專利名稱：制備著色接觸透鏡的方法
技術領域：
本發明涉及制備著色接觸透鏡的方法和組合物。
背景技術：
已經將可見光吸收著色劑(如染料，特別是顏料)引入接觸透鏡中以使得消費者容易在透鏡儲存、消毒或清洗容器內的透明溶液中確定所述透鏡的位置。為此目的將透鏡染色被稱為將透鏡“可見性著色(visibility tinting)”。
可以通過將著色劑施加到所述透鏡的部分表面上、或通過將著色劑施加到所述透鏡的整個前表面上而完成可見性著色。作為選擇，可以將著色劑引入所述透鏡的聚合物基質的整體中。已經存在許多涉及著色接觸透鏡的專利和公開的專利申請。然而，這些已知方法仍舊不能完全令人滿意。例如，顏料分散體、尤其是具有亞微粒徑的顏料的透鏡形成配方可能不能在延長的時間、例如至少四天或者更長時間內穩定。因此，該問題會不利地影響所得制品的生產效率和/或質量。
因此，對例如通過提供包含具有增強穩定性的顏料顆粒的透鏡形成配方而制備具有改進效率的可見性著色(即整體著色)接觸透鏡的方法仍存在需求。
發明簡述本發明的一個目的是提供了一種提高包含顏料顆粒的透鏡形成配方的穩定性的方法。
本發明的另一個目的是提供一種制備整體可見性著色接觸透鏡的方法。
通過本發明可實現這些和其他目的及優點，本發明概括如下。
一方面，本發明提供了一種制備整體著色接觸透鏡的方法，該方法包括步驟(a)預處理顏料顆粒，其中所述預處理包括(i)通過將所述顏料顆粒與一種或多種聚離子材料(polyionic material)的溶液接觸而將一種或多種聚離子材料的涂層施涂于顏料顆粒的表面上；(ii)從所述溶液中分離所述顏料顆粒；和(iii)任選地洗滌所述分離的顏料顆粒；(b)將所述預處理的顏料顆粒分散在可聚合流體組合物中以得到含顏料的可聚合分散體；(c)將適量的所述含顏料的可聚合分散體引入用于制備接觸透鏡的模具中；和(d)在所述模具中聚合所述可聚合分散體以形成具有截留和分布于其中的所述顏料顆粒的整體著色接觸透鏡。
另一方面，本發明提供了一種制備預處理的顏料顆粒的方法。本發明的方法包括將顏料在聚離子材料的溶液中研磨、碾碎或粉碎至粒徑為1.5微米或更小以得到分散體，其中所述聚離子材料的濃度足以涂覆顏料顆粒，優選為約0.01％～10％(重量/體積)；從所述溶液中分離所述顏料顆粒；例如通過過濾、任選地洗滌所述分離的顏料顆粒；和任選地干燥涂有所述一種或多種聚離子材料的顏料顆粒。
另一方面，本發明提供了包含聚合物基質和分布于其中的顏料的預處理顆粒的可見性著色眼用透鏡，其中所述聚合物基質是包含可聚合材料和所述顏料的預處理顆粒的可聚合分散體的聚合產物。一種優選的眼用透鏡是由可聚合分散體形成的可見性著色接觸透鏡，所述可聚合分散體具有銅酞菁的預處理顆粒和至少一種可聚合的預聚物或大分子單體(macromer)。
從以下對本發明優選實施方式的描述中，本發明的這些及其他方面將更為清楚。所述詳細描述僅僅用來說明本發明，而不是用來限定本發明的范圍，所述范圍由所附權利要求及其等同方式限定。對本領域技術人員來說，在不偏離本公開的新穎思想的精神和范圍下，顯然可以作出本發明的多種變換和改進。
發明詳述現在將對本發明的實施方式進行詳細描述。對本領域熟練技術人員來說，顯然可以在本發明中作出多種改進和變換，而不偏離本發明的范圍或精神。例如，作為一個實施方式的一部分而說明或描述的特征可用于另一的實施方式以產生另外的實施方式。因此，本發明旨在涵蓋落入所附權利要求及其等同方式的這些改進和變換。本發明的其他目的、特征和方面在下面詳述中得到公開，或從下面詳述中顯見。對本領域普通技術人員來說，可以理解本討論僅僅是對示范性實施方式的描述，而不旨在限制本發明的更寬方面。還可以理解的是，除非上下文清楚地指出，否則包括所附權利要求的說明書中所使用的單數形式“a”、“an”和“the”包括復數含義。
這里的范圍可表示為從“約”或“大約”一個特定值和/或至“約”或“大約”另一特定值。當表示該范圍時，另一實施方式包括從所述一個特定值和/或至所述另一特定值。類似地，當通過使用先行詞“約”將數值表示為近似值時，可以理解所述特定值構成另一實施方式。
除非另有定義，這里所用的所有技術和科學術語具有如本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同含義。一般地，這里所用的命名法和實驗過程是公知的，并且是本領域中常用的。就這些過程而言采用常規方法，如本領域和眾多一般參考文獻中提供的那些。當以單數提供術語時，本發明人也考慮到了該術語的復數。這里所用的命名法及下述實驗過程是公知的并常用于本領域中的那些。如本公開中使用的，除非另有說明，以下術語應理解為具有下面的含義。
術語“接觸透鏡”在這里就廣義而言使用并旨在包括用在眼睛上或眼睛附近從而校正視力、診斷、采集樣品、藥物傳遞、傷口愈合、美觀(如改變眼睛顏色)或其他眼科應用中的任何硬性或軟性透鏡。根據本發明，接觸透鏡優選是由水凝膠材料制成的軟性接觸透鏡。
