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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Formanordnung
zum Formen einer Sehbehelflinse, ein Verfahren zur Herstellung der
Formanordnung und ein Verfahren zur Herstellung der Sehbehelflinse
unter Verwendung der Formanordnung. Genauer gesagt betrifft die
vorliegende Erfindung solch eine Formanordnung zum Formen einer
Sehbehelflinse, wie beispielsweise einer Kontaktlinse oder einer
intraokularen Linse, wobei die Formanordnung keine unerwünschte Verformung
während
eines Formvorgangs zum Formen der gewünschten Sehbehelflinsen aufweist,
um so leichte und wirtschaftliche Herstellung einer Sehbehelflinse
mit einer gewünschten
Konfiguration bereitzustellen, sowie ein vorteilhaftes Verfahren
zur Herstellung solch einer Formanordnung. Außerdem betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung der Sehbehelflinse mit der gewünschten
Konfiguration zu relativ geringen Kosten unter Verwendung der Formanordnung.
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Beschreibung
verwandter Techniken
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Verschiedene
Verfahren zur Herstellung einer Sehbehelflinse mithilfe einer Formanordnung wurden
vorgeschlagen, welche aus einer ersten Form und einer zweiten Form
in Gestalt einer Patrizenform und einer Matrizenform oder einer
oberen Form und einer unteren Form besteht, die zusammengefügt werden,
um dazwischen einen Formhohlraum zu definieren, der eine Konfiguration
aufweist, welche die gewünschte
Sehbehelflinse, wie z. B. eine Kontaktlinse oder eine intraokulare
Linse, ergibt. Der Formhohlraum, der durch das Schließen der
ersten und zweiten Form definiert wird, wird mit einem geeigneten
Linsenmaterial gefüllt,
um die gewünschte Sehbehelflinse
zu formen.
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Die
JP-B-63-36484 und die JP-B-3-1125 offenbaren ein Verfahren zur Herstellung
einer Sehbehelflinse durch einen Formvorgang, der die Schritte des
Zusammensetzens einer Patrizen- und einer Matrizenform, um dazwischen
einen Formhohlraum zu definieren, Einbringens eines polymerischen
Materials in den Formhohlraum und Polymerisierens des polymerischen
Materials umfasst, um die Sehbehelflinse mit einer gewünschten
Konfiguration bereitzustellen. Beim vorgeschlagenen Verfahren werden
die Patrizen- und Matrizenform eher aus einem Harzmaterial als aus
einem metallenen Material hergestellt, um sicherzustellen, dass
die geformten Linsen leicht aus den Formen entfernt werden können, und
verbesserte Formungseffizienz zu erreichen. In den aus dem Harzmaterial
hergestellten Patrizen- und Matrizenformen neigen die Oberflächenbedingungen
der Formungsflächen,
die den Formhohlraum definieren, jedoch dazu, während des Formvorgangs zu variieren.
Außerdem
werden die Formen beim Entfernen oder Abtrennen des Formprodukts
leicht verformt, wodurch es unmöglich
wird, die Formen wiederholt für
weitere Formungsvorgänge
zu verwenden. Wie herkömmliche
Harzprodukte oder -gegenstände
werden die aus Harz bestehenden Patrizen- und Matrizenformen im
Allgemeinen durch Hochdruckformverfahren, wie beispielsweise Spritzgussverfahren,
unter Verwendung von Prägeplatten
aus Metall hergestellt. Die beim Hochdruckformen verwendeten metallenen
Prägeplatten
müssen
hohe mechanische Festigkeit aufweisen und die ursprüngliche
Oberflächenbedingung
aufrecht erhalten, die ausreicht, um Formungsflächen von Patrizen- und Matrizenformen mit
hoher Konfigurationsgenauigkeit bereitzustellen, da die Formungsflächen der
Formen die entgegengesetzten Oberflächen der zu erhaltenden Sehbehelflinsen
darstellen. Solche Hochdruckformverfahren erfordern jedoch unvermeidbar
teure Ausrüstungen.
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Das
US-Patent Nr. 5.524.419 offenbart ein Beispiel eines Verfahrens
und einer Vorrichtung zum Formen einer Kontaktlinse durch einen
Formvorgang, worin ein erstes und ein zweites Band mit jeweils einer
geeigneten Breite kontinuierlich zugeführt und einem Vakuumformvorgang
unterzogen werden, um im ersten Band eine Serie von Patrizenformen
in Form von hinteren Formhohlräumen
und im zweiten Band eine Serie von Matrizenformen in Form von vorderen
Formhohlräumen auszubilden.
Diese hinteren und vorderen Formhohlräume werden im ersten bzw. zweiten
Band so ausgebildet, dass die Formhohlräume in Längsrichtung des ersten und
zweiten Bands in vorgegebenen Abständen voneinander beabstandet sind.
Nachdem eine vorgegebene Menge eines härtbaren Linsenmaterials in
alle vorderen Formhohlräume
(Matrizenform) eingebracht wurde, werden das erste und das zweite
Band aufeinander gelegt, um die Patrizen- und Matrizenformen zu
schließen.
Danach wird das Linsenmaterial in den Formhohlräumen zwischen den Patrizen-
und Matrizenformen durch Bestrahlung mit Licht polymerisiert, um
so in den einzelnen Formhohlräumen
die gewünschten Sehbehelflinsen
zu formen. Danach werden das erste und zweite Band voneinander getrennt,
und die in den Formhohlräumen
geformten Kontaktlinsen werden aus den Formhohlräumen entfernt.
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Beim
Formen der Patrizen- und Matrizenformen im ersten bzw. zweiten Band
durch den im oben genannten US-Patent geoffenbarten Vakuumformvorgang
muss die Dicke der Bänder,
in denen die Patrizen- und Matrizenformen ausgebildet werden sollen,
bis zu einem gewissen Grad gering sein. Wenn die Dicke der Bänder relativ
gering ist, neigen die in den dünnen
Bändern
ausgebildeten Patrizen- und Matrizenformen unerwünschterweise dazu, sich während des
Formvorgangs zum Formen der Kontaktlinse verformen. Demgemäß kann es
sein, dass die in den verformten Patrizen- und Matrizenformen geformten
Kontaktlinsen nicht die gewünschten
optischen Merkmale aufweisen.
