KR102330855B1 - 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법 - Google Patents
실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102330855B1 KR102330855B1 KR1020200064963A KR20200064963A KR102330855B1 KR 102330855 B1 KR102330855 B1 KR 102330855B1 KR 1020200064963 A KR1020200064963 A KR 1020200064963A KR 20200064963 A KR20200064963 A KR 20200064963A KR 102330855 B1 KR102330855 B1 KR 102330855B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- methacrylate
- monomer
- lens
- silicone hydrogel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
- C08F290/068—Polysiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00038—Production of contact lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00038—Production of contact lenses
- B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00038—Production of contact lenses
- B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
- B29D11/00192—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves
- B29D11/00211—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves using heating means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
- C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
- C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
- G02B1/041—Lenses
- G02B1/043—Contact lenses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Abstract
본 출원은 포스포릴콜린을 포함하는 모노머; 이관능성 실록산 모노머; 일관능성 소수성 모노머; 친수성 모노머; 및 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제;를 포함하는 조성물의 중합 반응으로 제조된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈와 그의 제조방법을 제공한다. 본 출원에 따른 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 산소투과율과 습윤성이 높다는 장점이 있다.
Description
본 출원은 포스포릴콜린을 함유하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
소프트 콘택트 렌즈를 구성하는 고분자의 주쇄에 실리콘 원소를 함유하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 일반 하이드로겔 콘택트 렌즈에 비해 산소투과도가 높아 장시간 착용이 가능하고 안구에 의학적 부작용이 적다고 알려져 있다. 그러나 소수성 물질인 실리콘을 주성분으로 하는 실리콘 콘택트 렌즈는 함수율이 낮고 표면 습윤성이 낮아 착용감이 좋지 않고 장시간 착용시 렌즈의 표면에 지질이나 단백질과 같은 이물질이 침적되어 가시성이 떨어지는 단점이 있다. 하이드로겔 소프트 콘택트 렌즈는 보통 친수성 단량체인 HEMA(2-hydroxyethylmethacrylate)를 주원료로 사용하여 제조한다. 실리콘 콘택트 렌즈는 실리콘 원소가 함유된 모노머를 다량 사용하여야 하므로 친수성 모노머가 지닌 우수한 습윤성과 착용감 등 소프트 콘택트렌즈에 요구되는 기본적인 물성이 부족하다는 문제점이 있었다.
실리콘 렌즈 개발 초기에 널리 사용된 방법으로 렌즈표면을 플라즈마나 코로나 처리와 같은 물리화학적 개질을 통해 소수성 렌즈 표면을 친수성화 하여 표면습윤성과 착용감을 높이는 방법이 있다. 이 표면처리 방식은 렌즈 제조시 추가비용이 발생할 뿐 아니라 생산중인 렌즈의 표면을 일정하게 처리하기 어려우며 각각의 렌즈 표면도 부위에 따라 처리효과가 일정하지 않은 경우가 많다. 따라서 플라즈마나 코로나로 실리콘 렌즈의 표면을 처리하는 방법은 현재 상업적으로 사용되고 있지 않다.
또한 실리콘 콘택트 렌즈를 친수성화 하는 방법으로 널리 사용되고 있는 기술은 친수성 고분자를 사용하여 IPN(Interpenetration Polymer Network) 구조를 형성하는 것이다. 인체에 비교적 무해하다고 알려진 PVP(PolyVinylPyrrolidone)이나 PVA(PolyVinylAlcohol) 또는 셀룰로오스와 같은 수용성 고분자를 배합원료에 첨가하여 중합을 진행하면 가교된 고분자 구조에 친수성 고분자가 얽혀 있는 IPN 구조가 얻어진다. 콘택트 렌즈를 형성하는 실리콘 성분과 친수성 성분은 중합과정에서 상분리가 발생하여 헤이즈나 렌즈 형태의 변형과 같은 불량이 발생하는 경우가 많았지만, 친수성 고분자가 IPN 구조로 매트릭스 내에 묶여 렌즈가 중합, 제조되는 과정에서 상분리가 방지될 수 있다. IPN 방식으로 실리콘 렌즈의 습윤성을 높이는 방법은 현재에도 여러 업체들이 실리콘 렌즈 제조에 적용하고 있다. 그러나 친수성 고분자가 렌즈 매트릭스의 가교구조에 공유결합으로 묶여 있지 않기 때문에 물리적으로 얽혀서 매트릭스 내에 고정되어 있다 할지라도 친수성 고분자가 서서히 렌즈 매트릭스로부터 용출되어 나온다. 즉, monthly 렌즈와 같은 장기간 반복 사용하는 실리콘 콘택트 렌즈는 서서히 렌즈의 변형, 시인성 저하, 습윤성 저하가 나타나는 문제점이 있다. 또한 비록 친수성 고분자가 무해하다 할지라도 렌즈 착용시 안구로 용출되면 안구 건강에 해롭다는 문제가 있다.
최근 실리콘 성분에 중합이 가능한 올레핀기가 부착된 단순한 실리콘 모노머 또는 올리고머 대신 실리콘 사슬에 PEG(polyethylene glycol) 또는 PEO(polyethylene oxide) 곁사슬이 있는 실리콘-PEO graft 올리고머를 실리콘 원료로 사용하여 실리콘 렌즈를 제조하는 기술을 개발되었다. 친수성 고분자가 곁가지로 부착된 실리콘 모노머 또는 올리고머는 소수성-친수성 화학단위가 공유결합으로 묶여 마이크로 단계의 분리(micro-separation)는 발생할지라도 광학적인 헤이즈를 일으키는 매크로 단계의 분리(Macro-separation)는 어느 정도 억제된다. 그러나 친수성 곁사슬을 갖는 실리콘 모노머 제조가 쉽지 않고, 가격이 고가이며, 대량생산에 적합하지 않으므로 문제가 있다.
본 출원은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 산소 투과성을 높게 유지하고, 습윤성을 높이며, 착용감을 개선한 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 제공하고자 한다.
본 출원은 상기 대량생산이 가능하게 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원의 하나의 실시예는, 포스포릴콜린을 포함하는 모노머; 화학식 1의 이관능성 실록산 모노머; 화학식 2의 일관능성 소수성 모노머; 친수성 모노머; 및 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제;를 포함하는 조성물의 중합 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 제공한다.
