眼用レンズの製造方法および眼用レンズの製造装置
【課題】優れた形状精度で目的とする眼用レンズをモールド成形することの出来る、新規な眼用レンズの製造方法を提供すること。
【解決手段】レンズ後面を成形する雄型１６とレンズ前面を成形する雌型１４とを互いに重ね合わせて、それら雄型１６と雌型１４の対向面間に成形キャビティ１８を形成し、該成形キャビティ１８に重合性モノマー４０を充填して重合することにより眼用レンズを成形するに際して、該成形キャビティ１８の外周部分よりも先に中央部分において該重合性モノマー４０を重合させるようにした。
【解決手段】レンズ後面を成形する雄型１６とレンズ前面を成形する雌型１４とを互いに重ね合わせて、それら雄型１６と雌型１４の対向面間に成形キャビティ１８を形成し、該成形キャビティ１８に重合性モノマー４０を充填して重合することにより眼用レンズを成形するに際して、該成形キャビティ１８の外周部分よりも先に中央部分において該重合性モノマー４０を重合させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼用レンズの製造方法および製造装置に係り、特に、優れた成形精度で目的とする眼用レンズをモールド成形することが出来る、眼用レンズの新規な製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンタクトレンズや眼内レンズ等（以下、これらを「眼用レンズ」と総称する）の製造方法の一種として、モールド成形法が知られている。モールド成形法は、例えば特開昭５０−１５１９６６号公報（特許文献１）や特開昭５５−１５１６１８号公報（特許文献２）等に示されているように、レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型を重ね合わせて成形キャビティを形成し、該成形キャビティに充填された重合性モノマーを重合させることによって眼用レンズを製造する。モールド成形法によれば、目的とする眼用レンズを低コストで大量に生産することが出来る。
【０００３】
ところで、眼用レンズは、人眼に装着される医療具であり、眼用レンズの前面および後面は屈折率等の光学特性や装用感に大きな影響を与えるものであることから、高い寸法精度が要求される。特に、光学部の前面や後面の形状精度が悪いと目的とする矯正効果が発揮され難いし、コンタクトレンズではベースカーブの形状精度が悪いと良好な装用感が得られ難い。
【０００４】
しかしながら、従来のモールド成形法では、成形収縮等に起因してレンズ成形品に生ずる寸法誤差を抑えることが難しく、満足できる形状精度が得られ難かった。しかも、この形状精度の問題は、キャビティ形状に対応したレンズ形状の再現性の問題であり、脱型後の変形によるものであるから、モールドの寸法精度をいくら良くしても、解決できなかった。
【０００５】
なお、予め眼用レンズの脱型後の変形量を考慮して成形キャビティを設計することも考えられる。しかし、キャビティ形状に対するレンズ成形品の寸法誤差（変形量）は、パワーやベースカーブ等のレンズ規格によって区々である。それ故、従来のモールド成形法では、同一のベースカーブでもフロントカーブが異なる場合には、変形量を考慮してベースカーブを与える雄型もそれぞれ用意しなければならなくなり、型数が膨大となることから、好ましい方策ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５０−１５１９６６号公報
【特許文献２】特開昭５５−１５１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の事情を背景として為されたものであって、その解決課題は、より優れた精度で目的とする眼用レンズをモールド成形することの出来る、新規な眼用レンズの製造方法を提供することを、目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、上記製造方法に好適に用いることの出来る、新規な構造の眼用レンズの製造装置を提供することも、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１０】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第一の態様は、レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型とを互いに重ね合わせて、それら雄型と雌型の対向面間に成形キャビティを形成し、該成形キャビティに重合性モノマーを充填して重合することにより眼用レンズを成形するに際して、前記成形キャビティの外周部分よりも先に中央部分において前記重合性モノマーを重合させることを、特徴とする。
【００１１】
本発明者は、従来のモールド成形法において問題とされていた脱型後の眼用レンズの変形が、主として重合収縮による眼用レンズへの残留応力に起因するものであるとの知見を得、かかる知見に基づいて本発明を完成した。即ち、本発明者は、モールド成形による眼用レンズの残留応力のコントロールの観点から、多くの実験と検討を繰り返した結果、レンズ中央部分の形状を外周部分よりも先に重合成形することによって、眼用レンズの成形精度の向上と安定化が達成され得ることを、新たに見出したのである。それ故、本発明方法に従えば、モールドのキャビティ形状に高精度に対応した形状を有し、目的とする光学特性等を発揮し得る眼用レンズを安定して製造することが出来るのである。
【００１２】
また、本発明方法に従えば、モールド成形による眼用レンズの形状誤差そのものが抑えられることから、眼用レンズの前面と後面の一方の面の形状変更が眼用レンズの脱型後の変形量を異ならせて他方の面の形状まで変化してしまうという従来技術の問題解決にも効果的である。例えば、コンタクトレンズのモールド成形において、同一のベースカーブでフロントカーブを異ならせて複数種類の付加度数を設定するに際しても、ベースカーブを与える雄型として同一のものを採用し、フロントカーブを与える雌型のみを交換することで対応できる。これにより、用意すべき型数を少なく出来て、特に規格数が膨大なハードコンタクトレンズ等においても、フルモールド製法によるレンズ製造の実現が容易となる。
【００１３】
更にまた、レンズ中央部分から重合性モノマーを重合させることによって、重合性モノマーを重合させる外部エネルギーの伝達方向を、成形キャビティに充填された重合性モノマーにおいて略一定にすることが出来る。これにより、均一な重合を行なうことが可能となり、残留モノマーの抑制や組成の均一性の向上も図られ得る。
【００１４】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記雌型の中央部分を通じて前記重合性モノマーに対する重合処理を施すものである。このようにすれば、重合の外部エネルギーをより確実に重合性モノマーの中央部分に及ぼすことが出来て、中央部分からの重合をより確実に行なうことが出来る。
【００１５】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記成形キャビティに充填された前記重合性モノマーに対して、該成形キャビティの中央部分において重合処理を施す一次重合の後、該成形キャビティの全体において重合処理を施す二次重合を行なうものである。このようにすれば、重合性モノマーの中央部分を重合させた後に、周辺部分を含む全体に重合の外部エネルギーを及ぼして重合させることによって、より優れた形状安定性を得ることが出来ると共に、より効率的で速やかな重合成形を容易に行なうことも出来る。
【００１６】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記重合性モノマーを熱重合させるものである。
【００１７】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第五の態様は、上記第四の態様において、前記雄型又は前記雌型における加熱部分を外部の熱影響から保護する保護部材を用いるものである。このようにすれば、風や他の成形型からの放射熱等の周囲環境による影響を抑えることが出来る。なお、保護部材としては、熱伝導率の小さい断熱材を用いることが雌雄型への熱的悪影響を回避する等の趣旨から好ましいが、周囲環境の影響因子や耐熱性，コスト等を考慮して各種材料や形状が選択される。
【００１８】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記重合性モノマーを光重合させるものである。本態様においては、成形型として光透過性を有するものが用いられる。
【００１９】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れか一つの態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記雄型および前記雌型として樹脂型を用いるものである。特に熱重合を採用する場合には、樹脂型は金属型に比して熱伝達率が小さいことから、成形キャビティに充填された重合性モノマーに対する熱エネルギーの付与部分のコントロールが容易となり、重合性モノマーの中央部分に対してより効率的又は集中的に熱エネルギーを作用させることが可能となる。
【００２０】
眼用レンズの製造装置に関する本発明の第一の態様は、レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型が互いに重ね合わされて、それら雄型と雌型の対向面間に形成された成形キャビティに充填された重合性モノマーを重合させることにより眼用レンズを成形する眼用レンズの製造装置において、前記重合性モノマーを重合させるための外部エネルギーを前記成形キャビティの中央部分に及ぼす中央重合処理手段を設けたことを、特徴とする。
【００２１】
このような製造装置を用いれば、成形キャビティに充填された重合性モノマーの中央部分を外周部分よりも先に重合させることが出来て、目的とする眼用レンズをモールド成形で精度良く製造することが出来る。
【００２２】
眼用レンズの製造装置に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る眼用レンズの製造装置において、前記外部エネルギーとしての熱エネルギーを発生するホットプレートと、該ホットプレートに接触することで該熱エネルギーを前記重合性モノマーに及ぼす前記雌型とを備えており、該雌型における該成形キャビティの中央部分の形成部分の外面において該ホットプレートに接触する中央伝熱部が設けられることにより、前記中央重合処理手段が構成されているものである。本態様によれば、雌型の中央部分を通じて重合性モノマーに熱エネルギーを及ぼすことによって、重合性モノマーを中央部分から重合させることが出来る。
【００２３】
眼用レンズの製造装置に関する本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る眼用レンズの製造装置において、前記雌型の前記中央伝熱部が平坦面とされているものである。本態様によれば、成形型をホットプレート上に安定して載置出来ると共に、雌型の中央部分がホットプレートに対して所定面積の面接触状態とされることから、ホットプレートからの熱エネルギーをより効率的に重合性モノマーの中央部分に及ぼすことが出来る。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に従う製造方法によれば、成形キャビティに充填された重合性モノマーの中央部分を先に重合させることによって、成形品の残留応力に起因すると考えられる脱型後の変形を抑えることが出来る。これにより、目的とする眼用レンズをモールド成形によって優れた形状精度で製造することが可能となる。
【００２５】
