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In Wasser unlösliche aber in Wasser quellfähige Mischpolymere.
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Die Erfindung betrifft in Wasser unlösliche aber in Wasser quellfähige
Mischpolymere einer massenpolymerisierten ("mass polymerized") Monomermischung,
daraus erhaltene Hydrogele sowie ein Verfahren zur Herstellung der Mischpolymere.
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Wenn diese Polymere in Wasser quellen, bilden sich Hydrogele, die
transparent sind und hervorragende physikalische und optische Eigenschaften haben.
Insbesondere betrifft diese Erfindung formbeständige, transparente Gegenstände,
die aus solchen Hydrogelen hergestellt sind, und insbesondere Augenlinsen wie Kontaktlinsen.
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In neuerer Zeit wurde beträchtliche Aufmerksamkeit auf das Problem
gerichtet, Polymere zu erhalten, die zur Herstellung von Hydrogelen geeignet sind,
und insbesondere von solchen Hydrogelen, die bei Kontaktlinsen Verwendung finden
können.
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So wurden vor kurzem verschiedene schwach vernetzte polymere Hydrogele
gefunden. Beispielsweise können solche schwach vernetzten Hydrogele erhalten werden,
indem gleichzeitig ein wasserlöslicher Monoester von Acrylsäure oder Methacrylsäure,
bei welchem der Esteranteil mindestens eine hydrophile Gruppe wie eine Hydroxy-Gruppe
enthält, polymerisiert und das Monomer beim Polymerisieren mit einem mehrfach ungesättigten
vernetzenden Mittel wie Äthylenglycoldimethacrylat vernetzt wird. Die Menge dieses
vernetzenden Mittels liegt üblicherweise unter etwa einem Mol-Prozent des Monoesters.
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Solche Polymerisationen werden im allgemeinen in Gegenwart eines Redox-Initiators
ausgeführt. Diese schwach vernetzten polymeren Hydrogele werden in den US-Patentschriften
2 976 576 und 3 220 960, sowie in der Zeitschrift "Journal of Applied Polymer Science",
Band 9, S. 2425 bis 2435 (1965) näher beschrieben. Aus diesen Veröffentlichungen
geht hervor, daß es notwendig ist, schwach vernetzte polymere-Hydrogele zu verwenden,
wenn man Stoffe erhalten will, die Eigenschaften haben, welche zur Verwendung bei
Kontaktlinsen geeignet sind. Um einen schwach vernetzten Stoff zu erhalten, muß
man üblicherweise äußerst kleine Mengen des mehrfach ungesättigten, vernetzenden
Mittels verwenden. Diese Mengen liegen wbL;herwcse unter einem Mol-
Prozent
des Monoesters im Polymer.
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Ein Faktor, der die Endeigenschaften eines Hydrogels bestimmt, ist
die Menge des verwendeten vernetzenden Mittels. Da die Menge des vernetzenden Mittels,
die bei den vorbekannten Stoffen verwendet wird, sehr klein ist, kann die Menge
nur leicht verändert werden. Dementsprechend ist es nicht möglich, die Endeigenschaften
des Hydrogels wirksam maßzuschneidern, indem die Menge des vernetzenden Mittels
verändert wird.
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Obwohl diese Polymere Eigenschaften haben können, die zu brauchbaren
Kontaktlinsen führen, ist es deshalb nicht möglich, diese Eigenschaften in beträchtlichem
Ausmaß zu manipulieren, indem die Menge des vernetzenden Mittels verändert wird,
um so Kontaktlinsen maßzuschneidern, die Kombinationen von Eigenschaften besitzen,
welche für eine bestimmte Anwendung erwünscht sein können.
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Das oben genannte Problem, nämlich die Beschränkung der Menge des
vernetzenden Mittels wurde etwas im US-Patent 3 503 942 behandelt.
