KR20130100093A - 안과용 렌즈 몰드, 몰드에서 성형된 안과용 렌즈, 및 관련 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 성형 표면이 3% 내지 20%의 극성 백분율 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 가지고, 중합성 조성물의 표면 장력에서 성형 표면의 표면 에너지를 뺀 표면 에너지 차이가 0 이하인, 열가소성 중합체를 포함하는 성형 표면을 갖는 안과용 렌즈 몰드를 이용하여 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m의 표면 장력을 갖는 중합성 조성물을 주조 성형하는 콘택트 렌즈의 제조 방법; 및 상기에 의해 제조된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체에 관한 것이다.

Description

안과용 렌즈 몰드, 몰드에서 성형된 안과용 렌즈, 및 관련 방법{OPHTHALMIC LENS MOLDS, OPHTHALMIC LENSES MOLDED THEREIN, AND RELATED METHODS}
본 출원은 본원에 그 전문이 참조로 포함된, 2010년 7월 30일에 출원된 선행 미국 가특허 출원 제61/369,11호의 35 U.S.C. §119(e) 하의 이익을 청구한다.
본 발명은 안과용 렌즈 몰드, 이들 극성 몰드를 사용하여 주조 성형된 안과용 렌즈, 및 관련 방법에 관한 것이다.
안과용 렌즈, 예컨대 콘택트 렌즈를 제조하는 주조 성형법에서는, 반응 혼합물 또는 중합성 렌즈 전구체 조성물을 각각 오목한 렌즈 형성 표면을 갖는 제1 몰드 부재 및 볼록한 렌즈 형성 표면을 갖는 제2 몰드 부재, 또는 암몰드(female mold) 및 수몰드(male mold) 부재에 의해 한정되는 렌즈 형상의 공동(cavity)에서 경화시킨다. 몰드 부재는 전형적으로 열가소성 중합체를 몰드 형상의 공동으로 사출 성형함으로써 제조된다. 안과용 렌즈 몰드를 제조하기 위해 사용되는 열가소성 중합체의 예로는 비극성 열가소성 중합체, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리에틸렌; 및 극성 열가소성 중합체, 예컨대 에틸렌-비닐 알콜 중합체 및 폴리비닐 알콜 중합체가 있다. 콘택트 렌즈를 주조 성형할 때, 중합성 조성물을 제1 몰드 부재에 넣은 후에, 제1 및 제2 몰드 부재 사이의 렌즈 형상의 공동에 의해 렌즈 조립체가 형성되도록 제1 및 제2 몰드 부재를 함께 배치하거나 함께 커플링시킨다. 그 후에 몰드 조립체를 중합성 조성물이 중합되도록 경화시켜, 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 중합된 렌즈체를 형성한다.
수년간에 걸쳐서, 극성 및 비극성 열가소성 중합체를 비롯한 다수의 상이한 유형의 열가소성 중합체 물질이, 다양한 유형의 중합성 조성물을 사용하고, 또한 원심회전 주조(spin casting), 절삭(lathing) 및 주조 성형을 비롯한 다양한 렌즈 제조 공정을 사용하여 안과용 렌즈를 제조하기 위해 사용되어 왔다.
비극성 열가소성 중합체, 예컨대 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌으로 제조된 콘택트 렌즈 몰드를 사용하여 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 주조 성형할 경우에, 렌즈 표면이 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖도록 하기 위해, 통상적으로 추가적인 조치를 취할 필요가 있다는 사실이 공지되어 있다. 제조 공정의 부분으로서, 예를 들어 플라즈마 처리와 같은 표면 처리를 렌즈 표면에 적용할 수 있다. 별법으로, 렌즈체가 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖도록 하기 위해 제조 공정의 부분으로서 중합체 상호침투 네트워크 습윤제를 렌즈체에 도입할 수 있다.
최근에, 고극성 열가소성 중합체, 예컨대 에틸렌-비닐 알콜(EVOH) 공중합체, 예를 들어 소어라이트(SOARLITE)™ S(일본 오사카에 소재하는 닛뽄 고세이, 리미티드(Nippon Gohsei, Ltd.)로부터 입수가능하며, 극성 백분율이 약 10% 내지 약 12%인 EVOH 공중합체의 극성 수지)로 제조된 몰드에서 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 주조 성형하는 것은 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는 렌즈를 유도하는 것으로 밝혀졌다. 그 전에는, 비극성 열가소성 중합체를 사용하여 성형할 경우에, 렌즈 표면이 수화되었을 때 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖도록 하기 위해, 표면 처리, 예컨대 플라즈마 처리를 적용하거나, 또는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈에 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크를 포함시킬 필요가 있었다. 상기의 고극성 열가소성 중합체(즉, 9% 이상, 예컨대 10% 이상, 12% 이상, 15% 이상 등의 평균 극성을 갖는 열가소성 중합체)를 포함하는 콘택트 렌즈 몰드의 사용은 표면 처리 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크를 필요로 하지 않으면서 습윤성 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조가 가능하도록 하였다. 그러나, 이러한 고극성 열가소성 중합체, 예컨대 EVOH는 고가의 재료이고, 이는 제조 비용에 불리한 영향을 준다. EVOH로 제조된 몰드는 전형적으로 이상적인 것보다 경질이고 취약하여, 렌즈 수율에 불리하게 영향을 준다. 또한, EVOH 몰드와 실리콘 히드로겔 사이에 통상적으로 관찰되는 고도의 접착력 때문에, EVOH를 포함하는 몰드 부재의 몰드 조립체에서 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 경화 후에, 몰드 조립체의 2개의 몰드 부재를 분리하기 위한 몰드 조립체의 분리는, 두 몰드 부재가 두 몰드 부재 중 단지 하나와 접촉해 있는 렌즈체를 제공하면서 분리되도록 하기 위해, "습식" 탈형 공정, 즉 중합된 렌즈체가 수용된 몰드 조립체에 액체를 적용하는 것을 포함하는 탈형 공정을 통상적으로 요한다. EVOH 몰드와 실리콘 히드로겔 사이에 관찰되는 고도의 접착력은 적어도 부분적으로 EVOH가 탄성 열가소체라는 사실 때문인 것으로 생각된다. 또한, 습식 탈형 후에, 탈형 단계 이후에도 접촉하고 있는 하나의 EVOH 몰드 부재로부터 렌즈체를 이형시키기 위해, 실리콘 히드로겔 렌즈체는 "습식" 렌즈분리 공정 동안에 추가량의 액체에 노출될 필요가 있을 수 있다. 추가적으로, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는, 종종 렌즈가 안과용으로 허용되는 습윤성이 되도록 하기 위해 유기 용매 기반의 세척 공정의 사용을 요하고, 이는 재료, 장비 및 제조 비용을 추가로 상승시킨다.
미국 특허 공보 제2008/0290534호는, 렌즈체가 수성 수화(즉, 렌즈가 습식 렌즈분리됨)되는 동안 몰드로부터 이형되는 경우, 30 mN/m 미만의 표면 에너지를 갖는 몰드를 이용하는 것이 바람직하다는 것을 기재하고, 몰드의 표면 에너지를 초과하는 표면 에너지를 갖는 단량체 또는 경화된 렌즈를 이용하는 것(단량체 또는 경화된 렌즈의 표면 에너지-몰드 부품의 표면 에너지, 즉 표면 에너지 차이가 0을 초과하도록 함)이 바람직하다는 것을 교시한다. 상기 출원은 열가소성 중합체를 단독으로 포함하거나, 또는 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물을 포함하는 콘택트 렌즈 몰드를 개시하고, 여기서 상기 몰드는 0% 내지 1.9%의 극성 백분율 및 적은 28 mN/m 내지 43 mN/m의 전체 표면 에너지를 갖는다.
상기를 고려하면, 특히 비교적 낮은 표면 장력(예를 들어, 성형 표면의 표면 에너지 미만의 표면 장력)을 갖는 중합성 조성물을 사용하는 경우에, 실리콘 히드로겔 안과용 렌즈를 주조 성형하기 위해 사용될 수 있는 극성 성형 표면을 갖는 신규 콘택트 렌즈 몰드, 이들 몰드 및 중합성 조성물을 사용하여 주조 성형된 신규 실리콘 히드로겔 안과용 렌즈, 및 덜 고가이고, 보다 공정 친화성인 성형 재료(특히, 이들 중합성 조성물로부터 형성된 주조 성형된 실리콘 히드로겔 렌즈체를 건식 탈형 및 건식 렌즈분리하기 위해 사용될 수 있는 몰드)를 사용하거나, 또는 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용, 또는 중합성 조성물 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 이들 중합성 조성물로부터 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는 실리콘 히드로겔 렌즈체를 제조할 수 있는 관련 제조 방법이 필요함을 알 수 있다.
본 명세서에 인용된 모든 공개물, 예컨대 특허, 공개 특허 출원, 학계 또는 업계 공개물 등은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
요약
본 개시내용은 안과용 렌즈의 제조 방법에 관한 것이다. 한 예에서, 상기 방법은,
제1 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 전측 표면을 성형하도록 구성된 오목한 성형 표면을 포함하며, 제2 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 후측 표면을 성형하도록 구성된 볼록한 성형 표면을 포함하고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재가 몰드 조립체로서 조합될 때 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하도록 구성되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 열가소성 중합체를 포함하고, 이 성형 표면이 3% 내지 20%의 극성 백분율 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 전체 표면 에너지를 갖는, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 제공하는 단계;
a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고, 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물을 제1 몰드 부재에 넣는 단계이며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력에서 성형 표면의 표면 에너지를 뺀 표면 에너지 차이가 0 이하인 단계;
제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하고, 중합성 조성물이 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에 수용되도록, 제2 몰드 부재를 제1 몰드 부재와 접촉 상태로 배치함으로써 몰드 조립체를 조립하는 단계;
몰드 조립체에서 중합성 조성물을 경화시켜, 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 주조 성형된, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체를 포함하는 중합 반응 생성물을 형성하는 단계
를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 개시내용은, 또한 a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고, 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물의 반응 생성물을 포함하는 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체로서, 상기 렌즈체는 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 포함하는 몰드 조립체에서 주조 성형되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상은 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는 열가소성 중합체 성형 표면을 가지고, 여기서 중합성 조성물의 표면 장력과 성형 표면의 표면 에너지 사이의 표면 에너지 차이가 0 이하이고; 상기 렌즈체는 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체에 관한 것이다.
제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면의 표면 에너지는 약 26 mN/m 내지 약 35 mN/m, 또는 약 27 mN/m 내지 약 33 mN/m, 또는 30 mN/m 초과일 수 있다.
중합성 조성물의 표면 장력은 약 21 mN/m 내지 약 27 mN/m, 또는 약 22 mN/m 내지 약 25 mN/m, 또는 25 mN/m 미만일 수 있다.
한 예에서, 성형 표면의 표면 에너지는 30 mN/m 초과일 수 있고, 중합성 조성물의 표면 장력은 25 mN/m 미만일 수 있다. 또 다른 예에서, 성형 표면의 표면 에너지는 약 26 mN/m 내지 약 33 mN/m일 수 있고, 중합성 조성물의 표면 장력은 약 21 mN/m 내지 약 25 mN/m일 수 있다.
한 예에서, 중합성 조성물의 표면 장력에서 성형 표면의 표면 에너지를 뺀 표면 에너지 차이는 ≤ -3일 수 있거나, ≤ -5일 수 있거나, ≤ -7일 수 있거나, ≤ -9일 수 있다.
열가소성 중합체는 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
열가소성 중합체는 시클릭 올레핀 단일중합체 또는 시클릭 올레핀 공중합체를 포함할 수 있다.
열가소성 중합체는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다.
열가소성 중합체 성형 표면을 포함하는 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상은 사출 성형에 의해 형성될 수 있다. 한 예에서, 몰드 부재를 형성하기 위해 사용되는 몰드 장치는 사출 성형 동안 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 유지될 수 있다.
한 예에서, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면은 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물을 포함할 수 있다.
열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물로 형성된 성형 표면은, 열가소성 중합체 단독인 것을 제외하고는 동일한 조건 하에서 형성된 성형 표면보다 3% 포인트 이상, 또는 5% 포인트 이상, 또는 7% 포인트 이상 더 높은 극성 백분율, 및 1 mN/m 이상 낮거나, 2 mN/m 이상 낮거나, 3 mN/m 이상 더 낮은 표면 에너지를 가질 수 있다.
존재하는 경우, 성형 표면의 열가소성 중합체의 첨가제는 비이온성 계면활성제, 지방산 아미드, 또는 실리콘 오일의 형태, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다.
첨가제는 지방산 아미드를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다. 지방산 아미드는 1급 아미드, 또는 2급 아미드, 또는 2급 bis-아미드, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함할 수 있다.
첨가제는 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 비이온성 계면활성제는 8개 이상의 탄소 길이의 선형 탄화수소 부분을 포함하는 구조를 갖는 비이온성 계면활성제일 수 있다. 비이온성 계면활성제는 소르비탄 올레에이트, 또는 폴리옥시에틸렌(80) 소르비탄 모노올레에이트, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 구성될 수 있다.
성형 표면의 극성 백분율은 3% 내지 17%, 또는 3% 내지 15%, 또는 5% 내지 12%, 또는 3% 내지 7%일 수 있다.
한 예에서, 제1 몰드 부재의 성형 표면의 극성 백분율과 제2 몰드 부재의 성형 표면의 극성 백분율은 동일할 수 있다.
중합성 조성물의 극성 백분율은 약 2% 내지 약 10%, 또는 약 3% 내지 약 9%, 또는 약 5% 내지 약 8%일 수 있다.
중합성 조성물의 극성에서 성형 표면의 극성을 ? 극성 차이는 약 +6 내지 약 -6, 또는 약 +4 내지 약 -4, 또는 약 +2 내지 약 -2이다.
성형 표면 및 중합성 조성물의 확전 계수(spreading coefficient)는 약 10 mN/m 이상, 또는 약 13 mN/m 이상일 수 있다.
본 발명은, 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 탈형을 이용하여 몰드 조립체를 분리하는 단계, 또는 렌즈체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 렌즈분리 방법을 이용하여 렌즈체를 렌즈분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
중합성 조성물의 친수성 단량체는 N-비닐기를 갖는 친수성 단량체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 친수성 단량체는 N-비닐기를 갖는 친수성 아미드 단량체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다.
중합성 조성물의 1종 이상의 규소 함유 단량체는 제1 반응성비를 갖는 규소 함유 단량체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 또는 이로 이루어질 수 있고, b) 1종 이상의 친수성 단량체는 제1 반응성비보다 작은 제2 반응성비를 갖는 친수성 단량체를 포함할 수 있다. 제2 반응성비는 제1 반응성비보다 적어도 5% 더 적거나, 또는 적어도 10% 더 적을 수 있다.
성형 표면과 중합된 렌즈체 간의 평균 접착 에너지는 약 45 mJ/m2 내지 약 60 mJ/m2, 또는 약 50 mJ/m2 내지 약 55 mJ/m2일 수 있다.
완전히 수화된 경우, 렌즈는 약 120° 이하, 약 90° 이하, 약 80° 이하, 약 60° 이하, 약 50° 이하, 약 40° 이하, 약 30° 이하, 또는 약 10° 내지 약 30°의 접촉각을 가질 수 있다. 한 예에서, 접촉각은 앉은 방울(sessile drop) 방법을 이용하여 측정될 수 있다.
본원에 기재된 상기의 또는 하기의 측면/실시양태/특징 중 어느 하나 및 이들 모두와 특허청구범위, 문장 또는 단락으로 상술된 이러한 측면/실시양태/특징의 조합은, 임의의 순서로 임의로 조합된 측면/실시양태/특징이 상호 모순되지 않는 한, 본 출원의 범주 내에 포함된다. 또한, 어느 하나의 측면/실시양태/특징 또는 측면/실시양태/특징의 조합은 본 개시내용의 임의의 예로부터 명시적으로 배제될 수도 있다.
도 1은 안과용 렌즈를 제조하는 방법의 단계를 도시하는 흐름도이다.
도 2는 중합성 조성물, 액체와 접촉하지 않은 중합된 렌즈체, 수화된 렌즈체 및 포장된 안과용 렌즈를 포함하는, 도 1의 방법의 특정 입력변수 및 출력변수를 도시하는 흐름도이다.
본원에서 사용된 "표면 에너지"는 전체 표면 에너지를 지칭하는 것으로 이해되고, "표면 장력"은 전체 표면 장력을 지칭하는 것으로 이해된다. 전체 표면 에너지는 고체의 분산 표면 에너지 및 극성 표면 에너지의 총합이다. 유사하게, 전체 표면 장력은 액체의 분산 표면 장력 및 극성 표면 장력의 총합이다.
전체 표면 에너지, 분산항의 표면 에너지, 및 전체 표면 에너지 중 극성항, 및 열가소성 중합체의 극성 백분율은 중합체 업계에서 통상적이고 널리 공지되어 있는 하나 이상의 표준 시험법 또는 분석법을 사용하여 측정할 수 있다. 한 방법은 오웬스-웬트-라벨-캐벨(Owens-Wendt-Rabel-Kaebel) 모델을 기반으로 하며, 여기서 열가소성 중합체의 접촉각은 극성을 알고 있는 다수의 상이한 액체를 사용하여 측정한다. 오웬스-웬트-라벨-캐벨 방정식은, y가 각각의 상이한 액체의 중합체와의 접촉각(θ) 측정치에 기초하여 계산한 것이고, x가 각각의 상이한 액체의 전체 표면 에너지(σL T) 중 기지의 극성항(σL P) 및 분산항(σL D)에 기초하여 계산한 것인 선형 방정식 형태로 작성될 수 있다. 상이한 액체로부터의 데이터 포인트(x,y)를 플롯팅할 수 있고, 이어서 플롯의 선형 회귀를 사용하여 기울기(m) 및 y절편(b)을 결정할 수 있다. 그 후에, 계산한 기울기 및 y절편을 사용하여 극성 열가소성 중합체의 전체 표면 에너지(σS T, 여기서 σS T= σS P + σS D ) 중 극성항(σS P) 및 분산항(σS D)을 계산할 수 있다.
