KR101890567B1 - 표면 향상된 안과용 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학 구역 내의 텍스처화된 패턴을 갖는 안과용 렌즈를 제공하기 위한 방법 및 장치와, 광학 구역 내의 텍스처화된 패턴을 갖는 안과용 렌즈를 개시한다.

Description

표면 향상된 안과용 렌즈{SURFACE ENHANCED OPHTHALMIC LENS}
관련 출원
본 출원은 2011년 4월 27일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/094,870호 및 2010년 5월 4일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/300,928호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 하나 이상의 텍스처화된(textured) 표면을 갖는 안과용 렌즈, 그리고 더 구체적으로는 일부 실시예에서 동심형 패턴의 텍스처화된 볼록 표면을 갖는 콘택트 렌즈를 기술한다.
전통적으로, 안과용 장치, 예를 들어 콘택트 렌즈는 교정, 미용 또는 치료 품질을 갖는 생체적합성 재료를 포함하였다. 콘택트 렌즈는, 예를 들어 하기 중 하나 이상을 제공할 수 있다: 시력 교정 기능성, 미용 향상, 및 치료 효과. 각각의 기능은 렌즈의 물리적 특성에 의해 제공된다. 렌즈에 굴절 품질을 포함시키는 설계는 시력 교정 기능을 제공할 수 있다. 렌즈에 포함된 안료는 미용 향상을 제공할 수 있다. 렌즈에 포함된 활성제는 치료 기능성을 제공할 수 있다.
인간의 안과 영역의 예민한 특질은 편안함이 렌즈의 중요한 특성이 되게 하였다. 다양한 렌즈 재료가 종종 다양한 수준의 편안함과 관련된다. 또한, 편안함의 문제에 대처하기 위해 점안약(ophthalmic drop) 및 렌즈에 대한 첨가제에 관한 산업이 발전되고 있다.
렌즈의 다른 중요 품질은 특정 렌즈를 착용하고 있는 동안에 안과용 렌즈 착용자가 얼마나 잘 볼 것인지에 영향을 미치는 렌즈의 광학 품질이다. 전통적으로, 렌즈 설계뿐만 아니라 렌즈 재료가 렌즈를 이용하는 동안의 안과용 렌즈 착용자의 경험에 영향을 미칠 수 있다.
안과용 렌즈를 착용하는 경험이 편안함 및 광학 품질에 관해 진보를 이루었지만, 안과용 렌즈 착용자의 경험을 추가로 개선하는 것에 대한 필요성이 여전히 존재한다. 새로운 재료 및 점안제(ophthalmic solution)는 정량화하는 것이 항상 용이하지는 않은 많은 변수를 도입한다. 또한, 새로운 재료 및 점안제는, 유익할지라도, 정부의 승인을 얻고 렌즈 착용자에게 제공되기 위해서 상당한 양의 시간 및 자원을 종종 필요로 한다.
콘택트 렌즈의 일부 설계는 볼록 표면 및 오목 표면의 상이한 특성들을 포함하였다. 예를 들어, 콘택트 렌즈가 각각의 전방 광학 표면 상에 하나의 곡률 반경 및 렌즈의 후방 표면 상에 다른 곡률 반경을 갖게 하는 것이 알려져 있다. 이러한 종래 기술 접근법의 하나의 불리한 점은 렌즈의 주연 영역을 통과하는 광선이 렌즈의 중심을 통과하는 광선의 전방에서 눈에 집중되는 경향이 있다는 것이다. 이러한 종래 기술 접근법은 그의 초점 심도(depth-of-focus) 또는 피사계 심도(depth-of-field), 및 형성되는 광학 이미지의 품질을 제한한다.
다른 종래 기술 예는 오목 표면의 중심 영역에 있는 구형 곡면 및 중심 구형 영역을 둘러싸는 비구형 곡면을 갖는 다초점 콘택트 렌즈를 포함한다. 이러한 콘택트 렌즈 설계의 불리한 점은, 실제로 측정 및 제조가 어려운 교정 비구면 반경들의 사용이다.
