JP2003508251A - プラスチック鋳型 - Google Patents
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- B29L2011/0016—Lenses
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/808—Lens mold
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S522/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S522/907—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series involving precursor of an ultraviolet absorber, e.g. monobenzoate
Abstract
(57)【要約】
本発明は、既知のプラスチック、特にポリプロピレンからなる鋳型を用い、これらの型によって製造されるレンズは、滑りやすい表面を有することとなる問題に関する。本発明は、酸素透過率が極めて低いことが顕著なポリマーを用いることによりこの問題を解決する。
Description
【0001】
本発明は、各独立請求項の前段部分に記載されている如く、成形物、特に光学
レンズ、具体的にはコンタクトレンズの製造方法と、成形物の製造のための対応
する装置と、同方法によって又は同装置を使用することによって製造された又は
得ることができる成形物、特に光学レンズ、具体的にはコンタクトレンズと、に
関する。
レンズ、具体的にはコンタクトレンズの製造方法と、成形物の製造のための対応
する装置と、同方法によって又は同装置を使用することによって製造された又は
得ることができる成形物、特に光学レンズ、具体的にはコンタクトレンズと、に
関する。
【0002】
大きな単位数で経済的に製造されるコンタクトレンズは、好ましくは、いわゆ
るモールド又はフルモールド法によって製造される。これらの方法では、レンズ
は、2個の型の間でその最終形状へと製造され、そのため、後でレンズの表面又
はエッジを仕上げる必要はない。このような型はメス型半とオス型半とからなり
、2個の型半の間において成形物の形状を画定するキャビティが形成される。モ
ールド法は、たとえば、PCT出願WO/87/04390又は欧州特許出願E
P−A−0367513に記載されている。
るモールド又はフルモールド法によって製造される。これらの方法では、レンズ
は、2個の型の間でその最終形状へと製造され、そのため、後でレンズの表面又
はエッジを仕上げる必要はない。このような型はメス型半とオス型半とからなり
、2個の型半の間において成形物の形状を画定するキャビティが形成される。モ
ールド法は、たとえば、PCT出願WO/87/04390又は欧州特許出願E
P−A−0367513に記載されている。
【0003】
これらの公知のモールド法では、製造されるコンタクトレンズの形状は、型キ
ャビティによって画定される。コンタクトレンズの縁部も同様に、通常は2個の
型半からなる型によって成形される。縁部の形状は、2個の型半が互いに接する
区域におけるそれらの輪郭によって画定される。
ャビティによって画定される。コンタクトレンズの縁部も同様に、通常は2個の
型半からなる型によって成形される。縁部の形状は、2個の型半が互いに接する
区域におけるそれらの輪郭によって画定される。
【0004】
コンタクトレンズを製造するためには、まず、一定量の流動性出発原料をメス
型半に入れる。その後、オス型半をその上に配置することによって型を閉じる。
通常、出発原料は過剰に使用されるため、型を閉じたときには、過剰量が押し出
されて、型キャビティの外側に隣接するあふれ区域に流れ込む。続いて、UV光
照射又は熱作用又は他の非熱法によって出発原料に重合又は架橋を起こさせる。
それにより、型キャビティ中の出発原料とあふれ区域中の過剰な材料との双方を
硬化させる。過剰な材料からコンタクトレンズを失敗なく切り離すためには、2
個の型半が接触する区域において過剰な材料を適切に封止したり又は除去したり
しなければならない。この方法によってのみ、欠陥のないコンタクトレンズの縁
部を得ることができる。
型半に入れる。その後、オス型半をその上に配置することによって型を閉じる。
通常、出発原料は過剰に使用されるため、型を閉じたときには、過剰量が押し出
されて、型キャビティの外側に隣接するあふれ区域に流れ込む。続いて、UV光
照射又は熱作用又は他の非熱法によって出発原料に重合又は架橋を起こさせる。
それにより、型キャビティ中の出発原料とあふれ区域中の過剰な材料との双方を
硬化させる。過剰な材料からコンタクトレンズを失敗なく切り離すためには、2
個の型半が接触する区域において過剰な材料を適切に封止したり又は除去したり
しなければならない。この方法によってのみ、欠陥のないコンタクトレンズの縁
部を得ることができる。
【0005】
この方法で製造されたコンタクトレンズは、機械的安定性をほとんど有さず、
60重量%を超える水分を含有する成形部品である。製造後、レンズを検査した
のち包装し、オートクレーブ内において121℃で加熱滅菌処理する。
60重量%を超える水分を含有する成形部品である。製造後、レンズを検査した
のち包装し、オートクレーブ内において121℃で加熱滅菌処理する。
【0006】
これらの型に使用される材料は、好ましくはプラスチック、たとえばポリプロ
