DE2712437C2 - Form aus thermoplastischem Material zur Herstellung von Kontaktlinsen - Google Patents

Description

einer längsgerichteten Achse, wobei diese Formflä- io gibt sich auch hier eine unregelmäßige Kanienform auf-

che eine vorbestiinmte Krümmung aufweist um eine zweite Oberfläche der gewünschten Kontaktlinse zu bilden, und mit einem im Randbereich der Formflächen einstückig an einer der Formflächen angeord-

griind der Schrumpfung bei der Polymerisation. Dieser Kantenteil könnte entfernt werden, dies führt jedoch zu einei Kante von beträchtlicher Dicke, die dazu neigt, das Augeniid während der Bewegung des letzteren auf-

neten flexiblen Ring, dessen Flexibilität derart ist, 15 zwangen, wodurch eine Verschiebung der Linsen herdaß sie es den Formhälften ermöglicht, sich beim vorgerufen wird.

Verformen des Ringes in gleichmäßiger Weise ein- Die vorlegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe,

ander zu nähern, dadurch gekennzeichnet. eine neue konstruktive Gestaltung einer Form zur KerdaBderflexibleRing(116,2367316,416,53b,616)der stellung von Kontaktlinsen zu schaffen, die es er.nogaufnehmenden (130,230,330,430,530) oder einführ- 2a licht. Linsen mit den gewünschten optischen und Oberbaren (110, 2iO. 310, 410.510) Formhälflen koaxial flächeneigenschaften herzustellen, die denen vor. mechanisch bearbeiteten und polierten Linsen entsprechen

zu deren Längsachsen ausgebildet ist

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des flexiblen Ringes (116,236,316, 416,536,616) von 0,05 bis kleiner 03 mm variiert

3. Form nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß sich der flexible Ring (116,236, 316, 416, 536, 616) nach seinem freien Ende zu zu einem schmalen Rand von weniger als 0,04 mm Dikke verjüngt

biegt und auf diese Weise eine der Volumenminderung des Linsenkörpers exakt entsprechende Volumenverkleinerung des geschlossenen Formhohlraumes durch

und kein Nacharbeiten der flachen Linsenränder erfordern, sowie trotz des Schrumpfens des Linsenmaterials während der Polymerisation ein sicheres und zuverlässiges Ausformen der Linsen erlaubt

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Form gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst die dadurch gekennzeichnet ist daß der flexible Ring der aufnehmenden oder einführbaren Formhälfte koaxial zu deren Längsachse ausgebildet ist

In zweckmäßiger weiterer Ausbildung der Erfindung

ici vorgesehen, die Höhe des flexiblen Rings in einer Größe von 0.05 bis 03 mm zu variieren und den flexi-

Die Erfindung bezieht sich auf eine form aus thermo- 35 blen Ring nach seinem freien Ende zu sich zu einem plastischem Material zur Herstellung von Kontaktün- schmalen Rand von weniger als 0,04 mm verjüngend sen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. auszubilden.

Ein wichtiges zu lösendes Problem bei der Verwen- Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Form

dung von geschlossenen Formen zum Herstellen von besteht darin, daß durch die spezielle Ausbildung des Objekten wie Kontaktlinsen, wo das Oberflächenausse- 40 flexiblen Ringes beim Schrumpfen dta Linsenkörpers hen, die Kantenregelmäßigkeit und die Oberflächengüte während der Polymerisation sich dieser nach innen wichtig sind, besteht in der Kompensation des unvermeidlichen Schrumpfens, das während der Polymerisation eirtritt. Bei vielen Monomeren liegt die Volumenschrumpfung bei der Polymerisation im Bereich von 10 45 weitere Annäherung der Formhälften automatisch erbis 22%. Dieses Schrumpfen hat bisher die Herstellung folgt, so daß der Innenraum der Form ständig vollständig mit Linsenkörpermateria! gefüllt ist Der durch die Volumenminderung entstehende Unterdruck bewirkt ohne zusätzliche Hilfrmittel eine exakte Nachführung 50 eier Formhälften aufeinander zu. ohne daß es einer zusätzlichen Druckbeaufschlagung von außen bedarf. Dadurch ist sichergestellt, daß der gesamte Hohlraum der geschlossenen Form immer vollständig vom Linsenmaterial ausgefüllt ist und die fertige Linse exakt ein Abbild 55 der Gestalt des Forminnenhohlraums ist.

