BRPI0101968B1 - processo de fabricação de lentes de contato com exposição medida a oxigênio - Google Patents

Abstract

patente de invenção: "processo de fabricação de lentes de contato com exposição medida a oxigênio". esta invenção provê um método de fabricação de uma lente de contato compreendendo a etapa de: dosar um molde de lente de contato compreendendo superfícies de molde ópticas com uma mistura de reação sensível a oxigênio, onde as ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato têm entre cerca de 0, 13 x 1 0^ -9^ a 2,6 x 1 0^ -9^ moles/cm^ 2^ de o~ 2~ disponível para interferir com a reação da dita mistura de reação. esta invenção provê ainda um método de fabricação de uma lente de contato compreendendo as etapas de: dosagem de um molde de lente de contato compreendendo superfícies de molde ópticas com uma mistura de reação, e vedação, da dita mistura de reação e das ditas superfícies de molde ópticas longe do ambiente gasoso, onde as ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato são expostas a um ambiente gasoso compreendendo mais do que 0,5 por cento de oxigênio um pouco antes da dita etapa de vedação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE LENTES DE CONTATO COM EXPOSIÇÃO MEDIDA A OXIGÊNIO".

Este pedido é uma continuação-em-parte da U.S. Ne de Série 222.266 intitulada "Process of Mnufacturing Contact Lenses in Ambient Envi-romnment" depositada em 28 de dezembro de 1998 e incorporada aqui a título de referência.

Campo da Invenção Esta invenção refere-se à fabricação de lentes de contato de polímero em um ambiente que requer a presença de oxigênio nas superfícies ópticas dos moldes das lentes de contato onde o material das lentes de contato é reagido.

Antecedentes da Invenção A moldagem das lentes de contato hidrofílicas é conhecida. Vários processos são descritos na Patente U.S. N- 4.495.313 para Larsen; Patente U.S. N° 4.640.489 para Larsen e outros; Patente U.S. Ng 4.680.336 para Larsen e outros; Patente U.S. N- 4.889.664 para Larsen e outros e Patente U.S. N° 5.039.459 para Larsen e outros, todas elas cedidas ao cessionário da presente invenção. A técnica anterior e outras referências geral mente descrevem um processo de produção de lentes de contato onde cada lente é moldada a partir de uma mistura de reação, que pode ser um monômero reativo ou mistura de pré-polímero. A moldagem é feita através de um processo de moldagem onde a mistura a ser polimerizada é depositada em uma primeira metade do molde ou seção, muitas vezes referida como uma curva frontal, então uma segunda metade do molde ou seção, muitas vezes referida como uma curva traseira é montada sobre a primeira metade do molde, e as seções do molde montado são submetidas a condições resultando em polime-rização ou reação da mistura em uma lente de contato tendo o formato da cavidade formada entre as duas metades do molde. Essas duas metades do molde são geralmente formadas de materiais termoplásticos transparentes à radiação UV tal como poliéster ou polipropileno.

Se antes da montagem, as duas metades do molde forem expostas ao oxigênio, o processo de polimerização pode ser inibido até um grau que as lentes de contato não terão as propriedades físicas desejadas. Sabe-se que isto é devido ao O2 sendo absorvido sobre o e absorvido nas metades do molde plástico. Sabe-se que ο O2 sobre e nas metades plásticas afeta de modo prejudicial a polimerização do material da lente. O efeito do 02 sobre o processo de polimerização é que ele inibe fortemente a polimeri-zação induzida pelo radical. A polimerização é suprimida até que O2 tenha sido consumido pela reação com radicais até o monômero ser capaz de competir com sucesso com o 02 quanto aos radicais iniciadores. Dois tipos de sistemas foram identificados: fechado e aberto. Ambos tipos de sistema se aplicam à presente invenção.

No sistema fechado, nenhum O2 ou uma quantidade fixa de O2 está inicialmente presente no sistema e a polimerização procede de modo apreciável após um período de indução, durante o qual O2 é consumido por radicais. No sistema aberto, O2 difunde no sistema e a polimerização ocorre apenas se radicais suficientes forem gerados para competir com sucesso com ο O2. Os sistemas abertos são tipicamente sistemas que são abertos ao ar. A exposição das metades do molde a O2 antes da montagem das metades do molde leva a um sistema "fechado-aberto" durante a polimerização. Quando o sistema é aberto, 02 absorve sobre a superfície e absorve no molde, desse modo criando um reservatório de O2. Quando o molde é montado (fechado), após o período de indução quando O2 no monômero e sobre e nas metades do molde é consumido, a polimerização prossegue na massa das lentes. O efeito sobre as propriedades da lente é dependente da quantidade de 02 absorvida no molde antes da montagem. O efeito do 02 absorvido sobre e no molde na foto-polimerização da mistura de reação é esperado interromper a polimerização na superfície das lentes, isto é, causar polimerização diferencial na superfície da lente com relação à massa da lente. Esta ruptura causa mais extremidades de polímeros soltas na superfície devido à terminação (prematura) da polimeri- zação pelo 02. Esses polímeros de cadeia mais curta na superfície da lente tendem a ter densidade de reticulação menor, menos enredamento de cadeia e mais pegajosidade do que as cadeias de polímero na massa da lente. Esses fatores resultam em resistência mecânica reduzida e teor de água maior na superfície da lente com relação a essas propriedades na massa da lente.

