JPS641007B2 - - Google Patents

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JPS641007B2
JPS641007B2 JP56029304A JP2930481A JPS641007B2 JP S641007 B2 JPS641007 B2 JP S641007B2 JP 56029304 A JP56029304 A JP 56029304A JP 2930481 A JP2930481 A JP 2930481A JP S641007 B2 JPS641007 B2 JP S641007B2
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JP
Japan
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mold
manufacturing
basic composition
polymerization
lens
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JP56029304A
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Fure Berunaaru
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Novartis AG
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Ciba Geigy AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041—Lenses
    • G02B1/043—Contact lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038—Production of contact lenses
    • B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
    • 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
    • Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/808—Lens mold

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、眼球と接触配置されまた必要な修正
を成すために要求される光学特性を有する仕上り
製品としてのコンタクトレンズを成形によつて製
造する方法に関するものである。
周知のように、コンタクトレンズは伝統的に、
合成単量体組成物の重合によつて作られた素材ま
たはデイスクから切削加工によつて製作されこの
種のデイスクまたは素材は一般に型内部での重合
によつて得られ、その型の製造には特殊の困難を
伴わない。何故ならばレンズの光学面は素材の切
削加工によつて加工されるからである。
このようなレンズに対して所要の光学特性を備
えた最終的形状を与える切削加工は、時間のかか
る、微妙なまた骨の折れる作業であつて、多くの
専門要員を必要とする。このような切削加工を排
除するため、所望の最終レンズ形状を凹面として
再現する閉鎖型の中で基本組成物を重合すること
によつて、コンタクトレンズを直接に成形する方
法が研究された。
しかしながら、この種の製造方法においては、
所要の光学特性を有する面を備え、また眼球によ
つて肉体的に支持するのに適した薄さと輪郭の縁
部を有するレンズをうるために、実際上きわめて
解決困難な問題に遭遇している。事実、一般に60
〜70℃の範囲の温度で実施される重合工程に際し
て、型に対するレンズ素材の剥離が生じ、その結
果、レンズと型側壁との中間に微細なポケツトが
形成される。このようにして製作されたレンズは
使用不能であり、従つてこのような成形法は、一
見有利ではあるが今日まで工業面で実際に使用さ
れるに至つていない。
この問題を考察した専門家は、レンズの剥離と
ポケツトの形成を、重合反応中に素材が熱間受け
る収縮現象によつて説明した。
即ち、フランス特許第7708393号においては、
前記のレンズの剥離とポケツトの形成を防止する
ため、レンズの外周部に現われる傾向のある空隙
部を埋める役割を果たす弾性リツプを輪郭上に備
えた特殊の型を製作することによつてこの問題を
解決することを試みた。
このようにしてある程度の成果を得たのである
が、このことは、重合中の素材の収縮の結果とし
て種々の結果が生じるという仮説を証明したので
ある。
しかしながら、前記特許に述べられた方法は、
急速に破壊される傾向のある非常に薄い弾性リツ