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Die
JP-A-8-1673 offenbart ein weiteres Beispiel für das Verfahren und die Vorrichtung
zum Formen einer weichen Kontaktlinse unter Verwendung einer Formanordnung,
die durch ein Hochdruckformverfahren, wie beispielsweise ein Spritzgussverfahren,
unter Verwendung von steifen metallenen Prägeplatten hergestellt wird.
Bei diesem Verfahren müssen
die metallenen Prägeplatten
hohe mechanische Festigkeit aufweisen und eine gewünschte Oberflächenbedingung
aufrecht erhalten, die notwendig ist, um genau geformte Formungsflächen der Patrizen-
und Matrizenformen der durch die metallenen Prägeplatten zu erhaltenden Formanordnung bereitzustellen,
da die Formungsflächen
der Patrizen- und Matrizenformen die entgegengesetzten Oberflächen der
zu erhaltenden Kontaktlinsen darstellen. Solche Hochdruckformverfahren
erfordern jedoch unerwünschterweise
und unvermeidbarerweise teure Ausrüstungen. Außerdem werden, da die Patrizen-
und Matrizenformen der durch den oben beschriebenen Hochdruckformvorgang
erhaltenen Formanordnung geringe Wandstärke aufweisen, die Patrizen-
und Matrizenformen leicht während
des Formvorgangs zum Formen der weichen Kontaktlinse verformt. In
diesem Fall weist die in den verformten Formen geformte Kontaktlinse
nicht die gewünschten optischen
Merkmale auf.
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Die
US-A-4985186 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines optischen
Elements, beispielsweise für
eine optische Vorrichtung mit veränderlicher Brennweite mit einem
Elastomerelement, worin das Elastomerelement in einer Form geformt
wird, bei der eine Formungsfläche
durch einen Kern eines porösen
Materials bereitgestellt wird. Das Elastomerelement wird nach dem
Formen mithilfe von Druckgas abgelöst, das durch den porösen Kern
zugeführt wird.
Um die Wirkung von Rauigkeit der Kernoberfläche einzudämmen, kann zwischen dem Elastomerelement
und dem Kern eine dünner
Film aus Polyethylen, mit einer Dicke von etwa 0,1 μm bis einige
Zehn μm,
vorhanden sein.
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Die
US-A-4129628 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung
von Linsen, worin eine Bahn aus optisch transparentem thermoplastischem
Material vakuumgeformt wird, während
sie durch Wärme
in einer Anordnung von Linsenschalen weichgemacht wird. Die Schalen
werden dann mit einem klaren Acrylpolyester-Harz mit einem Brechungsindex,
der nahe dem der Bahn liegt, gefüllt. Ein
dünner
Film aus Polyestermaterial wird über
der ebenen Fläche
des Gießharzes
platziert, und über dem
Film wird eine Bahn aus Glas platziert. Das Harz wird in einer Sauerstoff-gehemmten
Atmosphäre
bei Raumtemperatur gehärtet,
wonach das Glas und der Film entfernt werden, um auf einer Seite
jeder Linse eine ebene Oberfläche
zu bilden, wobei die andere Oberfläche konvex ist und durch eine
Linsenschale der Anordnungen von Linsenschalen geformt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
besteht ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Formanordnung
bereitzustellen, welche die Herstellung einer gewünschten Sehbehelflinse
mit einer gewünschten
Konfiguration und eine wiederholte Verwendung ihrer Komponenten
ermöglicht.
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Ein
zweites Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens
zur Herstellung solch einer Formanordnung mit relativ einfacher
und kostengünstiger
Ausrüstung.
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Ein
drittes Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens
zur Herstellung einer genau konfigurierten Sehbehelflinse, wie beispielsweise
einer Kontaktlinse oder einer intraokularen Linse, zu relativ geringen
Kosten und unter Verwendung solch einer Formanordnung.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Formanordnung zum Formen einer
Sehbehelflinse, wie sie in Anspruch 1 dargelegt ist, bereitgestellt.
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Bei
der Formanordnung gemäß vorliegender Erfindung
ist zumindest eine der ersten oder zweiten Form der Formanordnung
eine beschichtete Form, worin der Körperabschnitt mit dem thermoplastischen
Film beschichtet ist, der den Formhohlraum teilweise definiert und
die Formungsfläche
zur Formung einer entsprechenden der gegenüberliegenden Oberflächen der
zu erhaltenden Sehbehelflinse ergibt. Demgemäß wird die Formungsfläche des thermoplastischen
Films durch die Verstärkungsfläche des
Körperabschnitts
wirksam gestützt
oder verstärkt,
so dass verhindert wird, dass sich die Formungsfläche, die
durch den thermoplastischen Film bereitgestellt wird, während des
Formvorgangs zum Formen der Sehbehelflinse unerwünschterweise verformt. Somit
weist die Sehbehelflinse, die durch die Verwendung der vorliegenden
Formanordnung erhalten werden soll, die gewünschte Konfiguration auf. Außerdem kann
die beschichtete Form leicht erhalten werden, indem die Verstärkungsfläche des
Körperabschnitts
mit dem thermoplastischen Film beschichtet wird. Darüber hinaus
kann der Körperabschnitt
der beschichteten Form wiederholt verwendet werden, indem der verwendete
thermoplastische Film einfach nach dem Formvorgang entfernt und entsorgt
wird.
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Bei
einer bevorzugten Form des ersten Aspekts der Erfindung ist der
thermoplastische Film aus Polyolefin gebildet.