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Dort wird gelehrt, daß Mengen des vernetzenden Mittels über die knappe
Menge hinaus, die im US-Patent 2 976 576 beschrieben ist, bei der Herstellung von
hydrophilen Polymeren angewandt werden können, wenn auch bestimmte Mengen von gewissen
Alkylacrylaten oder Alkylmethacrylaten in das Polymer eingebaut werden. Demgemäß
wird im genannten US-Patent 3 503 942 angedeutet, daß
man mindestens
drei verschiedene Arten von polymerisierbaren Monomeren verwenden muß, um Hydrogele
herzustellen, die für Kontaktlinsen geeignet sind, wenn Mengen des vernetzenden
Mittels verwendet werden, die größer sind, als die "knappe" Menge, die in den oben
genannten US-Patenten 2 976 576 und 3 220 960 gelehrt wird.
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Im Gegensatz dazu wurde jedoch gefunden, daß gemäß der vorliegenden
Erfindung größere Mengen von vernetzenden Mitteln vorhanden sein können ohne die
Notwendigkeit, eine dritte Art von Monomer einzubauen, wenn die Stoffe, Mengen und
Polymerisationsart, die in der vorliegenden Erfindung offenbart werden, beachtet
werden. Es wurde auch gefunden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung es nicht notwendig
ist, Äthylenglycoldimethacrylat oder einen ähnlichen mehrfach ungesättigten Stoff
als vernetzendes Mittel zu verwenden, um Hydrogele zu erhalten, die diejenigen Eigenschaften
besitzen, welche zur Herstellung von annehmbaren Augenlinsen nötig sind. Es ist
also gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, Hydrogele zu erhalten, die einen
ganzen Bereich geeigneter Eigenschaften besitzen können, indem die relativen Mengen
der Monomere, die in der vorliegenden Erfindund benutzt werden, entsprechend verändert
werden. Die vorliegende Erfindung schafft neuartige massenpolymerisierte Mischpolymere,
die aus wasserlöslichen Monoestern von Acryl- oder Methacrylsäure und einem mehrwertigen
Alkohol und bestimmten, Hydrogel erzeugenden Mischmonomeren erhalten werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird darin gefunden, daß der erfindungsgemäße
Stoff besteht aus (A) zu ungefähr zwischen 60 und 99,75 Gewichtsprozent aus einem
polymerisierbaren Monoester von Acryl- und/oder Methacrylsäure und einem mehrwertigen
Alkohol; und (B) zu ungefähr zwischen 0,25 und 40 Gewichtsprozent aus Glycidylmethacrylat
und/oder Glycidylacrylat und/oder Glycidylkrotonat.
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Die polymerisierbaren Monoester, die zum Erhalten der Polymere gemäß
der vorliegenden Erfindung geeignet sind, müssen wasserlöslich sein und sollten
zu einem wasserlöslichen Stoff homopolymerisieren können. Solche polymerisierbaren
Monoester sind Monoester von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und einem mehrwertigen
Alkohol, vorzugsweise einem zweiwertigen Alkohol. Geeignete zweiwertige Alkohole,
die zur Bildung der Ester, welche in der vorliegenden Erfindung benutzt werden,
verwendet werden können, schließen u.a. Äthylenglycol, Trimethylenglycol, die Dialkylenglycole
wie Diäthylenglycol und Dipropylenglycol ein; außerdem: die Polyalkylenglycole wie
Polyäthylenglycol und Polypropylenglycol, 1,6 - Hexamethylenglycol, 1,4-Butanediol.
Einige geeignete mehrwertige Alkohole, die zwischen 3 und 6 Alkoholgruppen enthalten
und zur Bildung des Esters, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, benutzt
werden können, schliessen Glyzerin, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Pentaerythrit
und Hexite wie Mannit und S-rbit ein.
