DE2925783C2 - Verfahren zur Herstellung planarisierter hydrophiler Kontaktlinsen im Xerogelzustand - Google Patents
Verfahren zur Herstellung planarisierter hydrophiler Kontaktlinsen im XerogelzustandInfo
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- DE2925783C2 DE2925783C2 DE2925783A DE2925783A DE2925783C2 DE 2925783 C2 DE2925783 C2 DE 2925783C2 DE 2925783 A DE2925783 A DE 2925783A DE 2925783 A DE2925783 A DE 2925783A DE 2925783 C2 DE2925783 C2 DE 2925783C2
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Description
— Planarisierung der im flüchtigen Quellungsmittel gequollenen Kontaktlinsen im Gelzustand
durch Einschließen zwischen zwei planen oder schwach gekrümmten Flächen, von denen
mindestens eine aus einer dünnen, für das flüchtige Quellungsmittel permeablen Folie
besteht und
— Herausdiffundieren des Quellungsmittels bis zur Erreichung des Xerogelzustands.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in einem flüchtigen Quellungsmittel gequollenen Kontaktlinsen zwischen zwei für das
flüchtige Queüungsmittel permeablen, gespannten Folien eingeschlossen und getrocknet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im flüchtigen Quellungsmittel
gequollenen Kontaktlinsen mit der für das flüchtige Quellungsmittel permeablen, gespannten
Folie an eine feste Unterlage angepreßt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit einem
elastischen, porösen Material von außen an die planarisierten Kontaktlinsen angedrückt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem
profilierten Muster oder eir.er profilierten Zeichnung versehene Unterlage verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die profilierte Zeichnung oder eine entsprechende Vorlage auf die für das flüchtige
Quellungsmittel permeable und auf die auf eine feste Unterlage aufgelegten Kontaktlinsen aufgepreßte
Folie gedrückt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als flüchtiges Quellungsmittel
Wasser verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als flüchtige Quellungsmittel
aliphatische C\- bis Cs-Alkohole, Ameisensäure,
Essigsäure, Aceton, Methyläthylketon und/oder Dioxan entweder als solche oder in Form
von Gemischen dieser Verbindungen verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als für das Quellungsmittel
permeable FoMe eine Folie aus regenerierter Cellulose oder aus Polyamid verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktlinsen verwendet
werden, die in einem flüchtigen Quellungsmittel gequollen sind, das bis zu 8 Gew.-% eines
nichtflüchtigen, hydrophilen Weichmachers enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß Kontaktlinsen verwendet werden, die in einem Queilungsmiiiei gequollen sind, das als
Weichmacher Glycerin, Glycole und/oder Polyglycole enthält.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung planarisierter hydrophiler Kontaktlinsen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Unter hydrophiler Kontaktlinsen im Gelzustand
ίο werden solche Linsen verstanden, die aus einem gering
vernetzten Polymerisat hergestellt sind, das im Gleichgewicht mit Wasser oder mit einer physiologischen
Lösung mehr als 10% Wasser enthält.
Für dreidimensionale hydrophile Gele ist typisch, daß
Für dreidimensionale hydrophile Gele ist typisch, daß
sie unabhängig von einer vorhergegangenen Deformation im gequollenen, relaxierten Zustand ihre Form
dauernd beibehalten. Wenn derartige Gele so in den Glaszustand übergeführt werden, daß ihnen durch eine
äußere Spannung eine beliebige Deformation aufgezwungen wird, behalten sie diese Deformation so lange
bei, bis sie durch Quellen oder Erhitzen in den hochelastischen Zustand übergeführt werden, in dem sie
wieder ihre nichtdeformierte Form einnehmen.
Unter dem Xerolgelzustand eines hydrophilen Gels wird ein Entwässerungszustand verstanden, in dem das
Gel die Eigenschaften eines harten Materials aufweist, das durch mechanische Bearbeitung, insbesondere
durch Drehen, Schleifen oder Polieren, bearbeitet werden kann. Die charakteristische Eigenschaft des
Materials in diesem Zustand liegt darin, daß sich innere Spannungen nicht von selbst durch Relaxation ausgleichen
können, die im Verlauf der Trocknung oder durch Einfrieren der Deformation des auf eine höhere
Temperatur, bei der das Xerogel in den hochelastischen Zustand übergeht, erhitzten Xerogels erzeugt wurden.
Unter torischen Kontaktlinsen werden ferner solche
Linsen verstanden, deren Brechkraft in verschiedenen axialen Ebenen unterschiedlich ist, wobei die Ebene mit
der größten Brechkraft vorwiegend senkrecht zur Ebene mit der niedrigsten Brechkraft liegt. Die Innenoder
Außenfläche oder auch beide Flächen sind im optischen Bereich, d. h. bis zu einem Durchmesser von 5
bis 10 mm, asphärisch.
