DE19900492A1 - Production of silane-based hydrophilic coatings on polymer surfaces giving articles useful in food technology, water treatment, biotechnology, hygiene and medicine - Google Patents

Production of silane-based hydrophilic coatings on polymer surfaces giving articles useful in food technology, water treatment, biotechnology, hygiene and medicine

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Silke Bielitz
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Abstract

Production of a hydrophilic coating on a polymeric substrate involves treating with a specified silane derivative and then with a hydrophilic (or latently hydrophilic) compound, the substrate being surface-structured after treatment with the silane derivative. The silane derivative is of formula (I). (Y(R<1>Z)mR<2>)nSiR<3>X4-n-0 (I) o = 0-2; n = 0-(3-0); m = 0-5; R<1> - R<3> = 1-12C alkyl, 2-12C alkenyl, phenyl or phenylalkyl with R<2> and R<3> same as or different to R<1>; Y = HS-, H2N-, HR<1>N-, (R<1>)2N-, Cl-, Br-, I-, -CN, R<1>S-, -SO2Cl, -NCO, -CO2R<1>, -SCN or an epoxy group of formula (II); Z = -S-, -O-, -R<1>N- or -HN-; X = F-, Cl-, Br-, I-, R<4>O-, HO-, H- or -N(R<1>)2; and R<4> = 1-6C alkyl, 2-8C alkoxy, 5-7C cycloaliphatic group, -C(O)R<1>, -Si(CH3)3, phenyl or phenylalkyl.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dauerhaft hydrophilen Beschichtung von polymeren Substraten, die Verwendung der beschichteten polymeren Substrate und Erzeugnisse, hergestellt aus den beschichteten polymeren Substraten.The invention relates to a method for permanently hydrophilic coating of polymeric substrates, the use of the coated polymeric substrates and Products made from the coated polymeric substrates.

Polymere, die in physiologisch sensiblen Bereichen wie den Augen eingesetzt werden, müssen die verschiedensten Eigenschaften in sich vereinen. So müssen z. B. Kontaktlinsen neben guten optischen Eigenschaften wie z. B. hoher Transparenz und hohem Brechungsindex eine Reihe von weiteren Eigenschaften aufweisen, um das Auge dauerhaft zu unterstützen und nicht zu schädigen. Die Linsen sollten sich vorzugsweise möglichst flexibel dem Auge anpassen, chemisch inert sein und einen hohen Tragekomfort aufweisen, damit eine Reizung des Auges auch bei langen Tragezeiten ausbleibt.Polymers used in physiologically sensitive areas such as the eyes different properties have to be combined. So z. B. Contact lenses in addition to good optical properties such. B. high transparency and high refractive index have a number of other properties to make it Support the eye permanently and not damage it. The lenses should look preferably adapt to the eye as flexibly as possible, be chemically inert and be one have a high wearing comfort, so that irritation of the eye even with long No wearing times.

Eine Reizung des Auges wird meist durch eine mangelhafte Sauerstoffversorgung der Hornhaut (Cornea) oder durch eine mechanische Beanspruchung der Hornhaut, was z. B. bei harten Kontaktlinsen auftreten kann, hervorgerufen. Auch eine schlechte Benetzbarkeit des Linsenmaterials durch die Tränenflüssigkeit führt zu Intoleranzen im Auge. Die fehlende Hydrophilie hat zur Folge, daß die Oberfläche der Linse nicht benetzt wird und führt zu einem Reißen des Tränenfilms. Um ein unverzerrtes Sehen zu gewährleisten, muß der Film intakt bleiben. Der Tränenfilm, der auf der Hornhaut des menschlichen Auges erzeugt wird, wirkt zudem als Schutz vor einer durch die Kontaktlinsen hervorgerufenen Reibung. Ein Reißen des Filmes führt daher zu Irritationen und einer Verkürzung der Tragzeit der Kontaktlinse.Irritation of the eye is usually caused by insufficient oxygen supply to the Cornea (cornea) or by mechanical stress on the cornea what e.g. B. can occur in hard contact lenses. A bad one too Wettability of the lens material by the tear fluid leads to intolerances in the eye. The lack of hydrophilicity means that the surface of the lens is not is wetted and leads to tearing of the tear film. For undistorted vision To ensure the film must remain intact. The tear film on the cornea of the human eye also acts as a protection against one by the Contact lenses caused friction. Tearing the film therefore leads to Irritation and a reduction in the wear time of the contact lens.

Unter den verschiedenen Materialien für Kontaktlinsen, die diese geforderten Eigenschaften weitgehend in sich vereinigen, haben sich insbesondere Polysiloxane herausgestellt.Among the various materials for contact lenses that required them Polysiloxanes in particular have largely combined properties exposed.

Kontaktlinsen aus Polysiloxanen sind flexibel, haben gute optische Eigenschaften, sind chemisch und biologisch inert und zeigen eine hervorragende Sauerstoffdurchlässigkeit. Nachteilig ist die ausgesprochene Hydrophobie dieses Materials. Der hydrophobe Charakter und die Beweglichkeit der Polysiloxanketten verursachen eine schnelle und starke Wechselwirkung mit Inhaltsstoffen der Tränenflüssigkeit. Unbehandelte hydrophobe Polysiloxanlinsen werden daher schnell, insbesondere von Lipiden aus der Träne, belegt, was diese trübe und opaque werden läßt. Zudem tritt eine Dehydatisierung ein, die zu einer sehr festen Anhaftung der Linse auf der Hornhaut des Auges führen kann. Dieses Phänomen ist unter dem Begriff suction-cup-Effekt bekannt. Es führt wiederum zu einer Reizung des Auges bis hin zu einer Schädigung der Hornhaut und somit zu einem schlechteren Tragekomfort oder gar zur Unbrauchbarkeit oder Unverträglichkeit der Linse. Daher müssen solche Kontaktlinsen vor der Applikation im Auge so behandelt werden, so daß eine permanente Benetzung mit der Tränenflüssigkeit gewährleistet ist.Contact lenses made of polysiloxanes are flexible, have good optical properties, are chemically and biologically inert and show an excellent  Oxygen permeability. The pronounced hydrophobicity of this is disadvantageous Materials. The hydrophobic character and mobility of the polysiloxane chains cause a quick and strong interaction with ingredients of the Tear fluid. Untreated hydrophobic polysiloxane lenses are therefore quickly especially of lipids from the tear, shows what they become cloudy and opaque leaves. In addition, dehydration occurs, which leads to very firm adhesion of the Lens on the cornea of the eye. This phenomenon is under that The term suction cup effect is known. It in turn leads to eye irritation to damage to the cornea and thus worse Comfort or even uselessness or incompatibility of the lens. Therefore Such contact lenses must be treated in the eye before application, so that permanent wetting with the tear fluid is guaranteed.

Zur Vermeidung dieser Nachteile sind verschiedene Verfahren zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschafen von Polysiloxanlinsen entwickelt worden.To avoid these disadvantages, various methods are available to improve the hydrophilic properties of polysiloxane lenses have been developed.

