KR100523723B1 - 경성연성콘택트렌즈의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘택트렌즈의 광학존 부분에는 경도가 좋은 경성렌즈재료를 이용하고 광학존 부분을 제외한 나머지 부분은 친수성의 연성렌즈재료를 이용하는 경성연성콘택트렌즈와 이에 대한 제조방법에 관한 것이다.

상기와 같이 제조한 콘택트렌즈를 착용하면 광학성이 탁월하여 시력교정효과를 크게 높일 수 있을 뿐만 아니라, 이물감이 없고 착용감도 좋은 이성질의 재료를 접합함으로써, 경성콘택트렌즈와 연성콘택트렌즈의 장점만을 최선으로 활용하여 살릴 수 있다.

Description

경성연성콘택트렌즈의 제조방법{Rigid-Soft Contact lense and method for manufacturing thereof}

본 발명은 콘텍즈렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 렌즈의 광학존 부분은 경도가 높은 경성콘택트렌즈 재질로, 광학존 부분을 제외한 나머지부분은 친수성 연성재질로 형성된 경성연성콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

콘택트렌즈의 사용목적은 굴절이상을 교정하기 위한 시력보정용이다. 굴절이상의 교정을 목적으로 하는 콘택트렌즈에는 크게 2종류가 있는데, 하나는 경성콘택트렌즈이고 다른 하나는 연성콘택트렌즈이다.

경성콘택트렌즈는 8.5∼9.5mm로서 메틸메타크릴레이트와 같이 안전성이 높고 단단한 재료로 되어 있으며, 이 재질의 렌즈는 난시증세가 심하거나 불규칙한 각막환자의 시력교정에 좋고 수명이 길며 세척도 용이할 뿐만 아니라, 눈에 삽입과 제거하기도 쉽다. 이와 같이 메틸메타크릴레이트를 재질로 사용한 렌즈는 광학적으로 우수한 재료임에도 불구하고 산소가 투과되지 않아 생리적 관점에서 볼 때 각막세포의 신진대사를 방해할 수 있어 각막부종 등 여러 가지 부작용이 발생할 수도 있다.

따라서, 근래에는 산소투과성이 높은 경성콘택트렌즈인 RGP콘택트렌즈(Rigid gas permeable contactlens)가 대중화되었다. 이 RGP콘택트렌즈는 기존 경성콘택트렌즈의 광학적 장점과 함께 산소를 투과시킬 수 있어, 각막의 신진대사에 영향을 적게 줌으로서 안정감을 주며, 종래의 메틸메타크릴레이트 재질의 렌즈보다 각막부종 등 각종 부작용에서 벗어날 수 있는 놀라운 장점을 가지고 있다.

연성콘택트렌즈는 13.0∼14.5mm로서 경성콘택트렌즈에 비해 직경이 크고, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 등을 이용한 재료로 친수성이다. 이러한 재료를 이용한 렌즈는 재질 자체가 부드러운 성질을 가지고 있기 때문에 렌즈가 닿을 때 느끼는 이물감과 각막에 대한 압박이 경성렌즈에 비해 적다. 또한 렌즈가 각막을 완전히 덮게 됨으로서 외부 이물질에 대한 저항력도 키워주며 심한 운동에도 렌즈를 분실하지 않고 쉽게 눈에 적응하여 편안함과 안정감을 준다.

그러나, 이러한 경성콘택트렌즈와 연성콘택트렌즈는 각각의 장단점이 있는바, 상기와 같이 종래의 경성콘택트렌즈와 연성콘택트렌즈의 장점을 살리고 각 단점을 줄일 수 있는 즉, 경성콘택트렌즈의 뛰어난 광학성을 가지면서도 연성콘택트렌즈의 착용감을 가지는 새로운 재질의 콘택트렌즈가 절실히 요구되어 왔다.

