KR20200064201A - 광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 하형 몰드에 교반한 렌즈원료를 넣는 제 1단계와 상형몰드와 하형몰드를 압착하여 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 중합하는 제 2단계와 상형몰드와 하형몰드를 분리하여 상기 상형몰드에 압착되어 안착된 렌즈를 건조시켜 드라이 렌즈를 얻는 제 3단계와 변색염료가 도포된 실리콘 패드를 이용하여 상기 드라이 렌즈 외측부 동공부분으로 찍어 도포하는 제 4단계와 상기 변색염료가 도포된 렌즈 부분에 코팅액이 도포된 실리콘 패드를 이용하여 추가적으로 코팅액을 덮어 씌우는 제 5단계와 코팅액이 씌워진 렌즈를 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 건조한 후 상기 상형몰드에서 분리하여 취득한 후 염화나트륨 0.9중량% 생리 식염수에 20~25시간 동안 수화 시킨 후 콘택트렌즈 보존액에 보관하는 제 6단계로 구성되어, 변색염료를 소프트 콘택트렌즈 외측부 동공 예상 위치에 패드 프린팅하여 햇빛에 노출되었을 때 해당 부위가 변색되면서 색상이 어두워지게 함으로써 편안한 시야를 제공하여 눈의 피로감을 줄일 수 있게 하고, 또한 변색염료가 눈에 직접 닿지 않게 제조되어 신체적 안전성을 현저하게 높일 수 있는 효과를 제공한다.

