KR101949147B1 - 오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘택트렌즈의 인쇄 층 위에 코팅되어 오팔광택을 유지하는 오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 습윤성 우레탄을 생산하는 단계와 펄 잉크를 생산하는 단계와 코팅용 물질을 생산하는 단계로 구성되며, 몰드에 탑 코팅용 물질을 찍는 제1단계와 탑 코팅용 물질 위에 펄 잉크를 찍는 제2단계와 펄 잉크 위에 HEMA 기반의 중합체 성분을 부가하는 제3단계와 몰드 뚜껑을 닫고 열 경화로에 투입하는 제4단계와 몰드를 분리하여 경화된 렌즈를 분리하고 멸균시키는 제5단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 잉크층의 전사성을 높여 디자인 원본의 색상 및 색감을 그대로 유지할 수 있으며, 전처리를 통한 펄 잉크를 제공하여 안료의 내포성을 높이고 콘택트렌즈 내에서의 안정성을 높이는 효과가 있다.

Description

오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법{Opal Glossy Contact Lens and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 전처리를 한 규산염계 안료를 사용하여 안료가 콘택트렌즈의 잉크 층에 코팅되었을 때 안료의 내포성과 전사성 및 렌즈 내에서의 안정성을 높이는 오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘택트렌즈는 렌즈는 눈의 전면, 주로 각막에 장착하여 시력교정, 눈의 치료 및 진단, 미용 등의 목적을 위해 사용한다. 종류로는 재질에 따라 딱딱한 하드 콘택트렌즈와 부드러운 소프트 콘택트렌즈로 나눌 수 있으며, 소프트 콘택트렌즈에는 매일 착용하는 콘택트렌즈와 한 번 착용하면 며칠 동안 빼지 않고 사용하는 장기간 착용 콘택트렌즈 등이 있다.
일반 콘택트렌즈 표면에 색을 넣어 특수처리를 한 미용 콘택트렌즈는 주로 천연염료를 사용하며 주로 검은색을 넣어 눈동자가 크게 보이도록 하는 서클렌즈와 검은색, 회색, 갈색 등을 콘택트렌즈 테두리에 넣고 다양한 디자인과 패턴을 넣어 눈동자의 색깔이나 밝기를 다르게 하는 컬러렌즈가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0113899호에서는 진주광택을 갖는 콘택트렌즈를 개시하고 있으나 잉크를 찍어낸 다음 렌즈의 표면에 눌러 렌즈의 패턴을 전사시키는 과정 및 투명 베이스 잉크 위에 진주광택 안료를 인쇄하는 과정에서 잉크층의 전사성을 저해하는 문제점이 발생한다.
또한, 대한민국 공개특허공보 특2001-0108524호에서도 마찬가지로 실리콘 고무 패드를 렌즈 표면에 눌러 렌즈에 패턴을 전시시키는 과정에서 패턴의 전사성을 저해시키고 잉크 층이 안구와 직접적으로 접촉하며 안구 내로의 안료 침투 및 안구 내의 수분으로 인한 전사성 저해의 문제점이 발생한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0113899호(2015.10.08) 대한민국 공개특허공보 특2001-0108524호(2001.12.07)
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본원발명에서는 규산염계 안료에 전처리를 하여 안료의 내포성과 전사성을 높이고 콘택트렌즈 내에서의 안정성을 높이는 오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법에 있어서 하부몰드에 탑 코팅용 물질을 코팅하는 제1단계와 탑 코팅용 물질위에 규산염계 안료를 인쇄하는 제2단계와 펄 잉크 위에 HEMA 기반의 중합체 성분을 부가하는 제3단계와 하부몰드와 상부몰드를 결합하고 열 경화로에 투입하는 제4단계와 하부몰드와 상부몰드를 분리하여 경화된 렌즈를 분리하고 멸균시키는 제5단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 구성된다.
