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DE2541527A1 - Hydrogelbildendes polymeres - Google Patents

Hydrogelbildendes polymeres

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Publication number
DE2541527A1
DE2541527A1 DE19752541527 DE2541527A DE2541527A1 DE 2541527 A1 DE2541527 A1 DE 2541527A1 DE 19752541527 DE19752541527 DE 19752541527 DE 2541527 A DE2541527 A DE 2541527A DE 2541527 A1 DE2541527 A1 DE 2541527A1
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DE
Germany
Prior art keywords
polymer
hydrogel
side chain
fluoroaliphatic
carboxylic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19752541527
Other languages
English (en)
Inventor
Roy Ensor
Derke George Pedley
Brian John Tighe
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NAT RES DEV
Original Assignee
NAT RES DEV
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Filing date
Publication date
Application filed by NAT RES DEV filed Critical NAT RES DEV
Publication of DE2541527A1 publication Critical patent/DE2541527A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/14Esterification

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Description

  • Hydrogelbildendes Polymeres Die Erfindung betrifft Polymere und insbesondere Polymere mit der Fähigkeit, Hydrogele durch Absorption von Wasser zu bilden.
  • Hydrogelbildende Polymere haben in den vergangenen Jahren beträchtliches Interesse im Zusammenhang mit der Herstellung von hydrogelbildenden Strukturen gefunden, die beispielsweise zur Herstellung von Kontaktlinsen sowie anderen Membranen mit biomedizinischen Anwendungsmöglichkeiten geeignet sind. Die Entwicklung von Polymersystemen, welche physikalische Eigenschaften besitzen, die dem jeweiligen Anwendungszweck angepasst sind, ist Gegenstand von Forschungsprojekten.
  • Die Erfindung betrifft ein hydrogelbildendes Polymeres, das fluoraliphatische Seitenketten aufweist.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines hydrogelbildenden Polymeren, welches darin besteht, eine Mischung von Monomeren zu copolymerisieren, wobei wenigstens eines der Monomeren eine fluoraliphatische Seitenkette aufweist, oder wobei wenigstens eines der Monomeren ein Vorläufer für eine fluoraliphatische Seitenkette ist, die anschliessend in eine fluoraliphatische Seitenkette umgewandelt wird.
  • Das hydrogelbildende Polymere kann ein Polymeres aus einem oder mehreren äthylenisch ungesättigten Monomeren mit Substituenten sein, die dem Polymeren hydrophile Eigenschaften verleihen, eine Absorption von Wasser und die Bildung eines Hydrogels gestatten.
  • Geeignete Substituenten können beispielsweise Sauerstoff-enthaltende aliphatische Gruppen sein, wie Lactamgruppen, oder Gruppen mit einem Hydroxylsubstituenten, beispielsweise Hydroxyl-substituiertes Äthyl, Propyl oder Butyl, ferner kann es sich um eine Hydroxyl-substituierte aliphatische Estergruppe oder eine Stickstoff-enthaltende aliphatische Gruppe handeln, beispielsweise eine Amidgruppe. Beispiele für besonders bevorzugte Monomere sind N-Vinyllactame, wie N-Vinylpyrrolid-2-on, sowie Alkyl-substituierte Derivate davon, Hydroxyl-substituierte aliphatische Ester von ungesättigten Carbonsäuren, wie Äthylenglykolmonoacrylat, Propylenglykolmonoacrylat, Äthylenglykolmonomethacrylat und Propylenglykolmonomethacrylat, sowie Amide von ungesättigten aliphatischen Carbonsäuren, wie Acrylamid, Methacrylamid und Diacetonacrylamid. Andere Monomere können der Monomermischung zugesetzt werden, um die Eigenschaften des erhaltenen Polymeren zu modifizieren (vgl. die GB-PS 1 395 501 sowie die DT-OS 25 02 682.
