JPH09169059A - コンタクトレンズの製造時にレンズホール欠陥を減少させるためレンズの型片を一時的に湿らせる方法 - Google Patents

コンタクトレンズの製造時にレンズホール欠陥を減少させるためレンズの型片を一時的に湿らせる方法

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JPH09169059A
JPH09169059A JP8275345A JP27534596A JPH09169059A JP H09169059 A JPH09169059 A JP H09169059A JP 8275345 A JP8275345 A JP 8275345A JP 27534596 A JP27534596 A JP 27534596A JP H09169059 A JPH09169059 A JP H09169059A
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lens
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piece
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Michael Widman
マイケル・ウィドマン
James Jen
ジェイムズ・ジェン
John Enns
ジョン・エンズ
Mehmet Burduroglu
メフメット・バーダログル
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Johnson and Johnson Vision Products Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトレンズの製造時に、レンズホール
として知られるコンタクトレンズの欠陥を抑制し、不良
品を減少させて歩留りを改善する方法を提供すること。 【解決手段】 親水性コンタクトレンズ成形の型片を、
水ないし界面活性剤を含む湿潤剤で処理することによ
り、型片の表面を一時的に改質するようになり、親水性
コンタクトレンズのレンズホール欠陥を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンタクトレンズ
の製造時に不良品を減少させ、歩留りを改善するための
方法に係り、特にレンズホールとして知られるレンズの
欠陥を抑制し最小にする手段を提供する。
【0002】
【従来の技術】親水性ポリマー材料から製造されるコン
タクトレンズは今ではよく知られており、高度に自動化
された製造装置を使って大量に商品化されている。これ
らの製品は目と密着するため、厳密な品質管理基準に合
致するよう細心の注意がなされている。このため、製品
が不良品となる割合は比較的高く、製造時の経済性はあ
まり高くない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、レ
ンズの欠陥、特にレンズホールを抑制し、最小にするこ
とを目的とする。さらに、本発明は、レンズホールが原
因の不合格で低下する歩留りを改善する、高速自動製造
工程に適用可能な方法を提供することも目的とする。ま
た、充填工程で、レンズ材料たる反応性モノマー混合物
の不均一な分布に起因して生ずるレンズホール欠陥を減
らす手段を提供することも本発明の目的である。そし
て、本発明は、凸レンズあるいは後面の型片上およびこ
の回りで反応性モノマー混合物の均一な分布を実現する
方法を提供することも目的とする。そしてさらに、型片
表面の表面エネルギーを一時的に(すなわち型片表面の
表面エネルギーを恒久的に改質させるのではなく)比較
的均一にすることも本発明の目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】親水性ヒドロゲルコンタ
クトレンズブランクを製造するプロセスは、種々の文献
に記されている。簡単にいうと、親水性コンタクトレン
ズ材料たる反応性モノマー混合物(RMM)を、充填ス
テーションにおいて、ポリスチレンのような疎水性ポリ
マーから形成される凹型あるいは前面用の型片に分散さ
せるのである。ついで、この凹型あるいは前面用の型片
に凸型あるいは後面用型片を合わせ、両型片の間でレン
ズブランクを形成し、形を整える。この後は、前面用型
片、RMMおよび後面用型片を機械的に組合せ、この組
合せ体を所定条件の下に紫外線硬化トンネルを通して、
反応性モノマー混合物を硬化させる。次に、二つの型片
と一緒にして硬化させたレンズブランクを後面用型片か
ら取り外す。硬化したレンズと前面用型片の組合せ体
は、この後滲出・水和用の水槽に通し、コンタクトレン
ズが完成する。
【0005】完結型のコンタクトレンズ製造プロセスを
実行する連続プロセスは、凹型および凸型のレンズ型片
をそれぞれ形成するための第1および第2の射出成形ス
テーションを含むレンズ成形用型片の製造ゾーンを備え
る。このプロセスはまた、凹型および凸型の型片を一つ
のゾーンから他のゾーンへコンベアで運ぶ移送ラインお
よび、型片あるいはその一部をガス抜きするための窒素
雰囲気下に維持された封止ゾーン(窒素トンネル)、こ
のプロセスはさらに、凹型の型片に反応性モノマー組成
物を充填し、凹型および凸型の型片を整列位置に配置
し、これら両型片を、所望により真空条件下で、成形用
の位置関係に係合させ、さらに前記反応性モノマー組成
物を紫外線を使ってゲル状に予備硬化させる充填ゾーン
と、硬化を完結させ、でき上がったレンズブランクを型
外しができる状態にする硬化ゾーンを具備する。全プロ
セスは、移送手段(通常は一またはそれ以上のコンベ
ア)を介して連結されることは理解できるであろう。レ
ンズ成形用の二つの型片は、このコンベアにより、前記
連続製造プロセスにおける各ゾーンあるいはステーショ
ンを通って移送される間に、組立てられ、配置され、ま
た差し挟まれたりされる。レンズ成形用の型片は、多数
のレンズ用型片(例えば8個)を処理ステーションおよ
び材料自動移送装置に対応するよう整列状態で収めるミ
ニパレット(例えばキャストアルミニウム、ステンレス
スチールなどから製造される)の上に載せてもよい。コ
ンベアベルトあるいはトンネルはすべて、窒素ガスある
いは不活性ガスによるガスシールの中を通される。
【0006】より詳しくいうと、凹型あるいは前面用の
型片は、レンズの光学面形成用の面と、凸型あるいは後
面用の型片と相互に係合させるための周縁ゾーンあるい
はフランジを備える。そして、この凹型あるいは前面用
の型片は、スタンプステーションを通される。型片のフ
ランジ部分は、界面活性剤で処理される。この界面活性
剤は型片の光学面には触れないようにする。凹型あるい
は前面用の型片はついで、反応性モノマー混合物を充填
される(ときにはあふれ出るくらいまで充填する)。こ
のとき前面用の型片は、凸型あるいは後面用の型片(こ
の型片の光学面は通常未処理である)と対をなして合わ
せられる。対になって並列された型片の組立て体(間に
成形されたRMMを挟んでいる)は、硬化ステーション
を通され、次いで両型片を分離する第1の型外しステー
