JP3151206B2 - 着色コンタクトレンズ及びその製造法 - Google Patents
着色コンタクトレンズ及びその製造法Info
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Description
を擬しているコンタクトレンズに関する。
ズが望まれる。着色は識別の目的のため、及び使用者を
眩しい光りから保護するために有用でありうる。レンズ
は、又、美容の目的のために、目の本来の色を強調する
ばかりでなく、度々、醜い外観を目立たなくするために
も着色することができる。
終製品の光学特性を妨害することなく配合されなければ
ならない。それらは、貯蔵時及びオートクレーブ処理時
に浸出に耐えなければならず、そして、日常的なレンズ
材料の洗浄及び滅菌に使用される薬剤の存在下で分解を
受けてはならない。それらは、光りへの持続した露出に
おいて褪色してはならず、そして、非毒性且つ生理学的
に不活性でなければならない上に、物理的に刺激性でな
いものでなければならない。工業的な見地からは、実用
的でない程度に非常に複雑でないか、時間浪費的でない
か、又は労働集約的ではない方法で着色剤が適用される
ことが必要である。
形及び色を含むパターン構造から構成されているという
事実が、特殊な問題をもたらす。従って、虹彩領域の一
様な色合いのみの着色レンズには、眼に装着したとき、
不自然な外観を生じさせる欠点がある。
色をつけ、虹彩領域に着色剤の塗布を正確に限定するた
めに回転流し込み成形法を使用する方法を開示する。し
かし、ヒトの虹彩の色パターンに合わせる試みをしない
で、着色材料を一様な色としてモノマー材料に溶解させ
ている。米国特許第4,252,431号明細書には、着色した
中心コアと透明な外側レンズ要素を個別に製造し集成す
ることによる、虹彩領域のみを着色するが、白色周縁部
は着色しないことを確実にする方法を開示する。しか
し、ここでも着色中心コアは、本来の虹彩パターンを擬
することなく、一様な色が与えられている。
は、オフセットパッド印刷技術を使用して、虹彩の自然
の構成を擬するようにデザインされたパターンになるよ
う、虹彩領域のレンズ表面に、水不溶性の不透明顔料粒
子を沈着させている。しかし、これらの特許明細書に開
示されている方法では、レンズを先ず製造し、次いで、
追加された製造工程で、顔料パターンを調製し、予じめ
製造されたレンズの表面に転写させなければならない。
これに続いて、レンズを、更に、レンズの表面に顔料が
定着させる処理に付し、レンズに浸出、磨耗、褪色等に
対する抵抗性を与える。米国特許第4,668,240号明細書
も、コンタクトレンズの表面上で虹彩パターン状態に着
色物質及び結合剤をプリントする方法を開示する。しか
し、ここでもレンズを最初に製造しなければならず、次
いで、後の製造工程部分に、このプリントを一連の追加
工程で実施達成する。
ズ自身の実際の製造中にレンズにプリントし定着させる
方法を提供することであり、従って、製造時間を顕著に
減少でき、更に労働費及び材料費の節減ができる。
ズの表面の隣接部でレンズマトリックスの一部となり、
レンズマトリックスにより保護されている光学レンズを
提供することである。
ンズの製造仕上げ工程又は日常的なレンズの保持の間に
レンズに接触する、眼からの分泌液、漂白剤、過酸化水
素、沸騰水及びその他の化学薬品(例えば、アルコー
ル、アセトン、フレオン等)に対して優れた抵抗性を示
す光学レンズを提供することである。
(例えば、治療剤)を、後述する特殊な方法を使用し
て、レンズ自身の実際の製造中にレンズ内に固定してい
る光学レンズを提供することである。
かになるであろう。
リントしたパターンをレンズ自身の製造をしている間に
光学レンズに適用できるという驚くべき発見を基礎にし
ている。特に調製された着色用分散物を使用してレンズ
用注型用型の一表面又は両表面上にパターンを形成し、
次いで、モノマーを型に充填し、重合させ、そして仕上
げる普通の工程で進行させることにより、光学レンズの
