KR20090090321A - 착색된 콘택트 렌즈에 사용되는 광흡수성 예비중합체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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주니어 프랭크 에프 모록
크리스토퍼 페놀리
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Abstract

본 발명은 분자량이 약 7,000 내지 약 100,000이고, 하나 이상의 반응성 착색제, 및 친수성 단량체, 소수성 단량체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단량체로부터 유도된 중합체 단위를 포함하는 광흡수성 예비중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 콘택트 렌즈를 포함하는 안과 장치의 제조에 유용하다.
콘택트 렌즈, 착색된 렌즈, 착색제

Description

착색된 콘택트 렌즈에 사용되는 광흡수성 예비중합체 및 이의 제조 방법{Light absorbing prepolymers for use in tinted contact lenses and methods for their production}
본 발명은 착색된 콘택트 렌즈의 제조에 사용되는 착색제에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 콘택트 렌즈를 착색하기 위한 단일 단계 공정 및 당해 공정에서 사용되는 착색제를 제공한다.
안구 홍채의 자연색을 바꾸기 위한 착색된 콘택트 렌즈의 사용은 잘 알려져 있다. 일반적으로 렌즈에서 착색된 부분은 렌즈의 중심, 즉 렌즈 사용자의 동공 및 홍채의 한쪽 또는 양쪽 모두를 씌우는 부분에 위치한다. 콘택트 렌즈의 착색에 있어서 가시성 또는 로케이터 틴트(locator tint)로서 렌즈 전체를 약하게 착색함이 또한 잘 알려져 있다.
착색된 렌즈를 생산하는데 사용되는 착색제는 일반적으로 결합 중합체와 안료로 구성되어 있다. 공지된 착색제는 안정한 착색 렌즈를 형성하기 위해 렌즈 물질과 결합 중합체 사이의 공유결합을 형성하기 위한 가교제를 사용해야 한다. "안 정한 착색 렌즈"란 렌즈의 한쪽에서 다른 쪽으로 또는 렌즈로부터 밖으로 색조가 번져나오거나 스며나오지 않는 것을 의미한다. 또한 착색된 렌즈를 형성하기 위한 공지된 방법 중의 몇몇은 렌즈에 착색제를 도입하기 전에 렌즈 몸체를 형성할 것을 요구한다. 다른 제조 방법 및 착색제는 착색제로부터 렌즈의 바깥쪽 부분을 보호하기 위하여 단독사용 또는 특정 고리와 연계한 사용을 위해 많은 단계가 요구된다.
따라서, 착색된 렌즈를 제조하기 위한 공지된 착색제 및 방법은 보통의 렌즈 제조 과정에 추가의 시간과 추가의 물질 중에서 하나 또는 둘 다를 도입한다. 따라서, 이러한 단점의 일부 또는 전부를 제거한, 착색제 및 착색제를 사용하여 콘택트 렌즈를 제조하는 방법이 요구된다.
발명의 상세한 설명 및 바람직한 양태
본 발명은 착색된 콘택트 렌즈를 제조하는데 사용되는 착색제와 본 발명의 착색제를 사용하여 콘택트 렌즈를 착색하는 방법을 제공한다. 본 발명의 착색제는, 착색제를 사용하여 인쇄된 패턴의 높은 해상도 이미지의 최종 렌즈가 생성되도록 하는 방식으로, 금형 표면으로부터 렌즈 물질로 이동한다.
하나의 양태에서, 본 발명은 콘택트 렌즈의 착색에 사용하기 위한 착색제를 제공하며, 당해 착색제는 하나 이상의 광흡수성 예비중합체를 포함하고, 이로써 필수적으로 이루어지며, 이로써 이루어진다. 또다른 양태에서, 본 발명은, 하나 이상의 광흡수성 예비중합체를 포함하는 하나 이상의 착색제 조성물을 착색 유효량으 로 금형의 성형 표면에 적용하는 단계(a), 금형에 렌즈 물질을 렌즈 형성량으로 분배하는 단계(b), 렌즈 물질 속에 착색제 조성물을 팽윤시키고 착색제 조성물 속으로 렌즈 물질을 확산시키는 단계(c) 및 착색된 콘택트 렌즈를 형성하기에 적합한 조건하에 금형에서 렌즈 물질을 경화하는 단계(d)를 포함하고, 이로써 필수적으로 이루어지며, 이로써 이루어진 착색된 콘택트 렌즈의 제조 방법을 제공한다. 또다른 양태에서, 본 발명은 제1 반금형(mold half)과 제2 반금형을 포함하고, 이로써 필수적으로 이루어지며, 이로써 이루어진 착색된 콘택트 렌즈를 제조하는데 사용되는 금형을 제공하며, 제1 반금형과 제2 반금형의 하나 이상의 성형 표면은 하나 이상의 광흡수성 예비중합체를 포함하는 착색제 조성물을 포함하고, 이로써 필수적으로 이루어지며, 이로써 이루어지고, 광흡수성 예비중합체는 렌즈 물질과 함께 상호침투성(interpenetrating) 중합체 망상 구조를 형성할 수 있다.
본 발명의 목적을 위하여, "상호침투성 중합체 망상 구조" 또는 "IPN"은 하나의 중합체가 다른 중합체의 존재하에 합성되고/되거나 가교되는 둘 이상의 독립적 중합체의 배합물로 정의된다. 따라서, 어느 정도의 상호침투는 망상 구조의 구조내에서 일어난다. 전형적으로, IPN 형성에 사용되는 독립 중합체는 망상 구조 형태로 존재한다. 한 유형의 IPN, 구체적으로 세미-IPN(semi-IPN)은 가교되는 하나 이상의 중합체 및 문헌[참조: "Interpenetrating Polymer Networks: An Overview", Sperling, L.H., Interpenetrating Polymer Networks, Edited by Klempner, Sperling, and Utracki, pp 3-6(1994)]에 개시된 바와 같이 실질적으로 가교결합되지 않는 하나 이상의 중합체로 구성된다. 본 발명의 목적을 위하여, 사 용되는 상호침투성 중합체 망상 구조의 유형은 세미-IPN이다. 하나의 양태에서, 세미-IPN은 가교결합된 렌즈 물질 및 실질적으로 가교결합되지 않는 하나 이상의 광흡수성 예비중합체를 포함하는 착색제 조성물을 사용하여 형성된다. 본 발명의 목적을 위하여, "실질적으로 가교결합되지 않는"이란 가교결합되지 않는 물질이 렌즈 물질과의 접촉 이전에 통상적인 가교결합 조건에 적용되지 않는 것을 의미한다. 세미-IPN은 순차적인 세미-IPN으로 알려진 일단계 또는 일련의 단계에서 형성될 수 있다. 당해 분야의 숙련가들는 첨가물로서 또는 불순물로서의, 가교결합제의 존재가 순차적인 상호침투성 중합체 망상 구조를 형성하는데 유리한 반응환경을 생성한다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
본 발명의 목적을 위하여, "성형 표면"은 렌즈의 표면을 형성하기 위해 사용되는 금형 표면을 의미한다.
