KR101310619B1

KR101310619B1 - 콘택트 렌즈 제조에 사용되는 금형

Info

Publication number: KR101310619B1
Application number: KR1020087014104A
Authority: KR
Inventors: 드하르메쉬 케이 두베이; 쉬 쑹; 마크 이 슐라겔
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2013-09-24
Also published as: CN101326041A; BRPI0619731B1; CN101326041B; BRPI0619731A2; JP2009519151A; AU2006326651A1; TWI404623B; RU2415011C2; AU2006326651B2; TW200734153A; SG170107A1; US20070132124A1; WO2007070348A1; EP1960174A1; CA2632721A1; AR058301A1; CA2632721C; JP5191902B2; RU2008128420A; KR20080082631A

Abstract

본 발명은, 나머지 반 금형에 대한 하나의 반 금형의 이동이 감소한, 심이 없는 엣지를 갖는 콘택트 렌즈의 제조에 유용한 금형을 제공한다. 이들 결과는, 숄더 스탑 및 심과 부합하는 특징을 갖는 반 금형을 제공함으로써 달성된다.

콘택트 렌즈, 금형, 심, 엣지

Description

콘택트 렌즈 제조에 사용되는 금형 {Molds for use in contact lens production}

본 발명은 콘택트 렌즈의 제조에 유용한 금형에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 금형은 심(seam)이 없는 엣지(edge)를 갖는 렌즈의 제조를 위해 제공된다.

콘택트 렌즈의 제조에 유용한 방법 및 금형이 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 전문이 본원에 참조로 인용되는 미국 특허 제5,540,410호에는 금형 및 콘택트 렌즈 제조시의 상기 금형의 용도가 기재되어 있다. 그러나, 상기 공지된 렌즈 금형은, 심이 없는 렌즈 엣지를 제조할 수 없다는 측면에서 불리하다. "심"은 과량의 렌즈 재료에 의해 형성된 라인 또는 경계를 의미한다. 도면을 참조하면, 도 1은 심(11)을 갖는 렌즈 엣지(10)의 근접 측단면도이다. 상기 심이 결막과 접촉할 수 있고 표면 거칠기, 불편 또는 이들 둘 다를 발생시킬 수 있으므로, 이와 같은 심의 존재는 불리하다. 추가로, 금형 어셈블리의 하나의 반 금형(mold half)이 나머지 반 금형에 대해 이동할 수 있으므로, 공지된 렌즈 금형은 불리하다. 이러한 이동에 의해, 렌즈의 한쪽 면으로부터 나머지 면으로 렌즈 엣지 모양이 변하게 된다. 예를 들면, 렌즈의 한쪽 면의 하나의 렌즈 엣지(도 2a)는 동일한 렌즈의 반대쪽 면의 렌즈 엣지(도 2b)와 상이한 모양을 갖는다.

도 1은 심이 있는 렌즈 엣지의 근접 측단면도이다.

도 2a는 렌즈의 제1 면의 제1 렌즈 엣지의 근접 측단면도이다.

도 2b는 도 2의 렌즈의 제2 면의 제2 렌즈 엣지의 근접 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 금형의 전면 반 금형의 상부 사시도이다.

도 3a는 I-I를 따라 절단한 도 3의 반 금형의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 금형의 배면 반 금형의 상부 사시도이다.

도 4a는 II-II를 따라 절단한 도 4의 반 금형의 단면도이다.

도 5는 도 4의 배면 반 금형과 맞추어진 도 3의 전면 반 금형인 금형 어셈블리의 근접 단면도이다.

도 5a는 도 5의 금형의 한 영역의 근접 단면도이다.

도 6a, 6b 및 6c는 본 발명의 금형의 한 가지 양태의 영역의 근접 단면도이다.

본 발명의 금형에 의해 심이 없는 엣지를 갖는 콘택트 렌즈가 형성될 수 있다. 추가로, 반 금형 이동이 본 발명의 금형에서 감소하여, 감소된 엣지 편차를 갖는 렌즈가 제조된다. 본 발명에서는, 이러한 결과가 숄더 스탑(shoulder stop) 및 심과 부합하는 특징(seam-matching feature)을 갖는 금형을 제공함으로써 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

한 가지 양태에서, 본 발명은 각각 숄더 스탑 및 원뿔형 심을 갖는 전면 곡면(curve) 반 금형 및 배면 곡면 반 금형을 포함하는, 이들로 본질적으로 이루어진, 및 이들로 이루어진 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 금형을 제공한다.

