可改善镜片移载的硅水凝胶眼镜片加工方法及系统的制作方法

专利名称：可改善镜片移载的硅水凝胶眼镜片加工方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及由硅水凝胶制成的眼镜片的制备方法。更具体地讲，本发明涉及加工 眼镜片并提高形成镜片的模具部件中的自动镜片检验通过率的方法和系统。
背景技术：
众所周知，隐形眼镜可用来改善视力。多种隐形眼镜已有多年的商业生产历史。早 期设计的隐形眼镜是用硬质材料制成的。尽管硬质材料镜片目前仍用于某些应用，但由于 舒适度以及氧气透过性相对较低等问题，某些患者不宜使用。后来随着本领域的发展进步， 出现了以水凝胶为基础的软质隐形眼镜。目前，硅水凝胶隐形眼镜已被广泛接受。软质硅水凝胶镜片比用硬质材料制成的 隐形眼镜通常佩戴起来更为舒适。可以通过在多部件模具中形成镜片的方法来制造软质隐 形眼镜，其中模具的各部件组装在一起，形成与所需的最终镜片相符的外形。用于将水凝胶制作成可用制品(例如，眼镜片)的多部件模具可以包括(例如) 具有与眼镜片的后曲面对应的凸面的第一模具部分以及具有与眼镜片的前曲面对应的凹 面的第二模具部分。为了制备镜片，将未固化的水凝胶镜片制剂置于模具部分的凹面与凸 面之间，随后进行固化。可以通过将水凝胶镜片制剂(例如)暴露于热和/或光进行固化。 固化的水凝胶形成与模具尺寸对应的镜片。在眼镜片的加工过程中，通常将镜片置于镜片载运器中，并暴露于一种或多种溶 液。暴露于溶液后，镜片从镜片载运器移载到包装中。将每个镜片一致地放在载运器内有 助于在通过自动化机械进行移载时找到镜片。可以用自动化镜片检验系统目视检查包装内的镜片，以确定镜片是否已正确移载 到包装中。

发明内容
因此，本发明提供了加工硅水凝胶眼镜片的方法，其包括将镜片放置在有利于将 镜片暴露于有效量的一种或多种表面活性剂的水溶液中的载运器或其他容器中，其中表面 活性剂具有硅氧烷主链，硅氧烷主链具有包括下垂/梳形几何结构的亲水取代基，例如二 甲基硅氧烷，以及一些实施例中的二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物。在一些实施例中，水溶液中包含中和剂，例如硼酸钠。此外，本发明整体涉及由包括可湿性硅水凝胶的材料制成的眼镜片，其中可湿性 硅水凝胶由包含至少一种高分子量亲水性聚合物和至少一种羟基官能化的含有机硅单体 的反应混合物形成。在一些实施例中，眼镜片由包含高分子量亲水性聚合物和有效量的羟基官能化的含有机硅单体的反应混合物形成。


图1示出了根据本发明的一些实施例的模具装配装置。图2包括的曲线图示出了镜片暴露于含DBE 821的溶液后提高的镜片合格率。
具体实施例方式根据本发明，已明确的是通过将固化的镜片暴露于有效量的二甲基硅氧烷(在一 些实施例中，为二甲基硅氧烷_环氧乙烷共聚物)的水溶液中可提高硅水凝胶眼镜片的加 工效率。具体地讲，在一些实施例中，隐形眼镜所暴露的水溶液中包含二甲基硅氧烷和二甲 基硅氧烷-环氧乙烷共聚物中的一者或多者，同时镜片容纳在凹型镜片载运器中。暴露于 二甲基硅氧烷和二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物中的一者或多者有助于将镜片置于凹型 载运器的中心，从而更一致地放置镜片，继而改善通过自动化机械移载镜片时的镜片的可 移载性。^JL如本文所用，“可浸出材料”包括UCD、稀释剂以及不限于聚合物的其他材料，其可 以(例如)通过用水或有机溶剂浸取而从聚合物基质中提取出来。以举例的方式，在一些 实施例中，作为可浸出材料而包含有癸酸。如本文所用，“助浸剂”为任何一种这样的化合物，如果其以有效量在水溶液中用 于处理眼镜片时，就可获得可浸出材料量减少的镜片。二甲基硅氧烷以及(一些实施例中 的)二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物被作为助浸剂而包含。如本文所用，“镜片，，是指位于眼睛内或眼睛上的任何眼科装置。这些装置可提供 光学矫正或可以起到美容的作用。例如，术语镜片可以指用于矫正或改进视力或用于眼部 机体美容(如虹膜颜色)而不会影响视力的隐形眼镜、眼内镜片、覆盖镜片、眼植入物、光学 植入物或其他类似的装置。在一些实施例中，本发明的优选镜片是由硅氧烷弹性体或水凝 胶制成的软质隐形眼镜，其中水凝胶包括但不限于硅水凝胶和含氟水凝胶。在各个实施例 中，镜片可以提供光学校正、伤口护理、药物递送、诊断功能、美容改善或效果或这些性能的 组合。如本文所用，术语“镜片形成混合物”或“反应性混合物”或“RMM” (反应性单体混 合物)是指可被固化并交联或可被交联而形成眼镜片的单体或预聚物材料。各个实施例可 包括具有一种或多种添加剂的镜片形成混合物，例如uv阻挡剂、着色剂、光引发剂或催化 剂，以及人们可能想在眼镜片(例如隐形眼镜或眼内镜片)中加入的其他添加剂。如本文所用，“镜片形成表面”是指用于模制镜片的表面。在一些实施例中，任何此 类表面103-104可以具有光学质量的表面光洁度，这表示它足够光滑并且成型为使得通过 聚合与模具表面接触的镜片形成材料而形成的镜片表面在光学上是合格的。此外，在一些 实施例中，镜片形成表面103-104可以具有赋予镜片表面所需的光学特性所必需的几何形 状，包括但不限于球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜地形图校正等，以及它们 的任何组合。如本文所用，术语“模具”是指可用于由未固化的制剂形成镜片的刚性或半刚性物
5体。一些优选的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。如本文所用，术语“单体”是包含至少一个可聚合基团，且通过凝胶渗透色谱法折 射指数检测测得的平均分子量约小于2000道尔顿的化合物。因此，单体可以包括二聚体， 并且在一些情况下，可以包括低聚物，包括由不止一种单体单元制成的低聚物。如本文所用，“从模具脱离”表示镜片完全与模具分离，或者只是松散地连接着，使 得可通过轻微搅动取出或用药签推出。如本文所用，“加工助剂”是不包括有机溶剂的化合物或化合物的混合物，与不含 加工助剂的水溶液中的镜片相比，当加工助剂与水混合时，可降低镜片容器中的眼镜片的 表面张力。二甲基硅氧烷以及(一些实施例中的)二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物被作为 加工助剂而包含。如本文所用，术语“处理”是指将固化的镜片暴露于包含助浸剂和脱模助剂中的至 少一者的水溶液。如本文所用以及上文所定义，术语“UCD”是指未反应的组分和稀释剂。现在参见图1，图中示出了用于眼镜片的示例性模具100，其具有能量接收部分 109。如本文所用，术语模具包括具有腔体105的构造100，可将镜片形成混合物110分配到 腔体105中，使得当镜片形成混合物反应或固化后制得所需形状的眼镜片。本发明的模具 和模具组件100由不止一个“模具部件”或“模具件” 101-102构成。