본 발명의 광흡수성 예비중합체는 안과 장치 및 하나의 양태에서 콘택트 렌즈의 제조에 적합한 임의의 단량체로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 광흡수성 예비중합체는 친수성 단량체, 소수성 단량체 및 이들의 혼합물을 포함하는 단량체로부터 형성될 수 있다. 적합한 친수성 단량체의 한 부류는 아크릴- 또는 비닐-함유 단량체를 포함한다. 용어 "비닐-타입" 또는 "비닐-함유" 단량체는 비닐 그룹(-CH=CH2)을 함유하는 단량체를 의미하고, 일반적으로 반응성이 높다. 이러한 친수성 비닐-함유 단량체는 상대적으로 용이하게 중합되는 것으로 알려져 있다.
"아크릴-타입" 또는 "아크릴-함유" 단량체는 N,N-디메틸 아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산 및 아크릴산과 같은 용이하게 중합되는 것으로 또한 알려진 아크릴 그룹(CH2=CRCOX)(여기서, R은 H 또는 CH3이고, X는 O 또는 N이다)을 함유하는 단량체이다.
본 발명의 광흡수성 예비중합체로 도입될 수 있는 친수성 비닐-함유 단량체는 N-비닐 아미드, N-비닐 락탐(예: NVP), N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드와 같은 단량체를 포함하고, NVP가 바람직하다.
본 발명에 사용할 수 있는 기타 친수성 단량체는 말단 하이드록실 그룹 하나 이상이 중합가능한 이중 결합을 함유하는 작용기로 교체된 폴리옥시에틸렌 폴리올을 포함한다. 이의 예는 폴리에틸렌 글리콜, 에톡실화 알킬 글루코시드, 및 1 이상의 몰당량의 말단-캡핑된 그룹, 예를 들면, 이소시아네이토에틸 메타크릴레이트("IEM"), 메타크릴성 무수물, 메타크릴로일 클로라이드, 비닐벤조일 클로라이드 등과 반응하여 하나 이상의 중합가능한 올레핀 그룹이 카바메이트 또는 에스테르 그룹과 같은 연결 잔기를 통해 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 폴리에틸렌 폴리올을 생성하는 에톡실화 비스페놀 A를 포함한다.
또한 추가의 예는 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐카바메이트 단량체 및 미국 특허 제4,910,277호에 기재된 친수성 옥사졸론 단량체이다. 기타 적합한 친수성 단량체는 당해 분야의 숙련가들에게 명백할 것이다.
하나의 양태에서 친수성 물질은 DMA, HEMA, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, NVP, N-비닐-N-메틸 아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산 및 아크릴산과 같은 하나 이상의 친수성 단량체를 포함하고, DMA가 가장 바람직하다.
친수성 단량체는 목적하는 특성의 특정한 균형에 따라 좌우되는 광범위한 양으로 광흡수성 예비중합체 중에 존재할 수 있다. 광흡수성 예비중합체를 제조하는데 사용되는 모든 성분을 기준으로 하여, 약 10 내지 약 100중량%, 및 일부 양태에서 약 1 내지 약 50중량%, 및 기타 양태에서 약 1 내지 약 30중량%의 친수성 단량체의 양이 허용된다.
안과 장치가 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈인 경우, 이는 하나 이상의 소수성 성분, 및 일부 양태에서 광흡수성 예비중합체 제조에 사용되는 단량체로서 하나 이상의 실리콘-함유 성분을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 포함될 수 있는 소수성 단량체의 한 부류는 하나 이상의 [-Si-O-]를 함유하는 "실리콘-함유 성분"이다. 바람직하게는, 총 Si 및 부착된 O는 실리콘-함유 성분의 총 분자량의 약 20중량% 이상, 보다 바람직하게는 30중량% 이상의 양으로 실리콘-함유 성분에 존재한다. 유용한 실리콘-함유 성분은 일작용성이고, 바람직하게는 하나의 중합가능한 작용기, 예를 들면, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드 및 스티릴 작용기를 포함한다. 적합한 실리콘 함유 성분은 화학식 I의 화합물을 포함한다.
Figure 112009032711254-PCT00001
위의 화학식 I에서,
R1은 독립적으로 1가 반응성 그룹, 1가 알킬 그룹 또는 1가 아릴 그룹(여기서, 이들은 하이드록시, 아미노, 옥사, 카복시, 알킬 카복시, 알콕시, 아미도, 카바메이트, 카보네이트, 할로겐 또는 이의 배합물로부터 선택된 작용기를 추가로 포함할 수 있다); 및 1 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 쇄(여기서, 이들은 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카복시, 알킬 카복시, 알콕시, 아미도, 카바메이트, 할로겐 또는 이의 배합물로부터 선택된 작용기를 추가로 포함할 수 있다)로부터 선택되고,
b는 0 내지 500이고, b가 0이 아닌 경우, b는 언급된 값과 동일한 방식의 분포인 것으로 이해되고;
여기서, 하나의 R1은 1가 반응성 그룹을 포함한다.
본 발명에서 사용된 "1가 반응성 그룹"은 유리 라디칼 및/또는 양이온성 중합을 수행할 수 있는 그룹이다. 유리 라디칼 반응성 그룹의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C1-6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1-6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2-12알케닐, C2-12알케닐페닐, C2-12알케닐나프틸, C2-6알케닐페닐C1-6알킬, O-비닐카바메이트 및 O-비닐카보네이트를 포함한다. 양이온성 반응성 그룹의 비제한적인 예는 비닐 에테르 또는 에폭사이드 그룹 및 이들의 혼합물을 포함한다. 하나의 양태에서, 유리 라디칼 반응성 그룹은 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 1가 알킬 및 아릴 그룹은 치환되지 않는 1가 C1 내지 C16알킬 그룹, C6-C14 아릴 그룹, 예를 들면, 치환된 및 치환되지 않는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이의 배합물 등을 포함한다.
