DE602004013369T2

DE602004013369T2 - Verfahren zur herstellung von getönten kontaktlinsen

Info

Publication number: DE602004013369T2
Application number: DE602004013369T
Authority: DE
Inventors: Lynn Cook Alpharetta Winterton; John Martin Lilburn LALLY; Jürgen Duluth VOGT
Original assignee: Novartis AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: WO2005058587A2; ATE393011T1; US7165839B2; EP1697112B1; DE602004013369D1; US20050134795A1; CN1914028A; CN1914028B; EP1697112A2; WO2005058587A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Herstellung von gefärbten Kontaktlinsen.
Hintergrund der Erfindung
Sichtbares Licht absorbierende Färbemittel (zum Beispiel Farbstoffe, insbesondere Pigmente) wurden in Kontaktlinsen eingearbeitet, um dem Verbraucher zu ermöglichen, die Linse in einer klaren Lösung innerhalb eines Linsenlagerungs-, Desinfektions- oder Reinigungsbehälters in einfacher Weise zu orten. Das Anfärben einer Linse für diesen Zweck wird „Sichtbarmachungs-Färben" bzw. „Färben zum Sichtbarmachen" der Linse genannt.
Sichtbarmachungs-Färben kann durch Auftragen eines Färbemittels auf einen Teil der Oberfläche oder durch Auftragen eines Färbemittels auf die gesamte Vorderfläche der Linse ausgeführt werden. Alternativ kann ein Färbemittel in den Vollkörper der Polymermatrix der Linse eingearbeitet werden. Es gibt eine Vielzahl von Patenten und veröffentlichten Patentanmeldungen, die das Färben von Kontaktlinsen betreffen.
Zum Beispiel offenbart US 6 467 904 B1 ein Verfahren zur Herstellung von angefärbten Kontaktlinsen durch eine Linsen-formende Monomermischung, die gefärbte Partikel umfasst, wobei die gefärbten Partikel in einem Magnetfeld vor der Polymerisation gewandert sind, um ein gewünschtes Muster zu bilden. US 4 666 640 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Licht absorbierenden Kontaktlinse, wobei eine Suspension des flüssigen Linsenmonomers und von Licht absorbierenden Partikeln in eine Form gegeben werden und die Verteilung der Par tikel durch Rotieren der Form vor der Polymerisation gesteuert wird.
Deshalb gibt es noch einen Bedarf für ein Verfahren zur Herstellung von einer sichtbar gefärbten, d. h. vollkörper-gefärbten Kontaktlinse mit einer verbesserten Effizienz durch zum Beispiel Bereitstellen einer Linsen-formenden Formulierung, die Pigmentteilchen mit einer erhöhten Stabilität einschließt.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von im Vollkörper sichtbar gefärbten Kontaktlinsen bereitzustellen.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, wobei eine Kurzdarstellung davon folgt.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von vollkörper-gefärbten Kontaktlinsen gemäß Anspruch 1 bereit, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

(a) Vorbehandlung von Pigmentpartikel, wobei die Vorbehandlung umfasst: (i) Aufbringen einer Beschichtung aus einem oder mehreren polyionischen Materialien auf die Oberflächen der Pigmentpartikel durch Kontaktieren der Pigmentpartikel mit einer Lösung aus dem einen oder mehreren polyionischen Materialien; (ii) Abtrennen der Pigmentpartikel aus der Lösung; und (iii) gegebenenfalls Waschen der abgetrennten Pigmentpartikel;
(b) Dispergieren der vorbehandelten Pigmentpartikel in einer polymerisierbaren Flüssigzusammensetzung, um eine pigmenthaltige polymerisierbare Dispersion zu erhalten;
(c) Einbringen einer Menge der pigmenthaltigen polymerisierbaren Dispersion in eine Form zur Herstellung einer Kontaktlinse; und
(d) Polymerisieren der polymerisierbaren Dispersion in der Form, um darin eine vollkörper-gefärbte Kontaktlinse mit darin gefangenen und verteilten Pigmentpartikeln zu formen.

Die Erfindung wird aus der nachstehenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen deutlich.
Beschreibung der Erfindung im Einzelnen
Nun wird Bezug auf die Einzelheiten der Ausführungsform der Erfindung gemacht. Die Aufgaben, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung im Einzelnen offenbart oder werden daraus deutlich. Es ist für den Durchschnittsfachmann verständlich, dass die vorliegende Erörterung eine Beschreibung von nur beispielhaften Ausführungsformen ist und nicht vorgesehen ist, die breiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung zu begrenzen. Es ist auch verständlich, dass, wie in der Beschreibung, einschließlich der beigefügten Ansprüche, verwendet, die Singularformen „ein", „eine" und „der, die, das" Pluralbezüge einschließen, sofern der Zusammenhang nicht deutlich anderes anzeigt.
Bereiche können hierin als von einem bestimmten Wert bis zu einem weiteren bestimmten Wert ausgedrückt werden. Wenn ein solcher Bereich ausgedrückt wird, schließt eine weitere Ausführungsform von dem einen bestimmten Wert und zu dem anderen bestimmten Wert ein. In ähnlicher Weise wird es, wenn Werte als Annäherungen ausgedrückt werden, selbstverständlich sein, dass der bestimmte Wert eine weitere Ausführungsform bildet.
Sofern nicht anders ausgewiesen, haben alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die hierin verwendet werden, die gleiche Bedeutung wie üblicherweise für einen Durchschnittsfachmann verständlich, den diese Erfindung betrifft. Im Allgemeinen sind die hierin verwendete Nomenklatur und die Arbeitsverfahren gut bekannt und werden üblicherweise auf dem Fachgebiet angewendet. Herkömmliche Verfahren werden für diese Verfahren angewendet, wie jene, die auf dem Fachgebiet und in verschiedenen allgemeinen Literaturstellen bereitgestellt werden. Wenn ein Begriff in der Einzahl bereitgestellt wird, erwägen die Erfinder auch die Mehrzahl des Begriffs. Die hierin verwendete Nomenklatur und die nachstehend beschriebenen Arbeitsverfahren sind jene, die auf dem Fachgebiet gut bekannt und üblicherweise angewendet werden. Wenn in der gesamten Offenbarung angewendet, sollen die nachstehenden Begriffe, sofern nicht anders ausgewiesen, so verstanden werden, dass sie die nachstehenden Bedeutungen aufweisen.
Der Begriff „Kontaktlinse" wird hierin in einem breiten Sinn angewendet und ist vorgesehen, dass er jegliche harten oder weichen Linsen, die auf dem Auge oder okularer Nachbarschaft zur Sehkorrektur, Diagnose, Probensammlung, Arzneistoffabgabe, Wundheilung, für kosmetisches Aussehen (zum Beispiel Augenfarben-Modifizierung) oder andere ophthalmische Anwendungen verwendet werden, umfasst. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kontaktlinse vorzugsweise eine weiche Kontaktlinse, die aus einem Hydrogelmaterial hergestellt ist.
