專利名稱：一種彩色隱形眼鏡及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隱形眼鏡及其制備方法，具體地說涉及一種能改變眼睛外觀，使眼睛更生動的彩色隱形眼鏡及其制備方法。
彩色隱形眼鏡可以分為兩大類第一類是使用基本上是透明的色料增強隱形眼鏡的顏色，這種基本上透明的色料是均勻的分散在整個隱形眼鏡內(nèi)部的，此類彩色隱形眼鏡一般可以加深眼睛的顏色，但這類彩色隱形眼鏡無法從根本上改變眼睛的顏色；第二類彩色隱形眼鏡是一種僅在隱形眼鏡虹膜區(qū)存在透明或不透明彩色圖案的隱形眼鏡，由于這種隱形眼鏡虹膜區(qū)的不透明性，而部分遮蓋了眼睛虹膜的本色，能夠顯露出特別的顏色和圖案，使眼睛更生動、更栩栩如生。
美國專利US 3,476,499(1969年)報道采用印刷的方法在隱形眼鏡干片虹膜處印刷圖案，這種制作方法簡單，但由于涂層在隱形眼鏡凸面或凹面的表面，使隱形眼鏡表面凹凸不平，易使患者配戴時有嚴(yán)重的異物感，輕者導(dǎo)致配戴不適，嚴(yán)重者可能出現(xiàn)角膜水腫、角膜血管增生、上皮細(xì)胞脫落等問題，導(dǎo)致急性紅眼病等角膜疾病，進(jìn)而可能影響視力；而且由于隱形眼鏡表面有凹凸不平的涂層，使隱形眼鏡容易吸附各種污物沉淀。
考慮到顧客的戴鏡安全和衛(wèi)生，需要開發(fā)一種既能滿足人們愛美的生活需求，又能確保涂層不會影響眼睛、不會傷害眼睛、不會導(dǎo)致任何眼疾和不適的彩色隱形眼鏡，因此，一種涂層在中間夾層的彩色隱形眼鏡應(yīng)運而生有美國專利US 3,712,718(1973年)報道，一種在已成形的隱形眼鏡上切口，然后再往切口中填充彩色填料的彩色隱形眼鏡的制作方法，用這種方法制得的彩色隱形眼鏡既可以滿足改變眼睛外觀的要求，又可以滿足戴鏡的安全和衛(wèi)生，但因為在制作過程中，需要將隱形眼鏡進(jìn)行切割，將彩色填料填入切口后，很難將切口再次密閉，即使能成功的密閉該切口，也很難確?！翱p合線”不會造成戴鏡時的異物感；同時，這種制作方法很繁，而且又無法確保填塞的彩色材料準(zhǔn)確無誤的處于隱形眼鏡虹膜處。如此以來，無法實現(xiàn)大生產(chǎn)，無法確保不透明的彩色材料不遮擋光線。
因此，需要一種制作方法簡單，既可以滿足改變眼睛外觀的要求、又可以滿足戴鏡的安全和衛(wèi)生、可信度高的彩色隱形眼鏡問世。
本發(fā)明彩色隱形眼鏡結(jié)構(gòu)包括底層，中間涂料層和表層三層，僅位于隱形眼鏡虹膜區(qū)的中間涂料層被底層和表層包敷在中間。
底層和表層均為連續(xù)光滑的透明弧面層，都是由70-99.9重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑及0.01-25重量％的交聯(lián)劑組成的底層(表層)混合物聚合而成的聚合物；中間層是僅位于隱形眼鏡虹膜區(qū)的涂料層，顯示透明或不透明的彩色圖案，該中間涂料層是由50-80重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑、0.01-30重量％的交聯(lián)劑及1-40重量％的色料組成的混合物聚合而成的聚合物涂料。
上述三層結(jié)構(gòu)形成彩色隱形眼鏡通常的三個區(qū)域中心區(qū)是透明的瞳孔區(qū)；
