Способ изготовления гидрогельных контактных линз и устройство для его осуществления

 

Использование; в технике переработки пластмасс, преимущественно в формировании изделий из гидрогельных полимерных материалов, например для изготовления контактных линз. Сущность изобретения: в способе изготовления гидрогельных контак2 тных линз путем формования и полимеризации последние осуществляют одновременно путем смыкания полуматриц и воздействия электрического тока на находящийся в форме гидрогель, причем в процессе формования сначала полуматрицы смыкают до зазора 1-2 мм для образования начальной пленки гидрогеля на их формообразующих поверхностях, после этого полуматрицы разводят на расстояние до зазора 5-15 мм между Ними для поступления из подпитывающего резервуара порции гидрогеля для получения заданной толщины пленки на формообразующих поверхностях обеих матриц, а затем производят смыкание последующих для соединения пленок в цельную контактную линзу. Здесь же описано простое устройство, в котором осуществляется способ изготовления контактных линз. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 1 табл, со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 29 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) я и "я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ я з ф (21) 4786317/05 (22) 23.01.90 (46) 23.04.93. Бюл. N 15 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) М, С, Курило (56) Патент Великобритании М 1569011, кл, В 29 D 11/00, 1980.

Патент Франции йг 2270082, кл. В 29 D

11/00, 1976. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИДРОГЕЛЬНЫХ КОНТАКТНЫХЛИНЗ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование; в технике переработки пластмасс, преимущественно в формировании изделий из гидрогельных полимерных материалов, например для изготовления контактных линз. Сущность изобретения: в способе изготовления гидрогельных контакИзобретение относится к технике переработки пластических масс, преимущественно к формированию изделий из гидрогельных полимерных материалов, например для изготовления контактных линз, Целью изобретения является упрощение процесса и снижение трудоемкости изготовления гидрогельных контактных линз.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства (в разрезе) для осуществления заявляемого способа; на фиг, 2 — общий вид блока, разрез; на фиг. 3 — работа устройства, Устройство выполнено в виде блока 1, установленного на роторе между копирами

2 и 3. Профиль копиров задает последовательность перемещений полуматрицы, т, е, они соединены с роликовыми толкателями 4 и 5. Полуматрицы подсоединяют к источнику электрического тока с помощью ползун„„5U „„1810292 А1 тных линз путем формования и полимеризации последние осуществляют одновременно путем смыкания полуматриц и воздействия электрического тока на находящийся в форме гидрогель, причем в процессе формования сначала полуматрицы смыкаютдо эазора1-2 ммдля образования начальной пленки гидрогеля на их формообразующих поверхностях, после этого полуматрицы разводят на расстояние до зазора

5 — 15 мм между ними для поступления из подпитывающего резервуара порции гидрогеля для получения заданной толщины пленки на формообразующих поверхностях обеих матриц, а затем производят смыкание последующих для соединения пленок в цельную контактную линзу. Здесь же описано простое устройство, в котором осуществляется способ изготовления контактных линз. 1 з.п, ф-лы, 3 ил, 1 табл, кового контакта или подключая каждый копир к соответствующей клемме источника тока. Во втором случае копиры изолируют от и ротора, В состав устройства может входить съемное приспособление 6, являющее собой вакуумную присоску, установленную на M поворотном рычаге. О

На роторе устанавливают ряд блоков, каждый из которых имеет полуматрицы с разными оформпяющими поеерхноотями (для получения контактных линз с разными

° яЪ оптическими параметрами), или с одинаковыми полуматрицами — для получения однотипных линз, Рабочим инструментом блока является две полуматрицы 7 и 8, в соединении образующих полость для формования гидрогельных контактных линз. Каждая полуматрица снабжена цилиндрическим штоксм 9 и 10.

1810292

Штоки соединены с роликовыми толкателями ротора и могут соосно перемещаться на втулках 11 и 12, установленных в приливах корпуса блока 13;

Уплотняющее кольцо 14 закреплено на штоке 10 и имеет на боковой поверхности канал 15 для соединения оформляющей полости с подпитывающим резервуаром 16.