Ein „Hydrogelmaterial" bezieht sich auf ein polymeres Material, das mindestens 10 Gewichtsprozent Wasser absorbieren kann, wenn es vollständig hydratisiert ist. Im Allgemeinen wird ein Hydrogelmaterial durch Polymerisation oder Copolymerisation von mindestens einem hydrophilen Monomer oder Prepolymer in der Anwesenheit von oder in der Abwesenheit von zusätzlichen Monomeren und/oder Makromeren erhalten. Beispielhafte Hydrogele schließen ein, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Poly(vinyl-alkohol) (PVA), modifizierten Polyvinylalkohol (zum Beispiel wie Nelfilcon A), Poly(hydroxyethyl-methacrylat), Poly(vinyl-pyrrolidon), PVA mit Polycarbonsäuren (zum Beispiel Carbopol), Polyethylenglycol, Polyacrylamid, Polymethacrylamid, Silikon enthaltende Hydrogele, Polyurethan, Polyharnstoff und dergleichen. Ein Hydrogel kann gemäß beliebigen dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden.
Wie hierin verwendet, bezieht sich eine „polymerisierbare Flüssigzusammensetzung" auf eine Lösung oder eine lösungsmittelfreie Flüssigkeit oder Schmelze von einem polymerisierbaren Material bei einer Temperatur unter 60°C. Eine polymerisierbare Flüssigzusammensetzung kann auch andere Komponen ten, wie einen Photoinitiator, ein Sichtbarmachungs-Färbemittel, ein UV-Blockierungsmittel, Photosensibilisatoren, Antimikrobielle Mittel und dergleichen einschließen.
Der wie hierin verwendete Begriff „Fluid" bzw. „flüssig" schließt ein Material ein, das in der Lage ist, wie eine Flüssigkeit zu fließen.
Ein „polymerisierbares Material" bezieht sich auf ein Material, das thermisch oder aktinisch (d. h. durch aktinische Strahlung) polymerisiert und/oder vernetzt werden kann, um vernetztes und/oder polymerisiertes Material zu erhalten.
Wie hierin verwendet, bedeutet „aktinisch" in Bezug auf Härten oder Polymerisieren einer polymerisierbaren Zusammensetzung oder Material, dass das Härten (zum Beispiel vernetzt und/oder polymerisiert) durch aktinische Strahlung, wie zum Beispiel UV-Strahlung, ionisierende Strahlung (zum Beispiel Gamma-Strahlen oder Röntgenstrahlung) und Mikrowellenstrahlung ausgeführt wird.
Beispielhafte ethylenisch ungesättigte Gruppen schließen ohne Begrenzung Acryloyl-, Methacryloyl-, Allyl-, Vinyl-, Styrol- oder andere C=C-enthaltende Gruppen ein.
Ein „Monomer" bedeutet eine Verbindung mit niederem Molekulargewicht, die polymerisiert werden kann. Niederes Molekulargewicht bedeutet typischerweise mittlere Molekulargewichte von weniger als 700 Dalton.
Ein wie hierin verwendetes „vinylisches Monomer" bezieht sich auf eine Verbindung mit niederem Molekulargewicht, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppe aufweist und aktinisch oder thermisch polymerisiert werden kann. Niederes Molekulargewicht bedeutet typischerweise mittlere Molekulargewichte von weniger als 700 Dalton.
Ein wie hierin verwendetes „hydrophiles vinylisches Monomer" bezieht sich auf ein vinylisches Monomer, das als ein Homopolymer typischerweise ein Polymer ergibt, das in Wasser löslich ist oder mindestens 10 Prozent Wasser absorbieren kann.
Ein wie hierin verwendetes „hydrophobes vinylisches Monomer" bezieht sich auf ein vinylisches Monomer, das als ein Homopolymer typischerweise ein Polymer ergibt, das in Wasser unlöslich ist und weniger als 10 Gewichtsprozent Wasser absorbieren kann.
Ein „Polymer" bedeutet ein Material, das durch Polymerisieren/Vernetzen von einem oder mehreren Monomeren gebildet werden kann.
Ein „Prepolymer" bezieht sich auf ein Ausgangspolymer, das aktinisch oder thermisch oder chemisch gehärtet werden kann (zum Beispiel vernetzt und/oder polymerisiert), um ein vernetztes und/oder polymerisiertes Polymer mit einem Molekulargewicht viel höher als das Ausgangspolymer zu erhalten. Vorzugsweise enthält ein Prepolymer ethylenisch ungesättigte Gruppen und kann aktinisch oder thermisch polymerisiert werden.
Ein „Makromer" bezieht sich auf eine Verbindung mit mittlerem und hohem Molekulargewicht oder Polymer, das funktionelle Gruppen enthält, die weitere polymerisierende/vernetzende Reaktionen eingehen können. Mittleres und hohes Molekulargewicht bedeutet typischerweise mittlere Molekulargewichte größer als 700 Dalton. Vorzugsweise enthält ein Makromer ethylenisch ungesättigte Gruppen und kann aktinisch oder thermisch polymerisiert werden.
Ein „Photoinitiator" bezieht sich auf eine Chemikalie, die radikalische Vernetzungs- oder Polymerisationsreaktion durch die Anwendung von Licht startet.
Ein „thermischer Initiator" bezieht sich auf eine Chemikalie, die radikalische Vernetzungs- oder Polymerisationsreaktion durch die Anwendung von Wärmeenergie startet.
Ein „Sichtbarmachungs-Färbemittel" bezieht sich auf ein Färbemittel (Substanz), die eine Kontaktlinse färbt (oder koloriert), um einem Anwender zu ermöglichen, die Kontaktlinse in einer klaren Lösung innerhalb eines Linsenlagerungs-, Desinfektions- oder Reinigungsbehälters zu lokalisieren. Es ist auf dem Fachgebiet gut bekannt, dass ein Farbstoff und/oder ein Pigment als ein Sichtbarmachungs-Färbemittel verwendet werden kann.
Ein „Farbstoff" bedeutet eine Substanz, die in einem Lösungsmittel unlöslich ist und die verwendet wird, um Farbe zu verleihen. Farbstoffe sind typischerweise durchscheinend und absorbieren Licht, streuen es jedoch nicht. Jeder geeignete biokompatible Farbstoff kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Ein „Pigment" bedeutet eine pulverförmige Substanz, die in einer Flüssigkeit suspendiert wird, worin sie unlöslich ist. Ein Pigment kann ein fluoreszierendes Pigment, phosphoreszierendes Pigment, Perlglanzpigment oder herkömmliches Pigment sein. Obwohl jedes geeignete Pigment angewendet werden kann, ist es gegenwärtig bevorzugt, dass das Pigment wärmeresistent, nicht toxisch und in wässrigen Lösungen unlöslich ist. Beispiele für bevorzugte Pigmente schließen (C. I. ist der Color-Index Nr.) ohne Begrenzung ein, ein Phthalocyanin-blau für blaue Farbe (Pigment blue 15: 3, C. I. 74160), Kobaltblau (Pigment blue 36, C. I. 77343), Toner Cyan BG (Clariant), Permajet blue B2G (Clariant); für eine grüne Farbe Phthalocyaningrün (Pigment green 7, C. I. 74260) und Chromsesquioxid; für gelbe, rote, braune und schwarze Farben verschiedene Eisenoxide; PR122, PY154, für violett Carbazol-violett; für schwarz Monolith-black C-K (CIBA Specialty Chemicals).
Ein wie hierin verwendetes „antimikrobielles Mittel" bezieht sich auf eine Chemikalie, die das Wachstum von Mikroorganismen senken oder eliminieren oder hemmen kann, so wie der Begriff auf dem Fachgebiet bekannt ist.
