KR20060093668A - 하이드로겔 처리 - Google Patents

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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

본원에는 안용 렌즈를 수화시키고 안용 렌즈로부터 과량의 물질을 침출시키는 방법 및 장치가 기술되어 있다. 본 발명의 방법은 콘택트 렌즈를 약 30 내지 70% 이소프로필 알코올 및 물을 포함하는 수화 용액에 노출시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 특정 양태에서, 수화 용액은 승온으로 유지된다. 제1 수화 용액에의 노출은 안용 렌즈를 이의 기능적 크기보다 큰 크기로 팽윤시키고 제2 수화 용액에의 노출은 안용 렌즈를 기능적 크기로 다시 수축시킨다.
안용 렌즈, 이형, 수화 용액, 이소프로필 알코올, 침출, 자동화 장치

Description

하이드로겔 처리{Hydrogel processing}
도 1은 안용 렌즈 금형 및 렌즈의 다이아그램을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 양태를 수행하는데 이용될 수 있는 예시적 단계의 블럭 다이아그램을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 양태를 수행하는데 이용될 수 있는 장치의 다이아그램을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 양태에 이용될 수 있는 수화 장치의 블럭 다이아그램을 나타낸다.
도 5는 다양한 농도의 IPA의 사용을 포함하는 제1 임상 프로토콜의 결과를 나타내는 차트를 나타낸다.
도 6은 도 5의 임상 프로토콜로부터의 데이타에 대한 외삽을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 사용하기 적합한 수화 용액을 나타내는 그래프이다.
본 발명은, 안용 장치를 형성하는데 사용되는 금형부로부터 실리콘 하이드로겔 안용 장치의 이형을 용이하게 하고 안용 장치로부터 비반응 성분 및 희석제 (unreacted component and diluent; 이하, "UCD"라 언급함)를 추출하는데 유용한 방법 및 장치를 제공한다.
콘택트 렌즈를 시력을 향상시키기 위해 사용할 수 있다는 것은 널리 공지되어 있다. 다양한 콘택트 렌즈가 여러 해 동안 시판되어 왔다. 콘택트 렌즈의 초기 디자인은 경질물로 만들어졌다. 이들 렌즈가 일부 적용에서는 여전히 현재도 사용되고 있으나, 이러한 렌즈는 불편하고 산소 투과성이 비교적 낮기 때문에 모든 환자에게 적합하지는 않다. 안용 렌즈 분야에서의 후속적 개발에 따라 하이드로겔에 기초한 소프트 콘택트 렌즈를 제조하였다.
오늘날, 소프트 하이드로겔 콘택트 렌즈는 아주 대중적이다. 이러한 렌즈는 산소 투과성이 높고, 경질물로 제조된 콘택트 렌즈를 착용하는 것 보다 착용이 매우 편안하다. 전성 소프트 콘택트 렌즈는, 조합된 부분이 목적하는 최종 렌즈와 일치하는 터파그라피 (topography)를 형성하는 다수-부분 금형에 렌즈를 형성함으로써 제작될 수 있다.
하이드로겔을 안용 렌즈로 만드는데 사용되는 다수-부분 금형은, 예를 들어 안용 렌즈의 후방 커브에 상응하는 볼록면을 갖는 제1 금형부 및 안용 렌즈의 전방 커브에 상응하는 오목면을 갖는 제2 금형부를 포함할 수 있다. 이러한 금형부를 이용하여 렌즈를 제조하기 위해, 비경화된 하이드로겔 렌즈 제형물을 금형부의 오목면과 볼록면 사이에 배치시킨 후, 경화시킨다. 하이드로겔 렌즈 제형물은, 예를 들어 열, 빛 또는 이들 모두에 노출시켜 경화시킬 수 있다. 경화된 하이드로겔은 금형부의 치수에 따라 렌즈를 형성한다.
종래의 실시에 따르면, 경화 후, 금형부는 렌즈가 하나의 금형부와 함께 잔류되도록 분리된다. 이어서, 렌즈는 반드시 이형 및 추출 단계를 거쳐야 한다. 경화 공정은 통상 하이드로겔을 금형부에 부착시키므로 이형이 필수적이다. 이형 단계는 렌즈를 잔류 금형부로부터 분리시킨다. 추출 단계는 렌즈로부터 UCD를 제거하며, 그렇지 않으면 렌즈의 임상적 실행 가능성에 영향을 끼칠 수 있다. 기본적으로, UCD가 렌즈로부터 추출되지 않는다면, 이는 렌즈 착용이 불편하게 할 수 있다.
종래 기술에 따르면, 금형로부터 안용 렌즈의 이형은 렌즈를 수용액 또는 염수액에 노출시켜 촉진시킬 수 있으며, 이는 렌즈를 팽윤시키고 렌즈의 금형에의 부착을 느슨하게 한다. 렌즈의 수용액 또는 염수에의 노출은 추가적으로 UCD를 추출하는 것을 도와 렌즈 착용을 보다 편안하고 임상적으로 허용가능하게 한다.
이러한 분야에서의 새로운 발전에 따라, 실리콘 하이드로겔로 제조된 콘택트 렌즈가 개발되었다. 이형 및 추출을 수행하기 위해 수용액을 사용하는 공지된 수화 공정은 실리콘 하이드로겔 렌즈에는 효과적이지 않았다. 따라서, 유기 용매를 사용하여 실리콘 렌즈를 이형시키고 UCD를 제거하는 시도가 이루어졌다. 렌즈를 알코올 (ROH), 케톤 (RCOR'), 알데히드 (RCHO), 에스테르 (RCOOR'), 아미드 (RCONR'R") 또는 N-알킬 피롤리돈 중에 20 내지 40시간 동안 물의 부재하, 또는 물을 소량 성분으로 포함하는 혼합물 중에 침지시키는 공정이 기술되었다 (미국 특허 5,258,490).
그러나, 공지된 공정으로 다소간의 성공을 거두었지만, 고도로 농축된 유기 용액의 사용은 폭발로 인한 안전 위험; 제조 라인의 작업 중단 시간의 위험 증가; 용액의 고비용; 및 부수적 손상을 나타낼 수 있다. 또한, 20 내지 40시간의 공정 시간은 시판 제작 견지에서 볼 때 효과적이지 않다.
따라서, 실리콘 하이드로겔 렌즈를 제작하기 위한 보다 효과적이고 안전한 공정에 대한 필요가 있다. 이러한 필요성 및 기타의 것이 본 발명에 의해 충족된다.
본 발명은 실리콘 하이드로겔 안용 렌즈를 처리하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 렌즈 형성 수지를 금형부에 데포지팅(depositing)하고 경화시켜 안용 렌즈를 형성한다. 렌즈를 경화시키면 통상 안용 렌즈가 금형부에 부착될 것이다. 약 30 내지 70% 이소프로필 알코올(IPA)의 제1 수화 용액을 약 30 내지 약 72℃의 온도로 가열하고 안용 렌즈를 가열된 제1 수화 용액에 약 10 내지 약 60분의 제1 시간 동안 노출시켜 렌즈를 이형시킨다.
또한, 약 30 내지 약 70% 이소프로필 알코올의 제2 수화 용액을 약 30 내지 약 72℃의 온도로 가열할 수 있다. 또한, 안용 렌즈를 가열된 제2 수화 용액에 노 출시켜 안용 렌즈로부터 UCD를 침출시킨다. 제2 용액에의 노출 시간은 약 10 내지 약 60분일 수 있다. 또한, 렌즈를 약 100%의 탈이온수를 포함하는 제3 수화 용액에 노출시켜 안용 렌즈로부터 제2 수화 용액을 세정한다. 렌즈는 약 10 내지 약 180분 동안 제3 수화 용액에 노출될 수 있다.
