BR0206691B1 - molde oftálmico compreendendo polìmero de memória de forma. - Google Patents

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MOLDEOFTÁLMICO COMPREENDENDO POLÍMERO DE MEMÓRIA DE FORMA".
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
Esta é uma continuação em parte do U.S. N0 de Série09/649.635, depositado em 28 de agosto de 2000, intitulado "DeformableMolds And Methods For Their Use In The Manufacture Of Ophtalmic Len-ses", e este pedido reivindica prioridade a partir do pedido provisório N0 deSérie 60/263.986, depositado em 24 de janeiro de 2001, ambos os pedidossendo incorporados aqui como referência.
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se à fabricação de produtos oftálmi-cos. Em particular, a invenção provê moldes para a formação de produtosoftálmicos e métodos para a formação de moldes e produtos oftálmicos u-sando-se os moldes.
Antecedentes da Invenção
O uso de lentes oftálmicas, incluindo lentes de óculos, len-tes de contato, lentes intra-oculares e similares para a correção de a-metropia é bem-conhecido. A produção das lentes requer o uso demoldes que imprimem as características corretivas desejadas nas su-perfícies da lente. Tipicamente, um grande inventário de moldes é re-querido, correspondendo a cada potência de esfera, de adição e decilindro, e combinações das mesmas desejadas para a lente acabada.Os custos de produção e de manutenção para o inventário de moldesão altos.
Um método atual de formação de lentes de contato é, na reali-dade, por um processo que tem duas etapas de moldagem. Na primeira eta-pa de moldagem, inserções de metal macho e fêmea, fabricadas por méto-dos tais como um ponto de diamante girando para garantir uma superfíciemuito lisa, são usados para uma moldagem por injeção de um molde de len-te oftálmica compreendendo um par de elementos de moldagem, tipica-mente moldes plásticos macho e fêmea, também referidos como moldes delente curvos para trás e curvos para frente. Então, na segunda etapa demoldagem, o material de formação de lente de contato é dosado entre osmoldes de lente de curva traseira e de curva dianteira, e a lente de contato émoldada entre a curva dianteira e traseira de plástico. Tipicamente, as cur-vas traseira e dianteira não são reusadas. A produção de um molde de lenteoftálmica, tipicamente, compreendendo elementos de moldagem nos quaisum material de formação de lente é moldado para a formação de um produtooftálmico, é o assunto da presente invenção.
A etapa de moldagem por injeção recém-descrita, para a forma-ção dos elementos de molde de lente oftálmica limita os tipos de materiaisque podem ser usados para a formação dos moldes de lente.
Um método para a produção de lentes, que tenta eliminar a ne-cessidade de grandes moldes de inventário é descrito na Patente U.S. Nq6.026.204. Nesta patente, é descrito o uso de matrizes aquecidas personali-zadas, as quais utilizam garras mecânicas, sozinhas ou em combinação comuma superfície de metal, para impressão das características corretivas de-sejadas a uma lente virgem. Este método é desvantajoso pelo fato de serinadequado para a produção de certas lentes oftálmicas, tais como lentes decontato macias, porque os materiais de lentes de contato macias são determofixação, que não podem ser deformados com calor. Adicionalmente,este método é desvantajoso pelo fato da moldagem do material de lenteusando-se uma matriz aquecida requerer que o eixo ótico das lentes virgensesteja perfeitamente alinhado com aquele da matriz, o que adiciona umgrande grau de dificuldade à produção das lentes. Portanto, existe uma ne-cessidade de um método para a produção de lentes oftálmicas com um mol-de que permita a redução do inventário de lentes e o qual elimine algumasou todas essas desvantagens.
Polímeros de memória de forma (SMPs) foram desenvolvidos hácerca de 20 anos atrás e foram o assunto de desenvolvimento comercial nosúltimos 10 anos. Os SMPs derivam seu nome da sua capacidade inerente deretornar ao seu formato "memorizado" original, após sofrerem uma deforma-ção de formato. Os SMPs que foram pré-formados podem ser deformadospara qualquer formato desejado abaixo ou acima das suas temperaturas detransição vítrea (Tg). Se estiver abaixo da Tg, este processo é denominadodeformação a frio. Quando a deformação de um plástico ocorre acima desua Tg, o processo é denotado deformação a quente. Em qualquer caso, oSMP deve permanecer abaixo ou ser resfriado bruscamente para abaixo desua Tg, enquanto mantido no formato termoformado desejado, para "travar"na deformação. Uma vez que a deformação esteja travada, a rede de polí-mero não pode retornar para um estado relaxado, devido a barreiras térmi-cas. O SMP manterá seu formato deformado indefinidamente até ser aque-cido acima de sua Tg, momento em que a deformação mecânica armazena-da do SMP é liberada e o SMP retorna para seu estado pré-formado.
Vários tipos de polímero apresentam propriedades de memóriade forma. Provavelmente, o tipo de polímero melhor conhecido e mais bempesquisado apresentando propriedades de memória de forma é dos políme-ros de poliuretano. Gordon, Proc of First Intl. Conf. Shape Memorv and Su-perelastic Tech.. 115-120 (1994) e Tobushi et al., Proc of First Intl. Conf.Shape Memory and Superelastic Tech.. 109-114 (1994) exemplificam estu-dos dirigidos a propriedades e à aplicação de poliuretanos de memória deforma. Um outro sistema polimérico conhecido, mostrado por Kagami et al.,Macromol. Rapid Communication, 17, 539-543 (1996), é uma classe de co-polímeros de acrilato de estearila e ácido acrílico ou acrilato de metila. Ou-tros polímeros SMP conhecidos na técnica incluem artigos formados de ho-mopolímeros ou copolímeros de norbomeno ou dimetanooctaidronaftaleno,estabelecidos na Patente U.S. N9 4.831.094, incorporada aqui como referên-cia.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
De acordo com a presente invenção, um molde oftálmico com-preendendo um polímero de memória de forma (SMP) ou uma combinaçãode memória de forma (SMA) é provido. O molde, preferencialmente, com-preende pelo menos dois elementos de molde, preferencialmente dois ele-mentos de molde, dos quais pelo menos um elemento de molde compreendeum SMP ou uma SMA. O molde, preferencialmente, compreende uma curvadianteira e uma curva traseira, e, preferencialmente, é usado para a forma-ção de uma lente de contato; entretanto, os produtos oftálmicos que podemser formados usando-se os moldes oftálmicos desta invenção incluem lentesde óculos, lentes de contato, lentes interoculares ou similares.
Adicionalmente, esta invenção provê uma superfície de molda-gem de uma ferramenta ágil ou, como referido no U.S. N9 de Série09/649.635, um molde deformável compreendendo um SMP ou uma SMA;entretanto, o foco da descrição será a formação de um molde oftálmicocompreendendo um SMP ou uma SMA; entretanto, os ensinamentos aqui podem ser aplicados à superfície de moldagem da ferramenta ágil.
O molde desta invenção compreendendo um SMP ou uma SMApode ser usado para a fabricação de uma lente e, então, reconformado ereusado para a formação de uma outra lente, desse modo reduzindo-se aquantidade de material de molde consumida em uma instalação de fabrica- ção de lentes. Adicionalmente, em modalidades alternativas, os moldes for-mados pelos métodos descritos abaixo podem ser usados para a produçãode lentes de contato mais variadas e mesmo de lentes de contato personali-zadas a um custo mais baixo do que se inserções de metal tivessem de serfabricadas para a fabricação de cada elemento de molde. Adicionalmente,pelo uso do molde desta invenção na fabricação de produtos oftálmicos,uma etapa de desmoldagem mecânica, usada na técnica anterior para a re-moção de um produto oftálmico moldado no molde, pode ser eliminada esubstituída pela etapa de aquecimento do molde compreendendo um SMPou uma SMA acima de sua Tg, para fazer com que o molde se deforme,momento esse em que o produto oftálmico pode ser removido do molde sema etapa de desmoldagem mecânica.
Ainda, os moldes desta invenção não são formados por molda-gem por injeção à alta temperatura, isto é, tão alta quanto 300°C, e umapressão elevada, desse modo provendo-se novos tipos de materiais que po- dem ser usados para a fabricação dos dispositivos, naquele formato dosmoldes oftálmicos. Pela formação de moldes por outros métodos além demoldagem por injeção, diferentes materiais de formação de molde e méto-dos podem ser usados para a fabricação dos moldes. Adicionalmente, se asferramentas ágeis descritas aqui forem usadas para a fabricação dos mol-des, uma faixa plena prescritiva de lentes pode ser produzida, enquanto sereduz o número de moldes requerido, e eliminando-se todas as ferramentasde moldagem por injeção requeridas para se fazer o mesmo. Ainda, os mol-des da invenção podem ser usados em um método para o envio de umalente oftálmica personalizada para um usuário de lentes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A presente invenção será mais bem compreendida com referên-cia aos desenhos a seguir, nos quais:
Figura 1 é um molde de lente oftálmica desta invenção.
Figura 2 é uma vista em elevação em corte de uma prensa deformação de primeiro elemento de molde;
Figura 3 é uma vista em elevação em corte de uma prensa deformação de segundo elemento de molde;
Figura 4 é uma vista de topo de um polímero de memória deforma ou de um suporte de combinação;
Figura 5 é uma vista em elevação em corte do suporte da Figura4, mostrado mantendo um polímero de memória de forma ou uma folha decombinação.
Figura 6 é uma descrição de um gabarito de alinhamento utiliza-do na formação dos elementos de molde empregando uma prensa ou umaferramenta ágil;
Figura 7 é uma vista em elevação em corte da prensa de forma-ção de primeiro elemento de molde operando em um polímero de memóriade forma ou uma folha de combinação;
Figura 8 é uma vista em elevação em corte da prensa de forma-ção de segundo elemento de molde operando em um polímero de memóriade forma ou uma folha de combinação;
Figura 9 é uma vista em elevação em corte da disposição deuma folha de SMP ou SMA em uma ferramenta ágil com um elemento denúcleo, antes da formação do elemento de molde;Figura 10 é uma vista em plano de topo da ferramenta ágil daFigura 9;
Figura 11 é uma vista em seção transversal aumentada de ummolde ágil;
Figura 12 é uma vista em elevação em corte de um molde pré-fundido;
Figura 13 é um acessório de compressão;
Figura 14 é um molde oftálmico desta invenção em uma ferra-menta ágil;
Figura 15 é um fluxograma de um processo para a fabricação eo uso do molde da invenção.
A presente invenção emprega unicamente um polímero de me-mória de forma (SMP) ou combinações de memória de forma (SMA), prefe-rencialmente, polímeros de memória de forma, como o material de constru-ção de um molde na fabricação de produtos oftálmicos, preferencialmente,lentes de contato. Os moldes podem compreender uma peça ou elementoou múltiplos. Preferencialmente, os moldes compreendem dois elementos demolde, dos quais pelo menos um elemento de molde compreende um SMPou uma SMA. Os termos "molde de lente oftálmica", "molde oftálmico", "mol-de" e "elemento de molde", "primeiro elemento de molde", "segundo ele-mento de molde", "curva dianteira", "molde de lente de curva dianteira", "cur-va traseira", "molde de lente de curva traseira" serão usados para se referi-rem aos moldes ou a partes do molde desta invenção, usados para a forma-ção de produtos oftálmicos.
