JP4855411B2 - 眼用レンズを離型する方法 - Google Patents

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Description

開示の内容
本発明は、眼用レンズを離型するための方法に関する。
〔発明の背景〕
コンタクトレンズは、1950年代から視力を改善するために市販されてきた。最初のコンタクトレンズは、硬質材料で製造されていた。これらのレンズは現在も使用されているが、最初はあまり快適でないためにすべての患者に適しているわけではない。この分野におけるより最近の発展によりヒドロゲルに基づくソフトコンタクトレンズが生み出され、今日非常に普及している。これらのレンズは酸素透過性がより高く、そのようなレンズは硬質材料で作られたコンタクトレンズよりも装着するためには快適であることが多い。しかしながら、これらのレンズの有益な物理的性質が、特に柔らかいレンズを離型する際に、製造上の問題となることが多い。
多くのソフトコンタクトレンズは、部分的に重合させた、または未重合の成分の混合物を雄型および雌型部分の間に入れ、次に光および熱のいずれかまたは両方により重合させる工程により製造される。その後、重合させたレンズは型から取り外され(「離型する」)、次の工程において加工される(水和、未反応成分の除去など)。場合によっては、雄型または雌型部分のいずれかを離型させ、重合させたレンズを残っている型部分に置いたまま、または付着させたまま、次の加工工程が行われる。これらの詳細および他の離型工程と次の工程は、以下の公報、米国特許第5,850,107号、同第5,080,839号、同第5,039,459号、同第4,889,664号、および同第4,495,313号に見出され、前述の公報はすべて参照して本明細書に組み入れる。
レンズを離型する時、柔軟なレンズは、レンズ型の雄または雌半分のいずれかまたは両方を取り外すためにかかる力によって損傷されるおそれがある。同業者らは、この問題をさまざまな方法で解決しようと試みてきた。そのような試みの1つにおいては、離型工程の前に雄型半分を加熱し、次に取り外す。参照して本明細書に組み入れる米国特許第6,663,801号を参照。この方法は効果的であるとはいえ、すべてのタイプのソフトコンタクトレンズに適しているわけではなく、コンタクトレンズ型を離型するさらなる方法があれば有利であろう。この必要性は、以下の発明により達成される。
〔発明の詳細な説明〕
本発明は、眼用レンズを離型する前に、レンズ型アセンブリを冷却し、レンズ型アセンブリを加熱することを含む、またはそれらから本質的になる、またはそれらからなる眼用レンズを離型する方法を含む。
本明細書において「眼用レンズ」とは、眼の中または眼の上に存在するデバイスを指す。これらのデバイスは、視力矯正をもたらすことができ、または美容のために用いられてもよい。眼用レンズという語には、限定されるものではないが、ソフトコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼内インサート、および視力矯正インサートが含まれる。本発明の好ましいレンズは、シリコーンエラストマーまたは限定されるものではないがシリコーンヒドロゲルおよびフルオロヒドロゲルを含むヒドロゲルから作られる、ソフトコンタクトレンズである。ソフトコンタクトレンズの処方は、米国特許第5,710,302号、国際公開第9421698号、欧州特許第406161号、日本国特許第2000016905号、米国特許第5,998,498号、米国特許出願第09/532,943号、米国特許第6,087,415号、米国特許第5,760,100号、米国特許第5,776,999号、米国特許第5,789,461号、米国特許第5,849,811号、米国特許第5,965,631号に開示されており、また調製されたシリコーンヒドロゲルは米国特許第5,998,498号、米国特許出願第09/532,943号、米国特許出願第09/532,943号(2000年8月30日出願)の一部継続出願、“内部湿潤剤を含む生物医学デバイス(Biomedical Devices Containing Internal wetting Agents)”と題された米国特許出願第60/318,536号(2001年9月10日出願)および同じ標題の非仮出願対応物、米国特許出願第10/236,538号(2002年9月6日出願)、米国特許第6,087,415号、米国特許第5,760,100号、米国特許第5,776,999号、米国特許第5,789,461号、米国特許第5,849,811号、および米国特許第5,965,631号に開示されている。本願において開示されたこれらの特許ならびに他の特許は、すべて参照して本明細書に組み入れる。特に好ましい本発明のレンズは、エタフィルコンA、ジェニフィルコンA(genfilcon A)、ガリフィルコンA、セノフィルコンA、レネフィルコンA(lenefilcon A)、ロトルフィルコンA(lotrfilcon A)、ロトリフィルコンB(lotrifilcon B)、バリフィルコンA(balifilcon A)、またはポリマコンから作られる。特に好ましい本発明のレンズは、ジェニフィルコンA、ガリフィルコンA、セノフィルコンA、レネフィルコンA、ロトルフィルコンA、ロトリフィルコンB、またはバリフィルコンAから作られる。最も好ましいレンズには、限定されるものではないが、ガリフィルコンA、セノフィルコンA、および“内部湿潤剤を含む生物医学デバイス(Biomedical Devices Containing Internal wetting Agents)”と題された米国特許出願第60/318,536号(2001年9月10日出願)および同じ標題のその非仮出願対応物、米国特許出願第10/236,538号(2002年9月6日出願)に開示されたレンズが含まれる。