将模具部件101-102 组合在一起，这样在模具部件101-102之间形成腔体105，镜片可在此腔体内形成。优选地， 模具部件101-102的这种组合是暂时的。镜片形成后，可以再次分离模具部件101-102，以 取下镜片。至少一个模具部件101-102使其表面103-104的至少一部分与镜片形成混合物接 触，使得镜片形成混合物110反应或固化后，表面103-104使与其接触的镜片部分具有所需 的形状和形式。对于至少一个其他模具部件101-102也是如此。因此，例如，在一个优选实施例中，模具组件100由两个部件101-102形成，即凹形 件(前件)102和凸形件(后件)101，二者之间形成腔体。凹形表面104与镜片形成混合物 接触的部分具有要在模具组件100中制备的眼镜片的前曲面的曲率，并且足够光滑，同时 成型为使得通过聚合与凹形表面104接触的镜片形成混合物而形成的眼镜片的表面具有 合格的光学特性。在一些实施例中，前模具件102还可以具有围绕圆形周围边缘108并与其成一整 体的环状凸缘，前模具件102在垂直于轴并从凸缘延伸的平面内从凸缘延伸(未示出)。镜片形成表面可以包括具有光学质量表面光洁度的表面103-104，这表示它足够 光滑，并成型为使得通过聚合与模具表面接触的镜片形成材料而形成的镜片表面具有合格 的光学特性。此外，在一些实施例中，镜片形成表面103-104可以具有赋予镜片表面所需的 光学特性所必需的几何形状，包括但不限于球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角 膜地形图校正等，以及它们的任何组合。模具部件101-102的材料可以包括以下一者或多者的聚烯烃聚丙烯、聚苯乙烯、 聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，以及改性的聚烯烃。优选的脂环族共聚物包含两种不同的脂环族聚合物，由ZeonChemicals L. P.以商品名ZEONOR销售。存在几种不同等级的ZE0N0R。各种等级可具有105°C至160°C范围内的 玻璃化转变温度。特别优选的材料为ZEONOR 1060R。可与一种或多种添加剂混合以形成眼镜片模具的其他模具材料包括(例如) Zieglar-Natta聚丙烯树脂(有时称为znPP)。一种示例性Zieglar-Natta聚丙烯树脂以 商品名PP 9544 MED出售。PP 9544 MED为用于按照FDA法规2ICFR(c) 3. 2进行清洁成型 的透明无规共聚物，由ExxonMobile Chemical Company提供。PP 9544 MED为具有乙烯基 的无规共聚物(znPP)(以下称9544MED)。其他示例性的Zieglar-Natta聚丙烯树脂包括 Atofina 聚丙烯 3761 和 Atofina 聚丙烯 3620WZ。在一些实施例中，本发明的模具还可以包含诸如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲 基丙烯酸甲酯、主链上含脂环部分的改性聚烯烃以及环状聚烯烃等聚合物。这种共混物可 用于任何一半或两半模具，其中优选的是将该共混物用于后曲面，而前曲面包含脂环族共 聚物。在根据本发明制备模具100的一些优选的方法中，按照已知的技术进行注射成 型，然而，实施例也可以包括通过其他技术成型的模具，这些技术包括(例如)车削、金刚石 车削或激光切割。镜片通常在两个模具部件101-102中的至少一个表面上形成。然而，在一些实施 例中，镜片的一个表面可由模具部件101-102形成，镜片的另一个表面可以用车削方法或 其他方法形成。处理根据本发明，处理可以包括将固化的镜片暴露于水溶液，所述水溶液包括具有二 甲基硅氧烷(在一些实施例中，为二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物)的溶液。暴露可以包 括(例如)浸没、喷洒或使流动的溶液接触固化的镜片。另外，在一些实施例中，水合溶液中包含硼酸钠。硼酸钠可以有效地中和水合溶 液。一些优选实施例可以包括PH值在约5与10之间，最优选地在约7. 5与9之间的水合 溶液。在一些实施例中，可以将硼酸钠以介于约0.5%与5%之间，最优选地介于约0.8%与 2 %之间的浓度加入水合溶液中。在各个实施例中，例如可以通过将镜片浸入溶液中或将镜片暴露于流动的溶液来 完成处理。在各个实施例中，处理还可以包括(例如)以下一者或多者加热溶液；搅拌溶 液；将溶液中的脱模助剂的含量增至足以让镜片脱离的含量；机械搅拌镜片；以及将溶液 中的助浸剂的含量增至足以促使从镜片中充分除去UCD的含量。以非限制性实例的方式，各个实施方式可包括通过批量方法放置镜片，其中将镜 片浸在容纳于固定槽内的溶液中一段指定的时间，或者通过垂直过程完成，其中将镜片暴 露于连续流动的溶液，而溶液包含助浸剂与脱模助剂中的至少一者。在一些实施例中，可以用热交换器或其他加热设备加热溶液，以进一步促进镜片 的浸出以及镜片从模具部件脱离。例如，加热可以包括使水溶液的温度升至沸点，同时水凝 胶镜片和粘附着镜片的模具部件浸没在被加热的水溶液中。其他实施例可包括水溶液温度 的受控循环。在一些优选实施例中，镜片暴露于其中的溶液被加热至90°C或更高的温度。在其 他实施例中，优选的是将水溶液加热至水溶液中所含的表面活性剂的浊点温度以上。因此，在此类实施例中，可优选高于约70°C的温度。一些实施例还可包括施加物理搅拌，以促进浸出和脱模。例如，可以在水溶液中振 动或前后移动粘附着镜片的镜片模具部件。其他实施例可以包括通过水溶液的超声波。这些和其他类似方法可以提供可接受的使镜片脱模和在包装镜片之前通过使镜 片与二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物接触而从眼镜片中除去癸酸、UCD或其他不需要的物 质的方法。iflX根据本发明，通过将镜片暴露于水合溶液中以促进硅水凝胶镜片的加工，其中水 合溶液包含以有助于以下一者或两者的有效浓度与水结合的二甲基硅氧烷(在一些实施 例中为二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物)浸析镜片，将水合溶液的表面张力降至足以允许 镜片放入所需位置并保持在该位置的程度。在一些实施例中，水合溶液包含二甲基硅氧烷 (如二甲基硅氧烷_环氧乙烷共聚物)、碱和去离子水。在一些优选实施例中，水合溶液包含 约0. 05 %至5. 0%的二甲基硅氧烷-环氧乙烷共聚物和pH值为约7. 5至9、浓度为0. 1 % 至的碱。在其他实施例中，水合溶液可以包含约0.01%至10.0%的二甲基硅氧烷-环 氧乙烷共聚物和pH值为约4. 5至10、浓度为0. 至5%的碱。表面活性剂必须具有亲水和疏水部分，其中亲水取代基具有下垂/梳形几何结 构。一种优选的示例性表面活性剂包括可从Gelest以商品名DBE商购获得的化合物，尤其 是DBE-821。DBE-821可以作为以下一者或两者用于水溶液中促进提取的助浸剂；以及有 助于将镜片放入容器中的加工助剂。