KR102348836B1

KR102348836B1 - 항균 초발수코팅 안경렌즈

Info

Publication number: KR102348836B1
Application number: KR1020200045533A
Authority: KR
Inventors: 박종길
Original assignee: 주식회사 케미그라스
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2022-01-07
Also published as: KR20210127530A

Abstract

본 발명은 각종 안경렌즈(1) 표면에 초발수코팅 시 초발수코팅액에 항균성 물질을 혼합하여 안경렌즈(1)를 제조토록 해서 항균력이 월등히 향상되도록 한 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)를 제공코자 하는 것으로서, 상기 본 발명은 유리 또는 플라스틱으로 된 렌즈본체(2)와, 상기 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅층(5)이 포함되며, 상기 초발수코팅층(5)은 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 물방울의 퍼짐 및 번짐을 방지하면서 항균성을 갖도록 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액에 렌즈본체(2)를 디핑시켜 코팅하거나, 초발수코팅액을 렌즈본체(2)에 스프레이해서 코팅하도록 이루어진 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅에 항균성 물질이 혼합되므로 외부의 유해 세균 및 바이러스로부터 월등한 항균력을 가지므로 최외측에서 실질적인 항균성을 갖는 안경렌즈(1)를 제공하여 제품의 신뢰성을 극대화시킬 수 있으며, 유해 세균 및 바이러스 등에 의한 각종 안질환이나 호흡기질환 등을 근원적으로 예방할 수 있으며, 제조원가를 현저히 절감시킬 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Description

항균 초발수코팅 안경렌즈{Antibacterial super water repellent-coated eyeglass lenses}

본 발명은 항균 초발수코팅 안경렌즈에 관한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 각종 안경렌즈 표면에 초발수코팅 시 초발수코팅액에 항균성 물질을 혼합하여 안경렌즈를 제조토록 해서 항균력이 월등히 향상되도록 한 항균 초발수코팅 안경렌즈에 관한 것이다.

일반적으로 안경을 착용하는 사용자는 잠들기 전까지 안경을 지속적으로 착용하면서 오염원(세균)에 노출되는 빈도가 극히 높으며, 안경의 렌즈는 시력 및 눈을 보호하는 역할을 하는 만큼 오염원으로부터의 항균력을 가질 수 있도록 할 필요가 있었으며, 특히 눈은 세균 감염에 민감하고 안구와 그 주변조직은 유해한 세균이나 바이러스가 침투했을 때 감염이 되기 쉽고, 각막 및 결막은 물론 안구 내부까지 영향을 미칠 수 있으며, 눈이 감염되면, 증상에 따라 눈 주위가 붓고 가려우며, 눈이 건조해지면서 빛에 민감해지기도 하면서, 이러한 증상이 복합적으로 나타나면 시야가 흐려 보이기도 하며, 세균성 각막염은 폐렴구군, 포도상구균, 녹농균 등이 주된 원인이며, 각막에 감염되면 심한 통증과 충혈 등이 동반될 수 있으며, 이를 방지코자 개발된 기존 항균 제품들은 살균 성분을 안경닦이에 묻혀 오염원을 닦아 내거나 안경렌즈에 살균성 용액을 분사하여 닦아내는 등의 1회성 개념으로 안경렌즈를 살균하는데 그쳤던 것이다.

근래에 안경렌즈가 직접 항균력을 갖도록 하는 기술이 개발되고 있었던 것으로서, 대한민국 공개특허 2004년 제89035호(2004년 10월 20일자 공개)와 공개특허 2009년 제5797호(2009년 1월 14일자 공개)에 게재된 바와 같이 콘텍트렌즈의 원료가 되는 수지조성물에 나노 실버분말이나 액체 또는 나린진이라는 조성물을 첨가하는 형태로 이루어진 기술이 개발되어 있었으나, 이러한 기술들은 콘텍트렌즈가 안경렌즈와는 달리 렌즈 표면에 경도 향상을 위한 하드코팅이나 투과율을 높이는 반사방지코팅(AR코팅)이나 표면에 물방울이 퍼지지 않도록 하는 발수코팅 등의 다양한 코팅을 중복되게 코팅하지 않으므로 원료 수지조성물에 항균물질을 첨가하는 것만으로도 항균성을 가지지만, 합성수지를 원료물질로 하는 플라스틱으로 된 안경렌즈의 경우 하드코팅, 반사방지코팅, 발수코팅에 더하여 자외선차단 또는 청색광차단 등의 위한 특수코팅까지 더해지는 안경렌즈의 경우에는 원료 수지조성물에 항균성 물질을 첨가하는 것만으로는 다양한 코팅이 이루어진 후 제작이 완료되는 안경렌즈 자체에 항균성이 있다고 할 수는 없을 정도로 항균력이 극히 미미한 등의 문제점을 가지고 있었던 것이다.

