KR20040024542A

KR20040024542A - 형상 기억 중합체 또는 합금 안과용 렌즈 주형 및 안과용제품의 성형방법

Info

Publication number: KR20040024542A
Application number: KR10-2003-7009837A
Authority: KR
Inventors: 호프만그레고리제이; 폴리케네쓰더블유; 루니토마스알; 후드패트릭
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2004-03-20
Also published as: CN1275991C; BR0206691A; HK1058681A1; US6759481B2; BR0206685A; CA2435808C; JP2004530573A; EP1373340B1; CA2435809A1; DE60206739T2; HK1058680A1; EP1373339A1; EP1373339B1; JP2004521172A; DE60208775T2; CA2435808A1; WO2002059170A1; DE60206739D1; BR0206685B1; CN1498232A

Abstract

본 발명의 형상 기억 중합체 컨택트 렌즈 주형은 유리 전이 온도로 또는 그보다 높은 온도에서 프레스 또는 에자일 기구에서, 또는 불활성 기체에 의해 형성된 에자일 기구에 의해 형상 기억 중합체의 시트로부터 성형되며, 이후 유리 전이 온도 미만으로 냉각된 다음, 이로부터 회수된다.

Description

형상 기억 중합체 또는 합금 안과용 렌즈 주형 및 안과용 제품의 성형방법{Shape memory polymer or alloy ophthalmic lens mold and methods of forming ophthalmic products}

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은, 2000년 8월 28일자로 출원되고 발명의 명칭이 "변형 가능한 주형 및 안과용 렌즈의 제조시 이의 용도(Deformable Molds And Methods For Their Use In The Manufacture Of Ophthalmic Lenses)"인 미국 특허원 제09/649,635호의 부분연속출원이며, 본원은 2001년 1월 24일자로 출원된 미국 가특허원 제60/263,986호로부터의 우선권을 청구하며, 인용된 2개의 특허원은 모두 본원에 참조로 인용된다.

부정시 교정용 안경 렌즈, 컨택트 렌즈, 안내 렌즈 등을 포함하는 안과용 렌즈의 사용은 널리 공지되어 있다. 렌즈 제조시, 렌즈 표면에 바람직한 교정 특성을 부여하는 주형을 사용할 필요가 있다. 전형적으로, 가공된 렌즈에 요구되는 각각의 영역, 첨가물 및 실린더 파워 및 이들의 조합에 상응하게 거대한 목록의 주형이 요구된다. 이러한 주형 목록을 생산 및 유지하는데 많은 비용이 소요된다.

컨택트 렌즈를 성형하는 최근 방법 중의 하나는 실질적으로 2개의 성형 단계로 이루어진 공정에 의해 수행되는 것이다. 제1 성형 단계에서, 매우 평활한 표면을 보장하도록 다이아몬드 포인트 세공과 같은 방법에 의해 제작된 웅형 및 자형 금속 삽입물을 사용하여, 한쌍의 주형 부재, 전형적으로 웅형 플라스틱 주형(후면 커브 렌즈 주형이라고도 함) 및 자형 플라스틱 주형(전면 커브 렌즈 주형이라고도 함)을 포함하는 안과용 렌즈 주형을 사출 성형한다. 이어서, 제2 성형 단계에서, 당해 컨택트 렌즈 성형 재료를 후면 커브 및 전면 커브 렌즈 주형 사이에 투입하고, 당해 컨텍트 렌즈를 플라스틱 후면 및 전면 커브 사이에서 성형한다. 전형적으로, 후면 및 전면 커브는 재사용되지 않는다. 렌즈 성형 재료가 광학 생성물을 형성하도록 성형되는, 전형적으로 주형 부재를 포함하는 안과용 렌즈 주형의 제조방법이 본 발명의 대상이다.

안과용 렌즈 주형 부재를 형성하는 것으로 바로 위에서 기재된 사출 성형 단계는 당해 렌즈 주형을 형성하는 데 사용될 수 있는 재료의 유형을 한정한다.

막대한 목록의 주형에 대한 필요를 없애기 위해 시도되는, 렌즈 제조방법의 하나가 미국 특허 제6,026,204호에 기재되어 있다. 당해 특허에, 렌즈 블랭크에 바람직한 교정 특성을 부여하기 위해 단독으로 또는 금속 표면과 조합해서, 기계손가락을 사용하는, 맞춤형 가열 다이의 용도가 기재되어 있다. 당해 방법은, 소프트 컨택트 렌즈 재료가 가열에 의해 변형될 수 없는 열경화성이기 때문에 소프트 컨택트 렌즈와 같은 특정 안과용 렌즈를 제조하기에 부적합하다는 점에서 불리하다. 추가로, 당해 방법은, 가열된 다이를 사용하는 렌즈 재료의 성형이 렌즈 블랭크의 광학 축이 다이의 광학 축에 완벽하게 맞춰 정렬될 것을 요구하는데, 이러한 요구가 렌즈 제조상의 어려움을 가중시킨다는 점에서 불리하다. 그러므로, 렌즈 목록을 감소시키고 상기한 단점 중의 일부 또는 전부를 극복하는 주형으로 안과용 렌즈를 제조하는 방법이 여전히 요구된다.

형상 기억 중합체(SMP)는 약 20년 전에 개발되었으며, 지난 10년 동안 상업적 개발 대상이었다. 형상 기억 중합체(SMP)는 형상 변형을 겪은 후 원래의 "기억된" 형상으로 복원하는 고유한 능력으로부터 그 명칭이 명명되었다. 예비형성된 SMP는 유리 전이 온도(Tg) 보다 높거나 낮은 온도에서 임의의 목적하는 형상으로 변형될 수 있다. 변형 온도가 Tg 보다 낮은 경우, 당해 공정은 저온 변형이라고 한다. 플라스틱이 변형이 이의 Tg 보다 높은 온도에서 일어나는 경우, 당해 공정은 고온 변형이라고 한다. 어느 경우에도, SMP는 이의 Tg 이하로 유지되거나 급냉되어야만 하며, 변형시 "고정"되어 목적하는 열변형 형상으로 유지되어야 한다. 일단 변형이 고정되면, 중합체 망상구조는 열 차단층으로 인해 이완된 상태로 복원될 수 없다. SMP가 Tg 이상으로 가열되기 전에는 무한히 이의 변형된 형상을 유지하되, Tg 이상으로 가열되면 SMP 저장된 기계적 응력이 이완되어 SMP가 이의 예비형성된 상태로 복원된다.

몇가지 중합체 유형이 형상 기억 특성을 나타낸다. 아마도, 가장 널리 공지되고 가장 많이 연구된, 형상 기억 특성을 나타내는 중합체 유형은 폴리우레탄 중합체일 것이다. 문헌[참조: Gordon, Proc of First Intl. Conf. Shape Memory and Superelastic Tech., 115-120 (1994) and Tobushi et al., Proc of First Intl. Conf. Shape Memory and Superelastic Tech., 109-114 (1994)]에, 형상 기억 폴리우레탄의 특성 및 적용에 관한 연구가 예시되어 있다. 문헌[참조: Kagami et al., Macromol. Rapid Communication, 17,539-543 (1996)]에 기재된 또 다른 공지된 중합체 시스템은 스테아릴 아크릴레이트 및 아크릴산 또는 메틸 아크릴레이트의 공중합체의 부류이다. 당해 분야에 공지된 기타 SMP 중합체는, 본원에 참조로 인용된 미국 특허 제4,831,094호에 제시된 노르보르넨 또는 디메탄옥타하이드로나프탈렌 단독중합체 또는 공중합체로 형성된 제품을 포함한다.

발명의 요약

본 발명에 따라, 형상 기억 중합체(SMP) 또는 형상 기억 합금(SMA)를 포함하는 안과용 주형이 제공된다. 당해 주형은 바람직하게는 둘 이상의 주형 부재, 바람직하게는 주형 부재 중의 하나 이상이 SMP 또는 SMA를 포함하는 둘 이상의 주형 부재를 포함한다. 당해 주형은 바람직하게는 전면 커브 및 후면 커브를 포함하고, 바람직하게는 컨택트 렌즈를 형성하는 데 사용되지만, 본 발명의 안과용 주형을 사용하여 형성될 수 있는 안과용 제품은 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈 등을 포함한다.

추가로, 본 발명은 에자일 기구(agile tool)의 성형 표면을 제공하거나 미국 특허원 제09/649,635호에 인용된 바와 같이 SMP 또는 SMA를 포함하는 변형 가능한 주형을 제공하지만, 당해 기술의 초점은 SMP 또는 SMA를 포함하는 안과용 주형의 형성이다. 그러나, 하지만 본원의 교시는 에자일 기구의 성형 표면에도 적용될 수 있다.

SMP 또는 SMA를 포함하는 본 발명의 주형은 렌즈 제조에 사용된 다음 재형상화 및 재활용되어 또 다른 렌즈를 형성할 수 있으며, 이로써 렌즈 제조 설비에 소요되는 성형 재료의 양을 감소시킬 수 있다. 추가로 또 다른 양태에서, 후술되는 방법에 의해 형성된 주형은 금속 삽입물이 제작되어 각각의 주형 부재를 제조는 경우에 비해 저렴한 가격으로 보다 다양한 컨택트 렌즈 및 심지어 맞춤형 컨텍트 렌즈를 제조하는 데 사용될 수 있다. 추가로, 안과용 제품을 제조하는 데 있어서 본 발명의 주형을 사용함으로써, 주형 내에 성형된 안과용 제품을 제거하기 위해 선행 기술에서 사용된 기계적 이형 단계를 없애고, 이를 SMP 또는 SMA를 포함하는 주형을 이들의 Tg 이상의 온도로 가열하여, 이 온도에서 안과용 제품이 기계적 이형 단계 없이 주형으로부터 제거되도록 함으로써 주형을 이형시키는 단계로 대체될 수 있다.

추가로, 본 발명의 주형은 고온, 즉 300℃ 정도의 고온 및 승압에서 사출 성형됨으로써 성형되지 않으며, 이로 인해 안과용 주형을 형상화하는, 장치를 제조하는 데 사용될 수 있는 새로운 유형의 재료가 제공된다. 사출 성형 이외의 방법에 의해 주형을 성형함으로써, 상이한 주형 성형 재료, 및 방법이 주형 제조에 사용될수 있다. 추가로, 본원에 기술된 에자일 기구가 주형 제조에 사용되는 경우, 완전 맞춤형 렌즈가 필요로 하는 주형의 개수를 감소시키고 동일한 효과를 나타내는 데 필요한 사출 성형 기구를 전혀 사용하지 않으면서 생산될 수 있다. 추가로, 본 발명의 주형은 렌즈 착용자에게 맞춤형 안과용 렌즈를 전달하는 방법에 사용될 수 있다.

본 발명은 안과용 제품의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안과용 제품을 성형하기 위한 주형, 당해 주형의 성형 방법, 및 당해 주형을 사용하여 안과용 제품을 성형하는 방법을 제공한다.

본 발명은 다음 도면에 의해 보다 잘 이해될 것이다:

도 1은 본 발명의 안과용 렌즈 주형을 도시한 것이다.

도 2는 제1 주형 부재 성형 프레스의 부분 입면도이다.

도 3은 제2 주형 부재 성형 프레스의 부분 입면도이다.

도 4는 형상 기억 중합체 또는 합금 고정물의 상면도이다.

도 5는 형상 기억 중합체 또는 합금 시트를 고정하는 도시된 도 4의 고정물의 부분 입면도이다.

도 6은 프레스 또는 에자일 기구를 사용하여 주형 부재를 성형하는 데 사용되는 정렬 지그(jig)를 도시한 것이다.

도 7은 형상 기억 중합체 또는 합금 시트에 대해 작동하는 제1 주형 부재 성형 프레스의 부분 입면도이다.

도 8은 형상 기억 중합체 또는 합금 시트에 대해 작동하는 제2 주형 부재 성형 프레스의 부분 입면도이다.

도 9는 주형 부재가 성형되기 전에 코어 부재를 사용하여 에자일 기구에서 SMP 또는 SMA 시트의 배치에 대한 부분 입면도이다.

도 10은 도 9의 에자일 기구의 상면도이다.

도 11은 에자일 주형의 확대된 단면도이다.

도 12는 예비주조된 주형의 부분 입면도이다.

도 13은 압축 설비를 도시한 것이다.

도 14는 에자일 기구에서 본 발명의 안과용 주형을 도시한 것이다.

