(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹型成形面を備えた雌型と凸型成形面を備えた雄型を含んで構成された成形型を用い、該雌型に重合性モノマーを供給して該雄型を該雌型に型合わせすることにより、それら雌雄両型の型合わせ面間に形成された成形キャビティに該重合性モノマーを充填せしめて、該重合性モノマーを該成形キャビティ内で重合することにより目的とする眼用レンズを成形するに際して、
前記雄型と前記雌型を型合わせして前記重合性モノマーが充填された前記成形キャビティを画成する際に、該雄型及び該雌型の温度を重合終了時の温度より高温に設定すると共に、該重合性モノマーの温度を該雄型及び該雌型の温度よりも低温に設定して、該重合性モノマーの重合時において該雄型及び該雌型の温度低下に伴う熱収縮を生ぜしめることを特徴とする眼用レンズの製造方法。
【請求項２】
前記雄型と前記雌型を型合わせして前記重合性モノマーが充填された前記成形キャビティを画成する際に、該重合性モノマーの温度を重合終了時の温度より低温に設定して、該重合性モノマーの重合時において該重合性モノマーの温度上昇に伴う熱膨張を生ぜしめる請求項１に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項３】
前記重合性モノマーを、前記成形キャビティ内で紫外線照射によって重合せしめる請求項１又は２に記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項４】
前記雌型と前記雄型の少なくとも一方を合成樹脂材料によって成形し、その成形後の高温状態で雌雄両型を型合わせして前記重合性モノマーが充填された前記成形キャビティを画成する請求項１乃至３の何れかに記載の眼用レンズの製造方法。
【請求項５】
前記雌型と前記雄型を何れも前記重合性モノマーの温度以上で、且つ互いに異なる温度で型合わせすることにより、該重合性モノマーが充填された前記成形キャビティを画成する請求項１乃至４の何れか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の重合終了時の温度に対して、前記雌型と前記雄型の少なくとも一方の温度を＋５℃以上とした状態で、それら雌雄両型を型合わせして前記重合性モノマ−が充填された前記成形キャビティを画成する請求項１乃至５の何れかに記載の眼用レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、コンタクトレンズ等の眼用レンズの製造方法に係り、特にモールド法による眼用レンズの製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、ハードコンタクトレンズおよびソフトコンタクトレンズ等のコンタクトレンズや、眼内レンズ等の眼用レンズに採用可能な製造方法の一種としてモールド法が知られている。かかるモールド法は、凹型成形面を備えた雌型と凸型成形面を備えた雄型を含んで構成された成形型を用い、雌型の凹型成形面上に重合性モノマーを供給して、雄型を雌型に型合わせすることにより、雌型の凹型成形面と雄型の凸型成形面の型合わせ面間に形成された成形キャビティに重合性モノマーを充填せしめて、成形キャビティ内で重合することにより、成形キャビティに対応した形状の眼用レンズを成形するものであって、他の公知のコンタクトレンズ等の製造方法であるレースカット法 (切削研磨法) や、スピンキャスト法 (遠心注型法) に比して、目的とする眼用レンズを低コストで大量生産することが出来ること等から、例えば、ディスポーザブルコンタクトレンズ等の製造に際して好適に採用されている。
【０００３】
ところで、眼用レンズを形成する重合性モノマーは液体又は半液体状態から固体状態に移行する重合に際して、体積的に収縮することとなり、その体積収縮率が数パーセントから数十パーセントに及ぶ。そのために、成形型内の密閉された成形キャビティで重合性モノマーの重合成形を行う従来のモールド法においては、重合収縮に起因して、製品にヒケやボイド等の成形不良や内部応力によるひずみ等が発生するおそれがあり、それによって製造される眼用レンズにおいて、外形上の製品不良や光学的な特性不良等の問題が生ぜしめられるおそれがある。
【０００４】
