이형 보조제를 이용한 실리콘 히드로겔 안과용 장치의 제조 방법 document_id A220623108740

실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 비실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈에 비해 콘택트 렌즈 착용자의 눈에 렌즈를 더 장시간 착용할 수 있기 때문에 인기가 더해 가고 있다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈와 관련된 렌즈 착용자의 이익은 친수성 성분의 조합 및 콘택트 렌즈의 실리콘-함유 중합체 물질의 소수성에 적어도 일부분 기인할 수 있다. 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA)계 콘택트 렌즈와 같은 비실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 대개 비극성 수지 콘택트 렌즈 몰드에서 제조된다. 다시 말해서, 비실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈용 렌즈 전구 조성물은 비극성 수지 콘택트 렌즈 몰드에서 중합되어 중합체 렌즈가 제조된다. 콘택트 렌즈 몰드는 통상적으로 암 몰드 부재 및 수 몰드 부재를 포함하며, 이들 부재들은 간섭 형태의 결합 또는 다른 형태의 결합에 의해 함께 조립되어 콘택트 렌즈 형상 공동을 갖는 콘택트 렌즈 몰드를 형성할 수 있다. 폴리프로필렌 및 폴리스티렌과 같은 비극성 수지는, 플라스틱 몰드 부재가 용이하게 분리되고 변형가능하여 몰드 부재의 결합 및 분리를 용이하게 하기 때문에, 이러한 몰드 제조에 유용하다. 그러나, 비극성 수지 몰드를 사용하여 제조되는 기존의 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 소수성 렌즈 표면을 가질 수 있다. 다시 말해서, 이러한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 표면은 저 습윤성이기 때문에, 안과적으로 적합하지 않다. 렌즈 표면의 친수성 및 습윤성을 증가시키기 위해 이러한 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 표면 상에서 표면 처리 또는 표면 개질이 사용되어 왔다. 하나의 접근법은 렌즈 표면의 친수성을 증가시키기 위해 예를 들어 플라즈마 기술을 사용하여 중합된 렌즈의 표면을 처리하는 것을 수반한다. 다른 접근법은 렌즈가 형성된 후에 친수성 표면을 부여하기 위해 반응성 친수성 부분을 사용하여 중합 동안에 히드로겔 단량체 믹스를 유도하는 것을 수반한다. 콘택트 렌즈의 표면 처리는 표면 처리 또는 개질을 사용하지 않는 제조 방법에 비해 콘택트 렌즈를 제조하는 데 기계장치 및 시간이 더 필요하다. 표면 처리에 대한 다른 방법으로서, 안과적으로 허용가능한 표면 습윤도를 갖는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 비극성 수지 몰드 대신에 극성 수지 몰드를 사용하여 제조할 수 있음이 발견되었다. 예를 들어, 에틸렌비닐 알코올 또는 폴리비닐 알코올계 몰드로 형성된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 바람직한 표면 습윤도를 갖는다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 제조에 사용되는 유용한 극성 수지의 일례는 닛본 고세히, 리미티드(Nippon Gohsei, Ltd)로부터 상표명 설라이트(Soarlite)TM로 시판되는 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 수지와 같은 에틸렌-비닐 알코올 공중합체의 수지이다. 설라이트TM는 극성 이외에 바람직한 특성: 매우 높은 기계적 강도, 대전 방지성, 성형 공정에 사용될 때 낮은 수축성, 우수한 내유성 및 내용매성, 낮은 열팽창률 및 양호한 내마모성을 갖는다. 비록 극성 수지가 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 바람직한 대안을 제공하긴 하지만, 극성 수지 몰드는 비극성 수지 몰드보다 덜 변형가능하거나 유연하며, 다루기에 상대적으로 더 어렵다. 