DE1911095A1 - Hydrogel-Laminate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Hydrogel-Laminate und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

. J)e. OLc/tcicd OCaestedt 191 T O 9
PATENTANWALT
3. März 1969 Anw.Akte: 75/144
PATENTANMELDUNG
Anmelder; Ceskoslovenska akademie ved., Praha 1
Titel; Hydrogel-Laminate und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft Lamimate aus weichen, elastischen Hydrogelen und sie besteht darin, daß die Laminate aus einer verhältnismäßig dicken Schicht eines porösen, schwammigen vernetzten Hydrogels hergestellt sind, wobei die Schicht mit einem dünnen Film aus homogenem Polymer laminiert ist. Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Laminate besteht darin, daß man das Monomerengemisch zur Darstellung von schwammigen Hydrogel auf einem Film aus einen hochmolekularen Stoff polymerisieren läßt, der in genanntem Monomerengemische quillt. Falls der äußere Film hydrophobische Eigenschaften besitzt, wird auf diesem zunächst ein Zwischenfilm anpolymerisiert, der mit dem ersten durch teilweise Diffusion des Monomeren und
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Propf-Kopolymerisation gut gebunden wird und der gleichzeitig mehr hydrophil ist« Auf dieser Zwischenschicht wird dann das Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel anpolymerisiert. Schwammige Hydrogele kann man z.B, derart darstellen, daß das Monomerengemisch einen Überschuß auf dem Quellmittel für das vernetzte Hydrogel enthält, wobei das Quellmittel die Monomeren unbegrenzt auflöst. Die Quellung des vernetzten Hydrogels ist jedoch nicht unbegrenzt, so daß im Laufe der Polymerisation sich das Quellmittel als getrennte Phase in feinen Tröpfchen abscheidet. Bei Kopolymeren von Glykolmonömethacrylaten mit fc weniger als 2 % von einem Vernetzungsmittel, üblicherweise Glykol-bis-methacrylat, oder bei entsprechenden Acrylatpolymeren wirkt in dem oben geschilderten Sinne z.B. Wasser in einer Konzentration über 60 %a Zwischen 45 - 60 % entstehen sbhr feine, am meisten geschlossene Poren, aus welchen sich die darin enthaltene Flüssigkeit nur schwierig herauspressen läßt. Man kann selbstverständlich auch bekannte Porophore anwenden.
Das schwammige Hydrogel kann auch aus beiden bzw. aus allen Seiten her mit einem dünnen Film eines homogenen Polymers W laminiert werden, in dem man z.B. zwei Glasplatten mit einem dünnen Film aus homogenem Polymer entweder durch Polymerisationsguß oder durch Verdampfen von Lösungsmittel aus einer Polymerlösung versieht und aus diesen Platten dann eine Gießform in an sich bekannter Weise erzeugt, in die dann das Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel eingegossen wird.
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Die Laminate können zu verschiedenen prothetischen und technischen Zwecken verwendet werden, z»Bo als Träger für biologisch aktive Substanzen, die nach dem Implantieren in das lebendige Gewebe mit kontrollierbarer Geschwindigkeit diffundieren, zum Filtrieren usw.
Spärlich vernetzte, aber vollständig unlösliche Hydrogele der für diese Zwecke geeigneten Art wurden Z0B0 in den deutschen Patentschriften 1 065 621 und 1 084 920 beschrieben, worin je» doch keine Laminate erwähnt wurden« Später wurde auch vorgeschlagen^ den schwammigen Hydrogel so mit einer homogenen äußeren Schicht zu versehen^ daß das Monomerengemisch für das homogene Polymer auf das fertige Schwammige Polymer aufgetragen und polymerisiert wurdeo Bei diesem Verfahren, das in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt wird, (vgl, z.B. die deutsche Patentanmeldung Nr. C 41 135 IVa/30h ) kann man jedoch keine einwandfreie Laminierung mit einer homogenen dünnen Schicht erzielen, weil das Monomerengemisch in das schwammige Hydrogel tief und unregelmäßig eindringt. Die Dicke des homogenen äußeren Films ist dann unkontrollierbar.. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine einwandfreie Verbindung der beiden Schichten bei Aufrechterhaltung des völlig gleichmäßigen äußeren homogenen Films erzielt.
