DE69926364T2

DE69926364T2 - In einem verfahren mit vernetzung durch nachpolmerisation hergestelltes material für ophthalmologische geräte mit hohem brechungsindex

Info

Publication number: DE69926364T2
Application number: DE69926364T
Authority: DE
Inventors: R. Albert LEBOEUF
Original assignee: Alcon Manufacturing Ltd
Current assignee: Alcon Research LLC
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: CA2321979A1; WO1999053348A1; ES2243053T3; DK1080381T3; PT1080381E; BR9909618A; DE69926364D1; EP1080381A1; CA2321979C; ATE300749T1; CN1294687A; AR013032A1; AU739975B2; JP2002511598A; EP1080381B1; AU3380999A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Materialien für eine ophthalmische Vorrichtung mit hohem Brechungsindex. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Zweistufenverfahren, in dem die Materialien für die ophthalmische Vorrichtung zuerst polymerisiert und dann vernetzt werden.
Hintergrund der Erfindung
Die verbreitetsten Arten an Polymerisationsinitiatoren für Materialien für ophthalmische Vorrichtungen sind thermische Initiatoren und Photoinitiatoren. Typische thermische Initiatoren, einschließlich Freie-Radikale-Initiatoren wie Peroxide, initiieren die Polymerisation, wenn die Temperatur ansteigt. In einigen Fällen werden zwei oder drei Temperaturstufen einbezogen, so daß die Härtung einen Plan an Temperatur-/Zeitkombinationen umfaßt. Die thermische Initiierung erfordert im allgemeinen das Halten der Monomerzusammensetzung bei erhöhten Temperaturen für längere Zeiträume. Gesamthärtungszeiten von 24 Stunden sind nicht unüblich. Siehe zum Beispiel US-Patent Nr. 5,290,892.
Photoinitiatoren bieten im allgemeinen den Vorteil relativ kurzer Härtungszeiten und können im Gegensatz zu thermischen Initiatoren bei Umgebungsbedingungen verwendet werden, wodurch der Bedarf an Hochtemperaturausrüstung oder Spezialöfen ausgeräumt werden kann. Photoinitiatoren werden durch die Bestrahlung mit einer oder mehreren spezifizierten Wellenlängen, eher als mit Wärme, aktiviert. Die Photoinitiierung von Materialien für ophthalmische Linsen ist bekannt. Siehe zum Beispiel US-Patent Nr. 5,290,892.
Die verbreitetsten Arten von Photoinitiatoren, die bekanntermaßen für die Härtung von Polymeren für ophthalmische Linsen verwendet werden, sind wahrscheinlich UV-empfindliche Photoinitiatoren. UV-empfindliche Photoinitiatoren sind jedoch im allgemeinen nicht für die Verwendung mit Linsenmaterialien, die ein UV-absorbierendes Chromophor enthalten, geeignet. UV-absorbierende Chromophore, die in einer ophthalmischen Linsenzusammenset zung vorliegen, können mit der Fähigkeit UV-empfindlicher Photoinitiatoren, die Zusammensetzung effektiv zu härten, interferieren. Heute werden UV-absorbierende Chromophore häufig in ophthalmische Linsenmaterialien eingeführt, um zu verhindern, daß UV-Licht die Retina erreicht oder dies zu verringern. Obgleich Verfahren für die vorübergehende „Blockierung" UV-absorbierender Chromophore während der Verarbeitung bekannt sind, wodurch die Wechselwirkung mit einem UV-Initiator verhindert wird, erfordern diese Verfahren, das der UV-Absorber, nachdem die Zusammensetzung gehärtet ist, deblockiert wird. Der UV-Chromophor kann entweder durch chemische oder durch thermische Mittel „deblockiert" werden. Die „Deblockierung" ist im allgemeinen kompliziert und kann weitere 4 bis 6 Stunden Verfahrenszeit dauern, wodurch einige oder alle der Zeitvorteile, die durch Photoinitiatoren geboten werden, aufgehoben werden.
Zusätzlich zu UV-empfindlichen Photoinitiatoren sind auch Initiatoren für sichtbares Licht bekannt. Beispielsweise offenbart US-Patent Nr. 5,224,957 photopolymerisierbare Zusammensetzungen, die bei der Bildung einer intraocularen Linse in situ nützlich sind. Die Zusammensetzungen werden in die natürliche Linsenkapsel oder einen dünnen Kunststoffhüllenersatz gegeben und dann polymerisiert. Die Referenzzusammensetzungen enthalten 90 bis 99,99 Gew.-% zumindest eines polyfunktionellen Acryl- und/oder Methacrylsäureesters. Geeignete Säureester umfassen Bisphenol A oder Bishydroxypolyalkoxybisphenol A-Derivate, die mit Ethylenoxid oder Propylenoxid verlängert sind. Die Zusammensetzungen aus dem '957-Patent werden unter Verwendung von Photoinitiatoren gehärtet, die Licht im Bereich von 400 bis 500 nm absorbieren. Geeignete Initiatoren umfassen alpha-Diketone, insbesondere Kampherchinon, Benzil und Phenanthrenchinon, und Mono- und Bisacylphosphinoxide.