도 15는 본 발명의 주형의 제조방법 및 이의 사용 방법에 대한 순서도이다.

본 발명은, 안과용 제품, 바람직하게는 컨택트 렌즈의 제조시 주형을 구성하는 재료로서, 형상 기억 중합체(SMP) 또는 형상 기억 합금(SMA), 바람직하게는 형상 기억 중합체를 독창적으로 사용한다. 당해 주형은 하나 이상의 피스 또는 부재를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 당해 주형은 둘 이상의 주형 부재를 포함하며, 이 중 하나 이상의 주형 부재가 SMP 또는 SMA를 포함한다. 용어 "안과용 렌즈 주형", "안과용 주형", "주형" 및 "주형 부재", "제1 주형 부재", "제2 주형 부재", "전면 커브", "전면 커브 렌즈 주형", "후면 커브", "후면 커브 렌즈 주형"은, 안과용 제품을 성형하는 데 사용되는 주형 또는 이러한 주형의 일부를 지칭하는 데 사용될 것이다.

위에서 논의된 특성을 갖는 형상 기억 중합체 및 합금은 주형을 성형하는 데사용될 수 있다. 따라서, 폴리우레탄 중합체, 노르보르넨 단독중합체, 및 노르보르넨과 알킬화 유도체, 시아노 유도체, 알콕시화 유도체, 모노에스테르화 또는 디에스테르화 이미드 유도체 또는 카복실산 유도체와의 공중합체가 사용될 수 있다. 또한, 당해 공중합체는, 공단량체로서, 디메탄옥타하이드로나프탈렌(DMON)을 포함할 수 있다. 또 다른 양태로서, DMON 단독중합체 뿐만 아니라, DMON과 스티렌, 아세나프탈렌 또는 디사이클로펜타디엔이 사용될 수 있으며, 이들은 수소화되거나 할로겐화될 수 있다. 추가로, SMP는 스테아릴 아크릴레이트, 아크릴산 또는 메틸 아크릴레이트의 공중합체를 포함할 수 있다.

안과용 주형을 성형하는 데 사용되는 SMP는 바람직하게는 방사선 또는 열에 의해 경화되는 열경화성 수지이다.

형상 기억 합금은 또한 안과용 제품을 성형하는데 사용되는 본 발명의 주형을 성형하는 데 사용될 수 있다. 이러한 형상 기억 합금은, 니티놀[니켈 및 티탄 합금(NiTi)], 구리, 알루미늄 및 코발트 합금 및 구리-니켈-티탄-알루미늄 합금을 포함한다. 형상 기억 중합체를 사용하는 것이 형상 기억 합금에 비해 바람직하므로, 이후 기술 내용은 형상 기억 합금이 아니라 형상 기억 중합체를 기준으로 하나, 그렇다고 이에 한정되는 것은 아니며, 용어 "형상 기억 합금"은 용어 형상 기억 중합체가 기술되는 곳에 부가될 수 있다.

위에서 논의되는 형상 기억 중합체가 본 발명에서 고려되기는 하지만, 본 발명의 주형을 성형하는 데 사용되는 형상 기억 중합체는 신규한 SMP인, 스티렌과 스티렌 이외의 비닐 화합물과의 공중합체인 것이 바람직하다. 이러한 SMP는 본원에참조로 인용된, 발명의 명칭이 "형상 기억 스티렌 공중합체"이고 본원과 동시 출원되어 공계류 중인 특허원(VTN-576)에 기술되어 있다.

바람직한 SMP는, 스티렌 및 비닐 화합물 이외에, 가교결합제, 개시제 및 개질 중합체를 포함하는 반응 혼합물로부터 제조된다.

제2 단량체인, 스티렌 이외의 비닐 화합물은 바람직하게는 비닐네오데카노에이트, 비닐벤조에이트, 비닐프로피오네이트, 비닐스테아레이트, 메틸스티렌(이는, 3-메틸스티렌 및 4-메틸스티렌의 혼합물일 수 있다), 비닐피리딘(이는, 2-비닐피리딘, 3-비닐피리딘 또는 4-비닐피리딘의 혼합물일 수 있다), 비닐라우레이트, 비닐부티레이트, 비닐아세테이트, 비닐스테아레이트, 비닐 2-푸레이트, 비닐페닐아세테이트, 비닐카바졸, 4-비닐벤질 아세테이트, 4-비닐벤조산, 비닐메틸 설폰, 비닐옥타데실 에테르, 비닐이소옥틸 에테르, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-N-메틸아세트아미드, 1-비닐이미다졸, N-비닐포름아미드, N-비닐카프로락톤, 비닐아조락톤, N-비닐우레아, 4- (비닐옥시)부틸 스테아레이트, 4-(비닐옥시) 부틸 벤조에이트, 4-(비닐옥시메틸)사이클로헥실메틸 벤조에이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 3급-부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 3급-부틸 메타크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 2-n-부톡시에틸 메타크릴레이트, 2-시아노에틸 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 디사이클로펜테닐 아크릴레이트, 디사이클로펜테닐옥시에틸 아크릴레이트, 디사이클로펜테닐옥시에틸 메타크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 2- (2-메톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트, 2-(2 메톡시에톡시l)-에틸 메타크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 메타크릴레이트, 2-메톡시프로필 아크릴레이트, 2-메톡시프로필 메타크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 2-페닐에틸 아크릴레이트, 2-페닐에틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 2,4,6-트리브로모페닐 아크릴레이트, 운데실 아크릴레이트 또는 운데실 메타크릴레이트이다.

본 발명의 형상 기억 중합체의 반응 혼합물에 사용하기에 바람직한 비닐 화합물 중에서, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 벤조에이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 스테아레이트, 메틸스티렌, 4-(비닐옥시)부틸 스테아레이트 또는 비닐 피리딘이 특히 바람직하다.

형상 기억 중합체 반응 혼합물의 가교결합제는 다작용성이다. 즉, 가교결합제는 중합 가능한 작용기가 2개 이상인 화합물이다. 2작용성 가교결합제가 바람직하다. 본 발명의 범주 내에 속하는 가교결합제는 디알릴 푸마레이트, 디알릴 디글리콜 카보네이트, 알릴 메타크릴레이트, 디알릴 프탈레이트, 디알릴 수베레이트, 디알릴 테트라브로모프탈레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디비닐에테르, N, N'-디메타크릴로일피페라진, 2,2-디메틸프로판디올 디메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디-트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디비닐글리콜, 디비닐세바케이트, 글리세롤 트리메타크릴레이트, 1,5-헥사디엔, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, N, N'-메틸렌비스메타크릴아미드, 1,9-노난디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아실레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리알릴 에테르, 1,5-펜탄디올 디메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디비닐에테르, 1,1,1-트리메틸올에탄 트리메타크릴레이트, 1,1,1-트리메틸올프로판 디알릴 에테르, 1,1,1-트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 1,1,1-트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,2,4-트리비닐사이클로헥산, 디비닐벤젠, 비스(2-메타크릴옥시에틸)포스페이트, 2,2-비스(4-메타크릴옥시페닐) 프로판, 1,3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디비닐에테르, 1,4-사이클로헥산디올 디메타크릴레이트, 비스[4-(비닐옥시)부틸]이소프탈레이트, 비스[4-(비닐옥시메틸)사이클로헥실메틸]글루타레이트, 비스[-(비닐옥시)부틸]석시네이트, 비스((4-((-비닐옥시)메틸)사이클로헥실)메틸)이소프탈레이트, 비스 (4-(비닐옥시)부틸)테레프탈레이트, 비스[[(4-[비닐옥시)메틸)사이클로헥실]메틸]테레프탈레이트, 비스[4-비닐옥시)부틸]아디페이트, 비스[4-(비닐옥시)부틸](메틸렌디-1,4-페닐렌)비스카바메이트, 비스[4-(비닐옥시)부틸](4-메틸-1,3-페닐렌)비스카바메이트, 비스[4-(비닐옥시)부틸]-1,6-헥산디일비스카바메이트 또는 트리[4-(비닐옥시)부틸]트리멜리테이트를 포함한다.

바람직한 가교결합제 중에서, 디비닐 벤젠, 비스[4-(비닐옥시)부틸]테레프탈레이트 및 비스[[4-[(비닐옥시)메틸]사이클로헥실]메틸 테레프탈레이트가 특히 바람직하다. 디비닐벤젠이 가교결합제로서 훨씬 더 특히 바람직하다.

당해 반응 혼합물의 개시제는 자유 라디칼 또는 이온성 개시제일 수 있다. 본 발명의 범주 내에 속하는 자유 라디칼 개시제는 유기 퍼옥사이드 및 아조 화합물을 포함한다. 시판 중인 유기 퍼옥사이드 중의 어느 것이나 사용될 수 있지만, 3급-부틸 퍼옥사이드, 3급-부틸 하이드로퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드 및 라우로일 퍼옥사이드가 특히 바람직하다. 유사하게는, 시판 중인 아조 개시제 화합물 중의 어느 것이나 사용될 수 있지만, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴이 특히 바람직하다. 이온성 개시제는 바람직하게는 양이온성 개시제이다. 바람직한 양이온성 개시제는 삼불소화붕소, 삼불소화붕소 디에틸 에테레이트, 삼염화알루미늄 및 염화주석(IV)을 포함한다.

상술한 바와 같이, SMP 반응 혼합물은 임의로 제5 성분을 포함할 수 있다. 형상 기억 중합체 반응 혼합물 중의 당해 제5 성분은 임의 성분이다. 당해 임의 성분은 개질 중합체이다. 당해 개질 중합체는 점도 조절제로서 작용하며, 추가로 최종 형상 기억 중합체에 요구되는 인성을 부여한다.

당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물의 개질 중합체는 스티렌과 비닐 화합물의 반응에 의해 형성되는 중합체와 혼화성인 열가소성 중합체이다. 바람직한 혼화성 중합체는 올레핀 중합체 및 스티렌 중합체를 포함한다. 특히 바람직한 혼화성 중합체는 폴리스티렌, 폴리(스티렌-코-부타디엔), 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함한다. 이들 중에서, 폴리스티렌이 당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물에서 개질 중합체로서 특히 바람직하다.

당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물의 구성분은, 당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 스티렌 단량체 구성분이 약 30 내지 약 95중량%이고 비닐 단량체가 약 5 내지 약 60중량%를 구성하고 가교결합제가 약 0.5 내지 약 5중량%를 구성하고 개시제가 약 0.1 내지 약 4중량% 범위의 농도로 존재하고 개질 중합체가, 존재하는 경우, 약 0.5 내지 약 60중량%를 나타내도록 존재한다.

바람직하게는, 당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물의 구성분은, 당해 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 스티렌 단량체 약 40% 내지 약 85중량%, 비닐단량체 약 5 내지 약 20중량%, 가교결합제 약 0.6 내지 약 3중량%, 개시제 약 0.5 내지 약 3중량% 및, 존재하는 경우, 개질 중합체 약 5 내지 약 50중량%의 농도로 존재한다.

보다 바람직하게는, 당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물의 구성분은 스티렌 단량체 약 50% 내지 약 80중량%, 비닐 단량체 약 5 내지 약 14중량%, 가교결합제 약 1 내지 약 2.5중량%, 개시제 약 1 내지 약 2.5중량% 및, 존재하는 경우, 개질 중합체 약 10 내지 약 40중량%의 농도로 존재한다. 전술한 바와 같이, 언급된 %는, 당해 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하는, 중량%이다.

당해 형상 기억 중합체 반응 혼합물을 약 20 내지 약 150℃의 온도 범위 및 약 14.7 내지 약 50psi의 압력 범위에서 약 2초 내지 4일 동안 반응시킴으로써 당해 혼합물을 중합시켜, 가교결합된 형상 기억 중합체를 제조한다.

바람직한 양태에서, 본 발명의 열경화성 형상 기억 중합체를 제조하기 위한 중합 반응은 약 50 내지 약 110℃의 온도 범위 및 약 14.7 내지 약 25psi의 압력 범위에서 약 1분 내지 3일 동안 수행된다.

보다 바람직하게는, 형상 기억 중합체 반응 혼합물로부터 형성되는 형상 기억 중합체 시트를 성형하는 데 사용되는 중합 반응 조건은 다음과 같다: 약 65 내지 약 75℃의 온도 범위 및 약 14.7의 압력, 및 약 4시간 내지 약 1.25일의 반응 시간.

