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DE2949951A1 - Zweiteilige form und verfahren zur herstellung einer kontaktlinse - Google Patents

Zweiteilige form und verfahren zur herstellung einer kontaktlinse

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Publication number
DE2949951A1
DE2949951A1 DE19792949951 DE2949951A DE2949951A1 DE 2949951 A1 DE2949951 A1 DE 2949951A1 DE 19792949951 DE19792949951 DE 19792949951 DE 2949951 A DE2949951 A DE 2949951A DE 2949951 A1 DE2949951 A1 DE 2949951A1
Authority
DE
Germany
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mold
contact lens
flexible
molded
lens
Prior art date
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Application number
DE19792949951
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English (en)
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DE2949951C2 (de
Inventor
Robert J Lefevre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Allergan Inc
Original Assignee
Npd Technologies Inc
National Patent Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Npd Technologies Inc, National Patent Development Corp filed Critical Npd Technologies Inc
Publication of DE2949951A1 publication Critical patent/DE2949951A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2949951C2 publication Critical patent/DE2949951C2/de
Granted legal-status Critical Current

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Description

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PATENTANWÄLTE
Dlpl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIE D-KOWARZIK Dlpl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281)34 GR ESCHENHEIMER STR
telefon (oein 2870]4 eooo FRANKFURT AM MAIN
NPD Technologies, Inc.
300 South Fourth Street
Suite 712
Las Vegas, Nevada 89101
USA
Zweiteilige Form und Verfahren zur Herstellung einer Kontaktlinse
Π30028/0&21
- 5 Beschreibung :
Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Form zur Herstellung einer Kontaktlinse, wobei wenigstens eines der Formteile biegsam ist. Ausserdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kontaktlinse mit einer solchen Form und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Kontaktlinse.
Eine derartige zweiteilige Form beschreibt die US-PS 4 121 896. Mit dieser Form können sphärische Kontaktlinsen durch das Giessverfahren hergestellt werden. Die beiden Formteile dieser Form werden im Spritzgussverfahren aus einem thermoplastischen Material hergestellt. Eine der Formflachen dieser Form hat dabei einen einstückigen, biegsamen Umfangsflansch, der den Umfang der in der Form hergestellten Linse definiert. Zur Herstellung einer Kontaktlinse in dieser Form wird das betreffende Material in die Form eingegeben. Während des Formvorganges wird die Form geschlossen. Das Material zieht sich zusammen,und die beiden Formteile werden aufeinander zu bewegt. Nach dem Formvorgang werden die Formteile wieder getrennt, und die sich ergebende Kontaktlinse wird aus der Form entnommen. Sie ist dann gebrauchsfertig und muss gegebenenfalls nur noch an ihrer Kante gesäubert und poliert werden.
Mit dieser Form können also lediglich sphärische Kontaktlinsen hergestellt werden.
Viele Personen haben aber eine torische Hornhaut. Dieser Augenfehler trägt im wesentlichen zum Astigmatismus bei. Liegt eine nur schwache torische Verformung vor, so erzeugt die Verformung noch keinen Astigmatismus. In zahlreichen Fällen werden aber Augengläser (Kontaktlinsen) benötigt, deren brechende Flächen sich aus einer oder mehreren torischen Flächen zusammensetzen, nämlich um entsprechende Augenfehler zu korrigieren. Solche Linsen sind relativ teuer. Sie sind
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schwierig mit der benötigten Genauigkeit herzustellen,und auch ihre Anpassung als Kontaktlinse ist schwieriger als die Anpassung herkömmlicher, sphärischer Kontaktlinsen. Diese Fragen werden diskutiert im Buch von Mandell "Contact Lens Practice", 2. Auflage, Seiten 565-602.
Torische Hornhaut-Kontaktlinsen wurden von Stimpson 1950 vorgeschlagen. Derartige Kontaktlinsen mit einer torischen Grund-Hornhautfläche wurden 1952 und 1953 von Schapero und Bagllen beschrieben. Heute werden torische Kontaktlinsen mit einer Hornhaut-RUckseitenfläche eingesetzt, um eine optimale Verträglichkeit mit dem Auge des Trägers zu erhalten, wenn die torische Verformung der Hornhaut das Tragen einer sphärischen Kontaktlinse ausschliesst. Der hauptsächliche Zweck einer solchen Kontaktlinse besteht also darin, eine Anpassung an die torische Form der Hornhaut zu gewährleisten, und nicht um die astigmatische Brechung oder den bleibenden Astigmatismus zu korrigieren; vgl. die oben erwähnten Ausführungen von Mandell.
Vorbekannte Verfahren zur Herstellung einer torischen Kontaktlinse benötigen viel Zeit und sind teuer, insbesondere weil wesentliche Teile der Linse von Hand bearbeitet werden müssen. Die hierfür eingesetzten Vorrichtungen sind ebenfalls teuer und liefern nicht immer die gewünschten Resultate. Es sei hingewiesen auf die US-Patentschriften 3 079 737; 3 3AA 692; 3 ΑΘ2 906; 3 535 825; 3 623 800 und 3 950 082.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Form und ein Verfahren zur Herstellung einer torischen Kontaktlinse vorzuschlagen, bei deren Verwendung arbeitsaufwendige und teure Bearbeitungsschritte für die Endbearbeitung der Linse von Hand überflüssig werden.