なお、このような問題に対処する為に、例えば、特公昭５９−２９４１１号公報には、雄型の凸型成形面の外周縁部に突設した変形容易な環状薄肉リムによって、成形キャビティの外周壁部を構成し、重合収縮に伴う重合性モノマーの体積減少に対して、環状薄肉リムの弾性変形によって成形キャビティの容積を追従させるようにしたコンタクトレンズの成形用型が提案されており、また特公平６−２０７６１号公報には、雄型又は雌型の成形面を変形容易なダイヤフラム構造とし、重合性モノマーの重合収縮に伴う体積減少に対して、かかるダイヤフラム部分の変形によって成形キャビティの容積を追従させるようにした成形型が開示されている。
【０００５】
しかしながら、前者の成形用型においては、環状薄肉リムの不安定な変形によって、コンタクトレンズの外周縁部のエッジ形状が安定せず、研磨などの後加工が必要になる等の問題があった。また、後者の成形用型においては成形されるレンズ面の形状が不安定となり易く、目的とする光学特性を安定して得ることが難しいという問題があった。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、成形時の重合収縮に起因する形状や光学特性等の不良を軽減乃至は解消せしめて、目的とするレンズ形状と光学特性を備えた眼用レンズを安定して製造することが出来る眼用レンズの新規な製造方法を提供することにある。
【０００７】
このような課題を解決するために為された本発明の特徴とするところは、凹型成形面を備えた雌型と凸型成形面を備えた雄型を含んで構成された成形型を用い、該雌型に重合性モノマーを供給して該雄型を該雌型に型合わせすることにより、それら雌雄両型の型合わせ面間に形成された成形キャビティに該重合性モノマーを充填せしめて、該重合性モノマーを該成形キャビティ内で重合することにより目的とする眼用レンズを成形するに際して、前記雄型と前記雌型を型合わせして前記重合性モノマーが充填された前記成形キャビティを画成する際に、該雄型及び該雌型の温度を重合終了時の温度より高温に設定すると共に、該重合性モノマーの温度を該雄型及び該雌型の温度よりも低温に設定して、該重合性モノマーの重合時において該雄型及び該雌型の温度低下に伴う熱収縮を生ぜしめる眼用レンズの製造方法にある。
【０００８】
このような本発明方法に従えば、雌雄両型の型閉じ作動による型合わせ時から重合性モノマーの重合終了時に至るまでの間で、成形型と重合性モノマーの間の温度差が次第に小さくなり、重合性モノマーの重合終了時には、それらの温度が略等しくなるようにされる。そこにおいて、重合性モノマーが、成形型を構成する雌型および雄型よりも低温とされていることから、雌型と雄型を型合わせした際を基準とすれば、重合終了時には、成形型を構成する雌型および雄型の温度低下に伴う熱収縮と、重合性モノマーの温度上昇に伴う熱膨張の少なくとも一方が惹起されるのであり、それによって、重合性モノマーにおける重合収縮に起因する体積の減少に伴う成形不良が緩和され得ることとなる。即ち、本発明に従えば、重合性モノマーにおける重合収縮に起因する体積減少による成形品の成形不良が、重合性モノマーの熱膨張に起因する体積増加と成形型の熱収縮に起因する成形キャビティの容積の減少との少なくとも何れか一方に基づいて、効果的に軽減乃至は解消され得るのである。
【０００９】
その結果、本発明に従えば、重合性モノマーの重合収縮に伴って発生するヒケやボイド等の成形不良や、残留応力等による光学特性の不良が、軽減乃至は回避され得て、目的とする形状と光学特性を備えた眼用レンズを、モールド法によって安定して製造することが可能となるのである。
【００１０】
さらに、本発明において、重合性モノマーを雌型及び雄型よりも低温として温度差を設定する場合には、型合わせ時の雰囲気温度に比して雌型及び雄型を高温とすることにより、また、それに代えて、或いは、それに加えて、重合性モノマーを型合わせ時の雰囲気温度に比して低温とすることによって、有利に為され得る。また、型合わせする際の雌型および雄型の各温度は、雌型や雄型に熱分解や熱変形が生ぜしめられる温度以下の範囲で、各別に適宜に設定可能であり、それら両型を重合性モノマーより高温とする場合にも、雌型および雄型を互いに同じ温度に設定する必要はない。更にまた、相対的な温度差が設定された成形型と重合性モノマーが熱的平衡状態に移行する工程は、型合わせから重合開始に至るまでの間に限定されることなく、型合わせによって成形キャビティが密閉状態とされてから重合完了に至るまでの適当な時間範囲で実行されれば良い。
【００１１】
【発明の実施形態】
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。
