DE2052397A1 - Verfahren zur Hydrophilierung durch sichtiger Gegenstande aus hydrophoben organischen Polymeren - Google Patents
Verfahren zur Hydrophilierung durch sichtiger Gegenstande aus hydrophoben organischen PolymerenInfo
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Description
PATENTANWALT
23. Oktober 1970 Anw.-Akte: 75. 271
PATENTANMELDUNG
Anmelder: Ceskoslovenskö akademie ved0, Praha 1, Narodni tr.
w Verfahren zur Hydrophilierung durchsichtiger Gegenstände
aus hydrophoben organischen Polymeren "
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hydrophilierung durchsichtiger
Gegenstände aus hydrophoben organischen Polymereno
Ein Nachteil durchsichtiger Gegenstände/ wie z. B. steifer Linsen
aus sogenanntem organischen Glas, liegt in ihrer Härte und in ihrer
schlechten Benetzbarkeit, die sich durch Beschlagen und damit dem Verlust ihrer Durchsichtigkeit beim Übergang aus kalter in warme
Atmosphäre äußert, die eine höhere Konzentration an Wasserdampf enthält. Kontaktlinsen aus steifen Materialien können zwar verhältnismäßig
einfach mit genauen optischen Eigenschaften - z.B0 mit anastigmatischem Schliff u,äo - hergestellt werden, einen
großen Nachteil bildet jedoch ihre Härte, die stark mit den Eigenschaften
der Augenoberfläche kontrastiert, abgesehen von der Gefahr der Verletzung der Augen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel bei durchsichtigen Gegenständen aus hydrophoben organischen Polymeren auszuschalten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß steife hydrophobe Linsen, Gläser für Taucherbrillen und Gasmasken so hydrophilisiert werden,
daß der Gegenstand aus organischem Glas (z. B. aus Polymethylmethakrylat,
Polydiallylkarbönat uo ä.) in einem trockenen hydrophilen
Monomer, z. B. in monomeren Äthylenglykolmonomethakrylat mit eventuell bis zu 2 % Dimethakrylat, oder in einem Gemisch Von '
Äthylenglykolmonomethakrylat mit Akrylamid oder Methakrylamid oder in deren Gemisch oder in Glykolmonotnakrylat zur Aufquellung
gebracht wirdo Dabei wird vorteilhafterweise noch Methylmethakrylat,
Butylmethakrylat, Benzylmethakrylat, Diallylkärbonat, und/öderein
ähnlicher hydrophober Monomer zugesetzt, welcher mit dem hydrophilen
Grundmonomer zumindest teilweise mischbar ist und die Verbindung
des hydrophilen Monomers mit dem hydrophoben erleichtert. Es kann
auch ein Lösungsmittel der eingesetzten Monomere zugegeben werden/
in dem das hydrophobe Polymer aufquillt, gegebenenfalls ein Gemisch
eines hydrophoben Monomers mit einem solchen Lösungsmittel. Mit dem Ausdruck "hydrophobes Monomer" wird ein Monomer bezeichnet,
durch dessen Polymerisation ein hydrophobes Polymer entsteht," wobei
das Monomer selbst mit den zur Hydrophilierung eingesetzten hydro-"
philen Monomeren zumindest teilweise mischbar ist. Ein Beispiel ^
dieser "hydrophoben" Monomere ist Methylmethakrylat oder Akrylonitrilo
Nach gründlicher Aufquellung der Oberflächenschicht des hydro-
■'·■'■ ■' " '. ■ ■'. . '■■ ViSV t'i'", ■.-■■'■;■'.
phoben Polymers bis in die gewünschte Tiefe werden die anwesenden
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Monomere in einem im nachfolgendem beschriebenen Vorgang' zur PoIy-
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OBiGlMALlMSPECTED
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merisation gebracht. Nach Beendigung der Polymerisation wird die Oberfläche mechanisch bearbeitet, z. B0 durch Abschliff oder Glanzschleifen.
Derart bearbeitete Kontaktlinsen werden vorzugsweise in Wasser oder in physiologischer Lösung aufbewahrt, andere Gegenstände,
wie z. Bo Brillengläser, können auch an der Luft gelagert
werdenο
Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, ist es unumgänglich erforderlich,
die Linsen sowie alle anderen Gegenstände aus organischem Glas nach beendigter Polymerisation vorerst zu trocknen.