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Beispiele geeigneter polymerisierbarer Monoester schließen Hydroxyäthylmethacrylat,
llydroxyäthylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Diäthylenglycolmonomethacrylat,
fliäthylenglycolmonoacrylat, Glycerylmethacrylat und Pentaerythritmethacrylat ein,
wobei der bevorzugte polymerisierbare Monoester Hydroxyäthylmethacrylat ist. Die
Menge von polymerisierbarem Monoester, die in der monomeren Mischung zur Herstellung
der Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, liegt üblicherweise
ungefähr zwischen 60 und 99,75 Gewichtsprozent und vorzugsweise ungefähr zwischen
85 und 97, 5 Gewichtsprozent.
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Das andere notwendige Monomer, das zur Herstellung der Polymere gemäß
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gehört zu den Glycidylestern von entweder
Methacrylsäure, Acrylsäure oder Krotonsäure. Der am meisten bevorzugte Glycidylester
ist Glycidylmethacrylat. Die Menge von Glycidylester, die normalerweise verwendet
wird, liegt ungefähr zwischen 0,25 und 40 Gewichtsprozent und vorzugsweise ungefähr
zwischen 2,5 und 15 Gewichtsprozent.
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Die oben genannten Mengen des wasserlöslichen Monoesters und des
Glycidylesters sind auf das Gesamtgewicht dieser Stoffe in der Monomermischung bezogen,
aber nicht notwendigerweise auf das Gesamtgewicht polymerisierbarer Stoffe, da andere
Monomere anwesend sein können, wie unten erläutert wird.
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Überraschenderweise wurde gemäß der vorliegenden Erfindung entdeckt,
daß der Glycidylester einen wasserunlöslichen aber in Wasser quell fähigen Stoff
bildet und daß es nicht notwendig ist, wenn er verwendet wird, die polyäthylenmäßig
ungesättigten vernetzenden Mittel nach der bekannten Lehre wie die Athylenglycoldimethacrylate
zu benutzen. Beispielsweise wird in einem Zeitschriftenartikel in "Journal of Applied
Polymer Chemistry", Band 9, Seiten 3161-3170 (1965> mit dem Titel "Glyceryl Methacrylate
Hydrogels" angedeutet, daß die Gegenwart von Glycidylmethacrylat bei der Herstellung
von Iiydrogel-Mischpolymeren von Glyzerinmethacrylat den Vernetzungsgr-ad eines
in Lösung polymerisierten Mischpolymers verringert und daraufhin die Wassermenge
in Hydrogel vergrößert.
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Die folgenden Feststellungen auf den Seiten 3165 und 3168 dieses
Artikels werden für diese Diskussion für relevant gehalten: "Die Anwesenheit von
Glycidylmethacrylat im Mischpolymer scheint die Zahl von Vernetzungen im Netzwerk
zu verringern, wobei daraufhin die Wassermenge im Hydrogel vergrößert wird".
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"Wie für Gelsysteme wohlbekannt ist, ist die Flüssigkeitsmenge, die
in quellenden Glycerylmethacrylat-Hydrogelen gefunden wird, umgekertproportional
zum Ausmaß der Vernetzung (Fig.2).
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Trotzdem scheint restliches Glycidylmethacrylat im Glycerylmethacrylat
nicht die Ursache für
die Bildung des Netzwerks zu sein, da das
Hinzufügen von Glycidylmethacrylat zu wässrigen Lösungen von Glycerylmethacrylat
und die Polymerisation der Mischungen daraus Hydrogele ergab, die im Gleichgewicht
noch mehr Wasser enthielten, als die Gele, die unter denselben Bedingungen hergestellt
wurden, jedoch ohne Hinzufügen von Glycidylmethacrylat....".
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Weiter wird im US-Patent 3 532 679 angedeutet, daß das Glycidylmethacrylat
in heterozyklischen Mischpolymeren, die Polyäthylenglycoldimethacrylat als vernetzendes
Mittel enthalten, dieselbe Funktion ausübt wie andere ungesättigte Ester wie z.B.
