DE2856712C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von füllstofffreien
transparenten Formkörpern aus einem Polymerisat, das
durch Polymerisation eines Polysiloxan-Monomeren mit
endständigen aktiven Gruppen und gegebenenfalls eines
oder mehrerer Comonomere erhalten worden ist, für bio
medizinische Zwecke, wobei als Formkörper Kontaktlinsen
ausgenommen sind.
Siloxan-Polymere besitzen ein gutes Transportvermögen
für Sauerstoff und sind verhältnismäßig weich. Reißfestigkeit
und Zugfestigkeit von Polysiloxan-Elastomeren sind
jedoch allgemein schlecht, so daß Füllstoffe verwendet
werden, um ihre Festigkeit zu verbessern. Eine ausführ
liche Übersicht über den Stand der Technik findet sich
in der DE-PS 28 29 367 (Seite 2, Zeile 52 bis Seite 4,
Zeile 9). Die Erfindung ist aus den in dieser Übersicht
genannten Literaturstellen nicht bekannt, und insbesondere
sind die bevorzugten Umsetzungen gemäß der Erfindung,
nämlich die Umsetzung von 1,3-Bis-(4-methacryloxybutyl)-te
tramethyl-disiloxan mit vorzugsweise Octamethylcyclotetra
siloxan unter Bildung des bevorzugten Monomer darin nicht
beschrieben. Gemäß der Erfindung wird dieses bevorzugte
Monomer dann zu dem bevorzugten vernetzten Polymerisat
polymerisiert. Insbesondere aber sind die erfindungsge
mäßen Formkörper aus diesen Polymerisaten für biomedizinische
Zwecke in keiner dieser Literaturstellen beschrieben.
Ergänzend sei zum Stand der Technik noch auf die DE-PS
8 83 830 hingewiesen, aus der die Herstellung optisch
klarer Mischpolymerisate aus vinylgruppenhaltigen Organo
polysiloxanen und ungesättigten organischen Monomeren,
z. B. Styrol, Acryl- oder Methacrylestern, Vinylcarbazol
und Vinylpyridin bekannt ist. Auch aus der US-PS 28 20 798
ist die Herstellung von Mischpolymeren aus Vinylsiloxanen
und N-Vinylpyrrolidonen bekannt.
Aus Beispiel 5 der US-PS 27 93 223 ist ein hartes zähes
Polymerisat bekannt, das aus einem Polysiloxan-Monomer
hergestellt ist, das unter die Definition des Polysi
loxan-Monomeren fällt, das bei der Herstellung des erfin
dungsgemäß verwendeten Polymerisats eingesetzt wird.
In dieser Druckschrift ist aber nur ganz allgemein angegeben,
daß die beschriebenen Verbindungen zur Herstellung
von Siloxanharzen und -elastomeren geeignet sind.
Aus dem Aufsatz von Katz und Zewi, "Correlations Between
Molecular Structure and Some Bulk Properties of Highly
Crosslinked Polysiloxanes", J. Polymer Sci., Vol. 46, Pages
139-148 (1974) ist es bekannt, daß Divinylmonomere durch
Veresterung von Verbindungen, die endständige Carboxylgruppen
besitzen, mit zwei Molekülen eines Monoesters von Äthylglycol
und Acrylsäure hergestellt werden können. Polymerisation kann
durch ultraviolette Strahlung bei Raumtemperatur bewirkt
werden. Die Struktur ist auf Seite 146 angegeben und entspricht
der folgenden Formel:
In der obigen Formel weist die R-Gruppe eine Esterbindung auf,
während nach der Erfindung R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist.
Die R-Bindung bei der bekannten Zusammensetzung ist daher
nicht so hydrolytisch stabil wie die Kohlenwasserstoffbindung
beim Polymer nach der Erfindung. Die Estergruppe des bekannten
Materials kann hydrolisiert werden. Die hydrolytische Stabilität
ist wichtig bei Formkörpern für biomedizinische Zwecke,
da diese gewöhnlich zur Desinfektion erwärmt werden.
Auch das Polymer nach der Erfindung hat eine Esterbindung,
die jedoch zwischen den Gruppen A und R und insbesondere in
der Gruppe A liegt, wie die unten stehende Formel eine der
am meinsten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
In dem Aufsatz von Katz und Zewi wird neben der speziellen
Formel auf Seite 146 auch noch darauf hingewiesen, daß
Phasendifferenzen nachweisbar sind, falls die Siloxanketten
länge abnimmt. Falls die Siloxankettenlänge zunimmt, gehend
nach Katz und Zewi die Phasendifferenzen verloren und münden
in einen gleichmäßigen Übergang ein. Es wird kein Hinweis
über die Verwendung der angeführten Verbindungen gegeben.
In dem weiteren Aufsatz von Katz und Zewi "Some Rheological
Properties of Highly Crosslinked Polysiloxanes" J. Polymer Sci.
Vo. 13, Seiten 645-658 (1975) werden die gleichen Verbindungen
wie in dem bereits erwähnten Aufsatz von Katz und Zewi er
örtert. In dem weiteren Aufsatz sind die zur Herstellung
der Ausgangsstoffe erforderlichen Schritte näher erläutert.
Insbesondere wird auf den Seiten 646-647 die Synthese von
Siloxan mit endständigen Carboxylgruppen angegeben. Dieses
Siloxan wird dann vernetzt, wobei im Gegensatz zur vorliegenden
Erfindung eine andere chemische Reaktion zur Herstellung des
auf Seite 649 dargestellten Polymers angewandt wird. Dieses
Polymer hat keinerlei Beziehung zu den Verbindungen nach
der Erfindung. Auch in dem zusätzlichen Aufsatz von Katz und
Zewi wird kein Hinweis über die Verwendungsmöglichkeit der
angegebenen Polymere gegeben.
In dem dritten Aufsatz von Katz und Zewi "Microheterogeneity in
Crosslinked Polysiloxane" J. Polymer Sci. Polymer Chemistry
Addition, volume 16, Seiten 597-614 (März 1978) werden die
gleichen Verbindungen wie in den oben angeführten Aufsätzen
erläutert, wobei lediglich auf Seite 598, Zeile 8, eine neue
Verbindung angegeben wird, nämlich quervernetzte Polyester.
Diese quervernetzten Polyester stehen jedoch in keiner Beziehung
mit den Verbindungen gemäß der Erfindung. Darüber hinhaus wird
auch die Herstellung von Monomeren erläutert, die auch bei der
vorliegenden Erfindung Verwendung finden. Im übrigen werden
die gleichen quervernetzten Verbindungen erwähnt wie in den
früheren Aufsätzen. Es werden auch die physikalischen Eigen
schaften und die Mikroheterogenität der quervernetzten Polymere
diskutiert, insbesondere der Unterschiede in der Phasen
trennung im submikroskopischen Maßstab. Auf Seite 597 werden
die allgemeinen physikalischen Eigenschaften von Polysiloxanen
diskutiert. Auf Seite 609 werden spezielle Eigenschaften von
Polymeren unter Angabe von Modulus-Temperatur-Daten diskutiert.