도 3, 3a 및 5a를 참조하면, 전면 반 금형(102)은 오목면(110)과 일반적으로 평행하게 떨어져 있는 볼록면(113) 및 본질적으로 평면상의 환형 플랜지(flange)(106)를 갖는다. 플랜지(106)는 가이드월(guidewall)(125)과 일치하며, 표면(110) 및 표면(113)으로부터, 오목면(110)의 대칭축에 대해 수직인 평면(plane normal) 또는 수직으로, 방사형으로 바깥쪽을 향하여 연장된다. 전면 금형 원뿔형 심(112)은 숄더(shoulder)(114)와 연속되며, 이의 표면은 가이드월(125)과 연속된다. 오목면(110)은 금형에서 주조되기 위해 팽윤되지 않은 렌즈의 전면 곡면의 크기를 가지며, 형성된 콘택트 렌즈 표면이 광학적으로 허용되는 품질을 수득할 정도로 충분히 매끄럽다. 볼록면(113)은 광학 품질 표면을 형성하는 데 적합한 표면을 가질 필요가 없다.

도 4, 4a 및 5a에 나타낸 바와 같이, 배면 반 금형(103)은 떨어져 있는 표면(109)와 표면(115)을 갖고, 볼록면(109)의 대칭축에 대해 수직인 평면으로 방사형으로 바깥쪽을 향하여 연장된 본질적으로 평면상의 환형 플랜지(105)를 갖는다. 배면 반 금형(103)은, 광학 품질(optical quality)의 볼록면(109) 및 일반적으로 평행한 오목면(115)을 갖는 중심 만곡부를 규정한다. 볼록면(109)은 주조되어야 하는 팽윤되지 않은 렌즈의 배면 표면 곡면의 치수를 가지며, 형성된 렌즈 표면이 광학적으로 허용되는 품질을 가질 정도로 충분히 매끄럽다. 배면 반 금형(103)의 오목면(115)은 광학 품질 표면을 형성하기에 적합한 표면을 가질 필요는 없다. 배면 반 금형 원뿔형 심(117)은 숄더(118)와 연속된다. 바깥쪽을 향하여 점차 좁아지는 가이드월(119)은 숄더(118)와 연속되며, 숄더(118)로부터 윗쪽을 향하여 연장된다. 플랜지(105)는 가이드월(119)과 연속되며, 표면(115) 및 표면(109)으로부터 방사형으로 바깥쪽을 향하여 연장된다. 본 발명의 반 금형들 중의 하나 또는 둘 다는, 미국 특허 제5,540,410호에 기재된 바와 같이, 몰드 탭(mold tab)을 포함하도록 구성될 수 있다.

도 5 및 5a에는 금형을 형성시키기 위해 조립된 2개의 상호 보완적인 반 금형들, 즉 전면 반 금형(102) 및 배면 반 금형(103)이 다양한 시각으로 예시되어 있다. 전면 반 금형(102)은 광학 품질의 오목면(110)에 의해 중심 만곡부를 규정한다. 오목면(110)은 그 둘레에 연장된 윤곽이 뚜렷한 원주형 엣지(111)를 갖는다. 도 5a에 나타낸 바와 같이, 환형 엣지(111)는, 배면 표면 원주형 엣지(120)와 함께, 후속적으로 성형된 콘택트 렌즈를 위한 윤곽이 뚜렷하고 균일한 플라스틱 반경 접합선을 형성한다. 엣지(111)는 통상적으로 약 3 내지 45㎛ 이하, 바람직하게는 약 5 내지 약 30㎛ 범위의 곡률을 갖고, 엣지를 규정하는 표면은 약 75 내지 약 90° 범위의 각을 형성할 수 있다.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 전면 반 금형 원뿔형 심(112)은 환형 엣지(111)와 연속되며 만곡형으로 윗쪽을 향하여 환형 엣지(111)로부터 숄더(114)를 향하여 연장된다. 원뿔형 심(112)은 오목면(110)의 대칭축에 대해 수직인 평면 또는 수직과 약 75 내지 약 85°의 각도로 윗쪽을 향하여 만곡형으로 엣지(111)로부터 연장된다. 숄더(114)는 원뿔형 심(112)과 연속되며 원뿔형 심(112)으로부터 방사형으로 바깥쪽을 향하여 연장된다. 가이드월(125)은 숄더(114)로부터 윗쪽을 향하여 연장된다. 가이드월(125)은 오목면(110)의 대칭축에 대해 수직인 평면 또는 수직과 약 45 내지 약 89°의 각도로 숄더(114)로부터 연장된다.

