(57)【要約】形状記憶ポリマーコンタクトレンズ型は、プレス即ち機敏な器具において、ガラス転移温度或いはそれ以上の温度における不活性ガスによって、形状記憶ポリマーのシートから形成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金を含む眼科用の型。
【請求項２】
前記形状記憶ポリマーが、ノルボルネンホモポリマー、ノルボルネンとアルキル化イミド（alkylated imides）のコポリマー、ノルボルネンとシアノイミド（cyanoimides）のコポリマー、ノルボルネンとアルコキシル化イミド（alkoxylated imides）のコポリマー、ノルボルネンとモノエステル化イミド（monoesterified imides）或いはジエステル化イミド（diesterified imides）のコポリマー、ノルボルネンとカルボン酸誘導体のコポリマー、ノルボルネンとジメタンオクタヒドロナフタレート（dimethane octahydronaphthalate）のコポリマー、及びスチレンとビニル化合物のコポリマーからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項３】
前記形状記憶ポリマーが熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の型。
【請求項４】
前記ＳＭＰが、放射線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の型。
【請求項５】
前記熱硬化性形状記憶ポリマーが、スチレンとビニル化合物とのコポリマーであることを特徴とする請求項３に記載の型。
【請求項６】
更に、第１の部材及び第２の部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項７】
前記型がプレスで成形され、前記型の前記第２の部材が底面曲線部材の形状に成形され、前記第１の部材が前面曲線部材の形状に成形されることを特徴とする請求項６に記載の型。
【請求項８】
前記プレスが、前記底面曲線部材或いは前記前面曲線部材と相互作用するコア部材を含むことを特徴とする請求項７に記載の型。
【請求項９】
前記底面曲線部材及び前記前面曲線部材が、金属から形成され、自乗平均平方根表面粗さが約２０ｎｍ以下の光学形成表面を有することを特徴とする請求項８に記載の型。
【請求項１０】
前記コア部材がガス圧によって提供されることを特徴とする請求項７に記載の型。
【請求項１１】
前記形状記憶ポリマーの型の半分の型が、
（ａ）形状記憶ポリマーからなるプレフォームを、前面曲線部材或いは前記底面曲線部材とコア部材との間に配置するステップと、
（ｂ）前記プレフォームを、そのガラス転移温度或いはそれ以上であるが、前記形状記憶ポリマーの分解温度よりも低い温度に加熱するステップと、
（ｃ）前記形状記憶ポリマーシートが、前記前面曲線部材或いは前記底面曲線部材の形状となるように、十分な圧力を加えるステップと、
（ｄ）成形された前記形状記憶ポリマーの温度を前記ガラス転移温度よりも下げるステップと、
（ｅ）成形された前記形状記憶ポリマーをプレスから取り外すステップとを含む工程により、前記プレスで成形されることを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項１２】
前記ステップ（ｄ）における前記温度が周囲温度まで下げられることを特徴とする請求項１１に記載の型。
【請求項１３】
前記プレフォームが、前記形状記憶ポリマーのシートであって、前記ステップ（ａ）の前にホルダーに配置され、成形された前記形状記憶ポリマーが、前記ステップ（ｅ）の後に前記ホルダーから取り外されることを特徴とする請求項１１に記載の型。
【請求項１４】
更に、１或いは複数の型部材を含み、その少なくとも１つの型部材が、前記型部材を成形するために用いられる調節手段を含む機敏な成形具で成形されることを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項１５】
前記調節手段が、複数或いはずらりと並んだ同心円状のチューブであり、前記機敏な成形具が更に、変形可能な成形面を含むことを特徴とする請求項１４に記載の型。
【請求項１６】
前記調節手段が複数或いはずらりと並んだピンであることを特徴とする請求項１４に記載の型。
【請求項１７】
前記調節手段がずらりと並んだヒーターであることを特徴とする請求項１４に記載の型。
【請求項１８】
前記形状記憶ポリマーのそれぞれの半分の型が、
（ａ）形状記憶ポリマーのシートを前面曲線作動表面或いは底面曲線作動表面の形状にするのに十分な圧力であり、かつそのガラス転移温度或いはそれよりも高い温度であるが前記形状記憶ポリマーの分解温度よりも低い温度で、前記調節手段によって形状が画定される変形可能な成形面とコア部材との間の前記形状記憶ポリマーシートを前記成形面と前記コア部材とに接触させるステップと、
（ｂ）前記成形された形状記憶ポリマーの温度を前記ガラス転移温度よりも下げるステップと、
（ｃ）前記コア部材を前記形状記憶ポリマーシートから取り外すステップと、
（ｄ）型の形に成形された形状記憶ポリマーを機敏な成形具から取り外すステップとを含む工程により、前記機敏な成形具で成形されることを特徴とする請求項１４に記載の型。
【請求項１９】
前記形状記憶ポリマーの前記シートが、前記ステップ（ａ）の前にホルダーに配置され、成形された前記形状記憶ポリマーが、前記ステップ（ｄ）の後に前記ホルダーから取り外されることを特徴とする請求項１８に記載の型。
【請求項２０】
少なくとも１つの型部材の少なくとも１つの表面が、その表面の反対側の表面をプレス或いは機敏な成形具の表面に押圧するガス圧によって成形されることを特徴とする請求項６に記載の型。
【請求項２１】
前記機敏な成形具の前記表面が、複数の同心円状のチューブによって成形されていることを特徴とする請求項２０に記載の型。
【請求項２２】
前記型が、
（ａ）所定の形状を画定するように設定されて所望の形状である調節手段に、形状記憶ポリマーのシートを配置するステップと、
（ｂ）前記形状記憶ポリマーの前記シートの温度を、少なくともそのガラス転移温度であるがその分解温度よりも低い温度に上げるステップと、
（ｃ）前記形状記憶ポリマーのシートを前記調節手段の形状に成形するのに十分な圧力で前記形状記憶ポリマーのシートにガスの流れを当てるステップと、
（ｄ）成形された前記形状記憶ポリマーの温度を、前記ガラス転移温度よりも下げるステップと、
（ｅ）成形された前記形状記憶ポリマーを前記調節手段の上部から取り外すステップとを含む工程により成形されることを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項２３】
前記ステップ（ｄ）における前記ガスの流れの温度が周囲温度に下げられることを特徴とする請求項２２に記載の型。
【請求項２４】
更に、前記ステップ（ｃ）と同時に真空引きするステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の型。
【請求項２５】
更に、内部のアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項２６】
前記型が、
（ａ）１つの面に突出部を備えたプレフォームを圧迫するステップと、
（ｂ）選択された内部アクチュエータをそのＴｇよりも高い温度に個別に加熱して、前記選択された内部アクチュエータを作動させるステップと、
（ｃ）前記内部アクチュエータを冷却するステップとを含む工程により成形されることを特徴とする請求項２５に記載の型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願に関連するクロスリファレンス
本出願は、２０００年８月２８日に出願の米国特許出願第０９／６４９，６３５号（名称、「変形可能な型及びこれを用いた眼科用レンズの製造方法（Deformable Molds And Methods For Their Use In The Manufacture Of Ophthalmic Lenses）」）の一部継続出願であり、２００１年１月２４日出願の仮特許出願第６０／６２３，９８６号の優先権を主張するものである。これらの特許出願に言及することを以って、それらの内容を本明細書の一部とする。
【０００２】
本発明の分野
本発明は眼科製品の製造に関する。本発明は、特に、眼科製品を製造するための型、この型の成形方法及びこの型を用いた眼科製品の製造方法に関する。
【０００３】
本発明の背景
非正視を矯正するために用いられる眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、及び眼内レンズ等を含む眼科用レンズの使用は周知の通りである。このようなレンズの製造では、レンズの表面に所望の矯正特性を付与する型を使用する必要がある。通常は、仕上がったレンズに必要である視力の度数、乱視の度数、加入度、及びそれらの組み合わせに対応できるように多数の型を保有しなければならない。保有する型の製造及び維持には相当な費用がかかる。
【０００４】
コンタクトレンズの製造に現在用いられている或る方法は、実際は２つの成形ステップを含む。第１の成形ステップで、極めて平坦な表面とするべくダイヤモンドポイントを回転させるなどの方法で製造される雄型及び雌型の金属インサートを用いて、通常は後面曲線レンズの型および前面曲線レンズの型と呼ばれる雄型及び雌型のプラスチックの型である一対の型部材を含む眼科用レンズの型を射出成形する。次に、第２の成形ステップで、コンタクトレンズ成形材料を後面曲線レンズ型と前面曲線レンズ型との間に導入し、コンタクトレンズをプラスチック後面曲線と前面曲線との間で成形する。通常は、後面曲線レンズの型及び前面曲線レンズの型は再使用しない。眼科製品を製造するべくレンズ形成材料が成形される、通常は型部材を含む眼科用レンズの型の製造が本発明の目的である。
【０００５】
上記した眼科用レンズの型部材を成形する射出成形ステップは、レンズの型の成形に用いることができる材料の種類を限定してしまう。
【０００６】
米国特許第６，０２６，２０４号に、多数の型を保有する必要がないようにしたレンズ製造方法が開示されている。この特許には、所望の矯正特性をレンズ材に付与するべく、機械的フィンガーを利用する特製の加熱ダイを単独或いは金属表面と共に用いる方法が開示されている。この方法は、例えばソフトコンタクトレンズ等の或る種の眼科用レンズに用いることができないという欠点がある。なぜなら、ソフトコンタクトレンズ材料は熱硬化性であり、熱で変形させることができないためである。更に、この方法は、加熱ダイを用いるレンズ材料の成形において、レンズ材の光軸をダイの軸に完全に一致させる必要があり、これがレンズの製造を一層困難にしているという欠点がある。従って、レンズの型の保有数を低減することができ、かつこれらの欠点の全て或いは一部を解消する型を用いた眼科用レンズの製造方法が要望されている。
【０００７】
形状記憶ポリマー（ＳＭＰ）が約２０年前に開発され、過去１０年はこれを商業利用することが主題であった。ＳＭＰの名称は、形状が変形した後、元の記憶された形状に戻る能力に由来する。プレフォームされたＳＭＰは、そのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低い或いは高い温度であらゆる所望の形状に変形することができる。Ｔｇよりも温度が低い場合、この処理は低温変形と呼ばれる。プラスチックの変形がＴｇよりも温度が高い場合、この処理は高温変形と呼ばれる。何れの場合も、ＳＭＰがそのＴｇよりも低い温度に維持されている、或いはその温度よりも低く冷却されている間は、所望の熱成形された形状に維持され、変形が固定される。変形が固定されると、ポリマーネットワークが熱障壁によって弛緩状態に戻ることができない。ＳＭＰはその変形された形状を、Ｔｇよりも高い温度に加熱されるまで永遠に維持する。Ｔｇでは、ＳＭＰに蓄積された機械的な応力が解放され、ＳＭＰがプレフォーム状態に戻る。
【０００８】