하나의 양태에서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액은 약 30 내지 40℃의 온도로 가열된다. 다른 양태에서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액은 약 41 내지 약 50℃의 온도로 가열된다. 또 다른 양태에서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액은 약 51 내지 약 62℃의 온도로 가열된다.
또 다른 관점으로, 다양한 양태에서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액은 20 내지 30% 이소프로필 알코올; 31 내지 40% 이소프로필 알코올; 41 내지 50% 이소프로필 알코올; 51 내지 60% 이소프로필 알코올의 수용액을 포함할 수 있다.
또 다른 관점으로, 다양한 양태에서, 제1 시간 및 제2 시간은 각각 약 10 내지 20분; 각각 약 21 내지 30분; 각각 약 31 내지 40분; 각각 약 41 내지 50분; 각각 약 51 내지 60분일 수 있다. 또한, 제3 시간은 약 10 내지 30분일 수 있다.
하나의 양태에서, 본 발명은 실리콘 하이드로겔 안용 렌즈를 처리하는 장치 및 방법을 포함하고, 이는 렌즈 형성 수지를 제1 금형부의 렌즈 형성 표면에 데포지팅하고 렌즈 형성 혼합물을 제2 금형부의 제2 렌즈 형성 표면과 접촉시키는 단계를 포함하며, 이 때 제1 금형부와 제2 금형부는 서로를 수용하도록 구성하고 안용 렌즈의 형태를 한정하는 공동이 제1 렌즈 형성 표면과 제2 렌즈 형성 표면 사이에 형성된다.
상기 렌즈 형성 수지는 중합 개시 조건에 노출되어 렌즈 형성 수지로부터 안용 렌즈를 형성한다. 상기 렌즈는, 렌즈가 UCD를 약 300ppm의 소정의 한계 미만으로 포함할 때까지, 렌즈 및 금형부를 약 10 내지 60분 동안 30 내지 70% 이소프로필 알코올을 포함하는 제1 수화 용액에 노출된다. 또한, 렌즈 및 금형부는, 렌즈로부터 제1 수화 용액을 세정하기 위해 탈이온수를 포함하는 제2 수화 용액에 노출된다.
하나의 양태에서, 중합 개시 조건은 화학선(actinic radiation)이다. 또 다른 양태에서, 중합 개시 조건은 화학선 및 열의 조합을 포함한다.
또 다른 관점으로, 하나의 양태로서, 61 내지 70% 이소프로필 알코올의 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액; 또는 71 내지 80% 이소프로필 알코올의 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액을 포함할 수 있다.
또 다른 관점으로, 하나의 양태에서, 렌즈 형성 후, 경화된 렌즈가 제거 가능하게 부착된 전방 커브가 후방 커브로부터 분리될 수 있도록, 제1 금형부는 전방 커브 렌즈 표면을 포함하고 제2 금형부는 후방 커브 렌즈 표면을 포함할 수 있다. 수화 용액에의 제2 노출 및 분리 후, 금형의 전방 커브 및 렌즈는 추가로 탈이온수를 포함하는 평형 용액으로 처리된다.
하나의 양태에서, 제1 수화 용액은 먼저 제1 농도의 UCD를 갖는 렌즈로 향하게 한 후, 제1 농도의 비반응 성분 및 희석제보다 높은 농도인 제2 농도의 비반응 성분 및 희석제를 갖는 렌즈로 향하게 한다. 렌즈 및 금형부를 제1 수화 용액에 노출시키는 것은 렌즈 및 금형을 제1 수화 용액에 침지시키는 것을 포함할 수 있 다. 마찬가지로, 렌즈 및 금형부를 제2 수화 용액에 노출시키는 것은 렌즈 및 금형을 제2 수화 용액에 침지시키는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 관점으로, 하나의 양태에서, 금형은 렌즈가 수용액으로 처리되는 동안 중력이 금형 표면으로부터 렌즈의 분리를 촉진하도록 위치시킨다.
하나의 양태로서, 렌즈가 수화 용액에 노출되는 동안 수화 용액의 온도를 약 45 내지 80℃, 또는 약 70 내지 80℃의 온도로 유지시키는 것을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 관점으로, 하나의 양태에서, 제2 수화 용액은 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트, 틸록사폴, 옥틸페녹시 (옥시에틸렌) 에탄올, 암포테릭 10, 소르브산, DYMED, 클로르헥사딘 글루코네이트, 과산화수소, 티메로살, 폴리쿠아드, 및 폴리헥사메틸렌 비구아니드 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 양태는 본원에 포함된 발명의 개념과 관련된 장치 및 방법을 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
개요
종래 기술에서의 발견과는 대조적으로, 본 발명은 안용 렌즈, 예를 들어 실리콘 하이드로겔 안용 렌즈를 금형부로부터 효과적으로 이형시키고 현대적 제작 환경에 따른 시간 내에 UCD를 침출시킬 수 있다는 것을 기술한다. 구체적으로, 본 발명은 실리콘 하이드로겔 렌즈를 30 내지 72℃의 승온 및 30 내지 70% IPA의 농도를 갖는 IPA 용액에 노출시킴으로써, 렌즈 (100)이 금형부로부터 이형되고 20 내지 60분의 시간 내에 UCD를 침출시킬 수 있다는 것을 기술한다.
안용 장치, 예를 들어 콘택트 렌즈는 다양한 물질로 제조될 수 있다. 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 사용되는 통상의 물질은 하이드로겔, 예를 들어 에타필콘 A (주로 pHEMA-(폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)를 기본으로 하는 물질)을 포함한다. 보다 최근에는, 비-통상적 실리콘 하이드로겔, 예를 들어 갈리필콘 A가 콘택트 렌즈를 포함한 안용 장치를 제조하는데 사용되었다. 실리콘 하이드로겔은 친수성 및 소수성 단량체 모두를 포함할 수 있다.
안용 렌즈의 제작 동안, 렌즈는 통상적으로 수화 공정을 거친다. 수화는 렌즈를 형성하기 위해 사용되는 금형로부터 경화된 렌즈를 이형시키는 작용을 한다. 또한, 수화는 렌즈로부터 UCD를 침출시킴으로써 UCD를 추출하는데 효과적일 수 있다. pHEMA 물질 수화로부터 제조된 렌즈에 대한 효과적인 수화는 수용액을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 실리콘 하이드로겔 내 소수성 성분 때문에, 실리콘 렌즈를 임상적으로 실용가능하게 하기 위해 실리콘 렌즈를 이형시키고 침출시키는데 비-수용액이 필요할 수 있다.
이러한 요구에 대처하여, 본 발명은, 렌즈가 형성된 금형부로부터 렌즈를 이형시키고 렌즈로부터 UCD를 유리시킬 수 있는, 렌즈 제작에 사용되는 실리콘 물질에 대한 수화 방법을 제공한다. 비-제한적 예로써, 실리콘을 기본으로 하는 콘택트 렌즈에서, UCD는, 예를 들어 비반응된 소수성 단량체 성분, 비-수용성인 렌즈로부터의 단량체 희석제, 및 원료 물질 중의 불순물인 다른 제제 또는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, 탈이온수 (DI 수) 및 유기 용매 이소프로필 알코올 (IPA)를 포함하는 수화 용액은 규소를 기본으로 하는 안용 장치의 수화를 위한 바람직한 수화 용액을 제공한다. IPA는, 시판되고 있으며 렌즈에 존재하는 실리콘 단량체 및 희석제에 대해 한센 (Hansen) 용해 파라미터를 갖기 때문에 적합하다. 또한, 이형 및 침출 공정 후, IPA 용액은 렌즈를 DI 수에 세정함으로써 렌즈로부터 쉽게 제거될 수 있다. 물 중 IPA의 혼화성은 렌즈에 남아 있는 IPA의 잔량을 회수하는 빠르고 효과적인 수단을 제공하며 IPA 침출 공정 이후의 처리 단계의 수를 감소시킨다.