본 발명의 다른 특징으로는 상기의 탑 코팅용 물질은 4구 환저 플라스크에 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 Polyol 70~95중량%와 1, 4-Butanediol 0.5~10중량%와 TBAH(Tetrabutyl Ammonium Hydroxide) 0.05~5중량%를 혼합하는 제1-1단계와 상기의 4구 환저 플라스크에 환류 냉각기를 장착하고 rpm 80~200으로 교반하며 상기의 혼합물을 80℃로 가열하는 제1-2단계와 상기의 혼합물 온도가 80℃에 다다르면 Cyclohexane Diisocyanate 5~30중량%를 1시간 동안 떨어뜨리는 제1-3단계와 반응 후 4구 환저 플라스크 내부의 NCO%가 0이 되면 상온까지 냉각시킨 후 결과물을 취득하는 제1-4단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 구성되며, 상기의 펄 잉크는 플라스크에 습윤성 우레탄 10~50중량%와 Poly Vinyl Pirrolidone 5~30중량%와 규산염계 안료 5~50중량%와 Cyclohexanone 5~40중량%와 Blocked Isocyanate 1~10중량%를 넣는 제2-1단계와 UV 조사량을 0.5~2W로 조사하고 난 뒤, 균질기를 1000~2000rpm으로 하여 30분~60분 동안 교반하는 제2-2단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기의 습윤성 우레탄은 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 70~95중량%와 Toluene Diisocyanate 또는 Cyclohexane Diisocyanate 중 어느 하나의 5~30중량%와 Ethylene Glycol 또는 1,4-Butanediol 중 어느 하나의 Chain Extender0.5~10중량%를 합성하여 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 구성되며, 상기의 제조방법 중 어느 하나의 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 및 이의 제조방법은 오팔광택 콘택트렌즈 잉크층의 전사성을 높여 디자인 원본의 색상 및 색감을 그대로 유지할 수 있으며 전처리를 통한 규산염계 안료를 제공하여 안료의 내포성을 높이고 콘택트렌즈 내에서의 안정성을 높이는 효과가 있다. 그리고 탑 코팅용 물질이 습윤성 물질을 포함하고 있어 오랫동안 촉촉하고 착용감이 우수한 효과가 있으며 표면을 매끄럽게 해 주어 렌즈를 장시간 착용해도 착용감이 우수하고 잉크층과 안구와의 직접적인 접촉을 막아 안료가 안구 내로 침투하지 않도록 한다. 또한, 코팅층과 잉크층의 밀착도를 높여 색소 내포성을 높이고 잉크층의 전사성을 저해하지 않으며, 투명감을 유지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법의 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 탑 코팅용 물질 제조방법의 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 펄 잉크 제조방법의 순서도.
도 1은 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법의 순서도로서 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
하부몰드(10)에 탑 코팅용 물질(A)을 코팅하는 제1단계와 탑 코팅용 물질(A) 위에 펄 잉크(B)를 인쇄하는 제2단계와 펄 잉크(B) 위에 HEMA 기반의 중합체 성분을 부가하는 제3단계와 하부몰드(10)와 상부몰드(20)를 결합하고 열 경화로에 투입하는 제4단계와 하부몰드(10)와 상부몰드(20)를 분리하여 경화된 렌즈를 분리하고 멸균시키는 제 5단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법이다.
