CH638901A5 - Hydrophile kontaktlinse. - Google Patents

Description

Die für die vorliegende Erfindung geeigneten polymeri- Qualität anwesend sind, zu verringern. Für diesen Zweck eig-sierbaren heterocyclischen N-Vinylverbindungen müssen i5 nen sjcj1 Destillationen bei weniger als 1 mm Hg Druck und wasserlöslich sein und benachbart zu einem Stickstoffatom Temperaturen unter etwa 80 "C. Die Menge von Vernetim heterocyclischen Ring eine Carbonylgruppe enthalten. zungsmittel beträgt etwa 0,2 bis etwa 2,2 Gew.-% und vor-Ausserdem müssen sie zu einer wasserlöslichen Substanz ho- zugsweise etwa 0,2 bis etwa 1,2 Gew.-%.

mopolymerisierbar sein. . Die resultierenden Hydrogele enthalten etwa 30 bis etwa

Beispiele von geeigneten heterocyclischen N-Vmylverbin- 2o 30 Gew.-% Polymer und etwa 70 bis etwa 20 Gew.-% der düngen, welche eine Carbonylgruppe dem Stickstoff im he e- wässrigen Lösung, bezogen auf die Gewichtssumme von Po-rocyclischen Ring benachbart enthalten, schliessen die Vinyl- iymer und wässriger Lösung. Bei Verwendung der hierin be-lactame der folgenden Formel ein: kanntgegebenen bevorzugten Polymere enthält das Hydrogel

P etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% Polymer und etwa 60 bis etwa 30

y v 25 Gew.-% wässrige Lösung. Die wässrige Lösung ist vorzugs-

_ £ q £ = 0 weise physiologische Kochsalzlösung (0,9% NaCl).

1 ~ \ / Die Linsen der vorliegenden Erfindung können auch

\ / pharmazeutische Mittel zur Augenbehandlung enthalten,

N falls erwünscht. Einige pharmazeutische Mittel sind z.B.

I 30 Chlorhexidin, Pilocarpin, Belladonna-Alkaloide, Dibenzylin,

CH = CH_ Hydergin, Methacholin, Carbachol und Urecholinchlorid.

Die verwendeten Polymere sind vorzugsweise nach dem

• n ■ a ti 1 u 1 u j ^ . . Massenpolymerisationsverfahren hergestellt.

worin R eine Alkylenbrucke enthaltende Gruppe mit 2 bis 4 Als Polymerisationskatalysatoren können die zur Poly-

Kohlenstoffatomen ist und R, Wasserstoff, Alkyl, Aryl Aral-35 merisation von Olefinen geeigneten angewandt werden. Be-kyl oder Alkaryl bedeutet und vorzugsweise Wasserstoff oder v t sind freie Radikale enthaltende Katalysatoren. Be-eine niedrige Alkylgruppe wie Methyl Äthyl oder Propyl ist. sonders ünsti sind peroxydkatalysatoren. Geeignete Per-Andere verwendbare heterocyclische N-Vinylverbmdungen oxydkatalysatoren sind Z.B, Wasserstoffsuperoxyd, Benzoyl-sind u.a. N-Vin Jmidazo idon, N-Vmy succmimid, N-Vinyl- d Tertiärbutylperoctoat, Phthalperoxyd, Succinper-

diglyco yhmid N-Vmylglutanmid,N-Vmyl-3-morpho inon, 40 oxyd/ßenzoylessigsäureperoxyd, Kokosnussökäureperoxyd, N-Vinyl-5-methyl-3-morpholmon Die erfindungsgemass Laurinperoxyd, Stearinsäureperoxyd, Oleinsäureperoxyd, verwendeten heterocychschen N-Verbindungen enthal- Tertiärbutylhydroperoxyd, Tetralinhydroperoxyd, Tertiär-ten in der Regel von etwa 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im hete- butyldiperph/halaî' Cumolhydroperoxyd, Tertiä'rbutylper-rocyclischen Ring und gehören meistens den 5 bis 7gkedngen benzoa£ Acetlyperoxyd, 2,4-Dichlorbenzoylperoxyd, Harn-e erocyc isc en ingsys emen a"- 45 stoffperoxyd, Caprylylperoxyd, p-Chlorbenzoylperoxyd, Di-

Einige der vorstehenden Strukturformel entsprechende N- tertiärbutylperoxyd, 2,2-Dis-(tertiärbutoxy)butan, Hydroxy-Vmyllactame sind u.a.: N-Vinyl-2-pyrrohdon N-Vmyl-2-pi- h^p/^^ £,iperoxyd von Benzaldehyd, Di(sec -butyl)

,, /, vT , - ... J ,T... , . f, . . . tyl)peroxydicarbonat, und Din-n-propylperoxydicarbonat.

tarn, N-Vinyl-4-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-4-methyl-2-pi- 50 ' • d • K;talvsator der bei massiger Temneratur peridon, N-Vinyl-4-methyl-2-caprolactam, N-Vinyl-5-me- bevorzugt wird ein Katalysator, der bei massiger I emperatur , „1 -, _ .-, m ,r , c \u . . . ., 3-.. ... von etwa 20 bis 80 C wirksam ist, wie beispielsweise Tertiar-

äthyT-^yrrolidon, N-V^nyVS-dimêth^-p^ " BenZ°ylper°Xyd Und Di(sec.-butyl)peroxydi-

5S Die Polymerisation erfolgt im allgemeinen beiTanpera-

1 -! a « * • ti, 1 1 1 n xt xr , c ' turen von etwa Zimmertemperatur bis etwa 150 C. Esistin nyl-3,4-5-tnmethyl-3-athyl-2-pyrrohdon, N-Vinyl-3,5-dimet- , R , ü t- di Polarisation b • , ti niedrÌ2en hyl-2-piperidon, N-Vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-6- Ì Kegel gunstig, die Polymerisation bei relativ niedrigen

