(57)【要約】  本発明は開放金型内で移植可能なレンズを液体のポリマー前駆物質から製造する方法に関し、この方法で、液体のポリマー前駆物質は、静止した開放金型の周縁の円形で鋭いエッジより下に位置するような測定量で、またはこの周縁の円形で鋭いエッジまで達する開放金型の機能的成形用内側表面と接触するような測定量で、開放金型の中に計量して入れられ、この時点で液体のポリマー前駆物質を含む開放金型がその垂直軸の周りで、液体のポリマー前駆物質の表面のエッジが開放金型の周縁の円形で鋭いエッジに達するような速度で回転させられ、その後、液体のポリマー前駆物質が重合および／または架橋によって透明の固体ポリマーの状態へと自体を変換する条件下に前述の変換が達成されるような時間まで曝露され、その後、移植可能な眼内レンズが開放金型から取り出される。本発明はまた、前述の方法の実施のために使用される開放金型およびこの方式で生産されるレンズを含む。
2008522679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放金型内での重合および／または架橋を通じて透明で固体のポリマー状態に変換されることが可能である液体のポリマー前駆物質から作られる移植可能な平面／凸面、両凸面、平面／凹面、または凸面／凹面レンズの製造方法であって、前記金型が機能的成形用内側表面を有し、これが周縁の円形で鋭いエッジによって前記開放金型の残りの表面から隔てられ、前記機能的成形用内側表面が前記液体前駆物質による濡れを生じないかまたは不完全な濡れを生じ、ここで、
ａ）前記開放金型の前記内側表面に接触する前記液体前駆物質の表面のエッジが、前記開放金型の前記周縁の円形で鋭いエッジより下に位置する量か、またはこの周縁の円形で鋭いエッジに達して前記液体のポリマー前駆物質の表面の少なくとも一部が前記開放金型の前記周縁の円形で鋭いエッジによって規定される平面より上に突き出る量か、または前記液体前駆物質の表面の少なくとも一部がこの平面内にあるかまたは前記液体のポリマー前駆物質の表面全体がこの平面より下にある量で、前記液体のポリマー前駆物質は、前記開放金型の中に計量して入れられるが、その一方でこの場合に前記液体のポリマー前駆物質は、同じ直径のコンタクトアイレンズを得るために必要な前記液体のポリマー前駆物質の量より常に多い量で前記開放金型の中に計量して入れられ、
ｂ）次いで前記液体のポリマー前駆物質を含む前記開放金型がその垂直軸の周りで、前記液体のポリマー前駆物質の表面のエッジが前記開放金型の前記周縁の円形で鋭いエッジに達するような速度で回転させられ、前記液体のポリマー前駆物質が前記開放金型の内側表面全体に接触して前記液体のポリマー前駆物質の表面が前記周縁の円形で鋭いエッジによって規定される平面内に置かれるか、またはこの平面より上もしくは下に置かれ、
ｃ）前記液体のポリマー前駆物質が、重合および／または架橋によって透明で固体のポリマーの状態への変換が可能となる条件下に曝露され、
ｄ）少なくとも、たとえ前記金型の回転が低速化または停止されても重合および／または架橋した液体のポリマー前駆物質の表面のエッジが前記開放金型の前記周縁の円形で鋭いエッジに達する時間まで前記開放金型が前記固化条件下で前記速度で回転され続け、
ｅ）次いで前記開放金型の回転が場合によって低速化または停止され、
ｆ）前記開放形態の内容物の前記固化条件への前記曝露が少なくとも前記移行が達成されるまで続き、
ｇ）そこで前記移植可能なレンズが前記開放金型から取り出される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記液体のポリマー前駆物質が、フリーラジカル重合によって重合可能な少なくとも１つの二重結合を有する少なくとも１つのモノマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フリーラジカル重合が、過酸化物結合またはアゾ結合を含む重合開始剤の分裂によって開始される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フリーラジカル重合が、放射性または電磁放射の作用または加速電子の作用によって形成されるフリーラジカルによって開始される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
フリーラジカルによって重合可能な少なくとも１つの二重結合を有する前記モノマーがアクリル酸および／またはメタクリル酸の誘導体を含む、請求項２、３および４に記載の方法。
【請求項６】
前記アクリル酸および／またはメタクリル酸の誘導体の少なくとも１つが、アクリル酸および／またはメタクリル酸の少なくとも２つの分子と多価化合物のエステルである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記アクリル酸および／またはメタクリル酸の誘導体の少なくとも１つが、アクリル酸またはメタクリル酸の塩である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ラジカル重合によって重合可能な少なくとも１つの二重結合を有する少なくとも１つの前記モノマーが１９０ｎｍと５００ｎｍの間、有利には３００ｎｍと４００ｎｍの間の範囲の電磁放射を吸収することができる官能基を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
電磁放射を吸収することができる前記官能基が、ベンゾフェノンまたはベンズトリアゾールから由来する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法の実施のためのであって、前記開放金型は開放凹型空洞を含み、前記空洞は、前記開放凹型空洞の垂直軸に直角の平面内にあってかつ５から１０ｍｍの直径を有する円の形状を有する周縁の鋭いエッジで終わる機能的成形用凹型内側表面によって、その輪郭が描かれていることを特徴とする開放金型。
【請求項１１】
前記開放凹型空洞の曲率半径が、前記開放凹型空洞の垂直軸の付近での最小値から前記開放凹型空洞の前記周縁の円形で鋭いエッジに向かう方向で増大する、請求項１０に記載の開放金型。
【請求項１２】
前記開放凹型空洞の前記機能的成形用内側表面が、前記開放凹型空洞の垂直軸に沿った円錐断面の一部分の回転によって規定される形状を有する、請求項１０に記載の開放金型。
【請求項１３】
前記円錐断面が、式Ｙ＝−（ａ／ｂ）＊×（ｂ２＋Ｘ２）０．５によって規定され、ここでａ＝Ｒｃ（１＋ｈ）２、ｂ＝Ｒｃ（１＋ｈ）であり、Ｒｃは中央の曲率半径であり、ｈは非球面度を規定するパラメータであって−１と＋無限大の間の区間から選択される、請求項１２に記載の開放金型。
【請求項１４】
前記非球面度を規定するパラメータｈが、−０．７５から＋１の区間から選択される、請求項１３に記載の開放金型。
【請求項１５】
中央の曲率半径Ｒｃが、２から２０ｍｍ、有利には２．５から５ｍｍの区間から選択される、請求項１３に記載の開放金型。
【請求項１６】
前記周縁の円形で鋭いエッジが、７から９ｍｍの直径を有する備えた円の形状を有する、請求項１０に記載の開放金型。
【請求項１７】
前記開放凹型空洞が、前記周縁の円形で鋭いエッジの平面に平行な平面内にある円の形状を有する中間の円形エッジの上の前記開放金型の最上部を通って、前記周縁の円形で鋭いエッジと前記中間の円形エッジの間に輪郭を描かれる過渡的な開放円筒状または円錐台状空洞に至る、請求項１０に記載の開放金型。
【請求項１８】
前記過渡的な開放円筒状または円錐台状空洞の高さが０．０１から０．２ｍｍ、有利には０．０３から０．０８ｍｍに等しい、請求項１７に記載の開放金型。
【請求項１９】
前記開放凹型空洞の容積、または任意に前記開放凹型空洞と前記過渡的な開放円筒状または円錐台状空洞の組合せの容積が１５から１７５μｌ、有利には２５から５５μｌに等しい、請求項１０および１７に記載の開放金型。
【請求項２０】
前記液体のポリマー前駆物質による濡れを生じない、または不完全に濡れを生じるのみであるポリマーのプラスチックから形成される、請求項１０および１７に記載の開放金型。
【請求項２１】
前記ポリマーのプラスチックがポリオレフィンである、請求項２０に記載の開放金型。
