本發(fā)明涉及一種水膠組成物,且特別涉及一種阻隔藍(lán)光的水膠組成物及水膠鏡片。
背景技術(shù):
由于水膠(hydrogel)制成的隱形眼鏡鏡片(contact lens)具有良好的保濕功能,即使長時間配戴,也可以使角膜有足夠的含水量,不易因角膜干澀而造成眼睛不適的癥狀。因此,水膠已成為隱形眼鏡鏡片優(yōu)選的成分之一。
在過去的二十年,許多電子顯示裝置,例如電視熒光屏、電腦熒光屏、平板、手機,皆使用發(fā)光二極管(light emmiting diode,LED)作為光源,而LED所發(fā)出的藍(lán)光(波長380nm至500nm)容易造成眼睛疾病。在長時間使用平板或手機的情況下,眼睛可能因為長時間暴露于藍(lán)光下,而導(dǎo)致視網(wǎng)膜的損傷,甚至可能引起白內(nèi)障與黃斑部病變的早發(fā)現(xiàn)象。
然而,目前市面上仍然缺少能夠阻擋藍(lán)光以保護(hù)眼睛的高含水隱形眼鏡。因此,目前極需一種可同時具備良好的隔絕藍(lán)光功效與高含水的水膠鏡片。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題,本發(fā)明公開一種可隔離藍(lán)光的水膠組成物,其所制成的水膠鏡片具有高含水及隔離藍(lán)光的功效。
本發(fā)明提供一種水膠組成物。所述水膠組成物包含親水性單體、阻隔藍(lán)光單體、交聯(lián)劑以及起始劑。其中,親水性單體為30重量份至99.68重量份;阻隔藍(lán)光單體為0.02重量份至0.5重量份,且其包含黃色染料;交聯(lián)劑為0.1 重量份至1重量份;起始劑為0.2重量份至2重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,親水性單體為96.5重量份至99.68重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物,還包含硅膠化合物,選自于由硅單體、硅高聚物以及硅預(yù)聚物所組成的群組,且所述硅膠化合物為5重量份至59重量份,而親水性單體為30重量份至60重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,硅單體具有式(1)的結(jié)構(gòu):
其中V1為L1為C3~C7的亞烷基或R1為甲基或其中*為式(1)中的鍵結(jié)位置。
在本發(fā)明多個實施方式中,硅高聚物具有式(2)的結(jié)構(gòu):
其中L2為C3~C10之亞烷基、S2為其中R2為C3~C5的烷基,n為3至20的整數(shù),*為式(2)中的鍵結(jié)位置。
在本發(fā)明多個實施方式中,硅預(yù)聚物具有式(3)的結(jié)構(gòu):
其中V3為L3為C2~C5的亞烷基,m為10至50的整數(shù),其中*為式(3)中的鍵結(jié)位置。
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料具有式(4)的結(jié)構(gòu):
其中R3為-OH或-CH3,R4為-O-或-CH2CH2NH-。
在本發(fā)明多個實施方式中,式(4)的R3為-OH,R4為-CH2CH2NH-時,所述黃色染料具有式(5)的結(jié)構(gòu):
在本發(fā)明多個實施方式中,式(4)的R3為-CH3,R4為-O-時,所述黃色染料具有式(6)的結(jié)構(gòu):
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料具有磺酸基(sulfonyl group)或磺酸鹽基(sulfonate group)。
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料具有磺酸基時,所述黃色染料具有式(7)的結(jié)構(gòu):
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料具有磺酸鹽基,且磺酸鹽基為-SO3Na時,所述黃色染料具有式(8)的化學(xué)結(jié)構(gòu):
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料具有酰胺基(amide group)。
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料具有酰胺基時,所述黃色染料具有式(9)的結(jié)構(gòu):
在本發(fā)明多個實施方式中,親水性單體是選自于由N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone,NVP)、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)、甘油甲基丙烯酸酯(glyceryl methacrylate,GM)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、丙烯酸(acrylic acid)、N,N-二甲基丙烯酰胺(N,N-dimethyl acrylamide,DMA)、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺(N,N-dimethyl methacrylamide)以及N-乙基-N-甲基乙酰胺(N-vinyl-N-methyl