또한, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 배면 반 금형(103)은, 볼록면(109)의 대칭축에 대해 수직인 평면 또는 수직과 약 75 내지 약 85°의 각도로 윗쪽을 향하여 원주형 엣지(120)로부터 연장되는 배면 반 금형 원뿔형 심(117)을 갖는다. 본 발명의 금형의 모든 양태에서, 전면 및 배면 반 금형의 원뿔형 심은 상호 보완적으로 성형되어, 반 금형의 좌우 이동을 최소화시키거나 방지하도록 표면들이 함께 안전하게 맞추어진다. 숄더(118)는 원뿔형 심(117)과 연속되며, 방사형으로 바깥쪽을 향하여 원뿔형 심(117)으로부터 연장된다. 배면 반 금형 가이드월(119)은 윗쪽을 향하여 숄더(118)로부터 약 45 내지 약 89°의 각도로 연장된다.

원뿔형 심(112) 및 (117)의 길이는 약 50 내지 약 500㎛일 수 있다. 원뿔형 심(117) 및 (112)는 반 금형의 좌우 이동을 최소화시키기 위해 제공된다. 추가로, 배면 반 금형(103)에 압력이 가해져서 이것이 전면 반 금형(102)을 누르는 경우, 과량의 렌즈 재료가 렌즈 캐비티(lens cavity)로부터 숄더(114) 및 숄더(118)의 방향으로 밀릴 것이다. 당해 기술분야의 숙련가는, 사용되는 압력의 정확한 양은 사용되는 금형 재료에 좌우되고, 더 높은 모듈러스 재료가 더 낮은 모듈러스 재료보다 더욱 큰 압력을 가하는 것이 요구됨을 인지할 것이다. 바람직하게는, 배면 반 금형은 전면 반 금형에 비해 직경이 약 1 내지 약 100㎛로 꽤 크다. 이와 같은 과대 크기(oversizing)로 인하여, 전면 반 금형이 수축될 수 있는데, 그 이유는, 배면 반 금형에 압력이 가해져서, 과량의 렌즈 재료가 렌즈 캐비티로부터 이동하는 것이 용이해지기 때문이다.

숄더(114) 및 숄더(118)은 서로에 대해 상호 보완적으로 성형되며, 전면 및 배면 반 금형이 움직일 수 있는 최대 이동 거리를 규정한다. 각각의 숄더의 길이는 약 50 내지 약 1000㎛이다.

가이드월(119) 및 가이드월(125)은 임의로, 그러나 바람직하게는 각각의 반 금형에 포함된다. 가이드월은 길이가 약 1 내지 약 100㎛일 수 있다. 가이드월은, 중요한 정렬의 필요성 및 금형 어셈블리 기계에 대한 공차의 필요성 없이, 반 금형이 용이하게 조립되도록 한다.

도 6a, 6b 및 6c에는, 전면 반 금형에 대한 배면 반 금형의 과대 크기로 인하여 반 금형의 연동(interlocking)이 용이해지는 방법이 도시되어 있다. 반 금형들이 접촉된 후, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 압력이 배면 반 금형에 가해져서, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 전면 반 금형의 원뿔형 심(112)의 하단부가 윗쪽으로 구부러지게 된다. 배면 반 금형에 압력이 계속 가해짐에 따라, 배면 반 금형 원주형 엣지(120)는 전면 반 금형 속으로 파고든다.

