Brevet FR2459984A1 — publié le 19810116

Le monométhacrylate d'hydroxyéthyle (HEMA) et la vinyl- pyrrolidone (VP) sont des monomères couramment utilisés dans la formulation de matériaux pour lentilles de contact. On connaît diverses formulations, renfermant ou non des agents de modification, et dont la teneur en eau est compri- se, à l'équilibre, entre une valeur aussi faible qu'environ % jusqu'à environ 80 %. On sait également que des agents de modification tels que le méthacrylate de méthyle peuvent être mélangés avec de 1'HEMA ou de la VP. Ces matériaux an- térieurement connus offrent une perméabilité à l'oxygène qui est directement proportionnelle à leur teneur en eau, bien qu'il puisse y avoir un léger décalage de matériau à matériau en raison des rapportsde monomères et/ou de la quantité et/ou du type d'agent de modification utilisé. Par exemple, ces matériaux ont normalement une perméabilité à l'oxygène d'en- viron 6-9 unités Barrer (BU) lorsque la teneur en eau est comprise entre 40 et 45 %; de 10-14 BU lorsque la teneur en eau est comprise entre 50 et 60 %; et de 25-40 BU lorsque la teneur en eau est comprise entre 70-90 % du matériau for- mant la lentille de contact. On sait que les lentilles de contact souples ayant une forte teneur en eau (60-90 %) pré- sentent un certain nombre d'inconvénients, notamment, une vitesse élevée d'évaporation de l'eau, une faible résistance de structure, une faible résistance aux attaques biologiques et/ou chimiques, une stabilité dimensionnelle médiocre et une tendance aux altérations de couleur. Récemment, on a suggéré d'utiliser, pour la fabrication de lentilles de contact, des matériaux contenant des siloxanes qui offrent une bonne perméabilité à l'oxygène. On sait, ce- pendantque ces matériaux sont incompatibles avec les mono- mères hydrophiles tels que l'HEMA et la VP. Ils n'ont donc trouvé d'applications que dans le domaine des lentilles de contact rigides, avec des polymères tels que le butyrate- acétate de cellulose (CAB) et le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA). Le brevet des E.U.A. n0 4 152 508, délivré le ler Mai 1979, décrit un groupe de siloxanes acryliques utilisés dans le cadre de la présente invention et enseigne qu'ils sont utilisables pout la fabrication de lentilles de contact rigi- des. Bien que l'HEMA et la VP soient indiqués comme compo- sants possibles des compositions pour lentilles rigides, la teneur globale en ces monomères n'excède pas 20 % de la composition totale et la présence d'autrescomposants empê- che la préparation d'un matériau pour lentille de contact souple. La présente invention a pour but de créer un matériau pour lentille de contact souple qui offre une bonne perméa- bilité à l'oxygène. Elle a également pour objectif d'apporter une lentille de contact souple ayant une perméabilité à l'oxygène accrue et ne présentant pas les inconvénients de la technique anté- rieure. I1 a été découvert que certains polysiloxanes acryliqus cqoly- mérisés avec de l'HEMA et de la VP produisent, de manière inattendue, des copolymères optiquement limpidesqui contien- nent environ 35-50 % d'eau, à l'équilibre, et offrent une perméabilité à l'oxygène surprenamment élevée d'environ -35 BU. Les siloxanes acryliques utilisables selon l'in- vention répondent à la formule suivante: R2 A- Si - A A (Y R R4 -0 Si - 0- Si - CH2 0 -C - C CH2 A o0 A- Si - A c R3 dans laquelle R1 est choisi entre l'hydrogène et le groupe méthyle, a est un nombre entier compris entre 0 et 5, b est un nombre entier compris entre 0 et 7, c est un nombre en- tier compris entre 0 et 2, d est un nombre entier égal à 0 ou à 1, A est choisi entre les groupes méthyle et phé-- nyle, R2 est choisi entre les groupes méthyle et phényle, R3 et R4 soit ne représentent aucun groupe (noyau cyclique de c à d), soit représentent des groupes méthyle ou phényle. Avec 1'HEMA seul, ou la VP seule, ces siloxanes acryliques ne polymérisent pas en polymères optiquement limpides ou même translucides. On a constaté que des formulations contenant 35-50 % VP -45 % HEMA; et, 25-45 % de siloxy-méthacrylate (tous ces pourcentages étant exprimés en poids) convenaient à la mise en oeuvre de l'invention et que les compositions pré- férées renfermaient 40-45 % VP, 20-30 % HEMA et 30-40% de méthacryloyloxypropyl tris(triméthylsilyl)siloxane. Les compositions que l'on préfère ont une teneur en eau de l'or- dre de 40-50 0 à l'équilibre et une perméabilté à l'oxygène supérieure à 30 BU. Comme exemples représentatifs de siloxanes acryliques convenant à la mise en oeuvre de l'invention, on peut citer le méthacryloyloxyméthyl pentaméthyldisiloxane; le méthacryl- oyloxypropyl tris(triméthylsilyl)siloxane; le méthacryloyl- oxyméthyl