JPH0338968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硬化のために熱処理を必要とする各種
モールデイング材料をモールドする方法及びその
ためのモールド型に関し、特に有機材料製の眼科
レンズのモールデイングに関する。

周知のように、眼科レンズのモールデイング
は、３つの別々のモールド型構成部品によつて形
成されるモールデイングキヤビテイを有するモー
ルド型を用いて行なわれる。上記３つのモールド
型部品とは、環状のガスケツトまたはシーリング
部材、凹状モールデイング面を有するダイ部材、
及び凸状モールデイング面を有するダイ部材であ
り、上記ダイ部材は上記環状ガスケツトの両端部
にそれぞれ配置される。

また周知のように、眼科レンズのモールデイン
グに最も一般に用いられている有機材料は、これ
を硬化させる、すなわち重合させるために、熱を
加えることを必要とする。硬化中には、無視でき
ない量の収縮が生ずる。

上記モールド型構成部品は上記収縮を補償する
ことが必要である。上記構成部品のうち、特にダ
イ部材は、一般に、ガラスで、ほとんどの場合は
焼入れガラスで作られており、その両面はほぼ平
行であり、その断面すなわち厚さはかなり薄い。

ところで、上記の収縮のために、モールデイン
グ材料の硬化中に、無視できない程度の応力がダ
イ部材相互間に生じ、この応力により、ダイ部材
のうちの一方が早期に離型させられ、これは、ダ
イ部材及び該ダイ部材で鋳造される眼科レンズの
双方に有害である。

実際問題として、モールドされる眼科レンズが
いわゆる「エグゼキユテイブ」型レンズ、すなわ
ち、その凸状面に少なくとも１つのエツジを有
し、該エツジが互いに異る曲率の２つの区域を境
している型のレンズである場合のような特に微妙
な状態においては、これに対応する凹状モールデ
イング面を有するダイ部材の方が早期に離型する
ことがほとんどである。

この無制限の早期の離型のために、でき上つた
眼科レンズは不適当な重合に基く欠陥のあるもの
となり、後でこの欠陥を除去しなければならな
い。更にまた、この早期離型に伴つて、モールド
されるレンズの縁及び早期離型を受ける凹状モー
ルデイング面を有するダイ部材の対応の縁に損傷
が生ずる場合が極めて多い。

本発明は、上記従来の無制限の早期離型の欠点
を除去できるモールドの方法及び型を提供するこ
とを目的とするものである。

本発明の一つの態様においては、硬化のために
熱処理を必要とする材料を、モールデイングキヤ
ビテイを共同して形成するモールデイング面を有
する複数のモールド型構成部品を有するモールド
型を用いてモールドする方法が提供される。この
方法は、モールド型構成部品の一つの少なくとも
一部を易融性材料で形成する工程を有し、上記易
融性材料は関連のモールデイング面の少なくとも
一部を覆い、上記易融性材料が上記モールデイン
グキヤビテイ内にモールドされた材料を硬化中に
効果的に離型させる。従つて、上記易融性材料
は、モールデイング材料を硬化させる熱処理のた
めの温度範囲内にある滴点または軟化点を有する
ように選定される。

本発明の他の態様においては、硬化のために熱
処理を必要とする材料をモールドするためのモー
ルド型が提供される。このモールド型は、該モー
ルド型のモールデイングキヤビテイを共同して形
成するモールデイング面を有する複数のモールド
型構成部品を備えて成るものであり、上記モール
ド型構成部品の一つは少なくとも一部が易融性材
料で形成されており、上記易融性材料は関連のモ
ールデイング面の少なくとも一部を覆い、上記易
融性材料が、モールドされた材料を硬化中に離型
させるように働く。

一つのモールド型構成部品の全体を易融性材料
で作つてもよい。

好ましくは、モールド型構成部品の一部のみを
易融性材料で作る。このモールド型構成部品は、
関連モールデイング面の全部又は一部を形成する
易融性材料製の変態可能な面フイルムを有す。こ
のフイルムは、予め形成したフイルムを用いるこ
となく、該当の場所に直接形成した被覆によつて
形成するか、又はフイルムを予め形成して次いで
これを適当な手段によつて被着させることによつ
て形成される。

