專利名稱：眼用透鏡制造過(guò)程中多余聚合物環(huán)的去除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)形成眼用透鏡的模具。更具體而言，本發(fā)明涉及 用施加在兩個(gè)或更多個(gè)模件間的靜電荷差形成眼用透鏡而在制造過(guò) 程中產(chǎn)生較少的多余聚合物環(huán)缺陷的裝置和方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，接觸透鏡可用來(lái)改善視力。各種接觸透鏡的工業(yè)生產(chǎn) 已有多年。早期設(shè)計(jì)的接觸透鏡由硬質(zhì)材料制成。雖然這些透鏡目前 仍用于一些應(yīng)用中，但由于其舒適性差且透氧性較低，故其并不適合 所有病人。隨著該領(lǐng)域后來(lái)的發(fā)展，基于水凝膠的軟接觸透鏡出現(xiàn)了 。
水凝膠接觸透鏡在當(dāng)今特別受歡迎。這些透鏡戴起來(lái)通常比由硬 質(zhì)材料制成的接觸透鏡更舒適。軟接觸透鏡可通過(guò)在多件式模具中形 成透鏡來(lái)制造，在所述多件式模具中，組合件形成與所需最終透鏡一 致的外形。
眼用透鏡常通過(guò)鑄塑成型制備，在鑄塑成型中，單體物質(zhì)沉積在 相對(duì)的模件的光學(xué)表面間所限定的模腔中。用來(lái)使水凝膠形成有用制 品如眼用透鏡的多件式模具可包括例如具有與眼用透鏡的后曲面對(duì) 應(yīng)的凸部分的第一^t件和具有與眼用透鏡的前曲面對(duì)應(yīng)的凹部分的 第二模件。應(yīng)理解，除非另有指出，否則第一模件也可包括前曲面模 件，這樣，第二模件將因此包括后曲面模件。
用這樣的模件制備透鏡時(shí)，將未固化的水凝膠透鏡制劑置于模具 各部分的凹面和凸面之間并隨后使其固化。水凝膠透鏡制劑可例如通
過(guò)受熱或光照或受熱和光照二者固化。固化的水凝膠4安模具各部分的
尺寸形成透^;。固化后，常規(guī)方法要求分離才莫具各部分而透鏡仍粘附于模具部分 的一個(gè)中。脫模工藝使透鏡與余留的模件分開(kāi)。
此外，隨著該領(lǐng)域的新發(fā)展，出現(xiàn)了由水凝膠和聚硅氧烷水凝膠 制得的接觸透鏡，其涂布了聚合物以改善透鏡的舒適性。通常通過(guò)用 聚合物處理固化后的透鏡來(lái)涂布透鏡。近來(lái)，涂有聚合物的透鏡已通 過(guò)用聚合物涂布兩件式模具的表面、向經(jīng)涂布的透鏡模具中加入未固 化的制劑、使透鏡固化和隨后使固化的透鏡脫模來(lái)生產(chǎn)，在這里，所 述固化的透鏡被涂布以最初粘附于模具表面上的聚合物。
但具體的問(wèn)題是向凹形模件中供給了過(guò)量的單體或反應(yīng)混合物。 一旦合模(從而限定透鏡)，多余的單體或單體混合物將從模腔中排擠 出而停留在一個(gè)或兩個(gè)模件的凸緣上或停留在一個(gè)或兩個(gè)模件的凸
緣間，從而在所形成的透鏡周圍形成環(huán)或飛邊(flashing)。
在分離兩個(gè)模件后，現(xiàn)已聚合的多余材料的周邊飛邊通常余留在 陰模件即容留透鏡的模件中。為通過(guò)水合、檢查、包裝、滅菌等進(jìn)一
步加工透鏡，有必要從陰模件中除去已聚合材料的飛邊。當(dāng)飛邊與透 鏡一起余留在陰模件中時(shí)，用手指手工摘掉。
因此，擁有使眼用透鏡從容留其的模具脫模并同時(shí)從透鏡除去任 何周圍飛邊的改進(jìn)方法和裝置將是有用的。
發(fā)明概述
因此，本發(fā)明提供了當(dāng)模件分離時(shí)使眼用透鏡與飛邊分離的方法 和裝置。
按照本發(fā)明，可形成多個(gè)模具組件，各模具組件含配套的一組第 一模件和第二模件。在各組的第一模件和第二模件間賦予靜電荷差并 向第 一模件中計(jì)量加入反應(yīng)混合物。連接各組的各第二斗莫件與各第一 模件而在其間形成型腔。反應(yīng)混合物從而形成為所述型腔的形狀。使 所述反應(yīng)混合物暴露于光化輻射中，從而形成多個(gè)眼用透鏡。檢查所 形成的多個(gè)透鏡的多余聚合物環(huán)缺陷以確定所形成的多個(gè)透鏡中存
6在的多余環(huán)缺陷是否低于發(fā)生率閾值。
可用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)方面的裝置可包括例如具有的表面能 可指示材料是否將粘附到模具表面上的模具組件。所述模具組件可含 第一模件和第二模件，其中各模件含透鏡形成表面。可通過(guò)在第一模 件的透鏡形成表面和第二模件的透鏡形成表面間插入透鏡形成材料 并固化所述透鏡形成材料而在所述各模件間模塑透鏡。靜電荷裝置在 第 一模件的凸緣表面和第二模件的透鏡形成表面間有效賦予靜電荷