본 발명의 반 금형은, 중합 가능한 조성물의 중합에 의해 콘택트 렌즈를 제조하는 데 유용하게 사용할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 반 금형으로부터 제조된 금형 어셈블리를 사용하여 제조된 콘택트 렌즈는 수화 또는 팽윤에 의해 용이하게 착용되도록 제조될 수 있는 수화되지 않은 렌즈이며, 당해 기술분야에 공지된 임의의 방법에 의한 렌즈이다. 전면 반 금형(102) 및 배면 반 금형(103)은 유리 또는 열가소성 중합체를 비제한적으로 포함하는 임의의 적합한 재료로 제조할 수 있다. 바람직하게는, 금형은 자외선 광이 충분히 통과하는 재료로부터 제조되어, 이를 통한 조사를 허용하여 콘택트 렌즈 재료, 바람직하게는 소프트 콘택트 렌즈 재료의 중합을 촉진시킨다. 본 발명의 반 금형의 제조를 위한 바람직한 열가소성 재료는 폴리스티렌 및 폴리프로필렌이다. 각각의 반 금형은 나머지 반 금형의 재료와 동일하거나 상이한 재료로부터 제조할 수 있다. 반 금형의 제조는 임의의 통상적인 방법, 바람직하게는 미국 특허 제5,540,410호에 기재된 바와 같은 방법으로 달성될 수 있다.

본 발명의 금형에서, 더욱 바람직하게는 배면 반 금형(103)의 제조에 사용되는 재료는 전면 반 금형(102)보다 경질이거나 덜 혼화성이다. 본 발명의 반 금형의 배열(configuration)이 주어지면, 더 매끄러운 전면 반 금형 재료를 사용함으로써, 상기 금형에 압력이 가해지는 경우, 배면 표면 원주형 엣지(120)가 전면 표면 원주형 엣지(111)를 침범하거나 평평하게 하도록 할 수 있다. 이는, 전면 및 배면 반 금형의 접합선에서 과량의 렌즈 재료를 금형 캐비티로부터 제거하는 것을 허용한다. 대안으로, 전면보다 매끄러운 배면 반 금형을 사용하여, 배면 엣지(120)를 침범하는 전면 표면 원주형 엣지(111)를 생성시킬 수 있다.

모든 양태에서, 전면 및 배면 반 금형은, 이를 통한 열의 급속한 전달을 허용하고, 탈금형 과정에서 반 금형을 분리하는 데 사용되는 지레형 반력(prying force)을 견딜만큼 충분히 강성이도록 고안된다. 본 발명의 금형은 콘택트 렌즈의 어떠한 제조 방법에도 사용할 수 있다. 일반적으로, 바람직한 방법에서, 일정량의 중합 가능한 조성물을 전면 반 금형(102)의 오목면(110) 위에, 바람직하게는 주입에 의해 위치시킨다. 전면 반 금형(102)의 오목면(110)을 향하여 마주보는 볼록면(109)을 갖는 배면 반 금형(103)을 중합 가능한 조성물 위에 놓는다. 바람직하게는, 사용되는 중합 가능한 조성물의 용적은 2개의 반 금형에 의해 형성되는 캐비티의 용적보다 크다.

반 금형(103)이 전면 반 금형(102) 위에 놓이면, 반 금형은 바람직하게는 약 1 내지 약 5lb의 힘을 사용하여 함께 가압된다. 상기 힘은 플랜지(105) 및 플랜지(106) 중의 하나 또는 둘 다에 가해질 수 있다. 상기 힘은 기압, 스프링과 같은 기계적 수단, 또는 이들의 조합된 방식을 비제한적으로 포함하는 임의의 편리한 방식으로 가해질 수 있다. 한 가지 양태에서, 플랜지를 가로질러 놓이기 위한 평평한 모양의 침착 노즐, 또는 반 금형(102) 또는 반 금형(103) 속에 부분적으로 맞추기 위한 원뿔 모양 및 평평한 모양이 조합된 침착 노즐이 사용된다. 상기 힘은 중합 가능한 조성물의 중합 과정에 걸쳐 유지된다.

중합 가능한 조성물은 바람직하게는 자외선 조사에 노출됨으로써 중합된다. 중합이 완결된 후에, 전면 반 금형(102) 및 배면 반 금형(103)에 의해 각각 형성된 금형은 해체되고 주조 렌즈는 추가의 가공을 거친다.

