TW201235385A - Method for producing silicone hydrogel with high water content - Google Patents

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201235385 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係涉及眼用物件的製造方法。具體言之，本發明 係關於一種製造具有高含水率之聚矽氧水膠的方法。 【先前技術】 隱形眼鏡發展至今已有近百年的歷史，為—般眼鏡族普 遍使用的重要醫療器材之-。在1950年代，捷克科學家利 用聚曱基丙烯酸經乙自旨（poly(hydroxyethyl methacrylate); HEMA)材料製成水凝膠，發明了軟式隱形眼鏡，至今此種 材料仍被使用。隨著科技的進步，隱形眼鏡材料的演進也 朝向高透氧性及高舒適性發展。 以聚石夕氧水膠作為材料之隱形眼鏡的發展亦已有多年的 歷史，過去此等產品的開發目標主要在於提升聚石夕氧水膠 的透氧性及含水率等特性。目前市面上所販售之聚石夕氧水 膠產品的透氧值皆可達到100 barriers以上，然而，聚矽氧 水膠的含水率卻無法有效地提升。 一般而言，聚魏水勝主要係由切單體之反應產物及 其所包3之水所組成，#中水於聚矽氧水膠所佔之比例， 亦可稱之為聚♦氧水膠之含水量。由於含梦單體與其反應 產物S &疏水且㈣性差，肖使得以其所製得之隱形眼鏡 表面的潤属$文果不佳及含水率較低，導致配戴時目艮睛容易 感見乾溫不舒適’此亦即是當前聚石夕氧水膠隱形眼鏡所欲 積極改善的方向。 對於提间隱形眼鏡含水率及表面潤濕性的問題，先前技 s 151042.doc 201235385 術中已有利用各種物理或化學方法進行改良的相關揭示。 例如，美國專利第4，158,〇89號及第6,242,508號揭示在配方 中添加其他親水性的單體進行共聚合；美國專利第 5,969,076號及第6,596,294號則揭示以化學方法合成出各種 具親水性之含矽分子，並將其添加在配方中以提升親水性 及潤濕性；美國專利第6,367,929號揭露在聚矽氧水膠主成 份t添加高分子量之親水性高分子（如pvp)，藉以提升潤 濕性及親水性。然而，就目前技術而言，此等方法對於提 升聚矽氧水膠含水率的效果並不顯著，其含水率皆小於 50%。 、 此外，亦有許多利用物理方式提升隱形眼鏡含水率或表 面潤濕性的研究。例如，美國專利第6,867,245號及第 5,274’008號揭示使用具有高極性的模具製備隱形眼鏡丨美 國專利第4,214，G14號即揭示利用電漿對隱形眼鏡表面進行 處理。此等物理方式的處理雖可成功地改善隱形眼鏡表面

的濁濕效果，但對隱形眼鏡本身的含水率並無法有效地提 升，致使在配戴經上述方式改良之隱形眼鏡時，僅有短暫 的舒適效果，而無法獲得長時間的配戴舒適感。 就舒適性而言’長誠戴隱形眼鏡通常會使眼睛感到乾 溫、不舒服’造成此等感覺的原因⑽，隱形眼鏡的水份 散失速率較快、淚腺無法提供充足淚液或_眼鏡長_ 地與外界空氣接觸而導致水分逐濟散失。以上情形可能使 隱形眼鏡配戴者感覺眼睛較乾溫，或甚至可能造成視力不 佳的問題。 151042.doc 201235385 综上所述，產業界仍需一技術解決方案，能使得聚合成 型後之隱形眼鏡具有高含水率及高保水性的功效。 【發明内容】 本發明之目的為提供一種製造具有高含水率聚矽氧水膠 之方法，其包含： (a) 將一單體混合物聚合以形成該聚矽氧水膠，該單體混 合物包含至少一種含矽單體及至少一種離子型單體； 及 (b) 將s亥聚石夕氧水膠置於一驗性溶液中至少2〇分鐘， 其中，該鹼性溶液之pH不小於7.5，且該離子型單體之含 量，以整體聚矽氧水膠乾重之總重量計，為不小於重 量％。 相較於先前技術，本發明方法可製造具有高含水率之聚 石夕氧水膠，該方法可降低所製得之隱形眼鏡中的水分散失 速率，並改善隱形目艮鏡表面潤濕性不佳的缺點，有效解決 先前技術所面臨的問題。 、 【實施方式】 為使本發明之特徵和優 人付準較 實施方式’並配合所附圖式詳細說明如下· 本發明之製造具有高含水率聚石夕氧水膠的方法包 步驟： π)將單體混合物 -1 '!、喂，琢早體， 物包含至少一種含矽單體及至少— ' ^ 種離子型單體. (b)將該聚矽氧水膠置於一鹼性溶 ’ 饮肀至少20分鐘， 151042.doc 201235385 其中，4鹼性溶液之pH不小於7.5，且該離子塑單體之含 里以整體聚矽氧水膠乾重之總重量計，為不小於〇7重量 %。 於本文中，術語「單體」係涵蓋可聚合之低分子量化合 物(即通常具有低於700之數均分子量)，及可聚合之中至高 刀子量化合物或聚合物，有時亦稱為巨單體（即通常具有 大於700之數均分子量）。因此，當瞭解本文中之「含矽單 體」及離子型單體」一詞包含單體、巨單體及預聚物。 預聚物係為部分聚合之單體或可進一步聚合之單體。 聚矽氧水膠通常係藉由聚合含有至少一種含矽單體之單 體混合物來製備。「聚矽氧（p〇lysil〇xan^sUic〇ne)」意 謂材料為包含至少5重量％之妙氧鏈（鏈），較佳為1〇 至100重量％矽氧鏈，更佳為3〇至9〇重量％矽氧鏈之有機聚 合物的材料。 於本發明方法之步驟⑷中，離子型單體具有可解離的官 基如叛酸基團。環境的酸驗性對此種基團解離的影響 係如下所示：

