KR100320147B1 - 2단으로 구획된 색상을 갖는 안경렌즈의 제조방법 및구획된 색상을 갖는 안경렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안경렌즈의 착색방법 및 구획된 색상을 갖는 안경렌즈에 관한 것으로, 2단으로 착색된 렌즈를 제조하는 방법에 있어서, 착색부분과 착색되지 않은 경계면에서 색흐림 현상이 발생하지 않는 2단착색 렌즈 및 그 렌즈를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있으며, 투명 또는 1차의 전면착색이 이루어진 안경렌즈의 진한 색상으로 착색하고자 하는 부분을 제외한 부분을 실리콘수지로서 코팅하기 위한 디핑공정과 디핑공정에 의하여 코팅된 실리콘 수지를 렌즈에 고착시키기 위한 고착공정, 실리콘수지가 부분적으로 코팅된 렌즈를 착색하고자 하는 색상의 염료가 녹아 있는 염액에 침지시켜 코팅되지 않은 부분에 원하는 색상의 염료를 침투시키는 착색공정, 착색이 완료된 렌즈로부터 착색을 원하지 않는 부위에 코팅되어 있는 실리콘수지를 박리액이 들어 있는 박리조에 침적시켜 코팅되어 있는 실리콘 수지를 박리하는 박리공정과 통상의 방법에 따라 수세 및 건조를 함으로서 달성될 수 있다.

Description

2단으로 구획된 색상을 갖는 안경렌즈의 제조방법 및 구획된 색상을 갖는 안경렌즈{The manufacturing method of glasses lens with two divided color and glasses lens with divided color}

본 발명은 안경렌즈의 착색방법 및 구획된 색상을 갖는 안경렌즈에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 명암이 변경되는 지역에서 편리하게 사용될 수 있는 구획된 색상분포를 갖는 안경렌즈 및 그 안경렌즈를 제조하는 방법에 관한 것이다.

안경은 근본적으로 시력의 보완 및 보호를 위하여 착용하는 것이 일반적인 것이나, 근래에 와서는 패션의 일부로서 신체에 착용하는 장신구의 역할을 담당하기도 하는 것이다.

이와같은 안경에서 눈을 보호하는데 가장 중요한 역할을 하는 것이 렌즈 부분으로 여름철과 같이 강력한 광원이 존재하는 곳에서는 시력보호를 위하여 착색된 렌즈를 사용하여 눈으로 진입되는 광선의 량을 보정하여 주는 것이 바람직한 것이어서, 착색렌즈는 시대에 따라 변천을 거듭해 왔다.

초기의 착색렌즈는 그 재질이 실리카(SiO2)가 주성분인 유리로서 유리질의 내부에 재료의 혼합과정에서 색상을 나타내는 금속염을 혼합하여 제조하거나, 또는 유리의 표면을 증착법 등을 이용하여 금속박막을 코팅하여 제조하여 사용되었으나, 유리질의 안경렌즈는 그 중량감으로 현재에는 합성수지를 원료로 하여 제조되고 있다.

합성수지재 안경렌즈의 경우에도 상기 유리와 마찬가지로 초기에는 합성수지의 원료에 색상을 나타내는 염료 또는 안료를 배합하여 색상을 갖는 렌즈를 제조하거나, 금속박막을 코팅하는 수단에 의하여 제조되어 왔으나, 근래에는 착색공정의 발달로 초기에는 무색투명의 렌즈를 제조하고 제조후에 사용자의 요구에 따라 임의의 색상으로 착색시키게 되었다.

