にシリコーンを含有しないヒドロゲル材料からなり、そして、完全に水和した状態のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの断面をＡＦＭで測定したとき、ＷＣＳｉＨｙ≦４５％である場合、少なくとも約１００％の水膨張率を特徴とするか、又はＷＣＳｉＨｙ＞４５％である場合、少なくとも約[１２０・ＷＣＳｉＨｙ／（１−ＷＣＳｉＨｙ）]％の水膨張率を特徴とするより高い含水率を有する外部表面層とを含む、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズに関する。
背景
シリコーンヒドロゲル（ＳｉＨｙ）コンタクトレンズは、様々な種類の視力異常を矯正するために広く使用されている。これらは、レンズポリマーマトリックス内にシリコーン及び一定量の水を平衡状態で含有する水和した架橋ポリマー材料からなる。ＦＤＡのコンタクトレンズの分類によれば、ヒドロゲルコンタクトレンズは、一般的に、２種類の主要なカテゴリー：低含水率コンタクトレンズ（５０％未満の水を含有）及び高含水率コンタクトレンズ（５０％超の水を含有）に分類される。ＳｉＨｙコンタクトレンズの場合、角膜の健康に及ぼすコンタクトレンズの有害作用を最小にするために必要な高い酸素透過度は、含水率を高めるのではなく、架橋ポリマー材料中にシリコーンを組み込むことにより達成される。結果として、従来のヒドロゲルコンタクトレンズとは異なり、ＳｉＨｙコンタクトレンズは、比較的高い酸素透過度（Ｄｋ）を依然として有しながら、低含水率を有することができる。例えば、CIBA Vision Corporation社のFocus（登録商標）Night&Day（登録商標）（約２３．５％Ｈ２Ｏ及びＤｋ〜１４０Barrer；CIBA Vision Corporation社のAir Optix（登録商標）（約３３％Ｈ２Ｏ及びＤｋ〜１１０Barrer）；Bausch&Lomb社のPureVision（登録商標）（約３６％Ｈ２Ｏ及びＤｋ〜１００Barrer）；Johnson&Johnson社のAcuvue（登録商標）Oasys（登録商標）（約３８％Ｈ２Ｏ、Ｄｋ〜１０５Barrer）；Johnson&Johnson社のAcuvue（登録商標）Advance（登録商標）（約４７％Ｈ２Ｏ、Ｄｋ〜６５Barrer）；Johnson&Johnson社のAcuvue（登録商標）TruEye（商標）（約４６％Ｈ２Ｏ、Ｄｋ〜１００Barrer）；CooperVision社のBiofinity（登録商標）（約４８％Ｈ２Ｏ、Ｄｋ〜１２８Barrer）；CooperVision社のAvaira（商標）（約４６％Ｈ２Ｏ、Ｄｋ〜１００Barrer）；及びMenicon社のPremiO（商標）（約４０％Ｈ２Ｏ、Ｄｋ〜１２９Barrer）。
ＳｉＨｙコンタクトレンズ中の水分は、ＳｉＨｙレンズの十分長い期間の装着を可能にし、そして、患者に、適度な初期快適性（すなわち、レンズ挿入直後）、患者がこれらに順応するのに必要な適応時間が比較的短時間であること、及び／又は適切な適合性などの利益を提供する、所望の柔軟性を提供することができる。より高い含水率は、生体適合性及び快適性を有するＳｉＨｙコンタクトレンズを提供するために望ましいであろう。しかし、従来のヒドロゲルコンタクトレンズのようにコンタクトレンズに必要な十分な機械的強度及び剛性を依然として有しながら、ＳｉＨｙコンタクトレンズが含有することができる水分量には制限がある（８０％であると考えられる）。さらに、高い含水率は、また、望ましくない影響を及ぼす可能性がある。例えば、ＳｉＨｙコンタクトレンズの酸素透過度は、含水率を高めることにより低下する可能性がある。さらに、高い含水率を有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、眼の限られた供給量の涙液（水）を失わせる恐れがあるため、ＳｉＨｙレンズの高い含水率は、眼内脱水をより高め、その結果として脱水により生じる装着不快感をもたらす可能性がある。眼内脱水がコンタクトレンズの前面における蒸発（すなわち、水分の喪失）から生じる可能性があり、そのような水分の喪失が、レンズの後面から前面へ経由する水の拡散により主に制御されていること、そして、拡散の速度は、平衡状態のレンズバルク材料の含水率に密接に比例していると考えられている（L. Jones et al., Contact Lens & Anterior Eye 25 (2002) 147-156、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。
コンタクトレンズ材料にシリコーンを組み込むことは、また、シリコーンが疎水性であり、且つ、空気に曝されているレンズ表面に移動する傾向が強いため、コンタクトレンズの生体適合性に望ましくない効果を及ぼす。結果として、ＳｉＨｙコンタクトレンズは、一般的に、コンタクトレンズのシリコーンの曝露を排除又は最小にするために、そして、親水性表面を維持するために、例えば、様々なプラズマ処理（例えば、CIBA Vision Corporation社のFocus（登録商標）Night&Day（登録商標）及びAir Optix（登録商標）；Bausch&Lomb社のPureVision（登録商標）；ならびにMenicon社のPremiO（商標））；ＳｉＨｙポリマーマトリックス中に物理的及び／又は化学的に埋め込まれた内部湿潤剤（例えば、Johnson&Johnson社のAcuvue（登録商標）Oasys（登録商標）、Acuvue（登録商標）Advance（登録商標）及びAcuvue（登録商標）TruEye（商標）；CooperVision社のBiofinity（登録商標）及びAvaira（商標））などの表面修飾プロセスが必要であろう。市販のＳｉＨｙレンズの製造に使用される表面修飾技術は、適度な親水性表面を有する新しい（未使用）ＳｉＨｙレンズを提供することができるが、眼内に装着されるＳｉＨｙレンズは、空気の曝露、眼瞼のせん断力（shearing force）、シリコーン移動及び／又はシリコーンの曝露の部分的な保護不良のため生じるドライスポット及び／又は疎水性表面領域を有する可能性がある。これらのドライスポット及び／又は疎水性表面領域は、非湿潤性で、眼内環境から脂質又はタンパク質を吸着しやすく、そして、眼に付着して、患者に不快感を与える可能性がある。
従って、眼内で一日を通して維持することができる持続的な親水性、湿潤性及び潤滑性を有する、親水性表面を有するＳｉＨｙコンタクトレンズが求められている。
発明の概要
本発明は、眼内で一日を通して持続的な表面親水性、表面湿潤性及び表面潤滑性を有する親水性表面を有する、ＳｉＨｙコンタクトレンズの必要性を満たすことができる。
一態様においては、本発明は、前（凸）面及び反対の後（凹）面；ならびに前面から後面の層状構造形状を含む水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、層状構造形状が、前面外部ヒドロゲル層、シリコーンヒドロゲル材料の内部層及び後面外部ヒドロゲル層を含み、シリコーンヒドロゲル材料が、少なくとも約５０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約７０、さらにより好ましくは、少なくとも約９０barrer、最も好ましくは、少なくとも約１１０barrerの酸素透過度（Ｄｋ）、及び約１０％〜約７０％、好ましくは、約１０％〜約６５％、より好ましくは、約１０％〜約６０％、さらにより好ましくは、約１５％〜約５５％、最も好ましくは、約１５％〜約５０％（重量）の第一含水率（ＷＣＳｉＨｙと表される）を有し、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、実質的に均一な厚さであり、且つ、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合しており、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＳｉＨｙ≦４５％である場合、少なくとも約１００％（好ましくは、少なくとも約１５０％、より好ましくは、少なくとも約２００％、さらにより好ましくは、少なくとも約２５０％、最も好ましくは、少なくとも約３００％）の水膨張率（ＷＳＲと表される）を有すること、又はＷＣ＞４５％である場合、少なくとも約[１２０・ＷＣＳｉＨｙ／（１−ＷＣＳｉＨｙ）]％（好ましくは、[１３０・ＷＣＳｉＨｙ／（１−ＷＣＳｉＨｙ）]％、より好ましくは、[１４０・ＷＣＳｉＨｙ／（１−ＷＣＳｉＨｙ）]％、さらにより好ましくは、[１５０・ＷＣＳｉＨｙ／（１−ＷＣＳｉＨｙ）]％）の水膨張率を有することを特徴とする、ＷＣＳｉＨｙより高い第二含水率を有し、前面及び後面外部ヒドロゲル層の各々の厚さが、約０．１μm〜約２０μm、好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、より好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、さらにより好ましくは、約１μm〜約１０μmである（完全に水和した状態のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの後面から前面の断面にわたって原子間力顕微鏡法で測定したとき）、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを提供する。
別の態様においては、本発明は、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを提供する。本発明の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、バルク材料としてのシリコーンヒドロゲル材料、前面及び反対の後面を含み；該コンタクトレンズは、少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１１０barrer/mmの酸素伝達率、及び断面表面係数（surface modulus）プロファイル（コンタクトレンズの断面の表面の前面と後面間の最短線に沿って、前面を含み、且つ、その近傍の前面外部域；最短線の中心を含み、且つ、その周囲の内部域；及び後面を含み、且つ、その近傍の後面外部域を含み、該前面外部域は、平均前面係数

を有し、該後面外部域は、平均後面係数

を有し、該内部域は、平均内部表面係数

を有し、

の少なくとも１つは、少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％、より好ましくは、少なくとも約３０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３５％、最も好ましくは、少なくとも約４０％である）を有する。
さらなる態様においては、本発明は、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを提供する。本発明の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、バルク材料としてのシリコーンヒドロゲル材料、前面及び反対の後面を含み；該コンタクトレンズは、（１）少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１１０barrer/mmの酸素伝達率、及び（２）約０．０４６以下、好ましくは、約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数（ＣＣＯＦと表される）を有することを特徴とする表面潤滑性を有し、前面及び後面は、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度のカルボン酸基などの負電荷基を有する。
様々な好ましい実施態様を任意の組み合わせで含む本発明のこれらの及び他の態様は、下記の本発明の好ましい実施態様の説明から明らかになるであろう。詳細な説明は、本発明を単に説明するためのものであり、添付の特許請求の範囲及びその均等物により定義される本発明の範囲を限定するものではない。当業者にとって明らかであるように、本開示の新規概念の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の多くの変形及び改変を実施することができる。
図１は、本発明の好ましい実施態様に係る、ＳｉＨｙコンタクトレンズの構造形状の断面図を概略的に示す。 図２は、本発明の別の好ましい実施態様に係る、ＳｉＨｙコンタクトレンズの構造形状の断面図を概略的に示す。 図３Ａは、共焦点レーザー蛍光顕微鏡法でのＳｉＨｙコンタクトレンズの断面にわたる蛍光強度プロファイルを示す。 図３Ｂは、共焦点レーザー蛍光顕微鏡法でのＳｉＨｙコンタクトレンズの断面にわたる蛍光強度プロファイルを示す。 図４Ａは、凍結乾燥状態の本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのＳＥＭ（走査電子顕微鏡）画像を示す。 図４Ｂは、凍結乾燥状態の本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのＳＥＭ（走査電子顕微鏡）画像を示す。 図４Ｃは、凍結乾燥状態の本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのＳＥＭ（走査電子顕微鏡）画像を示す。 図５は、好ましい実施態様に係る、傾斜平板法の設定を概略的に説明する。 図６Ａは、正電荷粒子（DOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂）の分散物中に浸漬した後の様々なコーティングをその上に有するコンタクトレンズの光学顕微鏡画像を示す。 図６Ｂは、正電荷粒子（DOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂）の分散物中に浸漬した後の様々なコーティングをその上に有するコンタクトレンズの光学顕微鏡画像を示す。 図６Ｃは、正電荷粒子（DOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂）の分散物中に浸漬した後の様々なコーティングをその上に有するコンタクトレンズの光学顕微鏡画像を示す。 図７は、ＡＦＭ試験のために、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面片を金属クランプ中に垂直に備え付ける方法を概略的に説明する。 図８は、本発明の好ましい実施態様に係る、完全に水和した状態（リン酸緩衝生理食塩水中、ｐＨ〜７．３）のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面の一部のＡＦＭ（原子間力顕微鏡法）画像を示す。 図９は、距離の関数としてのカンチレバーのたわみをプロットすることにより近似的に表される、本発明の好ましい実施態様に係る、ＳｉＨｙコンタクトレンズの断面の表面の前面と後面間の２つの最短線に沿った、完全に水和した状態（リン酸緩衝生理食塩水中、ｐＨ〜７．３）の本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面表面係数プロファイルを示す。
発明の実施態様の詳細な説明
ここで、本発明の実施態様について詳細に言及する。当業者であれば、本発明において、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、様々な改変、変形及び組み合わせを実施することができることが明らかであろう。例えば、一実施態様の一部として例示又は記載される特徴を別の実施態様に使用して、なおさらなる実施態様を得ることができる。従って、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内となるように、本発明がこのような改変、変形及び組み合わせを包含することが意図される。本発明の他の目的、特徴及び態様は、下記の詳細な説明において開示されるか、又はそこから明らかである。当業者であれば、本発明の考察が単に例示的な実施態様を記載するものであり、本発明のより広範な態様を限定するものではないことを理解されたい。
特に指定しない限り、本明細書において使用される全ての技術及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に通常理解されるものと同一の意味を有する。一般的に、本明細書において使用される命名法及び実験室手順は、当技術分野においてよく知られており、一般的に使用されている。当技術分野及び様々な一般参考文献において与えられるようなこれらの手順には従来の方法が用いられる。用語が単数形で与えられる場合、本発明者らはその用語の複数形も想定している。本明細書において使用される命名法及び下記の実験室手順は、当技術分野においてよく知られており、一般的に使用されている。
本願で使用されるように、用語「シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ」は、シリコーンヒドロゲル材料を含むコンタクトレンズを指す。
本願で使用されるように、用語「ヒドロゲル」又は「ヒドロゲル材料」は、非水溶性であり、且つ、完全に水和した場合にそのポリマーマトリックス中に少なくとも１０％（重量）の水を含有することができる架橋ポリマー材料を指す。
本願で使用されるように、用語「非シリコーンヒドロゲル」は、シリコーンを理論上含有しないヒドロゲルを指す。
本願で使用されるように、用語「シリコーンヒドロゲル」は、シリコーンを含有するヒドロゲルを指す。シリコーンヒドロゲルは、典型的には、少なくとも１つのシリコーン含有ビニルモノマー又は少なくとも１つのシリコーン含有ビニルマクロマー又はエチレン性不飽和基を有する少なくとも１つのシリコーン含有プレポリマーを含む重合性組成物の共重合により得られる。
本願で使用されるように、用語「ビニルモノマー」は、１つの単一エチレン性不飽和基を有し、且つ、化学線又は熱により重合することができる化合物を指す。
本願で使用されるように、用語「オレフィン性不飽和基」又は「エチレン性不飽和基」は、本明細書において広い意味で使用され、少なくとも１つの＞Ｃ＝Ｃ＜基を含有する任意の基を包含することを意図する。典型的なエチレン性不飽和基には、

スチレニル又は他のＣ＝Ｃ含有基が含まれるが、これらに限定されない。
本願で使用されるように、用語「（メタ）アクリルアミド」は、メタクリルアミド及び／又はアクリルアミドを指す。
本願で使用されるように、用語「（メタ）アクリレート」は、メタクリレート及び／又はアクリレートを指す。
本願で使用されるように、用語「親水性ビニルモノマー」は、ホモポリマーとして、典型的には、水溶性であるか、又は少なくとも１０％（重量）の水を吸収することができるポリマーを生成するビニルモノマーを指す。
本願で使用されるように、用語「疎水性ビニルモノマー」は、ホモポリマーとして、典型的には、水に不溶性であり、且つ、１０％（重量）未満の水を吸収することができるポリマーを生成するビニルモノマーを指す。
本願で使用されるように、用語「マクロマー」又は「プレポリマー」は、２つ以上のエチレン性不飽和基を含有する中分子量〜高分子量化合物又はポリマーを指す。中分子量〜高分子量は、典型的には、７００ダルトン超の平均分子量を意味する。
本願で使用されるように、用語「架橋剤」は、少なくとも２つのエチレン性不飽和基を有する化合物を指す。「架橋剤」は、約７００ダルトン以下の分子量を有する架橋剤を指す。
本願で使用されるように、用語「ポリマー」は、１つ又は複数のモノマー又はマクロマー又はプレポリマーを重合／架橋することにより形成される材料を意味する。
本願で使用されるように、ポリマー材料（モノマー又はマクロマー材料を含む）の用語「分子量」は、具体的に別途指示のない限り、又は試験条件が別途指示されない限り、重量平均分子量を指す。
本願で使用されるように、用語「アミノ基」は、具体的に別途指示のない限り、式−ＮＨＲ’（式中、Ｒ’は、水素又はＣ１−Ｃ２０非置換もしくは置換、直鎖もしくは分岐鎖アルキル基である）で表される、第一級又は第二級アミノ基を指す。
本願で使用されるように、用語「エピクロロヒドリン官能化ポリアミン」又は「エピクロロヒドリン官能化ポリアミドアミン」は、ポリアミン又はポリアミドアミンをエピクロロヒドリンと反応させて、ポリアミン又はポリアミドアミンの全て又はかなりの割合のアミン基をアゼチジニウム基に変換することにより得られるポリマーを指す。
本願で使用されるように、用語「アゼチジニウム基」は、

で表される正電荷基を指す。
本願で使用されるように、用語「熱架橋性」は、ポリマー材料又は官能基に関して、ポリマー材料又は官能基と別の材料又は官能基との架橋（又はカップリング）反応を、比較的高温（約４０℃〜約１４０℃）で行うことができるが、一方で、ポリマー材料又は官能基と別の材料又は官能基との同じ架橋反応（又はカップリング反応）を、室温（すなわち、約２２℃〜約２８℃、好ましくは、約２４℃〜約２６℃、特に、約２５℃）で行うことができない（約１時間かけて検出可能な程度（すなわち、約５％超）になるまで）ことを意味する。
本願で使用されるように、用語「ホスホリルコリン」は、

（式中、ｎは、１〜５の整数であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して、Ｃ１−Ｃ８アルキル又はＣ１−Ｃ８ヒドロキシアルキルである）
で表される両性イオン基を指す。
本願で使用されるように、用語「反応性ビニルモノマー」は、カルボキシル基又はアミノ基（すなわち、第一級又は第二級アミノ基）を有するビニルモノマーを指す。
本願で使用されるように、用語「非反応性親水性ビニルモノマー」は、任意のカルボキシル基又はアミノ基（すなわち、第一級又は第二級アミノ基）を含有しない親水性ビニルモノマーを指す。非反応性ビニルモノマーは、第三級又は第四級アミノ基を含むことができる。
本願で使用されるように、用語「水溶性」は、ポリマーに関して、室温（上記で定義）で、最大約３０％（重量）の濃度を有するポリマーの水溶液を生成するのに十分な程度まで、ポリマーを水に溶解させることができることを意味する。
本願で使用されるように、用語「水接触角」は、接触角の測定値を平均することにより得られる、平均水接触角（すなわち、液滴法により測定される接触角）を指す。
本願で使用されるように、用語「無損傷」は、ＳｉＨｙコンタクトレンズ上のコーティングに関して、コンタクトレンズを、実施例１に記載のSudan Black染色試験において、Sudan Blackによりどの程度染色することができるかを表すことを意図する。ＳｉＨｙコンタクトレンズ上のコーティングの良好な無損傷は、コンタクトレンズが実質的にSudan Blackにより染色されないことを意味する。
本願で使用されるように、用語「耐久性」は、ＳｉＨｙコンタクトレンズ上のコーティングに関して、ＳｉＨｙコンタクトレンズ上のコーティングがデジタル摩擦試験を耐え抜くことができることを表すことを意図する。
本願で使用されるように、用語「デジタル摩擦試験を耐え抜く」又は「耐久性試験を耐え抜く」は、コンタクトレンズ上のコーティングに関して、実施例１に記載の手順に従ってレンズを指で摩擦した後の指で摩擦したレンズの水接触角が、依然として約１００degree以下、好ましくは、約９０degree以下、より好ましくは、約８０degree以下、最も好ましくは、約７０degree以下であることを意味する。
材料の固有の「酸素透過度」Ｄｋは、酸素が材料を透過する割合である。本願で使用されるように、用語「酸素透過度（Ｄｋ）」は、ヒドロゲル（シリコーン又は非シリコーン）又はコンタクトレンズに関して、本明細書下記の実施例に示される手順に従って境界層効果により生じる酸素フラックスに対する表面抵抗について補正された測定された酸素透過度（Ｄｋ）を意味する。酸素透過度は、従来より、barrer単位で表され、「barrer」は、［（酸素cm3）（mm）/（cm２）（秒）（mmHg）］×１０−１０として定義される。
レンズ又は材料の「酸素伝達率」Ｄｋ／ｔは、酸素が、測定される面積にわたって平均厚さｔ［mm単位］を有する特定のレンズ又は材料を透過する割合である。酸素伝達率は、従来より、barrer/mm単位で表され、「barrer/mm」は、［（酸素cm３）/（cm２）（秒）（mmHg）］×１０−９として定義される。
レンズを透過する「イオン透過性」は、イオノフラックス拡散係数と相関する。イオノフラックス拡散係数Ｄ（［mm２／分］単位）は、下記のようなFickの法則を適用することによって決定される：
Ｄ＝−ｎ’/（Ａ×dc/dx）
（式中、ｎ’＝イオン輸送の割合［mol/分］；Ａ＝曝露されたレンズの面積［mm２］；dc＝濃度差［mol/L］；dx＝レンズの厚さ［mm］）
本願で使用されるように、用語「眼科適合性」は、眼内環境に重大な損傷及び使用者に重度の不快感を与えることなく、眼内環境と長期間密接に接触することができる材料又は材料の表面を指す。
本願で使用されるように、用語「眼科的に安全」は、コンタクトレンズを殺菌及び保存するためのパッケージング溶液に関して、該溶液中に保存されたコンタクトレンズを、オートクレーブ後にリンスしなくても眼の上に直接配置した際に安全であること、そして、該溶液が、コンタクトレンズを介した眼との毎日の接触に対して安全であり、十分に快適であることを意味することを意図する。オートクレーブ後の眼科的に安全なパッケージング溶液は、眼と適合する浸透圧及びｐＨを有し、国際ＩＳＯ標準及び米国ＦＤＡ規制による眼に刺激性又は眼に細胞毒性の材料を実質的に含有しない。
本願で使用されるように、ＳｉＨｙコンタクトレンズの用語「断面」は、ナイフ又は切断道具を用いて、レンズの前面あるいは後面に対して実質的に垂直な角度でレンズを切断することにより得られるレンズ断面を指す。当業者であれば、コンタクトレンズの断面を得るために、コンタクトレンズを手動（すなわち、手で切断）又はCryosta Microtomeもしくはラスで切断することをよく知っている。得られたコンタクトレンズの断面は、イオンエッチング又は類似の技術を用いて研磨することができる。
用語「表面係数」、「表面柔軟性」、「表面弾性率」、「表面ヤング係数」又は「表面圧縮係数」は本願において互換的に使用され、当業者に公知のように、接触モード、ナノインデンテーション法、Peakforce QNM法又はHarmonic Force法を用いて、完全に水和した状態（リン酸緩衝液中、ｐＨ〜７．３±０．２）の材料の表面又はコンタクトレンズの断面を、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）により測定されるナノメカニカル特性（弾性特性）を意味する。Jan Domke及びManfred Radmacherは、薄層の弾性特性をＡＭＦで測定することができることを報告した（Langmuir 1998, 14, 3320-3325、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。ＡＦＭナノインデンテーションは、Gonzalez-Meijome JM, Almeida JB and Parafita MA in Microscopy: Science, Technology, Applications and Education, 「Analysis of Surface Mechanical Properties of Unworn and Worn Silicone Hydrogel Contact Lenses Using Nanoindentation with AFM」, pp554-559, A. Mendez-Vilas and J. Diaz (Eds.), FormatexResearch Center, Badajoz, Spain (2010)、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）により記載される実験手順に従って実施することができる。コンタクトレンズの前面又は後面ではなく、コンタクトレンズの断面の表面（これらの論文中のGonzalez-Meijome JM, Almeida JB and Parafita MAにより実施）が、ＡＦＭでのナノインデンテーションを用いて分析されることに留意されたい。ナノインデンテーション法、Peakforce QNM法及びHarmonic Force法は、Kim Sweers, et al. in Nanoscale Research Letters 2011, 6:270の論文において、タイトル「Nanomechanical properties of a-synuclein amyloid fibrils: a comparative study by nanoindentation, harmonic force microscopy, and Peakforce QNM」で記載されている（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。また、完全に水和したＳｉＨｙコンタクトレンズの断面の前面からバルク又はバルクから後面（逆もまた同様）にわたって、ＡＦＭを用いて表面弾性率の測定を実施した際、コンタクトレンズの断面にわたる表面係数プロファイルは、コンタクトレンズの断面の表面の前面と後面間の最短線に沿って確定することができることを理解されたい。さらに、良好な近似として、任意の実験的及び直接的に測定された量を、測定された量が表面係数に比例する範囲で表面係数を表すために使用することができることを理解されたい。
本願で使用されるように、用語「前面外部ヒドロゲル層」は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズに関して、コンタクトレンズの前面を含み、実質的に均一の厚さであり（すなわち、厚さの変動は、その層の平均厚さの約１０％以下である）、そして、少なくとも約０．１μmの平均厚さを有するヒドロゲル層を意味する。前面外部ヒドロゲル層の「平均厚さ」は、本願において、単に「前面外部ヒドロゲル層の厚さ」とも呼ぶ。
本願で使用されるように、用語「後面外部ヒドロゲル層」は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズに関して、コンタクトレンズの後面を含み、実質的に均一の厚さであり（すなわち、厚さの変動は、その層の平均厚さの約１０％以下である）、そして、少なくとも約０．１μmの平均厚さを有するヒドロゲル層を意味する。後面外部ヒドロゲル層の「平均厚さ」は、本願において、単に「後面外部ヒドロゲル層の厚さ」とも呼ぶ。
本願で使用されるように、用語「内部層」は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズに関して、中央の曲線状の面（コンタクトレンズを２つの部分に分割し、一方は前面を含有し、他方は後面を含有する）を含み、可変の厚さを有する層を意味する。
本願で使用されるように、用語「架橋コーティング」又は「ヒドロゲルコーティング」は、完全に水和した場合に水を含有することができる三次元網目構造を有する架橋ポリマー材料を表すために互換的に使用される。架橋ポリマー材料の三次元網目構造は、２つ以上の直鎖又は分岐鎖ポリマーを架橋することにより架橋連結を介して形成することができる。
本願で使用されるように、用語「水膨張率」は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのヒドロゲル材料の前面又は後面外部ヒドロゲル層に関して、ＷＳＲ＝ＬＷｅｔ／ＬＤｒｙ×１００％に従って、ＡＦＭにより決定される値を意味する（式中、ＷＳＲは、前面及び後面外部ヒドロゲル層の１つの水膨張率であり、ＬＷｅｔは、完全に水和した状態（すなわち、リン酸緩衝液中、ｐＨ〜７．３±０．２）のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面をＡＦＭで測定したときの、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部ヒドロゲル層の平均厚さであり、そして、ＬＤｒｙは、乾燥状態（ヒドロゲル材料の多孔性を保持することなく乾燥、例えば、真空乾燥）及び実質的に乾燥雰囲気中のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面をＡＦＭで測定したときの、乾燥状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部ヒドロゲル層の平均厚さである）。各外部ヒドロゲル層（本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの）の水膨張率が、各外部ヒドロゲル層が有する含水率に比例しており、そして、少なくとも約１００％又は

（いずれもより大きい、ＷＣＳｉＨｙは、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのバルク（又は内部層）シリコーンヒドロゲル材料の含水率である）の水膨張率は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのバルク（又は内部層）シリコーンヒドロゲル材料に対して、より高い含水率を有する外部ヒドロゲル層の性質の良好な指標となることができると考えられる。
本願において使用されるように、用語「低下した表面係数」は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの前面及び後面外部ヒドロゲル層のいずれか又は両方に関して、下記の式：

