CH638900A5 - Kontaktlinse von konkav-konvexer gestalt und verfahren zur herstellung derselben. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktlinse von konkav- konvexer Gestalt, deren konkave Oberfläche der Hornhaut des Auges im wesentlichen angepasst ist. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Herstellung der Kontaktlinse.
In den letzten Jahren wurde der Beschaffung von Hydro-gelen aus Mischpolymeren, die zur Herstellung von Kontaktlinsen geeignet sind, erhebliche Aufmerksamkeit geschenkt.
Das U.S. Patent 3 532 679 von Steckler gibt z.B. Hydro-gel-Materialien bekannt, aus denen nach Angaben des Patentinhabers geeignete Kontaktlinsen geformt werden können. Solche Hydrogele werden aus in bestimmten Mengenverhältnissen verwendeten heterocyclischen N-Vinylmonome-ren, in welchen eine funktionelle Carbonylgruppe dem die Vi-nylgruppe tragenden Stickstoff im heterocyclischen Ring benachbart ist, wie beispielsweise N-Vinylpyrrolidon, einem Vinylester oder einem Acrylester und einem Polyäthylenglycol-dimethacrylat als Vernetzungsmittel erhalten. Nach Steckler bedarf es der Verwendung von Polyäthylenglycoldimethacry-lat als Vernetzungsmittel, um Hydrogele zu erhalten, welche die zur Verwendung für Kontaktlinsen geeignete Eigenschaften aufweisen. Ferner erwähnt Steckler, dass in früheren Arbeiten auf dem Gebiet der für Kontaktlinsen geeigneten Hydrogele entweder Äthylenglycoldimethacrylat oder Polyäthy-lenglycoldimethacrylat als Vernetzungsmittel angewendet wurden. Z.B. die an Otto Wichterle et al. erteilten U.S. Patente 2 96 576 und 3 220 960 und ein Artikel von M.F. Refojo et al. im «Journal of Applied Polymer Science», Band 9, Seiten 2425-35 (1965) beschreiben verschiedene Hydrogelpoly-
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mere einschliesslich solcher, welche zur Herstellung des Hydrogels Äthylenglycoldimethacrylat als Vernetzungsmittel anwenden.
Ferner schlägt Seiderman in den U.S. Patenten 3 639 524, 3 721 657,3 767 731 und 3 792 028 vor, Hydrogele aus gewis- 5 sen Mischpolymeren von Polyvinylpyrrolidon herzustellen, worin die vorgeschlagenen Vernetzungsmittel Diester der von Steckler und Wichterle et al. erwähnten Art oder gewisse Säuren sind.
Das britische Patent 1 391 438 bringt auch den Vorschlag, 10 Hydrogele von gewissen Mischpolymeren des N-Vinyl-2-pyr-rolidon herzustellen, worin als Vernetzungsmittel ein Alky-lenglycoldimethacrylat (z.B. Äthylenglycoldimethacrylat), Divinylbenzol, Diäthylenglycol-bis(alkylcarbonat) oder ein Alkylmethacrylat angewendet werden kann. Wenn auch Di- 15 vinylbenzol als ein Vernetzungsmittel in gewissen Polymeren vorgeschlagen wird, ist darin nicht ausdrücklich bekanntgegeben, dass Divinylbenzol für Kontaktlinsen verwendet werden kann. Tatsächlich enthalten die im britischen Patent zur Herstellung von Kontaktlinsen vorgeschlagenen Zusammen- 20 Setzungen (Beispiele 7-10) kein Divinylbenzol. Ferner werden in den Beispielen (Beispiele 1 und 2), welche die Verwendung von Divinylbenzol vorschlagen, Produkte, welche «leicht verzerrt» sind, erhalten. Daher wären solche Beispiele zur Herstellung von Kontaktlinsen ungeeignet, da Verzerrung in 25 Kontaktlinsen nicht geduldet werden kann. Im weiteren ist zu bemerken, dass, nachdem im britischen Patent 1 391 438 nicht vorgeschlagen wird, Divinylbenzol als anwendbares Vernetzungsmittel einem Alkylenglycoldimethacrylat vorzuziehen, besonders wenn das Polymer aus einer Mischung er- 30 halten wurde, welche den entsprechenden Alkylenglycolmo-noester einschliesst, dies keinen ausdrücklichen Vorschlag bedeutet. Diese Art von im Handel erhältlichen Monoestern enthalten eine bedeutende Menge von Diester. Im britischen Patent wird nicht angeregt, zusätzliche Verfahren zur Entfer- 35 nung möglichst grosser Mengen von Diester aus den Monoestern anzuwenden, wie dies die Anmelder des vorliegenden Patentgesuchs getan haben. Damit stimmt die Tatsache überein, dass die Zusammensetzungen, für welche im britischen Patent (Beispiel 11 und 12) Alkylenglycolmonoester vorge- 40 schlagen werden, die entsprechenden Diester als Vernetzungsmittel anwenden.