©〇,H -C-OH 9 releaser Jg H©

wC-〇H υ υ H 玆西0圖式進~步說明。如圖1所示，在pH小於7的酸性 冷液中’羧酸基無法自行解離，且容易被溶液中的氣離子 烫子化而形成氫鍵，因而限制住水膠的網絡，/亦限制了水 膠中高分子鍵的運動，進而❹了水分子進人水膠的機 151042.doc 201235385 會，'降低水膠的膨潤率。 如圖2所示，在pH大於7的鹼性溶液中，羧酸基可解離， 並以負離子COCT形式出現在高分子鏈段上而造成氫鍵斷 裂，且因為有陰離子形成’高分子鍵段間具有排斥力，使 得鏈段間產生最大的距離，此空間的改變可使得更多的水 分子進入水膠，進而提高水膠的含水率。 適合用於本發明中之離子型單體包括，但不限於，丙烯 酸（acrylic acid)、甲基丙烯酸（methacrylic acid; MA)、反 丁 稀二酸（fumarate)、0夫0南-2-丙稀酸（furan-2-acrylic acid)、3-(2-°塞吩）丙稀酸（3-(2-thienyl)acrylic acid)、6-曱 基-2-(三甲矽烷基）-3-乙烯基-6-庚烯酸（6-methyl-2-(trimethylsilyl)-3-vinyl-6-heptenoic acid)、2-(三氟甲基）丙 稀酸（2-(trifluoromethyl)acrylic acid)或其混合物。 根據本發明，離子型單體之含量以聚矽氧水膠乾重之總 重量計為不小於〇.7重量％，較佳為0.7至10重量％，更佳為 1至3重量％。 適用於本發明之含矽單體並無任何特別的限制，任何習 知的含矽單體皆可被應用於本發明中，其包括，但不限 於，（三曱基甲矽烷氧基）-3-甲基丙烯氧基丙基矽烷 ((trimethylsiloxy)-3-methacryloxypropylsilane ; TRIS)、3-(三 乙氧基曱矽烷基）丙基甲基丙烯酸酯（3-(triethoxysilyl)propyl methacrylate)、3-(二乙氧基甲基甲石夕烧基）丙基甲基丙浠酸 S旨（3-diethoxymethylsilyl)-propyl methacrylate)、乙稀基三曱氧基 石夕炫< (vinyltrimethoxysilane)、 乙烯基三乙氧基石夕坑 151042.doc 201235385

