KR20120048381A

KR20120048381A - 노즐분사방식 또는 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20120048381A
Application number: KR1020100109985A
Authority: KR
Inventors: 박화성
Original assignee: (주)지오메디칼; 박화성
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2012-05-15
Also published as: KR101217833B1

Abstract

본 발명은 안구의 질환을 미연에 방지하고 렌즈를 이루는 재질 내의 독성불순물질을 완전히 제거하는 공정을 거치므로 착용자의 안전성을 극대화함을 제공하도록, 몰드 상에 원료를 노즐 분사하여 얇은 두께로 형성되고 착용시 안구에 직접 접촉하는 각막보호층과; 상기 각막보호층의 상측에 도포하고 다양한 색상을 이루며 홍채형상으로 형성되는 인쇄층과; 상기 인쇄층의 상측에 위치하여 표면이 매끈한 외면을 이루도록 형성되는 렌즈표면층;을 포함하는 노즐분사방식 및 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈를 제공하고,
볼록한 형상의 수형 몰드 및 오목한 형상의 암형 몰드를 비롯하여 각종 원료를 준비하는 단계와; 상기 원료를 교반기 내에 정해진 비율로 투입한 후 혼합하여 3종의 원료중합체를 각각 형성토록 교반하는 단계와; 상기 원료중합체를 미세한 노즐을 통해 상기 볼록한 수형 몰드 상에 분사하여 각막보호층을 형성하는 단계와; 상기 각막보호층의 상면에 다양한 색상의 착색제가 가미된 상기 원료중합체로부터 홍채형상으로 인쇄하여 인쇄층을 형성하는 단계와; 상기 오목한 암형 몰드에 상기 원료중합체를 주입한 후 상기 각막보호층 및 인쇄층이 형성된 상기 볼록한 수형 몰드를 결합하여 상기 인쇄층의 상면에 렌즈표면층을 형성하는 단계;를 포함하는 노즐분사방식 및 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법을 제공한다.

Description

노즐분사방식 또는 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법{omitted}

본 발명은 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 착색제를 이용해 홍채형상을 이루는 인쇄부위가 안구 상에 직접 접촉하지 않도록 인체에 무해한 재질로 감싸 각막을 보호하는 구조를 이룸에 따라 안구의 질환을 미연에 방지하고, 렌즈를 이루는 재질 내의 독성불순물질을 완전히 제거하는 공정을 거치므로 착용자의 안전성을 극대화하는 것이 가능한 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘택트렌즈는 생활에 다소 불편함이 있는 안경을 대신하여 눈의 각막에 직접 접촉시켜 사용하는 크기가 작은 렌즈로서, 그 용도에 따라 시력보정용 렌즈(근시, 원시, 난시 등을 보정하기 위한 렌즈), 치료용 렌즈(눈의 보호, 각막의 굽은 정도를 변경, 망막의 치료 등을 목적으로 하는 렌즈), 진단용 렌즈 및 미용용 렌즈(이하, 컬러 콘택트렌즈라 함)로 분류할 수 있으며, 그 구성 재질에 따라 유연한 소프트 콘택트렌즈와 단단한 하드 콘택트렌즈로 구분하게 된다.

이러한, 콘택트렌즈는 안경으로는 시력을 교정하는 효과가 적은 심한 근시와 원시 및 난시의 교정을 위한 목적에서 사용하기 시작하였지만, 최근 삶의 질이 높아지면서 인간의 욕구는 끝없는 미적 추구와 웰빙(well-being)에 대한 관심이 높아져 시력보정용 의료기기인 콘택트렌즈에서도 시력보정뿐만 아니라 미용효과를 얻기 위한 목적을 갖는 컬러 콘택트렌즈가 지속적인 수요 창출을 위해 제품개발이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.

여기서, 컬러 콘택트렌즈는 투명성을 강조하거나 광선의 차단을 위한 목적으로 사용되는 투명 채색렌즈와 본래 홍채의 색상을 다양한 다른 색상으로 변경시킬 수 있는 불투명 채색렌즈로 분류할 수 있는데, 이는 투명 채색렌즈의 경우에 본연의 홍채 색상을 사용자가 원하는 다양한 색상으로 변경시킬 수 없다는 단점이 있고, 불투명 채색렌즈의 경우에는 빛을 흡수하거나 반사하여 미용효과를 낼 수 있는 다소 제한된 염료 또는 안료를 도포함에 따라 착색이 어려울 뿐만 아니라 안구에 직접 접촉되는 그 컬러 색조의 미분말이 렌즈표면을 거칠게 하여 착용감이 떨어지므로 장시간 착용이 불편하고 각막이나 안구에 질환 및 손상을 가져올 수 있는 문제점이 있었다.