Description

광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법{The Method for Photochromic soft Contact Lens and Photochromic soft Contact Lens}
본 발명은 광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변색염료를 소프트 콘택트렌즈 외측부 동공 예상 위치에 패드 프린팅하여 자외선에 노출 시 해당 부위가 변색되면서 색상이 어두워지게 함으로써 편안한 시야를 제공하여 눈의 피로감을 줄일 수 있고, 또한 변색염료가 눈에 직접 닿지 않게 하여 신체적 안전성을 높일 수 있는 광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 빛은 파장에 따라서 자외선, 가시광선, 적외선으로 나눌 수 있고 이는 실외에서 끊임없는 빛의 변화에 따라 적응해야하기 때문에 눈의 피로는 점점 커지고 시력이 떨어지는 악순환이 발생될 수 있다. 급격한 빛의 변화에 따른 자극으로부터 눈을 보호하고 편안한 시야를 제공하기 위한 기능성 렌즈로써 변색 렌즈가 제공되고 있다. 변색렌즈는 실외에서 활동 시나 실내에서 실외로 이동 시 자외선량과 같은 환경 조건에 따라 렌즈의 농도가 변화되면서 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하고 자외선을 차단하여 눈의 스트레스와 자극을 줄여줄 수 있게 된다. 즉 햇빛에 노출되면 렌즈가 변색되고 햇빛이 차단되면 원상태로 복귀되는 광화학적가역반을을 일으키는 화합물을 이용하여 기능을 제공하게 된다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0779990호에서는 미러 코팅된 광변색 선글라스 렌즈에 있어서 하드 코팅된 광변색 렌즈 앞면은 서로 다른 두께의 SiO2 유전체 박막이 전후면으로 둘러싸인 크롬(Cr) 금속 박막을 증착하고, 뒷면은 반사방지 코팅(anti-reflection coating) 처리하고, 최종적으로 렌즈 양면을 수막 코팅 처리하는 구성을 게시하고 있다.
그러나 상기한 미러 코팅된 광변색 선글라스 렌즈는 일반 안경에 적용될 수 있는 렌즈에 관한 발명으로써 광변색이 가능한 콘택트렌즈 제조 방법으로의 사용이 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0779990호(2007.11.21)
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반 안경렌즈용이 아닌 콘택트렌즈를 대상으로 소프트 콘택트렌즈에 변색염료를 렌즈 동공이 위치되는 외측부에 패드 프린팅하여 눈에 직접 닿지 않게 하여 신체적 안전성을 확보하고 변색염료 함량에 따라 변색 농도가 변화될 수 있는 광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조방법에 있어서, 하형 몰드에 교반한 렌즈원료를 넣는 제 1단계와 상형몰드와 하형몰드를 압착하여 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 중합하는 제 2단계와 상형몰드와 하형몰드를 분리하여 상기 상형몰드에 압착되어 안착된 렌즈를 건조시켜 드라이 렌즈를 얻는 제 3단계와 변색염료가 도포된 실리콘 패드를 이용하여 상기 드라이 렌즈 외측부 동공부분으로 찍어 도포하는 제 4단계와 상기 변색염료가 도포된 렌즈 부분에 코팅액이 도포된 실리콘 패드를 이용하여 코팅액을 변색염료 위에 덮어씌우는 제 5단계와 코팅액이 씌워진 렌즈를 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 건조한 후, 상기 상형몰드에서 분리하여 취득한 후 염화나트륨 0.9중량% 생리 식염수에 20~25시간 동안 수화 시킨 후 콘택트렌즈 보존액에 보관하는 제 6단계로 구성된다. 상기 렌즈원료는 친수성 모노머 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA) 96.20중량%와 Methacrylic acid(MA) 1.80 중량%, 가교제 Ethylene glycol Dimethacrylate(EGDMA) 0.4중량%, 개시제 2,5-Dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane(LUPEROX 256) 0.60중량%와 UV차단제 2-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl]ethyl methacrylate 1.00중량%의 구성으로 혼합하여 30분 동안 200rpm으로 교반하여 이루어진다.
본 발명의 다른 특징으로는 렌즈 앞부분에 광변색 기능을 위한 변색염료 동공크기로 패드 프린팅하여 눈과 직접적으로 닿지 않게 하여 안전성을 확보한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 변색원료의 혼합 중량 비율에 따른 광변색 농도를 조절할 수 있으며, 패드 프린팅 시 패드 모양에 따라 여러 가지 모양으로 제조가 가능하다.
상기한 바와 같이, 광변색 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조 방법을 통해 변색염료를 소프트 콘택트렌즈 외측부 동공 예상 위치에 패드 프린팅하여 햇빛에 노출되었을 때 해당 부위가 변색되면서 색상이 어두워지게 함으로써 편안한 시야를 제공하여 눈의 피로감을 줄일 수 있게 하고, 또한 자외선을 차단하는 기능과 함께 변색염료가 눈에 직접 닿지 않게 제조되어 신체적 안전성을 현저하게 높일 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 콘택트렌즈 크기 및 광변색 기능 부분 크기를 나타내는 표시도.
도 3은 본 발명의 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법으로 제조된 광변색 소프트 콘택트렌즈의 가시광선 투과율 결과.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 따른 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법 순서도로써, 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 아래와 같다.
