TWI490590B - 具有孔隙的高透氧隱形眼鏡及其製造方法 - Google Patents

具有孔隙的高透氧隱形眼鏡及其製造方法 Download PDF

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具有孔隙的高透氧隱形眼鏡及其製造方法
本發明是有關於一種隱形眼鏡及其製造方法,特別是有關於一種具有孔隙的高透氧隱形眼鏡及其製造方法。
長久以來,眼睛視力的受損和退化困擾著人們許久,尤其是在工業革命、資訊革命之後,人們的生活由農業社會到工商業社會,隨著資訊爆炸現象的產生,現代人必需花更多時間和精力去接收更多資訊。在這情況下,眼睛所扮演的重要性更勝以往。但也因為工作份量的加重,造成現代人視力受損的比率增加,視力退化的程度也在持續升高。無論是視力矯正手術、平時眼睛的保養方式或是用以矯正視力所最常配戴的傳統框架式眼鏡與隱形眼鏡,各種有助於視力改善的技術因此有其迫切需求。
目前,人們配戴隱形眼鏡來矯正視力的情形非常普遍。由於隱形眼鏡沒有厚重的邊框或鏡片,因此使用上不會感到負擔也不會影響到外在的美觀。此外,對於需要高度數眼鏡的使用者來說,相較於配戴傳統框架式眼鏡,隱形眼鏡所造成的影像放大或縮小比例的影響較為輕微,而能帶給使用者較佳的視野。
然而,根據調查指出,超過九成隱形眼鏡族都有角膜缺氧徵兆。 角膜缺氧初期可能沒有明顯症狀,所以角膜健康問題容易被忽視。角膜提供眼睛總屈光率約75%,為維持透明度,角膜細胞沒有血管輸送氧氣,必須直接藉與空氣接觸獲得氧氣來進行新陳代謝。若角膜因配戴低透氧隱形眼鏡無法取得足夠氧氣,就會自發性的增生血管,利用血液輸送氧氣給缺氧的角膜,因而使得眼白處易生成較多的微血管。
此外,當角膜長時間處在缺氧的狀態下,很可能造成角膜新生血管增生、角膜內皮細胞受損、變形或角膜水腫等嚴重問題產生,且角膜缺氧會使上皮增加細菌黏附,容易產生角膜發炎狀況。若持續忽視角膜缺氧問題而延誤處理,嚴重時則可能造成視力的永久損傷而導致失明。
為解決隱形眼鏡透氧率低的問題,大部分發明皆著墨在隱形眼鏡成分的改變,以期可望提高隱形眼鏡之透氧率。例如,美國專利第4,711,943號揭示一種含有水分之軟質隱形眼鏡,其由一種兼具醯胺結構與矽氧烷結構的物質化合物所形成,但所述化合物物質卻會造成鏡片濕潤度的降低,並使鏡片容易沾染類脂物等物質。此外,亦有利用放電(electrical discharge)或雷射照射(laser irradiation)等多種不同的製程來增加隱形眼鏡上的孔隙來提高其透氧率之方法。然而,上述製程會造成樹脂的透明度喪失降低之缺點,進而使得對隱形眼鏡材料的選擇上有較多限制。
有鑑於上述習知技藝之問題,本發明之目的在於提供一種具有孔隙的高透氧隱形眼鏡及其製造方法,以解決使用者長時間配戴隱 形眼鏡下而造成角膜缺氧之問題。
根據本發明之目的,提出一種具有孔隙之高透氧隱形眼鏡之製造方法,其步驟包含:均勻混合一水溶性鹽與一具親水性單體之隱形眼鏡配方,以形成一混合配方;將混合配方鑄模並成型為一隱形眼鏡;以及藉由一水溶液水化已成型之隱形眼鏡,以將水溶性鹽溶解析出,使水化後之隱形眼鏡的表面與內部生成具有複數個孔隙。
較佳地,該些孔隙之直徑可介於0.01μm至50μm之間。
較佳地,水溶性鹽可包括含鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、銅或錳之鹽類。
較佳地,水溶性鹽佔混合配方之重量百分比濃度可為0.01wt%至30wt%。
較佳地,水溶性鹽佔混合配方之重量百分比濃度可為0.1wt%至10wt%。
較佳地,親水性單體可包含苯甲酮化合物。
較佳地,隱形眼鏡配方可包含甲基丙烯酸羥乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯(glycerol monomethacrylate)、丙三醇(propan-1,2,3-triol)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-phenyl-propane-1-one)、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦( phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide)、以及2-丙烯酸基-2-甲基-1,1-[(9,10-二氫-9,10-二氧-1,4-蒽基)雙(亞胺-4,1-苯-2,1-乙基)酯](2-propenoic acid,2-methyl-1,1'-[(9,10-dihydro-9,10-dioxo-1,4-anthracenediyl)bis(imino-4,1-phenylene-2,1-ethanediyl)]ester)。