  • Die fluoraliphatische Seitenkette, die mit dem Grundgerüst des Polymeren verbunden ist, besteht vorzugsweise aus einer Fluoralkylgruppe, vorzugsweise einer Gruppe, die bis zu ungefähr 12 Kohlenstoffatomen enthält, beispielsweise einer fluorierten Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylgruppe. Stark fluorierte substituierte Seitenketten werden für die erfindungsgemässen Zwecke bevorzugt, insbesondere solche Seitenketten mit einer endständigen Trifluormethylgruppe. Die bevorzugtesten Seitenketten sind Fluor-substituierte aliphatische Estergruppen der allgemeinen Formel: worin X für eine Fluor-substituierte Alkylgruppe, die bis zu 6 Kohlenstoffatome enthält, steht, beispielsweise Trifluoräthyl, Hexafluorisopropyl, 1, 1-7-Trihydroperfluorheptyl, 1,1,5-Trihydroperfluorpentyl, 1 , 1 -Dihydroheptafluorbutyl oder 1,1,3-Trihydroperfluorpropyl.
  • Fluorierte Monomere, die zur Gewinnung eines Polymeren mit fluoraliphatischen Seitenketten copolymerisiert werden können, sind fluorierte Olefine, ungesättigte Alkohole, Carbonsäuren und Ester.
  • Besonders bevorzugt sind die Fluoralkylester von ungesättigten Carbonsäuren, beispielsweise Ester von Acrylsäure und Methacrylsäure. Beispiele für geeignete Ester sind Trifluoräthylacrylat und -methacrylat, Hexafluorisopropylacrylat und -methacrylat, Perfluoralkylalkylmethacrylate der Formel: sowie Fluoralkoholmethacrylate der Formel: worin m und n derartige ganze Zahlen sind, dass die Perfluoralkylalkyl- oder Fluoralkoholgruppe bis zu 12 Kohlenstoffatome enthält.
  • In bestimmten Fällen kann es zweckmässig sein, die mechanische Festigkeit des hydrogelbildenden Polymeren durch Einführung einer kleinen Anzahl von Vernetzungen in das Polymere zu erhöhen, beispielsweise durch den Einbau eines vernetzenden MonomerenfGeeignete Monomere sind diolefinische ungesättigte Verbindungen, wie beispielsweise Äthylenglykoldimethacrylat. Das Ausmaß der Vernetzungen, mit dem das Polymere versehen wird, ist gewöhnlich sehr klein und beträgt vorzugsweise eine Vernetzung pro 10 bis 200 sich wiederholende Polymereinheiten und in noch bevorzugterer Weise eine Vernetzung pro 60 bis 100 Polymereinheiten.
  • Die Polymerisation kann durch raikalische oder ionische Initiatoren oder Katalysatoren initiiert und in Emulsion, Suspension, in Masse oder in Lösung durchgeführt werden. Die Polymerisationsreaktionsmischung kann bis zu ungefähr 1 Gewichts-% eines Polymerisationskatalysators enthalten, beispielsweise Benzoylperoxyd, Azobisisobutyonitril oder Laurylperoxyd. Die Polymerisation kann bei einer Temperatur von ungefähr 50 bis ungefähr 1200C oder darüber durchgeführt werden, vorzugsweise wird jedoch die Polymerisationstemperatur auf einen Wert zwischen ungefähr 60 und 700C eingestellt. Die Reaktion ist nach ungefähr 1/2 Stunde bis ungefähr 72 Stunden beendet, und zwar je nach der Temperatur, der Katalysatormenge sowie den relativen Mengenverhältnissen der MonÖ-meren.
  • Gemäss einer anderen Ausführungsform kann zuerst ein hydrogelbildendes Polymeres hergestellt werden, das Vorläufergruppen enthält, die dann durch eine Umsetzung in die gewünschten fluoraliphatischen Seitenketten entweder vor oder nach der Verformung oder einer anderen Herstellungsweise des fertigen Gegenstandes umgewandelt werden. Beispielsweise kann ein hydrogelbildendes Polymeres hergestellt werden, das Hydroxylgruppen oder andere veresterbare Gruppen enthält, wobei diese Vorläufergruppen unter Verwendung einer fluorierten aliphatischen Säure oder eines Derivats davon verestert werden. Die Veresterung kann durch Quellen des Polymeren in einem wasserfreien aprotischen Lösungsmittel durchgeführt werden, welches die fluorierte aliphatische Säure oder ein Derivat davon enthält. Beispielsweise kann ein Copolymeres aus einem Hydroxyalkylacrylat oder -methacrylat in Tetrahydrofuran oder einem ähnlichen Lösungsmittel mit Trifluoressigsäure sowie insbesondere dem sich davon ableitenden Trifluoracetylchlorid oder Trifluoracetylbromid umgesetzt werden. Diese Methode bietet den Vorteil, dass die Oberfläche des Polymeren vorzugsweise nach der Ausformung des gewünschten Artikels behandelt wir.
