隱形眼鏡的製備方法及設備的製作方法
2023-07-01 16:12:46 4
專利名稱：隱形眼鏡的製備方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及隱形眼鏡的製備方法及設備。
在用所謂實模鑄造法(實型鑄造)製備隱形眼鏡時，通常向陰半模中加入特定量的可聚合隱形眼鏡原料，然後蓋上陽半模，以閉合模具，在兩個半模的模面之間形成模腔，在該模腔中是預先加入的隱形眼鏡原料，它被聚合成尚未水合的隱形眼鏡。隨後打開模具，取出聚合但尚未水合的隱形眼鏡。並將其進一步處理。
不幸的是，在上述方法中不能準確的預知隱形眼鏡將附著於兩個半模中的哪個半模上有時它附著於陽半模(具有凸模面的半模)上，有時它附著於陰半模(具有凹模面的半模)上。這種附著沒有規律可循，因而不能設計一種全自動方法進行進一步處理。
發生上述情況的本質原因在於這些半模的製備過程。這些半模通常用注塑成型法製備。以陰半膜1的製備為示例，現簡要說明該方法所遇到的問題。在注塑成型時，通常使用如
圖1所示的模具嵌件。這類模具嵌件F1是本領域已知的。這裡示出的示例呈蘑菇形。它們例如用車旋工藝製造。在車旋蘑菇的頭K時，首先車旋表面K1(圖2)、然後車旋表面K2(圖3)。在如此車旋時，由於使用車旋金剛石D，在每種情況下形成了毛邊G1或G2(圖2，圖3)，車旋工藝完成後，必須除去這種毛邊。例如可使用棉絨型芽狀件(cotton woolbud)W(圖4)除去毛邊G1或G2。結果，在除去毛邊的地方形成圓角R，這一圓角與理想的無毛邊直角有偏差，與理想形狀的偏差為幾微米(圖5)。
如果模具嵌件F1被嵌入，並環繞該模具嵌件模塑陰半模1時，在圓角R處形成突起10(圖6)，雖然該突起很小。但是，根據突起10的大小，當打開模具時，該突起會使隱形眼鏡留在陰半模中，或者隱形眼鏡會滑過該突起而附著於陽半模上。這幾乎無法預知，當然也不能採用自動方法進一步處理。因此，打開模具後，每次都必須檢查聚合但尚未水合的隱形眼鏡位於哪個半模之上或之中。
因此，需要提供一種方法和相應的設備(這也是本發明的目的)，可以省去開模後預先檢查隱形眼鏡位於哪個半模之上或之中的步驟，並且由於可可靠的預知隱形眼鏡將附著於哪個半模上，該方法可以繼續自動進行。這裡需要考慮的是，這種改進不能影響隱形眼鏡的光活性區域，否則的話，將會改變隱形眼鏡的光學校正效果，甚至使隱形眼鏡不能使用。
對於上述方法，通過在使用前將兩個半模中的一個半模的模面在隱形眼鏡光活性區域之外的區域預處理，使在開模時隱形眼鏡只能附著於經預處理的半模上，達到了上述目的。然後，該半模與隱形眼鏡一起被自動地用於隱形眼鏡的進一步處理，因此可以省去檢查隱形眼鏡位於哪個半模之上或之中的步驟。這可使該方法進一步的簡化，因為隱形眼鏡附著的半模可以與其上附著的隱形眼鏡一起直接進一步處理。另外，由於隱形眼鏡僅在光活性區域之外的區域與預處理的半模附著，每次隱形眼鏡都能完全保持其光學效果。
在本發明的優選方法中，用電暈放電將半模在所述區域預處理。這種預處理技術上不複雜並能確保隱形眼鏡附著於所述半模上。
優選將陽半模預處理，因為這樣隱形眼鏡的進一步處理特別簡單。當打開模具時，附著於陽半模上的隱形眼鏡就能可靠地滑過本文開始時所述的陰半模上的突起10(圖6)，因而可以設計專門對附著有隱形眼鏡的陽半模進一步處理。
