KR20060050720A - 안용 렌즈 제조용 금형 - Google Patents

안용 렌즈 제조용 금형 Download PDF

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KR20060050720A
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스콧 에프. 안셀
창훙 인
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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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    • B29L2011/0016—Lenses

Abstract

본 발명은, 안용 렌즈 금형 용품의 제조에 요구되는 것과 같이 고도의 정밀도와 정확도를 수득하기 위한 제조 공정, 예를 들면, 연속식, 직렬식 또는 배치식 공정에 사용될 수 있는, MFI가 21 미만인 지글러-나타 촉매계 열가소성 폴리올레핀으로부터 성형된 개선된 금형 부품을 기재한다. 또한, 본 발명은 개선된 금형 부품을 사용하여 제조한 안용 렌즈를 포함한다.
안용 렌즈, 지글러-나타 촉매, 열가소성 폴리올레핀, 금형 부품, MFI.

Description

안용 렌즈 제조용 금형{Molds for producing ophthalmic lenses}
도 1은 본 발명의 몇몇 양태에 따르는 금형 어셈블리를 도시한 것이다.
도 2는 금형 부품을 생성하기 위한 본 발명의 몇몇 양태를 이행하면서 수행할 수 있는 예시적 단계의 흐름도를 도시한 것이다.
도 3은 안용 렌즈를 생성하기 위한 본 발명의 몇몇 양태를 이행하면서 수행할 수 있는 예시적 단계의 흐름도를 도시한 것이다.
도 4는 메탈로센 촉매계 폴리올레핀 수지로부터 성형한 금형과 비교하여 지글러-나타계 촉매 수지로부터 성형한 금형의 품질을 나타내는 예시적 데이타를 도시한 것이다.
본 발명은 콘택트 렌즈의 제조에 유용한 금형 및 이의 사용방법을 기재한다.
콘택트 렌즈는 1950년대 이래 시력을 개선하기 위해 상업적으로 사용되어 왔다. 최초의 콘택트 렌즈는 경질 재료로 제조되었다. 이들 렌즈는 현재 사용되고 있지만, 이들은 불량한 초기 착용감과 비교적 낮은 산소 투과성으로 인해 모든 환자에게 적합한 것은 아니다. 오늘날까지 매우 인기 있는 하이드로겔을 기재로 하는 소프트 콘택트 렌즈가 당해 분야에서 이후에 개발되었다. 이들 렌즈는 산소 투과성이 보다 높고, 경질 재료로 제조한 콘택트 렌즈보다 착용자에게 대부분 더욱 편안한 것이다. 플라스틱의 경질 조각을 라싱하여 제조한 경질 렌즈와는 달리, 유연한 소프트 콘택트 렌즈는 각각의 절반이 목적하는 최종 렌즈와 일치하는 형태를 갖는 2부분 금형을 사용하여 렌즈를 형성함으로써 대부분 제조된다.
2부분 렌즈 금형은 통상 오목면이 가공 렌즈의 배면 만곡면에 상응하는 수 부재, 및 볼록면이 가공 렌즈의 전면 만곡면에 상응하는 암 부재를 함유한다. 이들 금형을 사용하여 렌즈를 제조하기 위해, 비경화 렌즈 제형이 금형 절반의 오목면과 볼록면 사이에 배치된 다음, 경화된다. 경화 도중, 렌즈 제형은 통상 금형에 접착할 것이다. 통상적으로, 경화 렌즈와 금형은 후속적으로 액체 매질로 처리되어 경화 렌즈를 금형면으로부터 이형시킨다.
이러한 렌즈 제조는 진보되어 왔지만, 유용한 렌즈를 제조하기 위해서는 다수의 요건이 충족되어야 한다. 먼저, 금형을 제조하는 재료는 비경화 렌즈 제형과 화학적으로 혼화성이 있는 특성을 지녀야 한다. 둘째, 금형 재료는 경화 조건과 혼화성이 있어야 한다. 예를 들면, 렌즈는 열 및 광 중의 어느 하나 또는 둘 다에 의해 경화시킬 수 있다. 광을 비경화 중합체에 투과시켜 렌즈를 경화시키는 경우, 렌즈 금형은 적절한 파장에서 광을 투과시키는 것이 중요하다. 셋째, 금형 재료는 경화 렌즈의 이형을 방지하는 정도로 경화 렌즈에 점착하지 않아야 한다. 종종, 렌즈는, 분리시 반복 가능하고 예견 가능한 방식으로 설계된 렌즈 금형 절반에 당해 렌즈를 제거가능하게 부착시키는 것이 중요한 제조 환경에서 제조된다. 따라서, 금형을 제조하기 위해 적절한 재료의 선택은 소프트 콘택트 렌즈의 제조업자에게 관심의 대상이 되고 있다.
폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 및 주쇄에 지환족 잔기를 함유하는 개질된 폴리올레핀 등의 재료를 사용하여 2부분 렌즈 금형을 제조하는 것이 통상적이다. 이들 재료는 유용하지만, 상이한 렌즈 제형, 특히 실리콘 하이드로겔 렌즈 제형의 발견과 더불어, 다른 유용한 금형 재료가 요구되고 있다.
추가로, 당해 분야에서의 새로운 발전은, 중합체로 피복하여 렌즈의 착용감을 개선시킨 하이드로겔 및 실리콘 하이드로겔로 콘택트 렌즈를 제조하였다. 대개의 렌즈는 경화 렌즈를 중합체로 처리하여 피복한다. 최근 들어, 중합체 피복된 렌즈는, 2부분 금형면을 중합체로 피복하고, 비경화 제형을 피복된 렌즈 금형에 첨가하고, 렌즈를 경화시킨 다음, 경화 렌즈면이 금형면에 최초 부착된 중합체로 피복되어 있는 금형으로부터 경화 렌즈를 이형시킴으로써 제조하여 왔다.
따라서, 상이한 종류의 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 사용될 수 있는 렌즈 금형을 제조하는 것에 대한 요구가 여전히 충족되지 않은 상태이다.
요약
따라서, 본 발명은 안용 렌즈의 제조에 유용한 개선된 금형 및 방법을 포함한다. 본 발명에 따르면, 렌즈 형성 혼합물은 2개 이상의 금형 부품으로 형성된 목적하는 형상의 캐비티 속에서 경화된다. 하나 이상의 금형 부품은 ASTM D 1238에 따르는 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지로부터 성형된다. 캐비티는 안용 렌즈의 형상 및 크기로 존재할 수 있다.
당해 양태는, 중합 가능한 렌즈 형성 혼합물이 캐비티 및 금형 부품 속에서 침착될 수 있고 중합 가능한 조성물이 중합반응 개시 방사선에 노광될 수 있도록, 중합반응 개시 방사선에 투과성인 하나 이상의 금형 부품을 포함할 수 있다.
또한, 일부 양태는, 안용 렌즈의 형성에 적합한 형상 및 크기로 캐비티를 형성하도록 서로에 대해 배치되어 있는 제1 금형 부품 및 제2 금형 부품을 포함하는 안용 렌즈 형성용 금형을 포함한다. 하나 이상의 제1 금형 부품 및 제2 금형 부품은 렌즈 형성면을 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 제1 금형 부품 및 제2 금형 부품은 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지로 성형된다.
또 다른 양태, 일부 양태에서, 첨가제를 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지에 첨가하여 제1 금형 부품과 제2 금형 부품의 분리를 용이하게 하거나 성형면에 대한 경화 렌즈의 부착을 감소시킬 수 있다.
또한, 당해 양태는,
비경화 렌즈 제형을, 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 폴리 올레핀을 포함하는 수지로부터 성형된 금형 부품의 표면에 분배하고,
렌즈 제형을 특정한 렌즈 제형에 적합한 조건하에 경화시킴으로써 제조한 렌즈를 포함한다. 당해 렌즈는, 예를 들면, 실리콘 하이드로겔 제형 또는 하이드로겔 제형을 포함할 수 있다. 구체적인 예는 아쿠아필콘 A, 발라필콘 A, 로트라필콘 A, 에타필콘 A, 젠필콘 A, 레네필콘 A, 폴리마콘 및 갈리필콘 A 및 세노필콘 A로부터 형성된 렌즈를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 안용 렌즈를 제조하는 금형 및 방법을 포함한다. 본 발명에 따르면, 안용 렌즈의 제조에 사용될 수 있는 다부분 금형 중의 하나 이상의 부분을 용융 유량이 21g/10분 미만인 열가소성 폴리올레핀 수지로부터 사출 성형하거나 달리는 형성한다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "용융 유량"은 산업적으로 공지된 표준 ASTM D 1238을 의미한다.
