製備包括接觸透鏡的成型水凝膠製品的方法
2023-10-27 05:50:22
專利名稱：製備包括接觸透鏡的成型水凝膠製品的方法
技術領域：
本發明涉及生產成型水凝膠製品(包括軟接觸透鏡)的方法，特別是涉及用某種硼酸酯作可被水置換的稀釋劑來直接模塑這類製品的方法。
到目前為止，水凝膠較接觸透鏡可以通過旋床切割和旋轉鑄塑的方法製備。在旋床切割方法中，基本上由無水親水聚合物(幹凝膠)組成的透鏡坯料或園片在精密的旋床上被機械切割和拋光成透鏡形狀，然後將其與水或鹽水接觸，使聚合物水合，形成所需要的水凝膠透鏡。在旋床切割操作中所採用的機械加工步驟與生產硬接觸透鏡中的步驟相似，只是要為聚合物水合而導致的透鏡溶脹留有加工餘量。
在旋轉鑄塑的方法中，將少量親水單體混合物放置在凹面的，光學拋光的模具中，在單體聚合時模具進行旋轉，形成幹凝膠透鏡。在聚合過程中透鏡的兩個光學表面同時形成。外表面由凹面模具的表面形成，內表面是由於旋轉模具產生的離心力和聚合物混合物的表面張力的協同效果而形成。所得的透鏡與水或鹽水接觸，使聚合物水合，形成與旋床切割透鏡相似的水凝膠透鏡。
最近，發現了一種生產水凝膠透鏡的改進工藝，該方法比旋床切割或旋轉鑄塑都更加經濟，而且還具有能更加精確控制水合透鏡最終形狀的優點。這種新方法包括直接模塑溶解於非水的、可被水置換的溶劑中的單體混合物，該混合物放置於具有最終所需要的水凝膠(水溶脹)透鏡形狀的模具中，使單體/溶劑混合物處於單體可聚合的條件下，製得具有最終所需要的水凝膠透鏡形狀的聚合物(聚合反應必須在非水介質中進行，因為水抑制聚合反應。)聚合反應完畢，用水置換溶劑，製得最終大小和形狀與起始模塑的聚合物/溶劑製品的形狀極為相似的水合透鏡，這種直接模塑水凝膠接觸透鏡的方法在Larsen，美國專利4，495，313和Larsen等美國專利4，680，336中公開。在Larsen專利中，所採用的可被水置換的稀釋劑為硼酸多元醇酯，其中的多元醇含有3或更多的羥基。可以任選地使用一種含有3或更多羥基的多元醇和一種二元醇的混合物作為上述的多元醇類化合物。參見第3欄第60行等和第4欄第18～22行。
Larsen專利中明確指出用於製備在直接模塑水凝膠接觸透鏡的生產工藝中所使用的硼酸酯的多元醇必須含有三個或更多個羥基。雖然其中公開了二元醇可以和三元或多元醇混合使用，但是三元醇或多元醇是基本成份。
本發明以上述發現為基礎，即在製備成型水凝膠製品的直接模塑工藝過程中可使用硼酸與某種二羥基醇(更完整的定義見後面)形成的酯類做為可被水置換的稀釋劑，由含有一種或多種親水(甲基)丙烯酸酯如2-羥基基甲基丙烯酸酯(「HEMA」)為基本單體的聚合物混合物製備成型水凝膠製品(如軟接觸透鏡)。本發明為生產成型水凝製品的直接模塑工藝提供了加工操作方面的便利，包括改進了脫模性(即在聚合後使用較小的力打開模具的能力)，由此產生了經濟效益如節約勞動成本，由於減少了存在表面缺陷的模塑製品的比例(這種缺陷會導致產品的報廢)，產率大大提高了。顯然，脫模性的改進和產率的大大提高與本發明採用硼酸二醇酯有關，這種酯比Larsen專利4，495，313中優選的酯有更小的表面張力，這就降了聚合物/溶劑混合物對模具的粘附。
本發明採用的可被水置換的酯類對直接模塑工藝產生的另一個顯著的改進是在聚合混合物中可以增加使用疏水性單體(如吸收UV的單體)。人們發現，在以Larsen專利所說的優選酯類作為稀釋劑的單體/稀釋劑混合物中使用疏水單體(如吸收UV的單體)時，這種單體常常不溶於該混合物中。