与用作加工助剂时的浓度相比，当用作促进提取的助 浸剂时，表面活性剂(如DBE 821)通常以更高的浓度存在。表面活性剂浓度较高的溶液本身可以用作加工助剂，然而如果加工助剂是唯一所 需的结果，那么可以使用组合物，例如以约0. 009至约0.0110%二甲基硅氧烷-环氧乙烷共 聚物溶液的形式。二甲基硅氧烷_环氧乙烷共聚物用作加工助剂时，表面活性剂溶液可降低溶液 的表面张力，从而可以正确放置镜片，确保在整个过程中正确移载。该溶液还可用作提取 助剂，浓度较高时表面活性剂可以提高镜片制剂的稀释剂中所用的低水溶性组分的扩散速 率，同时如前例所述本身也用作加工助剂。根据本发明，通过将镜片暴露于包含以下一者或多者的溶液中以有利于硅水凝胶 镜片的提取和加工助浸剂和加工助剂，它们以有效地从镜片中除去不需要的物质(如癸 酸和UCD)的浓度与水结合。例如，在一些实施例中，可以将眼镜片暴露于助浸剂中进行处理，并可使用气相色 谱/质谱联用仪测量眼镜片中的一种或多种UCD的含量。气相色谱/质谱联用仪可以确定 用特定的助浸剂处理是否能有效地将镜片中存在的特定UCD的量降至最大阈值量。因此，在一些实施例中，可以用气相色谱/质谱联用仪检查癸酸的最大阀值。镜片材料适合与本发明一起使用的眼镜片包括由硅水凝胶制成的那些眼镜片。与常规的水 凝胶相比，硅水凝胶对眼镜片佩戴者更有利。例如，它们通常提供高得多的透氧性Dk或氧 传递性Dk/Ι，其中1为镜片的厚度。此类镜片由于减轻缺氧可以减少角膜肿胀，并可以减少 角膜缘发红、改善舒适度，并降低不良反应(如细菌感染)的风险。通常通过将含有机硅单体或大分子单体与亲水单体或大分子单体相结合来制备硅水凝胶。含有机硅单体的实例包括SiGMA(2-丙烯酸，2-甲基-，2_羟基_3-[3_[1，3，3， 3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧代]二硅氧烷基]丙氧基]丙基酯)、α，ω-二甲基 丙烯酰氧基丙基聚二甲基硅氧烷、mPDMS(单曱基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端的聚 二甲基硅氧烷)以及TRIS (3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷)。亲水单体的实例包括HEMA (2-羟基乙基曱基丙烯酸酯)、DMA (N，N- 二甲基丙烯酰 胺)和NVP (N-乙烯基吡咯烷酮)。在一些实施例中，可以将高分子量聚合物加入单体混合物中，并发挥内部润湿剂 的作用。一些实施例还可以包括本领域公知的另一些组分或添加剂。添加剂可以包括(例 如)紫外线吸收性化合物和单体、反应性着色剂、抗微生物化合物、颜料、光致变色剂、加工 助剂以及它们的组合等等。将有机硅单体和大分子单体与亲水单体或大分子单体共混，放入眼镜片模具中， 并通过将单体暴露于能够使单体聚合的一种或多种条件下进行固化。此类条件可包括(例 如)热和光，其中光可以包括以下一者或多者可见光、电离发光、光化光、X射线、电子束 或紫外(下文称为“UV”)光。在一些实施例中，用于引起聚合反应的光可具有约250至约 700nm的波长。合适的辐射源包括UV灯、荧光灯、白炽灯、汞蒸气灯和太阳光。在单体组合 物包含UV吸收性化合物(如UV阻挡剂)的一些实施例中，可以通过除UV辐照以外的方法 (如通过可见光或热)进行固化。在一些实施例中，用来促进固化的辐射源可以选自低强度的UVA(约315至约 400nm)、UVB(约280至约315)或可见光(约400至约450nm)。一些实施例还可以包括让 包含UV吸收性化合物的混合物反应。在一些实施例中，如果用热来固化镜片，则可以将热引发剂加入单体混合物中。此 类引发剂可以包括以下中的一者或多者过氧化物(如过氧化苯甲酰)和偶氮化合物(如 AIBN，即偶氮二异丁腈)。在一些实施例中，可以用UV或可见光来固化镜片，并可以在单体混合物中加入光 引发剂。此类光引发剂可以包括(例如)芳族α-羟基酮、烷氧基氧基苯偶姻、苯乙酮、酰 基氧化膦和叔胺加二酮，以及它们的混合物等等。光引发剂的示例性实例为ι-羟基环己基 苯基酮、2-羟基-2-曱基-1-苯基-1-丙酮、二(2，6- 二甲氧基苯甲酰基)_2，4，4-三曱基 戊基氧化膦(DMBAPO)、二 (2，4，6_三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(Irgacure 819)、2，4， 6-三甲基苄基二苯基氧化膦和2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯偶姻甲基酯以及 樟脑醌与4-(N，N-二甲基氨基)苯甲酸乙酯的组合物。可商购获得的可见光引发剂体系包 Irgacure 819> Irgacure 1700> Irgacure 1800、Irgacure 819> Irgacure 1850 (均得自 Ciba Specialty Chemicals)以及Lucirin TPO引发剂(得自BASF)。可商购获得的UV光 引发剂包括 Darocur 1173 和 Darocur 2959 (Ciba Specialty Chemicals)。在一些实施例中，还可以在单体混合物中加入稀释剂，(例如)以提高多种组分的 溶解度，或提高要形成的聚合物的透明度或聚合程度。一些实施例还可包括作为稀释剂的 仲醇和叔醇。已知有各种方法在眼镜片制造中用来加工反应混合物，包括已知的旋铸和静模铸 造。在一些实施例中，用聚合物制造眼镜片的方法包括模制硅水凝胶。硅水凝胶模制是有效的，并可实现对水合镜片最终形状的精确控制。用硅水凝胶模制眼镜片可以包括将定量的单体混合物放入凹型模具部件中。然后 将凸型模具部件放在单体的顶部，并通过下压将其闭合，形成限定隐形眼镜形状的腔体。模 具部件中的单体混合物被固化而形成隐形眼镜。如本文所用，固化单体混合物的步骤包括 允许或促进单体混合物聚合的过程或条件。促进聚合的条件的实例包括以下所列的一者或 多者暴露于光和施加热能。当分开两半模具时，镜片通常粘附在某一半或另一半模具上。通常难以从该半模 具上通过物理方法取下镜片，一般优选的是将该半模具放入溶剂中，以让镜片脱模。当镜片 吸收一定量的该溶剂时，镜片会发生溶胀，从而便于镜片从模具上脱离。硅水凝胶镜片可以用相对疏水的稀释剂(如3，7_ 二甲基-3-辛醇)制作。如果试 图在水中让此类镜片脱模，此类稀释剂会防止水分的吸收，不允许充分溶胀致使镜片脱模。作为另外一种选择，硅水凝胶可以用相对亲水的和水溶性的稀释剂(如乙醇、叔 丁醇或叔戊醇)制备。当使用此类稀释剂并将镜片和模具放入水中时，与使用更疏水的稀 释剂相比，该稀释剂更容易溶解，而且镜片更易于在水中脱模。可浸出材料镜片固化后，形成的聚合物通常含有一定量的未结合到聚合物上或未复合在聚合 物中的材料。可从聚合物基质中提取出未结合到聚合物上的可浸出材料，例如用水或有机 溶剂浸析(以下称为“可浸出材料”)。此类可浸出材料对于将隐形眼镜用于眼内可能是不 利的。