SE443666B - Kontaktlins av polysiloxan/akrylsyra/polycykliska estrar av akrylsyra- eller metakrylsyrapolymerer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8006377-9 2 med den ovan beskrivna poly(organosiloxan)monomeren till bildning av en sampolymer. Föreliggande uppfin- ning utnyttjar samma poly(organosiloxan)monomerer som ovan beskrivits. Man upptäckte emellertid att när de ovan beskrivna polysiloxanmonomererna polymeriserades med akrylsyra och en monomer som omfattade en poly- cyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra, bildades en hydrofil, vattenabsorberande polymer med oväntat hög draghållfasthet och rivhâllfasthet, vilken polymer var synnerligen lämplig för tillverkning av mjuka kon- taktlinser. Såsom är allmänt kànzinqn siloxantekniken är siloxaner i allmänhet hydrofoba. Det finns emellertid några få polysiloxaner som angetts vara hydrofila. Vi känner endast till ett fall,förutom föreliggande uppfin- ning,där en polysiloxan, som har förmåga att absorbera vatten, beskrivits. Detta kända material,som beskrivits i US Patentet 4 136 250,skulle emellertid inte vara lämpligtför tillverkning av de föreliggande kontakt- linserna av de anledningar som här anges nedlümspitill US Patentet 4 136 250 som känd teknik. Såsom nämnts upp- täcktes oväntat att när de ovan beskrivna polysiloxan- monomererna polymerisera med akrylsyra och en monomer omfattande en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra,så var den resulterande polymeren inte endast hydrofil,utan när den varrmüxadnæd vatten kunde denna polymer oväntat absorbera från ca l vikt% till ca 99 vikt% vatten, baserat på den torra polymerens totala vikt.

US Patentet 4 136 250 beskriver en vattenabsorberande polysiloxan, vilken kan användas för tillverkning av mjuka kontaktlinser och vilken erhålles genom sampolymerisering av följande siloxanmonomer: R R '2 HR3C - C - X - Y - Rl 1 eller 2 10 15 20 30 35 8006377-9 3 i vilken Rl kan vara ÉHB ?Hß -R6 di - O di - O - R6- CH3 CH3 X med en mångfald olika hydrofila monomerer,inbegripet akrylsyra. De ovannämnda siloxanmonomererna kan reduce- ras till en formel som liknar,men är avgörande olika,de föreliggande polyorganosiloxanmonomerna. Följande siloxan- monomer kan härledas från det som utlärts i US Patentet 4 136 250: ca o ca ca J! o ca . 3 .. ._ß ._ß _ .. . 2 H2c_c - c - o æcnz x s; - o si - o æcflzæx-o-c-c _ cnz cn3 CH3 120 Den syreatom i monomerskelettet som pilen pekar mot är närvarande i formeln enligt patentet 4 136 250 men inte närvarande i de föreliggande polyorganosiloxanmono- mererna. Denna syreatom ger upphov till flera problem. Denna speciella syreatom är utsatt för hydrolys och alkoholys, beroende på att den är placerad mellan kisel- och kol- atomerna. Denna stabilitet är Viktig om detta material skall användas för biomedicinska anordningar, såsom kon- taktlinser, eftersom dessa typer av anordningar vanligen upphettas för att desinficera dem. Om kontaktlinsen förlorar sin form under upphettning,då förlorar den sin optik. Detta betyder att materialet som utlärs i paten- tet 4 136 250 skulle vara olämpligt för användning i vissa medicinska anordningar, inbegripet kontaktlinser.

De föreliggande polyorganosiloxanmonomererna resulterar i sampolymerer, vilka har överlägsen hydrolytisk stabili- lO 15 20 25 30 35 8006377-9 4 tet eftersom det inte förekommer någon Si-O-C-bindning. pÄven utföringsexemplen i patentet 4 136 250 bör beaktas. Endast i dessa exempel finns det specifika monomerer som beskrivits utan denna oönskade Si-O-C- -bindning. Dessa specifika monomerer har emellertid oönskade uretanbindningar eller kopplingar som ger strukturer, vilka är t o m mer olika de föreliggande monomererna. Denna uretanbindning, dvs H I R {N - C - 0 *Z II O är såsom nämnts även olämplig för användning i medicinska anordningar, särskilt kontaktlinser. De föreliggande polyorganosiloxanmonomererna har emellertid inte några uretanbindningar.

US Patentet 4 138 382 beskriver en hydrofil, vat- tensvällbar, tvärbunden sampolymergel. Denna sampolymer- gel är en hydrogel, såsom N-vinylpyrrolidon som är tvär- bunden med en lågmolekylär siloxan. Siloxankomponenten är en mycket liten beståndsdel och den är närvarande för tvärbindningsändamål. Siloxanen är inte närvarande i mängder över ca 2 vikt%. US patentet 4 l38 382 utlär inte en hydrofil, vattenabsorberande siloxan och absolut -inte en kontaktlins gjord därav.

Det nederländska patentet 7 704 136 beskriver ett vätbart siloxanmaterial för användning vid tillverkning av kontaktlinser. Emellertid utsäges att de vätbara kon- taktlinserna inte bör absorbera vatten, eftersom vat- tenabsorption enligt detta patent skulle förorsaka att vatten utflödar i ögat när kontaktlinserna är i använd- ning. Detta betraktas i patentet 7 704 136 som en nackdel. Föreliggande uppfinning avser en polysiloxan- kontaktlins som absorberar vatten i stora mängder. Vat- lO 15 20 25 30 35 8006377-9 5 tenabsorption anses av föreliggande uppfinnare vara en fördel. Den nederländska hänvisningen utlär vidare att en lins inte bör absorbera vatten,ty,såsom säges i detta patent en sådan lins skulle undergâ förändringar, såsom ändring av dess optiska egenskaper. Därtill utsäges att hante- ringen av en sådan lins är svår beroende på att den är svällbar och fysikaliskt svag. De föreliggande li: erna är emellertid framställda från vattenabsorberande poly- siloxanmaterial, vilket även är starkt, hållbart och syrepermeabelt. Denna nederländska referens beskriver ingenstans de föreliggande polysiloxanerna eller sam- monomererna som bringatsatt reagera med dessa monomera siloxaner för att bilda de föreliggande, vattenabsorbe- rande polymererna som här beskrives.

US Patentet 3 808 178 beskriver ett polymert mate- rial,som innehåller en polymetakrylatryggrad med rela- tivt korta poly(organosiloxæflester-sidokedjor på rygg- radspolymeren. Det ingår ingen tvärbindning i US paten- tet 3 808 178, eftersom de där beskrivna monomererna är monofunktionella, dvs de har endast en funktionell grupp på varje monomer. För att åstadkomma tvärbindning i detta US patent som har mer än en funktionalitet, måste tillsättes för anges i kolumn 5 att olika monomerer, tvärbindning. I föreliggande uppfinning erhålles emeller- tid tvärbindning, beroende på att varje siloxanmonomer är difunktionell, dvs varje siloxanmonomer har två funk- tionella grupper, mest föredraget två metakrylatgrupper, vilka ger tvärbindning. US patentet 3 808 178 utlär inte polysiloxanmonomererna som användes i föreliggande uppfinning och ej heller ens avlägset den föreliggande, hydrofila siloxanen, som även är vattenabsorberande för användning som en mjuk, hydrofil, vattenabsorberande kontaktlins.

Katz och Zewi, "Correlations Between Molecular Structure and Some Bulk Properties of Highly Crosslinked 10 8006377-9 6 Polysiloxanes“, J. Polymer Sci., Vol. 46, sid 139-148 l(l974) utlär att divinylmonomerer kan framställas genom esterifiering av de karboxylavslutade föreningarna med två molekyler av en monoester av etylenglykol och en monoester av akrylsyra. Polymerisationen kan utföras medelst ultraviolett strålning vid rumstemperatur. Där- till utlärs strukturen som visas på sid 146 i Katz et al artikeln. Om nämnda formel skulle brytas ner så- som den hänför sig till den i föreliggande uppfinning föredragna siloxansammonomeren,skulle formeln vara föl- jande: lO 15 20 25 30 35 8006377-9 \PN\_To%r\: -CLY_CH “CH-CHZ- I' å ä (å) A '11 v N O- O-- O- O-OÄEO-CJ LE Ill Lll N ll ru n.) ll O O NNIO f\ (Ü F) \-/ u u.) I I :-«;-C»-«+-«3--n- c ' ' ' III ïJï Il tu u (J »lå I\J .L lu -ïï 'ó' ¿¿) 3 = Q . a 2% fo -,~<,f«<<«~d@«-ïš-CH,-"H-C . §__fg-,;«>>;eeN:»@_*~Ä_. á E. / _ I den ovan angivna formeln har gruppen R en ester- bindning,medan R i den föreliggande föredragna siloxan- sammonomeren är en kolvätegrupp. l0 - 15 20 8006377-9 8 Därtill är i den ovan angivna formeln den centrala upprepade enheten en dimetylsiloxanenhet, medan den centrala upprepade enheten i den föreliggande, föredrag- na siloxansammonomeren är en polyorganosiloxanenhet, såsom nedan kommer att visas. R-bindningen i Katz et al artikeln är inte hydrolytiskt stabil såsom kolväte- bindningen i den föreliggande, föredragna siloxansam- monomeren. Estergruppen i Katz et al kan hydrolyseras.

*Denna stabilitet är viktig om materialet skall användas i mjuka kontaktlinser eller biomedicinska anordningar, eftersom dessa typer av anordningar vanligen upphettas i närvaro av vatten för att desinficera dem. Om kontakt- linsen förlorar sin form så förlorar den även sin optik.

Det bör förstås att den föreliggande, föredragna poly- siloxansammonomeren inte har en esterbindning. Denna bindning är emellertid mellan grupperna A och R. Den är i själva verket belägen i gruppen A såsom nedan kommer att visas med en formel av en av de mest föredragna, 'monomera siloxanerna enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 8006577-9 ' CHJ I J __.__.__-Q.P\-.-_-~\.-~.V~CH2- C mmfim-vvxwfæßßaieå who CHE-si-CH3 Wzéa f* t. f\ | II; \/ ~«-“.«_*_._~..~__\..\.:_~_\.\_}u_.\-\ -*~v<"--*«rCH2- (°)--C)- C)-- IJ! J Förutom att visa en specifik formel på sid 146 ut- lär denna Katz et al hänvisning endast att fasdifferenser lO 15 20 25 30 35 8006377-9 lO kan detekteras när siloxankedjelängden minskas. När siloxankedjelängden ökas utlär Katz et al att fas- differenserna går förlorade och dessa differenser upp- går i en kontinuerlig övergång.

Som tillägg till det ovanstående är det viktigt att notera att Katz et al inte föreslår någon använd- ning för detta material.

Katz och Zewi "Some Rheological Properties of Highly Crosslinked Polysiloxanes" J. Polymer Sci., Vol. 13, sid 645-658 (1975) beskriver samma material som beskrivits i den ovan angivna hänvisningen från 1974 av Katz et al. Denna senare artikel utlär mera i detalj de nödvändiga stegen för att framställa utgångsmaterialen för polymererna i artikeln från 1974. Katz et al utlär i denna artikel hur den karboxylavslutade siloxanen skall syntetiseras. Detta visas på sid 646-647. Katz et al tvär- binder sedan denna med användning av en annan kemisk reak- tion än i föreliggande uppfinning för att framställa polymeren som visas på sid 649. Denna polymer är på intet sätt besläktad med de föreliggande materialen. Förutom ovanstående är det viktigt att notera att denna Katz et al referens ej heller nämner någon användning för materialet.

Katz och Zewi "Microheterogeneity in Crosslinked Polysiloxane" J. Polymer Sci. Polymer Chemistry Edition, Vol. 16, sid 597-614 (Mars, l978) beskriver samma mate- rial som i de ovan angivna hänvisningarna av Katz et al från 1974 och 1975. Det enda nya materialet som nämnes förekommer på sid 598, rad 8, dvs tvärbundna polyestrar.

