JP7106516B2 - ｎ－アルキルメタクリルアミドを含むシリコーンヒドロゲル及びそれから作製されたコンタクトレンズ - Google Patents

ｎ－アルキルメタクリルアミドを含むシリコーンヒドロゲル及びそれから作製されたコンタクトレンズ Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１７年５月３１日に出願された米国特許出願第１５／６０９，０８８号、及び２０１６年７月６日に出願された米国特許仮出願第６２／３５８，９６７号に対して優先権を主張するものであり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本発明は、Ｎ－アルキルメタクリルアミドとシリコーン含有成分とを含む反応性モノマー混合物から誘導された、弾性率を含む物理的及び機械的特性の驚くべき組み合わせを示すシリコーンヒドロゲルに関する。これらのシリコーンヒドロゲルは、医学装置、眼用装置、及びコンタクトレンズを含む複数の分野での使用に適している。
ソフトコンタクトレンズは、ヒドロゲルを主成分にしている。多くのユーザーは、ソフトコンタクトレンズを一日中装用するのに十分快適であると感じている。大別して２種類のソフトコンタクトレンズ材料、即ち、シリコーンを含有していないヒドロゲルから形成されている従来型のソフトコンタクトレンズ、及びシリコーンヒドロゲルが存在する。従来型及びシリコーンヒドロゲルは、約０．１４ＭＰａ～２．１ＭＰａ（約２０ｐｓｉ～約３００ｐｓｉ）の範囲の弾性率を有しており、これにより、レンズは眼の形状に適合することができる。これらの弾性率レベルでは、製造業者は、多くの屈折力及び光学構成を有するコンタクトレンズを製造することが必要となり得る。
シリコーンヒドロゲルは、一般に、約０．３４ＭＰａ～約２．１ＭＰａ（５０ｐｓｉ～約３００ｐｓｉ）の範囲の値で従来型ヒドロゲルよりも高い弾性率を有する。約１．０ＭＰａ（１５０ｐｓｉ）よりも大きい弾性率を示すシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、患者の快適性を低下させ、特定の機械的な有害事象を増加させる恐れがある。それでもなお、これらのより高い弾性率であっても、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、依然として実質的に眼の形状に適合するので、患者集団に適するように多くのレンズ設計を必要とする。
イソボルニルメタクリレート、メチルメタクリレート及び架橋剤などの強靭化剤は、コンタクトレンズの弾性率を増加させることが知られている。しかしながら、強靭化剤は、一般に、伸長性など、レンズの他の機械的特性に有害な影響を及ぼす。
米国特許第４１８２８２２号及び同第４３４３９２７号は、Ｎ－アルキルメタクリルアミド、短鎖ポリシロキサニルアルキルメタクリレート、及び任意追加的に他のモノマーを含む、アミドモノマーの反応性混合物から作製されたシリコーンヒドロゲルを開示している。米国特許第５２９８５３３号は、Ｎ－メチルメタクリルアミドから調製された従来型ヒドロゲル（シリコーンを含有していないヒドロゲル）が、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドから作製されたヒドロゲルよりも加水分解的に安定性が低いことを開示している。これらの特許のいずれも、４つ又は５つ以上のポリシロキサン繰り返し単位を有するポリシロキサン含有成分又は本明細書に開示されている特性の驚くべきバランスを有するシリコーンヒドロゲルを含むシリコーンヒドロゲル配合組成を開示していない。
ｔｈｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１１，ｐｐ １０２１～１０２９（１９８８）におけるＫｏｄａｉｒａらは、メチルメタクリレートとのＮ－メチルアクリルアミド又はＮ－メチルメタクリルアミドのコポリマー反応率に対する溶媒の影響を開示した。
Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２１，ｐｐ ４４９７～４５０７（１９９０）におけるＳｈｅａらは、Ｎ－メチルメタクリルアミド及び様々なビス－メタクリルアミド架橋剤から作製されたものを含めて、高度に架橋されたポリアクリルアミド及びポリメタクリルアミドの合成を報告した。ポリ（Ｎ－メチルメタクリルアミド）もまた、調製された。
Ｎ－メチル、Ｎ－シクロヘキシル、及びＮ－イソボルニルメタクリルアミドとのメチルメタクリレートの共重合（ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｖｏｌ．８２，ｐｐ ４００～４０５（２００１）におけるＣｈｅｎら）、熱処理時に置換ポリ（メタクリルイミド）発泡体を生成する、Ｎ－オクチル、Ｎ－エチル、Ｎ－シクロヘキシル、及びＮ－ベンジルメタクリルアミドとのｔｅｒｔ－ブチルメタクリレートの共重合（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ Ｖｏｌ．３６，ｐｐ ３１８～３２２（２００３）におけるＲｉｔｔｅｒら）、Ｎ－フェニル、Ｎ－４－メトキシフェニル、及びＮ－４－ブロモフェニルメタクリルアミドからのホモポリマーの合成（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｖｏｌ．５２，ｐｐ ２６００～２６０８（２０１１）におけるＫｕｏら）を含めて、多様な非ヒドロゲルコポリマーを作製するために様々なＮ－置換メタクリルアミドが使用されてきた。
Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．２１４，ｐｐ ２２８３～２２９４（２０１３）におけるＳｃｈｒｏｏｔｅｎらは、水溶液中でのＮ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ－メチルメタクリルアミド、及びメタクリルアミドのラジカル重合の連鎖成長動力学を研究した。連鎖成長速度定数は、１つには水素結合及び双極子－双極子作用の付随する変化によりモノマー濃度と共に減少した。この参考文献はまた、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミドがラジカル単独重合を受けないことを開示した。科学文献からのこれらの印刷された公開のいずれも、Ｎ－アルキルメタクリルアミドと共にシリコーンヒドロゲルを開示したものではない。いくつかは、Ｎ－アルキルメタクリルアミドから作製されたポリマーに対して高いガラス転移温度を報告したが、他のものは、Ｎ－アルキルメタクリルアミドの重合動力学を報告し、反応率に対する溶媒の影響を強調していた。
米国特許第８６２６６２号は、中央部分と周縁部分の両方が、３．００ＭＰａ～９９．９９５ＭＰａ（４３５ｐｓｉ～１４，５０３ｐｓｉ）及び０．２０ＭＰａ～３．００ＭＰａ（２９ｐｓｉ～４３５ｐｓｉ）のヤング率をそれぞれ有する含水性軟質材料から形成されている、ハイブリッドソフトコンタクトレンズを開示している。含水性軟質材料は、（メタ）アクリルアミドモノマーを含む、スチリルシロキサンモノマー及び親水性モノマーから形成され得る。しかしながら、Ｎ－アルキルメタクリルアミドモノマーは、開示されていない。
乱視を有する患者の場合、ソフトコンタクトレンズは、光学補正がすべての頭部位置で有効であるために、回転安定化される必要がある。このような安定化は、通常、回転を制限するコンタクトレンズの後部側にある安定化ゾーンの使用によって達成される。また別の方法として、角膜の上でアーチ型にたわんでいるレンズの中央部分を有しており、それにより、角膜表面とレンズとの間に空間を設ける乱視マスキングレンズが開発されてきた。涙液層がその空間を満たし、乱視をマスクする。中央領域において十分な剛性を有する現行のマスキングレンズは、不所望に厚いか又は周縁部に使用されているヒドロゲル材料と不適合であるかのいずれかである。
本発明は、ケイ素含有成分及び少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドモノマーを含み、これらからなり、及びこれらから本質的になる反応性混合物から形成されたシリコーンヒドロゲルを含む、組成物に関する。
本発明は、少なくとも約６．９ＭＰａ（約１０００ｐｓｉ）の弾性率及び少なくとも約１０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲルに関する。
本発明は、約０．９７～約１３．８ＭＰａ（約１４０～約２０００ｐｓｉ）の弾性率及び約２０～約５０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、非イオン性シリコーンヒドロゲルに関する。
本発明は、約１．０３ＭＰａ～約１．４ＧＰａ（約１５０ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率及び約１０～約５０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド、約５～約１５重量％の少なくとも１つの架橋成分、及び式Ｉ～Ｖの化合物から選択される少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲルであって、
Figure 0007106516000001
 式中、Ｒ１は水素原子又はメチルであり、ＺはＯ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、式中、ｊは１～２０の整数であり、ｑは、５０まで、又は５～３０若しくは１０～２５であり、ｎ１及びｎ２は４～１００、４～５０、又は４～２５であり、ｎ３は１～５０、１～２０、又は１～１０であり、
式中、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子（又は３～８個の炭素原子）を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
式中、Ｒ３は、（ＣＨ２）ｒなどの置換若しくは未置換のＣ１～６、Ｃ１～４若しくはＣ２～４アルキレンセグメントであって、式中、各メチレン基は、任意追加的に、エーテル、アミン、カルボニル、カルボン酸塩、カルバメート及びこれらの組み合わせで独立して置換されたものであってよく、又は（ＯＣＨ２）ｋなどのオキシアルキレンセグメントであって、ｋは１～３の整数であり、又は、式中、Ｒ３は、アルキレンセグメント及びオキシアルキレンセグメントの混合物であってよく、ｒとｋの和は１～９であり、
式中、各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
式中、Ｒ５は、１～８個の炭素原子、若しくは１～４個の炭素原子、若しくはメチル若しくはブチルを有する置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、シリコーンヒドロゲルに関する。
本発明は、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、少なくとも１つのシリコーン含有成分と、少なくとも約２重量％、又は少なくとも５～１５重量％の少なくとも１つの架橋成分と、を含む、反応性混合物から形成されたシリコーンヒドロゲルに関する。
本発明は、シリコーンヒドロゲルであって、約０．１ＧＰａ～約１．４ＧＰａ（約２０，０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率及び約１０～約４０％の含水率を有し、
（ａ）少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、
（ｂ）少なくとも１つの架橋成分と、
（ｃ）トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン、３－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、Ｎ－［３－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、２－ヒドロキシ－３－［３－メチル－３，３－ジ（トリメチルシロキシ）シリルプロポキシ］－プロピルメタクリレート、及び式ＶＩ～ＸＩＶにおけるものなど、式中、各Ｒ６が、独立して１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であるか、又はトリメチルシロキシ基である、他の嵩高いシリコーンモノマーからなる群から選択される少なくとも１つの嵩高いシロキサン含有成分と、を含む、反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲルに関する。
Figure 0007106516000002
Figure 0007106516000003
Figure 0007106516000004
本発明は、シリコーンヒドロゲルであって、
ａ）少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、
ｂ）少なくとも１つのヒドロキシル含有のシリコーン含有成分と、
ｃ）少なくとも１つの湿潤剤と、
ｄ）少なくとも１つのヒドロキシアルキルモノマーと、
ｅ）少なくとも１つの架橋剤と、を含む、反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲルに関する。
本発明は、複合材料コンタクトレンズであって、中央領域と、周縁領域と、を含み、中央領域は、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、少なくとも１つのシリコーン含有成分と、を含む、反応混合物から形成された第１のシリコーンヒドロゲルを含み、周縁領域は、中央領域よりも低い弾性率を呈する第２のシリコーンヒドロゲルを含む、複合材料コンタクトレンズに関する。
本発明は、複合材料コンタクトレンズを作製するためのプロセスであって、
（ａ）少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、少なくとも１つのシリコーン含有成分と、を含む、反応混合物から形成された、第１のシリコーンヒドロゲル配合ヒドロゲルを第１の成形型内に投入することと、
（ｂ）第１のシリコーンヒドロゲル配合物をゲルへと部分的に硬化させることと、
（ｃ）第２のシリコーンヒドロゲル配合物を第１の成形型内に投入することと、
（ｄ）第２のシリコーンヒドロゲル配合物がゲルに吸収される時間を与えることと、
（ｅ）第１の成形型の上に第２の成形型を配置することと、
（ｆ）組み合わせを完全に硬化させて複合材料コンタクトレンズを形成することと、を含む、プロセスに関する。
実施例５７による調製された複合材料レンズの顕微鏡写真であり、コンタクトレンズと人工的な角膜表面との間にアーチ型にたわんだ間隙を示している。
本発明は、以下の説明に記載されている構造又はプロセス工程の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は他の実施形態が可能であり、本明細書に記載の教示を用いた様々な方法によって実行又は実施することが可能である。
架橋剤、親水性モノマー、湿潤剤、及び強靭化剤を含む、少なくとも１つのシリコーン含有成分及び追加の任意の成分でＮ－アルキルメタクリルアミドを重合することによって形成されたシリコーンヒドロゲルは、望ましい含水率での高い弾性率を含めて、驚くべき特性の組み合わせを示すシリコーンヒドロゲルをもたらすことが明らかになっている。この特性のバランスは、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（dimethlyacrylamide）、メタクリルアミド、又は両方のＮ置換基がＨ又はアルキルのいずれかであるメタクリルアミドといった、アクリルアミドなどの構造的に類似しているアミドがシリコーン含有成分と共に使用されている配合物において同じ効果が見られないことから、特に驚くべきものである。
本開示における用語に関しては、以下に定義が提供される。ポリマー定義は、Ｒｉｃｈａｒｄ Ｇ．Ｊｏｎｅｓ、Ｊａｒｏｓｌａｖ Ｋａｈｏｖｅｃ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｓｔｅｐｔｏ、Ｅｄｗａｒｄ Ｓ．Ｗｉｌｋｓ、Ｍｉｃｈａｅｌ Ｈｅｓｓ、Ｔａｔｓｕｋｉ Ｋｉｔａｙａｍａ、及びＷ．Ｖａｌ Ｍｅｔａｎｏｍｓｋｉによって編集された「Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ，ＩＵＰＡＣ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ２００８」に開示されているものと一致している。
本明細書において、「約」という用語は、変更されている数字の＋／－５％の範囲を指す。例えば、「約１０」という表現は、９．５と１０．５を共に含むであろう。
用語「（メタ）」は、場合によりメチル置換基を指す。したがって、「（メタ）アクリレート」などの用語は、メタクリレート及びアクリレートラジカルの両方を示す。
どこに化学構造が記載されていようと、構造における置換基について開示された選択肢を任意の組み合わせで組み合わせてよいことを理解すべきである。したがって、構造が置換基Ｒ＊及びＲ＊＊を含有しており、これらがそれぞれ３つの可能性のある基のリストを含んでいる場合、９通りの組み合わせが開示される。特性の組み合わせについても同じことが当てはまる。
一般式［＊＊＊］ｎにおける「ｎ」などの下付き文字が、ポリマーの化学式における繰り返し単位の数を示すために使用されているとき、式は巨大分子の数平均分子量を表すと解釈されるべきである。
「巨大分子」は、１５００を超える分子量を有する有機化合物であり、反応性であっても非反応性であってもよい。
「ポリマー」は、鎖状又は網状構造に連結された繰り返し化学単位からなる巨大分子であり、モノマーから誘導された繰り返し単位及び反応性混合物に含まれているマクロマーから構成される。
「ホモポリマー」は、１つのモノマー又はマクロマーから作製されたポリマーであり、「コポリマー」は、２つ又は３つ以上のモノマー、マクロマー又はこれらの組み合わせから作製されたポリマーであり、「ターポリマー」は、３つのモノマー、マクロマー又はこれらの組み合わせから作製されたポリマーである。「ブロックコポリマー」は、組成的に異なるブロック又はセグメントから構成されている。ジブロックコポリマーは２つのブロックを有する。トリブロックコポリマーは３つのブロックを有する。「櫛形又はグラフトコポリマー」は、少なくとも１つのマクロマーから作製されている。
「繰り返し単位」又は「繰り返し化学単位」は、モノマー及びマクロマーの重合に由来するポリマー内の最小の繰り返し原子団である。
「生物医学装置」は、哺乳類の組織又は体液、及び好ましくはヒトの組織又は体液のいずれかにおいて用いられるように設計されている任意の物品である。これらの装置の例としては、傷用包帯、シーラント、組織補填材、薬物送達システム、コーティング、癒着防止障壁、カテーテル、インプラント、ステント、縫合糸、並びに眼内レンズ及びコンタクトレンズなどの眼用装置が挙げられるが、これらに限定されない。生物医学装置は、シリコーンヒドロゲルから作製されたコンタクトレンズを含む、コンタクトレンズなどの眼用装置であってよい。
「個体」は、ヒト及び脊椎動物を含む。
「眼の表面」は、角膜、結膜、涙腺、副涙腺、鼻涙管及びマイボーム腺の表面上皮及び腺上皮、並びにそれらの表層及び基底マトリクス、涙点及び、神経支配による上皮の連続性と内分泌及び免疫系との両方によって機能的システムとして連結されている瞼を含む、隣接又は関連構造を含む。
「眼用装置」は、眼の表面を含めて、眼又は眼の任意の部分の中又は上にある任意の装置を指す。これらの装置は、光学補正、美容増進、視力強化、治療効果（例えば、包帯として）、若しくは医薬成分及び栄養補助成分などの活性成分の供給、又は前述の任意の組み合わせを提供することができる。眼用装置の例としては、レンズ、並びに、光学挿入物及び、涙点プラグなどを含む眼内挿入物が挙げられるが、これらに限定されない。「レンズ」は、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、ハイブリッドコンタクトレンズ、眼内レンズ、及びオーバーレイレンズを含む。眼用装置は、コンタクトレンズを含み得る。
「コンタクトレンズ」は、構造体であり、個体の眼の角膜上に配置されることができる眼用装置を指す。コンタクトレンズは、創傷治癒、薬剤若しくは栄養補助剤の供給、診断的評価若しくは監視、又は紫外線遮断及び可視光線若しくはグレアの抑制又はこれらの組み合わせを含む、矯正的、美容的、治療的な利益をもたらし得る。コンタクトレンズは、当該技術分野において周知の任意の適当な材料からなることができ、ソフトレンズ、ハードレンズ、又は弾性率、含水率、光吸収特性、若しくはこれらの組み合わせなど、異なる特性を有する少なくとも２つの別個の部分を含有するハイブリッドレンズであり得る。
本発明の生物医学装置、眼用装置、及びレンズは、シリコーンヒドロゲルから構成され得る。これらのシリコーンヒドロゲルは通常、硬化済み装置で互いに共有結合した、シリコーン成分並びに／又は、疎水性モノマー及び親水性モノマーを含む。
「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。シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、一般に、従来型ヒドロゲルと比べて増加した酸素透過度を有する。シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、それらの含有する水及びポリマーの両方を使用して、酸素を眼に送る。
「ポリマーネットワーク」は、膨張することはできるが、溶媒中に溶解することはできない、架橋された巨大分子であり、これは、ポリマーネットワークが本質的に１つの巨大分子であるためである。「ヒドロゲル」又は「ヒドロゲル材料」は、平衡状態において水を含有するポリマーネットワークを指す。ヒドロゲルは、一般に、少なくとも約１０重量％の水を含有する。
「従来型ヒドロゲル」は、シロキシ基、シロキサン基、又はカルボシロキサン基のいずれも有しないモノマーから作製されたポリマーネットワークを指す。従来型ヒドロゲルは、２－ヒドロキシエチルメタクリレート（「ＨＥＭＡ」）、Ｎ－ビニルピロリドン（「ＮＶＰ」）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（「ＤＭＡ」）、又は酢酸ビニルなどの親水性モノマーを主として含有するモノマー混合物から調製される。米国特許第４，４３６，８８７号，同第４，４９５，３１３号，同第４，８８９，６６４号，同第５，００６，６２２号，同第５，０３９４５９号，同第５，２３６，９６９号，同第５，２７０，４１８号，同第５，２９８，５３３号，同第５，８２４，７１９号，同第６，４２０，４５３号，同第６，４２３，７６１号，同第６，７６７，９７９号，同第７，９３４，８３０号，同第８，１３８，２９０号，及び同第８，３８９，５９７号は、従来型ヒドロゲルの形成を開示している。市販のヒドロゲル配合物としては、エタフィルコン（etafilcon）、ポリマコン（polymacon）、ビフィルコン（vifilcon）、ゲンフィルコン（genfilcon）、レネフィルコン（lenefilcon）、ヒラフィルコン（hilafilcon）、ネソフィルコン（nesofilcon）、及びオマフィルコン（omafilcon）が、それらの変形のすべてを含めて挙げられるが、これらに限定されない。
「シリコーンヒドロゲル」は、少なくとも１つ親水性成分との少なくとも１つのシリコーン含有成分の共重合によって得られたヒドロゲルを指す。親水性成分はまた、非反応性ポリマーも含み得る。シリコーン含有成分及び親水性成分のそれぞれは、モノマー、マクロマー又はこれらの組み合わせであり得る。シリコーン含有成分は、少なくとも１つのシロキサン基又はカルボシロキサン基を含有する。
