JP4267460B2 - 薄膜用インライン脱ガス装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2002年3月1日に出願され同一の名称を有している仮出願の米国特許出願第60/360,910号に対して優先権を主張する。また、その仮出願は、言及することによって、そっくりそのまま本明細書に組み入れる。
1.発明の分野
本発明は、眼のレンズ(ophthalmic lenses)(例えば、ソフトコンタクトレンズ)を造るのに使用される液体モノマーの脱ガスを行なうことに向けられている。本発明は、とりわけ、脱ガス装置のためのパッキング要素(packing element)に関する。該パッキング要素は、モジュラー式であり、他のそのような諸モジュールと一緒に積み重ねるのに適合している。本発明によると、与えられた如何なる状況にも応えるのに必要であると思われる、そのような諸パッキング要素を都合良く追加し、着脱し又は取り替えることを可能にすることによって、脱ガス操作に対する改良を図るための適応性が高められる。更に、本発明のパッキング要素は、いっそう容易に洗浄することが可能であり、その操作は、パッキング要素を脱着可能な部品で構成することによっていっそう容易になる。また、本発明によって、液体モノマーのインライン(in-line;直列形)脱ガスを行うことが可能であり、それによって、眼のレンズの生産ライン効率が高まり、しかも、一般に使用されている、脱ガスのバッチ操作に関連する環境問題が軽減される。
眼のレンズ(例えば、ソフトコンタクトレンズ)は、種々の技術によって製造することができる。工業的にいっそう評判の良い方法には、適切な液体モノマーであって、特別に設計された金型部分の中に堆積させる該モノマー[例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)]を使用する方法が包含される。該モノマーは、レンズを形成するために、かなり数多くの技術(例えば、紫外線放射)によって硬化させることができる。しかし、液体モノマーは常に、諸溶存ガス(例えば、酸素及び窒素)を含有している。これら溶存ガスは、最終レンズ中の空隙又は他の欠陥として現われることがある望ましくない泡を形成することによるか;又は、さもなければ、硬化機構それ自体を妨げることによって;硬化工程に悪影響を与えることがある。従って、液体モノマーを、使用前に脱ガスすることは、一般的な方法となってきている。
本発明は、前述の切実な要求を満たす。本発明は、眼のレンズの製造に使用される液体モノマーの脱ガスを行うために使用される脱ガス装置のための積み重ね可能なパッキング要素に向けられている。その積み重ね可能なパッキング要素は、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは該上表部分の上に流れ込むことが可能であり;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れることが可能である;該パック
を備えている。
本発明は更に、複数の前記積み重ね可能なパッキング要素を備えた脱ガス装置だけでなく、該脱ガス装置を用いる脱ガス方法にも関する。
本発明は、眼のレンズを製造するのに使用される液体モノマーを脱ガスするとき、格別の有用性を有する。この点で、眼のレンズは、ハード、ソフト、硬質のガス透過性コンタクトレンズ及び眼内レンズ、並びに眼鏡用レンズを包含するが、それらに限定されない。本発明は、ヒドロゲルレンズとして通常分類されている諸ソフトコンタクトレンズのために;及び、諸液体モノマーからこれらのソフトコンタクトレンズが一般的に調製されている該液体モノマーであって、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ビニルピロリドン、グリセロールメタクリレート、メタクリル酸、及びメタクリル酸エステルを包含するが、それらに限定されない該液体モノマーのために;特別な有用性を有する。本明細書の諸目的のために、用語「液体モノマー(liquid monomer)」は、上記のような諸モノマー、それらモノマーの混合物[上記諸モノマーのいずれか又は全てと当該技術で知られている他の添加剤(例えば、架橋剤及び補強剤)との混合物を包含する]を包含する。液体モノマーに典型的に溶存している諸ガスであって、それらガスに対して除去(脱ガス)が試みられる該ガスには、酸素が包含され、また、窒素及び他の諸ガスが包含されることがある。本発明を制約しないが、この点で、ソフトレンズは典型的には、所定の形状及び特徴の雄型部分と雌型部分とを有するプラスチック用金型の中で、モノマー混合物のフリーラジカル重合によって調製する。重合は、通常通り、熱的手段によって開始を行なうか、又は、紫外放射又は可視放射を用いて光開始を行なう。
