本發(fā)明屬于隱形眼鏡技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硅凝膠隱形眼鏡的表面改性方法及其彩色隱形眼鏡的制備方法。
背景技術(shù)：
硅凝膠制作的隱形眼鏡由于其極大地提高了隱形眼睛的透氧率以期滿足眼腈對氧的需求而極大地提高了配戴效果，它克服了水凝膠自身透氧率的局限，而正越來越受到消費(fèi)者的歡迎。但硅凝膠有其本身水含量的局限，故其表面的親水性不夠好進(jìn)而影響了配戴效果。隱形眼鏡表面的親水性不佳會帶來一系列的風(fēng)險，包括干澀，低舒適感，蛋白質(zhì)沉淀。干澀是角膜接觸鏡(隱形眼鏡)中最常見的問題，每五人中會有四人會多少感到干澀，干澀主要是由于眼液的產(chǎn)生與排放不平衡，所以適當(dāng)?shù)谋砻嬗H水性同時又控制適當(dāng)?shù)乃輷]發(fā)對保持眼液的平衡很重要。為克服此缺點(diǎn)，常用的辦法為進(jìn)行表面處理，包括等離子處理，濕化學(xué)處理，鏡片表面接技親水性單體或高分子物，一層接一層的涂布親水性的物質(zhì)，在鏡片包裝液中加入親水的高聚物或潤濕劑或粘度增稠劑。常見的方法為美國專利6451871，6719929，6793973，6811805，6896926所闡述的層層涂布和等離子處理。更常見的是美國專利4312575，4632844中的用離子氣體來進(jìn)行等離子處理。這些處理方法較繁瑣且效果有限，特別是整層涂布親水性物質(zhì)將影響硅凝膠本身的最終透氧率，而等離子處理又經(jīng)常導(dǎo)致表面處理不均勻等問題而影響最終質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種硅凝膠隱形眼鏡表面改性方法及其彩色隱形眼鏡的制備方法，以解決硅凝膠隱形眼鏡存在的親水性不夠好，進(jìn)而影響了配戴效果的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種硅凝膠隱形眼鏡表面改性方法，將具有梯度水含量的帶網(wǎng)絡(luò)圖案結(jié)構(gòu)的涂層涂布于硅凝膠隱形眼鏡鏡片的非光區(qū)；
其中，所述涂層的水含量高于底材的硅凝膠隱形眼鏡鏡片；涂層為彩色或無色；涂層的材質(zhì)為生物高聚物；
所述硅凝膠隱形眼鏡是由含硅的預(yù)聚物或由各單體與含硅的預(yù)聚物的混合物聚合而成。
上述技術(shù)方案中，梯度水含量是指涂層與底材的硅凝膠隱形眼鏡鏡片水含量不一樣而使整體最終鏡片從里到外形成水含量梯度；從而進(jìn)一步改善鏡片表面的親水性，潤滑性，抗蛋白質(zhì)沉淀。涂層的水含量為38％-55％，更優(yōu)先的為40％到50％。
涂層帶有網(wǎng)絡(luò)圖案結(jié)構(gòu)的目的是以利于氧氣從這些孔隙處沒有涂層處直接穿透底材硅膠鏡片而進(jìn)入眼內(nèi)，涂層的網(wǎng)絡(luò)圖案為由點(diǎn)與線組成的各種圖案，涂布于鏡片表面非光區(qū)，具體的設(shè)計圖案可參考美國專利5414477，它同時揭示了如何在虹膜區(qū)設(shè)計出更逼真的多彩圖案來達(dá)到更自然的裝飾效果。本涂層是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖案，它區(qū)別于常規(guī)的硅膠鏡片表面的全部表面覆蓋一層又—層的親水性物質(zhì)，包括光區(qū)和非光區(qū)。
涂層為彩色或無色，彩色的則可作為彩色硅膠隱形眼鏡。