【００１２】
先ず、図１には、本発明に従う眼用レンズの製造に際して用いられるコンタクトレンズ成形型１０が、示されている。かかるコンタクトレンズ成形型１０は、雌型１２と雄型１４によって構成されており、型閉じ操作により同一中心軸上で互いに型合わ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１２，１４の型合わせ面間に眼用レンズの成形キャビティ１６が形成されるようになっている。
【００１３】
より詳細には、雌型１２および雄型１４は、成形に際して成形キャビティ１６の形状を一定に保ち得るに充分な剛性を有する材料と形状で形成されている。これら雌型１２および雄型１４の形成材料としては、例えば、ガラスやセラミックス，金属等を採用することも可能であるが、特に本実施形態では、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好適に採用され得る。また、雌型１２および雄型１４は、互いに同じ材料によって形成することも可能であるが、互いに異なる材料によって形成することも可能であり、そのような場合には、成形収縮率と耐薬品性が良好な点において、ポリプロピレン (ＰＰ) とポリエチレン（ＰＥ）の組み合わせが望ましい。
【００１４】
そして、このように合成樹脂の一体成形品として形成された雌型１２は、その中央部分１８が、軸方向一方 (図１中の下方) に向かって突出する球殻形状とされている。而して、この中央部分１８の凹側表面によって、目的とする眼用レンズのフロントカーブに対応した凹型成形面２０が形成されている。
【００１５】
また、中央部分１８の外周縁部には、凹型成形面２０の曲率中心側、即ち図１中の上側に向かって、外側嵌合壁としての筒壁部２２が一体形成されている。この筒壁部２２の内周面は、凹型成形面２０の外周縁部から軸方向に立ち上がる所定長さに亘る部分が、円筒形内周面形状の嵌合内周面２４とされていると共に、嵌合内周面２４の更に開口部側には、一定のテーパ角度で開口部側に向かって拡開するテーパ筒形状の嵌合案内面２６が形成されている。更にまた、筒壁部２２の開口端縁部には、円環板形状の鍔部２８が一体形成されている。この鍔部２８は、軸直角方向外方に向かって突出する状態で、周方向の全周に亘って連続して形成されており、かかる鍔部２８によって、筒壁部２２と中央部分１８の全体の剛性が向上されていると共に、中央部分１８の凹型成形面２０における中心軸方向や水平方向を容易に決定することが出来るようになっている。なお、雌型１２においては、少なくとも凹型成形面２０が、型合わせ等に際して及ぼされる外力に対して十分な変形抵抗力を発揮し得るように、材質等を考慮して各部の肉厚寸法が設定されている。
【００１６】
一方、雌型１２と同様に合成樹脂の一体成形品とされた雄型１４は、その中央部分３０が、軸方向一方 (図１中の下方) に向かって突出する球殻形状とされている。そして、この中央部分３０の凸側表面によって、目的とする眼用レンズのベースカーブに対応した凸型成形面３２が形成されている。
【００１７】
また、中央部分３０の外周縁部には、凸型成形面３２の曲率中心側、即ち図１中の上側に向かって内側嵌合壁としての筒壁部３４が一体形成されている。この筒壁部３４の外周面は、下端部から軸方向に立ち上がる所定長さに亘る部分が、円筒形外周面形状の嵌合外周面３６とされている。更にまた、筒壁部３４の開口端縁部側には、円環板形状の鍔部３８が一体形成されている。この鍔部３８は、軸直角方向外方に向かって突出する状態で、周方向の全周に亘って連続して形成されており、かかる鍔部３８によって、筒壁部３４と中央部分３０の全体の剛性が向上されていると共に、中央部分３０の凸型成形面３２における中心軸方向や水平方向を容易に決定することが出来るようになっている。なお、雄型１４においても、雌型１２と同様に、型合わせに際して凸型成形面３２が変形しないように、材質等を考慮して各部の肉厚寸法が設定されている。
【００１８】
ここにおいて、雄型１４の中央部分３０は、雌型１２の中央部分１８よりも一回り小さくされており、雄型１４の筒壁部３４における嵌合外周面３６の外形寸法が、雌型１２の筒壁部２２における嵌合内周面２４の内径寸法よりも所定量だけ小さく設定されている。これにより、雌型１２の筒壁部２２に対して、該筒壁部２２の開口部から雄型１４の筒壁部３４が嵌め合わせられることによって、雌雄両型１２，１４が互いに型合わせされるようになっている。
【００１９】
