DE2617216C2

DE2617216C2 - Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus wenigstens zwei polymerisierten Materialien, der als Kontaktlinse verwendet wird

Info

Publication number: DE2617216C2
Application number: DE2617216A
Authority: DE
Inventors: William G. Webster N.Y. Deichert; Joseph James Pittsford N.Y. Falcetta; Kai Chiang Webster N.Y. Su
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1976-04-20
Publication date: 1984-04-12
Also published as: FR2308941A1; GB1551339A; DE2617216A1; US4208362A; JPS6227969B2; AU1307476A; AU506831B2; CA1065655A; FR2308941B1; JPS51142344A

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Form mit einer mittigen öffnung zur Einbringung der polymerisierbaren Materialien verwendet.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als erstes polymerisierbares Material ein Material verwendet, das im polymerisierten Zustand quellbar ist, dieses polymerisierbare Material zusammen mit einem Quellmittel verwendet und als zweites polymerisierbares Material ein Material verwendet, das im polymerisierten Zustand hart ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man nur so viel Quellmittel verwendet, wie notwendig ist, um das erste Material in geeigneter Weise zu quellen.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als erstes polymerisierbares Material ein schwach vernetztes Poly-(2-hydroxyethylmethacrylat) und als Quellmittel Wasser verwendet, wobei die verwendete Menge an Wasser 35 bis 40% des Gesamtgewichtes des Gemisches aus dem ersten polymerisierbaren Material und Wasser beträgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als zweites polymerisierbares Material, das im polymerisierten Zustand hart ist, ein durch Radialkettenpolymerisation polymerisierbares Acrylmonomer verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Acrylmonomer Methylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat und/oder Cyclohexylmethacrylat verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Acrylmonomer mit einer solchen Menge Ethylenglykoldimethacrylat,Triethylenglykoldimethacrylat und/oder Tetraethylenglykoldimelhacrylat copolymerisiert, daß der Anteil dieses Comonomeren im polymerisierten Material bis zu 30 Gew.-% beträgt.

Die neuere Entwicklung auf dem Gebiet der Kontaktlinsen hat zur Herstellung einer Linse mit einem verhältnismäßig harten Innenteil, der von einem verhältnismäßig weichen und netzbaren Randteil umgeben ist, geführt Die Hauptschwierigkeiten bei dsr Verwendung dieser Linsen beruhen auf den physikalischen Eigenschaften der für die Herstellung der beiden Teile verwendeten Materialien. Das heißt das für den Innenteil verwendete Material ist normalerweise ein verhältnismäßig hartes hydrophobes Material, während das für den Randteil verwendete Material ein verhältnismäßig weiches hydrophiles Material ist Der Randteil einer solchen Kontaktlinse dehnt sich daher oder quillt relativ zu dem Mittelabschnitt, wenn das hydrophile Material Wasser absorbiert Durch dieses Quellen entstehen Spannungen zwischen dem Randteil und dem Mittelteil, wodurch eine Linse mit einem unregelmäßig geformten Randteil erzeugt wird. Das kann zur Folge haben, daß die Kontaktlinse nicht mehr auf das Auge des Trägers »paßt« oder sein Sehvermögen nicht mehr korrigiert.

Ein Verfahren zum Kompensieren dieser Spannungen bestand darin, einen Innenteil aus dem verhältnismäßig harten Material herzustellen und diesen in den Randteil aus dem verhältnismäßig weichen netzbaren Material einzusetzen. Im allgemeinen haben die einzusetzenden Mittelteile eine Oberfläche, die einer Oberfläche des Randteils so angepaßt ist, daß der Mittelteil innerhalb des Randteils mechanisch festgehalten wird. Ein Beispiel für eine Kontaktlinse, die nach einem solchen Verfahren hergestellt ist, ist in der US-PS 34 88 111 beschrieben. Wegen der Möglichkeit, daß während der Handhabung der Kontaktlinse Mittelteil und Randteil sich voneinander trennen und einer dieser Teile verloren gehen kann, erscheint jedoch eine direkte Verbindung zwischen dem verhältnismäßig harten Mittelteil und dem verhältnismäßig weichen netzbaren Randteil wünschenswert.