ションに送られる。前面用型片のフランジには界面活性
剤が存在するため、過剰のレンズ材料は、硬化したレン
ズブランクからは分離され、凸型あるいは後面用の型片
とともに保持される。レンズの光学部分はついで、前面
用型片に保持され、このとき過剰のレンズ材料は、適当
な機械的手段を使って後面用型片から取り除かれる。周
縁に過剰な部分がないレンズブランクを保持している前
面用の型片は、滲出・水和ステーションを通され、最終
的には型外しを行う。そして完成したコンタクトレンズ
は集められて、包装の準備にかける。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に図1と図2を参照して説明
する。図1の流れ図における工程101と102でいう
射出成形用型#1と#2(それぞれレンズの前面と後面
の型片)は、図2に示すように直列に配置するか、また
は大気への暴露時間を短縮するため、二股の搬送ライン
が交差する共面上に配置するか、さらには同じ面で互い
に垂直に配置してもよい。
【0008】ロボット103,104は、凹レンズと凸
レンズの型をそれぞれ受け取り、工程105に示すよう
に型の一部を高速生産周期で低酸素雰囲気中に移行させ
る型の登録・設置ステーションに隣接して設けられる。
【0009】図1の工程106に示すレンズ用型片を完
全にガス抜きする際には、凹レンズと凸レンズ用の型片
を収める各パレットは、搬送コンベアに載せてまわりか
ら包囲されるときに、この自動装填による相互の係合関
係がそのまま成形時の配置につながるよう、互いに織り
なす(インターリーフ)ように配置され、ガス抜きされ
る。
【0010】インターリーフステーション40を通過す
るシーケンスコンベア32はまわりから包囲され、その
全過程において不活性ガス(便利なのは窒素)により加
圧される。窒素の量は重要ではない。経験的な操作条件
の下で大気を効果的に排除するだけの窒素圧を使用すれ
ば十分である。シーケンスコンベア32を取り囲む窒素
トンネルにおいては、製造されたばかりのレンズ用型片
が、図1の工程106にあるようにガス抜きされる。
【0011】工程107においては、凹レンズの型は反
応性モノマー組成物で充填される。そして、凹レンズお
よび凸レンズの型は、所定の場所に載置され、互いに相
補的な成形位置に置かれる。充填・組立てゾーン50
は、このゾーン52にあるパレットに凹レンズと凸レン
ズの型片をそれぞれ移送するシーケンスコンベア32の
一部を包囲する。そして、このゾーン50の終点では、
対になって反応性モノマー組成物を充填された型を載せ
たパレットを予備硬化ゾーンに移送する。図2に示す充
填・組立てゾーン50は、幾何学的に適当な形状(通常
は断面が矩形)をした透明な囲い(適当な熱可塑性ある
いは金属と熱可塑性材料で構成される)で区画される。
【0012】図1の工程107においては、凹レンズの
型片は、工程108でガス抜きをしたモノマー組成物で
充填される。凹レンズの型片はついで、組立てモジュー
ルに送られる。この組立てモジュールには、窒素トンネ
ルの中に、一定間隔で真空チャンバを付けてもよい。窒
素トンネルの中では、モノマーを充填した凹レンズの型
片を凸レンズの型片と係合させるが、両型片は、反応性
モノマー組成物が各型片の光学面の間にとらえ、また各
型片の周縁に形成される分離縁を係合させることにより
少なくとも一部は封止されるよう、垂直方向に整列され
る。真空チャンバがある場合は、真空は解除しておく、
ついで、合わせた型片を、予備硬化ステープルまで窒素
中(窒素トンネルの一部)を通過させる。
【0013】型片を組立てた後は、工程109にあるよ
うに、レンズモノマーを、本発明の予備硬化モジュール
60において予備硬化させる。予備硬化のプロセスにお
いては、二つの型片をクランプで挟み、ついでモノマー
あるいはモノマーの混合物をゲルに近い状態まで予備硬
化させる。
【0014】予備硬化の後は、工程110にあるよう
に、硬化トンネル75において放射線を照射し、モノマ
ーあるいはモノマー混合物の重合を完結させる。
【0015】すなわち、硬化ゾーン75においては、モ
ノマーと希釈剤の混合物を紫外線オーブン中で硬化し、
モノマーの重合を完成させる。このように化学作用を及
ぼす可視光あるいは紫外線を照射すると、ポリマーと溶
媒の混合物が最終的な所望のヒドロゲル形状になる。さ
らに、硬化ゾーンは、重合可能な組成物の温度を、重合
の伝播を助け、紫外線に曝されている間に重合可能な組
成物が収縮する傾向に抗するのに十分な温度まで上昇さ
せるのに効果的な熱源ももっている。
【0016】重合プロセスが完了したら、二つの型片
は、第1のあるいは前面用の型片10から中に収まって
いるコンタクトレンズを取り外す型外し工程の際に分離
する。ここで、前面と後面用の二つの型片は一回だけ使
い、後は廃棄されることに留意されたい。
【0017】後面用のレンズ型を熱すると、加熱された
型のポリマーは、より温度が低いレンズ材料のポリマー
に比べて膨脹し、一面をもう一方の面に対して変位させ
る。その結果剪断力が発生し、重合したレンズとポリマ
ー製の型の間の接着を破って、型片を分離するのを助け
る。型片の両面の間の温度勾配が大きければ大きいほ
ど、剪断力は大きくなって、型片を外すのが容易にな
る。この効果は、温度勾配が最大になったときに最も大
きくなる。この後は、熱は、型の後面からレンズポリマ
ー、さらには前面にある型片に伝導し、最終的には周囲
の環境に放散することによって失われる。したがって、
加熱された後方の型片は、直ちに取り外され、ポリマー
レンズにはほとんどエネルギーは移行せず、レンズが熱
変形をおこすおそれは回避される。型片の加熱は、スチ
ーム、レーザ等を使う当業者にはよく知られた技術で行
うことができる。
【0018】加熱工程が熱風あるいは蒸気を使って行わ
れる場合は、加熱工程の後に、工程111に示すよう
に、成形組立て体の後面を前面から折り曲げて成形す
る。他方、加熱をレーザあるいは赤外線を使って行う場
合は、折り曲げ操作は必要なく、後面は自然に前面から
離れる。
【0019】型片分離装置90の各型外しアセンブリは
それぞれ、各コンタクトレンズの型の後面の型片30を
前面の型片10から物理的に折り曲げ、レンズを水和化
する水和ステーションに搬送するため、レンズの型に収
まっている各コンタクトレンズを物理的に露出させる。
この折り曲げプロセスは、後面用の型片30を、レンズ
型の中に形成したレンズの形を壊さないで前面の型片1
0から引き剥がすため、注意して制御した条件下で行
う。
【0020】型外し装置90で型片の組合せが引き離さ
れた後は、重合を終え大気に露出されたコンタクトレン
ズが収まった前面用の型片を載せたパレットは、工程1
12にあるように、水和およびレンズを前面用の型片か
ら取り外すため、ならびに検査と包装のために順次水和
ステーションに搬送される。
【0021】レンズの大量高速生産の過程においては、
小さな欠陥でも歩留りと生産プロセスの経済性に重大な
影響を及ぼす。これは特に、自動製造装置を使用した結
果、ただ一個のレンズの欠陥でも、大量のレンズの損失
につながる場合に当てはまる。これは例えば、一つの製