Der Vorteil, der erfindungsgemäß erzielt wird, beruht auf dem Zusammenwirken verschiedener Faktoren, von denen einer die Gestalt der voi stehend beschriebenen Form ist Die anderen Faktoren bestehen in der Art des

Form zur Herstellung von Kontaktlinsen bekannt, die eo zur Herstellung der Form verwendeten Materials. Das zwei Förmhäifferi mit je einer Formfläche vorbestimm- für diel Herstellung der Form verwendete Material muß ter Krümmung zur 3ildung der Oberflächen der Kon- unter den Bedingungen; die bei der Formgebung vertaktlinse sowie einen im Randbereich der Formflächen wendet werden, genügend fest sein, um die vorbestimmangeordneten ringförmigen flexiblen Preßsteg aufweist ten Krümmungen der Formflächen zu erhalten. Doch Dabei kann es jedoch vorkommen, daß wenn nach 65 muß ein dünner Ring wie der Ring 116 genügend flcxi-Druckbeaufschlagung die überschüssige Linsenmasse bei sein, um eine Kontraktion des Formvolumens zu vor der Polymerisation entfernt ist und das durch die ermöglichen. Polymerisation des Linsenmaterials bedingte Schrump- Es wurde gefunden, daß geeignete Materialien zur

von zufriedenstellenden geformten Gegenständen wie Kontaktlinsen aus Vinylmonomeren wie Acrylat- und ■vlethacrylatestern, Venylpyrrolidon, substituie-ten oder nicht substituierten Acrylamiden oder Methacrylamiden oder dergleichen verhindert Wie beispielsweise in der US-PS 36 60 545 beschrieben ist wird eine polymerisierbare Acrylat- oder Methacrylatestermischung, die in einer geschlossenen Glasform gehalten wird, ohne Ausnahme sich von wenigstens einer Formfläche entspannen und die Bildung von Oberflächenfehlern verursachen, die dazu führen, daß der geformte Gegenstand als Linse ungeeignet ist.

Durch die gaitungsgemäße DE-OS 21 52 0&2 ist eine

Herstellung von Formen thermoplastische Kunststoffe sind, die gegenüber dem polymerisierenden Medium inert sind, die die erforderliche Flexibilität unter Polymerisationsbedingungen besitzen die nicht an den polyiTierisierten Teilen stark haften u. i die mit einer Oberfläche mit optischer Qualität geformt werden können. Insbesondere geeignet sind Materialien wie Polyolefine, etwa eine niedrige, mittlere oder hohe Dichte aufweisendes Polyäthylen, Polypropylen, Propylencopolymere bekannt als Poiyallomere, PoJybutylen-1, Poly-4-methyipenten-1, Äthylenvinylacetat und Äthylenvinylalkoho'.copolymere sowie Äthylencopolymere wie Polyionomere. Andere geeignete Materialien sind Polyacetalharze, Acetalcopolymerharze, Polyaryiäther, Polyphenylensulfide, Polyarylsulfone, PoIyaryiäthefsUi -~" Nyion 6, Nylon 66 und Nylon 11. therrnop.astis._. .z Polyester, Polyurethane und verschiedene fiuorieite Materialien wie fluorierte Äthylenpropvier copolymere und Äihy'enfl'wäthylsncopolymere.

Die Wahl eines bestimmte- thermoplastischen Mate rials zur Herstellung der Forrr. α wird bis zu einem Grad durch die Polymerisationsbedingungen bestimmt, die bei dem Verfahren zur Herstellung der Kontaktlinsen verwendet werden. Im allgemeinen ist ein Anhaltspunkt die Wärmedeformationstemperatisr bei 4640 g/ cm² Faserbelastung (ASTM D648) des thermoplastischen Materials. Thermoplastische Formen sind allgemein erfmdungsgemäß bei Polymerisationstemperaturen im Bereich von 20 bis 40° C und mehr unter der Wärmedeformationstemperatur des thermoplastischen Materials bis zu wenigen Grad, gewöhnlich 10° C und mehr oberhalb der Wärmedeformationstemperatur geeignet Beispielsweise zeigt Polyäthylen mit niedriger Dichte eine WärmedeforniatiGnsteinperatur von 40 bis 5O⁰C, wobei akzeptable Ergebnisse bei leichter Belastung mit diesem Material bei Polymerisationstemperaturen von 30 bis über 70° C erhalten werden. Oberhalb von 70° C kann eine Deformation der optischen Flächen auftreten.

