專利名稱：具有微結構表面的彩色隱形眼鏡及其制備方法
技術領域：
本發明隱形眼鏡材料研究技術領域，具體涉及一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡及其制備方法。
背景技術：
在過去的30年里，全球配戴隱形眼鏡的總人數增加了 35倍，而彩色隱形眼鏡也由于全球時尚界的帶動而漸漸流行。據不完全統計，目前我國彩色隱形眼鏡占隱形眼鏡市場的以上。彩色隱形眼鏡可以分為兩大類第一類是一種僅在隱形眼鏡虹膜區存在透明或不透明彩色圖案的隱形眼鏡，由于這種隱形眼鏡虹膜區的不透明性，而部分遮蓋了眼睛虹膜的本身，能夠顯露出特別的顏色和圖案，但由于其局部不透明性，在一定程度上阻礙了視線；第二類彩色隱形眼鏡選用透明的色彩增強隱形眼鏡的顏色，這種基本上透明的色料是均勻的分散在整個隱形眼鏡內部的，此類彩色隱形眼鏡不但可以加深眼睛的顏色，而且可使眼睛更生動、更栩栩如生。然而，由于在隱形眼鏡內參雜了彩色的顏料，這些顏料往往存在生物相容性低問題，易使患者配戴時有嚴重的異物感，輕者導致配戴不適，嚴重者可能出現角膜水腫、角膜血管增生、上皮細胞脫落等問題，導致急性紅眼病等角膜疾病，進而可能影響視力。考慮到顧客的戴鏡安全和衛生，需要開發一種既能滿足人們愛美的生活需求，又能確保彩色的顏料不會影響眼睛、不會導致任何眼疾和不適的彩色隱形眼鏡，因此，一種涂層在中間夾層的彩色隱形眼鏡應運而生，1973年的美國專利US 3712718報道，一種在已成形的隱形眼鏡上切口，然后再往切口中填充彩色填料的彩色隱形眼鏡的制作方法，用這種方法制得的彩色隱形眼鏡既可以滿足改變眼睛外觀的要求，又可以滿足戴鏡的安全和衛生，但因為在制作過程中，需要將隱形眼鏡進行切割，將彩色填料填入切口后，很難將切口再次密閉，即使能成功的密閉該切口，也很難確保“縫合線”不會造成戴鏡時的異物感；同時，這種制作方法繁瑣，而且又無法確保填塞的彩色材料均勻的分布于隱形眼鏡內；另外， 彩色顏料的使用始終未能完全解決隱形眼鏡的生物相容性。如此以來，無法實現大規模生產，無法確保隱形眼鏡的生物相容性。因此，現階段迫切需要一種新的制作方法簡單，既可以滿足改變眼睛外觀的要求、 又可以滿足戴鏡的安全和衛生、可信度高的彩色隱形眼鏡，本發明因此而來。
發明內容
本發明目的在于提供一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡，解決了現有技術中彩色隱形眼鏡雖然滿足改變眼睛外觀的要求，但其不夠安全，也難以滿足戴鏡的衛生需求等問題。為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡，所述彩色隱形眼鏡具有內曲面和外曲面，其特征在于所述內曲面或外曲面具有形成光的干涉現象的微結構；所述微結構包括若干個凸起或凹陷的微單元，所述微單元在內曲面或外曲面上形成六角對稱、四方對稱或局部對稱的二維陣列或一維陣列，且相鄰微單元之間的間距為10納米到1微米之間。優選的，所述微單元為形狀選自球形、半球形、橢球形、半橢球形、棒狀、立方體、長方體或錐形體的一種或兩種以上的凸起或凹陷，所述微單元的粒徑或孔徑范圍在10納米到1微米之間。優選的，所述微結構分布于彩色隱形眼鏡內曲面或外曲面的整體表面或局部表本發明的另一目的在于提供一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)具有微結構表面的模具的制備將單層膠體納米粒子直接固定在模具的內表面以使模具的內表面帶有微結構表面或以具有微結構表面的不銹鋼板為模板，通過壓印或復制的方法制備具有微結構表面的模具；(2)水凝膠溶液在模具內的固化處理步驟將水凝膠溶液加入具有微結構表面的模具內，將模具置于高壓汞燈通過紫外固化法或置于烘箱內通過熱固化法對結構色膠體溶液進行固化形成彩色隱形眼鏡初片；(3)彩色隱形眼鏡的水化處理步驟將步驟O)中固化的彩色隱形眼鏡初片置于鹽水中水化至水凝膠的膨脹率穩定不變，即制成具有微結構表面的彩色隱形眼鏡。