【請求項２２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法によってまたは請求項１０〜２１のいずれか１項に記載の開放金型中で製造されることが可能である移植可能な平面／凸面、両凸面、平面／凸面、または凸面／凹面レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移植可能な眼内用平面／凸面、両凸面、平面／凹面、または凸面／凹面レンズの製造方法、この方法の実施のための開放金型、およびこの方法を使用して作られたレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
眼内レンズは補正の変更の目的で眼の中に移植可能なレンズである。これらは後眼房、前眼房、または支質などの眼の様々な部分に移植されることが見込まれる。眼内レンズは様々な剛性の材料で作られる。或る種のポリ（アルキルメタクリレート）、特にポリメチルメタクリレート、または乾膠体とも呼ばれる脱水ヒドロゲルなどの硬質材料の場合では、最も一般的な製造工程は旋盤による機械加工であってその後に研磨工程がある。軟質の眼内レンズは通常では適切な金型内で成形することによって作られる。成形工程は、例えば特定のモノマーの混合物、溶融ポリマー、または架橋能力を有するプレポリマーなどの液体のポリマー前駆物質で金型を満たす工程、およびこの後の固化工程として知られる固体状態へのこの材料の変換を基本とする。眼内レンズ用の軟質材料の場合では、この固化工程は概して架橋工程、すなわち三次元共有結合ネットワークの形成を含み、これがレンズの形状を安定させる。例えば、このネットワークは架橋用物質または架橋剤として知られている多機能架橋用コモノマーと二機能モノマーの共重合、または液体ポリマーの追加的架橋のどちらかによって形成されることもあり得る。
【０００３】
液体から固体状態への移行はより大きい、またはより小さい体積収縮を付随し、これが眼内レンズの場合のように卓越した形状精度が必要とされる製品の成形を大幅に複雑化させる。
【０００４】
成形工程は液体の前駆物質を使用して比較的容易に実現されることが可能であり、その場合、架橋は結果として小さい体積収縮につながる。そのような液体の前駆物質の一例はシリコンゴムである。
【０００５】
最新の眼内レンズはアクリルまたはメタクリルポリマーの架橋を基本としているが、しかしこれらは概してアクリルおよび／またはメタクリルモノマーの混合物の架橋共重合を使用して作られる。そのようなモノマー混合物は、１つの重合可能な二重結合を有し、塩基性のモノマーもしくはモノマー群を代表する少なくとも１つのタイプのモノマー、および２つ以上の共重合可能な二重結合を有し、架橋用コモノマーもしくはコモノマー群を代表する少なくとも１つのタイプのモノマーを含む。
【０００６】
塩基性のモノマーは重合の過程で主ポリマー鎖を形成し、その一方で架橋用コモノマーは主ポリマー鎖の間の共有結合架橋を形成する。この共重合の結果は三次元ネットワークの形成であり、これはどのような溶剤にも非融解性で不溶性である。上記に述べられた工程はヒドロゲルの場合にしばしば使用される。
【０００７】
例えば、塩基性モノマーが、架橋剤として機能する通常では２％モル濃度以下の少量のエチレンジメタクリレートと共重合した２−ヒドロキシエチルメタクリレートであれば、架橋したポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）を形成するであろう。そのようなヒドロゲルは例えば米国特許第２９７６５７６号明細書および米国特許第３２２０９６０号明細書に述べられており、多くのコンタクトレンズおよび眼内レンズを含めた様々な移植のための基材である。
【０００８】
眼科用レンズは様々な成形工程、例えば密閉金型内での重合を使用して作られる。しかし密閉金型は架橋共重合に特に適しているわけではなく、これはその後に最大で体積の２０％に上る大幅な体積収縮を生じる。密閉金型の空洞の容積が一定であれば、収縮は結果として金型の中の圧力の低下につながり、これは多くの望ましくない結末、特に空洞、気泡、液胞、および表面欠陥の形成を有する。固化中の収縮はプラスチックの成形に共通した問題であり、これは様々な方式、例えば追加の液体前駆物質の段階的追加で解決され、これによって例えば熱可塑性樹脂の射出成形中に収縮に起因する圧力の損失が補償される。
【０００９】
しかしながら、この技術は架橋共重合の場合では実際に使用することが不可能であり、なぜならば三次元ネットワークが作り出されて共重合生成物の流動能力が停止される状態であるゲル点がここでは極めて低い変換の度合いで到達されるからである。大幅な収縮はさらなる液体前駆物質を追加することができない時点で生じる。
【００１０】
密閉金型内の架橋共重合中のこれらの難題は代替の成形技術の探索につながった。眼科用レンズなどの光学部品の成形は極めて優れた形状精度、卓越した表面品質、および材料の均質性、言い換えると密閉金型空洞の中の過圧が維持されなければ達成不可能な品質を必要とする。特許文献はこの問題に対する様々な提案の解決策を示している。これらのうちの１つは金型が回転している間の成形であり、これは「回転式成形法」という本来の名称で知られており、例えば、米国特許第３６６０５４５号、第４５１７１３８号、第４５１７１３９号、第４５１７１４０号、および第４５５１０８６号明細書にヒドロゲル・コンタクトレンズの製造のために提案された。この技術は、形状の境界を形成する鋭いエッジを設けられた開放凹型金型を使用するコンタクトレンズの製造のために使用される。この金型は少量のモノマー混合物で満たされ、この量は金型の凹型空洞の容積より有意に小さい。液体モノマー混合物の液面準位はこの場合では鋭い金型エッジの平面より常に下に深い。金型空洞の垂直の対称軸の周りでの金型の回転により、液体モノマー混合物は凹型形状を形成するように広がって放物面に近くなるであろう。この結果は凸面／凹面レンズであり、その中央の厚さは極めて小さく、これは金型空洞の矢状深さより有意に小さいことを意味する。この形状はヒドロゲル・コンタクトレンズにとって特に適している。コンタクトレンズの製造のための金型回転の速度は通常では３００ｒｐｍと５００ｒｐｍの間にあり、鋭いエッジの平面内の金型空洞の直径は通常では１３ｍｍと１７ｍｍの間である。
【００１１】
回転式成形法の他の知られている使用例は正確な焦点集束を必要とする望遠鏡および他の機器のための放物面ミラーの形成である。これらの場合では、目的は同軸の光線に関して単一の焦点を有する、球面収差を伴わない放物光学面の作成である。
【００１２】
米国特許３６９１２６３号明細書は回転式成形の異なる方法を記述しており、ここではコンタクトレンズの成形は金型の使用を伴わずに為される。これは重合用液体モノマーと非混和性であって重合可能な液体モノマーより高い密度を有し、かつ例えば水銀または濃縮生理食塩水溶液である回転する基材液体の表面上での液体モノマーの重合を含む。
【００１３】
この工程の別の変形例は２つの回転する非混和性液体の界面でのモノマーの重合を使用し、これらの液体のうちの一方は出発材料のモノマーおよび結果として得られるポリマーより高い密度を有し、他方は低い密度を有する。
【００１４】
米国特許第４８０６２８７号明細書は親水性ゲルを使用するレンズ製造の方法を記述している。この方法はオイルなどの非混和性液体の下でのモノマーの液滴の固化を基本としており、その一方でレンズの少なくとも光学領域は金型と適切に形作られたプランジャの間で形成される。述べられた１つの選択肢はやはり金型回転であり、ここでは金型回転はプランジャの形状によって規定されるレンズの光学領域に影響を及ぼさないが、成形の周縁部分にのみ影響を及ぼす。その理由で、このレンズが回転成形レンズであると見なされることはあり得ない。
【００１５】
高い比重の液体表面上での回転式成形法は、チェコスロバキア特許第１５３７６０号明細書で述べられるように、架橋ポリマーで作られる高精度の管類の成形のために使用されることもやはり可能である。
【００１６】