Alkylacrylate, Alkylmethacrylate und Vinylester. Die Tabelle 1 in den Spalten 5
und 6 dieser Patentschrift zeigt deutlich, daß die Verwendung des Glycidylmethacrylats
in einem solchen Mischpolymer im wesentlichen zu denselben Eigenschaften führte,
wie sie Mischpolymere haben, die verschiedene Alkylmethacrylate und Alkylacrylate
enthajten. Demgemäß scheint es ganz offensichtlich, daß Glycidylmethacrylat nicht
anstelle des Dimethacrylats verwendet werden könnte.
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Es war demgemäß recht überraschend, daß der Glycidylester der vorliegenden
Erfindung zur Herstellung der wasserunlöslichen Polymere der vorliegenden Erfindung
verwendet werden konnte und daß es nicht notwendig war, einen polyäthylenmäs sig
ungesättigten Stoff wie Äthylenglycoldimeth acrylat zu benutzen, um Polymere zu
erhalten, die zur Hydrogel-Bildung geeignet sind.
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Zusätzlich wurde überraschenderweise gefunden, daß Mischpolymere,
die aus den oben beschriebenen Monomeren hergestellt wurden, all diejenigen Eigenschaften
besitzen, die bei der fierstellung von Augenlinsen wie Kontaktlinsen ausschlaggebend
sind.
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Geeignete Polymere zu finden ist recht schwierig, da es zahlreiche
Eigenschaften gibt, die erfüllt sein müssen, bevor ein Stoff als Kontaktlinse verwendet
werden kann. Es wurde jedoch gefunden, daß die Polymere der vorliegenden Erfindung
tatsächlich diese Eigenschaften besitzen, die für Hydrogel-Kontaktlinsen nötig sind.
Hydrogele, die aus in Wasser quellfähigen Polymeren der vorliegenden Erfindung erhalten
werden, haben sehr gute optische Qualitäten, sind transparent, elastisch und flexibel.
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Die Hydrogele, die aus den massenpolymerisierten (bulk polymerized)
Mischpolymeren der vorliegenden Erfindung erhalten werden, enthalten ungefähr zwischen
10 und 90 Gewichtsprozent einer wässrigen Flüssigkeit und vorzugsweise zwischen
20 und 60 Gewichtsprozent einer wässrigen Flüssigkeit.
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Außerdem können Ilydrogele dadurch erhalten werden, daß die Polymere
der vorliegenden Erfindung mit wasserlöslichen Quellmitteln anstatt mit wässrigen
Lösungen aufgequollen werden. Einige Beispiele wasserlöslicher Quellmittel schließen
ein: Äthylenglycol, die flüssigen Polyäthylenglycole, die Glycolester von Milchsäure,
Formamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und ähnliches. Wenn jedoch das hydrogel
als Kontaktlinse verwendet werden soll, wird es nötig, die wasserlösliche Flüssigkeit
vollständig
durch die wässrige Lösung zu ersetzen. Die IIydrogel-Kontaktlinse sollte natürlich
eine physiologische Kochsalzlösung als wässriges Medium enthalten. Dadurch soll
die Kontaktlinse in einen Zustand osmotischen Gleichgewichts mit physiologischer
Kochsalzlösung gebracht werden.
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Die Polymere der vorliegenden Erfindung werden unter Verwendung von
Massen-Polymerisationsverfahren hergestellt. Der Ausdruck "Massen-Polymerisation"
schließt, wie er hier verwendet wird, diejenigen Polymerisationen ein, die in Abwesenheit
eines Lösungsmittels oder einer dispergierenden Flüssigkeit ausgeführt werden, ebenso
wie diejenigen Polymerisationen, die in Anwesenheit von solchen Mengen Wasser oder
in Wasser oder im Polymer löslichen Quellmitteln ausgeführt werden, daß die Art
des Polymerisationsprozesses nicht wesentlich geändert wird. Beispielsweise muß
die Menge von Wasser oder einem anderen Quellmittel kleiner sein als diejenige Menge
dieses Stoffes, die notwendig ist, um die Monomere aufzulösen oder zu dispergieren,
wodurch die Monomere mit einer Bewegungsfreiheit ausgestattet würden, welche die
Art und den Mechanismus der Polymerisation verändert.