“水凝膠材料”是指當其完全水合時可吸收至少10重量％水的聚合物材料。一般地，在存在或不存在附加單體和/或大分子單體的條件下，將至少一種親水性單體或預聚物聚合或共聚而得到水凝膠材料。示范性水凝膠包括，但不限于，聚(乙烯醇)(PVA)、改性聚乙烯醇(如作為nelfilcon A)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、具有聚羧酸的PVA(如carbopol)、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、含硅氧烷的水凝膠、聚氨酯、聚脲等。可根據本領域技術人員已知的任何方法制得水凝膠。
如這里所用的，“可聚合流體組合物”是指在低于60℃的溫度下可聚合材料的無溶劑的液體或熔體或者溶液。可聚合流體組合物也可以包含其他組分，如光引發劑、可見性著色劑、UV-阻擋劑、光敏劑、抗微生物劑等。
這里所用的術語“流體”表示材料能夠象液體一樣流動。
“可聚合材料”是指可以聚合和/或熱交聯或光化交聯(即通過光化輻射)而得到交聯和/或聚合材料的材料。
如這里所用的，涉及可聚合組合物或材料的固化或聚合的“光化”是指所述固化(例如交聯和/或聚合)通過光化照射進行，所述光化照射例如為UV輻射、電離輻射(如γ射線或X-射線輻射)和微波輻射。
示范性烯屬不飽合基團包括，但不限于，丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烯丙基、乙烯基、苯乙烯基或其他含C＝C的基團。
“單體”是指可聚合的低分子量化合物。低分子量通常是指小于700道爾頓的平均分子量。
如這里所用的，“乙烯基單體(vinylic monomer)”是指具有烯鍵式不飽和基團以及可光化聚合或熱聚合的低分子量化合物。低分子量通常是指小于700道爾頓的平均分子量。
如這里所用的，“親水性乙烯基單體”是指作為均聚物通常產生水溶性的或者可吸收至少10重量％水的聚合物的乙烯基單體。
如這里所用的，“疏水性乙烯基單體”是指作為均聚物通常產生非水溶性的以及可吸收小于10重量％水的聚合物的乙烯基單體。
“聚合物”是指通過聚合/交聯一種或多種單體形成的材料。
“預聚物”是指起始聚合物，其可被光化固化或熱固化或化學固化(例如交聯和/或聚合)以獲得分子量遠高于所述起始聚合物的交聯和/或聚合的聚合物。優選地，預聚物包含烯鍵式不飽和基團以及可以光化聚合或熱聚合。
“大分子單體”是指包含能夠進行進一步聚合/交聯反應的官能團的中等和高分子化合物或聚合物。中等和高分子量通常是指大于700道爾頓的平均分子量。優選地，大分子單體包含烯鍵式不飽和基團以及可以光化聚合或熱聚合。
“光引發劑”是指通過利用光而引發自由基交聯或聚合反應的化學品。
“熱引發劑”是指通過利用熱能而引發自由基交聯或聚合反應的化學品。
“可見性著色劑”是指將接觸透鏡染色(或著色)以使得使用者容易在透鏡存儲、消毒或清潔容器內部的透明溶液中確定接觸透鏡的位置的著色劑(物質)。本領域公知可以將染料和/或顏料用作可見性著色劑。
“染料”是指可溶于溶劑中并用于賦予顏色的物質。染料通常是半透明的并可吸收光但不散射光。在本發明中可以使用任何合適的生物相容染料。
“顏料”是指可懸浮在其不溶于其中的液體中的粉末物質。顏料可為熒光顏料、磷光顏料、珠光顏料或常規顏料。盡管可以使用任何合適的顏料，但優選所述顏料是耐熱的、無毒的以及不溶于水溶液中的。優選顏料的實例包括，但不限于，(C.I.為染料指數)對于藍色而言的酞菁藍(顏料藍15:3，C.I.74160)、鈷藍(顏料藍36，C.I.77343)、Toner cyan BG(Clariant)、Perrnajet blue B2G(Clariant)；對于綠色而言的酞菁綠(顏料綠7，C.I.74260)和三氧化二鉻；對于黃色、紅色、褐色和黑色而言的各種鐵氧化物；PR122、PY154，對于紫色而言的咔唑紫；對于黑色而言的Monolith blackC-K V(CIBA Specialty Chemicals)。
如這里所用的，“抗微生物劑”是指能夠減少或消除或抑制微生物生長的例如本領域已知術語的化學品。
“帶電聚合物材料”或“聚離子材料”是指在溶液中具有多個帶電基團的帶電聚合物、或者帶電聚合物(在溶液中分別具有多個帶電基團)的混合物。示范性帶電聚合物包括聚電解質、p-和n-型摻雜導電聚合物。帶電聚合物材料包括聚陽離子(具有正電荷)和聚陰離子(具有負電荷)聚合物材料。
用于本發明的聚陽離子材料通常可以包括本領域中已知的沿著聚合物鏈具有多個帶正電荷的基團的任何材料。例如，所述聚陽離子材料的合適實例包括，但不限于，聚(烯丙基胺鹽酸鹽)(PAH)、聚(乙烯亞胺)(PEI)、聚(乙烯基芐基三甲基胺)(PVBT)、聚苯胺(PAN或PANI)(p-型摻雜的)[或磺化聚苯胺]、聚吡咯(PPY)(p-型摻雜的)和聚(乙炔吡啶鎓)(poly(pyridinium acetylene))。
用于本發明的聚陽離子材料也可以包括聚合的季銨化合物(聚季銨鹽)。當將聚季銨鹽用于涂覆所述眼用透鏡時，它們可賦予所述眼用透鏡抗微生物特性。
