TW513461B - Method and composition for incorporating radiation-absorbing agents into polymers - Google Patents
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Description
Λ7 ^ ' --------—_ B - 五、發明説明(/ ) 本發明係廣泛地有關於倂用吸收幅射成份至眼科鏡片 之內。在一個較佳具體實施例中,本發明係有關於一種染 色隱形眼鏡的方法。 . 許多幅射吸收劑,例如紫外線(u V)光吸收劑和可 見光吸收劑,即染色劑,,爲了不同的理由已被倂至眼科鏡 片中’尤其隱形眼鏡。爲此理由普遍使用於前案之方法係 先形成鏡片,接著再活化鏡片材料和染料材料之間的反應 °活化之施行係藉由從鏡片中萃取未反應之染材料和活化 材料◊因此有需要尋求降低加工時間,處理,碎屑,使用 材料和所需設備以製備經染色之聚合性製品,尤其可見性 的染色隱形眼鏡。 本發明的一個目的爲提供一種倂用幅射吸收劑至聚合 性材料的方法,其需爲將線上製造步驟減至最少的有效方 式β本發明的另一個目的爲提供一種倂用幅射吸收劑至聚 合性材料的方法,其可減少接下來的瀝濾或試劑由聚合材 料中的遷移。本發明的進一步目的爲提供一種倂用幅射吸 收劑至聚合性材料的方法,其中對該聚合性製品而言無需 接下來的相對活化作用。本發明的進一步目的爲提供一種 倂用幅射吸收劑至聚合性材料的方法,其中無需接下來的 相對萃取步驟。本發明的進一步目的爲提供一種倂用幅射 吸收劑至聚合性材料的方法,其可減少接下來的處理所形 成聚合性材料。 上述及其他的目的及優點可由本發明達成0 本發明的一個具體實施例爲一種倂用幅射吸收劑至聚 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210/297公發_7— ' 513461 Λ7 Βη 五、發明説明( 合性材料的方法。該方法包括官能化聚合前軀物與官能化 染料混合’輻射混合物,藉此染料與聚合前軀物反應及交 聯及/或聚合聚合前軀物以形成固態聚合性產物。染料實 質地與聚合前軀物共聚合。一個較佳方法爲連續製造方法 以生成不需要或不包括線上萃取步驟的可見性染色隱形眼 鏡。 本發明的另一個具體實施例爲一種聚合性製品,其爲 (a )官能化聚合前軀物和(b )官能化幅射吸收劑的經 交聯或經聚合產物。一種較佳的聚合性產物爲由烯系官能 基之聚(乙烯醇)和乙烯基楓染料所形成之可見性染色隱形 眼鏡。 本發明的一個範圍爲一種形成吸收幅射之聚合性製品 的方法,其包含下列步驟: a )提供一高分子量聚合前軀物,其具有可聚合或可交聯 基; b )提供一官能化染料,其具有至少一個可聚合或可交聯 基足以與於聚合前軀物上的可聚合或可交聯基反應; c) 混合該高分子量聚合前軀物與官能化染料以形成一預 聚合作用混合物; d) 給料該預聚合作用混合物至塑模內;及 e) 施用輻射至在塑模中的預聚合作用混合物’藉此鍵結 染料至聚合前軀物及交聯及/或聚合聚合前軀物以形成吸 收幅射的聚合性製品。 『聚合前軀物』和『預聚物』一詞被同義地使用於本 先 閱 背 面 意
裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(210X 297公Αι ) 46 Λ 7 __Β7 , 五 發明説明($ ) 案之中’且均有關於可交聯或可聚合材料。較佳者,聚合 前軀物爲烯系官能基,即包括一或多個碳-碳雙鍵的聚合前 軀物。 - 較佳者’聚合前軀物爲足夠地大以致可交聯聚合前軀 物以生成固態製品(例如’隱形眼鏡)且不需要接下來的 萃取步驟(例如用以達到光學相容性或達到規格的需求)。 因此’聚合前軀物的大小及形狀的限制主要係爲官能限制 :不必要或實質上不必要將聚合前軀物由完成的聚合性製 品中瀝濾出。進一步的理由係有關於產物形成的速度。具 有相當高分子量之聚合前軀物的交聯方法係遠快於單體的 聚合作用。形成最終製品,例如隱形眼鏡,所減少的速度 即係轉換成提高的生產速率及每產品單位的較低價格。這 些優點更完整地被揭示於美國專利號5,508,317。當對照於 單體的聚合作用,形成相當大聚合前軀物的另一個理由爲 相當於減少塑模後的萃取步驟。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在一個較佳具體實施例中,聚合前軀物具有重量平均 分子量爲至少約2000。在另一個具體實施例中,聚合前軀 物具有重量平均分子量爲約10,000至約30〇,〇〇〇。在另一個 具體實施例中,聚合前軀物具有重量平均分子量爲約 50,000 至約 100,000。 除了可見性的經染色眼科鏡片爲較佳產物’本發明可 利用至廣泛多樣的半透明或透明聚合性產物的製胃沒 有限制地包括半透明汽車擋風坡璃或側隔熱玻璃;薄膜或 膜,例如使用爲控制擴散的膜、用於資訊儲存胃 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210乂 297公犮) 513461 Λ7 B7 五、發明説明(屮) (photostructurizable)膜’或光阻劑材料(例如使用於蝕刻光 阻劑或網版印刷光阻劑的膜或模製物);和塑膠眼鏡或有色 眼鏡。使用於本文之眼科鏡片係意味爲隱形眼鏡(硬式或 軟式),眼內鏡片,眼用繃帶和人工角膜。本發明特別有用 於製造軟式,親水性隱形眼鏡,其等係爲全本體染色使消 費者可辨識置於鏡片保存容器中的鏡片。本發明將討論的 主要範圍係屬於在隱形眼鏡中的較佳應用,其應可了解本 發明的部份具體實施例並非僅如此限制。 本發明的一個較佳具體實施例係有關於隱形眼鏡,其 包含本發明之被染色聚合物,尤其爲於本文中所揭示之實 質上或全部以被染色聚乙烯醇聚合物所組成者◊此類隱形 眼鏡具有廣範圍的不尋常處及極優異的性質,例如包括與 人類角膜的極佳互適性,其係基於水含量,氧滲透性,機 械性質和尺寸穩定性的平衡關係。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本發明之隱形眼鏡形成及染色方法可說明其於加工效 率上更甚於前案中經染色鏡片製造方法的顯著改良。於一 個範圍中,本發明經染色鏡片之特別優異在於染料的瀝濾 可實質地除去,因爲染料於聚合作用或交聯步驟期間已被 化學鍵結至聚合物。本發明的另一個優點爲鏡片生成後接 下來萃取步驟的需要被除去。而許多前案之方法需要由染 料活化步驟中萃取鹽類,本發明方法並不需要此種萃取, 因爲係使用預官能化染料(即活化作用產生於與聚合前軀 物混合之前)。亦及,相對於前案方法中與已加工鏡片的聚 合物主鏈形成醚鍵,本發明方法係有關於於聚合前軀物的 _____7____—__ 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(210X 297公痠) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 513461 五、發明説明(夕) 烯系基與於染料上的烯系基反應,藉此形成碳-碳鍵。