一种隐形眼镜材料、含有其的隐形眼镜及其制备方法与流程

2021-02-02 20:02:14|

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本发明涉及眼镜材料技术领域，更具体的说是涉及一种隐形眼镜材料、含有其的隐形眼镜及其制备方法。

背景技术：

隐形眼镜(contactlens)，也叫角膜接触镜，是一种戴在眼球角膜上，用以矫正视力或保护眼睛的镜片。隐形眼镜不仅从外观上和方便性方面给近视、远视、散光等屈光不正患者带来了很大的改善，而且视野宽阔、视物逼真，此外在控制青少年近视、散光发展以及治疗特殊的眼病等方面也发挥了特殊的功效。根据材质的不同，隐形眼镜可分为硬性隐形眼镜、软性隐形眼镜和透气性眼镜，其中，软性隐形眼镜在1960年由捷克斯洛伐克化学家ottowichterle发明，由于配戴较为舒适，时至今日已成为最普及的镜片种类。

软性隐形眼镜(scl)，材质是一种亲水性合成高分子化合物，镜片柔软，富有弹性，透氧性好，最初使用时无明显异物感。根据材质的不同，软性隐形眼镜又可分为水凝胶隐形眼镜与硅水凝胶隐形眼镜，其中，水凝胶隐形眼镜的主要材质为聚甲基丙烯酸2-羟乙酯，由于含水率较低，一般会向其中添加n-乙烯基吡咯酮(nvp)、n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)、甲基丙烯酸(maa)等一种以上的亲水性单体以提升含水率，但同时水凝胶隐形眼镜的张力、韧度却因此降低；硅水凝胶隐形眼镜主要材质为亲水性含硅聚合材料和亲水性单体，可有效提高透氧率，但由于硅氧烷水胶材料表面具有疏水性，配戴较不舒适。

因此，如何提供一种亲水性好、含水量高、生物相容性好的隐形眼镜材料及含有其的隐形眼镜是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种隐形眼镜材料、含有其的隐形眼镜及其制备方法，可以取得良好的含水率和紫外线防护及紫光、蓝光的滤除作用，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隐形眼镜材料，包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯70-85份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱10-20份、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.7-1.0份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3-0.5份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.25-1.0份、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.25-0.5份、偶氮二异丁腈0.2-0.4份、甲基丙烯酸0.2-0.5份和透明质酸钠0.1-0.3份；

优选地，包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯75-80份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱15-25份、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.7-0.9份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.4-0.5份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.3-0.8份、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.25-0.4份、偶氮二异丁腈0.2-0.3份、甲基丙烯酸0.2-0.5份和透明质酸钠0.15-0.25份；

更优选地，包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯77份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱20份、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.8份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.4份、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.5份、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.3份、偶氮二异丁腈0.3份、甲基丙烯酸0.5份和透明质酸钠0.2份。

本发明的有益效果在于：

1、本发明隐形眼镜材料中含有生物相容剂2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱，具有较佳的亲水性与生物兼容性，提高了隐形眼镜材料的含水率，使隐形眼镜材料具有适中的含水率，并增加配带舒适度；

2、本发明隐形眼镜材料中含有抗uv添加剂甲基丙烯酸偶氮苯基酯(4-[(e)-phenyldiazenyl]phenyl-2-methacrylate)，可有效防止波长在400-500nm的紫外蓝光引发眼睛晶体黄斑病变，从而降低眼底病变；

3、本发明隐形眼镜材料中同时含有紫外线吸收剂2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯，以及3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷用于增加镜片的透光性，由此制得的隐形眼镜既能有效防御光辐射的光化学伤害，同时能够获得更好的视觉质量，使人们在较弱光环境和较强光环境中都能清晰视物，辨色柔和；

4、本发明隐形眼镜材料中含有透明质酸钠，可以提高隐形眼镜的润滑性，缓解因长时间佩戴出现的镜片失水而造成的镜片与眼球之间摩擦出现的干涩感，很大程度上提高了佩戴隐形眼镜的舒适性，尤其是长时间佩戴的舒适感。

本发明还请求保护一种隐形眼镜，包含上述隐形眼镜材料。

本发明还请求保护一种隐形眼镜的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)称取原料：按上述隐形眼镜材料的重量份数称取各原料，混合后搅拌，得到隐形眼镜原料液，备用；