acetamide)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,交聯(lián)劑是選自于由乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、二乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)、三乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate)、四乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(tetraethylene glycol dimethacrylate)、烯丙基甲基丙烯酸酯(ally dimethacrylate)、乙烯基乙二醇基二烯丙基醚(ethylene glycol dially ether)、三乙烯基乙二醇基二烯丙基醚(triethylene glycol dially ether)、四乙烯基乙二醇基二烯丙基醚 (tetraethylene glycol dially ether)、三烯丙基-s-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(triallyl-s-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)以及三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(1,1,1-trimethylolpropane trimethacrylate)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,起始劑為光起始劑。
在本發(fā)明多個實施方式中,光起始劑為膦氧化物起始劑(phosphine-oxide-based initiator)、茂金屬鈦化合物起始劑(titanium metallocene-based initiator)或其組合。
在本發(fā)明多個實施方式中,膦氧化物起始劑是選自由二苯基(2,4,6-三苯基)膦氧化物(diphenyl(2,4,6-triphenyl)phosphine oxide)、雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?-苯基膦氧化物(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphine oxide)、雙(2,6-二甲氧基苯甲?;?(2,4,4-三甲基戊基)膦氧化物(bis(2,6-dimethoxylbenzoyl)(2,4,4-trimethylpentyl)phosphine oxide)及其組合所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,茂金屬鈦化合物起始劑包含二茂雙[2,4-二氟-3-(1-吡咯)苯基]鈦(dicyclopentadienyl bis[2,4-difluoro-3-(1-pyrrolyl)phenyl]titanium)。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物還包含阻隔紫外光單體,為0.5重量份至2重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,阻隔紫外光單體為具有二苯基甲酮(benzophenone)的單體、具有苯并三唑(benzotriazole)的單體或其組合。
在本發(fā)明多個實施方式中,具有二苯基甲酮(benzophenone)的單體是選自于由4-甲基丙烯酰氧基-2-羥基二苯基甲酮(4-methacryloxy-2-hydroxy benzophenone)以及4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-2-羥基二苯基甲酮(4-(2-acryloxyethoxy-2-hydroxy benzophenone)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,具有苯并三唑(benzotriazole)的單體是選自于 由2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole)、2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-6-氯苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-6-chloro-benzotriazole)、2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-6-甲氧基苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-6-methoxybenzotriazole)、2-[3’-t-丁基-5’-(3”-二甲基乙基硅基丙氧基)-2’-羥基苯基]-5-甲氧基苯并三唑(2-[3’-t-butyl-5’-(3”-dimethylvinylsilylpropoxy)-2’-hydroxyphenyl]-5-methoxybenzotriazole)、2-[3’-t-丁基-2’-羥基-5’-(3”-甲基丙烯?;?