DK156853B - Fyldstoffri, hydrolytisk stabil, biologisk inert, transparent kontaktlinse og fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

DK 156853 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fyldstoffri, hydrolytisk stabil, biologisk inert, transparent kontaktlinse, som har evne til at transportere oxygen i en mængde, som er tilstrækkelig til at opfylde den humane hornhindes krav, og er fremstillet af et materiale pâ basis af 5 polysiloxaner, hvilken kontaktlinse er ejendommelig ved, at materialet bestâr af en tredimensional netværkspolymer fremstillet ved polymérisation af en poly(organosiloxan)monomer, som er α,ω -endebundet gennem divalente carbonhydridgrupper til aktiverede, polymeriserbare, umættede grupper, hvilken monomer har den almene formel: 10 R1 f R3>1 R1 i i i

A - R - Si —-O - Si--O - Si - R - A

I, I4 l2

R ^ R L R

15 hvori A betegner en aktiveret, umættet gruppe, R betegner et divalent 12 3 4 carbonhydridradikal med fra 1 til 22 carbonatomer, R , R , R og R , som er ens eller forskellige, hver især betegner et monovalent carbonhydrid-20 radikal eller et halogen-substitueret monovalent carbonhydridradikal, hver især med fra 1 til 12 carbonatomer, og m er et helt tal fra 0 til ca. 800, idet polymerisationen eventuelt er udf0rt i nærvær af en eller flere comonomerer udvalgt blandt 1 avéré estere af acryl- og methacryl-syre, styrenforbindelser og N-vinylpyrrolidon.

25 Opfindelsen angâr desuden en fremgangsmâde til fremstilling af en fyldstoffri, fleksibel, hydrolytisk stabil, biologisk inert, transparent, elastisk, blpd kontaktlinse med evne til at transportere oxygen, ved hvilken en initiator udvalgt blandt radikalinitiatorer og UV-initia-torer anvendes til initiering af polymérisation, hvilken fremgangsmâde 30 er ejendommelig ved, at en poly(organosiloxan)monomer med den i krav 1 angivne almene formel, i hvilken m er ca. 50 til ca. 800, og én eller flere monomerer udvalgt blandt 1 avéré estre af-acryl- og methacrylsyre, styrenforbindelser og N-vinylpyrrolidon, tilvejebringes, at polysiloxan-monomererne blandes med comonomererne, at materialet anbringes i en cen-35 trifugalstpbningskontaktlinseform, at blandingen udsættes for initia-toren, mens den centrifugalstpbes, hvorved en fyldstoffri, fleksibel, hydrolytisk stabil, biologisk inert, transparent, elastisk, bl0d kontaktlinse med evne til at transportere oxygen dannes.

2

DK 156853 B

Anvemielsen ~afsiloxanpolymerer til fremstilling af optiske kontaktlinser er bekvem. Bekvemmeligheden beror pâ den store evne til at transportere oxygen og polysiloxanernes relative bl0dhed i al alminde-lighed. Polysiloxanelastomerernes rivestyrke og trækstyrke er imidlertid 5 almindeligvis dârlige, og det f0lger heraf, at fyldstof anvendes for at 0ge elastomerernes styrke. I USA-patentskrifterne nr. 3.996.187, 3.996.189, 3.341.490 og 3.228.741 er der beskrevet kontaktlinser, som er fremstillet ud fra poly(organosiloxaner), der indeholder fyldstof. Kon-taktlinserne ifolge opfindelsen har tilstrækkelig rivestyrke og træk-10 styrke til, at der ikke kræves noget fyldstof.

I de ovenfor nævnte USA-patentskrifter nr. 3.996.187 og 3.996.189 bMkrivës'kontâktîinser fremstillet ud-fra armerede polysiloxaner. Lin-serne indeholder forskellige polysiloxaner med brydningsindeks, lig siliciumdioxidfyldstoffets, sâledes at en optisk klar siliciumdioxid-15 fyldt silikoneelastomer kan dannes ud fra aryl- og alkylsiloxaner.

Materialet indeholder fra 5 til 20% siliciumdioxid. Siliciumdioxidet anvendes som naevnt af hensyn til styrken. Den foreliggende opfindelse g0r ikke brug af noget fyldstof af hensyn til styrke, eftersom det foreliggende materiale har tilstrækkelig styrke uden fyldstof.

20 I USA-patentskrift nr. 3.341.490 beskrives kontaktlinser, som er fremstillet af blandinger af siloxancopolymerer, der indeholder arme1 ringssiliciumdioxidfyldstof. Som nævnt indeholder kontaktlinserne ifplge den foreliggende opfindelse intet fyldstof.

I USA-patentskrift nr. 3.228.741 beskrives kontaktlinser, som er 25 -fremstillet af s-ilikonegummi.,..5pecielt carbondioxïdsubstitueret poly-siloxangummi. Silikonematerialet indeholder fyldstof, sâsom ren siliciumdioxid, til regulering af linsernes fleksibilitet, bpjelighed og elasticitet. De foreliggende kontaktlinser kræver intet fyldstof.

I USA-patentskrift nr. 3.808.178 beskrives et polymermateriale, der 30 indeholder en polymethacrylatkæde med relativt korte poly(organosilo-, xan)-estersidekæder pâ kædepolymeren. Der er ikke indblandet nogen tvær-binding, da de i patentskriftet beskrevne monomerer er monofunktionelle, dvs. kun har én funktionel gruppe pâ hver monomer. For at opnâ tvær-binding mâ der ifdlge spalte 5 i patentskriftet tilsættes forskellige 35 monomerer, som har mere end én funktionalitet, for at opnâ tværbinding.

Ved den foreliggende opfindelse opnâs der tværbinding, eftersom hver siloxanmonomer er difunktionel, dvs. at hver monomer indeholder to funk-tionelle grupper, fortrinsvis to methacrylatgrupper, som resulterer i

DK 156853 B

3 tværbinding. Desuden ville kontaktlinser fremstillet af de i USA-patent-skrift nr. 3.808.178 beskrevne polymerer ikke transportere tilstrækkelig meget oxygen, mens derimod kontaktlinserne ifplge opfindelsen vil transportere en tilstrækkelig mængde oxygen til at opfylde den humane horn-5 hindes behov.

USA-patentskrift nr. 3.518.324 angâr vulkanisering til fremstilling af silikonegummi, hvorimod den foreliggende opfindelse angâr kontaktlinser, som er fremstillet ved polymerisering af specifikke monomerer.

I USA-patentskrift nr. 3.878.263 beskrives en konfiguration, som 10 kan være i î î A f \ ...

.. v v. vΊ

Rs kan være monovalente carbonhydrider, R' kan være et monovalent carbonhydrid, 20 c kan være nul, men nâr c er nul, ma Z være OR"".

Z er en vigtig bestanddel, eftersom den anvendes til tværbinding af kæderne. Derfor kan monomererne, der anvendes i kontaktlinsen ifplge den foreliggende opfindelse, ikke udledes af ovennævnte patentskrift.

I USA-patentskrift nr. 2.770.633 beskrives l,3-bis(4-methacryloxy-25 butyl)tetramethyldisiloxan, en af de foretrukne monomerer, som anvendes i polymeren i kontaktlinsen ifpige den foreliggende opfindelse. Denne vises i spalte 1, linie 63 i USA-patentskriftet, nâr R er vinyl. Imid-lertid beskriver USA-patentskrift nr. 2.770.633 kun monomeren, og ikke en deraf fremstillet polymer endsige en af polymeren fremstillet kon-30 taktlinse. I realiteten ville det ikke være pnskværdigt i forbindelse med patent nr. 2.770.633, at monomeren polymeriseredes, idet den sâ ikke ville udpve sin funktion som smpremiddel.

USA-patentskrift nr. 2.906.735 beskriver en omsætning mellem en al-kylsiloxan og acrylsyre eller en methacrylsyre, der resulterer i en 35 disiloxan afsluttet med acrylatgrupper. USA-patentskrift nr. 2.906.735 beskriver ikke polymererne, der anvendes i kontaktlinsen ifpige den foreliggende opfindelse.

USA-patentskrift nr. 2.922.807 beskriver disiloxaner med acryloxy- 4

DK 156853 B

eller methacryloxygrupper bundet til silikonen gennem divalente alky-lenradikaler med 2-4 carbonatomer.

