BR112018006054B1 - Lente de óculos e método para formação de uma lente de óculos - Google Patents

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Abstract

LENTES OFTÁLMICAS DE ABSORÇÃO DE ALTA ENERGIA NO VISÍVEL E uv. Uma lente oftalmológica operável para proteger o olho dos comprimentos de onda de luz de alta energia no visível e ultravioleta prejudiciais e métodos para produzir a mesma.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisório dos EUA No. 62/234.543, depositado em 29 de setembro de 2015, intitulado Lentes Oftalmológicas Absorventes de Alta energia no visível e UV, que é aqui incorporado por referência em sua totalidade.
CAMPO DE INVENÇÃO
[002] A presente invenção refere-se a filtros de absorção de luz, por exemplo, películas ópticas, laminados e lentes, e mais particularmente, a filtros ópticos que absorvem luz visível ultravioleta e / ou de alta energia prejudicial.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] É conhecido na técnica o uso de aditivos para absorver comprimentos de onda prejudiciais da luz, incluindo luz UV com comprimentos de onda entre 280 nm e 380 nm sob as normas ANSI e 400 nm sob outras normas (AUS / NZ). Mais recentemente, tornou-se evidente que a luz HEV (alta energia no visível), que é caracterizada como tendo comprimentos de onda de 400 nm a 500 nm, também representa possíveis ameaças de dano a tecidos vivos ou aos olhos. Essa faixa de luz também foi atribuída a outros fatores biológicos, como impactos nos ritmos circadianos.
[004] À medida que os comprimentos de onda absorvidos da luz começam a entrar nos comprimentos de onda da luz visível, o resultado é uma coloração visível que na maioria das circunstâncias é indesejável e devido ao bloqueio de comprimentos de onda predominantemente azuis, resulta em uma cor amarela ou transmissão através do artigo absorvente.
[005] Em termos gerais, quanto menor o comprimento de onda da luz, maior a energia do fóton e, portanto, maior o dano celular possível. A luz nesses comprimentos de onda carrega energia suficiente para romper as ligações químicas, causando danos aos substratos que absorvem essa luz. Estes substratos podem ser de fonte biológica ou outros denominados materiais orgânicos, sendo estes últimos definidos como compostos consistindo predominantemente em materiais à base de carbono, tais como polímeros sintéticos utilizados de forma ubíqua para produzir artigos de valor comercial.
[006] Quando ligações dentro de substratos inanimados são quebradas, o efeito primário é caracterizado como uma perda de propriedades mecânicas ou uma mudança na cor. Quando as ligações dentro do tecido biológico vivo são quebradas, o dano tecidual se manifesta em uma degradação ou perda de função que pode incluir lesões e queimaduras, danos ao material genético, degradação da visão e assim por diante, geralmente levando ao declínio da saúde do organismo e potencialmente encurtando sua vida.
[007] Os mesmos tipos de aditivos que são usados na proteção de materiais não vivos também podem ser eficazes na proteção de tecidos vivos. Por exemplo, os materiais conhecidos como telas solares são amplamente vendidos como loções e cremes para aplicação tópica em tecidos da pele expostos, absorvendo os raios prejudiciais do sol e protegendo o tecido da pele exposta de sofrer danos.
[008] Os compostos mais úteis na proteção contra radiação UV e HEV nociva absorvem fortemente a luz nesses comprimentos de onda prejudiciais, e normalmente contêm uma ou mais características estruturais com nuvens de elétrons π estendidas, mais precisamente descritas como compostos com insaturação formal ou ligações múltiplas entre átomos adjacentes individuais alternadamente separados por ligações simples entre átomos adjacentes. Estruturas genéricas que atendem a essa ampla descrição geralmente contêm os chamados grupos aromáticos, a estrutura parental sendo representada pelo benzeno. Outras matrizes de átomos podem servir como a base para as suas estruturas, incluindo matrizes cíclicas ou lineares estendidas de ligações duplas e simples de carbono para carbono alternadas, especialmente onde um ou mais átomos de carbono são substituídos por um heteroátomo tal como nitrogênio, oxigênio ou enxofre. Os comprimentos de onda absorvidos por essas estruturas podem ser sintonizados pelo número, tipo e disposição dos átomos constituintes, incluindo os anéis adjacentes (fundidos) e a presença de heteroátomos substituintes não envolvidos no sistema estendido de múltiplas ligações, cujos átomos possuem pares não compartilhados (solitários ou de não ligação) de elétrons. Tais heteroátomos incluem, mas não estão limitados a, nitrogênio, oxigênio e enxofre e halogéneos, particularmente cloro.
[009] As estruturas mais úteis para a absorção de UV e HEV têm um mecanismo pelo qual podem “despejar” inutilmente a energia que absorvem da luz incidente por uma transformação reversível do estado eletrônico excitado formado (por absorção de luz) como calor através do movimento atômico, mais corretamente, através da transferência de um átomo de hidrogênio neutro (H) ou um próton (H+), a partir de um parceiro de ligação para outro, por exemplo, entre oxigênio e nitrogênio apropriadamente dispostos no espaço, por um processo conhecido como tautomerização, um rearranjo formal dos átomos e elétrons através do deslocamento de ligações simples e duplas. Um exemplo dessa tautomerização é mostrado na Figura 1.