用于本發明的聚陰離子材料通常可以包括本領域中已知的沿著聚合物鏈具有多個帶負電荷的基團的任何材料。例如，合適的聚陰離子材料包括，但不限于，聚甲基丙烯酸(PMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚(噻吩-3-乙酸)(PTAA)、聚(4-苯乙烯-磺酸)(PSS)、聚(苯乙烯磺酸)鈉(SPS)和聚(苯乙烯磺酸鈉)(PSSS)。
上文列舉的僅僅是示范性的，而顯然不是窮舉的。在給出本文公開內容和教導下，本領域技術人員可以選擇包括合成聚合物、生物聚合物或改性生物聚合物在內的多種其他有用的聚離子材料。
一方面，本發明提供了一種制備整體著色接觸透鏡的方法。本發明的方法包括步驟預處理顏料顆粒；將所述預處理的顏料顆粒分散在可聚合流體組合物中以得到含顏料的可聚合分散體；將適量的所述含顏料的可聚合分散體引入用于制備接觸透鏡的模具中；在所述模具中聚合所述可聚合分散體以形成具有截留和分布于其中的所述顏料顆粒的整體著色接觸透鏡。
如這里所用的，“預處理顏料顆粒”是指包括如下步驟的方法通過將所述顏料顆粒與一種或多種聚離子材料的溶液接觸而將一種或多種聚離子材料的涂層施涂于顏料顆粒的表面上；從所述溶液中過濾所述顏料顆粒，任選地洗滌所述過濾的顏料顆粒；和任選地干燥涂有一種或多種聚離子材料的過濾出的顏料顆粒。已經發現通過預處理顏料顆粒，那些預處理的顏料顆粒可以容易地分散在水中，和最重要地分散在用于制備接觸透鏡的透鏡配方中，從而獲得用于制備整體著色接觸透鏡的含顏料的可聚合分散體。已發現所獲得的含顏料的可聚合分散體是非常穩定的，并且經過5個月不會產生任何顯著的聚集。據信通過預處理，可以使得顏料顆粒涂有一種或多種聚離子材料。所述一種或多種聚離子材料的涂層可以起到促進顏料顆粒的再分散和穩定所得的含顏料的可聚合分散體的重要作用。
與現有方法相比，本發明的方法提供了一些優點。
首先，可以簡單地通過在所述透鏡配方中再分散預處理的顏料顆粒而容易地從任何透鏡配方中制得所述可聚合分散體。示范性透鏡配方包括，但不限于，nelfilcon、lotrafilcon A、lotrafilcon B、etafilcon A、genfilcon A、lenefilcon A、polymacon、acquafilcon A、balafilcon等。
其次，使用預處理的顏料顆粒，可以制備具有任何所期望的顏料顆粒濃度的含顏料的可聚合分散體。
第三，由于其高穩定性，可以在制備接觸透鏡之前十分提前地制備含顏料的可聚合分散體。因此，可以靈活地安排透鏡生產的進度。
第四，由于其高穩定性，顏料顆粒可以均勻分布在接觸透鏡中，從而得到整體著色接觸透鏡。
在特定應用中所需的顏料量可以在寬范圍內變化，其部分地取決于所期望的最終制品的尺寸和所期望的可見性和/或紫外光透射作用。例如，選擇顏料的量以使得最終透鏡的透光率為例如大于80％，優選大于90％，更優選為約92％～99.5％，最優選為約93％～約97％。上述透光率值涉及所述透鏡的100μm中心厚度和相應顏料的吸收最大值的波長。有利地選擇獲得所述透光率所需的顏料量以使得以所述預聚合流體組合物中的可聚合材料的總重量計顏料的重量百分數為約0.0001％～約0.05％。優選地，顏料的重量百分數為約0.0001％～約0.02％。更優選地，顏料的重量百分數為約0.0001％～約0.01％。
所述顏料的粒徑可以在寬范圍內變化。一般地，所述粒徑應足夠小以避免光散射，這在臨床上對于所需的著色強度水平是重要的。已經證實小于或等于4μm、優選小于或等于約0.6μm、更優選約0.05μm～約1μm、甚至更優選約0.05μm～約0.5μm的平均粒徑或中值粒徑(由HORIBA LA-910粒度分析儀測量)是有利的。
可以通過任何標準研磨技術減小顏料的所述粒徑。優選的研磨技術包括高速混合器、卡迪磨(Kady Mill)、膠體磨、均質器、微射流機(microfluidizer)、sonalator、超聲磨機、輥磨機、球磨機、軋制機、振動式球磨機、磨碎機、砂磨機、varikinetic分散器、三輥磨機、密煉機(Banbury mixer)或本領域技術人員公知的其他技術(見Ross S和Morrison ID，Colloidal Systems and Interfaces。New YorkJohn Wiley &Sons，1988)。
根據本發明，可聚合流體組合物可以為在存在或不存在其他組分的條件下在低于60℃的溫度下可聚合材料的無溶劑的液體或熔體或者溶液，所述其他組分例如為光引發劑、可見性著色劑、UV-阻擋劑、光敏劑、抗微生物劑等。
當可聚合流體組合物是溶液時，其可通過將可聚合材料以及其他所希望的組分溶解在本領域技術人員已知的任何合適溶劑中而制得。合適溶劑的實例為水；醇，如C1-C8烷醇，例如乙醇或甲醇；以及羧酸酰胺，如二甲基甲酰胺；偶極非質子溶劑，如二甲亞砜或甲基乙基酮；酮，如丙酮或環己酮；烴，如甲苯；醚，如THF、二甲氧基乙烷或二氧六環；和鹵代烴，如三氯乙烷；以及合適溶劑的混合物，如水與醇的混合物，例如水/乙醇或水/甲醇混合物。
