TW200813519A - Biomedical device mold - Google Patents
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Description
200813519 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關用於生成一種生物醫學裝置,如:眼 部鏡片,之模具,更明確地,本發明為有關用於製造生 5 醫裝置之設備及方法,使用一種包括一表面層及二核心 層之模具。 【先前技術】 隱形眼鏡可被用於增進視力為周知,各 已被商業地製造多年,隱形眼鏡早期的設計係以材兄 料製造,雖然這些鏡片目前於某些應用中仍被使用,但 由於其舒適度較差及對氧之滲透性相對較低,故不適合 所有的病人,此領域爾後發展出以水凝膠為基 隱形眼鏡。 、 、 ^水旋膠隱形眼鏡時下倍受歡迎,這些鏡片戴用時常 ί製:硬質材1 斗之隱形眼鏡舒適。具延展性軟質隱形眼 、見之衣造,可藉於多件式模具中生成鏡片,其中併合 部件形成一與所欲完工鏡片相符之圖形。 σ 眼部鏡片常藉鑄塑製得’其中—種單體物料被放置 於一凹洞,其被界定於相對模塑部件的光學表面之 將水凝膠製成有用的物件,如:眼部鏡片,所使用之多 可包括例如:第一模塑部件,其具有一與眼部 、兄片之月面曲線相符之凸面部份,及第二模塑部件,1 具有一與眼部鏡片之正面曲線相符之凹面部份。使用: 5 200813519 類模塑部件製造鏡片時,將一種未經固化的水凝膠鏡片 配方放置於模具部件之凹陷與凸出的表面之間,隨後予 以固化,水凝膠鏡片配方可被固化,例如:藉暴露於熱 與光其中之一或二者,經固化的水凝膠生成一依照模具 部份尺寸之鏡片。
10 15
20 於固化後,傳統的施行要求··將模具部份分開,但 鏡片仍依附於其中一只模具部份上,藉釋出程序將鏡片 自剩餘的模具部份分離。 此外’於此領域之新發展導致:製自水凝膠與石夕酮 水凝膠之隱形眼鏡使用聚合物予以塗覆,藉以改善鏡片 舒適度,鏡片之塗覆常藉使用一種聚合物處理已固化的 鏡片。近來以聚合物塗覆之鏡片已依下法製造:將二件 式模具的表面以一種聚合物塗覆,添加一種未經固·化的 配方至已塗覆的鏡片模具,固化此鏡片,隨後將已固化 的鏡片自杈具釋出,其中該固化鏡片表面所塗覆之聚合 物為最初附著於模具表面者。 已知一些杈塑物料對模具部件提供某些可能意名 之特性,如:模數品質,而其他模塑物料可提供某些者 模具表面,如:表面性能,為意欲之特性,於此之前· 模具設t者可能必須於具有不同品質的下列二她 擇:使用早-塑料的注射模塑環境,或試圖經由昂貴 複亦隹及相對緩k的共.注射模塑程序製造模具部件。 ^此下者為有利:提供設備及方法,其可促成使月 一種模具部件,JL古彡η匕々 -…有仟自多於一種模塑物料之所欲半 6 200813519 單元之注射模塑程序製得此種模具部 【發明内容】 發明概述 因此本發明提供多層模具部件,及用於製造多層模 具部件之設備、系統、及方法。 、
10 發明詳述 本發明係包括一種模具部件用以製造一種鏡片,A 包括多層的脂環系共聚物,此脂環系共聚物之諸層/包 主要包括,或包含至少二種具有不同化學結構之脂 裱系聚合物,其中第一層包括第一種脂環系共聚物,並 15
生成鏡片表面’及第二層包括第二種脂環系共聚物,並 生成模具部件之核心部份。 20 性,並能使用單一 件〇 ^依本發明進行注射模塑時,用以生成鏡片模具部件 之^ 一種物料及第二種物料可使用具有不同黏度者,藉 以製得一種多層鏡片部件。於本文件内容中將敘述單二 表面層及單一核心層,但應明瞭:依所選擇的物料及操 作條件,多層可予生成。 ' 於此所使用之”鏡片”一詞係指任何置入或於眼上 之眼部裝置,這些裝置可提供光學矯正或作為美容之 用。鏡片一詞包括但非限制性:軟質隱形眼鏡、眼内鏡 片、覆盍鏡片、眼睛喪入物、及光學嵌入物。依本發明 7 200813519 之較佳鏡片為製自矽酮彈性體或水凝膠之軟質隱形眼 鏡,其包括但非限制性:矽酮水凝膠、及氟水凝膠。 於此所使用之,,脂環系聚合物,,一詞係指其中具有 至少一個飽和碳環之化合物,飽和碳環可被一個或多個 下列群組之成員所取代:氫、Cho烧基、鹵素、經基、 15
Cmo烧氧基羰基、Cl lG烷氧基、氰基、醯胺基、醯亞 胺基、矽烷基、與經取代之烷基,其中取代基係 選自一個或多個下列群組之成員:龜素、羥基、C110烧 氧基幾基、Cn。烧氧基、氰基、醯胺基、酿亞胺基、 與石夕烧基。脂環系聚合物之實例包括,但非限制性·可 ,合之環丁烷、環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛垸、雙 環丁烧、雙環狀、雙環己烧、雙環舰、雙環辛燒二 ,原冰片烷。較佳者為將至少二個脂環系聚合物,藉 衣^換予以,隨後進行氫化反應。由於共聚物十 ,貝,故較佳者為:由製自這些共聚物之模具製備 :模nfr代典型之單次,對於較佳的依本發 明杈具,其可被用於製備鏡片超過一次。 知 更特別地’包含飽和碳環之脂 括,但非限制於下列結構: U物只例包 20
