一种新型含氟硅氧烷的硅水凝胶隐形眼镜的配方选择和新工艺的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种新型含氟硅氧烷的硅水凝胶隐形眼镜的配方选择和新工艺。本发 明所提供的硅水凝胶隐形眼镜的生产工艺，可以使现有传统隐形眼镜厂家，使用原有水凝 胶（HEM)隐形眼镜生产设备，生产出新型硅水凝胶隐形眼镜。本配方选择和工艺，节省昂 贵的新型生产设备投资，节省相关大量的时间、人力和专门设备人才的投入成本。
【背景技术】：
[0002] 硅水凝胶隐形眼镜因其良好的柔软度和显著提高的透氧性，给消费者提供了更好 的舒适性和健康水平，是目前世界隐形眼镜行业发展的必然方向。
[0003] 由于硅水凝胶材料的柔软特性，一般不能进行车削加工。目前国际上生产硅水凝 胶隐形眼镜均使用注塑模压的方法。全套模压生产设备涉及高精度数控机床，模套模具的 精密设计，检测和生产。所需设备投资大，要求拥有和培养专门人才；安装调试技术要求高、 耗时长。因此一般中小企业难以负担。更惶论硅水凝胶隐形眼镜配方技术和工艺技术的高 门槛。
[0004] 由于国内在硅水凝胶镜片方面发展缓慢，各厂家主要还是以车削工艺生产甲基丙 烯酸羟乙酯（HEM)材质的水凝胶镜片。近年来，国内的隐形眼镜公司也在不断的尝试硅水 凝胶的研发。但设备的变更成本过于昂贵，使许多的隐形眼镜公司不得不继续生产将逐渐 淘汰的HEM镜片。
[0005] 硅水凝胶镜片不适合车削工艺制备的重要原因是其材质柔软。另外，硅胶材质与 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)模具间附着力强，使脱模困难，或破损率高。所以，一种可车 肖IJ，可抛光，镜片与模具分离容易的硅水凝胶镜片生产和处理工艺是国内隐形眼镜行业所 需要的。这样的工艺可以使用现有设备，生产出高透氧的硅水凝胶镜片，无需进行代价高昂 的设备和人才更新和投资。
[0006] 经过试验发现，冷冻可使硅胶镜片的表面硬度增大，从而使硅胶镜片利用现有生 产设备进行车削制备。但冷冻过程必须控制，温度过低和时间过长，会造成镜片变脆而崩 裂。在脱模环节，经过冷冻处理的模具与镜片之间的粘合程度下降，使得硅胶镜片可以像 HEM材质镜片一样进行机械剥离，大大方便后处理的进行。
【发明内容】
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[0007] 1.要解决的技术问题
[0008] 本发明的目的在于研发一种配方选择和后处理工艺，为了利用国内生产HEMA材 质镜片的常用设备，进行新型硅水凝胶隐形眼镜的生产和后处理。
[0009] 2.技术方案
[0010] 为了实现上述目的，本发明提供一种新型含氟硅氧烷的硅水凝胶隐形眼镜的配方 选择和新工艺，其特征包括以下内容：
[0011] 配方特征在于以（I)所代表的化合物及类似结构化合物为氟硅氧烷材料：
[0012]
[0013] 其中：Rl~R3可均为H或均为F ;R4为C2~4的烷基或含-F，-OH取代基团的烷 基，R5为C2~4的烷基。其包含至少两种不限于下列物质组合的亲水性单体：N-乙烯基 吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N，N-二甲基乙烯酰胺，甲基丙烯 酸、甲基丙烯酸缩水甘油；还包含一种或两种非亲水性单体，优选六氟异丙基异丁烯酸酯； 还包含一种交联剂，优选二甲基丙烯酸乙二醇酯；包含一种热引发剂，优选偶氮二异丁腈； 包含一种紫外吸收剂优选2-[3-(2H-苯并三唑-2-基）-4-羟基苯基]乙基-2-甲基丙烯 酸酯。引发剂的重量为总量的〇. 3-1. 2%，优选比例为0. 7%，引发剂包含但不限于：热引发 剂八1818?0、六0￥1还可以使用光引发剂1173、184、651，热聚优选六181光聚优选1173。
[0014] 所得聚合后硅水凝胶镜片，放置于-10~_50°C液氮冷冻箱中5-30分钟（优 选-20°C，冷冻15分钟），再进行车削，抛光。镜片抛光膏优选：α氧化铝：食用橄榄油= 1 : 3比例调配。抛光后所得硅水凝胶镜片继续放置于-10~-40°C冷冻10-20分钟，使用 脱模机进行镜片分离（优选_30°C，冷冻15分钟），脱模后的镜片采用弱碱液超声清洗，优 选0.5 %碳酸氢钠水溶液。
[0015] 镜片萃取方法为：洗涤完成后镜片用50%乙醇振荡1小时，维持温度20~25度； 再用30%乙醇振荡2小时，维持温度20~25度，再用生理盐水置换，平衡24小时以上。
[0016] 3.有益效果
[0017] 本发明的目的在于研发一种可利用国内主流生产HEM材质镜片的现有设备，直 接用于硅水凝胶隐形眼镜的生产和后处理，从而降低设备生产时上巨额的设备投资，节省 大量资金、设备、专业人才和时间成本。
【具体实施方式】：