heptaméthylcyclotétrasiloxane; le méthacryloyloxy- propyl heptaméthylcyclotétrasiloxane; le méthacryloyloxy- propyl (triméthylsilyl)decaméthyl pentasiloxane; et le méthacryloyloxypropyl dodecaméthylpentasiloxane. EXEMPLE On a préparé un copolymère à partir de 40 % en poids de VP, 20 % en poids d'HEMA et 40 % en poids de méthacryloyl- oxypropyl tris(triméthylsilyl)siloxane (MPTTS) en polymérisant les monomères en présence de 0,5 % en poids de peroctoate de t-butyle, comme catalyseur, à une température de 80 C pendant 2 heures, puis de 110 C pendant 2 heures. Un échantillon du copolymère résultant, ayant une épais- seur comprise entre 0,2-0,3 mm, contenait 42 % d'eau à l'équlibre. La perméabilité à l'oxygène de l'échantillonmesurée dans une cellule d'essai eau/eau a donné une valeur de 32 BU. On a soumis au même essai une lentille de contact rigide, dispo- nible dans le commerce sous le nom de "Boston Lens" et dont on pense qu'elle est couverte par le brevet des E.U.A. n 4 152 508, et l'on a trouvé une valeur de 13 BU environ. D'autres matériaux pour lentilles de contact souples ont été essayées dans les mêmes conditions et ont donné les valeurs exposées dans le tableau ci-après. - Lorsque l'on a polymérisé le MPTTS avec seulement de la VP (40:60) ou avec seulement de i'HEMA (30:70), on a obtenu des copolymères opaques et donc inutilisables pour fabriquer des lentilles de contact. Matériau Méthacrylate d'hydroxypropyle HEMA 83 % HEMA, 15 % VP, 2 % MA 70 % VP, 30 % MMA H20 (témoin) MA MMA permeabilité à a2 % eau _ (BU) 22 2 ,5 8,5 : Acide méthacrylique : Méthacrylate de méthyle REVENDICATIONS 1 - Matériau pour lentilles de contact pouvant être con- formé et hydraté pour donner une lentille de contact souple ayant une teneur en eau comprise entre 35 et 50 %, caracté- risé en ce qu'il est essentiellement formé de: a) 20 à 45 % en poids de méthacrylate d'hydroxyéthyle, b) 35 à 50 % en poids de vinylpyrrolidone, et de c) 25 à 45 % en poids d'un composé de formule R2 A - Si - A A R4 -t O Si O 0 b O R - O - Si ---- CH 2± - C - C = CH 1 a 2 A I A - Si - A c R3 dans laquelle R1 est choisi entre l'hydrogène et le groupe méthyle, a est un nombre entier compris entre 1 et 5, b est un nombre entier compris entre O et 7, c est un nombre entier compris entre O et 2, d est un nombre entier égal à O ou 1, A est choisi entre les groupes méthyle et phényle, R est choisi entre les groupes méthyle et phényle, R3 et R4 soit choisi entre les groupes méthyle et phényle, R3 et R4 soit ne représentent aucun groupe (noyau cyclique de c à d), soit représentent des groupes méthyle ou phényle. 2 - Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant c) est choisi entre: le méthacryloyl- oxy méthyl pentaméthyldisiloxane; le méthacryloyloxypropyl tris(triméthylsilyl)siloxane; le méthacryloyloxyméthyl heptaméthylcyclotétrasiloxane; le méthacryloyloxypropyl heptaméthylcyclotétrasiloxane; le méthacryloyloxypropyl (triméthylsilyl) decaméthylpentasiloxane; et le méthacryl- oyloxypropyl dodecaméthylpentasiloxane. 3 - Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il renferme 30 à 40 % en poids de composant a), 40 à % en poids de composant b) et 20 à 30 % en poids de composant c). I 4 - Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant c) est le méthacryloyloxy propyl tris (triméthylsil_) siloxane. - Lentille de contact souple ayant une teneur en eau comprise entre 35 et 50 % en poids, caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement du produit de la polymérisation de a) 20 à 45 % en poids de méthacrylate d'hydroxyéthyle, b) 35 à 50 % en poids de vinylpyrrolidone et de c) 25 à 45 % en poids d'un composé de dormule R2 A - Si - A A -Bob O R1 R.-( 0 tSi -os- 0 -Si0 C CC = CH d 2 a 2 A 0 A - Si - A R3 dans laquelle R1 est choisi entre l'hydrogène et le groupe né- thyle, a est un nombre entier compris entre 1 et 5, b est un nombre entier compris entre 0 et 7, c est un nombre entier com- pris entre 0 et 2, d est un nombre entier égal à 0 ou 1, A est choisi entre les groupes méthyle et phényle, R2 est choisi entre les groupes méthyle et phényle, R3 et R4 soit ne repré- sentent aucun groupe (noyau cyclique de c à d), soit repré- sentent un groupe méthyle ou phényle. 6 - Lentille de contact souple selon la revendication 5, caractérisée en ce que le composant c) est le méthacryloyloxy- propyl tris(triméthylsilyl)siloxane. 7 - Lentille de contact souple selon lairevendication 6, caractérisée en ce qu'elle est renferme 30 à 40 % en poids de composant a), 40 à 45 % en poids de composant b) et 20 à 30 % en poids de composant c). 8 - Lentille de contact souple selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle a une teneur en eau d'environ 42 % en poids.