背景技術(shù):
已經(jīng)做出巨大的努力來開發(fā)用于以高的精度、保真度和再現(xiàn)性以及以低成本鑄塑模制水凝膠接觸鏡片的技術(shù)。此類制造技術(shù)之一是所謂的lightstreamtechnologytm(愛爾康公司(alcon)),其涉及可再使用的模具以及在光化輻射的空間限制下固化鏡片形成組合物(美國專利號(hào)5,508,317;5,583,163;5,789,464;5,849,810和8,163,206),這些專利通過引用以其全文結(jié)合在此。lightstreamtechnologytm涉及(1)鏡片形成組合物,(2)以高精度生產(chǎn)的可再使用的模具,和(3)在光化輻射(例如uv/可見光)的空間限制下固化。由于使用可再使用的、高精度的模具,根據(jù)lightstreamtechnologytm生產(chǎn)的鏡片可具有對(duì)初始鏡片設(shè)計(jì)的高一致性和高保真度。另外,由于短的固化時(shí)間和高生產(chǎn)率,具有高品質(zhì)的接觸鏡片能夠以相對(duì)較低的成本生產(chǎn)。
用于醫(yī)療裝置(像接觸鏡片)的現(xiàn)代高體積質(zhì)量生產(chǎn)工藝在每個(gè)生產(chǎn)循環(huán)中利用可再使用的模具。常規(guī)的可再使用的接觸鏡片模具由石英凸底曲面和玻璃凹前曲面組成。該底曲面模具是由單獨(dú)研磨和拋光的石英構(gòu)成的,而該前曲面模具是由高精度壓模和拋光的玻璃構(gòu)成的。然而,由于在光化輻射的空間限制下固化期間留在底曲面模具與前曲面之間的間隙中的鏡片形成材料,用lightstreamtechnologytm在光化輻射空間限制下的固化中的水凝膠接觸鏡片生產(chǎn)可能產(chǎn)生沿著鏡片邊緣的毛邊。此外,當(dāng)在lightstream技術(shù)中制造uv吸收性接觸鏡片時(shí),與當(dāng)制造非uv吸收性接觸鏡片時(shí)相比,鏡片邊緣品質(zhì)問題(毛邊)變得更加嚴(yán)重。
因此,對(duì)于用于前曲面模具的新的可再使用的模具存在需要,這些新的可再使用的模具可以生產(chǎn)具有整齊切割的鏡片邊緣(無毛邊)的鏡片。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)方面本發(fā)明涉及一種用于制備接觸鏡片的可再使用的模具,該模具包括第一半模和第二半模,該第一半模具有與含硅酮鏡片形成組合物接觸的第一模具表面,該第二半模具有與該鏡片形成組合物接觸的第二模具表面,其中該第一半模和該第二半模被配置為接納彼此,這樣使得在該第一模具表面與該第二模具表面之間形成型腔,其中該型腔限定有待模制的接觸鏡片的形狀,其中該鏡片形成組合物是通過光化輻射可聚合和/或可交聯(lián)的,其中這些半模中至少一個(gè)是由硫系化合物玻璃、硒化鋅或硫化鋅制成。
在另一個(gè)方面,本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)接觸鏡片的方法,該方法包括以下步驟:
(1)提供接觸鏡片模具,其中該模具包括第一半模和第二半模,該第一半模具有第一模具,該第二半模具有第二模具表面,其中該第一半模和該第二半模被配置為接納彼此,這樣使得在該第一模具表面與該第二模具表面之間形成型腔,其中該型腔限定有待模制的接觸鏡片的形狀,其中這些半模中至少一個(gè)是由硫系化合物玻璃、硒化鋅或硫化鋅制成,(2)將鏡片形成組合物材料引入到由該第一和第二模具表面形成的該型腔中,其中該鏡片形成材料是通過光化輻射可交聯(lián)和/或可聚合的;(3)交聯(lián)/聚合在該模具中的該鏡片形成材料以形成具有聚合物基質(zhì)的鏡片;(4)打開該模具并且從該模具中移出所形成的接觸鏡片,其中所形成的接觸鏡片特征在于具有沒有毛邊的整齊的鏡片邊緣。
附圖說明
圖1示出了在閉合位置的根據(jù)本發(fā)明的鑄塑模具的示例性實(shí)施例的剖面;
圖2是由圖1中ii指示的大大放大比例的細(xì)節(jié)。
本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)說明
