TW201913222A - 光致變色眼用鏡片及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

一種光致變色眼用鏡片的製備方法，包括提供一光致變色化合物-環糊精包合物以及一凝膠前驅體，所述光致變色化合物-環糊精包合物為包絡有光致變色化合物的環糊精；混合所述光致變色化合物-環糊精包合物和所述凝膠前軀體以得到一混合物；以及將該混合物放置於一模具中並加熱該模具，從而使所述凝膠前驅體發生聚合反應而形成一凝膠基體，並使所述光致變色化合物-環糊精包合物分散於該凝膠基體中，從而制得所述光致變色眼用鏡片。

Description

光致變色眼用鏡片及其製備方法
本發明涉及眼用鏡片領域，尤其涉及一種光致變色眼用鏡片以及該光致變色眼用鏡片的製備方法。
有機光致變色化合物具有優異的光致變色可逆性,如在紫外光下,會迅速變色,在沒有紫外光時,能夠迅速恢復原色,從而有望在許多領域，如眼用鏡片、仿生材料等領域得到應用。然而，因有機光致變色化合物為疏水性材料,通常不溶於水及親水性溶劑，使得其應用範圍被限制。
有鑑於此，有必要提供一種應用有機光致變色化合物製備光致變色眼用鏡片的製備方法，能夠解決以上問題。
另，還有必要提供一種藉由上述製備方法制得的光致變色眼用鏡片。
本發明提供一種光致變色眼用鏡片的製備方法，包括：提供一光致變色化合物-環糊精包合物以及一凝膠前驅體，所述光致變色化合物-環糊精包合物為包絡有光致變色化合物的環糊精；混合所述光致變色化合物-環糊精包合物和所述凝膠前軀體以得到一混合物；以及將該混合物放置於一模具中並加熱該模具，從而使所述凝膠前驅體發生聚合反應而形成一凝膠基體，並使所述光致變色化合物-環糊精包合物分散於該凝膠基體中，從而制得所述光致變色眼用鏡片。
本發明還提供一種光致變色眼用鏡片，包括一眼用鏡片本體，所述光致變色眼用鏡片還包括分散於該凝膠基體中的光致變色化合物-環糊精包合物，所述光致變色化合物-環糊精包合物為包絡有光致變色化合物的環糊精。
在本發明中，由於環糊精的分子結構的外緣親水，因此可採用環糊精包合技術使形成的所述光致變色化合物-環糊精包合物具有親水性，且不改變所述光致變色化合物原有的光致變色功能，從而使光致變色化合物在光致變色眼用鏡片中可以有更廣泛的應用。
本發明一較佳實施方式提供一種光致變色眼用鏡片100(請參照圖1)的製備方法。其中，所述光致變色眼用鏡片100可以是具有光致變色功能的框架眼鏡。所述製備方法包括如下步驟：
步驟一，提供一光致變色化合物-環糊精包合物。
所述光致變色化合物-環糊精包合物為包絡有光致變色化合物的環糊精。具體的，由於環糊精的分子結構的內腔疏水，因而能夠提供一疏水的結合部位而包絡該光致變色化合物。同時，光致變色化合物一般具有疏水性，而環糊精的分子結構的外緣親水，因此可採用環糊精包合技術使形成的所述光致變色化合物-環糊精包合物具有親水性，且不改變所述光致變色化合物原有的光致變色功能。
在本實施方式中，所述光致變色化合物可選自螺吡喃(spiropyrans)、螺呸啶(spiroperimidines)、二芳基乙烯(diarylethenes)、俘精酸酐(fulgides)、六芳基雙咪唑(hexaarylbiimidazole)、偶氮苯(azobenzenes)以及苯並二氫吡喃(benzopyrylospiran)等中的至少一種。所述環糊精可為經甲基丙烯酸改性後的改性環糊精。
所述改性環糊精的化學結構圖為：。
在本實施方式中，所述光致變色化合物-環糊精包合物可藉由如下方法制得：將所述光致變色化合物溶解於乙醇、四氫呋喃以及丙酮的一種而形成一光致變色溶液，所述光致變色化合物在所述光致變色溶液中的濃度為0.0001 mol/L-0.1 mol/L；將所述環糊精溶解於水而形成一環糊精水溶液，所述環糊精在所述環糊精水溶液中的濃度為0.00001 mol/L-0.1mol/L；混合上述光致變色溶液和環糊精水溶液以得到一混合溶液，以使所述環糊精包絡所述光致變色化合物而形成所述光致變色化合物-環糊精包合物；將所述光致變色化合物-環糊精包合物從所述混合溶液中分離出來。
步驟二，提供一凝膠前驅體。該凝膠前驅體包括親水性單體、交聯劑和引發劑。