これまで、回転式成形法はいくつかの理由で眼内レンズの製造のために利用されてこなかった。先ず第１に、現在までに作られた大部分の眼内レンズは比較的小さい直径を有し、通常では６ｍｍ以下である。遠心力は回転軸からの距離の二乗で増大するので遠心性の成形法はそのような直径についてはレンズの形状に限られた影響しか有さないであろうと想定された。それに加えて、眼内レンズは概して両凸面または頻度は少ないが平面−凸面のレンズであり、回転式成形法は現在まで、コンタクトレンズの場合などの明確に凸面／凹面レンズであるレンズのためにのみ使用されてきた。最後に、現在製造される眼内レンズは眼の中でレンズを中心に据えるために光学領域と全体的な触感を備えた複雑な形状の非円形の基部形状をしばしば有する。非円形形状を伴うそのような形状は開放金型内での回転式成形に適していない。上記に掲げた理由に起因して、現在まで眼内レンズの回転式成形は実現不可能であると当該分野の専門家によって見なされてきた。
【００１７】
現在まで、眼内レンズは開放静止金型内での成形法を使用して作られ、液体モノマーによって形成されるメニスカスが光学面のうちの１つの形状を規定した。これらの方法は米国特許第４９７１７３２号、第４８４６８３２号、および第５６７４２８３号明細書に述べられている。米国特許第４９７１７３２号によると、空洞の境界を形成する鋭いエッジを設けられた凹型空洞の中に液体モノマー混合物が定量で入れられる。金型が作られる材料はモノマー混合物による濡れを殆ど生じない。金型の中に供給される液体モノマー混合物の体積は金型空洞の容積と等しくされるべきであり、またはこれを上回ることが好ましく、それにより、液体モノマー混合物の液面準位は金型の鋭いエッジまで達するであろう。液体モノマー混合物の量がこの点で不十分であれば、金型空洞を満たす液体は重合収縮のせいで鋭いエッジから引き下がって離れ、それゆえにこの場合では高品質の製品を得ることができない。それゆえに、計量される液体モノマー混合物の量を増加させ、したがって、より高いメニスカスを達成することが有利である。金型空洞の容積に関するモノマーの量的過剰、したがってメニスカスの高さもやはりレンズの光学的能力に影響を及ぼす。この理由で、液体モノマー混合物の様々な量を計量して空洞に入れることによって、１つの金型を使用して様々な光学的能力のレンズを作り出すことが可能である。
【００１８】
この方法の代表的な製品は、９ｍｍを上回る直径、２．５から６．３ｍｍの中央部厚さ、７．５から１５ｍｍの中央半径を有する平坦な楕円形状の前部光学面、５から８ｍｍの中央半径を有する回転対称の後部光学面、および両方の光学面の間の円環状の移行領域を備えた両凸面の眼内レンズである。
【００１９】
この代表的な製品はいくつかの不都合を有する。第１に、中央部厚さおよび全体のレンズ体積が現在の外科医によって要求される小さい切開部による移植手術にとって大きすぎる。第２に、平坦な楕円形状の前部光学面は大きい球面収差を有するので有利ではない。さらに、様々な速度で進行し、モノマー混合物の様々な部分の重合によって、この表面はしばしば不均等に変形させられ、それ故に収縮が全体的に一様ではなかった。これが開放金型内の静止型重合成形法の一般的な不都合である。
【００２０】
米国特許第４８４６８３２号は、液体メニスカスの固化によって後部凸面が形成され、その一方で前部表面が４から８ｍｍの直径を有する中央凸面領域を有する軟質の両凸面眼内レンズを記述している。中央領域は比較的薄い周縁領域の凹面で取り囲まれる。それ故に、レンズの前側は凹型の光学中央領域およびエッジに鋭い円形の周縁を備えた金型の跡によって作り出される。後側は固化した液体メニスカスによって形成されるので、これもやはり平坦な楕円形状を有すると見込まれ、それ故に、やはり高い球面収差を有する。眼内レンズは１．４２から１．４３の比較的高い屈折率を有するシリコンゴムまたは架橋ヒドロゲルのどちらかを使用するこの方法を使用して製造されることが可能である。
【００２１】
米国特許第５６７４２８３号明細書は、前出の方法で作った製品に類似しているが異なる方法を使用して作られた両凸面光学領域を備えた皿の形状の眼内レンズを記述している。主な違いは、米国特許第５６７４２８３号に従って作られたレンズの場合ではレンズの後側が金型の空洞によって形作られ、その一方でレンズの前側がモノマーのメニスカスによって形作られることであり、すなわち米国特許第４９７１７３２号の方法を使用して作られるレンズの場合と類似しており、米国特許第４８４６８３２号に述べられた方法に従って作られたレンズと逆である。この方法は米国特許第４８４６８３２号による方法の変形例であって、メニスカスの使用による光学面の作成がレンズの中央領域のみに使用されるという違いを備えている。この方法は２つの部分形態を使用し、金型の最上部分が中央の円形窓を有し、ここに液体モノマーのメニスカスが形成される。光学領域の直径はレンズ全体の直径より大幅に小さい。
【００２２】
【特許文献１】米国特許第２９７６５７６号
【特許文献２】米国特許第３２２０９６０号
【特許文献３】米国特許第３６６０５４５号
【特許文献４】米国特許第４５１７１３８号
【特許文献５】米国特許第４５１７１３９号
【特許文献６】米国特許第４５１７１４０号
【特許文献７】米国特許第４５５１０８６号
【特許文献８】米国特許第３６９１２６３号
【特許文献９】米国特許第４８０６２８７号
【特許文献１０】チェコスロバキア特許第１５３７６０号
【特許文献１１】米国特許第４９７１７３２号
【特許文献１２】米国特許第４８４６８３２号
【特許文献１３】米国特許第５６７４２８３号
【特許文献１４】米国特許第５５１９０７０号
【特許文献１５】米国特許第６１６５４０８号
【特許文献１６】米国特許第５２２４９５７号
【特許文献１７】米国特許第４７７５７３１号
【特許文献１８】米国特許第４９９４０８３号
【特許文献１９】米国特許第４９９７４４１号
【特許文献２０】米国特許第５００２５７０号
【特許文献２１】米国特許第５１５８８３２号
【特許文献２２】米国特許第５２７０４１５号
【特許文献２３】米国特許第５９１０５１９号
【特許文献２４】米国特許第５６９８６３６号
【特許文献２５】米国特許第５３９１６６９号
【特許文献２６】米国特許第６３７２８１５号
【特許文献２７】米国特許第５１３３７４５号
【特許文献２８】米国特許第６１９０６０３号
【特許文献２９】米国特許第５２２４５９７号
【特許文献３０】米国特許第４６８０１４９号
【特許文献３１】米国特許第５３００２６２号
【特許文献３２】米国特許第５４３５９４３号
【特許文献３３】米国特許第５３９５５５８号
【特許文献３４】米国特許第５９２２２４９号
【特許文献３５】米国特許第３８９５１６９号
【特許文献３６】米国特許第５０８０６８３号
【特許文献３７】米国特許第５９３９２０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の目的は、現在まで開放金型内で静止型成形法を使用して為されてきた、米国特許第４９７１７３２号、第４８４６８３２号、および第５６７４２８３号明細書に記述された眼内レンズの製造を改善し、したがって達成可能な形状と光学的能力値のより広い選択肢、光学的品質の向上、および眼内レンズの生産収率の上昇を得ることである。本発明の枠組みの中では、遠心成形法が眼内レンズの製造にとって使用できないと技術社会によって見なされた技術的先入観が打開され、本発明によって規定される条件下では遠心成形法を使用して必要な品質の眼内レンズを製造することが可能であるという、意外にも逆のことが見出された。本発明の枠組みの中で使用される遠心成形法が元来はコンタクトレンズのために開発されたとしても、本発明による眼内レンズの製造のための条件とこれまで使用されてきたコンタクトレンズの製造のための条件は全く異なり、眼内レンズにとって適切な条件がコンタクトレンズにとって使用不可能であり、その逆もまた真であるので互いから推論することが不可能である。本発明による方法は、たとえそれが解決する技術的課題によるとしても現状技術とは異なる。移植可能な眼内レンズの場合において本発明は開放金型内での静止型成形法の課題を解決し、いくつかの短所を取り除くが、コンタクトレンズは開放金型内での静止型成形法によって作られることが全くできないのでコンタクトレンズの回転式成形法は開放金型内での静止型成形法に由来しておらず、したがって、コンタクトレンズの場合の回転中の成形法は静止型成形法の技術的課題を解決することを意図していないが、全く異なるセットの技術的課題を解決しており、それらは密閉金型内での収縮に付随する課題である。本発明の範囲では、移植可能な眼内レンズが下記で指定される条件下で回転式成形法によって有利に製造されることが可能であり、その一方で本発明による方法の結果がさらに、独特の構造と有用な特性を備えた移植可能な眼内レンズであることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の主題は、開放金型内での重合および／または架橋を通じて透明で固体のポリマーに変換されることが可能であるポリマーの液体前駆物質から作られる移植可能な眼内用平面／凸面、両凸面、平面／凹面、または凸面／凹面レンズの製造方法であり、前記金型は機能的成形用内側表面を有し、これが周縁の円形で鋭いエッジによって開放金型の残りの表面から隔てられ、この機能的成形用内側表面は液体前駆物質による濡れを生じないかまたは不完全な濡れを生じ、前記方法は以下の工程、すなわち