선형 방정식 형태의 오웬스-웬트-라벨-캐벨 방정식:
Figure pct00001
여기서,
Figure pct00002
,
Figure pct00003
Figure pct00004
, 및
Figure pct00005
이다.
열가소성 중합체의 극성 백분율을 측정하기 위해 사용될 수 있는 상이한 극성을 갖는 액체의 예에는 탈이온수, 디요오도메탄, 디메틸 술폭시드(DMSO) 및 포름아미드가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 상이한 극성을 갖는 액체의 선택에 있어서, 상이한 전체 표면 에너지(σL T)를 갖는 다수의 액체를 선택하기 보다는, 액체의 전체 표면 에너지 중 극성항(σL P)에 기초하여 소정 범위의 극성을 갖는 다수의 액체를 선택하는 것이 이상적이다. 상기 방법을 사용함으로써, 열가소성 중합체의 극성 백분율을, 중합체의 전체 표면 에너지 중 극성항(σS P) 계산치를 그의 전체 표면 에너지 계산치(σS T)로 나눈 다음 100을 곱하여 계산한다.
본원에 기재된 장치 및 방법에 사용되는 열가소성 중합체는 약 32 mN/m 이하, 또는 약 32 mN/m 내지 약 50 mN/m, 또는 약 32 mN/m 내지 42 mN/m, 또는 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m, 또는 약 26 mN/m 내지 약 35 mN/m, 또는 약 27 mN/m 내지 약 33 mN/m, 또는 30 mN/m 초과의 평균 전체 표면 에너지를 가질 수 있다.
성형 표면의 극성 백분율은 2% 내지 20%, 또는 3% 내지 약 15%, 또는 5% 내지 12%, 또는 3% 내지 7%일 수 있다.
표면 에너지 및 극성 백분율은 중합체 업계에서 통상적이고 널리 공지되어 있는 하나 이상의 표준 시험법 또는 분석법을 사용하여 측정할 수 있으며, 상기 기재된 오웬스-웬트-라벨-캐벨 모델을 기반으로 한 절차에 의한 것을 포함한다.
중합성 조성물의 표면 장력 및 극성 백분율은 중합체 업계에서 통상적이고 널리 공지되어 있는 하나 이상의 표준 시험법 또는 분석법을 사용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 중합성 조성물의 표면 장력은 매달림 방울법(pendant drop method)을 이용하여 계산될 수 있다. 이어서, 중합성 조성물의 표면 장력 중 극성항은, (a) 매달림 방울법에 의해 측정된 중합성 조성물의 전체 표면 장력(σL T)과, (b) 테플론(폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE)에 대한 중합성 조성물의 접촉각(θ)을 측정함으로써 중합성 조성물의 전체 표면 장력 중 분산항(σL D)을 하기 방정식을 사용하여 계산함으로써 계산할 수 있다.
Figure pct00006
이어서 방정식 σL P = σL T - σL D을 사용하여 표면 장력의 분산항(σL D) 측정치를 전체 표면 장력(σL T) 측정치에서 빼서 표면 장력의 극성항을 얻을 수 있다. 극성항(σL P)을 전체 표면 에너지(σL T)로 나눈 다음 100을 곱하여 중합성 조성물의 극성 백분율을 계산한다. 중합성 조성물의 표면 장력은 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m, 또는 약 21 mN/m 내지 약 27 mN/m, 또는 약 22 mN/m 내지 약 25 mN/m, 또는 25 mN/m 미만일 수 있다.
중합성 조성물의 극성 백분율은 약 2% 내지 약 10%, 또는 약 3% 내지 약 9%, 또는 약 5% 내지 약 8%, 또는 약 1% 내지 약 7%, 또는 약 2% 내지 약 7%, 또는 약 3% 내지 약 6%, 또는 약 5%일 수 있다.
본원에 기재된 성형 표면의 하나 이상은 렌즈체를 형성하기 위해 사용되는 중합성 조성물의 표면 장력과는 상이한 표면 에너지를 가지기 때문에, 중합성 조성물의 표면 장력과 성형 표면의 표면 에너지 간의 표면 에너지 차이는 중합성 조성물의 표면 장력의 값으로부터 성형 표면의 표면 에너지 값을 빼서 계산할 수 있다. 즉, 본원에서 사용된 표면 에너지 차이는 중합성 조성물의 전체 표면 장력에서 열가소성 성형 표면의 전체 표면 에너지를 뺀 값이다. 본원에 기재된 방법 및 렌즈체의 경우, 표면 에너지 차이 값은 0 이하인데, 예를 들어 성형 표면의 전체 표면 에너지는 중합성 조성물의 전체 표면 장력보다 크다. 예를 들어, 표면 에너지 차이는 ≤ -3일 수 있거나, ≤ -5일 수 있거나, ≤ -7일 수 있거나, ≤ -9일 수 있다.
유사하게, 극성 차도 중합성 조성물의 극성 백분율로부터 성형 표면의 극성 백분율을 빼서 계산할 수 있다(즉, 중합성 조성물의 극성 백분율 빼기 성형 표면의 극성 백분율). 극성 차는 약 +6 내지 약 -6, 또는 약 +4 내지 약 -4, 또는 약 +2 내지 약 -2일 수 있다.
중합성 조성물의 극성에서 성형 표면의 극성을 뺀 극성 차는 약 +6 내지 약 -6, 또는 약 +4 내지 약 -4, 또는 약 +2 내지 약 -2이다.
중합성 조성물 및 열가소성 중합체의 확전 계수는 중합체 기술에서 통상적이고 잘 알려진 하나 이상의 표준 시험 또는 분석법을 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 확전 계수는 몰드 부재의 표면 에너지(σS), 중합성 조성물의 표면 에너지(σL), 및 중합성 조성물과 몰드 부재의 계면에서의 계면 장력(σSL)에 기초하여 하기 수학식을 이용하여 측정될 수 있다.
확전 계수 = σS - σL - σSL
한 예에서, 본원에 기재된 중합성 조성물이 본원에 기재된 열가소성 중합체를 포함하는 몰드 부재와 접촉하여 위치되는 경우, 중합성 조성물 및 몰드 부재의 확전 계수는 약 10 mN/m 이상일 수 있거나, 약 13 mN/m 이상일 수 있거나, 약 13 mN/m 내지 약 18 mN/m일 수 있거나, 약 12 mN/m 내지 약 15 mN/m일 수 있다.
몰드 조립체의 평균 접착 에너지는 중합체 업계에서 통상적이고 널리 공지되어 있는 하나 이상의 표준 시험법 또는 분석법을 사용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 평균 접착 에너지는 중합성 조성물의 전체 표면 에너지 중 분산항(σL D), 중합성 조성물의 전체 표면 에너지 중 극성항(σL P), 열가소성 중합체의 전체 표면 에너지 중 분산항(σS D), 및 열가소성 중합체의 전체 표면 에너지 중 극성항(σS P)에 기초하여 계산할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 전체 표면 에너지 뿐만 아니라, 표면 에너지 중 극성항 및 분산항을 오웬스-웬트-라벨-캐벨 모델을 기반으로 하여 계산할 수 있다. 그 후에, 몰드 조립체의 접착 에너지를 하기 수학식을 사용하여 계산할 수 있다.
접착 에너지 = 2 [(σS DσL D)1/2 + (σS PσL P)1/2]
한 예에서, 본원에 기재된 중합성 조성물을 본원에 기재된 열가소성 중합체 성형 표면을 포함하는 몰드 조립체에서 경화시켜 중합된 렌즈체를 형성하는 경우, 성형 표면과 렌즈체의 평균 접착 에너지는 약 55 mJ/m2 이상, 또는 약 55 mJ/m2 내지 약 63 mJ/m2, 또는 약 58 mJ/m2 내지 약 61 mJ/m2, 또는 약 45 mJ/m2 내지 약 60 mJ/m2, 또는 약 50 mJ/m2 내지 약 55 mJ/m2일 수 있다.
본 개시내용에 따라 적용될 수 있는 열가소성 중합체의 예에는 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등 및 이들의 혼합물이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 한 예에서, 열가소성 중합체는 폴리프로필렌을 포함하거나, 주성분으로 하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 또 다른 예에서, 열가소성 중합체는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 또 다른 예에서, 열가소성 중합체는 시클릭 올레핀 동종중합체 및 시클릭 올레핀 공중합체, 및 이들의 임의의 조합물을 비롯한 시클릭 올레핀 중합체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 시클릭 올레핀 중합체는 제오노르(ZEONOR) 1420RTM(미국 켄터키주 루이스빌에 소재한 제온 케미칼즈(Zeon Chemicals))와 같은 제오노르TM 중합체의 형태를 포함할 수 있다.
한 예에서, 본 발명의 열가소성 중합체는 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물을 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다.
첨가제는, 첨가제와 열가소성 중합체의 혼합물이 첨가제가 없는 열가소성 중합체와 비교하여 더 높은 극성 백분율 및 더 낮은 전체 표면 에너지를 갖도록 열가소성 중합체의 극성 백분율 및 전체 표면 에너지의 변경에 효과적이다. 예를 들어, 상기 혼합물의 극성 백분율은 첨가제가 없는 열가소성 중합체의 극성 백분율 보다 1% 이상, 또는 3% 이상, 또는 5% 이상, 또는 7% 이상 더 높을 수 있는 한편, 상기 혼합물의 전체 표면 에너지는 첨가제가 없는 열가소성의 전체 표면 에너지보다 1 mN/m 이상, 또는 2 mN/m 이상, 또는 4 mN/m 이상 더 낮을 수 있다.
첨가제는 이온성 계면활성제, 지방산 아미드, 실리콘 오일, 및 이들의 임의의 조합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
첨가제는 지방산 아미드를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다. 지방산 아미드는 1급 아미드, 2급 아미드, 2급 bis-아미드, 또는 이들의 임의의 조합물일 수 있다. 한 예에서는, 지방산 아미드는 1급 아미드일 수 있다. 1급 아미드는 크로다미드 오알(CRODAMIDE OR)™, 또는 크로다미드 이알(CRODAMIDE ER)™(영국 이스트 요크셔 구을에 소재한 크로다 인터네셔널 피엘씨(Croda International Plc))일 수 있다.
첨가제는 비이온성 계면활성제를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다. 비이온성 계면활성제는 8개 이상의 탄소 길이의 선형 탄화수소 부분을 포함하는 구조를 갖는 비이온성 계면활성제일 수 있다. 비이온성 계면활성제는 소르비탄 올레에이트, 또는 폴리옥시에틸렌(80) 소르비탄 모노올레에이트, 또는 이들의 임의의 조합물일 수 있다.
첨가제는 혼합물 중 약 0.5% 내지 약 20%, 또는 약 1% 내지 약 10%, 또는 약 2% 내지 약 7%의 양으로 존재할 수 있다.
첨가제는 혼합물 중 3% 내지 20%, 또는 3% 내지 15%, 또는 5% 내지 12%, 또는 3% 내지 7%의 극성을 갖는 혼합물의 제조를 위한 유효량으로 존재할 수 있다.
한 예에서, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재의 성형 표면 둘 다는 제1 몰드 부재의 성형 표면 및 제2 몰드 부재의 성형 표면이 동일한 극성 백분율을 갖도록, 또는 2개의 성형 표면의 극성 백분율이 극성 백분율 값의 10% 또는 5% 이내만큼 차이날 수 있도록 열가소성 중합체 또는 열가소성 중합체 혼합물로 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 열가소성 중합체는 비극성 열가소성 중합체와 극성 열가소성 중합체의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 성형 표면에서의 열가소성 중합체(들) 및 비극성 중합체(들)의 상대적 함량은 다양한 인자, 예컨대 사용되는 특정한 열가소성 중합체(들), 사용되는 특정한 비극성 중합체(들), 사용될 특정한 렌즈 재료, 수득될 특정한 렌즈(몰드) 디자인 등의 인자에 따라 광범위하게 달라질 수 있다. 한 예에서, 비극성 중합체(들)는 소량, 즉 극성이 작은 중합체(들)와 비극성 중합체(들) 혼합물 중 약 50 중량% 미만으로 포함된다. 비극성 중합체(들)는 극성이 작은 중합체(들)와 비극성 중합체(들) 혼합물 중 적어도 약 5 중량%, 약 10 중량%, 약 15 중량%, 약 20 중량%, 약 30 중량%, 또는 약 50 중량%로 포함될 수 있다. 또 다른 예에서, 비극성 중합체(들)는 다량, 즉 극성이 작은 중합체(들)와 비극성 중합체(들) 혼합물 중 약 50 중량% 초과로 포함된다. 비극성 중합체(들)는 극성이 작은 중합체(들)와 비극성 중합체(들) 혼합물 중 적어도 약 50 중량%, 약 60 중량%, 약 70 중량%, 약 80 중량%, 또는 약 90 중량%로 포함될 수 있다.
비극성 중합체(들)와 극성 중합체(들)의 조합은 1종 이상의 비극성 중합체와 1종 이상의 극성 중합체의 조합일 수 있고, 여기서 1종 이상의 극성 중합체는 9% 이상의 극성 백분율을 가지고, 상기 조합의 극성 백분율은 약 0.25% 내지 약 8%, 예컨대 약 1% 내지 약 7%, 2% 내지 약 5%, 약 1% 내지 약 4%, 또는 약 3%이다.
비극성 중합체(들)와 극성 중합체(들)의 조합은 1종 이상의 비극성 극성 중합체와 1종 이상의 극성 중합체의 조합일 수 있고, 여기서 1종 이상의 극성 중합체는 약 0.25% 내지 약 8%의 극성 백분율을 가지고, 상기 조합의 극성 백분율은 약 0.25% 내지 약 8%, 예를 들어 약 1% 내지 약 7%, 2% 내지 약 5%, 약 1% 내지 약 4%, 또는 약 3%이다.
한 예에서, 첨가제가 없는 열가소성 중합체와 비교하여 열가소성 중합체와의 혼합물 중의 첨가물의 존재는 혼합물의 극성 백분율을 증가시킬 수 있는 반면 혼합물의 전체 표면 에너지는 감소시킨다. 예를 들어, 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물로 형성된 성형 표면은, 열가소성 중합체 단독인 것을 제외하고는 동일한 조건 하에서 형성된 성형 표면보다 3 % 포인트 이상 더 높거나, 4 % 포인트 이상 더 높거나, 5 % 포인트 이상 더 높거나, 7 % 포인트 이상 더 높은 극성 백분율, 및 1 mN/m 이상, 또는 2 mN/m 이상, 또는 3 mN/m 이상 더 낮은 표면 에너지를 가질 수 있다.
상기 기재된 바대로, 본원에 기재된 몰드 부재, 성형 표면, 또는 이들 둘 모두를 형성하기 위해 사용되는 열가소성 중합체(들)(즉, 열가소성 중합체(들), 비극성 열가소성 중합체(들), 극성 열가소성 중합체(들) 및 이들의 조합물)는 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 열가소성 물질 중에 혼합물로서 존재할 수 있다. 한 예에서, 첨가제는 열가소성 중합체 및 첨가제를 포함하는 성형 표면으로부터 경화된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체를 건식 탈형시키거나, 건식 렌즈분리시키거나, 또는 건식 탈형 및 렌즈분리시키기에 효과적일 수 있다. 첨가제는 열가소성 물질 중에 혼합물로서 존재할 수 있다. 또 다른 예에서, 첨가제는, 첨가제가 존재하지 않는 것을 제외하고는 실질적으로 동일한 성형 표면으로부터 건식 탈형, 건식 렌즈분리, 또는 건식 탈형 및 렌즈분리시킬 경우의 미용상 허용되는 경화된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 수율에 비해, 열가소성 중합체 및 첨가제를 포함하는 성형 표면으로부터 건식 탈형, 건식 렌즈분리, 또는 건식 탈형 및 렌즈분리시킬 경우의 미용상 허용되는 경화된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 수율을 증가시키는 데에 효과적일 수 있다. 또 다른 예에서, 첨가제는, 첨가제가 존재하지 않는 것을 제외하고는 실질적으로 동일한 성형 표면으로부터 건식 탈형, 건식 렌즈분리, 또는 건식 탈형 및 렌즈분리시킬 경우의 경화된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 렌즈 변형율에 비해, 열가소성 중합체 및 첨가제를 포함하는 성형 표면으로부터 건식 탈형, 건식 렌즈분리, 또는 건식 탈형 및 렌즈분리시킬 경우의 경화된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 렌즈 변형율을 감소시키는 데에 효과적일 수 있다.
본 발명의 몰드 부재는 당업자에게 공지된 통상적인 사출 성형 절차에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 본원에 개시된 소정량의 중합체 물질을 가열하여 용융된 열가소성 중합체를 형성할 수 있다. 용융된 열가소성 중합체를 안과용 렌즈 몰드 형상체의 몰드 공동으로 분배할 수 있다. 예를 들어, 몰드 공동은 1 또는 2개의 광학적 등급의 성형 표면을 포함할 수 있다. 광학적 등급의 성형 표면은 플레이트 또는 다른 하우징에 위치하는 하나 이상의 제거가능한 인서트(insert) 요소로서 제공될 수 있거나, 또는 성형 공동의 부분으로서 일체형으로 기계가공될 수 있다. 그 후에, 몰드 공동 내의 용융된 열가소성 중합체를 냉각시키고 성형기로부터 분리하여, 소정 부피의 중합성 조성물을 수용하기 위한 스테이션(station)으로 이동시킬 수 있다. 별법으로, 본 발명의 몰드 부재는 사출 성형과 기계가공, 절삭 또는 삭마의 조합에 의해 제조될 수 있는데, 예를 들어 몰드 부재의 기본 형상을 사출 성형에 의해 제조하고, 몰드 부재의 일부를 제거함으로써, 예를 들어 몰드 부재의 일부, 예컨대 콘택트 렌즈의 광학부를 성형하기 위해 사용되는 몰드 영역의 전체 또는 일부를 기계가공, 절삭 또는 삭마시킴으로써 광학적 등급의 성형 표면의 전체 또는 일부를 제조한다.