市販のシリコーンヒドロゲルの例としては、バラフィルコン（balafilcon）、アクアフィルコン（acquafilcon）、ロトラフィルコン（lotrafilcon）、コムフィルコン（comfilcon）、デレフィルコン（delefilcon）、エンフィルコン（enfilcon）、ファンフィルコン（fanfilcon）、フォルモフィルコン（formofilcon）、ガリーフィルコン（galyfilcon）、セノフィルコン（senofilcon）、ナラフィルコン（narafilcon）、ファルコンＩＩ（falcon II）、アスモフィルコンＡ（asmofilcon A）、サムフィルコン（samfilcon）、リオフィルコン（riofilcon）、ステンフィクロン（stenficlon）、ソモフィルコン（somofilcon）、並びに米国特許第４，６５９，７８２号、同第４，６５９，７８３号、同第５，２４４，９８１号、同第５，３１４，９６０号、同第５，３３１，０６７号、同第５，３７１，１４７号、同第５，９９８，４９８号、同第６，０８７，４１５号、同第５，７６０，１００号、同第５，７７６，９９９号、同第５，７８９，４６１号、同第５，８４９，８１１号、同第５，９６５，６３１号、同第６，３６７，９２９号、同第６，８２２，０１６号、同第６，８６７，２４５号、同第６，９４３，２０３号、同第７，２４７，６９２号、同第７，２４９，８４８号、同第７，５５３，８８０号、同第７，６６６，９２１号、同第７，７８６，１８５号、同第７，９５６，１３１号、同第８，０２２，１５８号、同第８，２７３，８０２号、同第８，３９９，５３８号、同第８，４７０，９０６号、同第８，４５０，３８７号、同第８，４８７，０５８号、同第８，５０７，５７７号、同第８，６３７，６２１号、同第８，７０３，８９１号、同第８，９３７，１１０号、同第８，９３７，１１１号、同第８，９４０，８１２号、同第９，０５６，８７８号、同第９，０５７，８２１号、同第９，１２５，８０８号、同第９，１４０，８２５号、同第９１５６，９３４号、同第９，１７０，３４９号、同第９，２４４，１９６号、同第９，２４４，１９７号、同第９，２６０，５４４号、同第９，２９７，９２８号、同第９，２９７，９２９号、及び国際公開第０３／２２３２１号、同第２００８／０６１９９２号、及び米国特許出願公開第２０１０／０４８８４７号で調製されているものとしてのシリコーンヒドロゲルが挙げられる。このパラグラフで記載される他の特許同様、これらの特許はその全体が参考として本明細書に組み込まれる。
「シリコーン含有成分」は、少なくとも１つのケイ素－酸素結合をシロキサン［－Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ］基又はカルボシロキサン基の形態で含有する、モノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、開始剤、添加物、又はポリマーを指す。シリコーン含有成分の例としては、シリコーンマクロマー、プレポリマー、及びモノマーが挙げられるが、これらに限定されない。
シリコーンマクロマーの例としては、ペンダント親水基を有するポリジメチルシロキサンメタクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。本発明において有用なシリコーン含有成分の例は、米国特許第３，８０８，１７８号、同第４，１２０，５７０号、同第４，１３６，２５０号、同第４，１５３，６４１号、同第４，７４０，５３３号、同第５，０３４，４６１号、同第５，９６２，５４８号、同第５，２４４，９８１号、同第５，３１４，９６０号、同第５，３３１，０６７号、同第５，３７１，１４７号、同第５，７６０，１００号、同第５，８４９，８１１号、同第５，９６２，５４８号、同第５，９６５，６３１号、同第５，９９８，４９８号、同第６，３６７，９２９号、同第６，８２２，０１６号、同第５，０７０，２１５号、同第８６６２，６６３号、同第７，９９４，３５６号、同第８，７７２，４２２号、同第８，７７２，３６７号、欧州特許第０８０５３９号及び国際公開第２０１４／１２３９５９号に見出され得る。
「反応性混合物」及び「反応性モノマー混合物」は、共に混合されている成分の混合物（反応性及び非反応性の両方）を指し、重合条件にさらされると、本発明のシリコーンヒドロゲルを形成する。反応性混合物は、モノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、開始剤、希釈剤などの反応性成分と、湿潤剤、離型剤、染料、ＵＶ吸収剤などの光吸収化合物、色素、染料及びフォトクロミック化合物など、これらのうちのいずれも反応性又は非反応性であってよいが、医薬化合物及び栄養補助化合物などの活性成分、並びに任意の希釈剤と同様に、結果として得られる生物医学装置内に保持されることができる、追加の成分と、を含む。製造される生物医学装置及びその使用方法に基づいて、広範囲の添加物を加え得ることは、理解されるであろう。反応混合物の構成成分の濃度は、希釈剤を除く、反応混合物の全成分の重量％で示される。希釈剤が使用されるとき、濃度は、反応混合物及び希釈剤の全成分の量に基づく重量％として示される。
「モノマー」は、非繰り返しの官能基を有する分子であり、連鎖成長重合、特に、フリーラジカル重合を受けることができる。いくつかのモノマーは、架橋剤として作用することができる２官能の不純物を有する。「マクロマー」は、繰り返し構造と、連鎖成長重合を受けることができる少なくとも１つの反応性基と、を有する、線状又は分枝状ポリマーである。モノメタクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（分子量＝５００～１５００ｇ／ｍｏｌ）（ｍＰＤＭＳ）及びモノ－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロピル）－プロピルエーテル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（分子量＝５００～１５００ｇ／ｍｏｌ）（ＯＨ－ｍＰＤＭＳ）は、マクロマーと呼称される。
「反応性成分」は、共有結合、水素結合又は相互貫入ネットワークの形成により、結果として得られるシリコーンヒドロゲルのポリマーネットワークの構造の一部となる反応性混合物中の成分である。ポリマーの構造の一部にならない希釈剤及び加工助剤は、反応性成分ではない。典型的には、マクロマーの化学構造は、標的巨大分子の化学構造とは異なる、即ち、マクロマーのペンダント基の繰り返し単位は、標的巨大分子又はその主鎖の繰り返し単位とは異なる。
「重合性」とは、化合物が、フリーラジカル重合など、連鎖成長重合を受けることができる少なくとも１つの反応性基を含むことを意味する。反応性基の例としては、以下に記載されている一価の反応性基が挙げられる。「非重合性」とは、化合物が、このような重合性基を含まないことを意味する。
「一価の反応性基」は、フリーラジカル重合及び／又はカチオン重合など、連鎖成長重合を受けることができる基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ビニルラクタム、Ｎ－ビニルアミド、Ｏ－ビニルカルバメート、Ｏ－ビニルカーボネート、及び他のビニル基が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応性基は、（メタ）アクリレート官能基、（メタ）アクリルアミド官能基、Ｎ－ビニルラクタム官能基、Ｎ－ビニルアミド官能基、及びスチリル官能基、又は（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、及び前述のものの任意の混合を含む。
前述のものの例としては、置換又は未置換のＣ１～６アルキル（メタ）アクリレート、Ｃ１～６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｃ２～１２アルケニル、Ｃ２～１２アルケニルフェニル、Ｃ２～１２アルケニルナフチル、Ｃ２～６アルケニルフェニルＣ１～６アルキルが挙げられ、前述のＣ１～６アルキル上の好適な置換基としては、エーテル、ヒドロキシル、カルボキシル、ハロゲン及びこれらの組み合わせが挙げられる。
リビングフリーラジカル重合及びイオン重合などの他の重合経路もまた使用することができる。装置形成モノマーは、ヒドロゲルコポリマーを形成し得る。ヒドロゲルの場合、反応性混合物は、典型的には少なくとも１つの親水性モノマーを含むことになる。
親水性成分は、１０重量％の濃度で、２５℃で、脱イオン水と混合される場合、透明な単相を得るものである。
「相互貫入ポリマーネットワーク」又は「ＩＰＮ」は、分子レベルで少なくとも部分的に交錯しているが、互いと共有結合してなく、化学結合が破壊されない限り分離することはできない、２つ又は３つ以上のポリマーネットワークを含むポリマーである。
「半相互貫入ポリマーネットワーク」又は「半ＩＰＮ」は、１つ又は２つ以上のポリマーネットワークと、１つ又は２つ以上の線状又は分枝状ポリマーと、を含み、線状又は分枝状鎖のうちの少なくともいくつかによるネットワークのうちの少なくとも１つの分子レベルでの貫入によって特徴付けられる、ポリマーである。
「架橋剤」は、分子上の２つ又は３つ以上の場所でフリーラジカル重合を受けることができ、これにより、分岐点及びポリマーネットワークを形成する、２官能又は多官能成分である。一般的な例は、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド、トリアリルシアヌレートなどである。
本発明のシリコーンヒドロゲルは、（ａ）少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドモノマーと、（ｂ）少なくとも１つのシリコーン含有成分と、（ｅ）少なくとも１つの架橋剤と、を含む、反応性混合物から形成されている。Ｎ－アルキルメタクリルアミドモノマーは、式ＸＶに示されている構造を有しており、
Figure 0007106516000005
 式中、Ｒ７は、１～８個の炭素原子、ベンジル又はフェニルを含有する線状、分枝状、又は環状のアルキル基から選択され、これらのうちのいずれかは、ヒドロキシル、アミノなどの追加の官能基で置換されたものでなくても置換されたものであってもよい。
Ｒ７はまた、未置換のＣ１～Ｃ４アルキル基からなる群からも選択されてよい。Ｒ７がメチルであるとき、Ｎ－アルキルメタクリルアミドモノマーは、Ｎ－メチルメタクリルアミド（ＮＭＭＡ）である。
Ｎ－アルキルメタクリルアミドモノマーは、すべての反応性成分に基づいて、約１～約５０重量パーセント、約５～約５０、約７～約３０、約７～約２５又は約７～約２０重量％の濃度で反応性混合物中に存在してよい。
驚くべきことに、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドモノマーと少なくとも１つのシリコーン含有成分とを含む反応性混合物から作製されたヒドロゲルが、依然として１０％又は１５％を超える水の含水率値を維持したまま、有意に増加した弾性率を示すことが明らかにされてきた。弾性率値は、１．４ＧＰａ（２００，０００ｐｓｉ）までの範囲であり得る。それらの驚くほど増加した弾性率にもかかわらず、本発明のシリコーンヒドロゲルはもろくなく、５％を超える、又は１０％を超える受け入れ可能な％伸長値を有する。これらの材料は、ハイブリッドコンタクトレンズを作製するために使用され得、眼の上に配置されたとき、硬い中央部が、角膜の上でアーチ型にたわむ代わりにその形状を維持する。これにより、コンタクトレンズの周縁区域と比較してより硬い中央光学区域が作製される。剛性は、材料の弾性率Ｅに厚さｔの３乗を乗じたもの、即ち、Ｅｔ３である。
コンタクトレンズの場合、レンズが厚くなると、特に約１５０又は２００マイクロメートルを超えると、レンズへの気づきが増す。したがって、ハイブリッドレンズを作製するときは、約１，０００、１０，０００又は１００，０００よりも大きい弾性率を有する材料を使用することが望ましい場合がある。少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドモノマー及び少なくとも１つのシリコーン含有成分上のシロキサン基は、互いと相互作用して、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドモノマー及び少なくとも１つのシリコーン含有成分の両方を有しない配合物と比べて増加した弾性率値を有するヒドロゲルを作製すると思われる。
シリコーン含有成分は、モノマーであってもマクロマーであってもよく、少なくとも１つの一価の反応性基と少なくとも１つのシロキサン基とを含んでよい。シリコーン含有成分は、少なくとも４つの繰り返しシロキサン単位を有してよく、この単位は以下に定義される基のうちのいずれであってもよい。
シリコーン含有成分はまた、少なくとも１つのフッ素原子を含有してもよい。シリコーン含有成分は、式ＸＶＩのポリ二置換のシロキサンマクロマーから選択されてよく、
Figure 0007106516000006
 式中、少なくとも１つのＲ８は一価の反応性基であり、残りのＲ８は、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択される官能基をいずれも更に含み得る、一価の反応性基、一価のアルキル基、又は一価のアリール基；フルオロアルキルアルキル又はアリール基；部分フッ化アルキル又はアリール基；ハロゲン；線状、分枝状又は環状のアルコキシ又はアリールオキシ基；線状又は分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、ポリプロピレンオキシアルキル基、又はポリ（エチレンオキシ－ｃｏ－プロピレンオキシアルキル基；及びアルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン又はこれらの組み合わせから選択される官能基を更に含み得る１～１００のシロキサン繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖から独立して選択され、式中、ｎは０～５００又は０～２００、又は０～１００、又は０～２０であり、ｎが０以外であるとき、ｎは、指定された値に等しいモードを有する分布であることは理解される。
式ＸＶＩでは、１～３つのＲ８は、一価の反応性基を含み得る。好適な一価のアルキル及びアリール基としては、置換及び未置換のメチル、エチル、プロピル、ブチルなど、未置換及び置換の一価の線状、分枝状若しくは環状のＣ１～Ｃ１６アルキル基、若しくは未置換の一価のＣ１～Ｃ６アルキル基、置換若しくは未置換のＣ６～Ｃ１４アリール基、又は置換若しくは未置換のＣ６アリール基が挙げられ、置換基としては、アミド、エーテル、アミノ、ハロ、ヒドロキシル、カルボキシル、カルボニル基、又はフェニル若しくはベンジル基、これらの組み合わせなどが挙げられる。
１つのＲ８が一価の反応性基であるとき、追加のシリコーン含有化合物は、式Ｉ若しくはＩＩのポリ二置換のシロキサンマクロマー、式ＩＩＩ若しくはＩＶのスチリルポリ二置換のシロキサンマクロマー、又は式Ｖのカルボシランから選択されてよく、
Figure 0007106516000007
 式中、Ｒ１は、水素原子又はメチルであり、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、式中、ｊは１～２０の整数であり、ｑは、５０まで、５～３０又は１０～２５であり、ｎ１及びｎ２は４～１００、４～５０、又は４～２５であり、ｎ３は、１～５０、１～２０、又は１～１０であり、
式中、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子（又は３～８個の炭素原子）を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
式中、Ｒ３は、（ＣＨ２）ｒなどの置換若しくは未置換のＣ１～６、Ｃ１～４若しくはＣ２～４アルキレンセグメントであって、式中、各メチレン基は、任意追加的に、エーテル、アミン、カルボニル、カルボン酸塩、カルバメート及びこれらの組み合わせで独立して置換されたものであってよく、又はオキシアルキレンセグメント（ＯＣＨ２）ｋであって、ｋは１～３の整数であり、又は、式中、Ｒ３は、アルキレンセグメント及びオキシアルキレンセグメントの混合物であってよく、ｒとｋの和は１～９であり、
式中、各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
式中、Ｒ５は、１～８個の炭素原子、若しくは１～４個の炭素原子、若しくはメチル若しくはブチルを有する置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、シリコーンヒドロゲルに関する。
ポリシロキサンマクロマーの非限定的な例としては、式ＸＶＩＩに示されているような、式中、ｎが３～１５である、モノ－メタクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（ｍＰＤＭＳ）；式ＸＶＩＩＩ及びＸＸＩＩＩに示されているような、式中、ｎが４～１００、４～２０、又は３～１５であり、ｎ１及びｎ２は４～１００、４～５０、又は４～２５であり、ｎ３は、１～５０、１～２０、又は１～１０であり、Ｒ１は水素又はメチル基であり、及びＲ５はＣ１～Ｃ４アルキル又はメチル又はブチルであってよい、モノ－メタクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－アルキル末端ポリジメチルシロキサン、モノ－ｎ－アルキル末端、ポリジメチル、ポリエチレングリコールシロキサン；並びに式ＸＸＩＶ～ＸＸＶＩに示されているような化学構造有し、式中、ｎは４～１００、４～２０、又は３～１５であり、ｎ１及びｎ２は４～１００、４～５０、又は４～２５であり、ｎ３は、１～５０、１～２０、又は１～１０であり、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、及びＲ５はＣ１～Ｃ４アルキル又はメチル又はブチルであってよい、マクロマーが挙げられる。
Figure 0007106516000008
Figure 0007106516000009
好適なモノ（メタ）アクリルオキシアルキルポリ二置換のシロキサンの例としては、モノ（メタ）アクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン、モノ（メタ）アクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－メチル末端ポリジメチルシロキサン、モノ（メタ）アクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジエチルシロキサン、モノ（メタ）アクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－メチル末端ポリジエチルシロキサン、モノ（メタ）アクリルアミドアルキルポリジアルキルシロキサン、モノ（メタ）アクリルオキシアルキル末端モノ－アルキルポリジアリールシロキサン、及びこれらの混合物が挙げられる。
式ＸＶＩでは、ｎが０であるとき、１つ又は２つ以上のＲ８は、一価の反応性基を含んでよく、２つ又は３つ以上のＲ８は、トリス（トリ－Ｃ１～４アルキル－シロキシシラン）基と、アルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン又はこれらの組み合わせから選択される官能基を更に含み得る１～１００、１～１０又は１～５のシロキサン繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖と、を含み、残りのＲ８は、１～１６、１～６又は１～４個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択される。シリコーン成分の非限定的な例としては、３ーメタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（ＴＲＩＳ）、３－メタクリ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、及び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が挙げられる。
シロキサン繰り返し単位の数ｎはまた、２～５０、３～２５、又は３～１５であってもよく、式中、少なくとも１つの末端Ｒ８が一価の反応性基を含み、残りのＲ８は、１～１６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から、又は１～６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択される。シリコーン含有化合物はまた、ｎが３～１５であり、１つの末端Ｒ８が一価の反応性基を含み、他の末端Ｒ８が、１～６個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含み、残りのＲ８が、１～３個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含むものも含み得る。シリコーン成分の非限定的な例としては、モノメタクリルオキシプロピルｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（Ｍｎ＝８００～１０００）、（ｍＰＤＭＳ、ＸＶＩＩに示されているとおり）が挙げられる。
式ＸＶＩはまた、ｎが５～４００又は１０～３００であり、両末端Ｒ８が一価の反応性基を含み、残りのＲ８が、炭素原子間にエーテル結合を有し得、更にハロゲンを含み得る、１～１８個の炭素原子を有する一価のアルキル基から互いに独立して選択される、化合物も含み得る。
式ＸＶＩ中の１～４つのＲ８は、式ＸＸＶＩＩのビニルカーボネート又はビニルカルバメートを含んでよく、
Figure 0007106516000010
 式中、Ｙは、Ｏ－、Ｓ－、又はＮＨ－を示し、Ｒ１は、水素原子又はメチルを示している。
シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーとしては、具体的には、１，３－ビス［４－（ビニルオキシカルボニルオキシ）ブタ－１－イル］テトラメチル－ジシロキサン；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バメート；トリメチルシリルエチルビニルカーボネート；トリメチルシリルメチルビニルカーボネート、及び式ＸＸＶＩＩＩの架橋剤が挙げられる。
Figure 0007106516000011
約１．４ＭＰａ（２００ｐｓｉ）未満の弾性率を有する生物医学装置が望ましい場合、１つのＲ８のみが一価の反応性基を含み、残りのＲ８基のうちの２つ以下が一価のシロキサン基を含む。
別の好適なシリコーン含有マクロマーは、ｘとｙの和が１０～３０の範囲内の数である式ＸＸＩＸの化合物である。式ＸＸＩＸのシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソホロンジイソシアネート及びイソシアナトエチルメタクリレートの反応によって形成される。
Figure 0007106516000012
非ヒドロキシル含有のシリコーン含有成分は、米国特許第８，４１５，４０５号の非ヒドロキシル含有のアクリルアミドシリコーンから選択されてよい。本発明での使用に適した他のシリコーン成分は、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ化炭化水素、ポリフッ化エーテル、及び多糖類基を含有するマクロマーなど、国際公開第９６／３１７９２号に記述されているものを含む。別の種類の好適なシリコーン含有成分としては、米国特許第５，３１４，９６０号、同第５，３３１，０６７号、同第５，２４４，９８１号、同第５，３７１，１４７号、及び同第６，３６７，９２９号に開示されているものなど、ＧＴＰを介して作製されたシリコーン含有マクロマーが挙げられる。米国特許第５，３２１，１０８号、同第５，３８７，６６２号、及び同第５，５３９，０１６号は、末端ジフルオロ置換炭素原子に結合した水素原子を有する極性フッ化グラフト又は側基を有するポリシロキサンについて記載している。米国特許出願公開第２００２／００１６３８３号は、エーテル及びシロキサニル結合を含有する親水性のシロキサニルメタクリレート、並びにポリエーテル及びポリシロキサニル基を含有する架橋可能なモノマーを記載している。前述のポリシロキサンのいずれもまた、本発明のシリコーン含有成分として使用することができる。
非ヒドロキシル含有のシリコーン成分は、モノメタクリルオキシプロピル末端、モノ－ｎ－アルキル末端の線状のポリ二置換のシロキサン；メタクリルオキシプロピル末端の線状のポリ二置換のシロキサン；及びこれらの混合物からなる群から選択されてよい。