Ein „geladenes polymeres Material" oder ein "polyionisches Material" bezieht sich auf ein geladenes Polymer, das eine Vielzahl von geladenen Gruppen in einer Lösung aufweist oder eine Mischung von geladenen Polymeren, wobei jedes davon eine Vielzahl von geladenen Gruppen in einer Lösung aufweist. Beispielhafte geladene Polymere schließen Polyelektrolyte, do tierte leitende Polymere vom p- und n-Typ ein. Geladene polymere Materialien schließen sowohl polykationische (mit positiven Ladungen) als auch polyanionische (mit negativen Ladungen) polymere Materialien ein.
Ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes polykationisches Material kann im Allgemeinen jedes auf dem Fachgebiet bekannte Material einschließen, das eine Vielzahl von positiv geladenen Gruppen entlang einer Polymerkette aufweist. Zum Beispiel können geeignete Beispiele solcher polykationischen Materialien Poly(allylamin-hydrochlorid) (PAH), Poly(ethylen-imin) (PEI), Poly(vinylbenzyl-trimethylamin) (PVBT), Polyanilin (PAN oder PANI) (p-Typ dotiert) [oder sulfoniertes Polyanilin], Polypyrrol (PPY) (p-Typ dotiert) und Poly(pyridinium-acetylen) einschließen, sind jedoch nicht darauf begrenzt.
Ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes polykationisches Material kann auch polymere quaternäre Ammoniumverbindungen (Polyquats) einschließen. Wenn Polyquats in der Beschichtung von einer ophthalmischen Linse verwendet werden, können sie den ophthalmischen Linsen antimikrobielle Eigenschaften verleihen.
Ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes polyanionisches Material kann im Allgemeinen jedes auf dem Fachgebiet bekannte Material einschließen, das eine Vielzahl von negativ geladenen Gruppen entlang einer Polymerkette aufweist. Zum Beispiel können geeignete polyanionische Materialien Polymethacrylsäure (PMA), Polyacrylsäure (PAA), Poly(thiophen-3-essigsäure) (PTAA), Poly(4-styrol-sulfonsäure) (PSS), Natriumpoly-(styrol-sulfonat) (SPS) und Poly(natrium-styrol-sulfonat) (PSSS) einschließen, sind jedoch nicht darauf begrenzt.
Die vorangehenden Listen sind als beispielhaft vorgesehen, sind allerdings nicht abschließend. Ein Fachmann würde bei der hierin angegebenen Offenbarung und Lehre in der Lage sein, eine Vielzahl von verwendbaren polyionischen Materialien, einschließlich eines synthetischen Polymers, eines Biopolymers oder eines modifizierten Biopolymers, auszuwählen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich „Vorkonditionieren von Partikeln eines Pigments" auf ein Verfahren, das die Schritte umfasst: Aufbringen einer Beschichtung aus einem oder mehreren polyionischen Materialien auf die Oberfläche der Pigmentpartikel durch Kontaktieren der Pigmentpartikel mit einer Lösung aus dem einen oder mehreren polyionischen Materialien; Filtrieren der Lösung mit Pigmentpartikeln, gegebenenfalls Waschen der filtrierten Pigmentpartikel und gegebenenfalls Trocknen der filtrierten Pigmentpartikel, die mit einem oder mehreren polyionischen Materialien beschichtet sind. Es wurde gefunden, dass durch Vorkonditionieren von Partikeln eines Pigments jene vorkonditionierten Pigmentpartikel leicht in Wasser, und von besonderer Bedeutung, in einer Linsenformulierung zur Herstellung von Kontaktlinsen dispergiert werden können, um eine Pigment enthaltende polymerisierbare Dispersion zur Herstellung von vollkörper-gefärbten Kontaktlinsen zu erhalten. Die erhaltene Pigment enthaltende polymerisierbare Dispersion wurde ohne jegliche signifikante Agglomeration über fünf Monate als sehr stabil gefunden. Es wird angenommen, dass durch Vorkonditionieren Partikel eines Pigments mit einem oder mehreren polyionischen Material beschichtet sein können. Die Beschichtung von einem oder mehreren polyionischen Material kann eine zentrale Rolle spielen, um die Re-Dispersion von Pigmentpartikeln zu erleichtern und die erhaltene Pigment enthaltende polymerisierbare Dispersion zu stabilisieren.
Ein Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt einige Vorteile gegenüber den vorliegenden Verfahren bereit.
Erstens kann eine polymerisierbare Dispersion leicht aus jeder Linsenformulierung einfach durch Re-Dispergieren von vorkonditionierten Pigmentpartikeln in der Linsenformulierung hergestellt werden. Beispielhafte Linsenformulierungen schließen ohne Begrenzung der Formulierung Nelfilcon, Lotrafilcon A, Lotrafilcon B, Etafilcon A, Genfilcon A, Lenefilcon A, Polymacon, Acquafilcon A, Balafilcon und dergleichen ein.
Zweitens kann man mit vorkonditionierten Pigmentpartikeln eine Pigment enthaltende polymerisierbare Dispersion mit jeder gewünschten Konzentration von Pigmentpartikeln herstellen.
Drittens wird aufgrund ihrer hohen Stabilität eine Pigment enthaltende polymerisierbare Dispersion deutlich vor der Herstellung von Kontaktlinsen hergestellt. Deshalb kann man bei dem Herstellungsablauf von Linsenherstellungen Flexibilität erlangen.
Viertens können aufgrund ihrer hohen Stabilität die Pigmentpartikel in einer Kontaktlinse gleichförmig verteilt werden, um so eine vollkörper-gefärbte Kontaktlinse zu erhalten.
Die Menge an in einer einzelnen Anwendung notwendigem Pigment kann in Abhängigkeit zum Teil von den gewünschten Endproduktabmessungen und gewünschter sichtbarer und/oder Ultraviolett-Durchlässigkeit innerhalb breiter Grenzen variieren. Zum Beispiel wird eine Menge des Pigments derart ausgewählt, dass die optische Durchlässigkeit der fertigen Linse zum Beispiel größer als 80%, vorzugsweise größer als 90%, bevorzugter von 92% bis 99,5% und besonders bevorzugt von 93% bis 97% ist. Die vorstehenden Durchlässigkeitswerte beziehen sich auf eine 100 μm mittlere Dicke einer Linse und auf die Wellenlänge des Absorptionsmaximums von dem entsprechenden Pigment. Die Menge des zum Erreichen der optischen Durchlässigkeit notwendigen Pigments wird in vorteilhafter Weise so ausgewählt, dass der Gewichtsprozentsatz des Pigments, basierend auf dem Gesamtgewicht des polymerisierbaren Materials in der prepolymerisierbaren fluiden Zusammensetzung, 0,0001% bis 0,05% ist. Vorzugsweise ist der Gewichtsprozentsatz des Pigments von 0,0001% bis 0,02%. Bevorzugter ist der Gewichtsprozentsatz des Pigments von 0,0001% bis 0,01%.
Die Partikelgröße des Pigments kann innerhalb breiter Grenzen variieren. Im Allgemeinen sollte die Partikelgröße klein genug sein, um Lichtstreuung zu vermeiden, was für den erforderlichen Färbungsintensitätsgrad klinisch signifikant ist. Eine durchschnittliche oder mittlere Teilchengröße (wie durch HORIBA LA-910 Teilchengrößen-Analysator gemessen) von weniger als oder gleich etwa 4 μm, vorzugsweise weniger als oder gleich 0,6 μm, bevorzugter 0,05 μm bis etwa 1 μm und auch bevorzugter von 0,05 μm bis 0,5 μm hat sich als vorteilhaft erwiesen.