また、本発明に従う製造装置を用いれば、成形キャビティに充填された重合性モノマーの中央部分に効果的に外部エネルギーを及ぼすことが出来て、重合性モノマーを中央部分から重合させることが出来る。これにより、成形品の残留応力に起因すると考えられる脱型後の変形を抑えて、目的とする眼用レンズをモールド成形によって優れた形状精度で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態として、本発明に従う構造とされた製造装置を用いて本発明方法に従ってコンタクトレンズを製造する一工程を示す説明図。
【図２】本発明の製造方法と従来公知の製造方法に基づいて製造したコンタクトレンズのそれぞれについてベースカーブを測定した結果を示すグラフ。
【図３】断熱材を用いない本発明の製造方法に基づいて製造したコンタクトレンズについてパワー値を測定した結果を示すグラフ。
【図４】断熱材を用いた本発明の製造方法に基づいて製造したコンタクトレンズについてパワー値を測定した結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２８】
先ず、図１に、本発明の一実施形態としての眼用レンズの製造方法と、該製造方法に好適に用いられる眼用レンズの製造装置１０を概略的に示す。本実施例に例示する製造方法は、眼用レンズとしてコンタクトレンズを製造するものである。なお、以下の説明において、上下方向とは、特に断りの無い限り、図１中の上下方向を言うものとする。
【００２９】
本製造方法に用いられるコンタクトレンズ用成形型１２は、モールド成形法において従来から用いられている公知の成形型と略同様のものであり、雌型１４と雄型１６によって構成されている。そして、雌雄両型１４，１６が互いに型合せされることによって、図示されているように、それら雌雄両型１４，１６の型合せ面間にコンタクトレンズの成形キャビティ１８を形成するようになっている。なお、本実施形態における製造装置１０は、雌雄両型１４，１６と後述するホットプレート３４を含んで構成されている。
【００３０】
雌型１４は、全体として上方に開口する凹形状を有している。詳細には、雌型１４の中央部分は下方に向かって突出する部分的な球殻形状又はボウル状の球殻状部２０とされており、球殻状部２０の上端開口縁部には軸直角方向外方に広がるフランジ状部２２が一体形成されている。そして、球殻状部２０の軸方向上方（図１中の上方）の面である凹側表面によって、目的とするコンタクトレンズのフロントカーブに対応した前面成形面２４が形成されている。
【００３１】
さらに、球殻状部２０の外面の突出先端部には、軸直角方向に広がる円形の平坦面２６が形成されている。平坦面２６の径寸法：φは、目的とするコンタクトレンズの外径寸法よりも小さく、光学部の外径寸法かそれよりも小さく設定されていることが好ましい。具体的には、０．５〜３ｍｍ程度に設定される。また、この平坦面２６が形成されていることにより、成形型１２は、後述する重合性モノマー４０を成形キャビティ１８内に充填した雌型１４と雄型１６の重ね合わせ状態で、平面上で自立可能とされている。
【００３２】
一方、雄型１６は、全体として下方に向かって突出する凸形状を有している。詳細には、雄型１６の中央部分は下方に向かって突出する球殻状部２８とされており、球殻状部２８の上端開口縁部には軸直角外方に広がるフランジ状部３０が一体形成されている。そして、球殻状部２８の軸方向下方（図１中の下方）の面である凸側表面によって、目的とするコンタクトレンズのベースカーブに対応した後面成形面３２が形成されている。
【００３３】
これら雌型１４および雄型１６は、成形に際して成形キャビティ１８の形状を略一定に保ち得るに充分な剛性を有する材料と形状、寸法をもって形成されている。特に本実施形態においては、雌雄両型１４，１６は何れも熱可塑性樹脂材料によって形成されており、例えばポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリカーボネート（ＰＣ），塩化ビニル（ＰＶＣ），ナイロン（ＰＡ），ポリアセタール（ＰＯＭ），フッ素樹脂等の合成樹脂が成形材料として好適に採用される。なお、雌型１４と雄型１６には、両型１４，１６とも同じ材料を採用しても良く、或いは、互いに異なる材料を採用しても良い。また、雌型１４や雄型１６の形成材料として、上述の如き熱可塑性樹脂の他、熱硬化性樹脂やガラス，金属等の各種材料も、要求される成形精度や採用される成形条件等に応じて採用可能である。
【００３４】
このような成形型１２は、ホットプレート３４上に載置される。ホットプレート３４は、電気エネルギーで加熱されるようになっており、図示しないコントローラで温度調節可能とされている。また、ホットプレート３４は、略平板形状とされており、載置面３６が略水平面となる状態で配設されている。なお、ホットプレート３４による成形型１２の加熱の安定化を図るために、ホットプレート３４を容器や装置の内部に設置してエアコンの風等の外乱の影響を防止することが望ましい。
【００３５】
さらに、ホットプレート３４の載置面３６上には、保護部材としてのベーク３８が設けられている。ベーク３８の具体的形状は特に限定されるものではないが、本実施形態においては全体として略円筒形状の部材とされており、軸方向下方（図１中、下方）の端部が拡径されている。ベーク３８の内径寸法は、雌型１４の球殻状部２０を収容し得る大きさに設定される。また、ベーク３８の軸方向寸法：ｈは、雌型１４の球殻状部２０の頂点にあたる平坦面２６からフランジ状部２２の下端面までの高さ寸法：Ｈよりも僅かに小さくされている。ベーク３８の形成材料は特に限定されるものではなく、紙ベークや布ベーク、その他例えばＰＢＴ等の樹脂材料も採用可能であり、好適には、断熱材が使用される。図示は省略するが、ホットプレート３４には、ベーク３８の多数が配列されるようになっており、各ベーク３８によって、成形型の収容部が構成されている。
【００３６】
上述の如き製造装置１０を用いて目的とするコンタクトレンズをモールド成形（重合）するに際しては、先ず、雌型１４を適当な冶具などにより鉛直上方に向かって開口した状態で支持して、球殻状部２０の前面成形面２４によって形成された受け皿状の領域に、目的とするコンタクトレンズを得るための適当な重合性モノマー４０を図示しない注入管などを通じて注入する。
【００３７】
重合性モノマー４０としては、コンタクトレンズや眼内レンズの原料として使用されている公知の各種の液状のモノマー組成物が適宜に採用され得ることとなり、例えば、一般に、従来から用いられているラジカル重合可能な化合物の１種若しくは２種以上が配合なされてなるものの他、また、マクロマーやプレポリマーから構成されるもの等であっても、何等差し支えない。例えば、以下のものが挙げられる。
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなどの直鎖状、分岐鎖状および環状のアルキル（メタ）アクリレート類；
ペンタメチルジシロキサニルメチル（メタ）アクリレート、ペンタメチルジシロキサニルプロピル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、モノ（メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ）ビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、モノ（メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ）ビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルエチルテトラメチルジシロキサニルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルメチル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、ペンタメチルジシロキサニルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルエチルテトラメチルジシロキサニルメチル（メタ）アクリレート、テトラメチルトリイソプロピルシクロテトラシロキサニルプロピル（メタ）アクリレート、テトラメチルトリイソプロピルシクロテトラシロキシビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレートなどのシリコン含有（メタ）アクリレート類；
トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、テトラフルオロ−ｔｅｒｔ−ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロ−ｔｅｒｔ−ヘキシル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、２，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ビス（トリフルオロメチル）ペンチル（メタ）アクリレート、ドデカフルオロヘプチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシオクタフルオロ−６−トリフルオロメチルヘプチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシドデカフルオロ−８−トリフルオロメチルノニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキサデカフルオロ−１０−トリフルオロメチルウンデシル（メタ）アクリレートなどのフッ素含有（メタ）アクリレート類；
スチレン、ペンタフルオロスチレン、メチルスチレン、トリメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、（ペンタメチル−３，３−ビス（トリメチルシロキシ）トリシロキサニル）スチレン、（ヘキサメチル−３−トリメチルシロキシトリシロキサニル）スチレン、ジメチルアミノスチレン、トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレンなどのスチレン誘導体類；
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートなどのヒドロキシ基含有（メタ）アクリレート類；
（メタ）アクリル酸；
Ｎ−ビニルピロリドン、α−メチレン−Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−（メタ）アクリロイルピロリドンなどのビニルラクタム類；
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−アミノエチル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド類；
アミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのアミノアルキル（メタ）アクリレート類；
メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシ基含有（メタ）アクリレート類；
ベンジル（メタ）アクリレートなどの芳香環含有（メタ）アクリレート類；
イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸などのアルキル基、フッ素含有アルキル基、シロキサニルアルキル基で置換されていても良いアルキルエステル類；
グリシジル（メタ）アクリレート；
テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート；
４−ビニルピリジン；
ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルピペリジン、Ｎ−ビニルサクシンイミドなどのヘテロ環式Ｎ−ビニルモノマー；