(2)制作模具：分别制作底部内侧曲度与隐形眼镜曲度相同的凸模模具，以及外部内侧曲度与隐形眼镜光度相同的凹模模具；

(3)图案印制：将制作好的彩色图案印制在凸模模具上，得到印制有彩色图案的凸模模具；

(4)毛坯成型：先将隐形眼镜原料液注入凹模模具内，再将印制有彩色图案的凸模模具扣压在含有隐形眼镜原料液的凹模模具内，烘干成型，得到隐形眼镜毛坯料；

(5)脱模：将烘干后的凸模模具从凹模模具中脱离，得到含有隐形眼镜毛坯料的凸模模具；

(6)脱片：将隐形眼镜毛坯料从凸模模具中脱离，即得隐形眼镜。

进一步，上述步骤(1)中，搅拌的速度为100-200r/min，优选为150r/min，时间为4-5h。

进一步，上述步骤(2)中，制作模具的具体操作步骤为：

a、制作凸模模具：称取适量的聚对苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutyleneterephthalate；简称pbt)颗粒放入烘干器中烘干后取出待用，待注塑机料桶和注塑加热部分达到要求温度后，将已烘干的pbt颗粒加入注塑机料桶中，并将生产凸模模具的铁模具按要求安装在注塑机上，然后按工艺要求设定好注塑机工艺参数开始打件，得到底部内侧曲度与隐形眼镜曲度相同的凸模模具；

b、制作凹模模具：称取适量的pbt颗粒放入烘干器中烘干后取出待用，待注塑机料桶和注塑加热部分达到要求温度后，将已烘干的pbt颗粒加入注塑机料桶中，并将生产凹模模具的铁模具按要求安装在注塑机上，然后按工艺要求设定好注塑机工艺参数开始打件，得到外部内侧曲度与隐形眼镜光度相同的凹模模具。

采用上述进一步的有益效果在于，聚对苯二甲酸丁二醇酯又名聚四亚甲基对苯二甲酸酯，是通过对苯二甲酸和1，4-丁二醇缩聚制成的聚酯，为乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯，具有高耐热性、可以在140℃下长期工作，韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，能耐有机溶剂，可用于制造要求长期在较高温度的工况下，尺寸要求稳定性高的电子零部件。

进一步，上述步骤(3)中，图案印制的具体操作步骤为：先将设计好的隐形眼镜美瞳图案雕刻在钢板上，然后通过移印机印制到凸模模具上，最后将凸模模具放入100-120℃鼓风烘箱中烘干100-150min，优选为120min，得到印制有彩色图案的凸模模具。

进一步，上述步骤(4)中，烘干的温度为100-110℃，时间为40-60min。

进一步，上述步骤(5)中，脱模的具体操作步骤为：通过分离机将烘干后扣压在一起的凸模模具从凹模模具中脱离，隐形眼镜毛坯料粘连在凸模模具上，脱离后得到含有隐形眼镜毛坯料的凸模模具。

进一步，上述步骤(6)中，脱片的具体操作步骤为：通过分离机将隐形眼镜毛坯料从凸模模具中脱离，脱离后的隐形眼镜毛坯料即为带有光学度数的隐形眼镜镜片。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明公开提供了一种隐形眼镜材料、含有其的隐形眼镜及其制备方法，通过在印刷层的表面形成由亲水性甲基丙烯酸羟乙酯和湿润性2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱构成的生物相容性多涂层，从而使印刷层不与眼睛直接接触，同时在镜片表面形成不会干的水分层，由此防止镜片的脱水，提供12h以上舒适且湿润的佩戴感，并添加2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯增加其热稳定性，在加工中不会因热而变化，并可强烈地吸收紫外线。

本发明隐形眼镜材料具有亲水性好、含水量高、生物相容性好的优点，由此制得的隐形眼镜具有良好的透氧率和含水率，不仅佩戴舒适，而且还具有紫外线防护及紫光、蓝光的滤除功能，更好的呵护眼睛。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