除非另外定義,否則在此使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。總體上,在此使用的命名法和實(shí)驗(yàn)室程序是本領(lǐng)域眾所周知的且常用的。將常規(guī)的方法用于這些程序,如在本領(lǐng)域和各種通用參考文獻(xiàn)中提供的那些。當(dāng)以單數(shù)提供術(shù)語時(shí),諸位發(fā)明人也考慮了該術(shù)語的復(fù)數(shù)。在此使用的命名法和以下描述的實(shí)驗(yàn)室程序是本領(lǐng)域中眾所周知的且常用的那些。如遍及本披露使用的,以下術(shù)語,除非另外指明,應(yīng)該理解為具有以下含義。
“石英”指的是在地球大陸地殼中在長石后的第二最豐富的礦物。它是由sio4硅-氧四面體的連續(xù)構(gòu)架構(gòu)成的,其中每個(gè)氧在兩個(gè)四面體之間共享,產(chǎn)生總的式sio2。
“毛邊”指的是附著到模制的鏡片邊緣的多余材料,其通常必須機(jī)械地去除。這典型地是由固化模具的兩個(gè)表面之間的材料造成的。例如,在光化輻射的空間限制下的固化期間,從留在底曲面模具與前曲面之間的間隙中的鏡片形成材料形成毛邊。
“光學(xué)品質(zhì)表面”指的是具有小于30nm、優(yōu)選地小于20nm、最優(yōu)選小于10nm的表面粗糙度的玻璃表面。
如在此使用的“約”是指被稱為“約”的數(shù)字包括所敘述的數(shù)字加上或減去那個(gè)所敘述的數(shù)字的1%-10%。
“任選的”或“任選地”是指隨后描述的事件或情況可能發(fā)生或可能不發(fā)生,并且是指該描述包括其中該事件或情況發(fā)生的情形以及其中其不發(fā)生的情形。
“眼科鏡片”指的是接觸鏡片和/或眼內(nèi)鏡片?!敖佑|鏡片”指的是可放置在佩帶者眼睛上或內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。接觸鏡片可以矯正、改進(jìn)或改變使用者的視力,但不是必須如此?!肮柰z接觸鏡片”指的是包含硅酮水凝膠材料的接觸鏡片。
如在本申請(qǐng)中使用的,術(shù)語“水凝膠”或“水凝膠材料”指的是不可溶于水的并且當(dāng)完全水合時(shí)可以在其聚合物基質(zhì)內(nèi)包含按重量計(jì)至少10%的水的交聯(lián)的聚合物材料。
“硅酮水凝膠”指的是含硅酮的水凝膠。硅酮水凝膠典型地是通過共聚可聚合的組合物獲得的,該可聚合的組合物包含至少一種含硅酮的乙烯基單體或至少一種含硅酮的乙烯基大分子單體或至少一種含硅酮的具有烯鍵式不飽和基團(tuán)的預(yù)聚物。
“乙烯基單體”指的是具有一個(gè)唯一的烯鍵式不飽和基團(tuán)的化合物。
術(shù)語“烯屬不飽和基團(tuán)”或“烯鍵式不飽和基團(tuán)”在此在廣義上使用并且旨在包含含有至少一個(gè)>c=c<基團(tuán)的任何基團(tuán)。
“uv吸收性乙烯基單體”指的是包含烯鍵式不飽和基團(tuán)和uv吸收性部分的化合物,其可以吸收或篩選出在從200nm至400nm范圍內(nèi)的uv輻射,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。
“光化輻射的空間限制”指的是其中呈射線形式的能量輻射通過例如掩?;蚱琳匣蚱浣M合引導(dǎo)以便以空間受限制的方式撞擊到具有明確定義的外圍邊界的區(qū)域上的行為或過程。uv輻射的空間限制通過使用掩模或屏障獲得,該掩模或屏障具有輻射(例如uv和/或可見光)可透過的區(qū)域、圍繞該輻射可透過區(qū)域的輻射(例如,uv和/或可見光)不可透過的區(qū)域、以及為該輻射不可透過的與輻射可透過的區(qū)域之間的邊界的投影輪廓,如在美國專利號(hào)6,800,225(圖1-11)、和6,627,124(圖1-9)、7,384,590(圖1-6)、以及7,387,759(圖1-6)的附圖中示意性示出的,將所有這些專利以其全文通過引用結(jié)合。掩模或屏障允許空間投射具有由該掩模或屏障的投影輪廓所限定的橫截面輪廓的一束輻射(例如,uv輻射和/或可見輻射)。投射的輻射(例如,uv輻射和/或可見輻射)束限制撞擊在位于從模具的第一模具表面至第二模具表面的投射束路徑中的鏡片配制品上的輻射。所產(chǎn)生的接觸鏡片包括由該第一模具表面限定的前表面、由該第二模具表面限定的相反的后表面、以及由該投射的uv和/或可見光束的截面輪廓(即,輻射的空間限制)限定的鏡片邊緣。用于該交聯(lián)的輻射是輻射能,尤其是uv輻射(和/或可見輻射)、γ幅射、電子輻射或熱輻射,該輻射能優(yōu)選地呈基本平行的束的形式,以便一方面實(shí)現(xiàn)好的限制并且另一方面有效利用該能量。
