DE2262866C2 - Contact lens material and process for its manufacture - Google Patents

Contact lens material and process for its manufacture

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Description

Es Ist bekannt Kontaktlinsen aus harten Werkstoffen, wie Glas und durchsichtiges Kunststoffen, insbesondere ζ B aus harten Acrylpolymerlsaten, herzustellen. Solche Linsen sind zwar verwendbar, haben aber schwerwiegende Nachtelle. Obwohl Kunststofflinsen sicherer zu benutzen und zu handhaben als Glaslinsen sind, finden sie nur begrenzte Anwendung, da sie (ür den Träger zu hart und unbequem sind. Um die Nachteile der harten Polyacrylat-L.isen zu beseitigen, sind Linsen aus hydrophilen Polyacrylaten, sogenannten Hydrogel-Polyacrylaten, entwickelt worden. Die aus den Hydrogel-Polymerisaten hergestellten Kontaktlinsen sind zwar in der Tat welch und passen sich dem menschlichen Auge mit verhältnismäßig wenig Unbequemlichkelten an, weisen aber ebenfalls beträchtliche Nachteile auf:It is known to manufacture contact lenses from hard materials such as glass and transparent plastics, in particular from hard acrylic polymers. Such lenses can be used, but they have serious drawbacks. Although plastic lenses safer to use and to handle than glass lenses, they have limited use because they ÜR the carriers are (too hard and uncomfortable. In order to eliminate the disadvantages of the hard polyacrylate L.isen, lenses are made of hydrophilic polyacrylates, called Hydrogel polyacrylates. The contact lenses made from the hydrogel polymers are indeed what and adapt to the human eye with relatively little discomfort, but also have considerable disadvantages:

Das Hydrogel-Polymerlsat reichert sich mit schädlichen Stoffen an.The hydrogel polymer is enriched with harmful substances.

- Das Hydrogel-Produki begünstigt das Wachstum pathogener Mikroorganismen.- The hydrogel product promotes the growth of pathogenic microorganisms.

- Die Hydrogel-Llnsen erfordern wegen ihrer geringen Festigkeit und Ihres hohen Wassergehalts eine besondere, umständliche Handhabung. *°- Due to their low strength and high water content, the hydrogel linens require special, cumbersome handling. * °

Zur Beseitigung dieser Nachteile sind deshalb schon Kontaktlinsen aus hydrophilen Polymerisaten vorgeschlagen worden (US-PS 35 03 942), die 50 bis 90 Gew.-* Hydroxyalkylacrylat oder -methacrylat, bis zu 35 Gew.-% Alkylacrylal oder -methacrylat und 1 bis 50 Gew.-% eines Vernetzungsmittels enthielten. Kontaktlinsen aus diesem Material sind härter als solche aus Hydrogel-Polymerisaten, was zwar ihre Herstellung und Bearbeitung erleichtert, andererseits aber auch leicht zu Mißempfindungen beim Tragen führt. Sie absorbieren bis zu 38% Wasser und neigen daher zum Quellen, wodurch die optischen Eigenschaften verändert werden.To eliminate these disadvantages, contact lenses made of hydrophilic polymers have therefore already been proposed (US-PS 35 03 942) containing 50 to 90% by weight of hydroxyalkyl acrylate or methacrylate, up to 35% by weight Alkyl acrylic or methacrylate and 1 to 50% by weight of a crosslinking agent. Contact lenses off This material are harder than those made from hydrogel polymers, which is true of their manufacture and processing relieved, but on the other hand also easily leads to discomfort when wearing. They absorb up to 38% Water and therefore tend to swell, which changes the optical properties.

Es stellte sich somit die Aufgabe, ein KontaktHnsenmaterlal zur Verfügung zu stellen, das die Herstellung von im wesentlichen wasserfreien, biegsamen Linsen ermöglicht, die beschwerdefrei zu tragen sowie sicher und bequem zu handhaben sind.The task was thus to provide a contact hosematerial that would allow the production of substantially anhydrous, pliable lenses that allow them to be worn safely and without discomfort are convenient to use.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein KontaktHnsenmaterlal nach Anspruch 1 gelöst. Ein Verlahren zum Herstellen des Kontaktllnsenmaterials Ist im Anspruch 2 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind In den übrigen Ansprüchen aufgeführt.According to the invention, this object is achieved by a contact sleeve material according to claim 1. A betrayal for producing the contact lens material is specified in claim 2. Advantageous further training of the Invention are set out in the remaining claims.

Die Erfindung ermöglicht die Erniedrigung der Glasübergangstemperatur (Erweichung) harter, mäßig vernetzter Polymere mit einem Kohlenstoff-Kohlenstoff-Gerüst. Wenn diese Polymere mindestens 10 Gew.-% Carboxy- substltuentengruppen, berechnet als freie Carboxylgruppen -COOH, enthalten, können sie wirksam durch eine Behandlung welcher gemacht werden, bei der die anhängenden Gruppen durch eine oder mehrere chemische Umwandlungsreaktionen mit einem geeigneten Alkohol direkt oder Indirekt verestert und/oder umgeestert werden. Solche Substltuentengruppen sind Carboxylgruppen, Carbonsäurealkylestergruppen niedriger Alkyle und Carbonsäureanhydridgruppen. Das Polymer kann eine oder mehrere Arten dieser Substltuenten enthalten. M)The invention enables the glass transition temperature (softening) of hard, moderately crosslinked polymers with a carbon-carbon structure to be lowered. If these polymers are at least 10 wt .-% carboxy Substituent groups, calculated as free carboxyl groups -COOH, can be effectively replaced by a Treatment which can be made in which the pendant groups are replaced by one or more chemical Conversion reactions with a suitable alcohol directly or indirectly esterified and / or transesterified will. Such substituent groups are carboxyl groups, carboxylic acid alkyl ester groups of lower alkyls and Carboxylic anhydride groups. The polymer may contain one or more kinds of these substituents. M)

Unier einem harten Polymeren wird hler ein solches verstanden, dessen Glasübergangstemperatur so hoch ist, daß aus Ihm mit Hllie gebräuchlicher Bearbeitungsmethoden Gegenstände, z. B. Kontaktlinsen, hergestellt werden können. Im allgemeinen liegt die Glisübcrgangslcmpcratur solcher Polymeren oberhalb 50° C.A hard polymer is understood to mean one whose glass transition temperature is so high that that from Him with Hllie common processing methods objects, z. B. contact lenses can be. In general, the transition temperature of such polymers is above 50 ° C.

Die Messung der Glasübergangsiemperatur von Kunststoffen Ist bekannt. Eine Beschreibung findet sich beispielsweise In dem Buch »Introduclion 10 Polymeric Visco-clastlcliy« von J. J. Aklonls, W. J. MacKnlght und es M. Shcn, John Wlley, New York. 1972.The measurement of the glass transition temperature of plastics is known. A description can be found for example in the book "Introduclion 10 Polymeric Visco-clastlcliy" by J. J. Aklonls, W. J. MacKnlght and es M. Shcn, John Wlley, New York. 1972.

Unter einem mäßig vernetzten Polymeren wird hler ein Polymer mit Im wesentlichen linearer Struktur verstanden bei dem die zur Herstellung verwendete Vorstulenmlschung nur eine solche Menge Vernetzungs-A moderately crosslinked polymer becomes a polymer with a substantially linear structure understood in which the front column erasure used for the production only has such an amount of cross-linking

mittel enthält, daß eine mäßige dreidimensionale Vernetzung des Polymeren eintritt, d. h. ein Polyrnerlsailonsgemisch, das auf je 100 Mol Monomer-Einheiten 0,1 bis 10 Mol eines üblichen Vernetzungsmittel vom Divinyl-Typ mit einem Molekulargewicht von 70 bis 400 enthält.contains means that a moderate three-dimensional crosslinking of the polymer occurs, d. H. a polyrnerlsailons mix, that for every 100 moles of monomer units 0.1 to 10 moles of a conventional crosslinking agent from Contains divinyl type with a molecular weight of 70 to 400.