Fernerhin sollen mit der Erfindung eine Form und ein Verfahren vorgeschlagen werden, womit eine torische Kontaktlinse herge-
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stellt werden kann, die hart oder biegsam sein kann, und zwar in einem geschlossenen Formsystem, in dem das Schrumpfen beim Polymerisieren der Formmasse kompensiert wird.
In der neuartigen Form sollen torische Kontaktlinsen in einem geschlossenen Formsystem hergestellt werden können, die die gewünschten optischen und Pass-Eigenschaften von mechanisch hergestellten und polierten Linsen haben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 8.
Im Mittelpunkt der Erfindung steht somit eine neue, zweiteilige Form zur Herstellung einer derartigen Kontaktlinse, wobei die Gestalt der Form einstellbar ist. Die Form besteht aus einem Patrizen-Formteil und einem Matrizen-Formteil. Zumindest eines der Formteile ist biegsam. Ein Einstellring erstreckt sich um den biegsamen Teil. Der Patrizen-Formteil hat eine Formfläche. Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform hat der Patrizen-Formteil ein im wesentlichen zylinderförmiges Stützsegment, an dessen unterem Umfang die Formfläche befestigt ist. Die Formfläche hat eine vorbestimmte Krümmung, die eine der Flächen der Kontaktlinse formt. Der Matrizen-Formteil hat in ähnlicher Weise eine zweite Formfläche, und bei einer bevorzugten Ausführungsform ein hohles, zylindrisches Stützaegment. Der innere Durchmesser des zylindrischen Stützsegmentes ist im wesentlichen äquivalent zum äusseren Durchmesser des Stutzsegmentes des Patrizen-Formteiles. Die Durchmesser sind so bestimmt, dass ausreichendes Spiel zwischen beiden Formteilen besteht, so dass das Patrizen-Formteil in das Matrizen-Formteil eingesetzt werden kann, wobei überschüssiges Monomer oder anderes Formmaterial zwischen beiden Segmenten ausströmen kann. Das Spiel sollte aber nicht so gross sein, dass die Achsen der beiden Segmente nicht mehr um ein solches Maß miteinander fluchten, dass das optischen Zentrieren der herzustellenden Kontaktlinse nicht mehr erfolgen kann.
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Rings um den biegsamen Teil - sei es der Patrizen-Formteil oder vorzugsweise der Matrizen-Formteil - befindet sich der Einstellring. Dieser hat einstellbare Druckmittel, beispielsweise Schrauben oder dergleichen, mit denen der biegsame Teil in die gewünschte torische Form gebracht werden kann. Vorzugsweise sind wenigstens zwei solcher Druckmittel vorgesehen. Es können aber auch mehr sein, beispielsweise drei oder vier Druckmittel.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von AusfUhrungsbeispielen näher erläutert, aus denen eich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:
Fig. 1 perspektivisch in auseinandergezogener Darstellung eine Ansicht einer ersten AusfUhrungsform der neuen, zweiteiligen Form;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Form nach Fig. 1 mit in der Form befindlichem Material zur Herstellung einer Kontaktlinse, wobei sich beide Formteile in ihrer Gebrauchsstellung befinden;
Fig. 3 perspektivisch eine Ansicht einer in dieser Form hergestellten Kontaktlinse;
Fig. 4 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 2 bei einer abgeänderten AusfUhrungsform;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren, abgeänderten AusfUhrungsform.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Matrizen-Formteil biegsam, so dass eine Kontaktlinse in der Form hergestellt werden kann, die an der Vorderseite oder optischen Fläche torisch ist. Es kann auch der Patrizen-Formteil für die Herstellung einer torischen Fläche an der rückwärtigen Fläche der Linse benutzt werden, wobei dann der Patrizen-Formteil vorzugsweise biegsam 1st. Im Folgenden wird die Erfindung zunächst an einem AusfUhrungsbeispiel erläutert, bei dem der Matrizen-Formteil biegsam ist. Bei einer anschliessend erläuterten AusfUhrungsform ist der Patrizen-Formteil biegsam.
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Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Form weist ein Patrizen-Formteil 2 auf, das biegsam oder starr ist. Ausserdem ist ein biegsames Matrizen-Formteil 4 vorgesehen und ein Ring 6. Vorzugsweise weist das Patrizen-Formteil 2 ein im wesentlichen zylinderförmiges Stutzsegment 7 auf, an dessen oberem Ende vorzugsweise ein Flansch 8 befestigt ist. Bei einer Ausführungsform ist das Segment 7 aus Gründen der Materialersparnis hohl. Die Unterseite des Segmentes 7 wird von einer Formfläche 10 abgeschlossen, die an ihrem Umfang mit der unteren Kante des Segmentes 7 verbunden ist. Die Krümmung der Formflache entspricht den optischen Erfordernissen der herzustellenden Linse. Die Krümmung kann sphärisch,asphärisch oder auch aus einer Kombination beider Krümmungsarten bestehen.