非ヒドロキシル含有のシリコーン成分はまた、モノメタクリレート末端、Ｃ１～Ｃ４アルキル末端、線状のポリジメチルシロキサン、及びこれらの混合物から選択されてもよい。
いくつかの場合、非ヒドロキシル官能化シリコーン含有成分は、約１０重量％までの量で使用されてよい。例としては、Ｒ５がメチル又はブチルである式ＸＸＩＩＩのｍＰＤＭＳ、式ＸＩＸ～ＸＸＶＩの化合物及びｎが１～５０であり、ｍが１～５０、１～２０又は１～１０である式ＸＸＸ又はＸＸＸＩに示されているマクロマーから選択されるものが挙げられる。
Figure 0007106516000013
シリコーン含有架橋剤の具体的な例としては、ｎが４～２００、又は４～１５０であり得る、ビスメタクリルオキシプロピルポリジメチルシロキサン、及び以下の式ＸＸＸＩＩ～ＸＸＸＶＩＩの化合物が挙げられ、式中、ｎ１及びｎ２は４～１００、４～５０、又は４～２５から独立して選択され、ｎ３は１～５０、１～２０又は１～１０であり、ｍは１～１００、１～５０、１～２０又は１～１０であり、ｑは５０まで、５～３０又は１０～２５であり、
式中、Ｒ１は、水素原子又はメチルであり、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、
式中、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
式中、各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせである。
Figure 0007106516000014
非ヒドロキシル含有のシリコーン成分は、約４００～約４０００ダルトンの平均分子量を有してよい。
ＺがＯであるのとき、シリコーン含有成分は、式ＸＶＩＩに示されているような、式中、ｎが３～１５である、モノ－メタクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（ｍＰＤＭＳ）；式ＸＶＩＩに示されているような、式中、ｎが３～１５であり、Ｒ１が水素又はメチル基であり、Ｒ５が、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、又は環状のアルキル基である、モノ－メタクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－アルキル末端ポリジメチルシロキサン；及び式Ｘ～ＸＩＩＩに示されているような、式中、ｎが４～２０、又は３～１５、３～３０、３～２５、３～２０又は３～１５である、化学構造を有するマクロマーであってよい。
ＺがＮであるとき、ポリシロキサンマクロマーの更なる例としては、米国特許第８４１５４０５号に開示されているもの、及び式ＸＸＸＶＩＩＩに示されているものから選択され得るモノ（メタ）アクリルアミドアルキルポリジアルキルシロキサン、式ＸＸＸＩＸ～ＸＬＩＩにあるものなど、式中、ｎは４～２０、又は３～１５、３～３０、３～２５、３～２０又は３～１５であり、
式中、Ｒ１は、水素又はメチル基であり、
式中、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
式中、各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
式中、Ｒ５は、１～８個の炭素原子、若しくは１～４個の炭素原子、若しくはメチル若しくはブチルを有する置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、モノ（メタ）アクリルアミドアルキルポリジメチルシロキサン、並びにＮ－（２，３－ジヒドロキシプロパン）－Ｎ’－（プロピルテトラ（ジメチルシロキシ）ジメチルブチルシラン）アクリルアミドが挙げられる。
Figure 0007106516000015
Figure 0007106516000016
スチリルモノマーの例としては、トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレンが挙げられる。スチリルマクロマーの例は、以下に化学式ＸＬＩＶ～ＸＬＩＸで示されており、式中、ｎは４～２０、又は３～１５、３～３０、３～２５、３～２０又は３～１５である。
Figure 0007106516000017
シリコーン鎖の長さは、結果として得られるシリコーンヒドロゲルの弾性率に影響し得、物理的及び機械的特性の所望のバランスを達成するために反応性混合物の他の成分と共に調整され得る。例えば、ＮＭＭＡの量及びシリコーン鎖の長さは、剛性をやわらげると同時に破断までの伸長を増加させるシリコーンヒドロゲルの含水率を達成するように選択され得る。ポリジアルキルシロキサン鎖長が増加すると、弾性率は減少し、破断までの伸長は増加することになる。１～２０、１～１５、３～３０、３～２５、３～２０又は３～１５のポリジアルキルシロキサン鎖長が選択され得る。
シリコーン含有成分は、分枝状のシロキサン基を有するシリコーン含有モノマーを更に含み得る。例としては、トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン（スチリル－ＴＲＩＳ）、３－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）、Ｎ－［３－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、式ＸＩ）、２－ヒドロキシ－３－［３－メチル－３，３－ジ（トリメチルシロキシ）シリルプロポキシ］－プロピルメタクリレート（ＳｉＭＡＡ、四季ＸＸＩＩ）、及び、式ＶＩ～ＸＩＶにあるものなど、他の嵩高いシリコーンモノマーが挙げられる。
前述のマクロマーは、メタクリレート、アクリルアミド、又はメタクリルアミド（methacylamide）反応性基を有する。これらの反応性基は、アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、Ｎ－ビニルラクタム、Ｎ－ビニルアミド、Ｎ－ビニルイミド、Ｎ－ビニル尿素、Ｏ－ビニルカルバメート、Ｏ－ビニルカーボネート、及び他のビニル化合物など、フリーラジカル重合を受けることができる任意の他の反応性基で置き換えられてよい。約３４ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）を超える弾性率が所望される場合、スチリル反応性基を有するモノマー及びマクロマーは、有利に含められる。
使用に適した代替シリコーン含有成分としては、国際公開第９６／３１７９２号及び米国特許第５３１４９６０号、同第５３３１０６７号、同第５２４４９８１号、同第５３７１１４７号、同第６３６７９２９号、同第５３２１１０８号、同第５３８７６６２号、同第５５３９０１６号、同第６８６７２４５号に記載されているものが挙げられ、他のものは、当業者には明らかであろう。
ヒドロキシル含有シリコーン成分
シリコーン含有成分はまた、１つ又は２つ以上のヒドロキシル含有シリコーン成分も含み得る。ヒドロキシル含有シリコーン成分は、高濃度のシリコーン含有成分を、ポリマー親水性成分を含む、親水性成分、及び嵩高いシロキサン基又はより長い繰り返しシロキサン単位の鎖を有するシリコーン成分と相溶化させるのに役立ち得る。ヒドロキシル含有シリコーン成分としては、ヒドロキシル含有シリコーンモノマー及びマクロマーが挙げられる。ヒドロキシル含有シリコーン成分は、４～２００、４～１００又は４～２０のシロキサン繰り返し単位を有してよく、単官能性であっても多官能性であってもよい。
シロキサン鎖中に４つのポリ二置換シロキサン繰り返し単位を有するヒドロキシル含有シリコーン成分は、分布ではなく、各モノマー中に４つの繰り返し単位を有する。シロキサン鎖中に５つ以上のポリ二置換シロキサン繰り返し単位を有するすべてのヒドロキシル含有シリコーン成分では、繰り返し単位の数は分布であり、記載された繰り返し単位数を中心にした分布のピークを有する。
ヒドロキシル含有シリコーンモノマーの例としては、プロペン酸－２－メチル－２－ヒドロキシ－３－［３－［１，３，３，３－テトラメチル－１－［（トリメチルシリル）オキシ］－１－ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル（「ＳｉＧＭＡ」、式ＸＩＩ）、及び２－ヒドロキシ－３－メタクリルオ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、並びに式ＩＸの化合物が挙げられる。
ヒドロキシル含有シリコーン成分は、式Ｌの単官能性ヒドロキシル置換ポリ（二置換シロキサン）から選択されてよく、
Figure 0007106516000018
 式中、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、ＺがＯ又はＳであるとき、Ｒ２は存在せず、
Ｒ１は、独立して、Ｈ又はメチルであり、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、Ｒ４は、独立して、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、又はＲ４は、メチル、エチル若しくはフェニルから独立して選択されてよく、若しくはメチルであってよく、ｎは、シロキサン単位の数であり、第１の単官能性ヒドロキシル置換ポリ（二置換シロキサン）モノマーでは４～８であり、Ｒ５は、直線状又は分枝状のＣ１～Ｃ８アルキル基から選択され、これらは１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよい。Ｒ５は、直線状又は分枝状のＣ４アルキルであってよく、そのいずれかが、ヒドロキシルで任意追加的に置換されたものであってよく、又はメチルであってよい。
単官能性ヒドロキシル含有シリコーン成分の例としては、式ＬＩに示されているような、式中、ｎが４～３０、４～８又は１０～２０である、モノ－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロピル）－プロピルエーテル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（ＯＨ－ｍＰＤＭＳ）、及び式ＬＩＩ～ＬＶＩＩＩに示されているような化学構造を有し、式中、Ｚが、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳのとき、Ｒ２は不要であり、式中、ｎは４～３０、４～８又は１０～２０であり、式中、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は、独立して、４～１００、４～５０、４～２５であり、式中、Ｒ１は、水素又はメチル基であり、
式中、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
式中、Ｒ５は、直線状若しくは分枝状のＣ１～Ｃ８アルキル基から選択され、これらは、ＣｆＨｇ（ＯＨ）ｈの式を有し、式中、ｆ＝１～８及びｇ＋ｈ＝２ｆ＋１である、直線状若しくは分枝状のＣ１～Ｃ８基、並びにＣｆＨｇ（ＯＨ）ｈの式を有し、式中、ｆ＝１～８及びｇ＋ｈ＝２ｆ－１である、環状のＣ１～Ｃ８基、並びにこれらの組み合わせから選択される１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミド、エーテル、ポリヒドロキシル基で任意追加的に置換されたものであってよく、又はＲ５は、ヒドロキシルエチル、ヒドロキシルプロピル、ヒドロキシルブチル、ヒドロキシルペンチル及び２，３－ジヒドロキシプロピルを含む、メチル、ブチル若しくはヒドロキシル置換Ｃ２～Ｃ５アルキルから選択されてよい、ポリジメチルシロキサン、並びにａが第１のヒドロキシル含有シリコーン成分に対して４～１００又は４～８であり、Ｒ１及びＲ５が上に定義したとおりである、式ＬＶＩＩ～ＬＶＩＩＩのポリカルボシロキサンが挙げられる。
Figure 0007106516000019
Figure 0007106516000020
ヒドロキシル含有シリコーン成分はまた、１０～５００、又は１０～２００、又は１０～１００のシロキサン繰り返し単位を有する式ＬＩＸの多官能性ヒドロキシル置換、ポリ（二置換シロキサン）、及びこれらの混合物からも選択されてもよく、
Figure 0007106516000021
 式ＬＩＸ中、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、式中、Ｒ１は、独立して、水素原子又はメチル基であり、Ｚ＝Ｏ及びＳの場合、Ｒ２は不要であり、
式中、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
式中、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、水素原子又はＲ１４及びＲ１５に対して定義される任意の置換基からなる群から独立して選択され、
式中、Ｒ１４及びＲ１５は、いずれかが少なくとも１つのヒドロキシ基、アミド、エーテル、アミノ、カルボキシル、カルボニル基及び組み合わせで更に置換されたものであってよい、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、又は環状のアルキル基、線状又は分枝状のアルキレンオキシ基、具体的には、ｐが１～２００、又は１～１００、又は１～５０、又は１～２５、又は１～２０であり、１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミノ、アミド、エーテル、カルボニル、カルボキシル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換される、エチレンオキシ基［ＣＨ２ＣＨ２Ｏ］ｐ、１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミノ、アミド、エーテル、カルボニル、カルボキシル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されるＣ１～Ｃ６の線状又は分枝状のフルオロアルキル基、置換又は未置換のアリール基、具体的には、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキルカルボニル、及びカルボキシル基、及びこれらの組み合わせで更に置換されたものであってよいハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキルカルボニル、カルボキシ、及び線状又は分枝状又は環状のアルキル基から置換基が選択される、フェニル基からなる群から独立して選択され、ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ及びｚは、独立して、０～１００、０～５０、０～２０、０～１０、又は０～５であり、ｎは、シロキサン繰り返し単位の数であり、１０～５００、１０～２００、１０～１００、１０～５０、１０～２０である。
シリコーンを含有する多官能性ヒドロキシルの例としては、α－（２－ヒドロキシ－１－メタクリルオキシプロピルオキシプロピル）－ω－ブチル－デカメチルペンタシロキサン及び式ＬＸ又はＬＸＩの２官能性ポリシロキサンが挙げられ、
Figure 0007106516000022
 式中、Ｒ１は、独立して、水素原子又はメチル基であり、Ｒ１６及びＲ１７は、独立して、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかが、少なくとも１つのヒドロキシ基、アミド、エーテル、アミノ、カルボキシル、カルボニル基及びこれらの組み合わせで更に置換されたものであってよいか、又は未置換のＣ１～４アルキル基及びヒドロキシル若しくはエーテルで置換されたＣ１～４アルキル基から独立して選択されるか、又はメチル、エチル若しくは－（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＯＣＨ３から選択され、ｎ１及びｎ２は、４～１００、４～５０、又は４～２５から独立して選択され、ｎ３は、１～５０、１～２０、及び１～１０であり、ｍ＝１～５０、１～２０、及び１～１０である。
少なくとも１つのシリコーン含有成分は、所望の弾性率及び酸素透過度のシリコーンヒドロゲルを提供するのに十分な量で反応性混合物中に存在する。Ｎ－アルキルメタクリルアミドは、シリコーン含有成分も含まれている配合物中に含められると、弾性率の驚くべき増加をもたらすことが分かっている。この弾性率の増加は、従来型ヒドロゲル配合物では見られない。シリコーン含有成分は、すべて全反応性成分の合計重量に基づいて、約２０～約６０重量％、又は約３０～約５５重量％、約３０重量％～約５０重量％、約５０重量％～約６０重量％で反応性混合物中に含められ得る。
結果として得られるシリコーンヒドロゲルは、約５０バーラー超、約５０バーラー～約２００バーラー、約７０バーラー～約１５０バーラー、又は約８０バーラー～約１５０バーラーの酸素透過度を呈することが望ましいこともある。
架橋剤
本発明のシリコーンヒドロゲルは、少なくとも１つの架橋剤を含む。シリコーン含有及び非シリコーン含有の架橋剤、及びこれらの混合物を含めて、様々な架橋剤が使用され得る。非シリコーン含有の架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、テトラエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＡ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、グリセロールトリメタクリレート、１，３－プロパンジオールジメタクリレート、２，３－プロパンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、メタクリルオキシエチルビニルカーボネート（ＨＥＭＡＶｃ）、アリルメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート（ポリエチレングリコールは、好ましくは５，０００ダルトンまでの分子量を有する）が挙げられる。上に開示した多官能性シリコーン含有成分のいずれかは、架橋剤として使用され得る。
他の架橋剤は当業者には周知であり、本発明のシリコーンヒドロゲルを作製するために使用され得る。
非シリコーン含有架橋剤は、すべて全反応性成分の合計重量に基づいて、約０．５重量％～約２０重量％、３重量％～２０重量％又は約３重量％～約１５重量％の量で使用される。正確な量は、機械的特性目標及び反応性混合物中の他の反応性成分によって様々である。他の単位では、架橋剤は、反応性混合物１００グラム中約１６ミリモル～反応性混合物１００グラム中約３０ミリモル、及び好ましくは反応性混合物の１６ミリモル／１００グラム～２５ミリモル／１００グラムの範囲で変化し得る。シリコーンヒドロゲルネットワークを形成するために、他の成分のものと同様の反応速度の反応性基を有する架橋剤を選択することが望ましい場合がある。したがって、他の反応性成分に含まれている反応性基と同じである少なくとも１つの反応性基を有する架橋剤を選択することが望ましい場合がある。結果として得られるシリコーンヒドロゲルの構造及び形態はまた、使用される希釈剤及び硬化条件によっても影響を受ける。
マクロマーを含む、多官能性シリコーン含有成分もまた、弾性率を更に増加させ、引張強度を維持するために含められ得る。シリコーン含有架橋剤は、単独で、又は他の架橋剤と組み合わせて使用され得る。架橋剤として作用でき、存在する場合に反応混合物への架橋モノマーの追加を必要としないシリコーン含有モノマーの例としては、α，ω－ビスメタクリロイルプロピル（bismethacryloypropyl）ポリジメチルシロキサンが挙げられる。
配合物中にシリコーン架橋剤が使用されるとき、シリコーン架橋剤中のシロキサン繰り返し単位の数を５～２００、５～１５０、５～１２０に制限すると、酸素透過度及び伸長などの他の特性に有意な影響を与えることなく、１０３ＭＰａ（１５，０００ｐｓｉ）を超えて弾性率値を維持することができる。１０３ＭＰａ（１５，０００ｐｓｉ）を超える弾性率が所望されるとき、シリコーン架橋剤は、すべて全反応性成分の合計重量に基づいて、０～約２５重量パーセント、又は約１０重量パーセント～２０重量パーセントの量で含められ得る。
シリコーン架橋剤の非限定的な例が、式ＸＸＶＩＩＩ、ＸＸＩＸ、及びＸＸＸＩＩ～ＸＸＸＶＩＩ、並びに以下の化学式ＬＸＩＩ～ＬＸＸＩＩに示されており、式中、ｎは１～２００であり、好ましくはｎは５０～１５０、より好ましくは５０～１００であり、最も好ましくはｎは１０～５０である。
Figure 0007106516000023
Figure 0007106516000024
前述のシリコーン架橋剤はまた、アクリレート、メタクリレート、Ｏ－ビニルカーボネート、又はメタクリルアミド反応性基も有し得る。これらの反応性基は、スチレン、ビニルエーテル、Ｎ－ビニルラクタム、Ｎ－ビニルアミド、Ｎ－ビニルイミド、Ｎ－ビニル尿素、Ｏ－ビニルカルバメート、及び他のビニル化合物など、フリーラジカル重合を受けることができる任意の他の反応性基で置き換えられてよい。いくつかの実施形態では、スチリル反応性基を有するシリコーン架橋剤が好ましい。
硬い化学構造、及びフリーラジカル重合を受ける反応性基を有する架橋剤もまた使用され得る。好適な硬い構造の非限定的な例としては、１，４－フェニレンジアクリレート、１，４－フェニレンジメタクリレート、２，２－ビス（４－メタクリルオキシフェニル）－プロパン、２，２－ビス［４－（２－アクリルオキシエトキシ）フェニル］プロパン、２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロポキシ）フェニル］プロパン、及び４－ビニルベンジルメタクリレート、及びこれらの組み合わせなど、フェニル及びベンジル環を含む架橋剤が挙げられる。硬い架橋剤は、全反応性成分の合計重量に基づいた約２～約１５、又は２～１０、３～７の量で含められ得る。
より多くのＮＭＭＡを使用すると、依然として目標含水率、及び弾性率に到達しながら、より多くの架橋剤を使用することができる。
本発明のシリコーンヒドロゲルの物理的及び機械的特性は、反応性混合物中の成分を調整することによって特定の用途に最適化され得る。所望の弾性率が、単官能性シリコーン含有成分を用いて達成され得ることは、本発明の利益である。
親水性モノマー
本発明のシリコーンヒドロゲルは、１つ又は２つ以上の親水性モノマーを更に含み得る。親水性モノマーは、ヒドロゲルを製造するのに有用であることが知られている親水性モノマーのいずれであってもよい。好適な親水性モノマーの種類としては、アクリル含有モノマー及びビニル含有モノマーが挙げられる。親水性モノマーの好適なファミリーの例としては、Ｎ－ビニルアミド、Ｎ－ビニルイミド、Ｎ－ビニルラクタム、親水性（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、親水性スチレン、ビニルエーテル、Ｏ－ビニルカーボネート、Ｏ－ビニルカルバメート、Ｎ－ビニル尿素、他の親水性ビニル化合物及びこれらの混合物が挙げられる。
本発明のポリマーを作製するために使用され得る親水性モノマーは、少なくとも１つの重合性二重結合及び少なくとも１つの親水性官能基を有する。そのような親水性モノマーはそれ自体、架橋剤として使用されることが可能であるが、その場合、２つ以上の重合性官能基を有する親水性モノマーが使用され、その濃度は、所望の弾性率を有するコンタクトレンズを提供するために、上述のように制限されなければならない。「ビニル型」又は「ビニル含有」モノマーという用語は、ビニル基（－ＣＨ＝ＣＨ２）を含有するモノマーを指し、一般に反応性が高い。かかる親水性ビニル含有モノマーは、比較的容易に重合することが知られている。
「アクリル型」又は「アクリル含有」モノマーは、アクリル基（ＣＨ２＝ＣＲＣＯＸ）を含有するモノマーであり、式中、ＲがＨ又はＣＨ３であり、ＸがＯ又はＮであり、これはまた、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、２－ヒドロキシエチルメタクリルアミド、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、これらの混合物などを容易に重合することが知られている。
少なくとも１つのヒドロキシル基（ヒドロキシルアルキルモノマー）を有する親水性モノマーが使用され得る。ヒドロキシルアルキル基は、Ｃ２～Ｃ４モノ若しくはジヒドロキシ置換アルキル、及び１～１０の繰り返し単位を有するポリ（エチレングリコール）から選択されてよく、又は２－ヒドロキシエチル、２，３－ジヒドロキシプロピル、若しくは２－ヒドロキシプロピル、及びこれらの組み合わせから選択される。
