CN1355739A - 用于生产接触镜片和其它眼科产品的带有保护涂层的镜片模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于接触镜片和其它眼科产品的模具(10)的制备。通过用一种无机材料涂敷在由透明的树脂材料制造的模具部件(6,7)的光学表面(2,3)和侧壁(12,13)上,制造商可以制造具有更大的尺寸稳定性和化学耐蚀性的镜片模具(10)。除了保护透明树脂不与另外的制备模制品(8)的活性单体相互作用之外,这样的涂层(11)还可以用于实现模制品的优先脱模。制备的模具(10)特别适用于提供一种经济的方法来改进接触镜片的质量。
Description
技术领域
本发明涉及用于生产接触镜片、人工晶状体和其它眼科产品的改进镜片模具。特别是，本发明涉及使用改进了尺寸稳定性和/或提高了透光度的模具材料的保护性涂层。本发明还涉及制备改进的镜片模具的方法和它们在生产接触镜片方面的应用。
发明背景
已经有从多种硬的热塑性树脂制造用于生产软性(水凝胶)接触镜片的模具。例如，Lust等人的美国专利5,540,410和Widman等人的美国专利5,674,557专利公开的模具半模是由聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯与丙烯腈和/或丁二烯的共聚物、丙烯酸脂如聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，聚碳酸酯，聚酰胺如尼龙、聚酯、聚烯烃类如聚乙烯、聚丙烯和它们的共聚物、聚缩醛树脂、聚芳醚、聚芳醚砜、和各种氟化材料如氟化乙烯-丙烯共聚物和乙烯-氟乙烯共聚物制备的。Widman等人优选聚苯乙烯，因为它不会结晶并且收缩率较低。在早期的专利中，如Ratkowski等人的美国专利4,661,573公开的由聚丙烯、聚乙烯、尼龙、特氟隆R、玻璃、或表面用特氟隆R涂层的氧化铝制成模具用于将氟硅氧烷共聚物加工长戴型镜片。
软性接触镜片制造商发现如果用于制造镜片的模具是十分廉价的，那么在模具生产镜片后丢弃模具比清洁模具以备再用更经济。聚丙烯是用于制备模具的廉价树脂的很好的例子，成本很低因而可以丢弃。聚丙烯具有与许多其它树脂不同的另一个优点是，聚丙烯可以阻止与用于制造接触镜片的单体之间的相互作用。阻止化学相互作用的性能可抑制镜片和模具之间相互粘连，简化了镜片制作后的分离过程。
尽管有这些优点，但是，聚丙烯镜片模具也有几个众所周知的缺点。一个缺点是聚丙烯的相对低的尺寸稳定性。正如Widman等人所指出的，聚丙烯在从熔化状态冷却过程中部分结晶，因此容易收缩，注塑后在控制空间变化方面造成困难。为了改进尺寸稳定性，制造商可以将聚丙烯镜片模具做得厚一些。但是，当较厚的聚丙烯模具具有更大的稳定性的同时，也需要额外的冷却时间。所需的用于冷却较厚模具的额外时间减少了单台机器单位时间制备的模具数量。此外，较厚的因此较大的聚丙烯模具可能限制了每台机器加工的模具数量，且因此减少了产品的生产量。最后，聚丙烯的相对较差的尺寸稳定性限制了加工产量，因为模具在使用前可能需要储藏，在某些情况下周期长达数周，而许多聚丙烯模具随着时间的延长未能保持尺寸稳定性至某一程度，最终致使它们不适于镜片生产。
除了具有相对较差的尺寸稳定性外，聚丙烯还有其它的缺点。聚丙烯是一种半透明的树脂，减少了光的透射。特别是，聚丙烯只允许大约百分之十的光通过。较差的透光性降低了聚合速率。此外，一般经验为使用聚丙烯模具，模具对氧气的吸附，会影响镜片的质量。在镜片模塑过程中，当吸附的氧气扩散出来后，会影响聚合，结果影响到镜片表面的质量。
几种可替代的树脂提供了比聚丙烯更大的尺寸稳定性和透光性。例如，聚碳酸酯和聚苯乙烯是更具无定形的树脂，因此，比聚丙烯具有更大的尺寸稳定性。而且，这些和其它“透明”树脂一般透射光至少为50％而且经常高达70％。
