PT91082B - Processo para a producao de discos em bruto para objectos opticos de contacto - Google Patents

Description

Ο presente invento refere-se a discos em bruto para objectos ópticos de contacto,, a um processo para a sue produção e á. sua uii 1 ização .

No contexto do presente invento, os objectos ópticos de contacto são de preferência lentes de contacto e lentes escleró-ticas.

As lentes de contacto à base de polímeros podem ser produzidas por variados métodos. No caso ue uma possibilidade industrial importante, os discos em bruto ou os botSes são produzidos em primeiro lugar e os objectos de contacta óptica são depois produzidos a partir destes por maquinação. A F'E-A-0.186.789 descreve copal ímeros de ligação cruzada para objectos ópticos de contacto feitos de N-vini1 pirro— 1idona, N-a1qui1-N-vini1carboxamidas, metacrilatos e„ se apropriado, outros monómeros, os quais podem ser preparados na prese n ç a d e a g e n t. e s d e a u m e n t o d e v o 1 u m e s o 1 ú v e i. s e m á g li a . □ s agentes de aumento de volume são substituídos pela água depois da pol iroerização. Os discos em bruto são obtidos quer par pai i;neri~ zaç:3o num molde de fundição (página 13, último parágrafo) , quer por estampagem de folhas da capaiímera í página 15, linhas 14 e 15). Depois dos discos terem secado, as lentes de contacto de várias espessuras são torneadas a polidas. A DE-A—3.63018ó descreve um processo para a produção de discos em bruto para lentes de contacto!. Os discos em bruto são produzidos, depois de SLibmetidos a aumento de volume, por pol imeri zaçã.o de uma mistura de monómeros apropriada em moldes de fundição. Ds discos inchados são subsequentemente extraídos com o agente de inchamento (por' exemplo água ou álcool inferior) <a são subsequentenisnte secos. A secagem é preferivelmente levada a

cabo por introdução do disco em bruto inchado dentro de um forno de secagem, onde á seco a peso constante numa atmosfera de vapor quente ou de agentes de inchamento hidrofí licos, acima, da tempe— ratura de transição de vitrificação do copolimero correspondente, vantajosamente a uma temperatura dentro da gama de 102 a 1S0-C, se apropriado na presença de ar ou de um gás inerte, e depois é arrefecido. Se necessário, os discos em bruto podem por fim ser secos novamente a peso constante e transferidos para um secador onde são armazenados sobre um secante até è. maquinação final das lentes de contacto íDE-A-3.630.1 Só, coluna 4, linhas 34 a 47).

Um dos problemas existentes na produção de objectos ópticos de contacto são as tensSes internas na matriz polimérica, que surgem durante a enformação, durante a extracção incompleta e durante a secagem. As tensSes internas resultam de uma falta de homogeneidade dos objectos ópticos de contacto e de um enfraquecimento das propriedades ópticas. Ds objectos ópticos de contacto conhecidos não estão livres de enfraquecimentos deste tipo. ó p t i c o s

Descobriram-se agora discos em bruto para objectos c o n t a c t o q u e pode m s e r p r o d u. z i d o s p o r a) copo 1 ifiíerizaçã . u u s N -vini 1 pi r e agentes de 1 igação cruz a d a, um solvente e de um i n i c i ador b) ri h- ^ r. _ j,_. ... o-’ ...r ,_j ^ u m h i d roqel psr olidona, comonómeros de vinilo se apropriada na presença de de produção de radical livre, aumen to de volume em á.qua. ss em

d 5 .scos em bruto com O M é. 1 C. O O .1 S -3. □ U O S O :S

I

<=.·· I t Γ U d e U i I! 3. 17 0 ° C e 3. u m 3. ro de gaíTia de se necessário a uma pressão até 4 kg/cin"-. tecu per a tu ras que

entre 20°C gama cO humidade

Os objectos ópticos de contacto isotrópicos livres de tensões nos quais não se observa o enfranquecimento das propriedades ópticas podem ser produzidos a partir dos discos em bruto de acordo com o invento.

Os copolímeros de N-vini1pirrolidona, os comonómeros de vinilo e os agentes de ligação cruzada são conhecidos, por exemplo, da PE-A-0.10472?, DE-A-3.445.Θ93, PA 4.405.849, e PE—A—y.079.729.