На верхней торцевой части уплотняющего кольца выполнена кольцевая канавка, оформляющая края линзы, Кольцевая канавка образует с краем оформляющей поверхности нижней полуматрицы небольшое поднутрение для.сцепления линзы от этой полуматрицей. Уплотняющее кольцо 14 как и кольцо 17 выполнены по ходовой посадке с камерой-втулкой 18.

Камера-втулка установлена в среднем приливе корпуса блока так. чтобы отверстия во втулке совпадали с отверстиями 19 прилива. Таким образом, оформляющая полость соединяется с подпитывающим резервуаром через каналы в приливе, во втулке и в нижнем уплотняющем кольце.

Втулки и уплотняющие кольца выполнены из материала не проводящего электричество, например, из полиэтилена или фторопласта. Таким образом, достигается изоляция полуматриц от блока, Блок закрепляется на роторе по пазам 20, Устройство работает следующим образом (см. фиг. 3).

В резервуар 16 заливают нужное количество композиции, которая через каналы попадает в камеру-в улку 18, Полуматрица

7 опускается к нижней полуматрице до рас-. стояния в 1 — 2 мм (поз. 1). К полуматрицам подается электрический ток. По сути, камера-втулка 18(после заполнения ее композицией) и полуматрицы 7 и 8 представляют собой злектрохимическую ячейку с подвижными электродами, После индукционного периода, необходимого для образования начальной пленки гидрогеля на оформляющих поверхностях полуматрицы, они разводятся на расстояние 5 — 15 мм (поз. И) для поступления в камеру большего количества композиции из резервуара. Осаждение гидрогеля осуществляется на обе полуматрицы до толщины пленок в 20 — 60 микрон.

Когда необходимая толщины пленок достигнута, полуматрицы смыкаются окончательно. Во время выдержки обе части гидрогелей соединяются своими липкими поверхностями в цельную контактную линзу. При этом гидрогель периферийного учавтка верхней полуматрицы попадает в кольцевую канавку уплотняющего кольца и формирует округленный край контактной линзы (поэ III).

После оформления линзы ток отключают и поднимают обе полуматрицы. Нижняя полуматрица поднимается лишь до края камеры-втулки, а верхняя — на высоту, необходимую для съема линзы вручную или с помощью вакуумного устройства (поз IV), Отработанная композиция сливается иэ

10 резервуара в емкость для утилизации или смешения с корректирующим составом (поэ

V).

Поэ, VI представляет съем контактной линзы с помощью вакуумного устройства.

15 После опускания нижней полуматрицы в исходное положение и отвода съемного устройства установка готова к новому циклу.

Пример 1. Использовали композицию состава в виде раствора,мас, ч.:

Поливинилпирролидон (мол, ч. 12 тыс.) 0,5

2-Оксиэтилметакрилат (перегнанный) (МЭГ) 4,5

Бутиловый спирт 0,2

Вода 5,0

Получали гидрогельные контакты линзы с помощью лабораторного устройства, состоящего из камеры-втулки, резервуара и двух полуматриц с уплотняющими кольцаЗ0 ми. Лабораторное устройство состояло из деталей 7, 8, 14; 16, 17, 18 с элементами 9, 10, 15, 19 (см. фиг. 2).

После заливки композиции в камерувтулку и резервуар, полуматрицы смыкали

З5 до расстояния между ними в 1 мм. К стальHblM полуматрицам подавали ток от источника постоянного тока (ВИП), причем верхняя полуматрица была анодом. Плотность тока на полуматрицах была 0,1 мА/см

40 и контролировалась миллиамперметром.

Через 2 мин полуматрицы разводили на расстояние 5 мм и осаждали гель 2 мин, После этого полуматрицы смыкали полностью и выдерживали 4 мин для окончательного

45 оформления гидрогельной контактной линзы, .

При первом смыкании полуматриц на расстояние больше 2 мм последующее осаждение гидрогеля идет только на одну из

50 полуматриц (в данном примере на верхнюю полуматрицу — анод). Это не позволяет получать линзы с требуемой точностью, При разведении полуматриц на расстояние больше 15 мм осаждение геля на них

55 сильно замедляется (десятки минут), а равномерность осаждения нарушается, например, на краях идет быстрее, чем в центре;. могут образовываться бугры и.т. и.