表面の隣接部でレンズマトリックス中に埋め込まれた高
品質のパターンを備えている光学レンズを製造できるこ
とが見いだされた。この方式でパターンを付けることに
より、製造方法の精密度と再現性をが向上させるばかり
でなく、最終製品の品質も又向上させる。更に、中型用
型にプリントさせたパターンを利用することにより、着
色工程を、続いて行う別の製造操作として予定するので
はなくて、一貫製造の工程の一部として組み入れること
ができる。従って、本発明では、プラスチックレンズ材
料の繰り返しの取り扱いを著しく減少させ、完全操作の
有効な自動化を可能にする。前述で有用であることが判
明されていた着色剤は、樹脂系に分散される不溶性の顔
料又は染料である。
料に不溶性である着色材料を選択し; (b)前記モノマー材料と相容性である樹脂系中に前記
着色材料を分散させ; (c)得られた分散物を使用して注型用型の一またはそ
れ以上の表面にパターンを形成し; (d)前記パターンを形成した一又はそれ以上の表面と
接触するように、前記型中にレンズ形成性モノマー液を
導入し;そして (e)前記液を重合させて、片面又は両面の光学表面の
隣接部に着色したパターンが含浸されているレンズブラ
ンクを生成させる; 各工程からなる着色コンタクトレンズの製造法として記
載できる。
熱可塑性樹脂、例えば、ポリビニルアルコールを、約90
〜70重量%の溶媒、例えばブタノール中に溶解させるこ
とにより、樹脂系を与え; (b)得られた溶液中に、約1〜80重量%の不溶性顔
料、例えば、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、二酸化チタン、酸化鉄、又はそれらの混合物を
分散させ; (c)得られた分散物を使用して中型用型の一表面また
は両面に虹彩パターンを形成し; (d)前記パターンを形成処理した一表面又は両面と接
触するように、前記型中にヒドロゲル形成性モノマー、
例えばヒドロキシエチルメタクリレートモノマーを導入
し;そして (e)前記モノマーを重合させて、光学表面の一又は両
面の隣接部に、着色した虹彩パターンが含浸されている
レンズブランクを生成させる; 各工程からなる着色されているソフトコンタクトレンズ
の製造法である。
色と着色された点又はリングとを合致させて記しを付け
ることからなり、レンズの外側凸面上で白色点と白色強
膜との色が合うが、着色点又は標しはレンズの内側凹面
上に見え、装着者が軟質レンズが裏返しになっているか
どうか(即ち、レンズが所定通りななっているかどう
か)を決定するのを助ける。
表面の片面又は両面の隣接部で、レンズ中に含浸されて
いる樹脂カプセル中にカプセル封入されている活性材料
を有する光学レンズを包含する。本明細書の目的のた
め、「活性材料」という用語は、 (1)レンズ中で色を与えるか又はuv照射等の放射を制
御する手段を与える不溶性材料、又は (2)溶解性治療剤 を含む。
で、得られる溶液に不溶性の顔料又は染料を分散させ
て、注型用型上にパターンをプリントするのに使用でき
る特殊な着色性液体又はインクを生じさせることによ
り、本方法を開始する。
マーと相容性であるいずれのプラスチック材料であって
もよい。樹脂は、レンズ材料と接触状態になるとき、曇
り、沈澱若しくは凝集を起こさないか、又はレンズに狂
いを起こさせないか、或はレンズの光学的に完全な状態
に悪影響を与えないという意味で、前記モノマーと相容
性でなければならない。勿論、樹脂が非毒性で且つ非刺
激性であることも必須である。
ある。この種の材料で特に有用であることが判明してい
るものは、ポリビニルアルコール及びポリメチルメタク
リレートである。その他の適当な材料には、ポリビニル
ピロリドン、ポリ塩化ビニル、セルロース樹脂、熱可塑
性ポリエステル、ポリヒドロキシエチルメタクリレー
ト、ポリジメチルアクリルアミド等がある。架橋又は硬
化前の先駆段階の熱硬化性樹脂を使用してもよい。例え
ば、スチレンと架橋して熱硬化性生成物を形成する前の