이를 해결코자 요즈음 대한민국 등록특허 제730414호(2007년 6월 19일자 공고)에 게재된 바와 같이 은나노 미립자졸을 하드코팅 조성물에 혼합하여 항균기능을 갖도록 한 기술이 개발되어 있었으나, 은나노 미립자졸이 투명 플라스틱 기재에 하드코팅되는 하드코팅 조성물에 혼합되어 있다고 하더라도 일반적으로 플라스틱 안경렌즈의 경우 경도를 높이기 위한 하드코팅 후 외측으로 다시 투과율을 높이기 위한 반사방지코팅이 이루어지고, 그 외측으로 발수코팅도 이루어지게 되므로 플라스틱 기재의 제일 안쪽 코팅에 항균력을 갖는 은나노 미립자가 함유되어 있다고 해도 하드코팅 외측으로 코팅되는 반사방지코팅과 (초)발수코팅에 의해서 외부와 차단되므로 완성된 안경렌즈 표면에서의 항균력이 현저히 떨어지며, 이를 방지코자 은나노 미립자 등을 다량으로 하드코팅 조성물에 투입 상대적으로 안경렌즈의 경도를 저하시키게 되는 등 다수의 문제점을 가지고 있었던 것이다.

KR 10-2004-0089035 A 2004. 10. 20. KR 10-2009-0005797 A 2009. 1. 14. KR 10-0730414 B1 2007. 6. 19.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 안경렌즈의 제조 시 다양한 종류의 안경렌즈 표면에 경도 강화를 위한 하드코팅(Hard coating)이나 투과율 향상을 위한 반사방지코팅(AR(Anti-Reflection) coating) 등을 행한 후 렌즈 표면에 물방울의 퍼짐 또는 번짐을 방지코자 최종적으로 코팅되는 초발수코팅의 코팅용액에 항균성 무기물을 혼합하여 안경렌즈의 완성 시 안경렌즈 표면의 최외측 코팅에 항균력을 가지게 되므로 안경렌즈 자체에 탁월한 항균력을 가지도록 할 수 있으며, 외부로부터 침투하는 세균이나 바이러스에 직접적으로 작용하여 실질적인 항균작용이 가능토록 한 항균 초발수코팅 안경렌즈를 제공코자 함에 발명에서 해결하고자 하는 과제를 두고 완성한 것이다.

또한 별도로 기술하지는 않았으나, 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈을 상세하게 기술한 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위 및 도면 등을 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 해결과제에 포함되는 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 항균 초발수코팅 안경렌즈를 구성하되, 상기 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈는 플라스틱 또는 유리로 된 렌즈본체가 구비되며, 렌즈본체의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅층이 구비되며, 상기 초발수코팅층은 렌즈본체의 최외측 표면에 물방울의 퍼짐 및 번짐을 방지하면서 항균성을 갖도록 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액에 렌즈본체를 디핑시켜 코팅하거나, 초발수코팅액을 렌즈본체에 스프레이해서 코팅하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 플라스틱으로 된 렌즈본체의 표면에 초발수코팅층을 코팅하기 전에 렌즈의 경도를 높이기 위해 침적에 의해서 코팅된 하드코팅층이 구비되며, 하드코팅층의 외측에 렌즈의 투과율을 높이기 위해 진공 증착에 의해서 코팅된 반사방지코팅층이 구비되며, 상기 초발수코팅층이 진공 증착된 반사방지코팅의 외측으로 코팅된 것을 특징으로 한다.