본 발명은 금형로부터 실리콘 렌즈를 이형시키고 실리콘 렌즈로부터 UCD를 침출시키는데 사용되는 특정 농도의 IPA 및 DI를 제공한다. 종래 기술과는 대조적으로, 본 발명은, 다양한 수화 기술의 이용과 더불어, 일반적으로 30% 초과 70% 미만인 DI 중의 IPA 농도가 결합된 금형부로부터 렌즈를 효과적으로 이형시키고 렌즈로부터 UCD를 침출시키는데 바람직하다고 교시한다. 또한, 본 발명은 승온으로 유지된 수화 용액이 렌즈 (100)을 이형시키고 렌즈로부터 UCD를 침출시키는 것을 더욱 용이하게 한다고 교시한다. 안용 렌즈는 결합된 금형부로부터 렌즈를 이형시키기에 충분하고 제작 환경에 도움이 되는 시간 동안 IPA의 유효 용액 및 DI 수로 처리되고; 렌즈를 임상적으로 실용 가능하게 하기에 충분한 정도로 렌즈로부터 UCD를 침출시키며; 자동화된 제작 라인에 적합하도록 처리될 수 있다.
비제한적 예시로써, 다양한 수행은, 렌즈가 특정 시간 동안 고정된 탱크에 포함된 수화 용액에 침지되는 뱃치 공정에 의해 또는 렌즈가 IPA를 포함하는 수화 용액의 연속 흐름에 노출되는 수직 공정으로 이행되는 이형 및 렌즈 추출을 포함할 수 있다. 본 발명의 양태에서, 수화 용액은 침출 및 이형을 보다 용이하게 하기 위해 열 교환기 또는 다른 가열 장치로 가열될 수 있다. 이들 공정 및 기타 유사한 공정은 렌즈를 이형시키고 포장 전 렌즈로부터 UCD를 제거하는 적합한 수단을 제공할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 블럭 다이아그램이 안용 렌즈 (100), 예를 들어 콘택트 렌즈, 및 안용 렌즈 (100)을 형성하는데 사용되는 금형부 (101) 내지 (102)를 예시한다 (종래 기술). 하나의 전형의 양태에서, 금형부는 후방 표면 금형부 (101) 및 전방 표면 금형부 (102)를 포함할 것이다. 본원에 사용된 용어 "전방 표면 금형부"는 오목 표면 (104)가 안용 렌즈의 전방 표면을 형성하는데 사용되는 렌즈 형성 표면인 금형부를 일컫는다. 유사하게, 용어 "후방 표면 금형부"는 볼록 표면 (105)가 안용 렌즈 (100)의 후방 표면을 형성할 렌즈 형성 표면을 형성하는 금형부 (101)를 일컫는다. 하나의 양태에서, 금형부 (101) 및 (102)는 오목-볼록 형태이며, 바람직하게는 금형부 (101) 및 (102)의 오목-볼록 영역의 맨 가장자리의 둘레를 둘러싸는 각각의 평평한 환상 플랜지 (106) 및 (107)을 포함한다.
통상적으로, 금형부 (101) 및 (102)는 "샌드위치"와 같이 배열된다. 전방 표면 금형부 (102)는 바닥이 있고, 금형부의 오목 표면 (104)는 위를 향한다. 후방 표면 금형부 (101)은 전방 표면 금형부 (102)의 상단에 대칭적으로 위치시킬 수 있으며, 후방 표면 금형부 (101)의 볼록 표면 (105)는 전방 표면 금형부 (102)의 오목 영역으로 부분적으로 돌출되어 있다. 바람직하게는, 후방 표면 금형부 (101)는, 볼록 표면 (105)가 이의 원주를 통해 전방 금형부 (102)의 오목 표면 (104)의 바깥 가장자리와 맞물리게 하여 안용 렌즈 (100)가 형성되는 밀폐된 금형 공동을 형성하도록 제작된다.
하나의 양태에서, 금형부 (101) 및 (102)는 열가소성이도록 제조되며 중합-개시 화학선에 대해 투과성이며, 여기서, 중합-개시 화학선을 투과한다는 것은, 렌즈 형성 수지 또는 단량체가 금형 공동에서 중합을 개시하기에 효과적인 강도 및 파장의 적어도 일부의 화학선, 바람직하게는 모든 화학선이 금형부 (101) 및 (102)를 통과할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 금형부는 폴리스티렌; 폴리비닐클로라이드; 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌; 스티렌과 아크릴로니트릴 또는 부타디엔과의 공중합체 또는 혼합물, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리에스테르 등을 포함할 수 있다.
방법 단계
렌즈 (100)을 형성하기 위해 렌즈 형성 혼합물의 중합 후, 렌즈 표면 (103)은 통상적으로 금형부 (104)에 부착되며, 렌즈 (100)은 UCD를 포함할 것이다. 본 발명의 단계는 금형부 표면 (104)로부터 표면 (103)의 이형 및 렌즈로부터 UCD의 침출을 용이하게 한다.
도 2를 참조하여 설명하면, 흐름도가 본 발명의 양태에 따라 수행될 수 있는 예시적 단계를 설명한다. 하기 단계 중 일부 또는 모두가 본 발명의 다양한 양태에서 이행될 수 있다. (201)에서, 렌즈 형성 수지, 예를 들어 단량체 혼합물을 안용 렌즈 (100)를 성형하는데 사용되는 제1 금형부 (102)에 데포지팅한다. 안용 렌 즈의 예는 실리콘 하이드로겔 접촉 렌즈 (100)를 포함하며, 이는 약 0 내지 약 90%, 바람직하게는 35 내지 50%의 수분 함량을 갖는 소프트 콘택트 렌즈이다.
본원에서 사용되는 실리콘 하이드로겔은 평형 상태에서 물을 흡수하고 보유할 수 있는 가교된 중합체성 시스템을 포함한다. 또한, 어떠한 실리콘 하이드로겔 제형물도 본 발명의 방법에 따라 처리될 수 있다. 실리콘-포함 성분은 단량체, 마크로머, 예비중합체에 하나 이상의 [-Si-O-Si] 기를 포함하는 것이다. 바람직하게는, Si 및 결합된 O는 실리콘-포함 성분의 총 분자량에 대해 20 중량% 초과, 보다 바람직하게는 30 중량% 초과 양으로 실리콘-포함 성분에 존재하며, 중합가능한 작용기, 예를 들어 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기를 포함한다. 실리콘 하이드로겔 제형물에 포함될 수 있는 실리콘 성분의 예는, 이로 한정됨이 없이, 실리콘 마크로머, 예비중합체 및 단량체를 포함한다. 실리콘 마크로머의 예는, 이로 한정됨이 없이, 펜던트 친수기를 갖는 폴리디메틸실록산 메타크릴레이트; 중합가능한 작용기(들)을 갖는 폴리디메틸실록산 마크로머; 친수성 단량체를 삽입하는 폴리실록산 마크로머; 폴리디메틸실록산 블럭 및 폴리에테르 블럭을 포함하는 마크로머; 이의 배합물 등을 포함한다.