次外圍是有透明或不透明彩色圖案的虹膜區(qū)；最外圍是透明的邊緣區(qū)本發(fā)明彩色隱形眼鏡的底層，中間層和表層可選用下述熱固性單體或/和熱塑性單體中的一種或一種以上的混合物所述的熱固性單體可以是丙烯酸或甲基丙烯酸的含羥基的烷基酯，其中烷基含2-5個碳原子，例如丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丁酯，丙二醇單甲基丙烯酸酯等；N-烷基或N，N-二烷基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，其中烷基含1-3個碳原子，例如N-甲基丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-甲基甲基丙烯酰胺，N，N-二甲基甲基丙烯酰胺，N-乙基丙烯酰胺，N-丙基丙烯酰胺等；N-烯基吡咯烷酮，其中烯基含2-5個碳原子，例如N-乙烯基吡咯烷酮，N-丙烯基吡咯烷酮，N-異丁烯基吡咯烷酮等；丙烯酸或甲基丙烯酸的甘油酯，例如丙烯酸甘油酯，甲基丙烯酸甘油酯，二丙烯酸甘油酯，二甲基丙烯酸甘油酯等。
所述的熱塑性單體是丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯，其中的烷基含1-5個碳原子，例如丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丙酯，丙烯酸戊酯，丙烯酸-2-乙基己酯等。
所述的引發(fā)劑可以選自下列一種或一種以上的混合物含偶氮基團的腈類化合物例如2，2′-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)(VAZO52)，2，2′-偶氮二異丁腈，2，2′-偶氮二(2-甲基丁腈)，2，2′-偶氮二(2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈)等；含偶氮基團的有機酸例如4，4′-偶氮二(4-氰基戊酸)，4，4′-偶氮二(4-氰基庚酸)，4，4′-偶氮二(4-氰基壬酸)等；過氧化物類的化合物，例如過氧化苯甲酰，過氧化月桂酰，過氧化甲乙酮，過氧化2，4-二氯苯甲酰，過氧化對一氯苯甲酰，過氧碳酸二異丙酯，2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己?；^氧)己烷等。
所用的交聯(lián)劑可以選自下列一種或一種以上的混合物丙烯酸或甲基丙烯酸與含烷基的二元醇所形成的雙酯，其中的烷基有2-5個碳原子，例如乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，二甘醇二甲基丙烯酸酯，二甘醇二丙烯酸酯，丙二醇二甲基丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯等；丙烯酸或甲基丙烯酸與含烷基的多元醇所形成的多酯，其中的烷基含3-5個碳原子，例如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇的三和四丙烯酸酯或三和四甲基丙烯酸酯等；丙烯酰胺類化合物，例如五亞甲基雙丙烯酰胺，五亞甲基丙烯酰胺，六亞甲基雙丙烯酰胺或六亞甲基甲基雙丙烯酰胺等。
所述的色料可以是市售常用的染料或顏料色料可以是任何隱形眼鏡行業(yè)中常用的染料，如偶氮染料、硝基或亞硝基染料、蒽醌染料、稠環(huán)酮類染料、活性染料等，所述染料可導(dǎo)致制成的聚合物涂料所形成的圖案是透明的，即這種聚合物涂料可以制造出虹膜區(qū)有透明彩色圖案的彩色隱形眼鏡；色料也可以是本專業(yè)和涂料工業(yè)常用的各種顏料，如偶氮類顏料、酞青類顏料、稠環(huán)酮類顏料及各種無機顏料；如酞青綠、黃蒽酮、二氧化鈦等；所述顏料制成的聚合物涂料可以制造出虹膜區(qū)有不透明彩色圖案的彩色隱形眼鏡。
本發(fā)明彩色隱形眼鏡的制備方法，包括下列步驟(1)底層的制備將70-99.9重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑、0.01-25重量％的交聯(lián)劑組成的底層混合物，經(jīng)加熱聚合成聚合物，再經(jīng)車削而成透明的弧面底層；或?qū)⒌讓踊旌衔锝?jīng)模壓或離心澆鑄成型，然后進(jìn)行輻照聚合而成透明的弧面底層。
