含有添加剂的模塑料 本发明涉及一种含有内脱模添加剂或表面活性剂的新颖聚合物配方，有助于模具组件在聚合物制品例如软接触镜的模塑时使用的多件式模具中相互脱离。本发明也涉及由所述聚合物配方制造的模以及使模具组件相互脱离的方法。
目前有众多方法被用来制造亲水性聚合物制品，例如软接触透镜。已经使用各种各样技术，例如旋转铸造、静态铸塑、车床加工(Lathing)以及铸造和车床加工并用，特别是通过使用双件模具。供制造亲水性接触透镜用的所述模具部件一般由适合于与配合的基础模具曲线部件相结合形成供制造接触透镜用的双件模具的前曲线模具部件的曲线(凹/凸)中心组成。这些亲水性接触透镜通常由亲水性聚合物构成，在为数众多的材料中，优选HEMA基聚合物(甲基丙烯酸羟乙酯)。
模具组件(在其中模塑亲水性聚合物接触透镜)可由合适板组成，每个包括几个接受模具部件的模腔，部件具有能形成曲线接触镜的阴模和/或阳模基面或曲线模具部件。正如例如在模塑技术中所述的，模具可由适当选择的惯用塑性材料构成，从而亲水性聚合物制品(即接触透镜)能在模具之间的模腔内形成，并有可能粘在模具部件的一或两个上。在使用供模塑亲水性接触透镜用的可分离的双件模具时，在完成模塑步骤后，极其重要的是能从其表面接合处脱离亲水性接触透镜而没有粘在模具部件上或至少一个模瓣上，并能分离模具部件而没有导致损害接触透镜，以使透镜变成不可使用。用来从模具(尤其想以物理方式分离的双件模具)表面有效脱离亲水性接触透镜的各种方法是通过应用激光或红外线加热模具分离装置，采用外加热和/或应用加热地气体、热空气或蒸汽。但是，经常在脱模操作过程中损害接触透镜。一般使接触透镜不能满足所要求的质量和/或检验标准的潜在损害可能在于边缘裂缝和碎裂片、裂痕和其它在接触透镜上形成的表面疵点。废弃透镜的其它原因是“孔”，即铸件中心的孔隙，它是在模塑过程中在透镜中产生的。
U.S.4159292公开了(授权于Neefe)一种控制从树脂光学模具中脱离铸造聚合物光学透镜的方法，该方法通过在用透镜模具形成树脂状材料之前用脱模剂涂布树脂状模塑材料粒子。这些脱模剂，例如硅油、聚乙烯醇、硬脂酸、氟代烃和石腊都是模塑树脂的外用添加剂。这些外用添加剂本身具有容易从模塑树脂的表面洗去的缺点，并显示出保留在透镜材料上的倾向。此外，这些添加剂不是均匀分布在模具中。因此透镜材料与模塑树脂的分离的难易程度取决于分布。在模的一些地方，可能阻力很小，而在另一些地方，表面之间可能存在摩擦力。因此，使用这种方法学，结果，需要寻找有利于脱模工艺的新的模塑配方，以使在脱模时使接触透镜损害的危险降到最低程度，同时也降低透镜中有孔的危险。
本发明通过使用模部件之一的另选材料实现这些目的。这种新配方的优点大大降低透镜和模具部件间的粘合力，由此使模塑材料容易脱离并使由脱模工艺引起的和在脱模过程中引起的在透镜中产生疵点的危险降到最低程度。此外，这些新材料的附加优点在于降低了接触透镜形成孔的倾向。
因此，为了改进所述亲水性聚合物制品，尤其亲水性聚合物接触透镜从其两模具结构的模腔(在其中进行模塑)中以无疵点状态自动脱离的能力。本发明设想制造一种新配方的模具结构。本发明提供含有内脱模剂或表面活性剂的透镜模塑料的配方。这使添加剂沿模塑树脂表面有改进的和基本上均匀的分布，并降低了添加剂保留在透镜上的可能性。因此，表面之间的粘合力大大降低，由此使上述疵点的危险降到最小。
这种配方是聚苯乙烯或聚丙烯的模塑树脂状热塑性聚合物。这种添加剂是表面活性剂或脱模剂，例如蜡和皂及油。尤其添加剂是具有分子量范围 5000-200,000的聚丙烯蜡，具有分子量5000-200,000的聚乙烯蜡，具有5-26个碳原子的脂肪酸，分子量200-2,000的烃基羧酸酰胺，分子量200-2,000的甘油酯，硬脂酸盐，分子量2000-100,000的硅氧烷，褐煤蜡，混合酯，氧化蜡，或其混合物。
这种形成物与至少0.1％内添加剂(w/w)混合和用至少0.1％内添加剂(w/n)浸渍，当这种材料被用来制造一种供制造接触透镜用的模具组合件中的模瓣中的一个时，已发现形成的透镜几乎很少有上述疵点，因此，本发明的一方面是指包含此新配方的模瓣。这种模瓣是模具组合件的部件。因此，本发明的另一方面是针对模具组合件，它包含含有本发明配方(配制料)的所述模瓣。
模具组合件包括至少两件，阴凹件(前件)和阳凸件(背件)，在它们之间形成腔，当所述两件配合时，至少一件在其左右有法兰。尤其是，模具组合件包括前模瓣和与其接触的背模瓣，由此确定并包围它们之间的模腔，和在所述模腔中的可聚合组合物(与所述模瓣接触)，它的前模具有凹面、凸面和圆周边缘的中心弧形部分，其中所述凹面的与所述可聚合组合物接触的部分具有在所述模具组合件中生产的接触透镜的前曲线的曲度，该部分足够光滑以便使通过聚合与所述表面接触的所述可聚合组合物而形成的接触透镜的表面是光学上可接受的，所述前模也具有与圆周边缘成一体的并包围它的和在垂直于轴的平面内从边缘延伸的环形法兰，且前模从所述法兰延伸；而背模具有一个有凹面、凸面和圆周边缘的中心弧形部分，其中与所述可聚合组合物接触的所述凸面部分具有在所述模具组合件中生产的接触透镜的背曲线的曲度，并有足够光滑，以使通过聚合与所述表面接触的可聚合组合物而形成的接触透镜的表面是光学上可接受的，所述背曲线模也具有：与圆周边缘成一体的并包围它的和在垂直于凸面结构的轴的平面内从边缘延伸的环形法兰，位于与所述轴垂直的平面内的并从所述法兰延伸的一般三角片，其中所述背模瓣的凸出结构与前模瓣的圆周边缘接触。