ａ）開放金型の内側表面に接触する液体前駆物質の表面のエッジが、開放金型の周縁の円形で鋭いエッジより下に位置する量か、またはこの周縁の円形で鋭いエッジに達して液体のポリマー前駆物質の表面の少なくとも一部が開放金型の周縁の円形で鋭いエッジによって規定される平面より上に突き出る量か、または液体前駆物質の表面の少なくとも一部がこの平面内にあるかまたは液体のポリマー前駆物質の表面全体がこの平面より下にある量で、液体のポリマー前駆物質は、開放金型の中に計量して入れられるが、その一方でこの場合に液体のポリマー前駆物質は、同じ直径のコンタクトアイレンズを得るために必要な液体のポリマー前駆物質の量より常に多い量で開放金型の中に計量して入れられる工程、
ｂ）液体のポリマー前駆物質を含む開放金型がその垂直軸の周りで、液体のポリマー前駆物質の表面のエッジが開放金型の周縁の円形で鋭いエッジに達する速度で回転させられ、液体のポリマー前駆物質が開放金型の内側表面全体に接触して液体のポリマー前駆物質の表面が周縁の円形で鋭いエッジによって規定される平面内に置かれるか、またはこの平面より上もしくは下に置かれる工程、
ｃ）液体のポリマー前駆物質が、重合および／または架橋によって透明で固体のポリマーの状態への変換が可能となる条件下に曝露される工程、
ｄ）少なくとも、たとえ金型の回転が低速化または停止されても重合および／または架橋した液体のポリマー前駆物質の表面のエッジが開放金型の周縁の円形で鋭いエッジに達する時間まで開放金型が前記速度で回転され続ける工程、
ｅ）次いで開放金型の回転が場合によって低速化または停止される工程、
ｆ）開放形態の内容物の、重合および／または架橋を通じて透明で固体のポリマー状態への移行が起こる条件への曝露が少なくとも前記移行が達成されるような時間まで続く工程、
ｇ）そこで移植可能な眼内レンズが開放金型から取り出される工程、
を含む。
【００２５】
前記液体のポリマー前駆物質は、フリーラジカル重合によって重合可能な少なくとも１つの二重結合を有する少なくとも１つのモノマーを含むことが好ましい。
【００２６】
前記ラジカル重合は、過酸化物結合またはアゾ結合を含む重合開始剤の分裂によって開始されることが好ましい。
【００２７】
前記ラジカル重合は、放射活性または電磁放射の作用または加速電子の作用によって作り出されるフリーラジカルを使用して開始されることが好ましい。
【００２８】
ラジカル重合によって重合可能な少なくとも１つの二重結合を有するモノマーは、アクリル酸および／またはメタクリル酸の誘導体であることが好ましい。
【００２９】
アクリル酸および／またはメタクリル酸の誘導体の少なくとも１つは、アクリル酸またはメタクリル酸の少なくとも２つの分子と多価化合物のエステルであることが好ましい。
【００３０】
アクリル酸および／またはメタクリル酸の誘導体の少なくとも１つは、アクリル酸またはメタクリル酸の塩であることが好ましい。
【００３１】
ラジカル重合によって重合可能な少なくとも１つの二重結合を有する少なくとも１つのモノマーは、１９０ｎｍと５００ｎｍの間、有利には３００ｎｍと４００ｎｍの間の範囲の電磁放射を吸収することができる化学基を含むことが好ましい。
【００３２】
電磁放射を吸収することができるこの化学基は、ベンゾフェノンまたはベンズトリアゾールから導き出されることが好ましい。
【００３３】
本発明の別の主題は上記で規定された方法の実施のための開放形態であり、その概念は開放凹型空洞を含むことを基本とし、これは、開放凹型空洞の垂直軸に直角の平面内にあって５から１０ｍｍの直径を有する円の形状を有する周縁の鋭いエッジで終わる機能的成形用凹型内側表面によって規定される。
【００３４】
開放凹型空洞の曲率半径は、開放凹型空洞の垂直軸付近における最小の値から開放凹型空洞の周縁の円形で鋭いエッジへと向かう方向で増大することが好ましい。
【００３５】
開放凹型空洞の機能的成形用凹型内側表面は、開放凹型空洞の垂直軸に沿った円錐の断面の回転によって規定される形状を有することが好ましい。
【００３６】
この円錐の断面は、式Ｙ＝−ａ＋（ａ／ｂ）・（ｂ２＋Ｘ２）０．５によって定義されることが好ましく、ここでａ＝Ｒｃ・（１＋ｈ）であり、Ｒｃは中央の曲率半径であり、ｈは非球面度を規定するパラメータであって、−１から＋無限大の区間から選択される。
【００３７】
非球面度を規定するパラメータｈは−０．７５から＋１の区間に選択されることが好ましい。
【００３８】
中央の曲率半径Ｒｃは、２から２０ｍｍの区間、優先的に２．５から５ｍｍの区間で選択される。
周縁の鋭いエッジは、７から９ｍｍの直径を有する円の形状を有することが好ましい。
【００３９】
開放凹型表面の空洞は、周縁の円形で鋭いエッジの平面に平行である平面内にある円の形状を有する中間の円形エッジより上の開放金型の上部分を通り、周縁の鋭いエッジと中間の円形エッジの間に限定される過渡的な開放円筒状または円錐台状の空洞へと至ることが好ましい。
【００４０】
過渡的な開放円筒状または円錐台状の空洞の高さは、０．０１から０．２ｍｍであることが好ましく、０．０３から０．０８ｍｍであることがさらに好ましい。
【００４１】
開放凹型空洞の容積、または場合によっては開放凹型空洞と過渡的な開放円筒状または円錐台状の空洞の組合せの容積は１５から１７５μｍであることが好ましく、２５から５５μｍであることがさらに好ましい。
【００４２】
本発明によると、この金型は液体のポリマー前駆物質による濡れを生じない、または不完全に濡れを生じるプラスチック材料で作られることが好ましい。
本発明による金型はポリオレフィンから作られることが好ましい。
【００４３】
本発明の主題はまた、上記で規定された本発明による方法によって製造可能である、または上記で規定された本発明による開放金型内で製造可能である移植可能な眼内用平面／凸面、両凸面、平面／凸面、または凸面／凹面レンズである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明によると、眼内レンズは様々な架橋ポリマーから本発明に従って作られることが可能である。本発明の範囲内では、有利なポリマーは眼内流体と平衡状態にある間の軟化の温度が体温より低いポリマーである。そのようなポリマーは、例えば米国特許第５５１９０７０号明細書に述べられるようなシリコーンに基づくものであってもよい。さらにこれらのポリマーは疎水性および親水性のアクリルまたはメタクリルポリマー、ポリウレタン、ポリ尿素であってもよく、これらは米国特許第６１６５４０８号明細書に述べられている。特に有利なものは、眼科用途に好適なヒドロゲルであって、これらは、例えば米国特許第２９７６５７６号、第３２２０９６０号、第５２２４９５７号、第４７７５７３１号、第４９９４０８３号、第４９９７４４１号、第５００２５７０号、第５１５８８３２号、第５２７０４１５号、第５９１０５１９号、第５６９８６３６号、第５３９１６６９号、第５６７４２８３号、第５１５８８３２号、および第６３７２８１５号明細書に述べられている。これらのうち、特に適切なものはアクリル酸および／またはメタクリル酸およびそれらの誘導体、例えばエステル類、アミド類、または塩類などを含む共有結合で架橋したコポリマーである。最も適切なものは親水性メタクリレート類の架橋コポリマーである。
【００４５】