8 200813519
5 其中R1 6各自獨立地選自一個 氫、C P装占主 妇或夕個下列群組之成員 烧童其-甘 μ 0烧氧基幾基、Cm 10 15 20 =基、減、醯胺基、醯亞胺基、㈣基、與經㈣ 烧基其中取代基係、選自—個或多個下列群组 ^貝:鹵素、經基、Cl.1G燒氧絲基、q ^。烧氧基、 鼠基二酿胺基、醯亞胺基、與石夕烧基。此外,二個或多 了 /、同生成一不飽和鍵、碳環、包含一個或多個 不飽和鍵之奴環、或芳族環。較佳之Rl·6為選自群組包 括:CMG烷基、與經取代之Ci iG烷基,.其中取代基係 ,自群組包括嚙素、羥基、C11G烷氧基羰基、烧 氧基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、與矽烷基。 Λ 脂環系共聚物包括至少二種不同的脂環系聚合 物,較佳的脂環系共聚物包含二種或三種不同的脂環系 聚合物,選自群組包括: h
9 200813519 特佳的脂環系共聚物包含二種不同的脂環系單體 5 \p 其中脂環聚合物之飽和碳環具有式 之共通結 構,及R、R4為Cuo烷基。 脂環系共聚物之典型表面能量,於25°c為介於30 B 與45達因/公分之間。較佳的脂環系共聚物包含二種不 10 同的脂環系聚合物,由Zeon Chemicals L.P.公司以商品 名ZEONOR販售,ZEONOR有數種不同的等級,各等 級可具有玻璃態轉移溫度範圍自1〇5它至1601:,一種 特佳的物料為ZEONOR 1060R,其依照製造商Zeon Chemicals L.R公司,具有熔體流動速率(“MFR”)範圍為 15 11.0公克/10分鐘至18·0公克/10分鐘(依JISK 6719測 試(230°C)),比重(水=1)為1·〇1,及玻璃態轉移溫度為 ’ 105°C。 於此所使用之”模具”一詞係指一種硬質或半硬質 的物件,其可用於由未經固化的配方生成鏡片。較佳的 20 模具為如前所述之二件式模具,其中模具之正面曲線狀 物或背面曲線狀物係製自依本發明脂環系共聚物,其他 的曲線狀物則製自聚烯烴,聚烯烴之實例包括,但非限 制性:以Zieglar-Natta催化之聚丙稀,其經核化及淨化 者,例如,但非限制性:ExxonMobil PP9544 MED®與 200813519 ATOFINA PP3620WZ®、 於此所使用之自极具釋出意指:鏡片完全地自模 具分離’或僅為鬆弛地依附致使:其可被溫和的授摔移 除或使用拭子擦除。 鏡片 於此所使用之鏡片”係指:任何置入或於眼上之眼 部裝置,這些裝置可提供光學矯正或作為美容之用。^ 如:鏡片一詞可指··隱形眼鏡、眼内鏡片、覆蓋鏡片、祀 睛嵌入物、光學嵌入物、或其他類似的裝置,藉其可矯 正或修飾視力’或藉其可使眼的生理機能美容地增進 (例如··虹膜顏色),而不妨礙視力。 曰 於此所使用之’鏡片生成混合物,,係指一種預聚物 物料,其可被固化以生成眼部鏡片。各種實例可包括預 聚物混合物,其具有一種或多種添加劑,如:紫外線保 護劑、調色劑、光引發劑或催化劑,及其他於眼部鏡片, 如:隱形眼鏡或眼内鏡片,中可能意欲之其他添加劑, 鏡片生成混合物將更詳細地敘述於ητ。 20 模具 參見圖1’其顯示一用於眼部鏡片之示範模具之 圖,於此所使用之”杈具”及,’模具組裝,,係指:一構造 100,其具有-凹洞105,-種鏡片生成混合物可被加 於其中,致使:於反應或固化鏡片生成混合物後(未圖 11 200813519 示),可製得所欲形狀之眼部鏡片。依本發明之模具及 模具組裝係組成自多於一個”模具部件”或”模具零 件”101-102,可將模具部件101-102放置在一起,致使: 藉併合模具部件101-102以生成凹洞105,鏡片108可 5 於凹洞105被製得,此模具部件101-102之併合較佳地 為暫時性,於鏡片生成後,模具部件101-102可被再次 分開以取出製得之鏡片(未顯示)。 本說明書中所使用之”模具部件” 一詞係指模具 B 101-102之一部份,當其與模具101-102之另一部份併 1〇 合時,生成模具1〇〇(亦被稱為模具組裝1〇〇)。模具部件 101-102至少其中之一被設計為:其表面103-104具有至 少一部份與鏡片生成混合物接觸,致使於反應或固化鏡 片生成混合物後,表面103-104可對與其接觸之鏡片部 份提供所欲的形狀及形式,此對模具部件101-102之至 15 少另一部份亦為相同。 因此例如於一較佳實例中,模具組裝100生成自二 B 個部件101-102,一母的凹陷部份(正面曲線模具部 件)102及一公的凸出部份(背面曲線模具部件)101,而 於其間生成一凹洞。與反應混合物(未顯示)接觸之凹陷 2〇 表面104具有於模具組裝100中所製造眼部鏡片之正面 曲線曲率,並為充分地平滑,及予以生成致使:與凹陷 表面104接觸之反應混合物經聚合反應所生成之眼部鏡 片,其表面為光學地可接受。 