Der Vorteil der planarisierten, trockenen Form von Hydrogellinsen liegt in ihrer unbeschränkten Haltbarkeil
sogar in nichtsterilem Milieu, während Hydrogellinsen in gequollenem Zustand leicht von Schimmelpilzen
befallen und dadurch beschädigt oder unbrauchbar werden können, wenn sie nicht steril aufbewahrt
werden.
Diese Eigenschaften hydrophiler Gele wurden gemäß der DE-AS 17 04 530 dazu ausgenutzt, Kontaktlinsen in
trockenem Zustand, d. h. im Zustand eines sog. Xerogels, eine planarc Form aufzuzwingen, was bisher
ausschließlich zur Erleichterung der Beseitigung von Rand- und Oberflächenfehlcrn durch Schleifen und
Polieren dienen sollte.
Die Planarisierung von Linsen wird nach der DE-AS 17 04 530 in der Weise durchgefühlt, daß die getrocknete
und durch Trocknung in der Regel vollkommen zufällig deformierte Linse auf eine hohe Temperatur
oberhalb der Temperatur des Übergangs des Gels in den hochelastischen weichen Zustand erhitzt, in diesem
Zustand auf einer planen Unterlage planarisiert und danach durch Abkühlen in dem so erzeugten deformierten
Zustand für beliebig lange Zeit vorübergehend fixiert wurde.
Bei diesem PlaiiansierurigsvL't la'nren \\<u us eiiuiuei-
lieh, die Linse auf eine nahe bei der Depolymerisationstemperatur
liegende Temperatur zu erwärmen, weshalb das Risiko bestand, die Linsen bei nicht genauer
Einhaltung der Arbeitsbedingungen zu ze rstören.
Dieses Verfahren der Planarisiening durch Wärmeeinwirkung
stellte bisher das einzige praktisch durchführbare Verfahren dar, obgleich die alternative
prinzipielle Möglichkeit bestand, die Linse in genuollenem Zustand zu planarisieren und sie in dieser
planarisierten Form zu trocknen. Diese Verfahrensweise war jedoch bisher nicht durchführbar, weil die Linsen
an den offenliegenden Flächen beim Trocknen schneller schrumpfen als im an der Unterlage anliegenden
Bereich.
Ein der Gattung des Anspruches 1 entsprechendes Verfahren ist nach der DE-OS 14 95 381 bekannt
Hierbei steht jedoch die in Quellungsmittel gequollene Linse nicht mit der permeablen Folie in Kontakt, so daß
keine gleichzeitige Formgebung erfolgen ';ann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Überführung hydrophiler Kontaktlinsen vom gequollenen Gelzustand in den planaren Xerogelzustand
anzugeben.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Als permeable Unterlage kann z. B. ein poröses Material verwendet werden.
Theoretisch kann bei jeder beliebigen nichtmetallischen Folie eine gewisse Permeabilität für flüchtige
Quellungsmittel wie etwa Wasser vorausgesetzt werden. Aus praktischen Gründen sind jedoch für das
erfindungsgemäße Verfahren Folien mit hoher Permeabilität für flüchtige Quellungsmittel besonders geeignet,
d. h. Folien aus einem hydrophilen Material wie beispielsweise aus regenerierter Cellulose (Cellophan)
oder aus Polyamid.
Die Geschwindigkeit der Trocknung der planarisierten Linse hängt einerseits von der Dicke der Folie und
andererseits von ihrer Permeabilität für das Quellungsmittel ab. Wenn anstelle einer Cellophanfolie eine
dünne, jedoch für das Quellungsmittel wenig permeable Folie aus Polyäthylen verwendet wird, verlängert sich
dadurch die Trocknungszeit von einigen Stunden auf mehr als eine Woche. Sehr dünne Folien aus Polyamid
sind daher von mittlerer Eignung. Für die Praxis weisen Folien aus regenerierter Cellulose (Cellophan) demgemäß
die größten Vorteile auf.