Sob condições de moldagem livres de oxigênio, as lentes são isotrópicas de natureza. Uma vez que 02 é introduzido na superfície da lente e não na massa da lente durante a polimerização, as lentes ficam menos isotrópicas na sua natureza e mais anisotrópicas, e o controle das propriedades finais da lente dentro das faixas de tolerância especificada é comprometido.

Para reduzir o efeito prejudicial do 02, a fabricação da lente de contato tem sido realizada em um ambiente com 02 reduzido e/ou a mistura de reação é tratada para remover 02 dissolvido antes da polimerização. Na fabricação, isto resultou no uso de técnicas tal como fechamento físico do processo e uso de grandes quantidades de nitrogênio para cobrir as áreas de montagem e pré-montagem. Esta técnica inclui as metades de um molde plástico dentro da área de cobertura uma vez que a camada limite de gases sobre as superfícies plásticas incluirá 02 se não protegidas deste modo. Tipicamente, o percentual de 02 na atmosfera que circunda as metades do molde plástico é monitorada e mantida abaixo de 0,5 por cento, os outros 99,5 por cento da atmosfera são o gás inerte. Por exemplo, vide Patente US 5.555.504. A técnica anterior mostra que a quantidade de exposição a oxigênio deve ser limitada ou evitada para prevenir os efeitos prejudiciais que a exposição ao oxigênio tem sobre a fabricação de lentes de contato. Várias técnicas para a redução dos efeitos prejudiciais do 02 sobre a polimerização das lentes de contato são encontradas nas Patentes U.S. que seguem: 5.362.767 Herbrechtmeier e outros 5.391.589 Kiguchi e outros 5.597.519 Martin e outros 5.656 210 Hill e outros 5.681.510 Valinte Jr. e outros O pedido de patente EP N5 95937446.3 descreve um processo onde moldes plásticos são tratados antes da dosagem com a mistura de monômero reativo para remover substancialmente todo ο O2. A remoção do O2 pode ser realizada através de contato das peças do molde com um gás inerte ou através do uso de um vácuo. Os moldes que não foram tratados para remover ο O2 proveram lentes de contato com altas porcentagens de defeito. A invenção refere-se à necessidade de aumentar os rendimentos nas linhas de fabricação de lente de contato ao reduzir a porcentagem de lentes de contato que são rejeitadas devido a defeitos.

Breve Descrição da Invenção Esta invenção provê um método de fabricação de uma lente de contato compreendendo a etapa de: A dosagem do molde de lente de contato compreendendo superfícies de molde ópticas com uma mistura de reação sensível a oxigênio, onde as ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato têm entre a partir de 0,13x10'9 a 2,6x10'9 moles/cm2 de O2 disponível para interferir com a reação da dita mistura de reação.

Esta invenção provê ainda um método de fabricação de lente de contato compreendendo as etapas de: Dosar o molde de lente de contato compreendendo superfícies de molde ópticas com uma mistura de reação, e vedação da dita mistura de reação e das ditas superfícies de molde ópticas distante do ambiente de oxigênio, onde as ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato foram expostas a um ambiente gasoso compreendendo mais do que 0,5 por cento de oxigênio um pouco antes da dita etapa de vedação.

Durante o teste das linhas de fabricação existentes onde a quantidade de oxigênio a qual as seções do molde foram expostas foi aumentada acima das quantidades que tinham sido anteriormente rigorosamente reguladas e mantidas abaixo de 0,5% de oxigênio, foi verificado que o efeito prejudicial sobre as propriedades do polímero de lente de contato devido à exposição das metades do molde da lente de contato a O2 não aconteceu, e que surpreendentemente o número de locais de deslaminação que se formaram na superfície da lente de contato foi significantemente reduzido.

Os locais de deslaminação são defeitos formados sobre a superfície da lente de contato, e são veios da superfície onde nenhum material de lente de contato está presente. Os locais de deslaminação ou veios são tipicamente de 5-20 mícrons de profundidade e podem cobrir grandes porções do superfície da lente de contato. Quando as lentes de contato são aumentadas e feitas imagens durante o processo de inspeção, os locais de deslaminação parecem poças, de modo que eles podem ser referidos como poças. Poças são formadas durante a reação ou polimerização da mistura de reação, por exemplo, mistura polimerizável, para formar o polímero de lente de contato. É tomado como hipótese que a poça é formada quando a mistura de reação reage e reticula rapidamente longe da superfície de uma seção de molde. Mesmo que as seções do molde possam ser designadas para acomodar um pouco de reticulação da mistura de reação, a mistura de reação reticula mais rápido do que as seções de molde podem acomodar. Poças não são defeitos formados durante a etapa de retirada do molde (quando a lente de contato é removida do molde de lente de contato), porque elas estão presentes sobre a lente de contato após a polimerização da mistura de reação que acontece antes da etapa de retirada do molde.

Após verificar que o oxigênio presente em e sobre as seções de molde foi benéfico, o teste de várias condições de fabricação foi realizado para quantificar quanto oxigênio foi necessário para prover poças produzidas e ainda evitar os efeitos prejudiciais do oxigênio sobre as propriedades da lente de contato.