이때 상기 초발수코팅액은 혼합 후 렌즈본체에 코팅 시 렌즈 표면을 발수 기능을 갖도록 이루어진 과불화화합물(Perfluorinated compound) 85~99중량%과 혼합 후 렌즈본체에 코팅 시 렌즈 표면에 항균 기능을 갖도록 이루어진 항균성 무기물로 이루어진 무기항균제 1~15중량%가 혼합 조성된 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 무기항균제의 항균성 무기물은 이산화규소(SiO₂), 산화붕소(B₂O₃), 산화나트륨(Na₂O), 산화은(Ag₂O)의 4가지 산화 무기물이 혼합된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈의 제조방법은 플라스틱 또는 유리로 된 렌즈본체를 구비하는 렌즈구비단계와, 과불화화합물로 된 초발수재료와 무기항균제로 된 항균성재료를 혼합하여 항균성 초발수코팅액을 제조하는 항균초발수코팅액제조단계와, 상기 렌즈구비단계에 의해 구현된 렌즈본체의 최외측 표면에 디핑 또는 스프레이 방식에 의해서 항균초발수코팅액으로 0.1~1㎛의 두께를 갖는 초발수코팅층이 이루어지게 하는 항균초발수코팅단계와, 상기 항균초발수코팅단계에서 렌즈본체의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅층을 55±30℃에서 2±1시간동안 건조하는 초발수코팅건조단계가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 초발수코팅액제조단계는 렌즈 표면에 코팅 시 발수 기능을 갖도록 이루어진 과불화화합물의 초발수재료준비공정과, 렌즈 표면에 항균 기능을 갖도록 이산화규소(SiO₂), 산화붕소(B₂O₃), 산화나트륨(Na₂O), 산화은(Ag₂O)의 4가지 산화 무기물이 혼합된 무기항균제의 항균성재료준비공정과, 초발수재료준비공정의 과불화화합물 85~99중량%와 항균성재료준비공정의 무기항균제 1~15중량%를 혼합하여 초발수코팅액을 제조하는 코팅액완성공정을 거쳐서 항규성 초발수코팅액이 조성되도록 할 수 있다.

상기 렌즈구비단계에서 렌즈본체를 우레탄, 에폭시, 아크릴, 스티렌, 아크릴레이트, 알리카보네이트 중 어느 하나 또는 하나 이상이 혼합된 소재를 이용하여 투명한 플라스틱렌즈로 성형할 시 항균초발수코팅단계의 이전에 초발수코팅액제조단계와는 별도로, 렌즈본체성형단계를 통해서 성형된 렌즈본체의 표면에 부착된 각종 이물질을 제거토록 하는 렌즈본체세정단계와, 하드코팅 전 렌즈본체의 접착력 향상 및 렌즈본체의 오염원을 제거하도록 한 에칭 및 세척공정과 에칭 및 세척된 렌즈본체를 하드코팅용액에 침적시킨 후 렌즈본체의 표면에 코팅막이 형성되도록 상승시켜서 하드코팅층이 부착 형성되게 하는 하드코팅공정으로 이루어진 하드코팅단계와, 하드코팅단계에 의해서 렌즈본체의 표면에 코팅된 하드코팅층을 110±30℃로 3±2시간 동안 건조시켜서 경화되게 하는 본건조단계와, 렌즈본체를 진공증착기에 투입 전 50±30℃로 30±20분 동안 예열토록 하는 예열건조단계와, 진공상태에서 렌즈본체 표면으로 반사방지코팅층을 이루는 금속막의 부착력을 높이기 위해 (6±3)×10^-5Torr에서 이온 클리닝을 시행한 후 (3±2)×10^-5Torr의 고진공에서 반사방지코팅을 시작하여 코팅이 완료되면 진공을 해제토록 하는 반사방지코팅단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈는 렌즈본체의 표면에 경도 향상을 위한 하드코팅층과 투과율 향상을 위한 반사방지코팅층의 외측으로 물방울의 퍼짐과 번짐을 방지할 수 있도록 코팅되는 초발수코팅에 의한 초발수코팅층을 형성할 시 디핑(dipping)방법 또는 스프레이(spray)방법으로 코팅하되, 초발수코팅층을 항균성 무기물이 혼합되도록 함으로써, 완성된 안경렌즈 표면의 최외측 코팅인 초발수코팅에 항규성 물질이 혼합되어 있으므로 외부로부터의 유해 세균 및 바이러스를 직접적으로 살균 방어토록 해서 항균력을 월등히 향상시키면서 최외측에서 실질적으로 항균성을 갖는 안경렌즈를 제공하여 제품의 신뢰성을 극대화시킬 수 있다.