.... , !, • -, x. T V . . *... Temperaturen von etwa 20 bis etwa 85 C einzuleiten. Der be-

N-Vinyl-3,5-dimethyl-2-caprolactam,N-Vinyl-4,6-dimethyl- eo ^ 'etwa^un«d/iU C. . .

t , . K, . _ . . ' , , i ^ J Meistens wird die Polymerisation m einem Autoclaven

_ - pro a am un my , - - rime y - -capro ac am. unter autogenem Druck durchgeführt. Jedoch können auch Wenn erwünscht, können Mischungen der obigen Verbindun- A ■ . D u-u , , , , , , j gen »erwendet werden. Die bevorzugte heterocyclische N-Vi- "nde" geel8"?/ Behalter geb'a»ch1,t waSe"'welchs d,s Ver"

nylverbindung ist N-Viny]-2-pyrrolidon. dampfen von Monomeren praktrsch verhindern^

ö / t Im allgemeinen ist die Polymerisation nach etwa 1 bis

. e nach dem verwendeten heterocyclischen Material kann 65 etwa 24 Stunden und vorzugsweise nach etwa 2 bis 12 Stun-

es in manchen Fällen wünschenswert sein, dieses beispiels- den beendet. Es ist klar, dass Zeit und Temperatur im umge-

weise durch Destillation noch zu reinigen, um z.B. Natrium- kehrten Verhältnis zueinander stehen, d.h. die Anwendung hydroxyd aus diesem Material zu entfernen, das in gewissen von Temperaturen gegen die obere Grenze des Bereichs be-

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wirkt, dass die Polymerisationsvorgänge nahe der untersten Das in diesem Beispiel verwendete N-Vinyl-pyrrolidon

Zeitgrenze beendet werden. wurde von GAF bezogen. Darin enthaltenes Natriumhydro-

Zusätzlich kann es wünschenswert sein, die von diesen Po- xyd als Stabilisator wurde durch Destillation bei 0,18 mm Hg lymerisationen erhaltenen Copolymere bei etwas höherer Druck durch eine 45 cm lange mit «Heli-pak» gefüllte Säule

Temperatur als ursprünglich bei der Polymerisation ange- 5 aus dem N-Vinylpyrrolidon entfernt. Die Gefässtemperatur wandte nachzuhärten. Die beim Nachhärten angewandten der Destillation betrug etwa 62°C und die Dampftemperatur Temperaturen liegen in der Regel zwischen etwa 90 und etwa 46°C. Ein Vorlauf von etwa 15 Gew.-% der Destilla-

150 °C. Fünf Stunden genügen meistens reichlich für solche tionsmenge wurde aufgefangen und entfernt. Die nächste Nachhärtungen. Vorzugsweise ist die Nachhärtung in 1 bis 3 Fraktion von 70 Gew.-% wurde aufgefangen und zur Verstunden beendet. Die Linsen können entweder direkt gegos- 10 wendung bei der Polymerisation aufbewahrt. Diese 70%ige sen werden, oder die Polymerisation kann in Gussformen er- Fraktion, welche zur Verwendung bei der Polymerisation befolgen, deren Gestalt für die Weiterverarbeitung des polyme- stimmt war, wurde in einem Kühlschrank abgekühlt, bis etwa risierten Materials günstig ist, so z.B. in kleinen Zylindern, 60% davon zu Kristallen erstarrt waren. Die verbliebene die in der Fachsprache als «Knöpfe» bezeichnet werden. Das Flüssigkeit wurde weggeleert. Der verfestigte Anteil wurde Polymerisationsgefäss oder Gussform besteht aus einem den 15 aus dem Kühlschrank genommen und wieder verflüssigt, um Bestandteilen der Polymerisationsmischung und dem Pro- in der Polymerisation verwendet zu werden. Der Gefässrück-dukt gegenüber inerten Material, dessen Oberfläche leichtes stand wurde weggeworfen.

Entfernen des Polymers erlaubt. Solche Materialien sind z.B. Das in diesem Beispiel verwendete Divinylbenzol wurde

Glas, Polypropylen, Siliconkautschuk, Polyvinylchlorid und von der Dow Chemical Company unter der Handelsbezeich-Polytetrafluoräthylen. 20 nung «Divinyl-Benzene-55» erhalten. Dieses Produkt wurde

Nach der Polymerisation kann das Polymer maschinell zu durch Destillation durch eine 45 cm lange mit «Heli-pak» geLinsen geformt werden. Sodann kann das Polymer mit einer füllte Destillationssäule bei etwa 0,1 Hg Druck gereinigt. Die wässrigen Lösung in Berührung gebracht werden, um das Hy- Gefässtemperatur der Destillation betrug etwa 65°C und die drogelmaterial zu erhalten. In dieser Stufe werden eventuell Dampftemperatur etwa 45°C. Etwa 30 Gew.-% Vorlauf wur-anwesende wasserlösliche Substanzen ausgelaugt. Die hydra- 25 den aufgefangen und entfernt. Die nächste Fraktion von etwa tisierten Formen können gespült und sodann als Kontaktlin- 50 Gew.-% wurde aufgefangen und zur Verwendung in der sen gebraucht werden. Polymerisation aufbewahrt. Der Gefässrückstand wurde

Nachdem die Polymerisation einschliesslich einer eventu- weggeworfen.

eilen Nachhärtung beendet ist, erhält man ein festes, starres Das Methylmethacrylat (reines Produkt von Rohm und und klares Copolymer. Die verwendeten Polymere besitzen 30 Haas) und Tertiärbutylperoctoat wurden ohne weitere Reini-noch andere wesentliche Eigenschaften, nämlich vorzügliche gung verwendet.