いずれの場合でも、上記易融性材料は、固体か
ら液体への状態変化であるにせよ又は単なる軟化
であるにせよ、状態変化に匹敵する物理的特性の
変化が可能なものである。

従つて、対応の熱処理中に、温度が一つのモー
ルド型構成部品の易融性材料の状態変化温度に到
達し、そのモールデイング面の少なくとも一部が
変化し、例えば溶融して除去される。これによ
り、モールデイングキヤビテイ一つのモールト型
構成部品が離型させられる。すなわち、モールド
された物品の対応の部分が離型される。

勿論、これは、全体的モールデイング工程に対
してはモールドされた物品の早期離型である。し
かし、この早期離型は予め定めた時点において生
ずるものであり、この時点は、関連のモールデイ
ング面を形成する易融性材料の状態変化温度に対
応するものであり、この温度は与えられた材料に
対して予め定められたもの、従つてこの目的のた
めに選定されたものである。

本発明は、モールドされる材料に或る形状を付
与するという機能、及びモールデイング中にモー
ルデイング材料を空気から保護して空気が硬化を
妨げることのないようにする機能の２重機能を有
するモールデイング方法において、早期離型が硬
化過程の或る特定の時点において生ずるならば、
モールドされた材料の最終的品質を害することな
しに早期離型を行なうことが可能であるというこ
とを見い出してなされたものである。換言すれ
ば、モールドされた物品の早期離型をこの温度に
完全に制御または予め定めるものである。

実際問題としては、眼科レンズをモールドする
場合には、好ましくは、凸状モールデイング面を
有するダイ部材に易融性材料を設ける。

易融性材料によつて形成されたモールデイング
面による早期離型中には、一般に、モールデイン
グ材料の収縮によつてモールデイングキヤビテイ
内に生ずる応力が減少する。この収縮は、凹状モ
ールデイング面を有するダイ部材の凹状モールデ
イング面が、モールドされている重合済みのレン
ズの凸状面から係合解除するのを助ける。ダイ部
材と中間のガスケツトで形成されたモールデイン
グキヤビテイの気密性は全モールデイング工程の
終りまで保持され、重合済みレンズの重合が害さ
れないようにする。

従つて、凹状モールデイング面を有するダイ部
材に対する損傷がなく、また、でき上つた眼科レ
ンズには除去又は補正を必要とする欠陥がない。

米国特許第2279859号は、加硫またはモールド
される物品に対してモールド潤滑剤を使用するこ
とを教示している。このモールド潤滑剤は加硫ま
たはモールデイングの温度において分解して不活
性ガスのクツシヨンを作り、モールド型からの物
品の分離を容易ならしめる。このモールド潤滑剤
は炭酸塩であるので、二酸化炭素が発生する。

このガス発生は従つて化学反応であり、本発明
の意味内の状態変化ではない。上記のモールド潤
滑剤の一部は通例は固体の形態で残留し、これ
は、事実上、信頼性がなく且つ制御困難である。
また、この方法は100℃を越えるというようなか
なり高い温度を必要とし、この温度は若干の材
料、すなわち眼科レンズをモールドするのに通例
用いられる有機材料と相容れない。

上記従来の欠点は、易融性材料をモーレド型構
成部品のモールデイング面として使用する本発明
によつて除去される。

本発明の上記及び他の特徴及び利点は図面を参
照して行なう本発明の実施例についての以下の詳
細な説明から明らかになる。

図面は本発明を有機材料製の眼科レンズのモー
ルデイングに用いた場合を例示するものであり、
特に、レンズの凸面に沿つて急なエツジまたはリ
ツジを有していわゆるエグゼキユテイブ眼科レン
ズのモールデイングに用いた場合を示すものであ
る。