Obgleich Wasser oder andere hydrophile Quellungsmittel durch Cellophanfolien weitaus schneller hindurchdiffundieren
als durch andere handelsübliche Folien, ist die Diffusionsgeschwindigkeit durch diese
Folien hindurch dennoch erheblich langsamer als die Diffusion innerhalb des gequollenen Gels, so daß die
Lince sehr gleichmäßig ausgetrocknet wird und keine Ungleichmäßigkeiten auftreten, die dann zu befürchten
wären, wenn die Trocknung durch die Folie nicht gebremst würde. Cellophan weist ferner noch den
weiteren Vorteil auf, daß es durch Wasser selbst stark quillt, wodurch eine Dimensionszunahme um etwa 15%
eintritt. Im gequollenen Zustand besitzt Cellophan eine belrachtliche Elastizität und kann sehr gut zur Linse hin
angespannt werden. Im Verlauf der Trocknung, während der das Cellophan zugleich mit der Linse
getrocknet wird, vergrößert sich die Spannung urd hält die Linse gerade dann am stärkten fest, wenn dies am
meisten erforderlich ist. d. h. dann, wenn in der Linse durch Kontraktion starke Spannungen auftreten, die
sonst zu einer Deformation der Linse führen könnten. Trotz seiner Ähnlichkeit mit einem hydrophilen Gel
besitzt dabei das getrocknete CelJophan kein Adhäsionsvermögen gegenüber dem trockenen Xerogel,
weshalb es sich nach beendeter Trocknung leicht von der getrockneten Linse ablösen läßt
Aufgrund der Elastizität der dünnen Folie nimmt die getrocknete Linse die Form der Unterlage an; da sie im
gequollenen Zustand sehr weich ist, drückt sich in ihr
in auch die Feinstruktur der Oberfläche als Kopie ab, an
die sie während der Trocknung angepreßt wurde. Dies bietet die Möglichkeit in der Linse vorübergehend jede
beliebige feine oder sogar sehr stark profilierte Zeichnung zu fixieren, die dann beim abschließenden
Wiederaufquellen der Linse, ebenso wie der vorübergehende planarisierte Zustand, wieder vollkommen
verschwindet.
Wenn eine sehr dünne permeable Folie wie beispielsweise insbesor !ere aus Cellophan verwendet
wird, kann eine profilierte Zeichnung auch auf der zur
Andruckfolie hin liegenden Seite der planarisierten Linse beispielsweise dadurch aufgebracht werden, daß
zwischen poröse Andruckfolien die der Zeichnung entsprechenden Vorlagen eingelegt werden.
Die Markierung der Richtung der Zylinderachse(n) kann beispielsweise auch in der Weise erfolgen, daß
man zwischen das feuchte Cellophan, das die Linse an die glatte Unterlage andrückt, und die Linse ein gerades
Drähtchen oder ein Haar wie etwa ein Roßhaar in der
jo Richtung der zylindrischen Achse einzieht.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den weiteren Vorteil, daß sich die mit Hilfe einer elastischen Folie
an eine feste Unterlage fest angepreßte Linse durch die Trocknung überwiegend oder ausschließlich nur in
Richtung ihrer Dicke zusammenzieht, während ihre Fläche erhalten bleibt und nach dem Trocknen ganz
oder nahezu ganz der Linsenfläche im gequollenen planarisierten Zustand entspricht.
Hierdurch unterscheiden sich auf diese Weise
4n planarisierte Linsen erheblich von nach den bisherigen Verfahren erhältlichen planarisierten Linsen, da die
Form der planarisierten trockenen Linse genau der Form der Linse in gequollenem planarisiertem Zustand
entspricht, da in beiden Fällen die planarisierten Linsen maximal entspannt werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Linse zu einer erheblich dünneren Form mit im
allgemeinen größerer Fläche planarisiert. Der Vorteil dieser Form liegt in der kleineren Sprödigkeit beim
Biegen sowie der Möglichkeit einer genaueren Nachbearbeitung, was insbesondere bei der Behandlung
vorgefertigter torischer Linsen zur Stabilisierung ihrer zylindrischen Achse nach dem Astigmatismus des
betreffenden Trägers von Bedeutung ist.
Um eine Kontraktion der Linse in der Fläche beim Trocknen unter der angespannten Folie vollständig zu
verhindern kann die feste Unterlage mit einem profilierten Dessin, vorzugsweise mit einem konzentrischen
Kreismuster versehen werden.
fco Die Flächenvergrößerung planarisierter Linsen kann erheblich verstärkt werden, wenn zur erfindungsgemäßen Planarisierung der Linsen zu einem höheren Quellungsgrad gequollene Linse eingesetzt, also bessere Quellungsmittel als Wasser verwendet werden. Läßt b5 man beispielsweise eine Linse in 8O°/oigem wäßrigem Äthanol im Gleichgewicht quellen, so vergrößert sie sich auf etwa die doppelten Dimensionen. Wird die so gequollene Linse unter einer gespannten Cellophanfolie
fco Die Flächenvergrößerung planarisierter Linsen kann erheblich verstärkt werden, wenn zur erfindungsgemäßen Planarisierung der Linsen zu einem höheren Quellungsgrad gequollene Linse eingesetzt, also bessere Quellungsmittel als Wasser verwendet werden. Läßt b5 man beispielsweise eine Linse in 8O°/oigem wäßrigem Äthanol im Gleichgewicht quellen, so vergrößert sie sich auf etwa die doppelten Dimensionen. Wird die so gequollene Linse unter einer gespannten Cellophanfolie
getrocknet, entsteht eine planarisierte Linse in Xerogelzustand, die gegenüber einer nach dem Hochtemperaturverfahren
planarisierten Linse eine etwa vierfach größere Fläche und eine etwa vierfach kleinere Dicke
aufweist.
