PL152326B1

PL152326B1 - Colored contact lenses and method for making same.

Info

Publication number: PL152326B1
Application number: PL1986257342A
Authority: PL
Original assignee: Schering Corp
Priority date: 1985-01-04
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1990-12-31
Also published as: IL77453A; EP0187137A3; BR8600017A; MY100434A; CN1004653B; DK1086D0; CN87107816A; KR860006045A; DE3672500D1; CS268807B2; NO168330B; CN86100756A; FI84111C; HK54492A; NO168330C; NZ214742A; ES550640A0; HUT44962A; JPH0158486B2; CN87107817A

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 152 326 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 86 01 02 (P. 257342)

Int. Cl.⁵ G02C 7/04

Pierwszeństwo: 85 01 04 dla zastrz. 3-7 Stany Zjednoczone Ameryki

05 03 dla zastrz. 2 Stany

Zjednoczone Ameryki

Zgłoszenie ogłoszono: 87 06 15

Opis patentowy opublikowano: 1991 08 30

Twórca wynalludui:-Uprawniony z patentu: Schering Corporation,

Kenilworth (Stany Zjednoczone Ameryki)

Sposób wytwarzania barwnych szkieł kontaktowych

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania barwnych szkieł kontaktowych zdolnych do wywoływania zmiany widocznego koloru tęczówki osoby noszącej te szkła.

Według wynalazku szkła te można wytwarzać do korekcji wad wzroku lub bez takiej korekcji. Szkła wytwarzane sposobem według wynalazku mogą być pokryte kolorową nieprzezroczystą powłoką, która wywołuje zasadniczą zmianę widocznego koloru tęczówki osoby noszącej szkła, np. z ciemnobrązowego na jasno-niebieski. Alternatywnie, powłoka kolorowa może być przezroczysta, w którym to przypadku widoczna barwa oka może być wzmocniona albo też widoczna barwa jasnych oczu może być zmieniona, np. z jasno-niebieskiej na zieloną. Tak więc, w niniejszym opisie i zastrzeżeniach patentowych, określenie „barwne szkła kontaktowe oznacza szkło lub soczewkę posiadającą przezroczystą lub nieprzezroczystą kolorową powłokę.

Wynalazek umożliwia znaczną różnorodność w dziedzinie barwienia szkieł. Nie tylko możliwy jest wybór powłok nieprzezroczystych lub przezroczystych, lecz także można barwić wybrane części szkieł. Ponadto, według wynalazku można barwić szkła we wzór, który naśladuje delikatną strukturę tęczówki, stosując o ile jest to pożądane więcej niż jeden kolor. Można też nakładać nieprzezroczysty wzór na część tęczówkową szkła w taki sposób, że można zmienić widoczny kolor tęczówki, ale umożliwić widoczność struktury tęczówki, jak opisano w europejskim opisie patentowym nr 158 999, zgłoszonym 13 kwietnia 1985 r. Barwić można zarówno twarde, czyli niehydrofilowe szkła, jak też miękkie, czyli hydrofitowe szkła, pod warunkiem, że polimer, z którego wytworzone są szkła, zawiera żądaną ilość grup funkcyjnych, co omówiono poniżej. Szkła wytwarzane według wynalazku są zupełnie trwałe i utrzymują kolor przy długim używaniu, nawet przy stosowaniu zwykłej procedury dezynfekcji i czyszczenia.

Według wynalazku sposób wytwarzania barwnych szkieł kontaktowych, obejmuje następujące etapy:

-powleczenie co najmniej części powierzchni szkieł kontaktowych, wytworzonych z polimeru, barwną powłoką, złożoną z substancji barwiącej i polimeru wiążącego oraz

152 326

- związania polimeru szkieł z polimerem wiążącym przez reakcję grup funkcyjnych, wybranych z co najmniej jednej z grup -COOH, -CH i -NH-R, w której R oznacza atom wodoru lub grupę alkilową, z grupami funkcyjnymi, wybranymi z co najmniej jednej z grup -NCO lub epoksy, przy czym albo

- polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R oraz powłoka barwna zawiera również dodatkowy związek, zawierający co najmniej dwie grupy na cząsteczkę, wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy, lub

- polimer szkieł zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R oraz polimer wiążący zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy, lub

- polimer szkieł zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy oraz polimer wiążący zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, lub

- polimer szkła i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy oraz powłoka barwna zawiera również dodatkowy związek zawierający co najmniej dwie grupy na cząsteczkę, wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R.