Ｎ−（メタ）アクリロイルピペリジン；
Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン
【００３８】
これらのモノマーを１種または２種以上選択して重合してマクロモノマーとし、これをレンズ成分（レンズ形成モノマー）の１つとして用いることも可能である。
【００３９】
なお、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を意味し、これは（メタ）アクリル誘導体についても同様である。
【００４０】
また、たとえば、酸素透過性に優れる眼用レンズを得ようとする場合、シリコン含有（メタ）アクリレート類、シリコン含有スチレン誘導体類などのシリコン含有モノマーやフッ素含有アルキル（メタ）アクリレート類などを選択することができ、また、強度に優れる眼用レンズを所望の場合や、眼用レンズの硬度を調節する場合には、アルキル（メタ）アクリレート類やスチレンを含めたスチレン誘導体類または（メタ）アクリル酸などを選択することができる。
【００４１】
眼用レンズに抗脂質汚染性を付与したい場合には、フッ素含有アルキル（メタ）アクリレート類やフッ素含有スチレン誘導体類などのフッ素含有モノマーを選択することができる。さらに、レンズに親水性を付与したり、含水性の柔軟な眼用レンズを得ようとする場合には、水酸基含有（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド類、アミノアルキル（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリル酸、Ｎ−ビニルラクタム類などの親水性基を有するモノマーを選択することができる。
【００４２】
その他、高屈折率のレンズ材料を得ようとする場合には、芳香族環を含有するモノマー、たとえば、スチレン系モノマーや芳香族環含有（メタ）アクリレート類などを選択することができる。
【００４３】
眼用レンズ材料として、架橋剤または分子内に２個以上の重合性基を有するマクロモノマーを用いることができる。このようなモノマーとしては、たとえば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ビニル（メタ）アクリレート、４−ビニルベンジルメタクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、メタクリロイルオキシエチルアクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、アジピ酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレート、α−メチレン−Ｎ−ビニルピロリドンなどがあげられる。これらのモノマーを使用することで、得られる重合体内に三次元架橋構造を形成することができ、材料の物性が強靭となり、機械的強度や硬度を向上させることができるとともに、均一で透明であり、歪みのない光学性に優れた眼用レンズを得ることができ、さらに、眼用レンズに耐久性（耐薬品性、耐熱性、耐溶媒性）を付与したり、重合後のモノマーの溶出を抑制することができる。
【００４４】
また、上記化合物には、必要に応じて、適当な架橋剤や、重合開始剤、例えば熱重合開始剤、光重合開始剤等や増感剤等の添加剤が配合されて、液状のモノマー組成物とされる。例えば、ラジカル重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイルなどが挙げられ、これらのうちから１種または２種以上が選択されて使用される。そして、その使用量は、重合に供せられる全モノマー混合物１００重量部に対して、約０．０１〜１重量部の範囲で使用することが好ましい。また、後述のように光線などを利用して重合する場合には、光重合開始剤や増感剤をさらに添加することが好ましい。
【００４５】
次に、雌型１４に対して、雄型１６を、それらの型中心軸を一致させた状態下で鉛直上方から重ね合わせる。これにより、前面成形面２４と後面成形面３２の対向面間に、重合性モノマー４０が充填された成形キャビティ１８が形成される。なお、雌雄両型１４，１６の型合わせ面間には、成形キャビティ１８の外周側に余剰モノマー収容空間４１が画成されており、成形キャビティ１８への重合性モノマー４０の充填が担保されている。
【００４６】
そして、雌型１４と雄型１６を型合わせ状態に保持して、雌型１４の球殻状部２０をベーク３８内に挿入した状態で、ホットプレート３４の載置面３６上に載置する。ホットプレート３４上への載置に際して、雌型１４の球殻状部２０に平坦面２６が形成されていることから、平坦面２６を載置面３６に重ね合わせて、成形型１２をホットプレート３４上に安定して載置することが出来る。特に本実施形態においては、成形型１２の載置面３６への載置状態において、ベーク３８は球殻状部２０に対して水平方向で隙間を隔てて位置されると共に、雌型１４のフランジ状部２２はベーク３８の上方に離隔して位置されるようになっており、雌型１４は、全体がベーク３８に対して非接触とされている。
【００４７】
なお、ホットプレート３４上に載置された成形型１２の上面に、更にマスプレートを載置しても良い。このマスプレートの下面は、水平方向に広がる平坦面とされており、雄型１６のフランジ状部３０の上面に重ね合わされる。これにより、マスプレートとホットプレート３４との間で各成形型１２を挟んで、マスプレートの重量を各成形型１２に対して雌雄型１４，１６の型閉方向に作用させる。そして、雌型１４の平坦面２６をホットプレート３４の載置面３６に対して確実に接触させて傾斜を防止すると共に、雌雄両型１４，１６を嵌合状態に一層安定して保持することができる。
【００４８】
また、ホットプレート３４の載置面３６は、充分に大きな平面形状とされることにより、そこに成形型１２の複数個が並置される。これにより、複数のコンタクトレンズを同時に重合成形することができる。また、必要に応じて採用される上記マスプレートも、それら複数の成形型１２の各雄型１６の上に重ね合わされる。
【００４９】
そして、ホットプレート３４を加熱することによって、成形キャビティ１８内に充填された重合性モノマー４０を中央部分から加熱する一次重合を行なう。一次重合においては、雌型１４において球殻状部２０の中央部分に形成された平坦面２６が載置面３６に重ね合わされていることによって、雌型１４の球殻状部２０の中央部分から加熱が開始される。このように、ホットプレート３４に接触する平坦面２６によって中央伝熱部が構成されており、ホットプレート３４と平坦面２６を含んで中央重合処理手段が構成されている。これにより、成形キャビティ１８内は中央部分から加熱されて、重合性モノマー４０は、成形キャビティ１８内における中央部分から熱エネルギーが及ぼされる。その結果、重合性モノマー４０は、成形キャビティ１８内における中央部分において外周部分よりも先に重合が開始される。
【００５０】
なお、この一次重合は、後述する二次重合を採用する場合にも、成形キャビティ１８内の中央部分で重合性モノマー４０の重合が完了するまで行なうことが望ましいが、必ずしも重合性モノマー４０の重合が完全に完了するまで行なう必要はない。蓋し、二次重合との組み合わせで、成形キャビティ１８内の重合性モノマー４０の重合が完了すれば良いからである。
【００５１】
すなわち、好適には、上記一次重合の終了後に、成形キャビティ１８内に充填された重合性モノマー４０の全体を加熱する二次重合が行なわれる。二次重合は、一次重合が完了した成形型１２を、雌型１４と雄型１６の重ね合わせ状態を維持して、恒温乾燥機等に移して、成形型１２の全体を加熱することによって行なわれる。
【００５２】
なお、成形キャビティ１８内の中央部分は、一次重合である程度又は完全に重合が完了していることから、二次重合では、重合が未処理又は未了である成形キャビティ１８内の外周部分だけを加熱しても良い。しかし、成形キャビティ１８内の全体を加熱する方が作業が容易であり、成形キャビティ１８内の全体での重合を完全に完了することが出来る。
【００５３】
これら一次重合および二次重合によって成形キャビティ１８内に充填された重合性モノマー４０の全体の重合処理が完了して、成形キャビティ１８の形状に対応した目的とするコンタクトレンズが成形される。そして、これら重合処理の後に雌雄両型１４，１６を型開きして、形成されたコンタクトレンズを脱型することによって、目的とするコンタクトレンズの製造を終了する。
【００５４】
なお、一次重合および二次重合に際しての温度や時間の処理条件は、採用する重合性モノマー４０や成形する眼用レンズの形状や容積等を考慮して決定されるものである。そこにおいて、一次重合において成形キャビティ１８の中央部分における重合が完全に完了し、且つ二次重合において成形キャビティ１８の外周部分における重合が完全に完了するように、一次重合および二次重合の処理温度および処理時間を設定することが好適である。具体的に例示すると、一次重合と二次重合において、何れも、８０〜１００℃で２０〜４０分の加熱条件が採用され、特に好適には、一次重合が８０℃で３０分、二次重合が１００℃で４０分のように、一次重合よりも二次重合における加熱温度および加熱時間の少なくとも一方が高く又は長く設定される。
【００５５】
本製造方法によれば、一次重合において、雌型１４の平坦面２６がホットプレート３４の載置面３６に重ね合わされていることによって、成形キャビティ１８内の重合性モノマー４０は、成形キャビティ１８の外周部分よりも先に中央部分から重合される。これにより、レンズ残留応力を除去乃至は軽減して脱型後の眼用レンズの変形を抑えることが出来て、成形キャビティ１８の形状により精度良く合致したレンズ形状を得ることが出来る。特に、光学部が設けられるレンズ中央部分の形状安定性が極めて効果的に高められることから、得られる眼用レンズの光学特性の安定化が達成される。
【００５６】
なお、成形キャビティ１８の形状に対する成形後の眼用レンズの形状誤差である、眼用レンズの脱型後の変形（ひずみ）が、上述の製造方法によって抑えられることは後述する実施例を含む多くの実験によって明らかである。その技術的理由は、中央部分から重合を開始させることで、熱伝達の方向ひいては重合の方向を中央部分から外周に向けて揃えられること、およびそれに伴って眼用レンズに生ずる歪又は内部応力が自由端である外周縁部に向けて逃がされること、などによるものであろうと推定される。
【００５７】
その結果、例えば目的とするベースカーブが一定の場合には、共通の雄型を用いて雌型を交換するのみで、ベースカーブを等しくして球面レンズ度数や円柱レンズ度数等が異なる各規格のレンズを成形することも可能となる。これにより、従来のように眼用レンズの脱型後の変形量を考慮して、特定のベースカーブでも各規格毎に雄型を用意することも不要とされて、型数を大幅に削減することが出来る。従って、規格数が膨大であることから従来では困難とされていた、フルモールド製法によるハードレンズの製造も容易となる。
【００５８】
さらに、重合性モノマー４０への熱伝達の方向が、中央部分から外周部分に向かう方向に揃えられて、何れの成形品（眼用レンズ）においても略同様とされることから、成形品への残留モノマーの抑制や、組成の均一化も図られる。加えて、雌型１４の球殻状部２０がベーク３８で覆われていることから、エアコンの風や他の成形型からの放熱等による外乱も抑えられている。特に本実施形態においては、雌型１４がベーク３８に非接触とされることによって、ベーク３８から雌型１４への熱伝導も抑えられている。但し、ベーク３８は雌型１４への接触状態とされていても良い。
【００５９】
更にまた、上記製造装置１０においては、金型に比して熱伝達率の低い樹脂型が用いられている。これにより、成形キャビティ１８の中央部分に対して、熱をより集中して効率的に作用させることが可能とされている。