根據本發明，可聚合材料可以為本領域熟練技術人員已知的用于制備接觸透鏡的任何材料。例如，可聚合材料可以為具有烯鍵式不飽和基團的預聚物、具有烯鍵式不飽和基團的預聚物的混合物、乙烯基單體的混合物、一種或多種大分子單體任選與一種或多種乙烯基單體的的混合物，或具有烯鍵式不飽和基團的一種或多種預聚物與一種或多種具有烯鍵式不飽和基團的乙烯基單體和/或大分子單體的混合物。
可聚合材料的一種優選類型是生物相容的、優選眼科相容的水溶性和/或可熔的預聚物。可聚合材料主要包含一種或多種預聚物是有利的，所述預聚物優選是實質上純凈的形式(例如使用超濾進行提純)。因此，在通過光化輻射進行交聯后，接觸透鏡可以實際上不再需要后續提純，例如特別是未聚合組分的復雜提取操作。此外，可以在無溶劑下或者在水溶液中進行交聯，從而不需要隨后的溶劑交換或水合步驟。例如，可以從包含約15～90％的一種或多種預聚物的水溶液進行交聯或聚合。
優選預聚物的實例包括，但不限于，在U.S.專利No.5,583,163和6,303,687中描述的水溶性的可交聯的聚(乙烯醇)預聚物；水溶性的乙烯基封端的聚氨酯，其通過將異氰酸酯封端的聚氨酯與烯鍵式不飽和胺(伯胺或仲胺)或烯鍵式不飽和單羥基化合物反應而制得，其中所述異氰酸酯封端的聚氨酯可以是至少一種聚亞烷基二醇、包含至少2個羥基的化合物和至少一種具有至少兩個或更多個異氰酸酯基團的化合物的共聚產物；聚乙烯醇、聚乙烯亞胺或聚乙烯胺的衍生物，在US 5,849,841中對其作了公開；水溶性的可交聯的聚脲預聚物，在US專利No.6,479,587中對其作了描述；可交聯的聚丙烯酰胺；乙烯基內酰胺、MMA和共聚單體的可交聯的統計共聚物，在EP 655,470和US 5,712,356中對其作了公開；乙烯基內酰胺、乙酸乙烯酯和乙烯醇的可交聯的共聚物，在EP 712,867和US 5,665,840中對其作了公開；具有可交聯側鏈的聚醚-聚酯共聚物，在EP 932,635中對其作了公開；在EP 958,315和US 6,165,408中公開的支化的聚亞烷基二醇-氨基甲酸酯預聚物；在EP 961,941和US 6,221,303中對公開的聚亞烷基二醇-四(甲基)丙烯酸酯預聚物；和在PCT專利申請WO 2000/31150中公開的可交聯的聚烯丙基胺葡糖酸內酯預聚物。
可聚合材料的另一優選類型是至少一種含硅氧烷的乙烯基單體或大分子單體與其他乙烯基單體的混合物。在本發明中可以使用任何已知的合適的含硅氧烷的乙烯基單體。示范性的含硅氧烷的單體包括，但不限于，甲基丙烯酰氧基烷基硅氧烷、甲基丙烯酸三(三甲基甲硅氧基)甲硅烷基-丙基酯(TRIS)、3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基-二硅氧烷和二(甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基-二硅氧烷。一種優選的含硅氧烷的單體是TRIS，其是指3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅氧基)硅烷，并由CAS No.17096-07-0代表。所述術語“TRIS”也包括3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅氧基)硅烷的二聚體。
在本發明中可以使用任何已知的合適的含硅氧烷的大分子單體。優選地，含硅氧烷的大分子單體選自Macromer A、Macromer B、Macromer C和Macromer D，在US 5,760,100中對這些作了描述。
根據本發明，可聚合材料還可以包含親水性單體。在本發明的流體組合物中可以使用可用作增塑劑的幾乎任何親水性單體。合適的親水性單體的非窮舉性名單為羥基取代的C1-C8烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、(C3-C8烷基)丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺、乙氧基化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、羥基取代的(C1-C8烷基)丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺、羥基取代的C1-C8烷基乙烯基醚、乙烯基磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-乙烯基-噁唑啉、2-乙烯基-4，4-二烷基噁唑啉-5-酮、2-和4-乙烯基吡啶、具有總共3-15個碳原子的烯鍵式不飽和羧酸、氨基(C1-C8烷基)-(其中所述術語“氨基”也包括季銨)、單(C1-C8烷基氨基)(C1-C8烷基)和二(C1-C8烷基氨基)(C1-C8烷基)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、烯丙醇等。