Die Laminierung von schwammigen Hydrogel, das sonst zur Herstellung von mannigfaltigen Prothesen verwendet wird, ist auch dann nötig, wenn auf bestimmten Teilen der Oberfläche das Zusammenwachsen mit dem umgebenden Gewebe verhindert werden sollo In das homogene Hydrogel dringt das wachsende Gewebe nicht ein, im Gegensatz zu schwammigem Hydrogel, bei welchem die Fibrillen
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in die größeren Poren einwachsen, besonders wenn dieselben mit Kollagen gefüllt sind (vgl. deutsche Patentanmeldung P 17 20 073. 6 vom 27. 6. 1967). Auch für Verbände können die laminierten schwammigen, mit Arzeneimitteln getränkten Hydrogele nützlich sein.
Um ebene, nicht gewellte äußere Filme zu erzielen, ist es nötig, den Quellungsgrad des homogenen dünnen Filmes auf demselben Niveau zu halten, wie den des schwammigen Kernes, am besten auf solchem, das dem Gleichgewichtszustande mit den umgebenden wässrigen Flüssigkeiten bei der Anwendung entspricht.
Zur Bildung von dünnen, homogenen Filnen kann man unvernetzte lösliche Glykolmethacrylat- bzw. -acrylatpolymere verwenden, die entweder aus reinem Monoester oder in Gegenwart von vernetzendem Diester in guten Lösungsmitteln dargestellt wurden, siehe die deutsche Patentanmeldung P 17 20 384, 8. Wählt man ein passendes Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch und eine geeignete Konzentration des Plymeren, kann man sehr dünne und gleichmäßige Filme auf einer glatten, harten Unterlage vorbereiten, auf die dann das Monomerengemisch für das vernetzte, schwammige Hydrogel gegossen wird. Das Monomer bzw. die Monomeren drigen in den Film ein, polymerisieren darin und verursachen eine innige, sehr dauerhafte Verbindung durch Verhaken von langen Makromolekülen einerseits und durch Pfropfen von wachsenden Ketten auf das Polymer andererseits. Die löslichen Glykolmethacrylat- bzw„ -acrylatpolymere besitzen auch ungesättigte Seitengruppen, auf welchen die Vernetzung mit dem entstehenden Polymer stattfindet. Infolgedessen verliert das zunächst lösliche Glykolmethacrylatpolymer nach dem Anpolymerisieren der schwammigen Schicht seine Löslichkeit.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, den äußeren homogenen Film aus einem Hydrogel durch Polymerisationsguß eines geigneten Monomerengemisches unter einem inerten Gas zu erzeugen. Die Anwendung von löslichen Glykolmethacrylat- und -acrylatpolymeren sichert jedoch breitere Variationen der Anwendung besonders hinsichtlich der Art des Lösungsmittels, der Konzentration des Polymeren und des durchschnittlichen Molekulargewichtes.
Das fertige Laminat wird entweder unmittelbar oder nach dem Einquellen in Wasser oder in einer anderen Flüssigkeit leicht von der Unterlage gelöst, auf der die dünne Schicht des homogenen Polymers dargestellt wurde. Falls jedoch die Unterlage bei einem Laminat von komplizierter Form darin so geschlossen wird, daß dieselbe ohne Zerbrechen nicht beseitigt werden könnte, kann man die Unterlage auch chemisch zerstören oder auflösen. So z.B. kann eine Glasunterlage in der Form von einer gekrümmten Stange oder Faser nachträglich in Fluorwasserstoffsäure gelöst werden. Dazu sind Glas-Sorten zu benützen, nach deren Auflösung kein wesentlicher fester Rückstand ungelöst bleibt. Es handelt sich dabei um Anwendug eines sonst bekannten Verfahrens (vgl. z.B. das deutsche Patent 1 065 621), das jedoch bisher nur zur Herstellung von Homogenen Gebilden verwendet bzw. vorgeschlagen wurde.
Die äußere dünne Schicht kann gegebenenfalls durch eine Gewebe oder dgl. verstärkt werden. Faserige oder körnige Füllmittel können den beiden Schichten zugesetzt werden.