【００６０】
そして、本製造方法においては、雌型１４における球殻状部２０の中央部分を加熱する一次重合の後に、成形型１２の全体を加熱する二次重合が行なわれている。これにより、成形キャビティ１８の外周部分の重合性モノマー４０の重合もより確実に行なわれて、レンズ形状の更なる安定化が図られる。
【００６１】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００６２】
例えば、成形キャビティ内の加熱は、前記実施形態の如き熱伝導によるものに限定されず、例えば赤外線照射等でも良い。また、重合の外部エネルギーは熱に限定されるものではなく、採用する重合性モノマーの種類に応じて適当な外部エネルギーが採用される。例えば、光重合性のモノマーを採用する場合には、外部エネルギーとして紫外線等の電磁波を採用して光重合を実施しても良い。赤外線照射や光重合を用いる場合には、照射する光線の光径や照射方向を適宜に調節することによって、重合性モノマーの中央部分からの重合が行なわれる。
【００６３】
また、成形型は樹脂型に限定されるものではなく、金型を用いても良い。例えば金型を用いて成形キャビティの中央部分を加熱する場合には、樹脂型に比してより高い温度で加熱したり、より狭い範囲を集中して加熱することによって行なわれることが好ましい。
【００６４】
さらに、底部外面に平坦面（２６）が形成されていない、球状凸形の底部外面を有する雌型１４を採用する場合に、この雌型１４が載置されるホットプレート３４の載置面３６に対して、雌型１４の底部外面に対応する球状凹部を形成しても良い。これにより、球状凸形の底部外面を有する雌形１４でも、中央部分におけるホットプレート３４への接触面積を充分に確保できると共に、ホットプレート３４上に安定して載置することが可能となる。
【００６５】
また、重合性モノマーに対する中央部分の重合は、必ずしも重合処理の最初に行なわれる必要は無い。例えば、支持部を含んでモールド成形されるワンピース型の眼内レンズを本製造方法に従って製造するに際して、支持部を先に重合させた後に、レンズ部の中央部分を重合させ、その後にレンズ部の外周部分を重合させる等しても良い。
【実施例】
【００６６】
本発明の有効性を確認するために、幾つかの実施例について、レンズ度数および後面曲率の測定を行なった。これらの実施例について、併せて行なった比較例と共に、以下に説明する。
【００６７】
実施例および比較例のレンズ材料として、トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン５５重量部、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート３５重量部、エチレングリコールジメタクリレート１０重量部を混合し、そこに重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．３重量部を加え、その他ＵＶ吸収剤又は色素を加えて配合液を調合した。そして、得られた配合液をプラスチック製樹脂からなるモールド成形型に入れて、下記重合条件にて重合した。
【００６８】
比較例１は、従来公知のモールド成形法と同様に、恒温乾燥機中に９０℃で３０分間加熱した。また、実施例についてはベークを用いない実施例１と、ベークを用いた実施例２の２つを用意した。実施例１は、ホットプレート（松下電器産業株式会社製のＮＫ−９１Ｃ）上に雌型が下になるようにセットし、一次重合として９０℃で３０分間加熱後、恒温乾燥機中に移して更に二次重合として９０℃で３０分間加熱した。一方、実施例２は、ホットプレート（松下電器産業株式会社製のＮＫ−９１Ｃ）上に断熱材としての布ベークをセットして、断熱材の内側に雌型が下になるようにセットし、一次重合として９０℃で３０分間加熱後、恒温乾燥機中に移して更に二次重合として９０℃で３０分間加熱した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
先ず、上記比較例１の製造方法に従い、目的とするＢ．Ｃ．＝７．８０として、Ｐｏｗｅｒを−１．００〜−１０．００まで異ならせた５つの試験体を用意した。それと共に、ベークを用いない上記実施例１の製造方法に従い、比較例１と同じＢ．Ｃ．およびＰｏｗｅｒの５つの試験体を用意した。表１および図２に、完成した試験体のＢ．Ｃ．の測定結果を示す。
【００７１】
表１および図２から明らかなように、従来の製法に従って製造された比較例１は、Ｐｏｗｅｒが大きくなるに連れてＢ．Ｃ．が目的とする７．８０から大きく外れてレンズ度数が変化してしまうのに対して、本発明の製法に従って製造された実施例１は、何れのＰｏｗｅｒにおいても目的とするＢ．Ｃ．＝７．８０に近い値が得られている。このことから、本発明に従う製造方法によれば、特定の後面曲率を与える雄型に対して、前面曲率を与える雌型を異ならせても、前面曲率の変化に伴う後面曲率の変動を抑えて、目的とする後面曲率が精度良く得られることが確認された。
【００７２】
次に、実施例１および実施例２の製法にそれぞれ従って、各実施例毎に、Ｂ．Ｃ．／Ｐｏｗｅｒ／ＤＩＡ．＝８．１０／−１．５０／９．４の実施例１−１および実施例２−１と、Ｂ．Ｃ．／Ｐｏｗｅｒ／ＤＩＡ．＝７．９０／−４．２５／９．６の実施例１−２および実施例２−２の２つの規格のレンズをそれぞれ用意し、各規格毎に１０個の試験体を用意した。
【００７３】
【表２】
【００７４】
表２と図３および図４に、実施例１に従って製造された実施例１−１および実施例１−２の各規格の１０個の試験体、および実施例２に従って製造された実施例２−１および実施例２−２の各規格の１０個の試験体について、Ｐｏｗｅｒを測定した結果を示す。
【００７５】
これら表２と図３および図４から明らかなように、ベークを用いる実施例２は、ベークを用いない実施例１に比して、Ｐｏｗｅｒ値のばらつきが抑えられている。このことから、ベークを組み合わせて用いることによって、より優れた形状安定性が得られることが確認された。
【００７６】
次に、本発明の製法に従って製造された実施例３および実施例４と、従来の製法に従って製造された比較例２および比較例３について、残留（未重合）モノマー量を測定した。
【００７７】
先ず、実施例３および実施例４として、実施例３は７０℃、実施例４は８０℃に設定したホットプレート上に、配合液を充填したモールド型を、雌型の頂点がホットプレートに接する形で載置して、一次重合として３０分間予備重合を行った。その後、二次重合として１００℃に設定した恒温乾燥機に移し、重合を完結させた。
【００７８】
一方、比較例２および比較例３として、比較例２は７０℃、比較例３は８０℃に設定した恒温乾燥機に、配合液を充填したモールド型を入れ、３０分間予備重合を行った後、乾燥機の温度を１００℃に上昇させて３０分加熱することにより、重合を完結させた。
【００７９】
これら実施例３，４および比較例２，３について、ＦＤＡ ＧＵＩＤＡＮＣＥ
ＤＯＣＵＭＥＮＴ ＦＯＲ ＣＬＡＳＳ ＩＩＩ ＣＯＮＴＡＣＴ ＬＥＮＳＥＳ ＡＰＲＩＬ １９８９のｐ．１８「Ｌｅａｃｈａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｍｏｎｏｍｅｒｓ」を参考にして、レンズ１枚をアセトニトリル５ｍＬで５０℃、７２時間抽出し、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて、各共重合成分の標準液から作成された検量線により、抽出液中の濃度を求め、下記式により、配合組成比に対する未重合モノマー量を定量した。
【００８０】
なお、ＨＰＬＣ条件として、高速液体クロマトグラフ：ＷＡＴＥＲＳ社製 ２６９５ セパレーションモジュール、検出器：ＷＡＴＥＲＳ社製 フォトダイオードアレイ検出器 ９９６、カラム：野村化学株式会社製 Ｄｅｖｅｌｏｓｉｌ ＯＤＳ ＨＧ−５ Ｌｅｎｇｔｈ ２５０ｍｍ × Ｉ．Ｄ． ４．６ｍｍを使用した。
【００８１】
また、移動相として、初期設定値をアセトニトリル／蒸留水＝３０／７０とし、測定開始と同時に移動相の組成を連続的に変化させ（リニアグラジエント）、３０分後にアセトニトリル／蒸留水＝１００／０になるように設定した。そして、分析終了までアセトニトリル／蒸留水＝１００／０で保持した。なお、検出波長は２１０ｎｍ、流量は１．０ｍＬ／ｍｉｎ、オーブン温度は４０℃、打込み量は２０ｍＬとした。また、配合組成比に対する溶出率（％）＝｛抽出液中の濃度×５×１０−６／（抽出したレンズの重量×各成分の配合組成比）｝×１００で算出した。
【００８２】
【表３】
【００８３】
表３に、実施例３，４および比較例２，３について、重合方法と配合組成比に対する未重合モノマー量の測定結果を併せ示す。表３から明らかなように、比較例２，３は何れも未重合モノマーが多く、規格を満たさないのに比して、本製造方法によれば、実施例３，４の何れにおいても未重合モノマーを低減することが出来て、規格を満たすことが確認された。
【符号の説明】
【００８４】
１０：眼用レンズの製造装置、１２：コンタクトレンズ用成形型、１４：雌型、１６：雄型、１８：成形キャビティ、２６：平坦面、３４：ホットプレート、３８：ベーク（保護部材）、４０：重合性モノマー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼用レンズの製造方法および製造装置に係り、特に、優れた成形精度で目的とする眼用レンズをモールド成形することが出来る、眼用レンズの新規な製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンタクトレンズや眼内レンズ等（以下、これらを「眼用レンズ」と総称する）の製造方法の一種として、モールド成形法が知られている。モールド成形法は、例えば特開昭５０−１５１９６６号公報（特許文献１）や特開昭５５−１５１６１８号公報（特許文献２）等に示されているように、レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型を重ね合わせて成形キャビティを形成し、該成形キャビティに充填された重合性モノマーを重合させることによって眼用レンズを製造する。モールド成形法によれば、目的とする眼用レンズを低コストで大量に生産することが出来る。
【０００３】
ところで、眼用レンズは、人眼に装着される医療具であり、眼用レンズの前面および後面は屈折率等の光学特性や装用感に大きな影響を与えるものであることから、高い寸法精度が要求される。特に、光学部の前面や後面の形状精度が悪いと目的とする矯正効果が発揮され難いし、コンタクトレンズではベースカーブの形状精度が悪いと良好な装用感が得られ難い。
【０００４】
しかしながら、従来のモールド成形法では、成形収縮等に起因してレンズ成形品に生ずる寸法誤差を抑えることが難しく、満足できる形状精度が得られ難かった。しかも、この形状精度の問題は、キャビティ形状に対応したレンズ形状の再現性の問題であり、脱型後の変形によるものであるから、モールドの寸法精度をいくら良くしても、解決できなかった。
【０００５】
なお、予め眼用レンズの脱型後の変形量を考慮して成形キャビティを設計することも考えられる。しかし、キャビティ形状に対するレンズ成形品の寸法誤差（変形量）は、パワーやベースカーブ等のレンズ規格によって区々である。それ故、従来のモールド成形法では、同一のベースカーブでもフロントカーブが異なる場合には、変形量を考慮してベースカーブを与える雄型もそれぞれ用意しなければならなくなり、型数が膨大となることから、好ましい方策ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５０−１５１９６６号公報