하나의 양태에서, b는 0이고, 하나의 R1은 1가 반응성 그룹이고, 3개 이상의 R1은 탄소수 1 내지 16의 1가 알킬 그룹으로부터 선택되고, 또다른 양태에서, 탄소수 1 내지 6의 1가 알킬 그룹으로부터 선택된다. 당해 양태의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르("SiMMA"), 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트리메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란("TRIS"), 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산 및 이의 배합물을 포함한다.
또다른 양태에서, b는 2 내지 20, 또는 3 내지 15이거나, 일부 양태에서, 3 내지 10이고; 하나 이상의 말단 R1은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 나머지 R1은 탄소수 1 내지 16의 1가 알킬 그룹으로부터 선택되고, 또다른 양태에서 탄소수 1 내지 6의 1가 알킬 그룹으롭루터 선택된다. 또다른 양태에서, b는 3 내지 15이고, 하나의 말단 R1은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 또다른 말단 R1은 탄소수 1 내지 6의 1가 알킬 그룹을 포함하고, 나머지 R1은 탄소수 1 내지 3의 1가 알킬 그룹을 포함한다. 당해 양태의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 폴리디알킬실록산, 예를 들면, (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단의 폴리디메틸실록산(400 내지 1000 MW))("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 말단의 모노-n-부틸 말단의 폴리디메틸실록산(800 내지 1000 MW)("mPDMS")를 포함한다.
또다른 양태에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300이고, 두 말단 R1은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 나머지 R1은 독립적으로 탄소 원자 사이의 에테르 결합을 가질 수 있고 추가로 할로겐을 포함할 수 있는 탄소수 1 내지 18의 1가 알킬 그룹으로부터 선택된다.
또다른 양태에서, 1 내지 4개의 R1은 화학식 II의 비닐 카보네이트 또는 카바메이트를 포함한다.
Figure 112009032711254-PCT00002
위의 화학식 II에서,
Y는 O-, S- 또는 NH-이고;
R은 수소 또는 메틸이고;
d는 1, 2, 3 또는 4이고;
q는 0 또는 1이다.
실리콘-함유 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체는 특히 1,3-비스[4-(비닐옥시카보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸-디실록산; 3-(비닐옥시카보닐티오)프로필-[트리스(트리메틸실록시)실란]; 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 알릴 카바메이트; 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 비닐 카바메이트; 트리메틸실릴에틸 비닐 카보네이트 및 트리메틸실릴메틸 비닐 카보네이트를 포함한다.
하나의 양태에서, 예비중합체를 형성하는데 사용된 성분은 안과 장치를 제조하는데 사용된 성분으로부터 선택된다. 또다른 양태에서, 안과 장치는 실리콘 하이드로겔로부터 형성되고, 광흡수성 예비중합체는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르("SiMMA"), 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트리메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란("TRIS"), 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산, (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단의 폴리디메틸실록산(400 내지 1000 MW))("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 말단의 모노-n-부틸 말단의 폴리디메틸실록산(800 내지 1000 MW), 이들의 혼합물 등으로부터 선택된 하 나 이상의 실리콘-함유 성분을 포함한다. 또다른 양태에서, 광흡수성 예비중합체는 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산, (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단의 폴리디메틸실록산(400 내지 1000 MW))("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 말단의 모노-n-부틸 말단의 폴리디메틸실록산(800 내지 1000 MW), 이들의 혼합물 등으로부터 유도된 반복 단위를 포함한다.
광흡수성 예비중합체는 또한 이에 공유 결합된 하나 이상의 반응성 착색제를 포함한다. 반응성 착색제를 광흡수성 예비중합체를 형성하기 위해 사용된 반응성 혼합물에 첨가할 수 있거나, 예비중합체 골격에 그래프트(graft)될 수 있다. 하나의 양태에서, 광흡수성 예비중합체는 예비중합체 골격에 그래프트된다. 많은 광흡수 화합물은 부피가 크고, 상대적으로 느린 반응 속도를 갖는다. 이들 양태에서, 그래프트는 광범위한 반응 조건에서 바람직한 분자량 분포를 갖는 예비중합체 골격의 제조를 위해 허용된다. 따라서, 적합한 반응성 착색제는 반응성 그룹을 포함한다.
실질적으로 반응성 착색제의 강도 또는 색조를 열화시키지 않고 반응성 그룹을 포함하기 위해 개질될 수 있는 임의의 착색제가 사용될 수 있다. 적합한 착색제 화합물은 비닐 설폰 염료, 프탈로시아닌 염료, 할로트리아진 염료, 클로로아세틸 염료, α-브로모크릴로일 염료, 이의 배합물 등을 포함한다. 하나의 양태에서, 착색제 화합물은 하나 이상의 비닐 설폰, 클로로트리아진 및 이들의 혼합물을 포함한다. 반응성 혼합물에서 단량체와 반응할 수 있거나 예비중합체 상의 임의의 반응가능한 작용기와 반응할 수 있는 임의의 반응성 그룹이 사용될 수 있다. 적합한 반응성 그룹은 결합 중합체를 제조하는데 사용된 단량체에 따라 당해 분야의 숙련가들에 의해 용이하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 반응성 착색제가 예비중합체를 제조하기 위해 반응성 혼합물에 도입되는 경우, 유리 라디칼 반응성 그룹이 포함될 수 있다. 반응성 착색제가 그래프트되어 예비중합체에 결합되는 양태에서, 반응성 착색제 위의 적합한 반응성 그룹이 선택되어 예비중합체 상의 사용가능한 그룹과 반응할 수 있다. 예를 들면, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트가 예비중합체를 제조하기 위한 단량체로서 사용되는 경우, 반응성 착색제 위의 반응성 그룹은 하이드록실 그룹, 예를 들면, 에스테르 또는 산과 공유 결합을 형성하는 반응성 그룹으로부터 선택될 것이다. 그래프트를 위한 기타 적합한 그룹은 축합 타입 반응, 방향족 친핵성 치환, 마이클 타입 첨가(Michael type addition), 통상적인 SN2 반응 등을 수행할 수 있는 그룹을 포함한다. 하나의 양태에서, 착색제는 마이클 타입 첨가를 통해 예비중합체 골격에 그래프트된 하나 이상의 비닐 설폰을 포함한다.
