BR112019000519B1 - Lente oftálmica compreendendo um aditivo absorvente de luz encapsulado e processo para a preparação da mesma - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a uma lente oftálmica que absorve eficazmente os raios de luz, compreendendo uma composição derivada de um monômero ou oligômero, um catalisador, pelo menos um aditivo absorvente de luz contido em nanopartículas que estão dispersas no referido monômero ou oligômero.

Description

[0001] A presente invenção se refere a uma lente oftálmica que absorve eficazmente os raios de luz, compreendendo uma composição derivada de um monômero ou oligômero, um catalisador, pelo menos um aditivo absorvente de luz contido em nanopartículas que estão dispersas no referido monômero ou oligômero.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] A luz que alcança e entra no olho humano é dividida em luz visível, compreendendo comprimentos de onda de cerca de 380 a 780 nm, e luz não visível, que inclui luz na gama dos ultravioletas (luz UV-A e UV-B, de cerca de 280 a 380 nm) e na gama dos infravermelhos (luz no IV Próximo, de cerca de 780 a 1400 nm).

[0003] Sabe-se que a luz UV é prejudicial para o olho humano. Em particular, ela pode acelerar o envelhecimento ocular, o qual pode levar a uma catarata precoce ou a distúrbios mais extremos tais como fotoqueratite ou «cegueira da neve».

[0004] A luz azul, também conhecida como luz visível de alta energia (HEV), corresponde a luz visível na banda azul-violeta entre 380 e 500 nm. A exposição prolongada à luz azul emitida por dispositivos digitais, tais como a televisão, computadores portáteis, tablets e smartphones, e iluminação fluorescente e LED é prejudicial uma vez que a luz azul é capaz de atingir a retina. Algumas gamas específicas da luz azul mostraram causar fotorretinite; fadiga ocular digital ou síndrome da visão de computador que inclui visão embaçada, dificuldade de focar, olhos secos e irritados, dores de cabeça, dor de pescoço e das costas; perturbação do ritmo circadiano; redução da produção de melanina; degeneração macular relacionada com a idade; glaucoma; doenças degenerativas da retina; câncer da mama e da próstata; diabetes; doenças do coração; obesidade e depressão. Acredita- se que a luz azul na gama de cerca de 420 a 450 nm é especialmente prejudicial.

[0005] Os danos da luz UV e da luz azul podem ser prevenidos incorporando aditivos absorventes de luz nas lentes oftálmicas.

[0006] Podem ser usados três métodos diferentes para preparar lentes oftálmicas absorventes da luz. O primeiro método é a impregnação de uma lente polimerizada em um banho contendo um aditivo absorvente de luz, tal como divulgado na Patente europeia N° 1 085 349. No entanto, este método adiciona uma etapa ao processo de produção da lente, o que não é desejável em termos de custo e de tempo.

[0007] O segundo método consiste no revestimento de uma substância capaz de absorver raios de luz à superfície das lentes oftálmicas, tal como divulgado na patente US N° 5 949 518. Porém, a incorporação de grandes quantidades de aditivos absorventes da luz em um revestimento enfraquece as suas propriedades mecânicas.

[0008] O terceiro método consiste na incorporação de um aditivo absorvente de luz na massa da formulação líquida (isto é, antes da polimerização), tal como ensinado na Patente europeia N° 1 085 348. Neste documento, uma composição termoendurecível compreendendo um monómero de bisalilcarbonato de dietilenoglicol ou bis(ß-epitiopropil)sulfureto, peroxidicarbonato de di-isopropila como catalisador e 2-(2-hidroxi-4-octiloxifenil)-benzotriazol como aditivo absorvente de luz, é moldada em um molde para lentes e aquecida até estar polimerizada. Contudo, a lente obtida por este método tem tendência a amarelecimento indesejável devido à degradação do aditivo absorvente de luz.

[0009] O amarelecimento da lente resulta da interação entre radicais e o aditivo absorvente de luz durante a polimerização. Este efeito de amarelecimento é particularmente evidente quando são usadas altas concentrações de catalisadores para iniciar a polimerização, especialmente com monômeros com fraca reatividade tais como monômeros alílicos.

[0010] O amarelecimento da lente é indesejável por razões cosméticas e porque pode afetar a percepção das cores por parte do usuário das lentes e, eventualmente, reduzir a transmitância das lentes.

[0011] Em particular, para lentes que absorvem luz azul, podem se sobrepor dois efeitos de amarelecimento. A interação entre radicais e o aditivo absorvente de luz induz amarelecimento tal como referido acima. Para a luz que passa através das lentes, uma parte da luz azul é absorvida, o que faz com que a luz transmitida pareça amarelada para o usuário das lentes.

[0012] O amarelecimento da lente pode ser evitado se se usar menos catalisador, mas a polimerização não seria completa e as propriedades mecânicas da lente não seriam aceitáveis.

[0013] O pedido de patente US 20120188503 divulga o uso de catalisadores suaves diferentes de peroxodicarbonatos para assegurar que as propriedades absorventes de um corante de azaporfirina resistem ao processo de polimerização. Entre os peróxidos alternativos propostos, os peroxiésteres e os percetais são particularmente preferidos.

[0014] Patentes, tais como a EP2282713, EP2263788 e JP3347140, descrevem absorventes UV encapsulados em matrizes minerais para aplicações cosméticas, para fornecer proteção contra queimaduras solares. Contudo, a elevada quantidade de absorventes UV contida nas nanopartículas e na composição cosmética não é compatível com uma composição líquida polimerizável para a preparação de uma lente oftálmica.

[0015] Assim, há necessidade de lentes oftálmicas com um espetro de absorção pré-determinado e que não sejam afetadas durante a polimerização.

[0016] O requerente descobriu que esta necessidade poderia ser satisfeita por encapsulação de um aditivo absorvente de luz em nanopartículas que são dispersas em uma composição termoendurecível.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0017] Um primeiro objetivo desta invenção é uma lente oftálmica compreendendo: - Uma matriz obtida por polimerização de pelo menos um monômero ou oligômero alílico ou não alílico na presença de um catalisador para iniciar a polimerização do referido monômero ou oligômero, e - Nanopartículas contendo pelo menos um aditivo absorvente de luz, estando as referidas nanopartículas dispersas na referida matriz, em que: - As nanopartículas encapsulam um aditivo absorvente de luz.

[0018] Preferencialmente, o aditivo absorvente de luz não é um corante fotocrómico.

[0019] A encapsulação do aditivo absorvente de luz tem muitas vantagens. Mais importante ainda, ela permite o uso de uma variedade de compostos que poderiam ter interatuado de modo inadequado com os monômeros, catalisador e/ou aditivos usados para formar a matriz. Essas interações inadequadas incluem problemas de solubilidade, degradação, mudança de cor e assim por diante.

[0020] Por exemplo, a encapsulação de um material sensível pode evitar que ele reaja com a matriz no caso em que, de outra forma, esta o degradaria.

[0021] As partículas minerais são um bom material de encapsulação para aditivos absorventes da luz solúveis em água. Com efeito, estas partículas apresentam uma boa compatibilidade com meios apróticos tais como monômeros. A modificação da superfície permite que estas partículas sejam compatíveis com a maior parte dos meios. Isto permite o uso de aditivos absorventes da luz solúveis em água em solventes ou matriz hidrofóbicos/hidrofóbica.

[0022] Em algumas aplicações tais como a transferência de energia de ressonância de fluorescência (FRET), os corantes têm de ser mantidos perto uns dos outros. A FRET é uma técnica interessante que permite o aumento de mudanças de Stokes: a luz absorvida por um primeiro aditivo absorvente de luz fluorescente A é reemitida para um segundo aditivo absorvente de luz B que pode absorver e reemitir a luz, induzindo assim uma mudança do comprimento de onda. Para que esta transferência ocorra, ambos os aditivos absorventes de luz A e B têm que estar espacialmente próximos o suficiente para permitir a mútua polarização e, assim, a transferência de energia. Essa distância curta pode ser conseguida através de uma concentração muito elevada, a qual não é compatível com a maioria dos usos oftálmicos (em termos de custo, propriedades mecânicas, cor ou cosmética). A encapsulação de ambos os agentes proporciona a proximidade tão necessária a uma baixa concentração de aditivo absorvente de luz: ambos os agentes podem ser aprisionados em uma única cápsula por exemplo.

[0023] O mesmo princípio pode assegurar uma alta concentração local de antioxidante na vizinhança de um composto absorvente de luz sensível.

[0024] A encapsulação do aditivo absorvente de luz também pode permitir ajustar a absorção de luz. Com efeito, mudanças na composição da matriz das nanopartículas - ou em menor extensão, exposição a condições de recozimento - pode levar a mudanças no comprimento de onda de absorção do aditivo absorvente de luz encapsulado, o que pode permitir o ajuste do referido comprimento de onda de absorção modificando a matriz apropriadamente.

[0025] Uma outra vantagem da encapsulação consiste no fato de ela potenciar a fotoestabilidade da maioria dos compostos.