背面曲線模具部件101具有凸狀的接觸表面103, 12 200813519 其接觸鏡片生成混合物,並具有 =部鏡片之背面曲線曲率,= =而且予以生成致使:與背部表φ 1G3接觸之梦= 土混合物經反應或固化所生成之眼部鏡片,其表 :地可接受。因此’正面曲線模具部件ι〇2之内呷凹; :面之Γ/定眼部鏡片之外部表®,而背面模具部件曰 苹此〜二凸狀表面103界定眼部鏡片之内部表面。於 =貝例中,背面曲線模具部件1G1亦可包括 多 10 15 20 的環形脊狀物1G7,藉使料量的㈣物,t 107,n合至脊狀物,而生成附加的鏡片物料環形拉具 ,虽杈具部件101-102分開時,其可被移除。 典型地,鏡片於二模具部件之至少一表面上生 =於某些實例中,鏡片之—表面可生成自模具,而另 一表面則可使用一種車床法或其他方法予以生成。 除脂環系共聚物外,於某些實例中,依本發明模且 可包含添加物,其能使鏡片生成之表面分離,降低已固 化鏡片對模具表面之黏著性,或為二者,例如可在固 化該I合物以生成模具前,將添加物如:硬脂酸之金屬 或銨鹽、醯胺蠟、聚乙烯或聚丙烯蠟、有機磷酸酯、甘 油酯、或醇酯加至脂環系共聚物中。此類添加劑之實例 可包括’但非限制性:Dow矽氧烷MB50_321&D〇w矽 氧烷MB50-321(—種矽酮分散劑)、Nurcrel 535 & 932(乙烯-曱基丙烯酸共聚物樹脂,註冊編號 25053-^3-6)、Erucamide(脂肪酸醯胺,註冊編號 13 200813519 112-84-5)、Oleamide(脂肪酸醯胺,註冊編號 301-Ό2-0)、 Mica(註冊編號12001-26-2)、Atmer 163(脂肪烧基二乙 醇胺,註冊編號107043-84-5)、Pluronic(聚氧基伸丙基 -聚氧基伸乙基嵌段共聚物,註冊編號106392-12-5)、 5 Tetronic(烧氧化胺,110617-70-4)、Flura(註冊編號 7681-49-4)、& 月旨酸i丐、# 月旨◎#、 Super-Flossm 劑(滑爽/防黏連劑,註冊編號61790-53-2)、Zeosphere 防黏連劑(滑爽/防黏連劑)、Ampacet 40604(脂肪酸醯 B 胺)、Kemamide(脂肪酸蕴胺)、Licowax脂肪酸醯胺、 ίο Hypermer B246SF、XNAP、聚單月桂酸乙二醇酯(抗靜 電)、環氧化之大豆油、滑石(水合之石夕酸饈)、碳酸飼、 山蓊酸、四硬脂酸季戊四醇醋、琥拍酸、epolene E43-Wax、曱基纖維素、cocamide(防黏連劑,註冊編號 61789-19-3)、聚乙烯基吡咯啶酮(分子量360,000),及 15 揭示於美國專利5,690,865中之添加劑,故將其全文併 入本文供參考。較佳之添加劑為聚乙烯基吡咯啶酮、硬 脂酸鋅、及單硬脂酸甘油酯,其添加劑之重量百分率, 以聚合物之總重為基準,為約〇.〇5至約1〇.〇重量百分 率,以約0.05至約3·0為較佳,以約2.0重量百分率為 20 最佳。 於某些實例中,除添加劑外,鏡片自鏡片生成之表 面分離’可藉將界面活性劑施加至鏡片生成表面而達 成,適合的界面活性劑實例包括:Tween界面活性劑, 特別是如敘述於美國專利5,837,314中之Tween 80,將 200813519 其全文併入本文供參考,及Span 80,其他的界面活性 劑實例揭示於美國專利5,264,161,故將其全文併入本 文供參考。 此外,除了脂環系共聚物外,依本發明模具可包含 5 其他的聚合物,如:聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚曱 基丙烯酸曱酯、及於主鏈中包含一種脂環系部份之經修 飾的聚烯烴,例如:可使用一種脂環系共聚物與聚丙烯 之掺合物(Zieglar Natta或金屬雙環物戊二烯絡合物催 B 化程序,並經核化,使用ATOFINA EOD 00-11),其中 1〇 脂環系共聚物對於聚丙烯重量百分率之比率範圍分別 自約99:1至約20:80。此摻合物可用於模具半部件中之 一或二者,較佳者為將此摻合物用於包含脂環系共聚物 之背面曲線狀物與正面曲線狀物。 於此所使用之”未經固化”一詞,係指在最後固化以 15 生成鏡片前,反應混合物(有時稱為”鏡片配方”)之物理 狀態,某些包含單體混合物之鏡片配方僅被固化一次。 B 其他鏡片配方包含:單體、部份固化之單體、大分子、 及其他組份。 於此所使用之”鏡片生成表面”意指表面103-104, 20 其被用於模塑鏡片者。於某些實例中,任何此種表面 103-104可具有一種光學品質之表面修飾,意指其為充 分地平滑,而且予以生成致使:與模具表面接觸之鏡片 生成物料經聚合反應製得之鏡片表面為光學地可接 受。此外,於某些實例中,鏡片生成表面103-104可具 15 10 15 _ 20 200813519 f-,幾何形狀,其必須職予鏡片表面所欲之光 和叙八包括,但非限制性:球形、非球形、 = =、波=行差之修正、e⑽eal圖形之修正同= 同者、以及其任意的組合。 一員 對於^曲線模具部件102及背面曲線模具部件102