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Der
thermoplastische Film wird vorzugsweise durch einen Formpressvorgang
in engem Kontakt mit der Verstärkungsfläche des
Körperabschnitts
gehalten, so dass der thermoplastische Film mit dem Körperabschnitt
zusammenwirkt, um die beschichtete Form bereitzustellen.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung
einer Formanordnung zum Formen einer Sehbehelflinse gemäß dem oben
genannten ersten Aspekt der Erfindung, wie es in Anspruch 3 dargelegt
ist, bereitgestellt.
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Bei
diesem Verfahren kann die beschichtete Form, welche die oder beide
der ersten und zweiten Form darstellt ausbildet, leicht durch einen
einfachen Formpressvorgang erhalten werden, bei dem der thermoplastische
Film auf der Verstärkungsfläche des
Körperabschnitts
gebildet oder in engem Kontakt mit dieser gehalten wird. Dieses
Verfahren erfordert kein herkömmlicherweise
durchgeführtes
Hochdruckformverfahren, bei dem relativ starre metallene Prägeplatten
verwendet werden.
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Bei
einer bevorzugten Form des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung
wird die Bahn aus thermoplastischem Material vor dem Formpressvorgang
auf eine Temperatur erhitzt, die 50 bis 150°C über einer Übergangstemperatur zweiter
Ordnung des thermoplastischen Materials liegt, und der Formpressvorgang
der Bahn aus thermoplastischem Material wird bei einem Druck von
1 bis 100 kg/cm2 durchgeführt.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung
einer Sehbehelflinse, wie sie in Anspruch 5 dargelegt ist, bereitgestellt.
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Bei
diesem Verfahren besteht die beschichtete Form, welche die oder
beide der ersten und zweiten Form ausbildet, aus dem Körperabschnitt und
dem thermoplastischen Film, der auf dem Körperabschnitt gehalten wird.
Beim vorliegenden Verfahren wird der thermoplastische Film, der
die Formungsfläche
bereitstellt, durch die Verstärkungsfläche des
Körperabschnitts
verstärkt,
so dass wirksam verhindert wird, dass sich der thermoplastische
Film während
des Formvorgangs zum Formen der Sehbehelflinse verformt. Demgemäß weist
die erhaltene Linse eine gewünschte
Konfiguration der optischen Oberfläche auf. Darüber hinaus
kann der Körperabschnitt
der beschichteten Form wiederholt verwendet werden, wodurch die
Herstellungskosten der Formanordnung und somit auch die Herstellungskosten
der Sehbehelflinse effektiv gesenkt werden können.
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Bei
einer bevorzugten Form des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung
wird der Schritt der Durchführung
des Formvorgangs durchgeführt,
indem zuerst ein polymerisches Material, das ein Polymer ergibt,
welches wiederum die Sehbehelflinse bildet, in den Formhohlraum
eingebracht wird, und das polymerische Material im Formhohlraum
dann polymerisiert wird.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Form des dritten Aspekts der vorliegenden
Erfindung sind der Körperabschnitt
und der thermoplastische Film, die miteinander zusammenwirken, um
die beschichtete Form bereitzustellen, aus einem lichtdurchlässigen Material
gebildet, und das polymerische Material, das in den Formhohlraum
eingebracht wird, wird durch Licht polymerisiert, das durch den
Körperabschnitt und
den thermoplastischen Film hindurch gelassen wird.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Form des dritten Aspekts der vorliegenden
Erfindung besteht zumindest eine der ersten oder zweiten Form, die
als beschichtete Form dient, aus einer aus der ersten und der zweiten
Form und der Schritt des Auseinandernehmens der ersten und der zweiten
Form wird durchgeführt,
indem zunächst
die beschichtete Form entfernt wird, während die Sehbehelflinse auf
dem thermoplastischen Film der beschichteten Form gehalten wird,
und dann der Körperabschnitt
und der thermoplastische Film von der Sehbehelflinse entfernt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
oben erwähnten
und andere beliebige Ziele, Merkmale, Vorteile und die technische
Bedeutung der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte
Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
klarer, in der auf die folgenden beiliegenden Zeichnungen Bezug
genommen wird:
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1(a) ist ein Aufriss des
Querschnitts einer Formanordnung, die eine beschichtete Patrizenform
und eine nicht beschichtete Matrizenform umfasst, wobei die Formanordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gestaltet ist und die Darstellung die
Formanordnung vor dem Zusammenbauen der beiden Formen zeigt;
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1(b) ist ein Aufriss des
Querschnitts der Formanordnung von 1(a),
wobei die Darstellung die Formanordnung nach dem Zusammenbauen der beiden
Formen zeigt;
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2 ist ein Aufriss des Querschnitts
einer Formanordnung, die gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung gestaltet ist und die beschichtete Patrizenform und
beschichtete Matrizenform umfasst, wobei die Ansicht jener von 1(a) entspricht;
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3 ist eine schematische
Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung der beschichteten Patrizenform
der Formanordnung zum Formen einer Sehbehelflinse; und
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4 ist eine schematische
Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung der Sehbehelflinse gemäß vorliegender
Erfindung unter Verwendung der Formanordnung von 1.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1(a) und 1(b) ist eine Formanordnung dargestellt,
die gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Die Formanordnung umfasst
eine Patrizenform 2 und eine Matrizenform 4. Wie
in 1(b) dargestellt
ist, werden die Patrizen- und die Matrizenform 2 und 4 zusammengefügt, um dazwischen
einen Formhohlraum 6 zu definieren, dessen Profil jenem
einer gewünschten
Sehbehelflinse, d. h. in dieser Ausführungsform einer Kontaktlinse,
folgt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist die Patrizenform 2 eine beschichtete Form die gemäß dem Prinzip
der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, wobei die beschichtete
Form 2 aus einem Körperabschnitt 8 mit
einer Verstärkungsfläche in Form
einer konvexen Oberfläche 9 und
einem thermoplastischen Film 10, der auf dem Körperabschnitt 8 so
gehalten wird, dass der thermoplastische Film 10 die konvexe
Oberfläche 9 des
Körperabschnitts 8 bedeckt,
besteht. Der thermoplastische Film 10, der fest auf dem
Körperabschnitt 8 ausgebildet
ist, weist eine konvexe Formungsfläche 11 auf, deren
Profil dem entsprechenden der gegenüberliegenden Oberflächen der
zu erhaltenden Sehbehelflinse folgt. Die konvexe Formungsfläche 11 des
Films 10 wirkt nämlich
mit einer konkaven Formungsfläche 12 der
Matrizenform 4 zusammen, um den Formhohlraum 6 zu definieren.
