Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Kontaktlinsen und insbesondere betrifft sie verbesserte Zusammensetzungen und Verfahren zum Fixieren eines Kontaktlinsenrohlings (ebenfalls bezeichnet als ein Kontaktlinsenformling oder -vorläufer) zur maschinellen Verarbeitung, welche den Knopf in eine tragbare Kontaktlinse umformt.

Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen ist das Drehen der Linse aus einem zylindrischen Kontaktlinsenknopf. Kontaktlinsenknöpfe können von Stabbeständen („rod stock") oder bahnenförmigen Material geschnitten oder individuell in Schalen unter Verwendung eines härtbaren, flüssigen Monomers gegossen werden. Obwohl es möglich ist, den Knopf direkt an das Drehfutter zu befestigen, wird dieses normalerweise nicht getan, wenn die Frontkurve der Linse geschnitten wird, da das Futter der Drehmaschine eine radiale Kompression verwendet, um das Arbeitsstück in der Position für das Drehen zu halten und da dieses schädigende Kräfte für die optischen Eigenschaften des Knopfes hervorrufen könnte. Die Basiskurve kann auf der anderen Seite durch Drehen des Knopfes oder durch klebendes Befestigen des Knopfes wie nachfolgend beschrieben, geschnitten werden.

Zum Drehen der Fronkurve und/oder der Basiskurve wird der Knopf im Allgemeinen auf ein Ende eines separaten Metallstiftes, der auch als „Block" oder „Dorn" („mandrel") bezeichnet wird, angebracht, wobei die entgegengesetzte Seite des Blocks als eine Spindel zum wiederablösbaren Einsetzen in das Futter der Drehbank konfiguriert ist. Der Knopf wird normalerweise mit einem Klebstoff oder einem speziellen Typ von Wachs, in der Technik sogenanntes „Fixierwachs", an dem Block befestigt. Während der Block und der Knopf gedreht werden, wird eine konkave (oder „Basis") Kurve in das exponierte Ende des Knopfes, entgegengesetzt zu dem befestigten Ende gedreht. Während es noch an dem Futter befestigt ist und rotiert, kann ein zweiter „Kanten" („ledge")-Schnitt in die äußere zylindrische Oberfläche des Knopfes gemacht werden, um die nachfolgende Ausrichtung mit dem Frontkurvenblock zu erleichtern, dieser Schnitt wird normalerweise als „Basiskurvenreferenz" bezeichnet. Ein „Frontkurven" Block wird dann wiederablösbar an die gedrehte Basiskurvenoberfläche befestigt, während versucht wird, die axiale Ausrichtung mit dem ersten „Basiskurven" Block, der dann von dem Knopf entfernt wird, zu erhalten. Der Frontkurvenblock wird auf dem Drehfutter zum Drehen der konvexen oder Frontkurve des Knopfes befestigt, um die fertige Linse zu bilden. Die Linsen Randbearbeitungs- und Polierschritte können ebenfalls auf jeder Oberfläche der Linse vor dem Entfernen aus jedem Block durchgeführt werden.

Während des Bearbeitens verwendet der Linsendrehbankfräskopf („lens lathe cutter head") eine Normalkraft (senkrecht zu der Ebene der bearbeiteten Oberfläche) auf der Oberfläche des Linsenrohlings. Als Antwort auf diese Normalkraft deformiert der Linsenrohling elastisch. Wenn das Ausmaß an elastischer Deformation unter den Rohlingen einheitlich ist, dann kann der Drehbankarbeiter theoretisch die Drehbankeinstellungen einstellen, um verlässlich diese Deformationen zu erziehen. Dieses wäre wünschenswert für das Ausmaß der elastischen Deformation, da sie einheitlich innerhalb der Batches der Kontaktlinsenknöpfe wäre. Wenn eine Korrektur der elastischen Deformation überhaupt in die Bearbeitungsalgorithmen eingearbeitet werden müsste, wäre es wünschenswert, dass diese Korrektur so klein wie möglich ist, um das Potenzial für Fehler zu minimieren. Daher wäre es wünschenswert, die elastische Deformation der Kontaktlinsenknöpfe während der Bearbeitung zu minimieren.

Herkömmliche Fixierwachse sind deformierbare Klebstoffe. Ein Beispiel für ein nützliches Fixierwachs für das Drehen von starren Gas-durchlässigen („rigid gas-permeable" (RGP)) Kontaktlinsen ist Kerr Optical Soluble wax, 6502-A von Universal Photonics, Hicksville, NY.