Eine solche direkte Verbindung wird gemäß GB-PS 10 45 065 dadurch erzielt, daß nach Polymerisation des ersten Materials das zweite Material direkt auf der Oberfläche des auspolymerisierten ersten Materials polymerisiert wird. Um eine stufenweise Veränderung der physikalischen Eigenschaften zwischen Rand- und Mittelteil der Kontaktlinse zu erreichen, wird in dieser Patentschrift ferner vorgeschlagen, mehrere Schichten mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften nacheinander zu polymerisieren. Demgegenüber wird in der DE-OS 22 61 549 vorgeschlagen, die durch Hydratation des hydrophilen Randteils auftretenden Spannungen und Verformungen dadurch auf einen Minimalwert zu verringern, daß das Monomergemisch, aus dem der Randteil gebildet wird, vor der Polymerisation eine wasserlösliche inerte Substanz enthält, die nach der erfolgten Polymerisation durch Wasser entfernbar ist. Das in dieser Druckschrift vorgeschlagene Vorgehen erfordert eine äußerst sorgfältige mengenmäßige Abstimmung des für den hydrophilen Randteil verwendeten Monomergemisches und der wasserlöslichen inerten Substanz und eine äußerst gleichmäßige Verteilung der wasserlöslichen inerten Substanz in dem Monomergemisch. Außerdem können nur für einen ganz bestimmten Hydratationsgrad optimale Ergebnisse erreicht werden, was für die Praxis nicht zufriedenstellend ist, da sich der Hydratationsgrad wahrend der Bearbeitung und auch der späteren Benutzung der Kontaktlinse unvermeidbar häufig ändert. Eine direkte Verbindung von Rand- und Mittelteil ist außerdem auch

schon unter Verwendung eines Epoxyzements, Ultraschall- oder Pfropfpolymerisation hergestellt worden, wie in den US-PS 34 89 491 und 36 19 044 beschrieben. In ähnlicher Weise wird in der ΑΓ-PS 2 37 332 vorgeschlagen, Kontaktlinsen aus hartem Mittel- und weichem Randteil durch Formpressen herzustellen, wobei zunächst das als weiches Randmaterial dienende Polymerisat hergestellt und dann das harte als Mittelteil dienende Material aufpolymerisiert wird. Zur Verbesserung der Verbindung zwischen Rand- und Mittelteil werden für das weiche Randmaterial Monomere eingesetzt, die nach erfolgter Polymerisation an der Oberfläche reaktive Gruppen besitzen, die wiederum mit reaktiven Gruppen der zur Herstellung des harten Mittelteils verwendeten Monomeren unter Ausbildung von Hauptvalenzen reagieren. Alle diese aus dem Stand der Technik bekannten direkten Verbindungen zwischen Rand- und Mittelteil weisen jedoch eine verhältnismäßig scharfe Trennungslinie an der Stelle auf, an der die den Rand- und den Mittelteil bildenden polymeren Zusammensetzungen miteinander verbunden sind. Es ist bekannt, daß derartige scharf abgegrenzte Übergangsbereiche bevorzugte Bruchstellen bei mechanischer Belastung der Kontaktlinse wie bei der Bearbeitung und Benutzung darstellen. Außerdem können durch das Quellen des hydrophon Materials des Randteils Spannungen innerhalb dieser direkten Verbindungen entstehen, die die Haftung nach dem Quellen schwächen. Daher müssen Kontaktlinsen mit derartigen direkten Verbindungen sehr sorgfältig gehandhabt werden, um ein Aufbrechen der Verbindung und den Verlust des hydrophilen Randteils zu verhindern.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus wenigstens zwei polymerisierten Materialien, der als solcher oder nach üblicher mechanischer Bearbeitung als Kontaktlinse mit einem harten Mittelteil und einem hydrophilen, quellbaren Randteil verwendet wird, zu schaffen, das in einfacher Weise durchführbar ist und die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik vermeidet, d. h. zu einer direkten Verbindung zwischen dem verhältnismäßig harten Polymerisat und dem verhältnismäßig weichen und quellbaren Polymerisat führt, die gegenüber mechanischen Beanspruchungen bei der Bearbeitung und Benutzung sowie der Quellung des weichen Materials beständig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus wenigstens zwei polymerisierten Materialien der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Art vorgeschlagen.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Kontaktlinse weist ein Mittelteil aus verhältnismäßig hartem transparentem polymerisiertem Material und einen Randteil aus einem verhältnismäßig weichen hydratisierten transparenten hydrophile.! polymerisierten Material, der den Mittelabschnitt umgibt, auf. Ein Übergangsteil aus einem im wesentlichen statistischen Copolymer bildet die direkte Verbindung zwischen dem Mittelteil und dem Randteil der Linse. Es wurde gefunden, daß durch diesen Übergangsteil eine Bindung ausreichender Festigkeit, um Mittelteil und Randteil auch dann aneinander zu halten, wenn das hydrophile Material beansprucht wird, gebildet wird. In den Zeichnungen ist

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Kontaktlinse mit hartem Mittelteil und netzbarem

Randteil, wobei der Randteil in der Form, die er unter Beanspruchung annimmt, gezeigt ist,

F i g. 2 ein vergrößerter Schnitt durch diese bekannte Kontaktlinse längs der Linie 2-2 von Fi g. 1 in der Richtung der Pfeile,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kontaktlinse,

F i g. 4 ein vergrößerter Schnitt durch die in F i g. 3 gezeigte Kontaktlinse, der den Randteil in unbeanspruchter Form zeigt,

F i g. 5 ein vergrößerter Schnitt durch die Kontaktlinse von F i g. 3, der den Randteil unter Beanspruchung zeigt

F i g. 6 bis 11 veranschaulichen im Schnitt verschiedene Stufen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktlinse gemäß F i g. 3.