由於醫學上更加重視紫外線(「UV」)對眼睛產生的副作用，所以產生了能吸收紫外線的眼鏡、眼罩、接觸透鏡和眼內透鏡。對於由聚合物(通常為丙烯酸類聚合物)製備的接觸透鏡和眼內透鏡這兩種透鏡來說，使用具有吸收UV性能的優選方法是用含有吸收UV的共聚單體的共聚物製造這種透鏡。這種單體已經在諸如Beard等、US4，528，311和Dunks等、4，716，234中公開。通過於單體/稀釋劑混合物中加入吸收UV的單體，使得由直接模塑工藝製備的接觸透鏡具有吸收UV的性能，這是人們所期望的，本發明使這一理想變為現實。
成型的水凝膠製品(如軟接觸透鏡)由以下步驟製備(1)模塑或鑄塑一種聚合混合物，包括(a)一種單體混合物，包括作為主要成份的一種或多種親水性(甲基)丙烯酸酯單體如2-羥乙基甲基丙烯酸酯，和一種或多種交聯單體;和(b)一種可被水置換的稀釋劑，其中所說的稀釋劑的粘度在30℃至少為100Mpa秒，和其中所說的稀釋劑主要由硼酸的某中二羥基醇構成，該二羥基醇的漢森極性(δp)(Hansen polar)和漢森氫鍵(δh)內聚力參數(Hansen hydrogenbonding cohesion parameters)屬於以δh＝20.5，δp＝13為中心，半徑為8.5的園所包括區域。
製得所說單體和稀釋劑的共聚物的成型凝膠，和(2)然後用水置換該稀釋劑。
本發明的一個重要方面是由以下步驟製備軟接觸透鏡(1)模塑或鑄塑一種聚合混合物，包括(a)一種單體混合物，包括作為主要成份的一種親水性(甲基)丙烯酸酯如2-羥乙基甲基丙烯酸酯，一種或多種交聯單體，和一種疏水性單體如吸收UV的單體;和(b)一種可被水置換的稀釋劑，其中所說稀釋劑的粘度在30℃至少為100Mpa秒，和所說稀釋劑主要由硼酸的某種二羥基醇酯構成，該二羥基醇的漢森極性(δp)和漢森氫鍵(δh)內聚力參數屬於以δh＝20.5，δp＝13為中心，半徑為8.5的園所包括的區域。
製得所說單體和稀釋劑的共聚物的成型凝膠，和(2)然後用水置換該稀釋劑。
上述的Larsen專利(No，4，495，313)是申請人所知道的最相關的先有技術。
Larsen等專利No，4，680，336公開了在製造水凝膠製品的直接模塑工藝中使用某種稀釋劑，這種稀釋劑的優選依據其粘度和其漢森極性和氫鍵內聚力參數。
與直接模塑水凝膠製品(如軟接觸透鏡)有關的其它美國專利包括Larsen，US4，565，348和4，640，489，Ohkada等，US4，347，198，Shepard，US，4，208，364和Wichterle等Re27，401(US3，220，960)。
圖1是對幾個二羥基醇的漢森內聚力參數δh和δp的繪圖。
圖2是用來確定軟接觸透鏡的楊氏模量的校正圖;和圖3是確定打開用於生產包括聚合物/稀釋劑混合物的接觸透鏡的模具所需力的測試裝置和設備的側視圖，並有部分示意圖。
本發明用硼酸酯作為直接模塑水凝膠製品工藝中的可被水置換的稀釋劑，該稀釋劑包括某種二羥基醇的硼酸酯，所說的二羥基醇的漢森極性(δp)和漢森氫鍵(δh)內聚力參數屬於以δh＝20.5，δp＝13為中心，半徑為8.5的園所包括的區域。同時還要求硼酸與二羥基化合物所形成的酯具有在30℃至少為100Mpa秒的粘度，優選為在30℃至少為約500Mpa秒。
硼酸酯的製備方法與現有技術所述步驟相似，即使硼酸與二羥基醇(為簡便，本發明有時將二羥基醇類簡稱為「二醇」)反應，並按照通常的方法(如減壓蒸餾)除去反應生成的水。硼酸與二羥基醇的反應在一定的溫度和一定的時間內進行，以便能夠生成酯。通常認為，典型的反應溫度範圍為約50℃～120℃。在這樣溫度下，典型的反應時間為約2～12小時。對於任何條件，反應都進行到酯中的水含量少於約2%(重量)。所選擇的硼酸對二羥基醇的比例應使所得酯的粘度在30℃至少為100Mpa秒。本發明下述的實施例所給出的硼酸對二羥基醇的典型比例能夠得到具有所需粘度的酯。在某些情況下，為了控制得到的酯的分子量，可能還需要在酯化反應的混合物中混入少量的單羥基酯。