금형 부품은 당해 기술분야에 공지된 방법으로 열가소성 폴리올레핀 수지로부터 사출 성형할 수 있다. 사출 성형 장치는 통상, 금속, 예를 들면, 브라스(brass), 스테인리스 강 또는 니켈 또는 이의 일부 배합물로 기계화시킨 정밀 공작기계를 포함할 것이다. 통상적으로, 공작기계는 목적하는 형상으로 성형되고, 정밀한 표면 품질을 달성하기 위해 기계화 또는 연마된다. 또한, 정밀 표면은 이로부터 사출 성형된 금형 부품의 품질을 증가시킨다.
본 발명의 기재에 따르면, 금형 부품은 정밀 공작기계, 및 안용 렌즈의 제조 에 바람직하게 관여하는 특정 부류의 열가소성 폴리올레핀 수지(이하에 보다 상세히 기재되어 있슴)를 사용하여 성형된다. 특히, 본 발명에 따르면, 금형 부품은, 안용 렌즈의 제조 특성이 개선된 안용 렌즈를 제조하기 위해 MFI가 21g/10분 미만인 폴리올레핀으로부터 정밀 공작기계로 성형된다.
MFI가 21g/10분 미만인 폴리올레핀 성형 재료를 사용하는 잇점은 제조된 렌즈의 홀 수, 칩 수 및 인열 수의 감소를 포함할 수 있다.
렌즈 중의 홀은 주로 표면 장력 및 환경 조건(즉, 정적 전하/영역)의 인자이고, 폴리올레핀 표면은 이들 조건에 덜 민감성이다. 칩, 인열 및 렌즈에서 기타 엣지 결점은 통상 이형 방법의 공격적 성질의 인자이다. MFI가 21g/10분 미만인 폴리올레핀으로부터 성형된 폴리올레핀 배면 만곡 금형 부품의 사용은 렌즈를 보다 적은 공격에 노출시킨다. 또한, 렌즈 금형의 제조에 지글러-나타 촉매 폴리올레핀의 사용은 통상 메탈로센 촉매 폴리올레핀과 비교하여 비용 효과적인 용액을 제공한다.
따라서, MFI가 21g/10분 미만인 금형 부품은 다른 수지보다 더욱 효율적이고 보다 높은 수율을 생성하는 안용 렌즈의 제조방법을 제공할 수 있고, 또한 반경 편차 및 표면 품질 등의 동일하거나 보다 우수한 특성을 입증하는 렌즈를 제공한다.
일반적으로, 본원에 언급된 바와 같이, 지글러-나타 촉매는, 당해 반응에 의해 전환되거나 소비되지는 않으면서, 화학적 반응 속도를 동일한 온도에서 촉진하는 물질이고, 이는 전이 금속(예: TiCl3) 및 조촉매(예: III족 금속)을 포함하며, 반응에 관여하지만 화학적 반응물 또는 화학적 생성물은 아니다.
MFI가 21g/10분 미만인 시판되는 지글러-나타 촉매 폴리올레핀 재료는, 예를 들면, (a) 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 엑슨모빌 케미칼 캄파니 폴리머스 그룹(ExxonMobile Chemical Co. Polymers Group, Houston, Tex., USA)에서 FDA 규정 21 CFR(c) 3.2에 따라 시판되는 바와 같은 순수 성형용 청명 랜덤 공중합체인 상표명 PP 9544 MED로 시판되는 지글러-나타 폴리프로필렌(종종 znPP라 함) 수지(이는 에틸렌 그룹과의 랜덤 공중합체(znPP)이고 MFI가 약 12g/10분이다)(이하 9544 MED라 함); (b) MFI가 18g/10분인 아토피나 폴리프로필렌 3761 및 (c) MFI가 18g/10분인 아토피나 폴리프로필렌 3620 WZ을 포함한다.