SMP 및 SMA를 포함하는 본 발명의 주형은 안과용 제품을 성형하는 데 유용한 임의의 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 주형의 한 양태가 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 제1 주형 부재(112) 및 제2 주형 부재(114)를 포함하는 주형(110)을 도시한다. 주형(110)은 공동(113)을 형성하도록 조립된 제1 주형 부재(112) 및 제2 주형 부재(114)와 함께 도시되는데, 바람직하게는 주형 부재가 조립되기 전에 공동(113) 내부로 렌즈 성형 재료가 투입된다. 주형 부재들이 조립되어 주형(110)을 형성한 후, 렌즈 성형 재료가 바람직하게는 경화 또는 가교결합되어 안과용 제품을 형성한다. 제1 주형 재료(112)의 표면(116) 및 제2 주형 재료(114)의 표면(115)는 당해 주형의 광학 임계표면(이는, 본원에서 광학 성형 표면으로도 지칭된다)인데, 그 이유는 이들 표면(115, 116)이 주형(110) 내부에 형성되는 안과용 제품에게 광학 특성을 부여하기 때문이다. "광학적 특징"은 하나 이상의 구형, 비구형, 원환체형, 원통형 곡면, 또는 기타 파면 교정 등 및 이들의 조합 상태를 가짐을 의미한다.

제1 주형 부재(112) 및 제2 주형 부재(114)는 광학 프랜지(118, 117)을 포함하는 것으로 도시된다. 도시된 바와 같이, 주형(110)은 컨택트 렌즈 제조에 적합하다. 컨택트 렌즈 성형을 위해, 제1 주형 부재(112)는 전면 커브 렌즈 주형 또는 전면 커브로 지칭될 수 있으며, 제2 주형 부재(114)는 후면 커브 또는 후면 커브 렌즈 주형으로 지칭될 수 있고, 주형(110)은 렌즈 조립물로서 지칭될 수 있다. 선행 기술에서, 전면 커브 및 후면 커브는 종종, "배경기술"에서 기술된 바와 같이, 사출성형에 의해 제조된다.

본 발명은 컨택트 렌즈의 성형에 사용되는 바람직한 양태를 기준으로 하여 기술되지만, 본 발명의 방법이 기타 안과용 제품을 제조하는 데 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

형상 기억 중합체를 포함하는 주형의 제작은 이들 중합체의 독특한 특성을 이용하는 방법에 의해 달성된다. 바람직한 한 방법에서, 형상 기억 중합체 컨택트 렌즈 주형은, 다양한 형상이 사용될 수 있지만 바람직하게는 원판형 시트 형상의 형상 기억 중합체를 주형을 사용하여 성형될 목적하는 컨택트 렌즈에 상응하는 목적하는 컨택트 렌즈 형상으로 프레스에 의해 성형하는 열 성형 방법으로 제조된다. 용어 "프레스"는 SMP를 형상화하는 데 사용되는 장치를 기술하고자 사용된다. 프레스는 SMP와 접촉하는 하나 이상의 표면을 포함한다.

본 발명에 사용되는 프레스의 한 양태는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 주형 부재 성형 프레스 또는 제2 프레스(1), 및 제1 주형 부재 성형 프레스 또는 제1 프레스(7)을 구성한다. 제2 프레스(1)는 기본 커브 부재(2) 및 코어 부재(4)를 포함한다. 제1 프레스(7)는 전면 커브 부재(6) 및 코어 부재(8)을 포함한다. 기본 커브 부재(2) 및 전면 커브 부재(6)은 적합한 금속, 예를 들면, 황동을 다이아몬드 포인트 세공 및/또는 연마함으로써 성형될 수 있다. 다른 방법으로는, 당해 금속은 금속 도금, 예를 들면, 니켈 도금될 수 있다. 바람직하게는, 기본 커브 부재(2) 및 전면 커브 부재(6)의 평활도는, 이들 부재의 표면 조도가 약 20nm 이하의 조도의 평균 제곱근(RMA)을 나타내도록 하는 수준이다. 프레스(1,7)의 기본 커브 부재(2) 및 전면 커브 부재(6)은, 각각, 렌즈로 성형될 주형 컨택트 렌즈 성형 재료의 표면 때문에 주형의 광학 임계 표면인 제2 주형 부재(114) 및 제1 주형 부재(112)를 한정하는 것이 강조된다. 기본 커브 부재(2) 및 전면 커브 부재(6)의 평활한 표면(3,5)이 각각 구형으로 도시되었지만, 이들은 원판체 형상 또는 이초점 형상이거나, 파면 수차를 교정하도록 형상화되거나, 기타 컨택트 렌즈 디자인을 반영하는 또 다른 형상일 수 있다.

제2 주형 성형 프레스(1) 및 제1 주형 성형 프레스(7)의 코어 부재(4,8)는 도면에서 고체로 도시되어 있다. 당해 코어 부재(4,8)는 바람직하게는 탄성중합체, 금속 또는 이들 재료의 복합물로 제조된다. 당해 코어 부재(4,8)는 전면 커브 부재(6) 및 기본 커브 부재(2)를 제조하는 데 사용되는 것과 동일한 금속을 포함할수 있다. 코어 부재(4,8)의 표면은 전형적으로 어떠한 평활도 요건에도 해당하지 않는다.

또 다른 양태에서, 당해 코어 부재는 고체 부재는 아니지만, 기체 압력 등에 의해 제공된다. 바람직한 양태에서, 기체는 공기이되, 단 기체는 SMP 재료와 반응하지 않는 한 불활성이다. 다른 방법으로는, 진공이 프레스들의 기본 커브 부재(2) 또는 전면 커브 부재(6)쪽으로 유입되어 기본 커브 부재 또는 전면 커브 부재에 대해 형상 기억 중합체 시트를 끌어 당길 수 있다. 중요한 점은, 기본 커브 부재 또는 전면 커브 부재에 대해 시트를 가압하거나 끌어 당기는 압력의 차이이다.

작동시, 예를 들면, 제2 주형 부재 성형 프레스(1)을 기준으로 하여, 형상 기억 중합체 또는 합금 시트(12)가 평활 표면(3)을 갖는 기본 커브 부재(2) 및 코어 부재(4) 사이에 형상 기억 중합체 또는 합금 고정물(10)(도 4 및 도 5에 제시됨)에 의해 고정되면서 제2 성형 부재로 성형된다. SMP 시트는 바람직하게는 편평한 시트이고, 원형으로 도시되어 있지만 다른 형상도 사용될 수 있다. SMP 시트(12)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 고정물(10)내로 삽입된다. 고정물(10)은 도 6에 도시된 정렬 지그(15)에 순응하다. 고정물(10)은 이의 가장자리(33)에서 SMP 시트(12)를 고정하여, SMP 시트(12)의 가장자리(33)가 주형 부재(114)의 프랜지(117)을 형성한다. 고정물(10)은 고정된 위치에서 SMP 시트의 가장자리(33)을 유지하는 반면, 시트(12)의 중심부(34)가 성형 부재(114)의 형태로 형상화된다. 고정물(10)은 시트(12)의 중심부(34)의 변형을 제한하지 않으면서SMP 시트(12)를 고정한다. 이어서, 기본 커브 부재(2) 및 코어 부재(4)는 이후 논의되는 정렬 지그(15) 내로 도입된다. SMP 시트와 어떠한 접촉도 이루어지기 전에, SMP 시트의 온도를 SMP의 유리 전이 온도 또는 그 이상으로 상승시킨다. 당해 SMP는 SMP 시트를 적외선과 같은 방사선 또는 고온 기체에 노출시키거나 전도(고정물 가열)에 의해 이의 유리 전이 온도보다 높은 온도로 가열할 수 있다. 당해 SMP 온도는 바람직하게는 유리 전이 온도보다 몇도만 높은 온도로 가열 및 유지해야만 하는데, 그 이유는 추가의 가열이 재료의 모듈러스(경도)를 변경시키지 않고 단지 가열 시간 및 에너지 요구량만 증가시키기 때문이다. SMP를 가열한 후, 기본 커브 부재(2)를 적합한 압력하에 코어 부재(4)로 가압한다. 짧은 기간 후, 프레스(1)의 온도를 SMP가 이의 유리 전이 온도보다 낮은 온도로 냉각되기에 충분한 시간 동안 SMP의 유리 전이 온도보다 낮은 온도로 냉각시킨다. 당해 샘플은, 예를 들면, 단지 가열원을 제거하거나, 가열원을 제거하고 샘플을 저온 기체 스트림에 노출시키거나, 또는 가열원을 제거하고 냉각 유체가 기본 커브 부재(2)를 통과하도록 함으로써 냉각시킬 수 있다. SMP 온도는 유리 전이 온도보다 몇도만 낮은 온도로 냉각시켜야 한다. 추가의 냉각은 단지 냉각시간만을 연장시킬 것이다. 이때, 고정물(10)을 지그(15)로부터 제거하고, 제2 주형 부재(114) 형태의 변형된 SMP 시트(12)를 고정물(10)으로부터 회수한다.

제1 주형 부재(112)를 성형하는 것과 유사한 과정을 수행한다. 당해 주형 부재는, 전면 커브 부재(6)의 다이아몬드 포인트 세공되거나 연마되거나 니켈 도금된 피복된 표면(5)이 전면 커브 성형 프레스(7)의 코어 부재(8)과 협력하여, 도 1에 도시된 바와 같은 광학 임계 표면(116)을 갖는 제1 주형 부재(112)를 성형한다.

상기 주형 성형 방법은 정렬 지그(15)를 사용하여 가잘 잘 달성된다. 정렬 지그(15)는 상부 부재(22) 및 하부 부재(23)를 포함하며, 이들은 이들 사이에 삽입된 그루브 개구(24)를 한정한다. 상부 부재(22) 및 하부 부재(23)은 정렬된 개구(25)를 갖는다. 고정물(10)은 그루브 개구(24)에 순응한다. 고정물(10)은 정렬 지그(15)에 정렬된 개구(11)를 포함하여, 개구(11, 25)가 기록기 내에 있다. 프레스가 개구(11, 25)에 맞춰져, 프레스 부재가 서로에 대해, 그리고 SMP 고정물(10)에 대해 정렬된다. 제2 주형 부재는 도 7에 도시된 바와 같이 지그(15) 내부에서 프레스(1)에서 성형되는 것으로 도시된다. 제1 주형 부재는 도 8에서 도시된 바와 같이 지그(15) 내부에서 프레스(7)에서 성형되는 것으로 도시된다.

본 발명의 주형을 성형하기 위한 프레스 및 후술한 기타 양태의 부재는 스텝퍼 모터, 스크류 드라이브 등 또는 이들의 조합물을 포함하나 이에 한정되지 않는 임의의 적합한 접촉 수단을 사용하여 주형을 성형하기 위해 접촉시킬 수 있다.

형상 기억 중합체를 포함하는 안과 주형의 다른 제작방법은 모출원인 미국 특허원 제09/649,635호에 기재되어 있는 신속히 변형가능한 주형을 사용하는 방법이다. 본원에 청구된 주형과 모출원에 기재되어 있는 신속히 변형가능한 주형 및 기타 주형과의 혼동을 방지하기 위하여 신속히 변형가능한 주형을 본원에서는 "에자일 기구(agile tool)"로 지칭한다. 에자일 기구는 바람직하게는 안과 주형 또는 안과 주형 부재를 제조하는 데 사용되고, 이후 안과 제품을 제조하는 데 사용된다. 에자일 기구는 변형될 수 있는 성형 표면을 포함한다. 에자일 기구의 성형 표면은조절 수단에 의해 변형된다.

본 발명의 주형을 성형하기 위한 프레스 부재 및 후술되는 기타 양태 중의 하나의 부재는, 스텝퍼 모터, 스크류 드라이브 등 또는 이들의 조합물을 포함하나 이에 한정되지 않는 임의의 적합한 접촉 수단을 사용하여 주형을 성형하기 위해 접촉시킬 수 있다.

형상 기억 중합체를 포함하는 안과 주형의 다른 조립방법은 모출원인 미국 특허원 제09/649,635호에 기재되어 있는 신속히 변형가능한 주형을 사용하는 방법이다. 본원에 청구된 주형과 모출원에 기재되어 있는 신속히 변형가능한 주형 및 기타 주형과의 혼동을 방지하기 위하여 신속히 변형가능한 주형을 본원에서는 "에자일 기구(agile tool)"로 지칭한다. 에자일 기구는 바람직하게는 안과용 주형 또는 안과용 주형 부재를 제조하는 데 사용되고, 이후 안과 제품을 제조하는 데 사용된다. 에자일 기구는 변형될 수 있는 성형 표면을 포함한다. 에자일 기구의 성형 표면은 조절 수단에 의해 변형된다.