So beschreibt Robert et al. in EP 0 643 083 ein Verfahren zur Bildung eines hydrophilen IPN (interpenetrating network) auf einer Kontaktlinse, wobei eine Siliconlinse in einer Lösung von Acrylsäure, einem ungesättigten Vernetzer und einem Photoinitiator in einem geeigneten Lösungsmittel wie z. B. Hexan gequollen und mittels UV-Bestrahlung polymerisiert wird.For example, Robert et al. in EP 0 643 083 a method for forming a hydrophilic IPN (interpenetrating network) on a contact lens, one Silicon lens in a solution of acrylic acid, an unsaturated crosslinker and a photoinitiator in a suitable solvent such as. B. swelled hexane and is polymerized by means of UV radiation.

Desweiteren wurde von Merril et al. in US 3 916 033 und US 4 099 859 ein Verfahren beschrieben, bei dem mittels hochenergetischer inonisierender Strahlung eine hydrophile Beschichtungen auf Siliconelastomer-Kontaktlinsen durch Grafting aufgebracht werden.Furthermore, Merril et al. in U.S. 3,916,033 and U.S. 4,099,859 Process described in which by means of high-energy ionizing radiation a hydrophilic coating on silicone elastomer contact lenses by grafting be applied.

Nachteil bei diesen Verfahren ist neben dem apparativen Aufwand, daß die Kontaktlinsen durch die Bestrahlungen eine Verfärbung und Deformation erleiden können.A disadvantage of these methods is, in addition to the expenditure on equipment, that Contact lenses undergo discoloration and deformation due to the radiation can.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, durch Behandlung im Gas-Plasma hydrophile Monomere auf die Linsenoberfläche zu propfen. Ein solches Verfahren, das auch unter dem Begriff plasma-grafting geführt wird, ist von Chen et al. in US 4 143 949 beschrieben worden. Neben dem kostenintensiven hohen appartiven Aufwand ist die Kontrolle der Beschichtungsdicke schwierig. Zudem führen nicht umgesetzte Monomere in der Beschichtung zu Irritationen im Auge. Auch die Beständigkeit solcher Beschichtungen ist nicht immer gegeben.Furthermore, it has been proposed to be hydrophilic by treatment in gas plasma To spray monomers onto the lens surface. Such a process that too  under the term plasma grafting, Chen et al. in U.S. 4,143,949 have been described. In addition to the cost-intensive high expenditure on equipment, the It is difficult to control the coating thickness. In addition, not implemented Monomers in the coating to irritate the eye. The durability too such coatings are not always given.

Außerdem wurden Verfahren zur Hydrophilierung von Kontaktlinsen entwickelt, bei denen ein Hydrophilierungsagenz lediglich adsorptiv auf oder in das Kontaktlinsenmaterial gebracht wird. So beschreibt EP 0 713 106 ein Verfahren zur Hydrophilierung von Kontaktlinsen, wobei die dem Auge abgewandte Seite mit einem hydrophilen Polysiliconöl, einem Polysaccharid oder denaturiertem Kollagen beschichtet wird. Nachteilig an solchen Beschichtungen ist, daß die Beständigkeit in Lösung begrenzt ist. Insbesondere bei einer mechanischen Linsenreinigung mit den Fingern geht die Hydrophilie der Oberfläche schnell verloren.Methods for hydrophilizing contact lenses have also been developed at which a hydrophilizing agent only adsorptively on or in the Contact lens material is brought. For example, EP 0 713 106 describes a method for Hydrophilization of contact lenses, with the side facing away from the eye a hydrophilic polysilicon oil, a polysaccharide or denatured collagen is coated. A disadvantage of such coatings is that the resistance in Solution is limited. Especially with a mechanical lens cleaning with the Fingers quickly lose the surface's hydrophilicity.

EP 0 599 150 lehrt ein Verfahren, bei dem ein Substrat zunächst mit Chlorsilanen behandelt wird. Die Chlorsilane werden adsorbiert und nachträglich hydrolisiert. Auf diese Schicht kann eine weitere Schicht, z. B. Saccharine, Polyether oder Polyvinylamine chemisch gebunden werden. Das Verfahren wird insbesondere auf Glas als Substrat angewendet, da die Chlorsilane über funktionelle Gruppen an das Substrat binden.EP 0 599 150 teaches a method in which a substrate is first treated with chlorosilanes is treated. The chlorosilanes are adsorbed and subsequently hydrolyzed. On this layer can be another layer, e.g. B. saccharins, polyethers or Polyvinylamines are chemically bound. The procedure is particularly based on Glass is used as a substrate because the chlorosilanes are attached to the Bind substrate.

Werden Substrate ohne funktionelle Gruppen beschichtet, so muß vor der Beschichtung eine Aktivierung des Substrats z. B. mit UV-Strahlung durchgeführt werden.If substrates without functional groups are coated, then the Coating an activation of the substrate z. B. performed with UV radiation become.

In US 5 736 251 wird ein Verfahren zur Verbesserung der Gleitfähigkeit von Polymeren beschrieben. Die Polymeren werden, gegebenenfalls nach einer zusätzlichen, Aktivierung, mit vernetzbaren Silanen behandelt und anschließend in Gegenwart von Wasser und gegebenenfalls eines Katalysators ausgehärtet. Dadurch bildet sich eine dicke vernetzte Siloxanschicht, die unter bestimmten Bedingungen auch inselförmige Erhebungen aufweisen kann. Die Gleitfähigkeit der so modifizierten Polymeren ist von der Art und Länge der Substituenten des Silans abhängig, wobei Substituenten mit mehr als 10 C-Atomen weniger effektiv sind als kurzkettige Substituenten. Zudem zeigen so beschichtete Polymere auch keine Hydrophilierung der Oberfläche.US 5 736 251 describes a method for improving the lubricity of Polymers described. The polymers are, optionally after a additional, activation, treated with crosslinkable silanes and then in Cured presence of water and optionally a catalyst. Thereby a thick cross-linked siloxane layer forms, which under certain conditions can also have island-shaped elevations. The lubricity of the like modified polymers is of the type and length of the substituents of the silane  dependent, whereby substituents with more than 10 C atoms are less effective than short chain substituents. In addition, coated polymers do not show any Hydrophilization of the surface.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zur dauerhaft hydrophilen Beschichtung von Polymeren bereitzustellen, das einfach durchzuführen ist und Beschichtungen liefert, die auch in physiologisch sensiblen Bereichen (z. B. Augen) eingesetzt werden können.The object of the present invention was therefore to provide a method for permanent To provide hydrophilic coating of polymers that is easy to perform and supplies coatings that are also suitable for physiologically sensitive areas (e.g. Eyes) can be used.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß polymere Substrate durch sukzessives Umsetzen mit funktionalisierten Silanderivaten und einer hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung in einfacher Weise hydrophil beschichtet werden können.Surprisingly, it was found that polymer substrates by successive Implement with functionalized silane derivatives and a hydrophilic or latent hydrophilic compound can be coated hydrophilic in a simple manner.