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Um aus den Monomeren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, Hydrogele zu erhalten, welche die optischen und physikalischen Eigenschaften
besitzen, die für Kontaktlinsen gefordert werden, ist es wesentlich, daß die Polymerisation
in der Masse ("in bulk") ausgeführt wird. Hydrogele1
die aus in
Lösung polymerisierten Polymeren anstatt aus massenpolymerisierten Polymeren der
in dieser Erfindung verwendeten Monomere erhalten werden, haben nicht die nötige
Stärke (Festigkeit), um für Kontaktlinsen geeignet zu sein, und können schlechte
optische Qualitäten besitzen. Die Nachteile solcher Lösungs-Mischpolymere werden
aus dem oben erörterten Zeitschriftenartikel deutlich. Im Gegensatz zu den Hydrogelen
aus der Lösungs-Polymerisation sinkt allgemein der Wassergehalt der Hydrogele gemäß
der vorliegenden Erfindung im osmotischen Gleichgewicht, wenn der Anteil an Glycidylester
wächst.
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Der verwendete Polymerisations-Katalysator kann irgendeiner der Katalysatoren
sein, die zur Polymerisation von Verbindungen geeignet sind, die äthylenmäßig unabgesättigt
sind, und sind vorzugsweise die Katalysatoren mit freien Radikalen. Besonders interessant
sind die Katalysatoren vom Azo-Typ wie Azobisisobutyronitril und Peroxid-Katalystatoren.
Einige Beispiele geeigneter Peroxid-Katalysatoren schließen ein: Wasserstoffperoxid,
Benzoylperoxid, Tertbutylperoctoat, Phthalperoxid, Kokosnussölsäureperoxid, Laurinperoxid,
Tetralinhydroperoxide, Tertbutyldiperphthalat, Kumolhydroperoxid, Tertbutylperbenzoat,
Acetylperoxid, 2,4-Dichlorobenzoylperoxid, Ureaperoxid, Caprylylperoxid, p-Chlorobenzoylperoxid,
Di-tert-butyl-Peroxid, 2,2-Bis (tert-butyl-peroxy)-Butan, Hydroxyheptylperoxid,
das Diperoxid von Benzaldehyd und ähnliches.
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Der bevorzugte Katalysator ist einer, der bei mäßig niederen Temperaturen,
etwa zwischen 50 und 70 0C wirksam ist, beispielsweise Tert-Butylperoctoat.
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Zusätzlich zum Polymerisationskatalysator mit freien Radikalen kann
der Katalysator diejenigen Stoffe enthalten, welche die Polymerisation primär dadurch
beschleunigen, daß sie die Epoxid-Gruppe des Glycidylesters öffnen. Solche Katalysatoren
schließen ein: p-Toluolsulfosäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Aluminiumchlorid,
Zinnchlorid, Eisenchlorid, Bortrifluorid, Bortrifluorid-Äthyläther-Komplex und Jod.
Es kann wünschenswert sein, einen mehrstufigen Polymerisationsprozeß zu verwenden.
Beispielsweise kann die Polymerisation anfangs soweit durchgeführt werden bis im
wesentlichen alle ungesättigten Gruppen polymerisiert sind, und kann dann so weitergeführt
werden, daß die Polymerisation durch Aufbrechen der Oxiran-Gruppe des Glycidylesters
und Kondensation bewirkt wird; Die verwendete Menge des Katalysators hängt von der
Art des Katalysatorsystems ab, das verwendet wird, und liegt im allgemeinen ungefähr
zwischen 0,01 und 10 Gewichtsteilen pro 100 Teile der Monomermischung und vorzugsweise
ungefähr zwischen 0,1 und 1 Gewichtsteil pro 100 Teile der Monomermischung.