Ähnliche Wirkungen können auch durch Verwendung anderer Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen wie etwa
Methanol, Isopropanol, Propanol, Butanol u. dgl. erzielt werden. Gemische von Alkoholen untereinander oder
mit Wasser üben in der Regel eine noch größere Quellwirkung aus als die entsprechenden reinen
Komponenten. Ähnlich verhalten sich auch andere flüchtige hydrophile Lösungsmittel wie Aceton, Methyläthylketon,
Ameisensäure. Essigsäure oder etwa Dioxan als solche oder in Form von Gemischen, gegebenenfalls
in mit Wasser verdünnter Form.
Zur nachträglichen mechanischen Bearbeitung solcher planarisierter Linsen beispielsweise durch Schleifen,
Polieren, Abschneiden oder Zuschleifen nach der Lage der zylindrischen Achse bei torischen Linsen ist es
nicht unbedingt erforderlich, das Quellungsmittel bis auf die letzten Reste vollständig aus dem Gel zu entfernen.
Die mechanische Bearbeitbarkeit wird auch in Gegenwart von bis zu 8 Gew.-% nichtflüchtiger hydrophiler
Weichmacher, die die Sprödigkeit des Xerogels erheblich verringern, nicht behindert.
Vom Standpunkt der physiologischen Verträglichkeit her eignet sich zur Weichmachung hydrophiler Gele
Glycerin am besten. Werden andererseits wenig flüchtige Komponenten eingesetzt, die zu einer Reizung
der Hornhaut führen können, beispielsweise Glycole oder Polyglycol^ muß die Linse nach der Durchführung
von Bearbeitungsschritten vor der Verwendung am Auge vollständig ausgewaschen werden.
Läßt man beispielsweise eine Linse aus Glycolmethacrylat mit einer 10%igen wäßrigen Glycerinlösung ins
Gleichgewicht kommen, wird sie so imprägniert, daß das Xerogel nach vollkommener Trocknung etwa 4%
Glycerin enthält, wodurch die Sprödigkeit in günstiger Weise deutlich verringert. Ein derartiger Glyceringehait
behindert ferner die mechanische Bearbeitung der Linsen etwa durch Schleifen, Polieren, Schneiden u. dgl.
nicht.
Hydrogelartige Linsen können nach dem erfindungsgsgemäßen
Verfahren ferner im Naßverfahren auch serienweise auf einer glatten Unterlage beispielsweise
so planarisiert werden, daß sie mit dem Finger oder einem weichen Gummistöpsel leicht an die
Unterlage angepreßt werden. Dann wird die Unterlage mit den darauf festgesogenen Linsen mit einer
permeablen Folie, beispielsweise einer feuchten CeIIophanfolie,
überdeckt, worauf über die Ceüophanfoiie eine Textilschicht oder eine andere poröse Masse wie
etwa Polyurethanschaum, Zellstoffwatte u.dgl. aufgebracht wird, die durch eine feste Deckscheibe leicht an
die Unterlage angepreßt wird. Nach dem Trocknen und Auseinandernehmen des Systems werden die planarisierten
Linsen von der Unterlage abgenommen, was besonders einfach und schonend erfolgen kann, wenn als
Unterlage eine glatte, auf eine plane, feste Platte aufgelegte biegsame Folie verwendet wurde.