對於減少或甚至消除障开彡P 要m 肖除W眼鏡之下列缺陷可為十分重 = 緣缺口、撕裂、破洞、分層拉開: =點、及其他物理的畸變,其由製造程序,如脱表 ::二。每寺殊的塑料樹脂可提供特殊的優點及缺 ^ ’ .種聚丙烯模具部件可提供改良的表面口 二具有相對較低所欲的尺寸穩定性 二 中’某些物料之費用亦可能為考慮因素。種應用 依本發明提供一種多層模具,其可自一产 ,物得到核心穩定性(於後稱為,,核心層”),及自日心二 婦煙共聚物得到表面品質(於後稱為,,表面層,,)。一來 【實施方式】 方法之 =外’本發明包括一種製造眼部鏡片之方法,苴步 :匕括:將一種未經固化的鏡片反應混合物施加至一模 二主要組成自,或組成自一種脂環系共聚物,其中 ::月旨:系共聚物包括:第一種脂環系聚合物及第二種脂 衣糸忒合物,各具有不同的黏度。於某些實例中,第一 種物料與第二種物料亦可各具有不同的化學結構,此併 16 200813519 4料生成-表面層及—核心層,致使:核 一種物料與第二種物料’而且實質上被第一層所;/ 此外旦於*意的橫截面,存在於表面層中之第―種旻物皿料 =數里大於存在於核心層中之第一種物料的數量。鏡 =月·旨環系聚合物、及模具諸詞皆具有其於前所述的音 義及較佳範圍。 Iw 茶見圖2,其流程圖顯示於本發明某些實例中可 10 15 20 &打的示範步驟’應明瞭··下列步驟之—部份或全部 被施行於依本發明之各實例中。 株,HG中’使用注射模塑程序以生成多層模具部 件,/、匕括一表面層及一核心層。 、,苓見圖2A,於200a中,多層模具部件之生成可夢·· =至少二種物料’其於用以生成模具部件之注射模^ 条件:’具有一黏度差異,此二物料可為:可溶 =於祕程度之可溶混。於鳩中,可被變化以助 ^度差異之注射模塑條件可包括如:注射物料之溫度、 ,枓之注射速度、物料注射時之壓力、用於注射模塑程 序之熱流道的幾何圖形、用於注射模塑程序之洗口尺 寸、及其他注射模塑之變數,於2〇〇c中,模具 為注射模塑。 、τ j 再次參見圖2,於201中,反應混合物(將更詳細 敘述於下)被放置於第一模具部件102中,其被用於 使眼部鏡片100成形。此第-模具部件包括-包含第一 種物料與第二種物料的表面層’並具有可用於生成生醫 17 200813519 裝置的表面積。第一模具部件亦包括一核心層,其亦生 成自第一種物料與第二種物料,而且實質上被第一層所 覆蓋。依本發明,於任意的橫截面,存在於表面層中之 第一種物料的數量大於存在於核心層中之第一種物料 5 的數量。 於202中,第一模具部件102可與至少一其他模具 部件(第二模具部件)1〇1併合,以使所放置的矽酮單體 或其他的反應混合物成形。 B 於203中,反應混合物固化並生成鏡片100,固化 1〇 可被影響,例如藉於此方面技藝所習知的各種方法,如: 將單體暴露於光化的輻射、將單體暴露於高熱(亦 即:4(TC至75X:)、或同時暴露於光化的輻射及高熱下。 於204,在脫模程序中,第一模具部件101可自第 二模具部件102分離,於某些實例中,在固化程序期間 is 鏡片100依附至第二模具部件102(亦即:正面曲線模具 部件),並在分離後仍然依附於第二模具部件102,直到 B 鏡片100已被自正面曲線模具部件102釋出。於另一實 例中,鏡片100可依附於第一模具部件101。 於205,於某些依本發明實例中,鏡片被暴露於一 2〇 種水合溶液,此水合溶液可包括例如:去離子(DI)水。此 外,某些實例可包括一種水溶液,其含有一種或多種添 加劑,如:PEG、PEO、Tween 80,其為聚氧基伸乙基山 梨糖醇酐單油酸酯、Tyloxapol、辛基苯氧基(氧基伸乙 基)乙醇、兩性的10)、防腐劑,例如:EDTA、山梨酸、 18 200813519 DYMED、chlorhexadine 葡糖酸酉旨、過氧化氫、 thimerosal、polyquad、聚六亞甲基 biguanide、抗菌劑、 潤滑劑、鹽、及緩衝劑。於某些實例中,加至水合溶液 的添加劑數量可於0.01重量%與10重量%之間變化, 5 但累積地少於約10重量%。 水合溶液之溫度可為自接近冰凍至接近沸騰之任 一點,然而以溫度介於30°c與95°c之間為較佳,並以 介於45°C與75t:之間為甚至更佳。 p 將眼部鏡片100暴露於水合溶液可藉清洗、喷灑、 ίο 浸泡、浸沒、或於前所述之任意組合予以達成,例如: 於某些實例中,鏡片100可於一水合塔中,使用一種包 、括去離子水與PEG 2000之水合溶液加以清洗。 於水合塔中清洗藉以水合鏡片時,包含鏡片100 之正面曲線模具部件102可被放置於貨板或托盤中,並 is 予以垂直地堆疊。溶液可於鏡片100堆疊之頂端加入, 以使溶液向下流動遍及鏡片100,此溶液亦可沿塔的各 B 個位置加入。於某些實例中,托盤可被向上移動,以使 鏡片100暴露於漸進地較新鮮的溶液。 於其他實例中,眼部鏡片100可輪轉地暴露於一種 2〇 水合溶液,如:去離子水,其於水合步驟205期間被依 劑量加入模具部件102及保留區域106中,於206,某 些實例亦可包括沖洗鏡片之殘餘水合物。 