次に、図1〜図6に例示する好ましい諸具体例に関連して本発明を記述するが;この記述と矛盾しない他の諸具体例及び諸実施例は、以下に詳述する本発明の実施の範囲内にあるものと意図されていると信じる。本発明には、前述のように、脱ガスを行うための諸パッキング要素(好ましくは、積み重ね可能な諸パッキング要素)が包含される。この具体例において、積み重ね可能な諸パッキング要素は、主要部モジュールと、脱着可能なパック(puck)要素とを有する。これら要素はいずれの形状のもの(例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、他の多角形)であってもよいが、それら要素は通常、円形であるのが好ましい。図1は、前記主要部モジュールの好ましい具体例を示す。図1Aに示されるように、(図1Aに、逆さまにした状態で示される)主要部モジュール10は、底部面11(それの下面は、図1Aに11aで示す)であって、それを通過する少なくとも1の穴を有する該底部面を有している。該底部面は、それを通過する複数の穴を有するのが好ましく、これらの穴は、該底部面上で中央部に配置する(例えば、低部の中心、中心の近辺、又は中心の周辺に配置する)のが更に好ましい。いっそう好ましい実施において、複数の穴12は、底部11の中心の近辺に配置し、該中心の近辺に均等間隔を置いて配置する。図1A及び図3に例示する、1つの具体例において、複数の穴は、底部面11の中心の近辺に配置され、該底部面を斜めに通り抜けている。各々の穴の角度は、同一であるか又は異なることがあるが、各々の穴が該底部面を通り抜けるにつれて、底部11の中心線の方に集まる;例えば、図1A及び図1Bに描かれる4個の穴の各々は、底部11の中心線に対して約45oの垂直線の角度で底部面11を通り抜ける(図3をも参照)。
なお、本発明の実施態様は以下の通りである。
(1) 眼のレンズの製造に使用される液体モノマー用脱ガス装置のための積み重ね可能なパッキング要素において、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは該上表部分の上に流れ込むことが可能であり;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れることが可能である;該パック
を備えている、上記積み重ね可能なパッキング要素。
(2) 底部面が、該底部面を貫通している複数の穴であって、該底部面の中央部に配置されているそれら穴を有している、実施態様(1)に記載の積み重ね可能なパッキング要素。
(3) 複数の穴がそれぞれ、ある傾斜角度で底部面を通り抜けている、実施態様(2)に記載の積み重ね可能なパッキング要素。
(4) パックの上表部分は、実質的に平らな上面であって、その上に液体モノマーが流れ込むことのできる該上面を有しており;しかも、該上表部分は、それの周囲にへりを有している、実施態様(1)に記載の積み重ね可能なパッキング要素。
(5) サイドメンバーは、一定間隔を置いて配置されている複数の突出部であって、上表部分から、外向きのある傾きで下方に向かって延びている該突出部を有している、実施態様(4)に記載の積み重ね可能なパッキング要素。
(6) 側壁は、該側壁の下方部分の周辺部の周りに広がっている第1のノッチと、該側壁の上方部分の周辺部の周りに広がっている第2のノッチとを有することによって、積み重ねを行うのに適合しており;しかも、第1のノッチは、もう1つの主要部モジュールの第2のノッチと適切に噛み合うように構成されている、実施態様(1)に記載の積み重ね可能なパッキング要素。
(7) 第1のノッチは、側壁の下方部分の外部周辺部の周りに広がっており;第2のノッチは、側壁の上方部分の内部周辺部の周りに広がっており;しかも、第1のノッチは、もう1つの主要部モジュールの第2のノッチの内側にぴったり嵌るように構成されている、実施態様(6)に記載の積み重ね可能なパッキング要素。
(8) 眼のレンズの製造に使用される液体モノマーの脱ガスを行なうためのモジュール式脱ガス装置であって、一緒に積み重ねられる複数のパッキング要素を有している該モジュール式脱ガス装置において、それらパッキング要素の各々が、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは該上表部分の上に流れ込むことが可能であり;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れることが可能である;該パック
を備えている、上記モジュール式脱ガス装置。
(9) 少なくとも1個の穴を通って流れる液体モノマーが、該穴の下方に積み重ねられているパッキング要素のパックの上表部分の上に、液体モノマー流れを形成するような具合に前記の少なくとも1個の穴は位置が定められている、実施態様(8)に記載のモジュール式脱ガス装置。
(10) 液体モノマーを脱ガス装置に送り込むための入口手段と、出口手段とを有する頂部供給モジュールであって、該出口手段からの該液体モノマーが、該頂部供給モジュールの下方に配置されているパッキング要素のパックの上表部分の上に、液体モノマー流れを形成するような具合に該出口手段は位置が定められている前記頂部供給モジュールを更に備えている、実施態様(9)に記載のモジュール式脱ガス装置。