더불어, 불투명 채색렌즈에 있어서는 장시간 착용할 경우에 안구와의 지속적인 접촉으로 인해 착색부위의 색상이 탈색되고, 더 나아가 착색부위가 떨어져 나가게 되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 기존에는 착색제로 형성되는 홍채부위가 사용자의 안구 상에 직접 접촉하지 않기 위한 제조방법과 관련하여 미국특허 제3034403호에서는 동공과 홍채를 구분하지 않고 일정한 색상으로 렌즈의 전면부(앞면)에 착색하는 방법이 개발되었으나, 이는 착색부위가 안구의 각막 상에는 접촉되지 않지만 또 다른 신체의 일부인 눈꺼풀에 접촉하여 이전과 동일한 문제점을 유발하였으며, 더불어 동공을 포함한 시력범주에 장애를 유발한다는 문제 및 착색제를 렌즈에 결합하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 착용시 착색제가 안구 상에 직접 접촉하지 않도록 하기 위한 제조방법과 관련하여 미국특허 제3536386호 및 미국특허 제3679504호에서는 착색용 패턴을 사용하여 중합이 완료된 두 개의 소프트렌즈 사이에 착색제를 도착하는 방법을 제안하고 있으나, 이는 렌즈의 두께가 매우 두꺼워져 착용감이 떨어지고 단백질의 흡착이 잘되어 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

더불어, 종래의 콘택트렌즈는 착색제 외에도 렌즈의 전반적인 재질에는 모든 플라스틱재질이 그러하듯이 잔여 독성불순물질이 남아 있을 수 있는데, 이는 안구의 각막 상에 치명적인 악영향 즉, 각종 알레르기 반응을 유발하거나 각막염 등을 유발하게 되는 문제점이 있으며, 종래의 콘택트렌즈 제조방법은 생산공정마다 너무도 많은 작업시간이 소요되어 대량생산이 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 착색제로부터 다양한 색상으로 홍채형상을 갖는 인쇄부위가 외부 상에 노출됨이 없이 내측에서 샌드위치되도록 생산하여 착용시 각막에 직접 접촉하지 않으므로 안구의 질환을 미연에 방지함과 아울러 렌즈를 장시간 착용하여도 인쇄부위의 색상이 탈색됨이 없으면서 단백질이 흡착됨도 없어 렌즈의 수명을 극대화할 수 있는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 콘택트렌즈를 완전히 성형한 이후에 고압 중탕하는 공정을 거쳐 생산함에 따라 렌즈를 구성하는 재질 내에 혹시라도 남아있는 잔여 독성불순물질을 완전히 제거하므로 착용자의 안구를 보호하여 안전성을 극대화할 수 있는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈는 몰드 상에 원료를 노즐 분사하여 얇은 두께로 형성되고 착용시 안구에 직접 접촉하는 각막보호층과; 상기 각막보호층의 상측에 도포하고 다양한 색상을 이루며 홍채형상으로 형성되는 인쇄층과; 상기 인쇄층의 상측에 위치하여 표면이 매끈한 외면을 이루도록 형성되는 렌즈표면층;을 포함하여 이루어진다.

상기 각막보호층은 미세한 노즐분사를 통해 도포되어 0.005~0.01㎜의 두께로 형성된다.

상기 각막보호층 및 상기 렌즈표면층은 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA:2-hydroxyethyl methacrylate) 80~90중량부와, 엔-비닐 피롤리돈(NVP:N-vinyl pyrrolidone) 5~15중량부와, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA:ethylene glycol dimethacrylate) 2~3중량부와, 메틸메타크릴레이트(MMA:methyl methacrylate) 2~3중량부와, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN:azobis isobutyronitrile) 0.05~1중량부의 중합체로 이루어진다.

상기 인쇄층은 상기 각막보호층 및 렌즈표면층이 이루는 중합체에 안료 및 경화제를 더 첨가하여 이루어지고, 상기 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI:hexamethylene diisocyanate) 및/또는 블록이소시아네이트(BIC:block isocyanate) 중에서 1종을 선택적으로 첨가하여 이루어진다.

상기 인쇄층은 상기 각막보호층의 상면에 패드프린팅 방식을 통한 인쇄기법으로 증착하여 형성된다.