[화학식 1]
(화학식 1에서, n은 10 내지 30에서 선택된 정수이고, R1과 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이며, R3와 R4는 각각 독립적으로 2-히드록시헥실렌기, 에틸렌옥시드기, 폴리에틸렌옥사이드기, 2-히드록시프로폭시프로필렌기 또는 폴리프로필렌옥시드기임)
[화학식 2]
(화학식 2에서, M은 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기이고, L은 -(CH2)m-이며, 선택적으로 히드록시기에 의해 치환되고, m=4 내지 7인 정수이며, 하나 이상의 -CH2- 그룹은 O로 치환될 수 있고, Z1 내지 Z7은 독립적으로 수소 또는 C1-C4의 알킬기이며, a 및 b는 독립적으로 0 내지 2인 정수임).
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 조성물은 총 중량을 기준으로, 포스포릴콜린을 포함하는 모노머 8 내지 14 중량%; 상기 이관능성 실록산 모노머와 일관능성 소수성 모노머 50 내지 80 중량%; 친수성 모노머 10 내지 45 중량%; 및 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제 0.3 내지 1.5 중량%; 용매 0 내지 3중량%을 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 조성물은 아조계 개시제 0.3 내지 1.5 중량%를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 아조계 개시제는, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메소시발레로니트릴) 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 포스포릴콜린을 포함하는 모노머는, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린(MPC)일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 친수성 모노머는, 메타크릴계 친수성 모노머 및 아크릴계 친수성 모노머를 포함할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 친수성 모노머는, 메틸메타크릴레이트(MMA), 2-히드록시부틸메타크릴레이트(HOB), 터트부틸메타크릴레이트(tBMA), N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 에톡시에틸메타크릴아미드(EOEMA), 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트(EGMA), 이소보르닐메타크릴레이트(IBM), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA), 메톡시에틸메타크릴레이트(EGMA), 메톡시에틸아크릴레이트, 트리메틸암모늄 2-하이드록시프로필메타크릴레이트하이드로클로라이드, 아미노프로필메타크릴레이트하이드로클로라이드, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(DMAEMA), 글리세롤메타크릴레이트(GMA), N-비닐피롤리돈(NVP), N,N-디메틸아크릴아미드(DMA) 및 N,N-디메틸메타크릴아미드(DMMA)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 화학식 1의 이관능성 실록산 모노머는, 화학식 3의 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, n은 18 내지 24임.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 화학식 2의 일관능성 소수성 모노머는, 화학식 4의 화합물일 수 있다.
[화학식 4]
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 가교제는, 알릴메타크릴레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트 및 트리알릴트리멜리테이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예는 암수 몰드 중 어느 하나의 표면을 플라즈마 처리하여 친수성을 부여하는 단계; 중합성 조성물을 아조 개시제를 사용하여 100℃ 내지 140℃의 온도에서 중합시켜 몰드 내에서 렌즈를 제조하는 단계; 렌즈를 몰드에서 분리하고 유기용매에 담그어 렌즈로부터 미반응된 또는 부분적으로 반응된 성분을 제거하는 단계; 렌즈를 패키징 용액을 포함하는 패키지 내에 밀봉하는 단계; 및 밀봉된 패키지를 멸균하는 단계;를 포함하는, 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 렌즈를 제조하는 단계는, 컨베이어 가열로 상에서 수행될 수 있다.
본 출원의 일실시예에 따른 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 산소 투과성을 높게 유지하고, 습윤성을 높이며, 헤이즈 발생이 없고, 사용자의 착용감을 개선하는 장점이 있다.
본 출원의 일실시예에 따른 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조방법은 건식 분리가 가능하게 하여 대량생산을 하면서도 고품질을 일정하게 유지할 수 있게 하는 장점이 있다.
본 출원에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하고, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 출원의 하나의 실시예는, 포스포릴콜린을 포함하는 모노머; 하기 화학식 1의 이관능성 실록산 모노머; 하기 화학식 2의 일관능성 소수성 모노머; 친수성 모노머; 및 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제;를 포함하는 조성물의 중합 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 제공한다.
본 출원에서 "선택적인" 또는 "선택적으로"라는 용어는 연속하여 기술된 사건 또는 상황이 발생되거나 그렇지 않은 것은 의미하며, 상세한 설명은 상기 사건 또는 상황이 발생된 경우 및 발생되지 않는 경우를 포함한다.
본 출원에서 용어 "중합체"는 둘 또는 그 이상의 다른 반복단위(모노머 잔기)로부터 형성된 고분자를 의미한다. 제한되지 않은 예로써, 중합체는 교대공중합체, 랜덤공중합체, 블록공중합체, 또는 그래프트 공중합체일 수 있다.
본 출원에서 용어 "치환된"은 모든 허용가능한 유기화합물 치환체를 포함하는 것으로 이해된다. 포괄적 국면에서, 허용가능한 치환체는 비환형 및 환형, 분지형 및 비분지형, 탄소환형 및 헤테로환형, 및 방향족 및 비-방향족 유기화합물 치환체를 포함한다. 예를들면 예시적 치환체는 하기된 것들을 포함한다. 허용가능한 치환체는 하나 또는 그 이상일 수 있고 동일하거나 상이한 적합한 유기화합물일 수 있다. 본 개시의 목적에 따라, 질소와 같은 헤테로원자는 원자가를 만족하는 수소 치환체 및/또는 본원에 기재된 임의 허용가능한 유기화합물 치환체를 가질 수 있다. 본 개시는 어떠한 경우라도 허용가능한 유기화합물 치환체로 제한되는 것은 아니다. 또한, "치환" 또는 "와 치환되는" 용어들은, 이러한 치환은 치환되는 원자 및 치환체의 허용가능한 원자가에 따르고, 및 치환 결과 안정한 화합물, 예를들면 재배열, 고리화, 제거 등과 같은 전환이 자발적으로 일어나지 않는 화합물을 생성한다는 암시적 조건을 포함한다.