광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법에 있어서, 하형 몰드에 교반한 렌즈원료를 넣는 제 1단계(S10)와 상형몰드와 하형몰드를 압착하여 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 중합하는 제 2단계(S20)와 상형몰드와 하형몰드를 분리하여 상기 상형몰드에 압착되어 안착된 렌즈를 건조시켜 드라이 렌즈를 얻는 제 3단계(S30)와 변색염료가 도포된 실리콘 패드를 이용하여 상기 드라이 렌즈 외측부 동공부분으로 찍어 도포하는 제 4단계(S40)와 상기 변색염료가 도포된 렌즈 부분에 코팅액이 도포된 실리콘 패드를 이용하여 코팅액을 변색염료 위에 덮어씌우는 제 5단계(S50)와 코팅액이 씌워진 렌즈를 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 건조한 후 상기 상형몰드에서 분리하여 취득한 후 염화나트륨 0.9중량% 생리 식염수에 20~25시간 동안 수화 시킨 후 콘택트렌즈 보존액에 보관하는 제 6단계(S60)로 이루어지게 된다.
상기 렌즈원료는 친수성 모노머 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA) 96.20중량%와 Methacrylic acid(MA) 1.80 중량%, 가교제 Ethylene glycol Dimethacrylate(EGDMA) 0.4중량%, 개시제 2,5-Dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane(LUPEROX 256) 0.60중량%와 UV차단제 2-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl]ethyl methacrylate 1.00중량%의 구성으로 혼합하여 30분 동안 200rpm으로 교반하여 이루어지고, 상기 변색염료는 렌즈에 탄성을 부여하며 수분을 흡수하는 습윤성 우레탄 35중량%와 함께 습윤성 폴리머로 수분을 머금을 수 있는 PVP(Polyvinyl pirrolidone) 25중량%와 변색원료인 1,3,3-Trimethylindolinonaphthospirooxazine 10중량%를 첨가하며 패드 프린팅에 적당한 점도를 부여하는 용제로 Cyclohexanone와 Cyclopentanone 중 하나를 30중량%로 구성하여 사용하게 된다. 광변색 변색원료로는 spiropyran, spirooxazine, chromenes, diarylethene과 같은 유기 광변색 염료 분자를 이용할 수 있는데, 본원발명에서는 spirooxazine 유형의 염료를 활용한다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 콘택트렌즈 크기 및 광변색 기능 부분 크기를 나타내는 것으로, 상기 변색염료가 패드 프린팅 되는 렌즈 외측부의 범위는 사람의 동공 위치와 크기에 대응될 수 있는 부위로 직경이 2mm~10mm의 범위가 될 수 있도록 구성된다. 콘택트렌즈 동공 부분으로 광변색 기능이 제공되는 특징을 위해서 소프트 콘택트렌즈 크기를 14.0~14.5mm로 제조하고, 광변색 기능을 위해 콘택트렌즈를 착용하였을 시 동공이 위치하는 부위의 콘택트렌즈 외측부에 변색염료를 패드 프린팅 하는데 이는 평균 사람의 동공 크기가 2~6mm이지만 환한 공간에서 갑자기 어두운 공간으로 갔을 때 시각적으로 적응하기 위한 암순응의 과정을 거칠 시 동공이 10mm까지 커질 수 있는 범위에 대응하기 위한 크기로 제작될 수 있다. 패드 프린팅을 통해 변색염료를 제조된 렌즈 외측부에 전사할 시, 패드 모양에 따라 원형, 타원형, 네모, 세모, 별 모양 중에서 선택적으로 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅액은 에틸렌옥사이드(Ethylene oxide)를 포함하는 올리고머(oligomer) 44중량%에 열가소성 우레탄(thermoplastic urethane) 28중량%와 솔벤트(solvent) 28중량%를 첨가하여 기본 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물을 50 ~ 70℃로 가열 후 교반기를 사용하여 50 ~ 80rpm으로 28 ~ 32분간 교반한 후 상온으로 냉각하여 제조되어 콘택트렌즈의 변색염료 층 위에 코팅되어 색감을 유지하고 컬러 콘택트렌즈의 투명성을 확보할 수 있다. 코팅액 또한 변색염료와 동일하게 패드 프린팅 기법으로 소프트 콘택트렌즈에 씌우게 된다,
변색염료로 구성되는 바인더와 변색원료, 용제의 성분조성 중량%는 사용자에게 최적화 된 기능과 안전성을 제공할 수 있도록 실시 예와 다른 비율로 조정될 수 있다. 성분 조성에 대해 상세히 설명하면 렌즈에 탄성을 부여하며 수분을 흡수하는 습윤성 우레탄은 10~50중량%의 범위를 가질 수 있고 이와 함께 PVP(Polyvinyl pirrolidone)는 5~30중량%로 혼합되어 바인더로 사용될 수 있다. 또한 변색원료인 1,3,3-Trimethylindolinonaphthospirooxazine는 10~50중량%의 범위를 가질 수 있고 패드 프리닝에 점도를 부여할 수 있는 Cyclohexanone 또는 Cyclopentanone은 5~40중량%로 구성될 수 있다. 이는 전체 100중량%를 이룰 수 있도록 구성성분의 중량비 범위 내에서 선택적으로 혼합하여 변색염료를 제조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법으로 제조된 광변색 소프트 콘택트렌즈의 가시광선 투과율 결과를 나타낸 것으로 381~780nm 파장의 가시광선 투과율에 대해 FDA 기준을 만족하는 90% 이상의 결과 값을 획득하였고, 또한 자외선 차단율의 경우에도 FDA 기준의 Class 2등급을 만족하게 된다. 이에 대한 상세 자료는 아래 표와 같다.