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Die Laminate nach der Erfindung können unterbrochen oder ununterbrochen erzeugt werden. Für die unterbrochene Erzeugung eignen sich z,B. Glas- oder Metallplatten mit erhöhtem Rand, die genau horizontal gelegt werden, worauf die Polymerlösung oder das Monomerengemisch für den Polymerisationsguß in passender Schicht eingegossen wird. Die Metalloberfläche wird vorzugsweise chromiert. Zwei solche Platten, mit der Polymerschicht nach dem Inneren gerichtet und durch eine Distanzeinlage an den Rändern getrennt, lassen sich zur Herstellung von beiderseitig laminierten Schwammgebilden verwenden.
Die ununterbroche Herstellung erfolgt z.B. so, daß die dünne homogene Polymerschicht auf ein endloses Band aus geeignetem plastischen bzw. eleastischen Material wie Gummi, Polytetrafluoräthylen, Stahl oder dgl. aufgetragen wird. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels oder Gelieren des Polymerisates wird das Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel in einer weit dickeren Schicht (mindestens 1 mm) aufgetragen. Das Band läuft durch einen geheizten, mit inertem Gas gefüllten Raum, und nach beendeter Polymerisation wird das Laminat, vorzugsweise vor der Stelle, wo die erste Schicht aufgetragen wird, vom Band ψ herabgenommen. Zu diesem Zwecke kann man das Band vor dem Auftragen der ersten Schicht mit einem Trennmittel, z.B. Silikonöl oder dglO7. anstreichen, oder aber kann das Band beim Rücklauf durch einen mit Wasser oder mit einer anderen Quellflüssigkeit gefüllten Trog geleitet werden, um das Laminat von dem Band abtrennen' zu können.
Die Art und Menge des Polymerisationsinitiators bzw. Beschleunigers sowie die Polymerisationstemperatur werden so gewählt, daß die
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Polymerisation in kurzer Zeit, vorzugsweise binnen weniger als 15 Minuten beendet wird. Das Laminat muß wenigstens zum Zeitpunkt in dem Polymerisationsraum gehalten werden, bei welchem sich die polymerisierende Masse in ein unlösliches, steifes Gel verwandelt. Die letzte Phase der Polymerisation im Gelzustand kann schon außerhalb des Polymerisationsraumes vorgenommen werden.
Als Initiatoren können verschiedene Stoffe bzw. Redoxsysteme verwendet werden, die an sich bekannt sind. Einige einfache Peroxyde oder Hydroperoxyde wie z.B. Di-isopropyl-percarbonat lösen die Polymerisation bereits bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur von etwa 50 C aus und sind imstande, dieselbe binnen einigen Minuten zu beenden. Redoxsysteme, z.B. Persulfate mit starken Reduktionsmitteln wie z.B. Kaliumpyrosulfit oder Hydrogensulfit in Anwesenheit von Spuren von Kupfer- oder Eisenionen arbeiten'bei noch niedrigeren Temperaturen mit genügender Geschwindigkeit. Aber auch anorganische Peroxyd-Verbindungen wie Peroxydisulfate (Persulfate) können verwendet werden. Ihre niedrigere Zersetzungsgeschwindigkeit kann leicht durch Erhöhung der Konzentration ausgeglichen werden. So kann man z.B. bis 80 % einer 10 prozentigen wässrigen Lösung von Ammoniumperoxydisulfat anwenden. Eine solche Menge von Initiatoren führte bei der Herstellung von linearen Polymeren zu einer beträchtlichen Herabsetaung des durchschnittlichen Molekulargewichtes; bei der Raumpolymerisation, in Gegenwart eines Vernetzungsmittels, entsteht jedoch ein Polymerisat mit "unendlich hohem" Molgewicht, und die hohe Konzentration des Initiators hat nur eine Beschleunigung des Polymerisationsvorganges zufolge«,
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Anstatt eines endlosen Bandes kann man direkt eine endlose Folie eines geeigneten homogenen Polymers mit dem Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel beschichten, wobei ein endloses Band nur als ein Träger der dünnen Folie dient. Das Anhaften auf einer Unterlage kann dadurch vermieden werden.