Auf Seite 607 wird auf die Wirksamkeit der Quervernetzung
eingegangen und es werden gemessene Eigenschaften angeführt,
die auf den Wirkungsgrad der Vernetzung Aufschlüsse geben
können. Mit Ausnahme der auf Seite 598 angeführten vernetzten
Polyester werden jedoch in diesem Aufsatz gegenüber den
früheren Aufsätzen keine neuen Verbindungen angegeben. Die
vernetzten Polyester haben jedoch keinerlei Beziehung zu den
Verbindungen nach der Erfindung. Es darf auch darauf hinge
wiesen werden, daß auch in dem dritten Aufsatz von Katz und
Zewi lediglich darauf hingewiesen wird, daß die Verbindungen
möglicherweise als Dichtungsmittel verwendet werden könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Formkörper
auf Basis von Siloxan-Polymeren bereitzustellen, die
sich auf Grund ihrer guten mechanischen Eigenschaften,
ohne daß ein Zusatz von Füllstoffen erforderlich ist,
und ihrer ausgezeichneten physiochemischen Eigenschaften
zur Verwendung für biomedizinische Zwecke eignen.
Unter "aktiv" bzw. "aktiviert" im Zusammenhang mit einer
"endständigen Gruppe" soll eine ungesättigte Gruppe,
die einen Substituenten hat, eine Radialkettenpoly
merisation begünstigt, verstanden werden. Diese aktiven
bzw. aktivierten ungesättigten Gruppen polymerisieren
unter Bildung der Polymerisate, die in den erfindungsgemäß
verwendeten Formkörpern zum Einsatz kommen. Vorzugsweise
ermöglichen diese Gruppen eine Polymerisation unter milden
Bedingungen, wie Umgebungstemperaturen.
Unter der Angabe "ein Poly(diorganosiloxan), das in den
α,ω-Endstellungen über eine divalente Kohlenwasserstoff
gruppe an eine polymerisierbare aktivierte und gesättigte
Gruppe gebunden ist" ist zu verstehen, daß das Poly(organo
siloxan) an divalente Kohlenwasserstoffgruppen, wie Methylen
oder Propylen usw., gebunden ist und daß an jedes
Ende dieser Verbindung eine aktivierte ungesättigte Gruppe,
wie Methacryloxy usw., gebunden ist. Wenn dann die
Monomeren polymerisiert (d. h. vernetzt) werden, werden
die aktivierten ungesättigten Gruppen polymerisiert (Radi
kalkettenpolymerisation) und die Monomeren bilden drei
dimensionale Polymere, die das Material, aus dem die
erfindungsgemäß zu verwendeten Formkörper hergestellt
werden, bilden.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Monomeren sind wegen der
Anwesenheit der aktivierten ungesättigten Gruppen leicht unter
Bildung dreidimensional vernetzter Polymerer, die den Transport
von Sauerstoff ermöglichen und optisch klar und fest sind und
nach Wunsch als weiche oder harte Polymere hergestellt werden
können, polymerisierbar.
Unter "Monomer" sind also Polysiloxane mit endständigen
polymerisierbaren aktivierten ungesättigten Gruppen zu verstehen. Die Ver
längerung des Siloxananteils des Monomer wird als Siloxanring
einsatz bezeichnet. Die Kettenlänge der zentralen Polysiloxan
einheit der Monomeren kann bis zu 800 oder darüber betragen.
Unter "Polymerisation" soll die Polymerisation der Doppel
bindungen der polymerisierbaren ungesättigten Gruppen an
den Enden der Polysiloxane, die zur Bildung eines dreidimensional
vernetzten Polymer führt, verstanden werden.
Die Härte (oder Weichheit) der Formkörper kann durch Senken oder Erhöhen
des Molekulargewichts des monomeren Poly(organosiloxans) mit
den endständigen aktivierten ungesättigten Gruppen oder durch
Variieren der Menge an Comonomer variiert werden. Mit zu
nehmendem Verhältnis von Organosiloxaneinheiten zu Endgruppen
einheiten nimmt die Weichheit des Materials zu, und umgekehrt
nimmt die Starrheit und Härte des Materials zu, wenn dieses Ver
hältnis sinkt.
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Formkörpern
aus Polymerisaten aus einem Poly(organo
siloxan), das in den α,ω-Stellungen über divalente Kohlenwasser
stoffgruppen an
aktivierte ungesättigte Gruppen gebunden ist, mit einem
oder mehreren Monomeren, die niedrigmolekulare
Ester von Acryl- oder Methacrylsäure, Styryl-, Allyl- oder
Vinylverbindungen sein können, die ein Copolymer in einem vernetzten
Netzwerk bilden können. Diese Copolymeren sind dreidimensional
vernetzt, klar und fest und können für die Herstellung von
Formkörpern einschließlich Filmen und Folien verwendet
werden.
Die Copolymeren können 10 bis 90 Gew.-Teile
von einem oder mehreren der oben beschriebenen monomeren
Organosiloxane und 90 bis 10 Gew.-Teile der polymerisierbaren
Comonomeren enthalten. Die aus diesen Copolymeren gebildeten be
vorzugten Formkörper sind
füllstoffrei, vermögen Sauerstoff zu transportieren, sind
flexibel, hydrolytisch stabil, biologisch inert, transparent,
elastisch und weich.
Die dreidimensional vernetzten Polymeren
können leicht nach üblichen Methoden der Radialkettenpolymeri
sation hergestellt werden. Die Organosiloxanmonomeren können
allein oder in Anwesenheit von Comonomeren zusammen mit etwa
0,05 bis etwa 2 Gew.-% eines Radialketteninitiators auf eine
Temperatur von etwa 30 bis etwa 100°C erwärmt werden, um die
Polymerisation einzuleiten und zu vervollständigen. Die polymerisierbaren
Monomeren, d. h. das Poly(organosiloxan), kann mit oder
ohne Comonomere, vorzugsweise bei Raumtemperatur in Anwesenheit
geeigneter Aktivatoren, wie Benzoin, Acetophenon, Benzophenon
und dergl., ausreichend lange, um ein dreidimensional vernetztes
Polymer zu bilden, mit UV-Licht bestrahlt werden.
Die Polymerisation kann direkt in Formen er
folgen, oder es können Platten, Stäbe oder Folien hergestellt
werden, aus denen dann ein gewünschter Formkörper hergestellt
wird.