差。第一模件和第二模件間的靜電荷差可在約30kV的范圍內(nèi)。
本發(fā)明通過(guò)降低成本、提高生產(chǎn)量和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改進(jìn)了該部分透 鏡制作工藝。
附圖描述


圖1為眼用透鏡模件和鄰近所述模件有靜電荷條的透鏡的示意圖。
圖2示出了可用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的方法步驟的框圖。 圖3示出了可用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的裝置的框圖。
發(fā)明詳述
已分別描述了在用來(lái)形成眼用透鏡的模件間使用靜電荷差以減 少孔缺陷的發(fā)生率。但根據(jù)本發(fā)明，前曲面模件上正靜電荷的使用可 具有減少孔缺陷發(fā)生率的有益效果，但也可不利地增多與前曲面模件 連接的多余聚合物環(huán)缺陷。因此，根據(jù)本發(fā)明，向模具組件的后曲面 部分施加相對(duì)正靜電荷(相對(duì)于前曲面而言)，這提供了同時(shí)最小化孔 缺陷和多余環(huán)缺陷的有益效果。
眾所周知，聚合了的單體材料對(duì)其形成和聚合于其中的模具的粘 附與模具材料的表面能有關(guān)。表面能在這里指類似于液體表面張力的
材料性質(zhì)，其決定材料的可潤(rùn)濕性并可以達(dá)因每厘米來(lái)量度。材料的 表面能可通過(guò)測(cè)定接觸角確定。通過(guò)用測(cè)角器測(cè)定液滴在固體表面上的接觸角即可確定表面能。通常，在相似的條件下測(cè)得的接觸角越小，
則表面越可潤(rùn)濕。該關(guān)系還見(jiàn)述于美國(guó)專利5,326,505。
總體而言，本發(fā)明涉及用兩個(gè)或更多個(gè)模件模塑眼用透鏡的裝置 和方法，其中利用模件間的靜電荷差來(lái)在各模件上產(chǎn)生不同的表面 能。具體而言，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及兩個(gè)模件如基礎(chǔ)曲面 -漠件(basecurvemodpart)和前曲面模件的使用，其中基礎(chǔ)曲面的凸緣 區(qū)域上的相對(duì)于前曲面為負(fù)的靜電荷大大改進(jìn)了透鏡制作工藝中產(chǎn) 生的多余聚合物的去除。
根據(jù)本發(fā)明，至少注塑件的凸緣部分先于組件用靜電荷處理從而 改變塑料模件形成工藝中所用原材料的表面特性。在各種實(shí)施方案 中，可通過(guò)絕對(duì)充電(absolute charging)(其可為正或負(fù)絕對(duì)充電)或通 過(guò)在兩個(gè)模件間賦予靜電荷差來(lái)利用靜電充電。在一些優(yōu)選的實(shí)施方 案中，
在一些實(shí)施方案中，可施力口+或-30kV的靜電荷來(lái)實(shí)現(xiàn)多余聚合 物環(huán)缺陷的減少。 一些優(yōu)選的實(shí)施方案(如在使用聚丙烯材料作為后 曲面模件101時(shí))包括-lkV到-10kV的優(yōu)選范圍。最優(yōu)選的范圍(如在 使用聚丙烯模件時(shí))包括模具組件中所含模件間約+或-0.2kV到-6kV 的靜電荷差。
模件間靜電荷差的使用將多余聚合物環(huán)的發(fā)生率從有多余聚合 物環(huán)缺陷的透鏡的發(fā)生率高于30%減至有多余聚合物環(huán)缺陷的透鏡 的發(fā)生率低于10%。在一些實(shí)施方案中，靜電荷差使多余聚合物環(huán)缺 陷孑氐于1%。
在另一方面，前曲面模件和后曲面模件間靜電荷差的施加使模件 中單體的沉積過(guò)程中潤(rùn)濕速度加快。
各種實(shí)施方案可包括在注塑到最終組裝的過(guò)程中賦予的靜電荷， 加工工序中賦予靜電荷的優(yōu)選步驟位于模具組裝前即刻(下文有更充
分的描述)。術(shù)語(yǔ)定義
本文中用到的"多余聚合物缺陷"為眼用透鏡中的缺陷，其包含連 于透鏡上的多余的已聚合單體。
本文中用到的"孔缺陷"為眼用透鏡中的缺陷，其包含透鏡表面中 的透鏡材料孔隙。
本文中用到的"透鏡"或"眼用透鏡"指留置在眼內(nèi)或眼上的任何 眼用裝置。這些裝置可提供光學(xué)矯正或可為裝飾性的。例如，術(shù)語(yǔ)透 鏡可指接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡、覆蓋透鏡、眼內(nèi)插入物、光學(xué)插入物或 其他類似的通過(guò)其矯正或改善視力或通過(guò)其實(shí)現(xiàn)眼生理學(xué)的美容增 強(qiáng)(例如虹膜顏色)而不妨礙視力的裝置。