Ingen af de ovenfor angivne patentskrifter foregriber den forelig-gende opfindelse og endnu mindre de foretrukne reaktioner ifplge den 5 foreliggende opfindelse, som er, at l,3-bis(4-methacryloxybutyl)tetra-methyldisiloxan bringes til at reagere med fortrinsvis octamethylcyclo-tetrasiloxan til dannelse af den foretrukne monomer. Denne foretrukne monomer polymeriseres siden til den foretrukne. tværbundne polymer. Der-til kommer, at ingen af de tidligere kendte skrifter beskriver de nye 10 kontaktlinser ifplge den foreliggende opfindelse, som er fremstillet ud fra de foreliggende polymerer.

I USA-patentskrift nr. 3.763.081 beskrives i den· relevante del polymérisation af en umættet siloxan, som er noget vanskelig at polymeri-sere, eftersom en dobbeltbinding i denne type monomer almindeligvis ikke 15 er særlig aktiv. Man ma anvende bâde hpj temperatur og en peroxidkataly-sator eller en platinkatalysator for at fuldfpre denne type reaktion. Se f.eks. spalte 4, linie 55-46 i patentskriftet. I forbindelse med nær-værende reaktion angives specifikt, at monomermaterialerne har aktive-rede, umættede grupper bundet til siloxanen gennem divalente carbon-20 hydridgrupper, mens der if0lge ovennævnte patentskrift ikke er nogen aktiverede, umættede grupper bundet til siloxanen.

I USA-patentskrift nr. 2.865.885 beskrives i den relevante del en vinylgruppe, som ikke er aktiveret, hvilket fremgâr af spalte 1, linie 25-30 i patentskriftet. Anledningen til, at dobbeltbindingen i patent-25 skriftet ikke er "aktiv" i den betydning, som defineres i den foreliggende ansegning, er, at dobbeltbindingen er bundet enten til svovl eller til oxygen. Ved den foreliggende opfindelse ville denne samme stilling hâve en {} carbonylgruppe. Dette ville gpre dobbeltbindingen aktiv som (-C-) 30 defineret ifplge den foreliggende opfindelse. Eftersom reaktivitetsfor-holdene i patentskrift nr. 2.865.885 er sa anderledes, dvs. at dobbeltbindingen i nævnte patentskrift ikke er aktiv, sâledes som defineret i forbindelse med den foreliggende opfindelse, ville det være meget svært at opnâ en acceptabel copolymerisationsreaktion ved anvende!se af form-35 lerne i nævnte patentskrift i sammenligning med den aktive dobbeltbinding ifplge den foreliggende opfindelse, som med lethed copolyme-riseres. I forbindelse med den foreliggende opfindelse er vinylgruppen "aktiveret" for at lette radikalpolymérisation. Formlen i spalte 1, 5

DK 156853 B

Unie 25-30 i patentskrift nr. 2.865.885 egner sig ikke til radikal-polymerisation pâ grund af manglende resonans, men egner sig snarere til ionpolymerisation pâ grund af substituenternes polære natur. Det ville derfor være yderst vanskeligt, om overhovedet muligt, ud fra dette 5 patentskrift at danne forbindelserne, soin indgâr i kontaktlinsen ifplge den foreliggende opfindelse. Forbindelserne, som dannes ifplge det oven-for angivne patent, er ikke hydrolytisk stabile pâ grund af tilstede-værelsen af silikone-nitrogenbindingen i formlen. Den foreliggende opfindelse kan ikke anvende en forbindelse, der ikke er hydrolytisk 10 stabil. Desuden ville produkterne af'hydrolysen i det angivne patentskrift kunne være skadelige for menneskers 0jne, specielt aminerne. Ogsâ i spalte 3 i patentskrift nr. 2.865.885 er bindingen en aminbinding til dobbeltbindingen, og ved den foreliggende opfindelse er denne binding altid en alkylbinding. Derfor beskriver patentskrift nr. 2.865.885 ikke 15 de foreliggende monomerer.

Af den relevante de! af USA-patentskrift nr. 2.793.223, eksempel 5 i spalte 3, Unie 30-41, fremgâr det, at en phenylgruppe er bundet til siloxanen. Derfor vil dette materiale være meget hârdt og uigennem-skinneligt. Det vil være uegnet til kontaktlinser, som skal være trans-20 parente. Desuden ville kontaktlinser fremstillet af polymerer frem-sti11 et ud fra de i patentskrift nr. 2.793.223 beskrevne monomerer ikke transportera oxygen i tilstrækkelig udstrækning pâ grund af tilstede-værelsen af phenylgrupper pâ siloxanen som vist i eksempel 5 i nævnte patentskrift, mens derimod kontaktlinser fremstillet ud fra de forelig-25 gende polymerer vil transportere oxygen i tilstrækkelig udstrækning til at opfylde den humane hornhindes krav.

Nâr udtrykket "aktiveret" anvendes heri i forbindelse med udtrykket "umættet gruppe", menes der en umættet gruppe, som er aktiveret ved, at den har en substituent, der letter radikalpolymérisation. Disse aktive-30 rede, umættede grupper polymeriseres for at danne polymererne til kontaktlinsen ifdlge den foreliggende opfindelse. De her anvendte akti-verede grupper er fortrinsvis egnet til polymérisation under milde be-tingelser, sâsom omgivelsestemperatur.

Med angivelsen "en poly(diorganosiloxan), der er endebundet gennem 35 divalente carbonhydridgrupper til en polymeriseret aktiveret umættet gruppe", menes der, at den heri beskrevne poly(organosiloxan)forbindelse er blevet bundet til en forbindelse med en divalent carbonhydridgruppe, sâsom methylen eller propylen, etc., og at der siden ved hver ende af 6

DK 156853 B

denne forbindelse er bundet en aktiveret, umættet gruppe, sâsom meth-acryloxy etc., og dette er sâ den mest foretrukne monomer. Nâr sa mono-mererne polymeriseres (dvs. tværbindes), polymeriseres de aktiverede, umættede grupper (radikalpolymérisation), og monomererne danner tre-5 dimensionale polymerer, som udg0r det materiale, ud fra hvilket kontakt-linserne fremstilles.

Som résultat af tilstedeværelsen af aktiverede, umættede grupper polymeriseres monomererne, som anvendes ifdlge den foreliggende op-findelse, let til dannelse af tredimensionale polymernetværk, som mulig-10 gor transport af oxygen og er optisk kl are, stærke og efter behov kan g0res blode eller hârde.

Nâr udtrykket monomer anvendes her, medregnes der ligeledes poly-siloxaner, som er afsluttede med polymeriserbare umættede grupper Fremgangsmâden til forlængelse af monomerens siloxandel angives her som 15 siloxanringindforing. Kædelængden af monomerernes polysiloxancentral-enhed kan være sâ h0j som 800 eller mere.

Nâr udtrykket polymérisation anvendes her, menes polymérisation af dobbeltbindingerne i polysiloxanerne, som er afsluttede med polymeriserbare umættede grupper, hvilket resulterer i et tværbundet tredimensio-20 naît polymernetværk.

Den relative hârdhed (eller bl0dhed) af kontaktlinserne ifolge den foreliggende opfindelse kan varieres ved at formindske eller for0ge molekylvægten af de monomère poly(organosiloxaner), som er afsluttet med de aktiverede, umættede grupper eller ved at variere procentdelen af co-25 monomeren. Nâr forholdet mellem organosiloxanenheder og afsluttende en-heder forpges, forpges materialets bl0dhed. Omvendt gælder det, at mate-rialets stivhed og hârdhed 0ges, nâr forholdet formindskes.

Netværkspolymeren i kontaktlinsen if0lge opfindelsen kan omfatte 10 til 90 vægt% af de beskrevne (organosiloxan)monomerer og 90 til 10 vægt% 30 af de copolymeriserbare monomerer. De foretrukne kontaktlinser, der dan-nes af disse copolymerer, er fyldstoffri, fleksible, hydrolytisk sta-bile, biologisk inerte, transparente, elastiske og bl0de, samt har evne til at transportere oxygen.

