CN102759806B - 具有孔隙的高透氧隐形眼镜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜及其制造方法，所述制造方法包含下列步骤：将水溶性盐与具亲水性单体的隐形眼镜配方均匀混合，以形成混合配方；将混合配方铸模并成型为一隐形眼镜；以及采用一水溶液水化已成型后的隐形眼镜，使水溶性盐溶解析出，水化后的隐形眼镜在表面与内部生成若干个孔隙。孔隙的直径介于0.01μm至50μm之间，进而使隐形眼镜具有高透氧的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种隐形眼镜及其制造方法，具体地，涉及一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜及其制造方法。
背景技术
长久以来，眼睛视力的受损和退化困扰着人们许久，尤其是在工业革命、信息革命之后，人们的生活由农业社会到工商业社会，随着信息***现象的产生，现代人必需花更多时间和精力去接收更多信息。在这情况下，眼睛所扮演的重要性更胜以往。但也因为工作份量的加重，造成现代人视力受损的比率增加，视力退化的程度也在持续升高。无论是视力矫正手术、平时眼睛的保养方式或是用以矫正视力所最常配戴的传统框架式眼镜与隐形眼镜，各种有助于视力改善的技术因此有其迫切需求。
目前，人们配戴隐形眼镜来矫正视力的情形非常普遍。由于隐形眼镜没有厚重的边框或镜片，因此使用上不会感到负担也不会影响到外在的美观。此外，对于需要高度数眼镜的使用者来说，相较于配戴传统框架式眼镜，隐形眼镜所造成的影像放大或缩小比例的影响较为轻微，而能带给使用者较佳的视野。
然而，根据调查指出，超过九成隐形眼镜族都有角膜缺氧征兆。角膜缺氧初期可能没有明显症状，所以角膜健康问题容易被忽视。角膜提供眼睛总屈光率约75％，为维持透明度，角膜细胞没有血管输送氧气，必须直接藉与空气接触获得氧气来进行新陈代谢。若角膜因配戴低透氧隐形眼镜无法取得足够氧气，就会自发性的增生血管，利用血液输送氧气给缺氧的角膜，因而使得眼白处易生成较多的微血管。
此外，当角膜长时间处在缺氧的状态下，很可能造成角膜新生血管增生、角膜内皮细胞受损、变形或角膜水肿等严重问题产生，且角膜缺氧会使上皮增加细菌黏附，容易产生角膜发炎状况。若持续忽视角膜缺氧问题而延误处理，严重时则可能造成视力的永久损伤而导致失明。
为解决隐形眼镜透氧率低的问题，大部分发明皆着墨在隐形眼镜成分的改变，以期可望提高隐形眼镜的透氧率。例如，美国专利第4,711,943号公开了一种含有水分的软质隐形眼镜，其由一种兼具酰胺结构与硅氧烷结构的物质化合物所形成，但所述化合物物质却会造成镜片湿润度的降低，并使镜片容易沾染类脂物等物质。此外，也有利用放电(electrical discharge)或雷射照射(1aser irradiation)等多种不同的制程来增加隐形眼镜上的孔隙来提高其透氧率的方法。然而，上述制程会造成树脂的透明度丧失降低的缺点，进而使得对隐形眼镜材料的选择上有较多限制。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜及其制造方法，以解决使用者在长时间配戴隐形眼镜的情况下而造成角膜缺氧的问题。
根据上述目的，本发明提出一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜的制造方法，所述方法包含以下步骤：均匀混合一水溶性盐与一具亲水性单体的隐形眼镜配方，以形成一混合配方；将混合配方铸模并成型为一隐形眼镜；以及采用一水溶液水化已成型的隐形眼镜，以将水溶性盐溶解析出，使水化后的隐形眼镜的表面与内部生成具有若干个孔隙。
较佳地，所述若干个孔隙的直径可介于0.01μm至50μm之间。
较佳地，水溶性盐可包括含钠、钾、钙、镁、铁、锌、铜或锰的盐类。
较佳地，水溶性盐占混合配方的重量百分比浓度可为0.01wt％至30wt％。
较佳地，水溶性盐占混合配方的重量百分比浓度可为0.1wt％至10wt％。
较佳地，亲水性单体可包含二苯甲酮化合物。
较佳地，隐形眼镜配方可包含甲基丙烯酸羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯(glycerol monomethacrylate)、丙三醇(propan-1,2,3-triol)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-phenyl-propane-1-one)、苯基双(2，4,6-三甲基苯甲酰基) 氧化膦(phenylbis(2，4，6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide)、以及2-丙烯酸基-2-甲基-1，1’-[(9，10-二氢-9，10-二氧-1，4-蒽基)双(亚胺-4，1-苯-2，1-乙基)酯](2-propenoic acid，2-methyl-1，1′-[(9，10-dihydro-9，10-dioxo-1，4-anthracenediyl)bis(imino-4，1-phenylene-2，1-ethanediyl)]ester)。