본 출원에서 용어 "알킬"은 1 내지 24, 예를들면 1-12 또는 1-6개의 탄소원자들의 분지형 또는 비분지형 포화탄화수소 그룹이며, 예를들면 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, s-펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 에이코실, 테트라코실, 및 등을 포함한다. 알킬기은 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 알킬기은 하나 또는 그 이상의 그룹으로 치환될 수 있으며, 제한적이지는 않지만, 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 사이클로알킬, 알콕시, 아미노, 에테르, 할라이드, 히드록시, 니트로, 실릴, 설포-옥소, 또는 티올을 포함한다. "저급 알킬" 그룹은 1 내지 6개의 탄소원자들을 가지는 알킬기이다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 중합을 위한 조성물은 화학식 1의 이관능성 실록산 모노머를 포함한다.
[화학식 1]
화학식 1에서, n은 10 내지 30에서 선택된 정수, 구체적으로 18 내지 24의 정수, 더 구체적으로 21의 정수이다. R1과 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이며, 구체적으로 수소이다. R3와 R4는 각각 독립적으로 2-히드록시헥실렌기, 에틸렌옥시드기, 폴리에틸렌옥사이드기, 2-히드록시프로폭시프로필렌기 또는 폴리프로필렌옥시드기이고, 구체적으로 2-히드록시프로폭시프로필렌기이다.
상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3의 화합물일 수 있다. 화학식 3에서 n은 21이다.
[화학식 3]
본 출원의 하나의 실시예에서, 중합을 위한 조성물은 화학식 2의 일관능성 소수성 모노머를 포함한다.
[화학식 2]
화학식 2에서, M은 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기일 수 있다. 상기 Z1 내지 Z7은 독립적으로 수소 또는 C1-C4의 알킬기이며, a 및 b는 독립적으로 0 내지 2인 정수이다.
본 출원의 하나의 실시예에서, L 은 선택적으로 치환된 2가 C1-C20 유기 그룹일 수 있고, 예를 들면, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C16 유기 그룹, C1-C12 유기 그룹, C1-C8 유기 그룹 또는 C1-C4 유기 그룹일 수 있다. 다른 국면에서, 연결 그룹 L은 치환되거나 치환되지 않은 폴리알킬렌 그룹일 수 있다. 즉, L은 상호 연결된 둘 또는 그 이상의 CH2 그룹들을 가지는 그룹일 수 있고, 식 -(CH2)m-로 표기되며, 이때 "m"은 1 내지 20의 정수, 구체적으로 4 내지 7의 정수이다. 예로는, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌 및 헥실렌을 포함한다. 유기 그룹은 분지형 또는 선형일 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, L은 하나 또는 그 이상의 기능기로 치환될 수 있다. 예를 들면, L은 히드록시기, 히드록시알킬기, 아미노기, 아미노알킬기, 아미드기, 알킬아미드기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알콕시카보닐기, 알콕시카보닐알킬기 또는 이들 기능기 조합에 의해 치환될 수 있다. 또 다른 실시예에서, L 은 히드록시기 또는 히드록시알킬기에 의해 치환될 수 있다. 구체적으로, L 은 히드록시기에 의해 치환될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, L의 하나 또는 그 이상의 CH2 그룹들은 하나 또는 그 이상의 헤테로원자들로 치환될 수 있다. 예를 들면, L의 하나 또는 그 이상의 CH2 그룹은 O, S, N-RL, P-RL 또는 이러한 헤테로원자들의 조합으로 치환될 수 있으며, 여기서 RL 은 치환되거나 치환되지 않은 C1-C20 알킬기 또는 치환되거나 치환되지 않은 C6-C20 아릴기이고, RL 은 하나 또는 그 이상의 기능기로 치환될 수 있고, RL 의 CH2 그룹은 하나 또는 그 이상의 헤테로원자들로 치환될 수 있다. 또 다른 실시예에서, L의 하나 또는 그 이상의 CH2 그룹은 O 또는 N-RL로 치환될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, L은 
이며, G는 수소 또는 가수분해성 기이며, k는 0 내지 6인 정수이고, m은 1 내지 7인 정수이다.
본 출원의 하나의 실시예에서,화학식 2의 일관능성 소수성 모노머는, 화학식 4의 화합물이다. 상기 화합물은 (3-메타크릴옥시-2-히드록시)프로필-비스(트리메틸실록시)메틸실란((3-methacryloxy-2-hydroxy)propyl-bis(trimethyl-siloxy) methylsilane)(SiGMA)이다.
[화학식 4]
실리콘 모노머 중 일관능성 모노머는 중합과정에서 상분리가 심하며 그에 따라 렌즈 형태의 변형과 헤이즈 현상이 나타난다는 문제가 있다. 이관능성 실록산 모노머는 상대적으로 헤이즈 발생이 적고 균질한 렌즈의 제조가 가능하나 렌즈의 탄성과 유연성이 떨어지는 문제가 있다. 양 말단의 반응기로 인해 중합체 사슬에 묶인 실리콘 세그먼트들의 이동, 응집이 억제되어 결과적으로 상분리가 적기 때문이다. 일관능성 실리콘 모노머를 친수성 작용기인 하이드록실기를 포함하는 모노머를 사용하면, 친수성 모노머의 상화성을 높여주므로 상분리, 렌즈 형태의 변형, 헤이즈 등의 문제를 해결하는 장점이 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 상기 이관능성 실록산 모노머와 일관능성 소수성 모노머를 합한 실리콘 모노머는 중합을 위한 조성물 총 중량을 기준으로 50 중량% 내지 80 중량%, 더 구체적으로 55 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 이때 이관능성 실록산 모노머와 일관능성 소수성 모노머가 1:3 내지 3:1의 비율, 더 구체적으로 1:2 내지 2:1의 비율로 포함될 수 있다. 실리콘 모노머 함량이 50 중량% 이상이어야 Dk 80 이상의 산소 투과율(Dk/t)을 구현할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 포스포릴콜린을 포함하는 모노머는 하기 화학식 5의 2-메타아크릴로옥시에틸포스포릴콜린(2-(methacryloyloxy)ethyl phosphorylcholine, MPC)를 사용하는 것이 바람직하다.
[화학식 5]
상기 포스포릴콜린을 포함하는 모노머는 중합을 위한 조성물 총 중량을 기준으로 8 중량% 내지 14 중량%로 포함될 수 있다.
