DE69403166T2

DE69403166T2 - Hydrophiles, durchsichtiges Material mit hoher Sauerstoffdurchlässigkeit auf der Basis von interpenetrierenden Polymernetzwerken, Verfahren zur Herstellung und Herstellung von weichen hochsauerstoffdurchlässigen Kontaktlinsen

Info

Publication number: DE69403166T2
Application number: DE69403166T
Authority: DE
Inventors: Claude Bunel; Catherine Robert; Jean-Pierre Vairon
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2014-09-10
Also published as: ATE153038T1; EP0643083B1; FR2709756B1; EP0643083A1; JPH07164553A; DE69403166D1; FR2709756A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydrophiles, durchsichtiges Material mit hoher Sauerstoffdurchlässigkeit, bestehend aus einem Polymer mit sich gegenseitig durchdringenden Netzwerken (IPN), sowie sein Herstellungsverfahren. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von weichen Kontaktlinsen mit hoher Sauerstoffdurchlässigkeit.
Kontaktlinsen auf Silikonbasis sind für ihre sehr hohe Sauerstoffdurchlässigkeit gut bekannt. Jedoch bewirken ihr hydrophober Charakter und die Beweglichkeit ihrer Ketten schnelle und starke Wechselwirkungen mit den Tränenflüssigkeitslipiden, welche eine Dehydratation und eine mögliche Anhaftung an der Hornhaut des Auges mit sich bringen.
Die Abwesenheit der Hydrophilie bringt die Abwesenheit der Befeuchtbarkeit der Oberfläche der Linsen mit sich und bewirkt das Brechen des Tränenflüssigkeitsfilms. Nun bewirkt aber der durch die Hornhaut des menschlichen Auges gebildete Tränenflüssigkeitsfilm den Schutz derselben gegen Abrieb durch die Kontaktlinsen. Er muß intakt gehalten werden, um ein gutes Sehen ohne Verzerrung sicherzustellen. Sein Brechen führt zu Reizungen und zu einer raschen Herabsetzung der Tragedauer der Linsen.
Es wurden verschiedende Techniken im Stand der Technik vorgeschlagen, um diese Nachteile zu mildern und Silikonlinsen an der Oberfläche mit dem Auge kompatibel zu machen.
Man kannt aus dem französischen Patent FR 2 073 034 ein Verfahren, um die Oberfläche von Silikonkontaktlinsen hydrophiler zu machen, welches im Aufschäumen der Silikonmatrix mit Hilfe eines Monomeren des Typs eines Monoesters oder eines Monoamids der Acryl- oder Methacrylsäure besteht, indem ein hydrophiles Polymer gebildet wird. Die so erhaltenen Kontaktlinsen weisen einen sehr geringen Gehalt an Acrylpolymer auf, welches in der Oberfläche der Silikonmatrix eingebaut ist.
Es ist auch aus dem französischen Patent FR 2 270 289 ein Herstellungsverfahren für weiche und transparente Linsen auf Basis eines Netzwerkpolymers mit gleichzeitiger Durchdringung (Polymer SIN) ausgehend von hydrophoben Organosiloxanpräpolymeren und hydrophilen Monomeren des Typs eines Monoesters oder eines Monoamids der Acryl- oder Methacrylsäure bekannt. Das Polymer SIN ist ein Polymer, in welchem die hydrophoben Präpolymere und die hydrophilen Monomere miteinander vermischt sind und gemeinsam reagieren, um zwei ineinander greifende Netzwerke durch eine unabhängige Polymerisation der hydrophoben Polymere bzw. der hydrophilen Monomere zu bilden.
Die Anmelderin hat gefunden, daß es möglich ist, weiche, in ihrer Gesamtheit hydrophile, transparente Silikonkontaktlinsen mit hoher Sauerstoffdurchlässigkeit zu erhalten, wenn sie aus einem polymeren Material mit zwei sich gegenseitig durchdringenden Netzwerken bestehen, welche ein hydrophobes Netz aus Polydimethylsiloxanpolymer (PDMS) und ein hydrophiles Polyacrylsäurenetz umfassen.
Derartige Kontaktlinsen sind im hydratisierten Zustand geometrisch stabil, transparent und verbessern durch ihren hydrophilen Charakter den Komfort für den Träger, indem sie den Tränenflüssigkeitsfilm auf der Hornhaut aufrechterhalten.