プを備えた特殊構造の型の製作を必要としてい
る。さらに、また特に、このような型の中で作ら
れたレンズの縁部は比較的厚く、またほとんど規
則的ではない。したがつて、これらのレンズが眼
球上に設置されたときに、その縁部に引掛つた眼
瞼の運動によつてしばしば移動させられる欠点を
示す。
さらに、外周部に開いた縁部を備えた非気密性
型を使用する二、三の方法がある。これらの方法
は、その型の中に余分の材料を流し込み、この材
料が開いた縁部から排出されるように成すにある
（例：フランス特許第2270082号）。しかしこれら
の方法は、レンズ成形後にその縁部を加工するた
めの再処理が必要である。さらに、この型の方法
においては、成形工程ははるかに複雑微妙にな
り、重合反応は型の中心部から縁部に向かつて段
階的に実施されなければならない。一般に、重合
が２段階で実施され、まず型の中心部で重合が開
始し（その間は縁部の重合を防止する）、次に外
周部の重合を実施するように重合条件を調整す
る。
本発明は成形による製造工程において、相互に
密封され所望のレンズ形状を凹面において再現し
入子状に密封された複数部分から成る型の中にお
いて基本組成物を重合するようにした方法を目的
としている。
本発明は、公知方法の欠陥を伴わずに前記の成
形上の問題点を解決しようとするものである。
さらに詳しくは、本発明の目的は、適切な品質
の光学面と薄い縁部とを有するレンズを閉じた型
の中で１段階成形によつて製作するにある。
本発明の他の目的は、急速摩耗のおそれのない
簡単な構造の型の中で実施することのできる方法
を提供するにある。
このため、閉鎖型の内部での基本組成物の重合
により適切な光学品質の適切な角膜レンズを製造
する本発明による方法は、 ●106Hz〜1011MHzの範囲内の周波数の、マイク
ロ波とも呼ばれる超高周波電磁波に対して透過
性またはほとんど吸収性でない材料をもつて、
レンズを製作するために必要とされる基本組成
物量よりもはるかに高い熱慣性（inertie
thermique）を有するように型を製作する段階
と、 ●上述の超高周波に対して吸収特性を有する一種
または複数の重合性二重結合単量体から基本組
成物を準備する段階と、 ●型の水準において約40℃以下の温度を保持する
に適した電力密度を有する前記周波数の超高周
波をもつて組立体を照射することによつて閉じ
た型の内部で前記組成物を重合する段階とから
成る。
このような方法の実施中において、レンズ素材
は型に対して圧着された状態に留まり、レンズの
中心部においても縁部においても型の形状に完全
に従うことが確認される。重合反応の終つたと
き、レンズは光学面において満足な表面状態を有
し、特にその縁部の水準における型の不変形状を
再現した規則的縁部を備えている。型の適切な形
状の故に、これらの縁部は薄い厚さを有し、この
厚さは角膜レンズの必要条件に対応して段階的に
低減し、しかもこれは一連のレンズの順次成形中
に常に再現可能である。
このような予想外の結果が得られたことは、次
の２つの事実から説明されるであろう。一方で
は、これまで考えられていたのとは異なり、従来
法におけるポケツトの形成は、少なくとも型と基
本組成物の熱間膨張度の相違と、基本組成物の収
縮とから生じるのに対して、他方、低温重合中の
材料組成物の収縮はそれだけでは剥離を生じるに
は不十分なことである。
本発明の方法は、レンズの過度の加熱を避けな
がら、また特にエネルギーを実際上吸収せずまた
レンズの素材に比して高い熱慣性を有する型を用
いてその加熱を避けながら、レンズ素材の中心部
から重合に必要なエネルギーを放散させるに至
る。またもし必要があれば、温度制御を改良する
ために型を外部から冷却することができる。
このような条件において、従来法に見られた
種々の問題点の主要な原因の１つであると考えら
れる型の顕著な膨張が防止され、同時にレンズの
収縮は容認できる程度になる。
好ましくは、照射は、２・108Hz〜４・109Hzの
範囲内の超高周波によつて実施される。特に工業
用周波数（915MHzまたは2450MHz）を選ぶこと
ができ、これは実際上通常型の装置に導く。さら
にこの波長帯においては、その型については、た
とえば純粋ポリプロピレン、ポリエチレンまたは
ポリテトラフルオロエチレン等の誘電応用のため
に考案された（低誘電損の）非電荷性（non
charge′）重合体等、極めて吸収性の低い型材料
を発見することは容易である。これに対して、多
くの重合性二重結合単量体組成物はこれらの電磁
波に対して吸収特性をなす（超高周波の励磁によ
つて振動する非対称分子、特にビニル単量体また
はアリル単量体）。
好ましくは、重合開始剤、たとえばアゾビスイ
ソブチロニトリル、過酸化物、過硫化物等を基本
組成物に対して混合する。この工程の初期に、こ
の開始剤は、組成物の中心から超高周波によつて