コポリマーの少なくとも一部は２９０ナノメートルと５００ナノメートルの間、優先的に３００ナノメートルと４００ナノメートルの間の波長の放射を吸収することができる共重合可能なモノマーによって形成される。そのようなモノマーは、例えば当該分野の専門家に良く知られているベンゾフェノンまたはベンズトリアゾールの誘導体に基づくものである。一例は米国特許第５１３３７４５号明細書に述べられた紫外線吸収性のコポリマーである。
【００４６】
液体の前駆物質の固化は塩基性モノマーと架橋用モノマーの混合物の重合によって達成されることが可能である。そのような重合がラジカル重合であり、通常のラジカル開始剤または光開始メカニズムのどちらかによって開始されることが適切である。ラジカル重合は様々な領域のスペクトルの電磁放射、例えば可視光放射領域、紫外線放射、Ｘ線、またはガンマ線放射によって開始されることも可能である。フリーラジカルは場合によってはベータ放射に由来する自由電子または電界を使用して加速された電子の吸収によってでさえ作り出されることが可能である。固化は液体のポリマー前駆体、例えば反応性シリコーン・プレポリマーまたはポリビニルアルコール溶液などによる架橋によって実施されることもやはり可能である。光で開始される重合または架橋は特に有利な方法であり、例えば米国特許第６１９０６０３号および第５２２４５９７号明細書に述べられている。液体前駆物質の計量は１ｍｇより優れた精度、好ましくは０．１ｍｇより優れた精度で実施されることが望ましい。液体のポリマー前駆物質を含む開放金型の回転は様々な機器を使用しながら様々な技法で実施されることが可能であり、これらは米国特許第３６６０５４５号、第４５１７１３８号、第４５１７１３９号、第４５１７１４０号および第４５５１０８６号明細書に述べられている。前駆物質ポリマー混合物のうちの或る成分が比較的揮発性であれば、固化処理を受けている間の液体前駆物質を備えた金型を、気相のための極めて小さい空間を備えた密閉系に保持することによって蒸発を制限することが可能である。揮発性モノマーから作られるレンズの回転式成形に適したそのような方法と機器は米国特許第４６８０１４９号明細書に述べられている。
【００４７】
本発明による方法の遂行のための開放金型の有利な設計が図１に描かれている。開放金型１は第１に、機能的成形用凹型内側表面３および中間の円形エッジ４によって規定される開放凹型空洞２を含み、第２に、機能的成形用円筒状内側表面６、中間の円形エッジ４、および周縁の円形で鋭いエッジ７によって規定される過渡的開放円筒状空洞５を含む。挿入された円形エッジ４と周縁の円形で鋭いエッジ７の両方が、開放形態１の空洞の垂直軸８に直角である平面内にある。これら互いに平行する表面の距離は過渡的開放円筒状空洞５の高さＨｖを決定し、機能的成形用凹型内側表面３を備えた開放金型１の空洞の垂直軸８の断面から周縁の円形で鋭いエッジ７がある平面の距離は、開放金型１の空洞の矢状深さＳを決定し、周縁の円形で鋭いエッジ７によって作り出される円の直径は開放金型１の空洞の周縁直径Ｄを決定する。この開放金型の本体は様々な材料で作られることが可能であるが、最も有利な材料はプラスチックである。プラスチックのうち、最も有利なものはポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィンである。この開放金型が作られる材料は液体のポリマー前駆物質による濡れを容易に生じないように選択される。濡れ角は３０°より大きいことが好ましく、９０°より大きいことがなお一層良い。この開放金型は１回だけの用途のために設計され、射出成形によって作られ得ることが好ましい。
【００４８】
開放金型の空洞の機能的成形用表面は必ずしも対称である必要はない。これは原理的には、挿入される円形エッジ４と周縁の円形で鋭いエッジ７が全くの円である限り、所望のどのような形状を有してもよい。開放金型の空洞は、例えば、非点収差の補償に必要とされるような球面と円筒面の組合せによって作り出されることもあり得る。しかしながら、最も普通のものは開放金型の空洞の垂直軸８と同一の対称軸を有する回転対称表面である。最も有利なものは円、楕円、放物線、双曲線、またはこれらの様々な組合せを含む円錐形の一部分の回転によって作り出される面である。この開放金型の空洞の機能的成形用表面の様々な部分は様々な曲線の回転によって形成されることが見込まれる。したがって、例えば、開放金型の空洞の内側成形用表面の中央部が球面によって形成されることも可能であり、その一方で開放金型の空洞のエッジへと向かう内側成形用表面の残り部分が、先を切り取った円錐表面によって形成されることもあり得る。別の例は、様々な曲率を有する二焦点または多焦点の眼内レンズの創出を可能にする同心の複数区分から構成される表面である。
【００４９】
本発明の範囲内では、最も有利なものは、開放金型の空洞の垂直軸８の付近で最小の曲率半径を有して上述の垂直軸８からの距離が増すと曲率半径が徐々に増大する、１つの連続曲線の回転によって作り出される滑らかな表面である。そのような有利な表面は双曲線の回転によって作り出されることが可能であり、これは直交座標ＸとＹを使用して以下の式で近似されることが可能であり、
Ｙ＝−ａ＋（ａ／ｂ）・（ｂ２＋Ｘ２）０．５、
ここで
ａ＝Ｒｃ・（１＋ｈ）２
ｂ＝Ｒｃ・（１＋ｈ）
であり、Ｒｃは中央の曲率半径であり、ｈは表面の非球面度を規定するパラメータである。パラメータｈは−１から＋無限大の区間で選択され得る。式（１）によって記述される曲線はｈが−１に近づくと直線に近づき、Ｈが＋無限大に近づくと円に近づく。本発明の範囲内では、ｈの最も有利な値は−０．７５と＋１の間であり、このとき結果として得られる表面は有意に非球面であり、最大の中央の値から最小の周縁の値に向かって光学的能力が減少する。これらの条件下で作成された眼内レンズはその場合多焦点である。パラメータｈの値が下がるにつれて非球面度および多焦点度が増強される。コンタクトレンズの回転式成形のための金型は通常では球面キャップの形状の空洞を有し、これらの場合ではパラメータｈの値は無限大に近づく。これは、コンタクトレンズ用の知られている金型と本発明による移植可能なレンズのための金型がこの観点からでさえ互換性がないことを立証している。
【００５０】
中央の曲率半径Ｒｃの値は２から２０ｍｍの区間で選択され、２．５から５ｍｍが有利である。再度強調する必要があるが、そのような形状の空洞を備えた金型はコンタクトレンズの成形に全く使用不可能であり、その一方で逆にコンタクトレンズのために使用される開放金型の空洞の形状は本発明による眼内レンズの製造にとって使用不可能である。
【００５１】
本発明による開放金型の空洞のエッジの形状は製造工程および結果として得られる移植可能な眼内レンズの機能の両方にとって重要である。本発明による開放金型１の空洞のエッジの有利な形状が図２に描かれており、これは開放金型のエッジの部分的断面を描いている。この場合では開放金型１の空洞は、第１に、機能的成形用凹型内側表面３とその中間の円形エッジ４によって規定される開放凹型空洞２と、第２に、中間の円形エッジ４、周縁の円形で鋭いエッジ７、および機能的成形用円錐台状内壁１０とによって規定される過渡的開放円錐台状空洞９によって作り出されることが、図２で明らかである。機能的成形用凹型内側表面３および機能的成形用円錐台状内壁１０の勾配は角度α１およびα２で図２に規定され、角度α１は７５°から１７５°の範囲にあることが有利であり、９０°から１０５°がなおさら有利であり、角度α２は６０°から１３５°の範囲にあることが有利であり、７５°から１０５°がなおさら有利である。空洞の周縁直径Ｄは５から１０ｍｍの範囲にあり、７から９ｍｍであることが有利である。空洞の矢状深さＳは０．７５から５ｍｍの範囲にあることが有利であり、１から２．３ｍｍがなおさら有利である。
【００５２】
再度強調する必要があるが、これらの寸法の開放金型はコンタクトレンズの回転式成形法にとって全く不適切であり、なぜならばコンタクトレンズ製造に使用される金型の周縁直径は概して１３から１７ｍｍの範囲にあるからである。開放金型の空洞の容積Ｖｃは開放金型の空洞の機能的成形用内側表面と開放金型の周縁の円形で鋭いエッジの平面によって規定される空間の容積として計算されることが可能である。空洞のこの容積Ｖｃは、本発明による開放金型の場合では１５μｌと１７５μｌの間の範囲にあることが有利であり、２５μｌと５５μｌの間がなおさら有利である。コンタクトレンズ製造用の開放金型は、一般に２００μｌと６００μｌの間のはるかに大きい空洞の容積Ｖｃを有する。