本文中用到的術(shù)語(yǔ)"透鏡形成混合物"(有時(shí)也稱"反應(yīng)混合物")指 可固化形成眼用透鏡的單體或預(yù)聚物。各種實(shí)施方案可包括具有一種
或多種添加劑如uv阻斷劑、著色劑、光引發(fā)劑或催化劑及眼用透鏡
如接觸或眼內(nèi)透鏡中可能需要的其他添加劑的混合物。透鏡形成混合 物在下文中有更充分的描述。
本文中用到的術(shù)語(yǔ)"模件"指可用來(lái)由未固化制劑形成透鏡的塑 性、剛性或半剛性物體。
本文中用到的術(shù)語(yǔ)"未固化的"指反應(yīng)混合物(有時(shí)稱"透鏡制劑") 在最終固化形成透鏡前的物理狀態(tài)。 一些反應(yīng)混合物含僅一次固化的 單體的混合物。其他反應(yīng)混合物含單體、部分固化的單體、大分子單 體和其他組分。
本文中用到的術(shù)語(yǔ)"透鏡形成表面"指用來(lái)模塑透鏡的表面
103-104。在一些實(shí)施方案中，任何這類表面103-104可具有光學(xué)品質(zhì) 的表面光潔度，即指其足夠光滑且形成為使通過(guò)與模塑表面接觸的透 鏡形成材料的聚合形成的透鏡表面光學(xué)上可接受。此外，在一些實(shí)施 方案中，透鏡形成表面103-104可具有賦予透鏡表面所需光學(xué)特性所 必要的幾何形狀，包括但不限于球型、非球型和柱型焦度、波前像差 校正、角膜地形圖校正等及其任意組合。荷靜電模具
在可用來(lái)由未固化制劑形成透鏡的塑料模具的形成中，優(yōu)選的模 具包括兩個(gè)部分，其中前曲面或后曲面部分在才莫具工具中形成，所述 模具工具在注入用來(lái)形成塑料模件的熔融材料前即已冷卻至模具工 具周圍的溫度或之下。
現(xiàn)在看圖1，其中圖示了用于眼用透鏡制造中的示例性模件
101-102和充靜電設(shè)備109-110。模具組件可含結(jié)構(gòu)(form)lOO,結(jié)構(gòu) 100具有空腔105,透鏡形成混合物可分配到空腔105中以便當(dāng)透鏡 形成混合物一旦反應(yīng)或固化即產(chǎn)生所需形狀的眼用透鏡108。本發(fā)明 的模具和模具組件ioo由兩個(gè)或更多個(gè)"模件(mold part)"或"模件 (mold pieces)"101-102組成。
至少一個(gè)模件101-102設(shè)計(jì)為其表面104-105的至少一部分與透 鏡形成混合物相接觸以便透鏡形成混合物一旦反應(yīng)或固化，表面 104-105即為與之("透鏡形成表面")接觸的透鏡部分提供所需的形狀 和結(jié)構(gòu)。至少另一模件101-102也是如此。凹面104與反應(yīng)混合物接 觸的部分具有模具組件100中將產(chǎn)生的眼用透鏡的前曲面曲率并足 夠光滑且形成為使通過(guò)與凹面104接觸的反應(yīng)混合物的聚合形成的 眼用透鏡的表面光學(xué)上可接受。
類似地，后曲面模件101具有與透鏡形成混合物接觸的凸面105 并具有模具組件ioo中產(chǎn)生的眼用透鏡后曲面的曲率。凸面105足夠 光滑且形成為使通過(guò)與后表面105接觸的透鏡形成混合物的反應(yīng)或 固化形成的眼用透鏡的表面光學(xué)上可接受。因此，前曲面模件102的 內(nèi)凹面104限定眼用透鏡的外表面而后模件101的外凸面105限定眼 用透鏡的內(nèi)表面。
模件101-102可連接或"結(jié)合，，在一起以便通過(guò)模件101-102的組 合形成空腔且透鏡108可在空腔105中形成。模件101-102的該組合 優(yōu)選是暫時(shí)性的。 一旦形成透鏡后，模件101-102可再分開(kāi)以移除形 成的透鏡。圖1示出了與前曲面模件102分開(kāi)的后曲面模件101。根據(jù)本發(fā)明，將靜電荷103A-103B賦予前曲面模件102和后曲 面模件101之一或二者上，特別是賦予與多余聚合物106鄰近的凸緣 區(qū)域107A-107B上。靜電荷可例如經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)置于相應(yīng)一個(gè)或多 個(gè)模件101-102鄰近的靜電條109-110賦予。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案 中，靜電條鄰近于凸透鏡形成表面105和凹透鏡形成表面104之一或 二者。雖然靜電荷示為103A"-"或103B"+"，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理 解，這些表示僅是示例性的且實(shí)施方案可包括處于正狀態(tài)的后曲面相 對(duì)于前曲面的差，該差由電壓差實(shí)現(xiàn)而不管其帶正或負(fù)電荷。
