KR20030034055A

KR20030034055A - 안과용 장치 제조용 주형

Info

Publication number: KR20030034055A
Application number: KR1020027012454A
Authority: KR
Inventors: 포드제임스디.; 몰락프랭크에프.; 커크제임스에프.
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2003-05-01
Also published as: HK1049641A1; CA2404116A1; AR028273A1; EP1265740A2; DE60117008D1; DE60117008T2; WO2001070490A2; JP5143327B2; JP2004507377A; AU2001247657B2; TW590866B; BR0109438A; CN100411861C; BR0109438B1; KR100723288B1; CA2404116C; EP1265740B1; WO2001070490A3; CN1479673A; US6551531B1

Abstract

본 발명의 안과용 렌즈는 렌즈 성형 혼합물을 주형내에서 반응시켜 중합체를 성형시킴으로써 제조된다. 당해 중합체는 이후에 주형으로부터 탈형되고, 완성된 렌즈로 가공된다. 당해 주형은, 중합체를 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제1 부품과 중합체를 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제2 부품의 적어도 2개의 부품으로 제조된다. 당해 주형의 제1 부품과 제2 부품 각각의 표면 에너지는 상이하다.

Description

안과용 장치 제조용 주형{Molds for making ophthalmic devices}

발명의 배경

본 발명은 콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈를 제조하기 위한 주형 및 주형 부품에 관한 것이다.

콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈는 대부분 흔히 캐스팅 공정으로 제조된다. 당해 공정은 중합성 단량체와 다른 재료들로 이루어진 반응성 렌즈 성형 혼합물을 주형내에 주입하는 단계와 당해 혼합물을 적절한 광 개시제 또는 촉매의 존재하에 UV선이나 열에 노출시켜 경화시키는 단계를 포함한다. 당해 주형은 통상적으로 곡선형의 안과용 렌즈를 형성시키기 위한 자성 및/또는 웅성 기저면 또는 곡선 주형부를 지닌 다수의 공동(cavity)으로 이루어져 있다. 렌즈는 주형 표면의 계면에서 형성된다.

일반적인 문제점은 주형에서 형성된 렌즈의 주형 부품의 어느 한쪽이나 양쪽에 대한 부착성이다. 안과용 렌즈에서 형성되는 모서리 파열과 단편, 흠 또는 다른 표면 결함 뿐만 아니라 구멍, 공극, 소공, 즉 균일하지 않은 두께 영역, 및 퍼들(puddle)은 부착성이 너무 클 때 발생할 수 있다. 이러한 문제점은 모서리가 얇거나 모서리 형태가 복잡한 렌즈의 제조 공정에서 악화된다. 따라서, 주형에서 형성된 렌즈에 손상을 일으키지 않으면서 반쪽 주형 또는 주형 일부를 분리하는 것이시판용 렌즈 제조 공정에 매우 중요하다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 한 가지 방법은 주형 재료에 아연 스테아레이트와 같은 첨가제를 혼입시키거나 주형 박리제를 포함시키는 것이었다. 불행하게도, 이들 제제는 주형 표면 조직이나 벌크 중합체 성질에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 경화 시간, 온도 및 가열 프로필과 탈형 공정을 조정하여 주형 부품의 적어도 한쪽으로의 렌즈의 부착성에 영향을 미치기도 하였다. 종종, 부착 문제를 해결하는 데 도움이 될 수도 있는 경화 및 탈형 공정에 대한 조정은 제조된 렌즈의 품질에 악영향을 미친다. 역학성 및 광학성이 심각하게 손상되거나 변할 수 있다.

일본 공개특허공보 제98-133667호에는, 공동면 상의 기저 주형을 피복하는 열가소성 필름과 기저 주형으로 이루어진 제1 주형과 제2 주형과의 조립체에 대해 거론되어 있다. 여기서, 기저 주형은 폴리에틸렌 필름과 함께 PMMA로 제조되며, 자성 주형은 폴리프로필렌으로 제조된다.

다중 주형 부품에 대한 부착성으로 인해 나타나는 렌즈의 생산성 손실을 줄이거나 없앨 수 있는 간단한 방법이 여전히 절실히 요구되고 있다.