Den tredimensionale netværkspolymer fremstilles med lethed ved 35 hjælp af konventionel radikalpolymerisationsteknik. Monomererne af organosiloxan alene eller i nærværelse af comonomerer kan sammen med ca.

0,05 til ca. 2 vægt% af en radikalinitiator opvarmes til en temperatur pâ ca. 30°C til ca. 100°C for at initiere og fuldende polymerisationen.

7

DK 156853 B

De polymeriserbare monomerer, dvs. poly(organosiloxanerne), med eller uden comonomerer, kan fortrinsvis ved stuetemperatur underkastes bestrâ-ling med UV-lys under tilstedeværelse af passende aktivatorer sâsom ben-zoin, acetophenon, benzophenon og lignende i et tidsrum, som er til-5 strækkeligt til dannelse af et tredimensionalt polymernetværk.

Polymerisationen kan udfpres direkte i kontaktlinseforme, eller der kan stdbes ski ver, stænger eller ark, som senere kan bearbejdes til en pnsket form. Fortrinsvis udfpres polymerisationen, mens materialet cen-trifugalst0bes,som beskrevet i USA-patentskrift nr. 3.408.429.

10 Det er velkendt, at polysiloxaners evne til at transportere oxygen i sammenligning med konverïtionelle kontaktlinsepolymerer, sâsom polyme-thylmethacrylat (PMMA) eller polyhydroxyethylmethacrylat (PHEMA) er væ-sentligt stprre. Evnen til at transportere oxygen hos kontaktlinserne ifplge opfindelsen kan varieres ved, at det procentvise indhold af silo- 15 xanenheder ændres. F.eks. resulterer et h0jt procentvist indhold af siloxanenheder i et produkt, som har stprre evne til at transportere oxygen, mens et 1 avéré procentvist indhold af polysiloxanenheder resulterer i et materiale med mindre evne til at transportere oxygen.

Poly(organosiloxanerne), dvs. monomererne, som anvendes, er sâ- 20 danne, som har formlen: 1 { 3S 1 R R R1 i i i

A-R-Sl--O-Si--O-Si-R-A

25 I2 I4 I2

R R RZ

^ /m hvori A betegner en aktiveret, umættet gruppe, R betegner et divalent 12 3 4 30 carbonhydridradikal med fra 1 til 22 carbonatomer, R , R , R og R , som er ens eller forskellige, hver især betegner et monovalent carbonhydridradikal eller et halogensubstitueret monovalent carbonhydridradikal, hver især med fra 1 til 12 carbonatomer, og m er et helt tal fra 0 til ca. 800.

35 m kan med fordel variere i omrâdet 50 til ca. 200. Omrâdet for m kan imidlertid være stprre, sâsom fortrinsvis 50 til 800. Sâfremt man 0nsker en hârd kontaktlinse, bpr m være mindre end 25.

Nàr udtrykket "bl0d" anvendes her til beskrivelse af kontaktlinser- 8

DK 156853 B

ne if0lge den foreliggende opfindelse, menés der, at m i den ovenfor an-givne formel efter polymérisation er stprre end 25, fortrinsvis fra ca.

50 til ca. 800. Nâr "hârd" anvendes her til beskrivelse af kontaktlin-serne ifdlge den foreliggende opfindelse, menes der, at m i den ovenfor 5 angivne formel efter polymérisation er mindre end 25.

A betegner fortrinsvis en af fdlgende: 2-cyanoacryloxy 0 10 CH9 = C - tt - 0 - 2 i

C s N

acrylonitryl CH2 = ç -

15 C s N

acrylami do 0

II

CH2 = CH - C - NH - 20 acryloxy -ï CH2 = CH - C - 0 -25 methacryloxy 0 11 CH0 = C - C - O - 2 i ch3 30 styryl CH = CH? Φ 35 og N - vinyl - 2 - pyrrolidinon - x - yl, 9

DK 156853 B

hvori x kan være 3, 4 eller 5 5 4 xh2 - ch2 5 CH2 = CH - -[— \ - CH9

Il 2 0 3

Mere foretrukket betegner A acryloxy eller methacryloxy. André 10 grupper, som indeholder aktiveret umættethed, kan imidlertid med lethed anvendes, idet sâdanne grupper er velkendte for fagmanden inden for om- râdet. Mest foretrukket betegner A methacryloxy eller acrylamido. R kan bekvemt være et alkylenradikal. Derfor betegner R fortrinsvis methylen, propylen, butylen, pentamethylen, hexamethylen, octamethylen, dodecyl- 15 methylen, hexadecylmethylen og octadecylmethylen; arylenradikaler sâsom phenylen, biphenylen og tilsvarende alkylen- og arylenradikaler. Mere foretrukket betegner R et alkylenradikal med ca. 1, 3 eller 4 carbonato- mer. Mest foretrukket betegner R en alkylengruppe med fra ca. 3 til 4 12 3 4 carbonatomer, f.eks. butylen. R , R , R og R betegner fortrinsvis al-20 kylradikaler med fra 1 til 12 carbonatomer, f.eks.methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, dodecyl og lignende; cycloalkylradikaler, f.eks. cyclopen-tyl, cyclohexyl, cycloheptyl og lignende; mononukleære og binukleære arylradikaler, f.eks. phenyl, naphthyl og lignende; aralkylradikaler, f.eks. benzyl, phenethyl, phenylpropyl, phenylbutyl og lignende; alka-25 rylradikaler, f.eks. tolyl, xylyl, ethylphenyl og lignende; halogenaryl-radikaler, sâsom chlorphenyl, tetrachlorphenyl, difluorphenyl og lignende; halogensubstituerede lavere alkylradikaler med op til ca. fire al- kylcarbonatomer, sâsom fluormethyl og fluorpropyl. Mere foretrukket be- 1 2 3 4 1 2 tegner R , R , R og R methylradikaler og phenylradikaler, og R , R , 30 R3 og R4 betegner mest foretrukket methylradikaler.

De med aktiverede, umættede grupper afsluttede polysiloxaner, dvs.

monomererne, som anvendes i forbindelse med den foreliggende opfindelse, kan fremstilles ved, at den pâ passende mâde substituerede disiloxan, f.eks. 1,3-bis(4-methacryloxybutyl)tetramethyldisiloxan, bringes i lige- 35 vægt med en passende mængde af en cyklisk diorganosiloxan, f.eks. hexa- methylcyclotrisi 1oxan, octaphenylcyclotetrasi1oxan, hexaphenylcyclotri- si 1oxan, 1,2,3-trimethyl-1,2,3-triphenylcyclotri si 1oxan, 1,2,3,4-tetra- methyl-l,2,3,4-tetraphenylcyclotetrasiloxan og lignende, under tilstede-

DK 156853 B

10 værelse af en syre- eller basekatalysator. Blpdhedsgraden, de fysiske egenskaber sâsom trækstyrke, trækmodul og procent forlængelse bestemmer mængden af cyklisk diorganosiloxan, som bringes i ligevægt med disilo-xanen. Ved at 0ge mængden af cyklisk siloxan 0ger man m.

5 Omsætningen mellem en cyklisk diorganosiloxan og disiloxaner er, omend den ikke er specifikt beskrevet for disiloxaner, der anvendes i forbindelse med den foreliggende opfindelse til tilvejebringelse af de aktiverede, umættede grupper som endegrupper for polysiloxaner, en kon-ventionel reaktion, og den er f.eks. beskrevet af Kojima et al., 10 "Préparation of Polysiloxanes Having Terminal Carboxyl or Hydroxyl Groups", J. Poly. Sci., Part A-l, Vol. 4, pp 2325-27 (1966) eller Martins USA-patent nr. 3.878.263, der inkorporeres heri som reference.

F0lgende omsætninger illustrerer de mest foretrukne materialer if0lge den foreliggende opfindelse. l,3-bis(hydroxyalkyl)tetramethyl- 15 disiloxandimethacrylater fremstilles ved fplgende omsætninger: (1) Esterificering med acryloyl- eller methacryloylchlorid eller -anhydrid; f.eks. som fdlger med methacryloylchlorid CH, CH, 20 I 3 1 3

HO —(CH24-n Si - 0 - Si -{CH^ OH

ch3 ch3 25 + n er fortrinsvis 1, 3 eller 4 n er mest foretrukket = 3 eller 4 CH, 0 ...