造ステーションから他の製造ステーションへパレットあ
るいはフレームを使って移送が行われているときのこと
を想定してみればよい。
【0022】レンズの欠陥が起こる原因は、製造装置の
単純な配置ミスなど様々であるが、配置ミスならば技術
的な調整によって容易に修正し得る。そこで関心の的と
なるのは、反応性モノマー混合物(Reactive Monomer M
ix; RMM)を用いた場合に充填・硬化工程の最中に発
生するレンズホールとレンズ表面のくぼみ(puddle;パ
ドル)である。
【0023】レンズホールは、気泡(すなわちモノマー
を含まない領域)、ピット(小穴厚さが一定でない領
域)、および他の似たような不規則性(例えば周縁の不
均一;これは二つの型片を合わせる際に反応性モノマー
混合物が凸面(後面)用型片の表面上に拡散する効率の
関数である)を包含する事態である。
【0024】もう一つのレンズの欠陥であるパドルは、
通常レンズの周縁に沿って見られる不揃いあるいは木の
枝状の形をしている。このパドルは、硬化工程の最中
に、凹レンズあるいは前面用の型片に見られる。
【0025】高速写真で見ると、充填工程中に凸面ある
いは後面用の型上でRMMをメニスカス状に拡散させる
際のレンズホール形成のもようが分る。しかし、この欠
陥は、同じ装置で同じ方法で生産したレンズのうちの欠
陥のないレンズの数を考えると、特定の因果関係なしに
無差別に発生することは明らかである。巨視的な観点か
らは、RMMはポリスチレンの型片表面をよく湿らせる
ことが分っている。
【0026】しかし、基本的な研究(R.H.デトルと
R.E.ジョンソン,ジュニア、「J.Phys.Ch
em.」、第68号、第1507頁(1996年)の報
告、E.マティジェビク編、「Surface and
Colloid Science」、ウィリー−イン
ターサイエンス(ニューヨーク)、1969年、16
1.2,第85頁、およびにS.P.ウェッソン、「T
RI ProgressReport」、第49号、テ
クスタイル・リサーチ・インスティテュート、プリンス
トン、ニュージャージー州、1992年8月23日)に
よれば、ポリスチレンのような疎水性ポリマーでできた
型片の表面は、高エネルギーの表面領域を一部に有する
低エネルギーの不均質面であることが分っている。これ
は、成形用の樹脂は典型的には射出成形用に調製され、
型の表面に高エネルギー領域を形成する型剥離剤などの
一定量の添加物を含むという公知の事実と整合するもの
である。
【0027】したがって、成形により特に最初にRMM
と接触させ、ついで凸面の型にメニスカス状に拡散させ
ていくという動的なレンズの形成方法をとる際には、凸
面あるいは後面の型片と反応性モノマー混合物の間の境
界面には表面の作用を修正する手段を設ける必要があ
る。とりわけ、凸面の型を使った成形の最中に、高エネ
ルギー表面領域を増加させることが求められている。
【0028】親水性コンタクトレンズの高速そして大量
の成形を実現するため、例えば米国特許第4,640,
489号(ラーセン)に開示されているような二つの型
片(パレットに支持される型片の配列)や、所定形状の
ポリマー製ヒドロゲル製品(例えば米国特許第4,68
0,336号および同第5,039,459号(ラーセ
ン他)に開示されている親水性コンタクトレンズ)を製
造する方法が開発された。
【0029】コンタクトレンズの成形プロセスが完了し
た後、親水性コンタクトレンズを接着している型片の表
面から引き離す工程は、米国特許第5,264,161
号(ドラスキス他)に記載されているように、容易にす
るかもしくは改善することができる。この方法は、界面
活性剤を溶液にして、親水性ポリマーの製品あるいはコ
ンタクトレンズを成形するための成形用の空隙にある水
和浴に混入させるものである。水和浴に分散される界面
活性剤(10重量%の濃度を超えない)は、レンズをこ
れが接触している接着性の型片表面(すでに二つに分離
されている)から剥離するのを助ける。この界面活性剤
の機能は、水もしくは液体の表面張力を減少させて、コ
ンタクトレンズと、成形工程中に接着性をもつにいたる
型片表面の二つの要素間の接着強度を減じることであ
る。界面活性剤は、この米国特許第5,264,161
号には、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレイン酸
(まったく損傷のない状態でプラスチック材料でできた
接着性の型片からどんな親水性ポリマー製品を剥離する
のにもきわめて適している)を含むポリマー製の界面活
性剤などきわめて多くの種類が開示されている。
【0030】米国特許第4,159,292号は、プラ
スチック製の型片からコンタクトレンズを剥離する工程
を改善するため、プラスチック性型片組成物用の添加物
としてシリコーンワックス、ステアリン酸および鉱油を
教示している。
【0031】ヒドロゲルコンタクトレンズの製造時に、
型片の表面に剥離剤として界面活性剤を使用するアイデ
アは、米国特許第5,542,978号(特許権者は本
出願人)に記載されている。この特許では、Tween 80の
ような界面活性剤の薄い層または膜を、スタンプヘッド
を使って、例えばコンタクトレンズ製造用型片の表面周
縁の表面領域に、反応性モノマー混合物の周縁リング
(充填工程中にあふれ出て型片の外にはみ出している部
分)のすべてあるいは一部を型片から外す際に、レンズ
の剥離を容易にする目的で適用する。この場合は、レン
ズの光学面を区画する型片の一部に、界面活性材料を適
当することはない。
【0032】このような状況においては、主要な関心
は、コンタクトレンズがいずれかの型片表面へ付着する
ことによって生じる物理的な困難、および充填工程で反
応性モノマー混合物があふれ出ることによって生じる廃
棄物を効率的に処理することに向かっている。自動化さ
れた製造工程の場合は、成形用の型片、廃棄物および製
品たるコンタクトレンズを高い信頼性の下に均一に分離
できることが重要である。そのような訳で、現在のとこ
ろ、充填工程に続く型外し工程に集中的に改良が加えら
れている。すなわち、関心は、コンタクトレンズブラン
クと廃棄物(存在する場合は型片のフランジに沿って製
品の周縁に生ずる)に対して凹型および凸型の型片を優
先的に変位させることにある。好ましい製造工程におい
ては、コンタクトレンズは前面あるいは凹型の型片に保
持され、一方型片の周縁にある廃棄物は、成形時の型片
配置から機械的に引き離されるとき、型片のフランジか
ら引き離され、凸型の成形組立て体に保持される。この
第1の型外しは、硬化し水和したコンタクトレンズを前
面用型片から取り外す第2の型外しとは好対照をなし、
これら二つの型外し工程においては、異なった条件・配
慮が必要となる。
【0033】そしてもう一つ、レンズホール欠陥を減少
させるために、凸型型片表面の反応性モノマー混合物に
対する濡れ性を制御するという上述の問題とはまったく
別の問題がある。型外し時における型片表面の剥離特性
は、特に変動する室内条件と多分に反応性モノマー混合
物における組成が変動している条件の下での濡れ性の現
象とは直接的には関係がない。しかし、ステアリン酸亜