ピレンである。型は、射出成形によって製造され、一度しか使用されない。その
理由は、とりわけ、型は、過剰な材料によって部分的に汚染されたり、コンタク
トレンズを切り離すときに損傷したり、型を閉じるときに一部の区域で不可逆的
に変形したりするからである。特に、コンタクトレンズの縁部の品質要件を満た
すべく、縁部の区域におけるある程度の型の変形量を確実に除くことができない
ため、型は一度しか使用されない。
ピレンである。型は、射出成形によって製造され、一度しか使用されない。その
理由は、とりわけ、型は、過剰な材料によって部分的に汚染されたり、コンタク
トレンズを切り離すときに損傷したり、型を閉じるときに一部の区域で不可逆的
に変形したりするからである。特に、コンタクトレンズの縁部の品質要件を満た
すべく、縁部の区域におけるある程度の型の変形量を確実に除くことができない
ため、型は一度しか使用されない。
【0007】
米国特許第5,508,317号には、コンタクトレンズ製造のための重合性
出発原料の化学的性質における重要な改良を示す新規なコンタクトレンズ材料が
記載されている。この特許は、型キャビティに充填したのち光化学的に架橋させ
る水溶性プレポリマー組成物を開示する。プレポリマーはいくつかの架橋性基を
有するが故に、架橋は高い質を特徴とし、そのため、その後に抽出工程又は再加
工の必要がなく、数秒で光学的品質の高い完成レンズを製造することができる。
同特許で示されている出発原料の改善された化学的性質により、相当に低い費用
でコンタクトレンズを製造することができ、こうして、一度しか使用されない使
い捨てレンズを製造することが可能である。
出発原料の化学的性質における重要な改良を示す新規なコンタクトレンズ材料が
記載されている。この特許は、型キャビティに充填したのち光化学的に架橋させ
る水溶性プレポリマー組成物を開示する。プレポリマーはいくつかの架橋性基を
有するが故に、架橋は高い質を特徴とし、そのため、その後に抽出工程又は再加
工の必要がなく、数秒で光学的品質の高い完成レンズを製造することができる。
同特許で示されている出発原料の改善された化学的性質により、相当に低い費用
でコンタクトレンズを製造することができ、こうして、一度しか使用されない使
い捨てレンズを製造することが可能である。
【0008】
EP−A−0637490は、US−A−5,508,317に記載されたプ
レポリマーを用いるコンタクトレンズの製造方法でさらなる改良を得る方法を記
載している。ここでは材料を、2個の型半を含む型に充填するもので、2個の型
半は接触することなく、円形の細い間隙がそれらの間に位置する。この間隙は型
キャビティに連結しており、その結果、過剰レンズ材料がこの間隙に流れ込むこ
とができる。プレポリマーの架橋は特にUV光の照射によって実施されるが、照
射はクロムマスクによって型キャビティに制限される。このようにして、型キャ
ビティ中の材料のみが架橋することとなり、その結果、2個の型半を閉じること
なく、レンズの縁部は高い再現精度で得られる。
レポリマーを用いるコンタクトレンズの製造方法でさらなる改良を得る方法を記
載している。ここでは材料を、2個の型半を含む型に充填するもので、2個の型
半は接触することなく、円形の細い間隙がそれらの間に位置する。この間隙は型
キャビティに連結しており、その結果、過剰レンズ材料がこの間隙に流れ込むこ
とができる。プレポリマーの架橋は特にUV光の照射によって実施されるが、照
射はクロムマスクによって型キャビティに制限される。このようにして、型キャ
ビティ中の材料のみが架橋することとなり、その結果、2個の型半を閉じること
なく、レンズの縁部は高い再現精度で得られる。
【0009】
この方法では、一度しか使用することができないポリプロピレン型の代わりに
、再使用可能な石英/ガラス型が使用される。水溶性の基本的な化学的性質によ
り、レンズを製造したのち、未架橋のプレポリマー及び他の残留物を速やかにか
つ効果的に型から取り除くことができ、空気中で乾燥させることができる。さら
に、石英は、その良好なUV透過性が顕著であり、非常に硬質で耐火性を有する
。
、再使用可能な石英/ガラス型が使用される。水溶性の基本的な化学的性質によ
り、レンズを製造したのち、未架橋のプレポリマー及び他の残留物を速やかにか
つ効果的に型から取り除くことができ、空気中で乾燥させることができる。さら
に、石英は、その良好なUV透過性が顕著であり、非常に硬質で耐火性を有する
。
【0010】
そのうえ、予め官能化したPVA(ポリビニルアルコール)ポリマーをレンズ
材料として使用する場合には、石英製の鋳型についての重要な材料性質は、表面
形状の優れた再現性及び材料の透明性であり、そのため、型中のレンズの目視制
御を実現することが可能になる。
材料として使用する場合には、石英製の鋳型についての重要な材料性質は、表面
形状の優れた再現性及び材料の透明性であり、そのため、型中のレンズの目視制
御を実現することが可能になる。
【0011】
しかし、石英製又はガラス製の型は、製造するのに非常に費用を要し、そのた
め、この高額な費用のために、その方法の経済性を高めることを保証すべく、型
は非常に長い耐用寿命を有するものにしなければならない。したがって、経済的
理由から、たとえばジオプトリ数に関して、限られた数の種類しか実現すること
ができない。
め、この高額な費用のために、その方法の経済性を高めることを保証すべく、型
は非常に長い耐用寿命を有するものにしなければならない。したがって、経済的
