Силикон-гидрогели, сформированные из реакционных смесей, не содержащих разбавителей

Силикон-гидрогели, сформированные из реакционных смесей, не содержащих разбавителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Смежные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет патентной заявки США №13/720,239, поданной 19 декабря 2012 года, озаглавленной "СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛИ, СФОРМИРОВАННЫЕ ИЗ РЕАКЦИОННЫХ СМЕСЕЙ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ РАЗБАВИТЕЛЕЙ"; предварительной патентной заявки США №61/579690, поданной 23 декабря 2011 года, озаглавленной "СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛИ, СФОРМИРОВАННЫЕ ИЗ РЕАКЦИОННЫХ СМЕСЕЙ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ РАЗБАВИТЕЛЕЙ", и предварительной патентной заявки США №61/579683, поданной 23 декабря 2011 года, озаглавленной "СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛИ, СФОРМИРОВАННЫЕ ПУТЕМ УПРАВЛЯЕМОЙ КИНЕТИКИ РЕАКЦИЙ", содержание которых включено в настоящее описание путем отсылки.

Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелям, имеющим требуемый баланс свойств, которые могут быть сформированы без разбавителей.

Предпосылки создания изобретения

Мягкие контактные линзы, изготовленные из силикон-гидрогелей, имеют улучшенную кислородную проницаемость по сравнению с мягкими линзами, изготовленными из не-силиконовых материалов, таких как поли(2-гидроксиэтилметакрилат) (НЕМА). Первоначальные усилия по созданию силикон-гидрогелевых контактных линз были затруднены плохой смачиваемостью, высокой эластичностью, плохой прозрачностью, гидролизной нестабильностью или высокой стоимостью сырья, используемого для производства большинства таких силикон-гидрогелей. Хотя некоторые решения оказались достаточно успешными для преодоления каждого из этих недостатков, остается потребность в силикон-гидрогелях, изготавливаемых из недорогих коммерчески доступных мономеров и демонстрирующих отличную смачиваемость (без необходимости в модификации поверхности), низкий модуль эластичности, хорошую прозрачность и требуемую кислородную проницаемость.

Ранее были описаны составы силикон-гидрогелей, содержащие полимерные смачивающие агенты, такие как поли(N-винилпирролидон) (PVP) и ациклические полиамиды. Однако эти полимеры являются довольно большими и требуют использования специальных совмещающих компонентов, изготавливаемых специально. Примеры совмещающих компонентов включают 2-метил-,2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир 2-акриловой кислоты (SiGMA).

Мономерный N-винилпирролидон (NVP) также был включен в мономерные смеси, используемые для получения силикон-гидрогелевого полимера, как правило, в количестве приблизительно 25-55% (по массе) мономерной смеси. Такие материалы описаны в патентах США 4136250; 4153641; 4260725 и 6867245. Материалы, описанные в этих документах, как правило, включают полифункциональные силиконовые мономеры или макромеры, которые действуют в качестве сшивающих агентов и тем самым увеличивают эластичность конечного полимера.

В патенте США 4139513 раскрыта возможность использования 2-метил-,2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дизилоксанил]пропокси]пропилового эфира 2-пропеновой кислоты (SiGMA) для изготовления линз из композиций, содержащих NVP и HEMA. Как описывается, SiGMA представляет собой единственный источник силиконов. Тем не менее, из-за относительно низкого содержания силикона в этих мономерах трудно достичь требуемых уровней кислородной проницаемости в конечных полимерах.

В США 2010/0048847 описаны силикон-гидрогели, изготовленные из смеси монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксанметакрилата с приблизительно 52% NVP, НЕМА и TRIS. В указанном документе описана необходимость использования разбавителей, и даже при использовании смеси этанола и этилацетата в качестве разбавителя раскрытые полимеры оказывались (в различной степени) мутными. Мутность снижали путем добавления по меньшей мере приблизительно 1,5% метакриловой кислоты (МАА).