[0010] No exemplo acima, o átomo de hidrogênio transfere a partir do átomo de oxigênio no estado fundamental para o átomo de nitrogênio vizinho no estado excitado, acompanhado por um deslocamento de elétrons π, e de volta com a liberação de calor e resultando em nenhuma mudança líquida para a estrutura original. Tais transferências ou migrações de átomo de hidrogênio são pensadas para ocorrer devido ao aumento da acidez do grupo que contém o átomo de hidrogênio no estado excitado, de tal modo que a basicidade do heteroátomo vizinho é suficientemente forte para abstrair o átomo de hidrogênio ou próton para formar uma nova estrutura neutra, que também pode ser representado como aquele em que há cargas opostas vizinhas na estrutura, também chamada de betaína. Outras estruturas podem ser traçadas onde o átomo de hidrogênio se transfere no sentido oposto a partir de um átomo de nitrogênio no estado fundamental para um átomo de oxigênio no estado excitado e entre dois átomos de oxigênio ou nitrogênio apropriadamente posicionados.
[0011] Outras estruturas são conhecidas onde a provável conversão de energia é conseguida pela quebra de uma dupla ligação para formar dois radicais estabilizados adjacentes, permitindo a rotação “livre” da ligação simples recém-gerada entre esses dois centros de radicais livres adjacentes, com reforma final da ligação dupla e, novamente, sem nenhuma mudança na estrutura molecular. Um exemplo de tal reação é mostrado na Figura 2.
[0012] Tais materiais podem ser usados separadamente ou em combinação com uma matriz de diferentes substituintes em torno da estrutura, cujos substituintes são selecionados com base na sua capacidade para modificar os comprimentos de onda da luz absorvida, a estabilidade dos intermediários do estado excitado, e os seus efeitos na solubilidade ou compatibilidade das estruturas de estado fundamental resultantes em ou com os meios nos quais são dissolvidos. Existe uma vasta gama de compostos comercialmente disponíveis que possuem estas características estruturais reversíveis, vendidos como aditivos estabilizantes.
[0013] No entanto, existe uma necessidade no campo oftalmológico para a optimização da proteção ocular contra a luz UV e HEV prejudicial em vestuário ocular que é cosmeticamente aceitável ou desejável e, portanto, comercialmente bem-sucedido.
OBJETIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0014] A presente invenção fornece a optimização da proteção ocular contra luz UV e HEV prejudicial em vestuário ocular que é cosmeticamente aceitável ou desejável. Estes objetivos são, em parte, conseguidos fornecendo um artigo oftalmológico compreendendo uma camada de absorção de luz tendo uma percentagem em peso de um composto de absorção de luz no intervalo de 0,1 a 10 e uma transmitância de não mais do que 50 por cento de luz tendo comprimentos de onda de até 443 nm.
[0015] Em certas modalidades da presente invenção, a camada de absorção de luz tem uma percentagem em peso de um composto de absorção de luz de até 3 ou até 1. Em certas modalidades da presente invenção, a camada de absorção de luz tem uma espessura superior a 1 mm ou 0,01 a 1 mm. Em certas modalidades da presente invenção, a camada de absorção de luz tem uma transmitância de não mais do que 50 por cento de luz tendo comprimentos de onda de até 410 nm. Em certas modalidades da presente invenção, a camada de absorção de luz é uma película monolítica, uma camada adesiva de um laminado, um componente de uma lente oftalmológica composta, uma resina termoplástica ou uma composição curável.
[0016] Estes objetivos são, em parte, ainda conseguidos através do fornecimento de um Método para formação de um artigo oftalmológico compreendendo: determinar uma transmitância alvo de luz abaixo de um comprimento de onda de 450 nm para o artigo oftalmológico; determinar um intervalo alvo de espessura do artigo oftalmológico; adicionar uma percentagem em peso de um composto de absorção de luz para um meio com base na transmitância alvo, o intervalo alvo de espessura, e uma coordenada de cor de CIE alvo para o artigo oftalmológico; e formar o artigo oftalmológico com meio contendo o composto de absorção de luz.