본 발명의 주형을 제조하는 데 유용한 에자일 기구의 한 가지 유형은, 복합 재료 층일 수 있는 단일층을 포함하거나, 당해 층의 비성형 측면 또는 에자일 기구의 비성형 표면이 조절 수단과 접촉하고 당해 층의 성형 측면 또는 에자일 기구의 성형 표면이 안과용 주형을 형성하는 SMP와 접촉하는 다중층을 포함한다. 에자일 기구의 성형 표면의 일부 또는 전부는 변형될 수 있고 임의의 형상일 수 있으나 편리하게는 곡률 R₁의 제1 반경을 갖는 오목 또는 볼록 형상일 수 있는 제1 형상을 갖는다. 에자일 기구의 성형 표면의 이러한 변형부는 바람직하게는 에자일 기구의 비성형 표면에 대해 조절 수단이 작용하여 변형되어 변형부가 에자일 기구 속에서 제조되는 안과 주형 표면의 적어도 일부에 목적한 제2 형상을 부여할 수 있다. 에자일 기구의 성형 표면의 제2 형상은 주형에 바람직한 광학 특성을 부여한다.

상기한 "광학 특성"은 구면, 비구면, 윤환체 또는 원주 곡률, 또는 기타 파면 수차 등 및 이들의 조합 중의 하나 이상을 의미한다. 부여된 광학 특성은 교정하고자 하는 렌즈 착용자의 수차에 좌우된다. 에자일 기구는 구면 파면으로부터의 이탈을 의미하는, 눈의 파면 수차 교정용 안과 제품을 제조하는 주형을 제조하는 데 적합하다. 이러한 수차에는 난시, 탈초점(defocus), 코마(coma), 구면 수차, 만곡 등이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 당해 수차는 또한 제르니케(Zernike) 명명법을 사용하여 규정할 수 있다.

에자일 기구의 층 및/또는 하나 이상의 성형 표면은 변형될 수 있고 SMP 또는 SMA 주형 제조 공정에 의한 압력을 견딜 수 있으며 변형시 에자일 기구을 사용하여 형성되는 주형에 목적한 광학 특성을 부여하기에 적합한 형상을 유지할 수 있는 임의의 재료로 형성할 수 있다. 에자일 기구의 표면은 변형될 수 있어야 하고 에자일 기구 속의 주형 부재를 형성하는 데 사용되는 SMP 또는 SMA에 비반응성이어야 한다. 적합한 에자일 기구 층 또는 성형 표면 재료에는 금속, 중합체, 금속화 중합체 등 및 이들의 조합물이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 이러한 재료의 예는 알루미늄, 금, 황동 및 니켈 금속, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 폴리올레핀 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 실리콘 중합체; 폴리아닐린, 폴리피롤, 이온 교환 중합체 금속 매트릭스 복합체 등과 같은 전자 활성 중합체; 폴리우레탄 단편과 같은 형상 기억 중합체, 및 전술한 기타 SP, 실리콘 카바이드와 같은 세라믹, 니티놀 등과 같은 형상 기억 합금 및 이들의 조합물이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 당해 재료는 시판중이거나 제조방법이 공지되어 있다.

에자일 기구 성형 표면은 바람직하게는 SMP 또는 SMA 주형의 광학 임계 표면과 접촉되는 경우 광학 품질 표면 가공을 한다. 에자일 기구의 비성형 표면은 광학 품질 가공을 할 필요가 없다. 그러나, 에자일 기구의 비성형 표면은 충분히 유연하고 가요성이 있으며 반복 접촉할 수 있도록 내구성이 있으며, 조절 수단에 의해 작용하며, 탄성체 등으로부터 형성될 수 있다.

바람직하게는, 에자일 기구의 성형 표면은 단독으로 또는 에자일 기구의 비성형 표면과 함께 막, 보다 바람직하게는 중합체성 막 형태로 존재한다. 가장 바람직한 양태에 있어서, 성형 표면은 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기에 적합한 크기 및 형태로 된 막이며 두께가 약 0.5 내지 약 5,000㎛, 바람직하게는 1 내지 약 1,000㎛이다.

조절 수단은 에자일 기구의 성형 표면의 변형 가능한 부분을 바람직한 형태로 변형시키기에 적합한 조건하에 본 발명의 에자일 기구의 비성형 표면과 접촉할 수 있다. 조절 수단은 에자일 기구의 성형 표면의 변형 가능한 부분을 필요한 정도로 조작하고 변형하여 에자일 기구의 성형 표면의 목적하는 배위를 얻을 수 있는 임의의 수단일 수 있다. 이러한 조절 수단의 예는, 유체, 마이크로 작동기(예: 압전기), 마이크로 전동화, 또는 유압 마이크로 작동기, 자기 제한 작동기, 정적 작동기, 입력 신호에 반응하여 이동하는 전기 활성 중합체 등을 포함하나, 이로 한정되지는 않는다. 예를 들면, 일련의 압전 마이크로 작동기에 적용되는 전압을 변화시킴으로써, 성형 표면의 변형 가능한 부분은 목적하는 형태를 가정할 수 있도록 치환될 수 있다. 핀 또는 동심환 튜브의 어레이는, 여기서 각각의 핀 또는 튜브가 하나의 정보에 대해 높이가 개별적으로 조절되어 형성하고자 하는 위치로 고정될 수 있는데, 목적하는 형태는 조절 수단으로서 사용될 수 있다.

에자일 기구에서 마이크로 작동기가 본 발명의 주형을 성형하도록 사용될 수 있는 양태에 있어서, 작동기 간격은 에자일 기구에 의해 형성되는 성형 표면의 분해 조건 및 결국 주형에 의해 형성되는 안과 생성물에 의해 결정될 수 있다. 분해 조건은 주형 및/또는 렌즈의 표면에 부여되는 목적하는 특징에 의해 결정된다. 조절 수단은 에자일 기구의 성형 표면의 형태를 변경시키기 위해 열과 함께 사용될 수 있다. 열의 사용은 에자일 기구의 성형 표면이 또한 SMP 또는 SMA를 포함하는 경우 필요하다. 에자일 기구의 변형 가능한 표면으로서 사용되는 SMP 또는 SMA의 Tg는 안과용 렌즈 븜형을 형성하기 위해 사용되는 SMA의 Tg보다 훨씬 더 높아야 한다.

도 9 및 도 10은 형상 기억 중합체 또는 합금을 포함하는 본 발명의 주형을 제조하는 데 사용되는 에자일 기구(210)의 예를 나타낸다. 에자일 기구는 단독 물질일 수 있거나 오목 성형 표면(213)과 볼록 비성형 표면(214)을 갖는 수개의 물질 또는 층을 포함할 수 있다. 삽입물은 에자일 기구(210)를 지지하는 것으로 나타난다. 마이크로 작동기(218)의 어레이는 비성형 표면(214)과 접촉하는 것으로 나타나며, 조절 수단으로서 작용한다. 성형 표면(213)은 변형 가능한 부분(215)을 가지며 곡률 반경(R₁)의 제1 형태로 이루어지며, 당해 곡률 반경은 조절 수단의 작용시 변경된다. 추가로, 도시된 바와 같이, 성형 표면(213)은 고정된 곡률 반경의 영역(216) 및 (217)을 각각 갖는다. 영역(216)은 부분(215)과 연속되며 이 주위로 연장된다. 영역(217)은 영역(216)과 연속되며 이 주위로 연장된다. 영역(216) 및 (217)에 의해 형성되는 주형은 렌즈의 광학 구역 외측에 렌즈의 부분을 형성하는 것이다. 또 다른 양태에 있어서, 영역(216) 및 (217)은 또한 고정되지 않은 곡률 반경을 가질 수 있고 조절 수단에 의해 좌우된다. 다수의 작동기(218)가 작동되고 비성형 표면(214)을 이동하는 경우, 성형 표면(213)의 변형 가능한 부분(215)을 목적하는 형태로 변형시킬 수 있다.

도 9 및 도 10에서 도시된 에자일 기구(210)는 바람직하게는 제2 주형 부재 또는 후면 커브를 형성하도록 사용된다. 주형 부재의 성형 목적을 위해, 도 10에 도시된 바와 같이, 에자일 기구(210)에 상보적인 코어 부재(4)가 사용될 수 있다. 또 다른 에자일 기구(도시되지 않음)는 상보적인 코어 부재(도시되지 않음)와 함께 사용되어 한쌍의 주형 부재를 제조하기 위해 도 1 및 도 2에 도시된 한쌍의 압축기의 용도와 유사하게, 제1 주형 부재 또는 전면 커브를 형성할 수 있다. 그러나, 볼록으로부터 오목으로 성형 표면을 폭넓게 조절할 수 있는 단독 에자일 기구는 하나 이상의 코어 부재와 함께 사용되어, 경우에 따라, 둘 다 주형 부재를 형성할 수 있다.

표면(213)의 작동 후, 이의 형태는 조절 수단(218)에 의해 조절되고, 목적하는 형태로 설정되고, SMP 물질(12)은 평평해지거나 구체 또는 원환체 형태로 예형되고 압축 공정에서 사용되는 방법과 유사할 수 있는 방식으로 에자일 기구(210)에 도입된다. 이는 SMP 고정물(10)이 배치되는 정렬 지그(15)이며, 코어 부재(4)와 성형 표면(213) 사이에 SMP(12)를 배치하도록 사용된다. 에자일 기구(210)로 SMP의 배치시, 및 SMP의 온도가 SMP 유리 전이 온도로 또는 그 이상으로 상승된 후, 코어 부재(4)는 필수적인 압력하에 작동화된 표면(213)과 접촉되는 SMP(12)를 압축시킨다. 이 온도는 SMP의 온도가 이의 유리 전이 온도 이하로 하락하고, 코어 부재(4)가 SMP(12)로부터 상승될 때까지, SMP 유리 전이 온도 이하, 바람직하게는 주위 온도로 냉각된다. 이때, 콘택트 렌즈 반주형의 형태에서 SMP(12)는 에자일 기구(213)로부터 제거된다. 동일한 공정을 반복하여 제1 주형 부재(도시되지 않음)를 형성하기 위해 형성된 에자일 기구를 사용하여 제1 주형 부재를 형성한다.

또한, 조절 수단(218)에 의해 형상이 조절되는 활성화 표면(213)을 목적하는 형상에 고정한 후 SMP 시트를 에자일 주형에 도입하는 공정 대신 또는 이 공정에 추가로, 조절 수단(218)을 변화시키면서 SMP 시트를 에자일 주형과 접촉시킬 수 있다.

에자일 수단을 사용하는 본 발명의 주형을 제조하기 위한 또 다른 양태에서, 도 9에 나타낸 코어 부재(4)를 기체 스트림(도시되지 않음) 또는 시트(12)의 표면(218)에 가해진 진공(도시되지 않음)으로 대체할 수 있다. 기체 압력을 사용하여 성형 표면(213)에 대하여 시트(12)를 압착시켜 시트(12)가 성형 표면(213)의형상을 갖게 하는 양태에서, 주형의 광학적 성형 표면을 시트(12)의 표면(218) 또는 (219)에 형성시킬 수 있다. 광학적 성형 표면이 시트(12)의 표면(219)에 형성되는 경우, 에자일 기구(210)의 층(220)을 사용하거나 사용하지 않을 수 있다. (실제로 층이 없는 조절 수단의 표면 조도가 조절 수단의 제작을 복잡하게 할지라도 충분히 낮은 경우, 에자일 주형의 층은 주형의 광학적 성형 표면이 조절 수단에 대하여 압착된 표면일지라도 임의적이다.) 코어 부재로서 기체 압력을 사용하는 양태에서, SMP(12)의 광학적 성형 표면이, 주형의 광학적 성형 표면에 표면 결함을 제공하여 주형을 사용하는 렌즈에도 이를 제공하는 임의의 고체 표면과 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 주형의 광학적 성형 표면, 즉 렌즈 성형 물질과 접촉하는 성형 표면은 바람직하게는 약 20nm 이하의 루트 평균 제곱 표면 조도를 갖는다. 현재, 코어 부재로서 기체 압력을 사용하고 그 기간 동안 광학적 성형 표면이 어떤 고체와도 접촉하지 않는 방법은, 수득된 주형 부재의 표면 평활도가 출발 물질[시트(12)]의 표면 평활도(이는 전형적으로 충분히 20nm RMS 미만이다)와 동일하기 때문에 가장 평활한 광학적 성형 표면을 제공한다고 생각된다.