Um das Herabfließen des Monomerengemisches von dem Bande zu verhindern, wird das Gemisch vorteilhafterweise durch Zusatz eines geeigneten Füllmittels oder durch Vorpolym.erisation verdickt. Außerdem werden die Ränder des Bandes entweder nach oben gebogen oder durch dicht angelegte Seitenwände oder dgl. abgegrenzt. Darüber hinaus wird das Band in der Bewegungsrichtung leicht nach oben geneigt geführt, damit das erstarrte Monomerengemisch das Fließen des noch zähflüssigen Gemisches nach vorne verhindert«,
Anstatt eines endlosen Bandes kann man eine Reihe von quer liegenden Trögen mittels eines oder mehrerer Transportbänder durch den Polymerisationsraum bewegen. In den Trögen ist entweder direkt am Boden oder auf einer Unterlage die dünne Schicht eines homogenen Polymers vorbereitet, und das Monomergemisch für das schwammige Hydrogel wird darauf in passender Menge gegossen:
Es liegt an der Hand, daß ein beiderseitig laminiertes Gebilde durch Polymerisieren des eingedickten Monomerengemisches zwischen zwei Bändern durchgeführt werden kann, wobei die beiden Bänder mit einer dünnen Schicht von einem homogenen Polymer versehen sind.
Als Verdickungsmittel kann man die verschiedensten anorganischen sowie organischen Füllstoffe verwenden. Aus anorganischen ist
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am besten feinverteiltes Siliziumoxyd geeignet. Unter organischen Füllmitteln sind besonders pulverförmige vernetzte oder lineare Polymere vorzuziehen, die in dem Monomerengemisch gut quellen. Am besten sind dazu Polymere und Kopolymere gleicher Act wie die der schwammigen Schicht geeignet. Ähnlich wie der dünne äußere Film werden auch die Teilchen des polymeren Füllmittels mit den Monomeren durchdrungen, wodurch eine innige Verbindung gewährleistet wird.
Das Laminat kann auch durch Einquellen in einer Flüssigkeit von der Unterlage gelöst werden, in welcher die erste Schicht mehr quillt als im Wasser, das in dem Monomerengemische für das schwammige Hydrogel anwesend ist, z„B. in wässrigem oder unverdünntem Alkohol, Dadurch werden auch die etwa vorliegenden Reste des Initiatorsystems herausgelöst. Das Laminat wird dann in Wasser gewaschen, sterilisiert und in einer physiologischen Lösung aufbewahrt. Als physiologische Lösung eignet sich z.B. eine 0,8^ige wässrige Kochsalzlösung.
Laminate nach der Erfindung lassen sich besonders in den Fällen anwenden, bei denen eine lösliche Substanz oder auch Wasser langsam durch eine Hydrogelschicht diffundieren soll. Die Diffusionsgeschwindigkeit kann durch die Dicke und Art des äußeren Films geregelt werden. Die gelöste Substanz wird dabei in der schwammigen Hydrogelschicht gespeichert. Wenn z.B. das Laminat als Hautersatz bestimmt ist, muß eine rasche Verdunstung von Wasser vermieden werden. Dann, kann der äußere dünne Film aus einem mehr oder weniger hydrophoben Polymer bestehen, wie z.B. aus Polyisobutylen oder Polyvinylacetat. Um eine innige Verbindung des Filmsfnit dem schwammigen Hydrogel zu sichern, wird
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zunächst eine Zwischenschicht aus einem weniger hydrophoben Polymer anpolymerisiert. Jedenfalls muß das verwendete Monomer wenigstens teilweise in die untere Schicht eindringen und darin polymerisieren. Für die Zwischenschicht lassen sich z.B. Gemische von hydrophilen und hydrophoben Monomeren verwenden, die miteinander kopolymerisieren. Als Beispiele der Monomerengemische für die Zwischenschichten kann man Vinylacetat-Glykolmonomethacrylatj oder Acrylnitril-Natriummethacrylat-Methacrylsäure nennen.
Unter dem Begriff "Glykol" werden nicht nur einfache Glykole wie z.B. Äthylenglykoi gemeint, sondern auch Mischkondensate von Äthylenglykoi mit Propylen- oder Butylenglykolen, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol bzw. noch höhere Homologe und deren. Gemische. Entsprecfeönde Glykolacrylate lassen sich ebenso gut wie Methacrylate verwenden, da ihre chemische Beständigkeit für die meisten Zwecke ausreichend ist.
