TWI806607B - 具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡及其製造方法。 隱形眼鏡主體為可貼附於眼球的一本體，其特徵在於：該本體包含由水膠共聚物或矽水膠共聚物組成的一單體材，及均勻混置於該單體材中的聚乙二醇及海藻糖；聚乙二醇及海藻糖形成一第一交聯體；該本體外部敷置一外部親水聚合物，該外部親水聚合物與海藻糖形成一第二交聯體；及該第一交聯體與該第二交聯體形成互穿交聯共聚體。

Description

具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡及其製造方法

本發明關於一種隱形眼鏡及其製造方法，特別是一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡及其製造方法。

出於美觀以及方便的需求，隱形眼鏡逐漸成為替代傳統有框眼鏡，用來輔助人們回復正常視覺。由於與眼球表面密切接觸，配戴舒適性成為近年來隱形眼鏡開發之重點。諸多造成配戴不適的原因中，以眼睛產生乾澀感與眼睛疲勞為配戴不適的主要問題。究其因，當隱形眼鏡配戴後，容易造成淚液膜瓦解，進而造成表面水分散失，影響眼球表面的濕潤度，產生乾澀感。而當眼瞼不斷的滑動接觸隱形眼鏡，則會因摩擦而直接影響眼球舒適，產生疲勞感。

為了解決以上問題，本發明技術提供一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡及其製造方法。藉由物理***聯方式，將隱形眼鏡內親水分子長效維持於鏡片內層。另一方面，隱形眼鏡亦可連結外層親水分子，提升表面濕潤性，使隱形眼鏡配戴時保持眼睛表面之健康狀態，減少疲勞感。

本段文字提取和編譯本發明的某些特點。其它特點將被揭露於後續段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利範圍之精神和範圍中，各式的修改和類似的排列。

本發明揭露一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡，主體為可貼附於眼球的一本體，其特徵在於：該本體包含由水膠共聚物或矽水膠共聚物組成的一單體材，及均勻混置於該單體材中的聚乙二醇及海藻糖；聚乙二醇及海藻糖形成一第一交聯體；該本體外部敷置一外部親水聚合物，該外部親水聚合物與海藻糖形成一第二交聯體；該第一交聯體與該第二交聯體形成互穿交聯共聚體；及該單體材含量占該隱形眼鏡的重量百分比為94%~99.85%，聚乙二醇含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，海藻糖含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，該外部親水聚合物含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%。

最好，該外部親水聚合物係選自由玻尿酸(Hyaluronic acid)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)、羥丙甲纖維素(Hydroxypropyl Methylcellulose)及聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)所組成之群組。

依照本發明，該單體材進一步包含一基材與一光起始劑，該基材係選自由Etafilcon A、Polymacon及前述化合物的衍生物所組成之群組，該光起始劑係選自由Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure TPO、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850及Irgacure 819所組成之群組。

最好，聚乙二醇與海藻糖的重量比例為0.2：1至0.8：1。

最好，聚乙二醇的分子量介於100Da與1000Da之間，該外部親水聚合物的分子量介於20k Da與200kDa之間。

本發明亦揭露一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法，包含步驟：a)將由水膠共聚物或矽水膠共聚物組成的一單體材、聚乙二醇及海藻糖均勻混合形成一混合物，置入一透明成形模具中，其中聚乙二醇及海藻糖形成一第一交聯體；b)於25±2℃下，以紫外光照射該透明成形模具15至30分 鐘，將該混合物進行固化，以形成一粗胚；c)將該粗胚以純水沖洗，以萃取出該粗胚中未完成固化的成分，進而形成一本體；d)將該本體浸入包含一外部親水聚合物的一緩衝溶液，從而該本體外部敷置該外部親水聚合物，該外部親水聚合物與海藻糖形成一第二交聯體；及e)該第一交聯體與該第二交聯體形成互穿交聯共聚體，從而形成一隱形眼鏡。該單體材含量占該隱形眼鏡的重量百分比為94%~99.85%，聚乙二醇含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，海藻糖含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，該外部親水聚合物含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%。