依照本發明之某些實例,經由浸沒將鏡片暴露於水 合溶液時,水漿可被積聚,隨後下降至包含水合溶液的 19 200813519 槽中。此外,於某些實例中,水合溶液可被加熱至介於 約30°C與72°C之溫度。 設備 · 5 參見圖3,其方塊圖顯示包含於操作站301-304内 之設備,其可被用於施行本發明者。於某些較佳的實例 中,操作站301-304可經由傳輸機構305進入眼部鏡片 100,此傳輸機構305可包括例如一種或多種之下者: B 機器人、輸送裝置、及鐵軌系統,連同一種移動方法, 1〇 其可包括:輸送帶、鏈、纜、或水力機械裝置,其使用 一變速馬達或其他習知的驅動機械裝置(未顯示)以產 生動力。 某些實例可包括置放於貨板中的背部表面模具部 件101(未顯示),貨板可藉傳輸機構305於二個或多個 15 操作站301-304之間移動。可將電腦或其他控制器306 操作地連接至操作站301-304,用以監視及控制於 B 301-304各站之程序,亦可監視及控制傳輸機構305, 用以協調鏡片於操作站301-304間之移動。 操作站301-304可包括例如:一注射模塑站301,於 20 注射模塑站301,注射模塑設備放置一數量之一種反應 混合物,例如:一種如前所述之矽酮水凝膠,至正面曲 線模具部份102中,並且較佳地以反應混合物完全地覆 蓋模具表面104。反應混合物應包括任何的物料或諸物 料之混合物,其經聚合反應後可獲得一種光學地透明、 200813519 維持完整形狀的隱形眼鏡或隱形眼鏡前驅物。 於本申請案中所使用之”前驅物”,意指一種物件, 其具有所欲的相對尺寸,而且其隨後於水或緩衝的等滲 壓鹽水溶液中水合後,可被作為隱形眼鏡戴用。此類組 5 成物之實例大量存在於此領域中,可由參考標準文獻資 料容易地查明。 於某些實例中,反應混合物之聚合反應可於一種經 控制地暴露於氧的環境中進行,於某些實例中包括一種 | p 無氧的環境,因為氧會涉入副反應,其可能影響所欲的 ίο 光學品質以及聚合鏡片之清晰度。於某些實例中,鏡片 模具半體亦可於具有少量氧或無氧的環境中製造,控制 暴露於氧的方法及設備於此方面技藝中為熟知。 固化站302可包括用於聚合反應混合物的設備。聚 合反應之進行,較佳地藉將反應混合物暴露於一引發來 15 源,其可包括例如一種或多種之下者:光化輻射及熱。 固化站302因此包括設備,其可提供放置於正面曲線模 B 具102中之反應混合物一種引發來源。於某些實例中, 光化輻射可源自模具組裝移動於其下之燈泡,這些燈泡 可於一平行於燈泡軸線之特定平面提供一光化輻射強 20 度,其足以引發聚合反應。 於某些實例中,固化站302之熱源可有效地將反應 混合物的溫度升高至一溫度,其足以促進聚合反應之蔓 延,並且抵消反應混合物暴露於光化輻射期間之收縮傾 向,因而促成改良的聚合反應。因此某些實例可包括一 21 200813519 種熱源,其可將反應混合物(其意指:開始聚合前及聚合 時之樹脂)的溫度維持於已聚合產物的玻璃態轉移溫度 之上,或當其聚合時於其軟化溫度之上,此溫度可隨反 應混合物中組份之特性及數量而變化,通常某些實例包 5 括能建立並維持溫度範圍於40°C至75°C之設備。 於某些實例中,熱源可包括一輸送管,其吹送暖 氣,例如:氮氣或空氣,當其在光化輻射燈泡下通過時 橫越及環繞模具組裝,輸送管之末端可裝設多個孔洞, B 暖氣由其間通過。以此方式散佈氣體有助於達成外罩下 10 所有區域之均一溫度,模具組裝周圍所有區域之均一溫 度可促成更均勻的聚合反應。 模具分離站303可包括用於將背面曲線模具部件 101自正面曲線模具部件102分離之設備,分離之達成 可使用例如:可將模具部件撬開的機械手指及高速自動 15 移動裝置。 於某些實例中,包括一種聚合物/稀釋混合物之已 ® 固化鏡片可於水合站304藉暴露於一種水合溶液予以 處理,其可移除稀釋劑及最終地以水取代稀釋劑,藉以 生成一種矽酮水凝膠鏡片,其具有一最終尺寸及形狀, 20 與原始的模塑聚合物/稀釋劑物件之尺寸及形狀十分相 似。 於某些實例中,熱交換器307被用於維持水合溶液 溫度於一溫度高於典型的周遭室溫,非限制性地例如: 可使用一熱交換器以提升水合溶液溫度至約30°C至約 22 200813519 72〇C ° 鏡片物料 於此所用之”鏡片”係指任何置入眼内或於眼上之 5 眼部裝置,這些裝置可提供光學矯正或作為美容之用。 鏡片一詞包括但非限制性:軟質隱形眼鏡、眼内鏡片、 覆蓋鏡片、眼睛嵌入物、與光學嵌入物。於某些實例中, 較佳的依本發明鏡片為製自矽酮彈性體或水凝膠之軟 P 質隱形眼鏡,其包括但非限制性:矽氧烷水凝膠及氟水 10 凝膠。軟質隱形眼鏡之配方揭示於:美國專利 5,710,302、EP 406161、JP 2000016905、美國專利 5,998,498、美國專利 6,087,415、美國專利 5,760,100、 美國專利5,776,999、美國專利5,789,461、美國專利 5,849,811、與美國專利5,965,631。