放散された熱を吸収し、分解し、重合の開始を容
易にする。
もちろん型の材料は重合可能基本組成物と両立
しなければならない。即ち基本組成物に対して完
全に中性でなければならない。
好ましくは照射は、型／基本組成物組立体の水
準における電力密度が0.5・10-3〜1000・
10-3W／cm2の範囲内に含まれるように実施されな
ければならない。
一般的に、この程度の電力水準は、40°以下、
特に20゜〜35℃の中程度の温度を保持しながら重
合反応を開始し、また適当にこれを保持するのに
十分である。
好ましくは、基本組成物を構成するためには、
高分子量を有する単量体、または単量体混合物を
選定する。特に、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロ
キシエチルアクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、ビニルピロリドン、グリシジル
メタクリレート、メタクリルアミド、ビスフエノ
ールＡ、ジメタクリレート、ビスフエノールＡビ
ス（２ヒドロキシプロピルメタクリレート）の群
から選定する。これらの単量体は低温重合工程中
に、わずかの収縮を示し、これはレンズの完全に
満足な品質をうることを可能にするものである。
基本生成物を構成する単量体または単量体混合
物を線状重合体と混合することができ、この混合
はさらに重合中の収縮を低減させ、また二、三の
応用においては結果を改良することができる。特
に下記の線状重合体を混合することができる：ポ
リグリシジルメタクリレート、ポリメチルメタク
リレート、ポリビニルピロリドン。
大気圧で本発明の方法を実施することができ、
一般に必要装置の原価を低減させるために実際上
大気圧で操作する。しかし圧力の増大も好ましい
要因であることが観察され、二、三の応用におい
ては、２〜10バールのオーダの圧力で操作するこ
とができよう。
実際上、使用される型は、レンズの製作に必要
とされる基本組成物の量の少なくとも20倍以上の
材料を使用して、熱慣性によつて満足な温度調整
を成しうるようにしなければならない。たとえ
ば、0.03ｇのレンズについては、それぞれ１ｇの
オーダの質量を有する二つの部分から成る型を使
用することができる。必要な場合、型の外面を連
動流体によつて冷却させることができる。
以下本発明を図面になす実施例について詳細に
説明する。
各実施例のそれぞれの実施条件を記述する前
に、その実施に使用される材料の特性と、各例に
共通な実施方法の条件について下記に説明する。
実施例に示す方法は、加工工程またはその他の
仕上げ操作を加える必要なく、成形後にすべての
特性（幾何学的特性、機械的特性、および光学的
特性）を備える親水性コンタクトレンズ（または
可撓性レンズ）を成形工程によつて製造しようと
するものである。
このため、二つの部分１と２（第１図）から成
る型を使用する。この型は、超高周波に対して透
過性で一般に親水性レンズの製造に使用される基
本組成物（ビニル単量体とアリル単量体の混合
物）と化学反応しない材料で製造される。
さらに、この型の材料は、レンズの型抜きを簡
単に実施できるものでなければならない。またこ
の材料は、最終レンズに必要とされる光学特性と
両立する“光沢”性を持つ型面を与えるものでな
ければならない。
下記の実施例において、型は、非電荷性純粋ポ
リプロピレンから成る。すなわち、使用される放
射線に対して吸収特性を有する添剤を全く含有し
ないポリプロピレンから成る。型の二つの部分
は、噴射成形によつて得られる。もちろん、これ
らの型は必要に応じて加工研摩され、また、その
他の任意の方法によつて得られる。
型の第１の部分１は、製造されるレンズの凸面
半径に等しい半径Raの凹面を示す。この凹面１
ａから、外側に向かつて傾斜した外周面部１ｂが
延長されている。
この外周面部の外側に少し円錐形の側壁部１ｃ
を備え、この側壁部はその上部において外周切欠
き１ｅを成すために中断され、この切欠きは、型
の第２の部分の嵌合のために排除される基本組成
物余剰分を受けるためのものである。
実施例において、型部分１はその正確な噴射成
形のために不必要な体積が中空に成され、外周フ
ランジ１ｄによつて支持されている。
この型部分１の全直径は15mmのオーダであり、
その重量は１ｇのオーダである。
型の第２の部分２は第１の部分１にかぶさるた
めのものであつて、同一オーダの重量を有する。
この第２の部分は、製作されるレンズの凹面半径
に等しい半径Roを有する凸面２ａを含む。
この凸面２ａから、前記の外周面部１ｂと共役
しこれに当接するための外周面部２ｂが延長され
ている。
またこの型部分２は円錐形２ｃを含み、この側
壁２ｃは側壁１ｃに当接し、大面に対する当接作
用で良好な密封性を保証するに適した形状を有す
る。