Dessa tvärbundna polyestrar är emellertid inte relevanta för föreliggande uppfinning. Katz et al anger i denna artikel hur vissa monomerer skall framställas. Katz et al föreslår endast samma tvärbindningsmaterial som före- slogs i de tidigare artiklarna från 1974 och 1975. Sedan diskuteras i Katz et al dessa tvärbundna polymerers fysi- lO 15 20 25 30 35 8806377-9 ll kaliska egenskaper och mikroheterogenitet. Därtill disku- teras skillnaderna i fasseparation på den submikroskopiska skalan. Beträffande de fysikaliska egenskaperna, som Katz et al nämnt i artikeln på sid 597, diskuteras de fysikaliska egenskaperna avseende polysiloxaner i all- mänhet. Katz et al diskuterar specifika egenskaper hos sina polymerer på sid 609 där han presenterar modul-tempe- raturdata. Sedan diskuterar han tvärbindningseffektivitet på sid 607. Han mäter egenskaper som ger honom en idé om hans verkan av tvärbindning. Återigen bör det fram- hållas att Katz et al i denna artikel från 1978 inte utlär några fler material än som utlärts i hans tidigare artiklar, med undantag för beskrivningen av de tvär- bundna polyestrarna på sid 598. Dessa material är emeller- tid inte relevanta för föreliggande uppfinning. Som till- lägg till det ovan angivna är det viktigt att notera att denna Katz et al referens ej heller nämner någon använd- ning för detta material, förutom som möjliga tätnings- medel.

W. A. Piccoli, G. G. Haberland och R. L. Merker, J. Am. Chem. Soc. "Highly Strained Cyclic Paraffin- -Siloxanes", Vol. 82, sid 1883-1885 (April 20, 1960) beskriver framställningen av de cykliska paraffin-siloxan- monomerer som kan användas i föreliggande uppfinning vid framställning av de föredragna siloxanprepolymererna enligt uppfinningen. Dessa föredragna siloxanprepoly- merer, dvs lineära monomerer, i föreliggande uppfin- ning sampolymeriseras och tvärbindes sedan för att bilda de föredragna polymererna som användes för framställning av kontaktlinser. I den ovan angivna artikeln beskrives på sid 1884, kolumn 2, rad 15-27, att dessa cykliska paraffin-siloxanmonomerer kan polymeriseras med använd- ning av starka syror eller baser för att bilda lineära polymerer. De föredragna lineära siloxanpolymererna an- vänds, såsom nämnts, i föreliggande uppfinning som före- lO 15 20 25 30 35 8006577-9 12 dragna prepolymerer och sampolymeriseras samt tvärbindes för att bilda material för framställning av kontaktlinser.

Ingenstans i denna artikel beskrives eller föreslås de tvärbundna polymererna enligt föreliggande uppfinning.

Ej heller föreslår eller beskriver artikeln att poly- mererna kan användas för framställning av kontaktlinser.

R. L. Merker och M. J. Scott J. of Polymer Scí., "The Copolymerization of Cyclic Siloxanes" Vol. 43, sid '297-310 (l960) beskriver sampolymerisationsstudier med användning av cykliska alkylsiloxaner. Dessa material sampolymeriseras med siletylensiloxan och sedan bestäm- mes polymerisationsgraderna. Siletylensiloxanen användes på grund av att den inte växlar mellan ringfor- men och den lineära formen. När en gång ringformen upp- spjälkts förblir ringen öppen; dvs reaktionen fortgår i en riktning. De tvärbundna polymererna enligt förelig- gande uppfinning varken föreslås eller anges i denna artikel och ej heller föreslås eller anges dessa poly- merer som kontaktlinser. J nu US Patenten 3-041 362 och 3 O4l 363 beskriver samma material som angivits i de ovannämnda artiklarna av bl a Mefiær i J. Am. Chem. Soc. samt J. of Polymer Sci..

Därtill utlärs emellertid att vissa polyfunktionella siloxaner kan användas tillsammans med vissa monomerer för att ge tvärbundna polymerer och sampolymerer. De tvär- bundna sampolymererna enligt föreliggande uppfinning vare sig anges eller föreslås i dessa referenser och ej heller är polymererna, som beskrives i dessa referenser, relevanta för de föreliggande polymererna. Därtill vare sig anges eller föreslås i dessa referenser att dessa polymerer kunde användas som kontaktlinser.

E. E. Bostick “Cyclic Siloxanes and Silazanes", kap. 8, sid 343-357, Kinetics and Mechanisms of Poly- (1969) be- skriver siloxanpolymerisation med användning av cykliska merization, Vol. 2, Frisch och Regan, ed., 10 15 20 25 30 35 8006377-9 13 siloxaner. Denna artikel utlär ingenting mera än den ovannämnda artikeln från J. of Polymer Sci., av R. L.

Merker och M. J. Scott.

E. E. Bostick, Chemical Reactions of Polymers, High Polymers series vol. 19 (1964) E. M. Fettes, ed.

Kap. 7 "Interchange Reactions" section B "Silicones“ sid 525 beskriver siloxansampolymerisation med använd- ning av cykliska siloxaner. Här anges att dessa reak- tioner gâr i en riktning. Denna artikel utlär ingenting mer än den ovannämnda artikeln från J. of Polymer Sci. av R. L. Merker och M. J. Scott.

US patentet 2 770 633 beskriver l,3-bis(4-metakryl- oxibutyl)tetrametyldisiloxan, en av de föredragna siloxanmonomererna som användes i föreliggande uppfin- ning. Denna förening beskrives i kolumn 1, rad 63 i patentet, när R är vinyl. US patentet 2 770 633 beskriver emellertid endast siloxanmonomeren, då däremot förelig- gande uppfinning ej endast beskriver siloxanmonomerna, utan även sampolymeren som framställts genom sampolymeri- sation av polysiloxanmonomeren med akrylsyra och en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra till bildning av ett hydrofilt, vattenabsorberande poly- siloxanmaterial för användning vid tillverkning av mjuka kontaktlinser I US patentet 2 770 633 skulle man inte önska att den där beskrivna monomeren polymeriserades, eftersom den inte skulle fullgöra sin avsedda funktion som ett smörjmedel om den polymeriserats.

US Patenten 3 996 187, 3 996 189, 3 341 490 och 3 228 741 beskriver kontaktlinser framställda från poly(organosiloxaner), vilka innehåller fyllmedel. Rivhåll- fastheten och draghållfastheten hos kontaktlinserna som framställts från den föreliggande polymeren har tillräck- ligt höga värden för att inga fyllmedel skall behövas.

US Patenten 3 996 187 och 3 996 189 som ovan nämnts beskriver kontaktlinser framställda från armerade poly- 10 15 20 25 30 35 8ÛÛ6377-9 14 siloxaner. Linserna innehåller olika polysiloxaner med brytningsindex som motsvarar det för kiseldioxidfyll- medlet,så att en optiskt klar kiseldioxidfylld silikon- elast kan bildas från aryl- och alkylsiloxaner. Detta material innehåller från 5 till 20 % kiseldioxid. Kisel- dioxiden användes, såsom nämnts,för hållfasthetens skull.

Föreliggande uppfinning innehåller inga fyllmedel för hållfasthetens skull, eftersom det föreliggande materia- let har tillräcklig hållfasthet utan fyllmedel.

US Patentet 3 341 490 beskriver kontaktlinser fram- ställda från blandningar av siloxansampolymerer, vilka innehåller armeringsfyllmedel av kiseldioxid. Såsom nämnts innehåller kontaktlinserna enligt föreliggande uppfinning inga fyllmedel.

US Patentet 3 228 741 beskriver kontaktlinser fram- ställda från silikongummi, särskilt kolvätesubstituerat polysiloxangummi. Detta silikonmaterial innehåller fyll- medel, såsom ren kiseldioxid, för reglering av linsernas flexibilitet, böjlighet och elasticitet. De föreliggande polymererna erfordrar inga fyllmedel.

US Patentet 3 518 324 beskriver vulkanisering för framställning av silikongummi, då däremot föreliggande uppfinning gäller kontaktlinser framställda från polymeri- sation av specifika monomerer.

US Patentet 3 878 263 beskriver en konfiguration som kan vara lO 15 20 25 30 35 8006577-9 15 där R kan vara monovalenta kolväten, R' kan vara ett monovalent kolväte, c kan vara noll, men när c är noll måste Z vara 0R"" och Z är en viktig beståndsdel, eftersom denna användes för tvärbindning av kedjorna. Därför utlärs monomererna enligt föreliggande uppfinning inte i US Patentet 3 878 263.

US Patentet 2 906 735 beskriver en reaktion mellan en alkylsiloxan och akrylsyra eller en metakrylsyra, vilken resulterar i en med akrylatgrupper avslutad disiloxan. Detta patent utlär inte sampolymererna en- ligt föreliggande uppfinning.

US Patentet 2 922 807 beskriver disiloxaner som har akryl- eller metakryloxigrupper bundna till sili- konen genom en divalent aflqflenrmükal med 2-4 kolatomer.

US Patentet 3 763 081 beskriver polymerisationen av en omättad siloxan, som är något svår att polymeri- sera,eftersom en dubbelbindning i denna typ av monomer i allmänhet inte är så aktiv. Man måste använda både höga temperaturer och peroxidkatalysatorer eller platina- katalysatorer för att fullborda denna typ av reaktion.

Se exempelvis kolumn 4, rad 35-46 i detta patent. I den föreliggande föredragna reaktionen anges specifikt att de monomera materialen har aktiverade, omättade grupper bundna genom en divalent kolvätegrupp till siloxanen, då däremot föreningarna enligt US Patentet 3 763 081 inte har aktiverade, omättade grupper bundna till siloxanen.

US Patentet 2 865 885 beskriver en vinylgrupp som inte är aktiverad, såsom visas i kolumn l, rad 25-30.

Anledningen till att dubbelbindningen i detta patent inte är "aktiv" i den meningen som definieras i förelig- gande uppfinning, är att dubbelbindningen är bunden till antingen svavel eller syre. I föreliggande uppfinning skulle samma position ha en O <-å-> 8006577-9 10 15 20' 25 30 35 lö karbonylgrupp. Denna skulle göra dubbelbindningen aktiv såsom definieras i föreliggande uppfinning. På grund av att reaktivitetsförhållandena dvs dubbelbindningen i patentet 2 865 885 är så olika är inte aktiv såsom definieras i föreliggande uppfinning, skul- le det vara svårt att få en acceptabel sampolymerisations- reaktion med användning av formlerna i detta patent jäm- fört med den aktiva dubbelbindningen i de föreliggande siloxanmonomererna, vilka lätt sampolymeriseras. I före- liggande uppfinning är vinylgrupperna "aktiverade" för att underlätta radikalpolymerisation. Den i patentet 2 865 885 i kolumn l, rad 25-30 givna formeln låter sig inte radikalpolymeriseras på grund av brist pâ resonans, utan den låter sig hellre jonpolymariseras på grund av substi- tuenternas polära natur. Därför skulle det vara synner- ligen svårt, om ens möjligt, för nämnda patent att bilda föreningarna enligt föreliggande uppfinning. Därtill är föreningarna som bildas i detta patent inte hydrolytiskt stabila; beroende på närvaron av kisel-kvävebindningen 'i formeln; Föreliggande uppfinning kan inte använda en hydrolytiskt instabil förening. Till yttermera visso kan produkterna från denna hydrolys i patentet 2 865 885 vara skadliga för det humana ögat, särskilt aminerna.

I kolumn 3 i detta patent är kopplingen en aminkoppling till dubbelbindningen och i föreliggande uppfinning är denna koppling alltid en alkyl. Sålunda utlär US Patentet 2 865 885 inte de ej heller de föreliggande polymererna eller sampolymererna.