ヒドロキシアルキルモノマーの例としては、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（ＨＥＭＡ）、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１－ヒドロキシプロピル２－（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－２－メチル－プロピル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシ－２，２－ジメチル－プロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（３－ヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、及びこれらの混合物が挙げられる。
ヒドロキシアルキルモノマーは、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、３－ヒドロキシ－２，２－ジメチル－プロピルメタクリレート、及びこれらの混合物からなる群からも選択され得る。
ヒドロキシアルキルモノマーは、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、３－ヒドロキシ－２，２－ジメチル－プロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート又はグリセロールメタクリレートを含み得る。
約３重量％を超える量の親水性ポリマーが所望されるとき、ヒドロキシル含有（メタ）アクリルアミドは、一般に、相溶化ヒドロキシアルキルモノマーとして含めるには親水性が高すぎるので、ヒドロキシル含有（メタ）アクリレートが反応性混合物中に含められ得、より低い量のヒドロキシアルキルモノマーが、最終レンズに対して約５０％未満又は約３０％未満のヘイズ値を提供するように選択され得る。
ヒドロキシル成分の量は、ヒドロキシアルキルモノマーにおけるヒドロキシル基の数、シリコーン含有成分における親水性官能基の量、分子量、及び存在を含む、複数の要因に依存して変動することが理解される。親水性ヒドロキシル成分は、約１５％まで、約１０重量％まで、約３～約１５重量％又は約５～約１５重量％の量で反応性混合物中に存在してよい。
ヒドロゲルに組み込まれ得る親水性ビニル含有モノマーとしては、Ｎ－ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ－ビニル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－エチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－４，５－ジメチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニルアセトアミド（ＮＶＡ）、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルアセトアミド（ＶＭＡ）、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルホルムアミド、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチル－２－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－２－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ，Ｎ’－ジメチル尿素、１－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、１－エチル－５－メチレン－２－ピロリドン、Ｎ－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、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルホルムアミド、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルイソプロピルアミド、Ｎ－ビニルカプロラクタム、Ｎ－カルボキシビニル－β－アラニン（ＶＩＮＡＬ）、Ｎ－カルボキシビニル－α－アラニン、Ｎ－ビニルイミダゾール、及びこれらの混合物を含む、親水性Ｎ－ビニルラクタム及びＮ－ビニルアミドモノマーなどのモノマーが挙げられる。
Ｎ－２－ヒドロキシエチルビニルカルバメート及びＮ－カルボキシ－β－アラニンＮ－ビニルエステルを含む、親水性Ｏ－ビニルカルバメート及びＯ－ビニルカーボネートモノマー。親水性ビニルカーボネート又は親水性ビニルカルバメートモノマーの更なる例は、米国特許第５，０７０，２１５号に開示されており、親水性オキサゾロンモノマーは、米国特許第４，９１０，２７７号に開示されている。
Ｎ－２－ヒドロキシエチルビニルカルバメート、Ｎ－カルボキシ－β－アラニンＮ－ビニルエステルを含む、ビニルカルバメート及びカーボネート、ビニルイミダゾール、エチレングリコールビニルエーテル（ＥＧＶＥ）、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル（ＤＥＧＶＥ）、アリルアルコール、２－エチルオキサゾリン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、及びこれらの混合物を含む、他の親水性ビニルモノマー。
（メタ）アクリルアミドモノマーもまた、親水性モノマーとして含められ得る。例として、Ｎ－Ｎ－ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド、アクリロニトリル、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、及び上に記載の任意のヒドロキシル官能性（メタ）アクリルアミドが挙げられる。
本明細書に開示されているポリマーに組み込まれ得る親水性モノマーは、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、２－ヒドロキシエチルアクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ビスヒドロキシエチルアクリルアミド、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ－ビニルメタセトアミド（ＶＭＡ）、及びポリエチレングリコールモノメタクリレートから選択され得る。親水性モノマーは、ＤＭＡ、ＮＶＰ、ＶＭＡ、ＮＶＡ、及びこれらの混合物から選択され得る。
本発明の親水性モノマーは、線状若しくは分枝状のポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）のマクロマー、又はエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの統計的ランダム若しくはブロックコポリマーであり得る。これらのポリエーテルのマクロマーは、１つの反応性基を有する。このような反応性基の非限定的な例は、アクリレート、メタクリレート、スチレン、ビニルエーテル、アクリルアミド、メタクリルアミド、及び他のビニル化合物である。一実施形態では、これらのポリエーテルのマクロマーは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、及びこれらの混合物を含む。他の好適な親水モノマーは、当業者には明らかであろう。
親水性モノマーはまた、アクリル酸、メタクリル酸、３－アクリルアミドプロピオン酸（ＡＣＡ１）、４－アクリルアミドブタン酸、５－アクリルアミドペンタン酸（ＡＣＡ２）、３－アクリルアミド－３－メチルブタン酸（ＡＭＢＡ）、Ｎ－ビニルオキシカルボニル－α－アラニン、Ｎ－ビニルオキシカルボニル－β－アラニン（ＶＩＮＡＬ）、及びこれらの組み合わせなどを含むがこれらに限定されない、仕込みモノマーも含み得る。
親水性モノマーは、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ－ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、２－ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、Ｎ－ビニルメタセトアミド（ＶＭＡ）、及びＮ－ビニルＮ－メチルアセトアミド（ＮＶＡ）、Ｎ－ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、モノ－グリセロールメタクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリルアミド、ビスヒドロキシエチルアクリルアミド、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド及びこれらの混合物から選択され得る。
親水性モノマーは、ＤＭＡ、ＮＶＰ、ＨＥＭＡ、ＶＭＡ、ＮＶＡ、及びこれらの混合物から選択され得る。
親水性モノマー（ヒドロキシルアルキルモノマーを含む）は、全反応性成分の重量に基づいて、約６０重量％まで、約１～約６０重量％、約５～約５０重量％、又は約５～約４０重量％の量で存在し得る。
本発明のシリコーンヒドロゲルは、少なくとも１つの湿潤剤を更に含み得る。本明細書で使用するとき、湿潤剤は、約５，０００ダルトン超、約１５０，０００ダルトン～約２，０００，０００ダルトン、約３００，０００ダルトン～約１，８００，０００ダルトン、又は約５００，０００ダルトン～約１，５００，０００ダルトンの重量平均分子量を有する親水性ポリマーである。
本発明の反応性混合物に添加される湿潤剤の量は、使用される他の成分及び結果として得られるシリコーンヒドロゲルの所望の特性によって様々であり得る。存在する場合、反応性混合物中の内部湿潤剤は、すべて全反応性成分の合計重量に基づいて、約１重量パーセント～約２０重量パーセント、約２重量パーセント～約１５パーセント、又は約２～約１２パーセントの量で含まれ得る。
湿潤剤としては、ホモポリマー、統計的ランダムコポリマー、ジブロックコポリマー、トリブロックコポリマー、セグメント化ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。内部湿潤剤の非限定的な例は、アクリレート、メタクリレート、スチレン、ビニルエーテル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ－ビニルラクタム、Ｎ－ビニルアミド、Ｏ－ビニルカルバメート、Ｏ－ビニルカーボネート、及び他のビニル化合物を含む、好適なモノマーのフリーラジカル重合によって調製されたポリアミド、ポリエステル、ポリラクトン、ポリイミド、ポリラクタム、ポリエーテル、ポリ酸ホモポリマー及びコポリマーである。湿潤剤は、本明細書に記載のものを含む、任意の親水性モノマーから作製され得る。
湿潤剤は、ペンダント非環式アミド基を含む非環式ポリアミドを含み得、ヒドロキシル基と結合することができる。環式ポリアミドは、環式アミド基を含んでおり、ヒドロキシル基と結合することができる。好適な非環式ポリアミドの例としては、式ＬＸＸＩＩＩ又は式ＬＸＸＩＶの繰り返し単位を含むポリマー及びコポリマーが挙げられ、
Figure 0007106516000025
 式中、Ｘは、直接結合、－（ＣＯ）－、又は－（ＣＯ）－ＮＨＲｅ－であり、式中、Ｒｅは、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒａは、Ｈ、直線状又は分枝状の、置換又は未置換のＣ１～Ｃ４アルキル基から選択され、Ｒｂは、Ｈ、直線状又は分枝状の、置換又は未置換のＣ１～Ｃ４アルキル基、２個までの炭素原子を有するアミノ基、４個までの炭素原子を有するアミド基、及び２個までの炭素基を有するアルコキシ基から選択され、Ｒｃは、Ｈ、直線状若しくは分枝状の、置換若しくは未置換のＣ１～Ｃ４アルキル基、又はメチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され、Ｒｄは、Ｈ、直線状若しくは分枝状の、置換若しくは未置換のＣ１～Ｃ４アルキル基、又はメチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され、式中、Ｒａ及びＲｂ中の炭素原子の合計数は、７、６、５、４、３又はそれ以下を含む、８以下であり、式中、Ｒｃ及びＲｄ中の炭素原子の合計数は、７、６、５、４、３又はそれ以下を含む、８以下である。Ｒａ及びＲｂ中の炭素原子の合計数は、６以下又は４以下であってよい。Ｒｃ及びＲｄ中の炭素原子の合計数は、６以下であってよい。本明細書で使用するとき、置換アルキル基は、アミン、アミド、エーテル、ヒドロキシル、カルボニル、カルボキシ基又はこれらの組み合わせで置換されたアルキル基を含む。
Ｒａ及びＲｂは、独立して、Ｈ、置換又は未置換のＣ１～Ｃ２アルキル基から選択することができる。Ｘは直接結合であってよく、Ｒａ及びＲｂは、独立して、Ｈ、置換又は未置換のＣ１～Ｃ２アルキル基から選択されてよい。
Ｒｃ及びＲｄは、独立して、Ｈ、置換又は未置換のＣ１～Ｃ２アルキル基、メチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択することができる。
本発明の非環式ポリアミドは、式ＬＸＸＩＩＩ若しくは式ＬＸＸＩＶの繰り返し単位の大半を含んでよく、又は非環式ポリアミドは、式ＬＸＸＩＩＩ若しくは式ＬＸＸＩＶの繰り返し単位の、少なくとも約７０モル％、及び少なくとも８０モル％を含め、少なくとも約５０モル％を含むことができる。
式ＬＸＸＩＩＩ又は式ＬＸＸＩＶの繰り返し単位の具体的な例としては、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチル－２－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－２－メチル－プロピオンアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ，Ｎ’－ジメチル尿素、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、メタクリルアミド及び式ＬＸＸＶ又は式ＬＸＸＶＩの構造の非環式アミドから誘導された繰り返し単位が挙げられる。
Figure 0007106516000026
環式ポリアミドを形成するために使用することができる好適な環式アミドの例としては、α－ラクタム、β－ラクタム、γ－ラクタム、δ－ラクタム、及びε－ラクタムが挙げられる。好適な環式ポリアミドの例としては、式ＬＸＸＶＩＩの繰り返し単位を含むポリマー及びコポリマーが挙げられ、
Figure 0007106516000027
 式中、ｆは１～１０の数であり、Ｘは、直接結合、－（ＣＯ）－、又は－（ＣＯ）－ＮＨ－Ｒｅ－であり、式中、Ｒｅは、Ｃ１～Ｃ３アルキル基である。式ＬＸＸＶＩＩ中、ｆは、７、６、５、４、３、２、又は１を含む、８以下であってよい。式ＬＸＸＶＩＩ中、ｆは、５、４、３、２、若しくは１を含む、６以下であってよく、又は２、３、４、５、６、７、若しくは８を含む、２～８であってく、又は２若しくは３であってよい。
Ｘが直接結合のとき、ｆは２であってよい。このような場合、環式ポリアミドは、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）であってよい。
本発明の環式ポリアミドは、式Ｅの繰り返し単位の５０モル％以上を含んでよく、又は環式ポリアミドは、式Ｅの繰り返し単位の、少なくとも約７０モル％、及び少なくとも約８０モル％を含め、少なくとも約５０モル％を含むことができる。
式ＬＸＸＶＩＩの繰り返し単位の具体的な例としては、ＰＶＰホモポリマー及びビニルピロリドンコポリマーを形成するＮ－ビニルピロリドン又はホスホリルコリンなどの親水性置換基で置換されたＮ－ビニルピロリドンから誘導された繰り返し単位が挙げられる。
ポリアミドはまた、環式アミド、非環式アミド繰り返し単位を含むコポリマー又は環式アミド及び非環式アミドの両方の繰り返し単位を含むコポリマーであってもよい。追加の繰り返し単位は、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート又は他の親水性モノマー及びシロキサン置換アクリレート又はメタクリレートから選択されるモノマーから形成されてよい。好適な親水性モノマーとして記載されているモノマーのうちのいずれかは、追加の繰り返し単位を形成するためにコモノマーとして使用され得る。ポリアミドを形成するために使用され得る追加のモノマーの具体的な例としては、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート及びヒドロキシブチルメタクリレート、ＧＭＭＡ、ＰＥＧＳなど、並びにこれらの混合物が挙げられる。イオン性モノマーもまた、含まれ得る。イオン性モノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、３－（ジメチル（４－ビニルベンジル）アンモニオ）プロパン－１－スルホネート（ＤＭＶＢＡＰＳ）、３－（（３－アクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ）プロパン－１－スルホネート（ＡＭＰＤＡＰＳ）、３－（（３－メタクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ）プロパン－１－スルホネート（ＭＡＭＰＤＡＰＳ）、３－（（３－（アクリロイルオキシ）プロピル）ジメチルアンモニオ）プロパン－１－スルホネート（ＡＰＤＡＰＳ）、メタクリロイルオキシ）プロピル）ジメチルアンモニオ）プロパン－１－スルホネート（ＭＡＰＤＡＰＳ）が挙げられる。
反応性モノマー混合物は、非環式ポリアミド及び環式ポリアミドの両方又はこれらのコポリマーを含み得る。非環式ポリアミドは、本明細書に記載されているそれらの非環式ポリアミドのいずれであっても、そのコポリマーであってもよく、環式ポリアミドは、本明細書に記載されているそれらの環式ポリアミドのいずれであっても、そのコポリマーであってもよい。ポリアミドは、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルメチルアセトアミド（polyvinylmethyacetamide）（ＰＶＭＡ）、ポリジメチルアクリルアミド（ＰＤＭＡ）、ポリビニルアセトアミド（ＰＮＶＡ）、ポリ（ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド）、ポリアクリルアミド、並びにこれらのコポリマー及び混合物からなる群から選択され得る。
湿潤剤は、ＤＭＡ、ＮＶＰ、ＨＥＭＡ、ＶＭＡ、ＮＶＡ、及びこれらの組み合わせから作製され得る。湿潤剤はまた、例えば、内部湿潤剤のＨＥＭＡ繰り返し単位上にあるペンダントヒドロキシル基とメタクリロイル塩化物又はメタクリロイル無水物との間のアシル化反応によって作製された反応性基を有することによって、本明細書に定義されているように、反応性成分にもなり得る。官能化の他の方法は、当業者には明らかであろう。
このような内部湿潤剤は、米国特許第６３６７９２９号、同第６８２２０１６号、同第７，０５２，１３１号、同第７６６６９２１号、同第７６９１９１６号、同第７７８６１８５号、同第８０２２１５８号、及び同第８４５０３８７号に開示されている。
本発明のシリコーンヒドロゲルは、強靭化剤を含み得る。前述したように、強靭化剤は、対応するホモポリマーが４０℃よりも高いガラス転移温度を呈するモノマーであり、反応性混合物に添加されると、結果として得られるシリコーンヒドロゲルの伸長を改善する。このようなモノマーの非限定的な例は、メチルメタクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、スチレン、置換スチレン、Ｎ－４－ビニルベンジル－Ｎ－アルキルアセトアミド、Ｎ－４－ビニルベンジルピロリドン、及びこれらの組み合わせである。
反応混合物は、これらに限定されるものではないが、ＵＶ吸収剤、可視光吸収剤、フォトクロミック化合物、医薬品、栄養補助剤、抗微生物物質、着色剤、色素、共重合性及び非重合性染料、離型剤並びにこれらの組み合わせなどの追加の反応性又は非反応性成分を含有し得る。
一般に、反応性成分は、希釈剤中で混合して、反応混合物を形成する。好適な希釈剤は、当該技術分野で周知である。シリコーンヒドロゲルについては、好適な希釈剤は、国際公開第０３／０２２３２１号及び米国特許第６０２０４４５号において開示されており、これらの開示は、参照により本明細書に援用される。
シリコーンヒドロゲル反応混合物用の好適な希釈剤の種類としては、２～２０個の炭素を有するアルコール、一級アミン由来の１０～２０個の炭素原子を有するアミド、及び８～２０個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。一級及び三級アルコールが使用されてもよい。好ましい種類としては、５～２０個の炭素を有するアルコール及び１０～２０個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。
使用され得る具体的な希釈剤としては、１－エトキシ－２－プロパノール、ジイソプロピルアミノエタノール、イソプロパノール、３，７－ジメチル－３－オクタノール、１－デカノール、１－ドデカノール、１－オクタノール、１－ペンタノール、２－ペンタノール、１－ヘキサノール、２－ヘキサノール、２－オクタノール、３－メチル－３－ペンタノール、ｔｅｒｔ－アミルアルコール、ｔｅｒｔ－ブタノール、２－ブタノール、１－ブタノール、２－メチル－２－ペンタノール、２－プロパノール、１－プロパノール、エタノール、２－エチル－１－ブタノール、（３－アセトキシ－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、１－ｔｅｒｔ－ブトキシ－２－プロパノール、３，３－ジメチル－２－ブタノール、ｔｅｒｔ－ブトキシエタノール、２－オクチル－１－ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、２－（ジイソプロピルアミノ）エタノール、及びこれらの混合物などが挙げられる。
好ましい希釈剤には、３，７－ジメチル－３－オクタノール、１－ドデカノール、１－デカノール、１－オクタノール、１－ペンタノール、１－ヘキサノール、２－ヘキサノール、２－オクタノール、３－メチル－３－ペンタノール、２－ペンタノール、ｔ－アミルアルコール、ｔｅｒｔ－ブタノール、２－ブタノール、１－ブタノール、２－メチル－２－ペンタノール、２－エチル－１－ブタノール、エタノール、３，３－ジメチル－２－ブタノール、２－オクチル－１－ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、及びこれらの混合物などが含まれる。
更に好ましい希釈剤には、３，７－ジメチル－３－オクタノール、１－ドデカノール、１－デカノール、１－オクタノール、１－ペンタノール、１－ヘキサノール、２－ヘキサノール、２－オクタノール、１－ドデカノール、３－メチル－３－ペンタノール、１－ペンタノール、２－ペンタノール、ｔ－アミルアルコール、ｔｅｒｔ－ブタノール、２－ブタノール、１－ブタノール、２－メチル－２－ペンタノール、２－エチル－１－ブタノール、３，３－ジメチル－２－ブタノール、２－オクチル－１－ドデカノール、及びこれらの混合物などが含まれる。
Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ－エチルピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルプロピオンアミド、及びヒドロキシエチルピロリドンなどを含む、環式及び非環式アミドを含む、アミド部分上でヒドロキシル置換、アルキル置換された、アミド溶媒を含む、非プロトン性溶媒。
希釈剤の混合物を、使用してもよい。希釈剤は、反応混合物中の全成分の合計の、約５５重量％までの量で使用してもよい。更に好ましくは、反応混合物中の全成分の合計の約４５重量％未満の量、更に好ましくは、約１５～約４０重量％の量で使用される。
