ОТЛИВАЕМЫЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, ИМЕЮЩИЕ ВЫСОКИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ, ЖЕСТКИЕ, ГАЗОПРОНИЦАЕМЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ СОСТАВЫ ДЛЯ АККОМОДИРУЮЩЕЙ КОНТАКТНОЙ ЛИНЗЫ
CAST UNDER PRESSURE, HAVING HIGH REFRACTION INDEX, RIGID, GAS-PERMEABLE POLYMER COMPOSITIONS FOR ACCOMMODATING CONTACT LENS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет американской патентной заявки № 62/399593, поданной 26 сентября 2016 г., раскрытие которой включено в настоящий документ посредством ссылки во всей его полноте.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Если иное не указано в настоящем документе, материалы, описанные в этом разделе, не являются предшествующим уровнем техники для формулы изобретения в настоящей заявке и не признаются в качестве предшествующего уровня техники только потому, что они включены в этот раздел.
[0003] Аккомодация представляет собой процесс, с помощью которого глаз регулирует свое фокусное расстояние для поддержания фокуса на объектах с изменяющимся расстоянием. Аккомодация является рефлекторным действием, управляемым сокращением ресничной мышцы, но она может быть управляемой сознательно. Ресничная мышца окружает эластичный хрусталик глаза и прикладывает силу к эластичному хрусталику во время сокращений мышцы, которые изменяют фокус эластичного хрусталика.
[0004] По мере того, как индивид стареет, эффективность ресничной мышцы снижается. Пресбиопия представляет собой прогрессирующую возрастную потерю аккомодационной или фокусирующей способности глаза, которая приводит к увеличению нечеткости на близких расстояниях. Эта потеря аккомодационной способности с возрастом хорошо изучена и является относительно последовательной и предсказуемой. Пресбиопией сегодня страдает почти 1,7 миллиарда человек во всем мире (110 миллионов в одних только Соединенных Штатах), и ожидается, что это число значительно возрастет с увеличением возраста населения во всем мире. Методики и устройства, которые могут помочь людям компенсировать последствия пресбиопии, становятся все более востребованными.
[0005] Например, эффекты пресбиопии могут быть смягчены аккомодирующей контактной линзой, которая включает в себя исполнительный механизм аккомодации для управления фокусным расстоянием аккомодирующей контактной линзы. Чтобы построить такую аккомодирующую контактную линзу, желательно использовать материалы, которые удовлетворяют конкретным техническим критериям, включая (1) механические свойства и (2) свойства проницаемости, аналогичные традиционным жестким газопроницаемым (RGP) материалам контактных линз, (3) настраиваемый показатель преломления (RI), дополняющий модальность аккомодации, (4) способность к прецизионному литью под давлением и (5) термостабильность, позволяющую проводить дополнительную обработку, включая нанесение дополнительных покрытий, таких как прозрачные проводящие слои и слои выравнивания жидкого кристалла. Обычные материалы контактных линз, имеющиеся в настоящее время на рынке, не соответствуют всем четырем из этих технических критериев.
[0006] Существуют отливаемые под давлением материалы, такие как полиуретаны, которые имеют настраиваемый RI и подходящие механические свойства, но эти материалы недостаточно проницаемы для кислорода, чтобы быть полезными для установки в глазу. Существуют также специальные материалы RGP с высоким RI, но эти материалы обычно формуются в форме стержня и нарезаются на «пуговицы», которые затем обтачиваются до форм-фактора контактной линзы. Этот производственный процесс работает для рецептурных контактных RGP линз, но не практичен для изготовления адаптирующихся контактных линз с большим объемом, и существующие специальные материалы не могут быть отлиты таким образом, чтобы обеспечить успешное изготовление аккомодирующей линзы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Данное описание сущности изобретения предназначено для того, чтобы в упрощенной форме сделать ведение в набор концепций, которые описываются ниже в подробном описании. Данное описание сущности изобретения не предназначено ни для того, чтобы идентифицировать главные особенности предмета заявки, ни для того, чтобы использоваться в качестве помощи в определении области охвата предмета заявки.
[0008] В одном аспекте настоящее изобретение предлагает устанавливаемое на глазу устройство, включающее в себя первый жесткий полимерный слой, второй жесткий полимерный слой и жидкокристаллический слой между первым и вторым жесткими полимерными слоями. Первый жесткий полимерный слой имеет показатель преломления первого слоя, второй жесткий полимерный слой имеет показатель преломления второго слоя, и жидкокристаллический слой имеет обычный показатель преломления и необычный показатель преломления, которые отличаются больше чем на 0,1. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и обычный показатель преломления отличаются меньше чем на 0,01, а в других вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и необычный показатель преломления отличаются меньше чем на 0,01. Первый жесткий полимерный слой и второй жесткий полимерный слой могут также включать в себя отливаемые под давлением материалы с клинически приемлемой проницаемостью для кислорода, определенной в настоящем документе как отливаемые под давлением материалы с проницаемостью для кислорода, равной 100 Dk или больше. Такая проницаемость для кислорода обеспечивает достаточное поступление кислорода к роговице, чтобы избежать таких симптомов, как гипоксия и аноксия.
[0009] Эти материалы могут включать в себя комбинацию полученных из мономера блоков, которые обеспечивают подходящие химические и механические свойства для аккомодирующего устанавливаемого на глазу устройства. Полученные из мономера блоки могут включать в себя один или более полученных из ди(мет)акрилата блоков и один или более полученных из (мет)акрилата блоков. Устройство может дополнительно включать в себя электрическую схему.
[0010] В другом аспекте настоящее изобретение предлагает способ для изготовления устанавливаемого на глазу устройства. Этот способ включает в себя формирование раствора первого мономера; отверждение раствора первого мономера для получения первого жесткого полимерного слоя; формирование раствора второго мономера; отверждение раствора второго мономера для получения второго жесткого полимерного слоя; и обеспечение жидкокристаллического слоя между первым жестким полимерным слоем и вторым жестким полимерным слоем.
[0011] В другом аспекте настоящее изобретение предлагает способ для изменения фокусного расстояния устанавливаемого на глазу устройства. Этот способ включает в себя переключение жидкокристаллического слоя от обычного показателя преломления к необычному показателю преломления, причем показатель преломления первого слоя отличается от обычного показателя преломления или от необычного показателя преломления менее чем на 0,01. В другом варианте осуществления этот способ включает в себя переключение жидкокристаллического слоя от необычного показателя преломления к обычному показателю преломления, причем показатель преломления первого слоя отличается от обычного показателя преломления или от необычного показателя преломления менее чем на 0,01.
[0012] Эти, а также другие аспекты, преимущества и альтернативы станут очевидными для специалиста в данной области техники после прочтения следующего подробного описания со ссылками на сопроводительные чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Описанные выше аспекты и многие из сопутствующих преимуществ настоящего изобретения будут легче оценены и лучше поняты после прочтения следующего подробного описания в его совокупности с сопутствующими чертежами, на которых:
[0014] Фиг. 1A представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0015] Фиг. 1B представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0016] Фиг. 1C представляет собой вид в перспективе устанавливаемого на глазу устройства в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0017] Фиг. 1D представляет собой поперечное сечение устанавливаемого на глазу устройства в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе, установленного на глазу.
[0018] Фиг. 1E представляет собой поперечное сечение слоев, формирующих «пятислойное» (три жестких полимерных слоя, разделенные двумя жидкокристаллическими слоями) устанавливаемое на глазу устройство в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0019] Фиг. 2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0020] Фиг. 3 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0021] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0022] Фиг. 5 представляет собой график, иллюстрирующий показатель преломления примерных смесей мономеров в сравнении с показателем преломления полимеров, сформированных из этих смесей мономеров.
[0023] Фиг. 6 представляет собой график, иллюстрирующий влияние массового процента дифенилметакрилата («DPM») на показатель преломления примерного жесткого полимера, сформированного из DPM.
[0024] Фиг. 7 представляет собой таблицу, обобщающую состав и температуру размягчения типичных материалов жесткого полимерного слоя в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0025] Фиг. 8 представляет собой таблицу, обобщающую данные по температуре использования для примерных материалов слоев жесткого полимера в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[0026] Фиг. 9 представляет собой таблицу, обобщающую данные, характеризующие примерные и сравнительные материалы линзы в плане зависимости их размягчения от температуры.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0027] В то время как иллюстративные варианты осуществления были показаны и описаны, следует понимать, что различные изменения могут быть произведены без отступления от духа и области охвата настоящего изобретения.
[0028] Следующее подробное описание описывает различные особенности и функции раскрываемых способов, устройств и систем со ссылками на сопроводительные чертежи. На чертежах одинаковые ссылочные цифры обычно идентифицируют одинаковые компоненты, если из контекста не следует иное. Иллюстративные варианты осуществления способа, устройства и системы, описанные в настоящем документе, не являются ограничивающими. Легко понять, что некоторые аспекты раскрытых способов, устройств и систем могут быть организованы и скомбинированы в большом разнообразии различных конфигураций, все из которых предусматриваются в настоящем документе.
m
n
m
n
1
6
0
0-
6
[0029] Используемый в настоящем документе термин «алкил» включает в себя группы алкила, алкенила и алкинила с заданным количеством атомов углерода, таким как 1-12 атомов углерода (то есть включая 1 и 12), 1-6 атомов углерода, 1-3 атомов углерода, или 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 атомов углерода. Термин «алкил C-C» означает алкильную группу с количеством атомов углерода от m до n (то есть включая m и n). Термин «алкенил C-C» означает алкенильную группу с количеством атомов углерода от m до n. Например, «алкенил C-C» означает алкенильную группу с количеством атомов углерода от 1 до 6. Алкильные и алкенильные группы могут быть прямыми или разветвленными, и в зависимости от контекста могут быть одновалентным радикалом или двухвалентным радикалом (то есть, алкиленовой группой). В случае группы алкила или алкенила, имеющей ноль атомов углерода (то есть «алкила C»), эта группа является простой ковалентной связью, если она представляет собой двухвалентный радикал, или является атомом водорода, если она представляет собой одновалентный радикал. Например, функциональная группа «-(алкил CC)-Ar» означает соединение опционально замещенного арила через одинарную связь или алкиленовый мостик, имеющий от 1 до 6 атомов углерода. Примеры «алкила» включают в себя, например, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изо-, втор- и трет-бутил, пентил, гексил, гептил, 3-этилбутил, 3-гексенил и пропаргил. Если количество атомов углерода не определено, «алкил» имеет от 1 до 12 атомов углерода.