렌즈
본원에 사용된 바와 같이, "렌즈"는 눈 속에 또는 눈 위에 존재하는 모든 안용 장치를 의미한다. 이들 장치는 시력 보정을 제공하거나 미용용일 수 있다. 예를 들면, 용어 렌즈는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 오버레이 렌즈, 눈 삽입체, 광학 삽입체, 또는 시력을 보정 또는 변형시키거나, 시력을 간섭하지 않으면서 눈의 생리(예: 홍채 색)를 미용상 향상시키는 기타 유사한 장치를 의미할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "렌즈 형성 혼합물"은 반응 또는 경화되어 안용 렌즈를 형성할 수 있는 재료의 혼합물을 의미한다. 이러한 혼합물에는 중합 가능한 성분(단량체), UV 차단제 및 염색제 등의 첨가제, 광개시제 또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈 등의 안용 렌즈에 요구될 수 있는 기타 첨가제가 포함 된다. 적합한 렌즈 형성 혼합물은 미국 특허 제5,849,209호(가교결합제와 개시제를 포함하는 반응성 단량체 혼합물로서); 미국 특허 제5,770,669호(단량체와 개시제를 포함하는 예비중합 혼합물로서) 및 미국 특허 제5,512,205호(가교결합제와 개시제를 포함하는 예비중합체 + 단량체 시스템으로서)에 보다 상세히 기재되어 있다.
몇몇 양태에 있어서, 바람직한 렌즈 형태는, 예를 들면, 실리콘 하이드로겔, 플루오로하이드로겔 등의 실리콘 엘라스토머 또는 하이드로겔로부터 제조한 렌즈를 포함할 수 있으며, 이들은 실리콘/친수성 매크로머, 실리콘계 단량체, 개시제 및 첨가제를 포함하는 것들이다. 렌즈 형성 혼합물 또는 소프트 콘택트 렌즈 제형은, 예를 들면, 미국 특허 제5,710,302호, 국제 공개공보 제WO 9421698호, 유럽 공개특허공보 제406161호, 일본 공개특허공보 제2000016905호, 미국 특허 제5,998,498호, 2001년 9월 20일자로 출원된 미국 특허원 제09/957,299호, 미국 특허원 제09/532,943호, 미국 특허 제6,087,415호, 미국 특허 제5,760,100호, 미국 특허 제5,776,999호, 미국 특허 제5,789,461호, 미국 특허 제5,849,811호 및 미국 특허 제5,965,631호에 기재되어 있다. 소트프 콘택트 렌즈의 형성에 사용될 수 있는 추가의 중합체는, 예를 들면, 미국 특허 제6,419,858호, 제6,308,314호 및 제6,416,690호에 기재되어 있다.
비제한적인 예를 들면, 몇몇 바람직한 렌즈 형태는 또한 에타필콘 A, 제니필콘 A, 레네필콘 A, 폴리마콘, 아쿠아필콘 A, 발라필콘 A, 로트라필콘 A, 갈리필콘 A, 세노필콘 A 및 실리콘 하이드로겔을 포함할 수 있다.
금형
이제 도 1을 참조하면, 안용 렌즈를 위한 예시적 금형의 도면이 설명되어 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "금형" 및 "금형 어셈블리"는, 렌즈 형성 혼합물(도시되지 않음)의 반응 또는 경화시, 목적한 형상의 안용 렌즈가 생성되도록 렌즈 형성 혼합물을 분배시킬 수 있는 캐비티(105)를 갖는 형태(100)를 의미한다. 본 발명의 금형 및 금형 어셈블리(100)는 하나 이상의 "금형 부품" 또는 "금형 조각"(101-102)으로 구성된다. 금형 부품(101-102)은 캐비티(105)가 렌즈를 형성할 수 있는 금형 부품(101-102) 사이에 형성되도록 접합할 수 있다. 금형 부품(101-102)의 이러한 배합은 바람직하게는 일시적이다. 렌즈의 형성시, 금형 부품(101-102)은 렌즈의 제거를 위해 다시 분리할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "금형 부품"은, 또 다른 부분의 금형(101-102)와 배합되는 경우, 금형(100)(또한 금형 어셈블리(100)라 함)을 형성하는 금형(101-102)의 일부분을 의미한다. 하나 이상의 금형 부품(101-102)은, 렌즈 형성 혼합물의 반응 또는 경화시, 당해 표면(103-104)이 목적하는 형상을 제공하고 접촉 상태의 렌즈 부분을 형성하도록 렌즈 형성 혼합물과 접촉하는 이의 표면(103-104) 일부분을 적어도 갖는다. 또한, 하나 이상의 다른 금형 부품(101-102)도 또한 그러하다.