Das biegsame Matrizen-Formteil 4 hat ein ebenfalls zylindrisches StUtzsegment 12, das als Wand ausgebildet ist. Das Segment 12 erstreckt sich über ein Grundteil 14, und zwar an dessen Rand. Eine Formfläche 16 ist an der Innenseite des Segmentes 12 ausgebildet. Wie beim Patrizen-Formteil wird die Krümmung der Formfläche 16 anfänglich festgelegt. Bei der Herstellung einer Kontaktlinse wird die Krümmung entsprechend der jeweils gewünschten torischen Formung verändert.
Der Ring 6 hat zwei einander gegenüber liegende Einstellschrauben 18. Werden diese nach innen geschraubt, so drücken ihre Spitzen auf das biegsame Matrizen-Formteil 4, und zwar auf ds essen unteren Teil. Dieser Teil ist dabei nach innen gebogen. Der Ring 6 hat einen Innendurchmesser, der etwas grosser ist als der Aussendurchmeseer des Segmentes 12, so dass der Ring 6 lösbar mit dem Matrizen-Formteil verbunden ist. Der Ring besteht vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Messing.
Bei der Herstellung einer Kontaktlinse, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird, wird die Form des unteren Teiles des Matrizen-Formteiles dadurch eingestellt, dass die Einstell-
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schrauben entsprechend weit in den Ring eingeschraubt werden. Anschliessend wird ein Material 20, aus dem die Linse hergestellt wird, in den Matrizen-Form teil eingegeben. Darauf wird das Patrizen-Formteil in den Matrizen-Fonnteil eingesetzt,und eventuell überschüssiges Material 20 wird ausgequetscht. Bei der gezeigten AusfUhrungsform sind hierfür keine Abflusskanäle vorgesehen, die Jedoch vorhanden sein können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Patrizen-Formteil 2 einen biegsamen Umfangsflansch 22 rings um seine FormflMche 10 auf. Wird das Patrizen-Formteil gegen die Formfläche 16 des Matrizen-Formteiles gedrückt, so wird dabei der Umfangsflansch 22 nach innen zur vertikalen Achse der Form verschoben, wodurch eine geneigt verlaufende Kante an der derart geformten Linse hergestellt wird. Bei einer weniger bevorzugten, aber immer noch möglichen AusfUhrungsform ist der biegsame Umfangsflansch nicht an der Formfläche 10 sondern an der Formfläche 16 vorgesehen.
Beim Formen einer Kontaktlinse kann das Kontaktlinsenmaterial schrumpfen, und zwar um bis zu 20 % des Ausgangsvolumens. Gegebenenfalls wird äusserer Druck aufgewendet- um sicherzustellen, dass die Formflächen einander so nahe wie möglich stehen. Die Anwendung des äusseren Drucks erfolgt aber nur vorzugsweise. Bei einigen Anwendungsfällen können sich dabei verbesserte Resultate ergeben. Im Folgenden wird hierauf aber nicht Bezug genommen. Nach dem Formen werden die Formteile getrennt,und eine so hergestellte Linse 24 wird aus der Form herausgenommen. Die Kontaktlinse muss an Ihrer Kante nur noch gesäubert und poliert werden. Die optischen Flächen der Kontaktlinse haben jetzt bereits ihre gewünschte Form.
Der Radius des Matrizen-Formteiles 4 wird dadurch eingestellt, dass der Formteil in den Ring 6 eingesetzt wird, worauf die beiden Einstellschrauben eingestellt werden. Der Matrizen-Formteil ergibt die gewünschte optische Kurve. Dementsprechend wird ein Formteil mit dem gewünschten Radius ausgewählt. Das
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Matrizen-Formteil 4 mit dem Ring 6 und den Einstellschrauben 18 wird in ein Keratometer eingesetzt, und die Einstellschrauben 18 werden,vorzugsweise unter Verwendung eines Mikrometers, eingestellt, so dass der Radius des Formteiles 4 in der horizontalen und vertikalen Ebene entsprechend der Form der gewünschten Linse eingestellt wird. Beginnt man beispielsweise mit einem sphärischen Radius von 8,0 mm für das Matrizen-Formteil 4, so werden im Keratometer die Einstellschrauben 18 so angezogen, dass der horizontale Radius des Formteiles 4 auf einen Wert von beispielsweise 8,10 mm abgeflacht wird, wobei gleichzeitig der vertikale Radius auf einen Wert von beispielsweise 7,90 mm erhöht wird. Die Verwendung vorbestimmter Radien in Verbindung mit einer bekannten Basiskurve ergibt bekannte horizontale und vertikale Brechkräfte. Je mehr sich die Radien unterscheiden, umso grosser ist die Differenz zwischen horizontaler und vertikaler Brechkraft, folglich auch umso grosser der Zylinder. Ein Beispiel hierfür wird weiter unten gegeben.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist das Patrizen-Formteil biegsam und ergibt eine torische Konfiguration an der Grund-RUckflache der Kontaktlinse. In Fig. 4 weist das biegsame Patrizen-Formteil 2* ein im wesentlichen zylinderförmiges Segment 71 auf, an dessen oberem Ende ein Flansch 81 befestigt ist. Das Segment 71 ist an der Unterseite durch eine Formfläche 10' geschlossen, die an ihrem Umfang mit der unteren Kante bzw. mit der Unterfläche des Segmentes 7* verbunden ist. Die Krümmung der Formfläche 10' wir zumindest anfänglich derart ausgewählt, dass sie mit den optischen Erfordernissen der herzustellenden Kontaktlinse übereinstimmt, während das biegsame Patrizen-Formteil 2' gespannt wird. Das Matrizen-Formteil 41 schliesst ein zylindrisches Segment 12' ein, das auf den Umfang eines Grundteiles 14' aufgesetzt ist. Ausserdem weist es eine Formfläche 16' innerhalb des Segmentes bzw. der Wand 12· auf. Das Segment 12· hat mehrere öffnungen 30, die in Anzahl
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und Ausbildung Einstellschrauben 18' entsprechen, die durch die Öffnungen 30 gehen. Die durch die öffnungen 30 geschraubten Einstellschrauben 18· drücken mit ihren Spitzen auf den unteren Teil des biegsamen Patrizen-Formteils 2', wie dies Fig. k nicht maßstäblich zeigt.
Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 5, wobei das Matrizen-Formteil k% eine Schulter 32 hat, die im wesentlichen denselben Umfang hat wie ein Ring 6'. Auch hier wird wie bei der AusfUhrungsform nach Fig. h das biegsame Patrizen-Formteil durch die Einstellschrauben 18' nach innen verbogen, wodurch die gewünschte torische Formung erfolgt.
In der Verwendung verlangt das biegsame Patrizen-Formteil eine etwas andere Behandlung als das biegsame Matrizen-Formteil, wie vorstehend beschrieben. Die aushärtbare Masse, beispielsweise polymerisierbares Material, vulkanisierbares Material, vernetzbares Material oder eine andere Mischung, die die Kontaktlinse ergibt, wird demnach in den Matrizen-Formteil eingegeben. Der Patrizen-Formteil wird auf den Matrizen-Formteil aufgesetzt, und beide Formteile werden aufeinander zu bewegt. Dabei wird gegebenenfalls überschüssiges Material ausgedrückt. Auch hier sind wiederum keine Abflusskanäle für das überschüssige Material gezeigt, obgleich diese bevorzugt werden. Darauf wird der Radius des Patrizen-Formteiles bestimmt, der die rückwärtige Fläche der Linse ergibt. Dies erfolgt wie vorstehend unter Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben.
Nach dem Aushärten der Mischung, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird, werden die Einstellschrauben gelöst, und die gehärtete Linse wird aus der Form herausgenommen. Diese hat eine sphärische Grundfläche und eine torische optische Fläche. Irgendwelche Unregelmässigkeiten am Linsenrand können jetzt mit herkömmlichen Techniken, beispielsweise unter Verwendung einer Drehbank, beseitigt werden. Die Bearbeitung der Linsenkante kann auch mittels einer Drehbank mit
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exzentrischer Spindel erfolgen, so dass eine Kante mit prismatischer Abflachung hergestellt wird.
Das beschriebene Gießverfahren ist insofern vorteilhaft, als die Linse direkt aus dem entsprechenden Material gegossen wird. Die optischen Flächen brauchen im allgemeinen nicht mehr bearbeitet zu werden. Nur die Linsenkante wird im allgemeinen nachgearbeitet, so dass die gesamte Linsenherstellung wenig arbeitsintensiv ist.
Die Anzahl und Anordnung der Einstellschrauben am Umfang des Ringes 6 entspricht der jeweils gewünschten Form der Linsenfläche.
In Fig. 2 sind die beiden einander gegenüberliegenden Einstellschrauben 18 vergrössert gezeigt, so dass die Verformung des Matrizen-Formteiles h besonders deutlich wird. Die Einstellschrauben befinden sich bezüglich der Linse im Bereich der horizontalen Achse der Linse. Diese Anordnung kann jedoch auch abgeändert werden. Die Verformung des biegsamen Formteiles ergibt die torische Ausbildung der Kontaktlinse. Zum Anziehen der Einstellschrauben kann ein Mikrometer benutzt werden derart, dass einer Drehung der Einstellschrauben um einen bestimmten Winkel ein vorbestimmter Radius der betreffenden Linsenfläche entspricht.
Die Formteile werden geeignet hergestellt, wobei es wichtig ist, dass das Matrizen-Formteil derart biegsam ist, dass die gewünschte Linsenform erreicht werden kann. Es wird bevorzugt, die Formteile so herzustellen, wie dies in der US-PS k 121 896 beschrieben wird. Geeignete Materialien für die Formteile sind somit thermoplastische Kunstharze, die bezüglich des polymerisierbaren Materials inert sind. Bei Verwendung dieser Materialien können die Formteile die gewünschte optische Qualität ihrer Formflächen haben. Besonders geeignete Materialien sind Polyolefine niedriger, mittlerer und hoher Dichte, nämlich
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Polyäthylen, Polypropylen, Propylen-Copolymerisate bekannt als Polyallomere, Polybuten-1, Poly-4-methylpenten-i, Äthylenvinylacetat- und Äthylenvinylalkohol-Copolymere, und Äthylen-Copolymere, wie Polyionomere. Andere geeignete Materialien sind Polyacetalkäse und Acetal-Copolymere, Polyaryläther, Polyphenylen-Sulfide, Polyaryl-Sulfone, Polyaryläther-Sulfone, Nylon 6, Nylon 66 und Nylon 11, thermoplastische Polyester, Polyurethane und verschiedene fluorierte Materialien, wie fluorierte Äthylen-Propylen-Copolymere und Äthylen-Fluoräthylen-Copolymere.