Objetos da Invenção Ao controlar o tempo e/ou concentração de 02 na mistura gasosa à qual as metades do molde da lente de contato são expostas, a porcentagem de lentes de contato tendo defeitos de poça diminui em alguns casos mais de 40% a menos do que 1%. As lentes de contato com defeitos de poça são descartadas na etapa de inspeção durante a sua fabricação. Uma diminuição nas lentes descartadas leva a um rendimento maior, que tem um impacto significante sobre os custos de fabricação por lente de contato. Adicionalmente, o aumento da quantidade de oxigênio presente nos volumes fechados na linha de produção para níveis especificados por esta invenção vai diminuir a quantidade de gás inerte, N2 ou outro gás inerte, que também leva a reduções no custo.

Breve Descrição dos Desenhos Outros objetos e vantagens da presente invenção ficarão mais aparentes quando da referência ao pedido que segue e desenhos anexos onde: A Figura 1 é um gráfico da concentração de O2 em um molde de poliestireno de 0,6 mm de espessura como uma função da posição na espessura da metade do molde onde 0 representa o meio da espessura da metade do molde. Cada curva representa a concentração de O2 em cada intervalo de 1 minuto de 1 a 15 minutos após o molde livre de oxigênio ser exposto ao ar ambiente exceto pela primeira linha (a linha mais próxima da borda do molde), que representa uma exposição de 1 segundo.

As Figuras 2 e 3 são gráficos da quantidade de 02 absorvido por uma metade do molde de poliestireno de 0,6 mm de espessura como uma função do tempo de exposição em um ambiente gasoso controlado consistindo em várias porcentagens de oxigênio. As Figuras 2 e 3 mostram tempos de exposição máximos diferentes.

As Figuras 4 e 5 mostram uma faixa de operação preferida de concentrações de oxigênio no ambiente gasoso e os tempos de exposição do molde da lente de contato ao ambiente gasoso.

As Figuras 6 e 7 mostram uma faixa de operação mais preferida de concentrações de oxigênio no ambiente gasoso e os tempos de exposição do molde da lente de contato ao ambiente gasoso.

As Figuras 8 e 9 mostram a faixa de operação mais preferida das concentrações de oxigênio no ambiente gasoso e os tempos de exposição do molde da lente de contato ao ambiente gasoso.

Descrição Detalhada da Invenção Esta invenção refere-se a um processo para a fabricação de lentes de contato poliméricas em molde. A invenção mostra que as seções de molde ou metades são expostas a e/ou absorveram uma quantidade de oxigênio dentro de uma faixa especificada ou são expostos a um ambiente gasoso tendo uma concentração de O2 especificada. O oxigênio no e sobre os moldes interfere beneficamente com a reação da mistura de reação da lente de contato (monômero reativo, mistura de polimerização, ou mistura de pré-polímero) que forma a lente de contato no molde, e desse modo diminui a ocorrência de locais de deslaminação na lente de contato. É tomado como hipótese que o oxigênio diminui a reação de modo que o material não reti-cula rapidamente longe das superfícies ópticas do molde. O molde da lente de contato usado nesta invenção pode ser moldes de uma ou mais peças. Para simplicidade, a modalidade preferida será aqui descrita, no entanto, o molde da lente de contato pode tomar qualquer forma. Em uma modalidade preferida, o molde da lente de contato compreende uma curva frontal e uma curva traseira que são tipicamente feitas de plástico, por exemplo, poliestireno, polipropileno ou similar. Poliestireno é o plástico preferido. As curvas frontais e as curvas traseiras, coletivamente referidas como seções de molde, são de preferência feitas em uma ou mais máquinas de moldagem por injeção, em moldes de injeção. Após as curvas frontal e traseira terem sido feitas, a lente é moldada com fundição em uma cavidade formada quando as curvas dianteiras e traseiras são montadas juntas (fechadas) para formar uma montagem de molde de lente. As curvas dianteira e traseira são montadas com a mistura de reação, que forma a lente, dentro da cavidade. A polimerização, tipicamente fotopolimeri-zação da mistura de reação acontece com as curvas frontais e dianteiras montadas, e mais tarde a montagem do molde de lente é aberto para remover a lente. A montagem e os processos de pré-montagem são realizados em temperatura de processamento normais, por exemplo 10°C a 36,7°C (50°F a 98°F).

Em outras modalidades alternativas, os moldes podem ser mol- des reutilizados feitos de materiais duráveis tal como vidro ou polímeros. A mistura de reação usada para formar a lente de contato no processo desta invenção pode ser qualquer mistura de monômero reativo ou material de pré-polímero compreendendo quaisquer materiais polimerizáveis ou reticuláveis de lente que sofrem uma reação sensível a oxigênio, por exemplo, reação de radical livre. A mistura de reação pode ser desgaseifica-da ou não-desgaseificada. Por exemplo, o sistema de monômero acrílico ou metacrílico da Patente U.S. N- Re. 27.401, que é uma combinação de um monoéster de ácido acrílico ou metacrílico com uma quantidade menor de um diéster de ácido acrílico ou metacrílico pode ser utilizado na presente invenção. Também descritos na Patente U.S. Re. 27.401 são os monoéste-res são hidróxi ésteres hidrofílicos de ácidos acrílico ou metacrílico e álcool poliídrico. Similarmente, os sistemas de polimerização onde monômeros de vinila, acrílico ou metacrílico são copolimerizados com tais materiais como hidroxietil acrilato, vinil pirrolidona, acrilamidas ou similar podem ser usados. Como exemplos: álcool de poliviniia, hidroxietilmetacrilato, metilmetacrilato, hidroxipropilmetacrilato, glícidilmetacrilato, diacetonacrilamida ou acetato de vinila podem ser usados em combinação com acrilamida, hidroxietilacrilato, ácido acrílico ou glicerilmetacrilato e dimetilamino etila acrilato.