優選的，所述方法步驟(1)中膠體納米粒子材料選自二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦、氧化鐵、金、銀中的一種或兩種以上的材料；所述膠體納米粒子的形狀選自球形、橢球形、棒狀、立方體、長方體或錐形體中的一種或兩種以上的任意混合；膠體納米粒子的粒徑在10納米到1微米之間。優選的，所述方法步驟(1)中膠體納米粒子材料固定后，膠體納米粒子之間以六角對稱、四方對稱或局部對稱的排列方式緊密相連或非緊密相連。優選的，所述方法步驟O)中水凝膠溶液中水凝膠前聚體為甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、醋酸丁酸纖維素、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、甲基丙烯酸縮水甘油酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一種或兩種以上的任意混合。優選的，所述方法步驟C3)中進行水化處理時，先在pH值在8. 0-10. 0的鹽水中水化12-M小時，然后在pH值為7. 2的鹽水中水化至隱形眼鏡初片的膨脹率穩定不變即得具有微結構表面的彩色隱形眼鏡。該具有微結構表面的彩色隱形眼鏡及其制造方法，所述隱形眼鏡的表面具有微結構，由于該微結構對光具有干涉作用，進而使隱形眼鏡帶有色彩鮮艷的外觀。為了使彩色隱形眼鏡的外曲面具有微結構表面，先需要在制作隱形眼鏡的模具內表面具有相同或類似的微結構。模具表面的微結構可為球形、半球形、橢球形、半橢球形、棒狀、立方體、長方體或錐形體微單元構成的六角對稱、四方對稱或局部對稱的二維陣列；微結構可位于模具的整個凹面、整個凸面、部分的凹面、部分的凸面或部分的凹面和凸面；構成模具表面微結構的微單元可為凸起或凹陷結構，相鄰微單元之間的間距為10納米到1微米之間。本發明通過在具有微結構內表面的模具內固化隱形眼鏡水凝膠，進而在隱形眼鏡表面復制出對應的微結構，這種微結構對光具有干涉作用，進而使隱形眼鏡帶有色彩鮮艷的外觀。該方法制備彩色隱型眼鏡步驟簡單，成本低，便于大規模生產，制備的隱形眼鏡色彩鮮艷，生物相容性高。因此，這種彩色隱形眼鏡既能滿足客戶美化眼鏡的需要，又具有安全性。相對于現有技術中的方案，本發明的優點是本發明獲得一種使眼睛絢麗多彩的彩色隱形眼鏡，所述隱形眼鏡的表面具有微結構，該微結構對光具有干涉作用，進而使隱形眼鏡帶有色彩鮮艷的外觀。其制造過程包括具有微結構表面的模具的制備、水凝膠溶液在模具內的固化處理以及隱形眼鏡的水化處理。 本發明制備成本低，便于大規模生產，制備的隱形眼鏡色彩鮮艷，美觀大方，生物相容性高， 解決了現有技術中需添加染料來制備彩色隱形眼鏡的方法，而無法滿足用戶戴鏡安全、衛生以及外觀漂亮的綜合要求。
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述圖1為具有微結構表面的彩色隱形眼鏡的制備方法原理圖，其中1為彩色隱形眼鏡內曲面；2為彩色隱形眼鏡外曲面。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。實施例1具有微結構表面的彩色隱形眼鏡
權利要求