前模瓣的内凹面确定了接触透镜的外表面，而基模瓣的外凸表面确定了接触透镜的内表面，透镜终止在所述边缘。
在此组合件中，背模瓣或前模瓣或两者包含本发明的新颖配方(配制料)。但是背模瓣优选包含本发明的新颖配方，而前曲线模包括不含有添加剂的热塑性材料。因此，本发明的另一个方面是针对包含所述新颖配方的基模。
具有由本发明聚苯乙烯/添加剂或聚丙烯/添加剂配方制成的基曲线模的模组合件被用于制造软接触透镜，因此，本发明的另一方面是涉及使用模塑组合件制造软接触透镜的方法。正如此文所述，使用聚苯乙烯/添加剂有利于使模具与包括接触透镜和前模的聚合物脱离。
本发明的另一个方面是涉及通过使用包含本发明聚合物配方(配制料)的透镜模，最大程度减少和/或防止在模具中形成的接触透镜中的碎裂片、孔或裂缝的方法。
通过参考下列几种优选实施方案的详细叙述并结合附图，现有技术中的熟练人员更容易理解本发明，其中在几个视图中相似元件由相同的参考编号表示。
图1是接触透镜生产的连续方法的流程图，它包括在低氧环境中模塑、模具与接触透镜的处理和后处理。
图2是生产线系统的顶视平面图。
图3和3(a)分别是按照本发明模塑的第一(阴)或前曲线模瓣的一个实例，顶视或平面图和侧视图。
图3(b)是图3(a)的某部分的放大祥图。
图4和4(a)分别是按照本发明模塑的第二(阳)或背曲线模瓣的一个实例的顶视或平面图和仰视图或侧视图。
图5是支撑和定位在包含各种配方(如实施例2所述)的底板上的8个模瓣(模腔)的基(底)曲线模架。
用于本发明的添加剂是已知的或市场上可得到的物质。
此处所用的术语“硅氧烷”是适用于基于有含碳侧链(含有含1-6个碳原子的烃基)的硅氧聚合物骨架的一类物质的术语。尤其是该硅氧烷见有下式表示的交替硅和氧原子组成的结构的聚合物组成
其中各R可以不同，但是优选是相同并是烃基，n是20至约1500的整数。硅氧烷的分子量为2000-100,000克/摩尔。硅氧烷具有很低的表面张力，优选为22-24mN/m或达因/cm。此外，本发明想要使用的硅氧烷是生理惰性的。此硅氧烷是稳定、耐热、化学惰性、无色及无味。硅氧烷包括其中的硅油和硅酮蜡。例如包括 ABILW AX9800和9801。L-42，L-45，NM-1，VISC-10M，SF96，SF1080，SF18-850DOWCORNING 200，203，230，KANTSTIK 406 NOOKANTSTIK M-55，硅酮蜡(硬脂酰基二甲基硅氧烷)，二甲基硅氧烷等。
硬脂酸盐是硬脂酸的盐，包括其铵盐和金属盐。此处使用的“金属硬脂酸盐”是硬脂酸的金属盐。这些金属包括碱金属，碱土金属，13族金属，14族金属和过渡金属，例如12族的。这些金属例子包括锌、钠、钙、铅、钡、镉、铝、锂等。这些例子包括HYTECH RSN248D，PETRAC CP-11LS，PETRACCP-115G，PETRAC 22，PLASTOLUBE，SYN PRO硬脂酸钙PG，SYN PROTYPE114-36，WITCO F，WITCOEXTRA DENSE G，WITCO FP，COMETALS硬脂酸钠，SYNPRO硬脂酸钠ST，WITCO HEATSTABLE，INTERSTAB ZN-18-1，PETRACZN-4，MATHE硬脂酸钙，MILJAC硬脂酸钙，WITCO硬脂酸钙MATHE硬脂酸钠，WITCO硬脂酸钠，WITCO T-1，COAD 20，21，23，26USP，27B，27D，27F，HYTECH RSN 1S31，MATHE硬脂酸锌S，MATHE硬脂酸锌25S，MILJAC硬脂酸锌，WITCO硬脂酸锌PLASTOLUBE，SYNPROACF，STNPRO 8，WITCO 42，WITCO 11，等。
正如此处所用，酰胺蜡是具有式R1CONH2的蜡(其中R1是烃基)及分子量约200至约2000克/摩尔的R1CONH2。R1中可以完全饱和或R1中的碳原子之间至少有一个双键。酰胺蜡优选具有高达40个碳原子，尽管优选的酰胺蜡含12-30个碳原子。酰胺蜡也包括高级脂肪酸酰胺，即碳原子数为12-30个碳原子的脂肪酸。例如包括
