含硅水胶隐形眼镜及含硅水胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种水胶及其制作方法，且特别有关于一种可制作隐形眼镜的含 硅水胶及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 隐形眼镜自1950年初发明后，经商品化至今已有60年之久，最初之隐形眼镜系采 用硬材（如：PMMA聚甲基丙烯酸甲酯）所制成，由于其材质较硬，加上其本体之透氧能力与 亲水性均不佳，致使该隐形眼镜可配戴之时间较短，且会产生有明显之异物不适感。于70 年代中的软式隐形眼镜之发明，可谓一进步之改革，其是以一种HEMA(2-羟乙基丙烯酸甲 酯）为主之水胶材质所制成。由于该材质吸水性高，水化后形成软式、高含水性之特性，大 幅的增进了配戴之舒适性，但其透氧力仍低，每日仅能配戴8至12小时，久戴后常有发生角 膜缺氧性水肿及新生血管增生之病变。
[0003] 于80年代初，虽有了具高透氧性硬式隐形眼镜之产品，其透氧力超高，但因属硬 性材质，配戴于眼球所产生之异物不适感仍无法突破改善，以致无法普遍化为消费者接受。 经由前述可知，隐形眼镜一直有着高透氧性、高舒适性与可长时间配戴之需求，经由隐形眼 镜业界不断的改进，最终即以高透氧性软式之硅胶或硅水胶为一发展主流。
[0004] 硅胶为一种疏水性材料，由于娃为一种疏水性不稳定之成份，以其所制成之隐形 眼镜表面会有大量的疏水性硅干点，导致配戴隐形眼镜时，虽有高透氧力，但眼球仍易有不 适感。为了令硅胶隐形眼镜能够配戴舒适，故业界即不断研究其改进之道，形成有所谓于硅 胶或硅水胶隐形眼镜表面以电浆处理方式来结合亲水性材料（如：HEMA、GMA、GMMA、NVP、 MAA、MMA、PVA…等），以增进硅胶或硅水胶隐形眼镜之亲水性并保有其高透氧之目的。
[0005] 但，此方法之设备成本高，制程繁琐，且于实施制造时，该亲水性材料结合于硅胶 或硅水胶隐形眼镜表面之质量极不稳定，导致量产不良率过高，无法降低制造成本。
[0006] 另有一种方法，系先形成硅胶及水胶之预聚合物为主材料，以供制造生产硅水胶 隐形眼镜，其中，预聚合物之主要成份为具高透氧之疏水性硅胶（P0LYSIL0XAME)或含氟硅 胶为主，结合以亲水性生物医用材料（如：HEMA、GMA、GMMA、NVP、MAA、MMA、PVA…等），以增 进隐形眼镜之保水性与配戴之舒适感。
[0007] 此方法之制程亦极为繁琐，且其预聚合物之制造成本极高，于生产制造隐形眼镜 时，其质量较难以控制，且由于预聚合物亦含有硅之不稳定成分，虽藉由以其与水胶相互聚 合可增其亲水性，但其仅可谓系一种藉由疏水性及亲水性不同材性结合取其各别之优点， 虽可增隐形眼镜之亲水性，由于硅材料表面能现象，亲水材料不易散布镜片表面，同样致使 隐形眼镜之镜片表面仍产生有大量之疏水性硅干点，且极容易产生像分离使镜片混浊及强 度降低。故仍无法完全的解决隐形眼镜配戴不适感之情形。
【发明内容】
[0008] 鉴于上述亟待解决之问题与缺失，如何改进以达到具高透氧性及亲水性，来增进 隐形眼镜之配戴时间与舒适感，系为发展本案之主要目的。
[0009] 本发明提供一种含硅水胶的制作方法，包括下列步骤：制备一醇胺，具有至少一第 一环氧基及一第二环氧基之一交联剂，以及可进行自由基链锁聚合之共聚合混合物，其中 的共聚合混合物由直链型含硅预聚物、含硅单体及亲水性单体组成；以及执行自由基链锁 聚合反应，以得致一含硅水胶，并在自由基聚合反应执行之前、同时、或之后，执行一接合程 序，藉由加热使该交联剂之该第一环氧基开环并与该醇胺接合，并藉由加热使该交联剂之 第二环氧基开环并与共聚合混合物的成分之一接合；其中的醇胺具备以下化学式 ：
[0010]
[0011] 其中R代表氢键或C12至C16的直链型碳链，且X与y相加之值介于2至100之 间。
[0012] 上述的做法系为了要使第一环氧基与该醇胺接合后，具有如下的化学结构，而达 成使含硅水胶表面具有亲水性及电中性的目的：
[0013]
[0014] 在一实施例中，交联剂系于执行自由基链锁聚合反应前即先加入共聚合混合物 中，且接合程序系于自由基链锁聚合反应执行完成后，再加热共聚合混合物，以使第一环氧 基开环而与醇胺接合，且亦同时使第二环氧基开环而与直链型含硅预聚物接合。
[0015] 上述及其他实施例中使交联剂的环氧基开环的加热温度为90°C以上，且加热时间 为1小时以上。
[0016] 在一实施例中，以共聚合混合物之总重量计，含硅预聚物的含量是介于3wt % 至50wt%之间；含娃单体的含量是介于10wt%至50wt%之间；亲水性单体的含量是介于 20wt%至60wt%之间；醇胺含量是介于lwt%至10wt%之间；且交联剂含量是介于lwt% 至10wt%之间。