これらの雌型１２および雄型１４は、従来から公知の樹脂成形法によって製造することが可能であり、例えば目的とする雌型１２や雄型１４の外形形状を与える成形キャビティを形成する成形金型を用いて、射出成形等によって有利に製造される。
【００２０】
そして、このような雌型１２と雄型１４からなるコンタクトレンズ成形型１０を用いて、目的とする眼用レンズをモールド成形 (重合) するに際しては、図２に示すように、先ず、雌型１２を鉛直上方に向かって開口した状態で支持せしめて、その中央部分１８の凹型成形面２０によって形成された受け皿状の領域に、目的とする眼用レンズを得るための適当な重合性モノマー４２を、注入管４０によって供給する。この重合性モノマー４２の雌型１２への供給量は、雌型１２と雄型１４の型合わせ面間に形成される成形キャビティ１６を充填し得るように設定される。なお、かかる重合性モノマー４２としては、ソフトコンタクトレンズやハードコンタクト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、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。また、そのような化合物には、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。
【００２１】
その後、図３に示されているように、雌型１２に対して、雄型１４を、それらの中心軸を一致させた状態下で鉛直上方から重ね合わせて型合わせする。この雌雄両型１２，１４の重ね合わせは、雌型１２の嵌合案内面２６に沿って雄型１４の筒壁部３４を軸方向に嵌め込んで、更に所定大きさの型閉じ力を雌型１２と雄型１４の間に軸方向に及ぼすことによって、雌型１２の凹型成形面２０に対して雄型１４の凸型成形面３２を重ね合わせるようにして行う。
【００２２】
そこにおいて、本実施形態では、型合わせ時において、雌型１２および雄型１４の少なくとも一方が、後述するモールド成形による重合後に速やかに行われる雌型１２および雄型１４の型開き時における重合性モノマー４２の温度よりも高温とされる。なお、これら雌型１２および雄型１４の少なくとも一方を、雌型１２および雄型１４の型開き時における重合性モノマー４２の温度よりも高温とする方法は、予め成形してストックしておいた雌型１２及び／又は雄型１４を、例えば、加熱炉内で加熱する等の適当な加熱手段を用いて、後加熱する方法も可能であるが、樹脂材料を加熱溶融して射出成形された雌型１２および雄型１４を、射出成形後で室温まで完全冷却されていない状態で採用する方法が望ましく、それによって、雌型１２や雄型１４を後加熱する必要がなく、特別な加熱装置が不要とされると共に、後加熱する場合に比して加熱のための時間が不要となって、コンタクトレンズの成形サイクルが向上され得る。しかも、射出成形時の高温状態を利用することによって、雌型１２や雄型１４の全体を略均一に高温状態とすることも出来るのである。
【００２３】
また、雌型１２と雄型１４を型合わせするに際して、雌型１２と雄型１４の一方だけをモールド成形後の雌型１２と雄型１４の型開き時における重合性モノマー４２の温度よりも高温とすることも可能であるが、それら雌雄両型１２, １４の両方を、モールド成形後の雌型１２と雄型１４の型開き時における重合性モノマー４２の温度よりも高温とすることが望ましい。更にまた、それら雌雄両型１２，１４をモールド成形後の雌型１２と雄型１４の型開き時における重合性モノマー４２の温度よりも高温とする場合においても、雌型１２と雄型１４は必ずしも同じ温度に設定する必要がなく、それら雌雄両型１２, １４を互いに異なる温度に設定しても良い。
【００２４】
具体的には、例えば、雄型１４よりも雌型１２を高温に設定する場合には、雌型１２に重合性モノマー４２を供給した後に、雄型１４を嵌合することによって生ずる雌雄両型１２, １４の時間差に起因する型合わせ時における雌雄両型１２, １４間での温度差を軽減乃至は回避することが可能になる。また、このような場合には、雌型１２の筒壁部２２が熱膨張して大径化することから、雄型１４を雌型１２に対して容易に嵌合することが可能となる。一方、雄型１４を雌型１２よりも高温とする場合には、成形キャビティ１６を閉じた瞬間（雌型１２と雄型１４の型合わせ時）におけるコンタクトレンズ成形型１０と重合性モノマー４２との温度差を大きく設定することが可能となる。即ち、雌型１２と雄型１４を型合わせして成形キャビティ１６を閉じる際、重合性モノマー４２は、型合わせ前には雌型１２の凹型成形面２０に接触し、成形キャビティ１６を閉じる瞬間（雌型１２と雄型１４の型合わせ時）に雄型１４に接触せしめられることから、雄型１４を雌型１２よりも高温にすることによって、重合性モノマー４２と成形型１０の温度差をより有効に設定することが出来るのである。なお、雌型１２に重合性モノマー４２を供給後、雄型１４を型合わせするに際しては、成形型１０と重合性モノマー４２の型合わせ時における温度差をより効率的に設定するために、雌型１２に重合性モノマー４２を供給してから可及的速やかに、雄型１４を型合わせをすることが望ましい。