其中優選的親水性單體是N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、甲基丙烯酸2-羥基乙基酯(HEMA)、丙烯酸羥乙基酯、丙烯酸羥丙基酯、甲基丙烯酸羥丙基酯(HPMA)、甲基丙烯酸2-羥基丙基酯三甲基氫氯化銨、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、二甲基氨基乙基-甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、烯丙醇、乙烯基吡啶、甲基丙烯酸甘油酯、N-(1，1-二甲基-3-氧丁基)丙烯酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、丙烯酸、甲基丙烯酸和N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)。
可聚合材料也可以包含疏水性單體。通過在可聚合流體組合物中引入一定量的疏水性單體，可改善所得聚合物的機械性能(如彈性模量)。合適的疏水性乙烯基共聚單體的實例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙稀酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、苯乙烯、氯丁二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯腈、1-丁烯、丁二烯、甲基丙烯腈、乙烯基甲苯、乙烯基乙基醚、全氟己基乙基-硫代-羰基-氨基乙基-甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸三氟乙基酯、甲基丙烯酸六氟異丙基酯、甲基丙烯酸六氟丁基酯、三-三甲基甲硅氧基-甲硅烷基-丙基異丁烯酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基-五甲基-二硅氧烷和雙(甲基丙烯酰氧基丙基)-四甲基-二硅氧烷。既可增大透氧性又可改善所述彈性模量的TRIS是一種特別優選的疏水性單體。
優選使用疏水性乙烯基單體，或疏水性乙烯基單體與親水性乙烯基單體的混合物，由此該混合物包含至少50重量％的疏水性乙烯基共聚單體。這樣，可以改善所得聚合物的機械性能，而含水量實質上不會降低。常規疏水性乙烯基單體和常規親水性乙烯基單體均可適用于與所述預聚物或含硅氧烷的大分子單體共聚。
根據本發明，可聚合流體組合物可以進一步包含多種組分，如交聯劑、引發劑、UV-吸收劑、抑制劑、填充劑、可見性著色劑等。
交聯劑可用來改善結構完整性和機械強度。交聯劑的實例包括，但不限于，(甲基)丙烯酸烯丙基酯、二(甲基)丙烯酸C2-C8亞烷基二醇酯、聚二(甲基)丙烯酸C2-C8亞烷基二醇酯、二(甲基)丙烯酸C1-C8亞烷基酯、二乙烯基醚、二乙烯基砜、二-或三乙烯基苯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸雙酚A酯、亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、鄰苯二甲酸三烯丙基酯或鄰苯二甲酸二烯丙基酯。一種優選的交聯劑是二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)。
交聯劑的用量相對于所有聚合物的重量含量表示并處于0.05～20％的范圍內，特別地處于0.1～10％的范圍內，優選處于0.1～2％的范圍內。
引發劑，例如選自在聚合技術中公知的用于該用途的材料的，可以包含在所述可聚合流體組合物中，從而促進和/或增大所述聚合反應的速度。引發劑是能夠引發聚合反應的化學品。所述引發劑可以為光引發劑或熱引發劑。
光引發劑可以通過使用光而引發自由基聚合和/或交聯。合適的光引發劑是苯偶姻甲基醚、二乙氧基苯乙酮、氧化苯甲酰基膦、1-羥基環己基苯基酮和Darocur以及Irgacur類，優選Darocur 1173和Darocur 2959。苯甲酰基膦引發劑的實例包括氧化2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦、氧化雙-(2，6-二氯苯甲酰基)-4-N-丙基苯基膦和氧化雙-(2，6-二氯苯甲酰基)-4-N-丁基苯基膦。可引入例如大分子單體中或可用作特定單體的反應性光引發劑也是合適的。反應性光引發劑的實例是在EP 632329中公開的那些。于是可以通過光化輻射、例如光、特別是適當波長的UV光引發所述聚合反應。因此，可以控制光譜要求，如果合適的話，通過加入合適的光敏劑。
合適的熱引發劑的實例包括，但不限于，2，2′-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2′-偶氮二(2-甲基丙腈)、2，2′-偶氮二(2-甲基丁腈)，過氧化物如過氧化苯甲酰等。優選地，所述熱引發劑是偶氮二異丁腈(AIBN)。
可以使用本身已知的方法、尤其是常規分配法、如以所需量滴加將所述可聚合流體組合物引入模具中。
合適的一次性模具例如由聚丙烯制成。用于可重復使用的模具的合適材料例如是石英、藍寶石玻璃或金屬。