不飽和ポリエステル類を使用できる。天然樹脂類も使用
できる。
用できる。樹脂の溶解特性に応じて、例えば、アルコー
ル、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノ
ン、2−エトキシエチルアセテート(セロソルブアセテ
ート:商標)等の溶媒が本方法に有用である。
的は着色材料とインクに配合しようとするその他の添加
剤を分散させるのに足る低さの粘度を有する溶液を調製
することにある。通常、溶媒中で約1〜90重量%の樹脂
の濃度が適当である。好適な濃度は1〜35重量%の範囲
である。最適には1〜10重量%の範囲である。
混合して適当な分散物を調製する。着色材料は、レンズ
を形成するのに使用しようとするモノマーに不溶性であ
るいずれの着色剤であってもよい。好適な着色剤には、
フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、クロ
ミック−アルミナ−コバルト質酸化物、酸化クロム、並
びに赤色、黄色、褐色及び黒色用の種々の酸化鉄等があ
る。二酸化チタン等の不透明剤も包含されうる。最も多
い応用について、虹彩の自然な外観により良く似せるた
めに、複数の着色剤の混合物を使用するのが望ましい。
顔料が着色剤の好適な形体であるが、レンズのモノマー
材料に不溶性であり且つ重合される樹脂に分散できる染
料を使用することもできる。
と種類により決定される。目的は、約10〜40ミクロンの
プリント性フイルム厚さに塗布するとき、最適な隠蔽力
を与えるのに足る顔料又は染料を添加することである。
通常、着色剤は、樹脂溶液の約1〜80重量%の濃度で添
加できる。
しく混合するかロール若しくはボールミル中で粉砕する
等の通常の手段によるか、又は超音波プローブにより達
成する。粉砕及び分散は、混合物が均質になり且つ粒子
寸法が10ミクロン以下になるまで継続する。成分の添加
及び分散技術は、続いて行うオフセット印刷操作の使用
に適した粘度を有するプリント用インクを調製する目的
で実施する。必要なら、この段階で通常のチキソトロー
プ剤を加えることにより、必要な垂れ下がり抵抗を与え
るか、又は、続いて行う注型用型の表面に塗布すると
き、インクのたるみを防ぐのに足る高いチキソトロープ
インデックスを与えることができる。
を製造するのに使用しようとする注型用型の片面又は両
面上にパターン(虹彩のそれのような)を形成するのに
使用する。パターンを、周知のエッチング技術を使用し
て鋼板上にエッチングすることにより作り、次いで、市
販されているパッド転写機を型表面にパターンを形成す
るのに使用する。鋼板上のパターンは、コンピューター
デザインにより作り出すことができ、それはエッチング
処理したくぼみの配列からなり、最終の色の強度はくぼ
みの頻度と深さにより調節できる。エッチングは、光り
に露出されたとき不溶性にする材料からなる溶液を鋼板
に塗り、パターンマトリックスで鋼板を覆い、鋼板を光
りに露出させてパターンにより覆われない領域を不溶性
にし、溶解性の領域を洗い去り、次いで、残りの領域を
所望の深さまでエッチングすることにより達成する。
にインクを塗り、次いでシリコーン製パッドを適用して
インクパターンを拾い、それを注型用型の表面に移す。
好適な実施態様では、パターンを凸面型部材に形成する
が、それを凹面部材に、又は両部材にも形成できる。レ
ンズが、注型用型中で一光学表面のみが作られ、他の面
が旋盤で工作することにより作られる技術により製造さ
れるならば、本発明の目的は、注型用型中に使用される
単一面にパターンを形成することにより達成できる。所
望の場合、プリント方法は、目的の色合い又は強度を達
成するために、異なる色又は異なるパターンを使用して
繰り返すことができる。パターンは、その他のプリント
技術、例えば、ジェットスプレー、シルクスクリーン又
は液晶シャッターを含むレーザープリンティングにより
型表面に形成してもよいことが理解される。
面上に形成したとき、インク注の溶媒を蒸発させてもよ