Eignung zur maschinellen Bearbeitung und gute Polier- Die Polymerisationsmischung wurde zur Homogenität barkeit. gerührt und sodann in eine Anzahl stehender zylindrischer

Die aus den Polymeren erhaltenen Hydrogele sind klar, Formen gegossen, von denen jede etwa 0,8 g der Mischung federnd und in hohem Grad bruchfest. Sie sind auch elastisch 35 fasste.

und biegsam. Ferner besitzen sie die für Kontaktlinsen uner- Man brachte die Formen in einen Exsikkator, und dessen lässlichen optischen Eigenschaften. Die resultierenden Hy- Innenraum wurde viermal mit trockenem Stickstoffgas drogele zeigen beim Tragen im Auge höchstens eine minimale durchgeblasen. Sodann wurde der die Polymerisationsmi-Proteinbildung. schung in den Formen enthaltende Exsikkator mit trockener

40 Stickstoffatmosphäre in einen Ofen gestellt. Die Formen wur-Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung den innert 15 Minuten auf etwa 65 C erhitzt, während weitewerden hier in der Folge Beispiele aufgeführt, worin, wo nicht ren 1 ^ Minuten bei dieser Temperatur gehalten und sodann anders erwähnt, alle Teile Gewichtsteile bedeuten. wurde die Temperatur auf 70 C erhöht. Diese Temperatur wurde während etwa 11 bis II1/2 Stunden aufrechterhalten.

Beispiel 1 45 Sodann wurde der Exsikkator mit den Formen aus dem

Etwa 42,116 g (80,42 % der Polymerisationsmischung) Ofen genommen und abgekühlt. Nun wurden die polymeri-gereinigtes 2-Hydroxyäthylmethacrylat, etwa 7,521 g (14,36 sierten «Knöpfe» in der Gestalt kleiner Zylinder aus den % der Polymerisationsmischung) gereinigtes N-Vinyl-2-pyr- Gussformen genommen. Die polymerisierten «Knöpfe» sind rolidon, etwa 2,038 g (3,89% der Polymerisationsmischung) klare und harte Festkörper. Danach wurden die polymerisier-Methylmethacrylat und etwa 0,497 g (0,95 % der Polymerisa-50 ten «Knöpfe» auf eine markierte Aluminiumplatte gestellt und tionsmischung) gereinigtes Divinylbenzol werden mit etwa während etwa zwei Stunden in einem Ofen bei 100 ± 10 °C 0,201 g (0,38% der Polymerisationsmischung) Tertiärbutyl- nachgehärtet, um die vollständige Polymerisation zu gewähr-peroctoat, als Katalysator, vermischt. leisten und allfällige Spannungen, die während der Polymerisa-

Das in diesem Beispiel verwendete Hydroxyäthylmethacr- tion aufgetreten sein könnten, zu beheben.

ylat wurde von der Alcolac Chemical Company unter der 55 Nach Beendung der Polymerisation erhielt man ein klares Handelsbezeichnung HEMA-HP bezogen. Dieses Produkt und festes und starres Polymer. Das polymerisierte Material wurde durch Vakuumdestillation bei etwa 0,6 Hg Druck un- wird sodann auf eine herkömmliche Kontaktlinsen-Dreh-ter Verwendung einer 45 cm langen Destillationssäule gerei- bank gebracht, wie sie von Hardings Brothers, Elmira, New nigt. Während der Destillation betrug die Gefässtemperatur York, erhältlich ist, und darauf geschliffen und poliert. Das etwa 77°C und die Dampftemperatur etwa 68°C. Der Vorlauf 60 Polymer lässt sich vorzüglich maschinell bearbeiten und po-von 15 Gew.-% wurden aufgefangen und entfernt. Die näch- lieren. Es wird hernach mit physiologischer Kochsalzlösung ste Fraktion, etwa 70 Gew.-% wurden als gereinigtes Hydro- bis zur Einstellung des osmotischen Gleichgewichts in Berüh-xyäthylmethacrylat aufgefangen. Der Gefässrückstand wurde rung gebracht, um auf diese Weise die gewünschte Hydrogel-weggeworfen. Der Reinigungsvorgang bezweckt die Entfer- Kontaktlinse herzustellen.

nung von Diester. Zugleich wird auch der im Material der AI- 65 Die erhaltenen Hydrogellinsen sind klar, biegsam und ela-colac Company in der Regel in Mengen von etwa stisch, haben vorzügliche optische Eigenschaften. Bei osmoti-

1000/1,000,000 anwesende Stabilisator Methoxyphenol schem Gleichgewicht haben sie einen Wassergehalt von etwa entfernt. 37,1 %. Der Refraktionsindex der Hydrogellinsen ist etwa

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1,43 und die lineare Expansion etwa 20,4%. Das polymeri-sierte Material hat eine Härte von 90 Durometer (Type D). Der Refraktionsindex des nicht hydratisierten Polymermaterials beträgt etwa 1,51.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wird wiederholt, mit Ausnahme, dass die Polymerisationsmischung etwa 77,1 Gew.-% gereinigtes Hydroxyäthylmethacrylat, etwa 20 Gew.-% gereinigtes N-Vinyl-2-pyrrolidon, etwa 2 Gew.-% Methylmethacrylat, etwa 0,5 Gew.-% gereinigtes Divinylbenzol und etwa 0,4 Gew.-% Ter-tiärbutylperoctoat-Katalysator enthält. Die erhaltenen Kontaktlinsen waren jenen des Beispiels 1 ähnlich, hatten aber eine lineare Expansion von 21,1% und 43,7% Wassergehalt.

