TWI592477B - 光致變色隱形眼鏡其製作方法 - Google Patents

Description

光致變色隱形眼鏡其製作方法

本發明係關於一種隱形眼鏡，特別是關於一種光致變色隱型眼鏡。

鏡片已發展許久，用於各領域如光學儀器或眼鏡，大部分鏡片或眼鏡講求造型設計及光學鏡片功能。先前技術有所謂各種不同材質之光學鏡片，包含塑膠、玻璃等。為了滿足輕薄的趨勢，一般眼鏡鏡片利用塑膠製作，可在其上鍍膜，例如抗反射膜、抗紫外線膜等，但是此種製程需採用塗佈機，例如旋轉塗佈機，將膜層塗上。且此種裝置價值不斐，因此不僅需要貴重儀器，且額外增加許多步驟與工時。因為是將膜層塗在鏡片表面，因此容易刮損，且並非整個鏡片本身含有抗紫外線材質效果有限。

隱形眼鏡隨之發展，主要功能仍與傳統眼鏡相同為視力矯正，包括：近視、遠視、散光、老花、像差等。以外觀顏色演變來看，隱形眼鏡從早期透明片發展至後來之水藍片，是為了方便佩戴者易於自護理液中辨識夾取。一般而言，現今多數隱形眼鏡的主要成份皆屬高分子聚合物，材料的發展朝向強調高透氧性與舒適度發展。其中，矽水膠可製成透氧量達100以上之鏡片，遠高於傳統鏡片所用材質能達到之效果。若依照使用期限分，隱型眼鏡可分為：日拋、週拋、雙週拋、月拋、季拋、半年拋及一年以上之長戴型。

本發明之目的在於提出一種隱形眼鏡鏡片，特別是關於一種可光致變色(photo-chromic)鏡片。

本發明之又一目的在於提出一種具有光致變色染料(photo-chromic dyne)於其中的隱形眼鏡鏡片。

本發明之另一目的係揭露一種可光致變色隱形眼鏡，以吸收紫外線變色，除吸收紫外線外，可提升時尚效果。

一種製作隱形眼鏡之方法，其特徵在於包含：備置基礎材料及光致變色染料(photo-chromic dyne)，其中基礎材料包含聚合物；將光致變色染料融合於基礎材料中；以基礎材料實施成型程序以製作隱形眼鏡，使成型的隱形眼鏡中包含該光致變色染料，以利於在不同環境下改變顏色；其中成型程序的溫度低於光致變色染料之解離溫度。

融合程序包含將光致變色染料與基礎材料混合後加熱熔化；或將光致變色染料摻入基礎材料溶液中溶解混合，成型程序添加包含光安定劑、UV吸收劑或以上之組合。其中光致變色染料之形式包含微膠囊、液體、粉體或母粒。製作隱形眼鏡之成型程序包含注模、旋模或以上之組合。其中該基礎材料及光致變色染料混合比例為一比數萬分之一到一比萬分之一；一比萬分之一到一比萬分之五；一比萬分之五到一比千分之一；一比千分之一到一比數百分之一，其中上述之基礎材料包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、透氣性半硬鏡片(RGP)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、GMMA或矽水膠(Silicon Hydrogel)。

一種隱形眼鏡包含基礎材質；及光致變色染料分布於基礎材料內，俾使隱形眼鏡受陽光或紫外線照射，而基於光致變色染料吸收紫外線而改變結構產生變色，其中基礎材料包含聚合物。其中上述之隱形眼鏡包含光安定劑、UV吸收劑或以上之組合。其中上述之基礎材料包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、透氣性半硬鏡片(RGP)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、GMMA或矽水膠(Silicon Hydrogel)。

在下列敘述中，各式特定細節係用以提供本發明實施例之通盤瞭解。本發明將配合其較佳實施例與後附之圖式詳述於下，應理解的是本發明中所有較佳實施例僅為例示之用，並非用以限制本發明。熟之該項技術者亦應理解，本發明之實施不須一或多特定細節，或其他特定方法。本發明可以應用於各種隱形眼鏡，以下做一說明。