「レンズ型アセンブリ」とは、雄型、雌型および硬化レンズの、3つの部品の組合せを指す。雄型および雌型は、例えばプラスチック、金属、およびガラスなどのさまざまな成分から作られてよい。好ましい型は、プラスチック製である。そのようなプラスチックの例としては、限定されるものではないが、“コンタクトレンズを製造するための型(Molds for Producing Contact Lenses)”と題された米国特許出願第10/639,823号(2003年8月13日出願)において開示された材料が含まれ、これらはすべて参照して本発明に組み入れる。その他の型の材質としては、ポリマー、コポリマー、ホモポリマー、およびポリスチレン、ポリプロピレン、およびポリエチレンのブロックコポリマーがある。プラスチック型の例は、すべて参照して本明細書に組み入れる以下の文献、米国特許番号第5,094,609号、同第4,565,348号、および同第4,640,489号に開示されている。雄型および雌型は同じ材質である必要はない。例えば、雌型がポリプロピレン製、および雄型がノルボネン(norbonene)の脂環式コポリマー製のレンズ型アセンブリを用いてもよい。特に好ましい型の材質は、2つの異なる脂環式モノマーを含有し、ゼオン・ケミカルズ・リミテッド・パートナーシップ(Zeon Chemicals L.P.)からZEONOR(商標)として販売されている脂環式コポリマーである。ZEONORには、ガラス遷移温度の種類が105〜160℃であるいくつかの異なる等級がある。特に好ましいZEONORは、ZEONOR 1060Rであり、製造業者であるゼオン・ケミカルズ・リミテッド・パートナーシップによれば、メルトフローレート(「MFR」)が 11.0g/10分〜18.0g/10分の範囲であり(JISK 6719(230℃)で試験)、比重(H2O=1)が1.01、ガラス遷移温度は105℃である。
本明細書において「冷却」とは、レンズ型アセンブリの温度を下げる任意の方法を指す。眼用レンズを硬化させる工程において、レンズ型アセンブリは加熱され、放射エネルギーにさらされる。このアセンブリが製造工程の硬化部分を終えた時、アセンブリの温度は約50〜約70℃である。この加熱されたレンズ型アセンブリは、離型の前に以下に記載の方法の1つにより冷却される。レンズ型アセンブリは、約0℃から約45℃より低い温度にまで冷却されることが好ましく、約3℃から約30℃より低い温度にまで冷却されることがより好ましい。
レンズ型アセンブリを冷却する1つの方法は、圧縮空気をレンズ型アセンブリに吹き付けるものであり、強制空気の温度は約−40℃から約+5℃、気流速度(標準立法フィート/分「SCFM」)は約5SCFMから約100SCFMであり、好ましくは約18SCFMである。強制空気は、レンズ型アセンブリ全体またはレンズ型アセンブリの特定の部分に向けることができる。例えば、強制空気を雌型の非成型側表面(凸面)または雄型の非成型側表面(凹面)のいずれかに向けてもよい。強制空気法を用いる場合は、強制空気を雄型の凹面に向けることが好ましい。
レンズ型アセンブリを冷却するもう1つの方法は、固体CO2粒子をレンズアセンブリに吹き付けるものである。それらの粒子の温度は約−60〜約−0℃であり、好ましくは、約−50℃である。それらの粒子は約0.5SCFM〜約10SCFMの速度、好ましくは約3SCFMの速度で放出される。固体CO2はレンズ型アセンブリ全体またはその一部に向けてよい。固体CO2は、雄型の非成型側表面に向けることが好ましい。レンズ型アセンブリを冷却する他の方法としては、限定されるものではないが、アセンブリを室温に戻るまで放置する方法、アセンブリを冷蔵庫に入れる方法、アセンブリを熱電冷却器または氷水などの冷たい液体の近くに置く方法などがある。好ましい冷却方法は、強制冷気または固体CO2粒子を用いる方法である。
本明細書において「加熱」とは、限定されるものではないが、蒸気、強制熱風、または熱をレンズ型アセンブリに当てる方法など、レンズ型アセンブリの温度を上昇させる任意の方法を指す。そのような加熱方法の例は、以下の参考文献、欧州特許第775,571号、同第686,487号、米国特許出願第2002/0145,211号、米国特許第5,820,895号、同第6,171,529号、同第5,850,107号、同第5,294,379号、同第5,935,492号、および同第5,770,119号に見出され、これらはすべて参照して本明細書に組み入れる。レンズ型アセンブリ全体を加熱してもよく、その一部を加熱してもよい。レンズ型アセンブリを加熱する1つの方法は、炭化ケイ素赤外線放射体を使用し、これは米国特許第6,663,801号に開示されている。この加熱方法が用いられる場合は、雄型または雌型部分いずれかの非成型側表面に熱が加えられる。雄型の非成型側表面に熱が加えられることが特に好ましい。