CRODAMIDE ER，CRODAMIDEOR，CRODAMIDE SR，CRODAMIDE203，CRODAMIDE 212，EURESLIP 58，KEMAMIDEE，PARICIN 285，PARICIN 220，PETRACERMIDE，PETRAC SLIP-EZE，PETRACVINEZE，PETRAC SLIP-Q UICK，ACRAWAX C(1，2-ethanediylbisoctadecanamide)，ADWAX280，EBSWAX，HOSTALUB FA1，PARACIN 285，ROSSWAX140，CRODAMIDE EBS，BUSPENSE 047，ER，OR，203，212，KEMAMIDE B，S，U，亚乙基双(硬脂酰胺)，油酰胺，芥酰胺等。
脂肪酸的例子是CROD酸，硬脂酸等。
用于本文中的聚乙烯和聚丙烯蜡分别是低、中或高密度聚乙烯的蜡和分子量为约5000至200,000g/mole的聚丙烯蜡。聚乙烯蜡的例子包括EPOLENE C-13，C-14，C-15，C-17，C-18，E-10，N-10，N-11，N-21，N-34，HOECHSTWAXPE190，STANWAX等。丙烯蜡的例子是EPOLENE N-15P和EPOLENEE43P等。
其它蜡，例如矿物蜡，例如褐煤蜡也可使用。褐煤蜡含有三部分：蜡部分、树脂部分和沥青部分。褐煤的蜡组分是长链(C24-C30)酯(62-68wt％)，长链酸(22-26wt％)，和长链醇、酮和烃(7-15wt％)的混合物。树脂部分是大约70wt％的萜烯和聚萜烯和30wt％树脂酸和氧化树脂酸，而沥青部分据信是聚合的氧化树脂酸的酯。
氧化蜡是烷烃(链烷烃)，其分子量100-2000g/mole。它们是用酯基或羧基或羟基封端的。例子包括Carnauba蜡和ROsswax，例如Rosswax100和1343等。
正如本文中定义的，甘油酯是分子量200-2000g/mole的甘油的烃基酯，这些甘油酯包括单甘油酯、甘油二酯和甘油多酯，包括脂肪酸的甘油三酯，例子包括PATIONIC900，901，902，907，919，1042和1042K等。
醇酯含5-2000个碳原子并包括诸如LUBE106的这类物质等。
配合酯是分子量200-2000g/mole的有机膦酸酯的共聚物，其含有甘油酯，有机酸衍生物和脂肪酸，例子包括KANTSTIK FX-9和Q等。
上面所列举的添加剂的混合物或掺混物包括MOLDEASE PCR，MOLD WIZ INT33PA，INT 38H，INT33 UDK等，优选的是混合物具有分子量为200至200，000g/mole。
正如文中所定义，烃基是含碳和氢原子并含有1-200个碳原子的脂族、环脂族或芳族部分。烃基部分可以是直链或支链或环状的。如果是环状的，环最好是稠环，烃基可以是完全饱和或部分饱和或者完全芳族或共轭的。烃基部分可以含有至少一个双键，优选的烃基含1-100个碳原子。
正如上所述，本发明是指含有与其混合的添加剂的新聚合物材料。本发明的聚合物材料是热塑性材料，即聚苯乙烯和聚丙烯。使用的聚苯乙烯和聚丙烯对紫外光是透明的。当上述添加剂与聚苯乙烯和聚丙烯混合时，新的配方保留其透过紫外光的能力。在优选的实施方案中，新配方允许在波长长达300纳米下有UV透射率3-5。
与热塑性材料混合的添加剂的存在量至少约0.1％(重量)。正如下所述，添加剂与热塑性材料充分混合以便形成母料。换句话说，添加剂是内保留添加剂，并不是涂布在热塑性材料上。因此，添加剂是相当均匀分布在热塑性材料中。理论上说，加入到模瓣中的添加剂量没有上限，只要一个模瓣保持其UV光透过性，实际上，可用高达约20％的添加剂。在优选实施方案中，添加剂存在量为约0.1％至约5％(重量)，更优选为约0.1％至约2％(重量)。
添加剂基本上是油、皂、蜡，即脱模剂和/或表面活性剂。优选的添加剂是硅油，硬脂酸盐，例如硬脂酸锌或蜡，但并不限于此。优选的添加剂是SF1080硅油，Int 38H酯配合物。，Kantstik Q酯配合物，FC430酯配合物，ABILWax9801，硅酮蜡(硬脂酰基二甲基硅氧烷)，SF96-5硅油，L-42，硬脂酸钙和硬脂酸钠，AcrawaxC(1，2-亚乙基双十八酰胺1，2-ethanediylbis-octadecanamide)，聚苯乙烯202，FC4331酯配合物，SF-18-350硅油，L-45(二甲基硅氧烷)，硬脂酸锌，ABILWax9801(十六烷基二甲基硅氧烷)，VSC-10M，carnauba蜡和Ross Wax 100。更优选的添加剂是SF1080硅油，Int.38H酯配合物，Kantstick Q酯配合物，FC430酯配合物和AbilWax9801硅油，最优选的添加剂是SF1080和Abilwax9801。
典型配方包括聚苯乙烯或聚丙烯与下列指明量的添加剂。
添加剂 重量数
ABILWAX 9801 0.25％
ABILWAX 9801 1.00％
FC430 0.25％
KANTSTICK Q 0.25％
KANTSTICK Q 1.50％
SF 1080 0.5％