鉛のような剥離剤(反応性モノマー組成物に対する濡れ
性を与える点では有用)を載せて表面が変形した型片
は、いかなるときにも一定の大きさの表面エネルギー域
が得られるだけで、内部潤滑源は滲出により枯渇してし
まうため、経時的に使用した場合は、特性が劣化してし
まう。さらに、濡れ性の現象と型外しは、型片表面を半
永久的に改質させると、濡れ性には好影響を与えるが、
型外しには悪影響を及ぼすことからも分るように、基本
的に原理が異なる問題である。
【0034】このため、周囲の条件や、スピード、型片
を濡らしたり型外しをするのに要する時間など製造プロ
セスにおける他の動的な要因も考慮に入れて、より柔軟
な方法で型片と反応性モノマーの界面に大きな濡れ性を
実現するのが望ましい。
【0035】ところで、レンズホール欠陥を最小にする
上で重要な型片表面の特性は、型片表面の性質を一時的
に改質させて、高表面エネルギー域が均質な母集団を増
やし、高速自動生産条件下での型片表面における反応性
モノマー混合物に対する濡れ性(反応性モノマー混合物
の拡散性)を向上させることにより、都合よく制御でき
ることが分った。
【0036】本発明は、反応性モノマー混合物から親水
性ヒドロゲルコンタクトレンズを成形する方法を改善す
ることを目指す。この方法においては、凹型と凸型の型
片は成形のための配置をとらせ、両型片の間に生じた空
隙において反応性モノマー混合物からコンタクトレンズ
ブランクを形成する。この方法の特徴は、両型片の少な
くとも一方に、型片表面の反応性モノマー混合物に対す
る濡れ性を改善する薬剤で一時的に塗布する処理を含む
ことである。この方法によれば、でき上がったコンタク
トレンズブランクにおけるレンズホール欠陥あるいはパ
ドル(表面の凹み)欠陥は減少する。
【0037】より詳しくいうと、型片の疎水性光学面
は、維持的に均一なコーティングを形成する除去可能な
界面活性剤で処理する。こうすると、反応性モノマー混
合物の盛り上がったメニスカスが成形工程の間型片と接
触するため、型片表面の濡れ性と塗布状態が改善され、
反応性モノマー混合物と型片の界面における移行効率は
高まる。型片表面は、各成形サイクルにおいてほんの数
マイクロ秒でも反応性モノマー混合物の回りで対をなす
配置関係にあることに留意することは重要である。当然
のことながら、反応性モノマー混合物がいくらか粘性を
もつとすると、型片の中の反応性モノマー混合物に対す
る濡れ性に欠ける箇所は、反応性モノマー混合物が型片
表面上を拡散する際には迂回することになり、レンズの
欠陥につながる。
【0038】型片を再使用の際にステアリン酸亜鉛のよ
うな内部潤滑剤を1時間に何千回も循環させるような型
片は、効率的ではあるが、高速での長時間の使用の際
に、種々異なる周囲の条件下では、型片表面の特性を一
定に制御しておくことは不可能である。効果が一時的な
塗布を型片の表面に施して表面の性質を周期的に改質さ
せると、レンズの製造プロセスには有利に働き、周囲の
条件に対しても適応性が増し、品質も改善して収率の確
実性が高くなる。
【0039】さらに詳しくいうと、周囲の製造条件、特
に相対湿度は、型片表面の親水性反応性モノマー混合物
に対する濡れ性に影響を与え、かつ型片の表面に適用す
る界面活性剤あるいは内部潤滑剤を使うと、レンズホー
ル欠陥を減少させる上で満足のいく条件が得られること
が分った。適当な条件の下でこの因子だけを制御して
も、十分な効果が得られる。
【0040】よく知られているように、相対湿度は通
常、対象を取り囲む空気についての周囲湿分条件と呼ば
れ、製造環境における加熱あるいは空調条件に応じて季
節により変動する。この環境自体は制御することがで
き、また製造に係る何らかのゾーン(この場合は充填ゾ
ーン)を少なくとも部分的に閉鎖することにより製造環
境において微小な気象条件(microclimate)をつくり出
すこともできる。後者の方法はきわめて簡便で、少量の
界面活性剤が使用されると、環境をより制御したおかげ
とリサイクルのために、過剰の化学薬剤を閉鎖ゾーンか
ら回収するのが容易になる。
【0041】一般的に、レンズホール欠陥を減少させる
ために、型片の光学面における表面条件を反応性モノマ
ー混合物を型片表面に効率的に拡散する上で満足のいく
ものにするには、充填ゾーンの相対湿度を60〜80%
に維持すれば十分であることが分った。このような条件
はスプレーや他の蒸気化源によって達成し、周囲より高
い相対湿度を実現することが必要であろう。また業界で
よく知られているように、周囲の条件、特に室温を調節
して所望の相対湿度を得ることもできる。このような、
製造プロセスのゾーンにおける温度は、周囲の空気が高
い相対湿度を保持できるよう、電気ストリップヒータを
使うなどして、上昇させることができる。この条件が一
時的なものであるという性質は、湿分のコーティング
は、反応性モノマー混合物と接触した途端に容易に吸収
されることを理解したときに、正しく認識されるであろ
う。
【0042】コンタクトレンズブランク製造時にレンズ
ホール欠陥を減少させるためのもう一つのプロセスにお
いては、凸型型片は、型片の少なくとも接触面に対して
スプレー、浸漬あるいは他の適当な手段を使って、表面
活性剤を適用することにより前処理される。ここで界面
活性剤は、Tween 80、Glucam P40あるいはGlucam DOE12
0などを用い、水、アルコールあるいはこれらの混合物
などの適当な溶媒とともに、濃度を0.05〜0.5容
量%にして適用する。この前処理は、レンズホール欠陥
を削減するのに必要な所望の表面エネルギーを維持する
ため、各成形サイクルに先立って行われるか、または一
定の間隔をおいて行われる。用いる界面活性剤の量は、
この工程における好ましくは凸型型片からのレンズの剥
離の容易さと、硬化プロセス後のレンズの凹面あるいは
前面用型片からの取り外しの容易さを勘案し、適当な計
量装置を使って測定される。したがって、他の態様にお
いては、凸面あるいは後面用の型片表面が上述のように
定期的に本発明の界面活性剤で処理する一方、凹面ある
いは前面用型片は、ステアリン酸亜鉛などの相容性の薬
剤を含む組成物で形成する。
【0043】こうして、レンズホール欠陥は、高速自動
パイロット生産ラインにおいても数%減らせることがで
き、製造効率を上げる一方で経済的な損失をかなりの程
度縮小できることが分った。
【0044】本発明によれば、反応性モノマー混合物と
凸面あるいは後面用型の光学面(より詳しくはメニスカ
ス面)の間の界面張力は、凸型型片の接触面における高
表面エネルギー域を含む表面領域をならし、拡大してい
くことによって制御し、最小にすることができる。これ
は、界面活性剤を凸型型片表面における高表面エネルギ
ー領域を拡大するのに十分な量だけ凸型片面の光学面に
一時的・瞬間的に適用することによって達成される。こ
の目的は、反応性モノマー混合物に対する濡れ性を改善
し、前面用型片光学レンズ部の保持力に好ましい影響を
与えて二つの型片を引き離すのに必要なエネルギーを上
回るよう、各型片の間の表面エネルギーに差をつくり出
すことにある。
【0045】そこで、本発明の原理を適当するに当っ
て、レンズブランクが製造プロセス全体にわたって一貫