在本發明的另一方法中，在模具仍是閉合時，在另一步驟中將附著於半模上的未水合隱形眼鏡回火，隨後打開模具，然後將附著有尚未水合的隱形眼鏡的半模輸到水合場所，在此使未水合的隱形眼鏡與半模脫離並水合。通過回火隱形眼鏡，可以消除材料中的所有應力，並最終完成聚合反應。在水合時，隱形眼鏡脫離半模並溶脹。
隱形眼鏡附著於陽半模上時，在本發明的另一方法中，開模後將附著於陽半模上的尚未水合的隱形眼鏡在虹膜(iris)區域染色。優選採用墨墊印刷法(tampon printing method)將尚未水合的隱形眼鏡染色，該方法已被證明可成功地染色隱形眼鏡。
關於設備，本發明通過裝配一種用於預處理的裝置，解決了上述問題。設裝置將一個半模的模具面在隱形眼鏡的光活性區域之外的區域預處理，使開模時隱形眼鏡附著於經預處理的半模上。該半模與隱形眼鏡一起可被自動地用於隱形眼鏡的進一步處理，因此可以省去檢查隱形眼鏡位於哪個半模之上或之中的步驟。這樣可簡化設備，這是因為隱形眼鏡附著的半模可以直接與附著於其上的隱形眼鏡一起被進一步處理，這就是說，該設備可以設計專門對該半模進一步處理。另外，由於隱形眼鏡僅在其光活性區域之外的區域與預處理的半模附著，因此每次隱形眼鏡都能完全保持其光學效果。
在本發明設備的一個優選示例實施方案中，裝配用於預處理一個半模的電暈處理裝置，它包括互相之間有一定距離的兩個電極，在預處理時將待處理的半模置於電極之間，面對待處理半模的模面的電極具有環形面，這個環形面覆蓋了半模的待處理區域。從而以這種方式預處理光活性區域之外的區域，以確保隱形眼鏡附著於經預處理的區域。另一方面，隱形眼鏡僅在其光活性區域之外的區域附著於經預處理的半模上，所以每次都能完全保持隱形眼鏡的光學效果。另外，這種設備的成本較低。
優選對陽半模進行處理，面對該模面的電極的環形面為凹面。這種電極結構能確保隱形眼鏡在光活性之外區域附著於陽半模上，因而不會損害隱形眼鏡的光學效果。
在本發明設備的另一示例實施方案中，它具有一個用於回火仍是閉合的模具的回火烘箱，模具中有附著於一個半模之上的未水合隱形眼鏡，該設備還具有一個水合裝置，用於將尚未水合的隱形眼鏡脫模和水合。通過將隱形眼鏡回火，可以消除在該材料中的所有應力並使聚合反應完全。在水合時，隱形眼鏡與半模脫離並被溶脹。
該設備還可包括一個染色裝置，用於將附著於陽半模上的尚未水合的隱形眼鏡在其虹膜區域染色。這樣可以使隱形眼鏡具有希望的可見顏色的虹膜。包括一個可壓在隱形眼鏡的虹膜區域上的染色墨墊的裝置特別適於將該區域染色。
參照附圖，下面將更詳細地說明先有技術和本發明，這些附圖是示意圖和/或切面圖，其中圖1表示根據現有技術用於製備陰半模的注塑模具的模具嵌件，圖2表示圖1中的細節Ⅱ，用於說明該模具嵌件的一個表面的製備，圖3表示圖1中的細節Ⅲ，用於說明該模具嵌件另一表面的製備，圖4表示在製備該模具嵌件時形成的毛邊的除去過程，圖5表示模具嵌件在除去毛邊的地方形成的圓角，圖6表示在模具嵌件的圓角處陰半模的細節，圖7表示本發明示例設備中用於預處理陽半模的裝置，圖8表示用於製備鑄塑模具的注塑成型裝置，它包括本發明的一種設備，以及圖9至圖16表示本發明方法的各個操作步驟。
圖1-6隻是為了更好地說明用實模鑄造法製備隱形眼鏡時遇到的問題以及用於製備模具的先有技術。在本文開始時已討論了這些問題。在車旋平面K1和K2時，分別形成了毛邊G1和G2，隨後例如用棉絨型芽狀件W將毛邊除去。這樣形成了圓角R，在製備陰半模1時，圓角R導致了突起10的形成。如在本文開始時所述的，當打開模具時，由於突起10的存在，會使隱形眼鏡或者附著於陽半模上，或者會留在陰半模中，無法準確預知。
