KR101921459B1 - 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈 - Google Patents

실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈 Download PDF

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Abstract

실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈는 실리콘 엘라스토머 층, 및 히드로겔 층을 형성하기 위해 사용되는 중합가능한 조성물에 포함된 엘라스토머-팽윤가능한 단량체에 의해 형성되는 층간박리-내성 결합에 의해 실리콘 엘라스토머 층에 부착된 히드로겔 층을 포함한다.

Description

실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈
본 발명의 기술분야는 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
렌즈에 부가 기능을 제공하는 전기 부품을 함유하는 전자 콘택트 렌즈를 비롯하여 착용가능한 전자기기가 최근 널리 주목을 받아왔다. 당뇨병 환자를 위한 글루코스 센서를 갖는 렌즈 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,874,182 참조), 및 동적 구경을 갖는 전기활성 요소를 함유하는 렌즈 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,215,770 참조)와 같이 전자 콘택트 렌즈에 대한 여러 응용이 제안되었다. 전자 렌즈는 연속 범위의 초점 (즉, 근거리에서 원거리까리)이 요구되는, 근시 조절 및 노안과 같은 시력 오류의 보정을 위해 잠재적인 응용을 갖는다.
히드로겔로부터 제조된 상업적으로 입수가능한 콘택트 렌즈는 일반적으로 보다 편안하기 때문에 비-히드로겔 물질로부터 제조된 렌즈에 비해 바람직하다. 전형적으로, 히드로겔 콘택트 렌즈는 중합가능한 조성물을 콘택트 렌즈 금형에 분배하고 이를 단량체 혼합물을 중합시키는 경화 조건, 전형적으로 UV 광 또는 열에 적용하는 캐스트 성형 공정에 의해 제조된다. 생성된 렌즈를 금형으로부터 제거하고 수화시켜 히드로겔을 형성하며, 이는 전형적으로 약 20 중량% 내지 60 중량%의 물을 포함한다. 수화 공정 동안에, 렌즈의 크기가 상당히 팽윤한다. 경화 단계 동안에 렌즈에 도입된 비팽윤성 물질, 예컨대 전자 부품은 수화 시에 히드로겔 물질의 불균일한 팽윤을 유발하여, 안과용으로 적합하지 않은 손상되거나 뒤틀린 렌즈를 생성할 수 있다.
추가의 배경기술 공개에는 미국 특허 공개 번호 2014/0055741, 미국 특허 공개 번호 2015/0145155, 미국 특허 번호 9,176,332, 미국 특허 공개 번호 2015/0234204, 미국 특허 공개 번호 2015/0036100, 미국 특허 번호 4,099,859, 및 PCT 공개 번호 WO/2014/194431이 포함된다.
한 측면에서, 본 발명은 전방측 및 후방측을 포함하는 실리콘 엘라스토머 층을 포함하는 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈를 제공하며, 여기서 히드로겔 층은 실리콘 엘라스토머 내로 상호침투하는 히드로겔 층의 엘라스토머-팽윤가능한 성분에 의해 형성되는 층간박리-내성 결합에 의해 실리콘 엘라스토머 층의 후방측에 부착된다. 히드로겔 층은 실리콘 히드로겔 물질 또는 비-실리콘 히드로겔 물질로 이루어질 수 있다. 하이브리드 콘택트 렌즈는 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립되거나 또는 실리콘 엘라스토머 층의 전방측 또는 후방측에 부착된 물체를 포함할 수 있다. 한 예에서, 상기 물체는 가변 초점 렌즈이다. 또 다른 예에서, 상기 물체는 전자 부품이다.
본 발명의 또 다른 측면은 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 제조 방법이다. 상기 방법은 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 히드로겔 조성물과 실리콘 엘라스토머 층의 후방측을 접촉시키고, 히드로겔 조성물을 경화시켜 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 포함하는 하이브리드 콘택트 렌즈를 형성하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 중합가능한 조성물은 디비닐 실록산 및 백금 촉매를 추가로 포함할 수 있다.
도 1a는 원주방향 히드로겔 스커트를 포함하는 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 상부도/평면도를 도시한다.
도 1b는 단면선 A-B를 통한 도 1a의 콘택트 렌즈의 횡단면도를 도시한다.
도 2는 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립된 가변 초점 렌즈를 포함하는 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 예를 도시한다.
도 3은 실리콘 엘라스토머 층의 전방측에 부착된 가변 초점 렌즈를 포함하는 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 예를 도시한다.
도 4는 히드로겔 층이 엘라스토머 층의 전방측 및 후방측 둘 다에 부착된 것인 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 예를 도시한다.
도 5는 실리콘 엘라스토머 층 및 히드로겔 층이 대략 동일한 직경을 갖는 것인 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 예를 도시한다.
도 6은 실리콘 엘라스토머 층이 그의 후방측에 부착된 전자 부품을 갖는 것인 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 예를 도시한다.
도 7은 실리콘 엘라스토머 층이 매립된 가변 초점 렌즈 및 그의 후방측에 부착된 전자 부품을 갖는 것인 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈의 예를 도시한다.
본원에는 전자기기 또는 다른 비-팽윤가능한 성분을 하우징하는데 적합한 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈가 개시된다. 콘택트 렌즈는 전방측 및 후방측을 포함하는 실리콘 엘라스토머 층을 포함한다. 용어 "후방측"은 렌즈를 착용했을 때 환자의 각막을 마주보는 층의 측면을 지칭한다. 적어도 1종의 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 히드로겔 층이 실리콘 엘라스토머 층의 후방측에 부착되고, 이는 각막 배치에 적합한 표면 곡률을 갖는다. 실리콘 엘라스토머 및 히드로겔 층은, 실리콘 엘라스토머 층과 실리콘 엘라스토머 층 내로 상호침투하는 히드로겔 층의 엘라스토머-팽윤가능한 성분 사이의 층간박리-내성 결합에 의해 함께 부착된다. 한 예에서, 실리콘 엘라스토머 층의 전체 후방측이 히드로겔 층에 부착된다. 또 다른 예에서, 실리콘 엘라스토머 층의 후방측의 일부분이 히드로겔 층에 부착된다.