最好，該外部親水聚合物係選自由玻尿酸、硫酸軟骨素、聚乙烯醇、羥丙甲纖維素及聚乙烯吡咯烷酮所組成之群組。

依照本發明，該單體材進一步包含一基材與一光起始劑，該基材係選自由Etafilcon A、Polymacon及前述化合物的衍生物所組成之群組，該光起始劑係選自由Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure TPO、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850及Irgacure 819所組成之群組。

最好，聚乙二醇與海藻糖的重量比例為0.2：1至0.8：1。

最好，聚乙二醇的分子量介於100Da與1000Da之間，該外部親水聚合物的分子量介於20k Da與200kDa之間。

由實施例的測試數據來看，前述依照本發明的隱形眼鏡具有抗摩擦性與高保濕性之。

1:隱形眼鏡

10:本體

101:單體材

102:聚乙二醇

103:海藻糖

20:外部親水聚合物

圖1為依照本發明的一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡的剖面圖。

圖2為依照本發明的具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法的流程圖。

為了使揭露內容的敘述更加詳盡及完備，以下針對本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述。

請見圖1，該圖為依照本發明的一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡1的剖面圖。圖1中，左方繪示沿著隱形眼鏡1中央剖開的情況，右方為隱形眼鏡1表面的放大示意圖形。形態上，隱形眼鏡1的主體為一本體10及敷置於本體10外部的外部親水聚合物20。具體而言，本體10就是可貼附於眼球，輔助修正人眼視線的物體。外部親水聚合物20就是提供抗摩擦性與高保濕性的化合物，本身為大分子聚合物。為了方便表述，外部親水聚合物20以點狀背景表示。

本體10包含了由水膠共聚物或矽水膠共聚物組成的一單體材101(圖1右方以數個圓形繪示)，及均勻混置於單體材101中的聚乙二醇102及海藻糖103。為了方便表示，聚乙二醇102與海藻糖103分別以其結構式繪示。水膠共聚物，比如但不限於甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、甲基丙烯酸甘油酯(glycerol methacrylate，GMA)、丙烯酸(acrylic acid，AA)、甲基丙烯酸(methacrylic acid，MAA)、N,N-二甲基丙烯醯胺(N,N-dimethylacrylamide，DMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinylpyrrolidone，NVP)、N-乙烯基，N-甲基乙醯胺(N-vinyl-N-methyl acetamide，VMA)、2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸膽鹼(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine，MPC)及前述化合物之混合物。矽水膠共聚物則是在水膠共聚物中加入矽，比如於MMA中加入矽分子。單體材101中也可加入交聯劑， 如乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol di(meth)acrylate，EGDMA)、三甘醇二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol di(meth)acrylate，TEGDMA)、三乙二醇二乙烯基醚(tri(ethylene glycol)divinyl ether，TEGDVE)、伸丁二醇二甲基丙烯酸酯(tetramethylene glycol di(meth)acrylate，TMGDMA)及異氰脲酸三烯丙酯(triallyl isocyanurate，TIC)等，交聯(固化)水膠共聚物或矽水膠共聚物來形成單體材101，也就是支撐本體10的構成物。依照本發明，單體材101不限制由何種水膠共聚物或矽水膠共聚物組成。

由形態上來區分，單體材101可由一基材與一光起始劑所組成。基材是由不同的水膠共聚物或矽水膠共聚物構成的特定配方。依照本發明，基材可以使用市場上現有的Etafilcon A、Polymacon或前述化合物的衍生物。光起始劑可以選擇德國巴斯夫公司的產品，比如Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure TPO、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850或Irgacure 819。光起始劑的作用在於引發單體材101中組成物間的交聯(固化)反應，形成網狀結構。比例上，光起始劑與基材的重量比例介於0.001：1至0.02：1。