- 5 Vernetzungsmittel für die Ausführung der vorliegenden Erfindung umfassen Verbindungen der folgenden Klassen:Crosslinking agents for practicing the present invention include compounds of the following Classes:

1. Divinylester organischer Dicarbonsäuren wie Oxalsäure,'Terephthalsäure, Hexahydroterephthalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure und ähnliche Sauren;
ίο 2. Äther vom Divlnyltyp wie Divinyläther, Dibutenyl(-3)-äther, Dlpentenyl(-4)-Äther und ähnliche Äther,
1. Divinyl esters of organic dicarboxylic acids such as oxalic acid, terephthalic acid, hexahydroterephthalic acid, malonic acid, succinic acid and similar acids;
ίο 2nd ethers of the divinyl type such as divinyl ether, dibutenyl (-3) -ether, dlpentenyl (-4) -ether and similar ethers,

3. Divinylkohlenwasserstoff (Alpha-omega-diolefinkohienwasserstofTe) wie Divlnylbenzol, Divlnyltoluol. 1,4-Pentadien, 1,5-Hexadlen und ähnliche Kohlenwasserstoffe, die zwei Vinyl-, d. h. (CH2=CHj-GrUpPCn enthalten;3. Divinyl hydrocarbons (alpha-omega-diolefin hydrocarbons) such as divinylbenzene, divinyltoluene. 1,4-pentadiene, 1,5-hexadlene and similar hydrocarbons which contain two vinyl, ie (CH 2 = CHj-GrUpPCn;

4. Aliphatlsche Diol(Glycol)ester von. Säuren des Acrylsäuretyps, wie sie oben angegeben worden sind. beispielsweise Ester mit der Formel CH2=CH2COO(CH3CH2O)n CH2CH2OOCH=CH2, worin η eine Zahl von 0 bis 3 einschließlich ist: M-Cyclohexandloldiacrylat und -dimethacrylaie sowie die entsprechenden Ester des 1,3-Propandiols, 1,2-Propandiols, 1,4-Butandiols, Äthylenglykols und ähnlicher Ester von Carbonsäuren des Acrylsäuretyps.4. Aliphatic diol (glycol) esters of. Acrylic type acids as mentioned above. for example esters with the formula CH 2 = CH 2 COO (CH 3 CH 2 O) n CH 2 CH 2 OOCH = CH 2 , where η is a number from 0 to 3 inclusive: M-Cyclohexandloldiacrylat and -dimethacrylaie and the corresponding esters of 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, ethylene glycol and like esters of acrylic acid type carboxylic acids.

Repräsentative Polymerisationsbedingungen umfassen:Representative polymerization conditions include:

1. Die Verwendung eines geeigneten Katalysators (eines organischen oder anorganischen Keroxlds, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen, Elektronenbeschuß;1. The use of a suitable catalyst (an organic or inorganic ceroxide, ultraviolet Light, x-rays, electron bombardment;

2. die Anwendung von Warme und ausreichendem Druck, um die Reaktionsteilnehmer In flüssigem Zustand zu halten;2. the application of heat and sufficient pressure to keep the reactants in a liquid state to keep;

3. eine ausreichende Reaktionsdauer zur Sicherstellung einer vollständigen Polymerisation der Mischung. Eine für Zwecke der vorliegenden Erfindung bevorzugte Methode besteht In der Ausführung der Polymerisation bei Umgebungstemperatur unter der Einwirkung von ultraviolettem Licht.3. A sufficient reaction time to ensure complete polymerization of the mixture. One The preferred method for purposes of the present invention is to carry out the polymerization at ambient temperature under the action of ultraviolet light.

Die Wahl der für Zwecke der vorliegenden Erfindung brauchbaren Alkohole hängt davon ab, ob die Behand-The choice of alcohols which can be used for the purposes of the present invention depends on whether the treatment

'.'■'■ lung eine Veresterung oder eine Umesterung Ist. FOr die Veresterung von Carboxylsäuregruppen Ist schon Ätha- '.' ■ '■ is an esterification or a transesterification. For the esterification of carboxylic acid groups, etha

: nol zur Erniedrigung der Glasübergangstemperatur vorteilhaft. Der für eine direkte Veresterung nach: nol advantageous for lowering the glass transition temperature. The one for direct esterification

Anspruch 1 verwendete Alkohol sollte mindestens 3 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten. In den Fällen, wo der gewünschte Erwelchungseffekt durch eine Umesterung herbeigeführt wird, werden als Austauschalkohole die höheren Alkohole nach Anspruch 1 verwendet, die eine größere Anzahl von Kohlenstoffatomen Im Molekül als die ersetzten Alkohole enthalten.Claim 1 alcohol used should contain at least 3 carbon atoms in the molecule. In those cases where the desired Erwelchungseffekt is brought about by a transesterification, are called exchange alcohols the higher alcohols used according to claim 1 which have a larger number of carbon atoms in the molecule than the replaced alcohols.

Eine bevorzugte Klasse von Alkoholen for Zwecke der Erfindung wird durch die Formel ZOH repräsentiert, in der Z sein kann:A preferred class of alcohols for purposes of the invention is represented by the formula ZOH, in which Z can be:

' 1. Ein Kohlenwasserstoffradikal mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen; oder1. A hydrocarbon radical having 1 to 11 carbon atoms; or

2. Ein Radikai der Formeln -CH2CH2OY, -CH2CH(OY)CII,, -CH1CH2CH2OY, -CH(CH1)CH2OY, -CH2CH2CH2CH2OY oder dergleichen, worin Y eine Alkylgruppe mit I bis etwa 7, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen Ist. Die vorerwähnten Kohlenwasserstoffradikale müssen frei von Doppel- und Dreifachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen sein, d. h., er dürfen keine ungesättigten Kohlenwasserstoff- -adikale sein. Geeignete Kohlenwasserstoffradikale sind Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Alkylcycloaikyl- oder Cycloalkylalkylgruppen, und die Alkylantelle können geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise Ist das Kohlenwasserstoffradikal eine Alkylgruppe.2. A radical of the formulas -CH 2 CH 2 OY, -CH 2 CH (OY) CII ,, -CH 1 CH 2 CH 2 OY, -CH (CH 1 ) CH 2 OY, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OY or the like, where Y is an alkyl group of 1 to about 7, preferably 1 to 3 carbon atoms. The aforementioned hydrocarbon radicals must be free of double and triple bonds between carbon atoms, ie they must not be unsaturated hydrocarbon radicals. Suitable hydrocarbon radicals are alkyl, cycloalkyl, aralkyl, alkylcycloaikyl or cycloalkylalkyl groups, and the alkyl moieties can be straight-chain or branched. Preferably the hydrocarbon radical is an alkyl group.

ig Repräsentative Alkohole (für die Veresterung oder Umsetzung) umfassen Methanol, Äthanol, n-Propanol.ig Representative alcohols (for esterification or conversion) include methanol, ethanol, n-propanol.

'*§ so i-Propanol, n-Butanol, s-Butanol, t-Butanol, Pentalnol-2, n-Pentanol, n-Hexanol, Heptanol-2, Octanöl, Nonanol,'* § so i-propanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol, pentalnol-2, n-pentanol, n-hexanol, heptanol-2, octane oil, nonanol,

j Decrnol und ähnlich; Alkanole, insbesondere Alkenole mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen im Molekül, fernerj Decrnol and similar; Alkanols, in particular alkenols with fewer than 8 carbon atoms in the molecule, also

Cyclohexanol, Benzylalkohol, Hexahydrobenzylalkohol, 1,4-Cyclohexandlol, Cyclopentanon 2-Methylcyclopentanol und ähnliche zyklische Alkohole, 2-Methox;-äth..nt!l, 2-Methoxypropanol-l, 2-Äthoxyäthanol, 2-(n-Propoxy)Äthanol, 3-(n-Propoxy)-n-Propanol, 3-Methoxy-n-Butanol, 4-(n-Propoxy)-n-Butanol, 4-Äthoxy-n-Butanol und ähnliche Alkoxyalkanole, Glycol, 1,4-Butandlol, 1,3-Propandlol, :,2-Dlhydroxybutan, 1,3-Dlhydruxybutan und ähnliche zweiwertige Alkohole. Bevorzugte alkoholische Veresterungsmittel sind n-Propanol und n-Butanol.Cyclohexanol, benzyl alcohol, hexahydrobenzyl alcohol, 1,4-cyclohexanedol, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanol and similar cyclic alcohols, 2-methox; -äth..nt! l, 2-methoxypropanol-l, 2-ethoxyethanol, 2- (n-propoxy) ethanol, 3- (n-propoxy) -n-propanol, 3-methoxy-n-butanol, 4- (n-propoxy) -n-butanol, 4-ethoxy-n-butanol and similar alkoxyalkanols, glycol, 1,4-butanedol, 1,3-propanedol,:, 2-dihydroxybutane, 1,3-dihydruxybutane and like dihydric alcohols. Preferred alcoholic esterifying agents are n-propanol and n-butanol.