Fig. 12 und 13 veranschaulichen im Schnitt verschiedene Stufen einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktlinse gemäß F i g. 3.

Fig. 14 und 15 veranschaulichen im Schnitt verschiedene Stufen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktlinse gemäß F i g. 3.

Fig. 16 bis 18 veranschaulichen im Schnitt verschiedene Stufen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 2ur Herstellung einer Kontaktlinse gemäß Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine bekannte Kontaktlinse 20. Ein Mittelteil 22 ist von einem Randteil 24 umgeben. Die Verbindungsstelle ist mit der Bezugszahl 26 gekennzeichnet. Die für den Mittelteil 22 verwendeten Materialien sind normalerweise harte transparente hydrophobe Kunststoffe, während die für den Randteil 24 verwendeten Materialien hydrophile Materialien sind. Wie aus der Literatur bekannt ist, sind hydrophile Kunststoffe netzbar und werden durch Hydration verhältnismäßig weich, quellen jedoch bei der Hydratation. Dadurch entstehen im Randteil Beanspruchungen und Formänderungen, relativ zu dem direkt daran gebundenen hydrophoben Kunststoff des Mittelabschnitts 22, und es werden zwischen den Materialien an der Verbindungsstelle 26 Spannungen erzeugt. Bekanntlich befindet sich am Auge eine wäßrige Lösung (Tränenflüssigkeit). Der hydrophile Kunststoff des Randteils 24 wird daher hydratisiert, wenn er auf das Auge des Benutzers aufgebracht wird. Daher wird die Form des Randteils 24 unregelmäßig, und die Linse übt ihre Funktion nicht mehr aus und muß mit größerer Sorgfalt, als sie normalerweise vom Benutzer beachtet wird, behandelt werden.

Wie die F i g. 3 bis 5 zeigen, hat die erfindungsgemäß hergestellte Kontaktlinse 30 eine Cornealseite 32 und eine Vorderseite 34, einen Mittelteil 36 und einen ringförmigen Randteil 38 sowie einen ringförmigen Übergangsteil 40. Das Material für den Mittelteil 36 ist ein wegen seiner physikalischen Eigenschaften verhältnismäßig harter Kunststoff. Vorzugsweise hat das Material eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht von mehr als 90% gemäß Standard Method of Test for Transparency of Plastic Sheeting (ASTM D 1746-70). Vorzugsweise wird ein Material von physiologischer Inertheit verwendet, was sich daran zeigt, daß es nicht cytotoxisch ist.

Einige polymerisierte Materialien, die für den Mittelteil 36 verwendet werden können sind die

Acrylpolymeren. Diese Polymeren werden vorzugsweise aus bekannten Monomeren mit einer Vinylgruppe hergestellt. Beispiele für diese Monomeren, die zu Homopolymeren polymerisiert werden können, sind Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, lsopropylmetha- ■> crylat, s-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 3,3,5-Trimethylcyclohexylmethacrylat und t-Butylacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Allylmethacrylat, Cyclohcxylacrylat, Tetraäthylenglykoldimethacrylat, Triäthylenglykoldimethacrylat, Tetraäthylenglykoldiacrylat, Triäthylenglykoldiacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, Neopentylglykoldiacrylat und andere. Auch untei Verwendung einer Kombination von zwei oder mehr dieser Monomeren hergestellte Copolymere können für den Mittelteil 36 verwendet werden. Gewünschtenfalls können den obigen Monomeren vernetzende Monomere zugesetzt werden, um verschieden vernetzte Polymere zu erhalten. Beispiele für solche vernetzende Monomeren sind Äthylenglykoldimethacrylat, Äthylenglykoldiacrylat, Pentaerythrittetracrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat u. a. Vorzugsweise werden für 70 bis 100Gew.-% des im Mittelteil 36 verwendeten Material Methylacrylat, TetrahydrofurfuryImethacrylat und/oder Cyclohexylmethacrylat und für _>'> 0 bis 30 Gew.-% dieses Materials Äthylenglykoldimethacrylat, Diäthylenglykoldimethacrylat, Triäthylenglykoldimethacrylat und/oder Tetraäthylenglykoldimethacrylat verwendet.