聚乙二醇具有下列之結構式(I)：

其中n為2~10之間的整數，分子量介於100Da與1000Da之間。海藻糖具有下列之結構式(II)及分子量342Da：

由於聚乙二醇及海藻糖都有羥基(Hydroxy，-OH)，具有極性的氫鍵，因此鄰近聚乙二醇與海藻糖可形成一第一交聯體(鍵結以虛線表示)，這是形成於本體10內部的交聯體。實作上，聚乙二醇與海藻糖的重量間有特定的比例。依照本發明，可以是0.2：1至0.8：1。

本體10外部敷置外部親水聚合物20，外部親水聚合物20可與海藻糖形成一第二交聯體。第二交聯體的鍵結以點線表示，這是形成於本體10外部的交聯體。第一交聯體與第二交聯體形成互穿交聯共聚體(Interpenetrating Polymer Network)，由本體10內部橫亙到外部。使用外部親水聚合物20的目的在於作為隱形眼鏡1表面的高保濕分子。外部親水聚合物20可混合於隱形眼鏡1的緩衝液(如生理食鹽水)，再將本體10浸置於其中，外部親水聚合物20便由第二交聯體敷設到本體10的表面，並藉著互穿交聯共聚體的結構而固定。外部親水聚合物20修飾隱形眼鏡1表層，使隱形眼鏡1具有高親水性並提升配戴時的舒適度。由於要能與海藻糖形成第二交聯體，外部親水聚合物20的選擇有其限制。依照本發明，外部親水聚合物20可以是玻尿酸(Hyaluronic Acid)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)、羥丙甲纖維素(Hydroxypropyl Methylcellulose)或聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)。外部親水聚合物20的分子量則介於20k Da與200kDa之間。

比例方面，單體材101含量占隱形眼鏡1的重量百分比為94%~99.85%，聚乙二醇含量占隱形眼鏡1的重量百分比為0.05%~2%，海藻糖含量占隱形眼鏡1的重量百分比為0.05%~2%，外部親水聚合物20的含量占隱形眼鏡1的重量百分比為0.05%~2%。

基於前述的隱形眼鏡1，本發明亦揭露一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法(以下簡稱製造方法)，前述製造方法的流程圖請見圖2。製造方法包含以下5個步驟。第一步驟：將由水膠共聚物或矽水膠共聚物組 成的一單體材、聚乙二醇及海藻糖均勻混合形成一混合物，置入一透明成形模具中，其中聚乙二醇及海藻糖形成一第一交聯體(S01)。單體材的形態上可區分包含一基材與一光起始劑。基材係選自由Etafilcon A、Polymacon及前述化合物的衍生物所組成之群組，該光起始劑係選自由Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure TPO、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850及Irgacure 819所組成之群組。由於要進行光固化(交聯)反應，成形模具的材質必須是透光的，故須使用透明塑膠模具，透明塑膠模具的材質可以是聚丙烯、聚乙烯、錦綸、聚甲醛、聚對苯二甲酸乙二酯、環烯共聚物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等。聚乙二醇及海藻糖的重量比例為0.2：1至0.8：1，聚乙二醇的分子量需介於100Da與1000Da之間。

製造方法的第二步驟：於25±2℃下，以紫外光照射該透明成形模具15至30分鐘，將該混合物進行固化，以形成一粗胚(S02)。本步驟是在室溫中，正常大氣壓力下進行。紫外光照射時間可配合光起始劑的量與模具本身特性而調整，直至粗胚達到可驗收通過之標準。粗胚的特性同前所述；獲得的粗胚是隱形眼鏡的原型，其中包含了部分未完成固化(交聯)反應的單體材、聚乙二醇及海藻糖，需要進行萃取，以確保成形的隱形眼鏡之使用性。

接著，製造方法的第三步驟：將該粗胚以純水沖洗，以萃取出該粗胚中未完成固化的成分，進而形成一本體(S03)。純水可以流通過粗胚，因此未固化的單體材、聚乙二醇及海藻糖可以被萃取出來。