Polymere mit einem Kohlenstoff-Kohlenstoff-Gerüst sind bekannt (siehe »Organic Chemistry of Synthetic High Polymers«, R. W. Lenz, Intersclence Publishers, New York 1967). Diese Polymere werden durch Polymerlmi sation mönööleflnlschef Monomere und Monomergemlsche hergestellt, Wenn In dem Monomer kein Vernetzungsmittel enthalten Ist, werden lange linerare Ketten von Kohlenstoffatomen erzeugt. Wenn die funktionell Olefingruppe Subsltuentengruppen, beispielsweise eine Carboxylgruppe wie In Acrylsäure enthält, enthalten die linearen Ketten von Kohlenstoffatomen anhängende Carboxylgruppen; daher die Bezeichnung Polymer mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Grundgerüst. Für den vorliegenden Zweck muß das Polymer mit Kohlenstoff-Kohlen-6* stoff-Grundgerüst genügend Carboxysubstltuenteriftruppen enthalten, um die gewünschte chemische und physikalische Modlflz'ftung zu ermöglichen. Obgleich die hler verwendeten harten Polymervorstufen Im wesentlichen In geeigneten Vereslerungsmltlcln. wie Alkoholen, Alkoholgcmlschun. unlöslich sind, wurde überraschenderweise gefunden, dall das Vcrcsterung.smllld lelehi und verhällnlsmilUlg nisch In du.s lesio, m:\lilg vcr-Polymers with a carbon-carbon structure are known (see »Organic Chemistry of Synthetic High Polymers ", R. W. Lenz, Intersclence Publishers, New York 1967). These polymers are made by Polymerlmi sation mönööleflnlschef monomers and monomer mixtures produced, if in the monomer no crosslinking agent is contained, long linear chains of carbon atoms are created. If the functional Olefin group contains the substituent groups, for example a carboxyl group such as In acrylic acid carboxyl groups pending linear chains of carbon atoms; hence the name polymer with Carbon-carbon backbone. For the present purpose, the polymer with carbon-carbon-6 * The basic structure of the substance contains enough carboxy-substance groups to produce the desired chemical and physical properties To enable modular ventilation. Although the hard polymer precursors used previously are essentially In suitable learning media. such as alcohols, alcohol mixtures. are insoluble, surprisingly found that the Vcrcsterung.smllld lelehi and VerällnlsmilUlg nisch In du.s lesio, m: \ lilg vcr-

22 ö2 86622 ö2 866

netzte Polymer eindringt, so dalJ Innerhalb annehmbarer Reaktionszeiten brauchbare chemische Umwandlungen erzielt werden.networked polymer penetrates, so that useful chemical conversions within acceptable reaction times be achieved.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird ein Teil des harten Polymeren, beispielsweise aus einem Polymerrohling gefertigte Linse, In ein flüssiges Medium eingetauscht und vcr- und/oder umgecstert oder Indirekt verestert. Abgesehen von den verhältnismäßig längeren Reaktionszeiten und dem festen Reaktlonstellnehmer, sind die üblichen Bedingungen anzuwenden und zufriedenstellend.In the present method, a part of the hard polymer, for example from a polymer blank Manufactured lens, exchanged in a liquid medium and esterified and / or transesterified or indirectly esterified. Apart from the relatively longer reaction times and the fixed reaction force, the usual conditions to be applied and satisfactory.

Die Veresterung wird durch dlrekle Reaktion der anhangenden Carboxylgruppen des Polymeren mit einem Alkohol:The esterification is achieved by the reaction of the pendant carboxyl groups of the polymer with a Alcohol:

OO ίοOO ίο

I! IlI! Il

1 _C — OH + ROH > — C — O — R + H2O1 _C - OH + ROH > - C - O - R + H 2 O

oder durch Indirekte Veresterung der anhängenden Carboxylgruppen durch ein Säurehalogenld gemäß folgender Gleichungen ausgeführt: "or by indirect esterification of the pendant carboxyl groups by an acid halide according to the following Equations executed: "

O OO O

2 —C-OH + PCI5 — C-Cl + POCI, + HCI2-C-OH + PCI 5 -C-Cl + POCI, + HCI

3 —C — Cl + ROH ►— C — O — R + HCI3 - C - Cl + ROH ► - C - O - R + HCl

I II I

Die Umesterung Ist eine Alkoholaustauschreaktlon, die wie folgt dargestellt werden kann:
O O
Transesterification is an alcohol exchange reaction that can be represented as follows:
OO

II Il M II Il M

4. -C-O-CH3 + (CHj)2CHCH2OH >— C-O-CH2CH(CHj)2 + CH3OH4. -CO-CH 3 + (CHj) 2 CHCH 2 OH> - CO-CH 2 CH (CHj) 2 + CH 3 OH

Die erhaltenen Produkte, ι. B. Linsen sind in der Regel gut biegsam und physiologisch vertraglich; beispielsweise verursachen Kontaktlinsen, die nach dem Verfahren der Erfindung behandelt worden sind, bei den meisten Tragern nur eine geringe oder gar keine Augenbelästigung. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen neuen Polymere sind Im wesentlichen hydrophob (sie absorbieren weniger als 1 Gew.-* Wasser bei Raumtemperatur) und haben Glasübergangstemperaturen von unterhalb 20° C, häufig unter O" C. Durch die geringe Wasserabsorption der neuen Polymerprodukte gemäß der Erfindung werden die bei bekannten Produkten, Insbesondere Linsen aus Hydrogelpolymeren, auftretenden Nachtelle vermieden.The products obtained, ι. B. Lenses tend to be flexible and physiologically compatible; for example, contact lenses treated by the method of the invention cause little or no eye nuisance to most wearers. The new polymers obtained by the process according to the invention are essentially hydrophobic (they absorb less than 1 wt In accordance with the invention, the disadvantages that occur with known products, in particular lenses made from hydrogel polymers, are avoided.

Bei einer Ausführung der Erfindung wird ein hartes Polymer durch Polymerisation eines Gemisches von Acrylsäure. 2-Methoxyäthylmethacrylat und 1,4-Butandloldlmethacrylat hergestellt. In je 100 Mol des Gemisches sind zwcckmaßlgerwelse 49,5 Mol Acrylsäure, 49,5 Mol 2-Methoxyäthylmetacrylat und 1 Mol 1,4-Butandlolester enthalten. Die Polymerisation wird mit Hilfe einer Breltband-Ultravlolettbestrahlung ausgeführt und durch den Zusatz von etwa 0,1 Gew.-% (bezogen auf das Gemisch) Benzoin als Photoinitiator gefördert. Zur Polymerisation wird das Gemisch In ein flaches Gefäß gefüllt, dessen Innenflächen vorzugsweise in üblicher ^ Welse zur leichten Entfernung des Acrylpolymeren vorbehandelt worden sind. Das Gefäß wird etwa 6 mm hoch mit dem Polymerisationsgemisch gefüllt. Bei Zimmertemperatur und Ultraviolettbestrahlung zur Katalyse der Polymerisation Ist die Reaktion nach etwa !2 Stunden beendet. Das Produkt Ist ein durchsichtiges, nicht biegsames Polymer mit Vinylgcrüst. das anhängende Carboxyl- und 2-Methoxyäthylgruppen enthält. Dieses Polymer hat eine Glasübergangstemperatur von etwa 100° C.In one embodiment of the invention, a hard polymer is formed by polymerizing a mixture of acrylic acid. 2-Methoxyäthylmethacrylat and 1,4-Butandloldlmethacrylat produced. Every 100 moles of the mixture contains 49.5 moles of acrylic acid, 49.5 moles of 2-methoxyethyl methacrylate and 1 mole of 1,4-butanedlol ester. The polymerization is carried out with the aid of a Breltband ultraviolet radiation and promoted by adding about 0.1% by weight (based on the mixture) of benzoin as a photoinitiator. For the polymerization, the mixture is filled in a flat container whose inner surfaces are preferably pretreated in a conventional ^ catfish for easy removal of the acrylic polymer. The vessel is filled with the polymerization mixture to a height of about 6 mm. At room temperature and under ultraviolet radiation to catalyze the polymerization, the reaction is over after about! 2 hours. The product is a clear, non-flexible polymer with a vinyl backbone. which contains pendant carboxyl and 2-methoxyethyl groups. This polymer has a glass transition temperature of about 100 ° C.