US patentet 2 793 223 beskriver i exempel 5, kolumn 3, rad 30-41, att en fenylgrupp är bunden till siloxanen. föreliggande siloxanmonomererna och Därför skulle det materialet vara mycket svårt och ogenom- skinligt. Detta skulle vara olämpligt för kontaktlinser, som måste vara transparenta. Därtill skulle eventuellt kontaktlinser framställda från polymerer gjorda av mono- mererna som beskrivits i patentet 2 793 223, beroende på närvaron av fenylgruppen på siloxanen,såsom visats i 10 15 20 25 30 35 8006377-9 17 exempel 5, inte transporterar syre i tillräcklig grad, då däremot kontaktlinser gjorda från de föreliggande polymererna skulle transportera syre i en tillräckligt hög grad för att uppfylla den humana hornhinnans krav.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning åstadkommer material, vilka kan användas för biomedicinska anordningar, såsom kon- taktlinser, hjärtklaffar och intraokulära linser.

Föreliggande uppfinning omfattar en mjuk, hydrofil, vattenabsorberande,flexibel, fyllmedelsfri, hydrolytiskt stabil, biologiskt inert kontaktlins med tillräcklig förmåga att transportera syre för att uppfylla den humana hornhinnans krav. Den föreliggande kontaktlinsen kan vara transparent i sin föredragna utföringsform. Den föreliggande kontaktlinsen framställs från ett material som omfattar en polysiloxanmonomer, vilken är d,w-termi- nalt bunden genom divalenta kolvätegrupper till polymeri- serbara, radikalpolymeriserbart aktiverade, omättade grupper, som är sampolymeriserade med akrylsyra och en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra bildande en polymer i tvärbundet nätverk, vilken har vid mättnad med vatten förmåga att absorbera från ca 1 vikt% till ca 99 vikt% vatten, varvid procentsatserna är baserade på den totala vikten hos den torra polymeren.

Det finns kommersiellt tillgängligt både hydrofoba och hydrofila kontaktlinser. De tillgängliga hydrofoba kontaktlinserna är huvudsakligen hårda kontaktlinser gjorda från sådana material som (PMMA) polymetylmetakry- lat. Det finns emellertid mjuka kontaktlinser tillgäng- liga som är hydrofila. Därtill är dessa linser vanligen vattenabsorberande linser och de är gjorda från poly- merer och sampolymerer baserade på (HEMA) hydroxietyl- metakrylat. Ingendera av materialen gjorda från PMNA eller HEMA är tillräckligt syrepermeabla för att upp- fylla den humana hornhinnans syrekrav. Därför måste ett 10 l5 20 25 30 35 8006377-9 18 material utvecklas, vilket var mjukt för komfort och även syrepermeabelt till en sådan utsträckning att när det gjordes till en kontaktlins transporterades till- räckligt med syre genom materialet för att uppfylla den humna hornhinnans alla krav. Man fann att polysiloxan- material är syrepermeabla till en sådan utsträckning att syre kan passera genom dessa material i tillräckligt hög grad för att uppfylla den humana hornhinnans krav, när dessa material används för tillverkning av kontakt- linser. Därtill är kontaktlinser gjorda från polysiloxaner mjuka, vilket leder till större komfort för användaren.

Sålunda fann man att polysiloxanmaterial skulle vara goda kandidater för tillverkning av mjuka kontaktlinser.

.Man fann emellertid att när mjuka kontaktlinser framställdes från polysiloxanmaterial så giridæfinte dessa linser på ögats hornhinna på ett skikt av tårar, utan snarare fäster de sig på hornhinnan på ett sådant sätt att det metaboliska utflödet och inflödet av fluidum från ögat -förändras. Det är känt att om mjuka-kontaktlinser inte rör sig eller väsentligen inte rör sig på ögat kan detta resultera i fysisk skada åt hornhinnan. Såsom nämnts har man noteratatt när en mjuk kontaktlins rör sig på ögat förekommer det ett utbyte av târfluidum under linsen, vilket resulterar i utbyte av metaboliska produkter som tillföres hornhinnan och metaboliska biprodukter som avlägsnas från hornhinnan. Denna rörelse av tårfluidum resulterar i upprätthållandet av en hälsosam omgivning för hornhinnan. Detta har allmänt rapporterats av Roth, H. W. och Iwasaki, W., Complications Caused by Silicone Elastomer Lenses in West Germany and Japan, föredrag presenterat vid the 2nd Contact Lens Conference, 18 februari 1979, i Tokyo, Japan (Prof. Motoichi Itoi, M. D., Kyoto Prefectural University of Medicine, Hirokohji, Kawara Machi-Dohri, Kamikyo-Ku, Kyoto 602); Kreiner, Christine F., Neues Optikerjournal, Nr 2 (21) lO februari, 10 15 20 25 30 35 8006377-9 19 89 (l979); Von Arens, Franz D., Neues Optikerjournal Nr 3, (21) 10 mars, 93 (l979); och von Zimmermann, E., Neues Optikerjournal, Nr. 4, 21, 10 april, 73 (1979).

När en mjuk kontaktlins absorberar vatten och är hydrofil så rör sig linsen på ögat i tillräckligt hög grad så att ingen fysisk skada uppträder på hornhinnan och tillräckligt av tårutbyte uppträder för att horn- hinnemetabolismen skall fortskrida normalt. Dettaharxerit sant när man observera PHEMA-linsen. Vi tror att silikon- linsernas rörelse skulle underlättas om linserna var vattenabsorberande. Före föreliggande uppfinning, med undantag för detsom beskrivits i US patentet 4 136 250 som ovan diskuterats, hade emellertid ingen upptäckt en polysiloxanlins som var vattenabsorberande och hydro- fil. Man har nu funnit att alla kända, mjuka polysiloxan- kontaktlinser som testats,lett till någon typ av vid- häftning vid ögat. Detta problem har varit ett huvud- hinder för användning av polysiloxaner som material för mjuka kontaktlinser. Detta huvudhinder har nu undan- röjts med föreliggande uppfinning. Det var synnerligen oväntat att de föreliggande polysiloxanpolymererna inte endast är hydrofila utan även vattenabsorberande. Därför utgör de föreliggande polymererna utmärkfiamaterial för tillverkning av kontaktlinser, vilka utöver att de inte fastnar på ögat även rör sig tillräckligt under normal användning så att hornhinnemetabolismen kan fortskrida normalt.

De föreliggande polymererna är mycket starkare än sampolymerer framställda från endast akrylsyra och de föreliggande polysiloxanmonomererna. Draghållfastheten har ökat ca 10 ggr i förhållande till dessa sampolymerer. Även drivhâllfastheten har ökat i hög grad.

När uttrycket "kompatibilitet" användes här avses att när materialen är kompatibla är dessa material optiskt klara, dvs transparenta och färglösa. Använd- 10 15 20 25 30 35 8006577-9 20 ningen av de polycykliska estrarna av akrylsyra som en av monomererna i föreliggande polymer bibehåller optisk klarhet i polymeren över ett vidsträckt koncentrations- omrâde. Många andra monomerer får polymeren att förlora sin optiska klarhet.

När polysiloxanmonomeren enligt uppfinningen sam- polymeriseras med från ca 1,0 viktfià till ca 30,0 vikt% akryl- syra, varvid procentsatserna är baserade på polymerens totala vikt, och från ca 5,0 vikt% till ca 50,0 vikt% av en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra, varvid procentsatserna är baserade på polymerens totala vikt, bildas en polymer, vilken har en oväntat hög drag- hållfasthet och rivhållfasthet och vilken är hydrofil samt vattenabsorberande. När sampolymeren formades till kontaktlinser absorberade linserna när de var mättade med vatten oväntat från ca l vikt% till ca 99 vikt% vat- ten, baserat på den torra sampolymerens totala vikt.

Såsom nämnts är detta fullständigt oväntat, eftersom polysiloxaner är kända att vara hydrofoba, varvid dock några få är hydrofila, men ingen är känd att absorbera vatten, med undantag för materialet som beskrivits i US patentet 4 136 250. Föreliggande uppfinning utgör ett stort framsteg på polysiloxankontaktlinsområdet.

Mera preciserat omfattar föreliggande uppfinning en mjuk,hydrofil, vattenabsorberande,flexibel, fyll- medelsfri, hydrolytiskt stabil, biologiskt inert, transpa- rent kontaktlins med förmåga att transportera syre i tillräckligt hög grad för att uppfylla den humana horn- hinnans krav. Den föreliggande kontaktlinsen är fram- ställd från en polysiloxanmonomer, vilken är a,w-termi- nalt bunden genom divalenta kolvätegrupper till poly- meriserade, radikalpolymeriserbart aktiverade, omättade grupper som är sampolymeriserade med akrylsyra och en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra och 'bildar en polymer i ett tvärbundet nätverk, som vid 10 15 20 25 30 35 8006377-9 21 mättnad med vatten har förmåga att absorbera från ca l vikt% till ca 99 vikt% vatten, varvid procentsatserna är baserade på den torra polymerens totala vikt.

De tredimensionella nätverkspolymerprodukterna enligt uppfinningen framställes lätt genom konventionella radikalpolymerisationstekniker. Monomerna tillsammans med ca 0,05 till ca 4,0 vikt%, ;ill 2,0 vikt%, av en lämplig radikalinitiator kan upphettas företrädesvis 0,05 till en lämplig temperatur som beror på den använda initiatorn, t ex från ca 0°C till ca lOO°C för att initiera och fullborda polymerisationen. De polymeriser- bara monomererna kan företrädesvis underkastas vid rums- temperatur;bestrâlning med UV-ljus i närvaro av lämpliga aktivatorer, såsom bensoin, acetofenon, bensofenon och liknande under en tillräckligt lång tidsperiod för att bilda en härdad polymer.

Polymerisationen kan utföras direkt i kontaktlins- formar eller kan gjutas till skivor, stavar eller ark, vilka sedan kan bearbetas till en önskad form. Företrädes- vis utföres polymerisationen medan materialet centrifu- galgjutes såsom utlärs i US patentet 3 408 429.

När uttrycket "rörlig, mjuk kontaktlins" användes här avses att linsen rör sig tillräckligt på ögat så att (l) ingen fysisk skada uppträder på hornhinnan som ett resultat av frånvaro av tårutbyte; och (2) tillräck- ligt tårfluidumutbyte uppträder under linsen så att tillräcklig hornhinnemetabolisk aktivitet upprätthålles, vilket leder till en hälsosam omgivning för hornhinnan.

När uttrycket "rörlig, mjuk kontaktlins" användes här avses att, när linsen är placerad på ögat och under normalt bruk, linsen rör sig minst 0,5 mm med varje blinkning av ögonlocket. Företrädesvis bör linsen röra sig från ca 0,5 mm till ca l,O mm med varje blinkning.

När uttrycket "orör1ig, mjuk kontaktlins" användes här avses att linsen rör sig mindre än ca 0,5 mm till lO 15 20 25 30 35 8006377-9 22 O mm med varje blinkning av ögonlocket.

När uttrycket "hydrofil, mjuk kontaktlins“ användes här avses att den mjuka kontaktlinsens yta inte repellerar vatten i motsats till den "hydrofoba“, där linsytan ten- derar att repellera vatten.

När uttrycket "vattenabsorberande, mjuk kontakt- lins" användes här avses att linsen absorberar från ca l vikt% till ca 99 vikt% vatten, varvid procentsatserna är baserade på den torra polymerens totala vikt.

Beskrivning av föredragna utföringsfonner I enlighet med de föredragna utföringsformerna av denna uppfinning âstadkommes formade artiklar för användning i biomedicinska tillämpningar, inbegripet kontaktlinser, vilka artiklar tillverkas från tredimen- sionella nätverkspolymerer, vilka omfattar en polysiloxan- monomer, som är aa»-terminalt bunden genom divalenta kolvätegrupper till polymeriserbara, radikalpolymeriser- bart aktiverade, omättade grupper som är polymeriserade med ca l,O vikt% till ca 30,0 vikt%, baserat på poly- merens totala vikt, av akrylsyra och 5,0 vikt% till ca 50,0 vikt%, baserat på polymerens totala vikt, av en pOlyCykliSk ester av akrylsyra eller metakrylsyra, bildande en polymer i ett tvärbundet nätverk, vil- ken har förmåga att absorbera från ca l viktâ till ca 99 vikt%, baserat på den torra polymerens totala vikt, av vatten.