数種類のポリマーが、形状記憶特性を有する。最も良く知られ、最も研究の進んだ形状記憶特性を有するポリマーはポリウレタンポリマーである。形状記憶ポリウレタンの特性及び用途についての研究が、著者Gordon、１９９４年、Proc of First Intl. Conf. Shape Memory and Superelastic Tech.，１１５頁〜１２０頁及び著者Tobushi他、１９９４年、Proc of First Intl. Conf. Shape Memory and Superelastic Tech.，１０９頁〜１１４頁に記載されている。著者Kagami他、１９９６年、Macromol. Rapid Communication，１７頁，５３９頁〜５４３頁に記載された別の良く知られたポリマー系は、ステアリルアクリレートとアクリル酸或いはアクリル酸メチルとのコポリマーのクラスである。当分野で周知の他のＳＭＰポリマーとして、言及ウすることを以ってその内容を本明細書の一部とする米国特許第４，８３１，０９４号に開示されているノルボルネン或いはジメタンオクタヒドロナフタレン（dimethaneoctahydronaphthalene）のホモポリマー或いはコポリマーから形成された製品が挙げられる。
【０００９】
本発明の要約
本発明に従って、形状記憶ポリマー（ＳＭＰ）或いは形状記憶合金（ＳＭＡ）を含む眼科用の型が提供される。この型は、少なくとも２つの型部材、好ましくは２つの型部材を含み、その少なくとも一方の型部材がＳＭＰ或いはＳＭＡを含む。この型は、好ましくは前面曲線及び後面曲線を含み、コンタクトレンズの製造に用いるのが好ましい。しかしながら、本発明の眼科用の型を用いて形成することができる眼科用の製品には、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、及び眼内レンズ等が含まれる。
【００１０】
本発明は更に、機敏な成形具の成形面、或いは米国特許第０９／６４９，６３５号に開示されているようなＳＭＰ及びＳＭＡを含む変形可能な型を提供する。しかしながら、本明細書の焦点は、ＳＭＰ或いはＳＭＡを含む眼科用の型の形成であり、ここに記載する開示は機敏な成形具の成形面に適用することができる。
【００１１】
ＳＭＰ或いはＳＭＡを含む本発明の型を用いてレンズを製造し、別のレンズを製造するために本発明の型を再成形して再使用し、これによりレンズ製造設備で消費される型材料の量を削減することができる。更に、別の実施形態では、後述する方法によって成形される型を用いて、様々なコンタクトレンズを製造することができ、更に注文品のコンタクトレンズさえも製造することができ、しかも、それぞれの型部材を成形するために金属インサートを用いるよりも低コストである。更に、本発明の型を眼科製品の製造に用いて、型の中に成形された眼科製品を取り外すために従来技術で用いられる機械的な型取り外しステップを排除して、機械的な型取り外しステップの代わりに、ＳＭＰ或いはＳＭＡを含む型をそのＴｇよりも高い温度に加熱して型を変形させ、型から眼科製品を取り外すステップを用いることができる。
【００１２】
更に、本発明の型は、即ち３００℃もの高温度、高圧にして射出成形により成形するのではないため、新しいタイプの材料を眼科用の型を成形する装置に用いることができる。射出成形以外の方法によって型を成形することにより、異なったタイプの型形成材料及び方法を型の製造に用いることができる。更に、ここに記載する機敏な成形具を用いて型を製造する場合は、処方範囲全てのレンズを製造することができ、その一方で、必要な型の数を減らすことができ、射出成形でこのために必要となる全ての器具を用いなくて済む。更に、本発明の型は、注文品の眼科用レンズをレンズ使用者に配達する方法にも用いることができる。
【００１３】
詳細な説明
本発明は、好ましくはコンタクトレンズである眼科製品の製造に用いる型の材料として、形状記憶ポリマー（ＳＭＰ）或いは形状記憶合金（ＳＭＡ）、好ましくは形状記憶ポリマーをユニークに利用する。型は、１或いは複数の部品即ち部材を含み得る。型は２つの型部材を含み、そのうちの１つの型部材がＳＭＰ或いはＳＭＡを含むのが好ましい。用語「眼科用レンズの型」、「眼科用の型」、「型」、「型部材」、「第１の型部材」、「第２の型部材」、「前面曲線」、「前面曲線レンズの型」、「後面曲線」、及び「後面曲線レンズの型」は、眼科製品を製造するために用いる本発明の型或いは型の一部を指す。
【００１４】
上記した特性を有する形状記憶ポリマー及び形状記憶合金を型の製造に用いることができる。従って、ポリウレタンポリマー、ノルボルネンホモポリマー、並びにノルボルネンとアルキル化、シアン化、アルコキシル化、モノ或いはジエステル化イミド、またはカルボン酸誘導体とのコポリマーを含む形状記憶ポリマーを利用することができる。加えて、コポリマーは、コモノマーとしてジメタンオクタヒドロナフタレン（dimethaneoctahydronaphthalene：ＤＭＯＮ）を含み得る。或いは、水素化或いはハロンゲン化し得る、ＤＭＯＮとスチレン、アセナフタレン、或いはジクロロペンタジエンとのコポリマーはもちろん、ＤＭＯＮのホモポリマーを用いることができる。更に、ＳＭＰは、ステアリルアクリレート、アクリル酸、或いはアクリル酸メチルのコポリマーを含み得る。
【００１５】
眼科用レンズを製造するために用いるＳＭＰとして、放射線或いは熱により硬化する熱硬化樹脂が好ましい。
【００１６】
形状記憶合金を用いて、眼科製品を製造するために用いる本発明の型を成形することができる。そのような形状記憶合金として、ニッケルとチタンの合金（ＮｉＴｉ）であるニチノール、銅とアルミニウムとコバルトの合金、並びに銅とニッケルとチタンとアルミニウムとの合金が挙げられる。形状記憶合金よりも形状記憶ポリマーを使用する方が好ましいため、以下の説明は形状記憶合金ではなく形状記憶ポリマーを用いて行う。しかしながら、これは限定することが目的ではなく、明細書中の全ての形状記憶合金に形状記憶合金を加えることができる。
【００１７】
上記した形状記憶ポリマーは本発明の範囲内であるが、本発明の型の成形に用いられる形状記憶ポリマーは、新規のＳＭＰ、即ちスチレンとスチレン以外のビニル化合物とのコポリマーが好ましい。このＳＭＰは、言及することを以って本明細書の一部とする同時係属の同時出願ＶＴＮ−５７６（名称、「形状記憶スチレンコポリマー（Shape Memory Styrene Copolymer）」）に開示されている。
【００１８】
好適なＳＭＰは、スチレン及びビニル化合物に加えて、架橋剤、開始剤、及び改質ポリマーを含む反応混合物から生成される。
【００１９】
第２のモノリマーであるスチレン以外のビニル化合物は、好ましくはビニルネオデカノエート（vinyl neodecanoate）、ビニルベンゾアート、ビニルプロピオネート、ビニルステアレートや、３−メチルスチレンまたは４−メチルスチレンの混合物であり得るメチルスチレンや、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、または４−ビニルピリジンの混合物であり得るビニルピリジンや、ラウリン酸ビニル、ビニルブチレート、ビニルアセテート、ビニルステアレート、ビニル２−フレート（vinyl 2-furate）、ビニルフェニルアセテート（vinyl phenylacetate）、ビニルカルバゾール、４−ビニルベンジルアセテート、４−ビニル安息香酸、ビニルメチルスルホン（vinyl methyl sulfone）、ビニルオクタデシルエーテル（vinyl isooctyl ether）、ビニルイソオクチルエーテル、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、１−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ビニルアゾラクトン（vinyl azolactone）、Ｎ−ビニルウレア（N-vinylurea）、４−（ビニルオキシ）ブチルステアレート、４−（ビニルオキシ）ブチルベンゾアート、４−（ビニルオキシメチル）シクロヘキシルメチルベンゾアート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、アクリル酸、メチルアクリル酸、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、２−ｎ−ブトキシエチルメタクリレート（2-n-butoxyethyl methacrylate）、２−シアノエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、アクリル酸デシル、ジシクロペンテニルアクリレート（dicyclopentenyl acrylate）、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート（dicyclopentenyloxyethyl acrylate）、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート（dicyclopentenyloxyethyl methacrylate）、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エトキシエチル（2-ethoxyethyl methacrylate）、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチルアクリレート（2-(2-methoxyethoxy)ethyl acrylate）、２−（２−メトキシエトキシル）エチルメタクリレート（2-(2-methoxyethoxyl)-ethyl methacrylate）、アクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸２−メトキシエチル、アクリル酸２−メトキシプロピル（2-methoxypropyl acrylate）、メタクリル酸２−メトキシプロピル（2-methoxypropyl methacrylate）、メタクリル酸オクチル、アクリル酸２−フェノキシエチル（2-phenoxyethyl acrylate）、メタクリル酸２−フェノキシエチル（2-phenoxyethyl methacrylate）、アクリル酸フェニル、アクリル酸２−フェニルエチル（2-phenylethyl acrylate）、メタクリル酸２−フェニルエチル（2-phenylethyl methacrylate）、メタクリル酸フェニル（phenyl methacrylate）、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸２，４，６−トリブロモフェニル（2,4,6-tribromophenyl acrylate）、アクリル酸ウンデシル（undecyl acrylate）、またはメタクリル酸ウンデシル（undecyl methacrylate）である。
【００２０】
本発明の形状記憶ポリマーの反応混合物に用いるのに好ましいビニル化合物には、ビニルネオデカノエート（vinyl neodecanoate）、安息香酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、メチルスチレン、４−（ビニルオキシ）ブチルステアレート（4-(vinyloxy)butyl stearate）、またはビニルピリジンが特に好ましい。
【００２１】