例如，当隐形眼镜在眼中磨损时，可浸出材料可从隐形眼镜中缓慢释放，并在佩戴者 的眼中产生刺激或毒性作用。在一些情况下，可浸出材料还会浮到隐形眼镜的表面上，在此 处它可形成疏水表面，并吸引眼泪中的碎屑，或者影响镜片的湿润。在聚合物基质中一些材料会被物理地捕获，而且这些材料无法(例如)通过用水 或有机溶剂提取来除去。如本文所用，被捕获的材料不视为可浸出材料。可浸出材料通常包括单体混合物中所含的无可聚合性官能团的大部分或所有材 料。例如，稀释剂可以为可浸出材料。可浸出材料还可以包括单体中存在的非聚合杂质。当 聚合反应快完成时，聚合反应速率通常会放慢，少量的单体将不再聚合。材料中可包含的未 聚合的单体将从聚合的镜片中浸出。可浸出材料还可以包括小的聚合物片段或低聚物。低 聚物可在任何给定的聚合物链形成的早期由一些终止反应产生。因此，可浸出材料可以包 括上述组分的任何或全部混合物，它们的性质(如毒性、分子量或水溶性)可以彼此不同。在一些具体的示例性实施例中，癸酸为可浸出材料。高分子量亲水性聚合物如本文所用，“高分子量亲水性聚合物”是指重均分子量不小于约100，000道尔 顿的物质，其中所述物质与硅水凝胶制剂结合后可提高固化的硅水凝胶的润湿性。这些 高分子量亲水性聚合物的优选重均分子量大于约150,000 ；更优选地在约150,000至约 2，000, 000道尔顿之间，还更优选地在约300，000至约1，800, 000道尔顿之间，最优选地在 约500，000至约1，500，000道尔顿之间。作为另外一种选择，本发明的亲水性聚合物的分子量也可以用基于运动粘度测量 的K值表示。当用该方式表示时，亲水单体的K值大于约46，并优选地在约46与约150之 间。这些装置的制剂中存在的高分子量亲水性聚合物的量应足以提供这样的隐形眼镜，其无表面改性，在使用中可保持基本上无表面沉积。典型的使用周期包括至少约8小时，优选 地连续佩戴若干天，更优选地佩戴24小时或更长的时间不摘下。基本上无表面沉积是指当 通过裂隙灯查看时，在患者人群佩戴的镜片中至少约70%、优选地至少约80%、还更优选 地约90%显示出在佩戴期内评定为无沉积或轻微沉积。按所有反应性组分的总量计，高分子量亲水性聚合物的合适量包括约1至约15重 量％，更优选地约3至约15重量％，最优选地约5至约12重量％。高分子量亲水性聚合物的实例包括但不限于聚酰胺、聚内酯、聚酰亚胺、聚内酰 胺，以及官能化的聚酰胺、聚内酯、聚酰亚胺、聚内酰胺，例如通过使DMA与较低摩尔量的羟 基官能化单体(如HEMA)共聚，然后使所得的共聚物的羟基与包含可自由基聚合基团的材 料(如异氰酸根合乙基甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酰氯)反应而官能化的DMA。也可以使用 由DMA或N-乙烯基吡咯烷酮与甲基丙烯酸缩水甘油酯制成的亲水性预聚物。可将甲基丙烯 酸缩水甘油酯的环打开，得到可与其他亲水性预聚物结合用于混合体系中的二醇，从而提 高高分子量亲水性聚合物、羟基官能化的含有机硅单体以及任何其他赋予相容性的基团的 相容性。主链中含有环状部分，更优选地含有环状酰胺或环状酰亚胺的高分子量亲水性聚 合物是优选的。高分子量亲水性聚合物包括但不限于聚-N-乙烯基吡咯烷酮、聚-N-乙烯 基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙 烯基-3-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基_2_己 内酰胺、聚-N-乙烯基-3-乙基-2-吡咯烷酮，以及聚-N-乙烯基4，5- 二甲基-2-吡咯烷 酮、聚乙烯基咪唑、聚-N-N-二甲基丙烯酰胺、聚乙烯基醇、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、聚2乙基 喷唑啉、肝素多糖、多糖、它们的混合物和共聚物(包括嵌段或无规、支链、多链、梳状或星 状)，其中聚-N-乙烯基吡咯烷酮(PVP)是尤其优选的。也可以使用共聚物，例如PVP的接 枝共聚物。高分子量亲水性聚合物可改善本发明的医疗装置的润湿性，尤其是体内润湿性。 不受任何理论的束缚，据信高分子量亲水性聚合物为氢键受体，其在水性环境中与水形成 氢键，从而有效地变为更亲水的。不存在水可促进反应混合物中亲水性聚合物的结合。除了 具体指定的高分子量亲水性聚合物外，预期任何高分子量聚合物都可用于本发明，前提条 件是当将所述聚合物加入硅水凝胶制剂中时，亲水性聚合物(a)基本上不会与反应混合发 生相分离，并且(b)赋予所得的固化聚合物润湿性。在一些实施例中，优选的是在加工温度 下将高分子量亲水性聚合物溶于稀释剂中。使用水或水溶性稀释剂的制造过程是优选的， 因为它们简单且成本低。在这些实施例中，在加工温度下为水溶性的高分子量亲水性聚合 物是优选的。羟基官能化的含有机硅单体如本文所用，“羟基官能化的含有机硅单体”是包含至少一个可聚合基团的化合 物，通过凝胶渗透色谱法、折射指数检测测得的平均分子量约小于5000道尔顿，优选地小 于约3000道尔顿，其能够使水凝胶制剂中包含的含有机硅单体与亲水性聚合物相容。羟基 官能团在改善亲水相容性方面非常有效。因此，在一个优选实施例中，本发明的羟基官能化 的含有机硅单体包含至少一个羟基和至少一个“-Si-0-Si-”基团。优选的是，有机硅及其 连接的氧占所述羟基官能化的含有机硅单体的约10重量％以上，更优选地占约20重量％ 以上。
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羟基官能化的含有机硅单体中的Si对于OH的比率对于形成可提供所需增容程度 的羟基官能化的含有机硅单体也很重要。如果疏水部分对于OH的比率过高，则羟基官能化 的有机硅单体在增容亲水性聚合物方面将表现不佳，从而形成不相容的反应混合物。因此， 在一些实施例中，Si对于OH的比率小于约15 1，优选地在约1 1至约10 1之间。 在一些实施例中，伯醇比仲醇更能提高相容性。本领域的技术人员当会知道，羟基官能化的 含有机硅单体的量和选择将取决于获得所需的润湿性需要多少亲水性聚合物，以及含有机 硅单体与亲水性聚合物的不相容程度。在一些实施例中，本发明的反应混合物可以包含不止一种羟基官能化的含有机硅 单体。对于一官能的羟基官能化的含有机硅单体而言，优选的R'为氢，优选的R2、R3和R4 为C1I烷基和三C1I烷基硅氧基，最优选的为甲基和三甲基硅氧基。对于多官能(双官能 或更高官能)而言，R1-R4独立地包含烯键式不饱和可聚合基团，更优选地包含丙烯酸酯、苯 乙烯基、CV6烷基丙烯酸酯、丙烯酰胺、Cp6烷基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、 C2_12链烯基、C2_12链烯基苯基、C2_12链烯基萘基，或C2_6链烯基苯基CV6烷基。在一些实施例 中，R5 为羟基、-CH2OH 或 CH2CH0HCH20H。