本發明隱形眼鏡之生產製程可採用模子製作隱形眼鏡鏡片，包含注模或旋模。注模成型法適合作為短天期拋棄式鏡片或醫療使用。旋模成型法是將特殊配方之定量液態單體注入設定轉速之模內，液態單體因模子高速旋轉下離心力的作用而形成薄膜。鏡片曲度由模具型狀、模子轉速控制，因其製造之鏡片抗韌度較佳，適合使用於長戴型或較長天期之拋棄式鏡片使用。

於製作隱形眼鏡鏡片之過程將彩色顏料附著於鏡片表面，若以旋模成型法製作可將彩色顏料包覆在高分子聚合物中，光暈式染色工藝則使鏡片上色彩之分佈，達成外緣顏色較深，而內圓可視光學區仍保持清晰透明。本發明之特徵者為在上述之高分子聚合物加入光致變色染料(光可調變材料)於其中。因傳統方式採鍍膜方式將材料鍍在鏡片表面，基於隱形眼鏡考量而無法適用。光致變色材料可吸收陽光或紫外線而改變結構產生色變，可混於介質中，如高分子聚合物。除將染料摻雜於高分子聚合物中，也可以採用微膠囊技術製作。將光致變色染料粉體、液態、母粒或微膠囊與高分子聚合物混合，隨之利用旋轉成型或注模成型製作單體，混合時可以提供適當溫度以熔化聚合物，使得光致變色染料分布於其中或將光致變色染料加入高分子聚合物之溶液中溶解。故首先備置高分子聚合物基礎材料以及光致變色染料100，參見第一圖。

隨之，執行兩者的融合步驟或程序110，融合程序可將光致變色染料與基礎材料依據一比例混合後加熱熔化，以利於注模；或將光致變色染料摻入基礎材料溶液中溶解混合。經由陽光或紫外線照射後產生化學結構變化，而產生變色；當不受陽光或紫外線照射可恢復原本顏色。光致變色染料可與光安定劑及UV吸收劑等選擇性摻雜於高分子聚合物中。添加抗氧化劑或/及UV吸收劑於高分子聚合物可提升抗光疲乏。上述光致變色材料可以為spiropyrans、spiroxazines、fulgide、fulgimides、benzopyran、naphthopyran、spirobenzopyran、spironaphthopyran、spirobenzoxazine或spironaphthoxazine，但不以上述例子為限。而隱形眼鏡基礎材料包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、透氣性半硬鏡片(RGP)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、GMMA或矽水膠(Silicon Hydrogel)等。

可採用光致變色染料或是將變色分子加入到高分子聚合物或是樹脂材料中，整個基材均勻地分佈光致變色染料。因此除了可吸收紫外線外，且可以造成鏡片顏色改變，增加時尚效果。且添加抗氧化劑或/及UV吸收劑可提升抗光疲乏。光致變色染料與聚合物之比例約為0.01%~0.5%重量百分比(w/w)；或0.5%~0.1%或；0.1%~1.5%。加工溫度低於上述光致變色材料之解離溫度。舉例而言，可混和1.5%光致變色材料與98.5%的高分子聚合物而成，加工溫度小於250℃。以光學性而言，PMMA透明度約為92%。

在製作過程中，可能需要將聚合物塑料烘乾處理，依據份量與材質，1至5小時不等，再將高分子聚合物與光致變色材料混合處理，之後再做成型加工。兩者混合比例依據不同用途可以為數萬分之一到萬分之一；萬分之一到萬分之五；萬分之五到千分之一；或千分之一到數百分之一。綜上，備置經烘乾塑料，混合上述之光致變色材料，攪拌使之均勻，於成型裝置進料，於設定之溫度成型於具有一溫度的模具內。對於不同溫度與濃度會影響其基本顏色之深淺，因此可以利用其控制所需顏色。此外，必須在低於光致變色材料解離溫度下成型。因此必須調整不同溫度以配合不同之光致變色材料以及各種聚合物之熔解、成型溫度，如第一圖之步驟120。