【００２５】
また、成形型１０と重合性モノマー４２に温度差を設定する方法としては、重合性モノマー４２を冷却することも可能であり、それによって、重合性モノマー４２を安定した状態で保存することも出来る。更に、成形型１０と重合性モノマー４２に温度差を設定する方法としては、上述のように成形型１０を加熱する方法と重合性モノマー４２を冷却する方法を組み合わせることも、勿論、可能であり、それによって、型合わせ時における成形型１０と重合性モノマー４２の温度差をより有利に設定することが出来る。
【００２６】
そして、雌雄両型１２，１４の型合わせをすることによって、図３に示されているように、重合性モノマー４２が充填された密閉された成形キャビティ１６が形成されることとなり、それら雌型１２と雄型１４を型合わせ状態に保持して、重合性モノマー４２の重合処理を行う。なお、かかる重合処理に際しては、雌雄両型１２, １４間に所定の型閉じ力を及ぼすことが望ましく、それによって、成形キャビティ１６の形状をより安定して高精度に設定することが可能となる。
【００２７】
また、重合性モノマー４２は、熱重合開始剤を配合することによって、熱重合させることも可能であるが、特に本実施形態では、光重合開始剤を用いた紫外線照射による光重合が好適に採用されることとなり、それによって、熱重合の際の熱に起因する雌雄両型１２，１４の変形のおそれ等が有利に回避され得る。なお、紫外線等の光重合性のモノマーを採用する場合には、成形型１０は光線透過性の材料で形成される。
【００２８】
このようにして、成形キャビティ１６で重合性モノマー４２を重合処理することによって、成形キャビティ１６の形状に対応した、目的とする形状の眼用レンズが形成されることとなる。そして、雌雄両型１２，１４を型開きして、形成された眼用レンズを脱型することにより、目的とする眼用レンズの製造を終了する。なお、重合性モノマー４２の重合処理は、一般に、熱重合であれば加熱を中止し、光重合であれば光照射を中止して、温度が略室温近くまで低下せしめられることによって終了することとなり、その後、速やかに型開きと脱型が行われる。
【００２９】
なお、雌雄両型１２，１４の型開きに際してコンタクトレンズが付着せしめられる方の型を特定するために、雌型１２および雄型１４の一方或いは両方のキャビティ形成面、即ち、凹型成形面２０と凸型成形面３２の少なくとも一方に対して、高周波グロー放電, コロナ放電, 紫外線照射, 大気圧プラズマ等のような公知の処理を施すことが望ましい。
【００３０】
上述の如き眼用レンズの製造方法に従えば、雌雄両型１２，１４の型合わせから、重合開始、更に重合終了に至るまでの間に、成形型１０と重合性モノマー４２において温度変化が、生ぜしめられる。即ち、重合性モノマー４２の重合による眼用レンズのモールド成形に際して、成形型１０においては、型合わせ時の高温状態と重合終了時に略室温とされて重合性モノマー４２に対して熱平衡状態に至った状態との差の分だけ温度が低下せしめられることとなるのであり、一方、重合性モノマー４２においては、型合わせ時の冷却状態と重合終了時に略室温とされて成形型１０に対して熱平衡状態に至った状態との差の分だけ、温度が上昇せしめられることとなる。これによって、成形型１０には、温度の低下に伴う熱収縮が生ぜしめられると共に、重合性モノマー４２には、温度の上昇に伴う熱膨張が生ぜしめられるのであり、それら成形型１０の熱収縮と重合性モノマー４２の熱膨張が、何れも、成形型１０の成形キャビティ１６に充填された重合性モノマー４２の重合収縮を補填し得る方向に作用することによって、重合性モノマー４２の重合収縮による体積の減少が軽減乃至は回避され得ることとなり、以て、成形品の重合収縮や成形型１０からの離隔によるヒケ等が防止されて、成形キャビティ１６の内周面に高精度に沿った、目的とするレンズ形状をもって、眼用レンズを製造することが出来るのである。