所述加熱聚合是將所述底層混合物置于40-130℃下進(jìn)行2-24小時的聚合反應(yīng)。
所述模壓制備過程是將底層混合物置于凹模內(nèi)，為確保最終鏡片的成型，將凸模壓入凹模內(nèi)，取出凸模后，對凹模內(nèi)的底層混合物輻照聚合2-20分鐘，即成透明的弧面底層。輻照可以采用紫外燈、紅外裝置、X-射線、微波等。
所述離心澆鑄制備過程是將底層混合物加入凹模中，以400-1600rpm速度旋轉(zhuǎn)凹模，使之成型，并對凹模內(nèi)的底層混合物輻照聚合2-20分鐘，即成透明的弧面底層。輻照可以采用紫外燈、紅外裝置、X-射線、微波等。
(2)中間涂料層的制備中間涂料層僅位于隱形眼鏡的虹膜區(qū)，是通過下述方法制備a.制備聚合物涂料將50-80重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑、0.01-30重量％的交聯(lián)劑和1-40重量％的色料分散6-72小時至細(xì)度小于5μm，所得的混合物置于20-50℃下聚合10-60分鐘，即制得粘度為8000-200000cps的聚合物涂料。
b.將上述制得的隱形眼鏡弧面底層置于凹模內(nèi)，通過常規(guī)的轉(zhuǎn)印法，即用一種橡膠軟墊通過轉(zhuǎn)移印刷的方法，將刻蝕板上印有涂料層的圖案轉(zhuǎn)印到隱形眼鏡底層的虹膜區(qū)，使之形成透明或不透明的彩色圖案，即成中間涂料層。
(3)表層的制備在中間涂料層形成后，接著將表層混合物(其組成與底層混合物相同)加入，以400-1600rpm速度旋轉(zhuǎn)凹模，并輻照聚合2-20分鐘，即成透明的弧面表層。輻照可以采用紫外燈、紅外裝置、X射線、微聚合物波等。
本發(fā)明彩色隱形眼鏡通過細(xì)胞毒性測試，結(jié)果為0級，證實無毒性，是很安全的鏡片。又通過試戴實驗，結(jié)果表明本發(fā)明彩色隱形眼鏡鏡片的舒適度和總體好感，比市售同類產(chǎn)品鏡片分別高10-30％及16.7-30％；本發(fā)明彩色隱形眼鏡鏡片對眼睛無不良影響，而對比的市售同類產(chǎn)品要造成3.3-6.6％的結(jié)膜充血；又本發(fā)明彩色隱形眼鏡鏡片沉積污物的表面比市售同類產(chǎn)品要少29-39％。
本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明彩色隱形眼鏡的結(jié)構(gòu)特點是包括底層、中間涂料層及表層三層，僅位于隱形眼鏡虹膜區(qū)的中間涂料層，被作為隱形眼鏡底層和表層的聚合物包敷在中間。因此涂料不會外溢，隱形眼鏡表面連續(xù)、光滑，配戴者感到舒適，無異物感。該彩色隱形眼鏡能滿足客戶美化眼睛的需要，又具有安全性。
隱形眼鏡表層和底層的聚合物是一種普通的隱形眼鏡材料，這種材料是以丙烯酸及其衍生物熱固性單體或/和熱塑性單體為主要原料，經(jīng)過30多年的臨床經(jīng)驗證實，這種材料與人眼的生物相容性很好；而且隱形眼鏡表面不易吸附各種污物沉淀；又本發(fā)明彩色隱形眼鏡制作方便、成本也比較低，具有很好的開發(fā)前景。
(2)中間涂料層的制備a.按上述中間涂料層的配方，將各組分置于砂磨機中分散40小時，制得的細(xì)度為4μm混合物置于50℃溫度下聚合20分鐘，即得粘度為10000cps的聚合物涂料。
b.將制得的隱形眼鏡的弧面底層置于凹模內(nèi)，用一種橡膠軟墊通過轉(zhuǎn)移印刷的方法，將刻蝕板上印有涂料層的圖案轉(zhuǎn)印到隱形眼鏡底層的虹膜區(qū)，即形成不透明的彩色圖案的中間涂導(dǎo)層。
(3)表層的制備在中間涂料層形成后，接著按上述表層混合物配方，將表層混合物加入，以500rpm的速度旋轉(zhuǎn)凹模，并采用紫外燈對凹模內(nèi)的表層混合物輻照10分鐘，即成透明的弧面表層。
實施例2彩色隱形眼鏡(A2)的制備底層(表層)混合物的配方