理由から、たとえばジオプトリ数に関して、限られた数の種類しか実現すること
ができない。
【0012】
この問題を解決するため、目指すべき目的は、2個の型半の少なくとも一方、
特にメス型半を、プラスチックからなる型半に置換え、したがって1個のプラス
チック製の型半を1個の石英製又はガラス製の型半と組み合わせて使用すること
である。
特にメス型半を、プラスチックからなる型半に置換え、したがって1個のプラス
チック製の型半を1個の石英製又はガラス製の型半と組み合わせて使用すること
である。
【0013】
しかし、従来技術で公知のプラスチック型、特にポリプロピレン型の場合には
、これらの型で製造されたレンズは滑りやすい表面を有するという問題があった
。理由は、この滑りやすさは、レンズ表面における架橋反応を阻止しようとする
酸素によって生じるからであり、これは、レンズの「滑りやすさ」において肉眼
で明らかになる。鋳型の表面にすでに存在したり、又は重合工程において型の表
面に移動する酸素がレンズ表面でのレンズ材料の重合を阻止すると推測される。
したがって、型とレンズ材料との界面がきわめて重要であると思われる。
、これらの型で製造されたレンズは滑りやすい表面を有するという問題があった
。理由は、この滑りやすさは、レンズ表面における架橋反応を阻止しようとする
酸素によって生じるからであり、これは、レンズの「滑りやすさ」において肉眼
で明らかになる。鋳型の表面にすでに存在したり、又は重合工程において型の表
面に移動する酸素がレンズ表面でのレンズ材料の重合を阻止すると推測される。
したがって、型とレンズ材料との界面がきわめて重要であると思われる。
【0014】
この問題を回避するため、EP−A−0687550から、プラスチック型半
をガス抜きしたのち、輸送し、窒素雰囲気で充填できることが知られている。し
かし、これには、非常に複雑であり、加えて非常に費用を集約する技法を要する
。
をガス抜きしたのち、輸送し、窒素雰囲気で充填できることが知られている。し
かし、これには、非常に複雑であり、加えて非常に費用を集約する技法を要する
。
【0015】
WO−A−96/11782には、不活性ガス雰囲気下で作業して、及び/又
は真空もしくは不活性ガスを用いる処理によって中に含まれる酸素を完全に抜き
出した型を使用して、それにより「滑りにくい」レンズを製造する方法が記載さ
れている。また、レンズが製造される材料中の酸素をレンズ製造前に完全に抜き
出すことが記載されている。しかし、これらのさらなる処理工程についての費用
は非常に高く、かつ処理工程は非常に時間を要する。
は真空もしくは不活性ガスを用いる処理によって中に含まれる酸素を完全に抜き
出した型を使用して、それにより「滑りにくい」レンズを製造する方法が記載さ
れている。また、レンズが製造される材料中の酸素をレンズ製造前に完全に抜き
出すことが記載されている。しかし、これらのさらなる処理工程についての費用
は非常に高く、かつ処理工程は非常に時間を要する。
【0016】
本発明の目的は、一般的な種類の方法及び装置をさらに発展させ、かつそれら
を、上述した難点及び問題を生じさせることなく、プラスチックの型半を石英又
はガラスの型半とともに使用することが可能であるような方法で改良することで
ある。特に、プラスチック型半を再使用可能にすべきであり、コンタクトレンズ
の不合格率を非常に低くすべく、完成したコンタクトレンズにバリやウエブが形
成をされないようにすべきである。さらに、鋳型を通してレンズを光学的に監視
できるようにすべきである。
を、上述した難点及び問題を生じさせることなく、プラスチックの型半を石英又
はガラスの型半とともに使用することが可能であるような方法で改良することで
ある。特に、プラスチック型半を再使用可能にすべきであり、コンタクトレンズ
の不合格率を非常に低くすべく、完成したコンタクトレンズにバリやウエブが形
成をされないようにすべきである。さらに、鋳型を通してレンズを光学的に監視
できるようにすべきである。
【0017】
本発明は、請求項1及び請求項11に示す特徴によってこの問題を解決する。
本発明による方法及び本発明による装置のさらなる本質的態様に関する限り、従
属請求項が参照される。
本発明による方法及び本発明による装置のさらなる本質的態様に関する限り、従
属請求項が参照される。
【0018】
プラスチック型半の製造のためのもので酸素透過度が非常に低いポリマーを選
択することにより、酸素が重合中にキャビティに到達することをかなりの程度ま
でに妨げ、ひいては、レンズの出発原料と接触することを妨げる。この背後にあ
る概念は、レンズ表面の重合又は架橋を害する酸素は、レンズ材料が接触する鋳
型から生ずるということによるものである。酸素透過度がわずかであるポリマー
を型に使用したときには、表面の滑りやすさのないレンズを製造できることを示
すことができる。したがって、プラスチック型半を同時に使用しながら大気環境
でレンズを製造することが可能である。窒素雰囲気中でレンズを製造する必要が
ないため、製造費を実質的に減らすことができる。
択することにより、酸素が重合中にキャビティに到達することをかなりの程度ま
でに妨げ、ひいては、レンズの出発原料と接触することを妨げる。この背後にあ
る概念は、レンズ表面の重合又は架橋を害する酸素は、レンズ材料が接触する鋳
型から生ずるということによるものである。酸素透過度がわずかであるポリマー
を型に使用したときには、表面の滑りやすさのないレンズを製造できることを示
すことができる。したがって、プラスチック型半を同時に使用しながら大気環境