Durch das Verfahren nach der Erfindung entsteht auf dem hydrophoben
Polymer eine hydrophile Oberflächenschicht in einer Dicke von Hundertsteln bis etwa einem Millimeter, auf welcher es beim Übergang
Kalt-Warm nicht zur Kondensation des Wasserdampfes kommt und welche
überdies - in mit Wasser oder physiologischer Lösung aufgequollenem
Zustand - genügend weich ist, so daß sie das Tragen von Kontaktlinsen
angenehmer gestaltet. Die trockene Schicht besitzt eine beträchtliche Wasseraufnahmekapazität, so daß es nicht einmal unter
extremen Bedingungen zum Beschlagen kommt. Die Vernetzung verursacht, daß die hydrophile Schicht - auch in total aufgequollenem
Zustand - kaum beschädigt werden kann. Zur Vernetzung kommt es auch ohne Zugabe von Vernetzungsmitteln durch Einwirkung der Kettenübertragung
auf das Polymer.
Die Polymerisation des hydrophilen Monomers oder des Gemisches der
Monomere kann z. B0 derart durchgeführt werden, daß in dem Gemisch
ein Polymerisationsinitiator gelöst wird, der bei erhöhten Tempera-
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türen zu wirken beginnt. Nach Aufquellung des Gegenstandes .durch
das Monomergemisch wird der Gegenstand auf die Temperatur erwärmt,
bei welcher der Zerfall des Initiators in freie Radikale mit meßbarer
Geschwindigkeit verläuft. Die vollkommene Vereinigung des
hydrophilen und des hydrophoben Polymers ist durch die ablaufenden Übertragungsreaktionen und durch die Verbindung der makromolekularen
Ketten gesichert.
Das hydrophobe Polymer kann selbst Doppelbindungen enthalten, mit welchen es in das sich bildende hydrophile Polymer eingebaut wird.
So kann ein hydrophober Gegenstand, wie z. B0 eine Linse oder ein
Brillenglas, z. B. durch Kopolymerisation von Methylmethakrylat mit Athylenglykoldimethakrylat, mit Allymethakrylat oder mit Diallylkarbonat
hergestellt werden, so daß das vernetzte Kopolymer in den Seitenketten auch noch Vinyl- oder Allylgruppen enthält, die bei der
Kopolymerisation nicht verbraucht wurden.
Ein anderes Polymerisationsverfahren eines hydrophilen Monomergemisches
in der Oberflächenschicht des aufgequollenen hydrophoben Polymers besteht in der Bestrahlung mit einer ionisierenden Strahlung
geeigneter Wellenlänge, z. B. durch Oe -Strahlen oder durch
Röntgenstrahlen, bzw. mit UV-Licht oder auch mit sichtbaren Licht in Anwesenheit geeigneter Sensibilisatoren bzw. Initiatoren, welche
durch Einwirkung dieses Lichts in aktive freie Radikale zersetzt werden.
Zu einer solchen Verarbeitung eignen sich Gegenstände aus verschiedensten
durchsichtigen hydrophoben linearen oder vernetzten Polymeren, wie Zo Bo aus Polystyrol, Polydiallylkarbofiat, Polykarbonat
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aus polymeren bis-Phenol (Dian), aus Silikonkautschuk, aus verschiedenen
polymeren Estern der Akrylsäure, der Methakrylsäure, der Itakonsäure und anderer ungesättigter zur Polymerisation geeigneter
Säuren u. ä.
Eine Polymethylmethakrylat-Linse wird 24 Stunden einem Gemisch aus
Methylmethakrylat und aus Glykolmonomethakrylat (Molverhältnis 1 s3 )
zwecks Aufquellung ausgesetzt, wonach in einer Inertatmosphäre die Polymerisation der aufgequollenen Linse durch Bestrahlung mit UV-Licht
durchgeführt wird. Nach beendeter Polymerisation wird die Oberfläche der Linse mechanisch bearbeitet (abgeschliffen) und zur weiteren
Quellung in Wasser, bzw. in physiologischer Lösung belassen.