して一方の型片(通常はすでに述べているように凸型の
型片)表面から優先的に剥離されて、残りの工程に移行
できるよう、凹型・前面用型片におけるレンズブランク
の保持力を得るのが望まれているため、前面用型片の表
面特性を考察してみる。その結果、凸型型片の表面に適
用する界面活性剤の類型と量を決めるに際して、前面あ
るいは凹面用型片が、型片の剥離特性を変えるため、内
部添加剤(通常はステアリン酸亜鉛など)によって前処
理されているかを考慮に入れることが必要と分った。よ
り詳しくいうと、本発明の実施に当っては、一方の型片
の表面エネルギー保持特性に関して、製造プロセス全体
にわたって一貫して好ましい変位が行われるようにする
には、第2の型片表面に一定の効果的な差をつけるよう
にすればよい。すでに述べたように、特に凸面のRMM
に対する濡れ性が乏しいことから起こるレンズの欠陥を
減らすという利点が得られることから、表面エネルギー
の差異が凸面からの剥離に有利に働くのが好ましいこと
が分った。
【0046】型片表面の性質を改質させる手段の選択と
は、上述のような型片表面の反応性モノマー混合物に対
する濡れ性の問題と直接にかかわる。拡散係数と呼ばれ
る熱動力学的なパラメータで表される濡れ性の理論的な
推定方法は、次のようになる。 S=γs −γl ・γsl ここでSは拡散係数、γs は型片材料の表面張力、γl
は反応性モノマー混合物の表面張力、そしてγslは反応
性モノマー混合物と型片材料の間の界面張力である。S
が正の場合は、拡散(濡れること)を示す。したがっ
て、拡散あるいは濡らすためには、γs をできるだけ大
きくするか、またはγl をできるだけ小さくする必要が
ある。実際には、これは、反応性モノマー混合物と型片
の間に適当な濡れ性を得るためには、型片の表面エネル
ギーが増加するか、または反応性モノマー混合物の表面
張力が減少すること、あるいは両方が同時に達成されな
ければならないことを意味する。型片の表面エネルギー
を増加させるためには、全表面エネルギーを増加させる
ことだけでなく、高表面エネルギーの領域を拡大するこ
とも考慮に入れなければならない。
【0047】したがって、濡れ性を改善する一つの方法
は、反応性モノマー混合物に界面活性剤を混入させてそ
の表面張力を減少させることである。また、同じような
効果を得るもう一つの方法は、反応性モノマー混合物を
加熱して、表面張力を20℃における38dyn/cmから6
0℃における34dyn/cmまで引き下げることである。こ
うすると、粘度も同時に低下する。
【0048】型片の表面がきわめて非極性のポリスチレ
ンでできている場合は、表面自由エネルギーは42dyn/
cmである。反応性モノマー混合物と型片表面の間の濡れ
性は、両者の界面に湿分のような表面改質剤を薄膜の形
で存在させても改善することができる。水の薄膜の表面
エネルギーは、78dyn/cmであるから、疎水性の型片表
面に水の薄膜を塗布すれば、表面エネルギーを容易に相
当程度増加させることができる。疎水性の型片表面に均
一な水の薄膜が存在することは、表面エネルギーが均質
でかなりの濡れ性をもつ表面ができていることを意味す
る。
【0049】レンズホール欠陥の減少を水に対する濡れ
性と関係づけるため、ポリスチレン製後面用型片の濡れ
性を測定するWilhelmyの方法の改良型が開発された。水
は、表面張力が大きく、極性も大きいため、液体プロー
ブとして使用される。実験の詳細は、後述の実施例1に
示した。
【0050】図3は、水の湿潤力に対してレンズホール
欠陥の割合をプロットしたものである。このプロットに
よれば、水の湿潤力が70mgより大きい型片表面には、
レンズホールはほとんど生じないことが分る。すなわ
ち、水の湿潤力が大きいと、型片の表面は濡れ性が大き
くなることを示している。その他、型片の表面が未処理
であると、濡れ性が大きく変動し、レンズホールが不規
則にまばらに生じることも分った。
【0051】コンタクトレンズにおけるレンズホールの
抑制を目的として後面用型片に表面処理を施すかどうか
を決定する便宜を測るため、本発明者らは、後面用型片
の濡れ性を測定する湿潤方法を改良した。この方法は、
次式で与えられるプローブとなる湿潤液と後面用型片表
面の間の湿潤力を測定する。 F=2γcos θ ここで、Fは型片の湿潤力(mg) γはプローブとなる液体(すなわち水)の表面張力 θは0°における動的接触角である。
【0052】本発明によれば、水の動的接触角が100
°もしくはこれより小さい後面用型片は、レンズホール
が非常に少ないコンタクトレンズをつくり出すことが分
った。この接触角は90°以下であるのがより好まし
く、70°以下であるのが特に好ましい。
【0053】表面改質剤あるいは湿潤剤には、界面活性
剤を用いることができる。これまでに述べた規準を満た
すものであれば、この界面活性剤をどれにするかは重要
ではない。反応性モノマー混合物に対する湿潤性を有
し、この界面活性剤を適用しない発明型片の表面とは異
なる剥離特性をもたせることのできるものであればよ
い。当然のことながら、水和の後界面活性剤が反応性モ
ノマー混合物に吸収されるかまたはレンズの表面に一定
限度まで残留する限り、ヒトの眼に対する生理学的ある
いは薬理学的受容性を考慮して選択される。界面活性剤
が周囲の環境の表面張力を変化させる性質は、所望の種
々の剥離特性に関して評価することができる。そして、
この表面エネルギーを変化させる性質は、型片表面(特
に、すでに述べたように凸型の型片)の反応性モノマー
混合物に対する濡れ性の増大に関しても当業者にはよく
知られた方法で評価することができる。界面活性剤は、
型片材料および反応性モノマー混合物との相容性の観点
から選択される。この結果、界面活性剤の使用量は、そ
の性質に応じて異なるが、最も一般的な場合で、型片表
面への適用量は、0.05〜5.0重量%溶液で十分で
あり、通常は0.05〜2.0重量%溶液でよいことが
分った。
【0054】適当な界面活性剤の中では、帯電防止界面
活性剤、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、
あるいは潤滑剤配合物は本発明で用いることができる。
界面活性剤は好ましくは、スプレー、すり込み、蒸着、
スポンジング(sponging)、浸漬等で型片へ適用するの
を容易にするため、不活性な担体中で溶液あるいは分散
液の形にする。したがって、界面活性剤の溶液ないし分
散液をつくるには、水、アルカノールあるいはこれらの
混合物を用いると、満足のいくものが、経済的につくれ
る。
【0055】型片表面の濡れ性の改善に役立つだけでな
く、水和および生理食塩水中で平衡に達した後前面用型
片(この型片に適用した場合)からレンズを取り外す際
に効果的な剥離特性を有すると分った材料は、Tween 80
(ポリソルベート80の商品名)である。これは、基本
的にはポリエチレンオキシドソルビタンモノモレエート
あるいはこの等価物で、ソルビトールのオレエートエス
テルと、ソルビトール1モルにつき約20モルのエチレ
ンオキシドと共重合した無水物、ならびに下記の式で表
されるソルビトール無水物である。