실리콘 포함 마크로머는 단량체로도 사용될 수 있다. 적합한 실리콘 단량체는 트리스(트리메틸실록시)실릴프로필 메타크릴레이트, 하이드록실 작용성 실리콘 포함 단량체, 예를 들어 3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란; mPDMS 포함 단량체 또는 실록산 단량체 (이로 제한됨이 없 이, TRIS의 아미드 동족체, 비닐카바메이트 또는 카보네이트 동족체를 포함), 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실릴옥시)메틸실란, 메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산 및 이의 배합물을 포함한다.
친수성 성분은 잔여 반응 성분과 배합되었을 때 생성 렌즈에 적어도 약 20%, 바람직하게는 적어도 약 25%의 수분 함량을 제공할 수 있는 것을 포함한다. 본 발명의 중합체를 제조하기 위해 사용될 수 있는 친수성 단량체는 적어도 하나의 중합가능한 이중 결합 및 적어도 하나의 친수성 작용기를 가지며, 당 분야에 널리 공지되어 있다. 비-제한적 예는, N,N-디메틸아크릴아미드, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, NVP, N-비닐-N-메틸 아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 이의 배합물 등을 포함한다.
(202)에서, 하나의 금형부(102)는 이에 데포지팅된 실리콘 단량체 또는 다른 렌즈 형성 수지의 형태를 잡기 위해 하나 이상의 다른 금형부 (101)와 결합될 수 있다.
(203)에서, 실리콘 단량체, 또는 다른 렌즈 형성 수지는 경화되어 렌즈 (100)로 형성된다. 경화는, 예를 들어 당 분야에 공지된 다양한 수단, 예를 들어 단량체를 화학선에 노출, 단량체를 승온 (즉, 40 내지 75℃)에 노출, 또는 화학선과 승온에 노출시키는 것을 포함할 수 있다.
(204)에서, 제1 금형부 (101)은 이형 공정에서 제2 금형부 (102)로부터 분리 될 수 있다. 하나의 양태에서, 렌즈 (100)는 경화 공정 동안 제2 금형부 (102) (전방 커브 금형부)에 부착되고, 렌즈 (100)가 이형을 통해 전방 커브 금형부 (102)로부터 이형될 때까지, 금형들간의 분리 후에도 제2 금형부 (102)에 남아있을 것이다. 다른 양태에서, 렌즈 (100)은 제1 금형부 (101)에 부착될 수 있다.
(205)에서, 하나의 양태로서, 수화 용액은 약 40 내지 약 72℃의 온도로 가열될 수 있다. 가열은, 예를 들어 폭발의 가능성을 최소화하기 위해 열 교환 유니트를 사용하거나 액체를 가열하기 위한 다른 실행가능성이 있는 장치에 의해 수행될 수 있다.
(206)에서, 렌즈는 이를 IPA 및 DI 수의 수화 용액에 노출시킴으로써 수화된다. 수화 용액은 약 30 내지 70% IPA를 포함할 것이며, 다른 첨가제, 예를 들어 계면활성제 (예: Tween 80 (폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트), 틸록사폴 (Tyloxapol), 옥틸페녹시 (옥시에틸렌) 에탄올, 암포테릭 (Amphoteric) 10, 보존제 (예: EDTA, 소르브산, DYMED, 클로르헥사딘 글루코네이트, 과산화수소, 티메로살, 폴리쿠아드, 폴리헥사메틸렌 비구아니드), 항균제, 윤활제, 염, 완충제 또는 첨가 잇점을 제공할 수 있는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 첨가제는 0.01 중량% 내지 10 중량%의 양으로, 그러나 누진적으로 10 중량% 미만의 양으로 수화 용액에 첨가될 수 있다.
수화 용액의 온도는 약 빙점 내지 약 비점일 수 있으나, 바람직하게는 30 내지 72℃, 보다 바람직하게는 45 내지 65℃이다.
안용 렌즈 (100)의 IPA 및 DI 수의 수화 용액에의 노출은 세척, 분무, 침액, 침지 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 양태에서, 렌즈 (100)는 수화 탑 내의 IPA 및 DI 수의 수화 용액으로 세척될 수 있다.
렌즈를 수화 탑에서 세척하여 수화시키기 위해, 렌즈 (100)을 포함하는 전방 커브 금형부 (102)는 팔레트 또는 트레이에 놓이거나 수직으로 쌓일 수 있다. 수화 용액은 용액이 렌즈 (100) 위에서 아래로 흐르도록 렌즈 (100)의 스택 상단에 도입될 수 있다. 또한, 수화 용액은 탑을 따라 다양한 위치에서 도입될 수 있다. 하나의 양태에서, 트레이는 렌즈 (100)이 점점 더 신선한 용액에 노출되도록 위로 이동될 수 있다.
다른 양태에서, 안용 렌즈 (100)는 수화 단계 (206) 동안 수화 용액에 침액되거나 침지된다.
수화 단계는 2 내지 400분, 바람직하게는 10 내지 180분, 보다 바람직하게는 15 내지 30분 동안 지속될 수 있으나, 수화 단계의 길이는, 존재하는 경우 착색제를 포함하여 렌즈 물질, 용액 또는 용매에 대해 사용되는 물질, 및 용액의 온도에 의존한다. 수화 처리 시간은 렌즈 및 용액이 평형에 도달하는데 필요한 시간과는 상이할 수 있다. 충분한 처리 시간은 통상적으로 콘택트 렌즈를 팽윤시키고, 렌즈로부터 과량의 물질을 방출시키며 렌즈가 작용가능한 크기가 되게 한다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 적합한 수화 처리는 안용 렌즈에 존재하는 UCD 양에 기초한다. 시간을 늘려가면서 특정 수화 처리를 하고 UCD에 대해 시험한다. 효과적인 수화에 적합한 최소 시간은 UCD가 허용 수준으로 감소되는 때를 결정함으로써 확인된다.
예를 들어, 하나의 양태에서, 안용 렌즈는 수화 처리될 수 있으며, GC 질량분석기를 사용하여 다양한 시간 간격으로 안용 렌즈 중의 하나 이상의 UCD의 수준을 측정함으로써, 특정 렌즈에 존재하는 특정 UCD의 양을 최대 한계량으로 감소시키기 전에 렌즈를 특정 수화 처리해야 하는 최소 시간을 결정할 수 있다.
따라서, 하나의 양태에서, GC 질량분석기를 사용하여 UCD, 예를 들어 SiMMA, mPDMS, SiMMA 글리콜, 및 에폭시드의 최대 한계인 약 300ppm을 점검할 수 있다. 특정 렌즈에서 UCD를 300ppm 이하로 감소시키는데 필요한 최소 수화 처리 시간은 주기적 측정에 의해 결정될 수 있다. 추가의 양태에서, 다른 UCD, 예를 들어 D3O 또는 다른 희석제를 측정하여 약 60ppm의 최대량의 존재를 검출할 수 있다. 또 다른 양태에서, 특정 UCD의 한계량을 시험 장비에 의해 확인될 수 있는 최소 검출 수준으로 세팅할 수 있다.