[0030] Используемый в настоящем документе термин «алкокси» означает алкильную группу, как определено в настоящем документе, присоединенную к материнской молекулярной функциональной группе через атом кислорода. Представительные примеры алкоксигруппы включают в себя, не ограничиваясь этим, метокси, этокси, пропокси, 2-пропокси, бутокси, трет-бутокси, пентилокси и гексилокси.
[0031] Используемый в настоящем документе термин «галоген» означает -Cl, -Br, -I или -F.
[0032] Используемый в настоящем документе термин «галоалкил» означает по меньшей мере один галоген, как определено выше, присоединенный к материнской молекулярной функциональной группе через определенную в настоящем документе алкильную группу. Представительные примеры галоалкила включают в себя, не ограничиваясь этим, хлорметил, 2-фторэтил, трифторметил, пентафторэтил и 2-хлор-3-фторпентил.
[0033] Используемый в настоящем документе термин «галоалкоксил» означает по меньшей мере один галоген, как определено выше, присоединенный к материнской молекулярной функциональной группе через определенную в настоящем документе алкоксигруппу. Представительные примеры галоалкоксила включают в себя, не ограничиваясь этим, хлорметокси, 2-фторэтокси, трифторметокси, пентафторэтокси и 2-хлор-3-фторпентокси.
[0034] Используемый в настоящем документе термин «(мет)акрилат» включает в себя акрилат и метакрилат. Например, получаемый из ди(мет)акрилата мономерный блок может быть получаемым из диакрилата мономерным блоком или получаемым из диметакрилата мономерным блоком.
[0035] В одном аспекте настоящее изобретение предлагает устанавливаемое на глазу устройство, включающее в себя:
первый жесткий полимерный слой, имеющий показатель преломления первого слоя;
второй жесткий полимерный слой, имеющий показатель преломления второго слоя; и
жидкокристаллический слой между первым и вторым жесткими полимерными слоями, который имеет обычный показатель преломления и необычный показатель преломления,
причем
показатель преломления первого слоя и показатель преломления второго слоя отличаются менее чем на 0,01,
обычный показатель преломления и необычный показатель преломления отличаются более чем на 0,1, и
показатель преломления первого слоя отличается от обычного показателя преломления или от необычного показателя преломления менее чем на 0,01.
[0036] Устанавливаемое на глазу устройство будет теперь описано более подробно с конкретной ссылкой на первый жесткий полимерный слой и второй жесткий полимерный слой. Однако следует понимать, что дополнительные варианты осуществления, раскрытые в данном документе, включают в себя дополнительные жесткие полимерные слои (например, третий жесткий полимерный слой, как проиллюстрировано на Фиг. 1E). Соответственно, если явно не указано иное, описания вариантов осуществления первого жесткого полимера и второго жесткого полимера одинаково применимы к дополнительным жестким полимерным слоям, включая третий жесткий полимерный слой. Термин «жесткие полимерные слои» относится к двум или более жестким полимерным слоям, а термин «жесткий полимерный слой» относится к любому жесткому полимерному слою внутри устанавливаемого на глазу устройства.
[0037] Первый жесткий полимерный слой и второй жесткий полимерный слой включают в себя материалы, имеющие показатель преломления, который является настраиваемым на основе состава полимеров, используемых для формирования жестких полимерных слоев. Например, показатель преломления первого слоя или показатель преломления второго слоя могут быть выбраны путем манипулирования типом и количеством мономеров, используемых при создании первого жесткого полимерного слоя и второго жесткого полимерного слоя.
[0038] В частности, раскрытые в настоящем документе устанавливаемые на глазу устройства включают в себя один, два, или более жидкокристаллических слоев, и свойства жестких полимерных слоев выбираются или настраиваются так, чтобы они соответствовали свойствам жидкокристаллического слоя (слоев). Учитывая вариации в жидкокристаллических материалах, доступных в настоящее время, и тех, которые могут быть разработаны в будущем, способность настраивать свойства жестких полимерных слоев является важной для разработки устанавливаемых на глазу устройств. Показатели преломления жестких полимерных слоев и жидкокристаллических материалов (которые имеют два разных показателя преломления: обычный и необычный), особенно важны для работы устанавливаемых на глазу устройств, и для этого аспекты в настоящем документе раскрывают полимерные материалы, которые могут быть сформированы в жесткие полимерные слои, имеющие целевой показатель преломления в дополнение к другим свойствам (например, способность к отливке под давлением и/или наличие конкретной проницаемости для кислорода). Варианты осуществления полимерных материалов, удовлетворяющих этим конструктивным критериям, будут теперь описаны более подробно.
[0039] Получаемые из мономеров блоки первого и второго жесткого полимерного слоя могут включать в себя один или более получаемых из ди(мет)акрилата блоков и один или более получаемых из (мет)акрилата блоков.
[0040] Один или более получаемых из ди(мет)акрилата мономерных блоков может включать в себя любой производный от диметакрилата блок, способный к формированию поперечных связей между различными основными цепями первого или второго жесткого полимерного слоя. Получаемый из ди(мет)акрилата мономерный блок может быть получен из ди(мет)акрилата, имеющего две (мет)акрилатных группы, ковалентно связанных через связывающий агент. Связывающий агент может быть гидрофильным или гидрофобным. Гидрофильные связывающие агенты могут включать в себя по меньшей мере одну гидрофильную функциональную группу, которые включают в себя, не ограничиваясь этим, функциональности гидрокси, карбоновой кислоты, карбоксильной соли, амина, амида и алкиленоксида. Например, гидрофильный ди(мет)акрилат может быть поли(этиленгликоль)диметакрилатом. Гидрофобные связывающие агенты не включают в себя гидрофильную функциональную группу, и таким образом ограничены в основном углеродными и водородными атомами. Например, гидрофобный ди(мет)акрилат может быть диметакрилатом бисфенола А (BPA-DM) или неопентилгликольдиметакрилатом.
2
0
6
3
2
[0041] В других вариантах осуществления получаемый из ди(мет)акрилата мономерный блок может быть получаемым из ди(мет)акрилата содержащим полидиметилсилоксан мономерным блоком, производным от содержащего полидиметилсилоксан ди(мет)акрилата. Содержащий полидиметилсилоксан ди(мет)акрилат моет иметь связывающий агент, замещенный по меньшей мере одной группой диметилсилоксана (-Si(R)-O-), где каждый R независимо выбирается из алкила, -(алкила C-C)-Ar, галоалкила, алкокси, галоалкокси, галогена, -OR и -OSiR. Ди(мет)акрилатная часть содержащего полидиметилсилоксан ди(мет)акрилата может быть любым ди(мет)акрилатом, определенный в настоящем документе, в котором по меньшей мере одна связь замещена на -Si(R)-O-. Например, содержащий полидиметилсилоксан ди(мет)акрилат может быть заканчивающимся метакрилоксипропилом полидиметилсилоксаном. В некоторых вариантах осуществления получаемый из ди(мет)акрилата содержащий полидиметилсилоксан мономерный блок получается из заканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт.
[0042] Получаемый из ди(мет)акрилата мономерный блок может присутствовать в количестве 10 мас.% - 35 мас.% первого или второго жесткого полимерного слоя. В некоторых вариантах осуществления получаемый из ди(мет)акрилата мономерный блок может присутствовать в количестве 10 мас.% - 30 мас.%, 10 мас.% - 25 мас.%, 10 мас.% - 20 мас.%, 10 мас.% - 15 мас.%, 15 мас.% - 35 мас.%, 15 мас.% - 30 мас.%, 15 мас.% - 25 мас.%, 15 мас.% - 20 мас.%, 20 мас.% - 35 мас.%, 20 мас.% - 30 мас.%, 20 мас.% - 25 мас.%, 25 мас.% - 35 мас.% или 30 мас.% - 35 мас.% первого или второго жесткого полимерного слоя. В некоторых вариантах осуществления получаемый из ди(мет)акрилата мономерный блок может присутствовать в количестве 5 мас.% - 10 мас.% первого или второго жесткого полимерного слоя. В некоторых вариантах осуществления полученное из ди(мет)акрилата содержащее полидиметилсилоксан мономерное звено может присутствовать в количестве 10 мас.% - 20 мас.% первого или второго жесткого полимерного слоя.
[0043] Одно или более получаемых из (мет)акрилата мономерных звеньев могут выбираться из получаемого из алкил(мет)акрилата мономерного блока, фторированного получаемого из метакрилата мономерного блока и получаемого из метакрилата содержащего кремний мономерного блока. В некоторых вариантах осуществления одно или более получаемых из (мет)акрилата мономерных звеньев включают в себя получаемый из алкилметакрилата мономерный блок и получаемый из алкиленоксид(мет)акрилата мономерный блок. В других вариантах осуществления одно или более получаемых из (мет)акрилата мономерных звеньев содержат получаемый из алкилметакрилата мономерный блок, получаемый из алкиленоксид(мет)акрилата мономерный блок и фторированный получаемый из метакрилата мономерный блок. В других вариантах осуществления одно или более получаемых из (мет)акрилата мономерных звеньев включают в себя получаемый из алкилметакрилата мономерный блок, получаемый из алкиленоксид(мет)акрилата мономерный блок, фторированный получаемый из метакрилата мономерный блок и получаемый из метакрилата содержащий кремний мономерный блок.