No presente, é preferido que o monômero acrílico polimerizável seja um hidróxi etil metacrilato (HEMA) e com mais preferência, o monômero acrílico polimerizável é uma combinação de uma porção maior de HEMA combinado com uma porção menor de um outro monômero, que é de preferência ácido metacrílico (MAA).

Uma pequena quantidade de um agente de reticulação com uma funcionalidade de 2 ou mais pode ser adicionada ao monômero ou mistura de monômero. Um exemplo de um agente de reticulação preferido é dimeta-crilato de etileno glicol e trimetracrilato de 1,1,1-trimetiloil propano (TMPTMA). Adicionalmente, a mistura de reação compreende de preferência um fotoini-ciador, tal como 2-hidróxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona. As lentes de contato feitas através do processo desta invenção são de preferência hidrogéis que compreendem 40-75% de água. A quantidade de O2 de mais consideração é aquela quantidade de O2 que pode ficar disponível durante a polimerização para as superfícies de polimerização da mistura de reação adjacentes às superfícies ópticas das metades do molde. As superfícies ópticas do molde da lente de contato são as superfícies interiores do molde que definem o formato da lente de contato, e estão adjacentes à mistura de reação da lente de contato.

Foi verificado que as etapas de dosagem e vedação das metades do molde, e quaisquer etapa ou etapas de transporte para e entre as etapas de dosagem e vedação devem ser de preferência realizadas em um ambiente gasoso que permita que as superfícies ópticas do molde da lente de contato absorvam mais 02 do que foi provido no processo de fabricação anterior um pouco antes do fechamento do molde na etapa de vedação, mas não muito O2 de modo que as dimensões da curva de base saiam da especificação. Isto é, há uma faixa de oxigênio presente nas superfícies ópticas do molde da lente de contato que provê menos poças nas lentes de contato fabricadas, mas não impacta de modo negativo a curva de base das lentes de contato.

Tipicamente, as seções de molde polimérico são formadas em máquinas de moldagem por injeção. Em uma modalidade, as seções do molde são produzidas em uma localização afastada da linha de fabricação da lente de contato. Antes da sua introdução na linha de fabricação para produzir lentes de contato, as seções de molde são tratadas para remover o oxigênio, por exemplo, através de um ciclo de vácuo de 8 horas. Em uma modalidade alternativa, as seções do molde são moldadas por injeção imediatamente antes da moldagem que de preferência elimina a necessidade de ciclo de vácuo para evacuar ο O2; no entanto, a máquina de moldagem por injeção pode ou não ser circundada por um ambiente gasoso regulado.