In der nächsten Verfahrensstufe wird das harte Polymer zu einem Linsenrohling (Knopf) geschnitten. Der Rohlung wird unter Derückslchtlgung der bei der nachfolgenden Veresterungsbehandlung eintretenden Dimensionsänderung (Vorversuche ergaben eine Volumenzunahme von etwa 5%) zu einer Linse geformt. Hierbei werden für die spangebende Bearbeitung, das Schleifen und Polleren der Kontaktlinsenvorstufe die bekannten und üblichen Methoden zur Herstellung von Kunststofflinsen benutzt (siehe »Contact Lens Practice«, Robert Mandeli, C. Thomas; Springfield, Illinois 1965). Das erhaltene Erzeugnis Ist eine harte Linse, eine Vorstufenlinse, die zur Umwandlung in eine neue und brauchbare Linse nach dem Verfahren der Erfindung geeignet ist.In the next process step, the hard polymer is cut into a lens blank (button). Of the Crude is made taking into account the dimensional change that occurs during the subsequent esterification treatment (Preliminary tests showed an increase in volume of about 5%) formed into a lens. Here are known for machining, grinding and bollarding of the contact lens prepress and conventional methods for the production of plastic lenses are used (see "Contact Lens Practice", Robert Mandeli, C. Thomas; Springfield, Illinois 1965). The product obtained is a hard lens, a precursor lens, which is suitable for conversion into a new and useful lens according to the method of the invention.

Als nächstes wird die Vorstufenllnse in eine konzentrierte Lösung von Phosphorpentachlorid in Kohlenstoffdlsulfid (Schwefelkohlenstoff) eingetaucht und die Lösung 20 Stunden am Rückflußkühler im Sieden gehalten. Durch diese Behandlung werden die anhängenden Carboxylgruppen des harten Polymeren In Säurechloridgrup- ω pen (-COC1) umgewandelt. Danach werden die Säurechloridgruppen in Estergruppen umgewandelt, indem die Vorstufenllnse aus der Kohlenstoffdisulfidlösung herausgenommen und in n-ButylalkohoI eingetaucht wird, der bis zur beendeten Veresterung, d. h. etwa 20 Stunden, am Rückflußkühler auf Siedetemperatur gehalten wird. Das veresterte Polymer, die erhaltene Linse, wird sodann mit Wasser gewaschen und getrocknet, beispielsweise In einem Vakuumtrockner bei 600C. Die getrocknete Linse Ist welch, klar und nach der Sterilisation im Autok luven gebrauchsfertig.Next, the precursor lens is immersed in a concentrated solution of phosphorus pentachloride in carbon disulfide (carbon disulfide) and the solution is refluxed for 20 hours. By this treatment, the pendant carboxyl groups of the hard polymers are In Säurechloridgrup- ω pen (-COC1) converted. The acid chloride groups are then converted into ester groups by removing the precursor lense from the carbon disulfide solution and immersing it in n-butyl alcohol, which is kept at the reflux condenser until the esterification is complete, ie about 20 hours. The esterified polymer, lens obtained is then washed with water and dried, for example in a vacuum drier at 60 0 C. The dried lens which, clear and after sterilization in AutoK luven ready for use.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung wird die Linse In mit Säure versetzten Alkohol, n-ßutanol, eineetaucht. der etwa IO Stunden unter Rückfluß auf Siedetemperatur gehalten wird, eine Zeitspanne, dieIn another embodiment of the invention, the lens In acidified alcohol, n-ßutanol, immersed. which is held under reflux at boiling temperature for about IO hours, a period of time which

ausreicht, um Im wesentlichen alle vorhandenen freien Carboxylgruppen zu verestern. Etwa I Gew.-", (bezogen auf den Alkohol) 85%lge Schwefelsäure Ist eine ausreichende Säuremenge.sufficient to esterify essentially all of the free carboxyl groups present. About I wt. ", (Related on the alcohol) 85% lge sulfuric acid Is a sufficient amount of acid.

Die behandelte Linse wird dann aus dem n-Butanol herausgenommen. Sie wird zur Entfernung von anhaftender Säure und anhaftendem Alkohol gewaschen und bei 60" in einem Vakuumtrockner getrocknet. Die erhaltene Linse hat eine zufriedenstellende Glasübergangstemperatur und isl gebrauchtsfertlg.The treated lens is then removed from the n-butanol. It is used to remove adhesive Acid and adhering alcohol washed and dried at 60 "in a vacuum dryer. The obtained Lens has a satisfactory glass transition temperature and is ready to use.

Die direkte Veresterungsbehandlung des Vorpolymeren scheint hauptsächlich in der Veresterung anhängender Carboxylgruppen zu bestehen. Es ist jedoch zu beachten, daß bis zu einem gewissen Grade auch andere Reaktionen, wie Umesterungen, Verütherungen sowie Reaktionen zwischen anhängenden Carboxyl- und anhangenden 2-Methoxyäthylgruppen (Innere Umesterung), stattfinden können.The direct esterification treatment of the prepolymer appears to be mainly more esterified To consist of carboxyl groups. It should be noted, however, that to a certain extent other reactions, such as transesterifications, Verütherungen as well as reactions between attached carboxyl and attached 2-methoxyethyl groups (internal transesterification) can take place.

ίο Anhängende Carboxylgruppen und Carbonsäurealkylestergruppen niedriger Alkylc erteilen einem Polymer mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Grundgerüst Harte und bilden zugleich die funklloncllen Stellen, an denen das Verfahren der Erfindung zur Erniedrigung der Glasübergangstempcratur des behandelten Polymeren angreift. Die ; j wünschenswerte relative Menge dieser Härte erteilenden anhangenden Gruppen hängt von der Anzahl und An | der anhängenden Carbonsäurealkylestergruppen höherer Alkylc ab, die In dem Polymeren enthalten sind. |jίο Pendent carboxyl groups and carboxylic acid alkyl ester groups of lower alkylc give a polymer with Carbon-carbon basic structure Hard and at the same time form the functional points where the process attacks the invention to lower the glass transition temperature of the treated polymer. The ; j desirable relative amount of this hardness-imparting pendant groups depends on the number and An | of the pendant carboxylic acid alkyl ester groups of higher alkylc contained in the polymer. | j

Unter einem Acrylpolymeren, wie es für Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet wird, Ist das Acryl- ιAmong an acrylic polymer, as it is used for the purposes of the present invention, the acrylic ι

polymerisat nach Anspruch 1 zu verstehen, das durch die übliche Polymerisation der Säure vom Acryls!lurciy|i ....polymer according to claim 1 to be understood, which by the usual polymerization of the acid from acrylic! lurciy | i ....

(eine Carbonsäure mit einer Doppelbindung), der Acrylsäureester, des Acrylsäurcanhydrlds oder eine Mischung ^!(a carboxylic acid with a double bond), the acrylic acid ester, the acrylic acid canhydride or a mixture ^!

von zweien oder mehreren dieser Monomere erhalten wird und eine Glasubcrgangstemperatur von oberhalb jis obtained from two or more of these monomers and has a glass transition temperature of above j

50' C aufweist. d 50 ° C. d

2" Dieses harte Acrylpolymcrisat (Vorstufenpolymer) wird am besten aus einer Mischung von Säure- und F.sler· s2 "This hard acrylic polymer (precursor polymer) is best made from a mixture of acid and F.sler · s

monomeren hergestellt, wobei das Acrylpolymer folgende Komponenten, bezogen auf 100 Mol des Polymcrl- yjmade monomers, the acrylic polymer the following components, based on 100 mol of the Polymcrl- yj

satlonsgemisches, enthält:Satellite mix, contains:

1. Säure vom Acrylsäuretyp In einer Menge von 20 bis 90. vorzugsweise 50 bis 75 Mol;
2. ein Ester vom Acryltyp in einer Menge von 10 bis 75, vorzugsweise von 25 bis 50 Mol; und
1. Acrylic acid type acid In an amount of 20 to 90, preferably 50 to 75 moles;
2. an acrylic type ester in an amount of from 10 to 75, preferably from 25 to 50 moles; and

3. ein übliches Vernetzungsmittel vom Divlnyltyp In einer Menge von 0,1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 3 Mol, mit einem Molekulargewicht von 70 bis 4003. a customary Divinyl type crosslinking agent in an amount of 0.1 to 10, preferably 1 to 3 mol, with a molecular weight of 70 to 400

Die direkte Veresterung durch Behandlung mit einem Vcrcsterungsmlilol kann In einem großen Temperaturr :reich ausgeführt werden. Zufriedenstellende Ergebnisse werden In einem Temperaturbereich von IO bis 200° C erhalten. Da das Veresterungsmitlei In flüssigem Zustand vorliegen muß. Ist ein zur Aufrcchterhaltung des flüssigen Zustandes ausreichender Druck erforderlich.The direct esterification by treatment with an esterification mlilol can be carried out in a large temperature range : run rich. Satisfactory results are obtained in a temperature range from IO to 200 ° C obtain. Since the esterification agent must be in a liquid state. Is a to maintain fluidity Sufficient pressure is required.