重合開始剤は、コンタクトレンズなどの基材を形成するのに使用される反応混合物に含まれることが好ましい。非限定的な開始剤としては、過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル、過炭酸イソプロピル、アゾビスイソブチロニトリルなどの適度な昇温でフリーラジカルを発生する化合物、並びに芳香族α－ヒドロキシケトン、アルコキシオキシベンゾイン、アセトフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、及び三級アミンを有するジケトン、これらの混合物などが挙げられる。
光開始剤の具体例は、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニル－プロパン－１－オン、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４－４－トリメチルペンチルホスフィンオキシド（ＤＭＢＡＰＯ）、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９）、２，４，６－トリメチルベンジルジフェニルホスフィンオキシド、及び２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ベンゾインメチルエステル、並びに、カンファーキノンとエチル４－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）ベンゾエートの配合物である。市販の可視光開始剤系には、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １７００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８５０（いずれもＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより）及びＬｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ開始剤（ＢＡＳＦより販売）が挙げられる。市販のＵＶ光重合開始剤は、Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３及びＤａｒｏｃｕｒ２９５９（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）を含む。使用できるこれら及び他の光開始剤は、Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｆｒｅｅ Ｒａｄｉｃａｌ Ｃａｔｉｏｎｉｃ ＆ Ａｎｉｏｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏ ＆ Ｋ．Ｄｉｅｔｌｉｋｅｒ著、Ｇ．Ｂｒａｄｌｅｙ編、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９８の第ＩＩＩ巻に開示されており、これらの開示は、参照により本明細書に援用される。
開始剤は、反応混合物の重合を開始するのに有効な量で、典型的には反応性混合物の約０．１～約２重量パーセントの量で、反応混合物中で使用される。反応混合物の重合は、使用する重合開始剤に応じて熱、可視光、紫外線照射、又は他の手段を適切に選択して開始することができる。あるいは、例えば、電子ビームを使用して、光開始剤なしで開始させることもできる。しかしながら、光開始剤を使用するとき、好ましい開始剤は、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９（登録商標））などの酸化ビスアシルホスフィン、又は１－ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンとビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４－４－トリメチルペンチルホスフィンオキシド（ＤＭＢＡＰＯ）との組み合わせであり、好ましい方法は、可視光照射である。最も好ましい光開始剤は、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９（登録商標））である。
反応混合物は、振盪又は攪拌など、当業者に周知のいずれかの方法によって形成され、次いで、ポリマー物品又は装置を周知の方法によって形成するために使用されることができる。例えば、生物医学装置は、反応性成分及び希釈剤を重合開始剤と混合し、適切な条件下で硬化させて、その後、旋盤加工、切断などによって適切な形状に形成することができる生成物を形成することによって調製することができる。別法として、反応混合物は、型に入れた後に硬化させ、適切な物品とすることができる。
コンタクトレンズの製造における反応混合物の加工には、スピンキャスティング及びスタティックキャスティングを含めた様々なプロセスが既知である。スピンキャスティング法は、米国特許第３４０８４２９号及び同第３６６０５４５号に開示されており、スタティックキャスティング法は米国特許第４１１３２２４号及び同第４１９７２６６号に開示されている。コンタクトレンズを製造するための好ましい方法は、シリコーンヒドロゲルの成形によるものであり、この成形は経済的であり、水和したレンズの最終形状を正確に制御することを可能にする。この方法の場合、反応混合物は、最終的な所望のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの形状を有する成形型内に置かれ、反応混合物は、モノマーが重合する条件に暴露される。その後、成形されたレンズは、希釈剤を除去するように溶媒で処理され、最終的に希釈剤は水又は包装用溶液で置き換えられ、これにより、水和されたシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズが製造される。いくつかの希釈剤は、熱、真空又は蒸発によって除去され得る。これらの場合、レンズは、溶媒なしで機械的に離型され得る。この方法は、コンタクトレンズを形成するために使用することができ、米国特許第４４９５３１３号、同第４６８０３３６号、同第４８８９６６４号、及び同第５０３９４５９号において更に説明されており、これらは参照により本明細書に援用される。
生物医学装置、特に眼用レンズは、これらを特に有用にする、釣り合いのとれた特性を有する。これらの特性は、本質的に、物理的、機械的、又は生物学的であり得る。コンタクトレンズの非限定的な物理的特性としては、ヘイズ、含水率、酸素透過度、及び接触角が挙げられる。コンタクトレンズの非限定的な機械的特性としては、ヤング率、引張強度、破断までの伸長、及び強靱性が挙げられる。
上記の範囲のすべての組み合わせは、本発明の範囲内に含まれるものとみなす。
乱視を有する患者の場合、ソフトコンタクトレンズは、光学補正が有効となるために、回転安定化される必要がある。このような安定化は、通常、回転を制限するコンタクトレンズの後部側にある安定化ゾーンの使用によって達成される。また別の方法として、角膜の上でアーチ型にたわみ、それにより、角膜表面とレンズとの間に空間を設ける、乱視マスキングレンズが装用され得る。その空間により、角膜の乱視特性が有効にマスクされる。ソフトコンタクトレンズが角膜表面の上でアーチ型にたわむために、レンズの中央部分は、患者を不快にさせないと同時にアーチ型にたわむのに必要な形状を維持するほど十分に硬くなければならない。本発明は、装用に快適な他のシリコーンヒドロゲルと共に複合材料ソフトコンタクトレンズを形成する、比較的高い含水率でアーチ型にたわむのに十分な剛性を有するシリコーンヒドロゲルを対象とする。
本発明のシリコーンヒドロゲルは、単一のコンタクトレンズ、又は中央領域と周縁領域とを有する複合材料コンタクトレンズの中央領域を形成するために使用され得る。中央領域は、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド、少なくとも１つの親水性モノマー、少なくとも１つのケイ素含有成分、及び少なくとも１つの架橋剤を含む反応性混合物から形成されたシリコーンヒドロゲルから形成され、約１０重量パーセント～約４０重量パーセントの含水率及び約１０３ＭＰａ～約１．４ＧＰａ（約１５，０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率を有しており、周縁領域は、約１０～約４０重量パーセントの含水率及び約０．１４～約３．４ＭＰａ（約２０～約５００ｐｓｉ）の弾性率を有する組成的に別個のシリコーンヒドロゲルから形成されている。
別の実施形態では、このような複合材料コンタクトレンズを作製するためのプロセスが説明されており、同プロセスは、（ａ）請求項１に記載の第１のシリコーンヒドロゲル配合物を第１の成形型に投入することと、（ｂ）第１のシリコーンヒドロゲル配合物をゲルへと部分的に硬化させることと、（ｃ）第２のシリコーンヒドロゲル配合物を第１の成形型に投入することと、（ｄ）第２のシリコーンヒドロゲル配合物がゲルに吸収される時間を与えることと、（ｅ）第１の成形型の上に第２の成形型を配置することと、（ｆ）組み合わせを完全に硬化させて複合材料コンタクトレンズを形成することと、を含む。
中心環状領域は、光学区域と同一の大きさであってよく、典型的なコンタクトレンズでは直径約９ｍｍ以下である。一実施形態では、中心環状領域は、約４～約７ｍｍの直径を有し、また別の実施形態では、約４～約６ｍｍの直径を有する。
任意追加的に、第１のモノマー混合物は、制御された硬化メカニズムを通じて少なくとも部分的に重合されてよい。次いで、約１．４ＭＰａ未満、又は約１．０ＭＰａ未満（約２００ｐｓｉ未満、又は約１５０ｐｓｉ未満）の弾性率を有するヒドロゲルを形成することになる、少量の第２のモノマー混合物が、第１のモノマー混合物の上に投与される。この投与量の第２のモノマー混合物は、凹部フロントカーブを所望の量まで充填し、次いで、ベースカーブが提供され、成形型の半型が、最終硬化位置に押し込まれ、モノマー混合物が硬化及び／又は重合され、成形プロセスが完了する。重合プロセスが光重合メカニズムを含む場合は、放射線が、フロントカーブ成形半型若しくはベースカーブ成形半型のどちらか、又はその両方に向けられてもよい。成形されたレンズは次に、抜き取られ、不要な化学成分が除去され、かつ水和される。
代替方法では、第１のモノマー混合物は、フロントカーブ成形型の中央部に提供され、次いで、第２のモノマー混合物の環状輪がフロントカーブ成形型の縁部に投与される。結果として生じる第２の反応性混合物の環状輪は、重力によってフロントカーブの中央に引き寄せられる。次いで、ベースカーブ成形型が供給され、硬化が開始及び完了され、最終的なヒドロゲルコンタクトレンズ製品を形成するために、抜き取り及び水和工程が続く。
中央区域及び周縁区域において所望の弾性率値を維持するために、第１及び第２のモノマー混合物の実質的な混合を防ぐことが望ましい。中央区域における第１のモノマー混合物の硬化（部分的又は完全のいずれも）が使用されていないとき、第２の、周縁部モノマー混合物と比較して第１のモノマー混合物の粘度を増加させると、モノマーの分子拡散を低減させることができる。透明モノマー混合物より高い粘度を有する第１のモノマー混合物を使用することは、２つのモノマー混合物の境界面の剪断力を低減し、それによって物理的混合を低減するのに役立つ。下記のＳｔｏｋｅｓ－Ｅｉｎｓｔｅｉｎ式による解析は、材料の拡散率に影響するパラメーターを説明する。
Figure 0007106516000028
 式中、Ｄは分子拡散率、ｋはＢｏｌｔｚｍａｎｎ定数、Ｔは温度、μは粘度、ｒは分子の半径である。より低温で操作すること、及びより高粘度のモノマーを使用することは、分子拡散率を低減させる傾向にある。一実施形態では、第１のモノマー混合物の粘度は、周縁部モノマー混合物の粘度より少なくとも約１０００ｃｐ高く、別の実施形態では、少なくとも約１５００ｃｐ高い。
しかしながら、ＵＳ２００３／０１４２２６７号に開示されるようにモノマー混合物の粘度を制御することは、好適な光学及び快適性を有するヒドロゲルコンタクトレンズを提供するには不十分であった。第１のモノマー混合物の部分又は完全硬化を使用すること並びに第１及び第２のモノマー混合物から形成されたポリマーの膨張係数のバランスをとることは、望ましい光学及び快適性を有するヒドロゲルコンタクトレンズをもたらし得ることが明らかになっている。一実施形態では、それぞれのモノマー混合物から形成されるポリマーの膨張係数は、約１０％以内であり、いくつかの実施形態では約８％以内、また他の実施形態では約５％以内である。膨張係数は、希釈剤濃度、親水性成分及び疎水性成分の濃度及び親水性又は疎水性、並びに開始剤及び架橋剤の濃度、並びにそれらの組み合わせを含む、複数の製剤変数を操作することによって、調節され得る。シリコーン成分の濃度を維持し、親水性成分のうちの１つの一部を置き換えることが望ましい場合もある。これらの実施形態では、所望の膨張係数を達成するために、複数の調節が必要な可能性がある。
それに加え、所望の膨張係数を達成するために、他の製剤変数が修正されることもある。例えば、親水性成分の濃度を変化させると、希釈剤濃度及び開始剤濃度、並びにこれらの組み合わせは、望ましい光学及び快適性を有する調光コンタクトレンズを提供するのに有効であった。一実施形態では、ポリ（ビニルピロリドン）（ＰＶＰ）、メタクリル酸、ポリジメチルアクリルアミド、又はポリ（ビニルメタセトアミド）などの湿潤剤が、モノマー混合物に添加され得る。
第１及び第２のモノマー混合物の両方において、同じ又は類似の成分が使用され得る。例えば、双方のモノマー混合物に同一の親水性成分を含むことが望ましい場合がある。この場合、親水性成分の濃度に加えて製剤変数を変化させてよい。
片面硬化が使用されるとき、膨張係数は、モノマー、希釈剤濃度、及びこれらの組み合わせを使用して適合され得る。硬化が一方からのみ生じる（光硬化等）場合は、同様に開始剤濃度を増加することが望ましいこともある。
試験法
標準偏差は括弧内に示す。本明細書で明記される試験のすべてが、一定量の必然的に生じる誤差を有することは、理解されるであろう。したがって、本明細書で報告される結果は、絶対数として利用されないが、特定の試験の精度に基づく数値の範囲とされる。
含水率は、次のように測定した：テストすべきレンズを２４時間包装用溶液中に静置した。先端がスポンジ状のスワブを使用して、３枚のテストレンズのそれぞれを包装用溶液から取り出し、包装用溶液で湿らせておいた吸い取り紙上に置いた。レンズの両面をこの紙と接触させた。ピンセットを使用してテストレンズを秤量皿（事前に重さを計量済み）に置き、湿潤レンズの重量を得た。更に２組の試料を準備し、前述のように秤量した。
乾燥重量は、６０℃で３０分間予熱した真空オーブンに試料皿を置いて測定した。少なくとも１．４ギガパスカル（０．４インチＨｇ）の真空が達成されるまで減圧した。真空バルブ及びポンプをオフにし、レンズを最低１２時間乾燥した。パージ弁を開け、オーブンを大気圧に戻した。秤量皿を取り出し、秤量した。含水率は、次のように計算した。
湿潤重量＝皿とレンズの合計湿潤重量－秤量皿の重量
乾燥重量＝皿とレンズの合計乾燥重量－秤量皿の重量
Figure 0007106516000029
試料の含水率の平均値及び標準偏差が計算され報告されている。
ヘイズは、水和したテストレンズを、平坦な黒色背景の上に置かれた室温で透明のガラスセル内のホウ酸緩衝生理食塩水中に置き、下から光ファイバーランプ（直径０．５インチの光導波路付きのＤｏｌａｎ－Ｊｅｎｎｅｒ ＰＬ－９００光ファイバー光源）を使用して、レンズセルの法線に対して６６度の角度でこれを照射し、レンズホルダーの１４ｍｍ上方に配置されたビデオカメラ（好適なズームカメラレンズ付きのＤＶＣ １３００Ｃ：１９１３０ ＲＧＢカメラ）で、上から、このレンズセルの法線上のレンズの画像を撮影することによって測定した。バックグラウンド散乱は、ＥＰＩＸ ＸＣＡＰ Ｖ３．８ソフトウェアを使用して、ホウ酸緩衝生理食塩水を含むブランクセルの画像（ベースライン）を減じることによって、テストレンズの散乱から減じる。最も高い散乱（すりガラス）の値は、光強度を９００～９１０の平均グレースケールとなるように調節することによって得る。バックグラウンド散乱（ＢＳ）の値を、生理食塩水で満たしたガラスセルを用いて測定する。減じられた散乱光画像を、レンズの中央１０ｍｍにわたって積分し、次いですりガラス標準と比較することによって定量的に分析する。光強度／出力設定は、すりガラス標準に対して９００～９１０の範囲の平均グレースケール値を達成するように調節し、この設定において、ベースライン平均グレースケール値は５０～７０の範囲内であった。ベースライン及びすりガラス標準の平均グレースケール値を記録し、使用して、それぞれに０～１００のスケールを作成する。グレースケール分析では、ベースライン、すりガラス、及びすべてのテストレンズの平均及び標準偏差を記録した。各レンズに対して、スケールされた値＝平均グレースケール値（レンズ－ベースライン）÷平均グレースケール値（すりガラスーベースライン）×１００の式により、スケールされた値を計算した。３～５枚のテストレンズを分析し、結果を平均する。
含水率を重力測定で測定した。レンズを包装用溶液中で２４時間平衡化した。先端がスポンジ状のスワブを使用して、３枚のテストレンズのそれぞれを包装用溶液から取り出し、包装用溶液で湿らせておいた吸い取り紙上に置く。レンズの両面をこの紙と接触させる。ピンセットを使用してテストレンズを風袋引きされた秤量皿に置き、秤量する。更に２組の試料を準備し、秤量する。すべての重量測定を３連で行い、それらの値の平均を計算に使用した。湿潤重量は、皿と湿潤レンズの組み合わせ重量から秤量皿単独の重量を引いたものとして定義される。
乾燥重量は、６０℃で３０分間予熱した真空オーブンに試料皿を置いて測定した。少なくとも０．００３メガパスカル（１インチＨｇ）に達している圧力が達成され、低圧が維持されるまで、減圧を適用した。真空バルブ及びポンプをオフにし、レンズを少なくとも１２時間、典型的には一晩、乾燥する。パージ弁を開けて、乾燥空気又は乾燥窒素ガスが入るようにする。オーブンを大気圧に戻す。秤量皿を取りだし秤量する。乾燥重量は、皿と乾燥レンズの組み合わせ重量から秤量皿単独の重量を引いたものとして定義される。テストレンズの含水率は、次のように計算した。
Figure 0007106516000030
含水率の平均及び標準偏差を計算し、平均値をテストレンズのパーセント含水率として報告した。
コンタクトレンズの屈折率（ＲＩ）をＬｅｉｃａ ＡＲＩＡＳ ５００アッベ屈折計によって手動モードで、又はＲｅｉｃｈｅｒｔ ＡＲＩＡＳ ５００アッベ屈折計によって自動モードで、プリズム間隙距離１００マイクロメートルで測定した。機器は、脱イオン水を２０℃（＋／－０．２℃）で使用して較正した。プリズムアセンブリを開き、テストレンズを光源に最も近い磁気ドット間の下部プリズムの上に置いた。プリズムが乾燥している場合、数滴の生理食塩水を底部プリズムに適用した。レンズのフロントカーブを底部プリズムに当てた。次いで、プリズムアセンブリを閉じた。影線がレチクルフィールド内に出現するようにコントロールを調節した後、屈折率を測定した。ＲＩ測定を５枚のテストレンズに対して行った。５つの測定値から計算した平均ＲＩを屈折率として、その標準偏差と共に記録した。
酸素透過度（Ｄｋ）は、ＩＳＯ９９１３－１：１９９６及びＩＳＯ１８３６９－４：２００６に概説されているポーラログラフィー法に以下の変更を加えて測定した。測定は、試験チャンバーに適切な比率、例えば、窒素１８００ｍＬ／ｍｉｎと空気２００ｍＬ／ｍｉｎに設定して窒素及び空気の注入を同時に行うことにより作り出される、２．１％の酸素を含有する環境で行った。ｔ／Ｄｋは、調整酸素濃度を使用して計算する。ホウ酸緩衝生理食塩水を使用した。ＭＭＡレンズを使用する代わりに、純粋加湿窒素環境を使って暗電流を測定した。レンズは、測定前に拭き取らなかった。センチメートル単位で測定された様々な厚さ（ｔ）のレンズを使用する代わりに、４枚のレンズを束にした。フラットセンサーの代わりにカーブセンサーを使用し、半径は７．８ｍｍであった。７．８ｍｍ半径のセンサー及び１０％（ｖ／ｖ）の空気流量に対する計算は以下のとおりである。
Ｄｋ／ｔ＝（測定された電流－暗電流）×（２．９７×１０－８ｍＬのＯ２／（μＡ－ｓｅｃ－ｃｍ２－ｍｍＨｇ）
エッジ補正は材料のＤｋに関係した。
９０バーラー未満のすべてのＤｋ値の場合：
ｔ／Ｄｋ（エッジ補正されている）＝［１＋（５．８８×ｔ）］×（ｔ／Ｄｋ）
９０～３００バーラーのＤｋ値の場合：
ｔ／Ｄｋ（エッジ補正されている）＝［１＋（３．５６×ｔ）］×（ｔ／Ｄｋ）
３００バーラーを超えるＤｋ値の場合：
ｔ／Ｄｋ（エッジ補正されている）＝［１＋（３．１６×ｔ）］×（ｔ／Ｄｋ）
エッジ補正されていないＤｋを、ｘ変数がセンチメートル単位の中心厚であり、ｙ変数がｔ／Ｄｋ値である、データの線形回帰分析から得られた傾きの逆数から計算した。その一方で、エッジ補正されたＤｋを、ｘ変数がセンチメートル単位の中心厚であり、ｙ変数が、エッジ補正されたｔ／Ｄｋ値である、データの線形回帰分析から得られた傾きの逆数から計算した。結果として得られたＤｋ値をバーラー単位で報告した。
レンズの湿潤性を、以下の方法を使用して判定した。動的接触角（ＤＣＡ）を、Ｃａｈｎ ＤＣＡ－３１５機器を室温で使用し、脱イオン水をプローブ溶液として使用して、ウィルへルミプレート法によって判定した。既知のパラメーターを有するレンズ標本を既知の表面張力を有する包装用溶液に浸漬することによって、濡れに起因して敏感なバランスにより試料に働く力を測定しながら、実験を実施した。レンズ上の包装用溶液の前進接触角を、試料浸漬の間に収集された力データから判定する。後退接触角を、試料を液体から引き出しながら、力データから同様に判定する。ウィルへルミプレート法は、以下の式に基づいている：Ｆｇ＝γρｃｏｓθ－Ｂ、式中、Ｆ＝液体とレンズとの間の湿潤力（ｍｇ）、ｇ＝重力加速度（９８０．６６５ｃｍ／ｓｅｃ２）、γ＝プローブ液体の表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）、ρ＝液体／レンズメニスカスにおけるコンタクトレンズのペリメーター（ｃｍ）、θ＝動的接触角（度）、及びＢ＝浮力（ｍｇ）である。Ｂは、浸漬深さ０において０である。４本のテストストリップをコンタクトレンズの中央領域から切り出した。各ストリップは幅およそ５ｍｍであり、包装用溶液中で平衡化した。次いで、各試料について４回繰り返し、結果の平均をとってレンズの前進接触角を得た。
いくつかの実施例では、レンズの湿潤性は、液滴法を使用し、室温で、ＫＲＵＳＳ ＤＳＡ－１００ ＴＭ機器を使用し、プローブ溶液として脱イオン水を使用して測定され、判定された。テストすべきレンズ（３～５／試料）を、脱イオン水中ですすぎ、包装用溶液を取り除いた。それぞれのテストレンズを包装用溶液で湿らせておいた糸くずの出ない吸い取り紙上に置いた。レンズの両面をこの紙と接触させて、レンズを乾燥させることなく、表面の水を取り除いた。適切な平坦化を確保するために、レンズを、コンタクトレンズプラスチック製成形型の凸面上に「くぼみ側を下」にして置いた。プラスチック製成形型及びレンズを静滴器具ホルダー内に置いて、適切な中央注射器位置合わせを行った。３～４マイクロリットルの脱イオン水の液滴を、その液滴がレンズから離れて垂れるように、ＤＳＡ １００－Ｄｒｏｐ Ｓｈａｐｅ Ａｎａｌｙｓｉｓソフトウェアを使用して注射器の先端上に形成した。その液滴は、その針を下に移動することによって、レンズの表面上に円滑に放出された。その針は、液滴を分注した後、直ちに回収された。液滴を５～１０秒間レンズ上で平衡化し、接触角を液滴画像とレンズ表面との間で測定した。
コンタクトレンズの機械的特性を、ロードセル及び空圧式グリップコントロールを搭載したＩｎｓｔｒｏｎモデル１１２２又は５５４２などの引張り試験機を使用することによって測定した。マイナス１ジオプターのレンズは、その中央の均一な厚さプロファイルにより、好ましいレンズ形状である。長さ１．３３センチメートル（長さ０．５２２インチ）、「耳」の幅０．７０１センチメートル（０．２７６インチ）、及び「首」の幅０．５４１センチメートル（０．２１３インチ）を有する、－１．００度のレンズから切り出されたドッグボーン形試料をグリップに乗せ、破断するまで５センチメートル毎分（２インチ毎分）の定ひずみ速度で伸長した。ドッグボーン試料の中心厚を、試験よりも前に電子厚さゲージを使用して測定した。試料の初期ゲージ長さ（Ｌｏ）及び破断時の試料長さ（Ｌｆ）を測定した。各組成物の少なくとも５つの標本を測定し、その平均値を使用して、破断までのパーセント伸長を計算した：パーセント伸長＝［（Ｌｆ－Ｌｏ）／Ｌｏ］×１００。引張弾性率を、応力－ひずみ曲線の初期直線部分の傾きとして計算した。弾性率の単位は、ポンド毎平方インチ又はｐｓｉである。引張強度を、ピーク荷重及び元の断面積から計算した：引張強度＝ピーク荷重を元の断面積で割った値。引張強度の単位はｐｓｉである。強靱性を、破断までのエネルギー及び試料の元の体積から計算した：強靱性＝破断までのエネルギーを元の試料体積で割った値。強靱性の単位はｉｎ－ｌｂｓ／ｉｎ３である。