Die vorliegende Erfindung hat ein in seiner Gesamtheit hydrophiles, transparentes und sauerstoffdurchlässiges Material auf der Basis eines Polymers mit zwei einander durchdringenden Netzwerken, umfassend ein hydrophobes PDMS-Netzwerk und ein hydrophiles Polyacrylsäurenetzwerk zum Gegenstand.
Die Erfindung betrifft auch weiche, in ihrer Gesamtheit hydrophile und transparente Gegenstände, insbesondere weiche Kontaktlinsen, welche ausgehend von diesen Materialien durch Hydratation in Wasser oder einem physiologischen, wässrigen Serum erhalten werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung dieser hydrophilen, transparenten und sauerstoffdurchlässigen Materialien.
Andere Ziele werden im Lichte der folgenden Beschreibung und Beispiele deutlich werden.
Die in ihrer Gesamtheit hydrophilen, transparenten und sauerstoffdurchlässigen Materialien gemaß der Erfindung bestehen aus einem Polymer mit zwei einander durchdringenden Netzwerken, umfassend:
(1) eine geformte Matrix aus hydrophobem Polydimethylsiloxan und
(2) ein hydrophiles Polyacrylsäurenetzwerk, welches in die Silikonmatrix, ausgehend von einer ein Vernetzungsmittel enthaltenden Acrylsäurelösung, polymerisiert ist.
Die Polydimethylsiloxanmatrix wird insbesondere durch Vernetzung einer Zusammensetzung, bestehend aus:
a) einem Öl A, enthaltend:
- 100 Gewichtsteile eines Diorganosiloxanöls der Formel:
CH&sub2;=CHSi(CH&sub3;)&sub2;0-[Si(CH&sub3;)&sub2;O&rsqbstr;nSi(CH&sub3;)&sub2;CH=CH&sub2; (1)
in welcher n' einen derartigen Wert aufweist, daß die Viskosität des Öles zwischen 500 und 5.000 Centipoise bei 25 ºC beträgt;
- 25 bis 40 Gewichtsteile eines Copolymers, bestehend aus den Formelmustern:
(CH&sub3;)&sub3;SiO0,5 (2)
(CH&sub3;)CH&sub2;=CHSiO (3)
und SiO&sub2; (4)
wobei das Verhältnis der Anzahl der Formelmuster (2) und (3) in bezug auf die Anzahl der Muster SiO&sub2; zwischen 0,6 und 1,1 variiert;
b) einem Öl B, bestehend aus einem Wasserstoffmethylpoly siloxan der mittleren Formel:
in welcher b' eine Zahl zwischen 0,9 und 1,6 und c' eine Zahl zwischen 0,45 und 0,85 darstellt, in einer ausreichenden Menge, um 0,8 bis 1,9 SiH-Bindungen für eine SiCH=CH&sub2;-Bindung zu erhalten;
c) einen Katalysator auf Platinbasis, erhalten.
Eine derartige Zusammensetzung ist in dem Patent US 4 062 627 ebenso wie die Durchführungsbedingungen zur Herstellung der Polydimethylsiloxanmatrix beschrieben.
Man verwendet insbesondere als Zusammensetzung für die Herstellung der Polydimethylsiloxanmatrix das unter der Bezeichnung RTV-70-141 (SILIBIONE ) durch die Firma RHONE POULENC verkaufte Produkt.
Das die hydrophobe Matrix des Materials gemaß der Erfindung bildende Silikonpolymer wird je nach gewünschter Anwendung geformt und umgewandelt.
Für die Herstellung von weichen, in ihrer Gesamtheit hydrophilen Kontaktlinsen wird als Silikonmatrix eine Kontaktlinse aus Polydimethylsiloxan hergestellt.
Die Materialien in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung führen nach der Hydratation in Wasser oder einen wässrigen, physiologischen Serum zu weichen, in ihrer Gesamtheit hydrophilen, durchsichtigen Gegenständen, insbesondere zu weichen Kontaktlinsen.
Diese Materialien enthalten vorzugsweise eine Menge an hydrophilem Polyacrylsäurepolymer, welches in das Silikonmaterial in einer Menge zwischen 5 und 35 Gew.-% in bezug auf das Gewicht des End-IPN-Polymers eingebracht ist.
Für Mengen zwischen 5 und 25 Gew.-% in bezug auf das Gewicht des Endmaterials weist das Endpolymer mit einander durchdringenden Netzwerken im hydratisierten Zustand eine über die Zeit stabile Transparenz auf. Derartige Anteile erlauben es daher, Kontaktlinsen zu erhalten, welche für eine lange Verwendungsdauer adaptiert sind.
Bei Verhältnissen, in welchen Polyacrylsäure in mehr als 25 Gew.-% inkorporiert ist, erhält man Kontaktlinsen, deren Transparenz über die Zeit begrenzter ist.