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Da
der Körperabschnitt 8 der
beschichteten Patrizenform 2 dazu dient, den daran haftenden
thermoplastischen Film 10 zu stützen oder zu verstärken, ist
der Körperabschnitt 8 aus
einem Harzmaterial oder einem metallenen Material gebildet, das
genug Starrheit und mechanische Festigkeit aufweist, um dem Formvorgang
zum Formen der gewünschten Sehbehelflinse
im Formhohlraum 6, der definiert wird, wenn die beiden
Formen 2, 4 zusammengefügt werden, standzuhalten. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn der Körperabschnitt 8 aus
einem Material hergestellt wird, dessen Wärmeverformungstemperatur über 80°C liegt,
so dass die konvexe Oberfläche 9 des
Körperabschnitts 8,
der mit dem thermoplastischen Film 10 beschichtet ist,
während
des Formvorgangs eine geeignete gekrümmte Konfiguration aufrecht
erhält,
ohne das unerwünschte
Verformung auftritt. Diese konvexe Oberfläche 9 des Körperabschnitts 8 weist
ein Profil auf, das dem der entsprechenden gegenüberliegenden Oberfläche der
gewünschten
Sehbehelflinse entspricht, so dass die konvexe Formfläche 11 des
thermoplastischen Films 10, der an der konvexen Oberfläche 9 des
Körperabschnitts 8 haftet,
ein Profil aufweist, das die oben genannte Oberfläche der
Sehbehelflinse ergibt, in dieser Ausführungsform beispielsweise die
Base-Curve-Fläche
(Rückfläche) der
Kontaktlinse.
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Der
thermoplastische Film 10, der die konvexe Formungsfläche 11 bereitstellt,
wird auf dem Körperabschnitt 8 so
ausgebildet, dass der Film 10 die konvexe Oberfläche 9 des
Körperabschnitts 8 bedeckt.
Da die konvexe Formungsfläche 11 des
thermoplastischen Films 10 die Base-Curve-Fläche der zu
erhaltenden Sehbehelflinse ergibt, wird der thermoplastische Film 10 vorzugsweise
aus einem geeigneten thermoplastischen Harzmaterial gebildet, das
durch das Material der Sehbehelflinse und deren Formungsbedingungen
nicht negativ beeinträchtigt werden.
Wenn der thermoplastische Film 10 aus einem thermoplastischen
Harzmaterial, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat
oder Polymethylmethacrylatharz gebildet wird, wird verhindert, dass
die Oberflächenbedingungen der
konvexen Formungsfläche 11 des
thermoplastischen Films 10 durch das Linsenmaterial, das
in den Formhohlraum 6 eingebracht wird, und die Formungsbedingungen,
unter denen die Linse aus dem Linsenmaterial geformt wird, negativ
beeinträchtigt wird.
Außerdem
kann die geformte Sehbehelflinse leicht vom thermoplastischen Film 10 abgetrennt oder
abgelöst
werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Polyolefins,
wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, das in relativ
kurzer Zeit schmilzt, wodurch der Formvorgang vereinfacht und sichergestellt
wird, dass die erhaltene Sehbehelflinse leicht vom thermoplastischen
Film 10 abgelöst werden
kann.
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Die
Dicke des thermoplastischen Films 10 liegt im Allgemeinen
im Bereich von 0,1 bis 1 mm, um so eine hohe Formungseffizienz sicherzustellen. Wenn
die Dicke des thermoplastischen Films 10 übermäßig gering
ist, neigt der thermoplastische Film 10 dazu, leicht zu
reißen,
wodurch die Formungseffizienz verringert wird. Außerdem haftet
ein übermäßig dünner thermoplastischer
Film aufgrund der Luft, die zwischen dem thermoplastischen Film 10 und
der konvexen Oberfläche 9 des
Körperabschnitts 8 eingeschlossen
ist, nicht sicher am Körperabschnitt 8. Auf
der anderen Seite kann, wenn der thermoplastische Film 10 zu
dick ist, die Formungseffizienz abnehmen, was zu verringerter Produktivität in Bezug auf
die Sehbehelflinse führt.
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Um
die beschichtete Patrizenform 2, die aus dem Körperabschnitt 8 und
dem thermoplastischen Film 10 besteht, bereitzustellen,
wird der thermoplastische Film 10, der durch Erhitzen erweicht
wurde, mithilfe eines einfachen Formpressvorgangs, der im Folgenden
beschrieben wird, auf der konvexen Oberfläche 9 des Körperabschnitts 8 gehalten.
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Durch
die Durchführung
des Formvorgangs mit einem geeigneten Linsenmaterial, das in den Formhohlraum 6 eingebracht
wird, der durch die und zwischen der so geformte(n) beschichtete(n)
Patrizenform 2 und nicht beschichte(n) Matrizenform 4, die
zusammengefügt
wurden, definiert wird, wird verhindert, dass der thermoplastische
Film 10 während des
Formvorgangs verformt wird, da der thermoplastische Film 10,
der die konvexe Formungsfläche 11 bereitstellt,
welche die oben genannte Oberfläche der
gewünschten
Sehbehelflinse (in dieser Ausführungsform
die Base-Curve-Fläche)
ergibt, durch den Körperabschnitt 8 gestützt und
verstärkt
wird. Demgemäß erhält die konvexe
Formungsfläche 11,
die durch den thermoplastischen Film 10 bereitgestellt wird,
hohe Genauigkeit der gekrümmten
Konfiguration aufrecht, was die Herstellung der oben genannten Base-Curve-Fläche der
Sehbehelflinse mit entsprechend hoher Genauigkeit der Konfiguration
ermöglicht.
