DE69917103T2

DE69917103T2 - Siliconhydrogelpolymere enthaltende Kontaktlinsen

Info

Publication number: DE69917103T2
Application number: DE69917103T
Authority: DE
Inventors: Douglas G. Vanderlaan; Marcie Hargiss
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: SG74711A1; CA2264330A1; DE69917103D1; CA2264330C; EP0940447B1; CN1170871C; BR9900845A; CN1231303A; KR20000034799A; US5962548A; AU1849099A; AR014668A1; TW510910B; JP4592840B2; JPH11315142A; EP0940447A2; EP0940447A3; AU755824B2

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf Kontaktlinsen, die Polymere umfassen, die durch Aushärten eines Reaktionsgemisches gebildet werden, das Silikon enthaltende Monomere umfaßt, die hydratisiert sind, um Silikonhydrogele zu bilden.
Hintergrund der Erfindung
Ein Hydrogel ist ein hydratisiertes, quervernetztes Polymersystem, das Wasser in einem Gleichgewichtszustand enthält. Hydrogele sind typischerweise sauerstoffdurchlässig und biokompatibel, was sie zu einem bevorzugten Material zur Herstellung biomedizinischer Vorrichtungen und insbesondere von Kontakt- oder intraokularen Linsen macht.
Herkömmliche Hydrogele werden aus Monomergemischen hergestellt, die in erster Linie hydrophile Monomere enthalten, wie beispielsweise 2-Hydroxyethylmethacrylat oder N-Vinylpyrrolidon. Die US-Patente Nr. 4,495,313; 4,889,664 und 5,039,459 offenbaren die Zusammensetzung herkömmlicher Hydrogele. Die Sauerstoffdurchlässigkeit dieser herkömmlichen Hydrogelmaterialien bezieht sich auf den Wassergehalt dieser Materialien und liegt typischerweise unterhalb von 20–30 Barrers. Für Kontaktlinsen, die aus den herkömmlichen Hydrogelmaterialien hergestellt worden sind, ist der Grad der Sauerstoffdurchlässigkeit für kurzzeitiges Tragen der Kontaktlinsen geeignet; der Grad der Sauerstoffdurchlässigkeit kann jedoch unzureichend sein, um eine gesunde Cornea während eines längeranhaltenden Tragens der Kontaktlinsen zu erhalten (z. B. 30 Tage, ohne sie herauszunehmen). Daher sind Anstrengungen unternommen worden und werden auch weiterhin unternommen, die Sauerstoffdurchlässigkeit herkömmlicher Hydrogele zu steigern.
Ein bekannter Weg, um die Sauerstoffdurchlässigkeit der Hydrogele zu erhöhen, ist es, Silikon-enthaltende Monomere zu den Hydrogelzusammensetzungen hinzuzugeben, wobei Silikonhydrogele erzeugt werden. Silikon-enthaltende Polymere haben im allgemeinen höhere Sauerstoffdurchlässigkeiten als herkömmliche Hydrogele. Silikonhydrogele sind durch Aushärten von Gemischen, die mindestens ein Silikon-enthaltendes Monomer und mindestens ein hydrophiles Monomer enthalten, hergestellt worden. Dabei fungiert entweder das Silikon-enthaltende Monomer oder das hydrophile Monomer als ein quervernetzendes Agens (ein quervernetzendes Agens ist ein Monomer, das mehrfach polymerisierbare funktionelle Gruppen aufweist), oder es wird ein separates quervernetzendes Agens verwendet. Die Zusammensetzung von Silikonhydrogelen ist in den US-Patenten 4,954,587; 5,010,141; 5,079,319; 5,115,056; 5,260,000; 5,336,797; 5,358,995; 5,387,632; 5,451,617 und 5,486,579 und WO 96/31792 offenbart worden. Silikon-enthaltende Monomere sind in der Regel mit hydrophilen Monomeren unlöslich. In diesen Referenzen wurden diese typischerweise nicht kompatiblen Monomere durch Hinzufügen der organischen Verdünnungsmittel n-Hexanol, Ethanol oder n-Nonanol und typischerweise in relativ großen Mengen im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches in Lösung gebracht. Eine große Menge des Verdünnungsmittels macht es schwierig, die Kontaktlinsen aus Silikonhydrogel reproduzierbar zu formen, da eine große Menge des Verdünnungsmittels, wenn es leicht flüchtig ist, zu einer großen Menge an Verdünnungsmittel führt, die während des Verfahrens evaporiert. Des weiteren kann die Verwendung solcher großen Mengen an Verdünnungsmittel eine Feuergefahr darstellen und führt häufig zu Polymermaterialien mit einer reduzierten Belastbarkeit. Die Verwendung einer großen Menge an Verdünnungsmittel kann es auch notwendig machen, das Polymer in einer großen Gußform zu formen, um das Schrumpfen zu kompensieren, das durch die Entfernung des Verdünnungsmittels nach der Polymerisierung verursacht wird. Noch wichtiger ist es, daß die im Stand der Technik verwendeten Verdünnungsmittel viele Mischungen von Silikonmonomeren und -makromeren und hydrophilen Monomeren, insbesondere Mischungen mit ei nem relativ hohen Grad an hydrophilen Monomeren, unzureichend lösen. Diese Mischungen und erhaltenen Polymere sind opak und für Kontaktlinsen ungeeignet.
Andere Ansätze, diese hydrophilen Monomere und Silikonmonomere zu verbinden, sind im Stand der Technik offenbart. Solche Ansätze beinhalten die folgenden Offenbarungen.
Ein Ansatz, um Silikonhydrogele zu erzeugen, der das Hinzufügen großer Mengen an Verdünnungsmittel vermeidet, ist in den U.S.-Patenten 5,321,108; 5,387,662 und 5,539,016 offenbart. Diese Patente beschreiben die Verwendung von Polysiloxanen mit einem polaren, fluoriertem Graft oder einer Seitengruppe, die ein Wasserstoffatom aufweist, welches an das terminale Difluor-substituierte Kohlenstoffatom angehängt ist. Während dies die Kompatibilität für bestimmte Kombinationen von Silikon und hydrophilen Monomeren verbessert, ist eine Synthese der komplexen Silikonmakromere über mehrere Schritte notwendig.
In ACS PMSE Proceeding, 1997, 76, 34, sind Silikonmakromere, hergestellt aus Isophorondiisocyanat, Diethylenglykol, Polysiloxandiol und 2-Hydroxyethylmethacrylat und Polymere, hergestellt aus Mischungen dieser Makromere mit hydrophilen Monomeren, offenbart.
Silikon-funktionalisierte Malonatmakromere und Hydrogelcopolymere derselben mit Dimethylacrylamid (DMA) sind in ACS PMSE Proceeding, 1997, 76, 36, beschrieben. Das Hinzufügen von Hexanol war notwendig, um die Kompatibilität zu verbessern.
