專利名稱：水溶性封閉蠟制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接觸透鏡加工，更具體地說是涉及用于封閉接觸透鏡鈕扣狀物(也稱作接觸透鏡坯料或前體)的改進組合物和方法，應(yīng)用于將所述鈕扣狀物形成為可戴用的接觸透鏡的加工操作中。
背景技術(shù)：
接觸透鏡的一種常規(guī)制備方法是由圓柱形接觸透鏡鈕扣狀物車削成接觸透鏡。接觸透鏡鈕扣狀物可以由桿狀原料或片狀材料經(jīng)切割，或者使用可固化液體單體在杯中單個澆注而得到。盡管可以將該鈕扣狀物直接粘附到車床卡盤上，但是當(dāng)切割透鏡的前部曲面(frontcurve)時經(jīng)常不這么做，因為車床的卡盤使用徑向壓力保持加工薄片在原地被車削，這樣會給破壞鈕扣狀物的光學(xué)特性。另一方面，底部曲面(base curve)可以通過夾住鈕扣狀物或者通過如下所述粘連安裝鈕扣狀物來切割。
為了車削前部曲面和/或底部曲面，通常將鈕扣狀物安裝在單獨的金屬釘，也稱之為“砧釘”或“心軸”的一端，該砧釘?shù)牧硪欢藰?gòu)造成可移動插入到車床卡盤中的轉(zhuǎn)軸。鈕扣狀物與砧釘之間典型地用粘合劑或特定類型的蠟(在本領(lǐng)域稱作“封閉蠟”)相連。在將砧釘和鈕扣狀物轉(zhuǎn)動的同時，將凹面(或“底部曲面”)加工成與粘合端相對的鈕扣狀物的暴露端。盡管仍然與卡盤相連并旋轉(zhuǎn)，但是切割的第二“突出部分”可以在鈕扣狀物的圓柱形外表面制成以便于接下來與前部曲面砧釘對準(zhǔn)，這種切割典型地稱作“底部曲面參照”。然后將“前部曲面”砧釘可移動地固定到已加工的底部曲面表面，同時試圖保持與第一“底部曲面”砧釘軸向?qū)?zhǔn)，然后將該第一砧釘從鈕扣狀物取下。將該前部曲面砧釘安裝到車床卡盤上以將鈕扣狀物的凸面或前部曲面加工形成最終透鏡。也可以在透鏡的每一表面上進行透鏡鑲邊和拋光操作，然后從每一砧釘取下。
在加工期間，透鏡車床切割器頭向透鏡坯料的表面施加正常力(與加工表面的平面垂直)。響應(yīng)該正常力，透鏡坯料彈性變形。如果在坯料中的彈性變形量恒定，那么車床操作者理論上可以調(diào)整車床設(shè)置，從而可靠地計算該變形。因此彈性變形的程度理想地是在接觸透鏡鈕扣狀物的批次內(nèi)保持恒定。如果在加工中必須考慮彈性變形的校準(zhǔn)的影響，那么對該校準(zhǔn)而言理想地是盡可能小，從而使?jié)撛谡`差最小化。因此在加工期間理想地是使接觸透鏡鈕扣狀物的彈性變形最小化。
傳統(tǒng)封閉蠟是可變形的粘合劑。車削剛性的、氣體可透過的(RGP)接觸透鏡的有用的封閉蠟的一個實例是來自Universal Photonics ofHicksville，N.Y的Kerr光學(xué)水溶性蠟6502-A。
RGP接觸透鏡的傳統(tǒng)加工方式將少量封閉蠟涂敷到心軸端或者涂敷到RGP透鏡鈕扣狀物，然后將該RGP鈕扣狀物壓在心軸上。在整個加工過程中鈕扣狀物在砧釘上的安裝和除去操作消耗大量時間并且趨于產(chǎn)生誤差，特別是在在底部曲面砧釘和前部曲面砧釘之間保持必需的軸向?qū)?zhǔn)時。如果底部曲面砧釘和前部曲面砧釘沒有精確對準(zhǔn)，那么不希望的棱角可能引入到最終透鏡中，這樣必須廢棄。
從心軸取下透鏡鈕扣狀物的常規(guī)方式包括從心軸機械地撬掉鈕扣狀物，或者將心軸加熱以便封閉蠟熔融。這些額外步驟使加工過程的費用更高。
因此希望配制一種封閉蠟組合物，它提供一種穩(wěn)定的粘合基礎(chǔ)，將透鏡坯料與心軸牢固固定。還希望提供一種封閉蠟組合物，它既降低了加工期間透鏡坯料的彈性變形度，又使該彈性變形更可預(yù)測。最終，希望提供一種封閉蠟組合物，在加工操作結(jié)束之后它能夠容易地從透鏡鈕扣狀物和車床心軸取下。
發(fā)明概述本發(fā)明在第一個實施方式中提供了一種封閉蠟組合物。所述封閉蠟包括約50-約90重量％的可變形的水溶性連續(xù)相和約10-約50重量％的不連續(xù)固體相填料，所述填料與所述連續(xù)相粘合劑基本上不反應(yīng)。所述連續(xù)相優(yōu)選易于與眼用透鏡材料粘合，也稱之為連續(xù)相粘合劑材料。
適宜的連續(xù)相材料包括纖維素和纖維素衍生物，例如淀粉、改性淀粉、羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥丙基纖維素、阿拉伯膠、黃蓍膠、果膠、明膠、聚乙二醇、和水溶性羧乙烯基聚合物。在一優(yōu)選實施方式中，所述連續(xù)相粘合劑選自聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚乙烯醇。在一個實施方式中，所述連續(xù)相粘合劑具有約1200-約3500的分子量。在一優(yōu)選實施方式中，所述連續(xù)相粘合劑包括聚環(huán)氧乙烷。本發(fā)明的聚環(huán)氧乙烷粘合劑優(yōu)選具有約1200-約2000的分子量。