따라서, 예를 들면, 바람직한 양태에 있어서, 금형 어셈블리(100)는 2개 부품(101-102), 캐비티가 이들 사이에 형성되어 있는 암 오목 조각(전면 조각)(102) 및 수 볼록 조각(배면 조각)으로부터 형성된다. 렌즈 형성 혼합물과 접촉하는 오목면(104) 부분은 금형 어셈블리(100)에서 생성되는 안용 렌즈의 전면 만곡면을 갖고, 충분하게 평탄하며, 오목면(104)과 접촉되어 있는 렌즈 형성 혼합물의 중합반응으로 형성한 안용 렌즈면이 광학적으로 허용되도록 형성된다.
몇몇 양태에 있어서, 전면 금형 조각(102)은 또한 원주 환상 엣지(108)와 함께 환상 플랜지 완전체를 갖고, 당해 축에 직교 상태로 플랜지로부터 연장한다(도시되지 않음).
배면 금형 조각(101)은 오목면(106), 볼록면(103) 및 환상 엣지(107)을 갖는 중심 만곡부를 갖고, 여기서 렌즈 형성 혼합물과 접촉하는 볼록면(103)은 금형 어셈블리(100)에서 생성되는 안용 렌즈의 배면 만곡면을 갖고, 충분히 평탄하며, 배면(103)과 접촉하는 렌즈 형성 혼합물의 반응 또는 경화에 의해 형성된 안용 렌즈면이 광학적으로 허용되도록 형성된다. 따라서, 전면 금형 절반(102)의 내부 오목면(104)은 안용 렌즈의 외부 표면을 한정하고, 기재 금형 절반(101)의 외부 볼록면(103)은 안용 렌즈의 내부 표면을 한정한다.
몇몇 바람직한 양태에 있어서, 금형(100)은 위에 기재된 바와 같이 2개 금형 부품(101-102)을 포함할 수 있고, 여기서 금형(100)의 전면 만곡부(102) 또는 배면 만곡부(101)는 MFI가 약 21g/10분 이하인 지글러-나타 촉매된 폴리올레핀 랜덤 공중합체 및/또는 단독중합체, 예를 들면, 9544 MED로 제조된다.
본 발명에 따르는 금형(100)을 제조하는 몇몇 바람직한 방법에 있어서, 사출 성형을 공지된 기술에 따라 사용하지만, 당해 양태는 또한, 예를 들면, 라싱 (lathing), 다이아몬드 터닝 또는 레이저 컷팅을 포함하는 다른 기술로 성형된 금형을 포함할 수 있다.
통상적으로, 렌즈는 금형 부품(101-102)의 하나 이상의 표면 위에 형성된다. 그러나, 필요한 경우, 하나의 렌즈면을 금형 부품(101-102)로부터 형성하고, 다른 렌즈면을 라싱 방법 또는 기타 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "렌즈 형성면"은 렌즈의 성형에 사용되는 표면(103-104)을 의미한다. 몇몇 양태에 있어서, 이러한 표면(103-104)은 광학 품질 표면 가공물을 가질 수 있고, 이는 충분하게 평탄하고, 성형면과 접촉하는 렌즈 형성 재료의 중합반응으로 성형된 렌즈면이 광학적으로 허용되도록 형성된다. 추가로, 몇몇 양태에 있어서, 렌즈 형성면(103-104)은 렌즈면에 목적하는 광학 특성을 부여하는데 요구되는 기하를 갖고, 여기에는, 이로써 제한되지는 않지만, 구면, 비구면 및 실린더 파워, 파면 이상 보정, 각막 위상 보정 등 및 이의 조합이 포함된다.