구분
가시광선투과율
UV-A 차단율
UV-B 차단율

파장
381~780nm
316~380nm
280~315nm

FDA 기준
90 이상
Class 2등급
70% 이상
Class 2등급
70% 이상

결과값
99.7448
87.20
98.79
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.
S10. 제 1단계 S20. 제 2단계
S30. 제 3단계 S40. 제 4단계
S50. 제 5단계 S60. 제 6단계

Claims (7)

  1. 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법에 있어서,
    하형 몰드에 교반한 렌즈원료를 넣는 제 1단계(S10);와
    상형몰드와 하형몰드를 압착하여 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 중합하는 제 2단계(S20);와
    상형몰드와 하형몰드를 분리하여 상기 상형몰드에 압착되어 안착된 렌즈를 건조시켜 드라이 렌즈를 얻는 제 3단계(S30);와
    변색염료가 도포된 실리콘 패드를 이용하여 상기 드라이 렌즈 외측부 동공부분으로 찍어 도포하는 제 4단계(S40);와
    상기 변색염료가 도포된 렌즈 부분에 코팅액이 도포된 실리콘 패드를 이용하여 코팅액를 변색염료 위에 덮어씌우는 제 5단계(S50);와
    코팅액이 씌워진 렌즈를 120℃의 열 오븐에 넣고 60~90분 동안 건조한 후 상기 상형몰드에서 분리하여 취득한 후 염화나트륨 0.9중량% 생리 식염수에 20~25시간 동안 수화 시킨 후 콘택트렌즈 보존액에 보관하는 제 6단계(S60);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈원료는 친수성 모노머 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA) 96.20중량%와 Methacrylic acid(MA) 1.80 중량%, 가교제 Ethylene glycol Dimethacrylate(EGDMA) 0.4중량%, 개시제 2,5-Dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane(LUPEROX 256) 0.60중량%와 UV차단제 2-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl]ethyl methacrylate 1.00중량%의 구성으로 혼합하여 30분 동안 200rpm으로 교반하는 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 변색염료는 렌즈에 탄성을 부여하며 수분을 흡수하는 습윤성 우레탄 35중량%와 함께 습윤성 폴리머로 수분을 머금을 수 있는 PVP(Polyvinyl pirrolidone) 25중량%와 변색원료인 1,3,3-Trimethylindolinonaphthospirooxazine 10중량%를 첨가하며 패드 프린팅에 적당한 점도를 부여하는 용제로 Cyclohexanone와 Cyclopentanone 중 하나를 30중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 변색염료가 패드 프린팅 되는 렌즈 외측부의 범위는 사람의 동공 위치와 크기에 대응될 수 있도록 직경이 2mm~10mm의 범위로 구성되되,
    패드 모양에 따라 원형, 타원형, 네모, 세모, 별 모양중에서 선택적으로 프린팅 하는 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 변색원료인 1,3,3-Trimethylindolinonaphthospirooxazine의 성분조성을 10~50중량%로 달리하여 변색염료를 구성하는 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅액은 에틸렌옥사이드(Ethylene oxide)를 포함하는 올리고머(oligomer) 44중량%에 열가소성 우레탄(thermoplastic urethane) 28중량%와 솔벤트(solvent) 28중량%를 첨가하여 기본 혼합물을 생성하고,
    상기 혼합물을 50 ~ 70℃로 가열 후 교반기를 사용하여 50 ~ 80rpm으로 28 ~ 32분간 교반한 후 상온으로 냉각하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈 제조 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 제조방법에 따라 제조 된 것을 특징으로 하는 광변색 소프트 콘택트렌즈.
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