본원에 기재된 열가소성 중합체의 사출 성형에서, 한 예로, 몰드 부재를 형성하기 위해 사용되는 몰드 장치는 사출 성형 공정 동안에 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 유지될 수 있다. 추가적으로 또는 임의적으로, 하기 사출 성형 조건 중 하나 이상이 사용될 수 있다: 약 245℃ 내지 약 270℃의 용융 온도, 약 235℃ 내지 약 270℃의 유지 온도, 약 235℃ 내지 약 250℃의 공급 온도, 약 60 bar 내지 약 125 bar의 유지 압력, 및 3 mm의 개구를 통한 약 50 mm/초 내지 약 125 mm/초의 사출 속도.
한 예에서, 사용된 1종 이상의 성형 표면은 안과용으로 허용되는 습윤성 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 포함하나, 이로 제한되지는 않는 안과용으로 허용되는 습윤성 안과용 렌즈의 제조에 효과적이다. 안과용으로 허용되는 습윤성 안과용 렌즈는 또한 안과용으로 적합한 렌즈, 예컨대 안과용으로 적합한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈일 수 있다.
본원에서 사용된 "안과용으로 적합한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈"란 착용자가 눈의 자극 등을 비롯한 실질적인 불편함을 경험하거나 보고하지 않으면서, 착용자의 눈에 착용될 수 있는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 말한다. 이러한 렌즈는 종종, 렌즈를 장시간 동안, 예컨대 적어도 1일, 적어도 1주일, 적어도 2주일, 또는 약 1개월 동안 눈에서 렌즈를 제거할 필요 없이 편안하게 환자 눈에 착용하는 것이 가능하도록 하는, 산소 투과성, 표면 습윤성, 모듈러스(modulus), 함수량, 이온플럭스(ionoflux), 디자인, 및 이들의 조합을 갖는다. 전형적으로, 안과용으로 적합한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 상당한 각막 부종, 탈수상태의 각막("안구 건조증"), 상각막윤상병변("SEAL"), 또는 다른 상당한 불편함을 초래하지 않거나 또는 이들과 관련이 없다. 안과용으로 적합한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 콘택트 렌즈의 매일 착용 또는 연속 착용을 위한 임상학적 허용 요건을 충족시킨다.
안과용으로 적합한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖지만, 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는 렌즈가 반드시 안과용으로 적합한 것은 아닐 수도 있다. 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 렌즈 착용자가 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 눈에 착용하거나 넣는 것과 관련하여 불편함을 경험하거나 보고하도록 할 정도로 렌즈 착용자의 눈 눈물층에 불리하게 영향을 주지 않는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 말하는 것으로 이해될 수 있다.
안과용 렌즈는 표면, 예컨대 전측 표면 및 후측 표면을 갖는 렌즈체를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 안과용으로 허용되는 습윤성 안과용 렌즈는 전체가 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖는 표면의 렌즈체이다. 습윤성이란 렌즈의 하나 이상의 표면의 친수성을 말한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 렌즈가 하기와 같이 수행되는 습윤성 분석법에서 3점 이상을 받는다면, 렌즈의 표면은 습윤성이거나 또는 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 안과용 렌즈를 증류수에 담그고, 증류수에서 꺼내어, 수막이 렌즈 표면에서 사라지는 데에 걸리는 시간(예를 들어, 수파열 시간(WBUT))을 측정한다. 상기 분석법은 렌즈를 1 내지 10의 선형 등급으로 등급을 나누고, 여기서 10점은 렌즈에서 한 방울이 떨어지는 데에 20초 이상이 걸리는 렌즈를 말한다. 5초 초과, 예컨대 10초 이상 또는 보다 바람직하게는 약 15초 이상의 WBUT를 갖는 렌즈가 안과용으로 허용되는 습윤성 렌즈일 수 있다. 습윤성은 또한 렌즈 표면의 한 면 또는 양면에 대한 접촉각을 측정함으로써 판단할 수 있다. 접촉각은 동적 또는 정적 접촉각, 앉은 방울 접촉각, 매달림 방울 접촉각, 또는 계류 기포(captive bubble) 접촉각일 수 있다. 보다 작은 접촉각은 일반적으로 콘택트 렌즈 표면의 습윤성의 증가를 나타낸다. 예를 들어, 렌즈의 안과용으로 허용되는 습윤성 표면은, 렌즈가 완전히 수화되는 경우에 약 120도 이하의 접촉각을 가질 수 있다. 그러나, 특정한 예에서, 렌즈는 약 90도 이하의 접촉각을 가지며, 또 다른 예에서는 렌즈는 약 80° 이하, 또는 약 60° 이하, 약 50° 이하, 약 40° 이하, 약 30° 이하, 또는 약 10° 내지 약 30°의 전진 접촉각을 갖는다. 한 예에서, 접촉각은 앉은 방울 방법을 이용하여 측정될 수 있다.
본원에서 설명한 바와 같이, 열가소성 중합체를 사용하여 주조 성형된 안과용 렌즈는, 완전히 수화되었을 때 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 가지며, 렌즈가 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖기 위한, 표면 처리의 적용 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크의 존재를 요하지 않는다. 그러나, 표면 처리의 렌즈에의 적용 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크의 존재는 렌즈 표면의 습윤성을 안과용으로 허용되는 습윤성이라고 간주되는 수준을 초과하여 더욱 증가시키는 데에 사용될 수 있다.
이와 달리, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 비롯한 안과용 렌즈를 주조 성형하기 위한 몰드 부재에 단독의 또는 주요한 몰드 재료로서 비극성 또는 소수성 중합체를 사용하면 제조된 렌즈체의 렌즈 표면이 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖게 되지 않는다. 전형적으로, 비극성 또는 소수성 몰드 재료를 사용하여 제조된 안과용 렌즈는 경화 후에 표면 처리되거나, 또는 렌즈체에 포함된 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)를 가지며, 표면 처리 또는 IPN 존재의 결과로, 렌즈가 완전히 수화되었을 때에 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖게 된다. 달리 말하면, 비극성 열가소성 중합체 몰드에서 주조 성형되었고, 표면 처리되지 않았거나 중합체 습윤제의 IPN을 포함하지 않는 대부분의 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체는 완전히 수화되었을 때 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖지 않는다.
본원에서 사용된, "비극성 중합체 콘택트 렌즈 몰드" 또는 "소수성 중합체 콘택트 렌즈 몰드"는 전체 표면 에너지 중 극성항을 갖지 않는 열가소성 중합체로부터 형성 또는 제조된 성형 표면을 갖는 콘택트 렌즈 몰드를 말한다. 예를 들어, 비극성 중합체 몰드 또는 소수성 중합체 몰드는 계류 기포 방법을 이용하여 측정하였을 때, 약 90° 이상의 정적 접촉각을 가질 수 있다. 이러한 접촉각으로는, 상기 몰드에서 제조된 종래의 안과용 렌즈, 예를 들어 종래의 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖지 않는다. 또한, 이러한 렌즈의 표면은 전형적으로 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖지 않는다.
실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈가 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖도록 성형시키는 몰드 부재, 예를 들어 열가소성 중합체를 포함하는 몰드 부재의 능력의 한 척도는 몰드 부재의 접촉각이다. 접촉각은 동적 또는 정적 접촉각, 앉은 방울 접촉각, 매달림 방울 접촉각, 또는 계류 기포 접촉각을 포함할 수 있다. 한 예에서, 접촉각은 계류 기포 방법을 이용하여 측정할 수 있고, 또한 접촉각 측정기, 예컨대 교와 가이멘 가가꾸 컴파니, 리미티드(Kyowa Kaimen Kagaku Co., Ltd.) 제조의 모델 CA-DT 또는 크러스(Kruss) DSA 100 계측기(독일 함부르크에 소재하는 크러스 게엠베하(Kruss GmbH))를 이용하여 정제수로 측정을 수행할 수 있다. 측정은 25℃에서 수행할 수 있다.
실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체를 주조 성형하는 공정은 전형적으로 한 쌍의 몰드 부재(즉, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재)의 제조로 개시된다. 몰드 부재는 열가소성 중합체 몰드 재료의 몰드 형상의 공동으로의 사출 성형에 의해, 전체 몰드 부재를 형성하는 중합체 몰드 재료의 절삭에 의해, 또는 사출 성형과 절삭의 조합에 의해, 예를 들어 몰드 부재의 기본 형상을 형성하는 사출 성형에 이어서 몰드 부재의 렌즈 형성 영역의 전체 또는 일부의 절삭에 의해 제조될 수 있다.
전형적으로, 콘택트 렌즈체를 주조 성형하기 위해 2개의 몰드 부재를 조합한다. 2개의 몰드 부재는 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 한정하도록 함께 조립되는 크기 및 구조를 갖는다. 2개의 몰드 부재는 각각 렌즈의 전측 표면을 성형하기 위해 사용되는 오목한 렌즈 형성 표면, 또는 렌즈의 후측 표면을 성형하기 위해 사용되는 볼록한 렌즈 형성 표면을 포함할 수 있다. 본 개시내용의 목적상, 오목한 렌즈 형성 표면을 갖는 몰드 부재를 제1 몰드 부재 또는 암몰드 부재라 하고, 볼록한 렌즈 형성 표면을 갖는 몰드 부재를 제2 몰드 부재 또는 수몰드 부재라 한다. 제1 및 제2 몰드 부재는 서로 조립되어 몰드 조립체를 형성할 때 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하도록 구조화될 수 있다. 대안의 몰드 부재 구성, 예컨대 2개 초과의 몰드 부재를 포함하는 몰드 조립체 또는 상기에 기재된 것과 상이한 형상 또는 구조를 갖는 몰드 부재가 본원에 기재된 저극성 열가소성 중합체 몰드 재료와 함께 사용될 수 있다. 추가적으로, 몰드 부재는 하나 초과의 렌즈 형성 영역을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전측 렌즈 표면 뿐만 아니라, 후측 렌즈 표면을 성형하도록, 즉 암몰드 또는 수몰드 부재로서 작용하도록 구성된 영역을 포함하는 단일 몰드 부재가 구성될 수 있다.
적어도 하나의 몰드 부재, 예를 들어 제1 몰드 부재 또는 제2 몰드 부재를 형성하기 위해, 또는 2개의 몰드 부재, 예를 들어 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 형성하기 위해 1종 이상의 열가소성 중합체가 사용될 수 있다.
앞서 논의된 바와 같이, 본원에 기재된 열가소성 중합체 물질을 사용하여 몰드 조립체로서 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하도록 구성된 몰드 부재의 성형 표면을 제조할 경우에, 몰드 부재를 몰드 조립체로 조립하는 공정은 몰드 부재 사이에 어느 정도의 연결을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재는 함께 조립된 후에, 바람직하게는 제1 및 제2 몰드 부재 중 적어도 하나에, 또한 렌즈 형상의 공동에서 제조된 안과용 렌즈 생성물에 실질적인 손상을 초래하지 않으면서 용이하게 분리되도록 구조화될 수 있다. 한 예에서, 몰드 부재는 몰드 부재 요소의 형상에 기반한 기계적 연결, 예컨대 몰드 부재 사이의 억지 끼워맞춤, 몰드 부재 사이의 쓰레딩(threading), 몰드 부재 사이의 보어(bore) 및 돌출부, 또는 다른 체결 구조를 형성하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 몰드 부재의 하나 이상의 영역을 용융시킴으로써 몰드 부재 사이에 용접부를 형성할 수 있다. 또 다른 예에서, 접착제 물질, 예컨대 아교, 접촉성 시멘트 또는 실란트(sealant) 형태를 사용하여, 몰드 부재 사이의 결합을 형성할 수 있다. 또 다른 예에서, 몰드 부재를 추가의 요소, 예컨대 클립(clip), 클램프(clamp) 또는 브래킷(bracket)을 사용하여 접합시킬 수 있다. 몰드 부재 사이에 사용되는 연결 유형과 상관없이, 상기 연결은 경화 공정 동안에 몰드 부재를 정렬 상태로 유지하기 위한 것이고, 또한 탈형 공정 전에 또는 탈형 공정의 부분으로서 해제될 수 있어야 한다.
렌즈체의 제조 공정 중에, 개개의 몰드 부재를 조합하여 몰드 조립체를 형성하기 전에, 중합성 렌즈 형성 조성물을 몰드 부재에 충전한다. 전형적으로 이는 예정된 양의 중합성 조성물을 제1 몰드 부재의 오목한 성형 표면에 넣음으로써 달성된다. 그 후에, 렌즈 형상의 공동이 제1 및 제2 몰드 부재 사이에 형성되고, 렌즈 형상의 공동이 중합성 조성물을 수용하도록, 제2 몰드 부재의 볼록한 성형 표면을 제1 몰드 부재와 접촉 상태로 배치함으로써 몰드 조립체를 조립한다. 그 후에, 제1 및 제2 몰드 부재 사이의 연결을, 사용된다면, 몰드 부재를 경화 공정 동안에 적절한 정렬 상태로 유지하기 위해 사용되는 모든 수단에 의해 형성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 연결을 형성하는 공정은, 예를 들어 몰드 부재를 함께 용접시키는 것, 몰드 부재를 함께 아교칠하는 것, 압력을 몰드 부재에 인가하여 억지 끼워맞춤을 체결시키는 것, 몰드 부재를 함께 쓰레딩시키는 것, 클램프를 몰드 부재에 적용하는 것 등을 포함할 수 있다.
그 후에, 중합성 조성물을 포함하는 몰드 조립체를 렌즈 형상의 공동에서 경화시켜 렌즈체를 형성한다. 경화는 전형적으로 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 중합성 조성물을 중합시키기 위해, 전자기 복사 형태를 중합성 조성물을 포함하는 몰드 조립체에 적용하는 것을 포함한다. 전자기 복사 형태는 열복사, 가시 광선, 자외선(UV) 등을 포함할 수 있다. 두 형태 이상의 전자기 복사의 조합 뿐만 아니라, 한 형태 이상의 전자기 복사의 2 수준 이상을 사용하여 몰드 조립체를 경화시킬 수 있다. 경화 공정은 전형적으로 렌즈체가 탈형 밀 렌즈분리 이후에도 렌즈 형상의 공동의 형상을 유지할 정도로 중합성 조성물이 충분히 중합될 때까지 몰드 조립체를 경화시키는 것을 포함한다. 그러므로, 경화 공정은 중합성 조성물의 중합성 성분 모두의 완전한 반응을 초래하지 않을 수도 있다.
"습식" 또는 "건식" 탈형 방법을 사용하여 몰드 조립체의 몰드 부재를 분리할 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 습식 탈형 방법은 액체의 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체에의 적용을 포함한다. 습식 탈형 방법이 사용될 경우에, 탈형 공정을 보조하기 위해, 임의로 초음파 에너지를 액체 및 몰드 조립체에 적용할 수 있다.
건식 탈형 공정은 몰드 조립체의 두 몰드 부재를 분리하는 기계적 공정의 이용을 포함하며, 상기 조립체는 중합된 렌즈체를 포함한다. 건식 탈형 공정에서, 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체는 탈형 공정 중에 액체, 예컨대 유기 용매, 물 또는 수용액과 접촉하지 않고, 또한 전형적으로 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체는 건식 탈형 공정 이전에 액체에 노출되지 않는다. 건식 탈형 공정 후에, 중합된 렌즈체는 렌즈체를 성형하기 위해 사용된 두 몰드 부재 중 하나와 접촉해 있다. 한 예에서, 건식 탈형 공정은 몰드 부재(들)를 변형시키고 두 몰드 부재를 분리시켜, 중합된 렌즈체가 두 몰드 부재 중 하나와 접촉해 있도록, 몰드 부재 중 하나 이상을 스퀴징(squeezing)하는 것을 포함할 수 있다. 몰드 조립체의 몰드 부재가 두 몰드 부재 사이의 억지 끼워맞춤에 의해 적어도 부분적으로 함께 유지된다면, 몰드 부재를 서로 밀어내어 억지 끼워맞춤을 파열시키기 위해, 건식 탈형 공정은 몰드 부재 중 어느 하나 또는 몰드 부재 둘 모두에 압력을 인가하는 것을 포함할 수 있다. 몰드 조립체의 몰드 부재가 두 몰드 부재 사이의 용접부에 의해 적어도 부분적으로 함께 유지된다면, 건식 탈형은 용접물의 절개를 포함할 수 있다.
탈형 공정 이후에 렌즈체가 특정한 몰드 부재, 예컨대 제1 또는 제2 몰드 부재와 접촉해 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 렌즈체가 목적하는 몰드 부재와 접촉해 있도록 보조하기 위해, 예를 들어 몰드 부재의 후면에 가열 공기를 송풍시킴으로써, 열기를 제1 또는 제2 몰드 부재에 적용할 수 있다. 별법으로, 예를 들어 몰드 부재의 후면에 냉각 공기를 송풍시킴으로써, 제1 또는 제2 몰드 부재를 냉각시킬 수 있다. 탈형 전에 또는 탈형 공정과 동시에 압력을 제1 또는 제2 몰드 부재에 인가하는 것은 또한 렌즈체가 탈형 공정 이후에도 특정한 몰드 부재(즉, 제1 또는 제2 몰드 부재)와 접촉해 있도록 보조할 수 있다.