따라서, 극성 수지 몰드 부재들을 함께 고정하는 대안적인 형태들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수 극성 수지 몰드 부재 및 암 극성 수지 몰드 부재를 함께 용접하여 렌즈 형상 공동을 갖는 콘택트 렌즈 몰드를 형성할 수 있다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 제조하는 동안에, 수 극성 수지 몰드 부재 및 암 극성 수지 몰드 부재를 분리하여 중합된 실리콘 히드로겔 렌즈 생성물을 노출시키는 것이 필요하다. 극성 수지 몰드 부재의 분리는 어려우며 이러한 다수의 콘택트 렌즈의 자동화 및 작업처리량에 대한 도전이 존재할 수 있다. 예를 들어, 극성 수지 몰드 부재의 분리는 초음파 에너지의 사용, 콘택트 렌즈 몰드에 걸쳐 온도 구배를 가하는 것, 가열된 액체를 콘택트 렌즈 몰드에 접촉시키는 것, 쐐기형 장비로 몰드 부재를 분리하는 것 등이 필요할 수 있다. 수 몰드 부재와 암 몰드 부재의 이형은 어려울 뿐만 아니라, 렌즈 손상 없이 몰드 부재로부터 중합된 렌즈의 렌즈 분리(delensing) 또는 탈블록킹도 달성하기 어려울 수 있다. 어떤 식으로든 이론에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 이러한 어려움은 중합된 렌즈와 몰드 이등분형들(halves) 사이의 정전기 상호작용, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 이온-쌍극자 상호작용, 수소 결합 및 반데르 발스 힘에 의해 적어도 부분적으로 초래될 수 있다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈의 제조와 관련될 수 있는 문헌의 예로는, 미국 특허 제4,121,896호; 제4,495,313호; 제4,565,348호; 제4,640,489호; 제4,889,664호; 제4,985,186호; 제5,039,459호; 제5,080,839호; 제5,094,609호; 제5,607,518호; 제5,850,107호; 제5,935,492호; 제6,867,245호; 제6,869,549호; 제6,939,487호; 및 미국 특허 공보 제20050154080호가 포함된다. 요컨대, 기존의 문제점은 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈와 같은 실리콘 히드로겔 생성물의 제조에 사용되는 극성 수지 몰드 부재 분리의 어려움에 관한 것이다. 상기한 점을 고려하여, 바람직한 표면 습윤도 등을 비롯한 안과적으로 허용가능한 특성을 갖는 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈와 같은 바람직한 특성을 갖는 실리콘 히드로겔 생성물 또는 장치의 제조에 사용되는 극성 수지 몰드 부재를 분리하는 신규하고 개선된 방법이 여전히 요구된다. 본 발명은 그 중에서도 상기 요건을 충족한다. 003c#요약003e# 본원은 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 또는 친수성 실리콘-함유 중합체 물질을 포함한 콘택트 렌즈와 같은 신규한 실리콘 히드로겔 생성물, 및 이러한 히드로겔 생성물을 제조하기 위한 화학 조성물 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시형태는 실리콘 히드로겔 중합 공정에서 사용된 극성 수지 몰드 구성요소를 분리하는데 있어, 반응성 이형제 또는 반응성 이형 보조제가 예비중합된 실리콘 히드로겔 조성물에 포함됨으로써 감소된 작용력 또는 증가된 용이성과 같은 개선점을 제공할 수 있음을 발견한 것과 관련된다. 이러한 개선점은 이형 보조제 또는 이형 보조제들 부재의 실리콘 히드로겔 조성물을 함유하는 극성 수지 몰드의 이형과 비교할 때 특히 명백하다. 하나 이상의 반응성 이형 보조제의 도입은 그 안에 함유된 실리콘 히드로겔 생성물의 특성에 악영향을 끼치지 않으면서, 두 극성 수지 몰드 부재들의 분리를 용이하게 한다. 더욱 상세하게, 본 발명의 조성물 및 방법은 렌즈 형상 공동을 갖는 몰드 형태로 함께 결합된 몰드 부재들을 이형 또는 분리하는 데 요구되는 작용력을 감소시키고/시키거나 렌즈 생성물의 형성에 사용되는 몰드 부재로부터 중합된 렌즈 생성물의 렌즈 분리를 개선시킨다. 본 발명의 조성물 및 방법은 극성 수지 몰드 부재들의 이형 및 극성 수지 몰드 부재로부터 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 렌즈 분리 또는 탈블로킹을 개선하기에 특히 유용하다. 