CN1218989C - 水溶性封闭蜡制品 - Google Patents

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Abstract

本发明在第一个实施方式中提供一种封闭蜡组合物，所述封闭蜡含有约50-约90重量%的水溶性连续相和约10-约50重量%的不连续固体相填料，所述不连续相填料与所述连续相基本上不反应。本发明还提供了一种用于加工的接触透镜坯料的安装方法。

Description

水溶性封闭蜡制品
                      发明领域
本发明涉及接触透镜加工，更具体地说是涉及用于封闭接触透镜钮扣状物(也称作接触透镜坯料或前体)的改进组合物和方法，应用于将所述钮扣状物形成为可戴用的接触透镜的加工操作中。
                      发明背景
接触透镜的一种常规制备方法是由圆柱形接触透镜钮扣状物车削成接触透镜。接触透镜钮扣状物可以由杆状原料或片状材料经切割，或者使用可固化液体单体在杯中单个浇注而得到。尽管可以将该钮扣状物直接粘附到车床卡盘上，但是当切割透镜的前部曲面(frontcurve)时经常不这么做，因为车床的卡盘使用径向压力保持加工薄片在原地被车削，这样会给破坏钮扣状物的光学特性。另一方面，底部曲面(base curve)可以通过夹住钮扣状物或者通过如下所述粘连安装钮扣状物来切割。
为了车削前部曲面和/或底部曲面，通常将钮扣状物安装在单独的金属钉，也称之为“砧钉”或“心轴”的一端，该砧钉的另一端构造成可移动插入到车床卡盘中的转轴。钮扣状物与砧钉之间典型地用粘合剂或特定类型的蜡(在本领域称作“封闭蜡”)相连。在将砧钉和钮扣状物转动的同时，将凹面(或“底部曲面”)加工成与粘合端相对的钮扣状物的暴露端。尽管仍然与卡盘相连并旋转，但是切割的第二“突出部分”可以在钮扣状物的圆柱形外表面制成以便于接下来与前部曲面砧钉对准，这种切割典型地称作“底部曲面参照”。然后将“前部曲面”砧钉可移动地固定到已加工的底部曲面表面，同时试图保持与第一“底部曲面”砧钉轴向对准，然后将该第一砧钉从钮扣状物取下。将该前部曲面砧钉安装到车床卡盘上以将钮扣状物的凸面或前部曲面加工形成最终透镜。也可以在透镜的每一表面上进行透镜镶边和抛光操作，然后从每一砧钉取下。
在加工期间，透镜车床切割器头向透镜坯料的表面施加正常力(与加工表面的平面垂直)。响应该正常力，透镜坯料弹性变形。如果在坯料中的弹性变形量恒定，那么车床操作者理论上可以调整车床设置，从而可靠地计算该变形。因此弹性变形的程度理想地是在接触透镜钮扣状物的批次内保持恒定。如果在加工中必须考虑弹性变形的校准的影响，那么对该校准而言理想地是尽可能小，从而使潜在误差最小化。因此在加工期间理想地是使接触透镜钮扣状物的弹性变形最小化。
传统封闭蜡是可变形的粘合剂。车削刚性的、气体可透过的(RGP)接触透镜的有用的封闭蜡的一个实例是来自Universal Photonics ofHicksville，N.Y的Kerr光学水溶性蜡6502-A。
RGP接触透镜的传统加工方式将少量封闭蜡涂敷到心轴端或者涂敷到RGP透镜钮扣状物，然后将该RGP钮扣状物压在心轴上。在整个加工过程中钮扣状物在砧钉上的安装和除去操作消耗大量时间并且趋于产生误差，特别是在在底部曲面砧钉和前部曲面砧钉之间保持必需的轴向对准时。如果底部曲面砧钉和前部曲面砧钉没有精确对准，那么不希望的棱角可能引入到最终透镜中，这样必须废弃。
从心轴取下透镜钮扣状物的常规方式包括从心轴机械地撬掉钮扣状物，或者将心轴加热以便封闭蜡熔融。这些额外步骤使加工过程的费用更高。
因此希望配制一种封闭蜡组合物，它提供一种稳定的粘合基础，将透镜坯料与心轴牢固固定。还希望提供一种封闭蜡组合物，它既降低了加工期间透镜坯料的弹性变形度，又使该弹性变形更可预测。最终，希望提供一种封闭蜡组合物，在加工操作结束之后它能够容易地从透镜钮扣状物和车床心轴取下。
                          发明概述
本发明在第一个实施方式中提供了一种封闭蜡组合物。所述封闭蜡包括约50-约90重量％的可变形的水溶性连续相和约10-约50重量％的不连续固体相填料，所述填料与所述连续相粘合剂基本上不反应。所述连续相优选易于与眼用透镜材料粘合，也称之为连续相粘合剂材料。
                          发明详述
适宜的连续相材料包括纤维素和纤维素衍生物，例如淀粉、改性淀粉、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟丙基纤维素、阿拉伯胶、黄蓍胶、果胶、明胶、聚乙二醇、和水溶性羧乙烯基聚合物。在一优选实施方式中，所述连续相粘合剂选自聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚乙烯醇。在一个实施方式中，所述连续相粘合剂具有约1200-约3500的分子量。在一优选实施方式中，所述连续相粘合剂包括聚环氧乙烷。本发明的聚环氧乙烷粘合剂优选具有约1200-约2000的分子量。
可用于本发明的连续相材料的实例包括6502-A Kerr光学水溶性蜡，可从Universal Photonics of Hicksville，NY获得；Crystal Bond555HMP蜡，可从AREMCO of Valley Cottage，NY获得；水溶性条状蜡2-M40，可从DAC Vision of Carpintera，CA获得；光学水溶性蜡，可从Lamda PolyTech of Brackley，England获得；AquaWax NCRS-3，可从Nikka Seiko Co.，Ltd.of Tokyo，Japan获得；和Sol-U-Carv，可从Kerr Jewelery & Specialty Products of Orange，CA获得。
可用于本发明的连续相材料也可以通过将含有聚环氧乙烷的蜡产品如Carbowax PEG-1450(可从Union Carbide of Danbury，CT获得)与适宜的抗氧化剂如Irganox1076(可从Ciba-Geigy Corporation ofTarrytown，NY获得)混合配制而成。
本发明的连续相可以适宜地包括增粘剂如Zoneste85，可从Arizona Chemical of Panama City，FL获得；Uni-TacR85，可从UnionCamp of Savannah，GA获得；或可商购获得的聚(醋酸乙烯酯)。