所述親水性單體可選自2-甲基丙烯酸羥乙基酯(HEMA)、N,N-二甲基丙烯醯胺(DMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)、三(三甲基矽基)矽烷(TRIPS)、聚二甲基矽氧烷（PDMS）、聚馬來酸乙二醇酯（PEGMA）、丙烯酸羥乙基酯(HEA)、甲基丙烯酸羥丙基酯(HPMA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)以及丙烯酸甲酯(MA)等中的至少一種。
所述交聯劑可選自乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)以及N,N'-亞甲基二丙烯醯胺(MBAA)等中的至少一種。
所述引發劑為熱引發劑。所述熱引發劑可選自2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮二異丁腈(AIBN)以及過氧化物（如過氧化苯甲醯）等中的至少一種。
步驟三，混合所述光致變色化合物-環糊精包合物和所述凝膠前軀體以得到一混合物。
在本實施方式中，在所述混合物中，所述親水性單體的質量百分比為56%-99.82%，所述交聯劑的質量百分比為0.03%-21.82%，所述引發劑的質量百分比為0.042%-18.62%，所述光致變色化合物-環糊精包合物的質量百分比為0.08%-15.37%。
在本實施方式中，該混合物還可進一步包括一溶劑。所述溶劑可為親水性溶劑。在本實施方式中，所述溶劑為醇類化合物或醇類化合物和水的混合物，更具體的，所述溶劑為乙醇。
步驟四，將該混合物放置於一模具中並加熱該模具，從而使所述凝膠前驅體發生聚合反應而形成一凝膠基體，並使所述光致變色化合物-環糊精包合物分散於該凝膠基體中，從而制得所述光致變色眼用鏡片100。
在本實施方式中，所述加熱的溫度為60攝氏度-90攝氏度，時間為0.5小時-5小時。
當所述環糊精為經甲基丙烯酸改性後的改性環糊精時，改性環糊精上的甲基丙烯酸基團可與所述凝膠前軀體的各個組分反應生成共價鍵，即，所述光致變色化合物-環糊精包合物可藉由該共價鍵結合於所述凝膠基體中。
下面藉由實施例來對本發明進行具體說明。
實施例1
配置100 L濃度為0.01 mol/L的螺吡喃的光致變色溶液和100 L濃度為0.01 mol/L的環糊精水溶液，將兩者混合形成包合物後從混合溶液中分離出來制得光致變色化合物-環糊精包合物；混合HEMA、EGDMA、AIBN以及所述光致變色化合物-環糊精包合物得到混合物，HEMA、EGDMA、AIBN以及所述光致變色化合物-環糊精包合物在所述混合物中的質量百分比分別為97.515%、0.045%、0.12%以及2.32%；將該混合物放置於模具中並加熱該模具，所述加熱的溫度為70攝氏度，時間為2小時，從而制得所述光致變色眼用鏡片100。
實施例2
配置100 L濃度為0.01 mol/L的螺呸啶的光致變色溶液和100 L濃度為0.01 mol/L的環糊精水溶液，將兩者混合形成包合物後從混合溶液中分離出來制得光致變色化合物-環糊精包合物；混合HEMA、NVP、TRIPS、EGDMA、AIBN、乙醇以及所述光致變色化合物-環糊精包合物得到混合物，HEMA、NVP、TRIPS、EGDMA、AIBN、乙醇以及所述光致變色化合物-環糊精包合物在所述混合物中的質量百分比分別為9.18%、23.12%、31.21%、0.045%、0.12%、31.085%以及5.24%；將該混合物放置於模具中並加熱該模具，所述加熱的溫度為65攝氏度，時間為4小時，從而制得所述光致變色眼用鏡片100。
請參閱圖1，本發明較佳實施方式還提供一種由上述製備方法制得的光致變色眼用鏡片100，其包括一凝膠基體10以及分散於該凝膠基體10中的光致變色化合物-環糊精包合物20。
在本實施方式中，所述光致變色化合物-環糊精包合物在所述光致變色眼用鏡片中的質量百分比為0.08%-15.37%。
最後需要指出，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本發明技術方案的精神和範圍。
10‧‧‧眼用鏡片本體
20‧‧‧光致變色化合物-環糊精包合物
100‧‧‧光致變色眼用鏡片
圖1為本發明一較佳實施方式提供的光致變色眼用鏡片的結構示意圖。