操作第１段階において、第２図に示す様に型第
１の部分１の凹形面１ａによつて限られた収納部
の中に基本組成物が少し余分に配置される。
次に型の第２の部分２を型第１の部分１の上
に、それぞれの外周平面部１ｂと２ｂ、及び円錐
形外壁部１ｃと２ｃが相互に当接するまで嵌合さ
せる。
この操作中に、基本組成物の余剰分が切欠き１
ｅの中に排除される。一般に、対応の面１ａと２
ａとの間に残存する基本組成物の重量は通常型の
親水性レンズの場合約0.05ｇを超えない。
次に相互に当接された二つの部分を保持するた
め締付手段を設置する（第３図）。もちろんこの
締付手段は、超高周波に対して吸収性でない材料
から成る。
そこでこの組立体は重合操作の準備ができてい
る。この組立体を、同様に準備された他の複数の
型と共に、（超高周波に対して非吸収性の）ケイ
素から成るコンベアベルト３の上に配置する。こ
のコンベアベルトは、適当な放射スリツトを備え
た放射電磁波案内装置５と組合わされたトンネル
４の中を通過する。この電磁波案内装置５は、公
知のように、その末端５ａから超高周波発生装置
に接続されている。さらに、導管６によつて一定
温度の空気流をトンネル４の中に吹き込むことが
でき、トンネルの他端に吸引導管７が備えられ
る。
この種のプラントは、たとえば2450メガヘルツ
に等しい周波数と可調整電力密度を有する超高周
波を用いてトンネル４を照射することができる。
下記のすべての実施例においては、その重合工程
中、型とレンズ素材との間にポケツトの出現が全
く見られず、このようにして得られたレンズは完
全に満足な幾何学特性と光学特性とを備えてい
た。
重合操作の末期に得られた重合体はレンズ体積
全体にわたつて極めて均一であつて、このことは
光学面から非常に望ましい品質である。
型は剛性であつて、脆性部分を全く含まないこ
とを注意しよう。これらの型は明白な劣化を伴う
ことなく多数回のテストに使用することができ
た。
例 １ 閉鎖型の中に配置される基本組成物は下記の通
りである。
ヒドロキシエチルメタクリレート（Hema）
：72.18％（重量） ヒドロキシプルピルメタクリレート（Hpma）
：23.75％ ヒドロキシエチルアクリレート（Hea）
：2.00％ エチレングリコールジメタクリレート（Egdma）
：0.05％ ポリビニルピロリドン（PVP） ：2.00％ アゾビスイソブチロニトリル（AIBN）
：0.016％ 導管６から噴入される空気流の温度は20℃であ
つた。
この実施例においては、40個の型をトンネルの
中に同時に配置できるようにコンベアベルト３の
上に配置した。またコンベアベルトの速度は、そ
れぞれの型がトンネルの内部に１時間滞溜するよ
うに調整された。
トンネル内部の電力密度は40.10-3W／cm3であ
つた。
このようにして製作されたレンズは約40％の水
分を吸収することができた（水和されたレンズの
最終重量に対する％）。
例 ２ ビニルピロリドン（VP） ：59.8 ％ グリシジルメタクリレート（GMA）
：35 ％ メタクリルアミド（MC） ：5 ％ AIBN ：0.016 ％ 空気流温度 ：20℃ コンベアベルト上の型の数 ：30 電力密度 ：20・10-3W／cm3 各型の滞溜時間 ：４時間 仕上りレンズによつて吸収されうる水分
：70 ％ 例 ３ VP ：59.8 ％ ポリグリシジルメタクリレート（PGMA）
：39.9 ％ ビスフエノールＡジメタクリレート（BPAD）
：0.1 ％ AIBN ：0.016 ％ 空気流温度 ：20℃ コンベアベルト上の型の数 ：40 電力密度 ：40・10-3W／cm3 各型の滞溜時間 ：１時間 吸収されうる水分 ：84 ％ この親水性レンズは、基本組成物に対する水分
添加量に応じて、乾燥状態、部分水和状態または
完全水和状態でうることができる。
もちろん本発明の方法は、基本単量体の適当な
選択によつて非水和性レンズをうることもでき
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は分離配置された型の二つの部分の軸方
向断面図、第２図は型の第１の部分の中に基本組
成物を入れた状態図、第３図は両部分を嵌合した
状態図、また第４図は本発明の方法を実施するた
めの照射トンネルの略示図である。 １……型の第１部分、１ａ……凹面、１ｂ……
外周面、１ｃ……外壁面、１ｄ……フランジ、１
ｅ……切欠、２……型の第２の部分、２ａ……凸
面、２ｂ……外周面、２ｃ……側壁部、４……ト
ンネル、５……超高周波案内装置、５ａ……同発
生装置、６，７……空気導管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 所望のレンズ形状を凹面において再現する閉
    鎖密封成形型の中で基本組成物を重合する型の、
    適当な光学品質を有するコンタクトレンズの製造
