KR101645486B1

KR101645486B1 - 착색 콘텍트 렌즈 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101645486B1
Application number: KR1020147035637A
Authority: KR
Inventors: 토시야 모로; 츠토무 오카다; 토모아키 요코타
Original assignee: 가부시키가이샤 메니콘네쿠토
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2016-08-04
Also published as: KR20150011390A; JP5621118B2; WO2014002966A1; JPWO2014002966A1

Abstract

본 발명의 과제는 착색 콘텍트 렌즈에 있어서, 착용자 자신의 눈동자의 색과 렌즈의 착색 패턴이 동시에 관찰될 때에 생기는 위화감을 해소할 수 있는 렌즈를 제공하는 것이다. 본 발명의 착색 콘텍트 렌즈는 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 30~99.5중량부와, (메타)아크릴 아미드계 모노머 및/또는 N-비닐 아미드 0~15중량부, 카르복실기 함유 모노머 0~1중량부와, 기타 임의의 모노머 0~70중량부를 함유하는 모노머 혼합물을 공중합하여 얻은 공중합체로 이루어지고, 35℃와 20℃에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내이고, pH7.0과 pH3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내인 것을 특징으로 한다.

Description

착색 콘텍트 렌즈 및 그 제조 방법{COLORED CONTACT LENS AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 콘텍트 렌즈(contact lens) 착용자 눈동자의 색이나 질감을 타각적으로 변화시킬 수 있고, 자연스러운 외관을 주는 착색 콘텍트 렌즈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

착용자의 눈동자의 외견을 바꿀 수 있는 착색 패턴을 가지는 콘텍트 렌즈(이하, 단지 「렌즈」라고 칭함)는 시력을 교정하기 위한 것이라기보다는 오히려 멋 부리기를 즐기기 위한 것이다. 따라서, 시각적인 효과를 고려한 착색 패턴에 관한 제안이 많다.

착색 패턴으로서는, 형 표면에 적어도 2개의 다른 착색 패턴을 설치하고, 콘텍트 렌즈의 성형 및 경화 중에 형 표면(型表面)과 접촉되는 렌즈의 표면에 전사(轉寫)하는 것(특허문헌 1), 두 개의 착색 부분이 다른 색상으로 이루어지고, 깔끔한 경계 영역을 가지고 접해 있는 패턴을 가지는 것, 음영비(陰影比)가 다른 두 개의 서브 패턴과, 주관적 서브 패턴이 일련의 방사 형상의 단속적인 선모양으로 이루어지는 패턴을 가지는 것, 세 개의 부분으로 이루어지는 홍채 섹션을 가지고, 각 섹션의 범위를 적절히 설정하는 것으로 복수의 개소에 오버랩되는 영역이 생겨, 매우 자연스러운 외관을 나타내는 것, 각막 가장자리 링과 섬유 형상 도트 패턴을 가져 사용자의 홍채의 선명도를 강조하는 것, 착색 영역이, 원형, 타원형, 삼각형, 선형 등의 형을 가지는 조합으로 구성되어, 반경 방향으로 서서히 변화되는 색을 가지는 것 등이다.

이것들의 디자인에 의해, 착용자의 홍채 색이나 모양을 은폐 또는 일부 이용하는 것으로, 의도된 색감을 제삼자에게 줄 수 있다. 단지, 착용자의 눈의 깜박임이나 시선에 따르는 눈의 움직임과, 각막상의 렌즈의 움직임과의 타이밍이 맞지 않으면, 착용자 자신의 눈동자의 색과 렌즈의 착색 패턴이 동시에 관찰되기 때문에, 도리어 위화감(違和感)을 줄 수도 있다(이하, 「외견상의 위화감」이라고 칭함). 특히 강하게 눈을 깜박이거나, 갑자기 눈을 움직이거나 할 경우에 생기기 쉽다고 생각되지만, 이러한 위화감에 대하여 착색 패턴만을 연구하여 대응하는 것은 기본적으로 곤란하다.

각막상에서 렌즈가 회전하거나 상하 좌우로 움직이는 것은 렌즈 소재에 근거한 물성이나, 렌즈의 직경, 렌즈 테두리부 등의 디자인이 크게 영향을 주고 있다. 렌즈의 물성으로서는, 표면 친수성이 높은 소재 쪽이 각막 표면과의 사이에 누액층(漏液層)을 개재시켜서 렌즈의 매끄러운 움직임을 촉진시키는 것이나, 렌즈 재료의 영률: y의 값이, 0.2MPa≤y≤2.0MPa이고, 상기 주변부의 평균 두께: Tm의 값을 0.05mm≤Tm≤0.30mm로 하였을 때(즉 주변부의 두께 치수와 렌즈 재료의 영률의 밸런스에 의해), 렌즈의 적당한 움직임이 허용되는 것(특허문헌 2)이 알려져 있다. 또한, 일반적으로 렌즈의 직경이 큰 쪽이 움직임이 적어진다고 알려져 있다.

한편, 렌즈 디자인에 관해서는, 렌즈의 움직임의 저하나 각막에의 고착을 막기 위하여 렌즈 후면의 베벨의 내측에서 광학 시야의 외측에, 누액(漏液)이 축적되는 부위를 가지는 렌즈(특허문헌 3), 렌즈의 어긋남, 편재(偏在), 렌즈의 움직임의 늦어짐 등을 개선하기 위하여 렌즈의 사이즈가 14.1~14.6mm, 브랜드 폭이 0.28~0.5mm의 범위 내에 있는 렌즈(특허문헌 4), 날카로운 테두리나 라운드 테두리와 비교하여 뛰어난 렌즈의 움직임이나 양호한 착용감을 얻을 수 있게끔, 렌즈 외주 단면과 주변부 내면의 접속부를 특정 형상의 모서리부로 구성한 렌즈(특허문헌 5) 등의 제안이 있다. 또한, 각막상에 있어서의 렌즈의 방향 지정을 필요로 하는 두 개 초점 렌즈에 대하여, 깜박임에 의해도 회전하지 않고, 만일 회전하여도 빠르게 원래의 방향으로 되돌아오게 한 프리즘 밸러스트에 의한 렌즈 착용시의 자세(姿勢) 안정화가 달성된 제안(특허문헌 6)도 있다. 이것들의 제안은 모두 렌즈의 움직임에 관계되는 것이지만, 착색 렌즈에 있어서의 상기 위화감을 해소하는 것을 목적으로 하여 행해진 것이 아니다.

한편, 착색 렌즈의 제조 방법에 관해서는, 렌즈 성형 금형 표면의 홍채 부분을 형성하는 부위에 착색 모노머 성분을 피복하여 필름을 형성한 후, 렌즈용 모노머 성분을 충전·중합하여 금형으로부터 취출한 때에는 착색 렌즈가 형성되어 있는 방법(특허문헌 7), 착색 부분이 렌즈 소재의 내부에 매립되어 있는 렌즈(특허문헌 8) 등이 있다. 이것들은 착색제의 용출을 억제하여 렌즈 표면의 평활성을 담보한다는 점에서 보면 착색 렌즈의 제조 방법으로서 유력한 것이지만, 렌즈 테두리부의 디자인에 의해, 상기 위화감을 해소한다는 관점에서의 제안은 되어 있지 않다.

[특허문헌 1] 일본특허공개 특개평4-265710호 공보 [특허문헌 2] 국제특허공개 재표WO2003/87920호 공보 [특허문헌 3] 일본특허공개 특개평6-230320호 공보 [특허문헌 4] 일본특허공개 특개평10-161070호 공보 [특허문헌 5] 국제특허공개 재표WO2007/66666호 공보 [특허문헌 6] 일본특허공개 특개평8-262376호 공보 [특허문헌 7] 일본특허공개 특개평2-134612호 공보 [특허문헌 8] 일본특허공개 특개평 3-15020호 공보

본 발명의 과제는 착색 렌즈에 있어서, 착용자 자신의 눈동자의 색과 렌즈의 착색 패턴이 동시에 관찰될 때에 생기는 위화감을 해소하는 렌즈를 제공하는 것이고, 그것을 위한 렌즈의 소재, 렌즈의 물성, 렌즈 테두리부 디자인 등을 종합적으로 고려한 새로운 렌즈를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 착용자의 눈동자의 외견을 바꾸는 함수성의 착색 렌즈로서, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 30~99.5중량부와, (메타)아크릴 아미드계 모노머 및/또는 N-비닐 아미드 0~15중량부와, 카르복실기 함유 모노머 0~1중량부와, 다른 임의의 모노머 0~70중량부를 함유하는, 모노머 혼합물을 공중합하여 얻어지는 공중합체로 이루어지고, 35℃와 20℃에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내인 것, pH 7.0과 pH 3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내인 것을 특징으로 한다.