Den föredragna mängden av absorberat vatten är från ca 5 vikt% till ca 99 vikt% vatten, baserat på den torra polymerens totala vikt.

Den föredragna mängden av akrylsyra är från ca 5,0 vikt% till ca 15,0 vikt%, baserat på polymerens totala vikt.

Den föredragna mängden av den polycykliska estern av akrylsyra eller metakrylsyra är från ca 10,0 vikt% till ca 40,0 vikt%, baserat på polymerens totala vikt. 10 15 20 25 30 35 8006577-9 23 Uttrycket polycyklisk ester av akrylsyra avses in- begripa, men inte vara begränsat till, isobornylakrylat, adamanämylakrylat, dicyklopentadienylakrylat och iso- pinokamfylakrylat.

Uttrycket polycyklisk ester av metakrylsyra avses inbegripa, men inte vara begränsat till, isobornylmetakry- lat, adamantanylmetakrylat, dicyklopentadienylmetakrylat och isopinokamfylmetakrylat.

När uttrycken "aktiverad" eller "radikalpo1ymeriser- bart aktiverad" användes tillsammans med uttrycket "omåt- tade grupper" avses att en omättad grupp, som är akti- verad, är en sådan som har en substituent som underlät- tar radikalpolymerisation. Dessa aktiverade omättade grupper polymeriseras för att bilda polymererna enligt uppfinningen. Företrädesvis lämpar sig de här använda aktiverande grupperna för radikalpolymerisation under milda betingelser, såsom omgivningstemperaturer.

När uttrycket polymer användes här, avses dazinbe- gripa en polymer med minst två olika monomerer införliva- de i polymeren.

De föredragna polysiloxanmonomererna väljes från den grupp som består av en poly(organosiloxan)monomer med formeln - Û ll Tfl 11 Å-R-Si O-ïi Û-Si-E-Å | 1 R2 nu RE i vilken A är en aktiverad, omättad grUPP, R är en di- valent kolväteradikal med från 1 till ca 22 kolatomer, lO 15 20 25 30 35 006377-9 24 Rl, R2, R3 och R4 kan vara samma eller olika och är var för sig antingen en monovalent kolväteradikal eller en halogensubstituerad monovalent kolväteradikal som var och en har från l till ca 12 kolatomer och m är O eller större,samt en polyparaffinsiloxanmonomer med formeln l/pr :l RI í 5 *P ! 1 A _R._ c s: o-si-w-Al l I | | m6 Pau P-“z x m' i vilken Al är en aktiverad, omättad grUPPí R' är en divalent kolväteradikal med från l till ca 22 kolatomer; R'l, är valda bland en monovalent kolväteradikal med från R'2, R'3 och R'4 kan vara samma eller olika och ' l till ca 12 kolatomer och en halogensubstituerad, mono- valent kolväteradikal med från l till ca 12 kolatomer; R'5 och R'6 bland väte, en kolväteradikal med från l till ca 12 kol- atomer, en karboxylsyragrupp, en karboxylsyraestergrupp kan vara samma eller olika och är valda som har formeln C)%Û -Gry 7 i vilken R'7 är vald bland en kolvätegrupp med från l till ca 12 kolatomer och en karboxylsyraamid som har formeln lO 15 20 25 30 35 8006577-9 25 /We - xl\ RI O--O 9 i vilken R'8 och R'9 kan vara samma eller olika och vardera är vald bland väte och en kolvätegrupp med från 1 till ca 12 kolatomer; x är 2 eller större och m' är l eller större.

Den mest föredragna polysiloxanmonomeren är en poly(organosiloxan)monomer med formeln Ti TB Tl A - 9- Si O - Si O - Si - R - A I I 1 R2 Ru wz m i vilken m är företrädesvis 50 till 800 och mera före- draget 50 till 200; i vilken A är en av 2-cyanoakryloxi k.) O-Û lll akrylonitryl CH2=C- 7 10 15 20 25 30 35 8006377-9 26 akrylamido 0 ll CH2 = CH -ïC - NH - , akryloxi 0 CH2 = CH - å - 0 - 9 metakryloxi och N - vinyl - 2 - pyrrolidinon - x - yl där x kan vara 3, 4 eller 5 lO 15 20 25 30 35 8006377-9 27 Mera föredraget är A akryloxi eller metakryloxi.

Andra grupper med aktiverad omättnad kan emellertid lätt användas, och sådana grupper är välkända för fack- männen på omrâdet. Mest föredraget är A metakryloxi eller akrylamido.

R kan företrädesvis vara en alkylenradikal. Därför är R företrädesvis metylen, propylen, butylen, pentamety- len, hexametylen, oktametylen, dodecylmetylen, hexa- decylmetylen eller oktadecylmetylen; arylenradikaler såsom fenylen, bifenylen eller de motsvarande alkylen- och.aqdenradikakxna.Mera föredraget är R en alkylen- radikal med ca 1,3 eller 4 kolatomer. Mest föredraget är R en alkylenradikal med från ca 3 till 4 kolatomer, t ex butylen.

Företrädesvis är Rl, R2, R3 och R4 alkylradikaler med från l till 12 kolatomer, t ex metyl, etyl, propyl, butyl, oktyl, dodecyl och liknande; cykloalkylradikaler, t ex cyklopentyl, cyklohexyl, cykloheptyl och liknande; mononukleära och binukleära arylradikaler, t ex fenyl, naftyl och liknande; aralkylradikaler, t ex bensyl, fenyletyl, fenylpropyl, fenylbutyl och liknande; alkaryl- radikaler, t ex tolyl, xylyl, etylfenyl och liknande; halogenarylradikaler såsom klorofenyl, tetraklorofenyl, difluorofiawl och liknande; halogensubstituerade lägre alkylradikaler med upp till ca 4 alkylkolatomer såsom fluorometyl och fluoropropyl. Mera föredraget är Rl, R2, R3 och R4 metylradikaler och fenylradikaler, mest före- draget är Rl, R2, R3 och R4 metylradikaler.

De mest föredragna monomererna, de med aktiverade, omättade grupper avslutade poly(organosiloxan)monomererna, som användes i föreliggande uppfinning, kan framställas genom att den lämpligt substituerade disiloxanen, exempel- vis 1,3-bis(4-metakryloxibutyl)tetrametyldisiloxanen, jämviktsinställes med en lämplig mängd av en cyklisk diorganosiloxan, t ex hexametylcyklotrisiloxan, okta- lO 15 20 25 8006377-9 28 fenylcyklotetrasiloxan, hexafenylcyklotrisiloxan, l,2,3- -trimetyl-l,2,3-trifenylcyklotrisiloxan, l,2,3,4-tetra- fenylcyklotetrasiloxan och liknande, i närvaro av en syra- eller baskatalysator. Mjukhetsgraden, de fysika- liska egenskaperna,såsom draghållfasthet, modul och procent töjning;bestämmer mängden av cyklisk diorga- nosiloxan som jämviktsinställes med disiloxanen. Genom att öka mängden cyklisk siloxan ökar man m.

Reaktionen mellan en cyklisk diorganosiloxan och disiloxaner, ehuru den inte specifikt beskrivits för de i föreliggande uppfinning använda disiloxanerna för att åstadkomma de aktiverade, omättade grupperna som ändgrupper för polysiloxaner, är en konventionell reak- tion och har beskrivits av exempelvis Kojima et al.

Preparation of Polysiloxanes Having Terminal Carboxyl or Hydroxyl Groups, J. Poly. Sci., Del A-l, Vol 4, sid 2325-27 (1966) eller US patentet 3 878 263, vilka här införlivas genom referens.

De följande reaktionerna representerar de mest före- dragna poly(organosiloxan)monomermaterialen enligt upp- finningen. 1,3-bis(hydroxialkyl)tetrametyldisiloxandi- metakrylater framställs genom följande reaktioner: (1) esterifiering med akryloyl- eller metakryloylklorid eller-anhydrid. Exempelvis är följande med metakryloylklo- rid: 10 15 20 (2 fä W 8006377-9 29 .U ~. ïh3 ïd3 HD êCH2èq öl - O - Si êCä2ån OH ' I C.3 d3 + CH3 O n är företrädesvis 1 = 1, 3 eller 4 2 CJ = - . - C _ 2 n är mest föredraget = 3 eller 4 CH- O CL CH O "H "n a l-nvš l_;3 -|~¿3 In--\ f!! »f .êv-v-b-*J 'fvfl2,n ï_"'0-ï.t fbïi27no-v-'.,=uf12 n .U °3 "3 (2) Ett annat föredraget förfarande för framställning av 1,3-bis(hydroxialkyl)tetrametyldisiloxandimetakrylater är genom transesterifiering med metylmetakrylat: C _ ”Å ^ _ " _ | J j T ° = fw _ f. _ _ nu / vv Å Qi _ _ c /fiq _\. »__- 2 v t. Û »M3 + “O fCJFn i.. Û ei fe 2,., _ _ -à CÄ CH '3 3 -'_3 n p; ~u Å m_- íåx3 Ifnaš íAQ-øfi ïooš = " ._ '* _ 'v ifï-f .I s* ._ f" _ 3* L-"L" _". ^ _. f' _ - = “LI 2 v b v \....2,n í- J t... \\..»2,n J v v ~...2 C.. CH 3 3 n är företrädesvis = l, 3 eller 4 n är mest föredraget 3 eller 4 8006377-9 30 Sedan kan antalet siloxangrupper mellan de två metakrylatändgrupperna ökas från 2 till 2+4X genom en ringöppningsinföringsreaktion med X moler oktametyl- cyklotetrasiloxan eller l,l,3,3-tetrametyl-l,3-disila- -2-oxacyklopentan eller blandningar därav enligt föl- jande: '“I' i "T CH O CH ï13 ï13 I 3 l 3 CH2 = C - C - 0 éCH2èn Si - O - Si êCH2èn O - C - L = C32 CH3 CH3 n är företrädesvis = l, 3 eller 4 n är mest föredraget = 3 eller 4 + CL CH I 3 I 3 IH - Si - 0 - Si - CH 3 I I 3 0 O li O gi C X mOler "°3 _ T _ _ I- _ ñ3 oktametylcyklotetra- SilOXän 8006377-9 31 C? “ CI CT CH O Gå: fßfi fß | 3 | 3 n | ~ .¿-:=c - - - c écazèn i: - o sli-c-ïi lcfízèn o - c - :=f::-:¿ h3 CH3 tn3 m n är företrädesvis = 1, 3 m är företrädesvis = 50 eller 4 till 800 n är mest föredraget = 3 m är mera föredraget = S0 eller 4 till 200 Den ovan angivna strukturen, dvs en poly(organo- siloxan)monomer, representerar den mest föredragna poly- siloxanmonomeren enligt föreliggande uppfinning. m är företrädesvis från ca 50 till ca 800. Mera föredraget är m från ca 50 till ca 200.

När uttrycket "mjuk" användes här för att beskriva kontaktlinserna enligt föreliggande uppfinning, avses att m i den ovan angivna formeln är, efter polymerisation, större än 25, företrädesvis från ca SO till ca 800.

Den föredragna polysiloxanmonomeren enligt uppfin- ningen kan även vara en polyparaffinsiloxanmonomer med formeln -v Hr :v 1:1 Ti T 3 íš 3 i Al - P' - Si O - Si C Ei O - Si - F' - är I; “v v v “I R 2 r ¿ R R U n 2 >< 1 lO 15 20 25 30 35 8006577-9 32 i vilken Al är en aktiverad, omättad grupp; R' är en divalent kolväteradikal med från 1 till 22 kolatomer; R'l, R'2, R'3 och R'4 kan vara samma eller olika och är valda bland en monovalent kolväteradikal med från l till ca l2 kolatomer och en halogensubstituerad, monovalent kolväteradikal med från l till ca 12 kolatomer; R'5 väte, en kolväteradikal med från l till ca 12 kolatomer, en karboxylsyragrupp, en karboxylsyraestergruPP, som och R'6 kan vara samma eller olika och är valda bland representeras av formeln O ll - C - O - R'7 i vilken R'7 är vald bland en kolvätegrupp med från l till ca 21 kolatomer och en karboxylsyraamid, som representeras av formeln G=O -N /ws \.R. 9 i vilken R'8 och R'9 kan vara samma eller olika och är vardera vald från den grupp som består av väte och en kolvätegrupp med från l till ca 12 kolatomer; x är 2 eller större och m' är l eller större. Företrä- desvis är m' l till 800 och mera föredraget 25 till 500.