적합한 반응성 착색제의 특정한 예는 C.I. 리액티브 블랙(Reactive Black) 5, C.I. 리액티브 블랙 14, C.I. 리액티브 블루(Reactive Blue) 19, C.I. 리액티브 블루 20, C.I. 리액티브 블루 21, C.I. 리액티브 블루 27, C.I. 리액티브 블루 28, C.I. 리액티브 블루 37, C.I. 리액티브 블루 38, C.I. 리액티브 오렌지(Reactive Orange) 7, C.I. 리액티브 오렌지 14, C.I. 리액티브 오렌지 15, C.I. 리액티브 오렌지 16, C.I. 리액티브 오렌지 23, C.I. 리액티브 오렌지 24, C.I. 리액티브 오렌지 78, C.I. 리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 13, C.I. 리액티브 옐로우 14. C.I. 리액티브 옐로우 15, C.I. 리액티브 옐로우 17, C.I. 리액티브 옐로우 23, C.I. 리액티브 옐로우 24, C.I. 리액티브 옐로우 37, C.I. 리액티브 옐로우 42, C.I. 리액티브 레드(Reactive Red) 21, C.I. 리액티브 레드 22, C.I. 리액티브 레드 23, C.I. 리액티브 레드 34, C.I. 리액티브 레드 35, C.I. 리액티브 레드 36, C.I. 리액티브 레드 49, C.I. 리액티브 레드 50, C.I. 리액티브 레드 63, C.I. 리액티브 레드 64, C.I. 리액티브 레드 180, C.I. 리액티브 바이올렛(Reactive Violet), C.I. 리액티브 바이올렛 5, C.I. 리액티브 브라운(Reactive Brown) 16 및 본원에서 참조로서 인용되는 미국 특허 제7,060,829호, 미국 특허 제6,689,828호 및 미국 특허 제5,944,853호에 기재된 착색제들, 이의 배합물 등을 포함한다.
또다른 양태에서, 반응성 착색제는 하나 이상의 반응성 광색성 화합물, 예를 들면, 제PCT/US2006/013005호에 기재된 화합물을 포함한다.
반응성 착색제는 목적하는 색 및 색 강도를 제공하는데 효과적인 양("착색 유효량")으로 광흡수성 예비중합체에 포함된다. 반응성 착색제의 양은 반응성 착색제의 강도에 따라 다양할 것이고, 강하고 진한 착색제는 약한 착색제 보다 낮은 농도로 사용된다. 반응성 착색제, 예를 들면, 비닐 설폰에 있어서, 광흡수 중합체 중의 약 0.2 내지 25중량%의 반응성 착색제의 양이 충분하다. 하나의 양태에서, 광흡수성 예비중합체는 광흡수성 예비중합체의 중량을 기준으로 하여, 약 1 내지 약 10중량%로 부하될 수 있다. 반응성 착색제의 배합물은 목적하는 색, 명암 및 색조에 따라 좌우되는 비율로 사용될 수 있다.
렌즈 물질과 상호침투성 중합체 망상 구조를 형성할 수 있는 광흡수성 예비중합체를 사용함으로써, 안정한 착색 렌즈의 형성을 위한 착색제와 렌즈 물질 사이 의 공유 결합의 형성 필요성이 없어진다는 것을 본 발명에서 밝혀내었다. 착색된 렌즈의 안정성은 광흡수성 예비중합체 및 렌즈 기재 중합체의 얽힘(entanglement)에 의해 제공된다.
본 발명의 광흡수성 예비중합체는 렌즈 물질과 유사한 용해도 매개변수를 갖는 단독중합체 또는 공중합체, 또는 이의 배합물로부터 제조된다. 이들 광흡수성 예비중합체는 예비중합체가 그 자체로 및 렌즈 물질과 상호교환할 수 있도록 하는 작용기를 함유할 수 있다. 작용기 사이의 상호작용은 극성, 분산성 또는 전하 이동 컴플렉스 특성일 수 있다. 작용기는 중합체 또는 공중합체 골격 위에 위치할 수 있거나 골격에 매달려있을 수 있다. 예를 들면, 양전하를 갖는 중합체를 형성하는 단량체 또는 단량체의 혼합물을 음전하를 갖는 중합체를 형성하는 단량체(들)과 함께 사용되어 광흡수성 예비중합체를 형성할 수 있다. 보다 특정한 예로서, 메타크릴산("MAA") 및 2-하이드록시에틸메타크릴레이트("HEMA")가 사용되어 MAA/HEMA 공중합체를 제공할 수 있고, 이어서, HEMA/3-(N,N-디메틸)프로필 아크릴아미드 공중합체와 혼합되어 결합 중합체를 형성할 수 있다.
광흡수성 예비중합체의 분자량은 렌즈 물질에 다소 가용성이고 그 안에서 팽윤하는 것이어야 한다. 렌즈 물질은 광흡수성 예비중합체로 확산되고, 중합되고/되거나 가교결합된다. 그러나, 동시에 광흡수성 예비중합체의 분자량은 인쇄된 화상의 품질에 영향을 줄 정도로 높아서는 안된다. 바람직하게는, 광흡수성 예비중합체의 분자량은 약 7,000 내지 약 100,000M피크, 보다 바람직하게는 약 7,000 내지 약 65,000M피크, 가장 바람직하게는 약 15,000 내지 약 55,000M피크이고, M피크는 SEC 분석에서 가장 높은 피크의 분자량에 상응한다( =(Mn x Mw)1/2).
본 발명의 목적을 위하여, 분자량은 90° 광산란하는 겔 침투 크로마토그래피와 굴절율 감지기를 사용하여 측정한다. PW4000 및 PW2500의 두 가지 칼럼, 50mM 염화나트륨으로 조정되는 75/25 wt/wt 메탄올-물 용리액 및 폴리스티렌이 표준으로서 사용된다.