하나의 바람직한 양태에서, 분리 또는 이형 후, 프레임의 일부일 수 있는 전방 커브에 있는 렌즈는, 콘택트 렌즈가 전방 커브로부터 이형될 때 이를 수용할 각각의 오목한 홈이 있는 컵과 짝을 이루게 된다. 이러한 컵은 트레이의 일부일 수 있다. 예를 들어, 32개의 렌즈를 갖는 각각의 트레이, 및 틀(magazine)로 쌓을 수 있는 20개 트레이를 포함할 수 있다. 본 발명에 따라, 틀은 쌓은 후, 예를 들어 DI 및 약 30 내지 70% IPA를 포함하는 20 내지 100L의 수화 용액을 포함하는 탱크로 가라앉힐 수 있다. 이 용액은 또한 다른 첨가제, 예를 들어 계면활성제 (상술한 바와 같음)를 포함할 수 있다. 또한, 하나의 양태에서, 수화 용액은 약 30 내지 72℃의 온도로 가열될 수 있다.
(207)에서, 안용 렌즈는 렌즈로부터 IPA를 제거하기 위해 세정된다. 세정은, 예를 들어 렌즈를 세정 용액, 예를 들어 DI 수에 노출시키는 방법에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 다양한 양태에서, 세정은 렌즈를 흐르는 세정 용액으로 처리하는 것, 및 렌즈를 세정 용액에 침지시키는 것 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
장치
도 3을 참조하여 설명하면, 블럭 다이아그램이 본 발명을 수행하는데 이용될 수 있는 프로세싱 스테이션 (301) 내지 (304)에 포함된 장치를 설명한다. 일부 바람직한 양태에서, 프로세싱 스테이션 (301) 내지 (304)는 수송 메카니즘 (305)를 통해 안용 렌즈 (100)에 접근될 수 있다. 수송 메카니즘 (305)은, 예를 들어 로보트, 컨베이어, 및 다양한 속도의 모터 또는 다른 공지된 구동 메카니즘에 의해 움직이는 컨베이어 벨트, 체인, 케이블 또는 수압식 메카니즘을 포함할 수 있는 이동 수단과 함께하는 레일 시스템 중 하나 이상을 포함할 수 있다 (나타내지 않음).
하나의 양태는 팔레트에 놓인 후방 표면 금형부 (101)를 포함할 수 있다 (나타내지 않음). 팔레트는 2개 이상의 프로세싱 스테이션 (301) 내지 (304) 사이의 수송 메카니즘에 의해 이동될 수 있다. 컴퓨터 또는 다른 제어기 (306)이, 프로세싱 스테이션 (301) 내지 (304)에서의 처리를 모니터링하고 제어하며, 프로세싱 스테이션 (301) 내지 (304) 사이의 렌즈의 이동을 조정하기 위한 수송 메카니즘 (305)를 모니터링하고 제어하도록 작동적으로 연결될 수 있다.
프로세싱 스테이션 (301) 내지 (304)는, 예를 들어 사출 성형 스테이션 (301)을 포함할 수 있다. 사출 성형 스테이션 (301)에서, 사출 성형 장치는 다량의 렌즈 형성 수지, 예를 들어 상술된 실리콘 하이드로겔을 전방 커브 금형부 (102)에 데포지팅하고, 바람직하게는 렌즈 형성 수지로 금형 표면 (104)를 완전히 커버한다. 렌즈 형성 수지는 중합 반응시 광학적으로 투명한 일체형-지지 콘택트 렌즈 또는 콘택트 렌즈 전구체를 생산하는 물질 또는 물질들의 혼합물을 포함해야 한다.
본원에서 사용된 "전구체"는 목적하는 상대적 크기를 갖고 후속하는 물 또는 완충된 등장 염수 용액에서의 수화시 콘택트 렌즈로서 착용될 수 있는 물체를 의미한다. 이러한 분야에서 풍부한 이러한 조성물의 예는 표준 문헌들을 참조하여 쉽게 확인할 수 있다.
하나의 양태에서, 산소가 중합된 렌즈의 목적하는 광학 품질 및 투명도를 방해하는 부반응에 들어갈 수 있기 때문에, 산소가 포함되지 않은 환경을 포함하는 산소에 대한 조절된 노출을 갖는 대기 하에 렌즈 형성 수지의 중합 반응이 수행될 수 있다. 산소는 렌즈의 목적하는 파라미터의 재현가능성을 방해할 수 있다. 하나의 양태에서, 금형 하프 (mold half) 내 또는 금형 하프 상에 흡수되는 산소가 렌즈 형성 수지와 반응하는 위험을 피하기 위해, 렌즈 금형 하프도 제한된 산소 또는 산소가 포함되지 않은 대기 하에서 제조될 수 있다. 산소에의 노출을 조절하기 위한 방법 및 장치가 당 분야에 널리 공지되어 있다.
경화 스테이션 (302)는 렌즈 형성 수지를 중합반응시키기 위한 장치를 포함할 수 있다. 중합반응은 바람직하게는 조성물을 중합 개시 조건에 노출시킴으로써 수행된다. 따라서, 경화 스테이션 (302)는 전방 커브 금형 (102)에 데포지팅되는 렌즈 형성 수지의 중합반응 개시를 위한 공급원을 제공하는 장치를 포함한다. 중합반응 개시를 위한 공급원은, 예를 들어 화학선 및 열 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 화학선은 전구(bulb)로부터 유래될 수 있으며 전구 아래에서 금형 어셈블리가 움직인다. 전구는 이의 축에 평행한 지정된 평면에 중합반응을 개시하기에 충분한 세기의 화학선을 제공할 수 있다.
경화 스테이션 (302) 열원은, 렌즈 형성 수지가 화학선에 노출되어 향상된 중합반응을 촉진하는 시간 동안, 렌즈 형성 수지의 온도를 중합반응을 증폭시키는 것에 조력하고 렌즈 형성 수지의 수축 경향을 방해하기에 충분한 온도로 올리는데 효과적이어야 한다. 하나의 양태에서, 열원은 렌즈 형성 수지 (렌즈 형성 수지가 중합반응을 개시하기 전 및 중합반응할 때의 수지를 의미)의 온도를 중합된 산물의 유리 전이 온도 이상 또는 중합반응할 때의 이의 유연 온도 이상의 온도로 유지시킬 수 있다. 이러한 온도는 렌즈 형성 수지 중의 성분의 주체 및 양에 따라 상이할 수 있다. 일반적으로, 이 시스템은 40 내지 75℃의 온도를 확립 및 유지할 수 있어야 한다.
하나의 양태에서, 열원은 덕트를 포함할 수 있으며, 덕트는 금형 어셈블리가 화학선 벌브 아래를 통과할 때 금형 어셈블리를 가로질러 그 주위에 가온 가스, 예를 들어 N2 또는 공기를 불어 보낸다. 덕트의 끝은 가온 기체가 통과하는 다수의 홀이 구비될 수 있다. 가스를 이러한 방식으로 분배하는 것은 하우징 아래의 공간의 전체에 걸쳐 균일한 온도를 달성하는 것을 돕는다. 금형 어셈블리 주위의 영역 전체에 걸쳐 균일한 온도는 보다 균일한 중합반응을 가능하게 한다.