因此 ,於本發明方法中,染料係於鏡片塑模步驟期間實質地與 聚合前軀物共聚合,致使於塑模後實質地未存有未反應染 料必需由鏡片中灑滤。 因此,相對於許多前案中的方法,本發明染色鏡片的 形成,在接下來的聚合作用或交聯(及於製造過程期間的 線上),無需活化染料及萃取鏡片之步驟。此種線上加工步 驟的減少,例如省略染料浸漬步驟,鹼處理’中和步驟或 萃取步驟,及/或重排步驟,可提供降低循環時間’減少 加入額外加工步驟所致的碎屑,及減少相對於額外加工步 驟的勞力、設備及成本的優點。 除了減少線上步驟的數目’本發明方法提供產品一致 性及步驟簡化性的優點。相對於本發明的創新方法,如果 染料與聚合前軀物混合,及接著於混合後藉由增加酸鹼値 至鹼性水平官能化可能產生困擾。當增加酸鹼値而官能化 染料時,所需的鹼性酸鹼値造成部份聚合前軀物所不欲產 生的部分水解。例如部份聚(乙烯醇)聚合前軀物(PVA)的 乙酸酯基將會在鹼性條件下水解,因此增加PVA的黏度。 增加的黏度將不益於PVA的分配性及泵出。除此之外,最 終聚合性產物的性質可能因爲此種不欲產生的乙酸酯基部 分水解而改變。 依此,於本發明中,已被預先官能化的染料混合物可 於中性酸鹼値(例如酸鹼値小於約8 )下與聚合前驅物混 合。於官能化態的染料可被購買。另者,染料可改變至驗 8 -^"浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r裝·
、1T 513461
五、發明説明(6 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 性條件下再官能化,接著藉由加入酸或緩衝液的步驟使染 料混合物成爲近中性酸鹼値。在任何一個情況下,本發明 的在非鹼性酸鹼値的經官能化染料混合物被加至經官能化 聚合前軀物’藉此避免有關之聚合前軀物與高酸鹼値溶液 接觸而致的任何困擾。. 於本發明中有用的聚合前軀物或預聚物包括於該技藝 中所習知的廣泛可聚合或可交聯材料。較佳之聚合前軀物 爲生物相容性者,尤其爲眼科相容性,且其等爲透明性。 較佳的聚合前軀物材料爲可交聯聚(乙烯醇)預聚物。 於本發明中所使用之預聚物包括可聚合或可交聯基, 較佳爲可交聯基。『可交聯基』意指熟於此藝者所習知的可 交聯基,例如光可交聯或熱可交聯基。例如已被使用爲製 備隱形眼鏡材料之可交聯基爲尤其適當者。那些特別包括 ,但非排他性地,包含碳-碳雙鍵的基。爲了要示範廣範圍 的適當可交聯基,本文所提及者,其僅爲舉例說明,爲下 列的交聯機制:自由基聚合作用,2+2環-加成,狄爾斯-阿爾德(Dieis-Alder)反應,ROMP (Ring Opening Metathesis Polymerisation,開環置換聚合作用),硫化作用,陽離子交 聯作用和環氧樹脂變硬作用。 包含可交聯基的適當水溶性預聚物例如爲包含式1單 位(述於下文)之化合物。然而,其亦可能於該方法中使 用包含聚合性主鏈亦及可交聯基的其他水溶性預聚物。 於本發明中使用的預聚物較佳包含可交聯基之量爲基 於形成聚合性主鏈之單體當量數之約〇·5至約80%當量’ _9____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r裝·
、1T 513461 Λ7 五、發明説明(1 ) 尤其爲由約1至50?/6,較佳爲由約1至25%,較佳爲由約 2至15%,及尤其佳爲由約3至10%。亦尤其佳者爲可交 聯基之量爲基於形成聚合性主鏈之·單體當量數之由約0.5 至約25%當量,尤其爲由約1至15%,及尤其佳爲由約2 至 12%。 如同已提及者,對於預聚物對本發明方法適合性的一 個較佳準則爲其爲一可交聯預聚物,但該預聚物爲未交聯 ,或至少爲實質地未交聯,所以其爲水溶性。 除此之外,該預聚物爲有利地穩定於未交聯態,所以 當其如前文所述地與包含式I單位合用時可被使用爲純化 作用。那些預聚物於本發明方法中較佳以純溶液形式使用 。那些預聚物可例如以述於下文之方式被轉化至純溶液形 式。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 聚合前軀物的特別佳類別爲聚(乙烯醇),尤其爲揭示 於美國專利號5,508,317,由發明者Beat Muller提出且被讓 渡至汽巴-嘉基公司。美國專利號5,508,317之揭示因此被倂 入本文以爲參考。聚乙烯醇預聚物的較佳族群包括重量平 均分子量爲至少約2000之聚乙烯醇衍生物,其包括式I單 位係基於聚乙烯醇的羥基數之由約〇·5%至約80% :
513461 五、發明説明(g ) 其中 R爲具有至多8個碳原子之低碳亞烷基, R1爲氫或低碳烷基,及 ·
Rz爲烯烴不飽和,吸電子之可共聚合基,較佳爲具有至 多25個碳原子,較佳爲式R^CO-之儲烴不飽和醯基,其中 R 3爲具有2至24個碳原子,較佳爲由2至8個碳原子, 尤其佳爲由2至4個碳原子,之烯烴不飽和可共聚合基。 需說明者爲,除非特別述及,否則使用於本文之分子 重量爲重量平均分子量,Mw。 於另一個具體實施例中,R 1基爲式Π基: -C0-NH-(R4-NH-C0)a-R5-0-C0-R3 ( Π) 其中:R3爲如上文之定義,Q爲〇或1,及 R4及Rs分別爲具有由2至8個碳原子之低碳亞烷基’ 具有由6至12個碳原子之亞芳基,具有由6至1〇個碳原 子之經飽和之二價環脂基,具有由7至14個碳原子之亞芳 基亞烷基或亞烷基亞芳基,或具有由13至16個碳原子之 亞芳基亞烷基亞芳基。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 使用於本發明的更佳預聚物爲具有重量平均分子量爲 至少約2000之聚乙烯醇衍生物,其包括式瓜單位係基於聚 乙烯醇的羥基數之由約〇·5%至約80% :
1CO-NH - (R,NH-C0-0)q - Rs·。七 c〇-R3 11 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Λ4規格(2丨〇><297公t ) 46 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 . ' __B7 五、發明説明(7 ) 其中 R爲低碳亞烷基,R i爲氫或低碳烷基,p爲0或1,q 爲0或1,R3爲具有2至8個碳原子之烯烴不飽和可共 聚合基,及R4及R5分別爲具有由2至8個碳原子之低 碳亞烷基,具有由6至·12個碳原子之亞芳基,具有由7至 14個碳原子之經飽和二價環脂基,或具有由13至16個碳 原子之亞芳基亞烷基亞芳基。 低碳亞烷基R較佳具有至多8個碳原子且可爲直鏈或 分枝。適當的例子包括亞辛基,亞己基,亞戊基,亞丁基 ,亞丙基,亞乙基,亞甲基,2-亞丙基,2·亞丁基及3-亞 戊基。較佳的低碳亞烷基R具有至多6個且特別佳爲至4 個碳原子。亞甲基和亞丁烯爲特別較佳者。 R1較佳爲氫或具有至多7個,尤其爲至多4個碳原 子之低碳烷基,尤其爲氫。 