199520. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kontaktlencse előállítására használható, oxigént átengedő szilikont tartalmazó polimerek előállítására
HU 199520 B végtermék magas oxigénáteresztőképességének megtartásához nagyobb mennyiségű prepolimerre van szükség. A találmány szerinti eljárással előállított átlátszó, kemény és oxigénáteresztő polimereket egy utolsó reakciólépésben szabad gyökös kopolimerizációval, ömledékben vagy kevés oldószer jelenlétében állítjuk elő. A polimerizációt előnyösen melegítéssel, valamilyen szabad gyököket szolgáltató iniciátor jelenlétében, például körülbelül 40°C és körülbelül I05°C közötti hőmérséklettartományban, előnyösen körülbelül 50°C és körülbelül 100°C között hajtjuk végre. Iniciátorként előnyösen olyan peroxidok vagy azo-katalizátorok használhatók, amelyeknek felezési ideje a polimerizáció hőmérsékletén legalább 20 perc. Szokásosan használt peroxid vegyületek a következők: izopropil-perkarbonát, terc-butil-peroktoát, benzoil-peroxid, lauroil-peroxid, dekanoil-peroxid, acetil-peroxid, szukcinoil-peroxid, metil-etil-keton-peroxid, terc-butil-peroxiacetát, propionil-peroxid, 2,4-diklórbenzoil-peroxid, tcrc-butil-peroxi-pivalát, pelargonil-peroxid, 2,5-dimetil-2,5-bisz (2-etil-hexanoil-peroxi) -hexán, p-klór-benzoil-peroxid, terc-butil-peroxi-butirát, terc-butil-peroxi-maleinsav, terc-butil-peroxi-izopropil-karbonát, bisz(l-hidroxi-ciklohexil)-peroxid; a szokásosan használt azo-vegyületek a következők: 2,2-azo-bisz-izobutiro-nitril, 2,2’-azo-bisz (2,4-dimetil-valero-nitril ), 1,1 ’-azo--bisz(ciklohexán-karbonitril), 2,2’-azo-bisz(2,4-dimetil-4-metoxi-valero-nitril). Egyéb szabad gyököt, termelő mechanizmusok is alkalmazhatók, így röntgensugárzás, elektronsugárzás és UV-fénnyel való besugárzás. Előnyös módszer kontaktlencsék céljára szolgáló polimeranyagok előállítására, ha az utolsó lépést UV-fénnyel való besugárzással, valamilyen foto-iniciátor, így dietoxi-acetofenon, 1 -hidroxi-ciklohexil-fenil-keton, 2,2-dimetoxi-2-fenil-acetofenon, fenotiazin, diizopropil-xantogén-diszulfid, benzoin és benzoin-származékok jelenlétében hajtjuk végre. Az iniciátor mennyisége 0,002—1 tömeg% lehet a monomerre és makromerre vonatkoztatva, előnyösen ez a mennyiség 0,03 és 0,3 tömegé között változhat. A polimer laboratóriumi előállításának egy előnyös módszere szerint a polimert henger alakban állítjuk elő oly módon, hogy rugalmas polimercsövet megtöltünk a kívánt összetételben vett makromerrel, monomerekkel, valamint katalizátorral, és a keveréket körülbelül 2 óra hosszat, 80°C hőmérsékleten reagáltatjuk. A kész darabot úgy veszszük ki, hogy a csövet hosszában felvágjuk és lehúzzuk a kész polimerhengerről. Egy másik előnyös módszer szerint a polimert UV-fénnyel való besugárzással, foto-iniciátor jelenlétében állítjuk elő. olyan műanyag formát használva, ami átengedi az UV-fényt. Ilyen műanyag például a polipropilén, a forma így készülhet polipropilénből. 15 Ha nyitott formában készítjük a polimert, a reakciót előnyösen közömbös atmoszférában hajtjuk végre. Ismeretes, hogy az oxigén gátolja a polimerizációt és ezért megnöveli a polimerizációs időket. Ha zárt formát alkalmazunk, akkor a formának kis oxigénáteresztőképességű és nem tapadó közömbös anyagból kell készülnie. Megfelelő forma anyagok például a poli (tetrafluor-etilén), így a Teflon , szilikongumi, polietilén, poÜpropilén, továbbá a poliészter, így a Mylar. Üveg és fém formákat is használhatunk, ha megfelelő tapadásgátló szert alkalmazunk. A találmány szerinti eljárással előállított átlátszó és jó oxigénáteresztőképességű polimerek 15—60% (A) makromolekulából állnak, 85—40% (B) vinil segédmonomer komponenssel kopolimerizálva. A találmány szerinti eljárással előállított polimereket úgy készíthetjük, hogy kemény és lágy kontaktlencsék céljaira egyaránt alkalmasak legyenek. Attól függően, hogy milyen típusú kontaktlencse alapanyagot akarunk előállítani, az optimális tulajdonságok eléréséhez különböző segédmonomer és polisziloxán makromer arányok szükségesek. Ha kemény kontaktlencse keverék előállításához választjuk meg a polisziloxán komponens és a vinil monomer arányát, fontos, hogy olyan keveréket állítsunk elő, ami tiszta, megfelelő méretstabilitású és oxigénáteresztőképességű polimert eredményez. Néha előnyös, ha segédmonomerkeveréket alkalmazunk a fázis-szeparáció és az ebből következő átlátszatlanság kiküszöbölése céljából. Viszonylag kis molekulatömegű polisziloxánok esetében is könnyebben kapunk tiszta termékeket, mint nagymolekulatömegű polisziloxánok alkalmazásával. A keresztkötések között rövid lánchosszakat tartalmazó polisziloxánok kémé nyebb, méretstabilabb polimert adnak; oxigénáteresztőképességük kisebb, mint a hosszabb láncú, és ezért kisebb keresztkötés-sűrüségű polisziloxánokból kapott polimereké. Megfelelő monomer(ek) és polisziloxán makromer arány megválasztásával jó fizikai tulajdonságokat és oxigénáteresztőképességet kaphatunk. Kemény kontaktlencsék céljára az előnyös polimer egy olyan térhálós kopolimerizációs termék, amely (A) körülbelül 15 — körülbelül 35 tömeg% polisziloxán makromerből és (B) körülbelül 85 — körülbelül 65 tömeg% monomerkeverékből áll, amely monomerkeverék (B,) vízoldhatatlan monomerek, (B2) vízoldható monomerek és egy (Bx) diolefin monomer keveréke, ahol a monomerek össztömegére vonatkoztatva (B,) körülbelül 60 — körülbelül 95 tömeg%, (B2) körülbelül 15 — körülbelül 0 tömeg%, és (Bx) körülbelül 25 — körülbelül 5 tömeg% mennyiségű lehet. Előnyös (B,) vízoldhatatlan monomerek: métil-metakrilát, izopropil-metakrilát, izobutil-metakrilát, terc-butil-16 9 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65