착색 렌즈는 소정의 모노머 혼합물을 공중합하여 얻어지는 중합체로 이루어진다. 본 발명의 「모노머」란 중합 가능한 저분자량 화합물이나 고분자량 화합물을 말하고, 중합 가능한 관능기를 가지는 매크로 모노머를 포함한다. 따라서 「다른 임의의 모노머」로는, 상기(수산기 함유 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴 아미드계 모노머, N-비닐 아미드, 카르복실기 함유 모노머) 이외의 모노머이고, 예를 들면 알킬(메타)아크릴레이트나, 스티렌계 모노머, 폴리실록산 매크로모노머, 실리콘 함유 알킬(메타)아크릴레이트, 다관능 모노머 등 렌즈 재료에 이용될 수 있는 종래 공지된 모노머로부터 적절히 선택할 수 있다.

착색 부분은 렌즈의 표면에서 5㎛ 이상의 내부에 존재하고, 렌즈의 내면 혹은 외면에는 해당 부분이 노출되어 있지 않은 것이 바람직하다. 렌즈 착용자의 홍채를 은폐하여, 눈동자의 색이나 질감을 타각적으로 변화시키기 위하여, 불투명 재료로서 산화철이나 산화 티타늄 등이 착색 부분으로서 사용될 수 있다. 그 결과 상기 렌즈 본체를 구성하는 재료와 착색 부분은 물성에 있어서 차이가 있고, 그것이 착용감을 나쁘게 하거나, 혹은 착색 성분의 용출 등의 우려가 있다. 이러한 문제를 회피할 수 있도록, 렌즈 재료에 의해 착색 부분이 샌드위치된 구조를 이용하는 것이 바람직한 것이다.

더욱이, 35℃와 20℃에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내인 것, pH 7.0과 pH 3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내인 것도 본 발명의 착색 렌즈의 특징이다. 후에 상술하지만, 렌즈 직경의 변동이 크면 착용 직후에(착용 전보다 렌즈가 수축되는 경우에는) 렌즈가 각막에 흡착되어 안전성에 큰 리스크를 생성시키거나, (착용 전보다도 렌즈가 팽윤(膨潤)되는 경우에는) 반대로 렌즈의 움직임이 커져, 외견상의 위화감을 해소시킬 수 없기 때문이다.

또한, 본 발명의 착색 렌즈는 렌즈 외주 단면이 외주측을 향하여 돌출(凸) 형상으로 예각의 단면 형상으로 되어 있는 동시에, 렌즈 주변부의 직경 방향의 단면도(렌즈를 내면측으로부터 외면측을 향하여 수직으로 재단한 상태의 도면)에 있어서, 렌즈 주변부 내면측의 곡면에 대한 테두리(edge)의 접선과, 주변부 외면측의 곡면에 대한 테두리의 접선과 이루는 각 α가 5°≤α≤45°인 것이 특징이다. 소위 날카로운 테두리가 바람직한 것이다. 이러한 테두리 디자인을 채용하는 것으로써, 뛰어난 착용감과, 종래 기술에서는 필연적으로 충분하지 않은 외견상의 위화감을 해소시키는 효과를 완성한다.

상기 착색 렌즈의 제조 방법으로서는, (a) 중합 렌즈보다 얇은 두께, 또한, 외경(外徑)도 작은 반제품을 제작하게끔 설계된 제1형과 제2형을 조합시켜 형성되는 공간 내에 제1 모노머 혼합물을 충전하여 중합하는 공정, (b) 상기 제1형과 상기 제2형을 개방하는 공정, (c) 상기 반제품의 노출 표면에 착색 성분을 도포하는 공정, (d) 상기 중합 렌즈를 제작하게끔 설계된 상기 반제품이 고정된 한쪽 형과 제3형을 조합시켜 형성되는 공간 내에, 제2 모노머 혼합물을 충전하여 중합하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2 모노머 혼합물은 제1 모노머 혼합물과 동일한 조성인 것이 바람직하고, 또한 본 발명의 본 명세서에 기재된 범위 내에서 처방된다.

상기 「중합 렌즈」란 몰드 제조법에 의해 제조된 콘텍트 렌즈로서, 중합 공정이 종료된 후, 이형(離型) 직전의 상태의 것을 말한다. 몰드 제조법에는 모노머 혼합물에 중합 수축을 보상하기 위하여 미리 희석제 등이 첨가되는 소위 웨트 몰드 제조법과, 희석제 등이 첨가되지 않는 드라이 몰드 제조법이 있다. 예를 들면 드라이 몰드 제조법으로 제조된 렌즈는 형에서 취출된 상태에서는 아직 물이 포함되어 있지 않지만, 함수처리에 의해 사이즈가 팽윤하여 시장에 유통되는 콘텍트 렌즈 제품으로 된다. 웨트 몰드 제조법으로 제조된 렌즈로 하여도, 형으로부터 취출한 후에 희석제를 물과 치환하는 등으로 하여, 상품인 함수상태로 한다. 따라서, 형으로부터 취출한 직후의 렌즈 사이즈는 상품으로서 시장에서 유통되는 렌즈 사이즈와는 일반적으로 다르다. 본 명세서에서는 「중합 렌즈」를 상기와 같이 정의하고, 제조 공정에 있어서 사이즈의 대소를 비교할 때의 기준을 명확히 하였다.

상기 「반제품」이란 중합 렌즈로서 얻어지기 전의 상태의 제품으로, 이것 자체를 함수처리 등을 하여도 완전한 제품으로서의 렌즈를 얻을 수는 없다. (a)공정에서 중합되는 층의 외경은 후에 중합되는 층의 외경보다도 작게 설정되어 있는 것이 이 제조 방법의 특징이다. 즉, 먼저 중합되는 층은 후에 중합되는 층보다도 항상 작은 외경을 가지고 있고, 바람직하게는 5~4000㎛의 차로 작은 것이다. 이 방법에 의해 제조된 렌즈는 후에 중합된 층이 콘텍트 렌즈 제품의 테두리를 형성하는 것으로 된다. 이로 인하여, 제품으로 되었을 때의 렌즈의 변형이 억제될 수 있는 효과를 가진다.

상기 (c)공정에 의해 반제품의 형과 접착되어 있지 않은 면에 착색 성분이 도포된다. 그 후, 착색 성분을 덮게끔 제2 모노머 혼합물이 중합되기 때문에, 반제품과 제2 모노머 혼합물의 중합체에 의해 끼워진, 샌드위치 구조의 착색 렌즈를 제조할 수 있다.

본 발명에 의한 함수성의 착색 렌즈는 소정의 모노머 성분을 공중합하여 이루어지고, 온도 변화나 액성(pH)에 의한 렌즈 직경의 변화가 적기 때문에, 환자에게 처방하기 쉬운 동시에, 각막상의 렌즈의 움직임이 적당한 범위로 안정되기 때문에 외견상의 위화감을 억제할 수 있다. 또한, 렌즈 테두리에 소위 날카로운 테두리의 디자인을 채용하면, 렌즈가 각막에 딱 들어맞아 각막상에서의 움직임이 작아지기 때문에, 먼지 등의 이물이 혼입되지 않게 되어 착용감을 더 향상시키는 동시에, 깜박임이나 시선 이동에 대한 상기 위화감을 효과적으로 해소할 수 있다. 일반적으로, 각막상의 렌즈의 움직임이 너무 작으면, 렌즈가 각막에 흡착되어 각막 장해를 유발할 가능성이 높아지지만, 본 발명에 의한 함수성의 착색 렌즈는 온도변화나 액성(pH)에 의한 렌즈 직경의 변화가 적기 때문에 날카로운 테두리의 디자인을 채용하여도, 각막상의 렌즈의 움직임이 너무 작아지게 되는 것을 방지할 수 있는 장점을 가진다. 또한, 착색 부분이 렌즈 소재 내부에 있어서 표면에 나타나 있지 않기 때문에 착용감이 뛰어나고, 안정성이 높은 렌즈를 얻을 수 있다.