본 발명이 제안하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈의 제조방법은 볼록한 형상의 수형 몰드 및 오목한 형상의 암형 몰드를 비롯하여 각종 원료를 준비하는 단계와; 상기 원료를 교반기 내에 정해진 비율로 투입한 후 혼합하여 3종의 원료중합체를 각각 형성토록 교반하는 단계와; 상기 원료중합체를 미세한 노즐을 통해 상기 볼록한 수형 몰드 상에 분사하여 각막보호층을 형성하는 단계와; 상기 각막보호층의 상면에 다양한 색상의 착색제가 가미된 상기 원료중합체로부터 홍채형상으로 인쇄하여 인쇄층을 형성하는 단계와; 상기 오목한 암형 몰드에 상기 원료중합체를 주입한 후 상기 각막보호층 및 인쇄층이 형성된 상기 볼록한 수형 몰드를 결합하여 상기 인쇄층의 상면에 렌즈표면층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 원료중합체로 교반하는 단계는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스 이소부티트니트릴의 원료를 순서에 따라 투입한 후 혼합하여 상기 각막보호층의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계와; 상기 각막보호층의 원료중합체에 안료 및 경화제를 더 첨가하여 상기 인쇄층의 원료중합체를 형성하도록 교반하는 단계와; 상기 각막보호층의 원료중합체와의 동일한 원료 구성으로 혼합하여 상기 렌즈표면층의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 각막보호층을 형성하는 단계는 상기 수형 몰드 상에 노즐분사를 통한 도포 및 패드 코팅 중에서 선택된 어느 하나의 공정으로 이루어지는 것을 포함하고, 상기 각막보호층을 형성한 다음 적외선 방사를 통해 건조하여 고형화하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 각막보호층의 상면에 상기 인쇄층을 형성한 다음 110℃에서 90분간을 열처리하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 콘택트렌즈는 완전몰드공법 또는 반몰드공법 중에서 선택된 어느 하나의 공법을 통한 공정으로 이루어진다.

상기 반몰드공법을 통한 공정은 상기 렌즈표면층을 형성하여 콘택트렌즈를 성형한 다음 표면을 다듬는 연마작업 및 가장자리를 다듬는 엣지작업하여 렌즈를 절삭 및 연마가공하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

상기 렌즈표면층을 형성하여 콘택트렌즈를 생산한 다음 초순수가 채워진 물속에 넣은 후 고압상태에서 100~135℃로 4시간 정도를 끓여 렌즈를 중탕하므로 용출하는 단계를 더 포함하여 이루어지고, 상기 용출하는 단계는 기압이 1~2.5기압의 가압조건상태에서 이루어진다.

본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법에 의하면, 다양한 색상의 홍채형상을 갖는 인쇄부가 인체에 무해한 원료로 형성된 폴리머의 중간에 샌드위치되도록 생산하여 착용시 인쇄부가 각막에 직접 접촉하지 않으므로 안구의 질환을 미연에 방지하고, 인쇄부가 외부 상에 노출됨이 없어 안구 등과의 외부마찰이 없으므로 렌즈를 장시간 착용하여도 색상의 변색이나 탈색됨이 없으며 단백질의 흡착이 없어 렌즈의 수명을 극대화할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법은 콘택트렌즈를 성형한 후에 고압상태로 중탕하여 용출하는 과정을 거침에 따라 원료인 모노머가 중합되어 폴리머로 형성되면서 혹시라도 남아 존재할 수 있는 미반응 불순물 등의 독성물질을 완전히 제거하므로 착용시 착용자의 안구를 보호가 가능하고 안전성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 저면 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예의 제조방법을 나타내는 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예의 제조방법을 나타내는 공정도.
도 5는 본 발명에 있어서 열건조 및 열처리 공정을 포함한 제조방법을 나타내는 블럭도.
도 6은 본 발명에 있어서 반몰드공법에 의한 제조방법을 나타내는 블럭도.
도 7은 본 발명에 있어서 반몰드공법에 의한 제조방법을 나타내는 공정도.

다음으로 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 각막보호층(10)과, 인쇄층(20)과, 렌즈표면층(30)을 포함하여 이루어진다.

상기 각막보호층(10)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 전반적인 기술구성에 있어서 가장 기본이 되는 구성으로서, 구체적으로는 기술구성 중 가장 저면에 구비되어 착용시 안구 상에 직접 접촉하도록 형성된다.