[0017] Em certas modalidades da presente invenção, a determinação de uma transmitância alvo compreende determinar uma transmitância alvo inferior a 50 por cento ou determinar uma transmitância de não mais de 50 por cento de luz tendo um comprimento de onda de até 410 nm. Em certas modalidades da presente invenção, determinar um intervalo alvo de espessura compreende determinar uma espessura superior a 1 mm ou uma espessura no intervalo de 0,01 a 1 mm. Em certas modalidades da presente invenção, a adição de uma percentagem em peso de um composto de absorção de luz a um meio compreende adicionar uma percentagem em peso do composto de absorção de luz no intervalo de 1 a 10. Em certas modalidades da presente invenção, a formação do artigo oftalmológico compreende formar o artigo oftalmológico através de moldagem por injeção de um termoplástico fundido, formando o artigo oftalmológico através da cura de uma composição curável, ou formação de um artigo oftalmológico composto tendo uma camada do meio contendo o composto de absorção de luz.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0018] Estes e outros aspectos, características e vantagens de que as modalidades da invenção são capazes serão evidentes e explicados a partir da seguinte descrição de modalidades da presente invenção, sendo feita referência aos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é um diagrama que mostra uma transformação química de um composto de absorção de luz. A Figura 2 é um diagrama mostrando uma transformação química de um composto de absorção de luz. A Figura 3 é um gráfico mostrando a percentagem de transmitância de diferentes meios contendo várias concentrações de um composto de absorção de luz de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 4 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 5 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 6 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 7 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 8 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 9 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 10 é um gráfico mostrando a percentagem de transmitância de laminados contendo várias concentrações de um composto de absorção de luz de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 11 é um gráfico mostrando a percentagem de transmitância de laminados contendo várias concentrações de compostos de absorção de luz de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 12 é um gráfico mostrando a percentagem de transmitância de laminados contendo várias concentrações de compostos de absorção de luz de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 13 é um gráfico mostrando a percentagem de transmitância de luz para laminados contendo um composto de absorção de luz e para lentes empregando o mesmo de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 14 é uma tabela mostrando certas características ópticas de laminados contendo um composto de absorção de luz e para lentes empregando o mesmo de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 15 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção. A Figura 16 é uma vista de seção transversal parcial de um artigo óptico de acordo com certas modalidades da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[0019] Modalidades específicas da invenção serão agora descritas com referência aos desenhos anexos. Esta invenção pode, no entanto, ser realizada em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades aqui apresentadas; em vez disso, estas modalidades são fornecidas de modo que esta divulgação seja exaustiva e completa, e irá transmitir completamente o âmbito da invenção para os peritos na arte. A terminologia utilizada na descrição detalhada das modalidades ilustradas nos desenhos em anexo não se destina a ser limitativa da invenção. Nos desenhos, números semelhantes referem-se a elementos semelhantes.
[0020] De um modo geral, a presente invenção refere- se à saúde ocular e proteção do olho humano através da absorção de luz ultravioleta (UV) e / ou alta energia no visível (HEV, ou seja azul) prejudicial por aditivos presentes nos materiais de construção de lente, incluindo como componentes dentro de uma camada adesiva em um laminado contido dentro de uma lente compósita, como componentes dentro de uma folha monolítica usada sozinha ou como parte de uma estrutura laminada ou não laminada dentro de uma lente compósita, adicionada a pelotas termoplásticas das quais as lentes são moldadas ou adicionadas a uma composição curável, por exemplo, um líquido termoendurecido ou composições de monômero curadas por UV ou uma composição à base de poliuretano curável, a partir dos quais as lentes são moldadas. A presente invenção refere-se ainda a filtros de absorção de luz para bloquear fótons prejudiciais, enquanto mantendo uma boa aparência cosmética com baixos níveis de coloração (ou amarelecimento).
[0021] Em certas modalidades, os filtros de absorção de luz de acordo com a presente invenção incluem um composto de absorção, ou compostos utilizados em combinação, da primeira classe de materiais descritos acima, isto é, materiais sujeitos a tautomerização em que um átomo de hidrogênio se transfere de um átomo de oxigênio em um estado fundamental para um átomo de nitrogênio vizinho em um estado excitado. Por exemplo, os compostos que funcionam pelo mecanismo de transferência de átomo de hidrogênio incluem hidroxifenil benzotriazolas, exemplificados por 2- (3'-terc- butil-2'-hidroxi-5'- metilfenil)-5-clorobenzotriazola (No. CAS: 3896-11-5), disponível comercialmente como Tinuvin 326 ou Omnistab 326; ou pirrolo[3,4-f] benzotriazola-5,7 (2H, 6H) -diona, 6-butil-2-[2-hidroxi-3-(1-metil-1-feniletil)-5- (1,1,3,3-tetrametilbutil)fenil] - (No. CAS 945857-19-2) disponível comercialmente como Tinuvin CarboProtect; hidroxifenil triazinas exemplificadas por 2-(4,6-difenil- 1,3,5-triazin-2-il)-5-[(hexil)oxi]-fenol, (No. CAS 14731550-2) disponível comercialmente como Tinuvin 1577; ou a mistura de 2-[4-[2-hidroxi-3-tridecil (e dodecil) oxipropil] oxi]-2-hidroxifenil]-4,6-bis (2,4-dimetilfenil)-1,3,5- triazina (No. CAS 153519-44-9) disponível comercialmente como Tinuvin 400; e hidroxibenzofenonas exemplificadas por 2-hidroxi-4-octiloxibenzofenona (No. CAS 1843-05-6) disponível comercialmente como Uvinul 3008; ou 2,2'-di- hidroxi-4,4'-dimetoxi benzofenona (No. CAS 131-54-4) disponível comercialmente como Uvinul D49 e Cyasorb UV.