이에 더불어 안경렌즈의 최외측에서 항균성을 갖도록 하여 외부로부터 유입되는 인체에 유해한 세균 및 바이러스를 항균처리토록 해서 유해 세균 및 바이러스 등에 의한 각종 안질환이나 호흡기질환 등을 근원적으로 예방할 수 있는 효과에 더하여 제조방법이 극히 단순하여 탁월한 항균성을 가짐에도 불구하고 제조원가를 현저히 절감토록 해서 안경렌즈를 매우 저렴하게 보급할 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 제품의 호응도 급격히 향상시켜서 널리 보급할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 안경렌즈의 전체 구성을 보인 단면도로서, 렌즈본체가 유리로 된 예시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 안경렌즈의 전체 구성을 보인 단면도로서, 렌즈본체가 플라스틱으로 된 예시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 안경렌즈의 제조방법을 보인 순서도
도 4는 본 발명의 항균성 초발수코팅액을 시료로 하여 황색포도상구균 및 대장균의 항균활성치 및 감소율을 측정한 시험성적서

본 발명은 각종 안경렌즈 표면에 초발수코팅 시 초발수코팅액에 항균성 물질을 혼합하여 안경렌즈를 제조토록 해서 항균력이 월등히 향상되도록 한 항균 초발수코팅 안경렌즈을 제공코자 하는 것으로서, 이를 하기에서 도면들과 함께 보다 구체적으로 설명토록 하되, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 사용되는 용어들 역시 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐 해당 용어에 국한되게 해석되어서는 아니 된다.

상기 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 안경렌즈(1)의 베이스가 되는 렌즈본체(2)의 최외측에 물방울의 퍼짐과 번짐을 방지토록 코팅된 초발수코팅층(5)을 항균성 물질이 포함되어 있는 초발수코팅액으로 코팅이 이루어지도록 된 것이다.

본 발명의 일례로 도 1에서 보는 바와 같이 유리로 제조된 렌즈본체(2)의 경우에는 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 물방물의 퍼짐과 번짐을 방지하도록 초발수코팅층(5)이 코팅되며, 상기 초발수코팅층(5)은 안경렌즈(1)의 표면에서 물방울이 퍼지거나 번지는 것을 방지하는 기능을 기본적으로 하면서, 안경렌즈(1)의 표면에서 항균기능을 부여하여 각종 유해 세균이나 바이러스에 직접적으로 항균력을 구비토록 한 것으로서, 이러한 항균성 초발수코팅층(5)은 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액에 렌즈본체(2)를 담가서 코팅하는 디핑(dipping)방법 또는 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액을 렌즈본체(2)의 표면에 분사하는 스프레이(spray)방법으로 코팅이 이루어진다.

본 발명의 다른 실례로 도 2에서 보는 바와 같이 우레탄, 에폭시, 아크릴, 스티렌, 아크릴레이트, 알리카보네이트 중 어느 하나 또는 하나 이상이 혼합된 소재의 플라스틱으로 제조된 렌즈본체(2)의 경우에는 초발수코팅 이전에 렌즈본체(2)의 표면에 렌즈의 경도를 높이기 위해 하드코팅층(3)이 침적에 의해서 코팅되며, 이러한 하드코티층의 외측 표면에 렌즈의 투과율을 높이기 위해 반사방지코팅층(4)이 진공 증착에 의해서 코팅되며, 이와 같이 진공 증착된 반사방지코팅층(4)의 외측 표면이자 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 초발수코팅층(5)이 코팅되며, 이러한 플라스틱으로 제조된 렌즈본체(2)의 초발수코팅층(5)도 안경렌즈(1)의 표면에서 물방울이 퍼지거나 번지는 것을 방지하는 기능을 기본적으로 하면서, 안경렌즈(1)의 표면에서 항균기능을 부여하여 각종 유해 세균이나 바이러스에 직접적으로 항균력을 구비토록 한 것으로서, 이 역시 항균성 초발수코팅층(5)은 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액에 렌즈본체(2)를 담가서 코팅하는 디핑(dipping)방법 또는 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액을 렌즈본체(2)의 표면에 분사하는 스프레이(spray)방법으로 코팅이 이루어진다.