此外,本發明更提出一種種具有孔隙之高透氧隱形眼鏡,其係由上述製造方法所製得。
承上所述,依本發明之具有孔隙的高透氧隱形眼鏡及其製造方法,其可具有一或多個下述優點:
(1)在本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法中,隱形眼鏡上的孔隙係藉由生理可正常代謝之水溶性鹽與具親水性單體之隱形眼鏡配方相混合後,再析出水溶性鹽而形成。故相對於傳統方法,本發明之製造方法簡單且容易,因此不需額外使用複雜性較高之雷射製程以得到相同效果之孔隙生成,故本發明之簡易方式即可達到增加透氧功效之目的。
(2)因本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法係可採用成本較低之水溶性鹽與親水性單體的水化作用來產生孔隙,故在製程上較使用雷射照射等傳統方式為節省成本。
(3)本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法中,並非藉由改變隱形眼鏡之組成成分以增加隱形眼鏡之透氧率,故可保持隱形眼鏡之濕潤度且可避免沾染類脂物等污染物。
S11~S13‧‧‧步驟
第1圖係為本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法之一實施例之流 程圖。
第2圖係為本發明隱形眼鏡水化前之顯微鏡示意圖。
第3圖係為本發明隱形眼鏡水化後之顯微鏡示意圖。
第4圖係為藉由添加氯化鈉所製得之隱形眼鏡與無添加氯化鈉所製得之隱形眼鏡的透氧率關係柱狀圖。
實施例1:本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法
請參閱第1圖,其係為本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法之一實施例之流程圖。圖中,本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法的步驟包含:步驟S11,均勻混合水溶性鹽與具親水性單體之隱形眼鏡配方,以形成一混合配方;步驟S12,將混合配方鑄模並成型為隱形眼鏡;以及步驟S13,藉由一水溶液水化已成型之隱形眼鏡,以將水溶性鹽溶解析出,使水化後之隱形眼鏡的表面與內部生成複數個孔隙。
其中,該些孔隙之直徑係介於0.01μm至50μm之間,且水溶性鹽佔混合配方之重量百分比濃度可為0.01wt%至30wt%,而較佳為0.1wt%至10wt%。
較佳地,上述水溶性鹽可包括含鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、銅或錳之金屬元素所組成之鹽類,且其鹽類皆為生理可正常代謝之鹽類,故不會對使用者造成生理上的毒性與負擔。而隱形眼鏡配方包括親水單體、甲基丙烯酸羥乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯(glycerol monomethacrylate)、丙三醇(propan-1,2,3-triol)、乙二醇 二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-phenyl-propane-1-one)、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide)、以及2-丙烯酸基-2-甲基-1,1’-[(9,10-二氫-9,10-二氧-1,4-蒽基)雙(亞胺-4,1-苯-2,1-乙基)酯](2-propenoic acid,2-methyl-1,1'-[(9,10-dihydro-9,10-dioxo-1,4-anthracenediyl)bis(imino-4,1-phenylene-2,1-ethanediyl)]ester)。
上述親水性單體係包括具有不同官能基之苯甲酮化合物,其化學結構如下所示:
R1可為丙烯酸乙酯(-C-C-COO-C=C)或甲基丙烯醯氧基(-O-CO-CC=C)。當R1為丙烯酸乙酯時,親水性單體為2-(4-苯甲醯基-3-羥基苯氧基)丙烯酸乙酯(2-(4-benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethyl acrylate)。而當R1為甲基丙烯醯氧基時,親水性單體則為4-甲基丙烯醯氧基-2-羥基二苯甲酮(4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone)。2-(4-苯甲醯基-3-羥基苯氧基)丙烯酸乙酯與4-甲基丙烯醯氧基-2-羥基二苯甲酮之化學結構分別如下列化合物1及化合物2所示。