Die Wahl des bestimmten thermoplastischen Materials für die Herstellung der Formen erfolgt entsprechend der gewünschten Biegsamkeit und den gewünschten Polymerisationsbedingungen. Polyäthylen niedriger Dichte hat eine Wärmefestigkeit von 40-500C. Bei geringer Belastung werden mit diesem Material gute Resultate bei Polymerisationstemperaturen von 30 bis etwa 700C erzielt. Polypropylen hat eine Wärmefestigkeit im Bereich von 100 bis 1200C. Wird nur geringer oder gar kein Druck angewendet, so können gute Resultate bei Polymerisationstemperaturen von etwa 65 bis 120° erzielt werden. Schrumpffehler oder Löcher in der Oberfläche können in den Linsen auftreten, die bei einer Polymerisationstemperatur unterhalb 650C bei geringem Schließdruck hergestellt worden sind. Wird der Schließdruck aber auf beispielsweise 0,7 kg/cm erhöht, (berechnet auf die gesamte Formfläche) so werden Linsen ohne Oberflächenfehler hergestellt. Die erforderliche Biegsamkeit des Formteiles kann also durch eine Kombination von Polymerisationstemperatur und Schließdruck erzeugt werden.
Hohe Polymerisationstemperaturen können für Materialien verwendet werden, die beispielsweise aus Nylon, Polyphenylensulfid, Polysulfon und fluoriertem Polymer bestehen, welche Materialien eine erhöhte Wärmefestigkeit haben.
Der Patrizen-Formteil 2 hat den biegsamen Umfangsflansch 22 einstückig an den Umfang des Segmentes 7 bzw. der Formfläche
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10 angeformt. Die Verbindung der Basis des Umfangsflansches 22 mit der Formfläche 10 formt den rückwärtigen Teil der Linsenkante. Der mit der Formfläche des Matrizen-Formteiles U zusammenarbeitende Teil des Umfangsflansches 22 formt den vorderen Teil der Umfangskante. Die gesamte Dicke der so hergestellten Kante ist also die Höhe des Umfangsflansches 22 abzüglich dem Abstand, um den der Umfangsflansch sich verbiegt, um das Schrumpfen des Materials zu kompensieren. Abhängig von der gewünschten Kantendicke liegt die Höhe des Umfangsflansches 22 zwischen 0,05 mm und 0,3 mm bei einer verhältnismässig dicken, abgerundeten Kante. Vergleiche auch die US-PS U 121 896.
Erfindungsgemäss hergestellte Linsen sind nicht auf einen bestimmten Satz von Parametern beschränkt. Beide Flächen der Linse können sphärisch, asphärisch oder kombiniert sphärischasphärisch sein. Beispielsweise kann der mittlere Teil der Linse an beiden Flächen sphärisch sein,und der Umfang der Vorderfläche kann ein flacherer oder steilerer sphärischer Ring sein,und der Umfang der rückwärtigen Fläche kann asphärisch sein, um eine bessere Passform zu haben. Eine grosse Vielzahl von Materialien kann Verwendung finden, um Kontaktlinsen herzustellen, von denen wenigstens eine Fläche torisch ist. Solche Materialien können hydrophil, hydrophob oder auch Mischungen beider Arten sein. Die hergestellten Kontaktlinsen können Hartlinsen sein, beispielsweise aus harten Acrylharzen, vorzugsweise Polymethylmethacrylat, oder auch biegsame hydrophobe Kontaktlinsen, beispielsweise unsubstituierte und fluorsubstituierte Polyäthylene, Siliconelastomere usw.. Es können auch sogenannte hydrophile polymere Linsen sein, die vorzugsweise eine leichte dreidimensionale Struktur haben, beispielsweise Polymere von 2-Hydroxyäthylmethacrylat. Die Kontaktlinsen können auch flexible, hydrophile Linsen sein, die aus hydrolieiertem Collagen oder Gelatins usw. hergestellt sind. Solche hydrophile polymere Linsen sind in Wasser unlösliche und in Wasser quellbare Polymere. Befinden sie sich in Wasser oder in einer Salzlösung, so quellen sie auf ihre endgültige Grosse auf. Solche Linsen heissen auch Hydrogel-Linsen.
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Materialien zur Herstellung der Linsen sind in den folgenden US-Patentschriften beschrieben: 3 220 960; 3 948 871; 3 983 083; 4 018 853; 3 503 942; 3 700 761; 3 758 448; 3 786 034; 3 816 571; 3 431 046 und 4 062 627.