[0026] O rendimento quântico de alguns aditivos absorventes da luz fluorescentes aumenta fortemente quando eles são mascarados em uma nanopartícula. Quando acoplados a células fotoelétricas e à óptica apropriada (guias de ondas, lentes que atuam como concentradores da luz), esse efeito pode permitir alimentar sistemas de óculos ativos.

[0027] Por último mas não menos importante, as nanopartículas podem ser consideradas como um agente de padronização: qualquer que seja o aditivo absorvente de luz encapsulado, a superfície externa da nanopartícula que interatua com o monômero) pode ser a mesma, permitindo assim a fácil introdução de um dado aditivo absorvente de luz em uma formulação se um substrato semelhante já tiver sido introduzido em uma formulação, mesmo que com um aditivo absorvente de luz diferente.

[0028] Na presente invenção, o agente absorvente de luz é preferencialmente um corante não fotocrómico. Por “corante fotocrómico” se pretende significar um corante que, quando ativado por luz UVA ou visível violeta a qualquer comprimento de onda entre 315 e 420 nm, é capaz de escurecer em uma extensão tal que o fator de transmissão da luz visível diminui notoriamente. Na realidade, os corantes fotocrómicos têm duas configurações moleculares diferentes. Após excitação por luz UVA ou visível violeta, os corantes fotocrómicos sofrem uma mudança molecular que requer alguma flexibilidade na matriz na qual eles estão dispersos. É muito difícil obter- se essa flexibilidade nas nanopartículas.

[0029] Os agentes absorventes de luz não fotocrómicos não mudam de configuração molecular. A absorção da luz está associada a transições de energia em orbitais moleculares que são quase não sensíveis à matriz na qual estão incorporadas.

[0030] Um segundo objetivo da presente invenção é um processo para a preparação de lentes oftálmicas da invenção, compreendo as etapas de: fornecimento de monômeros ou oligômeros a partir dos quais a matriz pode ser preparada; preparação de nanopartículas que encapsulam um aditivo absorvente de luz, na forma de um pó dispersível nos monômeros ou oligômeros ou na forma de uma dispersão de nanopartículas em um líquido que é dispersível nos monômeros ou oligômeros; fornecimento de um catalisador para iniciar a polimerização dos referidos monômeros ou oligômeros; mistura dos monômeros ou oligômeros, das nanopartículas e do catalisador, de modo a se obter uma composição líquida polimerizável na qual estão dispersas nanopartículas; deposição opcional da composição líquida polimerizável em um substrato; cura da composição líquida polimerizável.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0031] A lente oftálmica da invenção compreende uma matriz polimérica e nanopartículas que nela estão dispersas, em que as nanopartículas encapsulam um aditivo absorvente de luz.

[0032] Preferencialmente, o aditivo absorvente de luz não é um corante fotocrómico.

[0033] A matriz polimérica (também aqui denominada “matriz”) é obtida por polimerização de pelo menos um monômero ou oligômero alélico ou não alélico na presença de um catalisador para iniciar a polimerização do referido monômero ou oligômero.

[0034] A matriz polimérica e as nanopartículas nela dispersas formam assim conjuntamente um substrato compósito, isto é, um material compósito com duas superfícies principais correspondentes na lente oftálmica final às suas faces dianteira e traseira.

[0035] Em uma modalidade, a lente oftálmica consiste essencialmente na matriz polimérica e nas nanopartículas nela dispersas.

[0036] Em uma outra modalidade, a lente oftálmica compreende um substrato óptico no qual um revestimento da matriz polimérica e nanopartículas nela dispersas é depositado.

[0037] A matriz polimérica é preferencialmente uma matriz transparente.

[0038] A matriz polimérica pode ser vantajosamente escolhida de uma resina termoplástica tal como uma poliamida, poli-imida, polissulfona, policarbonato, polietileno tereftalato, poli(metil(met)acrilato), triacetato de celulose ou seus copolímeros, ou é escolhida de uma resina termoendurecível tal como um copolímero de olefina cíclica, um homopolímero ou copolímero de ésteres alílicos, um homopolímero ou copolímero de carbonatos de alila de polióis alifáticos ou aromáticos lineares ou ramificados, um homopolímero ou copolímero de ácido (met)acrílico e seus ésteres, um homopolímero ou copolímero de ácido tio(met)acrílico e seus ésteres, um homopolímero ou copolímero de uretano e toiuretano, um homopolímero ou copolímero de epóxi, um homopolímero ou copolímero de sulfureto, um homopolímero ou copolímero de dissulfureto, um homopolímero ou copolímero de epissulfureto, um homopolímero ou copolímero de tiol e isocianato, e suas combinações.

[0039] O aditivo absorvente de luz é preferencialmente escolhido de uma tintura, tal como um corante ou um pigmento, um aditivo absorvente de luz incolor ou suas misturas. Exemplos de tais aditivos absorventes da luz são dados em baixo.

[0040] O coeficiente de absorção molar do aditivo absorvente de luz é preferencialmente superior a 5000 na sua absorção máxima. Na realidade, um coeficiente de absorção molar elevado é preferível, uma vez que permite o uso de agentes absorventes da luz a concentração muito baixa para um bom desempenho de atenuação. Dado que a concentração de agente absorvente de luz na matriz é uma função da concentração das nanopartículas na matriz e da carga de agente absorvente de luz nas nanopartículas, um coeficiente de absorção molar elevado limita as restrições na carga das nanopartículas, por vezes difícil de aumentar, e limita a concentração de nanopartículas, o que pode levar a turbidez ou fragilidade mecânica da lente oftálmica.

[0041] Em uma modalidade, as nanopartículas têm uma composição homogênea do interior para o exterior, em que o aditivo absorvente de luz está uniformemente distribuído. Esta característica permite um controle significativo das propriedades ópticas das nanopartículas em geral.

[0042] Em uma outra modalidade, as nanopartículas têm um núcleo contendo o aditivo absorvente de luz e um invólucro que circunda o núcleo. O invólucro é preferencialmente escolhido de modo a isolar o núcleo da matriz. Como tal, a natureza do invólucro estará preferencialmente ligada à matriz na qual a partícula correspondente se destina a ser usada.

[0043] As nanopartículas podem apresentar uma superfície externa que não compreende qualquer composto orgânico.

[0044] As nanopartículas podem compreender um óxido mineral, tal como SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3 ou suas misturas.

[0045] O índice de refração das nanopartículas varia preferencialmente de 1,47 a 1,74, tal como medido de acordo com a ISO 489:1999. Mais preferencialmente, o índice de refração das nanopartículas é idêntico ao índice de refração da matriz polimérica. Com efeito, quanto mais próximos forem ambos os índices de refração, menor o impacto das nanopartículas na transmissão global da composição.

[0046] O tamanho das nanopartículas varia preferencialmente de 1 nm a 10 µm, mais preferencialmente de 10 nm a 5 µm, tal como medido de acordo com o método do Espalhamento Dinâmico de Luz.

[0047] A quantidade de aditivo absorvente de luz nas nanopartículas pode variar de 0,0001 a 90% por peso, em particular de 0,01 a 50% por peso, mais particularmente de 0,1 a 10% por peso, com base no peso total das nanopartículas.

[0048] A quantidade de nanopartículas na matriz polimérica pode variar de 0,01 a 2% por peso, preferencialmente de 0,05 a 1%, com base no peso da matriz polimérica.

[0049] A composição líquida polimerizável usada para gerar a matriz supracitada - doravante referida como “a composição polimerizável” - da invenção compreende um monômero ou oligômero, um catalisador, e nanopartículas contendo um aditivo absorvente de luz. O referido monômero ou oligômero pode ser um composto alílico ou não alílico.

[0050] O monômero alílico ou oligômero alílico incluído na composição de acordo com a presente invenção é um composto compreendendo um grupo alila.

[0051] Exemplos de compostos alílicos adequados incluem o bis(carbonato de alila) de dietilenoglicol, (carbonato de alila) de etilenoglicol, oligômeros de bis(carbonato de alila) de dietilenoglicol, oligômeros de bis(carbonato de alila) de etilenoglicol, bis(carbonato de alila) de bisfenol A, ftalatod de dialila tais como ftalato de dialila, isoftalato de dialila e tereftalato de dialila, e suas misturas.

[0052] Exemplos de compostos não alílicos adequados incluem materiais termoendurecíveis conhecidos como monômeros acrílicos com grupos acrílicos ou metacrílicos. Os met(acrilatos) podem ser (met)acrilatos monofuncionais ou (met)acrilatos multifuncionais possuindo 2 a 6 grupos (met)acrílicos ou suas misturas. Sem limitação, os monômeros de (met)acrilato são selecionados de: (met)acrilatos de alquila, em particular (met)acrilatos derivados de adamantina, norborneno, isoborneno, ciclopentadieno ou diciclopentadieno, (met)acrilatos de alquila C1-C4 tais como (met)acrilato de metila e (met)acrilato de etila, (met)acrilatos aromáticos tais como (met)acrilato de benzila, (met)acrilatos de fenóxi ou (met)acrilatos de fluoreno (met)acrilatos derivados de bisfenol, especialmente bisfenol-A (met)acrilatos aromáticos polialcoxilados tais como os bisfenolato di(met)acrilatos polietoxilados, (met)acrilatos de fenol polietoxilados, politio(met)acrilatos, produto da esterificação de ácidos alquil(met)acrílicos com polióis ou epóxis, e suas misturas.