Добавление анионных мономеров, таких как МАА, однако, приводит к гидролитической нестабильности силикон-гидрогелей, как описано в работе "Роль ионных гидрофильных мономеров в силикон-гидрогелях для применения в контактных линзах", Лай Й., Валинт П. и Френдз Г.; 213^-е Национальное собрание ACS, Сан-Франциско, 13-17 апреля, 1997 года.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелю, содержащему, состоящему из и в некоторых вариантах осуществления по существу, состоящему из

приблизительно от 8 до приблизительно 17% масс. силикона с наступающим контактным углом менее приблизительно 80° без модификации поверхности, сформированного из реакционной смеси, содержащей, состоящей из или по существу состоящей из

по меньшей мере одного монофункционального мономера полидиалкилсилоксана, имеющего от 7 до 120 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев, который может быть дополнительно замещен по меньшей мере одной гидроксильной группой;

необязательно одного или более монофункционального, содержащего силоксан мономера, имеющего менее 7 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев, триалкилсилоксановых групп или их комбинаций; при условии, что если указанный монофункциональный полидиалкилсилоксан не содержит по меньшей мере одну гидроксильную группу, в состав включен по меньшей мере один монофункциональный мономер, содержащий гидроксил;

приблизительно от 40 до приблизительно 60% масс. по меньшей мере одного медленно реагирующего гидрофильного мономера;

по меньшей мере одного гидроксилсодержащего гидрофильного мономера, в котором молярное соотношение гидроксилсодержащих компонентов к медленно реагирующему гидрофильному мономеру составляет приблизительно от 0,15 до приблизительно до 0,4, где реакционная смесь не содержит разбавителей.

Настоящее изобретение также относится к силикон-гидрогелям, содержащим, состоящим из или состоящим по существу из приблизительно от 8 до приблизительно 17% масс. силикона с наступающим контактным углом менее приблизительно 80° без модификации поверхности, сформированного из реакционной смеси, содержащей, состоящей из или по существу состоящей из

по меньшей мере одного монофункционального мономера полидиалкилсилоксана с замещенной гидроксильной группой, имеющего от 2 до 120 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев;

необязательно одного или более монофункционального мономера силоксана, имеющего от 7 до 120 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев, при условии, что если указанный монофункциональный гидроксилсодержащий мономер силоксана имеет менее 4 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев или является мономером формулы IX:

где R₃, R₁₂, X, R₁₅, R₁₇ и p являются такими, как определено в настоящем описании, включен по меньшей мере один монофункциональный мономер силоксана, имеющий от 7 до 120 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев;

приблизительно от 40 до приблизительно 60% масс. по меньшей мере одного медленно реагирующего гидрофильного мономера;

по меньшей мере одного гидроксилсодержащего гидрофильного мономера, в котором молярное соотношение гидроксилсодержащих компонентов к медленно реагирующему гидрофильному мономеру составляет приблизительно от 0,15 до приблизительно до 0,4, где реакционная смесь не содержит разбавителей.

Силикон-гидрогели по настоящему изобретению может быть использован для изготовления биомедицинских устройств, офтальмологических устройств и, в особенности, контрактных линз.

Описание чертежей

На фиг. 1 представлена схема линзы в сборе.

На фиг. 2 представлена схема камеры отверждения с двумя отсеками, используемой для кинетического анализа.

На фиг. 3 представлена схема отсека 2 камеры отверждения, показанной на фиг. 2.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелям, имеющим требуемый баланс свойств, которые могут быть сформированы без разбавителей. Силикон-гидрогели изготавливают из реакционных смесей, содержащих по меньшей мере один монофункциональный мономер полидиалкилсилоксана с замещенной гидроксильной группой, имеющий от 2 до 120 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев, по меньшей мере один медленно реагирующий гидрофильный мономер и по меньшей мере один гидроксилсодержащий гидрофильный мономер. Полученные силикон-гидрогели удивительно легко обрабатываются и демонстрируют исключительный баланс свойств, включая прозрачность, содержание воды и кислородную проницаемость.

Термин "разбавитель" в настоящем описании относится к инертному растворителю для реактивных компонентов. Разбавители не вступают в реакцию для образования части биомедицинских устройств.

