本发明属于隐形眼镜技术领域，特别涉及一种硅凝胶隐形眼镜的表面改性方法及其彩色隐形眼镜的制备方法。
背景技术：
硅凝胶制作的隐形眼镜由于其极大地提高了隐形眼睛的透氧率以期满足眼腈对氧的需求而极大地提高了配戴效果，它克服了水凝胶自身透氧率的局限，而正越来越受到消费者的欢迎。但硅凝胶有其本身水含量的局限，故其表面的亲水性不够好进而影响了配戴效果。隐形眼镜表面的亲水性不佳会带来一系列的风险，包括干涩，低舒适感，蛋白质沉淀。干涩是角膜接触镜(隐形眼镜)中最常见的问题，每五人中会有四人会多少感到干涩，干涩主要是由于眼液的产生与排放不平衡，所以适当的表面亲水性同时又控制适当的水份挥发对保持眼液的平衡很重要。为克服此缺点，常用的办法为进行表面处理，包括等离子处理，湿化学处理，镜片表面接技亲水性单体或高分子物，一层接一层的涂布亲水性的物质，在镜片包装液中加入亲水的高聚物或润湿剂或粘度增稠剂。常见的方法为美国专利6451871，6719929，6793973，6811805，6896926所阐述的层层涂布和等离子处理。更常见的是美国专利4312575，4632844中的用离子气体来进行等离子处理。这些处理方法较繁琐且效果有限，特别是整层涂布亲水性物质将影响硅凝胶本身的最终透氧率，而等离子处理又经常导致表面处理不均匀等问题而影响最终质量。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种硅凝胶隐形眼镜表面改性方法及其彩色隐形眼镜的制备方法，以解决硅凝胶隐形眼镜存在的亲水性不够好，进而影响了配戴效果的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种硅凝胶隐形眼镜表面改性方法，将具有梯度水含量的带网络图案结构的涂层涂布于硅凝胶隐形眼镜镜片的非光区；
其中，所述涂层的水含量高于底材的硅凝胶隐形眼镜镜片；涂层为彩色或无色；涂层的材质为生物高聚物；
所述硅凝胶隐形眼镜是由含硅的预聚物或由各单体与含硅的预聚物的混合物聚合而成。
上述技术方案中，梯度水含量是指涂层与底材的硅凝胶隐形眼镜镜片水含量不一样而使整体最终镜片从里到外形成水含量梯度；从而进一步改善镜片表面的亲水性，润滑性，抗蛋白质沉淀。涂层的水含量为38％-55％，更优先的为40％到50％。
涂层带有网络图案结构的目的是以利于氧气从这些孔隙处没有涂层处直接穿透底材硅胶镜片而进入眼内，涂层的网络图案为由点与线组成的各种图案，涂布于镜片表面非光区，具体的设计图案可参考美国专利5414477，它同时揭示了如何在虹膜区设计出更逼真的多彩图案来达到更自然的装饰效果。本涂层是网络结构图案，它区别于常规的硅胶镜片表面的全部表面覆盖一层又—层的亲水性物质，包括光区和非光区。
涂层为彩色或无色，彩色的则可作为彩色硅胶隐形眼镜。
生物高聚物的制备方法可参照常规亲水高分子合成路线，通过单体合成，所用的单体为羟基丙烯酸酯，羧基丙烯酸酯，丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，异丁烯酸甲酯，丙烯酸甘油酯，n-乙烯基呲咯烷酮，n-乙烯基琥珀酰亚胺，n-乙烯基己内酰胺，n-乙烯基戊二酰亚胺，乙烯基吡啶的一种或几种；所用溶剂为甲氧基丙酸乙酯，乙基溶纤剂，乳酸乙酯，叔丁醇，环戊酮，环己酮中的一种或几种混合而成；所用引发剂为自由基聚合用引发剂，包括偶氮二异丁腈，过氧化苯甲酰，过氧化苯甲酸叔丁酯，叔丁基过氯化物；分子调节剂为2-巯基乙醇，十二烷硫醇的一种或多种；反应结束时所用聚合终止剂为甲基氢醌thq，对苯醌pbq，对苯二酚hq，对羟基苯甲醚hqmme，2-叔丁基对苯二酚mtbhq，2，5-二叔丁基对苯二酚2，5-dtbhq的一种或多种。
为增强上述聚合物在镜片表面的粘性，涂层涂布在硅凝胶隐形眼镜上时采用附着力促进剂，附着力促进剂为异氰酸酯，烷基硅，酰胺类，环氧基类。更为优先的附着力促进剂为二已异氰酸酯类。
涂层涂布在硅凝胶隐形眼镜的外凸面，或者硅凝胶隐形眼镜的凹面及内部。可用移印机转移打印涂层在镜片的凸面，凹面或内部。
一种彩色隐形眼镜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，由含硅的预聚物或由各单体与含硅的预聚物的混合物聚合制备得到硅凝胶隐形眼镜镜片；