Os polímeros e combinações de memória de forma tendo aspropriedades discutidas anteriormente podem ser utilizados na formação dosmoldes. Assim, os polímeros de memória de forma, os quais incluem políme-ros de poliuretano, homopolímeros de norborneno e copolímeros de norbor-neno e imidas alquiladas, ciano, alcoxiladas, mono- ou diesterificadas ouderivados de ácido carboxílico podem ser empregados. Além disso, o copo-límero pode incluir, como um comonômero, dimetanooctaidronaftaleno(DMON). Alternativamente, homopolímeros de DMON, bem como copolíme-ros de DMON e estireno, acenaftaleno ou diciclopentadieno, os quais podemser hidrogenados ou halogenados, podem ser empregados. Adicionalmente,o SMP pode compreender copolímeros de acrilato de estearila, ácido acrílicoou acrilato de metila.
O SMP usado para a formação do molde oftálmico, preferenci-almente, é uma resina de termofixação, curada por radiação ou calor.
As combinações de memória de forma também podem ser usa-das para a formação dos moldes desta invenção a serem usados na forma-ção de produtos oftálmicos. Essas combinações de memória de forma inclu-em Nitinol, a qual é uma combinação de níquel e titânio (NiTi)1 combinaçõesde cobre, alumínio e cobalto, e combinações de cobre - níquel - titânio -alumínio. O uso de polímeros de memória de forma é preferido em relação acombinações de memória de forma; portanto, a descrição abaixo pode sereferir aos polímeros de memória de forma e não às combinações de memó-ria de forma; entretanto, isso não tem por significado ser limitativo, e o termocombinação de memória de forma pode ser adicionado sempre que o termopolímero de memória de forma aparecer.
Embora os polímeros de memória de forma discutidos acimaestejam na contemplação da presente invenção, é preferido que o polímerode memória de forma, empregado na formação do molde da presente inven-ção, seja um SMP novo, um copolímero de estireno e um composto de viniladiferente de estireno. Este SMP é descrito no pedido co-pendente e deposi-tado concorrentemente, VTN-576, intitulado "Shape Memory Styrene Co-polymer", o qual é incorporado aqui como referência.
O SMP preferido é preparado a partir de uma mistura de reação,a qual inclui, além do estireno e do composto de vinila, um agente de reticu-lação e um iniciador e um polímero de modificação.
O segundo monômero, um composto de vinila diferente de estire-no, preferencialmente, é neodecanoato de vinila, benzoato de vinila, propionatode vinila, estearato de vinila, um metilestireno, o qual pode ser uma mistura de3-metilestireno ou 4-metilestireno, uma vinil piridina, a qual pode ser uma mistu-ra de 2-vinil piridina, 3-vinil piridina ou 4-vinil piridina, Iaurato de vinila,butirato de vinila, acetato de vinila, estearato de vinila, 2-furato de vinila, fe-nilacetato de vinila, vinil carbazol, acetato de 4-vinilbenzila, ácido 4-vinilben-zóico, vinil metil sulfona, éter vinil octadecílico, éter vinil isooctílico, N-vinil-2-pirrolidona, N-vinii-N-metilacetamida, 1-vinilimidazol, N-vinilformamida, N-vi-nilcaprolactama, vinil azolactona, N-viniluréia, estearato de 4-(vinilóxi)butila,benzoato de 4-(vinilóxi)butila, benzoato de 4-(viniloximetil)cicloexilmetila,acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de butila, acrilato de t-butila,metacrilato de butila, metacrilato de t-butila, acrilato de hexila, ácido acrílico,ácido metacrílico, acrilato de benzila, metacrilato de benzila, metacrilato de2-n-butoxietila, acrilato de 2-cianoetila, acrilato de cicloexila, metacrilato decicloexila, acrilato de decila, acrilato de diciclopentenila, acrilato de diciclo-penteniloxietila, metacrilato de diciclopenteniloxietila, acrilato de dodecila,metacrilato de dodecila, metacrilato de 2-etoxietila, acrilato de 2-etilexila,metacrilato de etila, acrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxietila,acrilato de isobornila, metacrilato de isobornila, acrilato de 2-(2-metoxietóxi)-etila, metacrilato de 2-(2-metoxietóxi)etila, acrilato de 2-metoxietila, metacri-lato de 2-metoxietila, acrilato de 2-metoxipropila, metacrilato de 2-metoxipro-pila, metacrilato de octila, acrilato de 2-fenoxietila, metacrilato de 2-fenoxietila, acrilato de fenila, acrilato de 2-feniletila, metacrilato de 2-feniletila, me-tacrilato de fenila, acrilato de propila, metacrilato de propila, acrilato de este-arila, metacrilato de estearila, acrilato de 2,4,6-tribromofenila, acrilato de un-decila ou metacrilato de undecila.
Dos compostos de vinila preferidos para uso na mistura de rea-ção do polímero de memória de forma da presente invenção, neodecanoatode vinila, benzoato de vinila, propionato de vinila, estearato de vinila, ummetilestireno, estearato de 4-(vinilóxi)butila ou uma vinil piridina são particu-larmente preferidos.
O agente de reticulação da mistura de reação de polímero dememória de forma é multifuncional, isto é, o agente de reticulação é umcomposto que tem uma funcionalidade polimerizável de pelo menos 2. Osagentes de reticulação no escopo da presente invenção incluem fumarato dedialila, carbonato de dialil diglicol, metacrilato de alila, ftalato de dialila, sube-rato de dialila, tetrabromoftalato de dialila, diacrilato de dietileno glicol, di-metacrilato de dietileno glicol, éter divinílico de dietileno glicol, N,N'-dimetacriloilpiperazina, dimetacrilato de 2,2-dimetilpropanodiol, pentaacrilatode dipentaeritritol, dimetacrilato de dipropileno glicol, tetraacrilato de di- trimetilolpropano, divinil glicol, sebacato de divinila, trimetacrilato de glicerol,1,5-hexadieno, diacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato de 1,6 hexanodiol, di-metacrilato de 1,6-hexanodiol, Ν,Ν'-metilenobismetacrilamida, dimetacrilatode 1,9-nonanodiol, tetraacrilato de pentaeritritol, triacrilato de pentaeritritol,pentaeritritol trialil éter, dimetacrilato de 1,5-pentanodiol, dimetacrilato de poli(propileno glicol), dimetacrilato de tetraetileno glicol, diacrilato de trietile-no glicol, dimetacrilato de trietileno glicol, éter divinílico trietileno glicol, tri-metacrilato de 1,1,1-trimetiloletano, éter dialílico de 1,1,1-trimetilolpropano,triacrilato de 1,1,1-trimetilolpropano, trimetacrilato de 1,1,1-trimetilolpropano,diacrilato de tripropileno glicol, 1,2,4-trivinilcicloexano, divinil benzeno, bis(2- metacriloxietil)fosfato, 2,2-bis(4-metacriloxifenil)propano, diacrilato de 1,3-butanodiol, diacrilato de 1,4-butanodiol, dimetacrilato de 1,3-butanodiol, di-metacrilato de 1,4-butanodiol, éter divinílico de 1,4-butanodiol, dimetacrilatode 1,4-cicloexanodiol, bis[4-(vinilóxi)butil]isoftalato, bis[4-(viniloximetil)cicloexilmetil]glutarato, bis[-(vinilóxi)butil]succinato, bis((4-((-vinilóxi)metil)cicloexil)metil)isoftalato, bis(4-vinilóxi)butil)tereftalato, bis[[(4-[vinilóxi)metil)cicloexil]metil]tereftalato, bis[4-vinilóxi)butil]adipato, bis[4-(vinilóxi)butil](metilenodi-1,4-fenileno)biscarbamato, bis[4-(vinilóxi)butil](4-metil-1,3-fenileno)biscarbamato, bis[4(vinilóxi)butil]1,6-hexanodiilbiscarbamato ou tris[4-(vinilóxi)butil]trimelitato.
Desses agentes reticulação preferidos, divinil benzeno, bis[4-(vinilóxi)butil]tereftalato e tereftalato de bis[[4-(vinilóxi)meti!]cicloexil]metil sãoparticularmente preferidos. Desses, divinil benzeno é mesmo mais particu-larmente preferido como o agente de reticulação.
O iniciador da mistura de reação pode ser um radical livre ou um iniciador iônico. Os iniciadores de radical livre no escopo da presente inven-ção incluem peróxidos orgânicos e compostos azo. Embora qualquer um dosperóxidos orgânicos comercialmente disponíveis possa ser utilizado, peróxi-do de terc-butila, hidroperóxido de terc-butila, peróxido de benzoíla, peróxidode dicumila e peróxido de lauroíla são particularmente preferidos. Os inicia-dores iônicos são preferencialmente iniciadores catiônicos. Os iniciadorescatiônicos preferidos incluem trifluoreto de boro, dietil eterato de trifluoreto deboro, tricloreto de alumínio e cloreto de estanho (IV).
Como estabelecido acima, a mistura de reação de SMP podeincluir um quinto componente opcional. Este quinto componente da misturade reação de polímero de memória de forma é opcional. Aquele componenteopcional é um polímero de modificação. O polímero de modificação atuacomo um ajustador de viscosidade e, adicionalmente, prove a tenacidaderequisitada para o polímero de memória de forma resultante.
O polímero de modificação da mistura de reação de polímero dememória de forma é um polímero termoplástico que é compatível com o po-límero formado pelo produto de reação de estireno e um composto de vinila.
Os polímeros compatíveis preferidos incluem polímeros de olefina e políme-ros de estireno. Os polímeros compatíveis particularmente preferidos inclu-em poliestireno, poli(estireno-co-butadieno), polietileno e polipropileno. Des-ses, o poliestireno é particularmente preferido como o polímero de modifica-ção na mistura de reação de polímero de memória de forma.
Os constituintes da mistura de reação de polímero de memóriade forma estão presentes de modo que o constituinte de monômero de esti-reno represente cerca de 30% a cerca de 95%, o monômero de vinila cons-titua entre cerca de 5% e cerca de 60%, o agente de reticulação constituaentre cerca de 0,5% e cerca de 5%, o iniciador esteja presente em uma con-centração na faixa entre cerca de 0,1% e cerca de 4% e o polímero de modi-ficação, se presente, represente entre cerca de 0,5% e cerca de 60%, todasas percentagens recitadas acima sendo em peso, com base no peso total damistura de reação de polímero de memória de forma.
Preferencialmente, os constituintes da mistura de reação de po-límero de memória de forma estão presentes nas seguintes faixas de con-centração, novamente reportadas como percentagem em peso, com base nopeso total da mistura de reação: monômero de estireno, cerca de 40% a cer-ca de 85%; monômero de vinila, cerca de 5% a cerca de 20%; agente dereticulação, cerca de 0,6% a cerca de 3%; iniciador, cerca de 0,5% a cercade 3%; e polímero de modificação, se presente, cerca de 5% a cerca de 50%.
Mais preferencialmente, os constituintes da mistura de reação depolímero de memória de forma incluem entre cerca de 50% e cerca de 80%de monômero de estireno; entre cerca de 5% e cerca de 14% de monômerode vinila; entre cerca de 1% e cerca de 2,5% de iniciador; e, se presente,entre cerca de 10% e cerca de 40% de polímero de modificação. Como pre-viamente, essas percentagens são em peso, com base no peso total damistura de reação de polímero de memória de forma.
A mistura de reação de polímero de memória de forma é polime-rizada pela reação da mistura a uma temperatura na faixa entre cerca de20°C e cerca de 150°C, e uma pressão na faixa entre cerca de 101,35 kPa(14,7 psi) e cerca de 344,74 kPa (50 psi), por um período de tempo na faixaentre cerca de 2 segundos e 4 dias, para a produção de um polímero dememória de forma reticulado.