レンズ型アセンブリの雄型が加熱された後、雄型は、シム、プライフィンガー(pry fingers)、または他のタイプの機械的てこ装置を用いて離型してよい。実験の詳細に関しては、欧州特許第775,571号、同第686,487号、米国特許出願第2002/0145,211号、米国特許第5,820,895号、同第6,171,529号、同第5,850,107号、同第5,294,379号、同第5,935,492号、および同第5,770,119号を参照。機械的てこ装置に加えて、またはその代わりに、離型するために雄型を真空吸引して雄型を取り外してもよい。雄型部分を離型するために機械的方法と真空吸引を組合せて用いるのが好ましい。
本発明の方法には多くの利点がある。大部分の眼用レンズは、加工ステーションから加工ステーションへのスピードが重要な製造環境で製造されている。本発明の冷却およびそれに続く加熱工程を用いることにより、レンズの硬化区域の出口からレンズの離型までの間の時間が著しく短縮される。硬化区域からのレンズの移動とレンズの離型の間の時間は、約20秒未満であることが好ましく、好ましくは約15秒未満、より好ましくは約10秒未満である。
本発明のさらなる利点は、冷却および次いで雄型または雌型部分いずれかを加熱することにより、加熱されていない型部分にレンズを置いたまま、または付着させたまま、加熱された型を取り外せることである。一部の製造工程では次の加工工程(水和、過剰モノマーの除去など)が、雄レンズ型または雌レンズ型のいずれかにおいて行われる必要があるため、このことは有利である。
本発明のもう1つの利点は、離型工程により損傷される眼用レンズがより少ないことである。このことは、破れ(tear)、欠け(chips)、表面のきず(mark)、表面の破れなどの型に関連する欠陥がある離型レンズの数の減少により証明されている。米国特許第6,663,801号に記載のように、ガリフィコンA(galificon A)から製造されている眼用レンズが、硬化区域からレンズを移動させ雄型部を加熱することにより離型する際に、レンズのおよそ30〜70%は型に関連する欠陥を有している。眼用レンズが冷却された空気または固体CO2粒子により冷却され、次に離型の前に加熱された場合、それらのレンズの約10〜15%は型に関連する欠陥を有している。
さらに本発明は、アセンブリを離型する前にレンズ型アセンブリを冷却および加熱するために好適な、冷却部品および加熱部品を具備する、またはそれらから本質的になる、またはそれらからなる装置を含む。レンズ型アセンブリの冷却、加熱、および離型とは、すべて、前記の意味および好ましい範囲を有する。好ましい冷却部品は、強制冷気送風機または固体CO2送風機である。好ましい加熱部品は、赤外線ヒーターである。
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。これらの実施例は本発明を限定するものではない。これらの実施例は本発明を実施する一方法を示すことを意味するに過ぎない。レンズの製造に精通している者、ならびに他の専門家であれば、本発明を実施する他の方法を見出すことがあるかもしれない。しかしながら、それらの方法も本発明の範囲内であるものとする。
〔実施例〕
強制空気を用いる離型
実施例1
後続の加工工程が制限されるため、雄型部分は硬化レンズアセンブリから取り外され、硬化レンズは雌型部分に残留することが望ましい。この実施例では離型後に硬化レンズが雌型部分に残留するかどうかを評価する。
ガリフィルコンAを作成するために使用される未硬化のモノマーを、Zeonor製の雄型半分および雌型半分の間に入れ、米国特許出願第60/318,536号および米国特許出願第10/236,538号に記載のように硬化させた。硬化レンズ型アセンブリの温度はおよそ65℃であった。雄型部分の凹面をシリコン赤外線ヒーターで加熱し、米国特許第6,663,801号に記載のとおり離型した。雄型の凹面に冷気(−40℃,18SCFM)を2、3、4、または8秒間吹き付けることにより、一部のレンズ型アセンブリを冷却した。冷却されたレンズアセンブリをシリコン赤外線ヒーターで加熱し、米国特許第6,663,801号に記載のとおり離型した。離型したレンズが雌型部分に残留しているかどうかを評価した。結果は図1に示されている。この図は、離型の前に冷却しなければ5%未満のレンズが雌型部分に残留することを示す。
固体CO2を用いる離型
実施例2