(vinyltriethoxysilane)、二乙氧基（曱基）乙稀基石夕烧 (diethoxy (methy 1) viny lsilane)、3-(曱基丙烯酸氧丙基）曱基 二甲 氧基 石夕烧 (3-methacryloxypropyl-methyldimethoxysilane)、3-(甲基丙浠酸氧丙基）曱基二乙 氧基石夕（3-methacryloxypropyl-methyldiethoxysilane)、3-(曱基丙稀酸氧丙基）三曱氧基石夕烧（3-methacryloxypropyl-trimethoxysilane) 、 3-( 曱基丙稀酸氧丙基） 三 乙氧基 石夕院 （3-methacryloxypropyl-triethoxysilane)、乙稀基三（異丙氧基） 石夕烧（vinyltri(isopropoxy)silane)、乙稀基三丙氧基石夕院 (vinyltripropoxysilane)、參（三甲基甲石夕烧氧基）石夕丙烧基 .曱 基丙烯酸醋（tris(trimethylsiloxy) silylpropyl methacrylate)、雙（三甲基甲石夕烧氧基）曱基石夕丙烧基甲基 丙稀酸醋（bis(trimethylsiloxy)methylsilylpropyl methacrylate)、五 甲基二矽氧烷丙基 曱基丙烯酸酯 (pentamethyldisiloxanepropyl methacrylate)、參（三曱基曱 矽烷氧基）甲矽烷基丙氧基乙基曱基丙烯酸酯 (tris(trimethylsiloxy)silyl propyloxyethyl methacrylate) > 參（聚二甲基甲矽烷氧基）甲矽烷基丙基甲基丙烯酸酯 (tris(polydimethylsiloxy)silylpropyl methacrylate)或其混合物。 根據本發明，含矽單體之含量以聚矽氧水膠乾重之總重 量計，為至少40重量％，較佳為40至60重量％，更佳為45 至55重量°/〇。 本發明之步驟（b)係將聚合而成之聚矽氧水膠置於鹼性 溶液中進行鹼處理，其中該鹼性溶液之pH為不小於7.5， 151042.doc 201235385 較佳為7.5至11，更佳為8至10 ;該鹼處理之進行時間為至 少20分鐘，較佳為30至480分鐘。 適用於本發明步驟（b)之鹼性溶液包括，但不限於， LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、NH4OH、 Na2C03、K2C03、MgC03、CaC02、（NH4)2C03、BaC03、 NaHC03 、KHC03 、CaO、BaO、NaNH2、KNH2、 Mg(NH2)2、Ca(NH2)2、Zn(NH2)2、A1(NH2)3 或其組合所配 製成之水溶液，較佳為NaOH或NaHC03水溶液。 水膠之水合、交聯聚合系統中，含呈平衡狀態之水，水 分子與高分子鏈之間的物理或化學關聯極為重要，水分子 在水膠中的不同行為與狀態則扮演不同且關鍵的角色 (Synthesis and Characterization of a pH- and Ionic Strength-Responsive Hydrogel, Soft Materials, 5:4, 183-195 ; Journal of Applied Polymer Science, Vol. 101, 3227-3232 (2006)) ° 水分子在水膠中主要具有二種型態：自由水（free water) 與結合水。其中，結合水可再進一步區分為冷凍結合水 (freezing bound water ;或稱冷;東束缚水）及非冷;東結合水 (non-freezing bound water ；或稱非冷康束缚水）。 自由水係指水分子在整個高分子鏈的網絡中，與高分子 鏈間無任何吸引力或排斥力，故其可在高分子鏈的網絡中 自由移動。非冷凍結合水則指與高分子表面之官能基具有 很強作用力（氫鍵）的水分子，通常可視為高分子之一部 分。此種水分子無法在高分子鏈的網絡中自由地活動，故 151042.doc -10- 201235385 當溫度達到水的凝固點時，此種水分子間無法產生規則的 排列，因而難以形成結晶態。此外，冷凍結合水之水分子 作用力則是介於前二者之間，其與鍵結在高分子鏈上的水 之間只有輕微的作用力(凡得瓦力），其於凝固點時的結晶 性較一般水分子稍弱。 田间刀子鏈上具有許多親水性基團時，水膠材料與水分 子間即會產生水合作用，因而提高結合水的含量，明顯地 影響到水膠的膨湖性與含水量。通常水膠具有大於5重量 %之水含量，且較佳在1〇至8〇重量％之間。各種水分子於 水膠中的含量可藉由掃描式熱差分儀（她細W s⑽㈣ Calorimetry)及熱重分析儀（therm〇gravimetric ana^z吶測 得。 曰本發明方:¾:所製得之聚錢轉巾之非冷;東結合水的含 量^自由水、冷凍結合水及非冷凍結合水之整體水含量 十為不v於20〇/〇，較佳為20至40%，更佳為2〇至37%。 於此狀況下’該聚石夕氧水膠具有吸附較多水分子之能力。 由於非冷;東結合水與水膠材料間具有作用力，可使水分散 失較It目而將此特性應用於隱形眼鏡上，則可減緩隱形 鏡中之水刀4散速率，使隱形眼鏡於配戴的過程中可保 有更佳的水潤舒適感。 本發月方法所冑得之聚石夕氧水膠，具有不小於乂的含 水率，較佳為50至70%，更佳為55至63%。 +於本發明方法所製得之聚碎氧水膠中，單體混合物可視 兩要進-步包含至少一種親水性非離子型單體，該親水性 151042.doc 201235385 非離子型單體包括，但不限於，2-羥乙基甲基丙烯酸酯（2-hydroxyethyl methacrylate ; HEMA)、2-經乙基丙稀酸醋（2-hydroxyethyl acrylate)、甲基丙浠酸甘油 S旨（glycerol methacrylate) 、 2-二甲基胺乙基丙烯酸i旨（2- di methyl ami no ethyl acrylate)、N-乙烯基-曱醯胺（N-vinyl-formamide)、N-乙烯基 °比 σ各烧酮（N-vinyl pyrrolidone ; NVP)、丙烯醯基嗎福淋（acryloylmorpholine)、曱基丙烯醯胺 (methacrylamide) 、 N，N-二甲基丙稀酿胺（Ν,Ν-dimethylacrylamide ; DMA) 、 N，N-二 乙基丙 烯醢胺 （N，N-diethylacrylamide)、 二經乙基甲基丙稀醯胺（2-hydroxyethyl methacrylamide)、N-異丙基丙稀醯胺（N-isopropylacrylamide)或其混合物。 親水性非離子型單體之使用量以聚矽氧水膠乾重之總重 量計，為不高於60重量％，較佳為30至60重量％，更佳為 35至55重量％，最佳為40至50重量％。 本發明之製造方法於共聚時可藉由加入適當之引發劑， 並利用諸如UV、熱量或其組合之方法使聚矽氧水膠發生 固化以澆鑄成形。代表性熱引發劑為有機過氧化物，例如 過氧化乙醯、過氧化月桂醯、過氧化癸醯、過氧化硬脂 醯、過氧化苯甲醯、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化二碳 酸酯及諸如 LUPERSOL® 256,225(Atofina Chemical， Philadelphia，PA)之市售熱引發劑及其類似物，該等引發 劑以佔總單體混合物約0.01至2重量％之濃度使用。代表性 UV引發劑為在此領域中已知之引發劑，諸如，但不限 151042.doc -12· 201235385 於一笨乙一嗣甲鍵、二苯乙二酮乙醚、m 1164 2273、1116、2959、3331、IGRACURE® 651 及 184(Ciba Specialty Chemicals，Ardsley，New York)。 如此技術領域中具有通常知識者所瞭解，除丨述聚合作 用引發劑外’本發明方法所製得之聚矽氧水膠中視需要亦 可包括其它組份’例如，額外的著色劑、υν吸收劑及額 外的加工助劑等’諸如彼等在隱形眼鏡技術中已知者。