금형 분리 스테이션 (303)은 전방 커브 금형부 (102)로부터 후방 커브 금형부 (101)를 분리하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 분리는, 예를 들어 금형부를 들어올려 떨어지게 하는 기계적 핑거 및 고속 로보트 이동을 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 양태는, 예를 들어 안용 렌즈 (100)를 본 발명에 따른 수화 공정에 노출시킬 수 있는 수화 탑 또는 침지 비히클 중 하나 이상을 포함하는 수화 스테이션 (304)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수화 스테이션 (304)는, 렌즈가 위로 움직이는 트레이에 수직으로 쌓이고 수화 용액의 흐름이 트레이 스택으로 아래쪽으로 유동하여 스택의 아래쪽 트레이에 있는 렌즈를 연속해서 세척하는 장치를 포함할 수 있다. 수화 용액은 스택의 상단에 도입되거나 신선한 용액이 스택의 다양한 지점에서 도입될 수 있다. 하나의 양태에서, 상이한 농도의 IPA를 갖는 수화 용액의 흐름이 스택의 다양한 지점에 도입될 수 있다. 일반적으로, 케스케이드 용액을 각각의 안용 렌즈 위에 아래쪽으로 흘린다. 아래 방향으로의 흐름을 이용하는 수화 장치의 다양한 양태에 대한 상세한 기술이 미국 특허 6,207,086 (본원에 참조로 삽입됨)에 기술되어 있다.
하나의 양태에서, 안용 렌즈는 수화 탱크에 침지될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 (100)을 포함하는 전방 커브 금형부 (102)는 금형 캐리어와 수화 캐리어 사이에 샌드위치되어 플레이트 (나타내지 않음)를 형성할 수 있다. 로보트 어셈블리가 약 35 내지 75%의 IPA 농도를 갖는 DI를 포함하는 수화 용액에 각각의 수화 캐리어를 침지시킬 수 있다. 아래 방향으로의 흐름을 이용하는 수화 장치의 다양한 양태에 대한 상세한 기술이 미국 특허 6,207,086에 기술되어 있다.
다양한 양태로서, 렌즈가 놓이는 일련의 다수의 용액조 또는 렌즈가 노출되는 다양한 흐름의 수용액을 포함할 수 있다. 각각의 조 또는 흐름은 DI 중 동일하거나 상이한 농도의 IPA를 가질 수 있다.
예를 들어, 하나의 양태에서, 렌즈는 각각의 렌즈 (100)를 이의 각각의 금형부 (102)로부터 이형시키는 것을 주요 목적으로 하는 제1 수화 용액에 노출 (즉, 침지 또는 용액 흐름을 이용)시킬 수 있다. 제2 수화 용액에의 노출은 렌즈로부터 UCD를 침출시킬 수 있고, 제3 노출은 렌즈를 세정할 수 있다.
하나의 양태에서, 열 교환기 (307)을 사용하여 수화 용액의 온도를 전형의 주위 실온보다 높은 온도로 유지시킨다. 예를 들어, 이로 제한됨이 없이, 열 교환기를 사용하여 수화 용액의 온도를 약 30 내지 약 72℃로 높일 수 있다.
도 4를 참조하여 설명하면, 하나의 예시적 양태로서, 60 내지 75% IPA, 바람직하게는 70% IPA를 갖는 DI를 포함하는 제1 수화 용액에 렌즈를 제1 노출 또는 침지시키는 것을 포함할 수 있다. 노출 시간은 다른 파라미터, 예를 들어 렌즈 (100) 물질 및 금형부 (102) 물질에 따라 조절될 수 있다. 일반적으로, 약 10 내지 30분의 노출 시간이 제1 수화 용액에서의 이형 목적에 충분하다. 이어서, 렌즈 (100)을 이로부터 UCD를 침출시키는 것에 관한 제2 수화 용액에 제2 노출 또는 침지시켜 노출시킬 수 있다. 또한, 제2 수화 용액은 바람직하게는 각각 약 60 내지 75% IPA 및 약 20 내지 40% DI, 보다 바람직하게는 약 70% IPA 및 30% DI를 포함할 수 있다. 제2 노출 시간은 약 10 내지 60분, 바람직하게는 약 15분일 수 있다.
하나의 양태에서, 제1 침지는 수화 스테이션 (304)에 포함된 제1 수화 탱크 (401)에서 일어나고, 제2 침지는 수화 스테이션 (304)에 포함된 제2 수화 탱크(402)에서 일어날 수 있다. 제1 수화 탱크 및 제2 수화 탱크 각각은 IPA 및 DI 수를 포함하는 적합한 수화 용액을 포함할 것이다. 마찬가지로, 기타 침지도 분리된 수화 탱크에서 일어날 수 있다. 예를 들어, 렌즈 (100)를 세정하는 것과 관련된 제3 침지 또는 노출이 제3 수화 탱크 (403)에서 일어날 수 있으며, 100% DI를 포함할 수 있다. 하나의 양태로서, 세정시킬 렌즈 (100)을 30 내지 180분, 바람직하게는 약 60분 동안 침지시키는 것을 포함할 수 있다.
상술된 바와 같이, 하나의 양태에서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액 중 하나 또는 둘 모두는 이형 및 침출 효과를 보다 용이하게 하기 위해 가열될 수 있다.
다른 양태에서, IPA 용액을 포함하는 렌즈를 세정하는 것과 관련된 제3 노출은 렌즈를 DI 수의 흐름에 노출시켜 수행될 수 있다. 바람직하게는, 렌즈를 세정하는 것과 관련된 DI 수의 흐름은 유속이 32 ml/렌즈/6 초 또는 약 5 내지 6 ml/렌즈/초이고, 약 5 내지 30분, 바람직하게는 약 15분 동안 지속한다.
실시예 :
도 5 및 6을 참조하여 설명하면, 종래 기술에서의 발견과는 대조적으로 IPA가 실리콘 하이드로겔 안용 렌즈를 형성하는 자동화된 제작 환경의 이형 및 침출 단계에 사용하기에 적합할 수 있다는 것을 확정하기 위해 임상 프로토콜을 수행하 였다. 구체적으로, 종래 기술의 교시와는 대조적으로, IPA의 저농도 용액이 IPA 용액의 온도가 충분히 상승 되었을 때 제작 환경에 적합한 시간 내에 UCD를 제거하는데 효과적으로 사용될 수 있다는 것을 밝혀내었다.
도 5를 참조하여 설명하면, 도 5는 결합된 금형부로부터 렌즈를 이형시키는데 필요한 IPA 용매 온도 및 IPA 용매 농도 및 시간 사이의 관계를 추적하는 제1 임상 프로토콜의 결과를 설명하는 차트이다. 차트에 나타난 바와 같이, 종래 기술과는 대조적으로, 본 발명은, 렌즈가 특정 온도 범위 내로 상승된 IPA 용매에 노출되고 IPA 용매가 특정 농도 범위의 IPA를 포함하는 경우, 20분 이내에 결합된 금형부로부터 이형될 수 있다는 것을 교시한다.
도 5에 설명된 프로토콜에서 살펴보면, 다양한 세트의 렌즈 (100) (각각의 렌즈는 금형 (101) 및 (102)에서 제작됨)에 대한 데이타가 수집되었다. 각각의 렌즈 (100)는 렌즈 (100)를 제작하는데 사용되는 금형 하프에 부착되었다. 렌즈 (100)을 특정 IPA 용액에 노출시키고, 금형 하프로부터 렌즈 (100)의 이형이 특정 IPA 용액에의 노출 결과로 수행되는 시간을 측정하기 위해 추적하였다. 렌즈가 노출되는 IPA 용액을 약 70 내지 100%의 IPA 농도로 변화시키고, 온도를 약 23℃ (약 실온) 내지 약 65℃ (IPA의 비점 보다 약 20% 낮음)로 변화시켰다.