Unter den verschiedenen Hydrogelen werden Glykolmethacrylatpolymere aus dem Grunde bevorzugt, weil sie sehr günstige physikalische Eigenschaften besitzen und durch den lebendigen Organismus gut vertragen werden, wie langjährige klinische Versuche bewiesen haben. Sie können aber trotzdem vollständig oder teilweise durch ähnliche vernetzte oder unvernetzte Polymere und Kopolymere ersetzt werden wie Z.B. durch vernetzte Kopolymere des Acrylamide, durch Alkali-oder Ammoniumsalze der Acryl- bzw. Methacrylsäure und deren Kopolymere mit Acrylnitril, Methylacrylat oder -methacrylat uswo Auch entsprechende Kopolymere des Methacrylamids und Methacrylnitrils lassen sich verwenden.
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Als Vernetzungsmittel sind zwar für die Glykolmonomethacrylate und -Acrylate die entsprechenden Bis-acrylate bzw. Bis-methacrylate am besten geeignet, da sie auch in gereinigten Monoestern stets anwesend sind, man kann jedoch auch beliebige andere Vernetzungsmittel benutzen^ die sich in dem Monomerengemische genügend lösen« Geeignete Vernetzungsmittel sind z.B. Ν,Ν-Methylen-bis-inethacrylamid, Triacryloylperhydrotriazin uQa„ Man kann zusammenfassend sagen, daß sämtliche physiologisch inerte, in Wasser quellbare und in gequollenem Zustande weiche und elastische Hydrogele anwendbar sindj die mit weniger als 2 % Vernetzungsmittel vernetzt sind,,
Alle Teile und Prozentangaben in den nachstehenden Beispielen sind als Gewichtsteile gemeint.
Beispiel 1,
Eine 10 jSige Lösung von unvernetztem polymerem Äthylenglykolmethacrylat in 80 jSigem wässrigem Äthanol wurde auf eine horizontale mit abgedichtetem erhöhtem Rand versehene Glasplatte gegossen. Die Menge der Lösung würde mit Rücksicht auf die Größe der Platte so gewählt, daß die Polymerschicht nach dem Verdampfen des Lösungsmittels 0,1 mm dick war. Das Verdampfen erfolgte bei Raumtemperatur, um einen durchsichtigen, glatten Film zu erzielen. Die Platte wurde dann auf 60 C erhitzt und folgendes Monomerengemisch wurde darauf gegossen: 30 % Athylenglykolmonomethacrylat (enthaltend 1,0 % von Äthylenglykol-bismethacrylat), und 70 % einer 10 #igen wässrigen Ammoniumperoxydisulfatlösung. Der erhöhte Rand der Platte wurde dann mit einer anderen Platte bedeckt und Kohlendioxyd wurde zwischen die beiden Platten eingeleitet. Die Polymerisation wurde nach
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15 Minuten beendet. Die Form wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, das schwammige Polymer mit Wasser übergössen und nach einer Stunde von der Platte gelöst. Die Bindung zwischen dem dünnen homogenen Film und der 10 mm dicken schwammigen Hydrogelschicht war fest und das zunächst alkohollöslische Polymer der äußeren dünnen Schicht hat seine Löslichkeit vollständig verloren.
. Beispiel 2.
Dünne Filme (0,03 - 0,05 mm) wurden auf zwei Glasplatten gebildet, P indem ein Gemisch von Athylanglykolmonomethacrylat, enthaltend 0,3 % des Diesters, mit 0,2 % Di-isopropyl-percarbonat bei .65 C in horizontaler Lage unter inertem Gas polymerisiert wurde. Das Gemisch wurde vorher bei Raumtemperatur unter Luftleere entgast« Nach kurzer Zeit gelierte das Gemisch. Dann wurde die Schicht mit einer Polyäthylenfolie überdeckt und auf diese wurde wieder die andere Platte mit der gelierten Schicht angepreßt. Nach Minuten wurde die Polymerisation beendet. Nach dem Abkühlen . wurden die beiden Platten und die Folie voneinander vorsichtig getrennt.
' Die beiden Platten wurden dann, mit der Gelschicht nach Innen gerichtet, mittels einer elastischen 2 mm dicken DXstanzeinlage zu einer Gießform zusammengeklemmt. Die Form wurde mit der Mönomerenlösung für das schwammige Hydrogel nach Beispiel 1 gefüllt und in einem Thermostat bei 60 C 20 Minuten polymerisiert. Die Distanzeinlage wurde entfernt und die Form mit dem Laminat in destilliertes Wasser eingetaucht. Nach einigen Stunden konnten die Platten von dem gequollenen Laminat abgetrennt werden.
