【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种染料的制造方法，特别是涉及一种适合用于隐形眼镜的反应性染料及其制造方法，并且也涉及一种隐形眼镜。
技术介绍
1、随着诸如计算机以及智能型手机等3c产品的日益普及，人们现在每天使用这些3c产品的时间越来越长。然而，计算机或智能型手机会通过屏幕释放出蓝光，而蓝光会影响使用者的眼睛健康及睡眠质量。据此，目前市面上出现了许多具有抗蓝光功能的相关产品，如：具有抗蓝光功能的隐形眼镜，其可以让使用者在配戴隐形眼镜的同时，减少眼睛吸收蓝光的程度。
2、在现有技术中，制备具抗蓝光功能隐形眼镜的方法可以例如是在隐形眼镜中加入具有吸收蓝光功能的染料。然而，染料与制备隐形眼镜的原料组合物具有兼容性不佳的问题。染料与原料组合物配置后的配方液体在摆放一段时间后会出现分层的情况。或者，在水胶的体系中，染料可能是在制程水化的过程中被洗出，从而导致最终制得的隐形眼镜片无法达到抗蓝光的标准。原因可能是染料因为与隐形眼镜原料组合物的兼容性不佳，故导致染料的分散不均匀及架桥不完全。
3、本申请专利技术人计划将染料与亲水性分子(如：hema)进行合成，从而期望得到一种染料与亲水性分子结合的反应性染料。该反应性染料能与隐形眼镜原料组合物中的亲水性成分(如：hema)具有良好的兼容性，并且适合各种配方体系应用。
4、在现有技术中，已知一些相关专利提出亲水性分子接枝反应性染料以用于导入在制备隐形眼镜的配方中。如美国专利公告号us 8865929 b2(申请人-酷柏光学)及美国专利公告号us7216975b2(申请人-视茂)
5、美国专利公告号us8865929b2公开一种隐形眼镜用活性染料。该专利的说明书内容公开活性染料的具体制备方法。将圆底烧瓶于110℃下预干燥。亲水性分子甲基丙烯酸羟乙酯(hema)在170℃下使用3a分子筛预干燥，并在氮气环境下添加染料rb19、4-甲氧基苯酚(mehq)、干燥hema(无水条件)、及无水氢氧化钠或碳酸钾。反应混合物在氮气下于40℃搅拌。
6、本申请专利技术人实际依据us8865929b2公开的方法在无水条件下尝试合成y15-hema，并且使用染料ry15或染料y15做为起始物。经过实验后将反应产物进行hplc检测，发现反应产物中不存在期望的反应性染料(y15-hema)，并且发现反应产物中仅有包含上述起始物及不期望的副产物(y15-oh)。
7、美国专利公告号us7216975b2公开一种活性染料化合物的制备方法及有色隐形眼镜。该专利公开y15-hema的合成反应，主要在水中进行。制备方法包含：以ry15当起始物，并且将ry15、碳酸钠、及蒸馏水倒入于圆底烧瓶中充分搅拌10分钟，以形成反应液体；接着，将该反应液体升温至40℃反应1小时；最后，将约1.5当量的亲水性分子(hema)及苯二酚加入圆底烧瓶中搅拌，以进行y15-hema的合成反应，其是于30℃的温度条件下反应24小时。
8、本申请专利技术人也实际以us7216975b2公开的方法在纯水条件下尝试合成y15-hema，并且使用染料ry15或染料y15做为起始物。经过实验后将反应产物进行hplc检测，发现反应产物中不存在期望的反应性染料(y15-hema)，并且发现反应产物中仅有包含上述起始物及不期望的副产物(y15-oh)。
9、上述两个实验表明，无论使用染料ry15或染料y15为起始物，显然皆无法得到期望的反应性染料(y15-hema)。
10、本申请专利技术人推测无水条件下无法获得y15-hema的原因为，经干燥的甲基丙烯酸羟乙酯(hema)在强碱下会水解成甲基丙烯酸(maa)及乙二醇(eg)。由于hema溶剂环境(无水条件)下会让部分的亲水性分子hema水解成乙二醇，所以合成反应无法得到y15-hema，只能得到y15-oh。
11、本申请专利技术人推测在纯水条件下无法获得y15-hema原因为，hema：纯水在1：40(即2.5％的hema水溶液)及氢氧化钠的碱性条件，在30℃反应24小时的情况下，hema已被水解。因此，反应产物只会得到y15及y15-oh，不会得到y15-hema。
12、上述推测可藉由《designed monomers and polymers》期刊中的“concentrationeffects in the base-catalyzed hydrolysis of oligo(ethylene glycol)-and amine-containing methacrylic monomers”论文中所提及的内容：酯的碱催化水解速率会与酯及氢氧根离子的浓度成正比。在强碱的环境中及室温下，水溶性甲基丙烯酸羟乙酯在水溶液中迅速水解的情形已获得证实。水解机制可参照以下反应机制。另外，上述论文也指出低于20％亲水性分子浓度下，水解速率显著增加。相较在高浓度下，随ph值递减水解程度也随之下降。
13、[水解机制]：hema+h2o→maa+eg。
14、
15、本申请专利技术人也根据上述论文测试了hema与碱在室温下搅拌或者加热搅拌，确实会得到水解化合物。
16、综上所述，根据us8865929b2(酷柏光学)及us7216975b2(视茂)的合成反应皆会使亲水性分子hema产生水解反应。酷柏及视茂的合成反应路径为rb19及ry15进行脱去反应(elimination reaction)以得到中间体染料。在酷柏的合成条件(无水及强碱)下推测会使hema水解成maa及eg。
17、在hema与eg共同存在下会让两个化合物的羟基共同竞争去与染料的乙烯磺酸根官能基进行接枝反应。然而，由于hema的羟基周边为弱的拉电子基，其会比eg的合成效率慢。酷柏的方法用强碱进行反应。然而，强碱会加速水解效率。据此，最终合成结果会是得到y15及部分的y15-oh。
18、在视茂的纯水反应条件中，1.6％的hema水溶液被大部分水及碱水解成乙二醇。上述论文指出低于20％亲水性分子水溶液会快速被水解成乙二醇。然后，乙二醇进行氧杂-迈克尔反应(oxa-michael reaction)(omr)，因此得到较多的y15-oh。
19、也就是说，无论在酷柏光学的无水条件下反应或在视茂的纯水条件下反应，亲水性分子hema大量水解成eg的问题皆无法解决。因此，利用上述两个专利前案的方法来进行合成反应显然皆无法得到期望的反应性染料(y15-hema)，而是仅能得到起始物y15或不期望的副产物(y15-oh)。