Es ist auch ausreichend, die auf der festen Unterlage
serienweise planarisierten Linsen auch lediglich mit ■ einer permeablen Folie abzudecken, wenn diese Folie so
gespannt ist, daß sie an den Rändern der Unterlage vor der Trocknung fest fixiert ist
Die genaue Planarisierung ist bei der Endbearbeitung vorgefertigter torischer Linsen von besonders großer
Bedeutung. Im Großen können derartige Linsen nur in vorgefertiger Form mit der primären und zylindrischen
Brechkraft hergestellt werden, wobei noch keine Stabilisierung der Linsen entsprechend dem individuell
gemessenen Winkel des Astigmatismus des Trägers vorliegt. Diese endgültige Bearbeitung der Linse beruht
auf dem Wegschleifen eines Segments auf dem Linsenrand, wodurch sich die Linse im Auge nicht mehr
drehen kann und eine solche Lage einnimmt, in der das Segment horizontal unten liegt. Diese Bearbeitung muß
selbstverständlich an der trockenen Linse vorgenommen werden, da sonst eine Abrundung und ein Schleifen
der neu erzeugten Kanten nicht möglich wäre. Eine derartige Bearbeitung ist bei Linsen, die durch
Trocknung deformiert wurden, nahezu unmöglich, weshalb derartige Bearbeitungen relativ schwierig sind
und hohe Anforderungen an die handwerkliche Geschicklichkeit stellen, wenn sie an der xerogelförmigen,
beispielsweise durch Drehen hergestellten Linse durchgeführt werden, die die gewölbte Form der
relaxierten gequollenen Linse aufweist. Demgegenüber ist die entsprechende Bearbeitung außerordentlich
einfach und genau möglich, wenn sie an erfindungsgemäß planarisierten Linsen im Xerogelzustand durchgeführt
wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch günstig für torische Linsen angewendet werden. In diesem Fall
kann die Bezeichnung der Richtung der zylindrischen Achse(n) am günstigsten durch einen oder mehrere
gerade Striche erfolgen, die parallel zur Zylinderachse verlaufen. Die Bezeichnung kann jedoch auch in Form
von Pfeilen oder anderen, am Rand angebrachten Zeichen vorgenommen werden, deren Verbindungslinie
in der Richtung der Zylinderachse liegt. Diese Markierungen dienen dann als sichere und anschauliche
Orientierung für den Augenoptiker, der somit aufgrund der Untersuchungsergebnisse am Patientenauge zuverlässig
diejenige Stelle an der Linse ermitteln kann, an der das Segment abgeschliffen werden muß. Die
Ausmessung wird dabei besonders erleichtert, wenn die Linse am Umfang noch mit einer Winkelskala im
Bereich von 0 bis 180° versehen ist, mit der die Lage der Zylinderachse gekennzeichnet werden kann.
Die Linsenfläche kann erfindungsgemäß gegenüber der Fläche, die die in Wasser gequollene Linse im
planarisierten Zustand einnehmen würde, bis auf die dreifache Fläche vergrößert werden. Der Vorteil
derartiger planarisierter Linsen mit vergrößertem Durchmesser liegt darin, daß sie mit einer größeren
Zeichnung versehen werden können, die besser sichtbar ist und nach der gegenüber planarisierten Linsen ohne
möglich ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Linsen mit größerem Durchmesser und kleinerer Dicke
weniger bruchempfindlich sind. Weiterhin ist vorteilhaft, daß solche planarisierten Linsen aufgrund ihrer
geringen Dicke sowie der entsprechend großen Oberfläche in physiologischen Lösungen erheblich
schneller aufquellen, so daß sie bereits innerhalb weniger Minuten in einen Zustand gebracht werden
können, in dem sie vom Träger verwendet werden
können. .
Die erfindungsgemäß planarisierten Linsen enthalten vorteilhaft bis zu 5Gew.-% eines nichtflüchtigen
hydrophilen Weichmachers, vorzugsweise Glycerin, Glycol oder Pclyglycole, wodurch sich die Sprödigkeit
des Xerogels erheblich verringern läßt.
Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Aufbewah-
rung, zum Transport sowie zur abschließenden Nachbearbeitung
planarisierter und insbesondere torischer Kontaktlinsen im Xerogelzustand sind Gegenstand der
Patentanmeldung P 29 54 166.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen planarisierten Linsen liegt in ihrer einfachen Handhabbarkeit. Im
Unterschied zu einfach getrockneten und durch die Trocknung deformierten Linsen oder zu trockenen
Linsen, die in die Form eines regelmäßigen Xerogel-Abdrucks gebracht wurden, sind ihre scharfen und dünnen
Ränder bei der Handhabung und beim Transport erheblich weniger verletzbar, da die planare Linse mit
ihrer gesamten Fläche an den Wänden des Umschlags anliegt, während bei gekrümmten trockenen Linsenrepliken
oder sogar bei durch Trocknung deformierten Linsen die I.insenkanten auch bei geringstem Druck
oder Stoßen auf die Umschlagwände einer hohen spezifischen Druckbelastung ausgesetzt sind.
Die planare Linsenform eignet sich ferner auch in sehr vorteilhafter Weise für den Postverstand, da
derartige Linsen im Brief versandt werden können.
Das erfindungsgemäße Planarisierungsverfahren weist im Vergleich zur herkömmlichen Planarisierung
insbesondere folgende Vorteile auf:
1. Die Überführung der Linse in den planarisierten Xerolgelzustand erfolgt erfindungsgemäß bei niederer
Temperatur, bei der keine Beschädigung der makromolekularen Struktur des Gels eintreten
kann, während die Hochtemperaturplanarisierung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die
gefährlich nahe an der Depoiymerisationstemperatur liegt, bei der die Gefahr eines Polymerabbaus
besteht.
2. Linsen, die ausgehend von einem hoch gequollenen Zustand planarisiert wurden, sind erheblich weicher
als Linsen, die innerhalb eines engen Temperaturintervalls zwischen der Erweichungstemperatur
und der Zersetzungstemperatur des trockenen Gels bei hoher Temperatur planarisiert
wurden. Die gequollene Linse paßt sich infolgedessen den feinsten Strukturen von Flächen, zwischen
denen sie eingeschlossen wird, viel genauer an, wodurch es möglich ist, auf der Linse jede beliebige
feine Zeichnung zu erzeugen, die dann in trockenem Zustand unter üblichen Atmosphärenbedingungen
dauernd erhalten bleibt und andererseits nach Wiederaufquellen vollständig verschwindet.