O'Driscoll et al.schlagen z.B. im U.S. Patent 3 700 761 auch vor, Versuchs-Kontaktlinsen herzustellen, welche aus gewissen Hydrogelzusammensetzungen von Polyvinylpyrroli-45 don, einem Monoester bestimmter Glycole, wie z.B. Hydroxyäthylmethacrylat und höchstens 0,2 Gewichtsprozent Di-methacrylat erzeugt werden könnten. O'Driscoll et al. betonen die ausserordentliche Wichtigkeit der Auswahl von geeigneten Bestandteilen und der angemessenen Mengenver- 50 hältnisse derselben für die Herstellung von Kontaktlinsen.
Diese Kritizität der Bestandteile und ihrer gegenseitigen Mengenverhältnisse zur Herstellung von Hydrogel-Kontaktlin-sen, welche eine Anzahl optischer und physikalischer Charakteristiken besitzen müssen, wird im U.S. Patent 3 807 398 von 55 Grucza besprochen.
Ausser den notwendigen physikalischen Eigenschaften müssen Hydrogelsubstanzen zur Eignung für Kontaktlinsen noch eine Anzahl wesentlicher optischer Eigenschaften aufweisen. Z.B. muss das Hydrogel durchsichtig und farblos sein 60 und einen einheitlichen Refraktionsindex aufweisen. Das als Linse zu verwendende Material sollte in hydratisiertem Zustand die Gestalt seiner optischen Oberfläche während verhältnismässig langer Zeit beibehalten können. Ferner muss eine aus einer Hydrogelsubstanz hergestellte Linse auf das 65 Auge gelegt ihre optischen Eigenschaften beibehalten. Im weiteren muss die gewünschte Gestalt beim Übergang vom unhydratisierten in den hydratisierten Zustand ohne Verzerrung erhalten bleiben. Auch muss die Hydrogelsubstanz während ihrer Lebensdauer lichtbeständig sein.
Ein Linsenmaterial muss auch für Tränenflüssigkeit durchlässig sein, weil das Austrocknen der äusseren Linsen-oberfläche eine Trübung verursachen könnte, welche die Sicht beeinträchtigen würde.
Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol wurden als Vernetzungsmittel für eine Hydrogel-Kontaktlinse bis anhin noch nicht verwendet. Beispielsweise, wenn Wichterle et al. Divinylbenzol als Vernetzungsmittel anerkannten (siehe Absatz 1, Zeile 22, des U.S. Patents 3 220 960), haben sie nicht vorgeschlagen, dass Divinylbenzol zur Herstellung von Kontaktlinsen verwendet werden könnte. Diese Unterlassung zu erkennen, dass Divinylbenzol ein geeignetes Vernetzungsmittel zur Herstellung von Kontaktlinsen sein kann, geht besonders deutlich aus den Bekanntmachungen von Shepherd und Gould hervor. Im besonderen im U.S. Patent 3 577 512 von Shepherd und Gould, wo es sich um gestützte auslösbare Tabletten und nicht um Kontaktlinsen handelt, schlagen die Patentinhaber vor, Divinylbenzol oder Divinyltoluol, sowie die oben besprochenen Diester in gewissen Hydrogel-Polymerzu-sammensetzungen (siehe z.B. Absatz 3, Zeilen 12 und 13 und Beispiel 21) zu verwenden. Andererseits beschreiben Shepherd und Gould im U.S. Patent 3 520 949 Kontaktlinsen (Absatz 3, Zeile 14), schlagen aber nur polyfunktionelle Mo-nomerester, wie z.B. Äthylenglycoldimethacrylat, als Vernetzungsmittel vor (Kolonne 3, Zeilen 24-27, nicht aber Divinylbenzol.
Wenn auch Blank im US Patent 3 728 317 Divinylbenzol als Vernetzungsmittel in von den für die vorliegende Erfindung verwendeten Polymeren wesentlich verschiedenen Polymeren (z.B. Polymere von Methylmethacrylat und Acryl-säure) vorschlägt, waren die so erhaltenen Produkte offensichtlich etwas hart (siehe Beispiel 4). Tatsächlich fanden in der Folge Blank et al., dass Vernetzungsmittel wie Divinylbenzol ein hartes Produkt ergaben, welches zur Einführung in das Auge ungeeignet war (US Patent 3 927 206 Absatz 1,
Zeile 61, bis Absatz 2, Zeile 7).