Das Material für den Randteil 38 der Kontaktlinse 30 j» ist ein hydrophiler Kunststoff von physiologischer Inertheit, d. h. ein nicht cytotoxischer Kunststoff, und vorzugsweise guter Durchlässigkeit für sichtbares Licht. Das hydrophile polymerisierte Material ist netzbar, quillt bei der Hydratation und wird durch Hydratation verhältnismäßig weich (das heißt es hat eine Shore-Härte von 60 oder darunter auf der Α-Skala). Ein dreidimensional schwach vernetztes Polymer, das hierfür verwendet werden kann, kann aus einem polymerisierbaren Ester oder Amid von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit wenigstens einer hydrophilen funktioneilen Gruppe oder Vinylpyrrolidon oder mehreren dieser Verbindungen und einer geringen Menge an Acryl- oder Methacrylsäureestern von Polyolen mit 2 bis 8 Hydroxylgruppen hergestellt werden. Das bevor- ■»■> zugte Polymer wird durch Radikalkettenpolymerisation von monomeren Hydroxyalkylmethacrylaten, deren Alkylgruppe zwei bis drei Kohlenstoffatome enthält, und etwa 0.1 bis 2 Gew.-% eines Dimethacrylsäureesters eines Glykols mit zwei bis drei Kohlenstoffato- >n „,,-,„ Un-ποΓ tollt

Das im Übergangsteil 40 beim erfindungsgemäßen Verfahren gebildete Material ist ein im wesentlichen statistisches Copolymer der für den Mittelteil 36 und den Randteil 38 verwendeten Materialien. Es wurde gefunden, daß durch die Verwendung eines im wesentlichen statistischen Copolymer im Obergangsteil 40 eine Bindung erzielt wird, die ausreichend fest ist, um die Verbindung zwischen Mittelteil 36 und Kantenteil 38 zu erhalten, auch wenn der Teil 40 sich beim Quellen des hydrophilen Materials dehnt. Vermutlich ist dies darauf zurückzuführen, daß der Teil 40 der Kontaktlinse 30 einen weniger abrupten Übergang darstellt als die Verbindung 26 der bekannten Kontaktlinse 20. Dadurch kann die Dehnung oder Kontraktion des hydrophilen M Materials relativ zu dem hydrophoben Material sich über diese größere Dicke ausbreiten.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers aus wenigstens zwei polymerisieren Materialien (beispielsweise einer Kontaktlinse, eines halbfertigen Linsenrohlings oder eines Kontaktlinsen-»Knopfs«) besteht darin, daß man ein erstes polymerisierbares Material in eine Form, die wenigstens zwei Seiten des Formkörpers begrenzt, einbringt, so daß eine Oberfläche dieses ersten Materials nicht in Kontakt mit der Form steht. Ein Inhibitor, vorzugsweise ein Gas wie Sauerstoff oder Luft, wird in unmittelbarer Nähe der freien Oberfläche des ersten Materials zugeführt. Das erste polymerisierbare Material wird polymerisiert, während die Polymerisation in dem inhibierten Teil verhindert wird, so daß polymerisierte und nicht-polymerisierte Teile des ersten Materials erhalten werden. Dann wird ein zweites polymerisierbares Material in die Form eingebracht und der Inhibitor entfernt. Dann werden der unpolymerisierte Teil des ersten Materials und das zweite Material polymerisiert, so daß ein Formkörper mit einem Teil aus dem ersten polymerisierten Material, einem Übergangsteil aus im wesentlichen statistischem Copolymer aus dem ersten und dem zweiten Material und einem Teil aus dem zweiten polymerisierten Material gebildet wird.