如果制備的所述模制品是接觸透鏡，則可以本身已知的方式制備、例如在常規的“旋轉澆鑄模具(spin-casting mold)”中，例如在U.S.專利No.3,408,429中描述的，或通過所謂靜態形式的實型鑄造方法制備，例如在U.S.專利No.4,347,198、5,508,317、5,583,463、5,789,464和5,849,810中描述的。
可以在所述模具中通過光化方式(如通過光化輻射，如UV照射、γ或X-射線照射)或通過熱方式來引發所述組合物的交聯/聚合。
可以以本身已知的方式打開所述模具以使得可從該模具中取出所述模制品。
如果根據本發明制備的所述模制品是接觸透鏡，在不存在根據本發明的乙烯基單體的條件下由已純化的可交聯預聚物以無溶劑方式制得的，然后在取出所述模制品后，通常不需要隨后的純化步驟如萃取。這是因為使用的所述預聚物不包含任何不希望的低分子量組分；因此，所述交聯產物也不含有或基本上不含有這樣的組分，并可省去隨后的提取操作。因此，可以以常見方式通過水合作用將所述接觸透鏡直接轉變成立即可用的接觸透鏡。
合適的水合作用實施方式是本領域熟練技術人員已知的，由此可獲得具有眾多不同含水量的現成即可使用的接觸透鏡。所述接觸透鏡(特別地為水凝膠接觸透鏡)可在例如水、含水的鹽溶液、特別地重量克分子滲透濃度為約200～450毫滲透壓摩爾/1000ml(單位mOsm/ml)、優選約250～350mOsm/l和特別地為約300mOsm/l的含水的鹽溶液中發生膨脹，或者在水或含水的鹽溶液與生理相容的極性有機溶劑如甘油的混合物中發生膨脹。優選所述制品在水中或者在含水的鹽溶液中的膨脹。
用于水合作用的所述含水的鹽溶液有利地是生理相容的鹽的溶液，所述生理相容的鹽例如為通常用于接觸透鏡護理領域的緩沖鹽如磷酸鹽，或通常用于接觸透鏡護理領域的等滲劑，特別地例如堿性鹵化物如氯化鈉，或者其混合物的溶液。特別合適的鹽溶液的一個實例是人造的、優選緩沖的淚腺流體，就pH值和重量克分子滲透壓濃度而言將其調節至自然的淚腺流體，如未緩沖或優選緩沖的食鹽溶液，如用磷酸鹽緩沖液進行緩沖的，其重量克分子滲透壓濃度和pH值相當于人類淚腺流體的重量克分子滲透壓濃度和pH值。
用于水合作用的所述含水的鹽溶液優選包含生物相容的有機多酸或其生物相容鹽，其量足以改善由所述組合物制得的含聚(氧化烯)的聚合物的穩定性。
上述水合作用流體優選至少基本上不含有不希望的組分。如上所述，其最優選為純水或人造淚腺流體。
如果根據本發明制得的模制品是在不存在根據本發明的乙烯基單體的條件下由已純化的可交聯預聚物的水溶液制得的接觸透鏡，于是所述交聯的產物可以不包含任何雜質。因此不需要進行后續的提取操作。由于在實質上含水的溶液中進行交聯，因此不需要額外進行后續的水合作用。因此通過該方法得到的所述接觸透鏡是值得注意的，根據有利的實施方式，這是由于它們適合在不進行提取的條件下的預定使用場合。預定使用場合在本文中被理解為所述接觸透鏡可用于人眼中。
用于澆鑄成型接觸透鏡的形成模具的方法通常對本領域熟練技術人員是已知的。本發明的方法不限于任何特定的形成模具的方法。實際上，在本發明中可使用任何形成模具的方法。然而，為了說明目的，提供了下面論述作為形成接觸透鏡模具的一個實施方式。
一般地，模具至少包括兩個模具部件(或部分)或半模，即第一和第二半模。所述第一半模限定第一光學表面和第二半模限定第二光學表面。構造所述第一和第二半模以彼此接納，從而在所述第一光學表面和第二光學表面之間形成接觸透鏡型腔。所述第一和第二半模可通過多種技術形成，例如注射成型。這些半模部件可隨后結合在一起以使得在其之間形成接觸透鏡型腔。隨后，可使用多種處理技術如紫外線固化在所述接觸透鏡型腔內形成所述接觸透鏡。
在Schad的U.S.專利No.4,444,711、Boehm等人的No.4,460,534、Morrill的No.5,843,346和Boneberger等人的No.5,894,002中公開了用于形成所述半模的合適方法的實例。
可以使用現有技術中已知的用于制備模具的幾乎所有材料來制備用于形成接觸透鏡的模具。例如，可使用聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯和PMMA。可以使用允許UV光透過的其他材料，如石英玻璃。
可以使用熱固化或光固化方法在模具中固化可聚合組合物以形成眼用透鏡。該固化方法對本領域熟練技術人員是公知的。
另一方面，本發明提供了一種制備預處理顏料顆粒的方法。本發明的方法包括將顏料在聚離子材料的溶液中研磨至粒徑為1.5微米或更小以獲得分散體，其中所述聚離子材料的濃度足以涂覆顏料顆粒，優選為約0.01％～10％(重量/體積)；過濾所述具有顏料顆粒的溶液；任選地洗滌所述過濾的顏料顆粒；和任選地干燥涂有一種或多種聚離子材料的過濾出的顏料顆粒。