본 발명의 목적은, 상기와 같이 뛰어난 광학성과 렌즈 가장자리의 부드러움을 동시에 가지는 콘택트렌즈를 개발함에 있어서, 높은 시력 교정 효과를 제공함과 동시에, 눈에 순목할 때 이물감을 느끼지 않는 뛰어난 착용감을 가지는 콘택트렌즈와 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 종래의 콘택트렌즈와는 달리 이성질의 재료를 접합한 새로운 콘택트렌즈에 관한 것으로, 내면적인 문제점인 광학성과 착용감을 모두 극복한 콘택트렌즈이다.

본 발명은 콘택트렌즈에 있어서, 광학존을 포함하는 중심부 부위는 경성재질로 이루어지고, 상기의 중심부 부위를 제외한 나머지 가장자리 부위는 연성재질로 이루어진 경성연성콘택트렌즈에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 암수금형을 이용하여 경성부위와 연성부위를 형성하는 경성연성콘택트렌즈 제조 방법에 관한 것이다.

상기의 경성부위는 메틸 메타크릴레이트 단량체와 교차결합제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를 포함하는 반응 혼합물을 중합함으로써 형성될 있으며, 상기 반응 혼합물은 단량체로서 트리플루오로에틸메타크릴레이트를 더 포함할 수도 있다.

상기 연성부위는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 단량체와 교차결합제인 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트를 포함하는 반응 혼합물을 중합함으로써 형성될 수 있으며, 상기 반응 혼합물은 단량체로서 메틸메타크릴레이트를 더 포함할 수도 있다.

상기 경성부위와 연성부위는 자외선중합방법 또는 열중합방법에 의해 형성될 수 있으며, 이 후, 콘택트렌즈 전면을 절삭가공한다. 이 때, 열중합개시제로는 아조비스이소부티로니트릴(2,2'-Azobisisobutyronitrile)이나 벤조일퍼옥시드 (Benz -oyl peroxide) 등을 사용할 수 있으며, 자외선중합개시제로는 벤조인 메틸 에테르(Benzoin methyl ether) 포토이니시에이트(Photoinitiator) 등을 사용할 수 있다.

본 발명은, 광학존을 포함하는 중심부 부위는 경도가 좋은 경성재질로 이루어지고, 상기의 중심부 부위를 제외한 나머지 가장자리 부위는 친수성의 연성재질로 이루어진, 이성질의 재질을 동시에 포함하는 콘택트렌즈에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 연성콘택트렌즈로서 해결하기 어려운 시력불안정을 고감도로 유지해주고 일반 정난시, 부정난시 등의 시력교정에도 우수할 뿐 아니라, 경성콘택트렌즈의 단점인 형태안정성과 안구압박감, 각막상피손상, 위치불안정 및 나쁜 착용감을 보완할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 광학존 부분은 탁월한 광학성을 유지하면서도 각막의 원할한 신진대사를 위하여 산소 투과성이 우수하고, 형상 안정성, 내구성 등 필요한 성질을 갖춘 투명한 경성재질로 형성함이 바람직하며, 광학존 부위를 제외한 나머지 부위는 연성콘택트렌즈와 같은 착용감을 유지할 수 있도록 하기 위하여, 습윤성을 유지할 수 있는 친수성 단량체를 함유시켜 공중합하여 만든 연성재료를 사용함이 바람직하다.

본 발명에 의한 경성연성콘택트렌즈의 일실시예의 구조를 더욱 상세하게 살펴보면, 도 5 에서 보는 바와 같이, 구면렌즈로서 일반적으로 전면과 후면에 여러 가지 커브가 생기게 되는데, 각이 지거나 직선으로 가공되는 경우는 거의 없다. 먼저 상기 렌즈 경성부위(Rigid part, RP)의 전면에는 광학부(OZ)를 담당하는 파워커브(PC)가 있고 경성부위를 제외한 나머지부위는 친수성 연성부위(Soft part, SP)로서 렌즈전체의 두께 및 균형을 위한 전면 커브(FC)가 있으며, 후면에는 눈의 모양을 맞춘 렌즈 기준곡율(BC)과 눈물 순환 및 착용감 개선을 위한 베벨이 있다.