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, ausgenommen, dass die Polymerisationsmischung etwa 82,1 Gew.-% gereinigtes Hydroxyäthylmethacrylat, etwa 15 Gew.-% gereinigtes N-Vinyl-2-pyrrolidon, etwa 2.0 Gew.-% Methylmethacrylat, etwa 0,5 Gew.-% gereinigtes Divinylbenzol, etwa 0,3 Gew.-% Di(sec.-butyl) peroxydicarbonat und etwa 0,1 Gew.-% Tertiärbutyl-peroxypivalat enthielt. Das Di(sec.-butyl)peroxydicarbonat ist von Pennwalt unter der Handelsbezeichnung «Lupersol 225» und das Tertiärbutylperoxypivalat von der gleichen Firma unter der Handelsbezeichnung «Lupersol 11» erhältlich. Die Polymerisation wird während etwa 12 Stunden bei s etwa 36°C unter inerter Stickstoffatomosphäre bei einem Druck von 900 g auf etwa 6,5 cm2 durchgeführt.

Die auf diese Weise erhaltene Kontaktlinse gleicht jener des Beispiels 1.

io Beispiel 4

Das Beispiel 1 wurde wiederholt. Die Polymerisationsmischung enthielt etwa 82,1 Gew.-% gereinigtes Hydroxyäthylmethacrylat, etwa 15 Gew.-% gereinigtes N-Vinyl-2-pyrroli-don, etwa 2,0 Gew.-% Methylmethacrylat, etwa 0,5 Gew.-% i5 gereinigtes Divinylbenzol und etwa 0,4 Gew.-% Di(sec.-bu-ryl) peroxycarbonat. Die Polymerisation erfolgte bei Raumtemperatur (etwa 24°C) unter inerter Stickstoffatmosphäre von etwa 900 g/6,5 cm2 Druck während 68 Stunden. Die polymerisierten «Knöpfe» wurden in einem Ofen bei etwa 80°C -o während etwa 4 Stunden nachgehärtet und sodann während 2 bis 272 Stunden bei etwa 120°C. Die erhaltenen Linsen glichen den in Beispiel 1 hergestellten.

C

Claims (6)

638 901 PATENTANSPRÜCHE

1 X. /

N

CH«CH^

wobei R mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, und R, Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl und Alkaryl-Gruppen, N-Vinyl-Imida-zolidon, N-Vinyl'-Succinimid, N-Vinyl-Diglycolimid, N-Vi-nyl-Glutarimid, N-Vinyl-3-Morpholinon und N-Vinyl-5-Methyl-3-Morpholinon;

(1) polymerisierbare Monoester, deren Säurekomponente aus der Gruppe Acrylsäure und Methacrylsäure und deren Mischungen und deren Alkoholkomponente von einer Poly-hydroxy Verbindung abgeleitet sind;

1. Hydrophile Kontaktlinse von konkav-konvexer Gestalt, deren konkave Oberfläche im wesentlichen der Hornhaut des Auges angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe aus einer Hydrogelzusammensetzung besteht, die aufweist,

(A) ein polymerisiertes. wasserunlösliches aber wasser-quellbares Mischpolymer aus einer polymerisierten Mischung, die folgende Bestandteile enthält:

(2) monoäthylenisch ungesättigte Ester aus der Gruppe Alkylacrylate, Alkylmethacrylate, Vinylester von gesättigten Monocarbonsäuren mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen, und Mischungen derselben, wobei die Alkylgruppen der Meth-acrylate und Acrylate 1 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten;

2. Verfahren zur Herstellung der Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

(A) eine polymerisierbare Mischung vermischt wird, die folgende Bestandteile aufweist:

(Î) einen polymerisierbaren Monoester, abgeleitet von einer Säure aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Mischungen; einer Polyhydroxyverbindung mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen aus der Gruppe Äthylen-Glycol, 1,3-Pro-pandiol, Dialkylen-Glycol, 1,6-Hexamethylen-Glycol, 1,4 Butandiol, Glycerin, Trimethylol-Propan,

Trimethylol-Ethan, Pentaerythrit, Mannitol und Sorbitol,

(2) einen Äthylenrest enthaltende ungesättigte Ester aus der Gruppe Alkylacrylate, Alkylmethacrylate mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, Vinylester gesättigter Monocarbonsäuren mit bis zu 22 Kohlenstoffatomen, sowie deren Mischungen;

3 220 960 von Otto Wichterle et al. und ein Artikel von M.F. wünschte Gestalt beim Übergang vom unhydratisierten in Refojo et al. im «Journal of Applied Polymer Science», Band den hydratisierten Zustand ohne Verzerrung erhalten bleiben. 9, Seiten 2425-35 (1965) beschreiben verschiedene Hydrogel- Auch muss die Hydrogelsubstanz während ihrer Lebensdauer polymere einschliesslich solcher, welche zur Herstellung des lichtbeständig sein.

Hydrogel Äthylenglycoldimethacrylat als Vernetzungsmittel 55 Ein Linsenmaterial muss auch für Tränenflüssigkeit anwenden. durchlässig sein, weil das Austrocknen der äusseren Linsen-

Ferner schlägt Seiderman in den U.S. Patenten 3 639 524, Oberfläche eine Trübung verursachen könnte, welche die 3 721 657,3 767 731 und 3 792 028 vor, Hydrogele aus gewis- Sicht beeinträchtigen würde.

sen Mischpolymeren von N-Vinyl-2-Pyrrolidon herzustellen, Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktlinse der ein-worin die vorgeschlagenen Vernetzungsmittel Diester der von 60 gangs genannten Art aus einer Polymerzusammensetzung zu Steckler und Wichterle et al. erwähnten Art oder gewisse Säu- schaffen, welche alle vorstehend erörterten, wichtigen Eigenren sind. schaften besitzt.