Die internationale Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer WO 96/28762 offenbart auch photohärtbare Zusammensetzungen, die Acrylkomponenten umfassen. Die Zusammensetzungen enthalten spezifizierte Mengen von Di(meth)acrylaten, Poly(meth)acrylaten, Urethan(meth)acrylaten und oligomeren Di(meth)acrylaten, die auf Bisphenol A oder Bisphenol F basieren. Der Photoinitiator kann „irgendein Photoinitiator sein, der bei geeigneter Bestrahlung freie Radikale bildet." Geeignete Klassen umfassen Benzoinether; Acetophenone; Benzil; Anthrachinone; Benzoylphosphinoxide (z. B. 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid); Benzophenone. Photoinitiatoren, die besonders für die Verwendung mit Argonionenlasern geeignet sind, umfassen 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid.
Einige ophthalmische Vorrichtungen werden durch ein Monomergießpolymerisationsverfahren erhalten. In einem solchen Verfahren wird die Monomerlösung direkt in eine Form mit einer gewünschten Form gegossen und dann polymerisiert oder gehärtet, gefolgt von Bearbeiten oder Polieren usw. Siehe zum Beispiel die US-Patente Nr. 4,921,205 und 5,290,892.
In anderen Fällen werden Materialien für ophthalmische Vorrichtungen zuerst durch Herstellung eines „Präpolymers" oder eines teilweise gehärteten Materials, gefolgt von weiterer Härtung, gebildet. Siehe zum Beispiel US-Patent Nr. 5,374,663, das ein Präpolymerverfahren für die Herstellung eines UV-Absorber-enthaltenden intraocularen Linsenmaterials beschreibt, worin eine Monomerlösung, die ein Linsen-bildendes Monomer, einen UV-Absorber und einen Polymerisationsinitiator umfaßt, in einen Reaktor eingebracht und für einen Zeitraum und bei einer Temperatur, die ausreichen, um ein Präpolymer mit hoher Viskosität zu erhalten, erwärmt wird. Danach wird das Präpolymer filtriert, in eine Zelle oder eine Form gegossen und weiter für eine Zeit und bei einer Temperatur, die ausreichen, um ein transparentes Linsenmaterial zu erhalten, erwärmt.
Gemäß dem '663-Patent hat das Präpolymerverfahren den Vorteil, daß das Präpolymer aufgrund seiner hohen Viskosität kaum aus der Zelle oder der Form austritt, und daß der Schrumpfungsgrad in dem Schritt der Erhaltung eines Linsenmaterials aus dem Präpolymer klein ist. Auf der anderen Seite hat das Präpolymerverfahren auch einige Probleme, einschließlich (i) die Kontrolle des Polymerisationsgrades und der Viskosität des Präpolymers, das in dem ersten Polymerisationsschritt erhalten wurde, und (ii) wenn ein Vernetzungsmonomer in dem Material enthalten ist, wird ein unlösliches Polymer in dem Präpolymerschritt gebildet, was jegliche Filtrationsbehandlung schwierig oder unmöglich macht, und das Polymer, das nach dem weiteren Härtungsschritt erzeugt wird, wird „uneinheitlich".
WO 94/11764 offenbart ein Verfahren zur Polymerisation eines hydrophoben Acrylmonomers. Das Ausgangsmaterial enthält einen Inhaltsstoff mit mehr als einer ungesättigten Bindung wie Ethylenglycoldimethacrylat.