本發明用來製備可被水置換的硼酸酯稀釋劑的二羥基醇類的漢森極性(δp)和漢森氫鍵(δh)內聚力參數屬以以δh＝20.5，δp＝13為中心，半徑為8.5的園所包括的區域。漢森內聚力參數δ通常用三個部分表示(δh，δp，δd)，其中δh為氫鍵內聚力參數，δp為極性內聚力參數，δd為色散內聚力參數。本發明還發現二羥基醇的色散內聚力參數基本上相同(測定其值在大約15.7和17.0之間)，因此，該參數對於確定任一具體的二羥基醇是否適用於本發明作用很小。對於用於製備硼酸酯稀釋劑的二羥基醇的漢森內聚力參數的考慮便簡化為對極性和氫鍵內聚力參數所構成的二元函數的研究。
漢森內聚力參數是本領域所公知的，有關的參考資料包括「CRCHandbookofsolubilityparametersandOtherCohesionParameters」，作者AllanF.M.Barton，CRC出版，Inc.BoCaRaton，Florida(1983)，特別是第85～87，141，和153～164頁，Hansen，「THEUNIVERSALITYOFTHESOLUBILITYPARAMETERS」，IECProductResearchandDevelopment，Vol.8，No.1，1969年3月，第2～11頁，Wernick「stereog-raphicDisplayofThree-DimensionalSolubilityParameterCorrelations」，Ind.Eng.ChemProd.Res.Dev.，Vol.23，No.2，1984，第240～245頁，和Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology2nd.ed.，Suppl.Vol.Interscience，NY1971，第891和892頁，這些資料闡述了漢森內聚力參數和如何確定這些參數。
選用的這些多元醇的漢森內聚力參數，δh和δp列於下表Ⅰ，在CRC手冊中所列出的Hansen和Beerbower數據凡是能查到的均被採用。對於未列出的二元醇，其值由各基團組成用Hansen和Beerbower數據計算得到，如在CRC手冊，PP.85～87和Kirk-Othmer，PP.891～892所示。δp值可以按照Kirk-Othmer所建議的簡單加和的方法計算得到。
表Ⅰ所示的數據在圖1中繪製了δh對δp的圖。
用於本發明方法的單體混合物包含一種親水性單體如HEMA作為主要成份，一種或多種交聯單體，還可使用少量其它單體如甲基丙烯酸。HEMA是優選的親水性單體，其它可以使用的親水性單體包括2-羥乙基丙烯酸酯，2-羥丙基甲基丙烯酸酯，2-羥丙基丙烯酸酯，3-羥丙基甲基丙烯酸酯，N-乙烯基吡咯烷酮，丙三醇單甲基丙烯酸酯，丙三醇單丙烯酸酯及類似物。可以使用的交聯單體(既可單獨使用又可結合起來使用)包括乙二醇二甲基丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，丙三醇三甲基丙烯酸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(例如其中聚乙二醇的分子量可高達大約400)，和其聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯。對於每100份重量的HEMA或其它親水性單體，交聯單體的用量通為大約0.1至3重量份，優選用量為大約0.2到2重量份。它可以用來調節水凝膠在平衡態的吸水量，甲基丙烯酸酯的用量通常為每100份HEMA約0.2到8重量份。在聚合混合物中可以混入的其它單體包括甲氧基乙基甲基丙烯酸酯，丙烯酸等。