步骤二，制备生物高聚物：采用单体合成含水量为38-55％的生物高聚物；
步骤三，制备彩色涂层：按照质量份数，高聚物50-80份，颜料15-30份，溶剂4-15份，颜料分散剂0.5-2份，润湿剂0.4-1.2份，将各组分混合搅拌均匀，而后用研磨分散机进行研磨，颜料细度为10微米以下；
步骤四，用移印机将彩色涂层涂布在硅凝胶隐形眼镜镜片的表面，并预先设计各种彩色网络图案；
步骤五，涂层固化：将印制好彩色网络图案的硅凝胶隐形眼镜镜片置于烘箱内，在温度80-140℃下进行烘干，所用烘箱可为常规的或带真空的，得到彩色隐形眼镜片；
步骤六，彩色镜片水化：将彩色隐形眼镜片置于ph值为8-11.0的盐水中，在温度60-90℃中进行水化处理8-20小时；
步骤七，然后把上述水化后的彩色隐形眼镜片转移于ph为7.2的盐水中稳定至膨胀率不变，该水化好的彩色硅胶隐形眼镜即可在超净工作室内入瓶并进行湿法蒸汽消毒即制成最终产品。
步骤一中，硅凝胶隐形眼镜镜片的制备所用的单体为含有酰胺(nh)，或含羧基(cooh)或羟基(oh)中的一种或多种官能团的乙烯基单体。
步骤三中，所述彩色涂层中所用的颜料为无机或有机颜料，纯度级别应为化妆品级，医疗器械级或以上；所用的颜料为：氧化铁系列的黄色，棕色，红色，黑色颜料为氧化铁或碳黑，蓝色颜料为酞菁蓝，绿色颜料为三氧化二铬，白色颜料为二氧化钛；颜料中可用高纯度碳酸钙作为填料。
彩色涂层中，颜料体积浓度为5％-35％。更优先的为10％-30％。
有益效果：本发明通过在硅凝胶镜片表面涂布一层梯度水含量的网络图案结构彩色涂层来达到多种目的：第一，由于表面的适当梯度水含量亲水性解决了硅凝胶表面的润湿性；第二，表面梯度水含量解决了眼球表面对内要有足够的水份，而对外则抑制水份的过分挥发，从而保持适当的水份，从而满足眼液产生与挥发的平衡，进而解决了隐形眼镜配戴者常见的干涩感及其并发症-不舒服及异物感；第三，本发明涂层为网络图案结构，外界氧气可从大面积的没有涂层处透过硅凝胶而使亲水性涂层不影响透氧率；第四，本涂层若制成彩色则使硅凝胶镜片成为彩色硅胶镜片。本发明的技术方案提供了三方面功能：矫正视力，改善了硅凝胶隐形眼镜的配戴效果，美化装饰眼睛。通常情况下，隐形眼镜因为多加了一层涂层其配戴效果远不如原隐形眼镜(即没有涂层)。本发明则打破了这一常规，通过精心设计涂层，对配戴效果没有影响，反而进一步改善提高了配戴效果。
本发明通过使用梯度水含量的网络结构涂层来改善硅凝胶隐形眼镜的表面性能，改善了配戴效果，有效减少了彩色隐形眼镜在配戴中的干涩感，同时也提高了配戴舒服感。恰当的涂层水含量确保了水液体与眼液的交换，同时也确保了隐形眼镜的透氧性及适当的水份挥发和涂层表面的润湿性和防止蛋白质在涂层的表面沉积。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：硅凝胶隐形眼镜镜片制备
本发明所用的硅凝胶隐形眼镜镜片可以是光聚合或热聚合所制的浇铸或车削成型的硅凝胶隐形眼镜。所用浇铸或车削成型工艺可参照常见文献及工业实践。所用原料可以是含硅的预聚物或由各单体与含硅的预聚物的混合物。优选的，所用的单体为由含有酰胺(nh)，或含羧基(cooh)或羟基(oh)中的一种或多种官能团的乙烯基单体。有关含硅的预聚物的制备可以参照美国专利4136250a，5962548a，5563184a。本实施例中，所用原材料配方为：26.97％的含硅氧烷的大分子单体，16.75％的tris(3-三(甲基-甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯)，32.64％的dma(n，n-二甲基丙烯酰胺)，22.64％的变性乙醇和1.0％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(
实施例2：黄色隐形眼镜的制备
称取2-羟乙基甲基丙烯酸酯45克、甲基丙烯酸0.8克、甲基丙烯酸甲酯1.5克，乳酸乙酯15.70克，环戊酮37.5克及偶氮二异丁晴0.04克、2-巯基乙醇0.6克、置于玻璃反应瓶中混合均匀，在70度聚合反应6小时，而后在玻璃反应瓶中加入甲基醚氢醌0.04克搅拌均匀并停止反应，具有梯度水含量的生物高聚物即合成完毕。