[0017] 在另一实施例中，醇胺及交联剂系于执行自由基链锁聚合反应前即先行混合，并 进行第一次加热，以使第一环氧基开环而与醇胺接合，再加入亲水性单体并进行第二次加 热，以使第二环氧基开环而与亲水性单体接合，之后再加入直链型含硅预聚物及含硅单体， 并执行自由基链锁聚合反应。为与开环后的第二环氧基接合，亲水性单体具有选自羟基、羧 基，及氨基其中之一的官能基。
[0018] 上述的第一次加热及该第二次加热的加热温度为90°C以上，且加热时间均为1小 时以上。
[0019] 在又一实施例中，系在执行自由基链锁聚合反应前，将醇胺、交联剂及热起始剂一 起加入共聚合混合物中，之后再加热共聚合混合物，以同时执行自由基链锁聚合反应及接 合程序。
[0020] 本发明亦提供以上述含硅水胶的制作方法所制成的一种隐形眼镜。
[0021] 透过含聚乙二醇的醇胺之物理特性，使其在共聚合物中会迁移至混合物的表面， 使亲水聚合物可形成在硅材表面，而制成具有亲水性及高透氧性的隐形眼镜。
[0022] 为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。
【具体实施方式】
[0023] 本说明书中所述之HEMA系指2 -轻乙基丙烯酸甲酯（2 - Hydroxy Ethyl Methacrylate)〇
[0024] 本说明书中所述之GMA系指甘油丙烯酸甲酯（Glycerol Methacrylate)。
[0025] 本说明书中所述之GMMA系指甘油甲基丙烯酸甲酯（Glycerol Methyl Methacrylate)〇
[0026] 本说明书中所述之NVP系指Ν -乙烯批略烧酮（Ν - Vinyl Pyrrolidone)。
[0027] 本说明书中所述之MAA系指甲基丙烯酸（Methacrylic Acid)。
[0028] 本说明书中所述之MMA系指甲基丙烯酸甲酯（Methyl Methacrylate)。
[0029] 本说明书中所述之PVA系指聚乙烯醇（Poly Vinyl Alcohll)。
[0030] 本发明之主要技术概念是将一二级或三级的醇胺，加入可进行自由基链锁聚合之 共聚合混合物中，并利用具有至少两个环氧基的交联剂，藉由加热等接合程序使醇胺与共 聚合混合物的成分之一接合。其中的醇胺具备以下化学式：
[0031]
[0032] 上式中之R代表氢键或C12至C16的直链型碳链，且X与y相加之值介于2至100 之间。此种含聚乙二醇的二级或三级醇胺，由于其物理特性，在共聚合混合物中会迁移至混 合物表面，而在第一环氧基与醇胺接合后，具有如下的化学结构，使聚合反应后所得致的含 硅水胶表面具有亲水性及电中性等物理特性：
[0033]
[0034] 本发明之一较佳具体应用例是先均习混合一足比例的、息链型含硅预聚物、含硅 单体（TRIS)和亲水性单体（NVP、HEMA及DMA)、二级或三级醇胺与双环氧物（交联剂）成 一共聚合混合物，并藉由添加作为分散剂的异丙醇、作为光起始剂的DAR0CUR 1173进行自 由基链锁聚合反应，且其系被控制在一 2~3mw/cm 2的光照条件下光照历时1小时，接着， 升温至90°C以上，历时1小时以形成硅水胶干片。再以比例为8/2的酒精/水混合液进行 膨润萃取约1~2小时，再于生理食盐水中回复1~2小时，进而制得一本发明含硅水胶。
[0035] 自由基链锁聚合反应可依不同的反应方式选择使用光起始剂或热起始剂，这些起 始剂可以是任何现有已知的起始剂，例如美国专利6, 992, 118及美国专利5, 908, 906中所 揭示的。在本案一实施例中所使用的光起始剂为DAR0⑶R 1173 (2-羟基-2-甲基-1-戊 基-卜丙酉同（2-Hydroxy-2-methyl-1-pentyl_l-propanone) 〇
[0036] 当使用光起始剂时,较佳地，自由基链锁聚合反应是在一介于2 mw/cm2至10mw/ cm2之间的光照条件下进行反应，更佳地，是在一介于2 mw/cm2至5mw/cm2之间的光照条 件下进行反应。当使用热起始剂时，较佳地，该热处理温度是介于60°C至120°C之间。较佳 地，光照时间或热处理时间是介于10分钟至2小时之间，更佳地，是介于30分钟至2小时 之间。
[0037] 本发明亦提供一种系藉由一如上所述的含硅水胶所制得的隐形眼镜。本发明的隐 形眼镜可经由任何习知的隐形眼镜制备方式制得，例如：可以将前述的含硅预聚物、亲水性 单体及含硅单体之混合物注入一具有凹型表面的模具（即母膜）中，以形成镜片的前表面， 并藉由经旋转熟化以获得所需型态的前表面之型态体，或是将前述单体之混合物注入另一 种模具中，再经光或热熟化后获得所需型态的前表面之型态体，上述的另一种模具包含两 部份，一为控制镜片之前表面的母模，另一为控制镜片形成之后表面的公模。
[0038] 在上述及本发明其他实施例中所使用的交联剂必需具有二个以上的环氧基， 以便环氧基于加热开环后可分别与醇胺和共聚合成份之一接合，而将醇胺的成份固定 于共聚合后的含硅水胶表面。符合此种特性的交联剂可为但不限于聚乙二醇