Термин "биомедицинское устройство" означает любое изделие, которое предназначено для использования в или на ткани или в жидкости млекопитающих, или в или на ткани или в жидкости человека. Примерами таких устройств являются, но, не ограничиваясь ими, катетеры, имплантаты, стенты и офтальмологические устройства, такие как интраокулярные линзы, окклюдеры слезных точек и контактные линзы. Например, биомедицинские устройства представляют собой офтальмологические устройства, в частности контактные линзы, чаще всего контактные линзы, выполненные из силикон-гидрогеля.

Термин "офтальмологическое устройство" относится к изделиям, находящимся внутри или на поверхности глаза. Термины "линза" и "офтальмологическое устройство" в настоящем описании означают устройство, находящееся внутри или на поверхности глаза. Такие устройства обеспечивают оптическую коррекцию, лечение ран, введение лекарственных препаратов, выполнение диагностики, косметическое улучшение или эффект, снижение влияния бликов, блокировку УФ или комбинацию этих функций. Неограничивающие примеры офтальмологических устройств включают линзы, окклюдеры слезных точек и т.п. Термин "линза" (или "контактная линза"), помимо прочего, означает жесткие контактные линзы, мягкие контактные линзы, искусственные хрусталики, накладные линзы, глазные вставки, оптические вставки и очковые линзы.

Термин "реакционная смесь" в настоящем описании относится к химически активным и неактивным компонентам, которые смешиваются вместе и вступают в реакцию с образованием силикон-гидрогелей по настоящему изобретению. Химически активные компоненты представляют собой все компоненты реакционной смеси, кроме разбавителя и любых дополнительных технологических добавок, которые не становятся частью структуры полимера.

Термин "(мет)" в настоящем описании относится к дополнительному замещению метилом. Так, термин "(мет)акрилат" относится одновременно и к метакриловому, и к акриловому радикалам.

Все процентные соотношения в этом описании являются массовыми процентами, если не указано иное.

Фраза "без обработки поверхности" или "с необработанной поверхностью" означает, что внешние поверхности устройства по настоящему изобретению отдельно не обрабатываются для улучшения смачиваемости устройства. Процедуры обработки, которые могут быть упущены в силу настоящего изобретения, включают плазменную обработку, наращивание, нанесение покрытия и тому подобное. Покрытия, которые обеспечивают свойства, отличные от улучшении смачиваемости, такие как, но, не ограничиваясь ими, антимикробные покрытия и применение цвета или другого косметического улучшения, не рассматриваются в качестве обработки поверхности.

Термин "силиконовые макромеры" и "силиконовые преполимеры" означает моно- и многофункциональный силикон, содержащий соединения, имеющие молекулярную массу выше, чем приблизительно 2000.

Термин "гидроксилсодержащий компонент" означает любой компонент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу.

Термин "период кинетического полупревращения" означает время, необходимое для того, чтобы при данных реакционных условиях прореагировало 50% химически активного компонента. Период кинетического полупревращения может быть вычислен с применением способа и расчетов, описанных в настоящем описании.

Используемый в настоящем описании термин "одновалентные реакционноспособные группы" относится к группам, способным вступать в реакции свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционноспособных групп включают (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C_1-6алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12алкенилы, C_2-12алкенилфенилы, C_2-12алкенилнафтилы, C_2-6алкенилфенил-C_1-6алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Неограничивающие примеры катионных реакционноспособных групп включают винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. Неограничивающие примеры реактивных групп, содержащих свободные радикалы, включают (мет)акрилат, акрилокси, (мет)акриламид и их смеси.

Термин "гидрофильный" в настоящем описании означает растворимый в воде. Гидрофильными являются компоненты, растворяющиеся в воде при температуре 25°C и при концентрации массы гидрофильного компонента к массе воды 1:9.

Термин "прозрачный" в настоящем описании означает мутность менее приблизительно 50%.

В настоящем изобретении выбраны компоненты, которые вступают в реакцию в определенных точках реакции. Например, "быстро реагирующие" компоненты выбраны для полимеризации, прежде всего, в начале общей реакции сополимеризации, в то время как медленно реагирующий гидрофильный мономер выбран для полимеризации, прежде всего, в конце общей реакции сополимеризации. Быстро реагирующие компоненты включают силиконсодержащие компоненты, мономеры гидроксиалкила и некоторые сшивающие агенты. В одном варианте осуществления медленно реагирующие компоненты имеют периоды кинетического полупревращения, которые по меньшей мере приблизительно в два раза больше, чем период полупревращения наиболее быстрого силиконсодержащего мономера. Период кинетического полупревращения измеряют, как описано в настоящем описании. Следует учесть, что периоды кинетического полупревращения являются относительными для конкретных составов.