본 발명에서 유리 또는 플라스틱으로 제조되는 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 코팅된 항균성 초발수코팅층(5)을 이루는 초발수코팅액은 과불화화합물(Perfluorinated compound)과 항균성 무기물로 이루어진 무기항균제가 혼합 조성된 것으로서, 상기 과불화화합물은 혼합 후 렌즈본체(2)에 코팅 시 렌즈 표면을 발수 기능을 갖도록 이루어진 것이며, 상기 무기항균제는 혼합 후 렌즈본체(2)에 코팅 시 렌즈 표면에 항균 기능을 갖도록 이루어진 것으로서, 초발수코팅액의 혼합 비율은 과불화화합물 85~99중량%와 무기항균제 1~15중량%이며, 이는 상기 무기항균제인 항균성 무기물의 함량이 15중량% 초과로 혼합 시 초발수코팅층(5)의 분산력 저하 및 초발수코팅액의 조성 시 과포화로 침전물이 발생될 수 있으면서 함량이 1중량% 미만으로 혼합 시 항균력이 현저히 저하되므로 상기의 혼합 비율을 지키도록 함이 바람직하다.

상기 무기항균제의 항균성 무기물은 이산화규소(SiO₂), 산화붕소(B₂O₃), 산화나트륨(Na₂O), 산화은(Ag₂O) 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합되는 것이며, 특히 산화은(Ag₂O)의 살균효과를 가지도록 항균성 무기물은 산화은(Ag₂O)을 기본 조성물로 하여 단독으로 사용하거나, 상기 산화은(Ag₂O)에 나머지 이산화규소(SiO₂), 산화붕소(B₂O₃), 산화나트륨(Na₂O) 중의 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합 조성할 수 있으며, 살균효과가 있는 은이 없이도 나머지 무기물들로 인하여 세균이나 바이러스 등이 살아가는 환경이 조성되지 못하도록 하여 항균 기능을 가잘 수 있게 하는 것이다.

상기와 같이 구성 및 혼합 조성된 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)의 제조방법은 도 3에 도시된 순서도에서 보는 바와 같이 크게 보면 렌즈구비단계-항균초발수코팅액제조단계-항균초발수코팅단계-초발수코팅건조단계로 이루어지며, 이를 렌즈본체(2)의 재질에 따라서 다른 실시 예로 구분하여 보다 구체적으로 설명토록 한다.

본 발명의 실시 예 1로 우선 렌즈본체(2)를 유리로 제조하였을 시의 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)의 제조방법은 다음과 같다.

1. 렌즈구비단계

안경 전용 유리를 가공하여 투명한 유리제 렌즈본체(2)를 성형토록 한다.

2. 렌즈본체세정단계

상기 렌즈구비단계를 통해서 성형된 렌즈본체(2)의 표면에 부착된 각종 이물질을 제거토록 세척기에 아세톤을 소량 묻혀 렌즈본체(2) 상하 표면을 회전시켜서 닦아내도록 한다.

3. 건조단계

상기 렌즈본체세정단계에서 세정된 렌즈본체(2)에 묻어 있던 아세톤을 완전히 건조토록 한다.

4. 항균초발수코팅액제조단계

이후 항균성 초발수코팅액을 제조하되, 과불화화합물로 된 초발수재료와 무기항균제로 된 항균성재료를 혼합하여 항균성 초발수코팅액을 제조토록 한다.

이러한 초발수코팅액제조단계는 렌즈 표면에 코팅 시 발수 기능을 갖도록 이루어진 과불화화합물의 초발수재료준비공정과, 렌즈 표면에 항균 기능을 갖도록 이산화규소(SiO₂), 산화붕소(B₂O₃), 산화나트륨(Na₂O), 산화은(Ag₂O) 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 무기항균제의 항균성재료준비공정과, 초발수재료준비공정의 과불화화합물 85~99중량%와 항균성재료준비공정의 무기항균제 1~15중량%를 혼합하여 초발수코팅액을 제조하는 코팅액완성공정을 거쳐서 항균성 초발수코팅액을 조성하도록 한다.

5. 항균초발수코팅단계

상기 렌즈구비단계에서 성형 구비된 유리로 된 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 디핑 또는 스프레이 방식에 의해서 상기 항균초발수코팅액제조단계에서 조성된 항균초발수코팅액으로 0.1~1㎛의 두께를 갖는 초발수코팅층(5)이 이루어지도록 한다.

6. 초발수코팅건조단계

상기 항균초발수코팅단계에서 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅층(5)을 55±30℃에서 2±1시간동안 건조하여 안경렌즈(1)를 완성토록 하는 것이다.

본 발명의 실시 예 2로 우선 렌즈본체(2)를 플라스틱으로 제조하였을 시의 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)의 제조방법은 다음과 같다.