Im allgemeinen hängt die für eine befriedigende Umwandlung des harten Polymeren erforderliche Zelt von der angewendeten Temperatur, dem zur Veresterung verwendeten Alkohol sowie von der Gegenwart oder Abwesenheit eines Veresterungskatalysators In der Mischung ab. Die benötigte Zelt liegt zwischen 1 und 100 Stunden, wobei kürzere Zelten höhere Temperaturen des angegebenen Bereichs zugeordnet sind.In general, the time required for satisfactory conversion of the hard polymer depends on the temperature used, the alcohol used for the esterification and the presence or Absence of an esterification catalyst in the mixture. The required tent is between 1 and 100 Hours, with shorter tents being assigned higher temperatures in the specified range.

Die Veresterung vollzieht sich in Abwesenheit eines Ks!a!ysalors unter den bekannten thermischen Bedingungen für eine Veresterung. Vorzugswelse wird ein Vercsterungskaialysalor verwendet, der In dem als Vcresterungsmlttel vorgesehenen Alkohol löslich Ist. Im allgemeinen sind Vcrcsieriingskatalysatoren, deren Brauchbar-The esterification takes place in the absence of a Ks! A! Ysalor under the known thermal conditions for an esterification. Preferably, an esterification analyzer is used, which is used as an esterification agent provided alcohol is soluble. In general, conversion catalysts whose useful-

■w keil für die Katalyse von Alkanol-Carbonsäure-Vcreslcrungsrcaktloncn bekannt lsi, auch für das vorgeschlagene Verfahren verwendbar. Wegen Ihrer allgemeinen Löslichkeit In den hler In Betracht gezogenen Vercstcrungsmliteln und wegen Ihrer verhältnismäßig leichten Entfernbarkelt von dem behandelten Polymer Ist konzentrierte Schwefelsäure ein bevorzugter Katalysator. Wenn Schwefelsäure zur Katalyse der gewünschten Umwandlung verwendet wird. Hegt eine zufriedenstellende Reaktionszelt zwischen 4 und 20 Stunden.■ w wedge is known for the catalysis of alkanol-carboxylic acid compounds, also for the proposed one Process usable. Because of their general solubility in the other under consideration and is concentrated because of its relatively easy removability from the treated polymer Sulfuric acid is a preferred catalyst. When sulfuric acid to catalyze the desired conversion is used. Has a satisfactory response time between 4 and 20 hours.

•45 Wie gefunden wurde, können anhängende Carboxylgruppen durch bekannte Säurehalogenld ergebende Reaktionen in Säurehalogenldgruppen Obergeführt werden. Da das harte Vorstufenpolymer In dem flüssigen Rcaktlonsmittel (d. h. dem Halogenlerungsmitlel, wenn dieses selbst eine Flüssigkeit Ist, oder einer Lösung desselben in einem Inerten Lösungsmittel) unlöslich Ist, sind die Reaktionszelten etwas länger als bei herkömmlichen Umwandlungen. Die erforderliche Zelt hängt ebenfalls von der Dicke des Gegenstandes, beispielsweise einer• 45 As has been found, pendant carboxyl groups can be produced by known acid halide reactions are carried out in acid halide groups. As the hard precursor polymer is in the liquid reactant (i.e. the halogenating agent, if this is itself a liquid, or a solution thereof If insoluble in an inert solvent), the reaction tents are slightly longer than conventional ones Conversions. The required tent also depends on the thickness of the item, for example one

5i' Linse, und der angewendeten Temperatur ab. Die herkömmllcherwelse bei Säurcchlorid ergebenen Reaktionen verwendeten inerten Lösungsmittel, wie Kohlenstoffdi.-ulfld (Schwefelkohlenstoff), Kohlenslofftetrachlorld (Tetrachlorkohlenstoff), Alkyläther, Kohlenwasserstoffgemische und dergleichen, sind für den vorliegenden Zweck ebenso geeignet wie die Temperaturen, die normalerweise bei der Umwandlung einer Carboxylgruppe In eine Säurehalogentdgruppe angewendet werden. Diese hängen von dem jeweiligen Reagens, dem Lösungsmittel5i 'lens, and the temperature used. The conventional reactions with acid chloride used inert solvents such as carbon di-ulfld (carbon disulfide), carbon dioxide tetrachloride (Carbon tetrachloride), alkyl ethers, hydrocarbon mixtures and the like are for the present Purpose as well as the temperatures normally used in the conversion of a carboxyl group In an acid halide group can be used. These depend on the particular reagent, the solvent

und dem Druck ab und liegen Im Bereich zwischen 10 und 200° C. '. and the pressure and are in the range between 10 and 200 ° C. '.

Eine große Zahl anorganischer Säurechlorid bildender Reagenzien einschließlich Phosphorpentachlorid. Phosphonrichlorld, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid, Sulfurylchlorid und ähnliche Reagenzien sind für vorliegenden Zweck brauchbar. Die entsprechenden BromverbincJungen sind ebenfalls brauchbare Reagenzien, aber natürlich kostspieliger und deshalb weniger zweckmäßig. Phosphorpentachlorid und Thionylchlorid werden bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt.A wide variety of inorganic acid chloride forming reagents including phosphorus pentachloride. Phosphonrichlorld, Phosphorus oxychloride, thionyl chloride, sulfuryl chloride, and similar reagents are for present Purpose useful. The corresponding bromine compounds are also useful reagents, but of course more expensive and therefore less useful. Phosphorus pentachloride and thionyl chloride are used in the present invention preferred.

Die Veresterung des harten Acrylpolymerlsats mit anhängenden Säurehalogenldgruppen wird ausgeführt. Indem das Polymer in einen Alkohol gemäß Anspruch I eingetaucht und darin auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 200° C bei einem Druck gehalten wird, der ausreicht, um den Alkohol In flüssigem Zustand zu halten, und für eine so lange Zeitspanne, daß eine im wesentlichen vollständige (>95'Vige) Umwandlung der Säurehalogenldgruppen (-COCi) in Estergruppen (-COOR) stattfinde'..The esterification of the hard acrylic polymer with pendant acid halide groups is carried out. By immersing the polymer in an alcohol according to claim I and in it to a temperature in the range from 10 to 200 ° C at a pressure sufficient to keep the alcohol in the liquid state hold, and for such a long period of time that an essentially complete (> 95'Vige) conversion of the Acid halide groups (-COCi) take place in ester groups (-COOR).

Die Veresterung 1st beendet, wenn die Glasübergangstemperatur des harten Acrylpolymerlsats auf unterhalb 20° C erniedrigt ist. Nach Beendigung der Veresterungsrcaktion wird das veresterte Polymer aus dem Mittel herausgenommen, von der gebildeten HalogenwasscrstofTsäure freigewaschen, von dem absorbierten oder einge-The esterification is ended when the glass transition temperature of the hard acrylic polymer is below 20 ° C is lower. After the esterification reaction has ended, the esterified polymer becomes out of the agent taken out, washed free from the hydrohalic acid formed, from the absorbed or