코어 부재가 앞서 기재한 바와 같이 공기 또는 기체 압력에 의해 제공되는 압착기를 사용하는 양태에서, 광학적 성형 표면은 공기 또는 기체와 접촉하지 않는다. 그러나, 광학적 성형 표면이 위에 기재한 이점을 제공하도록 공기 또는 기체와 접촉된 것일 수 있도록 당해 양태를 개질시킬 수 있다. 추가로, 바람직하게는 SMP에 불활성인 기체 스트림을 사용하는 이들 양태 중 임의의 양태에서, SMP를 포함하는 주형을 성형하는 방법에서 기체 스트림을 사용하여 SMP를 가열 및/또는 냉각시킬 수 있다. 당해 양태에 바람직한 기체는 공기이다. 그러나, 공기가 사용된 SMP와 반응하는 경우, 저렴한 불활성 기체, 예를 들면, 질소를 또한 사용할 수 있다.

다른 양태에서 앞서 기재한 바와 같이, 주형 부재 속에 넣어 성형할 때, 특정 작업시 에자일 다이를 조절 수단의 특정 조정에 의해 목적하는 형상의 SMP 시트(12)로 예비조정한다. SMP 시트(12)를 고정물(10) 및 정렬 지그(15)에 배치할 수 있다. 지그를 사용하여 SMP 시트(12)를 에자일 다이에 대해 중앙에 위치시킨다. 정렬 지그(15) 속에 배치된 고정물(10)에서 이의 말단에서 클램핑된 SMP 시트(12)를 이의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 가열한다. 가열 단계는 가열 수단이 장착된 클램프를 제공하는 수단에 의해 전도, 즉 직접 가열에 의해 또는 방사선, 예를 들면, 적외선(IR) 가열에 의해 제공할 수 있다. 이들 가열 수단 중 방사선 가열은 SMP가 가열될 수 있는 속도 때문에 바람직하다. SMP 물질을 전이 온도 이상에서 가열하고, 진공 또는 둘 다를 사용하여 고압 불활성 기체 스트림으로 처리한다. 기체 스트림의 압력 및 속도는 SMP 시트(12)가, 기체 스트림에 노출된 SMP(12)의 측면에 전달된 조절 수단 또는 성형 표면이 존재하는 경우, 이에 의해 한정된 형상을 갖도록 한다. 다른 양태에서, 진공 공급원으로 기체 스트림을 보완하거나 대체할 수 있다. 목적하는 형상의 성형시 가열원을 제거하여 SMP 샘플을 주위 온도로 냉각시켜 목적하는 형상을 "고정(lock-in)"시킨다. 콘택트 렌즈 주형 반편(half)에 대한 플랜지를 형성하는 클램핑된 말단을 이완시키고 성형된 SMP 콘택트 렌즈 주형을 제거한다.

본 발명의 다른 양태에서, SMP 또는 SMA를 포함하는 렌즈 주형을 기계적 자기장 변형 수단인 조절 수단을 포함하는 에자일 기구로 성형할 수 있다. 당해 양태에서, 제1 자기 표면은 에자일 기구 층에 접촉한다. 바람직하게는, 자기 표면은 에자일 기구 층에 보완되는 형상이다. 자기 표면은 성형 공정 환경을 견딜 수 있는 임의의 자기 물질로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 에자일 기구의 비성형 표면에 물리적 및 화학적으로 결합할 수 있는 물질로 이루어진다. 적합한 물질은 자기 철강, 캐스팅되거나 소성된 알니코, 결합되거나 소성된 페라이트, 로덱스, P-6 합금, 쿠니페, 쿠니코, 비칼로이, 레말로이, 백금 코발트, 코발트-희토류 블렌드 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 물질을 적합하게 선택하는 경우, 자기 표면이 성형 표면일 수 있다.

제2 자기 표면은 제1 자기 표면에 충분하게 근접하여, 제1 자기 표면 및 제1 성형 표면을 통해 에자일 기구의 성형 표면에 목적한 형상을 부여하는 데 효과적인 제1 표면에 자기력을 나타낸다. 제2 자기 표면은, 이에 한정되는 것은 아니나, 로봇 팔, 그리퍼, 조정 가능한 기계식 팔 등이나 이들의 조합을 포함하는 임의의 통상적인 위치화 수단에 의해 위치될 수 있다. 제1 자기 표면과 제2 자기 표면 중의 어느 하나 또는 둘 다는 일련의 전자석으로 형성될 수 있다.

도 11은 본 발명의 대체 양태를 나타내며, 여기서 본 발명의 주형 부재를 형성하는 데 사용되는 에자일 기구의 조절 수단은 자기장 변형 수단이다. 성형 표면(213)은 변형 가능한 부분(215)을 갖는다. 비성형 표면(214)은 제1 자기 물질(221)과 접촉한다. 제2 자기 물질(222)은 기계식 팔(223)에 의해 제1 자기 물질(221)에 근접해지며, 당해 팔은 이동 가능하게 탑재되어 화살표로 제시된 방향으로 조작될 수 있다. 자기력은 변형 가능한 성형 표면(215)과, 물질(221)을 변형시키는 물질(222)에 의해 물질(221) 위에 나타난다. 에자일 기구를 나타내지 않더라도, 바람직하게는 성형 표면, 비성형 표면 또는 둘 다의 위치 및 형상에 관한 조절 수단으로 정보를 피드 백하기 위해 사용되는, 인터페로믹 기술 등의 피드 백 메카니즘을 갖는다.

또 다른 양태에서, SMP를 포함하는 안과용 주형은 내부 작동기를 유입시키도록 작제될 수 있다. 내부 작동기는 내부 작동기에 개별적으로 적용되어 안과용 제품을 형성하는 데 사용되는 주형의 표면으로 정밀하게 변경시킬 수 있는 열에 의해 활성화될 수 있는 SMP를 포함하는, 주형의 이산성 영역이다. 정밀한 변경은 내부 작동기의 크기, 내부 작동기의 조성 및 가열된 내부 작동기의 갯수에 의해 조절될 수 있다. 내부 작동기를 갖는 SMP 물질을 제조하는 한 가지 방법이 도 12, 도 13 및 도 14에 예시되어 있다. 도 12에서, SMP는 예비주조된 주형(70)으로 캐스팅되어 예비주조된 주형(70)내에 형성되는 예비성형물(79)을 형성한다(당해 방법은 하나 이상의 광학 품질 표면을 갖는 평판 주형, 바람직하게는 양면 평판 주형 중에서 캐스팅된 SMP 시트와 함께 출발하여 시트, 즉 평판 예비성형물을 형성하는 것으로 기재되어 있는 기타 양태와는 상이하다). 그러나, 구형 예비성형물(79)을 제공하는 것으로 나타내어진 예비주조된 주형(70)은 기타 형상을 대신 형성할 수 있다. 예비주조된 주형(70)은 2개의 부품, 즉 제1 부품(75)과 제2 부품(76)을 포함한다. 그러나, 적어도 제1 부품(75)과 접촉하는 표면 위의 예비성형물(79)에 광학 표면을제공하여, 예비주조된 주형(70)의 제1 부품(75)을 형성하기 위해, 광학적 표면 가공된 금속 또는 유리가 사용되어야 하는 것이 바람직한 경우, 제1 부품(75)과 제2 부품(76)은 임의의 재료, 예를 들어, 금속 또는 유리를 포함할 수 있다. 제2 부품(76)은 예비성형물(79) 표면 위의 돌출부(72)에 대해 제공되는 작은 형상물(71)의 어레이 또는 일부 조립물을 갖는다. 돌출부(72)는 예비성형물(79)로 개질될 수 있는 안과용 주형의 광학적 성형 표면을 제공하는 표면과 마주 보는 예비성형물(79)의 표면 위에 존재한다. 돌출부(72)의 치수는 약간 ㎛ 내지 수백 ㎛으로 확장될 수 있다. 일단 예비성형물(79)이 예비주조된 주형(70) 중에 형성되면, 이느 제거되고 도 13에 도시된 바와 같이 추가로 가공처리된다.

이어서, 예비성형물(79)은 바람직하게는 예비성형물이 위치하는 예비성형물(79)의 형상에 유사한 볼 형상의 인덴테이션(83)을 갖는 압출 설비(81) 중에 위치한다. 예비성형물(79)의 플랜지(77)는 클램핑 수단(도시되지 않음)에 의해 설비(81)에 클램핑될 수 있다. SMP 예비성형물은 유리 전이 온도 이상의 온도로 가열되어, 설비(81)를 보완하도록 성형되는, 설비(81)와 페슬(82)(이들은 둘 다 구형체 또는 원환체이거나 다른 형상일 수 있음) 사이에서 압축될 수 있다. 설비(81)와 페슬(82)은 돌출부(72)를 압축시키면서, 예비성형물(79)의 전체 형상을 유지시킨다. 이어서, 예비성형물(79)은 유리 전이 온도 이하로 냉각될 수 있으며, 설비(81)로부터 제거될 수 있다. 돌출부(72)는 더 이상 예비성형물(79) 표면으로부터 돌출되지 않을 수 있으나, 도 14에 도시된 바와 같이 예비성형물(79)의 광학 형성 표면(84)을 성형하는 데 사용될 수 있는 예비성형물(79) 중에서 내부작동기(85)로서 작동할 수 있다.

페슬(82)은 다이아몬드 포인트 세공되거나 유리여서 표면 경도가 20nm RMS이거나 그보다 양호한 금속(예: 황동)으로부터 형성될 수 있다. 또한, SMP 예비성형물(79) 및 돌출부(72)는 공기압을 사용하여 압축되어 페슬(82)을 대체시킬 수 있다.

예비성형물(79)은 안과용 주형으로서 사용되거나 본 발명의 안과용 주형을 성형하는 데 사용될 수 있다. 예비성형물(79)의 표면(84)은 바람직하게는 안과적 측성을 제공하도록 형성되고/되거나 바람직하게는 내부 작동기(85)를 통해 변경되어 통상화된 광학 특성을 제공할 수 있다. 예비성형물 표면(84)은, 필요시, 도 14에서 화살표(86)로 지시된 국부 가열 공급원을 사용하여 각각의 내부 작동기(85)를 SMP Tg 이상의 온도로 개별적으로 가열시킴으로써 개질될 수 있다. 당해 국부 가열 공급원(86)은 CO₂레이저이거나, 마이크로-가열 코일의 어레이일 수 있다. 가열 일시 정지 시간으로서 언급되는 약간의 시간 동안 가열될 수 있으며, 내부 작동기(85)는 SMP Tg 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 내부 작동기(85)를 가열 및 냉각시킨 후, 가열된 내부 작동기(85) 영역에서의 표면(84) 형상은 변할 수 있다. 내부 작동기(85)를 가열시켜서 이의 원래 형상을 전체 가열 시간에 따라 부분적으로 또는 전적으로 회복시킬 수 있다.

내부 작동기(85)의 가열은 도 14에 도시된 에자일 기구(90)에서 수행하는 것이 바람직하다. 예비성형물(79)은 클램핑 수단(도시되지 않음)에 의해 에자일 기구(90)로 클램핑된다. 에자일 기구(90)는 에자일 기구에서 조절 수단인 가열기 어레이(86)을 갖는다. 에자일 기구(90)는 또한 압착될 예비성형물에 성형 표면(91)을 제공하여, 가열된 내부 작동기(85)가 이의 원래 형상으로 복원됨에 따라, 당해 작동기가 에자일 주형(90)의 성형 표면을 가압하며, 이로써 렌즈 주형(79)의 표면(84)이 가압 이승된다. 하나 이상의 내부 작동기(85)를 상응하게 가열함으로써, 목적하는 렌즈 주형 형상을 달성할 수 있다. 다른 방법으로는, 당해 조절 수단은 컴퓨터 제어된 로봇을 통해 이동할 수 있고 가열될 내부 작동기 아래에 배치된 단일 가열기일 수 있다.