Claims (14)

  1. 一種光致變色眼用鏡片的製備方法，包括： 提供一光致變色化合物-環糊精包合物以及一凝膠前驅體，所述光致變色化合物-環糊精包合物為包絡有光致變色化合物的環糊精； 混合所述光致變色化合物-環糊精包合物和所述凝膠前軀體以得到一混合物；以及 將該混合物放置於一模具中並加熱該模具，從而使所述凝膠前驅體發生聚合反應而形成一凝膠基體，並使所述光致變色化合物-環糊精包合物分散於該凝膠基體中，從而制得所述光致變色眼用鏡片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，所述光致變色化合物選自螺吡喃、螺呸啶、二芳基乙烯、俘精酸酐、六芳基雙咪唑、偶氮苯以及苯並二氫吡喃中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，所述環糊精為經甲基丙烯酸改性後的改性環糊精。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，該凝膠前驅體包括親水性單體、交聯劑和引發劑。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，所述親水性單體選自2-甲基丙烯酸羥乙基酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、三(三甲基矽基)矽烷、聚二甲基矽氧烷、聚馬來酸乙二醇酯、丙烯酸羥乙基酯、甲基丙烯酸羥丙基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯以及丙烯酸甲酯中的至少一種。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，所述交聯劑選自乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及N,N'-亞甲基二丙烯醯胺中的至少一種。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，所述引發劑選自2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮二異丁腈以及過氧化物中的至少一種。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，在所述混合物中，所述親水性單體的質量百分比為56%-99.82%，所述交聯劑的質量百分比為0.03%-21.82%，所述引發劑的質量百分比為0.042%-18.62%，所述光致變色化合物-環糊精包合物的質量百分比為0.08%-15.37%。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，該混合物還可進一步包括一溶劑，所述溶劑為醇類化合物或醇類化合物和水的混合物。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光致變色眼用鏡片的製備方法，其中，所述光致變色化合物-環糊精包合物的製備包括： 將所述光致變色化合物溶解於乙醇、四氫呋喃以及丙酮的一種而形成一光致變色溶液，所述光致變色化合物在所述光致變色溶液中的濃度為0.0001 mol/L-0.1 mol/L； 將所述環糊精溶解於水而形成一環糊精水溶液，所述環糊精在所述環糊精水溶液中的濃度為0.00001 mol/L-0.1mol/L； 混合上述光致變色溶液和環糊精水溶液以得到一混合溶液，以使所述環糊精包絡所述光致變色化合物而形成所述光致變色化合物-環糊精包合物；以及 將所述光致變色化合物-環糊精包合物從所述混合溶液中分離出來。
  11. 一種光致變色眼用鏡片，包括一眼用鏡片本體，其改良在於，所述光致變色眼用鏡片還包括分散於該凝膠基體中的光致變色化合物-環糊精包合物，所述光致變色化合物-環糊精包合物為包絡有光致變色化合物的環糊精。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的光致變色眼用鏡片，其中，所述光致變色化合物選自螺吡喃、螺呸啶、二芳基乙烯、俘精酸酐、六芳基雙咪唑、偶氮苯以及苯並二氫吡喃中的至少一種。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的光致變色眼用鏡片，其中，所述環糊精為經甲基丙烯酸改性後的改性環糊精。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的光致變色眼用鏡片，其中，所述光致變色化合物-環糊精包合物在所述光致變色眼用鏡片中的質量百分比為0.08%-15.37%。
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