KR101612940B1 - 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인체 및 눈에 유해한 자외선과 청색광을 함께 차단할 수 있도록 한 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈를 제공코자 하는 것으로서, 상기 본 발명은 물성에 따라서 굴절률이 달라지는 플라스틱 렌즈의 원재료인 모노머에 모노머와 반응하여 모노머를 폴리머로 변환시키는 중합개시제, 모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱 렌즈에서 자외선을 흡수하는 자외선흡수제, 및 모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱 렌즈가 노란색으로 보이는 현상을 최소화시켜 투명하게 보이도록 하는 투명화소재가 혼합 조성된 것을 특징으로 하며, 상기 자외선흡수제는 분자량 각기 다른 벤조트리아졸계 자외선흡수제인 UV-A, UV-B, UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것이며, 상기 투명화소재는 푸른색을 내는 Blue Dye(=푸른색 안료)와 붉은색을 내는 Red Dye(=붉은색 안료)가 모노머에 소정 비율로 혼합됨을 특징으로 하며, 이러한 본 발명의 안경렌즈에 의하면 380nm이하의 단파장대 자외선 및 380~400nm의 장파장대 자외선에 대한 차단율이 월등히 높아지면서 380~500nm의 청색광까지도 높은 차단율로 함께 흡수 및 차단할 수 있어서 건강증진효과를 증대시킬 수 있으며, 투명화소재에 의하여 렌즈가 노란색을 띄는 것을 최소화시켜서 자연광을 왜곡 없이 볼 수 있도록 한다.

Description

자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈{Functional glasses lens having Fuction of Blocking UV Light And Blue Light}
본 발명은 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈로서, 이를 보다 상세히 설명하면 인체 및 인체 중 눈에 극히 해로운 자외선 영역의 파장과 단파장 영역의 파장인 청색광을 함께 차단할 수 있도록 하여 자외선 및 청색광으로 인한 눈부심과 피로감 및 눈병 등을 예방할 수 있는 효과를 제공토록 한 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈에 관한 것이다.
일반적으로 가시광선(visible light, 可視光線)의 녹색 및 적색부분과 적외선 및 마이크로파, 라디오파 등의 파장이 긴 전자파는 인체, 특히 눈에 크게 유해하지 않으나, 가시광선의 자색 내지 푸른색부분의 청색광이나 자외선 및 X선, 감마선 등의 파장이 짧은 전자파의 경우에는 인체에 극히 유해한 영향을 끼치게 되는바, 상기 X선이나 감마선의 경우 태양광 등과 같은 일반적인 자연광에 포함되어 있지 않으므로 주변에 접근하지 않으면 인체에 유해한 영향을 받을 경우가 거의 없으며, 100~280nm의 UV-C와 280~320nm의 UV-B는 대기의 오존층에서 거의 흡수되고 있으며, 흡수되지 못한 UV-B 일부와 320~400nm의 UV-A는 오존층에서 흡수되지 못하고 지면으로 내리 쬐이고 있었으며, 최근 대기오염으로 인한 오존층의 파괴로 인하여 다량의 자외선이 지상에 도달하여 인체에 대한 유해성이 높아지고 있으며, 상기 380nm이하 및 380~400nm의 파장을 갖는 자외선(ultraviolet) 및 상기 자외선과 겹치면서 가시광선 내에서 푸른빛을 내는 380~500nm의 파장을 갖는 청색광(blue light)이 햇빛에 포함되어 있어서 인체 중 특히 눈의 보호를 위해서는 자외선 및 청색광을 차단하는 안경 등을 착용함이 이로우며, 이러한 자외선을 차단하는 선글라스나 자외선 전용 차단렌즈가 다수 개발되어 왔으며, 특히 청색광은 자외선에 비하여 위험성이 낮은 것으로 인식되어 있으나, 이러한 청색광은 일명 단파장(short wavelength, 短波長)이라고도 하는바, 파장이 짧아 망막의 앞쪽에 맺혀서 정확한 상으로 인식되지 않으므로 색이 분산되기 때문에 눈의 피로감을 유발시키며, 또한 파장이 짧을수록 에너지가 높아지는데 그만큼 눈에 있는 시세포(視細胞)를 강하게 자극해서 눈부심과 함께 눈의 피로감을 더욱 가중시키게 되는 문제점을 가지고 있었으며, 근자에 널리 보급되고 TV, 컴퓨터 모니터, 스마트폰, 태블릿PC, 휴대용 게임기 등의 디스플레이에는 해상도를 높이기 위해 광원으로 빛이 밝은 CCFL(cold cathode fluorescent lamp, 냉음극 형광 램프) 또는 LED(light emitting diode) 등을 사용하며, 이러한 CCFL이나 LED 등은 빛이 밝은 대신에 그 만큼 많은 청색광이 포함되어 있으므로 현대인들의 시력이 예전에 비하여 급격히 저하될 수밖에 없는 실정이었다.