[0044] Получаемый из (мет)акрилата мономерный блок может быть получен из алкил(мет)акрилата. Алкил(мет)акрилат может включать в себя алкильную группу, имеющую 1-4 атомов углерода, например, метилметакрилат (MMA), этилметакрилат, пропилметакрилат, изопропилметакрилат, изобутилметакрилат, втор-бутилметакрилат, метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат, изопропилакрилат, изобутилакрилат и втор-бутилакрилат. В некоторых вариантах осуществления получаемый из (мет)акрилата мономерный блок получается из метилметакрилата.
[0045] В других вариантах осуществления получаемый из (мет)акрилата мономерный блок может быть получен из карбоциклического (мет)акрилата. Карбоциклический (мет)акрилат может включать в себя группу циклоалкила или арила, имеющую 3-10 атомов углерода и опционально замещенную алкильной группой. Например, карбоциклический (мет)акрилат может быть циклогексилметакрилатом, трет-бутилциклогексилметакрилатом, фенилметакрилатом (фенил-МА) или нафтилметакрилатом.
[0046] В других вариантах осуществления получаемый из (мет)акрилата мономерный блок может быть получен из алкил-карбоциклического (мет)акрилата. Алкил-карбоциклический (мет)акрилат может включать в себя алкильную группу, имеющую 1-4 атома углерода и группу циклоалкила или арила, имеющую 3-10 атомов углерода, где группа циклоалкила или арила опционально замещена алкильной группой. Например, алкил-карбоциклический (мет)акрилат может быть бензилметакрилатом.
2
2
2
n
m
n
2
n
m
[0047] Получаемый из алкиленоксид(мет)акрилата мономерный блок может быть получен из алкиленоксидсодержащего (мет)акрилата. Группа алкиленоксида может быть единственной группой алкиленоксида (например, -CHCH-O-), или поли(алкиленоксидом), например, поли(этиленоксидом). В некоторых вариантах осуществления группа алкиленоксида имеет формулу (-(CH)-O-), где n равно 2, 3 или 4, а m равно 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10. В других вариантах осуществления значение m таково, что среднечисловая молекулярная масса (M) группы алкиленоксида (-(CH)-O-) составляет 100-10000. Алкиленоксидсодержащий (мет)акрилат может быть блокированным или неблокированным. Например, неблокированный алкиленоксидсодержащий (мет)акрилат может быть поли(этиленгликоль)метакрилатом, где соответствующий блокированный алкиленоксидсодержащий (мет)акрилат может быть метакрилатом поли(этиленгликоль)метилового эфира. Примеры поли(этиленгликоль)(мет)акрилатов включают в себя поли(этиленгликоль)метакрилат, метакрилат поли(этиленгликоль)метилового эфира, поли(этиленгликоль)акрилат, акрилат поли(этиленгликоль)метилового эфира, о-фенилфенолэтилакрилат и гидроксиэтилпропилметакрилат. В некоторых вариантах осуществления получаемый из алкиленоксид(мет)акрилата мономерный блок получается из о-фенилфенолэтилакрилата.
[0048] В некоторых вариантах осуществления фторированный (мет)акрилатный мономерный блок может быть получен из (мет)акрилата, содержащего по меньшей мере один атом фтора. Например, фторированный (мет)акрилатный мономерный блок может быть получен из 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-додекафторгептилакрилата, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-генэйкозафтордодецилакрилата, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-гептадекафтордецилметакрилата, 2,2,3,3,4,4,4-гептафторбутилакрилата, 2,2,3,3,4,4,4-гептафторбутилметакрилата, 2,2,3,4,4,4-гексафторбутилакрилата, 2,2,3,4,4,4-гексафторбутилметакрилата, 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропилакрилата, 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропилметакрилата (HF-MA), 2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентилакрилата, 2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентилметакрилата, 2,2,3,3,3-пентафторпропилакрилата, 2,2,3,3,3-пентафторпропилметакрилата, 1H,1H,2H,2H-перфтордецилакрилата, 2,2,3,3-тетрафторпропилметакрилата, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-тридекафтороктилакрилата, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-тридекафтороктилметакрилата, 2,2,2-трифторэтилметакрилата, 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-гидрокси-4-метил-5-пентилметакрилата или 2-[(1',1',1'-трифтор-2'-(трифторметил)-2'-гидрокси)пропил]-3-норборнилметакрилата. В некоторых вариантах осуществления фторированный (мет)акрилатный мономерный блок получается из 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропилметакрилата.
3
0
6
3
3
[0049] В некоторых вариантах осуществления получаемый из (мет)акрилата содержащий кремний мономерный блок может быть получен из содержащего кремний (мет)акрилата, включая (мет)акрилат, замещенный по меньшей мере одним атомом кремния (-SiR). Атом кремния может быть замещен тремя группами R, где каждая группа R независимо выбирается из алкила, -(алкила C-C)-Ar, галоалкила, алкокси, галоалкокси, галогена, -OR и -OSiR. (Мет)акрилатная часть содержащего кремний (мет)акрилата может быть любым (мет)акрилатом, определенным в настоящем документе, в котором по меньшей мере один водородный атом замещен группой -SiR. Например, получаемый из (мет)акрилата содержащий кремний мономерный блок может быть получен из 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата (трис-МА), 3-(триметоксисилил)пропилметакрилата, (триметилсилил)метакрилата и трибутилсилилметакрилата. В некоторых вариантах осуществления получаемый из (мет)акрилата содержащий кремний мономерный блок получается из 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата.
[0050] В некоторых вариантах осуществления первый или второй жесткий полимерный слой включает в себя 15 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из ди(мет)акрилата мономерных блоков и 60 мас.% - 85 мас.% одного или более получаемых из (мет)акрилата мономерных блоков.
[0051] В некоторых вариантах осуществления первый или второй жесткий полимерный слой включает в себя 15 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из ди(мет)акрилата мономерных блоков, 40 мас.% - 55 мас.% одного или более получаемых из (мет)акрилата мономерных блоков, и 20 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из фторированного (мет)акрилата мономерных блоков.
[0052] В некоторых вариантах осуществления первый или второй жесткий полимерный слой включает в себя 15 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из ди(мет)акрилата мономерных блоков, 15 мас.% - 25 мас.% одного или более получаемых из метакрилата мономерных блоков, 25 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из акрилата мономерных блоков, и 20 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из фторированного (мет)акрилата мономерных блоков.
[0053] В некоторых вариантах осуществления первый или второй жесткий полимерный слой включает в себя 15 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из ди(мет)акрилата мономерных блоков, 5 мас.% - 15 мас.% одного или более получаемых из алкилметакрилата мономерных блоков, 10 мас.% - 20 мас.% одного или более получаемых из содержащего кремний метакрилата мономерных блоков, 25 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из акрилата мономерных блоков и 20 мас.% - 30 мас.% одного или более получаемых из фторированного (мет) акрилата мономерных блоков.
[0054] В некоторых вариантах осуществления первый или второй жесткий полимерный слой включает в себя 5 мас.% - 10 мас.% мономерного блока, полученного из диметакрилата бисфенола А, 10 мас.% - 20 мас.% мономерного блока, полученного из оканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт, 20 мас.% - 30 мас.% мономерного блока, полученного из 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропилметакрилата, 7 мас.% - 12 мас.% мономерного блока, полученного из метилметакрилата, 10 мас.% - 20 мас.% мономерного блока, полученного из 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата, и 27 мас.% - 33 мас.% мономерного блока, полученного из о-фенилфенолэтилакрилата.
[0055] В некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой и второй жесткий полимерный слой являются одинаковыми.
[0056] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из жестких полимерных слоев включает в себя добавку, выбираемую из группы, состоящей из обычных свободнорадикальных инициаторов, которые обычно используются в количестве 0,01-2 мас.%; красящих агентов (красителей); блокирующих ультрафиолетовое излучение соединений; а также их комбинаций.
[0057] В некоторых вариантах осуществления смесь формуется в форму, которая затем механически обрабатывается в форму контактной линзы, такую как стержневые заготовки, заготовка линзы в виде «пуговицы» или заготовка линзы, содержащая одну обработанную начисто поверхность.
[0058] В других вариантах осуществления смеси, которые формируют жесткие полимерные слои, отливаются под давлением прямо в форму для контактной линзы. В этой связи в некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой и второй жесткий полимерный слой включают в себя отливаемые под давлением материалы с высокой проницаемостью для кислорода. Эти материалы могут включать в себя комбинацию полученных из мономера блоков, которые обеспечивают подходящие химические и механические свойства для адаптирующегося устанавливаемого на глазу устройства. Отливаемые под давлением материалы способны формировать полимерный слой посредством полимеризации полимеризующейся смеси в форме (например, в форме из полипропилена), причем получаемый полимерный слой может быть удален из формы без повреждения полимерного слоя или любых содержащихся в нем или на нем компонентов.
[0059] Для того, чтобы облегчить процесс литья под давлением, сформированные жесткие полимерные слои имеют определенные физические характеристики, которые могут быть определены на основе твердости, ударной вязкости, модуля и других характеристик.
[0060] В одном варианте осуществления жесткие полимерные слои имеют ударную вязкость по меньшей мере 1,2 МПа⋅мм, более предпочтительно по меньшей мере 1,5 МПа⋅мм; твердость по Роквеллу по меньшей мере 90; твердость по Шору D по меньшей мере 70; и/или модуль по меньшей мере 800 МПа. Ударная вязкость может быть измерена в соответствии со стандартом ASTM D 790M-86 на дисковых образцах толщиной 0,5 мм. Модуль может быть измерен в соответствии со стандартом ASTM D-1708a с использованием инструмента Instron (модели 4502), где полимерный образец погружается в буферизованный боратом физиологический раствор; подходящим размером образца является расчетная длина 22 мм и ширина 4,75 мм, причем образец дополнительно имеет расширенные концы для обеспечения захвата образца зажимами инструмента Instron, а также толщина 200+50 мкм. Твердость по Роквеллу может быть измерена в соответствии со стандартом ASTM D785 с использованием инструмента для определения твердости по Роквеллу, такого как Rockwell Hardness Tester Model 3TTB производства компании Wilson Instrument, на дисковых образцах, имеющих гладкую плоскую поверхность. Твердость по Шору D может быть измерена в соответствии со стандартом ASTM D2240 с использованием дюрометра Шора D на дисковых образцах. Предпочтительно для обоих способов измерения твердости образцы предварительно кондиционируются путем их выдержки в течение по меньшей мере 40 час в камере с контролируемой 50%-ой влажностью, например в соответствии со способом ASTM E104-85.