【化1】 [w,x,yおよびzの合計は20で、Rは(C
1733)COO]
【0056】一般的には、このような界面活性剤は、適
用を容易にする観点からは、水溶性あるいは水分散性の
材料が好ましい。型片材料は、典型的にはポリプロピレ
ンやポリスチレンなどの疎水性材料から形成されるた
め、これらの材料に対する湿潤効率は重要である。
【0057】適当な界面活性剤としては他に、薬理学的
に許容されるエトキシレート化アミンならびに、Larost
at 264 A(PPGが販売しているソイジメチルエチルア
ンモニウムエトスルフェート)、Armostat 410(Akzoが
販売しているエトキシレート過第3級アミン)、Cystat
SN (Cytec が販売している3−ラウルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムメチルスルフェート)およびAt
mer 163 (N,N−ビル(2−ヒドロキシエチル)アル
キルアミン)などの第4級アンモニウム化合物がある。
また、他の第4級化合物としては、ジアミドアミン、イ
ジダゾーリニウム、ジアルキルジメチル第4級物、およ
びモノアルキルトリメチル第4級物がある。これらの材
料のいくつかは、反応性モノマー組成物に溶解するとい
う他の利点も有し、レンズ材料にも都合よく再吸収され
る。このため型片の表面は剥離に際しても影響を受け
ず、塩基性あるいは中性条件下での洗浄なしに、容易に
再使用に回せる。
【0058】界面活性剤あるいは湿潤剤は、型片に均一
に塗布されるよう、すでに述べたようにスプレー、モッ
プ掛けあるいは浸漬によって型片に適用される。型片
は、熱を使うかまたは熱を使うことなく、単に風乾(dr
ip-dry)するだけで、製造プロセスに備えて積み上げて
おく。使用する界面活性剤の量は、すでに述べたように
型片表面に0.05〜0.5重量%溶液の均一な塗布が
行えるよう、調製される。
【0059】界面活性剤あるいは湿潤剤の適用は、型片
が移送機構へ送り込む直前あるいは充填操作の直前に処
理すべく、また型片の表面が十分に湿るよう、すなわち
反応性モノマー混合物と接触する時点で乾燥していない
よう、他の製造プロセスと調整することもできる。
【0060】型片は、大量生産に向く熱可塑性材料なら
どんなものからでもつくることができ、高品質の光学面
に成形することができる。また型片は、その機械的性質
により、この型片は重要な寸法を以下に詳述するプロセ
ス条件の範囲内に維持することができる。さらに、重合
開始剤と照射エネルギー源があれば、型片の重合を起こ
すことができる。凹面および凸面用の型片は、このよう
にして熱可塑性樹脂からつくることができる。型片材料
の好適例としては、低、中および高密度ポリエチレン、
ポリプロピレンおよびこれらのコポリマーのようなポリ
オレフィン、ポリ−4−メチルペンテン、ならびにポリ
スチレンなどがある。他の適当な材料としては、ポリア
セタル樹脂、ポリアクリルエーテル、ポリアリールエー
テル、ポリアリールエーテルスルホーン、ナイロン6、
ナイロン66およびナイロン11がある。熱可塑性ポリ
エステルならびに、種々のフッ化エチレン−ポリプロピ
レンのコポリマー、エチレン−フッ化エチレンのコポリ
マーなどの種々のフッ化物も用いることができる。
【0061】高品質、型片の安定性、そして特に大量生
産で複数の型片を使用したいという要求に対しては、型
片材料の選択が重要である。本発明においては、製品の
品質管理は、レンズを屈折率と曲率別に仕分けし個々に
検査することによってなされるのではない。その代わ
り、品質は、各型片の寸法を非常に厳格な公差内に維持
し、型片を特別なシーケンス工程にしたがってすべての
レンズに均等な処理を施すことによって保証される。ポ
リエチレンとポリプロピレンは溶融状態から冷却される
と一部が結晶化するため、制御が困難なくらいの寸法の
変化を生ずる比較的大きな収縮が起こる。したがって、
本発明にとって最も好ましい型片材料は、結晶化を起こ
さず、収縮率が小さく、そして比較的低温度で射出成形
により高品質の光学面を成形することが可能なポリスチ
レンである。すでに述べた他の熱可塑性樹脂も、これと
同じ性質を有する限り、用いることができることは分る
であろう。米国特許第4,565,348号に詳しく記
載されているような性質を有するポリスチレンコポリマ
ーやブレンドのような、望ましい性質を示すいくつかの
コポリマーやポリオレフィンのブレンドも、本発明の目
的には適している。
【0062】ソフトコンタクトレンズブランクは典型的
には、親水性レンズを形成する場合は反応性モノマーに
水で代替可能な希釈剤、さらに反応性モノマーの硬化を
補助するための重合触媒、架橋剤、そしてしばしば型片
の剥離を容易にするため界面活性剤を加えた反応性モノ
マー組成物から形成される。
【0063】硬化可能な組成物は好ましくは、2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート(HEMA)などのコポリ
マーならびに、2−ヒドロキシエチルアクリレート、メ
チルアクリレート、メチルメタクリレート、ビニルピロ
リドン、N−ビニルアクリルアミド、ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、イソブチルメタクリレ
ート、スチレン、エトキシエチルメタクリレート、メト
キシトリエチレングリコールメタクリレート、グリシジ
ルメタクリレート、ジアセトンアクリルアミド、酢酸ビ
ニル、アクリルアミド、ヒドロキシトリメチレンアクリ
レート、メトキシエチルメタクリレート、アクリル酸、
メタクリル酸、グリセリルメタクリレートおよびジメチ
ルアミノエチルアクリレートなどの一またはそれ以上の
コモノマーを含む。
【0064】好ましい重合可能組成物は、米国特許第
4,495,313号(ラーセン)、米国特許第5,0
39,459号(ラーセン他)、および米国特許第4,
680,336号(ラーセン他)に記載されている。こ
のような組成物には、アクリル酸の重合可能親水性ヒド
ロキシエステルの無水混合物、ホウ酸の置換可能なエス
テル、および好ましくは少なくとも3つのヒドロキシル
基を含むポリヒドリキシル化合物がある。このような組
成物をホウ酸エステルの置換の後に重合するとコンタク
トレンズが得られる。本発明においては、疎水性あるい
は剛性のコンタクトレンズをつくる場合は、型片の組立
てを行うが、親水性レンズの方が好ましい。
【0065】重合可能な組成物は、通常0.05〜2
%、もっとも普通には0.05〜1.0%の少量の架橋
剤(ジエステルあるいはトリエステル)を含むのが好ま
しい。架橋剤の例としては、エチレングリコールジアク
リレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,
2−ブチレンジメタクリレート、1,3−ブチレンジメ
タクリレート、1,4−ブチレンジメタクリレート、プ
ロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコ
ールジメタクリレート、ジエチルグリコールジメタクリ