관련 기술분야에서 실리콘 고무로도 지칭되는 실리콘 엘라스토머는 폴리오르가노실록산, 예컨대 폴리디메틸실록산 (PDMS)을 기재로 하는 물질이다. 실리콘 엘라스토머 층은 경화된 실리콘 엘라스토머로 이루어질 수 있거나 또는 본질적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘 엘라스토머 층에는 폴리오르가노실록산 이외의 임의의 중합체 성분이 없을 수 있다. 일부 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 첨가제, 예컨대 틴트, UV 필터, 또는 윤활성 개선제를 함유할 수 있다. 실리콘 엘라스토머 층은 전형적으로 1 중량% 미만의 수분 함량을 갖는다. 일부 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 0.5 중량% 미만 또는 0.3 중량% 미만의 수분 함량을 갖는다. 실리콘 엘라스토머 층은 콘택트 렌즈에서의 성분으로서 사용하기에 적절한 광학 선명도를 갖는다. 일부 예에서, 500 nm 내지 780 nm, 또는 381 nm 내지 780 nm의 범위를 가로지르는 광 투과율이 적어도 80%, 85%, 90%, 95% 또는 97%이다 (ISO 18369에 따라 측정됨). 한 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 인스트론(Instron) 모델 3342 또는 모델 3343 기계 시험 시스템을 사용하는 ANSI Z80.20 표준, 또는 그의 등가물에 의해 측정 시 적어도 0.3 또는 0.5 MPa에서부터 약 1.5 또는 2.0 MPa까지의 영률(Young's modulus)을 갖는다. 본 개시내용에 걸쳐, "예" 또는 "구체적인 예" 또는 유사한 문구의 언급은, 특징들의 특별한 조합이 서로 배타적이지 않거나 또는 문맥상 달리 나타내지 않는 한, 이전에 기재되었거나 이후에 기재될 예 (즉, 특징)의 임의의 조합과 조합될 수 있는, 하이브리드 콘택트 렌즈, 또는 하이브리드 콘택트 렌즈의 성분, 또는 제조 방법 (문맥에 따라)의 특징 또는 특징들을 도입하기 위해 의도된다. 실리콘 엘라스토머 층을 제작하기에 적합한 실리콘 엘라스토머에는 누실 테크놀로지(NuSil Technology)로부터의 MED 6015, MED 6755 및 MED 6033, 및 다우 코닝(Dow Corning)으로부터의 SYLGARD 엘라스토머가 포함된다. 실리콘 엘라스토머 제형은 제조자의 권장에 따라 경화될 수 있다.
실리콘 엘라스토머 층은 그의 의도된 목적에 적합한 임의의 치수 및 형태를 가질 수 있다. 따라서, 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "층"은 임의의 특별한 치수 또는 형태로 제한되지 않는다. 한 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 렌즈 형태를 가지며, 이는 후방측 (즉, 뒤쪽)이 환자 각막의 곡률에 상응하는 오목한 곡률을 갖고 전방측 (즉, 앞쪽)이 볼록한 곡률을 가짐을 의미한다. 또 다른 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 편평한 후방측을 갖는다. 여전히 또 다른 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 각막의 곡률보다 얕은 곡률을 갖는다. 실리콘 엘라스토머 층은 임의의 적합한 방법, 예컨대 캐스트 성형, 사출 성형, 또는 선삭을 이용하여 형성될 수 있다.
히드로겔 층은 실리콘 히드로겔 물질 또는 비-실리콘 히드로겔 물질일 수 있고, 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하는 중합가능한 조성물을 경화시킴으로써 형성된다. 실리콘 히드로겔은 적어도 1종의 실록산 단량체 및 적어도 1종의 친수성 단량체를 포함하는 중합가능한 조성물을 경화시킴으로써 형성된다. "실록산 단량체"는 적어도 1개의 Si-O 기를 함유한다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 형성하기 위한 중합가능한 조성물 및 방법은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,865,789). 관련 기술분야에서 "통상적인 히드로겔"로도 공지된 실리콘-무함유 히드로겔은 적어도 1종의 친수성 단량체를 포함하고, 실록산 단량체는 포함하지 않는다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "단량체"는 동일한 또는 상이한 다른 분자와 반응하여 중합체 또는 공중합체를 형성할 수 있는 적어도 1종의 중합가능한 기 (예를 들어, 비닐 기, 아크릴레이트 기, 메타크릴레이트 기 등)를 포함하는 임의의 분자를 지칭한다. 따라서, 상기 용어는 중합가능한 예비-중합체 및 거대 단량체를 포괄하고, 달리 나타내지 않는 한 단량체의 크기에는 제한이 없다. 가교제는 2개 이상의 중합가능한 기를 갖는 단량체이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "비닐-함유" 단량체는 그의 분자 구조에 존재하는 중합가능한 탄소-탄소 이중 결합 (즉, 비닐 기)을 갖는 임의의 단량체이며, 여기서 비닐 기의 탄소-탄소 이중 결합은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중합가능한 기에 존재하는 탄소-탄소 이중 결합에 비해 유리 라디칼 중합 하에서 덜 반응성이다. 따라서, 탄소-탄소 이중 결합이 아크릴레이트 기 및 메타크릴레이트 기에 존재하지만, 본원에서 사용된 바와 같이, 이러한 기는 "비닐 기"인 것으로 고려되지 않는다. 따라서, 예를 들어, 실시예 부분에서 하기 기재된 단량체 중에서 구조식 VIII의 단량체만이 비닐-함유 단량체인 것으로 고려된다.
히드로겔 층을 위한 중합가능한 조성물의 단량체 중 적어도 하나는 "엘라스토머-팽윤가능한 성분"이며, 이는 본원에서 사용된 바와 같이 실리콘 엘라스토머 층을 형성하기 위해 사용된 실리콘 엘라스토머를 팽윤시킬 수 있는 단량체를 지칭한다. 주어진 단량체가 실리콘 엘라스토머를 팽윤시킬 수 있는지 여부는, 경화된 실리콘 엘라스토머로 이루어진 11.5 mm x 100 μm 디스크를 경화되지 않은 액체 단량체에 실온 (20-25℃)에서 24 시간 동안 담궈서 결정한다. 24 시간째에, 디스크를 액체 단량체로부터 제거하고, 그의 직경을 측정한다. 퍼센트 직경 변화율은 방정식 ((D최종 - 11.5)/11.5)*100 (여기서 D최종은 24 시간째에 mm로 측정된 디스크의 직경임)에 의해 계산된다. 특정 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분은 실리콘 엘라스토머로 이루어진 디스크를 적어도 5%, 10% 또는 15%에서부터 약 25%, 30% 또는 35%까지 팽윤시킬 수 있다. 본 개시내용에 걸쳐, 일련의 하한 범위 및 일련의 상한 범위가 제공되는 경우, 제공된 범위의 모든 조합은 각각의 조합이 구체적으로 열거된 것과 같이 고려된다. 예를 들어, 상기 % 팽윤율의 열거에서, 모든 9가지 가능한 범위의 % 팽윤율이 고려된다 (즉, 5% 내지 25%, 5% 내지 30% ... 15% 내지 30%, 및 15% 내지 35%). 또한, 본 개시내용에 걸쳐, 일련의 값들이 첫번째 값 앞에 있는 수식어와 함께 제시되는 경우, 문맥상 달리 해석되지 않는 한, 상기 수식어는 암시적으로 일련의 각각의 값 앞에 있는 것으로 의도된다. 예를 들어, 상기 열거된 값들의 경우, 수식어 "약"은 암시적으로 10% 및 15% 둘 다 앞에 있고, 수식어 "내지 약"은 암시적으로 30% 및 35% 둘 다 앞에 있는 것으로 의도된다.