[0022] Em certas modalidades, os filtros de absorção de luz de acordo com a presente invenção incluem um composto de absorção, ou compostos utilizados em combinação, da segunda classe de materiais descritos acima, isto é, materiais sujeitos a ruptura de uma ligação dupla para formar dois radicais estabilizados adjacentes. Dois exemplos principais de materiais desta segunda classe que funcionam pela formação de dois centros de radicais livres estabilizados adjacentes a partir de uma dupla ligação carbono-carbono, permitindo que a ligação simples resultante dissipe energia através de rotação, conhecida como diaril cianoacrilatos incluem etil-2-ciano 3,3-difenilacrilato (No. CAS 5232-99-5) comercialmente disponível como Uvinul 3035; e 1,3-bis -[(2'-ciano-3’, 3'-difenilacriloil) oxi]-2,2-bis -{[(2'- ciano-3', 3'-difenilacriloil) oxi] metila}-propano (No. CAS 178671-58-4) comercialmente disponível como Uvinul 3030. Esta segunda classe de materiais tende a absorver luz de comprimento de onda mais curto (energia superior) do que a primeira classe de absorventes de luz de transferência de átomo de hidrogênio.
[0023] O espectro UV / visível usado para caracterizar as propriedades de absorção de moléculas é adquirido em um comprimento de caminho fixo (1 ou 10 mm) e a baixas concentrações molares (no intervalo de 10-4 a 10-6 moles / litro, dependendo do coeficiente de extinção molar) do absorvente dissolvido em um solvente que é transparente na região de comprimento de onda de interesse. Para absorventes orgânicos da presente invenção, o solvente empregue é, por exemplo, mas não limitado a um solvente de álcool (por exemplo, etanol), um éter (por exemplo, tetra- hidrofurano), um éter de glicol (por exemplo, propileno glicol monometil éter), ou um hidrocarboneto (por exemplo, ciclo-hexano).
[0024] Foi determinado que, embora a eficácia da absorção da luz dependa principalmente da estrutura molecular do absorvente, a eficácia de absorção de luz também se relaciona fortemente (1) com a concentração do absorvente no meio em que está dissolvido ou disperso e (2) com o comprimento de caminho de luz através do qual é esperado operar. Por exemplo, com relação a uma determinada estrutura, um comprimento de caminho de luz mais longo (em uma concentração fixa) resulta em uma percentagem menor de luz incidente transmitida. Analogamente, uma concentração mais alta de absorvente (em um comprimento de caminho fixo) também resulta em uma percentagem menor de luz incidente transmitida. Este comportamento cai em dois regimes, uma relação linear em baixas concentrações e / ou comprimentos de caminho curtos, e uma relação não linear em altas concentrações e / ou comprimentos de caminho longos (Lei de Lambert-Beer; maior absorção ou um caminho mais longo resulta em menor transmissão de luz, mas quantidades adicionais ou comprimentos de caminho aumentados absorvem menos que o previsto pela linha gerada em baixa concentração ou comprimentos de caminho curtos).
[0025] Consequentemente, em certas modalidades da presente invenção, dependendo da aplicação técnica ou comercial e da quantidade de luz incidente e da região de comprimento de onda que se deseja remover (filtrada), a concentração do absorvente utilizado é otimizada. Por exemplo, em um revestimento (transparente) (geralmente limitado a menos que ou igual a 10 mícrons de espessura), onde o comprimento de caminho é muito curto, uma concentração maior de absorvente é necessária para remover a mesma quantidade de luz incidente do que é necessário para um corpo transparente de espessura macroscópica (milímetros). Verificou-se que esta concentração é difícil de prever devido à não linearidade do comportamento de absorvente.
[0026] Isso é mostrado na Figura 3, que fornece uma comparação do comportamento de diferentes concentrações de absorvente em solução de GEPM, propileno glicol monometil éter, tendo um caminho de luz de 1 mm para diferentes concentrações de comportamento de absorvente em um adesivo de laminação de poliuretano com um caminho de 41 μm. O absorvente nos resultados de solução de GEPM foi ajustado para simular uma película de policarbonato na estrutura do laminado. Em outras palavras, a concentração do absorvente na solução de GEPM foi ajustada para cima ou para baixo conforme exigido pelos coeficientes de extinção molar dos diferentes absorventes para absorver a quantidade alvo de luz abaixo do comprimento de onda de corte alvo no comprimento de caminho de 1 mm para observar seus espectros e permitir estimativa da quantidade de absorvente requerida na aplicação.
[0027] As amostras de laminado mostradas na Figura 3 foram formadas de uma formulação de poliuretano de duas partes a base de solvente comercial padrão na qual o absorvente foi adicionado em níveis estimados a partir de seu comportamento de solução em comprimentos de caminho muito longos antes da fundição e laminação. A camada adesiva tinha aproximadamente 41 micrômetros de espessura e foi suportada por película de policarbonato.
[0028] Como mostrado na Figura 3, a absorvância é tão forte que à medida que a concentração do absorvente aumenta, o ressalto inferior esquerdo de transmitância se desloca mais para dentro dos comprimentos de onda de HEV, ou seja, à medida que as concentrações do absorvente aumentam, também aumenta a absorvância dos comprimentos de onda de HEV. Consequentemente, em certas modalidades, as quantidades eficazes dos absorventes de luz empregues dependem do modo de aplicação do absorvente dentro da lente, por exemplo aplicação como uma camada de revestimento ou adesivo de laminação de espessura de mícrons, como uma película monolítica de espessura fraccionária milimétrica formando uma parte de uma estrutura laminada, ou como o material de moldagem de lente de volume espesso multimilimétrico.