SF 1080 0.25％
AXEL 33 P/A 0.25％
AXEL 33 P/A 2.50％
AXEL 33-H 0.25％
AXEL 38-H 2.5％
GE 1080 0.5％
GE1080 0.25％
本发明的聚苯乙烯/添加剂和聚丙烯/添加剂组合物通过在现有技术中熟练人员众所周知的方法制备。下列操作方法例举使用聚苯乙烯制造本发明的组合物。但是，该技术恰好可应用来制造聚丙烯/添加剂组合物。
使用聚苯乙烯作为热塑性材料的操作方法如下。用现有技术中熟练人员已知的技术将聚苯乙烯和添加剂一起混合。在一个工艺中，聚苯乙烯与添加剂配料。换句话说，将预定量的添加剂和聚苯乙烯一起混合，将混合物加热熔融聚苯乙烯，然后熔融的聚苯乙烯和添加剂再一起混合。例如用挤出剂进一步混合两组分。然后将组合物在造粒机中再造粒。另外，聚苯乙烯可首先熔融形成熔融聚苯乙烯并把添加剂加到混合机例如挤出机中的熔融聚苯乙烯中一起混合并用造粒机再造粒。另一方面，添加剂可以与热塑性材料在模塑机中直接配合。
本发明的组合物被用来替代通常使用聚苯乙烯或聚丙烯制造的制品。在一种这类应用中，本发明的组合物被用来构成在制备软接触透镜中使用的可分离的双件模具组合件的模瓣。模具包括至少两件，阴模凹件和阳模凸件，在它们之间形成模腔(当所述两件配合时)，周围至少有一法兰。至少一件由本发明的组合物组成，换句话说，两模瓣或一个模瓣由本发明的组合物组成。当只有一个模瓣由本发明的组合物组成，另一模瓣由通常用来制造接触透镜的模瓣的热塑性聚合物组成(如下所述)。优选的是基模瓣由本发明的组合物组成。
优选的模具组合件叙述在图3和3a中，它们分别说明了在由两互补前模瓣和基模瓣组成的模塑组合件中聚合可聚合的组合物用来生产接触透镜的前模瓣10的一个实例的顶视和侧视图。正如所指明的，模瓣是用来生产接触透镜，能够制造立刻准备磨蚀的透镜并能够制造未溶胀的透镜，它需要溶胀(水合)以准毕磨蚀。
尽管如上所指明，前模瓣可以由本组合物组成，优选的是前模瓣10由适宜的热塑性聚合物形成，它足以透过紫外光以便提供光辐射来促进软接触透镜的随后的聚合反应。适宜材料的例子包括聚烯烃，例如低、中和高密度聚乙烯，聚丙烯，包括其共聚物；聚4-甲基戊烯；及聚苯乙烯。其它适合材料是聚缩醛树脂，聚丙烯酰基醚，聚芳基醚砜，尼龙6，尼龙66和尼龙11。也可以使用热塑性聚酯和各种氟化材料，例如氟化乙烯丙烯共聚物和乙烯-氟乙烯共聚物。可用于前模瓣的其它材料叙述在US4565348中，其内容作为参考被引入本文，前模瓣最优选材料是聚苯乙烯或聚丙烯。
前模瓣10确定带有光学特性曲面15的中心曲线部分，它有圆周边缘14并向周围延伸。表示在放大样图3(b)中的边缘14，最理想形成随后要模制的软接触透镜的清晰和均匀塑性半径部分线(边)。一般平行的凸面16与凹面15之间留有间隔，从表面15和16在与凹面15的轴(旋转轴)相垂直的(正交的)平面内向外辐射状延伸，形成了环形基本上共平面的法兰18。凹面15具有由前模瓣所要生产的接触透镜前曲线尺寸(放大率曲线)，并足够光滑以使通过与该面接触的可聚合组合物的聚合反应形成的接触透镜面是光学上可接受的。被设计的前模瓣薄度(一般0.8mm)和刚度能有效迅速传热并承受在脱模过程中从模具组合件分离模瓣时所施加的脱离力。
前模瓣或曲线厚度从设计前的1.5mm降到0.8mm，这一点对周期时间的减少有直接的影响。
图4和4(a)分别说明第二或背曲线模瓣30的一个实施方案的顶视和侧视图。背曲线模瓣设计成完全相同于上述有关前曲线模瓣10的设计。
背曲线模瓣30由本发明的组合物形成(即聚苯乙烯与添加剂或聚丙烯和添加剂)。本发明的组合物优选对可见光或紫外光是透明的，背曲线模瓣30确定具有光学特性曲面33的中心曲线部分。一般平行的凹面34与凸面33之间留有间隔，在与凹面34的轴(旋转轴)相垂直的平面内从表面33和34向外辐射状延伸，形成了环形基本上共平面的法兰36。凸面有由基模瓣所要生产的接触透镜的后曲线(贴在眼角膜上)的尺寸，并足够光滑以使通过聚合与该面接触的可聚合组合物形成的接触透镜面是光学上可接受的，设计的基模瓣具有能迅速传热的薄度(一般0.6mm)和有效承受在脱模过程中从模具组合件分离模瓣所施加的脱离力的刚度。
模瓣10，30一般确定三角片26，37，与法兰成整体并从法兰一侧突出。片37延伸到注射热口，该热口将熔融热塑性物供给模具，并在其中还确定成一定角度(例如45°度)的腹板部分22，38，以使聚合物波前的流动平稳，因此避免喷射、溢流、熔合线和其它不需要的流痕，它们损害模瓣的光学质量。模瓣10，30还设定一小的由圆形突出部分25，35，该部分在模塑过程中用作储料器使少量的冷聚合物堵塞物(它在两周期之间在注射热口形成)保持不动。
