KR101249705B1

KR101249705B1 - 콘택트렌즈의 표면 개질방법

Info

Publication number: KR101249705B1
Application number: KR1020100130426A
Authority: KR
Inventors: 장태선; 김형록; 윤경희
Original assignee: 주식회사 인터로조; 한국화학연구원
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2013-04-05
Also published as: KR20120069054A

Abstract

본 발명은 콘택트렌즈의 표면 개질방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 고분자 소재를 중합하여 제조된 콘택트렌즈 기재를 팽윤시킨 후에 올리고당 용액내에서 교반하는 표면개질과정을 수행함으로써, 콘택트렌즈의 IPN 네트워크 구조 내에 포함된 비반응 단량체 및 부반응 중간체 등의 세포독성물질을 효율적으로 제거하고, 콘택트렌즈 표면에 결합된 잔류 모노머를 제거하며, 그리고 콘택트렌즈 표면에 습윤성 올리고당 피막을 형성시켜 접촉각을 감소시키고 습윤성을 현격하게 향상시키는 효과를 얻고 있는 콘택트렌즈의 표면 개질방법에 관한 것이다.

Description

콘택트렌즈의 표면 개질방법{A modifying method of hydrogel contact lens}

본 발명은 콘택트렌즈의 표면 개질방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 고분자 소재를 중합하여 제조된 콘택트렌즈 기재를 팽윤시킨 후에 올리고당 용액내에서 교반하는 표면개질과정을 수행함으로써, 콘택트렌즈의 IPN 네트워크 구조 내에 포함된 미반응 단량체 및 부반응 중간체 등의 세포독성물질을 효율적으로 제거하고, 콘택트렌즈 표면에 결합된 잔류 모노머를 제거하며, 그리고 콘택트렌즈 표면에 습윤성 올리고당 피막을 형성시켜 접촉각을 감소시키고 습윤성을 현격하게 향상시키는 효과를 얻고 있는 콘택트렌즈의 표면 개질방법에 관한 것이다.

산업화 시대를 넘어 디지털, 정보화 시대로 정의되는 21세기는 독서와 컴퓨터를 사용한 근거리 작업의 증가로 눈의 건강이 위협받고 있다. 콘택트렌즈의 원료로 가장 흔하게 사용하는 하이드로겔 물질들은, 가교제에 의해 단량체들이 일정 간격으로 연결되어 체인형태로 결합되어 네트워크를 형성하고 있는 고분자 물질이다. 콘택트렌즈 재료로 사용된 최초의 하이드로겔 물질은 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트 (polyHEMA, 통상 HEMA로 불리기도 함)로서, 1960년대에 비흐테를레(Wichterle)에 의해 처음 개발되었다. polyHEMA는 하이드록시에틸메타크릴레이트 단량체가 가교제(EGDMA)에 의하여 가장 단순한 방법으로 결합된 단일중합체(homopolymer)이다. PolyHEMA는 매우 유연한 구조를 갖으며, pH와 온도 변화에 비교적 안정할 뿐만 아니라 콘택트렌즈로 쉽게 만들어지고 생산도 용이하여 콘택트렌즈용 재료로 가장 일반적으로 사용되고 있지만, 렌즈의 산소투과율을 높이는데 한계가 있고, 장기간 렌즈 착용으로 인한 부작용으로 충혈이나 안구 질병을 유발하는 경우가 많다.

현재까지 보고된 콘택트렌즈의 부작용을 해소시키기 위한 시도는 다음과 같다.

콘택트렌즈의 산소투과율을 높이기 위하여, 대한민국특허 제214748호에서는 콘텍트렌즈 표면에 친수성 단량체인 아크릴아마이드를 그라프팅시켜, 접촉각을 13∼19° 범위로 조정하여 렌즈표면의 습윤성을 유지하여 착용감을 좋도록 하였다. 그러나, 그라프팅에 의한 렌즈 표면 개질방법은 반응시간이 길고 공정이 복잡하고, 잔류되는 환원제 등에 의해 안구 충혈이나 질병의 원인이 될 수 있다.

콘택트렌즈의 미반응물을 제거하기 위하여, 국제특허공개 WO 02/36669호에서는 한센 용매 파라미터(Hansen Solubility Parameter)의 범위내에 포함되는 용매를 활용하여 처리하였다. 하지만, 미반응물이 제거된 콘택트렌즈의 표면에 대한 2차 처리 효과가 없어 안구 충혈이나 질병의 원인이 될 수 있다.