1. 렌즈구비단계

우레탄, 에폭시, 아크릴, 스티렌, 아크릴레이트, 알리카보네이트 중 어느 하나 또는 하나 이상이 혼합된 소재를 이용하여 성형된 모노머에 각종 기능을 갖는 조성물을 혼합하면서 중합개시제와 반응시켜서 제조된 폴리머의 투명한 플라스틱제 렌즈본체(2)를 성형토록 한다.

2. 렌즈본체세정단계

3. 하드코팅단계

하드코팅 전 렌즈본체(2)의 접착력 향상 및 렌즈본체(2)의 오염원을 제거하도록 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)가 5~20중량%가 함유되어 20~60℃로 가온되면서 10~100kHz의 초음파가 조사되는 1~3개의 에칭조와 6~10개의 세척조로 이루어져서 에칭과 세척이 이루어지게 한 에칭 및 세척공정과, 에칭 및 세척된 렌즈본체(2)를 하드코팅용액에 침적시킨 후 렌즈본체(2)의 표면에 1~5㎛의 두께로 코팅막이 형성되도록 1~5mm/sec의 속도로 상승시켜서 하드코팅층(3)이 부착 형성되게 하는 하드코팅공정으로 이루어진다.

상기 에칭 및 세척공정 후의 렌즈본체(2)가 침적되는 하드코팅용액을 접착분산제 30~40중량%와 코팅조절액 5~10중량%와 에틸기유기용제 10~20중량%와 메틸기유기용제 20~30중량%와 수성용제 5~10중량%를 혼합 조성하거나, 메탈알코올(methanol) 20~60중량%와 테트라에칠오르소실리케이트(Tetraethyl Orthosilicate) 1~20중량%와 셀로솔브(Cellosolve) 1~20중량%와 기타성분(=용제) 20~60중량%를 혼합 조성하는 하드코팅액조성공정을 거친 다음, 상기 하드코팅액조성공정에서 만들어진 하드코팅용액에 렌즈본체(2)를 침적시켜서 표면에 하드코팅층(3)이 형성되도록 한다.

4. 예비건조단계

상기 하드코팅단계에 의해서 렌즈본체(2)의 표면에 코팅된 하드코팅층(3)을 70~90℃로 5~20분 동안 건조시켜서 1차 경화되게 한다.

5. 본건조단계

상기 하드코팅단계에 의해서 렌즈본체(2)의 표면에 코팅된 하드코팅층(3)을 예비건조단계를 거친 후 재차 110±30℃로 3±2시간 동안 건조시켜서 경화되게 한다.

6. 돔장착단계

상기 하드코팅단계에서 렌즈본체(2)의 표면에 하드코팅이 된 렌즈본체(2)를 에어로 표면을 세척하여 돔에 장착토록 한다.

7. 1차 예열건조단계

렌즈본체(2)를 진공증착기에 투입 전 50±30℃로 30±20분 동안 1차로 예열토록 한다.

8. 1차 반사방지코팅단계

렌즈본체(2)가 장착된 돔을 진공증착기 내부에 장착하여 진공상태에서 렌즈본체(2) 일면으로 반사방지코팅층(4)을 이루는 금속막의 부착력을 높이기 위해 (6±3)×10-5 Torr에서 이온 클리닝을 시행한 후 (3±2)×10-5 Torr의 고진공에서 1차 반사방지코팅을 시작하여 코팅이 완료되면 진공을 해제토록 한다.

9. 전복(顚覆)단계

진공증착기 내부에 장착된 돔에서 렌즈본체(2)를 반대면과 대응되게 뒤집도록 한다.

10. 2차 예열건조단계

전복단계 후 렌즈본체(2)를 진공증착기에 투입 전 50±30℃로 30±20분 동안 2차로 예열토록 한다.

11. 2차 반사방지코팅단계

진공상태에서 렌즈본체(2) 타면으로 반사방지코팅층(4)을 이루는 금속막의 부착력을 높이기 위해 (6±3)×10-5 Torr에서 이온 클리닝을 시행한 후 (3±2)×10-5 Torr의 고진공에서 2차 반사방지코팅을 시작하여 코팅이 완료되면 진공을 해제토록 한다.

12. 항균초발수코팅액제조단계

13. 항균초발수코팅단계

14. 초발수코팅건조단계

상술한 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)의 제조방법에 사용되는 항균성 초발수코팅액은 도 4에 도시된 바와 같이 인체에 유해한 시험균주를 이용하여 균수 및 항균활성치를 시험토록 한다.