Fumarat-gecappte Silikonmakromere und Copolymere derselben mit Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan (TRIS) und DMA wurden in ACS PMSE Proceeding, 1997, 76, 40, beschrieben. Zu den Monomergemischen wurden große Mengen an Hexanol zugefügt.
Hydroxyalkylmethacrylat-terminierte Silikone und Polymere derselben mit TRIS und DMA wurden in ACS PMSE Proceeding, 1997, 76, 34, beschrieben. Mit nur einer Hydroxylgruppe an jedem Ende ist es unwahrscheinlich, daß solche Makromere eine ausreichende Kompatibilität mit polaren Monomeren wie in DMA aufweisen, und die Verwendung von relativ großen Mengen an Verdünnungsmittel würde wahrscheinlich notwendig sein.
2-Isocyanatethylmethacrylat (IEM) end-gecappte Gluconoamid-terminierte Silikonmakromere und Copolymere derselben mit TRIS und DMA wurden in ACS PMSE Proceeding, 1997, 76, 42 beschrieben. Dieser synthetische Ansatz benötigt den Einsatz von IEM, das toxisch ist.
WO 96/31792 beschreibt verschiedene Silikonmakromere und verschiedene Silikonhydrogele, die aus Gemischen dieser Makromere mit hydrophilen Monomeren wie beispielsweise DMA und HEMA und anderen Monomeren wie beispielsweise TRIS hergestellt wurden. Variierende Mengen verschiedener Verdünnungsmittel wurden bei den darin beschriebenen Monomergemischen eingesetzt.
Das U.S. Patent 3,808,178 offenbart die Bildung von Copolymeren aus kleinen Silikon-enthaltenden Monomeren und verschiedenen hydrophilen Monomeren.
Im U.S. Patent 4,136,250 wurden Silikonmakromere, hergestellt aus Polyalkylenglykol-terminierten Polydimethylsiloxanen, die mit Diisocyanaten und 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) zur Reaktion gebracht worden waren, ebenso wie Copolymere, die mit hydrophilen Monomeren wie beispielsweise N-Vinylpyrrolidon (NVP) hergestellt wurden, beschrieben.
Eine Zubereitung eines Copolymers aus bis-Methacryloxybutylpolydimethylsiloxan und NVP ohne die Verwendung eines Verdünnungsmittels wurde im U.S. Patent 4,153,641 beschrieben, aber da das Molekulargewicht des Polydimethylsiloxans sehr niedrig war, war das erhaltene Polymer hart.
U.S. Patent 4,259,467 beschreibt die Zubereitung von Polymere aus Polysiloxanen mit hydrophilen Seitenketten und terminalen polymerisierbaren Gruppen. Die darin beschriebenen Makromere benötigen typischerweise synthetische Verfahren in mehreren Schritten.
U.S. Patent 4,605,712 beschreibt Copolymere aus Polydimethylsiloxanen und DMA.
U.S. Patent 4,661,573 beschreibt Copolymere aus Acryloxyalkylpolydimethylsiloxanen und DMA, gebildet ohne das Hinzufügen eines Lösungsmittels, aber die verwendeten Polydimethylsiloxanmonomere hatten sehr geringe Molekulargewichte und die erhaltenen Linsen waren hart.
Das U.S. Patent 4,703,097 beschreibt Copolymere aus hydrophilen N-Vinylcarboxamiden, Methylmethacrylat und Polysiloxanmethacrylaten.
Die U.S.-Patente 5,010,141 und 5,079,319 beschreiben die Bildung von Silikonhydrogelvorpolymeren durch Aushärten hydrophiler Monomere wie beispielsweise DMA oder NVP mit Polysiloxanen und dann eine weitere Modifikation, um polymerisierbare funktionelle Gruppen einzuführen.
Die U.S.-Patente 5,070,169 und 5,070,170 beschreiben die Bildung von Polymeren aus Block-Copolymeren aus Polyethylenglykol oder Polypropylenglykol und Polysiloxanen.
Die U.S.-Patente 5,310,779; 5,358,995; 5,387,632 und 5,486,579 beschreiben die Herstellung von Kontaktlinsen aus Silikonhydrogel mit Copolymeren aus Polysiloxanmonomeren und hydrophilen Monomeren.
Die U.S.-Patente 5,321,108; 5,387,662 und 5,539,016 beschreiben die Herstellung von Kontaktlinsen aus Copolymere mit Fluorsilikon-enthaltenden Monomeren und hydrophilen Monomeren wie beispielsweise DMA.
Das U.S.-Patent 4,293,397 beschreibt durch Licht aushärtbare Organopolysiloxanzusammensetzungen, die ein Reaktionsprodukt eines Amino-terminierten Diorganopolysiloxans und Glycidylacrylate oder Glycidylmethacrylat, gemischt mit einem Photosensitizer, umfassen.
Trotz aller Versuche im Stand der Technik verbleibt dennoch ein Bedürfnis an Silikonhydrogelen, die in einer ökonomischen und effizienten Weise gehärtet werden, die geringe Mengen an Verdünungsmittel im Reaktionsgemisch benötigen, und die verwendet werden können, um weiche Kontaktlinsen mit einer hohen Sauerstoffdurchlässigkeit und geeignetem Wassergehalt herzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung stellt eine weiche Kontaktlinse zur Verfügung, die ein Polymer umfaßt, hergestellt durch Aushärten eines Reaktionsgemisches, das ein lineares oder verzweigtes Hydroxyalkylamin-funktionales, Silikon-enthaltendes Monomer umfaßt. Das Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Monomer ist ein Block- oder Zufallsmonomer, das die folgende Struktur aufweist: Struktur I
wobei:
n 0 bis 500 ist und m 0 bis 500 ist und (n + m) = 10 bis 500 und besonders bevorzugt 20 bis 250; R², R⁴, R⁵, R⁶ und R⁷ unabhängig eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe sind, die weiterhin mit Alkohol, Ester, Amin, Keton, Carbonsäure oder Ethergruppen substituiert sein können, bevorzugt nicht-substituierte monovalente Alkyl- oder Arylgruppen; und R¹, R³ und R⁸ unabhängig eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe sind, die weiterhin mit einem Alkohol, Ester, Amin, Keton, einer Carbonsäure oder Ethergruppe substituiert sein können, bevorzugt nicht-substituierte monovalente Alkyl- oder Arylgruppen oder die die folgende Stickstoff-enthaltende Struktur aufweisen:
Struktur II mit der Maßgabe, daß mindestens einer von R¹, R³ und R⁸ der Struktur II entspricht, wobei R⁹ eine divalente Alkylgruppe wie beispielsweise -(CH₂)₃- ist, wenn s von 1 bis 10, bevorzugt 3 bis 6 und am meisten bevorzugt 3 ist;
R¹⁰ und R¹¹ unabhängig H, eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe sind, die weiterhin mit einem Alkohol, Ester, Amin, Keton, einer Carbonsäure oder Ethergruppe substituiert sein können oder die folgende Struktur aufweisen:
Struktur III worin R¹⁴ H ist oder eine monovalente polymerisierbare Gruppe ist, die Acryloyl, Methacryloyl, Styryl, Vinyl, Allyl oder N-Vinyllactam umfaßt, bevorzugt H oder Methacryloyl; R¹⁶ entweder H, eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe ist, die weiterhin mit Alkohol, Ester, Amin, Keton, Carbonsäure oder Ethergruppen substituiert sein kann oder eine polymerisierbare Gruppe ist, die Acrylat, Methacrylat, Styryl, Vinyl, Alkyl oder N-Vinyllactam umfaßt und bevorzugt mit einem Alkohol oder Methacrylat Alkyl-substituiert ist; R¹², R¹³ und R¹⁵ unabhängig H, ein monovalentes Alkyl oder Aryl sind, welches weiterhin mit Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carbonsäure- oder Ethergruppen substituiert sein kann oder R¹² und R¹⁵ oder R¹⁵ und R¹³ miteinander verbunden sein können, um eine Ringstruktur zu bilden, mit der Maßgabe, daß mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei, der Struktur II-Gruppen am Monomere polymerisierbare Gruppen umfaßt, bilden. R¹², R¹³ und R¹⁵ sind bevorzugt H.