본 발명의 콘택트 렌즈, 조성물 및 방법은 실리콘 히드로겔 렌즈 전구 조성물과 같은 렌즈 전구 조성물 중에 하나 이상의 반응성 이형 보조제를 사용하거나 또는 도입하여 렌즈 몰드의 몰드 부재들의 이형 및/또는 몰드 부재로부터 중합된 실리콘 히드로겔 렌즈 생성물의 렌즈 분리를 용이하게 하는데 기초하고 있다. 이형 보조제는 조성물의 완전 중합 이전에 렌즈 전구 조성물에 첨가될 수 있는 화학 반응성 제제이다. 본 발명의 렌즈, 조성물 및 방법의 실시예는 하기 기재 및 청구의 범위로부터 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시예에서, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 전구 조성물과 같은 렌즈 전구 조성물은 콘택트 렌즈 제조에 유용한 단량체, 올리고머, 매크로머 등과 같은 성분, 및 하나 이상의 이형 보조제를 포함한다. 이형 보조제는 렌즈 전구 조성물 성분과 반응성이다. 본 발명의 렌즈 전구 조성물은 렌즈 몰드 내에, 또는 렌즈 몰드의 암 몰드 부재와 같은 몰드 부재의 공동 내에 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 중합된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈와 같은 중합된 렌즈는 이형 보조제 및 다른 렌즈 형성 성분의 반응 생성물을 포함한다. 중합된 렌즈는 예컨대 중합 또는 경화 공정 이후에 렌즈 몰드 중에 존재할 수 있거나, 또는 중합된 렌즈는 하나 이상의 추출 단계 및 하나 이상의 수화 단계를 거친 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 수화된 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 이형 보조제와 렌즈 전구 조성물의 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 형성 성분의 반응 생성물을 포함한다. 추가의 실시예에서, 콘택트 렌즈 몰드는 화학 반응성 이형 보조제를 포함하는 렌즈 전구 조성물을 포함하거나, 또는 콘택트 렌즈 몰드는 이형 보조제와 렌즈 형성 성분의 반응 생성물을 포함하는 중합된 콘택트 렌즈 생성물을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈와 같은 콘택트 렌즈의 제조 방법은, 이형 보조제를 렌즈 전구 조성물에 첨가하거나 또는 이형 보조제를 포함시켜 렌즈 전구 조성물을 형성하는 것을 포함한다. 본 발명의 방법은 또한 렌즈 몰드 중에 이형 보조제를 함유하는 렌즈 전구 조성물을 경화시켜 이형 보조제 및 다른 렌즈 형성 성분의 반응 생성물을 포함하는 중합된 렌즈를 제조하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 각각 이형 보조제를 포함하지 않는 몰드 및 렌즈의 이형 및 렌즈 분리에 비해 작용력이 감소된 렌즈 몰드 및 그 안에서 제조된 렌즈의 하나 이상의 이형 및 렌즈 분리 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은 임의로 하나 이상의 추출, 수화, 살균, 및/또는 포장 단계를 포함할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈 전구 조성물은 하나 이상의 화학 반응성 이형 보조제를 포함한다. 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈는 화학 반응성 이형 보조제 및 실리콘 히드로겔 렌즈 전구 조성물의 중합가능한 단량체 및 매크로머 성분을 포함하는 반응물의 반응 생성물 또는 반응 생성물들을 포함한다. 극성 수지 콘택트 렌즈 몰드는 상기 렌즈 전구 조성물 또는 상기 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 포함한다. 또한, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법은 하나 이상의 화학 반응성 이형 보조제를 포함하는 실리콘 히드로겔 렌즈 전구 조성물을 형성하고, 콘택트 렌즈 몰드 중에 렌즈 전구 조성물을 넣고, 콘택트 렌즈 몰드 중에 렌즈 전구 조성물을 경화시키고, 암 몰드 부재로부터 수 몰드 부재를 이형시키며, 몰드 부재 중 어느 하나로부터 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈를 렌즈 분리하는 것을 포함한다. 