KR100647133B1 - 콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샌드위치공법(재료와 재료 사이에 컬러 착색)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부식판을 외경, 내경, 깊이를 일정수치범위로 설계 디자인하여 부식하는 단계(S1); 코팅중합체에 경화제를 첨가하여 교반하는 단계(S2); 코팅중합체를 렌즈외면 부위에 얇게 도포하는 코팅처리단계(S3); 코팅을 한 후 열풍건조기를 이용하여 열처리하는 단계(S4); 및 연마천과 연마액을 이용하여 코팅된 부분을 연마하는 단계(S5);를 거쳐 처리되는 코팅방법에 관한 것으로, 이와 같은 코팅방법에 의해 컬러착색된 렌즈의 외면에 코팅 중합체를 얇게 코팅함으로써, 렌즈를 장시간 착용해도 색상이 탈색되지 않고 렌즈 앞뒤면이 쉽게 구별되며, 열처리 코팅방법으로 인장강도 및 재질강도가 증대되며, 우수한 착용감으로 장시간 사용해도 불편함을 호소하지 않으며, 대량생산의 효과를 기대할 수 있다.

부식판, 코팅중합체, 외경, 내경, 깊이, 코팅, 경화제

Description

콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법{A PROCESS OF SANDWICH FOR COLOR COATING CONTACT LENSES}

도 1은 본 발명에 따른, 부식판을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른, 콘텍트렌즈에 코팅하는 부위를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부호에 대한 설명 *

1 : 부식판 11 : 내경 12 : 외경

2 : 콘텍트렌즈 21 : 코팅위치

본 발명은 샌드위치공법(재료와 재료 사이에 컬러 착색)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부식판을 외경, 내경, 깊이를 일정수치범위로 설계 디자인하여 부식하는 단계(S1); 코팅중합체에 경화제를 첨가하여 교반하는 단계(S2); 코팅중합체를 렌즈외면 부위에 얇게 도포하는 코팅처리단계(S3); 코팅을 한 후 열풍건조기를 이용하여 열처리하는 단계(S4); 및 연마천과 연마액을 이용하여 코팅된 부분을 연마하는 단계(S5);를 거쳐 처리되는 코팅방법에 관한 것으로, 이와 같은 코팅방법에 의해 컬러착색된 렌즈의 외면에 코팅 중합체를 얇게 코팅함으로써, 렌즈를 장시간 착용해도 색상이 탈색되지 않고 렌즈 앞뒤면이 쉽게 구별되며, 열처리 코팅방법으로 인장강도 및 재질강도가 증대되며, 우수한 착용감으로 장시간 사용해도 불편함을 호소하지 않으며, 대량생산의 효과를 기대할 수 있다.

콘텍트 렌즈는 각막표면에 직접 접촉된 상태에서 빛을 굴절시켜 시력을 교정하기 위한 목적을 갖는 것으로써, 각막 표면의 요철로 인해 생기는 각막질환, 온도와 습도 차에 의한 환경조건이 변화에도 착용중인 렌즈가 흐려지지 않고, 프리즘작용이 없으며, 시야가 넓고, 상의 배율차도 훨씬 작다는 장점을 갖는다.

이러한 코텍트 렌즈는 그 기능에 따라 근시용 렌즈, 원시용 렌즈, 난시용 렌즈, 미용용 렌즈, 노안용 렌즈, 치료용 렌즈로 분류할 수 있으며, 그 종류중 미용용 렌즈는 본 발명과 관련된 분야로 일반적으로 미용 컬러 콘텍트렌즈의 종류는 투명성을 강조하거나, 광선의 차단을 위한 투명 채색렌즈와 홍채 색상을 다른 색상으로 변경시킬 수 있는 불투명 채색렌즈가 있으며, 사람의 눈에 미용효과를 주기 위해 착색제가 첨가되어 왔으며, 이러한 컬러 콘텍트렌즈는 렌즈에 침투하는 디아조, 트리아조 또는 환원 염료를 렌즈에 결합시키거나 또는 포획시키는 방법으로 불투명하지 않은 염료만이 사용될 수 있기 때문에 제한적이다. 생성된 콘텍트렌즈는 착색되지만, 전체 렌즈는 홍채를 덮는 렌즈의 일부를 통하여 여전히 상당량의 빛을 투과한다. 콘텍트렌즈를 제조하는 다른 일반적인 방법은 렌즈의 표면에 잉크-함유 안료(또는 안료들)를 인쇄하는 것이다. 이는 잉크를 직접 렌즈의 표면에 인쇄하거나 또는 주조 컵에 인쇄하여 그 인쇄된 것을 렌즈에 전사함으로써 이루어질 수 있다. 인쇄는 또한 지금까지 사용되었던 안료의 종류 때문에도 다소 제한적이고 이들 안료는 빛을 흡수하고 반사하여 미용 효과를 내는 것이다.