此外，本发明还提出一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜，所述隐形眼镜是由上述制造方法所制得。
综上所述，本发明的具有孔隙的高透氧隐形眼镜及其制造方法，具有一或多个下述优点：
(1)在本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法中，隐形眼镜上的孔隙是通过生理可正常代谢的水溶性盐与具亲水性单体的隐形眼镜配方相混合后，再析出水溶性盐而形成。相对于传统方法，本发明的制造方法简单且容易，不需额外使用复杂性较高的雷射制程以得到相同效果的孔隙生成，故本发明的简易方式即可达到增加透氧功效的目的。
(2)因本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法可采用成本较低的水溶性盐与亲水性单体的水化作用来产生孔隙，故在制程上较使用雷射照射等传统方式为节省成本。
(3)本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法中，并非通过改变隐形眼镜的组成成分以增加隐形眼镜的透氧率，故可保持隐形眼镜的湿润度且可避免沾染类脂物等污染物。
附图说明
图1为本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法的一实施例的流程图。
图2为本发明的隐形眼镜水化前的显微镜示意图。
图3为本发明的隐形眼镜水化后的显微镜示意图。
图4为通过添加氯化钠所制得的隐形眼镜与无添加氯化钠所制得的隐形眼镜的透氧率关系柱状图。
主要组件符号说明
S11～S13：步骤。
具体实施方式
实施例1：本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法
如图1所示，为本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法的一实施例的流程图。图中，本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法的步骤包含：步骤S11，均匀混合水溶性盐与具亲水性单体的隐形眼镜配方，以形成一混合配方；步骤S12，将混合配方铸模并成型为隐形眼镜；以及步骤S13，采用一水溶液水化已成型的隐形眼镜，以将水溶性盐溶解析出，使水化后的隐形眼镜的表面与内部生成若干个孔隙。
其中，所述孔隙的直径介于0.01μm至50μm之间，且水溶性盐占混合配方的重量百分比浓度可为0.01wt％至30wt％，而较佳为0.1wt％至10wt％。
较佳地，上述水溶性盐可包括含钠、钾、钙、镁、铁、锌、铜或锰的金属元素所组成的盐类，且其盐类皆为生理可正常代谢的盐类，故不会对使用者造成生理上的毒性与负担。而隐形眼镜配方包括亲水单体、甲基丙烯酸羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯(glycerol monomethacrylate)、丙三醇(propan-1,2,3-triol)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-phenyl-propane-1-one)、苯基双(2，4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(phenylbis(2，4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide)、以及2-丙烯酸基-2-甲基-1，1’-[(9，10-二氢-9，10-二氧-1，4-蒽基)双(亚胺-4，1-苯-2，1-乙基)酯](2-propenoic acid，2-methyl—1，1′-[(9，10-dihydro-9,10-dioxo-1,4-anthracenediyl)bis(imino-4,1-phenylene-2,1-ethanediyl)]ester)。
上述亲水性单体包括具有不同官能基的二苯甲酮化合物，其化学结构如下所示：
R1可为丙烯酸乙酯(-C-C-OCO-C=C)或甲基丙烯酰氧基(-O-CO-CC=C)。当R1为丙烯酸乙酯时，亲水性单体为2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)丙烯酸乙酯(2-(4-benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethyl acrylate)。而当R1为甲基丙烯酰氧基时，亲水性单体则为4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮(4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone)。2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)丙烯酸乙酯与4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮的化学结构分别如下列化合物1及化合物2所示。