中間涂料層的配方

(1)底層的制備按上述底層混合物配方，將底層混合物置于凹模內(nèi)，將凸模壓入凹模內(nèi)，取出凸模后，對凹模內(nèi)的底層混合物采用紅外裝置輻照8分鐘，即得透明的弧面底層。
(2)中間涂料層的制備a.按上述中間涂料層的配方，將各組分置于砂磨機中分散9小時，制得的細(xì)度為4μm混合物置于30℃溫度下聚合30分鐘，即得粘度為100000cps的聚合物涂料。
b.將制得的隱形眼鏡的弧面底層置于凹模內(nèi)，用一種橡膠軟墊通過轉(zhuǎn)移印刷的方法，將刻蝕板上印有涂料層的圖案轉(zhuǎn)印到隱形眼鏡底層的虹膜區(qū)，即形成透明的彩色圖案的中間涂料層。
(3)表層的制備在中間涂料層形成后，接著按上述表層混合物配方，將表層混合物加入，以900rpm的速度旋轉(zhuǎn)凹模，并采用紅外裝置對凹模內(nèi)的表層混合物輻照20分鐘，即成透明的弧面表層。
實施例3彩色隱形眼鏡(A3)的制備底層(表層)混合物的配方

中間涂料層的配方

(1)底層的制備按上述底層混合物配方，將底層混合物加入凹模中，以1000rpm速度旋轉(zhuǎn)凹模，對凹模內(nèi)的底層混合物采用X-射線輻照2分鐘，即得透明的弧面底層。
(2)中間涂料層的制備a.按上述中間涂料層的配方，將各組分置于砂磨機中分散65小時，制得的細(xì)度為4μm混合物置于20℃溫度下聚合60分鐘，即得粘度為150000cps的聚合物涂料。
b.將制得的隱形眼鏡的弧面底層置于凹模內(nèi)，用一種橡膠軟墊通過轉(zhuǎn)移印刷的方法，將刻蝕板上印有涂料層的圖案轉(zhuǎn)印到隱形眼鏡底層的虹膜區(qū)，即形成不透明彩色圖案的中間涂料層。
(3)表層的制備在中間涂料層形成后，接著按上述表層混合物配方，將表層混合物加入，以1500rpm的速度旋轉(zhuǎn)凹模，并采用微波對凹模內(nèi)的表層混合物輻照3分鐘，即成透明的弧面表層。
實施例4彩色隱形眼鏡的細(xì)胞毒性測試將經(jīng)實施例1-實施例3制得的彩色隱形眼鏡A1、A2、A3與市售的衛(wèi)康超薄隱形眼鏡做細(xì)胞毒性的對比測試，由于細(xì)胞毒性測試能準(zhǔn)確客觀地反映測試樣品的潛在毒性，采用常用的ISO9363-1測試方法，考察隱形眼鏡的細(xì)胞毒性，以確定隱形眼鏡的安全性在ISO9363-1測試方法中，將反應(yīng)分成0-4級的等級，級數(shù)越低，被測試的材料的細(xì)胞毒性越低，即這種材料安全性越好。測試結(jié)果顯示該四種隱形眼鏡的細(xì)胞毒性均為0級。
上述實驗表明經(jīng)實施例1-實施例3制得的彩色隱形眼鏡A1、A2、A3與市售的衛(wèi)康超薄隱形眼鏡一樣，細(xì)胞毒性測試結(jié)果均合格，即該四種隱形眼鏡均無毒性，都是很安全的鏡片。
實施例5彩色隱形眼鏡的試戴將實施例1-實施例3制得的彩色隱形眼鏡90片(A1、A2、A3各30片)與市售的同類產(chǎn)品彩色隱形眼鏡B 90片做對比試戴。
試戴對象1、試戴對象均為無眼外傷史、手術(shù)史，無角膜炎，無結(jié)膜炎，無隱形眼鏡配戴禁忌癥的自愿試戴者。
2、試戴人數(shù)共90人，180只眼睛。
3、試戴對象年齡18-33歲，平均為22.2±3.1歲。
4、性別女性54人，男性36人。
5、彩色隱形眼鏡配戴史有72人曾戴過彩色隱形眼鏡，18從未戴過彩色隱形眼鏡。
試驗方法90名受試者一眼戴經(jīng)本發(fā)明制得的彩色隱形眼鏡A1或A2或A3，另一眼戴市售同類產(chǎn)品B的彩色隱形眼鏡。受試者戴鏡10天，用普通的隱形眼鏡護理液進(jìn)行常規(guī)護理，并記錄每天試戴情況戴鏡舒適度，總體戴鏡感覺，在裂隙燈下檢查鏡片對眼睛的影響及將戴過的鏡片置于電子掃描顯微鏡下觀察鏡片表面污物沉積情況試戴結(jié)果表1-1