이에 상기와 같은 인체 및 눈에 유해한 자외선 내지 가시광선 내의 청색광을 반사 및 흡수하여 눈을 보호토록 한 기술이 개발되고 있으며, 종래 자외선 내지 청색광을 차단 및 흡수하기 위한 렌즈 또는 안경에 관한 기술로는 하기 선행기술문헌의 대한민국 특허공개 1988년 제7001894호(1988년 11월 5일자 공개)에서와 같이 렌즈를 제조할 시 컷-온 필터가 통합된 편광필름을 부착하거나 이를 착색 염료에 고온에서 침지시켜서 자외선 및 청색광을 흡수하거나, 대한민국 등록실용신안 제230630호(2001년 7월 19일자 공고)에서와 같이 안경의 렌즈표면에 자외선의 양에 따라 색상 및 색 농도가 변하는 은과 할로겐원소를 포함한 플라스틱 레진막 또는 편광필름을 단독 및 복합적으로 형성하여 자외선 및 단파장의 가시광선을 흡수 및 차단하도록 하였으나, 이러한 종래 기술들은 렌즈자체에 색상을 부여시켜서 자외선과 가시광선 내의 단파장인 청색광을 흡수토록 한 것이므로 렌즈의 편광필름 부착과 염료에 의한 착색에 의해서 자외선 및 청색광 외의 인체에 유해하지 않은 가시광선까지도 흡수하게 되어 원래의 색상 그대로 보이지 않고 색상 및 색 농도의 변화가 많았으며, 특히 가시광선에서 청색광을 제외한 인체에 유해하지 않은 녹색 내지 적색부분인 500~780nm의 파장을 갖는 장파장의 투과율도 함께 저하시키게 되므로 안경이나 콘택트렌즈로 제작하여 사용할 시 이를 장기간 착용하거나 탈착을 자주 반복하게 되면 시력을 급격히 저하시키는 원인이 되는 문제점을 가지고 있었으며, 상기 렌즈에 부착된 편광필름의 경우 잦은 박리와 스크래치가 발생되며, 렌즈의 착색에 사용되는 염료의 경우 취급상 유의할 점이 많으며, 염료를 렌즈에 착색할 시 규격화된 색상의 농도를 가지는 렌즈의 제작이 무척이나 곤란하므로 제작상의 다양한 문제점을 가지고 있었던 것이다.
또한 대한민국 공개특허 2013년 제85415호(2013년 7월 29일자 공개)에 게재된 바와 같이 종래 자외선 내지 청색광을 차단하는 렌즈가 갖는 문제점을 해결코자 플라스틱 기재의 표면에 고굴절률 재료와 저굴절률 재료가 복수로 적층된 다층막이 구비되며, 플라스틱 기재와 다층막 사이로 기능성 박막 등이 적층되도록 구성한 기술이 공지되어 있었으나, 이러한 구성을 갖는 렌즈는 제작이 어렵고 시간이 오래 걸리는 등으로 해서 제조원가가 높아지는 등의 문제점을 가지고 있었던 것이다.
상기와 같이 근자에 들어서 자외선과 청색광을 함께 차단하는 기능성 안경렌즈가 지속적으로 개발되고 있었으나, 대부분의 렌즈가 380nm이하의 단파장대 자외선은 효과적으로 차단하고 있었으나, 380~400nm의 장파장대 자외선의 흡수성능은 현저히 떨어져서 380~400nm의 자외선 투과성이 높고, 이로 인하여 눈에 유해한 문제점이 있었으며, 이러한 자외선에 더불어 청색광을 차단시키도록 렌즈를 제조하면 렌즈 자체가 노란색을 띄게 되어 자연광이 눈에 왜곡되어 보이게 되는 등의 문제점도 함께 가지고 있었던 것이다.
KR 10-1988-7001894 A 1988. 11. 5. KR 20-0230630 Y1 2001. 7. 19. KR 10-2013-0085415 A 2013. 7. 29.