低碳亞烷基之R4或Rs較佳具有由2至6個碳原子 且爲直鏈。適當的例子包括亞丙基,亞丁基,亞己基,二 甲基亞乙基,及尤其較佳者爲亞乙基。 亞芳基之R4或R5較佳爲未經取代或經低碳烷基或 低碳烷氧基取代的亞苯基,尤其爲1,3_亞苯基或1,‘亞苯基 或甲基-1,4-亞苯基。 經飽和二價環脂基之R4或R5較佳爲環亞己基或環 亞己基-低碳亞烷基,例如環己基亞甲基,其爲未經取代或 經由例如三甲基環亞己基亞甲基之一或多個甲基取代,例 如爲二價的異佛耳酮基。 _;__ _12^____ 本紙張尺度適用中國國( CNS ) A4規格(210X297公釐1 " ' _— (請先閱讀背面之注意事項本頁) •裝· Λ7 “ --------- B7 五、發明説明() 一~ 亞院基亞芳基或亞芳香基亞烷基之R4或尺5中亞芳 基單位較佳爲亞苯基,其爲未經取代或經低碳烷基或低碳 院氧基取代,及亞烷基單位因此較佳爲低碳亞烷基,例如 亞甲基或亞乙基,尤其爲亞甲基。此等R4或^ 5基因此 較佳爲亞苯基亞甲基或亞甲基亞苯基。 亞方基亞院基亞芳基之或R5較佳爲於亞院基單 位具有至4個碳原子之亞苯基-低碳亞烷基-亞苯基,例如 亞苯基亞乙基亞苯基。 R4及R5基分別較佳爲具有由2至6個碳原子之低 碳亞院基’亞苯基’未經取代或經低碳烷基、環亞己基或 環亞己基-低碳亞烷基取代,未經取代或經低碳烷基、亞苯 基-低碳亞烷基,低碳亞烷基_亞苯基或亞苯基_低碳亞烷基 -亞苯基取代。 使用於本文之『低碳』一詞當被使用於連接基和化合 物時,除非特別定義否則意指具有至多7個碳原子,較佳 爲至多4個碳原子之基或化合物。低碳烷基尤其爲具有至 多7個碳原子,較佳爲至多4個碳原子,且例如爲甲基, 乙基,丙基,丁基或三級丁基。同樣地,低碳烷氧基尤其 爲具有至多7個碳原亍,較佳爲至多4個碳原子,且例如 爲甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基或三級丁氧基。 烯烴不飽和的可共聚合基之R3較佳爲具有由2至24 個碳原子的烯基,尤其爲具有由2至8個碳原子的燦基, 及尤其佳者爲具有2至4個碳原子的燃基,例如乙燦基, 2-丙烯基,3-丙烯基,2-丁烯基,己烯基,辛烯基或十二院 _______13 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) " 513461 Λ7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(丨I ) 嫌基。R3較佳爲乙嫌基及2-丙燒基,所以_c〇-R3爲丙燦 酸或異丁烯酸之醯基。 當Q爲1及不存有之當Q爲0,時,二價基_r4-NH-C〇-〇-係存在。其中Q爲0之預聚物爲較佳者。 當P爲1及不存有之當P爲0時,二價基-C〇-NH-(R4-NH_C0-0)q-R5-0-係存在。其中p爲〇之預聚物爲較佳者。 於預聚物中,其中P爲1,指數q較佳爲〇。其中p 爲1’指數Q爲0及R5爲低碳亞院基之預聚物爲尤其較 佳者。 因此,本發明較佳的預聚物尤其爲具有分子量爲至少 約2000之聚乙烯醇衍生物,其包含式in單位係基於聚乙燦 醇的羥基數之由約0.5%至約80%,其中R爲具有至多6個 碳原子之低碳亞烷基,ρ爲0,及R3爲具有2至8個碳 原子之烯基。 本發明進一步較佳的預聚物爲具有分子量爲至少約 2000之聚乙烯醇衍生物,其包含式瓜單位係基於聚乙烯醇 的羥基數之由約0.5%至約80%,其中R爲具有至多6個碳 原子之低碳亞烷基,P爲1,Q爲0,Rs爲具有2至6 個碳原子之低碳亞烷基,及R3爲具有2至8個碳原子之 烯基。 本發明仍有的進一步較佳預聚物爲具有分子量爲至少 約2000之聚乙烯醇衍生物,其包含式瓜單位係基於聚乙烯 醇的羥基數之由約0.5%至約80%,其中R爲具有至多6個 碳原子之低碳亞烷基,P爲1,Q爲1 ’ R4爲具有由2 14 _ 請 先 閱 讀 背 意 事 項
t 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公漦) 513461 Λ7 五、發明説明(A ) 至6個碳原子之低碳亞院基’亞苯基,未經取代或經低碳 烷基、環亞己基或環亞己基-低碳亞烷基取代,未經取代或 經低碳院基、亞本基-低碳亞院基,·低碳亞烷基-亞苯基或 亞苯基·低碳亞院基-亞苯基取代,Rs爲具有2至6個碳 原子之低碳亞烷基,及R3爲具有2至8個碳原子之烯基 〇 本發明的預聚物較佳爲具有分子量爲至少約2〇〇〇之聚 乙烯醇衍生物,其包含式瓜單位係基於聚乙烯醇的羥基數 之由約0.5%至約80%,尤其由約1至50%,較佳由約1 至25%,較佳由約2至15%,及尤其佳者爲由約3至1〇% 。提供用爲製造隱形眼鏡之本發明預聚物包含式m單位係 基於聚乙烯醇的羥基數之尤其由約〇·5%至約25%,尤其由 約1至15%,及尤其佳者爲由約2至12%。 於本發明中可被衍生的聚乙烯醇較佳具有重量平均分 子量爲至少1〇,〇〇〇。該聚乙烯醇的上限可爲具有分子量爲 至多1,000,000。較佳者,聚乙烯醇具有分子量至多爲 300,000,尤其至多約100,000,及尤其佳者爲至多約50,000 請 先 閲 讀 背 意 填舰 寫 本 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 適合用於本發明之聚乙烯醇通常具有聚(2-羥基)亞乙 基結構。然而,於本發明中所衍生之聚乙烯醇亦可能包含 於U-乙二醇形式的羥基,例如U-二羥基亞乙基之共聚物 單位可例如藉由乙酸乙烯酯/碳酸亞乙烯酯共聚物的鹼性 水解作用而得到。 除此之外,於本發明中所衍生之聚乙烯醇亦可包含少 15 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 513461 Λ7
FP 五、發明説明(丨;) 部份,例如至多20%,較佳至多5 %,之共聚物單位,如 亞乙基,亞丙基,丙烯醯胺,異丁烯基醯胺,二甲基丙烯 醯胺,異丁烯酸羥基乙基酯,異丁烯酸甲酯,丙烯酸甲酯 ,丙烯酸乙酯,乙烯基吡咯烷酮,丙烯酸羥基乙基酯,烯 丙基醇,苯乙烯或相似習用共聚單體。 市售的聚乙烯醇亦可被使用,例如由Air Product生產 之 Vinol®107 (MW=22,000 至 31,000,98-98.8%水解), Polysciences 4397 (MW= 25,000,98·5% 水解),由 Chan Chun 生產之 BF 14,由 DuPont 生產之 Elvanol®90-50,由 Unitika 生產之 UF-120,由 Hoechst 生產之 Mowiol®3-83,4· 88,10-98和20-98 °其他的製造業者例如爲Nippon Gohsei (Gohsenol® ) ? Monsanto ( Gelvatol® ) 7 Wacker ( Polyviol® )和日本製造業者Kuraray,Denki和Shin-Etsu。於本文中 所參考的分子量除非特別指出,否則爲重量平均分子量, Mw,其係藉由凝膠滲透作用色層分析法測定。