其他可用於生成軟 15 質隱形眼鏡之聚合物揭示於下列的美國專利 6,419,858、6,308,314、與 6,416,690 中 ° B 其他依本發明之較佳實例可包括下列鏡片:伊它 康 A(etafilcon A)、己芬康 A(genfilcon A)、列芬康 A(lenefilcon A)、多康(polymacon)、可芬康 20 A(acquafilcon A)、貝芬康 A(balafilcon A)、拉芬康 A(lotrafilcon A)、高芬康 A(galyfilcon A)、思芬康 A(senofilcon A)、石夕酮水凝膠,包括例如鏡片敘述於: 美國專利6,087,415、美國專利5,760,100、美國專利 5,776,999、美國專利 5,789,461、美國專利 5,849,811、 23 200813519 與美國專利5,965,63i。其他實例可包括製自預聚物之 眼部鏡片,故將這些專利以及所有其他揭示於本申請案 件中之專利全文併入本文供參考。 一 5 注射模^ ^依本發明之某些實例,一表面層與一核心層之模具 係使用單一單元注射模塑設備予以注射模製,蕤於用= • 生成模具部件之注射模塑時存在的條件下,將丄有不同 黏度的塑料樹脂予以摻合或混料,此摻合或混料方法可 1〇 例如:簡易的手工/機器摻合、單一螺桿混料、雙螺 杯此料、或多螺桿混料。其他的實例可包括設備,其使 用一個或多個注射模塑單元,用以注射二種或多種物料 至模具凹洞中。 ^參見圖4,模具部件400係注射模塑自一種混合樹 月曰二至少包括第一種物料與第二種物料,及如前所 籲述每種物料可包括一種或多種聚烯烴及脂環系共聚 ,^模具部件400之注射模塑可伴隨:將已熔化的混合 ,脂引^一模具凹洞,其被設計用於製造模具部件 4|)〇之最近末端4〇5,並推擠已熔化的混合樹脂通過 2〇 模具=洞’直到其流至模具部件400之另一遠末端406。 田已炼化的混合樹脂被推擠通過模具凹洞時,第一 種物料會分離至模具部件4〇〇之表面,及第二種物料會 分離至模具部件400之核心。 於某些實例中,具有較低熔體黏度之物料傾向於流 24 200813519 至模具部件400之表面401-402,及較高熔體黏度之物 料傾向於仍然留在模具部件400之核心403。通常此分 離不會完全,然而於任意特定的橫截面,具有較高熔體 流速之物料於表面層401-402中會有較高的濃度。相似 5 地,較低熔體黏度之物料會分離至核心層403中,致使 於任意特定的橫截面,低熔體黏度物料於核心層403 中之數量會大於低熔體黏度物料於表面層401-402中之 數量。於某些實例中,第一種物料與第二種物料可包括 P 二種相同類型的樹脂,但第一種物料與第二種物料可於 1〇 用以生成模具部件400之注射模塑程序中存在的條件 下,具有不同的熔體黏度。 各種實例亦可包括具有較低表面能量的第一種模 塑物料,其會分離至表面層401-402中,及具有相對較 高表面能量的第二種物料,其會分離至核心層403中。 15 相反地,此為於本發明範疇内:包括第一種物料,其具 有較第二種物料為高之表面能量。於另一觀點,第一種 _ 物料可具有較第二種物料為高或為低的模數。 可用於施行本發明之物料,其特殊實例可包 括:Zeonor 1060R®與聚丙烯,如:ExxonMobil® PP1654 20 或PP9544、聚苯乙烯與聚丙烯、Zeonor 1060R®與聚乙 烯基醇、聚苯乙烯與聚乙烯基醇、及其他包括下者之併 合物:不同的物料、或具有熔體黏度差異之相同類型樹 脂。 參見圖5,曲線圖500顯示:包含聚丙烯之第一種物 25 200813519 料與第二種物料,其與Zeonor 1060R®併合於模具部件 並存在於模具部件所生成表面層,之數量關係。二種不 同的聚丙烯501-502分別地被繪曲線圖作為第一種物 料,如圖所示,一種相互關係存在於下列二者之間:存 5 在於摻合物中之第一種物料數量及第一種物料是否會 生成表面層。這些特殊的物料顯示:對於502,斷裂點發 生於約45%之聚丙烯,其必須存在,藉以促使大多數的 聚丙烯501-502生成表面層。其亦顯示:不同於已塗覆 I 的模具部件,可製得包括二種摻合物料之表面層,但第 10 一種物料會大部份存在於表面層。其他的第一種物料及 第二種物料可具有不同的比率,其界定何時表面層會生 成超過核心層。 參見圖6A與6B,其顯示依本發明模具部件之二 個橫截面觀察。圖6A顯示一模具部件之橫截面,如其 15 透過掃瞄式電子顯微鏡(於下稱為” SEM”)觀察所顯現。 圖6A顯示一聚丙烯表面層601,例如:ExxonMobile® _ P9544 及一核心層 602,如:Zeonor 1060R®,於一種包 括55重量%核心物料及45%表面物料之掺合物中,圖 6A亦顯示一種自表面層601至核心層602之轉變603。 