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 플라스틱 렌즈를 제조할 때 원재료인 모노머에 모노머를 폴리머로 반응시키는 중합개시제와 물리적인 빛에서 자외선을 흡수, 차단하는 자외선흡수제가 혼합되어 렌즈가 이루어지도록 하되, 이때 자외선흡수제로 다양한 타입의 자외선흡수제들을 사용하여 380nm이하의 단파장대 자외선과 380~400nm의 장파장대 자외선에 대하여 월등히 높은 차단율을 가지면서 상기 자외선흡수제들에 의해서 380~500nm의 파장을 갖는 청색광까지 함께 흡수, 차단토록 하며, 이와 더불어서 상기 자외선흡수제에 의해서 렌즈의 성형 후 렌즈가 노란색을 띄는 것을 방지하여 렌즈가 투명하게 보이도록 해서(투명화소재를 더 혼합시켜서) 자외선과 청색광은 차단하면서 청색광을 제외한 나머지 자연광은 왜곡 없이 볼 수 있도록 한 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈를 제공함에 발명의 목적을 두고 완성한 것이다.
상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈를 구성하되, 상기 본 발명의 기능성 안경렌즈는 투입되는 물성에 따라서 굴절률이 달라지는 플라스틱 렌즈의 원재료인 모노머에 모노머와 반응하여 폴리머로 변환시키는 중합개시제와, 모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱 렌즈에서 자외선을 흡수하는 자외선흡수제와, 모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱 렌즈가 노란색으로 보이는 현상을 최소화시켜 투명하게 보이도록 하는 투명화소재가 혼합 조성되며, 이때 자외선흡수제는 분자량 250~330g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제인 UV-A, 분자량 300~320g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제인 UV-B, 분자량 430~450g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제인 UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 특징으로 한다.
이와 더불어 상기 투명화소재는 플라스틱 렌즈에서 푸른색을 내기 위한 Blue Dye(=푸른색 안료)와 플라스틱 렌즈에서 붉은색을 내기 위한 Red Dye(=붉은색 안료)가 모노머에 소정 비율로 혼합되며, 이때 Blue Dye(=푸른색 안료)는 C21H15NO3으로 이루어지면서 Red Dye(=붉은색 안료)는 C20H18N2O4으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이러한 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈의 제조방법에 있어 안경렌즈의 성형몰드를 구비한 다음, 모노머-A에 UV-A, UV-B, UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상의 자외선흡수제와 이형제를 투입하여 상온에서 1시간 동안 교반하며, 모노머-A에 중합개시제를 투입하여 10~20℃를 유지하면서 10~20분 동안 교반하며, 상기 모노머-A와 자외선흡수제가 교반된 것과 모노머-A와 중합개시제가 교반된 것에 모노머-B와 모노머-C를 투입하여 10~20℃를 유지하면서 10~20분 동안 교반하며, 이후 0.13~0.4kPa로 60분간 진공 교반하여 탈포(脫泡)하여 수지를 제조하거나, 모노머-A에 UV-A 및 UV-C의 자외선흡수제를 투입하여 20℃에서 30분간 교반한 다음, 전체 모노머 중 모노머-B를 투입한 후 20℃에서 10분간 더 교반하며, 모노머-B에 제2중합개시제를 투입하여 20℃에서 10분 동안 교반하며, 상기 모노머-A와 자외선흡수제의 교반 후 모노머-B가 더 교반된 것에 제1중합개시제와 상기 모노머-B에 제2중합개시제가 교반된 것을 투입한 후 20℃에서 30분 동안 교반하며, 이후 20℃를 유지하면서 1.3kPa 이하로 10분간 진공에서 탈포(脫泡)하여 수지를 제조하여, 이후 진공을 정지시키고 질소를 투입하면서 1.0~1.2㎛필터를 사용하여 수지를 성형몰드로 주입한 것을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈는 분자량이 상이한 자외선흡수제인 UV-A, UV-B, UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어진 자외선흡수제를 모노머에 투입하여 중합개시제에 의해서 모노머가 폴리머가 되어 안경렌즈를 제조할 시 380nm이하의 단파장대 자외선은 물론이거니와, 380~400nm의 장파장대 자외선에 대한 차단율이 월등히 높아서 종래 안경렌즈들과는 자외선 차단율이 현저히 향상되는 효과를 가지며, 더불어 이러한 타입이 다른 자외선흡수제들의 조합에 의해서 380~500nm의 파장을 갖는 청색광까지도 높은 차단율로 함께 흡수 및 차단할 수 있어서 종래 자외선 및 청색광 차단용 전용렌즈들에 비하여 차단율이 높은 이점을 가지므로 자외선과 청색광에 의한 눈부심 및 눈의 피로감을 현저히 줄일 수 있으며, 이러한 눈부심이나 피로감에 의한 시력저하 및 눈병 등을 미연에 예방할 수 있는 효과도 가지게 되어 건강증진효과를 극대화시킬 수 있는 것이다.