形状記憶ポリマー反応混合物の架橋剤は多官能性である。つまり、架橋剤は、少なくとも２つの重合官能性を有する化合物である。２官能架橋剤が好ましい。本発明の範囲内の架橋剤として、フマル酸ジアリル（diallyl fumarate）、ジアリルジグリコールカーボネート（diallyl diglycol carbonate）、アリルメタクリレート、ジアリルフタレート、スベリン酸ジアリル（diallyl suberate）、ジアリルテトラブロモフタレート（diallyl tetrabromophthalate）、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジビニルエーテル、Ｎ，Ｎ’−ジメタクリロイルピペラジン（N,N'-dimethacryloylpiperazine）、２，２−ジメチルプロパンジオールジメタクリレート（2,2-dimethylpropanediol dimethacrylate）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（dipentaerythritol pentaacrylate）、ジプロピレングリコールジメタクリレート（dipropylene glycol dimethacrylate）、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジビニルグリコール（divinyl glycol）、ジビニルセバケート（divinyl sebacate）、グリセロールトリメタクリレート（glycerol trimethacrylate）、１，５−ヘキサジエン（1,5-haxadiene）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート（pentaerythritol tetraacylate）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（pentaerythrtol triacrylate）、ペンタエリトリトールトリアリルエーテル（pentaerythritol triallyl ether）、１，５−ペンタンジオールジメタクリレート（1,5-pentanediol dimethacrylate）、ポリ（プロピレングリコール）ジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート（triethylene glycol diacrylate）、トリエチレングリコールジジメタクリレート（triethylene glycol dimethacrylate）、トリエチレングリコールジビニルエーテル（triethylene glycol divinyl ether）、１，１，１−トリメチロールエタントリメタクリレート（1,1,1-trimethylolethane trimethacrylate）、１，１，１−トリメチロールプロパンジアリルエーテル（1,1,1-trimethylolpropane diallyl ether）、１，１，１−トリメチロールプロパントリアクリレート、１，１，１−トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，２，４−トリビニルシクロヘキサン（1,2,4-trivinylcyclohexane）、ジビニルベンゼン、ビス（２−メタクリルオキシエチル）ホスフェート（bis(2-methacryloxyethyl) phosphate）、２，２−ビス（４−メタクリルオキシフェニル）プロパン（2,2-bis(4-methacryloxyphenyl)propane）、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル（1,4-butanediol divinyl ether）、１，４−シクロヘキサンジオールジメタクリレート（1,4-cyclohexanediol dimethacrylate）、ビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］イソフタレート（bis[4-(vinyloxy)butyl]isophthalate）、ビス［４−（ビニルオキシメチル）シクロヘキシルメチル］グルタラート（bis[4-(vinyloxymethyl)cyclohexylmethyl]glutarate）、ビス［−（ビニルオキシ）ブチル］スクシネート（bis[-(vinyloxy)butyl]succinate）、ビス（（４−（（−ビニルオキシ）メチル）シクロヘキシル）メチル）イソフタレート（bis((4-((-vinyloxy)methyl)cyclohexyl)methyl)isophthalate）、ビス（４−（ビニルオキシ）ブチル）テレフタレート（bis(4-(vinyloxy)butyl)terephthalate）、ビス［［（４−［（ビニルオキシ）メチル］シクロヘキシル］メチル］テレフタレート（bis[[(4-[(vinyloxy)methyl]cyclohexyl]methyl]terephthalate）、ビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］アジパート（bis[4-vinyloxy)butyl]adipate）、ビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］（メチレンジ−１，４−フェニレン）ビスカルバメート（bis[4-(vinyloxy)butyl](methylenedi-1,4-phenylene)biscarbamate）、ビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］（４−メチル−１，３−フェニレン）ビスカルバメート（bis[4-(vinyloxy)butyl](4-methyl-1,3-phenylene)biscarbamate）、bis[4-(vinyloxy)butyl]1,6-hexanediylbiscarbamate、またはトリス［４−（ビニルオキシ）ブチル］トリメリテート（tris[4-(vinyloxy)butyl]trimellitate）が挙げられる。
【００２２】
これらの好適な架橋剤の中で、ジビニルベンゼン、ビス［４−（ビニルオキシ）ブチル］テレフタレート、及びビス［［（４−［（ビニルオキシ）メチル］シクロヘキシル］メチル］テレフタレートが特に好ましい。更に、ジビニルベンゼンが架橋剤として特に好ましい。
【００２３】
反応混合物の開始剤には、フリーラジカル開始剤或いはイオン開始剤を用いることができる。本発明の範囲内のフリーラジカル開始剤には、有機過酸化物及びアゾ化合物が含まれる。市販のあらゆる有機過酸化物を用いることができるが、ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイル、ジクミルパーオキサイド、及びラウロイルパーオキサイドが特に好ましい。同様に、あらゆる市販のアゾ化合物を開始剤として用いることができるが、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルが特に好ましい。イオン開始剤には、陽イオン開始剤が好ましい。好適な陽イオン開始剤として、３フッ化ホウ素、３フッ化ホウ素ジエチルエーテラート（boron trifluoride diethyl etherate）、三塩化アルミニウム、及び塩化スズＩＶが挙げられる。
【００２４】
上記したように、ＳＭＰ反応混合物は第５のオプションの成分を含み得る。この形状記憶ポリマー反応混合物の第５の成分はオプションである。このオプションの成分は改質ポリマーである。改質ポリマーは、粘度調整剤として働き、更に得られる形状記憶ポリマーに必要な剛性を付与する。
【００２５】
形状記憶ポリマー反応混合物の改質ポリマーは熱可塑性ポリマーであって、スチレンとビニル化合物の反応生成物によって形成されるポリマーと相溶性である。好適な相溶性ポリマーには、オレフィンポリマー及びスチレンポリマーがある。特に好適な相溶性ポリマーとして、ポリスチレン、ポリ（スチレン−コ−ブタジエン）（poly(styrene-co-butadiene)）、ポリエチレン、及びポリプロピレンが挙げられる。これらの中でポリスチレンが、形状記憶ポリマー反応混合物における改質ポリマーとして特に好適である。
【００２６】
形状記憶ポリマー反応混合物の構成割合は、スチレンモノマーが約３０％〜９５％、ビニルモノマーが約５％〜約６０％、架橋剤が約０．５％〜約５％、開始剤が約０．１％〜約４％の範囲であり、改質ポリマーが含まれる場合は改質ポリマーが約０．５％〜約６０％の範囲である。これらのパーセンテージは全て、形状記憶ポリマー反応混合物の全重量に基づいた重量パーセントである。
【００２７】
好ましい形状記憶ポリマー反応混合物の構成割合は、スチレンモノマーが約４０％〜８５％、ビニルモノマーが約５％〜約２０％、架橋剤が約０．６％〜約３％、開始剤が約０．５％〜約３％の範囲であり、改質ポリマーが含まれる場合は改質ポリマーが約５％〜約５０％の範囲である。同様に、これらのパーセンテージは全て、形状記憶ポリマー反応混合物の全重量に基づいた重量パーセントである。
【００２８】
更に好ましい形状記憶ポリマー反応混合物の構成割合は、スチレンモノマーが約５０％〜８０％、ビニルモノマーが約５％〜約１４％、開始剤が約１％〜約２．５％の範囲であり、改質ポリマーが含まれる場合は改質ポリマーが約１０％〜約４０％の範囲である。同様に、これらのパーセンテージは全て、形状記憶ポリマー反応混合物の全重量に基づいた重量パーセントである。
【００２９】
形状記憶ポリマー反応混合物は、温度が約２０℃〜約１５０℃の範囲、圧力が約１０１．３６ｋＰａ〜約３４４．７５ｋＰａ（約１４．７ｐｓｉ〜約５０ｐｓｉ）の範囲、時間が約２秒〜約４日の範囲の条件で反応混合物を反応させて重合させ、架橋形状記憶ポリマーを生成する。
【００３０】
好適な実施形態では、本発明の熱硬化性形状記憶ポリマーを生成するための重合反応は、温度が約５０℃〜約１１０℃の範囲、圧力が約１０１．３６ｋＰａ〜約１７２．３８ｋＰａ（約１４．７ｐｓｉ〜約２５ｐｓｉ）の範囲、時間が約１分〜約３日の範囲の条件で実施する。
【００３１】
より好ましくは、形状記憶ポリマー反応混合物から生成される形状記憶ポリマーシートを生成するための重合反応の条件は、温度が約６５℃〜約７５℃の範囲、圧力が約１０１．３６ｋＰａ（約１４．７ｐｓｉ）の範囲、時間が約４時間〜約１．２５日の範囲である。
【００３２】
ＳＭＰ及びＳＭＡを含む本発明の型は、眼科用レンズの成形に有利なあらゆる形状にすることができる。
【００３３】
本発明は、添付の図面を用いた説明からより明らかになるであろう。図１を参照すると、本発明の型の一実施形態が示されている。図１は、第１の型部材１１２及び第２の型部材１１４を含む型１１０が示されている。図示されているように、型１１０は、第１の型部材１１２と第２の型部材１１４が組み立てられてキャビティ１１３が形成される。好ましくは、型部材を組み立てる前に、このキャビティ１１３内にレンズ形成材料が導入される。型部材から型１１０を組み立てた後、レンズ形成材料を好ましくは硬化即ち架橋してレンズ製品を形成する。第１の型部材１１２の表面１１６及び第２の型部材１１４の表面１１５は型の光学臨界表面（optical critical surface）（光学形成表面（optical forming surface）とも呼ぶ）である。なぜなら、これらの表面は、レンズ形成材料と接触する型の表面であって、型１１０内に形成される眼科製品に光学特性を付与するためである。「光学特性」は、１或いは複数の球面、非球面、円環、円筒曲線、或いは他の波面補正等、及びこれらの組み合わせを意味する。
【００３４】
図示されているように、第１の型部材１１２及び第２の型部材１１４はそれぞれ、オプションのフランジ１１８及びフランジ１１７を含む。図示されているように型１１０は、コンタクトレンズの成形に適している。コンタクトレンズの製造において、第１の型部材１１２は、前面曲線レンズの型或いは前面曲線と呼び、第２の型部材１１４を後面曲線或いは後面曲線レンズの型と呼び、型１１０はレンズ組立体呼ぶことができる。従来技術では、前面曲線及び後面曲線は、本発明の背景に記載したように射出成形によって形成される場合が多い。
【００３５】
本発明は、コンタクトレンズの製造に用いられる好適な実施形態を用いて説明するが、本発明の型は他の眼科製品の製造に用いることができることを理解されたい。
【００３６】