Os comonómeros de vinilo podem ser, por exemplo, metacri. latos a 1 i fáticos , c ic loal i. f áticos , aromáticos e aralifá- ticos, po ssuindo 1 a. 8 átomos de carbono na parte do t. em pios des tes são iT; etacri lato da meti lo e me t a o !· i 1 b U t i 1 o . Uma. ou ti “ Ά Γ las se preferi da de monóms M-DS £ 9. an te τ ·— - s e j a , a d a s v i. π i 1 1 a c t a m a s , e m — p tl' I. -:3. J. te menc i.onada D.i rrol idona. h

Exemplos de outros monómeros que sejam conhecidos £ se são, em termos gerais, os ésteres de a 1qui1o-C,~Cj_ ou cicloalouilo de ácido acrílico ou metacrilico; ácido metacri1ico; —C.—C, de ácido (met)acrí1ico e os seus éteres de alquilo, tais como, por exemplo, metacrilato de 2-hidro.íieti lo, acrilato de 2-hidroxoeti. lo , mstac ri. 1 ato de 2,3-d i id ro;; i p ropi. 1 o , monoac r 11 a to de J ,4— hutanodi.o 1 e metacri lato de 2—etox iet i lo; metac r i 1 a. to de

y ί 1 ·._.1. u 1. Io ;; -π o e 1. a _ u ui e νιΠι iu, i. a UI e. a '_J u e vimi '-· , μ i u μ 10 Π i.J. 1. u lj U V i n i 1 ο V s r s a to d e v ί n i 1 o e rn etac r i 1 a t o d e 2—o ··; ietiletiic·.

Λ

1 i q a ç ¾ o r r u c a cí a d e v i π i 1 o o u ·3.1 i lo. U s a g s π t e s d e 1 .i □ a ç a o cru jue c on' 1ám de um grupo de (met)scrilato, também pelo menos um outro grupo olefinicamente insaturado igual ou diferente; estes compostos são conhecidos per se. Eles incluem acrilatos ou metacrilatos de álcoois polifuncionais, tais como, por exemplo, dimetacri1 ato de etileno glicol, dimetacrilato de propileno glicol, dimetacrilato de dietileno glicol, dimetacrilato de trietileno glicol, dimetacri-lato de polietiieno qlicol, dimetacrilato de 1,4-butanodiol, dimetacri1 ato de 1,ó-hexanodiol, trimetacri1 ato de trimetilol-propano, triacrilato e tet rametac r i 1 ato de pentaeritrit.o.1 , diimetacri 1 ato de meti 1-1,5-pentanodiol , mcnometacrilato de diidrodicic lopentadieni1 o, metacrilato de alilo, metacrilato de vinilo, dimetacri1 ato de bisfenol A e os acrilatos correspondentes .

Os agentes de 1iηscSo c ruzada B) ccnt grupos insat u ra d os olef inicamente (grupos v i n i níínhUíTt CjrtlpO ,_l __ -i J_ .... .... de \met)acrilato. deste tipo, q -_i 0 S£? 1 3.ftt C onhec i d os der se. s ã o é t Η’’ 1 o ou alilo) , mas vão éter de divinilo de tanodiol, diviniletilenoureia, divini1propilenoureia, adipato de divinilo, d i vir; i 1 ben zeno , f ta lato de divinilo, ci anu rato de

nit!111 o ? meti 1 pirro“ glicol, ou d imeti. 1 farmamida, sulfóx ido 1 idona. e mui tos outros . □s iniciadores de radical livre podem ser, por exemplo, luz em combinação com f otoirticiadores, tais como, por exemplo, 2,2-dimetó;; i-2-ΐ eni 1 acstofenona , dietDx iacetofenona , 1-hidroxi-ciclohexil fenil cetona ou éter de propilo benzoína ou éter de isobutilo benzoína CJ. Radiat. curing 14. (1987), 3, páginas 6 a 16, e J. Radiat. curing .14. (1937), 3, páginas 18 a 31). é também possível empregarem—se substâncias que produzem termicamente radicais livres, tais como peróxidos e compostos azo, tais como perpivalato de terc.-buti1 o, peróxido de dilauroilD, peroxidi-carbonato de diisopropi1o, peróxido de benzoilo e azodiisobutiro— nitrilo (Houben-Wei1, Methoden der organisnhen Chemie [Métodos de Química Orgânica], 4§ Edição, E 20, páginas 1 a 74.