在一些其他实施例中，R6为二价Cp6烷基、Cp6烷氧基、Cp6烷氧基Cp6烷基、亚苯 基、萘、C1^12环烷基、C1^6烷氧羰基、酰胺、羧基、C1^6烷基羰基、羰基、CV6烷氧基、取代的CV6 烷基、取代的Cp6烷氧基、取代的CV6烷氧基Cp6烷基、取代的亚苯基、取代的萘、取代的Ch2 环烷基，其中取代基选自以下一者或多者=Ch6烷氧羰基、CV6烷基、CV6烷氧基、酰胺、卤素、 羟基、羧基、Cp6烷基羰基和甲酰基。特别优选的R6为二价甲基(亚甲基)。在一些实施例中，R7包含自由基反应性基团，如丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯 基醚、衣康酸根、CV6烷基丙烯酸酯、丙烯酰胺、Ch6烷基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯 基酰胺、c2_12链烯基、c2_12链烯基苯基-、c2_12链烯基萘基，或C2_6链烯基苯基CV6烷基；或阳 离子活性基团，如乙烯基醚或环氧基团。特别优选的R7为甲基丙烯酸酯。在一些实施例中，R8为二价Cp6烷基、Cp6烷氧基、CV6烷氧基Cp6烷基、亚苯基、萘、 (V12环烷基、(V6烷氧羰基、酰胺、羧基、(V6烷基羰基、羰基、Cp6烷氧基、取代的Cp6烷基、取 代的(V6烷氧基、取代的CV6烷氧基CV6烷基、取代的亚苯基、取代的萘、取代的CV12环烷基， 其中取代基选自以下一者或多者烷氧羰基、(V6烷基、CV6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧 基、C1^6烷基羰基和甲酰基。特别优选的R8为(V6烷氧基Cp6烷基。由化学式I表示的羟基官能化的含有机硅单体的实例包括2-丙烯酸、2-甲基_， 2-羟基-3-[3-[l，3，3，3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧代]二硅氧烷基]丙氧基]丙 基酯(其也可以称为(3-甲基丙烯酰氧基-2-(羟基丙氧基)丙基双(三甲基硅氧基)甲 基硅烷_)2。化合物(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基二(三甲基硅氧基)甲基 硅烷可以由环氧化物形成，其产生80 20的上述化合物与(2-甲基丙烯酰氧基-3-羟基 丙氧基)丙基二(三甲基硅氧基)甲基硅烷的混合物。在本发明的一些实施例中，优选的 是具有一定量的伯羟基，优选地大于约10重量％，更优选地为至少约20重量％。其他合适的羟基官能化的含有机硅单体包括(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧 基)丙基三(三甲基硅氧基)硅烷3 二 -3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二甲 基硅氧烷43-甲基丙烯酰氧基-2-(2-羟基乙氧基)丙氧基)丙基二(三甲基硅氧基)甲 基硅烷5N，N，N' ,N'-四(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基)-.α .，. Ω . -- 二 -3-氨基丙基-聚二甲基硅氧烷。甲基丙烯酸缩水甘油酯与氨基官能化聚二甲基硅氧烷的反应产物也可以用作羟 基官能化的含有机硅单体。可以为合适的羟基官能化的含有机硅单体的其他结构包括与具 有以下结构的化合物相似的那些6其中n= 1-50，R独立地包含H或可聚合的不饱和基团， 且至少一个R包含可聚合的基团，并且至少一个R，优选地3-8个R包含H。可以通过一些 已知的方法从羟基官能化的单体中除去这些组分，例如液相色谱法、蒸馏法、重结晶或提取 法，或者可以通过仔细选择反应条件和反应物比率来避免它们的形成。合适的一官能羟基官能化的有机硅单体可从Gelest，Inc. (Morrisville, Pa)商 购获得。合适的多官能羟基官能化的有机硅单体可从Gelest，Inc. (Morrisville, Pa)商购 获得，或者可以用已知的方法制备。尽管已发现羟基官能化的含有机硅单体特别适于为生物医学装置(尤其是眼科 装置)提供相容的聚合物，但是可以使用在聚合和/或形成最终制品时可与选择的亲水性 组分相容的任何官能化的含有机硅单体。可以使用以下单体相容性测试选择合适的官能化 的含有机硅单体。在该测试中，将单-3-甲基丙烯酰氧基丙基封端的、单丁基封端的聚二甲 基硅氧烷(mPDMS棚800-1000)和要测试的单体各1克在约20°C下一起混合在1克的3， 7- 二甲基-3-辛醇中。将12重量份的K-90 PVP和60重量份的DMA的混合物滴加到疏水 组分溶液中，同时进行搅拌，直到溶液在搅拌3分钟后保持浑浊。加入的PVP与DMA的共混 物的质量以克表示，并记为单体相容性指数。相容性指数大于0. 2克、更优选地大于约0. 7 克、最优选地大于约1. 5克的任何羟基官能化的含有机硅单体均适用于本发明。本发明的羟基官能化的含有机硅单体的“有效量”或“相容有效量”是使高分子 量亲水性聚合物和聚合物制剂的其他组分相容或溶解所需的量。因此，羟基官能化的含有 机硅单体的量将部分取决于亲水性聚合物的用量，其中要使较高浓度的亲水性聚合物相容 化，则需要更多的羟基官能化的含有机硅单体。聚合物制剂中羟基官能化的含有机硅单体 的有效量包括约5% (重量百分比，基于反应性组分的重量百分比)至约90%，优选地约 10%至约80%，最优选地约20%至约50%。除了本发明的高分子量亲水性聚合物和羟基官能化的含有机硅单体外，也可以用 其他亲水和疏水单体、交联剂、添加剂、稀释剂、聚合反应引发剂来制备本发明的生物医学 装置。除了高分子量亲水性聚合物和羟基官能化的含有机硅单体外，水凝胶制剂还可以包 含另一些含有机硅单体、亲水单体和交联剂，以获得本发明的生物医学装置。另一些含有机硅单体至于另一些含有机硅单体，TRIS的酰胺类似物尤其可用作本发明的另一些含有机 硅单体，其可以包括3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(TRIS)、单曱基丙烯 酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二(三甲基 硅氧基)甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷以及它们的组合物。另一些含有 机硅单体的用量可以为约0至约75重量％，更优选地为约5至约60重量％，最优选地为约 10至40重量％。亲水单体另外，本发明的反应组分还可以包括用于制备常规水凝胶的任何亲水单体。例如， 可以使用包含丙烯酸基团(012 = 0 0 ，其中1 为氢或(1_6烷基4为0或沁或乙烯基(-C= CH2)的单体。另一些亲水单体的实例为N，N_ 二甲基丙烯酰胺、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、 单甲基丙烯酸甘油酯、2-羟乙基甲基丙烯酰胺、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙 烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯 基-N-乙基甲酰胺、N-乙烯基甲酰胺以及它们的组合。