Latent hydrophile Verbindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen, die erst durch eine chemische Reaktion hydrophilen Charakter erhalten. Beispiele für solche latent hydrophilen Verbindungen sind Carbonsäureester, die durch Verseifung in die hydrophilen Carbonsäuren umgewandelt werden können. Ein anderes Beispiel für latent hydrophile Verbindungen sind Epoxide, da durch die Umsetzung mit dem funktionalisierten Silanderivat der Epoxidring geöffnet und eine hydrophile Hydroxygruppe als Endgruppe frei wird.Are latently hydrophilic compounds for the purposes of the present invention Compounds that are only hydrophilic in character through a chemical reaction receive. Examples of such latently hydrophilic compounds are Carboxylic acid esters by saponification in the hydrophilic carboxylic acids can be converted. Another example of latently hydrophilic Compounds are epoxides, because of the reaction with the functionalized Silane derivative of the epoxy ring opened and a hydrophilic hydroxyl group as End group becomes free.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von hydrophilen Beschichtungen von polymeren Substraten, wobei die polymeren Substrate zunächst mit einem Silanderivat der Formel (I)
The present invention therefore relates to a process for the production of hydrophilic coatings on polymeric substrates, the polymeric substrates first being treated with a silane derivative of the formula (I)

[Y(R1Z)m R2]nSiR3 oX4-n-o (I)
[Y (R 1 Z) m R 2 ] n SiR 3 o X 4-no (I)

mit
o = 0 bis 2,
n = 0 bis (3-o),
m = 0 bis 5
R1, R2, R3 = C1-C12-Alkylrest, C2-C12-Alkylenrest, Phenylrest oder Phenylalkylrest, wobei R2 und R3 jeweils gleich oder verschieden zu R1 sind,
With
o = 0 to 2,
n = 0 to (3-o),
m = 0 to 5
R 1 , R 2 , R 3 = C 1 -C 12 -alkyl radical, C 2 -C 12 -alkylene radical, phenyl radical or phenylalkyl radical, where R 2 and R 3 are each identical or different to R 1 ,

und anschließend mit einer hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung umgesetzt werden, wobei die Oberfläche des polymeren Substrates nach der Umsetzung mit dem Silanderivat eine Strukturierung aufweist.and then with a hydrophilic or latently hydrophilic compound be implemented, the surface of the polymeric substrate after the Implementation with the silane derivative has a structure.

Latent hydrophile Verbindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Verbindungen, die keine oder nur wenig hydrophile Eigenschaften aufweisen und durch die erfindungsgemäße Beschichtungsreaktion oder eine Folgereaktion hydrophilen Charakter erhalten. Ein Beispiel für latent hydrophile Verbindungen sind Epoxide.Are latently hydrophilic compounds for the purposes of the present invention Compounds that have little or no hydrophilic properties and by the coating reaction according to the invention or a subsequent reaction Preserve hydrophilic character. An example of latently hydrophilic compounds are Epoxies.

Folgende Silanderivate sind für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet:
The following silane derivatives are particularly suitable for carrying out the process according to the invention:

Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung von polymeren Substraten, die gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 beschichtet wurden zur Herstellung von Erzeugnissen zur Verwendung auf den Gebieten der Nahrungs- und Genußmitteltechnik, Wassertechnik, Biotechnik, der Hygienevorsorge und insbesondere der Medizintechnik.The present invention furthermore relates to the use of polymeric substrates which have been coated in accordance with claims 1 to 6 Manufacture of articles for use in the fields of food and Luxury equipment technology, water technology, biotechnology, hygiene provision and especially medical technology.

Außerdem sind Erzeugnisse, die ganz oder teilweise gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 beschichtet wurden und auf den Gebieten der Nahrungs- und Genußmitteltechnik, Wassertechnik, Biotechnik, der Hygienevorsorge und insbesondere der.In addition, products that are wholly or partly according to claims 1 to 6 were coated and in the fields of food and beverage technology, Water technology, biotechnology, hygiene prevention and especially the.

Medizintechnik verwendet werden, Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber den herkömmlichen Verfahren entscheidende Vorteile:
Die eingesetzten Silanderivate bilden keinen durchgehenden Film auf der Substratoberfläche, sondern isolierte Tropfen. Diese Tropfen können einen Durchmesser von circa 0.1-30 µm haben, weisen eine enge Verteilung auf und sind mit der Substratoberfläche fest, zum Teil kovalent, verbunden. Der mittlere Tropfendurchmesser kann durch Variation der Beschichtungsparameter eingestellt werden. An der Oberfläche der Tropfen befinden sich die funktionellen Gruppen (Y in Formel I) des eingesetzten Silanderivats, die für eine weitere chemische Umsetzung dort zugänglich sind. Setzt man nun diese Gruppen mit einer monomeren oder polymeren hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung um, so entsteht eine chemische oder physikalische Anbindung dieser Verbindung über das Silanderivat zum Substrat.Medical technology are used, object of the present invention. The method according to the invention offers decisive advantages over the conventional methods:
The silane derivatives used do not form a continuous film on the substrate surface, but rather isolated drops. These drops can have a diameter of approximately 0.1-30 µm, have a narrow distribution and are firmly, partly covalently, connected to the substrate surface. The average drop diameter can be adjusted by varying the coating parameters. The functional groups (Y in formula I) of the silane derivative used are located on the surface of the drops and are accessible there for further chemical conversion. If these groups are then reacted with a monomeric or polymeric hydrophilic or latently hydrophilic compound, this compound is chemically or physically bound to the substrate via the silane derivative.

Die Bildung der Tropfen bewirkt eine Mikrostrukturierung der Substratoberfläche und damit verbunden eine makroskopische oberflächliche Hydrophilierung. Es bleiben aber genügend unbehandelte Stellen auf der Oberfläche zurück, so daß die physiologischen oder mechanischen Eigenschaften des Polymersubstrats nicht wesentlich verändert werden. The formation of the drops causes a microstructuring of the substrate surface and associated with a macroscopic superficial hydrophilization. It but remain enough untreated areas on the surface, so that the physiological or mechanical properties of the polymer substrate are not be changed significantly.  

Die Anwendung des Silanderivats auf der Substratoberfläche erfolgt vorzugsweise in Lösung. Dabei kann das Lösungsmittel auch als zusätzliches Quellungsmittel wirken. Lösungen im Bereich von 0.1-5.0 Vol% Silanderivat, vorzugsweise in Hexan als Lösungsmittel, haben sich in der Praxis bewährt. Aber auch andere, das Substrat quellende Lösungsmittel wie z. B. Tetrahydrofuran, Cyclohexan oder Toluol sind im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbar.The silane derivative is preferably used on the substrate surface in Solution. The solvent can also act as an additional swelling agent. Solutions in the range of 0.1-5.0 vol% silane derivative, preferably in hexane Solvents have proven themselves in practice. But also others, the substrate swelling solvents such as. B. tetrahydrofuran, cyclohexane or toluene are in The inventive method can be used.