  • Der Fluorsubstitutionsgrad in den fluoraliphatischen Seitenketten sowie der Gehalt dieser Fluor-enthaltenden Gruppen in dem Polymeren übt eine deutliche Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften des Polymeren aus. Diese Parameter können den jeweils erforderlichen Kombinationen angepasst werden. Beispielsweise können Kontaktlinsen, die aus hydrogelbildenden Polymeren hergestellt werden, einen sehr hohen Wassergehalt nach der Hydratisierung aufweisen, der in einigen Fällen 60 bis 80 Gewichts-% beträgt. Ein derartiger Wassergehalt ist insofern vorteilhaft, als derartige Linsen eine gute Sauerstoffdurchlässigkeit aufweisen.
  • Bekannte hydrogelbildende Polymere mit einem hohen Wassergehalt besitzen ferner eine sehr hohe hydrophile Oberfläche. Man nimmt an, dass dies zu einer Anreicherung von Schleimresten auf der Oberfläche der Linse sowie gelegentlich zu einer bakteriellen Kontamination führt, was eine häufige Entfernung der Linse zu Reinigungs-und Sterilisationszwecken bedingt. Es wurde nunmehr festgestellt, dass die Einbringung von fluoraliphatischen Seitenketten eine relativ geringe Wirkung auf die Hydratation des Polymeren, wie sich aus dem Gleichgewichtswassergehalt ergibt, ausübt, wobei jedoch eine relativ grosse Wirkung auf die hydrophilen Oberflächeneigenschaften erzielt wird, wie sich durch Kontaktwinkelmessungen ergibt. Die relative Grösse dieser zwei Wirkungen differiert stark ausgeprägt bei niedrigen Gehalten an eingebrachten fluoraliphatischen Seitenketten. Man nimmt an, dass der optimale fortschreitende Kontaktwinkel mit Wasser im Falle einer Kontaktlinse zwischen 40 und 700 liegt. Es hat sich herausgestellt, dass die Einarbeitung von bis zu 10 Mol-% und vorzugsweise von 1 bis 5 Mol-% fluoraliphatischer Seitenketten in ein Hydrogel mit hohem Wassergehalt die Wirkung ausübt, dass der fortschreitende Kontaktwinkel mit Wasser in diesen Bereich gelangt, wobei nur eine geringe Wirkung auf den Wassergehalt ausgeübt wird. Ein hydrogelbildendes Polymeres mit einem Wassergehalt nach der Hydratation von wenigstens 60 und vorzugsweise 60 bis 80 Gewichts-% sowie einem fortschreitenden Kontaktwinkel mit Wasser von 40 bis 70" und vorzugsweise 50 bis 600 ist ein neues Material, desgleichen daraus hergestellte Kontaktlinsen.
  • Unter dem Begriff fortschreitender Kontaktwinkel" (advancing contact angle) soll der fortschreitende Gleichgewichtskontaktwinkel verstanden werden, der nach der festsitzenden Tropfenmethode bestimmt wird.