Einige andere Patente von Interesse, welche sich mit Kontaktlinsenmaterialien befassen, sind: Leeds erteiltes US Patent 3 621 079, Ewell US Patent 3 647 736 und US Patent 3 503 942 von Seiderman. Auch die Kritizität und Schwierigkeit der Wahl des geeigneten Vernetzungsmittels in Verbindung mit anderen Bestandteilen wird durch die US Patente 3 787 448,3 787 380 und 3 772 235 von Starnberger unter Beweis gestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktlinse der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorangehend beschriebenen physikalischen und optischen Eigenschaften besitzt, und diese Eigenschaften auch beibehält.
Eine Kontaktlinse zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich durch die Merkmale des Patentanspruches 1 aus. Vorteilhafte Ausführungsformen der Kontaktlinse gehen aus den abhängigen Ansprüchen 3 bis 13 hervor.
Aufgabe der Erfindung ist es ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung der Kontaktlinse zu schaffen.
Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich durch die Merkmale des Patentanspruches 2 aus. Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens geht aus dem abhängigen Anspruch 14 hervor.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wurde es also nicht nur als möglich, sondern sogar als wünschenswert befunden. Diester als Vernetzungsmittel zur Herstellung von Hydrogel-Kontaktlinsen auszuschliessen und Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol mit den anderen zur Herstellung der Kontaktlinse nach der Erfindung erforderlichen Substanzen anzuwenden. Die Verwendng von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol ist vorteilhaft, weil alles im Handel erhältliche Hydroxy-
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äthylmethacrylat eine gewisse Menge Diester (Äthylenglycoldimethacrylat) enthält, welche selbst im besten Fall nur schwierig messbar ist. Die Entfernung des Diesters und der Zusatz einer bekannten Menge von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol zur Polymerisationsmischung gewährleisten eine leichter reproduzierbare Polymerisation von einer Reaktionspartie zur anderen. Ein anderer Vorteil der Verwendung von Divinylbenzol ist, dass es als Vernetzungsmittel in Verbindung mit den anderen Substanzen in der polymerisierba-ren Mischung wirkungsvoller ist als beispielsweise Äthylenglycoldimethacrylat. Dies erlaubt den Zusatz geringerer Mengen Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol im Vergleich zur anzuwendenden Menge von Diester, wodurch Linsen erhalten werden, welche hydrophiler sind und trotzdem die Eigenschaft hoher Bruchfestigkeit beibehalten. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol besteht darin, dass das Endprodukt stärker und elastischer ist, als ein Produkt, bei dem ein Diester wie Äthylenglycoldimethacrylat als Vernetzungsmittel verwendet wurde. Dies beruht vermutlich mindestens zum Teil auf der kürzeren Distanz zwischen den vernetzten Ketten.
Ausserdem sind die resultierenden Hydrogelzusammen-setzungen recht biegsam und elastisch.
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen erläutert.
Die zur Herstellung der Polymere erforderlichen geeigneten wasserlöslichen Polymere (A) (1) werden aus wasserlöslichen polymerisierbaren heterocyclischen N-Vinylverbin-dungen erhalten, welche eine Carbonylgruppe benachbart zu einem die Vinylgruppe tragenden Stickstoffatom im heterocyclischen Ring aufweisen. Sie müssen auch zur Homopoly-merisierung zu einer wasserlöslichen Substanz befähigt sein.
Beispiele solcher geeigneter heterocyclischer N-Vinylver-bindungen schliessen die Vinyllactame der folgenden Formel ein:
CH = CH2
worin R eine Alkylenbrücke enthaltende Gruppe von 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und R, Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aral-kyl oder Alkaryl bedeutet und vorzugsweise Wasserstoff oder eine niedrige Alkylgruppe wie Methyl, Äthyl oder Propyl ist. Andere zur Herstellung von wasserlöslichen Polymeren (A) (1 ) geeignete heterocyclische N-Vinylverbindungen schliessen die folgenden ein: N-Vinylimidazolidon, N-Vinylsuccinimid, N-Vinyldiglycolylimid, N-Vinylglutarimid, N-Vinyl-3-mor-pholinon, N-Vinyl-5-methyl-3-morpholinon. Die heterocyclischen N-Vinylverbindungen zur Herstellung der wasserlöslichen Polymere (A) (1) enthalten in der Regel 3-6 Kohlenstoffatome im heterocyclischen Ring und gehören meistens den 5- bis 7gliedrigen heterocyclischen Ringsystemen an.
