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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
kolorierten Kontaktlinse mit einem schillernden Erscheinungsbild,
insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktlinse mit
innerhalb des Linsenmaterials eingebetteten und verteilten Pigmenten,
so dass die Linse ein schillerndes Erscheinungsbild hat.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Kontaktlinse ist eine nützliches
Instrument zur Sehkorrektur für
Menschen mit Sehfehlern. Die Kontaktlinse ermöglicht es einer Person, die
Unannehmlichkeiten von Brillengläsern
zu vermeiden.
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Ein
Verfahren für
die Massenherstellung er Kontaktlinse wird "Spin Casting" genannt. Es wurde von einer tschechischen
Firma, Ceskoslovenska Akademie Ved, 1961 erfunden und wurde in den
USA unter der Patentnummer 3 660 545 patentiert. Die Spin Casting
Technologie wurde später
entwickelt und in der Industrie vielfach übernommen. Seit der Verwendung
von Polymeren als Materialien für
Kontaktlinsen sind die Herstellungskosten der Kontaktlinse stark
gesunken. Also Folge davon sind verfügbare Kontaktlinsen möglich und werden
von Verbrauchern vielfach verwendet. Vor kurzem wurden Linsen mit
koloriertem Erscheinungsbild hergestellt. Die Farbkontaktlinse fungiert
als ein Instrument zur Sehkorrektur und als Verschönerung des
Gesichts.
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Die
US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 07/430222 (die der Schering
Corporation zugeordnet ist und der WO-A-91/06886 entspricht) betrifft eine
kolorierte Kontaktlinse mit einem sehr natürlichen Erscheinungsbild. Diese Erfindung
offenbarte eine Linse mit einem nicht durchsichtigen Pupillenbereich
und einem Irisbereich, der zumindest teilweise undurchsichtig ist
und aus zwei Abschnitten besteht. Die Abschnitte und Bereiche der
Kontaktlinse enthielt Schatten mit unterschiedlichen Mustern und
Farben, um ein sehr natürliches Erscheinungsbild
zu liefern.
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In
der obigen und weiteren Erfindungen für die kolorierte Kontaktlinse
versuchten die Erfindung, Kontaktlinsen mit Mustern bereitzustellen,
durch die der Iris der Träger
ein natürliches
Erscheinungsbild verliehen wird. Bei der Herstellung der kolorierten
Kontaktlinse wurden ein oder mehrere Pigmente auf die konvexe Oberfläche der
Kontaktlinse gedruckt, um ein bestimmtes Muster zu bilden. Wenn
mehr als ein Pigment verwendet wird, wurden die Pigmente aufeinanderfolgend
gedruckt, wobei sich ein Pigment mit einem weiteren überlappt
oder nicht. Eine so hergestellte Kontaktlinse hat eine extrudierte
Pigmentschicht auf ihrer konvexen Oberfläche. Manchmal ist die Dicke
des Musters um einige Male größer als
die einer Pigmentschicht.
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Obwohl
die Dicke der Pigmentschicht sehr dünn sein kann (z.B. 0,01 mm – 0,08 mm),
kann es sein, dass der Träger
der so hergestellten Kontaktlinse das Vorhandensein der Pigmentschicht(en)
spürt.
Um Verletzungen der Augen des Trägers
zu vermeiden, verwendete der Stand der Technik Pigmente, die nicht-organische
Mineralien wie etwa TiO2 enthalten. Obwohl
der Durchmesser der Mineralpartikel bis ungefähr 5 mm betragen kann, kann
sich das Pigment durch die Reibung des Augenliedes teilweise ablösen. Die
abgelösten Pigmentteile
können
außerdem
zu Verletzungen der Hornhaut des Trägers führen.
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Darüber hinaus
kann, obwohl ein natürliches
Erscheinungsbild für
Träger
der Kontaktlinse wünschenswert
sein kann, ein nicht natürliches
Erscheinungsbild dekorativer und extravaganter sein. Herkömmlich weist eine
kolorierte Kontaktlinse ein bestimmtes Muster auf. Es ist möglich, dass
ein solches Muster den Bedürfnisse
der Konsumenten nicht gerecht wird, wenn sie eine Kontaktlinse mit
einem unvermutetes Muster bevorzugen.
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In
der US-A-5 034 166 ist ein Verfahren zur Herstellung von kolorierten
Kontaktlinsen offenbart, in dem eine kolorierte Flüssigkeit,
die aus einem Bindemittel und einem Farbmittel besteht, in verschiedenen
Verfahren auf eine konkave Oberfläche einer Form aufgebracht
wird und teilweise oder vollständig
ausgehärtet
wird, bevor eine polymerisierbare flüssige Linsenbildungsmischung
hinzugefügt
wird. Die Linsenbildungsflüssigkeit wird
vor Abschluss der Polymerisation durch Spin Casting in ihre endgültige Form
gebracht. Durch dieses Verfahren werden verschiedene wohl definierte
Muster erreicht, die sich innerhalb des Oberflächenbereichs der Linse befinden.
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In
der US-A-4 666 640 ist ein Spin Casting Verfahren offenbart, um
Kontaktlinsen mit stufenloser Lichtabsorption herzustellen. Gemäß diesem
Verfahren werden ein flüssiges
Linsenmonomer zusammen mit einem Lichtabsorptionsmaterial, das ein
spezifisches Gewicht besitzt, das höher als das des flüssigen Linsenmonomers
ist, in eine konkave Linsenform gegeben, wobei man das schwerere
Licht absorbierende Material auf den Boden der Form absinken lässt. Anschließend wird
die Form in Drehung so versetzt, dass die Linse ihre endgültige Form
erhält
und das absorbierende Material nach außen verteilt wird.
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In
der GB-A-1 004 424 ist ein Verfahren zur Herstellung einer kolorierten
Kontaktlinse offenbart, in dem ein geeignetes koloriertes Muster
auf die Oberfläche
der Linse mit Hilfe verschiedener Verfahren aufgebracht wird oder
ein Färbemittel
oder Pigment einer Mischung aus Monomeren zusammen mit jeweiligen
Polymerisationszusätzen
hinzugefügt
wird, gefolgt von einem Polymerisationsschritt.
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Es
besteht daher die Notwendigkeit bzw. das Bedürfnis in der Industrie, kolorierte
Kontaktlinsen zu haben, um den Iris ein unerwartetes Erscheinungsbild
zu verleihen. Es besteht ferner die Notwendigkeit bzw. das Bedürfnis, eine
kolorierte Kontaktlinse zu haben, wobei Pigmente den Augapfel des
Trägers
nicht verletzen dürfen.
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ZIELE DER
ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung der
oben genannten Kontaktlinsen bereitzustellen.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Verfahren zur Herstellung kolorierter Kontaktlinsen gemäß der Erfindung
ist in den Ansprüchen
1 und 3 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Pigmente
werden zuerst mit einem Drucktampon so auf die Kunststoffform für die Kontaktlinse
gedruckt, dass die Pigmente auf der konkaven Oberfläche der
Kunststoffform verteilt sind. Gemäß dem Tampondruck wird das
zu druckende Design in einen flachen Block, die sogenannte Druckplatte,
geätzt.
Diese Ätzvertiefungen
werden mit Hilfe eines sogenannten Druckfarbenabgabemechanismus
mit Tinte gefüllt.
Ein glattes, flexibles Gummitampon (daher Tampondruck) nimmt den
Großteil
der Farbe von der Platte auf und überträgt sie auf die zu bedruckenden
Komponen ten. Das Material für
die Linse wird anschließend
auf die konkave Oberfläche
der Kunststoffform getröpfelt.
Anschließend
rotiert die Form mit einer bestimmten Drehzahl für eine vorbestimmte Zeitspanne,
so dass sich das Linsenmaterial auf der konkaven Oberfläche der
Kunststoffform ausgebreitet, wodurch eine gewünschte Radiusfläche gebildet
wird. Während
des Rotierens der Kunststoffform werden die Pigmente durch die so
erzeugte Zentrifugalkraft so vorangetrieben, dass sie innerhalb
des Linsenmaterials verteilt sind. Die Verteilung der Pigmentpartikel
wird entsprechend den Durchmessern der Partikel bestimmt, so dass
ein schillerndes Erscheinungsbild gewonnen werden kann. Die Linse
wird anschließend
unter einer UV-Lampe verfestigt. Eine so hergestellte Kontaktlinse
umfasst Pigmente, die in der Linse vergraben und verteilt sind,
und die Pigmente werden nicht an die Umgebung wandern.
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Das
obige und weitere Ziele und Vorteile können klar aus der nachfolgenden
Beschreibung mit Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen verstanden
werden.
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IN DEN ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
das Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung kolorierter Kontaktlinsen
mit einem schillernden Erscheinungsbild gemäß der Erfindung.
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3 zeigt die Schritte des Verfahrens zur
Herstellung kolorierter Kontaktlinsen mit einem schillernden Erscheinungsbild
gemäß der Erfindung,
wobei (a) eine Kunststoffform mit aufgebrachten Pigmenten zeigt, (b)
eine kolorierte Kontaktlinse mit einem schillernden Erscheinungsbild
zeigt, die gerade gefertigt wird, und (c) eine kolorierte Kontaktlinse
mit einem schillernden Erscheinungsbild, herstellt mit Hilfe des
Verfahrens dieser Erfindung, zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Stand der Technik umfassen Materialien für die Kontaktlinse hydrophile,
hochmolekulare Polymere, manchmal als Hydro-Gel bezeichnet. Die
Materialien umfassen Hydroxyethylmethacrylat (HEMA). Das Pigment
kann eine Pigmentmischung umfassen, die ein Pigment, ein Dispergiermittel
und ein bindendes Polymer umfasst.
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Der
Erfinder hat herausgefunden, dass es sein kann, dass bei teilweiser
Vertäglichkeit
der Pigmentmischung und des Linsenmaterials die auf die konvexe
Oberfläche
der Linse gedruckte Pigmentmischung in dem Linsenmaterial nicht
löslich
ist. Während
die Kunststoffform rotiert wird, wird das Pigment innerhalb des
Linsenmaterials verteilt und erzeugt ein schilderndes Erscheinungsbild.
Da die Pigmentmischung innerhalb des Linsenmaterials eingebettet
ist, wird das Muster beim Herausnehmen der Linse oder durch das
Augenlid des Trägers
nicht beschädigt.
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Das
Nachfolgende ist eine ausführliche
Beschreibung der Kontaktlinse, ihres Herstellungsverfahrens und
ihrer Pigmente.
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Bei
der Herstellung der Kontaktlinse dieser Erfindung wird zuerst eine
Pigmentmischung hergestellt. Die Pigmentmischung umfasst ein Dispergiermittel,
ein bindendes Polymer und wenigstens ein Pigment.
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Für diese
Erfindung geeignete Dispergiermittel umfassen: Monomere oder Vorpolymere
aus einem Acrylharz und weitere geeignete Dispergiermittel. Beispiele
umfassen: Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Hydroxypropylmethacrylat
(HPMA), Methylmethacrylat (MMA) und Glycerylmethacrylat (GMA) etc.
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Für diese
Erfindung geeignete bindende Polymere umfassen: acrylisch emulgierte
Vorpolymere, Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), EOMEMA (2-Ethoxyethylmethacrylat),
Methylacrylsäure
(MAA) und Isopropanol (IPA). Funktionen der bindenden Polymere umfassen
die Erzeugung von Wasserstoffbindungen oder Van-der-Waals Kräften zwischen
dem Linsenmaterial und den Pigmenten, derart, dass die Kombination
verfestigt werden kann.
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Geeignete
Pigmente umfassen C.I. Pigment weiß 6, C.I. Pigment blau 15:4,
C.I. Pigment grün
7, C.I. Pigment violett 23, C.I. Pigment gelb 42 und C.I. Pigment
braun.
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In
den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann die Pigmentmischung entsprechend
den tatsächlichen
Notwendigkeiten bzw. Bedürfnissen
zusammengesetzt werden. Tabelle 1 zeigt mögliche Kombinationen von Pigmenten,
die in der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Weitere Pigmente,
Kombinationen und Verhältnisse
können
ebenfalls in dieser Erfindung verwendet werden und ähnliche
Effekte liefern. In dieser Tabelle sind auch andere Komponenten
der Pigmentmischung als Referenz gezeigt.
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Das
Nachfolgende ist eine Beschreibung einer Ausführungsform des Verfahrens zur
Herstellung einer kolorierten Kontaktlinse mit einem schillernden
Erscheinungsbild gemäß dieser
Erfindung. 1 zeigt das Flussdiagramm für eine Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung der kolorierten Kontaktlinse mit
einem schillernden Erscheinungsbild gemäß dieser Erfindung.
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Wie
es in dieser Figur gezeigt ist, wird bei der Herstellung einer kolorierten
Kontaktlinse mit einem schillernden Erscheinungsbild bei 101 zuerst
eine Pigmentkomposition 2 vorbereitet. In den Ausführungsformen
dieser Erfindung können
die Pigmentmischungen 2 die in Tabelle 2 gezeigten sein.
In 102 wird die Pigmentmischung 2 auf die konkave
Oberfläche
einer Kunststoffform 1 gedruckt. Eine Verteilung der Pigmentmischung
bzw. ein Muster wird anschließend
auf der konkaven Oberfläche
der Kunststoffform 1 gebildet. Hier können einige Pigmentmischungen
auf die Kunststoffform aufeinanderfolgend aufgebracht werden, um
eine Anzahl von Farben der kolorierten Kontaktlinse zu liefern.
Aus Gründen
der Einfachheit können
die aufgebrachten Pigmente weniger als drei Arten umfassen. Natürlich können, wenn
gewünscht,
mehr als drei Pigmente aufgebracht werden.
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2 zeigt
die Schritte des Verfahrens zur Herstellung einer kolorierten Kontaktlinse
mit einem schillernden Erscheinungsbild gemäß der Erfindung. In 2 zeigt
(a) eine Kunststoffform 1 mit aufgebrachten Pigmenten 2.
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In 103 wird
eine bestimmte Menge Linsenmaterial 3 in die konkave Oberfläche der
Kunststoffform 1 getröpfelt
bzw. geträufelt.
In einigen Ausführungsformen
dieser Erfindung ist die Kunststoffform aus PVC (Polyvinylchlorid)
hergestellt. Andere Materialien können ebenfalls zur Herstellung
der Form verwendet werden. Die konkave Oberfläche der Kunststoffform 1 kann
eine sphärische
oder eine asphärische
Oberfläche
sein oder weitere Designs oder Formen aufweisen. Materialien für die Linse
können
HEMA sein, wie es oben beschrieben ist, oder weitere anwendbare
Materialien.
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In 104 wird
die Kunststoffform 1 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
rotiert, so dass sich das Linsenmaterial 3 durch die Zentrifugalkraft
der Rotation auf der konkaven Oberfläche der Kunststoffform 1 verteilt und
eine gewünschte
Radiusfläche
bildet. Wenn die Pigmentmischung 2 mit dem Linsenmaterial 3 in
Kontakt gelangt, wird sie sich teilweise oder vollständig in
dem Linsenma terial 3 auflösen. Die durch das Rotieren
und die Schubspannung des Linsenmaterials 3 erzeugte Zentrifugalkraft
sorgt dafür,
dass die Pigmentmischung 2 in der Linse 3 auf
unvorhersagbare Weise verteilt wird. Die Verteilung der Pigmentpartikel 2 kann
durch einige Faktoren, einschließlich der Größe, bestimmt
werden. Während
der Zermahlens des Pigments weist die Partikelgröße des Pigments eine normale
Verteilung von 1 μm
bis 10 μm
auf, wobei die durchschnittliche Größe weniger als etwa 5 μm beträgt. Da das
Gewicht eines Pigmentpartikels W (Gewicht) = V (Volumen)·D (Dichte) ist
und die Dichte des Pigmentpartikels größer als die des Linsenmaterials
ist, neigen größere Pigmentpartikel dazu,
angrenzend an die Oberfläche
der Linse, weg von der Mitte, verteilt zu werden. Eine so hergestellte
Linse 3 wird ein schillerndes Erscheinungsbild mit Schichten
zeigen. Wichtiger ist, dass die Pigmentpartikel nicht an der flüssig-rotierenden
Fluidoberfläche,
d.h. die Basislinie der Linse, angeordnet werden. Als Folge davon wird
das Pigment im Innern der Linse begraben. Sicherheit wird somit
erreicht.
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2(b) zeigt eine kolorierte Kontaktlinse
mit schillerndem Erscheinungsbild während der Herstellung.
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In 105 wird
die Ultraviolettlampe 4 über der Kunststoffform 1 eingeschaltet,
um das Linsenmaterial 3 zu verfestigen, und ebenso die
Pigmentmischung 2. Die Verfestigung wird etwa 2-10 min
fortgesetzt. In 106 wird die Rotation gestoppt und die
Kunststoffform/Linsen-Einheit in eine zur Wärmebehandlung in eine (nicht gezeigte)
Wärmebehandlungskammer
gebracht. In 107 werden die Ränder der Kontaktlinse bearbeitet,
und in 108 wird eine Hydratation und ein Ablösen ausgeführt. Eine
kolorierte Kontaktlinse mit einem schillernden Erscheinungsbild
ist dann fertiggestellt. (c) von 2 zeigt
eine kolorierte Kontaktlinse mit einem schillernden Erscheinungsbild,
hergestellt gemäß dem Verfahren
dieser Erfindung.
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EFFEKTE DER
ERFINDUNG
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Die
so hergestellte Kontaktlinse wird unter einem Mikroskop beobachtet.
Das Pigment und sein Muster ist im Innern der Linse verteilt. Die
Linse hat eine glatte Oberfläche,
frei von Defekten. Die Linse zeigt ein schillerndes Erscheinungsbild.
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Die
Kunststoffform nach dem Ablösen
wird unter einem Mikroskop beobachtet. Die konvexe Oberfläche der
Kunststoffform erscheint sauber und glatt. Keine Pigmentreste werden
gefunden.
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Das
Pigment, das das kolorierte, schillernde Muster bildet, ist im Innern
des Linsenmaterials begraben. Kein Hervortreten von der Oberfläche der
Linse ist zu sehen. Das Pigment ragt hervor, um die Träger der
Linse zu verletzen.
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Das
erfundene Verfahren ist nicht nur auf den Spin Casting Ansatz anwendbar,
sondern auch auf den Extrusionsansatz und weitere Ansätze. Wenn
der Extrusionsansatz angewendet wird, können die Form und der Stempel
in einem bestimmten Winkel relativ zueinander rotieren. Ein Muster
wie astronomische Orte wird dann erzeugt.
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