발명의 요지

본 발명은 렌즈 성형 혼합물을 주형내에서 반응시켜 중합체를 성형시키는, 안과용 렌즈의 제조방법에 관한 것이다. 당해 중합체는 이후에 주형으로부터 탈형되어 완성된 렌즈로 성형된다. 당해 주형은, 중합체를 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제1 부품과 중합체를 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제2 부품의 적어도 2개의 부품으로 제조된다. 당해 주형의 제1 부품과 제2 부품 각각의 표면 에너지는 상이하다.

본 발명의 다른 양상에 있어서, 안과용 렌즈 주형은 2개 이상의 부품을 포함한다. 제1 부품은 렌즈의 일부를 성형하기 위한 표면을 지니고, 제2 부품은 렌즈를 성형하기 위한 표면을 지닌다. 제1 부품과 제2 부품은 각각 표면 에너지가 상이한 재료로부터 제조된다. 제1 주형 부품과 제2 주형 부품과의 조립체는 공동을 형성한다. 안과용 렌즈는 안과용 렌즈 성형 혼합물의 반응으로부터 공동내에서 성형된다.

본 발명의 또 다른 양상에 있어서, 안과용 렌즈 제조용 주형 키트는 하나 이상의 제1 주형 부품과 하나 이상의 제2 주형 부품을 포함한다. 제1 주형 부품과 제2 주형 부품의 표면 에너지는 상이하다. 이들이 조합되는 경우, 안과용 렌즈를 성형하기 위해 이들의 계면에 공동이 형성된다.

상세한 설명

"안과용 렌즈"란, 이를 통해 시력이 교정되거나 시력 감퇴 없이 눈의 생리 기능이 심미적으로 향상(예를 들어, 홍채색)되는 안구내 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 다른 유사한 장치를 의미한다.

본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 "렌즈 성형 혼합물"이란 용어는 반응하거나 경화되어 안과용 렌즈로 성형될 수 있는 재료들의 혼합물을 의미한다. 이러한 혼합물에는 중합성 성분(단량체), 첨가제, 예를 들어, UV 차단제, 염색제, 광 개시제또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에 필요할 수 있는 다른 첨가제를 포함한다. 적합한 렌즈 성형 혼합물은, 본원에 참조로 인용되어 있는, 미국 특허 제5,849,209호(가교제와 개시제를 포함한 반응성 단량체 혼합물로서); 제5,770,669호(단량체와 개시제를 함유한 예비중합 혼합물로서); 및 제5,512,205호(가교제와 개시제를 포함한 예비중합체 + 단량체 시스템으로서)에 보다 상세하게 기재되어 있다. 실리콘/친수성 거대 단량체, 실리콘계 단량체, 개시제 및 첨가제를 포함하는, 실리콘계 하이드로겔 렌즈를 제조하기 위한 렌즈 성형 혼합물이 가장 바람직하다.

본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 "주형" 및 "주형 조립체"란 용어는 렌즈 성형 혼합물의 반응 또는 경화시, 목적하는 형상의 안과용 렌즈가 제조되도록 렌즈 성형 혼합물이 분배되는 공동을 지닌 형태를 의미한다. 본 발명의 주형 및 주형 조립체는 하나 이상의 주형 부품으로 이루어지며, 당해 부품들이 조합되어 주형 또는 주형 조립체를 형성한다. 이러한 주형 부품의 조합은 바람직하게는 일시적이다. 주형 부품은 함께 조합되어 그 사이에 공동이 형성되며, 여기서 렌즈가 형성되고, 렌즈가 성형되면 주형을 다시 주형 부품으로 분리하여 다음에 기재한 바와 같이 렌즈를 제거한다.

본 명세서에서 사용된 "주형 부품" 또는 "주형 단편"이란 용어는 주형의 다른 일부와 조합시 주형 또는 주형 조립체를 형성하는 주형의 일부를 의미한다. 본 발명의 주형은 2개 이상의 주형 부품으로 형성된다. 적어도 하나의 주형 부품은 혼합물의 반응 또는 경화시 그 표면이 접촉한 렌즈의 일부에 목적하는 형상 및 형태를 제공하도록 렌즈 성형 혼합물과 접촉하는 주형 표면을 적어도 일부 지닌다. 이는 하나 이상의 다른 주형 부품의 경우에도 마찬가지이다.