[0029] O deslocamento de transmitância para os comprimentos de onda de HEV é significativo porque, em certas aplicações da presente invenção, o objetivo é a alcançar uma lente com a máxima transmissão e cor residual mínima em transmissão enquanto atingindo um grau de bloqueio de luz UV e HEV. Em certas modalidades, a transmitância deve estar tão próxima quanto possível para a resina, sem a introdução do absorvente, por exemplo, cerca de menos do que 80 por cento. No entanto, valores exatos dependem da espessura do material e são muitas vezes menores do que cerca de 90 por cento para lentes oftalmológicas. Uma cor residual do artigo oftalmológico pode ser expressa por coordenadas de cor (x, y, Y ou L * a * b *), mas, tendo em conta os objetivos acima, pode ser mais significativo avaliar os artigos ópticos da presente invenção em termos do índice de amarelo transmitido da lente (YI [1925 C / 2]).
[0030] O efeito do absorvente é remover seletivamente porções do espectro UV e azul. Uma consequência disso é aumentar a aparência do amarelo na cor da lente. A cor amarela é frequentemente associada ao envelhecimento ou degradação de objetos e, portanto, é considerada esteticamente desagradável. Assim, em certas modalidades, os artigos ópticos de acordo com a presente invenção têm índices de amarelo de preferência menores do que 3, mas não mais do que 16. Em valores abaixo de 3, o amarelo não será notado pela maioria dos observadores. Em contraste, valores acima de 16 serão considerados censuráveis pela maioria dos observadores. A aceitação entre 3 e 16 dependerá da aplicação e das condições de visualização.
[0031] O amplo intervalo de estruturas absorvedoras de luz úteis nesta invenção tem diferentes coeficientes de extinção molar característicos (uma medida das suas eficiências de absorção de luz). Por isso, especificação de uma quantidade de absorvente genericamente útil por percentagem em peso da composição pode parecer substancialmente elevada em alguns casos. Em certas modalidades, seleção de um absorvente e a adequação do absorvente em um determinado local (relacionado ao comprimento de caminho e quantidade necessária para absorver a quantidade desejada de luz) são otimizadas. Portanto, a frase relativa “quantidade suficiente para fornecer o efeito desejado” pode ser mais adequada em alguns casos. Por exemplo, os termos À50, À10, À5 e Àx definidos como o comprimento de onda em que a transmitância é 50, 10, 5, e 1 por cento, respectivamente, da luz incidente no comprimento de onda indicado, podem ser mais úteis. A Tabela 1 abaixo expressa numericamente alguns dos dados utilizados para gerar o gráfico da Figura 3 de acordo com este esquema (para o nm inteiro mais completo).Tabela 1
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[0032] Em certas modalidades, como mostrado na Figura 4, um laminado de absorção de luz ou película monolítica 10 de acordo com a presente invenção é colocado em uma cavidade de molde e uma lente compósita 12 é formada por moldagem por injeção de uma resina termoplástica fundida 14 na cavidade de molde contendo o laminado de absorção de luz ou folha monolítica. Descrições detalhadas de processos de moldagem por injeção exemplares são fornecidas nas Patentes dos EUA Nos. 5.757.459; 5.856.860; 5.827.614; 6.328.446; 6.814.896; 7.048.997; e 8.029.705, que são aqui incorporadas por referência na sua totalidade.
[0033] Em outra modalidade, como mostrado na Figura 5, um laminado de absorção de luz ou película monolítica 10 de acordo com a presente invenção é colocada em uma cavidade de molde e uma lente compósita 18 é formada via fundição, em que a cavidade de molde contendo a película monolítica ou laminado é cheia com uma composição curável 16, por exemplo, uma composição empregando uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré-polímero com base em uretano (por exemplo, Trivex, PPG; No. CAS 97-23-4), seguido por cura da composição para produzir a lente compósita 12. Descrições detalhadas de processos de fundição exemplares são fornecidas nas Patentes dos EUA Nos. 7.858.001 e 8.367.211, que são aqui incorporadas por referência na sua totalidade.
[0034] Em outra modalidade da presente invenção, um (uns) composto (s) de absorção de luz é (são) adicionado (s) a, misturado com, ou associado de outra forma com pelotas termoplásticas utilizadas para a moldagem por injeção de uma lente 20 (Figura 6) ou uma porção de uma composição curável 22, por exemplo, uma composição empregando uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré-polímero com base em uretano (por exemplo, Trivex, PPG) utilizada para moldar uma lente (Figura 7).
[0035] Em certas modalidades da presente invenção, como mostrado na Figura 8, materiais absorventes de luz ou materiais ou compostos são adicionados a, misturados com, ou combinados de outra forma com um revestimento fortemente aplicado líquido 26 que é aplicado à lente moldada ou fundida 24.