Em uma modalidade preferida, a reação de polimerização, paraa produção do polímero de memória de forma de termofixação da presenteinvenção, ocorre a uma temperatura na faixa entre cerca de 50°C e cerca de110°C, e a uma pressão na faixa entre cerca de 101,35 kPa (14,7 psi) e cer-ca de 172,37 kPa (25 psi), por um período entre cerca de 1 minuto e 3 dias.
Mais preferencialmente, as condições de reação de polimeriza-ção usadas para a formação da folha de polímero de memória de forma queé formada a partir da mistura de reação de polímero de memória de formasão como se segue: uma temperatura na faixa entre cerca de 65°C e cercade 75°C, uma pressão de cerca de 101,35 kPa (14,7 psi) por um períodoentre cerca de 4 horas e cerca de 1,25 dia.
O molde desta invenção compreendendo SMP e SMA pode terqualquer formato útil para a formação de um produto oftálmico.
Uma modalidade de um molde desta invenção é mostrada naFigura 1. A Figura 1 mostra um molde 110, que compreende um primeiroelemento de molde 112 e um segundo elemento de molde 114. O molde 110é mostrado com o primeiro e o segundo elemento de molde 112, 114 monta-dos para a formação de uma cavidade 113, na qual um material de formaçãode lente é, preferencialmente, dosado antes da modalidade dos elementos de molde. Após a modalidade dos elementos de molde para a formação domolde 110, o material de formação de lente, preferencialmente, é curado oureticulado para a formação de um produto oftálmico. A superfície 116 doprimeiro elemento de molde 112 e a superfície 115 do segundo elemento demolde 114 são superfícies oticamente críticas (também referidas aqui como as superfícies de formação ótica) do molde, porque elas são as superfíciesdo molde que contatam o material de formação de lente, e aquelas superfí-cies 115, 116 imprimem as características óticas ao produto oftálmico for-mado no molde 110. Por "características óticas" se quer dizer uma ou maiscorreções esféricas, asféricas, tóricas, de curvatura cilíndrica ou de uma ou- tra frente de onda, e similares e combinações das mesmas.
O primeiro e o segundo elemento de molde 112, 114 são mos-trados compreendendo flanges opcionais 118, 117. Como mostrado, o molde110 é adequado para a fabricação de lentes de contato. Para a formação delentes de contato, o primeiro elemento de molde 112 pode ser referido como o molde de lente de curva dianteira ou a curva dianteira, e o segundo ele-mento de molde 114 como a curva traseira ou o molde de lente de curva tra-seira, e o molde 110 pode ser referido como um conjunto de lentes. Na téc-nica anterior, as curvas dianteiras e as curvas traseiras, freqüentemente, sãofeitas por moldagem por injeção, como descrito no "Antecedentes da Inven- ção".
Esta invenção será descrita com referência à modalidade prefe-rida usada na formação de lentes de contato; entretanto, é compreendidoque os moldes desta invenção podem ser usados para a fabricação de ou-tros produtos oftálmicos.
A fabricação dos moldes compreendendo um polímero de me-mória de forma é realizada por métodos que podem tirar vantagem das pro-priedades únicas desses polímeros. Em uma modalidade preferida, o moldede lente de contato de polímero de memória de forma é preparado em ummétodo de formação a quente, no qual uma folha, preferencialmente emformato de disco, embora outros formatos possam ser usados, de um polí-mero de memória de forma é formada no formato de molde de lente de con-tato desejado, correspondente à lente de contato desejada a ser formadausando-se o molde, por meio de uma prensa. O termo "prensa" é usado paraa descrição de um dispositivo usado para a conformação do SMP. A prensacompreende pelo menos uma superfície que contata o SMP.
Uma modalidade da prensa usada na presente invenção é comomostrado nas Figuras 2 e 3, e constitui uma prensa de formação de segundoelemento de molde ou uma segunda prensa 1 e uma prensa de formação deprimeiro elemento de molde ou primeira prensa 7. A segunda prensa 1 incluium elemento de curva de base 2 e um elemento de núcleo 4. A primeiraprensa 7 inclui um elemento de curva dianteira 6 e um elemento de núcleo 8.
O elemento de curva de base 2 e o elemento de curva dianteira 6 podem serformados por ponto de diamante girando e/ou polimento de um metal apro-priado, por exemplo, latão. Alternativamente, o metal pode ser revestido comum metal, por exemplo, revestido com níquel. Preferencialmente, a suavida-de do elemento de curva de base 2 e do elemento de curva dianteira 6 é talque a rugosidade superficial desses elementos não seja maior do que umarugosidade média quadrática (RMS) de cerca de 20 nanômetros. É enfatiza-do que o elemento de curva de base 2 e o elemento de curva dianteira 6 dasprensas 1, 7 definem as superfícies 115, 116 do segundo e do primeiro ele-mentos de molde 114, 112, respectivamente, que são as superfícies otica-mente críticas do molde, porque aquelas superfícies do molde contatam omaterial de formação de lente moldado nas lentes. Embora as superfícieslisas 3 e 5 do elemento de curva de base 2 e do elemento de curva dianteira6, respectivamente, sejam descritas como esféricas, elas podem ser de for-mato tórico, de formato bifocal, conformadas para corrigirem aberrações defrente de onda, ou de um outro formato refletindo outros projetos de lente decontato.
Os elementos de núcleo 4, 8 da segunda e da primeira prensasde formação de molde 1, 7 são descritos nos desenhos como sólidos. Oselementos de núcleo 4, 8, preferencialmente, são feitos de elastômeros oumetais ou de uma combinação desses materiais. Os elementos de núcleo 4,8 podem compreender os mesmos metais usados para a fabricação do ele-mento de curva dianteira 6 e do elemento de curva de base 2. A superfíciedos elementos de núcleo 4, 8, tipicamente, não está sujeita a qualquer exi-gência de suavidade.
Em uma outra modalidade, o elemento de núcleo não é um ele-mento sólido, mas é provido por uma pressão de gás ou similar. Em umamodalidade preferida, o gás é ar, com a provisão do gás ser inerte à medidaque ele não reage com o material de SMP. Alternativamente, um vácuo podeser aplicado nos lados de elemento de curva de base 2 ou de elemento decurva dianteira 6 das prensas, para se puxar a folha de polímero de memóriade forma contra o elemento de curva de base ou o elemento de curva dian-teira. A chave é o diferencial de pressão através da compressão ou da tra-ção da folha contra o elemento de curva de base ou o elemento de curvadianteira.
Em operação, por exemplo, com referência à segunda prensa deformação de elemento de molde 1, uma folha de polímero ou combinação dememória de forma 12 é formada em um segundo elemento de molde, en-quanto é mantida por um suporte de polímero ou combinação de memóriade forma 10 (mostrado nas Figuras 4 e 5) entre o elemento de núcleo 4 e oelemento de curva de base 2 tendo a superfície lisa 3. A folha de SMP, pre-ferencialmente, é uma folha plana, e mostrada como redonda; entretanto,outros formatos podem ser usados. A folha de SMP 12 é inserida no suporte10, como mostrado nas Figuras 4 e 5. O suporte 10 é acomodado em umgabarito de alinhamento 15, mostrado na Figura 6. O suporte 10 eficazmentemantém a folha de SMP 12 em suas bordas 33, de modo que as bordas 33da folha de SMP 12 formem o flange 117 do elemento de molde 114. O su-porte 10 mantém as bordas 33 da folha de SMP em uma posição fixa, en-quanto a porção central 34 da folha 12 é conformada na forma de um ele-mento de molde 114. O suporte 10 mantém a folha de SMP 12 sem restringira deformação da porção central 34 da folha 12. Em seguida, o elemento decurva de base 2 e o elemento de núcleo 4 são introduzidos no gabarito dealinhamento 15 discutido abaixo. Antes de qualquer contato com a folha deSMP, a temperatura da folha de SMP é elevada para ou acima da tempera-tura de transição vítrea do SMP. O SMP pode ser aquecido para uma tempe-ratura acima da sua temperatura de transição vítrea pela exposição da folhade SMP a uma radiação, tal como uma radiação de IV, um gás quente, oupor condução (aquecendo-se o suporte). A temperatura do SMP, preferen-cialmente, deve ser aquecida para e mantida em uns poucos graus acima datemperatura de transição vítrea, porque um aquecimento adicional prova-velmente não mudaria o módulo (rigidez) do material e apenas aumentaria otempo de aquecimento e as exigências de energia. Após o aquecimento doSMP, o elemento de curva de base 2 é prensado no elemento de núcleo 4,sob uma pressão apropriada. Após um curto período de tempo, a temperatu-ra da prensa 1 é, mediante isso, reduzida para abaixo da temperatura detransição vítrea do SMP por um período de tempo suficiente para o SMP cairpara uma temperatura abaixo de sua temperatura de transição vítrea. Aamostra pode ser resfriada, por exemplo, pela remoção da fonte de aqueci-mento apenas, removendo-se a fonte de calor e expondo-se a amostra a umfluxo de gás de resfriamento, ou pela remoção da fonte de aquecimento epela passagem de fluido de resfriamento através do elemento de curva debase 2. A temperatura do SMP deve ser reduzida para uns poucos grausabaixo da temperatura de transição vítrea. Um resfriamento adicional prova-velmente apenas aumentaria o tempo de resfriamento. Neste momento, osuporte 10 é removido do gabarito 15, e a folha de SMP deformada 12, naforma de um segundo elemento de molde 114, é removida do suporte 10.
Um procedimento similar ocorre na formação do primeiro ele-mento de molde 112. Aquele elemento de molde é preparado de forma idên-tica, exceto pelo fato de a superfície torneada de ponto de diamante, polidaou revestida com níquel 5 do elemento de curva dianteira 6 cooperar comum elemento de núcleo 8 da prensa de formação de curva dianteira 7, para aformação de um primeiro elemento de molde 112 tendo uma superfície oti-camente crítica 116, como mostrado na Figura 1.
O processo de formação de molde acima é mais bem realizadoempregando-se um gabarito de alinhamento 15.0 gabarito de alinhamento15 inclui um elemento de topo 22 e um elemento de fundo 23, que definemuma abertura de cavidade 24 entre eles. Os elementos de topo e de fundo22 e 23 têm uma abertura alinhada 25. O suporte 10 é acomodado na aber-tura de cavidade 24. O suporte 10 inclui uma abertura 11, a qual é alinhadano gabarito de alinhamento 15, de modo que as aberturas 11 e 25 estejamem alinhamento. Os elementos de prensa se adaptam nas aberturas 11 e25, de modo que os elementos de prensa estejam alinhados um em relaçãoao outro e em relação ao suporte de SMP 10. O segundo elemento de moldeé mostrado sendo formado na prensa 1 no gabarito 15 na Figura 7. O primei-ro elemento de molde é mostrado sendo formado na prensa 7 no gabarito 15na Figura 8.
Os elementos das prensas e os elementos de qualquer uma dasoutras modalidades descritas abaixo para a formação do molde desta inven-ção podem ser colocados em contato para fins de formação do molde usan-do-se quaisquer meios de contato adequados, incluindo, sem limitação, mo-tores escalonados, acionamentos de fuso, ou similares, e combinações dosmesmos.
Um outro método de fabricação de um molde oftálmico compre-endendo um polímero de memória de forma é pelo uso de um molde defor-mável ágil, como descrito no pedido de origem U.S. N2 de Série 09/649.635.Para evitar confusão entre o molde que está sendo reivindicado aqui e omolde ágil descrito no pedido de origem e descrito adicionalmente aqui, omolde ágil será referido aqui como uma "ferramenta ágil". A ferramenta ágil,preferencialmente, é usada para a fabricação de um molde oftálmico ou deum elemento de molde oftálmico, o qual, então, é usado para a fabricaçãode um produto oftálmico. A ferramenta ágil compreende uma superfície demoldagem que é capaz de ser deformada. A superfície de moldagem da fer-ramenta ágil é deformada por meios de ajuste.
