DE2949951C2

DE2949951C2 -

Info

Publication number: DE2949951C2
Application number: DE2949951A
Authority: DE
Inventors: Robert J. Bethlehem Pa. Us Lefevre
Original assignee: Allergan Inc
Current assignee: Allergan Inc
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1993-08-05
Also published as: FR2444553B1; IE49029B1; IL58929A0; FR2444553A1; DE2949951A1; SU915789A3; AU5394379A; MX149945A; US4208365A; NZ192456A; GB2039248B; IL58929A; GB2039248A; AU526913B2; IE792476L; JPS5584634A; CA1144316A

Description

Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Gießform aus thermoplastischem Material zur Herstellung von Kontaktlinsen.

Die DE-PS 27 12 437 beschreibt eine derartige Gießform mit einer oberen und einer unteren Formhälfte und mit einem im Randbereich der Formfläche einer der Formhälften einstückig angeordneten flexiblen Ring zur Linsenrandausbildung. Torische Linsen lassen sich mit dieser bekannten Gießform aber nicht herstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gießform vorzuschlagen, mit der auch torische Linsen hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer zweiteiligen Gießform aus thermoplastischem Material zur Herstellung von Kontaktlinsen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Man muß somit lediglich mit Hilfe der beiden einstellbaren Mittel die betreffende Formhälfte entsprechend verformen, und es kann dann eine Linse mit entsprechender Torizität gegossen werden.

Der Ring kann lösbar mit der unteren Formhälfte verbunden sein, wodurch die Herstellung und Montage der Gießform erleichtert wird. Dies gilt auch für deren Reinigung.

Ein besonders einfaches Mittel zum Einstellen der betreffenden Formhälfte ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus starrem Material besteht und daß die einstellbaren Verformungsmittel als Schrauben ausgebildet sind. Man muß die in Gewindebohrungen des Ringes eingedrehten Schrauben nur entsprechend weit in den Ring eindrehen, so daß ihre Spitzen, die an der Außenfläche der betreffenden Formhälfte anliegen, diese entsprechend verformen.

Die Einstellmittel können auch einen Umfangsflansch an der betreffenden Formhälfte aufweisen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch in auseinandergezogener Darstellung eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der neuen zweiteiligen Gießform,

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 Ausführungsform,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren, abgeänderten Ausführungsform.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die untere Formhälfte biegsam, so daß eine Kontaktlinse in der Form hergestellt werden kann, die an der Vorderseite oder optischen Fläche torisch ist. Es kann auch die obere Formhälfte für die Herstellung einer torischen Fläche an der rückwärtigen Fläche der Linse benutzt werden, wobei dann die obere Formhälfte vorzugsweise biegsam ist. Im folgenden wird die Erfindung zunächst an einem Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem die untere der Formhälften biegsam ist. Bei einer anschließend erläuterten Ausführungsform ist die obere Formhälfte biegsam.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Gießform weist eine obere Formhälfte 2 auf, die biegsam oder starr ist. Außerdem ist eine biegsame untere Formhälfte 4 vorgesehen und ein Ring 6. Vorzugsweise weist die obere Formhälfte 2 ein im wesentlichen zylinderförmiges Stützsegment 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 Formfläche 10 entspricht den optischen Erfordernissen der herzustellenden Linse. Die Krümmung kann spährisch oder asphärisch sein oder auch aus einer Kombination beider Krümmungsarten bestehen.

Die biegsame untere Formhälfte 4 hat en ebenfalls zylindrisches Stützsegment 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 bei der oberen Formhälfte wird die Krümmung der Formfläche 16 anfänglich festgelegt. Bei der Herstellung einr Kontaktlinse wird die Krümmung entsprechend der jeweils gewünschten torischen Formung verändert.

Der Ring 6 hat zwei einander gegenüberliegende Einstellschrauben 18. Werden diese nach innen geschraubt, so drücken ihre Spitzen auf die biegsame untere Formhälfte 4, und zwar auf deren unteren Teil. Dieser Teil wird dabei nach innen gebogen. Der Ring 6 hat einen Innendurchmesser, der etwas größer ist als der Außenbdurchmesser 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 Teils der unteren Formhälfte dadurch eingestellt, daß die Einstellschrauben entsprechend weit in den Ring eingeschraubt werden. Anschließend wird eine Formmasse 20, aus der die Linse hergestellt wird, in die unter Formhälfte eingegeben. Darauf wird die obere Formhälfte in die untere Formhälfte eingesetzt und eventuell überschüssige Masse 20 wird ausgequetscht. Bei der gezeigten Ausführungsform sind hierfür keine Abflußkanäle vorgesehen, die jedoch vorhanden sein können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die obere Formhälfte 2 einen biegsamen Umfangsflansch 22 rings um ihre Formfläche 10 auf. Wird die obere Formhälfte gegen die Formfläche 16 der unteren Formhälfte gedrückt, so wird dabei der Umfangsflansch 22 nach innen zur vertikalen Achse der Form vrbogen, wodurch eine geneigt verlaufende Kante an der derart geformten Linse hergestellt wird. Bei einer weniger bevorzugten, aber immer noch möglichen Ausführungsform ist der biegsame Umfangsflansch nicht an der Formfläche 10, sondern an der Formfläche 16 vorgesehen.