[0036] Em certas modalidades da presente invenção, como mostrado na Figura 9, um (uns) composto (s) de absorção de luz é (são) adicionado (s) a, misturado com, ou de outra forma combinado com uma composição de suporte, por exemplo um suporte adesivo de poliuretano, que é utilizado para formar uma camada de absorção de luz 30 e a camada de absorção de luz 30 é laminada entre películas monolíticas transparentes 32, por exemplo, entre duas películas de policarbonato, para formar um laminado de absorção de luz 34.
[0037] Não há limitações quanto ao número de absorventes que podem ser usados juntos, nem suas localizações quando usados em combinação em lentes compósitas. Assim, diferentes materiais absorventes podem ser adicionados ao adesivo em um laminado e o material de corpo de lente, análogo à Figura 4 para lentes compósitas moldadas por injeção (e correspondentemente para lentes compósitas moldadas como mostrado na Figura 5). Do mesmo modo, o laminado pode conter diferentes materiais absorventes no adesivo e nas películas laminadas juntas, bem como no corpo da lente compósita formada por moldagem por injeção ou fundição.
[0038] Em certas modalidades da presente invenção, um corante ou corantes ativados por UV / HEV (fotocrômico) são empregados em uma camada adesiva fotocrômica 40 dentro de um laminado 42 e um ou mais absorventes de luz de UV / HEV são empregados em uma película monolítica 44 da estrutura de laminado em um lado 46 oposto a partir da luz incidente, adjacente ao corpo da lente, mais próximo do olho do observador atrás da lente ou artigo oftalmológico. A Figura 15 mostra uma lente compósita 12 formada de tal um laminado de absorção de luz fotocrômico 42 através de moldagem por injeção de uma resina termoplástica fundida 14 para dentro da cavidade de molde contendo o laminado de absorção de luz 42. A Figura 16 mostra uma lente compósita 18 formada de um laminado de absorção de luz fotocrômico 42 por meio de fundição, em que a cavidade de molde contendo o laminado 42 é preenchida com uma composição curável 16, por exemplo uma composição que emprega uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré-polímero com base em uretano (por exemplo Trivex, PPG; No. CAS 97-23-4), seguido por cura da composição para produzir a lente compósita 18.
[0039] Em certas modalidades, uma lente oftalmológica de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 440 nm.
[0040] Em certas modalidades, uma lente oftalmológica de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 420 nm.
[0041] Em certas modalidades, uma lente oftalmológica de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 400 nm.
[0042] Em certas modalidades, uma lente oftalmológica de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 440, 420 ou 400 nm. A luz é absorvida pelos aditivos presentes em um componente da construção da lente, incluindo (1) como um componente dentro de uma camada adesiva em um laminado contido dentro de uma lente compósita; (2) como um componente dentro de uma folha ou película monolítica empregue por si ou sozinha dentro de uma lente compósita; (3) como um componente dentro de uma folha ou película monolítica empregue como parte de uma estrutura laminada contida dentro de uma lente compósita; (4) como um componente adicionado a pelotas termoplásticas a partir das quais as lentes são moldadas; e / ou (5) como um componente adicionado a composições termoendurecíveis ou curáveis, por exemplo uma composição empregando uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré-polímero com base em uretano (por exemplo Trivex, PPG) a partir das quais lentes são fundidas. Descrições detalhadas de camadas adesivas em laminados são fornecidas nas Patentes dos EUA Nos. 8.906.183; 8.298.671; 9.163.108; 9.081.130; e 9.440.019, que são aqui incorporadas por referência na sua totalidade.
[0043] Em certas modalidades, um laminado ou uma película monolítica de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 440, 420, ou 400 nm, e a película monolítica ou laminado de absorção de luz inventiva é colocada em uma cavidade de molde e uma lente compósita é formada por meio de moldagem por injeção de uma resina termoplástica fundida na cavidade de molde contendo a película monolítica ou laminado de absorção de luz.
[0044] Em certas modalidades, uma película monolítica ou laminado de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 440, 420, ou 400 nm, e a película monolítica ou laminado de absorção de luz da invenção é colocada em uma cavidade de molde e uma lente compósita é formada através de fundição em que a cavidade de molde contendo a película monolítica ou laminado é preenchida com uma composição curável, por exemplo uma composição empregando uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré-polímero com base em uretano (por exemplo Trivex, PPG), seguido por cura da composição curável para produzir a lente compósita.
[0045] Em certas modalidades, uma lente oftalmológica de acordo com a presente invenção absorve até 99,9% de toda a luz em comprimentos de onda inferiores a 440, 420, ou 400 nm, em que as pelotas termoplásticas usadas para moldagem por injeção ou a composição termoendurecível ou curável líquida, por exemplo, uma composição empregando uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré- polímero com base em uretano (por exemplo Trivex, PPG), utilizada para fundir as lentes contém os compostos de absorção de luz.
[0046] Em certas modalidades da presente invenção, o material ou materiais de absorção de luz utilizados para formar qualquer do laminado de absorção de luz, película monolítica e / ou lente oftalmológica são absorventes que reversivelmente transferem átomos de hidrogênio ou prótons no estado excitado para um heteroátomo vizinho.