De preferência, em cada modalidade, a exposição a O2 (tempo de exposição a O2) é estabelecida a partir da abertura dos moldes de injeção usados para fazer as duas metades de molde ou a remoção das metades do molde do tratamento a vácuo que expõe as metades do molde a um ambiente gasoso compreendendo O2 até que as superfícies de moldagem ópticas do molde e de preferência a mistura de reação são vedadas do ambiente gasoso circundante (ar ou outro). Dependendo da modalidade, o ambiente gasoso pode ser ar ambiente, uma mistura de gás inerte e O2 se pelo menos um pouco do equipamento de produção estiver envolvido, ou ar ambiente e então mistura de um gás inerte e 02 se pelo menos um pouco do equipamento de produção, mas não a máquina de moldagem por injeção estiver envolvido. O ambiente gasoso ao qual as seções do molde são expostas pode ser uma mistura de gás inerte envolvendo o equipamento de produção. A área cercada pode ser construída usando plexiglas para criar um ambiente envolvido onde a concentração de um ou mais gases pode ser regulada, usando instrumentos que medem as concentrações e controlam as válvulas nos recipientes de armazenamento de gás. De preferência, as seções de molde podem ser expostas a uma combinação de ar ambiente e um ambiente gasoso regulado se a máquina de moldagem por injeção for exposta ao ar. De preferência, as seções de molde são rapidamente movidas no ambiente regulado compreendendo a mistura gasosa inerte. Em uma outra modalidade, as seções de molde podem ser produzidas em uma máquina de moldagem por injeção e expostas a ar ambiente por menos de 70 segundos, com mais preferência entre 1 a menos de 70 segundos até que as superfícies ópticas do molde e o material de reação sejam vedados do ambiente gasoso. Este processo não requer quaisquer ambientes gasosos inertes e é adicionalmente descrito no pedido de patente de origem U.S. N°de série 222.266. A etapa de vedagem ou fechamento geralmente acontece montando as seções de molde, pondo uma seção do alto da outra seção e pressionando as seções do molde juntas; no entanto, a etapa de vedação pode ser realizada em maneiras alternativas. O único requerimento para a etapa de vedação é que as superfícies ópticas do molde da lente de contato não sejam mais expostas ao ambiente gasoso compreendendo oxigênio; desse modo, por exemplo, a etapa de dosagem pode ser uma etapa de vedação também, por exemplo, para um molde de uma peça com uma pequena abertura para a entrada da mistura de reação. Tipicamente, antes de vedar ou fechar as superfícies do molde óptico e de preferência a mistura de poli-merização ionge do ambiente gasoso, a mistura de polimerização ou é posta ou dosada nas duas metades do molde. Em uma modalidade preferida, a mistura de polimerização é dosada em uma curva interna (metade do molde) e a curva traseira (metade do molde) é posta sobre a curva frontal que fecha o molde da lente de contato, com a mistura de reação contida nele para formar a montagem do molde de lente. Quando a montagem do molde de lente é fechada a mistura de polimerização e as duas superfícies do molde óptico não são mais expostas ao ambiente gasoso. Foi verificado que há uma redução significante no número de poças presentes nas superfícies das lentes de contato se a quantidade de O2 que é absorvida pelas superfícies ópticas das seções de molde é cuidadosamente regulada, e é mais do que previamente descrito na técnica anterior. A quantidade de 02 é de preferência regulada neste método expondo o molde da lente de contato a uma concentração especificada de O2 um pouco antes da dita etapa de vedação. Um pouco antes da etapa de vedação significa que a etapa de vedação segue diretamente a exposição, e de preferência a etapa de vedação ocorre no mesmo ambiente gasoso tendo a concentração especificada de 02 à qual os moldes foram expostos. Se não, a etapa de vedação ocorre de preferência dentro de 10 segundos, com mais preferência com 5 segundos seguindo a exposição do molde ao ambiente gasoso compreendendo a concentração de O2 especificada. A invenção provê um método de fabricação de lente de contato, onde as ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato têm entre cerca de 0,13x10'9 a 2,6x10'9 moles/cm2 de O2, com mais preferência entre a partir de 0,17x10'9 a 2,4x10'9 moles/cm2 de 02, e com mais preferência entre cerca de 0,37x10'9 a 2,1x10'9 moles/cm2 de 02, disponível para reduzir a taxa de reação da mistura de reação adjacente à superfície óptica dos ditos moldes. A invenção provê adicionalmente um método de fabricação de uma lente de contato, onde as ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato são expostas a um ambiente gasoso um pouco antes da hora da vedação das seções do molde compreendendo mais do que 0,5 por cento de O2, de preferência mais do que 0,6 por cento de O2, de preferência mais do que 0,5 a 20 ou 21 por cento de O2, com mais preferência entre cerca de 0,6 a 20 ou 21 por cento de O2, com mais preferência entre a partir de 0,8 a 20 por cento de 02, e com mais preferência entre de a partir de 0,8 a 15 por cento de O2, que provê a absorção de O2 suficiente para absorver nas superfícies das seções do molde para prevenir a formação de poças na superfície da lente de contato durante a cura ou reação da mistura de reação. Um ambiente gasoso compreendendo mais do que 21 por cento de O2, isto é, mais O2 do que está presente no ambiente deve ser necessário para se conseguir os benefícios desta invenção se as velocidades de processamento forem tais, e/ou as características de absorção dos materiais de seção do molde necessitarem de uma porcentagem de 02 maior para prover a redução desejada na formação de poças.

Para um método onde as seções do molde são expostas ao ar ambiente, a quantidade de tempo que as seções de molde são expostas ao ar ambiente deve ser menos do que 70 segundos, de preferência entre 1 e 70 segundos, com mais preferência entre 2 e 57 segundos, e com mais preferência entre 3 e 45 segundos para prover a redução na porcentagem de lentes de contato tendo poças sem sacrificar as propriedades da lente.

Para uma modalidade onde as seções do molde são produzidas em uma máquina de moldagem por injeção e postas em um ambiente gasoso fechado regulado um pouco depois, que está dentro de 15 segundos, com mais preferência menos do que 10 segundos após a remoção da máquina de moldagem por injeção, a porcentagem de 02 presente de outro modo no ambiente gasoso inerte presente no fechamento ao redor das seções do molde é pelo menos 0,6 por cento, o mais preferido sendo de a partir de 1 a 5 por cento. Para esta modalidade tendo um ambiente gasoso consistindo em aproximadamente 2 por cento de 02, o tempo de exposição é de preferência maior do que 20 segundos, com mais preferência de a partir de cerca de 30 a 4.000 segundos, com mais preferência de a partir de 80 a 4000 segundos. Para a mesma modalidade tendo um ambiente gasoso con- sistindo em 1 por cento de O2, o tempo de exposição é de preferência maior do que 80 segundos, com mais preferência de a partir de 125 a 10.000 segundos, com mais preferência de a partir de 160 a 3.600 segundos.