[0061] В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют модуль Юнга от 0,8 МПа до 1,5 МПа. В некоторых вариантах осуществления модуль Юнга составляет от 0,8 МПа до 1,1 МПа, или от 0,9 МПа до 1,1 МПа, или от 0,8 МПа до 1,0 МПа, или от 0,9 МПа до 1,0 МПа, или от 1,0 МПа до 1,1 МПа, или от 1,0 МПа до 1,2 МПа.
[0062] В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют предел текучести от 18 МПа до 22 МПа. В некоторых вариантах осуществления предел текучести может составлять от 18 МПа до 21 МПа, или от 18 МПа до 20 МПа, или от 18 МПа до 19 МПа, или от 19 МПа до 22 МПа, или от 19 МПа до 21 МПа, или от 19 МПа до 20 МПа, или от 20 МПа до 22 МПа, или от 20 МПа до 21 МПа.
[0063] В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют разрушающее напряжение при растяжении от 12 МПа до 18 МПа. В некоторых вариантах осуществления разрушающее напряжение при растяжении может составлять от 12 МПа до 17 МПа, или от 11 МПа до 18 МПа, от 12 МПа до 16 МПа, или от 13 МПа до 16 МПа, или от 14 МПа до 18 МПа, или от 14 МПа до 16 МПа, или от 16 МПа до 18 МПа, или от 16 МПа до 20 МПа, или от 16 МПа до 22 МПа, или от 18 МПа до 22 МПа, или от 18 МПа до 20 МПа, или от 20 МПа до 22 МПа.
[0064] В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют твердость по Шору D по меньшей мере 70. В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют твердость по Шору D от 70 до 80. В некоторых вариантах осуществления твердость по Шору D может составлять от 70 до 78, или от 70 до 76, или от 70 до 74, или от 70 до 72, или от 70 до 75, или от 72 до 80, или от 72 до 78, или от 72 до 76, или от 72 до 74, или от 74 до 78, или от 76 до 78, или от 74 до 80, или от 74 до 78, или от 76 до 78, или от 78 до 80, или от 75 до 80.
[0065] В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют усадку менее 20%. В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют усадку менее 15%. В одном варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои имеют усадку менее 10%. Любая усадка во время процесса формовки может быть воспроизводимой и предсказуемой, так что достигаются одинаковые окончательные размеры для каждого из первого и второго жестких полимерных слоев. В некоторых вариантах осуществления усадка предсказуемо составляет меньше чем 1%. Усадка может быть измерена с использованием нескольких методик, например с помощью стандарта ASTM C531-00 для измерения линейной усадки. Усадка может быть охарактеризована измерениями различных размеров, включая диаметр, толщину и общий объем.
[0066] В одном варианте осуществления каждый из отливаемых под давлением полимерных слоев имеет газопроницаемость по меньшей мере 50 Баррер (определяемую в настоящем документе как «клинически приемлемая» газопроницаемость). В другом варианте осуществления отливаемые под давлением полимерные слои при их объединении в устанавливаемом на глазу устройстве имеют газопроницаемость по меньшей мере 50 Баррер. В другом варианте осуществления устанавливаемое на глазу устройство в целом имеет газопроницаемость по меньшей мере 50 Баррер.
[0067] В некоторых вариантах осуществления газопроницаемость отливаемого под давлением полимерного слоя составляет от 50 Баррер до 200 Баррер, или от 50 Баррер до 190 Баррер, или от 50 Баррер до 180 Баррер, или от 50 Баррер до 160 Баррер, или от 50 Баррер до 150 Баррер, или от 50 Баррер до 140 Баррер, или от 50 Баррер до 130 Баррер, или от 50 Баррер до 120 Баррер, или от 50 Баррер до 110 Баррер, или от 100 Баррер до 200 Баррер, или от 100 Баррер до 190 Баррер, или от 100 Баррер до 180 Баррер, или от 100 Баррер до 160 Баррер, или от 100 Баррер до 150 Баррер, или от 100 Баррер до 140 Баррер, или от 100 Баррер до 130 Баррер, или от 100 Баррер до 120 Баррер, или от 100 Баррер до 110 Баррер, или от 110 Баррер до 130 Баррер, или от 110 Баррер до 150 Баррер, или от 120 Баррер до 160 Баррер, или от 130 Баррер до 150, или от 120 Баррер до 180 Баррер.
[0068] В некоторых вариантах осуществления каждый из отливаемых под давлением жестких полимерных слоев имеет газопроницаемость по меньшей мере 50 Баррер. В некоторых вариантах осуществления первый и второй жесткие полимерные слои имеют газопроницаемость по меньшей мере 100 Баррер, или по меньшей мере 110 Баррер, или по меньшей мере 120 Баррер, или по меньшей мере 130 Баррер. В других вариантах осуществления первый и второй жесткие полимерные слои могут иметь газопроницаемость от 120 Баррер до 140 Баррер, или от 105 Баррер до 180 Баррер, или от 105 Баррер до 150 Баррер, или от 105 Баррер до 125 Баррер. В некоторых вариантах осуществления газ представляет собой кислород. Газопроницаемость может быть измерена в соответствии с методиками, раскрываемыми ниже.
[0069] Для того, чтобы обеспечить клинически приемлемую проницаемость для кислорода, в некоторых вариантах осуществления устанавливаемое на глазу устройство имеет проницаемость для кислорода 100 Dk или больше. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления устанавливаемое на глазу устройство включает в себя отливаемые под давлением полимерные слои с проницаемостью для кислорода 100 Dk или больше.
[0070] В другом варианте осуществления устанавливаемое на глазу устройство определяется значением Dk/t (пропускание кислорода, деленное на суммарную толщину слоев устройства). В одном варианте осуществления для того, чтобы предотвратить гипоксию, устанавливаемое на глазу устройство имеет значение 24 Dk/t или больше для устройства дневного ношения или 87 Dk/t или больше для устройства длительного ношения. В другом варианте осуществления для того, чтобы предотвратить аноксию, устанавливаемое на глазу устройство имеет значение 35 Dk/t или больше для устройства дневного ношения или 135 Dk/t или больше для устройства длительного ношения.
[0071] Устанавливаемое на глазу устройство может быть сконструировано так, чтобы первый или второй жесткий полимерный слой мог иметь кривизну, которая не добавляет оптической силы к оптическим свойствам устройства. В некоторых вариантах осуществления первый или второй жесткий полимерный слой может иметь кривизну, которая добавляет устройству оптическую силу. В другом варианте осуществления первый или второй жесткий полимерный слой может иметь кривизну, которая устраняет оптическую силу из устройства.
[0072] Жидкокристаллический слой включает в себя материалы, имеющие первое состояние с обычным показателем преломления и второе состояние с необычным показателем преломления. Переход между первым и вторым состояниями может быть управляемым, и жидкокристаллический слой может включать в себя элемент, который изменяет его показатель преломления от обычного показателя преломления к необычному показателю преломления, или от необычного показателя преломления к обычному показателю преломления.
[0073] За счет изменения его показателя преломления итоговая оптическая мощность криволинейных поверхностей устанавливаемого на глазу устройства изменяется, реализуя тем самым управляемую аккомодацию. Например, когда жидкокристаллический слой находится в первом состоянии и имеет обычный показатель преломления, показатели преломления первого слоя и второго слоя могут отличаться от обычного показателя преломления меньше чем на 0,01. После переключения на необычный показатель преломления показатели преломления первого слоя и второго слоя могут отличаться от необычного показателя преломления жидкокристаллического слоя больше чем на 0,01, и оптические свойства устройства изменяются. В некоторых вариантах осуществления переключение происходит от необычного показателя преломления к более низкому обычному показателю преломления. В некоторых вариантах осуществления переключение происходит от необычного показателя преломления к более высокому обычному показателю преломления. В других вариантах осуществления переключение происходит от обычного показателя преломления к более низкому необычному показателю преломления. В других вариантах осуществления переключение происходит от обычного показателя преломления к более высокому необычному показателю преломления.
[0074] Переключение между обычным и необычным показателями преломления может изменять фокусное расстояние устанавливаемого на глазу устройства. Система с более коротким фокусным расстоянием имеет большую оптическую силу, чем система с длинным фокусным расстоянием. Таким образом, чем больше оптическая сила, тем более сильно преломляются лучи света, позволяя фокусироваться на более коротких расстояниях. И наоборот, более длинное фокусное расстояние (более низкая оптическая сила) позволяет фокусироваться на больших расстояниях. В некоторых вариантах осуществления комбинация первого и второго жестких полимерных слоев и жидкого кристалла с обычным показателем преломления обеспечивает более короткое фокусное расстояние. В других вариантах осуществления комбинация первого и второго жестких полимерных слоев и жидкого кристалла с обычным показателем преломления обеспечивает более длинное фокусное расстояние. Аналогичным образом в некоторых вариантах осуществления комбинация первого и второго жестких полимерных слоев и жидкого кристалла с необычным показателем преломления обеспечивает более короткое фокусное расстояние. В других вариантах осуществления комбинация первого и второго жестких полимерных слоев и жидкого кристалла с необычным показателем преломления обеспечивает более длинное фокусное расстояние.