“鏡片形成材料”指的是可以通過光化輻射聚合和/或交聯(lián)以形成接觸鏡片的材料。
“光化輻射”指的是適合形式的能量的輻射。光化輻射的實(shí)例包括但不限于光輻射(例如,uv輻射)、γ幅射、電子輻射、x-射線照射、微波照射、熱輻射等。
“uva”指的是在316與380納米之間的波長下發(fā)生的輻射;“uvb”指的是在280與315納米之間發(fā)生的輻射;“紫光”指的是在381與440納米之間的波長下發(fā)生的輻射。
“uva透射率”(或“uva%t”)、“uvb透射率”或“uvb%t”和“平均紫光透射率”或“紫光%t”是通過下式計(jì)算的:
其中發(fā)光率%t根據(jù)iso18369-3定義(第4.6.1.2節(jié))
“uv吸收性硅酮水凝膠接觸鏡片”是指具有在280與315納米之間約10%或更低的uvb透射率,在316與380納米之間約30%或更低的uva透射率,任選地(但是優(yōu)選地)在381nm與440nm之間約70%或更低的平均紫光透射率的硅酮水凝膠接觸鏡片。uv吸收性硅酮水凝膠接觸鏡片在一定程度上保護(hù)眼睛免受由uv輻射和潛在地高能量紫光(hevl)造成的損害。
根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)將從以下的說明結(jié)合附圖看出。
設(shè)計(jì)在圖1中示出的裝置用于從可以通過uv輻射聚合或交聯(lián)的液體起始材料制造接觸鏡片。它包括模具1和能源2a(在此uv光源)、以及用于將由能源2a提供的能量以基本上平行束的形式引導(dǎo)至該模具的器件2b。當(dāng)然,能源2a和器件2b還可以結(jié)合以形成單一單元。
該模具由兩個(gè)半模11和12組成,這兩個(gè)半模各自具有彎曲的模具表面13和14,這些模具表面一起限定模腔15,該模腔進(jìn)而決定有待制造的接觸鏡片的形狀。在該附圖中的上半模11的模具表面13是凸的并且決定接觸鏡片的后且底表面(具有連接的邊緣區(qū));這個(gè)半模通常被稱為父半模。相反地,相應(yīng)地被稱為母半模的另一個(gè)半模的模具表面14是凹的并且決定有待制造的接觸鏡片的正面(同樣具有連接的邊緣區(qū))。
模腔15不是完全且緊密閉合的,而是在該圖解的實(shí)施例中在其外圍邊緣(限定有待制造的接觸鏡片的邊緣)周圍是打開的,并且連接到相對(duì)窄的環(huán)形間隙16上。由在父半模11和母半模12各自上的平的模具壁17和18限制或形成該環(huán)形間隙16。為了防止該模具的完全閉合,在母模具12上提供隔離件,例如呈若干螺栓19a或19b的形式,并且這些隔離件與父模具11的凸緣或法蘭20相互作用并且保持這兩個(gè)半模在這樣分離的距離下使得所述環(huán)形間隙16產(chǎn)生。如在圖1中由右邊具有螺紋的隔離螺栓19b象征性地指示的,這些隔離件還可以具有可調(diào)整的或彈簧作用的形成。以此方式,在交聯(lián)過程期間這兩個(gè)半模11、12可以朝向彼此移動(dòng)以通過調(diào)整這些隔離件(由示出旋轉(zhuǎn)方向的箭頭19c象征性地指示的)或靠彈簧作用平衡滲漏。當(dāng)然,該模具可以以通常的方式打開和閉合,例如通過在此僅僅通過箭頭符號(hào)1a指示的閉合單元。平衡滲漏的在這兩個(gè)半模11、12之間的間隙的調(diào)整還可以例如使用這個(gè)外部閉合單元進(jìn)行。
還可想到的是可以提供一系列區(qū)段間隙,而不是連續(xù)的環(huán)形間隙16和這些隔離件19a和19b,在這些單獨(dú)的區(qū)段間隙之間的中間區(qū)域接替這些隔離件的功能。當(dāng)然,半模的其他配置也是可想到的。
在環(huán)形間隙16的區(qū)域中的模具壁17上,存在對(duì)于所使用的能量形式(在此該能量形式是uv光)不可透過的掩模21,(或者至少具有與該模具的透過性相比差透過性的掩模),并且這個(gè)掩模恰當(dāng)?shù)匮由斓侥G?5,并且除了該模腔之外,掩蔽模具1的所有其他部分、中空空間或區(qū)域(與液體的、未交聯(lián)的、可能多余的材料接觸或者可能與其接觸)免于輻射能。該鏡片邊緣的部分區(qū)域因此不是由通過模具壁的材料的限制形成的,而是通過觸發(fā)聚合或交聯(lián)的能量的輻射或其他形式的空間限制形成的。
在uv光的情況下,掩模21可以優(yōu)選地是鉻層,該鉻層可以通過例如從攝影或uv光刻已知的方法產(chǎn)生。掩模21不必要必須被固定;它還可以是例如可去除的或可交換的。