本方法的单体和单体混合物包括基于甲基丙烯酸2-羟基乙酯(“HEMA”)和一种或多种共聚单体的共聚物，所述共聚单体如丙烯酸2-羟基乙酯，丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，乙烯基吡啶烷酮，N-乙烯基丙烯酰胺，甲基丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸异丁酯，苯乙烯，甲基丙烯酸乙氧基乙酯，甲基丙烯酸甲氧基三乙二醇酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，双丙酮丙烯酰胺，乙酸乙烯酯，丙烯酰胺，丙烯酸羟三亚甲基酯，甲基丙烯酸甲氧基乙酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸缩水甘油酯及丙烯酸二甲基氨基乙酯。
优选的可聚合组合物公开在US4495313(Larsen)，US5039459(Larsen等人)和US4680336(Larsen等人)中，该组合物包括可聚合的亲水性丙烯酸或甲基丙烯酸和多元醇的羟基酯，及水可置换的酯和优选具有至少3个羟基的多羟基化合物的无水混合物。聚合所述组合物，随后用水置换硼酸酯，产生亲水性接触透镜。本文中叙述的本发明模组合件可用来制造疏水性或刚性接触透镜，但是优选制造亲水性透镜。
可聚合的组合物优选含有少量交联剂，一般为0.05-2％，最常用0.05-1.0％二酯或三酯。代表性交联剂的例子包括二丙烯酸乙二醇酯，二甲基丙烯酸乙二醇酯，二甲基丙烯酸1，2丁二酯，二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯，二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯，二丙烯酸丙二醇酯，二甲基丙烯酸丙二醇酯，二甲基丙烯酸二甘醇酯，二甲基丙烯酸二丙二醇酯，二丙烯酸二甘醇酯，二丙烯酸二丙二醇酯，三甲基丙烯酸甘油酯，三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯等。典型的交联剂通常(但并不必需)含有至少两个烯属不饱和双键。
可聚合的组合物一般也包含催化剂，通常为0.05-1％的自由基催化剂。所述催化剂的典型例子包括过氧化月桂酰，过氧化苯甲酰，过碳酸异内酯，偶氮二异丁腈和已知的氧化还原体系，例如过硫酸铵-焦亚硫酸钠并用等。由可见光、紫外光、电子束或辐射源的照射也可应用于催化聚合反应，任意性地添加聚合引发剂。代表性引发剂包括樟脑醌，4-(N，N-二甲基氨基)苯甲酸乙酯和4-(2-羟乙氧基)苯基-2-羟基-2-丙基酮。
在模具组合件中聚合单体或单体混合物的聚合反应优选将组合物暴露在聚合引发条件下进行。优选技术是：在组合物中包含引发剂，它暴露在紫外线照射下；并把组合物暴露在有效引发聚合并让其进行聚合所需强度和时间的紫外辐射下。为此，模瓣优选是对于紫外线照射是透明的。预熟化后，在固化步骤中，将单体再暴露在紫外线照射下，在此过程中让聚合进行到完全，反应剩余部分所需时间对于任何可聚合的组合物可以很容易用实验方法确定。
正如在图1中108步骤指明的，单体或单体混合物在装入前曲线模瓣之前脱气以便除去溶解的气体。氧被除去，因为氧有害影响上述聚合。其它气体(包括N2)被除去以避免当单体从供料给进料嘴的泵管线的高压出推进遇到进料和组合件室内的大气压或低于大气压的N2压力时会形成气泡。
使用现有技术领域中技术熟练人们已知的技术，由包括本组合物的模具组合件制造接触透镜。下面的讨论是典型的，更详细叙述在美国申请受让号08/258654(Attorney Docket号9016)(Wallace Martin等)，名称Consoliated contact Lens Molding，其内容作为参考被引入本文。上述的模具前瓣和背瓣模按照其中的说明制备，本发明的一个实施方案有前模瓣和背模瓣两种，它们包含本发明的聚苯乙烯/添加剂或聚丙烯/添加剂配方或其并用物。正如上所述，按照本发明，背辩优选包含聚苯乙烯和添加剂，而前瓣优选仅由热塑性聚合物，优选聚苯乙烯或聚丙烯组成。要注意的是在一个优选实施方案中，不同于背瓣膜，前瓣模在热塑性聚合物中不含任何添加剂。
考虑到效率、操作难易和周期时间，使用注塑装置制造前瓣模和背瓣模。优选的是前透镜用热塑性料和背模用本发明组合物都以有相当大表面积的丸料或粒料形式提供，它们已经用得自大气中的氧完全标定过。
不像现有的实施方案那样(如叙述在US4565348中)，模具被设计成直接产生完全成形的透镜模具部件，没有相连支架结构，例如模架；结果不需要在脱模时从不需要的聚合物分离部件，透镜模具部件可以通过自动机器人装置直接收集以转送到运输装置上。在任何给定的周期中，可以制备任何数量模具部件但为了方便处理，在给定周期中，典型制备8个凹或凸构形的透镜模具部件，并通过自动机器人装置转送到铝或不锈钢的底板上，它们被接受并支撑在用于进一步操作的规则空间阵列上。