【特許文献２】特開昭５５−１５１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の事情を背景として為されたものであって、その解決課題は、より優れた精度で目的とする眼用レンズをモールド成形することの出来る、新規な眼用レンズの製造方法を提供することを、目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、上記製造方法に好適に用いることの出来る、新規な構造の眼用レンズの製造装置を提供することも、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【００１０】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第一の態様は、レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型とを互いに重ね合わせて、それら雄型と雌型の対向面間に成形キャビティを形成し、該成形キャビティに重合性モノマーを充填して重合することにより眼用レンズを成形するに際して、前記成形キャビティの外周部分よりも先に中央部分において前記重合性モノマーを重合させることを、特徴とする。
【００１１】
本発明者は、従来のモールド成形法において問題とされていた脱型後の眼用レンズの変形が、主として重合収縮による眼用レンズへの残留応力に起因するものであるとの知見を得、かかる知見に基づいて本発明を完成した。即ち、本発明者は、モールド成形による眼用レンズの残留応力のコントロールの観点から、多くの実験と検討を繰り返した結果、レンズ中央部分の形状を外周部分よりも先に重合成形することによって、眼用レンズの成形精度の向上と安定化が達成され得ることを、新たに見出したのである。それ故、本発明方法に従えば、モールドのキャビティ形状に高精度に対応した形状を有し、目的とする光学特性等を発揮し得る眼用レンズを安定して製造することが出来るのである。
【００１２】
また、本発明方法に従えば、モールド成形による眼用レンズの形状誤差そのものが抑えられることから、眼用レンズの前面と後面の一方の面の形状変更が眼用レンズの脱型後の変形量を異ならせて他方の面の形状まで変化してしまうという従来技術の問題解決にも効果的である。例えば、コンタクトレンズのモールド成形において、同一のベースカーブでフロントカーブを異ならせて複数種類の付加度数を設定するに際しても、ベースカーブを与える雄型として同一のものを採用し、フロントカーブを与える雌型のみを交換することで対応できる。これにより、用意すべき型数を少なく出来て、特に規格数が膨大なハードコンタクトレンズ等においても、フルモールド製法によるレンズ製造の実現が容易となる。
【００１３】
更にまた、レンズ中央部分から重合性モノマーを重合させることによって、重合性モノマーを重合させる外部エネルギーの伝達方向を、成形キャビティに充填された重合性モノマーにおいて略一定にすることが出来る。これにより、均一な重合を行なうことが可能となり、残留モノマーの抑制や組成の均一性の向上も図られ得る。
【００１４】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記雌型の中央部分を通じて前記重合性モノマーに対する重合処理を施すものである。このようにすれば、重合の外部エネルギーをより確実に重合性モノマーの中央部分に及ぼすことが出来て、中央部分からの重合をより確実に行なうことが出来る。
【００１５】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記成形キャビティに充填された前記重合性モノマーに対して、該成形キャビティの中央部分において重合処理を施す一次重合の後、該成形キャビティの全体において重合処理を施す二次重合を行なうものである。このようにすれば、重合性モノマーの中央部分を重合させた後に、周辺部分を含む全体に重合の外部エネルギーを及ぼして重合させることによって、より優れた形状安定性を得ることが出来ると共に、より効率的で速やかな重合成形を容易に行なうことも出来る。
【００１６】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記重合性モノマーを熱重合させるものである。
【００１７】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第五の態様は、上記第四の態様において、前記雄型又は前記雌型における加熱部分を外部の熱影響から保護する保護部材を用いるものである。このようにすれば、風や他の成形型からの放射熱等の周囲環境による影響を抑えることが出来る。なお、保護部材としては、熱伝導率の小さい断熱材を用いることが雌雄型への熱的悪影響を回避する等の趣旨から好ましいが、周囲環境の影響因子や耐熱性，コスト等を考慮して各種材料や形状が選択される。
【００１８】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記重合性モノマーを光重合させるものである。本態様においては、成形型として光透過性を有するものが用いられる。
【００１９】
眼用レンズの製造方法に関する本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れか一つの態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記雄型および前記雌型として樹脂型を用いるものである。特に熱重合を採用する場合には、樹脂型は金属型に比して熱伝達率が小さいことから、成形キャビティに充填された重合性モノマーに対する熱エネルギーの付与部分のコントロールが容易となり、重合性モノマーの中央部分に対してより効率的又は集中的に熱エネルギーを作用させることが可能となる。
【００２０】
眼用レンズの製造装置に関する本発明の第一の態様は、レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型が互いに重ね合わされて、それら雄型と雌型の対向面間に形成された成形キャビティに充填された重合性モノマーを重合させることにより眼用レンズを成形する眼用レンズの製造装置において、前記重合性モノマーを重合させるための外部エネルギーを前記成形キャビティの中央部分に及ぼす中央重合処理手段を設けたことを、特徴とする。
【００２１】
このような製造装置を用いれば、成形キャビティに充填された重合性モノマーの中央部分を外周部分よりも先に重合させることが出来て、目的とする眼用レンズをモールド成形で精度良く製造することが出来る。
【００２２】
眼用レンズの製造装置に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る眼用レンズの製造装置において、前記外部エネルギーとしての熱エネルギーを発生するホットプレートと、該ホットプレートに接触することで該熱エネルギーを前記重合性モノマーに及ぼす前記雌型とを備えており、該雌型における該成形キャビティの中央部分の形成部分の外面において該ホットプレートに接触する中央伝熱部が設けられることにより、前記中央重合処理手段が構成されているものである。本態様によれば、雌型の中央部分を通じて重合性モノマーに熱エネルギーを及ぼすことによって、重合性モノマーを中央部分から重合させることが出来る。
【００２３】
眼用レンズの製造装置に関する本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る眼用レンズの製造装置において、前記雌型の前記中央伝熱部が平坦面とされているものである。本態様によれば、成形型をホットプレート上に安定して載置出来ると共に、雌型の中央部分がホットプレートに対して所定面積の面接触状態とされることから、ホットプレートからの熱エネルギーをより効率的に重合性モノマーの中央部分に及ぼすことが出来る。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に従う製造方法によれば、成形キャビティに充填された重合性モノマーの中央部分を先に重合させることによって、成形品の残留応力に起因すると考えられる脱型後の変形を抑えることが出来る。これにより、目的とする眼用レンズをモールド成形によって優れた形状精度で製造することが可能となる。
【００２５】
また、本発明に従う製造装置を用いれば、成形キャビティに充填された重合性モノマーの中央部分に効果的に外部エネルギーを及ぼすことが出来て、重合性モノマーを中央部分から重合させることが出来る。これにより、成形品の残留応力に起因すると考えられる脱型後の変形を抑えて、目的とする眼用レンズをモールド成形によって優れた形状精度で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態として、本発明に従う構造とされた製造装置を用いて本発明方法に従ってコンタクトレンズを製造する一工程を示す説明図。
【図２】本発明の製造方法と従来公知の製造方法に基づいて製造したコンタクトレンズのそれぞれについてベースカーブを測定した結果を示すグラフ。
【図３】断熱材を用いない本発明の製造方法に基づいて製造したコンタクトレンズについてパワー値を測定した結果を示すグラフ。
【図４】断熱材を用いた本発明の製造方法に基づいて製造したコンタクトレンズについてパワー値を測定した結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２８】
先ず、図１に、本発明の一実施形態としての眼用レンズの製造方法と、該製造方法に好適に用いられる眼用レンズの製造装置１０を概略的に示す。本実施例に例示する製造方法は、眼用レンズとしてコンタクトレンズを製造するものである。なお、以下の説明において、上下方向とは、特に断りの無い限り、図１中の上下方向を言うものとする。
【００２９】
本製造方法に用いられるコンタクトレンズ用成形型１２は、モールド成形法において従来から用いられている公知の成形型と略同様のものであり、雌型１４と雄型１６によって構成されている。そして、雌雄両型１４，１６が互いに型合せされることによって、図示されているように、それら雌雄両型１４，１６の型合せ面間にコンタクトレンズの成形キャビティ１８を形成するようになっている。なお、本実施形態における製造装置１０は、雌雄両型１４，１６と後述するホットプレート３４を含んで構成されている。
【００３０】
雌型１４は、全体として上方に開口する凹形状を有している。詳細には、雌型１４の中央部分は下方に向かって突出する部分的な球殻形状又はボウル状の球殻状部２０とされており、球殻状部２０の上端開口縁部には軸直角方向外方に広がるフランジ状部２２が一体形成されている。そして、球殻状部２０の軸方向上方（図１中の上方）の面である凹側表面によって、目的とするコンタクトレンズのフロントカーブに対応した前面成形面２４が形成されている。
【００３１】
さらに、球殻状部２０の外面の突出先端部には、軸直角方向に広がる円形の平坦面２６が形成されている。平坦面２６の径寸法：φは、目的とするコンタクトレンズの外径寸法よりも小さく、光学部の外径寸法かそれよりも小さく設定されていることが好ましい。具体的には、０．５〜３ｍｍ程度に設定される。また、この平坦面２６が形成されていることにより、成形型１２は、後述する重合性モノマー４０を成形キャビティ１８内に充填した雌型１４と雄型１６の重ね合わせ状態で、平面上で自立可能とされている。
【００３２】
一方、雄型１６は、全体として下方に向かって突出する凸形状を有している。詳細には、雄型１６の中央部分は下方に向かって突出する球殻状部２８とされており、球殻状部２８の上端開口縁部には軸直角外方に広がるフランジ状部３０が一体形成されている。そして、球殻状部２８の軸方向下方（図１中の下方）の面である凸側表面によって、目的とするコンタクトレンズのベースカーブに対応した後面成形面３２が形成されている。
【００３３】