Einige der obiger Strukturformel entsprechenden N-Vinylverbindungen sind u.a.: N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-piperidon, N-Vinyl-hexanmethylenimin-2-on, N-Vinyl-3-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3-methyl-2-piperidon, N-Vi-nyl-3-methyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-4-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-4-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-4-me-thyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-5-methyl-2-pyrroli-don, N-Vinyl-5-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-3-äthyl-2-pyr-rolidon, N-Vinyl-4,5-dimethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5,5-di-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3,3,5-trimethyl-2-pyrrolidon,
N-Vinyl-5-methyl-5-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3,4,5-tri-methyl-3-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-6-äthyl-2-piperidon, N-Vinyl-3,5-dimethyl-2-piperi-don, N-Vinyl-4,4-dimethyl-2-piperidon, N-Vinyl-7-methyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-7-äthyl-hexamethylen-imin-2-on, N-Vinyl-3,5-dimethyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-4,6-dimethyl-hexamethylenimin-2-on und N-Vinyl-3,5,7-trimethyl-hexamethylenimin-2-on. Wenn erwünscht, können zur Herstellung des wasserlöslichen Polymers (A) (1) Mischungen der oben aufgeführten Verbindungen verwendet werden.
Zusätzlich können bis zu etwa 20 Gew.-% Comonomere, wie z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, andere Vinylester von organischen Säuren, Acrylamid, Acrylonitril, Acrylsäure, Methacrylat, Methacrylamid, Maleinsäureanhydrid, Styrol, Vinylchlorid, Vinylmethylketon, Vinylmethyläther, N-Vinylsuccinimid und N-Vinylphthalimid in diesen wasserlöslichen Polymeren anwesend sein.
Das bevorzugte wasserlösliche stickstoffhaltige Polymer ist Polyvinylpyrrolidon, Ppolyvinylpyrrolidon ist ein wasserlösliches Polymer und im Handel als ein weisses Pulver mit einem Molekulargewicht von etwa 10 000 bis etwa 400 000 erhältlich. Bevorzugt wird ein Polyvinylpyrrolidon mit einem Molekulargewicht von etwa 30 000 bis etwa 100 000.
Die Menge von wasserlöslichem Polymer aus der heterocyclischen N-Vinylverbindung beträgt von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% und vorzugsweise etwa 10 bis etwa 30 Gew.-%.
Die polymerisierbaren Monoester (A) (2) (a), die zur Herstellung der erforderlichen Polymere geeignet sind, müssen wasserlöslich sein und befähigt, zu einer wasserlöslichen Substanz zu homopolymerisieren. Solche polymerisierbare Monoester sind Monoester von Acryl- und/oder Methacrylsäure mit mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise mit einem zweiwertigen Alkohol. Zweiwertige Alkohole, die zur Bildung der verwendeten Ester geeignet sind, sind unter anderen: Äthylen-glycol, 1,3-Propandiol, Dialkylenglycole wie Diäthylenglycol und Dipropylenglycol sowie Polyalkylenglycole wie Poly-äthylenglycol und Polypropylenglycol, 1,6-Hexamethylengly-col und 1,4-Butandiol. Einige mehrwertige Alkohole, die zur Bildung der verwendeten Ester geeignet sind, umfassen Gly-cerin, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Pentaerythrit und Hexite wie Mannit, Sorbit etc. Beispiele einiger geeigneter polymerisierbarer Monoester sind u.a. Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxyäthylacrylat, Hydroxypropyl-methacrylat, Diäthylenmonomethacrylat, Diäthylenglycol-monoacrylat, Glycerylmethacrylat und Pentaerythritolmeth-acrylat, wovon der bevorzugte polymerisierbare Monoester Hydroxyäthylmethacrylat ist.
Der Monoester muss praktisch frei von Diester sein (z.B. weniger als 0,05 Gew.-% Diester). Die im Handel erhältlichen Monoester enthalten jedoch in der Regel erhebliche Mengen von Diestern. So findet man beispielsweise in fast allen Handelsqualitäten von Hydroxyäthylmethacrylat bis zu etwa 1% Äthylenglycoldimethacrylat. Zur Gewinnung eines Monoesters wie Hydroxyäthylmethacrylat vom erforderlichen Reinheitsgrad wird das Verfahren einer mehrmaligen Fraktionierten Vakuumdestillation bei weniger als 1 mm Hg Druck angewendet. Die verwendete Menge dieser Monoesters beträgt 93,8 bis etwa 51,8 Gew.-%, vorzugsweise etwa 63,8 bis etwa 87,8 Gew.-%.
Die monoäthylenisch ungesättigten Ester (A) (2) (b) zur Herstellung der erforderlichen Polymere sind u.a. Alkylmeth-acrylate, Alkylacrylate, Vinylester von gesättigten Monocar-bonsäuren und deren Mischungen.