使用圖7所示的本發明示例設備中的一個裝置，可以克服上述問題，並且還能確保不損害隱形眼鏡的光活性區域。在圖7中，可以看到一個發電器3，它與電極4相連，並給電極4充以高壓。還可以看到一個反電極5，它與電極4之間有一定的距離。在電極4和5之間的空間45中放置待處理的半模，此時為陽半模2。電極4具有環形表面40，這一表面40覆蓋了待處理的陽半模2的區域20，是一個凹面。位於陽半模2的另一邊的是凸面反電極5。
在操作時，陽半模2的模面的區域20被電極4釋放的電子或離子撞擊，改變了該區域的電荷。藉助該方法，可以在非極性材料的表面、如在聚丙烯模具的模面上產生極性基團，這可以使隨後形成的隱形眼鏡附著於該表面上。用於模具的適宜材料例如還有聚苯乙烯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或聚碳酸酯。由於只是撞擊非光活性區域20，隨後形成的隱形眼鏡也只是在該區域20附著於陽半模2上。
為了預處理陽半模2，可以使用傳統的電暈放電裝置，例如使用Arcotec製造的裝置HS 020/600。撞擊時間例如可以為約1秒，頻率在約20kHz至40kHz之間，兩個電極之間的電壓可以約為10kV至20kV。但是這些數據只是舉例說明，也可以採用其它數值。與發電器3相連的電極4最好由鎢構成，至少在面對陽半模2的區域20的環形面40上最好由鎢構成。這樣在用該半模製備的隱形眼鏡上只具有最輕微的沉積物。通過選用鎢，可以避免眼的反應。
圖8表示用於製備半模的注塑成型機M。圖9示出了該機器的「核心」，它說明了在製備隱形眼鏡時的第一個步驟。在這裡，分別藉助於相應的模具嵌件F1和F2製備兩個半模、即陰半模1和陽半模2。隨後將陽半模電暈處理，使只預處理隨後藉助於該半模製備的隱形眼鏡光活性區域之外的區域20。
隨後如圖10所示，用加料裝置6向陰半模1中加入特定量的可聚合原料，然後蓋上陽半模2，閉合模具(圖11)。兩個半模1和2的模面之間形成的模腔12決定了隨後形成的隱形眼鏡的形狀。閉合模具時，所有過量未聚合隱形眼鏡原料被壓入陰半模1上的溢流室11中。
隨後，用光源T照射閉合的模具以及該模具中的未聚合隱形眼鏡原料，至少要照射模腔12區域(圖12)。為此，陰半模1當然必須由可透過該光的材料構成。這樣，至少使存在於模腔12中的隱形眼鏡原料聚合，形成尚未水合的隱形眼鏡CL。但是，並不需要僅使模腔12中的隱形眼鏡原料聚合，也可以使溢流室11中的所有隱形眼鏡原料聚合。這樣，打開模具時，過量的聚合隱形眼鏡原料留在陰半模1上的溢流室中，而附著於陽半模2上的隱形眼鏡CL被移去，並與陽半模2一起被進一步處理。
在打開模具前，將模具與其中的隱形眼鏡CL一起放入回火烘箱中，在約120℃回火一段時間，從而消除材料中的所有應力，並使聚合反應最終完全(圖13)。
隨後打開模具，尚未水合的隱形眼鏡CL附著於陽半模2之上，而過量隱形眼鏡材料留在陰半模1上的溢流室11中。
然後可以將尚未水合的隱形眼鏡在其虹膜區域染色，例如使用帶有染料80的墨墊8(圖15)，以產生希望的可見顏色，但是這只是非強制性的。為此，將墨塞8壓在隱形眼鏡CL上保持一定的時間。
然後將附著於陽半模2之上的隱形眼鏡CL輸到水合裝置9中，在此隱形眼鏡CL與陽半模2脫離並被水合(圖16)。該水合裝置9可以是一種貯藏室，可以同時使幾個隱形眼鏡脫模和水合。這同樣適用於上述其它裝置。
本領域普通技術人員很容易認識到，當然還可以預處理陰半模1，代替預處理陽半模2，這將使隱形眼鏡附著於陰半模1之上，然後將附有隱形眼鏡的陰半模1進一步處理。