隐形眼镜材料，包括以下重量的原料：甲基丙烯酸羟乙酯70g、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱10g、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.7g、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.3g、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.25g、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.25g、偶氮二异丁腈0.2g、甲基丙烯酸0.2g和透明质酸钠0.1g。

隐形眼镜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)称取原料：按上述隐形眼镜材料的重量份数称取各原料，混合后以100r/min的速度搅拌4h，得到隐形眼镜原料液，备用；

(2)制作模具：

b、制作凹模模具：称取适量的pbt颗粒放入烘干器中烘干后取出待用，待注塑机料桶和注塑加热部分达到要求温度后，将已烘干的pbt颗粒加入注塑机料桶中，并将生产凹模模具的铁模具按要求安装在注塑机上，然后按工艺要求设定好注塑机工艺参数开始打件，得到外部内侧曲度与隐形眼镜光度相同的凹模模具；

(3)图案印制：先将设计好的隐形眼镜美瞳图案雕刻在钢板上，然后通过移印机印制到凸模模具上，最后将凸模模具放入100℃鼓风烘箱中烘干100min，得到印制有彩色图案的凸模模具；

(4)毛坯成型：先将隐形眼镜原料液注入凹模模具内，再将印制有彩色图案的凸模模具扣压在含有隐形眼镜原料液的凹模模具内，100℃烘干40min成型，得到隐形眼镜毛坯料；

(5)脱模：通过分离机将烘干后扣压在一起的凸模模具从凹模模具中脱离，隐形眼镜毛坯料粘连在凸模模具上，脱离后得到含有隐形眼镜毛坯料的凸模模具；

(6)脱片：通过分离机将隐形眼镜毛坯料从凸模模具中脱离，脱离后的隐形眼镜毛坯料即为带有光学度数的隐形眼镜镜片。

实施例2

隐形眼镜材料，包括以下重量的原料：甲基丙烯酸羟乙酯75g、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱15g、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.7g、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.4g、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.3g、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.25g、偶氮二异丁腈0.2g、甲基丙烯酸0.2g和透明质酸钠0.15g。

隐形眼镜的制备方法，同实施例1。

实施例3

隐形眼镜材料，包括以下重量的原料：甲基丙烯酸羟乙酯77g、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱20g、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.8g、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.4g、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.5g、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.3g、偶氮二异丁腈0.3g、甲基丙烯酸0.5g和透明质酸钠0.2g。

隐形眼镜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)称取原料：按上述隐形眼镜材料的重量份数称取各原料，混合后以150r/min的速度搅拌5h，得到隐形眼镜原料液，备用；

(2)制作模具：

(3)图案印制：先将设计好的隐形眼镜美瞳图案雕刻在钢板上，然后通过移印机印制到凸模模具上，最后将凸模模具放入110℃鼓风烘箱中烘干120min，得到印制有彩色图案的凸模模具；

(4)毛坯成型：先将隐形眼镜原料液注入凹模模具内，再将印制有彩色图案的凸模模具扣压在含有隐形眼镜原料液的凹模模具内，105℃烘干50min成型，得到隐形眼镜毛坯料；

(6)脱片：通过分离机将隐形眼镜毛坯料从凸模模具中脱离，脱离后的隐形眼镜毛坯料即为带有光学度数的隐形眼镜镜片。

实施例4

隐形眼镜材料，包括以下重量的原料：甲基丙烯酸羟乙酯80g、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱25g、甲基丙烯酸偶氮苯基酯0.9g、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.5g、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.8g、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.4g、偶氮二异丁腈0.3g、甲基丙烯酸0.5g和透明质酸钠0.25g。

隐形眼镜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)称取原料：按上述隐形眼镜材料的重量份数称取各原料，混合后以200r/min的速度搅拌5h，得到隐形眼镜原料液，备用；

(2)制作模具：

(3)图案印制：先将设计好的隐形眼镜美瞳图案雕刻在钢板上，然后通过移印机印制到凸模模具上，最后将凸模模具放入120℃鼓风烘箱中烘干150min，得到印制有彩色图案的凸模模具；

(4)毛坯成型：先将隐形眼镜原料液注入凹模模具内，再将印制有彩色图案的凸模模具扣压在含有隐形眼镜原料液的凹模模具内，110℃烘干60min成型，得到隐形眼镜毛坯料；