[0053] Os (met)acrilatos podem ainda ser funcionalizados, especialmente com substituintes de halogênio, funções epóxi, tioepóxi, hidroxila, tiol, sulfureto, carbonato, uretano ou isocianato.

[0054] Outros exemplos de compostos não alílicos adequados incluem materiais termoendurecíveis usados para preparar matrizes de poliuretano ou politiouretano, isto é, uma mistura de monômeros ou oligômeros possuindo pelo menos duas funções isocianato com monômeros ou oligômeros tendo pelo menos duas funções álcool, tiol ou epitio.

[0055] Os monômeros ou oligômeros possuindo pelo menos duas funções isocianato podem ser selecionados de di-isocianatos aromáticos simétricos tais como Di-isocianato de 2,2’-metilenodifenila (2,2’-MDI), Di-isocianato de 4,4’-dibenzila (4,4’- DBDI), Di-isocianato de 2,6-tolueno (2,6-TDI), Di-isocianato de xilileno (XDI), Di- isocianato de 4,4’-metilenodifenila (4,4’-MDI), ou di-isocianatos aromáticos assimétricos tais como Di-isocianato de 2,4’-metilenodifenila (2,4’-MDI), Di-isocianato de 2,4’-dibenzila (2,4’-DBDI), Di-isocianato de 2,4-tolueno (2,4-TDI), ou di-isocianatos alicíclicos tais como Di-isocianato de isoforona (IPDI), 2,5 (ou 2,6)-Bis(iso- cianatometil)-biciclo [2.2.1]heptano (NDI) ou 4,4’-Di-isocianato-metilenodiciclo-hexano (H12MDI) ou di-isocianatos alifáticos tais como di-isocianato de hexametileno (HDI) ou suas misturas.

[0056] Os monômeros ou oligômeros possuindo uma função tiol podem ser selecionados de Tetraquismercaptopropionato de pentaeritritol, Tetraquismercaptoacetato de pentaeritritol, 4-Mercaptometil-3,6-ditia-1,8-octanoditiol, 4-mercaptometil-1,8-dimercapto-3,6-ditiaoctano, 2,5-dimercaptometil-1,4-ditiano, 2,5- bis [(2-mercaptoetil)tiometil]-1,4-ditiano, 4,8-dimercaptometil-1,11-dimercapto-3,6,9- tritiaundecano, 4,7-dimercaptometil-1,11-dimercapto-3,6,9-tritiaundecano, 5,7- dimercaptometil-1,11-dimercapto-3,6,9-tritiaundecano e suas misturas.

[0057] Os monômeros ou oligômeros possuindo uma função epitio podem ser selecionados de sulfureto de bis(2,3-epitiopropila), dissulfureto de bis(2,3- epitiopropila) e sulfureto de bis [4-(beta-epitiopropiltio)fenila], sulfureto de bis [4-(beta- epitiopropiloxi)ciclo-hexila].

[0058] A composição líquida polimerizável usada para gerar a matriz acima mencionada compreende: pelo menos um monômero ou oligômero, pelo menos um catalisador para iniciar a polimerização do referido monômero ou oligômero, pelo menos um aditivo asorvente da luz contido em nanopartículas que estão dispersas no referido monômero ou oligômero.

[0059] Se o monômero ou oligômero for do tipo alílico, a quantidade do referido monômero ou oligômero alílico na composição polimerizável usada para gerar a matriz de acordo com a presente invenção pode variar de 20 a 99% em peso, em particular de 50 a 99% em peso, mais particularmente de 80 a 98% em peso, ainda mais particularmente de 90 a 97% em peso, com base no peso total da composição. Em particular, a composição polimerizável usada para gerar a matriz pode compreender de 20 a 99% em peso, em particular 50 a 99% em peso, mais particularmente de 80 a 98% em peso, ainda mais particularmente de 90 a 97% em peso, com base no peso total da composição, de bis(carbonato de alila) de dietilenoglicol, oligômeros de bis(carbonato de alila) de dietilenoglicol ou suas misturas.

[0060] De acordo com uma modalidade particular, o catalisador é peroxidicarbonato de di-isopropila (IPP).

[0061] A quantidade de catalisador na composição polimerizável de acordo com a presente invenção pode variar de 1,0 a 5,0% em peso, em particular de 2,5 a 4,5% em peso, mais particularmente de 3,0 a 4,0% em peso, com base no peso total da composição.

[0062] A composição polimerizável usada para gerar a matriz também pode compreender um segundo monômero ou oligômero que seja capaz de polimerizar com o monômero ou oligômero alílico descrito acima. Exemplos de um segundo monômero adequado incluem: compostos vinílicos aromáticos tais como estireno, [alfa]- metilestireno, viniltolueno, cloroestireno, clorometilestireno e divinilbenzeno; mono(met)acrilatos de alquila tais como (met)acrilato de metila, (met)acrilato de n- butila, (met)acrilato de n-hexila, (met)acrilato de ciclo-hexila, (met)acrilato de 2-etil- hexila, (met)acrilato de metoxidietilenoglicol, (met)acrilato de metoxipolietilenoglicol, (met)acrilato de 3-cloro-2-hidroxipropila, (met)acrilato de estearila, (met)acrilato de laurila, (met)acrilato de fenila, (met)acrilato de glicidila e (met)acrilato de benzila,(met)acrilato de 2-hidroxietila, (met)acrilato de 2-hidroxipropila, (met)acrilato de 3-hidroxipropila, (met)acrilato de 3-fenoxi-2-hidroxipropila e (met)acrilato de 4- hidroxibutila; di(met)acrilatos tais como di(met)acrilato de etilenoglicol, di(met)acrilato de dietilenoglicol, di(met)acrilato de trietilenoglicol, di(met)acrilato de polietilenoglicol, di(met)acrilato de 1,3-butilenoglicol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato de neopentilglicol, di(met)acrilato de polipropilenoglicol, 2-hidroxi-1,3- di(met)acriloxipropano, 2,2-bis [4-((met)acriloxietoxi)fenil]propano, 2,2-bis [4- ((met)acriloxidietoxi)fenil]propano e 2,2-bis [4-((met)-acriloxipolietoxi)fenil]propano; tri(met)acrilatos tais como tri(met)acrilato de trimetilolpropano e tri(met)acrilato de tetrametilolmetano; tetra(met)acrilatos tais como tetra(met)acrilato de tetrametilolmetano. Estes monômeros podem ser usados isoladamente ou em combinação de dois ou mais. Na descrição acima, "(met)acrilato" significa "metacrilato" ou "acrilato", e "(met)acrilóxi"significa "metacrilóxi"ou "acrilóxi".

[0063] A quantidade do segundo monômero ou oligômero na composição polimerizável usado para gerar a matriz de acordo com a presente invenção pode variar de 1 a 80% em peso, em particular de 1 a 50% em peso, mais particularmente de 2 a 20% em peso, ainda mais particularmente de 3 a 10% em peso, com base no peso total da composição.

[0064] Se o monômero ou oligômero for do tipo (met)acrílico, a quantidade do referido monômero ou oligômero (met)acrílico na composição polimerizável usada para gerar a matriz de acordo com a presente invenção varia de 20 a 99%, em particular de 50 a 99% em peso, mais particularmente de 80 a 98%, ainda mais particularmente de 90 a 97% em peso, com base no peso total da composição.

[0065] Exemplos de monômeros (met)acrílicos são os mono(met)acrilatos, di(met)acrilatos, tri(met)acrilatos ou tetra(met)acrilatos de alquila tais como definidos acima. Estes monômeros podem ser usados isoladamente ou em combinação de dois ou mais.

[0066] A composição polimerizável usada para gerar a matriz também pode compreender um segundo monômero ou oligômero que seja capaz de polimerizar com o monômero ou oligômero (met)acrílico descrito acima. Exemplos de um segundo monômero adequado incluem: compostos vinílicos aromáticos tais como o estireno. Estes monômeros podem ser usados isoladamente ou em combinação de dois ou mais.

[0067] A quantidade do segundo monômero ou oligômero na composição polimerizável usado para gerar a matriz de acordo com a presente invenção pode variar de 1 a 80% em peso, em particular de 1 a 50% em peso, mais particularmente de 2 a 20% em peso, ainda mais particularmente de 3 a 10% em peso, com base no peso total da composição.

[0068] Se a matriz de acordo com a invenção for do tipo poliuretano ou politiouretano, o monômero ou oligômero possuindo pelo menos duas funções isocianato e o monômero ou oligômero possuindo pelo menos duas funções álcool, tiol ou epitio são preferencialmente selecionados em uma razão estequiométrica, de modo a se obter uma reação complete de todas as funções polimerizáveis.