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Die Polymerisation wird im allgemeinen bei Temperaturen ungefähr
zwischen Zimmertemperatur 0 und 150 C ausgeführt. Es wird im allgemeinen vorgezogen,
die Polymerisation bei relativ niederen Temperaturen, wie ungefähr zwischen 35 und
8500, einzuleiten, und dann die Temperatur auf ungefähr 0 zwischen 90 und 150 0
zu erhöhen, während die Reaktion fortläuft, und vorzugsweise nachdem der Hauptteil
der Reaktion abgelaufen ist. Der am stärksten bevorzugte Anfangs-Temperaturbereich
der Polymerisation liegt ungefähr zwischen 50 und 600C. Üblicherweise wird die Polymerisation
unter dem selbsterzeugten Druck in einem geschlossenen Reaktionsgefäß durchgeführt.
Es kann jedoch auch irgendein anderes geeignetes Mittel verwendet werden, dasein
wesentliches Verdampfen von irgendeinem Monomer verhindert.
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Im allgemeinen ist die Polymerisation in ungefähr 4 bis 24 Stunden
abgeschlossen, vorzugsweise in ungefähr 6 bis 18 Stunden. Es versteht sich-natürlich,
daß Zeit und Temperatur gegensinnig miteinander verknüpft sind. D.h., wenn Temperaturen
am oberen Ende des Temperaturbereichs verwendet werden, ergeben sich Polymerisationsprozesse,
die nahe dem unteren Ende des Zeitbereichs abgeschlossen werden können.
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Zusätzlich kann es für die Mischpolymere, die aus einer solchen Polymerisation
erhalten werden, wünschenswert sein, daß sie bei Temperaturen, die etwa höher liegen
als die anfänglich bei der Polymerisation
angewandten, nachbehandelt
werden.
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Üblicherweise liegen die Temperaturen, -die in der Nachbehandlung
Anwendung finden, ungefähr zwischen 900 und 150 C. Fünf Stunden einer solchen Nachbehandlung
ist normalerweise mehr als genug. Vorzugsweise. ist die Nachbehandlung in ein oder
zwei Stunden abgeschlossen.
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Nachdem die Polymerisation abgeschlossen ist und üblicherweise nach
einer geeigneten-Formungs-oder Bearbeitungshandlung und nachdem alle wasserlöslichen
Verunreinigungen herausgelöst sind, kann das Polymer mit einer geeigneten Flüssigkeit
in Berührung gebracht werden, um so die Hydrogel-Stoffe zu erhalten, die dann als
Augenlinsen verwendet werden können.
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Die Polymerisation und, wenn verwendet, die Nachbehandlung können
in einer Matrize oder Form, die der allgemeinen oder genauen Gestalt und/oder Größe
des erwünschten Produkts entspricht, ausgeführt werden. Nachdem das Polymer fertiggestellt
ist einschließlich einer eventuellen Nachbehandlung, erhält man ein festes, steifes
und klares Mischpolymer. Die Polymere der vorliegenden Erfindung besitzen weitere
bedeutende Eigenschaften; so lassen sie sich hervorragend bearbeiten und polieren.
Dieser Stoff kann dann, wenn nötig, weiter in verschiedene Größen und Formen verarbeitet
oder in die genaue Gestalt und Größe eines erwünschten Produkts geschnitten werden.
Das hergest Produkt kanut dann in einer geetgneten
Flüssigkeit
aufgequollen werden1 bis Gleichgewicht erreicht ist, oder bis ein Hydrogel erreicht
ist, das die erwünschte Menge Flüssigkeit, beispielsweise wässrige Flüssigkeit,
enthält.
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Die Hydrogele, die aus den Polymeren der vorliegenden Erfindung erhalten
werden können, sind klar und weisen gute Reißfestigkeit auf. Die Hydrogele können
auch elastisch oder steif seinf je nach den relativen Mengen und den im einzelnen
benutzten Monomeren. Außerdem besitzen sie die notwendigen optischen Eigenschaften,
die für Augengeräte wesentlich sind.