WO 97/09170 offenbart ein Zweistufenverfahren für die Herstellung ophthalmischer Linsen. Das Verfahren umfaßt ein herkömmliches Vernetzungsmittel.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Acrylmaterialien für ophthalmische Vorrichtungen mit hohem Brechungsindex. Die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen umfassen zumindest ein hydrophobes Arylacrylmonomer, einen Polymerisationsinitiator für die erste Stufe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus thermischen Niedrigtemperaturinitiatoren und Photoinitiatoren, und ein Vernetzungsmittel für die zweite Stufe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Dibenzoylperoxid; substituierten Dibenzoylperoxid-Verbindungen, und Dicumylperoxid. Die Monomere, die zur Bildung der Materialien für ophthalmische Vorrichtungen verwendet werden, enthalten keinen Inhaltsstoff mit mehr als einer ungesättigten Stelle, da solche Inhaltsstoffe eine vorzeitige Vernetzung hervorrufen können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Material für ophthalmische Vorrichtungen unter Verwendung eines Zweistufenverfahrens hergestellt. In der ersten Stufe wird das Material polymerisiert, so daß das Vernetzungsmittel für die zweite Stufe nicht aktiviert wird. In der zweiten Stufe wird das Material durch die Aktivierung des Vernetzungsmittels vernetzt. Das Zweistufenverfahren der vorliegenden Erfindung kann eine verstärkte Kontrolle der Materialschrumpfung und der Belastungsprobleme, die mit den Gießformungsarbeiten in Verbindung stehen, bereitstellen, im Gegensatz zu einstufigen Härtungsverfahren.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Wie hierin verwendet, bedeutet „hoher Brechungsindex" einen Brechungsindex von etwa 1,50 oder größer, wenn bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Abbe'-Refraktometers bei 589 nm (Na-Lichtquelle) gemessen wurde.
Wie hierin verwendet, ist ein „thermischer Niedrigtemperaturinitiator" ein thermischer Initiator, der eine Aktivierungstemperatur niedriger als die Aktivierungstemperatur des ausgewählten Vernetzungsmittels für die zweite Stufe hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Acrylmaterialien für ophthalmische Vorrichtungen mit hohem Brechungsindex in zwei Stufen hergestellt. In der ersten Stufe wird das Material für die Vorrichtung polymerisiert. In der zweiten Stufe wird das Material für die Vorrichtung vernetzt.
Die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen zumindest eine Verbindung der nachstehenden Formel I,
worin:
X H oder CH₃ ist;
m 0 bis 10 ist;
Y nichts, O, S oder NR ist, worin R H, CH₃, C_nH_2n+1 (n = 1 bis 10), iso-OC₃H₇, C₆H₅ oder CH₂C₆H₅ ist;
Ar ein aromatischer Ring ist, der unsubstituiert oder mit CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, iso-C₃H₇, OCH₃, C₆H₁₁, Cl, Br, C₆H₅ oder CH₂C₆H₅ substituiert ist.
Monomere der Formel I sind bekannt und umfassen: 2-Phenoxyethylacrylat; 2-Phenylethylthioacrylat; 2-Phenylethylaminoacrylat; Phenylacrylat; Benzylacrylat; 2-Phenylethylacrylat; 3-Phenylpropylacrylat; 3-Phenoxypropylacrylat; 4-Phenylbutylacrylat; 4-Phenoxybutylacrylat; 4-Methylphenylacrylat; 4-Methylbenzylacrylat; 2-2-Methylphenyl-ethylacrylat; 2-3-Methylphenylethylacrylat; 2-4-Methylphenylethylacrylat und deren entsprechende Methacrylatverbindungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Diese Acryl/Methacrylmonomere und andere werden in US-Patent Nr. 5,290,892 beschrieben, dessen gesamte Inhalte hiermit durch Verweis aufgenommen sind.
Bevorzugte Monomere der Formel (I) sind die, wo m 2 bis 4 ist; Y nichts oder O ist und Ar Phenyl ist. Am stärksten bevorzugt sind 2-Phenylethylacrylat, 2-Phenoxyethylacrylat, 3-Phenylpropylacrylat, 3-Phenoxypropylacrylat, 4-Phenylbutylacrylat und 4-Phenoxybutylacrylat und deren entsprechende Methacrylatverbindungen.
Die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugt zumindest zwei Monomere der Formel I, worin zumindest eines ein Methacrylatmonomer (X = CH₃) und zumindest eines ein Acrylatmonomer (X = H) ist. Die genaue Menge an Monomer der Formel I, die in den Acrylmaterialien für ophthalmische Vorrichtungen mit hohem Brechungsindex der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, wird in Abhängigkeit der Identität des/der Monomer(e) der Formel I, der Identität jeglicher anderer die Vorrichtung bildende Monomer(e), die in den Materialien vorhanden sind, und der gewünschten mechanischen Eigenschaften variieren. Beispielsweise werden faltbare intraokulare Linsen bevorzugt aus Polymeren mit einer Glasübergangstemperatur von nicht größer als der normalen Raumtemperatur, zum Beispiel etwa 20 bis 25 °C, hergestellt, damit die Linsen bei Raumtemperatur bequem gewalzt oder gefaltet werden können. Materialien mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 15 °C oder weniger sind für faltbare intraokulare Linsenanwendungen noch stärker bevorzugt. Die Glasübergangstemperatur wird bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Differential-Scanning-Calorimeters bei einer Erwärmungsrate von 10 °C/min bestimmt.