도 14는 에자일 기구(90)로부터 회수된 후 안과용 주형으로서 사용될 예비성형물(79)를 도시한 것이며, 이를 위해 내부 작동기(85')가 가열원(86')에 의해 가열되고, 이로써 주형의 표면(84)이 개질된다.

내부 작동기와, 예비성형물 또는 안과용 주형의 나머지는 동일한 형상 기억 중합체 또는 상이한 형상 기억 중합체를 포함할 수 있다. 다른 방법으로는, 당해 내부 작동기는 형상 기억 중합체를 포함할 수 있고, 예비성형물의 나머지는 형상 기억 중합체 재료와 혼화성인 형상 기억 중합체가 아닌 또 다른 재료를 포함할 수 잇다.

본 발명의 주형을 성형하는 데 사용될 수 있는 에자일 기구에서, 조절 수단에 대한 입력 신호는 제조된 렌즈를 착용할 눈의 왜곡 또는 수차일 수 있으며, 예시된 신호가 바람직한 신호이기도 하다. 수차 측정계, 하트만-쌕(Hartmann-Shack) 장치 및 수차를 측정할 수 있는 거울 어레이와 같은 임상적 파면 감지기가 시판 중이다. 파면 데이타 또는 측정된 수차는, 조절 수단을 구동하는 입력 신호를 형성하는 데 사용될 수 있는, 제르나이크(Zernike) 계수와 같은 수학적 계수의 세트로 나타낼 수 있다. 당해 조절 수단을 주형을 개질시켜, 에자일 기구 내부에서 성형될 성형 표면의 전부 또는 일부에 하나 이상의 광학 특성을 부여한다. 조절 수단은 주형을 직접 개질시키거나, 에자일 기구의 성형 표면의 변형 가능한 부분을 변형시킴으로써 개질될 수 있다. 조절 수단을 구동할 목적으로 신호를 처리하거나 입력하기에 적합한 소프트웨어의 배열은 당해 분야의 통상적 숙련가의 기술 범위 내에 속한다.

파면 감지기를 사용함으로써 수득한 데이타는 제르나이크 계수의 견지에서 보고될 수 있다. 이어서, 당해 데이타는 광학 경로차를 수득하기 위한 지정된 평균 구형 수치보다 높거나 낮은 고도 맵(elevation map)으로 수학적으로 전환시킨다. 이들 고도는 성형 표면(및 렌즈)에 부여될 형상을 측정하는 데 사용된다. 주형의 제조시, 바람직하게는 이들 고도로 주형의 광학 임계 표면의 형상을 측정한다.

광학 특성 이외에도, 에자일 기구의 성형 표면은 제2 주형 부재의 광학 임계 표면 또는 후면 커브에 기하학적 형태를 부여하는 데 사용되어, 주형내부에서 성형된 렌즈는 렌즈 착용자의 각막의 표면에 실질적으로 상응하는 뒷 표면을 가질 수 있다. 뒷 표면에 대한 이러한 변형은 또한 전면 커브를 통해 앞 표면을 추가로 개질시킬 것을 요구할 수 있다. 본 발명의 주형의 이러한 작용은 컨택트 렌즈의 제조시 매우 유용한 것으로 밝혀질 수 있다. 렌즈 착용자에 대한 각막 위상학적데이타는 통상적인 위상 측정계를 사용하여 수득한다. 이러한 데이타는 초기에 비굴절 상태로 소프트 컨택트 렌즈에 적용된 다음, 렌즈가 착용자의 눈 위에 놓인 경우 렌즈 굴절을 고려하여 적용될 수 있다.

컨텍트 렌즈의 경우, 바람직하게는, 각막 데이타를 사용하여 렌즈 뒷 표면의 고도 맵을 측정한다. 렌즈 표면에 대한 각막 고도의 맵핑은 임의의 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다. 소프트 컨택트 렌즈 제조시, 바람직하게는 렌즈 굴절에 의해 도입된 오차가 최소화되도록 맵핑을 수행한다. 당해 방법에서, 각막 고도 데이타를 비굴절 상태의 소프트 컨택트 렌즈에 적용한다. 이어서, 고도 데이타를 렌즈 굴절을 고려하여 변형시킨다. 추가로, 당해 데이타를 조작하여, 당해 데이타를 주형, 바람직하게는 후면 커브 렌즈 주형의 광학 임계 표면에 적용하여, 컨택트 렌즈의 뒷 표면에 의도한 효과를 미친다.

당해 방법에서, 실제 적용자의 경우, 이상적 각막이 구형이고 실제 각막 고도 및 이들의 최적 구형 맞춤을 f(x) 및 g(x)이라 하고, 이때 함수 g(x)는 반경이 R_a인 구형의 일부이다. 일반적으로, 비굴절 소프트 컨택트 렌즈의 반경 R_b는 구형이고 최적 구형 맞춤 g(x)의 반경보다 크다. 제1 단계는 각막 고도 f(x)를 보다 큰 치수로 변형시키고, 이를 위한 최적의 구형 맞춤이 R_b와 같은 반경을 가질 것이다. 이러한 변형을 간략화하기 위한 한가지 접근법은 함수 f(x)를 f(θ)로서 극 좌표로 나타내는 것이다. 이어서, 치수 인자 α= R_b/R_a를 사용하여, 각막 고도의 치수를 다음 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.

제2 단계에서, 치수측정된 각막 입도 f(θ)는, 소프트 컨택트 렌즈가 커버하는 영역이 각막 영역에 상응하도록 축소된다. 2차원의 경우, 이러한 치수 축소는 다음 수학식 2에 따라 구한다.

상기 수학식 1 및 2에 제시된 맵핑 변형은 각막 및 컨택트 렌즈의 뒷 표면이 구형인 경우로만 한정되지 않는다.

오히려, 실제 각막 및 렌즈 곡률을 사용하여 렌즈와 각막 곡률 반경 사이의 비로서 치수 파라미터 α를 계산한다. 일반적인 경우, 치수 파라미터는 θ의 함수, 즉 α= R_b(θ)/R_a(θ)= α(θ)이다.

위에서 논의된 맵핑 변형은 3차원 변형의 경우로 일반화될 수 있다. 이러한 경우, 각막 고도는 함수 f(θ,Ψ) [여기서, θ및 Ψ는 각각 방위각 및 양각을 나타낸다]로 나타낼 수 있다. 원래의 고도 데이타를 다음 수학식 3의 변형 관계를 사용하여 곡률 반경 R_a(θ,Ψ)으로부터 치수를 잰다.

위의 수학식 3에서,

α는 R_b(θ,Ψ)/R_a(θ,Ψ)이다.

렌즈의 바람직한 뒷 표면을 수득하기 위해, 함수 f⁽¹⁾(θ,Ψ) 가 감소된다. 그러나, 3차원의 경우, 당해 영역이 보존되도록 치수화 작업을 수행하면서 매우 다양한 선택이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 재료의 변형이 균일한 방사상인 것으로 추정되는 경우, 원래의 방위각은 남겨두고 단지 양각만을 측정하여 치수를 잴 수 있다. 이는 다음 수학식 4로 나타낸다.

일단 주형이 목적하는 형상으로 변형되면, 기술된 양태 중의 하나를 통해, 후속적으로 주형을 사용하여 목적하는 안과용 제품을 성형시킨다. 그러므로, 또 다른 양태에서, 본 발명은, 조절 수단을 포함하는 에자일 기구를 제공하는 단계(a), 형상 기억 중합체 또는 합금의 표면에 하나 이상의 광학 특성을 부여하기 위해 조절 수단을 조절하는 단계(b), 형상 기억 중합체 또는 합금 예비성형물을 에자일 기구 내로 배치하는 단계(c), 예비성형물의 일부 또는 전부를 가열하는 단계(d) 및 예비성형물을 냉각하는 단계(e)를 포함하거나, 이러한 단계들을 기본적으로 포함하거나, 이러한 단계들로 이루어진, 형상 기억 중합체를 포함하는 주형의 제조방법을 제공한다.

당해 형상 기억 중합체는 프레스에 대해 위에서 기술된 바와 같이, 즉 고정물 및 정렬 지그를 사용하여 에자일 기구 위에 도입될 수 있다.

본 발명의 주형은 안과용 렌즈의 제조공정에 사용된다. 당해 렌즈 성형 재료는 안과용 렌즈를 성형하기에 적합한 임의의 재료일 수 잇다. 예시되는 안경 렌즈 형성 재료는, 폴리카보네이트(예: 비스페놀 A 폴리카보네이트), 알릴 디글리콜 카보네이트(예: 디에틸렌 글리콜 비스알릴 카보네이트(CR-39w)), 알릴산 에스테르(예: 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 포스페이트 및 트리알릴 시트레이트), 아크릴산 에스테르, 아크릴레이트, 메타크릴레이트(예: 메틸-에틸-및 부틸 메타크릴레이트 및 아크릴레이트), 스티렌계, 폴리에스테르 등, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 추가로, 당해 렌즈 성형 재료는 본원에 참조 인용되는 미국 특허 제6,008,299호에 기재된 포스핀 옥사이드 중의 하나 이상일 수 있다.

컨택트 렌즈용으로 적합한 렌즈 성형 재료는 하드 또는 소프트 컨택트 렌즈 성형용으로 유용한 임의의 재료이다. 바람직하게는, 당해 렌즈 성형 재료는 소프트 컨택트 렌즈를 성형하기에 적합하다. 소프트 컨택트 렌즈를 성형하기 위한 재료의 예는 실리콘 탄성중합체, 실리콘 함유 매크로머(이는 본원에 전체적으로 참조 인용되는 미국 특허 제5,371,147호, 제5,314,960호 및 제5,057,578호에 기재된 것을 포함하나, 이로 한정되지는 않는다), 하이드로겔, 실리콘 함유 하이드로겔 등, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 보다 바람직하게는, 당해 표면은 실록산이거나 실록산 작용기를 함유하며, 이러한 예로 폴리디메틸 실록산 매크로머, 메타크릴옥시프로필 폴리알킬 실록산, 및 이들의 혼합물, 실리콘 하이드로겔 또는 하이드로겔(예: 에타피콘 A)를 포함하나, 이로 한정되지는 않는다.

안내 렌즈를 성형하기에 적합한 재료에는 폴리메틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 불활성의 투명한 플라스틱, 실리콘계 중합체 등 및 이의 배합물이 포함되나, 이로 한정되지는 않는다.

주형 내에 부착된 렌즈 성형 재료의 경화는 열 경화, 방사선 경화, 화학적 경화, 전자기 방사선 경화 및 이들이 조합된 상태를 포함하는 공지된 수단에 의해 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 성형은 자외선을 사용하거나 가시광선의 전체 스펙트럼을 사용하여 수행된다. 다수의 형상 기억 중합체는 자외선 또는 가시광선에 대해 투명성이어서, 이들이 안과용 주형으로서 사용하기에 특히 매우 적합하도록 한다.

보다 구체적으로는, 렌즈 성형 재료의 경화에 적합한 조건은 선택되는 재료 및 성형될 렌즈에 따른다. 안경 렌즈 성형용으로서 바람직한 경화 조건은 주형 조립물이 저강도 자외선에 노출된 다음, 고강도 자외선에 노출되는 2단계 자외선 경화이다. 저강도 자외선은 강도가 약 0.5 내지 약 50mW/cm², 바람직하게는 약 1 내지 약 5mW/cm²인 자외선이다. 고강도 자외선은 강도가 약 50 내지 약 2000mW/cm², 바람직하게는 500 내지 약 1500mW/cm²인 자외선이다. 노출되는 파장은 동일할 수 있고, 바람직하게는 동일하다. 적합한 파장은 약 300 내지 약 450㎚, 바람직하게는 약 360 내지 약 400㎚이다. 저강도 자외선에 대한 노출 시간은 선택되는 렌즈 재료, 사용되는 개시제의 종류와 양, 이의 반응성 그룹의 재료 점도와 특성, 및 자외선의 강도에 따른다. 저강도 자외선에 대한 노출을 종결한 다음, 주형 조립물을 렌즈 성형의 관통 경화를 완료시키기에 적합한 조건하에서 고강도 자외선에 노출시킨다. 저강도 노출 시간의 결정 인자와 동일한 인자가 고강도 노출 시간에 대해 결정력이 있다. 고강도 노출 및 저강도 노출 둘 다가 단일 연속 노출법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 당해 방법으로 수행된다. 그러나, 노출은 또한 자외선 노출 시간과 비노출 시간을 교대로 사용하여 수행될 수 있다. 저강도 중합 단계 및 고강도 중합 단계는 약 10 내지 50℃의 온도 및 대기압에서, 바람직하게는 주위 온도에서 수행될 수 있다. 자외선 노출은 단독으로 사용될 수 있거나, 열과 함께 사용될 수 있다.