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 如同已被提及者,其亦可能使用已水解之乙酸乙烯酯 共聚物,其可得到之形式例如爲已水解之乙烯/乙酸乙烯 酯(EVA),或氯乙烯/乙酸乙烯酯,N-乙烯基吡咯烷酮/ 乙酸乙烯酯和馬來酸酐/乙酸乙烯酯。 聚乙烯醇之製備通常係藉由相對應的均聚合聚乙酸乙 烯酯水解。於一個較佳具體實施例中,於本發明中所衍生 之聚乙烯醇包含少於50%的聚乙酸乙烯酯單位,尤其爲少 於20%的聚乙酸乙烯酯單位。於本發明中所衍生之聚乙烯 醇中的殘餘乙酸酯單位的較佳數量爲基於乙烯醇單位和乙 ______J6_____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 513461 Λ7 五、發明説明(/if) 酸酯單位總數之由約3至20%,.較佳由約5至16%,及尤 其由約10至14%。 包含式I或]Π單位之預聚物製備例如係述於美國專利 號 5,508,317 者。 事
令人驚訝地’包含·式I及ΠΙ單位之預聚物爲特別地穩 定。此爲熟於此藝者並未預料者,因爲例如更多官能的丙 烯酸酯通常必須被穩定。如果此類化合物未被穩定,則迅 速的聚合作用通常發生。然而,藉由均聚合作用之自然產 生交聯作用並與本發明的預聚物產生。 訂 包含式I及II單位的預聚物可進一步經由不同的方法 純化。例如,該等預聚物之純化可藉由以例如丙酮之有機 溶劑之沈澱作用,透析或超過濾(ultrafiltration) ◊超過濾爲 較佳的純化方法。預聚物的純化作用可生成濃縮的水性溶 液,其係不含有,或至少實質地不含有反應產物,例如鹽 類,及起始物質,例如式V化合物或其他的非聚合性成份 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 預聚物溶液可被使用至重複的超過濾步驟,例如由二 至約十次超過濾步驟。另者,該超過濾可被連續進行至達 到所選擇的純度程度。對於該種純度程度的適當測量例如 爲溶液中的氯化鈉含量。 使用於本發明方法的較佳預聚物溶液爲未包含、或實 質上未包含必須在交聯操作之後被萃取的不需要成份。該 等不需要成份包括使用於製備預聚物的單體性’低聚性或 聚合性起始化合物°因此’交聯作用後不需要成份的濃度 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公楚) 513461 Λ7 五、發明説明(G) 量爲在眼內環境下正常使用後低於可造成眼的刺激或損害 的量。本發明方法中較佳具體實施例的特別特徵爲不需要 有在交聯作用後接著的萃取不需要成份。 需注意者爲本發明之隱形鏡片特別意味係爲基於包含 式I單位預聚物之吸收幅射聚合物者,其可使用相較於前 案中所述,以非常簡單、有效率和不昂貴的方式製得。 該等較佳的預聚物材料提供多種的優點。首先,起始 物質可以極被接受的費用得到或製得。其次,一個優異處 爲該等預聚物爲令人驚訝地穩定,所以它們能使用至高程 度之純化作用。因此其可能使用至在交聯作用或聚合作用 後實際上不需要純化作用的預聚物交聯。亦及,該聚合作 用可被進行於水溶液中,所以接著的水合作用步驟並不需 要。最後,光聚合作用於短期間內發生,所以該種製造隱 形的方法可減少循環時間而且較不昂貴。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 上文所述之所有優點自然不僅是應用至隱形眼鏡,亦 及可應用至本發明的其他模製物。考量在製造本發明模製 物時的所有不同優點的範圍,其可知本發明之模製物做爲 大量生產的製品時爲特別穩定,例如於短時期配載後然後 以新鏡片取代之隱形眼鏡(例如每日型可丟棄鏡片)。 用於眼科鏡片應用的較佳官能化染料族群爲可吸收紫 外線(UV)光和可吸收可見光者(亦即染料或染色劑)。 而本發明可能於文中特定段落中爲了便利述及有關於染料 或染色劑,但本發明並不被限制至特定染料或吸收幅射劑 族群。然而,染料必定爲烯基官能基,或必須可被轉換成 ____18 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公麓) 一 513461 五、發明説明(丨 烯基官能基形式。因此,本發明已應用合倂廣泛的不同烯 基官能染料至聚合性材料之內。因此,述於下文的染料僅 爲範例而不限制本發明的範圔。烯基楓染料於本發明方法 ^中爲較佳的官能化染料。烯基碾染料可爲游離形式或烯基 硼前軀物形式,但於前軀物形式必須在加入聚合前軀物之 前被轉換至烯基碾形式。適當的烯基楓前軀物包括,但不 因此而限制,硫酸根合乙基磺醯基,硫酸根合乙基 胺磺醯,羥基乙基磺醯基和羥基乙基胺磺醯取代基 ,和相關的適當衍生物。 一些適合使用於本發明的茼用染料例子包括雷馬龍 (REMAZOL,Hoechst)。一些較佳染料包括雷馬龍黃GR ( 反應性黃15,註冊號碼CAS 60958-41-0);雷馬龍藍綠p 或RP (反應性藍21,註冊號碼CAS 73049-92-0),雷馬龍 黑B (反應性黑5,註冊號碼CAS 17095-24-8);雷馬龍金 橙3GA (反應性橙78,註冊號碼CAS 68189-39-9);和雷 馬龍亮藍RW。一特別佳的反應性染料爲雷馬龍反應性藍 19 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 特別佳的官能化染料爲烯基碾雷馬龍藍19。烯基楓藍 19染料,UNIBLUE A,係爲商用且得自Aldrich。 必需使用於特定應用的染料量係依許多因素而定。明 確者爲,如果使用過量的活化染料,染料可能鍵結至聚合 前軀物上反應性部位的大部份或實質全部。因此,過量染 料將減少可交聯基,及藉此減少最終聚合物產物的機械性 質。依此,染料濃度的理論上限爲對最終聚合物產物的物 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2 Η) X 297公#·) 513461 Λ7 五、發明説明(ι"| ) 理性質造成不必要傷害。然而,只有相當少的染料濃度被 用於產生可見的染色隱形眼鏡,所以該上限係非典型地限 制。通常,基於脫水隱形眼鏡總重量的染料重量百分率爲 大約0.00001%至約0·01%。較佳者,染料的重量百分率爲 約0.0001%至約0.001%。更佳者,染料的重量百分率爲約 0·0001%至約 0.0005%。 其可能購買游離形式的染料,典型的染料爲市售且做 爲加成化合物。較佳之染料,雷馬龍,爲典型的茼用且爲 石-硫酸根合乙基碾衍生物β於溫和的鹼條件之下,二硫酸 鹽陰離子被釋出,生成染料的游離烯基碾形式,其可與官 能化聚合前軀物反應。此種將染料轉化至烯基碾形式之步 驟被稱爲活化或官能化步驟。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 因此,在加入染料至聚合前軀物溶液之前,選擇性地 完全混合,以活化染料爲需要者且爲了能夠在接下來共價 鍵結染料至聚合前軀物。