Wenn der Formvorgang zum Formen der Sehbehelflinse abgeschlossen
ist, wird der thermoplastische Film 10 vom Körperabschnitt 8 entfernt
und schließlich entsorgt,
während
der Körperabschnitt 8, vom
dem der thermoplastische Film 10 entfernt wurde, danach
für einen
weiteren Formvorgang verwendet werden kann, indem einfach durch
einen Formpressvorgang ein neuer oder anderer thermoplastischer
Film 10 darauf aufgebracht wird, da der Körperabschnitt 8 während des
Formvorgangs nicht beschädigt
oder verformt wird und auch nach dem Formvorgang fleckenlos und
sauber ist.
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Die
nicht beschichtete Matrizenform 4, die mit der beschichteten
Patrizenform 2 zusammenwirkt, um den Formhohlraum 6 zu
definieren, weist die konkave Formungsfläche 12 auf, welche
die andere der gegenüberliegenden
Oberflächen
der gewünschten
Sehbehelflinse, in dieser Ausführungsform
beispielsweise eine gekrümmte
Vorderfläche, ergibt.
Während
die nicht beschichtete Matrizenform 4 aus einem geeigneten
Harz- oder metallenen Material bestehen kann, das auf dem Gebiet
der Erfindung bekannt ist, ist die nicht beschichtete Matrizenform 4 im
Allgemeinen eine Harzstruktur, die aus einem Harzmaterial besteht,
das dem des Körperabschnitts 8 der
beschichteten Patrizenform 2 ähnelt. Vorzugsweise werden
Polyolefine, wie beispielsweise Polyethylen und Polypropylen, oder
Kunstharzmaterialien, wie beispielsweise Polystyrol, Polycarbonat,
Polymethyl, Methacrylat, ein Copolymer aus Ethylen und Vinylalkohol,
Polyacetal, Polyamid, Polyester und Polysulfon verwendet. Die nicht
beschichtete Matrizenform 4 wird mithilfe eines beliebigen
bekannten Verfahrens, wie beispielsweise Spritzgießen oder
Schneiden, aus der gewünschten
Harzstruktur hergestellt, wobei insbesondere Polypropylen verwendet
wird.
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Während bei
der in 1 dargestellten
Formanordnung die Patrizenform 2, die aus dem Körperabschnitt 8 und
dem thermoplastischen Film 10 besteht, die beschichtete
Form darstellt, kann auch die Matrizenform 4 als beschichtete
Form ausgebildet sein. Alternativ dazu können sowohl die Patrizen- als auch
die Matrizenform 2, 4 beschichtete Formen sein,
wie in 2 dargestellt
ist, worin eine beschichtete Matrizenform 4a aus einem
Körperabschnitt 13 und
einem thermoplastischen Film 14 besteht, der eine Verstärkungsfläche in Form
einer konkaven Oberfläche 13a des Körperabschnitts 13 bedeckt. Der
thermoplastische Film 14 weist eine konkave Formungsfläche 15 auf,
die dem Profil der anderen Oberfläche (beispielsweise der gekrümmten Vorderfläche) der
zu erhaltenden Sehbehelflinse entspricht. Der thermoplastische Film 14 wird
durch den Körperabschnitt 13 gestützt oder
verstärkt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist besonders zu bevorzugen, dass die
Formanordnung aus der beschichteten Patrizenform 2 und
der beschichteten Matrizenform 4a besteht, wie sie in 2 dargestellt sind, um den
größten Vorteil
der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
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Bei
der Herstellung der Formanordnung aus 1 wird
die beschichtete Patrizenform 2 mithilfe eines in 3 schematisch dargestellten
Verfahrens erzeugt.
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Zuerst
wird eine thermoplastische Bahn 10a mit der vorgegebenen
Dicke mithilfe eines geeigneten Heizmittels erhitzt, um die thermoplastische
Bahn 10a zu erweichen. Die erweichte thermoplastische Bahn 10a wird
zu einer Presse zugeführt,
so dass die thermoplastische Bahn 10a zwischen dem Körperabschnitt 8,
der als erste oder obere Prägeplatte
dient und von einem ersten Prägeplattenhalter 16 gehalten wird,
und einer zweiten oder unteren Prägeplatte 20, die von
einem zweiten Prägeplattenhalter 18 gehalten
wird, geschoben wird. Die Prägeplattenhalter 16, 18 werden
in Bezug zueinander bewegt, um auf der thermoplastischen Bahn 10a,
die sich zwischen der ersten Prägeplatte
(Körperabschnitt 8)
und der zweiten Prägeplatte 20 befindet,
einen Formpressvorgang durchzuführen.
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Die
zweite Prägeplatte 20 in
der Presse weist eine Formpressfläche 20a auf, welche
die konvexe Formungsfläche 11 des
thermoplastischen Films 10 ergibt, wobei die Formungsfläche 11 wiederum
die Base-Curve-Fläche
der in der Formanordnung 2, Matrizenform 4 zu
formenden Sehbehelflinse ergibt. Die Formpressfläche 20a der zweiten
Prägeplatte 20 weist
nämlich
ein Profil auf, das dem der Base-Curve-Fläche der Sehbehelflinse ähnelt. Während die zweite
Prägeplatte 20 aus
einem beliebigen bekannten Material, wie beispielsweise Harz oder
Metall, bestehen kann, besteht die zweite Prägeplatte 20 vorzugsweise
aus einem Material mit einer Rockwell-Härte (HR) von nicht mehr als
30, um bei einem Schneidevorgang unter Verwendung solch eines Materials
hohe Schneideeffizienz bei der Herstellung der zweiten Prägeplatte 20 zu
garantieren. Die zweite Prägeplatte 20 kann
beispielsweise aus einem Nichteisenmetall, wie beispielsweise Messing
oder Aluminium, vorzugsweise jedoch einer Kupferlegierung, bestehen,
um die Schneideeffizienz zu erhöhen.