製造方法的第四步驟：將該本體浸入包含一外部親水聚合物的一緩衝溶液，從而該本體外部敷置該外部親水聚合物，該外部親水聚合物與海藻糖形成一第二交聯體(S04)。如前所述，外部親水聚合物可以是玻尿酸、硫酸軟骨素、聚乙烯醇、羥丙甲纖維素及聚乙烯吡咯烷酮中的任一種，其分子量介於 20k Da與200kDa之間。緩衝溶液一般是生理食鹽水，本步驟可以一起將緩衝溶液與本體封裝至包裝容器中，待完成第五步驟後拆封便可使用，最後，製造方法的第五步驟：該第一交聯體與該第二交聯體形成互穿交聯共聚體，從而形成一隱形眼鏡(S05)。本步驟僅需靜置緩衝溶液與本體6小時以上即可。

應注意的是，其中單體材含量占隱形眼鏡的重量百分比為94%~99.85%，聚乙二醇含量占隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，海藻糖含量占隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，外部親水聚合物含量占隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%。

以下藉由實施例來具體說明在不同比例下，依照前述製造方法製成的隱形眼鏡之特性。

請參見下方表一，一第一實施例群組用來說明依照本發明製作的具有高含水鏡片表面的改質隱形眼鏡，及顯示該隱形眼鏡的抗摩擦性與保濕性。作為對比，比較例使用重量百分比99.95%的單體材及0.05%的羥丙甲纖維素，該單體材包含99.85%的Etafilcon A與0.1%的Irgacure 819(光起始劑)，這是一般高含水隱形眼鏡的基礎配方。Etafilcon A及其延伸物是由甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、甲基丙烯酸(methacrylic acid，MAA)及乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol di(meth)acrylate，EGDMA)依照不同配比所製成。Etafilcon A的配方屬於習知技術，此處不予以詳述。

實施例A1~A5的單體材和比較例的成分接近，只是Etafilcon A的重量百分比略有不同。此外，實施例乃是依照前述製造方法製作的隱形眼鏡，成分中進一步加入了交聯的聚乙二醇與海藻糖。聚乙二醇與海藻糖的成分多寡也會影響成品的性質。由表一可以看出，實施例的含水率與比較例的差不多。就隱形眼鏡的前進接觸角(Advancing Contact Angle，ACA，前進接觸角的動態測量可類比眨眼時的潤濕和去潤濕，也是一種抗摩擦性的評估參數，較低的數值反應較低的抗摩擦性)來說，在聚乙二醇與海藻糖的比例為時0.2：1時開始減少，到0.6：1時前進接觸角最低為28。之後，隨著聚乙二醇與海藻糖的比例再增加時，前進接觸角呈現增加趨勢。然而，在聚乙二醇與海藻糖的重量比例介於0.2：1至0.8：1間時，本發明的抗摩擦性較習知技術表現來得佳。同時，隨著前進接觸角較至最低，隱形眼鏡10分鐘內水分重量損失率也是最低(8.48%)，保濕性也較習知技術來得佳。

請參見下方表二，一第二實施例群組用來說明依照本發明製作的具有低含水鏡片表面的改質隱形眼鏡，及顯示該隱形眼鏡的抗摩擦性與保濕性。作為對比，比較例使用重量百分比99.95%的單體材及0.05%的羥丙甲纖維素，該單體材包含99.85%的Polymacon與0.1%的Irgacure 819，這是一般低含水隱形眼鏡的基礎配方。Polymacon及其延伸物是由甲基丙烯酸-2-羥基乙酯及乙二醇二甲基丙烯酸酯依照不同配比所製成。Polymacon的配方屬於習知技術，此處不予以詳述。