"습식" 또는 "건식" 렌즈분리 방법을 사용하여, 렌즈체를 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재(즉, 제1 또는 제2 몰드 부재)로부터 분리할 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 습식 렌즈분리 방법은 액체의 중합된 렌즈체 및 하나의 몰드 부재에의 적용을 포함한다. 습식 렌즈분리 방법이 사용될 경우에, 렌즈체의 하나의 몰드 부재로부터의 이형을 보조하기 위해, 렌즈분리 공정의 부분으로서 임의로 초음파 에너지를 액체 및 하나의 몰드 부재에 적용할 수 있다. 습식 렌즈분리 후에, 이형된 렌즈체를 즉시 패키지 또는 트레이로 전달하여 검사할 수 있거나, 또는 임의로, 예를 들어 이형된 렌즈를 부분적으로 또는 완전히 수화시키는 동안, 습식 렌즈분리를 위해 사용된 액체(예컨대, 탈이온수) 중에 정치해 둘 수 있다. 렌즈분리액의 온도는 또한 렌즈분리 공정 및 임의적인 정치 시간 동안에 조절될 수 있다.
건식 렌즈분리 공정은, 렌즈체를 렌즈체가 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재로부터 이형시키는 기계적 공정의 이용을 포함한다. 건식 렌즈분리 공정에서, 렌즈체 및 렌즈체가 접촉해 있는 하나의 몰드 부재는 렌즈분리 공정의 부분으로서 액체, 예컨대 물 또는 수용액에 접촉하지 않는다. 건식 렌즈분리 공정 전에 습식 탈형 공정(중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체에 대한 액체의 적용을 포함함)이 사용될 수도 있지만, 건식 렌즈분리 공정 전에 건식 탈형 공정을 사용하는 것이 보다 통상적이다. 건식 탈형 공정 및 건식 렌즈분리 공정이 함께 사용될 경우에, 렌즈체가 몰드 조립체의 두 몰드 부재로부터 이형(즉, 제1 및 제2 몰드 부재 둘 다로부터의 이형)되는 후까지, 렌즈체는 액체, 예를 들어 유기 용매, 물 또는 수용액에 노출되지 않는다. 한 예에서, 건식 렌즈분리 공정은, 중합된 렌즈체를 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재로부터 들어올리는 진공 장치의 이용을 포함할 수 있다. 건식 렌즈분리 공정은 또한 하나의 몰드 부재와의 결합을 적어도 부분적으로 파열시키기 위해 하나의 몰드 부재를 스퀴징하는 것을 포함할 수 있다. 건식 렌즈분리 공정은 렌즈체와 몰드 부재 사이의 결합을 적어도 부분적으로 파열시키기 위해 렌즈체의 연부와 몰드 부재 사이에 지레 기구를 삽입하는 것을 포함할 수 있다.
열가소성 중합체 몰드를 사용하여 주조 성형된 실리콘 히드로겔 렌즈체는, 생성된 렌즈체가 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖도록 하기 위한 하나 이상의 유기 용매 기반의 세척 단계의 이용을 요하지 않을 수 있지만, 습윤성을 증가시키기 위해 또는 다른 목적을 위해 유기 용매 기반의 세척 단계를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 실리콘 히드로겔 렌즈체는 수용액, 예를 들어 휘발성 알콜과 같은 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액으로의 세척 후에 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖는다. 휘발성 알콜의 예에는 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 형태가 포함된다. 본 발명의 렌즈를 세척하기 위해 사용되는, 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액에는 염 수용액, 완충제 용액, 계면활성제 용액, 습윤제 용액, 컴포트제(comfort agent) 용액, 이들의 조합 등이 포함될 수 있다. 한 예에서, 1종 이상의 중합체 습윤제 또는 컴포트제를 사용하여 본 발명의 렌즈를 세척할 수 있다. 그러나, 본 발명의 렌즈는 중합체 습윤제 또는 컴포트제를 함유하지 않는 수용액으로 세척하여도 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는 것으로 이해된다. 따라서, 중합체 습윤제 또는 컴포트제가 본 발명의 렌즈의 습윤성을 증가시키기 위해 사용될 수 있지만, 렌즈의 습윤성이 이들 제제의 사용에 의해서만 좌우되는 것은 아니다.
유기 용매 기반의 세척 단계의 이용이, 본원에 기재된 렌즈가 안과용으로 허용되는 습윤성을 갖도록 하기 위해 필수적인 것은 아니지만, 하나 이상의 그러한 단계는, 예를 들어 분진 또는 파편을 제거함으로써 렌즈체를 세정하기 위해; 미반응 또는 부분적으로 반응한 단량체, 또는 다른 재료를 제거함으로써 렌즈체를 추출하기 위해; 또는 렌즈를 부분적으로 수화시키기 위해(유기 용매의 수용액이 사용될 경우) 본 발명의 렌즈에 사용될 수 있다. 추가적으로, 렌즈체의 습윤성을 렌즈체의 성형에서 극성이 작은 몰드 재료의 사용에 따라 달성되는 안과용으로 허용되는 습윤성 수준 초과의 수준으로 증가시키기 위해, 하나 이상의 유기 용매 기반의 세척 단계가 본 발명의 렌즈체에 수행될 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "히드로겔"은 수중에서 팽윤되거나 물에 의해 팽윤 상태가 될 수 있는, 중합체 물질, 전형적으로는 중합체 사슬의 네트워크 또는 매트릭스를 말한다. 히드로겔은 또한 평형 상태로 물을 보유하는 물질인 것으로 이해될 수 있다. 네트워크 또는 매트릭스는 가교될 수 있거나 또는 가교되지 않을 수 있다. 히드로겔은 수팽윤성이거나 물에 의해 팽윤된 중합체 물질, 예를 들어 콘택트 렌즈를 말한다. 따라서, 히드로겔은 (i) 수화되지 않고 수팽윤성이거나, (ii) 부분적으로 수화되고 물에 의해 팽윤되거나, 또는 (iii) 완전히 수화되고 물에 의해 팽윤될 수 있다. 히드로겔은 실리콘 히드로겔, 실리콘 무함유 히드로겔, 또는 본질적으로 실리콘을 함유하지 않는 히드로겔일 수 있다.
용어 "실리콘 히드로겔" 또는 "실리콘 히드로겔 물질"은 규소(Si) 함유 성분 또는 실리콘(SiO) 함유 성분을 포함하는 특정한 히드로겔을 말한다. 예를 들어, 실리콘 히드로겔은 전형적으로 규소 함유 물질을 통상의 친수성 히드로겔 전구체와 조합함으로써 제조된다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 실리콘 히드로겔 물질을 포함하는, 콘택트 렌즈, 예를 들어 시력 교정 콘택트 렌즈이다.
"규소 함유" 성분은 1개 이상의 규소 원자를 함유하는 성분이다. 규소 함유 성분은 단량체일 수 있다. 한 예에서, 규소 함유 성분의 1개 이상의 규소 원자는 1개 이상의 유기 라디칼 치환기(R1, R2) 또는 치환된 유기 라디칼 치환기를 어떤 식으로든 임의로 가질 수 있는데, 예를 들어 임의로 이들 치환기와 화학 결합, 예컨대 공유 결합할 수 있다. 유기 라디칼 치환기 및 치환된 유기 라디칼 치환기는, 예를 들어 -SiR1R2O-로서, 동일하거나 상이할 수 있다.
본원에 기재된 중합체 문맥에서 "분자 질량"은, 전형적으로 크기 배제 크로마토그래피, 광산란 기법, 또는 1,2,4-트리클로로벤젠을 이용하는 고유 점도 측정법에 의해 측정된, 중합체의 공칭 평균 분자 질량을 말한다. 중합체 문맥에서 분자량은 수평균 분자량 또는 중량 평균 분자량으로서 표현될 수 있고, 판매회사 제공의 물질일 경우에는 공급회사에 의해 좌우될 것이다. 전형적으로, 상기 분자량 측정의 기본적인 사항은 포장재에 제공되지 않았다면, 공급회사가 용이하게 제공할 수 있다. 전형적으로, 본원에서 단량체 또는 중합체의 분자량을 언급할 때는 중량 평균 분자량을 말하는 것이다. 수평균 및 중량 평균 분자량의 측정은 겔 투과 크로마토그래피 또는 다른 액체 크로마토그래피 기법을 이용하여 측정할 수 있다. 분자량 값을 측정하는 다른 방법 또한 사용될 수 있으며, 예컨대 수평균 분자량을 측정하기 위한 말단기 분석법의 사용 또는 총괄성(예를 들어, 어는점 내림, 끓는점 오름 또는 삼투압)의 측정, 또는 중량 평균 분자량을 측정하기 위한 광산란 기법, 초원심분리 또는 점도측정법의 사용이 있다.
친수성 중합체의 "네트워크" 또는 "매트릭스"는 전형적으로 공유 결합 또는 물리적 결합, 예를 들어 수소 결합에 의해 중합체 사슬 사이에 가교결합이 형성된 것을 의미한다. 네트워크는 2종 이상의 중합체 성분을 포함할 수 있고, 또한 어느 한 중합체가, 제2 중합체와의 공유 결합이 존재한다 하더라도 아주 적게, 물리적으로 얽혀 있지만, 중합체가 네트워크의 파괴 없이는 서로 분리될 수 없는 상호침투 네트워크(IPN)를 포함할 수 있다.
"친수성" 물질은 물을 좋아하거나 물에 대하여 친화력을 갖는 물질이다. 친수성 화합물은 물에 대하여 친화력을 가지고 보통은 하전되었거나 물을 유인하는 극성 잔기 또는 극성기를 갖는다.
본원에서 사용된 "친수성 중합체"는 물에 대하여 친화력을 갖고 물을 흡수할 수 있는 중합체로서 정의된다. 친수성 중합체가 수중에서 반드시 수용성인 것은 아니다. 친수성 중합체는 수용성이거나 불수용성, 예를 들어 실질적으로 불수용성일 수 있다.
"친수성 성분"은 중합체일 수 있거나 중합체가 아닐 수 있는 친수성 물질이다. 친수성 성분에는 나머지 반응성 성분과 조합되었을 때 생성되는 수화 렌즈에 약 20%(w/w) 이상, 예를 들어 약 25%(w/w) 이상의 함수량을 제공할 수 있는 것들이 포함된다. 친수성 성분에는 친수성 단량체, 친수성 중합체, 또는 이들의 조합이 포함될 수 있다. 친수성 단량체는 또한 친수성 부분 및 소수성 부분을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 전형적으로, 친수성 부분 및 소수성 부분은 단량체 또는 중합체가 친수성이도록 하는 상대적 함량으로 존재한다.
단량체는 중합성인, 비교적 저분자량의 화합물, 예를 들어 약 700 달톤 이하의 평균 분자량을 갖는 화합물일 수 있다. 한 예에서, 단량체는 다른 분자와 조합되어 중합체를 형성하도록 중합될 수 있는 1개 이상의 관능기를 함유하는 분자의 단일 단위를 포함할 수 있고, 상기 다른 분자는 단량체와 동일한 구조 또는 상이한 구조일 수 있다.
본원에 기재된 "단량체"는 또한 중합 또는 추가로 중합될 수 있는 1개 이상의 관능기를 함유할 수 있는, 중간 분자량 및 고분자량의 화합물 또는 중합체를 말한다. 예를 들어, 단량체는 약 700 달톤 내지 약 2,000 달톤의 평균 분자량을 갖는 화합물 또는 중합체일 수 있다.
본원에 기재된 "단량체"는 또한 중합성 또는 가교성인, 고분자량의 화합물을 말한다. 본원에서 사용된 단량체는 1개 이상의 관능기를 함유할 수 있다. 한 예에서, 단량체는, 전체 분자가 중합성 또는 가교성을 유지하도록 함께 결합된 일련의 단량체일 수 있다. 예를 들어, 단량체는 약 2,000 달톤 이상의 평균 분자량을 갖는 화합물일 수 있다.
"중합체"는 1종 이상의 단량체의 중합에 의해 형성되는 물질을 말한다. 본원에서 사용된 중합체는 다른 중합체, 예를 들어 중합성 조성물에 또는 중합성 조성물 중에서의 다른 중합체를 형성하는 단량체의 반응 동안에 존재하는 다른 중합체와 중합될 수 없지만, 가교될 수는 있는 분자를 말하는 것으로 이해된다.
"상호침투 네트워크" 또는 "IPN"은 1종 이상이 다른 종의 존재 하에 그들 사이의 공유 결합 없이 또는 실질적으로 그러한 공유 결합 없이 합성(예를 들어, 중합) 및/또는 가교되는 네트워크 형태의, 2종 이상의 상이한 중합체의 조합을 말한다. IPN은 2개의 별개의 네트워크를 형성하지만, 병렬배치되거나 상호침투하는 2종의 사슬로 구성될 수 있다. IPN의 예에는 순차적 IPN, 동시적 IPN, 반-IPN 및 호모-IPN이 포함된다.
"슈도(pseudo) IPN"은 상이한 중합체 중 1종 이상이 가교됨과 동시에 1종 이상의 다른 중합체는 가교되지 않고(예를 들어, 선형 또는 분지형), 여기서 비가교 중합체는, 이들이 네트워크로부터 실질적으로 추출가능하지 않도록 분자 등급으로 가교된 중합체에 분포되고 그들에 의해 유지되는 것인 중합체 반응 생성물을 말한다.
"중합체 혼합물"은 상이한 중합체가 실질적으로 가교되지 않은 선형 또는 분지형이고, 여기서 수득되는 생성 중합체 블렌드가 분자 등급의 중합체 혼합물인, 중합체 반응 생성물을 말한다.
"그라프트 중합체"는 주쇄 사슬의 것과 상이한 단일중합체 또는 공중합체를 포함하는 측쇄 사슬을 갖는 분지형 중합체를 말한다.
"부착"은, 달리 명시하지 않는 한, 전하 부착, 그래프팅, 착체형성, 결합(화학 결합 또는 수소) 또는 접착 중 어느 하나를 나타낼 수 있다.
본원에서 사용된 "안과용으로 허용되는 렌즈 형성 성분"은 렌즈 착용자가 눈의 자극 등을 비롯한 실질적인 불편함을 경험하거나 보고하지 않으면서, 히드로겔 콘택트 렌즈에 도입될 수 있는 렌즈 형성 성분을 말한다. 안과용으로 허용되는 히드로겔 콘택트 렌즈는 안과용으로 허용되는 표면 습윤성을 가지며, 또한 전형적으로 상당한 각막 부종, 탈수상태의 각막("안구 건조증"), 상각막윤상병변("SEAL"), 또는 다른 상당한 불편함을 초래하지 않거나 또는 이들과 관련이 없다.
용어 "유기 용매"는 사전에 추출 공정에 적용되지 않은 콘택트 렌즈체에 존재하는, 1종 이상의 재료, 비제한적으로 예를 들어 미반응 재료, 희석제 등을 용매화 또는 용해시키는 능력을 갖는 유기 물질을 말한다. 한 예에서, 상기 재료는 수중에서 또는 수용액 중에서 가용성이 아니거나 용해되지 않는 재료이다. 또 다른 예에서, 상기 재료는 수중에서 또는 수용액 중에서 가용성이거나 용해된다고 할 정도가 아닌 재료이며, 즉 상기 재료는 물 또는 수용액에 비해 유기 용매에서 용매화가 증가한다. 따라서, 이러한 비추출 콘택트 렌즈체와 접촉 상태로 있는 유기 용매는, 렌즈체에 존재하는 1종 이상의 재료를 용매화 또는 용해시키는 데에 있어서, 또는 렌즈체에 존재하는 1종 이상의 재료를, 렌즈체에서의 그러한 1종 이상의 재료의 농도를 감소시킬 정도로 용매화를 증가시키거나 용해시키는 데에 있어서, 또는 물 또는 수용액으로 처리된 렌즈체에 비해 렌즈체에서의 1종 이상의 재료의 농도를 감소시키는 데에 있어서 효과적이다. 유기 용매는 희석시키지 않고, 즉 100% 유기 용매로 사용될 수 있거나, 또는 100% 미만의 유기 용매를 포함하는 조성물, 비제한적으로 예를 들어 유기 용매를 포함하는 수용액으로 사용될 수 있다. 일반적으로, 유기 용매는 1종 이상의 재료에 대하여 작용, 예를 들어 직접적으로 작용하여, 그러한 1종 이상의 재료를 용매화 또는 용해시킨다. 유기 용매의 예에는, 비제한적으로, 알콜, 예를 들어 알칸올, 예컨대 에탄올, 이소프로판올 등, 클로로포름, 부틸 아세테이트, 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 등 및 이들의 혼합물이 포함된다.
용어 "계면활성제" 또는 "계면활성제 성분"은 물, 예를 들어 이러한 물질이 존재하는 물 또는 수용액의 표면 장력을 감소시키는 능력을 갖는 물질을 나타낸다. 물의 표면 장력을 감소시킴으로써, 계면활성제 또는 계면활성제 성분은, 사전에 유기 용매를 사용하는 추출 공정에 적용되지 않은 콘택트 렌즈체와 접촉해 있을 때, 계면활성제 또는 계면활성제 성분을 함유하는 물이, 계면활성제 또는 계면활성제 성분이 없는 물에 비해 렌즈체와 더욱 친밀하게 접촉하게 하고/하거나, 렌즈체에 존재하는 1종 이상의 재료를 렌즈체로부터 더욱 효과적으로 세척 또는 제거하도록 한다. 일반적으로, 계면활성제 또는 계면활성제 성분은 1종 이상의 재료를 용매화 또는 용해시키기 위해 그러한 1종 이상의 재료에 직접적으로 작용하지 않는다. 계면활성제 또는 계면활성제 성분의 예에는, 비제한적으로, 양쪽성 계면활성제, 예를 들어 베타인 형태, 비이온성 계면활성제, 예를 들어 폴리소르베이트 형태, 예컨대 폴리소르베이트 80, 폴록사머 또는 폴록사민 형태, 플루오르화된 계면활성제 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 한 예에서, 1종 이상의 계면활성제를 본원에 기재된 중합성 조성물에, 본원에 기재된 세척액에, 본원에 기재된 포장 용액에, 또한 이들의 조합에 도입할 수 있다.