I 3 II

30 2 CH2=C - C - Cl CH, O ^ CH, CH, 0 CH, 35 | 3 I 3 I 3 II I 3

C - C - O 4CH2-fn Si - 0 - Si -*CH24-n O - C - C

ch2 ch3 ch3 ch2 40 n er fortrinsvis 1, 3 eller 4 n er mest foretrukket « 3 eller 4 (2) En anden særlig foretrukket metode til fremstilling af 1,3-bis(hydroxyalkyl)tetramethyldisiloxandimethacrylater er ved trans- 45 esterificering med methylmethacrylat: 11

DK 156853 B

ch, o CH, CH, I 31 I 3 I 3

2 CH2 = C - C - 0 - CH3 + HO 4CH2->n Si - O - Si -(CH^OH

5 I CH3 CH3 CH, O CH, CH, O CH, 10 I 3 11 I 3 | 3 II I 3 CH2 = C - C - 0 4CH2-fn Si - 0 - Si -fCHg-f^O - C - C = CH2 ch3 ch3 15 n er fortrinsvis 1, 3 eller 4 n er mest foretrukket = 3 eller 4

Derefter kan antallet af siloxangrupper mellem de to methacrylat-endegrupper pges fra 2 til 2+4X ved en ringâbningsindfpringsreaktion med 20 X mol octamethylcyclotetrasiloxan pâ fdlgende mâde: CH, 0 CH, CH, 0 CH, 1 3 II l 3 I 3 H 1 3 CH2 = C - C - 0 -(CH2-fn Si - O - Si -(CH^ 0 - C - C = CH2 25 I i ch3 ch3 n er fortrinsvis 1, 3 eller 4 n er mest foretrukket = 3 eller 4 30 + CH, CH, i3 i3 35 CH, - Si - 0 - Si - CH, 3 I I 3

X mol O O

I I

CH, - Si - 0 - Si - CH, 40 3 | I 3 ch3 ch3 Ψ 45 CH, 0 CH, /δζ\ CH, O CH, I 3 II I 3 ( I 3 λ I 3 11 I 3

C - C - O -fCH,-k Si - O f— Si-O 4 Si 4CH,-l· O - C - C

n 2 n i Γ i 71 2 " « CH, CH, \ CH, y CH, CH,

50 L 0 v nu J L

\

DK 156853 B

12 n er fortrinsvis = m er fortrinsvis = 1, 3 eller 4 50 til 800 n er mest foretrukket = (tværbinding/polymerisation) 5 3 eller 4 ψ (tredimentionalt netværk) 1 r \ 0 CH, CH, CH, 0

10 I II | 3 I 3 I 3 II

CH, - C - C - 0 -{CH,-}- Si - 0— Si - 0—Si -{CH,-}· 0 - C - C - CH, 3 l 2 n I I I 2 " I 3 1 CH, CH, CH, i } 3 V 3 3 \ 15 CH2 CH2 0 CH, fCH, ] CH, 0

Il I 3 l 3 I 3 II

20 CH3 — C - C - 0 -fCH2-fn Si - 0-- Si - 0 --Si -fCH^ 0 — C — C — CH3 CH, CH, CH, 3 , 3 JL 3 ^ 'm CH, CH, 25 I 2 I 2 CH, CH, I 2 I 2 -0-C-C-CH, CH,—C—C—0~

Il \ 3 3 ï II

30 0 | j 0 n er fortrinsvis = 1, 3 eller 4; n er mest foretrukket = 3 eller 4; m er fortrinsvis = 50 til 800 35 Poly(organosiloxanerne), som er α,ω-endebundet gennem divalente carbonhydridgrupper til en aktiveret, umættet gruppe, dvs. de omhandlede monomerer, er almindeligvis klare, farvelpse væsker, hvis viskositet beror pâ værdien af m. Disse monomerer kan med lethed hærdes til stpbte former ved konventionelle metoder sâsom UV-polymerisation eller ved an-40 vendelse af radikalinitiatorer plus varme. Illustrerende radikal- initiatorer, der kan anvendes, er bis(isopropyl)peroxydicarbonat, azo-bisisobutyronitril, acetylperoxid, lauroylperoxid, dekanoylperoxid, ben-zoylperoxid, tert-butylperoxypivalat og lignende. For yderligere at regulere egenskaberne af polymererne i kontaktlinserne ifplge den fore-45 liggende opfindelse kan man polymerisere en blanding af monomerer, som omfatter monomerer med en lav værdi af m og monomerer med en hpj værdi 13

DK 156853 B

af m. Nâr m har en lav værdi, dvs. under 25, er de resulterende kontakt-linser relativt hârde, hydrolytisk stabile, biologisk inerte, transparente, og har evne til at transportere oxygen, og de behdver ikke noget fyldstof til at forbedre de mekaniske egenskaber. Monomererne har 5 en relativt lav molekylvægt, og som résultat heraf er viskositeten til-strækkelig lav til, at linserne med lethed kan fremstilles ved centri-fugalstpbning, f.eks. ca. 3 cSt. Nâr m har en relativt hdj værdi, dvs. over 25, bliver de resulterende kontaktlinser relativt blode, fleksible, hydrolytisk stabile, biologisk inerte, transparente, elastiske og med 10 evne til at transportere oxygen, og de behdver ikke noget fyldstof til at forbedre de mekaniske egenskaber. Monomererne b0r fortrinsvis hâve en tilstrækkelig lav molekylvægt, sâledes at viskositeten er tilstrækkelig lav til, at monomererne kan centrifugalst0bes, f.eks. ca. 175 St eller derunder, malt i Gardner-viskositetsrpr. m er fortrinsvis ca. 50 til 15 800. Poly(organosiloxanerne) kan copolymeriseres med en eller flere co-monomerer udvalgt blandt lavere estre af acryl- og methacrylsyre, styrenforbindelse og N-vinylpyrrolidon.

Comonomeren kan være en hvilken som helst polymeriserbar monomer af ovennævnte art, som med lethed polymeriseres ved radikalpolymerisation, 20 og er fortrinsvis en monomer, som indeholder en aktiveret vinylgruppe.

Gennem tilsætning af comonomerer kan man forbedre særligt pnskværdige egenskaber. Eksempelvis kan knapper fremstillet ud fra copolymerer af de omhandlede polysiloxan)monomerer og tetrahydrofurfurylmethacrylat 1 et-tere afdrejes til kontaktlinser end knapper fremstillet af poly(organo-25 siloxan)monomerer alene. Befugteligheden af kontaktlinser fremstillet ud fra polysiloxanerne kan 0ges væsentligt ved copolymérisation af de fore-liggende monomerer med n-vinylpyrrolidon.

Illustrerende comonomerer, som hensigtsmæssigt kan anvendes i over-ensstemmelse med den foreliggende opfindelse, er: 30 Estere af methacrylsyre og acrylsyre, sâsom: methyl-, ethyl-, propyl-, isopropyl-, n-butyl-, hexyl-, heptyl-, aryl-, allyl-, cyclo-hexyl-, 2-hydroxyëthyl-, 2- eller 3-hydroxypropyl-, butoxyethyl-methacrylater; og propyl-, isopropyl-, butyl-, hexyl-, 2-ethylhexyl-, heptyl-, arylacrylater.

35 Der kan anvendes mono- eller di-estere af de ovenfor nævnte syrer med polyethere med den nedenfor angivne formel:

H0(CnH2n0)qH

14

DK 156853 B

hvor n er et tal pâ 1 til ca. 12, fortrinsvis 2 eller 3, og q er et ta! pâ fra 2 til ca. 6, fortrinsvis 2 til 3.

André comonomerer kan indbefatte: styrenforbindelser, sâsom styren, divinylbenzen, vinylethylbenzen, vinyltoluen, etc.