根據(jù)本發(fā)明，施加的靜電荷將在凸緣區(qū)域107A-107B間提供足 以使任何多余聚合物環(huán)106粘附到所希望的模件101-102上的靜電荷 差。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，正電荷施加到前曲面模件102上而負(fù) 電荷施加到后曲面模件101上，其足以使多余聚合物環(huán)106在脫模操 作后保持于后曲面模件101上。 一些優(yōu)選的實(shí)施方案因此可包括賦予 后曲面的約-lkV到約-30kV的負(fù)電荷和賦予對(duì)應(yīng)前曲面的約+OkV到 約+10kV的正電荷。
在 一 些優(yōu)選的實(shí)施方案中，模具材料可含ExxonMobil PP9544MED 聚丙烯(9544)作為基礎(chǔ)曲面和與硬脂酸鋅添加劑配混 的NOVA Chemicals聚苯乙烯VEREX 1300⑧作為前曲面。
與可使用聚烯烴、環(huán)狀烯烴和環(huán)狀烯烴共聚物(在一些實(shí)施方案 中包括與添加劑配混的聚烯烴和環(huán)狀烯爛共聚物(COCs))—樣，也可 使用替代材料如Zeonor和棣南化工股份有限公司(Zeon Chemical Corporation)的Zeonex與聚丙烯以不同共混比率的共混物。在一些特 定的實(shí)施方案中，實(shí)例包括但不限于PP9544和聚苯乙烯、55%的 Zeonor和45%的聚丙烯或聚苯乙烯、75%的Zeonor和25%的聚丙烯 或聚苯乙烯、25%的Zeonor和75%的聚丙烯或聚苯乙烯、10%的 Zeonor和90。/。的聚丙烯或聚苯乙烯、90%的Zeonor和10%的聚丙烯 或聚苯乙烯、50%的Zeonor和50%的聚丙烯或聚苯乙烯以及與上面 相同比率的ExxonMobil PP 1654E。
ii這些共混樹(shù)脂可用不同的配混方法獲得，包括手混、單螺桿配混、 雙螺桿和/或多螺桿配混。
優(yōu)選的實(shí)施方案也可含環(huán)狀烯烴共聚物(COCs)、脂環(huán)族共聚物 和聚丙烯中的一者或多者作為主要的模件材料。此外，在一些實(shí)施方 案中，本發(fā)明的模具可含促進(jìn)透鏡形成表面分離、降低固化透鏡對(duì)模 具表面粘附或二者的添加劑。例如可在固化所述聚合物以形成^f莫具前 向脂環(huán)族共聚物中加入添加劑如硬脂酸的金屬或銨鹽、酰胺蠟、聚乙 烯或聚丙烯蠟、有機(jī)磷酸酯、甘油酯或醇酯。這類添加劑的實(shí)例可包 括但不限于Dow Siloxane MB50-001或321(聚硅氧烷分散體)、Nurcrd 535和932(乙烯-曱基丙烯酸共聚物樹(shù)脂，登記號(hào)25053-53-6)、 Erucamide(脂肪酸酰胺，登記號(hào)112-84-5)、油酸酰胺(01eamide)(脂肪 酸酰胺，登記號(hào)301-02-0)、 Mica(登記號(hào)12001-26-2)、 Atmer 163(脂 肪烷基二乙醇胺，登記號(hào)107043-84-5)、 Pluronic(聚氧丙烯-聚氧乙烯 嵌段共聚物，登記號(hào)106392-12-5)、 Tetronic(烷氧基化胺110617-70-4)、 Flura(登記號(hào)7681-49-4)、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、Super-Floss防結(jié)塊劑 (爽滑/防粘連劑，登記號(hào)61790-53-2)、 Zeospheres防結(jié)塊劑(爽滑/防 粘連劑)；Ampacet 40604(脂肪酸酰胺)、Kemamide(脂肪酸酰胺)、 Licowax脂肪酸酰胺、HypermerB246SF、 XNAP、聚乙二醇單月桂酸 酯(抗靜電)環(huán)氧大豆油、滑石(水合硅酸鎂)、碳酸鈣、山崳酸、季戊 四醇四硬脂酸酯、琥珀酸、埃波綸(epolene)E43-Wax、曱基纖維素、 椰油酰胺(防粘連劑，登記號(hào)61789-19-3)、聚乙烯吡咯烷酮(360,000 MW)和美國(guó)專利5,690,865中^Hf的添加劑，該專利通過(guò)全文引用結(jié) 合到本文中。優(yōu)選的添加劑為聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸鋅和單硬脂酸 甘油酯，其中添加劑占聚合物總重量的重量百分?jǐn)?shù)為約0.05到約 10.0%重量，優(yōu)選約0.05到約3.0%重量，最優(yōu)選約2.0%重量。