Dagegen können mit Polypropylen, das eine Wärmedeformationstemperatur im Bereich von 100 bis 120° C aufweist, bei Anwendung eines geringen oder keinen Druckes akzeptable Ergebnisse bei Polymerisationstemperaturen von etwa 65 bis 120° C erreich; werden. Unterhalb von 65° C is die Flexibilität des Plastikrings nicht ausreichend, um das Schrumpfen zu kompensieren, während oberhalb von 120° C e>ne Deformierung der optischen Rächen auftritt.

Hohe Polymerisationstemperaturen können bei Materialien wie Nylon, Polyvinylidensulfiden, Polyiulfonen und fluorisrten Polymeren verwendet werden, die höhere Wärmedeformationstemperaturen besitzen.

Zusätzlich ist es möglich, bei niedrigeren Polytr.erisationstemperaturen durch Vergrößern der Belastung oder des verwendeten Formschließdruckes zu arbeiten. B?!spie^l=""^s'«^> können Schrumpf- oder Oberflächenfehler bei Linsen auftreten, die in Polypropylenformen der Erfindung bei Polymerisationstemperaturen unterhalb von 65° C bei leichtem Schließdruck, der auf die Form ausgeübt wird, hergestellt werden; wenn jedoch der Schließdruck vergrößert wird, beispielsweise auf 703 g/ (cm² (bezogen auf den gesamten Förmbereichj vergrößert wird, sind die erhaltenen Linsen frei von Öberflächenfe'nlern. Die erforderliche Flexibilität des Formrings kann daher durch eine Kombination der Polymerisationstemperatur und des Schließdrucks erhalten werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Abbildungen näher erläutert

F i g. 1 bis 6 /eigen auseinandergezogene Ansichten von Ausführungsformen von Formen aus thermoplastischem Material zur Herstellung von Kontaktlinsen.

F i g. 7 zeigt eine Form gemäß F i g. 1 bei der herstellung einer Kontaktlinse.

Gleiche Teile in den Figuren sind mit den gleichen beiden letzten Zahlen der Bezugsziffern versehen, während sich die erste Zahl der jeweiligen Bezugsziffer auf

ίο die jeweilige Figur bezieht

Die in den F i g. 1 und 7 dargestellte Form besteht aus zwei Teilen, einer einführbaren Formhälfte 110 und einer aufnehmenden Formhälfte 130. Die einführbare Formhälfte 110 weist vorzugsweise einen im wesentlichen zylindrischen Träger 114 auf, der wahlweise an seinem oberen Ende einen Kragen 112 besitzt Um Gießmaterial zu sparen, kann der zylindrische Träger 114 hohl sein. Er ist durch eine Formfläche 120 verschlossen, die am Umfang des Trägers 1*4 als dessen Boden angeordnet ist Die Krümmung der Formf.äche 120 ist entsprechend den optischen Erfordernissen der herzustellenden Linse vorbestimmt Die Krümmung kann insgesamt sphärisch, asphärisch Ou^r eine Kombination von beiden sein. Weiterhin kann die Oberfläche torisch im mittleren oder optischen Bereich sein, jedoch muß der Randteil symmetrisch in Bezug auf die Mittelachse der I jnse sein, um einen guten Sitz oder Eingriff mit dem Ring zu erzielen, insbesondere kann ein flexibler Ring 116 am Umfang der Formfläche 120 angeordnet sein, der einstückig mit dieser ausgebildet ist Der Ring 116 umfaßt eine äußere Fläche 117. eine Innenfläche 119 und eine Berührungskante 118.

Die aufnehmende Formhälfte 130 besitzt ein zylindrisches Trägerteil 134. das wahlweise an einem Flansch 132, der an dessen Umfang befestigt ist, angeordnet sein kann, während eine Formfläche 140 im Inneren des Trägerteils 134 angeordnet ist Entsprechend der einführbaren Formfläche 120 ist die Krümmung der aufnehmenden Formfläche 140 vorbestimmt und kann in der gieichen Weise wie die Krümmung der Formfiäche 120 variieren. Die einzige Begrenzung hinsichtlich der wechselseitigen Beziehung der Krümmung der Formflächen 120 und 140, die nachfolgend im einzelnen erläutert werden, besteht d.-rin. daß der hierzwischen herzustellende Gegenstand die allgemeinen Eigenschaften aufweisen soll, die für eine Kontaktlinse geeignet »<nd, daß närnüch der hierdurch hergestellte Gegenstand eine konkave Oberfläche haben soll, die bei Verwendung mit dem Augapfel des Trägers in Berührung steht, während eine

so zweite konvexe Oberfläche vorhanden ist die den inneren Teil des Augenlides des Trägers berührt.