따라서, 본 발명은 콘택트 렌즈 착용자의 경험을 향상시키기 위한 개선된 디자인을 갖는, 콘택트 렌즈와 같은, 안과용 장치를 포함한다. 일반적으로, 본 발명에 따르면, 콘택트 렌즈는 렌즈 표면 상에 주의 깊게 제어된 텍스처를 갖도록 형성된다. 텍스처는 콘택트 렌즈의 광학 구역(optic zone)에 걸쳐 포함된다. 일부 실시예에서, 텍스처는 렌즈 표면의 습윤성(wettability)을 증가시키는 것에 도움이 되는 치수를 갖도록 형성된다. 일부 실시예는 또한 렌즈 표면 상의 누액(tear fluid)의 패턴을 관리하는 데 유용하다.
다른 태양에서, 일부 실시예는 유익한 단백질의 흡수를 증가시키고 이로써 렌즈 착용과 관련된 편안함 수준을 증가시키는 텍스처 패턴을 포함한다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예는 반응성 단량체 혼합물로부터 캐스트 성형된 안과용 렌즈를 포함한다. 렌즈는 반응성 단량체 혼합물이 노출되는 화학 방사선의 조절을 통해 형성된다.
도 1a는 표면 텍스처를 갖는 안과용 렌즈의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 1b는 크로스 해치(cross hatch) 패턴을 포함하는 예시적인 표면 텍스처를 도시하는 도면.
도 1c는 방사형 패턴을 포함하는 예시적인 표면 텍스처를 도시하는 도면.
도 2는 표면을 갖는 안과용 렌즈의 예시적인 실시예의 단면을 도시하는 도면.
도 3은 텍스처화된 패턴의 일부 치수의 확대도.
도 4는 패턴화된 텍스처의 예시적인 패턴들을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈를 형성하기 위한 2개의 금형 부분품(mold part)을 갖는 예시적인 성형 시스템을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 렌즈를 형성하기 위한 볼록 표면을 갖는 예시적인 금형 부분품을 도시하는 도면.
본 발명은 안과용 렌즈와 같은 생의학 장치를 포함하며, 특히 본 발명은 에너지원이 안과용 렌즈와 같은 생의학 장치 내로 포함된 안과용 렌즈를 포함한다. 바람직한 실시예와 대안적인 실시예 둘 모두의 설명은 단지 예시적인 실시예이며, 당업자에게는 변형, 수정 및 변경이 명백할 수 있을 것으로 이해된다. 따라서, 상기 예시적인 실시예는 근본적인 본 발명의 범주를 제한하지 않음을 이해하여야 한다.
용어
본 발명에 관한 이러한 상세한 설명 및 특허청구범위에서, 하기의 정의가 적용될 다양한 용어가 사용될 수 있다:
렌즈: 본 명세서에 사용된 바와 같이, "렌즈"는 눈 안에 또는 눈 위에 존재하는 임의의 안과용 장치를 말한다. 이들 장치는 광학적 교정을 제공할 수 있거나, 미용용일 수 있다. 예를 들어, 용어 "렌즈"는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈(intraocular lens), 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입물(ocular insert), 광학적 삽입물, 또는 시력이 이를 통해 교정 또는 변경되게 하거나, 시력을 방해함이 없이 눈 생리 기능이 이를 통해 미용적으로 향상되게 하는(예를 들어, 홍채 색상) 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 발명의 바람직한 렌즈는 실리콘 하이드로겔 및 플루오로하이드로겔을 포함하지만 이로 제한되지 않는 실리콘 탄성중합체 또는 하이드로겔로 제조된 소프트 콘택트 렌즈이다.
렌즈 형성 혼합물: 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "렌즈 형성 혼합물" 또는 "반응성 혼합물" 또는 "RMM"(reactive monomer mixture, 반응성 단량체 혼합물)은 경화 및 가교결합되거나 가교결합되어 안과용 렌즈를 형성할 수 있는 단량체 또는 예비중합체(prepolymer) 재료를 말한다. 다양한 실시예는 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 UV 차단제, 틴트(tint), 광개시제 또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에 있어서 사람들이 필요로 할 수 있는 다른 첨가제를 갖는 렌즈 형성 혼합물을 포함할 수 있다.
광학 구역: 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "광학 구역"은 안과용 렌즈를 통상적으로 규정된 방식으로 눈 위에, 눈 부근에, 또는 눈 안에 착용하고 있는 동안 안과용 렌즈 착용자가 이를 통해 보게 하는 안과용 렌즈의 영역을 말한다.
주연 구역: 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "주연 구역" 또는 "비광학 구역"은 안과용 렌즈의 광학 구역의 외측, 그리고 이에 따라 안과용 렌즈를 통상적으로 규정된 방식으로 눈 위에, 눈 부근에 또는 눈 안에 착용하고 있는 동안 렌즈 착용자가 이를 통해 보게 하는 안과용 렌즈의 일부분의 외측에 있는 안과용 렌즈의 영역을 말한다.
