JPH0339236A - 視力補正用器具の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、非含水性軟質樹脂からコンタクトレンズある
いは眼内レンズなどの視力補正用器具を精密に成形、加
工する方゛法に関する。

（従来の技術） 非含水性の軟質コンタクトレンズの製造方法としては、
従来から鋳型を使ってのキャスティング法が提案されて
いる（特開昭４７−８９４６．５１−６８２４５．５３
−１３４４５６．５４−１１７５５９号）。

しかし、これらの方法は、重合収縮、離型、エツジ加工
等、技術上の問題の解決が困難であり、また、患者の眼
にあわせる為に角膜に接する面の曲率やパワー（ｒ’０
ＷＥＲ）等、多数の鋳型を前もって準備する必要がある
などの経済性の問題もあり、現実に広く製造技術として
用いられるには至っていない。

例えば、ブチルアクリレートとブチルメタクリレートの
共重合体であるアクリルゴム系の非含水性軟質コンタク
トレンズがあるが、これはそれぞれの酸の共重合物が硬
質であることを利用して、共重合体を酸型の状態で切削
研磨し、レンズを作威し、その後化学反応でエステル化
して軟質化するという方法をとっている。

別の方法として、軟質の樹脂を二次転移点付近に冷却し
て樹脂を硬質状態にして切削、研磨して製造する方法が
提案されている（特開昭５０−９０３４９．５１−３４
７４４６号）、シかし、この場合、良好な面を得るには
、加工物全体、従って、加工装置や周辺の雰囲気も冷却
することが必要になり、定常的かつ安定的にこのような
加工条件を維持することは困難であり、非経済的である
。特に、研磨加工においては、研磨時にかなりの摩擦熱
を発生することから非常に困難となる。

また、キャスティングで得たほぼ充放に近いレンズの周
辺を更に平滑に仕上げる方法として、１００°Ｃ以下の
冷ｉ液を使用して硬化させ、機械加工する方法も知られ
ている（特開昭４６−５４０号）。

しかしながら、このような方法は、加工物が加工中に破
壊しやすいことや経済的でないことから工業的には使用
されてないと言われている。

また、一方、軟質コンタクトレンズは、装用感が良いこ
とから近年ますます好んで使用される傾向にある。しか
しながら、新陳代謝の阻害に起因する障害もあり、軟質
コンタクトレンズでも涙液交換の可能な寸法精度の正確
なレンズを製造する技術が望まれてきている。

最近は、非含水性の軟質コンタクトレンズとして、パー
フルオロポリエーテルを含む高酸素透過性素材が開発さ
れ有望視されている。しかしながら、切削及び研磨によ
る機械加工が出来ず、キャスティング法でレンズを作成
している（Ｔｈｅ　ＣＬＡＯｊｏｕｒｎａｌ、０ｃｔｏ
ｂｅｒ　１９８４＋　ｖｏｌ、１０　ＮｕＩｌｂｅｒ　
４　ｐ３３３）　ｅ実際、このような軟質樹脂を常温で
切削加工すると、寸法誤差が大きく、かつ切削加工面が
粗いことから研磨加工による表面仕上げが困難であって
、コンタクトレンズに必要とされる寸法精度と表面精度
を得ることは極めて困難であった。また、この樹脂を二
次転移点付近に冷却し、硬直状態にして機械加工を試み
たが、前記のように加工物の充分な冷却は極めて困難で
あり、良好な面を得ることは出来なかった。

（本発明が解決すべき課題） かくして、本発明は、非含水性軟質樹脂を素材として、
簡単、正確、経済的、かつ再現性良くコンタクトレンズ
等の視力補正用器具を製造する方法を提供するにある。

更に詳しくは、軟質樹脂を機械加工する際の問題点、す
なわち、■切削加工時の変形及び加工面粗さ不良、■切
削加工面の表面粗さ不良による研磨仕上げ面の表面精度
不良、■研磨加工時の加工物の変形及び加工面粗さ不良
等の根本的問題を一挙に解決する新規かつ優れた製法を
提供するにある。