Szkła kontaktowe wytworzone sposobem według wynalazku zawierają korpus szkieł wytworzony z polimeru oraz substancję barwiącą związaną z polimerem wiążącym na co najmniej części powierzchni szkła, przy czym polimer wiążący i polimer szkieł są związane ze sobą za pomocą wiązań karbaminianowych lub uretanowych. Wiązania te powstają w wyniku reakcji grup funkcyjnych wybranych z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, w której R oznacza atom wodoru lub grupę alkilową z grupami funkcyjnymi, wybranymi z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy.

Polimer, z którego wytworzone są powyższe szkła barwne zawiera grupy funkcyjne, wybrane z dwóch grup, przy czym:

- pierwsza grupa obejmuje co najmniej jedną z grup -COOH, -OH i -NH-R, w której R oznacza atom wodoru lub grupę alkilową, korzystnie niższą grupę alkilową, zaś

- druga grupa obejmuje grupy -NCO i epoksydową.

Określenie „polimer oznacza materiał wytworzony przez polimeryzację jednego lub więcej monomerów lub mieszaniny takich polimerów. Grupy funkcyjne wystają ze szkieletu polimeru lub tworzą inną grupę, która wystaje ze szkieletu polimeru. Tak np. spolimeryzowany metakrylan hydroksyetylu można przedstawić wzorem 1. Hydroksylowa grupa funkcyjna jest na dole wzoru 1.

Określenie „alkil oznacza proste rozgałęzione lub nasycone cykliczne grupy węglowodorowe o 1-8 atomach węgla, korzystne są grupy Ci -C2 alkilowe.

Przykładami odpowiednich monomerów, które można stosować w celu dostarczenia grup funkcyjnych z grupy A są kwas akrylowy; kwas metakrylowy; estry hydroksy-Ci-6-alkilowe kwasu akrylowego i metakrylowego, takie jak metakrylan hydroksyetylu, metakrylan hydroksypropylu, metakrylan hydroksybutylu i akrylan hydroksyetylu; estry amino-Ci-e-alkilowe kwasu akrylowego lub metakrylowego, takie jak metakrylan aminoetylu, metakrylan aminooktylu, metakrylan N-metyloaminoetylu, metakrylan N-oktyloaminoetylu i akrylan aminopentylu; estry gliceryny i kwasu akrylowego i metakrylowego, takie jak monometakrylan glicerylu, monoakrylan glicerylu i ich kombinacje. Przykładami odpowiednich monomerów, które można stosować w celu dostarczenia grup funkcyjnych z grupy B są metakrylan izocyjanianoetylu, metakrylan glicydylu i ich kombinacje.

Ponadto, szkła kontaktowe mogą również zawierać kopolimeryzowane monomery, nie zawierające grup funkcyjnych, np. heterocykliczne monomery N-winylowe, takie jak N-winylo-2pirolidon; etery Ci-6-alkilowo-winylowe, takie jak eter winylowoetylowy; estry Ci-6-alkilowe kwasu akrylowego lub metakrylowego, takie jak metakrylan metylu albo akrylan propylu; C1-6alkilo-styreny, takie jak t-butylostyren; monomery winylowe, takie jak chlorek winylu i octan winylu; monomery dienowe, takie jak izopren oraz estry Ci-e-alkoksy-Ci-6-alkilowe kwasu akrylowego lub metakrylowego, takie jak metakrylan etoksyetylu lub akrylan metoksypropylu.

Korzystnym monomerem do wytwarzania szkieł jest metakrylan hydroksyetylu.

Przykłady korzystnych polimerów na szkła opisane są w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 405 773. Zawierają one 75-95% wagowych monoestru hydroksy-C2-4152 326 alkilowego, w którym grupa alkilowa ma prosty lub rozgałęziony łańcuch kwasu akrylowego lub metakrylowego, (korzystnie metakrylanu hydroksyetylu), 5-20% estru C2-4-alkoksy-C2-4- alkilowego kwasu akrylowego lub metakrylowego, (korzystnie metakrylanu etoksyetylu) i 0,3-4% kwasu akrylowego lub metakrylowego, (korzystnie kwasu metakrylowego). Jeżeli szkło ma być hydrofitowe, stosuje się duże ilości monomerów hydrofitowych, zawierających grupy -OH lub -COOH, takich jak metakrylan hydroksyetylu i kwas metakrylowy. Do twardych szkieł stosuje się duże ilości monomerów, nie zawierających hydrofitowych grup funkcyjnych, takich jak metakrylan metylu lub t-butylo-styren, w kombinacji z małymi ilościami, to jest ilościami wystarczającymi . do zapewnienia żądanej adhezji, monomerów zawierających grupy funkcyjne.

Polimeryzacja i kształtowanie szkieł jest znane. Można stosować dowolną ze znanych technik pod warunkiem, że polimer szkła będzie zawierał grupy funkcyjne.