本發明方法所製得之聚％氧水膠具有良好透氧性、高含 水量及高保水性等功效，因此非常適合作為眼用物件，特 別是隱形眼鏡或人工水晶體⑻L)、經表面接觸角量測儀 測得，本發明聚矽氧水膠所製得之物件具有不大於3〇。之 表面接觸角，較佳為1〇至30。，更佳為15至25。。 可藉由諸如揭示於美國第3,4〇8,429號專利及第3,496,254 號專利中之旋轉逢鑄（spin cast m〇lding)製程、諸如揭示於 美國第5,271，875號專利中之固定洗鑄（⑽m〇lding)製程或 諸如揭示於美國第4,084,459號專利及第4，197,266號專利中 之壓製成型等習知方法’使由本發明方法所製得之聚石夕氧 水膠形成隱形眼鏡。單體混合物之聚合作用可在對應於所 要隱形眼鏡形狀之旋轉模具或固定模具中進行。必要時， 如此獲得之隱形眼鏡可進一步經受機械修整。 可在適當的模具或容器中進行以得到呈紐扣形、盤形或桿 形之眼鏡材料，其接著可經處理（例如經由車床或雷射切 割或拋光）以得到具有所要形狀之隱形眼鏡。 以下實施例係用於對本發明作進一步說明，，准非用以限 151042.doc •13- 201235385 制本發明之範圍。任何此技術領域中具有通常知識者可輕 易達成之修飾及改變均包括於本案說明書揭示内容及所附 申請專利範圍之範圍内。 實施例 合成化學藥品 〇 1. 2-羥乙基曱基丙烯酸酯（簡稱HEMA) : CH3 ， 購自Sigma。 〇 2· N-乙烯基吡咯烷酮（簡稱NVP) : ，購自

