JP5313148B2 - コンタクトレンズの生産に用いるための鋳型 - Google Patents

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
本発明は、コンタクトレンズの製造に有用な鋳型に関する。特に、本発明の鋳型は、丸みを帯びた縁部を備えたレンズの生産をもたらすものである。

〔発明の背景〕
コンタクトレンズの製造に有用な方法および鋳型は周知である。例えば、参照することにより全体として本明細書に組み込まれる米国特許第５，５４０，４１０号では、鋳型、およびコンタクトレンズ製造でのそれら鋳型の使用が開示されている。レンズ鋳型は、丸みを帯びた縁部を有するレンズを生産することが知られている。このような丸みを帯びた縁部は、レンズ縁部がレンズの装着者の結膜の膜（conjunctival membrane）に衝突するのを避けるので、望ましい。しかしながら、既知のレンズ鋳型は、縁部高さを適切に制御するのが困難である点で、不都合である。加えて、丸みを帯びた縁部を備えたレンズを既知の鋳型において生産することは、結果として、鋳型からの過剰なモノマーの流れを中断させる。このことにより、鋳型の中で形成されるレンズを囲むモノマーだけでなく、硬化後に、２つ以上の部品中にあり、また除去するのが困難であるモノマーも生じる。

〔本発明および好適な実施形態の詳細な説明〕
本発明は、コンタクトレンズの生産に有用な鋳型、その鋳型を作る方法、およびその鋳型を使用することで結果として得られるレンズであって、レンズが丸みを帯びた縁部を有している、レンズを提供した。本発明の鋳型は、鋳型半部のうち一方において、タブの形をした、心出し用の、間隔をあけた特徴部（centering and spacing feature）を組み込み、この特徴部は、鋳型半部を、互いと関連して心出しして、また、鋳型からの過剰なモノマーの自由な流れを可能にする。加えて、間隔をあけた特徴部は、一方の鋳型半部の、もう一方の鋳型半部に関する高さ制御を助ける。

一実施形態では、本発明は、前方鋳型半部および後方鋳型半部を含み、これら鋳型半部から本質的に成り、これら鋳型半部から成る、コンタクトレンズを生産するための鋳型を提供し、前方鋳型半部は、中央湾曲部分を有する第１の物品であって、中央湾曲部分は、凹状表面、凸状表面、および中央湾曲部分の凹状表面の周りの第１の円形周縁部を備えている、第１の物品を含み、第１の物品から本質的に成り、第１の物品から成り、凹状表面の中央部分は、コンタクトレンズの前方カーブに湾曲を与えるのに適しており、第１の物品は、凹状表面の周りの対称軸、ならびに凹状表面の軸より約５〜約１５°下の平面における、円形縁部とつながっていて円形縁部から下方に延びている内表面、この内表面から上方に延びる、外側にテーパー状になった壁部、ならびに、外側にテーパー状になった壁部と一体であり、この壁部を囲んでおり、また、凹状表面の軸と直角をなす平面において凹状および凸状表面から半径方向外側に延びている、環状フランジも有しており、後方鋳型半部は、中央湾曲部分を有する第２の物品であって、中央湾曲部分は、凹状表面、凸状表面、および中央湾曲部分の凸状表面の周りの第２の円形周縁部を備えている、第２の物品を含み、第２の物品から本質的に成り、第２の物品から成り、凸状表面の中央部分は、コンタクトレンズの後方カーブに湾曲を与えるのに適しており、第２の物品は、凸状表面の周りの対称軸、凸状表面上の、離間した複数のタブであって、タブはそれぞれ、凸状表面の周縁部から外側に延びる壁部、および、最下部では外側に延びる壁部とつながっていて、この壁部から上方に延びており、最上部では凸状表面とつながっている、上方に延びる壁部を含む、タブ、ならびに、凸状表面の軸と直角をなす平面において凹状および凸状表面と一体であり、これら表面を囲んでおり、かつ、これら表面から半径方向外側に延びる、環状フランジも有している。
更なる実施形態では、本発明は、前方鋳型半部と後方鋳型半部とを含み、コンタクトレンズを生産するための鋳型を提供し、前記前方鋳型半部は、中央湾曲部分を有し、前記中央湾曲部分は、凹状表面、凸状表面、および前記中央湾曲部分の前記凹状表面の周りの円形周縁部を備え、前記凹状表面の中央部分は、コンタクトレンズの前方カーブに湾曲を与えるのに適しており、前記前方鋳型半部は、前記凹状表面の対称軸、断面側面図でみて、内周側が外周側よりも後方鋳型半部側に位置するように傾斜した曲面であり、かつ、凹状表面の対称軸に直角な平面に対して５〜１５°傾斜している曲面として、前記円形周縁部とつながっていて前記円形周縁部から下方に延びている内表面、前記内表面から上方に延びる、外側にテーパー状になった壁部、ならびに、前記外側にテーパー状になった壁部と一体であり、前記外側にテーパー状になった壁部を囲んでおり、また、前記凹状表面の対称軸と直角をなす平面として前記凹状表面および前記凸状表面から半径方向外側に延びている、環状フランジをさらに有し、前記後方鋳型半部は、中央湾曲部分を有し、前記中央湾曲部分は、凹状表面、凸状表面、および前記中央湾曲部分の前記凸状表面の周りの周縁部を備え、前記凸状表面の中央部分は、コンタクトレンズの後方カーブに湾曲を与えるのに適しており、前記後方鋳型半部は、前記凸状表面の対称軸、前記凸状表面上の離間した複数のタブであって、前記離間した複数のタブは前記前方鋳型半部と前記後方鋳型半部との間の心出しおよび前記前方鋳型半部に対する前記後方鋳型半部の高さ制御を可能とするよう形成されており、前記タブのそれぞれは、前記凸状表面の前記周縁部から外側に延びる壁部、および、上方に延びる壁部を含み、当該上方に延びる壁部の最下部では前記外側に延びる壁部とつながっていて前記外側に延びる壁部から上方に延びており、当該上方に延びる壁部の最上部では前記凸状表面とつながっている、上方に延びる壁部を含む、タブ、ならびに、前記凸状表面の対称軸と直角をなす平面として前記凹状表面および前記凸状表面と一体であり、前記凹状表面および前記凸状表面を囲んでおり、かつ前記凹状表面および前記凸状表面から半径方向外側に延びる、環状フランジをさらに有し、前記前方鋳型半部の前記内表面と前記後方鋳型半部の前記外側に延びる壁部との間に隙間を有する。

