专利名称：具有微结构表面的彩色隐形眼镜及其制备方法
技术领域：
本发明隐形眼镜材料研究技术领域，具体涉及一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜及其制备方法。
背景技术：
在过去的30年里，全球配戴隐形眼镜的总人数增加了 35倍，而彩色隐形眼镜也由于全球时尚界的带动而渐渐流行。据不完全统计，目前我国彩色隐形眼镜占隐形眼镜市场的以上。彩色隐形眼镜可以分为两大类第一类是一种仅在隐形眼镜虹膜区存在透明或不透明彩色图案的隐形眼镜，由于这种隐形眼镜虹膜区的不透明性，而部分遮盖了眼睛虹膜的本身，能够显露出特别的颜色和图案，但由于其局部不透明性，在一定程度上阻碍了视线；第二类彩色隐形眼镜选用透明的色彩增强隐形眼镜的颜色，这种基本上透明的色料是均勻的分散在整个隐形眼镜内部的，此类彩色隐形眼镜不但可以加深眼睛的颜色，而且可使眼睛更生动、更栩栩如生。然而，由于在隐形眼镜内参杂了彩色的颜料，这些颜料往往存在生物相容性低问题，易使患者配戴时有严重的异物感，轻者导致配戴不适，严重者可能出现角膜水肿、角膜血管增生、上皮细胞脱落等问题，导致急性红眼病等角膜疾病，进而可能影响视力。考虑到顾客的戴镜安全和卫生，需要开发一种既能满足人们爱美的生活需求，又能确保彩色的颜料不会影响眼睛、不会导致任何眼疾和不适的彩色隐形眼镜，因此，一种涂层在中间夹层的彩色隐形眼镜应运而生，1973年的美国专利US 3712718报道，一种在已成形的隐形眼镜上切口，然后再往切口中填充彩色填料的彩色隐形眼镜的制作方法，用这种方法制得的彩色隐形眼镜既可以满足改变眼睛外观的要求，又可以满足戴镜的安全和卫生，但因为在制作过程中，需要将隐形眼镜进行切割，将彩色填料填入切口后，很难将切口再次密闭，即使能成功的密闭该切口，也很难确保“缝合线”不会造成戴镜时的异物感；同时，这种制作方法繁琐，而且又无法确保填塞的彩色材料均勻的分布于隐形眼镜内；另外， 彩色颜料的使用始终未能完全解决隐形眼镜的生物相容性。如此以来，无法实现大规模生产，无法确保隐形眼镜的生物相容性。因此，现阶段迫切需要一种新的制作方法简单，既可以满足改变眼睛外观的要求、 又可以满足戴镜的安全和卫生、可信度高的彩色隐形眼镜，本发明因此而来。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜，解决了现有技术中彩色隐形眼镜虽然满足改变眼睛外观的要求，但其不够安全，也难以满足戴镜的卫生需求等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜，所述彩色隐形眼镜具有内曲面和外曲面，其特征在于所述内曲面或外曲面具有形成光的干涉现象的微结构；所述微结构包括若干个凸起或凹陷的微单元，所述微单元在内曲面或外曲面上形成六角对称、四方对称或局部对称的二维阵列或一维阵列，且相邻微单元之间的间距为10纳米到1微米之间。优选的，所述微单元为形状选自球形、半球形、椭球形、半椭球形、棒状、立方体、长方体或锥形体的一种或两种以上的凸起或凹陷，所述微单元的粒径或孔径范围在10纳米到1微米之间。优选的，所述微结构分布于彩色隐形眼镜内曲面或外曲面的整体表面或局部表本发明的另一目的在于提供一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)具有微结构表面的模具的制备将单层胶体纳米粒子直接固定在模具的内表面以使模具的内表面带有微结构表面或以具有微结构表面的不锈钢板为模板，通过压印或复制的方法制备具有微结构表面的模具；(2)水凝胶溶液在模具内的固化处理步骤将水凝胶溶液加入具有微结构表面的模具内，将模具置于高压汞灯通过紫外固化法或置于烘箱内通过热固化法对结构色胶体溶液进行固化形成彩色隐形眼镜初片；(3)彩色隐形眼镜的水化处理步骤将步骤O)中固化的彩色隐形眼镜初片置于盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变，即制成具有微结构表面的彩色隐形眼镜。优选的，所述方法步骤(1)中胶体纳米粒子材料选自二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化钛、氧化铁、金、银中的一种或两种以上的材料；所述胶体纳米粒子的形状选自球形、椭球形、棒状、立方体、长方体或锥形体中的一种或两种以上的任意混合；胶体纳米粒子的粒径在10纳米到1微米之间。优选的，所述方法步骤(1)中胶体纳米粒子材料固定后，胶体纳米粒子之间以六角对称、四方对称或局部对称的排列方式紧密相连或非紧密相连。优选的，所述方法步骤O)中水凝胶溶液中水凝胶前聚体为甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、醋酸丁酸纤维素、硅氧烷甲基丙烯酸酯、氟硅甲基丙烯酸酯、全氟醚、 N-乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或两种以上的任意混合。优选的，所述方法步骤C3)中进行水化处理时，先在pH值在8. 0-10. 0的盐水中水化12-M小时，然后在pH值为7. 2的盐水中水化至隐形眼镜初片的膨胀率稳定不变即得具有微结构表面的彩色隐形眼镜。该具有微结构表面的彩色隐形眼镜及其制造方法，所述隐形眼镜的表面具有微结构，由于该微结构对光具有干涉作用，进而使隐形眼镜带有色彩鲜艳的外观。为了使彩色隐形眼镜的外曲面具有微结构表面，先需要在制作隐形眼镜的模具内表面具有相同或类似的微结构。