3. Durch die erfindungsgemäße Planarisierung durch Trocknung stark gequollener und mit einer
permeablen Folie angepreßter Linsen werden planare Linsen von größerem Durchmesser und
kleinerer Dicke erhalten, als die durch Hochtemperaturplanarisierung
zugänglich sind
4. Aufgrund der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei gewöhnlicher Temperatur ist
das Verfahren ohne besondere Anforderungen an die Geschicklichkeit durchführbar und zudem
erheblich kürzer als die Hochtemperaturplanarisierung.
5. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ermöglicht auch die gleichzeitige Serienplanarisierung
zahlreicher Linsen auf einer gemeinsamen Unterlage.
6. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet deutlich billiger als herkömmliche Verfahren, ist einfacher
durchzuführen und zugleich mit keinerlei Risiken einer Beschädigung der Linsen verbunden.
Der Vorteil der Weiterbearbeitung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren planarisierten torischen
Linsen liegt darin, daß aufgrund der flachen Anordnung das gesamte vermessene Segment in einem einzigen
einfachen Bearbeitungsschritt, beispielsweise durch Anpressen eines Messers oder mit Hilfe einer
Kneifzange, auf einmal abgetrennt werden kann,
to wodurch das relativ zeitraubende Abschleifen entfällt.
Insbesondere dann, wenn die Linse vor der Planarisierung mit Glycerin imprägniert wurde, läßt sich die
Abspaltung der Segmente reproduzierbar und genau durchführen, ohne daß unregelmäßige Kanten auftreten
oder die Trennung in eine nicht gewünschte Richtung verläuft.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Beispielen und der Zeichnung näher
erläutert; die
F i g. 1 und 2 zeigen Draufsichten auf die planarisierte Fläche der Linse in vergrößertem Maßstab.
Nach Fig. 1 ist die Linse mit einer profilierten Zeichnung versehen, bei der der radiale profilierte
Strich 1 die Lage der Zylinderachse angibt und die konzentrischen Kreise 2 eine Art Raster für die
Planarisation bilden und zur Verhinderung einer flächigen Kontraktion der Linse bei der Trocknung
dienen. Bei der in Fig.2 dargestellten Linse gibt der
Strich 1 ebenfalls die Lage der zylindrischen Achse der Linse an; ferner ist am Umfang eine Winkelmeßskala 3
vorgesehen. Die Linse weist ferner Bezeichnungen oder Angaben 4 auf.
Die Profilierung der Zeichnung kann sowohl positiv als auch negativ sein, d. h. sowohl in die Tiefe gehen als
auch über die Linsenoberfläche hinausragen. Vom Standpunkt der mechanischen Weiterbearbeitung her
ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Profilierung in die Tiefe geht.
Nach dem Schleudergußverfahren hergestellte Hydrogel-Standardlinsen
aus Glycolmethacryiat wurden 24 h mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Linsen
wurden dann dicht nebeneinander mit einem weichen Kautschukstöpsel auf eine glatte Folie aus Polyvinylchlorid
von 0,4 mm Dicke aufgepreßt. Anschließend wurden sie mit einer feuchten Celiophanfolie überdeckt; die
überstehende Folie wurde umgebogen und auf der Unterseite der Unterlagfolie zugeklebt. Das Ganze
so wurde dann mit der Unterseite mit der darauf verklebten überstehenden Celiophanfolie auf eine feste
Duralplaite gelegt, worauf die obere Seite zuerst mit
einem feinen Baumwollgewebe bedeckt und leicht belastet und anschließend mit einer Schicht aus
Zellstoffwatte und danach mit einer flachen Duralplatte abgedeckt wurde. Nach etwa 15 h wurden die Schichten
abgenommen und die getrockneten, genau planarisierten Linsen von der Unterlagfolie und der zur
Abdeckung verwendeten Celiophanfolie getrennt.
Derartige Linsen besitzen ganz regelmäßige Kreisform und vollkommen glatte Ränder und können leicht
in Packungen eingelegt werden, in denen sie zwischen zwei Wänden eingeschlossen werden, die aneinander
anliegen. Zur Applikation am Auge werden die Linsen in eine physiologische Lösung eingelegt, in der sie ihre
ursprüngliche Form wieder annehmen. In siedender physiologischer Lösung lassen sich die Linsen innerhalb
weniger Minuten vollständig regenerieren.