Das britische Patent 1 391 438 schlägt auch vor, Hydro- Eine Kontaktlinse zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet gele von gewissen Mischpolymeren von N-Vinyl-2-pyrrolidon sich durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale zu erhalten, worin das Vernetzungsmittel ein Alkylenglycol- 65 aus. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen dimethacrylat (z.B. Äthylenglycoldimethacrylat), Divinyl- aus den Ansprüchen 3 bis 13 hervor.

benzol, Diäthylenglycol-bis (allylcarbonat) oder Allylmeth- Aufgabe der Erfindung ist es ebenfalls, ein Verfahren zur acrylat sein kann. Wenn auch Divinylbenzol in gewissen Po- Herstellung der Kontaktlinse nach Patentanspruch 1 zu dimethyl-2-caprolactam, und N-Vinyl-3,5,7-trimethyl-2-caprolactam.

10. Kontaktlinse nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die heterocyclische N-Vinylverbindung (A) (3) N-Vinyl-2-pyrrolidon ist.

11. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Divinylverbindung (A) (4) Divinylbenzol ist.

12. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (A) (1) Hydroxyäthylmethacrylat, (A) (2) Methylmethylcrylat, (A) (3) N-Vinyl-2-pyrrolidon und (A) (4) Divinylbenzol sind.

13. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polymerisierte Mischung 63,8 bis 87,8 Gew.% von (A) ( 1 ), 2 bis 4 Gew.% von (A) (2), 10 bis 30 Gew.% von (A) (3) und 0,2 bis etwa 2,2 Gew.% von (A) (4) enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht dieser Bestandteile.

14. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der polymerisierbare Monoester Hydroxyäthylmethacrylat, der Monoäthylen-ungesättigte Ester Me-thylmethacrylat, die polymerisierbare heterocyclische N-Vinylverbindung N-Vinyl-2-pyrrolidon und die Divinylverbindung Divinylbenzol sind.

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schaffen. Die Merkmale eines solchen Verfahrens gehen aus dem Patentanspruch 2 hervor. Ausführungsformen dieses Verfahrens gehen aus dem Patentanspruch 14 hervor.

Die Verwendbarkeit von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol als ein Vernetzungsmittel für eine Hydrogel-Kon-taktlinse zusammen mit den anderen polymerisierbaren Substanzen, wie diese gemäss der vorliegenden Erfindung erforderlich sind, ist im Hinblick auf die auf diesem Gebiet bisher gemachten Vorschläge für Vernetzungsmittel von Hydrogel-Kontaktlinsen ganz überraschend.

Obwohl beispielsweise Wichterle et al. Divinylbenzol als ein Vernetzungsmittel anerkannten (siehe Kolonne 1, Zeile 22, U.S. Patent 3 220 960), haben sie doch nicht vorgeschlagen, dass Divinylbenzol bei der Herstellung von Kontaktlinsen verwendet werden könnte. Diese Unterlassung zu erkennen, dass Divinylbenzol ein geeignetes Vernetzungsmittel zur Herstellung von Kontaktlinsen ist, 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 früher erwähnten Diester in gewissen Hydrogel-Polymerzusammen-setzungen zu verwenden (siehe Kolonne 3, Zeilen 12 und 13, Beispiel 21). Andererseits beschreiben Shepherd und Gould im U.S. Patent 3 520 949 Kontaktlinsen (Kolonne 3, Zeile 14) schlagen aber nur polyfunktionelle Monomerester wie z.B. Äthylenglycoldimethacrylat als das Vernetzungsmittel vor (Kolonne 3, Zeilen 24-27), nicht aber Divinylbenzol.

Wenn auch Blank im U.S. Patent 3 728 317 Divinylbenzol als ein Vernetzungsmittel in von den in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymeren wesentlich verschiedenen Polymeren (z.B. Polymere von Methylmethacrylat und Acrylsäure) vorschlägt, waren die so erhaltenen Produkte offensichtlich etwas hart (siehe Beispiel 4). Tatsächlich fanden Blank et al. in der Folge, dass Vernetzungsmittel wie Divinylbenzol ein hartes Produkt ergaben, welches zur Einführung in das Auge ungeeignet war (U.S. Patent 3 927 206, Kolonne 1, Zeile 61, Kolonne 2, Zeile 7).

Jedoch im Gegensatz zu den Aussagen der bisherigen Forschung wurde es nicht nur als möglich, sondern sogar als wünschenswert befunden, Diester als Vernetzungsmittel zur Herstellung von Hydrogel-Kontaktlinsen auszuschliessen und mit den für die vorliegende Erfindung erforderlichen anderen Substanzen Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol zu verwenden. Die Verwendung von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol ist vorteilhaft, weil alles im Handel erhältliche Hydroxyäthylmethacrylat eine Menge von Diester (Äthylenglycoldimethacrylat) enthält, welche selbst im besten Fall nur schwierig messbar ist. Das Ausschliessen des Diesters und der Zusatz einer bekannten Menge von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol zur Polymerisationsmischung gewährleistet eine besser reproduzierbare Polymerisierung von einer Reaktionspartie zur anderen. Ein anderer Vorteil der Verwendung von Divinylbenzol ist, dass es als Vernetzungsmittel mit den übrigen Substanzen in der polymerisierbaren Mischung wirkungsvoller ist als beispielsweise Äthylenglycoldimethacrylat. Dies erlaubt den Zusatz geringerer Mengen Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol im Vergleich zur anzuwendenden Menge Diester. Auf diese Weise werden Linsen erhalten, welche hydrophiler sind und trotzdem die Eigenschaft hoher Bruchfestigkeit beibehalten. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Divinylbenzol und/oder Divinyltoluol besteht darin, dass das Endprodukt stärker und elastischer ist als ein Produkt, für welches ein Diester wie Äthylenglycoldimethacrylat als Vernetzungsmittel verwendet wurde. Wie angenommen wird, beruht dies mindestens zum Teil auf die verkürzte Distanz zwischen den vernetzten Ketten.