5 Der kan ligeledes anvendes nitrogenholdige monomerer, sâsom N-vinylpyrrolidon.

Jo lavere værdien for m i formlen for de foreliggende monomère er, desto mere kompatible er monomererne med de ovenfor angivne comonomerer. Fordelene ved at anvende kontaktlinserne ifdlge den foreliggende op-10 findelse, som er fremstillet ud fra de her beskrevne monomerer, er tal-rige. F.eks. er (1) fordelene ved at anvende aktiverede vinyl-ende-grupper til at hærde siloxanmaterialet med (a) at hdjreaktivitets-systemet giver hurtig hærdning ved stuetemperatur, hvis hensigtsmæssige initiatorer anvendes. Stuetemperatur er foretrukket. Dette er 0nsk-15 værdigt, eftersom den foretrukne stpbemetode er centrifugalstpbning. (b)

Intet fyldstof er npdvendigt for at opnâ anvende!ig fysisk styrke, hvil-ket ellers er almindeligt med de fleste silikoneharpikser. Dette er pnskværdigt, eftersom anvendelsen af fyldstof kræver, at andre muligvis uonskede materialer sættes til kompositionen for at korrigere brydnings-20 indekset. (2) Desuden er kontaktlinserne, som fremstilles ud fra polyme-rerne, i stand til at transporter oxygen. Den humane hornhinde kræver fi ? 7 ca. 2 x 10 cm / (s.cm .atm.) oxygen gennem kontaktlinserne, som rap-porteret af Hill og Fatt, "American Journal of Optometry and Archives of the American Academy of Optometry", Vol. 47, p. 50, 1970. Nàr m er 25 mindst ca. 4, er siloxankæden i den foreliggende komposition tilstrække-lig lang til, at hornhindens krav til oxygentransportevne overskrides. I specifikke situationer kan m imidlertid være sâ lav som 0. Beroende pâ de unike egenskaber af kontaktlinserne, kan m være tilstrækkelig stor til at give tilstrækkelig evne til at transportere oxygen under samtidig 30 bibeholdelse af deres pnskværdige egenskaber med hensyn til elasticitet, rivestyrke, fleksibilitet, bpjelighed og blpdhed.

Nâr udtrykket "evne til at transportere oxygen" eller "oxygen-transportering" anvendes i forbindelse med den foreliggende opfindelse, menes der, at materialet i sig selv muliggpr tilstrækkelig overfprsel af 35 oxygen til at opfylde de for den humane hornhinde npdvendige oxygenkrav.

-6 3

Den humane hornhindes oxygenkrav er som nævnt ca. 2 x 10 cm / 2 (s.cm .atm.). Evnen til at transportere oxygen bestemmes ved en speciel prdvemetode, som beskrives i forbindelse med eksempel 9. (3) Disse 15

DK 156853 B

1inser er hydrolytisk stabile, hvilket betyder, at nâr kontaktlinserne anbringes i en vandig oplpsning, f.eks. i pjet, eller under desinfek-tionstrinnet, dvs. vand plus vanne, vil linserne ikke ændre kemisk sammensætning, dvs. hydrolysere, hvilket ville forârsage, at linserne 5 ændrede form, hvilket igen ville resultere i en upnsket ændring af op-tikken. (4) De mere foretrukne kontaktlinser ifdlge den foreliggende op-findelse er desuden elastiske. Nâr udtrykket "elastisk" anvendes her, menés der, at linserne efter at hâve været deformeret, hurtigt vil vende tilbage til deres oprindelige form. (5) Linserne fremstilles fortrinsvis 10 ved centrifugalstobning. f.eks. ved den i USA-patentskrift nr. 3.408.429 beskrevne fremgangsmâde. Monomerer, som har for h0j viskositet, kan ikke centrifugalstdbes. Imidlertid gælder det i al almindelighed, at jo hpjere molekylvaegt monomererne har, desto stdrre er kædelængden, dvs. desto st0rre er værdien for m, og det gælder som f0lge heraf, at desto 15 mere pnskværdige er egenskaberne af de foretrukne kontaktlinser ifplge opfindelsen, som er fremstillet af disse monomerer. Jo længere kædelængden er, og jo hpjere molekylvægten er, desto hpjere er viskositeten af monomererne. Hvis imidlertid centrifugalstobning skal anvendes, mâ viskositeten af monomererne være sâdan, at dette materiale kan centri-20 fugalstobes. Monomererne ifplge den foreliggende opfindelse kan hâve molekylvægte, som er tilstrækkeligt hoje til at give aile de pnskværdige egenskaber, nâr de polymeriseres, men er tilstrækkeligt lave til, at sammensætningerne centrifugalstdbes, mens de endnu er i monomerform. Den foretrukne vægtsmiddelværdi af molekylvægten er fra ca. 4000 til 60.000 25 for monomererne, der anvendes ifplge opfindelsen. (6) De mest foretrukne kontaktlinser ifolge den foreliggende opfindelse bor være bldde. Ved an-vendelse af betegnelsen "blod" i nærværende beskrivelse menes der i den foretrukne udfprelsesform, at linserne bpr hâve en Shore-hârdhed pâ ca.

60 eller derunder pâ A-skalaen. (7) De foretrukne kontaktlinser ifplge 30 den foreliggende opfindelse bpr være fleksible. Nâr betegnelsen "flek-sibel" anvendes her, menes der, at kontaktlinserne er i stand til at blive bukket eller bojet bagud i forhold til sig selv uden at gâ i styk-ker.

Den poly(organosiloxan)monomer, der anvendes til at fremstille 35 polymeren, ud fra hvilken kontaktlinsen ifdlge opfindelsen fremstilles, har i den mest foretrukne udfprelsesform nedenstâende formel: 16

DK 156853 B

R1 f R3 Ί R1

I I I

A - R - Si--0 - Si--0 - Si - R - A

I, >t 5 R^ 97 R* m hvor A er udvalgt blandt methacryloxy og acryloxy, R betegner et alky-lenradikal med fra ca. 3 til ca. 4 carbonatomer, og m er fra ca. 50 til 10 800.

De mest foretrukne kontaktlinser ifolge opfindelsen er som nævnt

-S

fyldstoffri, og de har en oxygentransportværdi pâ mindst ca. 2 x 10"

O O

cm / (s.cm .atm.), og de er hydrolytisk stabile, biologisk inerte, transparente samt elastiske, og de har en blodhed pâ fortrinsvis 60 15 eller derunder pâ Shore-hârdhedsskala A. Den mest foretrukne Shore-hârdhed bpr være 25 til 35 pâ A-skalaen.

For yderligere at illustrere de fysiske egenskaber af de mest foretrukne kontaktlinser ifolge den foreliggende opfindelse bor træk- 2 elasticitetsmodulet være ca. 400 g/mm.mm eller mindre. Bâde Shore-20 hârdheden og modulet stâr i relation til den komfort linserne giver bæreren, nâr de anvendes pâ det humane 0je.

En anden fordel ved de foretrukne blode kontaktlinser if0lge den foreliggende opfindelse er, at linserne kan gores sâ store, at de dækker hele 0jets hornhinde, hvilket resulterer i stdrre komfort. Hârde kon-25 taktlinser, sâsom PMMA-linser, mà g0res mindre pâ grund af deres dârlige evne til at transportere oxygen. Endvidere gælder det, at jo stprre linserne er, desto lettere er det at lokalisere linsernes optiske cen-trum. Jo storre linsen er, desto lettere er det at bibeholde den optiske akse, som kræves ved fremstilling af specielle linser til mennesker med 30 særlige 0jenproblemer, f.eks. til personer med astigmatisme. En anden fordel ved de foretrukne bl0de linser if0lge den foreliggende opfindelse er, at disse linser har en blpdhed lig blpdheden af HEMA-linser, men derudover, og hvad der er det vigtigste, storre oxygenpermeabilitet, dvs. at de er i stand til at transportere mere oxygen. HEMA-linser er 35 ikke oxygenpermeable eller i stand til at transportere oxygen i den ud-strækning, som er nodvendig for at opfylde aile den humane hornhindes krav.

De efterfolgende eksempler tjener til belysning, men ikke be- 17

DK 156853 B

grænsning af den foreliggende opfindelse. Aile deri angivne dele og pro-center er pâ vægtbasis, og aile viskositeter er malt ved 25°C, medmindre andet er specificeret.