在本發明中可以使用任何標準研磨技術。優選的研磨技術包括高速混合器、卡迪磨(Kady Mill)、膠體磨、均質器、微射流機(microfluidizer)、sonalator、超聲磨機、輥磨機、球磨機、軋制機、振動式球磨機、磨碎機、砂磨機、varikinetic分散器、三輥磨機、密煉機(Banbury mixer)或本領域技術人員已知的其他技術(見Ross S和Morrison ID，Collidal Systemsand Interfances.New YorkJohn Wiley & Sons，1988)。
另一方面，本發明提供了包含聚合物基質和分布于其中的顏料的預處理顆粒的可見性著色眼用透鏡，其中所述聚合物基質是包含可聚合材料和所述顏料的預處理顆粒的可聚合分散體的聚合產物。一種優選的眼用透鏡是由具有銅酞菁的預處理顆粒和至少一種可聚合預聚物或大分子單體的可聚合分散體形成的可見性著色接觸透鏡。
本發明的整體著色接觸透鏡可以為硬性或軟性接觸透鏡。其可以為日拋型接觸透鏡、日戴型接觸透鏡或長戴型接觸透鏡。
上述可聚合流體組合物和顏料的預處理顆粒可用于制備所述含顏料的可聚合分散體。在本發明的這一方面可以使用上述任何可聚合材料、組分以及方法。
前述公開可使得本領域普通技術人員能夠實施本發明。為了使讀者更好地理解特定實施方法及其優點，建議了參考下面非限定性實施例。然而，不應將所述下面實施例解讀為限制本發明的范圍。
實施例1將獲自SUN chemical的銅酞菁(CuP)加入到0.1％聚(丙烯酸)(PAA，獲自polySciences，75k MW)水溶液中。為了方便起見用NaOH調節所述pH為pH 5.0。通過使用磁偶攪拌器和磁棒攪拌約10分鐘，將CuP顆粒分散到所述溶液中。據信在分散(或洗滌)處理期間CuP顆粒已被PAA涂覆。在對照實驗中，用水代替所述0.1％PAA。即使在攪拌超過12小時后，CuP顆粒依舊不分散在水中。過濾在PAA溶液中的所述CuP顆粒分散體以得到涂有PAA的CuP顆粒，然后將該顆粒重新分散在nefilcon(可交聯的聚乙烯醇預聚物)配方(在水中的30％nelficon預聚物)中以制備接觸透鏡。所述CuP顆粒在nelfilcon水溶液中的分散體在超過5個月時間內是穩定的，并且不發生任何明顯的聚集。
實施例2將獲自SUN chemical的銅酞菁(CuP)加入到0.1％聚烯丙基胺(PAH)(polySciences，75k MW)水溶液中。為了方便起見用HCl調節所述pH為pH 5.0。通過使用磁偶攪拌器和磁棒攪拌約10分鐘，將CuP顆粒分散到所述溶液中。據信在分散(或洗滌)處理期間CuP顆粒已被PAH涂覆。在對照實驗中，用水代替所述0.1％PAH。即使在攪拌超過12小時后，CuP顆粒依舊不分散在水中。過濾所述在PAH溶液中的CuP顆粒分散體以得到涂有PAH的CuP顆粒，然后將該顆粒重新分散在nefilcon配方中以制備接觸透鏡。其在5個月時間內保持分散，并且不發生任何明顯的聚集。
實施例3在0.03％、0.1％或1％(重量/體積)PAA(polysciences 75k MW)水溶液存在下研磨CuP。在通過微射流器20次后得到的粒徑為100％小于1微米。使用球磨機在通過20次后得到了相同的結果。
實施例4排空在實施例1、2或3中得到的涂有PAA或PAH的CuP顆粒并在使其環境條件下干燥一周。然后將干燥的涂覆CuP顆粒重新分散在水中。所述干燥的涂覆CuP顆粒可在1分鐘內分散于水中。
實施例5通過使用水平玻珠研磨機研磨而制備CuP分散體使用連續水平工作研磨機Dyne Mill來制備CuP分散體。在Dyne Mill中通過使用ZrO2珠進行攪拌和剪切將CuP顏料(獲自SUN Chemical)進行粉碎并分散在1％的聚丙烯酸溶液(pH 5.0)中。使用攪拌器盤傳輸該過程所需的能量。
設備研磨機Dyne Mill model Multilab研磨容器0.6l的陶瓷容器攪拌在鋼驅動軸上有4個陶瓷攪拌器盤(以14m/s或4180rpm的帶驅動)；所述軸用水密封，容器以及軸用水冷卻動態間隙分離器0.1mm寬研磨珠具有0.3mm直徑的釔穩定的ZrO2(95％)珠(MuehlmeierGmbH & Co.KG，德國)研磨機進料蠕動泵(Willy A.Bachofen AG，瑞士，model LP-A Nr.010928)，裝配有硅軟管；進料速度約為75ml/min(使用水校準，位置0.45)制備PAA-Cup分散體將1000g 1％聚丙烯酸溶液(pH 5.0；1％重量/重量固體含量)置于包含50g(5.0％重量/重量)CuP顏料(獲自SUN Chemical)的塑料容器中。使用金屬翼攪拌器(300rpm)在室溫下將該混合物攪拌至少一小時，直到所述顏料完全分散。將藍色分散體裝入1升燒杯中并啟動研磨。研磨過程通過蠕動泵將CuP分散體從所述玻璃燒杯中通過所述Dyne-Mill。在所述研磨期間，腔室壓力保持在低于1.0巴以及容器溫度保持在低于70℃。通過產物進料-通過所述泵的開/關來控制所述壓力及溫度。在所述研磨機的出口，將產物收集在冰/水浴冷卻的1升燒杯中。當所述分散體完全通過所述研磨機后，用裝滿的燒杯替換所述空燒杯并再次啟動所述研磨用于下一個通程。在約2.5小時內總共以22個通程研磨每個分散體。