따라서, 예를 들어 바람직한 양태에서, 당해 주형은 그 사이에 공동이 형성되어 있는, 자성 오목 단편(전면 단편)과 웅성 볼록 단편(후면 단편)의 2개의 부품으로부터 형성된다. 렌즈 성형 혼합물과 접촉해 있는 볼록면 부분은 주형 조립체에서 제조되는 안과용 렌즈의 전면 곡선의 만곡부를 지니고, 렌즈 표면과 접촉하고 있는 렌즈 성형 혼합물의 중합에 의해 성형된 안과용 렌즈의 표면이 광학적으로 허용 가능하도록 충분히 평활성인 것이다. 바람직하게는, 전면 주형 단편은 또한 원형의 주변 모서리를 둘러싸고 있는 환형 플랜지를 지니며, 축에 수직인 평면내에서 이로부터 확장되어 있고 플랜지로부터 확장되어 있다. 후면 주형 부품은 오목면, 볼록면 및 원형 주변 모서리를 지닌 중앙 곡선형의 단면을 지니는데, 여기서 렌즈 성형 혼합물과 접촉해 있는 볼록면 부분은 주형 조립체에서 제조되는 안과용 렌즈의 후면 곡선의 만곡부를 지니고, 후면 표면과 접촉하고 있는 렌즈 성형 혼합물의 반응 또는 경화에 의해 성형된 안과용 렌즈의 표면이 광학적으로 허용 가능하도록 충분히 평활성인 것이다. 또한, 후면 곡선은 원형의 주변 모서리를 둘러싸고 있는 환형 플랜지를 지니며, 볼록 구조의 축에 수직인 평면내에서 후면 곡선으로부터 확장되어 있다. 반쪽의 전면 주형의 내부 볼록면은 렌즈의 외면을 한정하는 반면, 반쪽의 기저 주형의 외부 볼록면은 렌즈의 내면을 한정한다.

당해 조립체에서, 후면 주형 단편은 표면 에너지가 전면 주형 단편의 표면 에너지와 매우 상이한 재료로 제조된다. 당해 재료의 주형 부품으로부터 제조된주형내에서 중합된 후, 그리고 주형 부품의 분리시, 각 표면에 접한 상태로 성형된 렌즈는 접촉하고 있는 하나의 주형 부품에 대해 또다른 주형 부품에는 부착되어 있지 않을 경우, 당해 재료의 표면 에너지는 다른 재료의 표면 에너지와 매우 상이하다. 또한, 주형 박리제 또는 계면활성제의 부재시, 하나 이상의 주형 부품에 대해 부착성이 존재하지 않는다. 중합 중의 단량체는 밀도가 증가하거나, 반대로 부피가 줄어든다. 렌즈가 박막의 반구형 외피에 근접하다면, 이러한 수축은 성형된 부품이 볼록 주형 표면에 부착하도록 하고 오목 주형 표면으로부터 층 분리가 일어나도록 한다. 따라서, 오목 주형 표면의 표면 에너지는 찌스만의 표면 에너지(Zisman's Surface Energy) 개념으로 평가되어진 바와 같이, (렌즈가 주형분리되는 온도에서) 볼록 주형 표면 재료의 표면 에너지보다 약 1.0 mN/m 이상 높다. 바람직하게는, 차이가 약 5mN/m 이상, 가장 바람직하게는 약 9mN/m 이상이다. 가장 바람직한 양태에서, 전면 곡선 주형 표면은 표면 에너지가 35.9 +/- 1.0 mN/m인 환형 올레핀(다음에 보다 상세히 설명되어 있음)으로 제조된 TOPAZ 브랜드 중합체이고, 기저 곡선 주형은 표면 에너지가 26.6 +/- 0.9mN/m인 폴리프로필렌 주형 표면이다. 이러한 차이는 기저 곡선으로 부착하려는 성향을 없애기에 충분한 것이다.