平坦の場合の試料もまた、Ｉｎｓｔｒｏｎ試験によって測定した。しかしながら、テスト物品は、コンタクトレンズを作製するのに使用した成形型に類似しているが、曲率を有しない、平坦な円形ディスクを製造する、平坦な円形のプラスチック製成形型（直径約１５ｍｍ）から調製した。成形型は、投与された反応性モノマー混合物の体積に応じて、２５０～５５０マイクロメートルの中心厚を有するディスクを作製するように設計した。ディスクを所望の試料サイズ（幅：３．１ｍｍ、長さ：約７ｍｍ）に切断した。定移動速度型試験機のクロスヘッドに、１００ニュートンのロードセル及びダイアモンド製鋸歯状顎面を有する空圧作用グリップ（最大２５０ニュートン）を装備した。標本をグリップに載置し、次いで、破断するまで２．５センチメートル毎分（１インチ毎分）で伸長した。引張特性を、結果として得られた応力－ひずみ曲線から取得する。加えて、すべての機械的な試験の実験に対して、脱水の影響を最小にするために、分析の直前まで試料を包装用溶液中に保管した。
中心厚を、電子厚さゲージを使用して測定した。
ＯＣＴ試験方法：
角膜マスキング用の原型レンズ設計をインビトロで試験することを目的として、模型眼をＰＭＭＡから製造した。模型眼は、急勾配の経線及び平坦な経線に対してそれぞれ、主経線曲率７．６８８ｍｍ及び８．０１６ｍｍで、およそ１．８０ジオプターの角膜乱視を有するように設計した。原型レンズ設計を、レンズと眼表面との間で涙の代用物として働く生理食塩水溶液と共に、模型眼の上に配置した。２０ｍｍ対物レンズを有するＢｉｏｐｔｉｇｅｎ Ｅｎｖｉｓｕ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｅｒ（ＯＣＴ、モデルＲ２３１０）を使用して原型レンズ及び模型眼システムを撮像し、模型表面とレンズ裏面との間に生理食塩水の体積を見ることができるかどうかを判定した。下の図を見て分かるように、ＯＣＴ画像は、模型眼とレンズ裏面との間に涙体積の存在を確認し、模型角膜表面の上でうまくアーチ型にたわんでいることを示した。
以下の略語は、実施例全体を通して使用される。
ＢＣ：バックカーブプラスチック製成形型
ＦＣ：フロントカーブプラスチック製成形型
ＮＶＰ：Ｎ－ビニルピロリドン（Ａｃｒｏｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）
ＤＭＡ：Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（Ｊａｒｃｈｅｍ）
ＨＥＭＡ：２－ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｂｉｍａｘ）
ＮＭＭＡ：Ｎ－メチルメタクリルアミド
ＶＭＡ：Ｎ－ビニルＮ－メチルアセトアミド（Ａｌｄｒｉｃｈ）
ブルーＨＥＭＡ：１－アミノ－４－［３－（４－（２－メタクリロイルオキシ－エトキシ）－６－クロロトリアジン－２－イルアミノ）－４－スルホフェニルアミノ］アントラキノン－２－スルホン酸、米国特許第５９４４８５３号の実施例４に記載のもの
スチリル－ＴＲＩＳ：トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン
ｐＶＭＡ：ポリ（Ｎ－ビニルＮ－メチルアセトアミド）
ＰＶＰ：ポリ（Ｎ－ビニルピロリドン）Ｋ９０（ＩＳＰ Ａｓｈｌａｎｄ）
ＥＧＤＭＡ：エチレングリコールジメタクリレート（Ｅｓｓｔｅｃｈ）
ＴＥＧＤＭＡ：トリエチレングリコールジメタクリレート（Ｅｓｓｔｅｃｈ）
ＴＭＰＴＭＡ：トリメチロールプロパントリメタクリレート（Ｅｓｓｔｅｃｈ）
ＢＭＰＰ：２，２－ビス（４－メタクリルオキシフェニル）－プロパン（ＰｏｌｙＳｃｉｅｎｃｅｓ）
ＢＡＰＰ：２，２－ビス［４－（２－アクリルオキシエトキシ）フェニル］プロパン（ＰｏｌｙＳｃｉｅｎｃｅｓ）
ＢＨＭＰＰ：２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロポキシ）フェニル］プロパン（ＰｏｌｙＳｃｉｅｎｃｅｓ）
Ｔｅｇｏｍｅｒ Ｖ－Ｓｉ ２２５０：ジアクリルオキシポリジメチルシロキサン、２０の平均ジメチルシロキシ繰り返し単位を有する（Ｅｖｏｎｉｋ）
Ｄ３Ｏ：３，７－ジメチル－３－オクタノール（Ｖｉｇｏｎ）
Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９：ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド
Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８７０：ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチル－ペンチルホスフィンオキシド及び１－ヒドロキシ－シクロヘキシル－フェニル－ケトンのブレンド
ｍＰＤＭＳ：モノメタクリルオキシプロピル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン、（８００～１０００ＭＷ）（Ｇｅｌｅｓｔ）
ＨＯ－ｍＰＤＭＳ：モノ－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロピル）－プロピルエーテル末端モノ－ｎ－ブチル
末端ポリジメチルシロキサン（４００～１０００ＭＷ）（ＤＳＭ）
ＳｉＭＡＡ：２－プロペン酸、２－メチル－２－ヒドロキシ－３－［３－［１，３，３，３－テトラメチル－１－［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル（Ｔｏｒａｙ）
ＳＡ２：Ｎ－（２，３－ジヒドロキシルプロピル）Ｎ－（３－テトラ（ジメチルシロキシ）ジメチルブチルシラン）プロピル）
アクリルアミド
ＴＡＭ：ｔ－アミルアルコール（ＢＡＳＦ）
３Ｅ３Ｐ：３－エチル３－ペンタノール
ＤＩ水：脱イオン水
ＩＰＡ：イソプロピルアルコール
ノルブロック：２－（２’－ヒドロキシ－５－メタクリルイルオキシエチルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール（Ｊａｎｓｓｅｎ）
ＰＰ：ポリプロピレン
Ｚｅｏｎｏｒ：ポリシクロオレフィン熱可塑性ポリマー（日本ゼオン株式会社）
ホウ酸緩衝液：８．３グラムのＮａＣｌ（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ製）、９．１グラムのホウ酸（Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ製）及び１グラムのホウ酸ナトリウム（Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ製）を１Ｌの脱イオン水（Ｍｉｌｌｉ Ｑ製）中に溶解することによって調製された溶液。
合成実施例１：ポリ（Ｎ－ビニルＮ－メチルアセトアミド）（ｐＶＭＡ）の調製
３８０ｍＬ（３．４８ｍｏｌ）の蒸留したＮ－ビニル－Ｎ－メチルアセトアミド及び１８７ｍｇ（１．１４ｍｍｏｌ）のアゾビスイソブチロニトリルを還流凝縮器、磁気撹拌子及び熱電対の付いた３口丸底フラスコに添加し、窒素ガスを反応混合物に通してバブリングすることによって酸素ガスを２時間パージした。次いで、反応混合物を７５℃で２４時間加熱し、この間に反応混合物は凝固した。反応生成物を空気中でクエンチし、ワークアップ手順１又はワークアップ手順２によって単離した。ワークアップ手順１：反応生成物を８００ｍＬの塩化メチレン中に４０℃で溶解し、室温まで冷却した。溶液を手撹拌しながら２Ｌの低温のジエチルエーテル内に注ぎ、溶媒のデカント後に白色の固体を得た。固体生成物を空気乾燥し、続いて、５０℃で一晩真空乾燥した。沈殿生成物を微細な白色の粉末に粉砕し、５０℃で一晩真空乾燥した（８５％収率）。ワークアップ手順２：反応生成物を水中に溶解し、透析膜チュービング（Ｓｐｅｃｔｒａ Ｐｏｒｅ ＭＷＣＯ ３５００）で広範囲に透析し、凍結乾燥（ＬＡＢＣＯＮＣＯ、Ｆｒｅｅｚｏｎｅ（登録商標）Ｔｒｉａｄ（商標）凍結乾燥システム、モデル＃７４０００３０）又は噴霧乾燥（ＢＵＣＨＩミニスプレードライヤー、モデル＃Ｂ－２９０）した。多角度光散乱を有するサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ－ＭＡＬＳ）によって分子量を判定した。ＳＥＣ－ＭＡＬＳセットアップは、流量０．６ｍＬ／ｍｉｎ、５０℃で、メタノール（１０ｍＭのＬｉＢｒを含む）を移動相として使用した。直列した３本のＴｏｓｏｈ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ＴＳＫ－ゲルカラム［ＳｕｐｅｒＡＷ３０００ ４μｍ、６．０ｍｍ ＩＤ×１５ｃｍ（ＰＥＯ／ＤＭＦ排除限界＝６０，０００ｇ／モル）、ＳｕｐｅｒＡＷ４０００ ６μｍ、６．０ｍｍ ＩＤ×１５ｃｍ（ＰＥＯ／ＤＭＦ排除限界＝４００，０００ｇ／モル）及びＳｕｐｅｒＡＷ５０００ ７μｍ、６．０ｍｍ ＩＤ×１５ｃｍ（ＰＥＯ／ＤＭＦ排除限界＝４，０００，０００ｇ／モル）］をオンラインＡｇｉｌｅｎｔ １２００ ＵＶ／ＶＩＳダイオードアレイ検出器、Ｗｙａｔｔ Ｏｐｔｉｌａｂ ｒＥＸ干渉屈折計、及びＷｙａｔｔ ｍｉｎｉＤＡＷＮ Ｔｒｅｏｓ多角度レーザー散乱（ＭＡＬＳ）検出器（λ＝６５８ｎｍ）と共に使用した。絶対分子量判定に、３０℃での０．１８２９ｍＬ／ｇのｄη／ｄｃ値（λ＝６５８ｎｍ）を使用した。Ｗｙａｔｔ ＡＳＴＲＡ ６．１．１．１７ ＳＥＣ／ＬＳソフトウェアパッケージを使用して、絶対分子量及び多分散性データを計算した。重量平均分子量は、典型的には約５００ＫＤａ～約７００ＫＤａの範囲で変動し、多分散性は、約１．８～約２．８の範囲で変動した。
比較実施例１～１２及び実施例１～５（参考例）
表１及び２に列挙する反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、次いで、約２０分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、約１００μＬの反応性混合物を、Ｚｅｏｎｏｒから作製されたＦＣ内に室温で投入した。５５：４５（ｗ／ｗ）のＺｅｏｎｏｒ：ポリプロピレンのブレンドから作製されたＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。５０～６０℃に維持されている隣接グローブボックス内にトレーを移し、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＴＬＯ３蛍光バルブを使用してレンズを底部から２０分間硬化させた。
ほとんどのレンズがＢＣに固着している状態でレンズを手で離型し、７０～５０％のＩＰＡを使用して脱離させ、続いて、７０～２５％のＩＰＡで約０．５～２．０時間、ＤＩ水で約１時間、２回洗浄し、最後に、ホウ酸緩衝包装用溶液で約３０分間、２回洗浄した。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。無菌レンズの物理的及び機械的特性を測定した。測定した値を表３に示す。
Figure 0007106516000031
Figure 0007106516000032
Figure 0007106516000033
比較実施例は、ＮＭＭＡを含有せず、約０．６２ＭＰａ（９０ｐｓｉ）未満の弾性率を有する。驚くべきことに、ＤＭＡ又はＮＶＰのいずれかをＮＭＭＡで置き換えると、弾性率値が劇的に増加する。例えば、比較実施例５のＮＶＰをＮＭＭＡ（４６．６５％、実施例５）で置き換えると、弾性率が０．５２ＭＰａから２．５２ＭＰａ（７５ｐｓｉから３６５ｐｓｉ）に増加した。同様に、比較実施例９～１２のＤＭＡをＮＭＭＡで置き換えても、以下の表４に示されているように、弾性率が、特に約２０％以上の濃度において、劇的に増加した。弾性率値の増加は、１１．５重量％のＮＭＭＡでの１０％から４６．６５重量％のＮＭＭＡでの３００％超までの範囲にわたった。実施例２～５の含水率は、５９～６３％のままであり、透明度は、実施例２～５において受け入れ可能な範囲であった。
Figure 0007106516000034
実施例６～１６
表４に列挙する反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、次いで、約２０分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、約１００μＬの反応性混合物を、９０：１０（ｗ／ｗ）のＺｅｏｎｏｒ：ポリプロピレンのブレンドから作製されたＦＣ内に室温で投入した。次いで、ポリプロピレンから作製されたＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。８つのこのような成形型アセンブリのトレーの上に水晶板を配置して、適切なフィッティングを維持した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。６０～６５℃に維持されている隣接グローブボックス内にトレーを移し、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＴＬＯ３蛍光バルブを使用してレンズを頂部から１２分間硬化させた。
ほとんどのレンズがＢＣに固着している状態でレンズを手で離型し、７０～５０％のＩＰＡを使用して脱離させ、続いて、７０～２５％のＩＰＡで約０．５～２．０時間、ＤＩ水で約１時間、２回洗浄し、最後に、ホウ酸緩衝包装用溶液で約３０分間、２回洗浄した。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。無菌レンズの物理的及び機械的特性を測定した。測定した値を表５に示す。
Figure 0007106516000035
Figure 0007106516000036
実施例６～１０は、同じ量のＮＭＭＡ（％）を含むが、シリコーン含有架橋剤Ｔｅｇｏｍｅｒの量が増加している。シリコーン含有架橋剤の添加は、少量であっても、％ヘイズを１２０％から１０～５０％に減少させた。実施例６～１１は、７ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）を超える弾性率、１００バーラーを超えるＤｋ、及び２０～約３４％の含水率を示した。比較実施例１３は、ＮＭＭＡの代わりにＤＭＡを含有し、実施例１２よりもはるかに低い、２．６５ＭＰａ（３８５ｐｓｉ）の弾性率を有した。実施例１２は、ＮＭＭＡを含有し、８．８１８ＭＰａ（１２７９ｐｓｉ）の弾性率を有した。実施例１２はまた、比較実施例１３と比較して、増加した強靱性、及び引張強度、並びにほぼ同じ伸長も示した。
実施例１７～２６
表６に列挙する反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、加熱又は非加熱のステンレス鋼又はガラス注射器を使用して３μｍフィルターに通して濾過し、次いで、約１５分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、７５～１００μＬの反応性混合物を室温でＦＣ内に投入した。次いで、ＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。６０～６５℃に維持されている隣接グローブボックス内にトレーを移し、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＴＬＯ３蛍光バルブを使用してレンズを頂部から２０分間硬化させた。光源は、トレーの上方約１５センチメートル（６インチ）であった。硬化プロセス及び装置の詳細な説明は、米国特許第８，９３７，１１０号に見出すことができる。
ほとんどのレンズがＦＣに固着している状態でレンズを手で離型し、６４枚のレンズを約１リットルのＩＰＡ水溶液中に約１又は２時間浮遊させることによって脱離させ、続いて、別のＩＰＡ水溶液で洗浄し、ＤＩで２回洗浄し、最後にホウ酸緩衝包装用溶液で２回洗浄した。ＩＰＡ水溶液の濃度を表６に示す。各洗浄工程は約３０分間続けた。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。無菌レンズの物理的及び機械的特性を測定した。測定した値を表７に示す。
Figure 0007106516000037
Figure 0007106516000038
本発明の配合物は、広範囲の弾性率を提供する。架橋剤の濃度及び種類を変化させること（ＴＭＴＰＡなど、短鎖の、より高い官能性の架橋剤を含めることなど）により、約０．１４ＧＰａ（２０，０００ｐｓｉ）までの弾性率を達成することができる。
実施例２７～４１
表８及び９に列挙する反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、次いで、約２０分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、約１００μＬの反応性混合物を、表８及び９に示されている材料から作製されたＦＣ内に室温で投入した。次いで、表８及び９に示されている材料から作製されたＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。８つのこのような成形型アセンブリのトレーの上に水晶板を配置して、適切なフィッティングを維持した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。６０～６５℃に維持されている隣接グローブボックス内にトレーを移し、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＴＬＯ３蛍光バルブを使用してレンズを頂部から１２分間硬化させた。
ほとんどのレンズがＢＣに固着している状態でレンズを手で離型し、４０％のＩＰＡを使用して脱離させ、続いて、表に記載のない限り４０％のＩＰＡで約０．５～１時間、２回洗浄し、ＤＩ水で約０．５～１時間、２回洗浄し、最後に、ホウ酸緩衝包装用溶液で約３０分間、２回洗浄した。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。無菌レンズの物理的及び機械的特性を測定した。測定した値を表１０に示す。
Figure 0007106516000039
Figure 0007106516000040
Figure 0007106516000041
０．４１ＧＰａ（６０，０００ｐｓｉ）を超える弾性率を有するが、依然として１５～約２５％の含水率を示すシリコーンヒドロゲルを製造した。シリコーンヒドロゲルは、望ましいヘイズ、Ｄｋ及び接触角を示した。
実施例４３～５２
表１１に列挙する反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、次いで、約２０分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、約１００μＬの反応性混合物を、Ｚｅｏｎｏｒから作製されたＦＣ内に室温で投入した。次いで、５５：４５（ｗ／ｗ）のＺｅｏｎｏｒ：ポリプロピレンのブレンドから作製されたＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。６０～６５℃に維持されている隣接グローブボックス内にトレーを移し、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する４２０ｎｍのＬＥＤ光を使用してレンズを頂部から２０分間硬化させた。
ほとんどのレンズがＢＣに固着している状態でレンズを手で離型し、４０％のＩＰＡを一晩使用して脱離させ、続いて、４０％のＩＰＡで０．５～１時間洗浄し、ＤＩ水で約０．５～１時間、２回洗浄し、最後に、ホウ酸緩衝包装用溶液で約３０分間、２回洗浄した。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。無菌レンズの物理的及び機械的特性を測定した。測定した値を表１２に示す。
Figure 0007106516000042
Figure 0007106516000043
実施例５３～５７
表１３に列挙する反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、次いで、約２０分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、約１００μＬの反応性混合物を、Ｚｅｏｎｏｒから作製されたＦＣ内に室温で投入した。次いで、５５：４５（ｗ／ｗ）のＺｅｏｎｏｒ：ポリプロピレンのブレンドから作製されたＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。６０～６５℃に維持されている隣接グローブボックス内にトレーを移し、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するＴＬ０３光を使用してレンズを底部から２０分間硬化させた。
ほとんどのレンズがＢＣに固着している状態でレンズを手で離型し、４０％のＩＰＡを一晩及び５０％のＩＰＡを一晩使用して脱離させ、続いて、４０％のＩＰＡで約０．５～１時間、２回洗浄し、ＤＩ水で約０．５～１時間、２回洗浄し、最後に、ホウ酸緩衝包装用溶液で約３０分間、２回洗浄し、最後に、ホウ酸緩衝包装用溶液で約３０分間、２回洗浄した。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。実施例５３～５６の無菌レンズの物理的及び機械的特性を測定した。測定した値を表１４に示す。
Figure 0007106516000044
Figure 0007106516000045
実施例５３～５６のシリコーンヒドロゲルは、０．３０ＧＰａ（４３，０００ｐｓｉ）までの弾性率、及び約２０～３０％の含水率を示している。
実施例５８
反応性成分を混合することによって各反応性混合物を形成し、加熱又は非加熱のステンレス鋼又はガラス注射器を使用して３μｍフィルターに通して濾過し、次いで、約１０～２０分間周囲温度で真空を適用することによって脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び０．１パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、実施例３１からの約２０μＬ～約３５μＬの脱気された反応性混合物を、５５：４５（ｗ／ｗ）のＺｅｏｎｏｒ：ポリプロピレンのブレンドから作製されたＦＣ内に６０～６５℃で投入した。実際の体積を使用して、光学区域を制御した。次いで、ＦＣを、４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する４２０ｎｍのＬＥＤ光下で２分間照らし、部分的に硬化したゲルを製造した。その後、表１５からの約１２５μＬの脱気された反応性混合物をＦＣ内へ前述の部分的に硬化したゲルの上に投与した。Ｚｅｏｎｏｒから作製されたＢＣをフロントカーブ成形型の上に配置した。投入する前に、成形型をグローブボックス内で最低１２時間平衡化した。４～５ｍＷ／ｃｍ２の強度を有する４２０ｎｍのＬＥＤ光を使用して、レンズを底部から１８分間硬化させた。結果として得られるコンタクトレンズの中央領域と周縁領域との間にコヒーレントな相間又は遷移区域が形成されるように、各段階の間に共重合の動力学を制御することが重要であった。
２つの配合物における差異により、レンズへのいかなる損傷も防ぐ以下の方法を使用することによって、レンズを溶媒で成形型から外した：（１）２０％のＩＰＡ中に一晩、２０％のＩＰＡ中に１時間、３０％のＩＰＡ中に２～４時間、４０％のＩＰＡ中に一晩、３０％のＩＰＡ中に２～４時間、２０％のＩＰＡ中に一晩、最後にＤＩ水中に一晩浮遊させた。１２２℃で３０分間、オートクレーブによってレンズを無菌化した。