Demgemäß sind Materialien, die eine Dehnung von zumindest 150 % zeigen, wenn bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Instron-Zugtesters bei einer Querkopfgeschwindigkeit von 50 cm/min gemessen wird, für die Verwendung in faltbaren intraokularen Linsen bevorzugt, da solche Linsen eine ausreichende Festigkeit zeigen müssen, damit sie ohne Brechen gefaltet werden können. Für faltbare intraokulare Linsenanwendungen sind Polymere mit einer Dehnung von zumindest 200 % stärker bevorzugt.
Im allgemeinen enthalten die Acrylmaterialien für ophthalmische Vorrichtungen mit hohem Brechungsindex der vorliegenden Erfindung bevorzugt zumindest 50 Gew.-% Monomer(e) der Formel I. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform werden die Materialien für die Vorrichtung ein oder mehrere Monomere der Formel I in einer Menge von insgesamt 70 Gew.-% oder mehr, und am stärksten bevorzugt 80 Gew.-% oder mehr, enthalten.
Die die Vorrichtung bildenden Monomere, die sich von denen der Formel I unterscheiden, können gegebenenfalls in den Materialien der vorliegenden Erfindung enthalten sein. Viele solcher die ophthalmische Vorrichtung bildende Monomere sind bekannt. Irgendein bekanntes die Vorrichtung bildendes Monomer kann verwendet werden, wenn es mit dem/den Monomer(en) der Formel I, die in dem Material für die ophthalmische Vorrichtung vorhanden sind, kompatibel ist, und die Fähigkeit des Polymerisationsinitiators für die Stufe 1, das Material zu härten, so daß das Material keine Vernetzung enthält oder im wesentlichen frei von Vernetzung ist, verhindert. Geeignete die Vorrichtung bildende Monomere, die sich von denen der Formel I unterscheiden, umfassen: C₁-C₈-Alkylacrylate, C₁-C₈-Cycloalkylacrylate, N-Alkylacrylamide (worin Alkyl = C₁-C₄), Phenoxyalkylacrylate (worin Alkyl = C₁-C₈) und deren entsprechende Methacrylate, sind aber nicht darauf beschränkt. Geeignete die Vorrichtung bildende Monomere, die sich von denen der Formel I unterscheiden, umfassen N-Vinylpyrrolidon. Siehe US-Patent Nr. 5,331,073, dessen gesamter Inhalt hiermit durch Verweis aufgenommen ist, zum Beispiel die die Vorrichtung bildenden Materialien, die sich von denen der Formel 1 unterscheiden.
Wie im Falle der Monomere der Formel I wird die Menge aller anderen die Vorrichtung bildenden Monomere, die in den Materialien für die ophthalmische Vorrichtung der Erfindung vorhanden sind, in Abhängigkeit der Identität des Monomers der Formel I, der Identität der optionalen die Vorrichtung bildenden Monomere und der mechanischen Eigenschaften für das endgültige ophthalmische Material variieren. Im allgemeinen enthalten die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung für faltbare intraokulare Linsenanwendungen bevorzugt etwa 45 Gew.-% oder weniger, und stärker bevorzugt 30 Gew.-% oder weniger, der die Vorrichtung bildenden Monomere, die sich von denen der Formel I unterscheiden.
Die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen umfassen ebenso einen Polymerisationsinitiator für die erste Stufe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus thermischen Niedrigtemperaturinitiatoren und Photoinitiatoren. Geeignete thermische Niedrigtemperaturinitiatoren umfassen Azoradikalinitiatoren, wie 2,2'-Azobis(isobutyronitril) [„AIBN"] und 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvalerontril). Geeignete Photoinitiatoren umfassen UV- und Blaulicht-Photoinitiatoren. Viele dieser Photoinitiatoren sind bekannt. Bevorzugte Blaulicht-Photoinitiatoren sind Benzoylphosphinoxid-Initiatoren wie 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylophosphinoxid; Bis-(2,6-dichlorbenzoyl)-4-N-propylphenyl-phosphinoxid und Bis-(2,6-dichlorbenzoyl)-4-N-butylphenylphosphinoxid. Am stärksten bevorzugt ist 2,4,6-Trimethybenzoyidiphenylophosphinoxid, kommerziell erhältlich als Lucirino TPO von der BASF Corporation (Charlotte, North Carolina). Siehe zum Beispiel die gemeinschaftlich übertragene, co-anhängige US-Patentanmeldung, Seriennummer 08/908,229, erteilt am 7. August 1997, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis aufgenommen ist.