(11) 出口手段が、降液管を更に備えている、実施態様(10)に記載のモジュール式脱ガス装置。
(12) 眼のレンズの製造に使用される液体モノマーの脱ガスを行うための方法において、
液体モノマーの供給原料を、複数のパッキング要素が一緒に積み重ねられている、真空下で作動するモジュール式脱ガス装置に供給する工程であって、それらパッキング要素の各々が、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは、薄膜を形成しながら該上表部分の上に流れ込み;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に、薄膜の状態で該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れ;前記の少なくとも1個の穴を通過する該液体モノマーは、該穴の下方のパッキング要素の上表部分の上に、液体モノマー流れを供給し;該液体モノマーがそれらパッキング要素を通って流れるにつれて、該液体モノマーは脱ガスが行なわれる;該パック
を備えている前記工程、並びに
脱ガス済み液体モノマーを前記の複数のパッキング要素から収集する工程
を包含する、上記方法。
(13) 液体モノマーの供給原料を脱ガス装置に供給する工程は、頂部供給モジュールを経由する、実施態様(12)に記載の方法。
(14) 収集する工程は、複数のパッキング要素の最後のパッキング要素の下方の底部貯蔵器モジュールの中で行なう、実施態様(13)に記載の方法。
(15) 底部貯蔵器から、投与ステーションであってそこで脱ガス済み液体モノマーの供給原料がレンズ金型部分の中に堆積される該投与ステーションに、該脱ガス済み液体モノマーを送り込む工程を更に包含する、実施態様(14)に記載の方法。
(16) 液体モノマーの供給原料を供給する工程と、脱ガス済み液体モノマーを収集する工程と、送り込む工程とは、連続している、実施態様(15)に記載の方法。
(17) 方法は、眼のレンズの生産ラインに対してインラインである、実施態様(16)に記載の方法。
(18) 真空下で液体の脱ガスを行なうのに有用な、第1のパッキング要素と第2のパッキング要素とを備えている脱ガス装置において、
第1のパッキング要素は、第2のパッキング要素の頂部に積み重ねられており、前記液体の流れを、第1のパッキング要素から第2のパッキング要素に導き;
第1のパッキング要素は表面を有しており;
第2のパッキング要素は表面を有しており;しかも、
第1のパッキング要素及び第2のパッキング要素の少なくとも一方は、第1のパッキング要素及び第2のパッキング要素の表面を、離れた状態に保持するための支持体を更に有している;
上記脱ガス装置。
(19) 容器であって、その中で第1のパッキング要素及び第2のパッキング要素が互いに接するように積み重ねられており、しかも、その中に置かれている該容器を更に備えている、実施態様(18)に記載の脱ガス装置。
(20) 第1のパッキング要素及び第2のパッキング要素の少なくとも一方は、室の形を定めている側壁を有している、実施態様(18)に記載の脱ガス装置。
(21) 第1のパッキング要素及び第2のパッキング要素の表面は、実質的に水平である、実施態様(18)に記載の脱ガス装置。
Claims (17)
- 眼のレンズの製造に使用される液体モノマー用脱ガス装置のための積み重ね可能なパッキング要素において、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは該上表部分の上に流れ込むことが可能であり;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れることが可能である;該パック
を備えている、上記積み重ね可能なパッキング要素。 - 請求項1に記載の積み重ね可能なパッキング要素において、底部面が、該底部面を貫通している複数の穴であって、該底部面の中央部に配置されているそれら穴を有している、積み重ね可能なパッキング要素。
- 請求項2に記載の積み重ね可能なパッキング要素において、複数の穴がそれぞれ、ある傾斜角度で底部面を通り抜けている、積み重ね可能なパッキング要素。
- 請求項1から3のいずれかに記載の積み重ね可能なパッキング要素において、パックの上表部分は、実質的に平らな上面であって、その上に液体モノマーが流れ込むことのできる該上面を有しており;しかも、該上表部分は、それの周囲にへりを有している、積み重ね可能なパッキング要素。
- 請求項1から4のいずれかに記載の積み重ね可能なパッキング要素において、サイドメンバーは、一定間隔を置いて配置されている複数の突出部であって、上表部分から、外向きのある傾きで下方に向かって延びている該突出部を有している、積み重ね可能なパッキング要素。