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Beispiel 3«
Ein Glasfaserbündel, 15 - 20 mm dick, die Dicke von einzelnen Fasern 40 - 50 U1 Länge 100 - 120 mm, wurde erst mit einem Ende in ein hydrophiles Polymer einpolymerisiert, indem 5 - 8 mm des Bündels in ein Glasrohr, Durchmesser 25 - 28 mm, getaucht wurden, das folgende Monomerengemisch enthielt j 80 % Äthylen» glykolmonomethacrylat, enthaltend 0,2 % vom Diester, und 20 % Methylmethacrylat. Als Polymerisationsinitiator wurde 0,3 % vom tert. Butylperoctoat zugesetzt, auf die ganze Monomermenge berechnet. Die Polymerisation wurde bei 60 C unter inertem Gas durchgeführt. Die Glasfasern wurden .dabei in möglichst paralleler Stellung gegeneinander gehalten. Nach Verankerung des einen Endes des Faserbündels im Polymerblö'ckchen wurde das andere Ende auf gleiche Weise in das hydrophile Monomergemisch einpolymerisiert. Das Faserbündel wurde dann wiederholt in eine 8 jSige Methanollösung von unvernetztem Äthylenglykolmethacrylat-Polymer eingetaucht, um einen gleichmäßigen Überzug sämtlicher Fasern mit einer dünnen Polymerschicht zu sichern. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wurde das Faserbündel in ein Reagenzglas gebracht, dessen Durchmesser etwa um 1 mm breiter war als der von den beiden Polymerblöckchen«, Dann wurde ein Monomerengemisch für das schwammige Hy.dro.gel von folgender Zusammensetzung eingegossen ; 20 % Äthylenglykolmonomethacrylat (enthaltend 0,8 % von Dimethacrylat), 80 % von wässriger 10 jSiger Ammoniumperoxydisulfatlösung. Der Inhalt des Reagenzglases wurde unter vermindertem Druck einer Wasserstrahlpumpe entgast und bei 60 C polymerisiert. Nach 30-Minuten wurde die Stange des schwammigen Hydrogels herausgenommen, die beiden Stirnflächen abgeschnitten, damit die Faserenden entblöst werden, und das Ganze wurde darauf für 5 Stunden in 35 $ige Fluorwasserstoffsäure
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eingetauchte Das so erhaltene Bündel von Kapillaren in schwammigem Hydrogel wurde gründlich gev/aschen und in ein perforiertes Rohr eingeschoben. Es konnte zu speziellen Filterzwecken verwendet werden.
Beispiel 4.
Ein Vorpolymerisat wurde durch vorsichtiges Erwärmen einer Mischung bereitet, die folgende Zusammensetzung hatte; 60 % von Äthylenglykolmonomethacrylat (enthaltend 0,2 % vom Diester), und 40 % von einem Gemisch von 1,2 - und 1,3-Glyzerindiazetaten» 0,05 % Dibenzoylperoxyd wurde als Polynserisationsinitiator zugesetzt. Die Vorpolymerisotion wurde unterbrochen, sobald der Brechungsindex den Wert von r-~ = 1,4670 erreicht hatte. Das Vorpolymerisat besaß eine zum Gießen oder Anstreichen der Unterlage bei ununterbrochener Herstellung von Laminaten geeignete Konsistenz. Nach Zusatz von ör05 % von Di-isopropylpercarbonat und Entgasen unter vermindertem Druck wurde das Vorpolymerisat auf eineGlasplatte in dünner Schicht aufgetragen. Die Polymerisation unter Kohlendioxyd wurde frei 65 G binnen 10 bis 15 Minuten beendet. Bei einem höheren Zusatz des Polymerisationsinitiators zum Vorpolymerisat konnte die Polymerisation bereits in etwa 2 Minuten zu Ende gebracht werde». Bas Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel nach Beispiel I polymerisierte auf dem Film bei Raumtemperatur binnen 6 — S Stunden.
Beispiel 5.