Das für die Polymerisation der Polyacrylsäure verwendete Vernetzungsmittel ist vorzugsweise gewählt aus den Acrylsäure oder Methacrylsäurepolyestern und den Polyalkoholen, insbesondere aus Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Tretaethylenglykoldimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,4-Butylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat und 1,1,1-Trimethylolpropantrimethacrylat.
Die hydrophilen, weichen Gegenstände gemäß der Erfindung weisen einen sehr hohen Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizienten Dk auf, nämlich über
bei 35 ºC.
Die in ihrer Gesamtheit hydrophilen und transparenten Materialien gemäß der Erfindung werden gemäß dem Verfahren, umfassend die folgenden Schritte hergestellt:
a) es wird eine Diffusion und ein Quellen eines Polydimethylsiloxanmaterials in einer Acrylsäurelösung, enthaltend wenigstens ein Vernetzungsmittel, ein Fotoinitiatormittel und gegebenenfalls ein gemischtes Lösungsmittel aus Acrylsäure und Polydimethylsiloxan, durchgeführt;
b) es wird eine Polymerisation der Acrylsäure in der Sihkonmatrix durch Ultraviolett-Bestrahlung durchgeführt.
Das wie oben definierte Vernetzungsmittel wird vorzugsweise in Mengen zwischen 0,2 und 4 Gew.-% in bezug auf die Acrylsäure verwendet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in dem Verdünnen der Acrylsäure in einem Lösungsmittel, welches vorzugsweise aus Hexan, Toluol oder Chloroform gewählt ist, in welchem die Acrylsäure vorzugsweise eine Konzentration unter oder gleich 50 Gew.-% aufweist.
Der Zusatz eines derartigen Lösungsmittels in die Acrylsäurelösung erlaubt es, unter den oben definierten Konzentrationsbedingungen den Prozentsatz der hydrophilen Polyacrylsäure, welche in die Silikonmatrix eingebracht ist, zu erhöhen und die Homogenität des End-IPN-Polymers zu verbessern.
Es wird in bevorzugter Weise Hexan als Lösungsmittel verwendet.
Das Fotomitiatormittel ist vorzugsweise aus den Verbindungen der Formel (1) ausgewählt:
in welchen R und R' gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Aryl- oder Alkylradikal oder eine Gruppe OR" bedeuten, worin R" ein Wasserstoff oder ein Aryl- oder Alkylradikal ist.
Die Alkylradikale umfassen vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome. Das Arylradikal ist beispielsweise Phenyl.
Man verwendet insbesondere 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanon, welches unter der Bezeichnung DAROCUR 1173 durch die Firma MERCK vertrieben wird.
Das Fotomitiatormittel wird vorzugsweise in Mengen zwischen 0,01 und 10 Gew.-% in bezug auf die Acrylsäure und bevorzugt zwischen 1 und 2 % verwendet.
Weiche, hydrophile Kontaktlinsen, welche gute optische Charakteristika und eine hohe Sauerstoffdurchlässigkeit aufweisen, werden gemäß dem Verfahren gemäß der Erfindung ausgehend von starren, hydrophoben Linsen aus Polydimethylsiloxan, wie dies oben definiert ist, und nach Hydratation des erhaltenen Produktes in Wasser oder einem wässrigen, physiologischen Serum, welches häufig für Kontaktlinsen verwendet wird, erhalten.
Der Quellgehalt (% H&sub2;O) der so erhaltenen Linsen ist direkt an den Prozentsatz an hydrophiler Polyacrylsäure, welche in die Silikonmatrix eingebracht ist, gekoppelt.
Für die Prozentsätze unter 30 Gew.-% an eingebrachter Polyacrylsäure in bezug auf das End-IPN-Polymer ist der Quellgehalt praktisch gleich diesem Prozentsatz.
Das Hydratationsgleichgewicht der Linsen wird sehr schnell 35. (24 Stunden) mit einer konstanten, hydratisierten Masse erreicht.
Ihr Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizient Dk ist über
bei 35 ºC.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne jedoch einen einschränkenden Charakter aufzuweisen.