可用于本發(fā)明的連續(xù)相材料的實例包括6502-A Kerr光學(xué)水溶性蠟，可從Universal Photonics of Hicksville，NY獲得；Crystal Bond555HMP蠟，可從AREMCO of Valley Cottage，NY獲得；水溶性條狀蠟2-M40，可從DAC Vision of Carpintera，CA獲得；光學(xué)水溶性蠟，可從Lamda PolyTech of Brackley，England獲得；AquaWax NCRS-3，可從Nikka Seiko Co.，Ltd.of Tokyo，Japan獲得；和Sol-U-Carv，可從Kerr Jewelery & Specialty Products of Orange，CA獲得。
可用于本發(fā)明的連續(xù)相材料也可以通過將含有聚環(huán)氧乙烷的蠟產(chǎn)品如Carbowax PEG-1 450(可從Union Carbide of Danbury，CT獲得)與適宜的抗氧化劑如Irganox 1076(可從Ciba-Geigy Corporation ofTarrytown，NY獲得)混合配制而成。
本發(fā)明的連續(xù)相可以適宜地包括增粘劑如Zoneste85，可從Arizona Chemical of Panama City，F(xiàn)L獲得；Uni-Tac R85，可從UnionCamp of Savannah，GA獲得；或可商購獲得的聚(醋酸乙烯酯)。
有用的連續(xù)相材料的其它實例在以下文獻中有教導(dǎo)Benjamin等的美國專利US 5,754,269；Benjamin等的美國專利US 5,763,075；Benjamin等的美國專利US 5,827,390；Weldon等的美國專利US5,885,700；Sedlock的美國專利US 5,916,017；Parish，Jr.等的美國專利US 5,919,563；Sedlock的美國專利US 6,126,528；Benjamin等的美國專利US 6,107,366；Payne等的美國專利US 5,096,969；Esemplare等的美國專利US 5,326,413；Benjamin等的美國專利US 6,036,313；Bunnelle等的美國專利US 5,459,184；Parish等的美國專利US6,149,750；Tomesko的美國專利US 4,502,909；Salamon等的美國專利US 5,380,387；Ku等的美國專利US 6,074,290；Yoshikawa等的美國專利US 5,096,937；和Yoshikawa的美國專利US 5,009,731，將它們都加入本文作為參考，好象本文最后所述的。
本發(fā)明的固體不連續(xù)相材料優(yōu)選基本上不與聚環(huán)氧乙烷反應(yīng)。本文所用的術(shù)語“基本上不反應(yīng)”意思是將本發(fā)明的連續(xù)相粘合劑與本發(fā)明的不連續(xù)相填料混合時觀察不到化學(xué)反應(yīng)的物理現(xiàn)象。本發(fā)明的不連續(xù)相的有用材料包括任何惰性固體，優(yōu)選金屬氧化物和碳酸鹽。這些材料的實例包括鋁、鈣、鈦和硅氧化物，例如Al2O3、CaCO3、TiO2和SiO2。特別優(yōu)選氧化鋁(Al2O3)。
根據(jù)本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)用約10-約50重量％的不連續(xù)相填料配制本發(fā)明的封閉蠟提高了接觸透鏡加工操作的精確性和可重復(fù)性。組合物優(yōu)選含有約20-約40重量％的不連續(xù)相填料，更優(yōu)選含有約30-約40重量％的不連續(xù)相填料。在一個特別優(yōu)選的實施方式中，組合物含有約33 and約37重量％的不連續(xù)相填料。
本發(fā)明的封閉蠟也溶于水。因此在加工之后可以通過用溫水漂洗鈕扣狀物容易地將該接觸透鏡鈕扣狀物從心軸除去。