상기 착색 렌즈의 제조 방법에 의하면, 먼저 중합되는 층이 후에 중합되는 층의 외경보다도 작게 설정되어 있기 때문에, 각 층이 심리스(seamless)로 잇달아 맞추어진 결과, 제조 후의 렌즈에 변형이나 버(burr) 등의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 상기 제조 방법에 의하면, 별도 계통의 다른 공정을 준비할 필요가 없고, 몰드 제조법에 의한 일련의 흐름 중에 제조가 완결되기 때문에, 부가 가치를 향상시킨 렌즈를 저가격으로 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 착색 렌즈의 일 예에 대하여, 주변부 직경 방향의 단면을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 착색 렌즈의 제조 공정의 일 예에 대하여 설명하는 도이다.
도 3은 본 발명의 착색 렌즈의 일 예에 대하여, 직경 방향의 단면을 나타내는 도이다.

본 발명은 특정 조성의 모노머 혼합물을 공중합하여 이루어지는 함수성의 착색 렌즈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 온도나 액성에 의한 렌즈 직경의 변화를 억제하고, 날카로운 테두리의 디자인에 의해, 각막상의 렌즈의 움직임을 안정화시킨 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 착색 렌즈, 이어서 제조 방법의 바람직한 예에 관하여 순차적으로 설명한다.

본 발명의 착색 렌즈는 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 30~99.5중량부와, (메타)아크릴 아미드계 모노머 및/또는 N-비닐 아미드 0~15중량부와, 카르복실기 함유 모노머 0~1중량부와, 기타 임의의 모노머 0~70중량부를 함유하는 모노머 혼합물을 공중합하여 얻은 공중합체로 이루어진다.

수산기 함유 (메타)아크릴레이트는 착색 렌즈의 주성분으로 되는 모노머이고, 예를 들면, 히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시 프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 디히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 불소 치환된 모노머로서 예를 들면, 3-(퍼플루오로-3-메틸 부틸)-2-히드록시 프로필(메타)아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-5-메틸 헥실)-2-히드록시 프로필(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수도 있다. 이것들은 단독 혹은 2종 이상을 조합시켜 이용하여도 좋다(또 본 명세서에 있어서, 이하의 각종 모노머, 개시제 등에 관한 설명에 대해서 굳이 기재하지 않는 한, 1종 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있는 점은 공통이다). 상기 예시된 모노머 중에서도 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트나 글리세롤(메타)아크릴레이트가 종래부터 사용 실적이 풍부하다는 이유로부터 바람직하게 이용될 수 있다.

수산기 함유 (메타)아크릴레이트는 착색 렌즈에 대하여 함수성, 표면 젖음성, 유연성 등을 부여한다. 그 배합량은 30~99.5중량부, 바람직하게는 50~99중량부, 더 바람직하게는 70~99중량부, 가장 바람직하게는 90~99중량부이다. 배합량이 상기 범위보다 적을 경우에는 충분한 기능(함수성 등)을 부여하는 것이 곤란하게 될 우려가 있다.

(메타)아크릴 아미드계 모노머로서는, N-메틸(메타)아크릴 아미드, N-에틸(메타)아크릴 아미드, N-이소프로필(메타)아크릴 아미드, N, N-디메틸 (메타)아크릴 아미드, N, N-디에틸(메타)아크릴 아미드, N, N-메틸(에틸) (메타)아크릴 아미드, N, N-메틸(프로필) (메타)아크릴 아미드 등을 들 수 있다. 이 중에서 N, N-디메틸 (메타)아크릴 아미드가 사용 실적면에서 보면 바람직하다.

또한, N-비닐 아미드로서는, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-2-피페리딘, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐포름아미드, N-비닐 아세트아미드, N-비닐-N-메틸 포름아미드, N-비닐-N-메틸 아세트아미드 등을 들 수 있다. 이 중에서 N-비닐-2-피롤리돈이 사용 실적면에서 보면 바람직하다.

(메타)아크릴 아미드계 모노머 및/또는 N-비닐 아미드는 종래의 렌즈에 높은 함수성, 표면 젖음성을 부여하는 것을 목적으로 하여 사용되고 있다. 본 발명에서는 이들 모노머류에 대하여서는 필요한 최소한의 사용에 그치는 것이 바람직하다. 이들의 성분은 온도의 영향을 받아 렌즈의 직경에 변동을 일으키기 쉽기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 0~15중량부, 바람직하게는 0~10중량부, 더 바람직하게는 0~5중량부, 가장 바람직하게는 0~3중량부의 범위에서 사용된다.

카르복실기 함유 모노머로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산, 이소크로톤산 등을 들 수 있다. 이 중에서 아크릴산, 메타크릴산이 사용 실적면에서 보면 바람직하다.

카르복실기 함유 모노머는 상기 아미드계 모노머와 동일하게 높은 함수성을 부여하는 것이다. 그러나, 그 작용은 분자 내의 마이너스 이온끼리의 반발력에 의한 것이 크기 때문에, 용액의 pH가 직접 영향을 주어 렌즈의 직경에 엄청난 변동을 준다. 본 발명에서는 이것들의 모노머류에 대하여서도 필요한 최소한의 사용에 그치는 것이 바람직하고, 그 배합량은 0~1중량부, 바람직하게는 0~0.8중량부의 범위이다. 한편, (메타)아크릴산은 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트 내에 불순물로서 포함되는 것이지만, 배합량에는 불순물로서의 (메타)아크릴산도 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

다른 임의의 모노머로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 사이클로 헥실(메타)아크릴레이트 등의 직쇄상, 분지쇄상, 환상의 알킬(메타)아크릴레이트나, 트리스(트리메틸실록시)실릴 프로필(메타)아크릴레이트 등의 실리콘 함유 (메타)아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트 등의 불소 함유 (메타)아크릴레이트, 메톡시 에틸(메타)아크릴레이트 등의 알콕시기 함유 (메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등의 방향환 함유 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

직쇄상, 분지쇄상, 환상의 알킬(메타)아크릴레이트는 일반적으로 렌즈의 기계적 강도를 향상시키는 것; 실리콘 함유 (메타)아크릴레이트는 렌즈에 산소 투과성을 부여하는 것; 불소 함유 (메타)아크릴레이트는 렌즈 표면의 오염 부착 방지 효과가 있는 것; 알콕시기 함유 (메타)아크릴레이트는 모노머 혼합물의 상용성(相溶性)을 향상시키고, 렌즈에 적당한 젖음성을 부여하는 것; 방향환 함유 (메타)아크릴레이트는 렌즈의 굴절율을 높게 할 수 있기 때문에, 얇아도 시력 교정력을 높일 수 있는 등의 효과가 알려져 있다. 더욱 산소 투과성을 높이기 위하여, 실리콘 함유 스티렌, 실리콘 함유 알킬 푸마레이트(Fumarate), 불소 함유 알킬 푸마레이트 등을 배합하는 것도 가능하다.

또한, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 가교제를 첨가하는 것으로써, 기계적 강도나 형상 안정성의 향상, 저분자량 중합체의 용출을 억제하는 등의 효과가 있다. 그 외에, 중합성의 관능기를 가지는 색소나 자외선 흡수제 등을 임의의 모노머로서 첨가할 수도 있다. 또한, 이것 등의 임의의 모노머 1개를 단독으로 중합 또는 복수개를 공중합시킨 것을 첨가할 수도 있다.