形状記憶ポリマーを含む型は、このポリマーのユニークな特性を利用した方法で製造することができる。好適な一実施形態では、形状記憶ポリマーコンタクトレンズの型は高温成形法で製造される。この方法では、様々な形状が可能であるが好ましくは円盤状の形状記憶ポリマーのシートを、プレスによって型で成形される所望のコンタクトレンズに対応する所望のコンタクトレンズの型の形状に成形する。用語「プレス」は、ＳＭＰを成形するために用いられる装置を指す。プレスは、ＳＭＰに接触する少なくとも１つの表面を含む。
【００３７】
図２及び図３を参照すると、第２の型部材成形プレス即ち第１のプレス１と、第１の型部材成形プレス即ち第１のプレス７とを含む、本発明に用いられるプレスの一実施形態が示されている。第２のプレス１は底面曲線部材２及びコア部材４を含む。第１のプレス７は、前面曲線部材６及びコア部材８を含む。底面曲線部材２及び前面曲線部材６は、真鍮等の適切な金属をダイヤモンドポイントの回転により、かつ／または研削によって成形することができる。別法では、ニッケルメッキ等の金属メッキを金属に施しても良い。好ましくは、底面曲線部材２及び前面曲線部材６の表面粗さを、約２０ｎｍの自乗平均平方根（ＲＭＳ）以下にする。プレス１の底面曲線部材２及びプレス７の前面曲線部材６がそれぞれ、第２の型部材１１４の表面１１５及び第１の型部材１１２の表面１１６を画定することを注意されたい。これらの表面１１５及び表面１１６は、レンズに成形されるレンズ形成材料と接触するため型の光学臨界表面である。底面曲線部材２及び前面曲線部材６の平滑な表面３及び表面５はそれぞれ、球面に描かれているが、円環型、二焦点型、波面の収差を補正する形状、或いは他のコンタクトレンズデザインを反映する別の形状にすることができる。
【００３８】
第２の型成形プレス１のコア部材４及び第１の型成形プレス７のコア部材８は、中実として描かれている。コア部材４及びコア部材８は、エラストマー、或いは金属、またはこれらの材料の組み合わせから形成することが好ましい。コア部材４及びコア部材８は、前面曲線部材６及び底面曲線部材２を成形するために用いる金属と同じ金属を含み得る。コア部材４及びコア部材８の表面は通常、平滑さが要求されない。
【００３９】
別の実施形態では、コア部材は中実部材ではなく、ガス圧等がその役割を果たす。好適な実施形態ではこのガスは空気である。但し、このガスは、ＳＭＰ材料と反応しないという点で不活性でなければならない。別法では、プレスの底面曲線部材２上または前面曲線部材６上を真空引きして、形状記憶ポリマーシートを底面曲線部材或いは前面曲線部材に引き寄せることができる。重要なことは、シートの前後の圧力差、即ち底面曲線部材または前面曲線部材に対するシートの押圧或いは引き寄せである。
【００４０】
動作について、例えば第２の型部材成形プレス１を参照すると、形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金のシート１２が第２の型部材において成形される。この時、シート１２は、形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金ホルダー１０（図４及び図５を参照）によってコア部材４と平滑な表面３を有する底面曲線部材２との間に保持されている。ＳＭＰシート１２は、好ましくは平坦なシートであって、図示されているように円形であるが、他の形状にすることもできる。ＳＭＰシート１２は、図４及び図５に示されているようにホルダー１０内に挿入される。ホルダー１０は、図６に示されているアライメントジグ１５に受容される。ホルダー１０は、ＳＭＰシート１２の縁３３が型部材１１４のフランジ１１７を形成するように、ＳＭＰシート１２の縁３３を確実に保持する。ホルダー１０がＳＭＰシートの縁３３を固定位置に保持している時に、シート１２の中央部分３４が型部材１１４の形に成形される。ホルダー１０は、シート１２の中央部分３４の変形を制限しないようにＳＭＰシート１２を保持する。次に、底面曲線部材２及びコア部材４を、後述するアライメントジグ１５内に挿入する。ＳＭＰシートが接触する前に、ＳＭＰシートをそのガラス転移温度或いはそれ以上の温度に上昇させる。ＳＭＰシートは、赤外線等の放射線或いは高温ガスに曝して、或いは、伝導（ホルダーの加熱）によってＳＭＰのガラス転移温度よりも高い温度に加熱することができる。ＳＭＰの温度は、ＳＭＰのガラス転移温度よりも２，３℃高い温度に加熱してその温度に維持するべきである。なぜなら、それ以上に温度を上昇させても、材料の係数（剛性）が変化するわけではなく、加熱時間及び必要なエネルギーが多くなるだけであるから。ＳＭＰの加熱の後、底面曲線部材２を適当な圧力でコア部材４に対して押圧する。少し時間が経過したら、ＳＭＰがそのガラス転移温度よりも低い温度になるのに十分な時間、プレス１の温度をＳＭＰガラス転移温度よりも低く維持する。サンプルの冷却は、例えば、単に熱源を取り除く、熱源を取り除き、かつサンプルを冷却用のガスの流れに曝す、或いは熱源を取り除くと共に底面曲線部材２の中を冷却用流体が流れるようにする。ＳＭＰの温度は、そのガラス転移温度より２，３℃低くすべきである。これ以上温度を低くしても、冷却時間が長くなるだけである。次に、ホルダー１０をジグ１５から取り外し、そして第２の型部材１１４の形に変形したＳＭＰシートをホルダー１０から取り外す。
【００４１】
同様の方法で、第１の型部材１１２を形成する。この型部材は、第２の型部材１１４に類似した方法で形成されるが、ダイヤモンドポイントの回転、研削、或いはニッケルメッキが施された、前面曲線成形プレス７の前面曲線部材６の表面５が、図１に示すようにコア部材８と協働して光学臨界表面１１６を有する第１の型部材１１２を形成する点が異なっている。
【００４２】
上記した型成形工程は、アライメントジグ１５を用いて行うのが最良である。アライメントジグ１５は、上側部材２２及び下側部材２３を含む。これら両部材の間に、溝開口２４が形成されている。上側部材２２と下側部材２３は、整合した開口２５をそれぞれ有する。ホルダー１０が溝開口２４内に受容される。ホルダー１０は、開口２５と同軸上に配置されるようにライメントジグ１５に整合する開口１１を含む。プレス部材は、互いに整合し、かつＳＭＰホルダー１０と整合するように開口１１及び開口２５に適合する。第２の型部材が、図示されているように図７のジグ１５内のプレス１の中に成形されている。第１の型部材は、図示されているように図８のジグ１５内のプレス７の中に成形されている。
【００４３】
本発明の型を成形するための先述したプレスの要素、並びに後述する他の実施形態の要素は、限定するものではないが、ステップモーターまたはねじ回し、並びにそれらの組み合わせを含む任意の好適な接触手段を用いて、型を形成するために接触させることができる。
【００４４】
形状記憶ポリマーを含む眼科用の型を製造するための別の方法は、本願の親出願である米国特許出願第０９／６４９，６３５号に記載されているような機敏な変形可能な型を用いる。本明細書で請求する型と前記特許に開示され本明細書で詳述する機敏な型との混同を避けるために、機敏な型を「機敏な成形具」と呼ぶことにする。機敏な成形具は、眼科製品を製造するために用いられる眼科用の型或いは眼科用の型部材を形成するために用いるのが好ましい。機敏な成形具は、変形可能な成形面を含む。機敏な成形具の成形面は、調節手段によって変形される。
【００４５】
本発明の型を成形するために有用な或る機敏な成形具は、複数の材料或いは層から形成することができる層を含む。層の非成形側、即ち機敏な成形具の非成形面が調節手段と接触し、層の成形側、即ち機敏な成形具の成形面が、眼科用の型となるＳＭＰと接触する。機敏な成形具の成形面の少なくとも一部が、変形可能であって、様々な形状にすることができる第１の形状を有する。第１の形状は、第１の曲率半径Ｒ1を有する凹状或いは凸状であるのが好ましい。機敏な成形具の成形面のこの変形可能な部分は、好ましくは機敏な成形具の非成形面に対する調節手段の動作によって変形し、第２の形状を取り得る。この第２の形状は、機敏な成形具で形成される眼科用の型の表面の少なくとも一部に与えるのに理想的な形状である。機敏な成形具の成形面の第２の形状はまた、型に所望の光学特性を付与する。
【００４６】
先述したように、「光学特性」は、１或いは複数の球面、非球面、円環、円筒曲率、或いは他の波面収差等、及びそれらの組み合わせを指す。付与すべき光学特性は、矯正を必要とするレンズ使用者の眼の収差によって異なる。機敏な成形具は、眼のあらゆる波面収差、即ち球面波面の乱れを補正する眼科製品を製造するための型の製造に好適である。これらの光学収差には、限定するものではないが、乱視、焦点のぼけ、コマ、球面収差、及び歪み等が含まれる。また、これらの光学収差はゼルニケ多項式を用いて決定することができる。
【００４７】
機敏な成形具の層及び／または少なくとも成形面は、変形可能であると共にＳＭＰ或いはＳＭＡの型の製造工程で加えられる応力に耐えることができ、かつ変形された時に、機敏な成形具を用いて成形される型に所望の光学特性を付与するのに適切な形状を維持できるあらゆる材料から形成可能である。機敏な成形具の表面は、変形可能であって、機敏な成形具での型部材の成形に用いられるＳＭＰ或いはＳＭＡと反応してはならない。好適な機敏な成形具の層或いは成形面の材料には、限定するものではないが、金属、ポリマー、及び金属化ポリマー等、並びにそれらの組み合わせを用いることができる。これらの材料の例として、アルミニウム、金、真鍮、及びニッケル等の金属や、限定するものではないがポリエチレン及びポリプロピレンを含むポリオレフィンポリマーや、ポリエチレンテレフタレート、シリコーンポリマーや、ポリアニライン、ポリピロール、及びイオン交換ポリマー金属マトリックス成分等の電気活性ポリマーや、セグメントポリウレタン及び上記した他のあらゆるＳＰ等の形状記憶ポリマーや、炭化ケイ素等のセラミックや、ニチノール等の形状記憶合金等、及びそれらを組み合わせたものが挙げられる。これらの材料は市販されており、それらの製造方法は周知である。
【００４８】
機敏な成形具の成形面は、その表面がＳＭＰ或いはＳＭＡの型の光学臨界表面に接触する場合は、光学品質の表面仕上げを有するのが好ましい。機敏な成形具の非成形面は、光学品質の仕上げを必要としない。しかしながら、機敏な成形具の非成形面は、調節手段による繰り返しの接触及び動作が可能となるように十分に柔軟でしなやか、かつ耐久性を有するべきであり、エラストマー等から形成することができる。
【００４９】
機敏な成形具の成形面或いはその非成形面との組み合わせられた成形面は、膜、より好ましくは高分子膜の形態であるのが好ましい。最も好適な実施形態では、成形面は、ソフトコンタクトレンズの製造に好適な大きさ及び形状の膜であり、厚みが約０．５μｍ〜約５０００μｍ、好ましくは約１μｍ〜約１０００μｍの範囲である。
【００５０】
調節手段は、機敏な成形具の成形面の成形可能な部分を所望の形状に成形するのに好適な条件下で、本発明の機敏な成形具の非成形面と接触することができる。調節手段には、機敏な成形具の所望の構造の成形面を得るのに必要な程度、機敏な成形具の成形面の成形可能な部分を動作及び変形させることができるあらゆる手段を用いることができる。このような調節手段として、限定するものではないが、圧電マイクロ電動式或いは油圧式のマイクロアクチュエータ等の流体マイクロアクチュエータ、磁気制限アクチュエータ、静電アクチュエータ、並びに入力信号に応答して動く電気活性ポリマー等が挙げられる。例えば、一連の圧電マイクロアクチュエータに加える電圧を変えて、成形面の変形可能な部分を変位させて所望の形状を得ることができる。データに関連して個別の高さに調節でき、かつその位置に固定して所望の形状を形成することができる一連のピン或いは同心円状のチューブを調節手段として用いることができる。
【００５１】
機敏な成形具のマイクロアクチュエータが本発明の型を成形するために用いられる実施形態では、アクチュエータの間隔は、機敏な成形具によって成形される成形面、従ってその型によって成形される眼科製品に必要な解像度によって決定することができる。要求される解像度は、型及び／またはレンズの表面に付与すべき特性によって決まる。調節手段と共に熱を用いて、機敏な成形具の成形面の形状を変えることができる。機敏な成形具の成形面がＳＭＰ或いはＳＭＡを含む場合は熱を利用する必要がある。機敏な成形具の変形可能な表面として用いられるＳＭＰ或いはＳＭＡのＴｇは、眼科用レンズの型を成形するために用いるＳＭＡのＴｇよりも高くすべきである。