추가의 정의는 또한 하기의 섹션에서 확인할 수 있다.
렌즈 제형물 . 히드로겔은 본 발명의 콘택트 렌즈를 위해 사용되는 한 클래스의 재료를 나타낸다. 히드로겔은 물을 평형 상태로 함유하는, 수화되고 가교된 중합체 시스템을 포함한다. 따라서, 히드로겔은 1종 이상의 반응성 성분으로부터 제조된 공중합체이다. 반응성 성분은 가교제에 의해 가교가능하다.
친수성 단량체. 친수성 단량체는, 예를 들어 친수성 부분을 갖는 규소 함유 단량체, 친수성 규소 무함유 단량체, 또는 이들의 조합일 수 있다. 친수성 단량체는 소수성 단량체와 함께 사용될 수 있다. 친수성 단량체는 친수성 및 소수성 부분 또는 잔기를 갖는 단량체일 수 있다. 중합성 렌즈 조성물에 사용되는 친수성 단량체의 유형 및 양은 사용되는 다른 렌즈 형성 단량체의 유형에 따라 달라질 수 있다. 실리콘 히드로겔에 사용하기 위한 친수성 단량체와 관련하여 비제한적인 예가 본원에 제공된다.
가교제 . 히드로겔의 제조에서 사용되는 단량체를 위한 가교제에는 당업계에 공지된 것들이 포함될 수 있고, 그러한 가교제의 예 또한 본원에 제공된다. 적합한 가교제에는, 예를 들어 디아크릴레이트-(또는 디비닐 에테르-) 관능화된 에틸렌 옥시드 올리고머 또는 단량체, 예컨대 트리(에틸렌 글리콜) 디메타크릴레이트(TEGDMA), 트리(에틸렌 글리콜) 디비닐 에테르(TEGDVE), 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 및 트리메틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(TMGDMA)가 포함된다. 전형적으로, 가교제는 중합성 조성물에 비해 적은 총량으로, 예컨대 중합성 조성물의 약 0.1%(w/w) 내지 약 10%(w/w), 또는 약 0.5%(w/w) 내지 약 5%(w/w), 또는 약 0.75%(w/w) 내지 약 1.5%(w/w) 범위의 양으로 중합성 실리콘 히드로겔 조성물에 존재한다.
한 예에서, 단량체 중 1종 이상이 가교 관능기를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 가교 관능기를 갖는 단량체 이외의 추가의 가교제의 사용은 임의적이고, 가교 관능기를 갖는 단량체는 중합성 실리콘 히드로겔 조성물에, 보다 다량, 예컨대 약 3%(w/w) 이상, 약 5%(w/w) 이상, 약 10%(w/w) 이상, 또는 약 20%(w/w) 이상 존재할 수 있다.
실리콘 히드로겔 중합성 렌즈 형성 조성물. 실리콘 히드로겔 중합성 렌즈 형성 조성물은 1종 이상의 규소 함유 성분 및 1종 이상의 상용성 친수성 단량체를 포함할 수 있다. 한 예에서, 중합성 조성물은 중합체 습윤제가 없는 중합성 조성물일 수 있다. 또 다른 예에서, 중합성 조성물은 1종 이상의 상용성 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 규소 함유 성분은 가교제 및 규소 함유 성분으로서 작용할 수 있다. 본원에서 논의된 중합성 조성물과 관련하여, "상용성" 성분이란, 중합 전에 중합성 조성물에 존재할 때, 조성물로부터 중합된 렌즈체의 제조를 가능하게 하는 적절한 시간 동안 안정한 단일상을 형성하는 성분을 말한다. 몇몇 성분의 경우에는, 소정 범위의 농도에서 상용성인 것으로 확인될 수 있다. 추가적으로, "상용성" 성분은, 중합되어 중합된 렌즈체를 형성할 때, 콘택트 렌즈로서 사용되기에 적절한 물리적 특성(예를 들어, 적절한 투명도, 모듈러스, 인장 강도 등)을 갖는 렌즈를 제조하는 성분이다.
규소 함유 성분. 규소 함유 성분의 Si 및, 존재하는 경우, 부착된 O 부분(Si-O 부분)은 규소 함유 성분에, 규소 함유 성분의 총 분자량의 20%(w/w) 이상, 예를 들어 30%(w/w) 이상의 양으로 존재할 수 있다. 유용한 규소 함유 성분은 중합성 관능기, 예컨대 비닐, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 관능기를 포함한다. 예를 들어 중합에 의해 본 발명의 콘택트 렌즈가 수득될 수 있는 규소 함유 성분에는 1종 이상의 규소 함유 단량체가 포함된다. 본원에 기재된 바와 같이 제조된, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 규소 함유 단량체, 및 친수성 단량체 또는 공단량체, 및 가교제를 기재로 할 수 있다. 본원에 기재된 다른 규소 함유 화합물 이외의, 본 발명의 렌즈에 유용할 수 있는 추가의 규소 함유 성분의 예는 미국 특허 제3,808,178호, 제4,120,570호, 제4,136,250호, 제4,139,513호, 제4,153,641호, 제4,740,533호, 제5,034,461호, 제5,496,871호, 제5,959,117호, 제5,998,498호 및 제5,981,675호, 및 미국 특허 출원 공보 제2007/0066706호 A1, 제2007/0296914호 A1 및 제2008/0048350호 A1에서 찾아볼 수 있으며, 상기 특허 및 공보는 모두 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 규소 함유 단량체는, 예를 들어 하기 구조식 I을 가질 수 있다.
<화학식 I>
Figure pct00007
식 중, R5는 H 또는 CH3이고, X는 O 또는 NR55이며, 여기서 R55는 H 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기이고, a는 0 또는 1이고, L은 1 내지 20개의 탄소 원자, 또는 2 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 2가 연결기이며, 이는 또한 에테르 및/또는 히드록실 기, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 사슬을 임의로 포함할 수 있고, p는 1 내지 10, 또는 2 내지 5일 수 있고, R1, R2 및 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며 1 내지 약 12개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소기(예를 들어, 메틸기), 1개 이상의 플루오린 원자로 치환된 탄화수소기, 실록사닐기 및 실록산 사슬 함유 잔기로부터 독립적으로 선택된 기이고, 여기서 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 1개 이상의 실록산 단위(-OSi)를 포함한다. 예를 들어, R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 -OSi(CH3)3 및/또는 -OSi(R52R53R54)를 포함할 수 있으며, 여기서 R52, R53, R54는 독립적으로 에틸, 메틸, 벤질, 페닐 또는 1 내지 약 100개, 또는 약 1 내지 약 50개, 또는 약 1 내지 약 20개의 반복 Si-O 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬이다.
R1, R2 및 R3 중 1개, 2개 또는 3개 모두는 또한 다른 실록사닐기 또는 실록산 사슬 함유 잔기를 포함할 수 있다. -X-L-의 조합된 연결기는, 구조식 I의 규소 함유 단량체에 존재할 경우에, O 또는 N인 1개 이상의 헤테로원자를 함유할 수 있다. 조합된 연결기는 직쇄 사슬 또는 분지형일 수 있고, 여기서 그의 탄소 사슬 세그먼트는 직쇄 사슬일 수 있다. -X-L-의 조합된 연결기는, 예를 들어 카르복실, 아미드, 카르바메이트 및 카르보네이트로부터 선택된 1개 이상의 관능기를 임의로 함유할 수 있다. 이러한 조합된 연결기의 예는, 예를 들어 미국 특허 제5,998,498호 및 미국 특허 출원 공보 제2007/0066706호 A1, 제2007/0296914호 A1 및 제2008/0048350호에 제시되어 있으며, 상기 특허 및 공보의 개시내용은 모두 본원에 참조로 포함된다. 본 개시내용에 따라 사용되는 규소 함유 단량체는, 예컨대 구조식 I에서 나타나 있는 바와 같이 단일 불포화 또는 아크릴로일 기를 포함할 수 있거나, 또는 예컨대 단량체 또는 예비중합체의 각각의 말단에서 하나씩, 2개의 불포화 또는 아크릴로일 기를 임의로 가질 수 있다. 상기 2종의 규소 함유 단량체의 조합이 본 개시내용에 따라 유용한 중합성 조성물에 임의로 사용될 수 있다.
본 개시내용에 따라 유용한 규소 함유 성분의 예에는, 비제한적으로 예를 들어, 폴리실록사닐알킬(메트)아크릴 단량체, 비제한적으로 예를 들어 메타크릴옥시프로필 트리스(트리메틸실록시)실란, 펜타메틸디실록사닐 메틸메타크릴레이트 및 메틸디(트리메틸실록시)메타크릴옥시메틸 실란이 포함된다.
유용한 규소 함유 단량체의 구체적인 예로는, 3-[트리스(트리메틸실릴옥시)실릴]프로필 메타크릴레이트(미국 펜실베니아주 모리스빌에 소재하는 젤리스트(Gelest)로부터 입수가능한 "트리스(Tris)") 및 모노메타크릴옥시프로필 말단형 폴리디메틸실록산(미국 펜실베니아주 모리스빌에 소재하는 젤리스트로부터 입수가능한 "MCS-M11")이 있을 수 있다. 규소 함유 단량체의 몇몇 예가 미국 특허 출원 공보 제2008/0269429호에 개시되어 있다. 이러한 규소 함유 단량체는 2가 연결기로서 알킬렌기(예를 들어, -(CH2)p-)(구조식 I과 관련하여 "a"는 0일 수 있음) 및 2개 이상의 실록사닐기를 가질 수 있다. 이러한 규소 함유 성분은 본원에서 규소 함유 단량체의 구조 A 클래스로 지정된다. 이러한 규소 함유 단량체의 비제한적으로 예시적인 구조식은 하기와 같이 나타낸다.
Figure pct00008
본 개시내용에서 유용한 규소 함유 성분의 다른 구체적인 예로는 3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시) 메틸실란(미국 펜실베니아주 모리스빌에 소재하는 젤리스트로부터 입수가능한 "SiGMA") 및 메틸디(트리메틸실록시)실릴프로필글리세롤에틸 메타크릴레이트("SiGEMA")가 있을 수 있다. 이러한 규소 함유 성분은 구조식 I에서 나타낸 2가 연결기 L에 1개 이상의 히드록실기 및 1개 이상의 에테르기, 및 2개 이상의 실록사닐기를 포함한다. 이러한 규소 함유 성분은 본원에서 규소 함유 성분의 구조 B 클래스로 지정된다. 이러한 클래스의 규소 함유 성분에 대한 추가적인 세부사항은, 예를 들어 미국 특허 제4,139,513호에 제시되어 있으며, 상기 특허는 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 예를 들어 SiGMA는 하기의 비제한적으로 예시적인 구조식으로 나타낼 수 있다.
Figure pct00009
구조 A 및 B의 규소 함유 성분은 본 개시내용에 따라 유용한 중합성 조성물에 개별적으로 또는 임의로 조합되어 사용될 수 있다. 구조 A 및/또는 B의 규소 함유 성분은 또한, 예컨대 본원에 기재된 1종 이상의 규소 무함유 친수성 단량체와 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어 조합되어 사용된다면, 구조 A의 규소 함유 성분의 양은, 예를 들어 약 10%(w/w) 내지 약 40%(w/w), 또는 약 15%(w/w) 내지 약 35%(w/w), 또는 약 18%(w/w) 내지 약 30%(w/w)일 수 있다. 구조 B의 규소 함유 성분의 양은, 예를 들어 약 10%(w/w) 내지 약 45%(w/w), 또는 약 15%(w/w) 내지 약 40%(w/w), 또는 약 20%(w/w) 내지 약 35%(w/w)일 수 있다.
본 개시내용에 따라 유용한 규소 함유 성분의 다른 구체적인 예로는 하기 화학식으로 나타내어지는 화학물질, 또는 일본 특허 출원 공보 제2008-202060A호에 개시된 화학물질이 있을 수 있고, 상기 공보는 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
Figure pct00010
Figure pct00011
본 개시내용에 따라 유용한 규소 함유 성분의 또 다른 구체적인 예로는 하기 화학식으로 나타내어지는 화학물질, 또는 미국 특허 출원 공보 제2009/0234089호에 기재된 화학물질이 있을 수 있고, 상기 공보는 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 한 예에서, 규소 함유 성분은 하기 화학식 II로 나타내어지는 1종 이상의 친수성 폴리실록산 성분을 포함할 수 있다.
<화학식 II>
Figure pct00012
식 중, R1은 수소 또는 메틸기로부터 선택되고; R2는 수소 또는 C1 -4 탄화수소기로부터 선택되고; m은 0 내지 10의 정수를 나타내고; n은 4 내지 100의 정수를 나타내고; a 및 b는 1 이상의 정수를 나타내고; a+b는 20 내지 500이고; b/(a+b)는 0.01 내지 0.22이고; 실록산 단위의 구성은 랜덤 구성을 포함한다. 이러한 규소 함유 성분의 예는 미국 특허 출원 공보 제2009/0234089호의 실시예 섹션, 예를 들어 제7면의 실시예 2에 기재되어 있다. 다른 규소 함유 성분 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 다른 적합한 유형에는, 예를 들어 폴리(유기실록산) 단량체, 예컨대 α,ω-비스메타크릴옥시-프로필 폴리디메틸실록산이 포함될 수 있다. 또 다른 예로는 mPDMS(모노메타크릴옥시프로필 말단형 모노-n-부틸 말단형 폴리디메틸실록산)이 있다. 다른 유용한 규소 함유 성분에는 규소 함유 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체, 비제한적으로 예를 들어 1,3-비스[4-(비닐옥시카르보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸실록산 3-(비닐옥시카르보닐티오)프로필-[트리스(트리메틸실록시실란], 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 알릴 카르바메이트, 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 비닐 카르바메이트; 트리메틸실릴에틸 비닐 카르보네이트 및 트리메틸실릴메틸 비닐 카르보네이트가 포함된다. 이러한 규소 함유 성분의 하나 이상의 예가, 예를 들어 미국 특허 제5,998,498호 및 미국 특허 출원 공보 제2007/0066706호 A1, 제2007/0296914호 A1, 및 제2008/0048350호에 제시되어 있을 수 있고, 상기 특허 및 공보의 개시내용은 모두 본원에 참조로 포함된다.
본 개시내용에 따라 사용될 수 있는 규소 함유 단량체 몇몇은 단일의 별개의 단량체로서 사용될 수 있거나, 또는 2종 이상의 별개의 단량체의 혼합물로서 사용될 수 있다. 예를 들어, MCR-M07은 종종 다양한 분자량 분포를 갖는 규소 함유 화합물의 혼합물로서 제공된다. 그렇지 않으면, 본 개시내용에 따라 사용될 수 있는 규소 함유 단량체 몇몇은 별개의 분자량을 갖는 2종 이상의 단량체로서 제공될 수 있다. 예를 들어, X-22-1625는 약 9000 달톤의 분자량을 갖는 보다 저분자량의 형태로, 또한 약 18,000 달톤의 분자량을 갖는 보다 고분자량의 형태로 입수가능하다.
본원에서 기재된 바와 같이 사용되는, 중합성 조성물은 1종 이상의 소수성 단량체, 예를 들어 규소 무함유 소수성 단량체를 포함할 수 있다. 이러한 규소 무함유 소수성 단량체의 예에는, 비제한적으로, 아크릴산 및 메타크릴산 및 이들의 유도체, 예컨대 메틸메타크릴레이트가 포함된다. 2종 이상의 소수성 단량체의 조합이 사용될 수 있다.
친수성 단량체. 친수성 단량체, 예를 들어 규소 무함유 친수성 단량체가 본 발명의 실리콘 히드로겔을 제조하기 위해 사용되는 중합성 조성물에 포함된다. 규소 무함유 친수성 단량체에서 1개 이상의 규소 원자를 함유하는 친수성 화합물은 제외된다. 친수성 단량체는 실리콘 히드로겔을 형성하는 중합성 조성물에 규소 함유 단량체가 조합되어 사용될 수 있다. 실리콘 히드로겔에서, 친수성 단량체 성분은, 다른 중합성 조성물 성분과 조합될 때, 생성되는 수화된 렌즈에 약 10%(w/w) 이상, 또는 약 25%(w/w) 이상의 함수량을 제공할 수 있는 것들을 포함한다. 실리콘 히드로겔에서, 친수성 단량체 총량은 중합성 조성물의 약 25%(w/w) 내지 약 75%(w/w), 또는 약 35%(w/w) 내지 약 65%(w/w), 또는 약 40%(w/w) 내지 약 60%(w/w)일 수 있다.
친수성 단량체로서 포함될 수 있는 단량체는 전형적으로 1개 이상의 중합성 이중 결합, 1개 이상의 친수성 관능기, 또는 이들 둘 모두를 갖는다. 중합성 이중 결합의 예에는, 비닐, 아크릴, 메타크릴, 아크릴아미도, 메타크릴아미도, 푸마릭, 말레익, 스티릴, 이소프로페닐페닐, O-비닐카르보네이트, O-비닐카르바메이트, 알릴, O-비닐아세틸 및 N-비닐 락탐 및 N-비닐아미도 이중 결합이 포함된다. 한 예에서, 친수성 단량체는 비닐을 함유한다(예를 들어, 아크릴산 함유 단량체 또는 비아크릴산 비닐 함유 단량체). 이러한 친수성 단량체는 그 자체가 가교제로서 사용될 수 있다.
이러한 친수성 단량체는 가교제일 수 있지만, 반드시 그런 것은 아니다. 상기 기재된 아크릴로일 잔기의 부분집합체를 고려할 때, "아크릴형" 또는 "아크릴 함유" 또는 아크릴레이트 함유 단량체는 아크릴기를 함유하는 단량체(CR'H=CRCOX)이며, 여기서 R은 H 또는 CH3이고, R'는 H, 알킬 또는 카르보닐이고, X는 O 또는 N이고, 이들은 용이하게 중합되는 것으로 공지되어 있다.