이와같이 착색공정의 발달에 따라 다양한 형태의 안경렌즈가 개발되었으며, 그 중의 한가지가 색흐림 방법에 의하여 제조된 것으로, 명암의 변화가 있는 장소에서 안경을 착용하고 있는 착용자가 사물을 확인하는데 편리하여 많은 각광을 받고 있기는 하나, 색흐림 방법에 의하여 제조된 안경렌즈는 상단이 진한 색상을 나타내고 하단으로 진행함에 따라 점차 색상이 밝아지도록 설계되어 있는 것이어서,착용자가 그 명암정도에 따라 시력의 초첨을 변경시켜야 하는 다소의 불편이 있으며, 대다수의 착용자는 이와같은 변화에 민감하게 대처하지 못하는 문제로 인하여 최근에는 2단으로 구획된 착색구분을 갖는 안경렌즈가 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 요구에 부응하여 본 발명자는 안경렌즈의 착색업계에서는 2단으로 구획된 착색구분응 갖는 안경렌즈를 개발하기 위하여 종전의 착색방법을 이용하여 2단으로 구획된 착색렌즈를 제1도에 도시된 바와 같은 방법으로 시도를 하여 보았으나, 착색부분과 착색이 되지 않은 부분에서 트러블이 발생하는 문제가 있었다.

도1로서 도시된 방법은 착색하고자 하는 염액(D)이 들어 있는 염액조(V)에 염착시키고자 하는 렌즈(L)를 크램프(C)로 고정시켜 착색시키고자 하는 부분만 염액(D)에 침적시킨 상태에서 렌즈의 원료인 합성수지의 결정화 전이점 부근까지 가열하여 염착시키는 방법이다.

그러나, 상기와 같은 염착방법에 의하여 염착을 시키는 경우에는 착색렌즈의 구획부분에서 염액조의 계면에서의 표면장력 및 발생하는 염액증기에 의한 염액(D)의 표면이 불균질하게 되어 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이 염착면(A)과 비염착면(B)의 사이에 색흐림부위(F)가 발생하는 문제가 있었다.

상기에서 지적한 바와 같이, 본 발명에서는 2단으로 착색된 렌즈를 제조하는 방법에 있어서, 착색부분과 착색되지 않은 경계면에서 색흐림 현상이 발생하지 않는 2단착색 렌즈 및 그 렌즈를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

도1은 2단 구분 착색하기 위한 종래의 착색과정에 대한 개략도

도2a는 도1에 의하여 착색된 렌즈의 착색상태를 표현한 단면도

도2b는 도1에 의하여 착색된 렌즈의 착색상태를 표현한 정면도

도3은 본 발명의 코팅공정을 설명하기 위한 공정도

도4는 코팅공정에 의하여 변화되는 렌즈의 변화도

도5는 본발명에 의하여 제조된 렌즈의 정면도

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 도3에 도시된 바와 같은 공정에 의하여 착색을 시킴으로서 해결할 수 있는 것으로, 투명 또는 1차의 전면착색이 이루어진 안경렌즈의 진한 색상으로 착색하고자 하는 부분을 제외한 부분을 실리콘수지로서 코팅하기 위한 디핑공정과 디핑공정에 의하여 코팅된 실리콘 수지를 렌즈에 고착시키기 위한 고착공정, 실리콘수지가 부분적으로 코팅된 렌즈를 착색하고자 하는 색상의 염료가 녹아 있는 염액에 침지시켜 코팅되지 않은 부분에 원하는 색상의 염료를 침투시키는 착색공정, 착색이 완료된 렌즈로부터 착색을 원하지 않는 부위에 코팅되어 있는 실리콘수지를 박리액이 들어 있는 박리조에 침적시켜 코팅되어 있는 실리콘 수지를 박리하는 박리공정과 통상의 방법에 따라 수세 및 건조를 함으로서 달성될 수 있다.

상기에서 실리콘수지를 박리하기 위하여 사용되는 박리액은 알칼리용액과 산용액이 사용될 수 있으며, 알칼리용액의 경우에는 5중량% 내지 10중량%의 농도를 갖는 알칼리 금속 수산화물의 수용액이면 어떠한 종류의 것이라도 사용이 가능하나, 비교적 안가인 수산화나트륨 수용액을 사용하는 것이 바람직하고, 수산화 알칼리 수용액의 온도는 40℃ 내지 50℃의 온도가 적당하고 40℃이하의 온도에서는 박리시간이 지연되며, 50℃이상의 온도에서는 알칼리 수용액중의 알칼리성분이 렌즈용 수지의 내부로 과도하게 침투되어 렌즈의 표면에 스크레치현상을 유발시키게 되는 원인이 된다.