MPC는 인공장기나 인체삽입물의 인체친화성을 높이기 위한 표면처리에 사용되고 있는데, 그 이유는 MPC를 구성하는 양쪽성 이온 구조인 PC(phosphorylcholine) 성분이 인체를 구성하는 성분 중 하나이기 때문이다. MPC를 사용하면 실리콘 렌즈의 습윤성과 착용감을 동시에 높일 수 있는 장점이 있다. 소수성(hydrophobicity)이 큰 실리콘 성분의 특성상 함수율이 낮아 렌즈의 유연성이 떨어지며 렌즈 표면에 눈물에 함유된 지질 또는 단백질이 침적되어 시야의 선명도를 떨어뜨리고 안구의 건강을 해치는 역기능이 존재하는데, MPC가 인체친화형 성분이기 때문에 지질이 렌즈 표면에 침적하는 것을 막고 시야의 선명도를 개선시키고, 안구의 건강을 해치지 않게 하는 장점이 있다.
본 출원의 하나의 실시예에 따른 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 적어도 80 이상, 적어도 90 이상의 산소 투과율(Dk/t 또는 Dk)을 나타낼 수 있다. Dk 80 이상을 구현하기 위해서 구성성분 중 실리콘 모노머 함량이 보통 50 중량% 이상이어야 하는데, 이와 같은 다량의 소수성 성분을 친수성 아크릴계 모노머와 혼합하거나 중합할 때 상분리가 발생하여 렌즈 헤이즈, 왜곡, 얼룩, 변형 등이 발생하는 문제점이 있다.
포스포릴콜린을 포함하는 모노머를 8 중량% 내지 14 중량%로 포함하면 습윤성과 착용감이 개선되는 장점이 있다. 또한, 산소투과율 확보를 위해 일정 함량 이상의 실리콘 모노머와 함수율과 습윤성 확보를 위한 친수성 모노머 두 성분간 상화성 부족으로 중합이 진행되면서 발생하는 상분리를 방지하여 렌즈왜곡, 헤이즈 문제도 함께 해결하는 효과가 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 친수성 모노머는 잔류하는 반응성 성분과 결합될 때 생성된 렌즈에 적어도 20% 이상, 예컨대, 적어도 25% 이상, 적어도 30% 이상의 함수율을 제공할 수 있는 성분을 포함한다. 포스포릴콜린을 포함하는 모노머와 친수성 모노머는 중합을 위한 조성물 총 중량에 기초하여 10 중량% 내지 60 중량%로 존재할 수 있다. 포스포릴콜린을 포함하는 모노머를 제외한 친수성 모노머는 10 중량 % 내지 45 중량% , 더욱 구체적으로 10 중량 % 내지 30중량% 로 포함될 수 있다. 함수율이 30% 이상인 실리콘 렌즈를 제조하기 위해서는 친수성 모노머가 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
본 출원의 렌즈에 대한 중합체를 제조하기 위해 사용될 수 있는 친수성 모노머는 적어도 하나의 중합 가능한 이중 결합 및 적어도 하나의 친수성 작용기를 갖는다. 중합 가능한 이중 결합의 예들은 아크릴릭(acrylic), 메타크릴릭(methacrylic), 아크릴아미도(acrylamido), 메타크릴아미도(methacrylamido), 푸마릭(fumaric), 말레익(maleic), 스티릴(styryl), 이소프로페닐페닐(isopropenylphenyl), O-비닐카보네이트(O-vinylcarbonate), O-비닐카바메이트(O-vinylcarbamate), 알릴릭(allylic), O-비닐아세틸(O-vinylacetyl) 및 N-비닐락탐(N-vinyllactam) 및 N-비닐아미도(N-vinylamido) 이중 결합을 포함한다. 이러한 친수성 모노머는 그 자체가 가교제로 사용될 수 있다. "아크릴형(acrylic-type)" 또는 "아크릴 함유(acrylic-containing)" 모노머는 아크릴기(CR'H=CRCOX)를 함유하는 모노머이며, R은 H 또는 CH3, R'는 H, 알킬 또는 카보닐, 그리고 X는 O 또는 N이다.
상기 친수성 모노머는 메틸메타크릴레이트(MMA), 2-히드록시부틸메타크릴레이트(HOB), 터트부틸메타크릴레이트(tBMA), N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 에톡시에틸메타크릴아미드(EOEMA), 에틸렌 글리콜메틸에테르메타크릴레이트(EGMA), 이소보르닐메타크릴레이트(IBM), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA), 메톡시에틸메타크릴레이트(EGMA), 메톡시에틸아크릴레이트, 트리메틸암모늄 2-하이드록시프로필메타크릴레이트하이드로클로라이드, 아미노프로필메타크릴레이트하이드로클로라이드, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(DMAEMA), 글리세롤메타크릴레이트(GMA), N-비닐피롤리돈(NVP), N,N-디메틸아크릴아미드(DMA) 및 N,N-디메틸메타크릴아미드(DMMA)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다.
상기 친수성 모노머는 메타크릴계 친수성 모노머 및 아크릴계 친수성 모노머를 모두 포함할 수 있다. 실리콘 모노머의 함량이 50 중량% 이상 포함되므로 렌즈의 경도가 증가하게 되는 문제가 있다. 메타클리계 모노머와 아크릴계 모노머를 함께 사용하면 렌즈의 경도 증가 문제를 방지하고 유연성을 확보한다는 장점이 있다. 메타크릴계 친수성 모노머와 아크릴계 친수성 모노머는 1:3 내지 3:1의 비율로 포함될 수 있고, 구체적으로 1:1 내지 2:1의 비율로 포함될 수 있다.
상기 친수성 모노머는 메타크릴계 친수성 모노머 및 아크릴계 친수성 모노머를 모두 포함친수성 비닐 함유 모노머를 더 포함할 수 있다.
