专利名称：使眼镜片脱模的方法
技术领域：
本发明涉及使眼镜片脱模的方法。
背景自从二十世纪五十年代起，隐形眼镜已被商业化使用以改善视力。第一副隐形眼镜由硬质材料制成。尽管这些镜片被普遍使用，但由于较差的初期舒适性使得它们不适于所有患者。该领域后来的发展产生了现在十分流行的基于水凝胶的软性隐形眼镜。这些镜片具有较高的透氧性，这通常比由硬质材料制成的隐形眼镜配带更舒适。然而，这些镜片有益的物理性质通常带来生产中的问题，特别是当使软性眼镜片脱模时。
许多软性隐形眼镜通过这种方法制造，将部分聚合或未聚合的组分的混合物放在阳模和阴模部件之间接着通过光照和加热之一或二者一起使其聚合。其后聚合的镜片从模具移出(“脱模”)并按后来的步骤(水合、去除未反应组分等等)加工。在某些情况下，阳模或阴模部件被脱去，且之后的加工步骤在聚合的镜片位于或粘附于剩下的一个模部件的情况下进行。详细的这些和其它脱模过程和后续步骤可在以下申请中发现美国专利5,850,107；5,080,839；5,039,459；4,889,664和4,495,313，所有前述公开在此引入作为参考。
当使眼镜片脱模时柔软的镜片会被用于移除该镜片模具的阳模或阴模半模之一或二者的力损坏。其他人试图通过各种方法解决这一问题。其中一种这类尝试中，在脱模步骤前加热阳模半模然后将其移除，参见US6,663,801，其在此引入作为参考。尽管这种方法有效，但它不是对所有类型软性隐形眼镜有用，并且使用附加的方法脱模隐形眼镜模具是有利的。以下发明满足了这一需要。
附图简要说明
图1是表示冷却和非冷却脱模步骤中留在阴模部件上的镜片数量图。
图2是表示脱模前冷却和加热的脱模镜片的缺陷数量图。
发明详述本发明包括一种使眼镜片脱模方法，包括在使眼镜片脱模前冷却镜片模具组件并加热镜片模具组件、基本上由或由在使眼镜片脱模前冷却镜片模具组件并加热镜片模具组件构成。
这里使用的“眼镜”是指驻留在眼睛内或眼上的装置。这些装置可提供视力矫正或可以是化妆性的。术语眼镜包括但不限于软性隐形眼镜、眼内镜片、覆盖镜片、用于眼睛的镶嵌件和视力镶嵌件。本发明的优选眼镜是软性隐形眼镜由硅弹性体或水凝胶制成，包括但不限于硅氧烷水凝胶和氟代水凝胶。软性隐形眼镜配方揭示于US5,710,302、WO 9421698、EP406161、JP2000016905、US5,998,498、美国专利申请号09/532,943、US6,087,415、US5,760,100、US5,776,999、US5,789,461、US5,849,811、US5,965,631，硅氧烷水凝胶按以下公开内容制备US 5,998,498、美国专利申请号09/532,943、2000年8月30日申请的美国专利申请号09/532,943的部分续篇、2001年9月10日申请的已授权的“包含内在润湿剂的生物医学设备”的美国专利申请号60/318,536、以及2002年9月6日申请的它相同名称的非临时副本美国系列申请10/236,538、US6,087,415、US5,760,100、US5,776,999、US5,789,461、US5,849,811和US5,965,631。这些专利也都和本申请中公开的所有其它专利一起在此全文引用。本发明特别优选的镜片由etafilcon A、genfilcon A、galifilcon A、senofilcon A、lenefilcon A、lotrfilcon A、lotrifilcon B、balifilcon A或polymacon制成。本发明更特别优选的镜片由genfilcon A、galifilcon A、senofilcon A、lenefilcon A、lotrifilconA、lotrifilcon B或balifilcon A制成。最优选的镜片包括但不限于galifilcon A、senofilcon A以及公开于2001年9月10日申请的已授权的“包含内在润湿剂的生物医学设备”的美国专利申请号60/318,536，以及2002年9月6日申请的它相同名称的非临时副本美国系列申请10/236,538的镜片。
“镜片模具组件”是指三个组件阳模、阴模和固化的镜片的组合。阳模和阴模可由各种成分制得，例如由塑料、金属和玻璃制成。优选模具是塑料的。这类塑料的实例包括但不限于2003年8月13日申请的题为“生产隐形眼镜的模具”的美国专利申请10/639,823公开的材料，其在此全文引用。其它模具材料是如下聚合物聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯的共聚物、均聚物和嵌段共聚物。塑料模具的实例在以下文件中公开，其在此全文引用，美国专利5,094,609、4,565,348和4,640,489。阳模和阴模不必由同样的材料制成。例如可以使用一种镜片模具组件，其阴模由聚丙烯制成，阳模由降冰片烯的脂环族共聚物制成。特别优选的模具材料是含有两种不同脂环族单体的脂环族共聚物，由ZeonChemicals L.P.销售，商标名ZEONOR。有几种不同等级的ZEONOR，具有105-160℃的玻璃化转变温度。最优选的ZEONOR是ZEONOR 1060R，依照厂商ZEON Chemicals L.P.，其具有的熔体流动速率(″MFR″)范围是11.0克/10分-18.0克/10分(依据JISK 6719测试(230℃))，比重(H2O＝1)是1.01且玻璃化转变温度是105℃。