Die Partikelgröße von einem Pigment kann durch beliebige Standardvermahlungstechniken vermindert werden. Bevorzugtere Vermahlungstechniken schließen ein: Hochgeschwindigkeitsmischer, Kady-Mühlen, Kolloid-Mühlen, Homogenisatoren, Mikrofluidisierer, Sonalatoren, Ultraschall-Mühlen, Walzen-Mühlen, Kugel-Mühlen, Roller-Mühlen, vibrierende Kugel-Mühlen, Attritoren, Sand-Mühlen, varikinetische Dispenser, Dreiwalzen-Mühlen, Banbury-Mischer oder andere dem Fachmann bekannte Techniken (siehe Ross S und Morrison ID, Colloidal Systems and Interfaces. New York: John Wiley & Sons, 1988.)
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine polymerisierbare Flüssigzusammensetzung eine Lösung oder lösungsmittelfreie Flüssigkeit oder Schmelze bei einer Temperatur unter 60°C von einem polymerisierbaren Material in An- oder Abwesenheit von anderen Komponenten, wie einem Photoinitiator, einem Sichtbarmachungs-Färbemittel, UV-blockierenden Mittel, Photosensibilisatoren, antimikrobiellen Agentien und dergleichen sein.
Wenn eine polymerisierbare Flüssigzusammensetzung eine Lösung darstellt, kann sie durch Auflösen eines polymeren Materials und aller anderen erwünschten Komponenten in jedem geeigneten Lösungsmittel, das dem Fachmann bekannt ist, hergestellt werden. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Wasser, Alkohole, wie C₁-C₈-Alkanole, zum Beispiel Ethanol oder Methanol und weiterhin Carbonsäureamide, wie Dimethylformamid, dipolare aprotische Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid oder Methylethylketon, Ketone, zum Beispiel Aceton oder Cyclohexanon, Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Toluol, Ether, zum Bei spiel THF, Dimethoxyethan oder Dioxan und halogenierte Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Trichlorethan und auch Gemische von geeigneten Lösungsmitteln, zum Beispiel Mischungen von Wasser mit einem Alkohol, zum Beispiel eine Wasser/Ethanol- oder Wasser/Methanol-Mischung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein polymerisierbares Material beliebige Materialien, die dem Fachmann zur Herstellung von Kontaktlinsen bekannt sind, sein. Zum Beispiel kann ein polymerisierbares Material ein Prepolymer mit ethylenisch ungesättigten Gruppen, eine Mischung von Prepolymeren mit ethylenisch ungesättigten Gruppen, eine Mischung von vinylischen Monomeren, eine Mischung von einem oder mehreren Makromeren, gegebenenfalls mit einem oder mehreren vinylischen Monomeren oder eine Mischung von einem oder mehreren Prepolymeren mit ethylenisch ungesättigten Gruppen und einem oder mehreren vinylischen Monomeren und/oder Makromeren mit ethylenisch ungesättigten Gruppen sein.
Eine bevorzugte Gruppe von polymerisierbaren Materialien sind biokompatibel, vorzugsweise ophthalmisch kompatible Prepolymere, die in Wasser löslich und/oder schmelzbar sind. Es würde vorteilhaft sein, dass ein polymerisierbares Material primär ein oder mehrere Prepolymere umfasst, die vorzugsweise in einer im Wesentlichen reinen Form vorliegen (zum Beispiel gereinigt durch Ultrafiltration). Dafür kann nach Vernetzen durch aktinische Strahlung eine Kontaktlinse praktisch keine weitere anschließende Reinigung, wie insbesondere komplizierte Extraktion von unpolymerisierten Bestandteilen, erfordern. Weiterhin kann Vernetzen lösungsmittelfrei oder in wässriger Lösung stattfinden, so dass ein anschließender Lösungsmittelaustausch oder der Hydratationsschritt nicht erforderlich ist. Zum Beispiel kann Vernetzen oder Polymerisieren aus einer wässrigen Lösung, die etwa 15 bis 90 von einem oder mehreren Prepolymeren enthält, unternommen werden.
Beispiele für bevorzugte Prepolymere schließen ein, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ein in Wasser lösliches, vernetzbares Poly(vinylalkohol)-Prepolymer, beschrieben in US Patent Nrn. 5 583 163 und 6 303 687 ; ein in Wasser lösliches Vinylgruppen-beendetes Polyurethan, das durch Umsetzen von einem Isocyanat-verkappten Polyurethan mit einem ethylenisch ungesättigten Amin (primäres oder sekundäres Amin) oder einer ethylenisch ungesättigten Monohydroxy-Verbindung erhalten wird, wobei das Isocyanat-verkappte Polyurethan ein Copolymerisationsprodukt von mindestens einem Polyalkylenglycol, einer Verbindung, die mindestens 2 Hydroxylgruppen enthält und mindestens einer Verbindung mit zwei oder mehreren Isocyanatgruppen sein kann; Derivate von einem Polyvinylalkohol, Polyethylenimin oder Polyvinylamin, die in US 5 849 841 offenbart werden; ein in Wasser lösliches vernetzbares Polyharnstoff-Prepolymer, beschrieben in US Patent Nr. 6 479 587 ; vernetzbares Polyacrylamid; vernetzbare statistische Copolymere von Vinyllactam, MMA und einem Comonomer, die in EP 655 470 und US 5 712 356 offenbart werden; vernetzbare Copolymere von Vinyllactam, Vinylacetat und Vinylalkoholen, die in EP 712 867 und US 5 665 840 offenbart werden; Polyetter-Polyester-Copolymere mit vernetzbaren Seitenketten, die in EP 932 635 offenbart werden; verzweigte Polyalkylenglycol-Urethan-Prepolymere, die in EP 958 315 und US 6 165 408 offenbart werden; Polyalkylenglycol-Tetra(meth)acrylat-Prepolymere, die in EP 961 941 und US 6 221 303 offenbart werden; und vernetzbare Polyallylamin-gluconolacton-Prepolymere, die in der PCT Patentanmeldung WO 2000/31150 offenbart werden.
Eine weitere bevorzugte Gruppe von polymerisierbaren Materialien ist die Mischungen von mindestens einem Siloxan-enthaltenden vinylischen Monomer oder Makromer und anderen vinylischen Monomeren. Beliebige bekannte geeignete Siloxan-enthaltende vinylische Monomere können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielhafte Siloxan-enthaltende Monomere schließen ohne Begrenzung Methacryloxy-alkyl-siloxane, Tristrimethyl-silyloxysilyl-propyl-methacrylat (IRIS), 3-Methacryloxypropylpentamethyldisiloxan und Bis(methacryl-oxypro pyl)-tetramethyl-disiloxan ein. Ein bevorzugtes Siloxan-enthaltendes Monomer ist IRIS, das als 3-Methacryloxy-propyl-tris-(trimethyl-siloxy)-silan bezeichnet wird und durch die CAS Nr. 17096-07-0 wiedergegeben wird. Der Begriff „IRIS" schließt auch Dimere von 3-Methacryloxy-propyl-tris-(trimethyl-siloxy)-silan ein.