콘택트 렌즈의 중합 방법은 익히 공지되어 있다. 적합한 방법은 전문이 본원에 참조로 인용된 미국 특허 제5,540,410호에 기재되어 있다. 콘택트 렌즈 성형용으로서 바람직한 경화 조건은 주형 조립물을 강도 약 2 내지 약 10mW/cm²의 자외선을 사용하여 예비경화시키는 것이다. 예비경화 후, 주형 조립물을 강도 약 0 내지 약 4.0mW/cm²의 자외선에 노출시킨다. 적합한 파장은 약 300 내지 약 500㎚이다. 저강도 노출 시간은 선택되는 렌즈 재료, 사용되는 특정 개시제의 종류와 양, 이의 반응성 그룹의 재료 점도와 특성, 및 자외선의 강도에 따른다. 예비경화 및 후속적인 자외선 노출 둘 다가 단일 연속 노출법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 당해 방법으로 수행된다. 그러나, 노출은 또한 자외선 노출 시간 및 비노출 시간을 교대로 사용하여 수행될 수 있다. 중합 단계는 바람직하게는 약 40 내지 약 75℃의 온도에서 수행된다. 전체 경화 시간은 약 300 내지 약 500초이다. 일단 경화가 완료되면, 성형된 렌즈를 주형으로부터 분리한다. 렌즈 재료에 따라서, 렌즈는사용하기 직전에 추가로 가공처리할 수 있다. 수화, 정밀 검사 및 패키징과 같은 추가의 처리 단계는 선행 기술 분야에 기재되어 있다.

SMP 또는 SMA을 포함하는 주형은 안과 제품을 성형하는데 사용된 후 재사용될 수 있다. SMP 또는 SMA는 단지 유리 전이 온도 이상으로 가열하고, 바람직하게는 시트로 편평하게 하여 냉각시키거나, 이를 이의 비변형된 주형 형상으로 복원시키기 위해 압축 설비로 압착시키고 냉각시켜, 이의 예비성형물 형상으로 복원시킨다. SMP 또는 SMA 예비성형물 시트는 본원에서 기술된 주형을 제조하는 방법 중의 하나에 다시 사용될 수 있다. SMP 및 SMA 주형은 이들을 예비성형 형상으로 반환시키지 않고 교대로 재형상화될 수 있다. SMP 및 SMA 주형은, 바람직하게는 이들이 일단 사용된 후에 이들의 예비성형 형상으로 반환되지만, 조심스럽게 다수의 렌즈를 성형하는데 사용될 수 있다.

조절 수단은 에자일 기구가 이의 1차 형상으로 반환되거나 또다른 처방의 주형을 성형하는데 사용하기 위한 또다른 형상인 것으로 간주될 수 있도록 조작될 수 있다. 또는, 에자일 기구의 성형 표면이 SMP 또는 SMA인 경우에, 성형 표면 전체 또는 일부를 먼저 조절 수단에 의해 변형시키고, 성형 표면 재료의 Tg 이상으로 가열한 다음, 냉각시킨 후, 이를 또다른 주형을 성형하는데 재사용할 수 있다.

본 발명의 하나의 양태에서, 본 발명의 주형은 시력 결함을 교정하는데 적합한 안과용 렌즈를 제공하는데 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 주형은 특별한 렌즈 착용자의 저차수 및 고차수 둘 다의 수차를 교정하도록 맞춤화될 수 있는 에자일 기구를 사용하여 성형되는 렌즈를 제공하는데 있어 특별한 유용성을 찾을 수있다. 도 15는 본 발명의 주형을 사용하여 이러한 렌즈를 제공하는 방법의 순서도를 도시한 것이다.

당해 방법의 단계 401에서, 렌즈 착용자의 처방 정보가 측정된다. "처방 정보"란 렌즈 착용자의 저차수 수차를 교정하는데 필요한 정보를 의미한다. 이 정보에는, 제한 없이, 구, 원통, 축, 부가 배율 등, 및 이들이 조합된 상태가 포함된다. 당해 정보는 통상의 시력 측정 장치를 사용하여 수득할 수 있고, 바람직하게는 파면 감지기를 사용하여 수득할 수 있다. 임의로 및 바람직하게는, 단계 402에서, 렌즈 착용자에 대한 광학 데이터가 측정된다. "광학 데이터"는 고차수 안과 수차의 측정치를 의미한다. 이러한 데이터는 파면 감지기를 사용하여 수득된다. 최종적으로, 임의로 및 바람직하게는, 허용되는 맞춤 데이터가 단계 403에서 측정된다. 콘택트 렌즈용으로서의 이러한 데이터에는 렌즈 착용자 각막의 각막 위상 측정치가 포함되고, 이에 제한되지 않는다. 안경 렌즈용으로서의 이러한 정보에는 맞춤 높이, 거리 영역 동공간 거리 등 및 이들이 조합된 상태가 포함되고, 이에 제한되지 않는다.

이어서, 처방 정보, 광학 데이터 및 허용되는 적합 데이터(집합적으로, "주문 정보")를 전화, 팩시밀리 전송, 인터넷 웹사이트 및 이들이 조합된 상태를 포함하는 편리한 주문 수단에 의해 렌즈 제조업자(404)에게 송부하지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 양태에서, 주문은 렌즈 제조업자 서버 시스템(웹 서버 또는 웹 사이트)와 통신할 수 있는 특정 수단을 사용하여 거래처에 의해 렌즈 제조업자 인터넷 웹사이트를 통해 수행된다. 웹사이트와 통신하기에 적합한 수단에는, 제한없이, 개인용 컴퓨터 및 모뎀이 포함된다. 따라서, 본 발명은 또 하나의 양태에서, 컴퓨터 시스템을 사용하는 거래처에 의해 렌즈 제조업자 서버 시스템으로 렌즈 주문 정보를 전송하는 단계(a), 렌즈 제조업자가 성형 표면(405)을 변형시키기 위한 조절 수단을 포함하는 에자일 기구를 사용하여 하나 이상의 주형 부재를 제조하는 단계(b) 및 이러한 주형 부재(406)를 사용하여 렌즈를 성형하는 단계(c)를 포함하고, 이러한 단계로 필수적으로 이루어지고, 이러한 단계로 이루어진 맞춤형 안과용 렌즈의 제조방법을 제공한다.

렌즈를 제조하는데 있어서, 렌즈 제조업자는 주형 부재를 제조하기 위한 에자일 기구의 조절 수단을 구동시키기 위해 주문 정보를 전체적으로 또는 부분적으로 사용하고, 바람직하게는 착용자의 렌즈를 제조하기 위한 또다른 주형 부재와 함께 주형 부재를 사용한다. "거래처"란 안경 렌즈, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈 등의 주문자를 의미한다. 렌즈 주문자의 예에는 안과학자, 검안사, 안경 장수, 렌즈 소매 상인, 렌즈 착용자 등이 포함되고, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명의 방법은 기업간 거래 시스템일 수 있도록 수행된다.

안과용 렌즈를 성형하는데 사용되는 하나 이상의 주형 부재는 형상 기억 중합체 또는 형상 기억 합금(alloy)를 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 형상 기억 중합체 또는 형상 기억 합금을 사용하여 성형된 하나의 주형 부재는 통상의 방법 및 재료를 사용하여, 예를 들어 전문이 본원에 참조로 인용된 1999년 5월 5일자로 출원된 미국 특허원 제09/305,886호 및 미국 특허 제5,545,366호에 기술되어 있는 바와 같은 열가소성 재료를 사출 성형시키거나, 석영 또는 유리로부터 성형된 재사용가능한 주형을 사용하여 형성된 제2 주형 부재와 쌍을 형성할 수 있다. 하나의 양태에서, 형상 기억 중합체 또는 형상 기억 합금을 포함하는 주형 부재, 바람직하게는 제2 주형 부재는 렌즈 착용자의 각막 표면 정보를 고려하도록 이의 성형 표면을 조정하는 에자일 기구를 사용하여 성형될 수 있다. 재사용가능한 주형 부재, 또는 쉽게 사출 성형될 수 있는 주형 부재로 제공되는 (SMP 또는 SMA를 포함하는 제2 주형 부재와 쌍을 형성하는) 제1 주형 부재를 통상의 배율 교정을 위해, 즉 초점이 흐려지는 오류를 교정하기 위해 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 주형은 SMP 또는 SMA를 포함하는 주형 부재와 SMP 또는 SMA를 포함하지 않는 또하나의 주형 부재를 포함할 수 있다. SMP 또는 SMA를 포함하지 않는 주형 부재는 재사용가능한 주형 부재 또는 1회용 주형 부재일 수 있다.

하기 실시예는 본 발명의 범위를 예시하기 위해 제공된다. 이들 실시예가 단지 예시 목적으로 제공되기 때문에, 본 발명은 이에 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 처음 2개의 실시예는 바람직한 형상 기억 중합체의 제조방법을 기술한다.

실시예 1

비닐 네오데카노에이트(7%), 디비닐 벤젠(1%) 및 스티렌(90%)을 랜덤한 순서로 혼합함으로써, 중합 반응 혼합물을 제형화함으로써 투명한 용액을 수득한다. 이어서, 벤조일 퍼옥사이드(2%)를 수득한 용액에 첨가한다(모든 조성물%는 중량%이다). 수득한 용액을 사용 전에 냉장고에서 차게 유지한다. 형상 기억 중합체(SMP)를 제조하기 위해, 상기 제형화된 반응 혼합물을 주사기를 사용하여 비톤 스페이서(Viton spacer)에 의해 분리되어 있는 2개의 유리 판(14" x 14")으로 조립된 주형에 주입한다. 2개의 유리 시트를 가장자리 부근에서 클램프로 함께 고정시킨다. 비톤 스페이서는 또한 주형에서 밀봉제로서 작용한다. 이어서, 샘플을 대기압 및 75℃의 온도로 유지된 오븐에서 24시간 동안 가열한다. 샘플을 특정 시간 동안 경화시킨 후에, 오븐에서 제거하는 즉시 온수 욕조로 이동시킨다. 사용한 물의 온도는 약 60℃이다. 형성된 SMP 시트는 주형 가장자리에 약간의 힘을 가하여 온수하에 탈형시킨다. 이어서, 방출된 SMP 시트를 건조시키고, 실온으로 냉각시킨다.

이러한 중합화 과정에 의해, 경화된 형상 기억 중합체로 이루어진 투명한 예비성형된 시트를 수득한다.

실시예 2

비닐 네오데카노에이트(7%), 디비닐 벤젠(1%) 및 스티렌(60%)을 랜덤한 순서로 혼합함으로써, 중합 반응 혼합물을 제형화함으로써 무색 용액을 형성한다. 이어서 폴리스티렌 과립(30%)을 수득한 용액에 첨가한다. 이어서, 수득한 혼합물을 모든 폴리스티렌 과립이 용해되어 투명한 점성 용액이 수득될 때까지 가끔 교반시키면서 실온에 방치한다. 이어서, 벤조일 퍼옥사이드(2%)를 수득한 용액에 첨가한다(모든 조성물%는 중량%이다). 수득한 혼합물을 실온에서 15분동안 초음파 처리하여, 투명한 용액을 수득한다. 수득한 용액을 사용 전에 냉장고에서 차게 유지한다. 형상 기억 중합체(SMP)를 제조하기 위해, 상기 제형화된 반응 혼합물을 주사기로 비톤 스페이서에 의해 분리되어 있는 2개의 유리 판(14" x 14")으로 조립된 주형에 주입한다. 2개의 유리 시트를 가장자리 부근에서 클램프로 함께 고정시킨다. 비톤 스페이서는 또한 주형에서 밀봉제로서 작용한다. 이어서, 샘플을 대기압 및 75℃에서 24시간 동안 가열한다. 샘플을 특정 시간 동안 경화시킨 후에, 오븐에서 제거하는 즉시 온수 욕조로 이동시킨다. 사용한 물의 온도는 약 60℃이다. 형성된 SMP 시트는 주형 가장자리에 약간의 힘을 가하여 온수하에 탈형시킨다. 이어서 방출된 SMP 시트를 건조시키고, 실온으로 냉각시킨다. 이어서, 방출된 SMP 시트를 건조시키고, 실온으로 냉각시킨다.