20、对于反应产物的纯化，us8865929b2(酷柏光学)的纯化方法是用管柱层析纯化，其需要耗费大量的时间、且会产生大量的固体废弃物。us7216975b2(视茂)的纯化方法是使用95％的乙醇萃取三次，因此使得产率大幅度地下降。该纯化方法只能得到三成的产率。
21、由于无论在无水条件及纯水条件下反应皆无法得到期望的反应性染料(y15-hema)。另外，该反应性染料在结构上兼具了亲水与亲油本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反应性染料的制造方法，其特征在于所述反应性染料的制造方法包括：
2.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述共溶剂中亲水性分子比水的所述重量比例介于9：1至1：3之间。
3.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述酸碱值范围是pH值介于8.0至10.5之间。
4.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述亲水性分子是选自由以下材料所组成的群组的至少其中之一：甲基丙烯酸羟乙酯、4-丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟丙酯、2-羟基异丙基丙烯酸酯、及甲基丙烯酸羟丁酯。
5.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述弱碱为钠盐及铵盐的至少其中之一。
6.根据权利要求5所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述钠盐是选自由以下材料所组成的群组的至少其中之一：碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、醋酸钠、及安息香酸钠；并且所述铵盐是选自碳酸铵。
7.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述亲水性分子的所述羟基在所述合成反应中
8.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述反应性染料具有亲水端及亲油端。
9.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述合成反应的反应温度是介于50℃至70℃之间，并且所述合成反应的反应时间是介于12小时至72小时之间。
10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述反应产物利用高效能液相层析仪进行分析，得到所述反应性染料在所述反应产物中的含量是大于或等于30重量％。
11.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述反应性染料的制造方法进一步包括：实施纯化步骤，其包含：以醇类溶剂与烃类溶剂对由所述合成反应形成的所述反应产物进行析出操作，以析出所述反应性染料，并形成析出产物。
12.根据权利要求11所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述醇类溶剂为碳数介于C1至C5的醇类，并且所述烃类溶剂为碳数介于C4至C8的烃类。
13.根据权利要求12所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述析出产物中的所述反应性染料的含量是大于或等于85重量％。
14.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述合成步骤中添加的所述染料的化学结构为以下式(I)至式(VI)的至少其中之一：
15.一种反应性染料，其特征在于，所述反应性染料是由根据权利要求1至14中任一项所述的反应性染料的制造方法制备而得。
16.一种隐形眼镜，其特征在于，所述隐形眼镜包括根据权利要求15所述的反应性染料。
...【技术特征摘要】
1.一种反应性染料的制造方法，其特征在于所述反应性染料的制造方法包括：
2.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述共溶剂中亲水性分子比水的所述重量比例介于9：1至1：3之间。
3.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述酸碱值范围是ph值介于8.0至10.5之间。
4.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述亲水性分子是选自由以下材料所组成的群组的至少其中之一：甲基丙烯酸羟乙酯、4-丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟丙酯、2-羟基异丙基丙烯酸酯、及甲基丙烯酸羟丁酯。
5.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述弱碱为钠盐及铵盐的至少其中之一。
6.根据权利要求5所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述钠盐是选自由以下材料所组成的群组的至少其中之一：碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、醋酸钠、及安息香酸钠；并且所述铵盐是选自碳酸铵。
7.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述亲水性分子的所述羟基在所述合成反应中共价地键联至所述染料的所述反应性官能基，从而形成所述反应性染料；其中，所述亲水性分子的所述羟基与所述染料的所述反应性官能基共价地键联后，形成键结于所述亲水性分子及所述染料之间的醚基。
8.根据权利要求1所述的反应性染料的制造方法，其特征在于，所述反应性染料具有亲水端及亲油端。
【专利技术属性】
技术研发人员：张之颐，
申请(专利权)人：视阳光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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