Beliebige bekannte geeignete Siloxan-enthaltende Mikromere können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise ein Siloxan-enthaltendes Makromer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Makromer A, Makromer B, Makromer C und Makromer D, die in US 5 760 100 beschrieben werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein polymerisierbares Material auch ein hydrophiles Monomer umfassen. Nahezu jedes hydrophile Monomer, das als ein Plastifizierungsmittel bzw. Weichmacher wirken kann, kann in der erfindungsgemäßen Flüssigzusammensetzung verwendet werden. Geeignete hydrophile Monomere sind ohne dass dies eine abschließende Liste darstellt, Hydroxyl-substituierte C₁-C₈-Alkylacrylate und methacrylate, Acrylamid, Methacrylamid, (C₃-C₈-Allyl)-acrylamide und -methacrylamide, ethoxylierte Acrylate und -Methacrylate, Hydroxyl-substituierte(C₁-C₈-Alkyl)-acrylamide und -methacrylamide, Hydroxyl-substituierte C₁-C₈-Alkylvinylether, Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, N-Vinylpyrrol, N-Vinyl-2-pyrrolidon, 2-Vinyloxazolin, 2-Vinyl-4,4'-dialkyloxazolin-5-on, 2- und 4-Vinylpyridin, vinylisch ungesättigte Carbonsäuren mit insgesamt 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, Amino-(C₁-C₈-alkyl)- (worin der Begriff „Amino" auch quaternäres Ammonium einschließt), Mono(C₁-C₈-alkylamino)(C₁-C₈-alkyl) und Di(C₁-C₈-alkylamino)-(C₁-C₈-alkyl)acrylate und -methacrylate, Allylalkohol und dergleichen.
Unter den bevorzugten hydrophilen Monomeren sind N,N-Dimethyl-acrylamid (DMA), 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Hydroxyethyl-acrylat, Hydroxypropyl-acrylat, Hydroxypropyl-methacrylat (HPMA), Trimethyl-ammonium-2-hydroxypropyl-methacrylathydrochlorid, Dimethylamino-ethylmethacrylat (DMAEMA), Dime thylamino-ethylmethacrylamid, Acrylamid, Methacrylamid, Allylalkohol, Vinylpyridin, Glycerin-methacrylat, N-(1,1-Dimethyl-3-oxobutyl) acrylamid, N-Vinyl-2-pyrrolidon (NVP), Acrylsäure, Methacrylsäure und N,N-Dimethylacrylamid (DMA).
Ein polymerisierbares Material kann auch ein hydrophobes Monomer umfassen. Durch Einarbeiten einer bestimmten Menge an hydrophobem Monomer in eine polymerisierbare Flüssigzusammensetzung können die mechanischen Eigenschaften (zum Beispiel Elastizitätsmodul) des erhaltenen Polymers verbessert werden. Beispiele für geeignete hydrophobe vinylische Comonomere schließen Methacrylat, Ethyl-acrylat, Propyl-acrylat, Isopropyl-acrylat, Cyclohexyl-acrylat, 2-Ethylhexyl-acrylat, Methylmethacrylat, Ethyl-methacrylat, Propyl-methacrylat, Vinyl-acetat, Vinyl-propionat, Vinyl-butyrat, Vinyl-valerat, Styrol, Chloropren, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, 1-Buten, Butadien, Methacrylnitril, Vinyl-toluol, Vinylethylether, Perfluor-hexylethyl-thio-carbonyl-aminoethyl-methacrylat, Isobornyl-methacrylat, Trifluorethyl-methacrylat, Hexafluor-isopropyl-methacrylat, Hexafluorbutyl-methacrylat, Tris-trimethylsilyloxy-silyl-propyl-methacrylat, 3-Methacryl-oxypropyl-pentamethyl-disiloxan und Bis(methacryl-oxypropyl)-tetramethyl-disiloxan ein. IRIS, das sowohl zum Erhöhen der Sauerstoffpermeabilität als auch zum Verbessern des Elastizitätsmoduls wirken kann, ist ein besonders bevorzugtes hydrophobes Monomer.
Es ist bevorzugt, ein hydrophobes vinylisches Monomer oder eine Mischung von einem hydrophoben vinylischen Monomer mit einem hydrophilen vinylischen Monomer anzuwenden, wobei diese Mischung mindestens 50 Gew.-% von einem hydrophoben vinylischen Monomer enthält. Auf diese Weise können die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Polymers verbessert werden, ohne dass der Wassergehalt im Wesentlichen abfällt. Sowohl herkömmliche hydrophobe vinylische Monomere als auch herkömmliche hydrophile vinylische Monomere sind für die Copolymerisation mit den Prepolymeren oder Silicon-enthaltenden Makromeren geeignet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine polymerisierbare Flüssigzusammensetzung weiterhin verschiedene Komponenten, wie Vernetzungsmittel, Initiator, UV-Absorber, Inhibitoren, Füllstoffe, Sichtbarmachungs-Färbemittel und dergleichen umfassen.
Vernetzungsmittel werden verwendet, um strukturelle Integrität und mechanische Festigkeit zu verbessern. Beispiele für Vernetzungsmittel schließen ohne Begrenzung Allyl(meth)acrylat, C₂-c₈-Alkylenglycol-di(meth)acrylat, Poly-C₂-C₈-alkylenglycol-di(meth)acrylat, C₁-C₈-Alkylen-di(meth)acrylat, Divinylether, Divinyl-sulfon, Di- oder Trivinyl-benzol, Trimethylolpropantri-(meth)acrylat, Pentaerythrit-tetra(meth)acrylat, Bisphenol A-di(meth)acrylat, Methylen-bis(meth)acrylamid, Triallyl-phthalat oder Diallyl-phthalat ein. Ein bevorzugtes Vernetzungsmittel ist Ethylenglycol-dimethacrylat (EGDMA).
Die Menge an verwendetem Vernetzungsmittel wird in Gewichtsprozentgehalt, bezogen auf das Gesamtpolymer, ausgedrückt und liegt in dem Bereich von 0,05 bis 20%, insbesondere in dem Bereich von 0,1 bis 10% und vorzugsweise in dem Bereich von 0,1 bis 2%.
Initiatoren, zum Beispiel ausgewählt aus Materialien, die für solche Anwendung auf dem Polymerisationsfachgebiet gut bekannt sind, können in die polymerisierbare Flüssigzusammensetzung eingeschlossen sein, um die Geschwindigkeit bzw. die Rate der Polymerisationsreaktion zu fördern und/oder zu erhöhen. Ein Initiator ist ein chemisches Mittel, das Polymerisationsreaktionen initiieren kann. Der Initiator kann ein Photoinitiator oder ein thermischer Initiator sein.
Ein Photoinitiator kann freie radikalische Polymerisation und/oder das Vernetzen durch die Anwendung von Licht initiieren. Geeignete Photoinitiatoren sind Benzoin-methylether, Diethoxy-acetophenon, ein Benzoyl-phosphinoxid, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon und Darocur- und Irgacur-Typen, vorzugsweise Darocur 1173^® und Darocur 2959^®. Beispiele für Benzoylphosphin-Initiatoren schließen 2,4,6-Trimethyl-benzoyl-diphenyl phosphinoxid; Bis-(2,6-dichlor-benzoyl)-4-N-propyl-phenyl-phosphinoxid; und Bis-(2,6-dichlor-benzoyl)-4-N-butyl-phenyl-phosphinoxid ein. Reaktive Photoinitiatoren, die zum Beispiel in ein Makromer eingearbeitet sein können oder als ein spezielles Monomer ebenfalls verwendet werden können, sind geeignet. Beispiele für reaktive Photoinitiatoren sind jene, die in EP 632 329 offenbart sind. Die Polymerisation kann dann durch aktinische Strahlung, zum Beispiel Licht, insbesondere UV-Licht einer geeigneten Wellenlänge, ausgelöst werden. Die spektralen Erfordernisse können folglich, falls geeignet, durch Zugabe von geeigneten Photosensitizern gesteuert werden.