Die Menge an Polymerisationsinitiator für die Stufe 1 in den Materialien für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird von der Identität der anderen Inhaltsstoffe in den Materialien, den Härtungsbedingungen usw. abhängen. Im allgemeinen wird jedoch die Menge an Polymerisationsinitiator für Stufe 1, die in dem Gemisch, das in der Stufe der vorliegenden Erfindung polymerisiert werden soll, enthalten ist, etwa 3 Gew.-% oder weniger, bevorzugt etwa 2 Gew.-% oder weniger und am stärksten bevorzugt etwa 1 Gew.-% betragen.
Zusätzlich zu den die Vorrichtung bildenden Monomeren (d. h., Monomeren der Formel I und allen anderen die Vorrichtung bildenden Monomeren) und dem Polymerisationsinitiator für die erste Stufe enthalten die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung ein Vernetzungsmittel für die zweite Stufe. Das Vernetzungsmittel für die zweite Stufe wird aus der Gruppe, bestehend aus Dibenzoylperoxid, substituierten Dibenzoylperoxid-Verbindungen und Dicumylperoxid ausgewählt, von denen viele kommerziell erhältlich sind. Beispielsweise ist Dicumylperoxid von Hercules Incorporated (Wilmington, Delaware) erhältlich. Geeignete substituierte Dibenzoylperoxid-Verbindungen umfassen 2,4-Dichlordibenzoylperoxid. Dicumylperoxid ist für die Verwendung in Materialien für ophthalmische Vorrichtungen, die 2-Phenylethylacrylat und 2-Phenylethylmethacrylat umfassen, bevorzugt.
Die Menge an dem Vernetzungsmittel für die zweite Stufe, die in den Materialien für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung enthalten ist, wird abgesehen von anderen Faktoren vom gewünschten Vernetzungsgrad abhängen. Im allgemeinen wird die Menge an Vernetzungsmittel für die zweite Stufe in den Materialien für ophthalmische Vorrichtungen jedoch etwa 2 bis 5 Gew.-% und bevorzugt etwa 2,5 bis 4 Gew.-% betragen.
Um eine vorzeitige Vernetzung zu verhindern, enthalten die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung keinen Inhaltsstoff mit mehr als einer ungesättigten Bindung. Solche Inhaltsstoffe umfassen die üblichen Vernetzungsmonomere Ethylenglykoldimethacrylat; Diethylenglykoldimethacrylat; Ethylenglykoldiacrylat; Allylmethacrylate; Allylacrylate; 1,3-Propandioldimethacrylat; 1,6-Hexandioldimethacrylat; 1,4-Butandioldimethacrylat; Polyethylenoxidmono- und -diacrylate und dergleichen.
UV-absorbierende Chromophore sind gegebenenfalls in den Materialien für ophthalmische Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung enthalten. Solche Chromophore verhindern oder inhibieren, daß UV-Licht das Auge schädigt. Der UV-absorbierende Chromophor in dem Material für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann irgendeine Verbindung sein, die Licht mit einer Wellenlänge kürzer als etwa 400 nm absorbiert, jedoch keine wesentliche Menge an sichtbarem Licht absorbiert, und die mit den die Vorrichtung bildenden Monomeren, die in dem Material vorhanden sind, kompatibel ist. Die UV-absorbierende Verbindung wird in das Monomergemisch eingeführt, und wird in die Polymermatrix eingeschlossen, wenn das Monomergemisch polymerisiert wird. Geeignete UV-absorbierende Verbindungen umfassen substituierte Benzophenone wie 2-Hydroxybenzophenon und 2-(2-Hydroxyphenyl)-benzotriazole. Bevorzugt wird eine UV-absorbierende Verbindung verwendet, die mit den die Vorrichtung bildenden Monomeren, die oben beschrieben wurden, copolymerisierbar ist, so daß sie kovalent an die Polymermatrix gebunden wird. So wird ein mögliches Austreten der UV-absorbierenden Verbindung aus der Vorrichtung und in das Innere des Auges minimiert. Geeignete copolymerisierbare UV-absorbierende Verbindungen sind die substituierten 2-Hydroxybenzophenone, die in US-Patent Nr. 4,304,895 offenbart werden, und die 2-Hydroxy-5-acryloxyphenyl-2H-benzotriazole, die in US-Patent Nr. 4,528,311 offenbart werden. Die am stärksten bevorzugte UV-absorbierende Verbindung ist 2-(3'-Methallyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol.
Wenn das Material für ophthalmische Vorrichtungen keinen UV-Absorber umfaßt, ist es unwahrscheinlich, daß ein UV-Polymerisationsinitiator als der Polymerisationsinitiator für die erste Stufe verwendet werden kann. In solchen Fällen wird der Polymerisationsinitiator für die erste Stufe wahrscheinlich entweder ein thermischer Niedrigtemperaturinitiator oder ein Blaulichtinitiator sein, um die Wechselwirkung mit dem UV-Absorber zu vermeiden.