レート、グリコールジメタクリレート、ジプロピレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジア
クリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、
グリセリントリメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート等がある。典型的な架橋剤は、通常少なくと
も二つのエチレン系不飽和二重結合を有するが、必ずし
もこれを有しなければならないわけではない。
【0066】重合可能な組成物はまた、通常約0.05
〜1%の触媒(フリーラジカル触媒)を含む。このよう
な触媒の典型例は、過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイ
ル、ペルオクソ炭酸イソプロピルおよびアゾビスイソブ
チロニトリルおよび、ペルオクソ硫酸アンモニウム−メ
タ重亜硫酸ナトリウムの組合せなどの酸化還元系等であ
る。重合反応を促進するためには、適宜重合開始剤を用
いながら、紫外線、電子ビーム、あるいは放射線源から
の照射を行ってもよい。代表的な重合開始剤には、カン
ファーキノン、エチル−4−(N,N−ジメチル−アミ
ノ)ベンゾエート、および4−(2−ヒドロキシエトキ
シル)フェニル−2−ヒドロキシル−2−プロピルケト
ンがある。
【0067】型片組立て中における重合可能組成物の重
合は、組成物を重合開始条件に曝すことによって行うの
が好ましい。望ましいのは、紫外線に曝すと同時に作用
し始める開始剤を組成物中に含ませておき、重合を開始
・進行させるのに十分な強度と時間をかけて紫外線に組
成物を曝す方法である。このため、型片は、紫外線を透
過する材料でつくるのが好ましい。予備硬化工程の後
は、モノマーは、再び紫外線に曝し、重合を完結するま
で進行させる硬化工程にかける。いかなる重合可能組成
物に対しても、重合反応の残りの分に必要な時間は、経
験から容易に割り出すことができる。
【0068】型の組立てには、雌の凹型片(前面用)と
雄の凸型片(後面用)の少なくとも二つの型片を用い、
両型片の間に空隙を形成する。そしてこれらの型片を合
わせるときには、少なくとも一方の型片はその周囲にフ
ランジを有する。より詳しくいうと、型の組立ての際に
は、前面用の型片と後面用の型片を互いに接触させ、両
型片の間に空隙を区画し、この空隙にあって両型片と接
している重合可能組成物を包囲する。前面用の型片は、
中央に凹型の表面、凸型の表面および円形の周縁を有す
る凹型に湾曲した部分を有する。この前記重合可能組成
物と接する凹型に湾曲した型片部分の一部は、この型組
立て工程で製造するコンタクトレンズ前面の曲率と同じ
曲率を有し、この型片表面に接している重合可能組成物
の重合によって形成されるコンタクトレンズの表面が光
学的に使用可能なものになるよう、十分に滑らかであ
る。この前面用型片はまた、先述の円形の周縁を取り囲
んで、軸から法線方向に延びる平面内にこの周縁と一体
形成される冠状のフランジを有する。一方、後面用型片
は、中央に凹型の表面、凸型の表面および円形の周縁を
有する凹型に湾曲した部分を有する。この前記重合可能
組成物と接する凹型に湾曲した後面用型片部分の一部
は、この型組立て工程で製造するコンタクトレンズ後面
の曲率と同じ曲率を有し、この型片表面に接している重
合可能組成物の重合によって形成されるコンタクトレン
ズの表面が光学的に使用可能なものになるよう、十分に
滑らかである。この後面用型片もまた、先述の円形の周
縁を取り囲んで、この凸面部分の軸から法線方向に延び
る平面内にこの周縁と一体形成される冠状のフランジを
有する。そして、この後面用型片は通常、前述の軸と法
線をなす平面に、前述のフランジから延びる三角形のタ
ブを有し、ここでこの後面用型片の凸面部分は、前面用
型片の周縁と接触する。
【0069】前面用型片の内側にある凹面は、コンタク
トレンズの外側面を区画し、ベースとなる型片の外側凸
面は、コンタクトレンズの、周縁にのっかる内側面を区
画する。このような構成の詳細については、米国特許第
4,640,489号を参照されたい。
【0070】型片の表面に表面活性剤を適用するについ
ては、いくつかの事項に留意しなければならない。まず
界面活性剤の十分な量とは、濡れ性の所望の増加を得る
ために、型片の表面を均一に覆う量でなければならな
い。また界面活性剤は、充填工程の際に十分な量が型片
表面上に保持されなければならない。さらに、界面活性
剤は、反応性モノマー混合物に吸収される場合には、過
剰に適用することによりレンズが固化する前に反応性モ
ノマー混合物に拡散したり吸収されることがあってはな
らない。
【0071】言うまでもないことであるが、湿潤剤は、
薬理学的に許容される量を超えて使用してはならず、完
成したレンズの表面・効能に影響を与えるものであって
はならない。
【0072】本発明によれば、前述のように表面改質剤
で前処理される凸型型片の表面は、前面用型片と合わさ
れ、両型片の間の空隙を充填する反応性モノマー混合物
が挿入される。このプロセスにおいては、凸型型片の光
学面は、すでに述べた処置を施したため、盛り上がった
メニスカスがレンズホール欠陥を生じることなく均一に
型片表面を塗布するよう、反応性モノマー組成物で効率
よく濡らされる。凸型の型片は、変形した表面を有する
ことから機械的に分離するときは、効率的に(およびプ
ロセスの間一貫して)レンズブランク(硬化用の凹型型
片にとどまっている)を、破ったり損傷したりすること
なく剥離する。
【0073】好ましい態様においては、前面用の型片
は、水和後レンズブランクの型外しを補助するステアリ
ン酸亜鉛のような型片剥離剤を添加した組成物から形成
される。その結果、型片の表面エネルギーは変化し、凹
面あるいは前面用型片の表面で保持されるようにレンズ
ブランクを剥離できるよう、剥離特性の釣り合いをもた
せるため、さらに凸型型片の表面に界面活性剤を適用す
ることが必要となる。
【0074】これまでの説明により、型外しに関連する
概念および理論的な考察は、モノマー組成物と接する型
の表面を適度に濡らすという問題とは、実際上は関連し
てはいるが、まったく別個のものであることが分るであ
ろう。すなわち、一個あるいはそれ以上のレンズホール
がある欠陥品のレンズブランクでもこれををうまく外す
ことは可能である。とりわけ、凸型レンズ用型片の接触
部分は、所定条件下での適用の際モノマー組成物を受け
入れ、ついで型片の接触面上での効率的な拡がりを制御
する重要な濡れ性が必要だという意味で、凸型型片の接
触面における高表面エネルギー域を含む表面積を増加さ
せることにより、これを取り込まなければならない。
【0075】これまで、本発明を、仰向けあるいは低い
位置にある初期のレンズブランクを支持する凹型の部材
を備えた対になる型片を一般的に垂直に付着させること
を含んで、コンタクトレンズ製造時に凸型型片の光学面
に界面活性剤を適用することに特に焦点を当てながら説
明してきたが、レンズブランクを他の幾何配置に好みの
ように変位させるには、界面活性剤をどちらかのレンズ
用型片の光学面に適用すればよいことは分るであろう。
【0076】以上、本発明を、レンズホール欠陥を抑え