Beim Formen einr 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 Druckes 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 bereits jetzt ihre gewünschte Form.

Der Radius der unteren Formhälfte 4 wird dadurch eingestellt, daß die Formhälfte in den Ring eingesetzt wird, worauf die beiden Einstellschrauben eingestellt werden. Die untere Formhälfte ergibt die gewünschte optische Kurve. Dementsprechend wird eine Formhälfte mit dem gewünschten Radius ausgewählt. Die untere Formhälfte 4 mit dem Ring 6 und den Einstellschrauben 18 wird in ein Keratometer eingesetzt, und die Einstellschrauben 18 werden, vorzugsweise unter Verendung eines Mikrometers, eingestellt, so daß der Radius der Formhälfte 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 die unter Formhälfte 4, so werden im Keratometer die Einstellschrauben 18 so angezogen, daß der horizontale Radius der Formhälfte 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, um so größer ist die Differenz zwischen horizontaler und vertikaler Brechkraft, folglich auch um so größer der Zylinder. Ein Beispiel hierfür wird weiter unten gegeben.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 4 ist die obere Formhälfte biegsam und ergibt eine torische Konfiguration an dr Grund-Rückfläche der Kontaktlinse. In Fig. 4 weist eine biegsame obere Formhälfte 2′ ein im wesentlichen zylinderförmiges Segment 7′ auf, an dessen oberem Ende ein Flansch 8′ befestigt ist. Das Segment 7′ 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′ wird zumindest anfänglich derart ausgewählt, daß sie mit den optischen Erfordernissen der herzustellenden Kontaktlinse übereinstimmt, während die biegsame obere Formhälfte 2′ gespannt wird. Eine unter Formhälfte 4′ schließt ein zylindrisches Segment 12′ ein, das auf den Umfang eines Grundteils 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 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 untern Teil der biegsamen Formhälfte 2′, wie dies Fig. 4 nicht maßstäblich zeigt.

Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 5, wobei die untere Formhälfte 4′ eine Schulter 32 hat, die im wesentlichen denselben Umfang hat wie ein Ring 6′. Auch hier wird wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 die biegsame obere Formhälfte durch die Einstellschrauben 18′ nach innen verbogen, wodurch die gewünschte torische Formung erfolgt.

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 der unteren Formhälfte 4 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 der biegsamen Formhälte ergibt die torische Ausbildung der Kontaktlinse. Zum Anziehen der Einstellschrauben kann ein Mikrometer benutzt werden, derart, daß einer Drehung der Einstellschrauben um einen betimmten Winkel ein vorbestimmter Radius der betreffenden Linsenfläche entspricht.

Die Formhälften werden geeignet hergestellt, wobei es wichtig ist, daß die untere Formhälfte derart biegsam ist, daß die gewünschte Linsenform erreicht werden kann. Es wird bevorzugt, die Formhälften so herzustellen, wie dies in der US-PS 41 21 896 beschrieben wird. Geeignete Materialien für die Formteile sind somit thermoplastische Kunstharze, die bezüglich polymerisierbaren Materials inert sind. Bei Verwendung dieser Materialien können die Formhälften die gewünschte optische Qualität ihrer Formflächen haben. Besonders geeignete Materialien sind Polyolefine niedriger, mittlerer und hoher Dichte, nämlich Polyäthylen, Polypropylen, Propylen-Copolymerisate, bekannt als Polyallomere, Polybuten-1, Poly-4-methylpenten-1, Äthylenvinylacetat- und Äthylenvinylalkohol-Copolymere, und Äthylen-Copolymere, wie Polyionomere. Andere geeignete Materialien sind Polyacetatkäse und Acetal-Copolymere, Polyacryläther, Polyphenylen-Sulfide, Polyacryl-Sulfone, Polyacryläther-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 bis 50°C. Bei geringer Belastung werden mit diesem Material gute Resultate bei Polymerisationstemperaturen von 30 bis etwa 70°C erzielt. Polypropylen hat eine Wärmefestigkeit im Bereich von 100 bis 120°C. Wird nur geringer oder gar kein Druck angewendet, so können gute Resultate bei Polymerisationstemperaturen von etwa 65 bis 120°C erzielt werden. Schrumpffehler oder Löcher in der Oberfläche können in den Linsen auftreten, die bei einer Polymerisationstemperatur unterhalb 65°C bei geringem Schließdruck hergestellt worden sind. Wird der Schließdruck aber auf beispielsweise 0,7 kg/cm² erhöht (berechnet auf die gesamte Formfläche), so werden Linsen ohne Oberflächenfehler hergestellt. Die erforderliche Biegsamkeit des Formteils kann also durch eine Kombination von Polymerisationstemperaturen 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.