[0069] O catalisador incluído na composição de acordo com a presente invenção é um catalisador que é adequado para iniciar a polimerização de monômeros, tal como por exemplo um peróxido orgânico, um composto azo orgânico, um composto de organoestanho, e suas misturas.

[0070] Exemplos de um peróxido orgânico adequado incluem peróxidos de dialquila tais como peróxido de di-isopropila e peróxido de di-t-butila; peróxidos de cetonas tais como peróxido de metiletilcetona, peróxido de metilisopropilcetona, peróxido de acetilacetona, peróxido de metilisobutilcetone e peróxido de ciclo-hexano; peroxidicarbonatos tais como peroxidicarbonato de di-isopropila, peroxidicarbonato de bis(4-t-butilciclo-hexila), peroxidicarbonato de di-sec-butila e peroxidicarbonato de isopropil-sec-butila; peroxiésteres tais como peroxi-2-etil-hexanoato de t-butila e peroxi-2-etil-hexanoato de t-hexila; peróxidos de diacila tais como peróxido de benzoíla, peróxido de acetila e peróxido de lauroíla; peroxicetais tais como 2,2-di(tert- butilperoxi)butano, 1,1-di(tert-butilperoxi)ciclo-hexano e 1,1-bis(tert-butilperoxi)-3,3,5- trimetilciclo-hexano; e suas misturas.

[0071] Exemplos de um composto azo orgânico adequado incluem 2,2'- azobisisobutironitrila, 2,2'-azobis(2-metilpropionato) de dimetila, 2,2'-azobis(2- metilbutironitrila), 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrila), 4,4'-azobis(ácido 4- cianopentanoico), e suas misturas.

[0072] Exemplos de um composto de organoestanho adequado são o cloreto de dimetilestanho, cloreto de dibutilestanho, e suas misturas.

[0073] O aditivo absorvente de luz que está contido em nanopartículas dispersas na composição de acordo com a presente invenção é preferencialmente um composto que é capaz de absorver luz ultravioleta, visível e/ou no infravermelho próximo.

[0074] Em particular, o aditivo absorvente de luz pode ser selecionado do grupo consistindo em uma tintura, tal como um corante ou um pigmento; um aditivo absorvente de luz incolor; e suas misturas. Exemplos adequados de corantes, pigmentos e tinturas são compostos pertencentes às famílias azo ou rodamina ou cianina ou polimetina ou merocianina ou fluoresceína ou pirílio ou porfirina ou ftalocianina ou perileno ou cumarina ou acridina ou indolenina ou indol-2-ilideno u benzantrona ou antrapirimidina ou antrapiridona ou benzotriazol ou benzofenona or antraquinona ou triazina ou oxalanilida; complexos metálicos tais como criptatos ou quelatos de terras raras; aluminatos, silicatos e aluminossilicatos.

[0075] Em uma modalidade específica, as tinturas e aditivos absorventes da luz são absorventes da luz azul, isto é, eles absorvem a luz visível na banda azul-violeta entre os 380 e 500 nm. Esta absorção pode ser específica, com um absorvente seletivo tendo um pico de absorção na banda entre 380 e 500 nm. Esta absorção também pode ser não específica, mas ligada ao efeito colateral de uma banda larga de absorção de um absorvente de UV.

[0076] Quando o aditivo absorvente de luz é um absorvente de luz azul, a lente oftálmica resultante pode ser caracterizada por uma transmitância média da luz ao longo de uma gama específica da luz azul, em particular ao longo da gama de 420 nm a 450 nm. Preferencialmente, o absorvente de luz azul é escolhido de modo a que a lente oftálmica obtida a partir da composição polimerizável da presente invenção tenha uma transmitância media da luz na gama dos 420 nm a 450 nm (doravante TB%) inferior a 85%, mais preferencialmente inferior a 75%.

[0077] De acordo com uma modalidade particular, o absorvente de luz azul incluído na composição de acordo com a presente invenção é uma metaloporfirina, em particular uma metaloporfirina hidrofóbica.

[0078] De acordo com uma outra modalidade, o absorvente de luz azul incluído na composição de acordo com a presente invenção é Auramina O; Cumarina 343; Cumarina 314; Proflavina; Nitrobenzoxadiazol; amarelo de Lúcifer CH; 9,10- Bis(feniletinil)antraceno; Clorofila a; Clorofila b; 4-(Dicianometileno)-2-metil-6-(4- dimetilaminoestiril)-4H-pirano; Iodeto de 2- [4-(dimetilamino)estiril]-1-metilpiridínio, Iodeto de 3,3‘-dietiloxacarbocianina, luteína, zeaxantina, beta-caroteno ou licopeno ou perileno; e suas misturas.

[0079] De acordo com uma outra modalidade, o absorvente de luz azul incluído na composição de acordo com a presente invenção é uma porfirina ou um seu derivado. Alguns exemplos de porfirinas incluem o complexo de sal de sódio da 5,10,15,20- tetraquis(4-sulfonatofenil)porfirina; complexo de 5,10,15,20-Tetraquis(N-alquil-4- piridil)porfirina; complexo metálico de 5,10,15,20-Tetraquis(N-alquil-3-piridil)porfirina e o complexo de 5,10,15,20-Tetraquis(N-alquil-2-piridil)porfirina, e suas misturas, em que a alquila é selecionada de metila, etila, butila e/ou propila. Todas estas porfirinas apresentam muito boa solubilidade em água e são estáveis até 300 °C. Outros exemplos de porfirinas incluem a tetrafenilporfirina diprotonada, ocatetilporfirina de magnésio, tetramesitilporfirina de magnésio, tetraquis(2,6-diclorofenil)porfirina, tetraquis(o-aminofenil)porfirina, tetramesitilporfirina, tetramesitilporfirina de zinco, tetrafenilporfirina de zinco, sal tetrassódico de Mg(II) meso-tetra(4- sulfonatofenil)porfina, tetraquis(metocloreto) de cloreto de manganês (III) 5,10,15,20- tetra(4-piridil)-21H,23H-porfirina, cloreto de 5,10,15,20-tetraquis(4-sulfonatofenil)- 21H,23H-porfina de manganês (III), 5,10,15,20-Tetraquis(4-sulfonatofenil)-porfina-Cu (II), Cloreto de 2,3,7,8,12,13,17,18-octaetil-21H,23H-porfina de manganês (III), tetraquis(metocloreto) de zinco 5,10,15,20-tetra(4-piridil)-21H,23H-porfina, 5,10,15,20-Tetraquis(4-metoxifenil)-21H,23H-porfina cobalto (II), 5,10,15,20- Tetraquis(4-metoxifenil)-21H,23H-porfina, Cloreto de 5,10,15,20-tetraquis(4- metoxifenil)-21 H,23H-porfina de ferro (III), tetraquis(metocloreto) de zinco 5,10,15,20- tetra(4-piridil)-21H,23H-porfina, tetra(p-toluenossulfonato) de 5,10,15,20-tetraquis(1- metil-4-piridínio)porfirina, 5,10,15,20-Tetraquis(4-hidroxifenil)-21 H,23H-porfina, 4,4‘,4",4"'-(Porfino-5,10,15,20-tetrail)tetraquis(ácido benzoico).

[0080] De acordo com uma outra modalidade, o absorvente de luz azul incluído na composição de acordo com a presente invenção é um complexo metálico em que o metal pode ser Cr(III), Ag(II), In(III), Mg(II), Mn(III), Sn(IV), Fe(III), ou Zn(II). Os complexos metálicos à base de Cr(III), Ag(II), In(III), Mn(III), Sn(IV), Fe(III), ou Zn(II) têm em particular a vantage de não serem sensíveis aos ácidos e de fornecerem complexos mais estáveis uma vez que não perderão o metal a pH<6.

[0081] Em uma modalidade particular, as tinturas e os aditivos absorventes da luz incolores são absorventes UV, isto é, eles absorvem luz UV na banda abaixo dos 380 nm. Quando o aditivo absorvente de luz é um absorvente UV, a lente oftálmica resultante apresenta um corte UV. Por “corte UV” se entende o comprimento de onda mais elevado para o qual a transmitância é inferior a 1%, tal como medida de acordo com o método aqui descrito. Preferencialmente, o absorvente UV é escolhido de modo a que a lente oftálmica obtida a partir da composição polimerizável da presente invenção tenha um corte UV de pelo menos 380 nm.

[0082] De acordo com uma modalidade particular, o absorvente UV incluído na composição de acordo com a presente invenção é um benzotriazol, uma benzofenona, uma triazina, uma oxalanilida, e suas misturas.

[0083] Em uma modalidade particular, as tinturas e os aditivos absorventes da luz incolores são absorventes do Infravermelho Próximo (NIR), isto é, absorvem luz infravermelha na banda de cerca de 780 nm a cerca de 1400 nm. Em especial, as semiquinonas ou os complexos de rutênio dinucleares de valência mista são absorventes NIR adequados.

