[发明专利]用于生产接触镜片和其它眼科产品的带有保护涂层的镜片模具

说明书

技术领域

本发明涉及用于生产接触镜片、人工晶状体和其它眼科产品的改进镜片模具。特别是，本发明涉及使用改进了尺寸稳定性和/或提高了透光度的模具材料的保护性涂层。本发明还涉及制备改进的镜片模具的方法和它们在生产接触镜片方面的应用。

发明背景

已经有从多种硬的热塑性树脂制造用于生产软性(水凝胶)接触镜片的模具。例如，Lust等人的美国专利5,540,410和Widman等人的美国专利5,674,557专利公开的模具半模是由聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯与丙烯腈和/或丁二烯的共聚物、丙烯酸脂如聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，聚碳酸酯，聚酰胺如尼龙、聚酯、聚烯烃类如聚乙烯、聚丙烯和它们的共聚物、聚缩醛树脂、聚芳醚、聚芳醚砜、和各种氟化材料如氟化乙烯-丙烯共聚物和乙烯-氟乙烯共聚物制备的。Widman等人优选聚苯乙烯，因为它不会结晶并且收缩率较低。在早期的专利中，如Ratkowski等人的美国专利4,661,573公开的由聚丙烯、聚乙烯、尼龙、特氟隆^R、玻璃、或表面用特氟隆^R涂层的氧化铝制成模具用于将氟硅氧烷共聚物加工长戴型镜片。

软性接触镜片制造商发现如果用于制造镜片的模具是十分廉价的，那么在模具生产镜片后丢弃模具比清洁模具以备再用更经济。聚丙烯是用于制备模具的廉价树脂的很好的例子，成本很低因而可以丢弃。聚丙烯具有与许多其它树脂不同的另一个优点是，聚丙烯可以阻止与用于制造接触镜片的单体之间的相互作用。阻止化学相互作用的性能可抑制镜片和模具之间相互粘连，简化了镜片制作后的分离过程。

尽管有这些优点，但是，聚丙烯镜片模具也有几个众所周知的缺点。一个缺点是聚丙烯的相对低的尺寸稳定性。正如Widman等人所指出的，聚丙烯在从熔化状态冷却过程中部分结晶，因此容易收缩，注塑后在控制空间变化方面造成困难。为了改进尺寸稳定性，制造商可以将聚丙烯镜片模具做得厚一些。但是，当较厚的聚丙烯模具具有更大的稳定性的同时，也需要额外的冷却时间。所需的用于冷却较厚模具的额外时间减少了单台机器单位时间制备的模具数量。此外，较厚的因此较大的聚丙烯模具可能限制了每台机器加工的模具数量，且因此减少了产品的生产量。最后，聚丙烯的相对较差的尺寸稳定性限制了加工产量，因为模具在使用前可能需要储藏，在某些情况下周期长达数周，而许多聚丙烯模具随着时间的延长未能保持尺寸稳定性至某一程度，最终致使它们不适于镜片生产。

除了具有相对较差的尺寸稳定性外，聚丙烯还有其它的缺点。聚丙烯是一种半透明的树脂，减少了光的透射。特别是，聚丙烯只允许大约百分之十的光通过。较差的透光性降低了聚合速率。此外，一般经验为使用聚丙烯模具，模具对氧气的吸附，会影响镜片的质量。在镜片模塑过程中，当吸附的氧气扩散出来后，会影响聚合，结果影响到镜片表面的质量。

几种可替代的树脂提供了比聚丙烯更大的尺寸稳定性和透光性。例如，聚碳酸酯和聚苯乙烯是更具无定形的树脂，因此，比聚丙烯具有更大的尺寸稳定性。而且，这些和其它“透明”树脂一般透射光至少为50％而且经常高达70％。

尽管聚碳酸酯和聚苯乙烯树脂提供了更大的尺寸稳定性和透光性，但是它们易于与在许多软性接触镜片使用的单体(例如，乙烯基吡咯烷酮和二甲基丙烯酰胺，用于许多常规的接触镜片)之间发生化学相互作用。在镜片单体与镜片模具之间的化学相互作用会导致镜片和模具相互粘连，在最坏的情况下，镜片和模具会永久性地粘合在一起。此外，除了容易发生化学相互作用外，许多透明树脂比聚丙烯更加昂贵，因此成本太高而不能丢弃。

用于制造软性接触镜片的模具被处理后会影响其表面性质。例如，美国专利No.4,159,292公开了将硅氧烷蜡、立体酸、和矿物油作为添加剂用于塑料模具成分以改进接触镜片从塑料模具中的脱模。美国专利No.5,690,865公开了一种内部模具脱模剂如石蜡、肥皂和油，包括一种分子量为5,000至200,000的聚乙烯蜡或一种分子量为2,000至100,000的硅氧烷聚合物。Kindt-Larsen的美国专利No.5,639,510公开了涂敷于表面的表面活性剂，以一均匀层或非常薄的膜或涂层的形式帮助从用于模制亲水性的接触镜片的、由多部分组成的模具部件中彼此脱模。可用的聚合表面活性剂包括聚氧化乙烯山梨糖醇酐单油酸盐，用于模具的非光学表面，但不覆盖模具的光学表面。