이것들의 임의의 모노머의 배합량으로서는, 0~70중량부, 바람직하게는 0~50중량부, 더 바람직하게는 0~30중량부, 가장 바람직하게는 0~10중량부의 범위 내이다. 상기 범위보다 많으면, 주성분으로서의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트의 상대 비율이 저하해서, 충분한 함수성, 친수성을 부여할 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 웨트몰드(wet mold) 등으로 제조될 때에, 모노머 혼합물에 중합에 직접적으로 관여하지 않는 용매 등을 첨가하는 경우가 있지만, 이것 등의 용매 등은 렌즈의 물성에는 영향을 주지 않는 것이므로, 본 발명의 착색 렌즈의 구성 성분으로부터는 제외된다.

본 발명에 있어서의 모노머 혼합물의 공중합에 대하여서는 공지된 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 라디칼 중합 개시제를 첨가하여 가열에 의한 열중합이나, 자외선과 같은 빛을 조사한 광중합, 이것들의 병용 등이다. 열중합은 실온 근방에서부터 서서히 승온하고, 수 분 내지 수 시간으로 30℃~120℃의 온도범위의 열을 가한다. 한편, 광중합일 경우에는, 자외선, 전자선 등의 활성 에너지 조사에 의해 중합을 진행시킨다. 이것들의 중합법 및 개시제의 선택은 모노머 혼합물과 몰드형의 재료 등을 고려하여 적의히 선택할 수 있다.

상기 라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들면 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스 디메틸 발레로니트릴, 벤조일 퍼옥시드, 쿠멘 히드로퍼옥시드 등이 있다. 또한, 자외선 중합 개시제로서는, 예를 들면, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조페논, 벤조인, 벤조인 메틸에테르 등을 이용할 수 있다. 이것들의 사용량은 모노머 혼합물 전체량 100중량부에 대하여, 0.01중량부 정도 이상, 바람직하게는 0.1중량부 정도 이상이다. 상기의 이하에서는, 중합에 시간이 걸리는 경향이 있기 때문이다. 또한, 사용량이 너무 많으면 선택되는 중합체가 기포나 왜곡이 포함된 것으로 되는 경향이 있기 때문에, 모노머 혼합물 전체량 100중량부에 대하여, 5중량부 정도 이하, 바람직하게는 2중량부 정도 이하이다.

본 발명의 착색 렌즈는 착색 부분이 렌즈의 표면에서 5㎛ 이상 내부에 있는 것이 바람직하고, 구체적인 제조 방법에 대해서는 후술하지만, 몰드 중합에 의해 제조된다. 렌즈 소재에 의해 착색 부분을 끼워넣듯이 해서 제조하고, 착용감이 뛰어나고, 안정성이 높은 렌즈를 얻기 위해서이다.

착색 성분으로서는, 예를 들면 프탈로시아닌 블루, 코발트 블루, 프탈로시아닌 그린, 산화 크롬, 적색, 황색, 갈색 및 흑색용의 각종 산화철 등이 종래 공지된 성분으로서 예를 들 수 있다. 또한 이산화 티타늄, 산화알루미늄 등을 포함하는 불투명한 백색의 하지(下地) 위에 각종 염료를 이용하여 모양 등을 나타내는 것도 가능하다. 이것들의 착색 성분은 상기 모노머나 용매 등에 분산시켜 이용할 수 있다. 이것들의 착색 성분이 용출되거나, 각막, 눈꺼풀 등의 눈조직에 직접 접촉되는 것이 없도록, 렌즈의 각 표면(내면측 및 외면측)으로부터 5㎛ 이상 내부에 매립되어 있는 것이 중요한 것이다.

본 발명의 착색 렌즈는 함수상태에 있어서, 35℃의 ISO 생리식염수 중에서의 렌즈 직경과, 20℃의 ISO 생리식염수 중에서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내, 바람직하게는 0.25mm 이내이다. 이것은 렌즈의 보존액 중에서의 사이즈가 눈에 착용하였을 때에 어느 정도로 변화되는지 간접적으로 나타낸다. 이 차가 커지면, 예를 들면 눈에 착용한 때 수축되는 경우에는, 렌즈가 각막에 흡착되는 경향이 있고, 렌즈의 움직임이 거의 없어지기 때문에 안전성에 문제가 있다. 한편, 눈에 착용하였을 때에 팽윤할 경우에는, 렌즈가 각막상에서 안정되지 않고, 피팅이 곤란하여, 외견상의 위화감을 회피하기 어려워지기 때문이다.

상기 온도에 의한 렌즈의 사이즈 변화를 억제하기 위하여서는, 착색 렌즈의 공중합 성분 중에서 온도변화에 대한 기여의 정도가 높은 성분, 즉, (메타)아크릴 아미드계 모노머의 조성비가 낮은 쪽이 바람직하다. 한편, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트만으로는 렌즈의 함수율을 높게 하는 것이 곤란할 경우가 있고, 상기 (메타)아크릴 아미드계 모노머의 사용에 의해 부족되는 함수율을 높일 수 있다. 그리하여, 온도에 의한 사이즈 변화를 상기 범위로 하기 위하여, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트:(메타)아크릴 아미드계 모노머를 양자의 중량비로, 100:30~100:0, 바람직하게는 100:15~100:0, 더 바람직하게는 100:8~100:0의 범위에서 사용한다.

또한, 생리식염수의 pH를 7.0과 3.0으로 각각 조정한 액을 준비하고, 20℃에서 본 발명의 착색 렌즈를 침지한 때, 각각의 액성으로 렌즈 직경이 어느 정도 변화되는가를 조사한다. 보존액 중의 렌즈를 눈에 착용하였을 때에, 누액 중에서의 이온 농도 혹은 pH의 상위에 의해 어느 정도 변화되는가를 모의적으로 나타낸 것이라고 말할 수 있다. 그리고 상기 온도에서의 것과 동일하게 이러한 사이즈 변화가 렌즈의 각막상에서의 움직임에 직접 영향을 주기 때문에, 그 차가 0.5mm 이내, 바람직하게는 0.25mm 이내이다.

상기 각 pH에 있어서의 렌즈의 사이즈 변화를 억제하기 위하여서는, 착색 렌즈의 공중합 성분 중에서 카르복실기 함유 모노머의 조성비를 낮게 하는 것이 바람직하다. 한편, 렌즈의 함수율은 이 성분의 첨가에 의해 비약적으로 높아진다. 그래서, 함수율 향상을 위한 것과 각 pH에 있어서의 렌즈의 사이즈 변화 억제의 밸런스를 고려하여, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트:카르복실기 함유 모노머를 양자의 중량비로, 100:2~100:0, 바람직하게는 100:1~100:0, 더 바람직하게는 100:0.7~100:0의 범위에서 사용한다.

더욱 상기 물성에 더하여, 착색 렌즈의 외주 단면이 둘레 방향으로 전체 둘레에 걸쳐서, 예각의 단면 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 도 1에 도시되는 바와 같이, 렌즈 주변부(1)의 직경 방향의 단면도에 있어서, 렌즈 주변부 내면측의 곡면(2)에 대한 테두리의 접선(3)과, 주변부 외면측의 곡면(4)에 대한 테두리의 접선(5)이 이루는 각을 α로 하면, 5°≤α≤45°이고, 바람직하게는 20°≤α≤40°로 되도록 날카로운 테두리의 디자인을 가지는 것이다. 상기 각도보다 작으면, 렌즈의 움직임이 적어지고, 렌즈 아래의 누액 교환이 부족되는 경향이 있다. 한편, 상기 각도보다 크면, 깜박임에 의한 렌즈의 움직임이 너무 커져서, 착색 렌즈 착용에 따르는 외견상의 위화감을 해소하기 어려워지기 때문이다.

α가 5°≤α≤45°였더라도, 렌즈의 직경이 온도나 pH의 영향 등에 의해 착용시에 수축되는 경우에는, 렌즈의 움직임이 적어지고, 렌즈 아래의 누액 교환이 부족되는 경향이 있다. 따라서, α가 5°≤α≤45°에서, 35℃와 20℃에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내이고, pH 7.0과 pH 3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내인 것이 바람직하다.