図面を参照すると、図１および図２には、本発明の鋳型の分解組立側面図および側面図がそれぞれ示されている。鋳型は、２つの相補的な鋳型半部、すなわち前方鋳型半部１０２および後方鋳型半部１０３で構成されている。図１に見られるように、鋳型半部１０３の凸状表面上の間隔を置いた場所には、タブ１１６が設けられている。鋳型半部の所望の芯取り（centration）および高さ制御を達成するために十分な数のタブが設けられなければならない。好ましくは、少なくとも３つのタブが後方鋳型半部１０３に設けられる。しかしながら、最大で約３６個のタブが設けられてよい。本発明の鋳型は、重合可能な組成物の重合によりコンタクトレンズを生産するのに有用である。本発明の鋳型を用いて生産されたコンタクトレンズは、水和していないレンズであり、この水和していないレンズは、当技術分野で既知のあらゆる方法によってレンズを水和させるかまたは膨張させることにより、すぐに装着できるようにすることができる。

前方鋳型半部１０２および後方鋳型半部１０３は、あらゆる適切な熱可塑性ポリマー、好ましくは熱可塑性ポリマーであって、コンタクトレンズ材料、好ましくはソフトコンタクトレンズ材料の重合を促進するためにそのポリマー全体にわたる放射を可能にするように紫外線を十分通過させる、熱可塑性ポリマーで、形成されることができる。加えて、使用される材料は、比較的低い温度で光学的品質の表面に成型可能であり、優れた流れ特性を示し、また、成型中に非晶質のままであるのが望ましい。本発明の鋳型半部を形成するための好適な材料は、ポリスチレン、ポリプロピレン、およびこれらの組み合わせを非限定的に含む、ポリオレフィンである。各鋳型半部は、もう一方の鋳型半部と同じかまたは異なる材料から形成されることができる。鋳型半部の生産は、あらゆる好都合な方法により達成されうるが、米国特許第５，５４０，４１０号に記載されたものが好ましい。本発明の鋳型では、より好ましくは、後方鋳型半部１０３の形成に使用される材料は、前方鋳型半部１０２の材料よりも硬いか、またはあまり圧縮性がない。