この実施例では、離型による硬化レンズの欠陥を評価する。ガリフィルコンAを作成するために使用される硬化していないモノマーを、Zeonor製の雄型半分および雌型半分の間に入れ、米国特許出願第60/318,536号および米国特許出願第10/236,538号に記載のように硬化させた。硬化レンズ型アセンブリの温度はおよそ65℃であった。雄型の凹面に固体CO2(−50℃,3SCFM)を約2秒吹き付けることにより、レンズ型アセンブリを冷却した。冷却されたレンズアセンブリをシリコン赤外線ヒーターで加熱し、米国特許第6,663,801号に記載のとおり離型した。離型したレンズはすべて雌型部分に残留していた。離型したレンズに破れ、表面のきず/破れ、繊維、および破片などの型に関連する欠陥がどれだけ見出されるかを判定するためにこれらのレンズを評価した。結果は図2に示されている。この図は、冷却離型技術の使用が型に関連する欠陥(破れ、表面のきず/破れ)をわずか15%としていることを示す。この数字は、冷却が行われない場合に存在する、型に関連する欠陥の量(30〜70%)よりも低い。
〔実施の態様〕
本発明の実施態様は以下の通りである。
(1)眼用レンズを離型する方法において、
前記眼用レンズを離型する前に、レンズ型アセンブリを冷却し、前記レンズ型アセンブリを加熱する工程、
を含む、方法。
(2)実施態様1に記載の方法において、
前記眼用レンズは、ソフトコンタクトレンズである、方法。
(3)実施態様2に記載の方法において、
前記ソフトコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲルである、方法。
(4)実施態様2に記載の方法において、
前記ソフトコンタクトレンズは、エタフィルコンA、ジェニフィルコンA、ガリフィルコンA、セノフィルコンA、レネフィルコンA、ロトルフィルコンA、ロトリフィルコンB、バリフィルコンA、またはポリマコンを含む、方法。
(5)実施態様2に記載の方法において、
前記ソフトコンタクトレンズは、ガリフィルコンA、またはセノフィルコンAを含む、方法。
(6)実施態様1に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリは、約0℃〜約40℃の温度まで冷却される、方法。
(7)実施態様1に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリは、強制冷気により冷却される、方法。
(8)実施態様1に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリは、固体CO2粒子により冷却される、方法。
(9)実施態様1に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリの雄型部分は、強制冷気または固体CO2粒子により冷却される、方法。
(10)実施態様9に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリは、約−25℃〜約+40℃の温度まで冷却される、方法。
(11)実施態様8に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリは、約−25℃〜約+10℃の温度まで冷却される、方法。
(12)実施態様9に記載の方法において、
前記雄型アセンブリは、冷却される、方法。
(13)実施態様11に記載の方法において、
前記雄型アセンブリは、加熱される、方法。
(14)実施態様13に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリの温度は、約20℃〜約40℃である、方法。
(15)実施態様13に記載の方法において、
前記レンズ型アセンブリの温度は、約25℃〜約30℃である、方法。
(16)実施態様15に記載の方法において、
前記冷却工程は、10秒未満に起こる、方法。
(17)実施態様15に記載の方法において、
前記冷却および加熱工程は、約9秒から約20秒の間に起こる、方法。
(18)実施態様15に記載の方法において、
前記冷却および加熱工程は、約12秒未満に起こる、方法。
(19)装置において、
前記装置は、レンズ型アセンブリを離型する前に前記レンズ型アセンブリを冷却および加熱するために好適であり、
前記装置は、
冷却部品と、
加熱部品と、
を具備する、装置。
(20)実施態様19に記載の装置において、
前記冷却部品は、前記レンズアセンブリを約−25℃〜約+40℃の温度にまで冷却する、装置。
(21)実施態様19に記載の装置において、
前記冷却部品は、前記レンズ型アセンブリを約0℃〜約40℃の温度にまで冷却する、装置。
(22)実施態様19に記載の装置において、
前記冷却部品は、強制冷気を発生させる、装置。
(23)実施態様22に記載の装置において、
前記冷却部品は、前記レンズアセンブリを約25℃〜約35℃にまで冷却する、装置。
(24)実施態様19に記載の装置において、
前記冷却は、10秒未満に起こる、装置。
(25)実施態様19に記載の装置において、
前記冷却部品は、固体CO2粒子を発生させる、装置。
(26)実施態様25に記載の装置において、
前記冷却部品は、前記レンズアセンブリを約−25℃〜約+10℃にまで冷却する、装置。
(27)実施態様19に記載の装置において、
前記加熱部品は、前記レンズアセンブリを約20℃〜約40℃にまで加熱する、装置。
(28)実施態様19に記載の装置において、
前記冷却し、加熱する工程は、約9秒〜約20秒のうちに起こる、装置。
冷却および非冷却離型工程において雌型部分に残留したレンズの数を示すグラフである。 離型する前に冷却および加熱を行った、離型したレンズの欠陥の数を示すグラフである。