有用的连续相材料的其它实例在以下文献中有教导：Benjamin等的美国专利US5,754,269；Benjamin等的美国专利US5,763,075；Benjamin等的美国专利US5,827,390；Weldon等的美国专利US5,885,700；Sedlock的美国专利US5,916,017；Parish，Jr.等的美国专利US5,919,563；Sedlock的美国专利US6,126,528；Benjamin等的美国专利US6,107,366；Payne等的美国专利US5,096,969；Esemplare等的美国专利US5,326,413；Benjamin等的美国专利US6,036,313；Bunnelle等的美国专利US5,459,184；Parish等的美国专利US6,149,750；Tomesko的美国专利US4,502,909；Salamon等的美国专利US5,380,387；Ku等的美国专利US6,074,290；Yoshikawa等的美国专利US5,096,937；和Yoshikawa的美国专利US5,009,731，将它们都加入本文作为参考，好象本文最后所述的。
本发明的固体不连续相材料优选基本上不与聚环氧乙烷反应。本文所用的术语“基本上不反应”意思是将本发明的连续相粘合剂与本发明的不连续相填料混合时观察不到化学反应的物理现象。本发明的不连续相的有用材料包括任何惰性固体，优选金属氧化物和碳酸盐。这些材料的实例包括铝、钙、钛和硅氧化物，例如Al2O3、CaCO3、TiO2和SiO2。特别优选氧化铝(Al2O3)。
根据本发明，已发现用约10-约50重量％的不连续相填料配制本发明的封闭蜡提高了接触透镜加工操作的精确性和可重复性。组合物优选含有约20-约40重量％的不连续相填料，更优选含有约30-约40重量％的不连续相填料。在一个特别优选的实施方式中，组合物含有约33and约37重量％的不连续相填料。
本发明的封闭蜡也溶于水。因此在加工之后可以通过用温水漂洗钮扣状物容易地将该接触透镜钮扣状物从心轴除去。
本发明在第二个实施方式中提供了一种眼用透镜坯料的安装方法。本发明的该方法包括，用一封闭蜡组合物使眼用透镜坯料和安装表面接触，将眼用透镜坯料可释放地粘附在安装表面上，所述封闭蜡组合物含有约50-约90重量％的可变形的连续相粘合剂和约10-约50重量％的不连续固体相填料，所述填料与所述连续相粘合剂基本上不反应。
本发明的封闭蜡优选在低于其熔点的温度下贮藏。在一特别优选的实施方式中，用于可释放地将眼用透镜粘附到透镜砧钉上的本发明的该方法包括步骤：将所述封闭蜡的温度升高至流动温度，在流动温度下将部分封闭蜡涂敷到透镜砧钉上或者涂敷到眼用透镜坯料上并将眼用透镜坯料和透镜砧钉保持接触以可释放地将眼用透镜坯料与透镜砧钉相连。可以使用传统热熔融粘合剂涂敷器将本发明的封闭蜡涂敷。在该优选实施方式中，封闭蜡可以固体形式提供，例如以固体圆柱条形式，并将其加入到传统热熔融粘合剂涂敷器中。因此第一(主要)部分的封闭蜡保持在固体状态，而第二(次要)部分熔融使用。在最优选实施方式中，封闭蜡保持在固体状态直到使用前即刻，这时涂敷器熔融单份剂量的封闭蜡并将熔融的封闭蜡涂敷到心轴或眼用透镜坯料上。
或者，封闭蜡可以通过在一容器(通常称之为“熔融罐”)中熔融封闭蜡并用涂敷设备如刷或刮刀将熔融的封闭蜡涂敷到心轴或眼用透镜钮扣状物上而涂敷。或者，可以通过将心轴或钮扣状物浸泡到熔融的封闭蜡中将封闭蜡涂敷到心轴或眼用透镜钮扣状物上。
本发明的封闭蜡优选在最小有用流动温度下涂敷。本发明封闭蜡的适宜的流动温度是45-85℃，优选55-60℃。
在以下文献中教导了接触透镜的浇铸和加工方法：Salamon等的美国专利US5,380,387；Jones的美国专利US5,347,896；Council，Jr.的美国专利US4,455,901；Ademovic的美国专利US4,924,739；Durazo等的美国专利US6,122,999；Shannon的美国专利US5,972,251；Magnante的美国专利US6,086,204；Vayntraub的美国专利US5,815,236；Vayntraub的美国专利US5,815,237；Council，Jr.等的美国专利US5,931,068；Vayntraub的美国专利US5,975,694；Doke等的美国专利US6,071,111；Martin等的美国专利US5,777,717；Freeman的美国专利US5,748,282；Wickes等的美国专利US5,620,717；Wickes等的美国专利US5,456,864；Nandu等的美国专利US5,260,000；Jones的美国专利US5,347,896；Ducharme的美国专利US5,452,031；Sealey等的美国专利US5,115,553；Harrison的美国专利US5,024,527；Neefe的美国专利US4,865,440；Kaetsu等的美国专利US4,839,109；Kunzler的美国专利US4,749,530；Freeman的美国专利US4,637,697；Neefe的美国专利US4,406,189；Trombley等的美国专利US4,193,672；Galley的美国专利US4,084,458；Sorrells的美国专利US4,382,351；和Sorrells的美国专利US4,267,672，将它们都引入本文作为参考，化学本文最后所述的。
                         实施例
实施例1
将66.5克PEG-1450加热至刚好在其熔点之上的温度并与33克Al2O3和0.5克Irganox1076抗氧化剂混合制备第一封闭蜡。最终组成如下所示。
PEG-1450            66.5重量％(聚环氧乙烷封闭蜡)
Al2O3            33重量％(无机填料)
Irganox1076         0.5重量％(抗氧化剂以防止降解)
实施例2
将66.5克PEG-1450加热至刚好在其熔点之上的温度并与33克CaCO3和0.5克Irganox1076抗氧化剂混合制备第二封闭蜡。最终组成如下所示。
PEG-1450            66.5重量％
CaCO3              33重量％
Irganox1076         0.5重量％
本发明的各种其它实施方式是显而易见的并且其它改变和实施方式对本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (14)