콘택트렌즈의 장기 착용시 나타나는 안구 부작용을 줄이기 위해서는, 주로 콘택트렌즈의 세척액 또는 보관액 조성물 개발을 통해 콘택트렌즈 착용 중에 부착된 이물질을 제거하는 기술[일본특허 제4255,656호; 일본특허 제3745471호; 일본특허출원 제2001-559516호; 미국특허 제5765579호; 국제특허공개 WO 09/096038호]이 발표되어 있다. 그러나, 이러한 안구 부작용은 콘택트렌즈 착용 및 보관 중에 부착된 이물질이외에도, 콘택트렌즈 기재 제조에 사용된 미반응 단량체, 변형된 중간체, 첨가제 등이 제품에 잔류함에도 그 원인이 있다할 수 있다. 특히 칼라 콘택트렌즈는 일반 콘택트렌즈와는 달리 염료가 첨가되기 때문에 콘택트렌즈의 장기 착용시 안구 부작용은 더욱 심각하다. 콘택트렌즈의 장기 착용시 나타나는 안구 부작용에 대해서는 세포독성 시험이나 임상 시험을 통해 입증된 바도 있다.

본 발명은 콘택트렌즈의 IPN 네트워크 구조내에 잔류하는 미반응 단량체, 부반응 중간체, 첨가제 등의 이물질을 완벽하게 제거하여 세포독성 문제를 해소시키는 것을 발명의 목적으로 한다.

본 발명은 콘택트렌즈의 표면에 올리고당 피막을 형성시켜 착용감을 좋게 하고, 렌즈 착용 및 보관 중에 단백질, 무기원소 등의 이물질이 콘택트렌즈에 침적되는 것을 방지하여 안구 부작용의 문제를 해소시키는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기의 과제 해결을 위하여, 본 발명은 콘택트렌즈 기재를 팽윤율 10 내지 50% 범위로 팽윤시키는 과정; 및 상기 팽윤된 콘택트렌즈 기재를 중량평균분자량(Mw) 100 내지 200,000 범위의 올리고당이 용해된 올리고당 용액에 침지시켜 렌즈 표면을 개질시키는 과정; 을 포함하는 콘택트렌즈의 개질방법을 그 특징으로 한다.

본 발명이 개질제로 사용하는 올리고당은 습윤성이 우수하고 필요에 따라 추가로 친수기가 결합되어 있음으로써, 개질된 콘택트렌즈는 친수성 그룹이 렌즈 표면에 다량으로 존재하게 되어 수분 공급이 용이하므로 렌즈 착용감을 높이는 효과가 있다.

본 발명이 올리고당을 용해시키기 위해 사용된 용매는 IPN 내부구조와 표면에 존재하는 잔류 모노머, 부반응 중간체를 제거하여 안구에 미치는 세포독성을 해소시키는 효과가 있다.

본 발명의 개질방법을 수행한 콘택트렌즈는 표면 기공크기가 증가되어 산소의 공급이 용이하게 하여 렌즈 착용감을 높이는 효과가 있다.

본 발명에 따른 개질방법에 적용되는 콘택트렌즈 기재는 IPN 내부구조를 갖고 있는 통상의 아크릴레이트계 또는 실리콘아크릴레이트계 하이드로젤 콘택트렌즈로서, 투명 콘택트렌즈이거나 또는 안료가 첨가된 컬러 콘택트렌즈일 수도 있다.

하이드로겔 콘택트렌즈 제조에 사용되는 단량체로는 아크릴계 단량체를 대표적으로 사용할 수 있다. 이러한 아크릴계 단량체로는 아크릴산; 메타크릴산; 아크릴아마이드; C₁-C₁₅ 포화 또는 불포화 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트; 하이드록시기가 1 내지 3개 치환된 C₁-C₁₅하이드록시알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트; 및 N,N-디(C₁-C₁₅ 포화 또는 불포화 알킬)아크릴아마이드 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함께 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 아크릴산(AA), 메타크릴산(MA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 플루오로에틸 메타크릴레이트(FMA), 2-에톡시에틸 메타크릴레이트(EOEMA), 라우릴 메타크릴레이트(LMA), 글리세롤모노메타크릴레이트(GMMA), 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트, 아크릴아마이드, N,N-디메틸아크릴아마이드(DMA) 등이 포함될 수 있다. 그리고, 실리콘아크릴계 단량체로는 대표적으로 폴리디메틸실록산계 화합물 등이 포함될 수 있다. 그 밖에도 N-비닐-2-피롤리돈(NVP), N-메틸피롤리돈(NMP), 트리스(3-메타크릴옥시프로필)실란, 2-(트리메틸실릴옥시)에틸 메타크릴레이트, 3-트리스(트리메틸실릴옥시)실릴프로필 메타크릴레이트, 3-메타크릴옥시프로필 트리스(트리메틸실릴)실란(MPTS), 4-메타크릴옥시부틸 터미네이티드 폴리디메틸실록산 등의 친수성 단량체가 사용될 수 있다.