如上所述，本發明的一個特點是可以在單體混合物中混入疏水性單體，而不會遇到採用先有技術聚合HEMA類共聚物所遇到的那種程度的互不相溶問題。這種疏水性單體的實例是吸收UV的單體如苯並三唑(甲基)丙烯酸酯類，例如Beard等在US4，528，311中公開的2-〔2′-羥基-5′-丙烯醯氧基烷基苯基〕-2H-苯並三唑，Dunks等在US4，716，234中公開的2-〔2′-羥基-5′-丙烯醯氧基-烷基苯基〕-2H-苯並三唑，和Dunks等在1987年3月3日申請的美國專利申請號為21，096的申請(該申請已轉讓給受讓人的一個機構)中公開的2-(2′-羥基苯基)-5(6)-(丙烯醯氧基)苯並三唑。可用於本發明的吸收UV的苯並三唑(甲基)丙烯酸酯類的具體實例包括下列化合物2-(2′-羥基-5′-甲基丙烯醯氧基乙基苯基)-2H-苯並三唑;
2-(2′-羥基-5′-甲基丙烯醯氧基乙基苯基)-5-氯-2H-苯並三唑;
2-(2′-羥基-5′-甲基丙烯醯氧基丙基苯基)-5-氯-2H-苯並三唑;
2-(2′-羥基-5′-甲基丙烯醯氧基丙基-3′-叔-丁基苯基)-2H-苯並三唑;
2-(2′-羥基-5′-甲基丙烯醯氧基丙基-3′-叔-丁基苯基)-5-氯代-2H-苯並三唑;
2-〔2′-羥基-5′-(2-甲基丙烯醯氧基乙氧基)-3′-叔-丁基苯基〕-5-甲氧基-2H-苯並三唑;
2-〔2′-羥基-5′-(r-甲基丙烯醯氧基丙氧基)-3′-叔-丁基苯基〕-5-甲氧基-2H-苯並三唑;和2-(3′-叔-丁基-2′-羥基-5′-甲氧基苯基)-5-(3′-甲基丙烯醯氧基丙氧基)苯並三唑。
其它可以包含在聚合反應混合物中的各種用途的疏水性單體包括二苯酮衍生物，長鏈烷基的(甲基)丙烯酸酯，如正-十二烷基甲基丙烯酸酯，十八烷基甲基丙烯酸酯，正-辛基甲基丙烯酸酯，正-十二烷基丙烯酸酯等。
用於單體混合物中的吸收UV的苯並三唑(甲基)丙烯酸酯的用量應當使其能夠在製造的透鏡產品中有效地吸收UV射線。通常，吸收UV的單體的比例在這樣的範圍內，即對於每100重量份的主要親水性單體(如HEMA)大約1到10重量份。
單體混合物中包含聚合物催化劑，聚合催化劑可以是能夠產生自由基的化合物如月桂醯過氧化物，苯甲醯過氧化物，過碳酸異丙基酯，偶氮二異丁腈，或類似的化合物，在稍高一些的溫度下這類化合物會產生自由基，或者，聚合催化劑為光引發劑體系如芳香族α-羥基酮或叔胺與二酮構成的體系。光引發劑體系的實例是4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-羥基-2-丙基酮和，樟腦醌與4-(N.N-二甲基氨基)苯甲酸酯構成的體系。在聚合反應混合物中，催化劑的用量應使其能夠進行有效的催化作用，如，每100重量份的HEMA約0.1至2重量份的催化劑。
以下提供的實施例用來說明本發明的具體實施。
實施例1模塑工藝實例由以下聚合反應混合物模塑接觸透鏡組份重量份數HEMA100.0甲基丙烯酸2.00二甲基丙烯酸乙二醇酯0.4Darocure 1173(1)0.35硼酸1-4-丁二醇酯(2)102.75
(1)4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-羥基-2-丙基酮(2)通過在90℃，750mmHg真空度下，797重量份的1、4-丁二醇與203重量份的硼酸反應4小時製得。
聚合反應混合物放置於Larsen，美國專利4，640，489中所述的透明聚苯乙烯模具中(尤其參見Larsen專利圖2)，聚苯乙烯模具的一面在1.7焦耳/cm2強度的紫外光照射下曝光6至12分鐘(嚴格的曝光時間並非十分必要)。