尽管聚碳酸酯和聚苯乙烯树脂提供了更大的尺寸稳定性和透光性，但是它们易于与在许多软性接触镜片使用的单体(例如，乙烯基吡咯烷酮和二甲基丙烯酰胺，用于许多常规的接触镜片)之间发生化学相互作用。在镜片单体与镜片模具之间的化学相互作用会导致镜片和模具相互粘连，在最坏的情况下，镜片和模具会永久性地粘合在一起。此外，除了容易发生化学相互作用外，许多透明树脂比聚丙烯更加昂贵，因此成本太高而不能丢弃。
用于制造软性接触镜片的模具被处理后会影响其表面性质。例如，美国专利No.4,159,292公开了将硅氧烷蜡、立体酸、和矿物油作为添加剂用于塑料模具成分以改进接触镜片从塑料模具中的脱模。美国专利No.5,690,865公开了一种内部模具脱模剂如石蜡、肥皂和油，包括一种分子量为5,000至200,000的聚乙烯蜡或一种分子量为2,000至100,000的硅氧烷聚合物。Kindt-Larsen的美国专利No.5,639,510公开了涂敷于表面的表面活性剂，以一均匀层或非常薄的膜或涂层的形式帮助从用于模制亲水性的接触镜片的、由多部分组成的模具部件中彼此脱模。可用的聚合表面活性剂包括聚氧化乙烯山梨糖醇酐单油酸盐，用于模具的非光学表面，但不覆盖模具的光学表面。
Widman等人的美国专利No.5,674,557公开了一种亲水性的接触镜片模具，使用可清除的表面活性剂可暂时改性以提供一种低水动态接触角。发现此表面活性剂可在镜片制造中减少镜片的孔缺陷。Widman等人公开了各种聚山梨酸酯、乙氧化胺、或季胺化合物，可以通过包裹、喷雾、浸渍而应用于模具表面。
Muller等人在欧洲专利申请EP0 362 137 A1中，公开了一种助反应的亲水性聚合物如聚乙烯醇、乙氧化聚乙烯醇或羟乙基纤维素的模具涂敷，以便在镜片上提供一种永久性的亲水性涂层。模具涂层与镜片材料在模具中共聚。类似地，Merill在美国专利No.3,916,033中，公开了用聚乙烯吡咯烷酮涂敷模具的表面，形成涂层，然后与先前交联的硅氧烷镜片接触。Merill认为在控制卡盘的同时，在模具上面撒布一种涂层溶液，从而得到相当均匀的只有千分之几英寸的涂层，之后湿膜被干燥形成一个硬玻璃状的聚合物层，大约为千分之一至千分之五英寸。最后，单体的N-乙烯基吡咯烷酮溶解在准备与硅氧烷镜片接触的涂层中。另外一个例子，Enns等人的美国专利No.5,779,943公开了用一种疏水的隐性亲水性材料涂敷模具，之后镜片材料在模具中被模制。在固化过程中，模具涂层明显地迁移到镜片表面上。然后处理镜片，将涂层转化成亲水的形式。
本发明的一个目的是，通过提供具有更大透光度或尺寸稳定性的模具，为制造商提供一种改进的方法模制接触镜片和其它置于眼内或眼上的眼科产品，该模具可以延长存储的时间周期，同时对多种用于制造眼科产品的单体保持模具的化学抗蚀性。通过应用本发明可以经济地获得模具性质的这种组合，即使在一次使用后就丢弃的情况下也是如此。
发明概述
本发明使用带有保护性涂层的用于生产接触镜片、人工晶状体、输送设备和其它这样的眼科产品的透明树脂镜片模具。透明树脂不仅比聚丙烯更无定形，因此更具有尺寸稳定性，而且也能透射更高百分比的光化性光。各种透明树脂适合于接触镜片的模制用途，包括聚氯乙烯(PVC)、聚酯、聚砜、聚丙烯酸脂/聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸脂和聚苯乙烯。
尤其优选聚碳酸脂、聚苯乙烯或聚丙烯酸脂材料。这些树脂提供了更大的尺寸稳定性和透光性；但是与许多其它透明树脂不同的是，它们也是相对便宜的。尽管透明树脂镜片模具具有所述优点，但通常认为，透明树脂与用于接触镜片产品的单体有相互作用的趋势。直到现在，制造商一直只能开发有限数量的可以有效阻止化学单体相互作用的透明树脂镜片模具。遗憾的是，已有的透明树脂模具可能是太昂贵，以致于不能单次使用后就丢掉，或只对用于制造眼科产品的有限种类的单体材料提供抗蚀性能。