LL OZ OUU LL OZ OUU

schlossenen Alkohol durch Waschen mil Wasser befreit und getrocknet. Bei der Umesterung nach dem vorliegenden Verfahren werden anhangende Carbonsaurealkylestcrgruppen niedriger Alkyle (in der Regel Methyl oder Äthyl) durch eine mit Säure katalysierte Austauschrcaktlon In Alkylestergruppen geeigneter höherer Alkyle umgewandelt. Ein niedrig siedender Alkohol wird aus der Estergruppe durch einen höher siedenden Alkohol verdrüngt. und die Reaktion schreitet bis zur vollständigen Verdrängung fort, wenn der niedrig siedende Alkohol durch Destillation abgetrennt wird. Die harte Linse wird In den höheren Alkohol eingetaucht, der einen Mineralsäure-Katalysator enthält und am Rückflußkühlcr am Sieden gehalten wird. Die Umwandlung ist beendet, wenn die Glasübergangstemperatur des harten Acrylpolymerlsats auf unterhalb 20° C erniedrigt ist und wenn nur noch wen'g oder kein niedrig siedender Alkohol aus dem ReaktlonsmlUel abdestllllert. Zur anspruchsgemill.icn Erzielung der Erniedrigung der Glasübergangstemperatur des harten Acrylpolymerisats sollte der höher siedende Alkohol nach Anspruch 1 Im allgemeinen 2 bis 9 Kohlenstoffatome mehr Im Molekül ais der niedriger siedende Alkohol enthalten. Im Falle einer direkten Veresterung Ist es zweckmäßig, eine starke Mineralsäure, wie Schwefelsäure, Im gleichen Mengenverhältnis wie dort zu verwenden. Auf diese Weise wird das harte Acrylpolymerlsat, das anhängende Carboxylgruppen (-COOH) und anhängende Carbonsäurealkylestergruppcn (-COOR) niedriger Alkyle enthält, durch eine Kombination einer direkten Veresterung und einer Umesterung in ein Produkt mit auf unterhalb 20" C erniedrigter und befriedigender Glasübergangstemperatur umgewandelt.closed alcohol by washing with water and dried. In the transesterification according to the present Processes are pendant carboxylic acid alkyl ester groups of lower alkyls (usually methyl or Ethyl) by an acid-catalyzed exchange lactone in higher alkyls suitable for alkyl ester groups converted. A low-boiling alcohol is transformed from the ester group by a higher-boiling alcohol displaced. and the reaction proceeds to complete displacement when the low-boiling alcohol is separated off by distillation. The hard lens is immersed in the higher alcohol, the one Contains mineral acid catalyst and is kept boiling on the reflux cooler. The conversion is over, when the glass transition temperature of the hard acrylic polymer is lowered to below 20 ° C and if only a little or no low-boiling alcohol distills from the reaction fluid. To the demandinggemill.icn Achievement of the lowering of the glass transition temperature of the hard acrylic polymer should be higher Boiling alcohol according to Claim 1, generally 2 to 9 carbon atoms more in the molecule than the lower contain boiling alcohol. In the case of direct esterification, it is advisable to use a strong mineral acid, like sulfuric acid, to be used in the same proportions as there. That way it gets tough Acrylic polymer, the pendant carboxyl groups (-COOH) and pendant carboxylic acid alkyl ester groups (-COOR) contains lower alkyls through a combination of direct esterification and transesterification into a product with a satisfactory glass transition temperature lowered to below 20 "C.

I)Ie folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. In jedem Falle wurde das zur Polymerisation eingesetzte Gemisch auf einer Temperatur von etwa 25 C gehalten. Die Reaktion wurde durch Bestrahlung des Gemisches mit Breliband-Ultravloletillcht katalysiert, bis die Reaktion Im wesentlichen beendet war. was nach etwa 4 bis Yl Stunden der Fall war. Klwa O.i Gew.-'t. Benzoin wurde eiern RcaK'iiüiiSgcmisch beigefügt, urn die Wirksamkeit des Katalysators zu verbessern. Als Vernetzungsmittel wurde 1,4-Butandloldlmethacrylat verwendet, das dem Polymcrlsationsgcmlsch Im Verhältnis von I Mol auf 99 Mol des (der) Monomeren vom Acryltyp zugegeben wurde. Das erhaltene Acryl-Vorpolymer war Im allgemeinen ein harter und nicht biegsamer Feststoff. I) The following examples illustrate the invention. In each case, the mixture used for the polymerization was kept at a temperature of about 25 ° C. The reaction was catalyzed by irradiating the mixture with Breliband ultraviolet light until the reaction was essentially complete. which was the case after about 4 to 1/2 hours. Klwa Oi wt .- 't. Benzoin has been mixed in with cocaine in order to improve the effectiveness of the catalyst. 1,4-Butanedoldl methacrylate was used as the crosslinking agent, which was added to the polymerizing compound in a ratio of 1 mol per 99 mol of the acrylic type monomer (s). The resulting acrylic prepolymer was generally a hard and inflexible solid.

Mit Hilfe üblicher Llnsentertlgungsmethoden wurde aus einem Teil des Produktes eines jeden Beispiels ein Rohling herausgeschnitten und aus diesem eine Linse geformt. Die Linse wurde dann In einen geeigneten Alkohol gemäß nachstehender Tabelle eingetaucht, der auf je 100 g 0,5 g Schwefelsäure enthielt. Der angesäuerte Alkohol und die Linse wurden dann für eine ebenfalls In der Tabelle angegebene Zeltspanne auf der In der Tabelle angeführten Temperatur gehalten. In den Beispielen 1 bis 8 wurden Acrylsäure (AA) oder Acrylsäure und 2-Methoxyäthylmethacrylat (MEMA) verwendet. Nach dem Herausnehmen der behandelten Linse aus dem Alkohol wurde sie gewaschen und In einem Trockner bei 60° C getrocknet. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten.Using standard communication methods, a portion of the product of each example became a Cut out the blank and form a lens from it. The lens was then placed in a suitable alcohol immersed in accordance with the table below, which contained 0.5 g of sulfuric acid for every 100 g. The acidified Alcohol and the lens were then for a period of time also indicated in the table on the Table kept temperature. In Examples 1 to 8, acrylic acid (AA) or acrylic acid were used and 2-methoxyethyl methacrylate (MEMA) are used. After removing the treated lens from the It was washed with alcohol and dried in a dryer at 60 ° C. The following results were obtained obtain.

Beispielexample Acrylal-Acrylic Relative MengeRelative amount Alkoholalcohol VeresterungsbedingungenEsterification conditions Zeit [h!Time [h! BemerkungenRemarks Nr.No. KomponentenComponents MolMole Temp. |°C)Temp. | ° C) 66th 1
I .
1
I.
AAAA !.0! .0 ri-Proniino!ri-Pro n iino! 9090 Weiche Linse,Soft lens,
MEMAMEMA 0.00.0 66th befriedigendsatisfactory 2.2. AAAA 0.750.75 n-Propanoln-propanol 9090 Weiche Linse.Soft lens. MEMAMEMA 0,250.25 66th gutWell 3.3. AAAA 0.500.50 n-Propanoln-propanol 9090 Weiche Linse.Soft lens. MEMAMEMA 0.500.50 66th sehr gutvery good 4.4th AAAA 0,250.25 n-Propanoln-propanol 9090 Weiche Linse,Soft lens, MEMAMEMA 0.750.75 44th befriedigendsatisfactory S.S. AAAA 1,01.0 MethoxyäthanolMethoxyethanol 125125 Weiche Linse,Soft lens, MEMAMEMA 0,00.0 44th befriedigendsatisfactory 6.6th AAAA 0.750.75 MethoxyäthanolMethoxyethanol 125125 Weiche Linse,Soft lens, MEMAMEMA 0,250.25 44th gutWell 7.7th AAAA 0.500.50 MethoxyäthanolMethoxyethanol 125125 Weiche Linse,Soft lens, MEMAMEMA 0.500.50 44th ausgezeichnetexcellent 8.8th. AAAA 0,250.25 MethoxyäthanolMethoxyethanol 125125 Weiche Linse,Soft lens, MEMAMEMA 0,750.75 befriedigendsatisfactory

Beispiel 9Example 9

Eine Mischung von Monomsren des Acryltyps wurde unter Anwendung des Katalysatorsystems ultraviolettes Licht-Benzoln wie oben polymerisiert. Das Monomergcmlsch hatte folgende Zusammensetzung:A mixture of acrylic type monomers was made using the ultraviolet catalyst system Polymerized light benzene as above. The monomer mixture had the following composition:

Komponenten Mol-%Components mol%

n-Butylmethacrylat 48n-butyl methacrylate 48

Acrylsäureanhydrid 48Acrylic anhydride 48

Äthylenglykoldimethacrylal 4Ethylene glycol dimethacrylal 4

100100

Das erhaltene harte Acrylpolymcr wurde geschnitten, zu einer Kontaktlinse geformt und pollen. DIc Linse wurde dann In Isopentanol eingetaucht, das etwa 20 Stunden unter Rückfluß auf Siedetemperatur gehalten wurde. Dar.ach wurde die behandelte Linse aus dein Alkohol herausgenommen, mil Wasser gcw-'.schcn und 2" getrocknet. Die erhaltene Linse war welch (GlasUbergangstcmpcralur unterhalb 0"C) und klar.The obtained acrylic hard polymer was cut, molded into a contact lens, and pollen. DIc lens was then immersed in isopentanol, which was refluxed at boiling temperature for about 20 hours became. Then the treated lens was taken out of the alcohol, with water, etc., and 2 ". The lens obtained was white (glass transition temperature below 0" C) and clear.

Beispiel 10Example 10

Das vorstehende Beispiel wurde mit n-Butanol als Vcrcsterungsmlitel wiederholt. Die veresterte Linse war 2i weich und klar.The previous example was repeated with n-butanol as a esterifying agent. The esterified lens was 2i soft and clear.