周縁区域及び中央区域に使用されたヒドロゲルの特性を以下の表１６に示す。結果として得られたコンタクトレンズは、コンタクトレンズを眼の模型の上にフィッティングさせ、光干渉断層法（ＯＣＴ）を使用して模型眼上のコンタクトレンズの画像を生成する、インビトロ試験方法を使用して、乱視マスキングを評価した。図１において、ＯＣＴ画像は、実施例５７で調製されたコンタクトレンズが、眼の模型の角膜領域の上でアーチ型にたわむことができ、それにより、光学的な観点から見て角膜上で乱視をマスクする人工的な涙液で満たされている間隙を提供したこと実証している。
Figure 0007106516000046
Figure 0007106516000047
本発明について本明細書において特定の実施例を参照して説明してきたが、これらの実施例は、本発明の原理及び用途を説明するものに過ぎないことが理解されよう。本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、本発明の組成物、方法及び装置に様々な修正及び変更を実施できることが当業者に明白であろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内に含まれる修正物及び変更物を包含することが意図される。
〔実施の態様〕
（１） 少なくとも約６．９ＭＰａ（約１０００ｐｓｉ）の弾性率及び少なくとも約１０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲル。
（２） 約０．９７～約１３．８ＭＰａ（約１４０～約２０００ｐｓｉ）の弾性率及び約２０～約５０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、非イオン性シリコーンヒドロゲル。
（３） 約２０～約４０％の含水率を更に含む、実施態様１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４） 少なくとも１つの光開始剤を更に含む、実施態様１～３のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（５） 前記シリコーンヒドロゲルが、光、又は可視光への暴露によって硬化されている、実施態様４に記載のシリコーンヒドロゲル。
（６） 前記シリコーン含有成分が、３～３０、３～２５、３～２０又は３～１５のシロキサン繰り返し単位を有する少なくとも１つのシリコーン鎖を含む、実施態様１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（７） 前記少なくとも１つのシリコーン鎖がポリジアルキルシロキサン鎖である、実施態様６に記載のシリコーンヒドロゲル。
（８） 前記少なくとも１つのシリコーン鎖がポリジメチルシロキサン鎖である、実施態様６に記載のシリコーンヒドロゲル。
（９） 前記少なくとも１つのシリコーン鎖がポリジアリールシロキサン鎖である、実施態様６に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１０） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約２０～約６０重量％又は約３０～約５０重量％の前記シリコーン含有成分を含む、実施態様１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１１） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約５重量％～約５０重量％、約７重量％～約３０重量％、約７重量％～約２５重量％又は約７重量％～約２０重量％の少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドを含む、実施態様１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１２） 前記シリコーン含有成分が、式Ｉ～Ｖの化合物、及びこれらの組み合わせから選択され、
Figure 0007106516000048
 式中、Ｒ１は、水素原子又はメチルであり、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、ｊは１～２０の整数であり、ｑは１～５０であり、ｎ１及びｎ２は４～１００であり、ｎ３は１～５０であり、
Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
Ｒ３は、式（ＣＨ２）ｒの置換若しくは未置換のＣ１～６、Ｃ１～４若しくはＣ２～４アルキレンセグメントであって、各メチレン基が、任意追加的に、エーテル、アミン、カルボニル、カルボン酸塩、カルバメート及びこれらの組み合わせで独立して置換されているものであるか、又はオキシアルキレンセグメント（ＯＣＨ２）ｋであって、ｋが１～３の整数であるものであるか、又は、Ｒ３は、アルキレンセグメント及びオキシアルキレンセグメントの混合物であってよく、ｒとｋの和は１～９であり、
各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ５は、１～８個の炭素原子、若しくは１～４個の炭素原子、若しくはメチル若しくはブチルを有する、置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、実施態様１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１３） 前記少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドが式ＸＶを有しており、
Figure 0007106516000049
 式中、Ｒ７は、１～８個の炭素原子、ベンジル又はフェニルを含有する線状、分枝状、又は環状のアルキル基から選択され、これらのうちのいずれかは、ヒドロキシル、アミノ、及びこれらの組み合わせなどの追加の官能基で置換されたものでなくても置換されたものであってもよい、実施態様１～１２のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（１４） 前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドがＮ－メチルメタクリルアミドである、実施態様１３に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１５） 約１．０３ＭＰａ～約１．４ＧＰａ（約１５０ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率及び約１０～約５０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド、約５～約１５重量％の少なくとも１つの架橋成分、及び式Ｉ～Ｖの化合物からなる群から選択される少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲルであって、
Figure 0007106516000050
 式中、Ｒ１は、水素原子又はメチルであり、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、式中、ｊは１～２０の整数であり、ｑは、５０まで、５～３０又は１０～２５であり、ｎ１及びｎ２は４～１００、４～５０、又は４～２５であり、ｎ３は、１～５０、１～２０、又は１～１０であり、
Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
Ｒ３は、式（ＣＨ２）ｒの置換若しくは未置換のＣ１～６、Ｃ１～４若しくはＣ２～４アルキレンセグメントであって、各メチレン基が、任意追加的に、エーテル、アミン、カルボニル、カルボン酸塩、カルバメート及びこれらの組み合わせで独立して置換されてよいものであるか、又はオキシアルキレンセグメント（ＯＣＨ２）ｋであって、ｋが１～３の整数であるものであるか、又は、式中、Ｒ３は、アルキレンセグメント及びオキシアルキレンセグメントの混合物であってよく、ｒとｋの和は１～９であり、
各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ５は、１～８個の炭素原子、若しくは１～４個の炭素原子、若しくはメチル若しくはブチルを有する、置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、シリコーンヒドロゲル。
（１６） 前記シリコーンヒドロゲルが、前記Ｎ－アルキルメタクリルアミド以外のアミド含有モノマーから形成されたシリコーンヒドロゲルよりも少なくとも約１０％大きい弾性率を有する、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１７） 前記弾性率が、約６．９ＭＰａ～約０．６９ＧＰａ（約１０００～約１００，０００ｐｓｉ）、又は約３４．５ＭＰａ～約０．６９ＧＰａ（約５０００～約１００，０００ｐｓｉ）である、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１８） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約２０～約８０重量％又は３０～８０重量％の前記シリコーン含有成分を含む、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（１９） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約５重量％～約５０重量％、約７重量％～約３０重量％、約７重量％～約２５重量％又は約７重量％～約２０重量％の少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドを含む、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２０） 前記反応性混合物が、約５重量％～約４０重量％の少なくとも１つのヒドロキシル官能性シリコーン含有成分を更に含む、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２１） 前記ヒドロキシル官能性シリコーン含有成分が、ポリジアルキルシロキサン及びポリジアリールシロキサンからなる群から選択されるヒドロキシル官能性ポリシロキサンである、実施態様２０に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２２） 前記反応性混合物が、約１０～約４０重量％のヒドロキシル官能性ポリシロキサンを含む、実施態様２１に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２３） 前記ヒドロキシル官能性ポリシロキサンが、少なくとも１つのポリジメチルシロキサンを含む、実施態様２２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２４） 前記ヒドロキシル官能性シリコーン含有成分が、式Ｌの単官能性ヒドロキシル置換ポリ（二置換シロキサン）からなる群から選択され、
Figure 0007106516000051
 式中、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、ＺがＯ又はＳであるとき、Ｒ２は存在せず、
Ｒ１は、独立して、Ｈ又はメチルであり、Ｒ２は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、Ｒ４は、独立して、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、又はＲ４は、メチル、エチル若しくはフェニルから独立して選択されてよく、若しくはメチルであってよく、ｎは、シロキサン単位の数であり、第１の単官能性ヒドロキシル置換ポリ（二置換シロキサン）モノマーでは４～８であり、Ｒ５は、直線状又は分枝状のＣ１～Ｃ８アルキル基から選択され、これらは１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよい、実施態様２１に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２５） 前記ヒドロキシル官能性シリコーン含有成分が、式ＬＩに示されているような、式中、ｎが４～３０、４～８又は１０～２０である、モノ－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロピル）－プロピルエーテル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（ＯＨ－ｍＰＤＭＳ）と、式ＬＩＩ～ＬＶＩに示されているような化学構造を有するポリジメチルシロキサンであって、ｎが４～３０、４～８又は１０～２０であり、ｎ１、ｎ２、及びｎ３が、独立して、４～１００、４～５０、４～２５であり、Ｒ５が、直線状若しくは分枝状のＣ１～Ｃ８アルキル基から選択され、これらは、ＣｆＨｇ（ＯＨ）ｈの式を有し、式中、ｆ＝１～８及びｇ＋ｈ＝２ｆ＋１である、直線状若しくは分枝状のＣ１～Ｃ８基、並びにＣｆＨｇ（ＯＨ）ｈの式を有し、式中、ｆ＝１～８及びｇ＋ｈ＝２ｆ－１である、環状のＣ１～Ｃ８基、並びにこれらの組み合わせから選択される、１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミド、エーテル、ポリヒドロキシル基で任意追加的に置換されたものであってよく、又はＲ５は、ヒドロキシルエチル、ヒドロキシルプロピル、ヒドロキシルブチル、ヒドロキシルペンチル及び２，３－ジヒドロキシプロピルを含む、メチル、ブチル若しくはヒドロキシル置換Ｃ２～Ｃ５アルキルから選択されてよい、ポリジメチルシロキサンと、式ＬＶＩＩ～ＬＶＩＩＩのポリカルボシロキサンであって、ａが４～１００又は４～８であり、Ｒ１及びＲ５が上に定義したとおりである、ポリカルボシロキサンと、を含む、実施態様２１に記載のシリコーンヒドロゲル。
Figure 0007106516000052
Figure 0007106516000053
（２６） 前記反応性混合物が、約２０～約４０重量％の前記ヒドロキシル官能性シリコーン含有成分を含む、実施態様２３に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２７） 少なくとも１つのシリコーン含有架橋剤を更に含む、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（２８） 前記反応性混合物が、約４～約１５重量％、又は約５～約１０重量％の前記シリコーン含有架橋剤を含む、実施態様１～２７のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（２９） 前記シリコーン含有架橋剤が、式ＬＸＩ～ＬＸＸＩＩの構造を有しており、
Figure 0007106516000054
Figure 0007106516000055
Figure 0007106516000056
 式中、ｎは１～２００、５０～１５０、５０～１００、又は１０～５０である、実施態様２６に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３０） 前記少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドが式ＸＶを有しており、
Figure 0007106516000057
 式中、Ｒ７は、１～８個の炭素原子、ベンジル又はフェニルを含有する線状、分枝状、又は環状のアルキル基から選択され、これらのうちのいずれかは、ヒドロキシル、アミノなどの追加の官能基で置換されたものでなくても置換されたものであってもよい、実施態様１５～２７のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（３１） 前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドがＮ－メチルメタクリルアミドである、実施態様２８に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３２） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約２０～約８０重量％又は３０～６０重量％の前記シリコーン含有成分を含む、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３３） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約５重量％～約５０重量％、約７重量％～約３０重量％、約７重量％～約２５重量％又は約７重量％～約２０重量％の前記少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドを含む、実施態様１５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３４） （ａ）約０．６９ＭＰａ～約１．４ＧＰａ（約１００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率及び約９～約４０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのヒドロキシル官能化シリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲル。
（３５） 前記弾性率が、約０．６９ＭＰａ～約０．６９ＧＰａ（約１００～約１００，０００ｐｓｉ）又は約６．９ＭＰａ～約０．６９ＧＰａ（約１０００～約１００，０００ｐｓｉ）である、実施態様３４に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３６） 前記含水率が約２０～約４０％である、実施態様３４に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３７） 前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約５～約５０、約７～約３０、約７～約２５又は約７～約２０重量％の少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドを含む、実施態様１に記載のシリコーンヒドロゲル。
（３８） 少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、少なくとも１つのシリコーン含有成分と、少なくとも約２重量％、又は少なくとも５～１５重量％の少なくとも１つの架橋成分と、を含む、反応性混合物から形成されたシリコーンヒドロゲル。
（３９） （ａ）約１３７．９ＭＰａ～約１．４ＧＰａ（約２０，０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率及び約１０～約４０％の含水率を有するシリコーンヒドロゲルであって、
（ａ）少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、
（ｂ）少なくとも１つの架橋成分と、
トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン、３－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、Ｎ－［３－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、２－ヒドロキシ－３－［３－メチル－３，３－ジ（トリメチルシロキシ）シリルプロポキシ］－プロピルメタクリレート、及び式ＶＩ～ＸＩＶにおけるものなど、式中、Ｒ６が、独立して、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であるか、又はトリメチルシロキシ基である、他の嵩高いシリコーンモノマーからなる群から選択される、少なくとも１つの嵩高いシリコーン含有成分と、を含む、反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲル。
Figure 0007106516000058
Figure 0007106516000059
Figure 0007106516000060
 （４０） 前記嵩高いシリコーン含有成分がトリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレンである、実施態様３９に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４１） 少なくとも１つのヒドロキシル含有シリコーン成分を更に含む、実施態様３９に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４２） 少なくとも約１０％又は約１０～約４０％の含水率を更に含む、実施態様１に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４３） シリコーンヒドロゲルであって、
ａ）少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドと、
ｂ）少なくとも１つのヒドロキシル含有のシリコーン含有成分と、
ｃ）少なくとも１つの湿潤剤と、
ｄ）少なくとも１つのヒドロキシアルキルモノマーと、
ｅ）少なくとも１つの架橋剤と、を含む、反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲル。
（４４） 最大で約１．４ＧＰａ（約２００，０００ｐｓｉ）、約６．９ＭＰａ～約０．６９ＧＰａ（約１，０００ｐｓｉ～約１００，０００ｐｓｉ）、約６８．９ＭＰａ～約０．６９ＧＰａ（約１０，０００ｐｓｉ～約１００，０００ｐｓｉ）の弾性率を有する、実施態様４３に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４５） 約２０～約４０重量％の含水率を更に含む、実施態様４３に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４６） 前記反応性混合物が、前記反応性混合物中のすべての反応性成分に基づいて、約１～約５０重量％の少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミドを含む、実施態様４３～４５に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４７） 前記反応性混合物が、前記反応性混合物中のすべての反応性成分に基づいて、約１～約２０重量％、又は約５～約１５重量％の親水性モノマーを更に含む、実施態様３９に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４８） 前記親水性モノマーが、Ｎ－ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ－ビニル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－ピペリドン、Ｎ－ビニル－４－メチル－２－カプロラクタム、Ｎ－ビニル－３－エチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－４，５－ジメチル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニルアセトアミド（ＮＶＡ）、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルアセトアミド（ＶＭＡ）、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルホルムアミド、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－メチル－２－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－２－メチルプロピオンアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ，Ｎ’－ジメチル尿素、１－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、１－エチル－５－メチレン－２－ピロリドン、Ｎ－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、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルアセトアミド、Ｎ－ビニル－Ｎ－エチルホルムアミド、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルイソプロピルアミド、Ｎ－ビニルカプロラクタム、Ｎ－カルボキシビニル－β－アラニン（ＶＩＮＡＬ）、Ｎ－カルボキシビニル－α－アラニン、Ｎ－ビニルイミダゾール、及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様４７に記載のシリコーンヒドロゲル。