而在隐形眼镜配方中，化合物1的重量百分比范围为0.001wt％至10wt％，化合物2的重量混合比例可为0.001wt％至10wt％。甲基丙烯酸羟乙酯的重量百分比范围可为0.01wt％至99wt％，2-甲基-2-丙烯酸-2，3-二羟基丙酯的重量百分比范围可为0.01wt％至99wt％，丙三醇的重量百分比范围可为0.01wt％至50wt％，乙二醇二甲基丙烯酸酯的重量百分比范围可为0.01wt％至30wt％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的重量百分比范围可为0.01wt％至10wt％，苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的重量百分比范围可为0.01wt％至10wt％，2-丙烯酸基-2-甲基-1，1’-[(9，10-二氢-9，10-二氧-1，4-蒽基)双(亚胺-4，1-苯-2，1-乙基)酯]的重量百分比范围可为0.0001wt％至1wt％。
较佳地，化合物1的重量百分比范围可为0.01wt％至2wt％，化合物2的重量百分比可为0.01wt％至2wt％。甲基丙烯酸羟乙酯的重量百分比可为20wt％～55wt％，2-甲基-2-丙烯酸-2，3-二羟基丙酯的重量百分比范围可为37wt％至48wt％，丙三醇的重量百分比范围可为1wt％至35wt％，乙二醇二甲基丙烯酸酯的重量百分比范围可为0.01wt％至10wt％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的重量百分比范围可为0.1wt％至1.5wt％，苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的重量百分比范围可为0.01wt％至1wt％，2-丙烯酸基-2-甲基-1，1’-[(9，10-二氢-9，10-二氧-1，4-蒽基)双(亚胺-4，1-苯-2，1-乙基)酯]的重量百分比范围可为0.001wt％至1wt％。
更佳地，化合物1的重量百分比范围可为0.262wt％至0.69wt％，化合 物2的重量百分比可为0.587wt％至0.972wt％。甲基丙烯酸羟乙酯的重量百分比范围可为29.1wt％至46.35wt％；2-甲基-2-丙烯酸-2，3-二羟基丙酯的重量百分比范围可为40.74wt％至44.29wt％；丙三醇的重量百分比范围可为8.73wt％至26.265wt％；乙二醇二甲基丙烯酸酯的重量百分比范围可为0.485wt％至1.03wt％；2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的重量百分比范围可为0.388wt％至0.773wt％；苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的重量百分比范围可为0.039wt％至0.155wt％；2-丙烯酸基-2-甲基-1，1’-[(9，10-二氢-9，10-二氧-1，4-蒽基)双(亚胺-4，1-苯-2，1-乙基)酯]的重量百分比范围可为0.005wt％至0.02wt％。
实施例2：较佳实施例
为了使本领域的普通技术人员能够采用此较佳实施例而可据以实施，下文中将公开本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法的较佳实施例。需注意的是，以下本发明各成分的数据，是为便于解释本案技术特征，并非为限制本发明的态样。
本较佳实施例中，首先，利用小粒径的水溶性盐(例如直径约为0.03～0.05μm的氯化钠与隐形眼镜配方以49∶1均匀混合(不以此为限)，而所使用的隐形眼镜配方的各组分如下表1所示。
表1
本发明的隐形眼镜配方除了上述含量的外，也可以下表2所示的范例一或范例二的含量与水溶性盐进行混合，混合后的混合配方再进行铸模成型一 隐形眼镜。
表2
水溶性盐与表1所示的隐形眼镜配方混合而得到混合配方后，再将混合配方注入具有隐形眼镜形状的模具，并以一般制造隐形眼镜的程序制作，以形成一隐形眼镜，如图2所示。在图2中，可清楚看出隐形眼镜包含有许多盐粒(图2中所圈选之处)。
进一步，采用足量水溶液(例如去离子水)水化上述隐形眼镜，将所述隐形眼镜内的水溶性盐全部析出。当隐形眼镜中的水溶性盐被析出后，隐形眼镜则会留下若干个孔隙，如图3中所圈选之处，而所述若干个孔隙的大小可透过水溶性盐的研磨和筛选进行调整。更详细地说，水溶性盐可经由浓缩、过滤、粉碎、分级与干燥或使用喷雾式干燥法(spray dryer)的步骤，使水溶性盐的粒径控制在0.01至5μm之间。较佳地，所述若干个孔隙的孔径大小约为0.03至0.05μm之间，即与原来使用盐粒的直径大小接近，表面与内部孔隙的生成可增加氧气交换的机会，因此提高了隐形眼镜的透氧率。