- 請求項1から5のいずれかに記載の積み重ね可能なパッキング要素において、側壁は、該側壁の下方部分の周辺部の周りに広がっている第1のノッチと、該側壁の上方部分の周辺部の周りに広がっている第2のノッチとを有することによって、積み重ねを行うのに適合しており;しかも、第1のノッチは、もう1つの主要部モジュールの第2のノッチと適切に噛み合うように構成されている、積み重ね可能なパッキング要素。
- 請求項6に記載の積み重ね可能なパッキング要素において、第1のノッチは、側壁の下方部分の外部周辺部の周りに広がっており;第2のノッチは、側壁の上方部分の内部周辺部の周りに広がっており;しかも、第1のノッチは、もう1つの主要部モジュールの第2のノッチの内側にぴったり嵌るように構成されている、積み重ね可能なパッキング要素。
- 眼のレンズの製造に使用される液体モノマーの脱ガスを行なうためのモジュール式脱ガス装置であって、一緒に積み重ねられる複数のパッキング要素を有している該モジュール式脱ガス装置において、それらパッキング要素の各々が、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは該上表部分の上に流れ込むことが可能であり;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れることが可能である;該パック
を備えている、上記モジュール式脱ガス装置。 - 請求項8に記載のモジュール式脱ガス装置において、少なくとも1個の穴を通って流れる液体モノマーが、該穴の下方に積み重ねられているパッキング要素のパックの上表部分の上に、液体モノマー流れを形成するように前記の少なくとも1個の穴は位置が定められている、モジュール式脱ガス装置。
- 請求項8または9に記載のモジュール式脱ガス装置において、液体モノマーを脱ガス装置に送り込むための入口手段と、該液体モノマーのための液体出口手段とを有する頂部供給モジュールであって、該液体出口手段からの該液体モノマーが、該頂部供給モジュールの下方に配置されているパッキング要素のパックの上表部分の上に、液体モノマー流れを形成するように該液体出口手段は位置が定められている前記頂部供給モジュールを更に備えている、モジュール式脱ガス装置。
- 請求項10に記載のモジュール式脱ガス装置において、液体出口手段が、降液管を更に備えている、モジュール式脱ガス装置。
- 眼のレンズの製造に使用される液体モノマーの脱ガスを行うための方法において、
液体モノマーの供給原料を、複数のパッキング要素が一緒に積み重ねられている、真空下で作動するモジュール式脱ガス装置に供給する工程であって、それらパッキング要素の各々が、
底部面を貫通している少なくとも1個の穴を有する該底部面と;該底部面の周辺部を構成する上方に向いている側壁であってもう1つの主要部モジュールと一緒に積み重なるのに適合している該側壁と;を有している主要部モジュールであって、該底部面と、前記の上方に向いている側壁とが、室の形を定めている該主要部モジュール、及び
上表部分とサイドメンバーとを有しているパックであって、前記液体モノマーは、薄膜を形成しながら該上表部分の上に流れ込み;該サイドメンバーは、該パックが前記室の内部に脱着可能なように取り付けられるように、該上表部分から下方に向かって広がっており;該サイドメンバーは、少なくとも1つの側口の形を定めており;該液体モノマーは、該上表部分から該室の中に、薄膜の状態で該側口を通って流れ込み、次いで、前記底部面の上を覆って、前記の少なくとも1個の穴を通って流れ;前記の少なくとも1個の穴を通過する該液体モノマーは、該穴の下方のパッキング要素の上表部分の上に、液体モノマー流れを供給し;該液体モノマーがそれらパッキング要素を通って流れるにつれて、該液体モノマーは脱ガスが行なわれる;該パック
を備えている前記工程、並びに
脱ガス済み液体モノマーを前記の複数のパッキング要素から収集する工程
を包含する、上記方法。 - 請求項12に記載の方法において、液体モノマーの供給原料を脱ガス装置に供給する工程は、頂部供給モジュールを経由する、方法。
- 請求項12または13に記載の方法において、収集する工程は、複数のパッキング要素の最後のパッキング要素の下方の底部貯蔵器モジュールの中で行なう、方法。
- 請求項14に記載の方法において、底部貯蔵器から、投与ステーションであってそこで脱ガス済み液体モノマーの供給原料がレンズ金型部分の中に堆積される該投与ステーションに、該脱ガス済み液体モノマーを送り込む工程を更に包含する、方法。
- 請求項15に記載の方法において、液体モノマーの供給原料を供給する工程と、脱ガス済み液体モノマーを収集する工程と、送り込む工程とは、連続している、方法。
- 請求項12〜16のいずれかに記載の方法において、方法は、眼のレンズの生産ラインに対してインラインである、方法。
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