Die Vorzüge dieser Erfindung sind diejenigen, daß die Verwendung dieser neuen Silikon-enthaltenden Monomere die Kompatibilität der Reaktionsgemische von Silikon-enthaltenden Monomeren mit hydrophilen Monomeren verbessert, und somit es den Reaktionsgemischen ermöglicht, mit einem höheren Grad an hydrophilen Monomeren oder mit Silikon-enthaltenden Monomeren mit höheren Molekulargewichten oder mit einem veningertem Grad an Verdünnungsmittel (für einige Reaktionsgemische keine Verdünnungsmittel) hergestellt zu werden, verglichen mit Gemischen, die mit Silikon-enthaltenden Monomeren hergestellt werden, wie sie im Stand der Technik offenbart sind. In anderen Ausführungsformen, bei denen beispielsweise relative große Anzahlen an hydrophilen Gruppen, einschließlich Hydroxyalkylamingruppen allein oder in Kombination mit anderen hydrophilen Gruppen, in die Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomere eingebaut werden, kann es sogar unnötig sein, ein hydrophiles Monomer in die Monomergemische aufzunehmen, die verwendet werden, um die Silikonhydrogele zu bilden. In dieser Ausführungsform wird typischerweise kein Verdünnungsmittel benötigt.
Die Kontaktlinsen nach dieser Erfindung stellten eine hohe Sauerstoffdurchlässigkeit und gute mechanische Eigenschaften zur Verfügung und können ökonomisch und effizient hergestellt werden.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der Begriff "Monomer", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf Verbindungen mit einem geringen Molekulargewicht (d. h. sie haben typischerweise ein durchschnittliches Molekulargewicht von weniger als 700) die polymerisiert werden können und auf Verbindungen oder Polymeren mit einem mittleren oder hohen Molekulargewicht, manchmal als Makromonomere bezeichnet, (d. h. sie haben typischerweise sich wiederholende strukturelle Einheiten und eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von mehr als 700) die funktionelle Gruppen enthalten, die zu einer weiteren Polymerisation in der Lage sind. Somit soll verstanden werden, daß die Begriffe „Silikon-enthaltende Monomere" und „hydrophile Monomeren" Monomere, Makromonomer und Vorpolymere enhalten. Vorpolymere sind teilweise polymerisierte Monomere oder Monomere, die zu einer weiteren Polymerisation in der Lage sind.
Eine "polymeriserbare Gruppe" ist eine Gruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, die polymerisieren kann, wenn sie den Startbedingungen einer Polymerisation mit Radikalen unterworfen wird. Beispiele polymerisierbarer Gruppe beinhalten Acrylat Methacrylat, Styryl, Vinyl, Allyl oder N-Vinyllactam.
Ein "Silikon-enthaltendes Monomer" ist eines, das mindestens zwei sich-widerholende [-Si-O-] Einheiten in einem Monomer, Makromer oder Vorpolymer enthält. Bevorzugt liegt die Gesamtmenge an Si und angehängtem O in dem Silikon-enthaltenden Monomer bei einer Menge von mehr als 20 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt mehr als 30 Gewichtsprozent des Gesamtmolekulargewichts des Silikon-enthaltenden Monomers.
In dem bevorzugten Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltenden Monomer entsprechend der Struktur I sind R², R⁴, R⁵, R⁶, und R⁷ unabhängig ausgewählt aus Methyl, Benzyl, Phenyl und Ethyl, besonders bevorzugt Methyl; R¹ und R⁸ sind beide Stickstoff-enthaltende Gruppen entsprechend der Struktur II, und R³ ist ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Phenyl und Benzyl, besonders bevorzugt Methyl. Das bevorzugte Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Monomer dieser Erfindung weist im allgemeinen durchschnittlich zwischen 2 bis 20 Stickstoffgruppen pro Molekül und durchschnittlich 2 bis 5 polymerisierbare Gruppen pro Molekül auf.
Die bevorzugten Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomere haben die folgende Struktur:
Struktur IV in der die Substituenten wie oben definiert sind, mit denselben bevorzugten Gruppen, mit der Ausnahme, daß R¹⁷ als eine Alkylgruppe oder Arylgruppe definiert ist, die zusätzlich einen Alkohol, Ester, ein Amin, Keton, eine Carbonsäure oder Ethergruppe umfassen kann und R¹⁸, R¹⁹ und R²⁰ wie die entsprechenden Gruppen R⁹, R¹⁰ und R¹¹ definiert sind.
Verwendbare Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Monomere umfassen die folgenden Strukturen:
Struktur V oder die Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomere der Struktur V, so modifiziert, daß sie ein durchschnittliches Verhältnis von OH/polymerisierbarer Gruppe, (OH/Acrylat) von größer als 1 aufweisen:
Struktur VI
Struktur VII
Struktur VIII
Struktur IX
Struktur X
Struktur XI
Struktur XII
Struktur XIII und
Struktur XIV
Für die Struktur XIV beträgt die durchschnittliche Anzahl an Acrylatgruppen pro Molekül 3. Die Acrylatgruppen können terminal lokalisiert oder Seitengruppen sein.
Das am meisten bevorzugte Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Monomer entspricht der Struktur V.