상기의 HEMA 기반의 중합체는 HEMA(Hydroxy Ethyl Methacrylate) 70~99중량%의 모노머를 기본으로 MAA(Methacrylic acid) 0.7~15중량%, EGDMA(Ethylene Glycol Dimethacrylate) 0.1~3.5중량%, TMPTA(Trimethylolpropane Triacrylate) 0.1~3.5중량%, AIBN(2,2'-Azobis(2-Methylpropionitrile)) 0.1~7중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기의 방법으로 제조된 오팔광택 콘택트렌즈는 탑 코팅층이 잉크층과 안구와의 직접적인 접촉을 막아 안료가 안구 내로 침투하지 않도록 하며, 코팅층과 잉크층의 밀착도를 높여 색소 내포성을 높이고 잉크층의 전사성을 저해하지 않으며, 투명감을 유지하는 효과가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 탑 코팅용 물질 제조방법의 순서도로서 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
상기의 탑 코팅용 물질(A)은 4구 환저 플라스크에 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 Polyol 70~99중량%와 1, 4-Butanediol 0.9~20중량%와 TBAH(Tetrabutyl Ammonium Hydroxide) 0.1~10중량%를 혼합하는 제 1-1단계와 상기의 4구 환저 플라스크에 환류 냉각기를 장착하고 rpm 80~200으로 교반하며 상기의 혼합물을 80℃로 가열하는 제 1-2단계와 상기의 제1혼합물 70~95중량%의 온도가 80℃에 다다르면 Cyclohexane Diisocyanate 5~30중량%를 1시간 동안 떨어뜨리는 제 1-3단계와 반응 후 4구 환저 플라스크 내부의 NCO%가 0이 되면 상온까지 냉각시킨 후 결과물을 취득하는 제 1-4단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법이다.
그리고 이를 제조하기 위한 제조 장비 및 세부 순서는 하기와 같다.
1. Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 Polyol 70~99중량%와 Chain Extender인 1, 4-Butanediol 0.9~20중량%와 촉매인 TBAH(Tetrabutyl Ammonium Hydroxide) 0.1~10중량%를 4-neck round bottom flask에 넣는다.
2. 4-neck round bottom flask를 히팅멘틀에 꼽고 교반기를 장착 후 나머지 neck에 콘덴서, 온도계, dropping funnel을 장착한다.
3. Cyclohexane Diisocyanate 5~30중량%를 dropping funnel에 넣고 4-neck round bottom flask에 꽂는다.
4. 히팅멘틀의 온도를 80도로 세팅 후, reflux condenser에 냉각수를 흐르게 한다.
5. 교반기의 rpm를 80~200정도로 세팅하여 온도가 80도에 다다르면 dropping funnel을 열고 Cyclohexane Diisocyanate 5~30중량%를 1시간동안 드롭핑한다.
6. 반응의 완결은 4-neck round bottom flask 내부의 NCO%를 측정하여 이것이 0이 되는 시점으로 한다.
7. 반응완결 후 상온까지 냉각시킨 후 혼합물을 취득한다.
상기의 4-neck round bottom flask 내부의 NCO%측정은 공지된 기술 및 장비 또는 시약을 통하여 측정할 수 있다.
상기의 코팅용 물질 제조방법으로 제조되는 오팔광택 콘택트렌즈는 오랫동안 촉촉하고 착용감이 우수한 효과가 있으며 표면을 매끄럽게 해 주어 렌즈를 장시간 착용해도 착용감이 우수하다.
상기의 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나와 상온에서 액상상태여서 가공성이 좋은 Toluene Diisocyanate 또는 cyclohexane Diisocyanate에 Chain Extender인 Ethylene glycol 또는 1,4-Butanediol을 부가하여 조성이 각기 다른 Polyurethane Prepolymers를 합성할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 오팔광택 콘택트렌즈 펄 잉크 제조방법의 순서도로서 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
상기의 펄 잉크(B)는 플라스크에 습윤성 우레탄(C) 10~54중량%와 Poly Vinyl Pirrolidone 15~28중량%와 규산염계 안료 15~28중량%와 Cyclohexanone 15~25중량%와 Blocked Isocyanate 1~9중량%를 넣는 제 2-1단계와 UV 조사량을 0.5~2W로 조사하고 난 뒤, 균질기를 1000~2000rpm으로 하여 30분~60분 동안 교반하는 제 2-2단계와 같은 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법이다.
그리고 이를 제조하기 위한 제조 장비 및 세부 순서는 하기와 같다.