除了上文提及的另一些亲水单体，还可以使用聚氧乙烯多元醇，其具有一个或多 个被包含可聚合双键的官能团取代的末端羟基。实例包括聚乙二醇、乙氧基化的烷基葡糖 苷和乙氧基化的双酚A，其与一或更多摩尔当量的封端基团(如甲基丙烯酸异氰酸基乙酯、 甲基丙烯酸酸酐、甲基丙烯酰氯、乙烯基苯甲酰氯等)反应，生成聚乙烯多元醇，其具有一 个或多个通过连接基团(如氨基甲酸根、脲或酯基)键合到聚乙烯多元醇上的可聚合的末 端烯属基团。更多的实例包括亲水性碳酸乙烯酯或乙烯基氨基甲酸酯单体、亲水性〃恶唑酮单体 和葡聚糖。另一些亲水单体可包括N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、2_甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA)、甲基丙烯酸甘油酯、2-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、聚乙二醇 单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸以及它们的组合。另一些亲水单体的用量可以为约0 至约70重量％，更优选地为约5至约60重量％，最优选地为约10至50重量％。交联剂合适的交联剂为具有两个或更多个可聚合官能团的化合物。交联剂可以是亲水 的或疏水的，在本发明的一些实施例中，据发现亲水与疏水交联剂的混合物可以提高硅水 凝胶的光学透明度(与CSI薄镜片相比，浑浊度降低)。合适的亲水交联剂的实例包括具 有两个或更多个可聚合官能团以及亲水官能团(如聚醚、酰胺或羟基)的化合物。具体实 例包括TEGDMA (四乙二醇二甲基丙烯酸酯)、TrEGDMA (三乙二醇二甲基丙烯酸酯)、乙二醇 二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、乙二胺二甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸甘油酯以及它们的组合。 合适的疏水交联剂的实例包括多官能羟基官能化的含有机硅单体、多官能聚醚聚二甲基硅 氧烷嵌段共聚物、它们的组合等。具体的疏水交联剂包括丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基 硅氧烷(n = 10或20) (acPDMS)、羟基丙烯酸酯官能化的硅氧烷大分子单体、甲基丙烯酰氧 基丙基封端的PDMS、丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、1，3_ 二(3-甲基丙烯酰氧基丙 基)-四(三甲基硅氧基)二硅氧烷以及它们的混合物。优选的交联剂包括TEGDMA、EGDMA、 acPDMS以及它们的组合。亲水交联剂的用量通常为约0至约2重量％，优选地为约0. 5至 约2重量％，疏水交联剂的用量为约0至约5重量％，或者可以用mo 1 %表示为约0. 01至约
0. 2mmol/g反应性组分，优选地为约0. 02至约0. lmmol/g，更优选地为0. 03至约0. 6mmol/ g°据发现，增大交联剂在最终聚合物中的含量可以降低雾度。然而，当交联剂的浓度 大于约0. 15mmol/g反应性组分时，模量会增至通常所需的水平以上(大于约90磅/平方 英寸)。因此，在本发明的一些实施例中，对交联剂组合物及量进行选择，使得反应混合物中 交联剂的浓度介于约0. 01至约0. lmmol/g之间。也可以包含本领域公知的另一些组分或添加剂。添加剂包括但不限于紫外线吸收 性化合物和单体、反应性着色剂、抗微生物化合物、颜料、光致变色剂、加工助剂、它们的组
口寸ο
另一些组分包括其他透氧组分，如本领域已知的含碳-碳三键的单体和含氟单 体，并包括含氟(甲基)丙烯酸酯，更具体地讲包括(例如)(甲基)丙烯酸的含氟C2-C12 烷基酯，如2，2，2_三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2，2，2，2'，2'，2'-六氟异丙基(甲基) 丙烯酸酯、2，2，3，3，4，4，4_ 七氟丁基(甲基)丙烯酸酯、2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，-8， 8-十五氟辛基(甲基)丙烯酸酯、2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9_十六氟壬基(甲 基)丙烯酸酯等。稀释剂通常将反应组分(羟基官能化的含有机硅单体、亲水性聚合物、交联剂和其他组 分)进行混合，在不存在水并任选地在存在至少一种稀释剂的情况下进行反应，以形成反 应混合物。使用的稀释剂的类型和量也会影响所得聚合物和制品的性能。可以通过选择相 对疏水的稀释剂和/或降低所用稀释剂的浓度来改善雾度和润湿性。如上所述，提高稀释 剂的疏水性还可使得相容性不良的组分(通过相容性测试测定)经处理形成相容的聚合物 和制品。然而，当稀释剂变得更疏水时，必须用水代替稀释剂的处理步骤将需要使用溶剂而 不是水。这会不可取地增加制造过程的复杂性和成本。因此，重要的是要选择能以必要程度 的加工便利性为组分提供所需相容性的稀释剂。在准备本发明装置的一些实施例时有用的 稀释剂可以包括醚、酯、烷烃、卤化烷、硅烷、酰胺、醇以及它们的组合。酰胺和醇是优选的稀 释剂，仲醇和叔醇是最优选的醇稀释剂。可用作本发明稀释剂的醚的实例包括四氢呋喃、三 丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚、乙二醇正丁醚、二乙二醇正丁醚、二乙二醇甲基醚、乙二醇 苯基醚、丙二醇甲基醚、丙二醇甲基醚醋酸酯、二丙二醇甲基醚醋酸酯、丙二醇正丙基醚、二 丙二醇正丙基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁 基醚、丙二醇苯基醚二丙二醇二甲基醚、聚乙二醇、聚丙二醇以及它们的混合物。可用于本 发明的酯的实例包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸异丙酯。可 用作本发明稀释剂的卤化烷的实例包括二氯甲烷。可用作本发明稀释剂的硅烷的实例包括 八甲基环四硅氧烷。可用作本发明稀释剂的醇的实例包括具有化学式7的那些，其中R、R'和R"独立 地选自H、具有1至10个碳的直链、支链或环状一价烷基，其可以任选地被一个或多个基团 取代，这些基团包括卤素、醚、酯、芳基、胺、酰胺、烯烃、炔烃、羧酸、醇、醛、酮等，或者R、R和 R"中的任何两者或三者可以连在一起，形成一个或多个环状结构，如具有1至10个碳的烷 基，其也可以如上所述被取代，前提条件是在R、R'或R"中不超过一者为H。优选的是，R、R'和R"独立地选自H或具有1至7个碳的未取代的直链、支链或 环状烷基。