【００５２】
図９及び図１０を参照すると、本発明の型を成形するために用いられる、形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金を含む機敏な成形具２１０が例示されている。機敏な成形具は、凹状の成形面２１３及び凸状の非成形面２１４を有する層２２０を含む。層２２０は、１つの材料から形成することもできるし、複数の材料或いは層から形成することもできる。図示されているように、エンクロージャー２１１が機敏な成形具２１０を支持している。調節手段として働く一連のマイクロアクチュエータ２１８が、図示されているように非成形面２１４と接触している。成形面２１３は、変形可能な部分２１５を含む。部分２１５は、調節手段の作動によって変化する曲率半径がＲ１の第１の形状を有する。更に、図示されているように成形面２１３は、一定の曲率半径を有する領域２１６及び領域２１７を含む。領域２１６は、部分２１５に繋がっていてその周りに延在する。領域２１７は、領域２１６に繋がっていてその周りに延在する。領域２１６及び領域２１７によって成形される型の部分は、レンズの光学ゾーンの外側の部分を成形する。代替の実施形態では、領域２１６及び領域２１７は、固定された曲率半径ではなく、調節手段によって変化する曲率半径を有するようにできる。複数のアクチュエータ２１８が作動して非成形面２１４が動き、成形面２１３の変形可能な部分２１５が所望の形状に変形される。
【００５３】
図９及び図１０に示されている機敏な成形具２１０は、第２の型部材即ち後面曲線を形成するために用いるのが好ましい。図９に示されているように、型部材を成形するために、機敏な成形具２１０に相補的なコア部材４を用いることができる。別の機敏な成形具（図示せず）を相補的なコア部材（図示せず）と共に用いて、第１の型部材即ち前面曲線を形成することができる。これは、図１及び図２に示されているプレスの対を用いて型部材の対を成形するのに類似している。しかしながら、必要に応じて、凸状から凹状に成形面を幅広く調節することができる１つの機敏な成形具を１或いは複数のコア部材と共に用いて、両方の型部材を形成することも可能である。
【００５４】
調節手段２１８によって形状が制御される作動面２１３を所望の形状に設定した後、平坦であるか或いは球面若しくは円環状にプレフォームすることができるＳＭＰ材料１２を、プレス工程に用いた方法と同様の方法で機敏な成形具２１０に導入することができる。つまり、ＳＭＰホルダー１０が配置されたアライメントジグ１５を用いて、ＳＭＰ１２をコア部材４と成形面２１３との間に配置することができる。ＳＭＰ１２を機敏な成形具２１０内に配置し、ＳＭＰの温度がそのガラス転移温度或いはそれ以上に上昇した後、コア部材４を用いてＳＭＰ１２を必要な圧力で押圧して作動面２１３に接触させる。次に、ＳＭＰの温度がそのガラス転移温度よりも低くなるまで、好ましくは周囲温度になるまでＳＭＰの温度を下げてから、コア部材４をＳＭＰ１２から持ち上げる。次に、コンタクトレンズの型の片側の形状になったＳＭＰ１２を機敏な成形具２１０から取り外す。第１の型部材を成形するように成形された機敏な成形具（図示せず）を用いて、同じ工程を繰り返して第１の型部材を成形することができる。
【００５５】
別法では、ＳＭＰシートを機敏な型内に導入する前に、調節手段２１８によって形状が制御される作動面２１３を所望の形状に設定する代わり或いはそれに加えて、ＳＭＰシートが機敏な型と接触している時に調節手段２１８が変化するようにできる。
【００５６】
機敏な成形具を用いる本発明の型を成形するための代替の実施形態では、図９に示されているようなコア部材４を、ガスの流れ（図示せず）、シート１２の表面２１８に対する真空引き（図示せず）に代えることができる。シート１２が成形面２１３の形状となるように、成形面２１３に対してシート１２を押圧するためにガス圧を用いる実施形態では、型の光学形成表面（optical forming surface）をシート１２の表面２１８或いは表面２１９の何れかの表面に形成することができる。光学形成表面がシート１２の表面２１９に形成される場合は、機敏な成形具２１０の層２２０を用いても用いなくても良い（実際は、調節手段の製造を複雑にすることになるが、層を含まない調節手段の表面の粗さが十分に細かければ、型の光学形成表面が調節手段に対して押圧される表面であっても、機敏な型の層をオプションとすることができる）。コア部材としてガス圧を用いる実施形態では、ＳＭＰ１２の光学形成表面が、型の光学形成表面、従ってその型を用いて形成されるレンズに表面の不完全さを与える固体表面に接触しないのが好ましい。型の光学形成表面、即ちレンズ形成材料と接触する型の表面は、約２０ｎｍ以下のＲＭＳ（自乗平均平方根）表面粗さを有するのが好ましい。コア部材としてガス圧を用い、光学形成表面が工程中に固体と接触しない方法は、得られる型部材の表面の平滑さが、通常は２０ｎｍＲＭＳよりも十分に低い開始材料（シート１２）の表面の平滑さと同じであるため、最も平滑な光学形成表面を提供すると現在考えられている。
【００５７】
先述したようなコア部材が空気圧或いはガス圧によって作動するプレスを利用した実施形態では、光学形成表面が空気或いはガスに接触しないが、この実施形態を光学形成表面が上記した利点を得られるように空気或いはガスに接触するように変更することが可能である。好ましくはＳＭＰに対して不活性なガスの流れを用いるこれらのあらゆる実施形態では更に、ＳＭＰを含む型を形成するプロセスで、ガスの流れを用いてＳＭＰの加熱及び／または冷却を行うことができる。これらの実施形態に好適なガスは空気である。しかしながら、用いられるＳＭＰに空気が反応する場合は、低価格の不活性ガス、例えば窒素等を代わりに用いることができる。
【００５８】
別の実施形態で既に説明したように、特定の操作において、機敏なダイを、調節手段の特定の調節によって、ＳＭＰシート１２が型部材に成形される時の所望の形状に予め調節する。ＳＭＰシート１２を、ホルダー１０に配置し、次にアライメントジグ１５内に配置することができる。アライメントジグは、機敏なダイに対してＳＭＰシート１２を中心に合わせるために用いる。アライメントジグ１５に配置されたホルダー１０に縁が締結されたＳＭＰシートを、そのガラス転移温度よりも高い温度まで加熱する。加熱ステップは、加熱手段を備えたクランプを用いた伝導、即ち直接加熱、加熱されたガスを用いる対流、或いは赤外線（ＩＲ）加熱等の放射線によって実施することができる。これらの加熱手段の中で、ＳＭＰが加熱される速度から放射線による加熱が好ましい。ＳＭＰ材料は、高圧の不活性ガスが流れている条件下或いは真空引きされている条件下、またはその両方の条件下でその転移温度以上の温度に加熱する。ガスの流れの速度及び圧力は、ガスの流れに曝されたＳＭＰ１２の側に転写される調節手段、即ち存在する場合は成形面によって画定される形状にＳＭＰシート１２がなるような圧力及び速度である。別の実施形態では、真空源がガスの流れを代替し得る。所望の形状に成形されたら、熱源を除去してＳＭＰサンプルを周囲温度に冷却し、所定の形状に固定する。コンタクトレンズの片側の型のフランジを形成する締結された縁を解放し、成形されたＳＭＰコンタクトレンズの型を取り外すことができる。
【００５９】
本発明の別の実施形態では、ＳＭＰ或いはＳＭＡを含むレンズの型を、機械的な磁界変形手段である調節手段を含む機敏な成形具で成形することができる。この実施形態では、第１の磁気表面が機敏な成形具の層と接触する。この磁気表面は、機敏な成形具の層に補完的な形状であるのが好ましい。磁気表面は、成形処理に耐えることができるあらゆる磁気材料から形成することができるが、機敏な成形具の非成形面に物理的或いは化学的に結合することができる材料が好ましい。好適な磁気材料として、限定するものではないが磁性鉄鋼、鋳物或いは焼結アルニコ、結合或いは焼結フェライト、ロデックス（lodex）、Ｐ‐６合金、キュナイフ（cunife）、キュニコ（cunico）、ビカロイ（vicalloy）、レマロイ（remalloy）、プラチナコバルト、及びコバルト希士ブレンド等、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。別法では、材料を適切に選択して機械表面を成形面とすることができる。
【００６０】
第２の磁気表面を第１の磁気表面に十分に近接させて、第１の磁気表面、並びに第１の成形面を介して機敏な成形具の成形面に所望の形状を与えるのに十分な磁気力を第１の磁気表面に加える。第２の磁気表面の配置は、限定するものではないが、ロボットアーム、グリッパー、または調節可能な機械式アーム等、或いはそれらの組み合わせを含むあらゆる好適な位置決め手段を用いて行うことができる。第１の磁気表面及び第２の磁気表面の一方或いは両方は、一連の電磁石から生成することができる。
【００６１】
図１１を参照すると、本発明の別の実施形態が示されている。この実施形態では、本発明の型部材を成形するために用いる機敏な成形具の調節手段は磁界変形手段である。成形面２１３は、変形可能な部分２１５を有する。非成形面２１４は、第１の磁気材料２２１と接触している。第２の磁気材料２２２は、機械式アーム２２３によって第１の磁気材料２２１に近接させることができる。機械式アーム２２３は、矢印によって示されている方向に移動可能に取り付けられている。材料２２２によって磁気力が材料２２１に加えられると、材料２２１及び変形可能な成形面２１５が変形する。図示されていないが、機敏な成形具は、成形面、或いは非成形面、または両方の位置及び形状についての情報を調節手段にフィードバックするために用いられる干渉技術等のフィードバック機構を有するのが好ましい。
【００６２】
別の実施形態では、ＳＭＰを含む眼科用の型は、複数の内部アクチュエータを含むように形成することができる。各内部アクチュエータは、ＳＭＰを含む型に別々に設けられており、各内部アクチュエータに個別に加えることができる熱によって作動させ、眼科製品を製造するために用いられる型の表面を正確に変化させることができる。この正確な変化は、内部アクチュエータの大きさ、内部アクチュエータの構成、及び加熱される内部アクチュエータの数によって制御される。内部アクチュエータを含むＳＭＰ材料を用意するための１つの方法が、図１２〜図１４に例示されている。図１２を参照すると、ＳＭＰがプレキャスト型７０内に導入され、プレキャスト型７０内にプレフォーム７９が形成されている。従って、この方法は、平坦な型（シート即ち平坦なプレフォームを形成するべく、少なくとも１つの光学品質の表面を有する両側が平坦な型が好ましい）で成形されたＳＭＰシートから開始する上記した他の実施形態とは異なっている。図示されているように、プレキャスト型７０は、球面状のプレフォーム７９を成形するが、他の形状を形成することもできる。プレキャスト型７０は、第１の部分７５及び第２の部分７６を含む。第１の部分７５及び第２の部分７６は、あらゆる材料、例えば金属やガラス等のから形成することができる。しかしながら、を少なくともプレフォーム７９の第１の部分７５に接触する表面に形成するのが好ましい場合は、光学表面仕上げを有する金属或いはガラスを用いてプレキャスト型７０の第１の部分７５を形成すべきである。第２の部分７６は、プレフォーム７９の表面に突出部７２を提供するべくアレイ状或いは一連の小さな構造７１を有する。突出部材７２は、プレフォーム７９の変形により形成される眼科用の型の光学表面を提供するプレフォーム７９の表面の反対側の表面に存在する。突出部７２の寸法は、数μｍ〜数百μｍの範囲とすることができる。プレフォーム７９がプレキャスト型７０で成形されたら、プレフォーム７９を取り外して図１３に示されているように更に処理する。
【００６３】