상기 친수성 비닐 함유 모노머는 N-비닐피롤리돈, N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), N,N-디메틸메타크릴아미드(DMMA), 2-아크릴아미도글리콜산, 3-아크릴로일아미노-1-프로판올, N-하이드록시에틸 아크릴아미드, N-비닐-N-메틸 아세트아미드(VMA), N-비닐피롤리돈(NVP), N-비닐 포름아미드, N-비닐 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐 이소프로필아미드, N-비닐 카프로락탐, N-비닐-N-에틸 포름아미드, 1,4-부탄디올 비닐 에테르(BVE), 에틸렌 글리콜 비닐 에테르(EGVE), 디에틸렌 글리콜 비닐 에테르(DEGVE), N-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-하이드록시프로필 아크릴아미드, N하이드록시프로필 메타크릴아미드, N-[트리스(하이드록시메틸)메틸]-아크릴아미드, N-메틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-에틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-메틸-5-메틸렌-2-피롤리돈, 1-에틸-5-메틸렌-2-피롤리돈, 5-메틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 5-에틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-n-프로필-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-n-프로필-5-메틸렌-2-피롤리돈, 1-이소프로필-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-이소프로필-5-메틸렌-2-피롤리돈, 1-n-부틸3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-tert-부틸-3-메틸렌-2-피롤리돈 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 친수성 비닐-함유 모노머는 75 내지 200의 분자량을 가질 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제는, 알릴메타크릴레이트(AMA), 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트 및 트리알릴트리멜리테이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있고, 알릴메타크릴레이트가 바람직하다. 알릴메타크릴레이트는 메타크릴기 외에 올레핀기를 가진 2관능기 모노머로서 헤이즈의 억제와 렌즈 균일성 증대 효과가 있다. 알릴메타크릴레이트는 분자 내 메타크릴기가 먼저 중합에 참여한 후 후에 올레핀이 가교에 참여하여 상분리를 억제하는 효과가 있다.
상기 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제는 중합을 위한 조성물 총 중량을 기준으로 0.3 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 중합을 위한 조성물은 아조계 개시제 0.3 내지 1.5 중량%, 더 구체적으로 1.3 중량% 내지 1.5 중량% 를 포함할 수 있다.
아조계 개시제는 상기 함량 범위에서 과량을 사용할수록 초기에 빠른 중합속도를 확보하게 하므로 헤이즈 억제와 균질한 렌즈를 제조하는데 더 유리하다는 장점이 있다.
본 출원의 제조방법에서는 컨베이어 가열로를 사용한 연속식 생산방법을 사용하였으므로 균일한 중합과 높은 생산성으로 렌즈를 생산할 수 있는 장점이 있다.
상기 아조계 개시제는, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(V-64), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(V-65), 1,1'-아조비스(시클로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메소시발레로니트릴) 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴)(V-52)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 중합을 위한 조성물은 용매를 포함하지 않을 수 있다. 또는 조성물 총 중량을 기준으로 용매를 3중량% 이하, 2 중량% 이하로 포함할 수 있다.
중합성 조성물을 중합한 후 몰드에서 렌즈를 분리할 때 용매를 포함하지 않거나 3중량% 이하로 포함하므로 건식 분리 방법을 사용하는 장점이 있다.
용매는 소수성-친수성 물질의 상화제(compatibilizer)로 작용하여 상분리를 완화시키지만, 용매는 추후 중합이 완료된 후 제거하여야 한다. 또한, 그에 따른 용매의 휘발 방지와 포집, 폐수처리 등 추가비용이 발생하는 문제가 있다. 더욱이 용매는 중합 완료 후 몰드로부터 렌즈를 분리하는 디몰딩 과정을 어렵게 할 수도 있다. 용매는 몰드 내에 형성된 렌즈와 몰드 표면에 접착을 강화하여 건식분리를 방해할 수 있다. 이 경우 습식분리를 진행해야 하는데 습식분리는 건식분리에 비해 공정이 번거롭고 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
본 출원은 용매를 사용하지 않거나 3중량% 이하의 함량으로 사용하므로 건식 분리가 가능하므로, 몰드로부터 렌즈의 분리가 용이하다는 장점을 가진다.
상기 용매는, 알코올용매, 예를들면 메틸알콜, 에틸알콜, 노말 프로필알콜, 이소프로필알콜, 노말 부틸알콜, 이소부틸알콜, t-부틸알콜, 부탄올, 헥산올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜일 수 있고, 글리콜 에테르용매, 예를들면 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 이소프로필 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 그릴콜 디메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 또는 폴리에틸렌 클리콜디메틸 에테르일 수 있다. 이들 용매들은 하나 또는 둘 이상의 조합되어 사용될 수 있고, 바람직하게는 부탄올 또는 헥산올의 알코올 용매를 사용할 수 있다.
본 출원의 하나의 실시예에서, 중합을 위한 조성물은 첨가 성분들을 포함할 수 있으며, 제한적이지는 않지만 UV 흡수제, 착색제, 색소제, 습윤제, 미끄럼방지제, 약학적 및 영양기능적 성분, 상용화제, 항균화합물, 이형제, 이들의 배합 등을 포함할 수 있다. 상기 첨가성분은 비-반응성, 중합성, 및/또는 공중합 형태로 포함될 수 있다.
조성물의 다른 예는 전술한 성분 및 자외선 흡수제와, 반응성 염료 또는 안료 입자일 수 있는 염색제를 포함한다. UV 흡수제는 약 0.9%의 양으로 제공될 수 있고, 염색제는 약 0.1%의 양으로 제공될 수 있다. UV 흡수제는 약 320 nm 내지 380 nm의 UV-A 범위 내에서는 비교적 높은 흡수 값을 나타내는 강한 UV흡수제일 수 있지만, 약 380 nm 이상에서는 비교적 투명하다.
중합을 위한 조성물은 다른 필요한 성분들, 예컨대 UV-흡수제(즉, UV-흡수성 비닐 모노머), 가시성 염색제(visibility tinting agent)(예를 들어, 염료, 안료, 또는 이들의 혼합물), 항미생물제(예를 들어, 바람직하게는 은 나노입자), 생물활성제, 침출성 윤활제(leachable lubricant), 침출성 인열-안정화제(leachable tear-stabilizing agent), 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
임의의 적합한 UV-흡수성 비닐 모노머가 본 출원의 중합체를 제조하기 위한 중합성 조성물에 사용될 수 있다.