[0084] A quantidade de aditivo absorvente de luz nas nanopartículas varia de 0,0001 a 90% em peso, em particular de 0,01 a 50% em peso, mais particularmente de 0,1 a 10% em peso com base no peso das nanopartículas.

[0085] De acordo com a invenção, o aditivo absorvente de luz é encapsulado em nanopartículas que são dispersas na composição de acordo com a presente invenção, isto é, o aditivo absorvente de luz está contido ou enxertado nas referidas nanopartículas.

[0086] As nanopartículas se comportam como reservatórios nos quais os aditivos absorventes da luz são armazenados e protegidos. Os aditivos absorventes da luz podem ser homogeneamente disperses em nanopartículas ou localizados no núcleo de nanopartículas. Os aditivos absorventes da luz também podem estar localizados à superfície ou no interior da porosidade de nanopartículas.

[0087] Com efeito, reagentes ativos da composição de acordo com a invenção, isto é, radicais envolvidos na polimerização radicalar, não serão capazes de se difundir na parte interna das nanopartículas. Se os aditivos absorventes da luz estiverem localizados à superfície ou na porosidade de nanopartículas, reagentes ativos podem- nas alcançar, mas como a mobilidade de aditivos enxertados ou aprisionados é impedida, a probabilidade de reação baixa e os aditivos também estão protegidos.

[0088] No contexto da presente invenção, o termo “nanopartículas pretende designar partículas individualizadas de qualquer formato com um tamanho, medido na sua direção mais comprida, na faixa de 1 nm a 10 µm, preferencialmente na gama de 10 nm a 5 µm, tal como medido pelo método do Espalhamento Dinâmico de Luz aqui divulgado.

[0089] As nanopartículas da presente invenção são à base de polímeros, isto é, compreendem um polímero, ou à base de um mineral, isto é, compreendem um óxido mineral.

[0090] Em uma modalidade preferida, o polímero ou óxido mineral compreendido nas nanopartículas é um material transparente.

[0091] De acordo com uma primeira modalidade, as nanopartículas que são dispersas na composição de acordo com a presente invenção compreendem um polímero.

[0092] As nanopartículas à base de polímero podem ser de vários tipos, tal como por exemplo nanopartículas de látex, nanopartículas núcleo-invólucro, nanopartículas nas quais aditivos absorventes de luz são enxertados, nanopartículas de dendrímeros, nanopartículas compreendendo um polímero com um ponto de fusão superior a 120 °C. As nanopartículas à base de polímero podem ainda ser revestidas com uma camada protetora.

[0093] Preferencialmente, as referidas nanopartículas à base de polímero compreendem um polímero selecionado do grupo consistindo em um polímero acrílico, um polímero vinílico, um polímero alílico, e suas misturas. Preferencialmente, as nanopartículas à base de polímero compreendem um polímero acrílico, masi preferencialmente um copolímero de metacrilato de metila e dimetacrilato de etilenoglicol.

[0094] As nanopartículas à base de polímero podem ser preparadas por evaporação do solvent, nanoprecipitação, polimerização em emulsão, polimerização interfacial, secagem por pulverização e coacervação. Preferencialmente, as nanopartículas à base de polímero são preparadas por polimerização em emulsão, tal como por polimerização em miniemulsão ou microemulsão.

[0095] As nanopartículas à base de polímero contendo um aditivo absorvente de luz podem ser preparadas por polimerização em emulsão misturando um solvente tal como água; um aditivo absorvente de luz, um monômero tal como um monômero acrílico, um monômero vinílico, um monômero alílico e suas misturas; um catalisador suave tal como um composto azo orgânico, um sal de peroxodissulfato, um peroxiéster ou um percetal; pelo menos um tensioativo, preferencialmente um tensioativo iônico tal como dodecilsulfonato de sódio; e opcionalmente um agente reticulante. O uso de um tensioativo iônico ajuda vantajosamente a evitar a coalescência das gotículas de monômero durante a polimerização e a agregação das nanopartículas após a polimerização devido a repulsão iônica. O uso de um catalisador suave previne vantajosamente a degradação do aditivo absorvente de luz que ocorre com catalisadores agressivos tais como os peroxidicarbonatos. O uso de um agente reticulante densifica vantajosamente as nanopartículas, prevenindo assim a perda do aditivo absorvente de luz para for a da nanopartícula, e evitando a migração de um radical no interior da nanopartícula durante a polimerização da lente.

[0096] Em algumas modalidades, o aditivo absorvente de luz é copolimerizável no interior das nanopartículas à base de polímero. Por “copolimerizável” se entende que o aditivo absorvente de luz contém um grupo reativo, tal como uma insaturação ou um grupo funcional, sendo o referido grupo reativo capaz de estabelecer uma ligação covalente com o material usado para preparar as nanopartículas à base de polímero.

[0097] De acordo com uma segunda modalidade, as nanopartículas que estão dispersas na composição de acordo com a presente invenção compreendem um óxido mineral. Preferencialmente, as referidas nanopartículas à base de mineral compreendem um óxido mineral selecionado do grupo consistindo em SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, e suas misturas.

[0098] As nanopartículas à base de mineral podem ser preparadas por síntese de Stober ou microemulsão reversa.

[0099] As nanopartículas de sílica contendo um aditivo absorvente de luz podem ser preparadas por síntese de Stober misturando ortossilicato de tetraetila e o aditivo absorvente de luz em um excesso de água contendo um álcool de baixa massa molar tal como o etanol e amoníaco. Na abordagem de Stober, o aditivo absorvente de luz tem de ser funcionalizado de modo a ser capaz de estabelecer uma ligação covalente com a sílica, por exemplo sililado com um silano convencional, preferencialmente um alcoxissilano. A síntese de Stober dá vantajosamente origem a partículas de SiO2 monodispersas de tamanho controlável.

[0100] As nanopartículas de Sílica ou de Sílica-Óxido Metálico contendo um aditivo absorvente de luz podem ser preparadas por microemulsão reversa (água-em- óleo) misturando uma fase oleosa tal como ciclo-hexano e n-hexanol; água; um surfactante como Triton X-100; um aditivo absorvente de luz, um ou mais precursores de óxidos minerais tais como oritossilicato de tetraetila, alcoxilato de titânio e alcóxido de alumínio; e um agente de ajuste do pH tal como o hidróxido de sódio. Na abordagem da microemulsão reversa, pode ser encapsulada uma maior quantidade de aditivos absorventes da luz polares na matriz de óxido mineral do que os encapsulados com a síntese de Stober: o rendimento de encapsulação pode ser muito elevado, evitando assim o desperdício de aditivo absorvente de luz dispendioso. Para além disso, este método permite vantajosamente um fácil controle do tamanho das partículas, especialmente no caso das microemulsões reversas. Adicionalmente, este método permite a adição de TiO2, ZrO2 ou Al2O3 nas nanopartículas de sílica.

[0101] As nanopartículas à base de minerais obtidas por síntese de Stober e a microemulsão (água-em-óleo) reversa são altamente reticuladas e revestidas com grupos de sílica hidrofóbica, prevenindo assim a perda do aditivo absorvente de luz para for a das nanopartículas e evitando a migração de um radical no interior das nanopartículas durante a polimerização da lente.

[0102] Em uma modalidade preferida, o índice de refração das nanopartículas varia de 1,47 a 1,56, preferencialmente o índice de refração das nanopartículas é idêntico ao índice de refração do monômero ou oligômero polimerizado, tal como medido de acordo com a ISO 489:1999. Com efeito, quando o índice de refração das nanopartículas é próximo do monômero ou oligômero polimerizado, a lente oftálmica apresenta menos dispersão da luz e assim menos redução da intensidade da luz e/ou turbidez.

[0103] O índice de refração das nanopartículas à base de polímero depende do tipo de monômero ou mistura de monômeros que é usado para preparar as nanopartículas. Como tal, o índice de refração de uma nanopartícula alílica é 1,5 e o índice de refração de uma nanopartícula acrílica ou vinílica pode ser aumentado por copolimerização do monômero acrílico ou vinílico com um monômero contendo um grupo aromático.

[0104] O índice de refração de nanopartículas à base de minerais depende do tipo de óxido mineral ou mistura de óxidos minerais que é usado para preparar as nanopartículas. Como tal, o índice de refração de uma nanopartícula de SiO2 é 1,471,5 e o índice de refração de uma nanopartícula compreendendo uma mistura de SiO2 e TiO2, uma mistura de SiO2 e ZrO2, ou uma mistura de SiO2 e Al2O3 pode atingir 1,56.

[0105] Vantajosamente, as nanopartículas apresentam um tamanho de 1 nm a 10 µm, preferencialmente de 10 nm a 5 µm, tal como medido de acordo com o método da Espalhamento Dinâmico de Luz. Com efeito, quando o tamanho das nanopartículas é inferior a 10 µm, a lente oftálmica apresenta menos dispersão da luz e assim menos redução da intensidade da luz. Essas nanopartículas podem ser diretamente obtidas por polimerização em microemulsão, ou reduzindo o seu tamanho com uma etapa de moagem.