그러나 이러한 미용효과를 내기위해 도포된 컬러코팅부위는 그 컬러 색조의 미분말에 의해 렌즈표면이 거칠고 이러한 거친 표면을 보완하기 위해서는 새로운 도포용 코팅기술이 필요한 실정이다.

이와 같은 렌즈에서 미용용 컬러 렌즈는 렌즈 바깥쪽에 컬러착색을 함에 따라 그 색 분말(안료)에 의해 착색하면 표면이 거칠어서, 그에 따른 착용감이 떨어지고, 각막질환 및 장시간 착용에 불편하여 각막 및 안구에 손상을 가져올 수도 있다. 이에 따라 컬러렌즈 코팅(샌드위치공법)에 의해 재료와 재료 사이에 컬러가 착색되면 거친 표면을 매끄럽게 하여 그 착용감이 우수할 수 있도록 하는 코팅 기술이 필요한 실정이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 부식판에 설계 디자인하여 부식하는 단계, 코팅중합체에 경화제를 첨가하여 교반하는 단계, 코팅중합체를 렌즈 외면부위에 얇게 도포하는 코팅처리단계, 코팅을 마친 후 열풍건조기를 사용하여 열처리하는 단계 및 연마천과 연마액을 이용하여 코팅된 부분을 연마하는 단계를 거쳐 컬러착색된 렌즈에 샌드위치공법으로 재료와 재료사이에 칼라착색을 함으로써, 렌즈의 외면이 매끄럽고 투명하게 형성되어 컬러 콘텍트 렌즈를 장시간 착용 해도 색상이 탈색되지 않고 렌즈 앞뒤면이 쉽게 구별되며, 열처리 코팅방법으로 인장강도 및 재질강도가 증대되며, 우수한 착용감으로 장시간 사용해도 불편함을 호소하지 않으며, 대량생산의 효과를 가져오는 렌즈 코팅방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 기술적 구성을 갖는다.

부식판 설계디자인 외경 10.0 ~ 11.5mm, 내경 4.0 ~ 6.0mm, 깊이 5 ~ 10 micron로 부식하는 단계(S1);

코팅중합체 75 ~ 85중량%에 경화제를 15 ~ 25중량%를 첨가하여 교반하되, 경화제가 다 풀어질때 까지 20 ~ 30시간 정도 교반하는 단계(S2);

콘텍트렌즈의 재료 외면부위에 내경 4.0 ~ 6.0mm부터 외경 10.0 ~ 11.5mm사이에 코팅중합체를 0.005 ~ 0.010mm의 두께로 얇게 도포하는 코팅처리단계(S3);

코팅을 마친후 열풍건조기를 사용하여 100 ~ 130℃에서 4 ~ 8시간 정도 열처리하는 단계(S4); 및 연마천과 연마액을 이용하여 30초 ~ 1분간 코팅된 부분을 연마하는 단계(S5)를 거쳐 코팅처리되는 것을 특징으로 한다.

연마천과 연마액은 통상의 것을 사용한다.