Der herkömmliche Weg der Bearbeitung einer RGP-Kontaktlinse ist es, eine kleine Menge Fixierwachs entweder auf das Ende des Dorns oder auf den RGP-Linsenknopf aufzutragen und dann den RGP-Knopf auf den Dorn zu pressen. Die Befestigungs- und Entfernungsarbeitsschritte des Knopfes auf und von dem Block während des gesamten Drehprozesses erforderte einen signifikanten Zeitaufwand und ist anfällig für Fehler, insbesondere bei der Erhaltung der notwendigen axialen Ausrichtung zwischen dem Basiskurvenblock und dem Frontkurvenblock. Wenn die Basis- und Frontkurvenblöcke nicht präzise angeordnet sind, kann ein ungewünschtes Prisma in die resultierende Linse eingeführt werden, die dann verworfen werden muss.

Die herkömmlichen Wege zum Entfernen des Linsenknopfes von dem Dorn schließen mechanisches Stemmen des Knopfes von dem Dorn oder Erwärmen des Dorns, so dass das Fixierwachs schmilzt, ein. Die zusätzlichen Schritte verteuern den Herstellungsprozess.

Daher wäre es wünschenswert, eine Fixierwachszusammensetzung zu formulieren, die eine stabile, klebende Basis bereitstellt, um den Linsenrohling auf dem Dorn fest zu halten. Es wäre ebenfalls wünschenswert, eine Fixierwachszusammensetzung bereitzustellen, die beides, das Ausmaß der elastischen Deformation in dem Linsenrohling während der Bearbeitung reduziert und die elastische Deformation vorhersagbarer macht. Schließlich wäre es wünschenswert, eine Fixierwachszusammensetzung bereitzustellen, die nach den vollständigen Bearbeitungsschritten leicht von dem Linsenknopf und dem Drehbankdorn entfernt werden kann.

US 5459184 offenbart Schmelzklebstoffe, die ein wasserlösliches Polyalkylenimin, eine Hydroxy-substituierte organische Verbindung und optional einen Weichmacher, einen Klebrigmacher und weitere Bestandteile umfasst. Die Klebstoffe sind wasseraktiviert und können in einem wässrigen System gereinigt oder recycelt werden.

US 5380387 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von ophthalmischen, teleskopischen, mikroskopischen etc. Linsen, in der eine strahlungshärtbare Klebstoffzusammensetzung (z.B. UV oder sichtbares Licht), enthaltend eine überwiegende Menge eines acrylisch-gekappten organischen Prepolymers; einer kleineren Menge eines ethylenisch ungesättigten Verdünnungsmonomers, einer geringen Menge eines nicht-reaktiven Freisetzungsmittels und eines geeigneten Photoinitiators zum Fixieren (Binden) verwendet wird und Entfernen (Entbinden) eines Linsenrohlings auf/von einem Träger.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur wiederablösbaren Befestigung eines ophthalmischen Linsenrohlings auf einer Montageoberfläche durch Kontaktieren des ophthalmischen Linsenrohlings und der Montageoberfläche mit einer Fixierwachszusammensetzung umfassend von 50 bis 90 Gew.-% einer wasserlöslichen kontinuierlichen Phase ausgewählt aus Zellulose, Zellulosederivaten, Carboxyvinylpolymer, Polyethylenglykol und Polyethylenoxid und von 10 bis 50 Gew.-% eines diskontinuierlichen Festphasenfüllstoffs, welcher inert ist gegenüber der wasserlöslichen kontinuierlichen Phase.

In einem Ausführungsbeispiel weist der Klebstoff der kontinuierlichen Phase ein Molekulargewicht von 1.200 bis 3.500 auf. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Klebstoff der kontinuierlichen Phase Poly(ethylenoxid). Der Poly(ethylenoxid) Klebstoff der Erfindung hat bevorzugt ein Molekulargewicht von 1.200 bis 2.000.

Beispiele für kontinuierliche Phasenmaterialien, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden können, schließen 6502-A Kerr Optical wasserlösliches Wachs, erhältlich von Universal Photonics, Hicksville, NY; Crystal bond 555HMP Wachs, erhältlich von AREMCO, Valley Cottage, NY; wasserlösliches Stick Wachs 2-M40, erhältlich von DAC Vision, Carpintera, CA; optisches wasserlösliches Wachs, erhältlich von Lamda PlyTech, Brackley, England; Aqua Wax NCRS-3, erhältlich von Nikka Seiko Co., Ltd., Tokio, Japan; und Sol-U-Carv erhältlich von Kerr Jewelery & Specialty Produkts, Orange, CA ein.