본 발명의 항균초발수코팅단계에 사용되는 항균성 초발수코팅액을 시험균액으로 사용하여 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538P)과 대장균(Escherichia coli ATCC 8739)을 각각 시험균주로 별도로 투입해서 35±1℃의 온도에서 RH 90±5%에서 24시간 정치 배양 후 균수를 측정한 것으로서, 시험결과 항색포도상구균은 항균처리가 안된 경우에는 초기균수 2.4×10⁴에서 24시간 후의 균수 1.5×10⁴으로 거의 변화가 없지만, 본 발명의 항균초발수코팅액을 시료로 할 경우에는 초기균수 2.4×10⁴에서 24시간 후의 균수가 0.63개 이하로 대폭 감소되어 항균활성치(%)가 99.9이며, 대장균은 초기균수 2.5×10⁴에서 24시간 후의 균수 0.53개 이하로 대폭 감소되어 항균활성치(%)가 99.9가 되는 것이다.

이상과 같이 구성 및 조성되거나 제조된 본 발명의 항균 초발수코팅 안경렌즈(1)는 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 물방울의 퍼짐과 번짐을 방지할 수 있도록 코팅되는 초발수코팅에 의한 초발수코팅층(5)을 형성할 시 초발수코팅층(5)을 항균성 무기물이 혼합되도록 함으로써, 완성된 안경렌즈(1) 표면의 최외측 코팅인 초발수코팅에 항균성 물질이 혼합되어 있으므로 외부로부터의 유해 세균 및 바이러스를 직접적으로 살균 방어토록 해서 항균력을 월등히 향상시키면서 최외측에서 실질적으로 항균성을 갖는 안경렌즈(1)를 제공하여 제품의 신뢰성을 극대화시킬 수 있도록 할 수 있다.

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.