본 발명에 따라, 40℃ 이상의 승온 및 30 내지 70% IPA의 농도를 갖는 IPA 용액의 조합이 결합된 금형부 (102)로부터 렌즈 (100)를 효과적으로 이형시키고 렌즈 (100)로부터 UCD를 침출시키는데 사용될 수 있다. 약 70% IPA 초과의 IPA 농도는 많은 렌즈가 35%를 초과하여 팽윤하게 함으로써 결국 합격률에 문제를 발생시키 기 때문에 적합하지 않은 것으로 간주되었다.
도 5는 각각의 렌즈 세트에서 렌즈를 이형시키는데 필요한 시간을 나타내는 데이타 지점에 대한 외삽 (501) 내지 (503)을 포함한다. 제1 외삽 (501)은 렌즈 (100)을 23℃로 유지된 다양한 IPA 용액에 노출시킨 후 금형부 (102)로부터 이형하는데 필요한 시간을 나타낸다. 23℃ IPA 용액의 농도는 약 70% IPA 내지 100% IPA로 변화시켰다. 일반적으로, 23℃의 온도 및 70% 이하의 IPA 농도를 갖는 IPA 용액은 렌즈 (100)를 금형부 (102)로부터 이형시키는데 약 45 분을 초과한 시간이 필요하였다. 또한, 23℃ 외삽 (501)의 기울기는 약 y = - 1.0168 x + 117.34이며, 이는 이형을 일으키는 IPA 농도에 대한 비교적 높은 관련성을 나타낸다.
제2 외삽 (502)은, 렌즈 (100)을 45℃로 유지시킨 다양한 IPA 용액에 노출시킨 후 렌즈 (100)을 금형부 (102)로부터 이형시키는데 필요한 시간을 나타낸다. 차트에 나타난 바와 같이, 금형부 (102)로부터의 이형은 45℃로 가열된 70%의 IPA 농도를 갖는 용액을 사용함으로써 약 15 분 내에 달성되었다. 45℃ 외삽의 기울기는 약 y = - 0.29 x + 35.13이며, 이는 이형을 초래하는 IPA 농도가 23℃의 IPA 용액 보다 의존성이 낮다는 것을 나타낸다.
제3 외삽 (503)은, 렌즈 (100)을 65℃로 유지시킨 다양한 IPA 용액에 노출시킨 후 렌즈 (100)을 금형부 (102)로부터 이형시키는데 필요한 시간을 나타낸다. 차트에 나타난 바와 같이, 금형부 (102)로부터의 이형은 65℃로 가열된 70%의 IPA 농도를 갖는 용액을 사용함으로써 약 9 분 내에 달성되었다. 65℃ 외삽의 기울기는 약 y = - 0.202 x + 23이며, 이는 이형을 초래하는 IPA 농도가 45℃의 IPA 용액 보다 의존성이 낮다는 것을 나타낸다.
상기 프로토콜에서, 65℃의 IPA 용액에 대한 상한 온도는 IPA의 물리적 고려 사항에 기초하여 선택하였다. IPA에 대한 비점은 약 81℃이다. 상기 프로토콜이 제작 환경에서 IPA를 사용하는 것에 관련되고 81℃에 근접한 온도로 가열된 IPA가 부주의하게 끓어 그 결과 제작 장비의 내부에서 팽창하여 폭발을 일으키는 가능성 때문에, IPA가 81℃ 보다 20% 낮게 또는 약 65℃로 가열되도록 프로토콜을 제한하였다. 그러나, 외삽 (501) 내지 (503)에 의해 나타낸 프로토콜 자료는, 65℃를 초과한 온도, 예를 들어 72℃ (비점보다 10% 낮음)도 이형 단계를 수행하는데 효과적임을 나타낸다. 따라서, 비등 IPA의 상태를 포함하도록 고안된 기계는 81℃에 접근하는 온도로 가열된 IPA 용액을 사용하여 렌즈 (100)을 금형부로부터 이형시키는데 적합하다고 결론지을 수 있다.
도 6을 참조하여 설명하면, 제2 임상 프로토콜은 렌즈의 편안함에 대한 IPA의 농도의 영향을 조사하고 렌즈의 편안함에 영향을 끼칠 수 있는 침출가능한 UCD를 효과적으로 제거하는데 필요한 IPA 농도를 확립하기 위해 고안되었다. 침출가능한 UCD의 추출 효율을 측정하기 위해, SiMAA2 (3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란) 수준을 가공된 렌즈에서 측정하고 렌즈 중의 UCD 잔류물의 지시자로서 사용하였다. 따라서, 보다 높은 수준의 SiMAA2는 UCD의 보다 낮은 추출 효율을 나타낸다.
도 6은 제2 임상 프로토콜로부터의 자료에 대한 외삽을 나타낸다. 침출가능한 SiMAA2 (ppm) (601)은 약 20% IPA의 농도에서 가파르게 감소하며, SiMAA2의 허 용가능하게 낮은 수준이 약 30% IPA의 용액을 사용하여 도달된다는 것을 알 수 있다. 또한, 임상적 편안함 점수 (602)는 약 30% 이상의 IPA의 농도에서 상당히 증가하는 것을 알 수 있다. IPA의 농도가 더욱 증가하면, 침출가능한 SiMAA2의 수준은 계속 감소되고 임상적 편안함 점수는 높게 유지된다. 따라서, 제2 프로토콜은 렌즈 (100)로부터 UCD의 효과적인 침출이 약 30% 이상의 IPA의 용액을 사용함으로써 달성될 수 있다는 것을 나타낸다.
도 5 및 6의 자료 차트에는 나타내지 않았지만, 너무 높은 농도의 IPA의 사용은 자동화된 제작 공정 동안 렌즈 (100)의 너무 많은 팽윤 및 렌즈 (100)의 손상과 관련될 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서, 용액 중 IPA 농도의 상한은 DI 30%에 대해 약 70% IPA이어야 한다.
도 7은, 본 발명에 따라, 실리콘 안용 렌즈 (100)의 침출 및 이형을 위한 IPA 용액 농도, IPA 용액 온도 및 렌즈 (100) 노출 시간을 설명하는 3차원 그래프를 제공한다.
차트에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라, 약 10분이 적합한 농도 및 온도의 IPA 용액 중에서 렌즈 (100)을 효과적으로 이형 및 침출하는데 허용되는 하한 시간이다. 약 60분의 상한은 자동화된 제작 공정을 효과적으로 수행하면서 허용가능한 침출 시간에 접근한다.
또한, 도 7은, DI 중 약 30% IPA의 농도를 갖는 IPA 용액이 안용 렌즈 (100)의 적합한 침출을 제공할 하한이며, 70% 농도가 렌즈의 팽윤 및 고농도에 노출된 렌즈를 취급할 때 발생할 수 있는 손상을 고려한 상한임을 나타낸다.
또한, 도 7은, 본 발명에 따라, 이형 및 침출에 사용되는 IPA 용액이 이형 및 침출 공정을 보다 효율적으로 하기 위해 약 30 내지 72℃로 유지되어야 한다는 것을 나타낸다.
본원에서 본 발명은 바람직한 양태를 참조하여 기술하였으나, 하기 청구 범위 내에서의 변형이 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있으며, 이러한 변형도 본원에 포함된다.
본 발명에 따라 실리콘 하이드로겔 렌즈를 제작하기 위한 보다 효과적이고 안전한 방법 및 장치가 제공된다.