실리콘 히드로겔에서, 친수성 성분은 친수성 비닐 함유(CH2=CH-) 단량체(즉, 아크릴기의 일부가 아닌 비닐기를 함유하는 단량체) 및 아크릴 단량체(예를 들어, α-탄소 위치 및 카르복실산 말단에서 비닐기를 갖는 단량체, α-탄소 위치 및 아미드 말단에서 비닐기를 갖는 단량체 등)를 포함하는 규소 무함유 친수성 단량체 성분을 포함할 수 있다.
아크릴 단량체의 예에는 N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 메타크릴산, 아크릴산, 메틸메타크릴레이트(MMA), 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트(EGMA), 및 이들의 임의의 혼합물이 포함된다. 한 예에서, 아크릴 단량체의 총함량은 실리콘 히드로겔 렌즈 생성물을 제조하기 위해 사용되는 중합성 조성물의 약 5%(w/w) 내지 약 50%(w/w) 범위의 양이고, 또한 중합성 조성물의 약 10%(w/w) 내지 약 40%(w/w), 또는 약 15%(w/w) 내지 약 30%(w/w) 범위의 양으로 존재할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 친수성 단량체는 또한 친수성 비닐 함유 단량체를 포함할 수 있다. 한 예에서, 본 개시내용의 친수성 단량체는 N-비닐기를 갖는 친수성 단량체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다. 또 다른 예에서, 본 개시내용의 친수성 단량체는 N-비닐기를 갖는 친수성 아미드 단량체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있다. 본 발명의 렌즈 재료에 도입될 수 있는 친수성 비닐 함유 단량체에는, 비제한적으로, N-비닐 락탐(예를 들어, N-비닐 피롤리돈(NVP)), N-비닐-N-메틸 아세트아미드(VMA), N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, N-2-히드록시에틸 비닐 카르바메이트, N-카르복시-β-알라닌 N-비닐 에스테르 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 비닐 함유 단량체의 한 예로는 N-비닐-N-메틸 아세트아미드(VMA)가 있다. VMA의 구조는 CH3C(O)N(CH3)-CH=CH2에 상응한다. 한 예에서, 중합성 조성물의 비닐 함유 단량체의 총함량은 규소 히드로겔 렌즈 생성물을 제조하기 위해 사용되는 중합성 조성물의 약 0% 내지 약 50%(w/w), 예를 들어 약 50%(w/v) 이하의 범위의 양이고, 또한 중합성 조성물의 약 20%(w/w) 내지 약 45%(w/w), 또는 약 28%(w/w) 내지 약 40%(w/w) 범위의 양으로 존재할 수 있다. 당업계에 공지된, 다른 규소 무함유 렌즈 형성 친수성 단량체 또한 적합할 수 있다.
추가적인 예로는 미국 특허 제5,070,215호에 개시된 친수성 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체, 및 미국 특허 제4,190,277호에 개시된 친수성 옥사졸론 단량체가 있다. 다른 적합한 친수성 단량체도 당업자에게 자명할 것이다. 본 개시내용의 중합체에 도입될 수 있는, 보다 바람직한 친수성 단량체에는 N,N-디메틸 아크릴아미드(DMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈(NVP), 및 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트와 같은 친수성 단량체가 포함된다. 특정 예에서, DMA, NVP 및 이들의 혼합물을 비롯한 친수성 단량체가 사용된다.
실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 사용되는 재료의 추가적인 예에는 미국 특허 제6,867,245호에 개시된 재료가 포함된다.
본 발명의 콘택트 렌즈, 예컨대 본 발명의 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조에 유용한 가교제에는, 비제한적으로, 상기 나타낸 가교제가 포함된다. 가교제로 사용하기 위한 아크릴레이트 관능화된 에틸렌 옥시드 올리고머의 예에는 올리고-에틸렌 옥시드 디메타크릴레이트가 포함될 수 있다. 가교제는 TEGDMA, TEGDVE, EGDMA, TMGDMA, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 전형적으로, 가교제는 중합성 실리콘 히드로겔 조성물에, 중합성 조성물에 비해 적은 총량으로, 예컨대 중합성 조성물의 약 0.1%(w/w) 내지 약 10%(w/w), 또는 약 0.5%(w/w) 내지 약 5%(w/w), 또는 약 0.75%(w/w) 내지 약 1.5%(w/w) 범위의 양으로 존재한다.
중합성 조성물의 한 예에서, 조성물은 제1 반응성비를 갖는 제1 단량체, 및 제1 반응성비보다 작은 제2 반응성비를 갖는 제2 단량체를 포함한다. 당업자가 이해하고 있는 바와 같이, 반응성비는 각각의 전파되는 화학종의 그 자체의 단량체를 부가하는 반응 속도 상수 대 다른 단량체를 부가하는 속도 상수의 비율로서 정의될 수 있다.
예를 들어, 중합성 조성물의 규소 함유 단량체 1종 이상은 제1 반응성비를 갖는 규소 함유 단량체를 포함하거나, 주성분으로 하거나, 이로 이루어질 수 있고, b) 1종 이상의 친수성 단량체는 제1 반응성비보다 작은 제2 반응성비를 갖는 친수성 단량체를 포함할 수 있다. 제2 반응성비는 제1 반응성비보다 5% 이상 작거나, 또는 10% 이상 더 작을 수 있다.
이러한 조성물은 또한 제1 반응성비 또는 제2 반응성비와 유사한 반응성비를 갖는 1종 이상의 가교제를 포함할 수 있다. 이러한 조성물은 또한 2종 이상의 가교제를 포함할 수 있으며, 이때 제1 가교제는 제1 반응성비와 유사한 반응성비를 갖고, 제2 가교제는 제2 반응성비와 유사한 반응성비를 갖는다. 특정 예에서, 렌즈 전구체 조성물은 1종 이상의 제거가능한 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합성 조성물은 제거가능한, 1종 이상의 상용화제, 탈형 보조제, 렌즈분리 보조제, 습윤성 향상제 및 이온플럭스 감소제를 포함할 수 있다.
중합성 조성물에 상대적으로 느리게 반응하는 단량체를 제공함으로써, 예컨대 동일한 중합성 조성물에 상이한 반응성비를 갖는 2종 이상의 단량체 유형을 제공함으로써, 친수성 및 소수성(예를 들어, 실리콘) 단량체가 경화 공정 동안에 반응하는 속도를 조절하고, 그에 따라 생성되는 중합된 렌즈체의 습윤성을 조절할 수 있다. 한 예에서, 보다 느리게 반응하는 제1 단량체 또는 가교제에는 비닐 단량체 또는 가교제(달리 말하면, 비닐 관능기를 함유하는 단량체 또는 가교제)가 포함될 수 있고, 보다 빠르게 반응하는 제2 단량체 또는 가교제는 메타크릴레이트 단량체 또는 가교제(달리 말하면, 메타크릴레이트 관능기를 함유하는 단량체 또는 가교제)가 포함될 수 있다.
보다 느리게 반응하는 친수성 단량체(보다 빠르게 반응하는 소수성 단량체와 달리)의 사용은, 경화 공정이 마무리되면, 렌즈체에 잔류 존재하는 잔류 미반응 친수성 단량체 및 부분적으로 반응한 단량체(예를 들어, 비가교 또는 부분 가교된 친수성 중합체 사슬)를 초래할 수 있다. 이러한 미반응 및 부분적으로 반응한 친수성 단량체, 예컨대 경화 공정 동안에 네트워크로 완전히 가교되지 않은 중합성 조성물 중의 단량체의 존재는 중합된 렌즈체에 습윤성을 제공할 수 있다. 완전히 가교되지 않은 제제, 예컨대 미반응 또는 부분적으로만 반응한 단량체, 올리고머, 선형 중합체, 약간만 가교된 성분 등은 중합된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 생성물의 중합된 성분으로부터 추출될 수 있거나, 또는 세척 이후에도 중합된 렌즈체에 잔류 존재할 수 있다.
추가의 히드로겔 성분. 본원에 기재된 렌즈 및 방법에 사용되는 중합성 조성물은 또한 추가 성분, 예를 들어 1종 이상의 개시제, 예컨대 1종 이상의 열개시제, 1종 이상의 자외선(UV) 개시제, 가시 광선 개시제, 이들의 조합 등, 1종 이상의 UV 흡수제 또는 UV 흡수 화합물, 또는 UV 복사 또는 에너지 흡수제, 착색제, 안료, 이형제, 항미생물성 화합물 및/또는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 문맥에서 용어 "첨가제"란 본 발명의 히드로겔 콘택트 렌즈 중합성 조성물 또는 중합된 히드로겔 콘택트 렌즈 생성물에 제공되지만, 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조에서 필수적인 것은 아닌 화합물 또는 임의의 화학제를 말한다.
중합성 조성물은 1종 이상의 개시제 화합물, 즉 중합성 조성물의 중합을 개시할 수 있는 화합물을 포함할 수 있다. 열개시제, 즉 "개시(kick-off)" 온도를 갖는 개시제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 중합성 조성물에 사용될 수 있는 열개시제의 예에는 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)(AIBN, 바조(VAZO)®-64), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸펜탄니트릴)(바조®-52), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)(바조®-67) 및 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴)(바조®-88)이 포함된다. 바조® 열개시제의 경우에, 등급 숫자(즉, 64, 52, 67, 88 등)는 용액 중에서의 개시제의 반감기가 10시간인 섭씨 온도이다. 본원에 기재된 모든 바조® 열개시제는 듀퐁(DuPont)(미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재함)으로부터 입수가능하다. 니트라이트 뿐만 아니라, 다른 유형의 개시제를 비롯한 추가의 열개시제는 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)로부터 입수가능하다. 안과용으로 적합한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 바조®-64 또는 다른 열개시제를 약 0.05%(w/w) 내지 약 0.8%(w/w), 또는 약 0.1%(w/w) 내지 약 0.6%(w/w) 포함하는 중합성 조성물로부터 수득될 수 있다.
UV 흡수제는, 예를 들어 약 320 내지 380 나노미터의 UV-A 범위에서 비교적 높은 흡수치를 나타내지만, 약 380 nm 초과에서는 비교적 투과성인 강력한 UV 흡수제일 수 있다. 그 예에는 광중합성 히드록시벤조페논 및 광중합성 벤조트리아졸, 예컨대 미국 뉴저지주 웨스트 패터슨에 소재하는 사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries)로부터 시아소브(CYASORB) UV416으로서 시판되는 2-히드록시-4-아크릴로일옥시에톡시 벤조페논, 2-히드록시-4-(2-히드록시-3-메타크릴릴옥시)프로폭시벤조페논, 및 미국 조지아주 아텐스에 소재하는 노람코(Noramco)로부터 노르블록(NORBLOC)® 7966으로서 시판되는 광중합성 벤조트리아졸이 포함된다. 본 개시내용에 따라 사용하기에 적합한 다른 광중합성 UV 흡수제에는 중합성의, 에틸렌계 불포화 트리아진, 살리실레이트, 아릴 치환된 아크릴레이트 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일반적으로 말해서, UV 흡수제는, 존재한다면, 중합성 조성물의 약 0.5 중량% 내지 조성물의 약 1.5 중량%에 상응하는 양으로 제공된다. 예를 들어, 조성물은 1종 이상의 UV 흡수제를 약 0.6%(w/w) 내지 약 1.0%(w/w) 포함할 수 있다.
본 개시내용에 따라 유용한 중합성 조성물은 또한 착색제를 포함할 수 있지만, 착색된 렌즈 생성물과 투명한 렌즈 생성물이 둘다 고려된다. 한 예에서, 착색제는 생성되는 렌즈 생성물에 색상을 제공하기에 효과적인 반응성 염료 또는 안료이다. 착색제에는, 예를 들어 VAT 블루 6(7,16-디클로로-6,15-디히드로안트라진-5,9,14,18-테트론), 1-아미노-4-[3-(베타-술파토에틸술포닐)아닐리오]-2-안트라퀴논술폰산(C. I. 반응성 블루 19, RB-19), 반응성 블루 19와 히드록시에틸메타크릴레이트의 공중합체(RB-19 HEMA), 1,4-비스[4-[(2-메타크릴-옥시에틸)페닐아미노] 안트라퀴논(반응성 블루 246, RB-246, 아일랜드 아트론에 소재하는 애런 케미컬 컴파니(Arran Chemical Company)로부터 입수가능함), 1,4-비스[(2-히드록시에틸)아미노]-9,10-안트라센디온 비스(2-프로펜산)에스테르(RB-247), 반응성 블루 4, RB-4 또는 반응성 블루 4와 히드록시에틸 메타크릴레이트의 공중합체(RB-4 HEMA 또는 "블루 HEMA")가 포함될 수 있다. 다른 착색제의 예는, 예를 들어 미국 특허 출원 공보 제2008/0048350호에 개시되어 있으며, 상기 공보의 개시내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 본 개시내용에 따라 사용되는 다른 적합한 착색제에는 프탈로시아닌 안료, 예컨대 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린, 크롬-알루미나-제1 코발트 옥시드, 산화크롬, 및 적색, 황색, 갈색 및 흑색을 위한 다양한 산화철이 있다. 유백제, 예컨대 이산화티타늄 또한 도입될 수 있다. 특정한 용도를 위해,착색제의 혼합물이 사용될 수 있다. 착색제는, 사용된다면, 약 0.1%(w/w) 내지 약 15%(w/w), 또는 약 1%(w/w) 내지 약 10%(w/w), 또는 약 4%(w/w) 내지 약 8%(w/w) 범위의 양으로 존재할 수 있다.
중합성 조성물은 또한 탈형 보조제, 즉 경화된 콘택트 렌즈의 그의 몰드로부터의 제거를 보다 용이하게 하는 데에 효과적인 1종 이상의 성분을 포함할 수 있다. 탈형 보조제의 예에는 친수성 실리콘, 폴리알킬렌 옥시드 및 이들의 조합이 포함된다. 중합성 조성물은 헥산올, 에톡시에탄올, 이소프로판올(IPA), 프로판올, 데칸올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 희석제는, 사용된다면, 전형적으로 약 10%(w/w) 내지 약 30%(w/w) 범위의 양으로 존재한다. 비교적 고농도의 희석제를 갖는 조성물은 낮은 이온플럭스값, 감소한 모듈러스 및 증가한 연신율 뿐만 아니라, 20초 이상의 수파열시간(WBUT)을 갖는 경향이 있지만, 반드시 그러한 경향을 갖는 것은 아니다. 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조에 사용하기에 적합한 추가의 재료가 미국 특허 제6,867,245호에 기재되어 있으며, 상기 특허의 개시내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 그러나, 특정 예에서, 중합성 조성물은 희석제를 함유하지 않는다.
실리콘 함유 히드로겔 콘택트 렌즈는 흔히 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈라고도 한다. 다수의 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈가, 앞서 설명한 바와 같이 실록산 단량체 및 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하는 중합성 렌즈 제형물을 기재로 한다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 재료의 몇몇 예에는 하기 USAN을 갖는 재료가 포함된다: 아쿠아필콘(aquafilcon) A 또는 아쿠아필콘 B, 발라필콘(balafilcon) A, 콤필콘(comfilcon) A, 엔필콘(enfilcon) A, 갈리필콘(galyfilcon) A, 렌필콘(lenefilcon) A, 로트라필콘(lotrafilcon) A, 로트라필콘 B, 세노필콘(senofilcon) A, 나라필콘(narafilcon) A, 및 필콘(filcon) II 3. 한 예에서, 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 중합체 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는 렌즈체는 콤필콘 A 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체이다.
안과용 렌즈, 예를 들어 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 모든 단계 또는 도 1에 도시된 단계의 일부가 본 개시내용에 따른다. 도 1의 단계의 입력변수, 출력변수, 또는 입력변수 및 출력변수 둘다로서 사용되는 항목들이 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 중합성 조성물을 몰드 부재 상에 또는 몰드 부재에 넣는 단계(102)를 포함하고, 상기 몰드 부재는 약 1% 내지 약 7%의 극성 백분율을 갖는 극성 열가소성 중합체(즉, 본원에 기재된 열가소성 중합체)를 포함한다. 본 개시내용과 관련하여, 중합성 조성물은 렌즈 전구체 조성물, 예컨대 중합성 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 전구체 조성물인 것으로 이해될 수 있다. 중합성 조성물은 도 2에서 요소(202)로서 도시된다. 중합성 조성물은 중합에 적합한 중합전 또는 경화전 조성물인 것으로 이해될 수 있다. 본원에서 사용된 본 발명의 중합성 조성물은 또한 단량체 혼합물이라고도 할 수 있다.
전형적으로, 중합성 조성물 또는 렌즈 전구체 조성물을 조성물의 경화 또는 중합 전에는 중합시키지 않는다. 그러나, 중합성 조성물 또는 렌즈 전구체 조성물을 경화 공정을 실시하기 전에 부분적으로 중합시킬 수 있다. 한 예에서, 중합성 조성물은 경화 공정 동안에 중합성 조성물의 다른 성분과 가교되는 중합체 성분을 포함할 수 있다. 중합체 성분은 중합체 습윤제 또는 컴포트제가 아니거나, 렌즈체에서 상호침투 중합체 네트워크를 형성하지 않거나, 또는 중합체 습윤제 또는 컴포트제가 아니고 렌즈체에서 IPN을 형성하지 않는 중합체 성분일 수 있다.