Man taucht das zu behandelnde Substrat in eine solche Lösung des Silanderivats ca. 1 s bis 10 min oder bis zur vollständigen Quellung des Substrates, vorzugsweise 1-150 s bei Raumtemperatur ein und trocknet anschließend.The substrate to be treated is immersed in such a solution of the silane derivative approx. 1 s to 10 min or until the substrate swells completely, preferably 1-150 s at room temperature and then dries.

Während des Trocknungsprozesses muß keine bestimmte Temperatur eingehalten werden; Raumtemperatur (20-25°C) ist in den meisten Fällen ausreichend. Vorteilhaft ist jedoch eine Thermostatisierung abhängig vom Dampfdruck des Lösungsmittels im Bereich von 0 bis 40°C während der Trocknung. Der Trocknungsprozeß kann unter Schutzgas oder auch an Luft durchgeführt werden, wobei eine staubfreie Atmosphäre zu empfehlen ist.No specific temperature has to be maintained during the drying process become; Room temperature (20-25 ° C) is sufficient in most cases. However, thermostatting is advantageous depending on the vapor pressure of the Solvent in the range of 0 to 40 ° C during drying. The Drying process can be carried out under protective gas or in air, a dust-free atmosphere is recommended.

In bestimmten Fällen, bei denen nur gewünschte Flächen behandelt werden sollen, kann das Eintauchen auch teilweise erfolgen. Alternativ zum Eintauchen kann der Auftrag des Silanderivats auch durch Besprühen oder durch Aufstreichen erfolgen.In certain cases where only desired areas are to be treated, the immersion can also take place partially. As an alternative to immersion, the The silane derivative can also be applied by spraying or brushing on.

Das Silanderivat kann aber auch lösungsmittelfrei aus der Gasphase auf der Substratoberfläche abgeschieden werden. Hier sind ggf. längere Reaktions- oder Quellungszeiten einzuhalten, auf den Trocknungsschritt kann hier verzichtet werde.However, the silane derivative can also be solvent-free from the gas phase on the Substrate surface to be deposited. Here are possibly longer reaction or Adherence to swelling times, the drying step can be omitted here.

Nach Umsetzen des polymeren Substrats mit dem Silanderivat gemäß Formel I kann die so erhaltene Tropfenschicht hydrolysiert werden. Diese Hydrolyse kann während oder auch nach dem Trocknen erfolgen. Zweckmäßig erfolgt die Hydrolyse während des Trocknens an Luft, da der Wassergehalt der Luft in der Regel eine weitgehende Hydrolyse ermöglicht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, nach erfolgter Trocknung eine schonende Wasserdampfbehandlung des beschichteten Subrats durchzuführen. Die Hydrolyse soll möglichst vollständig sein. Da auch ausgesprochen hydrophobe polymere Substrate mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichtet werden können, ist auch mit einer nicht vollständigen Hydrolyse zu rechnen. Hydrolysezeiten an Luft von 4 Stunden haben sich in der Praxis bewährt. Bei einer Wasserdampfbehandlung ist von ca. 2 Stunden Behandlungszeit auszugehen. An die Hydrolyse der beschichteten Substrate kann sich eine Trocknung bei 40-150°C, bevorzugt bei 70-130°C, anschließen.After reacting the polymeric substrate with the silane derivative according to formula I can the drop layer thus obtained is hydrolyzed. This hydrolysis can take place during or after drying. The hydrolysis is expediently carried out during of drying in air, since the water content in the air is usually extensive Hydrolysis enables. Another option is to look after Drying a gentle steam treatment of the coated subrate perform. The hydrolysis should be as complete as possible. There too  extremely hydrophobic polymeric substrates by means of the inventive Process can also be coated with an incomplete one Expect hydrolysis. Hydrolysis times in air of 4 hours have changed in the Proven in practice. With a steam treatment is about 2 hours Treatment time. The hydrolysis of the coated substrates can followed by drying at 40-150 ° C, preferably at 70-130 ° C.

Nach der Umsetzung des polymeren Substrats mit dem Silanderivat, der Hydrolyse und eventuell abschließender Trocknung bei erhöhter Temperatur erfolgt die Behandlung mit der hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung.After the reaction of the polymeric substrate with the silane derivative, the hydrolysis and possibly final drying at an elevated temperature Treatment with the hydrophilic or latently hydrophilic compound.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können alle hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindungen eingesetzt werden, die nach der Behandlung mit dem Silanderivat eine ionische, adsorptive und oder kovalente Bindung eingehen und direkt oder nach einer zusätzlichen chemischen Umsetzung eine ausreichende Benetzung mit Wasser gewährleisten. Im Falle von Epoxiden, insbesondere Ethylenoxid, wird durch die Ringöffnung des Epoxids eine Polymerisation des Epoxides auf die funktionelle Gruppe Y des Silanderivates initiiert. Es resultiert eine Polyetherkette mit einer Hydroxylgruppe als Endgruppe.In the process according to the invention, all can be hydrophilic or latently hydrophilic Compounds are used, which after treatment with the silane derivative enter ionic, adsorptive and or covalent bond and directly or after a additional chemical conversion, adequate wetting with water guarantee. In the case of epoxides, especially ethylene oxide, the Ring opening of the epoxide polymerizes the epoxide onto the functional one Group Y of the silane derivative initiated. The result is a polyether chain with a Hydroxyl group as end group.

Bewährt haben sich als hydrohile oder latent hydrophile Verbindungen unter anderem Ethylenoxid, Propylenoxid, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polyacrylsäure, Polyacrylsäureester, Polyvinylalkohol, Polyvinylamine, Polymethacrylsäureester, Polymethacrylsäure, Polyether, Polyvinyllactame, Polymethacrylamine, Saccharide, Polyacrylamide, Polymethacrylamide, Maleinsäureanhydrid-Copolymere oder Gemische dieser Verbindungen.Among others, they have proven themselves to be hydrohilic or latently hydrophilic compounds Ethylene oxide, propylene oxide, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylic acid, Polyacrylic acid esters, polyvinyl alcohol, polyvinylamines, polymethacrylic acid esters, Polymethacrylic acid, polyether, polyvinyl lactams, polymethacrylamines, saccharides, Polyacrylamides, polymethacrylamides, maleic anhydride copolymers or Mixtures of these compounds.

Der Behandlung mit polymeren oder monomeren Verbindungen als hydrophiler oder latent hydrophiler Verbindung ist eine Umsetzung mit Säurechloriden, anorganischen oder organischen Säuren gleichzusetzen. Bei Behandlung mit Säuren bilden sich entsprechende ionische Verbindungen. Bei der Umsetzung von z. B. einer Aminofunktion des Silanderivats mit Essigsäure bildet das entsprechende Ammoniumacetat die hydrophile Oberfläche. Treatment with polymeric or monomeric compounds as hydrophilic or latent hydrophilic compound is a reaction with acid chlorides, inorganic or equate with organic acids. When treated with acids form corresponding ionic compounds. When implementing z. B. one The amino function of the silane derivative with acetic acid forms the corresponding one Ammonium acetate the hydrophilic surface.  