活化作用之完成較佳係藉由增加 溶液的酸鹼値至鹼性水平達一段時間以實質地完全換化染 料爲烯基官能形式。酸鹼値可被增加至由約10至約14,較 佳爲約12至約14,更佳爲約12.5至約13.5,達一段期間爲 約1至約30分鐘,較佳爲約10至約20分鐘。在活化步驟 期間,溫度被維持在約25至75°C,較佳爲約30至50°C ◊ 酸鹼値的增加可藉由加入不同的鹼性活化劑化合物, 其並被限制地包括,氫氧化鈉,碳酸氫鈉,碳酸氫鉀,磷 酸鈉,磷酸鉀,三鹼價磷酸鈉十二水合物,相關之混合物 ,和相似者。較佳的鹼性活化劑水溶液包括三鹼價磷酸鈉 _ 20____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公11 " 513461 Λ7 五、發明説明(J) 十二水合物爲約5至約15,·較佳爲約8至約12重量百分率 ,及四丁基溴化銨爲約1至約5,較佳爲約1至3重量百 分率。 , 在經活化染料與聚合前軀物接觸之前’染料溶液有利 地爲中性。染料溶液之中和可藉由於本技藝所習知的許多 任何方式。較佳者爲一酸溶液(例如2N HC1)之足夠量被 加入使酸鹼値低於約8 ’更佳爲低於約7.4 ’和最佳爲約7 〇 後來的染料活化作用,染料溶液本身可被純化以移除 不需要的成分,例如得自於酸鹼値改變步驟或原料不純物 中的鹽類。然而,該純化步驟爲選擇性者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明係有關於一種吸收輻射聚合物,其可得自官能 化染料與官能化聚合前軀物接觸,給料所得之混合物至塑 模中,及輻射以鍵結染料至聚合前軀物且光交聯該聚合前 軀物。在一個較佳具體實施例中,烯基碾染料與一包括官 能化聚(乙烯醇)的水溶液混合,所得之溶液被給料至隱形 眼鏡塑模中,及紫外線光施用期間例如爲$ 5分鐘,更佳 爲‘ 1分鐘’及最佳爲約1至約10秒,以形成被染色隱形 眼鏡。
本發明之隱形眼鏡片可例如以本身習知之方式模製, 例如於習用之『旋轉鑄造模製』,如同述於例如美國專利號 3,408,429 者。然而,雙面模製(double-side m〇lding,dSM )方法爲較佳者’例如述於美國專利號4,347,198,其被併 入本文以爲參考。雙面模製方法係典型地利用凹式(習知 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公寿-- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 513461 Λ7 五、發明説明(c ) 爲『陰性』(化咖⑹或f前表面』(fr〇nt surface))半塑模 (mold half)與凸式(習知爲『陽式』(mai丨)或『後表面』 (back surface))半塑模相配。典型地,在dSM方法中,液 態單體或聚合前軀物被給料至陰式半塑模,而陽式半塑模 被黏附至陰式半塑模上,且光(例如紫外線)被施用以起 始聚合作用或交聯,及形成固態鏡片。 被給料至塑模中的液態混合物較佳爲水溶液。例如大 約15至40重量百分率之水溶液可被光交聯片。若需要時 ’液態混合物可包含額外的烯系共聚單體。然而,較佳者 爲除了官能化染料之外,只有較高分子量之聚合前軀物被 使用以致於不需要接下來的萃取步驟。 適當的塑模或半塑模可製造自可抛棄式或可回收式聚 合性材料(例如聚丙烯或聚苯乙烯),可等其可透射被選定 爲足以交聯或聚合該聚合前軀物的波長的幅射。二者擇一 地’可再使用式塑模可製造自例如石英或藍寶石的材料。 本發明的一個具體實施例爲一種倂用一染料至未經模 製聚合性製品的方法,顯然地,另一個具體實施例爲一種 藉由該有利方法所形成之吸收幅射之經模製聚合性製品。 該新穎之染色方法包含下列步驟: a )提供一第一混合物,其包括具有可聚合或可交聯基之 高分子量聚合前軀物; b )提供一第二混合物,其包括官能化染料; c) 混合該聚合前軀物與染料; d) 導入所得之混合物至塑模內;及 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再本頁)
,1T 513461 Λ7 五、發明説明(V ) e)施用一輻射其強度及時間足以造成染料鍵結至聚合前 軀物且該聚合前軀物交聯及/或聚合,藉此形成固態的經 染色聚合性製品。 、 本發明之另一個較佳具體實施例係有關於一種形成經 染色隱形眼鏡之方法’其包含下列步驟: a )提供具有可聚合或可交聯基之聚(乙烯醇)第一水溶液 ,其中聚(乙烯醇)具有重量平均分子量爲至少2000 ; b )加入包含烯基碾基之染料至聚(乙烯醇)溶液; c) 導入該混合物至雙面隱形眼鏡塑模之陰式半塑模; d )將陽式隱形眼鏡半塑模可移除式地黏附至陰式隱形0^ 鏡半塑模,藉此形成鏡片形成模槽;及 e )施用紫外線輻射以聚合及/或交聯聚(乙烯醇)且嫌^ 碾染料與聚(乙烯醇)反應,藉此形成經染色隱形眼鏡° 本發明之進一步較佳具體實施例爲一種製造可抛 形眼鏡之方法,其包含下列步驟: a )提供具有重量平均分子量爲至少2000之官能化聚(Zl 烯醇)水溶液; 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 b )提供一水溶液,其包括約1至5重量百分率之包含嫌 基楓基團之染料; c )混合染料溶液與聚(乙烯醇)溶液,兩者重量比例爲約 2至約5百分率; d) 給料所得之混合物至雙面隱形眼鏡模製系統的陰式半 塑模; e) 固定一陽式半塑模至該陰式半塑模;及 ______23 ____^— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公簸) 513461 Λ7 五、發明説明(>1 ) f )施用紫外線輻射其強度爲約2〇 mW/cm2至約 4.0mW/cm2達少於約5分鐘的期間以造成該混合物交聯及/ 或聚合,藉此形成隱形眼鏡。 , 然而’應該注意者爲染料對聚合前軀物的相對比例可 實質地改變’且係部份地依所需要的最後產物尺寸及所需 要的可見性及紫外線光透射而定。 爲了方便的目的’本發明的優點被描述爲有關於隱形 眼鏡的染色。然而’該等優點亦可應用至有關於倂用吸收 幅射添加劑至聚合材料的多種具體實施例0 由本文開始即應該注意者爲,本發明染色方法的一個 較佳具體實施例係產生全本體染色之隱形眼鏡。因此,相 對於僅有經加工鏡片表面被染色的一些前案技術,本發明 之鏡片係鏡片的整個厚度被均勻完全地染色。此種鏡片材 料完全及均勻地染色,可使消費者在鏡片被浸漬在隱形眼 鏡容器的透明液體時易於看見及取出。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 掲示於本文中的方法較習知的隱形眼鏡染色方法可提 供更多的優點。該新穎的染色方法所提供之優點有(1 ) 方法的速度,簡化和效率,(2 )模製後無需染色活化步驟 ,(3 )模製後無需萃取步驟,(4 )改良產物一致性,及 (5 )聚合前軀物的良好黏度/可流動性。