（課題を達成するための手段） かくして、本発明は、室温において軟質の非含水性樹脂
からなる視力補正用器具を製造する方法であって、鋳型
によってキャスト成形し、該成形物を硬質基材に保持し
、成形物の少なくとも一面を、切削加工すべき成形物表
面を素材のガラス転移点温度（Ｔｇ）＋３０°Ｃ以下の
温度に保ちつつ切削加工し、次いで該加工物を研磨仕上
げすることを特徴とする非含水性軟質樹脂からなる視力
補正用器具の製造方法に関する。

以下本発明について詳述する。

本発明における視力補正用器具の素材は、通常、コンタ
クトレンズ等この種器具に用いられる物であり、例示的
に述べれば、シリコーン系、アクリル系、フッ素系、ブ
タジェン系、オレフィン系及びウレタン系樹脂等があり
、室温においてシヨアＤ硬度７０以下、好ましくはショ
アＡ硬度で８０以下の物であって、いわゆる非含水性軟
質樹脂である。

この非含水性軟質樹脂は、鋳型の中でキャスト成形する
ことによって得られる。従って、鋳型としては、後述す
る切削加工を効率良く行なう上から少なくともその一面
が鏡面であることが好ましい。キャスト成形方法として
は、公知の光重合、熱重合、電子線重合等によるスタテ
ィックキャスト、スピンキャスト重合成形あるいは溶媒
キャスト成形等を用いうる。

得られた重合成形物は、切削加工に付されるが、このさ
い成形物を硬質基材に保持して切削加工する。硬質基材
に保持する方法に特に制限はないが、本発明においては
、キャスト成形の鋳型をそのまま硬質基材保持として用
いることができ、この場合、重合成形物を鋳型から取り
出す事なく、重合成形物は鋳型ともども切削加工出来る
上に、保持固定の確実性の点から好ましい。鋳型材質と
しては、特に厳密な制限はなく、切削加工装置に取り付
けた時に変形を起こさない程度の硬度を有すれば良く、
また非含水性軟質樹脂より硬ければ良い。

即ち、室温におけるシジアＤ硬度が７０以上、好ましく
は、８０以上の素材であれば良い、たとえば、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオキシメチレン、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート及びポリビニリデンフルオライド等の熱可塑性樹脂
が好ましい。鋳型は、熱可塑性樹脂塊状物から機械加工
で形成したり、あるいは熱可塑性樹脂を射出成形するこ
と等により製造することが出来る。鋳型面の形状には特
に制限はないが、凹面あるいは凸面等のものを用いるこ
とが出来る。

成形物を切削加工するときにその加工表面を低温にする
方法は、特に限定するものではないが、例えば乾燥空気
等を低温に冷却して、その低温空気を加工表面に吹き掛
けることで出来る０本発明の方法においては、加工物を
低温に保っておくことが必要な領域は、加工表面のみで
有り、加工物全体を低温にする必要はない、低温の状態
を保っている加工表面の深さは、最低−度に切削する加
工物の厚さ以上であることが必要である。切削条件は特
に限定するものではなく、通常のダイヤモンドバイトに
よる切削法（レースカット法）で出来るが、フライス加
工法でも良い。加工表面の温度は、加工すべき素材のガ
ラス転移温度（Ｔｇ）に依存し、７ｇ＋３０℃以下、好
ましくはＴｇ＋５°Ｃ以下にすることが必要である。温
度の下限は特に限定するものではないが、余り低くなり
すぎると切削加工時に加工物の破損や硬質基材からの剥
離等が起ることがあり好ましくない、同様にして、加工
表面の低温の領域の深さも特に限定するものではないが
、余り深すぎると上記と同様の現象が起きることがあり
好ましくない。

研磨仕上げの条件は特に限定するものではなく、通常の
方法で出来る。

本発明において、加工物を硬ｉｔ基材に保持しながら加
工することにより、室温において軟質な樹脂を切削研磨
法で加工する時に変形することを防止している。このこ
とにより、加工物の全体を冷却することが不要となり、
単に加工物の表面に低温気体を吹き掛けるだけで室温に
おいて軟質な樹脂の切削加工性が著しく改良される。軟
質樹脂を室温において切削加工した場合には、切削加工
面は粗くなり設計値どうりの寸法を得ることが難しいと
共に、その後の研磨加工仕上げがほとんど不可能なほど
の表面粗さしかえられない。一方、本発明によって得ら
れる切削加工面は、寸法精度及び表面粗さ共に良好であ
り、通常の研磨加工法により容易に仕上げられ、その表
面精度はコンタクトレンズで必要とされている程度以上
とすることが可能である。