本发明涉及用于制造眼科产品的透明树脂模具和生产透明树脂模具的方法，在所述的模具的表面，包括至少其光学表面上，具有一个永久性的(非暂时的)、致密的、均匀的、和连续的保护性无机涂层，以防止不利的单体化学相互反应。尽管几种涂敷技术，包括蒸发、喷射、喷雾和光化学蒸汽沉积，能够涂敷这样的涂层，但是在模具上应用保护性涂层的优选实施例为使用等离子体增强化学蒸汽沉积(PECVD)或其它等离子体发光放射技术，制造这种总体上均匀、连续、致密、和无针孔的涂层。在眼科产品模制期间，涂层必须与镜片单体之间或在模具组件中形成的镜片表面之间是惰性的或非反应性的。相反，涂层的作用是防止模具与模制的眼科产品所用的可聚合的单体之间发生化学相互作用。
大量的无机涂层材料可以用于阻止单体与下面的模具表面之间的化学反应。适宜的涂层包括硅和金属氧化物、碳化物和氮化物。已经发现，在这些化合物中，SiOx、SiON、Si3N4、TiO2、Ta2O5和Al2O3特别有效。这些无机涂层，其主要元素不是碳，可以有少量的碳或氢，而且可以从含碳化合物或前体中形成。
尽管上述涂层材料由于具有透射有光化辐射并防止单体作用的能力，因而是优选的，还有一些其它材料，尽管他们的光透射性能较小，但可用于防止与单体的相互作用。此外，例如，用于接触镜片的材料也可以用除了光以外的其它能源固化(例如，用热或微波能源，其中光透射在固化过程中是不必要的)。在这种情况下，金属氮化物如TiN或AlN或金属碳化物TiC或SiC，并不透射光，但可用于防止并保护模具材料与单体的相互作用。而且，即使使用光来固化镜片材料时，光也根本不可能同时通过模具部件的阴模和阳模进入，因为光通常只从镜片模具的一侧进入。因此，如果用于固化镜片或其它产品的光只需从一侧进入，那么具有有限透光率的模具材料可以只用于模腔表面上，通过此处，光透射不是必要的。例如，用光透射涂层材料涂敷一个模具部件，而其它部件的涂敷采用透光率差的涂敷材料，结果制造商制造出能很好适于生产接触镜片的透明树脂镜片模具。
单一涂层可用于保护模具部件的模腔表面上，但是也可以使用由多层不同的材料制成。即使在模腔表面上应用多层涂层费用会比较高，但多层涂层的存在可以加强免受单体作用的保护并可以促进模制的产品从模具中脱出。例如，数目在一层到五层或更多层之间的无机涂层涂敷模具部件都可以是经济的。通过使用依据本发明的模具涂层，除了防止单体与用于制造模具部件的透明树脂的相互作用外，也可以获得显著的额外的利益。例如，依据本发明的模具涂层也可以用于改进模具的分离、防止粘连、和实现优先脱模。
由于消除了化学相互作用的危险，制造商可以使用改进了尺寸稳定性和透光率的透明树脂模具模制接触镜片和其它眼科产品。此外，在模腔表面上应用涂层也可实现优先脱模。例如，本发明通过减少模具周期、增加产品产量、提高镜片质量和提高聚合速度使镜片生产简单化和经济化。
通过参考附图并结合下面的关于本发明的详细描述可以更好地了解本发明的上述和其它目的。
附图
图1(唯一的附图)是带有本发明的保护性涂层的填充了单体的接触镜片模具的剖面图。
详细描述
虽然本发明可适于模制多种放置眼上或眼内的眼科产品，例如，人工晶状体、接触镜片、用于治疗剂的输送设备等，本发明的模具特别适于和有利于铸塑软性或水凝胶接触镜片。以实施例的方式，结合接触镜片的模制对本发明进行描述。
参见图1，显示了依据本发明的具有代表性的模具组件5。该模具组件包括带有一个后模腔限定表面2(形成模制的镜片的后表面)的后模具7，还包括带有一个前模腔限定表面3(形成模制的镜片的前表面)的前模具6。模具的每一部分都是由一种透明树脂在注塑设备中模制的。当模具部件完成组装时，在两个定义的表面之间形成模腔，与在其中模制的接触镜片8预期的形状相一致。由于在制作过程中，夹紧镜片模具部件时常会发生单体溢流，因此，镜片前模具部件6的配置通常包括了单体溢流储槽9。