상기한 단량체가 중합되어 IPN(Interpenetrating Polymer Network) 내부구조를 가지는 복합막을 형성하도록 하기 위해 가교제를 사용한다. 가교제로는 디에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(DGMA), 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(EDMA), 디비닐벤젠, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 등이 사용될 수 있다. 또한 중합개시제로는 벤조인 메틸 에테르(BME), 2,5-디메틸-2,5-디-(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, Darocur1173 등이 사용될 수 있다.

상기한 단량체, 가교제 및 중합개시제를 상온 내지 200℃ 온도에서 교반하여 가교중합시킨 후에, 0.04 내지 2.0 mm 두께의 막 형태로 성형하여 콘택트렌즈 기재를 제조한다. 칼라 콘택트렌즈의 경우는 친수성 단량체에 안료 예를 들면 프탈로시아네이토 구리염, 이산화티탄, 프탈로시아닌 그린을 첨가하여 혼합한 겔 중합물을 상기한 콘택트렌즈 기재 표면에 코팅하여 칼라 콘택트렌즈 기재를 제조할 수도 있다.

상기 가교중합을 통해 제조된 콘택트렌즈 기재는 IPN 내부구조를 갖고 있고, IPN 내부구조를 이루는 기공을 이송통로로 하여 기체 및 액체가 이송될 수 있다. 본 발명에서는 개질화를 통해 IPN 내부구조를 이루고 있는 기공 크기 및 기공 분포도를 조절함으로써 산소를 보다 원활하게 공급하고 친수성기를 표면에 다량으로 존재하게 하여 수분이 쉽게 결합되게 함으로써 수분의 공급으로 안구의 건강을 조절하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서는 개질화를 통해 IPN 내부구조 및 렌즈표면에 잔류하는 미반응 단량체, 부반응 중간체, 기타 첨가제 등의 이물질을 제거하여 안구에 미치는 세포독성을 근본적으로 해결함은 물론 렌즈표면을 깨끗하게 하여 추후 발생할 수 있는 단백질, 무기물 침적 등을 완화시켜주는 효과도 얻을 수 있다.

본 발명이 특징으로 하는 콘택트렌즈의 개질방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 콘택트렌즈 기재를 팽윤시킨다. 본 발명에서의 팽윤은 탄소수 1 내지 6의 알콜, 0.1 내지 1.0 중량% 농도의 중조 수용액, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 팽윤매에서 20℃ 내지 60℃ 온도로 5 내지 120분 동안 침지한다. 그리고, 팽윤율은 하기 수학식 1에 의해 계산될 수 있으며, 팽윤율이 10 내지 50%가 되도록 한다.

[수학식 1]

그런 다음, 상기 팽윤된 콘택트렌즈 기재를 올리고당 용액에 침지시켜 표면 개질한다.