（実施例） 以下本発明を実施例にもとづいてさらに詳細に説明する
。

実施例１ ＋１ＩＣ，Ｃ（ＣＩＩ３）−Ｃ（＝０）−０−（Ｃ旧）
　、−０−Ｃ（・０）−−（ＣＦ（ＣＦｉ）−０−ＣＰ
ｘ）ｎ−（ＣＦｘ）ｉ−（ＣＦｘ−０−ＣＦ（ＣＦ３）
）ｎｌ−−Ｃ（Ｊ）−０−（ＣＯｘ）ｔ−０−Ｃ（＝０
）−Ｃ（Ｃｈ）＝ＣＨｔ　　　　（１）６≦−＋ｎ≦１
２（質量スペクトル法、ｐｏ法）式（１）のパーフルオ
ロポリエーテル単量体（ＣＦ）を特開昭６２−２８８８
３６号に記載の方法で得た。これに対して、２．２−ジ
メトキシ−２−フェニルアセトフェノンを１ｗｔ％溶解
混合した。シリコンゴムシート（ｌ−■ｔ）に１８φの
穴をあけ２枚重ね合わせ、その間にディスポーザブルの
注射針を２本挟んだ、パイレックスガラス板（３ｍｍｔ
）の表面にＰＥＴフィルム（１０μ）を重ねたものを２
枚用意し、このあいだにシリコンゴムシートを挟んで両
面を締め付けた。モノマ溶液をディスポーザブルの注射
器でこの中に注入し、その後注射針を引き抜いた。　３
６５ｎａ＋に中心波長を有するケミカルランプにて紫外
線を照射することによりこのモノマ溶液を６０分間重合
した。このようにして得た円板状の成形品（Ｔｇ＝−５
２°Ｃ）を真ちゅう製の平型把治具に両面テープで接着
した。これを球面切削用旋盤（シティクラウン社製ＰＡ
Ｌ旋盤）に取り付けて切削加工性を評価した。ダイヤモ
ンドバイトは、０．５Ｒの刃先半径で、すくい角０度の
物を使用した。切り込み深さは０．０５＋ｎｎ＋とし、
加工物の回転数は４＋００Ｏｒｐｍとした。低温気体に
は乾燥空気（露点く一６０°Ｃ）を使用し、ドライアイ
ス／エタノールを冷媒として冷却し、６＋＋ｕａφの銅
管により加工物の表面まで持って来た。低温気体の温度
は気体の流量により変化し、流量を上げることにより一
６０°Ｃまで下げることが出来た。ｗ４管の位置は、切
削刃の先端に向けて刃の先から約１ｍの所に設置した。

切削面は８．８７ｍｍの凹球面になるように設定した。

これにより良好な切削加工面が得られた。

比較例１ 室温で切削する以外は実施例１と同様に実施した。切削
面には全面に大きな亀裂が多数はいっており、全面がほ
とんど光沢のない状態であった。

実施例２〜ｌＯ 実施例１と同様の方法で表１に示す七ノマーを用いて実
施した。成形品について、Ｏ２０によるＴ。

（ガラス転移温度）及び室温（２３°Ｃ）でのショアＡ
硬度を測定した０以上の結果を表−１に纏めて示した。

加工物の表面の温度を７ｇ＋３０°Ｃ以下にすることに
より、切削面に切削刃の跡が残るまでに加工表面が改良
されることが解る。

実施例１１ 実施例１と同様の方法で加工物の回転数を変えて実施し
た。この場合、成形品はＧＦ／ＳＭＡ／ｌｌＰＢＭＡ＝
５０／３３／１７の物を使用し、低温空気の温度−２５
°Ｃ１切り込み深さ１０μの条件で行なった。加工物の
回転数を・、２，０００．４，０００．６，０００．８
．ＯＯｒｐｍでそれぞれ実施したが、高速になるに従っ
て極めて良好な傾向が認められ、いずれの条件の場合も
加工物の表面に切削刃の跡が残る良好な結果であった。