Claims

전면 반 금형 및 배면 반 금형을 포함하는 콘택트 렌즈 제조용 금형으로서,

상기 반 금형 각각이 숄더(shoulder) 및 원뿔형 심(conical seam)을 포함하는, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
전면 반 금형 및 배면 반 금형을 포함하는 콘택트 렌즈 제조용 금형으로서,

상기 전면 반 금형이, 오목면, 볼록면 및 환형 원주형 엣지가 있는 중심 만곡부를 갖는 제1 물품을 포함하고, 상기 오목면의 중심부가 콘택트 렌즈의 전면 곡면에 곡률을 부여하기에 적합하며,

상기 제1 물품이 또한 상기 오목면에 대한 대칭축; 상기 환형 엣지와 연속되며 상기 오목면의 대칭축에 대해 수직인 평면과 75 내지 85°의 각도로 윗쪽을 향하여 만곡형으로 상기 환형 엣지로부터 연장되는 제1 원뿔형 심; 상기 제1 원뿔형 심과 연속되며 바깥쪽을 향하여 방사형으로 상기 제1 원뿔형 심으로부터 연장되는 제1 숄더; 및 상기 제1 숄더와 일치하고, 상기 제1 숄더를 둘러싸며, 상기 오목면의 대칭축에 대해 수직인 평면으로 바깥쪽을 향하여 방사형으로 상기 오목면 및 볼록면으로부터 연장되는 환형 플랜지를 갖고,

상기 배면 반 금형이, 오목면 및 볼록면이 있는 중심 만곡부를 갖는 제2 물품을 포함하고, 상기 볼록면의 중심부가 콘택트 렌즈의 배면 곡면에 곡률을 부여하기에 적합하며,

상기 제2 물품이 또한 상기 볼록면에 대한 대칭축; 상기 볼록면 주변의 원주형 엣지; 상기 볼록면의 대칭축에 대해 수직인 평면과 75 내지 85°의 각도로 윗쪽을 향하여 상기 원주형 엣지로부터 연장되는 제2 원뿔형 심; 상기 제2 원뿔형 심과 연속되며 바깥쪽을 향하여 방사형으로 상기 제2 원뿔형 심으로부터 연장되는 제2 숄더; 및 상기 오목면 및 볼록면과 일치하고, 상기 오목면 및 볼록면을 둘러싸며, 상기 볼록면의 대칭축에 대해 수직인 평면으로 바깥쪽을 향하여 방사형으로 상기 오목면 및 볼록면으로부터 연장되는 환형 플랜지를 포함하는, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
제2항에 있어서, 상기 전면 및 배면 반 금형 각각이, 윗쪽을 향하여 상기 제1 숄더 및 제2 숄더로부터 연장되는 가이드월을 추가로 포함하고, 상기 전면 반 금형의 가이드월이 상기 오목면의 대칭축에 대해 수직인 평면과 45 내지 89°의 각도로 연장되고, 상기 배면 반 금형의 가이드월이 상기 볼록면의 대칭축에 대해 수직인 평면과 45 내지 89°의 각도로 연장되는, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전면 및 배면 반 금형이 자외선 광에 투과성인 열가소성 중합체를 포함하는, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
제4항에 있어서, 상기 열가소성 중합체가 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌인, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
제5항에 있어서, 하나의 반 금형이 폴리스티렌을 포함하고 나머지 반 금형이 폴리프로필렌을 포함하는, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
제5항에 있어서, 상기 전면 반 금형이 상기 배면 반 금형보다 경질인, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
제5항에 있어서, 상기 배면 반 금형이 상기 전면 반 금형보다 경질인, 콘택트 렌즈 제조용 금형.
콘택트 렌즈의 제조방법으로서,

상기 제조방법이,

(a) 청구항 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 기재된 금형을 제공하는 단계,

(b) 중합 가능한 조성물을 상기 금형에 주입시키는 단계 및

(c) 상기 중합 가능한 조성물을 중합시키는 단계를 포함하는, 콘택트 렌즈의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 단계(c)와 동시에, 제1 물품 환형 플랜지, 제2 물품 환형 플랜지 또는 이들 둘 다에 압력을 가하는 단계를 추가로 포함하는, 콘택트 렌즈의 제조방법.