Es wurde auch beobachtet, dass die erfindungsgemässen Kontaktlinsen höchstens ganz minimale Proteinbildung zeigen, wenn sie im Auge getragen werden. Auch sind die Hy-drogelzusammensetzungen recht biegsam und elastisch, s Resultate vorklinischer Studien mit Kaninchen, welche erfindungsgemässe Linsen trugen, ergaben keine Irritationen oder andere üble Wirkungen. Ferner konnte kein merkbarer pathologischer Befund festgestellt werden in den zahlreichen Fällen, da Menschen diese Linsen bei der Durchführung ex-io perimenteller klinischer Studien während den letzten Jahren trugen, was die Gefahrlosigkeit der Linsen der vorliegenden Erfindung beweist.

Einige andere Patente von Interesse, welche sich mit Kontaktlinsenmaterial befassen sind: US Patent 3 621 079 von 15 Leeds, US Patent 3 647 736 von Ewell und US Patent 3 503 942 von Seiderman. Auch die Kritizität und Schwierigkeit der Wahl des geeigneten Netzmittels in Verbindung mit anderen Bestandteilen wird durch die US Patente 3 787 380, 3 758 448 und 3 772 235 von Starnberger unter Beweis ge-20 stellt.

Hier in der Folge werden die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.

Die zur Herstellung der Polymere geeigneten polymerisierbaren Monoester (A) (1) müssen zu einem wasserlöslichen 25 Material homopolymerisierbar sein. Solche polymerisierbare Monoester sind Monoester von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und einer Polyhydroxyverbindung, vorzugsweise eine Dihydroxyverbindung. Geeignete Dihydroxy Verbindungen, die zur Bildung der verwendbaren Ester geeignet sind, 30 sind unter anderen: Äthylenglycol, 1,3-Propandiol, Dialky-lenglycole, wie Diäthylenglycol und Dipropylenglycol sowie Polyalkylenglycole, beispielsweise Polyäthylenglycol und Po-lypropylenglycol, 1,6-Hexamethylenglycolund 1,4-Butan-diol. Einige zur Bildung der verwendbaren Ester geeignete Al-35 kohole mit 3 bis 6 alkoholischen Gruppen sind u.a. Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Pentaerythrit und He-xite wie Mannit und Sorbit. Beispiele einiger geeigneter poly-merisierbarer Monoester sind Hydroxyäthylmethacrylat, Hy-droxyäthylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Diäthyl-40 englycolmonomethacrylat, Diäthylenglycolmonoacrylat, Glycerylmethacrylat und Pentaerythritolmethacrylat, wovon der bevorzugte polymerisierbare Monoester Hydroxyäthylmethacrylat ist.

Der Monoester muss praktisch frei von Diester sein (z.B. 45 weniger als 0,05 Gew.% Diester enthalten). In der Regel aber enthalten die im Handel erhältlichen Monoester eine bedeutende Menge von Diestern. So findet man zum Beispiel in fast allen Handelsqualitäten von Hydroxyäthylmethacrylat bis zu etwa 1 % Äthylenglycoldimethacrylat. Zur Gewinnung eines 50 Monoesters wie z.B. Hydroxyäthylmethacrylat vom erforderlichen Reinheitsgrad kann eine mehrmalige fraktionierte Vakuumdestillation bei weniger als 1 mm Hg Druck angewandt werden. Die Menge des verwendeten Monoesters beträgt etwa 93,8 bis etwa 51,8 Gew.% und vorzugsweise etwa 63,8 bis 55 etwa 87,8 Gew.%.

Die monoäthylenisch ungesättigten Ester (A) (2), welche zur Herstellung der Polymere verwendet werden können, sind u.a. Alkylacrylate, Alkylmethacrylate und Vinylester gesättigter Monocarbonsäuren sowie deren Mischungen. 60 In der Regel enthält das Alkylradikal des Methacrylats oder Acrylats bis zu 22 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome. Zur Verwendung geeignete Meth-acrylate sind zum Beispiel Methylmethacrylat, Äthylmeth-acrylat, Isopropylmethacrylat, Butylmethacrylat, Capryl-65 methacrylat, Palmitylmethacrylat, Stearylmethacrylat und Laurylmethacrylat. Einige geeignete Acrylate sind u.a. Äthyl-acrylat, Methylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat und Laurylacrylat.