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Der Einbau von anderen mischpolymerisierbaren äthylenmäßig ungesättigten
Monomeren in solchen Mengen, welche die Eigenschaften der Polymere der vorliegenden
Erfindung nicht wesentlich ändern, soll ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung
liegen. Solche andere Monomere schliessen kein: Alkylacrylate, Alkylmethacrylate,
Vinylester von Säuren mit einer Karboxylgruppe, und Methacrylate und/oder Acrylate
von Aminoalkoholen. Einige spezifische Monomere, die in der vorliegenden Erfindung
anwesend sein können, schliessen ein: Acrylamid; Methacrylamid; Alkylmethacry late
oder -Acrylate, wobei die Alkylgruppe bis zu 22 Kohlenstoffatome enthält wie Methylmethacrylat,
Äthylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Butylmethacry lat, Kaprylmethacrylat, Palmitylmethacrylat,
Stearinmethacrylat, Laurinmethacrylat, Äthylacrylat, Methylacrylat, Isopropylacrylat,
Butylacrylat,
Laurinacrylat; Vinylester von Säuren mit einer Karboxylgruppe,
wobei die Säure bis zu 22 Kohlenstoffatome enthält, wie Vinylacetat, Vinylpropionat,
Vinylbutyrat und Vinylstearat.
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Um die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, werden im folgenden
Beispiele gegeben.
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Bei allen Mengenangaben sind Gewichtsteile gemeint, wenn nicht etwas
anderes gesagt ist.
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Beispiel 1 90 Teile ltydroxyäthylmethacrylat und 10 Teile Glycidylmethacrylat
werden mit 0,4 Teilen Tert-Butylperoctoat als Katalysator vermischt. Die Polymerisationsmischung
wird dann in einzelne, stationäre, kreisförmige Polypropylenformen mit 1,917 cm
(3/4 inch) Innendurchmesser und 0,96 cm (3/8 inch) Tiefe gegossen.
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Die Polymerisation des Stoffes wird erreicht, indem die Mischung
anfänglich etwa 12 Stunden 0 lang auf ungefähr 50 C erhitzt wird. Die Polymerisation
wird dann abgeschlossen, indem eine 0 Stunde lang auf 90 C und dann eine weitere
Stun-0 de lang auf 120 C erhitzt wird. Nachdem die Polymerisation abgeschlossen
ist, wird ein klares, festes und steifes Mischpolymer erhalten. Der polymerisierte
Stoff wird dann auf eine übliche Kontaktlinsen-Drehbank aufgebracht und dann geschliffen
und
poliert. Dann wird er mit physiologischer Kochsalzlösung in Beriihrung gebracht,
bis er in einem Zustand osmotischen Gleichgewichts mit der physiologischen Kochsalzlösung
ist.
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Die Hydrogellinse, die man erhält, ist klar, flexibel und elastisch,
hat hervorragende optische Eigenschaften und hat im osmotischen Gleichgewicht einen
Wassergehalt von ungefähr 47%.
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Beispiel 2 Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß die Menge von Hydroxyäthylmethacrylat
95 Teile und die Menge von Glycidylmethacrylat 5 Teile beträgt.
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Die Ergebnisse, die man erhält, sind denen von Beispiel 1 ähnlich,
außer daß das Hydrogel im osmotischen Gleichgewicht einen Wassergehalt von ungefähr
48% hat.
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Beispiel 3 Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß die Menge von llydroxyäthylmethacrylat
97,5 Teile und die Menge von Glycidylmethacrylat 2,5 Teile beträgt.
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Die Ergebnisse, die man erhält, sind denen von Beispiel 1 ähnlich,
außer daß das Hydrogel im osmotischen Gleichgewicht einen Wassergehalt von ungefähr
55 hat.