-5-氯苯并三唑(2-[3’-t-butyl-5’-(3”-methacryloylozypropyl)phenyl]-5-chlorobenzotriazole)以及2-[2’-羥基-5’-(-甲基丙烯酰氧基丙氧基)-3’-t-丁基苯基]-5-甲氧基-2H-苯并三唑(2-[2’-hydroxy-5’-(-methacryloyloxypropoxy)-3’-tert-butylphenyl]-5-methoxy-2H-benzotriazole)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物,還包含疏水性單體,為1重量份至10重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,疏水性單體是選自于由甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸丁酯(butyl methacrylte)、甲基丙烯酸正己酯(n-hexyl methacrylate)以及異冰片甲基丙烯酸酯(isobornyl methacrylate)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物,還包含有機溶劑,為1重量份至30重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,有機溶劑是選自于由甘油(glycerol)、正丁醇(n-butanol)、叔丁醇(t-butanol)、叔戊醇(t-amyl alcohol)以及正己醇(n-hexanol)所組成的群組。
本發(fā)明提供一種水膠鏡片。所述水膠鏡片包含鏡片主體,其是由上述任 意一個實施方式中的水膠組成物所形成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的水膠組成物及水膠鏡片,具有高含水及隔離藍(lán)光的功效。
參照以下的說明以及權(quán)利要求,可更加理解本發(fā)明的特征、實施例以及優(yōu)點。
應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般敘述以及以下的詳細(xì)敘述是實例,并旨在對所要求保護(hù)發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
具體實施方式
以下公開本發(fā)明的多個實施方式,為明確說明起見,許多實務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而,應(yīng)了解到,這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說,在本發(fā)明部分實施方式中,這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外,文中所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)式將以簡單示意的方式繪示。
在本文中,除非內(nèi)文中對于冠詞有所特別限定,否則一與該可泛指單一個或多個。將進(jìn)一步理解的是,本文中所使用的包含、包括、具有及相似詞匯,指明其所記載的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件與/或組件,但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件,與/或其中的群組。
經(jīng)由前述的問題,可得知眼睛在長時間暴露于藍(lán)光的情況下,容易引起眼睛疾病。然而,將藍(lán)光全部隔絕雖然可對眼睛提供最好的保護(hù),但卻會導(dǎo)致較差的視覺,尤其在夜晚的時候。因此,如何在保護(hù)眼睛的同時,又能維持好的視覺效果,尤其是夜視能力,成為一個極需解決的問題。
有鑒于此,本發(fā)明提供一種水膠組成物,其所制成的水膠鏡片可阻隔部分藍(lán)光以保護(hù)眼睛,并具有良好的視覺效果,尤其是夜視能力。
本發(fā)明提供一種水膠組成物及水膠鏡片。所述水膠組成物包含親水性單 體、阻隔藍(lán)光單體、交聯(lián)劑以及起始劑。其中,親水性單體為30重量份至60重量份;阻隔藍(lán)光單體為0.02重量份至0.5重量份,且其包含黃色染料;交聯(lián)劑為0.1重量份至1重量份;起始劑為0.2重量份至2重量份。
在本發(fā)明多個實施方式中,親水性單體為96.5重量份至99.68重量份。
舉例而言,親水性單體是選自于由N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone,NVP)、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)、甘油甲基丙烯酸酯(glyceryl methacrylate,GM)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、丙烯酸(acrylic acid)、N,N-二甲基丙烯酰胺(N,N-dimethyl acrylamide,DMA)、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺(N,N-dimethyl methacrylamide)以及N-乙基-N-甲基乙酰胺(N-vinyl-N-methyl acetamide)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物,還包含硅膠化合物,選自于由硅單體、硅高聚物以及硅預(yù)聚物所組成的群組。當(dāng)水膠組成物包含硅膠化合物時,所述水膠組成物包含:硅膠化合物5重量份至59重量份、親水性單體30重量份至60重量份、阻隔藍(lán)光單體0.02重量份至0.5重量份、交聯(lián)劑0.1重量份至1重量份以及起始劑0.2重量份至2重量份。
具體而言,硅膠化合物可選自于由硅單體、硅高聚物以及硅預(yù)聚物所組成的群組,其中硅單體、硅高聚物及硅預(yù)聚物可選自表一所列的各種化合物:
表一
在本發(fā)明多個實施方式中,黃色染料可為具有乙烯基可聚合基團(ethylenically-based polymerizable group)、磺酸基(sulfonyl group)、磺酸鹽基 (sulfonate group)或酰胺基(amide group)的化合物,如表二所示:
表二
在本發(fā)明多個實施方式中,交聯(lián)劑是選自于由乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、二乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)、三乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate)、四乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(tetraethylene glycol dimethacrylate)、烯丙基甲基丙烯酸酯(ally dimethacrylate)、乙烯基乙二醇基二烯丙基醚(ethylene glycol dially ether)、三乙烯基乙二醇基二烯丙基醚(triethylene glycol dially ether)、四乙烯基乙二醇基二烯丙基醚(tetraethylene glycol dially ether)、三烯丙基-s-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(triallyl-s-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)以及三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(1,1,1-trimethylolpropane trimethacrylate)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,起始劑為光起始劑,而光起始劑為膦氧化物起始劑(phosphine-oxide-based initiator)、茂金屬鈦化合物起始劑(titanium metallocene-based initiator)或其組合。
在本發(fā)明多個實施方式中,膦氧化物起始劑是選自由二苯基(2,4,6-三苯基)膦氧化物(diphenyl(2,4,6-triphenyl)phosphine oxide)、雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?-苯基膦氧化物(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphine oxide)、雙(2,6-二甲氧基苯甲酰基)(2,4,4-三甲基戊基)膦氧化物(bis(2,6-dimethoxylbenzoyl)(2,4,4-trimethylpentyl)phosphine oxide)及其組合所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,茂金屬鈦化合物起始劑包含二茂雙[2,4-二氟 -3-(1-吡咯)苯基]鈦(dicyclopentadienyl bis[2,4-difluoro-3-(1-pyrrolyl)phenyl]titanium)。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物還包含阻隔紫外光單體,為0.5重量份至2重量份,其具有二苯基甲酮(benzophenone)的單體、具有苯并三唑(benzotriazole)的單體或其組合。
在本發(fā)明多個實施方式中,具有二苯基甲酮(benzophenone)的單體是選自于由4-甲基丙烯酰氧基-2-羥基二苯基甲酮(4-methacryloxy-2-hydroxy benzophenone)以及4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-2-羥基二苯基甲酮(4-(2-acryloxyethoxy-2-hydroxy benzophenone)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,具有苯并三唑(benzotriazole)的單體是選自于由2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole)、2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-6-氯苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-6-chloro-benzotriazole)、2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-6-甲氧基苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-6-methoxybenzotriazole)、2-[3’-t-丁基-5’-(3”-二甲基乙基硅基丙氧基)-2’-羥基苯基]-5-甲氧基苯并三唑(2-[3’-t-butyl-5’-(3”-dimethylvinylsilylpropoxy)-2’-hydroxyphenyl]-5-methoxybenzotriazole)、2-[3’-t-丁基-2’-羥基-5’-(3”-甲基丙烯?;?-5-氯苯并三唑(2-[3’-t-butyl-5’-(3”-methacryloylozypropyl)phenyl]-5-chlorobenzotriazole)以及2-[2’-羥基-5’-(-甲基丙烯酰氧基丙氧基)-3’-t-丁基苯基]-5-甲氧基-2H-苯并三唑(2-[2’-hydroxy-5’-(-methacryloyloxypropoxy)-3’-tert-butylphenyl]-5-methoxy-2H-benzotriazole)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物,還包含疏水性單體,為1重量份至10重量份,且其是選自于由甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸丁酯(butyl methacrylte)、甲基丙烯酸正己酯(n-hexyl methacrylate) 以及異冰片甲基丙烯酸酯(isobornyl methacrylate)所組成的群組。