圖2作為放大的細(xì)節(jié)示出了在模腔15與環(huán)形通道16之間的過渡區(qū)中的模具1的安排。通過舉例,型腔15在此具有對(duì)應(yīng)于所謂的軟接觸鏡片cl的典型邊幾何形狀的形狀。該型腔邊,以及因此該鏡片邊,在此是通過兩個(gè)壁面22和23形成的,這兩個(gè)壁面彼此成直角安排并且被對(duì)應(yīng)地安排在陽半模和陰半模11和12上。那兩個(gè)壁面、和由它們限定的接觸鏡片的邊區(qū)域的寬度和高度對(duì)應(yīng)地由x和y指示。顯然,該鏡片邊實(shí)際上還可以是稍稍圓形的。
如可以清楚地看出的,陰半模12的圓柱形壁面23沒有恰當(dāng)?shù)匮由熘钡疥柊肽?1的平壁面22和壁面17(處于與其無縫相鄰),而是低了量δy,這樣使得在這兩個(gè)半模11和12的壁面17與壁面18之間已經(jīng)提及的環(huán)形間隙16形成或保持開放。
在這個(gè)示例實(shí)施例中的陽半模11的壁面17上提供的掩模21水平地精確延伸直到陰半模12的壁面23的延伸部分23a。如果引起交聯(lián)的呈平行束3形式的uv光是與該壁面22和17成直角并且與圓柱形壁面23成平行入射,則成直角位于掩模21下面的空間是在陰影中并且僅僅位于型腔15內(nèi)部(在假想的壁延伸部分23a內(nèi)部)的材料交聯(lián),導(dǎo)致整齊且無毛刺的鏡片邊,該鏡片邊不要求任何隨后的機(jī)械加工。如果使用平行的能量輻射,因此,不計(jì)衍射和散射效應(yīng)(在實(shí)踐中通常是微不足道的),掩模21的輪廓被二維平行地且(在這種情況下)向下轉(zhuǎn)移至接觸鏡片的邊區(qū)域內(nèi)。因此,如果這兩個(gè)半模11和12通過具有高度δy的環(huán)形間隙16彼此分離,則該邊朝向由通過該能量輻射的空間限制的那個(gè)位移產(chǎn)生的區(qū)域的外部形成。
總體上,在一個(gè)方面本發(fā)明針對(duì)一種用于制備接觸鏡片的可再使用的模具,該模具包括第一半模和第二半模,該第一半模具有與含硅酮鏡片形成組合物接觸的第一模具表面,該第二半模具有與該鏡片形成組合物接觸的第二模具表面,其中該第一半模和該第二半模被配置為接納彼此,這樣使得在該第一模具表面與該第二模具表面之間形成型腔,其中該型腔限定有待模制的接觸鏡片的形狀,其中該鏡片形成組合物是通過光化輻射可聚合和/或可交聯(lián)的,其中這些半模中至少一個(gè)是由硫系化合物玻璃、硒化鋅或硫化鋅制成。
lightstreamtechnologytm(愛爾康公司(alcon))涉及可再使用的模具以及在光化輻射的空間限制下固化鏡片形成組合物。根據(jù)lightstreamtechnologytm,引起交聯(lián)的能量在材料上的撞擊在空間上限制于模腔區(qū)域,這樣使得基本上僅僅位于該模腔(也就是說接觸鏡片區(qū)域)中的起始材料被交聯(lián)。存在的任何多余的起始材料不聚合或交聯(lián)。在那種安排中,接觸鏡片邊緣的部分區(qū)域不是通過由模具壁對(duì)材料的機(jī)械限制而是通過觸發(fā)聚合或交聯(lián)的撞擊能量(通常是uv或某些其他輻射)的空間限制形成的。作為這兩種措施的結(jié)果,在優(yōu)選的安排中可以避免這兩個(gè)半模之間的接觸,這樣使得它們不變形并且因此可以再次使用。
在本發(fā)明中使用適用于輻射的空間限制的可再使用的模具,所投射的輻射束限制撞擊在位于從該可再使用的模具的第一模具表面到第二模具表面的所投射束的路徑中的該鏡片形成材料的預(yù)聚合混合物上的輻射(例如,uv輻射)。所得接觸鏡片包括由第一模具表面限定的前表面、由第二模具表面限定的相反的后表面、以及由所投射的輻射束的截面輪廓(即,輻射的空間限制)限定的鏡片邊緣。適合用于輻射的空間限制的可再使用的模具的實(shí)例包括但不限于在美國專利號(hào)6,627,124;6,800,225;7,384,590和7,387,759中披露的那些,這些專利通過引用以其全文結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明,在一側(cè)上施加能量,原則上可能的是,由經(jīng)受住該可交聯(lián)材料或其組分的任何材料生產(chǎn)背離能源的半模。然而,根據(jù)能量輻射的類型(例如固化光的波長),預(yù)期固化光的潛在反射和散射,并且這些可能可能地導(dǎo)致不希望的效果,例如在邊緣上產(chǎn)生毛邊,因?yàn)楣袒獾姆瓷浜蜕⑸鋵⒕酆显趦蓚€(gè)模具之間的間隙區(qū)域內(nèi)的鏡片形成材料。