此处使用的“冷却”是指任何降低镜片模具组件温度的方法。在固化镜片的过程中，镜片模具组件被加热并接受辐射。当该组件离开生产过程的固化部分时，组件温度为约50℃-约70℃。该加热的镜片模具组件在脱模前通过下述方法之一冷却。镜片模具组件优选被冷却到的温度为约0℃-约低于45℃，更优选约3℃-低于约30℃。
一种冷却镜片模具组件的方法是在镜片模具组件上鼓吹压缩空气，在镜片上的强制空气的温度为约-40℃-约+5℃，且空气流动速率(每分钟标准立方英尺，“SCFM”)为约5SCFM-约100SCFM。强制空气可直接用于整个镜片模具组件或镜片模具组件的特殊部分。例如，强制空气可直接用于阴模的非模塑表面(凸表面)或阳模的非模塑表面(凹表面)。当使用强制空气方法时，优选将强制空气直接作用于阳模的凹表面。
另一种冷却镜片模具组件的方法是在镜片模具组件上鼓吹固体CO2颗粒。其颗粒的温度是约-60℃-约-0℃，优选约-50℃。其颗粒排出速率为约0.5SCFM-约10SCFM，优选约3SCFM。固体CO2可直接用于整个镜片模具组件或其一部分。优选固体CO2直接用于阳模的非模塑表面。其它冷却镜片模具组件的方法包括但不限于将组件置于室温下、将组件置于冷藏室内、将组件接近温差电冷却器或冷却液体如冰水。优选的冷却方法是使用强制冷空气或固体CO2颗粒。
此处使用的术语“加热”是指任何提高镜片模具组件温度的方法，包括但不限于对镜片模具组件应用蒸气、强制通热风或加热。这类加热方法的实例可在以下参考文献中发现EP775,571、EP686,487、美国专利申请2002/0145,211、美国专利5,820,895、6,171,529、5,850,107、5,294,379、5,935,492和5,770,119，所有这些参考文献全文作为参考。整个镜片模具组件或其一部分可被加热。一种加热镜片模具组件的方法是使用碳化硅红外辐射，其公开于美国专利6,663,801。如果使用该加热方法则在阳模或阴模模具部分的非模塑表面实施加热。特别优选将加热施加到阳模的非模塑表面。
在镜片模具组件的阳模被加热后，可使用填垫片、撬针或其它类型的机械杠杆作用使阳模脱模。实验详细资料参见EP775,571、EP686,487、美国专利申请2002/0145,211、美国专利5,820,895、6,171,529、5,850,107、5,294,379、5,935,492和5,770,119。作为机械杠杆作用的附加或替代，还可通过在阳模上施加真空来移除阳模从而使其脱模。优选结合机械方法和真空一起使用来使阳模部分脱模。
本发明的方法具有许多优点。大部分镜片制造的生产环境其工位到工位的速度很重要。使用本发明的冷却及之后的加热步骤明显缩短了镜片由固化区出口到使眼镜片脱模的时间周期。优选由从固化区移除镜片到使眼镜片脱模之间的时间周期低于约20秒，优选低于约15秒，更优选低于约10秒。
本发明的又一优点是通过冷却和之后的加热阳模或阴模部件，可以移除加热的模具并留下镜片位于或粘附在未加热的模具部分上。这之所以是一个优点，是因为某些生产过程需要后来的加工步骤(水合、去除未反应组分，等等)在阳模或阴模镜片模具中进行。
本发明的另一优点是较少的镜片在脱膜过程中被损坏。这由具有与模具相关的缺陷的脱模镜片数量减低得到证明，这些缺陷例如撕裂、碎片、表面痕迹、表面撕裂。当由galificon A制得的镜片如美国专利6,663,801描述的通过从固化区和加热阳模部件移除镜片而脱模时，镜片约有30-70％具有与模具相关的缺陷。当将镜片在脱模前用冷却空气或固体CO2颗粒冷却之后加热时，约10-15％的那些镜片具有与模具相关的缺陷。
另外本发明涉及一种适于在使组件脱模之前冷却并加热镜片模具组件的装置，其包括冷却部件和加热部件、基本上由或由冷却部件和加热部件组成。术语冷却、加热镜片模具组件及脱模都具有它们的上述含义和优选范围。优选的冷却部件是冷强制通风鼓风机或固体CO2鼓风机。优选加热部件是红外加热器。
为了说明本发明，包含下列实施例。这些实施例不限制本发明。它们的意思仅是建议实践本发明的方法。生产镜片领域和其它专门领域的技术人员可发现实践本发明的其它方法。然而，那些方法被认为在本发明的范围之内。