【００５３】
液体のポリマー前駆物質の計量される体積Ｖ１は金型の幾何学形状に応じて広範囲に変えられ得るが、概して約１０から約１００μｌの範囲にある。Ｖ１＜Ｖｃであれば、液体のポリマー前駆物質は静止型金型の周縁の円形で鋭いエッジに達しない。この場合では開放金型の空洞の機能的成形用内側表面全体を濡らすために開放金型の回転が必要である。しかしながら、固化中の概して体積の約２０％の割合を占めるポリマー前駆物質の収縮は開放金型内の液体を周縁の円形で鋭いエッジから引き下げる原因になるであろう。したがって、これは結果として眼内レンズの形状を価値のないものにするであろう。この望ましくない現象は十分に高い程度の回転速度で開放金型を回転させることによって防止されることが可能である。固化中の収縮は固化前と固化後のポリマー前駆物質の比重（ｄｍとＤｐ）の比である収縮係数Ｃによって、Ｃ＝ｄｍ／ｄｐで特徴付けられることが可能である。
【００５４】
収縮係数Ｃの値は約０．８から１に近い値の広範囲にわたって変わることができる。全体として、液体のポリマー前駆物質の投入体積Ｖ１が空洞の容積Ｖｃに対して特定の比にあることが望ましい。この充填比Ｚ＝Ｖ１／Ｖｃは約０．７５から約２の範囲にあり、約０．９５から約１．５が有利である。比較として、コンタクトレンズの場合に使用される充填比はＺ＜＜０．５であり、通常では０．０５から０．２の区間にある。したがって、充填比の値は回転式成形を使用するコンタクトレンズ製造に有用な値より、本発明による移植可能なレンズではるかに高く、それに対して逆に、コンタクトレンズで通例である充填比の値は本発明による眼内レンズ製造の方法に使用不可能である。
【００５５】
開放静止型金型内に作り出されるポリマーの表面品質は重合の不均等な経過に起因してしばしば不良となり、これが不均等な収縮につながり、したがって表面変形につながる。これは、重合速度が粘度とともに、すなわち反応転化の率とともに大幅に増大するという架橋重合の場合に特に問題である。反応速度のこの増大は三次元の連続ネットワークがまさに作り出されるゲル点で特に急峻であり、これはいわゆるトロムスドルフ効果として知られている。この望ましくない現象は、たとえ極めて低い回転速度であっても金型の回転によって大幅に制限される。一方では開始の速度が空洞の多様な部分全体を通して均等化され、他方で、回転は液体表面の形状を安定させる補助をする。両方の影響は、静止型ではなく回転式の成形の結果として製品表面の品質が大幅に改善される原因となる。金型の回転によって展開される遠心力が、液体のポリマー前駆物質を、液体のポリマー前駆物質の液面準位のエッジが開放金型の周縁の円形で鋭いエッジに達するまで開放金型の空洞の垂直軸から離れて開放金型のエッジに向かう方向へ広げ、ポリマー前駆物質の固化まで、すなわち前駆物質が実際上流動せず、たとえ金型の回転が止まる場合でも周縁の円形で鋭いエッジに接触して留まる形態の充填量の粘度に達するまで周縁の円形で鋭いエッジに接触させて保持する。架橋重合の場合では、この状態は低い程度の転化で、例えば３〜５％の程度の転化で既に生じる。
【００５６】
これは図３Ａから３Ｃに図式的に表わされており、ここで本発明による開放金型は図１を参照して既に詳しく述べられた。この開放金型の空洞は開放凹型空洞と過渡的開放円筒状空洞の組合せによって作り出される。
【００５７】
図３Ａは、開放金型の空洞の容積Ｖｃが液体のポリマー前駆物質の計量される体積Ｖ１より大きく、充填比がＺ＜１である状況を示している。液体のポリマー前駆物質は開放休止金型内で静止時表面Ｓを占め、液体の前駆物質の液面準位が周縁の円形で鋭いエッジに達する速度で金型が回転させられる間において回転時表面Ｒを占める。図３Ａから明らかなように、液体の元来の凸面メニスカスは凹面へと変わるであろう。Ｚ＝Ｖ１／Ｖｃ＜１である限り、開放金型の回転速度は比較的高くなければならず、製造される眼内レンズの前面は負の屈折力を有する凹面であろう。開放金型の回転速度を上げるにつれて、開放金型の空洞の周縁直径Ｄを増すにつれて、収縮係数Ｃを下げるにつれて、および充填比Ｚ＝Ｖ１／Ｖｃを下げるにつれて眼内レンズの前壁の凹面度が増大し、それでもってレンズの全体的な正の屈折力が減少するであろう。
【００５８】
図３Ｂは、充填比Ｚ＝１を備えた状況を示し、液体のポリマー前駆物質の計量される体積Ｖ１が開放金型の空洞の容積Ｖｃに正確に等しい。この場合では、静止時の平面状表面Ｓが静止時の開放金型内に形成されるであろう。開放金型の垂直軸の周りでの緩やかな回転の間では、回転時の表面Ｒはわずかに凹面のメニスカスを表面の中央で有し、その表面は、そのエッジで開放金型の周縁の円形で鋭いエッジをわずかに越える。この場合では回転時の表面Ｒは変曲点を有する。開放金型の回転速度は、液体のポリマー前駆物質と周縁の円形で鋭いエッジの接触が保証されるが工程内で液体のポリマー前駆物質が周縁の円形で鋭いエッジを越えて溢れないように選択される。選択されたる開放金型の回転速度はいくつかのパラメータによって決まるであろうが、中でも特にこれらは空洞の容積Ｖｃ、液体のポリマー前駆物質の投入体積Ｖ１、固化前後の液体前駆物質の比重、液体前駆物質の表面張力、および液体のポリマー前駆物質と開放金型の空洞の機能的成形用内壁の間の濡れ角である。重合の過程で、収縮に起因して液面準位の凹面度が一層顕著になり、したがってわずかに凸面／凹面の移植可能なレンズが作り出されるであろう。
【００５９】
充填比Ｚ＝Ｖ１／Ｖｃ＞１およびＺ・Ｃ＝１である場合では、開放金型の低回転速度でゼロに近い前側の光学的能力を有する移植可能な平面／凸面レンズが得られることができる。開放金型の回転速度の増大は結果として、全体の光学的能力に対して負の寄与を有する眼内レンズの凹型前壁につながるであろう。これらの条件はコンタクトレンズ製造の間では起こり得ないので眼内レンズに特異的である。
【００６０】
開放金型の回転速度を上げるにつれて、空洞の周縁直径Ｄを増すにつれて、収縮係数Ｃを下げるにつれて、および充填係数Ｚ＝Ｖ１／Ｖｃを下げるにつれて、眼内レンズの前側は凸面性を減少させて凹面性を増大させ、これがまた正の光学的能力も下げるであろう。
【００６１】
図３Ｃは充填比がＺ＞１であり、したがって液体のポリマー前駆物質の投入体積Ｖ１が開放金型の空洞の容積Ｖｃより大きい場合の状況を示している。金型の表面が液体のポリマー前駆物質によって濡れを生じないか、または最小の濡れを生じる場合、液体のポリマー前駆物質はこの場合でさえ開放金型の周縁の円形で鋭いエッジを越えて溢れることはないであろう。凸のメニスカスが形成され、液体のポリマー前駆物質は静止時表面Ｓに達するであろう。Ｚ×Ｃ＞１が維持される限り、重合または架橋のどちらかを通じて両凸面の眼内レンズが形成されるであろう。垂直軸に沿った開放金型の回転の間では、液体のポリマー前駆物質の液面準位はそのプロファイルを変えて回転時表面Ｒに達し、それと同時に一層高い開放形態の回転速度で平面状または緩やかに凹状の中央領域さえもが作り出されるであろう。この場合では、開放金型のまさにゼロ回転速度になるような低回転速度での液体のポリマー前駆物質の液面準位は実質的に平坦な楕円によって形成され、これは既に述べられたように高い球面収差を有する。開放金型の回転速度を上げることは結果として眼内レンズの中央領域の凸面性の低下につながり、眼内レンズの中央領域の平面性または凹面性をおそらく達成するであろう。これはこの重大な中央領域におけるレンズの球面収差の減少につながる。
【００６２】
これは図４に図式的に描かれており、ここでは図２を参照して基本的に既に述べられた開放金型の図があり、その空洞は開放凹型空洞と過渡的な開放円錐台状空洞の組合せによって作り出される。液体のポリマー前駆物質の表面は、開放金型の低回転速度では回転時表面Ｒ１、開放金型の中回転速度では回転時表面Ｒ２、開放金型の高回転速度では回転時表面Ｒ３の姿勢をとるであろう。開放金型の最大使用可能回転速度は開放金型の空洞のエッジにおける遠心力の値によって制限され、これは表面張力から結果として生じる液体のポリマー前駆物質の凝集力を超えてはならない。開放金型のこの最大使用可能回転速度が超えれば、液体のポリマー前駆物質は周縁の円形で鋭いエッジを越えて溢れ、金型の内容物が無価値にされるであろう。液体のポリマー前駆物質のオーバーフローが生じる開放金型の回転速度は重大なパラメータであり、その値は各々の所定の個別開放金型および各々の所定の特定ポリマー前駆物質に関して特異的である。