1.一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡，所述彩色隱形眼鏡具有內曲面(1)和外曲面 (2)，其特征在于所述內曲面或外曲面具有形成光的干涉現象的微結構；所述微結構包括若干個凸起或凹陷的微單元，所述微單元在內曲面或外曲面上形成六角對稱、四方對稱或局部對稱的二維陣列或一維陣列，且相鄰微單元之間的間距為10納米到1微米之間。
2.根據權利要求1所述的具有微結構表面的彩色隱形眼鏡，其特征在于所述微單元為形狀選自球形、半球形、橢球形、半橢球形、棒狀、立方體、長方體或錐形體的一種或兩種以上的凸起或凹陷，所述微單元的粒徑或孔徑范圍在10納米到1微米之間。
3.根據權利要求1所述的具有微結構表面的彩色隱形眼鏡，其特征在于所述微結構分布于彩色隱形眼鏡內曲面或外曲面的整體表面或局部表面。
4.一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)具有微結構表面的模具的制備將單層膠體納米粒子直接固定在模具的內表面以使模具的內表面帶有微結構表面或以具有微結構表面的不銹鋼板為模板，通過壓印或復制的方法制備具有微結構表面的模且.Z、 9(2)水凝膠溶液在模具內的固化處理步驟將水凝膠溶液加入具有微結構表面的模具內，將模具置于高壓汞燈通過紫外固化法或置于烘箱內通過熱固化法對結構色膠體溶液進行固化形成彩色隱形眼鏡初片；(3)彩色隱形眼鏡的水化處理步驟將步驟(2)中固化的彩色隱形眼鏡初片置于鹽水中水化至水凝膠的膨脹率穩定不變， 即制成具有微結構表面的彩色隱形眼鏡。
5.根據權利要求4的方法，其特征在于所述方法步驟(1)中膠體納米粒子材料選自二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦、氧化鐵、金、銀中的一種或兩種以上的材料；所述膠體納米粒子的形狀選自球形、橢球形、棒狀、立方體、長方體或錐形體中的一種或兩種以上的任意混合；膠體納米粒子的粒徑在10納米到1微米之間。
6.根據權利要求4的方法，其特征在于所述方法步驟(1)中膠體納米粒子材料固定后， 膠體納米粒子之間以六角對稱、四方對稱或局部對稱的排列方式緊密相連或非緊密相連。
7.根據權利要求4的方法，其特征在于所述方法步驟(2)中水凝膠溶液中水凝膠前聚體為甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、醋酸丁酸纖維素、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、甲基丙烯酸縮水甘油酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一種或兩種以上的任意混合。
8.根據權利要求4的方法，其特征在于所述方法步驟(3)中進行水化處理時，先在pH 值在8. 0-10. 0的鹽水中水化12-24小時，然后在pH值為7. 2的鹽水中水化至隱形眼鏡初片的膨脹率穩定不變即得具有微結構表面的彩色隱形眼鏡。
全文摘要
本發明公開了一種具有微結構表面的彩色隱形眼鏡，所述彩色隱形眼鏡具有內曲面(1)和外曲面(2)，其特征在于所述內曲面或外曲面有形成光的干涉現象的微結構；所述微結構包括若干個凸起或凹陷的微單元，所述微單元在內曲面或外曲面上形成六角對稱、四方對稱或局部對稱的二維陣列或一維陣列，且相鄰微單元之間的間距為10納米到1微米之間。該眼鏡制備成本低，便于大規模生產，制備的隱形眼鏡色彩鮮艷，美觀大方，生物相容性高。
文檔編號G02C7/04GK102289086SQ20111024527
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者上官鳳棲, 謝卓穎, 趙遠錦, 顧忠澤, 顧洪成 申請人:東南大學