[0106] A quantidade de nanopartículas na composição varia de 0,01 a 2% em peso, preferencialmente de 0,05 a 1% em peso com base no peso da composição.

[0107] Processo para a preparação de uma composição líquida polimerizável e de uma lente oftálmica

[0108] O processo levado a cabo para a preparação da lente oftálmica de acordo com a invenção, compreende as etapas de: fornecimento de monômeros ou oligômeros a partir dos quais a matriz pode ser preparada; preparação de nanopartículas que encapsulam um aditivo absorvente de luz, na forma de um pó dispersível nos monômeros ou oligômeros ou na forma de uma dispersão de nanopartículas em um líquido que é dispersível nos monômeros ou oligômeros; fornecimento de um catalisador para iniciar a polimerização dos referidos monômeros ou oligômeros; mistura dos monômeros ou oligômeros, das nanopartículas e do catalisador, de modo a se obter uma composição líquida polimerizável na qual estão dispersas nanopartículas; deposição opcional da composição líquida polimerizável em um substrato; cura da composição líquida polimerizável.

[0109] Preferencialmente, a cura é uma cura térmica.

[0110] Tal como aqui usado, um revestimento que se diz ser depositado em uma superfície de um substrato é definido como um revestimento que (i) é posicionado acima do substrato, (ii) não está necessariamente em contato com o substrato, isto é, pode(m) estar disposta(s) uma ou mais camadas intermédias entre o substrato e a camada em questão, e (iii) não cobre necessariamente de forma completa o substrato.

[0111] Um revestimento pode ser depositado ou formado através de vários métodos, incluindo o processamento úmido, processamento gasoso, e a transferência de filme.

[0112] De acordo com uma modalidade preferida, a composição pode ser agitada até ficar homogênea e posteriormente desgaseificada e/ou filtrada antes da cura.

[0113] De acordo com uma modalidade preferida, quando as nanopartículas são fornecidas na forma de uma dispersão em um líquido, em que o líquido de dispersão é dispersível no monômero ou oligômero, em particular, o líquido dispersante é o monômero ou oligômero usado para gerar a matriz de acordo com a invenção.

[0114] A composição polimerizável da presente invenção descrita acima pode ser moldada em um molde de fundição para formar uma lente e polimerizada aquecendo a uma temperatura de 40 a 130°C, em particular de 75 °C a 105 °C, ou em particular de 100 °C a 150 °C, ou em particular de 45 a 95°C. De acordo com uma modalidade preferida, o aquecimento pode durar 5 a 24 horas, preferencialmente 7 a 22 horas, mais preferencialmente 15 a 20 horas.

[0115] O molde de fundição pode então ser desmontado e a lente pode ser limpa com água, etanol ou isopropanol.

[0116] A lente oftálmica pode, de seguida, ser revestida com um ou mais revestimentos funcionais selecionados do grupo consistindo em um revestimento antiabrasão, um revestimento antirreflexo, um revestimento anti-incrustante, um revestimento antiestático, um revestimento antiembaciamento, um revestimento polarizante, um revestimento colorido e um revestimento fotocrômico.

[0117] A lente oftálmica e aqui definida como uma lente concebida para ser instalada em uma armação para óculos de modo a proteger a vista e/ou corrigir a visão. A referida lente oftálmica pode ser uma lente oftálmica não corretiva (também denominada lente plana ou afocal) ou uma lente oftálmica corretiva. A lente corretiva pode ser uma lente unifocal, bifocal, trifocal ou progressiva.

[0118] Uso de um aditivo absorvente de luz contido em nanopartículas

[0119] A presente invenção também diz respeito ao uso de um aditivo absorvente de luz contido em nanopartículas para prevenir a degradação do referido aditivo absorvente de luz por um catalisador para iniciar a polimerização de um monômero ou oligômero. A prevenção da degradação do aditivo absorvente de luz pelo catalisador pode ser avaliada comparando o espectro de absorção da composição antes da polimerização com o da lente oftálmica após polimerização. Se os espectros de absorção mostrarem a mesma redução da transmitância para o comprimento de onda de absorção máximo do aditivo absorvente de luz, pode se assumir que o aditivo absorvente de luz não é degradado pelo catalisador durante a polimerização.

[0120] De acordo com uma modalidade preferida, o uso de um aditivo absorvente de luz contido em nanopartículas previne o amarelecimento da lente oftálmica curada. Com efeito, a degradação do aditivo absorvente de luz pelo catalisador durante a polimerização gera um produto de degradação que resulta em amarelecimento indesejado da lente. O índice de amarelecimento (YI) da lente oftálmica curada pode ser medido de acordo com o ASTM D-1925.

[0121] A invenção vai agora ser descrita mais em detalhe com os exemplos que se seguem que são fornecidos para fins puramente ilustrativos e que não se pretende que limitem o escopo da invenção de forma alguma.

EXEMPLOS Figuras

[0122] A Figura 1 é um gráfico da transmitância em função do comprimento de onda para uma composição compreendendo um aditivo absorvente de luz (OMNISTAB™ 47, comprimento de onda da absorção máxima a 424 nm) em nanopartículas à base de polímero antes da polimerização (linha a tracejado) e após a polimerização (linha sólida).

[0123] A Figura 2 é um gráfico da transmitância em função do comprimento de onda para uma lente com um aditivo absorvente de luz não encapsulado (linha a tracejado) e um aditivo absorvente de luz encapsulado em nanopartículas à base de polímero (linha sólida).

Métodos de medição

[0124] Os métodos que se seguem são levados a cabo em uma lente que tem 2 mm de espessura no seu centro e que foi limpa com álcool isopropílico.

[0125] A transmitância média da luz ao longo da gama de 420-450 nm (%TB) é calculada a partir da curva de transmitância medida de acordo com a ISO 8980-3- 2003.

[0126] O tamanho das nanopartículas é medido pelo método-padrão de Espalhamento Dinâmico de Luz. A técnica mede as flutuações dependentes do tempo na intensidade da luz dispersa de uma suspensão de nanopartículas submetidas a movimento Browniano aleatório. A análise destas flutuações de intensidade permite a determinação dos coeficientes de difusão, os quais, usando a relação de Stokes- Einstein, podem ser expressos como o tamanho das partículas.

[0127] O índice de turvação é medido pela medição da transmitância da luz usando o medidor da turvação Haze-Guard Plus© (um medidor da diferença da cor) de acordo com o método de ASTM D1003-00. Todas as referências aos índices de “turvação” neste pedido são por este padrão. O instrumento é em primeiro lugar calibrado de acordo com as instruções do fabricante. De seguida, a amostra é colocada no feixe de luz de transmissão do medidor pré-calibrado e é registrado o índice de turbidez de três localizações de amostras diferentes.

[0128] Os coeficientes colorimétricos das lentes da invenção são medidos de acordo com o Sistema colorimétrico internacional CIE L*a*b*, isto é, calculados entre 380 e 780 nm, tendo em conta o iluminante-padrão D 65 ao ângulo de incidência de 15° e o observador (ângulo de 10°).

Materiais

[0129] Nos exemplos, são usados os seguintes compostos:

Exemplo 1: Preparação de nanopartículas à base de polímero contendo um aditivo absorvente de luz por polimerização em miniemulsão

[0130] Prepara-se uma mistura de monômeros (5g) a partir de metacrilato de metila e dimetacrilato de etilenoglicol em uma razão em peso de 50:50, e se dissolve OMNISTAB™47 (10 mg, disponível na Deltachem Co. Ltd.) nesta mistura de monômeros. Esta mistura é adicionada gota-a-gota a 50 mL de uma solução aquosa contendo SDS (0,5 g) e AIVN (0,05 g) a 80°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Depois de completada a adição da mistura de monômeros, a mistura é então adicionalmente misturada durante mais 2h a 80°C, de seguida, centrifugada, lavada com etanol, e seca. As nanopartículas têm um tamanho na gama dos 200 nm a 1000 nm, e um índice de refração de 1,5.

[0131] As nanopartículas são dispersas em CR39® (12,5% por peso de nanopartículas no monômero) para preparar um masterbatch (Master 1).

Exemplo 2: Preparação de nanopartículas à base de minerais contendo um aditivo absorvente de luz por microemulsão reversa, com índice de refração de cerca de 1,47.

[0132] Ex. 2a: Mistura-se uma mistura de ciclo-hexano (7,5 mL), n-hexanol (1,8 mL), Triton X-100 (1,5 g), OMNISTAB™47 (40 mg, disponível na Deltachem Co; Ltd), TEOS (0,1 mL) e hidróxido de amônio a 30% (0,06 mL) durante 24h. De seguida, se adiciona acetona e as partículas são colectadas por centrifugação, lavadas com etanol e secas. As nanopartículas têm um tamanho monodisperso centrado em 100 nm e um índice de refração correspondente a sílica precipitada, de cerca de 1,47.