でレンズを製造することが可能である。窒素雰囲気中でレンズを製造する必要が
ないため、製造費を実質的に減らすことができる。
【0019】
本発明による方法及び本発明による装置のさらなる態様及び利点は、図面とと
もに後述の記載から理解され得るものである。
もに後述の記載から理解され得るものである。
【0020】
図1に示す装置は、UV線によって重合又は架橋させることができる液体の出
発原料からコンタクトレンズを製造するために設計されている。この装置は、型
1と、エネルギー源2a、ここではUV光源と、さらにエネルギー源2aによっ
て供給されるエネルギーを本質的に並行な光線の形で型に導くための手段2bと
、を含む。当然、エネルギー源2aと手段2bとを組み合わせて単一ユニットを
形成することもできる。
発原料からコンタクトレンズを製造するために設計されている。この装置は、型
1と、エネルギー源2a、ここではUV光源と、さらにエネルギー源2aによっ
て供給されるエネルギーを本質的に並行な光線の形で型に導くための手段2bと
、を含む。当然、エネルギー源2aと手段2bとを組み合わせて単一ユニットを
形成することもできる。
【0021】
型は、2個の型半11及び12からなり、その各々は、湾曲した型面13及び
14を有し、これらの型半が組み合さって型キャビティ15を画定し、その結果
としてこの型キャビティが製造されるコンタクトレンズの形を決定する。図の上
側の型半11の型面13は、凸状であり、接続される縁部区域とによってコンタ
クトレンズの後側かつベースの面を決定する。この型半は通常、父型半と呼ばれ
る。逆に、対応する母型半と呼ばれる他方の型半の型面14は、凹状であり、同
じく接続される縁部区域とによって、製造されるコンタクトレンズの前面を決定
する。
14を有し、これらの型半が組み合さって型キャビティ15を画定し、その結果
としてこの型キャビティが製造されるコンタクトレンズの形を決定する。図の上
側の型半11の型面13は、凸状であり、接続される縁部区域とによってコンタ
クトレンズの後側かつベースの面を決定する。この型半は通常、父型半と呼ばれ
る。逆に、対応する母型半と呼ばれる他方の型半の型面14は、凹状であり、同
じく接続される縁部区域とによって、製造されるコンタクトレンズの前面を決定
する。
【0022】
型キャビティ15は、完全かつ密には閉じられず、図示する実施態様では、製
造されるコンタクトレンズの縁部を画定するその周縁に沿って開放されており、
比較的狭い環状の間隙16に連絡する。環状の間隙16は、父型半11及び母型
半12の各々の平坦な型壁17及び18によって制限され又は形成される。型を
完全に閉塞することを防ぐため、スペーサ、たとえばいくつかのボルト19a又
は19bの形態のものが母型12に設けられ、これらのスペーサは父型11のカ
ラー又はフランジ20と係合し、前記環状の間隙16が得られるような距離だけ
2個の型半を離して維持する。また、図1において右側のねじ山付きスペーサボ
ルト19bによって記号的に示すように、スペーサは、調節可能なもの又はばね
作用による構成のものであってもよい。この方法で、スペーサを調節したり(回
転方向を示す矢印19cによって記号的に示す)、ばね作用に対して動かしたり
することによって架橋工程で2個の型半11、12を互いに対して動かして漏れ
を防止することができる。当然、型は、普通の方法で、たとえば、ここでは矢印
記号1aのみで示す閉塞装置により、開閉することができる。漏れを防止するた
めの2個の型半11、12の間の間隙の調節は、たとえばこの外部閉塞装置を使
用して実施することもできる。
造されるコンタクトレンズの縁部を画定するその周縁に沿って開放されており、
比較的狭い環状の間隙16に連絡する。環状の間隙16は、父型半11及び母型
半12の各々の平坦な型壁17及び18によって制限され又は形成される。型を
完全に閉塞することを防ぐため、スペーサ、たとえばいくつかのボルト19a又
は19bの形態のものが母型12に設けられ、これらのスペーサは父型11のカ
ラー又はフランジ20と係合し、前記環状の間隙16が得られるような距離だけ
2個の型半を離して維持する。また、図1において右側のねじ山付きスペーサボ
ルト19bによって記号的に示すように、スペーサは、調節可能なもの又はばね
作用による構成のものであってもよい。この方法で、スペーサを調節したり(回
転方向を示す矢印19cによって記号的に示す)、ばね作用に対して動かしたり
することによって架橋工程で2個の型半11、12を互いに対して動かして漏れ
を防止することができる。当然、型は、普通の方法で、たとえば、ここでは矢印
記号1aのみで示す閉塞装置により、開閉することができる。漏れを防止するた
めの2個の型半11、12の間の間隙の調節は、たとえばこの外部閉塞装置を使
用して実施することもできる。
【0023】
また、連続した環状の間隙16ならびにスペーサ19a及び19bの代わりに
、一連の区分けされた間隙を設けることとしてもよく、その場合、区分けされた
間隙の各々の間の中間区域がスペーサの機能を担う。当然、他の形状の型半もま
た考えられる。
、一連の区分けされた間隙を設けることとしてもよく、その場合、区分けされた
間隙の各々の間の中間区域がスペーサの機能を担う。当然、他の形状の型半もま
た考えられる。
【0024】
環状の間隙16の区域における型壁17には、使用されるエネルギー形態、こ
こではUV光に対して非透過性であるマスク21(又は、少なくとも型の透過性
に比較して低い透過性を有するマスク)が存在し、このマスクは、型キャビティ