[0075] Жидкокристаллический слой может включать в себя любой жидкокристаллический материал, известный в данной области техники, который может менять свой показатель преломления, например при контакте с электрическим током. Жидкокристаллический материал может быть совместимым с процессом сборки, необходимым для создания устанавливаемого на глазу устройства. Например, жидкий кристалл может быть нерастворимым в материале первого и второго жестких полимерных слоев, таким образом предотвращая или обеспечивая медленную абсорбцию жидкокристаллического слоя в первый и второй жесткие полимерные слои.
[0076] В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и обычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,01. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и обычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,005. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и обычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,001.
[0077] В некоторых вариантах осуществления показатель преломления второго слоя и обычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,01. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления второго слоя и обычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,005. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления второго слоя и обычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,001.
[0078] В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и необычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,01. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и необычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,005. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и необычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,001.
[0079] В некоторых вариантах осуществления показатель преломления второго слоя и необычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,01. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления второго слоя и необычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,005. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления второго слоя и необычный показатель преломления отличаются менее чем на 0,001.
[0080] В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и показатель преломления второго слоя отличаются менее чем на 0,01. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и показатель преломления второго слоя отличаются менее чем на 0,005. В некоторых вариантах осуществления показатель преломления первого слоя и показатель преломления второго слоя отличаются менее чем на 0,001.
[0081] В некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой, второй жесткий полимерный слой и жидкокристаллический слой могут быть выбраны так, чтобы обеспечить устанавливаемому на глазу устройству показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя и обычный показатель преломления в диапазоне от 1,40 до 1,55. В некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой, второй жесткий полимерный слой и жидкокристаллический слой могут быть выбраны так, чтобы обеспечить устанавливаемому на глазу устройству показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя и необычный показатель преломления в диапазоне от 1,40 до 1,55. Таким образом, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления и необычный показатель преломления могут быть независимо выбраны из диапазона между любым низким значением (A) и любым высоким значением (B), выбираемыми из Таблицы 1, при условии, что высокое значение (B) больше, чем низкое значение (A). Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут находиться между значениями 1,4420 (A22) и 1,4760 (B39). В некоторых вариантах осуществления низкое значение (A) не выбирается, и показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления имеют значения меньше или равные высокому значению (B). Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут быть меньше чем 1,4880 (B45). В некоторых вариантах осуществления высокое значение (B) не выбирается, и показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления имеют значения больше или равные низкому значению (А). Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут быть меньше чем 1,4380 (A20). В других вариантах осуществления показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления равен любому из низких (A) или высоких (B) значений в Таблице 1. Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут быть равен 1,4380 (A20).
Таблица 1.
Диапазон показателей преломления для первого жесткого полимерного слоя, второго жесткого полимерного слоя и слоя жидкого кристалла.
[0082] В некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой, второй жесткий полимерный слой и жидкокристаллический слой могут быть выбраны так, чтобы обеспечить устанавливаемому на глазу устройству показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя и обычный показатель преломления в диапазоне от 1,55 до 1,80. В некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой, второй жесткий полимерный слой и жидкокристаллический слой могут быть выбраны так, чтобы обеспечить устанавливаемому на глазу устройству показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя и необычный показатель преломления в диапазоне от 1,55 до 1,80. Показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления и необычный показатель преломления могут быть независимо выбраны из диапазона между любым низким значением (A) и любым высоким значением (B), выбираемыми из Таблицы 2, при условии, что высокое значение (B) больше, чем низкое значение (A). Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут находиться между значениями 1,6550 (A22) и 1,7400 (B39). В некоторых вариантах осуществления низкое значение (A) не выбирается, и показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления имеют значения меньше или равные высокому значению (B). Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут быть меньше чем 1,7700 (B45). В некоторых вариантах осуществления высокое значение (B) не выбирается, и показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления имеют значения больше или равные низкому значению (А). Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут быть меньше чем 1,6450 (A20). В других вариантах осуществления показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления равен любому из низких (A) или высоких (B) значений в Таблице 2. Например, показатель преломления первого слоя, показатель преломления второго слоя, обычный показатель преломления или необычный показатель преломления могут быть равен 1,6450 (A20).
Таблица 2.
Диапазон показателей преломления для первого жесткого полимерного слоя, второго жесткого полимерного слоя и слоя жидкого кристалла.
[0083] Необычный показатель преломления может быть более высоким, чем обычный показатель преломления. Например, жидкий кристалл может иметь обычный показатель преломления от 1,40 до 1,55 и необычный показатель преломления от 1,60 до 1,80. Обычный показатель преломления жидкокристаллического слоя может быть выбран в соответствии со значениями в Таблице 2. Необычный показатель преломления жидкокристаллического слоя может составлять от 1,60 до 1,65, или от 1,60 до 1,70, или от 1,60 до 1,75, или от 1,65 до 1,70, или от 1,70 до 1,75, или от 1,65 до 1,80, или от 1,70 до 1,75, или от 1,70 до 1,80, или от 1,75 до 1,80. В некоторых вариантах осуществления необычный показатель преломления жидкокристаллического слоя составляет больше чем 1,60, или больше чем 1,65, или больше чем 1,70, или больше чем 1,75, или больше чем 1,80.
[0084] В других вариантах осуществления обычный показатель преломления может быть более высоким, чем необычный показатель преломления. Например, жидкий кристалл может иметь необычный показатель преломления от 1,40 до 1,55 и обычный показатель преломления от 1,60 до 1,80. Необычный показатель преломления жидкокристаллического слоя может быть выбран в соответствии со значениями в Таблице 2. Обычный показатель преломления жидкокристаллического слоя может составлять от 1,60 до 1,65, или от 1,60 до 1,70, или от 1,60 до 1,75, или от 1,65 до 1,70, или от 1,70 до 1,75, или от 1,65 до 1,80, или от 1,70 до 1,75, или от 1,70 до 1,80, или от 1,75 до 1,80. В некоторых вариантах осуществления обычный показатель преломления жидкокристаллического слоя составляет больше чем 1,60, или больше чем 1,65, или больше чем 1,70, или больше чем 1,75, или больше чем 1,80.
[0085] Устанавливаемые на глазу устройства будут теперь дополнительно описаны со ссылками на чертежи.
[0086] Фиг. 1A представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство 100 в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе. Устанавливаемое на глазу устройство 100 включает в себя первый жесткий полимерный слой 110, второй жесткий полимерный слой 120 и жидкокристаллический слой 130, расположенный между первым жестким полимерным слоем 110 и вторым жестким полимерным слоем 120 (то есть имеет компоновку «первый жесткий полимерный слой - жидкокристаллический слой - второй жесткий полимерный слой», или является «трехслойным устройством»). Соответственно, в некоторых вариантах осуществления жидкокристаллический слой располагается между первым и вторым жесткими полимерными слоями.
[0087] Фиг. 1B представляет собой диаграмму, иллюстрирующую частично разобранный вид представительного устанавливаемого на глазу устройства 100, где первый жесткий полимерный слой 110, второй жесткий полимерный слой 120, и жидкокристаллический слой 130 разделены так, чтобы показать детали каждого слоя. Первый жесткий полимерный слой 110 имеет внешнюю поверхность 112 и внутреннюю поверхность 114, второй жесткий полимерный слой 120 имеет внешнюю поверхность 122 и внутреннюю поверхность 124, и жидкокристаллический слой 130 имеет первую поверхность 132 и вторую поверхность 134. В некоторых вариантах осуществления внутренняя поверхность 114 первого жесткого полимерного слоя 110 находится в контакте с первой стороной 132 жидкокристаллического слоя 130, а внутренняя поверхность 124 второго жесткого полимерного слоя 120 находится в контакте со второй поверхностью 134 жидкокристаллического слоя 130. В некоторых вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой 110, второй жесткий полимерный слой 120 и жидкокристаллический слой 130 являются по существу круглыми на виде сверху, и первый жесткий полимерный слой 110, второй жесткий полимерный слой 120 и жидкокристаллический слой 130 имеют по существу одинаковые радиусы. В некоторых вариантах осуществления внутренняя поверхность 114 первого жесткого полимерного слоя 110 и внутренняя поверхность 124 второго жесткого полимерного слоя 120 не находятся в контакте друг с другом. В других вариантах осуществления первый жесткий полимерный слой 110, второй жесткий полимерный слой 120 и жидкокристаллический слой 130 являются по существу круглыми, и радиусы первого жесткого полимерного слоя 110 и второго жесткого полимерного слоя 120 больше, чем радиус жидкокристаллического слоя 130. В этих вариантах осуществления внутренняя поверхность 114 первого жесткого полимерного слоя 110 и внутренняя поверхность 124 второго жесткого полимерного слоя 120 находятся в контакте друг с другом. В некоторых вариантах осуществления электрическая схема 140 находится в контакте с первой поверхностью 132 или второй поверхностью 134 жидкокристаллического слоя 130.
[0088] Жидкокристаллический слой может иметь ту же самую площадь поверхности, что и первый, и второй жесткие полимерные слои, или меньшую площадь поверхности, чем первый и второй жесткие полимерные слои. Жидкокристаллический слой может контактировать с 5-100% поверхности первого или второго жестких полимерных слоев. Например, жидкокристаллический слой может контактировать с 10-100%, или с 15-100%, или с 20-100%, или с 25-100%, или с 30-100%, или с 35-100%, или с 40-100%, или с 45-100%, или с 50-100%, или с 55-100%, или с 60-100%, или с 65-100%, или с 70-100%, или с 75-100%, или с 80-100%, или с 85-100%, или с 90-100%, или с 95-100% поверхности первого или второго жестких полимерных слоев.
[0089] В некоторых вариантах осуществления жидкокристаллический слой контактирует с более чем 50% первого или второго жестких полимерных слоев. Например, жидкокристаллический слой контактирует с более чем 50%, или более чем 55%, или более чем 60%, или более чем 65%, или более чем 70%, или более чем 75%, или более чем 80%, или более чем 85%, или более чем 90%, или более чем 95% первого или второго жестких полимерных слоев.