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lymeren als ein Vernetzungsmittel vorgeschlagen wird, ist darin nicht ausdrücklich bekanntgegeben, Divinylbenzol in einer Kontaktlinse zu verwenden. Tatsächlich werden jene Zusammensetzungen (Beispiele 7-10), welche zur Herstellung s von Kontaktlinsen im britischen Patent vorgeschlagen werden, nicht unter Verwendung von Divinylbenzol erhalten. Ferner werden in den Beispielen (Beispiele 1 und 2), welche Divinylbenzol vorschlagen, Produkte hergestellt, welche «leicht verzerrt» waren. Daher wäre die Herstellung von Kon-io taktlinsen nach solchen Beispielen ungeeignet,weil in einer Kontaktlinse keine Verzerrung geduldet werden kann. Im weiteren ist zu bemerken, dass im britischen Patent 1 391 438 nicht vorgeschlagen wird, Divinylbenzol als anwendbares Vernetzungsmittel einem Alkylenglycoldimethacrylat vorzu-i? ziehen, besonders wenn das Polymer aus einer Mischung erhalten wurde, welche den entsprechenden Alkylenglycolmo-noester einschliesst, woraus folgt, dass dies keinen ausdrücklichen Vorschlag bedeutet. Solche im Handel erhältlichen Monoester enthalten eine bedeutende Menge von Diester. Im 2o britischen Patent wird nicht angeregt, zusätzliche Verfahren zur Entfernung möglichst grosser Mengen von Diester aus dem Monoester anzuwenden, wie dies die Anmelder des vorliegenden Patentgesuchs getan haben. Damit stimmt die Tatsache überein, dass die Zusammensetzungen, für welche im 25 britischen Patent (Beispiele 11 und 12) Alkylenglycolmono-Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrophile Kon- ester vorgeschlagen werden, die entsprechenden Diester als taktlinse von konkav-konvexer Gestalt, deren konkave Ober- Vernetzungsmittel enthalten.

fläche im wesentlichen der Hornhaut des Auges angepasst ist. O'Driscoll et al. schlagen z.B. im U.S. Patent 3 700 761 Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung auch vor, Versuchs-Kontaktlinsen herzustellen, welche aus der Kontaktlinse. 30 gewissen Hydrogelzusammensetzungen von Polyvinylpyrroli-

In den letzten Jahren wurde der Beschaffung von Hydro- don, Monoester gewisser Glycole, wie z.B. Hydroxyäthyl-gelen von Mischpolymeren, die zur Herstellung von Kontakt- methacrylat und höchstens 0,2 Gew.-% Dimethacrylat er-linsen geeignet sind, erhebliche Aufmerksamkeit geschenkt. zeugt werden können. O'Driscoll et al. betonen die ausseror-

Das U.S.Patent 3 532 679 von Steckler gibt z.B. Hydro- deutliche Wichtigkeit der Auswahl geeigneter Bestandteile gel-Materialien bekannt, aus denen nach Angaben des Pa- 35 und angemessener Mengenverhältnisse derselben für die Hertentinhabers geeignete Kontaktlinsen hergestellt werden kön- Stellung von Kontaktlinsen. Diese Kritizität der Bestandteile nen. Solche Hydrogele erhält man aus gewissen relativen und ihrer gegenseitigen Mengenverhältnisse zur Herstellung

Mengen einer heterocyclischen N-Vinylverbindung, welche von Hydrogel-Kontaktlinsen, welche eine Anzahl optischer im heterocyclischen Ring eine Carbonylgruppe dem Ring- und physikalischer Eigenschaften besitzen müssen, wird von stickstoff benachbart enthält, wie z.B. N-Vinyl-2-Pyrrolidon. 40 Grucza im U.S. Patent 3 807 398 besprochen.

einen Vinylester oder Acrylester, sowie, als Vernetzungsmit- Ausser den notwendigen physikalischen Eigenschaften tel. ein Polyäthylenglycoldimethacrylat. Nach Steckler bedarf müssen Hydrogelsubstanzen zur Eignung für Kontaktlinsen es der Verwendung von Polyäthylenglycoldimethacrylat als noch einige wesentliche optische Eigenschaften aufweisen. Vernetzungsmittel, um Hydrogele zu erhalten, welche die zur Beispielsweise muss das Hydrogel durchsichtig, farblos sein Verwendung als Kontaktlinsen geeigneten Eigenschaften auf-45 und einen einheitlichen Refraktionsindex aufweisen. Das als weisen. Ferner erwähnt Steckler, dass in vielen früheren Ar- Linse zu verwendende Material sollte in hydratisiertem Zu-beiten auf dem Gebiet der für Kontaktlinsen geeigneten Hy- stand die Gestalt seiner optischen Oberfläche während ver-drogele entweder Äthylenglycoldimethacrylat oder Polyäthy- hältnismässig langer Zeit beibehalten. Ferner muss eine aus lenglycoldimethacrylat als Vernetzungsmittel angewandt einem Hydrogelmaterial erhaltene Linse auf das Auge gelegt wurden. Zum Beispiel die U.S. Patente 2 976 576 und 50 ihre optischen Eigenschaften beibehalten. Ferner muss die ge-

3. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polymerisierbare Monoester (A) (1) Hydro-xyäthylmethacrylat, Hydroxyäthylacrylat, Hydroxypropyl-

25 methacrylat, Diäthylenglycolmonomethacrylat, Diäthylen-glycolmonoacrylat, Glycerylmethycrylat, Pentaerythritol-methycrylat oder eine Mischung derselben ist.

(3) polymerisierbare heterocyclische N-Vinylverbindun-gen, welche mindestens ein Ringstickstoffatom und benachbart zu einem Stickstoffatom im heterocyclischen Ring eine Carbonylgruppe enthalten aus der Gruppe Vinyl-Lactame der Formel

R

/ \

R, — CH C — O

(3) mindestens eine polymerisierbare heterocyclische N-Vinylverbindung, welche wenigstens ein Ringstickstoffatom und eine Carbonylgruppe einem Stickstoffatom im heterocyc-lischen Ring benachbart enthält;

4. Kontaktlinse nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der polymerisierbare Monoester (A) (1) Hydro-

30 xyäthylmethacrylat ist.

5. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einen Äthylenrest enthaltende ungesättigte Ester (A) (2) Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Isopro-pylmethacrylat, Butylmethacrylat, Caprylmethacrylat, Pal-

35 mityhlmethacrylat, Stearylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Äthylacrylat, Methylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Laurylacrylat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylstearat, Vinylester einer synthetischen gesättigten tertiären Monocarbonsäure mit Kettenlängen C9, C10 und C,, 40 oder eine Mischung dieser Ester ist.