Beispiele

I. ART DER SILIKONMATRIX UND SYNTHESE

1. Art der Silikonmatrix

Diese Matrix wird durch Vernetzung ausgehend von Silikonsubstraten (Type RTV, synthetisiert durch RHONE POULENC) mit Hilfe von Katalysatoren auf Platinbasis durch Mischen von zwei Ölen A und B erhalten, enthaltend einerseits vinylische Polydimethylsiloxane und andererseits Wasserstofforganopolysiloxane in ausreichender Menge, um von 0,8 bis 1,9 SiH- Bindungen für eine SICH=CH&sub2;-Bindung zu erhalten.

2. Herstellung von Silikonscheiben

Es wird die folgende Organopolysiloxan-Zusammensetzung verwendet:
. 78 g Dimethylsiloxanöl, welches an jedem Ende durch ein Formelmuster:
(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;=CHSiO0,5 mit einer Viskosität von 1000 Centipoise bei 25 ºC blockiert ist;
. 25 g Copolymer, bestehend aus den Formelmustern:
(CH&sub3;)&sub3;SiO0,5
(CH&sub3;)CH&sub2;= CH SiO
SiO&sub2;,
welche in dem numerischen Verhältnis 2,3/0,4/3,5 verteilt sind;
. 5,5 g Copolymer, bestehend aus den Formelmustern: (CH&sub3;)&sub2;HSi0&sub0;,&sub5; bzw. SiO&sub2;, welche in dem numerischen Verhältnis 2/1 verteilt sind;
. 0,001 g Platin in einer in Oktylalkohol löslichen Form.

