具有高可冷冻水含量的硅酮水凝胶隐形眼镜的制作方法
【专利摘要】本发明描述硅酮水凝胶隐形眼镜，其源自包括至少一种硅氧烷单体和至少一种亲水单体的可聚合组合物。这些硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25％wt/wt的平衡可冷冻水含量，如通过差示扫描量热法DSC所测定。还描述多个批次的硅酮水凝胶隐形眼镜和制备硅酮水凝胶隐形眼镜的方法。
【专利说明】具有高可冷冻水含量的硅酮水凝胶隐形眼镜
[0001]相关申请案交叉参考
[0002]本申请案根据35 U.S.C.§ 119(e)的规定主张2011年2月28日提出申请的在先美国临时专利申请案第61/447，204号的权益，所述案件的全文以引用的方式并入本文中。
【技术领域】
[0003]本发明涉及硅酮水凝胶隐形眼镜以及相关组合物和方法。
【背景技术】
[0004]在商业上和临床上，硅酮水凝胶隐形眼镜是常规水凝胶隐形眼镜(即，不含硅酮或含硅酮成份的水凝胶隐形眼镜)的普及替代品。人们认为，硅酮水凝胶隐形眼镜调配物中存在硅氧烷会影响从其获得的硅酮水凝胶隐形眼镜的性质。举例来说，人们认为，隐形眼镜中存在硅氧烷组份导致与不含硅氧烷组份的常规水凝胶隐形眼镜相比相对较高的透氧率。另外，人们认为，与不含硅酮组份的常规水凝胶隐形眼镜相比，存在硅酮组份增加硅酮水凝胶隐形眼镜的镜片表面上存在疏水域的可能性。即使镜片的可湿性往往低于期望值，第一代硅酮水凝胶隐形眼镜还提供高水平的氧。已研发多种技术来克服硅酮水凝胶隐形眼镜表面的疏水性问题。基于硅酮水凝胶隐形眼镜的普及性，业内仍持续需要具有高平衡水含量和可湿性镜片表面二者的新颖硅酮水凝胶隐形眼镜。
[0005]一些描述硅酮水凝胶隐形眼镜的文件包括:US4711943、US5712327、US5760100、US7825170、US6867245、US20060063852, US20070296914、US7572841、US20090299022、US20090234089和US20100249356，所述案件中的每一者的全文以引用的方式并入本文中。
【发明内容】
`[0006]本发明涉及可聚合组合物，涉及通过使所述可聚合组合物反应形成聚合镜片主体(lens body)而形成的硅酮水凝胶隐形眼镜，涉及多个批次的所述硅酮水凝胶隐形眼镜，涉及所述硅酮水凝胶隐形眼镜的包装，且涉及由所述可聚合组合物制造硅酮水凝胶隐形眼镜的方法。
[0007]水凝胶隐形眼镜、尤其硅酮水凝胶隐形眼镜的水含量是重要的镜片性质。存在于水凝胶聚合物基质中的水可描述为游离水、弱结合水或强结合水。游离水是存在于聚合物基质中且可在0°C下冷冻的水，弱结合水是存在于聚合物基质中且可在低于0°C的温度下冷冻的水，且强结合水是在使用差示扫描量热法(DSC)测试期间不会冷冻(即，不可冷冻)的水。令人惊奇地，已发现存在于硅酮水凝胶镜片中的平衡可冷冻水含量的水平与提高镜片舒适性有关，且已研发出具有极高平衡可冷冻水含量的硅酮水凝胶隐形眼镜调配物。不期望受限于理论，人们认为，这些镜片的高平衡可冷冻水含量可与这些镜片中存在的高平衡水平的游离和弱结合水有关，且游离和弱结合水的高平衡含量可使这些镜片具有有利性质，包括可导致(例如)与具有较低平衡游离和弱结合水含量的硅酮水凝胶隐形眼镜相比，提高舒适性和降低角膜脱水染色的性质。除具有高平衡可冷冻水含量以外，本文所述硅酮水凝胶隐形眼镜还可具有相对较高平衡含量的不可冷冻水。另外，由于镜片中存在高含量的可冷冻水，所以本文所述硅酮水凝胶镜片中存在的可冷冻水的百分比对不可冷冻水的百分比的比率也可较高。已发现，具有高平衡可冷冻水含量水平(单独或与高不可冷冻水含量水平组合)且包括可冷冻水的百分比对不可冷冻水的百分比的特定比率的镜片具有尤其有利的性质，所述性质正面影响镜片佩戴者在插入镜片时和在随后时间点的舒适性。
[0008]本发明的可聚合组合物包含(a)至少一种硅氧烷单体和(b)至少一种亲水单体。至少一种硅氧烷单体和至少一种亲水单体存在于可聚合组合物中的量应使得，在使用可聚合组合物来形成硅酮水凝胶隐形眼镜时，硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25%wt/wt的平衡可冷冻水含量，如通过差示扫描量热法(DSC)所测定。
[0009]可聚合组合物可任选地包含至少一种疏水单体。可聚合组合物可任选地包含至少一种交联剂。任选地，可聚合组合物中的成份可进一步包括至少一种起始剂、或至少一种有机稀释剂、或至少一种表面活性剂、或至少一种着色剂、或至少一种UV吸收剂、或至少一种去氧剂、或至少一种链转移剂，或其组合。