這些優點除了 可生產高品質產物,因此可意味爲減少製造人力、循環時 間,材料花費及碎屑,及/或設備費用。 於前案技術中,接著於聚合作用後,染料典型地施用 至經模製鏡片◊在鏡片與染料添加劑接觸之後,染料於活 __24 _____ ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公t ) 513461 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 五、發明説明(θ ) 化步驟中被化學鍵結至聚合物主鏈,其中典型地需要將鏡 片浸漬於高酸鹼値之溶液中。後來,鏡片被萃取以移除未 反應之染料。因爲鏡片爲固體材料而抑制均勻的分散,一 些加工時間需要完全浸漬鏡片於染色添加劑及/或鹼性活 化溶液中以便均勻染色9 相對地,本發明方法涉及聚合前軀物仍於溶液態時混 合染料與聚合前軀物,藉此可藉由簡單的混合液態聚合前 軀物/染料溶液而達到完全均勻化染料給料液至鏡片。除 此之外,染料官能化之完成係在給料溶液至鏡片塑模之前 (即在線上製造步驟之前),藉此消除萃取最終鏡片產物以 移除活化試劑或副產物(例如鹽類)的需求。聚合前軀物 和染料溶液的任何純化作用之完成係在線上製造步驟之前 ’藉此減少循環時間。因此,經染色預聚物溶液可同時於 模製步驟製造,其係不同於前案方法中需依序進行染色及 模製步驟。此種同時染色/模製之方式,可消除萃取步驟 ’減少循環時間,藉此增加製造率。 更甚者,本發明方法可改良產品一致性,藉此減少碎 屑且提高品質。—致性的改良一部份係歸因於聚合前軀物 溶液和染料的完全混合(兩者均於官能化態),相對地,前 案係施用染料溶液於固態鏡片,接著施用一活化溶液將染 料官能化。 之外,在經選用聚合前軀物(例如上述的聚乙烯 醇)±的基團(例如乙酸酯)於鹼性條件下的反應並不受 本發明方法影嚮。於本發明方法中,聚合前軀物及經加工 _ ___ 25 本紙張尺度適用巾國國家榡準(CNS ) M規格(21〇>< 297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
513461 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明(ί) ) 鏡片均不需要置於高酸鹼値條件。經由提高酸鹼値以活十七 染料係於染料與聚合前軀物接觸之前完成。二者擇一地, 經活化染料可直接購自製造業者並與聚合前軀物混合。依 此,本發明可避免因爲提高之酸鹼値所致的最終產物性質 和聚合前軀物黏度的困擾。較佳者,聚合前軀物單獨使用 或與染料倂用,於方法期間均不使酸鹼値提高至約8。 最後,較佳烯基官能性染料與較佳烯基官能性聚合前 軀物的反應或共聚合可導致染料和聚合物之間的碳-碳鍵。 該鍵顯示出高的化學穩定性,且實質地較前案技術中所代 表醚鍵結具有更高穩定性。依此,本發明方法可生成強章刃 、化學穩定的全本體染色隱形眼鏡。 相對於前案技術中教示染料反應至經加工製品的聚合 物主鏈,本發明方法包括在形成成形製品之前,即交聯作 用之前,加入官能化染料至相當高分子量聚合前軀物的步 驟。所得之聚合前軀物/染料溶液然後被幅射以交聯該聚 合前軀物且鍵結染料至聚合物上。因此,染料共價鍵結至 聚合前軀物,且經純化、染色之高分子量聚合前軀物被交 聯,致使沒有餘留在經模製產物上的實質數量低分子量可 萃取。 如同於上文所提及者,較佳的聚合物製品係藉由交聯 作用經染料共價連接且於液態形式之水可溶性聚合前軀物 。較佳者,該等聚合前軀物係於一溶劑的溶液形式。更佳 者,該溶液爲水溶液。藉由交聯作用所生成的模製品爲水 可溶但於水中爲可溶賬。 26 {請先閱讀背面之注意事1!再填寫本頁j 1 -訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 513461 Λ7 五、發明説明(4) 對於較佳聚乙烯醇聚合前軀物的適當的溶劑包括水, 醇類,例如低碳烷醇如乙醇或甲醇,亦及羧酸醯胺類,例 如二甲基甲醯胺,或二甲亞楓,及適當溶劑的混合物,例 如水與醇的混合物如水/乙醇或水/甲醇混合物。實質的 水溶液更佳地爲純水溶液或於人工淚液中之溶液。 依據本發明的一個較佳具體實施例中,聚合前軀物溶 解於水中的準則特別表示聚合前軀物於實質水溶液中之溶 解濃度爲由約3至90%重量,較佳由約5至60%重量,尤 其由約10至60%重量。可能於個別的情形下,高於90% 之聚合前軀物濃度亦包括於本發明中。聚合前軀物於溶液 中尤其佳的濃度爲由約15至約50%重量,尤其由約15至 約40%重量,例如由約25%至約40%重量。 聚合前軀物的水溶液可爲鹽溶液,尤其爲溶液係具有 滲透量(osmolarity)爲每1000毫升由約200至450毫滲透分 子(milliosmol)(單位:mOsm/1),較佳爲滲透量爲由約250 至350 mOsm/1,尤其爲約300 mOsm/1,或爲在水混合物中 或具有生理可容忍之極性有機溶劑,例如甘油,之鹽類水 溶液。 鹽類水溶液有利地爲生理可容忍鹽類的溶液,例如習 用於隱形眼鏡保養領域的緩衝鹽,如磷酸鹽,或習用於隱 形眼鏡保養領域之等滲透劑,尤其如鹼性鹵化物,例如氯 化鈉,或有關的混合物溶液。尤其適當的鹽類溶液例子爲 人工的,較佳爲經緩衝的,淚液,其中關於酸鹼値及滲透 量被調整成如天然的淚液,例如未被緩衝,或較佳係經由 27 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 513461 B7 五、發明説明(Η) 磷酸鹽緩衝的氯化鈉溶液,及其具有滲透量係相對應於人 類淚液的滲透量。 於上文所定義之聚合前軀物的實質水溶液較佳係爲純 溶液,其意爲一溶液爲未含有或實質上未含有不需要的成 份。於該實質水溶液的預聚物溶液的黏度應該足夠地低至 允許合理的可加工性。因此,該聚合前軀物溶液的黏度應 該足夠地低至允許經由所選定的給料尖端,以合理快速的 速度給料至陰性半塑模而使循環時間降至最低且將產品缺 陷降至最低(例如有關於氣泡形成之缺陷)。 在光交聯作用的情況下,其係適當地加入可起始交聯 作用之交聯起始劑(較佳爲用於光交聯作用之光起始劑)。 該光起始劑較佳係加至染料及經純化之聚合前軀物溶液中 。合理量的混合係較佳者,其可使起始劑實質地完全均勻 地於聚合前軀物溶液中。光起始劑爲本技藝中具有一般技 術者所習知者,而且不藉此限制地包括二苯乙醇酮甲基醚 ,1-經基環己基苯基酮,和可得自汽巴-嘉基公司(Ardsley ,紐約)之DAROCUR®或IRGACUR類型,例如 DAROCUR® 1173或IRGACUR 2959。該交聯作用後可藉由 光化幅射起始,例如紫外光,或離子化幅射如T幅射或X-幅射。 交聯作用之完成可藉由施用幅射至聚合前軀物混合物 。於適當條件下可起始交聯作用的輻射能之適當形式包括 紫外線(U V )光,r幅射和X-光幅射◊光、熱之一,或 同時地施用可起始交聯作用。較佳者,交聯作用步驟包含 ___ 28_____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公禮) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
