CN111055520B - 隐形眼镜表面亲水的涂层方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隐形眼镜表面亲水的涂层方法，首先进行水合程序使非水合聚合物形成水合聚合物后，在介于50℃至70℃之间的特定温度下依序使水合聚合物接触含有高分子化合物的第一溶液以及第二溶液以完成第一水化程序以及第二水化程序。依此步骤所获得的隐形眼镜，其接触角范围约在30°至65°之间，蛋白质及脂质也不易沉积在该隐形眼镜的表面，提供使用者在配戴时良好的舒适性。

Description

隐形眼镜表面亲水的涂层方法

技术领域

本发明涉及一种具有矫正视力用途的医疗装置的制造方法，尤指一种隐形眼镜表面亲水的涂层方法。

背景技术

隐形眼镜已有许多年的发展历史，起初科学家抱持着把镜片直接戴在眼睛的想法，开发出玻璃材质的隐形眼镜，但不仅不舒适，玻璃材质的透氧率低也容易造成眼睛疾病。后来陆续采用其他的材料，从最早的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质到近代的硬性透氧性隐形眼镜(rigid gas permeable contact lens,RGP)材质的硬性隐形眼镜、以及聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)材质或水凝胶材质的软性隐形眼镜等。

隐形眼镜并没有传统眼镜镜框的阻碍，对配戴者的外观并无影响，也不会有如传统眼镜片有容易碎裂的风险。种种优点让有矫正视力需求的消费者舍弃传统眼镜而选择隐形眼镜。

看好隐形眼镜市场的前景，也顺应消费者需求，相关领域者除了陆续开发出如角膜放大片、抗蓝光等除矫正视力外还具有其他额外功能的隐形眼镜，也持续地进行研究开发。

举例来说，欧洲专利公开号EP1296673揭示一种抗微生物涂层，此技术可应用在隐形眼镜上，是将具有多个呋喃酮通过共价键结结合在一基材上，且可选择性地通过例如浸涂、旋涂、喷涂、或电浆聚合等方法，先在基材上形成一界面层后再让呋喃酮结合在该界面层而完成。

另如美国专利公开号US20170165932揭示一种在硅酮水凝胶隐形眼镜上施加稳定涂层的方法，主要先将可聚合组合物引入镜片模具中后固化以形成硅酮水凝胶隐形眼镜，并将该硅酮水凝胶隐形眼镜浸入平均分子量至少100,000道尔顿(Daltons)以上的含有羧基的聚阴离子聚合物水溶液中60至240分钟，再以pH6.5至9.5的生理食盐水冲洗该硅酮水凝胶隐形眼镜，最后在60℃至140℃的温度下加热该硅酮水凝胶隐形眼镜以形成交联的亲水涂层。

然而，作为一种医疗器具，隐形眼镜的基本目标是安全、舒适、可有效矫正视力，因此，在设计时、制造上都需要持续投入研究，以开发出一种更接近理想的隐形眼镜。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种隐形眼镜表面亲水的涂层方法，以简单的方式获得一种亲水性佳且蛋白质及脂质不易沉积在表面的隐形眼镜，提供使用者在配戴时良好的舒适性。

为了达到上述目的，本发明一实施例提供一种隐形眼镜表面亲水的涂层方法，依序包含以下步骤：

进行一水合程序使一非水合聚合物形成一水合聚合物；

进行一第一水化程序，在一第一温度下将该水合聚合物与一第一溶液接触一第一处理时间，该第一溶液中包括至少一选自由聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)及其组合所组成的群组；以及

进行一第二水化程序，在一第二温度下将该水合聚合物与一第二溶液接触一第二处理时间，该第二溶液中包括至少一选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇及其组合所组成的群组。