[0018] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的适用范围。
[0019] 实施例1 :
[0020] (1)选取IOL圆底烧瓶，依次加入氟硅氧烷单体（1)40份、亲水性物质45份、非亲 水性物质10份、交联剂4份、紫外吸收剂0. 5 %、引发剂0. 5 %，充分混合，模具注液，聚合成 型，得附着于模具的干片。
[0021] (2)模具和干片置于-KTC环境中30分钟，取出车削，从冷冻状态到车削完成的时 间控制在少于8分钟，10分钟内，完成模具片抛光机抛光。
[0022] (3)已抛光模具片置于-20°C环境中20分钟，用脱模机进行模具分离，得到镜片干 片。
[0023] (4)在20~25 °C的环境中，将干片加入0· 5 %碳酸氢钠水溶液，超声清洗30分钟， 再用清水漂洗两次，镜片与水分离，放入50 %乙醇中，轻轻振荡1小时，再用30 %乙醇振荡2 小时，最后用生理盐水置换2次，在生理盐水中静置平衡24小时，蒸汽灭菌，得到最终镜片。
[0024] 实施例1~7,配方比例、后处理工艺条件有所变化，基本操作与实施例1相同，配 方比例见表一，后处理工艺及检测结果见表二。
[0025] 表一：实施例1~7配比
[0029] 表一，表二结果显示，60%及以下氟硅氧烷含量的硅水凝胶镜片可用本工艺得到 较好外形，和较好表面质量的镜片。但是，当氟硅氧烷达到70%，冷冻后的车削效果也不很 理想。
【主权项】
1. 一种新型含氟硅氧烷的硅水凝胶隐形眼镜的配方选择和新工艺，其配方特征在于： (1) 以（I)所代表的化合物及类似结构化合物为氟硅氧烷材料：其中：Rl~R3可均为H或均为F ;R4为C2~4的烷基或含-F，-OH取代基团的烷基， R5为C2~4的烷基。 (2) 至少两种亲水性单体，其包含以下物质但不限于下列物质的组合：N-乙烯基吡咯 烷酮、N-乙烯基乙酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N，N-二甲基乙烯酰胺，甲基丙烯酸、甲 基丙烯酸缩水甘油。还包含至少一种非亲水性单体，一种交联剂、一种紫外吸收剂以及一种 引发剂。2. 根据权利要求1所述的配方：一种或两种非亲水性单体，优选六氟异丙基异丁烯酸 酯；还包含一种交联剂，优选二甲基丙烯酸乙二醇酯；包含一种热引发剂，优选偶氮二异丁 腈；包含一种紫外吸收剂优选2-[3-(2H-苯并三唑-2-基）-4-羟基苯基]乙基-2-甲基丙 稀Ife醋。3. 根据权利要求1，2所述的配方，其特征在于，引发剂的重量为总量的0. 3-1. 2%。 优选比例为0. 7%，引发剂包含但不限于：热引发剂AIBN、BPO、ADVN，还可以使用光引发剂 1173、184、651，热聚优选4四1光聚优选1173。4. 根据权利要求1，2, 3所得聚合后硅水凝胶片，置于-10~-50°C液氮冷冻箱中5-30 分钟（优选-20 °C，冷冻15分钟）再进行车削，抛光。5. 根据权利要求4,镜片抛光时，抛光膏优选：α氧化铝（粒径5 μ m):食用橄榄油= 1 : 3比例调配。6. 根据权利要求4,抛光后的硅水凝胶片再次放置于-10~-40°C，冷冻10-20分钟后 (优选-30°C，冷冻15分钟），使用脱模机进行模具、镜片分离。7. 根据权利要求6,脱模后的镜片采用弱碱水溶液超声清洗，优选0. 5%碳酸氢钠水溶 液。8. 根据权利要求1到7所述镜片萃取方法为：洗涤完成后镜片用50%乙醇振荡1小 时，维持温度20~25°C ;再用30%乙醇振荡2小时，维持温度20~25°C，再用生理盐水置 换，平衡24小时以上。
【专利摘要】本发明涉及一种新型含氟硅氧烷的硅水凝胶隐形眼镜的配方选择和新工艺。所述工艺流程为：(1)优选的氟硅氧烷和硅氧烷材料、亲水性单体、非亲水单体、交联剂、紫外吸收剂、引发剂等混合均匀。(2)使用注塑模具，进行热聚或光聚反应，固化成型。(3)将成型片置于-10～-50℃液氮冷冻箱中5-30分钟，取出车削，抛光。(4)抛光后再次放置于-10～-40℃液氮冷冻箱中，冷冻10-20分钟，用脱模机进行镜片分离。(5)洗涤、萃取、灭菌得到隐形眼镜成片。本发明所提供的硅水凝胶隐形眼镜生产工艺，可使现有传统隐形眼镜厂家用原有水凝胶(HEMA)隐形眼镜生产设备，生产新型硅水凝胶隐形眼镜，节省昂贵的专门设备投资，及大量的时间、人力和人才成本。
【IPC分类】C08F220/06, C08F220/32, G02C7/04, C08F220/20, C08F222/14, C08F226/02, C08F230/08, C08F226/10, C08F220/54
【公开号】CN105061674
【申请号】CN201510487090
【发明人】张爱军
【申请人】爱生华(苏州)光学有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月10日