(6)脱片：通过分离机将隐形眼镜毛坯料从凸模模具中脱离，脱离后的隐形眼镜毛坯料即为带有光学度数的隐形眼镜镜片。

实施例5

隐形眼镜材料，包括以下重量的原料：甲基丙烯酸羟乙酯85g、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱20g、甲基丙烯酸偶氮苯基酯1.0g、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.5g、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷1.0g、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.5g、偶氮二异丁腈0.4g、甲基丙烯酸0.5g和透明质酸钠0.3g。

隐形眼镜的制备方法，同实施例4。

对比例1

隐形眼镜材料，与实施例3的区别仅在于，不含甲基丙烯酸羟乙酯80g。

对比例2

隐形眼镜材料，与实施例3的区别仅在于，不含甲基丙烯酸羟乙酯80g和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱20g。

对比例3

隐形眼镜材料，与实施例3的区别仅在于，不含3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.5g。

对比例4

隐形眼镜材料，与实施例3的区别仅在于，不含3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.5g和2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.3g。

对比例5

隐形眼镜材料，与实施例3的区别仅在于，不含透明质酸钠。

性能测试

各取实施例1-5和对比例1-5制得的隐形眼镜，分别进行以下测试：

1、氧透过系数(dk)

采用gtg(气体到气体)分析仪(rehderdevelopmentcomany，美国)制造，测定时间2分钟，测定温度35℃，将得到的数值采用gb/t11417.7-2012(眼科光学，接触镜第7部分，理化性能试验方法)进行换算，求出dk值(dk值意指氧透过系数值[(cm²/sec)·(mlo2/ml·mmhg)]，特别是在氧透过系数值乘以10^-11的值)，测试结果如表1所示。

2、含水率

把厚度0.5mm的隐形眼镜片干燥后以10个为1组，测定每组隐形眼镜片的干燥重量；然后放入盛有蒸馏水的样品瓶内于25℃浸渍24小时，测定每组隐形眼镜片的湿润重量，各取平均值，按“含水率(％)＝{(湿润重量-干燥重量)/干燥重量}×100％”计算出含水率，测试如表1所示。

3、光学指标参数(紫外、蓝光损伤滤除率)

把所测镜片样品放在tm-2光谱仪(拓普康)的检测台上，在系统中设定好吸收与透射的相关波长数值的范围，对紫外波段的透射比进行定量的测量，并将采集的数据进行计算对比，同时将光束直接照射在镜片样品上，测量透过镜片光束的能量高低，再根据透射的能量计算这一波段的透射比(紫外损伤滤出率)，测试如表1所示。

表1实施例1-5和对比例1-5隐形眼镜性能测试结果

由表1可知，与对比例1-5相比，本发明实施例1-5制得的隐形眼镜的dk值较高，含水率适中，紫外损伤滤出率较高；

与对比例1相比，对比例2同时不含甲基丙烯酸羟乙酯和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱制得的隐形眼镜的dk值显著降低，含水率变化较大，紫外损伤滤出率差异较小，说明甲基丙烯酸羟乙酯和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱复配显著提升了隐形眼镜的dk值并改良了其含水率；

与对比例3相比，对比例4同时不含3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯，dk值和含水率差异较小，但紫外损伤滤出率显著降低，说明3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯复配显著提升了隐形眼镜的紫外损伤滤出率。

4、人体试用评价

选取100名近视群体，年龄为10-50岁，性别随机，平均分为10组，每组10人，分别佩戴实施例1-5和对比例1-5制得的隐形眼镜10min，然后统计近视群体对隐形眼镜舒适度效果的评价。评价结果如表2所示。

表1实施例1-5和对比例1-5隐形眼镜舒适度效果评价结果

由表2可知，与对比例1-5相比，本发明实施例1-5制得的隐形眼镜的舒适度效果较佳，90％以上的人表示舒适度好，无不良反应。

以上试验说明，本发明隐形眼镜材料具有亲水性好、含水量高、生物相容性好，长时间佩戴舒适不干涩的优点，由此制得的隐形眼镜具有良好的透氧率和含水率，不仅佩戴舒适，而且还具有紫外线防护及紫光、蓝光的滤除功能，更好的呵护眼睛。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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