Blaulicht-absorbierende Verbindungen sind gegebenenfalls auch in den Materialien für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung enthalten. Wenn eine Blaulicht-absorbierende Verbindung, z. B. ein gelber Farbstoff, in dem Material für die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung enthalten ist, das wird der Polymerisationsinitiator für die erste Stufe wahrschein lich kein Blaulichtphotoinitiator sein. Wenn das Material für die Vorrichtung sowohl einen UV-Absorber als auch eine Blaulicht-absorbierende Verbindung enthält, wird der Polymerisationsinitiator für die erste Stufe wahrscheinlich ein thermischer Niedrigtemperaturinitiator sein. Bevorzugt sind Blaulichtabsorber mit den die Vorrichtung bildenden Monomeren copolymerisierbar. Geeignete polymerisierbare Blaulicht-blockierende Chromophore umfassen die, die in US-Patent Nr. 5,470,932 offenbart werden.
Die Materialien für Vorrichtungen dieser Erfindung werden durch die Bildung eines Gemisches, das die die Vorrichtung bildenden Monomere (Monomere der Formel I und alle anderen die Vorrichtung bildenden Monomere), den Polymerisationsinitiator für die erste Stufe und das Vernetzungsmittel für die zweite Stufe, zusammen mit irgendeiner UV- oder Blaulicht-absorbierenden Verbindung und irgendwelchen anderen geeigneten Inhaltsstoffen, in den gewünschten Anteilen, umfaßt, hergestellt. Das Gemisch kann dann in eine Form mit der gewünschten Form eingebracht werden, um eine ophthalmische Vorrichtung zu bilden. Alternativ kann das Gemisch in Schichten gegossen werden, aus denen die endgültige Form durch Kompressionsformen erhalten werden kann (im allgemeinen unter mäßiger Vorerwärmung).
In beiden Fällen (direktes Gießformen in die endgültige Form oder Gießen in Schichten für anschließendes Formen) wird das Material für ophthalmische Vorrichtungen in der ersten Stufe der vorliegenden Erfindung durch die Aktivierung des Polymerisationsinitiators der ersten Stufe polymerisiert (z. B. unter Verwendung von Wärme, UV- oder Blaulicht). Für den Fall, daß der Polymerisationsinitiator der ersten Stufe ein thermischer Niedrigtemperaturinitiator ist und das Vernetzungsmittel der zweiten Stufe Dicumylperoxid ist, kann der thermische Initiator durch die Exponierung zu Temperaturen von bis zu ungefähr 50 °C oder so ohne die Aktivierung des Dicumylperoxids aktiviert werden. Für den Fall, daß das Vernetzungsmittel der zweiten Stufe ein Dibenzoylperoxid oder ein substituiertes Dibenzoylperoxid ist, wird die Härtungstemperatur für Stufe 1 im allgemeinen etwa 40 °C oder weniger betragen. Die Härtungsparameter, zum Beispiel die Länge der Exponierung und die Temperatur oder die Intensität der Lichtquelle werden bevorzugt so gewählt, daß eine vollständige Polymerisation erreicht wird.
Nachdem das Material für ophthalmische Vorrichtungen in Stufe 1 polymerisiert wurde, wird es in Stufe 2 der vorliegenden Erfindung vernetzt. Die Vernetzung wird durch die Aktivie rung des Vernetzungsmittels der zweiten Stufe unter Wärme herbeigeführt. Die Temperatur und die Länge der Aussetzung zu Wärme werden durch die Identität und die Menge des Vernetzungsmittels der zweiten Stufe und des gewünschten Vernetzungsgrades, der erreicht werden soll (d. h., die gewünschten physikalischen Eigenschaften des Materials für ophthalmische Vorrichtungen) bestimmt. Im allgemeinen wird die Temperatur jedoch etwa 90 °C oder mehr betragen, wo das Vernetzungsmittel der zweiten Stufe ein Dibenzoylperoxid oder ein substituiertes Dibenzoylperoxid ist. Für den Fall, daß das Vernetzungsmittel der zweiten Stufe Dicumylperoxid ist, wird die Aktivierungstemperatur etwa 125 °C oder größer sein. Die Dauer der Erwärmung zur Erreichung der Vernetzung in der zweiten Stufe beträgt bevorzugt etwa das Vierfache der Halbwertzeit des Vernetzungsmittels der zweiten Stufe bei der gewählten Aktivierungstemperatur. Im Falle von Dicumylperoxid und einer Aktivierungstemperatur von ungefähr 135 °C, beträgt die Dauer der Erwärmung ungefähr 4 Stunden.