15に向かってほどよく伸長し、このキャビティを除いて、他すべての部分、す
なわち、液状で未架橋のおそらくは過剰となる材料と接触している又は接触する
こととなり得る型1の中空の空間又は区域を照射エネルギーから遮蔽する。した
がって、レンズの縁部の一部の区域は、型壁によって材料を制限することによっ
て形成されるのではなく、重合化又は架橋化を引き起こす放射線又は他の形態の
エネルギーを空間的に限定することによって形成される。
こではUV光に対して非透過性であるマスク21(又は、少なくとも型の透過性
に比較して低い透過性を有するマスク)が存在し、このマスクは、型キャビティ
15に向かってほどよく伸長し、このキャビティを除いて、他すべての部分、す
なわち、液状で未架橋のおそらくは過剰となる材料と接触している又は接触する
こととなり得る型1の中空の空間又は区域を照射エネルギーから遮蔽する。した
がって、レンズの縁部の一部の区域は、型壁によって材料を制限することによっ
て形成されるのではなく、重合化又は架橋化を引き起こす放射線又は他の形態の
エネルギーを空間的に限定することによって形成される。
【0025】
UV光の場合には、マスク21は、公知の方法、たとえば写真法又はUVリソ
グラフィーによって製造することができるクロム層であることが好ましい。マス
ク21は、必ずしも固定されなくてもよい。たとえば、脱着可能又は交換可能で
あってもよい。
グラフィーによって製造することができるクロム層であることが好ましい。マス
ク21は、必ずしも固定されなくてもよい。たとえば、脱着可能又は交換可能で
あってもよい。
【0026】
しかしながら、図1に示した鋳型だけでなく、他の形態、たとえば図2に示す
実施態様もまた可能である。この鋳型も同様に、2個の型半11及び12からな
り、これらの各々は、湾曲した面13及び14を有し、これらの型半が組み合わ
さって型キャビティ15を画定する。図の上側の型半11の型面13は、凸状で
あり、コンタクトレンズの後側かつベースとなる面を決定する。この型半は通常
、父型半と呼ばれる。逆に、他方の型半の型面14は凹状であり、母型半と呼ば
れる。これは、製造されるコンタクトレンズの前面を画定する。コンタクトレン
ズの縁部の領域は境界区域22によって画定される。レンズ材料を母型半12に
充填したのち、オス型半11をその上に配置することによって型を閉じる。通常
、過剰の出発原料が使用されるため、型を閉じると、過剰量が押し出されて、型
キャビティ15の外側に隣接するあふれ領域に流れ込む。続いて、UV光照射又
は熱作用又は他の非熱法によって出発原料を、重合化させたり又は架橋化させた
りする。それにより、型キャビティ15内の出発原料と、あふれ領域内の過剰な
材料と、の双方を硬化させる。コンタクトレンズの縁部の形状は、2個の型半1
1、12が互いに接する区域におけるそれらの輪郭によって画定される。過剰な
材料とコンタクトレンズとを失敗なく切り離すためには、2個の型半11、12
が接触する区域22において過剰な材料を適切に封止したり、又は除去したりし
なければならない。この方法によってのみ、欠陥のないコンタクトレンズの縁部
を得ることができる。
実施態様もまた可能である。この鋳型も同様に、2個の型半11及び12からな
り、これらの各々は、湾曲した面13及び14を有し、これらの型半が組み合わ
さって型キャビティ15を画定する。図の上側の型半11の型面13は、凸状で
あり、コンタクトレンズの後側かつベースとなる面を決定する。この型半は通常
、父型半と呼ばれる。逆に、他方の型半の型面14は凹状であり、母型半と呼ば
れる。これは、製造されるコンタクトレンズの前面を画定する。コンタクトレン
ズの縁部の領域は境界区域22によって画定される。レンズ材料を母型半12に
充填したのち、オス型半11をその上に配置することによって型を閉じる。通常
、過剰の出発原料が使用されるため、型を閉じると、過剰量が押し出されて、型
キャビティ15の外側に隣接するあふれ領域に流れ込む。続いて、UV光照射又
は熱作用又は他の非熱法によって出発原料を、重合化させたり又は架橋化させた
りする。それにより、型キャビティ15内の出発原料と、あふれ領域内の過剰な
材料と、の双方を硬化させる。コンタクトレンズの縁部の形状は、2個の型半1
1、12が互いに接する区域におけるそれらの輪郭によって画定される。過剰な
材料とコンタクトレンズとを失敗なく切り離すためには、2個の型半11、12
が接触する区域22において過剰な材料を適切に封止したり、又は除去したりし
なければならない。この方法によってのみ、欠陥のないコンタクトレンズの縁部
を得ることができる。
【0027】
一般に、ポリマーの酸素透過係数Pは、次式によって表すことができる。
【0028】
P=D×S
ただし、
Pは、ポリマーの酸素透過度であり、
Dは、ポリマーの酸素拡散定数であり、
Sは、ポリマーへの酸素溶解度である。
【0029】
透過係数Pは、硬化過程でレンズ材料に作用しかつ重合反応を抑制する酸素の
度合いの尺度である。酸素透過係数が低いほど、型キャビティ15の表面に到達
する酸素は少なくなり、レンズ表面における重合化が抑制されることは低減する
。
度合いの尺度である。酸素透過係数が低いほど、型キャビティ15の表面に到達
する酸素は少なくなり、レンズ表面における重合化が抑制されることは低減する
。
【0030】
ここに示す実施態様においては、UV線は片側から、すなわち上側から入射す
るため、実際には、父型半11のみがUV光に対して透過性であればよい。放射