W celu wytworzenia szkieł sposobem według wynalazku, co najmniej część powierzchni szkła pokrywa się powłoką barwną, zawierającą substancję barwiącą oraz polimer wiążący, który, tak jak polimer szkła, zawiera grupy funkcyjne wybrane z grupy A lub grupy B. Jeżeli polimer szkieł zawiera grupy funkcyjne z grupy A, a polimer wiążący zawiera grupy funkcyjne z grupy B lub na odwrót, polimery szkła i wiążący mogą być związane ze sobą bezpośrednio. Jednakże, jeżeli oba polimery, szkieł i wiążący, zawierają grupy funkcyjne z tej samej grupy, np. z grupy A, wtedy stosuje się związek zawierający co najmniej dwie grupy funkcyjne na cząsteczkę, z drugiej grupy. Tak np. jeżeli polimery szkła i wiążący mają grupy funkcyjne z grupy A, stosuje się związek zawierający co najmniej dwie grupy funkcyjne na cząsteczkę z grupy B. Ponadto, jeżeli oba polimery, szkieł i wiążący, mają grupy funkcyjne z tej samej grupy, to te grupy funkcyjne nie muszą być takie same i w takiej samej ilości w polimerze szkieł co w polimerze wiążącym. W zakres wynalazku wchodzi zastosowanie więcej niż jednej powłoki bawnej na tym samym szkle, przy czym każda z barwnych powłok może zawierać taki sam lub inny wyżej opisany system wiążący.

Jako odpowiednie związki, zawierające co najmniej dwie grupy funkcyjne z grupy B, można wymienić diizocyjanian heksametylenu o wzorze OCN-(CH2)e-NCO oraz diepoksydodian o wzorze 2.

Jako odpowiednie związki, zawierające co najmniej dwie grupy funkcyjne z grupy A można wymienić glikol etylenowy, etylenodiaminę i kwas adypinowy.

Można powlekać przednią lub tylną powierzchnię lub obie, ale przednia wypukła powierzchnia jest łatwiejsza do powlekania niż tylna wklęsła. Powleczone szkło następnie poddaje się reakcjom, które powodują, że grupy funkcyjne z grupy A reagują z grupami funkcyjnymi z grupy B. Jeżeli substancja barwiąca jest przezroczysta, a szkło jest szkłem twardym o średnicy nie większej niż tęczówka, wtedy można powlec całą powierzchnię szkła. Jeżeli substancja barwiąca jest nieprzezroczysta, wtedy należy pokryć tylko część szkła, odpowiadającą tęczówce, pozostawiając przezroczystą część odpowiadającą źrenicy. W przypadku szkieł hydrofitowych, które są większe niż tęczówka, część szkła wystając poza tęczówkę może być niepowleczona.

Obecnie najkorzystniejszą postacią wykonania wynalazku jest zastosowanie polimerów szkieł i wiążącego, zawierających grupy funkcyjne z grupy A i zastosowanie związku, zawierającego co najmniej dwie grupy izocyjanianowe na cząsteczkę, w celu dostarczenia grup funkcyjnych z grupy B. Pozostała część opisu zawiera tę postać wykonania, inne postacie wykonania można wytwarzać na podobnych zasadach.

Istnieją trzy najkorzystniejsze drogi do przeprowadzenia etapu powlekania według wynalazku:

1) . Mieszaniną zawierającą substancję barwiącą, polimer wiążący, związek izocyjanianowy i rozpuszczalnik powleka się powierzchnię szkła lub jej część.

2) . Szkło najpierw powleka się mieszaniną związku izocyjanianowego i rozpuszczalnika, a następnie tę powłokę powleka się mieszaniną polimeru wiążącego, substancji barwiącej i rozpuszczalnika.

3) . Oddzielne etapy powlekania ze sposobu 2) odwraca się. Szkło najpierw powleka się mieszaniną polimeru wiążącego, substancji barwiącej i rozpuszczalnika, a następnie tę powłokę powleka się mieszaniną związku izocyjanianowego i rozpuszczalnika.

Do wytwarzania polimeru wiążącego stosuje się takie same monomery jak do wytwarzania szkieł. Obecne są grupy funkcyjne (co najmniej jedna z grup -OH, -COOH i -NH-R). Dla szkieł

152 326 hydrofilowych polimer wiążący może być wytworzony z tych samych monomerów, w tym samym stężeniu, co do wytwarzania szkieł. Jednakże, nie jest to konieczne, pod warunkiem, takiego dobrania polimerów, że przy uwodnieniu nie następuje odkształcenie. Polimer wiążący korzystnie wytwarza się w roztworze, który na początku zawiera wybrane monomery, rozpuszczalnik dla monomerów, modyfikator ciężaru cząsteczkowego i inicjator polimeryzacji w naczyniu reakcyjnym, które ogrzewa się tak długo, aby osiągnąć zadowalający poziom polimeryzacji. Otrzymuje się nieusieciowany polimer, rozpuszczony w rozpuszczalniku, który korzystnie zawiera pewną ilość nieprzereagowanego monomeru. Pożądane jest ograniczenie ciężaru cząsteczkowego oraz stopnia usieciowania polimerów w celu utrzymania lepkości roztworu ' reakcyjnego w zakresie nadającego się do użycia.