本發(fā)明部分地基于以下發(fā)現(xiàn):可以使用lightstreamtechnologytm用模具系統(tǒng)制備硅酮水凝膠接觸鏡片,該模具系統(tǒng)具有由硫系化合物玻璃、硒化鋅或硫化鋅制成的至少一個(gè)半模,使能夠獲得具有整齊的鏡片邊緣(沒有毛邊)的接觸鏡片,因?yàn)椴粌H硫系化合物玻璃透射nir(近-ir)和mwir(中波-ir),同時(shí)硒化鋅和硫化鋅具有從可見光約500-600nm到約15,000nm的良好的光透射率,而且硫系化合物玻璃、硒化鋅、硫化鋅還具有不小于350nm的uv透射截止波長(定義為%透射率不大于1%)。據(jù)信通過使用具有由硫系化合物玻璃、硒化鋅或硫化鋅制成的至少一個(gè)半模的模具系統(tǒng)減少固化光的反射和散射。
硫系化合物玻璃、硒化鋅或硫化鋅可以單點(diǎn)金剛石車削(spdt)以產(chǎn)生光學(xué)品質(zhì)表面。因此,硫系化合物玻璃、硒化鋅、硫化鋅可能是作為前曲面模具材料非常適合的。
硫化鋅也被用作紅外光學(xué)材料,透射從可見光波長到剛超過12微米。它可以被平面地用作光學(xué)窗口或成形為鏡片。通過從硫化氫氣體和鋅蒸氣合成將其作為微晶片制備,并且這作為flir等級(jí)(前視紅外線(forwardlookingir))出售,其中硫化鋅呈乳黃色不透明形式。將這種材料熱等靜壓(hiped)以消除普通級(jí)材料中出現(xiàn)的微觀空隙和缺陷,并可以轉(zhuǎn)化為稱為cleartran(商標(biāo))的清除了水的(water-clear)形式。硫化鋅從羅門哈斯/莫爾頓先進(jìn)材料公司(rohm&haas/mortonadvancedmaterials)、尼伏技術(shù)公司(nivotechnology)、科寧公司(corning)、crystran公司和費(fèi)爾菲爾德晶體技術(shù)公司(fairfieldcrystaltechnology)可商購。
硒化鋅被用作具有寬的透射波長范圍(0.45μm至21.5μm)的紅外光學(xué)材料。與硫化鋅類似,硒化鋅通過從硒化氫氣體和鋅蒸氣合成作為微晶片生產(chǎn)。硒化鋅材料是化學(xué)惰性、非吸濕性并且高純度的產(chǎn)品,該產(chǎn)品由于其極低的體損失、高耐熱沖擊性和在幾乎所有環(huán)境中的穩(wěn)定性在許多光學(xué)應(yīng)用中非常有效,容易機(jī)加工。為了獲得優(yōu)越的透射率,硒化鋅晶體通過化學(xué)氣相沉積工藝(cvd)生長。硒化鋅cvd是多晶材料,展示優(yōu)越的co2激光透射率,并被用于co2激光加工中使用的透射光學(xué)部件中。硒化鋅從羅門哈斯/莫爾頓先進(jìn)材料公司(rohm&haas/mortonadvancedmaterials)、尼伏技術(shù)公司(nivotechnology)、科寧公司(corning)、crystran公司和費(fèi)爾菲爾德晶體技術(shù)公司(fairfieldcrystaltechnology)可商購。
硫系化合物玻璃是含有大量硫族元素族中的元素(硫、硒或碲)的玻璃類型。這些類型的玻璃可以提供在4.0μm與14.0μm波長之間的良好的透射率。硫系化合物玻璃可從肖特公司(schott)商購。
根據(jù)本發(fā)明,鏡片形成材料指的是可以通過光化輻射聚合和/或交聯(lián)以形成接觸鏡片的任何材料。一組優(yōu)選的鏡片形成材料是水溶性和/或可熔化的預(yù)聚物。將有利的是鏡片形成材料主要包含一種或多種優(yōu)選地呈基本純形式的預(yù)聚物(例如,通過超濾純化的)。例如,如在美國專利號(hào)5,508,317;8,030,369和美國專利申請(qǐng)公開號(hào)2006/0251696中所說明的,預(yù)官能化的pva(聚乙烯醇)聚合物用作鏡片形成材料,這些專利通過引用以其全文結(jié)合在此。更優(yōu)選的一組鏡片形成材料是含硅酮的水凝膠。通常,含硅酮的水凝膠包含至少一種選自下組的組分,該組由以下各種組成:含硅酮的乙烯基單體、含硅酮的乙烯基大分子單體、含硅酮的預(yù)聚物、親水性乙烯基單體、疏水性乙烯基單體、交聯(lián)劑、自由基引發(fā)劑(光引發(fā)劑或熱引發(fā)劑)、親水性乙烯基大分子單體/預(yù)聚物、以及其組合,如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的,如在美國專利號(hào)5,760,100和8,480,227中所說明的,將這些專利通過引用以其全文結(jié)合。