【００３１】
ここにおいて、型合わせ時における成形型１０および重合性モノマー４２の温度設定は、成形型１０や重合性モノマー４２の材質或いは採用される重合方法、重合終了時の温度設定等を考慮して適宜に決定されるものであって、特に限定されるものではないが、重合終了時の温度に対して、少なくとも一方の型を＋５℃以上、或いはレンズ材料を−５℃以下に設定することが望ましく、本実施形態では、例えば、重合終了時の室温（例えば、２５℃）に対して、成形型の一方の型を＋１０℃から＋４５℃、他方の型を＋０℃から＋３５℃、またレンズ材料を０℃から−３０℃に設定することがより望ましい。それによって、成形型１０を型合わせした際における成形型１０と重合性モノマー４２の接触に基づく重合性モノマー４２や成形型１０の急激な温度変化等の悪影響も有利に防止することが出来る。
【００３２】
従って、このような本実施形態の製造方法に従えば、重合性モノマー４２の重合収縮に伴うヒケや成形面からの離型が防止されて、成形キャビティ１６の内周面に高精度に沿った目的とするレンズ形状をもって、眼用レンズを製造することが出来ると共に、眼用レンズの成形時の残留応力に起因する光学特性の低下も回避されて、目的とする光学特性が高精度に付与されるのである。
【００３３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明がそのような実施例の記載および上述の実施形態における具体的な記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもない。また、本発明には、以下に記載の実施例の他に、更には上記の実施形態の記載以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００３４】
なお、以下の実施例においては、前記実施形態における図１から図３に示された方法に従って、所定条件下でコンタクトレンズを成形した場合についてシミュレーションを行って検討した結果を記載する。また、以下の実施例の記載では、理解を容易とするために、前記実施形態に対応する部材に対して、前記実施形態と同一の符号を付しておく。
【００３５】
本実施例においては、先ず、成形型１０を構成する雌型１２および雄型１４として、何れもポリプロピレン製の射出成形品を採用した。また、それら雌型１２および雄型１４は、何れも、射出成形直後で、射出成形による残留温度によって型合わせ時の温度が４５℃のものを用いることにした。一方、重合性モノマー４２としては、ＨＥＭＡ( ヒドロキシエチルメタクリレート）に、紫外線重合開始剤等を添加した混合液を採用した。また、重合性モノマー４２は、初期の温度が０℃のものを採用した。そして、雌型１２に対して、重合性モノマー４２を供給し、直ちに雄型１４を嵌め合わせて型閉じする。その後、紫外線照射装置で紫外線を１時間照射して、重合性モノマー４２を重合させることにより、目的とするコンタクトレンズの重合体を得ることとした。なお、重合処理は室温２５℃の大気圧下で行い、重合終了時である型開き時には、成形型１０および重合性モノマー４２の温度が、何れも室温と等しくなったものとする。また、重合性モノマー４２の線膨張係数を１４×１０-5［１/ Ｋ］とし、雌型１２および雄型１４を形成するポリプロピレンの線膨張係数を１１×１０-5［１/ Ｋ］とした。
【００３６】
このような条件下でのモールド成形に際して、雌型１２と雄型１４を型合わせすることによって成形キャビティ１６を密閉した後、重合性モノマー４２は、初期の冷却状態である０℃から重合終了時の２５℃にまで昇温されることによって、熱膨張する。因みに、図４には、重合性モノマー４２の温度が０℃から２５℃まで変化した場合における重合性モノマー４２の体積の変化を、線膨張係数を用いて計算した結果が示されている。図４から明らかなように、重合性モノマー４２は、型合わせ時の温度０℃から重合終了時の室温２５℃まで上昇することによって、体積が０．５％増大することが計算結果から認められる。
【００３７】