而在隱形眼鏡配方中,化合物1之重量百分比範圍為0.001wt%至10wt%,化合物2之重量混合比例可為0.001wt%至10wt%。甲基丙烯酸羥乙酯之重量百分比範圍係可為0.01wt%至99wt%,2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯之重量百分比範圍係可為0.01wt%至99wt%,丙三醇之重量百分比範圍係可為0.01wt%至50wt%,乙二醇二甲基丙烯酸酯之重量百分比範圍係可為0.01wt%至30wt%,2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮之重量百分比範圍係可為0.01wt%至10wt%,苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦之重量百分比範圍係可為0.01wt%至10wt%,2-丙烯酸基-2-甲基-1,1’-[(9,10-二氫-9,10-二氧-1,4-蒽基)雙(亞胺-4,1-苯-2,1-乙基)酯]之重量百分比範圍係可為0.0001wt%至1wt%。
較佳地,化合物1之重量百分比範圍可為0.01wt%至2wt%,化合物2之重量百分比可為0.01wt%至2wt%。甲基丙烯酸羥乙酯之重量百分比可為20wt%~55wt%,2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯之重量百分比範圍可為37wt%至48wt%,丙三醇之重量百分比範圍可為1wt%至35wt%,乙二醇二甲基丙烯酸酯之重量百分比範圍可為0.01wt%至10wt%,2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮之 重量百分比範圍可為0.1wt%至1.5wt%,苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦之重量百分比範圍可為0.01wt%至1wt%,2-丙烯酸基-2-甲基-1,1’-[(9,10-二氫-9,10-二氧-1,4-蒽基)雙(亞胺-4,1-苯-2,1-乙基)酯]之重量百分比範圍可為0.001wt%至1wt%。
更佳地,化合物1之重量百分比範圍可為0.262wt%至0.69wt%,化合物2之重量百分比可為0.587wt%至0.972wt%。甲基丙烯酸羥乙酯之重量百分比範圍可為29.1wt%至46.35wt%;2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯之重量百分比範圍可為40.74wt%至44.29wt%;丙三醇之重量百分比範圍可為8.73wt%至26.265wt%;乙二醇二甲基丙烯酸酯之重量百分比範圍可為0.485wt%至1.03wt%;2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮之重量百分比範圍可為0.388wt%至0.773wt%;苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦之重量百分比範圍可為0.039wt%至0.155wt%;2-丙烯酸基-2-甲基-1,1’-[(9,10-二氫-9,10-二氧-1,4-蒽基)雙(亞胺-4,1-苯-2,1-乙基)酯]之重量百分比範圍可為0.005wt%至0.02wt%。
實施例2:較佳實施例
為了使本領域之通常知識者能夠藉由此較佳實施例而可據以實施,下文終將揭露本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法的較佳實施例。需注意的是,以下本發明各成分之數據,係為便於解釋本案技術特徵,並非為限制本發明之態樣。
本較佳實施例中,首先係利用小粒徑之水溶性鹽(例如直徑約為 0.03~0.05μm之氯化鈉與隱形眼鏡配方以49:1均勻混合(不以此為限),而所使用之隱形眼鏡配方的各組分如下表1所示。
本發明之隱形眼鏡配方除了上述含量之外,亦可以下表2所示之範例一或範例二的含量與水溶性鹽進行混合,混合後的混合配方再進行鑄模成型一隱形眼鏡。
表2
水溶性鹽與表1所示之隱形眼鏡配方混合而得到混合配方後,再將混合配方注入具有隱形眼鏡形狀之模具,並以一般製造隱形眼鏡之程序製作,以形成一隱形眼鏡,如第2圖所示。在第2圖中,可清楚辨識出隱形眼鏡包含有許多鹽粒(第2圖中所圈選之處)。