이와 함께 본 발명은 안경렌즈에 조성 및 제조 시에 푸른색을 내는 Blue Dye(=푸른색 안료)와 붉은색을 내는 Red Dye(=붉은색 안료)로 이루어진 투명화소재를 모노머에 소정 비율로 혼합하여 상기 모노머에 투입되는 여러 타입의 자외선흡수제들에 의해서 안경렌즈의 성형 후 렌즈가 노란색을 띄는 것을 방지토록 하며, 이로 인하여 안경렌즈가 보다 맑고 투명하게 보이도록 해서 자외선과 청색광은 차단하면서도 자연광을 왜곡 없이 볼 수 있도록 하는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명인 것이다.
도 1은 기존의 적외선 및 청색광 차단용 전용렌즈와 본 발명의 기능성 안경렌즈의 자외선의 파장대별 차단율 및 청색광 차단율을 비교한 비교표
도 2는 기존의 적외선 및 청색광 차단용 전용렌즈와 본 발명의 기능성 안경렌즈의 일부 파장대별 차단율을 비교한 그래프
본 발명은 인체 및 인체 중 눈에 극히 해로운 자외선 영역의 파장과 가시광선에서 단파장 영역의 파장인 청색광을 함께 차단할 수 있도록 하여 자외선 및 청색광으로 인한 눈부심과 피로감 및 눈병 등을 예방할 수 있도록 한 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈에 관한 것으로서, 이를 하기에 보다 구체적으로 설명토록 한다.
상기 본 발명의 자외선 및 청색광 차단의 기능을 갖는 기능성 안경렌즈는 플라스틱 렌즈로 이루어지는 것으로서, 이러한 본 발명의 안경렌즈는 플라스틱 렌즈의 원재료인 모노머(Monomer)와 모노머를 폴리머(Monomer)로 변환시키는 중합개시제(Polymerization initiator)로 이루어지며, 이러한 모노모와 중합개시제로 이루어지는 본 발명의 안경렌즈에는 안경렌즈에서 자외선 및 청색광을 흡수하여 차단시키는 자외선흡수제(Ultraviolet (ray) absorbers) 및 안경렌즈를 맑고 투명하게 보이도록 하는 투명화소재(透明化素材)가 혼합 조성되게 이루어지는 것이다.
이를 보다 상세히 설명하면, 상기 모노머는 물성에 따라서 굴절률이 달라지는 플라스틱 렌즈의 원재료로서, 본 발명에서는 우레탄(Urethane)계 수지가 되는 폴리이소시아네이트(Polyisocyanate)계 화합물, 아크릴(Acryl)계 화합물, 스틸렌(Stylen)계 화합물, 아크릴레이트(Acrylate)계 화합물, 알릴카보네이트(Allyl carbonate)계 화합물, 에피설파이드(Episulfide)화합물 등을 주원료로 하는 모노머인 것이다.
본 발명에서는 이와 같은 플라스틱 렌즈의 원재료인 모노머에 자외선흡수제를 투입하되, 상기 자외선흡수제는 각기 다른 분자량을 갖는 A type인 UV-A, B type인 UV-B, C type인 UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 이루어지는 것이다.
상기 UV-A는 분자량이 250~330g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제로서, 대표적으로 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(5-tert-butyl-2-hydroxyphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(5-tert-octyl-2-hydroxyphenyl)-2H-benzortriazole 등을 들 수 있는 것이다.
상기 UV-B는 분자량 300~320g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제로서, 대표적으로 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole, 2-(5-chloro-2H-benzotriazole-2-yl)-6-(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-Phenol, 2-tert-butyl-6-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenone 등을 들 수 있는 것이다.
상기 UV-C는 분자량 430~450g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제로서, 대표적으로 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol 등을 들 수 있는 것이다.
이와 같이 다양한 종류를 갖는 자외선흡수제는 모노머에 중합개시제가 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱의 안경렌즈에서 자외선 및 청색광을 흡수하여 차단해서 눈을 보호하는 기능을 갖는 것이다.