これら雌型１４および雄型１６は、成形に際して成形キャビティ１８の形状を略一定に保ち得るに充分な剛性を有する材料と形状、寸法をもって形成されている。特に本実施形態においては、雌雄両型１４，１６は何れも熱可塑性樹脂材料によって形成されており、例えばポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリカーボネート（ＰＣ），塩化ビニル（ＰＶＣ），ナイロン（ＰＡ），ポリアセタール（ＰＯＭ），フッ素樹脂等の合成樹脂が成形材料として好適に採用される。なお、雌型１４と雄型１６には、両型１４，１６とも同じ材料を採用しても良く、或いは、互いに異なる材料を採用しても良い。また、雌型１４や雄型１６の形成材料として、上述の如き熱可塑性樹脂の他、熱硬化性樹脂やガラス，金属等の各種材料も、要求される成形精度や採用される成形条件等に応じて採用可能である。
【００３４】
このような成形型１２は、ホットプレート３４上に載置される。ホットプレート３４は、電気エネルギーで加熱されるようになっており、図示しないコントローラで温度調節可能とされている。また、ホットプレート３４は、略平板形状とされており、載置面３６が略水平面となる状態で配設されている。なお、ホットプレート３４による成形型１２の加熱の安定化を図るために、ホットプレート３４を容器や装置の内部に設置してエアコンの風等の外乱の影響を防止することが望ましい。
【００３５】
さらに、ホットプレート３４の載置面３６上には、保護部材としてのベーク３８が設けられている。ベーク３８の具体的形状は特に限定されるものではないが、本実施形態においては全体として略円筒形状の部材とされており、軸方向下方（図１中、下方）の端部が拡径されている。ベーク３８の内径寸法は、雌型１４の球殻状部２０を収容し得る大きさに設定される。また、ベーク３８の軸方向寸法：ｈは、雌型１４の球殻状部２０の頂点にあたる平坦面２６からフランジ状部２２の下端面までの高さ寸法：Ｈよりも僅かに小さくされている。ベーク３８の形成材料は特に限定されるものではなく、紙ベークや布ベーク、その他例えばＰＢＴ等の樹脂材料も採用可能であり、好適には、断熱材が使用される。図示は省略するが、ホットプレート３４には、ベーク３８の多数が配列されるようになっており、各ベーク３８によって、成形型の収容部が構成されている。
【００３６】
上述の如き製造装置１０を用いて目的とするコンタクトレンズをモールド成形（重合）するに際しては、先ず、雌型１４を適当な冶具などにより鉛直上方に向かって開口した状態で支持して、球殻状部２０の前面成形面２４によって形成された受け皿状の領域に、目的とするコンタクトレンズを得るための適当な重合性モノマー４０を図示しない注入管などを通じて注入する。
【００３７】
重合性モノマー４０としては、コンタクトレンズや眼内レンズの原料として使用されている公知の各種の液状のモノマー組成物が適宜に採用され得ることとなり、例えば、一般に、従来から用いられているラジカル重合可能な化合物の１種若しくは２種以上が配合なされてなるものの他、また、マクロマーやプレポリマーから構成されるもの等であっても、何等差し支えない。例えば、以下のものが挙げられる。
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなどの直鎖状、分岐鎖状および環状のアルキル（メタ）アクリレート類；
ペンタメチルジシロキサニルメチル（メタ）アクリレート、ペンタメチルジシロキサニルプロピル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、モノ（メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ）ビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、モノ（メチルビス（トリメチルシロキシ）シロキシ）ビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルエチルテトラメチルジシロキサニルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルメチル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、ペンタメチルジシロキサニルプロピルグリセリル（メタ）アクリレート、メチルビス（トリメチルシロキシ）シリルエチルテトラメチルジシロキサニルメチル（メタ）アクリレート、テトラメチルトリイソプロピルシクロテトラシロキサニルプロピル（メタ）アクリレート、テトラメチルトリイソプロピルシクロテトラシロキシビス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレートなどのシリコン含有（メタ）アクリレート類；
トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、テトラフルオロ−ｔｅｒｔ−ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロ−ｔｅｒｔ−ヘキシル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、２，３，４，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ビス（トリフルオロメチル）ペンチル（メタ）アクリレート、ドデカフルオロヘプチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシオクタフルオロ−６−トリフルオロメチルヘプチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシドデカフルオロ−８−トリフルオロメチルノニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキサデカフルオロ−１０−トリフルオロメチルウンデシル（メタ）アクリレートなどのフッ素含有（メタ）アクリレート類；
スチレン、ペンタフルオロスチレン、メチルスチレン、トリメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、（ペンタメチル−３，３−ビス（トリメチルシロキシ）トリシロキサニル）スチレン、（ヘキサメチル−３−トリメチルシロキシトリシロキサニル）スチレン、ジメチルアミノスチレン、トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレンなどのスチレン誘導体類；
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートなどのヒドロキシ基含有（メタ）アクリレート類；
（メタ）アクリル酸；
Ｎ−ビニルピロリドン、α−メチレン−Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−（メタ）アクリロイルピロリドンなどのビニルラクタム類；
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−アミノエチル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド類；
アミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのアミノアルキル（メタ）アクリレート類；
メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシ基含有（メタ）アクリレート類；
ベンジル（メタ）アクリレートなどの芳香環含有（メタ）アクリレート類；
イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸などのアルキル基、フッ素含有アルキル基、シロキサニルアルキル基で置換されていても良いアルキルエステル類；
グリシジル（メタ）アクリレート；
テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート；
４−ビニルピリジン；
ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルピペリジン、Ｎ−ビニルサクシンイミドなどのヘテロ環式Ｎ−ビニルモノマー；
Ｎ−（メタ）アクリロイルピペリジン；
Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン
【００３８】
これらのモノマーを１種または２種以上選択して重合してマクロモノマーとし、これをレンズ成分（レンズ形成モノマー）の１つとして用いることも可能である。
【００３９】
なお、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を意味し、これは（メタ）アクリル誘導体についても同様である。
【００４０】
また、たとえば、酸素透過性に優れる眼用レンズを得ようとする場合、シリコン含有（メタ）アクリレート類、シリコン含有スチレン誘導体類などのシリコン含有モノマーやフッ素含有アルキル（メタ）アクリレート類などを選択することができ、また、強度に優れる眼用レンズを所望の場合や、眼用レンズの硬度を調節する場合には、アルキル（メタ）アクリレート類やスチレンを含めたスチレン誘導体類または（メタ）アクリル酸などを選択することができる。
【００４１】
眼用レンズに抗脂質汚染性を付与したい場合には、フッ素含有アルキル（メタ）アクリレート類やフッ素含有スチレン誘導体類などのフッ素含有モノマーを選択することができる。さらに、レンズに親水性を付与したり、含水性の柔軟な眼用レンズを得ようとする場合には、水酸基含有（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド類、アミノアルキル（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリル酸、Ｎ−ビニルラクタム類などの親水性基を有するモノマーを選択することができる。
【００４２】
その他、高屈折率のレンズ材料を得ようとする場合には、芳香族環を含有するモノマー、たとえば、スチレン系モノマーや芳香族環含有（メタ）アクリレート類などを選択することができる。
【００４３】
眼用レンズ材料として、架橋剤または分子内に２個以上の重合性基を有するマクロモノマーを用いることができる。このようなモノマーとしては、たとえば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ビニル（メタ）アクリレート、４−ビニルベンジルメタクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、メタクリロイルオキシエチルアクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、アジピ酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレート、α−メチレン−Ｎ−ビニルピロリドンなどがあげられる。これらのモノマーを使用することで、得られる重合体内に三次元架橋構造を形成することができ、材料の物性が強靭となり、機械的強度や硬度を向上させることができるとともに、均一で透明であり、歪みのない光学性に優れた眼用レンズを得ることができ、さらに、眼用レンズに耐久性（耐薬品性、耐熱性、耐溶媒性）を付与したり、重合後のモノマーの溶出を抑制することができる。
【００４４】
また、上記化合物には、必要に応じて、適当な架橋剤や、重合開始剤、例えば熱重合開始剤、光重合開始剤等や増感剤等の添加剤が配合されて、液状のモノマー組成物とされる。例えば、ラジカル重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイルなどが挙げられ、これらのうちから１種または２種以上が選択されて使用される。そして、その使用量は、重合に供せられる全モノマー混合物１００重量部に対して、約０．０１〜１重量部の範囲で使用することが好ましい。また、後述のように光線などを利用して重合する場合には、光重合開始剤や増感剤をさらに添加することが好ましい。