く、そのとき、型表面上に、不溶性着色剤粒子が樹脂中
にカプセル封入されている沈着物を残す。次いで、レン
ズの形成に使用しようとするモノマーを、適当な通常の
硬化触媒と共に型中に注ぐ。モノマーがこのようにして
導入されると、モノマーは、樹脂/着色剤カプセル個々
の表面の機械的変化及び軟化を起こし、モノマーがカプ
セル間の隙間に浸透し、カプセルを取り囲むことがで
き、その結果、カプセルが、パターンを完全に維持した
まま、モノマーマトリックス中に含浸されるようにな
る。この現象が進展すると、モノマーの薄い層が、それ
自身、樹脂/着色剤カプセルと注型用型の表面との間に
入り込み、その結果、最終レンズを、後続する工程で型
から取り外すと、表面はレンズ形成性材料の実質的に無
傷な層であり、該表面の下であるがそこに非常に隣接し
た位置に樹脂/着色剤カプセルからなるプリントされて
いるパターンがある。
ラスチック製コンタクトレンズの製造のために当業界で
公知である通常のモノマー又はそれらの混合物のいずれ
でもよい。例えば、ソフトコンタクトレンズの領域で
は、米国特許第2,976,576号及び再発行特許第27,401号
明細書に記載されているヒドロキシエチルメタクリレー
ト及びエチレングリコールジメタクリレートモノマー混
合物を使用でき、更に、米国特許第3,503,393号明細書
に記載されているヒドロキシアルキルメタクリレート及
びビニルピロリドンも使用できる。特定の適当なモノマ
ー材料には、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2
−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリセリンメタク
リレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、コ
ラーゲン、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド
等がある。テフイルコン、フェムフイルコン、ヘフイル
コンA、ヘフイルコンB、パーフイルコンA、リドフイ
ルコンB、テトラフイルコンA、ドロキシフイルコン
A、オクフイルコンB、ブフイルコンA、クロルフイル
コンA、デルタフイルコンA、ナトラフイルコンA、及
びエタフイルコンA等のポリマーをもたらす、モノマー
材料も含まれる。これらは、米国承認薬物名(USAN)で
ある。
性硬質レンズを製するのに使用される種類のものからも
選択してもよい。その例には、ポリメチルメタクリレー
ト等の疎水性アクリル酸型のポリマー類等がある。レン
ズ形成性モノマーは、ポリシロキサン等のエラストマー
材料から選択してもよい。
化条件下で開始し終了させることであり、該条件には、
オーブン中の硬化、又はその他の技術の使用、例えば、
放射線(u.v.及びマイクロ波を含む)、或は、水及びシ
リコーン油等の熱溶媒の入った浴の使用等がある。
方で仕上げる。ヒドロゲルソフトレンズの場合、仕上げ
には、通例の水和技術が含まれる。最後に、レンズを品
質管理手順により精査し、次いで、最終製品は包装及び
表示の準備が整う。
として実施することが本発明の特徴である。従って、レ
ンズ材料を流し込み硬化させた後、レンズブラックに着
色剤パターンを形成するために再び取り扱わなければな
らない別の製造工程はない。もう一つの特徴は、パター
ンがレンズマトリックス中に定着して含浸される結果、
着色パターンが滲出に対して保護され、優れた外観、色
合い保持及び耐久性を示すことである。
フトレンズの凹面の隣接部に確認用着色点又は標を配置
するのに使用してもよい。ソフトレンズは時々裏返しに
なる傾向にあり、使用者にとって裏返しなったか否かを
決めることが重要であるが、それはしばしば困難をとも
なう。凹面上(凸面上ではなく)の視覚可能な着色点
は、眼に装着しようとする適切な面を容易に確かめるこ
とのできる識別を与える。本発明では、かかる標をレン
ズの凹面用の型部材の表面上に形成することができ、次
いで、続く着色層の形成により標が覆われる。その結