粒徑分布使用HORIBA-910粒徑測量儀器測量所述分散體的粒徑分布。所述測量通常在研磨后一天進行。為了計算，使用相對折射指數RI＝1.40-0.20i。表1中的所述結果顯示了在使用所述Dyno Mill進行22個通程研磨后的CuP顏料分散體的粒徑分布。
表1
*在微射流器研磨和離心后傾析的分散體盡管使用特定術語、裝置和方法描述了本發明的多個實施方式，但該描述僅用于說明的目的。所用語言僅是描述性語言而非限制性的。應當理解本領域技術人員可作出變換和改變，而不偏離所附權利要求書中的本發明的精神或范圍。此外，應當理解不同實施方式的各個方面可以進行全部或部分交換。因此，所述權利要求的精神和范圍應不局限于這里所包含的優選形式的描述。
權利要求
1.制備整體著色接觸透鏡的方法，所述方法包括步驟(a)預處理顏料顆粒，其中所述預處理包括(i)通過將所述顏料顆粒與一種或多種聚離子材料的溶液接觸而將一種或多種聚離子材料的涂層施涂于顏料顆粒的表面上；(ii)從所述溶液中分離所述顏料顆粒；和(iii)任選地洗滌所述分離的顏料顆粒；(b)將所述預處理的顏料顆粒分散在可聚合流體組合物中以得到含顏料的可聚合分散體；(c)將適量的所述含顏料的可聚合分散體引入用于制備接觸透鏡的模具中；和(d)在所述模具中聚合所述可聚合分散體以形成具有截留和分布于其中的所述顏料顆粒的整體著色接觸透鏡。
2.權利要求1的方法，其中所述預處理進一步包括干燥涂有一種或多種聚離子材料的所述分離的顏料顆粒。
3.權利要求1或2的方法，其中所述可聚合流體組合物是在存在或不存在其他組分的條件下在低于60℃的溫度下可聚合材料的無溶劑的液體或熔體或者溶液，所述其他組分包括選自光引發劑、熱引發劑、UV-阻擋劑、光敏劑、抗微生物劑及其混合物中的至少一種。
4.權利要求1～3中任一項的方法，其中所述可聚合材料包含具有烯鍵式不飽和基團的預聚物和/或含硅氧烷的大分子單體或乙烯基單體。
5.權利要求4的方法，其中所述可聚合材料包含一種或多種具有烯鍵式不飽和基團的預聚物和非必要的一種或多種乙烯基單體。
6.權利要求4或5的方法，其中所述預聚物是水溶性的可交聯的聚(乙烯醇)預聚物；水溶性的乙烯基封端的聚氨酯，其通過將異氰酸酯封端的聚氨酯與烯鍵式不飽和胺(伯胺或仲胺)或烯鍵式不飽和單羥基化合物反應而制得，其中所述異氰酸酯封端的聚氨酯可以是至少一種聚亞烷基二醇、包含至少2個羥基的化合物和至少一種具有至少兩個或更多個異氰酸酯基團的化合物的共聚產物；聚乙烯醇、聚乙烯亞胺或聚乙烯胺的可交聯的衍生物；水溶性的可交聯的聚脲預聚物；可交聯的聚丙烯酰胺；乙烯基內酰胺、MMA和共聚單體的可交聯的統計共聚物；乙烯基內酰胺、乙酸乙烯酯和乙烯醇的可交聯的共聚物；具有可交聯側鏈的聚醚-聚酯共聚物；支化聚亞烷基二醇-氨基甲酸酯預聚物；聚亞烷基二醇-四(甲基)丙烯酸酯預聚物；可交聯的聚烯丙基胺葡糖酸內酯預聚物；或其混合物。
7.權利要求5的方法，其中所述可聚合材料包含至少一種含硅氧烷的乙烯基單體或大分子單體。
8.根據權利要求1的方法獲得的整體著色接觸透鏡。
9.一種制備預處理顏料顆粒的方法，所述方法包括步驟將顏料在聚離子材料的溶液中研磨至粒徑為1.5微米或更小以獲得分散體，其中所述聚離子材料的濃度足以涂覆顏料顆粒；過濾所述具有顏料顆粒的溶液；任選地洗滌所述過濾的顏料顆粒；和任選地干燥涂有一種或多種聚離子材料的過濾出的顏料顆粒。
10.權利要求9的方法，其中所述聚離子材料選自聚陽離子材料、聚陰離子材料及其混合物。
11.權利要求10的方法，其中所述聚陽離子材料選自聚(烯丙基胺鹽酸鹽)、聚(乙烯亞胺)、聚(乙烯基芐基三甲基胺)、聚苯胺、磺化聚苯胺、聚吡咯、聚(乙炔吡啶鎓)及其混合物，其中所述聚陰離子材料選自聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚(噻吩-3-乙酸)、聚(4-苯乙烯磺酸)、聚(苯乙烯磺酸)鈉、聚(苯乙烯磺酸鈉)及其混合物。
12.權利要求10的方法，其中所述聚離子材料的濃度為約0.01％～約10％(重量/體積)。
13.權利要求10的方法，其中所述粒徑小于1微米。
14.權利要求10的方法，其中使用選自高速混合器、卡迪磨、膠體磨、均質器、微射流機、sonalator、超聲磨機、輥磨機、球磨機、軋制機、振動式球磨機、磨碎機、砂磨機、varikinetic分散器、三輥磨機、密煉機的一種或多種研磨技術進行所述研磨步驟。
全文摘要
本發明提供了一種制備整體著色接觸透鏡的方法。本發明的方法包括步驟預處理顏料顆粒；將所述預處理的顏料顆粒分散在可聚合流體組合物中以得到含顏料的可聚合分散體；將適量的所述含顏料的可聚合分散體引入用于制備接觸透鏡的模具中；在所述模具中聚合所述可聚合分散體以形成具有截留和分布于其中的所述顏料顆粒的整體著色接觸透鏡。此外，本發明提供了制備預處理的顏料顆粒的方法，以及根據本發明的方法制得的整體著色接觸透鏡。
文檔編號B29C67/00GK1914028SQ200480041641
公開日2007年2月14日 申請日期2004年12月17日 優先權日2003年12月19日
發明者L·C·溫特頓, J·M·拉利, J·沃格特 申請人:諾瓦提斯公司