本發(fā)明在第二個實施方式中提供了一種眼用透鏡坯料的安裝方法。本發(fā)明的該方法包括，用一封閉蠟組合物使眼用透鏡坯料和安裝表面接觸，將眼用透鏡坯料可釋放地粘附在安裝表面上，所述封閉蠟組合物含有約50-約90重量％的可變形的連續(xù)相粘合劑和約10-約50重量％的不連續(xù)固體相填料，所述填料與所述連續(xù)相粘合劑基本上不反應(yīng)。
本發(fā)明的封閉蠟優(yōu)選在低于其熔點的溫度下貯藏。在一特別優(yōu)選的實施方式中，用于可釋放地將眼用透鏡粘附到透鏡砧釘上的本發(fā)明的該方法包括步驟將所述封閉蠟的溫度升高至流動溫度，在流動溫度下將部分封閉蠟涂敷到透鏡砧釘上或者涂敷到眼用透鏡坯料上并將眼用透鏡坯料和透鏡砧釘保持接觸以可釋放地將眼用透鏡坯料與透鏡砧釘相連?？梢允褂脗鹘y(tǒng)熱熔融粘合劑涂敷器將本發(fā)明的封閉蠟涂敷。在該優(yōu)選實施方式中，封閉蠟可以固體形式提供，例如以固體圓柱條形式，并將其加入到傳統(tǒng)熱熔融粘合劑涂敷器中。因此第一(主要)部分的封閉蠟保持在固體狀態(tài)，而第二(次要)部分熔融使用。在最優(yōu)選實施方式中，封閉蠟保持在固體狀態(tài)直到使用前即刻，這時涂敷器熔融單份劑量的封閉蠟并將熔融的封閉蠟涂敷到心軸或眼用透鏡坯料上。
或者，封閉蠟可以通過在一容器(通常稱之為“熔融罐”)中熔融封閉蠟并用涂敷設(shè)備如刷或刮刀將熔融的封閉蠟涂敷到心軸或眼用透鏡鈕扣狀物上而涂敷?；蛘?，可以通過將心軸或鈕扣狀物浸泡到熔融的封閉蠟中將封閉蠟涂敷到心軸或眼用透鏡鈕扣狀物上。
本發(fā)明的封閉蠟優(yōu)選在最小有用流動溫度下涂敷。本發(fā)明封閉蠟的適宜的流動溫度是45-85℃，優(yōu)選55-60℃。
在以下文獻中教導(dǎo)了接觸透鏡的澆鑄和加工方法Salamon等的美國專利US 5,380,387；Jones的美國專利US 5,347,896；Council，Jr.的美國專利US 4,455,901；Ademovic的美國專利US 4,924,739；Durazo等的美國專利US 6,122,999；Shannon的美國專利US 5,972,251；Magnante的美國專利US 6,086,204；Vayntraub的美國專利US5,815,236；Vayntraub的美國專利US 5,815,237；Council，Jr.等的美國專利US 5,931,068；Vayntraub的美國專利US 5,975,694；Doke等的美國專利US 6,071,111；Martin等的美國專利US 5,777,717；Freeman的美國專利US 5,748,282；Wickes等的美國專利US 5,620,717；Wickes等的美國專利US 5,456,864；Nandu等的美國專利US 5,260,000；Jones的美國專利US 5,347,896；Ducharme的美國專利US 5,452,031；Sealey等的美國專利US 5,115,553；Harrison的美國專利US 5,024,527；Neefe的美國專利US 4,865,440；Kaetsu等的美國專利US 4,839,109；Kunzler的美國專利US 4,749,530；Freeman的美國專利US 4,637,697；Neefe的美國專利US 4,406,189；Trombley等的美國專利US 4,193,672；Galley的美國專利US 4,084,458；Sorrells的美國專利US 4,382,351；和Sorrells的美國專利US 4,267,672，將它們都引入本文作為參考，化學(xué)本文最后所述的。
實施例實施例1將66.5克PEG-1450加熱至剛好在其熔點之上的溫度并與33克Al2O3和0.5克Irganox 1076抗氧化劑混合制備第一封閉蠟。最終組成如下所示。
PEG-1450 66.5重量％(聚環(huán)氧乙烷封閉蠟)Al2O333重量％(無機填料)Irganox 1076 0.5重量％(抗氧化劑以防止降解)實施例2將66.5克PEG-1450加熱至剛好在其熔點之上的溫度并與33克CaCO3和0.5克Irganox 1076抗氧化劑混合制備第二封閉蠟。最終組成如下所示。
PEG-1450 66.5重量％CaCO333重量％Irganox 1076 0.5重量％本發(fā)明的各種其它實施方式是顯而易見的并且其它改變和實施方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種封閉蠟，含有約50-約90重量％的水溶性連續(xù)相和約10-約50重量％的不連續(xù)固體相填料。