（４９） 前記親水性モノマーが、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（N,N-dimethyacrylamide）、Ｎ－ビニルピロリドン、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、ビニルメタセトアミド及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様４７に記載のシリコーンヒドロゲル。
（５０） 前記ヒドロキシアルキルモノマーが、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（ＨＥＭＡ）、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１－ヒドロキシプロピル２－（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－２－メチル－プロピル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシ－２，２－ジメチル－プロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（２－ヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（３－ヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、グリセロール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様４３～４９に記載のシリコーンヒドロゲル。
（５１） 前記親水性モノマーが、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ－ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、２－ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、Ｎ－ビニルメタセトアミド（ＶＭＡ）、及びＮ－ビニルＮ－メチルアセトアミド（ＮＶＡ）、Ｎ－ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、モノ－グリセロールメタクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリルアミド、２－ヒドロキシエチルメタクリルアミド、ビスヒドロキシエチルアクリルアミド、２，３－ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド並びにこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様４７に記載のシリコーンヒドロゲル。
（５２） 前記反応性混合物が、少なくとも１つの湿潤剤を更に含む、実施態様１～５１のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（５３） 前記反応性混合物が、前記反応性混合物中のすべての反応性成分に基づいて、約１重量％～約１５重量％又は４重量％～約１２重量％の内部湿潤剤を含む、実施態様５２に記載のシリコーンヒドロゲル。
（５４） 前記反応性混合物が、約１～約１０重量％の架橋剤を含む、実施態様３８～５３のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（５５） 前記架橋剤が、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、テトラエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＡ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、グリセロールトリメタクリレート、１，３－プロパンジオールジメタクリレート、２，３－プロパンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、メタクリルオキシエチルビニルカーボネート（ＨＥＭＡＶｃ）、アリルメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート（前記ポリエチレングリコールは、好ましくは５，０００ダルトンまでの分子量を有する）からなる群から選択される少なくとも１つの非シリコーン架橋剤を含む、実施態様５４に記載のシリコーンヒドロゲル。
（５６） 前記架橋剤が、式ＬＸＩ～ＬＸＸＩＩからなる群から選択される少なくとも１つのシリコーン架橋剤を含み、式中、ｎは１～２００であり、好ましくはｎは５０～１５０、より好ましくは５０～１００であり、最も好ましくはｎは１０～５０である、実施態様５４に記載のシリコーンヒドロゲル。
Figure 0007106516000061
Figure 0007106516000062
Figure 0007106516000063
 （５７） 前記湿潤剤が、ヒドロキシル基と結合することができるペンダント環式又は非環式アミド基を含む、環式及び非環式ポリアミドからなる群から選択される、実施態様１～５６のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（５８） 前記内部湿潤剤が、ＰＶＰ、ＰＤＭＡ、ＰＶＭＡ、並びにこれらのコポリマー及び混合物からなる群から選択される、実施態様１～５７のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲル。
（５９） 少なくとも１つの強靭化剤を更に含む、実施態様１に記載のシリコーンヒドロゲル。
（６０） 前記強靭化剤が、メチルメタクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、スチレン、置換スチレン、Ｎ－４－ビニルベンジル－Ｎ－アルキルアセトアミド、Ｎ－４－ビニルベンジルピロリドン、及びこれらの混合物からなる群から選択される、実施態様５９に記載のシリコーンヒドロゲル。
（６１） 実施態様１～６０のいずれかに記載のシリコーンヒドロゲルを含むコンタクトレンズ。
（６２） 中央領域と、周縁領域と、を含み、前記中央領域が、実施態様１～５７のいずれかに記載の第１のシリコーンヒドロゲルを含み、前記周縁領域が、前記中央領域よりも低い弾性率を呈する第２のシリコーンヒドロゲルを含む、複合材料コンタクトレンズ。
（６３） 中央領域が、約６８．９ＭＰａ～約１．４ＧＰａ（約１０，０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の弾性率を呈し、前記周縁領域が、約０．３４ＭＰａ～約２．０７ＭＰａ（約５０ｐｓｉ～約３００ｐｓｉ）の弾性率を呈する、実施態様６２に記載の複合材料コンタクトレンズ。
（６４） 前記第１及び第２のシリコーンヒドロゲルが、互いの約５重量パーセント以内の含水率を含む、実施態様６２に記載の複合材料コンタクトレンズ。
（６５） 前記中央領域が、前記周縁領域によって包み込まれている、実施態様６２に記載の複合材料コンタクトレンズ。
（６６） 複合材料コンタクトレンズを作製するためのプロセスであって、
（ａ）実施態様１～５７のいずれかに記載の第１のシリコーンヒドロゲル配合物を第１の成形型内に投入することと、
（ｂ）前記第１のシリコーンヒドロゲル配合物をゲルへと部分的に硬化させることと、
（ｃ）第２のシリコーンヒドロゲル配合物を前記第１の成形型内に投入することと、
（ｄ）前記第２のシリコーンヒドロゲル配合物が前記ゲルに吸収される時間を与えることと、
（ｅ）前記第１の成形型の上に第２の成形型を配置することと、
（ｆ）前記組み合わせを完全に硬化させて前記複合材料コンタクトレンズを形成することと、を含む、プロセス。

Claims (19)

  1. 少なくとも約６８９５ｋＰａ（約１０００ｐｓｉ）の弾性率及び少なくとも約１０％の含水率を有し、少なくとも１つのＮ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのシリコーン含有成分を含む反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲルにおいて、
    前記シリコーン含有成分が、式Ｉ～Ｖの化合物、及びこれらの組み合わせから選択され、
    Figure 0007106516000064
     式中、Ｒ１は、水素原子又はメチルであり、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、Ｚ＝Ｎ又はＮＣＨ ２ ＣＨ ２ Ｏであるとき、Ｒ ２ は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
    ｊは１～２０の整数であり、ｑは１～５０であり、ｎ１及びｎ２は４～１００であり、ｎ３は１～５０であり、
    Ｒ ３は、式（ＣＨ２）ｒの置換若しくは未置換のＣ１～６アルキレンセグメントであって、各メチレン基が、任意追加的に、エーテル、アミン、カルボニル、カルボン酸塩、カルバメート及びこれらの組み合わせで独立して置換されているものであるか、又はオキシアルキレンセグメント（ＯＣＨ２）ｋであって、ｋが１～３の整数であるものであるか、又は、Ｒ３は、アルキレンセグメント及びオキシアルキレンセグメントの混合物であってよく、ｒとｋの和は１～９であり、
    各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
    Ｒ５は、１～８個の炭素原子、若しくは１～４個の炭素原子を有する、置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、若しくはメチル若しくはブチル、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、シリコーンヒドロゲル。
  2. 約６８９５～約１３，７９０ｋＰａ（約１０００～約２０００ｐｓｉ）の前記弾性率及び約２０～約５０％の前記含水率を有し、少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つの前記シリコーン含有成分を含む前記反応性混合物から形成された、非イオン性の、請求項１に記載のシリコーンヒドロゲル。
  3. 少なくとも１つの光開始剤を更に含み、任意追加的に、前記シリコーンヒドロゲルが、光、又は可視光への暴露によって硬化されている、請求項１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
  4. （ａ）前記反応性混合物が、すべての反応性成分に基づいて、約２０～約６０重量％の前記シリコーン含有成分を含み、かつ／又は、
    （ｂ）前記反応性混合物が、前記すべての反応性成分に基づいて、約５重量％～約５０重量％の少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドを含む、請求項１又は２に記載のシリコーンヒドロゲル。
  5. 少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドが式ＸＶを有しており、
    Figure 0007106516000065
     式中、Ｒ７は、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、又は環状のアルキル基、ベンジル又はフェニルから選択され、これらのうちのいずれかは、ヒドロキシル、アミノ、及びこれらの組み合わせなどの追加の官能基で置換されたものでなくても置換されたものであってもよく、任意追加的に、前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドがＮ－メチルメタクリルアミドである、請求項１～４のいずれか一項に記載のシリコーンヒドロゲル。
  6. 約６８９５ｋＰａ～約１，３７８，９５１ｋＰａ（約１０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の前記弾性率及び約１０～約５０％の前記含水率を有し、少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミド、約５～約１５重量％の少なくとも１つの架橋成分、及び式Ｉ～Ｖの化合物からなる群から選択される少なくとも１つの前記シリコーン含有成分を含む前記反応性混合物から形成された、請求項１に記載のシリコーンヒドロゲルであって、
    Figure 0007106516000066
     式中、Ｒ１は、水素原子又はメチルであり、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、Ｚ＝Ｏ又はＳであるとき、Ｒ２は不要であり、Ｚ＝Ｎ又はＮＣＨ ２ ＣＨ ２ Ｏであるとき、Ｒ ２ は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
    ｊは１～２０の整数であり、ｑは、５０までであり、ｎ１及びｎ２は４～１００であり、ｎ３は、１～５０あり、
    Ｒ ３は、式（ＣＨ２）ｒの置換若しくは未置換のＣ１～６アルキレンセグメントであって、各メチレン基が、任意追加的に、エーテル、アミン、カルボニル、カルボン酸塩、カルバメート及びこれらの組み合わせで独立して置換されてよいものであるか、又はオキシアルキレンセグメント（ＯＣＨ２）ｋであって、ｋが１～３の整数であるものであるか、又は、式中、Ｒ３は、アルキレンセグメント及びオキシアルキレンセグメントの混合物であってよく、ｒとｋの和は１～９であり、
    各Ｒ４は、独立して、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基、１～６個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルコキシ基、線状若しくは分枝状のポリエチレンオキシアルキル基、フェニル基、ベンジル基、置換若しくは未置換のアリール基、フルオロアルキル基、部分フッ化アルキル基、ペルフルオロアルキル基、フッ素原子、又はこれらの組み合わせであり、
    Ｒ５は、１～８個の炭素原子を有する、置換若しくは未置換の線状若しくは分枝状アルキル基、若しくはメチル若しくはブチル、又はアリール基であり、これらのうちのいずれかは、１つ又は２つ以上のフッ素原子で置換されたものであってよい、シリコーンヒドロゲル。
  7. 前記反応性混合物が、約５重量％～約４０重量％の少なくとも１つのヒドロキシル官能性シリコーン含有成分を更に含む、請求項６に記載のシリコーンヒドロゲル。
  8. （ａ）前記ヒドロキシル官能性シリコーン含有成分が、式Ｌの単官能性ヒドロキシル置換ポリ（二置換シロキサン）からなる群から選択され、
    Figure 0007106516000067
     式中、Ｚは、Ｏ、Ｎ、Ｓ又はＮＣＨ２ＣＨ２Ｏから選択され、ＺがＯ又はＳであるとき、Ｒ２は存在せず、ＺがＮ又はＮＣＨ ２ ＣＨ ２ Ｏであるとき、Ｒ ２ は、Ｈであるか、又は１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、
    Ｒ１は、独立して、Ｈ又はメチルであり、Ｒ ４は、独立して、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であり、これらのうちのいずれかは、少なくとも１つのヒドロキシ基で更に置換されたものであってよく、これらはアミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよく、又はＲ４は、メチル、エチル若しくはフェニルから独立して選択されてよく、若しくはメチルであってよく、ｎは、シロキサン単位の数であり、第１の単官能性ヒドロキシル置換ポリ（二置換シロキサン）モノマーでは４～８であり、Ｒ５は、直線状又は分枝状のＣ１～Ｃ８アルキル基から選択され、これらは１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミド、エーテル、及びこれらの組み合わせで任意追加的に置換されたものであってよいか、或いは、
    （ｂ）前記ヒドロキシル官能性シリコーン含有成分が、式ＬＩに示されているような、式中、ｎが４～３０である、モノ－（２－ヒドロキシ－３－メタクリルオキシプロピル）－プロピルエーテル末端モノ－ｎ－ブチル末端ポリジメチルシロキサン（ＯＨ－ｍＰＤＭＳ）と、式ＬＩＩ～ＬＶＩに示されているような化学構造を有するポリジメチルシロキサンであって、ｎが４～３０であり、ｎ１、ｎ２、及びｎ３が、独立して、４～１００であり、Ｒ５が、直線状若しくは分枝状のＣ１～Ｃ８アルキル基から選択され、これらは、１つ又は２つ以上のヒドロキシル、アミド、エーテル、ポリヒドロキシル基で任意追加的に置換されたものであってよく、前記ポリヒドロキシル基は、ＣｆＨｇ（ＯＨ）ｈの式を有し、式中、ｆ＝１～８及びｇ＋ｈ＝２ｆ＋１である、直線状若しくは分枝状のＣ１～Ｃ８基、並びにＣｆＨｇ（ＯＨ）ｈの式を有し、式中、ｆ＝１～８及びｇ＋ｈ＝２ｆ－１である、環状のＣ１～Ｃ８基、並びにこれらの組み合わせから選択される、
    又はＲ５は、ヒドロキシルエチル、ヒドロキシルプロピル、ヒドロキシルブチル、ヒドロキシルペンチル及び２，３－ジヒドロキシプロピルを含む、メチル、ブチル若しくはヒドロキシル置換Ｃ２～Ｃ５アルキルから選択されてよい、ポリジメチルシロキサンと、式ＬＶＩＩ～ＬＶＩＩＩのポリカルボシロキサンであって、ａが４～１００又は４～８であり、Ｒ１及びＲ５が上に定義したとおりである、ポリカルボシロキサンと、を含む、請求項７に記載のシリコーンヒドロゲル。
    Figure 0007106516000068
    Figure 0007106516000069
  9. 前記反応性混合物が、約４～約１５重量％のシリコーン含有架橋剤を含み、任意追加的に、前記シリコーン含有架橋剤が、式ＬＸＩ～ＬＸＸＩＩの構造を有しており、
    Figure 0007106516000070
    Figure 0007106516000071
    Figure 0007106516000072
     式中、ｎは１～２００である、請求項１～８のいずれか一項に記載のシリコーンヒドロゲル。
  10. （ａ）約６８９５ｋＰａ～約１，３７８，９５１ｋＰａ（約１０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の前記弾性率及び約１０～約４０％の前記含水率を有し、少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミド及び少なくとも１つのヒドロキシル官能化の前記シリコーン含有成分を含む前記反応性混合物から形成された、請求項１に記載のシリコーンヒドロゲル。
  11. 少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドと、少なくとも１つの前記シリコーン含有成分と、少なくとも約２重量％の少なくとも１つの架橋成分と、を含む、前記反応性混合物から形成された、請求項１に記載のシリコーンヒドロゲル。
  12. （ａ）約１３７，８９５ｋＰａ～約１，３７８，９５１ｋＰａ（約２０，０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の前記弾性率及び約１０～約４０％の前記含水率を有するシリコーンヒドロゲルであって、
    （ａ）少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドと、
    （ｂ）少なくとも１つの架橋成分と、
    （ｃ）トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン、３－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、Ｎ－［３－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、２－ヒドロキシ－３－［３－メチル－３，３－ジ（トリメチルシロキシ）シリルプロポキシ］－プロピルメタクリレート、及び式ＶＩ～ＸＩＶにおけるものなど、式中、Ｒ６が、独立して、１～８個の炭素原子を含有する線状、分枝状、若しくは環状のアルキル基であるか、又はトリメチルシロキシ基である、他の嵩高いシリコーンモノマーからなる群から選択される、少なくとも１つの嵩高い前記シリコーン含有成分と、を含む、前記反応性混合物から形成された、請求項１に記載のシリコーンヒドロゲル。
    Figure 0007106516000073
    Figure 0007106516000074
    Figure 0007106516000075
  13. 請求項１に記載のシリコーンヒドロゲルであって、
    ａ）少なくとも１つの前記Ｎ－アルキルメタクリルアミドと、
    ｂ）少なくとも１つのヒドロキシル含有の前記シリコーン含有成分と、
    ｃ）少なくとも１つの湿潤剤と、
    ｄ）少なくとも１つのヒドロキシアルキルモノマーと、
    ｅ）少なくとも１つの架橋剤と、を含む、前記反応性混合物から形成された、シリコーンヒドロゲル。
  14. 最大で約１，３７８，９５１ｋＰａ（約２００，０００ｐｓｉ）の前記弾性率を有する、請求項１３に記載のシリコーンヒドロゲル。
  15. 前記反応性混合物が、少なくとも１つの湿潤剤を更に含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載のシリコーンヒドロゲル。
  16. 少なくとも１つの強靭化剤を更に含み、任意追加的に、前記強靭化剤が、メチルメタクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、スチレン、置換スチレン、Ｎ－４－ビニルベンジル－Ｎ－アルキルアセトアミド、Ｎ－４－ビニルベンジルピロリドン、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のシリコーンヒドロゲル。
  17. 中央領域と、周縁領域と、を含み、前記中央領域が、請求項１～１６のいずれか一項に記載の第１のシリコーンヒドロゲルを含み、前記周縁領域が、前記中央領域よりも低い弾性率を呈する第２のシリコーンヒドロゲルを含む、複合材料コンタクトレンズ。
  18. （ａ）前記中央領域が、約６８，９４８ｋＰａ～約１，３７８，９５１ｋＰａ（約１０，０００ｐｓｉ～約２００，０００ｐｓｉ）の前記弾性率を呈し、前記周縁領域が、約３４５ｋＰａ～約２０６８ｋＰａ（約５０ｐｓｉ～約３００ｐｓｉ）の前記低い弾性率を呈し、かつ／又は、
    （ｂ）前記第１及び第２のシリコーンヒドロゲルが、互いの約５重量パーセント以内の前記含水率を含み、かつ／又は、
    （ｃ）前記中央領域が、前記周縁領域によって包み込まれている、請求項１７に記載の複合材料コンタクトレンズ。
  19. 複合材料コンタクトレンズを作製するためのプロセスであって、
    （ａ）請求項１～１６のいずれか一項に記載の第１のシリコーンヒドロゲル配合物を第１の成形型内に投入することと、
    （ｂ）前記第１のシリコーンヒドロゲル配合物をゲルへと部分的に硬化させることと、
    （ｃ）第２のシリコーンヒドロゲル配合物を前記第１の成形型内に投入することと、
    （ｄ）前記第２のシリコーンヒドロゲル配合物が前記ゲルに吸収される時間を与えることと、
    （ｅ）前記第１の成形型の上に第２の成形型を配置することと、
    （ｆ）この組み合わせを完全に硬化させて前記複合材料コンタクトレンズを形成することと、を含む、プロセス。
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