Die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, können zur Herstellung von fast jedem Typ ophthalmischer Linsen verwendet werden, einschließlich Kontaktlinsen, intracorneale Linsen und intraokularer Linsen. Ophthalmische Linsen, die aus den offenbarten Materialien konstruiert wurden, können irgendein Design haben, sind jedoch insbesondere intraokulare Linsen (IOLs), die gewalzt oder gefaltet und durch einen relativ kleinen Schnitt eingeführt werden können. Beispielsweise können die IOLs aus etwas sein, daß als ein Einstück- oder Mehrstück-Design bekannt ist. Typischerweise umfaßt eine IOL einen optischen und zumindest einen haptischen Teil. Der optische Teil ist der Teil, der als die Linse dient und die haptischen Teile sind an den optischen Teil angebracht und sind wie Arme, die den optischen Teil an seinem richtigen Platz im Auge halten. Der optische Teil und der/die haptische(n) Teil(e) können aus dem gleichen oder aus unterschiedlichem Material sein. Haptische Teile können unter Verwendung herkömmlicher Techniken an die optischen Teile angebracht werden. In einer Einstücklinse werden der optische Teil und die haptischen Teile aus einem Materialstück geformt.
In Abhängigkeit des Materials werden die haptischen Teile dann aus dem Material ausgeschnitten oder herausgedreht, um die IOL herzustellen. Zusätzlich zu ophthalmischen Linsen können die Materialien, die gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, auch zur Herstellung anderer ophthalmischer Vorrichtungen verwendet werden, einschließlich Keratoprosthesen und kornealen Inlays oder Ringen.
Formungs- und Bohrarbeiten werden leicht durchgeführt, wenn die Vorrichtung, zum Beispiel eine optische IOL, zwischen zwei Polypropylenformhälften geformt wird. Die Form, die das gehärtete Material für die Vorrichtung enthält, wird dann auf einer Drehbank plaziert und in die gewünschte Form geschnitten. Die Form kann dann leicht montiert werden, um jegliche Bohrarbeiten vor der Entfernung der Formhälften durchzuführen. Sowohl die Dreh- als auch die Bohrarbeiten können durch das Kühlen der Form/Vorrichtung in einem Gefrierapparat auf weniger als 10 °C und bevorzugt weniger als 0 ° C vor jeder dieser Arbeiten erleichtert werden. Wenn eine vorzeitige Ablösung einer oder beider Formhälften auftritt, kann es notwendig sein, Klemmen oder alternative Formmaterialien zu verwenden oder die Oberfläche der Formhälften vorzubehandeln.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, die veranschaulichend aber nicht einschränkend sein sollen, weiter veranschaulicht.
Beispiele
Die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen, die unten in Tabelle 1 gezeigt werden, wurden wie folgt hergestellt:
Beispiel 1 wurde durch Erwärmung bei 70 °C für 7 Stunden, gefolgt von der Erwärmung bei 100 °C für 7 Stunden hergestellt.
Beispiel 2 wurde durch Erwärmung bei 135 °C für 17,5 Stunden hergestellt.
Beispiele 3 bis 14 wurden unter Verwendung des Zweistufenverfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt. In Stufe 1 wurden die Inhaltsstoffe gemischt, in eine 1 mm dicke Polypropylenplattenform überführt und durch Exponierung zu Blaulicht (Palatray CU/14 mW/cm²) für 15 Minuten polymerisiert. In Stufe 2 verblieben die Materialien in den gleichen Plattenformen und wurden durch die Erwärmung bei 135 °C für 4,6 oder 10 Stunden, wie angezeigt, vernetzt.
In allen Fällen (Beispiele 1 bis 14) wurden die Materialien für ophthalmische Vorrichtungen für ungefähr 10 Minuten unmittelbar vor dem Füllen und Verschließen der Polypropylenplattenformen vakuumentgast.
Die Menge von jedem der Inhaltsstoffe wird in Gew.-% ausgedrückt. Tabelle 1

PEA: = 2-Phenylethylacrylat
PEMA: = 2-Phenylethylmethacrylat
oMTP: = o-Methallyl Tinuvin P (2-(3'-Methallyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol)
Lucirin TPO: = 2,4,6-Trimethyl-benzoyldiphenylophosphinoxid
BDDA: = 1,4-Butandioldiacrylat
DiCuP: = Dicumylperoxid
Perkadox 16: = Di-(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat

Die Erfindung ist anhand bestimmter Ausführungsformen beschrieben worden; es sollte jedoch selbstverständlich sein, daß sie in anderen speziellen Formen oder Variationen hiervon ausgeführt werden kann, ohne von ihrem Sinn oder wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, sollen daher in jeder Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend sein, wobei der Umfang der Erfindung durch die anhängenden Ansprüche eher als durch die vorherige Beschreibung gekennzeichnet ist.