Die obere Formhälfte 2 hat den biegsamen Umfangsflansch 22 einstückig an den Umfang des Segmentes 7 bzw. der Formfläche 10 angeformt. Die Verbindung der Basis des Umfangsflansches 22 mit der Formfläche 10 formt den rückwärtigen Teil der Linsenkante. Der mit der Formfläche der unteren Formhälfte 4 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 41 21 896.

Erfindungsgemäß hergetellte Linsen sind nicht auf einen betimmten Satz von Parametern beschränkt. Beide Flächen der Linse können sphärisch, asphärisch oder kombiniert sphärisch- asphärisch 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.

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 betimmt. Wird beispielsweise eine horizontale Brechkraft von -3,50 m^-1 und eine vertikale Brechkraft von -2,50 m^-1 benötigt, so ergibt sich daraus eine mittlere Brechkraft von -3,00 m^-1 (jeweils nasser Zustand). Eine solche kugelförmige Form wird ausgesucht. Aus der Tabelle ergibt sich hierzu ein Radius von 7,56 mm. Ist die Größe der Form ausgewucht, beispielsweise der unteren Formhälfte, so wird der Ring aufgeschoben, und die Einstellschrauben werden eingeschraubt, während die Formhälfte mit dem Ring sich in einem Keratometer befindet. Die Einstellschrauben werden so weit eingeschraubt, bis die in der Tabelle gezeigten Werte erreicht sind. Die betreffende optische Fläche ist jetzt zur Aufnahme der Formmasse bereit.

Tabelle

Grundradius (trocken) 7,08 mm Durchmesser (trocken 10,85 mm

Grundradius (naß) 8,50 mm Durchmesser (naß) 13,00 mm

Die folgenden Beispiele erläutern weiterhin die Erfindung, wobei die Herstellung einer Kontaktlinse unter Verwendung der Form nach Fig. 1 und 2 erläutert wird.

Eine hydrophile Kontaktlinse mit einer torischen Vorderfläche wurde hergestellt unter Verwendung einer Linsenform aus Polypropylen nach der US-PS 41 21 896. Das verwendete Material war im wesentlichen 2-Hydroxyäthylmethacrylat. Weil diese Formmasse 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:

Die Gießform 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 die biegsame Formhälfte geschoben, und die Einstellschrauben wurden nur so weit angezogen, bis sie die Formhälfte berührten. Anschließend wurde die Anordnung in ein Keratometer eingesetzt, und die Schrauben wurden so angezogen, daß die Formhälfte auf die gewünschten Radien gebogen wurde. Bei diesem Beispiel war dies ein horizontaler Radius von 7,63 mm und ein vertikaler Radius von 7,48 mm. Die beiden Einstellschrauben wurden gleichförmig angezogen, bis sich die gewünschten Radien ergaben.

Nach dieser Einstellung der Form wurde die Anordnung aus dem Keratometer herausgenommen und mit 1 ml einer polymerisierbaren Formmasse gefüllt.

Anschließend wurde die obere Formhälfte mit einem Radius von 7,08 mm in die justierte untere Formhälfte eingesetzt und dort durch ihr Eigengewicht gehalten. Hierbei wurde ein kleiner Betrag des Monomers (Formmasse) herausgedrückt, wie auch vorhandene Luftbläschen.

Die Gießform wurde in einen Ofen mit zirkulierender Luft bei einer Temperatur von 45°C 1½ 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.

Claims

1. Zweiteilige Gießform aus thermoplastischem Material zur Herstellung von torischen Kontaktlinsen,

- mit einer oberen Formhälfte (2, 2′), die eine Formfläche (10) aufweist, die eine vorbetimmte Krümmung besitzt und
- mit einer unteren Formhälfte (4, 4′), die die Formmasse (20) aufnimmt,

wobei eine der Formhälften (2, 2′, 4, 4′) am Randbereich ihrer Formfläche (10, 16) mit einem biegsamen Flansch (22, 22′) zur Linsenrandausbildung versehen ist und
wobei zumindest eine der Formhälften (2, 2′, 4, 4′) biegsam ist und um diese biegsame Formhälfte ein starrer Ring (6) mit mindestens zwei Einstellschrauben oder dergleichen (18, 18′) angeordnet ist, mit denen diese Formhälfte verformt werden kann.

2. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (6) lösbar mit der unteren Formhälfte (4, 4′) verbunden ist.

3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (6) aus starrem Material besteht und daß die einstellbaren Verformungsmittel als Schrauben (18, 18) ausgebildet sind.

4. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (18, 18′) einen Umfangsflansch an der betreffenden Formhälfte (2, 2′, 4, 4′) aufweisen.