實施例B1~B5的單體材和比較例的成分接近，只是Polymacon的重量百分比略有不同。此外，第二實施例群中的實施例亦是依照前述製造方法製作的隱形眼鏡，成分中進一步加入了交聯的聚乙二醇與海藻糖。相較於第一實施例群，第二實施例群的低含水量隱形眼鏡，其內交聯結構會因含水量造成孔洞上的差異，進而造成聚乙二醇與海藻糖比例在測試結果中略有差異。由表二可以看出，實施例的含水率與比較例的差不多。就隱形眼鏡的前進接觸角來說，在聚乙二醇與海藻糖的比例為時0.2：1時開始減少，到0.8：1時前進接觸角最低為52。之後，隨著聚乙二醇與海藻糖的比例再增加時，前進接觸角呈現增加趨勢。然而，第二實施例群中的實施例，其抗摩擦性皆較習知技術表現來得佳。同時，隨著前進接觸角較至最低，隱形眼鏡10分鐘內水分重量損失率也是最低(8.01%)，保濕性也較習知技術來得佳。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:隱形眼鏡

10:本體

101:單體材

102:聚乙二醇

103:海藻糖

20:外部親水聚合物

Claims (10)

1. 一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡，主體為可貼附於眼球的一本體，其特徵在於：該本體包含由水膠共聚物或矽水膠共聚物組成的一單體材，及均勻混置於該單體材中的聚乙二醇及海藻糖；聚乙二醇及海藻糖形成一第一交聯體；該本體外部敷置一外部親水聚合物，該外部親水聚合物與海藻糖形成一第二交聯體；該第一交聯體與該第二交聯體形成互穿交聯共聚體；及該單體材含量占該隱形眼鏡的重量百分比為94%~99.85%，聚乙二醇含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，海藻糖含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，該外部親水聚合物含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%。
2. 如請求項1所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡，其中該外部親水聚合物係選自由玻尿酸(Hyaluronic acid)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate)、羥丙甲纖維素(Hydroxypropyl Methylcellulose)及聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)所組成之群組。
3. 如請求項1所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡，其中該單體材進一步包含一基材與一光起始劑，該基材係選自由Etafilcon A、Polymacon及前述化合物的衍生物所組成之群組，該光起始劑係選自由Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure TPO、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850及Irgacure 819所組成之群組。
4. 如請求項1所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡，其中聚乙二醇與海藻糖的重量比例為0.2：1至0.8：1。
5. 如請求項1所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡，其中聚乙二醇的分子量介於100Da與1000Da之間，該外部親水聚合物的分子量介於20k Da與200kDa之間。
6. 一種具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法，包含步驟：a)將由水膠共聚物或矽水膠共聚物組成的一單體材、聚乙二醇及海藻糖均勻混合形成一混合物，置入一透明成形模具中，其中聚乙二醇及海藻糖形成一第一交聯體；b)於25±2℃下，以紫外光照射該透明成形模具15至30分鐘，將該混合物進行固化，以形成一粗胚；c)將該粗胚以純水沖洗，以萃取出該粗胚中未完成固化的成分，進而形成一本體；d)將該本體浸入包含一外部親水聚合物的一緩衝溶液，從而該本體外部敷置該外部親水聚合物，該外部親水聚合物與海藻糖形成一第二交聯體；及e)該第一交聯體與該第二交聯體形成互穿交聯共聚體，從而形成一隱形眼鏡，其中該單體材含量占該隱形眼鏡的重量百分比為94%~99.85%，聚乙二醇含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，海藻糖含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%，該外部親水聚合物含量占該隱形眼鏡的重量百分比為0.05%~2%。
7. 如請求項6所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法，其中該外部親水聚合物係選自由玻尿酸、硫酸軟骨素、羥丙甲纖維素及聚乙烯吡咯烷酮所組成之群組。
8. 如請求項6所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法，其中該單體材進一步包含一基材與一光起始劑，該基材係選自由Etafilcon A、Polymacon及前述化合物的衍生物所組成之群組，該光起始劑係選自由Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure TPO、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850及Irgacure 819所組成之群組。
9. 如請求項6所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法，其中聚乙二醇與海藻糖的重量比例為0.2：1至0.8：1。
10. 如請求項6所述之具有抗摩擦性與高保濕性之隱形眼鏡之製造方法，其中聚乙二醇的分子量介於100Da與1000Da之間，該外部親水聚合物的分子量介於20k Da與200kDa之間。

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