그리고 본 발명은 상기와 같이 모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱의 안경렌즈가 자외선 및 청색광 흡수를 위해서 투입되는 상기 각종 자외선흡수제에 의해서 노란색으로 보이는 현상을 최소화시켜서 상대적으로 맑고 투명하게 보이도록 하는 투명화소재가 혼합되어 자연광을 그대로 투과시키게 되므로 자연광을 왜곡하지 않고 보이는 그대로 자연스럽고 선명하게 볼 수 있도록 한 것이다.
이러한 투명화소재는 플라스틱 렌즈에서 푸른색을 내기 위한 Blue Dye(=푸른색 안료)와 플라스틱 렌즈에서 붉은색을 내기 위한 Red Dye(=붉은색 안료)가 모노머에 소정 비율로 혼합되는 것이며, 상기 Blue Dye(=푸른색 안료)는 국제명(IUPAC Name)으로 1-hydroxy-4-(4-methylanilino)anthracene-9,10-dione이라 하는 분자식 C21H15NO3으로 이루어지며, Red Dye(=붉은색 안료)는 국제명(IUPAC Name)으로 3-(cyclopropanecarbonyl amino)-N-(4-methoxyphenyl)-1-benzofuran-2-carboxamide이라 하는 분자식 C20H18N2O4으로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.
이때 상기 Blue Dye(=푸른색 안료)와 Red Dye(=붉은색 안료)는 중량비로 10:1 내지 15:1로 혼합되며, 모노머 100중량부에 Blue Dye(=푸른색 안료)는 1.5~3중량부가 혼합되며, Red Dye(=붉은색 안료)는 0.15~0.3중량부가 혼합되는 것이다.
이와 함께 본 발명에서는 상기 모노머에 유리재질로 이루어진 성형몰드에서 수지의 경화로 이루어지는 플라스틱 렌즈를 성형할 시 유리재질 성형몰드에서 모노머가 폴리머로 변환되어 플라스틱 렌즈로 성형되었을 때 성형몰드로부터 쉽게 분리가 되게 이형제가 혼합되도록 할 수 있으며, 상기 이형제로는 알킬 포스페이트 에스테르(Alkyl phosphate ester)를 사용하며, 이러한 이형제는 전체 모노머 100중량부에 0.06~0.09중량부가 혼합되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 모노머에 중합개시제와 자외선흡수제 및 투명화소재를 혼합 조성한 것으로서, 통상의 안경렌즈는 굴절률에 따라서 1.56, 1.60, 1.67, 1.74 등으로 나뉘며, 이때 본 발명에서도 자외선 및 청색광 차단의 기능성을 가장 많이 사용되는 1.60렌즈, 1.67렌즈, 1.74렌즈에 적용한 몇몇의 실시예를 들어서 보다 상세히 설명토록 한다.
우선 1.60렌즈에 본 발명을 적용하게 되면, 2,5(or 2,6)-Diisocyanate methylbicyclo(2,2,1)heptane이라는 모노머-A 50.6중량%와 Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)이라는 모노머-B 23.9중량%와 2,3-Bis((2-mercaptoethyl)thio)-1-propanethiol이라는 모노머-C 25.5중량%가 혼합된 전체 100중량부의 모노머에 디부틸틴 디클로라이드(Dibutyltin dichloride)로 이루어진 중합개시제 0.0275중량부 또는 0.04중량부을 투입하고, 이에 알킬 포스페이트 에스테르(Alkyl phosphate ester)로 이루어진 이형제 0.08중량부를 혼합하며, 이와 더불어서 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole의 UV-A이라는 0.02~3중량부의 자외선흡수제와 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole의 UV-B이라는 0.02~0.7중량부의 자외선흡수제와 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol의 UV-C이라는 0.02~3중량부의 자외선흡수제를 혼합하되, 이에 국제명으로 1-hydroxy-4-(4-methylanilino)anthracene-9,10-dione인 화학명 C21H15NO3의 Blue Dye(=푸른색 안료) 1.5중량부 및 국제명으로 3-(cyclopropanecarbonyl amino)-N-(4-methoxyphenyl)-1-benzofuran-2-carboxamide인 화학명 C20H18N2O4의 Red Dye(=붉은색 안료) 0.15중량부가 혼합된 투명화소재가 혼합 조성되도록 하여 추후 성형몰드에 주입한다.