更优选的是，R、R'和R"独立地选自具有1至7个碳的未取代的直链、支链或 环状烷基。在某些实施例中，优选的稀释剂具有4个或更多个，更优选地5个或更多个总碳 原子数，因为较高分子量的稀释剂具有较低的挥发性和较低的易燃性。当R、R'和R"中的 一者为H时，其结构形成仲醇。当R、R'和R"都不是H时，其结构形成叔醇。与仲醇相比， 叔醇是更优选的。稀释剂优选地为惰性的，并当碳的总数为5个或更少时，易于被水置换。 可用的仲醇的实例包括2-丁醇、2-丙醇、薄荷醇、环己醇、环戊醇和外型-降冰片、2-戊醇、 3_戊醇、2-己醇、3-己醇、3-甲基-2-丁醇、2-庚醇、2-辛醇、2-壬醇、2-癸醇、3-辛醇、降 冰片等。可用的叔醇的实例包括叔丁醇、叔戊醇、2-甲基-2-戊醇、2，3- 二甲基-2- 丁醇、3-甲基-3-戊醇、1-甲基环己醇、2-甲基-2-己醇、3，7-二甲基-3-辛醇、1-氯代-2-甲 基-2-丙醇、2-甲基-2-庚醇、2-甲基-2-辛醇、2-2-甲基-2-壬醇、2-甲基_2_癸醇、3-甲 基-3-己醇、3-甲基-3-庚醇、4-甲基-4-庚醇、3-甲基-3-辛醇、4-甲基-4-辛醇、3-甲 基-3-壬醇、4-甲基-4-壬醇、3-甲基-3-辛醇、3-乙基-3-己醇、3-甲基-3-庚醇、4-乙 基-4-庚醇、4-丙基-4-庚醇、4-异丙基-4-庚醇、2，4- 二甲基-2-戊醇、1-甲基环戊醇、
1-乙基环戊醇、3-羟基-3-甲基-1-丁烯、4-羟基-4-甲基-1-环戊醇、2-苯基-2-丙醇、
2-甲氧基-2-甲基-2-丙醇、2，3，4_三甲基-3-戊醇、3，7_二甲基-3-辛醇、2-苯基-2-丁 醇、2-甲基-1-苯基-2-丙醇和3-乙基-3-戊醇等。上列醇中的一种醇或者两种或更多种的混合物，或者按照以上结构的两种或更多 种醇可以用作制备本发明聚合物的稀释剂。在某些实施例中，优选的醇稀释剂为具有至少4个碳的仲醇和叔醇。具体地讲，一 些醇稀释剂可包括叔丁醇、叔戊醇、2-丁醇、2-甲基-2-戊醇、2，3-二甲基-2-丁醇、3-甲 基-3-戊醇、3-乙基-3-戊醇、3，7- 二甲基-3-辛醇。稀释剂也可以包括己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、叔丁醇、3-甲基-3-戊醇、异丙 醇、叔戊醇、乳酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸异丙酯、3，7_ 二甲基-3-辛醇、二甲基甲酰胺、二甲基 乙酰胺、二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮以及它们的混合物。在本发明的一些实施例中，稀释剂在加工条件下为水溶性的，并且易于用水在短 时间内从镜片中洗出。合适的水溶性稀释剂包括1-乙氧基-2-丙醇、1-甲基-2-丙醇、叔 戊醇、三丙二醇甲基醚、异丙醇、1-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基丙酰胺、乳酸乙酯、二丙 二醇甲基醚、它们的混合物等。使用水溶性稀释剂使模制后过程能够只用水或以水为基本 组分的水溶液进行。在一些实施例中，稀释剂的量通常可小于反应混合物的约50重量％，优选地小于 约40重量％，更优选地介于约10重量％至约30重量％之间。在一些实施例中，稀释剂还 可以包含另一些组分，如加工助剂，以及可以包含水溶性的并有助于镜片脱模的组分。聚合反应引发剂可以包括(例如)以下化合物在适度的高温下生成自由基的月 桂基过氧化物、过氧化苯甲酰、过碳酸异丙酯、偶氮二异丁腈等，以及光引发剂体系，如芳族 α -羟基酮、烷氧基氧代苯偶姻、苯乙酮、酰基氧化膦以及叔胺加二酮、它们的混合物等。光 引发剂的示例性实例为1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二(2， 6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三曱基戊基氧化膦(DMBAPO)、二(2，4，6-三甲基苯甲酰 基)-苯基氧化膦(Irgacure 819)、2，4，6-三甲基苄基二苯基氧化膦和2，4，6-三甲基苯甲 酰基二苯基氧化膦、苯偶姻甲基酯以及樟脑醌与4-(N，N-二甲基氨基)苯甲酸乙酯的组合 物。可商购获得的可见光引发剂体系包括Irgacure 819、Irgacure 1700、Irgacure 1800、 Irgacure 819、Irgacure 1850(均得自 Ciba Specialty Chemicals)禾口 Lucirin TPO 弓| 发剂(得自BASF)。可商购获得的UV光引发剂包括Darocur 1173和Darocur 2959 (Ciba Specialty Chemicals)。在反应混合物中可以按照引发反应混合物光聚合的有效量使用引 发剂，例如每100重量份的反应性单体对应约0. 1至约2重量份的引发剂。可以根据所用 的聚合反应引发剂，使用适当选择的热或可见光或紫外光或其他方法引发反应混合物的聚 合反应。作为另外一种选择，可以在没有光引发剂的情况下用(例如)电子束引发反应。 然而，当使用光引发剂时，一些实施例可以包括1-羟基环己基苯基酮与二(2，6_ 二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4_三曱基戊基氧化膦(DMBAPO)的组合物，聚合反应的引发方法可以包括 使用可见光。其他实施例可以包括二(2，4，6_三甲基苯甲酰基)-苯基氧化磷(Irgacure 819. RTM.)。合计的含有机硅单体(羟基官能化的含有机硅单体和另一些含有机硅单体)的重 量范围可以为反应组分的约5至99重量％，更优选地为约15至90重量％，在一些实施例 中，为约25至约80重量％。羟基官能化的含有机硅单体的重量范围可以为约5至约90重 量％，优选地为约10至约80重量％，最优选地为约20至约50重量％。在一些实施例中， 亲水单体的重量范围可以为反应性组分的约0至约70重量％，更优选地为约5至约60重 量％，最优选地为约10至约50重量％。在其他实施例中，高分子量亲水性聚合物的重量范 围可为约1至约15重量％，或约3至约15重量％，或约5至约12重量％。以上所有的以 约表示的重量百分比均以所有反应性组分的总量为基础。在一些实施例中，按反应性混合物的所有组分的重量计，稀释剂的范围为约0至 约70重量％，或约0至约50重量％，或约0至约40重量％，在一些实施例中，在约10和约 30重量％之间。所需的稀释剂量根据反应性组分的性质和相对量而变化。在一些实施例中，反应性组分包含2-丙烯酸，2-甲基-，2_羟基_3-[3-[1，3，3， 3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧代]二硅氧烷基]丙氧基]丙基酯“SiGMA”(占反应 组分的约28重量％ )；分子量为800-1000的单曱基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端 的聚二甲基硅氧烷“mPDMS”(约31重量％ ) ；N，N-二甲基丙烯酰胺“DMA”(约24重量％ )； 2-羟基乙基甲基丙烯酸酯“HEMA” (约6重量％ )；四乙二醇二甲基丙烯酸酯“TEGDMA” (约 1. 