通常，向模腔沉积可固化的液体如可聚合的单体和/或大分子，将该液体固化成固体，打开模腔，移去镜片，从而制成模制的镜片。随后完成其它加工步骤如水合作用。传统的模制技术和模具结构的详细资料在特别优选的实施例中被公开在例如，Appleton等人共同转让的美国专利No.5,466,147中，在此，将其全文引用作为参考文献。Wildam等人的美国专利No.5,820,895、Lust等人的美国专利No.5,540,410和Larsen的美国专利No.4,640,107公开的其它的传统的模具技术和模具也可以用于本发明(例如，其中大多数具有凸截面的阳模和大多数具有凹截面的阴模被整体成形或通常用框式支架支撑)。
在图1的实施例中，为用于模制软性(水凝胶)接触镜片的模具组件5，其使用的透明树脂模具5具有处理过的模腔表面2，3来防止与单体的化学相互作用。正如上面提到的，透明树脂比结晶树脂具有更多的无定形性和更大的尺寸稳定性。为了确保模具的性能，我们优选使用具有足够的尺寸稳定性的透明树脂。在最终的模具中，在室温，即大约25℃下，生产6个月后，模具偏离指定曲率半径均在±20微米以内。另外透明树脂具有很大的尺寸稳定性，也可以透射很大百分数的有光化性的光能量。此外，为确保优化模具的性能，我们优选使用能至少透射20％的光化性光能量的透明树脂，优选能透射从光源发出的光化性光的50％的透明树脂，在这种情况下，镜片的制造加工采用紫外线固化。但是本发明在制造加工中并不局限于使用光能量固化，在此描述的模具也可以通过实施例中的方法，采用热固化或微波固化，在这种情况下，光透射不再重要。有很多透明树脂适于模制软性接触镜片，包括：聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚砜、和聚丙烯酸脂/聚甲基丙烯酸酯。在这些聚合物中，我们优选使用聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸酯，它们提供了改进的尺寸稳定性和透光率，而且也可用来降低制造商的相关费用。依据本发明优选的工艺，这种费用的减少是与使用后丢弃模具5有关。
正如上面提到的，虽然透明树脂镜片模具5在很多方面可以很好地适于生产接触镜片，但是它们的弱点是易受单体的化学相互作用。为防止不期望的单体的相互作用，我们用致密的、均匀的、和连续的保护性涂层11涂敷镜片模具部件的光学表面2，3。此外，我们也优选涂敷各模具部件模腔的侧壁12，13以进一步促进分离和防止粘连。涂层11在镜片单体8和镜片模腔表面之间作为一个屏障来防止它们相互作用。通过防止其相互作用，制造者在生产过程中，可以阻止镜片模具5和镜片单体8粘连和永久性地连接。
该保护性的模具涂层与模具中的镜片材料是非反应性的。该保护性涂层应具有足够的厚度以阻止模具材料和用于制造镜片的单体之间的相互作用。有效的涂层的典型厚度在10nm和5微米之间。在镜片模具部件的所有模腔表面包括凹槽和曲面都优选使用保护性涂层充分地覆盖。
涂敷涂层11所采用的技术应该保证涂层的致密性、厚度、均匀性和连续性。多种涂层技术商业上是在模具表面用于涂敷保护性涂层(11)，包括：蒸发、溅射、浸渍/旋转涂层、喷涂、光化学蒸汽沉积、等离子体增强化学蒸汽沉积(PECVD)、以及其它等离子体辉光放电等技术。在这些技术中，我们发现使用PEVCD涂敷涂层是特别有利的。PEVCD法包括在蒸汽相中通过如采用RF引发的方法产生等离子体来激活或促进涂层材料与反应物之间的反应。通常，液相的前体材料与氧化剂一起被蒸发和导入真空室中。在等离子体的条件下，液相前体随后被沉积并反应形成膜。该过程所需的真空度与其它沉积技术相比是中等的，而涂层的增长速度很快。此外，该反应在没有引入额外的热量情况下就可以进行。PEVCD涂层用于镜片产品中是理想的；该涂层是玻璃状的、柔韧性的、薄的、致密的、均匀的、连续的和无针孔的。