Ciężar cząsteczkowy wiążącego polimeru można korzystnie regulować stosując modyfikator ciężaru cząsteczkowego taki jak znany przenośnik łańcucha. Odpowiednimi przenośnikami łańcucha są np. 2-merkaptoetanol, 1-dodecylomerkaptan lub inne alkilomerkaptany. Inny sposób kontrolowania ciężaru cząsteczkowego polega na zastosowaniu dodatkowego rozpuszczalnika.

Odpowiednie inicjatory polimeryzacji obejmują wolnorodnikowe inicjatory, takie jak 2,2azobis/izobutylonitryl/, nadtlenek benzoilu, nadtlenobenzoesan t-butylu i ndtlenek t-butylu.

Jako odpowiednie rozpuszczalniki można wymienić rozpuszczalniki typu pochodnych glikolu etylowego, cyklopentanol, etanol, t-butanol, aceton i inne alifatyczne i alicykliczne ketony. Można stosować kombinacje rozpuszczalników. Mleczan etylu stanowi dobry ko-rozpuszczalnik, a w pewnych warunkach można stosować jako k-rozpuszczalnik wodę. Korzystnym rozpuszczalnikiem jest mieszanina cyklopentanonu i mleczanu etylu. Roztwór polimeru wiążącego i substancję barwiącą miele się do otrzymania barwiącej pasty.

Jeżeli polimer wiążący, substancję barwiącą i związek izocyjanianowy ma się stosować w jednym etapie, należy zmieszać pastę barwiącą, związek izocyjanianowy i ewentualne dodatkowe monomery do otrzymania farby drukarskiej, farby, lakieru lub innego materiału, który nadaje się do powlekania na szkłach. Jeżeli materiał do powlekania ma się przechowywać przez dłuższe okresy czasu, należy go przygotować bez związku izocyjanianowego, który można do niego domieszać bezpośrednio przed powlekaniem nim szkieł. Czas trwałości w naczyniu materiału do powlekania zależy od reaktywności związku izocyjanianowego z grupami funkcyjnymi wiążącego polimeru.

Wybór substancji barwiących jest szeroki, ponieważ nie muszą one koniecznie zawierać grup funkcyjnych. Korzystnie, jako substancje barwiące stosuje się dla koloru niebieskiego, błękit ftalocyjaninowy; dla koloru zielonego, zieleń ftalocyjaninową i półtoratlenek chromu; dla kolorów żółtego, czerwonego, brązowego i czarnego, różne tlenki żelaza. Oczywiście, stosuje się mieszaniny tych substancji barwiących w celu uzyskania żądanego koloru. Dla powłok nieprzezroczystych, jako czynnik zmętniający korzystnie stosuje się dwutlenek tytanu. Czynniki zmętniające, które uważa się za substancje barwiące w niniejszym opisie i zastrzeżeniach, miesza się z innymi barwiącymi substancjami na barwiącą pastę.

Korzystnie, jako związek izocyjanianowy, stosuje się diizocyjanian heksametylenu o wzorze OCN-/CH2/6-NCO. Jednakże, w zakres wynalazku wchodzi zastosowanie dowolnego izocyjanianu o wzorze Ri/NCO/n, w którym n jest większe lub równe 2, korzystnie równe 2. Ri może stanowić dwu- lub wiącej wartościowy rodnik organiczny, taki jak węglowodorowy rodnik alifatyczny, alicykliczny, alifatyczno-alicykliczny, aromatyczny lub alifatyczno-aromatyczny. Tak więc, innymi odpowiednimi związkami izocyjanianowymi są np. 2,4-toluenodiizocyjanian i bis/izocyjanianofenylo/ metan.

Stwierdzono, że dodanie czynnika sieciującego do polimeru szkieł i polimeru wiążącego, takiego jak dimetakrylan glikolu etylenowego, zmniejsza ilość związku izocyjanianowego potrzebnego do uzyskania dobrej adhezji.