상기 각막보호층(10)은 몰드 상에 원료를 노즐 분사하는 방식을 사용하여 얇은 두께로 형성된다. 즉, 상기 각막보호층(10)은 볼록한 형상의 수형 몰드에 미세한 노즐을 통해 분사하므로 몰드 상에 도포되어 상측으로 볼록하게 완만한 곡면을 이루며 0.005~0.01㎜의 두께로 형성된다.

상기 각막보호층(10)은 착용시 이물감을 줄이면서 원활하게 착용할 수 있도록 눈동자와 대응되는 중심부로부터 외측으로 갈수록 전체적인 두께가 점점 감소하도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 각막보호층(10)은 안구의 전면 상에 직접 접촉함에 따라 인체에 무해한 재질로 형성되는데, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA:2-hydroxyethyl methacrylate)를 주원료로 구성하여 형성되는 것으로서, 구체적으로는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트를 비롯하여 엔-비닐 피롤리돈(NVP:N-vinyl pyrrolidone), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA:ethylene glycol dimethacrylate), 메틸메타크릴레이트(MMA:methyl methacrylate), 아조비스이소부티로니트릴(AIBN:azobis isobutyronitrile)로 구성된 중합체로 이루어진다.

상기 각막보호층(10)의 주원료인 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트는 이전에 사용되었던 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA:polymethyl methacrylate)나 실리콘에 비해 함수율 및 산소투과성이 매우 높은 특징이 있다.

상기 각막보호층(10)의 중합체는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 80~90중량부와, 엔-비닐 피롤리돈 5~15중량부와, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 2~3중량부와, 메틸메타크릴레이트 2~3중량부와, 아조비스이소부티로니트릴 0.05~1중량부로 이루어진다.

상기 인쇄층(20)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 표면상에 홍채형상으로 이루어지고 상기 각막보호층(10)의 상측 표면에 도포되는 것으로서, 착용시 눈동자의 색상을 다양하게 바꿔 표현할 수 있게 홍채형상에는 다양한 색상들이 입혀지도록 형성된다.

상기 인쇄층(20)은 상기 각막보호층(10)의 둘레크기에 비해 상대적으로 작은 직경을 이루도록 형성한다. 즉, 렌즈(L)를 착용시 상기 인쇄층(20)이 외부로 돌출되어 인체에 접촉되는 현상을 방지하도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 인쇄층(20)은 상기 각막보호층(10)이 이루는 중합체에 안료 및 경화제를 더 첨가하여 이루어진다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 인쇄층(20)은 상기 각막보호층(10)이 이루는 중합체 즉, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스이소부티로니트릴에 다양한 색상을 갖는 안료를 첨가함과 아울러 액체 상태의 원료를 일정시간의 경과 후 고형화시킬 수 있도록 경화제를 첨가하여 중합체를 구성한다.

상기 인쇄층(20)의 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI:hexamethylene diisocyanate) 및/또는 블록이소시아네이트(BIC:block isocyanate) 중에서 1종을 선택적으로 첨가하여 이루어진다. 즉, 상기 경화제로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 첨가하여 조성하는 것도 가능하고, 상기 경화제로 블록이소시아네이트를 첨가하여 중합체를 조성하는 것도 가능하다.

상기 경화제는 상기 인쇄층(20)을 이루는 다른 중합체를 기준으로 중량비가 중합체 70~80중량부에 대해서 경화제 20~30중량부로 형성한다.

상기 인쇄층(20)은 상기 각막보호층(10)의 상면에 패드프린팅 방식을 통한 인쇄기법으로 증착하는 것으로서, 구체적으로는 스크린인쇄기법의 원판부식방법에 의한 원판을 제작한 후 패드프린팅기법으로 상기 각막보호층(10) 상에 인쇄하여 증착하도록 형성된다.

예를 들면, 스테인리스강의 재질을 이루는 원판을 부식하여 형상화하므로 원판을 제작하고, 실리콘 패드를 이용하여 인쇄형상을 묻혀 이동한 후 상기 각막보호층(10)의 상면에 인쇄하여 증착하게 된다.

상기 렌즈표면층(30)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 인쇄층(20)의 상측에 위치하여 렌즈(L)의 전반적인 도수를 이루고 표면이 매끈한 외면을 갖도록 형성되는 구성으로서, 상기 렌즈표면층(30)의 두께에 따라 시력의 높낮이가 결정되고 착용시 눈꺼풀에 접촉되므로 굴곡 없이 매끈한 면을 이루도록 형성된다.