UV-흡수성 및 UV/HEVL-흡수성 벤조트리아졸-함유 비닐 모노머는 2-(2-하이드록시-5-비닐페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-아크릴릴옥시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-3-메타크릴아미도 메틸-5-tert 옥틸페닐) 벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴아미도페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴아미도페닐)-5-메톡시벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴옥시프로필-3'-t-부틸-페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴옥시프로필페닐)벤조트리아졸, 2-하이드록시-5-메톡시-3-(5-(트리플루오로메틸)-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)벤질 메타크릴레이트(WL-1), 2-하이드록시-5-메톡시-3-(5-메톡시-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)벤질 메타크릴레이트(WL5), 3-(5-플루오로-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)-2-하이드록시-5-메톡시벤질 메타크릴레이트(WL-2), 3-(2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)-2-하이드록시-5-메톡시벤질 메타크릴레이트(WL-3), 3-(5-클로로-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)-2-하이드록시-5-메톡시벤질 메타크릴레이트(WL-4), 2-하이드록시-5-메톡시-3-(5-메틸-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)벤질 메타크릴레이트(WL-6), 2-하이드록시-5-메틸-3-(5-(트리플루오로메틸)-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)벤질 메타크릴레이트(WL-7), 4-알릴-2-(5-클로로-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸2-일)-6-메톡시페놀(WL-8), 2-2'-하이드록시-3'-tert-5'[3"-(4"-비닐벤질옥시)프로폭시]페닐-5-메톡시-2H-벤조트리아졸, 페놀, 2-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1,1-디메틸에틸)-4-에테닐-(UVAM), 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴옥시에틸페닐) 벤조트리아졸(2-프로펜산, 2-메틸-,2-[3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-하이드록시페닐]에틸 에스테르, Norbloc), 2-2'-하이드록시-3'-tert-부틸-5'-[3'-메타크릴로일옥시프로폭시]페닐-5-메톡시-2H-벤조트리아졸(UV13), 2-[2'-하이드록시-3'-tert-부틸-5'-(3'-아크릴로일옥시프로폭시)페닐]-5-트리플루오로메틸-2H-벤조트리아졸(CF3-UV13), 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴아미도페닐)-5-메톡시벤조트리아졸(UV6), 2-(3-알릴-2-하이드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸(UV9), 2-(2-하이드록시-3-메트알릴-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸(UV12), 2-3'-t-부틸-2'-하이드록시-5'-(3"-디메틸비닐실릴프로폭시)-2'-하이드록시-페닐)-5-메톡시벤조트리아졸(UV15), 2-(2'-하이드록시-5'-메타크릴로일프로필-3'-tert-부틸-페닐)-5-메톡시-2H-벤조트리아졸(UV16), 2-(2'-하이드록시-5'-아크릴로일프로필-3'-tert-부틸-페닐)-5-메톡시-2H-벤조트리아졸(UV16A), 2-메틸아크릴산 3-[3-tert-부틸-5-(5-클로로벤조트리아졸-2-일)-4-하이드록시페닐]-프로필에스테르(16-100, CAS#96478-15-8), 2-(3-(tert-부틸)-4-하이드록시-5-(5-메톡시-2H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-2-일)페녹시)에틸 메타크릴레이트(16-102); 페놀, 2-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)-6-메톡시-4-(2-프로펜-1-일)(CAS#1260141-20-5); 2-[2-하이드록시-5-[3-(메타크릴로일옥시)프로필]-3-tert-부틸페닐]-5-클로로-2H-벤조트리아졸; 페놀, 2-(5-에테닐-2H-벤조트리아졸-2-일)-4-메틸-, 단일중합체(9CI)(CAS#83063-87-0)가 포함될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 중합을 위한 조성물 총 중량을 기준으로 0.2 중량% 내지 5.0 중량%, 구체적으로 0.3 중량% 내지 2.5 중량%, 더 구체적으로 0.5 중량% 내지 1.8 중량%의 UV-흡수제를 포함할 수 있다.
중합을 위한 조성물은 하이드로겔 렌즈 본체에 가시성을 부여하는 특정 약제인 착색제를 포함할 수 있다. 착색제는 가용성 염색제, 또는 피그먼트의 입자, 또는 이들의 조합일 수 있다. 착색제의 일부 예들은 구리 프탈로시아닌청색, 배트 청색 6, 반응 청색 4, 반응 청색 19 등을 포함한다. 사용된 착색제의 양은 착색제의 형태, 반응 모노머 조성물, 제공된 비반응 중합체 및 기타 등과 같은 인자들에 따라 변화될 수 있다. 착색제는 중합을 위한 조성물의 총 중량을 기준으로 0.005 중량% 내지 2 중량%로 포함될 수 있다
본 출원의 하나의 실시예는 암수 몰드 중 어느 하나의 표면을 플라즈마 처리하여 친수성을 부여하는 단계; 중합성 조성물을 아조 개시제를 사용하여 100℃ 내지 140℃의 온도에서 중합시켜 몰드 내에서 렌즈를 제조하는 단계; 렌즈를 몰드에서 분리하고 유기용매 및/또는 수용액에 담그어 렌즈로부터 미반응된 또는 부분적으로 반응된 성분을 제거하는 단계; 렌즈를 패키징 용액을 포함하는 패키지 내에 밀봉하는 단계; 및 밀봉된 패키지를 멸균하는 단계;를 포함하는, 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
상기 유기용매는 알코올용매, 예를들면 메틸알콜, 에틸알콜, 노말 프로필알콜, 이소프로필알콜, 노말 부틸알콜, 이소부틸알콜, t-부틸알콜, 부탄올 및 헥산올을 사용할 수 있다.
상기 유기용매에 담근 후 정제수에 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 중합 반응은 컨베이어 가열로 상에서 수행되어 균일한 온도에서 짧은 시간 내에 렌즈를 제조하는 장점이 있다. 또한, 짧은 시간 내에 중합 반응을 시키므로 상분리를 억제하는 장점이 있다.
이하 본 출원을 실시예 및 비교예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 비교예는 본 출원을 예시하는 것일 뿐, 본 출원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 실시예와 비교예에서 사용한 약어와 화합물 명칭은 아래와 같다.
