接触镜片的模塑方法 背景技术
本发明涉及接触镜片(contact lens)铸塑方法的改进。
通常已知的一种制造接触镜片的方法是静态铸塑法。接触镜片的铸塑方法包括下列步骤：将可聚合单体的可固化混合物加入到由两半模具所形成的模腔中，固化该单体混合物，和打开模具组件并取出镜片。一半模具成形镜片的前表面(前模具)，而另一半模具成形镜片的后表面(后模具)。另一种已知的方法被称为旋转铸塑，该方法包括：将单体混合物放入到成形镜片前表面的模具中，和以一种可控方式旋转该模具，同时对单体混合物施加光照。
在上述的每种方法中，在模塑接触镜片前，均需要制造好每部分模具。通常的方法是在注塑机中的模腔中用树脂注塑制得模具。该模具用以铸塑镜片通常仅用一次而后就报废。因此，模具加工的子工艺构成了镜片制造整个过程的重要部分。
已知许多材料可用作铸塑接触镜片的成型材料，特别是热塑性结晶聚合物如聚丙烯和热塑性非晶态聚合物如聚氯乙烯及聚苯乙烯。尽管如此，人们仍希望采用能更好地适用于这类生产工艺的模塑材料以改进接触镜片地生产。
发明概述
本发明涉及接触镜片的铸塑方法的改进，其中制造镜片的混合物在模具中固化，该模具具有一个成形镜片的一个表面的成型面。所述改进包括用乙烯和环状烯烃的非晶态共聚物注塑而制得所述模具。已发现，这类树脂与通常的接触镜片材料是相容的并使接触镜片的铸塑方法得到各种改进。本发明进一步给出了所述共聚物在接触镜片的制造中的其它应用。
优选实施方式的描述
铸塑接触镜片的一种常规方法是指，在包含有一个具有后光学表面(它成形所铸塑镜片的后表面)的后模具和一个具有前光学表面(它成形所铸塑镜片的前表面)的前模具的模具组件中注塑镜片。将镜片成型所需的单体的单体混合物添加到一个模具、通常为前模具中，且将模具合上以将单体混合物包含在模腔中，该模腔是在模具限定的两个表面之间形成的且实质上对应于接触镜片的预期形状。随后合上模具，单体混合物在例如紫外光的照射和/或加热下聚合，然后打开模具组件并取出已模塑成的镜片。继铸塑之后也可以包含其它工艺步骤，如镜片检测，镜片消毒和镜片包装。
如上所述，在铸塑接触镜片之前，每个模具通常已在注塑机的模腔中用树脂注塑成型。根据本发明，前模具和后模具中至少一个是由乙烯和环状烯烃的非晶态共聚物注塑成型的。优选下列无规共聚物：
其中R是氢或C1-C4烷基，优选氢；
每个R′是各自独立地为氢或C1-C4烷基，优选氢或甲基；以及，X和Y至少为1。
这些材料可从Hoechst Celanese Corporation，Summit，NewJersey，USA购得。
模具可由所述的非晶态共聚物采用现有技术公知的方法注塑制成。注塑设备通常是用钢、不锈钢或镍或它们的某些混合物制成。用于本发明中的优选材料是镀镍的铜。所需的表面经机械加工和打磨以达到高精度的表面质量，因而没有表面缺陷转移到由它注塑制得的模具上。
申请人发现，这类共聚物与用于接触镜片制造工艺中的常规材料相比有许多优势。
首先，这类共聚物与用于铸塑接触镜片的单体混合物间具有更好的化学相容性。例如，某些单体混合物有与聚氯乙烯发生相互化学作用的倾向，导致聚氯乙烯模具成型面的表面缺陷，该缺陷将转移成在此模具中铸塑的镜片表面的表面缺陷。聚丙烯通常含有能够迁移到模具成型面上的添加剂，这类添加剂与铸塑在该成型面上的单体混合物相互作用，结果产生镜片表面缺陷或不希望有的添加剂在所铸镜片的表面上出现。与聚氯乙烯类似，聚苯乙烯能与某些单体混合物相互作用，产生表面缺陷；而且当单体混合物加入到其中时，聚苯乙烯是难以浸润的，也就是该单体混合物不易于均匀地浸润聚苯乙烯模具的成型面，结果在所铸镜片的表面产生汽泡。
其次，这类共聚物在注塑过程中和之后表现出较低的收缩率，这对保证模塑工艺的可预知性是重要的。换句话说，其它塑料体系，特别是聚丙烯，在注塑过程中和之后显现出显著的收缩。当在所述模具中铸塑接触镜片时，要求精确铸塑以确保所需的光学性能，因而必须在一定时间范围内将所述模具用于接触镜片的铸塑工艺中，避免在已过度收缩的模具内铸塑镜片。相反地，所述共聚物显现出足够低的收缩率以致于不需要控制模具在铸塑镜片前的储放时间。而且，聚丙烯对较小的工艺的变化也很敏感，而所述的共聚物对模塑偏差是较不敏感的，这对多模腔注塑工艺是重要的。
第三，所述共聚物很好地适应于固化工艺。单体混合物的固化通常是指通过紫外光线或可见光的照射而固化单体混合物(其中辐射是直接透过模具而使其中的某些单体混合物固化)，或通过热固化(其中包含在模具中的单体混合物在高温下产生固化)。例如，这类共聚物具有非常高的透光性，特别是与聚丙烯相比而言。因此，对于采用光诱导聚合的固化工艺而言，模具材料的透光性越高则产生越有效的固化过程。再例如，这类共聚物具有较高的玻璃化转变温度，特别是与聚苯乙烯相比而言。因此，对于采用热诱导聚合的固化工艺而言，如果需要可以采用更高的固化温度。
所述共聚物对适于其它铸塑工艺模具而言也是有用的。例如旋转铸塑，如前所述，它包括下列步骤：将单体混合物加入到成形镜片前表面的模具中，并以可控制的方式旋转模具，同时用光照射单体混合物。例如，“半成品”镜片可以在具有前或后成型面的模具中铸塑而分别制成镜片前或后表面，随后车削该半成品镜片以制成前或后表面中的另一个。由于所述共聚物的刚性，因而由此类共聚物制得的模具更适合与半成品镜片一起固定在车床的卡盘上，模具的刚性使其避免了在卡盘施加的压力下挠曲变形。
最后，所述非晶态环状烯烃共聚物还表现出极低的吸水性和极好的耐水蒸汽性能。因而，这些材料也适于用在接触镜片的包装中。这类通常被称作“型罩包装”的包装包含一个带有供夹持接触镜片的凹槽的轮盘以及盐溶液。将一个薄膜密封到轮盘上的凹槽周围以密闭其中的接触镜片。这类型罩包装通常只是由聚丙烯制成，但由于所述共聚物的改进的吸水性和耐水蒸汽性能，所以这类共聚物与常规的接触镜片包装材料相比具有优点。
虽然上面描述了本发明的某些优选实施方案，但本发明并不限于此，并包括本领域熟练人员所显见的改进和变动。