果、仕上げされたレンズでは、眼に装着前(装着後では
なく)に、識別用標を見ることができる。その他のアプ
ローチでは、白眼を覆うレンズ部分の凹面上に着色標を
プリントし、次いでレンズの凸面上に白点を合致させて
プリントし着色標をマスクする等により視覚化してもよ
い。
コンタクトレンズの表面の隣接部に水溶性治療剤の層又
はカプセル封入されている水溶性治療剤を配置するのに
使用してもよい。この系は、制御され持続化された治療
剤の最適の放出を与えることを予定できる。このような
治療剤には、これらに限定されないが、ピロカルピン、
エピネフィリン、クロモリンナトリウム(chromolyn so
dium)及びイドクスウリジン等がある。
するが、いか様にも本発明の範囲を限定するものとして
解釈すべきでない。別に特記しない限り、総ての部及び
パーセントは重量を基準にする。
ルを溶解させ、そして、この溶液に、5%の二酸化チタ
ン、0.1%のフタロシアニンブルー、0.1%のフタロシア
ニングリーン、及び1%の酸化鉄黄色顔料を、ウエーリ
ングブレンダー(Waring blender)中で、顔料粒子が10
ミクロンの寸法未満に均質に分散されるような程度まで
激しく混合することにより分散させた。次いで、市販さ
れているパッド転写機及び周知の写真エッチング技術を
使用して、鋼板上にエッチングされているコンピュータ
ー作成虹彩様パターンを使用して、注型用型の凹面用半
型の面に前記分散物を押し付けた。溶媒を蒸発させた
後、型部材を組み立て、ヒドロキシエチルメタクリレー
トモノマーを、0.5%のエチレングリコールジメチルア
クリレート架橋剤及びIPP熱重合開始剤と共に型に入れ
た。モノマーを、8時間55℃で熱処理して重合させた。
型をはずし、虹彩パターンが着色されているレンズを回
収した。次いで、通常の加工工程によりレンズを仕上
げ、水和し、包装した。
キシ−2−プロピルアセテート及びシクロヘキサノンの
50/50溶媒ブレンドに溶解させた。この溶液中に、5%
の二酸化チタン、0.1%のフタロシアニンブルー、0.1%
のフタロシアニングリーン、及び1%の酸化鉄黄色顔料
を、分散物が均質になり、粒子寸法が10ミクロン未満に
なるまでウエーリングブレンダーを使用して高速で分散
させた。市販されているパッド転写機及び虹彩様パター
ンがエッチングされている鋼板を使用して、型の半部材
の双方にパターンをプリントさせた。レンズを、グリシ
ジルメタクリレート/メチルメタクリレートモノマーブ
レンドをエチレングリコールジメチルメタクリレート架
橋剤及び光重合開始剤としてのBMEと共に使用して、流
し込み、紫外線照射条件下で硬化させた。型をはずし、
成形品を取り出すと、虹彩のパターンを備えたレンズを
回収した。次いで、業界で公知の日常的な方法により仕
上げた。
メチルエチルケトンの50/50溶媒ブレンドに溶解させ
た。この溶液中に、7%の二酸化チタン、0.05%のフタ
ロシアニンブルー及び0.5%の酸化鉄黄色顔料を、分散
物が均質になり、粒子寸法が10ミクロン未満になるまで
ウエーリングブレンダーを使用して高速で分散させた。
市販されているパッド転写機及び虹彩様パターンがエッ
チングされている鋼板を使用して、型の半部材の双方に
パターンをプリントした。レンズを、メタクリロキシプ
ロピルトリス(ペンタメチルジシロキサニル)シラン/
メチルメタクリレートモノマーブレンドをエチレングリ
コールジメチルメタクリレート架橋剤及びBME光重合開
始剤と共に使用して、流し込み、紫外線照射条件下で硬
化させた。型をはずし、成形品を取り出し、虹彩のパタ
ーンを備えたレンズを回収した。次いで、業界で公知の
通常の方法により仕上げた。
キシエチルアセテート溶媒中に溶解させた。この混合物
に、22%のコバルト−クロミウムアルミニウム酸化物、
20%黄色酸化鉄顔料及び0.4%の溶成シリカ(チキソト
ロープ剤)を加え、粒子が所望の寸法となり均質に分散
されるまで高速混合条件下で分散させた。市販されてい