（式中、ＲＳＭは、内部層に対して低下した前面又は後面外部ヒドロゲル層の係数であり、

は、後面又は前面外部ヒドロゲル層の平均表面係数であり、そして

は、内部層の平均表面係数である）
に基づいて計算される値を意味することを意図する。

は、上述したように、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面表面係数プロファイルから得られる（表面機械特性、すなわち、完全に水和したＳｉＨｙコンタクトレンズの断面表面係数を、ＡＦＭを用いて分析することにより測定される）。断面表面係数プロファイル（すなわち、表面係数対完全に水和した状態のＳｉＨｙレンズの断面の表面の前面と後面間の最短線に沿った前面及び後面の１つから他の表面までの距離のグラフ）が、少なくとも２つの外部域（一方が前面を含み、他方が後面を含む）及び１つの内部域（バルクシリコーンヒドロゲル材料に相当する）を有するものと予想される。外部域（すなわち、外部ヒドロゲル層）の平均表面係数は、外部域と内部域（すなわち、境界領域又は移行域内及び／又は近傍）間の約１〜約２ミクロンの領域を除く外部域内の全ての表面係数を平均することにより得られる。
「臨界摩擦係数」は、レンズが押された後傾斜面上を滑り始めるが、止まるか、又は端に到達する前に１０秒超かかる、傾斜面の最大傾斜角である臨界角のタンジェントである。臨界摩擦係数（ＣＣＯＦ）を決定するための手順は、実施例２９に記載している。コンタクトレンズの臨界摩擦係数（ＣＣＯＦ）がそのコンタクトレンズの表面潤滑性と相関し、そして、コンタクトレンズの表面潤滑性を定量化するために使用することができると考えられる。
本願で使用されるように、「正電荷粒子付着試験」は、水和ＳｉＨｙコンタクトレンズの負電荷基（例えば、カルボン酸基）の表面濃度を特徴づけるための試験を指す。正電荷粒子付着試験は下記のように実施される。DOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂（球状のＩ型強塩基性樹脂（Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ−官能基及び４％ジビニルベンゼンを含有するスチレン／ジビニルベンゼンコポリマー）である）の水性分散物を、所定量のDOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂をリン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ〜７．３）に５％（重量）の樹脂濃度を有するように分散させた後、約１０００rpmで１０秒間振とう又は撹拌又はボルテックスにより十分に混合することにより調製する。水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを、上記で調製したDOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂の水性分散物に浸漬し、約１０００〜１１００rpmで約１分間、ボルテックスで撹拌して、次いで、ＤＩ水でリンスし、ＤＩ水中で約１分間ボルテックスする。次に、レンズをガラスペトリディッシュ内の水に入れ、Nikon光学顕微鏡で下部照明を使用してレンズの画像を撮る。各レンズ表面に付着した正電荷粒子の数をカウントすることができる。レンズ表面に付着した正電荷粒子の数は、コンタクトレンズの負電荷基の表面濃度に比例する。
本願で使用されるように、用語「カルボン酸含有率」は、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの架橋コーティング又は外部ヒドロゲル層に関して、ＳｉＨｙコンタクトレンズの架橋コーティング又は外部ヒドロゲル層の重量に基づくカルボン酸基（ＣＯＯＨ）の重量（％）を意味する。架橋コーティング又は外部ヒドロゲル層のカルボン酸含有率は、架橋コーティング又は外部ヒドロゲル層を作製するための出発材料の組成及び各出発材料のカルボン酸含有率に基づいて理論的に推定することができる。
本発明は、層状構造形状及びＳｉＨｙコンタクトレンズの内側から外側への特有の水勾配を有し：より高い含水率及び適度な厚さ（少なくとも約０．１μm）を有し、且つ、実質的にシリコーンを含有しない（好ましくは、完全にシリコーンを含有しない）外部（表面）ヒドロゲル層で完全に覆われている、より低い含水率のシリコーンヒドロゲル核（又はバルク材料）；及びバルク材料の含水率の少なくとも約１．２倍（又は１２０％）、好ましくは、少なくとも約１．３倍（又は１３０％）、より好ましくは、少なくとも約１．４倍（又は１４０％）、さらにより好ましくは、少なくとも約１．５倍（１５０％）、最も好ましくは、少なくとも約２倍（又は２００％）である含水率の外部ヒドロゲル層を有するＳｉＨｙコンタクトレンズに関する。図１は、好ましい実施態様に係る、層状構造形状を有するＳｉＨｙコンタクトレンズを概略的に説明する。本発明のこの好ましい実施態様によれば、ＳｉＨｙコンタクトレンズ１００は、前面（又はフロントカーブもしくは凸面）１０１及び使用者が装着した際に眼の角膜上に静止する反対の後面（又はベースカーブもしくは凹面）１０２を有する。ＳｉＨｙコンタクトレンズ１００は、内部（又は中間）層１１０及び２つの外部層１２０を含む。内部層１１０は、ＳｉＨｙコンタクトレンズ１００のバルク材料であり、ＳｉＨｙコンタクトレンズ１００に非常に近接している３次元形状を有する。内部層１１０は、好ましくは、より低い含水率のシリコーンヒドロゲルからなる。実質的に同一である２つの外部層１２０は、実質的に均一の厚さであり、内部層１１０の含水率に対してより高い含水率を有する実質的にシリコーンを含有しない（好ましくは、完全にシリコーンを含有しない）ヒドロゲル材料からなる。２つの外部層１２０は、コンタクトレンズ１００の周辺端部１０３で融合し、内部層１１０を完全に覆っている。
本発明の層状構造形状を有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、従来のコンタクトレンズと比較して、いくつかの利点を提供することができる。第一に、このようなＳｉＨｙコンタクトレンズは、眼の角膜の健康を維持するために必要な高い酸素透過度を依然として有することができる。第二に、内部層（バルク材料）が、コンタクトレンズに必要なバルクの機械的強度及び剛性を提供するので、外部ヒドロゲル層は、含水率に関して制限されることなく、可能な限りの水を含有することができる。そのため、外部ヒドロゲル層は、水を多く含む膜又はレンズ構造形状に含水率勾配（レンズ表面の近傍及びそれを含む領域において最高の含水率ならびにレンズ核において最低の含水率）を有するコンタクトレンズを提供することができる。第三に、本発明の層状構造形状を有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、低い眼内脱水を有し、眼に低乾燥の感覚をもたらし、そして、結果として、終日の装着快適性を改善することができる。低い含水率を有する内部層（すなわち、レンズのバルク材料）は、レンズの後面から前面へ経由する水の拡散率、そして、レンズの前面の蒸発（水分喪失）を制御（制限）すると考えられる。また、本発明の層状構造形状は、内部の水濃度勾配（すなわち、前面からレンズ核へ内部に進むに従って含水率が低下する）を生じさせる可能性があるが、これは、拡散のFickの法則によるとレンズの後面から前面へ経由する水の拡散には好ましくないと考えられる。第四に、本発明の層状構造形状を有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、水が涙液と高い生体適合性であるため、そして、外部ヒドロゲル層中の高い含水率（例えば、好ましくは、＞７５％Ｈ２Ｏ）が、眼が直接接触し、生体適合性が最大になる前面及び後面の内部及び近傍に位置するため、高い生体適合性を提供することができる。第五に、適度な厚さを有する外部ヒドロゲル層中の高い含水率は、柔軟性の高い表面、すなわち、「水のクッション」を有するＳｉＨｙコンタクトレンズを提供することができる。第六に、本発明の層状構造形状を有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、高い潤滑面を有することができる。非常に高い含水率及び適度な厚さを有する外部ヒドロゲル層は、レンズ表面に広がる涙液を引き付けることができる「水を好む」表面を提供するであろうと考えられる。バルクレンズ材料（内部層）よりもかなり高い柔軟性を有する外部ヒドロゲル層は、圧力（すなわち、眼瞼のせん断力）下で非常に変形しやすく、そのようなＳｉＨｙコンタクトレンズが眼内に装着された場合、弾性流体潤滑をもたらすことができると考えられる。第七に、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズ中の層状構造形状は、シリコーンの曝露を防ぐことができる。適度な厚さを有する外部ヒドロゲル層の三次元メッシュ網目構造（すなわち、ポリマーマトリックス）は、シリコーンを覆うことができ、シリコーンのレンズ表面への移動を防ぐことができると考えられる。第八に、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有することができ、患者の取り扱い中での重度の残屑付着及び装着中の重度のタンパク質付着の影響を受けにくい（涙液中のタンパク質の大部分は正電荷であると考えられる）。
一態様においては、本発明は、前（凸）面及び反対の後（凹）面；ならびに前面から後面の層状構造形状を含む水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、層状構造形状が、前面外部ヒドロゲル層、シリコーンヒドロゲル材料の内部層及び後面外部ヒドロゲル層を含み、シリコーンヒドロゲル材料が、少なくとも約５０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約７０、さらにより好ましくは、少なくとも約９０、最も好ましくは、少なくとも約１１０barrerの酸素透過度（Ｄｋ）、及び約１０％〜約７０％、好ましくは、約１０％〜約６５％、より好ましくは、約１０％〜約６０％、さらにより好ましくは、約１５％〜約５５％、最も好ましくは、約１５％〜約５０％（重量）の第一含水率（ＷＣＳｉＨｙと表される）を有し、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、実質的に均一な厚さであり、且つ、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合しており、そして、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＳｉＨｙ≦４５％である場合、少なくとも約１００％（好ましくは、少なくとも約１５０％、より好ましくは、少なくとも約２００％、さらにより好ましくは、少なくとも約２５０％、最も好ましくは、少なくとも約３００％）の水膨張率を有すること、又はＷＣＳｉＨｙ＞４５％である場合、少なくとも約