De acordo com invento, a polimerização é preferivelmente efectu.ada para uma conversão de pelo menos 847,, preferivelmeri — te até 907... A fim de determinar a conversão, extrai-se uma amostra com etanol num aparelho de Soxhlet até â exaustão, seca—se a 120’:'C e torna-se a pesar. ?c tuad a dentro da gaιna 1 e ρ o 1 i m S1 r i z a ç ã o v a r x s m A polimerização é geralmente et de temperaturas de 25 a 12y:’C. Os tempos αera 1men te en t re 3y minu tos e 3 d ias. ... — 1 Μ*-* x DO 1 ízaclo c o fTi©rCS 3 unid t. 0 Π; D Γ 3. t U Γ 3. sntre 0 -D Ρ Γ & T ΰ' Γ .1. •íi u 3 O 0Lt Í. 1 1 D Γ i L·· b- e 1 .1 d O DSDBndendQ d 3. aSDBSSU.ra 03. CíBíí'3.Q3. I·, 1 rv {- este pode levar de 1 a 7 dias. U hidrogel contém normalmente 55 a 807 em peso de água,

Durante a. formação do hidrogel, a. água. é mudada frequentemente ou é substituída a caudal constante.

Os hidrogeles estão num estado amolecido. A conformação do hidrogel pode ser efectuada por corte ou por estampagem com ferramentas de corte afiadas de maneira a se formarem os discos em bruto. Os discos em bruto têm, por exemplo, um diâmetro desde 14 a cerca de 30 mm e uma espessura desde 6 a cerca de 2Θ mm. A extracção subsequente dos discos em bruto pode ser efectuada com água e/ou álcoois inferiores (metanol ou etanol).

Os discos em bruto uma gama de temperaturas que mente entre 25 e 50 °C. são geralmente extraídos dentro de varia entre 20 e 80':'C, preferível- A extracção é efectuada de preferência por meio de água que está continusmente a ser substituída ou que é substituída intsrvsladaaiente. A e:< tracção é mantida até a proporção de componentes que pode ser extraída com c etanol paro seja inferior a 0,12 em p e s o , b a s e a. d o no h i d r o g e i .

Na etapa de processo final,, os discos sm bruto de hidrocsel são novamente secos, A secagem é efec tuada inicial mente a humidades atmosféricas relativas desde 90 a 90%a temperaturas desde 20 a ?0,;,C e a pon tos de orvalho corresponder? tes de 16,4,;,C a

té o conteúdo de é.cju.a t Ρν ϊ~ caído Paf 2ú% em pese!, 0 atmosférica rslati v S, έ* 0 π t a o alterada para valores ÉJPr» K" lO pod E':T|- entre Cj0"Á e 5% e a tempero,tu.rs D5.rs vslortís correspondendo a pontos de orvalho de 25 utilizar aqui excessos de pressão até 4 kg/οτ

Os tempos de secagem estão dependentes da. velocidade de difusão da água no material e portanto também da espessura dos discos em bruto. O processo de secagem tem uma duração total até cerca de 6 dias.

Os discos em bruto de acordo com o invento têm uma estrutura isotrópica com uma estrutura cristalina extremamente homogénea. As propriedades do material são a.s mesmas segundo todas as direcçSes espaciais. Os discos em bruto possuem um conteúdo de humidade residual, distribuído segundo todas as :erca direcçSes, de cerca de 0,i a 27. em peso, de preferência de de 0. a 1'/. em peso. r L; 1 mbém de _ ,___ U.. u- Λ. um processo para a produ xão d i e c os em br u t o para nb i 8c tos ópticos de contacto, ct q u a caracterizado po r compr aeijtr ; ;ΟΓΊ TQf’iTí8. zação de N-v i π i 1 ρ i r r o 1 i d o n a. s c o m o n 6 m e r o 5 d t-:· entes da 11q a c a. d c r~ Lí c a. d a η SB apropriado na um so 1 vente e d e um iniciad or de r a d .1 c a 1 11 v r e , -J — , , ·.} U m hidroqel por aumento de v! o lume em água, a dos discos em bruto a oar Ur d; o hidroqel, inilo e 9 a secagem tampe ratu; r e 1 a. t. i v a s temperaturas crescentes dentro s j.1 r a. i /y1-1 u a· Sv humigsdes α a m, de íec resce dentro gama 'y Λ ury apropriado a uma pressão até 4 kg/cirt. de

Os discos em bruto de acordo com o invento são preferência utilizados na produção de lentes de contacto. ± surpreendente que o aumento de volume em água e a subsequente secagem sob condiçSes de acordo cont o invento não resultem numa danificação da estrutura do gel, mas que, em vez disso, resultem numa sua estabilização.