본 발명의 주형 부품은 이의 조성비 및 주형 박리제나 계면활성제의 부재로 인해 표면 에너지가 상이하다. 바람직하게는, 당해 주형 부품은 표면 에너지가 목적한 바와 같도록 하기 위해 단일의 균일한 조성물을 포함한다. 가장 바람직하게는, 주형 부품은 그 속에 기껏해야 가공 보조제만을 포함하는 순수 중합체로부터사출성형된다. 가공 보조제가 첨가되지 않은 순수 중합체가 보다 더 바람직하다. 예를 들면, 가장 바람직한 양태에서, 하나의 주형 부품은 순수한 동일배열 또는 규칙배열 폴리프로필렌으로 제조되고, 다른 주형 부품은 에텐-노르보르넨 공중합체와 같은 환형 올레핀 공중합체로 제조된다. 또한, 주형 부품의 하나로서 사용하기 위해, 반드시 합성 중합체이지는 않은 상이한 재료를 선택할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 주형 부품은 합성 재료로부터 제조될 수 있고, 다른 주형 부품은 금속, 준금속, 세라믹 또는 유리 조성물로 제조될 수 있으며, 단 상이한 두 가지 재료의 표면 에너지는 위에서 기재된 바와 같이 상이하다.

환형 올레핀 공중합체에 있어, 이를 제조하는 데 유용한 환형 올레핀은 미국 특허 제5,087,677호 및 제5,008,356호(각 문헌은 본원에 참조로 인용되어 있다)에 기재되어 있는 환형 단량체이다. 이러한 능력에 유용한 다른 적합한 사이클로올레핀 공중합체가 또한 시판되고 있거나, 이의 제조방법이, 예를 들면, 본원에 참조로 전문 인용되어 있는, 미국 특허 제5,545,829호, 제5,567,776호, 제5,567,777호, 유럽 특허 출원 제203,799호, 제355,682호, 제485,893호 및 제503,422호에서와 같이 공지되어 있다. 이러한 부류의 바람직한 사이클로올레핀 공중합체는 화학식 1의 랜덤 중합체이다.

위의 화학식 1에서,

R¹내지 R³은 각각 독립적으로 H, C_1-8지방족 또는 지환족 그룹이고,

R⁴내지 R¹³은 각각 독립적으로 H, C_1-10알킬, 사이클로알킬, 아릴, C_3-10알킬렌, C_3-10사이클로알케닐 그룹이고,

X + Y은 1이고, X는 0.05 내지 0.9이다.

바람직하게는, R¹내지 R³은 H 또는 C_1-7지방족 그룹이고, R⁴내지 R¹³은 H이고, X는 0.4 내지 0.6이고, Y는 0.6 내지 0.4이다. 가장 바람직하게는, R¹내지 R¹³은 H이고, X와 Y는 각각 0.5이다. 이들 중합체의 유리 전이 온도(Tg)는 약 77 내지 315℃이다. 바람직하게는, Tg는 사출성형의 용이성을 위해 약 77 내지 110℃이다.

이러한 유형의 사이클로올레핀 공중합체로서 가장 바람직한 부류는 티코나 폴리머스[Ticona Polymers; 구 훽스트(Hoechst)]에서 시판 중인 상표명 TOPAS® 중합체이다. TOPAS®류의 중합체 중에서, 에텐과 노르보르넨과의 반응 생성물인 랜덤 공중합체가 가장 바람직하다.

본 발명의 주형을 제조하는 데 사용되는 2개 이상의 상이한 주형 부품에 바람직한 다른 재료 조합은 다음과 같다:

전면(오목) 후면(볼록)

TOPAS 중합체 폴리프로필렌

TOPAS 중합체 폴리스티렌

TOPAS 중합체 폴리에틸렌

폴리스티렌 폴리프로필렌

폴리스티렌 폴리에틸렌

그러나, 일반적으로 또 다른 조합의 주형부는, 상기된 바와 같이 표면 에너지 특성이 상이한 한, 본 발명의 이점을 제공할 것이다.