進一步,藉由足量水溶液(例如去離子水)水化上述隱形眼鏡,將該隱形眼鏡內的水溶性鹽全部析出。當隱形眼鏡中的水溶性鹽被析出後,隱形眼鏡則會留下複數個孔隙,如第3圖中所圈選之處,而該些孔隙之大小係可透過水溶性鹽的研磨和篩選進行調整。更詳細地說,水溶性鹽可經由濃縮、過濾、粉碎、分級與乾燥或使用噴霧式乾燥法(spray dryer)之步驟,使水溶性鹽之粒徑控 制在0.01至5μm之間。較佳地,該些孔隙之大小約為0.03至0.05μm間,即與原來使用鹽粒之直徑大小接近,表面與內部孔之隙的生成可增加氧氣交換的機會,因此提高了隱形眼鏡之透氧率。
而隱形眼鏡之透氧率的數據結果如下描述。其中,本實施例係以屈光度-1.00D、-3.50D及-6.50D之隱形眼鏡有無添加氯化鈉進行試驗,試驗組別共分成六組,組別1至組別3係於製作時無添加氯化鈉,而組別4至6則有添加氯化鈉(99:1),如下表3所示。各組隱形眼鏡所測得之透氧率如下表4、表5與第4圖所示。
表4
表5
在表4與表5中,透氧量(O2 Transmissibiity)係以DK值表示(單位為[10-11(cm3O2*cm2/sec*cm3*mmHg]),其中D為擴散係數(Diffusion),表示氣體通過材料的擴散能力,也就是氣體分子在物質中移動的速度;而K是溶解係數(Solubility),表示氧氣溶解於材料中的程度,在特定的壓力下,單位體積物質中能融解 的氣體量。透氧率(O2 Permeability)則為透氧量/厚度(單位為[10-11(cm3O2*cm/sec*cm3*mmHg])。
如表4、表5及第4圖所示,相對於組別1、組別2與組別3,組別4、組別5及組別6之透氧率分別增加8.76%、9.26%及8.07%。也就是說,本發明之製造過程中將氯化鈉與具親水性單體之隱形眼鏡配方相混合,在鑄模成型為隱形眼鏡後水化、析出氯化鈉,進而得到表面及內部具有複數個孔隙的隱形眼鏡,而所得的隱形眼鏡確實可增加其透氧率。
綜上所述,在本發明之高透氧隱形眼鏡之製造方法中,隱形眼鏡上的孔隙係藉由人體可分解之水溶性鹽與具親水性單體之隱形眼鏡配方相混合後,再析出水溶性鹽而形成。因此,相對於傳統方法,本發明之隱形眼鏡可依需求調整水溶性鹽之配方比例與粒徑大小,以產生具有較多且較大之孔隙,即可達到增加透氧率之功效,進而可有效避免角膜缺氧之問題。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
S11~S13‧‧‧步驟

Claims (6)

  1. 一種具有孔隙之高透氧隱形眼鏡之製造方法,其步驟包含:均勻混合一水溶性鹽與具一親水性單體之隱形眼鏡配方,以形成一混合配方,該親水性單體包含苯甲酮化合物,且該隱形眼鏡配方包含:重量百分比0.01wt%至99wt%的甲基丙烯酸羥乙酯;重量百分比0.01wt%至99wt%的2-甲基-2-丙烯酸-2,3-二羥基丙酯;重量百分比0.01wt%至50wt%的丙三醇;重量百分比0.01wt%至30wt%的乙二醇二甲基丙烯酸酯;重量百分比0.01wt%至10wt%的2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮;重量百分比0.01wt%至10wt%的苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦;以及重量百分比0.0001wt%至1wt%的2-丙烯酸基-2-甲基-1,1’-[(9,10-二氫-9,10-二氧-1,4-蒽基)雙(亞胺-4,1-苯-2,1-乙基)酯;將該混合配方鑄模並成型為一隱形眼鏡;以及藉由一水溶液水化已成型之該隱形眼鏡,以將該水溶性鹽溶解析出,使水化後之該隱形眼鏡的表面與內部生成具有複數個孔隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有孔隙之高透氧隱形眼鏡之製造方法,其中該些孔隙之直徑係介於0.01μm至50μm之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有孔隙之高透氧隱形眼鏡之製造方法,其中該水溶性鹽包括含鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、銅或錳之鹽類。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具有孔隙之高透氧隱形眼鏡之製造方法,其中該水溶性鹽佔該混合配方之重量百分比濃度係為0.01 wt%至30wt%。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之具有孔隙之高透氧隱形眼鏡之製造方法,其中該水溶性鹽佔該混合配方之重量百分比濃度係為0.1wt%至10wt%。
  6. 一種具有孔隙之高透氧隱形眼鏡,其係由申請專利範圍第1至5項之任一項所述之製造方法所製得。
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