還更優(yōu)選的一組鏡片形成材料是uv吸收性含硅酮水凝膠。通常,uv吸收性含硅酮水凝膠鏡片形成混合物包含至少一種親水性乙烯基單體、至少一種含硅氧烷的乙烯基單體、至少一種聚硅氧烷交聯(lián)劑(具有兩個(gè)或更多個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán))、至少一種吸收紫外光以及任選地(但優(yōu)選地)從381nm至440nm的高能紫光的uv吸收性乙烯基單體、至少一種著色劑和至少一種能夠在使用包括在約380至約550nm范圍內(nèi)的光的光源的輻射下引發(fā)自由基聚合的鍺基諾里什i型(norrishtypei)光引發(fā)劑,并且將該uv吸收性含硅酮水凝膠鏡片形成混合物在模具中用在從380至550nm范圍內(nèi)的光照射,并且交聯(lián)該鏡片形成材料以形成uv吸收性硅酮水凝膠接觸鏡片,如在共同未決案美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/884181中所說明的,將該案通過引用以其全文結(jié)合。任何合適的uv吸收性乙烯基單體可用于本發(fā)明的uv吸收性聚合物的制備中。用于本發(fā)明中的uv吸收性乙烯基單體包括二苯甲酮部分,優(yōu)選苯并三唑部分。在優(yōu)選的實(shí)施例中,在本發(fā)明中使用的uv吸收性乙烯基單體是吸收紫外光和高能紫光(hevl)兩者的含有苯并三唑的uv/hevl吸收劑,例如2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)苯并三唑(2-丙烯酸,2-甲基-,2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯基]乙酯,norbloc)。任何鍺基諾里什i型光引發(fā)劑可以用于uv吸收性含硅酮水凝膠鏡片形成混合物中,只要它們能夠在用包括在約380至約550nm范圍內(nèi)的光的光源照射下引發(fā)自由基聚合。鍺基諾里什i型光引發(fā)劑的實(shí)例是us7,605,190(通過引用以其全文結(jié)合在此)中所述的?;N化合物。為了固化uv吸收性含硅酮水凝膠鏡片形成混合物,光源可以是發(fā)射足夠活化鍺基諾里什i型光引發(fā)劑的在380-550nm范圍內(nèi)的光的任何光源。藍(lán)色光源是可商購的并且包括:palatraycu藍(lán)光單元(從加利福尼亞州爾灣賀利氏古莎公司(heraeuskulzer,inc.,irvine,calif.)可獲得)、fusionf450藍(lán)光系統(tǒng)(從德克薩斯州理查森teamco(teamco,richardson,tex.)可獲得)、dymaxbluewave200、來自opsytec的led光源(385nm、395nm、405nm、435nm、445nm、460nm)、來自濱松(hamamatsu)的led光源(385nm)以及ge24”藍(lán)色熒光燈(從美國通用電氣公司(generalelectriccompany,u.s.)可獲得)。優(yōu)選的藍(lán)色光源是來自opsytec的uvled(以上描述的那些)??紤]到光源和光引發(fā)劑,光源的強(qiáng)度設(shè)定為產(chǎn)生良好品質(zhì)的鏡片。光源的總強(qiáng)度優(yōu)選地是從約10至約100mw/cm2,在380nm至550nm范圍內(nèi)優(yōu)選地從約20至約60mw/cm2是更優(yōu)選的。交聯(lián)可以在約40分鐘或更短的任何時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行,優(yōu)選地在非常短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行(例如在≤約120秒內(nèi)、優(yōu)選在≤約80秒內(nèi)、更優(yōu)選在≤約50秒內(nèi)、甚至更優(yōu)選在≤約30秒內(nèi)、并且最優(yōu)選在5至30秒內(nèi))。
在另一個(gè)方面,本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)接觸鏡片的方法,該方法包括以下步驟:
(1)提供接觸鏡片模具,其中該模具包括第一半模和第二半模,該第一半模具有第一模具,該第二半模具有第二模具表面,其中該第一半模和該第二半模被配置為接納彼此,這樣使得在該第一模具表面與該第二模具表面之間形成型腔,其中該型腔限定有待模制的接觸鏡片的形狀,其中這些半模中至少一個(gè)是由硫系化合物玻璃、硒化鋅玻璃或硫化鋅玻璃制成,
(2)將鏡片形成組合物材料引入到由該第一和第二模具表面形成的該型腔中,其中該鏡片形成材料是通過光化輻射可交聯(lián)和/或可聚合的;
(3)交聯(lián)/聚合在該模具中的該鏡片形成材料以形成具有聚合物基質(zhì)的鏡片;
(4)打開該模具并且從該模具中移出所形成的接觸鏡片,
其中所形成的接觸鏡片的特征在于具有沒有毛邊的整齊的鏡片邊緣。
上述披露內(nèi)容將使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明??梢詫?duì)在此描述的各個(gè)實(shí)施例作出各種修改、變化和組合。為了使讀者能夠更好地理解其具體實(shí)施例及優(yōu)點(diǎn),建議參考以下實(shí)例。所旨在的是本說明書和實(shí)例被認(rèn)為是示例性的。
實(shí)例1
制備ce-pdms大分子單體
在第一步驟中,將α,ω-雙(2-羥基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷(mn=2000,信越公司(shin-etsu),kf-6001a)用異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)通過使49.85g的α,ω-雙(2-羥基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷與11.1gipdi在150g干燥的甲基乙基酮(mek)中在0.063g二月桂酸二丁基錫(dbtdl)存在下反應(yīng)而進(jìn)行封端。將該反應(yīng)保持在40℃下持續(xù)4.5h,形成ipdi-pdms-ipdi。在第二步驟中,將164.8g的α,ω-雙(2-羥基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷(mn=3000,信越公司,kf-6002)與50g干燥mek的混合物逐滴添加至該ipdi-pdms-ipdi溶液中,向該溶液中已經(jīng)添加了另外的0.063gdbtdl。將反應(yīng)器保持在約40℃下持續(xù)4.5h,形成ho-pdms-ipdi-pdms-ipdi-pdms-oh。然后在減壓下除去mek。在第三步驟中,在第三步驟中通過添加7.77g的甲基丙烯酸異氰酸基乙基酯(iem)和另外的0.063g的dbtdl用甲基丙烯?;趸一鶊F(tuán)封端末端羥基,形成iem-pdms-ipdi-pdms-ipdi-pdms-iem(即,用甲基丙烯酸酯基團(tuán)封端的ce-pdms)。
替代制備具有末端甲基丙烯酸酯基團(tuán)的ce-pdms大分子單體
將240.43g的kf-6001添加至配備有攪拌、溫度計(jì)、低溫恒溫器、滴液漏斗、和氮?dú)?真空入口適配器的1-l反應(yīng)器內(nèi),并且然后通過施加高真空(2×10-2毫巴)進(jìn)行干燥。然后,在干燥氮?dú)獾臍夥障拢缓髮?20g蒸餾過的mek添加至該反應(yīng)器內(nèi)并且充分?jǐn)嚢柙摶旌衔?。?.235g的dbtdl添加至該反應(yīng)器中。在將該反應(yīng)器升溫至45℃之后,通過加料漏斗在10分鐘內(nèi)在中等攪拌下將45.86g的ipdi添加至該反應(yīng)器中。將該反應(yīng)保持在60℃下持續(xù)2小時(shí)。然后添加溶解于452g蒸餾過的mek中的630g的kf-6002并且攪拌直到形成均勻的溶液。添加約0.235g的dbtdl,并且將該反應(yīng)器保持在約55℃下在干燥氮?dú)飧采w下過夜。次日,通過閃蒸去除mek。冷卻該反應(yīng)器并且然后將22.7g的iem裝入該反應(yīng)器中,接著是裝入約0.235g的dbtdl。在約3小時(shí)之后,添加另外的3.3g的iem并且允許該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行過夜。次日,將該反應(yīng)混合物冷卻至約18℃以獲得具有末端甲基丙烯酸酯基團(tuán)的ce-pdms大分子單體。