の水膨張率を有することを特徴とする、ＷＣＳｉＨｙより高い第二含水率を有し、各外部ヒドロゲル層の厚さが、約０．１μm〜約２０μm、好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、より好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、さらにより好ましくは、約１μm〜約１０μmである（完全に水和した状態のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの後面から前面の断面にわたって原子間力顕微鏡法で測定したとき）、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを提供する。好ましくは、前面及び後面は、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有する。また、好ましくは、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、約０．０４６以下、好ましくは、約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数（ＣＣＯＦと表される）を有することを特徴とする表面潤滑性を有する。
本発明によれば、ＳｉＨｙコンタクトレンズの内部層は、実質的にレンズのバルク材料である。これは、２つの外部ヒドロゲル層を事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ上に直接的及び／又は間接的に適用し、接着させる表面修飾プロセスで、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズから直接誘導することができる。事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、任意の市販のＳｉＨｙレンズ、例えば、上述したレンズの１つであってよい。あるいは、事前に形成するＳｉＨｙは、当業者によく知られる任意の方法に従って製造することができる。例えば、事前に形成するコンタクトレンズは、例えば、米国特許第3,408,429号に記載の従来の「スピンキャスト成形」で、又は米国特許第4,347,198号；第5,508,317号；第5,583,463号；第5,789,464号；及び第5,849,810号に記載の静止状態でのフルキャスト成形プロセスにより、又はカスタマイズコンタクトレンズの製造で使用されるシリコーンヒドロゲル下部の旋盤切断（lathe cutting）により製造することができる。キャスト成形では、レンズ調合物は、典型的には、コンタクトレンズを製造するための成形用型に分注し、成形用型中で硬化（すなわち、重合及び／又は架橋）させる。事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズを製造するために、キャスト成形もしくはスピンキャスト成形のための、又はコンタクトレンズの旋盤切断で使用されるＳｉＨｙロッドを製造するためのＳｉＨｙレンズ調合物は、一般的に、当業者によく知られているように、シリコーン含有ビニルモノマー、シリコーン含有ビニルマクロマー、シリコーン含有プレポリマー、親水性ビニルモノマー、疎水性ビニルモノマー、架橋剤（約７００ダルトン以下の分子量を有し、且つ、少なくとも２つのエチレン性不飽和基を含有する化合物）、フリーラジカル開始剤（光開始剤又は熱開始剤）、親水性ビニルマクロマー／プレポリマー及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの成分を含む。ＳｉＨｙコンタクトレンズ調合物は、また、当業者に公知のように、当業者に公知の他の必要な成分、例えば、ＵＶ吸収剤、可視性着色剤（例えば、染料、色素又はそれらの混合物）、抗菌剤（例えば、好ましくは、銀ナノ粒子）、生物活性剤、浸出性潤滑剤、漏出性涙液安定化剤（leachable tear-stabilizing agent）及びそれらの混合物などを含むことができる。得られた事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、次に、当業者に公知のように、得られたレンズから非重合成分を除去するための抽出溶媒を用いた抽出及び水和プロセスに供することができる。また、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、着色コンタクトレンズ（すなわち、当業者によく知られている、プリントされた少なくとも１つの色パターンを有するＳｉＨｙコンタクトレンズ）であってよい。
任意の適切なシリコーン含有ビニルモノマーを本発明において使用することができる。好ましいシリコーン含有ビニルモノマーの例には、Ｎ−［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］−（メタ）アクリルアミド、Ｎ−［トリス（ジメチルプロピルシロキシ）−シリルプロピル］−（メタ）アクリルアミド、Ｎ−［トリス（ジメチルフェニルシロキシ）シリルプロピル］（メタ）アクリルアミド、Ｎ−［トリス（ジメチルエチルシロキシ）シリルプロピル］（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−（３−（ビス（トリメチルシリルオキシ）メチルシリル）プロピルオキシ）プロピル）−２−メチルアクリルアミド；Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−（３−（ビス（トリメチルシリルオキシ）メチルシリル）プロピルオキシ）プロピル）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ビス［２−ヒドロキシ−３−（３−（ビス（トリメチルシリルオキシ）メチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］−２−メチルアクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ビス［２−ヒドロキシ−３−（３−（ビス（トリメチルシリルオキシ）メチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］アクリルアミド；Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−（３−（トリス（トリメチルシリルオキシ）シリル）プロピルオキシ）プロピル）−２−メチルアクリルアミド；Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−（３−（トリス（トリメチルシリルオキシ）シリル）プロピルオキシ）プロピル）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ビス［２−ヒドロキシ−３−（３−（トリス（トリメチルシリルオキシ）シリル）プロピルオキシ）プロピル］−２−メチルアクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ビス［２−ヒドロキシ−３−（３−（トリス（トリメチルシリルオキシ）シリル）プロピルオキシ）プロピル］アクリルアミド；Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（３−（ｔ−ブチルジメチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］−２−メチルアクリルアミド；Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（３−（ｔ−ブチルジメチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］アクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ビス［２−ヒドロキシ−３−（３−（ｔ−ブチルジメチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］−２−メチルアクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ビス［２−ヒドロキシ−３−（３−（ｔ−ブチルジメチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］アクリルアミド；３−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサン、トリス（トリメチルシリルオキシ）シリルプロピルメタクリレート（ＴＲＩＳ）、（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン）、（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−メタクリルオキシ−２−（２−ヒドロキシエトキシ）−プロピルオキシ）プロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、Ｎ−２−メタクリルオキシエチル−Ｏ−（メチル−ビス−トリメチルシロキシ−３−プロピル）シリルカルバメート、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカルボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−トリス（トリメチル−シロキシ）シラン、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルボネート、ｔ−ブチルジメチル−シロキシエチルビニルカルボネート；トリメチルシリルエチルビニルカルボネート及びトリメチルシリルメチルビニルカルボネート）が含まれるが、これらに限定されない。最も好ましい式（１）のシロキサン含有（メタ）アクリルアミドモノマーは、Ｎ−［トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル］アクリルアミド、ＴＲＩＳ、Ｎ−［２−ヒドロキシ−３−（３−（ｔ−ブチルジメチルシリル）プロピルオキシ）プロピル］アクリルアミド又はそれらの組み合わせである。
好ましいシリコーン含有ビニルモノマー又はマクロマーのクラスは、ポリシロキサン含有ビニルモノマー又はマクロマーである。そのようなポリシロキサン含有ビニルモノマー又はマクロマーの例は、様々な分子量のモノメタクリレート又はモノアクリレートポリジメチルシロキサン（例えば、モノ−３−メタクリルオキシプロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン又はモノ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）プロピル末端、モノ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン）；様々な分子量のジメタクリレート又はジアクリレートポリジメチルシロキサン；ビニルカルボネート末端ポリジメチルシロキサン；ビニルカルバメート末端ポリジメチルシロキサン；様々な分子量のビニル末端ポリジメチルシロキサン；メタクリルアミド末端ポリジメチルシロキサン；アクリルアミド末端ポリジメチルシロキサン；アクリレート末端ポリジメチルシロキサン；メタクリレート末端ポリジメチルシロキサン；ビス−３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシプロピルポリジメチルシロキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−α，ω−ビス−３−アミノプロピル−ポリジメチルシロキサン；ポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマー；米国特許第5,760,100号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載のマクロマーＡ、マクロマーＢ、マクロマーＣ及びマクロマーＤからなる群より選択されるシロキサン含有マクロマー；グリシジルメタクリレートとアミノ官能化ポリジメチルシロキサンの反応生成物；ヒドロキシル官能化シロキサン含有ビニルモノマー又はマクロマー；米国特許第4,136,250号、第4,153,641号、第4,182,822号、第4,189,546号、第4,343,927号、第4,254,248号、第4,355,147号、第4,276,402号、第4,327,203号、第4,341,889号、第4,486,577号、第4,543,398号、第4,605,712号、第4,661,575号、第4,684,538号、第4,703,097号、第4,833,218号、第4,837,289号、第4,954,586号、第4,954,587号、第5,010,141号、第5,034,461号、第5,070,170号、第5,079,319号、第5039,761号、第5,346,946号、第5,358,995号、第5,387,632号、第5,416,132号、第5,451,617号、第5,486,579号、第5,962,548号、第5,981,675号、第6,039,913号及び第6,762,264号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示のポリシロキサン含有マクロマー；米国特許第4,259,467号、第4,260,725号及び第4,261,875号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示のポリシロキサン含有マクロマーである。ポリジメチルシロキサンとポリアルキレンオキシドからなるジ−及びトリ−ブロックマクロマーも使用することができる。例えば、酸素透過度を改善するために、メタクリレートで末端キャップしたポリエチレンオキシド−ブロック−ポリジメチルシロキサン−ブロック−ポリエチレンオキシドを使用してもよい。適切な一官能化ヒドロキシル官能化シロキサン含有ビニルモノマー／マクロマー及び適切な多官能化ヒドロキシル官能化シロキサン含有ビニルモノマー／マクロマーは、Gelest, Inc, Morrisville, PAから市販されている。
別のクラスの好ましいシリコーン含有マクロマーは、親水性セグメント及び疎水性セグメントを含むシリコン（silicon）含有プレポリマーである。任意の適切な親水性セグメント及び疎水性セグメントを有するシリコーン含有プレポリマーを本発明において使用することができる。そのようなシリコーン含有プレポリマーの例には、所有者が同じ米国特許第6,039,913号、第7,091,283号、第7,268,189号及び第7,238,750号、第7,521,519号；所有者が同じ米国特許出願公報第US 2008-0015315 A1号、第US 2008-0143958 A1号、第US 2008-0143003 A1号、第US 2008-0234457 A1号、第US 2008-0231798 A1号ならびに所有者が同じ米国特許出願第61/180,449号及び第61/180,453号に記載のものが含まれる。これらの全てが、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
好ましい親水性ビニルモノマーの例は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド（ＤＭＭＡ）、２−アクリルアミドグリコール酸、３−アクリロイルアミノ−１−プロパノール、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］−アクリルアミド、Ｎ−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−エチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−メチル−５−メチレン−２−ピロリドン、１−エチル−５−メチレン−２−ピロリドン、５−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、５−エチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−ｎ−プロピル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−ｎ−プロピル−５−メチレン−２−ピロリドン、１−イソプロピル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−イソプロピル−５−メチレン−２−ピロリドン、１−ｎ−ブチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−tert−ブチル−３−メチレン−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート（ＨＰＭＡ）、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートトリメチルアンモニウム塩酸塩、アミノプロピルメタクリレート塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）、グリセロールメタクリレート（ＧＭＡ）、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）、アリルアルコール、ビニルピリジン、最大１５００の重量平均分子量を有するＣ１−Ｃ４−アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メタクリル酸、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイソプロピルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、アリルアルコール、Ｎ−ビニルカプロラクタム及びそれらの混合物である。
好ましい疎水性ビニルモノマーの例には、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、吉草酸ビニル、スチレン、クロロプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、１−ブテン、ブタジエン、メタクリロニトリル、ビニルトルエン、ビニルエチルエーテル、ペルフルオロへキシルエチル−チオ−カルボニル−アミノエチル−メタクリレート、イソボルニルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロ−イソプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロブチルメタクリレートが含まれる。
好ましい架橋剤の例には、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、ビニルメタクリレート、エチレンジアミンジメチルアクリルアミド、エチレンジアミンジアクリルアミド、グリセロールジメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、アリルメタクリレート、アリルメタクリレート、１，３−ビス（メタクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスメタクリルアミド，１，３−ビス（Ｎ−メタクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス−（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、１，３−ビス（メタクリルアミドブチル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）−ジシロキサン、１，３−ビス（アクリルアミドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン、１，３−ビス（メタクリルオキシエチルウレイドプロピル）−１，１，３，３−テトラキス（トリメチルシロキシ）ジシロキサン及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。好ましい架橋剤は、テトラ（エチレングリコール）ジアクリレート、トリ（エチレングリコール）ジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジ（エチレングリコール）ジアクリレート、メチレンビスアクリルアミド、トリアリルイソシアヌレート又はトリアリルシアヌレートである。使用される架橋剤の量は、全ポリマーに対する重量含有率として表され、好ましくは、約０．０５％〜約４％の範囲、より好ましくは、約０．１％〜約２％の範囲である。
適切な熱開始剤の例には、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリル）、過酸化ベンゾイルなどの過酸化物などが含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、熱開始剤は、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）である。
適切な光開始剤は、ベンゾインメチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイルホスフィンオキシド、１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンならびにDarocur及びIrgacur型、好ましくは、Darocur 1173（登録商標）及びDarocur 2959（登録商標）である。ベンゾイルホスフィンオキシド開始剤の例には、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；ビス−（２，６−ジクロロベンゾイル）−４−Ｎ−プロピルフェニルホスフィンオキシド；及びビス−（２，６−ジクロロベンゾイル）−４−Ｎ−ブチルフェニルホスフィンオキシドが含まれる。例えば、マクロマーに組み入れ可能であるか、又は特殊なモノマーとして使用することができる反応性光開始剤も適している。反応性光開始剤の例は、欧州特許出願第632 329号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されるものである。次に、化学線、例えば、光、特に、適切な波長のＵＶ光により重合を開始することができる。適宜、適切な光増感剤を加えることでスペクトル要件を制御することができる。
任意の適切な重合性ＵＶ吸収剤を本発明において使用することができる。好ましくは、重合性ＵＶ吸収剤は、ベンゾトリアゾール部分又はベンゾフェノン部分を含む。好ましい重合性ＵＶ吸収剤の例には、２−（２−ヒドロキシ−５−ビニルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−アクリリルオキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルアミドメチル−５−tertオクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルアミドフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルアミドフェニル）−５−メトキシベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルオキシプロピル−３’−ｔ−ブチル−フェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルオキシエチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリルオキシプロピルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−ヒドロキシ−４−アクリルオキシアルコキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メタクリルオキシアルコキシベンゾフェノン、アリル−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メタクリルオキシベンゾフェノンが含まれるが、これらに限定されない。
生物活性剤は、眼の病気を予防し、眼の病気の症状を軽減することができる任意の化合物である。生物活性剤は、薬物、アミノ酸（例えば、タウリン、グリシンなど）、ポリペプチド、タンパク質、核酸又はこれらの組み合わせであってよい。本明細書において有用な薬物の例には、レバミピド、ケトチフェン、オラプチジン、クロモグリコラート、シクロスポリン、ネドクロミル、レボカバスチン、ロドキサミド、ケトチフェン又はその薬学的に許容しうる塩もしくはエステルが含まれるが、これらに限定されない。生物活性剤の他の例には、２−ピロリドン−５−カルボン酸（ＰＣＡ）、α−ヒドロキシル酸（例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マンデル酸及びクエン酸ならびにその塩など）、リノール酸及びγ−リノール酸ならびにビタミン類（例えば、Ｂ５、Ａ、Ｂ６など）が含まれる。
浸出性潤滑剤の例には、ムチン様材料（例えば、ポリグリコール酸）及び非架橋性親水性ポリマー（すなわち、エチレン不飽和基を含有しない）が含まれるが、これらに限定されない。任意のエチレン性不飽和基を含有しない任意の親水性ポリマー又はコポリマーを、浸出性潤滑剤として使用することができる。非架橋性親水性ポリマーの好ましい例には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリラクトン、ビニルラクタムのホモポリマー、１つ又は複数の親水性ビニルコモノマーの存在下又は非存在下での少なくとも１つのビニルラクタムのコポリマー、アクリルアミド又はメタクリルアミドのホモポリマー、アクリルアミド又はメタクリルアミドと１つ又は複数の親水性ビニルモノマーのコポリマー、ポリエチレンオキシド（すなわち、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ））、ポリオキシエチレン誘導体、ポリ−Ｎ−Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリ−２−エチルオキサゾリン、ヘパリン多糖類、多糖類及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。非架橋性親水性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは、５，０００〜１，００，０００である。
漏出性涙液安定化剤の例には、リン脂質、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、糖脂質、グリセロ糖脂質、スフィンゴ脂質、スフィンゴ糖脂質、脂肪族アルコール、脂肪酸、鉱油及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、涙液安定化剤は、リン脂質、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、糖脂質、グリセロ糖脂質、スフィンゴ脂質、スフィンゴ糖脂質、８〜３６個の炭素原子を有する脂肪酸、８〜３６個の炭素原子を有する脂肪族アルコール又はそれらの混合物である。
本発明によれば、ＳｉＨｙレンズ調合物は、約２０℃〜約８５℃の温度で溶液又は溶融物であってよい。好ましくは、重合性組成物は、適切な溶媒又は適切な溶媒の混合物中の全ての所望の成分の溶液である。
ＳｉＨｙレンズ調合物は、当業者に公知のように、全ての所望の成分を、任意の適切な溶媒、例えば、水、水と水に混和性の１つもしくは複数の有機溶媒の混合物、有機溶媒又は１つもしくは複数の有機溶媒の混合物に溶解させることにより調製することができる。
好ましい有機溶媒の例には、テトラヒドロフラン、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールｎ−ブチルエーテル、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトンなど）、ジエチレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｉ−プロピル、塩化メチレン、２−ブタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、メントール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール及びエクソノルボルネオール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、３−メチル−２−ブタノール、２−ヘプタノール、２−オクタノール、２−ノナノール、２−デカノール、３−オクタノール、ノルボルネオール、tert−ブタノール、tert−アミルアルコール、２−メチル−２−ペンタノール、２，３−ジメチル−２−ブタノール、３−メチル−３−ペンタノール、１−メチルシクロヘキサノール、２−メチル−２−ヘキサノール、３，７−ジメチル−３−オクタノール、１−クロロ−２−メチル−２−プロパノール、２−メチル−２−ヘプタノール、２−メチル−２−オクタノール、２−２−メチル−２−ノナノール、２−メチル−２−デカノール、３−メチル−３−ヘキサノール、３−メチル−３−ヘプタノール、４−メチル−４−ヘプタノール、３−メチル−３−オクタノール、４−メチル−４−オクタノール、３−メチル−３−ノナノール、４−メチル−４−ノナノール、３−メチル−３−オクタノール、３−エチル−３−ヘキサノール、３−メチル−３−ヘプタノール、４−エチル−４−ヘプタノール、４−プロピル−４−ヘプタノール、４−イソプロピル−４−ヘプタノール、２，４−ジメチル−２−ペンタノール、１−メチルシクロペンタノール、１−エチルシクロペンタノール、１−エチルシクロペンタノール、３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブテン、４−ヒドロキシ−４−メチル−１−シクロペンタノール、２−フェニル−２−プロパノール、２−メトキシ−２−メチル−２−プロパノール、２，３，４−トリメチル−３−ペンタノール、３，７−ジメチル−３−オクタノール、２−フェニル−２−ブタノール、２−メチル−１−フェニル−２−プロパノール及び３−エチル−３−ペンタノール、１−エトキシ−２−プロパノール、１−メチル−２−プロパノール、ｔ−アミルアルコール、イソプロパノール、１−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリジノン及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
多くのＳｉＨｙレンズ調合物が、本願の出願日までに発表された多くの特許及び特許出願に記載されている。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの内部層になる事前に形成するＳｉＨｙレンズを得る際に、上記に指定のＤｋ及び含水率を有するＳｉＨｙ材料を生成する範囲で、これらの全てを使用することができる。lotrafilcon A、lotrafilcon B、balafilcon A、galyfilcon A、senofilcon A、narafilcon A、narafilcon B、comfilcon A、enfilcon A、asmofilcon A、filcon II 3などの市販のＳｉＨｙレンズを製造するためのＳｉＨｙレンズ調合物は、また、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ（本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの内部層）の製造に使用することができる。
コンタクトレンズを製造するためのレンズ成形用型は、当業者によく知られており、例えば、キャスト成形又はスピンキャスティングにおいて使用される。例えば、成形用型（キャスト成形の場合）は、一般的に、少なくとも２つの成形用型部位（又は部分）又は成形用型半部、すなわち、第一及び第二の成形用型半部を含む。第一の成形用型半部は、第一の成形（又は光学）面を規定し、第二の成形用型半部は、第二の成形（又は光学）面を規定する。第一及び第二の成形用型半部は、第一の成形面と第二の成形面の間にレンズ形成キャビティが形成されるように互いを合わせるように構成される。成形用型半部の成形面は、成形用型のキャビティ形成表面であり、レンズ形成材料と直接接触する。
コンタクトレンズをキャスト成形するための成形用型部位を製造する方法は、一般的に、当業者によく知られている。本発明のプロセスは、任意の特定の成形用型形成方法に限定されない。実際に、成形用型を形成する任意の方法を、本発明において使用することができる。第一及び第二の成形用型半部は、射出成形又は旋盤加工などの様々な技術により形成することができる。成形用型半部を形成するための適切なプロセスの例は、米国特許第4,444,711号（Schad）；第4,460,534号（Boehm等）；第5,843,346号（Morrill）；及び第5,894,002号（Boneberger等）に開示されており、これらは、また、参照により本明細書に組み込まれる。
実質的には、当技術分野で知られている成形用型を製造するための全ての材料を使用して、コンタクトレンズを作製するための成形用型を製造することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、PMMA、Topas（登録商標）COCグレード8007-S10（エチレンとノルボルネンの透明な非晶質コポリマー、Ticona GmbH of Frankfurt, Germany and Summit, New Jersey）などのポリマー材料を使用することができる。石英ガラス及びサファイアなどのＵＶ光透過性の他の材料を使用してもよい。
好ましい実施態様においては、再利用可能な成形用型を使用して、シリコーンハイドロゲルレンズ形成組成物を空間的に制限した化学線下で化学線により硬化させることにより、ＳｉＨｙコンタクトレンズを形成する。好ましい再利用可能な成形用型の例は、米国特許出願第08/274,942号（１９９４年７月１４日出願）、第10/732,566号（２００３年、１０月１０日出願）、第10/721,913号（２００３年１１月２５日出願）及び米国特許第6,627,124号（参照によりその全体が組み込まれる）に開示されるものである。再利用可能な成形用型は、石英、ガラス、サファイア、ＣａＦ２、環状オレフィンコポリマー（例えば、Topas（登録商標）COCグレード8007-S10（エチレンとノルボルネンの透明な非晶質コポリマー）（Ticona GmbH of Frankfurt, Germany and Summit, New Jersey）、Zeonex（登録商標）及びZeonor（登録商標）（Zeon Chemicals LP, Louisville, KY））、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、DuPont社のポリオキシメチレン（Delrin）、G.E. Plastics社のUltem（登録商標）（ポリエーテルイミド）、PrimoSpire（登録商標）などから製造することができる。
本発明によれば、内部層のシリコーンヒドロゲル（バルク材料）は、少なくとも約５０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約７０、さらにより好ましくは、少なくとも約９０barrer、最も好ましくは、少なくとも約１１０barrerの酸素透過度を有する。シリコーンヒドロゲル材料は、また、約１０％〜約７０％、好ましくは、約１０％〜約６５％、より好ましくは、約１０％〜約６０％；さらにより好ましくは、約１５％〜約５５％、最も好ましくは、約１５％〜約５０％（重量）の（第一）含水率ＷＣＳｉＨｙを有することができる。シリコーンヒドロゲル材料は、約０．３MPa〜約１．８MPa、好ましくは、０．４MPa〜約１．５MPa、より好ましくは、約０．５MPa〜約１．２MPaのバルク弾性率又はバルクヤング係数（下記で、用語「柔軟性」、「弾性率」及び「ヤング係数」は、その用語が語「表面」により修飾されない場合、本願において互換的に使用して、バルク弾性率を意味する）をさらに有することができる。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズのシリコーンヒドロゲル材料の内部層の酸素透過度、弾性率及び含水率は、内部層が誘導される事前に形成するＳｉＨｙレンズの酸素透過度、弾性率及び含水率を測定することにより決定することができる。外部ヒドロゲル層が非常に薄いため、妥当な近似として、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの弾性率が、内部層のシリコーンヒドロゲル材料の弾性率であると考えることができることを理解されたい。ＳｉＨｙコンタクトレンズのシリコーンヒドロゲル材料の弾性率及び含水率をどのように決定すればよいかは、当業者であればよく知っている。例えば、全ての市販のＳｉＨｙコンタクトレンズの弾性率及び含水率の値が報告されている。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの２つの外部ヒドロゲル層は、好ましくは、互いに実質的に同一であり、所望のＤｋ、含水率及びバルク弾性率を有する事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ上に適用される架橋コーティングである。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの層状構造形状は、上述したように、完全に水和した状態（すなわち、水又は緩衝生理食塩水中に直接）のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面を、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）を用いて分析することにより確定することができ、これを実施例に示す。断面の後面側から前面側にわたって表面係数の任意の変化を可視化するために、断面表面係数を、ＡＦＭ（例えば、フォース−ボリュームモード）を用いて特徴付ける（画像化する）ことができる。完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面にわたる前面と後面間の最短線に沿って、約０．０４μm、好ましくは、約０．０３μm、より好ましくは、約０．０２μm、さらにより好ましくは、約０．０１μmの厚さにわたる、表面係数において観測される有意な変化（例えば、約２０％以上、好ましくは、約３０％以上）（ＡＦＭ画像を調査することによる）は、１つの層から異なる層への移行部を示す。各外部ヒドロゲル層の平均厚さは、当業者によく知られているように、ＡＦＭ画像から決定することができる。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの２つの外部ヒドロゲル層は、実質的に均一の厚さである。これらは、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に取り込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合している。各外部ヒドロゲル層の厚さは、約０．１μm〜約２０μm、好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、最も好ましくは、約１μm〜約１０μmである。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部ヒドロゲル層（又は架橋コーティング）の厚さは、上述したように、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面のＡＦＭ分析により決定される。より好ましい実施態様においては、各外部ヒドロゲル層の厚さは、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの中心厚の、好ましくは、最大約３０％（すなわち、３０％以下）、好ましくは、最大約２０％（２０％以下）、より好ましくは、最大約１０％（１０％以下）である。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの層状構造形状が、また、実施例に示すように、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた凍結乾燥ＳｉＨｙコンタクトレンズの断面の分析により定性的に確定することができることを理解されたい。ＳＥＭは、凍結乾燥状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面の各層の様々な組成及び／又は構造を示すことができる。凍結乾燥状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面にわたる約０．０４μm、好ましくは、約０．０３μm、より好ましくは、約０．０２μm、さらにより好ましくは、約０．０１μmの厚さにわたる、組成において観測される有意な変化（例えば、約２０％以上、好ましくは、約３０％以上）及び／又は構造における有意な（視覚的に顕著）変化（ＳＥＭ画像を調査することによる）は、１つの層から異なる層への移行部を示す。しかし、凍結乾燥状態のＳｉＨｙレンズの断面のＳＥＭ分析に基づく厚さの値は、典型的には、凍結乾燥後、外部ヒドロゲル層、もしあれば移行層及び内部層の崩壊のために実際の値より低い。
本発明のこの態様によれば、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの２つの外部ヒドロゲル層（前面及び後面外部ヒドロゲル層）は、シリコーンヒドロゲル材料の内部層の（第一）含水率（ＷＣＳｉＨｙ）より高い必要がある、より具体的には、シリコーンヒドロゲル材料の内部層の（第一）含水率（ＷＣＳｉＨｙ）の少なくとも約１．２倍（すなわち、１２０％）である必要がある（第二）含水率を含む。各外部ヒドロゲル層の水膨張率が、その含水率と相関し、良好な近似として、外部ヒドロゲル層の含水率を適切に表すことができると考えられる。別の好ましい実施態様において、シリコーンヒドロゲル材料の内部層の含水率（ＷＣＳｉＨｙ）が約５５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率が少なくとも約１５０％であり；シリコーンヒドロゲル材料の内部層の含水率（ＷＣＳｉＨｙ）約６０％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率が少なくとも約２００％であり；シリコーンヒドロゲル材料の内部層の含水率（ＷＣＳｉＨｙ）が約６５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率が少なくとも約２５０％であり；シリコーンヒドロゲル材料の内部層の含水率（ＷＣＳｉＨｙ）が約７０％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率が少なくとも約３００％である。
前面及び後面外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）の含水率を、実施例２３に記載の手順に従ってより正確に決定することができることを理解されたい。あるいは、２つの外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）の含水率は、非水吸収性の薄型基質及びその上の架橋コーティングを含む物品を用いて決定することができ、架橋コーティングは、ＳｉＨｙコンタクトレンズと同一のコーティングプロセスに従って、実質的に同一の条件下で非水吸収性の薄型基質上に適用される。次に、各外部ヒドロゲル層の含水率を、架橋コーティングを有する物品の乾燥重量と水和重量の違いに基づいて決定することができる。
本発明によれば、２つの外部ヒドロゲル層の各々は、実質的にシリコーンを含有せず、好ましくは、完全にシリコーンを含有しない。しかし、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を、外部ヒドロゲル層中のケイ素の存在又は非存在を確定するために使用する場合（一般的に、１．５〜６nmの探針）、例えば、ポリエチレンシート、CIBA Vision Corporation社のDAILIES（登録商標）AquaComfortPlus（商標）コンタクトレンズ又はJohnson&Johnson社のACUVUE（登録商標）Moist（下記実施例２１を参照）などの理論上ケイ素原子を全く含有しない試料表面のＸＰＳによるケイ素検出により示されるように、試料に、環境ケイ素が必然的に混入することがよく知られている。そのため、用語「ケイ素を実質的に含有しない」は、本願において、ＳｉＨｙコンタクトレンズ上のＸＰＳにより測定される表面ケイ素原子％が、元来（理論的に）ケイ素を含有しないことが知られている対照試料（例えば、ポリエチレンシート、CIBA Vision Corporation社のDAILIES（登録商標）AquaComfortPlus（商標）コンタクトレンズ又はJohnson&Johnson社のACUVUE（登録商標）Moist）のケイ素原子％の約２００％未満、好ましくは、約１７５％未満、より好ましくは、約１５０％未満、さらにより好ましくは、約１２５％未満であることを意味するために使用される。あるいは、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの各外部ヒドロゲル層は、乾燥状態のコンタクトレンズをＸＰＳ分析により測定したとき、全元素％の約５％以下、好ましくは、約４％以下、さらにより好ましくは、約３％以下のケイ素原子％を有することを特徴とするようにケイ素を実質的に含有しない。ＳｉＨｙコンタクトレンズの表面特性（親水性、湿潤性及び／又は潤滑性）を大きく低下させない限り、わずかな比率のシリコーンを、外部ヒドロゲル層のポリマー網目構造に、場合により組み込む（しかし、好ましくは、組み込まない）ことができることを理解されたい。
好ましい実施態様においては、前面及び後面外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）は、ＳｉＨｙコンタクトレンズを指の間で摩擦した後に、暗視野下で表面のクラッキングラインが見られないことを特徴とする高いデジタル摩擦耐性を有する架橋コーティング又は外部ヒドロゲル層（すなわち、ＳｉＨｙコンタクトレンズ）を与えるのに十分に低い架橋密度を有する。デジタル摩擦から生じる表面のクラッキングは、表面潤滑性を低下させる可能性があり、そして／又はシリコーンの表面への移動（曝露）を防ぐことができない可能性があると考えられる。表面のクラッキングは、また、表面弾性率に影響を及ぼす可能性がある表面層中の過剰の架橋密度を示すことができる。好ましくは、外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）中の非シリコーンヒドロゲル材料は、熱誘導カップリング反応においてアゼチジニウム基から誘導される架橋を含む。
別の好ましい実施態様においては、前面及び後面は、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度のカルボン酸基などの負電荷基を有する。高い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有するコンタクトレンズでは、患者の取り扱い中での重度の残屑付着、装着中の重度のタンパク質付着（涙液中のタンパク質の大部分は正電荷であると考えられる）、コンタクトレンズケア溶液に存在するポリヘキサメチレンビグアニド（ＰＨＭＢ）などの抗菌剤の重度の沈着及び蓄積を生じやすいため、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズ上に最小表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有することが望ましい。低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有するために、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、比較的低いカルボン酸含有率を有する必要がある。好ましくは、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、約２０％（重量）以下、好ましくは、約１５％（重量）以下、さらにより好ましくは、約１０％（重量）以下、最も好ましくは、約５％（重量）以下のカルボン酸含有率を有する。
別の好ましい実施態様においては、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、約０．０４６以下、好ましくは、約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数（ＣＣＯＦと表される）を有することを特徴とする良好な表面潤滑性を有する。あるいは、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、好ましくは、実施例１に記載の潤滑性評価手順に従ってブラインドテストで測定したとき、ACUVUE OASYS又はACUVUE TruEyeより良好な潤滑性を有する。
別の好ましい実施態様においては、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、図２において概略的に説明するように、その層状構造形状中に、ポリマー材料の２つの移行層をさらに含む。２つの移行層の各々１１５は、内部層１１０と２つの外部ヒドロゲル層１２０の１つの間に位置している。各移行層は、実質的に均一の厚さである。各移行層の厚さは、少なくとも約０．０５μm、好ましくは、約０．０５μm〜約１０μm、より好ましくは、約０．１μm〜約７．５μm、さらにより好ましくは、約０．１５μm〜約５μmである。移行層は、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合している。移行層の存在及び厚さは、好ましくは、外部ヒドロゲル層及び内部層について上述したように、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面のＡＦＭ分析により決定することができる。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの２つの移行層は、基本的に、架橋コーティング（外部ヒドロゲル層）が適用される前に、所望のＤｋ、含水率及びバルク弾性率を有する事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ上に適用されるベース（又はプライム）コーティングである。移行層（ベースコーティング）は、外部ヒドロゲル層を固定／連結するために機能する。好ましくは、移行層は、カルボキシル（ＣＯＯＨ）含有ポリマー、好ましくは、アクリル酸又はメタクリル酸又はＣ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸のホモ又はコポリマーを含む。カルボキシル含有ポリマーが、バルク材料中に侵入し、外部ヒドロゲル層中に伸びることができることを理解されたい。シリコーンヒドロゲル材料の内部層中へのそのような侵入が起こる場合、各移行層は、一緒に結び付くカルボキシル含有ポリマーとシリコーンヒドロゲルを含むだろう。また、特に、カルボキシル含有ポリマーを含む場合、移行層の存在が、カルボキシル基の高い水結合特性のため、外部ヒドロゲル層により厚い層及び／又は水貯留層を超える比較的高い含水率を与えることができると考えられる。さらに、たとえ移行層が多くのカルボン酸基を含有することができるとしても、カルボン酸基の表面濃度が主として移行層を完全に覆う外部ヒドロゲル層により決定されるため、ＳｉＨｙコンタクトレンズのカルボン酸基の表面濃度に及ぼす悪影響は最小であろう。低い表面濃度のカルボン酸基を有する外部ヒドロゲル層は、レンズを装着している患者の涙液からの正電荷タンパク質の沈着を防ぐことができる。
別の好ましい実施態様においては、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、互いに独立して、内部層に対して少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％、より好ましくは、少なくとも約３０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３５％、最も好ましくは、少なくとも約４０％低下した表面係数を有する。
前面及び後面外部ヒドロゲル層は、好ましくは、同じ又は実質的に同一の材料（好ましくは、完全にシリコーンを含有しない）からなり、これは、コンタクトレンズの表面及び／又は近傍にアミノ及び／もしくはカルボキシル基、又はアミノ及び／もしくはカルボキシル基を含むベースコーティングを含む事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ上に、水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料を適用及び架橋することにより形成することができる。事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは架橋後に内部層になる。
本発明によれば、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、その表面及び／又は近傍にアミノ基及び／又はカルボキシル基を元来含むか、あるいは、含むように修飾することができる。
事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズが、その表面及び／又は近傍にアミノ基及び／又はカルボキシル基を元来含む場合、これは、反応性ビニルモノマーを含むシリコーンヒドロゲルレンズ調合物を重合することにより得られる。
好ましい反応性ビニルモノマーの例には、アミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリレート、Ｃ１−Ｃ６アルキルアミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｃ１−Ｃ６アルキルアミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリルアミド、アクリル酸、Ｃ１−Ｃ１２アルキルアクリル酸（例えば、メタクリル酸、エチルアクリル酸、プロピルアクリル酸、ブチルアクリル酸、ペンチルアクリル酸など）、Ｎ，Ｎ−２−アクリルアミドグリコール酸、β−メチル−アクリル酸（クロトン酸）、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、１−カルボキシ−４−フェニルブタジエン−１，３、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、ＳｉＨｙコンタクトレンズは、アミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリレート、Ｃ１−Ｃ６アルキルアミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−Ｃ１−Ｃ６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｃ１−Ｃ６アルキルアミノ−Ｃ２−Ｃ６アルキル（メタ）アクリルアミド、アクリル酸、Ｃ１−Ｃ１２アルキルアクリル酸、Ｎ，Ｎ−２−アクリルアミドグリコール酸及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性ビニルモノマーを含むレンズ調合物から製造される。
レンズ調合物は、好ましくは、約０．１％〜約１０％、より好ましくは、約０．２５％〜約７％、さらにより好ましくは、約０．５％〜約５％、最も好ましくは、約０．７５％〜約３％（重量）の上述の反応性ビニルモノマーを含む。
事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、また、コンタクトレンズの表面にアミノ基及び／又はカルボキシル基を有する反応性ベースコーティングを形成するために表面処理に供することができる。表面処理の例には、エネルギー（例えば、プラズマ、静電気、放射線又は他のエネルギー源）による表面処理、化学処理、化学蒸着、物品表面への親水性ビニルモノマー又はマクロマーのグラフティング、米国特許第6,451,871号、第6,719,929号、第6,793,973号、第6,811,805号及び第6,896,926号シリーズならびに米国特許出願公報第2007/0229758A1号、第2008/0152800A1号及び第2008/0226922A1号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載の方法に従って得られるレイヤーバイレイヤーコーティング（「ＬｂＬコーティング」）が含まれるが、これらに限定されない。本明細書において使用される「ＬｂＬコーティング」は、コンタクトレンズのポリマーマトリックスに共有結合しておらず、そして、レンズ上への荷電又は荷電可能（プロトン化又は脱プロトン化により）及び／又は非荷電材料のレイヤーバイレイヤー（「ＬｂＬ」）沈着を介して得られるコーティングを指す。ＬｂＬコーティングは、１つ又は複数の層から構成することができる。
好ましくは、表面処理は、ＬｂＬコーティングプロセスである。この好ましい実施態様（すなわち、反応性ＬｂＬベースコーティングの実施態様）においては、得られたシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、少なくとも１つの反応性ポリマー（すなわち、ペンダントアミノ基及び／又はカルボキシル基を有するポリマー）の層を含む、反応性ＬｂＬベースコーティング（すなわち、２つの移行層）を含み、反応性ＬｂＬベースコーティングは、コンタクトレンズを反応性ポリマーの溶液と接触させることにより得られる。コンタクトレンズと反応性ポリマーのコーティング溶液の接触は、コンタクトレンズをコーティング溶液中に浸漬するか、又はコンタクトレンズにコーティング溶液をスプレーすることにより行うことができる。接触プロセスの１つは、単に、コンタクトレンズをコーティング溶液浴中に一定時間浸漬するか、あるいは、コンタクトレンズを一連のコーティング溶液浴中に、各浴でより短い時間、連続して浸漬することを含む。別の接触プロセスは、単に、コーティング溶液をスプレーすることを含む。しかし、当業者であれば、スプレー及び浸漬工程の様々な組み合わせを含む多くの代替法を設計することができる。コンタクトレンズと反応性ポリマーのコーティング溶液の接触時間は、最長で約１０分間、好ましくは、約５〜約３６０秒、より好ましくは、約５〜約２５０秒、さらにより好ましくは、約５〜約２００秒であってもよい。
この反応性ＬｂＬベースコーティングの実施態様によれば、反応性ポリマーは、ペンダントアミノ基及び／又はカルボキシル基を有する直鎖又は分岐鎖ポリマーであることができる。ペンダントアミノ基及び／又はカルボキシル基を有する任意のポリマーを、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ上にベースコーティングを形成するための反応性ポリマーとして使用することができる。そのような反応性ポリマーの例には、反応性ビニルモノマーのホモポリマー；２つ以上の反応性ビニルモノマーのコポリマー；反応性ビニルモノマーと１つ又は複数の非反応性親水性ビニルモノマー（すなわち、任意のカルボキシル又は（第一級又は第二級）アミノ基を含有しない親水性ビニルモノマー）のコポリマー；ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）；ペンダントアミノ基を有するポリビニルアルコール；カルボキシル含有セルロース（例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース）；ヒアルロン酸塩；コンドロイチン硫酸；ポリ（グルタミン酸）；ポリ（アスパラギン酸）；及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
上述の任意の好ましい反応性ビニルモノマーは、反応性ＬｂＬベースコーティングを形成するための反応性ポリマーを形成するために、この実施態様において使用することができる。
カルボキシル又はアミノ基を含有しない非反応性親水性ビニルモノマーの好ましい例には、アクリルアミド（ＡＡｍ）、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド（ＤＭＭＡ）、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート（ＤＭＡＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡｍ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド（ＤＭＡＰＡＡｍ）、グリセロールメタクリレート、３−アクリロイルアミノ−１−プロパノール、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］−アクリルアミド、Ｎ−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−エチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−メチル−５−メチレン−２−ピロリドン、１−エチル−５−メチレン−２−ピロリドン、５−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、５−エチル−３−メチレン−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、最大１５００ダルトンの重量平均分子量を有するＣ１−Ｃ４−アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイソプロピルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、アリルアルコール、ビニルアルコール（コポリマー中の酢酸ビニルの加水分解形態）、ホスホリルコリン含有ビニルモノマー（（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン及び米国特許第5,461,433号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されるものを含む）及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
好ましくは、反応性ＬｂＬベースコーティングを形成するための反応性ポリマーは、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ（Ｃ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メタクリル酸）、ポリ［Ｃ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸−ｃｏ−（メタ）アクリル酸］、ポリ（Ｎ，Ｎ−２−アクリルアミドグリコール酸）、ポリ［（メタ）アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド］、ポリ［（メタ）アクリル酸−ｃｏ−ビニルピロリドン］、ポリ［Ｃ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド］、ポリ［Ｃ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸−ｃｏ−ビニルピロリドン］、加水分解ポリ［（メタ）アクリル酸−ｃｏ−酢酸ビニル］、加水分解ポリ［Ｃ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸−ｃｏ−酢酸ビニル］、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ポリアリルアミン塩酸塩（ＰＡＨ）ホモもしくはコポリマー、ポリビニルアミンホモもしくはコポリマー又はそれらの組み合わせである。
反応性ＬｂＬベースコーティングを形成するための反応性ポリマーの重量平均分子量Ｍｗは、少なくとも約１０，０００ダルトン、好ましくは、少なくとも約５０，０００ダルトン、より好ましくは、約１００，０００ダルトン〜５，０００，０００ダルトンである。
コンタクトレンズ上に反応性ＬｂＬベースコーティングを形成するための反応性ポリマーの溶液は、１つ又は複数の反応性ポリマーを水、水と水に混和性の１つもしくは複数の有機溶媒の混合物、有機溶媒又は１つもしくは複数の有機溶媒の混合物に溶解させることにより調製することができる。好ましくは、反応性ポリマーは、水と１つもしくは複数の有機溶媒の混合物、有機溶媒又は１つもしくは複数の有機溶媒の混合物に溶解させる。少なくとも１つの有機溶媒を含有する溶媒系が、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズを膨張させることができ、それによって、反応性ポリマーの一部が事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ中に侵入し、反応性ベースコーティングの耐久性を増加させることができると考えられる。上述の任意の有機溶媒は、反応性ポリマーを溶解させることができるのであれば、反応性ポリマーの溶液の調製に使用することができる。
別の好ましい実施態様においては、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、元来その表面及び／又は近傍にアミノ基及び／又はカルボキシル基を含み、そして、アミノ基及び／又はカルボキシル基をその中に有する反応性ＬｂＬベースコーティングを形成するために、さらに表面処理に供する。
別の好ましい実施態様（反応性プラズマベースコーティング）においては、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズは、コンタクトレンズ上に共有結合する反応性プラズマベースコーティングを形成するためにプラズマ処理に供する。すなわち、放電により生成するプラズマの作用下で、１つ又は複数の反応性ビニルモノマー（以前に記載したもののいずれか１つ）を重合する（いわゆるプラズマ誘導重合）。用語「プラズマ」は、例えば、基底又はより高次の任意の形態の励起状態にある電子、いずれかの極性のイオン、ガス原子及び分子ならびに光子から構成されうるグロー放電により生成する、イオン化ガスを表す。これは「低温プラズマ」とも呼ばれる。プラズマ重合及びその用途の概説については、R. Hartmann 「Plasma polymerisation」: Grundlagen, Technik und Anwendung, Jahrb. Oberflachentechnik (1993) 49, pp. 283-296, Battelle-Inst. e.V. Frankfurt/Main Germany; H. Yasuda, 「Glow Discharge Polymerization」, Journal of Polymer Science: Macromolecular Reviews, vol. 16 (1981) , pp. 199-293; H. Yasuda, 「Plasma Polymerization」, Academic Press, Inc. (1985); Frank Jansen, 「Plasma Deposition Processes」, in 「Plasma Deposited Thin Films」, ed. by T. Mort and F. Jansen, CRC Press Boca Raton (19 ); O. Auciello et al. (ed.) 「Plasma-Surface Interactions and Processing of Materials」 publ. by Kluwer Academic Publishers in NATO ASI Series; Se-ries E: Applied Sciences, vol. 176 (1990) , pp. 377-399; and N. Dilsiz and G. Akovali 「Plasma Polymerization of Selected Organic Compounds」, Polymer, vol. 37 (1996) pp. 333-341を参照されたい。好ましくは、プラズマ誘導重合は、WO98028026（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されるような「グロー後」プラズマ誘導重合である。「グロー後」プラズマ重合の場合、コンタクトレンズの表面は、最初に、非重合性プラズマガス（例えば、Ｈ２、Ｈｅ又はＡｒ）で処理した後、後続の工程において、活性化した表面を、プラズマ出力をオフにしながら、アミノ基又はカルボキシル基を有するビニルモノマー（上述の任意の反応性ビニルモノマー）に曝露する。活性化により、表面にプラズマ誘導によるラジカル生成が起こり、後続の工程において、その上でビニルモノマーの重合が開始される。
本発明によれば、外部ヒドロゲル層（又は架橋コーティング）を形成するための水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料は、架橋性基、好ましくは、熱架橋性基、より好ましくは、アゼチジニウム基を含む。好ましくは、外部ヒドロゲル層（又は架橋コーティング）を形成するための水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料は、三次元網目構造と網目構造内に架橋性（好ましくは、熱架橋性）基、より好ましくは、アゼチジニウム基を含む部分架橋ポリマー材料である。用語「部分架橋」は、ポリマー材料に関して、架橋反応において、ポリマー材料を製造するための出発材料の架橋性基が完全に消費されていないことを意味する。架橋性基の例には、アゼチジニウム基、エポキシ基、イソシアネート基、アジリジン基、アズラクトン基及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
好ましい実施態様においては、外部ヒドロゲル層（又は架橋コーティング）を形成するための水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料は、（ｉ）エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンから誘導される、約２０％〜約９５％（重量）の第一ポリマー鎖、（ｉｉ）アミノ基、カルボキシル基、チオール基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性官能基を有する少なくとも１つの親水性増強剤から誘導される、約５％〜約８０％（重量）の親水性部分又は第二ポリマー鎖（ここで、親水性部分又は第二ポリマー鎖は、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンの１つのアゼチジニウム（azetitdinium）基と親水性増強剤の１つのアミノ、カルボキシル又はチオール基間でそれぞれ形成される１つ又は複数の共有結合を介して、第一ポリマー鎖に共有連結している）、及び（ｉｉｉ）第一ポリマー鎖の一部又は第一ポリマー鎖に共有連結しているペンダントもしくは末端基であるアゼチジニウム基を含む。
そのような水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料を用いて、単純に、事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ（コンタクトレンズの表面及び／又は近傍にアミノ及び／もしくはカルボキシル基、又はアミノ及び／もしくはカルボキシル基を含むベースコーティングを有する）を、水溶液中、親水性ポリマー材料の存在下、約４０℃〜約１４０℃の温度で、親水性ポリマー材料の１つのアゼチジニウム基とコンタクトレンズの表面及び／又は近傍の１つのアミノ及び／又はカルボキシル基との間でそれぞれ形成される共有結合を介して、コンタクトレンズの表面に親水性ポリマー材料を共有連結させるのに十分な時間加熱することにより、外部ヒドロゲル層（又は架橋コーティング）を形成することができ、それによって、コンタクトレンズ上に架橋親水性コーティングを形成することができる。架橋性基（例えば、上述したもの）を含有する任意の水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料を、ＳｉＨｙコンタクトレンズの前面及び後面外部ヒドロゲル層を形成するために本発明において使用することができることを理解されたい。
アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料は、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンから誘導される、約２０％〜約９５％、好ましくは、約３５％〜約９０％、より好ましくは、約５０％〜約８５％（重量）の第一ポリマー鎖、ならびにアミノ基、カルボキシル基、チオール基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性官能基を有する少なくとも１つの親水性増強剤から誘導される、約５％〜約８０％、好ましくは、約１０％〜約６５％、さらにより好ましくは、約１５％〜約５０％（重量）の親水性部分又は第二ポリマー鎖を含む（すなわち、これを含む組成を有する）。親水性ポリマー材料の組成は、上記スキームＩに示される架橋反応に従って熱架橋性親水性ポリマー材料を調製するために使用される反応混合物の組成により決定される（反応物の総重量に基づく）。例えば、反応混合物が、約７５％（重量）のエピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミン及び約２５％（重量）の少なくとも１つの親水性増強剤を含む場合（反応物の総重量に基づく）、得られた親水性ポリマー材料は、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンから誘導される、約７５％（重量）の第一ポリマー鎖、及び前記少なくとも１つの親水性増強剤から誘導される、約２５％（重量）の親水性部分又は第二ポリマー鎖を含む。熱架橋性親水性ポリマー材料のアゼチジニウム基は、熱架橋性親水性ポリマー材料を調製するための架橋反応に関与しないアゼチジニウム基（エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンの）である。
エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンは、エピクロロヒドリンをポリアミンポリマー又は第一級もしくは第二級アミノ基を含有するポリマーと反応させることにより得ることができる。例えば、ポリアミンとジカルボン酸から誘導される重縮合体であるポリ（アルキレンイミン）又はポリ（アミドアミン）（例えば、アジピン酸−ジエチレントリアミンコポリマー）は、エピクロロヒドリンと反応させて、エピクロロヒドリン官能化ポリマーを形成することができる。同様に、アミノアルキル（メタ）アクリレート、モノ−アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、アミノアルキル（メタ）アクリルアミド又はモノ−アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドのホモポリマー又はコポリマーは、また、エピクロロヒドリンと反応させて、エピクロロヒドリン官能化ポリアミンを形成することができる。ポリアミン又はポリアミドアミンポリマーのエピクロロヒドリン官能化の反応条件は、欧州特許第1465931号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に教示されている。好ましいエピクロロヒドリン官能化ポリマーは、例えば、Hercules社のKymene（登録商標）もしくはPolycup（登録商標）樹脂（エピクロロヒドリン官能化アジピン酸−ジエチレントリアミンコポリマー）、又はServo/Delden社のPolycup（登録商標）もしくはServamine（登録商標）樹脂などのポリアミノアミド−エピクロロヒドリン（ＰＡＥ）（又はポリアミド−ポリアミン−エピクロロヒドリンもしくはポリアミド−エピクロロヒドリン）である。
任意の適切な親水性増強剤を、少なくとも１つのアミノ基、少なくとも１つのカルボキシル基及び／又は少なくとも１つのチオール基を含有する限り、本発明において使用することができる。
親水性増強剤の好ましいクラスには、アミノ−、カルボキシル−もしくはチオール含有単糖類（例えば、３−アミノ−１，２−プロパンジオール、１−チオールグリセロール、５−ケト−Ｄ−グルコン酸、ガラクトサミン、グルコサミン、ガラクツロン酸、グルコン酸、グルコサミン酸、マンノサミン、糖酸１，４−ラクトン、サッカリド酸、ケトデオキシノヌロソニン酸（ketodeoxynonulosonic acid）、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン、１−アミノ−１−デオキシ−β−Ｄ−ガラクトース、１−アミノ−１−デオキシソルビトール、１−メチルアミノ−１−デオキシソルビトール、Ｎ−アミノエチルグルコンアミド）；アミノ−、カルボキシル−又はチオール含有二糖類（例えば、コンドロイチン二糖ナトリウム塩、ジ（β−Ｄ−キシロピラノシル）アミン、ジガラクツロン酸、ヘパリン二糖、ヒアルロン酸二糖、ラクトビオン酸）；及びアミノ−、カルボキシル−又はチオール含有オリゴ糖（例えば、カルボキシメチル−β−シクロデキストリンナトリウム塩、トリガラクツロン酸）；ならびにそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
親水性増強剤の別の好ましいクラスは、１つ又は複数のアミノ、カルボキシル及び／又はチオール基を有する親水性ポリマーである。より好ましくは、親水性増強剤としての親水性ポリマー中のアミノ（−ＮＨＲ’、ここで、Ｒ’は、上記で定義したとおりである）、カルボキシル（−ＣＯＯＨ）及び／又はチオール（−ＳＨ）基を有するモノマーユニット含有率は、親水性ポリマーの総重量に対して、約４０％（重量）未満、好ましくは、約３０％（重量）未満、より好ましくは、約２０％（重量）未満、さらにより好ましくは、約１０％（重量）未満である。
親水性増強剤としての親水性ポリマーの１つの好ましいクラスは、例えば、カルボキシメチルセルロース（約４０％以下のカルボキシル含有率を有する、繰り返しユニット−［Ｃ６Ｈ１０−ｍＯ５（ＣＨ２ＣＯ２Ｈ）ｍ］−（式中、ｍは、１〜３である）の組成に基づいて推定される）、カルボキシエチルセルロース（約３６％以下のカルボキシル含有率を有する、繰り返しユニット−［Ｃ６Ｈ１０−ｍＯ５（Ｃ２Ｈ４ＣＯ２Ｈ）ｍ］−（式中、ｍは、１〜３である）の組成に基づいて推定される）、カルボキシプロピルセルロース（約３２％以下のカルボキシル含有率を有する、繰り返しユニット−［Ｃ６Ｈ１０−ｍＯ５（Ｃ３Ｈ６ＣＯ２Ｈ）ｍ］−（式中、ｍは、１〜３である）の組成に基づいて推定される）、ヒアルロン酸（約１１％のカルボキシル含有率を有する、繰り返しユニット−（Ｃ１３Ｈ２０Ｏ９ＮＣＯ２Ｈ）−の組成に基づいて推定される）、コンドロイチン硫酸（約９．８％のカルボキシル含有率を有する、繰り返しユニット−（Ｃ１２Ｈ１８Ｏ１３ＮＳＣＯ２Ｈ）−の組成に基づいて推定される）又はそれらの組み合わせなどのアミノ−又はカルボキシル含有多糖類である。
親水性増強剤としての親水性ポリマーの別の好ましいクラスには、モノ−アミノ、カルボキシル又はチオール基を有するポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）（例えば、ＰＥＧ−ＮＨ２、ＰＥＧ−ＳＨ、ＰＥＧ−ＣＯＯＨ）；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＮＨ２；ＨＯＯＣ−ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；ＨＳ−ＰＥＧ−ＳＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；ＨＯＯＣ−ＰＥＧ−ＳＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＳＨ；１つ又は複数のアミノ、カルボキシル又はチオール基を有する多岐ＰＥＧ；１つ又は複数のアミノ、カルボキシル又はチオール基を有するＰＥＧデンドリマー；非反応性親水性ビニルモノマーのジアミノ−又はジカルボキシル末端ホモ−又はコポリマー；非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−又はモノカルボキシル末端ホモ−又はコポリマー；（１）約６０％（重量）以下、好ましくは、約０．１％〜約３０％、より好ましくは、約０．５％〜約２０％、さらにより好ましくは、約１％〜約１５％（重量）の１つ又は複数の反応性ビニルモノマーならびに（２）少なくとも１つの非反応性親水性ビニルモノマー及び／又は少なくとも１つのホスホリルコリン含有ビニルモノマーを含む組成物の重合生成物であるコポリマー；ならびにそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。反応性ビニルモノマー及び非反応性親水性ビニルモノマーは以前に記載したものである。
より好ましくは、親水性増強剤としての親水性ポリマーは、ＰＥＧ−ＮＨ２；ＰＥＧ−ＳＨ；ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＮＨ２；ＨＯＯＣ−ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；ＨＳ−ＰＥＧ−ＳＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；ＨＯＯＣ−ＰＥＧ−ＳＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＳＨ；１つ又は複数のアミノ、カルボキシル又はチオール基を有する多岐ＰＥＧ；１つ又は複数のアミノ、カルボキシル又はチオール基を有するＰＥＧデンドリマー；アクリルアミド（ＡＡｍ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、グリセロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、最大４００ダルトンの重量平均分子量を有するＣ１−Ｃ４−アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ビニルアルコール、Ｎ−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−メチル−５−メチレン−２−ピロリドン、５−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン及びそれらの組み合わせからなる群より選択される非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ホモ−又はコポリマー；（１）約０．１％〜約３０％、好ましくは、約０．５％〜約２０％、より好ましくは、約１％〜約１５％（重量）の（メタ）アクリル酸、Ｃ２−Ｃ１２アルキルアクリル酸、ビニルアミン、アリルアミン及び／又はアミノ−Ｃ２−Ｃ４アルキル（メタ）アクリレートならびに（２）（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン及び／又はアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、グリセロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、最大４００ダルトンの重量平均分子量を有するＣ１−Ｃ４−アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ビニルアルコール及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの非反応性親水性ビニルモノマーを含む組成物の重合生成物であるコポリマーである。
最も好ましくは、親水性増強剤としての本親水性増強剤は、ＰＥＧ−ＮＨ２；ＰＥＧ−ＳＨ；ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリビニルピロリドン；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリアクリルアミド；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ（ＤＭＡ）；モノアミノ−又はモノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ（ＤＭＡ−ｃｏ−ＮＶＰ）；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ（ＮＶＰ−ｃｏ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート））；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ（ビニルアルコール）；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ［（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン］ホモポリマー又はコポリマー；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ（ＮＶＰ−ｃｏ−ビニルアルコール）；モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ポリ（ＤＭＡ−ｃｏ−ビニルアルコール）；約０．１％〜約３０％、好ましくは、約０．５％〜約２０％、より好ましくは、約１％〜約１５％（重量）の（メタ）アクリル酸を有するポリ［（メタ）アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド］；約０．１％〜約３０％、好ましくは、約０．５％〜約２０％、より好ましくは、約１％〜約１５％（重量）の（メタ）アクリル酸を有するポリ［（メタ）アクリル酸−ｃｏ−ＮＶＰ）；（１）（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンならびに（２）約０．１％〜約３０％、好ましくは、約０．５％〜約２０％、より好ましくは、約１％〜約１５％（重量）のカルボン酸含有ビニルモノマー及び／又はアミノ含有ビニルモノマーを含む組成物の重合生成物であるコポリマーならびにそれらの組み合わせである。
官能基を有するＰＥＧ及び官能基を有する多岐ＰＥＧは、様々な販売業者、例えば、Polyscience及びShearwater Polymers, inc.などからから得ることができる。
１つ又は複数の非反応性親水性ビニルモノマー又はホスホリルコリン含有ビニルモノマーのモノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−又はジカルボキシル末端ホモ−又はコポリマーは、米国特許第6,218,508号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載の手順に従って調製することができる。例えば、非反応性親水性ビニルモノマーのジアミノ−又はジカルボキシル末端ホモ−又はコポリマーを調製するために、非反応性ビニルモノマー、アミノ又はカルボキシル基を有する連鎖移動剤（例えば、２−アミノエタンチオール、２−メルカプトプロピオン酸（mercaptopropinic acid）、チオグリコール酸、チオ乳酸又は他のヒドロキシメルカプタン、アミノメルカプタン又はカルボキシル含有メルカプタン）及び場合により他のビニルモノマーを、反応性ビニルモノマー（アミノ又はカルボキシル基を有する）とフリーラジカル開始剤の存在下で共重合（熱又は化学線により）させる。一般的に、連鎖移動剤の反応性ビニルモノマー以外の全てのビニルモノマーに対するモル比は約１：５〜約１：１００であり、連鎖移動剤の反応性ビニルモノマーに対するモル比は１：１である。そのような調製において、アミノ又はカルボキシル基を有する連鎖移動剤は、得られる親水性ポリマーの分子量を制御するために使用され、１つの末端アミノ又はカルボキシル基を有する該親水性ポリマーを与えるために、該親水性ポリマーの末端を形成し、一方で、反応性ビニルモノマーは、得られる親水性ポリマーに対してもう一方の末端カルボキシル又はアミノ基を与える。同様に、非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−又はモノカルボキシル末端ホモ−又はコポリマーを調製するために、非反応性ビニルモノマー、アミノ又はカルボキシル基を有する連鎖移動剤（例えば、２−アミノエタンチオール、２−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオ乳酸又は他のヒドロキシメルカプタン、アミノメルカプタン又はカルボキシル含有メルカプタン）及び場合により他のビニルモノマーを、任意の反応性ビニルモノマーの非存在下で共重合（熱又は化学線により）させる。
本願で使用されるように、非反応性親水性ビニルモノマーのコポリマーは、１つ又は複数の追加のビニルモノマーを有する非反応性親水性ビニルモノマーの重合生成物を指す。非反応性親水性ビニルモノマー及び反応性ビニルモノマー（例えば、カルボキシル含有ビニルモノマー）を含むコポリマーは、任意のよく知られたラジカル重合法に従って調製するか、又は販売業者から入手することができる。メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン及びカルボキシル含有ビニルモノマーを含有するコポリマーは、NOP Corporationから得ることができる（例えば、LIPIDURE（登録商標）−Ａ及びＡＦ）。
少なくとも１つのアミノ、カルボキシル又はチオール基を有する親水性ポリマー（親水性増強剤として）の重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは、約５００〜約１，０００，０００、より好ましくは、約１，０００〜約５００，０００である。
本発明によれば、親水性増強剤とエピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンとの反応は、約４０℃〜約１００℃の温度で、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を形成するために十分な時間（約０．３時間〜約２４時間、好ましくは、約１時間〜約１２時間、さらにより好ましくは、約２時間〜約８時間）実施される。
本発明によれば、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンに対する親水性増強剤の濃度は、得られる親水性ポリマー材料を、非水溶性（すなわち、室温で水１００ml当たり０．００５ｇ未満の溶解度）にしないように、そして、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンのアゼチジニウム基の約９９％以下、好ましくは、約９８％以下、より好ましくは、約９７％以下、さらにより好ましくは、約９６％以下が消費されるように選択する必要がある。
本発明によれば、加熱は、好ましくは、コンタクトレンズの表面及び／又は近傍にアミノ及び／もしくはカルボキシル基、又はアミノ及び／もしくはカルボキシル基を含むベースコーティングを含む事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズを、密封したレンズパッケージ中の水溶性熱架橋性親水性ポリマー材料を含むパッケージング溶液（すなわち、緩衝水溶液）中に浸漬させ、約１１８℃〜約１２５℃の温度で、約２０〜９０分間オートクレーブすることにより実施される。本発明のこの実施態様によれば、パッケージング溶液は、オートクレーブ後に眼科的に安全である緩衝水溶液である。あるいは、加熱は、好ましくは、ベースコーティング及びベースコーティング上部の水溶性熱架橋性親水性ポリマー材料の層を含む事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズを、密封したレンズパッケージ中のパッケージング溶液（すなわち、緩衝水溶液）中に浸漬させ、約１１８℃〜約１２５℃の温度で、約２０〜９０分間オートクレーブすることにより実施される。
レンズパッケージ（又は容器）は、ソフトコンタクトレンズをオートクレーブ及び保存するためのもので、当業者によく知られている。任意のレンズパッケージを本発明において使用することができる。好ましくは、レンズパッケージは、基部及びカバーを含むブリスターパッケージである。カバーは、基部に取り外し可能にシールされており、基部は、無菌パッケージング溶液及びコンタクトレンズを受け入れるためのキャビティを含む。
レンズは、使用者に販売する前に、個別のパッケージにパッケージングし、密封して、そして、滅菌（例えば、約１２０℃以上で少なくとも３０分間オートクレーブすることにより）される。当業者であれば、どのようにレンズパッケージを密封及び滅菌すればよいかをよく理解しているであろう。
本発明によれば、パッケージング溶液は、当業者に公知の少なくとも１つの緩衝剤及び１つ又は複数の他の成分を含有する。他の成分の例には、等張化剤、界面活性剤、抗菌剤、防腐剤及び潤滑剤（又は水溶性粘性増進剤）（例えば、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン）が含まれるが、これらに限定されない。
パッケージング溶液は、パッケージング溶液のｐＨを所望の範囲、例えば、好ましくは、約６〜約８．５の生理学的に許容しうる範囲で維持するのに十分な量の緩衝剤を含有する。知られているように、生理学的に適合する緩衝剤を使用することができる。本発明に係るコンタクトレンズケア組成物の構成成分としての適切な緩衝剤は、当業者に公知である。例は、ホウ酸、ホウ酸塩、例えば、ホウ酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸塩、例えば、クエン酸カリウム、重炭酸塩、例えば、重炭酸ナトリウム、ＴＲＩＳ（２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール）、ビス−トリス（ビス−（２−ヒドロキシエチル）−イミノ−トリス−（ヒドロキシメチル）−メタン）、ビス−アミノポリオール、トリエタノールアミン、ＡＣＥＳ（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノエタンスルホン酸）、ＢＥＳ（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノエタンスルホン酸）、ＨＥＰＥＳ（４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸）、ＭＥＳ（２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルホン酸）、ＭＯＰＳ（３−［Ｎ−モルホリノ］−プロパンスルホン酸）、ＰＩＰＥＳ（ピペラジン−Ｎ，Ｎ’−ビス（２−エタンスルホン酸）、ＴＥＳ（Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］−２−アミノエタンスルホン酸）、それらの塩、リン酸緩衝液、例えば、Ｎａ２ＨＰＯ４、ＮａＨ２ＰＯ４及びＫＨ２ＰＯ４又はそれらの混合物である。好ましいビス−アミノポリオールは、１，３−ビス（トリス［ヒドロキシメチル］−メチルアミノ）プロパン（ビス−ＴＲＩＳ−プロパン）である。パッケージング溶液中の各緩衝剤の量は、好ましくは、０．００１％〜２％、好ましくは、０．０１％〜１％；最も好ましくは、約０．０５％〜約０．３０％（重量）である。
パッケージング溶液は、約２００〜約４５０ミリオスモル（mOsm）、好ましくは、約２５０〜約３５０mOsmの浸透圧を有する。パッケージング溶液の浸透圧は、浸透圧に影響を及ぶす有機又は無機物質を加えることにより調整することができる。適切な眼科的に許容しうる等張化剤には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、グリセロール、プロピレングリコール、ポリオール、マンニトール、ソルビトール、キシリトール及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
本発明のパッケージング溶液は、２５℃で、約１センチポアズ〜約２０センチポアズ、好ましくは、約１．２センチポアズ〜約１０センチポアズ、より好ましくは、約１．５センチポアズ〜約５センチポアズの粘度を有する。
好ましい実施態様においては、パッケージング溶液は、好ましくは、約０．０１％〜約２％、より好ましくは、約０．０５％〜約１．５％、さらにより好ましくは、約０．１％〜約１％、最も好ましくは、約０．２％〜約０．５％（重量）の本発明の水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を含む。
本発明のパッケージング溶液は、粘度増強ポリマーを含有することができる。粘度増強ポリマーは、好ましくは、非イオン性である。溶液の粘度の増加により、レンズ上にコンタクトレンズの装着快適性を促進することができる膜を提供する。粘度増強成分は、また、挿入の間の眼表面への衝撃を和らげるように機能することができ、そして、また、眼への刺激を軽減するのに役立つ。
好ましい粘度増強ポリマーには、水溶性セルロースエーテル（例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）又はそれらの混合物）、水溶性ポリビニルアルコール（ＰＶＡｓ）、約２０００超の分子量（最大１０，０００，０００ダルトン）を有する高分子量ポリ（エチレンオキシド）、約３０，０００ダルトン〜約１，０００，０００ダルトンの分子量を有するポリビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドンと少なくとも１つの７〜２０炭素原子を有するジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートのコポリマー及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。水溶性セルロースエーテル及びビニルピロリドンとジメチルアミノエチルメタクリレートのコポリマーが最も好ましい粘度増強ポリマーである。Ｎ−ビニルピロリドンとジメチルアミノエチルメタクリレートのコポリマーは市販されており、例えば、ＩＳＰ社のコポリマー８４５及びコポリマー９３７である。
粘度増強ポリマーは、パッケージング溶液中に、パッケージング溶液の総量に対して約０．０１％〜約５％（重量）、好ましくは、約０．０５％〜約３％（重量）、さらにより好ましくは、約０．１％〜約１％（重量）の量で存在する。
パッケージング溶液は、約１２００ダルトン以下、より好ましくは、６００ダルトン以下、最も好ましくは、約１００〜約５００ダルトンの分子量を有するポリエチレングリコールをさらに含むことができる。
架橋コーティング及びパッケージング溶液の少なくとも１つがポリエチレングリコールセグメントを有するポリマー材料を含有する場合、パッケージング溶液は、好ましくは、α−オキソ多酸（α-oxo-multi-acid）又はその塩を、ポリエチレングリコールセグメントの酸化的分解に対する感受性が低下するのに十分な量で含む。所有者が同じ同時係属特許出願（米国特許出願公報第2004/0116564 A1号、本明細にその全体が組み込まれる）は、オキソ多酸又はその塩が、ＰＥＧ含有ポリマー材料の酸化的分解に対する感受性を低下させることができることを開示している。
典型的なα−オキソ多酸又はその生体適合性の塩には、クエン酸、２−ケトグルタル酸もしくはリンゴ酸又はその生体適合性（好ましくは、眼科適合性）の塩が含まれるが、これらに限定されない。より好ましくは、α−オキソ多酸は、クエン酸もしくはリンゴ酸又はその生体適合性（好ましくは、眼科適合性）の塩（例えば、ナトリウム、カリウムなど）である。
本発明によれば、パッケージング溶液は、ムチン様物質、眼科的に有益な物質及び／又は界面活性剤をさらに含むことができる。典型的な上述のムチン様物質、典型的な上述の眼科的に有益な物質、典型的な上述の界面活性剤をこの実施態様において使用することができる。
好ましい実施態様においては、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、比較的長い水崩壊時間（ＷＢＵＴ）を有する。ＷＢＵＴは、水の膜が崩壊（脱湿潤）し、目視検査下で、下層のレンズ材料が曝されるのに必要な時間である。より長いＷＢＵＴを有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、眼に装着したときに、水（涙液）の膜をその表面に比較的長い時間保持することができる。これにより、眼瞼の瞬きの間にドライスポットを生じさせにくく、装着快適性が増進されるだろう。ＷＢＵＴは、本明細書下記の実施例に記載の手順に従って測定することができる。好ましくは、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、少なくとも約１０秒の水崩壊時間を有することを特徴とする表面親水性を有する。
好ましい実施態様においては、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、約９０degree以下、好ましくは、約８０degree以下、より好ましくは、約７０degree以下、さらにより好ましくは、約６０degree以下、最も好ましくは、約５０degree以下の平均水接触角を有することを特徴とする表面湿潤性を有する。
好ましい実施態様においては、ＳｉＨｙコンタクトレンズは、少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１００、最も好ましくは、少なくとも約１２０barrer/mmの酸素伝達率を有する。
本発明のこの態様において、本発明の好ましい実施態様を含む様々な実施態様を別々に上述することができるが、これらを、任意の所望の様式で組み合わせて、そして／又は一緒に用いて、本発明のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの異なる実施態様を導き出すことができることを理解されたい。
別の態様においては、本発明は、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを提供する。本発明の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、バルク材料としてのシリコーンヒドロゲル材料、前面及び反対の後面を含み；該コンタクトレンズは、少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１１０barrer/mmの酸素伝達率、及び断面表面係数プロファイル（コンタクトレンズの断面の表面の前面と後面間の最短線に沿って、該前面を含み、且つ、その近傍の前面外部域；該最短線の中心を含み、且つ、その周囲の内部域；及び該後面を含み、且つ、その近傍の後面外部域を含み、該前面外部域は、平均前面係数