Kontinuierliche Phasenmaterialien, die in der Erfindung angewendet werden, können ebenfalls formuliert werden durch Mischen eines Wachsproduktes enthaltend Poly(ethylenoxid) wie z.B. Carbowax PEG-1450 (erhältlich von Union Carbide, Danbury, CT), mit einem geeigneten Antioxidanz wie z.B. Irganox 1076 (erhältlich von Ciba-Geigy Corporation, Tarrytown, NY).

Die kontinuierliche Phase der Erfindung kann geeigneterweise einen Klebrigmacher wie z.B. Zonester^® 85, erhältlich von Arizona Chemical, Panama City, FL; Uni-Tac R85, erhältlich von Union Camp, Savannah, GA oder kommerziell erhältliches Poly(vinylacetat) einschließen.

Zusätzliche Beispiele für nützliche kontinuierliche Phasenmaterialen werden in US Patent 5,754,269 ausgestellt auf Benjamin et al.; 5,763,075 ausgestellt auf Benjamin et al.; 5,827,390 ausgestellt auf Benjamin et al.; 5,885,700 ausgestellt auf Weldon et al.; 5,916,017 ausgestellt auf Sedlock; 5,919,563 ausgestellt auf Parish, Jr. et al.; 6,126,528 auf Sedlock; 6,107,366 ausgestellt auf Benjamin et al.; 5,096,969 ausgestellt auf Payne et al.; 5,326,413 ausgestellt auf Esemplare et al.; 6,036,313 ausgestellt auf Benjamin et al.; 5,459,184 ausgestellt auf Bunnelle et al.; 6,149,750 ausgestellt auf Parish et al.; 4,502,909 ausgestellt auf Tomesko; 5,380,387 ausgestellt auf Salamon et al.; 6,074,290 ausgestellt auf Ku et al.; 5,096,937 ausgestellt auf Yoshikawa et al.; und 5,009,731 ausgestellt auf Yoshikawa et al. gelehrt.

Das diskontierliche Festphasenmaterial der Erfindung ist im Wesentlichen inert gegenüber Poly(ethylenoxid). Der Begriff „im Wesentlichen inert", wie hier verwendet, bedeutet, dass es keine physikalischen Anzeichen für eine chemische Reaktion während des Mischens des Klebstoffs der kontinuierlichen Phase der Erfindung mit dem Füllstoffmaterial der diskontinuierlichen Phasen der Erfindung gibt. Geeignete Materialien für die diskontinuierliche Phase der Erfindung schließen jeden inerten Feststoff, bevorzugt Metalloxide und Karbonate ein. Beispiele für solche Materialien schließen Aluminium, Kalzium, Titan und Siliziumoxide z.B. Al₂O₃, CaCO₃, TiO₂ und SiO₂ ein. Aluminiumoxid (Al₂O₃) ist besonders bevorzugt.

Gemäß der Erfindung ist gefunden worden, dass das Formulieren des Fixierwachses der Erfindung mit von 10 bis 50 Gew.-% des diskontinuierlichen Phasen-Füllstoffmaterials die Exaktheit und Wiederholbarkeit der Kontaktlinsen-Drehbearbeitung verbessert. Die Zusammensetzung enthält bevorzugt von 20 bis 40 Gew.-% eines diskontinuierlichen Phasen-Füllstoffs und mehr bevorzugt von 30 bis 40 Gew.-% des diskontinuierlichen Phasen-Füllstoffs. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung zwischen 33 und 37 Gew.-% diskontinuierlichen Phasen-Füllstoff.

Die Fixierwachse der Erfindung sind ebenfalls wasserlöslich. Daher kann der Kontaktlinsenknopf leicht nach der Bearbeitung durch Abspülen des Knopfes mit warmen Wasser von dem Dorn entfernt werden.