상기 개질제로 사용되는 올리고당은 2개 이상의 단당류가 글리코시드 결합을 이루고 있는 올리고머로서, 중량평균분자량(Mw)은 100 내지 200,000 범위이다. 이러한 올리고당은 식물 등에 존재하는 천연 올리고당류이거나, 또는 다당류(polysaccharide)를 부분적으로 분해시켜 제조된 올리고당류일 수 있다. 천연 올리고당은 대부분이 이당류로서 수크로오스, 말토오스(맥아당), 락토오스(젖당) 등이 포함될 수 있고, 당단백질과 당지질도 그 당 성분은 대부분 올리고당류에 포함된다. 또한, 올리고당은 녹말, 셀룰로오즈, 글리코겐, 키틴, 펙틴, 히아루론산, 카로닌황산, 알긴, 카라긴산, 글리코사미노글리칸 등의 다당류(polysaccharide)를 적절한 산 또는 알칼리를 사용하는 가수분해, 또는 오존(O₃) 처리 등에 의해 화학적으로 분자구조를 절단하거나, 또는 물리적으로 분자구조를 절단 방법을 통해 점도가 특정 범위로 조절된 올리고머를 제조하여 사용할 수 있다. 이러한 다당류의 분자구조 절단방법은 당 분야에서 공지된 방법으로서, 본 발명은 이의 방법 선택에 특별한 제한을 두지 않는다. 본 발명이 사용하는 올리고당을 구체적으로 예시하면, 수크로오스 올리고당, 말토오스 올리고당, 락토오스 올리고당, 글루코오스 올리고당, 글루코사민 올리고당, N-아세틸글루코사민 올리고당, 글루코피라노시드 올리고당, 글루코사미노글리칸 올리고당(예를 들면, 콘드로이친 또는 이의 염, 더마탄 또는 이의 염, 케라탄 또는 이의 염, 헤파란 또는 이의 염, 히아루론산, 헤파린), 갈락투론산 올리고당, 셀로비오스 올리고당, 알긴 올리고당이 포함될 수 있다.

올리고당은 그 자체로도 충분히 렌즈의 습윤성을 향상시키는 효과를 기대할 수 있지만, 본 발명에서는 렌즈의 습윤성을 보다 극대화하기 위해서 이온교환 등을 통해 친수성 반응기가 치환된 올리고당을 사용할 수 있으며, 친수성기의 치환율은 올리고당 전체 중량을 기준으로 5 ∼ 100 중량%, 바람직하기로는 20 ∼ 100 중량%이다. 올리고당에 이온교환 등을 통해 치환될 수 있는 친수성 반응기로는 예를 들면, 하이드록시기(-OH), 카르복시산기(-COOH), 카르복실레이트기(-COOR, R=C_1-6 알킬), 케톤기(-CO-), 알데히드기(-COH), 아미드기(-NHCO-), 알카노에이트기(RCOO-, R=C_1-6 알킬), 하이드록시메틸기(-CH₂OH) 등 중에서 선택된 친수성기가 치환 또는 비치환될 수 있다.

상기한 올리고당을 용해시키는 용매로서, 본 발명에서는 Burdick & Jackson 에서 제공된 용매 극성(polarity index)이 3 이상, 바람직하기로는 3 내지 7로 조절된 용매계로부터 선택된 단일용매 또는 2종 이상의 혼합용매를 사용한다. 극성(polarity index)이 3 내지 7인 유기용매는 대표적으로 아세트산, 아세톤, 아세토니트릴, 부틸아세테이트, 클로로포름, 디클로로에탄, 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 디옥산, 에틸알콜, 에틸아세테이트, 메탄올, 2-부타논, n-프로판올, 이소프로필알콜, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 프로판올, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 트리클로로에틸렌, 클로로포름, 에틸 아세테이트, 감마 부티로락톤, 부틸 아세테이트, 테트라하이드로퓨란 등이 포함될 수 있다. 보다 바람직하기로는 용매로서 디클로로메탄, 이소프로필알콜, 에틸 아세테이트, 감마 부티로락톤, 부틸 아세테이트를 사용하는 것이다. 상기한 특정 극성의 용매를 선택 사용함으로써, 콘택트렌즈 기재 표면에 친수성기가 집중적으로 배치되도록 유도하여 렌즈의 표면특성을 개선하고, 또한 IPN(Interpenetrating Polymer Network) 내부구조를 파괴하지 않으면서 내부구조내에 잔존하는 이물질을 추출하여 제거하여 렌즈의 세포독성의 문제를 해소시키는 효과를 얻을 수 있다.

그러나, 용매 극성(polarity index)이 7을 초과하는 용매를 사용하게 되면 효율이 없거나 콘택트렌즈 성분까지 손실될 수 있다. 극성(polarity index)이 7을 초과하는 높은 극성의 유기용매는 대표적으로 디메틸설폭사이드 등이 포함될 수 있다.