1:(항균 초발수코팅) 안경렌즈
2:렌즈본체
3:하드코팅층
4:반사방지코팅층
5:초발수코팅층

Claims

유리 또는 플라스틱으로 된 렌즈본체(2)와, 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅층(5)이 포함되며, 초발수코팅층(5)은 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 물방울의 퍼짐 및 번짐을 방지하면서 항균성을 갖도록 항균성 무기물이 혼합된 초발수코팅액에 렌즈본체(2)를 디핑시켜 코팅하거나, 초발수코팅액을 렌즈본체(2)에 스프레이해서 코팅하도록 이루어지며;
상기 초발수코팅액은 혼합 후 렌즈본체(2)에 코팅 시 렌즈 표면을 발수 기능을 갖도록 이루어진 과불화화합물(Perfluorinated compound) 85~99중량%와, 혼합 후 렌즈본체(2)에 코팅 시 렌즈 표면에 항균 기능을 갖도록 이루어진 항균성 무기물로 이루어진 무기항균제 1~15중량%가 포함되며;
상기 무기항균제의 항균성 무기물은 이산화규소(SiO₂)와, 산화붕소(B₂O₃)와, 산화나트륨(Na₂O)과, 산화은(Ag₂O)의 4가지 산화 무기물이 혼합된 것을 특징으로 하는 항균 초발수코팅 안경렌즈.
청구항 1에 있어서;
플라스틱으로 된 렌즈본체(2)의 표면에 초발수코팅층(5)을 코팅하기 전에 렌즈의 경도를 높이기 위해 침적에 의해서 코팅된 하드코팅층(3);
하드코팅층(3)의 외측에 렌즈의 투과율을 높이기 위해 진공 증착에 의해서 코팅된 반사방지코팅층(4);
이 포함되어 초발수코팅층(5)이 진공 증착된 반사방지코팅의 외측으로 코팅되게 구성된 것을 특징으로 하는 항균 초발수코팅 안경렌즈.
플라스틱 또는 유리로 된 렌즈본체(2)를 구비하는 렌즈구비단계;
과불화화합물로 된 초발수재료와 무기항균제로 된 항균성재료를 혼합하여 항균성 초발수코팅액을 제조하되, 렌즈 표면에 코팅 시 발수 기능을 갖도록 이루어진 과불화화합물의 초발수재료준비공정과, 렌즈 표면에 항균 기능을 갖도록 이산화규소(SiO₂), 산화붕소(B₂O₃), 산화나트륨(Na₂O), 산화은(Ag₂O)의 4가지 산화 무기물이 혼합된 무기항균제의 항균성재료준비공정과, 초발수재료준비공정의 과불화화합물 85~99중량%와 항균성재료준비공정의 무기항균제 1~15중량%를 혼합하여 초발수코팅액을 제조하는 코팅액완성공정을 거쳐서 항균성 초발수코팅액이 조성되는 항균초발수코팅액제조단계;
렌즈구비단계에 의해 구현된 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 디핑 또는 스프레이 방식에 의해서 항균초발수코팅액으로 0.1~1㎛의 두께를 갖는 초발수코팅층(5)이 이루어지게 하는 항균초발수코팅단계;
항균초발수코팅단계에서 렌즈본체(2)의 최외측 표면에 코팅된 초발수코팅층(5)을 55±30℃에서 2±1시간동안 건조하는 초발수코팅건조단계;
가 포함되며,
렌즈구비단계에서 렌즈본체(2)를 우레탄, 에폭시, 아크릴, 스티렌, 아크릴레이트, 알리카보네이트 중 어느 하나 또는 하나 이상이 혼합된 소재를 이용하여 성형된 모노머에 각종 기능을 갖는 조성물을 혼합하면서 중합개시제와 반응시켜서 폴리머의 투명한 플라스틱렌즈로 성형할 시 항균초발수코팅단계의 이전에 초발수코팅액제조단계와는 별도로,
렌즈구비단계를 통해서 성형된 렌즈본체(2)의 표면에 부착된 각종 이물질을 제거토록 세척기에 아세톤을 소량 묻혀 렌즈본체(2) 상하 표면을 회전시켜서 닦아내게 하는 렌즈본체세정단계;
하드코팅 전 렌즈본체(2)의 접착력 향상 및 렌즈본체(2)의 오염원을 제거하도록 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)가 5~20중량%가 함유되어 20~60℃로 가온되면서 10~100kHz의 초음파가 조사되는 1~3개의 에칭조와 6~10개의 세척조로 이루어져서 에칭과 세척이 이루어지게 한 에칭 및 세척공정과, 에칭 및 세척된 렌즈본체(2)를 하드코팅용액에 침적시킨 후 렌즈본체(2)의 표면에 코팅막이 형성되도록 상승시켜서 하드코팅층(3)이 부착 형성되게 하는 하드코팅공정으로 이루어진 하드코팅단계;
하드코팅단계에 의해서 렌즈본체(2)의 표면에 코팅된 하드코팅층(3)을 70~90℃로 5~20분 동안 건조시켜서 1차 경화되게 하는 예비건조단계;
하드코팅단계에 의해서 렌즈본체(2)의 표면에 코팅된 하드코팅층(3)을 예비건조단계를 거친 후 재차 110±30℃로 3±2시간 동안 건조시켜서 경화되게 하는 본건조단계;
하드코팅이 된 렌즈본체(2)를 에어로 표면을 세척하여 돔에 장착하는 돔장착단계;
렌즈본체(2)를 진공증착기에 투입 전 50±30℃로 30±20분 동안 예열토록 하는 1차 예열건조단계;
렌즈본체(2)가 장착된 돔을 진공증착기 내부에 장착하여 진공상태에서 렌즈본체(2) 일면으로 반사방지코팅층(4)을 이루는 금속막의 부착력을 높이기 위해 (6±30)×10^-5 Torr에서 이온 클리닝을 시행한 후 (3±2)×10^-5 Torr의 고진공에서 반사방지코팅을 시작하여 코팅이 완료되면 진공을 해제토록 하는 1차 반사방지코팅단계;
진공증착기 내부에 장착된 돔에서 렌즈본체(2)를 반대면과 대응되게 뒤집도록 하는 전복(顚覆)단계;
전복단계 후 렌즈본체(2)를 진공증착기에 투입 전 50±30℃로 30±20분 동안 예열토록 하는 2차 예열건조단계;
진공상태에서 렌즈본체(2) 타면으로 반사방지코팅층(4)을 이루는 금속막의 부착력을 높이기 위해 (6±30)×10^-5 Torr에서 이온 크리닝을 시행한 후 (3±2)×10^-5 Torr의 고진공에서 반사방지코팅을 시작하여 코팅이 완료되면 진공을 해제토록 하는 2차 반사방지코팅단계;
가 포함된 것을 특징으로 하는 항균 초발수코팅 안경렌즈의 제조방법.
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