박리제가 산용액인 경우에는 3중량% 내지 5중량%의 농도를 갖는 불화수소산(HF)의 수용액이 사용되며, 불화수소산은 렌즈의 표면에 코팅되어 있는실란화합물의 실리콘과 불화수소산의 불소와의 반응에 의하여 불화실리콘상태로 실리콘수지의 실리콘성분을 기화시켜 수지를 분해하여 코팅물을 제거하는 것으로 3중량% 이하의 수용액을 사용하는 경우에는 용액의 농도가 너무 낮아서 박리시간이 길어지는 문제가 발생하게 되며, 5중량%이상의 수용액을 사용하는 경우에는 실리콘과 불소와의 반응이 급격하여 렌즈의 표면이 위약해져 표면에 스크레치 현상이 나타나거나, 렌즈의 색상이 탈색되는 문제가 발생하게 된다.

알칼리수용액의 농도에 있어서도 그 농도가 5중량%이하인 경우에는 코팅되어 있는 실리콘수지를 박리하기 위한 시간의 지연에 문제가 발생하게되고 10중량%이상의 수용액을 사용하는 경우에는 알갈리금속 이온이 렌즈용 수지의 내부로 침투하게 되어 렌즈의 표면에 스크레치현상 및 탈색현상을 유발시키게 된다.

본 발명에서 염료의 침투를 막기 위하여 사용되는 실리콘 수지는 일반적으로 안경분야에서 하드코팅(합성수지 렌즈표면의 마찰로인한 스크래치를 방지하기 위한 코팅)용으로 사용하는 실리콘 수지로서는 프랑스 디멘션사에서 제조하여 공급하는 상품명 D50, D250, 일본국 도꾸야마사에서 제조하여 공급하는 TS56, 일본국 스미도모사에서 제조하여 공급하는 KMC03 등 하드코팅용 수지이면 어느것을 사용하여도 무방하다.

이하, 본 발명의 코팅방법에 대하여 도3 및 도4에 따라 상세히 설명하기로 한다.

도3은 본 발명의 코팅공정을 설명하기 위한 공정도이고, 도4는 코팅공정에 의하여 변화되는 렌즈의 변화도이다.

도3에 도시된 공정에 의하여 착색과정을 설명하면, 실리콘수지(S)가 들어있는 용기(V)의 내부로 크램프(C)에 의하여 고정된 렌즈(L)를 착색을 원하지 않는 부위까지만 침적을 시켜 렌즈(L)을 부분적으로 실리콘수지로서 고팅을 하는 하드코팅공정(도3의 A)을 행하고, 실리콘수지(S)가 부분적으로 부분적으로 코팅되어 있는 렌즈(L)을 하부에 열판에 의하여 가온되는 건조실로 옮겨 실리콘수지(S)가 렌즈(L)의 표면에 견고하게 고착이 되도록하는 고착공정(도3의 B)을 거쳐, 도3의 C에 도시되어 있는 바와 같이 실리콘수지(S)가 부분적으로 고착된 렌즈(L)는 크램프(C)로서 고정된 상태로 염착조로 옮겨져서 염액(D)에 침적되어 렌즈(L)의 하드코팅부위 및 비코팅부위에 염액(D)에 녹아있는 염료가 침투되게 되는 것이다. 이때, 염착조에 담겨 있는 염액의 온도는 종래의 착색렌즈의 제조방법에서와 같이 90℃ 내지 100℃를 유지하는 상태에서 대략10분간 착색시키게 된다.