1.67렌즈에 본 발명을 적용하게 되면, 2,5(or 2,6)-Diisocyanate methylbicyclo(2,2,1)heptane이라는 모노머-A 52.1중량%와 Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)이라는 모노머-B 47.9중량%가 혼합된 전체 100중량부의 모노머에 디부틸틴 디클로라이드(Dibutyltin dichloride)로 이루어진 중합개시제 0.013중량부를 투입하고, 이에 알킬 포스페이트 에스테르(Alkyl phosphate ester)로 이루어진 이형제 0.09중량부를 혼합하며, 이와 더불어서 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole의 UV-A이라는 0.02~3중량부의 자외선흡수제와 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole의 UV-B이라는 0.02~0.7중량부의 자외선흡수제를 혼합하되, 이에 국제명으로 1-hydroxy-4-(4-methylanilino)anthracene-9,10-dione인 화학명 C21H15NO3의 Blue Dye(=푸른색 안료) 1.7중량부 및 국제명으로 3-(cyclopropanecarbonyl amino)-N-(4-methoxyphenyl)-1-benzofuran-2-carboxamide인 화학명 C20H18N2O4의 Red Dye(=붉은색 안료) 0.13중량부가 혼합된 투명화소재가 혼합 조성되도록 하여 추후 성형몰드에 주입한다.
1.74렌즈에 본 발명을 적용하게 되면, Bis(2,3-epithiopropyl)disulfide이라는 모노머-A 50.6중량%와 Bis(mercaptomethyl)-3,6,9-trithiaundecane-1,11-dithiol이라는 모노머-B 23.9중량%가 혼합된 전체 100중량부의 모노머에 n-Methyldicyclohexyamine이라는 제1중합개시제 0.00255중량부와 n,n-Dimethylcyclohexylamine이라는 제2중합개시제 0.0275중량부를 각각 투입하며, 이에 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole의 UV-A이라는 0.02~3중량부의 자외선흡수제와 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol의 UV-C이라는 0.02~0.7중량부의 자외선흡수제를 혼합하되, 이에 국제명으로 1-hydroxy-4-(4-methylanilino)anthracene-9,10-dione인 화학명 C21H15NO3의 Blue Dye(=푸른색 안료) 1.5중량부 및 국제명으로 3-(cyclopropanecarbonyl amino)-N-(4-methoxyphenyl)-1-benzofuran-2-carboxamide인 화학명 C20H18N2O4의 Red Dye(=붉은색 안료) 0.15중량부가 혼합된 투명화소재가 혼합 조성되도록 하여 추후에 성형몰드로 주입하도록 한다.
상기와 같이 혼합 조성된 본 발명의 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈의 제조방법으로는 성형몰드를 구비하여 내부에 수지를 주입한 후 중합시켜서 플라스틱 렌즈를 성형하는 주조(casting)공정과, 상기 주조공정에서 만들어진 렌즈의 표면에 하드코팅하여 열처리하는 하드코팅공정을 더 부가하거나, 상기 하드코팅공정에서 만들어진 하드코팅된 렌즈를 장착하여 진공증착하는 멀티코팅공정을 더 부가할 수 있는 것으로서, 이때 본 발명에서는 상기 주조공정에서 성형몰드를 구비하여 몰드의 내부로 상술한 바와 같이 혼합 조성된 수지를 주입한 후 중합한 다음에 플라스틱 렌즈를 성형하도록 한 것이다.
이러한 본 발명의 자외선 및 청색광 차단의 기능성 안경렌즈 제조방법을 보다 한정하여 상세히 설명하면, 1.60렌즈 또는 1.67렌즈 제조방법의 경우 안경렌즈의 성형몰드를 구비한 후, 전체 모노머 중 모노머-A에 UV-A, UV-B, UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상의 자외선흡수제와 유리 성형몰드와 플라스틱 렌즈가 쉽게 분리되도록 하는 이형제를 투입하여 상온에서 1시간 동안 교반한 다음, 전체 모노머 중 모노머-A에 중합개시제를 투입하여 10~20℃를 유지하면서 10~20분 동안 교반하며, 상기 모노머-A와 자외선흡수제가 교반된 것과 모노머-A와 중합개시제가 교반된 것에 전체 모노머 중 모노머-B와 모노머-C를 투입하여 10~20℃를 유지하면서 10~20분 동안 교반한 후 0.13~0.4kPa로 60분간 진공 교반하여 탈포(脫泡)하여 수지를 제조하며, 이후 진공을 정지시킨 다음 질소를 투입하면서 1.0~1.2㎛필터를 사용하여 수지를 성형몰드의 내부로 주입하도록 함을 특징으로 할 수 있다.