Примеры медленных реагирующих групп включают (мет)акриламиды, винилы, аллилы и их комбинации и по меньшей мере одну гидрофильную группу. В другом варианте осуществления изобретения медленно реагирующая группа выбрана из группы, состоящей из N-виниламидов, O-винилкарбаматов, O-винилкарбонатов, N-винилкарбаматы, N-винилкарбаматов, O-виниловых эфиров, O-2-пропенила, в которых виниловые или аллильные группы могут быть дополнительно замещены метильной группой. В еще одном варианте осуществления изобретения медленно реагирующая группа выбрана из группы, состоящей из N-виниламидов, O-винилкарбонатов и O-винилкарбаматов.

Примеры быстро реагирующих групп включают (мет)акрилаты, стирилы, (мет)акриламиды и их смеси. Как правило, (мет)акрилаты быстрее, чем (мет)акриламиды, и акриламиды быстрее, чем (мет)акриламиды.

Во всем описании при описании химических структур следует понимать, что раскрытые альтернативы для заместителей в структуре могут сочетаться в любой комбинации. Таким образом, если структура содержит заместители R₁ и R₂, каждый из которых содержит три потенциальных списка групп, описывается 9 комбинаций. То же относится к комбинации свойств.

Было обнаружено, что путем выбора компонентов реакционной смеси можно получить силикон-гидрогели, имеющие требуемый баланс свойств, без применения разбавителей.

Силикон гидрогели формируются путем взаимодействия множества различных полимеризуемых компонентов, в результате чего образуется полимер. Силикон-гидрогелевые реакционные смеси, как правило, содержат как гидрофильные компоненты, позволяющие полимеру поглощать существенные количества воды, так и силиконовые компоненты, позволяющие полимеру пропускать кислород. К сожалению, силикон является высоко гидрофобным материалом, и чем больше силикона содержит компонент, тем менее он будет совместим с гидрофильными компонентами. К тому же, для некоторых конечных применений, таких как контактные линзы, необходимо, чтобы полученный силикон-гидрогель имел комбинацию как высокого содержания воды (50% или более), так и хорошей кислородной проницаемости (более 60 или более 80 баррер). Однако, поскольку эти свойства обусловлены разными компонентами, которые могут быть несовместимы друг с другом, достичь такого баланса свойств оказалось не просто, поскольку увеличение одного свойства (например, содержания воды), как правило, приводит к уменьшению другого (обычно кислородной проницаемости). Более ранние попытки достижения баланса свойств требовали применения разбавителей, чтобы добиться совместимости компонентов. Однако разбавители могут быть дорогими, воспламеняющимися и трудновыводимыми из линз, что затрудняет производство.

Было обнаружено, что семейство силикон-гидрогелевых полимеров, имеющих требуемый баланс свойств может изготавливаться без использования разбавителей. Многие из таких композиций обладают медицинскими свойствами, позволяющими извлекать их из форм для литья сухим способом, что дополнительно упрощает процесс изготовления линзы.

Силикон-гидрогели по настоящему изобретению демонстрируют комбинацию содержания воды по меньшей мере приблизительно 50% и значения Dk по меньшей мере приблизительно 60 или приблизительно 80. Эти силикон-гидрогели также являются прозрачными.

Реакционные смеси по настоящему изобретению не содержат разбавителей, содержат приблизительно от 40 до приблизительно 60% масс. по меньшей мере одного медленно реагирующего гидрофильного мономера; по меньшей мере один монофункциональный гидроксилсодержащий мономер силоксана; и по меньшей мере один гидроксилсодержащий гидрофильный мономер, в котором молярное соотношение гидроксилсодержащих компонентов к медленно реагирующему гидрофильному мономеру составляет приблизительно от 0,15 до приблизительно 0,4.