  • Bei der Durchführung dieser Methode wird ein hydrogelbildendes Polymeres durch Polymerisation zwischen sauberen Glasplatten, die durch eine Polyäthylendichtung getrennt sind, hergestellt. Ein Überzug aus Polyäthylenterephthalat kann als Trennmittel verwendet werden. Herkömmliche Trennmittel können nicht verwendet werden, da sie die Oberfläche des Polymeren kontaminieren und zu falschen Ergebnissen führen. Die Polymerfolie oder der Polymerfilm wird hydratisieren gelassen und kann dann leicht von den Glasplatten entfernt werden. Um eine Gleichgewichtseinstellung zu gewährleisten, wird das Hydrogel in regelmässig ausgetauschtem destilliertem Wasser während einer Zeitspanne von wenigstens 14 Tagen gelagert. Vor der Messung des Kontaktwinkels wird das Wasser sorgfältig von der Oberfläche mit Hilfe eines Gewebes entfernt. Die Folien- oder Filmprobe wird dann in einer Glas zell mit optisch perfekten Seiten aufgehängt und einer Atmosphäre ausgesetzt, die mit Wasser gesättigt ist, um eine Dehydratisierung der Probe zu vermeiden.
  • Ein festsitzender Tropfen aus destilliertem Wasser wird dann auf der Oberfläche der Hydrogelprobe durch eine enge Einspritznadel gebildet. Das Volumen des Tropfens wird durch eine Agla-Mikrometerspritze gesteuert. Der Tropfen wird langsam erzeugt, wobei einige Messungen des fortschreitenden Gleichgewichtskontaktwinkels durchgeführt werden können. Der Kontaktwinkel kann in der Weise gemessen werden, dass ein vergrössertes Bild des festsitzenden Tropfens auf einen Projektionsschirm projiziert wird, wobei dieses Bild für eine spätere Untersuchung photographiert wird. Man kann ferner auch ein Kontaktwinkelgoniometer-Okular benutzen.
  • Es wurde ferner gefunden, dass der Einbau grosser Mengen an fluoraliphatischen Seitenketten in ein hydrogelbildendes Polymeres die Wirkung haben kann, dass das Polymere opak oder durchscheinend bei der Hydratation infolge der Bildung von Wasserporen in dem Hydrogel wird. Derartige Polymere können zur Herstellung von Membranen mit guter mechanischer Festigkeit mit einer breiten Verteilung der Wasserporengrössen verwendet werden. Diese Membranen können zur Durchführung von bestimmten Trennverfahren eingesetzt werden, insbesondere von solchen Trennverfahren, die den Transport von grossen Molekülen vorsehen. Hydrogelbildende Polymere, die für eine Verwendung in derartigen Membranen geeignet sind, besitzen gewöhnlich einen Gehalt an fluoraliphatischen Seitenketten von wenigstens 5 Mol-% bis zu 50 Mol-% und vorzugsweise von 10 bis 25 Mol-%.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
  • Beispiel 1 Die nachfolgend angegebenen gereinigten und inhibitorfreien Monomeren werden gründlich in den angegebenen Mengen bei 60"C vermischt, um zu gewährleisten, dass das ganze Acrylamid aufgelöst wird: Acrylamid 4,44 g (25 Teile) 2 -Hydroxymethyl -methacrylat 8,62 g (25 Teile) Trifluoräthylmethacrylat 21,0 g (50 Teile) Xthylenglykoldimethacrylat 0,34 g (1 Gewichts-%) Azobisisobutyronitril 0,034 g (0,1 Gewichts-) Die Reaktanten werden in längliche Polyäthylenrohre, die an einem Ende verschlossen sind, gegossen. Das System wird dann mit Stickstoff gespült und verschlossen. Die verschlossenen Rohre werden in ein Wasserbad mit einer Temperatur von 600C während einer Zeitspanne von 72 Stunden eingebracht und dann während einer Zeitspanne von 24 Stunden in einem Ofen bei 90"C nachgehärtet. Die Polyäthylenrohre werden dann aufgeschnitten, um die Polymerstäbe freizusetzen. Die auf diese Weise erzeugten Stäbe sind hart und transparent und ermöglichen das leichte Ausschneiden von optisch klaren Scheiben. Das Polymere ist klar in hydratisiertem Zustand und weist einen Gleichgewichtswassergehalt von 22,5 % auf. Der fortschreitende Kontaktwinkel mit Wasser beträgt 560.
  • Ein Ersatz des Trifluoräthylmethacrylats durch Äthylmethacrylat erzeugt ein klares Hydrogel, das einen etwas höheren Gleichgewichtswassergehalt aufweist, jedoch einen etwas niedrigeren Kontaktwinkel (unterhalb 400 besitzt.