周知のように、かかるモールデイングは別々の
モールド型構成部品から成る三部品モールド型を
用いて行なわれる。すなわち、このモールド型
は、第１図に示すように、環状ガスケツトまたは
シーリング部材１０、凸状モールデイング面１２
を有する注型ダイ部材１１、及び凸状モールデイ
ング面を有する注型ダイ部材１３から成つてお
り、上記ダイ部材は上記ガスケツトの両端面にあ
る。環状ガスケツト１０は、通例、弾性材料、例
えば合成エラストマーで作られる。

上記環状ガスケツトの構造自体は周知のもので
あつて本発明にかかるものではないから、その詳
細についての説明は省略する。上記環状ガスケツ
トは、ダイ部材１１を支持するための環状レツジ
１５及び他方のダイ部材１３を支持するための他
の環状レツジ１６を有している。

ダイ部材１１及び１３は、通例、無機ガラスで
作られており、そして、例えば少なくともダイ部
材１１は焼入れ無機ガラスで作られている。

図示の実施例においては、各ダイ部材はほぼ平
行の面を有す。すなわち、モールデイングキヤビ
テイに対向するダイ部材の面は該キヤビテイのモ
ールデイング面と同じ外形を有するのが通例であ
り、従つて、モールデイング面が凹面状である場
合にはダイ部材は凸面状であり、モールデイング
面が凸面状である場合にはダイ部材は凹面状であ
る。また、ダイ部材は比較的薄く、例えば４ない
し10mm程度の厚さである。

しかし、これらの特徴は本発明にかかるもので
はなく、従つて、本発明はこれに制御されるもの
ではない。

図示の実施例においては、モールドされる物品
はエグゼキユテイブ眼科レンズであり、注型ダイ
部材１１はそのモールデイング面１２を横切る急
なリツジまたはエツジ１８を有しており、該リツ
ジはモールデイング面１２を曲率の異る２つの区
域に分割している。

このようなモールド型は任意の種類の有機材料
のモールデイングに適用できる。モールドすべき
物品が眼科レンズである場合には、有機材料は、
多くは、ポリエチレン・グリコール・ジアチル・
ジカーボネートであり、これは重合によつて硬化
する。この材料は「CR39」なる商品名で通例市
販されており、硬化のためには触媒の添加が必要
であり、また熱処理が必要である。

実際問題として、イソプロピル・パーカーボネ
ートのような触媒を用いる場合には、熱処理は、
40℃の開始温度から90℃の最終温度に至るまで18
〜20時間継続する。

注型ダイ部材１３は変態可能なモールデイング
面を備えている。注型ダイ部材１３のモールデイ
ング面１４の少なくとも一部は易融性材料で作ら
れている。この易融性材料は、キヤビテイ内にモ
ールドされた材料を硬化中に離型させることがで
きるものであり、その滴点または硬化点はモール
デイングに関係する温度、すなわち、周囲温度及
び90°又は使用する触媒に応じたそれ以上の温度
の範囲内にある。

周知のように、滴点は、或る易融性材料がその
固体状態から液体状態へ移り変るときの温度で定
義される。硬化点は、同じように、易融性材料が
その固体状態からペースト状態または半液体状態
へ移り変るときの温度で定義される。いずれの場
合にも、状態変化又は状態変化と見なされる変態
がある。

使用される易融性材料としてはパラフインろう
がある。パラフインろうは60ないし62℃の滴点を
有し、従つて、３重量％のイソプロピル・パーカ
ーボネートを触媒として添加したポリエチレン・
グリコール・ジアリル・ジカーボネートの硬化に
適用される熱処理に対応する温度範囲内にある。

図示の実施例においては、注型ダイ部材１３の
一部だけが易有性材料で作られている。すなわ
ち、注型ダイ部材１３は、上述したように、例え
ばパラフインろうで作つた変態可能な表面フイル
ム１９を有し、該フイルムがモールデイング面１
４を形成している。ダイ部材の基体は、上記した
ように、無機ガラスで、そして実際上は非焼入れ
ガラスで作られている。好ましくは、このガラス
基体の面をフロスト処理して、パラフイろうの披
着を良くする。