[0010]使本发明的可聚合组合物反应形成聚合镜片主体，将其进一步处理以制备硅酮水凝胶隐形眼镜。硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25% wt/wt的平衡可冷冻水含量，如通过DSC所测定。在一个实例中，硅酮水凝胶隐形眼镜具有至少27% wt/wt或至少29% wt/wt的平衡可冷冻水含量。在另一实例中，硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有27%到40% wt/wt的平衡可冷冻水含量。
[0011]硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时还可具有至少20% wt/wt的平衡不可冷冻水含量，如通过DSC所测定。在一个实例中，硅酮水凝胶隐形眼镜具有至少22% wt/wt、或至少24% wt/wt、或至少26% wt/wt的平衡不可冷冻水含量。在另一实例中，硅酮水凝胶隐形眼镜具有 20% wt/wt 到 45% wt/wt、或 25%到 45% wt/wt、或 27%到 40% wt/wt 的平衡不可冷冻水含量。
[0012]硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时还可具有至少0.9: 1.0的平衡可冷冻水(% wt/wt)对平衡不可冷冻水(％ wt/wt)的比率。在一个实例中，所述比率可为至少1.0: 1.0，或大于1.0: 1.0。在另一实例中，所述比率可为1:1到10: 1，或3: I至Ij7: I。硅酮水凝胶隐形眼镜可具有尤其有利的物理性质，包括约30% wt/wt到约70% wt/wt的平衡水含量(EWC)，如通过重量分析法所测定；或具有约0.2MPa到约0.9MPa的拉伸模量，或具有约25%到约45%的能量损失百分比，或其任一组合。
[0013]本发明的可聚合组合物可包含单一硅氧烷单体，或可包含多种作为硅氧烷组份存在的硅氧烷单体。在一个实例中，硅氧烷组份可包含第一硅氧烷单体和第二硅氧烷单体。第一硅氧烷单体可为数量平均分子量为400道尔顿到700道尔顿的硅氧烷单体。第二硅氧烷单体可为数量平均分子量大于7，000道尔顿或数量平均分子量为7，000道尔顿到20，000道尔顿的硅氧烷单体。
[0014]在可聚合组合物的一个实例中，至少一种硅氧烷单体可包含由式(3)代表的单官
能硅氧烷单体:
[0015]
【权利要求】
1.一种硅酮水凝胶隐形眼镜，其包含: 聚合镜片主体，其为可聚合组合物的反应产物，所述可聚合组合物包含 (a)至少一种硅氧烷单体；和 (b)至少一种亲水单体； 其中所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25% wt/wt的平衡可冷冻水含量，如通过差示扫描量热法DSC所测定；且所述平衡可冷冻水含量是使用方程(A)来计算: 可冷冻水％ wt/wt =[(游离和弱结合水的峰面积)/Υ] X 100 (A), 其中F =纯水融解的热值，以J/g表示。
2.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其中所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有27%到40% (wt/wt)的平衡可冷冻水含量，如通过DSC所测定。
3.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25%wt/wt的平衡不可冷冻水含量，如通过DSC所测定，且是使用方程(B)来计算: 不可冷冻水％ wt/wt = EffC (% wt/wt)-可冷冻水含量(％ wt/wt) (B), 其中EWC是所述镜片的平衡水含量，且镜片的所述可冷冻水含量是使用方程(A)来确定。
4.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少3:I的平衡可冷冻水含量对平衡不可冷冻水含量的比率。
5.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有约30% wt/wt到约70% wt/wt的平衡水含量EWC,如通过重量分析法所测定；或具有约0.2MPa到约0.9MPa的拉伸模量，或具有约25%到约45%的能量损失百分比，或其任一组合。
6.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述至少一种硅氧烷单体包含含有第一硅氧烷和第二硅氧烷的硅氧烷单体组份。
7.根据权利要求6所述的隐形眼镜，其中所述第一硅氧烷单体具有400道尔顿到700道尔顿的数量平均分子量。