Wie oben erwähnt, hängt vermutlich die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Mittelteil 36 und dem Randteil 38 von der Ausdehnung des Übergangsteils 40 ab. Der Übergangsteil 40 ist vergrößert gezeigt, um verständlich zu machen, warum die Festigkeit der Verbindung von der Ausdehnung des Übergangsteils abhängt. Bei der obigen Verfahrensweise für die Herstellung des Formkörpers kann die Ausdehnung des Übergangsabschnitts durch Einstellen verschiedener Variabler modifiziert werden. Eine dieser Variablen hängt von der Beziehung zwischen den polymerisierbaren Materialien und Art und/oder Menge des verwendeten Inhibitors ab. Da während der Polymerisation der polymerisierbaren Materialien als Inhibitor vorzugsweise Sauerstoff oder Luft verwendet wird, wird normalerweise die Menge an Inhibitor variiert, um die Ausdehnung des Übergangsteils 40 zu bestimmen. Eine andere dieser Variabler, hängt von der für die Polymerisation des ersten polymerisierbaren Materials angewandten Zeit ab, während eine dritte dieser Variablen von der Polymerisationsgeschwindigkeit der polymerisierbaren Materialien abhängt. Diese beiden Variablen hängen natürlich von den polymerisierbaren Materialien, die polymerisiert werden, der für die Polymerisation angewandten Polymerisationstechnik und den während der Polymerisation mit den polymerisierbaren Materialien verwendeten Initiatoren ab. Für die Materialien, aus denen die Kontaktlinse 30 gemäß der Erfindung hergestellt wird, wird eine Radikalketlenpolymerisation, wie eine photochemische oder thermische Polymerisation, angewandt, und es werden herkömmliche Initiatoren und Aktivatoren, beispielsweise Di-(sek.-butyl)-peroxydicarbonat, Azobisisobutyronitril und Benzoinmethyläther. verwendet, Daher können die Polymerisationszeit und -geschwindigkeit, die erforderlich sind, um eine Verbindung von ausreichendem Ausmaß zur Erzielung der verbesserten direkten Verbindung in der Kontaktlinse 30, durch herkömmliche Versuche bestimmt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Spannungen im Randieil 38 beim Einsetzen der Linse 30 in das Auge des Benutzers ausgeschaltet werden. Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers aus wenigstens zwei polymerisierbaren Materialien, derart.

daß das eine polymerisierte Materia! relativ zu dem anderen quellbar ist, wird eines der polymerisierten Materialien für einen ersten Teil des Formkörpers hergestellt, wonach das quellbare polymerisierte Material für einen zweiten Teil des Formkörpers in gequollenem Zustand hergestellt wird. Dann wird das gequollene polymerisierte Material mit dem anderen polymerisierten Material verbunden. In der Kontaktlinse 30 gemäß der Erfindung ist das im Randteil 38 verwendete hydrophile Material und das im Mittelteil 36 verwendete nicht-gequollene Material das andere Material. Das Quellmittel ist vorzugsweise Wasser. Bei Anwendung dieses Verfahrens kann der Randteil 38 praktisch spannungsfrei bleiben, wenn die Kontaktlinse 30 verwendet wird, weil die Tränkflüssigkeit des Trägers ausreichend Wasser liefert, um das hydrophile Material in gequollenem Zustand zu halten.

Obwohl die obigen beiden Herstellungsverfahren getrennt voneinander angewandt werden können, um einen Formkörper oder eine Kontaktlinse herzustellen, werden sie vorzugsweise miteinander kombiniert. Dies erfolgt in der Weise, daß das Quellmittel zusammen mit dem polymerisierbaren Material, das das quellbare Polymer bildet, in die Form eingebracht wird. Daher liegt bei Beendigung der Polymerisation das Polymer in gequollenem Zustand vor. Auch wird in dem Gemisch von quellbarem polymerisierbarem Material und Quellmittel die Menge an Quellmittel vorzugsweise so begrenzt, daß das quellbare Polymer in geeigneter Weise gequollen ist. Wenn das Quellmittel Wasser und das quellbare Polymer PoIy-(2-hydroxyäthylmethacrylat) ist, beträgt die Menge an Quellmittel zweckmäßig 35 bis 40%.

Die F i g. 6 bis 11 veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktlinse 30 über einen Formkörper 50. Der Formkörper 50 weist eine konvexe Oberfläche 52 und eine konkave Oberfläche 54 auf und wird in einer Form 60 hergestellt. Die Form 60 weist eine obere Formhälfte 62 und eine untere Formhälfte 64 und zwischen beiden Formhälften einen Hohlraum 66 auf. Die obere Formhälfte 62 hat eine konkave Oberfläche 68 und eine in den Hohlraum 66 führende öffnung 70. Die konkave Oberfläche 68 bildet die konvexe Oberfläche 52 des Formkörpers 50, und die Öffnung 70 dient der Einführung der polymerisierbaren Materialien in den Hohlraum 66. Die konvexe Oberfläche 72 der unteren Formhälfte 64 bildet die konkave Oberfläche 54 des Formkörpers 50. Als Mittel zur Einführung der polymerisierbaren Materialien in den Hohlraum 65 der Form 60 ist eine Spritze 74 gezeigt.