Um tipo de ferramenta ágil útil na fabricação dos moldes destainvenção compreende uma camada a qual pode ser um compósito de mate-riais ou camadas, das quais o lado não de moldagem ou a superfície não demoldagem da camada ou superfície de moldagem da ferramenta ágil contatao SMP que forma o molde oftálmico. Pelo menos uma porção da superfície de moldagem da ferramenta ágil é capaz de ser deformada e tem um primei-ro formato, que pode ser qualquer formato, mas, convenientemente, é de umformato côncavo ou convexo, tendo um primeiro raio de curvatura Ri. Estaporção deformável da superfície de moldagem da ferramenta ágil é capaz deser deformada pela ação do meio de ajuste, preferencialmente contra a su- perfície não de moldagem da ferramenta ágil, de modo que a porção defor-mável assuma um segundo formato, que é desejado para ser impresso apelo menos uma porção da superfície do molde oftálmico a ser produzido naferramenta ágil. O segundo formato da superfície de moldagem da ferra-menta ágil imprime as características óticas desejadas ao molde.
Como estabelecido anteriormente, "características óticas" têmpor significado um ou mais aberrações esféricas, asféricas, tóricas, ou decurvatura cilíndrica, ou de uma outra frente de onda e similares e combina-ções das mesmas. A característica ótica impressa dependerá das aberra-ções do olho do usuário da lente que se deseja corrigir. A ferramenta ágil éadequada para a produção de moldes para a produção de produtos oftálmi-cos para a correção de qualquer aberração de frente de onda do olho, signi-ficando qualquer desvio de uma frente de onda esférica. Essas aberraçõesincluem, sem limitação, astigmatismo, falta de foco, coma, aberrações esfé-ricas, distorção e similares. Essas aberrações também podem ser definidasusando-se polinômios de Zernike.
A camada e/ou pelo menos a superfície de moldagem da ferra-menta ágil podem ser formadas por qualquer material capaz de ser defor-mado, capaz de suportar as tensões impostas pelo processo de fabricaçãode molde de SMP ou SMA, e capaz de quando deformado manter um for- mato adequado para a impressão das características óticas desejadas aomolde a ser formado usando-se a ferramenta ágil. A superfície da ferramentaágil deve ser deformável e não reativa ao SMP ou à SMA usada para a for-mação do elemento de molde na ferramenta ágil. Os materiais adequadosde camada ou superfície de moldagem de ferramenta ágil incluem, sem li-mitação, metais, polímeros, polímeros metalizados e similares e combina-ções dos mesmos. Os exemplos desses materiais são alumínio, ouro, latãoe metais de níquel, polímeros de poliolefina incluindo, sem limitação, polieti-leno e polipropileno, tereftalato de polietileno, polímeros de silicone, políme-ros eletroativos, tais como polianilinas, polipirróis, composições de matriz demetal de polímero de troca de íon e similares, polímeros de memória de for-ma tais como poliuretanos segmentados, e qualquer um dos outros SP'sdescritos anteriormente, cerâmicas tais como carbureto de silício, combina-ções de memória de forma, tal como nitinol e similares e combinações dosmesmos. Esses materiais estão comercialmente disponíveis ou os métodospara a sua produção são conhecidos.
A superfície de moldagem de ferramenta ágil, preferencialmente,tem um acabamento de superfície de qualidade ótica se ela contatar a(s)superfície(s) oticamente crítica(s) do molde de SMP ou SMA. A superfícienão de moldagem da ferramenta ágil não precisa ter um acabamento dequalidade ótica. Entretanto, a superfície não de moldagem da ferramenta ágildeve ser suficientemente maleável, flexível e durável para permitir seu con-tato repetido e uma ação sobre ela pelos meios de ajuste, e pode ser forma-da a partir de um elastômero ou similar.
Preferencialmente, a superfície de moldagem da ferramenta ágil,unicamente ou em combinação com a superfície não de moldagem da fer-ramenta ágil, é na forma de uma membrana, mais preferencialmente, deuma membrana polimérica. Em uma modalidade mais preferida, a superfíciede moldagem é uma membrana de um tamanho e formato adequados para aprodução de uma lente de contato macia e tem cerca de 0,5 a cerca de5000, preferencialmente, de 1 a cerca de 1000 mícrons de espessura.
Os meios de ajuste podem contatar a superfície não de molda-gem da ferramenta ágil da invenção sob condições adequadas para a de-formação da porção deformável da superfície de moldagem da ferramentaágil até o formato desejado. Os meios de ajuste podem ser qualquer meiocapaz de manipular e deformar a porção deformável da superfície de molda-gem da ferramenta ágil até o grau necessário para a obtenção da configura-ção desejada da superfície de moldagem da ferramenta ágil. Os exemplosdesses meios de ajuste incluem, sem limitação, fluidos, microatuadores, taiscomo atuadores piezelétricos, micromotorizados ou microatuadores hidráuli-cos, atuadores magneto-restritivos, atuadores eletrostáticos, polímeros ele-troativos, e similares, que se movem em resposta a um sinal de entrada. Porexemplo, pela variação da voltagem aplicada a uma série de microatuadorespiezelétricos, a porção deformável da superfície de moldagem pode serdeslocada, de modo que ela assuma um formato desejado. Um arranjo depinos ou de tubos concêntricos, onde cada pino ou tubo é capaz de ter suaaltura individualmente ajustada em relação a um nível de referência e trava-do no lugar para, desse modo, formar o formato desejado, pode ser usadocomo o meio de ajuste.
Em modalidades nas quais microatuadores nas ferramentaságeis são usados para a formação dos moldes desta invenção, um espaça-mento dos atuadores pode ser determinado pela exigência de resolução dasuperfície do molde a ser formado pela ferramenta ágil e, finalmente, do pro-duto oftálmico a ser formado pelo molde. As exigências de resolução serãodeterminadas pelos aspectos que se deseja imprimir sobre a superfície domolde e/ou da lente. Os meios de ajuste podem ser usados em combinaçãocom calor, para alteração do formato da superfície de moldagem da ferra-menta ágil. O uso de calor será requerido se a superfície de moldagem daferramenta ágil também compreender um SMP ou uma SMA. A Tg do SMPou da SMA que é usado como a superfície deformável da ferramenta ágildeve ser mais alta do que aquela da SMA usada para a formação do moldede lente oftálmica.
As Figuras 9 e 10 mostram uma ferramenta ágil de exemplo 210usada para a fabricação de um molde da invenção, compreendendo um po-límero de memória de forma ou uma combinação. A ferramenta ágil tem umacamada 220 a qual pode ser um material único ou pode compreender váriosmateriais ou camadas tendo uma superfície de moldagem côncava 213 euma superfície não de moldagem convexa 214. Um invólucro 211 é mostra-do suportando a ferramenta ágil 210. Um arranjo de microatuadores 218 émostrado contatando a superfície não de moldagem 214, os quais atuamcomo os meios de ajuste. A superfície de moldagem 213 tem uma porção 215 que é deformável e de um primeiro formato de um raio de curvatura Ri,cujo raio mudará mediante a atuação dos meios de ajuste. Adicionalmente,como mostrado, a superfície de moldagem 213 tem áreas 216 e 217, cadauma tendo um raio de curvatura fixo. A área 216 é contínua com e se esten-de em torno da porção 215. A área 217 é contínua com e se estende em torno da área 216. Os moldes a serem formados pelas áreas 216 e 217 sãoaqueles que formarão as porções da lente fora da zona ótica da lente. Emuma modalidade alternativa, as áreas 216 e 217 também podem ter raios decurvatura não fixos e estarem sujeitas aos meios de ajuste. Quando a plura-lidade de atuadores 218 é atuada e move a superfície não de moldagem 214, isso faz com que a porção deformável 215 da superfície de moldagem213 seja deformada até o formato desejado.
A ferramenta ágil 210 das Figuras 9 e 10 é usada, preferencial-mente, para a formação de um segundo elemento de molde ou uma curvatraseira. Para fins de moldagem de um elemento de molde, um elemento de núcleo 4 complementar à ferramenta ágil 210 pode ser usado, como mostra-do na Figura 9. Uma outra ferramenta ágil (não-mostrada) pode ser usadacom um elemento de núcleo complementar (não-mostrado), para a formaçãodo primeiro elemento de molde ou da curva dianteira, similar ao uso do parde prensas mostrado nas Figuras 1 e 2 para a fabricação de elementos de molde. Entretanto, uma ferramenta ágil única que pode ajustar amplamentesua superfície de moldagem de convexa para côncava poderia ser usada emcombinação com um ou mais elementos de núcleo para a formação de am-bos os elementos de molde, se desejado.
Após a superfície atuada 213, cujo formato é controlado pelos meios de ajuste 218, ser regulada para o formato desejado, o material deSMP 12, o qual pode ser plano ou pré-formado em um formato esférico outórico, é introduzido na ferramenta ágil 210 de uma maneira que pode seranáloga ao método empregado no processo de prensa. Isto é, um gabaritode alinhamento 15, no qual um suporte de SMP 10 é disposto, é utilizadopara a disposição do SMP 12 entre um elemento de núcleo 4 e a superfíciede moldagem 213. Mediante a disposição do SMP 12 em uma ferramenta ágil 210, e após a temperatura do SMP ser elevada para ou acima da tempe-ratura de transição vítrea do SMP, o elemento de núcleo 4 prensa o SMP 12em contato com a superfície atuada 213, na pressão requisitada. A tempe-ratura, então, é reduzida para abaixo da temperatura de transição vítrea doSMP, preferencialmente para a temperatura ambiente, até a temperatura do SMP diminuir abaixo de sua temperatura de transição vítrea, e, então, oelemento de núcleo 4 é elevado do SMP 12. Então, o SMP 12, no formato deuma metade de molde de lente de contato, é removido da ferramenta ágil213. O mesmo processo pode ser repetido para a formação de um primeiroelemento de molde usando-se uma ferramenta ágil conformada para a for- mação do primeiro elemento de molde (não-mostrado).
Alternativamente, ao invés de ou além de se regular a superfícieatuada 213, cujo formato é controlado pelos meios de ajuste 218, para oformato desejado antes da introdução da folha de SMP no molde ágil, osmeios de ajuste 218 podem ser mudados, enquanto a folha de SMP estiver em contato com o molde ágil.
Em modalidades alternativas para a fabricação do molde destainvenção, usando-se uma ferramenta ágil, o elemento de núcleo 4, comomostrado na Figura 9, pode ser substituído por um fluxo de gás (não-mostrado), ou por um vácuo (não-mostrado) feito na superfície 218 da folha 12. Em modalidades nas quais uma pressão de gás é usada para se prensara folha 12 contra a superfície de moldagem 213, de modo que a folha 12tome o formato da superfície de moldagem 213, a superfície de formaçãoótica do molde pode ser formada em qualquer uma das superfícies 218 ou219 da folha 12. Se a superfície de formação ótica for formada na superfície 219 da folha 12, a camada 220 da ferramenta ágil 210 pode ou não ser usa-da. (Na realidade, se a rugosidade superficial dos meios de ajuste sem qual-quer camada for baixa o bastante, embora isso complicasse a fabricaçãodos meios de ajuste, a camada do molde ágil seria opcional, mesmo se asuperfície de formação ótica do molde fosse a superfície prensada contra osmeios de ajuste). É preferido nas modalidades que usam pressão de gáscomo o elemento de núcleo que a superfície de formação ótica do SMP 12não contate qualquer superfície sólida que imprima suas imperfeições su-perficiais à superfície de formação ótica do molde e, desse modo, à lentefeita usando-se o molde. A superfície de formação ótica de um molde, isto é,a superfície do molde que contata o material de formação de lente, preferen-cialmente, tem uma rugosidade superficial média quadrática de não mais doque cerca de 20 nanômetros. Presentemente, acredita-se que os métodosque usam pressão de gás como o elemento de núcleo e, durante os quais asuperfície de formação ótica não é contatada por quaisquer sólidos, provêemas superfícies de formação ótica mais lisas, porque a suavidade da superfí-cie do elemento de molde resultante é igual àquela do material de partida (afolha 12), a qual, tipicamente, está bem abaixo de 20 nm RMS.