도 1에 나타낸 대로 테두리의 단부(6)는 둥글게 되어 있을(곡률 반경이 형성된) 필요는 없다. 렌즈 제조시에 요(凹)형과 철(凸)형(돌출형)의 두 곡면이 선접촉되는 것에 의해 그러한 테두리의 형성은 가능하다. 이렇게 테두리 선단에 곡률 반경이 없는 쪽이, 렌즈가 각막과 눈꺼풀 사이에 저항감이 없게 침입하여 안정한 위치에 유지되기 때문이다. 단지, 완전히 곡률 반경이 없는 것은 필수적인 요건은 아니다. 본 발명에서 규정하는 물성을 가지는 착색 렌즈에서는 테두리에 곡률 반경이 없는 것이 바람직하지만, 테두리의 곡률 반경은 테두리 두께의 20% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 5% 이하이면, 깜박임이나 시선 이동시에 착용자 자신의 눈동자의 색과 렌즈의 착색 패턴이 동시에 관찰될 때에 생기게 되는 위화감을 효과적으로 해소할 수 있다.

본 발명의 날카로운 테두리를 형성하는 영역은 도 1에 나타내는 바와 같은 단면도에 있어서, 렌즈 주변부 내면측에서 테두리 단부에서부터 0.1~0.3mm, 외면측에서 상기 단부에서부터 0.1~0.3mm의 길이로 형성되어 있다(도 1의 사선부가 테두리 영역). 상기 길이보다 짧으면 렌즈 테두리로서의 기능을 발휘할 수 없고, 너무 길면 시력교정을 위한 광학부가 상대적으로 적어져 버리기 때문에 바람직하지 못하다.

테두리 영역의 두께(L)는 0.05~0.25mm의 범위에서 적의히 설정되고, 이 두께는 렌즈의 전체 주위에 걸쳐 균일하여도 좋다. 또한, 착색 렌즈가 토릭렌즈와 같은 경우에는, 각막 난시(亂視)의 축과 토릭렌즈의 축과의 대응 관계를 벗어나지 않게 하기 위하여, 렌즈의 상방부와 하방부를 다른 영역에 비하여 얇게 설정하여도 좋다.

그리고, 상기 물성·디자인을 가지는 착색 렌즈의 제조 방법에 대하여 이하에 나타낸다. 도 2는 본 발명의 착색 렌즈를 제조하는 공정을 나타낸다. 먼저 제1형(11)과 제2형(12)을 준비한다. 이 도면에서는 제1형이 암컷형, 제2형이 수컷형이지만, 이것은 반대되어도 좋다. 임의의 한쪽이 제1형, 다른 쪽이 제2형이라고 생각하면 된다. 본 발명에서 사용되는 형의 재료는 범용(汎用)의 열가소성 수지로 형성되고, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리 염화 비닐 등을 사용할 수 있다. 이것들의 수지를 조합시켜 각 형에 사용하는 것도, 또한 동일한 수지재료로 형성된 형을 사용하는 것도 가능하다. 수지로서는, 폴리프로필렌, 폴리스티렌이나 폴리아미드 등이 가격, 투명성, 성형성이 뛰어나다는 등의 이유로 바람직하게 이용될 수 있다. 또한 각 형의 성형방법으로서는 사출 성형 외에, 압축성형, 진공성형 등 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있다.

준비된 형 중에서 암컷형에 제1 모노머 혼합물(16)을 충전한다(도 2의 (a-1)). 다음에 수컷형과 조합시켜서 형성된 공간 내(14)에서 중합시킨다(도 2의 (a-2)). 얻어진 중합체는 몰드 제조법으로 최종적으로 얻어지는 중합 렌즈(20)보다도 두께가 얇고, 또한, 외경도 작은 반제품(15)이 된다. 반제품의 두께는 반드시 일정한 두께일 필요는 없다. 반제품의 두께에 대하여서는 일괄적으로 말할 수 없지만, 적어도 함수시켰을 때에 5㎛ 이상의 두께로 되어, 렌즈 제품의 함수시의 두께보다도 5㎛ 이상 얇아지게끔 하는 것이 바람직하다. 착색 부분을 렌즈 소재에 샌드위치된 구조로 하기 위해서이다. 한편, 도 2의 (a-1)과 (a-2)을 합쳐, (a)공정이라 한다.

반제품의 외경은 중합 렌즈의 외경보다 5~4000㎛ 작고, 바람직하게는 10~2000㎛ 작고, 더 바람직하게는 15~1000㎛ 작다. 이 제조 방법에서는, 상기와 같이 외경을 「작게」 설계하는 것이 특징이다. 그 다음 중합시키는 제2 모노머 혼합물 쪽을 렌즈의 외연(外緣) 형성에 사용함으로써, 몰드 중합 후의, 렌즈의 변형이나 테두리 부분의 결손, 버의 발생 등이 효과적으로 억제되기 때문이다.

이 이유는 명확하지 않지만, 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. 반제품의 외경이 중합 렌즈의 외경보다 작을 경우, 먼저 중합된 층은 후에 중합되는 층을 형성하기 위한 공간 내에 포함되게 된다. 이 경우, 수컷형과 암컷형은 렌즈 끝의 전체 둘레에서 접촉될 수 있고, 이 상태에서 후에 중합되는 층을 형성하는 액을 중합하면, 중합 수축에 의해 양쪽의 형의 접촉부가 더 긴밀히 접하는 것으로 된다. 따라서, 렌즈 테두리의 선단에서 렌즈와 외측의 여분인 환상부분의 중합체가 완전히 분리된다.

반대로, 먼저 중합되는 층(반제품)이 후에 중합되는 층의 외경보다 크면, 반제품과 형의 접촉에 의하여, 제2 모노머 혼합물이 형성하는 중합 렌즈의 일부와 잉여분을 분리시킬 필요가 있다. 그러나, 잉여분은 반제품이 형성하는 테두리 부분과 접촉하여 중합되기 때문에, 중합 렌즈와의 분리가 곤란해져, 무리하게 분리시키면 렌즈에 결손, 파손, 흠집 등의 결점이 생기게 된다. 따라서, 먼저 중합되는 층이 후에 중합되는 층의 외경보다 작게 설정되면, 제조된 후의 렌즈에 변형이나 버 등의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

반제품(15)의 한쪽면은 중합 렌즈(20)의 한쪽 면을 구성하지만, 다른 쪽 면은 후에 중합되는 제2 모노머 혼합물에 의해 피복되고, 2층 구조의 렌즈가 완성되게 된다. 따라서, 반제품의 한쪽 면을 중합 렌즈의 내면측에 사용하는 것을 의도할 경우에는, 도 2(b)에 나타낸 대로, 제1형과 제2형을 개방하는 공정에 있어서, 반제품이 수컷형에 선택적으로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 반대로, 반제품을 중합 렌즈의 외면측에 사용할 경우에는, 반제품이 암컷형에 선택적으로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 선택성을 확실하게 컨트롤하는 방법으로서는, (I) 형 재료와 반제품의 접착력이 높은 재료를 고정시키고 싶은 측의 형 재료로서 채용하고, 다른 쪽을 접착력이 낮은 재료로 성형하는 방법(예를 들면, 제1 모노머 혼합물에는 수산기 함유 (메타)아크릴레이트가 배합되고 있기 때문에, 한쪽의 형 재료를 폴리아미드 등의 친수성 형 재료로 작성하고, 다른 쪽을 폴리프로필렌 등의 소수성(疎水性) 형 재료로 작성하는 등)이 있다. 또한, (II) 제1형과 제2형의 형 재료를 동일한 것으로 작성하고, 한쪽의 형 표면에 임의의 처리(예를 들면 플라즈마, UV 조사, 코로나 방전, 레이저 혹은 계면활성제를 도포하는 등)를 실시하여 반제품의 접착을 쉽게 하거나, 또는 이형하기 쉽게 하는 방법이어도 좋다. 혹은 (III) 본 발명의 (b)공정에 있어서, 항상 한쪽의 형에 선택적으로 고정되도록 형을 개방하는 방법(예를 들면, 제1형으로부터 제2형에 온도 구배를 갖게 하여 형을 개방하면, 열이 낮은 쪽에 선택적으로 반제품이 남도록 하는 방법)을 이용하여도 좋다.