實施例2吸收UV透鏡的單體/稀釋劑配方實例與上面實施例1所述的條件相似，由下面的聚合反應混合物模塑接觸透鏡組份重量份數HEMA100.00甲基丙烯酸2.04二甲基丙烯酸乙二醇酯0.42-(2′-羥基-5′-甲基丙烯醯氧基丙基-3′-叔-丁基苯基)-5-氯-2H-苯並三唑3.00樟腦醌0.404-(N，N-二甲基氨基)苯甲酸乙酯0.60硼酸1，4-丁二醇酯(1)77.45(1)通過在90℃，750mmHg基真空度下，797份重量的1，4-丁二醇與203份重量的硼酸反應4小時製得。
實施例3用下述一般步驟製備一系列硼酸與二羥基醇的酯類將硼酸和二羥基醇加入1升的旋轉蒸發器中，逐漸加熱至90℃(達到90℃所需時間約為1小時)，同時保持適中的真空度(100託)。當達到90℃時，調整到最大真空度(10託)，在90℃反應繼續進行3個小時，冷卻後，用KarlFischer滴定法測定水含量，用BrookfieldLVF粘度計(6，12和30rpm)測定硼酸酯在30℃的粘度。
把按上述一般步驟製備的硼酸酯總結歸納在下表Ⅱ中，該表列出了所用的二元醇(用表Ⅰ所述的簡寫)，一種三元醇，丙三醇(「gly」)，該三元醇用做控制劑，每個組份(醇和硼酸)的摩爾數和用來製備各種酯的醇與硼酸反應物的摩爾比，30℃時酯的粘度(單位為Mpa秒)，酯中水的百分含量。該表還包括一個評述欄目。
(1)固體稀釋劑，只是當與單體混合時可以使用。
(2)當與水混合時形成硼酸晶體。
(3)與水不完全相溶(可以形成1份重的酯對10份重的水的混合物)，但可以使用，因為用醇或醇和水的混合物洗滌後，可以將其置換。
(4)與水或單體混合物(1∶1單體∶稀釋劑，重量)都不相溶，不能使用。
在上面的表Ⅱ中所列出的硼酸酯中，有許多被用做下述單體配方的可被水置換的稀釋劑，並對其效果進行評價組份重量份數HEMA100.0甲基丙烯酸2.0二甲基丙烯酸乙二醇酯0.4Darocure11730.35稀釋劑102.75將這種單體配方(其中含0.4份的交聯單體)選出進行評價，是因為由這種配方製得的水凝膠的楊氏模量值與其做為接觸透鏡時所需要的性能有著密切聯繫。已經發現，如果用這種配方(其中包含0.4份的多官能團交聯單體)製備的水凝膠的楊氏模量至少約為0.10-0.12Mpa，那麼，可以認為由含有稍高比例的交聯單體的相似配方製備的水凝膠具有足夠的強度，可以用做軟接觸透鏡。在通常的工業生產過程中，當使用與該實施例相似的配方時，多官能團交聯單體如二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的用量一般約為0.2-1.0份。
按照上述實施例1的方法，在透明的聚苯乙烯模具中用上述的單體/稀釋劑混合物製備軟接觸透鏡。在55℃，每個模具中單體/稀釋劑混合物的一面在強度約為1.7焦耳/cm2的紫外線照射下曝光10分鐘(TL09燈，峰值射線位於350nm)。
對於由稀釋劑/單體混合物製備的透鏡進行以下方面的評價(1)在模具中和脫模後透鏡的表觀性能;和(2)水合透鏡的楊氏模量;和(3)模塑透鏡脫模所需的力。
這些評價的結果列於下面的表Ⅲ和表Ⅳ，表Ⅲ列出了序號，用於製備硼酸酯稀釋劑的二羥基醇，透鏡的表觀性能(C＝透明的，W＝白色的，OS＝不透明的表面，SO＝略微不透明)，楊氏模量「E」(單位Mpa)。表Ⅳ列出在三種不同溫度下模塑透鏡脫模所需的力。
模量的測定表Ⅲ所列透鏡的楊氏模量值是由以下步驟來確定的範圍這種測定方法適用於具有幾乎相同尺寸的透鏡的無損壞模量測試。將這種測定結果對照一些相似透鏡進行了校正，這些類似的透鏡已經按照Larsen等US4，680，336(第9-10欄)所述的精確測定方法進行了測定。
透鏡適用於這種測定方法的透鏡具有-1.0屈光度，8.9+/-0.3mmBC(片基曲度)，0.15+/-0.01mm中心厚度，14.0+/-0.5mm直徑。