1. 플라스크에 습윤성 우레탄(C) 10~54중량%, Poly Vinyl Pirrolidone 15~28중량%, 규산염계 안료 15~28중량%, 점도 조절용 용제 Cyclohexanone 15~25중량%와 Blocked Isocyanate 1~9중량%를 넣고 플라스크 윗부분에 UV조사기를 얹는다.
2. Homogenizer를 설치한다.
3. UV조사량을 0.5~2W사이로 하며, Homogenizer를 1000~2000rpm으로 하여 분산과 동시에 UV를 조사시킨다. 이 경우, UV에 의해 규산염계 안료의 TiO2, SiO2에서 OH(hydroxyl group)가 유도되어 열 경화 시 Blocked Isocyanate와 반응하게 된다. 즉, UV를 조사하는 것은 규산염계 안료 표면에 하이드록실기를 유도하기 위함이며, 이는 Blocked Isocyanate에 의해 서로 단단히 고정된다.
4. Homogenizer로 30분~60분 정도 교반 후 펄 잉크를 완성한다.
이로 인하여 잉크층의 전사성을 높여 디자인 원본의 색상 및 색감을 그대로 유지할 수 있으며, UV조사 후 펄 안료 표면에 하이드록실기를 유도 생성하여 -isocyanate(-NCO)와 반응시킨다. 이는 block isocyanate에 의해 서로 단단히 고정되고 안료의 내포성과 렌즈 내에서의 안정성을 높이는 효과가 있다.
상기의 Poly Vinyl Pirrolidone는 Sokalan K 17 P, Sokalan K 30 P, Sokalan K 80 P, Sokalan K 85 P, Sokalan K 90 P중 하나 또는 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기의 규산염계 안료는 Timiron Super Green, Timiron Super Blue, Timiron Super Red, Timiron Gold MP-127, Timiron Super Gold, Timiron Silk Gold, Timiron Silk Red, Timiron Silk Blue, Timiron Silk Green, Timiron Super Copper, Timiron Super Violet, Timiron Starlight Red, Timiron Starlight Blue, Timiron Starlight Gold, Timiron Splendid Gold, Timiron Splendid Red, Timiron Splendid Blue, Timiron Splendid Green, Timiron Splendid Copper, Timiron Splendid Violet 중 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기의 습윤성 우레탄(C)은 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 60~94중량%와 Toluene Diisocyanate 또는 Cyclohexane Diisocyanate 중 어느 하나의 5~30중량%와 Ethylene Glycol 또는 1,4-Butanediol 중 어느 하나의 Chain Extender 1~10중량%를 합성하여 제조되는 것을 특징으로 하며, 상기의 습윤성 우레탄(C)는 상기의 탑 코팅용 물질(A)의 제조방법과 동일한 방법으로 제조가 가능하다.
상기의 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나와 상온에서 액상상태여서 가공성이 좋은 Toluene Diisocyanate 또는 Cyclohexane Diisocyanate에 Chain Extender인 Ethylene glycol 또는 1,4-Butanediol을 부가하여 조성이 각기 다른 Polyurethane Prepolymers를 합성할 수 있다.