る観点から凸型型片の光学面における濡れ性を制御する
ことに焦点を置いて説明してきたが、本発明は、反応性
モノマー混合物の最初の均一、均質な拡散・塗布を容易
にするため、凹型レンズの表面におけるパドルを抑制す
る上でも効果を有する。
【0077】〔実施例1〕以下のように、表面改質剤で
処理した多数の後面用型片について水の湿潤力をテスト
した。処理済みの型片は、プローブ液として働く水の上
方で微量天秤から垂直に吊り下げる。ついで、この型片
が浸漬するよう、水面を徐々に段階的に上げていく。プ
ローブ液の液面が上昇していくときに、プローブ液とこ
の後面用型片の間の湿潤力が、微量天秤で測定され、記
録される。後面用型片上で盛り上がる水の変位の関数と
して表される湿潤力は、湿潤力F(mg)とともに、次式
に従って°単位での動的接触角を決定するために計算さ
れるp値(型片が部分的に水に浸漬したときに水が盛り
上がる部分の型片の周長;単位cm)から分る。F=2γ
cosθここでγは水の表面張力である(25℃で72.75d
yn/cm )。すでに説明したように、表面処理した型片上
での水の動的接触角は100°以下、好ましくは90°
以下である。
【0078】種々の表面処理をした型片と処理をしない
型片における水の見かけの湿潤力を次の表1に示す。 表1 型片 湿潤力 未処理・ポリスチレンA 56.4 未処理・ポリスチレンB 56.9 未処理・ポリスチレンC 50.9 0.25% CYASTAT LS*/ ポリスチレンB 67.1 0.5% CYASTAT LS / ポリスチレンB 113.0 0.05% CYASTAT LS / ポリスチレンC 105.0 0.25% CYASTAT LS / ポリスチレンC 81.0 0.5% CYASTAT LS / ポリスチレンC 115.0 (*Cytec Industriesから販売されている3−ラウルアミドプロピルトリメチル アンモニウムメチルスルフェート)
【0079】〔実施例2〕凸型の型片は、Larostat 264
A(PPG)、Armostat 410(Akzo)、およびCystat S
N(Cytec)の2%水溶液に浸漬し、ついで室温条件下で
48時間乾燥する。こうして形成した塗布剤は、型片の
表面を反応性モノマー混合物(HEMA系の組成物)に
対してより濡れやすくする。
【0080】こうして処理した型片を自動パイロット製
造装置に使ってみたところ、レンズ用型片の欠陥は、約
34.6%減少した。
【0081】〔実施例3〕ポリスチレン製コンタクトレ
ンズ用型片をGlucam P-10 、Tween 80およびGlucam DOE
120の水溶液でそれぞれぬぐい、さらにこの型片を、H
EMA96.8%、メタクリル酸1.97%、エチレン
グリコールジメタクリレート0.78%、およびトリメ
チロールプロパントリメタクレート0.1%、ならびに
Darvocur 1173 の0.34%グリセリンホウ酸エステル
(水で置換可能な不活性な希釈剤として用いる)分散液
を含む反応性モノマー混合物からつくるコンタクトレン
ズの成形に用いた。二つの型片は、レンズの欠陥もなく
容易に分離することができた。
【0082】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 1)前記薬剤は、前記型片上に存在する高表面エネルギ
ー域をより均質にする効果を有する界面活性剤を含む請
求項1記載の方法。 2)前記薬剤は凝縮した水蒸気である請求項1記載の方
法。 3)前記薬剤は、前記反応性モノマー混合物によって吸
収可能な薬剤である上記実施態様1)記載の方法。 4)前記凸型の後面用型片は、好ましくは湿潤剤で前処
理される請求項1記載の方法。 5)前記型片は疎水性材料から構成される請求項1記載
の方法。 6)前記疎水性材料はポリスチレンである上記実施態様
5)記載の方法。 7)前記型片の光学面に適用される湿潤剤は、少なくと
も70mgの水湿潤力を示す請求項2記載の方法。 8)前記湿潤剤で処理された凸型型片の光学面は、水の
動的接触角が100°以下である請求項2記載の方法。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンタクトレンズの製造時に、レンズホールとして知ら
れるコンタクトレンズの欠陥が抑制され、不良品が減少
して歩留りが改善する。また、本発明によれば、レンズ
ホールが原因の不合格で低下する歩留りを改善する、高
速自動製造工程に適用可能な方法も提供される。さら
に、本発明によれば、凸レンズあるいは後面の型片上お
よびこの回りで反応性モノマー混合物の均一な分布を実
現する方法も提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】成形ならびに、型片およびコンタクトレンズの
低酸素雰囲気での処理・取扱いを含むコンタクトレンズ
の連続製造プロセスの流れ図である。
【図2】生産ラインシステムの平面図である。
【図3】水の湿潤力(mg)とレンズホールのパーセンテ
ージ(目視による)の関係を示すグラフ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ウィドマン アメリカ合衆国、フロリダ州、ジャクソン ビル、イースト、ギャザリング・オーク ス・コート 5319 (72)発明者 ジェイムズ・ジェン アメリカ合衆国、フロリダ州、ジャクソン ビル、イースト、デアクリーク・クラブ・ ロード 10052 (72)発明者 ジョン・エンズ アメリカ合衆国、フロリダ州、ジャクソン ビル、ジェイバード・サークル 9251 (72)発明者 メフメット・バーダログル トルコ共和国、イスタンブール、イェニコ イ、テクサー・エヴレリ ナンバー1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凸型および凹型の型片を向かい合わせて
    配置し、これら両型片の間に生じた空隙において反応性
    モノマー混合物から親水性ヒドロゲルコンタクトレンズ
    ブランクを製造する方法であって、前記両型片の表面の
    少なくとも一方に薬剤を一時的に塗布して、この型片表
    面の反応性モノマー混合物に対する濡れ性を向上させる
    ことにより、前記コンタクトレンズブランクにおけるレ
    ンズホール欠陥あるいはパドル欠陥を減少させる方法。
  2. 【請求項2】 凹型のレンズ用型片を反応性モノマー混
    合物で充填する工程と、前記凹型の型片に凸型のレンズ
    用型片を並置させる工程を含む方法であって、前記両型
    片の光学面の少なくとも一方を湿潤剤で前処理して湿分
    のコーティングを前記型片光学面上で凝縮させ、前記光
    学面の前記反応性モノマー混合物に対する濡れ性を向上
    させる工程を含む方法。
JP8275345A 1995-09-29 1996-09-27 コンタクトレンズの製造時にレンズホール欠陥を減少させるためレンズの型片を一時的に湿らせる方法 Pending JPH09169059A (ja)

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