Das Transportvermögen für Sauerstoff von Polysiloxanen
ist beträchtlich besser als dasjenige von
Polymeren, wie Polymethylmethacrylat (OMMA) oder Polyhydro
xyäthylmethacrylat (PHEMA). Das Sauerstofftransportvermögen
der Materialien gemäß der Erfindung kann durch Ändern des
Mengenanteils an Siloxaneinheiten variiert werden. Bei einem
hohen prozentualen Anteil an Siloxaneinheiten vermag das
Produkt besser Sauerstoff zu transportieren als bei einem
geringeren Prozentsatz.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden
Formkörper für biomedizinische Verwendungs
zwecke aus dreidimensional vernetzten Polymerisaten von
Poly(organosiloxanen), die in α- und ω-Stellung über diva
lente Kohlenwasserstoffgruppen an
polymerisierbare aktivierte ungesättigte Gruppen ge
bunden sind, hergestellt. Die verwendeten Poly(organosiloxane),
d. h. die Monomeren, haben die Formel:
in der A eine aktivierte ungesättigte Gruppe ist, R ein
zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 22 Kohlenstoff
atomen ist, R₁, R₂, R₃ und R₄ gleich oder verschieden sind
und einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder
einen halogensubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoff
rest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten und m Null
oder größer ist.
Zweckmäßig liegt m in dem Bereich von 50 bis etwa 200.
Der Bereich von m kann jedoch auch größer, vorzugsweise 50
bis 800, sein oder m kann einen Wert von über 800 haben.
Wenn die Herstellung eines härteren Formkörpers erwünscht
ist hat m zweckmäßig einen Wert unter 50.
Wenn der Ausdruck "weich" im Zusammenhang mit den
biomedizinischen Formkörper gemäß der Erfindung
verwendet wird, so bedeutet dies, daß m in der obigen Formel
zwischen etwa 50 und etwa
800 liegt. Wenn der Ausdruck "hart" im Zusammenhang mit den
biomedizinischen Formkörper gemäß der
Erfindung verwendet wird, so bedeutet das, daß m in der
obigen Formel nach der Polymerisation kleiner ist als 50.
Vorzugsweise ist A
oder N-vinyl-2-pyrrolidinon-x-yl, worin x 3, 4 oder 5 bedeutet
Vorzugsweise ist A Acryloxy oder Methacryloxy. Jedoch können
auch andere Gruppen, die eine aktivierte Ungesättigtheit
enthalten, wie sie dem Fachmann bekannt sind, verwendet
werden. Besonders bevorzugt sind Methacryloxy und Acrylamido.
R kann vorzugsweie ein Alkylenrest, beispielsweise Methylen,
Propylen, Butylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Octamethylen,
Dodecylmethylen, Hexadecylmethylen oder Octadecylmethylen,
oder ein Arylenrest, wie Phenylen, Biphenylen und ein ent
sprechender Alkylen- oder Arylenrest sein. Insbesondere ist
R ein Alkylenrest mit 1, 3 oder 4 Kohlenstoffatomen und
insbesondere ein Alkylenrest mit 3 oder 4 Kohlenstoff
atomen, beispielsweise Butylen. R₁, R₂, R₃ und R₄ sind vor
zugsweise Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Octyl, Dodecyl
und dergl.; Cycloalkylreste, beispielsweise Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl und dergl.; mononukleare oder mehr
gliedrige Arylreste, beispielsweise Phenyl, Naphthyl und
dergl.; Aralkylreste, beispielsweise Benzyl, Phenyläthyl, Phenyl
propyl, Phenylbutyl und dergl.; Alkarylreste, beispiels
weise Toluyl, Äthylphenyl und dergl.; Halogenarylreste,
wie Chlorphenyl, Tetrachlorphenyl, Difluorphenyl und dergl.;
halogensubstituierte niedrigmolekulare Alkylreste mit bis zu
etwa 4 Alkylkohlenstoffatomen, wie Fluormethyl und Fluor
propyl. Vorzugsweise sind R₁, R₂, R₃ und R₄ Methylreste
und/oder Phenylreste und insbesondere Methylreste.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Monomeren, d. h. die Polysiloxane mit endständigen aktivierten
ungesättigten Gruppen, können hergestellt werden, indem man das substituierte Disiloxan, beispielsweise
1,3-Bis(4-methacryloxybutyl)-tetramethyl-disiloxan, mit einer geeigneten Menge an einem cyclischen Diorgano
siloxan, beispielsweise Hexamethylcyclotrisiloxan, Octaphenylcyclotetrasiloxan, Hexaphenylcyclotrisiloxan,
1,2,3-Trimethyl-1,2,3-triphenylcyclotrisiloxan, 1,2,3,4-tetraphenylcyclotetrasiloxan und dergl.,
in Gegenwart eines sauren oder basischen Katalysators bis zur Gleichgewichtseinstellung umsetzt. Die Weich
heit, die physikalischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Modul und prozentuale Dehnung, sind maßgebend für
die Menge an cyclischem Diorganosiloxan, die zusammen mit dem Disiloxan verwendet wird. Durch Erhöhen
der Menge an cyclischem Siloxan wird m erhöht.
Die Herstellung von Disiloxan ist allgemein, wenn auch nicht speziell für die gemäß der Erfindung zur
Herstellung von Polysiloxanen mit den aktivierten ungesättigten Endgruppen verwendeten Disiloxane, bei
spielsweise von Kojima et al. in "Preparation of Polysiloxanes Having Terminal Carboxyl or Hydroxyl Groups, J.
Poly. Sci., Teil A-1,Band 4, Seiten 2325-27 (1966)" oder in der US-PS 38 78 263 beschrieben.
Die folgenden Reaktionsgleichungen veranschaulichen die Herstellung der am meisten bevorzugten Materi
alien gemäß der Erfindung. 1,3-Bis(hydroxyalkyl)-tetramethyl-disiloxan-dimethacrylate werden gemäß den fol
genden Reaktionsgleichungen hergestellt:
(1) Veresterung mit Acryloyl- oder Methacryloyl-chlorid oder -anhydrid, beispielsweise mit Methacryloylchlo
rid:
(2) Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von 1,3-Bis(hydroxyalkyl)-tetramethyl-disiloxan-di
methacrylaten ist eine Umesterung mit Methylmethacrylat:
Die Zahl der Siloxangruppen zwischen den beiden endständigen Methacrylatgruppen kann dann durch eine
Ringöffnungs- und Einsetzungs-Reaktion mit X Mol Octamethyl-cyclotetrasiloxan erhöht werden von 2 auf
2+4X nach der folgenden Gleichung:
Die Poly(organosiloxane) mit in α und ω-Stellung über eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe gebundenen
aktivierten ungesättigten Gruppen, d. h. die gemäß der Erfindung verwendeten Monomeren, sind allgemein
klare, farblose Flüssigkeiten, deren Viskosität von dem Wert von m abhängt. Diese Monomeren können leicht
nach üblichen Methoden, wie UV-Polymerisation oder unter Verwendung von Radikalketteninitiatoren plus
Wärme, zu Gießlingen ausgehärtet werden. Beispiele für verwendbare Radikalketteninitiatoren sind Bis(isopro
pyl)-peroxydicarbonat, Azobisisobutyronitril, Acetylperoxid, Lauroylperoxid, Decanoylperoxid, Benzoylpero
xid, t-Butylperoxypivalat und dergleichen.