방법
이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 몇몇 양태는 다음에 기재된 단계를 포함하거나, 이들 단계로 실질적으로 이루어지거나, 이들 단계로 이루어진, 안용 렌즈를 제조하는 방법을 포함한다. (201)에서, MFI가 약 21g/10분 이하인 지글러-나타 촉매된 폴리올레핀 랜덤 공중합체 및/또는 단독중합체 수지를 사출 성형 공정에 사용하기 위해 가소화시켜 제조한다. 사출 성형 기술은 공지되어 있고, 통상 수지 펠 렛을 융점 이상으로 가열함을 포함한다.
(202)에서, 가소화된 수지를 안용 렌즈 금형 부품(101-102)의 제조에 적합한 방식으로 형성된 사출 금형에 주입한다. (203)에서, 사출 금형은 통상, 예를 들면, 사용된 수지 및 금형 부품의 형상과 크기에 따라 달라지는 적절한 시간 동안 충전 및 유지 상태로 배치한다. (204)에서, 형성된 금형 부품(101-102)을 냉각시키고, (205)에서 금형 부품(101-102)을 배출하거나, 사출 금형으로부터 제거한다.
이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 몇몇 양태는 다음 단계를 포함하거나, 이들 단계로 실질적으로 이루어지거나, 이들 단계로 이루어진, 안용 렌즈를 제조하는 방법을 포함한다. (301)에서, ASTM D 1238에 따르는 MFI가 약 21g/10분 이하인 지글러-나타 촉매된 폴리올레핀 랜덤 공중합체 및/또는 단독중합체를 포함하거나, 이들로 실질적으로 이루어지거나, 이들로 이루어진, 하나 이상의 금형 부품(101-102)을 제조한다. (302)에서 비경화 렌즈 제형을 하나 이상의 금형 부품(101-102)에 분배하고, (303)에서 렌즈 제형을 적합한 조건하에 경화시킨다. 추가의 단계는, 예를 들면, 금형 부품(101-102)으로부터 이형될 때까지 경화 렌즈를 수화시키고, 렌즈로부터 예민한 안구 불쾌제를 제거함을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "비경화"는 렌즈를 제조하기 위한 렌즈 제형의 최종 경화 전의 렌즈 제형의 물리적 상태를 의미한다. 몇몇 양태에 있어서, 렌즈 제형은 이미 경화되어 있는 단량체 혼합물을 함유할 수 있다. 다른 양태는 단량체, 부분 경화된 단량체, 매크로머 및 기타 성분을 함유하는 부분 경화된 렌즈 제형을 포함할 수 있다. 부분 경화된 제형의 예는 미국 특허 제6,419,858호, 제 6,308,314호 및 제6,416,690호에 기재되어 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 문구 "적합한 조건하에 경화"는 경화 렌즈를 제조하기 위해 렌즈 제형을 경화시키는 모든 적합한 방법, 예를 들면, 광, 열 및 기타 적절한 촉매의 사용을 의미한다.
첨가제
지글러-나타계 폴리올레핀 이외에, 본 발명의 금형은 렌즈 형성면의 분리를 용이하게 하고 금형면에 대한 경화 렌즈의 부착을 감소시키는 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들면, 스테아르산의 금속 또는 암모늄 염, 아미드 왁스, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 왁스, 유기 포스페이트 에스테르, 글리세롤 에스테르 또는 알콜 에스테르 등의 첨가제를 금형 형성 전에 폴리프로필렌에 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 다우 실록산 MB50-321(실리콘 분산제), 누르크렐(Nurcrel) 535 & 932(에틸렌-메타크릴산 공중합체 수지, 등록 번호 25053-53-6), 에루카미드(지방산 아미드, 등록 번호 112-84-5), 올레아미드(지방산 아미드, 등록 번호 301-02-0), 미카(등록 번호 12001-26-2), 아트머 163(지방 알킬 디에탄올아민, 등록 번호 107043-84-5), 플루론산(폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체, 등록 번호 106392-12-5), 테트론산(알키옥실화 아민, 110617-70-4), 플루라(등록 번호 7681-49-4), 칼슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 수퍼-플로스 항차단제(슬립/항차단제, 등록 번호 61790-53-2), 제오스피어스 항차단제(슬립/항차단제); 암파셋 40604(지방산 아미드), 켐아미드(지방산 아미드 ), 리코왁스 지방산 아미드, 하이퍼머 B246SF, XNAP, 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트(정전기 방지제) 에폭시화 대두유, 활석(수화 규산마그네슘), 탄산칼슘, 베헨산, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 석신산, 에폴렌 E43-왁스, 메틸 셀룰로즈, 코카미드(항차단제, 등록 번호 61789-19-3), 폴리비닐 피롤리돈(360,000 MW), 및 본원에 전체 내용이 참조로서 인용되는 미국 특허 제5,690,865호에 기재된 첨가제가 포함될 수 있다.