일부 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분은 4 이하의 친수성-친유성 균형 (HLB) 값, 또는 1,200 달톤 (Da) 이하의 분자량, 또는 4 이하의 HLB 값 및 1,200 Da 이하의 분자량 둘 다를 갖는다. 단량체의 HLB 값은 식: HLB = (20*MWh)/MWt (여기서 MWh는 단량체의 친수성 부분의 분자량이고, MWt는 단량체의 총 분자량임)에 의해 계산된다. 친수성 부분이 없는 단량체는 0의 HLB 값을 갖는다. 단량체는 1개 초과의 친수성 부분을 가질 수 있고, 이 경우에는 HLB 계산에서 각각의 친수성 부분의 분자량을 함께 더한다. 예를 들어, FMM으로 지칭되는 하기 구조식 III의 단량체의 경우, 상기 분자의 친수성 부분은 119 Da의 분자량 합계를 갖는 -OCH2CH2N- 및 -OCH2CH2O-이고, FMM의 총 분자량은 1324 Da이다. 따라서, FMM의 HLB 값은 (20*119)/1324 = 1.8로 계산된다. 구체적인 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분은 0 내지 3의 HLB 값을 갖는다. 추가의 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분은 1,000 미만 또는 750 미만의 총 분자량을 갖는다. 일부 거대 단량체와 같은 다분산 단량체의 경우, 용어 "분자량"은 1H NMR 말단-기 분석 (NMR)에 의해 결정되는 단량체의 절대 수 평균 분자량을 지칭한다.
예시적인 엘라스토머-팽윤가능한 실록산 단량체는 하기 실시예 3에서 기재된다. 한 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 실록산 단량체는 단일 중합가능한 기를 포함한다 (즉, 일관능성임). 또 다른 예에서, 실록산 단량체는 2개 이상의 중합가능한 기를 포함한다. 이러한 예에서, 실록산 단량체는 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이의 결합을 강화시켜 층간박리-내성을 증가시킬 수 있는 가교제로서 기능한다. 예시적인 가교가능한 실록산 단량체에는 메타크릴옥시프로필 종결된 폴리디메틸실록산, 아크릴옥시프로필 종결된 폴리디메틸실록산, 비닐 종결된 폴리디메틸실록산, 및 2가지 상이한 유형의 중합가능한 기를 갖는 폴리디메틸실록산, 예컨대 메타크릴옥시프로필-종결된 및 비닐-종결된 폴리디메틸실록산이 포함된다.
예시적인 엘라스토머-팽윤가능한 실록산-무함유 단량체는 메틸 메타크릴레이트 (MMA)이다. 통상적인 히드로겔 제형에서 사용되는 다른 저분자량 소수성 단량체, 예컨대 이소부틸 메타크릴레이트 및 펜틸 메타크릴레이트는 엘라스토머-팽윤가능한 성분으로서 기능할 수 있다. 구체적인 예에서, 히드로겔 층은 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (HEMA) 및 MMA의 중합 생성물 (즉, 공중합체)을 포함한다. 추가의 특정한 예에서, 히드로겔 층은 HEMA 및 적어도 10 중량%, 20 중량% 또는 30 중량% MMA의 중합 생성물을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 2종의 특정한 단량체의 중합 생성물 또는 공중합체에 대한 언급은, 상기 2종의 특정한 단량체 및 1종 이상의 추가의 개시되지 않은 단량체의 공중합으로부터 형성된 공중합체를 포괄하는 것으로 의도된다.
히드로겔 층을 형성하는 동안, 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 실리콘 엘라스토머 층 내로 상호침투하여 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 형성하는 것으로 믿어진다. 한 예에서, 상기 결합은 상호침투 중합체 네트워크 (IPN)를 포함하며, 히드로겔을 형성하는 동안에 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 실리콘 엘라스토머 주변에서 중합하여, 실리콘 엘라스토머와 상호체결되는 중합체 네트워크를 형성한다. 또 다른 예에서, 상기 결합은 엘라스토머-팽윤가능한 성분과 실리콘 엘라스토머 사이에 공유 결합을 포함한다. 일부 예에서, 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이의 층간박리-내성 결합은 엘라스토머-팽윤가능한 성분과 실리콘 엘라스토머 사이에 IPN 및 공유 결합 둘 다를 포함한다. 용어 "층간박리-내성"이란, 121-124℃에서 30 분 동안 오토클레이빙한 후에도 실리콘 엘라스토머 층 및 히드로겔 층이 서로 부착된 채로 유지됨을 의미한다.
하이브리드 콘택트 렌즈의 히드로겔 층은 인간 각막과 접촉하기에 적합한 치수 및 성질을 가지며, 즉, 이는 안과적으로-허용가능한 것이다. 도 1a 및 1b를 참조하면, 한 예에서, 하이브리드 콘택트 렌즈의 히드로겔 층 (2)는 실리콘 엘라스토머 층 (1)의 코드 직경보다 큰 코드 직경을 갖고, 따라서 실리콘 엘라스토머 층의 원주 둘레에 히드로겔 물질의 원주방향 스커트 (즉, 환)를 형성한다. 한 예에서, 히드로겔 층의 코드 직경은 실리콘 엘라스토머 층의 코드 직경보다 약 1.0 mm, 2.0 mm 또는 3.0 mm에서부터 약 0.6 mm, 7.0 mm 또는 8.0 mm까지 더 크다. 또 다른 예에서, 도 5를 참조하면, 실리콘 엘라스토머 층 (1) 및 히드로겔 층 (2)는 동일한 또는 대략 동일한 코드 직경을 갖는다. 히드로겔 층은 각막 배치에 적합한 후방 표면 곡률을 갖는다. 히드로겔 층은 환자가 착용했을 때 적절한 움직임 및 편안함을 갖는 생체적합성 하이브리드 콘택트 렌즈를 제공할 만큼 충분히 두껍다. 적절한 렌즈 움직임은 표준 푸쉬업 시험을 이용하는 세극등 평가에 의해 결정될 수 있다. 한 예에서, 하이브리드 콘택트 렌즈는 약 35% 또는 40%에서부터 약 60% 또는 65%까지의 푸쉬업 시험 등급을 갖는다. 한 예에서, 히드로겔 층은 적어도 약 5 μm, 10 μm 또는 25 μm에서부터 약 50 μm, 75 μm 또는 100 μm까지의 중심 두께를 갖는다. 본원에서 사용된 바와 같이, 중심 두께는 레더(Rehder) 모델 ET-3 전자 두께 게이지 또는 등가의 두께 게이지 장비를 이용하여 측정되는 바와 같이 완전히 수화되었을 때 히드로겔 층의 중심의 횡단면 두께를 지칭한다. 히드로겔 층의 두께는 층 전체에 걸쳐 균일할 수 있거나 또는 불균일할 수 있으며, 예를 들어 렌즈의 원주를 향해 점점 가늘어질 수 있다. 하이브리드 콘택트 렌즈는 착용자에 대해 적당한 굴절 교정을 가지며, 구면 렌즈, 난시교정 렌즈, 또는 다초점 렌즈일 수 있다. 하이브리드 렌즈의 굴절률, 곡률 및 두께는 렌즈의 임의의 층에서 기인할 수 있다.