Первый компонент реакционной смеси представляет собой по меньшей мере один медленно реагирующий гидрофильный мономер. Медленно реагирующие гидрофильные мономеры содержат по меньшей мере одну медленно реагирующую группу и по меньшей мере одну гидрофильную группу. Медленно реагирующая группа выбрана из группы, состоящей из N-виниламидов, O-винилкарбаматов, O-винилкарбонатов, N-винилкарбаматов, O-виниловых эфиров, O-2-пропенила, в которых виниловые или аллильные группы могут быть дополнительно замещены метильной группой. Медленно реагирующая группа может быть выбрана из группы, состоящей из N-виниламидов, O-винилкарбонатов и O-винилкарбаматов. Гидрофильные группы содержат гидроксилы, амины, простые эфиры, амиды, аммониевые группы, карбоксильную кислоту, карбаматы, их комбинации и подобные вещества. Подходящие гидрофильные группы содержат гидроксилы, простые эфиры, амиды, комбинации карбоксильных кислот и тому подобное. Если (мет)акриламид выбран в качестве медленно реагирующего гидрофильного мономера, необходимо использовать силиконсодержащий мономер, имеющий очень короткий период кинетического полупревращения, такой как акрилат.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из мономера N-виниламида формулы I, винилпирролидона формул II-IV и Т-винилпиперидона формулы V:

Формула I

Формула II Формула III

Формула IV Формула V

где R представляет собой H или метил, и в одном варианте осуществления R представляет собой H;

R₁, R₂, R₃, R₆, R₇, R₁₀ и R₁₁ независимо выбраны из группы, состоящей из H, CH₃, CH₂CH₃, CH₂CH₂CH_3, C(CH₃)₂;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из CH₂, CHCH₃ и -C(CH₃);

R₅ выбран из H, метила и этила; и

R₉ выбран из группы, состоящей из CH=CH₂, CCH₃=CH₂ и CH=CHCH₃.

Общее число атомов углерода в R₁ и R₂ может составлять 4 или менее, предпочтительно R₁ и R₂ представляют собой метил.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из мономера N-виниламида формулы I или винилпирролидона формулы II или IV. В еще одном варианте осуществления R₆ представляет собой метил, R₇ представляет собой водород, R₉ представляет собой CH=CH₂, R₁₀ и R₁₁ представляют собой H.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из винилового эфира этиленгликоля (EGVE), винилового эфира ди(этиленгликоля) (DEGVE), N-виниллактамов, включая N-винилпирролидон (NVP), 1-метил-3-метилен-2-пирролидон, 1-метил-5-метилен-2-пирролидон, 5-метил-3-метилен-2-пирролидон; 1-этил-5-метилен-2-пирролидон, N-метил-3-метилен-2-пирролидон, 5-этил-3-метилен-2-пирролидон, 1-н-пропил-3-метилен-2-пирролидон, 1-н-пропил-5-метилен-2-пирролидон, 1-изопропил-3-метилен-2-пирролидон, 1-изопропил-5-метилен-2-пирролидон, N-винил-N-метилацетамид (ВМА), N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид, N-винилацетамид, N-винилдиизопропиламид, аллиловый спирт, N-винилкапролактам, N-2-гидроксиэтилвинилкарбамат, N-карбоксивинил-β-аланин (VINAL), N-карбоксивинил-α-аланин и их смеси.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер выбран из группы, состоящей из N-винилпирролидона, 1-метил-3-метилен-2-пирролидона, 1-метил-5-метилен-2-пирролидона, 5-метил-3-метилен-2-пирролидона и их смесей. Предпочтительно, медленно реагирующий гидрофильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из NVP, VМА и 1-метил-5-метилен-2-пирролидона. Более предпочтительно, медленно реагирующий гидрофильный мономер содержит NVP.

Не содержащие разбавителей композиции по настоящему изобретению дополнительно содержат по меньшей мере один быстро реагирующий монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент, содержащий по меньшей мере две силоксановые группы. Указанный по меньшей мере один монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент содержит полидиалкилсилоксан, имеющий приблизительно от 4 до приблизительно 120, приблизительно от 4 до приблизительно 60 и приблизительно от 4 до приблизительно 30 повторяющихся звеньев. Алкилсилоксановые группы могут представлять собой диалкилсилоксановые группы, триалкилсилоксановые группы или их комбинации, однако, высокосбалансированные силоксановые группы, такие как трис(триметилсилоксановые) группы не являются предпочтительными, поскольку они придают нежелательные механические свойства получаемым полимерам. Такие силикон-гидрогели получают из реакционных смесей, содержащих менее приблизительно 10%, менее 5% и 0% TRIS.