  • Beispiel 2 Es wird folgende Formulierung durch Entgasen einer Mischung aus gereinigten und inhibitorfreien Monomeren mit Stickstoff hergestellt: Hexafluorisopropylmethacrylat 11,8 g (25 Teile) 2-Hydroxyäthylmethacrylat 6,5 g (25 Teile) Äthylenglykoldimethacrylat 0,2 g (1 Gewichts-%) Azobisisobutyronitril 0,02 g (0,1 Gewichts-%) Eine Hydrogelmembran kann durch Polymerisation der Monomeren in einer Form hergestellt werden, die aus zwei Glasplatten besteht, die zuvor mit Melinex-Folien (Polyäthylenterephthalat) überzogen worden sind, da diese Folien flach und glatt sind und als Trennmittel wirken. Eine Polyäthylendichtung mit einer Dicke von 0,2 mm wird zwischen die zwei Glasplatten gebracht. Eine geeignete Menge der Monomermischung wird zwischen die Glasplatten gespritzt. Federklammern werden an allen vier Seiten befestigt, um die Lösung in der Ausnehmung zu halten und ein Eintreten von Luftblasen in das System zu verhindern. Die Platten werden in einen Ofen mit einer Temperatur von 650C während einer Zeitspanne von 72 Stunden eingebracht und dann während einer Zeitspanne von 3 Stunden bei 90"C nachgehärtet, um zu gewährleisten, dass eine vollständige Polymerisation eintritt.
  • Die Platten werden dann aus dem Ofen entnommen, wobei eine der Glasplatten und die Polyäthylendichtung entfernt wird. Die Glasplatte mit der Polymermembran wird in destilliertes Wasser eingebracht und hydratisieren gelassen, damit die Membran intakt entfernt werden kann.
  • Der erhaltene Film ist durchscheinend und besitzt einen Gleichgewichtswassergehalt von 11,5 % sowie einen fortschreitenden Kontaktwinkel mit Wasser von 680.
  • Ein Ersatz des Hexafluorisopropylmethacrylats durch Isopropylmethacrylat hat die Bildung eines klaren und homogenen Hydrogels mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 8 % und einem fortschreitenden Kontaktwinkel von 550 zur Folge.
  • Beispiel 3 Es wird nach der in Beispiel 2 beschriebenen Methode gearbeitet.
  • Dabei werden die gleichen Monomeren in verschiedenen Mengen eingesetzt: Hexafluorisopropylmethacrylat 4,72 g (10 Teile) 2-Hydroxyäthylmethacrylat 23,4 g (90 Teile) Äthylenglykoldimethacrylat 0,26 g (1 Gewichts-%) Azobisisobutyronitril 0,026 g (0,1 Gewichts-%) In diesem Falle wird eine klare Hydrogelmembran mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 26 % und einem fortschreitenden Kontaktwinkel mit Wasser von 560 erhalten.
  • Ein Ersatz des Hexafluorisopropylmethacrylats durch Isopropylmethacrylat hat die Bildung eines klaren Hydrogels mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 28 % und einem fortschreitenden Kontaktwinkel von weniger als 400 zur Folge.
  • Bei spiel 4 Es wird eine Reaktionsmischung hergestellt, welche folgende Komponenten enthält: 2-Hydroxyäthylmethacrylat 65 g (50 Teile) Trifluoräthylmethacrylat 84 g (50 Teile) Azobisisoblyronitril 0,5 g Formdimethylamid 900 cm3 Die Polymerisationsreaktion wird bei 700C während einer Zeitspanne von 6 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Nach einem Abkühlen wird der Überschuss an flüchtigen Bestandteilen teilweise unter vermindertem Druck solange entfernt, bis das Gesamtvolumen 400 ccm beträgt. Ein gleiches Volumen Propan- 2-ol wird zugesetzt. Das Polymere wird in einen Überschuss eines kalten Diäthyläthers ausgefällt. Der Niederschlag wird unter Vakuum getrocknet, erneut in Propan-2-ol aufgelöst und erneut ausgefällt. Nach einem Trocknen und einer Granulierung liegt das Polymere in einer Form vor, die für eine Verformung geeignet ist.