Die Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomere können durch Reaktion einer Epoxy-funktionalen Verbindung, die eine polymerisierbare Gruppe aufweist, mit einem Polysiloxan, das Amino-funktionale Gruppen aufweist, hergestellt werden. Diese Reaktion wird typischerweise unter Erwärmen bei ungefähr 50°C bis ungefähr 130°C durchgeführt. Startersubstanzen wie beispielsweise N-Benzyl-N,N,N-triethylammoniumiodid können verwendet werden. Die Reaktion dauert typischerweise 3 bis 20 Stunden. Epoxy-funktionale Verbindungen, die verwendet werden können, beinhalten Glycidylmethacrylat, Glycidylacrylat, Epoxyethylstyren, Vinylglycidylether und Allylglycidylether. Amino-funktionale Polysiloxane, die verwendet werden können, beinhalten solche mit Aminoalkylgruppen wie beispielsweise Aminopropyl oder N-Ethyl-3-aminopropylgruppen und diese Gruppen können in terminalen Positionen oder Seitengruppenpositionen oder beidem angeordnet sein. Der Silikonanteil der Silikon-enthaltenden Monomere kann Polydimethylsiloxan (PDMS) ebenso wie Siloxane mit anderen monovalenten Gruppen, die an das Silikon gebunden sind, wie beispielsweise substituiertes oder unsubstituiertes Ethyl, Propyl, Benzyl und Phenyl, umfassen. Diese Silikonanteile können verzweigt oder linear sein. Die Epoxy-funktionale Verbindung kann in einer molaren Menge verwendet werden, die geringer oder gleich der molaren Menge an N-H-Gruppen an dem Amino-funktionalen Silikon ist; es ist jedoch bevorzugt, einen molaren Überschuß der Epoxy-funktionalen Verbindung zu verwenden. Der überschüssigen Menge, die nicht reagiert hat, kann es entweder ermöglicht werden, in das Endpolymer zu polymerisieren, oder sie kann von dem Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomer entfernt werden, bevor das Reaktionsgemisch aushärtet. Glycidylmethacrylat kann zum Beispiel häufig durch mehrfache Extraktionen mit Acetonitril entfernt werden. Die Reaktion von Amino-funktionalen Silikonen mit Ester-enthaltenden Epoxiden wie beispielsweise Glycidylmethacrylat führt zu Hydroxyalkylaminoestern, die unter typischen Reaktionsbedingungen umgeestert werden können, was zu einem Gemisch verschiedener Substitutionsmuster mit OH/polymerisierbaren Gruppen (OH/Ester) führt. Die durchschnittliche Anzahl an polymerisierbaren Gruppen pro Molekül kann zwischen 1 bis 20 variieren, bevorzugt 2 bis 15 und besonders bevorzugt 2 bis 6, aber im allgemeinen, wenn die Anzahl an polymerisierbaren Gruppen pro Molekularmasse des Silikon-enthaltenden Monomers zu niedrig ist, polymerisiert eine wesentliche Fraktion des Silikon-enthaltenden Monomers nicht. Wenn auf der anderen Seite die Anzahl an polymerisierbaren Gruppen zu hoch ist, wird das Hydrogelpolymer, das man schließlich erhält, zu fest sein. Ein bevorzugter Bereich an Konzentrationen von polymerisierbaren Gruppen liegt bei ungefähr 0,0002 bis ungefähr 0,0016 Mole pro Gramm. Ein besonders bevorzugter Bereich wäre 0,0004 bis ungefähr 0,001 Mole pro Gramm. Das Erhöhen der durchschnittlichen Anzahl an OH-Gruppen pro Molekül des Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomers wird im allgemeinen der Wassergehalt des Silikonhydrogels erhöhen und die Kompatibilität mit hydrophilen Monomeren wie beispielsweise DMA verbessern, kann aber auch zu einer verminderten Sauerstoffdurchlässigkeit des endgültigen Silikonhydrogels führen; deshalb wird die Anzahl der OH-Gruppen typischerweise gleich oder größer als die Anzahl der polymerisierbaren Gruppen sein. Die bevorzugte durchschnittliche Anzahl pro Molekül liegt von 1 bis 40, und besonders bevorzugt ist sie von 2 bis 20.
Das Monomergemisch, das in dem Reaktionsgemisch verwendet wird, um das Silikonhydrogel zu erzeugen, kann ein Gemisch aus einem oder mehreren Hyroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomeren aufweisen.
In bevorzugten Ausführungsformen werden zu dem Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomer hydrophile Monomere dem Reaktionsgemisch hinzugefügt, das verwendet wird, um die Silikonhydrogele dieser Erfindung herzustellen. Die hydrophilen Monomere können alle bekannten Monomere sein, die im Stand der Technik verwendet werden, um Silikonhydrogele zu erzeugen. Die bevorzugten hydrophilen Monomere können entweder Akryl- oder Vinyl-enthaltend sein. Solche hydrophilen Monomere können selbst als quervernetzende Agenzien verwendet werden. Der Begriff „Vinyl-artige" oder „Vinyl-enthaltende" Monomere bezieht sich auf Monomere, die die Vinylgruppe (-CH=CH₂) enthaltend und im allgemeinen hoch reaktiv sind. Solche hydrophilen Vinyl-enthaltenden Monomere sind dafür bekannt, relativ leicht zu polymerisieren. Hydrophile, Vinyl-enthaltende Monomere, die in die Hydrogele der vorliegenden Erfindung eingebaut werden können, beinhalten Monomere wie beispielsweise N-Vinyllactame (z. B. N-Vinylpyrrolidon (NVP)), N-Vinyl-N-methylacetamid, N-Vinyl-N-ethylacetamid, N-Vinyl-N-ethylformamid und N-Vinylformamid. NVP ist bevorzugt.
„Acryl-artige" oder „Acryl-enthaltende" Monomere sind solche Monomere, die die Acrylgruppe: CH₂=CRCOX enthalten, wobei R H oder CH₃ ist und X O oder N ist und ebenfalls dafür bekannt sind, leicht zu polymerisieren. Beispiele acrylartiger Monomere, die in dieser Erfindung verwendbar sind, beinhalten N,N-Dimethylacrylamid (DMA), 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Glycerolmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylamid, Polyethylenglycolmonomethacrylat, Methacrylsäure und Acrylsäure.
Andere hydrophile Monomere, die in der Erfindung verwendet werden können, beinhalten Polyoxyethylenpolyole, bei denen eine oder mehrere der terminalen Hydroxylgruppen durch eine funktionale Gruppe ersetzt worden sind, die eine polymerisierbare Doppelbindung enthält. Beispiele beinhalten Polyethylenglykol, ethoxyliertes Alkylglucosid und ethoxyliertes Bisphenol A, die mit einem oder mehreren molaren Equivalenten einer End-Capping-Gruppe wie beispielsweise Isocyanatoethylmethacrylat („IEM"), Methacrylanhydrid, Methacryloylchlorid, Vinylbenzoylchlorid oder ähnliche zur Reaktions gebracht worden sind, um ein Polyethylenpolyol zu erzeugen, das ein oder mehrere terminale polymerisierbare Olefingruppen, durch Verbindungseinheiten wie beispielsweise Carbamat oder Estergruppen an das Polyethylenpolyol gebunden, aufweist.