Arbeitsweise

Die Formen aus Polypropylen sind so konzipiert, um Scheiben mit 0,2 mm Dicke und 10 mm Durchmesser zu erhalten. Diese Formen werden zuvor in Dichlormethan (Ultraschall: 5 min) gereinigt und dann bei 60 ºC während 16 Stunden getrocknet.
Die Organopolysiloxan-Zusammensetzung wird im Vakuum während 5 min entgast, dann über ein MINISART-NML-Filter filtriert. Die Zusammensetzung wird neuerlich 5 min im Vakuum entgast.
. 0,05 g der Organopolysiloxan-Zusammensetzung werden auf die konkaven Teile der Formen aufgebracht, welche in der Folge im Vakuum fur einen letzten Entgasungsschritt (3 - 4 min) angeordnet werden.
. Die konvexen Teile werden über den Konkaven angeordnet.
. Die Organopolysiloxan-Zusammensetzung wird im belüfteten Trockenofen 8 h bei 64 ºC und 15 h bei 83 ºC polymerisiert.
. Die Scheiben werden aus der Form genommen, indem einige Tropfen Dichlormethan auf das Silikon aufgebracht werden und in Polypropylenkapseln konditioniert werden. Die Scheiben werden in Dichlormethan 1 h extrahiert und dann 3 h bei 80 ºC getrocknet.
Die Proben sind fertig, um den chemischen Behandlungen unterworfen zu werden.

II. WEITERE, EXPERIMENTELLE SCHRITTE

Die Arbeiten wurden auf Silikonscheiben (Type RTV) mit 10 mm Durchmesser und 0,2 mm Dicke, welche zuvor gemäß der in Kapitel I beschriebenen Arbeitsweise hergestellt wurden, durchgeführt.
Eine Scheibe mit der Masse m wird während einer Zeit t in eine Lösung, enthaltend:
. zuvor destillierte Acrylsäure
. eine gemischte Lösung aus Acrylsäure und Silikon: Hexan (in variablen Mengenverhältnissen)
. ein Vernetzungsmittel: Ethylenglykoldimethacrylat (EGDMA)
. ein fotochemisches Initiatormittel: 2-Hydroxy-2-methyl-1- phenylpropanon, verkauft unter der Bezeichnung "DAROCUR 1173", dessen Formel die folgende ist:
getaucht.
Sobald das Diffusionsgleichgewicht erreicht ist (t), wird das Muster getrocknet und zwischen zwei Glasplättchen, welche mit einem Polyethylenf ilm ausgekleidet sind (um das Anhaften von PAA auf dem Glas zu verhindern), angeordnet. Die Strahlenquelle ist eine Quecksilberdampflampe (100 W) und der verwendete Kondensator besteht aus zwei Siliziumdioxidlinsen, welche derart konzipiert sind, um ein homogenes Strahlenbündel zu erhalten. Die optische Regelung wird mit dem Ziel durchgeführt, ein paralleles Strahlenbündel zu erhalten.
Eine kontinuierliche Rotation der Probe ermöglicht es, jede Oberfläche der Scheibe abwechselnd zu bestrahlen.
Nach der Polymerisation wird die Probe in Chloroform extra hiert, dann getrocknet und ihre Masse m' bestimmt. Anhand der Werte m und m' ist es möglich, den enthaltenen Prozentsatz an Polyacrylsäure (PAA) zu berechnen:
Jedoch ist eine bestimmte Menge an Acrylsäure auf der Oberfläche der Scheibe polymerisiert. Dieses Polymer kann durch Extraktion in destilliertem Wasser entfernt werden. Nach der Dehydratation wird die neue Masse m" der Scheibe bestimmt, ebenso wie die tatsächliche Menge an enthaltener PAA und die Menge an PAA, welche auf der Oberfläche polymerisiert ist und welche in Wasser extrahiert wurde.
Die Hydratationsgehalte werden nach dem Quellen in destilliertem Wasser oder in physiologischem Serum (hydratisierte Masse = mH) nach der Gleichung.
bestimmt.
Nach Sterilisation für 30 min bei 121 ºC werden die Sauerstoffpermeabilitätswerte bestimmt.

III. EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE

1. Verhältnis zwischen dem Prozentsatz an Acrylsäure in Lösung und der Menge an enthaltener Polyacrylsäure und erhaltene Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizienten
Es wurden Experimente in bezug auf die mengenmäßigen Konzentration an Acrylsäure, von 7 bis 75 % in Hexan, durchgeführt.
Der Prozentsatz an EGDMA ist für diese Serie von Versuchen konstant und gleich 0,25 % (in bezug auf die Menge an Acrylsäure). Der Prozentsatz an DAROCUR ist 2 %. Die Diffusionszeit ist 5 min und die Bestrahldauer ist 10 min.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1: Einfluß des Prozentsatzes Acrylsäure in Hexan auf die Menge an inkorporierter Polyacrylsäure in dem Silikon

OPTISCHE EIGENSCHAFTEN:

. Die erhaltenen Muster sind leicht diffus im trockenen Zustand (blau getönt), werden jedoch während der Hydratation transparent und sie sind immer im Quellgleichgewicht.
. Während der Bestrahlung polymerisiert eine bestimmte Acrylsäuremenge auf der Oberfläche der Scheibe. Diese PAA wird durch Quellen in destilliertem Wasser extrahiert. Es wurde festgestellt, daß je höher das Verhältnis an Hexan ist, umso weniger gibt es PAA auf der Oberfläche und umso mehr ist das Muster homogen. Daher ist in dem Fall der Lösungen, welche 30 % Acrylsäure enthalten, die inkorporierte Menge an PAA dieselbe wie für 50 % Acrylsäure, jedoch ist das Muster bedeutend homogener und ebener und die Menge an PAA, welche von der Oberfläche eliminiert wurde, ist geringer.
Nach diesen Ergebnissen kann gezeichnet werden: % PAA = f (AA): Diagramm 1 und man stellt fest, daß unter diesen Bedingungen der Prozentsatz an inkorporiertem PAA maximal für Gehalte an Acrylsäure über 40 % ist. % AA in Lösung
Diagramm 1: Verhältnis zwischen dem Gehalt an Acrylsäure in Hexan und dem Prozentsatz an in das Silikon inkorporiertem PAA.
2. Einfluß des Quellgehaltes als Funktion des Prozentsatzes an in das Silikon inkorporiertem PAA.
Es wurde gezeichnet % H&sub2;O = f (% PAA): Diagramm 2 und 3.
Es wurde die Entwicklung des Prozentsatzes der Hydratation der Linse als Funktion des Prozentsatzes an inkorporierter Polyacrylsäure nach jeweils 30 Tagen und 45 Tagen Hydratation untersucht. Diagramm 2 % H&sub2;O = f (% PAA) nach 30 Tagen Diagramm 3 % H&sub2;O = f (% PAA) nach 30 Tagen und 45 Tagen Hydratation 45 Tage Hydratation
Nach 30 Tagen Hydratation für die Gehalte an PAA unter 30 % ist der Prozentsatz der Hydratation praktisch gleich dem Prozentsatz an PAA.
Nach 45 Tagen Hydratation beobachtet man nicht mehr dieselbe lineare Änderung zwischen dem Prozentsatz an Wasser und dem Prozentsatz an PAA. Das Hydratationsverhältnis steigt in bezug auf den Prozentsatz an PAA.
Die Entwicklung des Prozentsatzes der Hydratation als Funktion der Zeit wurde für die Muster, enthaltend 9 und 25 % PAA (welche jeweils aus der Quellösung, enthaltend 10 und 50 % Acrylsäure in Hexan, stammen) verfolgt: Tabelle 2. Tabelle 2: Entwicklung der Masse während der Hydratation für Muster, enthaltend 9 und 25 % PAA.
Man zeichnet auf einem Diagramm % H&sub2;O = f (t) für zwei Poly(acrylsäure)-Zusammensetzungen: Diagramm 4. Diagramm 4: Entwicklung des Prozentsatzes Hydratation als Funktion der Zeit für (% AA)i = 10 und 50 % oder (% PAA)= 9 und 25 %. Zeit (min)
In den zwei Fällen wird das Gleichgewicht sehr schnell (24 h) erreicht, wobei nur der Prozentsatz an Wasser im Gleichgewicht variiert.
3. Einfluß der Art des Lösungsmittels in der Quellösung auf den Prozentsatz der in das Silikon inkorporierten PAA.
Die untersuchte Zusammensetzung ist folgende:
- 50 % Acrylsäure in dem Lösungsmittel
- 2 % Fotomitiator DAROCUR in bezug auf die Acrylsäure
-0,25 % Vernetzungsmittel in bezug auf die Acrylsäure
Es wird in jeder Zusammensetzung Hexan, Toluol oder Chloroform verwendet.
Es wird als Vergleich eine Zusammensetzung getestet, welche kein Lösungsmittel enthält (100 % AA).
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3
Der Prozentsatz an inkorporierter PAA ist direkt mit dem Volumsguellen der Linse in der Mischung Acrylsäure/Lösungsmittel verbunden. Die Volumsquellungen wurden ausgehend von den Massen der Muster im trockenen Zustand und gequollenen Zustand bestimmt, sodaß die Dichte des Silikons und der Acrylsäure nahe 1 sind.
Es wird festgestellt, daß die Mischung Hexan/Acrylsäure zu bedeutend erhöhten Volumsquellungen in bezug auf andere Mischungen, enthaltend Toluol oder Chloroforom, führen.
Andererseits ist das Quellen in Acrylsäure alleine bedeutend schwächer in bezug auf eine Mischung Lösungsmittel/Acrylsäure.