Die hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindungen werden zweckmäßig in Lösung, z. B. aus einer wäßrigen oder alkoholischen Lösung aufgebracht. Die Behandlungszeiten betragen 1 bis 60 min. die Temperaturen liegen zwischen 20 und 90°C.The hydrophilic or latently hydrophilic compounds are conveniently in Solution, e.g. B. applied from an aqueous or alcoholic solution. The Treatment times are 1 to 60 minutes. the temperatures are between 20 and 90 ° C.

An die Umsetzungen des polymeren Substrats mit dem Silanderivat gemäß Formel I und der hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindungen kann sich eine Trocknung bei 20 bis 150°C, bevorzugt bei 50 bis 130°C, besonders bevorzugt bei 80 bis 120°C anschließen. An diese Trocknung kann sich in einigen Fällen eine Hydrolyse oder sonstige chemische Reaktion, z. B. eine Verseifung zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften anschließen.The reactions of the polymeric substrate with the silane derivative according to formula I. and the hydrophilic or latently hydrophilic compounds can dry out at 20 to 150 ° C, preferably at 50 to 130 ° C, particularly preferably at 80 to Connect 120 ° C. In some cases, this drying can result in hydrolysis or other chemical reaction, e.g. B. saponification to improve the Connect hydrophilic properties.

Während der Umsetzung der hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung mit dem bereits beschichteten Substrat oder auch bei der anschließenden Trocknung erfolgt die Anbindung dieser Verbindung über das Silanderivat an das polymere Substrat. Dies kann chemisch oder rein physikalisch erfolgen. Im Falle der Behandlung von z. B. Aminogruppen des Silanderivats mit Carbonsäureanhydriden oder Carbonsäuren ist neben einer ionischen auch von einer chemischen Bindung über Amidfunktionen auszugehen.During the implementation of the hydrophilic or latently hydrophilic compound with the already coated substrate or also during the subsequent drying this compound is linked to the polymer via the silane derivative Substrate. This can be done chemically or purely physically. In case of Treatment of e.g. B. amino groups of the silane derivative with carboxylic anhydrides or carboxylic acids are not only ionic but also chemical assume amide functions.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können alle polymeren Substrate beschichtet werden, die mit dem Silanderivat oder dessen Lösung verträglich sind. Als polymeres Substrat können im erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere Polysiloxane wie Polydimethylsiloxan, Polyurethane, Polyamide, Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Poylvinylchlorid, Synthese- und Naturkautschuk, Polycarbonate oder Polymethylmethacrylat eingesetzt werden. Die Substrate können als Granulat, Halbzeug oder Fertigprodukt beschichtet werden. Im Falle des Granulats oder des Halbzeugs ist bei der Weiterverarbeitung auf die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung zu achten. Werden Fertigprodukte wie Kontaktlinsen beschichtet, können durch gezieltes Eintauchen, Besprühen, Bestreichen oder Bedampfen ausgewählte Teile des Produktes beschichtet werden. By means of the method according to the invention, all polymeric substrates can coated, which are compatible with the silane derivative or its solution. In the process according to the invention, the polymer substrate in particular can be Polysiloxanes such as polydimethylsiloxane, polyurethanes, polyamides, polyesters, Polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, synthetic and Natural rubber, polycarbonates or polymethyl methacrylate can be used. The Substrates can be coated as granules, semi-finished or finished products. in the The case of the granulate or semi-finished product is in the further processing on mechanical properties of the coating. Become finished products coated like contact lenses, can be dipped, sprayed, Brushing or steaming selected parts of the product can be coated.  

Als Erzeugnisse, die ganz oder teilweise mit den erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet werden, kommen z. B. Textilien, Möbel und Geräte, Rohre und Schläuche, kunststoffummantelte Kabel, Fußböden, Wand- und Deckenflächen, Lagerbehälter, Verpackungen, Fensterrahmen, Telefonhörer, Toilettensitze, Türgriffe, Griffe und Haltegurte in öffentlichen Verkehrsmitteln und medizintechnische Artikel in Frage.As products wholly or partly using the method according to the invention coated, come z. B. textiles, furniture and appliances, pipes and Hoses, plastic-coated cables, floors, wall and ceiling surfaces, Storage containers, packaging, window frames, telephone receivers, toilet seats, Door handles, handles and seat belts in public transport and medical articles in question.

Medizinische Artikel sind z. B. Drainagen, Führungsdrähte, Kanülen, Intraokularlinsen, Stents, Gefäßprothesen, Gelenkprothesen, Knochenersatz­ materialien, Bandprothesen, Zahnprothesen, Blutbeutel, Nahtmaterialien, Verband­ stoffe, Vliesprodukte, Operationsbestecke, Hautimplantate, Brustimplantate, medizi­ nische Schläuche Katheter oder Kontaktlinsen.Medical articles are e.g. B. drainage, guidewires, cannulas, Intraocular lenses, stents, vascular prostheses, joint prostheses, bone replacements materials, ligament prostheses, dentures, blood bags, sutures, bandages fabrics, fleece products, surgical instruments, skin implants, breast implants, medical African tubes catheters or contact lenses.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern, ohne jedoch ihren Umfang zu beschränken.The following examples are intended to explain the present invention in more detail, without however, limit their scope.

BeispieleExamples Herstellung der BeschichtungslösungPreparation of the coating solution Variante 1version 1

An Luft wird bei Raumtemperatur N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan in verschiedenen Konzentrationen mit wasserfreiem n-Hexan gemischt. Die so hergestellte Lösung ist nur kurze Zeit verwendbar, da nach ca. 30 min durch Luftfeuchtigkeit die Hydrolyse und Vernetzung des Silans eintritt, was sich durch das Auftreten einer Trübung bemerkbar macht.In air, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane becomes at room temperature mixed in various concentrations with anhydrous n-hexane. The so prepared solution can only be used for a short time, because after about 30 minutes Humidity, hydrolysis and crosslinking of the silane occurs, which is reflected in the Appearance of a cloudiness.

Variante 2Variant 2

Unter Argon-Schutzgasatmosphäre wird bei Raumtemperatur N-(2-aminoethyl)-3- aminopropyltrimethoxysilan in verschiedenen Konzentrationen mit wasserfreiem n-Hexan gemischt. Die so hergestellte Lösung ist über einen längeren Zeitraum verwendbar. Under an argon protective gas atmosphere, N- (2-aminoethyl) -3- aminopropyltrimethoxysilane in various concentrations with anhydrous mixed n-hexane. The solution thus prepared is for a long time usable.  

Variante 3Variant 3

Unter Argon-Schutzgasatmosphäre wird bei Raumtemperatur N-(2-aminoethyl)-3- aminopropyltrimethoxysilan in verschiedenen Konzentrationen mit wasserfreiem Cyclohexan gemischt. Die so hergestellte Lösung ist über einen längeren Zeitraum verwendbar.Under an argon protective gas atmosphere, N- (2-aminoethyl) -3- aminopropyltrimethoxysilane in various concentrations with anhydrous Cyclohexane mixed. The solution thus prepared is for a long time usable.