Claims (28)

  1. 眼用レンズを離型する方法において、
    前記眼用レンズを離型する前に、レンズ型アセンブリの雄型部分または雌型部分のいずれかを冷却し、前記レンズ型アセンブリの冷却された型部分を加熱する工程、
    を含む、方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、
    前記眼用レンズは、ソフトコンタクトレンズである、方法。
  3. 請求項2に記載の方法において、
    前記ソフトコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲルである、方法。
  4. 請求項2に記載の方法において、
    前記ソフトコンタクトレンズは、エタフィルコンA、ジェニフィルコンA、ガリフィルコンA、セノフィルコンA、レネフィルコンA、ロトルフィルコンA、ロトリフィルコンB、バリフィルコンA、またはポリマコンを含む、方法。
  5. 請求項2に記載の方法において、
    前記ソフトコンタクトレンズは、ガリフィルコンA、またはセノフィルコンAを含む、方法。
  6. 請求項1に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリは、約0℃〜約40℃の温度まで冷却される、方法。
  7. 請求項1に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリは、強制冷気により冷却される、方法。
  8. 請求項1に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリは、固体CO2粒子により冷却される、方法。
  9. 請求項1に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリの雄型部分は、強制冷気または固体CO2粒子により冷却される、方法。
  10. 請求項9に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリは、約−25℃〜約+40℃の温度まで冷却される、方法。
  11. 請求項8に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリは、約−25℃〜約+10℃の温度まで冷却される、方法。
  12. 請求項9に記載の方法において、
    前記雄型アセンブリは、冷却される、方法。
  13. 請求項11に記載の方法において、
    前記雄型アセンブリは、加熱される、方法。
  14. 請求項13に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリの温度は、約20℃〜約40℃である、方法。
  15. 請求項13に記載の方法において、
    前記レンズ型アセンブリの温度は、約25℃〜約30℃である、方法。
  16. 請求項15に記載の方法において、
    前記冷却工程は、10秒未満に起こる、方法。
  17. 請求項15に記載の方法において、
    前記冷却および加熱工程は、約9秒から約20秒の間に起こる、方法。
  18. 請求項15に記載の方法において、
    前記冷却および加熱工程は、約12秒未満に起こる、方法。
  19. 装置において、
    前記装置は、レンズ型アセンブリを離型する前に前記レンズ型アセンブリを冷却し、加熱するために好適であり、
    前記装置は、
    前記レンズ型アセンブリの雄型部分または雌型部分のいずれかを冷却する冷却部品と、
    前記レンズ型アセンブリの冷却された型部分を加熱する加熱部品と、
    を具備する、装置。
  20. 請求項19に記載の装置において、
    前記冷却部品は、前記レンズアセンブリを約−25℃〜約+40℃の温度にまで冷却する、装置。
  21. 請求項19に記載の装置において、
    前記冷却部品は、前記レンズ型アセンブリを約0℃〜約40℃の温度にまで冷却する、装置。
  22. 請求項19に記載の装置において、
    前記冷却部品は、強制冷気を発生させる、装置。
  23. 請求項22に記載の装置において、
    前記冷却部品は、前記レンズアセンブリを約25℃〜約35℃にまで冷却する、装置。
  24. 請求項19に記載の装置において、
    前記冷却は、10秒未満に起こる、装置。
  25. 請求項19に記載の装置において、
    前記冷却部品は、固体CO2粒子を発生させる、装置。
  26. 請求項25に記載の装置において、
    前記冷却部品は、前記レンズアセンブリを約−25℃〜約+10℃にまで冷却する、装置。
  27. 請求項19に記載の装置において、
    前記加熱部品は、前記レンズアセンブリを約20℃〜約40℃にまで加熱する、装置。
  28. 請求項19に記載の装置において、
    前記冷却し、加熱する工程は、約9秒〜約20秒のうちに起こる、装置。
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