測定測量透鏡的大小，如果其大小在規定的範圍之內，將透鏡放在一個透明的丙烯酸圓筒(外徑13mm，內徑9.8mm，高7.2mm)的頂上，使得透鏡前曲面依靠在丙烯酸圓筒內部的(內徑9.8mm)上表面上。將該圓筒放在OptimecJCF/R/SI接觸透鏡分析器的中心厚度測量室內，用0.9%的鹽水浸沒。圓筒和透鏡處於同一個中心軸，以便透鏡處於水平位置，改變透鏡的中心厚度的度數，以測量透鏡前曲面中心的撓度。
將一個3mm的不鏽鋼球(重0.2584克)小心地放在透鏡的凹面上，透鏡的中心部分將會根據其各自不同的模量發生不同的撓曲。用中心厚度值(mm)表示撓度，即可由圖2的校正曲線確定模量。
至少從同一批生產的透鏡中取出3個進行測量，對每個透鏡的撓度測量3次，模量至少是9次測量的平均值。
圓括號內的數字是標準偏差。
(1)在力的測量過程中，模具上半部的凸緣斷裂。
(2)未能獲得數據。
(3)不能脫模，聚合物/稀釋劑混合物將模具溶解，使模具的兩部分連結在一起。
(4)脫模力太小，無法測量。
脫模實驗通過該實驗估價打開用於生產聚合物/稀釋劑混合物的模具所需的力，結果列於表Ⅳ，實驗方法如下範圍該實驗適用於確定分離模具的前半部和後半部(如Larsen美國專利4，640，489所述)所需要的最小力，模具的兩個部分被含有某種已知數量稀釋劑的聚合物基質連結在一起，對於所有分析試樣，模具的大小應該保持恆定。
測試設備圖3畫出了用來測量開啟模具的力的測量裝置和設備。用於測量這種力的儀器是實驗室張力測試儀10，如英斯特朗(Instron)1122型。一個50磅測壓元件(未畫出)與圖形記錄儀12聯用，該記錄儀的最大記錄值為20磅。
用空氣加熱槍(未畫出)控制溫度，如與Staco型3PN2210變阻器連接的Varitemp空氣加熱槍(VT-750A型)。將一個T型熱電偶插入聚合物/稀釋劑混合物中，測量聚合物/稀釋混合物的溫度。
在測量過程中，裝置14將試樣16固定，槓桿18用來將模具的上半部分20與下半部分22拉開。
測試步驟試樣包括模具16的上半部分20和下半部分22，其中聚合物/稀釋劑基質24將這兩部分連結在一起。用來測試的試樣是剛剛製備的，聚合物充滿了恆定尺寸的模具。聚合反應之後，應立即將模具放入乾燥器之中，以防止聚合物或稀釋劑吸水。
將欲測試的試樣放置在圖3所示的試樣固定裝置上，該試樣固定裝置被下面的36PSI壓力的英斯特朗儀固定器牢固握住，放置在固定裝置上的整個試樣與水平面成20°角。在測試過程中，用四個銷(僅圖示了兩個銷的橫截面26，28)將模具的下半部分22固定，這四個銷間隔90°，分布在模具下半部分22的圓周面上。
用來將上半部分20與下半部分22拉開的槓桿18位於這兩部分之間，由上面的英斯特朗儀固定器30固定。槓桿拉起上半部分的速度由該儀器的橫梁速度控制。
空氣加熱槍的氣流直接噴射到模具的上半部分，保持連續加熱，氣流溫度可以用變阻器控制。
試樣的溫度可以通過適當地插入一個熱電偶來進行監測，測量聚合物/稀釋劑基質24的溫度變化。當熱電偶的測量值為所需要的溫度時，英斯特朗的橫梁就以1英吋/分的速度上升。測量在30℃，55℃和80℃脫模力。
如果用英斯特朗儀的圖形記錄儀記錄，則消除聚合物/稀釋劑與上半部20之間的粘附所需的力為時間的函數。由這種記錄結果，可以確定最小脫模力。
從上面列出的數據可見，只有採用那些由屬於規定的漢森參數區域的二元醇製備的酯，才能得到透明的透鏡(這對於實際應用的透鏡來說是最基本的要求)，只有採用那些粘度大於100MPa秒的酯，才能得到具有足夠高的模量值、足夠的強度，可以實際應用的透鏡。