Claims (30)

  1. 렌즈 형성 수지를 금형부에 데포지팅(depositing)하는 단계;
    렌즈 형성 수지를 경화시켜 안용 렌즈를 형성하고 안용 렌즈를 금형부에 부착시키는 단계;
    약 30 내지 70% 이소프로필 알코올의 제1 수화 용액을 약 30 내지 약 72℃의 온도로 가열하는 단계;
    안용 렌즈를 약 30 내지 70% 이소프로필 알코올의 가열된 제1 수화 용액에 약 10 내지 약 60분의 제1 시간 동안 노출시켜 안용 렌즈를 금형부로부터 분리시키는 단계;
    약 30 내지 약 70% 이소프로필 알코올의 제2 수화 용액을 약 30 내지 약 72℃의 온도로 가열하는 단계;
    안용 렌즈를 약 30 내지 약 70% 이소프로필 알코올의 가열된 제2 수화 용액에 약 10 내지 약 60분의 제2 시간 동안 노출시켜 안용 렌즈로부터 비반응된 성분 및 희석제를 침출(leaching)시키는 단계; 및
    안용 렌즈를 약 100%의 탈이온수를 포함하는 제3 수화 용액에 약 10 내지 약 180분의 제3 시간 동안 노출시켜 안용 렌즈로부터 제2 수화 용액을 세정하는 단계를 포함하여, 실리콘 하이드로겔을 포함하는 안용 렌즈를 처리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액을 약 30 내지 약 40℃의 온도로 가열하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액을 약 41 내지 약 50℃의 온도로 가열하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액을 약 51 내지 약 62℃의 온도로 가열하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액이 20 내지 30% 이소프로필 알코올 수용액을 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액이 31 내지 40% 이소프로필 알코올 수용액을 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액이 41 내지 50% 이소프로필 알코올 수용액을 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액이 51 내지 60% 이소프로필 알코올 수용액을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 제1 시간 및 제2 시간이 각각 약 10 내지 약 20분의 시간을 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 제1 시간 및 제2 시간이 각각 약 21 내지 약 30분을 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 제1 시간 및 제2 시간이 각각 약 31 내지 약 40분을 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 제1 시간 및 제2 시간이 각각 약 41 내지 약 50분을 포함하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 제1 시간 및 제2 시간이 각각 약 51 내지 약 60분을 포함하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 제3 시간이 약 10 내지 약 30분을 포함하는 방법.
  15. 렌즈 형성 수지를 제1 금형부의 렌즈 형성 표면에 데포지팅하는 단계;
    렌즈 형성 혼합물을 제2 금형부의 제2 렌즈 형성 표면과 접촉시키며, 이 때 제1 금형부와 제2 금형부는 제1 렌즈 형성 표면과 제2 렌즈 형성 표면 사이에 안용 렌즈의 형태를 한정하는 공동이 형성되도록 서로를 수용하게 배열되는 단계;
    렌즈 형성 수지를 중합 개시 조건에 노출시켜 렌즈 형성 수지로부터 렌즈를 형성하는 단계;
    렌즈 및 금형부를 약 10 내지 약 60분 동안 약 30 내지 약 70% 이소프로필 알코올을 포함하는 제1 수화 용액에 노출시켜 렌즈가 비반응 성분 및 희석제를 약 300ppm의 소정의 한계 미만으로 포함하는 단계; 및
    렌즈 및 금형부를 탈이온수를 포함하는 제2 수화 용액에 노출시켜 렌즈로부터 제1 수화 용액을 세정하는 단계를 포함하여, 실리콘 하이드로겔을 포함하는 안용 렌즈를 처리하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 중합 개시 조건이 화학선(actinic radiation)을 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 중합 개시 조건이 화학선 및 열을 포함하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액이 61 내지 70% 이소프로필 알코올 수용액을 포함하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 제1 수화 용액 및 제2 수화 용액이 71 내지 80% 이소프로필 알코올 수용액을 포함하는 방법.
  20. 제15항에 있어서, 제1 금형부가 전방 커브를 포함하고 제2 금형부가 후방 커브를 포함하며,
    렌즈 형성 후, 경화된 렌즈가 제거 가능하게 부착된 전방 커브를 후방 커브로부터 분리시키는 단계; 및
    금형의 전방 커브 및 렌즈를 탈이온수를 포함하는 평형 용액으로 처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제15항에 있어서, 제1 수화 용액을 제1 농도의 비반응 성분 및 희석제를 갖는 렌즈로 향하게 하는 단계; 및
    이어서, 제1 수화 용액을 제1 농도의 비반응 성분 및 희석제보다 높은 농도인 제2 농도의 비반응 성분 및 희석제를 갖는 렌즈로 향하게 하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제15항에 있어서, 렌즈 및 금형부를 제1 수화 용액에 노출시키는 단계가 렌즈 및 금형을 제1 수화 용액에 침지시킴을 포함하는 방법.
  23. 제15항에 있어서, 렌즈 및 금형부를 제2 수화 용액에 노출시키는 단계가 렌즈 및 금형을 제2 수화 용액에 침지시킴을 포함하는 방법.
  24. 제15항에 있어서, 렌즈가 수용액으로 처리되는 동안 중력이 금형 표면으로부터 렌즈의 분리를 촉진하도록 금형을 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  25. 제15항에 있어서, 렌즈가 수화 용액에 노출되는 동안 수화 용액을 약 45 내지 약 80℃의 온도로 유지하는 방법.
  26. 제15항에 있어서, 렌즈가 수화 용액에 노출되는 동안 수화 용액을 약 70 내지 약 80℃의 온도로 유지하는 방법.
  27. 제15항에 있어서, 제2 수화 용액이 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트, 틸록사폴, 옥틸페녹시 (옥시에틸렌) 에탄올, 암포테릭 10, 소르브산, DYMED, 클로르헥사딘 글루코네이트, 과산화수소, 티메로살, 폴리쿠아드, 및 폴리헥사메틸렌 비구아니드 중 하나 이상을 추가로 포함하는 방법.
  28. a) 각각 렌즈 형성 표면을 포함하고 안용 렌즈를 형성하기 위한 렌즈 형성 혼합물을 수용하도록 적용된 하나 이상의 금형부를 수송하기 위한 팔레트;
    b) 렌즈 형성 혼합물을 렌즈 형성 표면에 데포지팅하기 위한 데포지팅 메카니즘;
    c) 렌즈 형성 혼합물을 중합 개시 조건에 노출시킴으로써 렌즈 형성 혼합물을 경화시키고 안용 렌즈를 형성하여 렌즈를 금형부에 부착시키는 경화 스테이션;
    d) 금형 및 안용 렌즈를 약 10 내지 약 60분의 시간 동안 30 내지 70% 이소프로필 알코올을 포함하는 제1 수화 용액에 노출시켜 렌즈가 약 300ppm 미만의 비반응 성분 및 희석제를 포함하고 금형부로부터 이형되게 하고, 렌즈 및 금형부를 탈이온수를 포함하는 제2 수화 용액에 노출시키는 수화 스테이션; 및
    e) 하나 이상의 팔레트 및 렌즈 금형부를 경화 스테이션으로부터 수화 스테이션으로 수송하기 위한 로보트 수송 장치를 포함하는, 안용 장치를 수화 및 침출시키기 위한 자동화 장치.
  29. 제28항에 있어서, 제1 수화 용액을 약 30 내지 약 72℃의 온도로 가열하기 위한 장치를 추가로 포함하는 자동화 장치.
  30. 제29항에 있어서, 제1 수화 용액을 약 30 내지 약 72℃의 온도로 가열하기 위한 장치가 열 교환 유니트를 포함하는 자동화 장치.
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