注型ダイ部材１１及び１２を環状ガスケツト１
０（第２Ａ図）によつて作動位置に組合わし、そ
して、周知の方法で、弾性トングまたはクランプ
２０（第２Ｂ図）を用いて上記ガスケツトのレン
ジ１５及び１６に対して押し入れる。図示のトン
グまたはクランプ自体は本発明にかかるものでは
なく、従つてその詳細な説明は省略する。

いずれにせよ、注型ダイ部材１１及び１３は環
状ガスケツト１０とともに組合わされ、これらは
共同して、上記ガスケツトの対応のレツジ１５及
び１６の輪郭の内側のモールデイング面１２及び
１４の部分によつてモールデイングキヤビテイ２
１を形成する。

モールデイングキヤビテイ２１にモールデイン
グ材料を注入しノズル２３を用いて充填するため
に、注型ダイ部材１１，１３の一方を、第２Ｃ図
に示すように、環状ガスケツト１０から僅かに離
す。このガスケツトから離すダイ部材は、大多数
の場合、凸状モールデイング面を有する注型ダイ
部材である。

材料充填後、上記モールド型を、凸状モールデ
イング面を有する注型ダイ部材が凹状モールデイ
ング面を有するダイ部材の下になるように位置さ
せ（第２Ｄ図）、そしてこのモールド型を40℃の
炉内に入れ、４ないし６時間放置する。この時間
は、上記モールド型内のモールデイング材料２２
の重合に必要な時間である。

次に、温度を約12時間にわたつて90℃まで徐々
に上げ、上記モールド材料を最終的に重合させ
る。

本発明によれば、最終熱処理中に、温度が、注
型ダイ部材１３上のモールデイングキヤビテイの
部分を形成している変態可能フイルム１９の滴点
または軟化点に到達すると直ちに、変態可能フイ
ルム１９の状態変化が生じて該フイルムが溶融す
るか又は硬化し、注型ダイ部材１３は重合を終つ
たモールド材料から分離する。

次いで、ギヤツプ２４が注型ダイ部材１３と重
合済みモールド材料２５との間に生ずる（第２Ｆ
図）。

換言すれば、本発明によれば、モールド材料の
重合中に注型ダイ部材１３からの制御された系統
だつた離型が行なわれる。

上記とほとんど同時に、上記モールド材料の収
縮（この時には約５％）によつて生じていた応力
の開放により、急なエツジまたはリツジのために
より脆弱である注型ダイ部材１１も重合済みモー
ルド材料２５から分離し、そして応力がかからな
いですむ。

次いでまたギヤツプ２４′が注型ダイ部材１１
と上記重合済みモールド材料との間に生ずる。

重合が終つたら、普通の仕方で、弾性トングま
たはクランプ２０を取外し、凹状モールデイング
面１２を有する注型ダイ部材１１、及び凸状モー
ルデイング面１４を有する注型ダイ部材１３を
順々に取外す。そこで、後は、環状ガスケツト１
０をでき上つたレンズから分離するだけでよい。
以上の工程は適度の温度又は冷えた状態で行なわ
れる。

第３Ａ図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図は、注型ダイ
部材１３のモールデイング面に変態可能フイルム
１９を作る方法を例示するものである。この方法
によれば、変態可能フイルム１９は、該フイルム
を作るべきダイ部材１３上の場所に被着した被覆
により、次のようにして形成される。すなわち、
吸引部材２６又は他の適当な把持部材をダイ部材
１３に固定して取扱いし易くする。冷たい温度に
あるダイ部材１３を、被覆を行なうべき該ダイ部
材の凸状面が被着すべき易有性材料の浴２７の上
にあるように、所定位置にもつてくる。この浴
は、本例においては例えば溶融したパラフインろ
うであり、パラフインろうの滴点よりも高い温度
に加熱することによつて液体状態に保持されてい
る（第３Ａ図）。