5 Eksemoel 1 557 g l,3-bis(4-hydroxybutyl)tetramethyldisiloxan, 634 g t0r pyri-din og 2 liter hexan blev sat til en med mekanisk omrdrer og tdrrerpr forsynet 5-liters reaktionskolbe. Blandingen afk0ledes til 0°C, og 836 g methacryloylchlorid tilsattes derefter drâbevis. Blandingen omrdrtes 10 kontinuerligt natten over. Reaktionsopl0sningen ekstraheredes i række-f0lge med 10% vandige oplpsninger af HCl og NHg til fjernelse af over-skydende reagens og pyridinhydrochlorid. Den resulterende oplpsning af produktet i hexan tprredes med vandfri MgSO^, filtreredes, og oplds-ningsmidlet fjernedes under reduceret tryk. Der opsamledes ca. 459 g 15 (55% udbytte) af l,3-bis(4-methacryloxybutyl)tetramethyldisiloxan.

Strukturen bekræftedes af infrardde spektre, protonmagnetiske resonans-spektre og grundstofanalyse. IR-spektre udviste ikke noget intensivt hydroxylbând mellem 3100 og 3600 cm"*, men udviste stærke methacrylat-absorptioner ved 1640 og 1720 cm"*. PMR-spektre stemte overens med den 20 foreslâede struktur: O <j®3

“ H2 iN X +2 -Si — O

\ / ° I 7 > = C CH' H1 ^ CH3 _| 2 30 ^ 1,3-bis(4-methacryloxybutyl)tetramethyldi si 1oxan.

35 18

DK 156853 B

Proton ppm Inteoreret areal Hultiplicitet H1 7,05 1 singlet 6,50 1 singlet H3 3,00 3 singlet 5 H4 5,15 2 triplet H3 2,7 4 multiplet H6 1,65 2 triplet H7 1,20 6 singlet 10 Grundstofanalyse gav 13,6% Si (beregnet 13,5%), 58,1% C (beregnet 57,9%) og 9,4% H (beregnet 9,2%). Produktet var en klar, farvelps, vel-lugtende væske.

Eksemoel 2 15 Det væskeformede produkt fra eksempel 1 anbragtes mellem glasskiver med 0,2% benzoinmethylether og bestrâledes med UV-lys ved stuetempera-tur. Der opnâedes en farvelps, optisk klar, hârd, i h0j grad tværbundet film. Fplgende er en præsentation af den tværbundne polymer.

20 2 (tredimentionalt netværk) i CH2 CK2 n CH. CH.

O j 3 | 3 O

25 CH3-C-C-0-CH2-fCH2-)-2CH2-Si-0-Si-CH2-fCH24-2CH2-0-C-C-CH3 | ch3 ch3 | 30 CH2 ch2

O CH. CH. O

Il I 3 | 3 || CH3-C-C-0-CH2-fCH2-F2CH2-Si-0-Si-CH2-(CH2-)-2CH2-0-C-C-CH3

35 * I

ch3 ch3 ch2 ch2 ÇH2 CH2 ^°-C-Ç-CH3 ch.-c-c-o—

Ji î 3 | Il

O i j O

40 19

DK 156853 B

Eksempel 3 489,75 g octamethylcyclotetrasiloxan og 10,25 g l,3-bis(4-meth-acryloxybutyljtetramethyldisiloxan blev sat til en med mekanisk omr0rer forsynet reaktionsbeholder. Ca. 25 g Fuller-jord og 1,35 ml konc. H2S0^ 5 blandedes og sattes til beholderen under kontinuerlig omr0ring, mens t0r N2 bobledes gennem reaktionsblandingen. Chargen opvarmedes til 60°C og omrprtes i 2 d0gn, hvorpâ den viskose væske neutraliseredes med Na2C03, fortyndedes med hexaner og filtreredes. Hexan/monomer-oplpsningen vaske-des med vand, tprredes med MgSO^ (vandfri), og oplpsningsmidlet fjerne-10 des under reduceret tryk. Lavmolekylære uomsatte cykliske siloxaner fjernedes ved opvarmning af monomeren til 110°C ved 0,2 mm Hg i en rota-tionsinddamper. Det opnâede produkt var en lugtfri, farvelps, klar væske med en viskositet pâ 8,5 St malt i Gardner-viskositetsr0r. Monomeren om-fattede ca. 260 gentagne Me2SiO-enheder. Væske opsamlet under inddamp-15 ningen af produktet udviste ingen methacrylatabsorption i IR-spektre og kunne ikke hærdes.

IR-spektre af monomeren viste en ringe methacrylatabsorption og brede siloxanabsorptioner mellem 1000 og 1100 cm“\ hvilket tyder pâ lineære poly(dimethylsiloxaner) med fplgende formel: 20 ( v

ÇH-3 O CH, CH, CH, O CHQ

I 3 H | 3 I 3 I 3 II f 3

C ~ C-0-CH~-fCH,-KCH,-Si--0-Si—O—Si—CH0-fCH0^-9CH0-0-C-C

II 2 2 2 2 I I I 2 2 2 2 (| ch2 CH3 CH3 CH3 CH2 \ / 25 _ 260

Eksempel 4

Film af væskeproduktet fra eksempel 4 udstpbtes mellem glasskiver ved tilsætning af 0,2% bis(isobutyl)peroxydicarbonat til monomeren og opvarmning i 0,5 timer ved 40°C, 0,5 timer ved 60°C og 15 min. ved 80°C 30 Glasskiverne adskiltes. Filmene blev derefter holdt ved 80°C i 15 min.

Der opnâedes farvel0se, optisk kl are, lugtfri, elastiske og stærke film, som vist ved de tredimensionale netværkspolymerer nedenfor. Fplgende fysiske egenskaber mâltes med et "Instron"-pr0veapparat ASTM D1708, ingen konditionering, under anvendelse af standard "k0dbens”-pr0ve-35 stykker, som blev udskâret af 0,2 mm tykke film. Hastigheden var 0,635 cm/min. Denne prpve anvendtes for aile eksempler, hvor der blev malt trækbrudgrænse, trækmodul og forlængelse.

DK 156853 B

20 (tredimensionalt netværk) 5 î i

CK / \ CH

* CH, /CH,\ CH, i * '8 I 3 /1 I 3 çl

CHo-C-C-0-CHo*£CH A CH -Si-0-S±-0-Si-CH~{CH_}-CH -0-C-C-CH

3 | 2 2 2 2 j I | I j i 2 2 2 «3 10 j ch3 rà§H3

I I

CH CH.

2 2

CH, /chA CH

1K o | 3 I 3\ I 3 O

15 CH3-C-C-0-CH24CH2^2CH2-Si-0^Si-d-Si-CH24CH2^2CH2-0-C-C-CH3

CH. \CH J CH

3 \ ^260 3

CH, CH

2° | 2 | 2 fH2 ®8 -°-g-j-CH3 CH3-h-0" 25 2

Trækbrudgrænse 150 g/mm.mm 2

Trækmodul 72 g/mm.mnr 30 Forlængelse 177%

Eksempel 5 Væskeproduktet fra eksempel 3 anbragtes sammen med 0,2% di(sec-butyl)peroxydicarbonat i en passende centrifugalstpbningsform til kon-35 taktlinser og centrifugalstpbtes under polymerisationsbetingelser til en kontaktlinse som beskrevet i USA-patentskrift nr. 3.408.429. Linsen var optisk klar, elastisk og stærk.

21

DK 156853 B

Eksemoel 6

Ca. 97,3 g octamethylcyclotetrasi1oxan, 2,7 g i,3-bis(4-methacryl-oxybutyl)tetramethyldisiloxan og 0,6 ml trifluormethylsulfonsyre blev sat til en trykflaske, soin forsegledes og rystedes i 24 timer. Den op-5 nâede viskose monomervæske neutraliseredes med natriumcarbonat og for-tyndedes med hexaner. Monomer-hexan-opl0sningen vaskedes med vand, tpr-redes med vandfri MgSO^, og oplpsningsmidlet fjernedes under reduceret tryk. De flygtige bestanddele fjernedes fra monomeren ved 0,2 mm Hg og 110°C under anvendelse af et tprret filmdestillationsapparat (wiped film 10 still). Hajtryksgelpermeeringskromatografi af produktet viste i hovedsa-gen fuldstændig fjernelse af flygtigt materiale med lav molekylvægt.

Produktet var en farvelps, klar, lugtfri væske med en viskositet pà 4,4 St malt i Gardner-viskositetsrpr. Den nedenfor angivne polymer omfatter ca. 200 gentagne f^SiO-enheder.