次にプレフォーム７９を、プレフォーム７９の形状に類似したボウル型凹部８３を有する圧迫具８１内に配置するのが好ましい。プレフォーム７９のフランジ７７を、クランプ手段（図示せず）によって圧迫具８１に締結する。ＳＭＰプレフォームを、そのガラス転移温度よりも高い温度に加熱し、次に圧迫具８１とその形状に一致する杵状部材８２との間で圧迫する。圧迫具８１及び杵状部材８２は共に、球面状或いは円環状、またはその他の形状にすることができる。圧迫具８１及び杵状部材８２は、プレフォーム７９の全体の形状を維持しながら突出部７２を圧迫する。次にプレフォーム７９を、そのガラス転移温度よりも低い温度に冷却し、圧迫具８１から取り外す。突出部７２は、既にプレフォーム７９の表面からそれほど突出していないが、図１４に示されているようにプレフォーム７９の光学形成表面８４の成形に用いられるプレフォーム７９の内部アクチュエータ８５として機能する。
【００６４】
杵状部材８２は、２０ｎｍＲＭＳ或いはそれよりも良好な表面粗さを有するように、ダイヤモンドポイントで研削された金属（例えば、真鍮）またはガラスから形成することができる。杵状部材８２の代わりに空気圧を用いて、ＳＭＰプレフォーム７９及び突出部７２を圧迫することも可能である。
【００６５】
プレフォーム７９は眼科用の型として用いることができるし、また本発明の眼科用の型を成形するために用いることもできる。プレフォーム７９の表面８４は、光学特性を提供するように成形するのが好ましく、かつ／または内部アクチュエータ８５によって変形して特別な光学特性を提供できるのが好ましい。必要に応じて、図１４の矢印８６で示されている局所熱源を用いて内部アクチュエータ８５を個別にＳＭＰのＴｇよりも高い温度に加熱して、プレフォームの表面８４を変形させることができる。この局所熱源８６は、ＣＯ2レーザーまたはアレイ状の小さな加熱コイルを用いることができる。内部アクチュエータ８５を加熱ドウェル時間と呼ばれる所定時間加熱した後、ＳＭＰのＴｇよりも低い温度に冷却する。内部アクチュエータ８５を加熱及び冷却した後、加熱した内部アクチュエータ８５の領域における表面８４の形状が変化する。内部アクチュエータ８５を加熱すると、加熱時間によって部分的或いは全体的にもとの形状に戻る。
【００６６】
内部アクチュエータ８５の加熱は、図１４に示されている機敏な成形具９０で行うのが好ましい。プレフォーム７９は、クランプ手段（図示せず）によって機敏な成形具９０に締結される。機敏な成形具９０は、調節手段であるアレイ状のヒーター８６を有する。機敏な成形具９０はまた、加熱された内部アクチュエータ８５が元の形状に戻る時に、その内部アクチュエータ８５が機敏な型９０の成形面９１を押し、これによりレンズの型７９の表面８４が押し上げられるように成形面９１を提供する。１或いは複数の内部アクチュエータ８５を適宜加熱することによって、レンズの型を所望の形状にすることができる。別法では、調節手段として、コンピューター制御のロボットにより、加熱する内部アクチュエータの下側に移動させることができる１つのヒーターを用いることができる。
【００６７】
図１４を参照すると、機敏な成形具９０から取り外して、眼科用の型として用いられるプレフォーム７９が示されている。機敏な成形具９０では、内部アクチュエータ８５’が加熱源８６’によって加熱され、これにより型の表面８４が変形される。
【００６８】
プレフォーム即ち眼科用の型の内部アクチュエータと残りの部分は、同じ形状記憶ポリマー或いは異なった種類の形状記憶ポリマーを含み得る。別法では、固有アクチュエータは或る形状記憶ポリマーを含み、プレフォームの残りの部分は、その形状記憶ポリマー材料に適合した、形状記憶ポリマーではない別の材料を含むようにできる。
【００６９】
本発明の型の成形に用いることができる機敏な用具では、調節手段への入力信号には、製造されるレンズの利用者の眼の歪み或いは収差を用いることができ、これを用いるのが好ましい。
【００７０】
このような収差を測定することができる収差計、Hartmann‐Shack装置、及びミラーアレイ等の臨床波面センサが市販されている。Zernike係数等の一連の数学的係数によって表わすことができる波面データ即ち測定した収差を、調節手段を駆動させる入力信号の生成に用いることができる。調節手段は、機敏な成形具内で成形される型を変形させて、その型の全て或いは一部の表面に１或いは複数の光学特性を付与することができる。調節手段は、直接型を変形させることもできるし、また機敏な成形具の成形面の変形可能な部分を変形させて型を変形させることもできる。調節手段を駆動するための信号の処理及び入力に好適なソフトウェアの構成は、当業者の知識の範囲内である。
【００７１】
波面センサを用いて得られるデータを、Zernike係数でレポートすることができる。次にこのデータを、光路差を求めるために、所定の平均球面の値よりも高い或いは低い高低マップ（elevation map）に数学的に変換する。次にこれらの高低を用いて、型の表面（従ってレンズ）に付与する形状を決定することができる。型を製造する場合、これらの高低により、型の光学臨界表面の形状を決定するのが好ましい。
【００７２】
光学特性に加えて、機敏な成形具の成形面を用いて、第２の型部材即ち後面曲線の光学臨界表面にジオメトリを付与して、型内で成形されるレンズがレンズ使用者の角膜に実質的に一致する後面を有するようにすることができる。このようにレンズ後面を変更する場合は、前面曲線によるレンズの前面の変更も必要となるであろう。本発明の型が有するこの機能は、コンタクトレンズの製造において極めて有用である。レンズ使用者の角膜のトポグラフデータは、従来のトポグラフ装置を用いて得ることができる。次に、このデータをまず、曲げられていない状態のソフトコンタクトレンズモデルに適用し、次にレンズが使用者の眼に装着された時のレンズの曲がりを考慮する。
【００７３】
コンタクトレンズの場合は、好ましくは角膜データを用いて、レンズ後面の高低マップを決定する。レンズ表面に対する角膜の高低のマッピングは、従来の方法を用いて行うことができる。ソフトコンタクトレンズを製造する場合は、レンズの曲がりによる誤差を最小化するためにマッピングを実施するのが好ましい。この方法では、角膜の高低のデータを、曲がっていない状態のソフトコンタクトレンズに適用する。次に、レンズの曲がりを考慮して高低データを変換する。好ましくは後面曲線レンズの型である型の光学臨界表面にそのデータを適用して、コンタクトレンズの後面に意図した効果が得られるように更にデータを処理する。
【００７４】
この方法では、実用を考えて、理想の角膜は球面であって、実際の角膜の高低及びそれらの最適な球面フィッティングをそれぞれ関数ｆ（ｘ）及び関数ｇ（ｘ）とする。関数ｇ（ｘ）は、半径Ｒaを有する球面の一部である。一般に、曲がっていないソフトコンタクトレンズの半径Ｒbは球面であって、最適な球面フィッティングの関数ｇ（ｘ）の半径よりも大きい。第１のステップは、角膜の高低の関数ｆ（ｘ）を、最適な球面フィッティングが半径Ｒbに等しい半径を有するように大きなスケールに変換することである。変換を単純にする１つの方法は、関数ｆ（ｘ）をｆ（θ）として極座標で表わすことである。次に、スケールファクター：α＝Ｒb／Ｒaを用いて、スケール調整した角膜の高低を式：ｆ(1)（θ）＝αｆ（θ）として表わすことができる。
【００７５】
第２の段階では、スケール調整した角膜の高低の関数ｆ（θ）を、ソフトコンタクトレンズによって覆われた領域が角膜の領域に対応するようにスケールダウンする。２次元の場合は、このスケールダウンを、式：ｆ(2)（θ）＝α-1ｆ(1)［（θ−π／２）／α＋π／２］＋Ｒb（１−１／α）に従って行うことができる。
【００７６】
上記式によるマッピング変換は、角膜及びコンタクトレンズの後面が球面である場合に限定されるものではない。むしろ、実際の角膜及びレンズの曲率を用いて、レンズの曲率半径と角膜の曲率半径との比率としてスケールパラメータαを計算することができる。一般に、スケールパラメータはθの関数であり、α＝Ｒb（θ）／Ｒa（θ）＝α（θ）と表わすことができる。
【００７７】
上記したマッピング変換は、３次元変換のケースに対して一般化することができる。このようなケースでは、角膜の高低を関数ｆ（θ，φ）によって表わすことができる。ここでは、θ及びφはそれぞれ、方位角及び仰角を表わす。元の高低データを、変換関係：ｆ(1)（θ，φ）＝αｆ（θ，φ）を用いて、曲率半径Ｒa（θ，φ）からスケールアップする。ここでは、α＝Ｒb（θ，φ）／Ｒa（θ，φ）である。
【００７８】
レンズの所望の後面を求めるために、関数ｆ(1)（θ，φ）を再びスケールダウンする。しかしながら、３次元のケースでは、その領域が維持されるようにスケールの変更を行う際に多数のオプションを選択することができる。例えば、材料の変形が不均一な半径と考えられる場合は、仰角のスケール変更のみを行い、元の方位角はそのままにする。これは、式：ｆ(2)（θ，φ）＝α-1ｆ(1)［θ，（φ−π／２）／α＋π／２］＋Ｒb（１−１／α）で表わすことができる。
【００７９】
上記した或る実施形態によって所望の形状に型を変形したら、次にその型を用いて所望の眼科製品を成形する。従って、別の実施形態では、形状記憶ポリマーを含む型を製造するための方法を提供する。この方法は、（ａ）調節手段を含む機敏な成形具を用意するステップと、（ｂ）形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金の表面に１或いは複数の光学特性を付与するために調節手段を調節するステップと、（ｃ）形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金を機敏な成形具内に配置するステップと、（ｄ）得られたプレフォームの少なくとも一部を加熱するステップと、（ｅ）そのプレフォームを冷却するステップとを含む。
【００８０】
形状記憶ポリマーを、ホルダー及びアライメントジグを用いるプレスのために上記したように機敏な成形具上に配置することができる。
【００８１】
本発明の型は、眼科用レンズを製造する工程に用いられる。レンズ形成材料には、眼科用レンズの製造に好適なあらゆる材料を用いることができる。典型的な眼鏡レンズの形成材料として、限定するものではないが、ビスフェノールＡポリカーボネート等のポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ‐３９（商標））等のアリルジグリコールカーボネート、シアヌル酸トリアリル等のアリルエステル、トリアリルホスフェート（triallyl1 phosphate）及びトリアリルシトレート（triallyl citrate）や、メチル−、エチル−、及びブチル−等のアクリル酸エステル、アクリレート、メタクリレートや、スチレン素ポリマー、及びポリエステル等、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。更に、レンズ成形材料には、言及することをもってその内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第６，００８，２９９号に開示されている１或いは複数のホスフィンオキシドを用いることができる。
【００８２】
コンタクトレンズの製造に好適な材料は、ハードコンタクトレンズまたはソフトコンタクトレンズの製造に有用なあらゆる材料が含まれる。コンタクトレンズ形成材料は、ソフトコンタクトレンズを形成するのに好適であるのが好ましい。ソフトコンタクトレンズの製造に用いることができる材料の例として、シリコーンエラストマー、限定するものではないが言及することをもってその内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第５，３７１，１４７号、同第５，３１４，９６０号、及び同第５，０５７，５７８号に開示されているものを含むシリコーン含有マクロマー、ヒドロゲル、及びシリコーン含有ヒドロゲル等、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。より好ましくは、その表面はシロキサンであるか、或いは、限定するものではないがポリジメチルシロキサンマクロマー、メタクリルオキシプロピルポリアルキルシロキサン、及びそれらの混合物を含むシロキサン官能性や、エタフィルコンＡ（etafilcon A）等のヒドロゲル或いはシリコーンヒドロゲルを含む。