Para uma outra modalidade onde as seções do molde são produzidas em uma máquina de moldagem por injeção, tratadas (em um vácuo) para remover O2 absorvido e adsorvido e postas em um ambiente gasoso fechado regulado logo após, isto é, dentro de 3 segundos, com mais preferência menos do que 1 segundo após a remoção do tratamento. Ο O2 percentual no, de outro modo, ambiente gasoso presente no fechamento em torno das seções de molde é maior do que 0,5 por cento, com mais preferência 0,6 a 2 por cento, com mais preferência 0,6 a 1 por cento. Para esta modalidade tendo um ambiente gasoso consistindo em 0,6 a 1 por cento de O2, o tempo de exposição é de preferência maior do que 80 segundos, com mais preferência de a partir de 100 a 4.000 segundos, com mais preferência de a partir de 200 a 4.000 segundos.

Para qualquer modalidade, se o ambiente gasoso for de 2 a 5 por cento de oxigênio, o tempo de exposição das superfícies ópticas do molde deve ser dentre 20 a 1300 segundos, com mais preferência 30 a 800 segundos. Se o ambiente gasoso for de 5 a 10 por cento de oxigênio, o tempo de exposição das superfícies ópticas do molde deve ser entre 40 a 300 segundos, com mais preferência 60 a 190 segundos. Para qualquer modalidade, se o ambiente gasoso for de 0,6 a 4, com mais preferência 0,6 a 3 e com mais preferência 0,6 a 2,5 por cento de oxigênio, o tempo de exposição das superfícies ópticas do molde da lente de contato pode ser ilimitado sem ter um impacto negativo sobre os parâmetros de lente de contato.

As faixas de operação desta invenção que provêem locais de deslaminação menor em lente de contato produzida de acordo com esta invenção são na faixa hachurada mostrada nas Figuras 4 e 5. As faixas de operação são a concentração de O2 no ambiente gasoso ao qual o molde da lente é exposto um pouco antes da vedação do molde, e os tempos de exposição correspondentes para esta concentração de O2. As faixas de operação preferidas são mostradas nas Figuras 6 e 7, e as faixas de operação mais preferidas são mostradas nas Figuras 8 e 9. Os pontos de dado usados para gerar as Figuras 4 e 5 eram os mesmos, a única diferença é o eixo de tempo. A Figura 5 mostra em mais detalhes a curva entre 0 e 500 segundos. Os outros pares de figuras, que são, Figuras 6 e 7 e Figuras 8 e 9 diferem apenas pelo eixo de tempo também.

Para determinar as faixas de operação especificadas aqui, vários experimentos foram realizados. Os resultados dos experimentos e algumas das características dos experimentos são listados na Tabela abaixo. Cada um dos experimentos, chamados realizações, representam a produção de lentes de contato Etafilcon A em 3 tipos diferentes de linhas de fabricação. Um tipo de lentes de contato Etafilcon A produzido tinha uma mistura de polimerização que continha très vezes o nível de fotoiniciador usado nas duas outras misturas de polimerização usadas. De outro modo, as mistura de polimerização eram similares. Foi notado que as lentes de contato produzidas tendo o nível de fotoiniciador maior na mistura de reação eram menos sensíveis ao oxigênio no e sobre o molde de lentes de contato do que outras lentes de contato produzidas.

Exemplos As lentes de contato compreendendo Etafilcon A foram produzidas em três tipos de linhas de fabricação, indicadas como Linhas de Fabricação A, B e C na tabela abaixo.

Linha de Fabricação A

As seções de molde foram preparadas por um fornecedor, embaladas e transportadas para Vistakon. Antes do seu uso, essencialmente todo o oxigênio molecular foi removido das seções de molde através da exposição das seções do molde a um vácuo por um mínimo de 8 horas, então os moldes foram mantidos em um ambiente de nitrogênio. Apenas após as seções do molde terem sido inseridas na linha de fabricação o oxigênio foi introduzido. Os níveis de oxigênio são registrados na tabela abaixo.

Após as seções de molde terem sido inseridas na linha de fabricação, elas foram expostas ao nível de oxigênio listado na tabela para o tempo listado na tabela. Para todas as realizações, 256 montagens de molde curadas foram amostradas no processo, isto é, após sair do tunel de cura, quanto a poças e a porcentagem de lentes com poça foi calculada. Em adição, uma amostra de 50 lentes de realização foi analisada quanto à curva de base, pó, espessura do centro e o diâmetro após todas as etapas de fabricação, isto é, etapas de deposição, vedação, cura, retirada do molde, hidrata-ção e embalagem. Em todos os casos, as lentes satisfizeram as necessidades do parâmetro especificado.

Linha de Fabricação B

As seções do molde de lente foram moldadas por injeção e transferidas para um ambiente fechado para o qual o nível de oxigênio era controlado antes e durante as etapas de dosagem e vedação da montagem. As seções do molde foram expostas ao oxigênio atmosférico por um máximo de 15 minutos durante a transferência para o ambiente fechado. As seções de molde foram então expostas aos níveis de oxigênio no ambiente controlado conforme registrado na tabela.