[0090] Обобщенное n-слойное устанавливаемое на глазу устройство 150 показано на Фиг. 1C с мягкой напрессовкой, и напрессованное устанавливаемое на глазу устройство 150, покрывающее глаз, проиллюстрировано в поперечном сечении на Фиг. 1D. Как показано на Фиг. 1C, напрессованное устанавливаемое на глазу устройство 150 включает в себя описанное выше устанавливаемое на глазу устройство 100, залитое внутри мягкого полимерного слоя 152 («напрессовки»). В одном варианте осуществления мягкий полимерный слой 152 полностью окружает устанавливаемое на глазу устройство 100.
[0091] В одном варианте осуществления мягкий полимерный слой 152 формируется как криволинейный диск. Мягкий полимерный слой 152 и устанавливаемое на глазу устройство 100 состоят из по существу прозрачных веществ, чтобы обеспечить прохождение падающего света к глазу, когда напрессованное устанавливаемое на глазу устройство 150 установлено на глазу. В одном варианте осуществления мягкий полимерный слой 152 является биологически совместимым, проницаемым для кислорода материалом, подобным тем, которые используются для формирования контактных линз для мягкой коррекции зрения и/или для формирования косметических контактных линз в оптометрии, таким как силиконовый гидрогель.
[0092] В одном варианте осуществления мягкий полимерный слой 152 и/или устанавливаемое на глазу устройство 100 включают в себя биологически совместимые, проницаемые для кислорода материалы, имеющие проницаемость для кислорода, раскрытую в настоящем документе.
[0093] В одном варианте осуществления мягкий полимерный слой 152 и/или устанавливаемое на глазу устройство 100 включают в себя дополнительные соединения или материалы для обеспечения дополнительной функциональности. Одной примерной дополнительной функциональностью является блокирование прохождения ультрафиолетового излучения через устанавливаемое на глазу устройство 150 к глазу.
[0094] В другом варианте осуществления мягкий полимерный слой 152 включает в себя поверхностное покрытие, выполненное с возможностью обеспечения некоторой функциональности. Примерная функциональность включает в себя гидрофильное покрытие для увеличения смачивания и/или комфорта.
[0095] Мягкий полимерный слой 152 может быть сформирован с одной стороной, имеющей вогнутую поверхность 156, подходящую для ее помещения на роговичную поверхность глаза. Противоположная сторона диска может иметь выпуклую поверхность 154, которая не мешает движению века, когда устанавливаемое на глазу устройство 150 установлено на глазу. Круглый внешний боковой край 158 соединяет вогнутую поверхность 154 и выпуклую поверхность 156. Устанавливаемое на глазу устройство 150 может иметь размеры, подобные размерам корректирующих и/или косметических контактных линз, например диаметр приблизительно 1 см и толщину от 0,1 до 0,5 мм. Однако эти значения диаметра и толщины приведены исключительно для целей объяснения. В некоторых вариантах осуществления размеры устанавливаемого на глазу устройства 150 могут выбираться согласно размеру и/или форме роговичной поверхности глаза владельца. Форма устанавливаемого на глазу устройства 150 может быть задана с искривлением, астигматизмом или другими свойствами для обеспечения определенной оптической силы для глаза. Дополнительно или альтернативно форма устанавливаемого на глазу устройства 150 могла быть задана так, чтобы приложить силу к роговице глаза, на который установлено устройство 150, например для того, чтобы исправить кератоконус, или в других целях.
[0096] Мягкий полимерный слой 152 может быть сформирован с криволинейной формой множеством способов. Например, для формирования мягкого полимерного слоя 152 могут использоваться методики, подобные тем, которые используются для формирования корректирующих контактных линз. Эти способы могут включать в себя формование, подробно раскрытое в настоящем документе, механическую обработку, обработку на токарном станке, полирование или другие процессы. Когда устанавливаемое на глазу устройство 150 установлено на глазу, выпуклая поверхность 154 обращена наружу к окружающей среде, в то время как вогнутая поверхность 156 обращена внутрь, к поверхности роговицы. Выпуклую поверхность 154 можно поэтому рассматривать как внешнюю, верхнюю поверхность устанавливаемого на глазу устройства 150, тогда как вогнутую поверхность 156 можно считать внутренней, нижней поверхностью.
[0097] На Фиг. 1D проиллюстрировано поперечное сечение напрессованного устанавливаемого на глазу устройства 150, покрывающего глаз 10. Глаз 10 включает в себя роговицу 20, которая закрывается при смыкании вместе верхнего века 30 и нижнего века 32 поверх глаза 10. Падающий свет воспринимается глазом 10 через напрессованное устанавливаемое на глазу устройство 150. Движение век распределяет слезную пленку по открытой поверхности роговицы 22 глаза 10. Слезная пленка представляет собой водную жидкость, секретируемую слезной железой для того, чтобы защищать и смазывать глаз 10. Слои слезной пленки распределяются по поверхности роговицы 22 и/или выпуклой поверхности 154 за счет движения век 30, 32. Например, веки 30, 32 поднимаются и опускаются, соответственно, для того, чтобы распределить небольшой объем слезной пленки по поверхности роговицы 22 и/или выпуклой поверхности 154 устанавливаемого на глазу устройства 110. Слой слезной пленки на поверхности роговицы 22 также облегчает установку устанавливаемого на глазу устройства 150 за счет капиллярных сил между вогнутой поверхностью 156 и поверхностью роговицы 22. В некоторых вариантах осуществления устанавливаемое на глазу устройство 110 может также удерживаться на роговичной поверхности 22 частично вакуумными силами благодаря вогнутой кривизне обращенной к глазу вогнутой поверхности 156.
[0098] Следует принять во внимание, что в то время как Фиг. 1D иллюстрирует напрессованное устанавливаемое на глазу устройство 150 установленным на глазу 10, устанавливаемые на глазу устройства 100, раскрытые в настоящем документе, без напрессованного мягкого полимерного слоя 152 могут быть сформированы так, чтобы напрямую контактировать с глазом.
[0099] В других вариантах осуществления устройство включает в себя второй жидкокристаллический слой и третий жесткий полимерный слой (то есть представляет собой устройство с пятью слоями). Примерное устройство с пятью слоями проиллюстрировано на Фиг. 1E. В одном варианте осуществления устанавливаемое на глазу устройство дополнительно включает в себя третий жесткий полимерный слой, имеющий показатель преломления третьего слоя, и второй жидкокристаллический слой между вторым жестким полимерным слоем и третьим жестким полимерным слоем, причем
[00100] второй жидкокристаллический слой имеет обычный показатель преломления и необычный показатель преломления,
[00101] показатель преломления второго слоя и показатель преломления третьего слоя отличаются менее чем на 0,01,
[00102] обычный показатель преломления и необычный показатель преломления второго жидкокристаллического слоя отличаются более чем на 0,1, и
[00103] показатель преломления первого слоя отличается от обычного показателя преломления или от необычного показателя преломления менее чем на 0,01.
[00104] В устройстве с пятью слоями второй жидкокристаллический слой аналогичен определенному выше в настоящем документе жидкокристаллическому слою, а третий жесткий полимерный слой аналогичен определенному выше в настоящем документе первому жесткому полимерному слою. Компоновка для устройства с пятью слоями подобна компоновке трехслойного устройства, за исключением того, что один жидкокристаллический слой заменен двумя жидкокристаллическими слоями, разделенными третьим жестким полимерным слоем (то есть компоновка имеет вид «первый жесткий полимерный слой - первый жидкокристаллический слой - третий жесткий полимерный слой - второй жидкокристаллический слой - второй жесткий полимерный слой»).
[00105] Конкретно показанное на Фиг. 1E устройство с пятью слоями включает в себя описанную в настоящем документе инкапсулирующую мягкую напрессовку (обозначенную как «напрессовка из силикона»). Устройство с пятью слоями включает в себя три жестких полимерных слоя («передняя подложка»; «центральная подложка»; и «задняя подложка») согласно вариантам осуществления, раскрытым в настоящем документе. Центральная подложка на Фиг. 1E показана как имеющая текстурированный дифракционный элемент для обеспечения дополнительной оптической силы. Два жидкокристаллических слоя находятся между жесткими полимерными слоями, причем каждый жидкокристаллический слой окружен верхним и нижним выравнивающим слоем для обеспечения изотропного упорядочения жидкокристаллических слоев. Наконец, прозрачные электроды между жесткими полимерными слоями и выравнивающими слоями обеспечивают управление над ориентацией жидкокристаллических слоев для обеспечения управляемой оптической фокусировки для устанавливаемого на глазу устройства.
[00106] В некоторых вариантах осуществления жидкокристаллический слой может быть отцентрован на первом и втором жестких полимерных слоях так, чтобы их центральные точки совпадали. Фиг. 2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство 200 в соответствии с одним примерным вариантом осуществления. Когда первый жесткий полимерный слой 210, второй жесткий полимерный слой 220 и жидкокристаллический слой 230 являются по существу круглыми, и каждый из них имеет центральную точку 205/207/209 и край 215/225/235, они выравниваются так, чтобы их центральные точки 205/207/209 были по существу выровненными.
[00107] В других вариантах осуществления центральные точки первого жесткого полимерного слоя и второго жесткого полимерного слоя выравниваются, но центральная точка жидкокристаллического слоя не выравнивается. Фиг. 3 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую устанавливаемое на глазу устройство 300 в соответствии с одним примерным вариантом осуществления. Когда первый жесткий полимерный слой 310, второй жесткий полимерный слой 320 и жидкокристаллический слой 330 являются по существу круглыми, и каждый из них имеет центральную точку 305/307/309 и край 315/325/235, они могут быть выровнены так, чтобы центр жидкокристаллического слоя 309 находился между центральной точкой 305/307 и краем первого жесткого полимера 315 или второго жесткого полимера 325. В некоторых вариантах осуществления весь жидкокристаллический слой выравнивается между центральной точкой 305 и краем первого жесткого полимера 315 или второго жесткого полимера 325.