SiGMA:Methacryloxy-2-hydroxypropoxypropylbis(trimethylsiloxy)methylsilane
DMS-U21: (3-Acryloxy-2-hydroxypropoxypropyl) terminated polydimethylsiloxane, Gelest사 제공
EGDMA: Ethylene glycol dimethacrylate
HEA: Hydroxyethyl acrylate
EMA: Ethyl methacrylate
AMA: Allyl methacrylate
V-65: 2,2'-Azobis(2.4-dimethyl valeronitrile)
AIBN: Azobis(isobutyronitrile)
HEMA: Hydroxyethyl methacrylate
TMPTMA: Trimethylopropane trimethacrylate
MPC: 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)
GMMA: Glycerol Monomethacrylate)
DMA: N,N-Dimethylacrylamide
HeOH: Hexanol
<실시예 1> 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 제조
PP 수지를 사용하여 사출한 암수몰드 중 수몰드 표면을 플라즈마 처리하여 친수성을 부여하였다. 하기 표 1의 배합비의 배합원료를 암몰드에 일정량 넣은 후 수몰드를 체결한 다음 IR 가열램프가 장착된 컨베이어를 통과하여 중합을 완료하였다. 이때 중합온도는 120℃였으며 중합시간은 1.5시간이었다. 중합이 완료된 렌즈는 암수몰드로부터 분리한 후 에탄올에 2시간 담근 다음 RO수에 다시 2시간 담궈 미반응 원료와 반응 부산물 등을 용출하여 제거하였다. 제조된 실리콘 렌즈는 포장되어 120 ℃의 고압멸균기에서 멸균처리하여 최종적인 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈는 헤이즈 없이 투명하였다.
| 원료 | 함량(wt%) |
| MPC | 10 |
| HeOH | - |
| HEMA | 9 |
| HEA | 10 |
| SiGMA | 26 |
| DMS-U21 | 39 |
| EMA | 4 |
| AMA | 0.7 |
| V-65 | 1.3 |
| 합계 | 100.0 |
<실시예 2> 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 제조
하기 표 2의 배합원료를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 렌즈를 제조하였다. 제조된 렌즈는 헤이즈 없이 투명하였다.
| 원료 | 함량(wt%) |
| MPC | 10 |
| HeOH | 1 |
| HEMA | 6 |
| HEA | 7 |
| SiGMA | 32 |
| DMS-U21 | 35 |
| EMA | 7 |
| AMA | 0.7 |
| V-65 | 1.3 |
| 합계 | 114.52 |
<비교예 1 내지 5> 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 제조
하기 표 2의 배합원료를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1~5의 렌즈를 제조하였다.
| 함량(wt%) | |||||
| 원료 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 |
| MPC | 10 | 10 | 10 | 15 | 10 |
| HeOH | - | 10 | - | - | - |
| HEMA | 9 | 9 | 9 | 9 | 19 |
| HEA | 10 | 10 | 10 | 10 | - |
| SiGMA | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 |
| DMS-U21 | 39 | 39 | 39 | 39 | 39 |
| EMA | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| AMA | - | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
| EGDMA | 0.7 | - | - | - | - |
| V-65 | 1.3 | 1.3 | 0.5 | 1.3 | 1.3 |
| 합계 | 100.0 | 110.0 | 99.2 | 105.0 | 100.0 |
<
실험예
> 실리콘
하이드로겔
콘택트 렌즈의
물성 시험
실시예 1과 비교예 1 내지 5의 렌즈에 대하여 산소투과도(Dk), 함수율(%), 헤이즈, 렌즈의 왜곡이나 변형, 렌즈의 탄성을 시험한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| 함량(wt%) | ||||||
| 항목 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 |
| Dk | 95 | - | 98 | 95 | - | 90 |
| 함수율(%) | 32 | 33 | 32 | 33 | 38 | 31 |
| 헤이즈 | O | △ | O | △ | X | △ |
| 왜곡, 변형 | O | X | O | △ | △ | O |
| 탄성 | O | O | O | △ | △ | X |
(O: 양호 또는 없음, △: 보통 또는 약간 존재, X: 불량, 다량 존재)
비교예 1의 결과는 가교제의 종류가 렌즈의 투명도와 변형에 많은 영향을 미침을 보여주었다. 비교예 2의 결과에서 보듯이 용매의 존재는 렌즈 자체의 물성에 영향을 주지 않았지만, 용매의 존재는 추후 불순물 내지 폐기물로 작용하며 제조시 분리와 후처리에서 추가 비용이 발생하고 생산성을 저하시키는 문제가 있다.
비교예 3은 일반적인 고분자 중합이나 하이드로겔 렌즈의 제조에 있어서 개시제의 양은 대부분 0.5 중량% 전후가 일반적인데 본 출원에서는 과량의 개시제를 사용하여 초기에 빠른 중합속도를 확보하는 것이 헤이즈 억제와 균질한 렌즈를 제조하는데 더 유리함을 보여주었다.
비교예 4는 MPC의 사용량이 어느 함량을 넘어서면 소수성-친수성의 충돌로 인해 상분리와 헤이즈가 발생하는 것을 보여주었다.
비교예 5는 메타크릴계 모노머와 아크릴계 모노머를 적정한 비율로 함께 사용하는 것이 렌즈의 물성, 특히 탄성을 높이고 경도를 줄이는데 바람직함을 보여준다. 비교예 5에서 HEA 없이 HEMA 만을 사용했을 때 렌즈의 탄성은 나빠짐을 알 수 있었다.