Sigma °

(J 3. 曱基丙烯酸（MA) : H2C：^^\〇H，購自 Sigma。 ch3 4. (三曱基曱矽烷氧基）-3-甲基丙烯氧基丙基矽烷 CH3-Si-CH3

Γ 丨 PHJ (TRIS) : cH3-si-〇-si-cH2cH2cH2-〇-e-c.cH2 ，賭自 sigma。 ch3 CH3-Si-CH3 CMa

Me

Me ο-φ- Me 5. CoatOsil ： ，購自

Momentive 〇

6. 乙二醇二曱基丙烯酸酯（EGDMA): 賭自Sigma。 7. D1173光起始劑：購自於Ciba Chemicals。 聚矽氧水膠材料之製備 151042.doc -14- 201235385 實例1 : 依據表1中配方1所示之組成及含量，將各成份均勻混 合，並經紫外光照交聯聚合60分鐘，將完成之聚合物浸泡 於5〇%酒精中2〇分鐘，再以70%酒精萃取6〇分鐘以去除未 反應的單體。將所製得之聚矽氧水膠薄膜浸泡於pH為8之 石反酸氫鈉（NaHCCb)溶液中60分鐘，再浸泡於生理食鹽水中 60分鐘以進行置換，最後將該薄膜置於生理食鹽水中浸泡 120分鐘至含水率平衡。 實例2 : 同實例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚矽氧水 膠薄膜浸泡於pH為9之氫氧化鈉（Na0H)溶液中6〇分鐘，再 浸泡於生理食鹽纟中60分鐘以進行㈣，最後將該薄膜置 於生理食鹽水中浸泡120分鐘至含水率平衡。 實例3 : 同實例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚矽氧水 膠薄膜浸泡於pH為10之氫氧化鈉（Na〇H)溶液中6〇分鐘， 再浸泡於生理食鹽水中60分鐘以進行置換，最後將該薄膜 置於生理食鹽水中浸泡12〇分鐘至含水率平衡。 比較例1 : 同實例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚矽氧水 膠薄膜直接浸泡於生理食鹽水中，不經過浸泡鹼性溶液之 程序。 比較例2 : 同貫例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚矽氧水 151042.doc 201235385 膠薄膜浸泡於pH為8之碳酸氫鈉（NaHCCh)溶液中15分鐘， 再浸泡於生理食鹽水，中60分鐘以進行置換，最後將該薄膜 置於生理食鹽水中浸泡120分鐘至含水率平衡。 實例4 : 同實例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚發氧水 膠薄膜浸泡於pH為8之碳酸氫鈉（NaHC〇3)溶液中3〇分鐘， 再浸泡於生理食鹽水中60分鐘以進行置換，最後將該薄膜 置於生理食鹽水中浸泡120分鐘至含水率平衡。 實例5 : 同實例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚矽氧水 膠薄膜浸泡於pH為8之碳酸氫鈉（NaHC〇3)溶液令12〇分 鐘，再浸泡於生理食鹽水中60分鐘以進行置換，最後將該 薄膜置於生理食鹽水中浸泡12〇分鐘至含水率平衡。 實例6 : 同實例1的進料t匕及反應條件，惟將所製得之聚石夕氧水 膠薄膜浸泡於pH為8之石炭酸氫納（NaHC〇3)溶液中謂分 鐘’再浸泡於生理食鹽水中齡鐘以進行置換，最後將該 溥膜置於生理食鹽水中浸泡120分鐘至含水率平衡。 實例7 : 时例1的進料比及反應條件，惟將所製得之聚石夕氧 ^膜f泡於阳為8之碳酸氫納（NaHC〇3)溶液中48〇 : Ϊ生理切水巾6°㈣4以進行置換，最後將1 >專膜置於生理舍豳士 士 e a 夂中次泡120分鐘至含水率平衡。 實例8 : I51042.doc 201235385 據表1中配方2所示之組成及含量，將各成份均勻混 合，並'經紫外光照交聯$合6〇分鐘，將完成^合物浸泡 於50%酒精中2〇分鐘，再以7〇%酒精萃取6〇分鐘以去除未 反應的單體。將所製得之聚矽氧水膠薄膜浸泡於？11為8之 石反酸氫鈉（NaHC〇3)溶液中60分鐘，再浸泡於生理食鹽水中 60分鐘以進行置換，最後將該薄膜置於生理食鹽水中浸泡 120分鐘至含水率平衡。 比較例3 : 依據表1中配方3所示之組成及含量，將各成份均勻混 合’並經紫外光照交聯聚合60分鐘，將完成之聚合物浸泡 於50%酒精中2〇分鐘，再以70%酒精萃取60分鐘以去除未 反應的單體。將所製得之聚矽氧水膠薄膜浸泡於pH為8之 碳酸氫鈉（NaHC03)溶液中60分鐘，再浸泡於生理食鹽水中 60分鐘以進行置換，最後將該薄膜置於生理食鹽水中浸泡 120分鐘至含水率平衡。