表1-2

表1-3

表2-1

表2-2

表2-3

表3-1

表3-2

表3-3

從表1-1可以看出A1鏡片的舒適度比B鏡片的舒適度高16.6％；A1鏡片的總體好感比B鏡片的高16.7％；從表1-2可以看出A1鏡片對眼睛無不良影響，而B鏡片造成3.3％結(jié)膜充血；從表1-3可以看出A1鏡片上沉積污物的表面比B鏡片少38％。
從表2-1可以看出A2鏡片的舒適度比B鏡片的舒適度高30％；A2鏡片的總體好感比B鏡片的高26.7％；從表2-2可以看出A2鏡片對眼睛無不良影響，而B鏡片造成6.6％結(jié)膜充血；從表2-3可以看出A2鏡片上沉積污物的表面比B鏡片少39％。
從表3-1可以看出A3鏡片的舒適度比B鏡片的舒適度高10％；A3鏡片的總體好感比B鏡片的高30％；從表3-2可以看出A3鏡片對眼睛無不良影響，而B鏡片造成3.3％結(jié)膜充血；從表3-3可以看出A3鏡片上沉積污物的表面比B鏡片少29％。從上述數(shù)據(jù)可以看出經(jīng)本發(fā)明制得的彩色隱形眼鏡A1、A2、A3在舒適度、戴鏡總體感覺均優(yōu)于市售同類產(chǎn)品B的彩色隱形眼鏡，而且本發(fā)明制得的鏡片不會傷害眼睛，而且表面也不易沉積污物。
權(quán)利要求
1.一種彩色隱形眼鏡，有三個區(qū)域中心區(qū)是透明的瞳孔區(qū)；次外圍是有透明或不透明彩色圖案的虹膜區(qū)；最外圍是透明的邊緣區(qū)，其特征在于其結(jié)構(gòu)包括底層，中間涂料層和表層三層，僅位于隱形眼鏡虹膜區(qū)的中間涂料層被底層和表層包敷在中間，底層和表層都是由70-99.9重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體，0.01-10重量％的引發(fā)劑及0.01-25重量％的交聯(lián)劑組成的底層(表層)混合物經(jīng)聚合而成的聚合物；顯示透明或不透明的彩色圖案的中間涂料層，是由50-80重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑、0.01-30重量％的交聯(lián)劑及1-40重量％的色料經(jīng)聚合而成的聚合物涂料。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色隱形眼鏡，其特征在于所述隱形眼鏡底層，中間涂料層和表層可選用下列熱固性單體或/和熱塑性單體中的一種或一種以上的混合物所述的熱固性單體是丙烯酸或甲基丙烯酸的含羥基的烷基酯，其中烷基含2-5個碳原子；N-烷基或N，N-二烷基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，其中烷基含1-3個碳原子；N-烯基吡咯烷酮，其中烯基含2-5個碳原子；丙烯酸或甲基丙烯酸的甘油酯；所述的熱塑性單體是丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯，其中烷基含1-5個碳原子。