Variante 4Variant 4

Unter Argon-Schutzgasatmosphäre wird bei Raumtemperatur 3- Aminopropyltriethoxysilan in verschiedenen Konzentrationen mit wasserfreiem n-Hexan gemischt. Die so hergestellte Lösung ist über einen längeren Zeitraum verwendbar.Under an argon protective gas atmosphere, 3- Aminopropyltriethoxysilane in various concentrations with anhydrous mixed n-hexane. The solution thus prepared is for a long time usable.

Variante 5Variant 5

Unter Argon-Schutzgasatmosphäre wird bei Raumtemperatur 3-Trimethoxy­ silylpropyl-diethylentriamin in verschiedenen Konzentrationen mit wasserfreiem n-Hexan gemischt. Die so hergestellte Lösung ist über einen längeren Zeitraum verwendbar.Under an argon protective gas atmosphere, 3-trimethoxy silylpropyl-diethylenetriamine in various concentrations with anhydrous mixed n-hexane. The solution thus prepared is for a long time usable.

Beispiel 1example 1 Beschichtung von Polysiloxan-FolienCoating of polysiloxane films

Perthese®-Polysiloxanfolien (Laboratoire Perouse Implant, Frankreich) werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. Die so vorbehandelten Folien werden 10 s in eine wie unter 2) beschrieben dargestellte 1.0 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei Raumtemperatur an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 110°C getrocknet.Perthese® polysiloxane films (Laboratoire Perouse Implant, France) cleaned thoroughly with water and isopropanol and at room temperature dried. The foils pretreated in this way are placed in the same way as in 2) 1.0 vol% coating solution described immersed. It will be at Room temperature in air to constant weight, then at 110 ° C for 1 h dried.

Nach der ersten Beschichtung wird die Folie 20 min in eine 2.5%ige Lösung von Polyacrylsäure (MW ≈ 2000) in reinem Ethanol getaucht, bei Raumtemperatur getrocknet und anschließend wieder 1 h bei 110°C getrocknet. Die beschichteten Folien werden ungefähr 4 h bei Raumtemperatur in Wasser extrahiert. Die fertig beschichteten Folien werden vollständig von Wasser benetzt (Kontaktwinkel 0°) und die optische Transparenz der Folien wird im hydratisierten Zustand durch die Beschichtung nicht beeinflußt.After the first coating, the film is immersed in a 2.5% solution of polyacrylic acid (M W ≈ 2000) in pure ethanol for 20 min, dried at room temperature and then dried again at 110 ° C. for 1 h. The coated films are extracted in water for about 4 hours at room temperature. The finished coated films are completely wetted by water (contact angle 0 °) and the optical transparency of the films is not influenced by the coating in the hydrated state.

Beispiel 2Example 2 Beschichtung von Polysiloxan-KontaktlinsenCoating of polysiloxane contact lenses

Polysiloxan-Kontaktlinsen hergestellt aus dem Material entsprechend EP 0 374 659 werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. Die so vorbehandelten Linsen werden 10 s in eine wie unter 2) beschrieben dargestellte 1.0 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei Raumtemperatur an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 110°C getrocknet.Polysiloxane contact lenses made from the material according to EP 0 374 659 are cleaned thoroughly with water and isopropanol and at room temperature dried. The lenses pretreated in this way are placed in the same way as in 2) 1.0 vol% coating solution described immersed. It will be at Room temperature in air to constant weight, then at 110 ° C for 1 h dried.

Nach der ersten Beschichtung werden die Kontaktlinsen 20 min in eine 2.5%ige Lösung von Polyacrylsäure (MW ≈ 2000) in reinem Ethanol getaucht, bei Raumtemperatur getrocknet und anschließend wieder 1 h bei 110°C getrocknet. Die beschichteten Linsen werden ungefähr 4 h bei Raumtemperatur in sterilem Wasser extrahiert. Die fertig beschichteten Kontaktlinsen werden vollständig von Wasser benetzt (Kontaktwinkel 0°) und die optische Transparenz der Kontaktlinsen wird im hydratisierten Zustand durch die Beschichtung nicht beeinflußt. Die Kontaktlinsen werden in steriler phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gelagert.After the first coating, the contact lenses are immersed in a 2.5% solution of polyacrylic acid (M W ≈ 2000) in pure ethanol for 20 min, dried at room temperature and then dried again at 110 ° C. for 1 h. The coated lenses are extracted in sterile water for about 4 hours at room temperature. The fully coated contact lenses are completely wetted by water (contact angle 0 °) and the optical transparency of the contact lenses is not affected by the coating in the hydrated state. The contact lenses are stored in sterile phosphate buffered physiological saline.

6) Abrasionstest bei beschichteten Polysiloxan-Kontaktlinsen6) Abrasion test on coated polysiloxane contact lenses

Eine entsprechend Beispiel 2 beschichtete Polysiloxan-Kontaktlinse wird mehrfach mit einem herkömmlichen Kontaktlinsenreinigungsmittel zwischen den Fingerkuppen gereinigt. Die Linse zeigte durch die Behandlung keine Veränderung der Benetzungseigenschaften. Die Beschichtung trotz mechanischer Beanspruchung ist delaminationsstabil.A polysiloxane contact lens coated in accordance with Example 2 is used several times with a conventional contact lens cleaner between the fingertips cleaned. The treatment showed no change in the lens Wetting properties. The coating is despite mechanical stress stable against delamination.

7) Lagerstabilität von beschichteten Polysiloxan-Kontaktlinsen7) Storage stability of coated polysiloxane contact lenses

Eine entsprechend Beispiel 2 beschichtete Polysiloxan-Kontaktlinse wird über mehrere Monate hinweg in steriler phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gelagert. Die Linse zeigte weder eine Delamination der Beschichtung, noch änderten sich die optischen Eigenschaften oder das Benetzungsverhalten.A polysiloxane contact lens coated according to Example 2 is over several months in sterile phosphate buffered physiological Saline solution stored. The lens showed no delamination of the  Coating, still changed the optical properties or that Wetting behavior.

Beispiel 3Example 3 Beschichtung von Polyethylen-FolienCoating of polyethylene films

Polyethylenfolien werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. Die so vorbehandelten Folien werden 20 s in eine wie unter 2) beschrieben dargestellte 1.0 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei Raumtemperatur an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 100°C getrocknet.Polyethylene films are cleaned thoroughly with water and with isopropanol and at Room temperature dried. The films pretreated in this way are put into a 20 sec immersed 1.0 vol% coating solution described under 2). It is at room temperature in air to constant weight, then for 1 h dried at 100 ° C.