在上述步骤中，该第一温度与该第二温度分别独立为一介于50℃至70℃之间的温度。

以本发明的方法，在水合程序之后，在介于50℃至70℃之间的特定温度下依序以该第一水化程序、该第二水化程序进行处理而获得的隐形眼镜，其接触角范围约在30°至65°之间，亲水性佳，在配戴时可保持良好的湿润性；此外，相较于常规隐形眼镜中蛋白质及脂质容易沉积在该隐形眼镜与眼睛接触的该表面，进而造成视线模糊、甚至因蛋白质变性引起过敏等不适情况，本发明的隐形眼镜因有亲水性佳，蛋白质及脂质也不易沉积在该隐形眼镜的表面，大幅降低常规隐形眼镜可能带来的上述种种不适，保持配戴时的清晰度，提供使用者在配戴时良好的舒适性。

附图说明

“图1”为本发明一实施例中隐形眼镜表面亲水的涂层方法流程示意图。

“图2”为本发明一实施例的隐形眼镜外观示意图。

“图3”为本发明一实施例的隐形眼镜结构示意图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。

下文中的术语及命名方法等，除非有特别定义，否则其意义同本领域具有通常知识者所理解的一般定义，此外，本说明书中所描述的“一”亦不局限于单数形式，也包括了复数型态的态样。

举例来说，在文中对于“约”的定义涵盖该数值的正负10％的范围，例如，“约60℃”可涵盖的范围为54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃等介于54℃至66℃之间的温度。

再者，文中“聚合物”指的是一种通过多个单体通过聚合或交联所形成的材料；“分子量”(molecular weight)的定义为一聚合物材料的数均分子量(number averagemolecular weight)。

本发明的隐形眼镜表面亲水的涂层方法，请搭配“图1”，在步骤S1中，首先取一非水合聚合物，该非水合聚合物可为2-甲基丙烯酸羟乙基酯(HEMA)类或聚硅氧(silicone)类材质，将该非水合聚合物与纯水接触以进行一水合程序，使该非水合聚合物形成为一含有水的水合聚合物，上述的水合程序可在约50℃至70℃的温度下进行约30分钟至50分钟，例如，在约60℃的温度下进行40分钟、或者在约65℃的温度下进行35分钟。

接下来进行步骤S2的一第一水化程序，是在50℃至70℃之间的第一温度下将上述步骤中形成的该水合聚合物与一第一溶液接触。本实施例中，该第一溶液中为一包括聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)的水溶液，且以该第一溶液的总重量为基准，聚乙烯醇的含量可为0.01至5重量百分比。适用于本发明的聚乙烯醇，其分子量约在10000至2000000的范围内，然在实际应用时可依需求进行选择，本发明对此并无特别的限制。

最后再进行步骤S3的一第二水化程序，是在一第二温度下将经过该第一水化程序处理的该水合聚合物与一第二溶液接触一第二处理时间。

本实施例中，该第二溶液可为一包括聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)与聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)的水溶液。本实施例中，如以重量百分比为基准，该水溶液中的聚乙烯吡咯烷酮以及聚乙二醇的含量比例可介于1：100至30：1之间，具体而言，例如，以该水溶液的总重量为基准，可含有0.05至3重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮以及0.1至5重量百分比的聚乙二醇的水溶液。然上述比例仅为举例而已，只要以重量百分比为基准，该第二溶液中的聚乙烯吡咯烷酮及聚乙二醇的含量比例介于1：100至30：1之间即可。

适用在本发明的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量可介于约10000至约2000000之间，在一较佳实施例中，可介于约10000至约15000之间；至于聚乙二醇的分子量可介于约1000至约10000之间，在一较佳实施例中，可介于约1000至约4000之间。

本实施例中所述的“接触”，例如，可将该水合聚合物浸入该第一溶液及/或该第二溶液中而进行，且此时的操作温度可为约50℃至70℃，更佳为约55℃至65℃之间，最佳为约60℃。此外，本实施例中的该第一处理时间及/或该第二处理时间，可各自独立地介于10分钟至120分钟之间。例如，可在约55℃的温度下进行50分钟、或者可在约60℃的温度下进行40分钟，在本发明所限定的范围之内可依据实际情况斟酌调整。在一较佳实施例中，在如前文所述地进行水合程序之前，可先利用一醇类溶液对该非水合聚合物进行一表面处理的表面处理程序。该醇类溶液较佳可为一具有挥发性的溶液，例如以总重为基准，一含有0.1至50重量百分比的乙醇水溶液。本实施例中，该表面处理程序可在约20℃至50℃的温度下进行约10至40分钟，例如，在约35℃的温度下进行40分钟、或者可在约40℃的温度下进行30分钟。