In der Regel enthält das Alkylradikal des Methacrylats oder Acrylats bis zu 22 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome. Einige Beispiele von geeigneten
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Methacrylaten sind Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, In der Regel erfolgt die Polymerisation bei Temperaturen
Isopropylmethacrylat, Butylmethacrylat, Caprylmethacrylat, von Raumtemperatur bis etwa 150 °C. Es ist im allgemeinen Palmitylmethacrylat, Stearylmethacrylat und Laurylmeth- günstig, die Polymerisation bei relativ niederen Temperaturen acrylat. Einige geeignete Acrylester sind u.a. Äthylacrylat, von etwa 20 bis etwa 85 °C einzuleiten. Der bevorzugte An-Methylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat und Lauryl- 5 fangstemperaturbereich der Polymerisation liegt zwischen acrylat. etwa 25 bis 70 °C.
Geeignete Vinylester sind u.a. Vinylester von Monocar- Meistens wird die Polymerisation in einem Autoclaven bonsäuren, worin die Säure bis zu etwa 22 Kohlenstoffatome unter autogenem Druck durchgeführt. Jedoch können auch enthält, z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vi- irgendwelche andere geeignete Behälter gebraucht werden, nylstearat sowie die Vinylester von «Versatic 911 »-Säure, ei- io welche das Verdampfen von Monomeren praktisch ver-ner gesättigten tertiären Monocarbonsäure synthetischer Her- hindern.
Stellung mit Kettenlängen von C9, C10 und Cn, ein. Der am Im allgemeinen ist die Polymerisation nach etwa 1 bis meisten bevorzugte Vinylester ist Vinylacetat. etwa 24 Stunden und vorzugsweise nach etwa 2 bis 12 Stun den beendet. Es ist klar, dass Zeit und Temperatur im umge-Bevorzugte ungesättigte Ester sind die Methacrylate; am is kehrten Verhältnis zueinander stehen, d.h., die Anwendung meisten bevorzugt wird Methylmethacrylat. Die Menge von von Temperaturen gegen die obere Grenze des Bereichs be-monoäthylenisch ungesättigtem Ester beträgt etwa 1 bis etwa wirkt, dass die Polymerisationsvorgänge nahe an der unter-6 Gew.-% und vorzugsweise etwa 2 bis etwa 4 Gew.-%. sten Zeitgrenze beendet werden.
Als Vernetzungsmittel (A) (2) (c) wird Divinylbenzol und/ Zusätzlich kann es wünschenswert sein, dass die von die-oder Divinyltoluol und vorzugsweise Divinylbenzol verwen- 20 sen Polymerisationen erhaltenen Copolymere bei einer etwas det. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, Divinyl- höheren Temperatur als jene, die ursprünglich bei der Poly-benzol und Divinyltoluol z.B. durch Destillation zu reinigen, merisation angewandt wurde, nachgehärtet werden. Die beim um die Mengen der gewissen Handelsprodukten anhaftenden Nachhärten angewandten Temperaturen liegen in der Regel Verunreinigungen durch Äthylbenzol, Äthylvinylbenzol, Di- zwischen etwa 90 und etwa 150 °C. Fünf Stunden genügen äthylbenzol und Naphthalin zu verringern. Für diesen Zweck ^ meistens reichlich für solche Nachhärtungen. Vorzugsweise ist die Destillation bei einem Druck unter 1 mm Hg und Tem- ist die Nachhärtung in 1-3 Stunden beendet. Die Linsen kön-peraturen unter 80 °C geeignet. Die Mengen des Vernetzungs- nen entweder direkt gegossen werden, oder die Polymerisamittels beträgt von etwa 0,2 bis etwa 2,2 Gew.-% und vor- tion kann in einer Gussform erfolgen, deren Gestalt für die zugsweise von etwa 0,2 bis etwa 1,2 Gew.-%. Weiterbearbeitung des polymerisierten Materials günstig ist,
Die resultierenden Hydrogele enthalten in der Regel etwa 30 so z.B. in kleinen Zylindern, welche in der Fachsprache als 30 bis etwa 80 Gew.-% des Polymers und etwa 70 bis etwa «Knöpfe» bezeichnet werden. Das Polymerisationsgefäss 20 Gew.-% der wässrigen Lösung, bezogen auf das Gesamt- oder die Gussform besteht aus einem den Bestandteilen der gewicht des Polymers und der wässrigen Lösung. Bei Verwen- Polymerisationsmischung und dem Produkt gegenüber iner-dung der hierin bekanntgegebenen bevorzugten Polymere ten Material, dessen Oberfläche leichtes Entfernen des Poly-enthalten die Hydrogele im allgemeinen etwa 40 bis etwa 35 mers erlaubt. Solche Materialien sind z.B. Glas, Polyjpropy-70 Gew.-% Polymer und etwa 60 bis etwa 30 Gew.-%, bezo- len, Siliconkautschuk, Polyvinylchlorid und Polytetrafluoro-gen auf das Gesamtgewicht von Polymer und wässriger Lö- äthylen.