Noch weitere Beispiele sind die hydrophilen Vinylcarbonat- oder Vinylcarbamatmonomere, offenbart in US-Patent Nr. 5,070,215 und die hydrophilen Oxazolonmonomere, offenbart in US-Patent Nr. 4,910,277. Andere geeignete hydrophile Monomere sind für einen Fachmann offensichtlich.
Die bevorzugten hydrophilen Monomere, die in das Polymer der vorliegenden Erfindung eingebaut werden sollen, beinhalten hydrophile Monomere wie beispielsweise N,N-Dimethylacrylamid (DMA), 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Glycerolmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylamid, N-Vinylpyrrolidon (NVP), Polyethylenglykolmonomethacrylat, Methacrylsäure und Acrylsäure. Die besonders bevorzugten hydrophilen Monomere sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus DMA, HEMA und NVP besteht. DMA ist am meisten bevorzugt.
In anderen Ausführungsformen können auch zusätzliche Silikon-enthaltende Monomere, die Silikonmonomere nicht entsprechend der Struktur I sind, zu dem Monomergemisch hinzugefügt werden, wobei hydrophile Monomere vorhanden sein können oder auch nicht. Die zusätzlichen Silikon-enthaltenden Monomere, die zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt werden können, umfassen vorzugsweise polymerisierbare, funktionale Gruppen wie beispielsweise Acrylat, Methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, N-Vinyllactam und Styryl-funktionale Gruppen. Beispiele zusätzlicher Silikon-enthaltender Monomere, die zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt werden können, sind in den U.S.-Patenten 4,136,250; 4,153,641; 4,740,533; 5,034,461 und 5,070,215 offenbart.
Bevorzugte Beispiele geeigneter zusätzlicher Silikon-enthaltender Monomere sind Polysiloxanylalkyl(meth)acrylmonomere, dargestellt durch die folgende Struktur:
Struktur XV wobei R⁵¹ H oder CH₃ ist, q 1 bis 3 ist und für jedes q, R⁵², R⁵³ und R⁵⁴ unabhängig Methyl, Benzyl, Phenyl oder eine monovalente Siloxankette ist, die 1 bis 100 sich-wiederholende Si-O-Einheiten umfaßt, p 1 bis 10 ist, r = (3 – q), X O oder NR⁵⁵ ist, wo R⁵⁵ H oder eine monovalente Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffen ist, a 0 oder 1 ist und L eine divalente Verbindungsgruppe ist, die bevorzugt von 2 bis 5 Kohlenstoffe umfaßt und auch Ether oder Hydroxylgruppen umfassen kann, beispielsweise eine Polyethylenglykolkette. Verwendbare Polysiloxanylalkyl(meth)acrylmonomere entsprechend der Struktur XV sind weiterhin bei Vanderlaan et al. in „Contact Lenses", U.S. Serien-Nr. 09/033,347) (VTN-396) beschrieben, gleichzeitig hiermit eingereicht.
Beispiele verwendbarer Polysiloxanylalkyl(meth)acrylmonomere, die zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt werden können, beinhalten Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan, Pentamethyldisiloxanylmethylmethacrylat, Phenyltetramethyldisiloxanylethylacrylat, 3-Methacryloxypropylbis(trimethylsiloxy)methylsilan, Methacryloxypropylpentamethyldisiloxan und Methyldi(trimethylsiloxy)methacryloxymethylsilan. Methacryloxypropyl tris(trimethylsiloxy)silan und 3-Methacryloxypropylbis(trimethylsiloxy)methylsilan sind bevorzugt.
Wahlweise können Gemische anderer Silikon-enthaltender Monomere und Quervernetzer zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt werden, wie beispielsweise jene, die in US Serien-Nr. 08/948,128 „Silicone Hydrogel Polymers" (VTN-0381), eingereicht am 9. Oktober 1979, siehe europäische Patentanmeldung Nr. 98 308 199.3, mit oder ohne Vorhandensein eines oder mehrerer hydrophilen Monomere beschrieben sind. Andere Monomere, die im Reaktionsgemisch vorhanden sein können, beinhalten ultraviolett absorbierende Monomere, reaktive Farben und ähnliches. Zusätzliche Herstellungshilfen wie beispielsweise Trennmittel oder Feuchthaltemittel können dem Reaktionsgemisch ebenfalls zugesetzt werden.
Die bevorzugte Ausführungsform umfaßt ein Silikon-enthaltendes Monomer der Struktur I, ein weiteres Silikon-enthaltendes Monomer und ein hydrophiles Monomer. Die am meisten bevorzugten Ausführungsformen umfassen die besonders bevorzugten Silikon-enthaltenden Monomere der Struktur I, die besonders bevorzugten weiteren Silikon-enthaltenden Monomere und die besonders bevorzugten hydrophilen Monomere, die oben beschrieben worden sind.
Das Reaktionsgemisch enthält bevorzugt einen Polymerisationsstarter. Der Polymerisationsstarter kann eine Verbindung wie beispielsweise Lauroylperoxid, Benzoylperoxid, Isopropylpercarbonat, Azobisisobutyronitril oder ähnliches sein, der freie Radikale bei leicht erhöhten Temperaturen erzeugt, oder der Polymerisationsstarter kann ein Photoinitiatorsystem sein, wie beispielsweise ein aromatisches alpha-Hydroxyketon oder ein tertiäres Amin plus einem Diketon. Erläuternde Beispiele von Photoinitiatorsystemen sind 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on und eine Kombination von Campherchinon und Ethyl-4-(N,N-dimethylamino)benzoat. Der Starter wird in dem Reaktionsgemisch in wirksamen Mengen verwendet, beispielsweise von ungefähr 0,1 bis ungefähr 2 Gewichtsteile pro 100 Teile der reaktiven Komponenten im Reaktionsgemisch. Die Polymerisation der Monomere im Reaktionsgemisch kann unter Verwendung der geeigneten Wahl von Hitze oder sichtbarem oder ultraviolettem Licht oder anderen Mitteln gestartet werden, in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymerisationsstarter. Der bevorzugte Starter ist 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on und das bevorzugte Verfahren des Polymerisationsstarts ist UV-Licht.