權利要求
1.一種製備隱形眼鏡的方法，在該方法中，將可聚合隱形眼鏡原料加到一個半模(1)中，隨後用第二個半模(2)將模具閉合，然後使位於兩個半模之間的模腔(12)中的原料聚合，從而形成尚未水合的隱形眼鏡(CL)，該方法包括在使用前、在隱形眼鏡(CL)光活性區域之外的區域(20)預處理兩個半模中的一個半模的模具面，這樣在打開模具時，使隱形眼鏡附著於經預處理的半模上。
2.根據權利要求1的方法，它包括用電暈放電方法預處理半模(1，2)的待處理區域。
3.根據權利要求1或2的方法，它包括預處理陽半模(2)。
4.根據權利要求1-3中任一要求的方法，其中，在模具仍是閉合時將附著於半模上的未水合隱形眼鏡(CL)在另外的操作步驟中回火，隨後打開模具，然後將附著有尚未水合的隱形眼鏡的半模輸到水合場所(9)中，在此使未水合隱形眼鏡與半模脫離並水合。
5.根據權利要求3或4的方法，其中，打開模具後將附著於陽半模(2)上的尚未水合隱形眼鏡(CL)在其虹膜區域染色。
6.根據權利要求5的方法，其中，使用墨墊印刷法(tampon printing method)染色尚未水合的隱形眼鏡。
7.一種製備隱形眼鏡的設備，該設備具有包括兩個半模(1，2)的模具，兩個半模均具有一個模面，模具閉合時兩個模面之間形成模腔(12)，模腔(12)確定了隱形眼鏡的形狀，該設備還具有用於向一個半模(1)中加入可聚合隱形眼鏡原料的加料裝置(6)，具有用於模具閉合時照射模腔(12)中的隱形眼鏡原料的光源(7)、從而使模腔(12)中的原料聚合，形成尚未水合的隱形眼鏡(CL)，其中，該設備裝配有預處理裝置(3，4，5)，它將一個半模的模面在隱形眼鏡光活性區域之外的區域(20)預處理，使開模時隱形眼鏡附著於經預處理的半模上。
8.根據權利要求7的設備，其中，預處理一個半模的裝置(3，4，5)是一個電暈處理裝置，它包括兩者之間有一段距離的兩個電極(4，5)，在預處理時將待處理的半模置於兩個電極之間，面對半模的待處理模面的電極(4)具有覆蓋在半模的待處理區域(20)之上的環形面(40)。
9.根據權利要求8的設備，其中，待處理的半模是陽半模(2)，並且電極(4)面對模具面的環形面(40)是一凹面。
10.根據權利要求7-9中任一要求的設備，它包括將帶有附著於一個半模上的未水合隱形眼鏡(CL)的閉合模具回火的回火烘箱，以及使尚未水合的隱形眼鏡脫模和水合的水合裝置(9)。
11.根據權利要求9或10的設備，它還包括一個染色裝置，它將附著於陽半模之上的未水合隱形眼鏡在其虹膜區域染色。
12.根據權利要求11的設備，其中，染色裝置包括一個可壓在隱形眼鏡(CL)的虹膜區域上的染色墨墊(8)，以染色該區域。
全文摘要
一種製備隱形眼鏡的方法，在該方法中，將可聚合隱形眼鏡原料加到一個半模(1)中，隨後用第二個半模(2)將模具閉合，然後使位於兩個半模之間的模腔(12)中的原料聚合，從而形成尚未水合的隱形眼鏡(CL)，該方法包括在使用前、在隱形眼鏡(CL)光活性區域之外的區域(20)預處理兩個半模中的一個半模的模面，這樣在打開模具時，使隱形眼鏡附著於經預處理的半模上。
文檔編號B29C59/00GK1110212SQ9411931
公開日1995年10月18日 申請日期1994年12月12日 優先權日1993年12月13日
發明者K·博尼伯格, L·哈瑟, H·謝佛, W·斯狄番, P· 申請人:希巴-蓋吉股份公司