Os discos em bruto de acordo cditi d inventD destinguem-~se pela sua excelente processabi1 idade em tornos mecânicos e máquinas de polimento, em especial na produção de lentes ultra-finas com uma espessura na zona central no estado seco de 0,y2 a 0,,03 mm. A conversão de lentes (alteração de peso e de dimensão) por aumento de volume em áqua para formar lentes de hidrogel macias é efectuada de unia maneira extremamente uniforme e reprodutível segundo todas as direcçSes espaciais dos discos em bruto de acordo com invento. Ds discos em bruto destingusm-se por uma estrutura cristalina homogénea sem anisctropias. A forma e a estabilidade de raio excelentes é, por isso, um facto nas lentes, mesmo depois de terem sido aquecidas durante períodos de tempo re 1 a‘tivamente longos.

Os discos em bruto de acordo com invento vão encon-aos requisitos necessários parai aplicações me d ic i nu i s — puo em empregues sem 1impeza posterior.

X txemd!cs no Quadro 1 seguinte foram introduzidas em câmaras com placas de vidro medindo 250 250 x 6 mm providas de um cordão de selagem, a ensaio, secou—se em à temper atura ambien 26°C, 0 disco em brut m aparelho ue? αυΚ Γ‘ í if l durante 25 horas e foi Π cq ;zt r · submetidas a uma atmosfera de , após desgazeif icação no vã.cu.a, e foram irradiadas durante 6 dias com uma lâmpada fluorescente de UV. As placas foram condicionadas durante 24 horas a ΒΘ'-C e depois durante 2 horas a 140':'C. As câmaras com as placas de vidro foram abertas e os blocos de polímero foram separados do vidro. Os blocos de polímero foram submetidos a aumento de volume durante quatro dias em água passante a 40°C a qual foi dessalifiçada por meio de permutadores iónicos. Obtiveram-se os hiríroqeles. A partir dos geles cortaram-se discos em bruto de 22 cm de diâmetro utilizando-se um punção oco e estes foram tratados durante mais quatro dia sem água passante com um permutador iónico a 40*C. Para ensaio, secou-se em cada. caso um disco durante tres dias â temperatura ambiente e subsquentemente pesado foi extraído

Dl no va d is ca em eu peso. (Ti e n t e s- e c o a 1 y1

r 0 ík a n e s c 0 π τ. ç nos do 4ue u 3 /ή d f o r a m n fOCeS! : 3. dOS uTU -O L 1í i r: briítn “ ij. ?T? a c 3. 1T13. .. ...\ _. ir- ί _ i- : , .. _ ! '-t' ptfl' f i ] d tp .7 (horas ) ( °C )

1 1 -

Humidade Relativa. Ponto de Orvalho Atmosférica C 7. ) ( C'C ) 12 80 80 77,4 6 80 80 74,8 6 80 70 71,4 u> S0 50 83, B 12 90 4« 87,8 0,5 185 < 10 98,0 24 126 50 98,0

Um disca em bruto tratada desta forma por cada um dos processos A a E foi rec ti ficado em; ambos os lados perpendiculares às faces frontais e foi polido. A ausência de tensões pode ser verificada através de luz polarizada (luz transmitida.) .

TeiTipo Temperatura Humidade Relativa Ponto de Orvalho horas) ( °C ) Atmosférica ( 7. ) ( °C ) 4 *c'

Ter i \ !=; de

Depois deste tratamento, os discos em bruto foram transferidos· para um tubo de Cs.rius, que foi fechado e mantido durante 24 heras a i 26 °C e a uma pressão interior de 4 kg/cm"-, a fim de equilibrar d conteúdo em humidade dos discos em bruto. Um disco em bruto tratado desta forma por cada um dos processos A a E foi rectifica/do em ambos os lados perpendiculares às faces frontais e foi polido. A ausência de tensões pôde ser verificada através de luz polarizada. 0 conteúdo de humidade residual foi C 2,53 7. . ω ο \