    法において、 大体106Hz乃至1011Hzの範囲内の超高周波電磁
    波に対して透過性または弱吸収性の物質をもつ
    て、レンズ作成に必要な基本組成物量より遥かに
    高い熱慣性を有する様に型を製作する段階と、 前記の超高周波に対して吸収特性を有する１種
    または複数の重合性二重結合単量体から基本組成
    物を準備する段階と、 型の水準において約40℃以下の温度を保持する
    に適した電力密度を有する前記周波数の超高周波
    をもつて、閉鎖型内部に前記基本組成物を配置し
    て成る組立体を照射することによつて基本組成物
    の重合を実施する段階とを含むことを特徴とする
    方法。 ２ 前記の基本組成物はビニル単量体またはアリ
    ル単量体またはその混合物、またはこれらの単量
    体と線状重合体との混合物であつて、重合は２×
    108Hz乃至４×109Hzの間の超高周波による照射に
    よつて実施される、特許請求の範囲第１項による
    製造方法。 ３ 型の物質はポリプロピレンまたはポリエチレ
    ン等の非電荷性重合体であり、基本組成物の重合
    は２×108Hz乃至４×109Hzの範囲の周波数の超高
    周波による照射によつて実施される、特許請求の
    範囲第１項または第２項による製造方法。 ４ 基本組成物に対して、この組成物の重合の開
    始を容易にするための重合開始剤を加える、特許
    請求の範囲第２項または第３項による製造方法。 ５ 基本組成物は、ヒドロキシエチルメタクリレ
    ート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒド
    ロキシエチルアクリレート、エチレングリコール
    ジメタクリレート、ビニルピロリドン、グリシジ
    ルメタクリレート、メタクリルアミド、ビスフエ
    ノールＡビス（２ヒドロキシプロピルメタクリレ
    ート）から成る群の、高分子量単量体またはその
    混合物である、特許請求の範囲第１項、第２項、
    第３項または第４項のいずれかによる製造方法。 ６ 基本組成物に対して少くとも１種の線状重合
    体、特にポリグリシジルメタクリレート、ポリメ
    チルメタクリレート、ポリビニルピロリドンを混
    合する、特許請求の範囲第５項による方法。 ７ 型／基本組成物組立体の水準における電力密
    度が0.5×10-3乃至1000×10-3W／cm3の範囲内に
    含まれる様に照射を実施する、特許請求の範囲第
    １項、第２項、第３項、第４項、第５項または第
    ６項のいずれかによる製造方法。 ８ 型は外部から冷却される、特許請求の範囲第
    １項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６
    項、または第７項のいずれかによる製造方法。 ９ 大気圧に等しい圧で操作する、特許請求の範
    囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第
    ６項または第７項のいずれかによる製造方法。 １０ ２バール乃至10バールのオーダの、大気圧
    以上の圧で操作する、特許請求の範囲第１項、第
    ２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項
    または第８項のいずれかによる製造方法。 １１ レンズの製造に必要な基本組成物の量の少
    くとも20倍の材料を使用した型を用いる、特許請
    求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかによる製
    造方法。 １２ 二つの部分から成る型を利用し、一方の部
    分はレンズの凸形を形成するための凹形を有し、
    他方の部分はレンズの他面を形成するための凸形
    を有し、凹面を備えた前記部分の中に基本組成物
    を配置したのち、型のこれら二つの部分は、それ
    らの軽度に円錐形の外側面によつて入子状に密封
    される、特許請求の範囲第１項乃至第１１項のい
    ずれかによる製造方法。
JP2930481A 1980-02-28 1981-02-28 Method of manufacturing contact lens and contact lens manufactured thereby Granted JPS57609A (en)

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JPS57609A JPS57609A (en) 1982-01-05
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