Mera föredraget kan A' vara 2-cyanoakryloxi CH = N 0-0 lll 10 15 20 25 30 35 8006377-9 33 akrylonitryl CH = C-- 1 C i N akrylamido 0 CH2 = CH - E - NH - 1 akryloxi styryl CH = CH eller N - vinyl - 2 - pyrrolidinon - x - yl där X kan vara 3, 4 eller 5 lO 15 20 25 30 35 8006377-9 34 Mera föredraget är A' akryloxi eller metakryloxí.

Andra grupper som innehåller aktiverad omättnad kan emellertid med lätthet användas, och sådana grupper är välkändaför fackmännen på omrâdet. Mest föredraget är A' metakryloxi eller akrylamido.

R' kan företrädesvis vara en alkylenradikal. Där- förär R' företrädesvis metylen, propylen, butylen, penta- metylen, hexametylen, oktametylen, dodecylmetylen, hexadecylmetylen eller oktadecylmetylen; arylenradikaler, såsom fenylen, bifenylen eller de motsvarande alkylen- samt arylenradikalerna. Mera föredraget är R' en alky- lenradikal med ca l, 3 eller 4 kolatomer. Mest före- draget är R' en alkylenradikal med från ca 3 till 4 kolatomer, t ex butylen.

Företrädesvis är R'l, R'2, R'3 och R'4 alkylradi- kaler med från l till 12 kolatomer, t ex metyl, etyl, propyl, butyl, oktyl, dodecyl och liknande; cyklo- alkylradikaler, t ex cyklopentyl, cyklohexyl, cyklo- heptyl och liknande; mononukleära och binukleära arylradikaler, t ex bensyl, fenyletyl, fenylpropyl, fenylbutyl och liknande; alkarylradikaler, t ex tolyl, xylyl, etylfenyl och liknande; halogenarylradikaler, såsom klorofenyl, tetraklorofenyl, difluorofenyl och liknande; halogensubstituerade, lägre alkylradi- kaler med upp till ca 4 alkylkolatomer, såsom fluoro- metyl och fluoropropyl. Mera föredraget är R'l, R'2, R'3 och R'4 föredraget är R'l, R'2, R'3 och R'4 metylradikaler. metylradikaler och fenylradikaler, mest Företrädesvis väljes R'5 och R'6 bland väte, ett kolväte med l till ca 6 kolatomer och en karboxyl- syragrupp. Mera föredraget väljes R'5 och R'6 bland väte och metyl.

R'7 är företrädesvis en kolvätegrupp med från l till ca 6 kolatomer. Mest föredraget är R'7 metyl.

Företrädesvis väljes R'8 och R'9 bland väte och ett kolväte med från l till ca 4 kolatomer. Mest 10 15 20 25 8006377-9 35 föredraget väljes R'8 och R'9 bland väte och metyl.

De i föreliggande uppfinning använda polyparaffin- siloxanmonomererna kan framställas genom att en lämpligt substituerad disiloxan, exempelvis l,3-bis(4-metakryl- oxibutyl)tetrametyldisiloxan,bringas i jämvikt med en lämplig mängd av cykliska paraffinsiloxaner såsom be- skrivits i Piccoli, et al, J. Am. Chem. Soc., "Highly Strained Cyclic Paraffin-Siloxanes" Vol. 82, sid l883-1885 (20 april 1960). Mjukhetsgraden, de fysikaliska egen- skaperna såsom draghållfasthet, modul och procent bestämmer mängden av cyklisk organoparaffinsiloxan som skall bringas i jämvikt med disiloxanen. Genom att öka mängden cyklisk paraffinsiloxan ökar man m.

Reaktionen mellan en cyklisk paraffinsiloxan och disiloxaner är, ehuru den inte specifikt beskrivits för disiloxanerna som användes i föreliggande uppfinning, en konventionell reaktion och har beskrivits av exempel- vis Merker i US patentet 3 041 362, vilket här inför- livas genom referens.

De följande reaktionerna representerar de mest föredragna materialen enligt föreliggande uppfinning. 1,3-bis(hydroxialkyl)tetrametyldisiloxandimetakrylater framställs genom följande reaktioner: (l) esterifiering med akryloyl-eller metakryloylklorid eller -anhydrid. Exempelvis är följande med metakryloyl- klorid: 8006377-9 36 CH CH -, '3 1.3. nu ftšzèn ïl - O - ïl åt-gšn Cd 5 CH3 C53 + n är företrädesvis = l, 3 eller 4 n är mest föredraget ïH3 ¶ = 3 eller 4 lo 2 c" = c - c - c1 cs o CH CH 4 o ca -, _' _ U gu, O (Cu a' lggl-wq à O _ 'C _ L i 15 flzb - C _ _» - f M2 n .lb - - ..J. ,u.2,n U -2 C à n är företrädesvis = 1, 3 eller 4 n är mest föredraget = 3 eller 4 20 (2) Ett annat mest föredraget förfarande för framställ- ning av 1,3-bis(hydroxialkyl)tetrametyldisiloxandimeta- krylater är genom transesterifiering med metylmetakry- later: CH O gg ; fil _ 13 f* =-_~_2=,-C-O--13+10LC¶2lnïl_o_ïirc.íz;,qrnï_r H3 “3 CH« ^ CH. cs -H _. å” - I” 13 ll” .:2 = - t - C éC¿2lq Si - O - s; 4:52;¶ C _ C _ C = 532 ëH3 CH3 n är företrädesvis 35 = 1, 3 eller 4 n är mest föredraget = 3 eller 4 8006377-9 37 Sedan kan paraffinsiloxangrupper mellan de två metakrylatändgrupperna införas genom en ringöppnings- införingsreaktion med 1,l,3,3-tetrametyl-l,3-disi1a- -2-oxacyklopentan eller oktametylcyklotetrasiloxan eller 5 blandningar därav enligt följande: fa fi f; 3 ffls i F: CH2 = - C - O 4CH2èn Ti - O - Ti 4CH2èn O - - = CH2 C CH3 H3 + n är företrädesvis = 1, 3 eller 4 n är mest föredraget = 3 eller 4 5 ëï C 5-2 CH - . _ rI 1 \\Si// 2 ¿ q¿// 3 l,l,3,3-tetrametyl-l,3- r* tetrametyl-l 3-disila-2- 1_ç// \\0"/øøøø 3 CH -oxacyklopentan : 3 l 2 ï ;¿I=C - C - O4Ck2èn,ï1 - O CH: n' är företrädesvis = l, 3 m' är företrädesvis = l till eller 4 ca 800 n' är mest föredraget = 3 m' är mera föredraget = 20 till eller 4 ca 500 m' är mest föredraget = 20 till ca 200 x = 2 eller större, men före- trädesvis är x = 2 eller 3 10 15 20 25 30 35 8006377-9 38 Den ovan angivna strukturformeln representerar den föredragna polyparaffinsiloxanmonomeren enligt föreliggande uppfinning.

När polyparaffinsiloxanmonomererna polymeriseras med akrylsyra och en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra kan de lätt härdas till gjutna former genom konventionella metoder såsom UV-polymerisation eller genom användning av radikalinitiatorer plus värme. Be- lysande exempel på sådana radikalinitiatorer som kan användas är bis(isopropyl)peroxidikarbonat, azobisiso- butyronitril, acetylperoxid, lauroylperoxid, dekanoyl- peroxid, bensoylperoxid, tertiär-butylperoxipivalat och liknande.

För att vidare reglera egenskaperna hos polymererna enligt föreliggande uppfinning kan man polymerisera en blandning av polyparaffinsiloxanmonomererna som omfattar polyparaffinsiloxanmonomerer med ett lågt värde för m och polyparaffinsiloxanmonomerer med ett högt värde för m, med akrylsyra och en polycyklisk ester av akrylsyra eller metakrylsyra. När m i polyparaffinsiloxanmonomererna har ett relativt högt värde, dvs över 20, är de resulterande kontaktlinserna eller biomedicinska anordningarna mjuka, hydrofila, vattenabsorberande, syretransporterande, flexibla, hydrolytiskt stabila, biologiskt inerta, transparenta, elastiska och behöver inga fyllmedel för att förbättra de mekaniska egenskaperna. Alla monomererna bör företrädesvis ha en tillräckligt låg molekylvikt så att viskositeten är tillräckligt låg för centrifugal- gjutning av monomererna, t ex ca l75 St eller under, mätt i Gardner-viskositetsrör. Företrädesvis är m' ca l till 800 och mest föredraget 20 till 500.

De föredragna polycykliska estrarna av akrylsyra inbegriper isobornylakrylat, adamantanylakrylat, dicyklo- pentadienylakrylat och isopinokamfylakrylat. 10 15 20 25 30 35 8006577-9 39 Kontaktlinserna enligt föreliggande uppfinning, vilka är gjorda från polymerer som förutom polysiloxan- monomerer och akrylsyra även innehåller polycykliska estrar av akrylsyra eller metakrylsyra, har en högre mo- dul och högre rivhållfasthet än kontaktlinser gjorda från sampolymerer av endast polysiloxanmonomererna och akrylsyra.

Företrädesvis är den polycykliska estern av akryl- syra eller metakrylsyra närvarande i mängder från ca 10,0 vikt% till ca 40,0 vikt%, baserat på polymerens totala vikt.

Företrädesvis är akrylsyran närvarande i mängder från ca 5,0 vikt% till ca 15,0 vikt%, baserat på poly- merens totala vikt.

Fördelarna med att använda de föreliggande poly- mererna för framställning av mjuka kontaktlinser enligt uppfinningen är talrika. Det är emellertid synnerligen viktigt och oväntat att de mjuka kontaktlinserna enligt föreliggande uppfinning inte endast är hydrofila, utan även vattenabsorberande. Såsom nämnts är det känt på det- ta område att polysiloxaner i allmänhet är hydrofoba.

Det finns nâgra få undantag som beskrivits där vissa polysiloxaner är hydrofila. Endast i US patentet 4 136 250 och i föreliggande uppfinning anges emellertid att en polysiloxan kan vara vattenabsorberande. att de föreliggande polysiloxanerna är vattenabsorberan- Som ett resultat av de fastnar inte mjuka kontaktlinser som är gjorda från dessa polysiloxaner på horhinnan. Tekniken med mjuka kon- taktlinser av polysiloxaner har gjort ett stort fmmsteg genom denna upptäckt. Nu kan de annars mycket åtråvärda mjuka kontaktlinserna av polysiloxan bäras utan att ögat fysiskt skadas genom att linserna fastnar därpå.

Ytterligare fördelar med användningen av siloxan- monomererna är (1) fördelarna med att använda aktive- de vinyländgrupper för att härda siloxanmaterialet, vilket 10 15 20 25 30 35 8006377-9 40 ger snabb härdning vid företrädesvis rumstemperatur om lämpliga initiatorer användes. Detta är önskvärt efter- som det föredragna sättet att gjuta kontaktlinsen är centrifugalgjutning. (2) Inga fyllmedel krävs för att få användbar fysikalisk sqpka,viDæm annars är vanligt med de flesta silikonhartser. Detta är önskvärt eftersom användningen av fyllmedel erfordrar att andra eventuellt oönskade material måste tillföras kompositionen för att korrigera kontaktlinsernas brytningsindex. (3) Där- till är polysiloxanmonomererna och sampolymererna enligt uppfinningen syretransporterande. Detta är viktigt om materialet skall användas för kontaktlinser. Den humna hornhinnan erfordrar ca 2 x 106 cm3/(s.cm2atm) syre genom kontaktlinsem såsom redogjort av Hill och Fatt, American Journal of Optometry and Archives of the American Academy of Optometry, Vol. 47, sid 50, 1970. När m är minst ca 4 är siloxankedjan tillräckligt lång i den föreliggande kompositionen för att överskrida hornhinnans syretransportkrav. I specifika situationer kan emeller- tid m vara så lâgt som l. Beroende på de unika egenskaper- na hos kontaktlinserna enligt uppfinningen bör m eller m' i polysiloxanmonomererna vara tillräckligt stort för att medge tillräcklig syretransport och samtidigt kvar- hålla dess önskvärda egenskaper avseende elasticitet, rivhållfasthet, flexibilitet, fjädring och mjukhet.