Das Fixierwachs der Erfindung wird bevorzugt bei einer Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes gelagert. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel schließt das Verfahren der Erfindung zum wiederablösbaren Befestigen einer ophthalmischen Linse an einen Linsenblock, die Schritte des Steigerns der Temperatur des Fixierwachses bis zur Fließtemperatur, Anwenden des Teils des Fixierwachses bei Fließtemperatur auf den Linsenblock oder auf den ophthalmischen Linsenrohling und Halten des ophthalmischen Linsenrohlings und des Linsenblocks in Kontakt ein, um den ophthalmischen Linsenrohling an den Linsenblock wiederablösbar zu befestigen. Das Fixierwachs der Erfindung kann durch einen herkömmlichen Schmelzklebstoffapplikator aufgetragen werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann das Fixierwachs in fester Form bereitgestellt werden z.B. in Form von festen zylindrischen Stäben und in einen herkömmlichen Schmelzklebstoffapplikator zugeführt werden. Daher wird ein erster (Haupt)-Teil des Fixierwachses in dem festen Zustand gehalten, während ein zweiter (kleiner) Teil für die Anwendung geschmolzen wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verbleibt das Fixierwachs bis unmittelbar vor der Anwendung im festen Zustand, wenn ein Applikator einen einfachen Dosis-gerechten Teil des Fixierwachses schmilzt und das geschmolzene Fixierwachs auf einen Dorn oder auf einen ophthalmischen Linsenrohling aufträgt.

Alternativ kann das Fixierwachs durch Schmelzen des Fixierwachses in einem Kessel (im allgemeinen als „Schmelztopf" bezeichnet) aufgetragen werden und Auftragen des geschmolzenen Fixierwachses auf den Dorn oder den ophthalmischen Linsenknopf mit einem Applikatorgerät wie z.B. einem Pinsel oder einem Spatel. Alternativ kann das Fixierwachs auf den Dorn oder auf den ophthalmischen Linsenknopf durch Eintauchen entweder des Dorns oder des Knopfes in das geschmolzene Fixierwachs aufgetragen werden.

Das Fixierwachs der Erfindung wird bevorzugt bei der Minimum nützlichen Fließtemperatur angewendet. Geeignete Fließtemperaturen für das Fixierwachs der Erfindung sind im Bereich von 45–85°C, bevorzugt im Bereich 55–60°C.

Verfahren für das Testen und Bearbeiten von Kontaktlinsen sind in US Patenten 5,380,387 ausgestellt auf Salamon et al.; 5,347,896 ausgestellt auf Jones; 4,455,901 ausgestellt auf Council, Jr.; 4,924,739 ausgestellt auf Ademovic; 6,122,999 ausgestellt auf Durazo et al.; 5,972,251 ausgestellt auf Shannon; 6,086,204 ausgestellt auf Magnante; 5,815,236 ausgestellt auf Vayntraub; 5,815,237 ausgestellt auf Vayntraub; 5,931,068 ausgestellt auf Council, Jr. et al.; 5,975,694 ausgestellt auf Vayntraub; 6,071,111 ausgestellt auf Doke et al.; 5,777,717 ausgestellt auf Martin et al.; 5,748,282 ausgestellt auf Freeman; 5,620,717 ausgestellt auf Wickes et al.; 5,456,864 ausgestellt auf Wickes et al.; 5,260,000 ausgestellt auf Nandu et al.; 5,347,896 ausgestellt auf Jones; 5,452,031 ausgestellt auf Ducharme; 5,115,553 ausgestellt auf Sealey et al.; 5,024,527 ausgestellt auf Harrison; 4,865,440 ausgestellt auf Neefe; 4,839,109 ausgestellt auf Kaetsu et al.; 4,749,530 ausgestellt auf Kunzler; 4,637,697 ausgestellt auf Freeman; 4,406,189 ausgestellt auf Neefe; 4,193,672 ausgestellt auf Trombley et al.; 4,084,458 ausgestellt auf Galley; 4,382,351 ausgestellt auf Sorrells; und 4,267,672 ausgestellt auf Sorrells gelehrt.

Ein erstes Fixierwachs wird hergestellt durch Erhitzen von 66,5 Gramm PEG-1450 auf eine Temperatur gerade oberhalb seines Schmelzpunktes und Mischen mit 33 Gramm Al₂O₃ und 0,5 Gramm Irganox 1076 Antioxidanz. Die resultierende Zusammensetzung ist unten gezeigt.

Ein zweites Fixierwachs wird hergestellt durch Erhitzen von 66,5 Gramm PEG-1450 auf eine Temperatur gerade oberhalb seines Schmelzpunktes und Mischen mit 33 Gramm CaCO₃ und 0,5 Gramm Irganox 1076 Antioxidanz. Die resultierende Zusammensetzung ist unten aufgeführt. PEG-1450 66,5 Gew.-% CaCO₃ 33 Gew.-% Irganox 1076 0,5 Gew.-%