당해 분야의 숙련가들는 광흡수성 예비중합체의 생산에 쇄이동제를 사용함으로써, 많은 양의 개시제를 사용함으로써, 생중합(living polymerization)을 사용함으로써, 적합한 단량체와 개시제 농도를 선택함으로써, 용매의 양과 종류를 선택함으로써, 또는 이의 조합에 의해, 바람직한 광흡수성 예비중합체 분자량을 수득할 수 있음을 인식할 것이다. 바람직하게는, 쇄이동제는 개시제와 함께, 또는 보다 바람직하게는 개시제 및 하나 이상의 용매와 함께 사용되어 목적된 분자량을 달성한다. 대안적으로, 소량의 매우 고분자량의 광흡수성 예비중합체를 다량의 용매와 함께 사용하여 광흡수성 예비중합체에 대한 목적하는 점도를 유지할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 광흡수성 예비중합체의 형성에 유용한 쇄이동제의 쇄이동 상수는 약 0.01 초과, 바람직하게는 약 7 초과, 더욱 바람직하게는 약 25,000 초과이다. 적합한 쇄이동제는 공지되어 있고, 이에 제한 없이, R-SH의 지방족 티올(여기서, R은 C1 내지 C12의 지방족, 벤질, 지환족이다) 또는 CH3(CH2)x-SH(여기서, x는 1 내지 24이다), 벤젠, n-부틸 클로라이드, t-부틸 클로라이드, n-부틸 브로마 이드, 2-머캅토 에탄올, 1-도데실 머캅탄, 2-클로로부탄, 아세톤, 아세트산, 클로로포름, 부틸 아민, 트리에틸아민, 디-n-부틸설파이드와 디설파이드, 사염화탄소와 브로마이드 등 및 이의 배합물을 포함한다. 일반적으로, 형성된 중합체의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0 내지 7중량%가 사용될 수 있다. 바람직하게는 도데칸티올, 데칸티올, 옥탄티올, 또는 이의 배합물이 쇄이동제로서 사용된다.
이에 제한 없이, 자외선, 가시광선, 열 개시제 등 및 이의 배합물을 포함하는 임의의 바람직한 개시제가 사용될 것이다. 바람직하게는 열 개시제가 사용되고, 더욱 바람직하게는 2,2-아조비스 이소부티로니트릴 및 2,2-아조비스 2-메틸부티로니트릴이 사용된다. 사용된 개시제의 양은, 제형의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 내지 약 5중량%일 것이다. 바람직하게는, 2,2-아조비스 2-메틸부티로니트릴은 도데칸티올과 함께 사용된다. 본 발명의 광흡수성 예비중합체는, 이에 제한 없이, 라디칼 쇄 중합, 단계 중합, 에멀젼 중합, 이온 쇄 중합, 개환, 그룹 전이 중합, 원자 전이 중합 등을 포함하는 임의의 통상적인 중합 과정을 통해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 열 개시된, 유리 라디칼 중합이 사용된다. 중합을 수행하는 조건은 당해 분야의 숙련가들의 지식내에 있다.
광흡수성 예비중합체의 제조에 사용되는 용매는 비점이 약 120 내지 약 230℃ 사이인 중비점 용매이다. 사용될 용매의 선택은 제조될 광흡수성 예비중합체의 종류 및 이들의 분자량을 기준으로 한다. 적합한 용매는, 이에 제한 없이, 디아세톤 알콜, 사이클로헥사논, 이소프로필 락테이트, 3-메톡시 1-부탄올, 1-에톡시-2-프로판올, N,N-디메틸포름아미드, 메틸 피롤리돈 등을 포함한다.
본 발명의 광흡수성 예비중합체는 물 속에서의 팽창 계수의 관점에서, 사용될 렌즈 물질에 맞추어 진다. 광흡수성 예비중합체의 팽창 계수를 팩킹 용액 중의 경화된 렌즈 물질의 팽창 계수와 일치시키거나 실질적으로 일치시킴으로써 불량한 광학 및 렌즈 파라미터 변이를 일으키는 렌즈 내 응력들의 발달을 예방한다. 또한, 광흡수성 예비중합체는 렌즈 물질 속에서 팽윤될 수 있으면서 본 발명의 착색제를 사용하여 인쇄된 이미지도 팽윤시키도록 허용해야 한다. 이러한 팽윤에 의해서, 이미지가 렌즈의 편안함에 영향을 미치지 않으면서 렌즈 물질내로 포획된다.
광흡수성 예비중합체 이외에, 본 발명의 착색제 조성물을 표면에서 착색제 조성물의 코팅을 돕는 하나 이상의 용매를 포함한다. 본 발명의 또다른 발견은, 착색제 조성물이 적용되는 표면에서 번지거나 흐르지 않는 것을 보장하기 위해, 착색제 조성물이 약 27mN/m 이하의 표면장력을 갖는 것이 바람직하다는 것이다. 당해 표면장력은 표면처리, 예를 들면 착색제가 적용될 금형 표면의 처리에 의해서 성취될 수 있다. 표면 처리는 당해 분야에 공지된 방법으로 이루어질 수 있으며, 플라즈마 및 코로나 처리에 제한되지 않는다. 대안적으로, 바람직하게는, 착색제 조성물에 사용되는 용매의 선택에 의해 바람직한 표면장력이 달성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 착색제 조성물에 유용한 용매는 착색제의 점도를 증가 또는 감소시킬수 있고 표면장력의 조절을 도울 수 있는 용매이다. 적합한 용매는, 이에 제한 없이, 사이클로펜타논, 4-메틸-2-펜타논, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, 이소프로필 락테이트, N,N-디메틸포름아미드, 메틸 피롤리돈 등 및 이의 배합물을 포함한다. 바람직하게는, 1-에톡시-2-프로판올, 이소프로필 락테이 트, N,N-디메틸포름아미드, 메틸 피롤리돈 및 이의 배합물이 사용된다.
또다른 양태에서, 3종 이상의 상이한 용매가 본 발명의 착색제 조성물에 사용된다. 이들 용매 중 둘 다 중비점 용매인 첫 2종의 용매를 결합 중합체의 제조에 사용된다. 이의 형성 후 이들 용매를 결합 중합체로부터 제거할 수 있지만, 이들을 유지하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 중비점 용매는 1-에톡시-2-프로판올, 이소프로필 락테이트, N,N-디메틸포름아미드, 메틸 피롤리돈 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 약 75 내지 약 120℃의 비점의 용매를 의미하는 추가의 저비점 용매를 목적하는 경우 착색제의 점도를 감소시키기 위해 사용한다. 적합한 저비점 용매는, 이에 제한 없이, 2-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-프로판올 등 및 이의 배합물을 포함한다. 바람직하게는, 1-프로판올이 사용된다.
사용되는 용매의 특정한 양은 다수의 인자에 의존한다. 예를 들면, 결합 중합체를 형성하는데 사용되는 용매의 양은 목적하는 결합 중합체의 분자량 및 결합 중합체에 사용되는 단량체 및 공중합체와 같은 성분에 의존한다. 사용되는 저비점 용매의 양은 착색제 조성물에 목적하는 표면장력 및 점도에 의존한다. 더욱이, 광흡수성 예비중합체가 금형에 적용되고 렌즈 물질로 경화되면, 사용되는 용매의 양은 렌즈 및 사용되는 금형 물질 및 금형 물질이 습윤도를 증대시키기 위해 임의의 표면 처리를 했는지의 여부에 의존한다. 사용되는 용매의 정확한 양의 결정은 당해 분야의 숙련가들의 기술범위내에 있다. 일반적으로, 사용되는 용매의 총량은 사용되는 용매의 약 40 내지 약 75중량%일것이다.