본 출원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 출원이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 출원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (12)
- 포스포릴콜린을 포함하는 모노머;
화학식 1의 이관능성 실록산 모노머;
화학식 4의 화합물;
친수성 모노머; 및
하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제;를 포함하는 조성물의 중합 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈:
[화학식 1]
(화학식 1에서,
n은 10 내지 30에서 선택된 정수이고,
R1과 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이며,
R3와 R4는 각각 독립적으로 2-히드록시헥실렌기, 에틸렌옥시드기, 폴리에틸렌옥사이드기, 2-히드록시프로폭시프로필렌기 또는 폴리프로필렌옥시드기임)
[화학식 4]
- 청구항 1에 있어서,
상기 조성물은 총 중량을 기준으로,
포스포릴콜린을 포함하는 모노머 8 내지 14 중량%;
상기 이관능성 실록산 모노머와 일관능성 소수성 모노머 50 내지 80 중량%;
친수성 모노머 10 내지 45 중량%; 및
하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제 0.3 내지 1.5 중량%;
용매 0 내지 3중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 청구항 2에 있어서,
상기 조성물은 아조계 개시제 0.3 내지 1.5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 청구항 3에 있어서,
상기 아조계 개시제는,
2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메소시발레로니트릴) 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 포스포릴콜린을 포함하는 모노머는,
2-메타크릴로일옥시에틸포스포릴콜린(MPC)인 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 친수성 모노머는,
메타크릴계 친수성 모노머 및 아크릴계 친수성 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 청구항 6에 있어서,
상기 친수성 모노머는,
메틸메타크릴레이트(MMA), 2-히드록시부틸메타크릴레이트(HOB), 터트부틸메타크릴레이트(tBMA), N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 에톡시에틸메타크릴아미드(EOEMA), 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트(EGMA), 이소보르닐메타크릴레이트(IBM), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA), 메톡시에틸메타크릴레이트(EGMA), 메톡시에틸아크릴레이트, 트리메틸암모늄 2-하이드록시프로필메타크릴레이트하이드로클로라이드, 아미노프로필메타크릴레이트하이드로클로라이드, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(DMAEMA), 글리세롤메타크릴레이트(GMA), N-비닐피롤리돈(NVP), N,N-디메틸아크릴아미드(DMA) 및 N,N-디메틸메타크릴아미드(DMMA)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1의 이관능성 실록산 모노머는,
화학식 3의 화합물인 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈:
[화학식 3]
(화학식 3에서, n은 18 내지 24임).
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 하나 이상의 알릴기를 포함하는 가교제는,
알릴메타크릴레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트 및 트리알릴트리멜리테이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
- 암수 몰드 중 어느 하나의 표면을 플라즈마 처리하여 친수성을 부여하는 단계;
중합성 조성물을 아조 개시제를 사용하여 100℃ 내지 140℃의 온도에서 중합시켜 몰드 내에서 렌즈를 제조하는 단계;
렌즈를 몰드에서 분리하고 유기용매 또는 수용액에 담그어 렌즈로부터 미반응된 또는 부분적으로 반응된 성분을 제거하는 단계;
렌즈를 패키징 용액을 포함하는 패키지 내에 밀봉하는 단계; 및
밀봉된 패키지를 멸균하는 단계;를 포함하는,
상기 아조계 개시제는,
2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산카보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메소시발레로니트릴) 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인,
청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 5 내지 청구항 8 및 청구항 10 중 어느 한 항의 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 렌즈를 제조하는 단계는,
컨베이어 가열로 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200064963A KR102330855B1 (ko) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200064963A KR102330855B1 (ko) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102330855B1 true KR102330855B1 (ko) | 2021-11-24 |
Family
ID=78748042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200064963A KR102330855B1 (ko) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102330855B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240057476A (ko) | 2022-10-24 | 2024-05-03 | (주)메디오스 | 향상된 내구성과 항균성을 가지는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 그의 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100748379B1 (ko) | 2000-03-22 | 2007-08-10 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 습윤성 실리콘 하이드로겔 및 이의 제조방법, 및 당해 실리콘 하이드로겔로부터 제조된 안용 렌즈 |
| KR20150100134A (ko) * | 2014-02-24 | 2015-09-02 | (주)이디스 | 콘택트렌즈 열처리 장치 |
| KR20190028462A (ko) * | 2016-07-06 | 2019-03-18 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 폴리아미드를 포함하는 실리콘 하이드로겔 |
-
2020
- 2020-05-29 KR KR1020200064963A patent/KR102330855B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100748379B1 (ko) | 2000-03-22 | 2007-08-10 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 습윤성 실리콘 하이드로겔 및 이의 제조방법, 및 당해 실리콘 하이드로겔로부터 제조된 안용 렌즈 |
| KR20150100134A (ko) * | 2014-02-24 | 2015-09-02 | (주)이디스 | 콘택트렌즈 열처리 장치 |
| KR20190028462A (ko) * | 2016-07-06 | 2019-03-18 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 폴리아미드를 포함하는 실리콘 하이드로겔 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240057476A (ko) | 2022-10-24 | 2024-05-03 | (주)메디오스 | 향상된 내구성과 항균성을 가지는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 그의 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3033596C (en) | Polymerizable polydimethylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymers | |
| EP3391101B1 (en) | Method for applying stable coating on silicone hydrogel contact lenses | |
| JP4732464B2 (ja) | 重合可能な界面活性剤、および器具形成コモノマーとしてのその利用 | |
| KR101442453B1 (ko) | 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 및 제조 방법 | |
| JP5982684B2 (ja) | 湿潤性シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ及び関連組成物及び方法 | |
| KR101367538B1 (ko) | 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 | |
| CA2760747C (en) | Actinically-crosslinkable siloxane-containing copolymers | |
| US9017716B2 (en) | Ophthalmic lens | |
| CA2671960A1 (en) | Production of ophthalmic devices based on photo-induced step growth polymerization | |
| EP3186070B1 (en) | Method for applying stable coating on silicone hydrogel contact lenses | |
| CN101467094B (zh) | 可湿性硅氧水凝胶隐形眼镜以及相关组合物和方法 | |
| WO2019003064A1 (en) | HYDROXYPHENYL-PHENANTHROLINES AS HIGH-ENERGY LIGHT POLYMERIZABLE BLOCKERS FOR THE PREPARATION OF OPHTHALMIC DEVICES, SUCH AS FOR EXAMPLE CONTACT LENSES | |
| KR20220054543A (ko) | 개선된 시력 속성을 나타내는 다초점 콘택트 렌즈 | |
| EP3645517A1 (en) | Polymerizable blockers of high energy light | |
| CN111919141A (zh) | 硅氧烷水凝胶隐形眼镜 | |
| KR102330855B1 (ko) | 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 및 이의 제조방법 | |
| US20130202551A1 (en) | Ionic compound, composition, cured material, hydrogel and ophthalmic lens | |
| CN112703213A (zh) | 聚合物材料 | |
| US11873361B2 (en) | Ophthalmic devices | |
| KR20240152380A (ko) | 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 방법 | |
| WO2023209630A1 (en) | Method for making silicone hydrogel contact lenses | |
| WO2024127114A1 (en) | Transition metal complexes as visible light absorbers | |
| KR20230025310A (ko) | 이미다졸륨 쯔비터이온 중합성 화합물 및 이것을 도입한 안과용 장치 | |
| JPH09297285A (ja) | 眼用レンズおよびその製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |