KR101190303B1

KR101190303B1 - 플루시어 공법을 적용하여 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈를 제조하는 방법 및 이에 의하여 제조된 착색 콘택트렌즈

Info

Publication number: KR101190303B1
Application number: KR1020120025420A
Authority: KR
Inventors: 김영규
Original assignee: (주)드림콘
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2012-10-12

Abstract

본 발명은 플루시어 공법을 적용한 홍채 모양 채색부를 구비하는 착색 콘택트렌즈의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 착색 콘택트렌즈에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명은 홍채 모양 채색부를 구비한 착색 콘택트렌즈에 있어서, 부식판에 원하는 형상의 홍채 모양 디자인을 부식시키는 단계; 상기 디자인이 형성된 부식판에 컬러 분말, 2-HEMA, 중합개시제 및 교차결합제를 포함하는 채색부 형성용 조성물을 프린팅하는 단계; 상기 프린팅된 채색부 형성용 조성물을 실리콘 패드에 부착시키는 단계; 상기 채색부 형성용 조성물로 구성된 디자인을 몰드에 이전하기 위하여 실리콘 패드를 상몰드 상에 프린팅하는 단계; 상기 채색부 형성용 조성물의 중합율이 90 내지 95%가 될 때까지 UV를 25 내지 60분간 조사하여 상기 조성물을 중합함으로서 구형의 채색부를 형성하는 단계; 및 하몰드에 렌즈 형성용 고분자를 도포한 후, 상기 채색부가 형성된 상몰드를 상기 하몰드에 삽입하고 렌즈 형성용 고분자를 중합함으로써, 상기 구형의 채색부가 함입된 콘택트렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법과, 이에 의하여 제조되는 착색 콘택트렌즈에 관한 것이다.

Description

플루시어 공법을 적용하여 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈를 제조하는 방법 및 이에 의하여 제조된 착색 콘택트렌즈{Method for preparing a contact lens inserted coloring in lens and the contact lens prepared by the method}

본 발명은 플루시어 공법을 적용하여 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈를 제조하는 방법 및 이에 의하여 제조된 착색 콘택트렌즈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 채색부가 콘택트렌즈 내부로 함입되어 색소의 용출 또는 이격을 방지하고 착용감을 향상시키는 착색 콘택트렌즈의 제조에 관한 것이다.

착색 콘택트렌즈는 시력을 보정하는 콘택트렌즈에 홍채의 형상에 맞춰 색상을 채색하여 홍채의 색상에 변화를 줄 수 있도록 하는 것이다. 종래의 착색 콘택트렌즈 제조방법에는 독일의 티토머스 유러콘사가 개발한 불투명 착색 소프트콘택트렌즈 기술이 있다.

이는 원재료 HEMA를 중합하여 하부 렌즈부를 형성하고 이 하부 렌즈부에 불투명 염료, 안료를 사용하여 원하는 눈동자의 홍채 색상을 손으로 그려서 홍채 채색부를 형성한 다음 홍채 채색부가 형성된 하부 렌즈부 상부에 다시 HEMA로 콘택트렌즈를 형성하여 접착하여 착색 콘택트렌즈를 제조하는 방법이다.

상기 방법은 하부 렌즈부에 그려지는 홍채 채색부를 일일이 사람 손으로 그리므로 재현성이 저하되어 한 쌍의 렌즈 사이에 색상의 차이가 발생하고, 두 개의 렌즈를 겹쳐서 제작하므로 렌즈의 두께가 두꺼워져 착용감이 저하되고, 사람이 수작업으로 채색하여 접착해야 하므로 대량 생산이 불가능하며 제작비용이 증가하는 문제점이 있다.

종래의 다른 제조방법에는 미국의 웨슬리 잭슨사가 개발한 불투명 착색 콘택트렌즈 제조기술로써 HEMA를 중합하여 렌즈부를 형성하고 그 렌즈부 상에 다수의 도트로 홍채모양의 홍채 채색부를 형성하여 착색 콘택트렌즈를 형성하는 것이다.

이 방법을 사용하는 경우 렌즈부의 표면에 홍채 채색부가 직접 형성되므로 미용 효과는 탁월하지만, 돌출된 홍채 채색부가 눈꺼풀의 내측면과 지속적으로 마찰을 일으키므로 눈꺼풀의 내면에 손상을 가하게 되어 결막염이 발생되거나 채색부위에 단백질과 지질 등의 노폐물이 흡착되므로 렌즈를 장기간 사용하지 못하는 문제점이 있다.

또 다른 방법으로 영국의 세레코사가 개발한 착색 콘택트렌즈 제조방법으로 금형을 제작하여 그 위에 색소와 HEMA 모노머를 혼합한 불투명한 색소를 이용하여 홍채모양을 인쇄한 홍채 채색부에 HEMA 모노머를 중합시킨 렌즈부를 형성하고 절삭가공하여 착색 콘택트렌즈를 제조하는 것이다.

이 경우 렌즈부는 금형을 이용하여 제조하므로 대량 생산이 가능하지만 눈을 깜박 거릴 때 렌즈의 움직임에 따라 렌즈 내면의 채색 부위로 인한 마찰력 증가로 안구에 부담을 주어 착용감을 저하시키고 각막에 염증을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 몰드와 패드를 병용하여 사용함으로써 제조비용과 제조시간을 절감하고, 플루시어 공법을 적용하여 채색부가 콘택트렌즈 내부로 함입되어 색소의 용출 또는 이격을 방지하고, 착용감을 향상시키는 착색 콘택트렌즈의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 채색부가 콘택트렌즈 내부로 함입되어 채색부가 안구에 직접 닿지 않아 착용시 안구에 무리를 주지 않고 편안함을 느끼게 하며, 색소가 용출 또는 이격됨으로 인한 부작용을 방지하고, 또 원하는 눈동자의 색상 표현과 아울러 자연스러운 눈동자의 빛과 투명도를 가진 착색 콘택트렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플루시어 공법을 이용하는 착색 콘택트렌즈의 제조방법에 관한 것으로, 교차결합제를 포함하는 채색부 형성용 조성물을 UV 조사에 의하여 중합하여 몰드 상에서 구형의 채색부를 형성하고, 이를 다시 렌즈 형성용 고분자가 들어있는 하몰드에 삽입하고 중합하여 구형의 채색부가 콘택트렌즈의 내부에 삽입되도록 한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 홍채 모양 채색부를 구비한 착색 콘택트렌즈에 있어서,

부식판에 원하는 형상의 홍채 모양 디자인을 부식시키는 단계; 상기 디자인이 형성된 부식판에 컬러 분말, 2-HEMA, 중합개시제 및 교차결합제를 포함하는 채색부 형성용 조성물을 프린팅하는 단계; 상기 프린팅된 채색부 형성용 조성물을 실리콘 패드에 부착시키는 단계; 상기 채색부 형성용 조성물로 구성된 디자인을 몰드에 이전하기 위하여 실리콘 패드를 상몰드 상에 프린팅하는 단계; 상기 채색부 형성용 조성물의 중합율이 90 내지 95%가 될 때까지 UV를 25 내지 60분간 조사하여 상기 조성물을 중합함으로서 구형의 채색부를 형성하는 단계; 및 하몰드에 렌즈 형성용 고분자를 도포한 후, 상기 채색부가 형성된 상몰드를 상기 하몰드에 삽입하고 렌즈 형성용 고분자를 중합함으로써, 상기 구형의 채색부가 함입된 콘택트렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법에 관한 것이다.

또한 상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상기의 방법에 의하여 제조된 채색부가 렌즈 내부로 함입된 착색 콘택트렌즈에 관한 것이다.

상기 본 발명에 의하면, 채색부가 콘택트렌즈 내부로 함입되어 채색부가 안구에 직접 닿지 않아 착용시 안구에 무리를 주지 않고 편안함을 느끼게 하며, 채색부와 렌즈로부터 분리되는 것을 방지하여 색소의 용출 또는 이격됨으로 인한 부작용을 방지하고, 채색부의 함수율을 증가시켜 장시간의 착용에도 편안한 착용감을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의하여 원하는 눈동자의 색상 표현과 아울러 자연스러운 눈동자의 빛과 투명도를 가진 착색 콘택트렌즈 및 이의 제조방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 부식판의 내경 및 외경을 도시한 것이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조공정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 착색 콘택트렌즈의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 착색 콘택트렌즈의 전면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 착색 콘택트렌즈의 안쪽면을 확대 촬영한 사진을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 채색부가 렌즈 내부로 함입된 착색 콘택트렌즈는, 먼저 부식판에 원하는 형상의 컬러 디자인을 부식시키고, 상기 디자인이 형성된 부식판에 컬러 분말, 2-HEMA, 중합개시제 및 교차결합제를 포함하는 채색부 형성용 조성물을 프린팅한 다음, 프린팅된 채색부 형성용 조성물을 실리콘 패드에 부착시킨다. 이어서 상기 채색부 형성용 조성물로 구성된 디자인을 몰드에 이전하기 위하여 실리콘 패드를 상몰드 상에 프린팅하고, 상기 채색부 형성용 조성물의 중합율이 90 내지 95%가 될 때까지 UV를 25 내지 60분간 조사하여 구형의 채색부를 형성하도록 한다. 다음으로, 하몰드에 렌즈 형성용 고분자를 도포한 후, 상기 채색부가 형성된 상몰드를 상기 하몰드에 삽입하고 렌즈 형성용 고분자를 중합함으로써, 상기 구형의 채색부가 렌즈 내부로 함입된 콘택트렌즈를 형성한다. 다음으로 렌즈부를 분리하고 이를 가공하여 착색 콘택트렌즈를 완성한다.

이러한 본 발명의 방법은 종래 몰드 상에 색소가 펼쳐져 있는 형태로 착색 콘택트렌즈를 제조할 경우 렌즈 형성용 고분자의 중합 후 콘택트렌즈의 내벽에 색소가 부착되게 되나, 상기 본 발명의 방법은 교차결합제를 이용하는 플루시어 공법을 적용하여 중합 과정에서 색소의 위치가 서서히 이동하여 렌즈 형성용 고분자의 내부에 색소가 함입될 수 있도록 한 것이다.

이하 도면을 참고하여 본 발명의 홍채 모양 채색부를 구비하는 착색 콘택트렌즈의 제조공정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

제 1단계는 부식판에 원하는 형상의 디자인을 부식시키는 단계이다. 도 2를 참고하면 본 발명의 홍채 모양 채색부를 구비하는 착색 콘택트렌즈를 제조하기 위하여 부식판(11)에 홍채 모양으로 패턴을 디자인하고, 디자인에 따라 부식판(11)을 에칭하여 홍채모양 패턴(30)을 형성한다. 또한 도 1을 참고하면, 상기 디자인을 부식시키는 단계는 부식판의 재질이 고속도강(high speed steel)으로서 부식판(11)은 외경(20)이 8.0~14.5mm, 내경(10)이 2.5 ~ 6.0mm, 깊이 10~20 ㎛로 하되, 바람직하게는 외경(20) 11.6mm, 내경(10) 5.5mm 및 깊이를 15 ㎛의 범위로 디자인한다.

제 2단계는 상기 디자인이 형성된 부식판에 컬러 분말, 2-HEMA, 중합개시제 및 교차결합제를 포함하는 채색부 형성용 조성물을 프린팅하는 단계이다. 도 2b는 부식판(11) 상에 에칭된 홍채 모양의 패턴에 채색부 형성용 조성물(40)이 프린팅되어 있는 형상을 도시한 것으로, 형성되는 홍채의 디자인은 부식판(11)의 형상에 따라 상이하며, 이러한 형상대로 채색부 형상용 조성물(40)이 프린팅된다.

바람직하게는 상기 채색부 형성용 조성물은 컬러 분말 10 내지 20중량%, 2-HEMA 16 내지 70.5중량%, 메타크릴산 3 내지 5중량%, 글리시딜 메타크릴레이트 5 내지 20중량%, 중합개시제 1 내지 5중량% 및 티타늄 다이옥사이드 10 내지 30중량%와, 교차결합제로서 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 (Trimethylolpropanetrimethacrylate) 0.5 내지 4중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 교차결합제에 의하여, UV 조사시에 상기 채색부 형성용 조성물이 교차결합하며 뭉치게 됨으로써 구형의 채색부를 형성할 수 있게 되는 것으로, 교차결합제가 0.5 중량% 미만으로 포함될 경우 그 효과가 미미하고, 4 중량%를 초과하는 경우 콘택트렌즈의 탄성 및 함수율을 저하시키는 문제점이 있으므로 0.5 내지 4중량% 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 채색부 형성시 사용되는 컬러 분말로는 미국 FDA에서 공인된 색소를 사용하며 예를 들어, Titanium Dioxide(White) 21cfr No.73.3126, Iron Oxides(Red) 21cfr No.73.3125, C.I. Pigment Green 7 21cfr No.73.3124, (Phthalocyaninato(2-))Copper 21cfr No.74.3045, Reactive Black 5 21cfr No.73.3121, C.I. Vat Orange 1 21cfr No.3112, D&C Red No.17 21cfr No.74.3230, D&C Yellow No.10 21cfr No.74.3710, Carvazole violet 21cfr No.73.3107 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 2-HEMA(2-Hydroxyethyl methacrylate)는 렌즈의 형성재료와 동일한 재료이며 채색부 형성용 조성물이 렌즈 부분과 분리되지 않도록 하고 결합에 기여한다. 메타크릴산(Methacrylic acid)은 2-HEMA에 혼합하여 채색부의 함수율을 증가시킨다. 글리시딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate)는 렌즈의 재료로도 사용되며, 채색부 형성용 조성물이 렌즈와 결합하는데 보조적인 역할을 하게 된다. 티타늄 다이옥사이드(Titanium dioxide)은 채색부 형성용 조성물에 배합되어 불투명의 정도를 결정한다. 개시제는 UV개시제, AIBN(a,a'-Axobisisobutyronitrile) 등을 사용할 수 있다.

제 3단계는 상기 프린팅된 채색부 형성용 조성물을 실리콘 패드에 부착시키는 단계로, 도 2c에 도시한 바와 같이 부식판(11)의 패턴에 도포되어 있던 채색부 형성용 조성물(40)은 실리콘 패드(50)쪽으로 옮겨가게 된다.

제 4단계는 상기 채색부 형성용 조성물로 구성된 디자인을 몰드에 이전하기 위하여 실리콘 패드를 상몰드 상에 프린팅하는 단계로, 도 2d에 도시한 바와 같이 실리콘 패드(50)에 부착되어 있던 채색부 형성용 조성물(40)이 상몰드(60)로 옮겨가게 된다.

제 5단계는 상기 채색부 형성용 조성물의 중합율이 90 내지 95%가 될 때까지 UV를 25 내지 60분간 조사하여 중합함으로써 구형의 채색부를 형성하는 단계로, 상몰드(60)에 부착된 채색부 형성용 조성물(40)은 액체 상태의 점도가 매우 낮은 상태이므로 UV를 조사하여 중합한다. 도 2e를 참고하면, UV를 조사함으로써 상기 채색부 형성용 조성물은 첨가된 교차결합제에 의하여 교차결합하며 뭉치게 됨으로써 상몰드(60) 상에서 구형의 채색부(41)를 형성하게 된다. 이 때 채색부의 중합율은 90 내지 95%가 되도록 UV를 25분 내지 60분 조사하도록 한다. 중합율이 95%를 초과하는 경우에는 중합율이 너무 높아 채색부 상부에 형성되는 렌즈부와의 이질감이 생기고 채색부와 렌즈부의 분리가능성이 있어서 바람직하지 못하고, 채색부의 중합율이 90% 미만인 경우에는 구형의 채색부를 형성할 수 없게 되므로 바람직하지 못하기 때문이다.

제 6단계는 하몰드에 렌즈 형성용 고분자를 도포한 후, 상기 채색부가 형성된 상몰드를 상기 하몰드에 삽입하고 렌즈 형성용 고분자(100)를 중합함으로써, 상기 구형의 채색부가 함입된 콘택트렌즈를 형성하는 단계이다. 바람직하게는 상기 렌즈 형성용 고분자는 2-HEMA(2-Hydroxyethyl Methacrylate)인 것을 특징으로 한다. 도 2f를 참고하면 구형의 채색부(41)가 형성된 상몰드(60)를 하몰드(70)에 삽입하여 중합시킴으로써 구형의 채색부(41)가 하몰드(70)와 맞닿아 있는 부분으로 렌즈 형성용 고분자의 결합이 이루어져 고분자의 점성이 증가하면서 중합반응을 일으켜 채색부(41)와 몰드(60, 70)가 분리되며 채색부(41)가 렌즈 속으로 함입된 렌즈를 형성하게 된다. 도 3한 상기 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 채색부가 함입된 착색 콘택트렌즈의 단면을 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 방법에 의하여 제조된 착색 콘택트렌즈의 안쪽면을 나타낸 것으로 채색부가 렌즈의 내부로 함입되어 전체적으로 매끄러운 조직을 나타냄을 확인할 수 있다.

이 때, 상기 몰드(60, 70)는 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리비닐클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 착색 콘택트렌즈의 전면을 도시한 도면이다. 채색부(41)는 홍채 부위보다 넓은 부위에 형성이 되며, 바람직하게는 습윤된 렌즈 중심(center)에서 3 내지 8mm의 범위에 존재한다. 중심에서 컬러부가 형성되는 위치까지의 거리(d)가 3mm 미만에 형성되는 경우에는 중앙의 투명한 부위를 가려 시야 형성을 방해하기 때문에 바람직하지 못하며, 8mm를 초과하는 위치에 형성되는 경우에는 홍채 부위보다 너무 넓게 되어 디자인 측면에서 바람직하지 못하다.

Claims

홍채 모양 채색부를 구비한 착색 콘택트렌즈에 있어서,
부식판에 원하는 형상의 홍채 모양 디자인을 부식시키는 단계;
상기 디자인이 형성된 부식판에 컬러 분말, 2-HEMA, 중합개시제 및 교차결합제를 포함하는 채색부 형성용 조성물을 프린팅하는 단계;
상기 프린팅된 채색부 형성용 조성물을 실리콘 패드에 부착시키는 단계;
상기 채색부 형성용 조성물로 구성된 디자인을 몰드에 이전하기 위하여 실리콘 패드를 상몰드 상에 프린팅하는 단계;
상기 채색부 형성용 조성물의 중합율이 90 내지 95%가 될 때까지 UV를 25 내지 60분간 조사하여 상기 조성물을 중합함으로서 구형의 채색부를 형성하는 단계; 및
하몰드에 렌즈 형성용 고분자를 도포한 후, 상기 채색부가 형성된 상몰드를 상기 하몰드에 삽입하고 렌즈 형성용 고분자를 중합함으로써, 상기 구형의 채색부가 함입된 콘택트렌즈를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 채색부 형성용 조성물은 컬러 분말 10 내지 20중량%, 2-HEMA 16 내지 70.5중량%, 메타크릴산 3 내지 5중량%, 글리시딜 메타크릴레이트 5 내지 20중량%, 중합개시제 1 내지 5중량% 및 티타늄 다이옥사이드 10 내지 30중량%와, 교차결합제로서 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 (Trimethylolpropanetrimethacrylate) 0.5 내지 4중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 부식판은 외경 8.0~14.5mm, 내경 2.5~6.0mm, 깊이 10~20㎛로 부식하는 것을 특징으로 하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 상몰드 또는 하몰드는 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리비닐클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 렌즈 중심(center)에서 형성된 채색부까지의 거리(d)는 3 내지 8mm의 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 렌즈 형성용 고분자는 2-HEMA(2-Hydroxyethyl Methacrylate)인 것을 특징으로 하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈의 제조방법.
제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 착색 콘택트렌즈의 제조방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 채색부가 렌즈 내부에 함입된 착색 콘택트렌즈.