히드로겔 층은 적어도 약 10 중량%, 20 중량% 또는 30 중량%에서부터 약 40 중량%, 50 중량% 또는 60 중량%까지의 평형 수분 함량 (EWC)을 가질 수 있다. EWC를 측정하기 위해, 완전히 수화된 히드로겔 층 (즉, 실리콘 엘라스토머 층에 결합되지 않음)으로부터 과잉의 표면수를 닦아 내고, 히드로겔 층을 칭량하여 수화된 중량을 수득한다. 히드로겔 층을 진공 하에 80℃의 오븐에서 건조시키고 칭량한다. 수화된 층의 중량으로부터 건조 히드로겔 층의 중량을 차감하여 중량 차이를 결정한다. 히드로겔 층의 중량% EWC = (중량 차이/수화된 중량) x 100이다.
실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈는 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립되거나 또는 실리콘 엘라스토머 층의 전방측 또는 후방측에 부착된 물체를 추가로 포함할 수 있다. 한 예에서, 상기 물체는 가변 초점 광학 렌즈, 예컨대 액체 메니스커스 렌즈 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,348,424 참조), 전기-습윤 렌즈, 액정 렌즈, 또는 전기-활성 렌즈 (예를 들어, US 2008/0208335 참조)일 수 있다. 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립되거나 또는 실리콘 엘라스토머 층의 전방 표면에 부착되는 다른 물체에는 전극, 배터리, 안테나, 회로, MEM 디바이스, 센서 등이 포함된다. 액체 (즉, 경화되지 않은) 실리콘 엘라스토머 내부에 물체를 담근 다음, 예를 들어 캐스트 성형에 의해 엘라스토머를 그의 원하는 형태로 경화시킴으로써, 물체를 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립시킬 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈는 히드로겔 층 (1), 실리콘 엘라스토머 층 (2), 및 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립된 물체, 예컨대 가변 초점 렌즈 (3)을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 금형 전달 방법에 의해, 또는 경화된 후에 실리콘 엘라스토머 상에 물체를 접착시킴으로써, 물체를 실리콘 엘라스토머 층의 전방 표면에 부착시키거나 그에 부분 매립시킬 수 있다. 이러한 한 예에서, 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 렌즈는 도 3에 도시된 형태를 가질 수 있으며, 여기서 가변 초점 렌즈 (3)이 실리콘 엘라스토머 층 (2)의 전방측에 부착되어 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 문구 "내부에 부분 매립된"은, 물체가 도 2에 도시된 바와 같이 실리콘 엘라스토머 층 내부에 완전히 매립되지 않은 것을 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 도 6은 실리콘 엘라스토머 층 (1)에 의해 부분 매립된 전자 부품 (4)를 도시한다. 도 6은 실리콘 엘라스토머 층의 전체 후방측이 히드로겔 층에 부착될 필요가 없으며, 실리콘 엘라스토머 층의 후방측의 일부분만이 층간박리 내성 결합에 의해 히드로겔 층에 부착될 수 있음을 도시한다. 일부 예에서, 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈는 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립된 적어도 1개의 물체 및 실리콘 엘라스토머 층의 전방측 또는 후방측에 부착된 적어도 1개의 물체를 포함한다. 이러한 한 예는 도 7에 도시되어 있다.
본원에 기재된 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈는 관련 기술분야에 널리 공지된 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 일반적인 측면에서, 한 방법은 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 히드로겔 조성물을 실리콘 엘라스토머 층의 후방측과 접촉시키고, 히드로겔 조성물을 경화시켜 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 형성하는 것을 포함한다. 상기 방법은 히드로겔 층을 수화시키고, 실리콘 엘라스토머-히드로겔 콘택트 렌즈를 패키징하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
실리콘 엘라스토머 층은 임의의 적합한 방법, 예컨대 캐스트 성형, 스핀 캐스팅, 용매 캐스팅, 열성형, 사출 성형, 또는 선삭에 의해 원하는 형태로 형성될 수 있다. 한 예에서, 실리콘 엘라스토머 층은 실리콘 엘라스토머 층의 전방 표면을 한정하는 제1 금형 부재에 소정량의 액체 실리콘 엘라스토머를 분배시키는 캐스트 성형 방법에 의해 형성된다. 실리콘 엘라스토머의 후방 표면을 한정하는 제2 금형 부재를 상기 제1 금형 부재와 커플링시켜 제1 금형 조립체를 형성하고, 이를 실리콘 엘라스토머를 경화시키는 조건 (예를 들어, 열 경화, UV 경화 등)에 적용시킨다. 구체적인 예에서, 실리콘 엘라스토머 층이 제1 금형 부재에 의해 유지되도록 금형 반쪽을 탈커플링시킨다 (즉, 분리한다). 이는 제1 금형 부재로의 실리콘 엘라스토머 층의 부착을 촉진시키는 상이한 표면 성질을 갖는 제1 및 제2 금형 부재를 이용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금형 부재는 제2 금형 부재의 성형 표면에 비해 더 극성인 성형 표면을 가질 수 있다. 구체적인 예에서, 제1 및 제2 금형 부재를 폴리프로필렌으로부터 형성하고, 제1 금형 부재의 성형 표면을 산소 플라즈마로 처리하여 제2 금형 부재의 성형 표면에 비해 더 극성이 되게 한다. 다른 예에서, 제1 및 제2 금형 부재를 상이한 극성을 갖는 상이한 물질로 제조할 수 있다.