1、一种封闭蜡，含有50-90重量％的水溶性连续相和10-50重量％的不连续固体相填料，其中所述水溶性连续相包含至少一种选自以下的物质：纤维素、纤维素衍生物、羧乙烯基聚合物、聚乙二醇和聚环氧乙烷，并且其中所述不连续固体相填料不与所述水溶性连续相反应。
2、权利要求1的封闭蜡，其中所述连续相选自纤维素和纤维素衍生物。
3、权利要求1的封闭蜡，其中所述连续相包括至少一种水溶性羧乙烯基聚合物。
4、权利要求1的封闭蜡，其中所述连续相具有1200-3500的分子量。
5、权利要求1的封闭蜡，其中所述连续相含有聚环氧乙烷。
6、权利要求1的封闭蜡，其中所述聚环氧乙烷具有1200-2000的分子量。
7、一种将眼用透镜坯料可释放地粘附在安装表面上的方法，通过用一封闭蜡组合物使眼用透镜坯料和安装表面接触，所述封闭蜡组合物含有50-90重量％的水溶性连续相和10-50重量％的不连续固体相填料，其中所述水溶性连续相包含至少一种选自以下的物质：纤维素、纤维素衍生物、羧乙烯基聚合物、聚乙二醇和聚环氧乙烷，并且其中所述不连续固体相填料不与所述水溶性连续相反应。
8、权利要求7的方法，其中所述连续相选自纤维素和纤维素衍生物。
9、权利要求7的方法，其中所述连续相包括至少一种水溶性羧乙烯基聚合物。
10、权利要求7的方法，其中所述连续相具有1200-3500的分子量。
11、权利要求7的方法，其中所述连续相含有聚环氧乙烷。
12、权利要求11的方法，其中所述聚环氧乙烷具有1200-2000的分子量。
13、权利要求7的方法，还包括：将所述封闭蜡的温度升高至流动温度，在流动温度下将部分封闭蜡涂敷到安装表面上或者涂敷到眼用透镜坯料上并将眼用透镜坯料与透镜砧钉保持接触以可释放地将眼用透镜坯料与安装表面相连。
14、权利要求13的方法，还包括：将一部分的封闭蜡升高至流动温度，而将另一部分保持为固体状态。
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