Claims

1. In seiner Gesamtheit hydrophiles, durchsichtiges, sauerstoffdurchlässiges Material auf Basis eines Polymers mit zwei sich gegenseitig durchdringenden Netzwerken, dadurch gekennzeichnet, daß es zusammengesetzt ist aus:

(1) einer geformten Matrix aus hydrophobem Polydimethylsiloxanpolymer und

(2) einem hydrophilen Polyacrylsäurenetzwerk, welches in die Silikonmatrix, ausgehend von einer ein Vernetzungsmittel enthaltenden Acrylsäurelösung, polymerisiert ist.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polydimethylsiloxanmatrix durch Vernetzung einer Zusammensetzung, bestehend aus:

a) einem Öl A, enthaltend:

- 100 Gewichtsteile eines Diorganosiloxanöls der Formel:

CH&sub2;=CHSi(CH&sub3;)&sub2;O-;,Si(CH&sub3;)&sub2;CH=CH&sub2; (1)

in welcher n' einen derartigen Wert aufweist, daß die Viskosität des Öles zwischen 500 und 5.000 Centipoise bei 25 ºC beträgt;

- 25 bis 40 Gewichtsteile eines Copolymers, bestehend aus den Formelmustern:

(CH&sub3;) &sub3;SiO0,5 (2)

(CH&sub3;)CH&sub2;=CHSiO (3)

und SiO&sub2; (4)

wobei das Verhältnis der Anzahl der Formelmuster (2) und (3) in bezug auf die Anzahl der Muster SiO&sub2; zwischen 0,6 und 1,1 variiert;

b) einem Öl B, bestehend aus einem Wasserstoffmethylpolysiloxan der mittleren Formel:

in welcher b' eine Zahl zwischen 0,9 und 1,6 und c' eine Zahl zwischen 0,45 und 0,85 darstellt, in einer ausreichenden Menge, um 0,8 bis 1,9 SiH-Bindungen für eine SICH=CH&sub2;-Bindung zu erhalten;

c) einem Katalysator auf Platinbasis, erhalten wird.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Anteil zwischen 5 und 35 Gew.-% an Polyacrylsäurepolymer, in die Silikonmatrix, in bezug auf das Gewicht des Materials, inkorporiert, enthält.

4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Silikonmatrix inkorporierte Menge an Polyacrylsäure zwischen 5 und 25 Gew.-% in bezug auf das Gewicht des Materials umfaßt.