Typischerweise wird nach dem Aushärten des Reaktionsgemisches (welches als das Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Monomer und alle optionalen Materialien wie beispielsweise hydrophile Monomere, zusätzliche Silikon-enthaltende Monomere, Verdünnungsmittel, quervernetzende Agenzien, Starter, Trennmittel, Farben und innerte Additive etc., die vor der Aushärtung vermischt werden, definiert ist) das erhaltene Polymer mit einem Lösungsmittel behandelt, um das Verdünnungsmittel (falls verwendet) zu entfernen oder jede Spur von nicht-reagierten Komponenten zu entfernen und dann hydratisiert, um das Hydrogel zu bilden. Das verwendete Lösungsmittel kann Wasser sein (oder eine wäßrige Lösung wie beispielsweise physiologische Kochsalzlösung) oder von den Löslichkeitseigenschaften des Verdünnungsmittels (falls verwendet) und/oder den Löslichkeitseigenschaften irgendwelcher nicht-polymerisierten Monomerrückstände abhängen; das Lösungsmittel kann eine organische Flüssigkeit wie beispielsweise Ethanol, Methanol, Isopropanol, Gemische derselben oder ähnliches sein oder ein Gemisch von einem oder mehreren solcher organischer Flüssigkeiten mit Wasser. Das Lösungsmittel kann durch Extraktion mit reinem Wasser oder physiologischer Kochsalzlösung entfernt werden, die das Lösungsmittel entfernt und das Polymer hydratisiert, um ein Silikonhydrogel zu erzeugen. Die Silikonhydrogele und Kontaktlinsen dieser Erfindung umfassen bevorzugt 2 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, besonders bevorzugt 15 bis 45 Gewichtsprozent Wasser und am meisten bevorzugt 20 bis 40 Gewichtsprozent Wasser des Gesamtgewichts der Silikonhydrogele. Diese Silikonhydrogele sind besonders zur Herstellung von Kontaktlinsen oder interokularen Linsen, bevorzugt weiche Kontaktlinsen, geeignet.
Es sind verschiedene Verfahren zum Formpressen des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von Kontaktlinsen bekannt, einschließlich Schleuderguß und statischer Guß. Schleudergußverfahren sind in den U.S.-Patenten Nrn.-3,408,429 und 3,660,545 offenbart, und statistische Gußverfahren sind in den U.S.-PatentenNrn.-4,113,224 und 4,197,266 offenbart. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen, das das Polymer dieser Erfindung umfaßt, besteht im direkten Formen des Silikonhydrogels, was am ökonomischsten ist und die exakte Kontrolle der endgültigen Form der hydratisierten Linse ermöglicht. Für dieses Verfahren wird das Reaktionsgemisch in eine Gußform gegeben, die die Form des schließlich erwünschten Silikonhydrogels aufweist, d. h. mit Wasser geschwollenes Polymer, und das Reaktionsgemisch wird Bedingungen unterworfen, bei denen die Monomere polymerisieren, und um somit ein Polymer in der ungefähren Form des endgültig erwünschten Produkts zu erzeugen. Dann wird dieses Polymergemisch wahlweise mit einem Lösungsmittel und dann mit Wasser behandelt, um ein Silikonhydrogel herzustellen, das eine endgültige Größe und Form hat, die der Größe und Form des ursprünglich gegossenen Polymerartikels einigermaßen ähnlich ist. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um Kontaktlinsen zu formen und es ist weiterhin in den US-Patenten 4,495,313; 4,680,336; 4,889,664 und 5,039,459 beschrieben. Nach der Herstellung des Silikonhydrogels ist es bevorzugt, daß die Linse mit einem hydrophilen Überzug beschichtet wird. Einige Verfahren zum Hinzufügen hydrophiler Überzüge auf eine Linse sind im Stand der Technik offenbart worden, einschließlich der U.S.-Patente 3,854,982 und 3,916,033; WO91/04283 und EPO 93810399.
Der bevorzugte Bereich des Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomers, das in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist, liegt von ungefähr 5 bis 100 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt ungefähr 10 bis 90 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt ungefähr 15 bis 80 Gewichtsprozent der reaktiven Verbindungen in dem Reaktionsgemisch. Die reaktiven Verbindungen sind Materialien, die mit dem endgültigen Silikonhydrogel reagieren und ein Teil desselben werden. Falls zusätzliche Silikon-enthaltende Monomere in dem Reaktionsgemisch vorhanden sind, dann liegt der gemeinsame bevorzugte Bereich des Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomers und weiterer Silikon-enthaltender Monomere in dem Reaktionsgemisch bei ungefähr 5 bis 100 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt bei ungefähr 10 bis 90 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt ungefähr 15 bis 80 Gewichtsprozent der reaktiven Komponenten in dem Reaktionsgemisch. Der bevorzugte Bereich des hydrophilen Monomers, falls im Reaktionsgemisch vorhanden, liegt von ungefähr 5 bis 80 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt ungefähr 10 bis 60 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt ungefähr 20 bis 50 Gewichtsprozent der reaktiven Komponenten in dem Reaktionsgemisch. Der bevorzugte Bereich an Verdünnungsmittel im Reaktionsgemisch liegt von 0 bis 70 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt ungefähr 0 bis 50 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt ungefähr 0 bis 20 Gewichtsprozent des gesamten Reaktionsgemisches. Die Menge an notwendigen Verdünnungsmitteln variiert in Abhängigkeit von der Natur und den relativen Mengen der reaktiven Komponenten und der Menge an hydrophilen Gruppen, die in dem Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomer vorhanden sind, aber die Mengen der beanspruchten Verdünnungsmittel sind im allgemeinen wesentlich niedriger als die Mengen, die für die Polysiloxanmonomere notwendig sind, die im Stand der Technik offenbart sind. Gemische, die α,ω-Bismethacryloxypropylpolydimethylsiloxan mit Molekulargewichten über 2000 oder 3000 enthalten, und insbesondere mit Molekulargewichten über 5000 und relative große Mengen des hydrophilen Monomers, d. h. mehr als 20% oder 25% oder insbesondere mehr als 30% des reaktiven Gemisches, benötigen beispielsweise im allgemeinen relativ große Mengen an Verdünnungsmittel, aber sie benötigen viel weniger Verdünnungsmittel, wenn eines der neuen Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomere, wie hierin beschrieben, anstelle des α,ω-Bismethacryloxypropylpolymethylsiloxan verwendet wird.
In den bevorzugten Reaktionsgemischen sind 10 bis 60, besonders bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% der reaktiven Komponenten Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Monomere, 20 bis 50 Gew.-% der reaktiven Komponenten sind ein weiteres Silikon-enthaltendes Monomer, bevorzugt ein Polysiloxanylalkyl(meth)acrylat, (besonders bevorzugt mit der Struktur XV), 10 bis 50 Gew.-% der reaktiven Komponenten sind ein hydrophiles Monomer, (besonders bevorzugt DMA) und 0,1 bis 1,0 Gew.-% der reaktiven Komponenten sind ein UV- oder durch sichtbares Licht aktivierter Fotoinitiator, und 0 bis 20 Gew.-% des gesamten Reaktionsgemisches ist Verdünnungsmittel, bevorzugt ein sekundärer oder tertiärer Alkohol, besonders bevorzugt ein tertiärer Alkohol.
Die Reaktionsgemische der vorliegenden Erfindung können durch jedes Verfahren, das einem Fachmann bekannt ist, gebildet werden, wie beispielsweise Schütteln oder Rühren und verwendet werden, um Artikel oder Vorrichtungen aus Polymeren mit Hilfe der früher beschriebenen Verfahren zu bilden. Für einige Monomer-Reaktionsgemische wird bevorzugt, die reaktiven Gemische bei Temperaturen leicht über Raumtemperatur, beispielsweise 30 bis 40°C, oder unterhalb der Raumtemperatur, beispielsweise 0–10°C, aushärten zu lassen, um eine Phasentrennung der Komponenten zu verhindern.