또한, 표면개질에 사용되는 올리고당 용액은 그 농도가 0.001 내지 1 중량% 범위인 것은 사용하는 것이 좋다. 개질제로 사용된 올리고당 용액의 농도가 0.001 중량% 미만이면 콘택트렌즈 기재의 IPN 내부구조 및 렌즈표면에 잔류하는 이물질은 충분히 제거되어 세포독성 문제는 해결할 수 있으나, 콘택트렌즈 기재 표면에 올리고당 피막이 형성되지 않아 렌즈 착용 중 또는 보관과정 중에 단백질, 무기물 등의 침적을 효율적으로 제어하는 것이 어렵다. 또한 올리고당 용액의 농도가 1 중량%를 초과하여 고농도를 유지하면 콘택트렌즈 기재의 IPN 내부구조 및 렌즈표면에 잔류하는 이물질 제거가 용이하지 않음은 물론이고 오히려 이물질로 작용하여 렌즈 굴절률 등에 영향을 줄 수 있다.

본 발명에서는 개질 조건에 대하여 특별히 제한을 두고 있지 않으며, 통상적으로 10 내지 100 rpm 범위를 유지하도록 하며, 교반시간은 1분 내지 60분 범위를 유지하도록 한다. 또한, 개질 온도는 대략 20℃ 내지 200℃ 온도범위이며, 상온에서도 충분히 개질효과는 얻을 수 있겠으나, 용매 끓는점까지 가온하게 되면 올리고당 피막의 형성이 보다 용이해질 수 있다. 본 발명자들의 실험에 의하면, 90℃ 내지 200℃ 온도로 가열하면 올리고당에 이온결합된 친수성기가 콘택트렌즈 표면에 존재하는 잔기(예를 들면 히드록시기, 카르복시산기, 실록산기)와 화학결합을 형성하여 견고한 올리고당 피막을 형성할 수 있다. 또한, 필요하다면 상기 개질과정 중에 초음파(ultrasonic), 진동(vibration), 마이크로파(microwave)를 유입하는 것도 가능하다.

상기와 같은 개질과정이 완료되면, 개질된 콘택트렌즈는 물, 에탄올 또는 이들의 혼합용액으로 세척하고, 멸균을 위해 80 내지 150℃ 온도에서 처리한다.

본 발명에 따라 개질된 콘택트렌즈는 표면 접촉각 15 ∼ 30°, 인장강도 3 ∼ 15 kg/cm², 탄성률 0.3 ∼ 1.6 MPa 로서, 개질 전 콘택트렌즈 기재에 비교하여 습윤 특성 및 기계적 물성이 크게 향상되었음을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명은 하기의 제조예 및 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 결코 아니다.

본 발명의 제조예 및 실시예에서 제조된 콘택트렌즈의 물성은 하기의 방법으로 평가하였다.

[물성측정방법]

1) 접촉각(°): DSA100를 사용하여 고정기포배열 방법으로 측정하였다.

2) 함수율(%): 건조감량법으로 측정하였다.

3) 인장강도: JIS K7113:1995으로 측정하였다.

4) 탄성률(MPa): Young's Modulus 방법으로 측정하였다.

5) 세포독성 : 식품의약안전청고시 제2008-41호, 의료기기 기준규격의 배양세포의 증식저해시험법으로 측정하였다.

[제조예]

본 발명에 따른 개질과정에 적용되는 콘택트렌즈 기재의 대표적인 제조방법을 하기 제조예로서 나타내었으나, 이는 본 발명의 구체적 예를 보여주기 위한 일 부 구현 예에 불과하다. 따라서, 본 발명의 개질과정에 적용되는 콘택트렌즈 기재가 하기 제조예에서 제조된 콘택트렌즈 기재에 국한되는 것은 결코 아니다.

제조예 1. 아크릴레이트계 콘텍트렌즈 기재의 제조

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 단량체를 혼합하고, 단량체 총량 100 g에 가교제로서 아조디이소부틸로나이트릴 0.4 g을 넣고 교반하여 모노머 혼합액을 조제한 후 콘택트렌즈 형상으로 주형한 몰드에 모노머를 주입 열 중합하여 아크릴레이트계 콘택트렌즈 기재를 제조하였다. 제조된 아크릴레이트계 콘택트렌즈 기재에 대한 함수율, 습윤각, 인장강도, 및 탄성률을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