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色隱形眼鏡，其特征在于所述引發(fā)劑可選自含偶氮基團的腈類化合物；含偶氮基團的有機酸；過氧化物類中的一種或一種以上的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色隱形眼鏡，其特征在于所述交聯(lián)劑可選自丙烯酸或甲基丙烯酸與含烷基的二元醇(烷基C2-C5)或多元醇(烷基C3-C5)所形成的雙酯或多酯；丙烯酰胺類中的一種或一種以上的混合物。
5.一種彩色隱形眼鏡的制備方法，其特征在于包括下列步驟(1)底層的制備將70-99.9重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑、0.01-25重量％的交聯(lián)劑組成的底層混合物，在40-130℃下聚合2-24小時成聚合物，再經(jīng)車削而成透明的弧面底層；(2)中間涂料層的制備a.將50-80重量％的熱固性單體或/和熱塑性單體、0.01-10重量％的引發(fā)劑、0.01-30重量％的交聯(lián)劑和1-40重量％的色料分散6-72小時至細(xì)度小于5μm，所得的混合物在20-50℃下聚合10-60分鐘，即得粘度為8000-200000cps的聚合物涂料；b.將制得的底層置于凹模內(nèi)，通過常規(guī)的轉(zhuǎn)印法，將印有涂料層的圖案轉(zhuǎn)印到底層的虹膜區(qū)，即成中間涂料層；(3)表層的制備接著將組成與底層混合物相同的表層混合物加入，以400-1600rpm速度旋轉(zhuǎn)凹模，并輻照聚合2-20分鐘，即成透明的弧面表層。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述底層的制備也可以將底層混合物模壓成型，并輻照聚合2-20分鐘，即成透明的弧面底層。
7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述底層的制備也可以將底層混合物經(jīng)離心澆鑄成型，以400-1600rpm速度旋轉(zhuǎn)，并輻照聚合2-20分鐘，即成透明的弧面底層。
全文摘要
一種彩色隱形眼鏡，其結(jié)構(gòu)包括底層、中間涂料層和表層三層，僅位于隱形眼鏡虹膜區(qū)的中間涂料層被底層和表層包敷在中間。底層和表層均為連續(xù)光滑的透明弧面層，都是由熱固性單體或/和熱塑性單體，引發(fā)劑和交聯(lián)劑聚合而成的聚合物，中間涂料層顯示透明或不透明的彩色圖案。這種彩色隱形眼鏡是將表層混合物旋轉(zhuǎn)離心于虹膜區(qū)已印有涂料的底層上，再通過輻照表層混合物而形成的。該彩色隱形眼鏡可以美化眼睛，并具有鏡片表面連續(xù)光滑，涂料不外溢，安全，配戴者感到舒適，無異物感，鏡片表面不易沉積污物等優(yōu)點。
文檔編號G02B1/10GK1475832SQ03129349
公開日2004年2月18日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者夏衛(wèi)華, 莫春林 申請人:上海衛(wèi)康光學(xué)有限公司