5重量％ )，聚乙烯基吡咯烷酮“K-90 PVP"(约7重量％ )；其余部分包含微量添加剂和 光引发剂。也可以在存在约23% (占合计的单体和稀释剂共混物的重量％ )的3，7_ 二甲 基-3-辛醇稀释剂的情况下进行聚合反应。在一些实施例中，可以在存在作为稀释剂的叔戊醇(占未固化的反应混合物的约 29重量％)的情况下进行上述制剂的聚合反应。尽管已从一种或多种方法的方面描述了本发明，但是应当理解，本发明还包括设 备和系统，例如(作为非限制性实例)模具搬运机械、水合塔、浸渍槽、自动控制系统、单体 分配器、固化隧道、热交换器等，它们可用于实施本文所述的一个或多个步骤。实例为了阐述本发明，提供了以下实例。这些实例并不限制本发明。它们只是为了提 出实践本发明的一种方法。谙熟隐形眼镜以及其他技术领域的人员可能会找到实施本发明 的其他方法，这些方法被视为落在本发明的范围内。实例1 现在参见图2，该图示出了在加工眼镜片的溶液中包含DBE 821的有益效果。在该 图所示的实例中，按照上文所述的方法模铸硅水凝胶隐形眼镜。镜片暴露于两组加热的水 溶液的一组中。A组溶液包括第一溶液和第二溶液，其中第一溶液包含约0. 45 %的硼酸钠和 0. 0%的DBE-821，被加热至90°C，第二溶液包含约0. 45%的硼酸钠和0. 0%的DBE-821，被 加热至约70°C与80°C之间。镜片分别暴露于第一和第二溶液中约10分钟。B组溶液包括第一和第二溶液，其中第一溶液包含约0. 45%的硼酸钠和100PPM
17DBE-821，被加热至90°C，第二溶液包含约0. 45%的硼酸钠和100PPM DBE-821，被加热至约 70°C与80°C之间。镜片分别暴露于第一和第二溶液中约10分钟。 如图所示，与暴露于B组溶液202的那些镜片相比，用A组溶液201加工的那些镜 片具有较低的移载合格率。例如可以通过视觉检查或通过自动化镜片检验设备确定移载合 格率。
权利要求
一种加工包含有机硅的眼镜片的方法，所述方法包括形成眼镜片；将所述镜片放入镜片载运器中；将所述眼镜片暴露于包含约0.004％或更高的二甲基硅氧烷的第一水溶液；将所述镜片从所述镜片载运器中移出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液包含约0.01 %或更多的二甲基硅氧 烷-环氧乙烷共聚物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液包含约0.005%或更多的二甲基硅氧 烷-环氧乙烷共聚物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液包含介于约0.005%与5%之间的二甲 基硅氧烷-环氧乙烷共聚物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶液具有约7.0至9. 5范围内的pH值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一溶液还包含介于约0.40%与0. 50%之间 的硼酸钠。
7.根据权利要求4所述的方法，还包括将所述镜片暴露于第二水溶液以漂洗掉所述第 一水溶液的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一水溶液和所述第二水溶液中的至少一者 包含缓冲水溶液。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述暴露于所述第一溶液持续5分钟或更长的时间。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述眼镜片包括含有0至约90%的水的隐形眼^Mi ο
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述眼镜片具有着色剂图案。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述眼镜片由包含高分子量亲水性聚合物和有 效量的羟基官能化的含有机硅单体的反应混合物形成。
13.根据权利要求7所述的方法，其中所述眼镜片由包含约1%至约15%的高分子量亲 水性聚合物的反应混合物形成。
14.根据权利要求7所述的方法，还包括通过固化单体而形成所述眼镜片的步骤，所 述单体选自聚-N-乙烯基吡咯烷酮、聚-N-乙烯基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-2-己内酰 胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯 基-4-甲基-2-哌啶酮、聚-N-乙烯基-4-甲基-2-己内酰胺、聚-N-乙烯基-3-乙基-2-吡 咯烷酮，以及聚-N-乙烯基-4，5- 二甲基-2-吡咯烷酮、聚乙烯基咪唑、聚-N-N- 二甲基丙 烯酰胺、聚乙烯基醇、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、聚2乙基喷唑啉、肝素多糖、多糖、它们的混合 物和共聚物。
15.根据权利要求7所述的方法，其中所述漂洗所述眼镜片的步骤包括将所述眼镜片 暴露于至少35ml的去离子水中三次。
16.根据权利要求4所述的方法，其中将所述第一水溶液加热至约90°C或更高的温度。
17.根据权利要求4所述的方法，其中将所述眼镜片暴露于第一水溶液的步骤包括将 所述镜片浸入所述第一水溶液中。
18.根据权利要求4所述的方法，其中将所述眼镜片暴露于第一水溶液的步骤包括使 所述第一水溶液在所述镜片上流动。
19.根据权利要求1所述的方法，其中将所述镜片暴露于包含约0.004%或更多的二甲 基硅氧烷的所述第一水溶液中使镜片移载合格率提高5%或更多。
20.一种将含有机硅的眼镜片从模具部件脱离的方法，所述方法包括将所述眼镜片暴露于第一水溶液，所述第一水溶液包含约0.01%或更多的表面活性 剂，所述表面活性剂包含具有硅氧烷主链的疏水部分，所述硅氧烷主链包含具有下垂/梳 形几何结构的亲水取代基。
全文摘要
本发明包括使用含有二甲基硅氧烷的水溶液加工硅水凝胶眼镜片的方法和系统，其中二甲基硅氧烷用作有助于镜片移载的加工助剂。
文档编号B29C33/64GK101959664SQ200980106739
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月28日
发明者F·F·小莫洛克, J·R·希尔, L·K·帕特森, T·W·威尔金森 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司