CN117264113A - 彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体、其制备方法及彩色隐形眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体、其制备方法及彩色隐形眼镜，所述油墨中间体包括以下重量份的组分：含硅氧烷单体：10‑50份；亲水单体：30‑80份；溶剂：60份以上；引发剂：0.01‑0.1份；油墨中间体中含硅氧烷单体选自SIGMA、3‑甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或3‑甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种；硅水凝胶镜片中含硅氧烷单体为RMS‑033与MCR‑M17的混合物。上述油墨中间体与颜料混合后加入固化剂，在模具上印制花纹、固化，得到彩模；然后向彩模中加料、固化，得到彩色隐形眼镜镜片。本发明的油墨中间体中添加了含硅氧烷单体成分，增加了镜片的氧透过率，同时解决了彩色硅水凝胶镜片制作过程中花纹分离不完整的问题，提高了镜片的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及隐形眼镜用油墨制备技术领域，具体是一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，本发明同时还涉及该含硅油墨中间体的制备方法以及由该含硅油墨中间体印制得到的彩色隐形眼镜。
背景技术
隐形眼镜的发展源于材料技术的不断革新突破，镜片材料从最开始的玻璃到水凝胶、RGP，再到硅水凝胶。硅水凝胶是一种具有亲水性能的有机高分子材料，呈“蜂窝状”结构，是一类结合了硅材料高透氧和水凝胶的柔软性特点的新型材料。其将有机硅单体和亲水单体共聚，在水凝胶材料中引入高透氧的硅氧烷基团，大量硅氧烷基团的存在为氧传递提供了良好的通道，使其能够通过有机硅相与水凝胶相两种通道输送氧气，提高了材料的透氧性。
彩色隐形眼镜因其兼具视力矫正和装饰美化的作用，已成为隐形眼镜市场的主力军。生产彩色隐形眼镜常用“三明治”工艺，顾名思义，三明治夹层的镜片为三层，油墨层被包覆在镜片中间层的中心位置，因此不存在色素脱落的潜在危险，为佩戴者的健康提供了保障。公开号为CN110256900A的发明专利公开了一种用于彩色油墨的中间体及其制备方法，该专利中所述油墨中间体涉及成分多、制备方法周期长，导致油墨中间体生产成本高、产率低，不适于油墨中间体的短期规模化生产。公开号为CN112521545 A的发明专利公开了一种彩色隐形眼镜用油墨中间体及其制备方法，该油墨中间体配方简单，工艺流程短，且无需复杂的反应及加热设备的投入，成本低廉、产率高，适于油墨中间体的短期规模化生产。
然而，目前市场上的隐形眼镜多为硅水凝胶镜片，若采用不含硅的油墨中间体，存在油墨中间体与镜片不相容的问题，导致印刷的花纹不能从模具上完整分离。
发明内容
本发明的目的是提供一种可同时适用于水凝胶和硅水凝胶彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，以解决彩色硅水凝胶镜片若采用不含硅的油墨中间体制成的油墨印制花纹，会导致花纹不能从模具上完整分离的技术问题。
为实现其目的，本发明采用如下技术方案：
一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，所述隐形眼镜为水凝胶镜片或硅水凝胶镜片；
其中，水凝胶镜片由以下重量份的组分制成：亲水单体30-90份，交联剂：0.2-1.5份；引发剂：0.1-2份，紫外吸收剂0.1-2.2份；
硅水凝胶镜片由以下重量份的组分制成：含硅氧烷单体：10-70份；亲水单体：10-40份；溶剂：30份以上；引发剂：0.01-0.1份；交联剂：0.01-0.05份；聚乙二醇400：1-20份；
所述油墨中间体包括以下重量份的组分：
含硅氧烷单体：10-50份；亲水单体：30-80份；溶剂：60份以上；引发剂：0.01-0.1份；
所述油墨中间体中含硅氧烷单体选自（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）丙基二（三甲基甲硅烷氧基）甲基硅烷（SIGMA）、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷（S1）或3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷（S2）中的任意一种；所述硅水凝胶镜片中含硅氧烷单体为（甲基丙烯酰氧基丙基）甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物（RMS-033）与不对称的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷 （MCR-M17）的混合物。
所述亲水单体选自甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟丙酯（HBA）中的一种或两种。
作为本发明技术方案的进一步优选，所述引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰（BPO）中的一种或几种。