【００４５】
次に、雌型１４に対して、雄型１６を、それらの型中心軸を一致させた状態下で鉛直上方から重ね合わせる。これにより、前面成形面２４と後面成形面３２の対向面間に、重合性モノマー４０が充填された成形キャビティ１８が形成される。なお、雌雄両型１４，１６の型合わせ面間には、成形キャビティ１８の外周側に余剰モノマー収容空間４１が画成されており、成形キャビティ１８への重合性モノマー４０の充填が担保されている。
【００４６】
そして、雌型１４と雄型１６を型合わせ状態に保持して、雌型１４の球殻状部２０をベーク３８内に挿入した状態で、ホットプレート３４の載置面３６上に載置する。ホットプレート３４上への載置に際して、雌型１４の球殻状部２０に平坦面２６が形成されていることから、平坦面２６を載置面３６に重ね合わせて、成形型１２をホットプレート３４上に安定して載置することが出来る。特に本実施形態においては、成形型１２の載置面３６への載置状態において、ベーク３８は球殻状部２０に対して水平方向で隙間を隔てて位置されると共に、雌型１４のフランジ状部２２はベーク３８の上方に離隔して位置されるようになっており、雌型１４は、全体がベーク３８に対して非接触とされている。
【００４７】
なお、ホットプレート３４上に載置された成形型１２の上面に、更にマスプレートを載置しても良い。このマスプレートの下面は、水平方向に広がる平坦面とされており、雄型１６のフランジ状部３０の上面に重ね合わされる。これにより、マスプレートとホットプレート３４との間で各成形型１２を挟んで、マスプレートの重量を各成形型１２に対して雌雄型１４，１６の型閉方向に作用させる。そして、雌型１４の平坦面２６をホットプレート３４の載置面３６に対して確実に接触させて傾斜を防止すると共に、雌雄両型１４，１６を嵌合状態に一層安定して保持することができる。
【００４８】
また、ホットプレート３４の載置面３６は、充分に大きな平面形状とされることにより、そこに成形型１２の複数個が並置される。これにより、複数のコンタクトレンズを同時に重合成形することができる。また、必要に応じて採用される上記マスプレートも、それら複数の成形型１２の各雄型１６の上に重ね合わされる。
【００４９】
そして、ホットプレート３４を加熱することによって、成形キャビティ１８内に充填された重合性モノマー４０を中央部分から加熱する一次重合を行なう。一次重合においては、雌型１４において球殻状部２０の中央部分に形成された平坦面２６が載置面３６に重ね合わされていることによって、雌型１４の球殻状部２０の中央部分から加熱が開始される。このように、ホットプレート３４に接触する平坦面２６によって中央伝熱部が構成されており、ホットプレート３４と平坦面２６を含んで中央重合処理手段が構成されている。これにより、成形キャビティ１８内は中央部分から加熱されて、重合性モノマー４０は、成形キャビティ１８内における中央部分から熱エネルギーが及ぼされる。その結果、重合性モノマー４０は、成形キャビティ１８内における中央部分において外周部分よりも先に重合が開始される。
【００５０】
なお、この一次重合は、後述する二次重合を採用する場合にも、成形キャビティ１８内の中央部分で重合性モノマー４０の重合が完了するまで行なうことが望ましいが、必ずしも重合性モノマー４０の重合が完全に完了するまで行なう必要はない。蓋し、二次重合との組み合わせで、成形キャビティ１８内の重合性モノマー４０の重合が完了すれば良いからである。
【００５１】
すなわち、好適には、上記一次重合の終了後に、成形キャビティ１８内に充填された重合性モノマー４０の全体を加熱する二次重合が行なわれる。二次重合は、一次重合が完了した成形型１２を、雌型１４と雄型１６の重ね合わせ状態を維持して、恒温乾燥機等に移して、成形型１２の全体を加熱することによって行なわれる。
【００５２】
なお、成形キャビティ１８内の中央部分は、一次重合である程度又は完全に重合が完了していることから、二次重合では、重合が未処理又は未了である成形キャビティ１８内の外周部分だけを加熱しても良い。しかし、成形キャビティ１８内の全体を加熱する方が作業が容易であり、成形キャビティ１８内の全体での重合を完全に完了することが出来る。
【００５３】
これら一次重合および二次重合によって成形キャビティ１８内に充填された重合性モノマー４０の全体の重合処理が完了して、成形キャビティ１８の形状に対応した目的とするコンタクトレンズが成形される。そして、これら重合処理の後に雌雄両型１４，１６を型開きして、形成されたコンタクトレンズを脱型することによって、目的とするコンタクトレンズの製造を終了する。
【００５４】
なお、一次重合および二次重合に際しての温度や時間の処理条件は、採用する重合性モノマー４０や成形する眼用レンズの形状や容積等を考慮して決定されるものである。そこにおいて、一次重合において成形キャビティ１８の中央部分における重合が完全に完了し、且つ二次重合において成形キャビティ１８の外周部分における重合が完全に完了するように、一次重合および二次重合の処理温度および処理時間を設定することが好適である。具体的に例示すると、一次重合と二次重合において、何れも、８０〜１００℃で２０〜４０分の加熱条件が採用され、特に好適には、一次重合が８０℃で３０分、二次重合が１００℃で４０分のように、一次重合よりも二次重合における加熱温度および加熱時間の少なくとも一方が高く又は長く設定される。
【００５５】
本製造方法によれば、一次重合において、雌型１４の平坦面２６がホットプレート３４の載置面３６に重ね合わされていることによって、成形キャビティ１８内の重合性モノマー４０は、成形キャビティ１８の外周部分よりも先に中央部分から重合される。これにより、レンズ残留応力を除去乃至は軽減して脱型後の眼用レンズの変形を抑えることが出来て、成形キャビティ１８の形状により精度良く合致したレンズ形状を得ることが出来る。特に、光学部が設けられるレンズ中央部分の形状安定性が極めて効果的に高められることから、得られる眼用レンズの光学特性の安定化が達成される。
【００５６】
なお、成形キャビティ１８の形状に対する成形後の眼用レンズの形状誤差である、眼用レンズの脱型後の変形（ひずみ）が、上述の製造方法によって抑えられることは後述する実施例を含む多くの実験によって明らかである。その技術的理由は、中央部分から重合を開始させることで、熱伝達の方向ひいては重合の方向を中央部分から外周に向けて揃えられること、およびそれに伴って眼用レンズに生ずる歪又は内部応力が自由端である外周縁部に向けて逃がされること、などによるものであろうと推定される。
【００５７】
その結果、例えば目的とするベースカーブが一定の場合には、共通の雄型を用いて雌型を交換するのみで、ベースカーブを等しくして球面レンズ度数や円柱レンズ度数等が異なる各規格のレンズを成形することも可能となる。これにより、従来のように眼用レンズの脱型後の変形量を考慮して、特定のベースカーブでも各規格毎に雄型を用意することも不要とされて、型数を大幅に削減することが出来る。従って、規格数が膨大であることから従来では困難とされていた、フルモールド製法によるハードレンズの製造も容易となる。
【００５８】
さらに、重合性モノマー４０への熱伝達の方向が、中央部分から外周部分に向かう方向に揃えられて、何れの成形品（眼用レンズ）においても略同様とされることから、成形品への残留モノマーの抑制や、組成の均一化も図られる。加えて、雌型１４の球殻状部２０がベーク３８で覆われていることから、エアコンの風や他の成形型からの放熱等による外乱も抑えられている。特に本実施形態においては、雌型１４がベーク３８に非接触とされることによって、ベーク３８から雌型１４への熱伝導も抑えられている。但し、ベーク３８は雌型１４への接触状態とされていても良い。
【００５９】
更にまた、上記製造装置１０においては、金型に比して熱伝達率の低い樹脂型が用いられている。これにより、成形キャビティ１８の中央部分に対して、熱をより集中して効率的に作用させることが可能とされている。
【００６０】
そして、本製造方法においては、雌型１４における球殻状部２０の中央部分を加熱する一次重合の後に、成形型１２の全体を加熱する二次重合が行なわれている。これにより、成形キャビティ１８の外周部分の重合性モノマー４０の重合もより確実に行なわれて、レンズ形状の更なる安定化が図られる。
【００６１】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００６２】
例えば、成形キャビティ内の加熱は、前記実施形態の如き熱伝導によるものに限定されず、例えば赤外線照射等でも良い。また、重合の外部エネルギーは熱に限定されるものではなく、採用する重合性モノマーの種類に応じて適当な外部エネルギーが採用される。例えば、光重合性のモノマーを採用する場合には、外部エネルギーとして紫外線等の電磁波を採用して光重合を実施しても良い。赤外線照射や光重合を用いる場合には、照射する光線の光径や照射方向を適宜に調節することによって、重合性モノマーの中央部分からの重合が行なわれる。
【００６３】
また、成形型は樹脂型に限定されるものではなく、金型を用いても良い。例えば金型を用いて成形キャビティの中央部分を加熱する場合には、樹脂型に比してより高い温度で加熱したり、より狭い範囲を集中して加熱することによって行なわれることが好ましい。
【００６４】
さらに、底部外面に平坦面（２６）が形成されていない、球状凸形の底部外面を有する雌型１４を採用する場合に、この雌型１４が載置されるホットプレート３４の載置面３６に対して、雌型１４の底部外面に対応する球状凹部を形成しても良い。これにより、球状凸形の底部外面を有する雌形１４でも、中央部分におけるホットプレート３４への接触面積を充分に確保できると共に、ホットプレート３４上に安定して載置することが可能となる。
【００６５】
また、重合性モノマーに対する中央部分の重合は、必ずしも重合処理の最初に行なわれる必要は無い。例えば、支持部を含んでモールド成形されるワンピース型の眼内レンズを本製造方法に従って製造するに際して、支持部を先に重合させた後に、レンズ部の中央部分を重合させ、その後にレンズ部の外周部分を重合させる等しても良い。
【実施例】
【００６６】
本発明の有効性を確認するために、幾つかの実施例について、レンズ度数および後面曲率の測定を行なった。これらの実施例について、併せて行なった比較例と共に、以下に説明する。
【００６７】
実施例および比較例のレンズ材料として、トリス（トリメチルシロキシ）シリルスチレン５５重量部、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート３５重量部、エチレングリコールジメタクリレート１０重量部を混合し、そこに重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．３重量部を加え、その他ＵＶ吸収剤又は色素を加えて配合液を調合した。そして、得られた配合液をプラスチック製樹脂からなるモールド成形型に入れて、下記重合条件にて重合した。
【００６８】
比較例１は、従来公知のモールド成形法と同様に、恒温乾燥機中に９０℃で３０分間加熱した。また、実施例についてはベークを用いない実施例１と、ベークを用いた実施例２の２つを用意した。実施例１は、ホットプレート（松下電器産業株式会社製のＮＫ−９１Ｃ）上に雌型が下になるようにセットし、一次重合として９０℃で３０分間加熱後、恒温乾燥機中に移して更に二次重合として９０℃で３０分間加熱した。一方、実施例２は、ホットプレート（松下電器産業株式会社製のＮＫ−９１Ｃ）上に断熱材としての布ベークをセットして、断熱材の内側に雌型が下になるようにセットし、一次重合として９０℃で３０分間加熱後、恒温乾燥機中に移して更に二次重合として９０℃で３０分間加熱した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