99 ιη LO τΗ ο «» • ·* ο m η ο Ο Ο νΟ η t ι ι I I Η θ' ιο ιο ο • ·» ·· ιη ιο η ιη ο ο Ο νΟ ιη η ι I 1 t ιη 99 ιη ιη 01 «I «» «k η ιη Ο ο ο C0 η ι I ι νΟ σ> ιη ιη ο *» «» ιη ο η ο Ο Ο Γ0 ιη r-ι η ι ι ι I t νβ 99 ιη ιη «Η Ο ♦ ** θ' ο Ο ο τΤ π ι ι ι I ι ιη ο (0 0 υ a ι-Η •Η σ1 •Η rH '(0 0 Ρ Cn Ό φ 0 αι 03 •Η ι—1 Ο η -Ρ X •Ρ C 03 ,_,. 03 0 -Ρ Φ ο Ρ ο Ό ο Ρ <υ * fP ο Ο ΙΠ3 Ό [0 *rH 1—1 Τ3 -Ρ *Ρ ι—( •—1 Ο -Η φ •Η Η X -Ρ *Ρ 0 •Ρ Ρ JZ α. 03 Ρ χ: Ο φ ι—1 1—I Ρ 0 C -Ρ φ ι 1 rO *Ρ -Ρ ω 0 Β 0 φ Ε <Ν (ΝΙ φ -Ρ C •Η Ό φ Ό υ Ό Ρ Η C 78 03 •Η 03 φ Φ αι -Ρ > Ο -Ρ f—l Η Ό Ό Ό Ο Η Ρ ο 10 0 Ή Ρ <U Ό •Η V Φ Ρ C 0 0 0 03 Ό -Ρ ο Ρ -Η Ρ Ρ -Ρ r—1 ω D αι Ο 0 J03 •Η > 03 03 fO •Η 0 •Ό £ V, α 10 t—| ο α 1 »—1 1—I I—1 Ρ -Ρ Ό !ΰ φ •Η ι—1 γΗ *Η -Η *Ρ U tu 0 10 V 0 Cl ο 10 -Η -Η Ρ Ρ Ρ 03 Ρ -Ρ •Η •Η Ό ρ 0 C Ρ 0 U U -Ρ 3 Π3 *Ρ υ 03 Β Ό α •Η Φ 0J 03 ιΐ Φ S a ν 03 φ Φ 03 Β > 2 Ρ Ρ -Ρ Ε ίυ Ή 0 £Χ 10 Ρ 0 I φ Φ 0) *Η •Η Ό Ν 03 03 σ υ ζ: Σ Σ Σ Ο U < < Ο Α s—

Claims (1)

14

REI vim: lã — Processo para a produção de discos em bruto para objectos ápticos de contacto, caracterizado por compreender: a) a copolimerização de N—vini 1 pirrolidona., comonómeros de vinilo e agentes de ligação cruzada, se apropriado na presença de um solvente e de um iniciador de radical livre, b) a preparação de um hidrogel por aumento de volume em água, c) a conformação dos discos em bruto a partir do hidrogel, d) a entracção dos discos em bruto com água e/ou álcoois inferiores aquosos e subsequentemente a s e c -a g e m a t e m ρ e ra turas cr e s c e n t e s d e n t r o da yaiTia d(3 temperaturas de 20'-' a 17Õ':'C e a humidades atmosfér i c as relativas dec rescentes dentro d a g a m a d e '? o * ’ a MV , c: ,'--j apropriado a uma pressão até 4 kg/cm*". ( 4 bar ) e) rizadu pur a uupolimí de acordo com a reivindicscSo 1, carac te— ação ser efectuada até uma conversão de pelo menos o4% em psí cl L. er c; 4- d c por r do -.—. r-, 1 Γ 0 í t L‘ 0 d q J O Y iTf d O h Q 0 1

£§ - Processo de acordo com as reivindicações ia 5, caracterizado por a extracção ser efectuada para uma proporção de componentes extraíveis de menos do que 0,1% em peso, com base no hidrogel. J 7§ - Processo de acordo com as reivindicaçSes la 6, caracterizado por a secagem ser efectuada para. um conteúdo de água de 0,1 a 5% em peso, preferivelmente 1 a 3% em peso. 8é - Processo de acordo com as reivindicações la 7, caracterizado por a secagem ser efectuada em primeiro lugar a humidades atmosféricas relativas desde ?0% a 80%, a temperaturas dentro da gama de 20 a 90°C e pontos de orva1ho desde 16,4° a 37,2°C , para um c onteúdo de âqua desde 10 a 2.0% em peso, e depois a uma humidade at mosférica relativa de c: H 0 50 a 5%, a temperaturas d e π t r o da gama de '90 a 170’"'C e pontos de orvalha d esde lfe,4':'C a ι*Λ i"V i“> f* ... *7 rn - f i0 a uma pres 5dD até 4 kg/cnr (4 b ar ) , L j. s: de Ji 1989

Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 10-Â. 1.' 1200 LISBOA