生物高聚物的制備方法可參照常規(guī)親水高分子合成路線，通過單體合成，所用的單體為羥基丙烯酸酯，羧基丙烯酸酯，丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，異丁烯酸甲酯，丙烯酸甘油酯，n-乙烯基呲咯烷酮，n-乙烯基琥珀酰亞胺，n-乙烯基己內(nèi)酰胺，n-乙烯基戊二酰亞胺，乙烯基吡啶的一種或幾種；所用溶劑為甲氧基丙酸乙酯，乙基溶纖劑，乳酸乙酯，叔丁醇，環(huán)戊酮，環(huán)己酮中的一種或幾種混合而成；所用引發(fā)劑為自由基聚合用引發(fā)劑，包括偶氮二異丁腈，過氧化苯甲酰，過氧化苯甲酸叔丁酯，叔丁基過氯化物；分子調(diào)節(jié)劑為2-巰基乙醇，十二烷硫醇的一種或多種；反應(yīng)結(jié)束時所用聚合終止劑為甲基氫醌thq，對苯醌pbq，對苯二酚hq，對羥基苯甲醚hqmme，2-叔丁基對苯二酚mtbhq，2，5-二叔丁基對苯二酚2，5-dtbhq的一種或多種。
為增強(qiáng)上述聚合物在鏡片表面的粘性，涂層涂布在硅凝膠隱形眼鏡上時采用附著力促進(jìn)劑，附著力促進(jìn)劑為異氰酸酯，烷基硅，酰胺類，環(huán)氧基類。更為優(yōu)先的附著力促進(jìn)劑為二已異氰酸酯類。
涂層涂布在硅凝膠隱形眼鏡的外凸面，或者硅凝膠隱形眼鏡的凹面及內(nèi)部。可用移印機(jī)轉(zhuǎn)移打印涂層在鏡片的凸面，凹面或內(nèi)部。
一種彩色隱形眼鏡的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，由含硅的預(yù)聚物或由各單體與含硅的預(yù)聚物的混合物聚合制備得到硅凝膠隱形眼鏡鏡片；
步驟二，制備生物高聚物：采用單體合成含水量為38-55％的生物高聚物；
步驟三，制備彩色涂層：按照質(zhì)量份數(shù)，高聚物50-80份，顏料15-30份，溶劑4-15份，顏料分散劑0.5-2份，潤濕劑0.4-1.2份，將各組分混合攪拌均勻，而后用研磨分散機(jī)進(jìn)行研磨，顏料細(xì)度為10微米以下；
步驟四，用移印機(jī)將彩色涂層涂布在硅凝膠隱形眼鏡鏡片的表面，并預(yù)先設(shè)計各種彩色網(wǎng)絡(luò)圖案；
步驟五，涂層固化：將印制好彩色網(wǎng)絡(luò)圖案的硅凝膠隱形眼鏡鏡片置于烘箱內(nèi)，在溫度80-140℃下進(jìn)行烘干，所用烘箱可為常規(guī)的或帶真空的，得到彩色隱形眼鏡片；
步驟六，彩色鏡片水化：將彩色隱形眼鏡片置于ph值為8-11.0的鹽水中，在溫度60-90℃中進(jìn)行水化處理8-20小時；
步驟七，然后把上述水化后的彩色隱形眼鏡片轉(zhuǎn)移于ph為7.2的鹽水中穩(wěn)定至膨脹率不變，該水化好的彩色硅膠隱形眼鏡即可在超凈工作室內(nèi)入瓶并進(jìn)行濕法蒸汽消毒即制成最終產(chǎn)品。
步驟一中，硅凝膠隱形眼鏡鏡片的制備所用的單體為含有酰胺(nh)，或含羧基(cooh)或羥基(oh)中的一種或多種官能團(tuán)的乙烯基單體。
步驟三中，所述彩色涂層中所用的顏料為無機(jī)或有機(jī)顏料，純度級別應(yīng)為化妝品級，醫(yī)療器械級或以上；所用的顏料為：氧化鐵系列的黃色，棕色，紅色，黑色顏料為氧化鐵或碳黑，藍(lán)色顏料為酞菁藍(lán)，綠色顏料為三氧化二鉻，白色顏料為二氧化鈦；顏料中可用高純度碳酸鈣作為填料。
彩色涂層中，顏料體積濃度為5％-35％。更優(yōu)先的為10％-30％。
有益效果：本發(fā)明通過在硅凝膠鏡片表面涂布一層梯度水含量的網(wǎng)絡(luò)圖案結(jié)構(gòu)彩色涂層來達(dá)到多種目的：第一，由于表面的適當(dāng)梯度水含量親水性解決了硅凝膠表面的潤濕性；第二，表面梯度水含量解決了眼球表面對內(nèi)要有足夠的水份，而對外則抑制水份的過分揮發(fā)，從而保持適當(dāng)?shù)乃荩瑥亩鴿M足眼液產(chǎn)生與揮發(fā)的平衡，進(jìn)而解決了隱形眼鏡配戴者常見的干澀感及其并發(fā)癥-不舒服及異物感；第三，本發(fā)明涂層為網(wǎng)絡(luò)圖案結(jié)構(gòu)，外界氧氣可從大面積的沒有涂層處透過硅凝膠而使親水性涂層不影響透氧率；第四，本涂層若制成彩色則使硅凝膠鏡片成為彩色硅膠鏡片。本發(fā)明的技術(shù)方案提供了三方面功能：矯正視力，改善了硅凝膠隱形眼鏡的配戴效果，美化裝飾眼睛。通常情況下，隱形眼鏡因?yàn)槎嗉恿艘粚油繉悠渑浯餍Чh(yuǎn)不如原隱形眼鏡(即沒有涂層)。本發(fā)明則打破了這一常規(guī)，通過精心設(shè)計涂層，對配戴效果沒有影響，反而進(jìn)一步改善提高了配戴效果。