Während der Herstellung von Kontaktlinsen wird das Material, das die Kontaktlinse bilden soll, in die aufnehmerde Formhälfte 130 gegeben. Die einführbare Formhälfte ! If* wird in die aufnehmende Formhälfte 130 derart eingeführt, da" die Berührungskante 128 des Randes, der sich in diesem Κε,ΙΙ am Umfang äev Formiiäche i/S befindet, gerade die Formfläche 140 der aufnehmenden Formhälfte 130 berührt. Hierbei wird überschüssiges Formmaterial zwischen der Außenseite des zylindrischen Trägers 114 und der Innenseite des Trägerteils 133 herausgequetscht. In der dargestellten Ausführungsform sind keine: Auslaufkanäle in den zylindrischen Teilen gezeigt oder vorgesehen. jffeJoch können

die Formen deranige Kanäle aufweisen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind sie nicht vorgesehen da sie zusätzliche Herstellungsschritte erfordern und ihre Verwendung nicht als besonders zweckmäßig gefun-

den wurde.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht, insbesondere was den Ring 116 und das Spiel /wischen dem Träger 114 und dem Trägerteil 133 betrifft.

Während der Formgebung wird das Formmaterial um etwa 20VoI% des ursprünglichen Formmaterial eingeengt Da eine derartige Einengung in einem vollkommen geschlossenen Raum stattfindet, wird ein potentielles Vakuum gebildet, dem der äußere atmosphärisch? Druck entgegenwirkt, wodurch die beiden Formhälften HO und 130 aufeinander zu bewegt werden. Die Flexibilität des Rings 116 ermöglicht es den Formhälften 110 und 130. sich auf diese Weise aufgrund des Umbiegens des Rings 116 in gleichmäßiger Weise einander zu nähern. Falls gewünscht, kann ein äußerer Druck aufgebracht werden, um sicherzustellen, daß sich die Formflächen einander so nahe wie möglich kommen. Diese äußere Druckbeaufschlagung ist jedoch wahlweise und kann in bestimmten Fällen m verbesserten Resultaten führen, jedoch arbeitet das Verfahren auch ohne äußere Druckbeaufschlagung. Nach Vervollständigung der Formgebung werden die Formhälften HO und 130 getrennt und die Linsen aus der Form abgesehen vom Säubern und Polieren der Kanten gebrauchsfertig entnommen. Die optischen Flächen, d. h.die Kontaktflächen befinden sich in dem gewünschten Zustand.

Die in F i g. 1 dargestellten Formhälften zeigen die am meisten bevorzugte Ausführungsform, da sie am einfachsten herzustellen sind Jedoch kann auch, wie in F i g. 5 dargestellt ist, ein Ring 536 einstückig mit der Formfläche 540 der aufnehmenden Formhälfte 530 verbunden sein. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Formfläche 520 der Formhälfte 510 konvex und die Formfläche 540 der aufnehmenden Formhälfte 530 konkav. Die obere Kante 538 des Rings 536 berührt die Formfläche 520. während die Flächen, die das die Linse bildende Formmaterial einschließen, durch die Flächen zwischen den Berührungspunkten der Kante 538 an der Formfläche 520 und durch die Innenfläche 539 des Rings 536 zusammen mit dem Innenteil der Formfläche 540 gebildet werden. Das Herstellen der Linse ist hierbei entsprechend wie bei F i g. 1.

Fig.2 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform, wobei der Ring 236 an der aufnehmenden Formhälfte 230 befestigt ist Hierbei ist jedoch die Formfläche 240 der aufnehmenden Formhälfte 230 konvex und die Formfläche 220 der einführbaren Formhälfte 210 konkav.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform ähnlich derjenigen von F i g. 2. wobei jedoch der Ring 316 an der konkaven Formfläche 320 der einführbaren Formhälfte 310 und nicht an der Formfläche 340 der aufnehmbaren Fonnhälfte 330 angeordnet ist.

Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform ist der flexible Ring 416 nicht wie bei F i g. 3 der Ring 3i6 einwäi ts versetzt, sondern an der Kante der Formfläche 420 der einführbaren Formhälfte 410 angeordnet

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform fehlen die zylindrischen Träger sowohl der einführbaren als auch der aufnehmenden Formhälfte 610 dzw. 630, so daß die Formflächen 620 und 640 direkt ineinander gesetzt werden. Jedoch wird die Verwendung von zylindrischen Trägem aufgrund der besseren Handhabbarkeit bevorzugt

Die einführbare Formhälfte, etwa die Formhälfte 110, besitzt einen Ring 116, der einstückig mit dem Rand der aufnehmenden Formhälfte 120 gebildet ist Die Verbindung der Basis des Rings ! 16 mit der Formfläche 120 bildet den hinteren Teil der Kante tier Ijnsc. während die Kante 118 des Rings 116 mit der Formfläche 140 die vordere Form der Kante bildet. Die Gesamtdicke der auf diese Weise gebildeten Kante entspricht der »Höhe« des Rings 116, d. h. des Abstandes zwischen der äußeren Berührungskante 118 und der inneren Kante 113, vermindert um den Abstand, um den der Ring 116 gebogen wird, um das Schrumpfen zu kompensieren, das während der Polymerisation auftritt In Abhängigkeit von der gewünschten Kantendicke kann die Höhe

to des Rings 116 von etwa 0,05 mm für eine sehr dünne Kante bis zu 0J( mm für eine relativ dicke gerundete Kante variieren. Gemäß einem typischen Beispiel beträgt die Höhe des Rings 116 von der Kante 118 bis zu der Kante 113 0.10 mm. Wenn eine Polymerisationsmischung. die zu einer Volumenschrumpfung von 20% führt, verwendet wird, muß sich der Ring 116 genügend biegen, um ein Zusammenziehen der Dicke der Kante auf 0,08 mm zu ermöglichen. Dieses Biegen findet im allgemeinen durch ein Einwärtsbiegen statt, wie es in Fig.7 dargestellt ist. Ein ähnliches Biegen tritt in den Ausführungsformen der F i g. 2 bis 6 auf.

Es ist v. u. .L'henswert daß der Scheitel des Rings so dünn als möglich ist. um Unregelmäßigkeiten an der Trennlinie zu minimalisieren. In der Praxis wird die Dikke des Scheitels des Rings unterhalb von 0,04 mm und vorzugsweise unterhalb von 0,01 mm gehalten. Der Ring ist sehr empfindlich und die aufnehmende Formhälfte muß .orsichtig gehandhabt werden, um eine Beschädigung zu vermeide"

Der äußere Durchmesser der einführbaren Formhälfte muß genügend kleiner in Bezug auf die aufnehmende Formhälfte sein, um ein Austreten von überschüssigem zu polymerisierenden Material nach Schließen der Form zu ermöglichen. Ein konisches Ausbilden der beiden Formhälften erleichtert das Austreten von überschüssigem Material, ist jedoch nicht zwingend. Im allgemeinen ist die einführbare Formhälfte vorzugsweise 0.1 bis 03 mm im Durchmesser kleiner als die aufnehmende Formhälfte. Wenn die Größendifferenz zu groß ist, beispielsweise 0,5 mm, wird eine Ausrichtung der optischen Zentren der beiden Formhälften problematisch, obwohl die Erfindung noch durchführbar ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Form aus thermoplastischem Materia! zur Herstellung von Kontaktlinsen, mit einer ersten Formhälfte mit einer längsgerichteten Achse, wobei die Formfläche eine vorbestimmte Krümmung aufweist, um eine erste Oberfläche der gewünschten Kontaktlinse zu bilden, mit einer zweiten Formhälfte mit

fen des Linsenkörpers einsetzt, der Formhohlraum nicht mehr vollständig ausgefüllt ist, so daß Teile der Linse nicht die durch die Formhohlraumwandung vorgegebene Gestalt aufweisen.

Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren, siehe US-PS 36 60 545, wurde die polymerisierbare Mischung zwischen konkaven und konvexen Glasformhälften gehaiten. die einen ringförmigen Spait zwischen sich aufweisen, der mit der Polymerisation abnimmt, jedoch er-