而隐形眼镜的透氧率的数据结果如下描述。其中，本实施例是以屈光度-1.00D、-3.50D及-6.50D的隐形眼镜有无添加氯化钠进行试验，试验组别共分成六组，组别1至组别3是在制作时无添加氯化钠，而组别4至6则有添加氯化钠(99∶1)，如下表3所示。各组隐形眼镜所测得的透氧率如下表4、表5与图4所示。
表3
| 屈光度 | 有无添加氯化钠 | |
| 组别1(n＝4) | -1.00D | 无 |
| 组别2(n＝4) | -3.50D | 无 |
| 组别3(n＝4) | -6.50D | 无 |
| 组别4(n＝4) | -1.00D | 有 |
| 组别5(n＝4) | -3.50D | 有 |
| 组别6(n＝4) | -6.50D | 有 |
表4
表5
在表4与表5中，透氧量(O2 Transmissibility)是以DK值表示(单位为[10-11(cm3O2*cm2/sec*cm3*mmHg])，其中D为扩散系数(Diffusion)，表示气体通过材料的扩散能力，也就是气体分子在物质中移动的速度；而K是溶解系数(Solubility)，表示氧气溶解于材料中的程度，在特定的压力下，单位体积物质中能融解的气体量。透氧率(O2 Permeability)则为透氧量/厚度(单位为[10-11(cm3O2*cm/sec*cm3*mmHg])。
如表4、表5及图4所示，相对于组别1、组别2与组别3，组别4、组别5及组别6的透氧率分别增加8.76％、9.26％及8.07％。也就是说，本发明的制造过程中将氯化钠与具亲水性单体的隐形眼镜配方相混合，在铸模成型为隐形眼镜后水化、析出氯化钠，进而得到表面及内部具有若干个孔隙的隐 形眼镜，而所得的隐形眼镜确实可增加其透氧率。
综上所述，在本发明的高透氧隐形眼镜的制造方法中，隐形眼镜上的孔隙是通过人体可分解的水溶性盐与具亲水性单体的隐形眼镜配方相混合后，再析出水溶性盐而形成。因此，相对于传统方法，本发明的隐形眼镜可根据需求调整水溶性盐的配方比例与粒径大小，以产生具有较多且较大的孔隙，即可达到增加透氧率的功效，进而可有效避免角膜缺氧的问题。
以上所述仅作为举例，而并非为限制性本发明的保护范围。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在权利要求书中。
Claims (6)
1.一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜的制造方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
均匀混合一水溶性盐与一具亲水性单体的隐形眼镜配方，以形成一混合配方，所述亲水性单体包含二苯甲酮化合物，所述隐形眼镜配方包含：重量百分比0.01wt％至99wt％的甲基丙烯酸羟乙酯；重量百分比0.01wt％至99wt％的2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羟基丙酯；重量百分比0.01wt％至50wt％的丙三醇；重量百分比0.01wt％至30wt％的乙二醇二甲基丙烯酸酯；重量百分比0.01wt％至10wt％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；重量百分比0.01wt％至10wt％的苯基双(2，4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦；以及重量百分比0.0001wt％至1wt％的2-丙烯酸基-2-甲基-1，1’-[(9，10-二氢-9，10-二氧-1，4-蒽基)双(亚胺-4，1-苯-2，1-乙基)酯]；
将所述混合配方铸模并成型为一隐形眼镜；以及
采用一水溶液水化已成型的所述隐形眼镜，以将所述水溶性盐溶解析出，使水化后的所述隐形眼镜的表面与内部生成具有若干个孔隙。
2.如权利要求1所述的具有孔隙的高透氧隐形眼镜的制造方法，其特征在于，所述若干个孔隙的直径介于0.01μm至50μm之间。
3.如权利要求1所述的具有孔隙的高透氧隐形眼镜的制造方法，其特征在于，所述水溶性盐包括含钠、钾、钙、镁、铁、锌、铜或锰的盐类。
4.如权利要求3所述的具有孔隙的高透氧隐形眼镜的制造方法，其特征在于，所述水溶性盐占所述混合配方的重量百分比浓度为0.01wt％至30wt％。
5.如权利要求4所述的具有孔隙的高透氧隐形眼镜的制造方法，其特征在于，所述水溶性盐占所述混合配方的重量百分比浓度为0.1wt％至10wt％。
6.一种具有孔隙的高透氧隐形眼镜，其特征在于，所述隐形眼镜由权利要求1至5的任一项所述的制造方法所制得。
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