脫模數據清楚表明，本發明的二元醇酯使脫模操作遠比採用Larsen專利4，495，313中的優選酯易於進行(脫模需要的力更小)。
為了說明用本發明的二元醇硼酸酯代替甘油硼酸酯所獲得的產量方面的改進，採用與上面實施例1所列的配方相似的單體/酯混合物，製造三批、每批80個透鏡，測量這三批透鏡中有表面缺陷的透鏡數，當採用乙二醇/硼酸酯(表Ⅱ第21號酯)做為稀釋劑時，表面缺陷的百分數為10.4%，當採用1.4-丁二醇/硼酸酯(表Ⅱ第12號酯)做為稀釋劑時，表面缺陷的百分數為13%，當採用甘油/硼酸酯做為稀釋劑(表Ⅱ第20號酯時，表面缺陷的百分數為30.4%。這是對Larsen專利4，495，313所述方法的有價值的改進。
權利要求
1.製備成型水凝膠製品的方法，包括以下步驟(1)模塑或注塑聚合混合物，其中包括(a)一種單體混合物，包括做為主要成份的親水性甲基丙烯酸酯單體和交聯單體；和(b)一種可被水置換的稀釋劑，其中所說稀釋劑的粘度在30℃至少為100Mpa秒，其中所說的稀釋劑基本上由某種二羥基醇的硼酸酯組成，所說二羥基醇的漢森極性(δp)和漢森氫鍵(δh)內聚力參數屬於以δh=20.5，δp=13為中心，半徑為8.5的圓所包括的區域，製備所說單體共聚物和所說稀釋劑的成型凝膠，和(2)然後用水置換所說的稀釋劑。
2.根據權利要求1的方法，其中所說的親水性單體是羥烷基(甲基)丙烯酸酯。
3.根據權利要求2的方法，其中羥烷基(甲基)丙烯酸酯為2-羥乙基甲基丙烯酸酯。
4.根據權利要求1的方法，其中所說的二羥基醇選自下列化合物乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2，5-己二醇、1，8-辛二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇，分子量最高到大約2000的聚乙二醇、二聚丙二醇、和三聚丙二醇。
5.根據權利要求4的方法，其中所說的二羥基醇選自下列化合物1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2，5-己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇，分子量最高到大約1000的聚乙二醇、二聚丙二醇，和三聚丙二醇。
6.根據權利要求1的方法，其中所說的二羥基醇是1，4-丁二醇。
7.根據權利要求1的方法，其中所說的二羥基醇是二甘醇。
8.根據權利要求1的方法，其中成型水凝膠製品是接觸透鏡。
9.製備接觸透鏡的方法，包括下列步驟(1)模塑或注塑聚合混合物，其中包括(a)一種單體混合物包括做為主要成份的親水性甲基丙烯酸酯，交聯單體，和疏水性單體;和(b)一種可被水置換的稀釋劑，其中所說稀釋劑的粘度在30℃至少為100Mpa秒，其中所說稀釋劑基本上由某種二羥基醇的硼酸酯構成，所說二羥基醇的漢森極性(δp)和漢森氫鍵(δh)內聚力參數屬於以δh＝20.5，δp＝13為中心，半徑為8.5的圓所包括的區域。製備所說單體共聚物和所說稀釋劑的成型凝膠，和(2)然後用水置換所說稀釋劑。
10.根據權利要求1的方法，其中所說親水性單體是羥烷基(甲基)丙烯酸酯。
全文摘要
水凝膠成型製品例如軟式隱形眼鏡，製造步驟為(1)將(a)主要為親水性(甲基)丙烯酸酯如甲基丙烯酸2-羥乙酯，以及交聯劑，(b)可用水置換的稀釋劑(其30℃粘度至少100兆帕·秒，主成分為二羥醇硼酸酯，二羥醇的漢森極性δ
文檔編號B29D11/00GK1045270SQ8910977
公開日1990年9月12日 申請日期1989年11月25日 優先權日1988年11月25日
發明者圖爾·金特-拉森, 約翰·C·希頓, 愛德蒙·C·拉斯特裡利 申請人:維斯塔肯有限公司