일반적으로, 본 발명은 텍스처화된 표면을 갖는 안과용 렌즈를 포함한다. 일부 실시예에서, 안과용 장치는 렌즈의 착용자가 이를 통해 보게 할 광학 구역을 포함한다. 텍스처화된 패턴이 광학 구역 내와 광학 구역에 대해 외부 중 하나 또는 둘 모두에 위치될 수 있다. 다른 실시예는 안과용 렌즈를 캐스트 성형하는 데 사용되는 금형 부분품을 포함할 수 있으며, 여기서 금형 부분품은 안과용 렌즈 상에 형성될 패턴의 릴리프(relief)를 포함한다. 또 추가의 실시예는 안과용 렌즈를 캐스트 성형하기 위한 플라스틱 금형 부분품을 형성하는 데 이용될 수 있는 강철 성형을 포함한다.
안과용 렌즈 장치
이제 도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 예시적인 안과용 렌즈(100)의 위에서 내려다 본 도면이 도시되어 있다. 렌즈(100)는 렌즈(100) 내로 형성된 패턴화된 텍스처(101)를 포함한다. 일부 실시예에서, 그리고 도시된 바와 같이, 패턴화된 텍스처(101)는 일련의 동심형 또는 대체로 동심형인 만입부(indentation) 또는 홈(101a 내지 101h 등 내지 101…n, 여기서 n은 동심형 원형 홈의 개수임)을 포함한다. 패턴화된 텍스처(101)의 홈(101a 내지 101…n)은 표면의 습윤성을 증가시키고 렌즈를 통한 정상 시력을 방해하지 않는 깊이 및 간격으로 소프트 렌즈 재료의 표면 내에 형성된다.
어구 "대체로 동심형인" 홈 형성된 패턴은 중심점 둘레에 나선형을 그리는 연속적인 홈을 포함하는 하나 이상의 나선형 패턴을 지칭하고자 한다. 주어진 단면에서, 나선형 패턴은 동심형 원형 패턴으로 보일 수 있지만; 나선은 연속적인 홈 또는 만입부이다. 일부 실시예에서, 동일한 또는 근접한 중심점을 갖는 다수의 나선형 패턴이 이용될 수 있다.
따라서, 패턴화된 텍스처(101)는 렌즈(100)의 광학 구역(102)의 일부분 또는 전체에 걸쳐 계속될 수 있다. 또한, 패턴화된 텍스처(101)는 렌즈(100)의 주연 구역(103)의 일부분 또는 전체에 존재할 수 있다.
도 1a는 동심형 원들을 갖는 일부 특정 실시예를 도시하고 있고; 도 1b 및 도 1c는 다양한 텍스처화된 패턴(104, 105)을 갖는 추가 실시예를 도시하고 있다. 도 1b는 대체로 크로스 해치 패턴인 텍스처화된 패턴(104)을 도시하고 있고 도 1c는 중심점으로부터의 반경방향 채널 또는 홈(105)을 포함한다. 확률적인 "패턴"을 포함한 다른 패턴이 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 일반적으로, 패턴화된 텍스처(101a 내지 101…n, 104, 105)의 형상의 임의의 제약은 제조 방법 및 렌즈 재료에 관련될 수 있다. 예를 들어, 캐스트 성형 제조 공정은 동심형의 텍스처화된 패턴에 보다 적합할 수 있고 크로스 해치 또는 확률적인 패턴은 자유형태 제조 공정을 통해 보다 입수가능할 수 있다.
본 발명에 따르면, 패턴화된 텍스처(101a 내지 101...n, 104, 105)는 렌즈가 렌즈 착용자에 의해 착용된 동안 (하기에 보다 완벽하게 설명되는 바와 같이) 렌즈 표면의 습윤성을 개선하기에 충분한 깊이 및 빈도의 홈 또는 만입부를 포함하고, 렌즈 착용자가 렌즈를 통해 선명히 보게 하기에 충분히 얕은 깊이를 포함한다.