5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel aus den Acrylsäure oder Methyacrylsäurepolyestern und den Polyalkoholen gewählt ist.

6. Weicher, durchsichtiger, in seiner Gesamtheit hydrophiler Gegenstand mit hoher Sauerstoffdurchlässigkeit, welcher fähig ist, durch Hydratation in Wasser oder physiologischem, wäss rigem Serum aus einem Material, wie es in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert ist, erhalten zu werden.

7. Gegenstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Kontaktlinse besteht.

8. Gegenstand nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß er einen Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizient Dk über

bei 35 ºC aufweist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Materials, wie es in einem der Ansprüche 1 bis 7 definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

a) es wird eine Diffusion und ein Quellen eines Polydimethylsiloxanmaterials in einer Acrylsäurelösung, enthaltend wenigstens ein Vernetzungsmittel, ein Fotoinitiatormittel und gegebenenfalls ein gemischtes Lösungsmittel aus Acrylsäure und Polydimethylsiloxan, durchgeführt;

b) es wird eine Polymerisation der Acrylsäure durch Ultraviolett-Bestrahlung durchgeführt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel in Mengen zwischen 0,2 und 4 Gew.-% in bezug auf das Acrylsäuremonomer vorhanden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel aus Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Tetraethylenglykoldimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, 1,4-Butylenglykoldimethäcrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat und 1,1,1-Trimethylolpropantrimethacrylat gewählt ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylsäurelösung ein aus Acrylsäure und Polydimethylsiloxan gemischtes Lösungsmittel enthält, in welchem die Acrylsäure in Mengen unter oder gleich 50 Gew.-% enthalten ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus Hexan, Chloroform oder Toluol gewählt ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Hexan ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fotomitiatormittel aus den Verbindungen der Formel 1

in welchen R und R¹ gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom, ein Aryl- oder Alkylradikal oder eine Gruppe OR" bedeuten, worin R" ein Wasserstoff oder ein Aryl- oder Alkylradikal ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Fotomitiatormittel 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanon ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Fotomitiatormittel in Mengen zwischen 0,01 und 10 Gew.-% in bezug auf die Acrylsäure verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Material von Schritt a) aus einer Kontaktlinse aus Polydimethylsiloxan gebildet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Polydimethylsiloxanpolymer durch Vernetzung einer Zusammensetzung, bestehend aus:

a) einem Öl A, enthaltend:

- 100 Gewichtsteile eines Diorganosiloxanöls der Formel:

CH&sub2;=CHSi(CH&sub3;)&sub2;O-[Si(CH&sub3;)&sub2;O&rsqbstr;nSi(CH&sub3;)&sub2;CH=CH&sub2; (1)

- 25 bis 40 Gewichtsteile eines Copolymers, bestehend aus den Formelmustern:

(CH&sub3;)&sub3;SiO0,5 (2)

(CH&sub3;)CH&sub2;=CHSiO (3)

und SiO&sub2; (4)

wobei das Verhältnis der Anzahl der Formelmuster (2) und (3) in bezug auf die Anzahl der Muster 5i0&sub2; zwischen 0,6 und 1,1 variiert;

in welcher bV eine Zahl zwischen 0,9 und 1,6 und c' eine Zahl zwischen 0,45 und 0,85 darstellt, in einer ausreichenden Menge, um 0,8 bis 1,9 SiH-Bindungen für eine SiCH=CH&sub2;-Bindung zu erhalten;

c) einem Katalysator auf Platinbasis, erhalten wird.

20. Weiche, in ihrer Gesamtheit hydrophile Kontaktlinse mit hoher Sauerstoffdurchlässigkeit, welche mit dem Verfahren, wie es in Anspruch 18 oder 19 definiert ist und durch Hydratation des erhaltenen Produktes in Wasser oder wässrigem, physiologischem Serum, erhalten werden kann.

21. Kontaktlinse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizienten DK über

bei 35 ºC aufweist.