Powleczone szkła poddaje się następnie reakcjom, które powodują, że grupy izocyjanianowe reagują z grupami funkcyjnymi polimerów szkieł wiążącego, przez co silnie wiąże się te polimery ze sobą, przy czym substancja barwiąca zostaje umocowana wewnątrz polimeru wiążącego w taki sposób, że otrzymuje się bardzo stabilne, trwale barwione szkła kontaktowe. Substancje barwiące mogą mieć grupy funkcyjne, które także bezpośrednio reagują z grupami izocyjanianowymi i takie dodatkowe reakcje wchodzą również w zakres wynalazku. Typowe, szkło suszy się pod zmniejszo152 326 nym ciśnieniem w temperaturze około 20°C, korzystnie 50°C, w ciągu co najmniej około 15, a korzystnie 30 minut, w celu odparowania rozpuszczalnika, a następnie utwardza się w temperaturze około 70°C, korzystnie 90°C, w ciągu co najmniej 30, korzystnie 90 minut. Można do farby dodać katalizatora w celu przyspieszania reakcji związku izocyjanianowego z polimerem szkieł i polimerem wiążącym, bezpośrednio przez nakładaniem farby na szkła. Jako katalizatory można stosować aminy trzeciorzędowe, takie jak trietyloamina, benzylodimetyloamina, dimetylocykloheksyloamina oraz metaliczne katalizatory takie jak kaprylan cynawy i dilaurynian dibutylocyny. Czasy i temperatury dobiera się optymalne dla dowolnej kombinacji materiałów.

W przypadku barwnych hydrofitowych szkieł kontaktowych utwardzone szkła poddaje się uwodnieniu sposobami normalnie stosowanymi przy bezbarwnych szkłach hydrofitowych.

W tabeli I podano korzystne ilości składników stosowanych do wytwarzania farb drukarskich według wynalazku.

Tabela I % wagowy składników farby drukarskiej

Składnik	Szeroki zakres	Korzystny zakres	Najkorzy- stniejszy zakres
Polimer wiążący (włącznie z resztkowym nieprzereagowanym monomerem)	10-40	13-25	16-23
Związek izocyjanianowy	Do ustalenia*	0,5-10	1.5-5
Nieprzezroczysta substancja barwiąca (o ile pożądany jest nieprzezroczysty kolor)	Do ustalenia *	Do ustalenia *	6,5-30
Przezroczysta substancja barwiąca (o ile pożądany jest przezroczysty ' kolor)	Do ustalenia *	Do ustalenńa *	1-20
Inicjator polimeryzacji	0-1,0	0,05-0,5	0,1-0,3
Dodatkowe monomery	Do ustalenia *	0-50	15-30
Rozpuszczalnik	do 100%	do 100%	do 100%

* „Do ustalenia⁴⁴ oznacza ilość, którą ustali fachowiec dla osiągnięcia pożądanego wyniku.

Poniższe przykłady ilustrują wynalazek. W przykładach zastosowano następujące skróty: HEMA - metakrylan 2-hydroksyetylu; ΕΟΕΜΑ - metakrylan 2-etoksyetylu; MAA - kwas metakrylowy; AIBN - azobis-(izobutyronitryl); HMD - diizocyjanian heksametylenu; ME - 2-merkaptoetanol.

Przykład I. Wytwarzanie mieszaniny polimer wiążący - rozpuszczalnik.

Przygotowuje się mieszaninę zawierającą: 91,5 części HEMA, 8 części EOEMA, 0,5 części MAA, 0,5 części AIBN. Rozpuszcza się 43 części tej mieszaniny w 57 częściach cyklopentanonu. Polimeryzuje się (w temperaturze 38°C, przez 48 godzin dla tej mieszaniny) do momentu aż pozostanie tylko 10% monomeru. Dla tego składu stwierdzono, że taki stopień polimeryzacji zapewnia odpowiednią charakterystykę lepkości i adhezji. Ilość resztkowego monomeru pozostającego w danej chwili można oznaczyć metodą chromatografii gazowej. Lepkość mieszaniny po polimeryzacji wynosiła około 25000 centipuazów. Do 100 części otrzymanej mieszaniny dodaje się 38 części mleczanu etylu i rozpuszcza. Otrzymaną mieszaninę polimer wiążący - rozpuszczalnik stosuje się jako substancję wyjściową w następnych przykładach.

Przy kład II. Wytwarzanie pasty barwiącej.

Mieszaninę polimer wiążący-rozpuszczalnik z przykładu I miesza się z substancję barwiącą w stosunkach przedstawionych w tabeli II, do otrzymania szlamu. Szlam miele się w młynie walcowym 15 min. do otrzymania homogenicznej pasty. Alternatywnie, pastę można wytworzyć mieląc w młynie kulowym substancję barwiącą z polimerem wiążącym i rozpuszczalnikami.