Claims

Zweistufenverfahren zur Herstellung eines Acrylmaterials für ophthalmische Vorrichtungen mit hohem Brechungsindex, wobei das Material für die ophthalmische Vorrichtung (i) zumindest ein hydrophobes Arylacrylmonomer der Formel
wobei: X H oder CH₃ ist; m 0 bis 10 ist; Y nichts, O, S oder NR ist, worin R H, CH₃, C_nH_2n+1 (n = 1 bis 10), iso-OC₃H₇, C₆H₅ oder CH₂C₆H₅ ist; Ar ein aromatischer Ring ist, der unsubstituiert oder mit CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, iso-C₃H₇, OCH₃, C₆H₁₁, Cl, Br, C₆H₅ oder CH₂C₆H₅ substituiert ist; (ii) einen Polymerisationsinitiator für die erste Stufe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus thermischen Niedrigtemperaturpolymerisationsinitiatoren und Photoinitiatoren; und (iii) ein Vernetzungsmittel für die zweite Stufe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Dibenzoylperoxid; substituierten Dibenzoylperoxidverbindungen und Dicumylperoxid, umfaßt; und wobei die erste Stufe des Verfahrens die Polymerisation des Materials für die ophthalmische Vorrichtung durch die Aktivierung des Polymerisationsinitiators für die erste Stufe ohne die Aktivierung des Vernetzungsmittels für die zweite Stufe umfaßt, und die zweite Stufe des Verfahrens die Vernetzung des Materials für die ophthalmische Vorrichtung durch die Aktivierung des Vernetzungsmittels für die zweite Stufe unter Verwendung von Wärme umfaßt, vorausgesetzt, daß das Material für die ophthalmische Vorrichtung keinen Inhaltsstoff enthält, der mehr als eine ungesättigte Bindung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die hydrophoben Arylacrylmonomere aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus 2-Phenoxyethylacrylat; 2-Phenylethylthioacrylat; 2-Phenylethylaminoacrylat; Phenylacrylat; Benzylacrylat; 2-Phenylethyl-acrylat; 3-Phenylpropylacrylat; 3-Phenoxypropylacrylat; 4-Phenylbutylacrylat; 4-Phenoxybutylacrylat; 4-Methylphenylacrylat; 4-Methylbenzylacrylat; 2-2-Methylphenyl-ethylacrylat; 2-3-Methylphenylethylacrylat; 2-4-Methylphenylethylacrylat und deren entsprechenden Methacrylatverbindungen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei m 2 bis 4 ist; Y nichts oder O ist und Ar Phenyl ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material für die ophthalmische Vorrichtung zumindest zwei hydrophobe Arylacrylmonomere der Formel (I) umfaßt und worin ferner zumindest eines der hydrophoben Arylacrylmonomere ein Methacrylatmonomer ist und zumindest eines der hydrophoben Arylacrylmonomere ein Acrylatmonomer ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Materialien für die ophthalmische Vorrichtung insgesamt zumindest 50 Gew.-% der hydrophoben Arylacrylmonomere der Formel (I) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Materialien für die ophthalmische Vorrichtung insgesamt zumindest 70 Gew.-% der hydrophoben Arylacrylmonomere der Formel (I) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material für die ophthalmische Vorrichtung ferner ein oder mehre Monomere, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus C₁-C₈-Alkylacrylaten, C₁-C₈-Cycloalkylacrylaten, C₁-C₈-N-Alkylacrylamiden, C₁-C₈-Phenoxyalkylacrylaten und deren entsprechenden Methacrylaten, umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Polymerisationsinitiator für die erste Stufe aus der Gruppe, bestehend aus 2,2'-Azobis(isobutyronitril); 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril); UV-Photoinitiatoren und Blaulicht-Photoinitiatoren, ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Polymerisationsinitiator für die erste Stufe ein Benzoylphosphinoxid-Initiator ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge an Polymerisationsinitiator für die erste Stufe etwa 3 Gew.-% oder weniger beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vernetzungsmittel für die zweite Stufe aus der Gruppe, bestehend aus Dibenzoylperoxid, 2,4-Dichlordibenzoylperoxid und Dicumylperoxid, ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Vernetzungsmittel für die zweite Stufe Dicumylperoxid ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge an dem Vernetzungsmittel für die zweite Stufe etwa 2 bis 5 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material für ophthalmische Vorrichtungen ferner einen oder mehrere Inhaltsstoffe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus UV-absorbierenden Verbindungen und Blaulicht-absorbierenden Verbindungen, umfaßt.
Material für ophthalmische Vorrichtungen, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 1.