線が母型半12を透過して下側から入射する場合には、当然、同じことが逆に当
てはまる。本発明の特に好適で有利な構造によると、UV光に曝される型半は石
英製であり、他方の型半はポリマー製である。しかしながら、本発明の範囲内で
、両方の型半11、12がポリマー製のものであってもよく、また、型キャビテ
ィ15の中に位置する架橋性材料に、架橋を生じさせるエネルギーを与えること
を、片側のみからでなく、両側から実施してもよいことが考えられる。この場合
、両方の型半がUV光に対して透過性であることが保証されなければならない。
るため、実際には、父型半11のみがUV光に対して透過性であればよい。放射
線が母型半12を透過して下側から入射する場合には、当然、同じことが逆に当
てはまる。本発明の特に好適で有利な構造によると、UV光に曝される型半は石
英製であり、他方の型半はポリマー製である。しかしながら、本発明の範囲内で
、両方の型半11、12がポリマー製のものであってもよく、また、型キャビテ
ィ15の中に位置する架橋性材料に、架橋を生じさせるエネルギーを与えること
を、片側のみからでなく、両側から実施してもよいことが考えられる。この場合
、両方の型半がUV光に対して透過性であることが保証されなければならない。
【0031】
本発明によると、鋳型として考慮することができる材料は多くのポリマーであ
るが、その酸素透過度に関しては、以下の値よりも低いものでなければならない
。
るが、その酸素透過度に関しては、以下の値よりも低いものでなければならない
。
【0032】
【数3】
【0033】
表1に、種々のポリマーの酸素透過度Pを列挙する。相対値は「Polymer Hand
book」から抜粋したものであり、「Polymer Permeability, 1. Polymers and po
lymerization」(Elsevier Applied Science Publishers LTD 1985, Reprinted
1986)の61頁の表1でポリプロピレンに関して記された値に対応する絶対値に
再計算したものである。酸素透過度の単位は以下のとおりである。
book」から抜粋したものであり、「Polymer Permeability, 1. Polymers and po
lymerization」(Elsevier Applied Science Publishers LTD 1985, Reprinted
1986)の61頁の表1でポリプロピレンに関して記された値に対応する絶対値に
再計算したものである。酸素透過度の単位は以下のとおりである。
【0034】
【数4】
【0035】
本発明によると、2個の型半11及び12の少なくとも一方は、以下に示すも
のよりも低い酸素透過度を有するポリマーからなる。
のよりも低い酸素透過度を有するポリマーからなる。
【0036】
【数5】
【0037】
【表1】
【0038】
表は、ポリアクリロニトリル(PA)及びポリメチルメタクリレート(PMM
A)の透過係数は、ポリプロピレン(PP)及びポリスチレン(PS)の値より
も10〜100倍低いことを示す。通常の周囲雰囲気でPP及びPS製のプラス
チック型で製造されたレンズは、PA又はPMMA製の型で製造されたレンズよ
りも極めて高い滑りやすさを有することが示された。
A)の透過係数は、ポリプロピレン(PP)及びポリスチレン(PS)の値より
も10〜100倍低いことを示す。通常の周囲雰囲気でPP及びPS製のプラス
チック型で製造されたレンズは、PA又はPMMA製の型で製造されたレンズよ
りも極めて高い滑りやすさを有することが示された。
【0039】
本発明のさらなる概念によると、所望のUV吸収を達成するためには、高いU
V光吸収係数を有する材料を選択することや、又はUV吸収剤を含む材料を用意
することが有利となる。それにより、鋳型のUV安定性、ひいてはその耐用寿命
を決定的に改善することができる。
V光吸収係数を有する材料を選択することや、又はUV吸収剤を含む材料を用意
することが有利となる。それにより、鋳型のUV安定性、ひいてはその耐用寿命
を決定的に改善することができる。
【0040】
低い酸素係数に関して同様に顕著であったCP−75 UVA及びCP−71
UVA(いずれもUV吸収剤を含むPMMA)、Rohm社のPMMA GS−2
22、Goldflex(GF)、Delrin(DR)、Luran 368R(スチレン/アク
リロニトリルコポリマー、SAN)、Terlux KR−2812(メチルメタクリ
レート/アクリロニトリル/ブタジエン/スチレンポリマー、MABS)、Bare
x 210(メタクリレート/アクリロニトリルポリマー、MAN)、Ticono社
のTopasならびにCR−39(アリルジグリコールカーボネートモノマーからな
る化学的に架橋させたポリマー)を用いてさらなる研究を実施した。特に材料C
P−75、CP−71、CR−39、PMMA GS−22及びBarexを使用す
ると、型の形及びUV安定性、ならびに良好なレンズ品質に関して非常に良好な
結果が得られることが実証された。
UVA(いずれもUV吸収剤を含むPMMA)、Rohm社のPMMA GS−2
22、Goldflex(GF)、Delrin(DR)、Luran 368R(スチレン/アク
リロニトリルコポリマー、SAN)、Terlux KR−2812(メチルメタクリ
レート/アクリロニトリル/ブタジエン/スチレンポリマー、MABS)、Bare
x 210(メタクリレート/アクリロニトリルポリマー、MAN)、Ticono社
のTopasならびにCR−39(アリルジグリコールカーボネートモノマーからな