Nach der ersten Beschichtung wird die Folie 20 min in eine 2.5%ige Lösung von Polyacrylsäure (MW ≈ 2000) in reinem Ethanol getaucht, bei Raumtempenatur getrocknet und anschließend wieder 1 h bei 100°C getrocknet. Die beschichteten Folien werden ungefähr 4 h bei Raumtemperatur in Wasser extrahiert. Die fertig beschichteten Folien werden vollständig mit Wasser benetzt (Kontaktwinkel 0°).After the first coating, the film is immersed in a 2.5% solution of polyacrylic acid (M W ≈ 2000) in pure ethanol for 20 min, dried at room temperature and then dried again at 100 ° C. for 1 h. The coated films are extracted in water for about 4 hours at room temperature. The finished coated films are completely wetted with water (contact angle 0 °).

Beispiel 4Example 4 Variation der TropfendurchmesserVariation of drop diameter

Perthese®-Polysiloxanfolien (Laboratoire Perouse Implant, Frankreich) werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. So vorbehandelten Folien werden einzeln 10 s in eine wie unter 2) beschrieben dargestellte 5.0, 2.0, 1.25, 1.0 und 0.5 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei Raumtemperatur an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 110°C getrocknet.Perthese® polysiloxane films (Laboratoire Perouse Implant, France) cleaned thoroughly with water and isopropanol and at room temperature dried. Films pretreated in this way are individually 10 s in a as in 2) described 5.0, 2.0, 1.25, 1.0 and 0.5 vol% coating solution submerged. It is at room temperature in air to constant weight, then dried at 110 ° C for 1 h.

Auf diese Weise beschichtete Folien wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop (Fa. Phillips, SEM 515) untersucht. Die Proben wurden vor den Aufnahmen mit Geld/Palladium besputtert, die Vergrößerung betrug jeweils 500 : 1.Films coated in this way were scanned with a scanning electron microscope (Phillips, SEM 515) examined. The samples were taken before taking Sputtered with money / palladium, the magnification was 500: 1 each.

Fig. 1-5 dokumentieren die Abhängigkeit der Tropfengröße und damit der Erhebungen von der Silankonzentration. Fig. 1-5 document the dependence of the drop size and thus the elevations on the silane concentration.

Tabelle 1:Table 1:

Beispiel 5Example 5 Beschichtung von Polysiloxan-KontaktlinsenCoating of polysiloxane contact lenses

Polysiloxan-Kontaktlinsen hergestellt aus dem Material entsprechend EP 0 374 659 werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. Die so vorbehandelten Linsen werden 10 s in eine wie unter 4) beschrieben dargestellte 1.0 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei konstant 15°C an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 110°C getrocknet.Polysiloxane contact lenses made from the material according to EP 0 374 659 are cleaned thoroughly with water and isopropanol and at room temperature dried. The lenses pretreated in this way are placed in the same way as in 4) 1.0 vol% coating solution described immersed. It will be at constant 15 ° C in air to constant weight, then for 1 h at 110 ° C dried.

Nach der ersten Beschichtung werden die Kontaktlinsen 20 min in eine 2.5%ige Lösung von Polyacrylsäure (MW ≈ 2000) in reinem Ethanol getaucht, bei Raumtemperatur getrocknet und anschließend wieder 1 h bei 110°C getrocknet. Die beschichteten Linsen werden ungefähr 4 h bei Raumtemperatur in sterilem Wasser extrahiert. Die fertig beschichteten Kontaktlinsen werden vollständig von Wasser benetzt (Kontaktwinkel 0°) und die optische Transparenz der Kontaktlinsen wird im hydratisierten Zustand durch die Beschichtung nicht beeinflußt. Die Kontaktlinsen werden in steriler phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gelagert.After the first coating, the contact lenses are immersed in a 2.5% solution of polyacrylic acid (M W ≈ 2000) in pure ethanol for 20 min, dried at room temperature and then dried again at 110 ° C. for 1 h. The coated lenses are extracted in sterile water for about 4 hours at room temperature. The fully coated contact lenses are completely wetted by water (contact angle 0 °) and the optical transparency of the contact lenses is not affected by the coating in the hydrated state. The contact lenses are stored in sterile phosphate buffered physiological saline.

Beispiel 6Example 6 Beschichtung von Polysiloxan-KontaktlinsenCoating of polysiloxane contact lenses

Polysiloxan-Kontaktlinsen hergestellt aus dem Material entsprechend EP 0 374 659 werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. Die so vorbehandelten Linsen werden 150 s in eine wie unter 2) beschrieben dargestellte 5.0 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei konstant 15°C an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 110°C getrocknet.Polysiloxane contact lenses made from the material according to EP 0 374 659 are cleaned thoroughly with water and isopropanol and at room temperature dried. The lenses pretreated in this way are placed in a 150 s as under 2)  described 5.0 vol% coating solution described immersed. It will be at constant 15 ° C in air to constant weight, then for 1 h at 110 ° C dried.

Nach der ersten Beschichtung werden die Kontaktlinsen 20 min in eine 1.5%ige Lösung von Polyacrylsäure (MW ≈ 2000) in reinem Ethanol getaucht, bei Raumtemperatur getrocknet und anschließend wieder 1 h bei 110°C getrocknet. Die beschichteten Linsen werden ungefähr 4 h bei Raumtemperatur in sterilem Wasser extrahiert. Die fertig beschichteten Kontaktlinsen werden vollständig von Wasser benetzt (Kontaktwinkel 0°) und die optische Transparenz der Kontaktlinsen wird im hydratisierten Zustand durch die Beschichtung nicht beeinflußt. Die Kontaktlinsen werden in steriler phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gelagert.After the first coating, the contact lenses are immersed in a 1.5% solution of polyacrylic acid (M W ≈ 2000) in pure ethanol for 20 min, dried at room temperature and then dried again at 110 ° C. for 1 h. The coated lenses are extracted in sterile water for about 4 hours at room temperature. The fully coated contact lenses are completely wetted by water (contact angle 0 °) and the optical transparency of the contact lenses is not affected by the coating in the hydrated state. The contact lenses are stored in sterile phosphate-buffered physiological saline.

Beispiel 7Example 7 Beschichtung von Polysiloxan-KontaktlinsenCoating of polysiloxane contact lenses

Polysiloxan-Kontaktlinsen hergestellt aus dem Material entsprechend EP 0 374 659 werden gründlich mit Wasser und mit Isopropanol gereinigt und bei Raumtemperatur getrocknet. Die so vorbehandelten Linsen werden 10 s in eine wie unter 5) beschrieben dargestellte 1.0 Vol%ige Beschichtungslösung getaucht. Es wird bei konstant 15°C an Luft bis zur Gewichtskonstanz, anschließend 1 h lang bei 110°C getrocknet.Polysiloxane contact lenses made from the material according to EP 0 374 659 are cleaned thoroughly with water and isopropanol and at room temperature dried. The lenses pretreated in this way are placed in the same way as in 5) 1.0 vol% coating solution described immersed. It will be at constant 15 ° C in air to constant weight, then for 1 h at 110 ° C dried.