Beispiele für geeignete thermische Initiatoren schließen ein, sind jedoch nicht darauf begrenzt, 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylpentannitril), 2,2'-Azobis-(2-methylpropannitril), 2,2'-Azobis-(2-methyl-butannitril), Peroxide, wie Benzoylperoxid und dergleichen. Vorzugsweise ist der thermische Initiator Azobisisobutyronitril (AIBN).
Die polymerisierbare Flüssigzusammensetzung kann in eine Form durch an sich bekannte Verfahren, insbesondere herkömmliches Dosieren, zum Beispiel tropfenweise Zugabe in einer gewünschten Menge, eingefüllt werden.
Geeignete wegwerfbare Formen werden zum Beispiel aus Polypropylen hergestellt. Geeignete Materialien für wieder verwendbare Formen sind zum Beispiel Quarz, Saphirglas oder Metalle.
Wenn die herzustellenden Formgegenstände Kontaktlinsen darstellen, können sie in einer an sich bekannten Weise, zum Beispiel in einer herkömmlichen „Schleudergussform", wie zum Beispiel in US Patent Nr. 3 408 429 beschrieben oder durch das so genannte Vollformverfahren in einer statischen Form, wie zum Beispiel in US Patent Nrn. 4 347 198 , 5 508 317 , 5 583 463 , 5 789 464 und 5 849 810 beschrieben, hergestellt werden.
Vernetzen/Polymerisieren der Zusammensetzung kann in der Form aktinisch (zum Beispiel mit Hilfe von aktinischer Strahlung, wie UV-Strahlung, Gamma- oder Röntgen-Strahlung) oder thermisch initiiert werden.
Das Öffnen der Form, so dass der Formgegenstand aus der Form entfernt werden kann, kann in einer an sich bekannten Weise stattfinden.
Wenn der gemäß der Erfindung hergestellte Formgegenstand eine Kontaktlinse darstellt, wird er lösungsmittelfrei aus einem bereits gereinigten vernetzbaren Prepolymer in Abwesenheit von vinylischen Monomeren gemäß der Erfindung hergestellt, anschließend nach Entfernung des Formgegenstands ist es normalerweise nicht notwendig, dass Reinigungsschritte, wie Extraktion, folgen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die angewendeten Prepolymere keine unerwünschten Bestandteile mit niedrigem Molekulargewicht enthalten; folglich ist das vernetzte Produkt auch frei oder im Wesentlichen frei von solchen Bestandteilen und auf anschließende Extraktion kann verzichtet werden. Folglich kann die Kontaktlinse direkt in der üblichen Weise durch Hydratation in eine gebrauchsfertige Kontaktlinse überführt werden.
Geeignete Ausführungsformen der Hydratation sind dem Fachmann bekannt, wobei gebrauchsfertige Kontaktlinsen mit sehr variiertem Wassergehalt erhalten werden können. Die Kontaktlinse (insbesondere eine Hydrogel-Kontaktlinse) wird zum Beispiel in Wasser in einer wässrigen Salzlösung, insbesondere einer wässrigen Salzlösung mit einer Osmolarität von etwa 200 bis 450 Milliosmol in 1000 ml (Einheit: mOsm/ml), vorzugsweise etwa 250 bis 350 mOsm/ml und insbesondere etwa 300 mOsm/ml oder in einem Gemisch von Wasser oder einer wässrigen Salzlösung mit einem physiologisch kompatiblen polaren organischen Lösungsmittel, zum Beispiel Glycerin, gequollen. Bevorzugung wird Quellen des Gegenstands in Wasser oder in wässrigen Salzlösungen gegeben.
Die zur Hydratation verwendeten wässrigen Salzlösungen sind vorteilhafterweise Lösungen von physiologisch kompatiblen Salzen, wie Puffersalzen, die üblicherweise auf dem Gebiet der Kontaktlinsenpflege verwendet werden, zum Beispiel Phosphatsalze oder isotonisch machende Agentien, die üblicherweise auf dem Gebiet der Kontaktlinsepflege verwendet werden, wie insbesondere Alkalihalogenide, zum Beispiel Natriumchlorid oder Lösungen von Mischungen davon. Ein Beispiel für eine besonders geeignete Salzlösung ist ein künstliches, vorzugsweise gepuffertes Tränenfluid, das dem natürlichen Tränenfluid hinsichtlich des pH-Werts und Osmolarität angepasst ist, zum Beispiel eine ungepufferte oder vorzugsweise gepufferte übliche Salzlösung, zum Beispiel gepuffert mit Phosphatpuffer dessen Osmolarität und pH-Wert der Osmolarität und dem pH-Wert von menschlicher Tränenflüssigkeit entspricht.
Die für die Hydratation verwendeten wässrigen Salzlösungen enthalten vorzugsweise biokompatible organische Multisäuren oder biokompatible Salze davon in einer ausreichenden Menge, um die Stabilität von dem Poly(oxyalkylen)-enthaltenden Polymer, das aus der Zusammensetzung hergestellt wurde, zu verbessern.
Die vorstehend definierten Hydratationsfluids sind vorzugsweise mindestens im Wesentlichen frei von unerwünschten Bestandteilen. Dies ist besonders bevorzugt reines Wasser oder ein künstliches Tränenfluid, wie vorstehend beschrieben.
Wenn der gemäß der Erfindung hergestellte Formgegenstand eine Kontaktlinse ist, die aus einer wässrigen Lösung von einem bereits gereinigten vernetzbaren Prepolymer in Abwesenheit von den erfindungsgemäßen vinylischen Monomeren hergestellt wird, dann enthält das vernetzte Produkt wahrscheinlich keine Verunreinigung. Es ist deshalb nicht notwendig, anschließende Extraktion auszuführen. Da das Vernetzen in einer im Wesentlichen wässrigen Lösung ausgeführt wird, ist es zusätzlich nicht notwendig, die anschließende Hydratation auszuführen. Die durch dieses Verfahren erhaltenen Kontaktlinsen sind deshalb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hinsichtlich der Tatsache bemerkenswert, dass sie für deren vorgesehene Anwendung ohne Extraktion geeignet sind. Unter vorgesehener Anwendung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Kontaktlinsen in dem menschlichen Auge verwendet werden können.
Verfahren zum Formen von Formabschnitten für das Gussformen einer Kontaktlinse sind dem Durchschnittsfachmann im Allgemeinen gut bekannt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf jedes einzelne Verfahren zum Formen einer Form beschränkt. Tatsächlich kann jedes Verfahren zum Formen einer Form in der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Jedoch für erläuternde Zwecke wurde die nachstehende Diskussion als eine Ausführungsform zum Formen einer Kontaktlinsenform bereitgestellt.
Im Allgemeinen umfasst eine Form mindestens zwei Formabschnitte (oder Teile) oder Formhälften, d. h. erste und zweite Formhälften. Die erste Formhälfte definiert eine erste optische Oberfläche und die zweite Formhälfte definiert eine zweite optische Oberfläche. Die ersten und zweiten Formhälften sind konfiguriert, um einander derart aufzufangen, dass ein Kontaktlinsen-formender Hohlraum zwischen der ersten optischen Oberfläche und der zweiten optischen Oberfläche gebildet wird. Die ersten und zweiten Formhälften können durch verschiedene Techniken, wie Spritzformen, gebildet werden. Diese Halbabschnitte können später miteinander derart verbunden werden, dass ein Kontaktlinsen-formender Hohlraum dazwischen gebildet wird. Anschließend kann eine Kontaktlinse innerhalb des Kontaktlinsen-formenden Hohlraums unter Anwendung von verschiedenen Verarbeitungstechniken, wie Ultraviolett-Härten, geformt werden.