本發(fā)明通過使用梯度水含量的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)涂層來改善硅凝膠隱形眼鏡的表面性能，改善了配戴效果，有效減少了彩色隱形眼鏡在配戴中的干澀感，同時也提高了配戴舒服感。恰當(dāng)?shù)耐繉铀看_保了水液體與眼液的交換，同時也確保了隱形眼鏡的透氧性及適當(dāng)?shù)乃輷]發(fā)和涂層表面的潤濕性和防止蛋白質(zhì)在涂層的表面沉積。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1：硅凝膠隱形眼鏡鏡片制備
本發(fā)明所用的硅凝膠隱形眼鏡鏡片可以是光聚合或熱聚合所制的澆鑄或車削成型的硅凝膠隱形眼鏡。所用澆鑄或車削成型工藝可參照常見文獻(xiàn)及工業(yè)實(shí)踐。所用原料可以是含硅的預(yù)聚物或由各單體與含硅的預(yù)聚物的混合物。優(yōu)選的，所用的單體為由含有酰胺(nh)，或含羧基(cooh)或羥基(oh)中的一種或多種官能團(tuán)的乙烯基單體。有關(guān)含硅的預(yù)聚物的制備可以參照美國專利4136250a，5962548a，5563184a。本實(shí)施例中，所用原材料配方為：26.97％的含硅氧烷的大分子單體，16.75％的tris(3-三(甲基-甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯)，32.64％的dma(n，n-二甲基丙烯酰胺)，22.64％的變性乙醇和1.0％的2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(
實(shí)施例2：黃色隱形眼鏡的制備
稱取2-羥乙基甲基丙烯酸酯45克、甲基丙烯酸0.8克、甲基丙烯酸甲酯1.5克，乳酸乙酯15.70克，環(huán)戊酮37.5克及偶氮二異丁晴0.04克、2-巰基乙醇0.6克、置于玻璃反應(yīng)瓶中混合均勻，在70度聚合反應(yīng)6小時，而后在玻璃反應(yīng)瓶中加入甲基醚氫醌0.04克攪拌均勻并停止反應(yīng)，具有梯度水含量的生物高聚物即合成完畢。
稱取上述生物高聚物412克、黃色氧化鐵顏料88克、efka5054助劑3.1克,byk307添加劑2.2克,環(huán)戊酮46克置于分散研磨機(jī)中，加入適量研磨介質(zhì)，研磨至顏料粒子細(xì)度小于10μm即可，具有梯度水含量的彩色涂料用漿料即制成。接著稱取上述制得的彩色涂料用漿料50克、異氰酸酯3克，生物高聚物19克，混合并攪拌均勻，得到具有梯度水含量的彩色涂層。
提取適量上述具有梯度水含量的彩色涂層，用移印機(jī)將該涂層涂布在硅凝膠隱形眼鏡鏡片的表面并預(yù)先設(shè)計各種彩色網(wǎng)絡(luò)圖案；而后將印制好彩色圖案的隱形眼鏡片置于烘箱內(nèi)，在100度烘5小時即可；接著將固化好的具有梯度水含量的彩色隱形眼鏡干片置于ph為9.0的鹽水在90度中進(jìn)行水化處理16小時，然后把上述水化后梯度水含量彩色隱形眼鏡轉(zhuǎn)移于ph為7.2的鹽水中穩(wěn)定至膨脹率不變，該水化好的彩色硅膠隱形眼鏡即可在100級超凈工作室內(nèi)入瓶并進(jìn)行濕法蒸汽消毒即制成最終產(chǎn)品。
實(shí)施例3：紫色隱形眼鏡的制備