상기 용매 이외에, 하나 이상의 가소제가 존재할 수 있으며, 바람직하게는, 당해 가소제는 착색제 조성물에 첨가되어, 착색제 조성물 및 광학 금형 부품들의 건조 동안의 크랙킹을 감소시키고, 착색제 조성물를 사용하여 생성되는 이미지의 최종 품질을 향상시키고, 렌즈 물질에 의한 착색제의 확산성과 팽윤성을 향상시킨다. 사용되는 가소제의 종류 및 양은 사용되는 광흡수성 예비중합체의 분자량에 의존하고, 또한 사용 전에 저장되는 금형 위에 배치되는 착색제 조성물의 경우 목적하는 저장수명 안정성에 의존한다. 유용한 가소제는, 이에 제한 없이, 규소 오일, 실리콘 함유 계면활성제, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 200, 400 또는 600 등 및 이의 배합물을 포함한다. 하나의 양태에서, 가소제는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 사용되는 결합 중합체의 양은 일반적으로, 결합 중합체의 양을 기준으로 하여, 약 0 내지 약 10중량%일 수 있다.
착색제 조성물의 불투명도는 착색제 조성물 내의 광흡수성 예비중합체의 농도 및 사용된 광흡수성 예비중합체의 농도를 변화하여 조절될 수 있고, 이는 하나의 양태에서 착색제 조성물(들)의 다층을 렌즈 또는 렌즈 금형으로 적용함으로써 용이하게 조절될 수 있다. 대안적으로, 불투명화제를 사용할 수 있다. 적합한 불투명화제, 예를 들면, 이산화티탄 또는 산화아연을 상업적으로 구입할 수 있다.
또한 착색제 조성물의 흡수는 광흡수성 예비중합체를 결합 중합체(광흡수 화합물을 함유하지 않는 예비중합체) 및 용매와 혼합함으로써 조절할 수 있다. 예를 들면, 일부 양태에서, 결합 중합체는, 착색제 조성물의 모든 성분을 기준으로 하여, 착색제 조성물 내에 약 0 내지 약 40중량%의 양으로, 다른 양태에서, 약 5 내 지 약 15중량%의 양으로 포함될 수 있다.
바람직한 본 발명의 착색제 혼합물에서, 광흡수성 예비중합체 약 0.30 내지 약 45중량%, 결합 중합체 약 0 내지 약 40중량%, 용매 약 40 내지 약 70중량%, 이산화티탄 약 0 내지 약 25중량% 및 가소제 약 0.2 내지 약 7중량%가 사용된다. 상기 중량%는 착색제 혼합물의 총 중량을 기준으로 한다.
당해 분야에 숙련가들는 논의된 것들 이외의 첨가제가 또한 본 발명의 착색제 조성물에 포함될 수 있음을 인식할 것이다. 적합한 첨가제는, 이에 제한 없이, 유동 및 균염을 돕는 첨가제, 소포용 첨가제, 레올로지 개질용 첨가제 등 및 이의 배합물을 포함한다.
본 발명의 광흡수성 예비중합체는 렌즈 물질의 경화시 물질 내로 매봉된다. 따라서, 광흡수성 예비중합체는 착색제가 적용되는 렌즈의 금형의 표면에 의존하여 형성되는 렌즈의 표면의 앞 또는 뒤에 근접하여 매봉된다. 추가로, 하나 이상의 착색제 층이 임의 순서에 따라 적용된다. 또다른 양태에서, 투명한 결합 중합체 층이 착색제 조성물과 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 방법에서, 투명한 결합 중합체 층이 착색제 조성물의 적용 전에 반금형의 성형 표면에 적용될 수 있다. 투명한 결합 중합체는 광흡수성 예비중합체를 제조하는데 사용되는 동일하거나 상이한 친수성 및 소수성 단량체로부터 형성될 수 있다. 투명한 결합 중합체가 광흡수성 예비중합체와 상이한 경우, 이는 팽창 인자 및 팽윤성 관점에서 광흡수성 예비중합체 및 렌즈 물질과 혼화성이어야 하고, 렌즈 물질 내에서 팽윤될 수 있어야 한다.
본 발명은 임의의 공지된 렌즈 물질로 만들어진 착색된 하드 또는 소프트 콘택트 렌즈, 또는 이러한 렌즈를 제조하는데 적합한 물질을 제공하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 렌즈는 함수율이 약 0 내지 약 90%인 소프트 콘택트 렌즈이다. 보다 바람직하게는, 렌즈는 단량체 함유 하이드록시 그룹, 카복실 그룹 또는 둘 다로 만들어지거나, 실리콘-함유 중합체, 예를 들면, 실록산, 하이드로겔, 실리콘 하이드로겔 및 이의 배합물로부터 제조된다. 본 발명의 렌즈를 형성하는데 유용한 물질은 마크로머, 단량체 및 이의 배합물의 블렌드를 첨가제, 예를 들면, 중합 개시제와 함께 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 적합한 물질은, 이에 제한 없이, 상기 열거된 친수성 성분 및 실리콘-함유 성분으로부터, 실리콘 마크로머 및 친수성 단량체 및 이의 배합물로부터 제조된 실리콘 하이드로겔을 포함한다. 실리콘 함유 단량체를 포함하는 제형의 예는, 이에 제한 없이, 국제 공개공보 제WO 03/022321호에 기재된 것들을 포함한다. 실리콘 마크로머의 예는, 이에 제한 없이, 미국 특허 제4,259,467호, 제4,260,725호 및 제4,261,875호에 기재된 바와 같은 펜던트 친수성 그룹으로 메타크릴화된 폴리디메틸실록산; 미국 특허 제4,136,250호, 제4,153,641호, 제4,189,546호, 제4,182,822호, 제4,343,927호, 제4,254,248호, 제4,355,147호, 제4,276,402호, 제4,327,203호, 제4,341,889호, 제4,486,577호, 제4,605,712호, 제4,543,398호, 제4,661,575호, 제4,703,097호, 제4,837,289호, 제4,954,586호, 제4,954,587호, 제5,346,946호, 제5,358,995호, 제5,387,632 호, 제5,451,617호, 제5,486,579호, 제5,962,548호, 제5,981,615호, 제5,981,675호 및 제6,039,913호에 기재된 중합가능한 작용기를 가진 폴리디메틸실록 산 마크로머, 및 이의 배합물을 포함한다. 이들은 또한 미국 특허 제5,010,141호, 제5,057,578호, 제5,314,960호, 제5,371,147호 및 제5,336,797호, 제6,867,245호에 기재된 것들과 같은 친수성 단량체를 혼입한 폴리실록산 마크로머 또는 미국 특허 제4,871,785호 및 제5,034,461호에 기재된 것들과 같은 폴리디메틸실록산 블록 및 폴리에테르 블록을 포함하는 마크로머를 사용하여 제조될 수 있다. 기재된 모든 특허는 전문이 본원에서 참조로서 인용된다.