【００６３】
開放金型内で成形中の回転は多くの利点を与える。とりわけ、中間の円形凹型エッジの領域内の液体のポリマー前駆物質による開放金型の充填を向上させる。金型が作られる材料は、容易に液体のポリマー前駆物質による濡れを生じなく、この乏しい濡れ性は周縁の円形で鋭いエッジによる正のメニスカスの維持にとって望ましいので、挿入された円形エッジの領域内の開放金型の領域は静止型の成形中に気泡を捕捉する傾向を有し、これは製造される眼内レンズの連続的で鋭い中間の凸型エッジの作成を妨げる。開放金型の空洞の中間の円形エッジによって形成されるこの中間の凸型エッジは、眼内レンズの機能に重要であり、なぜならばこれはレンズに沿った細胞の移動を阻止し、頭字語ＰＣＯ（Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ  Ｃａｐｓｕｌｅ  Ｏｐａｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（後嚢混濁）；移植後の後嚢の曇り）で知られていて、下記でさらに詳しく説明される現象の発生を制限するからである。開放金型の回転は遠心力を生じさせ、これが空洞の機能的内側表面に対抗して働き、したがってこの領域内の液体前駆物質を使用して空気を押し出す補助をする。これが理由で、回転式成形法による眼内レンズの、静止型成形法によって製造されたレンズの場合より一層鋭い中間エッジを形成することが可能である。コンタクトレンズ用の金型は挿入された円形エッジを全く有さず、なぜならばコンタクトレンズの場合では相当するレンズの鋭い挿入エッジは極めて望ましくないからである。
【００６４】
加えて、開放金型の回転は、回転金型の空洞の周縁の円形で鋭いエッジによって形成される眼内レンズの周縁エッジの品質を向上させ、これは眼内レンズの生体適合性にとって望ましい。液体のポリマー前駆物質はしばしば、開放金型の周縁の円形で鋭いエッジに完全には達しない傾向を有し、これは特に、より低い充填比Ｚの値および開放金型が作成される材料の低い濡れ性のときに生じる。これは不規則でギザギザのある眼内レンズの周縁エッジの形成につながり、これは眼内レンズの望ましい機能にとって許容不可能である。金型の回転によって引き起こされて開放金型の空洞の機能的成形用内側表面に対抗して働く遠心力は、たとえ低回転速度の開放金型であっても、液体のポリマー前駆物質表面のエッジ全体を開放金型の周縁の円形で鋭いエッジ位置に押し付け、これが眼内レンズの周縁エッジの望ましい品質の実現に確固とした方式で寄与する。
【００６５】
開放金型の回転は、液体のポリマー前駆物質の一部を中央領域から周縁領域へと移動させ、したがって、眼内レンズの前側の中央光学領域を平坦にするので、メニスカスの形状にもやはり積極的に影響を及ぼす。これを通じて、眼内レンズの前側の球面収差の緩和が特に重大な中央光学領域において達成される。
【００６６】
開放金型の回転は、眼内レンズの前側の中央の曲率を変え、したがって光学的能力もやはり変える。これが理由で、１つのタイプの開放金型が様々な光学的倍率の眼内レンズの製造に使用されることが可能となり、これが製造コストを下げる。
【００６７】
開放金型の回転は、特に光開始の場合に重合開始のためのより均一な条件を作り出し、したがって、それ以外では製造された眼内レンズの表面の不規則性につながる開放金型の内容物の不均等な収縮を防止するので、レンズの前側の光学品質もやはり向上させる。
【００６８】
開放金型の回転の速度は、成形工程の様々な段階で変わることが見込まれる。例えば、開始時では回転はより遅くてもよく、回転軸は垂直である必要がなく、これは液体のポリマー前駆物質による開放金型の空洞の機能的成形用内側表面のより均一な濡れを達成し、これが開放金型の空洞の機能的成形用内側表面に沿った前駆物質の均一な広がりを支えるであろう。次いで、望ましい形状のメニスカスを達成するために回転が速められてもよく、液体のポリマー前駆物質の液面準位のエッジ全体が開放金型の周縁の円形で鋭いエッジに達して液体のポリマー前駆物質の液面準位のエッジのこの位置が既に重合および／または架橋の結果として液体のポリマー前駆物質の増大した粘度によって、既に安定している場合には低速化され、止められることさえあり得る。
【００６９】
回転式成形は、様々なタイプの開放金型で、コンタクトレンズの回転式成形のための改造型器具を使用して実施されることが可能であり、これらは例えば米国特許第４５１７１３８号、第４５１７１３９号、第４５１７１４０号、第５３００２６２号、第５４３５９４３号、第５３９５５５８号、第５９２２２４９号、および第５６７４２８３号明細書に述べられている。
【００７０】
液体のポリマー前駆物質の固化の後、眼内レンズの製造は程度の差はあるが完了する。眼内レンズ製造のための他の製造方法とは対照的に、本発明による方法は、得られた眼内レンズの機械加工、槌打ち、充填および研磨などの機械的操作を必要としない。本発明によると、眼内レンズは、実質的に１つの製造工程で人間の手との接触を伴わずに作られることが可能である。これは本発明による方法の大きな利点であり、なぜならばこれを通じて生体適合性が向上し、眼内レンズの表面への損傷または不純物汚染の可能性が下げられるからである。
【００７１】
開放金型が作られる材料は、得られる架橋ポリマーに対して低い付着性を有するように選択されることが見込まれる。そのような場合では、製造された眼内レンズは事前の水和を伴わずに金型の外に取り出されることが可能である。しかしながら、これは眼内レンズ、特に、脱水された材料の脆弱性のために損傷を受け易いと見込まれるその繊細なエッジに危険をもたらす。したがって、眼内レンズが作られた開放金型内で直接製造された眼内レンズを水和することが有利である。この水和が眼内レンズを軟質にし、さらに開放金型の空洞の機能的成形用内壁へのその付着性を下げ、したがって眼内レンズはそれ自体で金型から分離するであろう。
【００７２】
次いで、抽出を使用し、様々なタイプの移植可能な材料のために開発された一般的な方法を使用して、眼内レンズから残留モノマーおよび他の不純物を除去することができる。この眼内レンズはまた、特に生体適合性および組織への付着性などの特性をさらに向上させるように化学修飾された表面を有することもあり得る。そのような表面改質のための１つの可能性は塩基性または酸性の触媒を使用する部分的表面加水分解であって、例えば米国特許第３８９５１６９号、第４９９７４４１号、第５０８０６８３号、第５１５８８３２号、および第５９３９２０８号明細書に述べられている。
【００７３】
眼内レンズは最後にパッケージに入れられ、適切な方法、例えば蒸気消毒を使用して消毒される。
【００７４】
本発明による方法は、例えば眼の後眼房の中に移植されるように設計された眼内レンズ、眼の前眼房の中への移植のために設計された眼内レンズ、または支質の中に移植されるように設計された眼内レンズなどの様々なタイプの移植可能な眼内レンズの製造のために使用されることが可能である。そのような眼内レンズは様々なタイプの架橋ポリマーを使用して製造されることが可能である。本発明による方法によって与えられる利点を完全に利用し、したがって大きな利点を複数の患者に同時に与える特に有利な移植可能なレンズは、以下の特徴のうちの少なくともいくつかで特徴付けられる。
・光学領域が通常では６ｍｍと９ｍｍの間の大きい直径である。大きい光学領域は、特に瞳が広げられる夜に視覚にとって大きな利点であり、小さい光学領域のエッジは現状の技術で作られたレンズ内の光学経路に入って反射を引き起こし、多すぎる光による遮蔽、コントラストの損失、または他の望ましくない影響を引き起こす。
・中央に最大の正の光学的能力を有してエッジの方向に徐々に低下する非球面の多焦点光学系。このタイプの光学系は球面収差を補償し、高い奥行き知覚を有し、擬似調節、特に貧弱な光条件下での長距離視覚のための調節を生じさせることが可能である。