상기 및 하기 기재로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 본원에 기재된 각각 및 모든 특징, 및 이러한 특징 중 2 이상의 각각 및 모든 조합은, 이러한 조합에 포함되는 특징이 서로 상충되지 않는 한, 본 발명의 범주 내에 포함된다. 또한, 임의의 특징 또는 특징의 조합은 본 발명의 임의의 실시예로부터 명확하게 배제될 수 있다. 본 발명의 추가의 실시형태 및 장점은 하기 기재 및 청구의 범위, 특히 첨부한 실시예와 함께 고려되어 기술된다. 정의 본 발명에 따른 및 본원에서 사용된 하기 용어는 달리 명백히 언급되지 않는 한, 하기 의미로 정의된다. 기타 용어는 본문 중에 또는 어떤 의미로는 이들 용도와 일치하여 정의된다. 본 명세서에서 사용된, 단수형 부정관사 "a", "an", 및 정관사 "the"는 본문에서 달리 명확히 지시하지 않는 한, 복수의 대상들을 포함함을 유의해야 한다. 따라서, 예를 들어, "콘택트 렌즈"의 경우 단일 렌즈 뿐만 아니라 2 이상의 동일 또는 상이한 렌즈를 포함하고, "전구 조성물"의 경우 단일 조성물 뿐만 아니라 2종 이상의 동일 또는 상이한 조성물 등을 나타낸다. 용어 '이형'은 중합된 생성물 또는 장치를 함유하는 몰드의 수 몰드 부재와 암 몰드 부재와 같은 두 몰드 부재들을 분리하는 공정을 나타낸다. 콘택트 렌즈와 같은 렌즈의 경우, 이형은 함께 결합하여 렌즈 형상 공동을 한정하는 두 몰드 부재들의 분리를 나타낸다. 용어 '탈블로킹'은 몰드 부재로부터 중합된 생성물 또는 장치를 제거 또는 분리하는 공정을 나타낸다. 생성물 또는 장치가 렌즈인 경우, 탈블로킹은 또한 렌즈 분리를 나타낼 수 있다. 따라서, 용어 '렌즈 분리'는 몰드 부재로부터 중합된 안과 장치를 제거 또는 분리하는 공정을 나타낸다. 용어 '히드로겔'은 수 중에서 팽윤가능하거나 또는 물에 의해 팽윤되는 중합체 물질, 통상적으로 중합체 쇄의 네트워크 또는 매트릭스를 나타낸다. 매트릭스는 가교 또는 가교되지 않을 수 있다. 따라서, 히드로겔은 수 팽윤성이거나 또는 수 팽윤된 콘택트 렌즈를 비롯한 중합체 물질을 나타낸다. 히드로겔은 (i) 미수화 및 수 팽윤성이거나, 또는 (ii) 부분 수화 및 물로 팽윤되거나, 또는 (iii) 완전 수화 및 물로 팽윤될 수 있다. 용어 '설라이트TM'는 닛본 고세히, 리미티드에 의해 제작되는 사출 성형 분야용 특정 에틸렌-비닐 알코올 공중합체의 상표명을 나타낸다. 용어 '중합 혼합물'은 중합에 적합하게 예비중합된 또는 예비경화된 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 분야의 경우, 중합 혼합물은 렌즈 전구 조성물일 수 있다. 중합 혼합물은 단량체 믹스로서 나타낼 수도 있다. 바람직하게는, 중합 혼합물 또는 렌즈 전구 조성물은 혼합물 또는 조성물의 경화 또는 중합 이전에 중합되지 않는다. 그러나, 중합 혼합물 또는 렌즈 전구 조성물은 경화 공정을 거치기 이전에 부분적으로 중합될 수 있다. 용어 '중합된 혼합물'은 수 팽윤성일 수 있는 제1 중합체 물질, 바람직하게는 가교 중합체 물질의 혼합물; 및 제1 물질 이외에, 수용성 중합체 물질, 수 팽윤성 중합체 물질 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제2 중합체 물질을 나타낸다. 중합된 혼합물에서, 혼합물 성분의 대부분 (즉, 50 중량％ 초과)이 중합된다. 중합된 혼합물은 중합된 혼합물로부터 추출될 수 있는 미중합된 성분을 포함할 수 있다. 중합된 혼합물은 중합 혼합물의 중합 또는 경화에 의해 형성될 수 있다. 용어 '희석제'는 중합 혼합물 또는 예비중합된 혼합물에 첨가되는 비반응성, 추출가능한 물질을 나타낸다. 본 출원의 본문 중 용어 '첨가제'는 히드로겔 안과 장치의 제조에 필요하지 않지만, 본원에서 정의된 바와 같이 중합 혼합물 또는 중합된 혼합물 중에 존재하는 경우, 이러한 첨가제가 결여된 동일한 중합 혼합물 또는 중합된 혼합물에 비해, 이형, 탈블로킹 또는 렌즈 분리 공정을 용이하게 하는데 도움이 되는 화합물 또는 제제를 의미한다. 첨가제의 예는 그 중에서도 희석제 및 반응성 이형 단량체 제제이다. 본 출원의 본문 중 용어 '습윤성'은 콘택트 렌즈와 같은 중합된 혼합물의 표면 특성에 대한 용어이다. 습윤도는 콘택트 렌즈의 하나 이상의 표면의 친수성을 나타낸다. 본원에서 사용된 바와 같이, 렌즈가 하기와 같이 수행되는 습윤도 검사에서 5점 이상을 받는 경우에, 렌즈의 표면은 습윤성인 것으로 간주될 수 있다. 