제조예 2. 실리콘아크릴레이트계 콘텍트렌즈 기재의 제조

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 단량체를 혼합하고, 단량체 총량 100 g에 가교제로서 아조디이소부틸로나이트릴 0.4 g을 넣고 교반하여 모노머 혼합액을 조제한 후 콘택트렌즈 형상으로 주형한 몰드에 모노머를 주입 열 중합하여 실리콘아크릴레이트계 콘텍트렌즈 기재를 제조하였다. 제조된 실리콘아크릴레이트계 콘택트렌즈 기재에 대한 함수율, 습윤각, 인장강도, 및 탄성률을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

제조예 3. 칼라 콘텍트렌즈 기재의 제조

2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 100 g에 중합용매로서 시클로펜타논 50 g, 가교제로서 에틸렌글리콜 0.4 g, 및 중합개시제로 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.4 g을 넣고 교반하여 모노머 혼합액을 제조하였다. 콘택트렌즈 형상의 몰드(mold)에 상기에서 제조한 모노머 혼합액을 주입하고 80 내지 100℃ 온도에서 열 중합하였다.

그리고, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 30 g, 메타크릴산(MA) 2.5 g, 플루오로에틸 메타크릴레이트(FMA) 2 g, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트(EOEMA) 5 g, N-비닐-2-피롤리돈(NVP) 4 g, 시클로펜타논 45 g, 2-머캅토에탄올 2 g, 가교제로서 에티렌글리콜 0.4 g 및 중합개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.4 g을 혼합하여 겔 중합물을 제조하였다.

그리고, 상기 제조된 겔 중합물 1 중량부, 안료로서 프탈로시아네이토 구리염 1 중량부, 및 에틸 락테이트 1 중량부를 혼합하여 패드(PAD) 인쇄기법으로, 상기 열 중합물 표면을 프린팅하여, 칼라 콘택트렌즈를 제조하였다. 제조된 칼라 콘택트렌즈 기재에 대한 함수율, 습윤각, 인장강도, 및 탄성률을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

구 분	단량체 조성 (사용량, g)	콘택트렌즈 기재의 물성
구 분	단량체 조성 (사용량, g)	인장강도 (kg/cm²)	함수율 (%)	습윤각 (°)	탄성률 (MPa)
제조예 1	HEMA(100g)	4.4	38	42	1.2
제조예 2	HEMA(98g), DMA(1g), Acrylmer(1g)	3.6	40	44	1.4
제조예 3	HEMA(97.5g), MA(2.5g)	4.2	55	40	1.0
HEMA: 하이드록시에틸메타아크릴레이트 DMA: N,N-디메틸아크릴아마이드 Acrylmer: Acrylmer™-SiHy843, 실리콘 아크릴레이트

[실시예]

실시예 1. 개질된 아크릴레이트계 콘텍트렌즈의 제조

상기 제조예 1에서 제조된 아크릴레이트계 콘텍트렌즈 기재를 중조가 0.2 중량% 포함된 에탄올 수용액에서 30℃ 온도로 2시간 팽윤시켰다. 그런 다음, 하기 표 2의 조성을 갖는 개질용액 10 mL에 팽윤된 콘텍트렌즈 기재를 담그고, 20 rpm의 교반속도로 5분 동안 교반하여 표면 개질하였다. 개질이 완료되면, 탈이온수와 에탄올의 혼합용액(7:3, 부피비)으로 세척하고 120℃ 온도에서 멸균한 다음 건조하여 개질된 아크릴레이트계 콘택트렌즈를 얻었다. 개질 전후의 콘택트렌즈 물성 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

구 분	개질용액(중량비)	물성
구 분	개질용액(중량비)	습윤각 (°)	인장강도 (kg/cm²)	탄성율 (MPa)	세포독성 (%)
제조예 1	개질 전	42	4.4	1.2	27.0
실시예 1-1	디클로로에탄(50), 히아루론산(Mw 50,000)(1)	26	6.5	0.8	16.8
실시예 1-2	디클로로메탄(50), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	30	6.0	0.9	18.2
실시예 1-3	에틸아세테이트(30), 알긴산(Mw 50,000)(1)	25	6.5	0.7	19.5
실시예 1-4	감마 부티로락톤(10), 이소프로판올(40) 히아루론산(Mw 50,000)(1)	28	6.4	0.6	16.3
실시예 1-5	클로로포름(30), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	29	6.3	0.8	18.5
실시예 1-6	테트라하이드로퓨란(50), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	29	6.5	0.9	16.2
실시예 1-7	이소프로판올(20), 디메톡시에탄올(30), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	28	6.4	0.8	15.3
실시예 1-8	디클로로메탄(30), n-부탄올(20), 히아루론산(Mw 50,000)(1)	20	6.9	0.7	18.5
실시예 1-9	디메틸아세트아미드(5), 에틸아세테이트(35), 히아루론산(Mw 50,000)(1)	22	6.8	0.6	16.6
실시예 1-10	메틸에틸케톤(10), 메탄올(40), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	21	6.9	0.5	17.8