Um die Eigenschaften der Polymeren gemäß der Erfindung
weiter zu steuern, kann man ein Gemisch aus Monomeren mit
einem niedrigen Wert von m und Monomeren mit einem hohen
Wert von m polymerisieren. Wenn m einen niedrigen Wert, d. h.
unter 50, hat, sind die erhaltenen
Formkörper, d. h. die Polymeren, relativ hart,
sauerstofftransportierend, hydrolytisch stabil, biologisch
inert und transparent und benötigen keine Füllstoffe zur Ver
besserung der mechanischen Eigenschaften. Die Monomerenn haben
ein relativ niedriges Molekulargewicht, und ihre Viskosität
ist daher ausreichend niedrig, d. h. beträgt beispielsweise
etwa 0,03 cm²/s, so daß die Formkörper leicht
durch Rotationsguß hergestellt werden können. Wenn m einen
relativ hohen Wert, d. h. über 50, hat, werden relativ
weiche, Sauerstoff transportierende, flexible, hydrolytisch
stabile, biologisch inerte, transparente, elastische Form
körper, d. h. Polymere, erhalten, die keine Füllstoffe zur
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften benötigen. Die
Monomeren haben vorzugsweise ein so niedriges Molekular
gewicht, daß die Viskosität ausreichend niedrig für den Rotations
guß ist, beispielsweise etwa 175 cm²/s oder darunter,
gemessen in Gardner Viskositätsrohren, beträgt. Vorzugs
weise beträgt m etwa 50 bis 800.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden
Polymere aus Monomeren, die Poly(organosiloxane) sind, die end
ständig über eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe an eine
aktivierte ungesättigte Gruppe gebunden sind, und
Comonomeren, die eine aktivierte Vinylgruppe enthalten,
hergestellt.
Das Comonomer kann irgendein polymerisierbares Monomer, das
leicht einer Radikalkettenpolymerisation unterworfen werden
kann, sein und ist vorzugsweise ein Monomer, das eine
aktivierte Vinylgruppe enthält. Durch den Zusatz von Comonomeren
können bestimmte erwünschte Eigenschaften verbessert werden.
Beispielsweise können aus Copolymeren aus den Poly(siloxanen)
und Tetrahydrofurfurylmethacrylat hergestellte Knöpfe leichter
verarbeitet werden als Knöpfe, d. h. Polymere,
die aus monomeren Polysiloxanen allein hergestellt sind. Die
Benetzbarkeit von Formkörpern, d. h. Polymeren, die aus
den Polysiloxanen hergestellt sind, kann beträchtlich er
höht werden, indem man die Monomeren gemäß der Erfindung
mit N-Vinylpyrrolidon copolymerisiert.
Beispiele für verwendbare Comonomere sind:
Die Derivate von Methacrylsäure, Acrylsäure, Itaconsäure und Crotonsäure:
Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, Aryl-, Allyl-, Cyclohexyl-, 2-Hydroxyäthyl-, 2-oder 3-Hydroxypropyl-, Butoxyäthyl-methacrylat; Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-, Aryl-acrylat; Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-, Arylitaconat; und Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-, Aryl-crotonat.
Die Derivate von Methacrylsäure, Acrylsäure, Itaconsäure und Crotonsäure:
Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, Aryl-, Allyl-, Cyclohexyl-, 2-Hydroxyäthyl-, 2-oder 3-Hydroxypropyl-, Butoxyäthyl-methacrylat; Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-, Aryl-acrylat; Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-, Arylitaconat; und Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-, Aryl-crotonat.
Auch Mono- oder Di-ester der obigen Säuren mit Polyäthern
der allgemeinen Formel:
HO(C n H2n O) q H
in der n eine Zahl von 1 bis etwa 12, vorzugsweise 2 oder
3, und q eine Zahl von 2 bis etwa 6, vorzugsweise 2 oder
3, ist, können verwendet werden.
Weitere Comonomere können sein:
Styryle, wie tertiäres Butylstyrol, Propylstyrol, Styrol, Divinylbenzol, Binyläthylbenzol, Vinyltoluol etc.
Styryle, wie tertiäres Butylstyrol, Propylstyrol, Styrol, Divinylbenzol, Binyläthylbenzol, Vinyltoluol etc.
Auch Allyl-monomere, wie Diallyldiglykoldicarbonat, Allyl
cyanid, Allylchlorid, Diallylphthalat, Allylbromid, Diallyl
fumarat und Diallylcarbonat können verwendet werden.
Weiterhin können stickstoffhaltige Monomere, wie
N-Vinylpyrrolidon, 3-Oxybutylacrylamid usw.
verwendet werden.
Je niedriger der Wert m in der Formel der Monomeren gemäß
der Erfindung ist, um so verträglicher sind sie mit den oben
erwähnten Comonomeren.
Die Vorteile der biomedizinischen
Formkörper, d. h. der Polymeren gemäß der Erfindung, die aus
den oben genannten Monomeren erhalten werden, sind zahlreich.
Beispielsweise liegen (1) die Vorteile der Verwendung von
endständigen aktivierten Vinylgruppen zur Härtung des Siloxan
materials (a) in der hohen Reaktivität, die eine rasche Aus
härtung bei Raumtemperatur, sofern geeignete Initiatoren
verwendet werden, wobei Raumtemperaturen bevorzugt sind, und
(b) in der Erzielung einer guten mechanischen Festigkeit
ohne Zusatz von Füllstoffen, deren Verwendung zur Einbrin
gung von unerwünschten Materialien führen kann, deren
Anwesenheit die Verwendung für biomedizinische Zwecke
gefährdet oder unmöglich macht. (2) Außerdem vermögen
die aus dem Polymer gemäß der Erfindung hergestellten
biomedizinischen Formkörper Sauerstoff zu transportieren.
Wegen der hervorragenden Eigenschaften der biomedizi
nischen Formkörper, d. h. der Polymeren gemäß der Erfindung,
kann m so groß sein, daß eine ausreichende Menge
an Sauerstoff transportiert wird, während gleichzeitig
die Elastizität, Reißfestigkeit, Flexibilität und Weich
heit erhalten bleiben.