적합한 물질은 또한 미국 특허 제5,760,100호, 제5,776,999호, 제5,789,461호, 제5,807,944호, 제5,965,631호 및 제5,958,440호에 기재된 바와 같은 옥시펌 및 이노펌 성분의 배합물로부터 제조될 수 있다. 친수성 단량체는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트("HEMA"), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, N,N-디메틸아크릴아미드("DMA"), N-비닐피롤리돈, 2-비닐-4,4'-디메틸-2-옥사졸린-5-온, 메타크릴산 및 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드를 포함하는 이러한 공중합체로 도입될 수 있다. 추가의 실록산 단량체, 예를 들면, 트리스(트리메틸실록시)실릴프로필 메타크릴레이트 또는 미국 특허 제5,998,498호, 제3,808,178호, 제4,139,513호, 제5,070,215호, 제5,710,302호, 제5,714,557호 및 제5,908,906호에 기재된 실록산 단량체가 도입될 수 있다. 이들은 또한 다양한 강화제(toughening agent), UV 차단제 및 습윤제를 포함할 수 있다. 이들은 미국 특허 제6,020,445호에 기재된 희석제, 예를 들면, 1차 알코올, 또는 2차 또는 3차 알코올을 사용하여 제조될 수 있다. 기재된 모든 특허는 전문이 본원에서 참조로서 인용된다.
콘택트 렌즈를 제조하는 물질은 잘 알려져 있고 상업적으로 구입할 수 있다. 또다른 양태에서, 사용된 렌즈 물질은 HEMA계 하이드로겔, 예를 들면, 에타필콘 A, 또는 폴리비닐 알코올계 하이드로겔이다. 렌즈 물질이 HEMA계인 하나의 양태에서, 광흡수성 예비중합체는 메타크릴산("MAA"), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트("HMA") 및 라우릴 메타크릴레이트("LMA"); MAA 및 HEMA의 선형 랜덤 블록 공중합체; HEMA 및 LMA의 선형 랜덤 블록 공중합체; 또는 HEMA 단독중합체로부터 형성된 반복 단위를 포함한다.
또다른 양태에서 사용된 렌즈 물질은 실리콘 하이드로겔, 예를 들면, 갈리필콘, 세노필콘, 콤필콘, 로트라필콘 A, 로트라필콘 B 또는 발라필콘이다.
본 발명의 렌즈에서 사용되는 착색제는 렌즈 표면에 임의의 통상적인 방법으로 적용된다. 본 발명의 바람직한 방법은, 이에 제한 없이, 폴리프로필렌을 포함하여 적합한 물질로부터 만들어진 열가소성 광학 금형 또는 폴리스티렌 수지가 사용된다. 착색에 유효한 양의 착색제 조성물이 금형의 성형 표면의 바람직한 부분에 적용된다. 적용은 임의의 통상적인 방법으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 적용이 패드 또는 탬포(tampo) 인쇄에 의해 수행된다. 착색제 조성물은 또한 이로써 제한되지는 않지만 잉크젯 인쇄를 포함하는, 당해 분야에 공지된 기타 방법으로 적용될 수 있다.
렌즈 형성량의 렌즈 물질이 금형에 분산된다. "렌즈 형성량"이란 바람직한 크기와 두께의 렌즈를 생산하기에 충분한 양을 의미한다. 일반적으로, 렌즈 물질 약 10 내지 약 40mg이 사용된다.
착색제가 렌즈 물질 속에서 팽윤된다. 바람직하게는 건조 두께의 약 1배 내 지 약 4배로 착색제가 팽윤하기에 적합한 조건하에서 팽윤이 이루어진다. 일반적으로, 이러한 팽윤은 약 40 내지 약 68℃에서 약 1분 내지 약 30분 동안 이루어진다.
이어서, 렌즈 물질과 착색제를 포함하는 금형이 착색된 렌즈를 형성하기에 적합한 조건에 노출된다. 정확한 조건은 착색제의 성분에 의존하며 선택되는 렌즈 물질은 당해 분야의 숙련가들이 결정할 수 있는 기술내에 있다. 일단 경화가 완료되면 렌즈는 금형으로부터 이형되어 완충된 식염수 용액 내에서 평형을 유지하게 된다.
착색된 렌즈를 제조하는 바람직한 방법은 다음과 같이 패드 인쇄를 사용하여 이루어진다. 금속판, 바람직하게는 강철, 더욱 바람직하게는 스테인레스 스틸로부터 만들어진 금속판은 일단 경화되면 수불용성이 될 수 있는 포토레지스트 물질로 커버링된다. 착색제의 패턴이 선택되거나 또는 설계된 후, 사진 기술과 같은 수많은 기술 중 하나를 사용하여 바람직한 크기로 축소되고, 금속판 위에 놓여지고, 포토레지스트 물질은 경화된다. 패턴 에칭을 실시하는 조건은 당해 분야의 숙련가들의 지식내에 있다.
패턴화 이후에, 판은 수용액으로 순차적으로 세척되고, 생성된 이미지는 적합한 깊이, 예를 들면 약 20㎛로 판에 에칭된다. 이어서, 착색제는 착색제로 함몰부위를 채우기 위해 패턴에 놓여진다. 적합한 기하학적 모양 및 다양한 경도의 실리콘 패드(일반적으로 약 1 내지 10쇼어 A(Shore A) 듀로미터 단위)가 착색제를 제거하기 위해서 판상에 이미지에 대해 압착되고, 착색제는 용매의 증발로 약간 건조 된다. 이후, 패드는 광학 금형의 성형 표면에 대해 압착되고 착색제는 건조된다. 금형을 과량의 용매와 산소를 제거하기 위해서 12시간 이하로 탈기시킨 후, 금형에 렌즈 형성량의 렌즈 물질을 충전시킨다. 이후, 보완적인 반금형을 사용하여 금형 어셈블리를 완성하고, 이후 인쇄된 이미지를 팽윤시키고, 금형 어셈블리를 사용되는 렌즈 물질을 경화시키기에 적합한 조건에 노출시킨다.