Когда требуется компонент, содержащий один силоксан, указанный по меньшей мере один быстро реагирующий монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент содержит такое количество алкилсилоксановых групп, которое позволяет получить силикон-гидрогель с содержанием силикона приблизительно от 8 до приблизительно 17% масс., исходя из массы сополимера без учета воды. Подходящий меньшей мере один быстро реагирующий монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент настоящего варианта осуществления содержит приблизительно от 4 до приблизительно 120, приблизительно от 6 до приблизительно 60 или приблизительно от 6 до приблизительно 30 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев.

Реакционная смесь по настоящему изобретению содержит по меньшей мере один монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент, содержащий по меньшей мере две алкилсилоксановые группы и по меньшей мере один монофункциональный силоксановый мономер, имеющий от 7 до 120 диалкилсилоксановых повторяющихся звеньев, приблизительно от 4 до приблизительно 60 и приблизительно от 4 до приблизительно 30 повторяющихся звеньев.

По меньшей мере один монофункциональный мономер силоксана содержит (а) быстро реагирующую группу и (b) полидиалкилсилоксановую цепь. Таким образом, указанный по меньшей мере один монофункциональный мономер силоксана содержит реакционную группу, выбранную и группы, состоящей из (мет)акрилатов, стирилов, (мет)акриламидов и их смесей. Монофункциональный мономер силоксана также может содержать по меньшей мере один атом фтора. Монофункциональный мономер силоксана может быть выбран из мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана формулы VII или мономера стирилполидиалкилсилоксана формулы VIII:

Формула VII

Формула VIII

где R₁₂ представляет собой Н или метил;

X представляет собой O или NR₁₆;

каждый R₁₄ независимо представляет собой C₁-C₄алкил, который может быть замещен атомом фтора, или фенил, или каждый R₁₄ может быть независимо выбран из этильной и метильной групп, все R₁₄ могут представлять собой метил или по меньшей мере один R₁₄ может представлять собой 3,3,3-трифторпропил;

R₁₂ и каждый R₁₄ могут представлять собой метил;

R₁₅ представляет собой C₁-C₄алкил;

R₁₃ представляет собой двухвалентную алкильную группу, которая может быть дополнительно функционализирована группой, выбранной из группы, состоящей из групп простого эфира, гидроксила, карбамата и их комбинаций, или C₁-C₆алкиленовых групп, которые могут быть замещены простым эфиром, гидроксилом и их комбинациями, предпочтительно, С₁ или C₃-C₆алкиленовых групп, которые могут быть замещены простым эфиром, гидроксилом и их комбинациями;

a может составлять от 7 до 120, от 7 до 60 или от 7 до 30;

R₁₆ выбран из H, C_1-4алкила, который дополнительно может быть замещен одной или более гидроксильными группами, предпочтительно представляет собой H или метил;

R₁₂ и каждый R₁₄ могут представлять собой метил.

По меньшей мере один из R₁₄ может представлять собой 3,3,3-трифторпропил.

По меньшей мере один монофункциональный мономер силоксана может быть выбран из мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана формулы VII. Примеры подходящих силиконсодержащих мономеров содержат монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксанметакрилаты, выбранные из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с концевыми группами моно-н-бутила с концевыми группами монометакрилоксипропила, полидиметилсилоксана с концевыми группами моно-n-метила с концевыми группами монометакрилоксипропила, полидиэтилсилоксана с концевыми группами моно-н-бутила с концевыми группами монометакрилоксипропила, полидиметилсилоксана с концевыми группами моно-n-метила с концевыми группами монометакрилоксипропила, N-(2,3-дигидроксипропан)-N'-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламида, α-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутилдекаметилпентасилоксана и их смесей.