반제품의 표면과, 제1형 및 제2형 표면의 접착면이 반대칭(凸면에 대하여 凹면, 凹면에 대하여 凸면)의 관계가 있기 때문에, 통상은 한쪽 형에 선택적으로 고정된 상태로 형을 개방할 수 있다. 상술한 컨트롤의 방법은 더 확실하게 제어할 수 있는 기술이고, 그 채용 여부는 코스트 등 종합적인 판단으로 결정하면 좋다.

공간(14)에는 제1 모노머 혼합물(16)이 충전되어 있지만, 과잉량의 제1 모노머 혼합물을 수용하는 다른 공극부가 제1형과 제2형을 조합시켰을 때에 형성되도록 하여도 좋다. 도 2에는 나타내지 않았지만, 과잉량을 압탕(押湯)으로 수용하는 것에 의해, 중합 과정에서 생길 수 있는 수축을 억제할 수 있기 때문이다. 중합 수축의 회피 방법은 그 외에도, 중합성 조성물 중에 미리 중합에 관여하지 않는 비반응성 물질을 첨가하는 방법이나, 제1형 및(또는) 제2형이 수축을 흡수할 수 있는 정도의 가요성(可撓性)을 가지는 재료로 형성된 것을 사용하는 방법 등이 있다. 본 발명의 (a)공정에서는, 반제품의 한쪽 면이 중합 렌즈의 내면 또는 외면의 임의의 표면을 형성하지만, 제2 모노머 혼합물에 의하여 피복되는 면도 있다. 제2 모노머 혼합물에 의하여 피복되는 면에 대하여서는, 반드시 정확한 표면형상일 필요가 없기 때문에, 이 면을 형성하는 제1형 또는 제2형에 충분한 가요성을 갖게 하여 중합 수축을 흡수할 수 있는 것이다. 또한, 중합 수축에 의하여 한쪽의 형을 다른쪽의 형에 파고들게 하여, 중합물을 렌즈와 외측의 환상부분으로 분리시키는 설계로 하여도 좋다. 파고들어가는 양을 적게 하기 위하여, 중합성 조성물 중에 미리 중합에 관여하지 않는 비반응성 물질을 일정한 비율로 첨가해 둘 수도 있다.

(b)공정에서 형을 개방한 후, 반제품(15)의 노출된 표면에 대하여 원하는 디자인으로 착색부(21)가 도포된다(도 2(c)). 디자인은 도트, 선, 평면 중 어느 것 또는 이들의 조합에 의해 홍채 모양으로 할 수 있다. (c)공정의 도포 방법은 종래의 방법을 적의히 채용할 수 있고, 예를 들면, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄 등이 있다. 어느 도포 방법을 선택할지는, 착색 성분의 물성이나 반제품의 물성, 凸면인지 凹인지 등을 감안하여 정할 수 있다. 반제품에 도포한 뒤, 제2 모노머 혼합물의 첨가에 의해 착색 성분이 분산되지 않도록 고정시키는 것이 바람직하다. 착색 성분의 고정 방법은 각종(가열, 건조, 전자선 조사 등)의 방법이 있고, 이것도 적절히 선택할 수 있다.

렌즈 착용자의 홍채를 은폐하고, 눈동자의 색이나 질감을 타각적으로 변화시키기 위하여, 불투명 재료로서 산화철이나 산화 티타늄 등, 유동성을 제어하기 위한 증점제 등이 착색 성분에 첨가된다. 더욱이, 모노머 등을 첨가하고, 제1, 제2 모노머 혼합물과 더 강고하게 결합시킬 수 있다. 제1, 제2 모노머 혼합물에 의해 완전히 샌드위치 구조로 되기 때문에, 착색 성분의 용출 등은 효과적으로 억제된다. 그러나, 착색 성분을 개재하여 제1, 제2 모노머 혼합물이 떨어져 있는 것을 고려하면, 착색 성분에 모노머 등을 첨가해 두는 것이 바람직하다.

(c)공정에서 착색된 후, 제3형(13)에 제2 모노머 혼합물(17)을 주입한다(도 2(d-1)). 도 2에서는 제2형(12)에 반제품(15)이 고정된 상태로 형이 열리기 때문에 제3형에 제2 모노머 혼합물을 주입하게 되지만, 제1형(11)에 반제품이 고정된 상태에서 형이 열릴 경우에는, 제3형은 돌출형으로서 제2형 대신에 준비되어, 반제품 위에 제2 모노머 혼합물이 주입된다. 따라서, 도 2와 같이 제3형은 반드시 凹형은 아니다. (b) 공정의 반제품이 고정되는 형과 조합시켜 형성되는 공간이 중합 렌즈의 형으로 되는 형을 제3형으로 준비하는 것이다.

본 발명에 있어서 먼저 중합하는 쪽을 제1 모노머 혼합물, 후에 중합하는 쪽을 제2 모노머 혼합물로 구별하지만, 동일한 조성이어도 좋고, 또는 다른 조성이어도 좋다. 렌즈 제품에 변형이나 비뚤어짐 등이 생기지 않는 범위이면, 제1 모노머 혼합물과 제2 모노머 혼합물을 다른 조성으로 할 수도 있다. 예를 들면, 렌즈 전체를 얇게 착색하기 위하여 한쪽에 염료를 첨가하거나, 제1 모노머 혼합물에는 메틸(메타)아크릴레이트를, 제2 모노머 혼합물에는 2,2,2-트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트를 사용하고, 렌즈 내면측과 외면측의 표면 특성에 차이를 갖게 할 수 있다.

제3형의 형 재료, 형의 성형방법 등은 상기 제1형 및 제2형의 경우와 같기 때문에, 설명을 생략한다. 도 2에 있어서 제2 모노머 혼합물(17)을 제3형(13)에 주입한 후, 반제품(15)이 고정된 제2형(12)과 제3형(13)을 조합시키면, 형성되는 공간(18)에는 제2 모노머 혼합물(17)이 채워진 상태로 된다. 이 제2 모노머 혼합물을 중합하는 것(도 1(d-2))에 의하여, 중합 렌즈(20)가 형성된다. 도 1의 (d-1)과 (d-2)을 합쳐서, 본 발명에 있어서의 (d)공정이라 한다.

제2 모노머 혼합물의 중합 방법, 중합 개시제, 중합 수축에의 대응 등은 제1 모노머 혼합물과 동일하다. 단, 제3형으로 형성되는 면은 중합 렌즈의 표면으로 되기 때문에, 중합 수축에의 대응은 중요하다. 상기 형 재료의 가요성에 의한 회피에서는 제품의 규격이 안정되지 않기 때문이다. 도 2에는, 중합 렌즈(20)가 반제품(15)을 내면측에, 제2 모노머 혼합물의 중합체(19)가 외면측을 형성하고 있는 것이 나타나 있다. 물론, 이 반대여도 좋지만, 제2 모노머 혼합물의 중합체(19)가 중합 렌즈의 주변부를 형성하는 것에 대하여서는 변함이 없다. 중합 렌즈의 직경 방향의 단면도를 도 3에 나타낸다.

도 3(i)에 나타내는 바와 같이 반제품(15)은 중합 렌즈(20)의 외경보다 (r1+r2)만큼 작다. 도 3(i)의 (r1+r2)와 도 3(ii)의 (r1+r2)는 동일한 정도로 나타나 있지만, 달라도 좋다. 본 발명에서는 (r1+r2)가 상기와 같이 5~4000㎛의 범위 내, 바람직하게는 10~2000㎛, 더 바람직하게는 15~1000㎛이다. 도 3에서는 r1과 r2는 동일, 즉 제1반제품(15)과 중합 렌즈(20)가 동심원이지만, r1과 r2에 차를 마련하여, 제1 반제품을 편심시킬 수도 있다.