상기 실시예 1-1의 개질제를 사용하여 개질 전후의 콘택트렌즈 표면에 대하여 SEM 사진으로 확인하였을 때, 개질 후의 콘택트렌즈 표면이 고르게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 2. 개질된 실리콘아크릴레이트계 콘텍트렌즈의 제조

상기 제조예 2에서 제조된 실리콘아크릴레이트계 콘텍트렌즈 기재를 중조가 0.2 중량% 포함된 에탄올 수용액에서 20℃ 온도로 6시간 팽윤시켰다. 그런 다음, 하기 표 3의 조성을 갖는 개질용액 10 mL에 팽윤된 콘텍트렌즈 기재를 담그고, 20 rpm의 교반속도로 5분 동안 교반하여 표면 개질하였다. 개질이 완료되면, 탈이온수와 에탄올의 혼합용액(7:3, 부피비)으로 세척하고 120℃ 온도에서 멸균한 다음 건조하여 개질된 실리콘아크릴레이트계 콘택트렌즈를 얻었다. 개질 전후의 콘택트렌즈 물성 측정 결과는 하기 표 3에 나타내었다.

구 분	개질용액(중량비)	물성
구 분	개질용액(중량비)	습윤각 (°)	인장강도 (kg/cm²)	탄성율 (MPa)	세포독성 (%)
제조예 2	-	44	3.6	1.4	29.2
실시예 2-1	디클로로메탄(50), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	28	7.0	0.7	16.8
실시예 2-2	에틸아세테이트(30), 알긴산(Mw 50,000)(1)	20	6.8	0.8	18.5
실시예 2-3	감마 부티로락톤(5), 메탄올(45) 히아루론산(Mw 50,000)(1)	15	6.9	0.5	15.5
실시예 2-4	클로로포름(30), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	19	6.9	0.7	16.9
실시예 2-5	테트라하이드로퓨란(50), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	20	6.6	0.8	18.8

실시예 3. 개질된 칼라 콘텍트렌즈의 제조

상기 제조예 3에서 제조된 칼라 콘택트렌즈 기재를 중조가 0.2 중량% 포함된 에탄올 수용액에서 30℃ 온도로 2시간 팽윤시켰다. 그런 다음, 하기 표 4의 조성을 갖는 개질용액 10 mL에 팽윤된 콘텍트렌즈 기재를 담그고, 20 rpm의 교반속도로 5분동안 교반하여 표면 개질하였다. 개질이 완료되면, 탈이온수와 에탄올의 혼합용액(7:3, 부피비)으로 세척하고 120℃ 온도에서 멸균한 다음 건조하여 개질된 칼라 콘택트렌즈를 얻었다. 개질 전후의 칼라 콘택트렌즈의 물성 특정 결과는 하기 표 4에 나타내었다.

구 분	개질용액(중량비)	물성
구 분	개질용액(중량비)	습윤각 (°)	인장강도 (kg/cm²)	탄성율 (MPa)	세포독성 (%)
제조예 3	-	40	4.2	1.0	88.0
실시예 3-1	디클로로메탄(50), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	25	6.2	0.9	19.8
실시예 3-2	에틸아세테이트(30), 알긴산(Mw 50,000)(1)	16	6.5	0.7	17.6
실시예 3-3	감마 부티로락톤(50), 히아루론산(Mw 50,000)(1)	15	6.6	0.6	16.7
실시예 3-4	클로로포름(30), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	28	6.5	0.9	16.8
실시예 3-5	테트라하이드로퓨란(50), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	20	6.4	0.7	17.2
실시예 3-6	디메틸포름아미드(20), 디메틸아세트아미드(30), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	16	6.9	0.9	16.8
실시예 3-7	디클로로메탄(30), 에탄올(20), 히아루론산(Mw 50,000)(1)	21	6.9	0.8	17.6
실시예 3-8	감마부티로락톤(5), 에틸아세테이트(35), 히아루론산(Mw 50,000)(1)	22	7.0	0.7	17.3
실시예 3-9	아세토니트릴(10), 메탄올(40), 글루코사민(Mw 25,000)(1)	18	6.8	0.7	16.9