在本發(fā)明多個實施方式中,所述水膠組成物,還包含有機溶劑,為1重量份至30重量份,且其是選自于由甘油(glycerol)、正丁醇(n-butanol)、叔丁醇(t-butanol)、叔戊醇(t-amyl alcohol)以及正己醇(n-hexanol)所組成的群組。
將上述水膠組成物放置于一對聚丙烯模具中,經(jīng)由可見光照射進(jìn)行固化反應(yīng),以制成水膠鏡片,并利用干脫除法將水膠鏡片自模具中取下。接著,利用熱水萃取后,再將水膠鏡片放置于含有硼酸食鹽水緩沖溶液的聚丙烯泡殼包裝(polypropylene blister packages)中,并以鋁箔密封,而后于高壓、120℃進(jìn)行滅菌30分鐘。
由上述制造方法所制成的水膠鏡片皆具有3880%至80%的含水量,優(yōu)選為40%至70%的含水量,且可阻擋10%至55%波長為380mm至500nm的藍(lán)光。
以下多個水膠組成物僅為示例,并非用以限制本發(fā)明。具體而言,水膠組成物1-8包含:2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)95重量份、甲基丙烯酸(methacrylic acid)1.9重量份、乙烯基乙二醇基二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)0.8重量份、(1,1,1-trimethylolpropane trimethacrylate)0.15重量份、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphine oxide)0.5重量份、2-(2-羥基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑(2-(2-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole)1.0重量份、藍(lán)色染料(reactive blue 19,RB19)0.03重量份以及不同結(jié)構(gòu)與含量之黃色染料(如表三所示)。表三顯示出利用水膠組成物1-8所制成的水膠鏡片,對于藍(lán)光(380mm至500nm)的穿透度:
表三
由表三可知,水膠組成物中的黃色染料為0.02重量份至0.15重量份時,其藍(lán)光穿透率為45%至85%,換句話說,其可阻擋15%至55%的藍(lán)光,而在 此情況下,使用者于佩戴所述水膠組成物所制成的水膠鏡片時,可使眼睛免受藍(lán)光傷害,同時也可具有好的視覺效果,尤其是夜視能力。
接著,進(jìn)行視覺敏銳度(visual acuity)與對比敏感度(contract sensitivity)的綜合測試。測試受測者在不同程度的光照與對比下,所能正確識別的字母數(shù)量。
所述測試是經(jīng)由30位年齡介于25歲至40歲的受測者所完成,且此些測試者在佩戴其習(xí)慣的鏡片時,其視覺敏銳度為20/25,其中20/25代表一般人在25英尺可以看到的視標(biāo),受測者須在距離視標(biāo)20英尺的距離才可看清楚,因此視力值表示方式為20/25。首先,請受測者分別佩戴由前述水膠組成物7所制成的可阻擋25%藍(lán)光的水膠鏡片(實驗組鏡片)與一般不具有阻擋藍(lán)光功能的隱形眼鏡(對照組鏡片),其中所述實驗組鏡片與對照組鏡片皆具有相同的曲度與直徑。接著,請受測者于不同程度的光照與對比(指字體與背景的顏色對比)下距離4米的位置,辨識60個待測字母,以能夠正確辨識的字母數(shù)反應(yīng)其視覺敏銳度,其結(jié)果(p值<0.05)如表四所示:
表四
由上述測試結(jié)果,可得知不論是處于太陽光、一般室內(nèi)光或昏暗光的環(huán)境中,或是高對比、中對比或低對比的情形下,實驗組鏡片(可阻擋25%藍(lán)光)均不影響受測者正確識別字母的能力。甚至,相較于佩戴對照組鏡片,受測者于佩戴實驗組鏡片時,反而能正確識別更多的字母數(shù),具有更好的視覺敏銳度。即使在昏暗光的環(huán)境中佩戴實驗組鏡片,仍可提升其視覺敏銳度。
由上述本發(fā)明實施方式可知,本發(fā)明提供的水膠組成物及水膠鏡片,優(yōu)于現(xiàn)有的隱形眼鏡,并總結(jié)此些優(yōu)點如下,本發(fā)明提供的水膠組成物及水膠鏡片可阻擋10%至55%的藍(lán)光,以減少眼睛暴露于有害的藍(lán)光下,進(jìn)而避免眼睛疾病,例如白內(nèi)障或黃斑部病變的疾病產(chǎn)生。同時也不影響視覺敏銳度,甚至令使用者具有更好的視覺敏銳度,因此,使用者即使在昏暗燈光下,仍具有良好的視覺能力。
本發(fā)明已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述某些實施方式,但其他的實施方式也為可能的。因此,權(quán)利要求的精神和范籌不應(yīng)限于本文所描述的實施方式。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以實施方式公開如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種變動與潤飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。