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Die
thermoplastische Bahn 10a kann leicht zum thermoplastischen
Film 10 mit der gewünschten Konfiguration
geformt werden, indem der oben beschriebene Formpressvorgang zwischen
dem Körperabschnitt 8 und
der zweiten Prägeplatte 20 durchgeführt wird.
Demgemäß kann der
Formpressvorgang auf der thermoplastischen Bahn 10a bei
relativ geringem Druck durchgeführt
werden, beispielsweise bei einem Druck von 1 bis 100 kg/cm2. Um den Formpressvorgang der thermoplastischen
Bahn 10a zu vereinfachen, wird die thermoplastische Bahn 10a vor
dem Formpressvorgang auf eine Temperatur erhitzt, die 50 bis 150°C über einer Übergangstemperatur
der zweiten Stufe des Materials der thermoplastischen Bahn 10a liegt.
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Da
die thermoplastische Bahn 10a mithilfe des oben beschriebenen
Formpressvorgangs bei geringem Druck zum Film 10 mit der
gewünschten
Konfiguration geformt wird, kann der Formpressvorgang unter Verwendung
einer relativ kostengünstigen Presse,
wie beispielsweise einer Druckluftpresse, durchgeführt werden.
Außerdem
kann, da der Körperabschnitt 8 der
beschichteten Patrizenform 2 keine beträchtlich hohe mechanische Festigkeit
aufweisen muss, wie das bei herkömmlichem
Hochdruckformen der Fall ist, der Körperabschnitt 8 aus
einem Material mit relativ geringer mechanischer Festigkeit hergestellt
werden.
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Durch
den oben beschriebenen Formpressvorgang wird der thermoplastische
Film 10 in engem Haftkontakt mit dem Körperabschnitt 8 in
der Form der ersten Prägeplatte
ausgebildet, um so die gewünschte
konvexe Formungsfläche 11 bereitzustellen,
welche die Base-Curve-Fläche
der zu erhaltenden Sehbehelflinse ergibt. Nach dem Formpressvorgang
wird zuerst die erste Prägeplatte
(8), auf welcher der thermoplastische Film 10 ausgebildet
ist, von der zweiten Prägeplatte 20 und
dann vom Prägeplattenhalter 16 entfernt,
wodurch die in 1 dargestellte
beschichtete Patrizenform 2 hergestellt wird.
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4 ist eine schematische
Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer gewünschten Sehbehelflinse,
wie beispielsweise einer Kontaktlinse oder einer intraokularen Linse,
unter Verwendung der Formanordnung, die aus der wie oben beschrieben
hergestellten beschichteten Patrizenform 2 und der nicht
beschichteten Matrizenform 4 besteht.
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Zuerst
wird Linsenmaterial 22 in eine Vertiefung der Matrizenform 4 eingebracht,
wobei die Vertiefung durch die konkave Formungsfläche 12 definiert
ist, welche die gekrümmte
Vorderfläche
der gewünschten
Sehbehelflinse ergibt. Als Nächstes
werden die beschichtete Patrizenform 2 und die nicht beschichtete
Matrizenform 4 zusammengefügt, um den Formhohlraum 6 bereitzustellen,
der mit dem Linsenmaterial 22 gefüllt ist. In diesem Zustand
wird das Linsenmaterial 22 im Formhohlraum 6 durch
Polymerisation des Linsenmaterials zur gewünschten Sehbehelflinse 24 geformt.
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Obwohl
das Linsenmaterial 22, das den Formhohlraum 6 ausfüllt, aus
beliebigen bekannten Materialien, wie beispielsweise Polymeren und
Monomeren, ausgewählt
sein kann, wird vorzugsweise ein polymerisches Material verwendet,
das dem herkömmlicherweise
verwendeten Material ähnelt,
d. h. eine monomere Flüssigkeit,
die ein Polymer der gewünschten
Sehbehelflinse ergibt. Die monomere Flüssigkeit umfasst im Allgemeinen
zumindest eine herkömmliche
radikalpolymerisierbare Verbindung. Alternativ dazu kann die monomere
Flüssigkeit
aus einem Macromer oder Prepolymer bestehen. Solche eine Verbindung
umfasst in ihrem Molekül
zumindest eine von Vinyl-, Allyl-, Acryl- und Methacrylgruppen und
wird herkömmlicherweise
als Material für
harte Kontaktlinsen, weiche Kontaktlinsen oder intraokulare Linsen
verwendet. Beispiele für
solch eine Verbindung umfassen: Ester von (Meth)acrylsäure, wie
z. B. Alkyl(meth)acrylat, Siloxanyl(meth)acrylat, Fluoralkyl(meth)acrylat,
Hydroxylalkyl(meth)acrylat, Polyethylenglykol(meth)acrylat und Polyalkohol(meth)acrylat;
Derivate von Styrol; und N-Vinyllactam. Die monomere Flüssigkeit
umfasst, je nach Bedarf, ein polyfunktionelles Monomer, wie beispielsweise
Ethylenglykoldi(meth)acrylat oder Diethylenglykoldi(meth)acrylat,
als Vernetzer. Die monomere Flüssigkeit
umfasst außerdem
als Additive einen Polymerisationsinitiator, wie beispielsweise
einen Thermopolymerisationsinitiator oder einen Photopolymerisationsinitiator,
und einen Photosensibilisator.
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Das
polymerische Material (monomere Flüssigkeit) 22, welche
den Formhohlraum 6 ausfüllt, kann
beispielsweise laut einem bekannten Thermopolymerisations- oder
Photopolymerisationsverfahren polymerisiert werden. Wenn das polymerische Material
(22) durch das Photopolymerisationsverfahren polymerisiert
wird, muss das polymerische Material mit Licht, wie beispielsweise
mit UV-Strahlung, bestrahlt werden. Angesichts dessen bestehen der Körperabschnitt 8 und
der thermoplastische Film 10 der beschichteten Patrizenform 2 vorzugsweise
aus einem lichtdurchlässigen
Material, so dass das polymerische Material (22) im Formhohlraum 6 durch
Bestrahlung mit Licht polymerisiert werden kann, das durch den Körperabschnitt 8 und
den thermoplastischen Film 10 hindurch gelassen wird.
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Wenn
die Formvorgang zum Formen der Linse aus dem Linsenmaterial 22 nach
Beendigung der Polymerisation des polymerischen Materials abgeschlossen
ist, werden die beschichtete Patrizenform 2 und die nicht
beschichtete Matrizenform 4 auseinander genommen. Die beschichtete
Patrizenform 2 wird so von der Matrizenform 4 entfernt,
dass die geformte Sehbehelflinse 24 (in dieser Ausführungsform eine
Kontaktlinse) auf dem thermoplastischen Film 10 der beschichteten
Patrizenform 2 gehalten wird.
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Danach
wird der Körperabschnitt 8 der
beschichteten Patrizenform 2 vom thermoplastischen Film 10 entfernt,
auf dem die geformte Sehbehelflinse 24 gehalten wird, wonach
die Linse 24 vom thermoplastischen Film 10 abgelöst wird,
so dass die gewünschte
Sehbehelflinse 24 erhalten wird.
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Damit
die geformte Sehbehelflinse 24 durch den thermoplastischen
Film 10 auf dem Körperabschnitt 8 gehalten
wird, wenn die beschichtete Patrizenform 2 vom der Matrizenform 4 entfernt
wird, besteht die Matrizenform 4 aus dem oben beschriebenen
Harzmaterial, beispielsweise Polypropylen, das sicherstellt, dass
die erhaltene Linse 24 davon abgetrennt oder entfernt werden
kann. Außerdem
besteht, damit der thermoplastische Film 10 leicht vom
Körperabschnitt 8 und
von der geformten Sehbehelflinse 24 abgelöst werden
kann, der thermoplastische Film 10 aus dem oben beschriebene
thermoplastischen Harzmaterial, wie beispielsweise Polyolefin. Alternativ
dazu kann der thermoplastische Film 10 auch vom Körperabschnitt 8 oder
von der Sehbehelflinse 24 abgelöst werden, indem die Formanordnung
in ein geeignetes Lösungsmittel
getaucht oder heiße
Luft zugeführt
wird. Außerdem
kann der thermoplastische Film 10 vom Körperabschnitt 8 oder
von der Sehbehelflinse 24 getrennt werden, indem der thermoplastische
Film thermoplastische Film 10 durch Kraftanwendung verformt
wird.
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Nachdem
die Sehbehelflinse 24 wie oben beschrieben von der Formanordnung
abgelöst
wurde, wird der verwendete thermoplastische Film 10 entsorgt,
während
der Körperabschnitt 8 erneut
als erste Prägeplatte
eines Formpressvorgangs (siehe 3)
zum Formpressen eines weiteren thermoplastischen Films 10 darauf
verwendet werden kann, um die beschichtete Patrizenform 2 bereitzustellen,
da der Körperabschnitt 8,
der beim Formvorgang verwendet wurde, keinerlei Verformungen oder
Schäden aufweist
und nicht durch Linsenmaterial verschmutzt ist, weil der thermoplastische
Film 10 die konvexe Oberfläche 9 des Körperabschnitts 8 bedeckte,
wobei die Oberfläche 9 als
Verstärkungsfläche dient, welche
im Wesentlichen die Konfiguration der konvexen Formungsfläche 11 bestimmt.
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Beim
Formvorgang zum Formen der gewünschten
Sehbehelflinse 24 unter Verwendung der Formanordnung, die
aus der beschichteten Patrizenform 2 und der nicht beschichteten
Matrizenform 4 gemäß vorliegender
Erfindung besteht, wird der thermoplastische Film 10, der
die konvexe Formungsfläche 11 aufweist,
welche die Base-Curve-Fläche
der gewünschten
Sehbehelflinse 24 ergibt, durch den Körperabschnitt 8 gestützt oder
verstärkt,
so dass eine Verformung des thermoplastischen Films 10 wirksam
verhindert werden kann. Demgemäß weist die
zu erhaltende Sehbehelflinse 24 die gewünschte Oberflächenkonfiguration
auf. Außerdem
erhält
der thermoplastische Film 10, der am Körperabschnitt 8 haftet
und von diesem gehalten wird, während
des gesamten Formvorgangs wirksam seine nominale gekrümmte Konfiguration
aufrecht, die zur Verleihung der gewünschten optischen Oberfläche der
zu erhaltenden Linse geeignet ist. Das wäre schwierig, wenn der thermoplastische
Film 10 nicht vom Körperabschnitt 8 gestützt würde.
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Wenn
die vorliegende Erfindung auch in Bezug auf derzeit bevorzugte Ausführungsform
im Detail beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht
auf die Details der obigen Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern auch anders umgesetzt werden kann.
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Beispielsweise
können
die konvexen und konkaven Oberflächen 9, 13a der
Patrizen- und Matrizenform 2,
Matrizenform 4 je nach den Konfigurationen der zu erhaltenden
Sehbehelflinse geeignet geformt werden. Bei der Herstellung einer
konvexen Sehbehelflinse werden zwei Formhälften mit jeweils konkaven
Formungsflächen
zusammengefügt,
um eine Formanordnung gemäß vorliegender
Erfindung zu erhalten.
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Um
die vorliegende Erfindung noch genauer zu erläutert, wird im Folgenden ein
Beispiel der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass die Erfindung
nicht auf die Details des angeführten
Beispiels beschränkt
ist, sondern von Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung mit verschiedenen
Veränderungen,
Verbesserungen und Modifikationen in die Praxis umgesetzt werden
kann, ohne vom Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche abzuweichen.