본 발명에 의하면, 이러한 이성질의 구조를 가진 경성연성콘택트렌즈를 암수금형을 이용하여 제조할 수 있다.

도 5와 같이 광학존부위를 형성하기 위해, 경성재질의 혼합액(1차 혼합액)을 도 1과 같이 암형금형(a형)에 적량을 넣고, 숫형금형(b)을 삽입한 다음, 합성형(도 2)시킨 후 암형금형(a형)을 탈착한다. 그리고 광학존부위를 제외한 나머지부위를 부드러운 재질로 만들기 위해, 도 3과 같이 다른 암형금형(c형)에 친수성 연성재질의 혼합액(2차 혼합액)을 넣고, 1차 중합성형부분이 붙어있는 숫형금형을 삽입한 다음, 1차 중합성형방법과 동일한 방법으로 2차 중합성형(도 4)시켜 암형금형(c형)을 탈착하면 기본적인 본 발명의 콘택트렌즈 재료는 완성되며, 이 완성된 재료를 가공하면 본 발명의 경성연성콘택트렌즈가 된다. 렌즈의 곡율(BC)은 볼록 금형에 의해 결정된다.

상기의 과정을 거친 후, 상기 결과물의 상부에 중심두께(T)를 감안하여, 요하는 정점굴절력의 파워 커브(PC)와 전면커버(FC)를 절삭하고, 연마한 후에, 렌즈를 숫형 금형에서 탈착하여, 약75℃로 가열된 식염수(0.9% NaCl용액)에 3시간 담가 팽윤시키면, 본 발명에 의한 콘택트렌즈를 얻을 수 있다.

본 발명의 경성부위를 위한 경성재질의 반응 혼합액(1차 혼합액)은 메틸 메타크릴레이트 단량체에 교차결합제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를 또는 트리플루오로에틸메타크릴레이트와 메틸 메타크릴레이트 단량체에 교차결합제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를, 연성부위는 친수성연성재질 반응 혼합액(2차 혼합액)은 2-하이드록시에틸 메타크리레이트 단량체에 교차결합제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를 또는 2-하이드록시에틸 메타크리레이트와 메틸 메타크릴레이트 단량체에 교차결합제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를 이용하여 제조할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 권리 범위를 한정하는 것이 아니고, 단지 하나의 예시로 제시된 것이다.

비교예 1

본 발명에서 콘택트렌즈의 광학존을 포함한 중심부 부위에 사용될 재질중에서, 산소가 투과하지 않는 경성콘택트렌즈 재질로 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 단량체로는 메틸 메타크릴레이트(99g), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(1g)에 아조비스이소부틸로니트릴(0.2g)를 완전 혼합하고 암형금형(a형)에 적량을 넣어 숫형금형(b형)을 삽입한 다음 중합시켜 암형금형(a형)을 탈착하여 전면을 절삭가공공정에 따라 제조하였다.

비교예 2

광학존을 포함한 중심부 부위에 사용될 재질중에서 산소가 투과하는 경성콘택트렌즈 재질로 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 단량체로는 트리플루오로에틸메타크릴레이트(40g), 메틸 메타크릴레이트(55g), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (5g) 및 아조비스이소부틸로니트릴(0.2g)을 비교예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

비교예 3

광학존을 형성하는 중심부 부위를 제외한 나머지부위에 사용될 재질은 연성콘택트렌즈 재질로 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 단량체로는 2-하이드록시에틸메타크리레이트(99.7g), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(0.3g)에 아조비스이소부틸로니트릴(0.2g)을 비교예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

비교예 4

광학존을 형성하는 중심부 부위를 제외한 나머지부위에 사용될 재질은 연성콘택트렌즈 재질로 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 단량체로는 2-하이드록시에틸메타크리레이트(80g), 메틸 메타크릴레이트(18g) 및 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(2g)에 아조비스이소부틸로니트릴(0.2g)을 비교예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

이 밖에도 비교예에서 사용한 아조비스이소부틸로니트릴 대신에 벤조일 퍼옥시드를 사용하여 가열중합하거나 또는 365㎚의 자외선을 이용할 때는 벤조인 메틸 에테르 포토이니시에이트를 사용할 수 있다.