る化学的に架橋させたポリマー)を用いてさらなる研究を実施した。特に材料C
P−75、CP−71、CR−39、PMMA GS−22及びBarexを使用す
ると、型の形及びUV安定性、ならびに良好なレンズ品質に関して非常に良好な
結果が得られることが実証された。
【0041】
出発原料を架橋させるには、波長λ>280nmのUV光を使用することが好ま
しい。長めの波長のUV光を使用することにより、ポリマーのUV安定性に課さ
れる要求が実質的に軽減される。
しい。長めの波長のUV光を使用することにより、ポリマーのUV安定性に課さ
れる要求が実質的に軽減される。
【0042】
高いUV吸収性を有するポリマーを母型半12のために選択すると、図1の装
置で製造されるレンズの縁部の品質を、型半の双方が石英/ガラスからなる装置
と比較して改善できることがわかった。
置で製造されるレンズの縁部の品質を、型半の双方が石英/ガラスからなる装置
と比較して改善できることがわかった。
【0043】
図1に示す実施態様では、ポリマーを架橋させるためのUV光の照射は、オス
鋳型11を通して行われる。メス型半12が、UV光を吸収しない材料からなる
場合には、UV光の反射が起こりうる。反射したUV光は、メス鋳型11のマス
ク21の下のレンズ材料を架橋させ、すると、実際の縁部の周囲の材料が反射U
V光によって架橋するため、不鮮明なコンタクトレンズ縁部が生成される。他方
、UV吸収性材料がメス型半12に使用された場合には、これらの問題は発生し
ない。
鋳型11を通して行われる。メス型半12が、UV光を吸収しない材料からなる
場合には、UV光の反射が起こりうる。反射したUV光は、メス鋳型11のマス
ク21の下のレンズ材料を架橋させ、すると、実際の縁部の周囲の材料が反射U
V光によって架橋するため、不鮮明なコンタクトレンズ縁部が生成される。他方
、UV吸収性材料がメス型半12に使用された場合には、これらの問題は発生し
ない。
【0044】
プラスチック型の製造に考え得る方法は、多数の技術、たとえば射出成形、切
削加工及び研磨加工であり得る。これらの技術は、製造方法が比較的簡素に実施
され、特に大きな資源を要することなく確立される。
削加工及び研磨加工であり得る。これらの技術は、製造方法が比較的簡素に実施
され、特に大きな資源を要することなく確立される。
【0045】
加えて、上述したプラスチックのほぼすべてのものが、透明であり、UV光を
長い間にわたって露光する間にも曇らないため、鋳型を通してレンズの光学的制
御を実施することが可能となる。
長い間にわたって露光する間にも曇らないため、鋳型を通してレンズの光学的制
御を実施することが可能となる。
【図1】
閉じた状態にある本発明による鋳型の実施態様の断面図を示す。
【図2】
閉じた状態にある本発明による鋳型の第二の実施態様の断面図を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ
,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML,
MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K
E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG
,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,
RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,
AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C
A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM
,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,
GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K
E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS
,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R
U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM
,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,
YU,ZA,ZW
(72)発明者 ヘルナー,ヴィルヘルム
ドイツ国、デー−63834 ズルツバッハ
ケーニヒスベルガー シュトラーセ 25
(72)発明者 ジャンセン,ロバート アレン
アメリカ合衆国 ジョージア 30201 ア
ルファレッタ アボッツウェル ドライブ
2845
(72)発明者 ラリー,ジョン マーチン
アメリカ合衆国 ジョージア 30247 リ
ルバーン ハートマン ドライブ 1503
(72)発明者 ショコレー,ロバート
アメリカ合衆国 ジョージア 30092 ノ
ークロス ウッドモント ブールバード
6111
(72)発明者 ザイフェルリンク,ベルンハルト
ドイツ国 デー−63773 ゴルドバッハ
ドクトル ヴォールファールト シュトラ
ーセ 6
Fターム(参考) 4F202 AH74 AJ02 AJ03 AJ08 CA30
CB01 CD01 CD21 CD30
