[发明专利]基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于隐形眼镜技术领域，具体涉及一种基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜及其制备方法。

背景技术

在过去的30年里，全球配戴隐形眼镜的总人数增加了35倍。彩色隐形眼镜既能起到矫正视力的作用，其丰富的颜色和图案还能美化虹膜，自问世以来由于全球时尚界的带动而渐渐流行，受到很高关注度和市场的欢迎。据不完全统计，目前我国彩色隐形眼镜占隐形眼镜市场的35％以上。

早期的彩色接触镜片在镜片表面的虹膜区域直接印刷彩色图案(美国专利US 3476499)。颜料往往存在生物相容性低，表面凹凸不平等问题，易使患者配戴时有严重的异物感，轻者导致配戴不适，严重者可能出现角膜水肿、角膜血管增生、上皮细胞脱落等问题，导致急性红眼病等角膜疾病，进而可能影响视力。考虑到顾客的戴镜安全和卫生，需要开发一种既能满足人们爱美的生活需求，又能确保彩色的颜料不会影响眼睛、不会导致任何眼疾和不适的彩色隐形眼镜。后来彩色接触镜片改进为往镜片内部埋入彩色夹层的制作方法(美国专利US 3712718)，它是在已成形的隐形眼镜上切口，然后再往切口中填充彩色填料。这种方法制得的彩色隐形眼镜既可以满足改变眼睛外观的要求，又可以满足戴镜的安全和卫生，但因为在制作过程中，需要将隐形眼镜进行切割，将彩色填料填入切口后，很难将切口再次密闭，即使能成功的密闭该切口，也很难确保“缝合线”不会造成戴镜时的异物感；同时，这种制作方法繁琐，而且又无法确保填塞的彩色材料均匀的分布于隐形眼镜内；另外，彩色颜料的使用始终未能完全解决隐形眼镜的生物相容性。

由于目前的彩色隐形眼镜都是基于颜料或染料层修饰镜片的原理，即使是市场占有率很高的强生“美瞳”，在本质上也是没有突破。因此，需要一种制作方法简单，既可以满足改变眼睛外观的要求、又可以满足戴镜的安全和卫生、可信度高的彩色隐形眼镜问世。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜，解决了现有技术中隐形眼镜基于颜料或染料层修饰镜片导致戴镜不够安全、卫生、可信度不高等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜，包括隐形眼镜基体，其特征在于所述隐形眼镜基体内具有形成结构色的排列成环形或圆形密堆积的有序多孔水凝胶，所述隐形眼镜通过如下方法制备：

(1)胶体溶液的配制：以单分散的纳米胶体粒子为胶体粒子模板材料配制形成胶体粒子浓度为0.001g/ml～0.1g/ml的纳米胶体粒子溶液，超声分散；

(2)胶体粒子在模具内壁的自组装：将纳米胶体粒子溶液加入用于隐形眼镜制备的模具内，静置于烘箱中挥发一部分溶剂使胶体粒子在模具内壁根据咖啡环效应自组装形成咖啡环状或圆形的密堆积胶体晶体膜；

(3)固化及水化处理：将水凝胶前聚体溶液加入到模具内并浸润胶体晶体膜，将模具通过紫外线固化法或通过热固化法对水凝胶前聚体溶液进行固化形成彩色隐形眼镜初片；然后将固化的彩色隐形眼镜初片置于盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变，制成基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜。

本发明的另一目的在于提供一种基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)胶体溶液的配制：以单分散的纳米胶体粒子为胶体粒子模板材料配制形成胶体粒子浓度为0.001g/ml～0.1g/ml的纳米胶体粒子溶液，超声分散；

(2)胶体粒子在模具内壁的自组装：将纳米胶体粒子溶液加入用于隐形眼镜制备的模具内，静置于烘箱中挥发一部分溶剂使胶体粒子在模具内壁根据咖啡环效应自组装形成咖啡环状或圆形的密堆积胶体晶体膜；

(3)固化及水化处理：将水凝胶前聚体溶液加入到模具内并浸润胶体晶体膜，将模具通过紫外线固化法或通过热固化法对水凝胶前聚体溶液进行固化形成彩色隐形眼镜初片；然后将固化的彩色隐形眼镜初片置于盐水中水化至水凝胶的膨胀率稳定不变，制成基于咖啡环效应的结构色隐形眼镜。

优选的，所述方法中纳米胶体粒子选自二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、二氧化钛、氧化铁、四氧化三铁、金、银这些粒子材料中的一种或两种以上的任意组合；且胶体粒子的表面带有选自羟基、氨基、羧基、烷基、苯基、乙烯基、巯基、磺酸基中的一种或两种以上的基团。

优选的，所述方法中纳米胶体粒子溶液中的溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、正己烷、N，N-二甲基甲酰胺、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯中的一种或两种以上的混合溶剂。