Die unten dargestellten Beispiele beschreiben diese Erfindung. Einige der Materialien, die in den Beispielen verwendet werden, werden folgendermaßen bezeichnet:

„DAROCURE 1173" 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on,

"DMA" N,N-Dimethylacrylamid

"MBM" 3-Methacryloxypropylbis(trimethylsiloxy)methylsilan.
ZUBEREITUNG 1 – Herstellung eines Polysiloxanmonomers
500 Gramm α,ω-Bisaminopropylpolydimethylsiloxan (5000 MW) und 68 Gramm Glycidylmethacrylat wurden gemischt und unter Rühren für 10 Stunden auf 100°C erhitzt. Das Pro dukt wurde fünfmal mit 1500 ml Acetonitril extrahiert, um verbliebenes Glycidylmethacrylat zu entfernen und das restliche Acetonitril wurde unter reduziertem Druck entfernt, um ein klares Öl zu ergeben. IR: 3441, 2962, 1944, 1725, 1638, 1612, 1412 cm^–1. Dieses Produkt wird als „das Reaktionsprodukt von Glycidylmethacrylat und 5000 MW-α,ω-bisaminopropylpolydimethylsiloxan" oder alternativ bis(N,N-bis-2-Hydroxy-3-methacryloxypropyl)aminopropylpolydimethylsiloxan bezeichnet.
BEISPIEL 1
38,2 Gewichtsanteile des Produkts der ZUBEREITUNG 1 wurden mit 28,8 Teilen MBM, 33 Gewichtsanteilen DMA im Verhältnis zu den reaktiven Komponenten und einen Teil DAROCUR 1173 vermengt und mit 3-Methyl-3-penthanol verdünnt, um ein Reaktionsgemisch zu erzeugen, das 9 Gew.-% Verdünnungsmittel enthält. Das erhaltene Reaktionsgemisch war eine klare, homogene Lösung. Es wurden Gußformen für Kontaktlinsen aus Polypropylen gefüllt, geschlossen und mit insgesamt 3,2 J/cm² UV-Licht aus einer Fluoreszenz-UV-Quelle über eine Zeitdauer von 30 Minuten bestrahlt. Die Gußformen wurden geöffnet und die Linsen in Isopropanaol freigesetzt und dann in deionisiertes Wasser überführt.
Die Linsen waren klar und hatten ein Zugmodul von 205 ± 12 g/mm², eine Verlängerung bis zum Zerreißen von 133 ± 37% und einen ausgeglichenen Wassergehalt von 24,2 ± 0,2%. Die Zugeigenschaften wurden unter Verwendung eines Instron^TM-Zugmessgerätes, Modell 1122, bestimmt. Der gleichmäßige Wassergehalt (EWC) wurde gravimetrisch bestimmt und wird ausgedrückt als: %EWC = 100 × (Masse der hydratisierten Linse – Masse der trockenen Linse)/Masse der Linse
BEISPIELE 2 bis 16
Es wurden Reaktionsgemische unter der Verwendung der Formulierung des Beispiels 1 hergestellt, allerdings mit den Formulierungen und Verdünnungsgraden, wie sie in Tabelle 1 aufgelistet sind. Alle Reaktionsgemische und Linsen waren klar.
VERGLEICHENDE BEISPIELE 1–4
Es wurden Reaktionsgemische unter Verwendung der Formulierungen der Beispiele 5, 6, 8 und 17 hergestellt, aber es wurde α,ω-bis-Methacryloxypropylpolydimethylsiloxan (5000 MW) anstelle des Produkts aus Beispiel 1 und mit der minimalen Menge an 3-Methyl-3-penthanol als Verdünnungsmittel, notwendig, um ein Reaktionsgemisch zu erzeugen, das eine klare Linse nach der Hydratisierung erzeugt, verwendet. Die Zusammensetzung der Reaktionsgemische für die vergleichenden Beispiele 1–4 sind in Tabelle 2 dargstellt.
Tabelle 1 – Hydrogel-Monomerformulierungen und Eigenschaften
Tabelle 2 – Vergleichende Reaktionsgemische
ZUBEREITUNG 2 – Herstellung eines zweiten Polysiloxanmonomers
2,48 Gramm 1,3-bis(3-Aminopropyl)-tetramethyldisiloxan, 83,62 Gramm Octamethylcyclotetrasiloxan, 13,37 Gramm 3-Aminopropylmethyldiethoxysilan, 0,1 Gramm Kaliumhydroxyd und 10,0 g Wasser wurden vermengt und unter Rühren bei Entzug eines Wasser-Ethanolazeotops auf 145°C erhitzt. Das Gemisch wurde dann auf 60°C abgekühlt und 0,13 g Essigsäure hinzugefügt. Das Gemisch wurde für eine Stunde gerührt und durch Celit filtriert. Das Produkt wurde durch Erhitzen auf 145°C bei ungefähr 1 Torr abgedampft.
10 g der Amino-funktionalen Polysiloxanflüssigkeit, die oben erzeugt wurde, wurden mit 1,33 g Glycidol und 0,729 g Glycidylmethacrylat vereinigt. Es wurde eine geringe Wärmeentwicklung beobachtet. Dem Gemisch wurde es ermöglicht, 3 Tage lang zu reagieren und es wurde während dieser Zeit sehr viskos. Das Produkt war ein Hydroxyalkylamin-funktionales, Silikon-enthaltendes Seitenmonomer (pendant monomer).
BEISPIEL 17
2,42 g der ZUBEREITUNG 2 wurden mit 0,29 g 3-Methyl-3-pentanol und 0,027 g Darocur 1173 vermengt. Die Linsen wurden durch Einfüllen dieses Gemisches in Gußformen für Kontaktlinsen und Bestrahlen der Gußformen mit UV-Licht hergestellt. Die hydratisierten Linsen waren weich und klar.
BEISPIEL 18
1,19 g der ZUBEREITUNG 2 wurden mit 0,50 g TRIS, 0,30 g DMA und 0,027 g Darocur 1173 vermengt. Die Linsen wurden durch Einfüllen dieses Gemisches in Gußformen für Kontaktlinsen aus Polysteren und Bestrahlen der Gußformen mit UV-Licht hergestellt. Die hydratisierten Linsen waren weich und klar.
BEISPIEL 19
1,21 g der ZUBEREITUNG 2 wurden mit 0,726 g in DMA, 0,484 g TRIS und 0,027 g Darocur 1173 vermengt. Die Linsen wurden durch Einfüllen dieses Gemisches in Gußformen für Kontaktlinsen und Bestrahlen der Gußformen mit UV-Licht hergestellt. Die hydratisierten Linsen waren weich und klar.