15 1 IR-spektrene var lig dem, der blev optaget i eksempel 3.

(tredimensionalt netværk) 20 i l fo ÎH3 /îHA ÎH3 qF2 CH -cXo-CH 4CHA2CH -Si-0-Si-0-Si.-CH24CH242CH2-0-Î-C-CH3 3 j 2 2 * \ \\ ' \ 25 \ CH3 VH340oH3 f I CH0 CH 2

fs ifS\f 3 O

CH -ci-O-CH 4CHA2CH -Si-0-Si-d-Si-OH^CH i^-O-i-C-CHj

30 3 2 2 H UL

3 \ %oo 5 CH0 CH I 2

I 2 CH

CH j 2 I CH -Ç-C-0*~ 35 ^0-g-C-CH3 3 | § 22

DK 156853 B

Eksempel 7

Under anvendelse af fremgangsmâder lig de i eksempel 4 anvendte fremstilledes film af det vîskose væskeprodukt fra eksempel 6. Filmene underspgtes, ASTM D1708, hvorved der opnâedes fplgende resultater: 2 5 Trækbrudgrænse 159 g/mm.mm 2

Trækmodul 104 g/mm.mm

Forlængelse 151%

Eksempel 8 10 Det i eksempel 6 fremstillede vîskose væskeprodukt blandedes med 2,0% benzoinbutylether. Ca. 30 μΐ af blandingen anbragtes i en roterende kontaktlinseform under Ng-atmosfære. Efter 20 minutters bestrâling med UV-lys opnâedes en hærdet kontaktlinse. Den dannede linse var optisk klar, elastisk og stærk.

15

Eksempel 9

Til 90 dele af det i eksempel 3 opnâede væskeprodukt sattes 10 dele allylmethacrylatmonomer og 0,4 dele t-butyl-peroctoat. Reaktionsblan-dingen anbragtes i en stpbecelle, som senere anbragtes i en ovn ved 80°C 20 i en halv tîme. Derefter hævedes temperaturen til 100°C og holdtes ved 100°C i 1 time. En optisk klar film blev udtaget fra cellen og holdt ved 80°C i 15 minutter.

Det ovenfor beskrevne blev gentaget ved, at produktet fra eksempel 3 blev bragt til at reagere med flere andre monomerer som vist i tabel 25 I. De i tabel I viste procentsatser er procentsatsen af anvendt comonomer. Comonomerernes egenskaber er anfert i tabel I.

Som illustreret i tabel I er det et formai med den foreliggende op-findelse at pge trækstyrken og forlængelsen under bibeholdelse af til-strækkelig evne til at transportere oxygen. Et problem med de inden for 30 omrâdet hidtil kendte silikonepolymerer er, at disse polymerer îkke er særlig stærke og har dârlig rivestyrke og dârlig trækstyrke. Et af pro-blemerne med PHEMA (kontrol) er, at kontaktlinser fremstillet ud fra dette materiale ikke har de npdvendige oxygentransportegenskaber for op- fyldelse af aile den humane hornhindes krav. Som nævnt er den humane -fi 3 2 35 hornhindes oxygenkrav ca. 2 x 10 cm / (s.cm.atm.). Tabel I illustre-rer den virkning, som de foreliggende comonomerer har pâ styrken af polymererne, der anvendes i kontaktlinsen ifolge opfindelsen. Der sker en forbedring af trækstyrken ved anvendelse af de foreliggende mono- 23

DK 156853 B

merer. Hvad angâr modulet, vil det være mest foretrukket, at modulet er under 300, sâledes at en bldd kontaktlinse opnâs. Derfor gælder det almindeligvis, at jo lavere modulet er, desto blpdere er kontaktlinsen.

Med hensyn til forlængelsen er det almindeligvis foretrukket, at 5 forlængelsen er sa h0j som muligt.

Hvad angâr oxygentransport er det pnskværdigt, at denne værdi er stprst mulig. Denne værdi bpr være stprre end den oxygenværdi, der kræ-ves af den humane hornhinde.

Trækstyrkeprpven, modulprpven og forlængelsesprpven foretages som 10 nævnt med et "Instron"-pr0veapparat ASTM D1708, under anvendelse af standard "k0dbensH-pr0vestykker, som er udskâret af 0,2 mm tykke film.

Der foretages ingen konditionering, og hastigheden er 0,635 cm/min.

Oxygentransportværdien bestemtes ved hjælp af fplgende teknik.

Denne pr0ve mâler et materiales oxygenpermeabilitet, mens det er fugtet 15 med vand. Dette er et forspg pâ npje at reproducere samme betingelser, som hersker i det humane 0je, nâr det er forsynet med en kontaktlinse.

To kamre fyldt med vand ved 32°C er forbundet med hinanden ved hjælp af en fælles passage, over hvilken materialet, som skal underspges, er an-bragt. Nitrogengas-gennemspulet vand pumpes ind i begge kamrene, indtil 20 oxygenkoncentrationen er meget lav (omkring 0,04 ppm). Luftholdigt vand (oxygenkoncentration omkring 8 ppm) ledes sa ind i det nedre kammer. I det 0vre kammer er anbragt en oxygenfplsom elektrode, som mâler oxygen-diffusionen fra det nedre kammer gennem membranen, som skal underspges, og til det pvre kammer. Denne mâler oxygentransportværdien af 25 materialet, som dækker passagen mellem de to kamre.

30 35 24

DK 156853 B

TABEL I

Trækbrud- Approximativ grænse Modul Forlæng- * tilsyneladende 2 2 (g/mm.m } (g/mm.mm ) else (%) 02-transportværdi 5 _ PHEMA 40 40 150 4 x 10"7 AHyi- _7 10 methacrylat 10% 71 143 65 62 x 10 •

Butoxyethyl- _7 methacrylat 10% 26 42 100 50 x 10"' 15 Butoxyethyl- methacrylat 30% 31 38 136

Cyclohexyl- 7 methacrylat 10% 70 75 131 56 x 10"' 20

Ethyl- _7 methacrylat 10% 67 80 136 54 x 10 7

Methyl- 25 methacrylat 10% 100 90 145

Ethyl-hexyl- 7 acrylat 10% 50 73 110 54 x 10_/ 30 Ethyl-hexyl- acrylat 30% 41 69 105 n-bu-acrylat 10% 49 79 110 35 n-bu-acrylat 30% 30 79 58 50 x 10“7 bu-acrylat 10% 51 78 116 58 x 10"7 bu-acrylat 30% 37 80 82 40 3 * Tilsyneladende Og-transportværdi = cm (02) 2 s.cm .atm.

45

Eksemoel 10 58,3 g l,3-bis(4-methacryloxybutyl)tetramethyldisiloxan, 41,7 g octamethylcyclotetrasiloxan, 1 ml konc. H2S04 og 2 g Fuller-jord an-bragtes i en trykflaske. Efter to dggns ligevægtsindstilling neutrali-50 seredes blandingen med Na2C03, filtreredes, fortyndedes med hexaner, vaskedes med vand og tprredes, og oplisningsmidlet fjernedes under redu-ceret tryk.

25

DK 156853 B

Monomerproduktet, som illustreres nedenfor, var en farvelds, lugt-fri væske med lav viskositet, som mâltes i Gardner-viskositetsrdr.

10 g monomerprodukt blandedes med 0,1 vægt% benzoinmethylether og 0,1 vægt% azobis(isobutyronitril). Initiator-monomeropldsningen blev 5 hældt i knapforme og hærdedes i 20 min. under UV-lys i nitrogengas-atmosfære og derefter i 30 min. ved 80°C i luft. Knapperne var optisk kl are, farvelpse, hârde og seje. Kontaktlinser uddrejedes fra disse knapper. Fplgende er formlen for den ovenfor angivne monomer: 10 ÇHo /K\ ch? 8 I 3 I 3 l 3 8 CH -Ç-C-O-CH {CHa·}. CH„-Sî-oUsi-O- Si-CH ΧΟΗ.λ CH 0-C“C-CHo 3 || 2 2 2 2 | T| 1\ 2222 | 3 CH CH3 Vçh^c^ ch2 15

Eksempel 11 7 g af det i eksempel 10 fremstillede monomerprodukt og 3 g N-vinylpyrrolidon blandedes med 0,1 vægt% benzoinmethylether og 0,1 vægt% 20 azobis(isobutyronitril). Initiator-monomer-comonomer-oplpsningen hærdedes som beskrevet i eksempel 10. De opnâede copolymerknapper var optisk klare, farveldse, hârde og seje. Drejningen af knapperne til kontaktlinser var væsentligt lettere end drejningen af knapperne i eksempel 10.