[00108] В другом аспекте настоящее изобретение предлагает способ для изготовления устанавливаемого на глазу устройства. Этот способ включает в себя формирование раствора первого мономера; отверждение раствора первого мономера для получения первого жесткого полимерного слоя; формирование раствора второго мономера; отверждение раствора второго мономера для получения второго жесткого полимерного слоя; и обеспечение жидкокристаллического слоя между первым жестким полимерным слоем и вторым жестким полимерным слоем. В некоторых вариантах осуществления раствор первого мономера и раствор второго мономера являются одинаковыми. В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя обеспечение электрической схемы между первым жестким полимерным слоем и вторым жестким полимерным слоем. В других вариантах осуществления между жесткими полимерными слоями и жидкокристаллическими слоями могут быть включены дополнительные слои, включая прозрачные проводящие слои и слои выравнивания жидких кристаллов, как проиллюстрировано на Фиг. 1E.
[00109] Способ может включать в себя выбор подходящего первого мономера, второго мономера и жидкокристаллического слоя для обеспечения устанавливаемого на глазу устройства согласно любому из описанных выше вариантов осуществления. Например, первый или второй мономер может включать в себя 5 мас.% - 10 мас.% диметакрилата бисфенола А, 20 мас.% - 30 мас.% 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропилметакрилата, 7 мас.% - 12 мас.% метилметакрилата, 10 мас.% - 20 мас.% 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата, 27 мас.% - 33 мас.% о-фенилфенолэтилакрилата и 10 мас.% - 20 мас.% оканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт.
[00110] В некоторых вариантах осуществления один или более жестких полимерных слоев отливаются под давлением, как было описано выше. Соответственно, в одном варианте осуществления стадия отверждения раствора первого мономера для получения первого жесткого полимерного слоя содержит отверждение первого мономера в форме. В одном варианте осуществления стадия отверждения раствора второго мономера для получения второго жесткого полимерного слоя содержит отверждение второго мономера в форме.
[00111] Мономерная смесь для формирования жестких полимерных слоев может быть полимеризирована способами, известными в данной области техники, включая применение инфракрасного или ультрафиолетового излучения, и при желании смесь может обрабатываться гамма-излучением для уменьшения количества непрореагировавших мономеров.
[00112] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ 400 в соответствии с одним примерным вариантом осуществления. Более конкретно, как показано блоком 402, способ 400 может включать в себя формирование раствора первого мономера. Кроме того, как показано блоком 404, способ 400 может включать в себя отверждение раствора первого мономера для того, чтобы получить первый жесткий полимерный слой. Кроме того, как показано блоком 406, способ 400 может включать в себя формирование раствора второго мономера и, как показано блоком 408, отверждение раствора второго мономера для того, чтобы получить второй жесткий полимерный слой. Кроме того, как показано блоком 410, способ 400 может включать в себя контактирование жидкокристаллического слоя с первым жестким полимерным слоем и вторым жестким полимерным слоем для того, чтобы получить устанавливаемое на глазу устройство
[00113] В некоторых вариантах осуществления раствор первого или второго мономера может отверждаться в форме, которая может включать в себя металл (например, алюминий или алюминиевый сплав) или полимер (например, поликарбонат, нейлонполисульфон, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, поликарбонат, полистирол, полибутадиен или полиэтилен). В таких вариантах осуществления поверхность формы может обеспечивать желаемый контур получаемого жесткого полимерного слоя. В некоторых вариантах осуществления поверхность литейной формы может быть обработана так, чтобы получаемый жесткий полимерный слой мог быть удален из нее без повреждения. Эта обработка может включать в себя модификацию первой стороны формы иным образом по сравнению со второй стороной, что позволяет избирательно удалять первую сторону поверх второй стороны.
[00114] В другом аспекте настоящее изобретение предлагает способ для изменения фокусного расстояния устанавливаемого на глазу устройства. Этот способ включает в себя переключение жидкокристаллического слоя от обычного показателя преломления к необычному показателю преломления, причем показатель преломления первого слоя отличается от обычного показателя преломления или от необычного показателя преломления менее чем на 0,01. В другом варианте осуществления этот способ включает в себя переключение жидкокристаллического слоя от необычного показателя преломления к обычному показателю преломления, причем показатель преломления первого слоя отличается от обычного показателя преломления или от необычного показателя преломления менее чем на 0,01.
[00115] В некоторых вариантах осуществления этот способ дополнительно включает в себя стадию посылки сигнала в устанавливаемое на глазу устройство для инициирования переключения с обычного показателя преломления на необычный показатель преломления, или с необычного показателя преломления на обычный показатель преломления. Эта стадия может включать в себя обнаружение стимулов или параметров окружающей среды перед посылкой сигнала в устанавливаемое на глазу устройство. Устанавливаемое на глазу устройство может включать в себя электронику, способную подавать электрический ток к жидкокристаллическому слою, такую как электроды и электрическая схема. В некоторых вариантах осуществления переключение осуществляется вручную пользователем устанавливаемого на глазу устройства, тогда как в других вариантах осуществления, где переключение происходит в ответ на некоторый сигнал, формируемый в результате обнаружения некоторых параметров окружающей среды, устройство может дополнительно включать в себя детектор сигнала (например, антенну).
[00116] Кроме того, некоторые варианты осуществления могут включать в себя элементы управления конфиденциальностью, которые могут функционировать автоматически или управляться владельцем устанавливаемого на теле устройства. Например, когда собранные данные о физиологических параметрах владельца и данные о состоянии его здоровья загружаются в облачную вычислительную сеть для анализа тенденций клиническим врачом, эти данные могут быть обработаны одним или более способами прежде, чем они будут сохранены или использованы, так, чтобы персональная информация была удалена. Например, идентификационные данные пользователя могут быть обработаны так, чтобы никакая персональная информация не могла быть определена для пользователя, или географическое положение пользователя может быть обобщено в случае, когда получается информация о расположении (такая как информация о городе, почтовом индексе, или штате), так, чтобы конкретное местоположение пользователя не могло быть определено.
[00117] Дополнительно или альтернативно владельцы устанавливаемого на теле устройства могут быть обеспечены возможностью управлять тем, собирает ли устройство или как именно собирает информацию о владельце (например, информацию об истории болезни пользователя, общественных действиях или активности, профессии, предпочтениях пользователя, или о текущем местоположении пользователя), или управлять тем, как такая информация может использоваться. Таким образом, владелец может управлять тем, как информация о нем собирается и используется клиническим врачом или терапевтом или другим пользователем этих данных. Например, владелец может выбрать, что данные, такие как данные о состоянии здоровья и физиологических параметрах, собранные из его устройства, могут использоваться только для создания индивидуальной базы и рекомендаций в ответ на сбор и сравнение его же собственных данных, и не могут использоваться для создания базы для группы лиц или для использования в исследованиях корреляций для группы лиц.
Экспериментальная часть
[00118] Измерения показателя преломления выполнялись с помощью цифрового рефрактометра Atago для длины волны 589 нм на плоских образцах размером 1 дюйм x 1 дюйм x 10 мм, приготовленных в кювете из PTFE при тех же самых условиях, что и при отверждении линзы. Значения измерялись относительно монобромнафталина. Измерения твердости выполнялись с использованием прибора ASTM Type D Ergo Durometer. Измерения усадки были основаны на измерениях нескольких размеров на макроскопическом и микроскопическом уровне. Макроскопические измерения включали в себя: толщину центра, прогиб и диаметр линзы. Микроскопические измерения включали в себя: мелкие детали поверхности с «вертикальными» размерами менее 10 мкм и «горизонтальными» размерами менее 100 мкм. Идентичные данные получались от линз и от пресс-форм и сравнивались для того, чтобы обеспечить четкое понимание усадки, которая происходит во время полимеризации.
[00119] Репрезентативная процедура для мономера I4 включает в себя подготовку первой смеси мономера в перчаточном боксе с продувкой азотом при сохранении инертной среды. Сначала 100 мг диметакрилата бисфенола А (BPA-DMA) отмеряются в пузырек янтарного цвета объемом 4 мл и помещаются в заполненный азотом перчаточный бокс. Затем BPA-DMA большей частью растворяется в метилметакрилате (200 мкл) и о-фенилфенолэтилакрилате (600 мкл) перед добавлением 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата (350 мкл), гексафторизопропилметакрилата (500 мкл), оканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт (280 мкл) и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона/Irgacure 1173 (20 мкл). После растворения всех твердых веществ смесь хранится при -4°C в темном месте до ее использования. Чтобы сформировать отлитый под давлением RGP материал, аликвота мономера I4, превышающая объем пустот выбранной формы, помещается в нижнюю форму, накрывается верхней формой и подвергается УФ-отверждению в течение 1 час под давлением. После формования все материалы удаляются из перчаточного бокса, формы разделяются, и линзы удаляются.
[00120] Мономер RGP-K3 формовался аналогично I4, за исключением того, что BPA-DMA (150 мг) растворяется в метилметакрилате (200 мкл) и о-фенилфенолэтилакрилате (600 мкл) перед добавлением 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата (350 мкл), гексафторизопропилметакрилата (500 мкл), оканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт (280 мкл) и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона/Irgacure 1173 (20 мкл).
[00121] Мономер RGP-K4 формовался аналогично I4, за исключением того, что BPA-DMA (100 мг) растворяется в метилметакрилате (200 мкл) и о-фенилфенолэтилакрилате (600 мкл) перед добавлением 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата (330 мкл), гексафторизопропилметакрилата (550 мкл), оканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт (230 мкл) и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона/Irgacure 1173 (20 мкл).
[00122] Проницаемость для кислорода оценивалась на репрезентативных линзах с толщиной центра 250-300 мкм с помощью Intertek Allentown на блоке проникновения Dow Cell. Значения, показанные ниже в Таблице 3, являются некалиброванными, но представляют значения проницаемости для кислорода, которые больше, чем у тестовой линзы с проницаемостью 100 Баррер.