虽然该技术用于涂敷保护性涂层11是显著的，但合适的涂层材料的选用也是同样重要。合适的涂层材料必须能够抵抗镜片单体的化学相互作用。当采用光固化镜片时，涂层材料应具用透射光能量的性能。此外，可以得到的大量的具有这些特点的涂层材料。一些适宜的材料包括硅和金属的氧化物、氮化物、和碳化物。这样的无机材料可由无机化合物和/或某些有机化合物或有机金属化合物得到，这些有机化合物是涂层材料的前体。例如TMDSO(三甲基二甲硅醚)可以用作硅氧化物无机涂层的前体，其中以相对摩尔百分数计可能含有少量的碳和至少约70％(摩尔百分数)的非含碳组分(二氧化硅)，更优选的是至少含有约90％的非含碳组分(二氧化硅)。
例如，优选的有效涂层材料包括：SiOx、SiON、Si3N4、TiO2、Ta2O5、和Al2O3，特别是用于采用紫外线固化的接触镜片的模制中。但是，当镜片制造商不需要透射光化性光能量的模具时，他们也可以使用不透射光化性光的涂层材料。像金属氮化物和金属碳化物，例如TiN、AlN、TiC和SiC等材料在防止单体相互作用方面是有效的，但在光能量的透射方面相对较差。由于在固化过程中光化性光辐射常常只从镜片模具5的一侧导入，因此镜片制造者可以制造如下透明树脂镜片模具组件5，其中的一个模具部件的表面用透光的涂层材料涂敷，而另一个模具部件的表面用透光率较差的涂层材料涂敷。用这种方式涂敷的镜片模具组件5能很好地适于镜片的生产。
涂敷涂层11可以是单层、单一材料的涂层；或者也可以选择包括多层不同的涂层材料。虽然多层涂层会增加产品的成本，但是它也可以改进对单体作用的抵抗力。
除了可以防止不期望的单体的作用外，我们的涂敷的镜片模具组件5也可以提供镜片的优先脱模。优先脱模与镜片制造者制造镜片模具的能力有关，能够使制成的镜片始终与后模具部件或前模具部件中的一个一起脱模。换句话讲，优先脱模是指制造镜片模具的能力，制成的镜片保持与优选的镜片模具部件一起分离。通过为阴阳模具截面选择合适的涂层材料，镜片制造者可以改变镜片模腔涂层的亲水或疏水的性质并可以获得优先脱模。例如，通过控制氧与用于构成模具涂层的前体的比率，例如，在形成氧化硅涂层中，可以调整涂层和涂层的相对亲水性。氧化物的比率越高，涂层的亲水性越强。因此，通过选择合适的涂层材料，镜片的制造者可以有效地调整模腔表面涂层11的亲水性或疏水性，并能够确定“优选”的模具部件。在这个过程中，镜片制造者可以从根本上改变模腔表面以使制成的镜片将保持仅与指定的镜片模具部件(在此指前模具部件或后模具部件)一起分离。实现优先脱模的性能不仅对透明树脂有益，而且可用于不易发生单体相互作用的材料制成的镜片模具。
制成的模具组件5显示了改进的尺寸稳定性和透光率，而且还可选地实现优先脱模。通过使用我们的模具组件5，接触镜片制造商可以通过减少镜片模具的生产周期、改进镜片质量、提高聚合速度、和提高生产能力使镜片的生产简单化和经济化。应该注意的是在此描述的涂敷的模具可以用于与在光固化过程中生产定形的产品例如接触镜片的相同或类似的配方和单体的热固化中。可以选择的是，例如，一种以紫外线为主的固化方法可以后接二次热固化(热后固化)。
下面具体的实验和实施例展示了本发明的构成和方法。但是，需要理解的是这些实例只是用于说明目的，而并不是对工艺条件和保护范围的完全限定。
实施例1
该实施例说明使用等离子体增强的化学蒸汽沉积(PECVD)方法，制备用氮化硅涂敷的接触镜片模具。聚苯乙烯模具放在一个配备有电容耦合射频(13.56MHz)的电力供应的不锈钢室中，该室用涡轮分子泵抽真空。当泵的压力下降至基底压力10-4Torr时，工作气容许使用质量流量控制(MFC)。使用节流阀和MKS baraton压力计可以得到预期的压力。用于氮化硅(其中硅氮比近似为2.3)沉积的过程气包括硅烷和氨水(SiH4/NH3)，其比率为1∶4。沉积压力为80～100mTorr，沉积过程中衬底的温度大约为40～60℃。SiH4和NH3的流率分别为10～20sccm和40～80sccm。涂层厚度在60～120mm的范围内。
实施例2