  • Eine flache Scheibe des Materials wird unter einem Druck von 1,5 Tonnen/6,5 cm2 sowie bei einer Temperatur von 1800C verformt.
  • Nach der Hydratisierung wird ein klares Hydrogel erhalten, das einen Gleichgewichtswassergehalt von 9,0 % und einen fortschreitenden Kontaktwinkel mit Wasser von 620 besitzt.
  • Ein Ersatz von Trifluoräthylmethacrylat durch Äthylmethacrylat hat die Bildung eines klaren Hydrogels mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 10 % und einem fortschreitenden Kontaktwinkel von 500 zur Folge.
  • Beispiel 5 Es wird die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wiederholt, wobei folgende Monomermischung eingesetzt wird: Hexafluorisopropylacrylat 4,44 g (10 Teile) 2-Hydroxyäthylmethacrylat 23,4 g (90 Teile) Äthylenglykoldimethacrylat 0,28 g (1 Gewichts-%) Azobisisobutyronitril 0,028 g (0,1 Gewichts-%) Das auf diese Weise erhaltene klare Hydrogel besitzt einen Gleichgewichtswassergehalt von 29 % und einen fortschreitenden Wasserkontaktwinkel von 530.
  • Ein Ersatz des Hexafluorisopropylacrylats durch Isopropylacrylat hat die Bildung eines klaren Hydrogels mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 31 % und einem fortschreitenden Kontaktwinkel von weniger als 40° zur Folge.
  • Beispiel 6 Die in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, wobei die nachstehend angegebenen Monomermischungen verwendet werden. Der Gleichgewichtswassergehalt sowie der fortschreitende Kontaktwinkel mit Wasser der erhaltenen klaren Hydrogele werden gemessen. Die Ergebnisse sind wie folgt (alle Teilangaben beziehen sich auf Molbasis, während sich die Prozentangaben auf das Gewicht beziehen): A) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile 2,2,2-Trifluoräthylmethacrylat 10 Teile Gleichgewichtswassergehalt 30 % Fortschreitender Kontaktwinkel 550 B) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile 1 , 1 , 5-Trihydroperfluorpentylmethacrylat 10 Teile Gleichgewichtswassergehalt 22 % Fortschreitender Kontaktwinkel 60° C) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile 1,1,7-Trihydroperfluorheptylmethacrylat 10 Teile Gleichgewichtswassergehalt 21 % Fortschreitender Kontaktwinkel 620 D) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile 1 , 1 -Dyhydroheptafluorbutylmethacrylat 10 Teile Gleichgewichtswassergehalt 31 % Fortschreitender Kontaktwinkel 530 E) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile 1,1,3-Trihydroperfluorpropylmethacrylat 10 Teile Gleichgewichtswassergehalt 31,5 % Fortschreitender Kontaktwinkel 53" F) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile Hexafluorisopropylacrylat 10 Teile Gleichgewichtswa ssergehalt 28 % Fortschreitender Kontaktwinkel 520 G) 2-Hydroxypropylacrylat 90 Teile Hexafluorisopropylmethacrylat 10 Teile Gleichgewichtswassergehalt 21 z Fortschreitender Kontaktwinkel 600 H) Acrylamid 35 Teile 2-Hydroxypropylacrylat 55 Teile Hydroxyäthylacrylat 5 Teile 1 , 1 ,5-Trihydroperfluorpentylmethacrylat 5 Teile Gleichgewichtswassergehalt 62 % Fortschreitender Kontaktwinkel 500

Claims (23)

  1. Patentansprüche 1. Hydrogelbildendes Polymeres, dadurch gekennzeichnet, dass es fluoraliphatische Seitenketten aufweist.
  2. 2. Polymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Polymeres aus einem oder mehreren äthylenisch ungesättigten Monomeren ist.