25 Eksempel 12 30% tetrahydrofurfurylmethacrylat (TFM) copolymeriseredes med 70% monomer fra eksempel 10 i passende forme. De opnâede knapper var optisk klare, farveldse, hârde og seje. TFM-copolymerknapperne bearbejdedes ved drejning til kontaktlinser.

30

Eksempel 13 99,3 g octamethylcyclotetrasiloxan, 0,7 g l,3-bis(4-methacryl-oxybutyl)tetramethyldisiloxan og 0,3 ml trifluormethylsulfonsyre an-bragtes i en trykflaske. Flasken forsegledes og rystedes i 5 ddgn. Den 35 opnâede monomervæske neutraliseredes med natriumcarbonat og fortyndedes med hexaner, samt filtreredes. Monomer/hexan-oplpsningen vaskedes med vand, torredes over MgSO^, og oplpsningsmidlet fjernedes under reduceret tryk. Flygtige bestanddele fjernedes fra præpolymeren ved et tryk pâ 0,2 26

DK 156853 B

mm Hg og 110°C. Hdjtryksgelpermeeringskromatografi af produktet viste, at aile flygtige bestanddele med lav molekylvægt var fjernet. Produktet var en farvelps, klar, lugtfri væske med meget h0j viskositet og med ca.

800 gentagne Me^SiO-enheder. F0lgende er en formel for den ovenfor an-5 givne momoner: CH, fcH\ CH, o I 3 I 3\ I 3 9 CH -C-î-0-CH2-(CH2^2CH2-Si-ci-Si-C-Sl-CH24CH2^2CH2-0-b-C-CH3

|H, Ah UhJ in CH

10 2 3 \ Jéoo 3 2

Eksempel 14

Film fremstilledes ud fra det viskose væskeprodukt fra eksempel 13 under anvendelse af fremgangsmâder, som var lig de i eksempel 4 anvend-15 te. Filmene undersdgtes, hvorved der opnâedes f0lgende resultater. Det efterstàende er en præsentation af den tværbundne polymer.

i (tredimensionalt netværk) }

I I

ch2 ch2 20 CH3 /ch\ CH3 CH2-Ç-?-0-CH24CH2^2CH2-|i-oi-k-0-Si-CH24CH2^2CH2-0-?-Ç-CH3 \ CH \CH,/ CH \ I î 25 CH2 CH2 ch_ /ch\ CH,

0 ! 3 I 3 \ I 3 O

CH2-C-C-0-CH24CH2^2CH2-Si-0-Si-.d-Si-CH24CH2^2CH2-0-C-C-CH3 CH, \CH,/ CH, 30 5 \ 7800 5 CH CH, | 2 | 2 CH, CH, I I 2 a^O-^-C-CH3 CH^-C-^-O^ 35 ^ ^ 2

Trækbrudgrænse 34 g/mm.mm

Trækmodul 38 g/mm.mm

Forlængelse 208% 2

Claims (15)

1. Fyldstoffri, hydrolytisk stabil, biologisk inert, transparent kon-taktlinse, som har evne til at transportere oxygen i en mængde, som er tilstrækkelig til at opfylde den humane hornhindes krav, og er fremstil-let af et materiale pâ basis af polysiloxaner, KENDETEGNET ved, at matériel et bestâr af en tredimensional netværkspolymer fremstillet ved poly-30 merisation af en poly(organosiloxan)monomer, som er α,ω -endebundet gennem divalente carbonhydridgrupper til aktiverede, polymeriserbare, umættede grupper, hvilken monomer har den almene formel: R1 f bA R1 35 lll ao A - B - Si —O - Si--O - Si - E - A ^2 ^4 ^ 2 R^ R4 J RZ v ' Itl DK 156853 B hvori A betegner en aktiveret, umættet gruppe, R betegner et divalent 12 3 4 carbonhydridradikal med fra 1 til 22 carbonatomer, R , R , R og R , som er ens eller forskellige, hver især betegner et monovalent carbonhydridradikal eller et halogen-substitueret monovalent carbonhydridradikal, 5 hver især med fra 1 til 12 carbonatomer, og m er et helt tal fra 0 til ca. 800, idet polymerisationen eventuelt er udfprt i nærvær af en eller flere comonomerer udvalgt blandt 1 avéré estere af acryl- og methacryl-syre, styrenforbindelser og N-vinylpyrrolidon.

2. Kontaktlinse ifplge krav 1, KENDETEGNET ved, at A er udvalgt blandt 2-cyanoacryloxy, acrylonitryl, acrylamido, acryloxy, methacryloxy, styryl, N-vinyl-2-pyrrolidinon-3-yl, N-vinyl-2-pyrrolidinon-4-yl og N- vinyl-2-pyrrolidirion-5-yl, og at R betegner et alkylenradikal, og R1, 2 3 4 R , R og R betegner et alkylradikal med fra 1 til 10 carbonatomer. 15

3. Kontaktlinse ifplge krav 2, KENDETEGNET ved, at m er et tal fra 0 til ca. 200.

4. Kontaktlinse ifpige krav 3, KENDETEGNET ved, at m er et tal fra 0 20 til ca. 50.

5. Kontaktlinse ifplge krav 4, KENDETEGNET ved, at m er et tal fra 0 til ca. 25.

6. Kontaktlinse ifpige krav 1, KENDETEGNET ved, at comonomeren er udvalgt blandt styren og N-vinylpyrrolidon.

7. Kontaktlinse ifplge krav 1, KENDETEGNET ved, at comonomeren er udvalgt blandt allylmethacrylat, butoxyethylmethacrylat, cyclohexylmetha- 30 crylat, ethylmethacrylat, methylmethacrylat, ethylhexylacrylat, n-butyl-acrylat og butylacrylat.

8. Kontaktlinse ifpige krav 1, 2, 6 eller 7, KENDETEGNET ved, at m er et tal fra ca. 25 til ca. 800. 35

9. Kontaktlinse ifplge krav 8, KENDETEGNET ved, at den er fremstillet ved centrifugalstpbning. DK 156853 B

10. Kontaktlinse if0lge krav 8, KENDETEGNET ved, at m er et ta! fra ca. 50 til ca. 800.

11. Kontaktlinse ifolge krav 10, KENDETEGNET ved, at alkylenradikalet 5 har fra ca. 1 til ca. 4 carbonatomer.

12. Kontaktlinse if0lge krav 11, KENDETEGNET ved, at alkylenradikalet har fra ca. 3 til ca. 4 carbonatomer.

13. Kontaktlinse ifolge krav 12, KENDETEGNET ved, at R1, R2, R3 og R4 er udvalgt blandt et methylradikal og et phenylradikal.

14. Kontaktlinse ifolge krav 13, KENDETEGNET ved, at R1, R2, R3 og R4 betegner methy1rad i kaler. 15

15. Fremgangsmâde til fremstilling af en fyldstoffri, fleksibel, hydro-lytisk stabil, biologisk inert, transparent, elastisk, bl0d kontaktlinse med evne til at transportere oxygen, ved hvilken en initiator udvalgt blandt radikalinitiatorer og UV-initiatorer anvendes til initiering af 20 polymérisation, KENDETEGNET ved, at en poly(organosiloxan)monomer med den i krav 1 angivne almene formel, i hvilken m er ca. 50 til ca. 800, og én eller flere monomerer udvalgt blandt 1 avéré estre af acryl- og methacrylsyre, styrenforbindelser og N-vinylpyrrolidon, tilvejebringes, at polysiloxanmonomererne blandes med comonomererne, at materialet an-25 bringes i en centrifugalstobningskontaktlinseform, at blandingen udsæt-tes for initiatoren, mens den centrifugalstobes, hvorved en fyldstoffri, fleksibel, hydrolytisk stabil, biologisk inert, transparent, elastisk, bl0d kontaktlinse med evne til at transportere oxygen dannes. 30 Kobenhavn, 35