应理解到，在连续方法大多数阶段中，检查装置对于参考标准检出部件废品是可操作的；因此，在注塑之后，检查(一般目视，例如应用光电装置)诸如起雾、由不合适材料进给料引起的构型上的缺陷等的缺陷可以决定部件的去留和报废。
为了保持在流水线操作中连续性和一致性，一般来说，经发现在任何一个透镜模具部件中有缺陷之后，整个模塑周期或透镜模具部件的底板将从流水线排出。每一底板含有独特的条型码数字，用于底反检测并使用条形码扫描器进行质量控制程序。
将透镜模具部件从模具中取出并输送到运送装置上，该装置包括接受模具部件的手工装置和能产生将模具部件转移到卧式操作的运送装置上所需要的滑动和旋转运动的支持组合件。
正如图1和2的说明，注模#1(101a)和#2(102a)在图1流程图中101和102步骤中示出，分别模塑前曲线和背曲线透镜模具部件或部分；这些模具部件可以串联设置，如图2所示，或经设置后更进一步缩短在大气中的暴露，这些模具部件位于与分叉的运输线相交的共平面内，甚至在同一平面中垂直取向。
机器人装置103，104提供在模具配准和结合站附近，分别接受凹和凸透镜模具并将所述模具部件以高生产周期速率运送到低氧环境中，如步骤105所注。
如图1中106所示，在透镜模具部分的脱气过程中或完成脱气这后，包含凹和凸透镜模具部分的底板顺序进入交替关系和在物料输送机中封闭脱气以使自动设备得以使其操作相互结合成模塑关系。
包括交替站40的顺序输送机32被封闭并在其整个长度上用惰性气体(通常是氮压)加压。氮气量不是关键的，在经验操作条件下，合适地采用其用量，刚好有足够的氮气压力以有效的排除大气。在包围顺序输送机32的大气通道中，新制备的透镜模坯料按图1中106步骤所表示的那样进行脱气。
在步骤107中用反应性单体组合物装填凹透镜模具，并将凹和凸透镜模具置入配准状态并推动进入互补模塑关系。装料和组合区域50包围输送或运送装置32的一部分，分别输送到凹和凸透镜模具部分的区域底板上，和在该区的末端将成对和进料的模具部分输送到预熟化区域。图2中说明的在50处的进料和组合区域受到任何合适塑料或金属和热塑性结构形成的几何合适的、透明的封闭体(一般是垂直截面的)限定。
正如在图1在107所说明的，用来自步骤108的脱气单体组合物装入凹透镜模具部分，然后转送到具有在氮气通道内间隔形成的真空室的组合模件上，其中已装料的凹透镜模具部分以垂直定中校准和配合关系进行结合，以使反应性单体组合物集中在各自模具部分的光学表面之间，至少部分由在每个透镜模具部分外围形成的边缘齿合而密封。释放真空并让配合模具通过氮气进入预熟化站，氮气通道的整体部分。
由装置的周期性可返复运动在单一底板上和周围形成真空室，该装置也包括校准凸模具部分在凹模具部分上的密封效果的器具，这样，它们的旋转轴是共线的以及它们各自的法兰是平行的。用底板密封齿合时所形成的真空室排空以确保各自光学模塑物表面之间或上面没有夹带气泡。为了迅速组合模具部件和除去单体/模具界面上的(另外可以在互补的模具部分之间封闭的过程中夹带的)任何气泡，需选择真空度。
在模具部件的组合之后，在本发明的预熟化模件60中在步骤109中预熟化起始透镜单体。预熟化方法包括按配准方式夹紧模瓣，然后预熟化单体或单体混合物或凝胶状态。
在预熟化之后，在如步骤110所指示的熟化通道75中用照射完成单体或单体混合物的聚合。
在熟化区域(75)中，然后在UV烘箱中熟化单体/烯释剂混合物因此完成单体的聚合。用光沅化可见光的或紫外光照射的这种照射在最终所需水凝胶型材中产生聚合物/溶剂混合物，此外，熟化区域也含有可聚合的组合物源流，在其暴露在紫外光照射期间，其温度足以促进聚合的增长并抵消可聚合组合物收缩的倾向。
完成聚合过程后，在加热脱模过程中分离模具的两模瓣，在第一或前曲线模瓣10中留接触透镜随后被取出。应提到的是，对于单一模塑，使用前和背曲线模瓣，并然后抛弃或废弃。
加热背曲线透镜模具，引起加热的模具聚合物相对于较冷透镜聚合物而言的不同膨胀；相对于另一面，移动一面，结果剪切力破坏聚合的透镜/聚合物模具粘合，并促进模具部分分离。模具部分的表面之间的温度梯度越大，剪切力越大，越容易分离模部分。当有最大热梯度时，这种效果最大。随着时间继续，通过传导，热从背模具部分传入透镜聚合物和前模具部分，然后汇集于周围环境而损失。因此，加热的背模具部分迅速取出以使很小的能量转移给聚合物透镜，从而避免透镜热分解的可能性。加热可以通过在现有技术中技术熟练的人们所已知技术例如通过蒸汽、热空气、激光、红外线等实现。激光脱模的方法叙述在US5294379(Ross等人)中，此专利内容作为参考被引入本文。
如果加热步骤是热空气或蒸汽，加热步骤后，背曲线从模具组合件中的前曲线和模中脱离，如步骤111所指示的。如果从另一方来说，加热是用激光或红外线，不使用脱离力，背曲线与前曲线中自动分离。