상기 렌즈표면층(30)은 상기 각막보호층(10)이 이루는 중합체의 구성과 동일한 조성으로 중합체를 형성토록 이루어진다. 즉, 상기 렌즈표면층(30)은 상기 각막보호층(10)이 이루는 중합체인 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스이소부티로니트릴로 중합체를 형성토록 구성한다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈를 제조하기 위한 제조방법을 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법의 일실시예는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 몰드 및 원료를 준비하는 단계(S10)와, 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계(S20)와, 각막보호층(10)을 형성하는 단계(S30)와, 인쇄층(20)을 형성하는 단계(S40)와, 렌즈표면층(30)을 형성하는 단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

상기 몰드 및 원료를 준비하는 단계(S10)에서는 열가소성을 갖는 재료(예를 들면, 합성수지 등)로 이루어지며 일정한 형상으로 가공된 2종류의 몰드를 각각 준비하는 것으로서, 구체적으로는 볼록한 형상의 수형 몰드(5)를 복수로 구비하고, 상기 수형 몰드(5)가 끼움 결합가능한 직경의 홀이 복수로 형성된 오목한 형상의 암형 몰드(6)를 준비한다.

또한, 상기 몰드와 함께 콘택트렌즈(L)를 이룰 각종 원료를 준비하는데, 준비할 원료로는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스이소부티로니트릴를 기본적으로 준비하고, 이와 함께 안료 및 경화제를 준비한다.

상기 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계(S20)에서는 준비한 상기 원료를 교반기(8) 내에 정해진 비율로 투입한 후 혼합하여 3종의 원료중합체를 형성하도록 교반한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 원료를 상기 교반기(8)를 통해 혼합하여 3종류의 원료중합체 즉, 렌즈(L)를 형성하는 각막보호층(10)과 인쇄층(20) 및 렌즈표면층(30)을 형성할 원료중합체를 조성한다.

상기 각막보호층(10)과 인쇄층(20) 및 렌즈표면층(30)을 형성하는데 사용되는 원료중합체를 순서에 따라 각각 달리 교반하여 개개의 구분된 원료중합체를 형성하는 단계(S20)를 거치는데, 이처럼 상기 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계(S20)는 상기 각막보호층(10)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계와, 상기 인쇄층(20)의 원료중합체를 형성하도록 교반하는 단계와, 상기 렌즈표면층(30)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 각막보호층(10)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계에서는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(80~90중량부), 엔-비닐 피롤리돈(5~15중량부), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(2~3중량부), 메틸메타크릴레이트(2~3중량부), 아조비스이소부티로니트릴(0.05~1중량부)의 원료를 순서에 따라 상기 교반기(8)에 투입한 후 혼합하여 원료중합체를 형성한다.

상기 인쇄층(20)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계에서는 상기 각막보호층(10)의 원료중합체(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스이소부티로니트릴)에 안료 및 경화제를 더 첨가한 후 상기 교반기를 통해 혼합하여 원료중합체를 형성한다.

상기 렌즈표면층(30)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계에서는 상기 각막보호층(10)의 원료중합체와의 동일한 원료인 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스이소부티로니트릴를 상기 교반기(8)로 혼합하여 원료중합체를 형성한다.

상기 원료중합체로 교반하는 단계(S20)에서 사용되는 상기 교반기(8)는 특별히 한정하지 않으며, 일반적으로 공업용믹서기로서 원료를 배합하는데 사용하는 다양한 교반기의 구조를 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

바람직하게는 교반시 원료중합체와 비접촉 교반이 가능한 믹서기를 사용한다. 예를 들면, 자전 공전식 믹서기와 같은 별도의 교반날개 등이 없이도 원활하게 혼합될 수 있도록 교반통의 자체적인 회전으로 교반함에 따라 원료의 열화현상을 방지하는 것이 가능하다.

상기 교반기(8)는 혼합시 교반모드 및 탈포모드로 나뉘어 작동하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 작동시간(25~35분 정도)의 범위 내에서 일부 시간은 원료를 혼합시키는 교반모드로 작동한 후 남은 시간에 기포를 제거하는 탈포모드로 작동하면서 각 원료중합체를 형성토록 한다. 이때, 상기 교반기(8)는 교반모드로 작동한 후 탈포모드가 연속해서 작동하여 원료를 혼합하게 형성함이 바람직하다.