덜 바람직하기는 하나, 표면 에너지가 매우 상이한 주형 부품을 제조하기 위해 다층 구조물이 사용될 수도 있다. 이러한 구조물에서, 주형 부품의 벌크는 한 가지 재료로 제조되고, 이의 표면은 표면 에너지가 목적한 바와 같은 다른 재료의 층을 포함한다. 이러한 주형은, 한쪽 부품이 폴리프로필렌 표면으로 피복된 폴리아미드로부터 제조되고 다른 주형 부품이 에텐-노르보르넨 공중합체로부터 제조된 주형 부품의 조합으로 제조될 수도 있다. 바람직하게는, 이러한 재료는 적합한 결속층을 사용하여 공압출 과정으로 제조될 수 있을 것이다. 또는, 한쪽 주형 부품의 표면 에너지는 성형 렌즈가 접촉해 있는 다른 주형 부품의 표면 에너지와 충분히 상이한 한, 금속, 세라믹 및 기타 재료로부터 제조된 하나 이상의 주형 부품으로부터 주형을 정형화할 수 있다.

주형 부품의 적어도 하나는 바람직하게는 자외선 또는 가시광선에 투과성인 재료로부터 제조된다. 이는 소프트 콘택트 렌즈의 후속적인 중합을 촉진시키기 위한 광 개시에 의한 렌즈 재료의 바람직한 경화방법을 용이하게 한다. 이와 관련하여, 혼성배열 폴리스티렌과 같은 무정형 중합체가 일반적으로 가장 적합하다. 성형 부품은 이를 통해 열을 신속하게 전달하고 탈형 동안 주형으로부터 주형 부품을 분리하는 데 적용되는 지레힘을 견디기에 효과적인 두께(일반적으로, 0.8㎜) 및 강도로 고안된다.

당해 안과용 렌즈는 당업자에게 공지되어 있는 다양한 기법에 따라 본 발명의 주형으로 제조된다. 일반적으로, 여기에는 간략하게 주형 부품으로부터 주형을 성형시키는 단계, 안과용 렌즈 성형 혼합물을 주형의 공동으로 사출시키는 단계, 렌즈 성형 혼합물을 UV선에 노출시켜 렌즈로 경화시키는 단계, 렌즈가 주형의 일부에서만 성형되도록 탈형시키는 단계, 성형된 렌즈를 수화시키는 단계, 이렇게 하여 성형된 렌즈를 마무리하여 포장하는 단계가 포함된다. 이러한 공정은, 본원에 참조로 인용되어 있는, 미국 특허 제4,495,313호[라센(Larsen)], 제4,565,348호(라센), 제4,640,489호(라센 등), 제4,680,336호(라센 등), 제4,889,664호(라센 등) 및 제5,039,459호(라센 등)에 추가로 기재되어 있다.

특히, 이러한 공정에서, 탈형 공정은 통상적으로 주형 부품의 분리를 필요로 한다. 한 가지 탈형 기법에 있어서는, 후면 곡선 렌즈 주형을 가열시켜 보다 냉한 렌즈 중합체에 비해 가열된 주형 중합체를 차등적으로 팽창시켜 한쪽을 다른 쪽에대해 이동시킨다. 수득된 전단력은 중합 렌즈/중합체 주형 부착성을 붕괴시키고 주형부의 분리를 조장한다. 주형부 표면 사이의 온도 구배가 크면 클수록, 전단력이 커지고 주형부가 보다 용이하게 분리된다. 이러한 효과는 열구배가 최대일 때 최상이다. 시간이 경과함에 따라, 열은 후면 주형부로부터 렌즈 중합체와 전면 주형부로 전도를 통해 소실된 다음, 총체적으로 주위 환경으로 유실된다. 따라서, 가열된 후면 주형부가 신속하게 제거되어 중합체 렌즈로 에너지를 전혀 전이시키지 않으므로, 렌즈의 열 분해 가능성을 피할 수 있다. 가열은 당업자에게 공지되어 있는 기술, 예를 들어, 증기, 레이저 등으로 수행될 수 있다. 레이저 탈형 공정은, 본원에 참조로 인용되어 있는 미국 특허 제5,294,379호[로즈(Ross) 등]에 기재되어 있다.