Unter "Sauerstofftransportvermögen" oder "Sauerstofftrans
port" soll verstanden werden, daß das Material ausreichend
Sauerstoff durch sich selbst durchläßt, um die für
lebendes Gewebe erforderliche
Menge an Sauerstoff zu liefern. Diese Menge beträgt
etwa 2×10-6 cm³/(sec cm² bar). Das Sauerstoff
transportvermögen wurden nach einem im Zusammenhang mit
Beispiel 9 beschriebenen Testverfahren ermittelt. (3) Die
biomedizinischen Körper sind hydrolytisch stabil,
d. h. wenn sie einer wäßrigen Lösung, beispielsweise
während ihrer Desinfektion, d. h. Wasser plus Wärme,
ausgesetzt sind, verändern sie ihre chemischen Zusammensetzungen
nicht, d. h. sie unterliegen keiner Hydrolyse, durch die sie
ihre Form und damit
Gestalt verändern würden. (4) Die bevorzugten
biomedizinischen Formkörper gemäß der Erfindung sind
außerdem elastisch, was bedeutet, daß nach einer Verformung
der Formkörper sie schnell ihre ursprüngliche
Form wieder annehmen.
(5) Die Monomeren gemäß der Erfindung
haben Molekulargewichte, die so hoch sind, daß sie dem Polymer
alle gewünschten Eigenschaften verleihen, dabei aber
niedrig genug, daß sie sich für den Rotationsguß eignen,
wenn sie noch in der monomeren Form vorliegen. Das bevor
zugte mittlere Molekulargewicht der Monomeren liegt zwischen
etwa 4000 und 60 000. (6) Die am meisten bevorzugten
biomedizinischen Formkörper gemäß der Erfindung
sind weich, wobei unter "weich" zu verstehen ist, daß sie
eine Shore-Härte von etwa 60 oder darunter, vorzugsweise 25 bis 35
gemäß der A-Skala haben. (7) Die bevorzugten Form
körper gemäß der Erfindung sind flexibel, wobei unter
"flexibel" zu verstehen ist, daß sie gefaltet oder um sich
selbst gebogen werden können, ohne zu brechen.
Die am meisten bevorzugten biomedizinischen
Formkörper gemäß der Erfindung bestehen aus einem füllstoff
freien, Sauerstoff transportierenden, flexiblen, hydrolytisch
stabilen, biologisch inerten, transparenten, elastischen,
weichen Polymer aus einem Poly(organosiloxan), das
in α,ω-Endstellungen über divalente Kohlenwasserstoff
gruppen an polymerisierbare, aktivierte
ungesättigte Gruppen gebunden ist,
mit der Formel:
in der A Methacryloxy oder Acryloxy ist, R ein Alkylenrest mit
3 oder 4 Kohlenstoffatomen ist und m einen Wert von etwa
50 bis 800 hat.
Der Zugmodul der Elastizität liegt bei den am meisten
bevorzugten Formkörpern gemäß der Erfindung bei etwa
400 g/mm² oder darunter.
Die oben beschriebenen Polymerisate und Copolymerisate
eignen sich zur Herstellung von Formkörpern für biomedi
zinische Zwecke wie Prothesen, Herzventile und dergleichen.
Es können biomedizinische Gegenstände hergestellt
werden, d. h. Formkörper wie Dialysemembranen für künstliche
Nieren und andere biomedizinische Implantate der in den
US-Patentschriften 29 76 576 und 32 20 960 beschriebenen
Art. Die Polymeren und Copolymeren können auch zur Herstellung
von chirurgischen Gegenständen, beispielsweise
Herzklappen, Ersatzgefäße, Gebärmutterteile, Membranen oder
andere Filme, Dialysephragmas, Katheder, Mundschutz, Zahn
verkleidungen und anderen Gegenständen der in den US-Patent
schriften 35 20 949 und 36 18 231 angegebenen Art, verwendet
werden. Die vorliegenden Polymeren und Copolymeren können
zur Modifizierung von Collagen zur Herstellung von Blut
gefäßen, Harnblasen und anderen Gegenständen der in der
US-PS 35 63 925 angegebenen Art verwendet werden. Die vor
liegenden Polymeren und Copolymeren können auch zur Her
stellung von Kathedern der in der US-PS 35 66 874 angegebenen
Art verwendet werden. Die vorliegenden Polymere und Co
polymere eignen sich auch für semipermeable Membranen für
Dialysen, Zahnprothesen und all die anderen in US-PS 36 07 848
angegebenen Gegenstände. Die vorliegenden Polymere und Co
polymere können auch zur Herstellung von atmungsaktivem Leder
und anderen Stoffen der in der US-PS 36 60 213 angegebenen
Art verwendet werden. Die vorliegenden Polymere und Copolymere
können auch in Augenprothesen und für andere in der US-PS
36 79 504 angegebenen Zwecke verwendet werden.
Der Ausdruck "Formkörper für biomedizinische
Zwecke" oder "biomedizinischer Formkörper" bzw. "Körper"
bedeutet, daß die hier angegebenen Stoffe physiochemische
Eigenschaften besitzen, die sie für längeren Kontakt mit
lebendem Gewebe, Blut und Schleimhäuten geeignet machen.
Auf Grund dieser Eigenschaften eignen sich die erfindungs
gemäßen Stoffe für biomedizinische Formkörper, wie
chirurgische Implantate, Blutdialyseeinrichtungen, Blutge
fäße, künstliche Harnleiter, künstliche Blutgefäße und
für Membrane, die außerhalb des Körpers mit Körperflüssigkeit
in Berührung kommen, wie beispielsweise Membrane
für Nierendialyse und Herz-Lungen-Maschinen und dergleichen.
Es ist bekannt, daß Blut beispielsweise bei Kontakt mit
künstlichen Flächen rasch zerstört wird. Für Prothesen und andere
mit Blut verwendeten Einrichtungen ist jedoch eine für
Blut verträgliche künstliche Fläche erforderlich. Die er
findungsgemäßen Polymere und Copolymere sind mit lebendem
Gewebe verträglich.
Die vorliegenden Polymere und Copolymere können zur Steri
lisierung in Wasser gekocht und/oder in einem Autoklaven
gedämpft werden, ohne daß dadurch eine Beschädigung auf
tritt. Die aus den vorliegenden Polymeren und Copolymeren
gebildeten Gegenstände können daher in der Chirurgie ein
gesetzt werden, wo mit lebendem Gewebe und mit Schleim
häuten verträgliche Körper erforderlich sind.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Angaben in Teilen und Prozent beziehen sich auf das Gewicht
und Viskositäten wurden bei 25°C gemessen, sofern nicht
anders angegeben.