4F204 AA12 AA21 AA28 AH74 AJ03
AJ06 EA03 EA04 EB01 EK18
EK24
Claims (15)
- 【請求項1】 適当なエネルギーを与えることによって重合及び/又は架橋
させることができる材料から、架橋を起こさせるエネルギーに対して少なくとも
部分的に透過性の型の中で眼科用成形物を製造する方法であって、 前記型(1)は、母型半及び父型半(11)の2個の型半を含み、かつ、製造
される成形物の形状を決定する型キャビティを有し、 前記材料は、少なくとも部分的に未架橋な状態で導入され、架橋を起こさせる
エネルギーを与えることによってレンズを型から切り離すのに充分である程度に
その中で架橋させられる材料であり、 前記2個の型半の少なくとも一方が、酸素透過度が 【数1】 未満であるポリマーを含むことを特徴とし、前記重合材料を架橋させる工程を含
む方法。 - 【請求項2】 使用される母型半が前記ポリマーを含み、前記父型半を通し
て前記出発原料を前記エネルギーに曝す、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 架橋を起こさせるために使用されるエネルギーが放射エネル
ギーである、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記放射エネルギーを本質的に並行な光線の形態で使用する
、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記2個の型半の少なくとも一方に使用されるポリマーがP
MMA、CR−39、ポリカーボネート又はTopasである、請求項4記載の方法
。 - 【請求項6】 UV放射を受け入れない型半が、高いUV吸収係数を有する
及び/又はUV吸収剤を含有するポリマーを含む、請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 架橋を起こさせるエネルギーを前記材料に与えることが、少
なくとも部分的に不透明なマスクにより、前記型キャビティの区域に制限される
、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 λ>280nmの領域の波長のUV光を使用する、請求項7記
載の方法。 - 【請求項9】 母型半及び父型半の2個の型半を含み、製造されるレンズの
形状を決定する型キャビティを有し、架橋可能な材料を収容するように設計され
、外部から導入されて前記材料の架橋を起こさせるエネルギーに対して少なくと
も部分的に透過性である開閉可能な型と、架橋を起こさせるエネルギーの源と、
架橋を起こさせるエネルギーを前記型に与えるための手段と、を有する光学レン
ズを製造するための装置であって、 前記2個の型半の少なくとも一方が、酸素透過度が 【数2】 未満であるポリマーを含むことを特徴とする装置。 - 【請求項10】 前記母型半がポリマーを含み、前記父型半を通して出発原
料にエネルギーを与える、請求項9記載の装置。 - 【請求項11】 前記父型半が石英を含む、請求項10記載の装置。
- 【請求項12】 前記2個の型半(11、12)の少なくとも一方がPMM
A、CR−39、ポリカーボネート又はTopasを含む、請求項9記載の装置。 - 【請求項13】 使用されるポリマーは、UV吸収剤を備える、請求項12
記載の装置。 - 【請求項14】 少なくとも部分的に不透明なマスクが設けられ、このマス
クが、架橋を起こさせるエネルギーの前記材料への暴露を前記型キャビティの区
域に制限する、請求項9記載の装置。 - 【請求項15】 請求項1記載の方法によって製造されたコンタクトレンズ
。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15166999P | 1999-08-31 | 1999-08-31 | |
US60/151,669 | 1999-08-31 | ||
PCT/EP2000/008413 WO2001015888A1 (en) | 1999-08-31 | 2000-08-29 | Plastic casting moulds |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003508251A true JP2003508251A (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=22539768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001520282A Pending JP2003508251A (ja) | 1999-08-31 | 2000-08-29 | プラスチック鋳型 |
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Country | Link |
---|---|
US (4) | US6638451B1 (ja) |
EP (1) | EP1207997A1 (ja) |
JP (1) | JP2003508251A (ja) |
AU (1) | AU7281100A (ja) |
WO (1) | WO2001015888A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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