  3. 3. Polymeres nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Substituenten aufweist, der dem Polymeren hydrophile Eigenschaften verleiht, wobei der Substituent eine Sauerstoffenthaltende aliphatische Gruppe, eine Gruppe mit einem Hydroxylsubstituenten oder eine Stickstoff-enthaltende aliphatische Gruppe ist.
  4. 4. Polymeres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Polymeres oder Copolymeres aus einem N-Vinyllactam, einem Hydroxyl-substituierten aliphatischen Ester einer ungesättigten Carbonsäure oder einem Amid einer ungesättigten aliphatischen Carbonsäure ist.
  5. 5. Polymeres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoraliphatische Seitenkette eine Fluoralkylgruppe aufweist.
  6. 6. Polymeres nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoralkylgruppe bis zu 12 Kohlenstoffatome enthält.
  7. 7. Polymeres nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoraliphatische Seitenkette eine endständige Trifluormethylgruppe aufweist.
  8. 8. Polymeres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoraliphatische Seitenkette eine Fluorsubstituierte aliphatische Estergruppe der allgemeinen Formel: ist, wobei X für eine Fluor-substituierte Alkylgruppe steht, die bis zu 12 Kohlenstoffatome enthält.
  9. 9. Polymeres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 10 Mol-% fluoraliphatische Seitenketten enthält.
  10. 10. Polymeres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Wassergehalt nach der Hydratisierung von wenigstens 60 Gewichts-% und einen fortschreitenden Kontaktwinkel mit Wasser von 40 bis 700 aufweist.
  11. 11. Polymeres nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Gehalt an fluoraliphatischen Seitenketten von 5 bis 50 Mol-% aufweist.
  12. 12. Verfahren zur Herstellung eines hydrogelbildenden Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung aus Monomeren, wobei wenigstens eines der Monomeren eine fluoraliphatische Seitenkette aufweist, oder wobei wenigstens eines der Monomeren einen Vorläufer für eine fluoraliphatische Seitenkette aufweist, der anschliessend in eine fluoraliphatische Seitenkette überführt wird, copolymerisiert wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Monomermischung ein N-Vinyllactam, einen Hydroxyl-substituierten aliphatischen Ester einer ungesättigten Carbonsäure oder ein Amid einer ungesättigten aliphatischen Carbonsäure enthält.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Monomere mit einer fluoraliphatischen Seitenkette ein fluoriertes Olefin, ein fluorierter ungesättigter Alkohol, eine fluorierte Carbonsäure oder ein fluorierter Carbonsäureester ist.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Monomere mit einer fluoraliphatischen Seitenkette ein Fluoralkylester einer ungesättigten Carbonsäure ist.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Fluoralkylester einer ungesättigten Carbonsäure ein Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.
  17. 17). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein ydrogelbildendes Polymeres mit veresterbaren Gruppen hergestellt wird und diese veresterbaren Vorläufergruppen unter Verwendung einer fluorierten aliphatischen Säure oder eines Derivats davon verestert werden.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Veresterung durch Anquellen des Polymeren in einem wasserfreien aprotischen Lösungsmittel, welches die fluorierte aliphatische Säure oder ein Derivat davon enthält, durchgeführt wird.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Monomere mit einer fluoraliphatischen Seitenkette oder einem Vorläufer davon in der Monomermischung in einer Menge von bis zu 1Q Mol-% vorliegt.
  20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Monomere mit einer fluoraliphatischen Seitenkette oder einem Vorläufer davon in der Monomermischung in einer Menge von 5 bis 50 Mol-% eingesetzt wird.
  21. 21. Hydrogelbildendes Polymeres, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 20 hergestellt worden ist.
  22. 22. Hydrogelbildendes Polymeres, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Wassergehalt nach der Hydratation von wenigstens 60 % und einen fortschreitenden Kontaktwinkel mit Wasser von 40 bis 700 aufweist.
  23. 23. Verwendung eines Hydrogels gemäss den Ansprüchen 1 bis 11 und 21 bis 22 zur Herstellung von Kontaktlinsen oder Membranen.
DE19752541527 1974-09-17 1975-09-17 Hydrogelbildendes polymeres Pending DE2541527A1 (de)

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