実施例１２ 実施例１と同様な方法で切り込み深さを変えて実施した
。この場合、成形品はＧＦ／ＳＭ＾／ＩＩＦＢＭＡ＝５
０／３３／１７の物を使用し、低温空気の温度−２５゛
Ｃの条件で行った。切り込み深さを、１０．５０．１Ｏ
Ｏ１２００μでそれぞれ実施したところ、いずれも良好
な結果であった。同様にして、低温空気の温度＝４５°
Ｃの条件で、切り込み深さを、５０．３００．４００５
００μでそれぞれ実施したところ、５００μにおいても
まだ低温空気の温度−２５°Ｃ（５０μ）での結果とほ
ぼ同様の結果であった。

実施例１３ キャスト成形用鋳型を兼ねた硬質把治具として、第１．
２図及び第３図に示す形状の物をＰ？ＩＭＡで作成した
。この鋳型内に混合モノマ（ＧＦ／ＳＭＡ／ＨＦＢＭＡ
＝５０／３３／１７；Ｔｇ＝−３０’Ｃ）を仕込み、上
面をＰＥＴシート（１００μ）を被せて覆った。この鋳
型に高圧水銀ランプ（８０ｍＷ／ｃｊ　）にて紫外線を
照射して６０分間重合した０重合後にＰＥＴシートをは
がし、ＰＭＭＡ製鋳型を旋盤に取り付けた。切削条件は
、加工物の回転数を４．０００ｒρ−とし、切り込み深
さを１０μとし、低温空気の温度を一２５°Ｃとした。

第１図の鋳型の物は、曲率半径８．８７閣の凹面に切削
加工した。

この加工品を通常の方法で研磨仕上げすることにより容
易に光学面にまで仕上げることができた。

研磨仕上げ後の加工面の曲率半径をコンタクトゲージで
測定したところ８．８６ｍｍであった。同様にして、第
２図及び第３図の鋳型を曲率半径９．０７ｍｍの凸面に
切削し、研磨仕上げをした所、容易に光学面にまで仕上
げることができ、仕上げ面の曲率半径はそれぞれ９．０
７．９．０９ｍｍであった。次に、別の第１図の鋳型の
物を、低温空気の温度だけを一５５°Ｃに変えて実施し
た。この場合、はぼ全面が良好な光学面に仕上げられ、
仕上げ面の曲率半径は８．８６−であった。

（発明の効果） 本発明によって、室温では軟質な素材を容易に精密に成
形加工できる様になった。従来このような素材を切削研
磨加工するには加工物の全体をガラス転移点付近まで冷
却することが必要であったが、本発明のように硬質基材
を使用して加工物の加工時の変形を防ぐことにより、加
工物の加工表面のみに低温気体を吹き掛けるだけで精密
に切削加工ができるようになり、このことにより通常の
方法でも研磨加工を施すことが可能となり著しく加工精
度が向上すると共に生産性も高められる様になった、さ
らに、加工物の加工表面だけが低温になっているだけで
良いことから、加工物の全体を冷却して加工する場合と
比較すると加工物の加工時の破壊や温度差による寸法変
化が極めて少なくなる。このほか、加工表面を０℃以下
の低温にする場合には低温部周辺には周囲の空気中の水
分の氷結が起こり作業性あるいは加工性に影響を及ぼす
場合があるが、本発明のように乾燥気体を使用した場合
には加工表面をこの乾燥気体で覆われた状態とすること
によりこのような問題を避けることが出来る。また、低
温気体の吹き掛は方向を加工具の移動方向と合わせるこ
とにより切削屑の処理性が極めて良くなる。すなわち、
本発明の方法によって得られる切削屑は蜘蛛の糸のよう
な粘着性の有る扱い辛い物であるが、このような切削屑
を低温気体と共に吹き飛ばして処理することにより処理
が容易になる。この結果、従来製造が困難であった使用
者に合わせた寸法の正確なオーダーメート型の非含水性
ソフトコンタクトレンズを経済的に製造することが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の方法を実施する際の略図である
。図において、１は鋳型、２は非含水性軟質樹脂、３は
切削加工面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室温において軟質の非含水性樹脂からなる視力補正用器
   具を製造する方法であって、鋳型によってキャスト成形
   し、該成形物を硬質基材に保持し、成形物の少なくとも
   一面を、切削加工すべき成形物表面を樹脂のガラス転移
   温度（Ｔｇ）＋３０℃以下の温度に保ちつつ切削加工し
   、次いで該加工物を研磨仕上げすることを特徴とする非
   含水性軟質樹脂からなる視力補正用器具の製造方法