Полученные гидрогельные контактные линзы подвергали отмывке от ионов метал1010292

10 ла в разбавленном растворе азотной кислоты (рН =4,5) на протяжении бч. Затем линзы переносили на 2 часа в дистиллированную воду и на 0,5 ч и 1%-ный раствор гидрокарбоната натрия. 5

Пример 2. Использовали композицию в виде раствора, мас. ч,:

Поливинилпирролидон 0,5

2-Оксиэтилметакрилат 1,0

Бутиловый спирт 0,1

Вода 1,5

Получали гидрогельные контактные линзы с помощью устройства, описанного в примере 1. В этом случае использовали матрицы из различных металлов: верхняя — 15 стальная, а нижняя — из меди. Полуматрицы соединяли проводником. Такое устройство позволяло обходиться без внешних источников тока, Временной режим перемещений полу- 20 матрицы был следующим: смыкание до расстояния 2 мм — 2 мин, разведение на расстояние 15 мм — 5 мин.

Последующая обработка гидрогельных контактных линз была такой же, как в при- 25 мере 1, В таблице приведены свойства материала, Предложенный способ получения гид-. рогельных контактных линз и устройство 30 для его осуществления позволяет получать гидратированные линзы в одну стадию, что существенно снижает трудоемкость технологического процесса. В зависимости от количества блоков, установленных на роторе, 35 производительность процесса можно увеличить во много раз.

С точки зрения обеспечения требуемой точности размеров контактных линз процесс упрощается, т. к. отпадает необходи- 40 мость в предвидении изменений размеров линз при их формовании и набухании, Предложенный способ осуществляют при комнатной температуре, что исключает необходимость в источниках нагрева. Также 45 существенно уменьшается неконтролируемое влияние экзотермических эффектов на кинетику (со)полимеризации и свойства материала.

По сравнению со способом изготовле- 50 ния линз механической обработкой (точением) предложенный способ позволяет экономить до 50% поливинилпирролидона и олигоэфиракрилата, Осаждение гидрогеля на обе полумат- 55 рицы уменьшает почти наполовину анодную эрозию верхней полуматрицы, причем поверхность линзы, контактирующая с глазом человека, формуется полуматрицей, которая не растворяет металл (является катодом), Предложенное устройство может работать как в полуактоматическом, так и в автоматическом режимах, Верхнюю полуматрицу с вогнутой офор мляющей поверхностью, подверженную анодной эрозии, можно воспроизводить методом вдавливания штампа в мягкие стали, что снижает стоимость изготовления изношенных полуматриц.

Формула изобретения

1. Способ изготовления гидрогельных контактных линз путем заполнения образованной полуматрицами формующей полости гидрогелем из подпитывающего резервуара. формования линзы и полимеризации, отличающийся тем. что, с целью упрощения процесса и снижения трудоемкости изготовления гидрогельных контактных линз, формование и полимеризацию осуществляют одновременно путем смыкания полуматриц и воздействия электрического тока на находящийся в формообразующей полости гидрогель, причем в процессе формования сначала полуматрицы смыкают до зазора 1 — 2 мм для образования начальной пленки гидрогеля на их формообразующих поверхностях, после этого полуматрицы разводят на расстояние до зазора 5 — 15 мм между ними для поступления из подпитывающего резервуара порции гидрогеля для получения заданной толщины пленки на формообразующих поверхностях обеих. полуматриц, а затем производят смыкание последних для соединения пленок в цельную контактную линзу, 2. Устройство для изготовления гидрогельных контактных линз, содержащее полуматрицы, каждая из которых имеет формообразующую поверхность для формования оптической поверхности линзы, и кольцевой резервуар, сообщенный каналом с формующей полостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью упрощения процесса и снижения трудоемкости изготовления гидрогельных контактных линз, оно снабжено камерой-втулкой, полуматрицы выполнены состоящими из формующих токопроводящих элементов и расположенных по их периферии . уплотняющих колец из электроизоляционного материала, причем оно снабжено блоком, имеющим пазы для установки в роторной машине, а полуматрицы установлены в двух приливах блока над и под камерой-втулкой с возможностью перемещения по заданной программе от копиров роторной машины. f810292

1810292

Фиг.2

1В10292

Составитель M. Курило

Техред М.Моргентал Корректор С,Патрушева

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1416 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5