Para todas as realizações, 128 ou 256 montagens de molde curado foram amostradas no processo (exame de tunel) quanto a poças e a porcentagem de lentes com poças foi calculada, e uma amostra de 50 lentes acabadas que passaram pelas etapas de deposição, vedação, cura, retirada do molde, hidratação e embalagem por realização foi inspecionada quanto à curva de base, pó, espessura do centro e diâmetro. Em todos os casos, as lentes satisfazem às necessidades de parâmetro especificadas.

Linha de Fabricação C

As seções de molde da lente foram moldadas por injeção e transferidas para as etapas de deposição, vedação, cura, retirada do molde e hidratação. As seções do molde foram expostas ao ar por um tempo especificado na tabela. 50 lentes acabadas por realização foram inspecionadas quanto a poças e medidas quanto à curva de base, pó, espessura do centro e diâmetro. Em todos os casos, não havia poças presentes nas lentes acabadas e as lentes satisfazem às necessidades de parâmetro especificadas. Nenhum exame de tunel foi realizado.

Os resultados dos Exemplos são listados na Tabela que segue.

Tabela (continuação) N/0= Nenhum Exame Feito, Nenhuma poça foi observada durante as realizações ou Lentes Acabadas Conforme já mostrado, a curva de base é o parâmetro da lente de contato que é mais sensível às mudanças causadas pelo oxigênio. Uma amostra de curva de base aceitável é definida quando: (Alvo do Rótulo - Média da Amostra)/3x(Desvio Padrão da Amostra)>1,00.

Todas as lentes de contato testadas acima eram aceitáveis.

Poças de porcentagem de amostra são aceitáveis quando a taxa de poças medida durante o exame de tunel no processo é menos do que 3,5%, com mais preferência menos do que cerca de 3,0% e com mais preferência menos do que 2%.

Os resultados na tabela indicam que a exposição maior das seções do molde a O2, aumentando a concentração de O2 no ambiente gasoso onde as seções de molde são transportadas ou mantidas antes da etapa de vedação (e durante a etapa de deposição precedente) provê uma redução significante no número de poças. Este resultado não foi previsto.

Uma vez medido o tempo de exposição, a quantidade de O2 absorvido em um volume de unidade em seção transversal das metades do molde pode ser determinada, porque ela é uma função da permeabilidade do material de molde, a espessura média (L) do dito volume como medido per- pendicularmente às superfícies expostas a O2, o gradiente de concentração de O2, e a quantidade de tempo que as metades de molde são expostas a O2. A permeabilidade (p) é definida como o produto de capacidade de difusão (D) e solubilidade (k): p=D*k. A capacidade de difusão e a solubilidade são ambas funções da temperatura e dos materiais de molde de curva frontal e traseira. A capacidade de difusão de O2 em poliestireno em temperatura ambiente (25° C) é 1,1x10'7 cm2/seg. A solubilidade do 02 em poliestireno em temperatura ambiente (25° C) é 5,5x10"2 cm3(STP)/(cm3bar) ou 2,45x1 CT6 moles/(cm3bar). Se a temperatura e os materiais forem fixos, então a quantidade de O2 mais de acordo em qualquer tempo dado simplifica para uma função da espessura, gradiente de concentração de 02 e tempo. Se a espessura e o gradiente de concentração forem fixos, então esta quantidade de O2 se torna uma função do tempo. A espessura é fixada pela geometria do molde da curva traseira e da curva frontal. O gradiente de concentração é fixado supondo que o material de curva traseira e da curva frontal (por exemplo, poliestireno) é essencialmente desgaseificado ou durante o processo de moldagem por injeção ou através de tratamento a vácuo, e ao saber ou controlar a concentração de O2 do ambiente que circunda as metades do molde. A quantidade total de O2 de maior interesse é então calculada ao se conhecer o tempo de exposição a 02 e ao supor o número total de volume de unidade formando as superfícies ópticas das metades do molde e sua vizinhança imediata. Se o ambiente que circunda as metades do molde for ar, então o tempo de exposição é conhecido como o tempo de exposição ao ar. Esta fórmula foi usada para gerar a Figura 1 que mostra a quantidade de O2 em um molde de poliestireno fino de 0,6 mm como uma função da posição através da espessura em vários tempos após a moldagem por injeção em ar ambiente. As linhas na Figura 1 representam vários tempos após a exposição inicial. As linhas da concentração menor para a maior de O2 foram calculadas em 1 segundo, e de a partir de 1 minuto a 15 minutos em intervalos de 1 minuto. Usando a mesma equação, figuras adicionais similares à Figura 1 em níveis diferentes de oxigênio no ambiente gasoso podem ser geradas. Essas figuras não são mostradas aqui. A Figura 1 mostra que se o tempo de exposição do molde a oxigênio não for ilimitado, então uma concentração de oxigênio parabólica será formada, com o teor de oxigênio no molde diminuindo conforme move para o interior do molde. É importante reconhecer que o oxigênio adsorvido nas superfícies do molde está mais disponível para deixar lenta a reação da mistura de reação, mas oxigênio absorvido nos moldes pode difundir de volta para a superfície durante a polimerização e tem um efeito sobre a polimerização. Para a geometria das curvas frontal e traseira, apenas cerca da metade do O2 absorvido na região óptica do molde estava disponível para interferir com a reação de polimerização. Usando essas hipóteses com base na experimentação real, as Figuras 2 e 3 foram produzidas a partir das quais a quantidade total de 02 disponível para interferir com a polimerização da mistura de monômero reativo pode ser determinada. A partir da Figura 2, a quantidade de O2 que está disponível para interferir com a reação de polimerização em 70 segundos é 2,6x10'9 moles/cm2, a 57 segundos é 2,4x10'9 mo-les/cm2 e a 45 segundos é 2,1x10'9 moles/cm2 para cada uma das superfícies das curvas frontal e traseira. O tempo de exposição para um material de molde que não poliestireno a um ambiente tendo uma dada concentração de 02 pode estar relacionado ao tempo de exposição quanto ao poliestireno se a permeabilidade do 02 quanto aquele material e a espessura do material forem conhecidas. Esta relação é descrita como segue: Tempo de exposição para NM= (Tempo de exposição para PS)*(D*k para PS)/(D*k para NM) Onde: NM=material novo PS=poliestireno D=capacidade de difusão de 02 no material de molde k=solubilidade de 02 no material de molde, e *é o símbolo de multiplicação Desse modo, para um material tendo a solubilidade de 5,5x 10'2 cm3 (STP)/(cm3bar) mas apenas uma metade (0,5) da capacidade de difusão, o tempo de exposição para o novo material equivalente a um tempo de exposição de 70 segundos para poliestireno, ambos os moldes sendo expostos à mesma concentração de O2, seria calculado como segue.