한편, 지금까지 한 층의 착색 성분이 제1과 제2 모노머 혼합물의 중합체에 끼워진 샌드위치 구조의 착색 렌즈가 제조되는 방법에 대하여 기재하였지만, 2층이상의 착색 성분이 제1, 제2 및 제3 이상의 모노머 혼합물의 중합체에 끼워진 샌드위치 구조의 착색 렌즈도, 지금까지 설명한 (a)~(d)공정의 몇 개를 변형하여 복수 회 적용함으로써 용이하게 제조된다.

예를 들면, 제1, 제2 및 제3 모노머 혼합물의 중합체로 이루어지는 3층 구조의 각 층 사이에, 각각 착색 성분이 끼워진 샌드위치 구조의 착색 렌즈를 제조할 경우에는 크게 나누어서 2가지 방법이 있다. 하나는, 순차층(順次層) 구조를 겹쳐서 형성해 가는 것이다. 구체적으로는, 상기 (a)~(d)공정(단, 이 경우의 (d)공정에서는 중합 렌즈가 아니고, 착색부를 끼워서 제1 반제품과 제2 모노머 혼합물 중합체의 2층 구조로 이루어지는 반제품(이하, 제2 반제품이라 칭함)이 형성된다)의 후에, (e) 상기 제3형과 한쪽의 형을 개방하는 공정(이 공정에 있어서 제2 반제품은 임의의 형에 고정되어 있다), (f) 제2 반제품의 노출 표면에 제2 착색 성분을 도포하는 공정, (g) 제2 반제품이 고정된 형과 제4형을 조합시켜 형성되는 공간 내에, 제3 모노머 혼합물을 충전한 것을 중합시키고, 중합 렌즈를 얻는 공정을 추가하는 방법이다. 제2 반제품은 중합 렌즈보다 얇고, 직경이 작은 것이 중요하다. 이 방법에서는, (e)공정에서 제2반제품이 제3형에 고정되면, 제1 모노머 혼합물의 중합체를 중간층으로 하여 제2 모노머 혼합물의 중합체와 제3 모노머 혼합물의 중합체가, 각각 렌즈의 내외면을 형성하게 된다. 또한, (e)공정에서 제2 반제품이 제3형이 아닌 쪽의 형에 고정되면, 제2 모노머 혼합물의 중합체를 중간층으로 하여 제1 모노머 혼합물의 중합체와 제3 모노머 혼합물의 중합체가 각각 렌즈의 내외면을 형성하는 것으로 된다.

다른 방법으로서, 제1 반제품과, 제2 모노머 혼합물의 중합체(이하, 제3 반제품이라 칭함)를 따로따로 준비하여, 이것을 조합시킨 것이다. 구체적으로는, (a)~(c)공정에서 노출면에 착색부를 가지는 제1반제품을 얻는다. 그것과 별도로, 동일한 (a")~(c")공정(이 공정에서 제2 모노머 혼합물을 제4형과 제5형을 이용하여 중합한다)을 행하고, 노출면에 착색부를 가지는 제3 반제품을 얻는다. (b)공정에서 제1 반제품이 凸형에 고정되어 있는 것이면, (b")공정에서 제3 반제품은 凹형에 고정되어 있을 필요가 있다. 또한, 두 공정에서 반제품이 고정된 형을 조합시키면 중합 렌즈가 형성되게끔 설계되어 있는 것도 조건으로 된다. 더욱이 제1 반제품, 제3 반제품은 모두 중합 렌즈보다 얇고, 직경이 작은 것이 중요하다. 그리고 (c)공정 및 (c")공정의 후에, (h) 제1 반제품 및 제3 반제품이 고정된 형을 조합시켜 형성되는 공간 내에 제3 모노머 혼합물을 충전하여 이것을 중합하고, 중합 렌즈를 얻는 공정을 추가한다. 이 방법에서는, 제3 모노머 혼합물의 중합체를 중간층으로 하여, 제1 모노머 혼합물의 중합체와 제2 모노머 혼합물의 중합체가 각각 렌즈의 내외면을 형성하게 된다.

상기 제조 방법에 의해 착색 성분이 다층화되어, 더 섬세한 모양, 입체적인 모양, 다채로운 색채를 표현할 수 있게 된다. 또한 본 발명의 착색 렌즈가 다층화되어, 산소 투과성을 높이지만 소수성으로 착용감을 저하시키는 실리콘 성분을 함유하는 두꺼운 층을, 산소 투과성은 낮지만 친수성으로 착용감이 뛰어난 2-HEMA 등의 성분을 많이 함유하는 얇은 층으로 샌드위치하여, 산소 투과성과 착용감의 양쪽이 뛰어난 렌즈를 제조하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 착색 렌즈에 대하여, 그 효과를 명확하게 하기 위하여, 도 3(i)에 나타내는 것과 같은 구조의 착색 렌즈를 작성하여, 외견상의 위화감이 어떻게 해소되는 지를 검증하였다.

<실시예 1>

본 발명에 따른 착색 렌즈에 대하여, 도 2에 나타내는 중합 방법에 의해 제조했다. 먼저, 제1 및 제2 모노머 혼합물(실시예 1)로서 이하의 조성으로 조정하였다. 수산기 함유 (메타)아크릴레이트로서, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트(2-HEMA) 66중량부, 글리세롤 메타크릴레이트(GMA) 33중량부, 다른 임의의 모노머로서, 가교제로서의 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EDMA) 0.5중량부, 자외선 개시제로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(HMPP) 0.5중량부, 이 외에 용매로서 글리세린(GE) 10중량부를 배합하였다.

제1형으로서 폴리프로필렌으로 제조된 암컷형에, 상기 모노머 혼합물을 넣고, 제2형으로서 동일하게 폴리프로필렌으로 제조된 수컷형을 합쳐, 자외선(365nm, 1mW/cm²)을 5분간 조사하였다. 형을 개방하면, 제2형에 반제품이 접착된 상태였다. 반제품의 중심부의 두께는 0.024mm, 외경은 10.88mm이다.

반제품의 표면에, 이하의 조성으로 형성되는 착색 성분을 도트에 의해 홍채 모양으로 도포했다. 착색 성분은, 2-HEMA가 30중량부, 산화철이 40중량부, 산화 티타늄이 20중량부, 증점제가 10중량부로 이루어진다.

제3형으로서 폴리프로필렌으로 제조된 암컷형을 준비하였다. 단지 제2형과 제3형을 조합시키면, 중합 렌즈의 외형으로 되는 공간이 형성된다. 중합 렌즈의 외경은 10.92mm로 되게 설계되어 있다. 이 제3형에 상기 조성의 모노머 혼합물을 넣고, 반제품이 접착된 제2형으로 조합시키면, 상기 공간 내에는, 상기 반제품과 모노머 혼합물이 각각 층상에 접촉된 상태로 밀봉된다. 다음, 상기와 동일한 조건으로 중합 렌즈를 중합하였다. 형을 개방하여 중합 렌즈를 취출하여, 정제수에 침지하여 미반응 모노머 등을 용출시키고, 정제수를 교환하면서 충분히 용출시킨 뒤, 20℃에서 ISO 생리식염수에 침지시켰다. 이렇게 얻은 착색 렌즈는 착색 부분이 내면측으로부터 15㎛, 외면측으로부터 약 40~150㎛의 위치에 있었다.

또한 제2형과 제3형을 조합시켜 형성되는 렌즈 테두리의 디자인은 외주 단면이 외주측을 향하여 凸 형상으로 예각의 단면 형상으로 되어 있는 동시에, 상기 렌즈 주변부의 직경 방향의 단면도에 있어서의, 렌즈 주변부 내면측의 곡면에 대한 테두리의 접선과, 주변부 외면측의 곡면에 대한 테두리의 접선이 이루는 각 α가 35°인 것이 확인되었다. 테두리는 선단에 곡률 반경이 없는 날카로운 테두리의 형상이고, 테두리 선단으로부터 외면측에 0.13mm, 내면측에 0.13mm의 폭으로 형성되어 있었다. 또한, 테두리의 두께는 0.05mm였다.