sung. Die wässrige Lösung ist vorzugsweise physiologische Nach der Polymerisation kann das Polymer maschinell zu
Kochsalzlösung (0,9% NaCl). Linsen geformt werden. Sodann kann das Polymer mit einer
Ausführungsformen der erfindungsgemässen Linsen kön- 40 wässrigen Lösung in Berührung gebracht werden, um das Hy-nen auch pharmakologische Mittel zur Augenbehandlung drogelmaterial zu erhalten. In dieser Stufe werden eventuell enthalten, falls erwünscht. Einige pharmakologische Mittel vorhandene wasserlösliche Substanzen ausgelaugt. Die hy-sind z.B. Chlorhexidin, Pilocarpin, Belladonna-Alkaloide, dratisierten Formen können gespült und sodann als Kontakt-Dibenzylin, Hydergin, Methacholin, Carbachol und Ure- linsen gebraucht werden.
cholinchlorid. 45
Die angewandten Polymere werden vorzugsweise nach Nachdem die Polymerisation einschliesslich einer eventu-
dem Massenpolymerisationsverfahren hergestellt. eilen Nachhärtung beendet ist, erhält man ein festes, starres
Als Polymerisationskatalysatoren können die zur Poly- und klares Copolymer. Die Polymere besitzen noch weitere merisation von Äthylendoppelbindungen enthaltenden Ver- wesentliche günstige Eigenschaften wie vorzügliche Eignung bindungen geeigneten angewendet werden.Bevorzugt sind 50 zur maschinellen Bearbeitung und Polierbarkeit.
freie Radikale enthaltende Katalysatoren. Besonders günstig Die aus den Polymeren erhaltenen Hydrogele sind klar, sind Peroxydkatalysatoren. Geeignete Peroxydkatalysatoren federnd und zeigen hohe Bruchfestigkeit. Sie sind elastisch sind z.B. Wasserstoffsuperoxyd, Benzoylperoxyd, Tertiärbu- und biegsam. Ferner besitzen sie die für Kontaktlinsen uner-tylperoctoat, Phthalsäureperoxyd, Succinperoxyd, Benzo- lässlichen optischen Eigenschaften.
ylessigsäureperoxyd, Kokosnussölsäureperoxyd, Laurinper- 55 Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung oxyd, Stearinperoxyd, Oleinperoxyd, Tertiärbutylhydroper- wird hier in der Folge ein Beispiel aufgeführt, worin, wo nicht oxyd, Tetralinhydroperoxyd, Tertiärbutyldiperphthalat, Cu- anders erwähnt, alle Teile Gewichtsteile bedeuten, molhydroperoxyd, Tertiärbutylperbenzoat, Acetylperoxyd,
2,4-Dichlorbenzoylperoxyd, Harnstoffperoxyd, Caprylyl- Beispiel peroxyd, p-Chlorbenzoylperoxyd, Ditertiärbutylperoxyd, 60 Zu etwa 105 g (15% der Polymerisationsmischung) Poly-2,2-Dis(tertiärbutylperoxy)butan, Hydroxyheptylperoxyd vinylpyrrolidon und etwa 560 g (80% der Polymerisationsmi-und Diperoxyd von Benzaldehyd, Di(sec.-butyl)peroxydicar- schung) gereinigtem 2-Hydroxyäthylmethacrylat werden 35 g bonat, Tertiärbutylperoxypivalat, Di(2-äthylhexyl)peroxydi- (5% der Polymerisationsmischung) Methylmethacrylat beige-carbonat und Di-n-propylperoxydicarbonat und dergleichen. mischt. Danach werden etwa 3,82 g (0,3 % der Polymerisa-Bevorzugt wird ein Katalysator, der bei mässiger Temperatur 65 tionsmischung) gereinigtes Divinylbenzol beigemischt und wie bei etwa 20-80 °C wirksam ist, wie beispielsweise Tertiär- schliesslich noch 2,8 g (0,4% der Polymerisationsmischung) butylperoctoat, Benzoylperoxyd und Di(sec.-butyl)peroxydi- Tertiärbutylperoctoat als Katalysator zugegeben und mit den carbonat. übrigen Bestandteilen vermischt.
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Das Polyvinylpyrrolidon ist unter der Handelsbezeich- Die Polymerisationsmischung wird zur Homogenität ge-
nung Plasdone K-29-32 im Handel erhältlich und hat nach rührt, dann wird sie in eine Anzahl feststehender runder For-
Angabe des Herstellers einen K-Wert von 29-32, wobei K- men gegossen, von denen jede etwa 0,8 g der Mischung
Wert eine Funktion des mittleren Molekulargewichts bedeu- aufnimmt.
tet; K-30 ist äquivalent zum Molekulargewicht 40 000. 5 Die Formen werden in einen Ofen gebracht und während
Das Hydroxyäthylmethacrylat ist unter der Handelsbe- etwa 12 Stunden auf etwa 80 °C erhitzt.