152 326

Tabela II

Przykład	Substancja barwiąca	Części substancji barwiącej	Części mieszaniny polimer wiążącyrozpuszczalnik	Otrzymany kolor
11 \	Błękit ftalocyjaninowy	1	66	Przezroczysty niebieski
ΠΒ	Półtoratlenek chromu (błękit ftalocyjaninowy (300:1)	4	9	zielony
nc	jak w przykładzie IIB	1	3	zielony
IID	Tlenki żelaza i półtoratlenek chromu (3:2)	4	13	brązowy
IIE	Błękit ftalocyjaninowy i T1O2 (1:21)	1	12,5	nieprzezroczysty niebieski

Przykład III. Wytwarzanie farby drukarskiej.

Ponieważ powłokę barwną nakłada się na szkła metodą druku, w przykładach opisano wytwarzanie substancji barwiącej w postaci fabry drukarskiej. Jednakże, są możliwe inne sposoby nakładania powłoki, jak np. malowanie lub natryskiwanie.

Przezroczyste i nieprzezroczyste farby drukarskie, nadające się do nakładania na szkła kontaktowe przygotowuje się przez mieszanie składników wymienionych poniżej.

Przykład IIIA. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części.

W przykładzie IIIA nie zastosowano związku izocyjanianowego. Jest to przykład porównawczy.

Przykład IIIB. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 0,61% powyższych 4 części.

Przykład HIC. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 0,99% powyższych 4 części.

Przykład IIID. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 1,5% powyższych 4 części.

Przykład IIIE. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 1,98% powyższych 4 części.

Przykład IIIF. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 2,44% powyższych 4 części.

Przykład IIIG. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 4,79% powyższych 4 części.

Przykład IIIH. 3 części pasty z przykładu IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 91,5 części, EOEMA 8 części, MAA 0,5 części, AIBN 0,5 części, HMD 9,7% powyższych 4 części.

P r z y k ł a d III I. 3 części pasty z przykładu IIA; HMD 2,44% powyższych 4 części.

P r z y k ł a d IIIJ. 3 części pasty z przykładu IIB; 1 część mieszaniny monomerów z przykładu IIIF; HMD 2,44% powyższych 4 części.

Przykład IIIK.3 części pasty z przykładu IID; 1 część mieszaniny monomerów z przykładu IIIF; HMD 2,44% powyższych 4 części.

Przykład IV. Alternatywne składy farby drukarskiej.

Przygotowuje się mieszaninę zawierającą 88,1 części HEMA, 9,8 części EOEMA, 2,1 części MAA, 0,5 części AIBN i 0,5 części ME. 43 części tej mieszaniny rozpuszcza się w 57 częściach

152 326 cyklopentanonu. Polimeryzuje się aż pozostanie około 10% monomerów. Do 100 części otrzymanej mieszaniny dodaje się 38 części mleczanu etylu i rozpuszcza się do otrzymania mieszaniny polimer wiążący - rozpuszczalnik.

Powtarza się przykłady IIA do IIE, stosując tę mieszaninę polimer wiążący - rozpuszczalnik do wytworzenia past barwiących podobnych do past barwiących z przykładów IIA do IIE. Powtarza się przykład III, sporządzając farby drukarskie o następujących składach.

Przykład nrIVA. 3 części pasty podobnej do IIE; 1 część mieszaniny monomerów zawierającej: HEMA 88,1 części, EOEMA 9,8 części, MAA 2,1 części, AIBN 0,1 części, HMD 2,44% powyższych 4 części.

Przykład IVB. 3 części pasty podobnej do IIA; 1 część mieszaniny monomerów z przykładu IVA; HMD 2,44% powyższych 4 części.

Przykład IVC. 3 części pasty podobnej do IIB; 1 część mieszaniny monomerów z przykładu IVA; HMD 2,44% powyższych 4 części.

Przykład IVD. 3 części pasty podobnej do I ID; 1 część mieszaniny monomerów z przykładu IVA; HMD 2,44% powyższych 4 części.

PrzykładV. Powtarza się przykład IVA bez stosowania AIBN oraz stosuje 2,75% HMD.

Przykład VI. Powtarza się przykład IIID, z tą różnicą, że zastępuje się HMD równoważną ilością 2,4-toluenodiizocyjanianu.

Przykład VII. Drukowanie i testowanie barwnych szkieł.

Nie uwodnione hydrofilowe szkła kontaktowe wytworzone według opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4405 773, drukuje się według wzoru, opisanego w europejskim opisie patentowym nr 158999 złożonym 13 kwietnia 1985, farbami drukarskimi z przykładów III-VI. Drukowane szkła suszy się pod zmniejszonym ciśnieniem w 50°C 30 minut, następnie utwardza się w 90°C w ciągu 90 minut.