Beispiele für geeignete Verfahren zum Formen der Formhälften werden in US Patent Nrn. 4 444 711 von Schad; 4 460 534 von Boehm et al.; 5 843 346 von Morrill; und 5 894 002 von Boneberger et al. offenbart.
Tatsächlich können alle auf dem Fachgebiet zur Herstellung von Formen bekannten Materialien verwendet werden, um Formen für das Herstellen von Kontaktlinsen herzustellen. Zum Beispiel können Polymermaterialien, wie Polyethylen, Polypropylen und PMMA, angewendet werden. Andere Materialien, die UV-Licht-Durchgang erlauben, können verwendet werden, wie Quarzglas.
Thermisches Härten oder Photohärtungsverfahren können verwendet werden, um eine polymerisierbare Zusammensetzung in einer Form zu härten, um eine ophthalmische Linse zu bilden. Solche Härtungsverfahren sind einem Fachmann gut bekannt.
Beliebige Standardvermahlungstechniken können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bevorzugte Vermahlungstechniken schließen ein: Hochgeschwindigkeitsmischer, Kady-Mühlen, Kolloid-Mühlen, Homogenisatoren, Mikrofluidisierer, Sonalatoren, Ultraschall-Mühlen, Walz-Mühlen, Kugel-Mühlen, Roller-Mühlen, vibrierende Kugel-Mühlen, Attritoren, Sand-Mühlen, varikinetische Dispenser, Dreiwalzen-Mühlen, Banbury-Mischer oder andere dem Fachmann bekannte Techniken (siehe Ross S und Morrison ID, Colloidal Systems and Interfaces. New York: John Wiley & Sons, 1988.)
Eine gemäß dem Verfahren von Anspruch 1 der Erfindung hergestellte vollkörper-gefärbte Kontaktlinse kann eine harte oder weiche Kontaktlinse sein. Sie kann eine täglich wegwerfbare Kontaktlinse, eine täglich zu tragende Kontaktlinse oder eine Kontaktlinse zum längeren Tragen sein.
Die vorstehend beschriebene polymerisierbare Flüssigzusammensetzung und das Vorkonditionieren der Partikel von einem Pigment können bei der Herstellung von der Pigment enthaltenden polymerisierbaren Dispersion verwendet werden. Beliebige polymerisierbare Materialien, Komponenten und vorstehend beschriebene Verfahren können in diesem Aspekt der Erfindung verwendet werden.
Die vorangehende Offenbarung wird einem Durchschnittsfachmann ermöglichen, die Erfindung auszuführen. Um dem Leser besser zu ermöglichen, spezielle Ausführungsformen und Vorteile davon zu verstehen, wird Bezug auf die nachstehenden nicht begrenzenden Beispiele vorgeschlagen. Jedoch sollten die nach stehenden Beispiele nicht so aufgefasst werden, dass sie den Umfang der Erfindung begrenzen.
Beispiel 1
Kupferphthalocyanin (CuP) Pigment von SUN Chemical wird zu einer wässrigen 0,1%igen Poly(acrylsäure)-Lösung (PAA von polySciences, 75k MW) gegeben. Zweckmäßigerweise wird der pH-Wert mit NaOH auf pH 5 eingestellt. CuP-Partikel werden in der Lösung durch Rühren für etwa 10 Minuten mit einem magnetisch gekoppelten Rührer und Magnetstabrührer dispergiert. Es wird angenommen, dass die CuP-Partikel mit PAA während des Dispergier-(oder Wasch)-Verfahrens beschichtet werden. In einem Kontrollversuch wird die 0,1%ige PAA durch Wasser ersetzt. Auch nach Rühren für über zwölf Stunden sind die CuP-Partikel noch nicht in Wasser dispergiert. Die CuP-Partikeldispersion in PAA-Lösung wird filtriert, um PAA-beschichtete CuP-Partikel zu erhalten, die dann erneut in einer Nelfilcon (vernetzbares Polyvinyl-alkohol-Prepolymer)-Formulierung (30% Nelfilcon Prepolymer in Wasser) zur Erzeugung von Kontaktlinsen dispergiert wird. Die Dispersion von CuP-Partikeln in wässriger Nelfilcon-Lösung ist für über fünf Monate ohne jedes Anzeichen von Agglomeration stabil.
Beispiel 2
CuP-Pigment von SUN Chemical wird zu einer wässrigen 0,1%igen Polyallylamin(PAH)-Lösung (polySciences, ~75k MW) gegeben. Zweckmdßigerweise wird der pH-Wert mit HCl auf pH 5,0 eingestellt. CuP-Partikel werden in der Lösung durch Rühren für etwa 10 Minuten mit einem magnetisch gekoppelten Rührer und Stabmagnet gerührt. Es wird angenommen, dass CuP-Partikel mit PAH während des Dispergier-(oder Wasch)-Verfahrens beschichtet werden. In einem Kontrollversuch wird das 0,1%ige PAH durch Wasser ersetzt. Auch nach Rühren für über zwölf Stunden sind die CuP-Partikel noch nicht in Wasser dispergiert. Die CuP-Partikeldispersion in PAH-Lösung wird filtriert, um PAH- beschichtete CuP-Partikel zu erhalten, die dann in einer Nelfilcon-Formulierung zur Herstellung von Kontaktlinsen erneut dispergiert wird. Sie wurde für über fünf Monate ohne jegliches Anzeichen von Agglomeration dispergiert.
Beispiel 3
CuP wird in Gegenwart einer wässrigen 0,03%igen, 0,1%igen oder 1%igen (Gewicht Volumen) PAA-Lösung (polySciences, 75k MW) vermahlen. Die nach zwanzig Durchgängen von einem Mikrofluidizer erreichte Partikelgröße ist 100% weniger als ein Mikrometer. Die gleichen Ergebnisse werden unter Verwendung einer Kugelmühle bei über zwanzig Durchgängen erhalten.
Beispiel 4
PAA- oder PAH-beschichtete CuP-Partikel, die in Beispiel 1, 2 oder 3 erhalten werden, werden dekantiert und bei Umgebungstemperaturen für eine Woche trocknen lassen. Die getrockneten beschichteten CuP-Partikel werden dann in Wasser erneut dispergiert. Die getrockneten beschichteten CuP-Partikel können in Wasser innerhalb einer Minute dispergiert werden.
Beispiel 5
Herstellung von einer CuP-Dispersion durch Vermahlen mit einer horizontalen Kugelmühle
Eine Dyne-Mühle, die eine kontinuierlich horizontal arbeitende Mühle darstellt, wird verwendet, um eine CuP-Dispersion herzustellen. CuP-Pigment (von SUN Chemical) wird in 1%iger Polyacrylsäure-Lösung (pH 5,0) in der Dyne-Mühle durch Bewegung und Scherwirkung durch die ZrO₂-Kugeln pulverisiert und verteilt. Die für dieses Verfahren notwendige Energie wird durch die Agitator-Scheiben freigesetzt.