模具表面的微结构可为球形、半球形、椭球形、半椭球形、棒状、立方体、长方体或锥形体微单元构成的六角对称、四方对称或局部对称的二维阵列；微结构可位于模具的整个凹面、整个凸面、部分的凹面、部分的凸面或部分的凹面和凸面；构成模具表面微结构的微单元可为凸起或凹陷结构，相邻微单元之间的间距为10纳米到1微米之间。本发明通过在具有微结构内表面的模具内固化隐形眼镜水凝胶，进而在隐形眼镜表面复制出对应的微结构，这种微结构对光具有干涉作用，进而使隐形眼镜带有色彩鲜艳的外观。该方法制备彩色隐型眼镜步骤简单，成本低，便于大规模生产，制备的隐形眼镜色彩鲜艳，生物相容性高。因此，这种彩色隐形眼镜既能满足客户美化眼镜的需要，又具有安全性。相对于现有技术中的方案，本发明的优点是本发明获得一种使眼睛绚丽多彩的彩色隐形眼镜，所述隐形眼镜的表面具有微结构，该微结构对光具有干涉作用，进而使隐形眼镜带有色彩鲜艳的外观。其制造过程包括具有微结构表面的模具的制备、水凝胶溶液在模具内的固化处理以及隐形眼镜的水化处理。 本发明制备成本低，便于大规模生产，制备的隐形眼镜色彩鲜艳，美观大方，生物相容性高， 解决了现有技术中需添加染料来制备彩色隐形眼镜的方法，而无法满足用户戴镜安全、卫生以及外观漂亮的综合要求。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图1为具有微结构表面的彩色隐形眼镜的制备方法原理图，其中1为彩色隐形眼镜内曲面；2为彩色隐形眼镜外曲面。
具体实施例方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例1具有微结构表面的彩色隐形眼镜
权利要求
1.一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜，所述彩色隐形眼镜具有内曲面(1)和外曲面 (2)，其特征在于所述内曲面或外曲面具有形成光的干涉现象的微结构；所述微结构包括若干个凸起或凹陷的微单元，所述微单元在内曲面或外曲面上形成六角对称、四方对称或局部对称的二维阵列或一维阵列，且相邻微单元之间的间距为10纳米到1微米之间。
2.根据权利要求1所述的具有微结构表面的彩色隐形眼镜，其特征在于所述微单元为形状选自球形、半球形、椭球形、半椭球形、棒状、立方体、长方体或锥形体的一种或两种以上的凸起或凹陷，所述微单元的粒径或孔径范围在10纳米到1微米之间。
3.根据权利要求1所述的具有微结构表面的彩色隐形眼镜，其特征在于所述微结构分布于彩色隐形眼镜内曲面或外曲面的整体表面或局部表面。
4.一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)具有微结构表面的模具的制备将单层胶体纳米粒子直接固定在模具的内表面以使模具的内表面带有微结构表面或以具有微结构表面的不锈钢板为模板，通过压印或复制的方法制备具有微结构表面的模且.Z、 9(2)水凝胶溶液在模具内的固化处理步骤将水凝胶溶液加入具有微结构表面的模具内，将模具置于高压汞灯通过紫外固化法或置于烘箱内通过热固化法对结构色胶体溶液进行固化形成彩色隐形眼镜初片；(3)彩色隐形眼镜的水化处理步骤将步骤(2)中固化的彩色隐形眼镜初片置于盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变， 即制成具有微结构表面的彩色隐形眼镜。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于所述方法步骤(1)中胶体纳米粒子材料选自二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化钛、氧化铁、金、银中的一种或两种以上的材料；所述胶体纳米粒子的形状选自球形、椭球形、棒状、立方体、长方体或锥形体中的一种或两种以上的任意混合；胶体纳米粒子的粒径在10纳米到1微米之间。
6.根据权利要求4的方法，其特征在于所述方法步骤(1)中胶体纳米粒子材料固定后， 胶体纳米粒子之间以六角对称、四方对称或局部对称的排列方式紧密相连或非紧密相连。
7.根据权利要求4的方法，其特征在于所述方法步骤(2)中水凝胶溶液中水凝胶前聚体为甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、醋酸丁酸纤维素、硅氧烷甲基丙烯酸酯、氟硅甲基丙烯酸酯、全氟醚、N-乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或两种以上的任意混合。
8.根据权利要求4的方法，其特征在于所述方法步骤(3)中进行水化处理时，先在pH 值在8. 0-10. 0的盐水中水化12-24小时，然后在pH值为7. 2的盐水中水化至隐形眼镜初片的膨胀率稳定不变即得具有微结构表面的彩色隐形眼镜。
全文摘要
本发明公开了一种具有微结构表面的彩色隐形眼镜，所述彩色隐形眼镜具有内曲面(1)和外曲面(2)，其特征在于所述内曲面或外曲面有形成光的干涉现象的微结构；所述微结构包括若干个凸起或凹陷的微单元，所述微单元在内曲面或外曲面上形成六角对称、四方对称或局部对称的二维阵列或一维阵列，且相邻微单元之间的间距为10纳米到1微米之间。该眼镜制备成本低，便于大规模生产，制备的隐形眼镜色彩鲜艳，美观大方，生物相容性高。
文档编号G02C7/04GK102289086SQ20111024527
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者上官凤栖, 谢卓颖, 赵远锦, 顾忠泽, 顾洪成 申请人:东南大学