실리콘 엘라스토머 층을 경화시킨 후, 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 히드로겔 조성물을 실리콘 엘라스토머 층의 후방측 상에 분배하고 경화시킨다. 한 예에서, 히드로겔 층이 실리콘 엘라스토머 층 상에 분배될 때, 실리콘 엘라스토머 층은 제1 금형 부재에 부착된 채로 유지된다. 이어서, "수형 금형 부재"로 지칭되는, 히드로겔 층의 후방 표면을 한정하는 제3 금형 부재를 제1 금형 부재에 커플링시켜 제2 금형 조립체를 형성한다. 중합가능한 히드로겔 조성물이 경화되어 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 포함하는 히드로겔 층을 형성하도록 하는 조건하에 제2 금형 조립체를 적용한다. 또 다른 예에서, 실리콘 엘라스토머 층을 제1 금형 조립체로부터 제거하여 자형 콘택트 렌즈 금형 부재에 배치하고, 중합가능한 히드로겔 조성물을 암형 콘택트 렌즈 금형 부재에 있는 실리콘 엘라스토머 층에 분배시킨다. 수형 금형 부재를 암형 금형 부재에 커플링시켜 금형 조립체를 형성하고, 이를 중합가능한 히드로겔 조성물을 경화시키는 조건에 적용한다 (예를 들어, 열 경화, UV 경화 등). 이 예에서, 실리콘 엘라스토머 층을 금형 조립체 내부에 위치시켜, 히드로겔 층이 실리콘 엘라스토머 층 주변에 형성되고 그를 완전히 둘러싸게 할 수 있고, 이렇게 생성된 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈는 도 4에 도시된 바와 같이 실리콘 엘라스토머 층의 전방측 및 후방측 둘 다에 부착된 히드로겔 층을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 다른 예에서, 히드로겔 층은 실리콘 엘라스토머 층을 중합가능한 히드로겔 조성물로 분무 코팅 또는 딥-코팅하고, 히드로겔을 경화시키고, 임의적으로 히드로겔 층을 원하는 형태로 선삭함으로써 형성할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 중합가능한 히드로겔 조성물의 하나 이상의 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 실리콘 엘라스토머 층에 상호침투하여, 층간박리-내성 결합을 생성하는 상호침투 중합체 네트워크를 형성한다. 일부 예에서, 층간박리-내성 결합은 또한 공유 부착을 포함할 수 있다. 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이의 공유 부착은 백금 촉매 및 엘라스토머-팽윤가능한 비닐-함유 가교제를 중합가능한 히드로겔 조성물에 포함시킴으로써 달성될 수 있다. 한 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 비닐-함유 가교제는 디비닐 실록산이다. 구체적인 예에서, 디비닐 실록산은 디비닐-관능화된 PDMS이다. 다른 예에서, 엘라스토머-팽윤가능한 비닐-함유 가교제는 단일 비닐 기 및 상이한 (즉, 비닐이 아닌) 중합가능한 기, 예컨대 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기를 포함할 수 있다.
히드로겔 층이 경화된 후에, 하이브리드 콘택트 렌즈를 임의적으로 세척하여, 히드로겔 층으로부터 미반응한 또는 부분 반응한 성분을 추출하고, 히드로겔 층을 수화시킬 수 있다. 히드로겔 콘택트 렌즈를 위한 추출 및 수화 방법은 관련 기술분야에 공지되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,865,789 참조). 히드로겔 층과 달리, 하이브리드 콘택트 렌즈의 엘라스토머 층은 물에서 눈에 띄게 팽윤하지 않는다. 일부 경우에, 하이브리드 콘택트 렌즈의 히드로겔 층과 엘라스토머 층 사이의 차별적인 팽윤은 상당한 뒤틀림 및 심지어 층간박리를 초래할 수 있다. 이의 발생 가능성은 비교적 낮은 퍼센트 팽윤율을 갖는 히드로겔 층을 형성함으로써 감소될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 히드로겔 층의 "퍼센트 팽윤율"은 식: (Dw - Dd / Dw ) x 100 (여기서 Dd는 경화된 중합가능한 히드로겔 조성물로 이루어진 건조한 (비세척) +1.0 디옵터 콘택트 렌즈 (즉, 경화된 히드로겔이 실리콘 엘라스토머 층에 결합되지 않음)의 코드 직경이고, Dw는 세척 및 수화된 후의 +1.0 디옵터 콘택트 렌즈의 코드 직경임)에 의해 결정된다. 다양한 예에서, 히드로겔 층은 약 -5% 또는 0%에서부터 약 10% 또는 15% 또는 20%까지의 팽윤율을 갖는다.
히드로겔 층의 퍼센트 팽윤율은 조성물에 포함된 가교제의 양을 변화시킴으로써 달라질 수 있다. 일반적으로 가교제의 양을 증가시키면 히드로겔 층의 퍼센트 팽윤율이 감소한다. 히드로겔의 퍼센트 팽윤율은 또한 희석제를 중합가능한 조성물에 포함시킴으로써 감소될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "희석제"는 경화된 후에 히드로겔로부터 세척될 수 있는 중합가능한 조성물의 비-반응성 성분을 지칭한다. 한 예에서, 히드로겔 층은 실리콘 히드로겔을 포함하고, 중합가능한 히드로겔 조성물은 실리콘-함유 희석제를 포함한다. 구체적인 예에서, 실리콘-함유 희석제는 PDMS 중합체 또는 PDMS-함유 공중합체이다. 추가의 특정한 예에서, 실리콘-함유 희석제는 PDMS 및 폴리에틸렌 글리콜의 공중합체 (즉, PDMS-co-PEG)이다.
일부 예에서, 최종 소비자가 사용하기 전에 히드로겔 층을 세척할 필요가 없을 수 있다. 이러한 예에서, 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈를 수화되지 않은 상태 (건조)로 패키징할 수 있고, 사용하기 직전에 최종 소비자가 인공 누액으로 렌즈를 습윤시킴으로써 히드로겔 층을 수화시킬 수 있다. 이는 장기간 동안 식염수 용액에 담기는 경우에는 작동하지 않을 수 있는 기능성 부품, 예컨대 전자 부품이 하이브리드 콘택트 렌즈에 포함되는 예에서 유리할 수 있다. 다른 예에서, 히드로겔 층을 세척하여 미반응 물질을 제거한 다음, 하이브리드 콘택트 렌즈의 최종 패키징 전에 건조시킬 수 있다. 여전히 다른 예에서, 히드로겔 층을 세척하고, 히드로겔 층이 수화된 상태로 하이브리드 콘택트 렌즈를 패키징한다.
패키징하기 전에, 하이브리드 콘택트 렌즈를 추가의 가공에 적용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 엘라스토머 층이 콘택트 렌즈의 전방 표면을 형성하는 실시양태에서, 전방 표면을 친수성으로 만드는 처리에 적용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 엘라스토머 층을 플라즈마로 처리하거나 또는 친수성 코팅으로 코팅하여, 콘택트 렌즈의 전방 표면이 더욱 습윤성이게 만들 수 있다. 일부 예에서, 히드로겔 층은 원하는 경우 표면 처리, 예컨대 플라즈마 처리 또는 표면 코팅 또한 포함할 수 있다.