Nach der ersten Beschichtung werden die Kontaktlinsen 20 min in eine 1.5%ige Lösung von Polyacrylsäure (MW ≈ 2000) in reinem Ethanol getaucht, bei Raumtemperatur getrocknet und anschließend wieder 1 h bei 110°C getrocknet. Die beschichteten Linsen werden ungefähr 4 h bei Raumtemperatur in sterilem Wasser extrahiert. Die fertig beschichteten Kontaktlinsen werden vollständig von Wasser benetzt (Kontaktwinkel 0°) und die optische Transparenz der Kontaktlinsen wird im hydratisierten Zustand durch die Beschichtung nicht beeinflußt. Die Kontaktlinsen werden in steriler phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gelagert.After the first coating, the contact lenses are immersed in a 1.5% solution of polyacrylic acid (M W ≈ 2000) in pure ethanol for 20 min, dried at room temperature and then dried again at 110 ° C. for 1 h. The coated lenses are extracted in sterile water for about 4 hours at room temperature. The fully coated contact lenses are completely wetted by water (contact angle 0 °) and the optical transparency of the contact lenses is not affected by the coating in the hydrated state. The contact lenses are stored in sterile phosphate buffered physiological saline.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von hydrophilen Beschichtungen auf polymeren Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Substrate zunächst mit einem Silanderivat der Formel I
[Y(R1Z)m R2]nSiR3 oX4-n-o (I)
mit
o = 0 bis 2,
n = 0 bis (3-o),
m = 0 bis 5
R1, R2, R3 = C1-C12-Alkylrest, C2-C12-Alkylenrest, Phenylrest oder Phenylalkylrest, wobei R2 und R3 jeweils gleich oder verschieden zu R1 sind,
und anschließend mit einer hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung umgesetzt werden, wobei die Oberfläche des polymeren Substrates nach der Umsetzung mit dem Silanderivat eine Strukturierung aufweist. 1. A process for the preparation of hydrophilic coatings on polymeric substrates, characterized in that the polymeric substrates first with a silane derivative of the formula I.
[Y (R 1 Z) m R 2 ] n SiR 3 o X 4-no (I)
With
o = 0 to 2,
n = 0 to (3-o),
m = 0 to 5
R 1 , R 2 , R 3 = C 1 -C 12 -alkyl radical, C 2 -C 12 -alkylene radical, phenyl radical or phenylalkyl radical, where R 2 and R 3 are each identical or different to R 1 ,
and then reacted with a hydrophilic or latently hydrophilic compound, the surface of the polymeric substrate having a structure after the reaction with the silane derivative. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophile oder latent hydrophile Verbindung Ethylenoxid, Propylenoxid, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polyacrylsäure, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäure, Polymethacrylsäureester, Polyvinylalkohol, Polyvinylamine, Polyether, Polyvinyllactame, Polymethacrylamine, Saccharide, Polyacrylamide, Polymethacrylamide, Maleinsäureanhydrid-Copolymere der Gemische aus diesen Verbindungen eingesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized, that as the hydrophilic or latently hydrophilic compound, ethylene oxide, Propylene oxide, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylic acid, Polyacrylic acid esters, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid esters, Polyvinyl alcohol, polyvinyl amines, polyethers, polyvinyl lactams, Polymethacrylamines, saccharides, polyacrylamides, polymethacrylamides, Maleic anhydride copolymers of the mixtures of these compounds be used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophile oder latent hydrophile Verbindung Säurechloride, anorganische Säuren oder organische Säuren eingesetzt werden.3. The method according to claim 1, characterized, that as a hydrophilic or latently hydrophilic compound, acid chlorides, inorganic acids or organic acids can be used. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Umsetzen des polymeren Substrats mit dem Silanderivat gemäß Formel I die so erhaltene strukturierte Oberfläche hydrolysiert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that after reacting the polymeric substrate with the silane derivative according to the formula I the structured surface thus obtained is hydrolyzed. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Umsetzen des polymeren Substrats mit dem Silarderivat gemäß Formel I und einer hydrophilen oder latent hydrophilen Verbindung eine Trocknung bei 20-150°C durchgeführt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that after reacting the polymeric substrate with the silar derivative according to the formula I and a hydrophilic or latently hydrophilic compound during drying 20-150 ° C is carried out. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als polymeres Substrat Polysiloxan, Polydimethylsiloxan, Polyethylen, Polyamide, Polyurethane, Polyester, Polypropylen, Polystyrol, Poylvinylchlorid, Synthese- und Naturkautschuk, Polycarbonate oder Polymethylmethacrylat eingesetzt werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that as the polymeric substrate polysiloxane, polydimethylsiloxane, polyethylene, Polyamides, polyurethanes, polyester, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, Synthetic and natural rubber, polycarbonates or polymethyl methacrylate be used.   7. Verwendung von polymeren Substraten, die gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 beschichtet wurden, für die Herstellung von Erzeugnissen zur Verwendung auf den Gebieten der Nahrungs- und Genußmitteltechnik, Wassertechnik, Biotechnik, der Hygienevorsorge und der Medizintechnik.7. Use of polymeric substrates according to claims 1 to 6 coated for the manufacture of articles for use on the fields of food and beverage technology, water technology, Biotechnology, hygiene prevention and medical technology. 8. Erzeugnisse, die ganz oder teilweise gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 beschichtet wurden, zur Verwendung auf den Gebieten der Nahrungs- und Genußmitteltechnik, Wassertechnik, Biotechnik, der Hygienevorsorge und der Medizintechnik.8. Products entirely or partially coated according to claims 1 to 6 have been used in the fields of food and Luxury equipment technology, water technology, biotechnology, hygiene provision and Medical technology. 9. Erzeugnisse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse Textilien, Möbel und Geräte, Rohre und Schläuche, kunststoffummantelte Kabel, Fußböden, Wand- und Deckenflächen, Lagerbehälter, Verpackungen, Fensterrahmen, Telefonhörer, Toilettensitze, Türgriffe, Griffe und Haltegurte in öffentlichen Verkehrsmitteln und medizintechnische Artikel sind.9. Products according to claim 8, characterized, that the products are textiles, furniture and appliances, pipes and hoses, plastic-coated cables, floors, wall and ceiling surfaces, Storage containers, packaging, window frames, telephone receivers, toilet seats, Door handles, handles and seat belts in public transport and medical articles are. 10. Erzeugnisse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die medizintechnischen Artikel Drainagen, Führungsdrähte, Kanülen, Intraokularlinsen, Stents, Gefäßprothesen, Gelenkprothesen, Knochenersatz­ materialien, Bandprothesen, Zahnprothesen, Blutbeutel, Nahtmaterialien, Verbandstoffe, Vliesprodukte, Operationsbestecke, Hautimplantate, Brust­ implantate, medizinische Schläuche Katheter oder Kontaktlinsen sind.10. Products according to claim 9, characterized, that the medical articles drainage, guidewires, cannulas, Intraocular lenses, stents, vascular prostheses, joint prostheses, bone replacements materials, band prostheses, dentures, blood bags, sutures, Bandages, fleece products, surgical instruments, skin implants, breasts implants, medical tubes, catheters or contact lenses.
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