先ず、上記比較例１の製造方法に従い、目的とするＢ．Ｃ．＝７．８０として、Ｐｏｗｅｒを−１．００〜−１０．００まで異ならせた５つの試験体を用意した。それと共に、ベークを用いない上記実施例１の製造方法に従い、比較例１と同じＢ．Ｃ．およびＰｏｗｅｒの５つの試験体を用意した。表１および図２に、完成した試験体のＢ．Ｃ．の測定結果を示す。
【００７１】
表１および図２から明らかなように、従来の製法に従って製造された比較例１は、Ｐｏｗｅｒが大きくなるに連れてＢ．Ｃ．が目的とする７．８０から大きく外れてレンズ度数が変化してしまうのに対して、本発明の製法に従って製造された実施例１は、何れのＰｏｗｅｒにおいても目的とするＢ．Ｃ．＝７．８０に近い値が得られている。このことから、本発明に従う製造方法によれば、特定の後面曲率を与える雄型に対して、前面曲率を与える雌型を異ならせても、前面曲率の変化に伴う後面曲率の変動を抑えて、目的とする後面曲率が精度良く得られることが確認された。
【００７２】
次に、実施例１および実施例２の製法にそれぞれ従って、各実施例毎に、Ｂ．Ｃ．／Ｐｏｗｅｒ／ＤＩＡ．＝８．１０／−１．５０／９．４の実施例１−１および実施例２−１と、Ｂ．Ｃ．／Ｐｏｗｅｒ／ＤＩＡ．＝７．９０／−４．２５／９．６の実施例１−２および実施例２−２の２つの規格のレンズをそれぞれ用意し、各規格毎に１０個の試験体を用意した。
【００７３】
【表２】
【００７４】
表２と図３および図４に、実施例１に従って製造された実施例１−１および実施例１−２の各規格の１０個の試験体、および実施例２に従って製造された実施例２−１および実施例２−２の各規格の１０個の試験体について、Ｐｏｗｅｒを測定した結果を示す。
【００７５】
これら表２と図３および図４から明らかなように、ベークを用いる実施例２は、ベークを用いない実施例１に比して、Ｐｏｗｅｒ値のばらつきが抑えられている。このことから、ベークを組み合わせて用いることによって、より優れた形状安定性が得られることが確認された。
【００７６】
次に、本発明の製法に従って製造された実施例３および実施例４と、従来の製法に従って製造された比較例２および比較例３について、残留（未重合）モノマー量を測定した。
【００７７】
先ず、実施例３および実施例４として、実施例３は７０℃、実施例４は８０℃に設定したホットプレート上に、配合液を充填したモールド型を、雌型の頂点がホットプレートに接する形で載置して、一次重合として３０分間予備重合を行った。その後、二次重合として１００℃に設定した恒温乾燥機に移し、重合を完結させた。
【００７８】
一方、比較例２および比較例３として、比較例２は７０℃、比較例３は８０℃に設定した恒温乾燥機に、配合液を充填したモールド型を入れ、３０分間予備重合を行った後、乾燥機の温度を１００℃に上昇させて３０分加熱することにより、重合を完結させた。
【００７９】
これら実施例３，４および比較例２，３について、ＦＤＡ ＧＵＩＤＡＮＣＥ
ＤＯＣＵＭＥＮＴ ＦＯＲ ＣＬＡＳＳ ＩＩＩ ＣＯＮＴＡＣＴ ＬＥＮＳＥＳ ＡＰＲＩＬ １９８９のｐ．１８「Ｌｅａｃｈａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｍｏｎｏｍｅｒｓ」を参考にして、レンズ１枚をアセトニトリル５ｍＬで５０℃、７２時間抽出し、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて、各共重合成分の標準液から作成された検量線により、抽出液中の濃度を求め、下記式により、配合組成比に対する未重合モノマー量を定量した。
【００８０】
なお、ＨＰＬＣ条件として、高速液体クロマトグラフ：ＷＡＴＥＲＳ社製 ２６９５ セパレーションモジュール、検出器：ＷＡＴＥＲＳ社製 フォトダイオードアレイ検出器 ９９６、カラム：野村化学株式会社製 Ｄｅｖｅｌｏｓｉｌ ＯＤＳ ＨＧ−５ Ｌｅｎｇｔｈ ２５０ｍｍ × Ｉ．Ｄ． ４．６ｍｍを使用した。
【００８１】
また、移動相として、初期設定値をアセトニトリル／蒸留水＝３０／７０とし、測定開始と同時に移動相の組成を連続的に変化させ（リニアグラジエント）、３０分後にアセトニトリル／蒸留水＝１００／０になるように設定した。そして、分析終了までアセトニトリル／蒸留水＝１００／０で保持した。なお、検出波長は２１０ｎｍ、流量は１．０ｍＬ／ｍｉｎ、オーブン温度は４０℃、打込み量は２０ｍＬとした。また、配合組成比に対する溶出率（％）＝｛抽出液中の濃度×５×１０−６／（抽出したレンズの重量×各成分の配合組成比）｝×１００で算出した。
【００８２】
【表３】
【００８３】
表３に、実施例３，４および比較例２，３について、重合方法と配合組成比に対する未重合モノマー量の測定結果を併せ示す。表３から明らかなように、比較例２，３は何れも未重合モノマーが多く、規格を満たさないのに比して、本製造方法によれば、実施例３，４の何れにおいても未重合モノマーを低減することが出来て、規格を満たすことが確認された。
【符号の説明】
【００８４】
１０：眼用レンズの製造装置、１２：コンタクトレンズ用成形型、１４：雌型、１６：雄型、１８：成形キャビティ、２６：平坦面、３４：ホットプレート、３８：ベーク（保護部材）、４０：重合性モノマー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型とを互いに重ね合わせて、それら雄型と雌型の対向面間に成形キャビティを形成し、該成形キャビティに重合性モノマーを充填して重合することにより眼用レンズを成形するに際して、
前記成形キャビティの外周部分よりも先に中央部分において前記重合性モノマーを重合させることを特徴とする眼用レンズの製造方法。
【請求項２】
前記雌型の中央部分を通じて前記重合性モノマーに対する重合処理を施す請求項１に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項３】
前記成形キャビティに充填された前記重合性モノマーに対して、該成形キャビティの中央部分において重合処理を施す一次重合の後、該成形キャビティの全体において重合処理を施す二次重合を行なう請求項１又は２に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項４】
前記重合性モノマーを熱重合させる請求項１〜３の何れか１項に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項５】
前記雄型又は前記雌型における加熱部分を外部の熱影響から保護する保護部材を用いる請求項４に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項６】
前記重合性モノマーを光重合させる請求項１〜３の何れか１項に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項７】
前記雄型および前記雌型として樹脂型を用いる請求項１〜６の何れか１項に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項８】
レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型が互いに重ね合わされて、それら雄型と雌型の対向面間に形成された成形キャビティに充填された重合性モノマーを重合させることにより眼用レンズを成形する眼用レンズの製造装置において、
前記重合性モノマーを重合させるための外部エネルギーを前記成形キャビティの中央部分に及ぼす中央重合処理手段を設けたことを特徴とする眼用レンズの製造装置。
【請求項９】
前記外部エネルギーとしての熱エネルギーを発生するホットプレートと、該ホットプレートに接触することで該熱エネルギーを前記重合性モノマーに及ぼす前記雌型とを備えており、該雌型における該成形キャビティの中央部分の形成部分の外面において該ホットプレートに接触する中央伝熱部が設けられることにより、前記中央重合処理手段が構成されている請求項８に記載の眼用レンズの製造装置。
【請求項１０】
前記雌型の前記中央伝熱部が平坦面とされている請求項９に記載の眼用レンズの製造装置。
【請求項１】
レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型とを互いに重ね合わせて、それら雄型と雌型の対向面間に成形キャビティを形成し、該成形キャビティに重合性モノマーを充填して重合することにより眼用レンズを成形するに際して、
前記成形キャビティの外周部分よりも先に中央部分において前記重合性モノマーを重合させることを特徴とする眼用レンズの製造方法。
【請求項２】
前記雌型の中央部分を通じて前記重合性モノマーに対する重合処理を施す請求項１に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項３】
前記成形キャビティに充填された前記重合性モノマーに対して、該成形キャビティの中央部分において重合処理を施す一次重合の後、該成形キャビティの全体において重合処理を施す二次重合を行なう請求項１又は２に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項４】
前記重合性モノマーを熱重合させる請求項１〜３の何れか１項に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項５】
前記雄型又は前記雌型における加熱部分を外部の熱影響から保護する保護部材を用いる請求項４に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項６】
前記重合性モノマーを光重合させる請求項１〜３の何れか１項に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項７】
前記雄型および前記雌型として樹脂型を用いる請求項１〜６の何れか１項に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項８】
レンズ後面を成形する雄型とレンズ前面を成形する雌型が互いに重ね合わされて、それら雄型と雌型の対向面間に形成された成形キャビティに充填された重合性モノマーを重合させることにより眼用レンズを成形する眼用レンズの製造装置において、
前記重合性モノマーを重合させるための外部エネルギーを前記成形キャビティの中央部分に及ぼす中央重合処理手段を設けたことを特徴とする眼用レンズの製造装置。
【請求項９】
前記外部エネルギーとしての熱エネルギーを発生するホットプレートと、該ホットプレートに接触することで該熱エネルギーを前記重合性モノマーに及ぼす前記雌型とを備えており、該雌型における該成形キャビティの中央部分の形成部分の外面において該ホットプレートに接触する中央伝熱部が設けられることにより、前記中央重合処理手段が構成されている請求項８に記載の眼用レンズの製造装置。
【請求項１０】
前記雌型の前記中央伝熱部が平坦面とされている請求項９に記載の眼用レンズの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２６４６０２（Ｐ２０１０−２６４６０２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１５５７７（Ｐ２００９−１１５５７７）
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（０００１３８０８２）株式会社メニコン (150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（０００１３８０８２）株式会社メニコン (150)
【Ｆターム（参考）】
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