실시예 4. 개질된 실리콘아크릴레이트계 콘텍트렌즈의 제조

상기 제조예 2에서 제조된 실리콘아크릴레이트계 콘텍트렌즈 기재를 중조가 0.2 중량% 포함된 에탄올 수용액에서 40℃ 온도로 2시간 팽윤시켰다. 그런 다음, 감마 부티로락톤과 히아루론산(Mw 50,000)이 50:1의 중량비로 혼합된 개질용액 10 mL에 팽윤된 콘텍트렌즈 기재를 담그고 개질시켰다. 다만, 개질용액의 온도를 하기 표 5에 나타낸 바와 같이 변화시키면서 20 rpm의 교반속도로 5분 동안 교반하여 표면 개질하였다. 개질이 완료되면, 탈이온수와 에탄올의 혼합용액(7:3, 부피비)으로 세척하고 120℃ 온도에서 멸균한 다음 건조하여 개질된 실리콘아크릴레이트계 콘택트렌즈를 얻었다. 개질 전후의 콘택트렌즈 물성 측정 결과는 하기 표 5에 나타내었다.

구 분	개질온도(℃)	물성
구 분	개질온도(℃)	습윤각 (°)	인장강도 (kg/cm²)	탄성율 (MPa)	세포독성 (%)
제조예 2	-	44	3.6	1.4	29.2
실시예 4-1	20	36	6.9	0.9	16.9
실시예 4-2	50	35	6.8	0.9	16.8
실시예 4-3	100	30	6.9	0.8	15.5
실시예 4-4	150	28	7.0	0.7	16.0
실시예 4-5	200	28	6.9	0.8	15.5

Claims

콘택트렌즈 기재를 팽윤율 10 내지 50% 범위로 팽윤시키는 과정; 및
상기 팽윤된 콘택트렌즈 기재를 중량평균분자량(Mw) 100 내지 200,000 범위의 올리고당이 용해된 올리고당 용액에 침지시켜 렌즈 표면을 개질시키는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 팽윤은 탄소수 1 내지 6의 알콜, 0.1 내지 1.0 중량% 농도의 중조 수용액, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 팽윤매를 사용하는 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 올리고당 용액은 Burdick & Jackson으로부터 제공된 용매 극성(polarity index) 3 내지 7 범위의 용매에 올리고당이 0.001 내지 1 중량% 농도로 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 올리고당을 용해시킨 용매는 아세트산, 아세톤, 아세토니트릴, 부틸아세테이트, 클로로포름, 디클로로에탄, 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 디옥산, 에틸알콜, 에틸아세테이트, 메탄올, 2-부타논, n-프로판올, 이소프로필알콜, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 프로판올, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 트리클로로에틸렌, 클로로포름, 에틸 아세테이트, 감마 부티로락톤, 부틸 아세테이트, 및 테트라하이드로퓨란으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 용매인 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 올리고당은 천연 올리고당류이거나, 또는 다당류(polysaccharide)를 부분적으로 분해시켜 제조된 올리고당류인 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 올리고당은 하이드록시기(-OH), 카르복시산기(-COOH), 카르복실레이트기(-COOR, R=C_1-6 알킬), 케톤기(-CO-), 알데히드기(-COH), 아미드기(-NHCO-), 알카노에이트기(RCOO-, R=C_1-6 알킬), 및 하이드록시메틸기(-CH₂OH) 중에서 선택된 친수성기가 치환된 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 개질은 10 내지 100 rpm 속도로 교반하는 조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 개질은 90℃ 내지 150℃의 가온 조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 개질은 초음파(ultrasonic), 진동(vibration), 또는 마이크로파(microwave)를 조사하는 조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 콘택트렌즈 기재는 아크릴레이트 또는 실리콘아크릴레이트 소재의 하이드로젤 콘택트렌즈인 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.
청구항 1 내지 10항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 개질된 콘택트렌즈의 표면 접촉각이 15 ∼ 30°인 것을 특징으로 하는 개질된 콘택트렌즈의 제조방법.