该实施例说明了使用等离子体增强化学蒸汽沉积(PECVD)的方法，制备用氧化硅涂敷的接触镜片模具。使用的装置与实施例1描述的装置类似，接触镜片模具用氧化硅涂敷。用来得到涂层的工作气是三甲基二甲硅醚和氧，三甲基二甲硅醚和氧的比率为1∶2。涂层厚度在600～1000nm的范围内。
实施例3
该实施例说明了依据本发明的耐化学腐蚀性的塑料涂层。无定形塑料(聚苯乙烯，聚碳酸酯和聚砜)的平片状试样被暴露在一个用于制造镜片的单体A和B的混合物中。A和B分别为非硅氧烷软镜片和硅氧烷软镜片。单体混合物A包括下列组分：2-羟乙基异丁烯酸酯(32份)、正乙烯基吡咯烷酮或NVP(45份)、2-羟基-4-叔丁基环己基异丁烯酸酯(8份)、乙二醇二异丁烯酸酯(0.1份)、异丁烯酰氧基乙基乙烯基碳酸酯(0.5份)、甘油(15份)、一种可聚合的蓝色体(150ppm)、和一种引发剂Darocur(0.2份)。单体混合物B包括下列组分：一种从异佛尔酮二异氰酸盐衍生来的聚氨基甲酸乙脂-聚硅氧烷预聚物、二甘醇、分子量为4000的α，ω-羟基丁基聚二甲基硅氧烷和2-羟乙基丙烯酸脂按摩尔比6∶3∶2∶2混合(50份)、3-异丁烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧烷)硅烷或TRIS(20份)、N，N-二甲基丙烯酰胺或DMA(30份)、正己醇(20份)、基于苯并三唑的可聚合的紫外线阻断剂(0.5份)、一种可聚合的蓝色体(150ppm)、和一种光引发剂Igracure(0.5份)。五分钟后，用kimwipe擦去单体液滴。在移去单体后，观察到了样品。塑料样品的表面已经变得粗糙和不透明，表明样品表面已经与单体成分(DMA或NVP)之间发生了相互作用。但是，当同样的单体混合物依据实例1施用到氮化硅树脂涂敷的聚苯乙烯模具时，在表面上没有出现变化。
实施例4
该实施例说明了使用依据实施例1所述的以PECVD法涂敷氮化硅涂层的聚苯乙烯模具铸塑成形的镜片铸件(用实施例3中的单体混合物A为材料)。前模具部件承担60mg的(多于所需要的)单体混合物。然后，将后模具部件盖在前模具部件上面。夹紧模具并置于紫外线光源下15分钟。在紫外线照射后，在60℃的恒温器中进行热固化60分钟，以确保充分固化单体的混合物。固化后发现，模具已不能被分离了。这是由于模具的储槽表面没有被氮化硅充分涂敷，结果导致了在储槽区域未涂敷的模具表面受到了储槽区域中的单体混合物的化学侵蚀，特别是封盖后。
在第二个试验中，前模具部件中承担了28mg的单体混合物，这样，模腔(在前模具部件和后模具部件之间)没有被充满，这意味着没有单体溢流进入涂敷不当的模具储槽中。重复上面提到的固化过程，模具被轻易地分离。在分离后，与前模具部件一起的镜片后来在水中脱模。这些结果表明，涂敷的模具表面具有很好的抵抗单体混合物的耐化学腐蚀性。
实施例5
该实施例说明了使用依据实施例1所述的以PECVD法涂敷氮化硅涂层的聚苯乙烯模具铸塑成形的镜片铸件(用实施例3中的单体混合物B为材料)。前模具部件承担60mg的(超过所需要的)单体混合物。然后，将后模具部件盖在前模具部件上面。溢流的单体混合物收集在镜片储槽中。此外，一些前模具部件中承担了28mg的单体混合物，这样，模腔(在前模具部件和后模具部件之间)没有完全被充满。然后，夹紧模具并置于可见光源下60分钟以固化单体混合物。结果所有没被充满的模具很轻易地被分离(一些组合物，如某些硅树脂水凝胶无论是否被充满都比较容易分离)。分离后，与前模具部件一起的镜片在50/50的水/异丙醇溶液中脱模，时间少于1小时。镜片的表面特性表明，在镜片的表面没有氮化硅。
按照本发明给出的教导，可以对本发明作出许多其它更改和变化。因此，需要理解的是在本发明的权利要求范围内，本发明也可以按照不同于本说明书中特别描述的方法实施。
Claims (40)