模分离设备90的脱模组合件，每一个以物理方式从每个接触透镜模具的前曲线瓣10中脱离背曲线模瓣30，以便使位于透镜模具处的每个接触透镜以物理方式暴露，转运到水合透镜的水合站。在小心控制的条件下进行脱离过程，以使背曲线瓣30从前曲线瓣10中分离而没有损坏在透镜模中形成的透镜的完整性。
在脱模设备90中已分离模具组合件后，含有其中有已暴光聚合的接触透镜的前曲线模瓣的每个底板接着转运到水合的水合站，并从前曲线透镜模具中脱模、检查和包装，如在步骤112中所指示的。
在上述方法中，当其中基模不含添加剂时，当形成的透镜无法用时有许多原因，因为这些废品有缺陷，如碎裂或边撕裂或孔，即在铸塑透镜中心的空隙。这些缺陷是在脱模过程中产生的，当使用上述脱离机制从曲线分离基曲线时会注意到。但是，当添加剂存在于背曲线中时，脱模容易，背曲线更容易取出。结果，在脱模步骤期间，大大降低透镜损伤的情况，其中背曲线与前曲线和透镜中分离，透镜留在前曲线中。不想受束缚，相信在背曲线中有添加剂会改进透镜和基曲线间的粘合力。例如，当单独使用聚苯乙烯时，它与透镜的聚合物料粘合很强；但是，当添加剂加到聚苯乙烯中，添加剂的存在减弱了聚苯乙烯与透镜材料之间的磨擦力，使从透镜和前曲线模中分离背面线更容易。因此，在脱模期间，透镜表面上的应力很小，更容易分离，因此，在透镜模瓣间的脱离作用(脱模过程中发生的)，透镜更容易从凸模瓣中滑脱。结果，当背曲线由本发明的配方制造时，从前曲线和透镜分离背曲线变得容易。因此，脱模需要的条件比至今所用的条件不太严格。事实上，在某些实施方案中，例如用ABILWAX9801，脱模没有出现温度梯度，因此，消除了脱模步骤中对热的需要。因此，使用本发明的组合物以便从模具组合件中分离背曲线，透镜在低温例如约60-70℃下以良好产率脱模，此温度正是脱模通道温度。例如，用4％含量的ABILWAX9801涂布聚苯乙烯，低温例如60-75℃被用于以良好产率使透镜脱模。
然而，添加剂也起二重目的的作用，它减少生产的透镜中有孔的透镜的数目，不想受要束缚，相信添加剂也起表面活性剂或湿润剂的作用。在没有添加剂存在下，模具表面和聚合了的单体之间的界面处的表面张力可能变得如此大，结果在聚合的物料和模表面间的接触透镜中形成空间。这些空间允许空气聚集在背曲线和单体间导致空气泡，该气泡在熟化后在生成的接触透镜中形成孔。但是，添加剂的加入通过改进表面的湿润和降低表面张力改变表面化学性质足以使模瓣和聚合了的单体间紧密接触。通过引入添加剂改性基础树脂来增加凸模瓣的表面能，很容易达到改进湿润目的。没有形成空间并在熟化后，透镜不产生任何孔。由透镜材料来改进凸模瓣的湿润大大减少了孔。
因此，聚苯乙烯中的添加剂形成两种功能，起到表面活性剂的作用，同时降低背曲线模和聚合的单体和前曲线之间的粘合力。
除非有相反指示，分子量以每摩尔克的单位。而且，除非有相反指示，百分数是重量百分数。
用下列说明实施例更详细叙述本发明，要理解到这些实施例仅用来说明本发明，但并不限制本发明的范围。
实施例1
使用如上所述的聚苯乙烯或聚苯乙烯和添加剂制造的背模瓣，按照上述方法制备各种软接触透镜，模瓣剥开后，测定由该模产生的接触透镜中孔的百分数。结果被列表如下
物质类型 孔％
1.聚苯乙烯 5.4
2.聚苯乙烯 3.8
3.聚苯乙烯 1.8
4.聚苯乙烯 3.2
5.聚苯乙烯+1％Abilwax9801 0.1
6.聚苯乙烯+1/4％SF1080 0.5
7.聚苯乙烯+3％Axelwax33RD 0.9
8.聚苯乙烯+1％FC430 1.2
9.聚苯乙烯+2.0％Axelwax38H 0.4
容易表明，当背模含有内添加剂时，接触透镜中的孔极少。
实施例2
在60-吨Nestal上，由下表2中列出的配方，按照本文叙述的方法模塑模架。正如本文所述，并表示在图5中，底板含有8个如本文中描绘排列的基模瓣(模腔)。模瓣包含下述的各种配方及按照本文所述的方法制备的接触透镜。
模架参数被列在下表中。
表1
模架分析
C-1 C-3 C-6 C-8HUNTSMAN 202(Polystyrene)模架#1半径 8.447 8.447 8.461 8.444
P/V 0.857 4.576 4.368 1.898模架#2半径 8.448 8.457 8.417 8.419
P/V 0.891 3.742 4.511 0.986模架#3半径 8.449 8.461 8.448 8.402
P/V 0.958 4.250 2.581 8.843HUNTSMAN 202/PVDF(聚苯乙烯)模架#1半径 8.872 8.881 8.879 8.875
P/V 0.653 0.557 0.595 0.653模架#2半径 8.879 8.888 8.887 8.877
P/V 0.821 0.631 0.549 0.552模架#3半径 8.859 8.816 8.879 8.872