Zur Herstellung des Formkörpers 50 wird eine bestimmte Menge an einem Gemisch 80 aus einem ersten, quellbaren und polymerisierbaren Material und einem Quellmittel mittels der Spritze 74 durch die Öffnung 70 in den Hohlraum 66 eingebracht. Dann wird ein Mittel zum Inhibieren der Polymerisation des ersten Materials über das Gemisch 80 in den Hohlraum 66 eingebracht Das erste Material in dem Gemisch 80 wird dann unter Bildung eines polymerisierten Teils 82 und eines teilpolymerisierten Teils 84 polymerisiert. Danach wird das zweite Material 86 mittels der Spritze 74 durch die öffnung 70 in den Hohlraum 66 der Form 60 eingebracht Das Material in dem teilweise polymerisierten Teil 84 und das zweite Material 86 werden dann unter Bildung des Formkörpers 50 polymerisiert Dadurch entsteht der Formkörper 50 mit einem polymerisierten Teil 82 aus dem ersten Material, einem polymerisierten Teil 88 aus dem zweiten Material 86 und einem im wesentlichen statistischen Copolymer 90 aus dem ersten Material und dem zweiten Material 86. Bei diesem Verfahren wird die konkave Oberfläche 54 des Formkörpers 50, die die Cornealseite 32 der Linse 30 ist, von der konvexen Oberfläche 72 der Form 60 gebildet, wobei ein halbfertiger Linsenrohling gebildet wird. Die Herstellung der Kontaktlinse 30 wird

ίο dann dadurch beendet, daß die konvexe Oberfläche 52 des Formkörpers 50 mechanisch bearbeitet wird, um die Außenseite fertigzustellen. Ein Vorteil der Formung eines halbfertigen Linsenrohlings liegt darin, daß zur Fertigstellung einer Kontaktlinse nur eine Oberfläche oder ein Teil davon mechanisch bearbeitet werden muß, obwohl auch eine Bearbeitung des Linsenrandes erforderlich sein kann.

Die Fig. 12 und 13 veranschaulichen die Stufen einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers 150 direkt zu einer Kontaktlinse 30. Bei diesem Verfahren wird mit einer Form 160 mit einem Hohlraum 162 zwischen einer oberen Formhälfte 164 und einer unteren Formhälfte 166 ein Formkörper 150 als Kontaktlinse 30 hergestellt. Die obere Formhälfte 164 hat eine konvexe Oberfläche 168, so daß sie die Cornealseite 32 der Linse 30 formt, während die untere Formhälfte 166 eine konkave Oberfläche 170 aufweist, auf der die Außenseite 34 gebildet wird. Da keine

öffnung für die Zugabe von Material in den Hohlraum 162 vorgesehen ist, muß die Menge an Material, die in den Hohlraum 162 eingebracht wird, sorgfältig bemessen werden.

Wie gezeigt, wird ein erstes Material 180 in den Hohlraum 162 der Form 160 eingebracht. Über und in unmittelbarer Nähe des ersten Materials 180 wird Luft, die Sauerstoff als Polymerisationsinhibitor enthält, eingebracht. Dann wird das erste Material 180 unter Bildung eines polymerisierten Teils 182 und eines teilweise polymerisierten Teils 184 polymerisiert. Dann wird ein Gemisch aus dem zweiten polymerisierbaren und quellbaren Material und dem Quellmittel in den Hohlraum 162 der Form 160 eingebracht und zu einem zweiten polymerisierten Material 186 polymerisiert. Auf diese Weise wird ein Formkörper 150 mit einem polymerisierten Teil 182 aus dem ersten Material 180, ein im wesentlichen statistisches Copolymer 188 aus dem ersten und dem zweiten Material und ein zweites polymerisiertes Materail 186 gebildet Da der Formkörper 150 direkt als eine Kontaktlinse 30 gemäß der Erfindung hergestellt wird, bildet der Teil 182 den Mittelteil 36, das im wesentlichen statistische Copolymer 188 den Obergangsteil 40 und das polymerisierte zweite Material 186 den Randteil 38. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem durch die Fig.6 bis 11 veranschaulichten dadurch, daß der Formkörper direkt als Kontaktlinse gebildet wird. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das erste polymerisierbare Material, das in die Form eingebracht wird, den Mittelabschnitt 36 der Linse 30 bildet Ein dritter Unterschied besteht darin, daß das inhibierende Mittel auf das für den Mittelabschnitt 36 verwendete Material angewandt wird.

Bei der durch die Fig. 14 und 15 veranschaulichten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Formkörper 250 mit einer konkaven Oberfläche 252 in einer einstückigen Form 260 hergestellt so daß er die Form eines halbfertigen Linsenrohlings hat

Die konkave Oberfläche 252 wird von einer konvexen Oberfläche 262 der Form 260 gebildet und ist die Cornealoberfläche 32 der fertigen Kontaktlinse 30. Ein Formoberteil ist nicht notwendig, weil das die Polymerisation in dem ersten polymerisierbaren Material inhibierende Gas ein sauerstoffhaltiges Gas, wie Luft, ist.