在一些實(shí)施方案中，除添加劑外，透鏡與透鏡形成表面的分離可 通過(guò)向透鏡形成表面施加表面活性劑變得容易。適合的表面活性劑的 實(shí)例包括Tween(吐溫)表面活性劑，特別是如美國(guó)專利5,837,314中所述的Tween 80，該專利通過(guò)全文引用結(jié)合到本文中，及Span(司盤)80。 表面活性劑的其他實(shí)例公開(kāi)于美國(guó)專利5,264,161中，該專利通過(guò)全 文引用結(jié)合到本文中。
此外，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的模具可含其他聚合物如聚丙 烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、主鏈中含脂環(huán)部分的改 性聚烯烴和環(huán)狀聚烯烴如Atofma Corporation的Zeonor和EOD 00-11 。例如可使用脂環(huán)共聚物與聚丙烯(成核的茂金屬催化劑工藝， 如ATOFINA EOD 00-11@)的共混物，其中脂環(huán)共聚物與聚丙蹄的重 量百分?jǐn)?shù)比率分別為約99:1到約20:80。該共混物可用于半模塑部件 中的任一或二者上，但在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選該共混物用于后曲面 上而前曲面由脂環(huán)共聚物組成。
在一些實(shí)施方案中，第一模件102和第二模件101之一或二者也 可含多個(gè)層，且各層可具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)。例如，前曲面模件102 可含表面層和芯層(未示出)使得芯層含第 一材料和第二材料且基本由 第一層所覆蓋。在任何給定的橫截面處，表面層中存在的第一材料的 濃度均高于芯層中存在的第一材料的濃度。繼續(xù)該實(shí)例，按本發(fā)明， 表面層以及芯層由溫度保持在低于環(huán)境溫度下的模具結(jié)構(gòu)所冷卻。
方法步驟
現(xiàn)在看圖2，其為流程圖，示出了可在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中
實(shí)施的示例性步驟。應(yīng)理解，本發(fā)明的各種實(shí)施方案中可實(shí)施如下步
驟中的一些或全部。
在200處，注塑帶凸緣表面并帶第一靜電荷的第一模件。 在201處，注塑帶第二凸緣表面并帶第二靜電荷的第二模件。 在202處，在一些實(shí)施方案中可實(shí)施的步驟可包括自第一模件和
第二模件之一或二者釋放靜電荷。
在203處，所述模件之一或二者可被輸送并進(jìn)一步加工。進(jìn)一步
加工可包括例如向透鏡模件之一或二者施加著色劑或?qū)ζ溥M(jìn)行其他改性。在2(M處，可向第一模件和第二模件之一或二者施加靜電荷以在 第 一透《竟模件和第二透鏡才莫件間產(chǎn)生靜電荷差。所述電荷例如可經(jīng)由 位于模件鄰近(如與后曲面透鏡形成表面或前曲面透鏡形成表面相距
5mm內(nèi))的靜電條施加。 一些優(yōu)選的實(shí)施方案可包括距后曲面透鏡形 成表面或前曲面透鏡形成表面2mm內(nèi)的靜電條。其他實(shí)施方案可將 靜電條或其他靜電荷誘導(dǎo)設(shè)備置于對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)及待施加的電荷 而言適宜的任^T距離處。
在205處，用熟知的程序?qū)⑼哥R形成混合物沉積到模腔中。
在206處，第一模件與第二模件合模。透鏡形成混合物的沉積及 第 一模件和第二模件的組裝將導(dǎo)致多余透鏡形成混合物環(huán)的形成，該 環(huán)與一個(gè)或兩個(gè)模件的凸緣部分接觸。在207處，透鏡形成混合物固 化形成眼用透鏡并也形成多余聚合物環(huán)。在208處，第一模件與第二 模件可用本領(lǐng)域內(nèi)熟知的方法分離。在分離過(guò)程中，多余聚合物環(huán)將 粘附到相對(duì)于對(duì)應(yīng)的模件而言帶負(fù)靜電荷的模件上。
在209處可使用自動(dòng)透鏡檢查(有時(shí)稱為"ALI")裝置檢查透鏡并 確定透鏡是否有缺陷。根據(jù)本發(fā)明，ALI裝置將確定是否存在多余聚 合物環(huán)缺陷。由此可確定多余聚合物環(huán)缺陷的發(fā)生率，并還可確定是 否達(dá)到例如低于1%或低于5%或低于20%的預(yù)定發(fā)生率。