此外，上述实施例中，是先以包括聚乙烯醇的该第一溶液处理后，再以包括聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇的该第二溶液进行处理；但在其他实施例中，处理顺序亦可相反：先以包括聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇的该第一溶液处理后，再以包括聚乙烯醇的该第二溶液进行处理。除了顺序不同之外，其余如处理温度、处理时间、以及聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的含量等同前文所述，在此不另外赘述。

进行该第二水化程序之后，可还包括一平衡程序，是将经处理的该水合聚合物接触一含有碳酸钠的平衡溶液。该平衡溶液的酸碱值约在pH7至pH8之间，例如，pH 7.3、pH7.4、或pH 7.5等；且渗透压(osmotic pressure)可介于300mmHg至320mmHg之间，更佳如305mmHg至315mmHg之间。且该平衡溶液中除了含有碳酸钠之外，尚可包括至少一选自由氯化钠、磷酸氢二钠、或磷酸二氢钠的成分。该平衡程序可在约15℃至35℃的温度下进行约60至180分钟，上述温度及处理时间可依情况调整，只要此步骤的处理时间大于该第一水化程序的该第一处理时间以及该第二水化程序的该第二处理时间即可。

在该第二水化程序以及该平衡程序之间，也可以选择性地增加一润洗程序以带走该水合聚合物上残存的溶剂。该润洗程序，举例来说，可通过在约50℃至70℃、较佳为约55℃至65℃之间、更佳为约60℃的操作温度下，将该水合聚合物浸渍在纯水中30分钟至50分钟而进行。

经上述步骤后，该水合聚合物可经由如高压蒸气灭菌等方法进行灭菌、包装而成为隐形眼镜。在本发明一实施例中，该隐形眼镜1可具有如“图2”及“图3”的结构，具有一接触外界的外表面11以及一将与眼睛接触的内表面12。

该隐形眼镜1包括一核心结构13及一涂层14，该涂层14共价连接该核心结构13的至少一部分，并形成于该隐形眼镜1的该内表面12，用以接触眼睛表面，通过该涂层14改善该隐形眼镜的湿润性，其中，该涂层14包含聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、以及聚乙二醇。

下文将以具体实例对该隐形眼镜1的接触角进行测试。接触角为衡量材料本身亲水性、疏水性的重要指标，一般定义为固体表面与液体表面的夹角。在此以贴泡法(captivebubble method)进行测试，贴泡法为本领域常规常用的接触角测定方法之一，在此不多加赘述。

测试例1

本测试例中，以样品1为该核心结构13进行处理。样品1的成分中包括2-羟基-2-甲基苯丙酮(2-hydroxy-2-methylpropiophenone,HEMA)、聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane),PDMS)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl-2-pyrrolidone,NVP)、N,N-二甲基丙烯酰胺(N,N-dimethylacrylamide,DMAA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycoldimethylacrylate,EGDMA)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)、以及色粉。

以该第一溶液或该第二溶液的总重量为基准，本测试例的比较例1、比较例2、以及实施例1中，该第一溶液包括0.05重量百分比的聚乙烯醇，且该第二溶液包括0.05重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮以及0.1重量百分比的聚乙二醇。

比较例1中，该第一温度为40℃、该第二温度为40℃；比较例2中，该第一温度为60℃、该第二温度为40℃；实施例1中，该第一温度为60℃、该第二温度为60℃，所测得的接触角如下表1。

表1

测试例2

本测试例中，以样品2为该核心结构13进行处理。样品2的成分与上述样品1大致相同，差别仅在样品2的含水量较样品1减少10％，为43％。

以该第一溶液或该第二溶液的总重量为基准，本测试例的比较例3、比较例4、以及实施例2中，该第一溶液包括3重量百分比的聚乙烯醇，且该第二溶液包括3重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮以及5重量百分比的聚乙二醇。