【００８３】
眼内レンズの製造に好適な材料として、限定するものではないがポリメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、不活性で透明なプラスチック、及びシリコーン系ポリマー等、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
【００８４】
型内に導入されたレンズ形成材料の硬化は、限定するものではないが熱硬化、放射線硬化、化学硬化、及び電磁線硬化等、並びにそれらの組み合わせを含むあらゆる手段を用いて行うことができる。成形は、ＵＶ光或いは可視光の全スペクトルを用いて行うのが好ましい。多くの形状記憶ポリマーは、ＵＶ光や可視光に対して透過性であるため、眼科用の型として用いるのに特に適している。
【００８５】
具体的には、レンズ形成材料を硬化させるための好適な条件は、選択された材料及び成形されるレンズによって異なる。眼鏡用レンズを成形する場合、好適な硬化条件は、型組立体が弱いＵＶ光に曝された後、強いＵＶ光に曝される２段階ＵＶ硬化である。弱いＵＶ光は、約０．５ｍＷ／ｃｍ2〜約５０ｍＷ／ｃｍ2、好ましくは約１ｍＷ／ｃｍ2〜約５ｍＷ／ｃｍ2の強度を有するＵＶ光である。強いＵＶ光は、約５０ｍＷ／ｃｍ2〜約２０００ｍＷ／ｃｍ2、好ましくは５００ｍＷ／ｃｍ2〜１５００ｍＷ／ｃｍ2の強度を有するＵＶ光である。それぞれの曝露は同じ波長で実施することができ、そうすることが好ましい。好適な波長は、約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍであり、より好ましくは約３６０ｎｍ〜約４００ｎｍである。弱い暴露の時間は、選択されるレンズ材料、用いられる全ての開始剤の種類及び量、材料の粘度及びその反応基の特性、及びＵＶ光の強度によって異なる。弱いＵＶ光による曝露が終了したら、型組立体を、レンズ成形のための完全な硬化に好適な条件下で強いＵＶ光に曝露する。弱いＵＶ光曝露時間を決定する同じ因子を用いて強いＵＶ光曝露時間を決定する。弱いＵＶ光曝露及び強いＵＶ光曝露は何れも、１回の連続的な曝露として行うことができ、そうすることが好ましい。しかしながら、曝露はまた、ＵＶ曝露時間と非曝露時間とを交互に行うこともできる。弱い重合ステップ及び強い重合ステップは、約１０℃〜約５０℃の範囲の温度、周囲圧力、好ましくは周囲温度で行うことができる。ＵＶ曝露は単独で行ってもよいし、また熱と組み合わせて行ってもよい。
【００８６】
コンタクトレンズの重合方法はよく知られている。好適な方法は、言及することをもってその内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第５，５４０，４１０号に開示されている。コンタクトレンズを形成するための好適な硬化条件は、約２ｍＷ／ｃｍ2〜約１０ｍＷ／ｃｍ2の強度のＵＶ光を用いて型組立体を予備硬化することである。予備硬化の後、型組立体を、約０〜約４．０ｍＷ／ｃｍ2の強度のＵＶ光に曝露する。好適な波長は、約３００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲である。弱いＵＶ光の曝露時間は、選択されるレンズ材料、用いられる全ての開始剤の種類及び量、材料の粘度及びその反応基の特性、並びにＵＶ光の強度によって異なる。予備硬化及び続くＵＶ曝露の両方は、単一の連続した曝露として行うことができ、そうすることが好ましい。しかしながら、曝露はまた、ＵＶ曝露時間と非曝露時間とを交互に行うこともできる。重合ステップは、約４０℃〜約７５℃の範囲の温度、大気圧、好ましくは一面が窒素ガスの条件下で行われるのが好ましい。全硬化時間は約３００秒〜約５００秒である。硬化が完了したら、成形されたレンズを型から取り外す。レンズの材料によって、使用する前に更なる処理をそのレンズに施す。水和、検査、及びパッケージング等の更なる処理は、従来技術に開示されている。
【００８７】
ＳＭＰ或いはＳＭＡを含む型は、眼科製品の製造に用いられた後、再使用することができる。ＳＭＰ或いはＳＭＡを、ガラス転移温度よりも僅かに高い温度に加熱し、平坦なシート状にして冷却するか、或いは圧迫具で圧迫してその変形していない型の形状に戻して冷却し、そのプレフォーム形状に戻すのが好ましい。ＳＭＰ或いはＳＭＡのこのようなプレフォームシートは、ここに記載する型を形成するためのあらゆる方法に再び用いることができる。別法では、ＳＭＰの型及びＳＭＡの型は、プレフォーム形状に戻さないで再成形することもできる。注意を払えば、ＳＭＰの型及びＳＭＡの型から複数のレンズを形成することができるが、好ましくは１回使用したら、そのプレフォーム形状に戻すのが好ましい。
【００８８】
調節手段を操作して、機敏な成形具を、初めの形状、或いは別の仕様の型を成形するために用いる別の形状にすることができる。別法では、機敏な成形具の成形面がＳＭＰ或いはＳＭＡである場合、まず成形面の全て或いは一部を調節手段により変形し、成形面の材料のＴｇよりも高い温度に加熱してから冷却し、別の型を成形するために再使用することができる。
【００８９】
本発明の一実施形態では、本発明の型を用いて視力の矯正に好適なあらゆる眼科用レンズを提供することができる。しかしながら、本発明の型は、レンズ使用者の収差を両方向に矯正するべくカスタマイズできる機敏な成形具を用いて成形されるレンズを提供するのに特に有用である。図１５を参照すると、本発明の型を用いてレンズを製造するための方法を示す流れ図が示されている。
【００９０】
この方法のステップ４０１で、レンズ使用者の処方情報が決定される。「処方情報」は、レンズ使用者の低いオーダーの収差を矯正するために必要な情報である。この情報には、限定するものではないが球面度数、円柱度数、軸、及び加入度等、並びにそれらの組み合わせが含まれる。この情報は、従来の眼球測定装置及び／または波面センサを用いて得ることができる。オプションであるが、ステップ４０２でレンズ使用者の光学データを決定するのが好ましい。「光学データ」は、高いオーダーの眼の収差の測定値である。このようなデータは、波面センサを用いて得ることができる。最後に、オプションであるが、ステップ４０３で患者の適合データを決定するのが好ましい。コンタクトレンズの場合は、このようなデータには、限定するものではないがレンズ使用者の角膜の角膜形状の測定値が含まれる。眼鏡レンズの場合は、このようなデータには、限定するものではないがフィッティング高さ、及び瞳孔間距離等、並びにそれらの組み合わせが含まれる。
【００９１】
処方情報、光学データ、及び患者のフィッティングデータ（総称して「注文情報」）は、限定するものではないが電話、ファクシミリ、及びインターネットのウェブサイト等、並びにそれらの組み合わせを含む便利な注文方法によってレンズ製造者４０４に送られる。好適な実施形態では、注文は、顧客がレンズ製造者のサーバーシステム（ウェブサーバーまたはウェブサイト）と通信できるあらゆる手段を用いて、レンズ製造者のインターネットウェブサイトを介して行うことができる。ウェブサイトと通信するための好適な手段は、限定するものではないがパーソナルコンピュータ及びモデムが挙げられる。従って、別の実施形態では、本発明は、注文品の眼科用レンズを製造するための方法を提供する。この方法は、（ａ）利用者がコンピュータシステムを用いて、レンズ注文情報をレンズ製造者のサーバーシステムに送信するステップと、（ｂ）成形面を変形するために用いる調節手段を含む機敏な成形具を用いて、レンズ製造者が少なくとも１つの型部材を製造するステップ４０５と、（ｃ）その型部材を用いてレンズを製造するステップ４０６とを含む。
【００９２】
レンズの製造では、レンズ製造者が注文情報の全て或いは一部を用いて、機敏な成形具の調節手段を駆動して型部材を製造し、その型部材を好ましくは別の型部材と用いて使用者のレンズを製造する。「顧客」は、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、及び眼内レンズ等の発注者を指す。発注者には、限定するものではないが眼科医、検眼士、レンズ製造者、眼鏡商、及びレンズ使用者が含まれる。本発明の方法は企業間で実施されるのが好ましい。
【００９３】
眼科用レンズを製造するために用いられる１或いは複数の型部材は、形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金を含み得る。別法では、本発明の形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金を用いて形成される１つの型部材を、従来の方法及び材料を用いて成形される第２の型部材と共に対として用いることができる。従来の方法には、例えば、言及することを以って本明細書の一部とする１９９９年５月５日出願の米国特許出願第０９／３０５，８８６号及び米国特許第５，５４５，３６６号に開示されている熱可塑性材料を射出成形する方法や、水晶或いはガラスから形成される再使用可能な型を使用する方法等が含まれる。一実施形態では、形状記憶ポリマー或いは及び形状記憶合金を含む型部材、好ましくは第２の型部材は、レンズ使用者の角膜の表面情報を考慮して成形面を調節する機敏な成形具を用いて形成することができる。第１の型部材（ＳＭＰ或いはＳＭＡを含む第２の型部材と対をなす）は、一般的な度数の矯正、即ち焦点のずれを矯正することができ、再使用可能な型部材或いは容易に射出成形可能な型部材の何れかで達成することができる。従って、本発明の型部材は、ＳＭＰ或いはＳＭＡを含む型部材と、ＳＭＰ或いはＳＭＡを含まない別の型部材とを含み得る。ＳＭＰ或いはＳＭＡを含まない型部材は、再使用可能な型部材或いは使い捨て型部材とすることができる。
【００９４】
以下に記載する実施例は、本発明の範囲を説明するためのものである。これらの実施例は、例示目的であって本発明を限定するものではない。最初の２つの実施例は、好適な形状記憶ポリマーを製造する工程について説明する。
【００９５】
実施例１
重合反応混合物は、ビニルネオデカノエート（vinyl neodecanoate）（７％）、ジビニルベンゼン（１％）、及びスチレン（９０％）を順不同に混ぜ合わせて透明な溶液に調整した。次に、ベンゾイルペルオキシド（２％）をその溶液に加えた（上記％は、全て重量％である）。得られた溶液は、使用するまで冷蔵庫に保管した。形状記憶ポリマー（ＳＭＰ）を用意するために、上記したように調整した反応混合物を、Ｖｉｔｏｎスペーサーによって離隔された２つの１４インチ×１４インチ（約３５．６ｃｍ×約３５．６ｃｍ）のガラスプレートで形成された型の中にシリンジで注入した。この２つのガラスシートは、それらの外周を締結して互いに固定した。Ｖｉｔｏｎスペーサーはまた、型のシールの役目を果たす。次にサンプルをオーブンで加熱して、大気圧、７５℃で２４時間維持した。サンプルを所定時間硬化させてから、オーブンから取り出して温水が入った水槽に移した。温水の温度は約６０℃である。成形したＳＭＰシートを、型の縁に軽いてこの力を加えて温水の中で再成形した。次に型から外したＳＭＰシートを乾燥させ、室温まで冷却した。
【００９６】
この重合工程により、硬化した形状記憶ポリマーの透明なプレフォームシートが得られた。
【００９７】
実施例２
重合反応混合物を、ビニルネオデカノエート（７％）、ジビニルベンゼン（１％）、及びスチレン（６０％）を順不同に混合して透明な溶液に調整した。次に、その溶液にポリスチレン顆粒（３０％）を加えた。次に、得られた混合物を、全てのポリスチレン顆粒が溶解して透明な粘着性の溶液になるまで、時折攪拌して室温で放置した。次にベンゾイルペルオキシド（２％）を得られた溶液に加えた（上記％は、全て重量％である）。この混合物を、室温で１５分間超音波処理して透明な溶液にした。この溶液を、使用するまで冷蔵庫で保管した。形状記憶ポリマー（ＳＭＰ）を用意するために、上記したように調整した反応混合物を、Ｖｉｔｏｎスペーサーによって離隔された２つの１４インチ×１４インチ（約３５．６ｃｍ×約３５．６ｃｍ）のガラスプレートで形成された型の中にシリンジで注入した。この２つのガラスシートは、それらの外周を締結して互いに固定した。Ｖｉｔｏｎスペーサーはまた、型のシールの役目を果たす。次にサンプルをオーブンで加熱して、大気圧、７５℃で２４時間維持した。サンプルを所定時間硬化させてから、オーブンから取り出して温水が入った水槽に移した。温水の温度は約６０℃である。成形したＳＭＰシートを、型の縁に軽いてこの力を加えて温水の中で再成形した。次に型から外したＳＭＰシートを乾燥させ、室温まで冷却した。