Die gleiche Ausgangslinse wie in Beispiel 1 wurde anstelle von Wasser 24 h in 15%iger wäßriger
Glycerinlösung gequollen und wie in Beispiel I weiterverarbeitet. Die erhaltenen planarisierten Linsen
unterscheiden sich von den nach Beispiel 1 erhaltenen vorteilhaft durch ihre verminderte Sprödigkeit.
Eine Linse wie in Beispiel 1 wurde zwischen zwei in Wasser gequollenen Cellophanfolien planarisiert, die so
aufgespannt wurden, daß sie über einen Metallring von 30 mm Durchmesser aufgezogen und mit einem
Kautschukring an ihm befestigt wurden. Nach mehrstündiger Trocknung bleibt die planarisierte Linse
:'"}' zwischen den beiden vollkommen gespannten Folien
'· eingeschlossen.
•i,' In ähnlicher Weise kann in einem größeren Ring
;,;r gleichzeitig eine größere Anzahl von in Wasser oder
ρ Glycerinlösung gequollenen Linsen planarisiert und
f... getrocknet werden.
jfc, B e i s ρ i e 1 4
£5 Eine durch Schleuderguß erhaltene torische Linse aus
ζ% schwach vernetztem Glycolmethacrylatgel besaß nach
||s Quellung in physiologischer Lösung einen Basisdurch-
W messer von 13,5 mm und eine sagittale Höhe von
jp 3,5 mm. In Richtung ihrer größten negativen Brechung
H besaß die Linse durch kleine flache und runde Ansätze in
Form einer ausgedehnten Ellipse mit Halbachsen von 0,3 und 0,8 mm. Die Linse wurde 12 h in eine
10gew.-%ige wäßrige Glycerinlösung eingetaucht. Danach wurde sie auf eine glatte Platte aus nicht
weichgemachtem Polyvinylchlorid aufgepreßt, in die direkt Rillen mit halbzylindrischem Profil eingraviert
bzw. eingepreßt waren. Die gequollenen Linsen wurden durch leichten Druck mit einem weichen Kautschukstöpsel planarisiert und dabei so über die eingravierten
Rillen der Unterlage gebracht, daß die Rille genau unter den einander gegenüberliegenden kleinen rundlichen
Zeichen lag, die auf der Linse die zylindrische Achse bestimmten. Danach wurde die Platte mit den
planarisierten Linsen mit in Wasser gequollenem Cellophan abgedeckt. Das Cellophan wurde mit einem
feinen Baumwollgewebe sowie mit einem 5 mm dicken Filz aus Wolle belegt und mit einem perforierten
Stahlblech leicht belastet. Nach 24 h wurde dieses System auseinandergenommen, worauf die getrockneten
planarisierten Linsen von der Unterlage abgenommen werden. Der Linsendurchmesser betrug 14,6 mm:
die Linsen wiesen auf ihrer Unterseite einen deutlichen radialen, über dt? applanierte untere Linsenfläche
herausragenden ringförmigen Steg auf.
In dieser Weise verarbeitete Kontaktlinsen können zur endgültigen mechanischen Bearbeitung, insbesondere
zum Abschleifen des Segments entsprechend der Lage der zylindrischen Achse des Auges, genau
vermessen werden.
Eine Linse im Ausgangszustand wie in Beispiel 4 beschrieben wurde nach 12stündigem Quellen in einer
20%igen wäßrigen Glycerinlösung zur Planarisierung auf eine zylindrische Form aus Plypropylen als
Unterlage aufgepreßt deren wenig gekrümmte Kreisfläche mit einem Krümmungsradius von 150 inm mit
einer über die Oberfläche herausragenden Zeichnung versehen war, die aus einem radialen Strich, einer
Randwinkelskala, die auf 90° zum radialen Strich eingestellt war, und einer Bezeichnung des Herstellers
und des Linsentyps auf den resultierenden freien Flächen der Kreisfläche bestand. Über die plaranarisi^rte
Linse, die durch die Randmarkierungen in die Richtung des starken radialen Strichs gedreht wurde,
wurde eine nasse Cellophanfolie gespannt, worauf über die Folie ein an der zylindrischen Seitenwand! der
ίο kreisförmigen Unterlage eng anliegender Ring gezogen
wurde. Nach 10 h wurde die Cellophanfolie entfernt und die planarisierte Linse von der Unterlage abgenommen.
Auf der Linse war in diesem Fall außer dem radialen Strich auch die Winkelskala deutlich sichtbar, die es
ermöglicht, ohne jegliche zusätzliche Vorrichtung auf der Linse die Stelle anzuzeichnen, an der das Segment
entsprechend der Lage des zu korrigierenden Astigmatismus abgeschnitten werden muß. Das Segment kann
dann mit einer feinen Kneifzange in einfacher Weise abgetrennt werden, wobei es zu keinerlei unerwünschter
Rißbildung kommt, die bei nicht mit Glycerin imprägnierten Linsen auftreten könnte.