8.根据权利要求6或7所述的隐形眼镜，其中所述第二硅氧烷单体具有7，000道尔顿到20，000道尔顿的数量平均分子量。
9.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述至少一种硅氧烷单体包含由式(3)代表的单官能硅氧烷单体:
10.根据权利要求9所述的隐形眼镜，其中由式(3)代表的所述硅氧烷单体是式(3)的单官能硅氧烷单体，其中式(3)中的m为4，式(3)中的η为1，式(3)中的R1是丁基，且式(3)中的每一 R2独立地为氢原子或甲基。
11.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述至少一种硅氧烷单体包含由式(4)代表的双官能硅氧烷单体:
12.根据权利要求11所述的隐形眼镜，其中由式(4)代表的所述硅氧烷单体是由式(4)代表的双官能硅氧烷单体，其中式⑷中的m为0，式(4)中的η为5到15的整数，a为65到90的整数，b为I到10的整数，式(4)中的R1是甲基，且式⑷中的R2是氢原子或具有I到4个碳原子的烃基。
13.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述至少一种亲水单体是以30单位重量份数到60单位重量份数的量存在于所述可聚合组合物中。
14.根据权利要求13所述的隐形眼镜，其中所述至少一种亲水单体包含具有一个N-乙烯基的亲水酰胺单体。
15.根据任一前述权利要求所述的隐形眼镜，其中所述可聚合组合物进一步包含至少一种含乙烯基交联剂。
16.一种成批次的硅酮水凝胶隐形眼镜， 其中所述批次包含多个由聚合镜片主体形成的硅酮水凝胶隐形眼镜，所述聚合镜片主体是可聚合组合物的反应产物，所述可聚合组合物包含 (a)至少一种硅氧烷单体；和 (b)至少一种亲水单体； 其中所述批次的硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25% wt/wt的平均平衡可冷冻水含量，如通过差示扫描量热法DSC所测定；且所述平衡可冷冻水含量是使用方程⑷来计算: 可冷冻水％ wt/wt =[(游离和弱结合水的峰面积)/Υ] X 100 (A), 其中F =纯水融解的热值，以J/g表示。
17.根据权利要求16所述的成批次的硅酮水凝胶隐形眼镜，其中基于对所述批次中至少20个个别镜片测定的值的平均值，所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少一种选自以下的性质:约30% wt/wt到约70% wt/wt的平均平衡水含量EWC，或约0.2MPa到约0.9MPa的平均拉伸模量，或约25%到约45%的平均能量损失百分比，或至少55巴尔的平均Dk，或小于约8X 10_3mm2/min的平均离子流，或小于120度的平均捕泡动态前进接触角，或小于55度的平均捕泡静态接触角，或小于10% wt/wt的平均湿可萃取组份含量，或小于20% wt/wt的平均干可萃取组份含量，或其任一组合。
18.—种制造硅酮水凝胶隐形眼镜的方法，其包含:提供可聚合组合物，所述可聚合组合物包含 (a)至少一种硅氧烷单体，和 (b)至少一种亲水单体； 使所述可聚合组合物在隐形眼镜模具组合件中聚合以形成聚合镜片主体； 使所述聚合隐形眼镜镜片主体与洗涤液接触以从所述聚合隐形眼镜镜片主体移除可萃取材料；和 将所述聚合隐形眼镜镜片主体包装在隐形眼镜包装中的隐形眼镜包装溶液中； 其中所述硅酮水凝胶隐形眼镜在完全水合时具有至少25% wt/wt的平衡可冷冻水含量，如通过差示扫描量热法DSC所测定；且所述平衡可冷冻水含量是使用方程(A)来计算:可冷冻水％ wt/wt =[(游离和弱结合水的峰面积)/Υ] X 100 (A), 其中F =纯水融解的热值，以J/g表示。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述聚合步骤包含使所述可聚合组合物在具有由非极性热塑性聚合物形成的模制表面的隐形眼镜模具组合件中聚合以形成所述聚合镜片主体。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中所述接触步骤包含使所述聚合隐形眼镜镜片主体与不含挥发性有机溶剂`的洗涤液接触。
【文档编号】G02C7/04GK103827733SQ201280010767
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年2月23日 优先权日:2011年2月28日
【发明者】保罗·鸿昌·李, 刘荣华, 史新峰, 刘宇文, 洪叶, 查理·陈, 姚莉, 阿瑟·巴克, 查尔斯·A·弗朗西斯 申请人:库柏维景国际控股公司