るパッド転写機及び所望のようにエッチングされたパタ
ーンを使用して、型の光学表面にプリントした。溶媒を
蒸発させた後、これらの単一部材からなる型に、99%の
ヒドロキシエチルメチルアクリレート、0.5%のエチレ
ングリコールジメタクリレート及び0.5%のトリメチル
ペンチル−2−ペロキシネオデカノエートからなるモノ
マー混合物を充填した。モノマー混合物をオーブン中で
熱処理して重合させた。レンズの前方曲面を旋盤加工し
て所望の屈折力を得た。型から取り出して、所望のパタ
ーンを有するレンズを回収し、次いで、通常の製造方法
により仕上げた。
Claims (11)
- 【請求項1】(a)着色ヒドロゲルソフトコンタクトレ
ンズに使用しようとするモノマー材料に相容性である重
合熱可塑性材料1〜90重量%を有機溶媒中に溶解させ
て、当該有機溶媒中に前記熱可塑性材料の樹脂系を生成
するようにし、得られた樹脂系中に、当該樹脂系の重量
を基準に、前記レンズを形成するのに使用しようとする
モノマー材料に不溶性である着色材料約1〜80重量%を
分散させて分散物を形成するようにし、そして、流し込
み型の表面に施用するとき分散物が垂れるのを防ぐのに
足る量のチキソトロープ剤を当該分散物中に配合するこ
とにより分散物を与え; (b)上記で得られた分散物を施用して流し込み型の表
面に虹彩シミュレートパターンを形成し; (c)前記分散物から有機溶媒を蒸発させ; (d)前記形成した表面と接触するように、前記型中に
レンズ形成性モノマー液を導入し、ここで、当該レンズ
形成性モノマー液はヒドロゲルソフトコンタクトレンズ
を形成できる親水性モノマーを含み; (e)前記液を重合させて、光学表面の隣接部に、着色
したパターンが含浸されているレンズブランクを生成さ
せ;そして (f)得られたレンズを水和する 各工程からなる着色ヒドロゲルソフトコンタクトレンズ
の製造法。 - 【請求項2】モノマーがヒドロキシエチルメタクリレー
トである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】モノマーがグリシジルメタクリレート/メ
チルメタクリレートモノマーブレンドである請求項1記
載の方法。 - 【請求項4】樹脂系がブタノールに溶解されているポリ
ビニルアルコールを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項5】樹脂系がメチルエチルケトンに溶解されて
いるポリビニルクロライドを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項6】樹脂系が1−メトキシ−2−プロピルアセ
テート及びシクロヘキサノンのブレンドに溶解されてい
るポリメチルメタクリレートを含む請求項1記載の方
法。 - 【請求項7】着色材料が二酸化チタンである請求項1記
載の方法。 - 【請求項8】着色材料がフタロシアニンブルーである請
求項1記載の方法。 - 【請求項9】着色材料がフタロシアニングリーンである
請求項1記載の方法。 - 【請求項10】着色材料が二酸化チタン、フタロシアニ
ンブルー及びフタロシアニングリーンの混合物である請
求項1記載の方法。 - 【請求項11】(a)ヒドロゲルソフトコンタクトレン
ズに使用しようとするモノマー材料に不溶性である治療
剤を選択し; (b)前記モノマー材料と相容性であるキヤリヤー系中
に前記治療剤を分散させ; (c)得られた分散物を使用して流し込み型の表面を被
覆し; (d)前記被覆した表面と接触するように、前記型中に
レンズ形成性モノマー液を導入し、ここで、当該レンズ
形成性モノマー液はヒドロゲルソフトコンタクトレンズ
を形成できる親水性モノマーを含み; (e)前記液を重合させて、光学表面の隣接部に治療剤
が含浸されているレンズブランクを生成させ;そして (f)得られたレンズを水和する 各工程からなるヒドロゲルソフトコンタクトレンズの製
造法。
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