Ausrüstung

Mühle: Dyne-Mühle Model Multilab
Vermahlungsbehälter: 0,6 l Keramikbehälter
Bewegung: 4 keramische Rührerscheiben an einer Stahlantriebswelle (gurtbetrieben mit 14 m/s oder 4180 U/min); die Welle wurde durch Wasser verschlossen, Behälter sowie Welle werden durch Wasser gekühlt
Dynamischer Spaltscheider: 0,1 mm Breite
Vermahlungskugeln: Yttrium stabilisierte ZrO₂ (95%) Kugeln mit 0,3 mm Durchmesser (Muehlmeier GmbH & Co. KG, Deutschland)
Mühlenzuführung: peristaltische Pumpe (Willy A. Bachofen AG, Schweiz, Model LP-A Nr. 010928), ausgestattet mit einem Siliconschlauch; Zuführungsgeschwindigkeit ist ungefähr 75 ml/min (geeicht mit Wasser, Position 0,45)

Herstellung
PAA-CuP-Dispersion: 1000 g 1% Polyacrylsäure-Lösung (pH 5,0; 1% Gewicht/Gewicht Feststoffgehalt) wird in einen Kunststoffbehälter gegeben, der 50 g (5,0% Gewicht/Gewicht) von CuP-Pigment (von SUN Chemical) enthält. Dieses Gemisch wird mit einem metallischen Schwingrührer (300 U/min) bei Raumtemperatur – mindestens für eine Stunde – bis das Pigment vollständig dispergiert ist, gerührt. Die blaue Dispersion wird in ein 1 l-Becherglas gefüllt und das Vermahlen gestartet.
Vermahlungsverfahren: Die CuP-Dispersion wird aus dem Becherglas durch die peristaltische Pumpe durch die Dyne-Mühle gespeist. während des Vermahlens wird der Kammerdruck unter 1,0 bar und bei einer Behältertemperatur unter 70°C gehalten. Der Druck sowie die Temperatursteuerung wird durch die Produktzuführung – durch an/aus-Stellen der Pumpe – ausgeführt. An dem Mühlenausgang wird das Produkt in einem mit einem Eis/Wasser-Bad gekühlten 1 l-Becherglas gesammelt. Nachdem die Dispersion die Mühle vollständig passiert hat, wird das leere Becherglas durch ein gefülltes ersetzt und das Vermahlen wiederum für den nächsten Durchgang begonnen. Jede Dispersion wird insgesamt in 22 Durchgängen in ungefähr 2,5 Stunden vermahlen.
Partikelgrößenverteilung:

Die Partikelgrößenverteilung der Dispersionen wird mit einem HORIBA-910 Partikelgrößenmessinstrument gemessen. Die Messung wird im Allgemeinen einen Tag nach Vermahlen ausgeführt. Für die Berechnung wird ein relativer Brechungsindex von RI = 1,40–0,20 i verwendet. Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen eine Partikelgrößenverteilung der CuP-Pigmentdispersion nach 22 Durchgängen Vermahlen mit der Dyno-Mühle. Tabelle 1

Herstellung Nr.	Poloxamer [%]	Horiba-910 Partikelgrößenverteilung (RI-Index 1,40–0,201)
Herstellung Nr.	Poloxamer [%]	Medien n [μm]	Medien n [um]	SD [μm]	[%] ≤ 0,445 μm (spec.: 80%)	[%] ≤ 1,005 μm	max. Partikelgröße [μm] (spec.: 2,0 μm)
1	0,3	0,164	0,233	0,164	86,9	99,8	1,151
2	0,3	0,308	0,344	0,149	79,3	99,8	1,151
3	0,3	0,288	0,323	0,139	84,0	99,9	1,151
4	-	0,284	0,327	0,152	82,3	99,8	1,151
5	-	0,160	0,181	0,079	98,1	100,0	0,669
6	-	0,283	0,319	0,140	84,5	99,9	1,151
Kontrolle*	-	0,272	0,302	0,127	88,11	99,9	1,151

* Dekantierte Dispersion nach Mikrofluidizer-Vermahlen und Zentrifugieren

Claims

Verfahren zur Herstellung von vollkörper-gefärbten Kontaktlinsen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Vorbehandlung von Pigmentpartikeln, wobei die Vorbehandlung umfasst: (i) Aufbringen einer Beschichtung aus einem oder mehreren polyionischen Materialien auf die Oberfläche der Pigmentpartikel durch Kontaktieren der Pigmentpartikel mit einer Lösung aus dem einen oder mehreren polyionischen Materialien; (ii) Abtrennen der Pigmentpartikel von der Lösung; und (iii) gegebenenfalls Waschen der abgetrennten Pigmentpartikel; (b) Dispergieren der vorbehandelten Pigmentpartikel in einer polymerisierbaren Flüssigzusammensetzung um eine pigmenthaltige polymerisierbare Dispersion zu erhalten; (c) Einbringen einer Menge der pigmenthaltigen polymerisierbaren Dispersion in eine Form zur Herstellung einer Kontaktlinse; und (d) Polymerisieren der polymerisierbaren Dispersion in der Form um darin eine vollkörper-gefärbte Kontaktlinse mit darin gefangenen und verteilten Pigmentpartikeln zu formen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorbehandlung ferner die Trocknung der abgetrennten, mit dem einen oder mehreren polyionischen Materialien beschichteten Pigmentpartikel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die polymerisierbare Flüssigzusammensetzung eine Lösung oder eine lösungsmittelfreie Schmelze bei einer Temperatur unterhalb 60°C eines polymerisierbaren Materials ist, in der An- oder Abwesenheit anderer Bestandteile die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der folgenden Gruppe umfassen: Photoinitiator, thermischer Initiator, UV-Absorber, Photosensitizer, antimikrobielles Agens, und Mischungen aus diesen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das polymerisierbare Material ein Prepolymer mit ethylenisch ungesättigten Gruppen und/oder eine Silikon-enthaltendes Makromer oder Vinyl-Monomer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das polymerisierbare Material ein oder mehrere Prepolymere mit ethylenisch ungesättigten Gruppen und gegebenenfalls ein oder mehreren Vinyl-Monomeren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Prepolymer ist: wasselösliche vernetzbare Poly(vinylalkohol) Prepolymere; wasserlösliche Vinylgruppen-terminierte Polyurethane die erhalten werden durch Reaktion eines isocyanat-geschützten Polyurethan mit ethylenisch ungesättigtem Amin (primäres oder sekundäres Amin) oder einer ethylenisch ungesättigten Monohydroxy-Verbindung, wobei das isocyanat-geschützte Polyurethan ein Co-Polymerisationsprodukt aus mindestens einem Polyalkylen-Glykol, einer Verbindung enthaltend mindestens 2 Hydroxy-Gruppen, und mindestens einer Verbindung mit zwei oder mehreren isocyanat-Gruppen; vernetzbare Derivate eines Polyvinylalkohols, Polyethylenimins oder Polyvinylamins; wasserlöslichen vernetzbaren Poly-Harnstoff Prepolymeren; vernetzbaren Polyacrylamiden; vernetzbaren statistischen Co-polymeren von Vinyllaktam, MMA und einem Co-Monomeren; vernetzbaren Co-polymeren von Vinyllaktam, Vinylacetat und Vinylalkohol; Polyether-Polyester Co-Polymere mit vernetzbaren Seitenketten; verzweigte Polyalkylen-Glykol-Harnstoff Prepolymere; Polyalkylen-Glykol-Tetra(meth)acrylat Prepolymere; vernetzbare Polyallylamin-Glukonolakton Prepolymere; oder Mischungen aus diesen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das polymerisierbare Material mindestens ein siloxan-enthaltendes vinylisches Monomer oder Makromer umfasst.