Note que na modalidade que emprega uma prensa, onde o ele-mento de núcleo foi provido por uma pressão de ar ou gás, como descritoanteriormente, a superfície de formação ótica não foi contatada pelo ar ougás; contudo, aquela modalidade poderia ser modificada para se prover quea superfície de formação ótica pudesse ser uma contatada pelo ar ou gás,para a provisão dos benefícios recém-descritos. Adicionalmente, em qual-quer uma dessas modalidades que usam um fluxo de gás que, preferencial-mente, é inerte ao SMP, o fluxo de gás pode ser usado para se aquecer e/ouresfriar o SMP no processo de formação do molde compreendendo o SMP.O gás preferido para essas modalidades é o ar. Entretanto, se o ar reagircom o SMP empregado, então, um gás inerte de baixo custo, tal como nitro-gênio, pode ser alternativamente utilizado.
Como descrito anteriormente para as outras modalidades, emuma operação específica, a matriz ágil é pré-ajustada, por um ajuste especí-fico de meios de ajuste, para o formato desejado da folha de SMP 12, quan-do formada em um elemento de molde. A folha de SMP 12 pode ser dispostaem um suporte 10 e em um gabarito de alinhamento 15. O gabarito é usadopara se centralizar a folha de SMP 12 em relação à matriz ágil. A folha deSMP1 grampeada em suas bordas no suporte 10, o qual é disposto no gaba-rito de alinhamento 15, é aquecida acima de sua temperatura de transiçãovítrea. A etapa de aquecimento pode ser provida por condução, isto é, por aquecimento direto, por meios tais como a provisão do grampo com um meiode aquecimento; por convecção, isto é, usando-se um gás aquecido; ou porradiação, por exemplo, por um aquecimento com infravermelho (IV). Dessesmeios de aquecimento, o aquecimento por radiação, devido à velocidade naqual o SMP pode ser aquecido, é preferido. O material de SMP é aquecido na ou acima da temperatura de transição, é submetido a um fluxo de gásinerte à alta pressão, por uma aplicação de um vácuo ou ambos. A pressãoe a velocidade do fluxo de gás são tais que a folha de SMP 12 assume oformato definido pelos meios de ajuste ou pela superfície de moldagem, sepresente, transferidas para o lado do SMP 12 exposto ao fluxo de gás. Emuma modalidade alternativa, uma fonte de vácuo pode suplementar ou subs-tituir o fluxo de gás. Mediante a formação do formato desejado, a amostra deSMP é resfriada para a temperatura ambiente, pela remoção da fonte decalor, para se "travar" no formato desejado. As bordas grampeadas, as quaisformam um flange para as metades de molde de lente de contato, são Iibe-radas e o molde de lente de contato de SMP formado é removido.
Em uma outra modalidade desta invenção, os moldes de lentecompreendendo SMP ou SMA podem ser formados em uma ferramenta ágilcompreendendo um meio de ajuste que é um meio de deformação de campomagnético mecânico. Nesta modalidade, uma primeira superfície magnética contata a camada da ferramenta ágil. Preferencialmente, a superfície mag-nética é de um formato que é complementar à camada da ferramenta ágil. Asuperfície magnética pode ser construída de qualquer material magnéticocapaz de suportar o ambiente de processo de moldagem e, preferencial-mente, é de um material que é capaz de ser física e quimicamente ligado à superfície não de moldagem da ferramenta ágil. Os materiais adequadosincluem, sem limitação, aços ferrosos magnéticos, alnicos fundidos ou sinte-rizados, ferritas ligadas ou sinterizadas, "lodex", combinação P-6, "cunife","cunico", "vicalloy', "remalloy", cobalto e platina, misturas de cobalto e terrasraras, e similares e combinações dos mesmos. Alternativamente, com a se-leção apropriada de materiais a superfície magnética pode ser a superfíciede moldagem.
Uma segunda superfície magnética é levada para uma proximi-dade suficiente com a primeira superfície magnética, para se exercer umaforça magnética sobre a primeira superfície, que é eficaz para se imprimirum formato desejado na primeira superfície magnética e, através daquelaprimeira superfície magnética até a superfície de moldagem da ferramentaágil. A segunda superfície magnética pode ser posicionada por qualquermeio de posicionamento conveniente, incluindo, sem limitação, um braçorobótico, um grampo, um braço mecânico ajustável, ou similar ou uma com-binação dos mesmos. Uma ou ambas primeira e segunda superfícies mag-néticas podem ser formadas de uma série de eletroímãs.
A Figura 11 mostra uma modalidade alternativa da invenção, naqual os meios de ajuste de uma ferramenta ágil usada para a formação deum elemento de molde da invenção é um meio de deformação de campomagnético. A superfície de moldagem 213 tem uma porção deformável 215.A superfície não de moldagem 214 está em contato com seu primeiro mate-rial magnético 221. Um segundo material magnético 222 é colocado em pro-ximidade com o primeiro material magnético 221 por um braço mecânico223, cujo braço é montado de forma móvel de modo que ele possa ser ma-nipulado nas direções mostradas pelas setas. Uma força magnética é exer-cida sobre o material 221 pelo material 222, resultando na deformação domaterial 221 e da superfície de moldagem deformável 215. Embora não-mostrado, as ferramentas ágeis, preferencialmente, têm um mecanismo deretroalimentação, tal como uma técnica interferômica usada para a alimenta-ção de uma informação para trás para os meios de ajuste referentes à posi-ção e ao formato da superfície de moldagem, da superfície não de molda-gem ou de ambas.
Em uma outra modalidade, um molde oftálmico compreendendoum SMP pode ser fabricado para incorporar atuadores intrínsecos. Os atua-dores intrínsecos são áreas discretas do molde, compreendendo o SMP1 quepode ser ativado por calor, que pode ser individualmente aplicado aos atua-dores intrínsecos, para se fazerem mudanças precisas na superfície do mol-de usado para formar o produto oftálmico. As mudanças precisas são con-troladas pelo tamanho dos atuadores intrínsecos, pela composição dos atu-adores intrínsecos e pelo número de atuadores intrínsecos aquecidos. Ummétodo de preparação do material de SMP tendo atuadores intrínsecos éilustrado nas Figuras 12, 13 e 14. Na Figura 12, o SMP é fundido em ummolde pré-fundido 70, para a formação de uma pré-forma 79 formada nomolde pré-fundido 70. (O método difere das outras modalidades, como des-crito, as quais começaram com uma folha de SMP que tinha sido fundida emum molde plano, preferencialmente por um molde plano de dois lados tendopelo menos uma superfície de qualidade ótica para a formação da folha (istoé, uma pré-forma plana)). O molde pré-fundido 70, como mostrado, provêuma pré-forma esférica 79, embora outros formatos possam ser formados aoinvés disso. O molde pré-fundido 70 compreende duas partes, a primeiraparte 75 e a segunda parte 76. As primeira e segunda partes 75 e 76 podemcompreender quaisquer materiais, por exemplo, metal ou vidro; entretanto,se for preferido prover uma superfície ótica à pré-forma 79, pelo menos nasuperfície contatando a primeira parte 75, portanto, um vidro ou metal tendoum acabamento superficial ótico deve ser usado para a formação da primei-ra parte 75 do molde pré-fundido 70. A segunda parte 76 tem um arranjo oualgum conjunto de pequenos aspectos 71, que provêem projeções 72 nasuperfície da pré-forma 79. As projeções 72 estão presentes na superfície dapré-forma 79 oposta à superfície que provê a superfície de formação ótica domolde oftálmico que a pré-forma 79 será modificada para se tornar. As pro-jeções 72 podem ter dimensões que se estendem a partir de uns poucosmícrons até centenas de mícrons. Uma vez que a pré-forma 79 tenha sidoformada no molde pré-fundido 70, ela é removida e adicionalmente proces-sada, como mostrado na Figura 13.
A pré-forma 79, então, é preferencialmente colocada em umacessório de compressão 81, que tem uma reentrância em formato de taça83, similar ao formato da pré-forma 79, no qual a pré-forma é colocada. Oflange 77 da pré-forma 79 seria grampeado ao acessório 81 por meios degrampeamento (não-mostrados). A pré-forma de SMP será aquecida atéuma temperatura acima de sua temperatura de transição vítrea e, então, compactada entre o acessório 81 e uma mão de almofariz 82 conformadapara complementar o acessório 81, ambos os quais podendo ser de formatoesférico, tórico ou de outro formato. O acessório 81 e a mão de almofariz 82comprimem as projeções 72, enquanto retêm o formato geral da pré-forma79. A pré-forma 79 seria subseqüentemente resfriada para abaixo de suatemperatura de transição vítrea e removida do acessório 81. As projeções 72não se projetariam mais tão longe a partir da superfície da pré-forma 79,mas atuariam como atuadores intrínsecos 85 na pré-forma 79, que seriausada para a conformação da superfície de formação ótica 84 da pré-forma79, como mostrado na Figura 14.
A mão de almofariz 82 poderia ser formada de metal (por exem-plo, latão) que tivesse sido torneado em ponto de diamante ou vidro, demodo que tivesse uma rugosidade superficial de 20 nm RMS, ou melhor.Também é possível que a pré-forma de SMP 79 e as projeções 72 pudes-sem ser comprimidas usando-se pressão de ar para uma substituição da mão de almofariz 82.
A pré-forma 79 pode ser usada como um molde oftálmico ouusada para a formação de um molde oftálmico desta invenção. A superfície84 da pré-forma 79, preferencialmente, é formada para prover característicasóticas e/ou, preferencialmente, pode ser mudada através dos atuadores in- trínsecos 85, para a provisão de características óticas personalizadas. A su-perfície de pré-forma 84 poderia ser modificada pelo aquecimento de cadaatuador intrínseco 85 individualmente até uma temperatura acima da Tg doSMP, como necessário, usando-se uma fonte de aquecimento local, indicadapelas setas 86 na Figura 14. Esta fonte de aquecimento local 86 poderia ser um laser de CO2, ou um arranjo de bobinas de microaquecimento. O aque-cimento ocorreria por algum período de tempo referido como o tempo deespera de aquecimento e, então, o atuador intrínseco 85 seria deixado res-friar até uma temperatura abaixo da Tg do SMP. Após o aquecimento e oresfriamento do atuador intrínseco 85, o formato da superfície 84 na área doatuador intrínseco 85 que foi aquecida mudaria. O aquecimento do atuadorintrínseco 85 faria com que ele recuperasse seu formato original, parcial ouinteiramente, dependendo do tempo de aquecimento total.