557 g 1,3-Bis(4-hydroxybutyl)-tetramethyl-disiloxan,
634 g trockenes Pyridin und 2 Liter Hexan werden in einen
5-Liter-Reaktionskolben mit mechanischem Rührer und
Trockenrohr eingebracht. Das Gemisch wird auf 0°C ge
kühlt, wonach tropfenweise 836 g Methacryloylchlorid zu
gesetzt werden. Das Gemisch wird über Nacht stetig gerührt.
Das Gemisch wird nacheinander mit 10%igen wäßrigen Lösungen
von HCl und NH₃ extrahiert, um überschüssige Reaktions
teilnehmer und Pyridinhydrochlorid zu entfernen. Die so er
haltene Lösung des Produkts in Hexan wir mit wasser
freiem MgSO₄ getrocknet und filtriert, und das Lösungs
mittel wird unter vermindertem Druck abgetrennt. Man er
hält etwa 459 g (Ausbeute 55%) 1,3-Bis-(4-methacryloxybutyl)-
tetramethyl-disiloxan. Die Struktur wird durch Infrarot
spektren, Protonenmagnetresonanzspektren und Elementaranalyse
bestätigt. Das Infrarotspektrum zeigt keine intensive
Hydroxylbande zwischen 3100 und 3600 cm-1, sondern starke
Methacrylatabsorptionen bei 1640 und 1720 cm-1. Die Protonen
magnetresonanzspektren bestätigen die angenommene Struktur:
1,3-Bis(4-methacryloxybutyl)-tetramethyl-disiloxan.
Die Elementaranalyse ergab 13,6% Si (berechnet 13,5%),
58,1% C (berechnet 57,9%) und 9,4% H (berechnet 9,2%).
Das Produkt war eine klare, farblose, gut riechende Flüssig
keit.
Das flüssige Produkt von Beispiel 1 wird mit 0,2% Benzoin
methyläther zwischen Glasplatten gebracht und bei Raum
temperatur mit UV-Licht bestrahlt. Man erhält einen farb
losen, optisch klaren, harten, stark vernetzten Film. Das
dreidimensional vernetzte Polymer hat die folgende Formel:
489,75 g Octamethylcyclotetrasiloxan und 10,25 g 1,3-Bis(4-
methacryloxybutyl)-tetramethyl-disiloxan werden in ein Re
aktionsgefäß mit mechanischem Rührer eingebracht. Etwa 25 g
Fuller-Erde und 1,35 ml konzentrierte H₂SO₄ werden mitein
ander gemischt und unter kontinuierlichem Rühren in das Ge
fäß eingebracht, während trockenes N₂ durch das Raktions
gemisch geleitet wird. Die Beschickung wird auf 60°C er
wärmt und zwei Tage gerührt, wonach die viskose Flüssig
keit mit Na₂CO₃ neutralisiert, mit Hexanen verdünnt und
filtriert wird. Die Lösung von Hexanen und Monomer wird mit
Wasser gewaschen, mit wasserfreiem MgSO₄ getrocknet, und
das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abgetrennt.
Niedrigmolekulare nicht-umgesetzte cyclische Siloxane
werden entfernt, indem man das Monomer in einem Rotationsver
dampfer bei 1,33 · 10-4 bar (0,2 mm Hg) auf 110°C erhitzt.
Das erhaltene Produkt ist eine geruchlose, farblose, klare
Flüssigkeit mit einer Viskosität von 8,5 cm²/s gemessen
in Gardner-Viskositätsrohren. Das Monomer enthielt etwa
260 wiederkehrende
Bei der Eindampfung
des Produkts gesammelte Flüssigkeit zeigt keine Methacryl
atabsorptionen im IR-Spektrum und konnte nicht gehärtet
werden.
Das IR-Spektrum des Monomer zeigt eine leichte Methacrylatab
sorption und breite Siloxanabsorptionen zwischen 1000 und
1100 cm-1, was auf lineare Poly(dimethylsiloxane) mit der
folgenden Formel hinweist:
Aus dem flüssigen Produkt von Beispiel 3 werden zwischen
Glasplatten Filme gegossen, indem man dem Monomer 0,2%
Bis(isobutyl)-peroxydicarbonat zusetzt und ½ Stunde auf
40°C, ½ Stunde auf 60°C und ¼ Stunde auf 80°C erwärmt.
Die Glasplatten werden voneinander getrennt. Die Filme
werden dann 15 Minuten bei 80°C gehalten. Man erhält farb
lose, optisch klare, geruchlose, elastische und feste
Filme aus einem dreidimensional vernetzten Polymer der
weiter unten angegebenen Formel. Mit einem Instrom-Tester
ASTM D1708, ohne Konditionierung, werden unter Verwendung
von Standard-"Hundeknochen"-Proben, die aus 0,2 mm dicken
Filmen geschnitten waren, die folgenden physikalischen
Eigenschaften ermittelt. Die Geschwindigkeit beträgt
0,63 cm/min. Dieser Test wird bei
allen Beispielen, bei denen Zugfestigkeit, Modul und
Dehnung bestimmt werden, angewandt.
Zugfestigkeit | |
150 g/mm² | |
Zugmodul | 72 g/mm² |
Dehnung | 177% |
Das flüssige Produkt von Beispiel 4 wird zusammen mit
0,2% De(sek.-Butyl)-peroxydicarbonat in eine Rotations
gußform eingebracht und durch Spinngießen bei Poly
merisationsbedingungen zu einem Formkörper polymerisiert.
Der Formkörper ist optisch klar, elastisch und fest.
Etwa 97,3 g Octamethyl-cyclotetrasiloxan, 2,7 g 1,3-Bis(4-
methacryloxybutyl)-tetramethyl-disiloxan und 0,6 ml Tri
fluormethylsulfonsäure werden in eine Druckflasche einge
bracht, und die Flasche wird verschlossen und 24 Stunden
gerüttelt. Die erhaltene viskose monomere Flüssigkeit wird
mit Natriumcarbonat neutralisiert und mit Hexanen verdünnt.
Die Monomer/Hexan-Lösung wird mit Wasser gewaschen, mit
wasserfreiem MgSO₄ getrocknet, und das Lösungsmittel wird
unter vermindertem Druck abgetrennt. Flüchtige Materialien
werden bei 1,33 · 10-4 bar (0,2 mm Hg) und 110°C in
einem Destillierapparat mit Verteilerbürsten von dem Monomer
abgetrennt. Die Hochdruckgelpermeationschromatographie des
Produkts zeigt, daß niedrig-molekulares flüchtiges Material
im wesentlichen vollständig abgetrennt wird. Das Produkt
ist eine farblose, klare, geruchlose Flüssigkeit mit einer
Viskosität von 4,4 cm²/s, gemessen in Gardner-
Viskositätsrohren. Das Polymer der folgenden Formel ent
hält etwa 200 sich wiederholende
Die IR-Spektren sind gleich denen von Beispiel 4.