가열 단계가 고온 공기 또는 증기인 경우, 가열 단계 이후에 후면 곡선은 주형 조립체내 전면 곡선 및 주형으로부터 들어 올려진다. 반면, 레이저 또는 적외선 에너지에 의한 가열되는 경우, 지레는 사용되지 않으며 후면 곡선은 전면 곡선으로부터 자발적으로 분리된다.

또한, 후면 곡선 주형 부품은 렌즈의 수화를 위해 수화 구역으로 전송하기 위한 렌즈 주형에 위치한 각각의 안과용 렌즈를 물리적으로 노출시키기 위해 안과용 렌즈 각각의 전면 곡선부로부터 물리적으로 들어 올려질 수 있다.

당해 주형이 표면 에너지가 매우 상이한, 본 발명에 따른 부품으로부터 제조되는 경우, 단편, 모서리 파열 또는 구멍, 즉 성형 렌즈 중앙부의 공극 등의 결함이 있기 때문에, 성형되더라도 사용 불가능한 렌즈의 수가 크게 감소된다. 예를들면, 전면 곡선 렌즈 주형부가 에텐과 노르보르넨과의 공중합체로 제조되고 후면 곡선 렌즈 주형부가 폴리프로필렌으로 제조되는 경우, 탈형 동안 발생하는 렌즈 주형 부품 사이의 지레 작용으로 렌즈는 볼록 주형부로부터 보다 쉽게 미끄러질 수 있다.

본 발명은 다음의 비제한적 실시예에 의해 보다 상세하게 설명된다.

실시예 1(주형 부품 제조)

콘택트 렌즈 주형을 NETSTAL 사출성형기로 사출성형시킨다. 미국 특허 제4,640,489호에 기재되어 있는 유형의 표준 8개 공동 주형을 제조한다. 에텐과 노르보르넨과의 순수 "TOPAS®" 공중합체[공급원: 훽스트(현 티코나 폴리머스)]를 사용하여 전면 곡선 주형의 절반을 사출성형시킨다. 이를 약 632㎏/㎠의 사출압력과 약 150rpm의 스크류 속도하에 약 104℃의 온도에서 성형시킨다. 후면 곡선 주형의 절반을 상표명 "ESCORENE PP-EXXON PP1105"[공급원: 엑손 케미칼 캄파니(Exxon Chemical Company)]의 혼성배열 폴리스티렌과 상표명 "HUNTSMAN PS-202"[공급원: 헌츠만 케미칼 캄파니(Huntsman Chemical Company)]의 폴리스티렌으로부터 제조한다.

찌스만 표면 에너지 개념을 사용하여 주형 부품의 표면 에너지를 다음과 같이 측정한다. 폭 4.5㎜, 두께 3㎜의 각각의 프레임에 대한 샘플을 제조하고, 표면 장력이 상이한 일련의 탐침용 액체와 Cahn DCA 315 기구를 사용하여 전진 접촉각(advancing contact angle) 데이터 대 표면 장력을 플롯팅한다.

각 샘플의 전진 각은 균일한 일련의 액체에 대한 표면 장력의 선형 함수이다. 각 선은 제시된 샘플의 표면 에너지와 등가인 임계 표면 장력에서 제로 접촉각에 외삽하여 추정한 것이다.

프레임 샘플을 탐침용 액체인 물(γ=72.8mN/m), 글리세린(γ=63.4mN/m), 에틸렌 글리콜(γ=47.7mN/m) 및 벤질 알콜(γ=39.0mN/m) 중에서 1회 순환시킨다. 각 탐침용 액체에서 품목당 3개의 샘플을 순환시켜 평균을 내어 전진 접촉각 데이터를 수득한다. 그 결과는 표 1에 제시되어 있다.

프레임	표면 에너지(mN/m)	R²
TOPAS 중합체	35.86	0.9554
폴리스티렌	33.22	0.9448
폴리프로필렌	26.64	0.9102

실시예 2(렌즈 수율)

주형 조립체를 실시예 1에 따라 제조된 주형 부품의 상이한 조합으로부터 미국 특허 제4,640,489호에 기재되어 있는 바와 같이 정형화한다. 주형 A는 TOPAS 공중합체로 제조된 반쪽의 전면 곡선 주형과 폴리프로필렌으로 제조된 반쪽의 후면 곡선 주형을 지닌 주형 조립체이다.