O aquecimento dos atuadores intrínsecos 85, preferencialmente,ocorre em uma ferramenta ágil 90, mostrada na Figura 14. A pré-forma 79 égrampeada na ferramenta ágil 90 por meios de grampeamento (não-mostrados). A ferramenta ágil 90 tem um arranjo de aquecedores 86, osquais são os meios de ajuste na ferramenta ágil. A ferramenta ágil 90 tam-bém provê uma superfície de moldagem 91 para a pré-forma ser prensadacontra, de modo que conforme o atuador intrínseco aquecido 85 recuperarseu formato original ele empurre contra a superfície de moldagem do moldeágil 90, desse modo empurrando e elevando a superfície 84 do molde delente 79. Pelo aquecimento de um ou mais dos atuadores intrínsecos 85 demodo conforme, o formato de molde de lente desejado pode ser obtido. Al-ternativamente, os meios de ajuste poderiam ser um aquecedor único, quepoderia ser movido através de um robô controlado por computador e posici-onado abaixo dos atuadores intrínsecos a serem aquecidos.
A Figura 14 mostra a pré-forma 79, que será usada em um mol-de oftálmico após a remoção da ferramenta ágil 90, para a qual o atuadorintrínseco 85' foi aquecido pela fonte de aquecimento 86' e a superfície 84do molde, desse modo, foi modificada.
Os atuadores intrínsecos e o balanço da pré-forma ou do moldeoftálmico podem compreender os mesmos polímeros de memória de formaou polímeros de memória de forma diferentes. Alternativamente, os atuado-res intrínsecos podem compreender um polímero de memória de forma e obalanço da pré-forma pode compreender um material alternativo que não éum polímero de memória de forma, que é compatível com o material de po-límero de memória de forma.
Nas ferramentas ágeis as quais podem ser usadas para a formação dos moldes da invenção, sinais de entrada para os meios de ajustepodem ser, e preferencialmente são, as distorções ou aberrações do olhopara as quais a lente está sendo fabricada. Sensores de frente de onda clí-nicos, tais como aberroscópicos, dispositivos de Hartmann-Shack e arranjosde espelho capazes da medição dessas aberrações estão comercialmentedisponíveis. Os dados de frente de onda, ou as aberrações medidas, podemser representados por um conjunto de coeficientes matemáticos, tais comocoeficientes de Zernike, que podem ser usados para a formação dos sinaisde entrada que comandam os meios de ajuste. O meio de ajuste modifica omolde para imprimir uma ou mais características óticas sobre toda ou umaporção de uma superfície do molde a ser formado com a ferramenta ágil. Omeio de ajuste pode modificar o molde diretamente ou pela deformação daporção deformável da superfície de moldagem da ferramenta ágil. A configu-ração de software adequada para processamento e introdução de sinaispara fins de acionamento do meio de ajuste está no conhecimento de umapessoa versada na técnica.
O dado obtido através do uso dos sensores de frente de ondapode ser reportado em termos de coeficientes de Zernike. Este dado, então,é convertido matematicamente em um mapa de elevação acima e abaixo deum valor de esfera médio designado, para a obtenção da diferença de traje-tória ótica. Essas elevações, então, são usadas para a determinação do for-mato a ser impresso a uma superfície do molde (e, então, à lente). Para afabricação de moldes, essas elevações, preferencialmente, determinarão oformato das superfícies oticamente críticas dos moldes.
Além das características óticas, a superfície de moldagem daferramenta ágil pode ser usada para se imprimir uma geometria à superfícieoticamente crítica de um segundo elemento de molde, ou curva traseira, demodo que a lente formada no molde tenha uma superfície traseira quesubstancialmente corresponde àquela da córnea do usuário da lente. Essasmodificações na superfície traseira podem requerer modificações adicionaisna superfície dianteira, através da curva dianteira também. Esta função domolde da invenção pode encontrar sua maior utilidade na fabricação de len-tes de contato. O dado topográfico corneano para o usuário da lente podeser adquirido usando-se aparelhos de determinação de topografia convenci-onais. O dado, inicialmente, pode ser aplicado a um modelo de lente decontato macia em um estado não-flexionado e, então, levando-se em conta aflexão da lente, quando a lente é colocada no olho do usuário.
Para lentes de contato, preferencialmente, um dado corneano éusado para se determinar o mapa de elevação da superfície traseira da len-te. O mapeamento da elevação corneana na superfície da lente pode serrealizado por qualquer método conhecido. Para uma produção de lente decontato macia, preferencialmente, um mapeamento é realizado de modo queo erro introduzido pela flexão da lente seja minimizado. Neste método, odado de elevação corneana é aplicado a uma lente de contato macia em umestado não-flexionado. O dado de elevação, então, é transformado, levando-se em conta a flexão da lente. Ainda, o dado é manipulado para aplicação dodado à superfície oticamente crítica de um molde, preferencialmente, o mol-de de lente de curva traseira, de modo que ele tenha o efeito pretendido so-bre a superfície traseira da lente de contato.
Neste método, por considerações práticas, é assumido que acórnea ideal é esférica e que as elevações de córnea reais e seu melhorajuste esférico são denotados f(x) e g(x), a função g(x) sendo parte de umaesfera que tem um raio Ra. Em geral, o raio Rb de uma lente de contato ma-cia não-flexionada é esférico e é maior do que aquele do melhor ajuste esfé-rico g(x). A primeira etapa é para transformar as elevações corneanas f(x)em uma escala maior para a qual o melhor ajuste esférico terá um raio iguala Rb. Uma aborda na simplificação da transformação é para representar afunção f(x) em coordenadas polares como f(0). Então, usando-se o fator deescala α = Rb / Ra, a versão escalonada da elevação corneana pode ser ex-pressa como:
f(1)(6) = α f(0)
No segundo estágio, a elevação corneana escalonada, f(8), éescalonada para baixo, de modo que a área coberta pela lente de contatomacia corresponda à área da córnea. Em um caso bidimensional, este es-calonamento para baixo é obtido de acordo com a relação a seguir:
<formula>formula see original document page 31</formula>
As transformações de mapeamento dadas nas equações acimanão estão restritas ao caso no qual a córnea e a superfície traseira da lentede contato são esféricas. Ao invés disso, as curvaturas corneana e de lentepodem ser usadas para o cálculo do parâmetro de escala α como uma rela-ção entre o raio de curvatura da lente e da córnea. No caso geral, o parâ-metro de escala será uma função de Θ, isto é, α = Rb(0) / Ra(0) = α(θ).
A transformação de mapeamento discutida acima pode ser ge-neralizada para o caso de uma transformação tridimensional. Nesse caso, aselevações corneanas podem ser representadas por uma função, f(0, φ),onde θ e φ representam o azimute e o ângulo de elevação, respectivamente.O dado de elevação original é escalonado a partir do raio de curvatura Ra (Θ,φ), usando-se a relação de transformação a seguir:
f(1)(0, cp) = af(9,cp)
onde α = Rb(0, φ) / Ra(0, φ).
Para a obtenção da superfície traseira desejada da lente, o fun-cional f(1)(0, φ) é escalonado para baixo. Entretanto, no caso tridimensional,há várias opções a escolher a partir da execução da operação de escalona-mento, de modo que a área seja preservada. Por exemplo, se for assumidoque a deformação do material é uniformemente radial, o escalonamentopode ser realizado pelo escalonamento do ângulo de elevação apenas, dei-xando-se o ângulo de azimute original. Isso é expresso na relação a seguir:
f(2)(0, φ) = α"¥1)[θ, (φ - π/2)/α + π/2] + Rb(1-1/a)
Uma vez que o molde seja deformado para o formato desejado,através de uma das modalidades descritas, o molde, então é usado para aformação do produto oftálmico desejado. Portanto, em uma outra modalida-de, a invenção provê um processo para a fabricação de um molde compre-endendo um polímero de memória de forma que compreende, consistindoessencialmente em, e consistindo nas etapas de: a) provisão de uma ferra-menta ágil compreendendo meios de ajuste; b) ajuste dos referidos meios deajuste para a impressão de uma ou mais características óticas a uma super-fície de um polímero de memória de forma ou combinação; c) colocação deum polímero de memória de forma ou uma pré-forma de combinação na re-ferida ferramenta ágil; d) aquecimento de pelo menos alguma porção da re-ferida pré-forma; e e) resfriamento da referida pré-forma.
O polímero de memória de forma pode ser introduzido na ferra-menta ágil, como descrito acima, para a prensa, isto é pelo uso de um su-porte e de um gabarito de alinhamento.
O molde desta invenção é usado em um processo de fabricaçãode uma lente oftálmica. O material de formação de lente pode ser qualquermaterial adequado para a formação de uma lente oftálmica. Os materiais deformação de lente de óculos adequados incluem, sem limitação, policarbo-natos, tais como policarbonatos de bisfenol A, carbonatos de diglicol de alila,tal como carbonato de bisalila de dietileno glicol (CR-39®), ésteres alílicos,tais como cianurato de trialila, fosfato de trialila e citrato de tialila, ésteresacrílicos, acrilatos, metacrilatos, tais como metacrilatos de metil-etil- e butilae acrilatos, estirênicos, poliésteres e similares e combinações dos mesmos.Adicionalmente, o material de formação de lente pode ser um ou mais dosóxidos de fosfina descritos na Patente U.S. N5 6.008.299, incorporada aquiem sua totalidade como referência.
Os materiais de formação de lente adequados para lentes decontato são quaisquer materiais úteis para a formação de lentes de contatoduras e macias. Preferencialmente, o material de formação de lente é ade-quado para a formação de uma lente de contato macia. Os materiais ilustra-tivos para a formação de lentes de contato macias incluem, sem limitação,elastômeros de silicone, macrômeros contendo silicone, incluindo, sem Iimi-tação, aqueles descritos nas Patentes U.S. Nqs 5.371.147, 5.314.960 e5.057.578, incorporadas em suas totalidades aqui como referência, hidro-géis, hidrogéis contendo silicone, e similares e combinações dos mesmos.Mais preferencialmente, a superfície é um siloxano, ou contém uma funcio-nalidade de siloxano, incluindo, sem limitação, macrômeros de siloxano depolidimetila, siloxanos de polialquila de metacriloxipropila, e misturas dosmesmos, hidrogel de silicone ou um hidrogel, tal como etafilcon A.
Os materiais adequados para a formação de lentes intra-oculares incluem, sem limitação, metacrilato de polimetila, metacrilato dehidroxietila, plásticos claros inertes, polímeros à base de silicone, e similarese combinações dos mesmos.
A cura do material formado de lente depositado no molde podeser realizada por quaisquer meios conhecidos, incluindo, sem limitação, curatérmica, por irradiação, química, radiação eletromagnética e similares ecombinações das mesmas. Preferencialmente, a moldagem é realizadausando-se uma luz ultravioleta ou usando-se todo o espectro da luz visível.Muitos polímeros de memória de forma são transparentes à luz ultravioletaou visível, tornando-os particularmente bem adequados para uso como mol-des oftálmicos.