6. Kontaktlinse nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ungesättigte Ester (A) (2) Methylmethacrylat ist.

7. Kontaktlinse nach Patentanspruch 5, dadurch gekenn-45 zeichnet, dass der ungesättigte Ester (A) (2) Vinylacetat ist.

8. Kontaktlinse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polymerisierbare heterocyclische N-Vinyl-verbindung (A) (3) ein Vinyllactam, N-Vinylimidazolidon, N-Vinylsuccinimid, N-Vinyldiglycolimid, N-Vinylglutari-

50 mid, N-Vinyl-3-morpholinon oder N-Vinyl-5-methyl-3-mor-pholinon, oder deren Mischungen ist.

9. Kontaktlinse nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vinyllactam eines oder eine Mischung folgender Verbindungen ist: N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-

55 piperidon, N-Vinyl-2-caprolactam, N-Vinyl-3-methyl-2-pyr-rolidon, N-Vinyl-3-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-3-methyl-2-caprolactam, N-Vinyl-4-methyl-2~pyrrolidon, N-Vinyl-4-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-4-methyl-2-caprolactam, N-Vi-nyl-5-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5-methyl-2-piperidon, 60 N-Vinyl-3-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-4,5-dimethyl-2-pyr-rolidon, N-Vinyl-5,5-dimethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-3,3,5-trimethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5-methyl-5-äthyl-2-pyrroli-don, N-Vinyl-3,4,5-trimethyl-3-äthyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-6-äthyl-2-piperidon, N-Vinyl-65 3,5-dimethyl-2-piperidon, N-Vinyl-4,4-dimethyl-2-piperidon, N-Vinyl-7-methyl-2-caprolactam, N-Vinyl-7-äthyl-2-capro-lactam, N-Vinyl-3,5-dimethyl-2-caprolactam, N-Vinyl-4,6-

(4) eine Divinylverbindung aus der Gruppe Divinylbenzol, Divinyltoluol und deren Mischungen; wobei das Gewicht von (1) 93,8 bis 51,8% das Gewicht von (2) 1 bis 6%, das Gewicht von (3) 5 bis 40% und das Gewicht von (4) 0,2 bis 2,2% s des Gesamtgewichtes (1) + (2) + (3) + (4) der polymerisierbaren Mischung beträgt;

(B) die polymerisierbare Mischung zur Polymerisation veranlasst wird;

(C) das Polymer in die Form einer Kontaktlinse von Iconio kav-konvexer Gestalt gebracht wird, deren konkave Oberfläche der Hornhaut des Auges angepasst ist;

(D) das geformte Polymer mit einer physiologisch annehmbaren wässrigen Lösung kontaktbehandelt wird; und wobei

15 (E) dem geformten Polymer erlaubt wird, mit der wässrigen Lösung einen Zustand osmotischen Gleichgewichtes zu erreichen, mit dem Resultat einer Kontaktlinse, bei welcher das Gewicht von (A) 30 bis 80% des Gesamtgewichtes (A) + wässriger Lösung und das Gewicht von wässriger Lö-20 sung 20 bis 70% des Gesamtgewichtes (A) + wässriger Lösung beträgt.

(4) Divinylverbindungen aus der Gruppe Divinylbenzol, Divinyltoluol und deren Mischung; wobei die poymerisierte Mischung 93,8 bis 51,8 Gew.% von (1), 1 bis 6 Gew.% von (2).. 5 bis 40 Gew.% von (3) und 0,2 bis 2,2 Gew.% von (4) enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht von (1), (2), (3) und (4) in der polymerisierten Mischung; und

(B) eine physiologisch annehmbare wässrige Lösung, wobei die Hydrogel-Zusammensetzung, bezogen auf die Gewichtsumme von (A) und (B) 30 bis 80 Gew.% von (A) und 20 bis 70 Gew.% von (B) aufweist.

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Geeignete Vinylester sind u.a. Vinylester von Monocar- im Handel erhältlichen Vinylpyrrolidonen anwesend ist. Für bonsäuren, worin die Säuren bis zu 22 Kohlenstoffatome ent- diesen Zweck eignen sich Destillationen bei weniger als etwa 1 halten. Diese Vinylester schliessen die folgenden ein: Vinyl- mm Hg Druck und bei Temperaturen unter etwa 90 °C.

acetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylstearat sowie Die Menge der heterocyclischen N-Vinylverbindung be-

Vinylester von «Versatic 911 »-Säure einer gesättigten terti- 5 trägt von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% und vorzugsweise von ären Monocarbonsäure synthetischer Herstellung mit Ketten- etwa 10 bis etwa 30 Gew.-%.

längen von C9, Ci0 und Q i. Der am meisten bevorzugte Als Vernetzungsmittel wird Divinylbenzol und/oder Divi-

Vinylester ist Vinylacetat. . nyltoluol, vorzugsweise Divinylbenzol verwendet. In man-

Die bevorzugten geeigneten ungesättigten Ester sind die c^en pellen empfiehlt es sich, das Divinylbenzol und Divinyl-Methacrylate und unter diesem am meisten bevorzugt ist 10 tojuoj zur weiteren Reinigung wie durch Destillation zu be-Methylmethacrylat. Die monoäthylenisch ungesättigten Ester handeln, um die Menge solcher Substanzen wie Äthylbenzol, werden in Mengen von etwa 1 bis etwa

6 Gew. % und vor- Äthylvinylbenzol, Diäthylbenzol und Naphthalin, die im zugsweise etwa 2 bis etwa 4 Gew. % verwendet. handelsüblichen Divinylbenzol oder Divinyltoluol gewisser