図３は、Ｉ‐Ｉに沿った図２の鋳型の断面側面図を示しており、この断面は、タブ１１６のうち１つを貫通している。図３ａは、図３の鋳型の一部の拡大断面図を示す。図３ａの点線Ａは、タブ１１６がない点で、表面１０９がどのようにフランジ１０５まで上方に延びるかを描いている。図３および図３ａを参照すると、前方鋳型半部１０２において、凸状表面１０５は、凹状表面１０４から概ね平行に間隔を置いており、本質的に一平面上にある環状フランジ１０６が、凹状表面１０４の対称軸と直角をなす、すなわち垂直な平面において、表面１０４および１０５から半径方向外側に延びている。同様に、後方鋳型半部１０３は、間隔を置いた表面１０９および１１０、ならびに凸状表面１０９の軸と直角をなす平面において、これらの表面から半径方向外側に延びる本質的に一平面上にある環状フランジ１０５を有する。前方鋳型半部の凹状表面１０４は、鋳型で鋳造されるべき膨張していないレンズの前方カーブの寸法を有しており、形成されるコンタクトレンズ表面が光学的に許容可能な品質のものになるように十分に滑らかである。

後方鋳型半部１０３は、光学的品質の凸状表面１０９、および概ね平行な凹状表面１１０により、中央湾曲部分を定めている。凸状表面１０９は、鋳造されるべきレンズの、膨張していない後方表面カーブの寸法を有しており、形成されるレンズ表面が光学的に許容可能な品質のものになるように十分に滑らかである。前方鋳型半部１０２の凸状表面１０５、および後方鋳型半部１０３の凹状表面１１０は、光学的品質の表面を形成するのに適した表面を有する必要はない。

前方鋳型半部１０２は、光学的品質の凹状表面１０４により、中央湾曲部分を定めている。凹状表面１０４は、この凹状表面１０４の周りを延びる、輪郭のはっきりした円形周縁部１１１を有する。縁部１１１は後方鋳型半部の凸状表面上の周縁部１２０と共に、その後に成型されるコンタクトレンズのための、輪郭のはっきりした、均一で可塑性の半径範囲分離線（well defined and uniform plastic radius parting line）を形成する。縁部１１１は、典型的には、約３〜４５μｍ以下、好ましくは約５〜約３０μｍにわたる湾曲を有し、この縁部を定める表面は、７５〜９０°の範囲の角度を形成することができる。下方に傾斜する内表面１１２が、縁部１１１とつながっており、外側にテーパー状になる壁部１１３に向かって縁部１１１から半径方向外側に延びている。内表面１１２は、凹状表面１０４の対称軸と直角をなす、すなわち垂直な平面より、約５〜約１５°下の平面内にある。

タブ１１６はそれぞれ、外側に延びる壁部１１４で構成され、壁部１１４は、円形縁部１２０から半径方向外側に延びている。壁部１１４は、凸状表面１０９の対称軸と直角をなす平面より約５°上または下の平面内にある。タブ１１６は、上方に延びる壁部１１５でさらに構成され、壁部１１５は、その最下部において、壁部１１４とつながっており、壁１１４から上方に延びており、また、その最上部において、凸状表面１０９とつながっている。各タブ１１６は、内表面１１２と壁部１１４との間に形成される隙間が約０．００５〜約０．０２５ｍｍ、より好ましくは約０．０１０〜約０．０１７ｍｍとなるように構成されるのが好ましい。各タブ１１６は、高さが約０．３〜約１ｍｍ、幅が約０．３〜約１ｍｍ、厚さが約０．３〜約１ｍｍであってよく、この厚さは、凸状表面１０９に関して外に向かって測定される。タブは、丸みを帯びて約０．１〜約１ｍｍ、好ましくは約０．１５〜約０．２３ｍｍの「ノーズ」半径を形成する。レンズ硬化中に後方または前方鋳型半部に対して加えられる圧力は、前方鋳型半部と後方鋳型半部との間で、３６０℃の接触を確実にし、傾斜または非平行性（non-parallelism）を最小化する。

図３ａに示されるように、壁部１１５および前方鋳型半部の壁部１１３は、レンズ材料が前方鋳型半部上に堆積された後で後方鋳型半部を好都合に置くことを可能にするように相互作用する。全ての実施形態において、前方および後方鋳型半部は、それら鋳型半部にわたって迅速な熱伝導を可能にし、かつ離型中に鋳型半部を分離させるのに用いられる、てこで動かす力（prying forces）に耐えるよう十分硬いものであるように、設計されている。本発明の鋳型は、コンタクトレンズを製造するあらゆる方法で使用されてよい。しかしながら、好ましくは、米国特許第５，５４０，４１０号に記載されるような製造方法が使用される。概して、好適な方法では、ある量の重合可能な組成物が、好ましくは注入によって、前方鋳型半部１０２の凹状表面１１０上に置かれる。前方鋳型半部１０２の凹状表面１１０の方を向いている凸状表面１０９を備えた後方鋳型半部１０３は、重合可能な組成物上に置かれる。好ましくは、使用される重合可能な組成物の容量は、キャビティ１０１の容量よりも多い。ゆえに、後方鋳型半部１０３を前方鋳型半部１０２上に置くことで、結果として、内表面１１２と壁部１１４との間に作り出される空間内に過剰な材料が流れ込むであろう。フランジ１０５とフランジ１０６との間の領域は、過剰なレンズ材料のための、付加的な空間を提供する。凸状表面１０９は、心出しを容易にするために、凹状表面１１０よりも幅が狭いのが好ましい。