Mais especificamente, as condições adequadas para a cura domaterial de formação de lente dependerão do material selecionado e dalente a ser formada. Para a formação de lentes de óculos, uma condição decura preferida é uma cura em UV em dois estágios, na qual o conjunto demolde é exposto a uma luz ultravioleta de baixa intensidade e, então, de altaintensidade. A luz UV de baixa intensidade é uma luz UV com uma intensi-dade de cerca de 0,5 a cerca de 50, preferencialmente, de cerca de 1 a cer-ca de 5 mW/cm2. Uma luz UV de alta intensidade é de uma intensidade decerca de 50 a cerca de 2000, preferencialmente de 500 a cerca de 1500mW/cm2. Os comprimentos de onda nos quais as exposições são realizadaspodem ser, e preferencialmente são, os mesmos. Os comprimentos de ondaadequados são de cerca de 300 a cerca de 450, preferencialmente de cercade 360 a cerca de 400 nm. O tempo para a exposição de baixa intensidadedependerá do material selecionado da lente, do tipo e da quantidade dequalquer iniciador usado, da viscosidade do material e da natureza de seusgrupos reativos, e da intensidade da luz UV. Subseqüente à terminação daexposição de baixa intensidade, o conjunto de molde é exposto à luz UV dealta intensidade, sob condições adequadas para a cura completa da forma-ção de lente. Os mesmos fatores determinantes para o tempo de exposiçãode baixa intensidade são determinantes para o tempo de exposição de altaintensidade. Ambas as exposições de alta e baixa intensidade podem, epreferencialmente são, realizadas como exposições contínuas únicas. En-tretanto, as exposições também podem ser realizadas usando-se períodosalternados de exposição UV e períodos de não exposição. As etapas de po-limerização de baixa e alta intensidade podem ser realizadas a uma tempe-ratura entre cerca de 10 a cerca de 50°C e à pressão atmosférica, preferen-cialmente à temperatura ambiente. A exposição à UV pode ser usada sozi-nha ou em combinação com calor.
Os processos de polimerização para lentes de contato são bemconhecidos. Os processos adequados são descritos na Patente U.S. N95.540.410 incorporada aqui em sua totalidade como referência. Para a for-mação de lentes de contato, uma condição de cura preferida é para pré-curar o conjunto de molde usando-se luz UV com uma intensidade de cercade 2 a cerca de 10 mW/cm2. Seguindo-se a pré-cura, o conjunto de molde éexposto à luz UV de uma intensidade de cerca de 0 a cerca de 4,0 mW/cm2.Os comprimentos de onda adequados são de cerca de 300 a cerca de 500nm. O tempo para a exposição de baixa intensidade dependerá do materialde lente selecionado, do tipo e de qualquer iniciador usado, da viscosidadedo material e da natureza de seus grupos reativos, e da intensidade da luzUV. Ambas a pré-cura e a subseqüente exposição à UV podem ser, e prefe-rencialmente são, realizadas exposições únicas, contínuas. Entretanto, asexposições também podem ser realizadas usando-se períodos alternados deexposição à UV e períodos de não exposição. As etapas de polimerizaçãopreferencialmente são realizadas a uma temperatura entre cerca de 40 acerca de 75°C, e à pressão atmosférica, preferencialmente sob uma atmos-fera de gás nitrogênio. O tempo de cura total está entre cerca de 300 a cercade 500 segundos. Uma vez que a cura esteja completa, a lente formada éremovida do molde. Dependendo do material da lente, a lente pode passaratravés de um processamento adicional, antes do uso. As etapas de proces-so adicionais, tais como hidratação, inspeção e embalagem foram descritasna técnica anterior.
O molde compreendendo o SMP ou a SMA pode ser reutilizado,após ser usado para a formação de um produto oftálmico. O SMP ou a SMAé apenas aquecido acima de sua temperatura de transição vítrea e, prefe-rencialmente, retornado para seu formato de pré-forma, aplainado em umafolha ou enrolado ou comprimido em um acessório de compressão, para re-tornar para seu formato de molde não-deformado e resfriado. A folha de pré-forma de SMP ou SMA pode ser usada novamente em qualquer um dosmétodos de fabricação do molde descrito aqui. Os moldes de SMP e SMA,alternativamente, podem ser reconformados sem se retorná-los para seuformato de pré-forma. Com cuidado, os moldes de SMP e SMA podem serusados para a formação de múltiplas lentes, embora, preferencialmente, elessejam usados uma vez e retornados, então, para seu formato de pré-forma.
Os meios de ajuste podem ser manipulados de modo que a fer-ramenta ágil retorne para seu primeiro formato ou assuma um outro formatopara uso na formação de um molde de uma outra prescrição. Alternativa-mente, no caso da superfície de moldagem de uma ferramenta ágil ser umSMP ou uma SMA, toda ou uma porção da superfície de moldagem, primei-ramente, pode ser deformada pelos meios de ajuste, aquecida acima da Tgdo material da superfície de moldagem, subseqüentemente resfriada e, en-tão, ela pode ser reusada para a formação de um outro molde.
Em uma modalidade desta invenção, o molde da invenção podeser usado para se prover quaisquer lentes oftálmicas adequadas para a cor-reção de defeitos de acuidade visual. Entretanto, os moldes da invenção po-dem encontrar utilidade em particular na provisão de lentes que são forma-das usando-se uma ferramenta ágil que pode ser personalizada para a cor-reção das aberrações, ambas de baixa e alta ordem, de um usuário específi-co da lente. A Figura 15 é um fluxograma de um método para a provisãodessas lentes, usando-se os moldes da invenção.
Na etapa 401 do método, uma informação de prescrição de usu-ário de lente é determinada. Por "informação de prescrição" se quer dizeruma informação necessária para correção das aberrações de baixa ordemdo usuário da lente. Esta informação inclui, sem limitação, potência de esfe-ra, cilindro, eixo, adição e similares, e combinações das mesmas. A informa-ção pode ser obtida usando-se dispositivos de medição ocular convencionaisou, e preferencialmente, pelo uso de sensores de frente de onda. De formaopcional e preferencial, na etapa 402, o dado ótico é determinado para ousuário da lente. "Dado ótico" significa a medição de aberrações oculares deordem mais alta. Esse dado é obtido usando-se sensores de frente de onda.
Finalmente, de forma opcional e preferencial, o dado de ajuste do paciente édeterminado na etapa 403. Para lentes de contato, esse dado incluirá, semlimitação, medições topográficas corneanas da córnea do usuário da lente.Para lentes de óculos, essa informação incluirá, sem limitação, altura deajuste, distância da pupila de zona de distância, e similares, e combinaçõesdas mesmas.
A informação de prescrição, o dado ótico e o dado de ajuste dopaciente (coletivamente, a "informação de pedido"), então, são enviadospara o fabricante da lente (404) por qualquer meio de pedido conveniente,incluindo, sem limitação, telefone, transmissão por fac-símile, website daInternet, e similares e combinações dos mesmos. Em uma modalidade pre-ferida, o pedido é realizado através do website da Internet do fabricante dalente, pelo consumidor usar qualquer meio capaz de comunicação com osistema servidor do fabricante da lente (servidor da web ou website). Osmeios adequados para comunicação com o website incluem, sem limitação,um computador pessoal e um modem. Assim, ainda em uma outra modali-dade, a invenção provê um método para a produção de lentes oftálmicaspersonalizadas, compreendendo, consistindo essencialmente em, e consis-tindo nas etapas de: a) transmissão, por um consumidor usando um sistemade computador, para um sistema servidor de fabricante de lente, de umainformação de pedido de lente; b) fabricação pelo fabricante da lente de pelomenos um elemento de molde usando uma ferramenta ágil compreendendomeios de ajuste para a deformação de uma superfície de moldagem (405); e
c) formação de uma lente usando-se o referido elemento de molde (406).
Na realização da fabricação das lentes, a fabricação de lentesusa a informação de pedido, no todo ou em parte, para o comando dos mei-os de ajuste da ferramenta ágil, para a fabricação de um elemento de molde,e usando-se o elemento de molde, preferencialmente, em combinação comum outro elemento de molde para a fabricação da lente do usuário. Por"consumidor" se quer dizer uma pessoa que faz o pedido de lentes de ócu-los, lentes de contato, lentes intra-oculares ou similares. Os exemplos depessoas que fazem pedidos de lentes incluem, sem limitação, oftalmologias,optometristas, oculistas, varejistas de lentes, usuários de lentes, e similares.Preferencialmente, o método da invenção é realizado de modo que ele sejaum sistema comercial para comercial.
Um ou mais elementos de molde usados para a formação delentes oftálmicas podem compreender os polímeros de memória de forma oucombinações de memória de forma. Alternativamente, um elemento de mol-de formado usando-se os polímeros de memória de forma ou as combina-ções de memória de forma desta invenção pode ser emparelhado com umsegundo elemento de molde que foi formado usando-se métodos e materiaisconvencionais, por exemplo, por moldagem por injeção de um material ter-moplástico, como mostrado e descrito na Patente U.S. N9 de Série09/305.886, depositada em 5 de maio de 1999 e na Patente U.S. N95.545.366, as quais são ambas incorporadas aqui como referência, ou pelouso de um molde que pode ser reusado formado de quartzo ou vidro. Emuma modalidade, o elemento de molde compreendendo os polímeros dememória de forma ou as combinações de memória de forma, preferencial-mente, um segundo elemento de molde pode ser formado usando-se umaferramenta ágil que ajusta sua superfície de moldagem para considerar ainformação de superfície da córnea do usuário de lente. O primeiro elementode molde (a ser emparelhado com o segundo elemento de molde, que com-preende ο SMP ou a SMA) pode prover uma correção de potência comum,isto é, corrigir erros de falta de foco, que podem ser providos com um ele-mento de molde reutilizável ou com um elemento de molde que pode serprontamente moldado por injeção. Portanto, o molde desta invenção podecompreender um elemento de molde compreendendo SMP ou SMA, e umoutro elemento de molde que não compreende SMP ou SMA. O elemento demolde que não compreende SMP ou SMA pode ser um elemento de moldereutilizável ou um elemento de molde descartável.
Os exemplos a seguir são providos para ilustração do escopo dapresente invenção. Devido ao fato desses exemplos serem dados para finsilustrativos apenas, a invenção não deve ser julgada limitada a eles. Os doisprimeiros exemplos descrevem o processo de fabricação dos polímeros dememória de forma preferidos.
EXEMPLO 1
Uma mistura de reação polimérica foi formulada pela mistura deneodecanoato de vinila (7%), divinil benzeno (1%) e estireno (90%) em umaordem aleatória, para levar a uma solução clara. Peróxido de benzoíla (2%),então, foi adicionado à solução resultante (todos os % de composição sãoem peso). A solução resultante foi mantida fria em um refrigerador, antes douso. Para a preparação do polímero de memória de forma (SMP), a misturade reação formulada acima foi injetada por uma seringa em um molde fabri-cado com duas placas de vidro de 35,56 cm por 35,56 cm (14" por 14") se-paradas por um espaçador de Viton. As duas folhas de vidro foram mantidasem conjunto por grampos em tomo das bordas. O espaçador de Viton tam-bém atua como um selante no molde. A amostra, então, foi aquecida em umforno mantido à pressão atmosférica e a uma temperatura de 75°C, por 24horas. Após a amostra ter sido curada pelo período de tempo específico, elafoi removida do forno e imediatamente transferida para um banho de águaquente. A temperatura da água usada foi de cerca de 60°C. A folha de SMPformada foi desmoldada sob a água quente, pela aplicação de uma ligeiraforça de erguimento nas bordas do molde. A folha de SMP liberada, então,foi deixada secar e resfriar até a temperatura ambiente.Na conclusão deste processo de polimerização, uma folha depré-forma clara de um polímero de memória de forma curado foi obtida.