상기 각막보호층(10)을 형성하는 단계(S30)에서는 상측으로 볼록한 형상을 갖는 상기 수형 몰드(5)의 상면에 미세한 노즐(15)로부터 상기 원료중합체를 분사하여 형성된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 각막보호층(10)은 상기 수형 몰드(5)의 상면에 상기 각막보호층(10)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계에서 조성된 원료중합체를 상기 노즐(15)로 분사하여 얇은 두께를 이루도록 형성한다.

상기 각막보호층(10)을 형성하는 작업은 상기 노즐(15)이 장착되어 원료중합체를 분사하는 터널 상에 별도의 이동수단(예를 들면, 컨베이어 등)을 통해 상기 수형 몰드(5)가 이동하면서 통과하므로 상기 각막보호층(10)이 형성되도록 이루어지는 것도 가능하고, 상기 수형 몰드(5)는 정지된 위치에서 상기 노즐(15)이 이동하면서 상기 각막보호층(10)을 형성토록 이루어지는 것도 가능하다.

또한, 상기 각막보호층(10)을 형성하는 단계(S30)는 상기 수형 몰드(5) 상에 패드 코팅하도록 이루어지는 것도 가능하다. 즉, 실리콘 등의 재질을 이루는 패드(16)를 이용하여 상기 각막보호층(10)의 원료중합체를 묻혀 이동한 후 상기 수형 몰드(5)의 상면에 얇은 두께를 형성토록 코팅하게 된다.

상기 각막보호층(10)을 형성한 다음에는 건조하여 고형화하는 단계(S35)를 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 각막보호층(10)을 형성한 후 적외선 방사 에너지를 이용하여 건조하므로 고형화하는 것으로서, 도 5를 참조한다.

상기 각막보호층(10)을 건조함에는 상기 적외선 방사를 통해 건조하는 것도 가능하고, 열풍을 발생시키는 건조기를 이용해 열을 통해 건조하도록 형성하는 것도 가능하며, 자연건조를 통해 건조하도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 인쇄층(20)을 형성하는 단계(S40)에서는 상기 각막보호층(10)의 상면에 다양한 색상의 착색제가 가미된 상기 원료중합체로부터 홍채형상으로 인쇄하여 형성하는 것으로서, 구체적으로는 상기 각막보호층(10)을 형성한 후 그 상면에 상기 인쇄층(20)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계에서 조성된 원료중합체를 홍채형상을 갖도록 인쇄하므로 상기 인쇄층(20)을 형성한다.

상기 인쇄층(20)을 형성함에는 패드프린팅 방식의 인쇄기법이 적용되는데, 별도의 원판에 홍채의 형상을 따라 부식하여 원판을 제작하고, 실리콘 패드가 원판의 인쇄형상을 묻혀 이동하면서 상기 각막보호층(10)의 상면에 증착시킬 수 있도록 인쇄한다.

상기 각막보호층(10)의 상면에 상기 인쇄층(20)을 형성한 다음에는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 인쇄층(20)이 완전히 경화되면서 상기 각막보호층(10) 상에 증착될 수 있도록 열처리하는 단계(S45)를 포함하여 이루어진다.

상기 인쇄층(20)의 열처리 단계(S45)에서는 110℃의 온도로 90분간의 유지시간을 거쳐 열처리하되 렌즈(L)를 형성할 상기 수형 몰드(5)를 모두 장입하는 방식으로 열처리하는 것도 가능하고, 상기 인쇄층(20)이 증착된 상측 부분에만 국부적으로 열을 가하여 열처리하도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 렌즈표면층(30)을 형성하는 단계(S50)에서는 상기 오목한 암형 몰드(6)에 상기 렌즈표면층(30)의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계에서 조성된 상기 원료중합체를 주입한 후 상기 각막보호층(10) 및 인쇄층(20)이 형성된 상기 볼록한 수형 몰드(5)를 결합하여 상기 인쇄층(20)의 상면에 상기 렌즈표면층(30)을 형성하게 된다.

상기 렌즈표면층(30)을 형성토록 상기 암형 몰드(6)의 홀마다 상기 수형 몰드(5)를 결합한 후에는 별도의 오븐기에 넣어 성형화하므로 상기 렌즈표면층(30)이 상기 인쇄층(20)의 상면에 일체화되어 콘택트렌즈(L)를 형성하게 된다.

상기 콘택트렌즈(L)는 완전몰드공법 또는 반몰드공법 중에서 선택된 어느 하나의 공법을 통한 공정으로 이루어진다. 즉, 상기 콘택트렌즈(L)는 상기 완전몰드공법을 적용하여 콘택트렌즈(L)를 제조하는 것도 가능하고, 상기 반몰드공법을 적용하여 콘택트렌즈(L)를 형성하도록 제조하는 것도 가능하다.