いったん鋳型半部１０３が前方鋳型半部１０２上に置かれると、これらの鋳型半部は、約９０７．１８〜約２２６７．９６ｇ（約２〜約５ポンド）の力を用いて押し合わせられるのが好ましい。この力は、図２において矢印で描かれた線に沿って、フランジ１０５または１０６に加えられることができる。この力は、気圧、バネなどの機械的手段、またはこれらの組み合わせを使用することを非限定的に含む、あらゆる好都合な手段により、加えられてよい。一実施形態では、フランジを横切って位置するように平坦に成形された堆積用ノズル、または錐体の組み合わせであり、鋳型半部１０２もしくは１０３に部分的に嵌まり込むように平坦に成形された堆積用ノズル、が使用される。力は、重合可能な組成物の重合中、維持される。

重合可能な組成物は、紫外線放射に曝露することにより重合されるのが好ましい。重合が完了した後に、前方鋳型半部１０２および後方鋳型半部１０３それぞれにより形成された鋳型は分解され、鋳造されたレンズは、追加の処理を受ける。

図１は、本発明の鋳型の分解組立側面図である。 図２は、本発明の組み立てられた鋳型の側面図である。 図３は、図２の鋳型の断面図である。 図３ａは、図３の鋳型のある領域の拡大断面側面図である。

Claims (2)

1. コンタクトレンズを生産するための鋳型において、
   前方鋳型半部と、
   後方鋳型半部と、
   を含み、
   前記前方鋳型半部は、中央湾曲部分を有し、前記中央湾曲部分は、凹状表面、凸状表面、および前記中央湾曲部分の前記凹状表面の周りの円形周縁部を備え、前記凹状表面の中央部分は、コンタクトレンズの前方カーブに湾曲を与えるのに適しており、
   前記前方鋳型半部は、前記凹状表面の対称軸、断面側面図でみて、内周側が外周側よりも後方鋳型半部側に位置するように傾斜した曲面であり、かつ、凹状表面の対称軸に直角な平面に対して５〜１５°傾斜している曲面として、前記円形周縁部とつながっていて前記円形周縁部から下方に延びている内表面、前記内表面から上方に延びる、外側にテーパー状になった壁部、ならびに、前記外側にテーパー状になった壁部と一体であり、前記外側にテーパー状になった壁部を囲んでおり、また、前記凹状表面の対称軸と直角をなす平面として前記凹状表面および前記凸状表面から半径方向外側に延びている、環状フランジをさらに有し、
   前記後方鋳型半部は、中央湾曲部分を有し、前記中央湾曲部分は、凹状表面、凸状表面、および前記中央湾曲部分の前記凸状表面の周りの周縁部を備え、前記凸状表面の中央部分は、コンタクトレンズの後方カーブに湾曲を与えるのに適しており、
   前記後方鋳型半部は、前記凸状表面の対称軸、前記凸状表面上の離間した複数のタブであって、前記離間した複数のタブは前記前方鋳型半部と前記後方鋳型半部との間の心出しおよび前記前方鋳型半部に対する前記後方鋳型半部の高さ制御を可能とするよう形成されており、前記タブのそれぞれは、前記凸状表面の前記周縁部から外側に延びる壁部、および、上方に延びる壁部を含み、当該上方に延びる壁部の最下部では前記外側に延びる壁部とつながっていて前記外側に延びる壁部から上方に延びており、当該上方に延びる壁部の最上部では前記凸状表面とつながっている、上方に延びる壁部を含む、タブ、ならびに、前記凸状表面の対称軸と直角をなす平面として前記凹状表面および前記凸状表面と一体であり、前記凹状表面および前記凸状表面を囲んでおり、かつ前記凹状表面および前記凸状表面から半径方向外側に延びる、環状フランジをさらに有し、
   前記前方鋳型半部の前記内表面と前記後方鋳型半部の前記外側に延びる壁部との間に隙間を有する、鋳型。
2. 請求項１に記載の鋳型において、
   離間した各タブは、高さが０．３〜１ｍｍ、幅が０．３〜１ｍｍ、厚さが０．３〜１ｍｍである、鋳型。

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