Силиконсодержащий компонент может быть выбран из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с концевыми группами моно-н-бутила с концевыми группами монометакрилоксипропила, полидиметилсилоксана с концевыми группами моно-n-метила с концевыми группами монометакрилоксипропила, N-(2,3-дигидроксипропан)-N'-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламида, α-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутилдекаметилпентасилоксана и их смесей.

Компонент, содержащий силикон, может быть выбран из силиконов акриламида, описанных в US 20110237766, в частности из силиконовых мономеров, выраженных в следующих общих формулах (s1)-(s6).

s1

s2

s3

s4

s5

s6

где m составляет 4-12 или предпочтительно 4-10.

Могут быть также включены дополнительные силиконсодержащие компоненты. Могут быть включены любые описанные дополнительные силиконсодержащие компоненты, имеющие описанные в данном описании реакционноспособные группы. Примеры содержат силиконсодержащие мономеры, имеющие разветвленные силоксановые цепи, такие как SiMAA и TRIS.

По меньшей мере один монофункциональный силиконсодержащий мономер присутствует в реакционной смеси в количестве, достаточном для обеспечения требуемой кислородной проницаемости. Преимуществом настоящего изобретения является то, что может быть достигнута кислородная проницаемость более чем приблизительно 80 баррер, более чем приблизительно 90 баррер или более чем приблизительно 100 баррер. Подходящие количества будут зависеть от длины силоксановой цепи, включенной в силиконсодержащие мономеры, при этом силиконсодержащие мономеры, имеющие длинные цепи, требуют меньшее количество мономера. Количества включают приблизительно от 20 до приблизительно 60% масс. или приблизительно от 30 до приблизительно 55% масс.

Если монофункциональный силиконсодержащий мономер не содержит по меньшей мере одну гидроксильную группу, реакционная смесь по настоящему изобретению дополнительно содержит по меньшей мере один монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент, содержащий по меньшей мере две алкилсилоксановые группы. Монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент обладает такой же реакционной функциональностью, как и монофункциональный силиконсодержащий мономер. В некоторых вариантах осуществления монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент представляет собой соединение формулы IX:

Формула IX

где R₁₂, R₃, R_15, X определены выше,

p составляет 4-20 или 4-12,

R₁₈ представляет собой двухвалентную алкильную группу, замещенную по меньшей мере одной гидроксильной группой, которая может быть дополнительно функционализирована группой, выбранной из группы состоящей из групп простого эфира, карбамата и их комбинаций, или C₁-C₆алкиленовых групп, замещенных по меньшей мере одной гидроксильной группой, которые могут также быть замещены по меньшей мере одной группой простого эфира, или C₁ или C₃-C₆алкиленовых групп, замещенных по меньшей мере одной гидроксильной группой, которая может также быть замещена по меньшей мере одной группой простого эфира;

R₁₇ выбран из R₁₄ или триметилсилоксигрупп.

Примеры монофункциональных гидроксилсодержащих компонентов включают 3-(метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропилбис(триметилсилокси)метилсилан (SimMA), α-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутилоктаметилпентасилоксан, N-(2,3-дигидроксипропан)-N’-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламид:

и мономеры, имеющие следующие структуры:

s4

Монофункциональный гидроксилсодержащий силоксановый компонент может содержать α-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутилоктаметилпентасилоксан.

Реакционная смесь может по существу не содержать TRIS, а также может по существу не содержать силиконсодержащих мономеров или полимеров, имеющих среднечисленную молекулярную массу более приблизительно 8000 или более чем приблизительно 5000.

Реакционные смеси по настоящему изобретению дополнительно содержат по меньшей мере один гидрокс алкильный мономер, выбранный из мономера гидрокс алкил(мет)акрилата или (мет)акриламида формулы X или соединения стирила формулы XI:

Формула X Формула XI

где R₁ представляет собой Н или метил,

X представляет собой O или NR₄, R₄ представляет собой H, C₁-C₄алкил, который может быть дополнительно замещен по меньшей мере одним OH, метилом или 2-гидроксиэтилом; и

R выбран из группы, состоящей из моно- или дигидрокси-замещенного C₂-C₄алкила и поли(этиленгликоля), имеющего 1-10 повторяющихся звеньев; 2-гидроксиэтила, 2,3-дигидроксипропила или 2-гидроксипропила.