이때 상기 1.60 및 1.67렌즈의 성형 시 배합량을 살펴보면, 모노머-A 50.6~52.1중량부에 UV-A 0.02~3중량부, UV-B 0.02~0.7중량부, UV-C 0.02~3중량부 중 어느 하나 또는 둘 이상의 자외선흡수제를 투입하면서 이형제 0.06중량부를 투입하며, 상기 자외선흡수제와 이형제가 투입되는 모노머-A 50중량부에 중합개시제 0.005~0.04중량부를 투입하며, 상기 모노머-A에 자외선흡수제, 이형제 및 중합개시제가 교반된 것에 모노머-B 23.9~47.9중량부와, 모노머-C 25.5~49.4중량부를 투입하는 것이다.
이와 더불어서 1.74렌즈 제조방법의 경우 안경렌즈의 성형몰드를 구비한 후, 전체 모노머 중 모노머-A에 UV-A 및 UV-C의 자외선흡수제를 투입하여 20℃에서 30분간 교반한 다음, 전체 모노머 중 모노머-B를 투입한 후 20℃에서 10분간 더 교반하며, 전체 모노머 중 모노머-B에 제2중합개시제를 투입하여 20℃에서 10분 동안 교반한 다음, 상기 모노머-A와 자외선흡수제의 교반 후 모노머-B가 더 교반된 것에 제1중합개시제와 상기 모노머-B에 제2중합개시제가 교반된 것을 투입한 후 20℃에서 30분 동안 교반한 후 20℃를 유지하면서 1.3kPa이하로 10분간 진공에서 탈포(脫泡)하여 수지를 제조하며, 이후 진공을 정지시킨 다음 질소를 투입하면서 1.0~1.2㎛필터를 사용하여 수지를 성형몰드의 내부로 주입하도록 한다.
이때 역시 상기 1.74렌즈의 성형 시 배합량을 살펴보면, 모노머-A 50.6중량부에 UV-A 0.02~3중량부 및 UV-C 0.02~0.7중량부의 자외선흡수제를 투입하여 교반한 다음, 모노머-B 23.9중량부를 투입하며, 상기 모노머-A에 자외선흡수제를 투입하여 교반한 후에 투입되는 모노머-B 23.9중량부에 제2중합개시제 0.0275중량부를 투입하며, 상기 모노머-A와 자외선흡수제의 교반 후 모노머-B가 더 교반된 것에 제1중합개시제 0.00255중량부와 상기 모노머-B에 제2중합개시제가 교반된 것을 투입하는 것이다.
상기와 같이 혼합 조성되어 주조공정에서 성형몰드에 주입되게 제조된 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈는 모노머에 분자량이 상이한 자외선흡수제인 UV-A, UV-B, UV-C 중 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어진 자외선흡수제를 투입하여 중합개시제에 의해서 모노머가 폴리머가 되어 플라스틱의 안경렌즈로 성형될 시 푸른색을 내는 Blue Dye(=푸른색 안료)와 붉은색을 내는 Red Dye(=붉은색 안료)로 이루어진 투명화소재를 모노머에 소정 비율로 혼합하여 제조되도록 한 것으로서, 이에 의하여 조성 및 제조된 본 발명은 일명 "Perfect UV"라 칭하고, 종래 자외선 및 청색광을 차단하는 전용렌즈는 일명 "Normal Produce"라 칭하여 도 1 및 도 2의 파장대별 자외선 및 청색광 차단율을 측정한 데이터를 비교한 비교표 및 그래프에서와 같이 종래의 차단렌즈(Normal Produce)에 대비하여 본 발명의 기능성 안경렌즈(Perfect UV)가 380nm까지의 단파장대 자외선은 물론이거니와, 380~400nm의 장파장대 자외선에 대한 차단율도 월등히 높으며, 380~500nm의 파장을 갖는 청색광까지도 높은 차단율로 함께 흡수 및 차단할 수 있어서 종래 자외선 및 청색광 차단용 전용렌즈들에 비하여 차단율이 높은 이점을 가지므로 자외선과 청색광에 의한 눈부심, 눈의 피로, 시력저하 및 눈병 등을 방지하는 효과와 함께 모노머에 투입되는 여러 타입의 자외선흡수제들에 의해서 안경렌즈의 성형 후 렌즈가 노란색을 띄는 것을 투명화소재에 의해서 최소화시켜서 보다 맑고 투명하게 보이게 하여 자연광을 왜곡 없이 볼 수 있도록 하는 등 다수의 효과를 얻을 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 물성에 따라서 굴절률이 달라지는 플라스틱 렌즈의 원재료인 모노머와,
    모노머와 반응하여 모노머를 폴리머로 변환시키는 중합개시제와,
    모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱 렌즈에서 자외선을 흡수하도록 분자량 250~330g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제인 UV-A, 분자량 300~320g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제인 UV-B, 분자량 430~450g/mol의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선흡수제인 UV-C가 혼합된 자외선흡수제와,