Beispiele Il bis 17Examples II to 17

Durch Indirekte Veresterung wurden weiche Acrylaillnsen hergestellt, für die folgendes Monomergemisch als W Ausgangsmaterial verwendet wjrde:Soft acrylic lenses were produced by indirect esterification, for which the following monomer mixture was used as W starting material is used:

Komponenten Mol-%Components mol%

n-Butylmethacrylal 48n-butyl methacrylal 48

Acrlysäurc 4XAcrylic acid 4X

Älhylcnglykoldiniethacrylat 4Ethyl glycol diniethacrylate 4

100100

Die Polymerisation wurde wie In Beispiel 9 ausgeführt. Aus dem erhaltenen harten Acrylpolymer wurden wie zuvor Acrylatlinsen hergestellt. Die anhangenden Carboxylgruppen der harten Linsen wurden dann durch Eintauchen der harten Linsen In eine unter Rückfluß siedende Lösung von Phosphorpentachlorid Im Kohlenstoffdisulfld (Schwefelkohlenstoff) für 20 Stunden In Säurechloridgruppen umgewandelt. Danach wurden die behandelten Linsen durch Eintauchen In folgende Alkohole und Trocknen verestert. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The polymerization was carried out as in Example 9. The obtained hard acrylic polymer became as previously made acrylate lenses. The pendent carboxyl groups of the hard lenses were then through Immerse the hard lenses in a refluxing solution of phosphorus pentachloride in carbon disulfide (Carbon disulfide) Converted to acid chloride groups for 20 hours. After that, the treated lenses esterified by immersion in the following alcohols and drying. The following results were obtained obtain:

Beispiel Alkohol BemerkungenExample alcohol remarks

Nr.No.

■ 11 n-Propanol Weich, klar, ausgezeichnete Linse■ 11 n-Propanol Soft, clear, excellent lens

12 Isopropanol Weich, klar, ausgezeichnete Linse12 Isopropanol Soft, clear, excellent lens

13 n-Butanol Weich, klar, ausgezeichneie Linse13 n-butanol Soft, clear, excellent lens

14 n-Penlanol Weich, klar, ausgezeichnete Linse wi 15 Isopentanol Weich, klar, ausgezeichnete Linse14 n-Penlanol Soft, clear, excellent lens wi 15 isopentanol Soft, clear, excellent lens

16 n-IIexanol Weich, klar,uusgczcichnele Linse16 n-IIexanol Soft, clear, uusgczcichnele lens

17 n-OeUinoi Weich, klar, ausgczcichncic Linse17 n-OeUinoi Soft, clear, exclusive lens

■Es 65■ It 65

Beispiele 18 bis 20
Ein Gemisch aus folgenden Acryl monomeren und Vernetzungsmitteln.·
Examples 18-20
A mixture of the following acrylic monomers and crosslinking agents.

Komponentecomponent

2-HydroxyäthylmethacrylaS Äthylenglykoldimethacrylat2-hydroxyethyl methacrylate Ethylene glycol dimethacrylate

MuI-1KiMuI- 1 Ki

100100

L"s wurde nach dem Verfahren des Beispiels 9 polymerisiert, und aus dem Reaktionspnxlukt wurden in beschriebener Weise harte Linsen hergestellt. Die harten Linsen wurden unter Verwendung eines höheren Alkohols und eines Säurekatalysators (1 Gew.-* Schwefelsäure, bezogen auf den Alkohol) umgeestert. Die Linsen wurden In den unter Rückfluß siedenden Alkohol eingetaucht, und es wurden folgende Ergebnisse erhalten:L "s was polymerized according to the method of Example 9, and the reaction mixture was converted into hard lenses produced as described. The hard lenses were made using a higher alcohol and an acid catalyst (1 wt .- * sulfuric acid, based on the alcohol) transesterified. The lenses were immersed in the refluxing alcohol and the following results were obtained:

Beispiel Nr. AlkoholExample no. Alcohol

BemerkungenRemarks

1818th IsopropanolIsopropanol biegsam und klarflexible and clear 1919th n-Butanoln-butanol biegsam und klarflexible and clear 2020th n-Pentanoln-pentanol biegsam und klarflexible and clear

Ähnlich günstige Hrgcbnlsse wurden Im allgemeinen auch mit anderen harten Polymeren erhalten, die aus den iiben angegebenen Monomeren und Monomergemischen vom Acryltyp hergestellt waren. Die erhaltenen harten Polymeren (Linsen.) konnten im allgemeinen durch eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen Behandlungen wirksam erweicht und physiologisch vertraglich gemacht werden.Similar favorable curing results have generally also been obtained with other hard polymers made from the acrylic-type monomers and monomer mixtures specified were prepared. The received hard polymers (lenses.) could generally be replaced by one or more of the above Treatments are effectively softened and made physiologically compatible.

Die vorstehenden Beispiele «Igen, daß harte, mäßig vernetzte Polymere vom Acryltyp, die anhängende Carboxyl- und/oder Estergruppen enthalten, durch eine Vereslerungs und/oder Umesterungsbehandlung mit einem geeigneten Alkohol wesentlich verbessert werden können.The foregoing examples indicate that hard, moderately crosslinked acrylic-type polymers, the pendant carboxyl and / or containing ester groups, by an esterification and / or transesterification treatment with a suitable alcohol can be significantly improved.