实施例使用强制空气脱模实施例1由于后续程序加工步骤的限制，需要将阳模部件从固化的镜片组件脱离并使固化的镜片保持在阴模部件上。该实施例评价了脱模后固化的镜片是否留在阴模部件上。
将用于制备galificon A的未固化的单体置于由Zeonor制得的阳模和阴模半模之间并如美国专利申请60/318,536和美国系列申请10/236,538描述的那样固化。固化的镜片模具组件温度约为65℃。将阳模部件的凹表面用硅红外加热器加热并如美国专利6,663,801描述的那样脱模。将一些镜片模具组件利用在阳模凹表面鼓吹冷空气(-40℃，18SCFM)的方法冷却，持续时间为2、3、4或8秒。将冷却的镜片组件用硅红外加热器加热并如美国专利6,663,801描述的那样脱模。脱模镜片被评价以确定它们是否留在阴模部件上。结果示于图1。该图表明在脱模前未冷却的情况下少于5％的镜片留在阴模部件内。
使用固体CO2脱模实施例2该实施例评价了由于脱模给该固化镜片带来的缺陷。将用于制备galificon A的未固化单体置于由Zeonor制得的阳模和阴模半模之间并如美国专利申请60/318,536和美国系列申请10/236,538描述的那样固化。固化的镜片模具组件温度约为65℃。将镜片模具组件用在阳模凹表面鼓吹固体CO2(-50℃，3SCFM)约2秒的方法冷却。将冷却的镜片组件用硅红外加热器加热并如美国专利6,663,801描述的那样脱模。所有脱模的镜片都保留在阴模部件上。这些镜片被评价以确定在脱模的镜片上可发现有多少模具相关缺陷如撕裂、表面痕迹/撕裂。其结果示于图2。该图表明使用冷却脱模技术仅产生15％的与模具相关的缺陷(撕裂、表面痕迹/撕裂)。该数量低于不使用冷却时存在的与模具相关的缺陷量(30-70％)。
权利要求
1.一种使眼镜片脱模方法，包括在使眼镜片脱模前冷却镜片模具组件和加热镜片模具组件。
2.如权利要求1的方法，其中所述的眼镜片是软性隐形眼镜。
3.如权利要求2的方法，其中所述的软性隐形眼镜是硅氧烷水凝胶。
4.如权利要求2的方法，其中所述的软性隐形眼镜包括etafilcon A、genfilcon A、galifilcon A、senofilcon A、lenefilcon A、lotrifilcon A、lotrifilcon B、balifilcon A或polymacon。
5.如权利要求2的方法，其中所述的软性隐形眼镜包括galifilcon A或senofilcon A组成。
6.如权利要求1的方法，其中所述的镜片模具组件被冷却到约0℃-约40℃的温度。
7.如权利要求1的方法，其中用强制冷空气冷却镜片模具组件。
8.如权利要求1的方法，其中用固体CO2颗粒冷却镜片模具组件。
9.如权利要求1的方法，其中用强制冷空气或固体CO2颗粒冷却镜片模具组件。
10.如权利要求9的方法，其中将镜片模具组件冷却到约-25℃-约+40℃的温度。
11.如权利要求8的方法，其中将镜片模具组件冷却到约-25℃-约+10℃的温度。
12.如权利要求9的方法，其中阳模组件被冷却。
13.如权利要求11的方法，其中阳模组件被加热。
14.如权利要求13的方法，其中镜片模具组件的温度为约20℃-约40℃。
15.如权利要求13的方法，其中镜片模具组件的温度为约25℃-约30℃。
16.如权利要求15的方法，其中冷却步骤发生的时间少于10秒。
17.如权利要求15的方法，其中冷却和加热步骤发生的时间在约9-约20秒。
18.如权利要求15的方法，其中冷却和加热步骤发生的时间少于约12秒。
19.一种适于在使组件脱模前冷却和加热镜片模具组件的装置，包含冷却部件和加热部件。
20.如权利要求19的装置，其中冷却部件将镜片组件冷却到约-25℃-约+40℃的温度。
21.如权利要求19的装置，其中冷却部件将镜片组件冷却到约0℃-约40℃的温度。
22.如权利要求19的装置，其中冷却部件产生强制冷空气。
23.如权利要求22的装置，其中冷却部件将镜片组件冷却到约25℃-约35℃。
24.如权利要求19的装置，其中冷却发生的时间少于10秒。
25.如权利要求19的装置，其中冷却部件产生固体CO2颗粒。
26.如权利要求25的装置，其中冷却部件将镜片组件冷却到约-25℃-约+10℃。
27.如权利要求19的装置，其中加热部件将镜片组件加热到约20℃-约40℃。
28.如权利要求19的装置，其中冷却和加热发生的时间为约9-约20秒。
全文摘要
描述了使眼镜片脱模的方法和装置，包括在使眼镜片脱模前冷却镜片组件和加热镜片模具组件。
文档编号B29C37/00GK101052511SQ200580037803
公开日2007年10月10日 申请日期2005年11月2日 优先权日2004年11月5日
发明者R·J·小沃特森, R·W·利维特, M·A·利特温 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司