Zeichnung HEMA-HP von der Alcolac Chemical Company Dann werden die Formen aus dem Ofen genommen und erhältlich. Dieses Produkt wurde zur Reinigung bei einem abgekühlt. Sodann werden die polymerisierten «Knöpfe» von
Druck von etwa 0,6 mm Hg unter Verwendung einer 45 cm zylindrischer Gestalt aus den Formen genommen. Diese langen Destillationssäule vakuumdestilliert. Während der io «Knöpfe» sind klare und harte Festkörper. Zur Nachhärtung
Destillation betrug die Gefässtemperatur 77 °C und die werden die polymerisierten Knöpfe nun auf eine mit Markie-
Dampftemperatur etwa 68 °C. Die ersten 15 Gew.-% Vor- rangen versehene Aluminiumplatte gestellt und in einem Ofen lauf werden aufgefangen und entfernt. Die nächste Fraktion, bei etwa 100 ± 10 °C während 2 Stunden erhitzt, um vollkom-
etwa 70 Gew.-% wird als gereinigtes Hydroxyäthylmethacry- mene Polymerisation zu erreichen und Spannungen, welche lat aufgefangen. Der Gefässrückstand wird weggeworfen. 15 während der Polymerisation auftreten könnten, zu beheben.
Der Reinigungsvorgang bezweckt die Entfernung von Di- Nach beendeter Polymerisation erhält man ein klares, fe-
ester. Durch dieses Verfahren wird auch der Stabilisator stes und starres Polymer. Das polymerisierte Material wird
Methoxyphenol, der in der Regel in einer Menge von etwa nun auf einer Kontaktlinsen-Drehbank herkömmlicher Art,
1000 Teilen auf eine Million anwesend ist im Produkt der AI- wie sie von Hardinge Brothers, Elmira, New York, erhältlich colac Chemical Company, entfernt. 20 ist, geschliffen und poliert. Die Polymere sind vorzüglich ge-
Das Divinylbenzol ist unter der Handelsbezeichnung Di- eignet zur maschinellen Bearbeitung und lassen sich auch sehr vinyl Benzene-55 von der Dow Chemical Company erhält- gut polieren. Dann wird die Linse mit der physiologischen lieh. Dieses Produkt wird durch eine mit «Heli-pak» gefüllte, Kochsalzlösung in Berührung gebracht, bis sich das osmoti-45 cm lange Destillationssäule bei etwa 0,1 mm Hg Druck sehe Gleichgewicht mit der Lösung eingestellt hat, um so die durch Destillation gereinigt. Bei der Destillation betrug die 25 angezielte Hydrogel-Kontaktlinse herzustellen. Gefässtemperatur etwa 65 °C und die Dampftemperatur etwa Die erhaltenen Hydrogellinsen sind klar, biegsam und ela-45 °C. Etwa 30 Gew.-% Vorlauf werden aufgefangen und stisch, besitzen vorzügliche optische Eigenschaften und wei-entfernt. Die nächste Fraktion, etwa 50 Gew.-%, werden auf- sen bei osmotischem Gleichgewicht einen etwa 42%igen Was-gefangen und zur Verwendung in der Polymerisation aufbe- sergehalt auf. Ihr Refraktionsindex ist etwa 1,43 und die linewahrt. Der Gefässrückstand wird weggeworfen. 30 are Ausdehnung beträgt etwa 22,8 %. Das polymerisierte Ma-
Das Methylmethacrylat (Methylmethacrylat ohne Zusatz terial hat eine Härte von 85 Durometer (Type D). Der Re-von Rohm u. Haas) und Tertiärbutylperoctoat werden ohne fraktionsindex des nichthydratisierten Polymermaterials beweitere Reinigung, so wie erhalten, verwendet. trägt etwa 1,51.