优选地，所述交联剂选自二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)中的一种或几种。
优选地，所述溶剂选自环戊酮（R1）、乙二醇单乙醚（R2）、正壬醇（R3）、丙烯酸丁酯（BA）、乙二醇单甲醚（R4）、正丁醇中的一种或几种。
优选地，所述紫外吸收剂为2-丙烯酸 2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯。
上述彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将溶剂加入到反应釜中，在搅拌状态下加热至70-120℃；
步骤二：按照配方量，将引发剂、含硅氧烷单体和亲水单体混合溶解均匀，采用滴液漏斗滴加至步骤一反应釜中，控制滴加时间为1-3小时；
步骤三：溶剂与引发剂、含硅氧烷单体和亲水单体的混合液在搅拌状态下反应1-3小时，降温至50-70℃，得到含硅油墨中间体，倒出备用。
上述含硅油墨中间体与颜料研磨混合均匀后加入固化剂，在隐形眼镜模具上进行花纹印制，印制后模具进行光或热固化，得到彩模；将镜片主材料的各成分按照配方量称重，搅拌混合均匀，向彩模中进行投料，再进行热固化、脱模，可以得到彩色隐形眼镜镜片。
优选地，所述固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯、聚六亚甲基二异氰酸酯、2 ,4-甲苯二异氰酸酯、聚2 ,4-甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸酯苯基)甲烷、二环氧化物中的一种或几种。
优选地，所述含硅油墨中间体与颜料的重量比为20:1。
优选地，所述含硅油墨中间体与固化剂的重量比为100:0.15。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的油墨中间体成分简单，制作过程可操作性强；
2、本发明的油墨中间体中添加了特定的含硅氧烷单体成分，与特定硅水凝胶或水凝胶镜片相融合，与现有油墨中间体相比，增加了镜片的氧透过率；
3、本发明的油墨中间体解决了在彩色硅水凝胶镜片制作过程中花纹分离不完整的问题，提高了彩色硅水凝胶镜片生产过程中的合格率。
4、本发明的油墨中间体不仅适用于硅水凝胶隐形眼镜也适用于水凝胶隐形眼镜，普适性强，推广应用价值高。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图2为本发明实施例2制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图3为本发明实施例3制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图4为本发明实施例4制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图5为本发明实施例5制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图6为本发明实施例6制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图7为本发明实施例7制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图8为本发明实施例8制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图9为本发明实施例9制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
图10为对比例制备得到的硅水凝胶镜片和水凝胶镜片的照片；
其中，左图为硅水凝胶镜片，右图为水凝胶镜片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明以下实施例中颜料为C.I 颜料黄 18、C. I 颜料紫罗兰 23、活性黑KN-B、C.I 颜料蓝 36、氧化铁或C.I 颜料绿中的任意一种。
实施例1-9
本发明提供的一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将溶剂加入到反应釜中，在搅拌状态下加热至70-120℃；
步骤二：按照配方量，将引发剂、含硅氧烷单体和亲水单体混合溶解均匀，采用滴液漏斗滴加至步骤一反应釜中，控制滴加时间为1-3小时；
步骤三：溶剂与引发剂、含硅氧烷单体和亲水单体的混合液在搅拌状态下反应1-3小时，降温至50-70℃，得到含硅油墨中间体，倒出备用。
实施例1-9中油墨中间体组分及占比情况见如表1所示。
表1实施例1-9中油墨中间体组分及占比（份）
实施例1-9中各参数取值如表2所示。
表2实施例1-9中各参数取值
油墨的配置：取上述油墨中间体100g与颜料5g，通过三辊研磨机研磨混合均匀后加入固化剂聚2 ,4-甲苯二异氰酸酯0.15g，在隐形眼镜模具上进行花纹印制，印制后模具进行常规的热固化，得到彩模。
镜片的制作：将镜片主材料的各成分按照配方量称重，搅拌混合均匀，向彩模中进行投料，再进行热固化、脱模，得到镜片。
含硅水凝胶镜片组成如下：（甲基丙烯酰氧基丙基）甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物（RMS-033）0.5g、不对称的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷 （MCR-M17）1.5g ；HEMA：4g；正丁醇：2g；TPGDA：0.06g；AIBN：0.07g；PEG-400：0.5g；