Ein Schrot von getrocknetem Abfallhydrogel mit einer niedrigen Vernetzungsstufe, weiches ursprünglich durch Polymerisation von
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60 % von Äthylenglykolmonomethacrylat (mit 0,2 % von Diester), 20 % von Diäthylenglykolmonomethacrylat (mit 0,3 % von Diestet), 0,25 % Di-isopropylpercarbonat und 19,75 % Wasser dargestellt wurde, Teilchengröße 0,10 bis 0,16 ü, wurde 3 Stunden in Ä'thylenglykolmonossethacrylat, enthaltend 0^3 % von Diester, gequollen. Darauf wurde das Gemisch noch mit 2 % von pulverigem, unvernetztem Äthyleriglykolmethaerylat-Polysner eingedickt und mit 0,2 % Di-isopropylpercarbonat initiiert. Das Gemisch wurde dann in einer dünnen, jedoch gleichmäßigen Schicht auf eine chromierte Metallplatte gebracht und bei 60 C 30 Minuten unter intertem Gas polymerisiert. Darauf wurde das Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel nach Beispiel 3 in einer 5 mm dicken Schicht aufgetragen und polymerisieren gelassen. Die Bindung zwischen den beiden Schichten war sehr stark, stärker als die Festigkeit des schwasffiiigen Hydrogels, so daß der äußere homogene Film nicht abgeschaltet werden konnte»
Beispiel 6.
Eine 5 /iige Lösung von Polyvinylazetet (Mittelmolekulargewicht 55 000) in Azeton wurde auf eine horizontal liegende Glasplatte eingegossen und bei Raumtemperatur zu einem 0,03 mm dUnnen Film verdampft. Auf den so erhaltenen dünnen Film wurde das mit 0,05 % Di-isopropylpercarbonat initiierte Vorpolymerisat nach Beispiel 4 in einer 1 mm dicken Schicht gegossen, die Vorpolyaerisötschiebt mit einer Polyäthyienfolie bedeckt und bei 60 C polymerisiert. Die ] mm dicke homogene Schicht wurde dann mit einer 5 mm Schicht von einem Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel überschichtet. Das Gemisch hatte folgende Zusammensetzung: 30 Gewichtsteile von Äthylenglykolmethacrylat, 0,1 T Äthylenglykol-bis-methacrylat, 60 T einer einprozentigen Lösung von Ammoniumperoxydisulfat in destilliertem Wasser und
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8 T von trockenem, unvernetztem Äthylenglykolmethacrylat-Polymero Das homogenisierte Gemisch wurde mit 1,9 T von Dimethylaminoäthylazetat aktiviert, auf den oben erwähnten Hydrogelfilm gebracht und unter inertem Gas bei 60 C polymerisiert.
Auf ähnliche Weise kann man verschiedene äußere homogene Filme mit der schwammigen Hydrogelschicht verbinden, selbst wenn die äußere Schicht aus einem so hydrophoben Polymer wie z„B. Polyisobutylen besteht. Ein dünner Polyisobutylenfilm ist \ dann zweckmäßig, wenn es sich Z0B, um einen Hautersatz handelt, bei dem eine rasche Verdunstung von Wasser zu vermeiden ist.
Beispiel 7.
Eine Lösung von 5 T von Natriumpolymethacrylat und 5 T Glyzerin in 80 T Wasser wurde auf eine 1 mm dicke Papierunterlage gegossen und an der Luft trocknen gelassen. Auf diese Unterlage wurde eine 1 jSige Lösung von Polyvinylazetat (Mittelmolgewicht 10 000) in Äthanol in einer 0,5 mm dicken Schicht ausgebreitet und bei Raumtemperatur verdampft. Darauf wurde eine weitere 0,5 mm hohe Zwischenschicht von einer 10 $igen Lösung von unvernetztem Ä'thylenglykolmethacrylat-Polymer in Äthanol eingegossen. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wurde das Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel nach Beispiel 1 in einer 2 mm dicken Schicht auf die Unterlage aufgebracht lind polymerisieren gelassen. Nach Einquellen in Wasser konnte die .Rapierunterlage leicht beseitigt werdenο Das so erhaltene Laminat besaß eine dünne hydrophobe äußere Schicht und einen schwammigen Kern»
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Beispiel 8,
Das Verfahren nach Beispiel 7 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß ein chromiertes Stahlblech als Unterlage verwendet wurde, auf der ein Gestrick aus Polyäthylenterephthalatfäden mit einem selbstvulkanisierenden Silikonkautschuk angeklebt wurde. Nach der beendeten Vulkanisierung wurde ein sehr dünner Film von Polybutylmethacrylat aufgetragen und schließlich eine Schicht von schwammigem Hydrogel nach Beispiel 1 daran erzeugt.