Außer den In den vorstehenden Beispielen beschriebenen Kontaktlinsen wurden nach dem Verfahren der Erfindung auch Haftschalen In Form kornealcr, halbskleraler und skleraler Linsen verschiedener, bekannter Typen behandelt. In jedem Falle hatten die Linsen ausgezeichnete Eigenschaften einschließlich guter Biegsamkeit und guter physiologischer Vertraglichkeit, aber ein geringeres Wasseraufnahmevermögen.In addition to the contact lenses described in the previous examples, the method of Invention also adhesive shells in the form of corneal, half-scleral and scleral lenses of various well-known Types treated. In each case, the lenses had excellent properties including good flexibility and good physiological tolerance, but a lower water absorption capacity.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kontaktlinsenmaterial, erhaltlich aus einem Acry!polymerisat folgender Zusammensetzung I. 20 bis 90 Mol-% von folgender Formel abgeleiteter Einheiten1. Contact lens material, obtainable from an acrylic polymer of the following composition I. 20 to 90 mol% of units derived from the following formula R1R2C = CR1COOH bzw. (R1R2C = CR3CO)2O,R 1 R 2 C = CR 1 COOH or (R 1 R 2 C = CR 3 CO) 2 O, worin Ri und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit weniger als ' 6 Kohlenstoffatomen und R1 Wasserstoff oder eine Methylgruppe bedeuten,where Ri and R2 are the same or different and are hydrogen or an alkyl group with fewer than 6 carbon atoms and R 1 is hydrogen or a methyl group, II. 75 bis 10 Mo!-» von folgender Formel abgeleiteter EinheitenII. 75 to 10 months! - »units derived from the following formula R1R2C = CR3COOZ,R 1 R 2 C = CR 3 COOZ, worin R1, R2 und R3 die gleiche Bedeutung wie oben haben und Z eine Alkylgruppe mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxylalkylgruppe mit 2 bis 1 ί Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxyalkylgruppe mit 3 bis 11 Kohlenstoffatomen ist, sowiewherein R 1 , R 2 and R 3 have the same meaning as above and Z is an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, a hydroxylalkyl group having 2 to 1 ί carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 3 to 11 carbon atoms, and III. 0,1 bis 10 Mol-% Einhellen eines üblichen Vernetzungsmittels vom Dlvlnyl-Typ mit einem Molekulargewicht von 70 bis 400III. 0.1 to 10 mol% of lightening of a common nylon-type crosslinking agent having a molecular weight of 70 to 400 durch eine oder mehrere der folgenden chemischen Umwandtungenby one or more of the following chemical conversions a) eine direkte Veresterung anhangender Carboxyl- und Carbonsaurcanhydrid-Gruppen durch Umsetzunga) a direct esterification of attached carboxyl and carboxylic acid anhydride groups by reaction mit mlndestenes einem ein- oder zweiwertigen Alkohol mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen im Molekül, b) eine indirekte Veresterung cnhängender Carboxyl- und Carbonsäureanhydrid-Gruppen durch Umsetzung dieser Gruppen mit einem üblichen Carbonsäurehalogenid bildenden Reagens und weiterer Umsetzung des gebildeten Carbonsäurehalogenide mit mindestens einem 1 bis 15 Kohlenstoffatome im Molekül enthaltenden Alkohol,with a monohydric or dihydric alcohol with 1 to 15 carbon atoms in the molecule, b) an indirect esterification of pendent carboxyl and carboxylic acid anhydride groups by reaction these groups with a conventional carboxylic acid halide-forming reagent and further reaction of the carboxylic acid halides formed with at least one 1 to 15 carbon atoms in the molecule containing alcohol, c) eine Umesterung anhängender Carbonsäureester-Gruppen zu höheren Carboalkoxygruppen durch Um-3ii setzung mit einem Alkohol, der 2 bis 15 Kohlenstoffatome Im Molekül und eine größere Anzahl von :c) a transesterification of attached carboxylic acid ester groups to higher carboalkoxy groups by reaction with an alcohol containing 2 to 15 carbon atoms in the molecule and a larger number of: Kohlenstoffatomen Im Molekül als das Alkyl der Carboalkoxygruppcn enthält, ΪCarbon atoms in the molecule as the alkyl of the carboalkoxy groups, Ϊ bis von den anhängenden Carboxysubstlluenlen ein solcher Anteil als Carbonsflurcester-Gruppen vorliegt, daß die Glasübergangstemperatur des Acrylpolymcrlsats von oberhalb 50° C auf eine solche von unterhalb 20° C erniedrigt ist.until such a proportion of the attached carboxy substances is present as carboxylic acid ester groups, that the glass transition temperature of the Acrylpolymcrlsats from above 50 ° C to such from below 20 ° C is lower. 2. Verfahren zur Herstellung eines Kontakillnscnmaicrials nach Anspruch I aus einem Acrylpolymerlsüi folgender Zusammensetzung2. A method for the production of a contact material according to claim I from an Acrylpolymerlsüi the following composition I. 20 bis 90 Mol-% von folgender Formel abgeleiteter Einhellen •toI. 20 to 90 mol% of unity derived from the following formula • to R1R2C = CR1COOH bzw. (R1R1C = CR3CO)2O,R 1 R 2 C = CR 1 COOH or (R 1 R 1 C = CR 3 CO) 2 O, worin R1 und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen und R3 Wasserstoff oder eine Methylgruppe bedeuten, II. 75 bis 10 Mol-% von folgender Formel abgeleiteter Einheitenwhere R 1 and R 2 are identical or different and are hydrogen or an alkyl group having fewer than 6 carbon atoms and R 3 are hydrogen or a methyl group, II. 75 to 10 mol% of units derived from the following formula R1R2C = CR1COOZ,R 1 R 2 C = CR 1 COOZ, worin R1, R2 und R' die gleiche Bedeutung wie oben haben und Z eine Alkylgruppe mit ' bis 11 Kohlen-5(i stoffalomen, eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxyalkylgruppe mitin which R 1 , R 2 and R 'have the same meaning as above and Z is an alkyl group with 1 to 11 carbon atoms, a hydroxyalkyl group with 2 to 11 carbon atoms or an alkoxyalkyl group with 3 bis 11 Kohlenstoffatomen Ist, sowieIs 3 to 11 carbon atoms, as well III. 0,1 bis 10 Mol-% Einheiten eines üblichen VernclzungsmUlcls \om Dlvlnyltyp mit einem Molekulargewicht von 70 bis 400,III. 0.1 to 10 mol% units of a customary crosslinking medium of the nylon type with a molecular weight of 70 to 400, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte Acrylpolymerlsai einer oder mehreren der folgenden chemischen Umwandlungen unterworfen wird:characterized in that the crosslinked acrylic polymer is one or more of the following chemical Conversions are subject to: a) einer direkten Veresterung anhangender Carboxyl- und Carbonsaurcanhydrid-Gruppen durch Umsetzunga) a direct esterification of attached carboxyl and carboxylic acid anhydride groups by reaction mit mindestens einem ein- oder zweiwertigen Alkohol mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen Im Molekül, W) b) einer Indirekten Veresterung anhängender Carboxyl- und Carbonsäureanhydrid-Gruppen durch Umsetzung dieser Gruppen mit einem üblichen Carbonsäurchalogcnld blldendcnden Reagens und weiterer Umsetzung des gebildeten Carbonsäurehalogenide mit mindestens einem 1 bis 15 Kohlenstoffalome Im Molekül enthaltenden Alkohol,with at least one monohydric or dihydric alcohol with 1 to 15 carbon atoms in the molecule, W) b) an indirect esterification of pending carboxyl and carboxylic acid anhydride groups by reacting these groups with a customary carboxylic acid analogous reagent and others Implementation of the carboxylic acid halides formed with at least one 1 to 15 carbon atoms Im Molecule containing alcohol, c) einer Umesterung anhängender Carbonsäureester-Gruppen zu höheren Carboalkoxygruppen durch <ö Umsetzung mit einem Alkohol, der 2 bis 15 Kohlenstoffalome Im Molekül und eine größere Anzahl von jc) a transesterification of pending carboxylic acid ester groups to give higher carboalkoxy groups <ö reaction with an alcohol containing 2 to 15 carbon atoms in the molecule and a larger number of j Kohlenstoffatomen Im Molekül als das Alky! der Curboalkoxygruppcn enthält,Carbon atoms in the molecule as the alky! the curboalkoxy group contains, bis von den anhängenden Carboxysubslltucnlcn ein solcher Anteil als ('«irbonsilurco.stcr-Gruppcn vorliegt,until such a proportion of the attached carboxy subsets is present as daß die Glasübergangstemperalur des Acrylpolymerlsats von oberhalb 50° C auf eine solche von unterhalb 20° C erniedrigt worden Ist.that the glass transition temperature of the Acrylpolymerlsats from above 50 ° C to such from below 20 ° C has been lowered. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylpolymerfsat vor dem Ausführen der Verfahrensschritte a) bis c) In die Form einer Kontaktlinse gebracht wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the acrylic polymer before running the Method steps a) to c) is brought into the shape of a contact lens. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur direkten Veresterung anhängender Carboxyl- und Carbonsäureanhydrid-Gruppen mit mindestens einem ein- oder zweiwertigen Alkohol mit4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that pending for direct esterification Carboxyl and carboxylic anhydride groups with at least one mono- or dihydric alcohol with 1 bis 15 Kohlenstoffatomen das vernetzte Acrylpolymerisat in den flüssigen Alkohol eingetaucht und In diesem 1 Stunde bis 100 Stunden Im Bereich zwischen 10 und 2000C unter einem zur Aurrechterhaltung des flüssigen Zustandes des Alkohols ausreichenden Druck bis zu der Erniedrigung der Glasübergangstemperatur1 to 15 carbon atoms immersed the crosslinked acrylic polymer in the liquid alcohol and in this 1 hour to 100 hours in the range between 10 and 200 0 C under a pressure sufficient to maintain the liquid state of the alcohol down to the lowering of the glass transition temperature gehalten wird.is held. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein einwertiger primärer Alkohol mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen Im Molekül verwendet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that a monohydric primary alcohol with 3 to 7 Carbon atoms being used in the molecule. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Veresterung durch eine starke Mineralsaure katalysiert wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the esterification by a strong Mineral acid is catalyzed. 7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur indirekten Veresterung anhängen- is der Carboxyl- und Carbonsäureanhydrid-Gruppen das vernetzt Acrylpolymerisat in ein flüssiges oder gelöstes übliches Carbonsäurehalogenld bildendes Reagens eingetaucht und In diesem 2 bis 100 Stunden bei einer Temperatur Im Bereich zwischen 10 und 200° C unter einem zur Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes des Reagenzes oder der Lösung ausreichenden Druck gehalten wird, bis eine für die Erniedrigung der Glasübergangstemperalur ausreichende Halogenierung der Carboxyl- und Carbonsäureanhydrid-Gruppen erreicht Ist das Acrylp«>merlsat sodann herausgenommen, In einen fltlssigen Alkohol mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen im MöiekOi eingetaucht und darin 1Z1 Stunde bis 100 Stunden bei einer Temperatur im Bereich zwischen 10 und 200° C unter einem zur Aufrechterhaltung des flüssigen Zustandes des Alkohols ausreichenden Druck gehalten wird.7. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the indirect esterification is the carboxyl and carboxylic anhydride groups, the crosslinked acrylic polymer is immersed in a liquid or dissolved conventional carboxylic acid halide-forming reagent and immersed in this for 2 to 100 hours at a temperature Im Range between 10 and 200 ° C under a pressure sufficient to maintain the liquid state of the reagent or the solution, until a halogenation of the carboxyl and carboxylic acid anhydride groups sufficient to lower the glass transition temperature is achieved. Immersed in a liquid alcohol with 1 to 15 carbon atoms in the MöiekOi and held therein for 1 Z 1 hour to 100 hours at a temperature in the range between 10 and 200 ° C under a pressure sufficient to maintain the liquid state of the alcohol.
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