P/V 0.545 2.796 1.323 2.297HUNTSMAN 202/0.2225％SF1080(硅油)模架#1半径 7.855 7.861 7.871 7.858
P/V 0.561 0.677 0.396 0.859模架#2半径 7.857 7.862 7.869 7.854
P/V 0.856 0.450 0.578 0.695模架#3半径 7.855 7.861 7.870 7.858
P/V 0.579 0.724 0.214 0.900
表1(续)
最后分析
C-1 C-3 C-6 C-8
HUNTSMAN 202/ 0.5％ SF1080(硅油)
模架#1半径 7.858 7.857 7.865 7.853
P/V 0.526 0.557 0.442 0.560
模架#2半径 7.856 7.859 7.867 7.854
P/V 0.621 0.428 0.335 0.449
模架#3半径 7.856 7.862 7.867 7.854
P/V 0.539 0.552 0.388 0.554
表中符号
C-1底板的模腔1
C-3底板的模腔3
C-6底板的模腔6
C-8底板的模腔8
P/V峰值比谷值的近似值，一种干扰测量值
PVDF聚偏二氟乙烯
在表1中，P/V是一种近似测量，其中低数值是较好结果，C-符号是指模架中的模腔，所以列出的数据消除模腔变化。
可从表1数据容易看出，在全部情况下，当添加剂例如SF1080存在在模具中，P/V值比没有添加剂时大大降低。因此数据清楚表明使用含有添加剂的模具产生光滑透镜。
实施例3
一种由样品选择配方加上对照物制造的模架，关键性的表示在表2中，该模架在4cuvue透镜上制备，以便按照本发明说明书中叙述的方法制造透镜。概要内容列于表2中。
表2 SET# 边缘缺陷％ 碎裂 撕裂 总碎裂 和撕裂 I 44.50 1.90 46.40 II 20.40 1.10 21.50 III 17.40 2.20 19.60 IV 13.80 0.00 13.80 V 14.10 2.20 16.30 VI 11.50 6.30 17.80 VII 22.50 15.00 37.50 VIII 32.50 5.00 37.50 IX 5.00 15.00 20.00 X 10.00 10.00 20.00 XI 21.60 5.40 27.00 XII 27.50 10.00 37.50
表2(续) KEY I HUNTSMN 202ps II 0.5％GESF1080 III 0.25％GESF1080 IV 1.0％ABILWAX9801 V 4.0％ABILWAX9801 VI 0.25％3MFC430 VII 2.5％AXEL 33 VIII 0.25％AXEL 33 IX 2.5％AXEL 33 X 0.25％AXEL 38 XI 1.50％KANTSTIK Q XII 0.25％KANTSTIK Q
由表2数据很容易看出，边缘缺陷(碎裂和撕裂)总量在所有情况下是低的，当存在添加剂时在许多情况下显著地低。
实施例4
在本实验中，进行研究评价不同化合物加标准聚苯乙烯作为基曲线的脱模。按照本文中所述方法，使用真空沉积，在Wk最大化实验室操作线上处理透镜(140Acuvue配方)，并在重量(载荷)下30秒UV预熟化。在60°，没有重量下于模拟通道中再进行4分钟UV熟化。在脱模前在有热空气循环±1.5℃的烘箱中使模架保持恒温状态，再转运到保持同样温度的铝底板上，并在模拟标记1脱模机移动的Wk实验室脱模机标记1处理后立刻脱模，前者目前按装在Vistakon的最大中试生产线上。
没有应用蒸汽
移动：3.5度 0.5秒 快
6.0度 3.0秒 慢
15度 4.4秒 慢(快)
一侧边脱离剥开，脱模后将框架在立体显微镜(10x)上立刻检查。记录破裂的BC法兰，透镜隆起，透镜脱漏和撕裂，脱模检查结果表示于表3中。
除有破裂法兰的透镜之外，所有透镜在模拟的最大工艺方法进行水合，条件：70℃进行5分钟，0.05％Tween80在DI-水中，接着在DI-水中3分钟+在缓冲盐水中贮存过夜。
使用Vistakon中间生产纯标准在DL2中，目视检查透镜缺陷，条件表示在表3中。
表3材料 ％CH+TR* ％HO聚苯乙烯 20 3聚苯乙烯/GE1080 0.5％ 20 3聚苯乙烯/ABILWAX 9801，1％** 8 2聚苯乙烯/ABILWAX 9801，4％ 10 2
*三次试验的平均值
**仅进行一轮试验
关键词
CH＝碎裂
HO＝孔
TR＝撕裂
由数据清楚表明，在这次试验中优选实施方案是聚苯乙烯与ABILWAX(即硅酮蜡)的模具，它生产的接触透镜比只包含聚苯乙烯的透镜具有明显少的碎裂和撕裂。
上述优选实施方案和实施例说明本发明的范围和精神，此中叙述的实施方案和实施例连同其它实施方案和实施例使现有技术中技术熟练的人们是显而易见的。这些其它实施方案和实施例是在本发明的期望的范围内，因此，本发明应仅限于附属的权利要求。