を有し、該後面外部域は、平均後面係数

を有し、該内部域は、平均内部表面係数

を有し、

の少なくとも１つは、少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％、より好ましくは、少なくとも約３０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３５％、最も好ましくは、少なくとも約４０％である）を有する。好ましくは、該前面及び後面外部域は、少なくとも約０．１μm、好ましくは、約０．１μm〜約２０μm、より好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、最も好ましくは、約１μm〜約１０μmの範囲を包含する。
好ましい実施態様においては、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、約０．３MPa〜約１．８MPa、好ましくは、約０．４MPa〜約１．５MPa、より好ましくは、約０．５MPa〜約１．２MPaの弾性率（又はヤング係数）；約１０％〜約７５％、好ましくは、約１０％〜約７０％、より好ましくは、約１５％〜約６５％；さらにより好ましくは、約２０％〜約６０％、最も好ましくは、約２５％〜約５５％（重量）の含水率；約９０degree以下、好ましくは、約８０degree以下、より好ましくは、約７０degree以下、さらにより好ましくは、約６０degree以下、最も好ましくは、約５０degree以下の平均水接触角を有することを特徴とする表面湿潤性；少なくとも約１０秒のＷＢＵＴを有することを特徴とする表面親水性；又はそれらの組み合わせを有することができる。
別の好ましい実施態様においては、前面及び後面は、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有する。低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有するために、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、比較的低いカルボン酸含有率を有する必要がある。好ましくは、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、約２０％（重量）以下、好ましくは、約１５％（重量）以下、さらにより好ましくは、約１０％（重量）以下、最も好ましくは、約５％（重量）以下のカルボン酸含有率を有する。
別の好ましい実施態様においては、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、約０．０４６以下、好ましくは、約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数（ＣＣＯＦと表される）を有することを特徴とする良好な表面潤滑性を有する。あるいは、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、好ましくは、実施例１に記載の潤滑性評価手順に従ってブラインドテストで測定したとき、ACUVUE OASYS又はACUVUE TruEyeより良好な潤滑性を有する。
別の好ましい実施態様においては、水和ＳｉＨｙコンタクトレンズは、好ましくは、ＳｉＨｙコンタクトレンズを指の間で摩擦した後に、暗視野下で表面のクラッキングラインが見られないことを特徴とする高いデジタル摩擦耐性を有する。デジタル摩擦から生じる表面のクラッキングは、表面潤滑性を低下させる可能性があり、そして／又はシリコーンの表面への移動（曝露）を防ぐことができない可能性があると考えられる。
別の好ましい実施態様においては、本発明の水和ＳｉＨｙコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲル材料の内部層、前面外部ヒドロゲル層及び後面外部ヒドロゲル層を含み、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、実質的に均一な厚さであり、且つ、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合している。断面表面係数プロファイルにおける第一及び第二の外部域が２つの外部ヒドロゲル層に相当し、内部域がシリコーンヒドロゲル材料の内部層に相当することを理解されたい。本発明の他の態様について上述したように、外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において、外部ヒドロゲル層として使用することができる。本発明の他の態様について上述したように、シリコーンヒドロゲル材料の内部層の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において、シリコーンヒドロゲル材料の内部層として使用することができる。
本発明のこの態様によれば、外部ヒドロゲル層は実質的に均一の厚さであり、少なくとも約０．１μm、好ましくは、約０．１μm〜約２０μm、より好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、最も好ましくは、約１μm〜約１０μmの厚さを有する。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの各外部ヒドロゲル層の厚さは、上述したように、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面のＡＦＭ分析により決定される。より好ましい実施態様においては、各外部ヒドロゲル層の厚さは、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの中心厚の最大約３０％（すなわち、３０％以下）、好ましくは、最大約２０％（２０％以下）、より好ましくは、最大約１０％（１０％以下）である。また、２つの外部ヒドロゲル層の各々は、実質的にシリコーンを含有せず（乾燥状態のコンタクトレンズをＸＰＳ分析により測定したとき、全元素％の約５％以下、好ましくは、約４％以下、さらにより好ましくは、約３％以下のケイ素原子％を有することを特徴とする）、好ましくは、完全にシリコーンを含有しない。ＳｉＨｙコンタクトレンズの表面特性（親水性、湿潤性及び／又は潤滑性）を大きく低下させない限り、わずかな比率のシリコーンを、外部ヒドロゲル層のポリマー網目構造に、場合により組み込む（しかし、好ましくは、組み込まない）ことができることを理解されたい。
別の好ましい実施態様においては、本発明の水和ＳｉＨｙコンタクトレンズの２つの外部ヒドロゲル層は、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの含水率（ＷＣＬｅｎｓで示される）より高い含水率を含み、より具体的には、ＷＣＬｅｎｓの少なくとも約１．２倍（すなわち、１２０％）である必要がある。各外部ヒドロゲル層の水膨張率が、上記で考察したように、外部ヒドロゲル層の含水率を近似的に表すことができると考えられる。ＷＣＬｅｎｓが約４５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は、好ましくは、少なくとも約１５０％、より好ましくは、少なくとも約２００％、より好ましくは、少なくとも約２５０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３００％である。ＷＣＬｅｎｓが４５％より高い場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は、少なくとも約

、好ましくは、約

、より好ましくは、約

、さらにより好ましくは、約

である。別の好ましい実施態様においては、ＷＣＬｅｎｓが約５５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約１５０％であり；ＷＣＬｅｎｓが約６０％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約２００％であり；ＷＣＬｅｎｓが約６５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約２５０％であり；ＷＣＬｅｎｓが約７０％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約３００％である。
好ましくは、ＳｉＨｙコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲル材料と外部ヒドロゲル層間に位置する移行層をさらに含む。本発明の先の態様について記載したように、移行層の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において使用することができる。
本発明の水和ＳｉＨｙコンタクトレンズを上述の方法に従って調製することができる。上述した内部層（すなわち、シリコーンヒドロゲル材料）の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において、シリコーンヒドロゲル核として使用することができる。本発明の先の態様について記載したように、様々な実施態様の全てを、単独又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において使用することができる。
本発明のこの態様において、本発明の好ましい実施態様を含む様々な実施態様を別々に上述することができるが、これらを、任意の所望の様式で組み合わせて、そして／又は一緒に用いて、本発明のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの異なる実施態様を導き出すことができることを理解されたい。本発明の先の態様について記載したように、様々な実施態様の全てを、任意の所望の様式で、単独又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において使用することができる。
さらなる態様においては、本発明は、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを提供する。本発明の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、バルク材料としてのシリコーンヒドロゲル材料、前面及び反対の後面を含み；該コンタクトレンズは、（１）少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１１０barrer/mmの酸素伝達率、及び（２）約０．０４６以下、好ましくは、約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数（ＣＣＯＦと表される）を有することを特徴とする表面潤滑性を有し、該前面及び後面は、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度のカルボン酸基などの負電荷基を有する。
好ましい実施態様においては、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、約０．３MPa〜約１．８MPa、好ましくは、約０．４MPa〜約１．５MPa、より好ましくは、約０．５MPa〜約１．２MPaの弾性率（又はヤング係数）；約１０％〜約７５％、好ましくは、約１０％〜約７０％、より好ましくは、約１５％〜約６５％；さらにより好ましくは、約２０％〜約６０％、最も好ましくは、約２５％〜約５５％（重量）の含水率；約９０degree以下、好ましくは、約８０degree以下、より好ましくは、約７０degree以下、さらにより好ましくは、約６０degree以下、最も好ましくは、約５０degree以下の平均水接触角を有することを特徴とする表面湿潤性；少なくとも約１０秒のＷＢＵＴを有することを特徴とする表面親水性；又はそれらの組み合わせを有する。
別の好ましい実施態様においては、水和ＳｉＨｙコンタクトレンズは、好ましくは、ＳｉＨｙコンタクトレンズを指の間で摩擦した後に、暗視野下で表面のクラッキングラインが見られないことを特徴とする高いデジタル摩擦耐性を有する。デジタル摩擦から生じる表面のクラッキングは、表面潤滑性を低下させる可能性があり、そして／又はシリコーンの表面への移動（曝露）を防ぐことができない可能性があると考えられる。
別の好ましい実施態様においては、本発明の水和ＳｉＨｙコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲル材料の内部層、前面外部ヒドロゲル層及び後面外部ヒドロゲル層を含み、該前面及び後面外部ヒドロゲル層は、実質的に均一な厚さであり、且つ、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合している。断面表面係数プロファイルにおける第一及び第二の外部域が２つの外部ヒドロゲル層に相当し、内部域がシリコーンヒドロゲル材料の内部層に相当することを理解されたい。本発明の他の態様について上述したように、外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において、外部ヒドロゲル層として使用することができる。本発明の他の態様について上述したように、シリコーンヒドロゲル材料の内部層の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において、シリコーンヒドロゲル材料の内部層として使用することができる。
本発明のこの態様によれば、外部ヒドロゲル層は実質的に均一の厚さであり、少なくとも約０．１μm、好ましくは、約０．１μm〜約２０μm、より好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、最も好ましくは、約１μm〜約１０μmの厚さを有する。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの各外部ヒドロゲル層の厚さは、上述したように、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの断面のＡＦＭ分析により決定される。より好ましい実施態様においては、各外部ヒドロゲル層の厚さは、好ましくは、完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの中心厚の最大約３０％（すなわち、３０％以下）、好ましくは、最大約２０％（２０％以下）、より好ましくは、最大約１０％（１０％以下）である。また、２つの外部ヒドロゲル層の各々は、実質的にシリコーンを含有せず（乾燥状態のコンタクトレンズをＸＰＳ分析により測定したとき、全元素％の約５％以下、好ましくは、約４％以下、さらにより好ましくは、約３％以下のケイ素原子％を有することを特徴とする）、好ましくは、完全にシリコーンを含有しない。ＳｉＨｙコンタクトレンズの表面特性（親水性、湿潤性及び／又は潤滑性）を大きく低下させない限り、わずかな比率のシリコーンを、外部ヒドロゲル層のポリマー網目構造に、場合により組み込む（しかし、好ましくは、組み込まない）ことができることを理解されたい。低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有するために、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、比較的低いカルボン酸含有率を有する必要がある。好ましくは、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、約２０％（重量）以下、好ましくは、約１５％（重量）以下、さらにより好ましくは、約１０％（重量）以下、最も好ましくは、約５％（重量）以下のカルボン酸含有率を有する。
別の好ましい実施態様においては、本発明の水和ＳｉＨｙコンタクトレンズの２つの外部ヒドロゲル層は、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの含水率（ＷＣＬｅｎｓで示される）より高い含水率を含み、より具体的には、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの含水率（ＷＣＬｅｎｓ）の少なくとも約１．２倍（すなわち、１２０％）である必要がある。各外部ヒドロゲル層の水膨張率が、上記で考察したように、外部ヒドロゲル層の含水率を近似的に表すことができると考えられる。ＷＣＬｅｎｓが約４５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は、好ましくは、少なくとも約１５０％、より好ましくは、少なくとも約２００％、より好ましくは、少なくとも約２５０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３００％である。ＷＣＬｅｎｓが４５％より高い場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は、少なくとも約

、好ましくは、約

、より好ましくは、約

さらにより好ましくは、約

である。別の好ましい実施態様においては、ＷＣＬｅｎｓが約５５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約１５０％であり；ＷＣＬｅｎｓが約６０％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約２００％であり；ＷＣＬｅｎｓが約６５％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約２５０％であり；ＷＣＬｅｎｓが約７０％以下である場合、各外部ヒドロゲル層の水膨張率は少なくとも約３００％である。
別の好ましい実施態様においては、前面及び後面外部ヒドロゲル層は、互いに独立して、内部層に対して少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％、より好ましくは、少なくとも約３０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３５％、最も好ましくは、少なくとも約４０％低下した表面係数を有する。
好ましくは、ＳｉＨｙコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲル材料と外部ヒドロゲル層間に位置する移行層をさらに含む。本発明の先の態様について記載したように、移行層の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において使用することができる。
本発明の水和ＳｉＨｙコンタクトレンズは、上述の方法に従って調製することができる。上述した内部層（すなわち、シリコーンヒドロゲル材料）の様々な実施態様の全てを、単独で又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において、シリコーンヒドロゲル核として使用することができる。本発明の先の態様について記載したように、様々な実施態様の全てを、単独又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において使用することができる。
本発明のこの態様において、本発明の好ましい実施態様を含む様々な実施態様を別々に上述することができるが、これらを、任意の所望の様式で組み合わせて、そして／又は一緒に用いて、本発明のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの異なる実施態様を導き出すことができることを理解されたい。本発明の先の態様について記載したように、様々な実施態様の全てを、任意の所望の様式で、単独又は任意の組み合わせで、本発明のこの態様において使用することができる。
前記の開示により、当業者は本発明を実施することができるであろう。本明細書に記載の様々な実施態様に対して、様々な改変、変形及び組み合わせを実施することができる。読者が特定の実施態様及びその利点をより理解することができるように、下記実施例を参照することを提案する。本説明及び実施例は例示として考慮されるものとする。
本発明の様々な態様及び様々な実施態様を特定の用語、機器及び方法を用いて記載しているが、そのような説明は単に例示を目的としている。使用される語は制限するものではなくむしろ説明のための語である。当業者は、下記の特許請求の範囲に記載の本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、変更及び変形を実施することができることを理解されたい。また、様々な実施態様の態様を全体でもしくは部分的に交換するか、又は任意の方法で組み合わせて、そして／もしくは一緒に用いることができることを理解されたい。従って、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書に包含される好ましいバージョンの説明を制限しないものとする。
実施例１
酸素透過度の測定
見掛けのレンズの酸素透過度及びレンズ材料の酸素伝達率は、米国特許第5,760,100号及びWinterton等の論文（The Cornea: Transactions of the World Congress on the Cornea 111, H.D. Cavanagh Ed., Raven Press: New York 1988, pp273-280）（これらは共に参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる）に記載の技術と類似の技術に従って決定される。湿潤セル中（すなわち、ガス流を相対湿度約１００％に維持）、３４℃で、Dk1000装置（Applied Design and Development Co., Norcross, GAから入手可能）又は類似の分析装置を用いて酸素フラックス（Ｊ）を測定する。既知の酸素％（例えば、２１％）の気流を、約１０〜２０cm3／分の速度でレンズの一方に通し、レンズの反対側に窒素流を約１０〜２０cm3／分の速度で通す。測定の前に、既定の試験温度で少なくとも３０分間（但し、４５分以内）、試料を試験媒体（すなわち、生理食塩水又は蒸留水）で平衡化する。オーバーレイヤーとして使用される任意の試験媒体を、測定の前に、既定の試験温度で少なくとも３０分間（但し、４５分以内）平衡化する。撹拌モーターの速度を、ステッピングモーターコントローラーの表示設定４００±１５に対応する１２００±５０rpmに設定する。系の周囲の大気圧Ｐmeasuredを測定する。試験で曝露される領域のレンズの厚さ（ｔ）を、Mitotoya micrometer VL-50又は類似の装置を用いて約１０箇所測定することにより決定し、測定値の平均をとる。窒素流の酸素濃度（すなわち、レンズを通って拡散する酸素）を、DK1000装置を用いて測定する。レンズ材料の見掛けの酸素透過度Ｄｋａｐｐを下記式から決定する：
Ｄｋａｐｐ＝Ｊｔ／（Ｐoxygen）
[式中、Ｊ＝酸素フラックス［Ｏ２μl/cm2−分］
Ｐoxygen＝（Ｐmeasured−Ｐwater蒸気）＝（気流中のＯ２％）［mmHg］＝気流中の酸素の分圧
Ｐmeasured＝大気圧（mmHg）
Ｐwater蒸気＝３４℃で、０mmHg（乾燥セル中）（mmHg）
Ｐwater蒸気＝３４℃で、４０mmHg（湿潤セル中）（mmHg）
ｔ＝曝露試験領域におけるレンズの平均厚さ（mm）
Ｄｋａｐｐは、barrer単位で表される]
材料の見掛けの酸素伝達率（Ｄｋ／ｔ）は、見掛けの酸素透過度（Ｄｋａｐｐ）をレンズの平均厚さ（ｔ）で割ることで計算することができる。
上記の測定値は、酸素フラックス測定中のコンタクトレンズ上部に対する水又は生理食塩水浴の使用に起因する、いわゆる境界層効果に対して補正されていない。境界層効果により、シリコーンヒドロゲル材料の見掛けのＤｋについての報告値が、実際の固有のＤｋ値よりも低くなる。さらに、境界層効果の相対的な影響は、厚いレンズよりも薄いレンズでより大きい。正味の効果は、報告されたＤｋを一定にする必要がある場合にレンズの厚さに応じて変化して表示される。
レンズの固有のＤｋ値は、下記のように、境界層効果により生じる酸素フラックスに対する表面抵抗について補正されたＤｋ値に基づいて推定することができる。
参照のlotrafilcon A（CIBA VISION CORPORATION社のFocus（登録商標）N&D（登録商標））又はlotrafilcon B（CIBA VISION CORPORATION社のAirOptix（商標））レンズの見掛けの酸素透過度の値（単一ポイント）を同じ装置を用いて測定する。参照レンズは、試験レンズと類似の屈折力であり、試験レンズと同時に測定される。
上記の見掛けのＤｋ測定の手順に従って、同じ装置を用いて、lotrafilcon A又はlotrafilcon B（参照）レンズの一連の厚さを通過する酸素フラックスを測定し、参照レンズの固有のＤｋ値（Ｄｋｉ）を得る。一連の厚さは、約１００μm以上の範囲の厚さを満たすものとする。好ましくは、参照レンズの厚さの範囲は、試験レンズの厚さを包括する（bracket）。これらの参照レンズのＤｋａｐｐは、試験レンズと同じ装置で測定し、理想的には、試験レンズと同時に測定する。装置の設定と測定パラメータは、実験を通して一定にする。所望であれば、個々の試料を複数回測定してもよい。
計算では、式１を用いて、参照レンズの結果から残余酸素抵抗値Ｒｒを決定する。