Drukowane szkła kontaktowe uwadnia się przez zanurzenie w poddawanej mieszaniu solance, (0,9% wagowych soli w wodzie), przy pH = 8 i w temperaturze 90-100°C w ciągu 2 godz. Uwodnione szkła przechowuje sią w solance zbuforowanej na pH = 7,4.

Można stosować dwie metody testowania (test na ścieranie i test metanolowy) w celu oznaczenia siły wiązania adhezyjnego. W teście na ścieranie, uwodnione szkła składa się jedne na drugich, stroną drukowaną do wewnątrz i pociera się pomiędzy palcem wskazującym i kciukiem. W teście metanolowym, uwodnione szkła spryskuje się metanolem w temperaturze pokojowej w ciągu 30 sekund. W obu testach obserwuje się wizualnie adhezję lub jej brak. Test metanolowy jest ostrzejszy niż test na ścieranie. Testowano partie po 5 szkieł. Wyniki testów zestawiono w tabeli III.

Tabela III

Farba drukarska z przykładu nr	Materiał na szkła*
na ścieranie	metanolowy
IIIA	1	0/5	0/5
IIIB	1	1/4	nie testowane
HIC	1	4/1
IIID	1	5/0
IIIE	1	5/0
IIIF	1	5/0	0/5
IIIG	1	5/0	nie testowane
IIIH	1	5/0
III I	1	5/0	0/5
IIIJ	1	5/0	5/0
IIIK	1	5/0	5/0
IVA	2	5/0	5/0
IVB	2	5/0	5/0
IVC	2	5/0	5/0
IVD	2	5/0	5/0
V	2	5/0	nie testowane
VI	1	5/0

x Szkła z materiału 1 zawierają: 91,5 części HEMA, 8 części EOEMA, 0,5 części MAA oraz zawierają po uwodnieniu 38% wody.

Szkła z materiału 2 zawierają: 88,1 części HEMA, 9,8 części EOEMA, 2,1 części MAA oraz zawierają po uwodnieniu 55% wody.

152 326

Wyniki testu na próbce IIIA, nie zawierającej diizocyjanianu w powłoce barwnej, wykazały brak adhezji. Adhezja wzrasta z ilością dodanego diizocyjanianu.

Przykład VIII. Szkła kontaktowe zawierające: 91,5% HEMA, 8% EOEMA i 0,5% MAA powleka się roztworem 1% HMD w 2,2-dietoksypropanie. Szkła suszy się na powietrzu i drukuje się farbą o tym samym składzie jak farba z przykładu IIIA, ale bez diizocyjanianu. Po uwodnieniu, wszystkie pięć szkieł przeszło z dobrym wynikiem test na ścieranie. Przykład ten powtarza się, z tą różnicą, że monomery szkieł i polimeru wiążącego zawierają: 88,1% HEMA, 9,8% EOEMA i 2,1 % MAA. Znowu, wszystkie pięć szkieł przeszło z dobrym wynikiem test na ścieranie.

Przykład IX. Szkło zawierające: 91,5% HEMA, 8% EOEMA i 0,5% MAA drukuje się farbą drukarską z przykładu IIIF. Wydrukowany wzór powleka się przezroczystym materiałem zawierającym polimer wiążący, rozpuszczalnik i HMD, ale nie zawierającym barwnika.

Mieszanina polimer wiążący - rozpuszczalnik zawiera zasadniczo nieusieciowane polimery i monomery (spolimeryzowane w około 70-80%) z: 91,5% HEMA, 8% EOEMA i 0,5% MAA jako roztwór w cyklopentanonie o zawartości 25% substancji stałych.

Przezroczysty materiał powlekający składa się z: 66,50 części mieszaniny polimer wiążący -rozpuszczalnik, 33,25 części cyklopentanonu i 0,25 części HMD. Na zadrukowane, wysuszone powierzchnie szkieł natryskuje się około 5 mikrolitrów tego roztworu. Po utwardzeniu powłoki wszystkie pięć szkieł poddaje się testowi na ścieranie.

Przykład X. Przygotowuje się farbę drukarską stosując polimer o nazwie handlowej Gantrez S-95 jako polimer wiążący. Gantrez S-95 stanowi hydrolizowany kopolimer zhydrolizowanego eteru metylowo-etylowego i bezwodnika maleinowego, produkcji GAF Corporation.

Gantrez S-95 miesza się z: 29,0 g cellosolve etylowego i 11,3 g wody destylowanej. 34,4 g tej mieszaniny miesza się z 13,2 g szlamu z 1,79% wagowych błękitu ftalocyjaninowego i 37,08% T1O2 w mleczanie etylu. Dodaje się 2,45 g HMD mieszając.