151042.doc 201235385 表1 成分 ~—----- 配方 1 2 3 親水性非離 子型單體 HEMA (克） 0.94 0.94 0.94 NVP (克） 2.44 2.44 2.44 離子型單體 MA (克） 0.08 0.22 0.036 含量（％) 1.0 3.0 0.5 含石夕單體 TRIS (克） 2.53 2.53 2.53 CoatOsil (克） 1.13 1.13 1.13 交聯劑 EGDMA (克） 0.01 0.01 0.01 溶劑 己醇（克） 2.00 2.00 2.00 起始劑 --------- 含水率測試 D1173(毫克） 53.48 53.48 厂53.48 將經紫外光照交聯成形之實例丨至8及比較例丨至3之聚矽 氧水膠薄膜自水中取出，並拭乾其表面水份，量測得到濕 重為％。於室溫25〇c下，將薄膜靜置5分鐘及1〇分鐘，分 別測付重$為％及％ ^將薄膜放置在烘箱中，以i 10它烘 烤24小肖’以除去材料的水分，並量測得到薄膜乾重為 %經以下公式計算得到水份散失率及含水率，其結果顯 示於表2中。 水份散失率（5分鐘）％=·^5!χ100%，

Wo 水份散失率（ίο分鐘）％=&^lxl00%，

Wo 含水率（整體）°/〇 = -χίοο%。 151042.doc -18- 201235385 表2 實例1 (pH 8) 實例2 (pH 9) 實例 3 (pH 10) 比較例1 (pH 7) 比較例2 (pH 8) 實例4 (pH 8) 實例5 (pH 8) 實例6 (pH 8) 實例7 (pH 8) 實例8 (pH 8) 比較例3 (pH 8) 含水率％ (整體） 56.32