20 亦可指明者為:出乎意料地,添加一種包含矽氧烷 之添加劑,如:Dow Corning MB50-001(實質上包括50% 聚丙烯與50%矽氧烷),於一數量約5%至包括二種脂環 系聚合物之掺合物,會額外地導致大多數的石夕分離至表 面層601中,故此為於本發明範疇内:包括添加劑,如: 26 200813519 包含矽氧烷之物料,沐田、 φ > . 用以生成模具部件之併人物社 中。例如:於某些較佳的 併口物枓 石夕氧燒之物料可被用心二含南至約10% 本發明範蜂内。 …物#’/、他的添加劑亦為於 掃其顯示—模具部件之橫截面,如透過 度’此高解析度橫截 广的解析 *、貝路表面層606及核心層607, =斤度,橫截面亦顯示:表面層606之厚度如何地變 10 15 20 而展L .相對地薄的表面層6G5至相對地較厚的表 曲層604。 芩見圖7,其為依本發明某些實例之一橫截面,豆 包括透過高解析度掃瞄式電子顯微鏡所觀察到之表面 層表面層700包括第一種物料701,如··聚丙烯, 及第一種物料702,如·· Zeonor 1060R®。掃瞄式電子顯 微鏡之觀察可分辨:於已塗覆的模具部件中,其表面層 同日守包括第種與第二種物料,此外,其他的物料或添 加劑亦可被包括於下者之一或二者:表面層及核心層。 心 因此,本發明提供模具部件,以及用於生成模具部 件之方法及設備,此模具部件至少包括第一種物料與第 二種物料,包括多重物料可將各種所欲的品質加諸於模 具中’例如:表面層可包括:良好的溼潤能力,其有利於 減少鏡片中的孔洞、較低的表面能量以使鏡片易於脫 模、及減少邊緣的碎裂與邊緣撕裂的缺陷。相似地,核 “可包括一種物料,其具有所欲的模數特性及尺寸穩定 27 10 15 20 200813519 嫌。某,貫例可包括一種包含低價物料,例如聚苯乙 由另有其他實例可包括一種多層模具, 料所生成’具有不同的收縮或熱膨 脹係數’其於所選擇的溫度下進行 脫膜及鏡片釋出。 ^助鏡片 :藝者可察二已:不:敘本=此; ==二其=式及…的-,其應被附 【圖式簡單說明】 圖之敘述 圖1顯示一眼部鏡片模具之圖。 實例一流程圖,其包括可用於施行本發,某些 些實=額=流程圖,其包括可用於施行本發明某 圖3顯示處理站,其可於施行本發明時使用。 圖4顯示一圖’其包括-種多層的眼部鏡片。 間之=關sr。包含聚丙稀之第一種物料與第二種物料 圖6A-6B顯示一種具 部鏡片模具的橫截面。 子曰及核、層之眼 圖7顯示-種包括第一種物料及第二種物料之眼 28 200813519 部鏡片模具的俯視圖。 【主要元件符號說明】 100模具 101模具部件 102模具部件 103表面 ® 104表面 105 凹洞 106環形脊狀物 107環形脊狀物 108鏡片 400模具部件 401表面 402表面 _ 403核心層 405近末端 406遠末端 601 聚丙烯表面層 602核心層 603轉變 604厚表面層 605薄表面層 606表面層 607核心層 700表面層 701第一種物料 702第二種物料 29
Claims (1)
- 200813519 十、申請專利範圍: 1· 一種用於生成— 包括: 種生醫裝置之模具部件, 此模具部件 表面層,其包括:第一- 並包用於生成生醫裳置之表:積一種物料’ 核〜層,其包括:第_ _ 而且實質上被第—芦所^ 種物料’10 15 20 面,存在於#二 其中於任意特定的横截 仿、、展由、1运中之第一種物料的數量大於存在於 核心層中之第一種物料的數量。 、 2. 根f中請專利範圍第1項之模具部件,其中當處於用 以衣造权具部件之注射模塑程序的條件下時,第一種 物料具有不同於第二種物料之熔體黏度。 3. 根射請專利範圍第2項之模具部件,其中當處於用 =造模具部件之注射模塑程序時,第—種物料具有 較苐一種物料為低的黏度。 4·根據^專利範圍帛!項之模具部件,其中表面積具 有一最近的末端與一較遠的末端,於最近末端之表面 包括約98%或更多的第一種物料,及較遠末端包括多 於約70%之第一種物料。 5·根據申請專利範圍第〗項之模具部件,其中第一種物 料組成為模具部件之約4〇%或更多。 6.根據申請專利範圍第〗項之模具部件,其中第一種物 料與第二種物料包括一種聚烯烴,而且第一種物料與 第二種物料於分子等級為不溶混。 30 200813519 7·根據中請專利範圍第!項之模具部件,其中第一種物 =與第二種物料包括—種聚烯烴,而且第—種物料與 第二種物料於分子等級為至少部份地溶混。 ” 5 10 1520 8.根據巾請專·圍第1項之模具部件,其另外包括第 ,種物料’組成少於1G%或更多的模具部件,其中第 ::物:斗包括約50%矽氧烷’及其中於任意特定的橫 截面,存在於表面層中之石夕數量大於存在於核心層中 之碎數量。 9.根據申請專利範圍第i項之模具部件,其中第 料具有較第二種物料為低的表面能量。 利範圍第1項之模具部件’其中第-種物 〃 /、車乂弟—種物料為高的表面能量。 利範圍第1項之模具部件,其中第-種物 A 較弟—種物料為高的模數。 12:11 ί J利f圍第1項之模具部件’其中第-種物 m 弟二種物料為低的模數。 .