次に、ダイ部材１３を浴２７に浸漬し（第３Ｂ
図）、該浴を該ダイ部材の冷たい凸状面と接触さ
せる。溶融パラフインろうは凝固して所望の変態
可能フイルム１９を形成する。ダイ部材１３がパ
ラフインろうのフイルムで完全に被覆されたら直
ちに、該ダイ部材を浴２７から速やかに引上げ
る。これは、被着しているパラフインろうが、浴
２７に浸漬する時にダイ部材１３が不可避的に受
ける伝導加熱のために際溶融することを防止する
ためである。

他の方法を用いて所望の変態可能フイルム１９
の被着を行なつてもよいことは言うまでもない。
例えば、ブラシ、遠心力又は恒温塗布器によつて
被覆を行なつてフイルムを形成する。別個に予備
形成したフイルムをダイ部材１３に被着してもよ
い。

また、パラフインろう以外の材料でも変態可能
フイルムの形成に適するものがある。すなわち、
ろう、又はパラフイン基剤の合成物及び／又はろ
う及び／又は熱可塑性ポリマーがあり、これらは
全て所望の離型温度を有す。この離型温度は、重
合すべきモノマー、使用する重合触媒、及び対応
の重合サイクルを勘案して定められる。

変態可能フイルムの材料としてはまた易融性の
金属又は合金、すなわち、ウツドの合金、並びに
60ないし65℃の滴点を有する鉛基体及び錫基体の
合金がある。

実際上、所要の離型効果を得るには極めて薄い
変態可能フイルムで充分である。この厚さ１ミリ
メートルの数十分の一ないし数分の一の程度であ
る。

或いはまた、要すれば、ダイ部材１３全体を易
有性材料で作つてもよい。この場合は、このダイ
部材は使い捨て式のモールド型部品又は作り直し
可能なモールド型部品となる。この作り直しは、
このダイ部材が溶融した後にその構成材料を全部
回収して行なう。

また、本発明は本明細書において説明し及び図
示する実施例に制限されるものではない。

特に凸状モールデイング面を有するダイ部材が
易融性材料を具備するものである必要は必ずしも
ない。易融性材料を具備するのは凹状モールデイ
ング面を有するダイ部材であつてもよい。

また、全モールデイング面の一部だけを易融性
材料で作つてもよい。例えば、エクゼキユテイブ
型の眼科レンズの場合には、凹状モールデイング
面を有するダイ部材上の急なリツジまたはエツジ
で区切られている区域の一方のもののみ易融性材
料を設けてもよい。或いはまた、易融性材料製の
モールド型構成部材を一方のダイ部材上にリング
として形成し、半成品レンズの作動中央区域を光
学的にモニタするようにしてもよい。