ALI可含例如向計(jì)算機(jī)供給透鏡和模件影像的照相機(jī)。計(jì)算機(jī)可 通過(guò)可執(zhí)行軟件有效分析透鏡108和模件101-102的影像以確定透鏡 中是否存在多余聚合物環(huán)缺陷。計(jì)算機(jī)也可通過(guò)可執(zhí)行軟件有效確定 所形成的一組多個(gè)透鏡中多余聚合物環(huán)缺陷發(fā)生率的水平。在一些實(shí) 施方案中，計(jì)算機(jī)還有效確定所形成的一組多個(gè)透鏡中多余聚合物環(huán) 缺陷發(fā)生率的水平是否接近或超過(guò)預(yù)定閾值量。閾值可包括例如已加 工透鏡的如1%、 10%或20%。
裝置
現(xiàn)在看圖3，其為框圖，示出了可用于本發(fā)明的實(shí)施中的加工站 301-304中所含的裝置。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，加工站301-309可通過(guò)輸送機(jī)構(gòu)311到達(dá)眼用透鏡100處。輸送機(jī)構(gòu)311可含例如如 下之一者或多者機(jī)器人、傳送裝置和與運(yùn)動(dòng)措施連接的軌道系統(tǒng)， 其中所述運(yùn)動(dòng)措施可含傳送帶、鏈、纜或由變速電動(dòng)機(jī)或其他已知的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)(未示出)。
一些實(shí)施方案可含置于托盤(未示出)中的后表面模件101。托盤 可在輸運(yùn)機(jī)構(gòu)311的作用下在兩個(gè)或更多個(gè)加工站301 -309間移動(dòng)。 計(jì)算機(jī)或其他控制器310可與加工站301-309有效連接以監(jiān)控各站 301-309處的工藝并也監(jiān)控輸送機(jī)構(gòu)311以配合透鏡在加工站301-309 間的運(yùn)動(dòng)。
加工站301-309可含例如用來(lái)形成在其中可形成眼用透鏡的塑料 模件101-102的注塑站301。 一旦形成，在一些實(shí)施方案中，用來(lái)形 成眼用透鏡108的模件101-102中的一個(gè)或多個(gè)可釋放靜電荷。塑料 模件可經(jīng)由輸送機(jī)構(gòu)311輸送?？墒褂渺o電荷裝置303如靜電條對(duì)用 來(lái)形成透鏡的 一個(gè)或多個(gè)模件賦予靜電荷而在模件間產(chǎn)生靜電荷差， 其中任何多余聚合物環(huán)將仍粘附于其上的模件帶正電荷。
在一些實(shí)施方案中，賦予的電荷可產(chǎn)生約60kV的靜電荷差，這 可在+或-30kV范圍內(nèi)的任何處實(shí)現(xiàn)。靜電荷可在自模件形成到最終 組裝的任何地方賦予，優(yōu)選的位置沉積站304前即刻賦予。沉積站 304將模件中計(jì)量加入的反應(yīng)混合物沉積，組裝站305可組裝其上已 被賦予靜電荷差的兩個(gè)或更多個(gè)模件。
在一些實(shí)施方案中，反應(yīng)混合物的聚合可在受控地暴露于氧氣的 氣氛(在一些實(shí)施方案中包括無(wú)氧環(huán)境)中進(jìn)行，因?yàn)檠鯕饪蓞⑴c副反 應(yīng)，而副反應(yīng)可能影響所需的光學(xué)質(zhì)量以及聚合透鏡的透明度。
固化站306可包含用于聚合反應(yīng)混合物的裝置。聚合優(yōu)選通過(guò)暴 露反應(yīng)混合物于引發(fā)源下進(jìn)行，所述引發(fā)源可包括例如光化輻射和熱 中的一種或多種。固化站302因此含提供沉積到模件中的反應(yīng)混合物
的引發(fā)源的裝置。在一些實(shí)施方案中，光化輻射可源自模具組件行進(jìn) 于其下的燈泡。燈泡可在與燈泡的軸平行的給定平面中提供足以引發(fā)聚合的光化輻射強(qiáng)度。
在一些實(shí)施方案中，固化站302熱源可有效提高反應(yīng)混合物的溫 度至足以促進(jìn)聚合增長(zhǎng)反應(yīng)并對(duì)抗反應(yīng)混合物在暴露于光化輻射過(guò) 程中的收縮趨勢(shì)并從而促進(jìn)改善聚合。 一些實(shí)施方案可因此包括可保 持反應(yīng)混合物(所謂反應(yīng)混合物是指開(kāi)始聚合前和聚合過(guò)程中的樹(shù)脂) 的溫度高于聚合產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或高于其聚合過(guò)程中的軟化 溫度的熱源。該溫度可隨反應(yīng)混合物中組分的種類和量而異。總的來(lái)