・眼内レンズの滑らかで連続した凸面の後側は元来の水晶体の後嚢の中に良好に嵌まる。これは後嚢を自然に張り詰めて保つ補助をし、これが移植後の後嚢の曇りの発生を低下させる。
・周縁エッジおよび場合によっては中間のエッジ以外の眼内レンズの表面全体が連続的である、すなわち割れ目および隆線を伴わない。これはレンズの光学的品質と生体適合性の両方を向上させる。
・眼内レンズのくっきりして途切れのない中間の隆線が後嚢と接触して水晶体と後嚢の間の空間の中への細胞の移動を制限し、したがって移植後の後嚢混濁の発生を低下させる。
・眼内レンズの変形可能性。その形状が理由で、眼内レンズは毛様体、毛様小帯、および硝子体を含む内眼構造の表裏圧力を使用して変形させられることが可能であり、したがって、表面の曲率を変えることが可能であり、眼の自然な遠近調節をシミュレートすることを可能にする。現状の技術に該当する他の形状の眼内レンズはこの能力を有さず、前後方向の移動に頼らなければならず、したがって、これらの場合では擬似調節能力は有意に劣る。
・内眼流体との平衡状態における比較的高い水分含有量。これらの条件下での水分含有量は、質量の３０％より大きく、有利には質量の４０％より大きい。高い水分含有量は変形時の脱水を可能にし、したがって屈折率の勾配の創出を可能にし、これはさらに光学的能力を高め、擬似調節に貢献する。高い水分含有量はまた、レンズの表面反射を下げ、生体適合性を高め、より小さい外科手術開口部を通じた移植を部分的または全体的に脱水した状態で可能にする。
・カルボキシル基を含むポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）タイプのヒドロゲル、特に、２−ヒドロキシエチルメタクリレートおよびメタクリル酸を含む架橋したコポリマー。カルボキシル基の含有量は０．２５モル％と７モル％の間であることが有利であり、０．３モル％と３モル％の間であることが特に有利である。メタクリル酸は、Ｃａ２＋と結合して石灰化の原因になるので、コンタクトレンズまたは眼内レンズに望ましくないとしばしば述べられても、本発明の範囲内では全く逆であることが示された。カルボキシル基は石灰化を抑制すると考えられ、或る種のヒドロゲルで見受けられることができるが、全体として、これらはヒドロゲルの生体適合性を向上させる。カルボキシル基はアクリル酸またはメタクリル酸と塩基性モノマーの共重合の間の調製の過程でヒドロゲルの中に導入されることが可能であり、または既に完成したヒドロゲル中にエステル基の部分的加水分解を使用して作り出されることが可能である。加水分解は酸または塩基で触媒できる。
【００７５】
本明細書の以下の部分では、特定の遂行の実施例を使用して本発明がさらに明らかにされるであろう。これらの実施例は具体例を示すように意図されるに過ぎず、これらは本発明の範囲を決して限定するものではなく、なぜならば本発明の範囲は特許請求項の定義および本明細書の内容によって明確に線引きされるからである。
【実施例】
【００７６】
実施例１（比較）
眼内レンズの製造のために開放金型が使用された。これは図５の断面図で図式的に描かれており、以下のパラメータを有する。
エッジの直径Ｄ＝７．７５ｍｍ
矢状深さＳ＝１．３４ｍｍ
中央の曲率半径Ｒｃ＝３．５０ｍｍ
中央の外側の曲率半径Ｒｍｃ＝９．１０
過渡的な開放円筒状空洞の高さＨｖ＝０．０５ｍｍ
角度α１＝１３５°
角度α２＝９０°
空洞の容積Ｖｃ＝３７．１μｌ
および、重量単位の以下の組成のモノマー溶液：
２−ヒドロキシメタクリレート９８．６％
エチルグリコールジメタクリレート０．２５％
ジエチレングリコールジメタクリレート０．１％
トリエチレングリコールジメタクリレート０．１％
メタクリル酸０．４％および
炭酸ジイソプロピル０．５％。
【００７７】
この塩基性モノマー混合物が、グリセロール１重量単位に対してモノマー混合物９重量単位の比を使用してグリセロールと混ぜられる。得られたモノマー混合物は２分間アルゴンでパージされ、次いで、上記で規定された開放金型の空洞が上述のモノマー混合物４５μｌで充填される。次いで、モノマー混合物を有する開放金型が、開放金型を回転させずに７０℃の温度に６時間加熱される。得られた硬い乾膠体の眼内レンズは開放金型から取り出す前に検査される。メニスカスの中央部分は収縮の影響で部分的にギザギザになり、いくぶん起伏がある。この起伏は不均等であり、同心円またはアコーディオンのひだのどちらかの形状を有する。この眼内レンズのエッジはいくぶん不均等であり、組入れられた泡を伴って部分的に変形している。この眼内レンズが１％重炭酸ナトリウム溶液を使用して開放金型内で膨らまされ、次いで開放金型から取り出され、過剰の０．９％塩化ナトリウム溶液で１０回抽出処理される。最後の抽出処理の後の眼内レンズ内部の水分含有量は重量で４２％に上り、均一に膨れた眼内レンズでは寸法は以下の通り、すなわち直径８．９ｍｍ、中央の厚さ１．４ｍｍである。
【００７８】
眼内レンズの光学的強度はＮＩＫＯＮ  ＰＬ２機器で測定され、この処理の間、眼内レンズは等張塩溶液中に開口３ｍｍで浸漬された。この眼内レンズの最良の達成可能な焦点集束でさえ、測定用十字交差は眼内レンズの光学面の変形のせいで不鮮明であり、したがって、測定は十分な精度で為されることが不可能であった。光学的能力の最良推定量は＋１５ジオプトリーである。
【００７９】
実施例２（本発明による）
実施例１による方法が繰り返されるが、しかし、塩基性モノマー混合物にグリセロールが添加されず、モノマー混合物を有する開放金型が重合の最初の１時間、３０ｒｐｍで回転させられ、そこで金型の回転が止められ、別の６時間について重合が静止条件下で続行する。重合により、わずか１時間後にモノマー混合物のメニスカスは滑らかでわずかに凹型の表面へと固化し、これに続く、開放金型を回転させずに行われる仕上げの重合の後でさえ変化しないであろう。このようにして得られる眼内レンズのエッジはくっきりと明瞭に規定され、２０倍の倍率で視認可能な欠陥はない。この眼内レンズは９．４ｍｍの水和状態の直径を有し、中央の厚さ１．６ｍｍである。この眼内レンズの光学的能力は容易に測定可能であり、焦点集束パターンは明瞭で鮮明である。屈折力は＋１４．７５ジオプトリーである。
【００８０】
実施例３（本発明による）
グリセロール含有量が質量の２０％に増加するように実施例１のモノマー混合物を変え、この混合物３５μｌが開放金型の空洞の中に投入される。室温下で開放金型の回転速度が最初に５ｒｐｍに設定され、垂直軸から３０°に回転軸の傾斜が設定され、その後、この速度が５分間維持される。その後、温度が７０℃に上げられて回転軸が垂直位置に変位され、回転の速度が３６０ｒｐｍに上げられる。モノマー混合物の表面のエッジが開放金型の周縁の円形で鋭いエッジまで上昇し、これらの条件下で開放金型が６時間、保護用窒素雰囲気で回転させられる。この方法の他の工程は実施例１で述べられた相当する工程と同じである。このようにして得られる脱水眼内レンズは凸面／凹面形状、直径８．５ｍｍ、矢状深さ１．２ｍｍ、およびジオプトリーの値＋１２．５ジオプトリーを有する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】開放凹型空洞と過渡的な開放円筒状空洞の組合せによって空洞が形成される本発明による金型の好ましい断面図である。
【図２】開放凹型空洞と過渡的な開放円錐台状空洞の組合せによって空洞が形成される本発明による別の好ましい開放金型の部分断面図である。
【図３Ａ】液体のポリマー前駆物質による開放金型の様々な充填レベルでの、本発明による開放金型中での回転式成形の概略図である。
【図３Ｂ】液体のポリマー前駆物質による開放金型の様々な充填レベルでの、本発明による開放金型中での回転式成形の概略図である。
【図３Ｃ】液体のポリマー前駆物質による開放金型の様々な充填レベルでの、本発明による開放金型中での回転式成形の概略図である。
【図４】開放金型の様々な回転速度での、本発明による開放金型中での回転式成形の概略図である。
【図５】本発明による好ましい特定の開放金型を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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