Eine Polymethylmethakrylat-Linse, welche durch Kopolymerisation vom
Methylmethakrylat mit Glykoldimethakrylat hergestellt wurde, so daß
sie freie hängende Vinylgruppen enthält, wird zwecks Aufquellung für 48 Stunden in Glykolmonomethakrylat mit 0,05 Gew. % Methyl-azo-bisisobutyrat
belassen. Die Polymerisation der aufgequollenen Linse verläuft in 10 Stunden bei 60 G0 Nach Beendigung der Polymerisation
wird die Linse mechanisch bearbeitet und in physiologischer Lösung aufbewahrt.
Eine Polymethylmethakrylat-Linse wird zur Aufquellung für 6 Stunden
in einem Gemisch aus Benzol mit Glykolmonomethakrylat (2:3) gelegt,
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ft; INSPECTED
danach wird in einer Inertatmosphäre die Polymerisation der aufgequollenen
Linse durch '^- Strahlen verwirklicht. Nach beendigter
Polymerisation wird das Benzol durch Vakuumtrocknung aus der Linse entfernt, worauf eine mechanische Bearbeitung des Produkts und
seine Lagerung in physiologischer Lösung erfolgt.
Eine Linse aus Polydimethylsiloxan wird zur Aufquellung in einem
Lösungsmittelgemisch, z. B. aus Benzol und 3-Hydroxypropyl-methakrylat
(Molverhaltnis 2:3) belassen, anschließend wird die aufgequollene Linse durch Einwirkung von Ύ1 -Strahlen polymerisiert.
Nach beendigter Polymerisation wird das Lösungsmittel aus der Linse
im Vakuum entfernt; das Endprodukt wird in physiologischer Lösung gelagert.
Ein Brillenglas aus Poly(diäthylenglykol~bis-allylkarbonat) wird
in einem Lösungsmittelgemisch, ζ. B. in Toluol mit Glykol-monomethakrylat (Molverhaltnis 1 : 2) mit 0,05 Gew.-# Diisopropylkarbonat,
aufgequollen worauf bei 60 C eine 10-stündige Polymerisation erfolgt«,
Nach beendigter Polymerisation wird das Lösungsmittel durch Vakuumtrocknung entfernt, die Oberfläche mechanisch bearbeitet und die
Linse in physiologischer Lösung gelagert.
Eine Linse aus Polystyrol wird zur Aufquellung in ein Gemisch aus
Styrol und 2-Hydroxypropyimethakrylat (Molverhältnis 1 : 2) gelegt,
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worauf die Polymerisation der aufgequollenen Linse durch Bestrahlung
mit Röntgenstrahlen erfolgt.
Eine Linse aus Polykarbonat (zo B. aus Lexan oder Makroion S )
wird zur Aufquellung in ein Lösungsmittelgemisch, z. B. aus Chloroform und Diglykolmonomethakrylat (Molverhältnis 1:1),
gelegt, worauf eine Polymerisation der aufgequollenen Linse durch Bestrahlung mit einem Co - Isotop erfolgt. Nach beendigter
Polymerisation wird das Lösungsmittel aus der Linse im Vakuum entfernt und das Produkt in physiologischer Lösung gelagert.
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Claims (1)
- .8- 2057397PATENTANSPRÜCHE:Verfahren zur Hydrophilisierung von durchsichtigen Gegenständen aus hydrophoben organischen Polymeren, die bei ihrer Benutzung mit Wasser oder mit übersättigtem Wasserdampf in Kontakt kommen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand an seiner Oberfläche mit einem Monomer, das ein hydrophiles Polymer bildet, oder mit Gemischen derartiger Monomere aufgequollen wird, worauf die Polymerisation des Monomers erfolgt und die entstandene hydrophile Schicht gegebenenfalls weiterbearbeitet wird.2j Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem das hydrophile Polymer bildenden Monomer ein anderes mit ihm mischbares Monomer, das ein hydrophobes Polymer bildet, oder ein Gemisch solcherNMonomere zugesetzt wirdoVerfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Monomergemisch e-in Lösungsmittel der Monomere zugesetzt wird, in welchem das verarbeitete hydrophobe Polymer aufgequollen wird, und anschließend Lösungsmittel vor der endgültigen Bearbeitung durch Trocknung, entfernt wird«,10&82B/2 07.0
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Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
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