Aus dem viskosen flüssigen Produkt von Beispiel 6 werden
nach dem Verfahren von Beispiel 5 Filme hergestellt. Die
Filme werden gemäß ASTM D1708 getestet mit den folgenden
Ergebnissen:
Zugfestigkeit | |
159 g/mm² | |
Zugmodul | 104 g/mm² |
Dehnung | 151% |
Das viskose flüssige Produkt von Beispiel 6 wird mit 2,0%
Benzoinbutyläther vermischt. Etwa 30µl des Gemisches werden
unter einer N₂-Atmosphäre in eine Rotationsgußform ein
gebracht. Nach 20 Minuten Bestrahlung mit UV-Licht erhält
man einen gehärteten Formkörper. Er ist
optisch klar, elastisch und fest.
10 Teile monomeres Allylmethycraylat und 0,4 Teile t-Butyl
peroctoat werden zu 90 Teilen des in Beispiel 4 erhaltenen
flüssigen Produktes zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird in
eine Gießzelle eingebracht, die dann ½ Stunde in einen
Ofen von 80°C eingebracht wird. Die Temperatur wird dann
auf 100°C erhöht und 1 Stunde auf diesem Wert gehalten. Ein
optisch klarer Film wird der Zelle entnommen und 15 Minuten
bei 80°C gehalten.
Das obige Verfahren wird wiederholt, wobei das Produkt von
Beispiel 4 mit verschiedenen anderen Monomeren umgesetzt
wird, wie in Tabelle I angegeben. Die in dieser Tabelle an
gegebenen prozentualen Mengen beziehen sich auf das ver
wendete Comonomer. In dieser Tabelle sind auch die Eigen
schaften der Copolymeren angegeben.
Wie Tabelle I zeigt, ist es ein Ziel der vorliegenden Er
findung, Zugfestigkeit und Dehnung zu erhöhen und gleich
zeitig ein ausreichendes Sauerstofftransportvermögen zu er
halten. Ein Problem, das sich bei der Verwendung der her
kömmlichen Silikonpolymeren ergibt, liegt darin, daß diese
Polymeren nicht sehr fest sind und eine schlechte Reiß
festigkeit und Zugfestigkeit besitzen. Eines der Probleme,
das sich bei Verwendung von PHEMA (Vergleich) ergibt,
liegt darin, daß dieses Material kein ausreichendes Sauer
stofftransportvermögen (siehe oben) besitzt. Tabelle I
veranschaulicht die Wirkung der Verwendung der Comonomeren
gemäß der Erfindung auf die Festigkeit der Polymeren,
d. h. bei Verwendung dieser Monomeren wird eine Verbes
serung der Zugfestigkeit erhalten.
Zugfestigkeit, Modul und Dehnung wurden, wie erwähnt, mit
einem Instron-Tester ASTM D1708 unter Verwendung von Standard
"Hundeknochen"-Proben, die aus 0,2 mm dicken Filmen geschnitten
waren, bestimmt. Es erfolgt keine Konditionierung, und die
Geschwindigkeit beträgt 0,63 cm/min. (0.25 inches per minute).
Das Sauerstofftransportvermögen wurde wie folgt bestimmt:
Gemessen wird die Sauerstoffdurchlässigkeit eines Materials,
während es mit Wasser benetzt ist.
Zwei mit Wasser von 32°C gefüllte Kammern werden mittels
eines Durchlaufwegs, über den das zu testende Material ge
bracht wird, miteinander verbunden. Mit Stickstoff ge
spültes Wasser wird in beiden Kammern gepumpt, bis die
Sauerstoffkonzentration sehr gering ist (∼0,04 ppm).
Dann wird belüftetes Wasser (Sauerstoffkonzentration ∼8 ppm) in die
untere Kammer eingeführt. In die obere Kammer wird eine
Suerstoffmeßelektrode, die die Diffusion von Sauerstoff
von der unteren Kammer durch die zu testende Membran in die
obere Kammer mißt, eingeführt. Auf diese Weise wird das
Sauerstofftransportvermögen
des den Durchlaufweg zwischen beiden Kammern abdeckenden
Materials gemessen.
58,3 g 1,3-Bis(4-methacryloxybutyl)-tetramethyl-disiloxan,
41,7 g Octamethylcyclotetrasiloxan, 1 ml konzentrierte H s SO₄
und 2 g Fuller-Erde werden in eine Druckflasche eingebracht.
Nach 2 Tagen Gleichgewichtseinstellung wird das Gemisch mit
Na₂CO₃ neutralisiert, filtriert, mit Hexanen verdünnt, mit
Wasser gewaschen und getrocknet, und das Lösungsmittel wird
unter vermindertem Druck abgetrennt. Das monomere Produkt
der unten angegebenen Formel war eine farblose, geruchlose
Flüssigkeit von niedriger Viskosität, bestimmt in Gardner-
Viskositätsrohren.
10 g des monomeren Produkts werden mit 0,1 Gew.-% Benzoin
methyläther und 0,1 Gew.-% Azobis(isobutyronitril) vermischt.
Die Lösung aus Initiator und Monomer wird in Knopfformen
eingebracht und 20 Minuten unter Bestrahlung mit UV-Licht
in einer Stickstoffatmosphäre und dann 30 Minuten in Luft
bei 80°C gehärtet. Die Knöpfe sind optisch klar, farblos,
hart und zäh. Aus diesen Knöpfen werden Formkörper ge
dreht. Das obige Monomer hat die folgende Formel:
7 g des gemäß Beispiel 10 erhaltenen Monomer und 3 g N-Vinyl
pyrrolidon werden mit 0,1 Gew.-% Benzoinmethyläther und 0,1
Gew.-% Azobis(isobutyronitril) vermischt. Die Lösung von
Initiator, Monomer und Comonomer wird gehärtet, wie in
Beispiel 10 beschrieben.
Die erhaltenen Copolymerknöpfe sind optisch klar, farblos,
hart und zäh. Aus diesen Knöpfen lassen sich leichter als
aus denen von Beispiel 10 Formkörper drehen.
30% Tetrahydrofurfurylmethacrylat (TFM) werden mit 70%
des Monomer von Beispiel 11 in Formen copolymerisiert. Die
erhaltenen Knöpfe sind optisch klar, farblos, hart und
zäh. Aus diesen TFM-Copolymerknöpfen werden Formkörper
gedreht.