상기 반몰드공법을 적용하여 제조하는 경우에는 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 콘택트렌즈(L)로 성형을 완료한 후에 상기 암형 몰드(6)로부터 상기 수형 몰드(5)를 분리하여 상기 렌즈표면층(30)이 이루는 콘택트렌즈(L)의 외면을 절삭 및 연마가공하는 단계(S60)를 더 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 반몰드공법을 통한 공정은 상기 렌즈표면층(30)을 형성하여 콘택트렌즈(L)를 성형한 다음 표면을 다듬는 연마작업 및 가장자리를 다듬는 엣지작업하여 렌즈(L)를 사용가능하도록 가공한다.

상기 절삭 및 연마가공하는 단계(S60)는 상기 수형 몰드(5)에 결착된 콘택트렌즈(L)의 외면을 원하는 도수에 맞는 굴절률을 가지도록 선반 등의 가공기계로 절삭하고, 거친 외면을 완만하면서도 매끈한 곡면을 형성토록 연마포와 연마제를 사용하여 절삭된 콘택트렌즈(L)의 외면을 연마한다.

상기 연마가공함에는 연마제와 함께 정전기를 제거하거나 정전기가 발생함을 방지할 수 있도록 정전기제거액 및 정전기방지액을 사용하여 가공하는 것도 가능하다.

상기와 같이, 연마가공시 연마제와 함께 정전기제거액 및 정전기방지액을 사용하게 되면, 렌즈(L)착용시 뻑뻑하거나 거부감 없이 우수한 착용감을 얻을 수 있는 것이 가능하다.

상기 완전몰드공법은 상기 암형 몰드(6)에 형성된 홀의 형상 및 깊이가 도수에 따라 다르게 형성되므로 상기 렌즈표면층(30)을 형성하여 콘택트렌즈(L)를 성형한 후에는 별도로 절삭 및 연마가공을 요하지 않음으로써, 상기 절삭 및 연마가공하는 단계(S60)를 거치지 않는다.

상기 렌즈표면층(30)을 형성하여 콘택트렌즈(L)를 생산한 다음 상기 수형 몰드로부터 렌즈(L)를 분리하고, 초순수가 채워진 물속에 렌즈(L)를 넣은 후 중탕하여 용출하는 단계(S70)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 용출하는 단계(S70)에서는 고압상태에서 100~135℃로 4시간 정도를 물과 함께 끓여 렌즈(L)를 중탕하므로 용출하도록 형성된다. 즉, 사방이 밀폐된 공간을 이루는 용기 내에서 초순수의 물과 함께 콘택트렌즈(L)를 수용한 후 고압상태를 유지하면서 끓이므로 혹시 렌즈(L)에 존재할 수 있는 미반응 잔류 불순물 등의 독성물질을 완전히 제거하는 것이 가능하다.

상기 용출하는 단계(S70)는 기압이 1~2.5기압의 가압조건상태에서 이루어진다. 바람직하게는, 1.3기압의 가압상태에서 105℃로 4시간 정도를 중탕하도록 형성한다.

상기 용출하는 단계(S70)를 마친 후에는 렌즈(L)를 픽업 이송하여 콘택트렌즈(L)의 치수, 두께, 무늬, 색채, 외관 및 도수 등의 결함 및 이상 여부를 검사한 후 팩이나 병 등에 포장하도록 형성된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법에 의하면, 다양한 색상의 홍채형상을 갖는 인쇄부가 인체에 무해한 원료로 형성된 폴리머의 중간에 샌드위치되도록 생산하여 착용시 인쇄부가 각막에 직접 접촉하지 않으므로 안구의 질환을 미연에 방지하고, 인쇄부가 외부 상에 노출됨이 없어 안구 등과의 외부마찰이 없으므로 렌즈를 장시간 착용하여도 색상의 변색이나 탈색됨이 없으며 단백질의 흡착이 없어 렌즈의 수명을 극대화하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명은 콘택트렌즈를 성형한 후에 고압상태로 중탕하여 용출하는 과정을 거침에 따라 원료인 모노머가 중합되어 폴리머로 형성되면서 혹시라도 남아 존재할 수 있는 미반응 불순물 등의 독성물질을 완전히 제거하므로 착용시 착용자의 안구를 보호가 가능하고 안전성을 극대화하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