하이브리드 콘택트 렌즈를 임의의 적합한 용기, 예컨대 블리스터 패키지, 유리 바이알, 또는 다른 적절한 용기 (모두 본원에서 "패키지"로 지칭됨)에 배치할 수 있다. 히드로겔 층이 수화된 상태로 하이브리드 렌즈를 패키징하는 경우에는, 패키징 용액, 예컨대 인산염- 또는 붕산염-완충된 식염수를 임의적으로 용기에 첨가할 수 있다. 패키지를 밀봉하고, 밀봉된 하이브리드 콘택트 렌즈를 열 또는 증기를 비롯한 멸균량의 조사에 의해, 예컨대 오토클레이빙, 감마선 조사, e-빔 조사, 자외선 조사 등에 의해 멸균시킨다. 최종 생성물은 멸균성의 패키징된 안과적으로-허용가능한 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈이다.
하기 실시예는 본 발명의 특정한 측면 및 이점을 설명하며, 이로 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다.
실시예 1: 히드로겔 및 실리콘 엘라스토머 하이브리드 콘택트 렌즈를 형성하기 위한 이중-캐스팅 방법
약 95 uL의 실리콘 엘라스토머 (MED-6015, 누실)를 산소 플라즈마-처리된 암형 폴리프로필렌 콘택트 렌즈 금형 부재에 분배하였다. 비처리된 폴리프로필렌으로 제조된 수형 금형 부재를 각각의 암형 금형의 상단에 끼워서 제1 금형 조립체를 제공하였고, 이를 100℃로 설정된 온도의 오븐에서 40 분 동안 두었다. 금형 조립체를 개방시켰을 때, 부분-경화된 엘라스토머 렌즈가 암형 금형 부재에 부착된 채로 유지되었다. 다음으로, 약 95 uL의 중합가능한 조성물을 엘라스토머 렌즈의 상단에서 각각의 암형 금형 부재에 분배하였다. 사용된 중합가능한 조성물은 스텐필콘(stenfilcon) A, 엔필콘(enfilcon) A, 콤필콘(comfilcon) A 및 오쿠필콘(ocufilcon)을 형성하는데 사용된 것과 동일한 조성물이었다. 수형 금형 부재를 경화된 엘라스토머 및 중합가능한 조성물을 함유하는 각각의 암형 금형 부재와 접촉하도록 배치시켜, 제2 금형 조립체를 형성하였다. 금형 조립체를 각각의 상이한 중합가능한 조성물에 의해 요구되는 바와 같이 열 또는 자와선을 이용하여 경화시켰다. 경화시킨 후, 하이브리드 렌즈를 금형으로부터 제거하고, 추출 및 수화에 적용하였다. 추출 및 수화를 견뎌낸 렌즈를 패키징하고 오토클레이빙하였다. 스텐필콘 A 렌즈만이 추출, 수화 및 오토클레이빙을 견녀 내었다.
실시예 2: 히드로겔 중합가능한 조성물에서 실리콘 엘라스토머의 팽윤가능성
본 발명자들은 스텐필콘 A 중합가능한 조성물이 경화 동안에 실리콘 엘라스토머에 침투하여 그와 상호침투 중합체 네트워크를 형성하고, 이로써 실리콘 히드로겔 층과 실리콘 엘라스토머 층 사이에 결합을 형성하며, 이는 추출 및 수화 동안에 두 층이 층간박리되는 것을 방지한다고 가정하였다. 스텐필콘 A가 실시예 1로부터의 다른 히드로겔 중합가능한 조성물에 비해 유의하게 더 많이 실리콘 엘라스토머에 침투하는지 여부를 시험하기 위해, 본 발명자들은 경화된 MED6015로부터 제조된 11.5mm (직경) x 100μm 디스크를 실온에서 상기 디스크가 완전히 팽윤할 때까지 (15 분 내지 24 시간) 각각의 중합가능한 조성물에 담그었다. 디스크 직경의 변화를 측정하고, 퍼센트 팽윤율을 퍼센트 직경 증가율로서 계산하였다. 표 1에 나타낸 결과는, 스텐필콘 A 중합가능한 조성물이 다른 중합가능한 조성물에 비해 MED6015를 눈에 띄게 더 많이 팽윤시켰음을 나타내었다.
표 1: 렌즈 단량체 혼합물에서 MED6015 팽윤율
Figure 112018102130842-pct00001
실시예 3: 히드로겔 단량체에서 실리콘 엘라스토머의 팽윤가능성
본 발명자들은 실시예 2에 기재된 것과 동일한 방법을 이용하여 스텐필콘 A 중합가능한 조성물로부터의 각각의 개별 단량체가 MED6015 디스크에 침투할 수 있는지 여부를 추가로 시험하였다. 에탄올 및 에틸 아세테이트 또한 포함되었다. 에탄올은 MED6015를 상당히 팽윤시키지 않는 것으로 공지된 반면에, 에틸 아세테이트는 실리콘 엘라스토머에 대한 양호한 용매이다. 결과를 표 2에 나타내었다. X22-1622는 하기 구조식 I의 실록산 단량체를 지칭한다:
Figure 112018102130842-pct00002
X22-1640은 하기 구조식 II의 실록산 단량체를 지칭하며, 여기서 m =5-6, n = 80-90, 및 p=7-8이다.
Figure 112018102130842-pct00003
표 2: 액체 단량체에서 MED6015 팽윤율
Figure 112018102130842-pct00004
실시예 4: 실록산 단량체에서 실리콘 엘라스토머의 팽윤가능성
본 발명자들은 실시예 2에 기재된 것과 동일한 방법을 이용하여 추가의 실록산 단량체가 MED6015 디스크에 침투하는 능력에 대해 시험하였다. MED6015 디스크의 % 직경 변화율을 각각의 단량체의 평균 분자량 및 근사치 HLB 값과 함께 표 3에 나타내었다. 상기 제공된 X22-1622 및 X22-1640을 제외하고, 시험한 각각의 단량체의 분자 구조가 표 아래에 제공된다.