513461 五、發明説明(d) 施用強度及時間足以造成交聯作用之輻射,及形成固態聚 合性製品。交聯的步驟係產生於可能形成固態聚合性製品 的最小時間量。於眼科鏡片的情況不,交聯步驟較佳係產 生於約5秒至約30分鐘的期間,更佳爲約5秒至約5分鐘 ,進一步更佳爲約5秒至約1分鐘,及最佳爲約5秒至約 30秒。 本發明之交聯步驟較佳係進行於不加入共聚單體,例 如烯系共聚單體。然而,烯系共聚單體可被使用於加至光 交聯作用,及該共聚單體可爲親水性或疏水性或親水性或 疏水性烯系單體之混合物。適當的烯系單體尤其包括習用 於製造隱形眼鏡者◊親水性烯系單體表示一單體其典型地 生成水溶性或可吸收至少10%重量水之均聚物。類似地, 疏水性烯系單體表示一單體其典型地生成水不溶性或可吸 收低於10%重量水之均聚物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 通常,每單位式I或瓜約有由〇·〇1至80單位的典型 烯係共聚單體反應◊若一烯系共聚單體被使用,本發明之 經交聯聚合物較佳包含式I或ΙΠ單位爲基於聚乙烯醇羥基 數之由約1至15%,尤其較佳爲約3至8 %,其等與由約 0.1至約80單位之烯系單體反應。若使用時,烯系共聚單 體之比率較佳爲每式I或瓜單位爲由〇·5至80單位,尤其 每式I或ΙΠ單位爲由1至30單位,及尤其佳爲每式I或瓜 單位爲由5至20單位。 其較佳係使用疏水性烯系共聚單體,疏水性烯系共聚 單體與親水性烯系共聚單體之混合物’該混合物包含至少 _^__29 _____ 尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐Ί 513461 Λ7 B7 五、發明説明(扣) 50%重量之疏水性烯系共聚單體。依此方式,聚合物之機 械性質可被改良而未實質降低水含量。然而,原則上習用 之疏水性烯系共聚單體及習用之親水性烯系共聚單體兩者 均適合用於與包含式I基團之聚乙烯醇共聚化作用。 適當的疏水性烯系共聚單體包括,未列於下文係爲遺 漏者,C t -C t 8烷基丙烯酸酯和異丁烯酸酯,C3 -C i 8烷基丙烯醯胺和甲基丙烯醯胺,丙烯腈,甲基丙烯 腈,乙烯基-C i - C i 8烷酸酯,C2 - C i 8烯烴,C 2 - C 1 8鹵素烯烴,苯乙烯,c )L -Cs烷基苯乙烯,乙 烯基烷基醚,其中烷基部分含有由1至6個碳原子,C2 -C i 0全氟烷基丙烯酸酯及異丁烯酸酯或相對應之部份氟 化丙烯酸酯和異丁烯酸酯,C3 -c i 2全氟烷基-乙基硫 基羰基胺基乙基丙烯酸酯和異丁烯酸酯,丙烯氧基-和異丁 烯氧基-烷基矽氧烷,N-乙烯基咔唑,順丁烯二酸,反丁烯 二酸,衣康酸,甲基反丁烯二酸和相似者的C 1 -C H 2烷 基酯。較佳者爲具有3至5個碳原子之烯系不飽和羧酸之 C i -C4烷基酯,或具有至多5個碳原子之羧酸乙烯酯。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 適當疏水性烯系共聚單體的例子包括丙烯酸甲酯,丙 烯酸乙酯,丙烯酸丙酯,丙烯酸異丙酯,丙烯酸環己酯, 丙烯酸2-乙基己基酯,異丁烯酸甲酯,異丁烯酸乙酯,異 丁烯酸丙酯,乙酸乙烯酯,丙酸乙烯酯,丁酸乙烯酯,戊 酸乙烯酯,苯乙烯,氯丁二烯,氯乙烯,二氯乙烯,丙烯 腈,1-丁烯,丁二烯,甲基丙烯腈,乙烯基甲苯,乙烯基 乙醚,全氟己基乙基硫基羰基胺基乙基異丁烯酸酯,異冰 _30____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公f 1 " 513461 Λ7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(β ) 片基異丁烯酸酯,三氟乙基異丁烯酸酯,六氟異丙基異丁 烦酸酯’六氟丁基異丁燃酸酯,參·三甲基甲砍院氧基-砍 烷基-丙基異丁烯酸酯,3-甲基丙烯氧基丙基五甲基二矽氧 烷和雙(甲基丙烯氧基丙基)四甲基二矽氧烷。較佳之疏水 性烯系共聚單體爲異丁烯酸甲酯和乙酸乙烯酯。 適當親水性烯系共聚單體包括,但非藉此限制,經羥 基經取代之低碳烷基丙烯酸酯和異丁烯酸酯,丙烯醯胺, 甲基丙烯醯胺,低碳烷基丙烯醯胺和甲基丙烯醯胺,乙氧 化之丙烯酸酯和異丁烯酸酯,經羥基取代之低碳烷基丙烯 醯胺和甲基丙烯醯胺,經羥基取代之低碳烷基乙烯基醚, 乙烯磺酸鈉,苯乙烯磺酸鈉,2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺 酸,Ν-乙烯基吡咯,Ν-乙烯基丁二醯亞胺,Ν-乙烯基吡咯 烷酮,2-或4-乙烯基吡啶,丙烯酸,甲基丙烯酸,胺基-( 該『胺基』一詞亦包括四級銨),單-低碳烷基胺基-或二-低 碳烷基丙烯酸酯和異丁烯酸酯,烯丙基醇和相似者。經羥 基取代之C2 -C4 -烷基(甲基)丙烯酸酯,五-至七-員之 N-乙烯基內醯胺,n,N-二-C i -C4烷基(甲基)丙烯醯胺及 具有3至5個碳原子總數之烯系不飽和羧酸爲較佳者。 適當親水性烯系共聚單體之例子包括羥基乙基異丁烯 酸酯,羥基乙基丙烯酸酯,丙烯醯胺,甲基丙烯醯胺,二 甲基丙烯醯胺,烯丙醇,乙烯基吡啶,乙烯基吡咯烷酮, 甘油基異丁烯酸酯,N_(U_二甲基氧丁基)丙烯醯胺,和 相似者。較佳之親水性烯系共聚單體爲2-羥基乙基異丁烯 酸酯,N·乙烯基吡咯烷酮和丙烯醯胺。 31 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 請
I 意 訂 513461
五、發明説明U?) 上文中的揭示已足以令於本技藝中具有一般技術者施 行本發明。爲了令讀者更可以了解特定的具體實施例且有 關的優點,下例的實施例被用爲參考。 實施週.丄(染料的官能化作用)一染料水溶液之製備係藉 由將5毫升經純化液態雷馬龍藍19染料稀釋於200毫升水 中。碳酸鈉溶(10% )被逐滴加入直至染料溶液具有酸鹼 値爲約10·5。所得之溶液被維持於酸鹼値低於約1〇.〇達約 45分鐘(若需要時加入額外的碳酸鈉溶液的酸鹼値藉 由加入1NHC1而調節至中性。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亶MLK聚合前軀物官能化劑之製備)220克氫氧化鈉 於具有攪拌器及冷卻系統之3升反應器中溶解於300克水 及700克冰中。氫氧化鈉溶液被冷卻至1〇°〇 526克之胺基 乙醯醛和50毫克之4·羥基-2,2,6,6-四甲基呢啶-1-氧化物( 自由基抑制劑)被加至氫氧化鈉溶液中。548.6克之甲基丙 烯酸氯於10°C及超過3·5小時期間被緩緩加至溶液中◊當 加入完成後,酸鹼値慢慢降至7.2,且胺不能再由氣相色層 分析法中測得。混合物以5⑻毫升石油醚萃取,且爲了移 除不純物,水相以氯化鈉飽和且以500毫升三級丁基甲基 醚萃取三次。