1.一种用于制造至少一个置于眼上或眼内的眼科产品的模具组件，该模具组件包括一对匹配的透明树脂模具材料制成的模具部件，其中在该模具部件的凹面上涂有无机材料涂层以保护所述模具部件免受用于制造所述眼科产品的单体的腐蚀，该保护性涂层永久并外部地涂敷在模具组件的凹面上，并与由该模具部件模制的眼科产品的表面在本质上是不反应的。
2.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的眼科产品是接触镜片或人工晶状体。
3.如权利要求1或2所述的模具组件，其中所述的模具部件是注射模塑制成的，并具有足够的尺寸稳定性，以致于在模具部件生产后的1天至6个月的期间偏离指定的曲率半径在+/-20微米之内。
4.如权利要求3所述的模具组件，其中在使用灯光固化所述的镜片材料时，所述的用于制造模具的透明树脂透射大于20％的紫外线光。
5.如权利要求1所述的的模具组件，其中所述的保护性涂层包括含硅的材料。
6.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层包括一种或多种金属氧化物。
7.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层是均匀的、连续的、并且足够致密以形成单体扩散的阻挡层。
8.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的涂层是使用等离子体增强化学蒸汽沉积(PECVD)法均匀地涂敷的。
9.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的涂层的厚度在10nm到5微米之间，并永久地粘贴在模具的表面。
10.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的模具是从由聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚砜、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯组成的一组聚合物中选出的材料制成的。
11.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层包括氧化硅、氮化硅或由硅、氧和氮组成的一组的材料。
12.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层包括TiO2或TiN。
13.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层包括Ta2O5。
14.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层包括Al2O3。
15.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的保护性涂层包括由不同涂层材料构成的复层。
16.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的各个模具部件是由不同涂层材料涂敷的。
17.如权利要求1所述的模具组件，其中所述的无机涂层包含少量的碳。
18.至少可制备一个软性接触镜片的模具组件，该模具组件包含至少由透明树脂模制的一个前模具部件和一个后模具部件，其透射光化性光至少为20％，并且具有足够的尺寸稳定性以限制模具在模制产品后的1天至6个月的期间内偏离指定曲率半径+/-20微米以内，其中各个模具部件具有10nm至5微米厚的保护性无机涂层，该涂层与由模具组件模制的镜片是不反应的，且由此，该涂层保护镜片模具的凹面免受在模具中用于形成镜片的单体的化学侵蚀。
19.如权利要求18所述的模具组件，其中用于制造模具的树脂具有比聚丙烯更大的尺寸稳定性和更高的透光率。