렌즈는 증류수 중에 침지하고, 물을 제거하고 상기 렌즈로부터 수막이 파열되기 까지의 시간을 측정한다. 검사하여 렌즈를 1 내지 10점의 선형 스케일로 등급을 매기고, 10점의 렌즈는 수막이 렌즈 표면으로부터 파열되는데 20 초 이상 소요되는 렌즈를 나타낸다. 또한, 습윤성은 렌즈 표면의 한쪽 또는 양쪽 상에서 접촉각을 측정함으로써 결정될 수 있다. 접촉각은 동적 또는 정적 접촉각일 수 있다. 더 낮은 접촉각은 일반적으로 증가된 습윤도를 나타낸다. 예를 들어, 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 습윤성 표면은 약 80 도 미만의 접촉각을 가질 수 있다. "실리콘-함유 성분"은 단량체, 매크로머 또는 예비중합체 중에 하나 이상의 [-Si-O-Si] 결합을 함유하는 성분(예를 들어, -SiR1R2O-와 같이 각 규소 원자가 임의로 동일 또는 상이할 수 있는 하나 이상의 유기 라디칼 치환체 (R1, R2) 또는 치환 유기 라디칼 치환체를 포함할 수 있음)이다. '올리고머'는 유한 개수의 단량체 서브유닛으로 이루어지는 분자이며, 통상적으로 약 2 내지 약 8개의 단량체 서브유닛을 함유한다. '실질적으로' 또는 '본질적으로' 또는 '약'은 거의 전체 또는 완전한, 예를 들어, 임의 주어진 양의 95％ 이상을 의미한다, . '알킬'은 통상적으로 약 1 내지 20개의 원자 길이의 탄화수소 쇄를 나타낸다. 이러한 탄화수소 쇄는 바람직하지만 반드시 포화되는 것은 아니고 분지쇄 또는 직쇄일 수 있지만, 통상적으로 직쇄가 바람직하다. 예시적인 알킬기로는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 1-에틸프로필, 3-메틸펜틸 등을 포함한다. 본원에서 사용된 "알킬"은 3개 이상의 탄소 원자가 인용되는 시클로알킬이 포함된다. '저급 알킬'은 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하고, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있는 알킬기를 나타내며, 메틸, 에틸, n-부틸, i-부틸, t-부틸로 예시된다. 예를 들어, "치환 알킬"에서와 같은 용어 "치환"은 하나 이상의 치환체로 치환된 부분 (예를 들어, 알킬기)을 나타내며, 예컨대, C3-C8 시클로알킬(예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸 등); 할로(예를 들어, 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오도); 시아노; 알콕시, 페닐; 치환 페닐; 히드록실 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 페닐 환 상에 치환되는 경우, 치환체는 임의의 배향 (즉, 오르토, 메타 또는 파라)일 수 있다. 본원에서 사용된 "안과 장치"는 사람의 눈 위 또는 눈 안에 사용하기에 적합한 의료 장치를 나타낸다. 안과 장치는 눈의 각막 상피 상에 배치하는 콘택트 렌즈일 수 있다. 또한, 안과 장치는 당업자가 이해하고 있는 바와 같이 기타 유형의 렌즈, 예컨대 각막 외재 렌즈, 각막 내재 렌즈, 또는 인공 수정체일 수 있다. 안과 장치의 예로는 시력 교정 콘택트 렌즈 및 미용 콘택트 렌즈 등과 같은 비-시력 교정 콘택트 렌즈 모두가 포함된다. 본원 명세서 및 청구의 범위에 하기 공지된 화합물이 인용된다. 사용된 다른 약자 및 명칭이 제공된다. HEMA: 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 IBM: 이소보르닐 메타크릴레이트 NVP: 1-비닐-2-피롤리돈 VMA: N-비닐-N-메틸아세트아미드 HOB: 2-히드록실부틸 메타크릴레이트 "M3-U" 또는 "M3U"는 α,ω-비스(메타크릴로일옥시에틸 이미노카르복시에틸옥시프로필)-폴리(디메틸실록산)-폴리(트리불소프로필메틸실록산)-폴리(ω-메톡시-폴리(에틸렌글리콜)프로필메틸실록산)을 나타낸다. FM0411M: FM-0411M; a-메타크릴로일옥시에틸 이미노카르복시에틸옥시프로필-폴리(디메틸실록시)-부틸디메틸실란 TAIC: 1,3,5-트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 AOT: 에어로졸 OT; 비스(2-에틸헥실) 술포숙시네이트 소듐염 TPO: 비페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드