디자인을 부식하는 단계(S1)은 부식판의 재질이 고속도강(高速度鋼;high speed steel)으로써 외경: 10.0 ~ 11.5mm, 내경: 4.0 ~ 6.0mm, 깊이: 5 ~ 10 micron의 수치범위로 디자인 하되, 바람직하게는 도1에 도시된 바와 같이 외경 11.00mm, 내경 5.00mm 및 깊이를 5micron의 범위로 디자인 하는 것이다.

부식판셋팅은 먼저 패트프린팅 기계에 컬러렌즈 디자인이 부식된 부식판을 셋팅후 또 다른 기계를 이용하여 코팅 디자인이 부식된 부식판을 셋팅하고, 패드 프린팅 기계에 실리콘 고무를 장착하여 인쇄작업을 위한 작업준비를 셋팅한다.

잉크컵은 세라믹 잉크컵을 사용한다.

교반단계(S2)는 중합체 75 ~ 85중량%에 경화제를 15 ~ 25중량%를 넣고 20 ~ 30시간 동안 경화제가 다 풀어질때 까지 교반하는 것이나, 중합체 80중량%에 경화제를 20중량%를 넣고 24시간 동안 경화제가 다 풀어질때 까지 교반하는 것이 바람직하며, 경화제로는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI;hexamethylene diisocyanate)가 쓰인다.

교반이 끝난 코팅중합체를 세라믹 잉크컵에 가득 붓고 워밍업(warming up)하며, 코팅중합체 도포하기 전에 색상컬러를 렌즈위에 착색은 다양한 색상컬러를 세라믹 잉크컵에 가득붓고 앞뒤로 한번 움직이면 부식된 부분에 컬러잉크가 남고 나머지 부분은 깨끗이 긁고 가게된다. 이때 실리콘고무를 이용하여 컬러이송(뒤쪽에서 색상컬러를 찍고 앞쪽으로 와서 렌즈위에 컬러착색)착색한 후 얇게 코팅처리하게 된다.

코팅처리 단계(S4)에서는 키타 이물질 및 불순물이 절대로 섞이지 않도록 하여야 하며 도포는 내경 4.0 ~ 6.0mm로 부터 외경 10.0 ~ 11.5mm사이에 하되, 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 내경 5mm부터 외경 11.0mm사이에 도포한다.

또한, 코팅 도포의 두께는 0.005 ~ 0.10mm의 범위로 하되, 바람직하게는 0.05mm로 처리하는 것이 좋다.

이러한 샌드위치 코팅공법은 색상컬러를 코팅처리하는 방법과 동일하지만 잉크컵에 코팅액을 투입하여 앞뒤로 1 ~ 3회 움직여서, 실리콘고무를 이용하여 코팅액을 부식판에서 색상컬러가 착색된 렌즈위에 코팅액을 도포하게 된다.

열처리단계(S5)는 코팅도포 후 진행되는 단계로써 색상컬러와 코팅액이 도포된 렌즈는 곧바로 열처리를 실시해야 하며, 열처리는 100 ~ 130℃로 4시간 동안 드라이오븐기에서 한다. 또한 이러한 열처리온도 및 시간은 제조하고자 하는 제품에 따라 조절하여 열처리를 하게 된다.

열처리단계(S5)는 코팅도포 후 진행되는 단계로써 색상컬러와 코팅액이 도포된 렌즈는 곧바로 열처리를 실시해야 하며, 열처리는 100 ~ 130℃로 3 ~ 5시간 동안 드라이오븐기에서 한다. 또한 이러한 열처리온도 및 시간은 제조하고자 하는 제품에 따라 조절하여 열처리를 하게 된다.

연마단계(S6)는 코팅이 도포된 부분을 좀 더 매끄럽게 해주기위함이고 코팅이 도포된 부분을 연마하여 렌즈 착용에 있어서 착용감이 우수하게 하기 위함이다. 이러한 코팅연마는 연마천을 이용하여 1 ~ 3분간 코팅된 부분을 연마하는 것이 바람직하다.