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Beispiel
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Die
beschichtete Patrizenform 2, die in 1 dargestellt ist, wurde wie folgt hergestellt.
Zuerst wurde der Körperabschnitt 8 als
erste Prägeplatte
hergestellt, die aus Polymethylmethacrylat bestand und eine konvexe,
teilweise kugelförmige
Oberfläche 9 aufwies,
die wie im Folgenden beschrieben mit dem thermoplastischen Film 10 beschichtet
wurde und einen Radius von 7,0 aufwies. Dann wurde die zweite Prägeplatte 20,
die in 3 dargestellt
ist, unter Verwendung eines Messingmaterials hergestellt. Die zweite
Prägeplatte 20 wies
eine konkave, teilweise kugelförmige
Oberfläche 20a auf,
die als Formpressfläche
diente, um dem thermoplastischen Film 10 eine konvexe Formungsfläche 11 zu
verleihen, und einen Durchmesser von 7,25 mm aufwies.
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Der
thermoplastische Film 10 wurde ausgebildet, indem ein Polyethylen-(PE-)Film 10a mit
einem Durchmesser von 20 mm und einer Dicke von 0,5 mm verwendet
wurde. Der PE-Film 10a wurde an seinem zentralen kreisförmigen Abschnitt
mit einem Durchmesser von 14 mm mithilfe einer Elektroheizvorrichtung
etwa zehn Sekunden lang erhitzt, wodurch der Film 10a ausreichen
erweicht wurde.
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Als
Nächstes
wurde die erste Prägeplatte
in Form des Körperabschnitts 8,
die wie oben beschrieben hergestellt wurde, am Prägeplattenhalter 16 einer
Druckluftpresse befestigt, während
die zweite Prägeplatte 20 am
Prägeplattenhalter 18 befestigt wurde.
Nachdem der PE-Film 10a, der durch Erhitzen erweicht worden
war, zwischen der ersten und der zweiten Prägeplatte 8, 20 platziert
worden war, wurde der PE-Film 10a 15 Sekunden lang einem Formpressvorgang
bei einem Druck von 10 kg/cm2 unterzogen.
Als der Formpressvorgang auf dem PE-Film 10a zur Bildung
des thermoplastischen Films 10 beendet war, wurde der Druck
aufgehoben, und die erste und die zweite Prägeplatte 8, 20 wurden
voneinander getrennt. Es wurde sichergestellt, dass der Film 10 in
engem Kontakt mit dem Körperabschnitt 8 ausgebildet
worden war. In diesem Zustand wurde die konvexe, teilweise kugelförmige Oberfläche 11 des
Films 10 mithilfe eines Laserinterferometers auf ihre Kugelform
untersucht. Das Ergebnis der Untersuchung zeigt, dass die Kugelform der
konvexen Oberfläche 11 des
Films 10, der am Körperabschnitt 8 haftete,
ausreichte, um die Base-Curve-Fläche
der gewünschten
Kontaktlinse zu erreichen.
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Die
so erhaltene beschichtete Patrizenform 2, die aus dem Körperabschnitt 8 und
dem daran haftenden thermoplastischen Film 10 bestand,
wurde vom Prägeplattenhalter 16 entfernt.
Danach wurde der Formvorgang (Polymerisation) zum Formen der gewünschten
Kontaktlinse 24 auf die in 4 dargestellte
Weise durchgeführt,
wobei die so erhaltene beschichtete Patrizenform 2 und
die Polypropylen-Matrizenform 4, die separat mithilfe eines
Schneidevorgangs hergestellt worden war und die konkave, teilweise
kugelförmige
Formungsfläche 12 aufwies, deren
Profil jenem der gekrümmten
Vorderfläche
der gewünschten
Kontaktlinse 24 folgte, verwendet wurden.
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Genauer
gesagt wurde in eine Vertiefung, die durch die konkave, teilweise
kugelförmige
Formungsfläche 12 der
Matrizenform 4 definiert wurde, das polymerische Linsenmaterial 22 eingebracht, das
aus einer monomeren Flüssigkeit
bestand, das 100 Gew.-% 2-Hydroxyethylmethacrylat, 0,2 Gewichtsteile
eines Photopolymerisationsinitiators und 0,2 Gew.-% Ethylenglykoldimethacrylat
als Vernetzer enthielt. Als die Vertiefung der Matrizenform 4 mit dem
Linsenmaterial 22 gefüllt
war, wurde die beschichtete Patrizenform 2 mit der Matrizenform 4 zusammengefügt. In diesem
Zustand wurde die beschichtete Patrizenform 2 auf der von
der Matrizenform 4 entfernten Seite eine Stunde lang mit UV-Strahlung
mit einer Hauptwellenlänge
von 360 nm und einer Intensität
von etwa 0,1 mW/cm2 bestrahlt, wodurch das
Linsenmaterial 22 photopolymerisiert wurde.
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Als
die Photopolymerisation des Linsenmaterials 22 durch Bestrahlung
mit UV-Strahlen
beendet war, wurde die beschichtete Patrizenform 2 von der
Matrizenform 4 entfernt, wobei die geformte Kontaktlinse 24 auf
dem Film 10 der beschichteten Form 2 gehalten
wurde. Danach wurde der Körperabschnitt 8 der
beschichteten Patrizenform 2 durch Kraftanwendung vom thermoplastischen
Film 10 entfernt. Dann wurde eine Struktur, die aus dem
Film 10 und der geformten Kontaktlinse 24 bestand,
einer Hydratationsbehandlung unterzogen, so dass die Kontaktlinse 24 vom
Film 10 abgetrennt wurde.
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Die
so erhaltene Kontaktlinse 24 wurde auf ihre optische Leistung
untersucht, und es wurde bestätigt,
dass die Kontaktlinse 24 die gewünschte optische Leistung und
zufriedenstellende optische Merkmale aufwies.