艮 印專利範圍第1項之模具部件,盆中第一錄% =與第二種物料包括至少二種具不同學 脂環系聚合物。 另个丨J化予、、、口構之 14·根據申請皐朱丨誌 聚合物包括·!τΛ 項之模具部件,其中脂環系 庚浐、$立·" ♦ σ的環丁烷、環戊烷、環己烷、環 環:垸環丁烧、雙環戊烧、雙環己烧、雙 上又辰辛烷、或原冰片烷。 χ明專利範圍第13項之模具部件,其包括二種 31 200813519 脂壞糸聚合物,其中月匕TW ^ s >h X-r ,、甲月曰%糸聚合物包括一種飽和的碳 環。 16.根據申請專利範圍第13項之模具部件,其中脂環系 聚合物係選自群組包括. 51520 其中R 各自獨立地選自一個或多個下列群組之成 員:氫、cK10烷基、鹵素、羥基、Ci i〇烷氧基羰基、 Ci-10烷氧基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、矽烷基、 與經取代之ci-io烷基,其中取代基係選自群組包括· 鹵素、羥基、C^o烷氧基羰基、C^o烷氧基、氰基、 醯胺基、醯亞胺基、及矽烷基。 丄7·根據申請專利範圍第11項之模具部件,其中脂環系 聚合物係選自群組包括: 32 20081351910 1520其中二個或多個W共同生成一不飽和鍵、# 含一個或多個不飽和鍵之碳環、或芳族環。A衣、包 18·根據申請專利範圍第n項之模具部件,其中匕· 聚合物係選自群組包括: /、月曰%系其中R1·6各自獨立地選自一個或多個下列群組之成 員:氫、C^o烷基、鹵素、羥基、Ci-io烷氧基羰基、 Cno烷氧基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、矽烷基、 33 200813519 與經取代之Ci i〇烷基,其中取代基係選自一個或多 下歹〗群組之成員:鹵素、說基、Cuo燒氧基幾基、 Cm>烷氧基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、及矽烷基。 19·根據申請專利範圍第11項之模具部件,其中Ri-6 t .C1-1G烷基、或經取代之Cno烷基,其中取代基係 廷自群組包括:齒素、羥基、Ci ig烷氧基羰基、c^o 烷氧基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、及矽烷基。10 2〇·2據申請專利範圍第11項之模具部件,其中脂環系 聚合物為 1521·根據申請專利範圍第 外包括一種添加劑。 各自獨立地選自C1,烷基。 10項之模具部件,其中模具另 22· =據巾請專利第1G項之模具部件,其中添加劑 為約2.0重量。/❹之硬脂酸鋅。 23·根據申請專利範圍第1〇項之模具部件,其中第一種 20 ,塑物料與第三種模塑物料至少有—種包括聚 基醇。 24. 根據申請專利範圍第23項之模具部件,其中聚乙稀 基醇為水溶性。 25. —種用於生成一種模具部件藉以生成一種生醫裝置 之方法,此方法包括下列步驟: 34 200813519 ^ 5種包括第一種物料與第二種物料之併合 才:塑物料,其中第一種物料與第二種物料於分子等級 為不溶混; 一將併合模塑物料注射模塑通過單一的注射單 =其中模具部件包括—最接近注射單元的第一末端 與注射單元較遠之第二末端;及 生成一功能性層於模具部件之表面及一核心層 2功能性層之下方,其中於任意特定的橫截面,存在 10 15 20 爲ί旎f中之該第一種物料的數量大於存在於核心 ^中該第一種物料的數量。 中請專利範圍第25項之方法,其中核心層包括 夕約4%之第一種物料。 •步:用於生成一種眼部鏡片之方法,此方法包括下列 ϋΓί 一種包括第一種物料與第二種物/料之併合 二科L其中於注射模塑第一模具部件期間存在的 1木下,第-種物料與第二種物料具有一黏度差異; 杜,Λ併合模塑物料注射模塑以生成第-模具部 /、第一模具部件包括一最接近注射單元的第一 末鈿及一與注射單元較遠之第二末端;及 、、生成一功能性層於第一模具部件之表面及一核 性層之下方,其中於任意特定的橫截面, J、、」1靶5中之該第一種物料的數量大於存在於 乂〜$中該弟一種物料的數量; 35 200813519 注射模塑第二模具部件; 將一劑量之反應混合物加人其中一個模具部件 的接收區域’其中每個模具部件包括-鏡片生成表 面; 將模具部件結合在—起以於第—模具部件與第 7柄具部件間所形成之凹洞中,使反應混合物生成所 欲形狀的敬部鏡片。 固化反應混合物以製得眼部鏡片。 10 15 28. 根據申請專鄉圍第27項之方法,其中第—模具部 件與第二模具部件至少其中之一包括一區域,其能 射足夠的光能量,藉以固化反應混合物。八 29. 根據申請專利_第27項之方法,其中注射模塑係 經由單一的注射單元進行。 3〇·根,申請專利範圍第27項之方法,其中第一種物料 與第二種物料之併合係使用包括至少二個注 單元的裝置,藉以注射模塑第一模具部件。 36
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