水凝胶镜片组成如下：HEMA：90g，EGDMA：0.4g；AIBN：0.5g，2-丙烯酸 2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯0.4g。
将以上采用同种颜料得到的彩色镜片使用紫外分光光度计进行透光率检测，使用极谱法透氧仪进行透氧系数检测，并在湿镜投影仪下肉眼观察镜片花纹的完整性。镜片的合格率=合格镜片的数量/制作镜片的总数。结果见表3。
表3采用本发明所得油墨中间体制备得到的镜片的性能参数
从表3数据中可以看出，采用本发明实施例所得油墨中间体制备得到的水凝胶镜片和硅水凝胶镜片与对照镜片相比，其透氧系数、花纹完整性和镜片合格率明显提升，且硅水凝胶镜片的性能参数优于水凝胶镜片性能参数，表明采用本发明方法制备得到的油墨中间体可同时适用于彩色水凝胶镜片和硅水凝胶镜片的花纹印制。
Claims (10)
1.一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，其特征在于，所述隐形眼镜为水凝胶镜片或硅水凝胶镜片；
其中，水凝胶镜片由以下重量份的组分制成：亲水单体30-90份，交联剂：0.2-1.5份；引发剂：0.1-2份，紫外吸收剂0.1-2.2份；
硅水凝胶镜片由以下重量份的组分制成：含硅氧烷单体：10-70份；亲水单体：10-40份；溶剂：30份以上；引发剂：0.01-0.1份；交联剂：0.01-0.05份；聚乙二醇400：1-20份；
所述油墨中间体包括以下重量份的组分：
含硅氧烷单体：10-50份；亲水单体：30-80份；溶剂：60份以上；引发剂：0.01-0.1份；
所述油墨中间体中含硅氧烷单体选自（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）丙基二（三甲基甲硅烷氧基）甲基硅烷（SIGMA）、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷（S1）或3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷（S2）中的任意一种；所述硅水凝胶镜片中含硅氧烷单体为（甲基丙烯酰氧基丙基）甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物（RMS-033）与不对称的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷 （MCR-M17）的混合物；
所述亲水单体选自甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟丙酯（HBA）中的一种或两种。
2.如权利要求1所述的一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰（BPO）中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，其特征在于，所述交联剂选自二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，其特征在于，所述溶剂选自环戊酮（R1）、乙二醇单乙醚（R2）、正壬醇（R3）、丙烯酸丁酯（BA）、乙二醇单甲醚（R4）、正丁醇中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体，其特征在于，所述紫外吸收剂为2-丙烯酸 2-(4-苯甲酰-3-羟基苯氧基)乙基酯。
6.如权利要求1-5所述的所述的一种彩色隐形眼镜用含硅油墨中间体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将溶剂加入到反应釜中，在搅拌状态下加热至70-120℃；
步骤二：按照配方量，将引发剂、含硅氧烷单体和亲水单体混合溶解均匀，采用滴液漏斗滴加至步骤一反应釜中，控制滴加时间为1-3小时；
步骤三：溶剂与引发剂、含硅氧烷单体和亲水单体的混合液在搅拌状态下反应1-3小时，降温至50-70℃，得到含硅油墨中间体，倒出备用。
7.一种彩色隐形眼镜，其特征在于，所述彩色隐形眼镜是将权利要求1-5任一项所述的含硅油墨中间体与颜料研磨混合均匀后加入固化剂，在隐形眼镜模具上进行花纹印制，印制后模具进行光或热固化，得到彩模；然后将镜片主材料的各成分按照配方量称重，搅拌混合均匀，向彩模中进行投料，再进行热固化、脱模后得到。
8.如权利要求7所述的一种彩色隐形眼镜，其特征在于，所述固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯、聚六亚甲基二异氰酸酯、2 ,4-甲苯二异氰酸酯、聚2 ,4-甲苯二异氰酸酯、双(异氰酸酯苯基)甲烷、二环氧化物中的一种或几种。
9.如权利要求7所述的一种彩色隐形眼镜，其特征在于，所述含硅油墨中间体与颜料的重量比为20:1。
10.如权利要求8或9所述的所述的一种彩色隐形眼镜，其特征在于，所述含硅油墨中间体与固化剂的重量比为100:0.15。
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