C
Claims (14)
- (1) einem wasserlöslichen Polymer von polymerisierbarer heterocyclischer N-Vinyl Verbindung, welche mindestens ein Ringstickstoffatom und eine Carbonylgruppe dem die Vinyl-gruppe tragenden Stickstoff im heterocyclischen Ring benachbart enthält, und1. Kontaktlinse von konkav-konvexer Gestalt, deren konkave Oberfläche der Hornhaut des Auges im wesentlichen an-gepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer Hy-drogel-Zusammensetzung besteht, die aufweist:( A) eine wasserunlösliche aber wasserquellbare polymeri-sierte Polymer-Monomer-Zusammensetzung aus:
- 2. Verfahren zur Herstellung der Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer wasserlöslichen aber wasserquellbaren polymerisierten Polymer-Monomer-Zusammensetzung der im Patentanspruch 1 unter (A) definierten Art.(2) einer polymerisierbaren Mischung mit folgenden Komponenten:(a) ein oder mehr als ein polymerisierbarer Monoester aus der Gruppe Acrylsäure- und Methacrylsäuremonoester mehrwertiger Alkohole,(b) ein oder mehr als ein monoäthylenisch ungesättigter Ester aus der Gruppe, die aus denjenigen Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, deren Alkylgruppe 1 bis 22 Kohlenstoffatome enthält, und den Vinylestern von bis zu 22 Kohlenstoffatome aufweisenden, gesättigten Monocarbonsäuren besteht, und(c) Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol, wobei vom Gesamtgewicht der Komponenten (A) (1), (A) (2) (a), (A) (2) (b) und (A) (2) (c) 5 bis 40% auf (A) (1), 93,8 bis 51,8% auf (A) (2) (a), 1 bis 6% auf (A) (2) (b) und 0,2 bis 2,2% auf (A) (2) (c) entfallen, und(B) eine physiologisch annehmbare wässrige Lösung, wobei die Hydrogelzusammensetzung, auf die Gewichtsumme von (A) und (B) bezogen, 30 bis 80% von (A) und 20 bis 70% von (B) aufweist.
- 3. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserlösliche Polymer Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon) ist.
- 4. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polymerisierbare heterocyclische N-Vinyl-verbindung eine der folgenden Verbindungen oder eine Mischung von mehreren der folgenden Verbindungen ist: N-Vi-nylimidazolidon, N-Vinylsuccinimid, N-Vinyldiglycolsäure-imid, N-Vinylglutarimid, N-Vinyl-3-morpholinon, N-Vinyl-5-methyl-3-morpholinon.
- 5. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die heterocyclische N-Vinylverbindung eines der folgenden N-Vinyllactame oder eine Mischung mehrerer der folgenden N-Vinyllactame ist: N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-piperidon, N-Vinyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vi-nyl-3-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-3-methyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-4-me-thyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-4-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-4-methyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-5-me-thyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-3-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-4,5-dimethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5,5-dimethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3,3,5-trimethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5-methyl-5-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3,4,5-trimethyl-3-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-6-äthyl-2-piperidon, N-Vinyl-3,5-dimethyl-2-piperidon, N-Vinyl-4,4- dimethyl-2-piperi-don, N-Vinyl-7-methyl-hexamethyleninin-2-on, N-Vinyl-7-äthyl-hexamethylenimin-2-on, N-Vinyl-3,5-dimethyl-hexa-methyle"imin-2-on, N-Vinyl-4,6-dimethyl-hexamethyleni-min-2- N-Vinyl-3,5,7-trimethyl-hexamethylenimin-2-on.
- 6. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (2) (a) aus einem oder mehreren der folgenden Monoester besteht: Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxy-äthylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Diäthylenglycol-monomethacrylat, Diäthylenglycolmonoacrylat, Glycerin-monomethacrylat, Pentaerythritmonomethacrylat.
- 7. Kontaktlinse nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (2) (a) Hydroxyäthylmethacrylat ist.
- 8. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (2) (b) Methylmethacrylat, Äthylmethacry-lat, Isopropylmethacrylat, Butylmethacrylat, Caprylmeth-acrylat, Palmithylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Lauryl-methacrylat, Äthylacrylat, Methylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Laurylacrylat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vi-nylbutyrat, Vinylstearat oder der Vinylester von gesättigter, synthetischer tertiärer Monocarbonsäure mit Kettenlängen von C9, C10 und Cn ist.
- 9. Kontaktlinse nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (2) (b) Methylmethacrylat ist.
- 10. Kontaktlinse nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (2) (b) Vinylacetat ist.
- 11. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (2) (c) Divinylbenzol ist.
- 12. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (1) Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon), (A) (2) (a) Hydroxyäthylmethacrylat, (A) (2) (b) Methylmethacrylat und (A) (2) (c) Divinylbenzol ist.
- 13. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom Gesamtgewicht von (A) (1), (A) (2) (a), (A) (2) (b) und (A) (2) (c) 10 bis 30% auf (A) (1), 63,8 bis 87,8% auf (A) (2) (a), 2 bis 4% auf (A) (2) (b) und 0,2 bis 2,2% auf (A) (2) (c) entfallen.
- 14. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (1) Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon), (A) (2) (a) Hydroxyäthylmethacrylat, (A) (2) (b) Methylmethacrylat und (A) (2) (c) Divinylbenzol ist.
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