47.21 η 叫頓製得之W氧水膠 :膜次泡於不同PH下所測得之各項數據，當聚石夕氧 膜浸泡在pH為8以上的驗性溶液 "專 =，並且降低—的水分Si:其 及4至7及比較例〗及2顯示所製得之 液處理所測得之各項數據，只要= 薄= = = ::°分鐘，—_ 較例3顯八u - _伤放失的功效；實例1及8及比 膜所測得:？：離子型單體含量所製得之聚石夕氧水膠薄 含量不^ g據，當聚石夕氧水膠薄膜中的離子型單體 小於1細％，即可使聚石夕氧水膠薄膜達到具有 151042.doc 19 201235385 水率及降低水份散失的功效。 由表2及圖3所示各項數據可知，將聚矽氧水膠浸泡於碳 酸氫鈉溶液中約30分鐘，即可使該聚矽氧水膠之含水率提 升約8至10%，而具有50%以上之含水率，且聚矽氧水膠内 部的水份散失率亦較緩慢，而具有保水的效果。 表面接觸角測試 利用接觸角量測儀測量實例1至3及8及比較例1及2之聚 矽氧水膠薄膜之表面接觸角。當液體滴在固體表面上時， 固體表面和液滴切線的夾角即為「接觸角」。當接觸角為〇 度時’表示液體能完全地濕潤固體表面；當接觸角為1 8 〇 度時’代表液體完全不能濕潤固體表面。接觸角測試之數 據如下表3所示。 表3 表面接觸角 實例1 (pH 8) 18.80±4.22 實例2 (pH 9) 18.77±6.97 實例 3 (pH 10) 18.10±4.62 實例8 (pH 8) 18.3 0±4.65 比較例1 (pH 7) 51.14±5.48 比較例3 (pH 8) 58.20±5.25 由於經過鹼處理之聚矽氧水膠中的離子型單體解離程度 較高，可吸引較多的水分子，使聚矽氧水膠表面的親水性 提升，具有較佳的潤濕效果，因此表面接觸角的數值明顯 下降。 151042.doc -20- 201235385 f容易了解本發明之各種改良是可行的並且是熟諸此技 者容易聯想到及預期的。 【圖式簡單說明】 圖1表不羧酸基在酸性溶液中無法自行解離，易被溶液 • 巾的氫離子質子化而形成氫鍵，因而限制住水膠的網絡， 減少了水分子進入水膠的機會。 圖2表示羧酸基在鹼性溶液中可解離，以負離子c〇〇-形 式出現在高分子鏈段上而造成氫鍵斷裂，形成陰離子並產 鲁 生排斥力，造成鏈段間產生最大的距離’使得更多的水分 子進入水膠。 圖3為實例1及4至7及比較例1及2之聚矽氧水膠薄膜的含 水率數據。

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Claims (1)

1. 201235385 七、申請專利範圍： i· 一種製造具有高含水率料氧水膠之方法，其包含： ⑷：單體混合物聚合以形成該聚碎氧水膠，該翠體混 合物包含至少一種含矽單 但3 /早體及至少一種離子型 體；及 ⑻將該聚石夕氧水膠置於—驗性溶液中至少分鐘， 其:’該驗性溶液之pH不小於75，且該離子型單體之 含量以整體聚石夕氧水膠乾重之總重量計，為不小於〇 7重 量％。 2·如#求項i之方法，其十該驗性溶液之為入$至η。 3. 如明求項2之方法，其中該鹼性溶液之為8至1〇。 4. 如蚋求項1之方法，其中該鹼性溶液係選自由、 NaOH、KOH、Mg(0H)2、Ca(〇H)2、NH4〇H、Na2C〇3、 k2co3、MgC〇3、CaC〇2、（NH4)2C〇3、Bac〇3、 NaHC03、KHC03、CaO、BaO、NaNH2、KNH2、 Mg(NH2)2、Ca(NH2)2、Zn(NH2)2、A1(NH2)3及其組合所 配製成之水溶液。 5. 如請求項4之方法，其中該鹼性溶液為NaOH或NaHC03 水溶液。 6. 如請求項1之方法，其中該聚矽氧水膠置於該鹼性溶液 中30至480分鐘。 7. 如請求項1之方法，其中該聚石夕氧水勝之含水率不小於 50%。 8·如請求項1之方法，其中該離子型單體之含量以整體聚 151042.doc 201235385 % 夕氧水膠乾重之總重量計，為〇 7至1〇重量 9如仴求項8之方法，其中該離子型單體之含量以整體聚 夕氧水膠乾重之總重量計，為i至3重量。。 月求項1之聚石夕氧水膠，其中該含矽單體之含量以整 體聚石夕氧水膠乾重之總重量計，為至少重量％。 11. 如明求項1〇之聚矽氧水膠，其中該含矽單體之含量以整 體聚矽氧水膠乾重之總重量計，為40至60重量0/〇。 12. 如請求項丨丨之聚矽氧水膠，其中該含矽單體之含量以整 體聚矽氧水膠乾重之總重量計，為45至55重量0/〇。 13. 如明求項丨之聚矽氧水膠，其中該離子型單體係選自由 丙稀 k (acrylic acid)、曱基丙稀酸（methacrylic acid ; ΜΑ)反丁稀一酸（fumarate)、咳0南-2-丙烯酸（£\^11-2-acrylic acid)、3-(2- 〇塞吩）丙浠酸（3_(2-thienyl)acrylic acid)、6-曱基-2-(三甲矽烷基）_3_乙烯基-6·庚烯酸（6-methyl-2-(trimethylsilyl)-3-vinyl-6-heptenoic acid) ' 2- (二氟曱基）丙烯酸（2-(trifluoromethyl)acrylic acid)及其混 合物所組成之群組。 14.如請求項1之聚矽氧水膠，其中該含矽單體係選自由（三 甲基曱矽烷氧基）-3-甲基丙烯氧基丙基矽烷 ((trimethylsiloxy)-3-methacryloxypropylsilane ; TRIS)、3-(三 乙氧基曱石夕炫基）丙基曱基丙烯酸酯（3-(triethoxy silyl)propyl methacrylate)、3-(二乙氧基甲基曱石夕炫基）丙基甲基丙烯 酸醋（3-diethoxymethylsilyl)-propyl methacrylate)、乙稀基三甲 氧基石夕烧（vinyltrimethoxysilane)、乙稀基三乙氧基石夕炫 151042.doc 201235385