상기와 같은 방법에 의하여 착색이 완료된 렌즈(L)은 하드코팅이 되어 있는 실리콘수지의 박리를 위하여 박리액(R)이 담겨 있는 박리조(R1)로 옮겨져서 박리액(R)에 침적되어 박리공정(도3의 D)을 행하면 실리콘 수지층에 침투되어 있는 착색 염료는 실리콘수지(S)의 박리와 함께 제거되어 하드코팅부위는 렌즈(L)의 당초의 색상으로 돌아가게 되는 것이다.

박리액(R)은 앞에서 설명한 바와 같은 불화수소산의 수용액 또는 알칼리 수산화물의 수용액이 사용된다.

상기의 공정을 거쳐 2단으로 구분된 착색부위를 갖는 안경렌즈는 렌즈(L)M의 표면에 묻어있는 박리액(R)을 제거하기 위한 수세공정(도3의 E)으로 진입하게되며,수세공정에서는 분무기(P)로 부터 분무되는 물에 의하여 렌즈(L)의 표면에 묻어 있는 박리액(R)이 제거되어 2단으로 구획된 착색렌즈가 제조되는 것이다.

상기와 같은 공정에 의하여 제조되는 2단으로 구획된 착색렌즈의 변화과정을 살펴보면, 도4의 A에 도시된 바와 같은 렌즈(L)은 하드코팅공정(도3의 A) 및 고착공정(도3의 B)의 공정을 거쳐 도4의 B에 도시되어 있는 바와 같이 실리콘수지(S)가 침적부위에만 코팅되어 있는 형상으로 변화를 하게되고, 부분적으로 실리콘수지(S)가 코팅된 렌즈(L)은 착색공정(도3의 C)의 공정을 거쳐 도4의 C에 도시되어 있는 바와 같이 비코팅부위 및 실리콘수지층에 염료가 침투된 상태로 되고, 염료가 침투된 렌즈(L)은 박리공정(도3의 D)을 거쳐 코팅되어 있는 실리콘수지(S)가 제거됨으로서 도4의 D에 도시되어 있는 바와 같이 착색부위(A)와 비착색부위(B)가 명확하게 구분되는 도5에 도시된 바와 같은 색흐림이 없는 2단으로 구획된 렌즈가 제조되어지는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 공정에 의하여 제조된 2단으로 구획된 착색렌즈는 색의 농담이 2단으로 구획되어 있어 안경의 착용자가 주위의 명암의 변화에 의하여 시력을 맞추어야 하는 경우, 빠르게 대처할 수 있게 되는 것이어서 눈의 피로도를 줄일수 있으며, 특히 운전자가 착용하고 터널을 진입하거나, 터널로부터 빠져나가는 경우와 같이 주위의 명암이 급격하게 변화하는 경우 빠르게 대처할 수 있어 운전자용 기능성 렌즈로 편리하게 사용될 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 투명 또는 1차의 전면착색이 이루어진 안경렌즈의 진한 색상으로 착색하고자 하는 부분을 제외한 부분을 실리콘수지로서 코팅하기 위한 디핑공정과 디핑공정에 의하여 코팅된 실리콘 수지를 렌즈에 고착시키기 위한 고착공정, 실리콘수지가 부분적으로 코팅된 렌즈를 착색하고자 하는 색상의 염료가 녹아 있는 염액에 침지시켜 코팅되지 않은 부분에 원하는 색상의 염료를 침투시키는 착색공정, 착색이 완료된 렌즈로부터 착색을 원하지 않는 부위에 코팅되어 있는 실리콘수지를 박리액이 들어 있는 박리조에 침적시켜 코팅되어 있는 실리콘 수지를 박리하는 박리공정과 통상의 방법에 따라 수세 및 건조를 하는 수세 및 건조공정으로 구성됨을 특징으로 하는 2단으로 구획된 안경렌즈의 제조방법.
2. 청구항 1의 제조방법에 의하여 제조된 착색부위(A)와 비착색부위(B)가 2단으로 구획된 구획선을 갖는 것을 특징으로 하는 구획된 색상을 갖는 안경렌즈