상기 코팅에 사용되는 코팅중합체는

2－히드록시에틸 메타크릴산(2-HEMA;2-Hydroxyethyl methacrylate) 50 ~ 60중량%, 2.2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN;2.2'-Azobisisobutyronitrile(98%)) 1 ~ 3중량%, 메타크릴산메틸(MMA;Methyl methacrylate(99%)) 10 ~ 20중량%, 알릴메타크릴레이트(Allyl methacrylate) 10 ~ 20중량%를 중합용기에 넣고 3 ~ 5시간동안 교반하는 단계; 45 ~ 65℃로 유지되는 물 가열히터에 상기 중합용기를 넣은 후 7 ~ 9시간동안 촉진제를 투입하면서 중합을 실시하는 단계; 중합체가 젤상태가 되면 중합을 멈추고 다른 용기로 옮겨 교반하면서 열을 식히는 단계; 중합체의 열이 식으면 불투명한 보관용기에 옮겨 8 ~ 12℃에 넣고 냉장 보관하는 단계;를 거쳐 제조된 것을 사용한다.

본 발명에 따른 샌드위치 공법을 실시예를 통해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

[실시예]

부식판을 외경 11.00mm, 내경 5.00mm, 깊이 5 micron와 같은 디자인을 부식하고, 중합체 400g에 경화제 40g을 넣고 교반기를 이용하여 24시간 동안 경화제가 다 풀어지도록 교반한다. 세라믹잉크컵이 앞뒤로 한번 움직이면 부식된 부분에 컬러잉크가 남고 나머지부분은 깨끗이 긁고 가며, 이때 실리콘고무를 이용하여 뒤쪽에서 색상컬러를 찍고 앞쪽으로 와서 렌즈위에 컬러착색을 실시한다.

교반이 끝난 코팅중합체는 세라믹 잉크컵에 부어서 워밍업한 후, 도포의 크기를 내경 5mm부터 외경 11mm사이에 코팅중합체를 0.005mm의 두께로 도포한다.

코팅을 한 후 열처리는 130℃에서 4시간 정도 열처리한 후, 코팅된 부분을 연마하여 코팅이 완성된다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타나는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

상기와 같은 샌드위치공법은 그 외면이 매끄럽고 마지막에 코팅연마를 함으로써 코팅이 도포된 부분을 더 매끄럽게 해주어 렌즈를 장시간 착용해도 색상이 탈색되지 않고 렌즈 앞뒤면이 쉽게 구별되며, 열처리 코팅방법으로 인장강도 및 재질강도가 증대되며, 우수한 착용감으로 장시간 사용해도 불편함을 호소하지 않으며, 대량생산의 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 부식판을 외경 10.0 ~ 11.5mm, 내경 4.0 ~ 6.0mm, 깊이 5~10micron의 수치범위로 부식하는 단계(S1);

   코팅중합체 75 ~ 85중량%에 경화제를 15 ~ 25중량%를 첨가하여 교반을 하되, 경화제가 다 풀어질때 까지 20 ~ 30시간 정도 교반하는 단계(S2);

   코팅중합체를 렌즈외면 부위에 도포하는 코팅처리단계(S3);

   코팅한 후 100 ~ 130℃에서 4 ~ 8시간 정도 열처리하는 단계(S4); 및 연마액을 이용하여 30초 ~ 1분간 코팅된 부분을 연마하는 단계(S5)를 거쳐 처리되는 것을 특징으로 하는 콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법.
2. 제 1항에 있어서, 경화제는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI;hexamethylene diisocyanate)인 것을 특징으로 하는 콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 코팅처리단계(S3)는 색상컬러가 착색된 렌즈의 내경 4.0 ~ 6.0mm부터 외경 10.0 ~ 11.5mm사이에 중합체를 0.005 ~ 0.010mm의 두께로 도포처리하는 것을 특징으로 하는 콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법.
5. 제 1항에 있어서, 열처리단계(S4)는 열처리온도는 100 ~ 130℃이며, 열처리 시간은 4 ~ 8시간인 것을 특징으로 하는 콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법.
6. 제 1항에 있어서, 연마단계(S5)는 연마액을 이용하여 30초간 코팅된 부분을 연마하는 것을 특징으로 하는 콘텍트렌즈 컬러코팅을 위한 샌드위치공법.

Images