    모노머에 혼합되어 폴리머로 변환된 플라스틱 렌즈가 노란색으로 보이는 현상을 최소화시켜 투명하게 보이도록 플라스틱 렌즈에서 푸른색을 내기 위한 C21H15NO3로 이루어진 Blue Dye(=푸른색 안료)와 플라스틱 렌즈에서 붉은색을 내기 위한 C20H18N2O4로 이루어진 Red Dye(=붉은색 안료)가 소정 비율로 혼합된 투명화소재가 혼합 조성된 것을 특징으로 하는 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서;
    Blue Dye(=푸른색 안료)와 Red Dye(=붉은색 안료)는 중량비로 10:1 내지 15:1로 혼합된 것을 특징으로 하는 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈.
  6. 청구항 1에 있어서;
    2,5(or 2,6)-Diisocyanate methylbicyclo(2,2,1)heptane이라는 모노머-A 50.6중량%와, Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)이라는 모노머-B 23.9중량%와, 2,3-Bis((2-mercaptoethyl)thio)-1-propanethiol이라는 모노머-C 25.5중량%가 혼합된 100중량부의 모노머에,
    디부틸틴 디클로라이드(Dibutyltin dichloride)로 이루어진 0.0275중량부 또는 0.04중량부의 중합개시제와,
    알킬 포스페이트 에스테르(Alkyl phosphate ester)로 이루어진 0.08중량부의 이형제와,
    2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole의 UV-A이라는 0.02~3중량부의 자외선흡수제와,
    2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole의 UV-B이라는 0.02~0.7중량부의 자외선흡수제와,
    2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-6(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol의 UV-C이라는 0.02~3중량부의 자외선흡수제와,
    1-hydroxy-4-(4-methylanilino)anthracene-9,10-dione(=C21H15NO3)의 Blue Dye(=푸른색 안료) 1.5~3중량부 및 3-(cyclopropanecarbonyl amino)-N-(4-methoxyphenyl)-1-benzofuran-2-carboxamide(=C20H18N2O4)의 Red Dye(=붉은색 안료) 0.15~0.3중량부의 투명화소재가 혼합 조성된 것을 특징으로 하는 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈의 제조방법에 있어서;
    안경렌즈의 성형몰드를 구비한 후,
    전체 모노머 중 모노머-A 50.6~52.1중량부에 UV-A 0.02~3중량부, UV-B 0.02~0.7중량부, UV-C 0.02~3중량부가 혼합된 자외선흡수제와, 이형제 0.06중량부를 투입하여 상온에서 1시간 동안 교반하며,
    전체 모노머 중 모노머-A 50중량부에 중합개시제 0.005~0.04중량부를 투입하여 10~20℃를 유지하면서 10~20분 동안 교반하며,
    상기 모노머-A와 자외선흡수제가 교반된 것과 모노머-A와 중합개시제가 교반된 것에 전체 모노머 중 모노머-B 23.9~47.9중량부와, 모노머-C 25.5~49.4중량부를 투입하여 10~20℃를 유지하면서 10~20분 동안 교반하며,
    모노머-A와 모노머-B와 모노머-C가 합쳐진 전체 모노머 100중량부에 푸른색을 내는 Blue Dye 1.5~3중량부와 붉은색을 내는 Red Dye 0.15~0.3중량부로 이루어진 투명화소재를 혼합하며,
    이후 0.13~0.4kPa로 60분간 진공 교반하여 탈포(脫泡)하여 수지를 제조하며,
    이후 진공을 정지시킨 다음 질소를 투입하면서 1.0~1.2㎛필터를 사용하여 수지를 성형몰드로 주입한 것을 특징으로 하는 자외선 및 청색광 차단 기능성 안경렌즈의 제조방법.
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