다음 성분들을 배합하여 안과용 렌즈 성형 혼합물을 제조한다(모든 양은 배합물 총량의 중량%로서 산출됨): 거대 단량체(약 18%); Si_7-9모노메타크릴옥시 말단의 폴리디메틸 실록산(약 28%); 메타크릴옥시프로필 트리스(트리메틸 실옥시)실란,"TRIS"(약 14%); 디메틸 아미드, "DMA"(약 26%); 하이드록시 에틸 메타크릴산, "HEMA"(약 5%); 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, "TEGDMA"(약 1%), 폴리비닐피롤리돈, "PVP"(약 5%); 잔량은 소량의 첨가제와 광 개시제를 포함한다. 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 약 19.1몰, 메틸 메타크릴레이트 2.8몰, 메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실옥시)실란 7.9몰 및 모노메타크릴옥시프로필 말단의 모노부틸 말단 폴리디메틸실옥산 3.3몰의 그룹 전달 중합(GTP)으로 거대 단량체를 제조한다. 디부틸주석 디라우레이트를 촉매로서 사용하여 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트 1몰당 상기 재료를 2.0몰 반응시켜 거대 단량체를 완성시킨다.

이어서, 렌즈 성형액을 상기된 주형 각각에 펌핑시킨다. 이를 위해, 개별적으로 제어되는 8개의 주입 펌프를 사용하여 단량체를, 프레임이 주입 구역내에 존재시 8개의 전면 곡선 프레임 공동으로 직접 종결되는 8개의 튜브를 통해 전달한다. 이어서, 질소 세정하에 중합시키고, 420PS10-25 AM39565-02 광 필터[공급원: 앤도버 코포레이션(Andover Corp.)]로 생성시킨 UV선 5mW㎝^-2으로 광 개시시킨다. 주형내에서 콘택트 렌즈를 성형시킨다. 이어서, 당해 주형을 적외선(IR) 탈형기를 사용하여 별도로 들어 올리고, 렌즈가 부착되어 있는 주형 부품을 이소프로필 알콜/탈이온수(60:40) 용액에 침지시켜 렌즈를 수화시킨 다음, 주형 부품에 부착되어 있는 렌즈를 제거하고, 변형 마이크로피시 판독기(DL-2)로 13× 배율로 조사한다.

IR 탈형기로 기저 곡선을 들어 올려 제거한다. 또한, 각각의 기저 곡선에 부착되어 있는 임의의 렌즈를 제거한다. 기저 곡선에 대한 렌즈의 탈형으로 인한 손실률이 가공된 공동을 약 50%에서 약 5%로 하락시킨다. 또한, 렌즈의 일부가 기저 곡선에 부착된 상태를 유지될 수 있으며, 또다른 부분은 탈형 순환 동안 전면 곡선에 부착된 상태를 유지하고, 렌즈를 상당히 비틀고 파열시킨다. 이러한 역반응률이 가공된 전체 공동을 10 내지 15%에서 약 0%로 하락시킨다. 다음 표는 TOPAS 중합체를 TOPAS 중합체 주형 쌍에 사용한 2회 수행에 대한 결함률과 폴리프로필렌 기저 곡선과 함께 TOPAS 중합체 전면 곡선을 사용한 2회 수행의 결함률을 비교하여 나타낸 것이다(모서리 디자인은 모두 동일함).

수행 횟수	1	2	3	4
주형 쌍	T/T	T/T	T/P	T/P
탈형 및 후속 가공으로 인한 렌즈 손실률	68%	42%	11%	4%
퍼들	2.4%	18.8%	1.3%	0.0%
과잉	3.5%	4.8%	24.4%	18.2%
구멍	18.3%	33.9%	33.3%	55.8%
모서리 단편	21.0%	51.6%	1.3%	6.5%
모서리 파열	42.9%	37.4%	14.1%	2.6%
표면 파열	0.8%	1.3%	0.0%	0.0%
부분 렌즈	4.4%	3.8%	1.3%	3.0%

보다 최근의 수행에 있어, 구멍의 결함률은 일반적으로 5% 미만이고, 과량은 일반적으로 10% 미만이다. 단편은 10 내지 20%이고, 모서리 파열은 일반적으로 10% 미만이다.