[0133] As nanopartículas são dispersas em CR-39® (12,5% por peso de nanopartículas no monômero) para preparar um masterbatch (Master 2a).

[0134] Ex. 2b: Mistura-se 7,56g de Triton X-100, 5,86g de hexan-1-ol, 23,46g de ciclo-hexano, 1,6mL de água desionizada, 0,32mL de solução de azul de metileno (CAS: 61-73-4, solução em água a 1% por peso) que é o aditivo absorvente de luz, 0,4 mL de TEOS, e 0,24 mL de solução de hidróxido de amônio em água a 30% e se agita à temperatura ambiente durante 24 h.

[0135] Após 24 h, se adiciona um volume de acetona (cerca de 50mL) à solução obtida, e as partículas são colectadas por centrifugação, lavadas com acetona ou água, secas durante a noite à temperatura ambiente, e recozidas em uma estufa a 80°C durante 3 horas.

[0136] Dispersa-se então novamente 0,2 g das nanopartículas minerais secas obtidas sob agitação magnética em aprox. 20 mL de acetona e esférulas de zircônio com o tamanho de 1 mm como agentes de moagem. A mistura é finalmente filtrada para remover as esférulas de zircônio. Adiciona-se de seguida 99,8 g de CR-39® e a acetona é removida sob vácuo de modo a se obter um masterbatch (Master 2b).

[0137] Ex. 2c: Mistura-se 7,56g de Triton X-100, 30 mL de hexan-1-ol, 7,2 mL de ciclo-hexano, 1,6mL de água desionizada, 0,32mL de solução de azul de metileno (CAS: 61-73-4, solução em água a 1% por peso) que é o aditivo absorvente de luz, 0,4 mL de TEOS, e 0,24 mL de solução de hidróxido de amônio em água a 30% e se agita à temperatura ambiente durante 24 h.

[0138] Após 24h, se adiciona um volume de acetona (cerca de 50mL) à solução obtida, as partículas são colectadas por centrifugação, lavadas com acetona ou água, e secas durante a noite à temperatura ambiente. As nanopartículas têm um tamanho monodisperso de 100 nm e um índice de refração correspondente a sílica precipitada, de cerca de 1,47.

[0139] As nanopartículas são dispersas em CR-39® tal como no exemplo 2b, para preparar um masterbatch (Master 2c).

[0140] Ex. 2d: Reproduziu-se o Ex. 2c (Master 2d), exceto que se usou 1,76 mL de água desionizada em vez de 1,6 mL e 7,4 g de Triton X-100 em vez de 7,54 g. As nanopartículas têm um tamanho monodisperso de 80 nm.

[0141] Ex. 2e: Reproduziu-se o Ex. 2c (Master 2e), exceto que se usou 2,16 mL de água desionizada em vez de 1,6 mL e 7 g de Triton X-100 em vez de 7,54 g. As nanopartículas têm um tamanho monodisperso de 50 nm.

[0142] Os Exemplos 2c a 2e mostram que a razão entre a água desionizada e o Triton X-100 define o tamanho final das nanopartículas: quanto maior a razão, menores as nanopartículas.

[0143] Ex. 2f: Reproduziu-se o Ex. 2c (Master 2f), exceto que se usou 1,44 mL de água desionizada em vez de 1,6 mL e 7 g de Triton X-100 em vez de 7,54 g. Para além disso, se adicionou 0,16 mL de solução de 5,10,15,20-Tetraquis(4- sulfonatofenil)-porfina-Cu(II) (TSPP-Cu(II)) (0,01M em água desionizada). As nanopartículas têm um tamanho monodisperso de 100 nm.

[0144] Foram usados outros agentes absorventes da luz com o mesmo procedimento de preparação, tal como resumido na tabela A abaixo.

Exemplo 3: Preparação de nanopartículas à base de minerais contendo um aditivo absorvente de luz por microemulsão reversa, com índice de refração superior a 1,5.

[0145] Ex. 3a: Introduz-se nanopartículas obtidas no exemplo 2c em uma solução aquosa de ortotitanato de tetrabutila (TBOT) a 36,5% em peso.

[0146] Dispersa-se 1 g de nanopartículas obtidas no exemplo 2b em 25 mL de uma mistura de 20 vol de água: 1 vol de etanol. De seguida, se adiciona 1,85 mL de HCl (solução em água a 37% por peso) à mistura. A reação é agitada com uma barra magnética durante 15 min. Depois, se junta gota-a-gota 9,1 g de ortotitanato de tetrabutila (TBOT) e a mistura é continuamente agitada durante 3 h à temperatura ambiente.

[0147] Deposita-se uma camada fina de titânia nas nanopartículas à base de sílica, dando origem a nanopartículas núcleo-invólucro. Estas nanopartículas são lavadas com etanol, secas à temperature ambiente, de seguida, recozidas a 180 °C durante 2 h e têm um tamanho monodisperso de 100 nm com um índice de refração de cerca de 1,54.

[0148] Prepara-se um masterbatch (Master 3a) tal como para o exemplo 2b, mas usando Monômero de Resina Óptica SK-1.60 como um monômero acrílico em vez de CR-39®.

[0149] Ex. 3b: Reproduz-se o Ex. 3a, exceto que se adiciona 15,0g de TBOT. As nanopartículas têm um tamanho monodisperso de 100 nm com um índice de refração superior a 1,55.

[0150] Prepara-se um masterbatch (Master 3b) tal como para o exemplo 2b, mas usando 4-Mercaptometil-3,6-ditia-1,8-octanoditiol em vez de CR-39®.

Exemplo 4: Preparação de nanopartículas à base de minerais contend um aditivo absorvente de luz pelo processo Stober, com índice de refração de cerca de 1,47.

[0151] Adiciona-se 384 mL de metanol em um recipiente de 1000mL. De seguida, se junta 96 mL de NH4OH (solução em água a 30% peso) e 6,4 mL de azul de metileno (CAS : 61-73-4, solução em água desionizada a 2% por peso). A mistura é agitada (agitação magnética) a 400 rpm durante 10 min. De seguida, se adiciona gota-a-gota 3,2 mL de TEOS e agita a 800 rpm durante 2 h.

[0152] Depois de completada a reação, o tamanho das partículas é verificado pela Espalhamento Dinâmico de Luz. O tamanho médio das partículas é cerca de 200-230 nm (monodispersas).

[0153] A mistura é transferida para um balão de fundo redondo para evaporar 1 h de modo a reduzir o volume de metanol de 500 para 100 mL, de seguida, centrifugada a 4000 rpm durante 45 min. O sobrenadante é removido e as nanopartículas recuperadas como dispersão concentrada em metanol.

[0154] A mistura é então purificada duas vezes por meio do seguinte procedimento: se adiciona 50 mL de metanol com sonicação para redispersar as partículas. As nanopartículas são colectadas por centrifugação a 4000 rpm durante 30 min.

[0155] As nanopartículas são secas ao ar à temperatura ambiente durante a noite e, de seguida, moídas em um almofariz de ágata. De seguida, as nanopartículas são recozidas a 180°C durante 2 horas.

[0156] Mistura-se 0,3 g de nanopartículas com 99,7 g de monômero CR-39® em um recipiente de 250 mL. O masterbatch é sonicado durante 30 min. Aplica-se centrifugação a 4000 rpm durante 30 min para remover as partículas aglomeradas. O sobrenadante é colectado para se obter um master-batch (Master 4).

Exemplo 5: Preparação de nanopartículas à base de minerais contendo um aditivo absorvente de luz pelo processo Stober, com índice de refração superior a 1,5.

[0157] As nanopartículas obtidas no exemplo 4 são introduzidas em uma solução aquosa de ortotitanato de tetrabutila (TBOT) a 36,5% em peso.

[0158] Dispersa-se 1 g de nanopartículas obtidas no exemplo 4 em 25 mL de uma mistura de 20 vol de água: 1 vol de etanol. De seguida, se adiciona 1,85 mL de HCl (solução em água a 37% em peso) à mistura. A reação é agitada com uma barra magnética durante 15 min. Depois, se junta gota-a-gota 9,1 g de ortotitanato de tetrabutila (TBOT) e a mistura é continuamente agitada durante 3h à temperatura ambiente.

[0159] Deposita-se uma camada fina de titânia nas nanopartículas à base de sílica, dando origem a nanopartículas núcleo-invólucro. Estas nanopartículas são lavadas com etanol, secas à temperatura ambiente, de seguida recozidas a 180 °C durante 2 h e têm um tamanho monodisperso de 200-230 nm com um índice de refração de cerca de 1,54.

[0160] Prepara-se um masterbatch (Master 5) tal como para o exemplo 4, mas usando Monômero de Resina Óptica SK-1.60 como monômero acrílico em vez de CR- 39®. Exemplo 6: Preparação de lentes oftálmicas de acordo com a invenção

[0161] Ex. 6a: Tabela 1

[0162] A mistura de monômeros é fabricada pesando e misturando os ingredientes da tabela 1 em um copo à temperatura ambiente. Mistura-se em primeiro lugar CR39® e CR39E®. Uma vez homogêneos, são adicionadas as nanopartículas no masterbatch e, de seguida, o conteúdo do copo é misturado novamente até à dispersão completa. Finalmente, se adiciona o IPP e a mistura é agitada cuidadosamente, depois desgaseificada e filtrada.