하기 실시예 3 및 4는 프레스를 사용하여 SMP를 포함하는 주형 부재를 제조하는 방법이 기재되어 있다.

실시예 3

0.65mm 내지 0.85mm의 광범위한 다양한 두께를 갖는 폴리노르보르넨 SMP 시트를 디스크로 절단하고, 이를 도면에 나타낸 유형의 고정 장치에 넣는다. 고정 장치에 설치한 SMP 디스크를 도면에 나타낸 유형의 정렬 지그(jig)로 배열하고, 도면에 나타낸 유형의 기본 커브 부재 내지 코어 부재 사이에 위치시킨다.

이와같이 형성된 어셈블리를 열판위에 위치시키고, 25중량파운드를 코어 부재 위에 위치시킨다. SMP 샘플을 이의 유리전이온도를 초과하는 약간의 온도로 가열한 다음, 가압한다. 당해 온도가 SMP 폴리노르보렌의 경화 온도를 초과함이 강조된다.

코어와 기본 커브 부재 사이에서 가압된 SMP 디스크가 기본 커브 부재의 형태로 형성된다. 그 즉시 25중량파운드 및 열판을 제거하고, 당해 장치를 실온으로 냉장시킨 다음, 형성된 전면 커브 렌즈 주형을 제거한다.

상기한 콘택트 렌즈 주형 부재 형성 방법을 4회 반복하여 5개의 주형 부재를 생산한다. 이와같이 형성된 콘택트 렌즈 주형 부재를 분석하여 이의 굴곡 특성 및 표면 조도를 측정한다. 굴곡, 즉 반경(mm) 및 이의 형태 이탈(PV로서 측정됨)을 측정하여 이를 성취한다. 633nm를 곱하는 경우, 이 값은 주형부의 이탈 정도를 nm로 산출한다. 이들은 마르크(Mark) IV GPIXP^R간섭계를 사용하여 측정한다. 제곱 평균 제곱 조도에 의해 측정한 바와 같은 표면 부드러움을 또한 간섭계이지만 상이한 유형의 간섭계인 뉴 뷰 3D 표면(New View 3D Surface)^R간섭계로 측정한다.

이들 시험 이외에, SMP 주형에 위치하는 황동 삽입물의 반경 및 PV 수치를 측정한다. 명백하게, SMP 주형이 특정 금속 삽입물에 대해 디자인된 단일 기본 곡선 부재로 형성되기 때문에, 모든 5개의 주형에 대해 동일하다.

이들 시험 및 측정 결과는 표 1에 요약되어 있다.

성형 금속 삽입물	SMP 주형
주형 번호	반경(mm)	PV	반경(mm)	PV	RMS(조절 수단㎛)
1	7.430	0.246	측정할 수 없음	0.379
2	7.430	0.246	7.407	0.322	0.034
3	7.430	0.246	7.403	5.678	0.062
4	7.430	0.246	7.388	5.580	0.106
5	7.430	0.246	7.396	2.628	0.144

실시예 4

실시예 3에 기재된 방법에 따라 4명의 여성 SMP 콘택트 렌즈 주형 반편이 실시예 1에서 사용되는 폴리노르보르넨의 동일한 판으로 형성된다.

당해 실시예에 대해 보고된 측정 결과는, 금속 삽입물의 표면 조도가 또한 보고되어 있는 것을 제외하고는, 실시예 3에서 사용된 동일한 장치를 사용하는 경우 실시예 3에 보도된 결과와 동일하다. 그러나, 2개의 추가 비교가 본 실시예에 포함된다. 제1 추가 비교는 SMP 주형이 형성되는 SMP 시트의 표면 조도의 측정이다. 당해 측정은 SMP 주형 및 금속 삽입물의 표면 조도의 측정에 사용되는 과정에 따라 수행한다. 제2 추가의 비교는 또다른 표면 조도 측정이다. 그러나, 이러한 측정은 비-SMP, 예를 들면, 폴리스티렌, 콘택트 렌즈 주형 물질로 구성된 시트를 사용하여 선행 기술에 의해 제조된 콘택트 렌즈 주형의 반편에 대한 표면 조도를 비교한다.

이들 예의 결과는 표 2에 요약되어 있다.

성형 금속 삽입물	성형된 플라스틱 주형 또는 시트
샘플	반경(mm)	PV	RMS(조절 수단㎛)	반경(mm)	PV	RMS(조절 수단㎛)
편평한 SMP 시트						0.544
제1SMP 주형	7.429	0.263	0.025	7.424	2.207	0.077
제2 SMP 주형	7.429	0.261	0.021	측정하지 않음	0.438
제3SMP 주형	7.431	0.137	0.024	7.412	3.371	0.56
제4SMP 주형	7.429	0.186	0.028	7.427	1.672	0.035
폴리스티렌 주형						0.031

상기 양태 및 실시예는 본 발명의 범주 및 취지를 설명하기 위해 제공된다. 이들 양태 및 실시예는 당해 분야의 숙련가에게 또다른 양태 및 실시예가 수행될 수 있음을 명백하게 해준다. 기타 양태 및 실시예는 본 발명의 취지내에 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항에 의해서만 제한되어야만 한다.

Claims

형상 기억 중합체 또는 형상 기억 합금을 포함하는 안과용 주형.
제1항에 있어서, 형상 기억 중합체가 노르보르넨 단독중합체, 노르보르넨과 알킬화 이미드와의 공중합체, 노르보르넨과 시아노이미드와의 공중합체, 노르보르넨과 알콕시화 이미드와의 공중합체, 노르보르넨과 모노에스테르화 또는 디에스테르화 이미드와의 공중합체, 노르보르넨과 카복실산 유도체와의 공중합체, 노르보르넨과 디메탄 옥타하이드로나프탈레이트와의 공중합체 및 스티렌과 비닐 화합물과의 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 주형.
제2항에 있어서, 형상 기억 중합체(SMP)가 열경화성 수지임을 특징으로 하는 주형.
제3항에 있어서, SMP가 방사선 경화성 수지임을 특징으로 하는 주형.
제3항에 있어서, 열경화성 형상 기억 중합체가 스티렌과 비닐 화합물과의 공중합체임을 특징으로 하는 주형.
제1항에 있어서, 제1 부재 및 제2 부재를 포함함을 특징으로 하는 주형.
제6항에 있어서, 주형이 프레스에서 제조되며, 당해 주형의 제2 부재가 기본 커브 부재의 형상으로 성형되고, 제1 부재가 전면 커브 부재의 형상으로 성형됨을 특징으로 하는 주형.
제7항에 있어서, 프레스가 기본 커브 부재 또는 전면 커브 부재와 상호작용하는 코어 부재를 포함함을 특징으로 하는 주형.
제8항에 있어서, 기본 커브 부재 및 전면 커브 부재가 금속으로 구성되고, 당해 기본 커브 부재 및 전면 커브 부재가 표면 조도의 평균 제곱근 값이 약 20nm 이하인 광학 성형 표면을 가짐을 특징으로 하는 주형.
제7항에 있어서, 코어 부재가 기체압에 의해 제공됨을 특징으로 하는 주형.
제1항에 있어서, 형상 기억 중합체 주형의 주형 반편이,

전면 커브 부재 또는 기본 커브 부재와 코어 부재 사이에 형상 기억 중합체의 예비성형물을 배치하는 단계(a),

당해 예비성형물을 당해 형상 기억 중합체의 유리 전이 온도로 또는 유리 전이 온도 보다는 높지만 이의 분해 온도보다는 낮은 온도로 가열하는 단계(b),

전면 커브 또는 기본 커브 부재의 형상을 구현하기 위해 형상 기억 중합체시트를 생성시키기에 충분한 압력을 가하는 단계(c),

성형된 형상 기억 중합체를 이의 유리 전이 온도보다 낮은 온도로 냉각시키는 단계(d) 및

성형된 형상 기억 중합체를 프레스로부터 분리하는 단계(e)를 포함하는 공정에 의해 프레스에서 제조됨을 특징으로 하는 주형.
제11항에 있어서, 단계(d)에서의 온도가 주변 온도로 냉각됨을 특징으로 하는 주형.
제11항에 있어서, 예비성형물이 단계(a)를 수행하기 전에 고정물에 배치된 형상 기억 중합체의 시트이고, 성형된 형상 기억 중합체가 단계(e)를 수행한 이후에 고정물로부터 회수됨을 특징으로 하는 주형.
제1항에 있어서, 하나 이상의 주형 부재를 추가로 포함하고 이중 하나 이상의 주형 부재가 당해 주형 부재를 형상화하는 데 사용되는 조절 수단을 포함하는 에자일 기구(agile tool)에서 제조됨을 특징으로 하는 주형.
제14항에 있어서, 조절 수단이 다수의 동심원 튜브 또는 동심원 튜브 어레이이고, 당해 에자일 기구가 변형 가능한 성형 표면을 추가로 포함함을 특징으로 하는 주형.
제14항에 있어서, 조절 수단이 다수의 핀 또는 핀 어레이임을 특징으로 하는 주형.
제14항에 있어서, 조절 수단이 가열기 어레이임을 특징으로 하는 주형.
제14항에 있어서, 형상 기억 중합체 주형 반편이,

전면 커브 또는 기본 커브 작동 표면의 형상을 구현하는 형상 기억 중합체 시트를 생성시키기에 충분한 압력하에, 형상 기억 중합체의 유리 전이 온도로 또는 유리 전이 온도보다는 높지만 이의 분해 온도보다는 낮은 온도에서, 조절 수단에 의해 한정되는 형상을 갖는 변형 가능한 성형 표면과 코어 부재 사이에 형상 기억 중합체의 시트를 접촉시키는 단계(a),

성형된 형상 기억 중합체의 온도를 유리 전이 온도보다 낮은 온도로 냉각시키는 단계(b),

코어 부재를 형상 기억 중합체의 시트와 접촉시킴으로써 당해 코어 부재를 이동시키는 단계(c) 및

에자일 기구로부터 주형에서 성형된 형상 기억 중합체를 회수하는 단계(d)를 포함하는 공정에 의해 에자일 기구에서 제조됨을 특징으로 하는 주형.
제18항에 있어서, 형상 기억 중합체의 시트가 단계(a)를 수행하기 전에 고정물에 배치되고, 성형된 형상 기억 중합체가 단계(d)를 수행한 이후에 고정물로부터 회수됨을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 하나 이상의 주형 부재 중의 하나 이상의 표면이, 프레스 또는 에자일 기구의 표면에 대응하는 한 표면과 마주 보는 표면을 가압하는 기체 압에 의해 형성되는 주형.
제20항에 있어서, 에자일 기구의 표면이 다수의 동심원 튜브에 의해 형성되는 주형.
제1항에 있어서,

소정의 형상을 한정하도록 설치된 목적하는 형상을 갖는 조절 수단에 대해 형상 기억 중합체의 시트를 배치하는 단계(a),

형상 기억 중합체 시트의 온도를 유리 전이 온도로 또는 유리 전이 온도보다는 높지만 이의 분해 온도보다는 낮은 온도로 승온시키는 단계(b),

형상 기억 중합체가 조절 수단의 형상을 형성하도록 하기에 충분한 압력에서 형상 기억 중합체의 시트에 기체 스트림을 방출시키는 단계(c),

성형된 형상 기억 중합체의 온도를 유리 전이 온도 보다 낮은 온도로 냉각시키는 단계(d) 및

조절 수단의 상부로부터 성형된 형상 기억 중합체를 회수하는 단계(e)를 포함하는 공정에 의해 제조됨을 특징으로 하는 주형.
제22항에 있어서, 단계(d)에서의 중합체의 온도를 갖는 스트림이 주변 온도로 냉각됨을 특징으로 하는 주형.
제22항에 있어서, 단계(c)와 병행해서 진공을 생성시키는 단계를 추가로 포함하는 공정에 의해 제조됨을 특징으로 하는 주형.
제1항에 있어서, 내부 작동기를 추가로 포함하는 주형.
제25항에 있어서,

예비성형물을 당해 예비성형물의 하나의 표면에 대해 볼록부로 압착하는 단계(a),

각각의 내부 작동기를 내부 작동기의 Tg 보다 높은 온도로 가열함으로써 소정의 내부 작동기를 작동시키는 단계(b) 및

내부 작동기를 냉각시키는 단계(c)를 포함하는 공정에 의해 제조되는 주형.