Beispiel 9.
Das Verfahren nach Beispiel 3 wurde mit dem Unterschied wiederholt, daß die Glasfasern bereits im Laufe des Verspinnens mit einem Überzug aus löslichem, unverletztem Glykolmethaerylat-Polymer versehen wurden. Diese Präparation erleichterte die Textilverarbeitung der Fasern.
Das lösliche Glykolmethacrylat-Polymer kann entweder durch einfache Polymerisation von reinem Monoester nach dem tschechoslowakischen Patent 94. 363 oder durch Polymerisation eines diesterhaltigen Monomers nach der deutschen Patentanmeldung P 17 20 384. in einem guten Lösungsmittel, das die Vernetzung unmöglich macht, dargestellt werden. Solches Polymer ist ζ,Β« in 50 tigern Äthanol löslich, nicht aber in Wasser oder in wässrigen Flüssigkeiten; des menschlichen Körpers. Das Polymer kann entweder in pulveriger Form oder als eine gequollene Dispersion in Wasser verwendet werden.. Bei der Polymerisation der umgebenden Mischung; für das schwammige Hydrogel wird das lösliche- Polymer damit durch Pfropfen ^polymerisiert.
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191TQ95
Für das Verdicken des Monomerengemischesf damit es nicht von der beweglichen Unterlage, z.B. von einem endlosen Band herab— fließt, sind auch andere Polymere geeignet, wie z*Be lösliche Älskalisalze der Poiyacryl- oder pQlyme"thacrylsäurer die nach· der beendeten Polymerisation aus dent schwammigen Hydragel) heraus-gewaschen werden, soweit sie nicht durch Kopolymerisation gebunden worden sind.
Bei der Anwendung von der erfindungsgemäßen Laminate zum Verbinden von Brandwunden oder dgl., ist vorteilhaft,= die äußere homogene Schicht mit feinen Poren zu versehen;, demit das Exsudat. beseitigt werden kann, ohne jedoch den flikrofeeni Zutritt zu ermöglichen. Solche Poren kennen ζ.«Β» dusch- Sl&stsn das trockenen homogenen Films noch auf der Unterlage mit einer- fefraLiburste^ oder durch Anstechen des fertigen Laminates? mit scharfen Nadeln erzeugt werden«

Claims (1)

  1. De. Chebied ütaestedi 191 1095 PATENTANWALT
    3. März 1969
    Änw.-Akte: 75/144
    PATENTANSPRÜCHE:
    ή Hydrogel-Laminat, gekennzeichnet durch einen Kern aus schwammigem Hydrogel und einem wesentlich dünneren äußeren Film aus einem homogetien Polymer, das mit dem schwammigen Hydrogel wenigstens teilweise durch kovalente Bindungen gebunden ist.
    2. Hydrogel-Laminat nach Anspruch 1, gekennzeichn et, durch eine Zwischenschicht, deren Hydrophilität höher als die des äußeren Filmes ist.
    3. Verfahren zur Herstellung von Laminaten nach Anspruch 1, und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein dünner homogener Film oder eine dünne homogene Folie erzeugt wird, duf der ein Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel polymerisieren gelassen wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomerengemisch aus Äthylenglykolmonomethacrylat mit weniger als 2 % eines Vernetzungsmitteis und aus mehr als 60 % von einer wässrigen Initiatorlösung hergestellt wird.
    - 20-
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    5. Verfahren nach Anspruch 3-4, dadurch gekennzeichn e t , daß der äußere dünne Film durch Verdampfen eines Lösungsmittels von der nicht-wässrigen Lösung eines unvernetzten Glykolmethacrylat bzw. -acrylat-Polymers auf einer festen Unterlage erzeugt wird,
    ■6, Verfahren nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichn e t ι daß der äußere dünne Film durch Polymerisationsguß eines Monomerengemisches für die Erzeugung eines hydrophilen t Polymers dargestellt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomerengemisch für das schwammige Hydrogel mit pulverförmigem trockenem spärlich vernetztem Hydrogel eingedickt wird.
    PATENTANWALT
    909839/U42
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