[0047] Em certas modalidades da presente invenção, o material ou materiais de absorção de luz utilizados para formar qualquer um dos laminados de absorção de luz, película monolítica e / ou lente oftalmológica acima descritos são absorventes que transferem reversivelmente átomos ou prótons de hidrogênio no estado excitado para um heteroátomo vizinho em que o átomo ou próton de hidrogênio é transferido para oxigênio ou nitrogênio.
[0048] Em certas modalidades da presente invenção, o material ou materiais de absorção de luz utilizados para formar qualquer dos laminados de absorção de luz, película monolítica e / ou lente oftalmológica são absorventes usados em uma percentagem em peso de até 1 em um material transparente tendo um comprimento de caminho óptico maior que 1 mm.
[0049] Em certas modalidades da presente invenção, o material ou materiais de absorção de luz utilizados para formar qualquer dos laminados de absorção de luz, película monolítica e / ou lente oftalmológica são absorventes usados em uma percentagem em peso de até três em um material transparente tendo um comprimento de caminho óptico no intervalo de 0,1 mm e 1 mm.
[0050] Em certas modalidades da presente invenção o material ou materiais de absorção de luz utilizados para formar qualquer do laminado de absorção de luz, película monolítica, e / ou lentes oftalmológicas, descritos acima são absorventes utilizados em uma percentagem em peso de até dez em um material transparente tendo um comprimento de caminho óptico no intervalo de 0,01 mm e 0,1 mm.
[0051] Em certas modalidades, o laminado de absorção de luz, película monolítica e / ou lente oftalmológica da presente invenção empregam propriedades funcionais adicionais, incluindo, mas não limitadas a coloração, tingimento, revestimento duro, polarização, fotocromismo, eletrocromismo, absorção de UV, filtragem de banda estreita, fácil limpeza, hidrofobicidade e antiestática. Tais propriedades funcionais são conferidas através de um revestimento ou tratamento de superfície do laminado de absorção de luz ou película monolítica da invenção utilizado isoladamente ou como estrutura contida dentro de uma lente compósita e / ou lente oftalmológica. Alternativamente, tais propriedades funcionais são conferidas como um componente dentro de uma camada adesiva ou protetora do laminado; como um componente dentro da folha ou película monolítica; como um componente adicionado a pelotas termoplásticos a partir das quais as lentes são moldadas; e / ou como um componente adicionado a composições curáveis, por exemplo, uma composição empregando uma mistura de monômero líquida ou uma composição de pré-polímero com base em uretano (por exemplo, Trivex, PPG), a partir das quais as lentes são fundidas.
[0052] Como aqui utilizado, o termo composição ou composições curáveis inclui, mas não está limitado a composições curáveis através da aplicação de energia térmica, radiação UV, feixe de elétrons, raios X, raios gama, micro-ondas e / ou radiofrequência.
[0053] Em certas modalidades da presente invenção, uma combinação de uma ou mais das modalidades acima descritas é utilizada para absorver uma quantidade de luz desejada em uma região espectral necessária para satisfazer as especificações de desempenho da lente.
EXEMPLOS
[0054] Procedimento Geral: Um adesivo de laminação de poliuretano à base de solvente de duas partes foi preparado a partir de soluções compreendendo um pré-polímero de isocianato, um poliol, um reticulador e um ou mais absorventes em várias concentrações. As soluções adesivas absorventes foram fundidas em um revestimento de liberação com uma espessura de película úmida suficiente para produzir uma camada adesiva seca de 41 micrômetros, mais ou menos 2 micrômetros, e seca durante um tempo e temperatura suficientes para remover o solvente volátil (tetrahidrofurano, THF) para menos, ou igual a 100 mg / m2. A camada adesiva seca foi transferida para uma primeira película óptica de policarbonato e depois laminada para uma segunda película óptica de policarbonato para fazer uma estrutura laminada de três camadas. As características de absorção dos laminados foram observadas usando um espectrofotômetro UV-vis (Hunter, Agilent ou Perkin-Elmer). Alguns dos laminados foram utilizados para fabricar lentes compósitas por moldagem por injeção utilizando pelotas de resina de policarbonato termoplásticas.
Exemplo 1:
[0055] Tinuvin 326 (BASF) foi dissolvido em THF e adicionado à solução de adesivo de poliuretano baseada em solvente de duas partes em quantidades suficientes para produzir soluções adesivas contendo uma percentagem em peso de 6, 7, e 8, com base nos sólidos adesivos secos finais, fundido sobre revestimentos de liberação, secos e laminados para produzir os laminados experimentais. Partes destes laminados foram colocadas em um espectrofotômetro UV-vis para caracterização espectral, como mostrado na Figura 10 e resumido abaixo na Tabela 2.Tabela 2.
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Exemplo 2:
[0056] Semelhante ao Exemplo 1, soluções de THF contendo Tinuvin 326 e Tinuvin CarboProtect (BASF) foram adicionadas ao adesivo de duas partes para fornecer os absorventes nas quantidades indicadas com base nos sólidos adesivos secos, cujas soluções adesivas foram fundidas em revestimentos de liberação, secas e laminadas para produzir laminados experimentais com uma camada adesiva seca de 41 micrômetros. Partes destes laminados foram colocadas em um espectrofotômetro UV-vis para caracterização espectral, como mostrado na Figura 11 e resumido abaixo na Tabela 3. Tabela 3.