Подходяще R₁ представляет собой H или метил, X представляет собой кислород, и R выбран из группы, состоящей из моно или дигидрокси-замещенного C₂-C₄алкила и поли(этиленгликоля), имеющего 1-10 повторяющихся звеньев, или R₁ представляет собой метил, X представляет собой кислород, и R выбран из группы, состоящей из моно или дигидрокси-замещенного C₂-C₄алкила и поли(этиленгликоля), имеющего 2-20 повторяющихся звеньев, или R₁ представляет собой метил, X представляет собой кислород, и R выбран из группы, состоящей из моно или дигидрокси-замещенного C₂-C₄алкила. Соответственно, по меньшей мере одна гидроксильная группа располагается в конце цепи алкильной группы R.

Примеры подходящих гидроксиалкильных мономеров включают

2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат,

3-гидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат,

1-гидроксипропил-2-(мет)акрилат,

2-гидрокси-2-метилпропил(мет)акрилат,

3-гидрокси-2,2-диметилпропил(мет)акрилат,

4-гидроксибутил(мет)акрилат, глицерин(мет)акрилат,

2-гидроксиэтил(мет)акриламид, монометакрилат полиэтиленгликоля,

бис-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид,

2,3-дигидроксипропил(мет)акриламид и их смеси.

Гидроксиалкильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из 2-гидроксиэтилметакрилата, глицеринметакрилата, 2-гидроксипропилметакрилата, гидроксибутилметакрилата, 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилата, а также их смесей.

Гидроксиалкильный мономер может содержать 2-гидроксиэтилметакрилат, 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилат или глицеринметакрилат.

Гидроксилсодержащие компоненты могут иметь такую же функциональность, как и силиконсодержащие мономеры.

Гидроксилалкильные мономеры могут присутствовать в мольных процентах, которые образуют молярное соотношение гидроксильных групп к медленно реагирующему гидрофильному мономеру по меньшей мере приблизительно 0,15, например, приблизительно от 0,15 до приблизительно 0,4. Этот показатель рассчитывается путем деления количества молей гидроксильных групп в гидроксиалкильных мономерах (включая любые гидроксильные группы в составе медленно реагирующего гидрофильного мономера и силиконсодержащего мономера), на количество молей медленно реагирующего гидрофильного мономера в данной массе мономерной смеси. В этом варианте осуществления для реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, НЕМА, EGVE и NVP, учитываются гидроксильные группы в составе каждого из HO-mPDMS, НЕМА и EGVE. Какие-либо гидроксильные группы, присутствующие в разбавителе (если он используется), не включаются в расчет. Для получения значения мутности результирующей линзы менее приблизительно 50% или менее приблизительно 30% выбирают меньшее количество гидроксиалкильных мономеров.

Альтернативно, молярное отношение всех гидроксильных групп в составе реактивных компонентов в реакционной смеси к силикону (HO:Si) находится приблизительно от 0,16 до приблизительно 0,4. Молярное соотношение рассчитывается путем деления молярной концентрации гидроксильных групп в компонентах реакционной смеси (кроме любых гидроксилов, которые являются частью медленно реагирующего гидрофильного мономера или разбавителей) на молярную концентрацию силикона. В этом случае, как мономеры гидроксиалкила, так и любые гидроксилсодержащие силиконовые компоненты включены в расчеты. Таким образом, при расчете соотношения HO:Si реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, НЕМА, NVP и EGVE, при расчете HO:Si будут учитываться только гидроксильные группы в составе каждого из НО-mPDMS, НЕМА.

Следует понимать, что минимальное количество гидроксильного компонента будет варьироваться в зависимости от ряда факторов, в том числе, от количества гидроксильных групп в составе мономера гидроксиалкила, от количества, молекулярной массы и присутствия или отсутствия гидрофильной функциональности в составе силиконсодержащих компонентов. Например, при использовании HEMA в качестве мономера гидроксиалкила и применении mPDMS в количествах приблизительно 38% масс. в качестве единственного силиконсодержащего мономера, включают по меньшей