상기 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)는 CAS NO.9082-00-2, Glycerine-Propoxylated Polyether Polyol, 다우케미컬사의 VORANOL CP 3322, VORANOL CP 1421, VORANOL CP 3001, VORANOL CP 3040, VORANOL CP 3355, VORANOL CP 3592, VORANOL CP 4711, VORANOL CP 4755, VORANOL CP 6001, VORANOL 3010, VORANOL 3512A, VORANOL 6150, VORANOL 5815, VORANOL 9815, VORANOL 2471, VORANOL 3180, VORANOL 3595, VORANOL 4755, 국도화학의 SPECFLEX NC 654 GY-250, GY-420, GY-600E, GY-700, GY-750P, GY-1000, GY-3000, GY-3000E, GY-3010, DP-200, DP-400, DP-410, DP-700N, DP-750, DP-1000, DP-2000, DP-3000 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
그리고 상기의 Toluene Diisocyanate, Cyclohexane Diisocyanate와 Blocked Isocyanate의 Isocyanate 이외에도 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate, 2,4-Toluene Diisocyanate, 2,6-Toluene Diisocyanate, 4,4'-Dicyclohexylmethane Diisocyanate, trans-1,4-Cyclohexane Diisocyanate, Isophorone Diisocyanate, Tetramethyl-1,3-xylene Diisocyanate, Dimeryl Diisocyanate 등의 Diisocyanate와 Triphenylmethane-4,4`,4``-Triisocyanate와 같은 Triisocyanate 중 어느 하나 또는 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
10. 하부몰드 20.상부몰드
S10. 제 1단계 S20. 제 2단계
S30. 제 3단계 S40. 제 4단계
S50. 제 5단계 S11. 제 1-1단계
S12. 제 1-2단계 S13. 제 1-3단계
S14. 제 1-4단계 S21. 제 2-1단계
S22. 제 2-2단계 A. 탑 코팅용 물질
B. 펄 잉크 C. 습윤성 우레탄

Claims (5)

  1. 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법에 있어서,
    하부몰드(10)에 탑 코팅용 물질(A)을 코팅하는 제 1단계(S10);와
    탑 코팅용 물질(A)위에 펄 잉크(B)를 인쇄하는 제 2단계(S20);와
    펄 잉크(B) 위에 HEMA(Hydroxy Ethyl Methacrylate)기반의 중합체 성분을 부가하는 제 3단계(S30);와
    하부몰드(10)와 상부몰드(20)를 결합하고 열 경화로에 투입하는 제 4단계(S40);와
    하부몰드(10)와 상부몰드(20)를 분리하여 경화된 렌즈를 분리하고 멸균시키는 제 5단계(S50);로 이루어지되,
    상기 펄 잉크(B)는 플라스크에 습윤성 우레탄(C) 10~54중량%와 Poly Vinyl Pirrolidone 15~28중량%와 규산염계 안료 15~28중량%와 Cyclohexanone 또는 Cyclopentanone 중 어느 하나의 15~25중량%와 Blocked Isocyanate 1~9중량%를 넣는 제 2-1단계(S21);와
    UV 조사량을 0.5~2W로 조사하고 난 뒤, 균질기를 1000~2000rpm으로 하여 30분~60분 동안 교반하는 제 2-2단계(S22);로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기의 탑 코팅용 물질(A)은
    4구 환저 플라스크에 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 Polyol 70~99중량%와 1, 4-Butanediol 0.9~20중량%와 TBAH(Tetrabutyl Ammonium Hydroxide) 0.1~10중량%를 혼합하여 제1혼합물을 생성하는 제1-1단계(S11);와
    상기의 4구 환저 플라스크에 환류 냉각기를 장착하고 80~200rpm으로 교반하며 상기의 혼합물을 80℃로 가열하는 제1-2단계(S12);와
    상기의 제1혼합물 70~95중량%의 온도가 80℃에 다다르면 Cyclohexane Diisocyanate 5~30중량%를 1시간 동안 떨어뜨리는 제1-3단계(S13);와
    제1-3단계 반응 후 4구 환저 플라스크 내부의 NCO 중량%가 0이 되면 상온까지 냉각시킨 후 결과물을 취득하는 제1-4단계(S14);로 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기의 습윤성 우레탄(C)은 Polyether계의 EO(Ethylene Oxide) 또는 PO(Propylene Oxide)중 어느 하나의 60~94중량%와 Toluene Diisocyanate 또는 Cyclohexane Diisocyanate 중 어느 하나의 5~30중량%와 Ethylene Glycol 또는 1,4-Butanediol 중 어느 하나의 Chain Extender 1~10중량%를 합성하여 제조되는 것을 특징으로 하는 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법.
  5. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항의 오팔광택 콘택트렌즈 제조방법으로 제조된 오팔광택 콘택트렌즈.
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