När uttrycken "syretransport“, "syretransporterande“ eller “syrepermeabilitet" användes i denna beskrivning avses att materialet medger tillräcklig transmission av syre genom sig självtför att uppfylla den humana horn- hinnans eller annan levande vävnads nödvändiga syrekrav.

Den humana hornhinnans syrekrav är såsom nämnts ca 2 x 1o'6 genom ett speciellt testförfarande som beskrivits i an- cm3/(s.cm2atm). Syrepermeabiliteten bestämdes slutning till förklaringen till Tabell I. (4) Dessa kon- taktlinser är hydrolytiskt stabila, vilket betyder att lO 15 20 25 30 35 8006377-9 41 när kontaktlinserna eller anordningarna placeras i en vattenhaltig lösning, t ex i ögat, eller under des- inficeringssteget, dvs vatten plus värme, förändras inte linsens kemiska sammansättning i nämnvärd grad, dvs den hydrolyseras inte och linsens form förändras inte och därigenom erhålles ej heller oönskad förändring av optiken. (5) Kontaktlinserna enligt uppfinningen är även elastiska. När uttrycket "elastistisk" användes här avses att efter det att linserna har deformerats återtar linserna eller anordningarna snabbt sin ur- sprungliga form. (6) Linserna framställs företrädesvis genom centri- fugalgjutning, t ex genom förfarandet som beskrives i US Patentet 3 408 429. Monomerer som har hög viskositet kan utgöra ett problem vid centrifugalgjutning. I all- männhet gäller att ju högre polysiloxanmonomerernasmole- kylvikt är desto lämpligare är de syretransporterande egenskaperna. Ju längre kedjans längd är och ju högre molekylvikten är desto högre är monomerernas viskositet.

Om emellertid centrifugalgjutning skall användas måste polysiloxanmonomerernas viskositet vara sådan att dessa material kan centrifugalgjutas. Polysiloxanmonomererna enligt föreliggande uppfinning kan ha tillräckligt höga molekylvikter för att ge alla de önskvärda egenskaperna när de polymeriserats, men tillräckligt låga för att kunna centrifugalgjutas medan de fortfarande är i den monomera formen. Det föredragna viktsmedelsvärdet för molekylvikten är från ca 4000 till 60 OOO för polysiloxan- (7) Kontakt- linserna enligt föreliggande uppfinning är mjuka. Vid monomererna enligt föreliggande uppfinning. användning av ordet "mjuk" i föreliggande uppfinning av- ses att linserna bör ha en Shore-hårdhet av ca 80 eller under på A-skalan. (8) De föredragna kontaktlinserna en- ligt uppfinningen bör vara flexibla. När uttrycket "flexi- bel" användes här, avses att kontaktlinsen kan vikas eller 10 15 20 25 30 35 8006377-9 42 böjas bakåt i förhållande till sig själv utan att den går sönder.

Den mest föredragna kontaktlinsen enligt uppfin- ningen är en mjuk, hydrofil, vattenabsorberande, fyll- medelsfri, syretransporterande, flexibel, hydrotlytiskt stabil, biologiskt inert, transparent, elastisk poly- merkontaktlins,som omfattar en polysiloxanmonomer, vil- ken är dßv-terminalt bunden genom divalenta kolväte- grupper till polymeriserbara, radikalpolymeriserbart aktiverade, omättade grupper som polymeriserats med akrylsyra och företrädesvis isobornylakrylat. Polysiloxan- monomeren som användes för framställning av sampolymeren, från vilken kontaktlinsen är gjord, har den föredragna formeln som valts bland en poly(organosiloxan)monomer med formeln RW R R 11 13 nl A-R-isi t | l I na nu R2 m i vilken A är vald bland metakryloxi och akryloxi, R är en alkylenradikal med från ca 3 till ca 4 kolatomer och m är från ca 50 till 800, och en polyparaffinsiloxan- monomer med formeln liïl1 H1? Al - R' - si _ 0 - %1 c - si - A1 I I R'2 R'u R'6 R U 10 15 20 25 30 35 8006377-9 43 i vilken Al är vald bland metakryloxi och akryloxi; R' är en alkylenradikal med från 3 till 4 kolatomer; R'l, R'2, R'3 och R'4 kan vara samma eller olika och är mono- valenta kolväteradikaler med från l till ca 12 kolatomer; R'5 och R' till 500.

De mest föredragna kontaktlinserna enligt uppfin- 6 är väteatomer, x är 2 eller 3 och m' är 20 ningen är såsom nämnts hydrofikr vattenabsorberande, och har en syretransporthastighet av minst ca 2 x lO_6cm3/(s.cm2atm), samt är hydrolytiskt stabila, biologiskt inerta, transparenta, elastiska och har en mjukhet av lämpligen ca 80 eller under på Shore-hârd- hetsskalan A. Mest föredraget bör Shore-hårdheten vara 45 till 55 på skalan A. För att ytterligare belysa de fysikaliska egenskaperna hos de mest föredragna kon- taktlinserna enligt uppfinningen bör sträckelasticitets- modulen vara ca 8OOOg/mm2 eller mindre. Den föredragna sträckelasticitetsmodulen är från ca 50 g/mmz till ca 8000g/mmz. Om materialet skall användas som kontakt- linser kan Shore-hårdheten och modulen relateras till linsernas komfort för användaren när de användes på humant öga.

En annan fördel med den föredragna utföringsfor- men, dvs mjuka kontaktlinser av föreliggande uppfin- ning är att linser gjorda från polymererna enligt upp- finningen kan göras tillräckligt stora för att täcka hela ögats hornhinna, vilket ger större komfort. Hårda kontaktlinser, såsom PMMA-linser, måste göras små be- roende på deras dåliga syretransportegenskaper. Därtill gäller att ju större linsernasär desto lättare är det att lokalisera linserna optiska centrum. Ju större linsen är desto lättare är detatt bibehålla den optiska axeln vilket erfordras vid framställning av speciella linser, t ex för personer med astigmatism. En annan fördel med de föredragna, mjuka kontaktlinserna enligt 10 15 20 25 30 35 8006377-9 44 uppfinningen är att de föreliggande föredragna mjuka kontaktlinserna kan ha en mjukhet lika den för HEMA- -linserna,men de är dessutom, vilket är synnerligen viktigt, mera syrepermeabla, dvs de har förmåga att transporteramera syre och kan göras vattenabsorbe- rande till samma utsträckning som HEMA-linserna. HEMA- -linserna är inte syrepermeabla och har ej heller för- måga att transportera syre till en nödvändig utsträck- ning för att uppfylla den humana hornhinnans alla syre- krav.

När uttrycket “syrepermeabel" användes här avses att de föreliggande sampolymererna transporterar syre vid en hastighet av minst ca 2 x lO-6 cm3/(s.cm2atm).

Ehuru polymererna enligt uppfinningen kan användas för framställning av kontaktlinser kan dessa polymerer även användas för andra ändamål, såsom formade artik- lar för användning i biomedicinska tillämpningar. Dessa polymerer kan användas för tillverkning av biomedi- cinska anordningar, t ex formade artiklar, såsom dialys- apparatdiafragmor, vid framställning av konstgjorda njurar och andra biomedicinska implantat, såsom be- skrivits i US Patentet 2 976 576 och US Patentet 3 220 960.

De föreliggande polymererna kan användas för modifiering av kollagen för att göra blodkärl, urinblåsor och andra sådana anordningar som beskrivits i US patentet 3 563 925.

De föreliggande polymererna kan användas för tillverkning av katetrar såsom beskrivits i US Patentet 3 566 874.

Polymererna kan användas i semipermeabla ark för dialys, konstgjorda tandgarnityrer och alla sådana föremål som beskrivits i US Patentet 3 607 848. De föreliggande polymererna kan användas i oftalmiska proteser och alla andra användningsområden som beskrivits i US Patentet 3 679 504.

När uttrycket "formad artikel för användning i biomedicinska tillämpningar" eller "biomedicinsk anord- 10 15 20 25 30 35 8006377-9 45 ning" användes här, avses att de här beskrivna materialen har fysikalisk-kemiska egenskaper som gör dem lämpliga för förlängd kontakt med levande vävnad, blod eller slemhinna såsom: bör erfordras för biomedicinska, formade artiklar, såsom kirurgiska implantat, bloddialys- anordningar, blodkärl, konstgjord urinledare, konstgjord bröstvävnad och membraner avsedda att komma i kontakt med kroppsfluidum utanför kroppen, exempelvis membraner för njurdialys och hjärt/lungmaskiner samt liknande. Det är känt att t ex blod snabbt skadas i kontakt med konst- gjorda ytor. Utformningen av en syntetisk yta som är antitrombogen och icke hemolytisk för blod är nödvändig för proteser och anordningar som användeds med blod.

Polymererna är kompatibla med levande vävnad.

De här beskrivna polymererna kan kokas och/eller autoklaveras i vatten utan att bli skadade, varigenom sterilisering kan åstadkommas. Sålunda kan en artikel som bildats från de här beskrivna, föreliggande poly- mererna användas i kirurgi, när en artikel som är kompatibel med levande vävnad eller med slemhinna kan användas.

De följande exemplen är enbart belysande och bör på intet sätt anses begränsa uppfinningen. Alla delar och procent är på viktbasis och alla viskositeter är mätta vid 25°C, om ej annat specifikt angivits.

EXEMPEL I 557 g 1,3-bis(4-hydroxibutyl)tetrametyldisiloxan, 634 g torr pyridin och 2 liter hexan satsades i en Sliters reaktionskolv, som var utrustad med en mekanisk omrörare och ett torkrör. Blandningen kyldes till OOC, varpå 836 g metakryloylklorid tillsattes droppvis. Bland- ningen omrördes kontinuerligt över natten. Reaktionslös- ningen extraherades i följd med 10 % vattenlösningar av HCl och NH3 för att avlägsna överskott av reagens och pyridinhydroklorid. Den resulterande lösningen av pro- lO 15 20 25 30 35 8006377-9 46 dukten i hexan torkades med vattenfritt MQSO4. Därpå frânfiltrerades MgSO4 och lösningsmedlet avlägsnades vid reducerat tryck. Cirka 459 g (55 % utbyte) av 1,3-bis(4-metakryloxibutyl)tetrametyldisiloxan upp- samlades. Strukturen bekräftades med infraröda spektra, protonmagnetisk resonans spektra och elementaranalys.

IR-spektrum visade inget intensivt hydroxylband mellan 3100 och 3600 cm-1, utan visade starka metakrylat- absorptioner vid 1640 och 1720 cm_1. PMR-spektrum öve- rensstämde med den föreslagna strukturen: h) 1,3-bis(4-metakryloxibutyl)tetrametyldisiloxan.

Proton EEE Integrerad area Multiplicitet Hl 7,05 1 singlett H2 6,50 l singlett H3 3,00 3 singlett H4 s , 15 2 triplett H5 2 , 7 4 multipla: H6 1,65 2 triplett H7 l,2O 6 singlett lO 15 20 25 30 8006377-9 47 Elementaranalys gav 13,6 % Si (Beräkn 13,5 %), 58,1 % C (Beräkn.57,9 %)och 9,4 % H (Beräkn 9,2 %). Produkten var en klar, färglös, välluktande vätska.