몇몇 양태에서, 바람직한 첨가제는 폴리비닐 피롤리돈, 아연 스테아레이트 및 글리세롤 모노 스테아레이트이고, 첨가제의 중량%는, 중합체 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.05 내지 약 10.0중량%, 바람직하게는 약 0.05 내지 약 3.0중량%, 가장 바람직하게는 약 2.0중량%이다.
계면활성제
첨가제 이외에, 렌즈 형성면의 분리는 계면활성제를 하나 이상의 렌즈 형성면(103-104)에 도포함으로써 촉진될 수 있다. 적합한 계면활성제의 예에는 트윈 계면활성제, 특히 미국 특허 제5,837,314호에 기재된 트윈 80이 포함된다. 계면활성제의 다른 예는 미국 특허 제5,264,161호에 기재되어 있다.
비교용 금형 품질
이제 도 4를 참조하면, MFI가 21 미만인 메탈로센 촉매계 폴리프로필렌(406-407) 및 지글러-나타 촉매계 폴리프로필렌(408-409)으로 제조한 샘플 금형에 대한 각종 금형 품질(401-405)을 정량화한 데이타를 포함하는 챠트(400)가 제공된다.
측정된 금형 품질은 반경 표준 편차 지고(Zygo)(401), 반경 표준 편차 브라스 II(402), 표면 편차(403), 반경 편차 델타(404) 및 표면 편차(405)를 포함한다. 각종 금형 샘플에 대한 샘플 크기가 또한 (410)으로 나타나 있다. 일반적으로, 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 금형으로 제조한 샘플 렌즈는 메탈로센 촉매계 폴리프로필렌으로 제조한 금형보다 동등하거나 보다 우수한 품질을 나타냈다. 예를 들면, 반경 표준 편차 측정치(401-402)는, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀이 메탈로센 촉매계 폴리올레핀 금형(406-407)보다 양호하거나 보다 우수한 반경 표준 편차 측정치를 갖는 금형(408-409)을 생성하였음을 나타낸다.
또한, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀(408-409)으로부터 성형된 금형은 메탈로센 촉매계 폴리프로필렌 금형(406-407)과 비교하여 표면 편차 PV(파면)(403) 및 반경 편차 델타(404)에 있어서 보다 양호한 값을 갖는다. 표면 품질 값(405)은 금형 형태(406-409) 둘 다에 있어서 유사하였다.
따라서, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀은 동등하거나 보다 우수한 품질을 갖는 금형을 성형할 수 있고, 또한 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀과 관련된 경제적인 잇점과 기타 잇점을 제공한다.