比较例3中，该第一温度为40℃、该第二温度为40℃；比较例4中，该第一温度为60℃、该第二温度为40℃；实施例2中，该第一温度为60℃、该第二温度为60℃，所测得的接触角如下表2。

表2

测试例3

本测试例中，以上述的样品1为该核心结构13进行处理。以该第一溶液或该第二溶液的总重量为基准，本测试例的比较例5、比较例6、以及实施例3中，该第一溶液包括0.05重量百分比的聚乙烯醇，且该第二溶液包括0.05重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮以及0.1重量百分比的聚乙二醇。

比较例5中，该第一温度为40℃、该第二温度为40℃；比较例6中，该第一温度为60℃、该第二温度为40℃；实施例3中，该第一温度为60℃、该第二温度为60℃，所测得的接触角如下表3。

表3

测试例4

本测试例中，以样品1为该核心结构13进行处理。以该第一溶液或该第二溶液的总重量为基准，本测试例的比较例7、比较例8、以及实施例4中，该第一溶液包括3重量百分比的聚乙烯醇，且该第二溶液包括3重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮以及5重量百分比的聚乙二醇。

比较例7中，该第一温度为40℃、该第二温度为40℃；比较例8中，该第一温度为60℃、该第二温度为40℃；实施例4中，该第一温度为60℃、该第二温度为60℃，所测得的接触角如下表4。

表4

接触角的大小与表面的疏水性有关，当隐形眼镜镜片与水滴的接触角越大，疏水性越高；反之，当隐形眼镜镜片与水滴的接触角越小，亲水性越高。由表1至4可观察到，比较例1至比较例8的第一温度及第二温度组合未在本发明所限定的范围之内的时候，比实施例1至4所测得的接触角更大，代表疏水性较高，配戴时的舒适度将低于本发明实施例的隐形眼镜镜片。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (9)

1.一种隐形眼镜表面亲水的涂层方法，其特征在于依序包含以下步骤：

进行一水合程序使一非水合聚合物形成一水合聚合物；

进行一第一水化程序，是在一第一温度下将该水合聚合物与一第一溶液接触一第一处理时间，该第一溶液中包括至少一选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇及其组合所组成的群组；以及

进行一第二水化程序，是在一第二温度下将该水合聚合物与一第二溶液接触一第二处理时间，该第二溶液中包括至少一选自由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇及其组合所组成的群组；

其中，该第一温度与该第二温度分别独立为一介于50℃至70℃之间的温度；

其中，该隐形眼镜为一2-甲基丙烯酸羟乙基酯类或一聚硅氧类隐形眼镜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该第一温度与该第二温度分别独立为一介于55℃至65℃之间的温度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于该第一溶液或该第二溶液其中一者为一包括该聚乙烯吡咯烷酮以及该聚乙二醇的水溶液，以重量百分比为基准，该水溶液中的聚乙烯吡咯烷酮以及聚乙二醇的含量比例介于1：100至30：1之间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于该第一溶液为一包括0.01至5重量百分比的聚乙烯醇的水溶液，且该第二溶液为一包括0.05至3重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮与0.1至5重量百分比的聚乙二醇的水溶液。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于该第一溶液为一包括0.05至3重量百分比的聚乙烯吡咯烷酮与0.1至5重量百分比的聚乙二醇的水溶液，且该第二溶液为一包括0.01至5重量百分比的聚乙烯醇的水溶液。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于该水合程序于一介于50℃至70℃之间的温度下进行。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于该第一处理时间与该第二处理时间各自独立地介于10分钟至120分钟之间。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于在进行该水合程序前，还包括利用一醇类溶液对该非水合聚合物进行一表面处理的表面处理程序。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于在进行该第二水化程序后，还包括一平衡程序，将经处理的该水合聚合物接触一含有碳酸钠的平衡溶液一第三处理时间，其中，该第三处理时间大于该第一处理时间或该第二处理时间。

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