본 발명은 하기의 실시예에서 보다 명료해질수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
100㎖들이 플라스크에 리액티브 블랙 #5 2.4g(2.42mmol) 및 DI 물 15㎖를 첨가하였다. 내용물을 30분 동안 주위온도에서 교반하였다. 플라스크에 폴리HEMAMW=20,OOO 5g(38.42mmol)을 첨가하였다. 반응물을 20분 동안 교반하였다. 그 다음, 용액에 DI 물 5mL 중의 K2CO3 138.21mg(1.00mmol)을 첨가하였다. 반응물을 40℃에서 가열하고 96시간 동안 교반하였다. 96시간 후, 반응물을 냉각시키고 풍부한 DI 물로 세척하여 미반응된 염료를 제거하였다. 흑색 중합체를 감압하에 건조시켜 정량적 수율의 경질 흑색 중합체를 수득하였다.
실시예 2
아세토니트릴 중의 폴리HEMAMW =12, OOO 용액을 진공하에 건조시켜 폴리HEMA 중합체로부터 용매를 제거하였다. 모든 용매가 제거된 다음, 건조 중합체를 물로 세척하여 임의의 용매 불순물을 제거하고 진공하에 건조시켜 백색 결정질 중합체를 수득하였다. 건조된 5g의 폴리HEMAMW =12, OOO 5g(38.42mmol)을 리액티브 블랙 #5[2.40g, 2.42mmol]와 DI 물 25㎖의 용액에 첨가하였다. 반응물을 20분 동안 교반하였다. 그 다음, 용액에 DI 물 5mL 중의 K2CO3[165.85mg, 1.20mmol]을 첨가하였다. 반응물을 40℃에서 가열하고 96시간 동안 교반하였다. 96시간 후, 반응물을 냉각시키고 희석된 HCl로 pH를 6.5로 조정하였다. 중합체를 다량의 DI 물로 세척하여 임의의 미반응된 염료를 제거하고 냉장고에서 밤새 냉각시켰다. 흑색 중합체를 감압하에 건조시켜 흑색 중합체 3.40g을 수득하였다.
실시예 3
아세토니트릴 중의 폴리HEMAMW=12,OOO 용액을 진공하에 건조시켜 폴리HEMA 중합체로부터 용매를 제거하였다. 모든 용매가 제거된 다음, 건조 중합체를 물로 세척하여 임의의 용매 불순물을 제거하고 진공하에 건조시켜 백색 결정질 중합체를 수득하였다. 건조된 5g의 폴리HEMAMW =12, OOO 5g(38.42mmol)을 레마졸 브릴리안트 블루(Remazol Brilliant Blue)[1.52g, 2.42mmol]와 DI 물 25㎖의 용액에 첨가하였다. 반응물을 30분 동안 교반하였다. 그 다음, 용액에 DI 물 5mL 중의 K2CO3[165.85mg, 1.20mmol]을 첨가하였다. 반응물을 40℃에서 가열하고 96시간 동안 교반하였다. 96시간 후, 반응물을 냉각시키고 희석된 HCl로 pH를 7.0로 조정하였다. 중합체를 다량의 DI 물로 세척하여 임의의 미반응된 염료를 제거하고 냉장고에서 밤새 냉각시켰다. 청색 중합체를 감압하에 건조시켜 청색 중합체 3.20g을 수득하였다.

Claims (21)

  1. 분자량이 약 7,000 내지 약 100,000이고, 하나 이상의 반응성 착색제, 및 친수성 단량체, 소수성 단량체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단량체로부터 유도된 중합체 단위를 포함하고, 실질적으로 개시제를 함유하지 않는 광흡수성 예비중합체를 포함하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체의 분자량이 약 7,000 내지 약 65,000인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체의 분자량이 약 15,000 내지 약 55,000인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단량체가 N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 친수성 단량체를 포함하는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체가 실질적으로 비반응성인, 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반응성 착색제가 광흡수성 예비중합체의 골격에서 중합되는, 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반응성 착색제가 광흡수성 예비중합체의 골격에 그래프트(graft)되는, 조성물.
  8. 하나 이상의 용매; 및 분자량이 약 65,000 미만이고, 하나 이상의 반응성 착색제, 및 친수성 단량체, 소수성 단량체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단량체로부터 유도된 중합체 단위를 포함하는 하나 이상의 광흡수성 예비중합체를 포함하는 착색제 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 용매가 하나 이상의 중비점 용매 및 하나의 저비점 용매를 포함하는, 착색제 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 착색제가 약 27 mN/m 이하의 표면 장력을 갖는, 착색제 조성물.
  11. 제8항에 있어서, 상기 중비점 용매가 1-에톡시-2-프로판올 및 이소프로필 락테이트를 포함하는, 착색제 조성물.
  12. 제8항에 있어서, 가소제 및 불투명화제를 추가로 포함하는, 착색제 조성물.
  13. 제8항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체가 실질적으로 비반응성인, 착색제 조성물.
  14. 하나 이상의 광흡수성 예비중합체 및 하나 이상의 용매를 포함하는 착색제를 착색 유효량으로 금형의 성형 표면에 적용하는 단계(a), 금형에 렌즈 물질을 렌즈 형성량으로 분배하는 단계(b), 렌즈 물질 속에서 착색제를 팽윤시키는 단계(c) 및 금형에서 렌즈 물질을 경화시켜 착색된 콘택트 렌즈를 형성하는 단계(d)를 포함하는 착색된 콘택트 렌즈의 제조 방법
  15. 제14항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체의 분자량이 약 65,000 미만인, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체 및 상기 렌즈 물질이 상호침투성(interpenetrating) 중합체 망상 구조를 형성하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 단량체가 N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 친수성 단량체를 포함하는, 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 광흡수성 예비중합체가 실질적으로 비반응성인, 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 용매가 하나 이상의 중비점 용매 및 하나의 저비점 용매를 포함하는, 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 착색제가 약 27mN/m 이하의 표면 장력을 갖는, 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 중비점 용매가 1-에톡시-2-프로판올 및 이소프로필 락테이트를 포함하는, 방법.
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