[式中、ｔは、試験レンズ（すなわち、参照レンズも）の厚さであり、そして、ｎは、測定された参照レンズの数である]
残余酸素抵抗値Ｒｒ対ｔデータをプロットし、そして、式Ｙ＝ａ＋ｂＸ（式中、ｊ個目のレンズの場合、Ｙｊ＝（ΔＰ／Ｊ）ｊであり、Ｘ＝ｔｊ）の曲線を適合させる。残余酸素抵抗Ｒｒはａと等しい。
上記で決定された残余酸素抵抗値を使用して、式２に基づいて、試験レンズの正確な酸素透過度Ｄｋｃ（推定された固有のＤｋ）を計算する。
試験レンズの推定された固有のＤｋを使用して、式３に基づいて、同じ試験環境下での標準厚さのレンズに対する見掛けのＤｋ（Ｄｋａ＿ｓｔｄ）を計算することができる。lotrafilcon Aの標準厚さ（ｔｓｔｄ）＝８５μm。lotrafilcon Bの標準厚さ＝６０μm。
イオン透過度の測定
レンズのイオン透過度は、米国特許第5,760,100号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載の手順に従って測定される。下記の実施例において示されるイオン透過度の値は、標準材料であるレンズ材料Alsaconに対する相対イオノフラックス拡散係数（Ｄ／Ｄｒｅｆ）である。Alsaconは、イオノフラックス拡散係数０．３１４×１０−３mm2／分を有する。
潤滑性評価
潤滑性のランク付けは、定性的ランク付け方式であり、０を、ポリアクリル酸でコーティングした対照レンズに割り当て、１を、Oasys（商標）／TruEye（商標）市販レンズに割り当て、そして、４を、市販のAir Optix（商標）レンズに割り当てる。試料を過剰のＤＩ水で少なくとも３回すすぎ、次に、ＰＢＳに移して評価する。評価の前に、手を石鹸水ですすぎ、ＤＩ水で十分にすすぎ、次に、KimWipe（登録商標）タオルで乾かす。試料を指の間で扱い、上述した上記標準レンズに対して各試料に数値を割り当てる。例えば、レンズを、Air Optix（商標）レンズよりわずかに優れていると決定した場合、これらのレンズを数３と割り当てる。整合性を図るために、全てのランク付けを、偏りを避けるために、同じ２人のオペレーターにより独立して収集して、データから良好な定性的一致及び評価の整合性が明らかになる。
表面湿潤性試験
コンタクトレンズ上の水接触角は、コンタクトレンズの表面湿潤性の一般的尺度である。特に、小さい水接触角は、より湿潤性の表面に相当する。コンタクトレンズの平均接触角（液滴法）は、マサチューセッツ州ボストンにあるAST, Inc.社のVCA 2500 XE接触角測定装置を用いて測定される。この装置により、前進もしくは後退接触角又は定着（静止）接触角を測定することが可能である。測定は、下記のように完全に水和したコンタクトレンズでブロット乾燥直後に実施される。コンタクトレンズをバイアルから取り出し、弱く結合したパッケージング添加物をレンズ表面から取り除くために、〜２００mlの新しいＤＩ水中で３回洗浄する。次に、レンズを柔らかい清潔な布（Alpha Wipe TX1009）の上に置き、表面の水を取り除くために十分に拭き、接触角測定台に載せ、乾燥した空気を送風して風乾させ、最後に、製造業者から提供されるソフトウェアを使用して液滴接触角を自動で測定する。接触角を測定するために使用するＤＩ水は、抵抗率＞１８MΩcmを有し、使用する液滴量は２μlである。典型的には、非コーティングシリコーンヒドロゲルレンズ（オートクレーブ後）は、１２０degree程度の液滴接触角を有する。コンタクトレンズと接触させる前に、ピンセット及び台をイソプロパノールで十分に洗浄し、ＤＩ水ですすぐ。
水崩壊時間（ＷＢＵＴ）試験
レンズ（オートクレーブ後）の表面親水性は、レンズ表面の水の膜が崩壊し始めるのに必要な時間を決定することにより評価される。簡単に述べると、レンズをバイアルから取り出し、弱く結合したパッケージング添加物をレンズ表面から取り除くために、〜２００mlの新しいＤＩ水中で３回洗浄する。レンズを溶液から取り出し、ピンセットで挟み強い光源にかざす。水の膜が崩壊（脱湿潤）し、下層のレンズ材料が曝されるのに必要な時間を目で確認する。非コーティングレンズは、典型的には、ＤＩ水を除去するとすぐさま崩壊し、これをＷＢＵＴ０秒間とする。ＷＢＵＴ≧５秒間を示すレンズは、良好な親水性であると考えられ、眼に涙液膜を維持する能力を示すと期待される。
コーティング無損傷試験
コンタクトレンズの表面のコーティングの無損傷は、下記のようにSudan Black染色試験に従って試験することができる。コーティング（ＬｂＬコーティング、プラズマコーティング又は任意の他のコーティング）を有するコンタクトレンズを、Sudan Black色素溶液（ビタミンＥ油中Sudan Black）中に浸漬し、次に、水で十分にすすぐ。Sudan Black色素は疎水性であり、疎水性物質により吸着されるか、又は疎水性レンズ表面もしくは疎水性レンズ（例えば、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ）の部分的にコーティングされた表面の疎水性スポット上で吸着される傾向が強い。疎水性レンズ上のコーティングが無損傷である場合、染色スポットがレンズ上又は内部に観測されないものとする。被験レンズは全て完全に水和している。
コーティング耐久性試験
Solo-care（登録商標）多目的レンズケア溶液を用いて、レンズを指で３０回摩擦して、次に、生理食塩水ですすぐ。上記手順を、所定の回数、例えば、１〜３０回（すなわち、洗浄及び浸漬サイクルを再現する連続したデジタル摩擦試験の回数）繰り返す。次に、レンズをSudan Black試験（すなわち、上述のコーティング無損傷試験）に供し、コーティングが依然として無損傷であるかを試験する。デジタル摩擦試験を耐え抜く場合は、染色スポットの有意な増加は認められない（例えば、染色スポットが全レンズ表面のわずか約５％を覆う）。水接触角を測定して、コーティング耐久性を決定する。
アゼチジニウム含有率の決定
ＰＡＥ中のアゼチジニウム含有率は、下記アッセイの１つに従って決定することができる。
ＰＰＶＳアッセイ
ＰＡＥ電荷密度（すなわち、アゼチジニウム含有率）は、比色滴定アッセイのＰＰＶＳアッセイに従って決定することができ、滴定剤はビニル硫酸カリウム（ＰＰＶＳ）であり、トルイジンブルーは指示薬である。S-K Kam and J. Gregory, 「Charge determination of synthetic cationic polyelectrolytes by colloid titration」, in Colloid & Surface A: Physicochem. Eng. Aspect, 159: 165-179 (1999)を参照されたい。ＰＰＶＳは、正電荷種、例えば、トルイジンブルー及びＰＡＥのアゼチジニウム基に結合する。トルイジンブルーの吸収強度の減少は、比例したＰＡＥ電荷密度（アゼチジニウム含有率）の指標となる。
ＰＥＳ−Ｎａアッセイ
ＰＥＳ−Ｎａアッセイは、ＰＡＥ電荷密度（アゼチジニウム含有率）を決定するための別の比色滴定アッセイである。このアッセイでは、滴定剤は、ＰＰＶＳの代わりにポリエチレンスルホン酸ナトリウム（ＰＥＳ−Ｎａ）である。アッセイは上述のＰＰＶＳアッセイと同じである。
ＰＣＤアッセイ
ＰＣＤアッセイは、ＰＡＥ電荷密度（アゼチジニウム含有率）を決定するための電位差滴定アッセイである。滴定剤は、ポリエチレンスルホン酸ナトリウム（ＰＥＳ−Ｎａ）、ＰＰＶＳ又は他の滴定剤である。ＰＡＥ電荷は、例えば、BTG社のMutek PCD-04粒子電荷検出器を用いて電極により検出される。この検出器の測定原理は、BTGのウェブサイト（http://www.btg.com/products.asp?langage=1&appli=5&numProd=357&cat=prod）に見出すことができる。
ＮＭＲ法
ＰＡＥ中の活性な正電荷部分はアゼチジニウム基（ＡＺＲ）である。ＮＭＲ比率法は、ＡＺＲ基特異的プロトン数対非ＡＺＲ関連プロトン数の比である。この比は、ＰＡＥの電荷又はＡＺＲ密度の指標となる。
残屑付着試験
高い荷電表面を有するコンタクトレンズは、患者の取り扱い中での残屑の付着の増加を受けやすい可能性がある。手袋をした手でペーパータオルを擦り、次に、レンズの両側を指で擦り、レンズ表面に残屑を移す。レンズを簡単にすすぎ、次に、顕微鏡下で観測する。０（残屑の付着なし）〜４（ＰＡＡコーティング対照レンズと同等の残屑の付着）の定性的ランク付け基準を使用して各レンズをランク付けする。「０」又は「１」のスコアのレンズは許容範囲にあると見なされる。
実施例２
ＣＥ−ＰＤＭＳマクロマーの調製
第一工程で、１５０ｇの脱水メチルエチルケトン（ＭＥＫ）中、０．０６３ｇのジラウリン酸ジブチルスズ（ＤＢＴＤＬ）の存在下で、４９．８５ｇのα，ω−ビス（２−ヒドロキシエトキシプロピル）−ポリジメチルシロキサン（Ｍｎ＝２０００、Shin-Etsu、ＫＦ−６００１ａ）を１１．１ｇのイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）と反応させることにより、α，ω−ビス（２−ヒドロキシエトキシプロピル）−ポリジメチルシロキサンをＩＰＤＩでキャップする。反応を４０℃で４．５時間維持して、ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩを形成する。第二工程で、追加の０．０６３ｇのＤＢＴＤＬを加えておいたＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ溶液に、１６４．８ｇのα，ω−ビス（２−ヒドロキシエトキシプロピル）−ポリジメチルシロキサン（Ｍｎ＝３０００、Shin-Etsu、ＫＦ−６００２）と５０ｇの脱水ＭＥＫの混合物を滴下する。反応器を約４０℃で４．５時間保持し、ＨＯ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＯＨを形成する。次に、ＭＥＫを減圧下で除去する。第三工程で、７．７７ｇのイソシアナトエチルメタクリレート（ＩＥＭ）及び追加の０．０６３ｇのＤＢＴＤＬを加えることにより、第三工程で末端ヒドロキシル基をメタクリロイルオキシエチル基でキャップし、ＩＥＭ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＩＥＭ（すなわち、メタクリレート基で末端化したＣＥ−ＰＤＭＳ）を形成する。
末端メタクリレート基を有するＣＥ−ＰＤＭＳマクロマーの代わりの調製法
２４０．４３ｇのＫＦ−６００１を、撹拌子、温度計、クライオスタット、滴下漏斗及び窒素／真空インレットアダブターを装備した１−Ｌ反応器に加え、次に、高真空（２×１０−２mBar）の適用により乾燥させる。次に、乾燥窒素の雰囲気下、３２０ｇの蒸留ＭＥＫを反応器に加え、混合物を十分に撹拌する。０．２３５ｇのＤＢＴＤＬを反応器に加える。反応器を４５℃に温めた後、４５．８６ｇのＩＰＤＩを、添加漏斗を介して適度に撹拌しながら反応器に１０分間かけて加える。反応を６０℃で２時間維持する。次に、４５２ｇの蒸留ＭＥＫに溶解させた６３０ｇのＫＦ−６００２を加え、均質な溶液が生成するまで撹拌する。約０．２３５ｇのＤＢＴＤＬを加え、反応器を乾燥窒素ブランケット下、約５５℃で一晩保持する。翌日、フラッシュ蒸留によりＭＥＫを除去する。反応器を冷却し、次に、２２．７ｇのＩＥＭ、続いて、約０．２３５ｇのＤＢＴＤＬを反応器に投入する。約３時間後、追加の３．３ｇのＩＥＭを加え、反応を一晩進行させる。翌日、反応混合物を約１８℃に冷却し、末端メタクリレート基を有するＣＥ−ＰＤＭＳマクロマーを得る。
実施例３
レンズ調合物の調製
レンズ調合物は、下記組成を有するように成分を１−プロパノールに溶解させることにより調製する：実施例２で調製した３３％（重量）のＣＥ−ＰＤＭＳマクロマー、１７％（重量）のＮ−［トリス（トリメチルシロキシ）−シリルプロピル］アクリルアミド（ＴＲＩＳ−Ａｍ）、２４％（重量）のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、０．５％（重量）のＮ−（カルボニル−メトキシポリエチレングリコール−２０００）−１，２−ジステアロイル（disteaoyl）−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、ナトリウム塩）（Ｌ−ＰＥＧ）、１．０％（重量）のDarocur 1173（DC1173）、０．１％（重量）のvisitint（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（ＴＲＩＳ）中の５％銅フタロシアニン青色色素分散物）及び２４．５％（重量）の１−プロパノール。
レンズの調製
レンズは、上記で調製したレンズ調合物から、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型でキャスト成形により調製する。成形用型は、ＣａＦ２からなる雌型半部及びＰＭＭＡからなる雄型半部を含む。ＵＶ照射源は、WG335+TM297カットオフフィルターを備えた強度約４mW/cm2のHamamatsuランプである。成形用型内のレンズ調合物にＵＶ照射を約２５秒照射する。キャスト成形したレンズをイソプロパノール（又はメチルエチルケトン、ＭＥＫ）で抽出し、水ですすぎ、レンズをＰＡＡのプロパノール溶液（０．１％（重量）、ギ酸でｐＨ約２．５に酸性化）に浸漬することによりポリアクリル酸（ＰＡＡ）でコーティングして、水で水和する。得られた反応性ＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズは、下記の特性を有すると決定される：Alsaconレンズ材料に対して、約８．０〜約９．０のイオン透過性；約９０〜１００の見掛けのＤｋ（単一ポイント）；約３０％〜約３３％の含水率；及び約０．６０MPa〜約０．６５MPaのバルク表面弾性率。
実施例４
インパッケージコーティング（ＩＰＣ）生理食塩水は、０．２％ポリアミドアミン−エピクロロヒドリン（ＰＡＥ）（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）を、リン酸緩衝生理食塩水（本明細書下記でＰＢＳ）（約０．０４４w/w%ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ、約０．３８８w/w%Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ、約０．７９w/w%ＮａＣｌ）に加えて調製し、次に、ｐＨを７．２〜７．４に調整する。
実施例３のレンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（ＩＰＣ生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥコーティング）を形成する。
次に、レンズの残屑の付着、表面のクラッキング、潤滑性、接触角及び水崩壊時間（ＷＢＵＴ）を評価する。試験レンズ（ＩＰＣ生理食塩水中にパッケージング／オートクレーブ、すなわち、ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥコーティングをその上に有するレンズ）は、ペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着はないが、対照レンズ（ＰＢＳ中にパッケージング／オートクレーブ、すなわち、ＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズ）は重度の残屑の付着を示す。試験レンズの水接触角（ＷＣＡ）は、小さいが（〜２０degree）、ＷＢＵＴは２秒未満である。暗視野顕微鏡下で観測した際、レンズを扱った後（レンズの反転及び指の間でレンズを摩擦）、重度のクラッキングラインが見られる。定性的指摩擦試験により判定したとき、試験レンズは対照レンズより滑らかさが非常に低い。
実施例５
ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）（又はＰＡＡｍ−ＰＡＡもしくはポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）もしくはｐ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ））部分ナトリウム塩（〜８０％固体含有率、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（８０／２０）、Ｍｗ５２０，０００、Ｍｎ１５０，０００）をAldrichから購入し、そのまま使用する。
ＩＰＣ生理食塩水は、０．０２％のポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（８０／２０）及び０．２％のＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）をＰＢＳに溶解させることにより調製する。ＰＨを７．２〜７．４に調整する。ＰＢＳは、０．７６％ＮａＣｌ、０．０４４％ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ及び０．３８８％Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏを水に溶解させることにより調製する。
実施例３で調製したＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、約１２１℃で約３０分間オートクレーブする。３層のＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）からなる架橋コーティングがオートクレーブの間にレンズ上に形成されると考えられる。
試験レンズ（ＩＰＣ生理食塩水中にパッケージング／オートクレーブ、すなわち、ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）架橋コーティングをその上に有するレンズ）は、ペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着はない。試験レンズは、１０秒超のＷＢＵＴを有する。暗視野顕微鏡下で観測した際、試験レンズを摩擦した後にクラッキングラインが見られる。試験レンズは実施例４の試験レンズよりも非常に滑らかであるが、依然として、ＰＢＳ中にパッケージングした対照レンズほど滑らかではない。
実施例６
ＩＰＣ生理食塩水は、０．０２％のポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（８０／２０）及び０．２％のＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）をＰＢＳに溶解させ、ｐＨを７．２〜７．４に調整することにより調製する。次に、生理食塩水を約７０℃に加熱し、その温度で４時間加熱することにより処理する（加熱前処理）。この加熱前処理の間、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）とＰＡＥを互いに部分架橋して（すなわち、ＰＡＥの全てのアゼチジニウム基が消費されない）、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を、ＩＰＣ生理食塩水中の分岐鎖ポリマー網目構造内に形成する。加熱前処理後、最終ＩＰＣ生理食塩水を０．２２ミクロンポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）メンブレンフィルターを用いて濾過し、室温に再び冷ます。
実施例３で調製したＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）を形成する。
試験レンズ（加熱前処理したＩＰＣ生理食塩水中にパッケージング、すなわち、ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料コーティングをその上に有するレンズ）は、ペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着はないが、対照レンズ（ＰＢＳにパッケージング、すなわち、ＰＡＡの非共有結合層をその上に有するレンズ）は、重度の残屑の付着を示す。試験レンズは、１０秒超のＷＢＵＴを有する。暗視野顕微鏡下で観測した際、試験レンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。試験レンズは指摩擦試験において非常に滑らかであり、対照レンズと同等である。
得られたＩＰＣ生理食塩水でコーティングしたレンズの表面特性に及ぼすＩＰＣ生理食塩水の加熱前処理の条件（期間及び／又は温度）の効果を研究するために、一連の実験を実施する。約７０℃で約６時間以上の加熱処理時間では、対照レンズと同様の残屑の付着を受けやすいレンズが得られる。より長い加熱前処理は、ほとんどのアゼチジニウム基を消費する可能性があり、そのため、得られた水溶性ポリマー材料の分岐鎖ポリマー網目構造中に残ったアゼチジニウム基の数はポリマー材料をＰＡＡコーティングに付着させるのに不十分であると考えられる。５０℃でわずか４時間の加熱処理は、ＩＰＣ生理食塩水が加熱前処理されない実施例５の試験レンズと同様に、指の間で摩擦した後に、暗視野顕微鏡下で表面のクラッキングラインを示すレンズが得られる。より短い加熱前処理は、少量のアゼチジニウム基を消費する可能性があり、そのため、得られた水溶性ポリマー材料の分岐鎖ポリマー網目構造中に残ったアゼチジニウム基の数が多く、よって、得られたレンズ上の架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）は、非常に高い架橋密度を有する可能性があると考えられる。
実施例７
ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）部分ナトリウム塩（〜９０％固体含有率、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）９０／１０、Ｍｗ２００，０００）は、Polysciences, Inc.から購入し、そのまま使用する。
ＩＰＣ生理食塩水は、０．０７％のＰＡＡｍ−ＰＡＡ（９０／１０）及び０．２％のＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）をＰＢＳ溶解させ、ｐＨを７．２〜７．４に調整することにより調製する。次に、生理食塩水を約７０℃で約４時間加熱前処理する（加熱前処理）。この加熱前処理の間、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）とＰＡＥを互いに部分架橋して（すなわち、ＰＡＥの全てのアゼチジニウム基が消費されない）、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を、ＩＰＣ生理食塩水中の分岐鎖ポリマー網目構造内に形成する。加熱前処理後、ＩＰＣ生理食塩水を０．２２ミクロンポリエーテルスルホン［ＰＥＳ］メンブレンフィルターを用いて濾過し、室温に再び冷ます。
ＰＡＡの酸性プロパノール溶液（約０．１％、ｐＨ〜２．５）に浸漬した、実施例３で調製したＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズ及び非コーティングLotrafilcon Bレンズ（CIBA Vision Corporation社）を、０．６mLの加熱前処理したＩＰＣ生理食塩水（ＩＰＣ生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）を形成する。
試験レンズ（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマーをその上に有するLotrafilcon B及び実施例３のレンズの両方）は、ペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着はない。試験レンズは、１０秒超のＷＢＵＴを有する。暗視野顕微鏡下で観測した際、指の間でレンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。レンズは定性的指摩擦試験において非常に滑らかである。
実施例８
実験計画法（ＤＯＥ）では、ＰＢＳ中に約０．０５％〜約０．０９％ＰＡＡｍ−ＰＡＡ及び約０．０７５％〜約０．１９％ＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）を含有するようにＩＰＣ生理食塩水を作製する。ＩＰＣ生理食塩水を６０℃で８時間加熱処理して、実施例３のレンズを加熱前処理したＩＰＣ生理食塩水中にパッケージングする。最終レンズの表面特性に違いは認められず、全てのレンズが、優れた潤滑性、残屑の付着耐性、優れた湿潤性を示し、表面のクラッキングは認められない。
実施例９
実験計画法（ＤＯＥ）では、約０．０７％ＰＡＡｍ−ＰＡＡ及び約８．８ミリモル当量／リッターの初期アゼチジニウム含有率（〜０．１５％ＰＡＥ）を得るために十分なＰＡＥを含有するようにＩＰＣ生理食塩水を作製する。加熱前処理条件は、中心複合設計において５０℃〜７０℃で変更し、前反応時間は、約４〜約１２時間で変更する。６０℃で２４時間の前反応時間でも試験する。次に、バイオバーデン増加を防ぐために１０ppmの過酸化水素を生理食塩水に加え、０．２２ミクロンポリエーテルスルホン［ＰＥＳ］メンブレンフィルターを用いてＩＰＣ生理食塩水を濾過する。
実施例３のレンズを加熱前処理したＩＰＣ生理食塩水中にパッケージングし、次に、ブリスターを１２１℃で４５分間オートクレーブする。全てのレンズが、優れた潤滑性、湿潤性及び表面のクラッキング耐性を有する。表１に示すように、いくつかのレンズはペーパータオルからの残屑の付着を示す。
実施例１０
ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）の非存在下又は存在下での、１つのカルボキシル含有ビニルモノマー（ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２Ｈ４ＯＣ（Ｏ）Ｃ２Ｈ４ＣＯＯＨ（ＭＳ）、メタクリル酸（ＭＡ））を有するメタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）のコポリマーを、ＰＡＥと組み合わせてインパッケージコーティング系で評価する。
ＮａＣｌ（０．７５％（重量））、ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ（０．０５３６％（重量））、Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ（０．３５７６％（重量））及びＤＩ水（９７．５９％（重量））を含有するＰＢＳを調製し、０．２％ＰＡＥ（polycup 3160）を加える。ＰＨを約７．３に調整する。
次に、０．２５％の数種類のＭＰＣコポリマーの１つを加え、ＩＰＣ生理食塩水を作製し、ＩＰＣ生理食塩水を７０℃で４時間加熱前処理する（加熱前処理）。この加熱前処理の間、ＭＰＣとＰＡＥを互いに部分架橋して（すなわち、ＰＡＥの全てのアゼチジニウム基が消費されない）、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を、ＩＰＣ生理食塩水中の分岐鎖ポリマー網目構造内に形成する。４時間後、加熱前処理したＩＰＣ生理食塩水を、０．２ミクロンポリエーテルスルホン［ＰＥＳ］メンブレンフィルター（Fisher Scientific catalog#09-741-04, Thermo Scientific nalgene #568-0020）（２５０ml）で濾過する。
実施例３で調製したＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズを加熱前処理したＩＰＣ生理食塩水中にパッケージングし、１２１℃で約３０分間オートクレーブする。表２は、全てのレンズが優れた表面特性を有することを示す。
実施例１１
ＰＡＡコーティングレンズ
実施例３に記載の成形プロセスに従って実施例３で調製したレンズ調合物からキャスト成形したレンズを抽出し、下記の一連の浴に浸漬することによりコーティングする：３つのＭＥＫ浴（２２、７８及び２２４秒）；ＤＩ水浴（５６秒）；２つのＰＡＡコーティング溶液浴（３．６ｇのＰＡＡ（Ｍ．Ｗ．：４５０ｋＤａ、Lubrizol社）を９７５mlの１−プロパノール及び２５mlのギ酸に溶解させて調製）をそれぞれ４４及び５６秒；そして、３つのＤＩ水浴をそれぞれ５６秒。
ＰＡＥ／ＰＡＡコーティングレンズ
上記で調製したＰＡＡベースコーティングをその上に有するレンズを下記の浴に連続して浸漬する：２つのＰＡＥコーティング溶液浴（０．２５wt%のＰＡＥ（Polycup 172、Hercules社）をＤＩ水に溶解させ、水酸化ナトリウムを使用してｐＨを約５．０に調整し、最後に５μmフィルターを用いて得られた溶液を濾過して調製）をそれぞれ４４及び５６秒；そして、３つのＤＩ水浴をそれぞれ５６秒。この処理の後、レンズは１層のＰＡＡ及び１層のＰＡＥを有する。
ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＣＭＣコーティングをその上に有するレンズ
１バッチの１層のＰＡＡ及び１層のＰＡＥをその上に有するレンズを、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中の０．２％カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ、製品番号 7H 3SF PH、Ashland Aqualon）にパッケージングし、次に、ｐＨを７．２〜７．４に調整する。次に、ブリスターを密封し、１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＣＭＣ）を形成する。
ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＨＡコーティングをその上に有するレンズ
別のバッチの１層のＰＡＡ及び１層のＰＡＥをその上に有するレンズを、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中の０．２％ヒアルロン酸（ＨＡ、製品番号 6915004、Novozymes）にパッケージングし、次に、ｐＨを７．２〜７．４に調整する。次に、ブリスターを密封し、１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＨＡ）を形成する。
得られたＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＣＭＣコーティング又はＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＨＡコーティングのいずれかをその上に有するレンズは、顕微鏡試験下で、Sudan black染色、残屑の付着及びクラッキングを示さない。ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＣＭＣコーティングをその上に有するレンズは、３０±３degreeの平均接触角を有し、ＰＡＡ−ｘ−ＰＡＥ−ｘ−ＨＡコーティングをその上に有するレンズは、２０±３degreeの平均接触角を有する。
実施例１２
ＩＰＣ溶液の調製
反応混合物は、２．８６％（重量）のｍＰＥＧ−ＳＨ２０００（メトキシ−ポリ（エチレングリコール）−チオール、Avg MW 2000、製品番号 MPEG-SH-2000、Laysan Bio Inc.）を、２％（重量）のＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）と共にＰＢＳに溶解させて調製し、最終ｐＨを７．５に調整する。溶液を４５℃で約４時間加熱処理する（加熱前処理）。この加熱前処理の間、ｍＰＥＧ−ＳＨ２０００とＰＡＥを互いに反応させ、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料ならびに化学グラフティングしたポリエチレングリコールポリマー鎖を形成する。加熱処理後、０．２５％クエン酸ナトリウムを含有するＰＢＳで溶液を１０倍希釈し、ｐＨを７．２〜７．４に調整して、そして、０．２２ミクロンポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）メンブレンフィルターを用いて濾過する。最終ＩＰＣ生理食塩水は、０．２８６％（重量）の親水性ポリマー材料（約５９％（重量）のＭＰＥＧ−ＳＨ−２０００鎖及び約４１％（重量）のＰＡＥ鎖から構成される）及び０．２５％クエン酸ナトリウム二水和物を含有する。ＰＢＳは、０．７４％ＮａＣｌ、０．０５３％ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ及び０．３５３％Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏを水に溶解させることにより調製する。
架橋コーティングをその上に有するレンズ
実施例１１のＰＡＡコーティングレンズをポリプロピレンレンズパッケージングシェル中の上記ＩＰＣ生理食塩水にパッケージングし、次に、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティングを形成する。最終レンズは、レンズを摩擦した後に、残屑の付着、クラッキングラインを示さない。レンズは、指摩擦試験において対照ＰＡＡコーティングレンズと同様に非常に滑らかである。
得られたＩＰＣ生理食塩水でコーティングしたレンズの表面特性に及ぼす条件（反応時間及びｍＰＥＧ−ＳＨ２０００の溶液濃度（一定のＰＡＥ濃度２％を有する））の効果を研究するために、一連の実験を実施する。結果を表３に示す。
ｍＰＥＧＳＨ２０００の溶液濃度が増加するにつれて、レンズの潤滑性が増加する。表面の接触角の増大は、グラフト密度の増加と共に表面の末端メチル基の密度が増加することに起因する可能性があると考えられる。０．６％の溶液濃度に相当する高いグラフト密度では、その接触角は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）単層グラフティング平坦基質において得られた測定値に匹敵する（参考：Langmuir 2008, 24, 10646-10653）。
実施例１３
ｍＰＥＧ−ＳＨの分子量の効果を研究するために一連の実験を実施する。ＩＰＣ生理食塩水は実施例１２に記載の手順と同様にして調製する。しかし、生理食塩水を調製するために下記のｍＰＥＧ−ＳＨを使用する：ｍＰＥＧ−ＳＨ１０００、ｍＰＥＧ−ＳＨ２０００、ｍＰＥＧ−ＳＨ５０００及びｍＰＥＧ−ＳＨ２００００。全ての生理食塩水を４５℃で４時間の加熱処理及び１０倍希釈に供する。結果及び反応条件を下記に示す：
実施例１４
反応混合物は、２．５％のｍＰＥＧ−ＳＨ２０００、１０％のＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）及び０．２５％のクエン酸ナトリウム二水和物をＰＢＳに溶解させることにより調製する。次に、この溶液のｐＨを７．５に調整し、容器に２時間窒素ガスをバブリングすることによりさらに脱気する。その後、この溶液を４５℃で約６時間加熱処理して、ＰＡＥ中のアゼチジニウム基と反応させることにより、ポリマー上に化学グラフティングしたｍＰＥＧ−ＳＨ−２０００基を含有する熱架橋性親水性ポリマー材料を形成する。加熱処理後、０．２５％クエン酸ナトリウムを含有するＰＢＳを使用して溶液を５０倍希釈し、ｐＨを７．２〜７．４に調整して、そして、０．２２ミクロンポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）メンブレンフィルターを用いて濾過する。最終ＩＰＣ生理食塩水は、約０．３０％（重量）のポリマー材料（約１７%wt．ｍＰＥＧ−ＳＨ−２０００及び約８３%wt．ＰＡＥから構成される）及び０．２５％クエン酸ナトリウム二水和物を含有する。
実施例１１のＰＡＡコーティングレンズをポリプロピレンレンズパッケージングシェル中の上記ＩＰＣ生理食塩水にパッケージングし、次に、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティングを形成する。
最終レンズは、レンズを摩擦した後に、残屑の付着、クラッキングラインを示さない。試験レンズは指摩擦試験において対照ＰＡＡコーティングレンズと同様に非常に滑らかである。
実施例１５
反応混合物は、３．６２％のｍＰＥＧ−ＮＨ２５５０（メトキシ−ポリ（エチレングリコール）−アミン、Ｍ．Ｗ．〜５５０（製品番号ＭＰＥＧ−ＮＨ２−５５０、Laysan Bio Inc.）を、２％のＰＡＥ（Ashland社のKymene（水溶液）、そのまま使用する、ＮＭＲでアッセイした場合アゼチジニウム比０．４６）と共にＰＢＳに溶解させて調製し、最終ｐＨを１０に調整する。溶液を４５℃で約４時間加熱処理して、ＰＡＥ中のアゼチジニウム基と反応させることにより、ポリマー上に化学グラフティングしたＭＰＥＧ−ＮＨ２−５５０基を含有する熱架橋性親水性ポリマー材料を形成する。加熱処理後、０．２５％クエン酸ナトリウムを含有するＰＢＳで溶液を１０倍希釈し、ｐＨを７．２〜７．４に調整して、そして、０．２２ミクロンポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）メンブレンフィルターを用いて濾過する。最終ＩＰＣ生理食塩水は、約０．５６２%wt．のポリマー材料（６４%wt．ＭＰＥＧ−ＳＨ−２０００及び約３６%wt．ＰＡＥから構成される）及び０．２５％クエン酸ナトリウム二水和物を含有する。ＰＢＳは、０．７４％ＮａＣｌ、０．０５３％ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ及び０．３５３％Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏを水に溶解させることにより調製する。
実施例１１のＰＡＡコーティングレンズをポリプロピレンレンズパッケージングシェル中の上記ＩＰＣ生理食塩水にパッケージングし、次に、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、レンズ上に架橋コーティングを形成する。
最終レンズは、レンズのデジタル（指）摩擦後に残屑の付着及びクラッキングラインを示さない。
実施例１６
ポロキサマー１０８（試料）及びNelfilcon A（CIBA VISION）をそのまま使用する。Nelfilcon Aは、環状アセタール形成反応条件下、ポリビニルアルコール（例えば、Nippon Gohsei社のGohsenol KL-03など）をＮ−（２，２−ジメトキシエチル）アクリルアミドで修飾することにより得られる重合性ポリビニルアルコールである（Buhler et al., CHIMIA, 53 (1999), 269-274、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。Nelfilcon A中の約２．５％のビニルアルコールユニットをＮ−（２，２−ジメトキシエチル）アクリルアミドにより修飾する。
ＩＰＣ生理食塩水は、０．００４％ポロキサマー１０８、０．８％Nelfilcon A、０．２％ＰＡＥ（Kymene、Polycup 3160）、０．４５％ＮａＣｌ及び１．１％リン酸水素二ナトリウム（二水和物）をＤＩ水に溶解させることにより調製する。生理食塩水を約６５〜７０℃で２時間撹拌することにより加熱前処理する。加熱前処理後、生理食塩水を室温に冷まし、次に、０．２μmＰＥＳフィルターを用いて濾過する。
実施例３で調製したレンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、１２１℃で約３０分間オートクレーブする。
試験レンズはペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着を示さない。レンズは１０秒超のＷＢＵＴを有していた。暗視野顕微鏡下で観測した際、指の間でレンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。レンズは実施例４のレンズより非常に滑らかであるが、依然として、ＰＢＳ中にパッケージングしたＰＡＡコーティング対照レンズと同等の滑らかさではない。
実施例１７
Ａ．８０％エチレン性官能化鎖伸長ポリシロキサンの合成
ＫＦ−６００１Ａ（α，ω−ビス（２−ヒドロキシエトキシプロピル）−ポリジメチルシロキサン、Ｍｎ＝２０００、Shin-Etsu社）及びＫＦ−６００２Ａ（α，ω−ビス（２−ヒドロキシエトキシプロピル）−ポリジメチルシロキサン、Ｍｎ＝３４００、Shin-Etsu社）を、一口フラスコ中、高真空下、約６０℃で１２時間（又は一晩）別々に乾燥させる。ＫＦ−６００１ＡとＫＦ−６００２ＡのＯＨモル当量をヒドロキシル基の滴定により決定し、これを用いて合成で使用するミリモル当量を計算する。
１リッターの反応容器を一晩真空にして水分を除去し、真空を中断し乾燥窒素で置き換える。７５．００ｇ（７５meq）の乾燥ＫＦ６００１Ａを反応器に投入し、次に、１６．６８ｇ（１５０meq）の新しく蒸留したＩＰＤＩを反応器に加える。反応器に窒素をパージし、撹拌しながら４５℃に加熱して、次に、０．３０ｇのＤＢＴＤＬを加える。反応器を密封し、窒素のポジティブフローを維持する。発熱が起こり、その後、反応混合物を冷却し、５５℃で２時間撹拌する。発熱に達した後、２４８．００ｇ（１５０meq）の乾燥ＫＦ６００２Ａを５５℃で反応器に加え、次に、１００μLのＤＢＴＤＬを加える。反応器を４時間撹拌する。加熱を中断し、反応器を一晩冷却する。窒素バブリングを中断し、反応器を大気中で開口して、３０分間適度に撹拌する。３つのポリシロキサンセグメントを有するヒドロキシル末端鎖伸長ポリシロキサンＨＯ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＩＰＤＩ−ＰＤＭＳ−ＯＨ（又はＨＯ−ＣＥ−ＰＤＭＳ−ＯＨ）が生成する。
８０％エチレン性官能化ポリシロキサンの場合、１８．６４ｇ（１２０meq）のＩＥＭを１００μLのＤＢＴＤＬと一緒に反応器に加える。反応器を２４時間撹拌し、次に、生成物（８０％ＩＥＭキャップしたＣＥ−ＰＤＭＳ）をデカントして、冷凍下で保存する。
Ｂ：非ＵＶ吸収両親媒性分岐鎖ポリシロキサンプレポリマーの合成
１Ｌジャケット付き反応器に、５００mL添加漏斗、オーバーヘッド撹拌器、窒素／真空インレットアダブター付き還流冷却器、温度計及びサンプリングアダプターを備え付ける。反応器に、上記で調製した４５．６ｇの８０％ＩＥＭキャップしたＣＥ−ＰＤＭＳを投入し、密封する。２７９ｇの酢酸エチル中の０．６５ｇのヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、２５．８０ｇのＤＭＡ、２７．８０ｇの（トリス（トリメチルシリル））−シロキシプロピル）メタクリレート（ＴＲＩＳ）の溶液を添加漏斗に投入する。高真空ポンプを用いて、＜１mbar、室温で３０分間反応器を脱気する。１００mbar、室温で１０分間の３サイクルでモノマー溶液を脱気し、脱気サイクルの間、真空を窒素で置き換える。次に、モノマー溶液を反応器に投入した後、反応混合物を撹拌し、６７℃に加熱する。加熱しながら、３９ｇの酢酸エチルに溶解させた１．５０ｇのメルカプトエタノール（連鎖移動剤、ＣＴＡ）及び０．２６ｇのアゾイソブチロニトリルの溶液を添加漏斗に投入し、１００mbar、室温で１０分間を３回脱酸素化する。反応器の温度が６７℃に達したとき、開始剤／ＣＴＡ溶液を反応器中のＰＤＭＳ／モノマー溶液に加える。反応を８時間進行させ、次に、加熱を中断し、反応器の温度を１５分以内に室温にする。
次に、得られた反応混合物を、気密蓋を有する乾燥一口フラスコに吸い上げ、４．４５２ｇのＩＥＭを０．２１ｇのＤＢＴＤＬと共に加える。混合物を室温で２４時間撹拌して、非ＵＶ吸収両親媒性分岐鎖ポリシロキサンプレポリマーを生成する。この混合溶液に、酢酸エチル（２ｇ／２０mL）中の１００μLのヒドロキシ−テトラメチレンピペロニルオキシ溶液を加える。次に、ロータリーエバポレーター（rota-vap）を使用し、３０℃で、溶液を２００ｇ（〜５０％）に濃縮し、１μm孔径の濾紙で濾過する。溶媒を１−プロパノールに交換した後、溶液を所望の濃度にさらに濃縮する。
Ｃ．ＵＶ吸収両親媒性分岐鎖ポリシロキサンプレポリマーの合成
１Ｌジャケット付き反応器に、５００mL添加漏斗、オーバーヘッド撹拌器、窒素／真空インレットアダブター付き還流冷却器、温度計及びサンプリングアダプターを備え付ける。次に、反応器に、上記で調製した４５．９８ｇの８０％ＩＥＭキャップしたＣＥ−ＰＤＭＳを投入し、反応器を密封する。２６３ｇの酢酸エチル中の０．５１２ｇのＨＥＭＡ、２５．３５４ｇのＤＭＡ、１．３８ｇのNorblocメタクリレート、２６．０３４ｇのＴＲＩＳの溶液を添加漏斗に投入する。高真空ポンプを用いて、＜１mbar、室温で３０分間反応器を脱気する。１００mbar、室温で１０分間の３サイクルでモノマー溶液を脱気し、脱気サイクルの間、真空を窒素で置き換える。次に、モノマー溶液を反応器に投入した後、反応混合物を撹拌し、６７℃に加熱する。加熱しながら、３８ｇの酢酸エチルに溶解させた１．４８０ｇのメルカプトエタノール（連鎖移動剤、ＣＴＡ）及び０．２６０ｇのアゾイソブチロニトリルの溶液を添加漏斗に投入し、１００mbar、室温で１０分間を３回脱酸素化する。反応器の温度が６７℃に達したとき、開始剤／ＣＴＡ溶液を反応器中のＰＤＭＳ／モノマー溶液に加える。反応を８時間進行させ、次に、加熱を中断し、反応器の温度を１５分以内に室温にする。
次に、得られた反応混合物を、気密蓋を有する乾燥一口フラスコに吸い上げ、３．８４１ｇのイソシアナトエチルアクリレートを０．１５ｇのＤＢＴＤＬと共に加える。混合物を室温で２４時間撹拌して、ＵＶ吸収両親媒性分岐鎖ポリシロキサンプレポリマーを生成する。この混合溶液に、酢酸エチル（２ｇ／２０mL）中の１００μLのヒドロキシ−テトラメチレンピペロニルオキシ溶液を加える。次に、ロータリーエバポレーターを使用し、３０℃で、溶液を２００ｇ（〜５０％）に濃縮し、１μm孔径の濾紙で濾過する。
Ｄ−１：非ＵＶ吸収ポリシロキサンプレポリマーを有するレンズ調合物
１００mLの琥珀色フラスコに、上記で調製した４．３１ｇの合成マクロマー溶液（１−プロパノール中８２．３９％）を加える。２０mLバイアル中、０．０８１ｇのＴＰＯ及び０．０４５ｇの１，２−ジミリストイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＤＭＰＣ）を１０ｇの１−プロパノールに溶解させ、次に、マクロマー溶液に移す。ロータリーエバポレーターを使用し、３０℃で混合物を５．６４ｇに濃縮した後、０．３６ｇのＤＭＡを加え、調合物を室温で均質化する。６ｇの透明なレンズ調合物Ｄ−１が得られる。
Ｄ−２：ＵＶ吸収ポリシロキサンプレポリマー（４％ＤＭＡ）を有するレンズ調合物
１００mLの琥珀色フラスコに、上記で調製した２４．２５０ｇのマクロマー溶液（酢酸エチル中４３．９２％）を加える。５０mLバイアル中、０．１５ｇのＴＰＯ及び０．７５ｇのＤＭＰＣを２０ｇの１−プロパノールに溶解させ、次に、マクロマー溶液に移す。ロータリーエバポレーターを使用し、３０℃で２０ｇの溶媒を除去し、その後、２０ｇの１−プロパノールを添加する。２サイクル後、混合物を１４．４０ｇに濃縮する。０．６ｇのＤＭＡをこの混合物に加え、調合物を室温で均質化する。１５ｇの透明なレンズ調合物Ｄ−２が得られる。
Ｄ−３：ＵＶ吸収ポリシロキサンプレポリマー（２％ＤＭＡ／２％ＨＥＡ）を有するレンズ調合物
１００mLの琥珀色フラスコに、上記で調製した２４．２５０ｇのマクロマー溶液（酢酸エチル中４３．９２％）を加える。５０mLバイアル中、０．１５ｇのＴＰＯ及び０．７５ｇのＤＭＰＣを２０ｇの１−プロパノールに溶解させ、次に、マクロマー溶液に移す。ロータリーエバポレーターを使用し、３０℃で２０ｇの溶媒を除去し、その後、２０ｇの１−プロパノールを添加する。２サイクル後、混合物を１４．４０ｇに濃縮する。０．３ｇのＤＭＡ及び０．３ｇのＨＥＡをこの混合物に加え、調合物を室温で均質化する。１５ｇの透明なレンズ調合物Ｄ−３が得られる。
実施例１８
実施例Ｅ：修飾ＰＡＥコーティングポリマーの共有結合
アミン基を含有するモノマー、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド塩酸塩（ＡＰＭＡＡ−ＨＣｌ）又はＮ−（２−アミノエチル）メタクリルアミド塩酸塩（ＡＥＭＡＡ−ＨＣｌ）を、Polysciencesから購入し、そのまま使用する。Ashland社からポリ（アミドアミンエピクロロヒドリン）（ＰＡＥ）の水溶液を入手し、そのまま使用する。Polysciences社のポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）（ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）、Laysan Bio社のｍＰＥＧ−ＳＨ及びNOF社のポリ（ＭＰＣ−ｃｏ−ＡｅＭＡ）（すなわち、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）とアミノエチルメタクリレート（ＡｅＭＡ）のコポリマー）をそのまま使用する。
ＡＰＭＡＡ−ＨＣｌモノマーをメタノールに溶解させ、レンズ調合物Ｄ−１、Ｄ−２及びＤ−３（実施例１７で調製）に加え、１wt%濃度を達成する。
表４に列挙した成分を適切な緩衝塩と一緒にＤＩ水に溶解させることにより、反応性パッケージング生理食塩水を調製する。約６０℃で８時間撹拌することにより生理食塩水を加熱前処理する。熱前処理後、生理食塩水を室温に冷まし、次に、０．２μmＰＥＳフィルターを用いて濾過する。
ＡＰＭＡＡ−ＨＣｌモノマー（１：１ メタノール：プロパノール中のＡＰＭＭＡ−ＨＣＬストック溶液）を加えることにより実施例１７で調製したレンズ調合物Ｄ−１を修飾し、１６mW/cm2で３３０nmフィルターにより硬化する。ＡＰＭＡＡ−ＨＣｌモノマーを加えることにより実施例１７で調製したレンズ調合物Ｄ−２及びＤ−３を修飾し、４．６mW/cm2で３８０nmフィルターにより硬化する。
ＤＳＭレンズ
ポリプロピレンレンズ成形用型の雌部に、上記で調製した約７５μlのレンズ調合物を充填し、成形用型をポリプロピレンレンズ成形用型の雄部（ベースカーブ型）で閉じる。閉じた成形用型を、ＵＶ照射源（３３０nmのカットオフフィルターを備えた強度約１６mW/cm2のHamamatsuランプ）を用いて、約５分間硬化することによりコンタクトレンズが得られる。
ＬＳレンズ
ＬＳレンズは、上記で調製したレンズ調合物から、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型でキャスト成形により調製する。成形用型は、石英からなる雌型半部及びＰＭＭＡからなる雄型半部を含む。ＵＶ照射源は、３８０nmのカットオフフィルターを備えた強度約４．６mW/cm2のHamamatsuランプである。成形用型内のレンズ調合物をＵＶ照射で約３０秒間照射する。
ＡＰＭＡＡ−ＨＣｌで修飾したレンズ調合物Ｄ−１は上述のＤＳＭ及びＬＳ方法に従って硬化し、レンズ調合物Ｄ−２又はＤ−３は上述のＬＳ方法に従って硬化する。
成形したレンズをメチルエチルケトンで抽出し、水和して、表４に記載の生理食塩水の１つにパッケージングする。レンズを０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズを挿入する前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェル中に入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、１２１℃で３０分間オートクレーブする。
レンズ表面の評価から、全ての試験レンズで、ペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着がないことを示す。暗視野顕微鏡下で観測した際、指の間でレンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。
レンズ表面の湿潤性（ＷＢＵＴ）、潤滑性及び接触角を測定し、結果を表５にまとめる。特に指定しない限り、レンズはＤＳＭ方法に従って製造する。潤滑性は０〜５の定性的尺度に格付けし、より低い数は、より大きな潤滑性を示す。一般的に、全ての特性は、インパッケージコーティングの適用後に改善することが示される。
実施例１９
レンズ調合物の調製
レンズ調合物は、下記組成を有するように成分を１−プロパノールに溶解させることにより調製する：実施例２で調製した約３２％（重量）のＣＥ−ＰＤＭＳマクロマー、約２１％（重量）のＴＲＩＳ−Ａｍ、約２３％（重量）のＤＭＡ、約０．６％（重量）のＬ−ＰＥＧ、約１％（重量）のDC1173、約０．１％（重量）のvisitint（ＴＲＩＳ中の５％銅フタロシアニン青色色素分散物）、約０．８％（重量）のＤＭＰＣ、約２００ppmのH-tempo及び約２２％（重量）の１−プロパノール。
レンズの調製
レンズは、上記で調製したレンズ調合物から、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型（石英製雌型半部及びガラス製雄型半部）でキャスト成形により調製する。成形用型内のレンズ調合物をＵＶ照射（１３．０mW/cm2）で約２４秒照射する。
ＰＡＡコーティング溶液
約０．３６％（重量）の濃度を有するようにある量のＰＡＡ（Ｍ．Ｗ．：４５０ｋＤａ、Lubrizol社）を所定量の１−プロパノールに溶解させてＰＡＡコーティング溶液を調製し、ｐＨをギ酸で約２．０に調整する。
ＰＡＡコーティングレンズ
上記のようにキャスト成形したコンタクトレンズを抽出し、下記の一連の浴に浸漬することによりコーティングする：ＤＩ水浴（約５６秒）；６つのＭＥＫ浴（それぞれ、約４４、５６、５６、５６、５６及び５６秒）；ＤＩ水浴（約５６秒）；１つの１００％１−プロパノール中のＰＡＡコーティング溶液浴（約０．３６％（重量）、ギ酸でｐＨ約２．０に酸性化）（約４４秒）；１つの水／１−プロパノール ５０％／５０％混合物浴（約５６秒）；４つのＤＩ水浴をそれぞれ約５６秒；１つのＰＢＳ浴を約５６秒；そして、１つのＤＩ水浴を約５６秒。
ＩＰＣ生理食塩水
ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）部分ナトリウム塩（〜９０％固体含有率、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）９０／１０、Ｍｗ２００，０００）は、Polysciences, Inc.から購入し、そのまま使用する。ＰＡＥ（Kymene、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）は、Ashland社から水溶液として購入し、そのまま使用する。ＩＰＣ生理食塩水は、約０．０７%w/wのポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）及び約０．１５％のＰＡＥ（約８．８ミリモルの初期アゼチジニウムミリモル当量）を、ＰＢＳ（約０．０４４w/w%ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ、約０．３８８w/w/%Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ、約０．７９w/w/%ＮａＣｌ）に溶解させ、ｐＨを７．２〜７．４に調整することにより調製する。次に、ＩＰＣ生理食塩水を約７０℃で約４時間加熱前処理する（加熱前処理）。この加熱前処理の間、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）とＰＡＥを互いに部分架橋して（すなわち、ＰＡＥの全てのアゼチジニウム基が消費されない）、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を、ＩＰＣ生理食塩水中の分岐鎖ポリマー網目構造内に形成する。加熱前処理後、０．２２ミクロンＰＥＳメンブレンフィルターを用いてＩＰＣ生理食塩水を濾過し、室温に再び冷ます。次に、バイオバーデン増加を防ぐために１０ppmの過酸化水素を最終ＩＰＣ生理食塩水に加え、０．２２ミクロンＰＥＳメンブレンフィルターを用いてＩＰＣ生理食塩水を濾過する。
架橋コーティングの適用
上記で調製したＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェル（シェル当たり１つのレンズ）に入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）をその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズを生成する。
ＳｉＨｙレンズの特性評価
得られた架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）をその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、ペーパータオルで摩擦した後に残屑の付着はないが、対照レンズ（ＰＢＳにパッケージング、すなわち、ＰＡＡの非共有結合層をその上に有するレンズ）は、重度の残屑の付着を示す。レンズは、１４６barrerの酸素透過度（Ｄｋｃ又は推定の固有のＤｋ）、０．７６MPaのバルク表面弾性率、約３２％（重量）の含水率、約６の相対イオン透過度（Alsaconレンズに対して）、約３４〜４７degreeの接触角、１０秒超のＷＢＵＴを有する。暗視野顕微鏡下で観測した際、試験レンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。レンズは、指摩擦試験において対照レンズと同等で非常に滑らかである。
実施例２０
実施例６、１４及び１９で調製した、オートクレーブ後のレンズパッケージ中のＳｉＨｙレンズ及びＩＰＣ生理食塩水を、下記の生体適合性研究に供する。
in-vitro細胞毒性評価
ＳｉＨｙレンズをＵＳＰ直接接触材料アッセイ（Direct Contact Material Assay）により評価する。レンズ抽出物をUSP MEM溶離及びISO CEN細胞増殖阻害アッセイにより評価し、オートクレーブ後のパッケージ中のＩＰＣ生理食塩水を改変溶離法により評価する。評価した全てのレンズ及びレンズ抽出物は、各試験について十分に判定基準の範囲にあり、許容できない細胞毒性は観測されない。
in-vivo試験
マウスのＩＳＯ全身毒性は、レンズ抽出物を用いたマウスの全身毒性が認められないことを示す。ウサギのＩＳＯ眼内刺激研究は、レンズ抽出物がウサギの眼組織に対して刺激物質であると考えられないことを示す。ウサギのＩＳＯ眼内刺激研究は、オートクレーブ後のパッケージング中のＩＰＣ生理食塩水がウサギの眼組織に対して刺激物質であると考えられないことを示す。１日使い捨て装着形態で２２日連続装着したレンズは、ウサギモデルに対して刺激性が少なく、試験レンズで処理した眼は対照レンズで処理した眼と同様である。ＩＳＯ感作研究（パッケージング溶液のモルモット極大化試験）は、オートクレーブ後のＩＰＣ生理食塩水が、モルモットにおいて皮膚接触感作の遅延を引き起こさないことを示す。ＩＳＯ感作研究（レンズ抽出物のモルモット極大化試験）は、レンズの塩化ナトリウム及びゴマ油抽出物が、モルモットにおいて皮膚接触感作の遅延を引き起こさないことを示す。
遺伝毒性試験
レンズパッケージからのＩＰＣ生理食塩水及びＳｉＨｙレンズ抽出物を微生物復帰突然変異アッセイ（Ames試験）で試験した場合、レンズ抽出物及びＩＰＣ生理食塩水が、ネズミチフス菌試験株TA98、TA100、TA1535及びTA1537ならびにEscherichia coli WPuvrAに対して非変異原性であると考えられることが見出される。ＳｉＨｙレンズ抽出物を哺乳動物赤血球小核アッセイで試験した場合、これらは染色体異常誘発活性を有さず、マウスの骨髄小核試験で陰性である。チャイニーズハムスターで、レンズパッケージからのＩＰＣ生理食塩水を染色体異常試験に従って試験した場合、ＩＰＣ生理食塩水が、非活性化及びＳ９活性化試験系の両方において、ＣＨＯ細胞を用いたアッセイで構造的及び数的染色体異常の誘導に陰性である。ＳｉＨｙレンズ抽出物を細胞遺伝子突然変異試験（マウスリンパ腫の突然変異誘発アッセイ）に従って試験した場合、レンズ抽出物がマウスリンパ腫の突然変異誘発アッセイにおいて陰性であることが示される。
実施例２１
事前に形成するＳｉＨｙコンタクトレンズ（すなわち、任意のコーティングを有さず、ＰＡＡベースコーティングを適用する前のＳｉＨｙコンタクトレンズ）、ＰＡＡコーティングを有するＳｉＨｙコンタクトレンズ（すなわち、ＩＰＣ生理食塩水と共にレンズパッケージ中に密封し、オートクレーブする前のレンズ）及び架橋コーティングをその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズ（これらの全ては、実施例１９に記載の手順に従って調製）の表面組成を、真空乾燥コンタクトレンズをＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で特性決定することにより決定する。ＸＰＳは、約１０nmの採取深度でレンズの表面組成を測定するための方法である。３種類のレンズの表面組成を表６に報告する。
表６は、ＰＡＡコーティングをＳｉＨｙレンズ（コーティングなしの事前形成）上に適用した場合、ケイ素原子組成が大幅に低下し（１２．１％から４．５％）、窒素原子組成もまた低下する（６．２％から１．６％）ことを示す。架橋コーティングをＰＡＡコーティング上にさらに適用した場合、表面組成が３種類の原子組成である炭素、窒素及び酸素により占められる（ＸＰＳが表面組成の水素をカウントしないため水素は除く）。このような結果から、架橋コーティングを有するＳｉＨｙコンタクトレンズの最外層が、基本的に、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）（６０％Ｃ、２２％Ｏ及び１８％Ｎ）とＰＡＥの反応生成物である親水性ポリマー材料から構成される可能性が高いことが示される。
真空乾燥した下記の市販のＳｉＨｙレンズもまたＸＰＳ分析に供する。これらの市販のＳｉＨｙコンタクトレンズの表面組成を表７に報告する。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズは、プラズマコーティングなしの市販のＳｉＨｙレンズ（Acuvue（登録商標）Advance（登録商標）、Acuvue（登録商標）Oasys（登録商標）、TruEye（商標）、Biofinity（登録商標）、Avaira（商標））及びPureVision（登録商標）（プラズマ酸化を有する）ならびにPremio（商標）（未知のプラズマ処理を有する）よりもかなり低く、そして、約２５nmの厚さを有するプラズマ蒸着コーティングを有するＳｉＨｙレンズ（N&D（登録商標）Aqua（商標）及びAir Optix（登録商標）Aqua（商標））よりさらに低い、公称（nominal）ケイ素含有率約１．４％を表面層中に有することが見出される。この極めて低いＳｉ％値は、対照サンプルGoodfellow社のポリエチレン（ＬＤＰＥ、ｄ＝０．０１５mm；LS356526SDS；ET31111512；3004622910）のケイ素原子％に匹敵する。これらの結果から、本発明の真空乾燥したＳｉＨｙコンタクトレンズのＸＰＳ分析の極めて低い値が、非フッ素含有レンズ中にフッ素の含有が観測されたように、真空乾燥プロセス及びＸＰＳ分析を含む調製プロセス中に取り込まれた汚染物質に起因する可能性があることが示される。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズにおいて、シリコーンはＸＰＳ分析から成功裏に遮蔽されている。
本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９に記載の手順に従って調製）、市販のＳｉＨｙコンタクトレンズ（CLARITI（商標）1 Day、ACUVUE（登録商標）TruEye（商標）（narafilcon A及びnarafilcon B））、Goodfellow社のポリエチレンシート（ＬＤＰＥ、ｄ＝０．０１５mm；LS356526 SDS；ET31111512；3004622910）、DAILIES（登録商標）（ポリビニルアルコールヒドロゲルレンズ、すなわち、非シリコーンヒドロゲルレンズ）、ACUVUE（登録商標）Moist（ポリヒドロキシエチルメタクリレートヒドロゲルレンズ、すなわち、非シリコーンヒドロゲルレンズ）のＸＰＳ分析も実施する。全てのレンズを真空乾燥する。ポリエチレンシート、DAILIES（登録商標）及びACUVUE（登録商標）Moistは、ケイ素を含有しないため対照として使用する。試験試料の表面層中のケイ素原子組成は下記のとおりである：１．３±０．２（ポリエチレンシート）；１．７±０．９（DAILIES（登録商標））；２．８±０．９（ACUVUE（登録商標）Moist）；３．７±１．２（実施例１９に記載の手順に従って調製した３種類のＳｉＨｙレンズ）；５．８±１．５（CLARITI（商標）1 Day）；７．８±０．１（ACUVUE（登録商標）TruEye（商標）（narafilcon A））；及び６．５±０．１（ACUVUE（登録商標）TruEye（商標）（narafilcon B））。本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズの結果は、シリコーンヒドロゲルよりも従来のヒドロゲルに近い。
実施例２２
フルオレセイン標識ＰＡＡ（ＰＡＡ−Ｆ）
ＰＡＡ−Ｆは、５−アミノフルオレセインをＰＡＡ（Ｍｗ４５０ｋ）に共有結合させることにより社内で合成する。フルオレセインの標識度は、数％、例えば、約２モル％（又は下記で示される式で、ｎ／（ｍ＋ｎ）＝２％）
レンズの調製
レンズは、上記実施例１９で調製したレンズ調合物から、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型（石英製雌型半部及びガラス製雄型半部）でキャスト成形により調製する。成形用型内のレンズ調合物をＵＶ照射（１３．０mW/cm2）で約２４秒照射する。
ＰＡＡ−Ｆコーティング溶液
ＰＡＡ−Ｆコーティング溶液は、約０．３６％（重量）の濃度を有するように、ある量の上記で調製したＰＡＡ−Ｆを所定量の１−ＰｒＯＨ／水（９５／５）溶媒混合物に溶解させて調製し、ｐＨをギ酸で約２．０に調整する。ＰＡＡ−Ｆを溶解させるために約５％の水を使用する。
ＰＡＡコーティングレンズ
キャスト成形したコンタクトレンズを抽出し、下記の一連の浴に浸漬することによりコーティングする：ＤＩ水浴（約５６秒）；６つのＭＥＫ浴（それぞれ、約４４、５６、５６、５６、５６及び５６秒）；ＤＩ水浴（約５６秒）；１つの１−ＰｒＯＨ／水（９５／５）溶媒混合物中のＰＡＡ−Ｆコーティング溶液浴（約０．３６％（重量）、ギ酸でｐＨ約２．０に酸性化）（約４４秒）；１つの水／１−プロパノール５０％／５０％混合物浴（約５６秒）；４つのＤＩ水浴をそれぞれ約５６秒；１つのＰＢＳ浴を約５６秒；そして、１つのＤＩ水浴を約５６秒。
架橋コーティングの適用
上記で調製したＰＡＡ−ＬｂＬベースコーティングをその上に有するレンズを、実施例１９に記載の手順に従って調製した０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェル（シェル当たり１つのレンズ）中に入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）をその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズを生成する。
共焦点レーザー蛍光顕微鏡法
架橋コーティングを有する水和ＳｉＨｙレンズ（上記で調製）の断面を切断し、２つのガラスカバースリップ間に置き、共焦点レーザー蛍光顕微鏡（モデル#Zeiss LSM 510 Vis）で画像を撮る。レンズのフロントカーブ側からレンズのベースカーブ側を走査する（逆もまた同様）。ＰＡＡ−Ｆの存在は緑色蛍光により示され、共焦点レーザー蛍光顕微鏡画像を得ることができる。共焦点レーザー蛍光顕微鏡画像の調査から、ＰＡＡ−Ｆが多い層がレンズ表面の両面（前面及び後面）及び周辺端部に存在するが、一方で、水和レンズのバルク材料中にはＰＡＡ−Ｆが観測されないことが明らかである。
後面と前面の両方を横断し、後面に垂直な線に沿ってレンズの断面全体で蛍光強度プロファイルを調査する。図３は、レンズ断面を横断する２つの線に沿った２つの代表的な蛍光強度プロファイルを示す（１つは、レンズの厚さが約１００μmである点（パネルＡ）であり、もう１つは、レンズの厚さが約２００μmである点（パネルＢ））。図３における原点は、その線に沿った前面と後面間の中心点である。図３において、架橋コーティングを有するＳｉＨｙレンズの最外表面近傍にＰＡＡ−Ｆが多い層が存在し、レンズのバルクにＰＡＡ−Ｆが存在せず、そして、コーティングの厚さが、断面の厚さに関わらずこれら２つの断面で同様であることに注目することができる。
ＰＡＡ−Ｆが多い層の厚さ（すなわち、外部ヒドロゲル層への注入深さとバルク材料（すなわち、内部層）へのＰＡＡ−Ｆの侵入深さの合計）又は移行層（概略図については図２を参照、移行層１１５）の厚さは、図３に示される蛍光強度プロファイルから推定することができる。移行層（ＰＡＡ−Ｆが多い層）の可能な厚さは、ゼロ強度から、ピーク強度を横切った後、再度ゼロ強度までの距離により推定される。蛍光強度に対する未知の要因（散乱など）からの可能な寄与を考慮すると、層の最小の厚さは、最大ピーク強度の少なくとも１０％の蛍光強度が保持される厚さである。そのような予測に基づいて、ＰＡＡ−Ｆが多い層の最小の厚さは、少なくとも約５ミクロンであろう。前述の実施例のＰＡＡコーティングを有するＳｉＨｙレンズの厚さがより厚いと、使用されるＰＡＡ濃度が本実施例において使用されるＰＡＡ−Ｆ濃度より１０倍高いと考えられることに留意されたい。より厚いコーティングを有するレンズは、また、４４秒より長い浸漬コーティング時間を用いて調製することができ、４４秒はこの実施例において使用されるＰＡＡ−Ｆの浸漬コーティング時間であった。より厚いコーティングを有するレンズは、また、異なる分子量のＰＡＡを使用して調製することができる。
実施例２３
この実施例は、本発明のＳｉＨｙ上の架橋コーティング（２つの外部ヒドロゲル層）の含水率を決定する方法を説明する。実施例１９のＳｉＨｙレンズの架橋コーティングの潜在的含水率を決定する取り組みにおいて、コーティング成分から構成されるポリマーの試料を評価のために調製する。次に、得られたゲルを水和及び試験して、含水率を決定する。
実施例１９で形成した架橋コーティングの２つのポリマー成分を使用して溶液を調製する：下記組成を有するためのポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）及びＰＡＥ：１２．５５%w/wのＰＡＥ、６．４５%w/wのポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）及び８１%w/wの水。ＰＡＥ／ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）の比は、実施例１９のＩＰＣ生理食塩水のものと同一であるが、その成分の個々の濃度は、ゲルがオートクレーブ中に形成されるようにするためにより高い。
次に、溶液を１２１℃で約４５分間オートクレーブし、その後、試料がゲル化する。次に、水和後の試料（ｎ＝３）を試験することにより含水率を決定するためのゲル試料を調製する。ゲル試料をSoftWear生理食塩水に少なくとも約６時間（すなわち、一晩水和する）浸すことにより水和試料を調製する。
水和試料をブロット乾燥し、水和状態の質量を物質収支に従って記録する。水和状態の質量を記録した後、約５０℃に設定した真空オーブンに試料を全て入れ、＜１インチＨｇの真空下で一晩乾燥させる。
一晩乾燥させた後、乾燥した試料を真空オーブンから取り出し、次に、乾燥質量を測定して記録する。含水率は、下記の関係式を用いて計算される：
含水率＝（湿潤質量−乾燥質量）／湿潤質量×１００％
試料の含水率は、８４．６±０．４w/w/%であると決定される。
このＰＡＥ／ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）ヒドロゲルのこの含水率は、下記の理由のため実施例１９のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）を表すと考えられる。第一に、疎水性バルクレンズポリマー（シリコーンヒドロゲル）は、外部表面層に存在しないとある程度推定される。これは、ＸＰＳデータから極めて良好な仮定であると考えられる。実施例２１のＸＰＳデータによれば、架橋コーティングを有するＳｉＨｙレンズの表面のケイ素含有率はゼロか、又は極めて低く、このことは、外部表面層がほとんど全てコーティングポリマー（ＰＡＥ及びＰＡＡｍ−ＰＡＡ）から構成されていることを示す。第二に、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）ベースコーティング（移行層）は、おそらく、表面層の含水率に及ぼす影響は最も小さい。この仮定は確かではないかもしれない。しかし、任意の荷電ＰＡＡが外部表面層に存在する場合は、含水率が８４．６％を超えてさらに増加するであろう。第三に、実施例１９のＩＰＣ生理食塩水で使用されるよりもはるかに高い濃度のＰＡＥ及びＰＡＡｍ−ＰＡＡが、ＰＡＥ／ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）ヒドロゲルを生成するために必要である。これは、より高い架橋密度のＰＡＥ／ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）ヒドロゲルをもたらし、人為的に低い含水率結果を与える可能性がある。外部ヒドロゲル層中のＰＡＡの存在及びより低い架橋密度の両方は、架橋中（実施例１９において）のポリマー材料のより低い濃度のために、この実施例の試験で測定されたものよりさらに高い含水率を有する表面層（外部ヒドロゲル層）をもたらす可能性があると考えられる。実施例１９のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部コーティング層が、少なくとも８０％の水を含み、完全に水和した場合はさらにより高くなる可能性があると推測することができる。
実施例２４
Abbe屈折計は、コンタクトレンズの屈折率を測定するために一般的に使用される。試験レンズと装置のプリズム間の屈折率の差から、総内部反射率の特有の角度が生成し、これが暗い可視影線を生じる。この影線が現れる角度が試験レンズの屈折率に直接関連する。ほとんどのコンタクトレンズ（実施例１９で調製したコーティングなしのＳｉＨｙコンタクトレンズを含む）がAbbe屈折計において明確な影線を生成するが、実施例１９の架橋コーティング（すなわち、外部ヒドロゲル層）を有するＳｉＨｙは明確な影線を生成しない。この現象は、バルクと比較した表面のレンズの屈折率の減少及びバルクから表面への移行が急激ではない事実によると考えられる。さらに、レンズの表面近傍で含水率が増加し始め、レンズの屈折率を局所的に減少させると考えられる。これは、実際、複数の角度で同時に影線が生成し、影線のぼやけた画像を生じるだろう。
Abbeデータは、外部表面層が、実施例２３に記載の結果と一致するレンズの表面近傍の含水率の増加を特徴とすることを実証している。
実施例２５
実施例１９で調製した架橋コーティング（すなわち、外部ヒドロゲル層）を有するＳｉＨｙコンタクトレンズを超純水中で脱塩し、５０mLの超純水と共に５０mLディスポーザブルビーカーに個別に入れ、そのビーカーをドライアイス及びイソプロピルアルコールを含む浴に入れることにより凍結させる。ビーカーをアルミホイルで包み、真空圧３０μbar及びコンデンサー温度−７０℃のVirTis Freezemobile 35EL上に置く。２４時間後、熱伝導を高めるためにアルミホイルを取り除き、残留水分を除去するためにさらに２４〜４８時間フラスコを放置する。分析するまでフラスコを密封して空気からの水分の侵入を防ぐ。レンズ試料を半分に切断し、次に、２つの切片をそれぞれ中央から切断して、断面を画像化するためにそれらの端を固定する。次に、試料をＡｕ／Ｐｄで約１分間スパッタコーティングし、Bruker Quantax Microanalysis System（JEOLJSM-800LV SEM）を用いてＳＥＭにより調査する。試料の台を分析者の裁量で約０〜６０°に傾け、所望の試料方位を得る。
ＳｉＨｙコンタクトレンズを凍結乾燥した場合、レンズの水和した表面構造がある程度保存又は固定される可能性があると考えられる。図４のパネルＡは、実施例１９で調製した凍結乾燥ＳｉＨｙコンタクトレンズの表面のＳＥＭ画像の上部図を示す。凍結乾燥ＳｉＨｙコンタクトレンズが、高い含水率のヒドロゲルであると予測されるスポンジ様表面構造を有することが図４から明らかである。さらに、この結果から、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズが高い含水率のヒドロゲルの２つの外部ヒドロゲル層を含むことが確認される。図４のパネルＢ及びＣは、パネルＡに示される凍結乾燥ＳｉＨｙコンタクトレンズの断面の２つの異なる角度での側面図を示す。パネルＢ及びＣは、滑らかな表面を有する厚い内部層、内部層の上部のより明るい色の移行層（ＰＡＡ層）及び移行層の上部のスポンジ様構造を有する外部ヒドロゲル層を示す。パネルＢ及びＣに示されるデータから、凍結乾燥外部ヒドロゲル層の厚さは、約２μm〜２．５μmであると推定される。
実施例２６
フルオレセイン標識ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）（ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆと呼ばれる）
ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆは、ＰＡＡ−Ｆの調製と同様の手順により、５−アミノフルオレセインをＰＡＡｍ−ＰＡＡ（９０／１０）に共有結合させることにより社内で合成する。ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）部分ナトリウム塩（〜９０％固体含有率、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）９０／１０、Ｍｗ２００，０００）は、Polysciences, Inc.から購入し、そのまま使用する。フルオレセインの標識度は、約０．０４モル％である。
ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆを用いて修飾したＩＰＣ生理食塩水
この生理食塩水は、ＰＡＡｍ−ＰＡＡをＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆに交換した以外は実施例１９に記載のものと同じＩＰＣ調製手順により調製する。
ＰＡＡコーティングレンズ
上記実施例１９で調製したレンズ調合物からキャスト成形により、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型（石英製雌型半部及びガラス製雄型半部）内にレンズを調製する。成形用型内のレンズ調合物をＵＶ照射（１３．０mW/cm2）で約２４秒照射する。キャスト成形したコンタクトレンズを抽出し、下記の一連の浴に浸漬することによりコーティングする：ＤＩ水浴（約５６秒）；６つのＭＥＫ浴（それぞれ、約４４、５６、５６、５６、５６及び５６秒）；ＤＩ水浴（約５６秒）；１つの１−ＰｒＯＨ溶媒中のＰＡＡコーティング溶液（約０．３６％（重量）、ギ酸でｐＨ約２．０に酸性化）浴（約４４秒）；１つの水／１−プロパノール５０％／５０％混合物浴（約５６秒）；４つのＤＩ水浴をそれぞれ約５６秒；１つのＰＢＳ浴を約５６秒；そして、１つのＤＩ水浴を約５６秒。
架橋コーティングの適用
上記で調製したＰＡＡベースコーティングをその上に有するレンズを、ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆを用いて上記で調製した０．６mLの修飾ＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェル（シェル当たり１つのレンズ）に入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、架橋コーティング（ＰＡＡ−ｘ−親水性ポリマー材料）をその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズを生成する。
共焦点レーザー蛍光顕微鏡法
１枚の架橋コーティングを有する水和ＳｉＨｙレンズ（上記で調製）を、２つのガラスカバースリップ間に置き、共焦点レーザー蛍光顕微鏡（モデル# Zeiss LSM 510 Vis）で画像を撮る。レンズのフロントカーブ側からレンズのベースカーブ側を走査する（逆もまた同様）。ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆの存在は緑色蛍光により示され、共焦点レーザー蛍光顕微鏡画像を得ることができる。共焦点レーザー蛍光顕微鏡画像の調査から、ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆが多い層（すなわち、外部ヒドロゲル層）が、レンズ表面の両面（前面及び後面）及び周辺端部に存在するが、一方で、レンズのバルク材料中にはＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆが観測されないことが明らかである。
後面と前面の両方を横断し、後面に垂直な線に沿ってレンズの断面全体で蛍光強度プロファイルを調査する。ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆが多い層の厚さは、レンズ全体の蛍光強度プロファイルから推定することができる。外部ヒドロゲル層（ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆが多い層）の可能な厚さは、ゼロ強度から、ピーク強度を横切った後、再度ゼロ強度までの距離により推定される。蛍光強度に対する未知の要因（散乱など）からの可能な寄与を考慮すると、層の最小の厚さは、最大ピーク強度の少なくとも１０％の蛍光強度が保持される厚さである。そのような予測に基づいて、ＰＡＡｍ−ＰＡＡ−Ｆが多い層（水和外部ヒドロゲル層）の最小の厚さは、少なくとも約５ミクロンであろう。
実施例２７
ＡＰＭＡＡモノマーを１％の濃度まで加えたレンズ調合物Ｄ−２（実施例１７）を使用してレンズを作製する。ＬＳレンズは、上記で調製したレンズ調合物から、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型でキャスト成形により調製する。成形用型は、ガラスからなる雌型半部及び石英からなる雄型半部を含む。ＵＶ照射源は、３８０nmカットオフフィルターを備えた強度約４．６mW/cm2のHamamatsuランプである。成形用型内のレンズ調合物にＵＶ照射を約３０秒照射する。
キャスト成形したレンズをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）で抽出し、水ですすぎ、レンズをＰＡＡのプロパノール溶液（０．００４４％（重量）、ギ酸でｐＨ約２．５に酸性化）に浸漬することによりポリアクリル酸（ＰＡＡ）でコーティングして、水で水和する。
ＩＰＣ生理食塩水は、実施例９に記載の組成に従って、約６０℃で８時間の前反応条件により調製する。レンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、１２１℃で３０分間オートクレーブする。
レンズ表面の評価は、全ての試験レンズが残屑の付着を有さないことを示す。暗視野顕微鏡下で観測した際、指の間でレンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。レンズ表面の湿潤性（ＷＢＵＴ）は、１０秒超であり、潤滑性は「１」とランク付けされ、接触角は約２０°である。
実施例２８
実施例１９から調製したキャスト成形したＳｉＨｙコンタクトレンズ（任意のコーティングなし）を使用する。全ての残留モノマーが除去されるようにするために、全てのレンズをＭＥＫ中で一晩抽出する。第一のレンズ群（水和架橋コーティングをその上に有するレンズ）をＰＡＡコーティング溶液（１−プロパノール中の０．３６％（重量）のＰＡＡ、ギ酸でｐＨ１．７〜２．３に調整）中に一晩浸し、第二のレンズ群（対照）を１−プロパノール中に同じ期間浸す。両レンズ群を、実施例１９で調製したＩＰＣ生理食塩水中にパッケージングし、オートクレーブする。重量分析技術を用いてオートクレーブ後のレンズを試験し（５つの群で）、乾燥及び湿潤コンタクトレンズの重量を決定する（第一のコンタクトレンズ群の場合、Ｎ＝１４；第二のコンタクトレンズ群の場合、Ｎ＝１８）。結果を表８に示す。
対照レンズ（コーティングなし）に対して、コンタクトレンズ中に水和架橋コーティングが存在することによって、第一と第二のコンタクトレンズ群間の湿潤重量で統計学的に有意な違い（statically significant difference）（７mg）がある。しかし、第一と第二のコンタクトレンズ群間の乾燥重量の違いは約０．３mgであり、統計学的に有意ではない。コーティングしたレンズのレンズの含水率は、下記の計算に従って〜９６％であると推定することができる。

第一と第二のコンタクトレンズ群間の乾燥及び湿潤重量の違いが非常に小さく、そして、標準偏差よりもさらに小さいために、コンタクトレンズ上の架橋コーティングについて本明細書で推定された含水率が正確でない可能性があることを理解されたい。
実施例２９
この実施例では、傾斜平板法（「Derby摩擦試験」）に従って、ＳｉＨｙコンタクトレンズの潤滑性を定量化する方法を説明する。傾斜平板法は、図５に示されるように配置する単純な試験である。傾斜平板法の配置は、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ〜７．３）５０２で満たしたプラスチックリザーバー又はタンク５０１、ホウケイ酸ガラスプレート５０３及び５mm〜２０mm高の調節可能な高さを有するシム５０６から構成される。ホウケイ酸ガラスプレート５０３及びシム５０６の両方をプラスチックリザーバー又はタンク５０１内のリン酸緩衝生理食塩水５０２中に浸す。試験では、コンタクトレンズ５０４をホウケイ酸ガラスプレート上に置き、次に、その上にステンレス製のフェルール５０５を置く（生理学的に適切な圧力を与えるため）。臨界摩擦係数＝Ｆｔ／ＦＮ＝ｔａｎθ（式中、θは臨界角であり、ＦＮは垂直抗力であり、Ｆｔは接線力である）。レンズが押された後滑り続けるが、止まるか、又は端に到達する前に１０秒超かかる最高角度を、「臨界角θ」と定義する。臨界摩擦係数（ＣＣＯＦ）は、臨界角θのタンジェントである。移動しないレンズはＣＣＯＦを超えず、移動距離間で止まらないレンズはＣＣＯＦを超える。ＣＣＯＦを超える又は超えない角度は、分析から除外する。Derby摩擦試験は、動摩擦係数を測定する直接的な方法を提供することができる。
傾斜平板法による試験では、任意の残留パッケージング溶液を除去するために、試験前に全てのレンズをＰＢＳ溶液に少なくとも一晩（＞６時間）保存する。ガラスプレート（６”×４”ホウケイ酸ガラス）を石鹸水（１％Micro-90）で洗浄し、拭く（AlphaWipe TX1009）。各プレートをＤＩ水で約２分間十分にすすぐ。全ての石鹸水が確実に除去されるように、指で摩擦することによりプレート断面の抵抗を調べる。水をペーパータオル（KimTech Kimwipe #34705）で拭き取り、ガラス上に異物が残っていないか光の下で検査する。ガラスプレートをプラスチックリザーバー又はタンク内の様々な高さのシム上に置き、この面の高さをマイクロメーターで測定して、記録する。リザーバーをリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で満たし、レンズが完全に浸るようにする（２８mm深さ）。
各レンズを「開始線」上に置き、０．７９ｇのフェルール（１／４”ステンレス製、生理学的に適切な圧力を与えるため）をレンズ表面に置く。レンズがプレートを滑り落ちるようにし、レンズが９６mmを移動するのに要した時間を記録する。
再試験の前に重しを取り除きレンズを開始位置まで移動させる。この「前負荷」効果は最良の再現性を得るために最小にする必要がある。理想的なＣＣＯＦを得るためにレンズを複数の角度で試験することができる。
１６個の市販のコンタクトレンズ及び実施例１９で調製したシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズをＣＣＯＦについて試験し、結果を表９に報告する。この結果から、本発明のＳｉＨｙコンタクトレンズ（架橋コーティングをその上に有するように実施例１９で調製）が、市販品及び試験したあらゆるクラスのシリコーンヒドロゲルレンズの中で最も低いＣＣＯＦを有し、そのため最高の潤滑性を有することが示される。
実施例３０
この実施例は、正電荷粒子付着試験に従って、ＳｉＨｙコンタクトレンズの負荷電表面を特性評価する方法を説明する。
レンズ表面の表面電荷は、荷電粒子又はビーズとの相互作用を介して間接的に検出することができる。負荷電表面は正電荷粒子を引き付けるだろう。負電荷のない又は負電荷を実質的に含有しない表面は正電荷粒子を引き付けない、又はわずかな正電荷粒子を引き付けるだろう。
非コーティングＳｉＨｙコンタクトレンズ（すなわち、実施例１９に記載のようにキャスト成形及びＭＥＫで抽出）、ＰＡＡコーティングＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９で調製したような）及び架橋コーティングをその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１４及び１９で調製したような）を下記のように試験する。ＰＡＡコーティングコンタクトレンズのＰＡＡコーティングは、約６２．５％（重量）の表面濃度のカルボン酸基を有する（ＭＣＯＯＨ／ＭＡＡ）（式中、ＭＣＯＯＨはカルボン酸基の質量であり、ＭＡＡはアクリル酸の質量である）。実施例１４のコンタクトレンズの架橋コーティングは、カルボン酸基を理論上含有しないが、実施例１９のコンタクトレンズの架橋コーティングは、低い表面濃度のカルボン酸基

を含有することができる。レンズを正電荷粒子を有する分散物に浸漬し、適度にすすいだ後、レンズ上に付着した粒子の数を視覚化し、推定又はカウントする。
DOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂は、Sigma-Aldrichから購入し、そのまま使用する。DOWEX（商標）1×4 20〜50メッシュ樹脂は、球状のＩ型強塩基アニオン樹脂であり、Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ−官能基及び４％ジビニルベンゼンを含有するスチレン／ジビニルベンゼンコポリマーである。５％の1×4 20〜50メッシュ樹脂をＰＢＳ中に分散させ、撹拌又はボルテックスにより約１０００rpmで１０秒間十分に混合する。レンズをこの分散物中に浸漬させ、１０００〜１１００rpmで１分間ボルテックスし、その後、ＤＩ水でリンスして１分間ボルテックスする。次に、レンズをガラスペトリディッシュ内の水に入れ、Nikon光学顕微鏡で下部照明を使用してレンズの画像を撮る。図６に示すように、ＰＡＡコーティングレンズのほとんど全ての表面が付着した正電荷粒子で覆われているが（図６ａ）、実施例１９で調製した架橋コーティングを有するレンズ上では合計約５０個の正電荷粒子が付着し（図６Ｂ）、そして、実施例１４で調製した架橋コーティングを有するレンズ上では正電荷粒子は付着していない（図６Ｃ）。いくつかの弱く付着した粒子はレンズ表面から落ちて、レンズの周囲の水中に見出すことができる。
より大きなサイズを有する正電荷粒子（すなわち、DOWEX（商標）monosphereイオン交換樹脂、架橋ポリスチレンビーズ、塩化物形態、〜５９０ミクロンサイズ、Sigma-Aldrich社）を試験に使用した場合、粒子上に付着する粒子の数が減少しうることを理解されたい。これらのDOWEX monosphere樹脂の約３０％をＰＢＳ中に分散させる。レンズをこの分散物中に約１分間浸漬し、その後、ＤＩ水でリンスする。次に、レンズをガラスペトリディッシュ内の水に入れ、Nikon光学顕微鏡で下部照明を使用してレンズの画像を撮る。多くの粒子（約２００個の粒子）がＰＡＡコーティングレンズ上に付着し、架橋コーティングを有するレンズ上には粒子が付着しないことが見出される。いくつかの市販されているコンタクトレンズもまた試験する。下記のレンズ上には粒子が観測されない：Acuvue（登録商標）TruEye（商標）、Acuvue（登録商標）Advance（登録商標）、Acuvue（登録商標）Oasys（登録商標）、Avaira（商標）、Biofinity（登録商標）、Air Optix（登録商標）及びFocus（登録商標）Night&Day（登録商標）。下記の４種類のレンズ上には粒子が観測される（粒子数の増加の順番）：PureVision（登録商標）、1 Day Acuvue（登録商標）Moist（登録商標）、Proclear 1 day、Acuvue（登録商標）（Etafilcon A）レンズ。Acuvue（登録商標）（Etafilcon A）レンズのほとんど全ての表面が、付着した正電荷粒子で覆われている。
負電荷樹脂（Amberlite CG50）はSigmaから購入し、そのまま使用する。このAmberlite CG50ビーズの５％をＰＢＳ中に分散させ、約１０００rpmで１０秒間ボルテックスする。ＰＡＡコーティングレンズをこの分散物中に浸漬させ、１０００〜１１００rpmで１分間ボルテックスし、その後、ＤＩ水でリンスして１分間ボルテックスする。次に、レンズをガラスペトリディッシュ内の水に入れ、Nikon光学顕微鏡で下部照明を使用してレンズの画像を撮る。ＰＡＡコーティングレンズ上にAmberlite粒子（負荷電）は見出されない。
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ、正電荷電解質）でコーティングした負荷電ビーズ（Amberlite CG50）をこの実験で使用する。ＰＥＩコーティング手順は下記のように実施する。ＰＥＩ（Lupasol SK、２４％水溶液、Ｍｗ〜２００００００）はＢＡＳＦから購入し、そのまま使用する。１％Amberlite粒子及び５％ＰＥＩの水性分散物を調製する。ｐＨを７に調整し、溶液を十分に混合する（例えば、３０分間撹拌する）。その後、分散物を大量の水に２〜３回懸濁し、２〜３回濾過して粒子を集める（ＰＥＩコーティングAmberlite）。ＰＥＩコーティングAmberlite CG50粒子の５％をＰＢＳ中に分散させ、約１０００rpmで１０秒間ボルテックスする。レンズをこの分散物中に浸漬させ、１０００〜１１００rpmで１分間ボルテックスし、その後、ＤＩ水でリンスして１分間ボルテックスする。次に、レンズをガラスペトリディッシュ内の水に入れ、Nikon光学顕微鏡で下部照明を使用してレンズの画像を撮る。大量のＰＥＩコーティングAmberlite粒子（正電荷粒子、ＰＥＩの存在のため）がＰＡＡコーティングレンズ（実施例１９）上に付着していることが観測される。しかし、実質的には、ＰＥＩコーティングAmberlite粒子は、非コーティングＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９）、架橋コーティングを有するＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９）又はＰＡＥｘＰＡＡコーティングレンズ（実施例４）上に付着していない。
実施例３１
試料の調製：
水和状態及び乾燥状態のＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９で調製）でＡＦＭ研究を実施した。レンズをそのブリスターパック（密封及びオートクレーブ）から取り出し、断面を切断する（例えば、カミソリの刃を使用）。図７に示すように、レンズの断面片を金属クランプに垂直に載せる。レンズの小さな片をホルダーの上部から突出させ、ＡＦＭチップ（図７のレンズ断面上）でレンズを走査する。
ＡＦＭ実験：
２つの別々のＡＦＭ装置を使用して、レンズ断面の特性決定を行う。両方の場合において（乾燥試料以外）、完全に水和した状態のヒドロゲル試料を維持するために、ＡＦＭ走査をリン酸緩衝液（ＮａＣｌを含有又は非含有であるが、生理学的生理食塩水と実質的に同一の浸透圧を有するＰＢＳ）下で行う。
第一のＡＦＭ装置は、Nanoscope IV制御器を備えたVeeco BioScope AFMである。０．５８N/mのバネ定数及び２０〜６０nmの湾曲の公称（nominal）チップ半径を有する三角形のシリコンカンチレバーを使用してデータを収集する。走査は、連続接触（フォース−ボリューム）モードにより、３０ミクロン／秒のプローブ速度及び０．１９Hzのフォース−ボリューム走査周波数で行う。トポグラフィックデータ及びフォース−ボリュームデータを同時に収集する。各フォースカーブは約３０のデータポイントから構成されている。ＡＦＭ走査の間、レンズを完全にＰＢＳ中に浸漬する。フォース−ボリューム画像を得るために十分に高い解像度を達成するために、通常、最大２０ミクロンの走査サイズが使用される。画像当たり約３時間かけて１２８×１２８ピクセルフォースプロットを収集する。
完全に水和した状態の架橋コーティングを有するＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９）の断面のＡＦＭ画像をフォース−ボリューム法により得て、これを図８に示す。画像において、より暗い領域４２０はコーティングを示し、より明るい領域４１０はレンズのバルク材料を示す。ＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９）の架橋コーティング（すなわち、前面及び後面外部層）の平均厚さは、４つのレンズの７つの画像から得られるように、約５．９μm（標準偏差０．８μm）であると決定される。
ＡＦＭ技術は、レンズ断面の特定の位置の表面係数（表面柔軟性）の決定を可能にする。図９は、完全に水和した状態の架橋コーティングを有するＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９で調製）の断面表面係数プロファイルを示す。物質の表面係数がカンチレバーのたわみと比例関係にあるため、コンタクトレンズの断面表面係数プロファイルは、図８に示される断面を横断する２つの線に沿って断面の側面（前面又は後面）からの距離の関数としてのカンチレバーのたわみ値（レンズ断面の特定の位置の物質の表面係数についての測定値として）をプロットすることにより近似的に得ることができる。図９に示すように、架橋コーティング（実施例１９のコンタクトレンズの前面及び後面外部層）は、バルク（内部層）シリコーンヒドロゲルレンズ材料より柔らかい。２つの線に沿って移動すると、表面係数は、最初、０〜約５．９ミクロンの区域にわたって約５２nmの平均カンチレバーたわみ（すなわち、平均表面係数）でほとんど一定のままであるが、その後、レンズのさらに内側の位置で最大に達するまで徐々に増加していき、そして、約７ミクロン超の区域にわたって約９１の平均カンチレバーたわみ（すなわち、平均表面係数）でほぼ一定にとどまる（プラトー）。より柔らかい架橋コーティングからより堅いバルクＳｉＨｙ材料への移行は数ミクロンの範囲にわたり徐々に生じ、これが、モルホロジー又は組成（含水率）の勾配がコーティングの表面とレンズのバルク間に存在する可能性があることを示す。５．９ミクロン〜約７ミクロンの区域、すなわち、外部ヒドロゲル層とシリコーンヒドロゲル材料の内部層間の境界付近の領域の表面係数は平均表面係数の計算に使用しない。ＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９）の前面及び後面外部ヒドロゲル層（架橋コーティング）が、約４３％低下した表面係数

（式中、

は、後面又は前面ヒドロゲル層の平均表面係数であり、そして

は、内部層の平均表面係数である）
を有すると計算することができる。
ＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９で調製）を第二のＡＦＭ装置で研究する。走査は、完全に水和した（同様の浸透圧を達成するためにＮａＣｌを含有しないが、グリセロールを含有するＰＢＳ）又は乾燥状態のいずれかのレンズを使用し、Bruker Icon AFMを用いて定量的ナノメカニカル測定（PeakForce QNM）モードで行う。レンズ断面を上述したように金属クランプに置く。試験条件は、１．３N/mのバネ定数、３３．３nmのチップ半径、３１nm/Vの感度、０．４Hzの走査周波数及び５１２×５１２の走査解像度を含む。
完全に水和した状態及び乾燥状態のＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９）の断面のＡＦＭ画像は、PeakForce QNM法に従って得られる。得られた画像を分析することにより、完全に水和した状態の架橋コーティングの厚さは約４．４ミクロンであると決定され、一方で、乾燥状態の架橋コーティングの厚さは、真空乾燥試料の場合、約１．２ミクロンであり、オーブン乾燥試料の場合、約１．６ミクロンであると決定される。ＳｉＨｙコンタクトレンズ（実施例１９で調製）の架橋コーティングの水膨張率Ｌｗｅｔ／ＬＤｒｙ×１００％（式中、ＬＷｅｔは完全に水和した状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部ヒドロゲル層の平均厚さであり、ＬＤｒｙは、乾燥状態のＳｉＨｙコンタクトレンズの外部ヒドロゲル層の平均厚さである）は、約２７７％（オーブン乾燥試料）又は約３６９％（真空乾燥試料）であると計算される。
実施例３２
レンズ調合物の調製
調合物Ｉは、下記組成を有するように成分を１−プロパノールに溶解させることにより調製する：実施例２で調製した３３％（重量）のＣＥ−ＰＤＭＳマクロマー、１７％（重量）のＮ−［トリス（トリメチルシロキシ）−シリルプロピル］アクリルアミド（ＴＲＩＳ−Ａｍ）、２４％（重量）のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、０．５％（重量）のＮ−（カルボニル−メトキシポリエチレングリコール−２０００）−１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、ナトリウム塩）（Ｌ−ＰＥＧ）、１．０％（重量）のDarocur 1173（DC1173）、０．１％（重量）のvisitint（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（ＴＲＩＳ）中の５％銅フタロシアニン青色色素分散物）及び２４．５％（重量）の１−プロパノール。
調合物ＩＩは、下記組成を有するように成分を１−プロパノールに溶解させることにより調製する：実施例２で調製した約３２％（重量）のＣＥ−ＰＤＭＳマクロマー、約２１％（重量）のＴＲＩＳ−Ａｍ、約２３％（重量）のＤＭＡ、約０．６％（重量）のＬ−ＰＥＧ、約１％（重量）のDC1173、約０．１％（重量）のvisitint（ＴＲＩＳ中の５％銅フタロシアニン青色色素分散物）、約０．８％（重量）のＤＭＰＣ、約２００ppmのH-tempo及び約２２％（重量）の１−プロパノール。
レンズの調製
レンズは、上記で調製したレンズ調合物から、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型（石英製雌型半部及びガラス製雄型半部）でキャスト成形により調製する。ＵＶ照射源は、WG335+TM297カットオフフィルターを備えた強度約４mW/cm2のHamamatsuランプである。成形用型内のレンズ調合物にＵＶ照射を約２５秒照射する。キャスト成形したレンズをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）（又はプロパノール又はイソプロパノール）で抽出する。
ＳｉＨｙコンタクトレンズ上へのＰＡＡプライムコーティングの適用
ポリアクリル酸コーティング溶液（ＰＡＡ−１）は、約０．３６％（重量）の濃度を有するようにある量のＰＡＡ（Ｍ．Ｗ．：４５０ｋＤａ、Lubrizol社）を所定量の１−プロパノールに溶解させて調製し、ｐＨをギ酸で約２．０に調整する。
別のＰＡＡコーティング溶液（ＰＡＡ−２）は、約０．３９％（重量）の濃度を有するようにある量のＰＡＡ（Ｍ．Ｗ．：４５０ｋＤａ、Lubrizol社）を所定量の有機系溶媒（５０／５０ １−プロパノール／Ｈ２Ｏ）に溶解させて調製し、ｐＨをギ酸で約２．０に調整する。
上記で得たＳｉＨｙコンタクトレンズを表１０及び１１に示す浸漬プロセスの１つの供する。
架橋親水性コーティングの適用
ポリ（アクリルアミド−ｃｏ−アクリル酸）部分ナトリウム塩、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）（〜９０％固体含有率、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）９０／１０、Ｍｗ２００，０００）は、Polysciences, Inc.から購入し、そのまま使用する。ＰＡＥ（Kymene、ＮＭＲアッセイによるとアゼチジニウム含有率０．４６）は、Ashland社から水溶液として購入し、そのまま使用する。インパッケージ架橋（ＩＰＣ）生理食塩水は、約０．０７%w/wのポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）（９０／１０）及び約０．１５％のＰＡＥ（約８．８ミリモルの初期アゼチジニウムミリモル当量）を、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（約０．０４４w/w%ＮａＨ２ＰＯ４・Ｈ２Ｏ、約０．３８８w/w/%Ｎａ２ＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ、約０．７９w/w%ＮａＣｌ）に溶解させ、ｐＨを７．２〜７．４に調整することにより調製する。次に、ＩＰＣ生理食塩水を約７０℃で約４時間加熱前処理する（加熱前処理）。この加熱前処理の間、ポリ（ＡＡｍ−ｃｏ−ＡＡ）とＰＡＥを互いに部分架橋して（すなわち、ＰＡＥの全てのアゼチジニウム基が消費されない）、アゼチジニウム基を含有する水溶性及び熱架橋性親水性ポリマー材料を、ＩＰＣ生理食塩水中の分岐鎖ポリマー網目構造内に形成する。加熱前処理後、ＩＰＣ生理食塩水を０．２２ミクロンポリエーテルスルホン［ＰＥＳ］メンブレンフィルターを用いて濾過し、室温に再び冷ます。次に、バイオバーデン増加を防ぐために１０ppmの過酸化水素を最終ＩＰＣ生理食塩水に加え、ＩＰＣ生理食塩水を０．２２ミクロンポリエーテルスルホン［ＰＥＳ］メンブレンフィルターを用いて濾過する。
上記で調製したＰＡＡプライムコーティングをその上に有するレンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェル（シェル当たり１つのレンズ）に入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、約１２１℃で約３０分間オートクレーブして、架橋親水性コーティングをその上に有するＳｉＨｙコンタクトレンズを生成する。
ＳｉＨｙレンズの特性評価
得られた架橋親水性コーティングをその上に有し、約０．９５ミクロンの中心厚さを有するＳｉＨｙコンタクトレンズは、約１４２〜約１５０barrerの酸素透過度（Ｄｋｃ又は推定の固有のＤｋ）、約０．７２〜約０．７９MPaのバルク表面弾性率、約３０％〜約３３％（重量）の含水率、約６の相対イオン透過度（Alsaconレンズに対して）及び約３４〜約４７degreeの接触角を有する。
コンタクトレンズのナノテクスチャー表面の特性決定
透過微分干渉コントラスト（ＴＤＩＣ）法
コンタクトレンズをスライドガラスに載せ、レンズをスライドとガラスカバースリップの間で圧縮することにより平坦にする。コンタクトレンズの表面を設置し、透過微分干渉コントラスト光学系のNikon ME600顕微鏡を用い、４０×対物レンズを使用してレンズを通して集束させることにより試験する。次に、得られたＴＤＩＣ画像を評価して、リンクル状の（winkled）表面パターン（例えば、ランダム及び／又は規則正しいミミズ上パターンなど）の存在を決定する。
反射微分干渉コントラスト（ＲＤＩＣ）法
レンズをスライドガラスに載せ、約９０degree毎に４つの正目を作製するように平坦にする。圧縮空気を用いて過剰の生理食塩水を表面から吹き飛ばす。反射微分干渉コントラスト光学系のNikon Optiphot-2を用い、コンタクトレンズ表面にリンクル状の表面パターンが存在する場合、１０×、２０×及び５０×対物レンズを使用してレンズ表面を試験する。各スライドの代表的な画像を５０×対物レンズを使用して取得する。次に、コンタクトレンズをひっくり返し、過剰の生理食塩水を除去して、コンタクトレンズの別の側面を同様に検査する。次に、得られたＲＤＩＣ画像を評価して、リンクル状の表面パターン（例えば、ランダム及び／又は規則正しいミミズ上パターンなど）の存在を決定する。
暗視野光学顕微鏡法（ＤＦＬＭ）
ＤＦＬＭは、一般的に、暗視野照射に基づいており、観測する試料のコントラストを増強する方法である。この技術は、垂直に透過された光に相対的な角度で試料を照射するために、観測者の視野の外側又は観測者の視野から遮られた光源から構成されている。光源からの非散乱光が対物レンズにより収集されないので、それは画像の一部ではなく、画像のバックグラウンドが暗く見える。光源がある角度で試料を照射した場合、試料画像において観測される光は、観測者に向かって試料により散乱されるものであり、次にコントラストが試料からのこの散乱光と画像の暗いバックグラウンドの間で生成される。このコントラスト作用は、特に、モヤなどの散乱現象を観測するために有用な暗照射をもたらす。
ＤＦＬＭは、下記のようにコンタクトレンズのモヤを評価するために使用される。暗視野設定は散乱光を含むため、暗視野データはモヤの最悪の評価を提供することができると考えられる。８ビットグレースケールのデジタル画像において、各画像ピクセルには０〜２５５の範囲のグレースケール強度（ＧＳＩ）値が割り当てられる。ゼロは完全に黒であるピクセルを表し、２５５は完全に白であるピクセルを表す。画像において捕捉される散乱光の増加は、より高いＧＳＩ値を有するピクセルを生成するだろう。次に、このＧＳＩ値を、暗視野画像において観測される散乱光の量を定量するための作用として使用することができる。モヤは、関心領域（ＡＯＩ）（例えば、レンズ全体又はレンズのレンチキュラー部（lenticular zone）もしくは光学部）における全てのピクセルのＧＳＩ値を平均することにより表される。実験の設定は、顕微鏡又は等価な光学系、付属デジタルカメラならびにリングライト及び可変強度光源を備える暗視野スタンドから構成されている。光学系は、観測されるコンタクトレンズ全体が視野（典型的には、〜１５mm×２０mmの視野）の範囲に入るように設計／配置される。照明は、関連試料において所望の変化を観測するために適切なレベルに設定される。光強度は、当業者に公知のような密度／光散乱標準を用いて、試料の各設定について同じレベルに調整／校正される。例えば、標準は、２つの重なったプラスチックカバーガラス（同質であり、わずかに又は適度に曇った）からなる。そのような標準は、中間グレースケールレベルを有する２つの領域及び飽和した白（縁部）を含む、３つの異なる平均ＧＳＩを有する領域から構成される。黒の領域は、空の暗視野を表す。黒及び飽和した白の領域は、カメラのゲイン及びオフセット（コントラスト及び輝度）設定を検証するために使用することができる。中間グレーレベルは、カメラの線形応答を検証するための３つのポイントを提供することができる。光強度は、空の暗視野の平均ＧＳＩが０に到達し、標準のデジタル画像における規定ＡＯＩの平均ＧＳＩが±５ＧＳＩ単位内で毎回同じであるように調整される。光強度を校正した後、コンタクトレンズを、ＤＦＬＭスタンド上に置いた石英ペトリディッシュ又は同様の透明度のディッシュ内の０．２μmで濾過したリン酸緩衝生理食塩水中に浸漬する。次に、レンズの８ビットグレースケールのデジタル画像を校正した照明を用いて目視により取得し、レンズを含有する画像の一部の範囲内の規定ＡＯＩの平均ＧＳＩを決定する。これは、コンタクトレンズの試料セットごとに繰り返す。光強度の校正は、一貫性を保つために試験を通して定期的に再評価する。ＤＦＬＭ試験下のモヤのレベルは、ＤＦＬＭモヤＧＳＩ／２５５×１００％を指す。
浸漬プロセス２０−０及び８０−０のいずれかに従って得られたＰＡＡプライムコーティングのＳｉＨｙコンタクトレンズは、約７３％の平均ＤＦＬＭモヤを有すると決定され、上述したようなＲＤＩＣ又はＴＤＩＣのいずれかの方法に従って、水和状態のコンタクトレンズを試験することにより目で観測することができるリンクル表面パターン（ランダムなミミズ上パターン）を示す。しかし、リンクル状の表面パターンは、コンタクトレンズの光透過率に対して実際には有害作用を有さない。
浸漬プロセス２０−１〜２０−４のいずれかに従って得られたＰＡＡプライムコーティングのＳｉＨｙコンタクトレンズは、約２６％の低い平均ＤＦＬＭモヤを有すると決定され（おそらく、visitint色素粒子の存在のため）、上述したようなＲＤＩＣ又はＴＤＩＣのいずれかで試験した際に顕著なリンクル表面パターン（ランダムなミミズ上パターン）を示さない。
浸漬プロセス２０−５のいずれかに従って得られたＰＡＡプライムコーティングの高パーセントのＳｉＨｙコンタクトレンズは、約４５％の適度な平均ＤＦＬＭモヤを有すると決定され、上述したようなＲＤＩＣ又はＴＤＩＣのいずれかで試験した際にわずかに顕著なリンクル表面パターンを示す。しかし、リンクル状の表面パターンは、コンタクトレンズの光透過率に対して実際には有害作用を有さない。
浸漬プロセス８０−１、８０−２、８０−３、８０−５及び８０−６のいずれかに従って得られたＰＡＡプライムコーティングのＳｉＨｙコンタクトレンズは、上述したようなＲＤＩＣ又はＴＤＩＣのいずれかで試験した際に顕著なリンクル表面パターンを示さない。しかし、浸漬プロセス８０−０及び８０−４のいずれかに従って得られたＰＡＡプライムコーティングのＳｉＨｙコンタクトレンズは、上述したようなＲＤＩＣ又はＴＤＩＣのいずれかで試験した際に顕著なリンクル表面パターンを示す。しかし、リンクル状の表面パターンは、コンタクトレンズの光透過率に対して実際には有害作用を有さない。
実施例３３
ＵＶ吸収両親媒性分岐鎖コポリマーの合成
１Ｌジャケット付き反応器に、５００mL添加漏斗、オーバーヘッド撹拌器、窒素／真空インレットアダブター付き還流冷却器、温度計及びサンプリングアダプターを備え付ける。実施例１７のＡで調製した８９．９５ｇの８０％部分エチレン性官能化ポリシロキサンを反応器に投入し、次に、１mbar未満の真空下、室温で約３０分間脱気する。１．０３ｇのＨＥＭＡ、５０．７３ｇのＤＭＡ、２．７６ｇのNorblocメタクリレート、５２．０７ｇのＴＲＩＳ及び５２６．０５ｇの酢酸エチルを混合することにより調製したモノマー溶液を５００mL添加漏斗に投入し、その後、１００mbarの真空下、室温で１０分間脱気して、次に、窒素ガスを再充填する。モノマー溶液を同じ条件下、さらに２サイクル脱気する。次に、モノマー溶液を反応器に投入する。反応混合物を適度に撹拌しながら６７℃に加熱する。加熱しながら、２．９６ｇのメルカプトエタノール（連鎖移動剤、ＣＴＡ）及び０．７２ｇのジメチル２，２’−アゾビス（２−プロピオン酸メチル）（Ｖ−６０１−開始剤）及び７６．９０ｇの酢酸エチルからなる溶液を添加漏斗に投入し、その後、モノマー溶液と同じ脱気プロセスを行う。反応器の温度が６７℃に達したとき、開始剤／ＣＴＡ溶液も反応器に加える。反応を６７℃で８時間実施する。共重合が完了した後、反応器の温度を室温に冷ます。
ＵＶ吸収両親媒性分岐鎖プレポリマーの合成
上記で調製したコポリマー溶液を、０．５０ｇのＤＢＴＤＬの存在下、８．４４ｇのＩＥＭ（又は所望のモル当量の２−イソシアナトエチルメタクリレート）を加えることによりエチレン性官能化して、両親媒性分岐鎖プレポリマーを形成する。混合物を、密封条件下、室温で２４時間撹拌する。次に、調製したプレポリマーを１００ppmのヒドロキシ−テトラメチレンピペロニルオキシで安定化させた後、溶液を２００ｇ（〜５０％）に濃縮し、１μm孔径の濾紙で濾過する。蒸発と希釈のサイクルを繰り返して反応溶媒を１−プロパノールに交換した後、調合物に使用するために溶液を用意する。固体含有率は、８０℃の真空オーブンで溶媒を除去することにより測定する。
レンズ調合物の調製
レンズ調合物は下記組成を有するように調製する：上記で調製した７１％（重量）のプレポリマー；４％（重量）のＤＭＡ；１％（重量）のＴＰＯ；１％（重量）のＤＭＰＣ；１％（重量）のBrij 52（Sigma-Aldrich社）及び２２％（重量）の１−ＰｒＯＨ。
レンズの調製
レンズは、米国特許第7,384,590号（図１〜６）及び第7,387,759号（図１〜６）に示される成形用型と類似の再利用可能な成形用型を使用し、空間的な制限下のＵＶ照射を用いて上記で調製したレンズ調合物のキャスト成形により作製する。成形用型は、ガラスからなる雌型半部及び石英からなる雄型半部を含む。ＵＶ照射源は、３８０nmカットオフフィルターを備えた強度約４．６mW/cm2のHamamatsuランプである。成形用型内のレンズ調合物にＵＶ照射を約３０秒照射する。
キャスト成形したレンズをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）で抽出し、水ですすぎ、レンズをＰＡＡのプロパノール溶液（０．００４％（重量）、ギ酸でｐＨ約２．０に酸性化）に浸漬することによりポリアクリル酸（ＰＡＡ）でコーティングして、水で水和する。
ＩＰＣ生理食塩水は、約０．０７％ＰＡＡｍ−ＰＡＡ及び約８．８ミリモル当量／リッターの初期アゼチジニウム含有率を提供するために十分なＰＡＥ（〜０．１５％ＰＡＥ）を含有する組成物から、約６０℃で６時間の前反応条件下で調製する。次に、バイオバーデン増加を防ぐために５ppmの過酸化水素をＩＰＣ生理食塩水に加え、０．２２ミクロンポリエーテルスルホン［ＰＥＳ］メンブレンフィルターを用いてＩＰＣ生理食塩水を濾過する。レンズを、０．６mLのＩＰＣ生理食塩水（生理食塩水の半分は、レンズの挿入前に加える）と共にポリプロピレンレンズパッケージングシェルに入れる。次に、アルミホイルでブリスターを密封し、１２１℃で３０分間オートクレーブする。
レンズの特性決定
得られたレンズは下記の特性を有する：Ｅ’〜０．８２MPa；ＤＫｃ〜１５９．４（参照レンズとしてlotrafilcon Bを使用する、８０μmの平均中心厚さ及び固有のＤｋ１１０）；ＩＰ〜２．３；水％〜２６．９；及びＵＶＡ／ＵＶＢ％Ｔ〜４．６／０．１。暗視野顕微鏡下で観測した際、試験レンズを摩擦した後にクラッキングラインは見られない。レンズは、指摩擦試験において対照レンズと同等で非常に滑らかである。

Claims (33)

  1. 前面及び反対の後面；ならびに
    前面から後面の層状構造形状を含む、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、
    層状構造形状が、前面外部ヒドロゲル層、シリコーンヒドロゲル材料の内部層及び後面外部ヒドロゲル層を含み、
    シリコーンヒドロゲル材料が、少なくとも約５０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約７０、さらにより好ましくは、少なくとも約９０、最も好ましくは、少なくとも約１１０barrerの酸素透過度、及び約１０％〜約７０％、好ましくは、約１０％〜約６５％、より好ましくは、約１０％〜約６０％、さらにより好ましくは、約１５％〜約５５％、最も好ましくは、約１５％〜約５０％（重量）の第一含水率（ＷＣＳｉＨｙと表される）を有し、
    前面及び後面外部ヒドロゲル層が、実質的に均一な厚さであり、且つ、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合しており、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、（ａ）ＷＣＳｉＨｙ≦４５％である場合、少なくとも約１００％（好ましくは、少なくとも約１５０％、より好ましくは、少なくとも約２００％、さらにより好ましくは、少なくとも約２５０％、最も好ましくは、少なくとも約３００％）の水膨張率を有すること、又は（ｂ）ＷＣＳｉＨｙ＞４５％である場合、少なくとも約

    の水膨張率を有することを特徴とする、ＷＣＳｉＨｙより高い第二含水率を有し、
    前面及び後面外部ヒドロゲル層の各々の厚さが、約０．１μm〜約２０μm、好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、より好ましくは、約０．５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約１μm〜約１０μmである（完全に水和した状態のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの後面から前面の断面にわたって原子間力顕微鏡法で測定したとき）、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  2. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＳｉＨｙ≦５５％である場合、少なくとも約１５０％の水膨張率を有する、請求項１に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  3. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＳｉＨｙ≦６０％である場合、少なくとも約２００％の水膨張率を有する、請求項１に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  4. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＳｉＨｙ≦６５％である場合、少なくとも約２５０％の水膨張率を有する、請求項１に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  5. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、少なくとも約３００％の水膨張率を有する、請求項１に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  6. シリコーンヒドロゲル材料が、少なくとも約７０の酸素透過度、及び約１５％〜約５５％（重量）の第一含水率（ＷＣＳｉＨｙ）を有し、前面及び後面外部ヒドロゲル層の各々の厚さが、約０．２５μm〜約１５μmである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  7. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、内部層に対して少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％、より好ましくは、少なくとも約３０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３５％、最も好ましくは、少なくとも約４０％低下した表面係数（surface modulus）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  8. 前面及び後面外部ヒドロゲル層の各々の厚さが、約０．５μm〜約１２．５μmである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  9. シリコーンヒドロゲル材料が、約０．４MPa〜約１．５MPaの弾性率を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  10. 前面及び後面が、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  11. バルク材料としてのシリコーンヒドロゲル材料、前面及び反対の後面を含む水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１１０barrer/mmの酸素伝達率、及び断面表面係数プロファイル（ここで、該断面表面係数プロファイルは、コンタクトレンズの断面の表面の前面と後面間の最短線に沿って、該前面及びその近傍を含む前面外部域；該最短線の中心及びその周囲を含む内部域；及び該後面及びその近傍を含む後面外部域を含み、該前面外部域は、平均前面係数

    を有し、該後面外部域は、平均後面係数

    を有し、該内部域は、平均内部表面係数

    を有し、

    の少なくとも１つは、少なくとも約２０％、好ましくは、少なくとも約２５％、より好ましくは、少なくとも約３０％、さらにより好ましくは、少なくとも約３５％、最も好ましくは、少なくとも約４０％であり、該前面及び後面外部域は独立して、少なくとも約０．１μm、好ましくは、約０．１μm〜約２０μm、より好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、最も好ましくは、約１μm〜約１０μmの範囲に及ぶ）を有する、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  12. 前面及び後面が、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有する、請求項１１に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  13. バルク材料としてのシリコーンヒドロゲル材料、前面及び反対の後面を含む水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、（１）少なくとも約４０、好ましくは、少なくとも約６０、より好ましくは、少なくとも約８０、さらにより好ましくは、少なくとも約１１０barrer/mmの酸素伝達率、及び（２）約０．０４６以下、好ましくは、約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数を有することを特徴とする良好な表面潤滑性を有し、該前面及び後面が、正電荷粒子付着試験において、最大約２００、好ましくは、最大約１６０、より好ましくは、最大約１２０、さらにより好ましくは、最大約９０、最も好ましくは、最大約６０個の正電荷粒子を引き付けることを特徴とする、低い表面濃度の負電荷基（例えば、カルボン酸基）を有する、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  14. シリコーンヒドロゲル材料の内部層、前面外部ヒドロゲル層及び後面外部ヒドロゲル層を含む水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、実質的に均一な厚さであり、且つ、シリコーンヒドロゲル材料の内部層を完全に包み込むようにコンタクトレンズの周辺端部で融合しており、断面表面係数プロファイルにおける前面外部域、後面外部域及び内部域が、それぞれ、前面外部ヒドロゲル、後面外部ヒドロゲル及び内部層を表し、水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズが、約１０％〜約７０％、好ましくは、約１０％〜約６５％、より好ましくは、約１０％〜約６０％、さらにより好ましくは、約１５％〜約５５％、最も好ましくは、約１５％〜約５０％（重量）の含水率（ＷＣＬｅｎｓ）を有し、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、約０．１μm〜約２０μm、より好ましくは、約０．２５μm〜約１５μm、さらにより好ましくは、約０．５μm〜約１２．５μm、最も好ましくは、約１μm〜約１０μmの厚さを有し、前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＬｅｎｓが４５％以下である場合、少なくとも約１００％（好ましくは、少なくとも約１５０％、より好ましくは、少なくとも約２００％、さらにより好ましくは、少なくとも約２５０％、最も好ましくは、少なくとも約３００％）の水膨張率、又はＷＣＬｅｎｓが４５％超である場合、少なくとも約

    の水膨張率を有する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  15. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＬｅｎｓ≦５５％である場合、少なくとも約１５０％の水膨張率を有する、請求項１４に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  16. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＬｅｎｓ≦６０％である場合、少なくとも約２００％の水膨張率を有する、請求項１４に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  17. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、ＷＣＬｅｎｓ≦６５％である場合、少なくとも約２５０％の水膨張率を有する、請求項１４に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  18. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、互いに独立して、少なくとも約３００％の水膨張率を有する、請求項１４に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  19. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が独立して、約０．２５μm〜約１５μmの厚さを有する、請求項１〜７、９、１０及び１４〜１８のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  20. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が独立して、約０．５μm〜約１２．５μmの厚さを有する、請求項１〜１０及び１４〜１８のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  21. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が独立して、約１μm〜約１０μmの厚さを有する、請求項１〜１０及び１４〜１８のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  22. その層状構造形状中に、ポリマー材料の２つの移行層をさらに含むシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズであって、２つの移行層の各々が、内部層と前面及び後面外部ヒドロゲル層の１つの間に位置しており、そして、実質的に均一の厚さであり、各移行層の厚さが、少なくとも約０．０５μm、好ましくは、約０．０５μm〜約１０μm、より好ましくは、約０．１μm〜約７．５μm、さらにより好ましくは、約０．１５μm〜約５μmである、請求項１〜１０及び１４〜２１のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  23. ＳｉＨｙコンタクトレンズを指の間で摩擦した後に、暗視野下で表面のクラッキングラインが見られないことを特徴とする高いデジタル摩擦耐性を有する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  24. 約０．０４３以下、より好ましくは、約０．０４０以下の臨界摩擦係数を有することを特徴とする良好な表面潤滑性を有する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  25. 少なくとも約１０秒の水崩壊時間を有することを特徴とする表面親水性；約９０degree以下、好ましくは、約８０degree以下、より好ましくは、約７０degree以下、さらにより好ましくは、約６０degree以下、最も好ましくは、約５０degree以下の平均水接触角を有することを特徴とする表面湿潤性；又はそれらの組み合わせを有する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  26. 移行層が、カルボキシル（ＣＯＯＨ）含有ポリマー、好ましくは、アクリル酸又はメタクリル酸のホモ又はコポリマー、より好ましくは、ポリアクリル酸又はポリメタクリル酸を含む、請求項２２に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  27. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料を事前に形成するシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ上に適用及び架橋することにより形成され、事前に形成するシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズが、コンタクトレンズの表面及び／又は近傍にアミノ及び／もしくはカルボキシル基、又はアミノ及び／もしくはカルボキシル基を含むベースコーティングを含み；事前に形成するシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズが架橋後に内部層になる、請求項１〜１０、１４〜２２及び２６のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  28. 水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料が、三次元網目構造及び該網目構造内の架橋性基、好ましくは、アゼチジニウム基を含む部分架橋ポリマー材料である、請求項２７に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  29. 水溶性及び架橋性親水性ポリマー材料が、（ｉ）エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンから誘導される、約２０％〜約９５％（重量）の第一ポリマー鎖、（ｉｉ）アミノ基、カルボキシル基、チオール基及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性官能基を有する少なくとも１つの親水性増強剤から誘導される、約５％〜約８０％（重量）の親水性部分又は第二ポリマー鎖（ここで、親水性部分又は第二ポリマー鎖は、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン又はポリアミドアミンの１つのアゼチジニウム（azetitdinium）基と親水性増強剤の１つのアミノ、カルボキシル又はチオール基間でそれぞれ形成される１つ又は複数の共有結合を介して、第一ポリマー鎖に共有連結している）、及び（ｉｉｉ）第一ポリマー鎖の一部又は第一ポリマー鎖に共有連結しているペンダントもしくは末端基であるアゼチジニウム基を含む、請求項２７に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  30. 親水性増強剤としての親水性ポリマーが、ＰＥＧ−ＮＨ２；ＰＥＧ−ＳＨ；ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＮＨ２；ＨＯＯＣ−ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；ＨＳ−ＰＥＧ−ＳＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＣＯＯＨ；ＨＯＯＣ−ＰＥＧ−ＳＨ；Ｈ２Ｎ−ＰＥＧ−ＳＨ；１つ又は複数のアミノ、カルボキシル又はチオール基を有する多岐ＰＥＧ；１つ又は複数のアミノ、カルボキシル又はチオール基を有するＰＥＧデンドリマー；非反応性親水性ビニルモノマーのジアミノ−、ジカルボキシル−、モノアミノ−又はモノカルボキシル末端ホモ−又はコポリマー；（１）約６０％（重量）以下、好ましくは、約０．１％〜約３０％、より好ましくは、約０．５％〜約２０％、さらにより好ましくは、約１％〜約１５％（重量）の少なくとも１つの反応性ビニルモノマー及び（２）少なくとも１つの非反応性親水性ビニルモノマーを含む組成物の重合生成物であるコポリマー；又はそれらの組み合わせであり、ＰＥＧが、ポリエチレングリコールセグメントであり、反応性ビニルモノマーが、アミノ−Ｃ１−Ｃ６アルキル（メタ）アクリレート、Ｃ１−Ｃ６アルキルアミノ−Ｃ１−Ｃ６アルキル（メタ）アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−Ｃ１−Ｃ６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｃ１−Ｃ６アルキルアミノ−Ｃ１−Ｃ６アルキル（メタ）アクリルアミド、アクリル酸、Ｃ１−Ｃ４アルキルアクリル酸、Ｎ，Ｎ−２−アクリルアミドグリコール酸、β−メチル−アクリル酸、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、アンゲリカ酸、ケイ皮酸、１−カルボキシ−４−フェニルブタジエン−１，３、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、非反応性ビニルモノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、グリセロールメタクリレート、３−アクリロイルアミノ−１−プロパノール、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］−アクリルアミド、Ｎ−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−エチル−３−メチレン−２−ピロリドン、１−メチル−５−メチレン−２−ピロリドン、１−エチル−５−メチレン−２−ピロリドン、５−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、５−エチル−３−メチレン−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ホスホリルコリン含有ビニルモノマー、最大１５００ダルトンの重量平均分子量を有するＣ１−Ｃ４−アルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイソプロピルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、アリルアルコール、ビニルアルコール（コポリマー中の酢酸ビニルの加水分解形態）及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２９に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  31. 前面及び後面外部ヒドロゲル層が、熱誘導カップリング反応においてアゼチジニウム基から誘導される架橋を含む、請求項１〜１０、１４〜２２、２６〜３０のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  32. シリコーンヒドロゲル材料が、シリコーン含有ビニルモノマー、シリコーン含有ビニルマクロマー、シリコーン含有プレポリマー、親水性ビニルモノマー、疎水性ビニルモノマー、架橋剤、フリーラジカル開始剤、親水性ビニルマクロマー／プレポリマー及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの成分を含むシリコーンヒドロゲルレンズ調合物から得られる、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
  33. シリコーンヒドロゲルレンズ調合物が、（１）Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、１−メチル−５−メチレン−２−ピロリドン、５−メチル−３−メチレン−２−ピロリドン、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート及びそれらの組み合わせからなる群より選択される親水性ビニルモノマー；ならびに（２）シリコーン含有ビニルモノマー、ポリシロキサン−含有ビニルモノマーもしくはマクロマー及び／又はシリコーン含有プレポリマーを含む、請求項３２に記載の水和シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ。
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