표 1의 물성과 기타 성질은 비교예 1, 2, 3, 4에서 얻은 산소투과성계수, 접촉각, 함수율, 형상안전성 등을 나타낸 것이다.

표1

구 분	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
원료모노머	MMA/EDMA	TFEM/MMA/EDMA	HEMA/EDMA	HEMA/MMA/EDMA
중량비	99/1	40/55/5	99.7/0.3	80/18/2
산소투과계수	1	76	12	6
접촉각(。)	65	62	21	31
함수율(%)	0.5	0	38	27
재 질	경 성	경 성	연 성	연 성
외 관	투 명	투 명	투 명	투 명
＊ 산소투과계수 : ×10-11ml(STP)cm2 cm3·sec·mmHg

표1에서 약어는 다음과 같다.

MMA : 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate)

EDMA : 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(Ethylene glycol dimethacrylate)

TFEM : 트리플르오르에틸 메타크릴레이트(2,2,2-Trifluorethyl methacrylate)

HEMA : 2-하이드록시에틸메타크리레이트(2-hydroxyethyl methacrylate)

실시예 1

본 발명에서 콘택트렌즈의 광학존을 포함한 중심부 부위의 경성재질로 사용된 단량체로는 비교예 1과 동일한 단량체를 도 1과 같이 암형금형(a형)에 적량 넣어 숫형금형(b형)을 삽입한 다음 1차 중합시킨다. 1차 중합완료 후 암형금형(a형)을 탈착하고 다시 연성재질의 단량체인 비교예 3과 동일한 단량체를 다시 도 2와 같이 암형금형(c형)에 넣고 중심부 부위에 경성재질이 중합되어 있는 숫형금형(b형)을 삽입한 다음 1차 중합과 동일한 방법으로 2차 중합하여 암형금형(c형)을 탈착하고 이것을 통상의 절삭연마 가공공정에 따라 제조하였다.

실시예 2

광학존을 포함한 중심부 부위의 경성재질로 사용된 단량체로는 비교예 2와 동일한 단량체를 도 1과 같이 암형금형(a형)에 적량 넣어 숫형금형(b형)을 삽입한 다음 중합시키고 1차 중합완료 후 암형금형(a형)을 탈착하고 다시 도 2와 같이 연성재질의 단량체인 비교예 3과 동일한 단량체를 암형금형(c형)에 넣고 중심부 부위에 경성재질이 중합되어 있는 숫형금형(b형)을 삽입한 다음 실시예 1과 같이 동일한 방법으로 2차 중합하여 암형금형(c형)을 탈착하고 이것을 통상의 가공공정에 따라 제조하였다.

실시예 3

광학존을 포함한 중심부 부위의 경성재질로 사용된 단량체로는 비교예 2와 동일한 단량체를 도 1과 같이 암형금형(a형)에 적량 넣어 숫형금형(b형)을 삽입한 다음 중합시키고 1차 중합완료 후 암형금형(a형)을 탈착하고 다시 도 2와 같이 연성재질의 단량체인 비교예 4와 같이 동일한 방법으로 2차 중합하여 암형금형(c형)을 탈착하고 이것을 통상의 가공공정에 따라 제조하였다.

하기 표2에서 실시예 1, 2, 3의 제조가공한 콘택트렌즈는 형상의 변화를 조사하기 위해 각각 3개씩 생리식염수에서 3일 동안 침지한 후에 기준곡율이 8.20mm, 직경이 13.5mm, 중심두께가 0.100mm, 정점굴절력이 -3.00디옵터(Diopter, D)인 콘택트렌즈 샘플을 환산하여 제조하고 측정하였다. 판정기준은 곡율변화가 ±0.05mm이하, 직경변화가 ±0.15mm이하, 중심두께 변화가 0.02mm이하, 정점굴절력 변화가 ±0.125D이하이어야 한다.