   (vinyltriethoxysilane)、二乙氧基（甲基）乙烯基石夕院 (diethoxy(methyl)vinylsilane)、3-(甲基丙燥酸氧丙基）甲 基二曱 氧基 石夕烧(3-methacryloxypropyl-methyldimethoxysilane)、3-(曱基丙稀酸氧丙基）曱基二 乙氡基石夕（3-methacryloxypropyl-methyldiethoxysilane)、 3-(甲基丙烯酸氧丙基）三曱氧基矽烷（3-methacryloxypropyl-trimethoxysilane)、3-(甲基丙稀酸氧 丙基）三乙氧基石夕烧 （3-methacryloxypropyl-triethoxysilane)、 乙烯基三（異丙氧基）石夕烧 (vinyltri(isopropoxy)silane) '乙稀基三丙氧基石夕院 (vinyltripropoxysilane)、參（三甲基曱石夕烧氧基）石夕丙烧 基曱基丙稀酸酉旨（tris(trimethylsiloxy) silylpropyl methacrylate)、雙（三甲基甲矽烷氧基）曱基矽丙烷基甲基 丙婦酸 S旨（bis(trimethylsiloxy)methylsilylpropyl methacrylate)、 五甲基二矽氧烷丙基甲基丙烯酸酯 (pentamethyldisiloxanepropyl methacrylate)、參（三甲基 甲矽烷氧基）曱矽烷基丙氧基乙基甲基丙烯酸酯 (tris(trimethylsiloxy)silyl propyloxyethyl methacrylate) ' 參（聚二曱基甲矽烷氧基）曱矽烷基丙基曱基丙烯酸酯 (tris(polydimethylsiloxy)silylpropyl methacrylate)及其混合物所 組成之群組。 15·如請求項1之聚矽氧水膠，其中該單體混合物進一步包 含親水性非離子型單體。 16.如請求項15之聚矽氧水膠，其中該親水性非離子型單體 151042.doc 201235385 之使用量以聚矽氧水膠乾重之總重量計，為不高於6〇重 量％。 17. 如請求項16之聚矽氧水膠，其中該親水性非離子型單體 之使用量以聚矽氧水膠乾重之總重量計，為3〇至6〇重量 %。 18. 如請求項17之聚矽氧水膠，其中該親水性非離子型單體 之使用量以聚矽氧水膠乾重之總重量計，為35至55重量 %。 19. 如請求項18之聚矽氧水膠，其中該親水性非離子型單體 之使用量以聚石夕氧水膠乾重之總重量計，為4 〇至5 〇重量 %。 20. 如請求項1 5之聚矽氧水膠，其中該親水性非離子型單體 係選自由2-經乙基甲基丙稀酸醋（2_hydroxyethyl methacrylate ; HEMA)、2-羥乙基丙烯酸酯（2-hydroxyethyl acrylate)、甲基丙稀酸甘油醋（glycerol methacrylate)、2-二甲基胺乙基丙稀酸酯（2-dimethylaminoethyl acrylate)、N-乙缔基-曱醯胺（N-vinyl-formamide)、N-乙 稀基°比洛烧酮（N-vinyl pyrrolidone ; NVP)、丙稀醢基嗎福 淋（acryloylmorpholine)、曱基丙稀醯胺（methacrylamide)、 Ν,Ν-二甲基丙稀醢胺（N，N-dimethylacrylamide ; DMA)、 N，N-二乙基丙稀醯胺（N，N-diethylacrylamide)、二經乙基 甲基丙稀醢胺（2-hydroxyethyl methacrylamide)、N-異丙 基丙嫦酿胺（N-isopropylacrylamide)及其混合物所組成之 群組。 151042.doc