隱形眼鏡製作流程尚包含成型修邊與水化驗質。以旋模成型法為例，先行配製高分子單體原料，及生產注液模子，接著注液旋模成型，此製程在如10萬級等之高等潔淨室內進行，隨之鏡片修邊使邊緣具高平滑度。再以脫模液使鏡片水化後自模子上脫落，步驟130，最後進行鏡片品質檢驗、鏡片消毒及包裝出貨。隱形眼鏡鏡片表面之設計採用仿生學複曲面設計。隱形眼鏡的主要原料為液態化學原料單體，隱形眼鏡廠商或購買已調配完成之化學原料，或自行依訂單需求將各項化學原料單體調配混合並予以熱聚合，製成符合含水量、透氧率等標準之注模原料。各式生產機器設備如射出機、注模機/旋模機之使用，並配合製程參數控制。

本發明以較佳實施例說明如上，然其並非用以限定本發明所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡熟悉此領域之技藝者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。

100．．．備置程序

110．．．融合程序

120．．．成型程序

130．．．脫模程序

藉由參考下列詳細敘述，將可以更快地瞭解上述觀點以及本發明之優點，並且藉由下面的描述以及附加圖式，可以更容易瞭解本發明之精神。其中：

第一圖為本發明之實施例示意圖。

100．．．備置程序

110．．．融合程序

120．．．成型程序

130．．．脫模程序

Claims (10)

1. 一種製作光致變色隱形眼鏡之方法，其特徵在於包含：備置基礎材料及光致變色染料，其中該基礎材料包含聚合物；烘乾該基礎材料；將該光致變色染料融合於該基礎材料中，其中該融合之程序包含將該光致變色染料與該基礎材料混合後加熱熔化；以該基礎材料實施成型程序以製作該隱形眼鏡，使成型的該隱形眼鏡中包含該光致變色染料，以利於在不同環境下改變顏色；其中該成型程序的溫度低於該光致變色染料之解離溫度，其中利用不同融合濃度控制所需顏色。
2. 如請求項1所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中上述之成型程序添加包含光安定劑、UV吸收劑或以上之組合。
3. 如請求項1或2所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中上述之光致變色染料之形式包含微膠囊、液體、粉體或母粒。
4. 如請求項3所述之製作隱形眼鏡之方法，其中上述之成型程序包含注模、旋模或以上之組合。
5. 如請求項3所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中該基礎材料及光致變色染料混合比例為一比數萬分之一到一比萬分之一。
6. 如請求項3所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中該基礎材料及光致變色染料混合比例為一比萬分之一到一比萬分之五。
7. 如請求項3所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中上述之基礎材料包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、透氣性半硬鏡片(RGP)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、GMMA或矽水膠(Silicon Hydrogel)。
8. 一種製作光致變色隱形眼鏡之方法，包含：備置基礎材料及光致變色染料，其中該基礎材料包含聚合物；烘乾該基礎材料；將該光致變色染料融合於該基礎材料內；以該基礎材料實施成型程序以製作該隱形眼鏡，使成型的該隱形眼鏡中包含該光致變色染料，俾使該隱形眼鏡受陽光或紫外線照射，而基於該光致變色染料吸收紫外線而改變結構產生變色，其中該基礎材料及該光致變色染料混合比例為一比數萬分之一到一比萬分之一，其中 成型溫度小於250℃，其中利用不同融合濃度控制所需顏色。
9. 如請求項8所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中上述之隱形眼鏡包含光安定劑、UV吸收劑或以上之組合。
10. 如請求項8或9所述之製作光致變色隱形眼鏡之方法，其中上述之基礎材料包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、透氣性半硬鏡片(RGP)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、GMMA或矽水膠(Silicon Hydrogel)。