Ein Gemisch aus dem ersten, polymerisierbaren und quellbaren Material und Quellmittel wird in die Form 260 eingebracht und zu einem polymerisierten Teil 282 und einem teilweise polymerisierten Teil 284 polymerisiert. Dann wird ein zweites polymerisierbares Material in die Form eingebracht und polymerisiert. Dadurch wird der Formkörper 250 aus einem ersten polymerisierten Material 282, einem zweiten polymerisierten Materia! 286 und einem im wesentlichen statistischen Copolymer 288 gebildet. Dann wird der halbfertige Linsenrohling mechanisch weiter verarbeitet, wie im Zusammenhang mit Fig. 11 beschrieben, um die Außenseite 34 der Kontaktlinse 30 zu bilden. Das polymerisiert Material 282 bildet also den Kantenteil 38 der Kontaktlinse 30, das polymerisierte Material 286 den Mittelteil 36 und das im wesentlichen statistische Copolymer 288 den Übergangsteil 40. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem durch die Fig.6 bis 11 veranschaulichten in der Form der Formkörper und der Verwendung einer einstückigen Form.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktlinse gemäß der Erfindung ist durch die Fig. 16 bis 18 veranschaulicht. Bei diesem Verfahren wird ein Formkörper in der Form eines knopfartigen Linsenrohlings hergestellt. Wie bei dem durch die Fig. 14 und 15 veranschaulichten Verfahren wird eine einstückige Form 360 verwendet mit der Abweichung, daß der Boden der Form 360 keine konvexe Oberfläche aufweist. Ein erstes Material wird in die Form 360 eingebracht, wonach ein Inhibierungsmittel direkt auf das erste Material aufgebracht wird. Das erste Material wird dann unter Bildung eines polymerisierten Teils 382 und eines teilweise polymerisierten Teils 384 polymerisiert. Dann wird ein zweites Material in die Form 360 eingebracht und unter Bildung eines polymerisierten Materials 386 polymerisiert. Der gebildete Formkörper 350 weist einen ersten polymerisierten Teil 382, einen zweiten polymerisierten Teil 386 und ein statistisches Copolymer 388 aus dem ersten und dem zweiten Material auf. Die Kontaktlinse 30 wird dann durch mechanische Bearbeitung, wie Drehen, Schleifen oder Schneiden, hergestellt.

Die Orientierung der Kontaktlinse 30 in dem Rohling

350 Wird dlir-^h ^'^ö Ρ_τβϊ^οηΪΑΐηα 'tn Aar A\o Motarlnlian tn die Form 360 eingebracht werden, vorgegeben. Wenn beispielsweise das erste Material, das in die Form 360 eingebracht wird, für den verhältnismäßig harten transparenten Mittelabschnitt 36 und das zweite Material für den netzbaren Randabschnitt 38 bestimmt ist, wird die Kontaktlinse 30, wie in Fig. 18 durch die gestrichelte Linie gezeigt, aus dem Rohling herausgearbeitet Wenn jedoch das erste Material, das in die Form 360 eingebracht wird, den netzbaren Randteil 38 und das zweite Material den relativ harten transparenten Mittelteil 36 bilden soll, wird die Kontaktlinse 30 diametral entgegengesetzt orientiert aus dem Rohling 350 herausgearbeitet

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Angaben in Teilen und Prozent beziehen sich auf das Gewicht sofern nicht anders angegeben.

Beispiel I

Ein erstes Gemisch aus 60 Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylat mit etwa 0,4% Äthylenglykoldimethacrylat und 0,2% Benzoinmethyläther sowie 40 Teile Wasser wurden in eine Form eingebracht. Luft wurde unter Atmosphärendruck in die Form eindringen gelassen, und das Gemisch wurde 10 Minuten mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Ein zweites Gemisch aus 90 Teilen

ίο Methylmethacrylatsyrup [10 Teile Poly-(methylmethacrylat) mit einem Molekulargewicht von etwa 200 000 in 90 Teilen Methylmethacrylat gelöst] und 10 Teile Tetraäthylenglykoldimethacrylat sowie etwa 0,2 Teile Benzoinmethyläther wurden in die Form eingebracht. Dann wurde die Form unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten, und die Gemische wurden 12 Minuten mit IJV bestrahlt.

Beispiel Il

Das erste in eine Form eingebrachte Gemisch und das unmittelbar anschließende Verfahren gleicht dem von Beispiel I. Das zweite in die Form eingebrachte Gemisch bestand aus 70 Teilen des in Beispiel I gekennzeichneten Methylmethacrylatsyrups und 30 Teilen Tetraäthylenglykoldimethacrylat. Das restliche Verfahren war gleich dem von Beispiel I.