99,3 g Octamethylcyclotetrasiloxan, 0,7 g 1,3-Bis(4-methacryl
oxybutyl)-tetramethyl-disiloxan und 0,3 ml Trifluormethyl
sulfonsäure werden in eine Druckflasche eingebracht. Die
Flasche wird dicht verschlossen und 5 Tage gerüttelt. Das
erhaltene flüssige Monomer wird mit Natriumcarbonat neutralisiert,
mit Hexanen verdünnt und filtriert. Die Monomer/Hexan-
Lösung wird mit Wasser gewaschen und über MgSO₄ getrocknet,
und das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abge
trennt. Flüchtige Materialien werden bei 1,33 · 10-4 bar
(0,2 mm Hg) und 110°C von dem Prepolymer abgetrennt. Die
Hochdruckgelpermetationschromatographie des Produkts zeigt,
daß alles molekulare flüchtige Material abgetrennt
ist. Das Produkt ist eine farblose, klare, geruchlose
Flüssigkeit von sehr hoher Viskosität mit etwa 800 wieder
kehrenden
Das obige Monomer hat die
folgende Formel:
Aus dem viskosen Produkt von Beispiel 13 werden nach Verfahren gleich dem von Beispiel 4 Filme
hergestellt. Die Filme werden getestet, wobei die folgenden Werte ermittelt werden. Das dreidimensional
vernetzte Polymer hat die folgende Formel:
Zugfestigkeit | |
34 g/mm² | |
Zugmodul | 38 g/mm² |
Dehnung | 208% |
Nach dem Verfahren von Gilbert und Kantor (J. Poly. Sci.,
40, S. 35-38, (1959), Transient Catalyst for the Polymerisation
of Organosiloxanes) wird Tetramethylammoniumsilanolat her
gestellt. 13 g Octaphenylcyclotetrasiloxan, 92,4 g Octamethyl
cyclotetrasiloxan und 2,7 g 1,3-Bis(4-methacryloxybutyl)-tetra
methyl-disiloxan werden in einen 500 ml-Vierhalsrundkolben
mit Trockenrohr, N₂-Einlaß und mechanischem Rührer einge
bracht. Das Gemisch wird auf 120°C erhitzt, und ½ ml des
basischen Katalysators wird zugesetzt. Die Temperatur wird
innerhalb der nächsten 15 Minuten auf 130°C erhöht und
10 Minuten auf diesem Wert gehalten, wonach das Gemisch auf
Raumtemperatur gekühlt wird. Das viskose flüssige Produkt
wird mit Hexanen verdünnt, mit angesäuertem Wasser (1% HCl)
und zweimal mit Wasser allein gewaschen und über MgSO₄ ge
trocknet, und das Lösungsmittel wird bei vermindertem Druck
abgetrennt. Das Produkt ist ein Siloxanmonomer, das aus
5 Mol-% phenylsubstituiertem Silikon und 95 Mol-% methyl
substituiertem Silikon besteht. Ein Infrarotspektrum des
monomeren Produkts zeigt scharfe schwache Absorptionen bei
700, 1430, 1590 und 3050 cm-1 und eine Schulter an der
breiten Si-O-Si-Absorption bei 1125 cm-1- Diese Absorption
ist charakteristisch für Phenyl- und Silikonphenyl-Gruppen.
Das Produkt ist farblos, transparent, geruchlos und viskos.
Die Viskosität beträgt 17 cm²/s, gemessen in
Gardner-Viskositätsrohren. Es wird nach dem Verfahren von
Beispiel 5 zu elastischen, transparenten Filmen gegossen.
Claims (6)
1. Verwendung von füllstofffreien transparenten
Formkörpern aus einem Polymerisat, das durch
Polymerisation eines Polysiloxan-Monomeren mit der
Formel
in der A eine aktivierte ungesättigte Gruppe ist, R
einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis
22 Kohlenstoffatomen bedeutet, R₁, R₂, R₃ und R₄
gleich oder verschieden sind und einen einwertigen
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
oder einen halogensubstituierten, einwertigen
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeuten und m 0 bis 800 ist, und gegebenenfalls
eines oder mehrere Comonomere aus der Gruppe der
niedrigmolekularen Ester der Acryl- oder Methacryl
säure, Styrole und N-Vinylpyrrolidinon erhalten
worden ist, für biomedizinische Zwecke, wobei als
Formkörper Kontaktlinsen ausgenommen sind.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß A eine 2-Cyanoacryloxy-, Acrylnitril-,
Acrylamido-, Acryloxy-, Methacryloxy-, Styryl-,
N-Vinyl-2-pyrrolidinon-3-yl-, N-Vinyl-2-pyrroli
dinon-4-yl, oder N-Vinyl-2-pyrrolidinon-5-yl-Gruppe,
R ein Alkylenrest und R₁, R₂, R₃ und R₄ Alkylreste
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Comonomer Allylmethacrylat,
Butoxyethylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat,
Ethylmethacrylat, Methylmethacrylat, Ethylhexyl
acrylat, n-Butylacrylat, Styrol und N-Vinyl
pyrrolidinon verwendet.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Alkylenrest R 3 bis 4
Kohlenstoffatome aufweist.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß R₁, R₂, R₃ und R₄ Methyl- oder
Phenylreste sind.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß m 50 bis 800 beträgt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/964,761 US4189546A (en) | 1977-07-25 | 1978-12-05 | Polysiloxane shaped article for use in biomedical applications |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2856712A1 DE2856712A1 (de) | 1980-06-19 |
DE2856712C2 true DE2856712C2 (de) | 1989-10-12 |
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ID=25508949
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782856712 Granted DE2856712A1 (de) | 1978-12-05 | 1978-12-29 | Formkoerper fuer biomedizinische zwecke |
Country Status (3)
Country | Link |
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DE (1) | DE2856712A1 (de) |
GB (1) | GB2036050A (de) |
IT (1) | IT1109671B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19817698A1 (de) * | 1998-04-22 | 1999-10-28 | Jan Zoellner | Verwendung einer autopolymerisierenden Zusammensetzung auf Organosiloxanbasis |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE838830C (de) * | 1945-06-11 | 1952-05-12 | Gen Electric | Verfahren zur Herstellung gemischter Polysiloxane |
US2793223A (en) * | 1954-05-20 | 1957-05-21 | Dow Corning | Acryloxy methyl siloxanes |
US2820798A (en) * | 1956-03-27 | 1958-01-21 | Union Carbide Corp | Copolymers of organic silicon compounds and n-vinyl pyrrolidone |
-
1978
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- 1978-12-29 IT IT69990/78A patent/IT1109671B/it active
- 1978-12-29 DE DE19782856712 patent/DE2856712A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19817698A1 (de) * | 1998-04-22 | 1999-10-28 | Jan Zoellner | Verwendung einer autopolymerisierenden Zusammensetzung auf Organosiloxanbasis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2036050A (en) | 1980-06-25 |
IT7869990A0 (it) | 1978-12-29 |
DE2856712A1 (de) | 1980-06-19 |
IT1109671B (it) | 1985-12-23 |
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