Таблица 3.
Тестирование кислородной проницаемости представительных материалов.
<b>Образец</b>
<b>Баррер</b>
RGP - I4
478
RGP - K3
369
RGP - K4
291
[00123] Механические свойства также оценивались, что показано в Таблице 4. Модуль, предел текучести и разрушающее напряжение при растяжении измерялись с использованием машины Instron 5967 с допустимой нагрузкой вплоть до 30 кН.
Таблица 4.
Тестирование механических свойств представительных материалов.
<b>Состав</b>
<b>Модуль [МПа]</b>
<b>Предел текучести (МПа)</b>
<b>Разрушающее напряжение [МПа]</b>
RGP - I4
903 ± 26
18,2 ± 0,7
14,4 ± 1,8
RGP - K3
1099 ± 54
21,6 ± 0,7
17 ± 1,7
RGP - K4
978 ± 65
20,9 ± 1,1
13,6 ± 0,6
[00124] Все мономеры от RGP-K13 до RGP-K17 формировались аналогично мономеру I4, и количество каждого компонента показано в Таблице 5. Например, для мономера K13 BPA-DMA (150 мг) растворяется в метилметакрилате (200 мкл) и фенилметакрилате (600 мкл) перед добавлением 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилата (490 мкл), гексафторизопропилметакрилата (500 мкл), оканчивающегося метакрилоксипропилом полидиметилсилоксана с вязкостью 8-14 сСт (140 мкл) и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона/Irgacure 1173 (20 мкл).
Таблица 5.
Состав представительных материалов.
мг
мкл
мкл
мкл
мкл
мкл
мкл
<b>Состав</b>
<b>BPA-DM</b>
<b>DMS-R11</b>
<b>HF-MA</b>
<b>TRIS-MA</b>
<b>MMA</b>
<b>X-мономер</b>
<b>X-мономер</b>
<b>DC-1173</b>
K13
150
140
500
490
200
600
Фенил-МА
20
K14
150
140
500
490
200
150/450
DP-MA/Фенил-MA
20
K15
150
140
500
490
200
300/300
DP-MA/Фенил-MA
20
K16
150
140
500
490
200
450/150
DP-MA/Фенил-МА
20
K17
150
140
500
490
200
600
DP-MA
20
[00125] В вышеприведенной таблице BPA-DM означает диметакрилат бисфенола А; DMS-R11 - оканчивающийся метакрилоксипропилом полидиметилсилоксан с вязкостью 8-14 сСт; HF-MA - гексафторизопропилметакрилат; трис-МА - 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилметакрилат; MMA - метилметакрилат, фенил-МА - фенилметакрилат; DP-MA - дифенилметакрилат, и DC-1173-2-гидрокси-2-метилпропиофенон.
[00126] В вышеприведенных составах (K13 - K17) отношение количества фенилметакрилата к количеству дифенилметакрилата может быть использовано для настройки свойств показателя преломления состава. В этом конкретном примере показатель преломления линзы может составлять от 1,4770, когда в составе используется 600 мкл фенилметакрилата, до 1,4934, когда в составе используется 600 мкл дифенилметакрилата, как проиллюстрировано в Таблице 6.
Таблица 6.
Показатель преломления и состав представительных материалов.
<b>Состав</b>
<b>RI смеси</b>
<b>RI линзы*</b>
<b>об.% DP-MA</b>
K13
1,436
1,4770
0
K14
1,444
1,4852
25
K15
1,449
1,4903
50
K16
1,4509
1,4922
75
K17
1,4521
1,4934
100
[00127] Следует понимать, что RI линзы может быть настроен с помощью нескольких мономеров с высокими значениями RI, и что использование дифенилметакрилата не является ограничивающим.
[00128] Фиг. 5 представляет собой график, иллюстрирующий показатель преломления примерных смесей мономеров в сравнении с показателем преломления полимеров, сформированных из этих смесей мономеров. Эти данные были получены с использованием полимеров, раскрытых в настоящем документе, и иллюстрируют широкие возможности формулирования жестких полимерных слоев, имеющих показатель преломления от 1,45 до 1,5. Целевое значение RI на Фиг. 5 составляет 1,488, что является обычным показателем преломления предпочтительного в настоящее время состава жидкого кристалла. Диапазон, раскрытый на Фиг. 5, является общим для обычного показателя преломления многих жидкокристаллических смесей. Как было отмечено выше, в некоторых вариантах осуществления показатели преломления жестких полимерных слоев близко соответствуют показателю преломления жидкого кристалла.
[00129] Фиг. 6 представляет собой график, иллюстрирующий влияние массового процента дифенилметакрилата («DPM») на показатель преломления нескольких примерных жестких полимеров, сформированных из DPM: K13-K17, как раскрыто в настоящем документе. Вместе с увеличением массового процента DPM увеличивается и показатель преломления. Эти результаты находятся в желательном диапазоне показателей преломления вокруг 1,48, чтобы соответствовать обычным показателям преломления предпочтительного жидкого кристалла.
[00130] Фиг. 7 представляет собой таблицу, обобщающую состав типичных материалов жесткого полимерного слоя в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
g
[00131] Фиг. 7 дополнительно раскрывает температуру размягчения этих составов. Температура размягчения определяется в соответствии со стандартами ASTM D 1525 и ISO 306 и может примерно равняться температуре стеклования материалов (T). Для приложений устанавливаемых на глазу устройств предпочтительными являются полимеры с более высокой температурой размягчения. Соответственно, составы K10 и K11 отмечены как особенно эффективные. Фиг. 8 представляет собой таблицу, обобщающую данные по температуре использования для примерных материалов слоев жесткого полимера в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе. Составы K10 и K11 имеют связанную с температурой мягкость, аналогичную полиуретану (пригодны для использования при 80°C). Однако полиуретан по существу не обладает проницаемостью для кислорода, тогда как K10 и K11 имеют проницаемость для кислорода, достаточную для использования в устанавливаемых на глазу устройствах в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.
[00132] На Фиг. 9 показаны результаты механического тестирования мягкости для ряда примерных материалов, а также для сравнительного полиуретана. Данные, приведенные на Фиг. 9, были получены следующим образом. Жесткие контактные линзы были отлиты в пресс-форме для контактной линзы с толщиной центра 300 мкм и основной кривой 8,4. Эти линзы были помещены в печь с контролируемой температурой с выпуклой поверхностью, обращенной вверх, и уравновешивались в течение 30 мин. В этот момент использовался зонд для надавливания на купол выпуклой стороны, и отмечалось, является ли материал все еще жестким, обнаруживается ли размягчение, или материал легко отклоняется под зондом. Более конкретно, «жесткий» означает, что никакого отклонения материала не было замечено при воздействии зонда; «начало размягчения» означает, что материал начинает слегка деформироваться при воздействии зонда в центре вершины линзы; и «мягкий» означает материал, который легко уплощается при воздействии зонда в вершине линзы.
[00133] В совокупности данные, представленные в настоящем документе, демонстрируют, что возможно формулировать жесткие, отливаемые под давлением полимерные слои устройства (линзы), которые имеют относительно высокую температуру размягчения, аналогичную или даже более высокую, чем у сравнительных полиуретановых материалов, обладающие при этом проницаемостью для кислорода, достаточной для обеспечения здоровой среды для глаза, на котором располагаются такие слои устройства.
[00134] Следует понимать, что описанные в настоящем документе меры предназначены только для целей примера. По существу специалистам в данной области техники будет понятно, что другие меры и другие элементы (например, машины, интерфейсы, функции, порядки и группировки функций, и т.д.) могут использоваться вместо этого, и некоторые элементы могут быть полностью опущены в соответствии с желаемыми результатами. Кроме того, многие из описанных элементов являются функциональными сущностями, которые могут быть осуществлены как дискретные или распределенные компоненты или в совокупности с другими компонентами, в любой подходящей комбинации и локализации.
[00135] В то время как различные аспекты и варианты осуществления были раскрыты в настоящем документе, другие аспекты и варианты осуществления будут очевидны для специалистов в данной области техники. Различные аспекты и варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, служат лишь для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения, и истинная область охвата и дух настоящего изобретения определяются следующей формулой изобретения вместе с полной областью охвата эквивалентов, которые покрывает эта формула изобретения. Также следует понимать, что терминология, использованная в настоящем документе, предназначена только для описания конкретных вариантов осуществления, и не является ограничивающей.
[00136] Когда примерные варианты осуществления используют информацию, относящуюся к человеку или принадлежащему ему устройству, некоторые варианты осуществления могут включать в себя элементы управления конфиденциальностью. Такие элементы управления конфиденциальностью могут включать в себя по меньшей мере анонимизацию идентификаторов устройств, прозрачность и пользовательские элементы управления, включая функциональные возможности, которые позволяли бы пользователю изменять или удалять информацию, касающуюся использования пользователем продукта.
[00137] Кроме того, в тех ситуациях, когда обсужденные в настоящем документе варианты осуществления собирают персональную информацию о пользователях или могут использовать персональную информацию, пользователям может быть предоставлена возможность контроля того, собирают ли программы или функции информацию о пользователе (например, информацию об истории болезни пользователя, используемых социальных сетях, социальных действиях или активностях, профессии, предпочтениях пользователя или его текущем местоположении), или управления тем, получать ли и/или как получать контент от контент-сервера, который может быть более релевантным для пользователя. В дополнение к этому, некоторые данные могут быть обработаны одним или более способами прежде, чем они будут сохранены или использованы, так, чтобы персональная информация была удалена. Например, идентификационные данные пользователя могут быть обработаны так, чтобы никакая персональная информация не могла быть определена для пользователя, или географическое положение пользователя может быть обобщено в случае, когда получается информация о расположении (такая как информация о городе, почтовом индексе, или штате), так, чтобы конкретное местоположение пользователя не могло быть определено. Таким образом, пользователь может управлять тем, как информация о пользователе собирается и используется контент-сервером.