5 : 수형 몰드 6 : 암형 몰드
8 : 교반기 10 : 각막보호층
15 : 노즐 16 : 패드
20 : 인쇄층 30 : 렌즈표면층
L : 렌즈

Claims

몰드 상에 원료를 노즐 분사하여 얇은 두께로 형성되고 착용시 안구에 직접 접촉하는 각막보호층과;
상기 각막보호층의 상측에 도포하고 다양한 색상을 이루며 홍채형상으로 형성되는 인쇄층과;
상기 인쇄층의 상측에 위치하여 표면이 매끈한 외면을 이루도록 형성되는 렌즈표면층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈.
청구항 1에 있어서,
상기 각막보호층은, 미세한 노즐분사를 통해 도포되어 0.005~0.01㎜의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈.
청구항 1에 있어서,
상기 각막보호층 및 상기 렌즈표면층은, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA:2-hydroxyethyl methacrylate) 80~90중량부와, 엔-비닐 피롤리돈(NVP:N-vinyl pyrrolidone) 5~15중량부와, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA:ethylene glycol dimethacrylate) 2~3중량부와, 메틸메타크릴레이트(MMA:methyl methacrylate) 2~3중량부와, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN:azobis isobutyronitrile) 0.05~1중량부의 중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈.
청구항 3에 있어서,
상기 인쇄층은, 상기 각막보호층 및 상기 렌즈표면층이 이루는 중합체에 안료 및 경화제를 더 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈.
청구항 4에 있어서,
상기 인쇄층의 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI:hexamethylene diisocyanate) 및/또는 블록이소시아네이트(BIC:block isocyanate) 중에서 1종을 선택적으로 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄층은, 상기 각막보호층의 상면에 패드프린팅 방식을 통한 인쇄기법으로 증착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈.
볼록한 형상의 수형 몰드 및 오목한 형상의 암형 몰드를 비롯하여 각종 원료를 준비하는 단계와;
상기 원료를 교반기 내에 정해진 비율로 투입한 후 혼합하여 3종의 원료중합체를 각각 형성토록 교반하는 단계와;
상기 원료중합체를 미세한 노즐을 통해 상기 볼록한 수형 몰드 상에 분사하여 각막보호층을 형성하는 단계와;
상기 각막보호층의 상면에 다양한 색상의 착색제가 가미된 상기 원료중합체로부터 홍채형상으로 인쇄하여 인쇄층을 형성하는 단계와;
상기 오목한 암형 몰드에 상기 원료중합체를 주입한 후 상기 각막보호층 및 인쇄층이 형성된 상기 볼록한 수형 몰드를 결합하여 상기 인쇄층의 상면에 렌즈표면층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 원료중합체로 교반하는 단계는, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 엔-비닐 피롤리돈, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아조비스 이소부티트니트릴의 원료를 순서에 따라 투입한 후 혼합하여 상기 각막보호층의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계와;
상기 각막보호층의 원료중합체에 안료 및 경화제를 더 첨가하여 상기 인쇄층의 원료중합체를 형성하도록 교반하는 단계와;
상기 각막보호층의 원료중합체와의 동일한 원료 구성으로 혼합하여 상기 렌즈표면층의 원료중합체를 형성토록 교반하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 각막보호층을 형성하는 단계는, 상기 수형 몰드 상에 노즐분사를 통한 도포 및 패드 코팅 중에서 선택된 어느 하나의 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 각막보호층을 형성한 다음 적외선 방사를 통해 건조하여 고형화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 각막보호층의 상면에 상기 인쇄층을 형성한 다음 110℃에서 90분간을 열처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 콘택트렌즈는 완전몰드공법 또는 반몰드공법 중에서 선택된 어느 하나의 공법을 통한 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 12에 있어서,
상기 반몰드공법을 통한 공정은, 상기 렌즈표면층을 형성하여 콘택트렌즈를 성형한 다음 표면을 다듬는 연마작업 및 가장자리를 다듬는 엣지작업하여 렌즈를 절삭 및 연마가공하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 7 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈표면층을 형성하여 콘택트렌즈를 생산한 다음 초순수가 채워진 물속에 넣은 후 고압상태에서 100~135℃로 4시간 정도를 끓여 렌즈를 중탕하므로 용출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.
청구항 14에 있어서,
상기 용출하는 단계는, 기압이 1~2.5기압의 가압조건상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 노즐분사방식이나 패드코팅으로 샌드위치 패드프린팅에 의한 컬러 콘택트렌즈 제조방법.