說(shuō)， 一些實(shí)施方案包括能建立并保持約40。C到75。C的溫度的裝置。
在一些實(shí)施方案中，熱源可含在模具組件通過(guò)光化輻射燈泡下時(shí) 向模具組件上和周圍吹暖氣如N2或空氣的導(dǎo)管。導(dǎo)管端可裝配多個(gè) 供暖氣通過(guò)的孔。以這種方式分配氣體有助于獲得殼體中整個(gè)區(qū)域溫 度的均勻性。模具組件周圍整個(gè)區(qū)域上均勻的溫度可促進(jìn)更均勻的聚 合。
模具分離站307可包含分離后曲面模件101與前曲面模件102 的裝置。分離可例如借助將模件撬開(kāi)的機(jī)械手和高速機(jī)器人運(yùn)動(dòng)實(shí) 現(xiàn)。
自動(dòng)透鏡檢查站308可用來(lái)確定透鏡是否有多余聚合物環(huán)缺陷。 自動(dòng)透鏡檢查站可包含例如向用于分析的計(jì)算機(jī)306供給透鏡和相 關(guān)模件的影像的照相機(jī)。包裝站309可包裝透鏡以便銷售。
透鏡材料
在一些實(shí)施方案中，作為非限制性的實(shí)例，本發(fā)明優(yōu)選的透鏡為 可由聚硅氧烷彈性體或水凝膠制備的軟接觸透鏡，所述聚硅氧烷彈性 體或水凝膠包括但不限于聚硅氧烷水凝膠和氟水凝膠。軟接觸透鏡制 劑公開(kāi)于美國(guó)專利5,710,302、 EP 406161、 JP 2000016905、美國(guó)專利 5,998,498、美國(guó)專利6，087，415、美國(guó)專利5,760,100、美國(guó)專利 5,776,999、美國(guó)專利5,789,461、美國(guó)專利5,849,811和美國(guó)專利 5,963,631中。可用來(lái)形成軟接觸透鏡的其他聚合物公開(kāi)于以下美國(guó) 專利6,419,858、 6,308,314和6,416,690中。本發(fā)明的其他優(yōu)選的實(shí)施方案可包括Etafilcon A、 Genfilcon A、 LenefilconA、 Polymacon、 Acquafilcon A、 BalafilconA、 LotrafilconA、 GalyfilconA、 Senofilcon A、聚硅氧烷水凝月交的透4竟，包括例如美國(guó) 專利6,087,415、美國(guó)專利5,760,100、美國(guó)專利5,776,999、美國(guó)專利 5,789,461、美國(guó)專利5,849,811和美國(guó)專利5,965,631中所述的透鏡。 其他實(shí)施方案可包括由預(yù)聚物制得的眼用透鏡。本申請(qǐng)中公開(kāi)的這些 專利以及所有其他專利均通過(guò)全文引用結(jié)合到本文中。
雖然上面已結(jié)合附圖具體地描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 理解在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下，可在形式和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明作 出前述和其他改變，本發(fā)明的精神和范圍應(yīng)僅由附隨的權(quán)利要求的范 圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于處理眼用透鏡模具組件的裝置，其中所述模具組件包含第一模件和第二模件，其中各模件包含透鏡形成表面和凸緣表面，其中可通過(guò)在第一模件的透鏡形成表面和第二模件的透鏡形成表面間以及各模件的凸緣表面間插入透鏡形成材料并固化所述透鏡形成材料而在所述模件間模塑透鏡，且所述裝置包含在第一模件的透鏡凸緣表面與第二模件的凸緣表面間有效賦予靜電荷差的靜電荷裝置。
2. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，其中第一模件 與第二模件間的靜電荷差在約30kV范圍內(nèi)。
3. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，其中第一模件 與第二模件間的靜電荷差在約0.5kV和5.0kV范圍內(nèi)。
4. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，其中第一模件 與第二模件間的靜電荷差在約0.05kV和0.5kV范圍內(nèi)。
5. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，所述裝置還包 含有效釋放第 一模件和第二模件中的至少 一個(gè)中存在的靜電荷的靜 電荷裝置。
6. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，所述裝置還包 含有效確定所形成的透鏡是否包含多余聚合物環(huán)缺陷的自動(dòng)透鏡檢 查系統(tǒng)。
7. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，所述裝置還包 含有效a)確定所形成的一組多個(gè)透鏡中有多少個(gè)包含多余聚合物環(huán) 缺陷；和b)確定賦予多對(duì)中的每一對(duì)相應(yīng)的第 一模件和第二模件上的 靜電荷差是否足以將所述多個(gè)透鏡組中的多余聚合物環(huán)缺陷限制在 低于透鏡的5%的自動(dòng)透鏡檢查系統(tǒng)。
8. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，其中第一模件和第二模件中的至少一個(gè)包含聚丙烯。
9. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，其中第一模件 和第二模件中的至少一個(gè)包含聚苯乙烯。
10. 權(quán)利要求1的用于處理眼用透鏡模具的裝置，其中第一模件 和第二模件中的至少 一個(gè)包含環(huán)狀烯烴共聚物。
11. 一種模塑眼用透鏡的方法，所述方法包括以下步驟 形成多個(gè)模件組件，各模件組件包含含第一模件和第二模件的組；在各組第一模件和第二模件間賦予靜電荷差，其中所述靜電荷差 包括相對(duì)于第一模件而言賦予第二模件的負(fù)電荷； 向第 一模件中計(jì)量加入反應(yīng)混合物；連接構(gòu)成各組的各第二模件與各第 一模件從而在其間形成模腔， 反應(yīng)混合物形成為模腔的形狀，反應(yīng)混合物也形成為與各模件的凸緣 表面接觸的環(huán)；暴露所述反應(yīng)混合物于光化輻射從而在所述多個(gè)^^莫具組件中的 每個(gè)中形成眼用透鏡并同時(shí)在所述多個(gè)模具組件中的至少 一些中形成多余聚合物環(huán)；分離第二模件與第一模件；自動(dòng)檢查所形成的多個(gè)透鏡和相應(yīng)的第一模件的多余聚合物環(huán) 缺陷；和確定所形成的多個(gè)透鏡中的多余聚合物環(huán)缺陷低于發(fā)生率閾值。
12. 權(quán)利要求10的方法，其中賦予第一模件與第二模件間的靜 電荷差在約30kV范圍內(nèi)。
13. 權(quán)利要求10的方法，其中賦予第一模件與第二模件間的靜 電荷差在約0.5kV和5.0kV范圍內(nèi)。
14. 權(quán)利要求10的方法，其中賦予第一模件與第二模件間的靜 電荷差在約0.5kV和0.05kV范圍內(nèi)。
15. 權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括以下步驟自第一模件和第二模件中的至少一個(gè)釋放靜電荷；和 在輸送裝置上輸送已自其釋放靜電的所述第一模件和第二模件 中的至少一個(gè)。
16. 權(quán)利要求11的方法，其中第一模件和第二模件中的至少一 個(gè)包含聚乙烯醇。
17. 權(quán)利要求11的方法，其中第一模件和第二模件中的至少一 個(gè)包含聚丙烯。
18. 權(quán)利要求12的方法，其中用于脫層的所述自動(dòng)透鏡檢查表 明眼用透鏡多余聚合物環(huán)缺陷的發(fā)生率低于1%。
19. 權(quán)利要求12的方法，其中用于脫層的所述自動(dòng)透鏡檢查表 明眼用透鏡多余聚合物環(huán)缺陷的發(fā)生率低于20%。
20. —種用于形成眼用透鏡的模具組件，所述模具組件包含 具有第一靜電荷值的第一凸緣表面；和 具有第二靜電荷值的第二凸緣表面； 其中第 一靜電荷值與第二靜電荷值間的差高于約1 .OkV。
全文摘要
本發(fā)明涉及用來(lái)形成眼用透鏡如接觸透鏡的模具。具體而言，本發(fā)明涉及用含兩個(gè)或更多個(gè)模件的模具組件和靜電荷裝置形成眼用透鏡的裝置、模具和方法，其中所述模具組件(101，102)中的至少一個(gè)模件含凸緣表面(107A，107B)，且所述靜電荷裝置(109，110)在各模件包括所述凸緣表面間有效賦予靜電荷差。
文檔編號(hào)B29D11/00GK101541516SQ200780044313
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者S·F·安塞爾, 殷長(zhǎng)虹 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司