Powyższą substancję barwiącą drukuje się szkła o składzie: 88,1% HEMA, 9,8% EOEMA i 2,1% MAA. Zadrukowane szkła ogrzewa się w 80°C w ciągu 72 godz. pod ciśnieniem atmosferycznym. Drugi zestaw szkieł drukuje się i ogrzewa w taki sam sposób, z tą różnicą, że substancja barwiąca nie zawiera HMD. Szkła bez HMD w substancji barwiącej nie przechodzą testu na ścieranie. Szkła zawierające HMD w substancji barwiącej przechodzą zarówno test na ścieranie jak i test metanolowy z dobrym wynikiem. Przykład ten ilustruje przypadek, w którym polimer wiążący jest różny od polimeru szkieł. Barwna powłoka nakładana na szkła hydrofilowe jest trwalsza niż powłoki nakładane znanymi sposobami. Można powlekać wybrane części szkieł. Powłokę można nakładać na części tęczówkową z uzyskaniem bardzo pożądanych deseni.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania barwnych szkieł kontaktowych, polegający na tym, że powleka się co najmniej część powierzchni szkieł kontaktowych wytworzonych z polimeru barwną powłoką, złożoną z substancji barwiącej i polimeru wiążącego, znamienny tym, że wiąże się polimer szkieł z polimerem wiążącym przez reakcję grup funkcyjnych, wybranych z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, w której R oznacza atom wodoru lub grupę alkilową z grupami funkcyjnymi, wybranymi z co najmniej jednej z grup -NCO lub epoksy, przy czym albo polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R oraz powłoka barwna zawiera dodatkowy związek, zawierający co najmniej dwie grupy na cząsteczkę, wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy albo polimer szkieł zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grupy -COOH, -OH i -NH-R oraz polimer wiążący zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO i epoksy, albo polimer szkieł zawiera grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -NCO lub epoksy oraz polimer wiążący zawiera grupy funkcyjne, wybrane z conajmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R albo polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne, wybrane z co najmniej jednej z grup

152 326

-NCO i epoksy oraz powłoka barwna zawiera również dodatkowy związek, zawierający co najmniej dwie grupy na cząsteczkę, wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R.
2. Sposób według zastrz. 1, w przypadku gdy polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, znamienny tym, że stosuje się polimer szkieł i polimer wiążący wytworzone z monomerów obejmujących co najmniej jeden monomer wybrany z grupy obejmującej kwas akrylowy, kwas metakrylowy, ester hydroksy-Ci-6alkilowy kwasu akrylowego lub metakrylowego, ester aminoalkilowy kwasu akrylowego lub metakrylowego, ester gliceryny i kwasu akrylowego lub metakrylowego oraz ich mieszaniny.
3. Sposób według zastrz. 1 w przypadku, gdy polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, znamienny tym, że stosuje się polimer szkieł i polimer wiążący zawierający ponadto co najmniej jeden monomer wybrany z grupy obejmującej heterocykliczny monomer N-winylowy, eter alkilowo-winylowy, ester alkilowy kwasu akrylowego lub metakrylowego, alkilostyren, monomer winylowy, monomer dienowy lub ester alkoksyalkilowy kwasu akrylowego lub metakrylowego.
4. Sposób według zastrz. 1 w przypadku, gdy polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, znamienny tym, że stosuje się polimer szkieł i polimer wiążący wytworzony z mieszaniny monomerów obejmującej metakrylan hydroksyetylu, metakrylan etoksyetylu i kwas metakrylowy oraz jako dodatkowy związek diizocyjanian heksametylenu.
5. Sposób według zastrz. 1 w przypadku, gdy polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, znamienny tym, że obejmuje dodatkowo etap nakładania przezroczystej, zasadniczo wolnej od pigmentu powłoki, zawierającej polimer wiążący, na powłokę barwną.
6. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że w przypadku gdy polimer szkieł i polimer wiążący zawierają grupy funkcyjne wybrane z co najmniej jednej z grup -COOH, -OH i -NH-R, jako dodatkowy związek w powłoce barwnej stosuje się związek zawierający dwie grupy izocyjanianowe.
7. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że jako dodatkowy związek stosuje się diizocyjanian heksametylenu, 2,4-toluenoizocyjanian lub bis-/izocyjanianofenylo/-metan.

152 326 ^CH3 szkielet CC _ ( polimeru |

C=O

O

I

CH

I

CH

I

OH

WZÓR 1

O CH3 / \ /-X I

CH₂— CH -0“O)- C-<5 ^CH3

WZÓR 2

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł