DK147357B

DK147357B - Fremgangsmaade og stoebeform til fremstilling af kontaktlinser

Info

Publication number: DK147357B
Application number: DK122277AA
Authority: DK
Inventors: Thomas H Shepherd
Original assignee: Coopervision Inc
Priority date: 1976-03-24
Filing date: 1977-03-21
Publication date: 1984-07-02
Also published as: JPS52117647A; SE460078B; IE44908B1; GB1575694A; CH631652A5; DE2712437C2; AT368940B; DK147357C; DK122277A; JPS5929411B2; CA1075419A; US4121896A; AU2352077A; ES456927A1; SU674658A3; IL51711A0; AR221685A1; NL180186C; ZA771723B; IN147193B

Description

o i 147357

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af kontaktlinser samt en støbeform, der kan anvendes ved fremgangsmåden.

Det primære problem, der skal overvindes ved anven-5 delse af et lukket støbesystem til støbning af genstande, såsom kontaktlinser, hvor overfladeudseende, kantregelmæssig-hed og overfladefærdigbehandling er vigtige, er en kompensation af den uundgåelige krympning, der sker under polymerisationen. For mange monomere materialer er den volumetriske 10 krympning under polymerisationen fra 12 til 22%. Denne krympning har hidtil udelukket tilfredsstillende støbning af genstande, såsom kontaktlinser, ud fra vinylmonomere, f.eks. acry-lat- og methacrylatestere, vinylpyrrolidon og substituerede eller usubstituerede acrylamider eller methacrylamider. Som 15 det f.eks. beskrives i USA-patentskrift nr. 3.660.545 (spalte 1 og 2), vil en polymeriserende acrylat- eller methacrylat-esterblanding, der holdes i en lukket glasform, uundgåeligt trække sig væk fra mindst den ene støbeformoverflade og bevirke dannelsen af overfladehulrum, der gør den støbte genstand 20 uegnet som linse.

Ved en anden kendt metode (jfr. USA-patentskrift nr. 3.660.545) holdes polymerisationsblandingen mellem konkave og konvekse glasstøbeformdele med et ringformigt mellemrum mellem dem, der formindskes mens polymerisationen skrider frem, 25 men igen fremkommer der en uregelmæssig kantkonfiguration på grund af polymerisationskrympning. Denne kantdel kunne fjernes ved afskæring, men dette resulterer i en kant af kendelig tykkelse, der har tendens til at fange øjelåget under bevægelser· af sidstnævnte og bevirke forskydning af linsen.

30 Disse vanskeligheder med krympningskompensation har derfor hidtil udelukket en linsefremstilling ved støbning i lukkede støbesystemer, og andre metoder til støbning af kontaktlinser af tværbundne polymere materialer, f.eks. slynge-støbning og maskinforarbejdning samt polering er blevet anvendt.

qe

Ved slyngestøbningsprocessen, som beskrevet i USA-pa-

O

2 147357 tentskrift nr. 3.408.429 og 3.496.254, indeholdes polymerisa-tionsblandingen i en roterende åben støbeform med en konkav overflade. Den forreste konvekse overflade af linsen formes således ved hjælp af støbeformoverfladen, og den bageste kon-5 kave overflade af linsen formes som et resultat af centrifugalkræfter, overfladespænding af polymerisationsblandingen og andre faktorer, såsom størrelse og form af støbeformen, rumfang af polymerisationsblandingen og tilstanden af støbeformoverfladen. Den konkave overflade af den således formede lin-10 se er omtrent parabolisk i form, og mange faktorer skal omhyggeligt kontrolleres til fremstilling af reproducerbare former. Linser fremstillet ved slyngestøbning kræver sædvanligvis efter polymerisationen en kantefterbehandling, og den optiske kvalitet er ikke den højeste, fordi der ikke findes en 15 virkelig sfærisk optisk zone på grund af den asfæriske natur af den bageste overflade.

Mange fabrikanter af kontaktlinser ud fra tværbundne polymere materialer anvender en traditionel maskinbehandling eller mekanisk bearbejdning og polering af linseråemner som 20 beskrevet i USA-patentskrift nr. 3.361.858. Denne metode har den fordel at være i stand til at "skræddersy" linsekrumninger og -styrker til enhver ønsket grad og til at tilvejebringe høj optisk kvalitet. Denne metode lider imidlertid af den ulempe, at den kræver højt uddannede håndværkere til kvali-25 tetsproduktion.

Det er et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af støbte kontaktlinser i et lukket støbesystem således, at linserne får de Ønskelige optiske og tilpasningsegenskaber af maskinbearbejde-30 de og polerede linser. Det er i forbindelse hermed også et formål med opfindelsen at tilvejebringe en støbeform, der kan anvendes ved fremgangsmåden.

Opfindelsen angår således en fremgangsmåde til fremstilling af kontaktlinser ved fyldning af en polymeriserbar blan-35 ding i hundelen af en form, som omfatter en handel omfattende 3

O

147357 en første formflade med en længdegående hovedakse, idet nævnte formflade har en forudbestemt krumning til dannelse af en første flade af nævnte kontaktlinser og en hundel omfattende en anden formflade med en længdegående hovedakse og med en 5 forudbestemt krumning til dannelse af en anden flade af nævnte kontaktlinser, lukning af formen med handelen af nævnte form, underkastning af det lukkede formsystem for aktiverende betingelser i en periode, der er tilstrækkelig til at bevirke 10 polymerisation af nævnte polymeriserbare blanding, og udtagning af det dannede polymere produkt derfra, idet det polymere produkt har formen af en kontaktlinse, og denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der anvendes en form fremstillet af et termoplastisk materiale, og 15 at der langs periferien af den ene af formfladerne er udformet en fleksibel fælgdel, som har en akse fælles med den længdegående hovedakse af formdelen.

Opfindelsen angår i overensstemmelse med det ovenfor anførte også en støbeform til fremstilling af kontaktlinser ud-20 fra en polymeriserbar blanding og med en handel omfattende en første formflade med en længdegående hovedakse, idet nævnte formflade har en forudbestemt krumning til dannelse af en første flade af kontaktlinsen og en hundel omfattende en anden formflade med en længdegående hovedakse, idet nævnte formfla-25 de har en forudbestemt krumning til dannelse af en anden overflade af nævnte kontaktlinse, og denne støbeform er ejendommelig ved, at den er fremstillet af et termoplastisk materiale, og at der langs periferien af den ene af formfladerne er udformet en fleksibel fælgdel, som har en akse fælles med den 30 længdegående hovedakse af formdelen.

Fra såvel USA-patentskrift nr. 3.915.609 som fra USA--patentskrift nr. 3.222.432 kendes til anvendelse ved fremstilling af kontaktlinser henholdsvis brillelinser tredelte forme omfattende en handel, en hundel og en elastisk eller 35 fjedrende, periferisk pakningsdel, der er anbragt mellem de to øvrige dele af formen. Pakningen indeholder det materiale, der o 4 147357 skal formes (støbes), indtil dette er blevet stift nok til ikke at flyde ud, og pakningen tillader endvidere, at overfladerne af formhalvparteme bevæger sig i forhold til hverandre til kompensation for den kontraktion, der forekommer, 5 når der sker polymerisation af det materiale, der skal støbes. Da han- og hundelen af de fra de nævnte patentskrifter kendte støbeforme er fremstillet af stift materiale, f.eks. glas, er det nødvendigt at anvende en tredie del, nemlig den fjedrende pakning, til kompensation for kontraktionen under to polymerisationen.

Støbeformen ifølge den foreliggende opfindelse har kun to dele, en han- og en hundel, der begge er af termoplastisk materiale, og den ene eller den anden af disse dele har som en integrerende del deraf en periferisk fælgkant, der er til-15 strækkelig bøjelig til at tillade relativ bevægelse af formdelene til kompensation for kontraktion under polymerisation af det materiale, der støbes.

Støbeformen ifølge opfindelsen er således enklere end de kendte og mere økonomisk og lettere at anvende. Endvidere 20 er den foretrukne udførelsesform for formen, hvor halvparterne er tildannet som koncentriske cylindre, i det væsentlige selvindstillelig. Den meget tynde (skarpkantede) fælgdel har desuden den fordel, at der kun kræves et lille eller intet tryk ved støbning af kontaktlinserne.

25 I svensk fremlæggelsesskrift nr. 418.222 er der be skrevet en anvendelse af koncentriske cylindre i forme til fremstilling af kontaktlinser, men der er her ikke tale om nogen form for fleksibel periferisk fælgdel på nogen af formparterne .

30 Ved en foretrukket udførelsesform er den ene ende af nævnte hundel lukket med den nævnte anden formflade med forudbestemt krumning, idet nævnte formflade tilvejebringer den anden overflade af kontaktlinsen, der skal fremstilles.

Den fleksible fælgdel er integralt forbundet med form-35 fladen af enten handelen eller hundelen på en sådan måde, at o 5 147357 den er koaksial hermed.

Formfladerne er anbragt således, at den ene er konkav, og den anden er konveks. Som det fremgår af det følgende, omfattes alle kombinationer, der er konkave og konvekse krumnin-5 ger sammen med fælgdelen, der knyttes til begge, af den foreliggende opfindelse.

Opfindelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 til fig. 6 er lodrette snitbilleder af udførelsesformer for den foreliggende opfindelse, idet 10 fig. 1 viser en konveks hanformflade med den fleksible faélg knyttet hertil og en konkav hunformflade, fig. 2 viser en konkav hanformflade og en konveks hunformf lade med den fleksible fælg knyttet til hunfladen, fig. 3 er lig med fig. 2 med undtagelse af, at den flek-15 sible fælg er knyttet til handelen, fig. 4 er en alternativ udførelsesform for fig. 3, fig. 5 er lig med fig. 1, med undtagelse af, at den fleksible fælgdel er knyttet til hunformfladen, fig. 6 viser en simplificeret version af udførelses-20 formen ifølge fig. 1, og fig. 7 viser et sammenpresset billede af fig. 1, hvor fælgen er vist i bøjet form.

I alle figurerne repræsenterer de sidste to cifre ækvivalente genstande nummereret med tre cifre, hvor de sidste to 25 cifre er de samme.

Genstand 110, genstand 210, genstand 310 og genstand 410 repræsenterer således alle hanformdelen.

I den mere detaljerede diskussion af den mest foretrukne udførelsesform i det følgende vil kun fig. 1 blive diskute-30 ret, og den hertil hørende diskussion kan på samme måde overføres til udførelsesformerne af alle de andre figurer.

Formen består af to dele, nemlig en handel 110 og en hundel 130. Handelen omfatter ved en foretrukket udførelsesform en hovedsagelig cylindrisk understøtningsdel 114, der 35 eventuelt knyttet til den øvre ende deraf indeholder en 6

O

147357 kant 112. Ved en foretrukket udførelsesform er nævnte cylindriske del 114 som vist hul på grund af besparelser i støbematerialer, men opfindelsen skal ikke begrænses hertil. Understøtningsdelen 114 lukkes ved hjælp af en formflade 120, 5 der langs periferien er knyttet til bunden af cylinderen 114. Krumningen af fladen 120 er forudbestemt til at imødekomme de optiske krav til den linse, der skal fremstilles. Krumningen kan være fuldstændig sfærisk eller asfærisk eller kombinationer af begge tilfælde. Fladen kan desuden være torisk i den cen-10 trale eller optiske zone, idet imidlertid den periferiske del skal være symmetrisk i forhold til den centrale akse af linsen for at opnå god tilpasning med den fælg, der skal diskuteres i det følgende. Ved udførelsesformen vist i fig. 1 er en fleksibel perifer ring 116 anbragt rundt om formfladen integralt 15 hermed. Nævnte ring 116 omfatter en ydre overflade 117, en indre overflade 119 og en kontaktkant 118.

Hundelen 130 omfatter, ved en foretrukket udførelsesform, en cylindrisk understøtningsdel 134, eventuelt anbragt i en basis 132, anbragt periferisk dertil, og en formflade 140 20 anbragt inden i cylinderen 134. Med hensyn til hanformdelen 120 er krumningen af hunformdelen 140 forudbestemt og kan variere på samme måde som krumningen af formfladen 120. Den eneste begrænsning lagt på det indbyrdes forhold mellem krumningen af fladerne 120 og 140, der vil blive diskuteret i yderlige-25 re detaljer i det følgende, er, at den artikel, der skal støbes derimellem, skal have de generelle egenskaber, der er nyttige for en kontaktlinse, nemlig at den herved fremstillede artikel skal have en konkav flade, der under anvendelse er i kontakt med øjeæblet af bæreren, og en anden, konveks flade, 30 der er i kontakt med den indre del af øjenlåget af bæreren.

Under udførelsen af fremstillingsprocessen, der vil blive diskuteret i yderligere detaljer i det følgende, anbringes det materiale, der skal udgøre kontaktlinsen, i hundelen af formen. Handelen anbringes inde i hundelen på en sådan må-35 de, at en spids 118 af fælgen i dette tilfælde knyttet 7

O

147357 langs periferien rundt om hanformfladen 120, netop rører fladen 140 af hunformfladen. På dette punkt presses overskud af støbemateriale ud mellem den ydre kant af de cylindriske understøtningsorganer 114 og den indre kant 1-133 af de cylind-5 riske understøtningsorganer 134. I den i figurerne viste udførelsesform er der ikke vist eller tilvejebragt nogen fraløbskanaler i nævnte cylindriske dele. Støbeforme med sådanne kanaler skal ikke desto mindre betragtes som omfattet af den foreliggende opfindelse. De anvendes ikke ved de foretrukne udførelsesfor-10 mer, fordi tilvejebringelsen af sådanne former kræver et ekstra og mere kostbart trin ved fremstillingen af støbeformene, og tilvejebringelsen heraf har ikke vist sig at være nødvendig.

Tegningerne er ikke i den rigtige målestok, især hvad 15 angår fælgdelene, f.eks. 116, og frigangen mellem f.eks. 114 og 133.

De to dele af formen, der indeholder støbematerialet, underkastes derpå støbeprocessen, der diskuteres i detaljer i det følgende. Under støbningstrinet sammentrækker støbemate-20 rialet sig, idet denne sammentrækning kan være så meget som 20% af rumfanget af støbematerialet, der oprindeligt fandtes mellem fladerne 119, 120 og 140. Fordi en sådan sammentrækning finder sted i et totalt lukket hulrum, dannes der et potentielt vakuum, der vil modvirkes af det ydre atmosfæriske 25 tryk forårsagende, at de to forme 110 og 130 bevæger sig mod hinanden. Fleksibiliteten af fælgen 116 tillader således de to forme at nærme sig hinanden mere tæt på grund af bøjningen af fælgen 116 på en ensartet måde. Om ønsket kan der påføres . ydre tryk for at sikre, at formfladerne nærmer sig hinanden så 30 tæt som muligt. Anvendelsen af et sådant ydre tryk er imidlertid valgfrit, og skønt det i visse tilfælde kan give anledning til forbedrede resultater, vil udøvelsen af processen fortsættes uden nævnte ydre tryk. Efter fuldstændiggørelse af støbningstrinet adskilles formene, og den fremstillede lin-35 se fjernes fra formen i en tilstand klar til anvendelse med

O

8 147357 undtagelse af rensning og polering af kanterne. De optiske flader — det er f.eks kontaktfladerne — er i deres ønskede tilstand.

Som nævnt tidligere er anbringelsen af formene vist 5 i fig. 1 den mest foretrukne udførelsesform, fordi den er den simpleste af de foretrukne udførelsesformer for den foreliggende opfindelse at fremstille. Opfindelsen er imidlertid som nævnt ovenfor ikke på nogen måde begrænset til denne udførelsesform.

10 Fig. 5 viser en variation af fig. 1, hvor fælgen, her 536, er forbundet med hunformfladen 540. Ved denne modifikation, som i fig. 1, er hanfladen konveks og hunfladen konkav.

Den øvre kant 538 af ringen 536 er i kontakt med hanformfladen 520, og fladerne indesluttende der linsen fremstillende 15 støbemateriale er defineret af fladen mellem punktet på fladen 520, der er i kontakt med kanten 538, og af en indre flade 539 af fælgen 536 sammen med den indre del af formfladen 540. Udøvelsen af processen er den samme som beskrevet generelt i forbindelse med fig. 1 og i yderligere detaljer i det følgende.

20 Fig. 2 viser en anden udførelsesform for opfindelsen, hvor en fælgring 236 er forbundet med hunf ormf laden 240. Ved denne modifikation er imidlertid hunformfladen 240 konveks og derfor hanformfladen 220 konkav. I andre henseender er udøvelsen af processen og det indbyrdes forhold af dens kompo- 25 nentdele som ovenfor.

Fig. 3 viser en modifikation af udførelsesformen ifølge fig. 2, hvor en fleksibel ringdel 316 er knyttet til den konkave handel 320 i stedet for til den konvekse hunformfla-de 340.

30 Ved modifikationen i fig. 4 vises en variation af ud førelsesformen ifølge fig. 3, hvor den fleksible fælgring 16 (her 416) i virkeligheden er anbragt på kanten af formfladen 420 snarere end inden for, som vist i modifikationen ifølge fig. 3.

35 Ved dsn simplificerede udførelsesform for fig. 1 oven- 9

O

147357 for i fig. 6 er den cylindriske understøtningsdel 14 i handelen og den cylindriske understøtningsdel 34 i hundelen udeladt, således at formfladerne 620 og 640 anbringes direkte i hinanden. Skønt denne modifikation er operativ og illustrerer 5 basistræk ved opfindelsen, foretrækkes de yderligere modifikationer omfattende de cylindriske understøtningsorganer på grund af deres yderligere håndteringsstabilitet.

Det tekniske fremskridt opnået ved den foreliggende opfindelse afhænger af vekselvirkningen mellem adskillige fak-10 tører, af hvilke én er formen af støbeformen beskrevet her og ovenfor. De andre faktorer er naturen af det anvendte materiale til fremstilling af formen. Det anvendte materiale til fremstilling af formen skal under de anvendte betingelser under støbeproceduren være tilstrækkelig stift til at bevare de for-15 udbestemte krumninger af formfladerne. Skønt når det er formet i en tynd ring såsom ring 116, skal det være fleksibelt nok til at modstå sammentrækningen af støberumfanget nævnt ovenfor.

Det har vist sig, at egnede materialer til fremstilling 20 af støbeformene er termoplastiske harpikser, som er indifferente over for polymerisationsmediet, som har den nødvendige fleksibilitet under polymerisationsbetingelserne, som ikke stærkt klæber til de polymeriserede emner og som kan støbes til en optisk kvalitetsflade.

25 Særlig egnede materialer omfatter polyolefiner, f.eks.

lav-, medium- og højvægtfylde-polyethylen og polypropylen og polypropylencopolymere, kendt som polyallomere, polybuten-1, poly-4-methylpenten-l, ethylenvinylacetat- og ethylenvinylal-koholcopolymere og ethylencopolymere, såsom polyionmonomere.

30 Andre egnede materialer er polyacetalharpikser og acetalcopo-lymerharpikser, polyarylethere, polyphenylensulfider, poly-arylsulfoner, polyarylethersulfoner, Nylon 6, Nylon 66 og Nylon 11, termoplastiske polyestere, polyurethaner og forskellige fluorerede materialer, såsom fluorerede ethylen-propylenco-35 polymere og ethylenfluorethylencopolymere.

147357 o ίο

Valget af det pågældende termoplastiske materiale til fremstillingen af støbeformene bestemmes til en vis grad af polymerisationsbetingelserne, der skal anvendes ved den omhandlede fremgangsmåde til fremstilling af kontaktlinser.

5 Sædvanligvis er en vejledning varmeforvrængningstemperaturen ved 66 psi fiberspænding (ASTM D648) af det termoplastiske materiale. Termoplastiske støbeforme er sædvanligvis egnet ved denne opfindelse ved polymerisationstemperaturer fra 20 til 40°C og mere under varmeforvrængningstemperaturen af det ter-10 moplastiske materiale op til nogle få grader, passende 10° og mere over nævnte varmeforvrængningstemperatur.

En polyethylen med lav massefylde udviser f.eks. en varmeforvrængningstemperatur på 40-50°C, og acceptable resultater under let belastning opnås med dette materiale ved en 15 polymerisationstemperatur på fra 30 til over 70°C. Ved over 70°C kan der indtræde nogen forvrængning af de optiske fla der.

Med polypropylen, der har en varmeforvrængningstemperatur i området fra 100 til 120°C med lidt eller intet påført 20 tryk, opnås acceptable resultater ved polymerisationstemperaturer fra ca. 65 til 120°C. Under 65°C er fleksibiliteten af plastfælgen ikke tilstrækkelig til at kompensere for krympningen, og over 120°C indtræder der forvrængning af optikken.

Høje polymerisationstemperaturer kan anvendes for mate-25 rialer, såsom "Nylon", polyphenylensulfider, polysulfoner og fluorerede polymere med højere varmeforvrængningstemperaturer.

Det er desuden muligt at arbejde ved lavere polymerisationstemperaturer ved forøgelse af "belastningen" eller det påtrykte formlukningstryk. Krympemærker eller overfladehulrum 30 indtræder f.eks. let i støbte linser fremstillet med polypropylenforme ifølge opfindelsen ved en polymerisationstemperatur under 65°C ved let lukketryk påført formen. Hvis imidlertid lukketrykket forøges til f.eks. 0,7 kg/cm (beregnet på det totale støbeformareal), opnås der linser fri for overflade-35 fejl. Den nødvendige fleksibilitet af formfælgen kan således o 11 147357 opnås ved en kombination af polymerisationstemperaturen og lukketrykket.

Det skal bemærkes, at hanformdelen, f.eks. 110, har fælgen 116 integralt forbundet med periferien af hanformfla-5 den 120. Forbindelsen mellem basis af fælgen 116 med overfladen 120 danner den bageste del af kanten af linsen, mens parringslinien 118 af fælgen med hunformdelen 140 danner den forreste form af kanten. Den samlede tykkelse af den således dannede kant er "højden" af fælgen 116 - dvs. ydre kant 118 10 til indre kant 113 - minus den afstand fælgen bøjes til kompensation for den krympning, der finder sted under polymerisationen. Afhængig af den ønskede kanttykkelse kan højden af fælgen 116 variere fra ca. 0,05 mm til en meget tynd fælg, f.eks. til så meget som 0,3 mm for en meget tyk afrundet fælg.

15 I et typisk eksempel er højden af fælgen 116 fra kanten 118 til kanten 113 af kurven 0,10 mm. Hvis der anvendes en polymerisationsblanding, der har en volumetrisk krympning på 20%, skal fælgen være fleksibel nok til at tillade, at tykkelsen af kanten sammentrækkes til 0,08 mm. Denne bøjning finder sæd-20 vanligvis sted ved en indadrettet bøjning som illustreret i fig. 7. Lignende bøjning sker i udførelsesformerne i fig. 2-6.

Det er ønskeligt, at kanten af fælgen er så smal som mulig for at minimere uregelmæssigheden af "parrings- eller skillelinien". I praksis holdes tykkelsen af kanten af 25 fælgen under 0,04 mm og fortrinsvis under 0,01 mm. Fælgen er meget fin, og hanformdelen skal håndteres med forsigtighed for at undgå beskadigelse.

Den ydre diameter af hanstøbeformhalvdelen skal være tilstrækkeligt mere smal end diameteren af hunhalvdelen for 30 at tillade undslipning af overskud af det materiale, der skal polymeriseres, ved lukning af formen. Tilspidsning af han- og hunhalvdelene hjælper ved fjernelsen af overskudsmaterialet, men er ikke kritisk. Sædvanligvis er hanhalvdelen fortrinsvis fra 0,1 til 0,3 mm mindre i diameter end hunhalvdelen. Hvis 35 størrelsesforskellen er for stor, f.eks. 0,5 mm, bliver det et problem, at de optiske centre af de to formhalvdele ikke

O

12 147357 er på ret linie, skønt opfindelsen stadig kan udøves.

Der fremstilles metalstøbeforme beregnet til at fremstille de Ønskede han- og huntermoplastiske forme ved traditionel maskinbearbejdnings- og poleringsoperationer. Disse 5 metalforme anvendes derpå i sprøjte- eller kompressionsstøbemaskiner til fremstilling af et antal termoplastiske forme, der på deres side kan anvendes til støbning af de ønskede linser ud fra polymeriserbare eller vulkaniserbare blandinger.

Et sæt metalforme kan således give et stort antal termopla-10 stiske forme, der på deres side giver et endnu større antal linser, fordi termoplastiske støbeforme kan genanvendes, hvis de behandles omhyggeligt. Dette udgør en betydelig besparelse i forhold til den traditionelle metode med maskinbearbejd-ning og polering individuelt af linser, da maskinbearbejd-15 nings- og poleringsoperationer kun udføres på den originale metalform.

Udformningen af de ifølge opfindelsen fremstillede linser er ikke begrænset til et særligt sæt parametre. Både de forreste og bageste flader af linserne kan bestå af helt sfæ-20 riske eller asfæriske kurver eller kombinationer af begge.

Den centrale del af linsen kan f.eks. bestå af en sfærisk kurve på både den forreste og bageste flade, og omkredsen af den forreste flade kan bestå af en mere stejl eller mere flad sfærisk kurve, og omkredsen af den bageste flade kan være 25 sfærisk til opnåelse af forbedrede tilpasningsegenskaber. Desuden kan én eller begge flader være toriske i den centrale eller optiske zone. Den perifere del skal imidlertid være symmetrisk i forhold til den centrale akse af linsen til opnåelse af god anbringelse eller parring af den integrale fælg.

30 Monomere, præpolymere eller vulkaniserbare blandinger, der er særlig egnede ved udøvelse af den foreliggende opfindelse, omfatter hydrofobe acrylestere, især lavere alkylacryl-estere, hvor alkyIdelen indeholder 1-5 carbonatomer, såsom methylacrylat eller -methacrylat, ethylacrylat eller -meth-35 acrylat, n-propylacrylat eller -methacrylat, isopropylacry- 13

O

147357 lat eller -methacrylat, isobutylacrylat eller -methacrylat, n-butylacrylat eller -methacrylat eller forskellige blandinger af disse monomere. Til forøget dimensionsstabilitet og modstandsdygtighed mod kastning kan de ovennævnte monomere 5 eller monomerblandinger yderligere blandes med små mængder af di- eller polyfunktionelle polymeriserbare stoffer til be-virkning af tværbinding af den polymere matrix, mens polymerisationen skrider frem. Eksempler på sådanne di- eller polyfunktionelle stoffer omfatter divinylbenzen, ethylenglycol-10 diacrylat eller -methacrylat, propylenglycoldiacrylat eller -methacrylat og acrylat- eller methacrylatestere af følgende polyoler: triethanolamin, glycerol, pentaerythritol, buty-lenglycol, diethylenglycol, triethylenglycol, tetraethylen-glycol, mannitol og sorbitol. Andre tværbindende monomere kan 15 omfatte Ν,Ν-methylen-bis-acrylamid eller -methacrylamid, sulfoneret divinylbenzen og divinylsulfon.

De ovennævnte monomere eller blandinger deraf kan yderligere blandes med lineære polymere stoffer, der er opløselige deri, så længe viskositeten af opløsningen eller den her-20 ved dannede "støbningssirup" ikke bliver for stor, således at vanskeligheder opstår ved fjernelse af bobler derfra.

Andre monomere materialer egnet til fremstilling af linser ifølge opfindelsen er hydrofile monomere blandinger, der danner tredimensionale tværbundne netværk, såsom beskre-25 vet i OSA patentskrift nr. 3.822.089. Illustrative hydrofile monomere omfatter vandopløselige monoestere af acrylsyre eller methacrylsyre med en alkohol med en esterificerbar hydroxyl-gruppe og mindst én yderligere hydroxylgruppe, f.eks. mono- og polyalkylenglycolmonoesteren af methacrylsyre og acrylsyre, 30 f.eks. ethylenglycolmonomethacrylat, ethylenglycolmonoacrylat, diethylenglycolmonomethacrylat, diethylenglycolmonoacrylat, propylenglycolmonomethylat og dipropylenglycolmonoacrylat, N--alkyl- og Ν,Ν-dialkyl-substituerede acrylamider og methacry1-amider, f.eks. N-methylacrylamid, Ν,Ν-dimethylacrylamid, N-me-35 thylmethacrylamid og Ν,Ν-dimethylmethacrylamid, N-vinylpyrroli-

O

14 147357 don; alkylsubstituerede N-vinylpyrrolidoner, f.eks. methyl-substitueret N-vinylpyrrolidon, glycidylmethacrylat; glyci-dylacrylat; og andre kendte inden for teknikken. Også anvendelige er alkyletheracrylater og -methacrylater og vulkani-5 serbare siliconevæsker eller elastomere. Alkyldelene, der er særlig egnede i de ovennævnte forbindelser, er sådanne der indeholder fra 1 til 5 carbonatomer.

I forbindelse med hydrofile monomere eller blandinger deraf er det vigtigt, at der dannes et tre-dimensionalt tvær-10 bundet netværk, da de polymeriserede materialer absorberer vand og bliver bløde og fleksible og ville mangle formbevarelse, hvis de ikke var tværbundne. Til dette formål er det ønskeligt at anvende en lille mængde af tværbindende monomere, f.eks. de ovenfor beskrevne under diskussionen af hydrofobe 15 acrylestere.

Foretrukne monomere blandinger indeholder mindst én alkylenglycolmonoester af methacrylsyre, især ethylenglycol-monomethylacrylat, og mindst én tværbindende monomer, f.eks. alkylenglycoldiesteren af methacrylsyre, især ethylenglycol-20 dimethacrylat. Sådanne blandinger kan indeholde andre polymeris erbare monomere, om ønsket i små mængder, f.eks. N-vinyl-pyrrolidon, methylmethacrylat, acrylamid, N-methacrylamid, diethylenglycolmonomethylacrylat og andre ovenfor angivne.

Polymerisationsreaktionen kan udføres i bulk eller med 25 et indifferent opløsningsmiddel. Egnede opløsningsmidler omfatter vand, organiske opløsningsmidler, såsom vandopløselige lavere aliphatiske monovalente alkoholer og polyvalente alkoholer, f.eks. glycol, glycerol og dioxan og blandinger deraf.

Hvis der anvendes et opløsningsmiddel, vil det sædvanligvis 30 indeholde en mindre mængde af reaktionsmediet, dvs. mindre end ca. 50 vægt%.

Polymerisationen af monomere blandinger udføres sædvanligvis med fri radikal katalysatorer af typen, der sædvanligvis anvendes ved vinylpolymerisationen. Sådanne katalysatorer 35 omfatter organiske peroxider, percarbonater, hydrogenperoxi- 15

O

147357 der og uorganiske materialer såsom ammonium-, natrium- eller kaliumpersulfat. Ved polymerisationer, hvor der anvendes sådanne katalysatorer, anvendes der temperaturer mellem omgivelsestemperaturen, dvs. ca. 20°C, og ca. 120°C, afhæn-5 gigt af den ønskede polymerisationshastighed.

Polymerisationen kan også ske mellem monomer- eller præpolymerblandinger under indflydelse af forøget temperatur eller bestråling (ultraviolet, røntgenstråle eller radioaktivt henfald).

10 Med siliconeelastomere kan vulkaniseringen finde sted via en fri radikal hærdningsmekanisme, eller i tilfælde af to dele såkaldte RTV-forbindelser kan vulkaniseringen ske ved forskydning- eller kondensationsreaktioner.

De følgende eksempler tjener til yderligere illustra-15 tion af opfindelsen.

Eksempel la)

Fremstilling af støbeforme

Hunstøbeforme af polyethylen med høj vægtfylde frem-20 stilles ved sprøjtestøbning på en konveks hanstålform med en ydre diameter på 12,0 mm, en central krumningsradius på 7,50 mm med en kordediameter på 10,0 mm og en periferiradius af krumningen på 7,00 mm. Hanstøbeforme af polyethylen med høj massefylde blev fremstillet ved sprøjtestøbning i en konkav stråles tøbe-25 form med en indre diameter på 11,9 mm, en centralradius på 7,00 mm med en kordediameter på 11,0 mm, og en perifer kurve med en radius på 12,5 mm. Omkredsen af den kurvede støbeflade udfræses til opnåelse af en perifer fælg på 0,01 mm bredde ved spidsen udstrækkende sig 0,12 mm fra kanten af kurven. Ra-30 dius-maling viser, at centralradius af krumningen af den konkave hunform er 7,43 - 0,04 mm, og at den indre diameter måler 12,1 mm. Den ydre diameter af hanstøbeformen er 11,8 mm, og den centrale radius af krumningen af 6,95 - 0,03 mm.

35 t47357

O

16

Eksempel lb)

Fremstilling af en kontaktlinse 10 konkave hunstøbeforme blev anbragt på en flad overflade med hulrummet rettet opad. En opløsning bestående af 5 omhyggeligt renset 2-hydroxyethylmethacrylat, 100 dele, destilleret vand, 30 dele, ethylenglycoldimethylether, 25 dele, triethylenglycoldimethacrylat, 0,4 dele og diisopropylpercar-bonat, 0,2 dele, blev fremstillet ved grundig blanding, 1/2 ml af opløsningen blev anbragt i hunstøbeformen, og han-10 støbeformhalvdelen blev langsomt indsat til fortrængning af overskud af opløsningen og fortrængning af alle bobler. Et let tryk blev påført hanhalvdelen til at sikre anbringelse af fælgen. De fyldte forme blev derpå anbragt i en ovn med cirkulerende luft ved 45°C i 1 1/2 time. Efter afkøling til stue-15 temperatur blev formene åbnet, "ringen" af polymeriseret materiale, der udfylder det cylindriske hulrum i ringen mellem formhalvdelene, blev fjernet, og de fleksible linser, der klæber let til hanhalvdelen af formen, blev omhyggeligt fjernet.

Efter nedsænkning i en fysiologisk saltopløsning til fjernel-20 se af ethylenglycoldimethylether fra linserne, blev linserne undersøgt.

Kanterne var glatte og ensartet dannet og krævede ingen yderligere behandling, og overfladerne var glatte og uden skavanker. Linserne havde en midtertykkelse på 0,19 - 0,02 mm, 25 en optisk styrke på -2,5 til -2,75 dioptri og en diameter på 12,0 mm.

Eksempel lc)

Fremstilling af kontaktlinser 30 En opløsning bestående af renset 2-hydroxy-ethylmeth- acrylat, 55 dele, Ν,Ν-dimethylacrylamid, 45 dele, vand, 30 dele, diethylenglycoldimethylether, 20 dele, methylen-bis-acryl-amid, 0,3 dele, og diisopropylpercarbonat, 0,3 dele, blev støbt i en form ifølge eksempel la) på samme måde som beskre-35 vet i eksempel lb).

17

O

147357

Pletfrie linser med en centertykkelse på 0,21 - 0,03 mm, en kanttykkelse på 0,10 - 0,02 mm, en diameter på 13,0 mm og en optisk styrke på fra -2,25 til -2,50 dioptri blev opnået efter indstilling til ligevægt i en 0,9% kogsaltopløsning. Den 5 større størrelse og noget lavere optiske styrke end linserne fra eksempel 1 skyldes den højere opkvældningskoefficient af denne polymerkomposition i vand.

Eksempel 2a) 10 Fremstilling af støbeforme

Hunforme blev fremstillet under anvendelse af en ethy-lenvinyl-acetatcopolymer (med et vinylacetatindhold på 10%) ved støbesprøjtning på en konveks hanstålform med en ydre diameter på 8,3 mm, en central radius af krumningen på 8,60 mm 15 ved en kordediameter på 6,5 mm og en periferiradius af krumningen på 7,55 mm. Hanstøbeforme blev fremstillet ud fra den samme copolymer ved sprøjtestøbning i en hunstøbeform med en central konkav radius af krumningen på 7,50 mm med en kordediameter på 7,8 mm og en periferiradius af krumningen på 9,50 mm.

20 Periferien af den konkave form blev udfræset til opnåelse af en fælg på formdelen, der stikker 0,1 mm frem fra kanten af den krummede overflade med en tykkelse af spidsen på 0,015 mm.

Den indre diameter af den konkave stålform var 8,0 mm.

Den indre diameter af den sprøjtestøbte hunhulhed var 8,2-25 -8,4 mm, og den centrale radius af krumningen var 8,55 - 0,05 mm. Den ydre diameter af den konvekse hanplaststøbe-form var 7,9 mm, og den centrale radius af krumningen var 7,45 - 0,03 mm. 1 2 3 4 5 6

Eksempel 2b) 2

Fremstilling af kontaktlinser 3

En opløsning bestående af 98 dele methylmethacrylat, 4 20 dele ethylendimethacrylat og 0,3 dele di-tert.butylcyclo- 5 hexylperoxydicarbonat blev fremstillet, og 0,3 ml af denne 6 opløsning blev sat til 10 opadvendende konkave hunstøbeforme.

O

18 147357

Hanstøbeformene blev langsom sænket ned i hulheden til fortrængning af luft og overskud af monomerblanding. Hanstøbeformene blev presset let for at sikre placering af fælgen på den konkave hunformflade, og formene blev anbragt i cir-5 kulerende luft i en ovn ved 60°C i 1 1/2 time. Formene blev derpå afkølet og åbnet.

Linser uden fejl med en diameter på 7,9 mm, en central tykkelse på 0,10 - 0,02 mm, en central bageste radius af krumningen på 7,47 - 0,4 mm og en optisk styrke på -7,50 10 til -8,50 dioptri blev opnået.

Disse linser udviste forbedret modstandsdygtighed mod kastning og kunne bøjes uden permanent deformering i modsætning til linser med de samme dimensioner fremstillet ud fra ikke-tværbundet polymethyl-methacrylat.

15

Eksempel 3a)

Fremstilling af støbeforme

Under anvendelse af metalstøbeformen fra eksempel la blev der fremstillet han- og hun-termoplastiske forme under 20 anvendelse af Nylon-Il. Konkave hunnylonforme med en indre diameter på 12,0 mm og en central radius af krumningen på 7,48 - 0,03 mm blev opnået. Hannylonforme med en ydre diameter på 11,8 mm og en central konveks radius af krumningen på 6,99 - 0,03 mm blev opnået. Den perifere fælg stak 0,4 mm ud 25 fra kanten af den krummede overflade og var mindre end 0,01 mm tyk ved spidsen.

Eksempel 3b)

Fremstilling af kontaktlinser 30 En to-komponent ved stuetemperatur vulkaniserbar, 3 transparent methylsiliconevæske blev blandet, og 0,4 cm af blandingen blev anbragt i de opadvendende konkave hunstøbeforme. Hanstøbeforme blev nedsat til fortrængning af overskud af væske, og formene blev presset let for at sikre placering 35 af fælgen. Formene blev anbragt i en ovn med cirkulerende luft «7357 19

O

ved 135°C i 2 timer.

Efter afkøling blev formene åbnet, og linserne blev målt. Centertykkelsen var 0,22 - 0,02 mm, kanttykkelsen var 0,11 - 0,02 mm, og den optiske styrke var fra -2,0 til 5 -2,50 dioptri.

Claims

0 147357 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til fremstilling af kontaktlinser ved fyldning af en polymeriserbar blanding i hundelen af en 5 form, som omfatter en handel omfattende en første formflade med en længdegående hovedakse, idet nævnte formflade har en forudbestemt krumning til dannelse af en første flade af nævnte kontaktlinser og en hundel omfattende en anden formflade med en længdegående hovedakse og med en forudbestemt 10 krumning til dannelse af en anden flade af nævnte kontaktlinser, lukning af formen med handelen af nævnte form, underkastning af det lukkede formsystem for aktiverende betingelser i en periode, der er tilstrækkelig til at 15 bevirke polymerisation af nævnte polymeriserbare blanding, og udtagning af det dannede polymere produkt derfra, idet det polymere produkt har formen af en kontaktlinse, kendetegnet ved, at der anvendes en form fremstillet af et termoplastisk materiale, og at der langs periferien 20 af den ene af formfladerne er udformet en fleksibel fælgdel, som har en akse fælles med den længdegående hovedakse af formdelen .

2. Støbeform til fremstilling af kontaktlinser udfra 25 en polymeriserbar blanding og med en handel omfattende en første formflade med en længdegående hovedakse, idet nævnte formflade har en forudbestemt krumning til dannelse af en første flade af kontaktlinsen, og en hundel omfattende en anden formflade med en længdegående hovedakse, idet nævnte 30 formflade har en forudbestemt krumning til dannelse af en anden overflade af nævnte kontaktlinse, kendetegnet ved, at formen er fremstillet af et termoplastisk materiale, og at der langs periferien af den ene af nævnte formflader er udformet en fleksibel fælgdel, som har en akse fælles med 35 . den længdegående hovedakse af formdelen.