Tempo de exposição ao ar para NM= (70 segundos)*(1*1 para PS)/(0,5*1 para NM) Tempo de exposição ao ar para NM= 140 segundos O mesmo cálculo pode ser usado para determinar a faixa de tempos de exposição para um novo material de molde de lente de contato em qualquer concentração de 02 para ter o benefício desta invenção, usando as faixas de operação para poliestireno especificamente descrito aqui, e mostrado nas Figuras 4 a 9 na mesma concentração, quando a solubilidade e a capacidade de difusão do material novo são conhecidas ou podem ser determinadas. O tempo de exposição ou concentração de 02 pode ser também aumentado usando um gás inerte, tal como nitrogênio, na ou em torno da região de moldagem por injeção onde as metades do molde plástico são produzidas, por exemplo, para ejeção de gás pressurizado das metades do molde do molde. O gás inerte nesta área proveria uma camada limite do gás inerte em torno das curvas frontal e traseira que tornariam lenta a absorção de 02 quando as curvas frontal e traseira das metades do molde são subse-qüentemente expostas a ele.

Todas as patentes, pedidos, publicações e o método mencionado aqui são aqui incorporados a título de referência.

Características específicas da invenção são mostradas em um ou mais dos desenhos para conveniência apenas, uma vez que cada característica pode ser combinada com outras características de acordo com a invenção. Modalidades alternativas serão reconhecidas por aqueles versados na técnica e são pretendidas estar incluídas no escopo das reivindicações.

Claims (14)

1. Método de fabricação de uma lente de contato, compreendendo as etapas de: dosagem de um molde de lente de contato compreendendo superfícies de molde ópticas com uma mistura de reação compreendendo uma mistura de monômero reativo ou material de pré-polímero compreendendo um material polimerizável ou reticulável que sofre uma reação sensível a oxigênio; e vedação das ditas superfícies de molde ópticas do dito molde de lente de contato, caracterizado pelas ditas superfícies ópticas do dito molde de lente de contato serem expostas a um ambiente gasoso compreendendo 0,6 a 21 por cento de oxigênio por um tempo de 1 a 4.000 segundos antes da dita etapa de vedação.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 0,6 a 1 por cento de oxigênio por um tempo de 100 a 4.000 segundos antes da dita etapa de vedação.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito ambiente gasoso compreende a partir de 0,8 a 10 por cento de oxigênio.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito ambiente gasoso compreende a partir de 1 a 10 por cento de oxigênio.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 0,6 a 1 por cento de oxigênio dentre 200 a 4.000 segundos antes da dita etapa de vedação.

6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 1,5 a 2,5 por cento de oxigênio dentre 160 a 4.000 segundos antes da dita etapa de vedação.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito molde de lente de contato compreende uma curva frontal e uma curva traseira, e a dita mistura de reação é posta na dita curva frontal durante a dita etapa de dosagem, e a dita etapa de vedação é conseguida pondo a dita curva traseira sobre a dita curva frontal.

8. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 2 a 5 por cento de oxigênio por um tempo de 200 a 1300 segundos antes da dita etapa de vedação.

9. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 2 a 5 por cento de oxigênio por um tempo de 300 a 800 segundos antes da dita etapa de vedação.

10. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 5 a 10 por cento de oxigênio por um tempo de 40 a 300 segundos antes da dita etapa de vedação.

11. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo 5 a 10 por cento de oxigênio por um tempo de 60 a 190 segundos antes da dita etapa de vedação.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo ar ambiente por um tempo de 1 a 75 segundos antes da dita etapa de vedação.

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo ar ambiente por um tempo de 2 a 57 segundos antes da dita etapa de vedação.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as ditas superfícies de molde ópticas são expostas ao dito ambiente gasoso compreendendo ar ambiente por um tempo de 3 a 45 segundos antes da dita etapa de vedação.