본 발명은, 위에 기재되고 다음의 특허청구범위에 추가로 정의되어 있는 바와 같이, 예를 들면, 연속식, 직렬식 또는 배치식 공정 등의 제조 환경에 적합한 방법과 함께, MFI가 약 21g/10분 이하인 지글러-나타 촉매계 열가소성 폴리올레핀으로부터 성형된 금형 부품(101-102)을 제공한다. 금형 부품(101-102)은 고도의 정밀도와 정확도를 제공할 수 있고, 따라서 안용 렌즈 금형 용품의 제조에 적합하다. 예를 들면, 9544 MED, MFI가 12g/10분인 에틸렌 그룹 1.5%의 랜덤 공중합체(znPP)는 본 발명의 몇몇 특정 양태를 실시하는 데 사용될 수 있는 시판되는 폴리올레핀이다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 금형 부품을, ASTM D1238에 따르는 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지로부터 성형함을 포함하여, 렌즈 형성 혼합물을, 2개 이상의 금형 부품에 의해 형성된, 목적하는 형상의 캐비티 속에서 경화시키는, 안용 렌즈의 개선된 성형방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 금형 부품이 오목면을 포함하고, 제2 금형 부품이 볼록면을 포함하며, 적어도 제2 금형 부품이, 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 열가소성 폴리올레핀 수지로부터 성형되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 금형 부품이 오목면을 포함하고, 제2 금형 부품이 볼록면을 포함하며, 제1 금형 부품과 제2 금형 부품이 둘 다 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 열가소성 폴리올레핀 수지로부터 성형되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 금형 부품 중의 하나 이상이 중합반응 개시 방사선에 대해 투과성이고, 캐비티가 안용 렌즈의 형상과 크기를 포함하며,
    중합 가능한 조성물을 포함하는 렌즈 형성 혼합물을 캐비티 속에 침착시키는 단계 및 금형 부품과 중합 가능한 조성물을 중합반응 개시 방사선에 노광시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지가, MFI가 9 내지 18g/10분인 지글러-나타 촉매계 수지를 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지가, MFI가 10 내지 14g/10분인 지글러-나타 촉매계 수지를 포함하는 방법.
  7. 제4항에 있어서, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지가 에틸렌 그룹을 0 내지 5%의 범위로 포함하는 방법.
  8. 캐비티를 안용 렌즈의 형성에 적합한 형상과 크기로 형성할 수 있도록 서로에 대해 배치되어 있는 제1 금형 부품과 제2 금형 부품 및
    렌즈 형성면을 포함하는 제1 금형 부품과 제2 금형 부품 중의 하나 이상을 포함하고,
    제1 금형 부품과 제2 금형 부품 중의 하나 이상이, 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지로부터 성형되는, 안용 렌즈 형성용 금형.
  9. 제8항에 있어서, 제1 금형 부품과 제2 금형 부품의 분리를 촉진시키기에 적합한, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지용 첨가제를 추가로 포함하는, 안용 렌 즈 형성용 금형.
  10. 제8항에 있어서, 성형면에 대한 경화 렌즈의 접착을 감소시키기에 적합한, 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀 수지용 첨가제를 추가로 포함하는, 안용 렌즈 형성용 금형.
  11. 비경화 렌즈 제형을, 용융 유량이 21g/10분 미만인 지글러-나타 촉매계 폴리올레핀을 포함하는 수지로부터 성형된 금형 부품의 표면에 분배하는 단계 및
    렌즈 제형을 특정 렌즈 제형에 적합한 조건하에서 경화시키는 단계를 포함하는 방법으로 제조한 렌즈.
  12. 제11항에 있어서, 비경화 렌즈 제형이 실리콘 하이드로겔 제형을 포함하는 렌즈.
  13. 제11항에 있어서, 비경화 렌즈 제형이 하이드로겔 제형을 포함하는 렌즈.
  14. 제11항에 있어서, 비경화 렌즈 제형이 아쿠아필콘 A, 발라필콘 A 및 로트라필콘 A 중의 하나 이상을 포함하는 렌즈.
  15. 제11항에 있어서, 비경화 렌즈 제형이 에타필콘 A, 젠필콘 A, 레네필콘 A, 폴리마콘, 갈리필콘 A 및 세노필콘 A 중의 하나 이상을 포함하는 렌즈.
  16. 제11항에 있어서, 비경화 렌즈 제형이 세노필콘 A를 포함하는 렌즈.
  17. 제11항에 있어서, 금형 부품의 표면이, 안용 렌즈의 전면 곡면과 안용 렌즈의 후면 곡면 중의 하나 이상에 적합한 형상과 크기로 형성된 광학 품질 표면 가공물을 포함하는 렌즈.
  18. 제11항에 있어서, 지글러-나타 촉매가 비분지된 폴리올레핀 쇄의 생성에 관여하는 촉매인 렌즈.
  19. 제11항에 있어서, 경화 렌즈 제형이 접착되어 있는 금형 부품으로부터 이형될 때까지 경화 렌즈 제형을 수화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법으로 제조한 렌즈.
  20. 제11항에 있어서, 렌즈를 침출시켜 예민한 안구 불쾌제를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 렌즈.
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