한편, 비교예로서, 이하의 2종류로 조성된 모노머 혼합물(비교예 1, 비교예 2)을 조정하였다. 비교예 1로서는, 2-HEMA를 96중량부, 카르복실기 함유 모노머로서 메타크릴산(MAA)을 3중량부로 하고, 가교제와 자외선 개시제는 상기 실시예 1의 모노머 혼합물과 동일한 조성이다. 비교예2로서는, 2-HEMA를 79중량부, N-비닐 아미드로서 N-비닐-2-피롤리돈(NVP)을 30중량부로 하고, 가교제와 자외선 개시제는 상기 실시예 1의 모노머 혼합물과 동일한 조성이다.

상기 비교예 1 및 2의 각 모노머 혼합물에 대하여, 상기 실시예와 동일하게 몰드 중합하고, 20℃에서 ISO 생리식염수에 침지하였다.

상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 각 렌즈 3개를 준비하여, 20℃에서 ISO 생리식염수와 35℃에서 ISO 생리식염수에 각각 침지하였을 때의 렌즈의 직경을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

다음에, 상기 실시예1, 비교예 1 및 2의 각 렌즈 3개에 대하여, 20℃에서 ISO 생리식염수(pH=7.0)와, 20℃에서 생리식염수(pH=3.0)에 각각 침지하였을때의 렌즈의 직경을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 관계되는 착색 렌즈의 물성은, 35℃와 20℃의 ISO 생리식염수에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.18mm이고, pH7.0과 pH3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차는 0.12mm이다.

다음에, 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따라 작성된 각 렌즈에 대하여, 충분히 안전성을 확인한 후, 자원자에 대하여 적합한 규격의 렌즈를 작성하고, 단시간의 착용 시험을 하였다. 착용 시험으로서는, 렌즈 착용시에 의도적으로 깜박임을 강하게 하여, 외견상의 위화감이 측정자에 대하여 관찰되는 정도를 명확하게 될 경우를 C, 주의하여 볼 때 관찰될 경우를 B, 주의하여 보아도 거의 모를 경우를 A로 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 착색 렌즈에 의하면, 외견상의 위화감이 거의 해소된다는 것을 알았다.

<실시예 2~8>

표 4에 나타내는 조성으로, 실시예1과 동일하게 실시예 2~8의 각 렌즈 3개를 준비하고, 20℃의 ISO 생리식염수와 35℃의 ISO 생리식염수에 각각 침지시켰을 때의 렌즈의 직경을 측정하였다. 온도 사이의 평균 측정값의 차를 표 5에 나타낸다. 또한, 20℃에 있어서, ISO 생리식염수(pH=7.0)와, 생리식염수(pH=3.0)에 각각 침지시켰을 때의 렌즈의 직경을 측정하였다. pH 사이의 평균 측정값의 차도 표 5에 나타낸다.

DEGMA: 디에틸렌글리콜모노메타크릴레이트

DMA: N,N-디메틸아크릴아미드

NVMAA: N-비닐-N-메틸 아세트아미드

Tris: 트리스(트리메틸실록시)실릴 프로필메타아크릴레이트

NBMA: n-부틸메타아크릴레이트

MMA: 메틸메타크릴레이트

DEGMEE: 디에틸렌글리콜모노에틸에테르

표 5에 나타내는 바와 같이, 각 실시예에 의하여 얻은 착색 렌즈의 물성은 35℃와 20℃의 ISO 생리식염수에 있어서의 렌즈 직경의 차가 최대로 0.45mm이고, pH 7.0과 pH 3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차는 0.38mm였다. 또한, 각 실시예의 렌즈에 대하여, 각도 α와 상기와 같은 착용 시험에 있어서의 평균 평가를 표 6에 나타낸다.

표 6에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 착색 렌즈는 외견상의 위화감이 거의 해소되었다는 것을 알 수 있다.

본 발명은 착색 렌즈에 있어서, 특정 조성의 모노머 혼합물을 공중합하여 이루어지는 함수성의 착색 렌즈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 렌즈의 소재, 렌즈의 물성, 렌즈 테두리부의 디자인 등을 종합적으로 고려한 새로운 렌즈를 제안한다. 그 결과, 온도나 액성에 의한 렌즈 직경의 변화를 억제하고, 날카로운 테두리의 디자인에 의해, 각막상의 렌즈의 움직임을 안정화시킨 것으로 인해, 착용자 자신의 눈동자의 색과 렌즈의 착색 패턴이 동시에 관찰될 때에 생기는 위화감을 효과적으로 해소할 수 있다.

1: 렌즈 주변부
2: 렌즈 주변부 내면측의 곡면
3: 렌즈 주변부 내면측의 곡면의 접선
4: 렌즈 주변부 외면측의 곡면
5: 렌즈 주변부 외면측의 곡면의 접선
11: 제1형
12: 제2형
13: 제3형
15: 반제품
16: 제1 모노머 혼합물
17: 제2 모노머 혼합물
20: 중합 렌즈
21: 착색부

Claims

착용자의 눈동자의 외견을 바꾸는 함수성의 착색 콘텍트 렌즈로서,
수산기 함유 (메타)아크릴레이트 30~99.5중량부와,
(메타)아크릴 아미드계 모노머 및/또는 N-비닐 아미드 0~15중량부와,
카르복실기 함유 모노머 0~1중량부와,
기타 임의의 모노머 0~70중량부를 함유하는 모노머 혼합물을 공중합하여 얻어지는 공중합체로 이루어지고,
35℃와 20℃에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내이고,
pH7.0과 pH3.0에 있어서의 렌즈 직경의 차가 0.5mm 이내이고, 또한
상기 착색 콘텍트 렌즈의 외주 단면이 외주측을 향하여 凸 형상으로 예각의 단면 형상으로 되어 있고,
렌즈 주변부(1)의 직경 방향의 단면도에 있어서, 테두리 단부(6)에서 연장하는 접선으로서, 렌즈 주변부 내면측의 곡면(2)에 가장 가까운 접선(3)과, 주변부 외면측의 곡면(4)에 가장 가까운 접선(5)이 이루는 각 α가 5°≤α≤45°이며,
테두리를 형성하는 영역이 상기 단면도에 있어서, 상기 렌즈 주변부 내면측에서 테두리 단부(6)에서부터 0.1 ~ 0.3mm, 상기 외면측에서 상기 테두리 단부(6)에서부터 0.1 ~ 0.3mm의 길이로 형성되고,
상기 테두리 단부(6)의 곡률 반경이 0.05mm 이하인 것을 특징으로 하는 착색 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서,
상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트가 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트를 단독 혹은 2종 이상을 조합시켜 사용하는 것이고,
상기 (메타)아크릴 아미드계 모노머가, N, N-디메틸 (메타)아크릴 아미드(amide)이고,
상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트와 상기 (메타)아크릴 아미드계 모노머를 양자의 중량비로 100:30~100:0의 범위에서 사용하고,
또한, 상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트와 상기 카르복실기 함유 모노머를 양자의 중량비로 100:1~100:0의 범위에서 사용하는 것을 특징으로 하는 착색 콘텍트 렌즈.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트는 50~99중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 콘텍트 렌즈.
제1항 또는 제2항에 기재된 착색 콘텍트 렌즈의 제조방법에 있어서,
(a) 중합 렌즈보다도 얇은 두께로, 또한, 외경도 작은 반제품을 제작하게끔 설계된 제1형과 제2형을 조합시켜 형성되는 공간 내에, 제1 모노머 혼합물을 충전하여 중합하는 공정,
(b) 상기 제1형과 상기 제2형을 개방하는 공정,
(c) 상기 반제품의 노출 표면에 착색 성분을 도포하는 공정,
(d) 상기 중합 렌즈를 제작하게끔 설계된 상기 반제품이 고정된 한쪽의 형과 제3형을 조합시켜 형성되는 공간 내에 제2 모노머 혼합물을 충전하여 중합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 콘텍트 렌즈의 제조 방법.