Eine allgemeine Klasse bevorzugter Monomere zur Herstellung hydrophiler polymerer Materialien umfasst Hydroxy-(C.-C.-alkyl)-methacrylateund -acrylate; N-Vinylpyrrolidon und die (C^-C^J-Alkyl-N-vinylpyrrolidone; Acrylamid; die N-(C1-C-^)-Alkyl- und NtN-Di-(C1-CZf)-alkylacrylamide und -methacrylamide; und die vicinalen Epoxyalkyl-methacrylate und -acrylate, wie Glycidyl-methacrylat; oder Mischungen des Vorhergehenden, mit oder ohne zusätzliche Monomere oder Modifizierungsmittel, wie (C.-Cg)-Alkylmethacrylate; die ungesättigten Amine; und vorzugsweise mit einem Vernetzungsmittel oder Zusätzen oder Mitteln, z.B. Strahlungsmittel die die Vernetzung des erhaltenen Polymeres bewirken. Hydrophile Linsen, die aus 2-Hydroxyäthylmethacrylat und -acrylat hergestellt werden, werden bevorzugt.
Wenn das hydrophile Monomer ein Produkt ergibt, das in Wasser löslich ist, beispielsweise Polyacrylamid, ist es notwendig, ein copolymerisierbares Monomer zu verwenden, um es in Wasser quellbar und unlöslich zu machen. Das copolymerisierbare Monomer kann in unterschiedlichen Anteilen verwendet werden, um dieses Ziel zu erreichen. Solche Comonomere sind z.B. die Acrylacrylate und -methacrylate; die niedrigen Alkoxyäthylacrylate und -methacrylate usw..
Die polymerisierbar Mischung kann ungesättigte Amine aufweisen, beispielsweise Alkylaminoalkylacrylate und -methacrylate, z.B. Diäthylaminoäthylacrylate, Diäthylaminoäthylmethacrylate, Dimethylaminoäthylacrylate und Dimethylaminoäthylmethacrylate.
Vorzugsweise wird ein Vernetzungsmittel in der polymerisierbaren Mischung in einem Betrag von 0,1 bis 2,5 Gew.% verwendet, vorzugsweise in einem Betrag, der 1,0 Gew.# nicht übersteigt,
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bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomers. Typische Beispiele von Vernetzungsmitteln sind Äthylenglycoldimethacrylat, Diäthylenglycoldimethacrylat, Divinylbenzol und N,N'-Äthylenbis-acrylamid.
Die folgende Tabelle zeigt Beispiele zur Herstellung einer torischen Kontaktlinse unter Verwendung der neuartigen Form. Erläutert wird eine hydrophile Kontaktlinse, die in nassem Zustand eine Grundfläche von 8,50 mm und einen Durchmesser von 13,00 mm sowie eine niedrige Minus-Brechkraft hat. Zunächst werden die horizontalen und vertikalen Brechkräfte bestimmt. Wird beispielsweise eine horizontale Brechkraft
-1 -1
von -3,50 m und eine vertikale Brechkraft von -2,50 m benötigt, so ergibt sich daraus eine mittlere Brechkraft von -3,00 (Jeweils nasser Zustand). Eine solche kugelförmige Form wird ausgesucht. Aus der Tabelle ergibt eich hierzu ein Radius von 7,56 mm. Ist die Grosse der Form ausgesucht, beispielsweise des Matrizen-Formteiles, so wird der Ring aufgeschoben,und die Einstellschrauben werden eingeschraubt, während das Formteil mit dem Ring sich in einem Keratometer befinden. Die Einstellschrauben werden so weit eingeschraubt, bis die in der Tabelle gezeigten Werte erreicht sind. Die betreffende optische Fläche ist jetzt zur Aufnahme der Formmischung bereit.
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- 18 TABELLE
Grundradius (trocken) 7,08 mm Durchmesser (trocken) 10,85 mm
Grundradius (nass) 8,50 mm Durchmesser (nass) 13,00 mm
Brechkraft Brechkraft Dicke in Optische Radius
(m~ ) (nass) (m ) (trocken) der Mitte Zone (mm) (mm)
(mm)
-0,25 -0,36 ,15 9,40 7,17
-0,50 -0,72 ,15 9,40 7,20
-0,75 -1,09 ,15 9,40 7,24
-1,00 -1,45 ,15 9,40 7,27
-1,25 -1,81 ,1A 9,40 7,31
-1,50 -2,17 ,13 9,40 7,35
-1,75 -2,54 ,12 9,40 7,38
-2,00 -2,90 ,11 9,40 7,42
-2,25 -3,26 ,10 9,30 7,44
-2,50 -3,62 ,10 9,20 7,48
-2,75 -3,99 ,10 9,10 7,52
-3,00 -4,35 ,10 9,00 7,56
-3,25 -4,71 ,10 8,90 7,59
-3,50 -5,07 ,10 8,80 7,63
-3,75 -5,43 ,10 8,70 7,67
-4,00 -5,80 ,10 8,60 7,72
-4,25 -6,16 ,10 8,50 7,76
-4, 50 -6,52 ,10 8,40 7,80
-4,75 -6,88 ,10 8,30 7,84
-5,00 -7,25 ,10 8,20 7,88
-5,25 -7,61 ,10 8,10 7,92
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Die folgenden Beispiele erläutern weiterhin die Erfindung, wobei die Herstellung einer Kontaktlinse unter Verwendung der Form nach Fig. 1 und 2 erläutert wird.