Die endgültige Bearbeitung der Linse geschieht durch manuelles Abziehen der neu entstandenen Kante mit
feinem Schmirgelpapier und anschließend auf einem Gewebe mit Polierpaste. Zur späteren Kontrolle der
Linsenlage im Auge des Trägers empfiehlt es sich, die Linse noch an der dem abgeschnittenen Segment
gegenüberliegenden Stelle durch eine auffällige dunkle Pigmentation zu bezeichnen, was am einfachsten mit
Hilfe einer 2%igen Permanganatlösung durchgeführt wird, die man 3 min in die Linse eindiffundieren läßt,
worauf sich im Linseninneren ein Pigment aus braunem Mangandioxid bildet.
F.S wurde wie in Beispiel 4 verfahren mit dem Unterschied, daß die Imprägnierung der Linse nicht mit
wäßriger Glycerinlösung, sondern mit einer wäßrigen, durch Vermischen von 75 Vol.-Teilen Wasser, 20 VoI.-Teilen
Äthanol und 5 Vol.-Teilen Glycerin hergestellten Lösung durchgeführt wurde. In dieser Lösung wurde die
Linse so gequollen, daß sie nach der Planarisierung auf der Trocknungsunterlage anstelle des Durchmessers
von 14.6 mm, den die Linse der beiden vorhergehenden Beispiele ursprünglich in der wäßrigen Glycerinlösung
hatte, einen Durchmesser von 19 mm aufwies. Deshalb konnte eine Unterlage mit vergrößerter Zeichnung
verwendet werden.
Nach der Trocknung wurde die planarisierte Linse mit einem Durchmesser von 19 mm von der Unterlage
abgenommen.
Der Vorteil derartiger planarisierter Linsen gegenüber den gemäß den vorhergehenden Beispielen
planarisierten Linsen liegt darin, daß die Winkelskala bereits mit bloßem Auge klar erkennbar ist und die
Vermessung zur endgültigen Bearbeitung noch bequemer und genauer durchgeführt werden kann.
Eine durch Schleuderguß hergestellte torische Linse mit Ansätzen zur Kennzeichnung der Richtung der
zylindrischen Achse wie in Beispiel 3 wurde in gequollenem Zustand auf einer planen, glatten Unterlage
zu einer planaren Form gepreßt und mit feuchter Cellophanfolie überdeckt; über das Cellophan wurde
durch die Mitte der Linse ein Polyamidfaden von 0,35 mm Dicke so gespannt, daß er genau über den die
zylindrische Achse markierenden Ansätzen lag. Die Folie und der Polyamidfaden wurden dann mit einem
feinen Baumwollgewebe und einem 5 mm dicken Filz unter Belastung mit einem Kilogrammgewicht angepreßt.
Nach 10 h wurde die getrocknete planarisierte Linse freigelegt, auf der ein gerader, radialer Strich vertieft
sichtbar war, nach dem die Linse zur Endbearbeitung genau vermessen werden kann.
Auf einer Glasplatte von 50 χ 50 mm als Unterlage
wurde eine in Wasser gequollene torische Linse des gleichen Typs wie in Beispiel 4 durch Anpressen
planarisiert und mit einer in Wasser gequollenen quadratischen und gegenüber dem quadratischen Glas
um 45° verdrehten Cellophanfolie von 70 χ 70 mm Größe bedeckt, wobei die vier überstehenden dreieckigen
Folienteile auf die andere Glasseite hin umgebogen
und auf der Glasrückseite angepreßt wurden.
Nach eintägigem Trocknen wurde unter der vollkommen gespannten Folie eine genau planare Linse
erhalten, auf der die die zylindrische Achse markierenden Ansätze schwach sichtbar waren. Nach diesen kann
die Achse auf der Folie deutlich markiert werden, wobei gegebenenfalls auf der Folie oder auf der Glasrückseite
die Winkelmeßskala aufgedruckt werden kann, nach der die Abtrennung des Segments und das Auspolieren der
ίο neu entstandenen Kante sehr genau und ohne
irgendeine Gefahr für die Linse durchgeführt werden kann, die gegenüber dem Glas ein hohes Adhäsionsvermögen
aufweist. Die Adhäsion am Glas kann durch Eintauchen der gequollenen Linse vor der Planarisierung
in eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Bindemittels, beispielsweise in eine Lösung von
teilweise und mäßig karamelisierter Saccharose, noch erhöht werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von planarisierten hydrophilen Kontaktlinsen im Xerogelzustand
durch Überführung vom in einem flüchtigen Quellungsmittel gequollenen Zustand in den Xerogelzustand
durch langsames Trocknen unter Diffusion des Quellungsmittels durch eine für das
Quellungsmittel permeable Folie hindurch, gekennzeichnet
durch
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