[0163] Encheu-se então um molde biplano de vidro de 71 mm de diâmetro com a composição usando uma seringa e a polimerização foi levada a cabo em uma estufa eletrônica regulada na qual a temperatura foi gradualmente aumentada de 45 °C até 85 °C em 15 horas e, de seguida, mantida constante a 85 °C durante 5 horas. O molde foi então desmontado e a lente resultante tinha uma espessura de 2 mm no seu centro.

[0164] Tal como mostrado na Figura 1, o espectro de transmissão da composição compreendendo Master 1 antes da polimerização e o espectro de transmissão da lente após polimerização apresentam a mesma redução da transmitância para o comprimento de onda de absorção máxima do aditivo absorvente de luz (424 nm). Como tal, na lente oftálmica de acordo com a presente invenção o corante não se degradou pelo catalisador IPP durante a polimerização. As diferenças em ambos os espectros for a do domínio de absorção do aditivo absorvente de luz estão obviamente relacionadas com a transformação química que ocorreu durante a polimerização (dissociação do catalisador, reação de grupos insaturados...).

[0165] Tal como se mostra na Figura 2, a lente oftálmica resultante tem uma transmitância média TB% de 77% na faixa dos 420 nm a 450 nm. Em comparação, a mesma lente oftálmica compreendendo corante não encapsulado tem uma transmitância média TB% de 91%. Como tal, a lente oftálmica contendo um corante encapsulado de acordo com a presente invenção apresenta uma absorção melhor da luz azul do que a correspondente lente oftálmica compreendendo um corante não encapsulado.

[0166] Os efeitos do azul de metileno como aditivo absorvente de luz, na turbidez (difusão da luz), tamanho das partículas e cor residual da lente (tal como medida por b* de acordo com o modelo CIE) foram avaliados com várias nanopartículas. São reproduzidas as condições do Exemplo 2b, exceto que a concentração da solução aquosa de azul de metileno varia entre 0,4% e 1% em incrementos de 0,2%, dando origem a nanopartículas com diferentes concentrações de azul de metileno.

[0167] O aumento da concentração do azul de metileno nas nanopartículas mostrou uma tendência positiva para a turbidez, porque foram necessárias menos partículas para se obter o mesmo efeito de coloração. Para as partículas obtidas com solução de azul de metileno a 1%, a transmitância média TB% diminui de 0,5 para 0,3 em comparação com as partículas obtidas com solução de azul de metileno a 0,4%, sem degradação do desempenho da turvação.

[0168] O aumento da concentração de azul de metileno também levou a um aumento do tamanho das partículas: a 0,4%, o tamanho das partículas medido foi de cerca de 80 nm, enquanto que ele foi de cerca de 90 nm a 0,6%, e de 95nm tanto a 0,8% como a 1%.

[0169] As medições também mostraram que a turvação gerada por nanopartículas lavadas com água desionizada é de cerca de 20-40% inferior à das nanopartículas lavadas com acetona, para uma cor residual semelhante (medida pela redução de b* no sistema Lab).

[0170] Ex. 6b: Tabela 2

[0171] A mistura de monômeros é fabricada pesando e misturando os ingredientes da tabela 2 em um copo à temperatura ambiente. Uma vez homogeneizada, a mistura é desgaseificada e filtrada.

[0172] Enche-se um molde biplano com 71 mm de diâmetro com mistura de monômeros usando uma seringa. A polimerização é conduzida em uma estufa eletrônica regulada na qual a temperatura é gradualmente aumentada de 25 °C para 95 °C em 16,5 horas e, de seguida, mantida constante a 95 °C durante 2 horas. O molde é então desmontado e se obtém a lente transparente com uma espessura de 2 mm ao centro.

[0173] Ex. 6c:

[0174] A mistura de monômeros é fabricada pesando e misturando os ingredientes da tabela 3 da forma que se segue.

[0175] Mistura-se em primeiro lugar 2,5 (ou 2,6)-bis(iso-cianatometil)- Biciclo [2.2.1]heptano, DMC e Zelec UN ® à temperatura ambiente sob vácuo durante 1 h. Uma vez homogeneizada, a mistura é resfriada a 5°C e então se transfere N2 gasoso para o interior do recipiente para se liberar o vácuo. De seguida, se junta Tetraquisamercaptopropionato de pentaeritritol, 4-Mercaptometil-3,6-ditia-1,8- octanoditiol e Master 3b e a mistura é então agitada até à dispersão completa sob vácuo a 5°C. O vácuo é liberado por substituição de N2.

[0176] Enche-se um molde biplano com 71 mm de diâmetro com uma mistura de monômeros usando uma seringa. O ciclo de polimerização começa a 15 °C e, de seguida, a temperatura é gradualmente aumentada até 130 °C em 16 horas e mantida constante durante 3 h. O molde é então desmontado e se obtém a lente transparente com uma espessura de 2 mm ao centro.

Claims (13)

1. Lente oftálmica caracterizadapor compreender um substrato compósito compreendendo: - uma matriz obtida por polimerização de pelo menos um monômero ou oligômero alílico ou não alílico na presença de um catalisador para iniciar a polimerização do referido monômero ou oligômero, e - nanopartículas contendo pelo menos um aditivo absorvente de luz, estando as referidas nanopartículas dispersas na referida matriz, em que: - as nanopartículas encapsulam um aditivo absorvente de luz; - o aditivo absorvente de luz é um corante não-fotocrômico, em que o aditivo absorvente de luz é uma tintura, em que a tintura é um corante.

2. Lente oftálmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a matriz é escolhida a partir de uma resina termoplástica tal como uma poliamida, poli-imida, polissulfona, policarbonato, polietileno tereftalato, poli(metil(met)acrilato), triacetato de celulose ou seus copolímeros, ou ser escolhida a partir de uma resina termofixável, tal como um copolímero de olefina cíclica, um homopolímero ou copolímero de ésteres alílicos, um homopolímero ou copolímero de carbonatos de alila de polióis alifáticos ou aromáticos lineares ou ramificados, um homopolímero ou copolímero de ácido (met)acrílico e seus ésteres, um homopolímero ou copolímero de ácido tio(met)acrílico e seus ésteres, um homopolímero ou copolímero de uretano e tiouretano, um homopolímero ou copolímero de epóxi, um homopolímero ou copolímero de sulfureto, um homopolímero ou copolímero de dissulfureto, um homopolímero ou copolímero de epissulfureto, um homopolímero ou copolímero de tiol e isocianato, e suas combinações.

3. Lente oftálmica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadapelo fato de que o coeficiente de absorção molar do aditivo absorvente da luz é superior a 5000.

4. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadapelo fato de que as nanopartículas possuírem uma composição homogênea de dentro para fora na qual o aditivo absorvente de luz está uniformemente distribuído.

5. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as nanopartículas possuem um núcleo contendo o aditivo absorvente de luz e um invólucro que circunda o núcleo.

6. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que as nanopartículas apresentam uma superfície externa que é desprovida de composto orgânico.

7. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que as nanopartículas compreendem um óxido mineral, tal como SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3 ou suas misturas.

8. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o índice de refração das nanopartículas varia de 1,47 a 1,74, tal como medido de acordo com o ISO 489:1999.

9. Lente oftálmica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o índice de refração das nanopartículas é idêntico ao índice de refração da matriz polimérica.

10. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o tamanho das nanopartículas varia de 1 nm a 10 µm, tal como medido de acordo com o método do Espalhamento Dinâmico de Luz.

11. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a quantidade de aditivo absorvente de luz nas nanopartículas varia de 0,0001 a 90% em peso, com base no peso total das nanopartículas.

12. Lente oftálmica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a quantidade de nanopartículas na matriz polimérica varia de 0,01 a 2% em peso, com base no peso da matriz polimérica.

13. Processo para a preparação da lente oftálmica, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por compreender as etapas de: a) fornecimento de monômeros ou oligômeros a partir dos quais a matriz pode ser preparada; b) preparação de nanopartículas encapsulando um aditivo absorvente de luz ou na forma de um pó dispersível dentro dos monômeros ou oligômeros ou na forma de uma dispersão de nanopartículas em um líquido que é dispersível dentro dos monômeros ou oligômeros; c) fornecimento de um catalisador para iniciar a polimerização dos referidos monômeros ou oligômeros; d) mistura dos monômeros ou oligômeros, das nanopartículas e do catalisador, de modo a se obter uma composição líquida polimerizável na qual estão dispersas nanopartículas; e) deposição opcional da composição líquida polimerizável em um substrato; f) cura da composição líquida polimerizável em que o aditivo absorvente de luz é uma tintura, em que a tintura é um corante.