また、本発明は有機材料製のエグゼキユテイブ
型の眼科レンズのモールデイングに特に好適する
ものであるが、本発明はこのレンズのモールデイ
ングに限定されるものではない。本発明は硬化の
ために熱処理を必要とする名種材料のモールデイ
ングに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を易融性材料で作つたモールド型
構成部品を有する本発明モールド型の軸に沿う分
解縦断面図、第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第
２Ｄ図、第２Ｅ図及び第２Ｆ図は本発明にかかる
モールド型の作動の各工程の状態を順次示す第１
図と類似の縦断面図、第３Ａ図、第３Ｂ図及び第
３Ｃ図は本発明のモールド型のためのモールド型
構成部品のモールデイング面上に易融性材料を成
形する各工程を示す縦断面図である。 １０……環状ガスケツト、１１，１３……ダイ
部材、１２，１４……ダイ部材のモールデイング
面、１９……モールデイング面上の変態可能フイ
ルム、２１……モールデイングキヤビテイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高い収縮特性を有し且つ硬化のために熱処理
   を必要とする材料を、モールデイングキヤビテイ
   を協働して形成するモールデイング面を有する複
   数のモールド型構成部品を有するモールド型を用
   いてモールドする方法において、 上記熱処理温度範囲内にある滴点又は軟化点を
   有する易融性材料が関連のモールデイング面の少
   なくとも一部を覆うように、上記モールド型構成
   部品の一つの少なくとも一部を上記易融性材料で
   形成し、 上記モールデイングキヤビテイにモールデイン
   グ材料を充填し、 上記モールデイングキヤビテイ内のモールデイ
   ング材料に熱を加えて硬化させ、 上記モールデイング材料が完全に硬化するまで
   上記熱処理を続け、 上記易融性材料の温度が上記滴点又は軟化点に
   達したとき、モールデイング材料の最終特性を損
   なうことなく、モールデイング面が上記易融性材
   料で部分的に形成された上記モールド型構成部品
   のモールデイング面から、モールドされた材料を
   硬化中に離型させ、 上記モールド型からモールドされた物品を取り
   出すことを特徴とする方法。 ２ 上記モールド型構成部品に上記易融性材料よ
   りも高い滴点及び軟化点を有する基体を具備さ
   せ、上記易融性材料でモールデイング面を形成す
   る行程が、予め形成したフイルムを用いることな
   く、上記モールド型構成部品の上記基体上の該当
   場所に、直接面フイルムを形成することから成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ３ 上記モールド型構成部品に上記易融性材料よ
   りも高い滴点及び軟化点を有する基体を具備さ
   せ、上記易融性材料でモールデイング面を形成す
   る行程が、予め形成した易融性材料のフイルムを
   上記モールド型構成部品に被着することから成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ４ 上記モールデイングキヤビテイがその内部に
   眼科レンズをモールドするための形状に作られて
   おり、上記易融性材料が上記眼科レンズの一方の
   面をモールドすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ５ 高い収縮性を有し且つ硬化するために熱処理
   を必要とする材料をモールドするためのモールド
   型において、モールド型のモールデイングキヤビ
   テイを協働して形成するモールデイング面を有す
   る複数のモールド型構成部品を備えて成り、上記
   モールド型構成部品の一つは少なくとも一部が易
   融性材料で形成されており、上記易融性材料は関
   連のモールデイング面の少なくとも一部を覆つて
   おり、上記易融性材料が上記モールデイングキヤ
   ビテイ内にモールドされた材料を硬化中に離型さ
   せるように働くようになつているモールド型。 ６ 上記一つのモールド型構成部品の一部のみが
   上記易融性材料で形成されており、上記一つのモ
   ールド型構成部品は更に基体を備えており、上記
   易融性材料が上記基体上に面フイルムとして形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項に記載のモールド型。 ７ 上記モールデイングキヤビテイが眼科レンズ
   をモールドするための形状に作られており、且つ
   上記モールデイング材料が眼科レンズを作るのに
   適するものであり、上記モールド型構成部品が環
   状ガスケツトと該環状ガスケツトの両端における
   ダイ部材とから成り、上記ダイ部材の一方のもの
   のモールデイング面は凹状モールデイング面であ
   り、上記ダイ部材の他方のもののモールデイング
   面は凸状モールデイング面であり、部分的に易融
   性材料で形成された上記一つのモールド型構成部
   品が上記他方のダイ部材であることを特徴とする
   特許請求の範囲第５項又は６項に記載のモールド
   型。 ８ 上記モールデイングキヤビテイが眼科レンズ
   をモールドするための形状に作られており、且つ
   上記モールデイング材料が眼科レンズを作るのに
   適するものであり、上記モールド型構成部品が環
   状ガスケツトと該環状ガスケツトの両端における
   ダイ部材とから成り、上記ダイ部材の一方のもの
   のモールデイング面は凹状モールデイング面であ
   り、上記ダイ部材の他方のもののモールデイング
   面は凸状モールデイング面であり、部分的に易融
   性材料で形成された上記一つのモールド型構成部
   品が上記一方のダイ部材であることを特徴とする
   特許請求の範囲第５項に記載のモールド型。 ９ 上記易融性材料がパラフインろうであること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項又は８項に記
   載のモールド型。