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Beispiel 4 Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß die Menge von Hydroxyäthylmethacrylat
97 Teile und die Menge Glycidylmethacrylat 1,3 Teile beträgt. Die Ergebnisse, die
man erhält, sind denen von Beispiel 1 ähnlich, außer daß das Hydrogel im osmotischen
Gleichgewicht einen Wassergehalt von ungefähr 49% hat.
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Beispiel 5 85 Teile von Hydroxyäthylmethacrylat und 15 Teile von
Glycidylmethacrylat werden mit 0,4 Teilen Tert-Butylperoctoat als Katalysator vermischt.
Die Polymerisationsmischung wird dann in einzelne, stationäre, kreisföruige Polypropylenformen
von 1,917 cm (3/4 inch) Innendurchmesser und 0,96 cm (3/8 inch) Tiefe gegossen.
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Die Polymerisation des Materials wird erreicht, indem die Mischung
etwa 18 Stunden lang auf ungefähr 540C erhitzt wird. Die Polymerisation wird dann
abgeschlossen, indem zwei Stun-0 den lang auf 90 C erhitzt wird. Nachdem die Polymerisation
abgeschlossen ist, erhält.man ein klares, festes und steifes Mischpolymer. Der polymerisierte
Stoff wird dann gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bearbeitet, so daß
eine Hydrogel-Kontaktlinse erzeugt wird.
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Die Elydrogellinse, die man erhält, ist klar, flexibel und elastisch,
hat hervorragende -Stärke (Festigkeit) und optische Eigenschaften und einen Wassergehalt
von ungefähr 26,2% im osmotischen Gleichgewicht.
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Beispiel 6 Beispiel 5 wird wiederholt, außer daß die Menge von llydroxyäthylmethacrylat
80 Teile und die Menge von Glycidylmethacrylat 20 Teile beträgt. Die Ergebnisse,
die man erhält, sind denen von Beispiel 5 ähnlich, außer daß das Hydrogel im osmotischen
Gleichgewicht einen Wassergehalt von ungefähr 23,4% hat.
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Beispiel 7 Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß die Menge von Hydroxyäthylmethacrylat
70 Teile und die Menge von Glycidylmethacrylat 30 Teile beträgt. Die Ergebnisse,
die man erhält, sind denen von Beispiel 5 ähnlich, außer daß das Hydrogel im osmotischen
Gleichgewicht einen Wassergehalt von ungefähr 22,5% hat.
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Vergleichsbeispiel 8 Beispiel 5 wird wiederholt, außer daß die Menge
von Hydroxyäthylmethacrylat 50 Teile und die Menge von Glycidylmethacrylat 50 Teile
beträgt. Nachdem die Polymerisation abgeschlossen ist, erhält man ein hartes Polymer,
das nur 8,4% Wasser absorbiert. Das Hydrogel ist nicht zur Herstellung einer Kontaktlinse
geeignet, da es nicht flexibel ist.
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Vergleichsbeispiel 9 Beispiel 5 wird wiederholt, außer daß kein Hydroxyäthylmethacrylat
verwendet wird. Die Ergebnisse, die man erhält, sind denen von Beispiel 8 ähnlich,
außer daß das Polymer kein Wasser absorbiert.
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Vergleichsbeispiel 10 Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß kein
Glycidylmethacrylat verwendet wird. Nachdem die Polymerisation abgeschlossen ist,
erhält man ein klares, aber schwaches und sehr klebriger Polymer. Der polymerisierte
Stoff ist nicht stark (fest) genug zum Bearbeiten oder Polieren entsprechend den
üblichen Elerstellungsverfahren von Lins en.
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Ein Vergleich der Beispiele 1 bis 7 mit den Beispielen 8 bis 10 zeigt
deutlich die Wirksamkeit der Stoffe der vorliegenden Erfindung, verglichen mit denen,
die außerhalb des Bereichs dieser Erfindung sind.
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Das llydroxyäthylmethacrylat, das in allen Beispielen verwendet wurde,
wurde durch Destillation unter Vakuum bei ungefähr 1000C gereinigt. Ansprüche