称取上述生物高聚物412克、黄色氧化铁颜料88克、efka5054助剂3.1克,byk307添加剂2.2克,环戊酮46克置于分散研磨机中，加入适量研磨介质，研磨至颜料粒子细度小于10μm即可，具有梯度水含量的彩色涂料用浆料即制成。接着称取上述制得的彩色涂料用浆料50克、异氰酸酯3克，生物高聚物19克，混合并搅拌均匀，得到具有梯度水含量的彩色涂层。
提取适量上述具有梯度水含量的彩色涂层，用移印机将该涂层涂布在硅凝胶隐形眼镜镜片的表面并预先设计各种彩色网络图案；而后将印制好彩色图案的隐形眼镜片置于烘箱内，在100度烘5小时即可；接着将固化好的具有梯度水含量的彩色隐形眼镜干片置于ph为9.0的盐水在90度中进行水化处理16小时，然后把上述水化后梯度水含量彩色隐形眼镜转移于ph为7.2的盐水中稳定至膨胀率不变，该水化好的彩色硅胶隐形眼镜即可在100级超净工作室内入瓶并进行湿法蒸汽消毒即制成最终产品。
实施例3：紫色隐形眼镜的制备
称取n-乙烯基呲咯烷酮7.5克，2-羟乙基甲基丙烯酸酯37.8克、甲基丙烯酸0.5克、丙烯酸0.4克，甲基丙烯酸甲酯1.4克，乳酸乙酯16.1克，环戊酮35.7克及偶氮二异丁晴0.035克、2-巯基乙醇0.55克、置于玻璃反应瓶中混合均匀，在75度聚合反应5小时，而后在玻璃反应瓶中加入甲基醚氢醌0.033克搅拌均匀并停止反应，具有梯度水含量的生物高聚物即合成完毕。
称取上述生物高聚物404克、高纯度紫色颜料132克、efka5054助剂9.28克,byk307添加剂6.24克,环戊酮26克置于分散研磨机中，加入适量研磨介质，研磨至颜料粒子细度在10μm以下即可，具有梯度水含量的彩色涂料用浆料即制成。接着称取上述制得的彩色涂料用浆料50克、异氰酸酯3.3克，高聚物45克，混合并搅拌均匀，得到具有梯度水含量的彩色涂层。
提取适量上述具有梯度水含量的彩色涂层，用移印机将该涂层涂布在硅凝胶隐形眼镜镜片的表面并预先设计各种彩色图案；而后将印制好彩色图案的隐形眼镜片置于烘箱内，在100度烘5小时即可；接着将固化好的具有梯度水含量的彩色隐形眼镜干片置于ph为8.5的盐水在85度中进行水化处理20小时，然后把上述水化后梯度水含量彩色隐形眼镜转移于ph为7.2的盐水中稳定至膨胀率不变，该水化好的彩色隐形眼镜即可在超净工作室内入瓶并进行湿法蒸汽消毒即制成最终产品。
实施例4：绿色隐形眼镜的制备
称取丙烯酸甘油酯1.1克，2-羟乙基甲基丙烯酸酯37.7克、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.63克，甲基丙烯酸0.26克、，甲基丙烯酸甲酯1.05克，乳酸乙酯15.7克，环戊酮42.9克及偶氮二异丁晴0.044克、2-巯基乙醇0.78克、置于玻璃反应瓶中混合均匀，在75度聚合反应5小时，而后在玻璃反应瓶中加入甲基醚氢醌0.034克搅拌均匀并停止反应，具有梯度水含量的生物高聚物即合成完毕。
称取上述生物高聚物363克、绿色颜料172克、efka5054助剂7.5克,byk307添加剂5.2克,环戊酮48克置于分散研磨机中，加入适量研磨介质，研磨至颜料粒子细度在10μm以下即可，具有梯度水含量的彩色涂料用浆料即制成。接着称取上述制得的彩色涂料用浆料50克、异氰酸酯2.9克，高聚物37克，混合并搅拌均匀，得到具有梯度水含量的彩色涂层。
提取适量上述具有梯度水含量的彩色涂层，用移印机将该涂层涂布在硅胶隐形眼镜镜片的表面并预先设计各种彩色图案；而后将印制好彩色图案的隐形眼镜片置于烘箱内，在120度烘3小时即可；接着将固化好的具有梯度水含量的彩色隐形眼镜干片置于ph为8.0的盐水在90度中进行水化处理18小时，然后把上述水化后梯度水含量彩色隐形眼镜转移于ph为7.2的盐水中稳定至膨胀率不变，该水化好的彩色隐形眼镜即可在超净工作室内入瓶并进行湿法蒸汽消毒即制成最终产品。
通过试用者26人分别佩戴硅凝胶隐形眼镜白片及本发明制备的隐形眼镜，进行对比，以下表1显示，在配戴本发明产品在6小时后，仍有约82％的人仍感到舒服，并有约76％的人沒有干涩感，这结果远好于硅凝胶隐形眼镜白片的42％和25％。证明本发明大大地改善了彩色隐形眼镜的配戴效果。
表1.临床配戴试验结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。