BEISPIEL 1:
Eine hydrophile Kontaktlinse mit einer torischen Vorderfläche wurde hergestellt unter Verwendung einer Linsenform aus Polypropylen nach der US-PS 4 121 896. Das verwendete Material war im wesentlichen 2-Hydroxyäthylmethacrylat ("HEMA"). Weil poly-MHEMAM in Wasser oder in einer physiologischen Lösung um den Faktor von etwa 1,2 quillt, hat die nasse Linse eine kleinere Brechkraft, und zwar um etwa 69 %. Es ergaben sich für die hergestellte trockene Linse und für die getragene nasse Linse die folgenden Werte:
Trocken Nass
Grundkurve 7,08 mm 8,50 mm
Aussendurchmesser 10,85 mm 13,00 mm
horizontale Brech
kraft (m~1) -5,07 -3,50
vertikale Brech
kraft (m~1) -3,62 -2,50
Die Form wurde unter Verwendung der vorstehenden Tabelle mit einem sphärischen Radius der optischen Kurve von 7,56 mm und einem Radius der Grundkurve von 7,08 mm ausgesucht. Diese Kombination von optischer und Grundkurve ergab eine sphärische Linse mit einer trockenen Brechkraft von -4,35 Dioptrien und einer nassen Brechkraft von -3,00 Dioptrien.
Nach Auswahl der geeigneten Formgrössen wurde der Ring über den biegsamen Formteil geschoben,und die Einstellschrauben wurden nur so weit angezogen, bis sie die Form berührten. Anschliessend wurde die Anordnung in ein Keratometer eingesetzt, und die Schrauben wurden so angezogen, dass die Form auf die gewünschten Radien gebogen wurde. Bei diesem Beispiel war dies ein horizontaler Radius von 7,63 mm und ein vertikaler
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Radius von 7,48 mm. Die beiden Einstellschrauben wurden gleichförmig angezogen, bis die gewünschten Radien sich ergaben.
Nach dieser Einstellung der Form wurde die Anordnung aus dem Keratometer herausgenommen und mit 1 ml einer polymerisierbaren Mischung der folgenden Zusammensetzung gefüllt:
Komponenten Gewichtsteile
2-Hydroxyäthylmethacrylat 99.0
Diäthylenglycolmonomethacrylat 0.3 Äthylenglycoldimethacrylat 0.3 Methacrylsäure in Spurenmengen plus
O U andere Verunreinigungen
Anschliessend wurde das Patrizen-Formteil mit einem Radius von 7,08 mm in das Justierte Matrizen-Formteil eingesetzt und durch sein Eigengewicht dort gehalten. Hierbei wurde ein kleiner Betrag des "HEMA"-Monomere herausgedrückt, wie auch vorhandene Luftbläschen. Die Form wurde in einen Ofen mit zirkulierender Luft bei einer Temperatur von 450C 1 1/2 Stunden eingesetzt, bis das Monomer polymerisiert war. Anschliessend wurde die Form gekühlt und geöffnet, und eine harte, trockene Linse wurde aus der Form entnommen. Die Linse wurde dann an ihrer Kante poliert, um eine dort vorhandene leichte Rauhigkeit zu entfernen. Die Linse wurde dann in ein Vertexometer eingesetzt, um die horizontale und vertikale Brechkraft zu überprüfen und um die Linse festzulegen. Die Achse befand sich in einem Winkel von 90° zur Abflachung. Die bearbeitete Linse wurde in eine physiologische Salzlösung eingesetzt und hatte in nassem Zustand eine horizontale Brechkraft von -3,50 Dioptrien und eine vertikale Brechkraft von -2,50 Dioptrien. Die fertige Linse hatte eine torische Vorderfläche (optische Fläche) und war als Kontaktlinse geeignet.
BEISPIEL 2:
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde unter Verwendung der folgenden Mischung wiederholt:
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- 21 Komponenten Gewichtsteile
2-Hydroxyäthylmethacrylat 55
Ν,Ν-Diäthylacrylamid 45
Wasser, destilliert 30
DiMthylenglycoldimethyläther 20
Methylen-bis-acrylamid Diisopropylpercarbonat Die sich ergebende Linse wurde ausgelaugt und in einer 0,9 #igen Salzlösung äquilibriert.
BEISPIEL 3:
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde unter Verwendung der folgenden polymerisierbaren Mischung wiederholt:
Komponenten Gewichtsteile
2-Hydroxyäthylmethacrylat 100 Wasser, destilliert 30
Äthylenglycoldimethyläther 25
TriMthylenglycoldimethacrylat 0,4
Di-isopropyl-percarbonat 0,2
Die sich ergebende Linse wurde in eine physiologische Kochsalzlösung eingelegt, um Äthylenglycoldimethyläther auszulaugen.