2.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述不連續(xù)固體相填料基本上不與所述水溶性連續(xù)相反應(yīng)。
3.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述連續(xù)相選自纖維素和纖維素衍生物。
4.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述連續(xù)相包括至少一種水溶性羧乙烯基聚合物。
5.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述連續(xù)相含有至少一種選自以下的物質(zhì)淀粉、改性淀粉、羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥丙基纖維素、阿拉伯膠、黃蓍膠、果膠、明膠和聚乙二醇。
6.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述連續(xù)相含有至少一種選自以下的物質(zhì)聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚乙烯醇。
7.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述連續(xù)相具有約1200-約3500的分子量。
8.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述連續(xù)相含有聚環(huán)氧乙烷。
9.權(quán)利要求1的封閉蠟，其中所述聚環(huán)氧乙烷具有約1200-約2000的分子量。
10.一種將眼用透鏡坯料可釋放地粘附在安裝表面上的方法，通過用一封閉蠟組合物使眼用透鏡坯料和安裝表面接觸，所述封閉蠟組合物含有約50-約90重量％的水溶性連續(xù)相和約10-約50重量％的不連續(xù)固體相填料
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述不連續(xù)相填料與所述連續(xù)相基本上不反應(yīng)。
12.權(quán)利要求10的方法，其中所述連續(xù)相選自纖維素和纖維素衍生物。
13.權(quán)利要求10的方法，其中所述連續(xù)相包括至少一種水溶性羧乙烯基聚合物。
14.權(quán)利要求10的方法，其中所述連續(xù)相含有至少一種選自以下的物質(zhì)淀粉、改性淀粉、羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥丙基纖維素、阿拉伯膠、黃蓍膠、果膠、明膠和聚(乙二醇)。
15.權(quán)利要求10的方法，其中所述連續(xù)相含有至少一種選自以下的物質(zhì)聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚乙烯醇。
16.權(quán)利要求10的方法，其中所述連續(xù)相具有約1200-約3500的分子量。
17.權(quán)利要求10的方法，其中所述連續(xù)相含有聚環(huán)氧乙烷。
18.權(quán)利要求16的封閉蠟，其中所述聚環(huán)氧乙烷具有約1200-約2000的分子量。
19.權(quán)利要求10的方法，還包括將所述封閉蠟的溫度升高至流動溫度，在流動溫度下將部分封閉蠟涂敷到安裝表面上或者涂敷到眼用透鏡坯料上并將眼用透鏡坯料與透鏡砧釘保持接觸以可釋放地將眼用透鏡坯料與安裝表面相連。
20.權(quán)利要求19的方法，還包括將第一部分的封閉蠟升高至流動溫度，而將第二部分保持為固體狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明在第一個實施方式中提供一種封閉蠟組合物，所述封閉蠟含有約50－約90重量％的水溶性連續(xù)相和約10－約50重量％的不連續(xù)固體相填料，所述不連續(xù)相填料與所述連續(xù)相基本上不反應(yīng)。本發(fā)明還提供了一種用于加工的接觸透鏡坯料的安裝方法。
文檔編號C08L89/00GK1481417SQ01820853
公開日2004年3月10日 申請日期2001年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者小詹姆士·A·博納菲尼, 安東尼·D·帕里內(nèi)洛, 彼得·J·蒂尼奧斯, D 帕里內(nèi)洛, J 蒂尼奧斯, 小詹姆士 A 博納菲尼 申請人:博士倫公司