BEISPIEL 20
0,689 g der ZUBEREITUNG 2 wurden mit 0,25 g DMA, 0,31 g TRIS und 0,027 g Darocur 1173 vermengt. Die Linsen wurden durch Einfüllen dieses Gemisches in Gußformen für Kontaktlinsen aus Polysteren und Bestrahlen der Gußformen mit UV-Licht hergestellt. Die hydratisierten Linsen waren weich und klar.
Die Tabelle 1 gibt an, daß für die Beispiele 1 bis 16 weniger Verdünnungsmittel notwendig war, um klare Reaktionsgemische und Kontaktlinsen zur Verfügung zu stellen, im Vergleich zu den vergleichenden Beispielen, die in Tabelle 2 gezeigt sind, die das Hinzufügen der 2–3-fachen Menge von 3-Methyl-3-pentanol benötigten, um klare Reaktionsgemische zu erzeu gen. Diese Beispiele zeigen die Verbesserung der Kompatibilität der Hydroxyalkylamin-funktionalen, Silikon-enthaltenden Monomere in Reaktionsgemischen, um die Kontaktlinsen dieser Erfindung herzustellen.
Die Beispiele 17 bis 20 zeigen, daß Hydroxyalkylamin-funktionale, Silikon-enthaltende Seitenmonomere (pendant monomer) verwendet werden können, um klare Kontaktlinsen nach dieser Erfindung in Reaktionsgemischen mit oder ohne hydrophile Monomere und weiteren Silikon-enthaltenden Monomeren herzustellen.
Diese Erfindung ist unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden; Variationen innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche sind jedoch für einen Fachmann offensichtlich.

Claims

Weiche Kontaktlinse, umfassend ein Silicon-Hydrogelpolymer, hergestellt durch Aushärtung einer Reaktionsmischung, umfassend ein lineares oder verzweigtes, Block- oder zufälliges, Hydroxyalkylamino-funktionales Silicon-beinhaltendes Monomer, umfassend die folgende Struktur:
Struktur I worin: n 0 bis 500 ist und m 0 bis 500 ist und (n + m) = 10 bis 500; R², R⁴, R⁵, R⁶ und R⁷ unabhängig eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe sind, welche weiter substituiert sein kann mit Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppen und R¹, R³ und R⁸ unabhängig eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe sind, welche weiterhin substituiert sein kann mit einer Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppe oder die folgende Struktur haben kann:
Struktur II mit der Bedingung, daß mindestens einer von R¹, R³ und R⁸ gemäß Struktur II vorliegt, worin R⁹ eine divalente Alkylgruppe ist; R¹⁰ und R¹¹ sind unabhängig H, eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe, welche weiterhin substituiert sein kann mit einer Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppe oder die die folgende Struktur hat:
Struktur III worin R¹⁴ H ist oder eine monovalente polymerisierbare Gruppe umfassend Acryloyl, Methacryloyl, Styryl, Vinyl, Allyl oder N-Vinyllactam; R¹⁶ ist entweder H, eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe, welche weiterhin substituiert sein kann mit Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppen oder eine polymerisierbare Gruppe umfassend Acrylat, Methacrylat, Styryl, Vinyl, Allyl oder N-Vinyllactam; R¹², R¹³ und R¹⁵ sind unabhängig H, ein monovalentes Alkyl oder Aryl, welches weiterhin substituiert sein kann mit Alkohol-, Ester, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Estergruppen oder R¹² und R¹⁵ oder R¹⁵ und R¹³ können miteinander verbunden sein, um eine Ringstruktur zu formen, mit der Bedingung, daß mindestens eine der Struktur II-Gruppen am Monomer polymerisierbare Gruppen umfaßt.
Weiche Kontaktlinse von Anspruch 1, wobei das Hydroxyalkylamino-funktionale Silicon-beinhaltende Monomer dieser Erfindung üblicherweise im Durchschnitt zwischen 2 bis 20 Stickstoffgruppen pro Molekül, und im Durchschnitt 2 bis 5 polymerisierbare Gruppen pro Molekül hat.
Weiche Kontaktlinse von Anspruch 1, wobei das Hydroxyalkylamino-funktionale Silicon-beinhaltende Monomer die folgende Struktur hat:
Struktur IV worin R², R⁴, R⁵, R⁶ und R⁷ unabhängig ausgewählt sind aus Methyl, Benzyl, Phenyl und Ethyl; R¹⁷ ist definiert als eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, welche weiterhin substituiert sein kann mit einer Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppe, R⁹ und R¹⁸ sind unabhängig -(CH₂)_s-, worin s von 1–10 ist; und R¹⁹, R²⁰, R¹⁰ und R¹¹ sind unabhängig H, eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe, welche weiterhin substituiert sein kann mit einer Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppe oder die folgende Struktur hat:
Struktur III worin R¹⁴ H ist, oder eine monovalente polymerisierbare Gruppe umfassend Acryloyl, Methacryloyl, Styryl, Vinyl, Allyl oder N-Vinyllactam; R¹⁶ ist entweder H, eine monovalente Alkyl- oder Arylgruppe, welche weiterhin substituiert sein kann mit Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppen oder eine polymerisierbare Gruppe umfassend Acrylat, Methacrylat, Styryl, Vinyl, Allyl oder N-Vinyllactam; R¹², R¹³ und R¹⁵ sind unabhängig H, ein monovalentes Alkyl oder Aryl, welches weiterhin substituiert sein kann mit Alkohol-, Ester-, Amino-, Keto-, Carboxylsäure- oder Ethergruppen mit der Bedingung, daß mindestens eine der Struktur-II-Gruppen am Monomer polymerisierbare Gruppen umfaßt.
Weiche Kontaktlinse von Anspruch 1, wobei das Hydroxyalkylamino-funktionale Silicon-beinhaltende Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Struktur V
Struktur VI
Struktur VII
Struktur VIII
Struktur IX
Struktur X
Struktur XI
Struktur XII
Struktur XIII und
Struktur XIV
Weiche Kontaktlinse nach Anspruch 1, wobei das Hydroxyalkylamino-funktionale Silicon-beinhaltende Monomer:
Struktur V ist.
Weiche Kontaktlinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmischung ein hydrophiles Monomer beinhaltet.
Weiche Kontaktlinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmischung weiterhin ein zusätzliches Silicon-beinhaltendes Monomer enthält.
Weiche Kontaktlinse von Anspruch 1, wobei das Hydroxyalkylamino-funktionale Silicon-beinhaltende Monomer:
ist und weiterhin umfassend ein zusätzliches Silicon-beinhaltendes Monomer: 3-Methacryloxypropy-bis-(trimethylsiloxy)methylsilan; und ein hydrophiles Monomer: N,N-Dimethylacrylamid.
Weiche Kontaktlinse von Anspruch 1, wobei das Hydroxyalkylamino-funktionale Silicon-beinhaltende Monomer:
Struktur XIV ist.