20.如权利要求18所述的模具组件，其中所述的树脂是聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或聚苯乙烯。
21.如权利要求18所述的模具组件，其中所述的后模具部件有一个储槽用于收集生产过程中溢流出来的单体，其中所涂敷的涂是保护溢流储槽和模腔。
22.如权利要求18所述的模具组件，其中所述的涂层均匀并连续地涂敷在镜片模具上并保护模具免受聚乙烯吡咯烷酮或二甲基丙烯酰胺单体的侵蚀。
23.模制置于眼睛上或眼睛内的眼科产品的方法，包括下列步骤：
a)注射模塑透明树脂模具组件的部件，包括至少用于眼科产品生产的一个前模具部件和一个后模具部件；
b)至少在模具部件的一个凹面上永久地粘附一个均匀的、连续的无机材料制成的保护性涂层，以保护该表面免受用于模制眼科产品的单体的化学侵蚀；
c)使用模具组件至少铸塑一个眼科产品，其中它的保护性涂层与眼科产品的表面不反应或不涂布。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述的眼科产品是人工晶状体或接触镜片。
25.如权利要求23所述的方法，包括选择模具部件的模具树脂的步骤，该模具部件应具有足够的尺寸稳定性以限制在生产模具部件后的时间1天至6个月的期间内模具偏离指定曲率半径在±20微米以内。
26.如权利要求23所述的方法，包括使用能产生致密的、均匀的、和连续的保护性涂层的技术在模具表面涂敷保护性涂层。
27.如权利要求23所述的方法，包括沿后模具部件的周边使用保护性涂层涂敷单体溢流储槽以保护储槽免受单体的化学侵蚀。
28.如权利要求23所述的方法，包括使用等离子体增强化学蒸汽沉积法(PECVD)在模具上涂敷涂层。
29.如权利要求23所述的方法，其中所述的无机材料包括硅。
30.如权利要求28所述的方法，其中所述的涂料的前体包括碳，即使由此获得的无机涂层中不包含碳或只含少量的碳。
31.如权利要求23所述的方法，包括用多层不同的涂层材料涂敷模腔表面的步骤。
32.如权利要求23所述的方法，包括在各个模具部件的模腔表面上涂敷不同的涂层材料。
33.如权利要求23所述的方法，包括在两个凹面上涂敷保护性涂层，并调整各个保护性涂层的亲水和疏水性质，以促使由模具组件模制的眼科产品优先脱模。
34.如权利要求33所述的方法，其中各个保护性涂层的亲水和疏水性质是通过氧含量来调节的，或通过调整氧在形成无机涂层的前体混合物中的质量比率。
35.如权利要求23所述的方法，包括在至少一个镜片模具部件的凹面上涂敷一种能够透射光化性光能量的涂层材料，通过该涂层，光化性的光能量被导入，而在模具部件的模腔表面上涂敷第二种涂层材料以提供坚固的保护层来抵抗单体的作用，但其缺乏足够的使光能量透射到模腔部件的模腔表面的能力，通过该涂层，固化能量不被导入。
36.如权利要求23所述的方法，其中模具组件一次性用于制造眼科产品，随后被丢掉。
37.模制至少一个软性接触镜片的方法，包括下列步骤：
a)注射模塑透明树脂模具组件的部件，包括至少用于接触镜片生产的一个前模具部件和一个后模具部件；其中模具部件应具有足够的尺寸稳定性以限制在模具部件生产后的1天至6个月的期间内模具偏离指定曲率半径在±20微米以内；
b)在模具部件的至少一个模腔表面上永久地粘附一个均匀的、连续的无机材料制成的保护性涂层，以保护该表面免受用于模制镜片的单体的化学侵蚀；
c)使用模具组件至少铸塑一个接触镜片，其中它的保护性涂层与镜片的表面不反应或不涂布于镜片表面。
38.如权利要求37所述的方法，其中模具组件被一次性用于眼科产品的制造，随后被丢弃。
39.如权利要求37所述的方法，其中c)中的铸塑方法包括光固化，或者热固化，或者包括光固化和热固化。
40.如权利要求37所述的方法，其中使用辉光放电方法用于在模具上涂敷无机涂层。
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