實(shí)例2
用于鏡片制造的配制品(鏡片形成材料的預(yù)聚合混合物)的制備
鏡片配制品2通過以下方式制備:混合下表1中列出的組分、然后在40℃下加熱20分鐘。配制品2需要在50℃下加熱20min。
表1
l-peg2000:n-(羰基-甲氧基聚乙二醇-2000)-1,2-二硬脂?;?sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺鈉鹽(n-(carbonyl-methoxypolyethyleneglycol-2000)-1,2-disteaoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamin,sodiumsalt);
ce-pdms:在實(shí)例2中制備的擴(kuò)鏈的聚二甲基硅氧烷交聯(lián)劑;
dma:n,n-二甲基丙烯酰胺;
tris-am:n-[三(三甲基甲硅烷氧基)-甲硅烷基丙基]丙烯酰胺;
dmpc:1,2-二肉豆蔻?;?sn-甘油基-3-磷酰膽堿(phophocholine)
cup著色劑:在tris丙烯酰胺三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯中的5%銅酞菁藍(lán)顏料分散體,
實(shí)例3
paa-涂覆溶液。通過以下方式制備聚丙烯酸(paa)涂覆溶液:將一定量的paa(分子量:450kda,來自路博潤公司(lubrizol))溶解于給定體積的1-丙醇(1-proh)中以具有按重量計(jì)約0.44%的濃度,并且用甲酸將ph調(diào)節(jié)至約2.0。
包裝內(nèi)涂覆溶液(ipc鹽水)的制備。聚(aam-共-aa)(90/10)部分鈉鹽(約90%固體含量,聚(aam-共-aa)90/10,mw200,000)是從波利塞斯公司(polysciences,inc.)購買的并且按接收的原樣使用。聚酰胺胺表氯醇(polyamidonamineepichlorohydrin)(pae)(kymene,用nmr測定氮雜環(huán)丁烷鎓(azetidinium)含量為0.46)作為水性溶液購自亞什蘭公司(ashland)并且按接收的原樣使用。ipc鹽水是通過將約0.07%w/w的聚(aam-共-aa)(90/10)和約0.15%的pae(約8.8毫摩爾的初始氮雜環(huán)丁烷鎓毫摩爾當(dāng)量)溶解于磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)(約0.044w/w%nah2po4·h2o、約0.388w/w/%na2hpo4·2h2o、約0.79w/w%nacl)中并且調(diào)節(jié)ph至7.2-7.4來制備。然后將ipc鹽水在約70℃下熱預(yù)處理持續(xù)約4小時(shí)(熱預(yù)處理)。在此熱預(yù)處理期間,聚(aam-共-aa)和pae彼此部分交聯(lián)(即不消耗pae的所有氮雜環(huán)丁烷鎓基團(tuán))以在ipc鹽水中形成分支聚合物網(wǎng)絡(luò)內(nèi)含有氮雜環(huán)丁烷鎓基團(tuán)的水溶性且可熱交聯(lián)的親水聚合物材料。在熱預(yù)處理之后,將該ipc冷卻至室溫,然后使用0.22微米pes膜濾器過濾。
實(shí)例4
使用配制品2的鏡片制造。
鏡片通過在兩套可再使用的模具中由以上制備的鏡片配制品進(jìn)行鑄塑模制來制備。用于鏡片樣品2a的第一套使用石英底曲面半模和n-b270玻璃前曲面半模,并且用于鏡片樣品2b的第二套使用石英底曲面半模和硒化鋅玻璃前曲面半模。在實(shí)例2中制備的鏡片配制品2用于鏡片樣品2a和2b兩者。使用opsytec公司供應(yīng)的445nmled輻射在模具中的鏡片配制品持續(xù)25秒。所測量的從200至800nm的總強(qiáng)度是54mw/cm2(總強(qiáng)度)。然后通過浸入以下系列浴中萃取鑄塑模制的接觸鏡片:去離子(di)水浴(約56秒);3個(gè)甲基乙基酮(mek)浴(對(duì)應(yīng)地約22、78、224秒,(di)水浴(約56秒)。在鏡片萃取之后,使鏡片與以上制備的paa-涂覆溶液接觸持續(xù)44秒以在每個(gè)鏡片上形成paa涂層,然后平衡到水中,并且然后放置到含有0.65ml的以上制備的ipc鹽水的聚丙烯殼體中,并且在121℃下高壓滅菌45分鐘。
鏡片特性和固化條件在下表2中給出。
表2