EXEMPEL II 489,75 g oktametylcyklotetrasiloxan och 10,25 g 1,3-bis(4-metakryloxibutyl)tetrametyldisiloxan som fram- ställts i exempel I satsades i ett reaktionskärl, som var utrustat med en mekanisk omrörare. Cirka 25 g fuller- jord och 1,35 ml koncentrerad HZSO4 blandades och sattes till kärlet under kontinuerlig omröring medan torr N2 bubblades genom reaktionsblandningen. Reaktionsblandningen värmdes till 6000 och omrördes i 2 dygn, varpå den viskösa vätskan neutraliserades med Na2CO3, späddes med hexaner och filtrerades. Hexaner/monomerlösningen tvättades med vatten och torkades med vattenfritt MgS04. MgS04 från- filtrerades och lösningsmedlet avlägsnades vid redu- cerat tryck. Oreagerade cykliska siloxaner med låg molekylvikt avlägsnades genom upphettning av monomeren till llO°C vid 0,2 mm Hg i en rotationsindustare. Den erhållna produkten var en luktfri, färglös, klar vätska med en viskositet av 8,5 St, mätt i Gardner-Viskositets- rör. Monomeren omfattade ca 240 upprepade Me2Si0-enheter.

Fluidum som uppsamlades under förvätskningen av produk- ten uppvisade ingen metakrylatabsorption i IR-spektra och kunde inte härdas.

IR-spektra av monomeren uppvisade en ringa meta- krylatabsorption och breda siloxanabsorptioner mellan 1000 och 1100 cm-1, antydande lineära poly(dimetylsiloxan- er) med följande formel: 10 20 25 30 35 8006577-9 48 EXEMPEL I I I 31,1 g av materialet som framställdes i exempel I dvs 1,3-bis(4-metakryloxibutyl)tetrametyldisiloxan och 977,3 g oktametylcyklotetrasiloxan satsades i en 2 liters rundbottnad polymerisationskolv. 1,5 ml trifluorometansulfonsyra, tillgänglig från Aldrich Chemical Company, sattes till polymerisations- kolven, som var utrustad med en återflödeskylare. En ökning av reaktionsblandningens viskositet noterades två eller tre minuter efter tillsättningen av syran.

Reaktionsblandningen omrördes med en mekanisk omrörare vid ca 200 r/min under ca 3 n. Därpå neutra- liserades polymerisationsblandningen genom tillsättning av 14,2 g fast NaHCO3. Sedan blandades blandningen under ca 3 h vid ca 200 r/min. För att avlägsna NaHC03 Blandningen omrördes i ca 0,5 h vid ca 200 r/min. och reaktionsproduk- sattes 800 ml n-hexan till reaktionsprodukten. varpå, omröringen avslutades ten fick stå i ca 0,5 h för att NaHCO3 skulle sedimen- tera. Därpå filtrerades blandningen i hexan genom en mikroporfilterkolonn med en 5,0 pm filterbotten. Celite (diatomacëjord) användes som ett filtrerhjälpmedel.

Filtratet torkades med MgSO4 under omröring för att avlägsna vatten. Omröringen fortsattes i 0,5 h. Reak- tionsprodukten filtrerades återigen genom ett millipor- filter för att avlägsna det hydratiserade MQSO4. Över- skottet lösningsmedel avlägsnades i vakuum medelst en rotationsindunstare, Slutligen underkastades reaktions- produkten en tunnskiktsdestillation under högt vakuum för att avlägsna lågmolekylära föroreningar. Produktens visko- sitet, mätt med Cannon-Fenske-viskositetsrör, var 4,9 St.

Strukturen hos den klara, färglösa produkten motsvarade följande formel: 8006377-9 49 ICHB _ cfl3 CHB ïr-æ3 :i ÉHB (ü - l-o-cH24cH¿->2czi2-%1 - o '1-0 .Isi-cflàécazèzcflz-o-c - (i cflz cH3 \ca3 cH3 C212 180 lo EXEMPEL IV Till 72,7 delar av monomeren som framställts i exempel III sattes 18,2 delar isobornylakrylat (IBA) 15 och 9,1 delar akrylsyra samt l del dietoxiacetofenon.

Efter sammanblandning sattes denna lösning mellan 7,6 x 10,2 cm glasplattor som var skilda från varandra medelst en 0,2 mm randpackning,varigenom en cell bilda- des. Materialet bestrâlades sedan med UV-ljus under 20 2 h. Efter bestrålningen separerades plattorna och filmen avlägsnades.

Denna film var optiskt klar och seg. Alla de olika polymererna, för vilka testresultat givits i tabell I, preparerades på samma sätt som i detta exempel. 25 EXEMPEL V Filmer av fluidumprodukten enligt exempel III gjöts mellan glasplattor genom tillsättning av 0,2 % bis(iso- butyl)peroxidikarbonat till monomeren och upphettning 1 o,s n via 4o°c, o,s h vid so°c Qch o,2s n via so°c. 30 Glasplattorna separerades. Filmerna hölls sedan vid 80°C i 15 min. Denna films egenskaper har givits i tabell I som material D.

EXEMPEL VI 96,9 g l,l,3,3-tetrametyl-1,3-disila-2-oxacyklo- 35 hexan, tillgänglig från Silar Labs, 10 Alplaus Road, 8006377-9 50 Scotia, New York 12302 och 3,1 g l,3-bis(4-metakryloxi- butyl)tetrametyldisiloxan som framställt i exempel I satsades i en 200 ml rundbottnad polymerisationskolv. 1,3 ml trifluorometansulfonsyra tillgänglig från Aldrich 5 Chemical Co sattes till polymerisationskolven och kolven tillslöts. Två till tre minuter efter tillsättningen av .syran till kolven noterades en ökning av kolvinnehål- lets viskositet och värmeutveckling. Kolvinnehållet om- rördes medelst en skakare över natten. Därpå neutrali- lO serades polymerisationsblandningen genom tillsättning av 10 g Na2C03. Hexan sattes till den viskösa produkten och lösningen filtrerades för att avlägsna karbonatet.

Hexanlösningen av produkten tvättades sedan 3 ggr med vatten och torkades över MgSO4. Hexanet avlägsnades 15 från produkten vid reducerat tryck. Produktens visko- sitet, mätt med Gardner-viskcsitetsrör, var 9,0 St.

Talmedelvärdet och viktmedelvärdet av molekylvikterna, mätt genom gelpermeationskromatografi, var 12 300 resp 31 700. Den klara, färglösa produktens struktur var 20 den med följande formel: o CH3 CH3 CH3 CH3 o u | | | | u \\~c-/'\\o4cH2;Äs1-c si-caz-cH2-cH2-si-o s14cH2+uo-c\\C,// I I V 7 “V0 cH2 ca3 c¿3 ca3 a3 caz 75 8006377-9 51 .HQflHWUNE UQOun-Hmvär- I Küfi S00 *md .ux«> mfinubu mcouuâ |>~Om mm unuummn .wumuwnucmnm Eom c0uum> øux«> I mn :E:AOx .:0uuw> nnfim :UuoE>~om >n :wuxa> nfimuou cësfloz EE\m M fl w :ESAO$ h :E5~O& fiflflufluøfimcflquxuu:0x|uß~>uxmu0E~äuudxüuflanäfløm :mb nu amuumnn ~munuønu0mnm :ou =0uum> vux«> I ma :E:~0z > flwmawxu um«A:0 flflfimumemuu uwäæfløm Q <flwmm finu uu»«A«nmmEuumwuam I ua :Educa øu>m~>uxm uweocoi U @=Ea. ao.m av uwaqfiflnwmeu uu w .~x«~>=~uno@« ~mee=oa m E0.mEo I uwaqfiqnmoâuvmvuam u m I nu nësfløz Hun ammäwxu umflflflm flfiflwumëmuu uoE0:oE < unflx x x wfl ~.- wß m>.~ w~.n @- mm wo oofl 0 Hnflx ~.~@ o.ø~ o.~ ~w.o omfl av ov oofi :annu umflx m.~ v.~ ~.mfl m.~H flmw mm wø mo~ oflvfl mmm mf.. u n.nm m a.~w 4 uøflx m.m m.> »md >.- H.mfi oßfl qnv mßfi o.m u o.- m vw 4 umfix mo.o~ ~.w~ >.~fl mm.« wfl >.n ~.« «fi~ mcfl ßw o.~ o m.n~ m ~.m> 4 umdx ~w.nm m.«~ m.@ ~.> mn mw.~ w~.n -~ mm mn ø.~H o ~.~H m m.~> < mfiflaøum ~w.om« ~.ow ~.m m«.- mä w>.« w~.~ vw o» un o.o~ u o.w m o.~> 4 mfiflsaum ~.@o~ m.~m ~.- ~.@ ~n «.H @.~ vw mh um @.w~ u m.» n ~.«~ 4 umfix @.~@ ~.wm ~.m m~.- Nm vo.~ v.~ mm am mm o.m~ u ß.w m m.@> < umfix m.«~ ~.o~ o.fi~ o.@ w~ mo.~ m~.~ an vn »Q ~.- u «.w m o.ow 4 umfix <.ß~ m.- ß.- >m.@ av m.H <.~ am mm om o.m u ~.m m m.~@ 4 umflx @.@« @.m~ n. u ~.@ m >.mw < unflg Q @m.@ m.v~ ~.- mm -.~ ~.~ ßm mod mm ~.« u m.m m >.mm 1 ßfl md mfl qfl nfi Nä Hd od m w ~ w m « M ~ ~ o~= f o~= ß wmflww o~o~.m uumwflmw onda: w=«= fizuoz uowwwmm «uxfl> ~@eo=o= »»x~> uwsocoz @»x4> »øeo=o: ä. No Wmmmwwflflmwwwn -..i H Gummi? lO 15 20 25 30 35 8006377-9 52 I tabell I, kolumn l, betecknar A en monomer som framställts i exempel III, i kolumn 3 betecknar B iso- bornylakrylat och i kolumn 5 betecknar C akrylsyra och i kolumn l betecknar D en polymer som framställts i exempel V. I tabell I, kolumn l betecknar förkortningen PHEMA polyhydroxietylmetakrylat-kontaktlinsmaterial.

I tabell I, kolumn 2,visas procent av närvarande siloxanmonomer och procent av PHEMA samt D material.

I tabell l, kolumn 4,anges mängden av närvarande isobornylakrylat. I tabell l, kolumn 6, anges mängden av närvarande akrylsyra.

Kolumn 7 visar draghållfastheten i buffrad form, vilken mättes med användning av ASTM-Dl708. Draghàllfast- i g/mmz. Kolumn 8 visar sträckmodulen, vilken mättes genom ASTM Dl708 och ges i g/mmz.

I tabell l, kolumn 9,anges procenttöjning. Denna mättes genom ASTM Dl708.

I tabell l, kolumnerna 10 och ll, visas rivhåll- fasthet. Rivhållfastheten mättes Begynnelserivhållfasthet visas i kolumn 10 och rivhåll- neten mättes i g/mm tjocklek. fasthet efter det att rivning påbörjats visas i kolumn ll.

Begynnelserivhållfastheten representerar en viss kraft som påbörjar rivningen. Det erfordras emellertid mindre rivkraft för att hålla rivningen i gång. Därför är talet i kolumn ll en fortplantningskraft, dvs den kraft som är nödvändig för att hålla rivningen igång. Rivtesterna utfördes i enlighet med ASTM 1938.

I tabell l, kolumn 12, anges rivhâllfasthet som ut- förts i enlighet med ASTM DIOO4. Denna är återigen ett annat mått på rivhållfasthet, vilken ges i g/mm tjocklek.

I tabell 1, kolumn 13, anges syrepermeabiliteten i den buffrade formen. Denna syrepermeabilitet bestämdes genom.följande teknik. Testet är att mäta syrepermeabili- teten hos ett material, medan det är vått av den buffrade saltlösningen. Detta är ett försök att simulera betingel- 10 15 20 25 30 35 8006577-9 53 serna för en kontaktlins när den är på det humana ögat.

Två kammare som är fyllda med buffrad saltlösning vid 32°C är anslutna med varandra genom en gemensam passage.