【００９８】
この重合工程により、硬化した形状記憶ポリマーの透明なプレフォームシートが得られた。
【００９９】
以下に記載する実施例３及び実施例４は、ＳＭＰを含む型部材のプレスを用いた製造工程を説明する。
【０１００】
実施例３
０．６５ｍｍ〜０．８５ｍｍの範囲の様々な厚みを有するポリノルボルネンＳＭＰのシートを、図示したようなタイプの保持装置に受容されるように円板に切断する。保持装置に配置されるＳＭＰ円板を図示されたようなタイプのアライメントジグに配置してから、図示されたようなタイプの底面曲線部材とコア部材との間に配置する。
【０１０１】
このように組み立てられた組立体を、ホットプレートに配置して、コア部材の頂部に２５ｌｂ（１１．３４ｋｇ）の荷重をかける。ＳＭＰサンプルをそのガラス転移温度よりもやや高い温度に加熱し、圧力を加えた。この温度が、ＳＭＰポリノルボルネンの硬化温度よりも高いことに注目されたい。
【０１０２】
ＳＭＰ円板をコア部材と底面曲線部材との間で押圧して、底面材曲線部材の形状に成形した。次に、２５ｌｂ（１１．３４ｋｇ）の荷重及びホットプレートを取り除き、装置を周囲温度に冷却して、成形した前面曲線レンズの型を取り外した。
【０１０３】
上記したコンタクトレンズの型部材の工程を４回繰り返して、５つの型部材を製造した。このように成形したコンタクトレンズの型部材の曲線特性及び表面の粗さについて検査した。この検査は、曲率、即ち半径をｍｍ単位で測定し、型との差を「ＰＶ」とした。この値に６３３ｎｍを乗じると、型部分の変位の程度をｎｍ単位で得ることができる。これらの測定は、Mark IV GPI XP（登録商標）干渉計を用いて実施した。自乗平均平方根粗さで測定するμｍ単位の表面粗さを、別のタイプの干渉計であるNew View 3D Surface（登録商標）干渉計で測定した。
【０１０４】
これらの検査に加えて、ＳＭＰの型が配置される真鍮インサートの半径及びＰＶ値について測定した。当然のことながら、ＳＭＰの型が特定の金属インサートのためにデザインされた１つの底面曲線部材から成形されるため、これらの測定値は５つ全ての型で同じ値である。これらの検査結果及び測定値を表１に要約した。
【表１】
2004530573.tif 000002
【０１０５】
実施例４
実施例３の説明に従って別の例を実施した。この実施例では、４つの雌型ＳＭＰコンタクトレンズの型の片側を、実施例１で用いたポリノボルネンと同じシートから成形した。しかしながら、これら４つの型は異なった４つの底面曲線部材から成形した。従って、それぞれの型は異なったプレス組立体から成形された。
【０１０６】
この実施例における測定結果は、実施例３で用いた同じ装置を用いて金属インサートの表面粗さが報告された点を除けば、実施例３で報告された結果と同じである。しかしながら、この実施例には２つの追加の比較が含められた。第１の追加の比較は、ＳＭＰの型の成形に用いたＳＭＰシートの表面粗さの測定である。この測定は、ＳＭＰの型及び金属インサートの表面粗さの決定に用いた方法に従って行った。第２の追加の比較は、別の表面粗さの測定である。しかしながら、この測定は、この測定値をコンタクトレンズの型の材料としてポリスチレン等の非ＳＭＰシートを用いた従来の方法に従って用意されたコンタクトレンズ型の片側の表面粗さを比較した。この実施例の結果を表２に要約した。
【表２】
2004530573.tif 000003
【０１０７】
上記した実施形態及び実施例は、本発明の範囲及び概念を説明するためのものである。当業者には、これらの実施形態及び実施例から他の実施形態及び実施例が明らかであろう。他の実施形態及び実施例も、本発明の範囲内とみなされる。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲のみによって限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の眼科用レンズの型の断面図である。
【図２】第１の型部材を成形するためのプレスの断面立面図である。
【図３】第２の型部材を成形するためのプレスの断面立面図である。
【図４】形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金のホルダーの平面図である。
【図５】形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金のシートを保持している図４のホルダーの断面立面図である。
【図６】プレス或いは機敏な成形具を用いた型部材の成形に用いられるアライメントジグの斜視図である。
【図７】形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金のシートに対して動作する第１の型部材を成形するためのプレスの断面立面図である。
【図８】形状記憶ポリマー或いは形状記憶合金のシートに対して動作する第２の型部材を成形するためのプレスの断面立面図である。
【図９】コア部材が型部材を成形する前の状態である、ＳＭＰシート或いはＳＭＡシートの機敏な成形具への配置を示す断面立面図である。
【図１０】図９の機敏な成形具の平面図である。
【図１１】機敏な型の拡大断面図である。
【図１２】予備成形された型の断面立面図である。
【図１３】圧迫具の断面立面図である。
【図１４】機敏な成形具にある本発明のレンズ用の型の断面立面図である。
【図１５】本発明の型の製造工程及び使用法を示す流れ図である。
【図１５】
2004530573.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004530573.tif 000005
2004530573.tif 000006
2004530573.tif 000007
2004530573.tif 000008
2004530573.tif 000009
2004530573.tif 000010
2004530573.tif 000011
2004530573.tif 000012
2004530573.tif 000013
2004530573.tif 000014
2004530573.tif 000015
2004530573.tif 000016
2004530573.tif 000017
2004530573.tif 000018
2004530573.tif 000019
2004530573.tif 000020
2004530573.tif 000021
2004530573.tif 000022
2004530573.tif 000023
2004530573.tif 000024
2004530573.tif 000025
2004530573.tif 000026
2004530573.tif 000027
2004530573.tif 000028
2004530573.tif 000029
2004530573.tif 000030
2004530573.tif 000031
2004530573.tif 000032
2004530573.tif 000033
2004530573.tif 000034
2004530573.tif 000035
2004530573.tif 000036
2004530573.tif 000037
2004530573.tif 000038
2004530573.tif 000039
2004530573.tif 000040
2004530573.tif 000041
2004530573.tif 000042
2004530573.tif 000043
2004530573.tif 000044
2004530573.tif 000045
2004530573.tif 000046
2004530573.tif 000047
2004530573.tif 000048
2004530573.tif 000049
2004530573.tif 000050
2004530573.tif 000051
2004530573.tif 000052
2004530573.tif 000053
2004530573.tif 000054
2004530573.tif 000055
2004530573.tif 000056
2004530573.tif 000057
2004530573.tif 000058
2004530573.tif 000059
2004530573.tif 000060
2004530573.tif 000061
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004530573.tif 000062
2004530573.tif 000063
2004530573.tif 000064
2004530573.tif 000065
2004530573.tif 000066
2004530573.tif 000067
2004530573.tif 000068
2004530573.tif 000069
2004530573.tif 000070
2004530573.tif 000071
2004530573.tif 000072
2004530573.tif 000073
2004530573.tif 000074
2004530573.tif 000075
2004530573.tif 000076
2004530573.tif 000077
2004530573.tif 000078
2004530573.tif 000079
2004530573.tif 000080
2004530573.tif 000081
2004530573.tif 000082
2004530573.tif 000083
2004530573.tif 000084
2004530573.tif 000085
2004530573.tif 000086
2004530573.tif 000087
2004530573.tif 000088
2004530573.tif 000089
2004530573.tif 000090
2004530573.tif 000091
2004530573.tif 000092
2004530573.tif 000093
2004530573.tif 000094
2004530573.tif 000095
2004530573.tif 000096
2004530573.tif 000097
2004530573.tif 000098
2004530573.tif 000099
2004530573.tif 000100
2004530573.tif 000101
2004530573.tif 000102
2004530573.tif 000103
2004530573.tif 000104
2004530573.tif 000105
2004530573.tif 000106
2004530573.tif 000107
2004530573.tif 000108
2004530573.tif 000109
2004530573.tif 000110
2004530573.tif 000111
2004530573.tif 000112
2004530573.tif 000113
2004530573.tif 000114
2004530573.tif 000115
2004530573.tif 000116
2004530573.tif 000117
【国際調査報告】
2004530573.tif 000118
2004530573.tif 000119