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Exemplo 3:
[0057] Semelhante ao Exemplo 1, soluções de THF contendo Tinuvin CarboProtect (“TCBP”; BASF), Eusorb 390 (“UV390”; um derivado de estireno heterocíclico proprietário, Eutec) ou Eusorb 1990 (“UV1990”; um derivado de éster acrílico proprietário, Eutec) foram adicionados ao adesivo de duas partes para fornecer todos os absorventes a uma percentagem em peso de 2, com base nos sólidos adesivos secos. Estas soluções adesivas foram fundidas em revestimentos de liberação, secas e laminadas para produzir laminados experimentais com uma camada adesiva seca de 41 micrômetros. Partes destes laminados foram colocadas em um espectrofotômetro UV-vis para caracterização espectral, como mostrado na Figura 12 e resumido abaixo na Tabela 4.Tabela 4
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Exemplo 4:
[0058] Semelhante ao Exemplo 1, uma solução de THF contendo Tinuvin 326 (BASF) foi adicionada ao adesivo de duas partes para fornecer o absorvente em uma percentagem em peso de 6, com base nos sólidos adesivos secos. A solução adesiva foi moldada em revestimentos de liberação, seca e laminada para produzir laminados experimentais com uma camada adesiva seca de 41 micrômetros. Pastilhas foram perfuradas a partir de alguns dos laminados, que foram colocados em moldes e fabricados como lentes compósitas. Os laminados e as lentes foram caracterizados por UV-vis, com os resultados mostrados nas Figuras 13 e 14 e abaixo na Tabela 5.Tabela 5
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[0059] Embora a invenção tenha sido descrita em termos de modalidades e aplicações particulares, um especialista na técnica, à luz deste ensinamento, pode gerar modalidades e modificações adicionais sem se afastar do espírito ou exceder o âmbito da invenção reivindicada. Por conseguinte, deve ser entendido que os desenhos e descrições são aqui apresentados a título de exemplo para facilitar a compreensão da invenção e não devem ser interpretados como limitando o seu âmbito.

Claims (14)

1. Lente de óculos caracterizada por compreender: uma camada de absorção de luz tendo uma relação não linear entre um comprimento de caminho óptico e uma percentagem em peso de compostos de absorção de luz na referida camada de absorção de luz, em que a referida camada de absorção de luz tem o referido comprimento de caminho óptico maior que 1 mm e a referida percentagem em peso de compostos de absorção de luz até 1, tem o referido comprimento do caminho óptico em um intervalo de 0,1 mm a 1 mm e a referida percentagem em peso de compostos de absorção de luz até 3 e tem o referido comprimento do caminho óptico em um intervalo de 0,01 mm e 0,1 mm e a referida percentagem em peso de compostos de absorção de luz até 10, e uma transmitância de não mais que 50 por cento para comprimentos de onda em um intervalo de 280 até 443 nm; em que um índice de amarelo da referida lente de óculos é inferior ou igual a 16.
2. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz tem uma percentagem em peso de compostos de absorção de luz em um intervalo de 2 até 6 por cento.
3. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz tem uma transmitância de não mais que 50 por cento para comprimentos de onda em um intervalo de 280 até 410 nm.
4. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz é uma película monolítica.
5. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz é uma camada adesiva de um laminado.
6. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz é um componente de uma lente oftalmológica compósita.
7. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz compreende uma resina termoplástica.
8. Lente de óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de absorção de luz compreende uma composição curável.
9. Método para formação de uma lente de óculos caracterizado por compreender: determinar uma transmitância alvo de comprimentos de onda em um intervalo de 280 até 450 nm para a lente de óculos; determinar um intervalo alvo de espessura para a lente de óculos em um intervalo de 0,01 mm a mais que 1 mm; adicionar uma percentagem em peso de um composto de absorção de luz para um meio com base na transmitância alvo, o intervalo alvo de espessura de modo que uma relação não linear exista entre o intervalo alvo de espessura e a percentagem em peso de compostos de absorção de luz, em que a espessura alvo é maior que 1 mm quando a percentagem em peso de compostos de absorção de luz é até 1, a espessura alvo está em um intervalo de 0,1 mm a 1 mm quando a percentagem em peso dos compostos de absorção de luz é até 3 e a espessura alvo está em um intervalo de 0,01 mm e 0,1 mm e a percentagem em peso dos compostos de absorção de luz é até 10; obter um índice de amarelecimento alvo para a lente de óculos inferior ou igual a 16; e formar a lente de óculos com o meio contendo o composto de absorção de luz.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a determinação da transmitância alvo compreende determinar uma transmitância alvo inferior a 50 por cento.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a determinação da transmitância alvo compreende determinar uma transmitância de não mais de 50 por cento para comprimentos de onda em um intervalo de 280 até 410 nm.
12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a formação da lente de óculos compreende formar a lente de óculos através de moldagem por injeção de um termoplástico fundido.
13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a formação da lente de óculos compreende formar a lente de óculos através da cura de uma composição curável.
14. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a formação da lente de óculos compreende formar uma lente de óculos compósita tendo uma camada do meio contendo o composto de absorção de luz.
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