BEISPIEL 4:
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde bezüglich des Formens wiederholt, aber bezüglich der Polymerisationsbedingungen abgeändert, um eine harte Kontaktlinse aus vernetztem PoIymethylmethacrylat herzustellen. Die folgende polymerisierbare Mischung wurde verwendet:
Komponenten Gewichtsteile Methylmethacrylat 98
Äthylendimethacrylat 20
Di-t-butylcyclohexylperoxydicarbonat 0,3
030028/0621
294:1951
Die Mischung innerhalb der Form wurde in einem Ofen bei 600C 1 1/2 Stunden lang polymerisiert.
BEISPIEL 5:
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde unter Verwendung eines transparenten, bei Zimmertemperatur vulkanisierbaren Methylsilicons (flüssig) durchgeführt. Die gefüllte und Justierte Form wurde in einen Ofen eingesetzt und darin bei einer Temperatur von 1350C zwei Stunden lang erwärmt.
Wichtig ist es somit, dass eine zweiteilige Form zur Herstellung einer Kontaktlinse beschrieben wird, wobei wenigstens ein Formteil biegsam 1st und aus einem theromplastischen Polymer besteht. Vorzugsweise wird das biegsame Formteil in einen Ring eingesetzt,und Druck wird derart auf das Formteil ausgeübt, dass dieses in eine gewünschte torische Farm verbogen wird. Es wird dann eine polymerisierbar Mischung in die Form eingegeben, die anschliessend geschlossen wird. Darauf wird die Mischung zur gewünschten Kontaktlinse gehärtet. Derart hergestellte Weichlinsen oder Hartlinsen haben wenigstens eine torische Linsenflftche.
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Leerseite

Claims (12)

  1. Patentansprüche :
    fi.iZweiteilige Form zur Herstellung einer Kontaktlinse, wobei wenigstens eines der Formteile biegsam ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellring (6) sich rings um das untere, die Formmasse aufnehmende Formteil (4, 4·) erstreckt, mit dem wenigstens eines der Formteile (2, 21; 4, 4') einstellbar verbogen werden kann.
  2. 2. Form nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass mit einer der Formflächen (10, 10»; 16, 16') der Formteile (2, 2'; 4, 41) ein biegsamer Flansch (22, 22') verbunden ist, dessen Achse mit der Haupt-Längsachse der Kontaktlinse zusammenfällt.
  3. 3. Form nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie aus thermoplastischem Material besteht.
  4. 4. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellring (6) ein starrer, zylinderförmiger Ring ist, der lösbar mit dem Matrizenteil (4, 41) der Form verbunden ist.
  5. 5. Form nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass in den Einstellring (6) wenigstens zwei Einstellschrauben (18) eingeschraubt sind, deren Spitzen sich an den Matrizenteil (4, 4·) in der Nachbarschaft der Formfläche (16, 16') des Matrizenteils anlegen, wobei der Matrizenteil biegsam ist.
  6. 6. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung einer torischen Kontaktlinse der Matrizen-Formteil (4, 4') und der Patrizen-Formteil (2, 21) Formflächen (16, 16'; 10, 10')
    030028/0621
    ORIGINAL INSPECTED
    2940951 - y-
    haben, die den beiden Flächen der Kontaktlinse im wesentlichen entsprechen, wobei einer der beiden Formteile biegsam ist und Einstellmittel (6, 18) am biegsamen Formteil anliegen und dessen Formfläche in die gewünschte Gestalt verbiegen.
  7. 7. Form nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel einen Umfangsflansch am Aussenumfang des betreffenden Formteiles aufweisen.
  8. 8. Giessverfahren zur Herstellung einer torischen Kontaktlinse in einer Form nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Einstellmittel und damit der betreffende Formteil entsprechend der gewünschten Form der Formfläche eingestellt werden,
    b) in den Matrizen-Formteil eine Mischung aus vulkanisierbarem oder polymerlsierbarem Material eingegeben wird,
    c) die Form dadurch geschlossen wird, dass der Patrizen-Formteil auf den Matrizen-Formteil aufgesetzt wird und
    d) die geschlossene Form Bedingungen ausgesetzt wird,
    in denen innerhalb einer bestimmten Zeit die Mischung ausreichend vulkanisiert oder polymer! eiert wird, so dass eine Kontaktlinse mit der gewünschten optischen Fläche in Übereinstimmung mit der Einstellung erzeugt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung ein polymerisierbares Monomeres aus der Gruppe von Acrylmonomeren, N-Alkylacrylamid, Ν,Ν-Dialkylacrylamid, N-Alkylmethacryl-
    030028/0621
    -x-
    amld, Ν,Ν-Dialkylmethacrylamid und N-Vinylpyrrolidon enthält.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 2-Hydroxyäthylmethacrylat umfasst bzw. enthält.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die geschlossene Form beim Vulkanisieren oder Polymerisieren ein äusserer Druck ausgeübt wird.
  12. 12. Kontaktlinse mit torischer optischer Fläche, hergestellt nach einem der Ansprüche 8 bis
    Patent
    Dr. D. Oud·!
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