稱取n-乙烯基呲咯烷酮7.5克，2-羥乙基甲基丙烯酸酯37.8克、甲基丙烯酸0.5克、丙烯酸0.4克，甲基丙烯酸甲酯1.4克，乳酸乙酯16.1克，環(huán)戊酮35.7克及偶氮二異丁晴0.035克、2-巰基乙醇0.55克、置于玻璃反應(yīng)瓶中混合均勻，在75度聚合反應(yīng)5小時，而后在玻璃反應(yīng)瓶中加入甲基醚氫醌0.033克攪拌均勻并停止反應(yīng)，具有梯度水含量的生物高聚物即合成完畢。
稱取上述生物高聚物404克、高純度紫色顏料132克、efka5054助劑9.28克,byk307添加劑6.24克,環(huán)戊酮26克置于分散研磨機(jī)中，加入適量研磨介質(zhì)，研磨至顏料粒子細(xì)度在10μm以下即可，具有梯度水含量的彩色涂料用漿料即制成。接著稱取上述制得的彩色涂料用漿料50克、異氰酸酯3.3克，高聚物45克，混合并攪拌均勻，得到具有梯度水含量的彩色涂層。
提取適量上述具有梯度水含量的彩色涂層，用移印機(jī)將該涂層涂布在硅凝膠隱形眼鏡鏡片的表面并預(yù)先設(shè)計各種彩色圖案；而后將印制好彩色圖案的隱形眼鏡片置于烘箱內(nèi)，在100度烘5小時即可；接著將固化好的具有梯度水含量的彩色隱形眼鏡干片置于ph為8.5的鹽水在85度中進(jìn)行水化處理20小時，然后把上述水化后梯度水含量彩色隱形眼鏡轉(zhuǎn)移于ph為7.2的鹽水中穩(wěn)定至膨脹率不變，該水化好的彩色隱形眼鏡即可在超凈工作室內(nèi)入瓶并進(jìn)行濕法蒸汽消毒即制成最終產(chǎn)品。
實(shí)施例4：綠色隱形眼鏡的制備
稱取丙烯酸甘油酯1.1克，2-羥乙基甲基丙烯酸酯37.7克、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.63克，甲基丙烯酸0.26克、，甲基丙烯酸甲酯1.05克，乳酸乙酯15.7克，環(huán)戊酮42.9克及偶氮二異丁晴0.044克、2-巰基乙醇0.78克、置于玻璃反應(yīng)瓶中混合均勻，在75度聚合反應(yīng)5小時，而后在玻璃反應(yīng)瓶中加入甲基醚氫醌0.034克攪拌均勻并停止反應(yīng)，具有梯度水含量的生物高聚物即合成完畢。
稱取上述生物高聚物363克、綠色顏料172克、efka5054助劑7.5克,byk307添加劑5.2克,環(huán)戊酮48克置于分散研磨機(jī)中，加入適量研磨介質(zhì)，研磨至顏料粒子細(xì)度在10μm以下即可，具有梯度水含量的彩色涂料用漿料即制成。接著稱取上述制得的彩色涂料用漿料50克、異氰酸酯2.9克，高聚物37克，混合并攪拌均勻，得到具有梯度水含量的彩色涂層。
提取適量上述具有梯度水含量的彩色涂層，用移印機(jī)將該涂層涂布在硅膠隱形眼鏡鏡片的表面并預(yù)先設(shè)計各種彩色圖案；而后將印制好彩色圖案的隱形眼鏡片置于烘箱內(nèi)，在120度烘3小時即可；接著將固化好的具有梯度水含量的彩色隱形眼鏡干片置于ph為8.0的鹽水在90度中進(jìn)行水化處理18小時，然后把上述水化后梯度水含量彩色隱形眼鏡轉(zhuǎn)移于ph為7.2的鹽水中穩(wěn)定至膨脹率不變，該水化好的彩色隱形眼鏡即可在超凈工作室內(nèi)入瓶并進(jìn)行濕法蒸汽消毒即制成最終產(chǎn)品。
通過試用者26人分別佩戴硅凝膠隱形眼鏡白片及本發(fā)明制備的隱形眼鏡，進(jìn)行對比，以下表1顯示，在配戴本發(fā)明產(chǎn)品在6小時后，仍有約82％的人仍感到舒服，并有約76％的人沒有干澀感，這結(jié)果遠(yuǎn)好于硅凝膠隱形眼鏡白片的42％和25％。證明本發(fā)明大大地改善了彩色隱形眼鏡的配戴效果。
表1.臨床配戴試驗(yàn)結(jié)果
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。