有機相以硫酸鎂乾燥,過濾且使用旋轉蒸發 器濃縮◊所得之882·2克微黃色油狀物於-HTC下藉由 Ultraurax方式慢慢地被擾拌至2000毫升之石油醚中。產物 被結晶,且藉由過濾分離及乾燥。得到具有熔點爲30-32°C 之713·8克甲基丙烯醯胺乙醛二甲基乙醯醛◊依據氣相色層 分析法,產物爲99·7%之純度。 32 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公兹) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 513461 Λ7 _B7 五、發明説明(p ) 實施例3 (可交聯聚合前軀物的製備)300克之Mowiol 3-83 (得自Hoechst)被置於具有攪拌器及溫度計之2升雙夾 套反應器中。800克的去離子水被加至反應器,且水性混合 物於攪拌下被加熱至95°C。約一個小時之後,PVA的澄淸 溶液被產生。溶液被冷卻至20°C 〇 27克之甲基丙烯醯胺乙醛二甲基乙醯醛官能化劑(得 自實施例2 ),440克之乙酸,1〇〇克之濃鹽酸(37% )和 333克之去離子水被混合以產生2000克之反應溶液。混合 物於20°C下被攪拌20小時以生成可交聯聚(乙烯醇乙酸 酯含量的變化可藉由以乙酸之滴定來確定。 宣MUl (可交聯聚合前軀物的純化作用)得自實施例3 的可交聯PVA溶液藉由超過濾滲析。超過濾係藉由使用由 FiltiOn生產的l-KD-Ω膜完成。超過濾持續至達到殘餘的氯 化鈉含量爲0.004%。濃縮滲析溶液以生成747克的30.0% 可交聯PVC溶液,其具有氮含量0.672% (經由Kjendahl測 定),乙酸酯含量L516 meg/克(藉由水解),動力黏度 2000 mPas,雙鍵0.480 meq/克(藉由微氫化作用),游離 羥基17·74 meq/克(藉由再乙醯化),分子量Mw= 26200 和Mn= 1230 (藉由於水中的尺寸篩ί斤色層分析法)。 寬(經染色可交聯聚合物製備物之製備)約1克之 得自實施例1之官能化染料溶液被加至約50克之得自實施 例4且已被冷卻至約25°C之經純化可交聯聚(乙烯醇)。約 0.015克的IRGACURE 2959被加至溶液中。所得之配製物 於60°C下被混合約1小時。 _33___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
、1T 513461 Λ7 B? 五、發明説明Ui ) 實施例6 (經染色隱形眼鏡之形成)約0.25毫升之得自實 施例5之經染色可交聯聚合物配製物被給料至雙面隱形眼 鏡塑模之陰性半塑模。陽性半塑模然後可釋出地被黏附至 陰性半塑模。紫外線輻射以2.5 mW/cm2之強度施用約14秒 的期間。兩個半塑模被分離且移出鏡片。鏡片被均勻地染 色至本體全部且具有可見光透射率爲約96%。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4.
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 34 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公趁)
Claims (1)
- 513461 ί公告泰 Α8 Β8 C8 D8 /(^ Jf H 六、申請專利範圍 一種形成染色眼科鏡片之方法,其包含下列步驟 頻錆委员; 访正後是K,.f:艾原實y" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a )提供一種具有至少2000之重量平均分子量且具有可聚 合或可交聯基之聚(乙烯基醇); b)提供一種乙烯基硼染料, c )混合聚(乙烯基醇)與乙烯基硼染料以形成一預聚合 混合物; d)將該預聚合混合物注入至塑模內;及 e )施用輻射至在模具中的預聚合混合物,藉此鍵結染料 至聚合物前軀物及交聯或聚合聚合物前軀物以形成染色眼 科鏡片。 2 ·根據申請專利範圍第1項之方法,其中眼科鏡片 爲隱形眼鏡。 3 ·根據申請專利範圍第1項之方法,其中聚(乙烯 基醇)具有1〇,〇〇〇至300,000之重量平均分子量。 4 ·根據申請專利範圍第1項之方法,其中提供乙烯 基碾染料之步驟(b)係包含下列步驟: a) 加入一鹼至包括乙烯基硼染料之前趨物的水溶液以提 供一昇高之酸鹼値,藉此生成於染料上之乙烯基碾基;及 b) 在染料與聚合前軀物接觸之前降低溶液之酸鹼値至低 於8。 5·根據申請專利範圍第1項之方法,其中乙烯基硼 染料之重量百分率係基於脫水之染色眼科鏡片總重量之 0.0001至0.001百分率。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ->0 · --線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) i 丄 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 6 ·根據申請專利範圍第1項之方法,其中根據步驟 (e)輻射係以紫外光輻射形式施用€ 5分鐘期間。 7 ·根據申請專利範圍第1項之方法,其中染色眼鏡 鏡片爲可見g經染色隱形眼鏡,其實質地均勻染色鏡片的 全部本體参 8 · 艮據申請專利範圍第1項之染色隱形眼 鏡之方法,其列步驟: a )提供一種具有可聚合或可交聯之乙烯基之聚(乙烯基醇 )的第一水溶液,其中聚(乙烯基醇)具有重量平均分子量爲 至少 5000 至 1〇〇,〇〇〇 ; b )加入烯基硼染料至聚(乙烯基醇)溶液; c) 導入該混合物至雙面隱形眼鏡塑模之陰半塑模; d) 將陽隱形眼鏡半塑模可移除式地黏附至陰隱形眼鏡陰 半塑模,藉此形成鏡片形成模槽;及 e )施用紫外線輻射以聚合及/或交聯聚(乙烯基醇)且反 應烯基硼染料與聚(乙烯醇)反應,藉此形成經染色隱形眼 鏡。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 ·根據申請專利範圍第8項之方法,其中聚乙烯基 醇包含0.5%至80%之式I單位,基於聚乙烯基醇的羥基 數: h2 H2^&尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 513461 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中 R爲具有至多8個碳原子之亞烷基, R i爲氫或G — C4烷基, 爲式R3-C0-之烯烴不飽和醯基,及 R3爲由2至8個碳原子之烯烴不飽和可共聚合基。 1 0 · —種染色眼科鏡片,其係藉由根據申請專利範 圍第1項之方法所形成。 請 先 閱 讀 背 面 意 事 項 再 Μ 頁 I 訂 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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