표 2

구 분	샘플	곡율(mm)	직경(mm)	중심두께(mm)	디옵트(D)	형상변화
실시예 1	1a	8.20	13.4	0.10	-3.06	허용오차내
	1b	8.22	13.5	0.10	-2.98	허용오차내
	1c	8.23	13.5	0.11	-2.97	허용오차내
실시예 2	2a	8.17	13.5	0.10	-3.04	허용오차내
	2b	8.23	13.6	0.10	-2.92	허용오차내
	2c	8.21	13.5	0.10	-3.00	허용오차내
실시예 3	3a	8.20	13.5	0.09	-3.01	허용오차내
	2b	8.20	13.6	0.11	-2.97	허용오차내
	3c	8.22	13.5	0.10	-3.00	허용오차내

따라서 표 1과 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명에서 사용한 재질은 물리화학적으로 안정적이며 종래의 단독적인 경성콘택트렌즈나 친수성연성콘택트렌즈의 장점만을 살린 새로운 구조의 콘택트렌즈이다. 상기 교시된 제조예 및 실시예를 고려하여 본 발명의 수많은 단량체 변화와 디자인 변형이 가능하다. 그래서 첨부된 특허청구범위의 범주내에서 본 발명이 이해되어져야하며, 본 발명은 그 이상으로 실시할 수도 있다.

상기에서 본 바와 같이, 본 발명에 의한 콘택트렌즈는 종래의 경성콘택트렌즈의 뛰어난 시력 교정 효과를 가지는 동시에 연성콘택트렌즈와 같은 우수한 착용감을 가질 수 있으며, 각막 난시의 시력교정도 가능한 콘택트렌즈이다.

본 발명은 이성질의 재료 및 구조를 가진 콘택트렌즈를 제공함으로써, 높은 시력 교정 효과와 부드러운 착용감 등 경성콘택트렌즈와 친수성 연성콘택트렌즈의 장점를 두루 갖출 수 있을 뿐만 아니라, 높은 생산성도 기대할 수 있다.

도 1은 경성콘택트렌즈 재료를 암형금형에 투입하는 도면이다.

도 2은 경성연성콘택트렌즈의 광학존부위를 포함하는 경성부위를 형성하는 도면이다.

도 3은 친수성 연성콘택트렌즈 재료를 암형금형에 투입하는 도면이다.

도 4는 경성연성콘택트렌즈의 경성부위와 연성부위를 형성하는 도면이다.

도 5은 본 발명에 의한 렌즈의 구조를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

BC : 기준곡율 D : 직경

FC : 전면커브 PC : 파워커버

B : 베벨 T : 중심두께

RP : 경성부위 SP : 연성부위

OZ : 광학존부분

Claims (7)

1. 다른 성질의 구조를 가진 경성연성콘택트렌즈를 제조하는 방법에 있어서, 광학존부위를 형성하기 위해, 경성재질의 혼합액인 메틸 메타크릴레이트 단량체와 교차결합1차 혼합액제인 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트를 포함하는 반응혼합물을 암형금형(a형)에 적량을 넣고, 숫형금형(b)을 삽입한 다음, 합성형시킨 후 암형금형(a형)을 탈착하는 단계와; 상기 광학존부위를 제외한 나머지 부위를 부드러운 재질로 만들기 위해, 다른 암형금형(c형)에 친수성 연성재질의 혼합액인 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 단량체와 교차결합제인 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트를 포함하는 반응 혼합물을 넣고, 1차 중합성형부분이 붙어있는 숫형금형을 삽입한 다음, 1차 중합성형방법과 동일한 방법으로 2차 중합성형시켜 암형금형(c형)을 탈착하여 기본적인 콘택트렌즈를 완성하는 단계와; 이 완성된 콘택트렌즈의 상부에 중심두께(T)를 감안하여, 요하는 정점굴절력의 파워 커브(PC)와 전면커버(FC)를 절삭하고 연마한 후에, 렌즈를 숫형 금형에서 탈착하여, 가열된 식염수에 담가 팽윤시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 경성연성콘택트렌즈의 제조방법
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