본 발명의 렌즈 전구체 조성물을 본원에 기재한 바와 같이, 경화 또는 중합 절차 전에 용기, 분배 장치 또는 콘택트 렌즈 몰드에 제공할 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 단계(102)에서, 렌즈 전구체 조성물을 콘택트 렌즈 암몰드 부재의(즉, 오목한 렌즈 형성 표면 내의) 렌즈 형성 표면(즉, 렌즈 표면을 성형하기 위해 사용되는 영역) 상에 넣는다. 콘택트 렌즈 암몰드 부재는 제1 콘택트 렌즈 몰드 부재 또는 전측 콘택트 렌즈 몰드 부재인 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 콘택트 렌즈 암몰드 부재는 콘택트 렌즈 몰드로부터 제조되는 콘택트 렌즈의 전측 표면 또는 전면을 한정하는 렌즈 형성 표면을 갖는다. 제2 콘택트 렌즈 몰드 부재는 콘택트 렌즈 수몰드 부재 또는 후측 콘택트 렌즈 몰드 부재인 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제2 콘택트 렌즈 몰드 부재는 콘택트 렌즈 몰드에서 제조되는 콘택트 렌즈의 후측 표면을 한정하는 렌즈 형성 표면을 포함한다(즉, 제2 또는 수몰드 부재는 볼록한 렌즈 형성 표면을 갖는다).
또한 본 개시내용과 관련하여, 제1 및 제2 몰드 부재는 본원에 기재된 열가소성 중합체, 예컨대 PBT 또는 아세탈로 구성되거나, 이들을 포함하거나, 이들을 다량 포함하거나, 이들을 주성분으로 하거나, 또는 이들로 이루어지고, 또한, 본 개시내용에 따라서, 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기에 충분한 정도의 극성을 갖는 렌즈 형성 표면을 갖도록 제조된다.
콘택트 렌즈 형상의 공동을 갖는 콘택트 렌즈 몰드 조립체를 형성하기 위해, 제1 콘택트 렌즈 몰드 부재를 제2 콘택트 렌즈 몰드 부재와 접촉 상태로 배치한다. 도 1에 도시된 방법은 콘택트 렌즈 형상의 공동을 갖는 콘택트 렌즈 몰드 조립체를 형성하기 위해, 2개의 콘택트 렌즈 몰드 부재를 서로 접촉 상태로 배치함으로써 콘택트 렌즈 몰드 조립체를 폐쇄시키는 단계(104)를 포함한다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 중합성 실리콘 히드로겔 렌즈 전구체 조성물(202)이 콘택트 렌즈 형상의 공동에 위치한다.
단계(106)에서, 도 1에 도시된 방법은 중합성 조성물을 경화시켜, 액체와 접촉하지 않았고 몰드 조립체에 함유되어 있는 중합된 렌즈체(도 2에서 요소(204)로서 도시됨)를 형성하는 것을 포함한다. 한 예에서, 중합된 렌즈체는 액체와 접촉하지 않은 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체이다. 경화 동안에, 중합성 조성물의 성분이 중합되어 중합된 렌즈체를 형성한다. 따라서, 경화는 또한 중합 단계인 것으로 이해될 수 있다. 경화(106)는 중합성 렌즈 전구체 조성물을 렌즈 전구체 조성물 성분을 중합시키는 데에 효과적인 전자기 복사 형태에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 경화(106)는 중합성 조성물을 다른 전자기 복사 형태 중에서도, 열 또는 자외선(UV)에 중합시킬 정도로 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 경화(106)는 또한 무산소 또는 산소가 거의 함유되지 않은 환경에서 조성물을 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 경화(106)는 질소 또는 다른 비활성 기체의 존재 하에 발생할 수 있다. 경화(106)는 중합성 조성물을 완전히 중합시키는 데에 효과적일 수 있거나, 또는 렌즈체가 가공(예를 들어, 탈형, 렌즈분리, 세척, 포장, 살균 등)될 때에도, 콘택트 렌즈로서 사용될 정도로 적절하게 성형된 형상을 유지할 수 있는 수준으로 중합성 조성물을 중합시킬 수 있다.
임의적인 세척 공정을 실시하기 전 및 습식 탈형 또는 습식 렌즈분리 공정의 부분으로서 액체와 접촉하기 전의 액체에 노출되지 않은 중합된 렌즈체를 중합 생성물이라 한다. 예를 들어, 세척 공정은 분진 또는 파편을 제거하기 위한 세정 공정, 1종 이상의 추출가능한 성분의 일부 또는 실질적으로 이들 전부를 중합된 렌즈체로부터 제거하기 위한 추출 공정, 또는 히드로겔 렌즈체를 부분적으로 또는 완전히 수화시키기 위한 수화 공정일 수 있다. 예를 들어, 액체와 접촉하지 않은 중합 렌즈 생성물은 경화 공정 후에 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 제공될 수 있거나, 콘택트 렌즈 몰드의 건식 탈형 후에 하나의 콘택트 렌즈 몰드 부재 상에서 또는 그러한 부재 내에서 제공될 수 있거나, 또는 건식 렌즈분리 절차 후 및 세척 절차 전에 추출 트레이 또는 다른 장치 상에서 또는 그러한 트레이 또는 장치 내에서 제공될 수 있다. 한 예에서, 액체와 접촉하지 않은, 렌즈분리된 중합된 렌즈체는 액체, 예컨대 세정액, 추출액, 수화액 및 이들의 조합과 접촉하기 전에 추출 트레이 또는 다른 장치 상에서 또는 그러한 트레이 또는 장치 내에서 제공될 수 있다.
액체에 노출되지 않은 중합된 렌즈체(204)는 렌즈 형상체에서의 렌즈 형성 성분, 예컨대 규소 함유 중합체 네트워크 또는 매트릭스, 및 중합 이후에 렌즈체로부터 제거될 수 있는 제거가능한 성분을 포함할 수 있다. 제거가능한 성분은 미반응 단량체, 올리고머, 부분적으로 반응한 단량체, 또는 렌즈 형성 성분에 대하여 공유 부착되지 않았거나 고정되지 않은 다른 제제를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 제거가능한 성분은 또한 본원에서 논의된 바와 같이, 세정, 추출 또는 수화 절차 동안에 중합된 렌즈 생성물로부터 제거될 수 있는 1종 이상의 첨가제, 예를 들어 희석제를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 제거가능한 성분 물질은 렌즈체의 중합체 주쇄, 네트워크 또는 매트릭스에 대하여 가교되지 않았거나 고정되지 않은 추출가능한 물질의 선형의 가교되지 않은 또는 약간 가교되었거나 분지된 중합체를 포함할 수 있다.
중합성 조성물의 경화 후에, 도 1에 도시된 방법은 몰드 조립체를 탈형시키는 단계(108)를 포함한다. 탈형이란 중합된 렌즈체를 함유하는 몰드 조립체의 두 몰드 부재, 예컨대 수몰드 및 암몰드 부재를 분리하는 공정을 말한다. 탈형 공정은 렌즈체를 형성하기 위해 사용된 두 몰드 부재 중 어느 하나 및 단지 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 중합된 렌즈체(206)를 유도한다. 탈형 공정 후에, 중합된 렌즈체는 몰드 조립체의 몰드 부재 중 단지 하나 상에 위치하거나, 또는 그와 접촉해 있다. 예를 들어, 중합된 렌즈체는 수몰드 부재 상에 또는 그와 접촉 상태로 위치할 수 있거나, 또는 암몰드 부재 상에 또는 그와 접촉 상태로 위치할 수 있다. 건식 탈형 공정이 사용될 경우에, 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 생성된 중합된 렌즈체(206)는 액체와 접촉하지 않았다.
도 1의 단계(110)로 도시된 렌즈분리 단계 동안에, 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 중합된 렌즈체(206)를 렌즈체가 접촉해 있었던 하나의 몰드 부재로부터 이형시킨다. 렌즈체는 중합된 렌즈체가 탈형 단계(108) 이후에 접촉해 있었던 몰드 부재에 따라, 수몰드 부재 또는 암몰드 부재로부터 렌즈분리될 수 있다. 렌즈분리 단계 후에, 이형된 렌즈체는 렌즈분리된 렌즈체(208)이다. 건식 탈형 공정 후에 건식 렌즈분리 공정이 이어질 경우에, 생성되는 렌즈분리된 중합된 렌즈체는 액체와 접촉하지 않은 렌즈분리된 중합된 렌즈체이다.
도 1에 도시된 방법은 중합된 렌즈체를 액체, 예를 들어 유기 용매, 유기 용매 용액, 물 또는 수용액과 접촉시킴으로써 렌즈체를 세척하여, 렌즈체로부터 분진 또는 파편을 세정하거나, 렌즈체를 추출시켜 렌즈체로부터 추출가능한 재료를 제거하거나, 또는 렌즈체를 완전히 또는 부분적으로 수화시키는 단계(112)를 임의로 포함한다. 세척 단계(112)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 세정, 추출 또는 수화된 렌즈체(210)를 유도한다. 세척 단계(112)는 임의로, 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체, 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 중합된 렌즈체(206), 렌즈분리된 렌즈체(208)에 대하여 수행될 수 있고, 제조 공정 동안에 반복적으로 수행될 수 있다.
중합된 렌즈체의 임의적 세척 후에, 본 발명의 방법은 중합된 렌즈체를 수화시키는 단계(114)를 임의로 포함할 수 있다. 수화 단계(114)는 중합된 렌즈체 또는 상기 렌즈체의 하나 이상의 배치를 물 또는 수용액과 접촉시켜, 도 2에 도시한 바와 같이, 수화된 렌즈 생성물, 예컨대 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈(212)를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 수화 단계는 렌즈체를 완전히 또는 부분적으로 수화시킬 수 있다. 한 예에서, 단계(114)에서 수화되는 중합된 렌즈체는 수화 단계(114) 이전에는 액체와 접촉하지 않은, 렌즈분리된 중합된 렌즈체이다. 또 다른 예에서, 단계(114)에서 수화되는 중합된 렌즈체는 수화 단계(114) 이전에는 액체와 접촉하지 않은, 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 중합된 렌즈체(206)이다. 상기 예에서, 수화 단계(114)는 수화 단계(114) 및 렌즈분리 단계(110) 둘다로서 작용할 수 있다. 또 다른 예에서, 단계(114)에서 수화되는 중합된 렌즈체는 몰드 조립체 내의 중합된 렌즈체(204)일 수 있다. 상기 예에서, 단계(114)에서 수화되는 중합된 렌즈체는 사전에 액체와 접촉하지 않았던 몰드 조립체 내에 함유된 중합된 렌즈체이고, 수화 단계(114)는 탈형 단계(108) 및 수화 단계(114)의 부분 또는 전체로서 둘다로 이용될 수 있다.
중합된 렌즈체의 탈형, 및 임의적 세척 및/또는 수화 후에, 도 1에 도시된 방법은 렌즈체를 포장하여, 포장된 안과용 렌즈 제품(214)을 제조하는 단계(116)을 임의로 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈체를 블리스터 팩(blister pack), 바이알 또는 다른 적합한 용기에, 소정 부피의 포장액, 예컨대 완충 식염수 용액을 비롯한 식염수 용액과 함께 넣을 수 있다. 한 예에서, 수화 단계(114) 및 포장 단계는 사전에 액체와 접촉하지 않았던 중합된 렌즈체를 포장액 및 수화 용액 둘다로서 사용되는 포장액의 일부를 갖는 블리스터 팩 또는 용기에 넣음으로써 동시에 수행될 수 있다. 상기 예에서 동시에 수화되고 포장되는 중합된 렌즈체는 사전에 액체와 접촉하지 않았던 렌즈분리된 중합된 렌즈체, 또는 사전에 액체와 접촉하지 않았던 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 중합된 렌즈체일 수 있고, 이 경우에 렌즈체 및 하나의 몰드 부재 둘다를 패키지에 넣는다.
도 1의 임의적 단계(118)로 도시한 바와 같이, 포장된 안과용 렌즈 제품(214)의 블리스터 팩 또는 용기를 밀봉한 후에 살균할 수 있다. 예를 들어, 포장된 안과용 렌즈 제품을, 살균 선량의 복사, 예를 들어 열에, 예컨대 고압살균, 감마선, e-빔 조사, 자외선 등에 의해 노출시킬 수 있다. 이용된 사전 공정 단계에 따라, 살균 공정은 또한 포장된 안과용 렌즈체를 부분적으로 또는 완전히 추출시키거나, 완전히 수화시키거나, 또는 추출 및 수화시키는 작용을 할 수 있다.
본 발명은 하기의 측면/실시양태/특징을 임의의 순서 및/또는 임의의 조합으로 포함한다.
1. 본 발명은,
제1 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 전측 표면을 성형하도록 구성된 오목한 성형 표면을 포함하며, 제2 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 후측 표면을 성형하도록 구성된 볼록한 성형 표면을 포함하고, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재가 몰드 조립체로서 조합될 때 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하도록 구성되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 열가소성 중합체를 포함하고, 이 성형 표면이 3% 내지 20%의 극성 백분율 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 제공하는 단계;
a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고, 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물을 제1 몰드 부재에 넣는 단계이며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력에서 성형 표면의 표면 에너지를 뺀 표면 에너지 차이가 0 이하인 단계;
제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하고, 중합성 조성물이 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에 수용되도록, 제2 몰드 부재를 제1 몰드 부재와 접촉 상태로 배치함으로써 몰드 조립체를 조립하는 단계;
몰드 조립체에서 중합성 조성물을 경화시켜, 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 주조 성형된, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체를 포함하는 중합 반응 생성물을 형성하는 단계
를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법에 관한 것이다.
2. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물을 포함하는 방법.
3. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물로 형성된 성형 표면이 열가소성 중합체 단독인 것을 제외하고는 동일한 조건 하에서 형성된 성형 표면보다 1% 이상 더 높은 극성 백분율 및 1 mN/m 이상 더 낮은 표면 에너지를 갖는 방법.
4. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 첨가제가 비이온성 계면활성제, 지방산 아미드, 또는 실리콘 오일의 형태, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함하는 방법.
5. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 첨가제가 지방산 아미드를 포함하는 방법.
6. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 첨가제가 비이온성 계면활성제를 포함하는 방법.
7. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 비이온성 계면활성제가 8개 이상의 탄소 길이의 선형 탄화수소 부분을 포함하는 구조를 갖는 비이온성 계면활성제인 방법.
8. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리프로필렌의 형태를 포함하는 방법.
9. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체가 시클릭 올레핀 중합체를 포함하는 방법.
10. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함하고, 열가소성 중합체 성형 표면을 포함하는 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상은 사출 성형에 의해 형성되고, 몰드 부재를 형성하기 위해 사용되는 몰드 장치가 사출 성형 동안 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 유지되는 방법.
11. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 성형 표면의 극성 백분율이 약 3% 내지 약 17%인 방법.
12. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물의 극성 백분율이 약 2% 내지 약 10%인 방법.
13. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물의 극성 백분율에서 성형 표면의 극성 백분율을 뺀 극성 차가 약 +6 내지 약 -6인 방법.
14. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물 및 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 약 10 mN/m 이상의 확전 계수를 갖는 방법.
15. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 렌즈체가 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는 방법.
16. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 탈형 방법을 이용하여 몰드 조립체를 분리시키는 단계, 및 렌즈체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 렌즈분리 방법을 이용하는 렌즈체를 렌즈분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
17. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물의 친수성 단량체가 N-비닐기를 갖는 친수성 단량체를 포함하는 방법.
18. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, a) 1종 이상의 규소 함유 단량체가 제1 반응성비를 갖는 규소 함유 단량체를 포함하고, b) 1종 이상의 친수성 단량체가 제1 반응성비보다 작은 제2 반응성비를 갖는 친수성 단량체를 포함하는 방법.
19. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 성형 표면과 중합된 렌즈체 간의 평균 접착 에너지가 약 45 mJ/m2 내지 약 60 mJ/m2인 방법.
20. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체로서:
상기 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체는, a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물의 반응 생성물을 포함하는 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하고, 상기 렌즈체는 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 포함하는 몰드 조립체에서 주조 성형되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 중 하나 이상은 3% 내지 20%의 극성 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는 열가소성 중합체 성형 표면을 가지며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력과 성형 표면의 표면 에너지 사이의 표면 에너지 차이가 0 이하이고; 상기 렌즈체는 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체.
21. 본 발명은, 또한
제1 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 전측 표면을 성형하도록 구성된 오목한 성형 표면을 포함하며, 제2 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 후측 표면을 성형하도록 구성된 볼록한 성형 표면을 포함하고, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재가 몰드 조립체로서 조합될 때 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하도록 구성되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 열가소성 중합체를 포함하고, 이 성형 표면이 3% 내지 30%의 극성 백분율 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 제공하는 단계;
a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고, 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물을 제1 몰드 부재에 넣는 단계이며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력에서 성형 표면의 표면 에너지를 뺀 표면 에너지 차이가 0 이하인 단계;
제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하고, 중합성 조성물이 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에 수용되도록, 제2 몰드 부재를 제1 몰드 부재와 접촉 상태로 배치함으로써 몰드 조립체를 조립하는 단계;
몰드 조립체에서 중합성 조성물을 경화시켜, 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 주조 성형된, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체를 포함하는 중합 반응 생성물을 형성하는 단계
를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법에 관한 것이다.
22. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체로서:
상기 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체는, a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물의 반응 생성물을 포함하는 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하고, 상기 렌즈체는 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 포함하는 몰드 조립체에서 주조 성형되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 중 하나 이상은 3% 내지 20%의 극성 백분율 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는 열가소성 중합체 성형 표면을 가지며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력과 성형 표면의 표면 에너지 사이의 표면 에너지 차이가 0 이하이고; 상기 렌즈체는 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체.
23. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 중 하나 이상의 성형 표면은 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물을 포함하는 방법.
24. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물로 형성된 성형 표면은 열가소성 중합체 단독인 것을 제외하고는 동일한 조건 하에서 형성된 성형 표면 보다 1% 이상 더 높은 극성 백분율 및 1 mN/m 이상 더 낮은 표면에너지를 갖는 방법.
25. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 첨가제가 비이온성 계면활성제, 지방산 아미드, 또는 실리콘 오일의 형태, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함하는 방법.
26. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 첨가제가 지방산 아미드를 포함하는 방법.
27. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 첨가제가 비이온성 계면활성제를 포함하는 방법.
28. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 비이온성 계면활성제가 8개 이상의 탄소 길이의 선형 탄화수소 부분을 포함하는 구조를 갖는 방법.
29. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리프로필렌의 형태를 포함하는 방법.
30. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체가 시클릭 올레핀 동종중합체 또는 공중합체를 포함하는 방법.
31. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함하고, 열가소성 중합체 성형 표면을 포함하는 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상은 사출 성형에 의해 형성되고, 하나 이상의 몰드 부재를 형성하기 위해 사용되는 몰드 장치가 사출 성형 동안 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 유지되는 방법.
32. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 성형 표면의 극성 백분율이 약 3% 내지 약 17%인 방법.
33. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 제1 몰드 부재의 성형 표면의 극성 백분율 및 제2 몰드 부재 성형 표면의 극성 백분율이 대략 동일한 방법.
34. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물의 극성이 약 2% 내지 약 10%인 방법.
35. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물의 극성에서 성형 표면의 극성을 뺀 극성 차가 약 +6 내지 약 -6인 방법.
36. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물 및 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재의 하나 이상의 성형 표면이 약 10 mN/m 이상의 확전 계수를 갖는 방법.
37. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 렌즈체가 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는 방법.
38. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 탈형 방법을 이용하여 몰드 조립체를 분리시키는 단계, 및 렌즈체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 렌즈분리 방법을 이용하여 렌즈체를 렌즈분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
39. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 중합성 조성물의 친수성 단량체가 N-비닐기를 갖는 친수성 단량체를 포함하는 방법.
40. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, a) 1종 이상의 규소 함유 단량체가 제1 반응성비를 갖는 규소 함유 단량체를 포함하고, b) 1종 이상의 친수성 단량체가 제1 반응성비보다 작은 제2 반응성비를 갖는 친수성 단량체를 포함하는 방법.
41. 상기 또는 하기의 실시양태/특징/측면에 있어서, 성형 표면과 중합된 렌즈체 간의 평균 접착 에너지가 약 45 mJ/m2 내지 약 60 mJ/m2인 방법.
본 발명은 문장 및/또는 단락으로 상술된 상기 및/또는 하기의 다양한 특징 또는 실시양태의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 본원에 기재된 특징의 임의의 조합은 본 발명의 일부로 간주되고, 조합가능한 특징과 관련하여 제한을 의도하지 않는다.
하기의 비제한적인 실시예가 본 발명의 방법 및 장치의 특정 측면을 설명한다.
실시예 1
5%의 크로다미드 오알™ 지방산 아미드와 혼합된 폴리프로필렌 소정량을 과립 또는 펠렛 형태로 제공한다. 중합체 혼합물의 일부를 통상적인 사출 성형에 의해 콘택트 렌즈 몰드 부재로 가공한다. 몰드 부재의 성형 표면은 약 25 mN/m의 전체 표면 에너지 및 약 9%의 극성 백분율을 갖는다. 크로다미드 오알™이 없는 폴리프로필렌을 사용하여 비교용 성형 표면을 제조하고, 이 성형 표면은 약 28 mN/m의 전체 표면 에너지 및 0%의 극성 백분율을 갖는다. VMA를 포함하는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 약 23 mN/m의 전체 표면 장력을 갖는 중합성 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 다수의 주조 성형된 중합 실리콘 히드로겔 렌즈체를 도 1에 도시된 바대로 제조한다. 중합성 조성물과 성형 표면의 표면 에너지 차이는 약 -2 mN/m이다. UV 경화 또는 열경화 후에, 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체를 건식 탈형시켜 몰드 조립체의 두 몰드 부재를 분리한다. 몰드 조립체를 용이하게 건식 탈형시켜, 콘택트 렌즈로서 사용하기 위한 허용되는 등급의 중합된 렌즈체가 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 몰드 부재를 수득한다. 허용되는 등급의 렌즈체와 접촉 상태의 탈형된 몰드 부재의 수율은 약 75% 이상이다. 건식 탈형 단계 후에, 습식 렌즈분리 공정을 이용하여, 중합된 렌즈체를 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재로부터 이형시킨다. 미용상 허용되는 건식 렌즈분리 렌즈의 수율은 탈형된 렌즈의 수율의 약 75% 이상이었다. 그 후에, 이형된 렌즈체를 유기 용매를 포함하는 액체에 이어서 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척하거나, 또는 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척한다. 세척 단계가 추가의 수화 단계를 포함할 수 있거나, 또는 별도의 수화 단계가 렌즈체를 포장 및 살균하기 전에 포함될 수 있다. 렌즈체는 습윤성을 증가시키는 표면 처리를 이용하여 처리되지 않고, 또한 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크를 함유하지 않는다. 렌즈체가 완전히 수화되면, 렌즈체는 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는다.
실시예 2
3%의 스판(SPAN) 80™ 비이온성 계면활성제(영국 이스트 요크셔 구을에 소재한 크로다 인터네셔널 피엘씨)와 혼합된 폴리프로필렌 소정량을 과립 또는 펠렛 형태로 제공한다. 중합체 혼합물의 일부를 통상적인 사출 성형에 의해 콘택트 렌즈 몰드 부재로 가공한다. 몰드 부재의 성형 표면은 약 27 mN/m의 전체 표면 에너지 및 약 11%의 극성 백분율을 갖는다. 스판 80™이 없는 폴리프로필렌을 사용하여 비교용 성형 표면을 제조하고, 이 성형 표면은 약 28 mN/m의 전체 표면 에너지 및 0%의 극성 백분율을 갖는다. VMA를 포함하는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 약 23 mN/m의 전체 표면 장력을 갖는 중합성 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 다수의 주조 성형된 중합 실리콘 히드로겔 렌즈체를 도 1에 도시된 바대로 제조한다. 중합성 조성물과 성형 표면의 표면 에너지 차이는 약 -4 mN/m이다. UV 경화 또는 열경화 후에, 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체를 건식 탈형시켜 몰드 조립체의 두 몰드 부재를 분리한다. 몰드 조립체를 용이하게 건식 탈형시켜, 콘택트 렌즈로서 사용하기 위한 허용되는 등급의 중합된 렌즈체가 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 몰드 부재를 수득한다. 허용되는 등급의 렌즈체와 접촉 상태의 탈형된 몰드 부재의 수율은 약 75% 이상이다. 건식 탈형 단계 후에, 습식 렌즈분리 공정을 이용하여, 중합된 렌즈체를 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재로부터 이형시킨다. 미용상 허용되는 건식 렌즈분리 렌즈의 수율은 탈형된 렌즈의 수율의 약 75% 이상이었다. 그 후에, 이형된 렌즈체를 유기 용매를 포함하는 액체에 이어서 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척하거나, 또는 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척한다. 세척 단계가 추가의 수화 단계를 포함할 수 있거나, 또는 별도의 수화 단계가 렌즈체를 포장 및 살균하기 전에 포함될 수 있다. 렌즈체는 습윤성을 증가시키는 표면 처리를 이용하여 처리되지 않고, 또한 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크를 함유하지 않는다. 렌즈체가 완전히 수화되면, 렌즈체는 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는다.
실시예 3
3%의 트윈(TWEEN) 80TM 비이온성 계면활성제(미국 델라웨어주 웰밍톤에 소재한 아이씨아이 아메리카즈(ICI Americas))와 혼합된 폴리프로필렌 소정량을 과립 또는 펠렛 형태로 제공한다. 중합체 혼합물의 일부를 통상적인 사출 성형에 의해 콘택트 렌즈 몰드 부재로 가공한다. 몰드 부재의 성형 표면은 약 24 mN/m의 전체 표면 에너지 및 약 14%의 극성 백분율을 갖는다. 트윈 80™이 없는 폴리프로필렌을 사용하여 비교용 성형 표면을 제조하고, 이 성형 표면은 약 28 mN/m의 전체 표면 에너지 및 0%의 극성 백분율을 갖는다. VMA를 포함하는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 약 23 mN/m의 전체 표면 장력을 갖는 중합성 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 다수의 주조 성형된 중합 실리콘 히드로겔 렌즈체를 도 1에 도시된 바대로 제조한다. 중합성 조성물과 성형 표면의 표면 에너지 차이는 약 -1 mN/m이다. UV 경화 또는 열경화 후에, 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체를 건식 탈형시켜 몰드 조립체의 두 몰드 부재를 분리한다. 몰드 조립체를 용이하게 건식 탈형시켜, 콘택트 렌즈로서 사용하기 위한 허용되는 등급의 중합된 렌즈체가 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 몰드 부재를 수득한다. 허용되는 등급의 렌즈체와 접촉 상태의 탈형된 몰드 부재의 수율은 약 75% 이상이다. 건식 탈형 단계 후에, 습식 렌즈분리 공정을 이용하여, 중합된 렌즈체를 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재로부터 이형시킨다. 미용상 허용되는 건식 렌즈분리 렌즈의 수율은 탈형된 렌즈의 수율의 약 75% 이상이었다. 그 후에, 이형된 렌즈체를 유기 용매를 포함하는 액체에 이어서 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척하거나, 또는 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척한다. 세척 단계가 추가의 수화 단계를 포함할 수 있거나, 또는 별도의 수화 단계가 렌즈체를 포장 및 살균하기 전에 포함될 수 있다. 렌즈체는 습윤성을 증가시키는 표면 처리를 이용하여 처리되지 않고, 또한 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크를 함유하지 않는다. 렌즈체가 완전히 수화되면, 렌즈체는 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는다.
실시예 4
첨가제와 혼합된 제오노르TM 1420R 소정량을 과립 또는 펠렛 형태로 제공한다. 중합체 혼합물의 일부를 통상적인 사출 성형에 의해 콘택트 렌즈 몰드 부재로 가공한다. 몰드 부재의 성형 표면은 약 33 mN/m의 전체 표면 에너지 및 약 14%의 극성 백분율을 갖는다. 첨가제가 없는 제오노르TM 1420R을 사용하여 비교용 성형 표면을 제조하고, 이 성형 표면은 약 33 mN/m의 전체 표면 에너지 및 약 0%의 극성 백분율을 갖는다. VMA를 포함하는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 약 23 mN/m의 전체 표면 장력을 갖는 중합성 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 다수의 주조 성형된 중합 실리콘 히드로겔 렌즈체를 도 1에 도시된 바대로 제조한다. 중합성 조성물과 성형 표면의 표면 에너지 차이는 약 -10 mN/m이다. UV 경화 또는 열경화 후에, 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체를 건식 탈형시켜 몰드 조립체의 두 몰드 부재를 분리한다. 몰드 조립체를 용이하게 건식 탈형시켜, 콘택트 렌즈로서 사용하기 위한 허용되는 등급의 중합된 렌즈체가 하나의 몰드 부재와 접촉해 있는 몰드 부재를 수득한다. 허용되는 등급의 렌즈체와 접촉 상태의 탈형된 몰드 부재의 수율은 약 75% 이상이다. 건식 탈형 단계 후에, 습식 렌즈분리 공정을 이용하여, 중합된 렌즈체를 탈형 단계 이후에도 접촉해 있는 하나의 몰드 부재로부터 이형시킨다. 미용상 허용되는 건식 렌즈분리 렌즈의 수율은 탈형된 렌즈의 수율의 약 75% 이상이다. 그 후에, 이형된 렌즈체를 유기 용매를 포함하는 액체에 이어서 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척하거나, 또는 유기 용매가 본질적으로 함유되지 않은 수용액을 사용하여 세척한다. 세척 단계가 추가의 수화 단계를 포함할 수 있거나, 또는 별도의 수화 단계가 렌즈체를 포장 및 살균하기 전에 포함될 수 있다. 렌즈체는 습윤성을 증가시키는 표면 처리를 이용하여 처리되지 않고, 또한 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크를 함유하지 않는다. 렌즈체가 완전히 수화되면, 렌즈체는 안과용으로 허용되는 습윤성 표면을 갖는다.
상기의 방법 및 장치가 다양한 구체적인 예와 관련하여 기재되었지만, 본 개시내용은 이들로 제한되지 않고, 본 발명의 방법 및 장치가 하기의 특허청구범위의 범주 내에서 다양하게 실시될 수 있음을 알아야 한다.
본 출원인은 본 개시내용에서 인용된 모든 참고문헌의 전체 내용을 명시적으로 포함시킨다. 또한, 양, 농도 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위, 또는 바람직한 상한값 및 바람직한 하한값의 나열로 주어질 경우에, 범위가 별도로 기재되었는지의 여부에 상관없이, 임의의 상한 범위 한계값 또는 바람직한 값과 임의의 하한 범위 한계값 또는 바람직한 값의 임의의 조합으로부터 형성되는 모든 범위는 명시적으로 기재된 것으로 이해되어야 한다. 소정의 범위의 수치가 본원에서 언급될 경우에, 달리 명시하지 않는 한, 상기 범위는 그의 종점, 및 그 범위 내의 모든 정수 및 분수를 포함시키고자 한다. 본 발명의 범주를, 범위를 한정할 때 언급된 특정 값으로 제한하지 않고자 한다.
본 발명의 다른 실시양태는 본 명세서를 고려하여 본원에 기재된 본 발명을 실시할 때 당업자에게 자명할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단지 예시하기 위한 것으로 간주하고자 하며, 본 발명의 실제 범주 및 취지는 하기의 특허청구범위 및 그의 등가범위에 의해 지시된다.

Claims (20)

  1. 제1 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 전측 표면을 성형하도록 구성된 오목한 성형 표면을 포함하며, 제2 몰드 부재가 콘택트 렌즈의 후측 표면을 성형하도록 구성된 볼록한 성형 표면을 포함하고, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재가 몰드 조립체로서 조합될 때 그 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하도록 구성되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 열가소성 중합체를 포함하고, 이 성형 표면이 3% 내지 20%의 극성 백분율 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는, 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 제공하는 단계;
    a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고, 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물을 제1 몰드 부재에 넣는 단계이며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력에서 성형 표면의 표면 에너지를 뺀 표면 에너지 차이가 0 이하인 단계;
    제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 사이에 렌즈 형상의 공동을 형성하고, 중합성 조성물이 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에 수용되도록, 제2 몰드 부재를 제1 몰드 부재와 접촉 상태로 배치함으로써 몰드 조립체를 조립하는 단계;
    몰드 조립체에서 중합성 조성물을 경화시켜, 몰드 조립체의 렌즈 형상의 공동에서 주조 성형된, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체를 포함하는 중합 반응 생성물을 형성하는 단계
    를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물을 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 열가소성 중합체와 첨가제의 혼합물로 형성된 성형 표면이 열가소성 중합체 단독인 것을 제외하고는 동일한 조건 하에서 형성된 성형 표면보다 1% 이상 더 높은 극성 백분율 및 1 mN/m 이상 더 낮은 표면 에너지를 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 첨가제가 비이온성 계면활성제, 지방산 아미드, 또는 실리콘 오일의 형태, 또는 이들의 임의의 조합물을 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 첨가제가 지방산 아미드를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  6. 제2항에 있어서, 첨가제가 비이온성 계면활성제를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 8개 이상의 탄소 길이의 선형 탄화수소 부분을 포함하는 구조를 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리프로필렌의 형태를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체가 시클릭 올레핀 중합체를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함하고, 열가소성 중합체 성형 표면을 포함하는 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상은 사출 성형에 의해 형성되고, 몰드 부재를 형성하기 위해 사용되는 몰드 장치가 사출 성형 동안 약 30℃ 내지 약 70℃의 온도에서 유지되는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 성형 표면의 극성 백분율이 약 3% 내지 약 17%인 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 중합성 조성물의 극성 백분율이 약 2% 내지 약 10%인 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서, 중합성 조성물의 극성 백분율에서 성형 표면의 극성 백분율을 뺀 극성 차가 약 +6 내지 약 -6인 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 중합성 조성물 및 제1 몰드 부재와 제2 몰드 부재 중 하나 이상의 성형 표면이 약 10 mN/m 이상의 확전 계수를 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 렌즈체가 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서, 렌즈체를 포함하는 몰드 조립체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 탈형 방법을 이용하여 몰드 조립체를 분리시키는 단계, 및 렌즈체에 대한 액체의 적용을 포함하지 않는 건식 렌즈분리 방법을 이용하여 렌즈체를 렌즈분리하는 단계를 더 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서, 중합성 조성물의 친수성 단량체가 N-비닐기를 갖는 친수성 단량체를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  18. 제1항에 있어서, a) 1종 이상의 규소 함유 단량체가 제1 반응성비를 갖는 규소 함유 단량체를 포함하고, b) 1종 이상의 친수성 단량체가 제1 반응성비보다 작은 제2 반응성비를 갖는 친수성 단량체를 포함하는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  19. 제1항에 있어서, 성형 표면과 중합된 렌즈체 간의 평균 접착 에너지가 약 45 mJ/m2 내지 약 60 mJ/m2인 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체의 제조 방법.
  20. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체로서:
    상기 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체는, a) 1종 이상의 규소 함유 단량체 및 b) 1종 이상의 친수성 단량체를 포함하고 표면 장력이 약 20 mN/m 내지 약 25 mN/m인 중합성 조성물의 반응 생성물을 포함하는 주조 성형된 중합된 렌즈체를 포함하고, 상기 렌즈체는 제1 몰드 부재 및 제2 몰드 부재를 포함하는 몰드 조립체에서 주조 성형되고, 제1 몰드 부재와 제2 몰드 중 하나 이상은 3% 내지 20%의 극성 및 약 25 mN/m 내지 약 40 mN/m의 표면 에너지를 갖는 열가소성 중합체 성형 표면을 가지며, 상기 중합성 조성물의 표면 장력과 성형 표면의 표면 에너지 사이의 표면 에너지 차이가 0 이하이고; 상기 렌즈체는 렌즈체에 대한 표면 처리의 적용 없이 또는 렌즈체에서의 중합체 습윤제의 상호침투 네트워크(IPN)의 존재 없이 안과용으로 허용되는 습윤성 전측 및 후측 표면을 갖는, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈체.
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