Beispiel III

Ein erstes Gemisch aus 60 Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylat mit etwa 0,4% Äthylenglykolmethacrylat und 0,2% Benzoinmethyläther und 40 Teile einer Lösung von 0,89% NaCl in Wasser wurde in eine Form eingebracht. Luft wurde bei Atmosphärendruck in die Form eindringen gelassen, und das Gemisch wurde 6 Minuten mit UV bestrahlt. Dann wurde ein zweites Gemisch aus 95 Teilen Tetrahydrofurfurylmethacrylat und 5 Teilen Äthylenglykoldimethacrylat sowie etwa 0,2 Teilen Benzoinmethyläther in die Form eingebracht, unter eine Stickstoffatmosphäre gebracht und 15 Minuten mit UV bestrahlt.

Beispiel IV

Ein erstes Gemisch aus 65 Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylat mit etwa 0,4% Äthylenglykoldimethacrylat und 0,2% Benzoinmethyläther und 35 Teilen einer Lösung von 0,89% NaCl in Wasser wurde in eine Form eingebracht. Das restliche Verfahren und das zweite Gemisch waren die gleichen wie in Beispiel III.

Beispiel V

Das erste in eine Form eingebrachte Gemisch und das unmittelbar anschließende Verfahren waren wie in Beispiel I. Das zweite in die Form eingebrachte Gemisch bestand aus 90 Teilen Tetrahydrofurfurylmethacryiat und 10 Teilen Äthylenglykoldimethacrylat sowie etwa 0,2 Teilen Benzoinmethyläther. Das restliche Verfahren war gleich dem von Beispiel III.

Beispiel VI

Das erste in die Form eingebrachte Gemisch war gleich dem von Beispiel I. Sauerstoff wurde unter Atmosphärendruck in die Form eindringen gelassen, und das Gemisch wurde 30 Minuten mit UV bestrahlt Ein zweites Gemisch aus 100 Teilen des in Beispiel I verwendeten Methylmethacrylatsyrups mit etwa 0,2% Benzoinmethyläther wurde in die Form eingebracht und 20 Minuten mit UV bestrahlt

Beispiel VII

Das erste in eine Form eingebrachte Gemisch und das unmittelbar anschließende Verfahren waren wie in Beispiel Vl. Das zweite in die Form eingebrachte Gemisch bestand aus dem in Beispiel I verwendeten Methylmethacrylatsyrup, im Verhältnis 1 : 1 mit Methylmethacrylat verdünnt. Das restliche Verfahren war gleich dem von Beispiel Vl.

Beispiel VIII

Das erste in eine Form eingebrachte Gemisch und das unmittelbar anschließende Verfahren waren wie in Beispiel I. Das zweite in die Form eingebrachte Gemisch bestand aus 100 Teilen Cyclohexylmethacrylat und etwa 0.2 Teilen Benzoinmethyläther. Das restliche Verfahren war gleich dem von Beispiel I.

Beispiel IX

Ein erstes Gemisch aus 100 Teilen Cyclohexylmethacrylat mit etwa 0,2% Benzoinmethyläther wurde in eine Form eingebracht. Luft wurde unter Atmosphärendruck in die Form eindringen gelassen, und das Gemisch wurde 6 Minuten mit UV bestrahlt. Ein zweites Gemisch aus 60 Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylat mit etwa 0,4% Äthylenglykoldimethacrylat und 0,2 Teilen Benzoinmethyläther und 40 Teilen Wasser wurde in die Form eingebracht, unter eine Stickstoffatmosphäre gebracht und 10 Minuten mit UV bestrahlt. Dieses Verfahren unterscheidet sich von den vorhergehenden Verfahren dadurch, daß das quellbare Material polymerisiert wird, nachdem das harte Material polymerisiert ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: ίο 20 25

1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus wenigstens zwei polymerisierten Materialien, der als solcher oder nach üblicher mechanischer Bearbeitung als Kontaktlinse mit einem harten Mittelteil und einem hydrophilen, quellbaren Randteil verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man

— ein erstes polymerisierbares Material in eine Form einbringt,

— einen Teil des ersten Materials polymerisiert, während man die Polymerisation des anderen Teils des ersten Materials inhibiert, so daß polymerisierte und nicht polymerisierte Teile '⁵ des ersten Materials gebildet werden,

— ein zweites polymeriserbares Material in die Form einbringt und

— den nicht polymerisierten Teil des ersten Materials und das zweite Material polymerisiert unter Bildung eines Formkörpers mit einem Teil aus dem ersten polymerisierten Material, einem Übergangsteil aus einem im wesentlichen statistischen Copolymer aus dem ersten und dem zweiten Material und einem Teil aus dem zweiten polymerisierien Material.