Claims

렌즈 성형 혼합물을 주형내에서 반응시켜 중합체를 성형시키는 단계,

당해 중합체를 주형으로부터 탈형시키는 단계 및

당해 중합체를 완성된 렌즈로 가공하는 단계를 포함하는 안과용 렌즈의 제조방법으로서,

주형이 중합체를 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제1 부품과 중합체를 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제2 부품의 적어도 2개의 부품을 포함하며, 이때 제1 부품은 제2 부품과 표면 에너지가 상이한 재료로부터 제조됨을 특징으로 하는, 안과용 렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 제1 부품을 성형시키는 데 사용되는 중합체와 제2 부품을 성형시키는 데 사용되는 중합체의 표면 에너지가 약 1.0mN/m 이상 차이남을 특징으로 하는, 안과용 렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 제1 부품을 성형시키는 데 사용되는 중합체와 제2 부품을 성형시키는 데 사용되는 중합체의 표면 에너지가 약 9.0mN/m 이상 차이남을 특징으로 하는, 안과용 렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 제1 부품이 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌으로이루어진 그룹으로부터 선택된 중합체로부터 제조되고, 제2 부품이 환형 올레핀 공중합체 및 폴리스티렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 중합체로부터 제조됨을 특징으로 하는, 안과용 렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 부품 중의 하나 이상을 제조하는 데 사용되는 중합체가 무정형임을 특징으로 하는, 안과용 렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 부품 중의 2개 이상을 제조하는 데 사용되는 중합체가 무정형임을 특징으로 하는, 안과용 렌즈의 제조방법.
상기 중합체를 안과용 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제1 부품과 중합체를 안과용 렌즈의 일부로 성형시키기 위한 표면을 지닌 제2 부품의 적어도 2개의 부품을 포함하며, 이때 제1 부품은 제2 부품과 표면 에너지가 상이한 재료로부터 제조됨을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 제조용 주형.
안과용 렌즈의 일부를 성형시키기 위한 표면을 지닌 제1 부품과 안과용 렌즈의 일부를 성형시키기 위한 표면을 지닌 제2 부품의 적어도 2개의 부품을 포함하며, 이때 제1 부품은 제2 부품과 표면 에너지가 상이한 재료로부터 제조되고, 제1 주형 부품과 제2 주형 부품이 조합되어 그 사이에 안과용 렌즈 성형 혼합물의 반응으로부터 안과용 렌즈를 성형하기 위해 공동이 형성됨을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 제1 부품을 성형시키는 데 사용되는 재료와 제2 부품을 성형성시키는 데 사용되는 재료의 표면 에너지가 약 1.0mN/m 이상 차이남을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 제1 부품을 성형시키는 데 사용되는 재료와 제2 부품을 성형성시키는 데 사용되는 재료의 표면 에너지가 약 9.0mN/m 이상 차이남을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 제1 부품이 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로부터 제조되고, 제2 부품이 환형 올레핀 공중합체 및 폴리스티렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 중합체로부터 제조됨을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 부품 중의 하나 이상을 제조하는 데 사용되는 재료가 무정형 중합체임을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 부품 중의 2개 이상을 제조하는 데 사용되는 재료가 무정형 중합체임을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 볼록 주형 표면에 부착되는 성형 부품의 편향이 감소됨을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.
제8항에 있어서, 제1 부품 또는 제2 부품이 화학식 1의 중합체를 추가로 포함함을 특징으로 하는, 안과용 렌즈 주형.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

R¹내지 R³은 각각 독립적으로 H, C_1-8지방족 또는 지환족 그룹이고,

R⁴내지 R¹³은 각각 독립적으로 H, C_1-10알킬, 사이클로알킬, 아릴, C_3-10알킬렌 또는 C_3-10사이클로알케닐 그룹이고,

X + Y는 1이고, X는 0.05 내지 0.9이다.