一方、成形型１０においては、型合わせ時の４５℃から重合終了時の２５℃に達するまでに、２０℃の温度変化に哂される。因みに、図５には、コンタクトレンズ成形型１０の温度が４５℃から２５℃まで変化した場合における成形キャビティ１６の体積変化を、線膨張係数を用いて計算した結果が示されている。図５から明らかなように、成形キャビティ１６の容積は、型合わせ時から型開き時までの間に、成形型１０の熱収縮によって０．６％減少し、更に成形型１０の射出成形後の結晶安定化に伴って０．１％減少し、それによって、成形キャビティ１６の容積は、全体として０．７％減少することが、計算結果から確認された。なお、本実施例では、成形キャビティ１６の型合わせの際には、重合性モノマー４２および成形型１０の温度が、それぞれ、０℃および４５℃に設定されているものとし、また、重合性モノマー４２の重合開始の際までには、それら重合性モノマー４２と成形型１０の温度が、何れも、室温（２５℃）にまで至るものとした。また、成形型１０の冷却に伴う収縮は、重合開始時に完了するが、成形型１０の成形後の結晶安定化に伴う収縮に相当する０．１％の収縮は、成形型１０の冷却に伴う収縮の後、重合終了時に至るまでの時間で発生するものとした。
【００３８】
また、図６には、重合性モノマー４２の重合収縮に伴う体積変化を計算した結果が示されている。図６から明らかなように、本実施例においては、重合性モノマー４２であるＨＥＭＡの重合収縮に伴って、成形キャビティ１６に充填された重合性モノマー４２は、重合処理されてコンタクトレンズとして成形されるまでの間に、２％の体積収縮が生ぜしめられることとなる。
【００３９】
そして、重合性モノマー４２の重合収縮と、重合性モノマー４２の温度上昇による体積増加と、成形キャビティ１６の温度下降による容積減少を併せて考慮して、重合性モノマー４２の重合収縮に伴う成形キャビティ１６内の圧力の変化をシミュレーションした結果を、図７に示す。また、型合わせ時において、重合性モノマー４２と成形型１０を何れも室温（２５℃）にした場合、即ち、成形型１０と重合性モノマー４２の間に温度差を設定しなかった場合のシミュレーション結果を、図７に併せ示す。図７から明らかなように、本実施例では、成形型１０と重合性モノマー４２の間に温度差を設けたことにより、重合終了時（型開き時）の成形キャビティ１６において、０．８％の圧力減少がシミュレーション結果から認められる。また、比較例の場合には、重合終了時（型開き時）の成形キャビティ１６において、２．０％の圧力減少がシミュレーション結果から確認された。このことから明らかなように、本実施例では、重合性モノマー４２の重合収縮に伴う成形キャビティ１６内の圧力減少が、重合性モノマー４２の温度上昇による体積増大と成形型１０の温度低下による容積減少の相加的効果により、約５０％緩和され得るのである。
【００４０】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明方法に従えば、重合性モノマーの成形キャビティへの充填から重合終了に至るまでの眼用レンズの成形工程において、重合性モノマーの重合収縮に伴う成形不良が、成形型の温度低下に伴う成形キャビティ容積の減少と重合性モノマーの昇温に伴う体積増大によって、効果的に軽減乃至は解消され得るのであり、それ故、重合性モノマーの重合収縮に起因する成形時のヒケや残留応力が効果的に緩和され得て、目的とする眼用レンズを高精度に且つ安定して製造することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の眼用レンズを構成する雌型及び雄型の型合わせ状態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示された雌型の凹型成形面に重合性モノマーを供給する工程を説明するための縦断面説明図である。
【図３】成形キャビティにおける重合操作を説明するための縦断面説明図である。
【図４】眼用レンズの成形に際しての、重合性モノマーの温度上昇に伴う体積増大の状態を示すグラフである。
【図５】眼用レンズの成形に際しての、成形キャビティの容積減少の状態を示すグラフである。
【図６】眼用レンズの成形に際しての、重合性モノマーの重合収縮に伴う、体積減少の状態を示すグラフである。
【図７】眼用レンズの成形に際しての、成形キャビティの圧力変化を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０  コンタクトレンズ成形型
１２  雌型
１４  雄型
１６  成形キャビティ
２０  凹型成形面
２２  筒壁部
２４  嵌合内周面
３２  凸型成形面
３４  筒壁部
３６  嵌合外周面
４２  重合性モノマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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