Materialet som skall testas är placeras tvärs över denna passage. Syrekoncentrationen i den första kammaren sänkes genom bubbling avluävgas nu i den andra kammaren tills syrekoncentrationen i den första kammaren är under ca 0,1 ppm. Luftad, buffrad tion 8 ppm) införes i den andra kammaren. I den första saltlösning (syrekoncentra- kammaren är en syreavkännande elektrod pkM2raL viüwm mäter syrekoncentrationen i den första kammaren. Detta mäter syrepermeabiliteten för det material som täcker passagen mellan de två kamrarna. Syrepermeabiliteten för provet kan beräknas från hastigheten av syrekoncen- trationsförändring i den första kammaren. Syrepermeabi- litetsenheten är: cm3 (NTP) cm s. cm mmHg Kolumn 14 visar hur många gånger mera syrepermeabelt det föreliggande materialet är än kontrollmaterialet PHEMA polyhydroxietylmetarkylat, dvs HEMA hydrogel.

I tabell 1, kolumn 15, visas det mycket viktiga värdet för viktprocent vatten, baserat på den totala vikten av vatten plus polymer, som innehålls i materialet.

I tabell I, kolumn l6,visas viktprocent vatten, baserat på polymerens totala vikt, som innehålls i mate- rialet. Detta test utfördes genom att först använda ett bufferáórfarande. Detta förfarande består av att filmen som skall testas och har ca 7,6 x 10,2 cm storlek, place- ras i 100 cm3 O,ln ammoniumhydroxid för en tidsperiod av 24 h. Sedan blötlägges filmen i en isotonisk fosfatbuf- fert (pH 7,2), dvs Na2HPO4, NaH2PO4 och NaCl, för en ytterligare tidsperiod av 24 h. Denna buffrade saltlös- 10 15 pm 25 30 35 8006377-9 54 ning uppgöres genom blandning av 1,403 g Na2HP04, 0,458 g NaH2P04 och 8,0 g NaCl med vatten till en slutlig volym av en liter. Filmen lagras sedan i en isotonisk, buffrad saltlösning (pH 7,2).

Testförfarandet för bestämning av procent vatten i filmen var följande. Ett prov av ca 0,3 g togs från den ovan hydratiserade filmen. Filmen valstorkades och vägdes omedelbart till närmaste milligram. Den vägda filmen placerades i en vakuumugn. Ett vakuum av ca l cm Hg anbringades. Provet hölls vid en temperatur av ca 80°C över natten. Nästa dag kyldes materialet och vakuumet bröts garm att torr luft fick tillträde. Efter det att provet fått vara vid rumstemperatur i ca 15 min vägdes det till närmaste milligram. Procent vatten be- räknades enligt följande för kolumn 15: våtvikt - torrvikt % vatten = 0 _ vatvikt x 100 Procent vatten beräknades enligt följande för kolumn l6: ==våtvikt - torrvikt % vatten _ torrvikt x 100 Kolumn l7 anger hur transparenta filmerna var.

Med uttrycket "klar" avses att filmen är åtminstone väsentligen transparent och inte alls opak. Med ut- trycket "grumlig" avses att filmen kan vara något opak.

Såsom visas i tabell I är en av avsikterna med föreliggande uppfinning att öka procenten av vatten lO 15 20 25 30 35 8006377-9 55 som absorberas av linsen, medan hög draghâllfasthet, procent töjning och, allra viktigast tillräcklig syre- permeabilitet bibehålles. Ett problem med de tidigare kända silikonpolymererna är att kontaktlinser gjorda från detta tidigare kända material tenderar att fastnar på ögat och förorsakar skada åt hornhinnan. Den förelig- gande polysiloxanpohmerens absorption av vatten har hjälpt att övervinna detta problem. Ett annat problem med de tidigare kända silikonpolymererna, när de använ- des för tillverkning av kontaktlinser, är att dessa tidigare kända polymerer inte är särskilt starka och har dålig rivhållfasthet och dålig draghâllfasthet.

Det föreliggande materialet har en hög riv- och drag- hållfasthet. Ett annat problem med PHEMA (kontroll) är att kontaktlinser gjorda från detta material inte har de nödvändiga syretransportegenskaperna för att uppfylla den humana hornhinnans krav. Såsom nämnts är den humana hornhinnans syrekrav ca 2 x 10-6 cm3/s.cm2.atm).

Tabell I visar den effekt som de föreliggande sampoly- mererna har på procenten vatten som absorberats av sam- polymererna och polymererna.

Ifråga om modul skulle det vara mycket fördelaktigt om modulen är under 500 för att erhålla en mjuk kontakt- lins. Därför gäller i allmänhet att ju lägre modulen är desto mjukare är kontaktlinsen.

Beträffande töjningen kan sägas att det allmänt föredrages att töjningen är hög.

Beträffande syretransport är det önskvärt att denna hastighet maximeras. Denna hastighet bör vara större änsyrehastigheten som erfordras för den humana hornhinnan. Draghållfasthetstestet, modultestet och töjningstestet mättes, såsom nämnts, med en Instron Tester ASTM Dl708 med användning av standard "hundbens"- prover vid en hastighet av 0,64 cm/min. 10 15 8006377-9 56 EXEMPEL VII 72,7 delar av monomeren som framställts i exempel III blandades med 18,2 delar isobornylakrylat (IBA) och 9,1 delar akrylsyra samt l del dietoxiacetofenon.

Cirka 30 P1 av blandningen placerades i en roterande kontaktlinsform under kvävgasatmosfär. Efter 2 h av bestrâlning med UV-ljus erhölls en härdad kontaktlins.

Den bildade linsen var vattenabsorberande, hydrofil, optiskt klar, elastisk och stark.

EXHIPEL VIII 30 Pl av fluidumprodukten som framställts i exempel VII placerades i en lämplig kontaktlins-centrifugalgjut- ningsform och centrifugalgjöts under polymeriserbara be- tingelser till en kontaktlins såsom utlärts i US Paten- tet 3 408 429. Linsen var vattenabsorberande, hydrofil, optiskt klar, elastisk och stark.

Claims (22)

1. lO 15 20 25 30 8006377-9 57 PATENTKRAV l. Mjuk, hydrofil, vattenabsorberande, flexibel, fyllmedelsfri, hydrolytiskt stabil, biologiskt inert kontaktlins med tillräcklig förmåga att transportera syre för att uppfylla den humana hornhinnans krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att den är framställd från en polymer som omfattar polymerisering av en polysiloxanmonomer, vilken är dat-terminalt bunden genom divalenta kolvätegrupper till polymeriserbara, radikal- polymeriserbart aktiverade, omättade grupper, med från l,O vikt% till ca 30 vikt% akrylsyra, baserat på poly- merens totala vikt, och 5,0 vikt% till ca 50,0 vikt% baserat på polymerens totala vikt, av ett material som valts bland en polycyklisk ester av akrylsyra och en polycyklisk ester av metakrylsyra, för att bilda en polymer i ett tvärbundet nätverk, varvid polymeren har förmåga vid mättnad med vatten att kvarhålla från ca l vikt% till ca 99 vikt% vatten, baserat på den torra polymerens totala vikt.

2. Kontaktlins enligt kravet l, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den polycykliska estern av akrylsyra är vald bland isobornylakrylat, adamantanylakrylat, dicyklopentadienylakrylat och isopinokamfylakrylat.

3. Kontaktlins enligt kravet 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den polycykliska estern av akrylsyra är isobornylakrylat.

4. Kontaktlins enligt kravet l, k ä n n e t e c k- n a d därav, att akrylsyra är närvarande i mängder från ca 5,0 viktê till ca l5,0 viktê.

5. Kontaktlins enligt kravet l, k ä n n e t e c 3- n a d därav, att den polycykliska estern av akrylsyra eller metakrylsyra är närvarande i mängder från ca 10,0 viktå till ca 40,0 viktï.

6. Kontaktlins enligt kravet 1, k ä n n e t att polysiloxannonomeren är vald blaïä n a d därav, l5 30 8006577-9 58 en poly(organosiloxan)monomer med formeln R R a '_ 3 1 a-.=-%-_ J-Å: o-råi-a-A Rs Lu H2 i vilken A är en aktiverad, omättad gruPP} R är en di- valent kolvätegrupp med från l till ca 22 kolatomer; Rl, R2, R3 och R4 kan vara samma eller olika och är valda bland en monovalent kolväteradikal samt en halo- gensubstituerad, monovalent kolväteradikal varvid vardera har fràïl till 12 kolatomen samt m är O eller större; och en polyparaffinpolysiloxanmonomer med formeln ...ß I A I tu :mi-m _ , .. m I f. J I Llr?-IU'1--- :u L* u; U\ \.n ï-U _- f/.1- :n t: LA O I 111- 'm-- *n m , ._ I .U I lb f I i vilken Al är en aktiverad,omättad grupp; R' är en di- valent kolväteradikal med från l till ca 22 kolatomer; R'l, R'2, R'3 och R'4 är valda bland en monovalent kolväteradikal med från kan vara samma eller olika och lO 15 20 25 30 8006577-9 59 l till ca 12 kolatomer och en halogensubstituerad,mono- valent kolväteradikal med från l till ca l2 kolatomer; R'5 och R'6 kan vara samma eller olika och är valda bland väte, en kolväteradikal med från l till ca l2 kolatomer, en karboxylsyraestergrupp representerad av formeln 0 ll c-o-R'7 i vilken R'7 är vald bland en kolvätegrupp med från l till ca l2 kolatomer och en karboxylsyraamid represen- terad av formeln o R' ëqq/ s \R'9 i vilken R'8 och R'9 kan vara samma eller olika och är vardera vald bland väte och en kolvätegrupp med från l till ca l2 kolatomer; x är 12 eller större och m' är l eller större.

7. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att m är ett heltal från 50 till ca 800.

8. Kontaktlins enligt kravet 7, k ä n n e t e c k- n a d därav, att m är ett heltal från ca 50 till ca 200.

9. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den har en syretransportförmåga av minst 2 x 10-6 cm3/(S.cm2atm).

10. l0. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att A är vald bland 2-cyanoakryloxi, akryla- nitrjl, akrylamido, akryloxi, metakryloxi, styryl, N-vi- nylpyrrolidinon-3-yl, N-vinyl-2-pyrrclidinon-4~yl saft lO 20 25 30 35 8006377-9 60 N-vinyl-2-pyrrolidinon-5-yl, att R är en alkylenradikal och att Rl, R2, R3 samt R4 är alkylradikaler med från l till 10 kolatomer.

11. ll. Kontaktlins enligt kravet lO, k ä n n e - t e c k n a d därav, att alkylenradikalen har från ca 3 till ca 4 kolatomer.

12. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att Rl, R2, R3 och R4 är metylradikaler.

13. l3. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att m' är ett heltal av från l till ca 800.

14. Kontaktlins enligt kravet l3, k ä n n e t e c k- n a d därav, att m' är ett heltal av ca 20 till 500.

15. Kontaktlins enligt kravet l4, k ä n n e t e c k- n a d därav, att m' är ett heltal av från ca 20 till Ca ZOO.

16. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att syretransportförmågan är minst 2 x 10-6 cm3/(s.cm2

17. l7. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- atm). n a d därav, att x är ett heltal av från 2 till 3.

18. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att Al är vald bland 2-cyanoakryloxi, akrylonitryl, akrylamido, akryloxi, metakryloxi, styryl, N-vinyl-2-pyrrolidinon-3-yl och N-vinyl-2-pyrrolidinon-5- -yl, att R' är en alkylenradikal och att R'l, R'2, R'3 och R'4 är alkylradikaler med från l till 10 kolatomer.

19. Kontaktlins enligt kravet 18, k ä n n e t e c k- n a d därav, att alkylenradikalen har från ca 3 till ca 4 kolatomer.

20. Kontaktlins enligt kravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att R'l, R'2, R'3 och R'4 är metylradikaler.

21. 2l. Kontaktlins enligt kravet 20, k ä n n e t e c k- n a d därav, att R'5 och R'6 är valda bland väte och metyl. 8006377-9 61

22. Kontaktlins enligt kravet 21, k ä n n e t e c k- n a d därav, att x är ett heltal från 2 till 3.