표 3: 실록산 단량체에서 MED6015 팽윤율
Figure 112018102130842-pct00005
이전에 제공된 X22-1640 및 X22-1662를 제외하고, 표 3에 열거된 각각의 실록산 단량체의 분자 구조는 다음과 같다:
Figure 112018102130842-pct00006
Figure 112018102130842-pct00007
Figure 112018102130842-pct00008
실시예 5: 실리콘 엘라스토머와 실리콘 히드로겔의 가교
실시예 1에 나타낸 바와 같이, 실리콘 엘라스토머 (MED6015) 상에서 이중-캐스팅될 때 콤필콘 A를 위한 중합가능한 조성물은 층간박리-내성 하이브리드 콘택트 렌즈를 생성하지 않았다. 그러나, 본 발명자들은 히드로겔을 UV-경화 대신에 열에 의해 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 이중-캐스팅 방법을 이용하고, 콤필콘 A 중합가능한 조성물에 비닐 종결된 폴리 디비닐 디메틸 실록산 (DMS-700), 백금 촉매 (Pt(II)), 열 개시제 (바조(Vazo)) 및 비닐-관능화된 가교제 (테트라키스 디메틸실록시 실란 (TDSS))를 첨가함으로써, 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 달성할 수 있었다. 하기 표 4의 컬럼 1은 콤필콘 A 조성물에 첨가된 추가의 성분 및 양 (총 중합가능한 조성물의 중량%)을 나타낸다. 히드로겔 층과 실리콘 엘라스토머 층 사이에 층간박리-내성 결합이 형성되었는지 여부를 표 4의 컬럼 2 및 3에 나타내었다.
표 4:
Figure 112018102130842-pct00009
실시예 6: HEMA -MMA 히드로겔 및 실리콘 엘라스토머 하이브리드 콘택트 렌 즈를 형성하기 위한 이중-캐스팅 방법
다양한 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 및 2-히드록시-에틸 메타크릴레이트 (HEMA)를 갖는 실록산-무함유 히드로겔 중합가능한 조성물을 제조하여, 실리콘 엘라스토머와의 결합에 대해 시험하였다. 제형은 0.4 부의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 (EGDMA), 0.5 부의 2,2'-아조비스(2-메틸프로판니트릴) (VAZO-64), 및 표 5에 나타낸 양의 MMA 및 HEMA로 이루어졌다.
-1.0 D 콘택트 렌즈를 형성하는데 적합한 폴리프로필렌 금형 조립체에서 100℃ 온도의 오븐에서 40 분 동안 경화시킴으로써 MED6015 렌즈를 형성하였다. 암형 금형 반쪽을 플라즈마로 미리 처리하여, 탈형 시 경화된 MED6015가 암형 금형 반쪽에 부착하는 것을 촉진시켰다. 실록산-무함유 히드로겔 중합가능한 조성물을 암형 금형 반쪽에서 MED6015 렌즈 상에 분배하고, +6.0 D 콘택트 렌즈를 형성하는데 적합한 폴리프로필렌 수형 금형 반쪽으로 밀폐시켰다. 상기 렌즈를 100℃ 온도의 오븐에서 1 시간 동안 경화시켰다.
경화시킨 후, 금형 조립체를 개방하고 물을 투여하여 HEMA 코팅을 연화시켰다. 상기 렌즈를 간단한 에탄올 추출, 수화, 오토클레이빙 및 러빙에 의해 스트레스를 가하였다. 표 5에 요약된 결과는, 제형에 20% 이상의 MMA를 첨가함으로써 층간박리가 방지되었음을 보여준다.
표 5:
Figure 112018102130842-pct00010
본원의 개시내용은 특정한 설명된 예를 언급하지만, 이들 실시예는 제한하기 위해서가 아니라 예시를 위해 제시되었음을 이해해야 한다. 상기 상세한 설명의 의도는, 비록 예시적인 예가 논의되었지만, 추가의 개시내용에 의해 정의되는 바와 같이 본 발명의 개념 및 범위 내에 속할 수 있는 상기 예의 모든 변형, 대안 및 등가물이 포괄하는 것으로 해석되어야 한다.
본 개시내용에서 인용된 모든 참고문헌의 전체 내용은 본 개시내용과 모순되지 않는 정도로 본원에 참조로 포함된다.
본 발명의 다른 실시양태는 본 명세서 및 본원에 개시된 본 발명의 실시를 고려하여 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 예는 단지 예시적인 것으로 고려되며, 본 발명의 진정한 범위 및 개념은 하기 청구항 및 그의 등가물에 의해서만 나타내어지는 것으로 의도된다.
본 발명은 임의의 순서 및/또는 임의의 조합으로 하기 측면/실시양태/특징을 포함한다:
1. 전방측 및 후방측을 포함하는 실리콘 엘라스토머 층; 및 실리콘 엘라스토머 층의 후방측에 부착된 히드로겔 층을 포함하며; 여기서 실리콘 엘라스토머 층 내로 상호침투하는 히드로겔 층의 엘라스토머-팽윤가능한 성분에 의해 형성되는 층간박리-내성 결합은 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 존재하는 것인 실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈.
2. 상기 1에 있어서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 실리콘 엘라스토머로 이루어진 디스크를 적어도 5% 또는 10%만큼 팽윤시킬 수 있는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
3. 상기 1 또는 2에 있어서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 4 미만 또는 3 미만 또는 2 미만 또는 1 미만 또는 0의 HLB 값을 갖는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 한 하나에 있어서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 1,200 달톤 미만 또는 1,000 달톤 미만 또는 700 달톤 미만의 분자량을 갖는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
5. 상기 1 내지 4 중 어느 한 하나에 있어서, 히드로겔 층이 실리콘 히드로겔인 하이브리드 콘택트 렌즈.
6. 상기 1 내지 4 중 어느 한 하나에 있어서, 히드로겔 층이 실록산-무함유 히드로겔인 하이브리드 콘택트 렌즈.
7. 상기 6에 있어서, 히드로겔 층이 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (HEMA) 및 메틸 메타크릴레이트 (MMA)의 공중합체를 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
8. 상기 7에 있어서, 공중합체가 적어도 10 중량%의 MMA 또는 적어도 20 중량%의 MMA 또는 적어도 30 중량%의 MMA를 포함하는 중합 조성물을 경화시킴으로써 형성되는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
9. 상기 1 내지 8 중 어느 한 하나에 있어서, 결합이 엘라스토머-팽윤가능한 성분에 의해 형성된 상호침투 중합체 네트워크를 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
10. 상기 1 내지 9 중 어느 한 하나에 있어서, 결합이 히드로겔 층의 비닐-관능화된 성분과 실리콘 엘라스토머 층 사이의 공유 부착을 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
11. 상기 1 내지 5 중 어느 한 하나에 있어서, 결합이 히드로겔 층의 비닐-관능화된 성분과 실리콘 엘라스토머 층 사이에 공유 부착을 포함하고, 비닐-관능화된 성분이 디비닐 실록산을 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
12. 상기 1 내지 11 중 어느 한 하나에 있어서, 히드로겔 층이 실리콘 엘라스토머 층 둘레에 원주방향 스커트를 형성하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
13. 상기 1 내지 12 중 어느 한 하나에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층이 콘택트 렌즈의 전방 표면을 형성하며, 친수성 표면을 제공하도록 예를 들어 플라즈마 또는 친수성 코팅으로 처리되는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
14. 상기 1 내지 13 중 어느 한 하나에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립되거나 또는 실리콘 엘라스토머 층의 전방측 또는 후방측에 부착된 물체를 추가로 포함하는 하이브리드 콘택트 렌즈.
15. 상기 14에 있어서, 물체가 가변 초점 렌즈 또는 전자 부품인 하이브리드 콘택트 렌즈.
16. 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 히드로겔 조성물과 실리콘 엘라스토머 층의 후방측을 접촉시키고; 히드로겔 조성물을 경화시켜 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 포함하는 하이브리드 콘택트 렌즈를 형성하는 것을 포함하는, 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈를 제조하는 방법.
17. 상기 16에 있어서, 히드로겔 층을 수화시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
18. 상기 16 또는 17에 있어서, 하이브리드 콘택트 렌즈를 패키지에 밀봉하는 것을 추가로 포함하는 방법.
19. 상기 16 내지 18 중 어느 한 하나에 있어서, 중합가능한 조성물이 디비닐 실록산 및 백금 촉매를 포함하는 것인 방법.
20. 상기 16 내지 18 중 어느 한 하나에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층이, 실리콘 엘라스토머 층의 전방 표면을 한정하는 제1 금형 부재에 소정량의 액체 실리콘 엘라스토머를 분배시키고; 실리콘 엘라스토머의 후방 표면을 한정하는 제2 금형 부재를 제1 금형 부재와 커플링시켜 제1 금형 조립체를 형성하고; 제1 금형 조립체를 실리콘 엘라스토머를 경화시키는 조건에 적용하는 것을 포함하는 방법에 의해 형성되는 것인 방법.
21. 상기 20에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층이 제1 금형 부재에 의해 유지되도록 제1 및 제2 금형 부재를 탈커플링시키는 것을 추가로 포함하며, 여기서 중합가능한 히드로겔 조성물은 제1 금형 부재에 의해 유지되고 있는 실리콘 엘라스토머 층의 후방측과 접촉되고, 여기서 히드로겔 층의 후방 표면을 한정하는 제3 금형 부재는 제1 금형 부재와 커플링되어 제2 금형 조립체를 형성하는 것인 방법.

Claims (23)

  1. a) 전방측 및 후방측을 포함하는 실리콘 엘라스토머 층; 및
    b) 실리콘 엘라스토머 층의 후방측에 부착된 히드로겔 층; 및
    c) 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이의 층간박리-내성 결합
    을 포함하며;
    여기서 히드로겔 층은 4 미만의 HLB 값 및/또는 1,200 달톤 이하의 분자량을 갖는 단량체인 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 조성물을 경화시킴으로써 형성되고, 여기서 히드로겔 층의 형성 동안, 엘라스토머-팽윤가능한 성분은 실리콘 엘라스토머 내로 상호침투하여, 층간박리-내성 결합을 제공하는 상호침투 중합체 네트워크를 형성하는 것인
    실리콘 엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 엘라스토머-팽윤가능한 성분이 실리콘 엘라스토머로 이루어진 디스크를 적어도 10%만큼 팽윤시킬 수 있는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 히드로겔 층이 실리콘 히드로겔인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 히드로겔 층이 실록산-무함유 히드로겔인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  7. 제6항에 있어서, 히드로겔 층이 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (HEMA) 및 메틸 메타크릴레이트 (MMA)의 공중합체를 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  8. 제7항에 있어서, 공중합체가 적어도 20 중량%의 MMA를 포함하는 중합 조성물을 경화시킴으로써 형성되는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 결합이 엘라스토머-팽윤가능한 성분에 의해 형성된 상호침투 중합체 네트워크를 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 결합이 히드로겔 층의 비닐-관능화된 성분과 실리콘 엘라스토머 층 사이의 공유 부착을 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  11. 제10항에 있어서, 비닐-관능화된 성분이 디비닐 실록산을 포함하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 히드로겔 층이 실리콘 엘라스토머 층 둘레에 원주방향 스커트를 형성하는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층이 콘택트 렌즈의 전방 표면을 형성하며, 친수성 표면을 제공하도록 처리되는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  14. 제13항에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층이 플라즈마 또는 친수성 코팅으로 처리되는 것인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층 내부에 매립되거나 또는 실리콘 엘라스토머 층의 전방측에 부착된 물체를 추가로 포함하는 하이브리드 콘택트 렌즈.
  16. 제15항에 있어서, 물체가 가변 초점 렌즈인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  17. 제15항에 있어서, 물체가 전자 부품인 하이브리드 콘택트 렌즈.
  18. a) 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 히드로겔 조성물과 실리콘 엘라스토머 층의 후방측을 접촉시키고;
    b) 히드로겔 조성물을 경화시켜 실리콘 엘라스토머 층과 히드로겔 층 사이에 층간박리-내성 결합을 포함하는 하이브리드 콘택트 렌즈를 형성하는 것
    을 포함하며;
    여기서 히드로겔 층은 적어도 1종의 친수성 단량체, 및 4 미만의 HLB 값 및/또는 1,200 달톤 이하의 분자량을 갖는 단량체인 엘라스토머-팽윤가능한 성분을 포함하는 중합가능한 조성물을 경화시킴으로써 형성되고, 여기서 히드로겔 층의 형성 동안, 엘라스토머-팽윤가능한 성분은 실리콘 엘라스토머 내로 상호침투하여, 층간박리-내성 결합을 제공하는 상호침투 중합체 네트워크를 형성하는 것인
    엘라스토머-히드로겔 하이브리드 콘택트 렌즈를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 히드로겔 층을 수화시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 하이브리드 콘택트 렌즈를 패키지에 밀봉하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서, 중합가능한 조성물이 디비닐 실록산 및 백금 촉매를 포함하는 것인 방법.
  22. 제18항 또는 제19항에 있어서, 실리콘 엘라스토머 층이
    실리콘 엘라스토머 층의 전방 표면을 한정하는 제1 금형 부재에 소정량의 액체 실리콘 엘라스토머를 분배시키고;
    실리콘 엘라스토머의 후방 표면을 한정하는 제2 금형 부재를 제1 금형 부재와 커플링시켜 제1 금형 조립체를 형성하고;
    제1 금형 조립체를 실리콘 엘라스토머를 경화시키는 조건에 적용하는 것
    을 포함하는 방법에 의해 형성된 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    실리콘 엘라스토머 층이 제1 금형 부재에 의해 유지되도록 제1 및 제2 금형 부재를 탈커플링시키는 것을 추가로 포함하며,
    여기서 중합가능한 히드로겔 조성물은 제1 금형 부재에 의해 유지되고 있는 실리콘 엘라스토머 층의 후방측과 접촉되고, 여기서 히드로겔 층의 후방 표면을 한정하는 제3 금형 부재는 제1 금형 부재와 커플링되어 제2 금형 조립체를 형성하는 것인
    방법.
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