EXEMPLO 2
Uma mistura de reação polimérica foi formulada pela mistura deneodecanoato de vinila (7%), divinil benzeno (1%) e estireno (60%) em umaordem aleatória, para levar a uma solução incolor. Grânulos de poliestireno(30)%, então, foram adicionados à solução resultante. A mistura resultante,então, foi deixada assentar à temperatura ambiente, com agitação ocasional,até todos os grânulos de poliestireno serem dissolvidos, para se obter umasolução viscosa clara. Peróxido de benzoíla (2%), então, foi adicionado àsolução resultante (todos os % de composição são em peso). A mistura re-sultante passou por ultra-som à temperatura ambiente, por 15 minutos, paralevar a uma solução clara. A solução resultante foi mantida fria em um refri-gerador, antes do uso. Para a preparação do polímero de memória de forma(SMP), a mistura de reação formulada acima foi injetada por uma seringa emum molde fabricado com duas placas de vidro de 35,56 cm por 35,56 cm(14" por 14") separadas por um espaçador de Viton. As duas folhas de vidroforam mantidas em conjunto por grampos em torno das bordas. O espaçadorde Viton também atua como um selante no molde. A amostra, então, foiaquecida a 75°C à pressão atmosférica, por 24 horas. Após a amostra tersido curada pelo período de tempo específico, ela foi removida do forno eimediatamente transferida para um banho de água quente. A temperatura daágua usada foi de cerca de 60°C. A folha de SMP formada foi desmoldadasob a água quente, pela aplicação de uma ligeira força de erguimento nasbordas do molde. A folha de SMP liberada, então, foi deixada secar e resfriaraté a temperatura ambiente.
Na conclusão deste processo de polimerização, uma folha depré-forma clara de um polímero de memória de forma curado foi obtida.
Os exemplos a seguir, Exemplos 3 e 4, descrevem um processopara a fabricação de um elemento de molde compreendendo um SMP,usando-se uma prensa.EXEMPLO 3
Uma folha de SMP de polinorborneno tendo uma ampla variaçãode espessura entre 0,65 mm e 0,85 mm foi cortada em discos, que foramacomodados em um dispositivo de manutenção do tipo ilustrado nos dese-nhos. O disco de SMP, disposto no dispositivo de manutenção, foi colocadoem um gabarito de alinhamento do tipo descrito nos desenhos e dispostoentre um elemento de curva de base e um elemento de núcleo do tipo mos-trado nos desenhos.
O conjunto assim formado foi disposto em uma placa quente eum peso de 11,34 kg (25 Ib) foi colocado no topo do elemento de núcleo. Aamostra de SMP foi aquecida até uma temperatura ligeiramente além da suatemperatura de transição vítrea e, então, a pressão foi aplicada. É enfatizadoque esta temperatura foi além da temperatura de cura do SMP de polinor-borneno.
O disco de SMP, prensado entre os elementos de núcleo e decurva de base, foi formado no formato do elemento de curva de base. Medi-ante isso, o peso de 11,34 kg (25 Ib) e a placa quente foram removidos e oaparelho foi resfriado para a temperatura ambiente e o molde de lente decurva dianteira assim formado foi removido.
O processo de formação de elemento de molde de lente decontato mencionado anteriormente foi repetido quatro vezes, para a produ-ção de cinco elementos de molde. Os elementos de molde de lente de con-tato assim formados foram analisados para se determinarem suas caracte-rísticas de curvatura e sua rugosidade superficial. Isso foi realizado pela me-dição da curvatura, isto é, do raio, em milímetros e seu desvio da forma,como medido como "PV". Este valor, quando multiplicado por 633 nanôme-tros, leva ao grau de desvio, em nanômetros, da parte de molde. Essas me-dições foram feitas com um interferômetro Mark IV GPI XP®. A suavidade dasuperfície, como medida pela rugosidade média quadrática, em mícrons,também foi medida por um interferômetro, embora um tipo diferente de in-terferômetro, um interferômetro New View 3D Surface
Além desses testes, uma inserção de latão na qual os moldes deSMP foram dispostos foi medida quanto ao raio e a valores de PV. Obvia-mente, esses valores são os mesmos para todos os cinco moldes, uma vezque os moldes de SMP são formados de um único elemento de curva debase projetado para uma inserção de metal específica.
Os resultados desses testes e medições são resumidos na Tabela 1.
TABELA 1
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EXEMPLO 4
Um outro exemplo, de acordo com aquilo descrito no Exemplo 3,foi conduzido, no qual quatro metades de molde de lente de contato de SMPfêmeas foram formadas da mesma folha de polinorborneno usada no Exem-plo 1. Entretanto, os quatro moldes foram fabricados usando-se quatro ele-mentos de curva de base diferentes. Assim, cada molde foi formado a partirde um conjunto de prensa diferente.
Os resultados medidos reportados para este exemplo foramidênticos aos resultados reportados no Exemplo 3, exceto pelo fato da rugo-sidade superficial das inserções de metal também ter sido reportada, usan-do-se os mesmos instrumentos usados no Exemplo 3. Entretanto, duascomparações adicionais foram incluídas neste exemplo. A primeira compa-ração adicional foi uma medição da rugosidade superficial da folha de SMP apartir da qual os moldes de SMP foram formados. Esta medição foi feita deacordo com o procedimento utilizado na determinação da rugosidade super-ficial dos moldes de SMP e das inserções de metal. A segunda comparaçãoadicional foi uma outra medição de rugosidade superficial. Entretanto, estamedição comparada com a rugosidade superficial de uma metade de moldede lente de contato preparada de acordo com o procedimento da técnicaanterior de utilização de uma folha não de SMP, por exemplo, de poliestirenocomo o material de construção do molde de lente de contato.
Os resultados deste exemplo são resumidos na Tabela 2.
TABELA 2
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A modalidade acima e os exemplos são providos para ilustraçãodo escopo e do espírito da presente invenção. Essas modalidades e exem-plos se tornarão evidentes, para aqueles versados na técnica, outras moda-lidades e exemplos. Essas outras modalidades e exemplos estão na con-templação da presente invenção. Portanto, a presente invenção deve serlimitada apenas pelas reivindicações em apenso.

Claims (24)

1. Molde oftálmico, caracterizado pelo fato de que compreendeum polímero de memória de forma, que é um copolímero de estireno e umcomposto de vinila diferente de estireno, ou uma combinação de memória deforma.
2. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o referido polímero de memória de forma é uma resina de termo-fixação.
3. Molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o referido polímero de memória de forma é uma resina curadacom radiação.
4. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende um primeiro elemento e um segundo elemento.
5. Molde de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o referido molde é preparado em uma prensa e o referido se-gundo elemento do referido molde é formado em um formato de um elemen-to de curva de base e o referido primeiro elemento é formado em um formatode um elemento de curva dianteira.
6. Molde de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que a referida prensa inclui um elemento de núcleo que interage como referido elemento de curva de base ou com o referido elemento de curvadianteira.
7. Molde de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que o referido elemento de curva de base e o referido elemento decurva dianteira são formados de um metal e onde os referidos elementos decurva de base e de curva dianteira têm uma superfície de formação óticacuja rugosidade superficial média quadrática é de não mais do que cerca de 20 nanômetros.
8. Molde de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que o referido elemento de núcleo é provido por uma pressão de gás.
9. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que uma metade de molde do referido molde de polímero de memó-ria de forma é preparada na referida prensa pelas etapas as quais compre-endem:a) a colocação de uma pré-forma de um polímero de memória deforma entre um elemento de curva dianteira ou um elemento de curva debase e um elemento de núcleo;b) o aquecimento da referida pré-forma até uma temperatura naou acima da temperatura de transição vítrea, mas abaixo da temperatura dedecomposição do referido polímero de memória de forma;c) a provisão de uma pressão suficiente para fazer com que areferida folha de polímero de memória de forma assuma um formato do refe-rido elemento de curva de base ou de curva dianteira;d) a redução da temperatura do referido polímero de memória deforma formado para abaixo da referida temperatura de transição vítrea;e) a remoção do referido polímero de memória de forma formadoda referida prensa.
10. Molde de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelofato de que a referida temperatura na referida etapa (d) é reduzida para aambiente.
11. Molde de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelofato de que a referida pré-forma é uma folha do referido polímero de memó-ria de forma, é disposta em um suporte, antes da referida etapa (a), e o refe-rido polímero de memória de forma formado é removido do referido suportesubseqüentemente à referida etapa (e).
12. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende ainda um ou mais elementos de molde, onde pelomenos um elemento de molde é preparado em uma ferramenta ágil, com-preendendo meios de ajuste que são usados para a conformação do referidoelemento de molde.
13. Molde de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelofato de que o referido meio de ajuste é uma pluralidade ou um arranjo detubos concêntricos, e a referida ferramenta ágil ainda compreende uma su-perfície de moldagem deformável.
14. Molde de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelofato de que o referido meio de ajuste é uma pluralidade ou um arranjo depinos.
15. Molde de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelofato de que o referido meio de ajuste é um arranjo de aquecedores.
16. Molde de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelofato de que as referidas metades de polímero de memória de forma são pre-paradas na referida ferramenta ágil pelas etapas, as quais compreendem:a) o contato de uma folha de um polímero de memória de formaentre uma superfície de moldagem deformável, cujo formato é definido pelosmeios de ajuste, e um elemento de núcleo sob uma pressão suficiente parafazer com que a referida folha de polímero de memória de forma assuma umformato da referida superfície atuada de curva dianteira ou de curva de basea uma temperatura na ou acima da temperatura de transição vítrea, mas a-baixo da temperatura de decomposição do referido polímero de memória deforma;b) a redução da temperatura do referido polímero de memória deforma formado para abaixo da referida temperatura de transição vítrea;c) o movimento do referido elemento de núcleo para fora de con-tato com a referida folha do referido polímero de memória de forma; ed) a remoção de um polímero de memória de forma formado demolde da referida ferramenta ágil.
17. Molde de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelofato de que a referida folha de referido polímero de memória de forma é dis-posta em um suporte, antes da referida etapa (a) e o referido polímero dememória de forma formado é removido do referido suporte, subseqüente-mente à referida etapa (d).
18. Molde de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que pelo menos uma superfície de pelo menos um elemento de mol-de é formada por uma pressão de gás que pressiona a superfície oposta àreferida uma superfície contra uma superfície de uma prensa ou de uma fer-ramenta ágil.
19. Molde de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelofato de que a referida superfície da referida ferramenta ágil é formada poruma pluralidade de tubos concêntricos.
20. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o referido molde é preparado pelas etapas as quais compreen-dem:a) a disposição de uma folha de polímero de memória de formasobre um conjunto de meios de ajuste, para a definição de um formato pre-determinado, os referidos meios de ajuste sendo em um formato desejado;b) a elevação da temperatura da referida folha do referido polí-mero de memória de forma para pelo menos a temperatura de transição ví-trea, mas abaixo da temperatura de decomposição;c) a emissão de um fluxo de gás na referida folha do referidopolímero de memória de forma a uma pressão suficiente para fazer com queuma folha do referido polímero de memória de forma forme um formato dosreferidos meios de ajuste;d) a redução da temperatura do referido polímero de memória deforma formado para abaixo da referida temperatura de transição vítrea;e) a remoção do referido polímero de memória de forma formadodo topo dos referidos meios de ajuste.
21. Molde de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelofato de que o referido fluxo de temperatura na referida etapa (d) é reduzidopara a ambiente.
22. Molde de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelofato de que inclui a etapa de criação de um vácuo concorrente com a etapa(c).
23. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende ainda atuadores intrínsecos.
24. Molde de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelofato de que o referido molde é preparado pelas etapas, as quais compreendem:a) a compressão de uma pré-forma com projeções em uma su-perfície da referida pré-forma;b) a atuação de atuadores intrínsecos selecionados pelo aque-cimento dos referidos atuadores intrínsecos individuais acima da Tg dos refe-ridos atuadores intrínsecos; ec) o resfriamento dos referidos atuadores intrínsecos.
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