전통적으로, 임의의 표면 개질은 광학 구역의 외측에 있는 영역으로 제한되었다. 그러한 설계는 인간의 눈이 패턴화된 텍스처(101a 내지 101...n, 104, 105)에 의해 도입되는 렌즈의 표면 상의 수차를 감지할 것이라는, 또는 패턴화된 텍스처(101a 내지 101...n, 104, 105)가 시각 경험에 무지개, 링, 또는 시각 왜곡과 같은 아티팩트(artifact)를 도입할 것이라는 일반적으로 받아들여지는 관념을 고수하였다. 그러나, 본 발명에 따르면, 패턴화된 텍스처(101a 내지 101...n, 104, 105)는 시력 및 일부 실시예에서 시력 개선에 대한 임의의 실질적인 악영향 없이 광학 구역에 도입될 수 있다. 비제한적인 설명으로서, 렌즈 착용자 자신의 누액이 패턴을 충전하고 만족스러운 또는 개선된 광학 시각 경험을 제공한다는 것이 이론상 상정된다. 또한, 누액은 개선된 착용자 경험을 제공한다.
또한, 일부 실시예에서, 패턴화된 표면 텍스처(101a 내지 101...n, 104, 105)는 매끄러운 표면과 비교할 때 누액으로부터의 유익한 단백질의 흡수를 위한 더 넓은 표면적을 제공한다. 표면적의 증가는 패턴화된 텍스처(101a 내지 101...n, 104, 105)를 갖는 안과용 렌즈(100)를 착용하는 것과 관련된 편안함 수준을 개선한다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안과용 렌즈(200)의 단면이 도시되어 있다. 렌즈(200)는 후방 곡면 또는 오목 표면(202) 및 전방 곡면 또는 볼록 표면(203)을 갖는다. 본 발명에 따르면, 볼록 표면(203)은 광학 구역(204) 영역 내의 텍스처화된 패턴(201)을 포함한다. 일부 실시예에서, 텍스처화된 패턴(201)은 또한 광학 구역 외측의 영역(205A, 205B) 내에 있을 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 일부 실시예에 따른 텍스처화된 패턴의 확대도가 도시되어 있다. 텍스처화된 패턴(300)은 일반적으로 깊이(303) 및 폭(302)을 갖는 다수의 채널 또는 홈 또는 다른 기하학적 만입부를 포함한다. 일부 실시예에서, 깊이는 2 마이크로미터 이하이다. 재료 및 텍스처화된 패턴의 구조적 형상에 따라, 일부 실시예는 2 마이크로미터 이하의 텍스처화된 패턴으로 편안함을 증가시킬 수 있고 일부 바람직한 실시예는 500 나노미터(0.5 마이크로미터) 이하의 깊이를 갖는 간단한 디지털형 구조적 형상을 포함한다. 도 3에 도시된 텍스처화된 패턴은 일반적으로 홈 유형의 아티팩트를 갖는 패턴에 도움이 되고, 다른 패턴이 또한 본 발명의 범주 내에 있다.
이제 도 4를 참조하면, 텍스처화된 패턴 내에 포함되는 예시적인 구조적 형상이 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 텍스처화된 패턴(400A)은 텍스처화된 패턴(400A)의 최외측 영역을 따라 위치된 비교적 뾰족한 상부 부분(401), 및 텍스처화된 패턴(400A)의 보다 내측의 부분을 따른 대체로 둥근 부분(404)을 포함할 수 있다.
다른 텍스처화된 패턴(400B)은 텍스처화된 패턴(400B)의 최외측 영역을 따라 위치된 비교적 둥근 상부 부분(403), 및 텍스처화된 패턴(400B)의 보다 내측의 부분을 따른 대체로 뾰족한 부분(402)을 포함한다.
또 다른 실시예는 텍스처화된 패턴(400C)을 포함할 수 있는데, 이 텍스처화된 패턴은 텍스처화된 패턴(400B)의 최외측 영역을 따라 위치된 비교적 둥근 상부 부분(405), 및 텍스처화된 패턴(400C)의 보다 내측의 부분을 따른 대체로 둥근 부분(406)을 포함한다.
추가 실시예는 텍스처화된 패턴(400D)을 포함할 수 있는데, 이 텍스처화된 패턴은 텍스처화된 패턴(400B)의 최외측 영역을 따라 위치된 비교적 뾰족한 상부 부분(407), 및 텍스처화된 패턴(400D)의 보다 내측의 부분을 따른 대체로 둥근 부분(408)을 포함한다.
이제 도 5를 참조하면, 안과용 렌즈를 위한 예시적인 금형의 다이어그램이 도시되어 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "금형" 및 "금형 조립체"는 렌즈 형성 혼합물(506)의 반응 또는 경화시 원하는 형상의 안과용 렌즈가 생성되도록 렌즈 형성 혼합물이 내부로 분배될 수 있는 공동(cavity)(505)을 갖는 형(form)(500)을 말한다. 본 발명의 금형 및 금형 조립체(500)는 하나 초과의 "금형 부분품" 또는 "금형 부품"(501, 502)으로 구성된다. 금형 부분품(501, 502)은 금형 부분품(501, 502) 사이에 렌즈가 내부에 형성될 수 있는 공동(505)이 형성되도록 합쳐질 수 있다. 금형 부분품(501, 502)의 이러한 조합은 바람직하게는 일시적인 것이다. 렌즈의 형성시, 금형 부분품(501, 502)은 렌즈의 제거를 위해 다시 분리될 수 있다.
적어도 하나의 금형 부분품(501, 502)은 렌즈 형성 혼합물과 접촉하는 그의 표면(503, 504)의 적어도 일부분을 가져서, 렌즈 형성 혼합물의 반응 또는 경화시 그 표면(503, 504)이 그가 접촉하는 렌즈의 부분에 원하는 형상 및 형태를 제공하게 한다. 적어도 하나의 다른 금형 부분품(501, 502)도 마찬가지이다.
따라서, 예를 들어, 바람직한 실시예에서, 금형 조립체(500)는 2개의 부분품(501, 502), 즉 그들 사이에 공동이 형성되는 암형(female) 오목 부품(전방 부품)(502) 및 수형(male) 볼록 부품(후방 부품)(501)으로 형성된다. 렌즈 형성 혼합물과 접촉하는 오목 표면(504)의 부분은 금형 조립체(500) 내에 생성될 안과용 렌즈의 전방 곡면의 곡률을 가지며, 오목 표면(504)과 접촉하는 렌즈 형성 혼합물의 중합에 의해 형성되는 안과용 렌즈의 표면이 광학적으로 허용가능하도록 형성되고 충분히 매끄럽다.
본 발명에 따르면, 금형 부분품(501, 502) 중 하나 또는 둘 모두는 금형 공동(505) 내로 침착된 렌즈 형성 혼합물(506)과 접촉하게 되는 표면 상에 텍스처화된 패턴(509)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 텍스처화된 패턴(509)은 오목 표면(504) 상에 포함된다. 금형 텍스처화된 패턴(509)은 금형 시스템(500)에 의해 형성되는 렌즈 내로 부여되는 패턴의 릴리프(relief)가 된다. 도시된 바와 같은 금형 부분품으로부터 형성된 렌즈는 안과용 렌즈의 볼록 전방 곡면 표면 상에 텍스처화된 패턴을 가질 것이다. 텍스처화된 패턴은 사출 성형, 래싱(lathing) 공정, 레이저 어블레이션(laser ablation) 공정 또는 플라스틱을 형성하는 다른 방법을 통해 금형 부분품(502) 내로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 전방 금형 부품(502)은 또한 원형 원주방향 에지(508)와 일체로 되어 이를 둘러싸는 환형 플랜지를 가질 수 있으며, 이 환형 플랜지는 축에 수직이고 플랜지(도시되지 않음)로부터 연장되는 평면 내에서 원주방향 에지로부터 연장된다.
후방 금형 부품(501)은 볼록 표면(503)을 갖는 중심 만곡 섹션 및 원형 원주방향 에지(507)를 가지며, 여기서 렌즈 형성 혼합물과 접촉하는 볼록 표면(503)의 부분은 금형 조립체(500) 내에 생성될 안과용 렌즈의 후방 곡면의 곡률을 가지며, 후방 표면(503)과 접촉하는 렌즈 형성 혼합물의 반응 또는 경화에 의해 형성되는 안과용 렌즈의 표면이 광학적으로 허용가능하도록 형성되고 충분히 매끄럽다. 따라서, 전방 금형 절반부(502)의 내측 오목 표면(504)은 안과용 렌즈의 외측 표면을 한정하는 반면, 베이스 금형 절반부(501)의 외측 볼록 표면(503)은 안과용 렌즈의 내측 표면을 한정한다.
이제 도 6을 참조하면, 일부 실시예에서, 금형 부분품(601)은 볼록 표면을 포함할 수 있는데, 이 볼록 표면은 볼록 표면(602) 내로 부여된 텍스처화된 패턴(603)을 갖는다. 그러한 실시예에서, 금형 부분품(601)으로 형성된 안과용 렌즈는 오목 후방 곡면 표면 상에 텍스처화된 패턴을 포함할 것이다.
금형 재료의 바람직한 실시예는 폴리올레핀; 환형 올레핀; 지환족 폴리올레핀 및 환형 올레핀 중합체(때때로 "COC"로 지칭됨)를 포함하며; 일부 실시예에서 폴리올레핀 및 COC를 포함한다.
본 발명에 따른 금형(500)을 제조하는 일부 바람직한 방법에서, 사출 성형이 공지 기술에 따라 이용되지만, 실시예는 또한 예를 들어 래싱, 다이아몬드 선삭(diamond turning), 또는 레이저 커팅(laser cutting)을 포함한 다른 기술에 의해 형성된 금형을 포함할 수 있다.
전형적으로, 렌즈는 둘 모두의 금형 부분품(501, 502)의 적어도 하나의 표면 상에 형성된다. 그러나, 필요하다면, 렌즈의 하나의 표면이 금형 부분품(501, 502)으로부터 형성될 수 있고 다른 렌즈 표면이 래싱 방법 또는 다른 방법을 사용해 형성될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "렌즈 형성 표면"은 렌즈를 성형하는 데 사용되는 표면(503, 504)을 의미한다. 일부 실시예에서, 임의의 그러한 표면(503, 504)은 광학 품질 표면 마무리를 가질 수 있는데, 이는 성형 표면과 접촉하는 렌즈 형성 재료의 중합에 의해 형성되는 렌즈 표면이 광학적으로 허용가능하도록 그러한 표면이 형성되고 충분히 매끄럽다는 것을 나타낸다. 또한, 일부 실시예에서, 렌즈 형성 표면(503, 504)은 구면 도수, 비구면 도수 및 난시 도수, 파면 수차 교정, 각막 토포그래피 교정 등뿐만 아니라 이들의 임의의 조합을 제한 없이 포함하는 원하는 광학 특성을 렌즈 표면에 부여하기 위해 필요한 기하학적 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 렌즈 재료를 형성하는 반응성 혼합물은 실리콘 함유 성분을 포함할 수 있다. "실리콘 함유 성분"은 단량체, 거대단량체(macromer) 또는 예비중합체 내에 적어도 하나의 [-Si-O-] 단위를 함유하는 것이다. 바람직하게는, 전체 Si 및 부착된 O는 실리콘 함유 성분의 총 분자량의 약 20 중량% 초과, 그리고 보다 바람직하게는 30 중량% 초과의 양으로 실리콘 함유 성분 내에 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 바람직하게는 중합성 작용기, 예를 들어 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기를 포함한다.
적합한 실리콘 함유 성분은 하기 화학식 I의 화합물을 포함한다:
[화학식 I]
Figure 112017073739102-pat00001
여기서
R1은 1가 반응성 기, 1가 알킬기, 또는 1가 아릴기 - 전술한 기들 중 임의의 것은 하이드록시, 아미노 ,옥사, 카르복시, 알킬 카르복시 ,알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 와; 1개 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬 - 이들은 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 로부터 독립적으로 선택되며;
b = 0 내지 500이며, 여기서 b가 0 이외의 것일 때 b는 기술된 값과 동일한 모드를 갖는 분포임이 이해되며;
여기서 적어도 하나의 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 일부 실시예에서는 1개 내지 3개의 R1이 1가 반응성 기를 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "1가 반응성 기"는 자유 라디칼 및/또는 양이온 중합을 겪을 수 있는 기이다. 자유 라디칼 반응성 기의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C1 - 6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1 - 6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2 - 12알켄일, C2-12알켄일페닐, C2 - 12알켄일나프틸, C2 - 6알켄일페닐C1 - 6알킬, O-비닐카르바메이트 및 O-비닐카르보네이트를 포함한다. 양이온성 반응성 기의 비제한적인 예는 비닐 에테르 또는 에폭사이드기 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 실시예에서, 자유 라디칼 반응성 기는 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 1가 알킬 및 아릴기는 비치환된 1가 C1 내지 C16알킬기, C6-C14 아릴기, 예를 들어 치환 및 비치환 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 조합 등을 포함한다.
일 실시예에서, b는 0이고, 하나의 R1이 1가 반응성 기이며, 적어도 3개의 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기로부터, 그리고 다른 실시예에서 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기로부터 선택된다. 이러한 실시예의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 2-메틸-, 2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 ("SiGMA"),
2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트라이메틸실록시)실란,
3-메타크릴옥시프로필트리스(트라이메틸실록시)실란 ("TRIS"),
3-메타크릴옥시프로필비스(트라이메틸실록시)메틸실란 및
3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 다이실록산을 포함한다.
다른 실시예에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15이거나 일부 실시예에서 3 내지 10이며; 적어도 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하고, 나머지 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기로부터, 그리고 다른 실시예에서 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기로부터 선택된다. 또 다른 실시예에서, b는 3 내지 15이고, 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 다른 말단 R1은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기를 포함하고 나머지 R1은 1개 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기를 포함한다. 이러한 실시예의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 폴리다이메틸실록산 (400 내지 1000 MW)) ("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산 (800 내지 1000 MW), ("mPDMS")을 포함한다.
다른 실시예에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300이고, 둘 모두의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며 나머지 R1은 1개 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기 - 이들은 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 가질 수 있고 할로겐을 추가로 포함할 수 있음 - 로부터 독립적으로 선택된다.
일 실시예에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구되는 경우, 본 발명의 렌즈는 중합체가 제조되는 반응성 단량체 성분의 총 중량을 기준으로 적어도 약 20 중량% 그리고 바람직하게는 약 20 내지 70 중량%의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조될 것이다.
본 발명은 하드 또는 소프트 콘택트 렌즈를 제공하는 데 사용될 수 있으며, 이들 렌즈는 임의의 공지된 렌즈 재료 또는 그러한 렌즈를 제조하는 데 적합한 재료로 제조된다. 보다 바람직하게는, 렌즈는 하이드록시기, 카르복실기 또는 이들 둘 모두를 함유한 단량체로 제조되거나, 실리콘 함유 중합체, 예를 들어 실록산, 하이드로겔, 실리콘 하이드로겔, 및 이들의 조합으로부터 제조된다. 본 발명의 렌즈를 형성하는 데 유용한 재료는 거대단량체, 단량체, 및 이들의 조합의 블렌드(blend)를 중합 개시제와 같은 첨가제와 함께 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 재료는 실리콘 거대단량체 및 친수성 단량체로부터 제조된 실리콘 하이드로겔을 제한 없이 포함한다.
결론
본 발명은, 전술된 바와 같이 그리고 하기의 특허청구범위에 의해 추가로 한정되는 바와 같이, 안과용 렌즈를 처리하는 방법 및 그러한 방법을 구현하기 위한 장치뿐만 아니라 이에 의해 형성되는 안과용 렌즈를 제공한다.

Claims (6)

  1. 안과용 렌즈 장치로서,
    광학 구역(optic zone) 및 주연 구역(peripheral zone);
    볼록한 전방 곡면 표면 및 오목한 후방 곡면 표면; 및
    상기 표면의 습윤성을 증가시킴으로써 안락함을 향상시키고 상기 장치를 통한 정상 시력을 방해하지 않거나 상기 렌즈의 초점력을 변경시키지 않는 깊이 및 간격으로 상기 볼록한 전방 곡면 표면 및 상기 오목한 후방 곡면 표면 중 하나 또는 둘 모두 상에 형성된 텍스처화된(textured) 패턴을 포함하고,
    상기 텍스처화된 패턴은 비주기적 구조이고 적어도 상기 광학 구역 내에 형성되며 상기 볼록한 전방 곡면 표면에 형성된 중심점 둘레에 나선형을 그리는 단일의 연속적인 홈을 포함하며,
    중심점 둘레에 나선형을 그리는 상기 단일의 연속적인 홈은 텍스처화된 패턴의 최외측 영역을 따라 위치된 둥근 상부 부분과 상기 텍스처화된 패턴의 내측 영역을 따라 위치된 뾰족한 하부 부분을 갖는 단면 형상을 포함하고,
    상기 안과용 렌즈는 실리콘 하이드로겔 재료를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 텍스처화된 패턴은 상기 주연 구역 내에 추가로 형성되는, 안과용 렌즈 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 텍스처화된 패턴은 2 마이크로미터 이하의 깊이를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 텍스처화된 패턴은 0.5 마이크로미터 이하의 깊이를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 에타필콘(etafilcon), 세노필콘(senofilcon), 갈리필콘(galyfilcon) 및 나라필콘(narafilcon) 중 적어도 하나를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
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