KR100210348B1 - 소프트 콘택트렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시력교정에 사용되는 소프트콘택트렌즈에 관한 것으로, 친수성 재질을 유지하는 친수성 단량체와, 한 두가지 이상의 가교제와, 광학적 조절이 용이한 제재와, 촉매제와, 용매를 혼합하여 이루어진 렌즈(20)는 각막의 크기보다 작게 형성되고, 상기 렌즈(20)의 내측부(12)에 형성된 베벨부(16)로 이루어져 눈물의 저장 및 순환이 원활하게 된다.

Description

소프트 콘택트렌즈

본 발명은 시력 교정용 소프트 콘택트렌즈에 관한 것이다.

일반적으로 소프트 콘택트렌즈의 제작방법으로는 선발절삭법과 회전주형 주조법(Spin - cassting molding)이 이용되고 있다.

상기 선반절삭 방법은 수화되지 않은 친수성의 중합재료를 기계로 절삭하여 콘텍트렌즈를 제작하는 방법으로, 절삭후 물이나 식염수에 담궈서 친수성 소프트 콘택트렌즈를 완성한다.

그리고, 회전주형 주조법은 친수성 단량체(monmor) 혼합물을 모울드의 오목한 부위에 채우고, 이를 회전시켜 중합하는 방법으로 혼합물의 표면장력과 원심력을 이용하여 제작하는 방법으로 제작후 물이나 식염수에 담궈서 친수성 소프트 콘택트렌즈를 완성한다.

일반적으로, 단량체 혼합물을 중합하면 단량체 서로간의 결합 또는 가교(crosslinking)로 인하여 중합후 그 크기가 중합전 크기의 약 0.8정도로 수축된다. 상기 수축과정에서 소프트렌즈는 그 크기가 감소할 뿐만 아니라 형상이 쭈글쭈글 해지거나 뒤틀리는 등의 변형이 발생한다.

상기와 같은 문제점을 해결하는 방법으로는, 미합중국특허 제4,889,664 호와 제5,457,140 호에서는 단량체 혼합물을 바로 모울딩함으로서 렌즈가 건조한 상태나 수화된 상태에서도 그 형상이 크기가 변하지 않는 제작방법에 관하여 기술하고 있다.

이는 단량체의 혼합물에 불활성, 치환성의 희석제를 함께 혼합하여 제작함으로써, 친수되기 전의 중합체의 크기가 친수된 후의 크기가 같도록 제작하는 방법이다.

그리고, 종래의 하드렌즈는 착용시 렌즈의 가장자리가 안구의 각막내의 안착되는 크기로 제작되어 있는데, 그 이유는 각막과 공막의 굴곡이 다르므로 하드렌즈의 가장자리가 공막쪽으로 위치하게 되면 굴곡의 차이로 인하여 눈물 순환이 안되기 때문이다. 그러므로, 하드렌즈는 내주면 가장자리의 베벨의 폭을 소프트 콘택트렌즈보다 넓게 형성시켜, 착용시 렌즈의 움직임을 크게 하여 눈물순환을 원활히 하여준다. 그러나 상기 하드렌즈는 재료가 단단하므로 안구에 착용시 적응하는 기간이 다소 오래 걸린다.

또한, 제1도에 도시되어 있듯이 기존의 소프트렌즈는 둥근 원형의 돔(Dome) 형상을 하고 있는 렌즈(10)의 중앙부(6)는 두께가 외주측부다는 두껍게 형성되어 있다. 이러한 렌즈는 그 크기가 14이다.

그리고, 종래의 소프트 콘택트렌즈는 재료의 특성으로 인해 함수율을 조절하여 제작하는데 함수율이 너무 낮으면 착용감에 문제가 생기며, 함수율이 높으면 탄력이 작아져서 착용시 렌즈가 안구의 중심에 안착되지 않고 밀려나게 된다. 그러므로, 상기 소프트 콘택트렌즈는 하드렌즈에 비하여 착용감이 좋은 반면에 재료가 얇아서 시력교정, 특히 난시교정 등을 정확하게 하는데는 어려움이 있다.

또한, 장기간 작용시 중심안착을 위하여 렌즈의 크기를 크게 제작하여야 하며 렌즈가 각막위에서 많이 움직이지 못하도록 렌즈의 가장자리 부위에 베벨을 작게 제작하고 있다.

이에 따라 눈물의 저장 및 순환 등이 거의 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 미합중국 특허들에서 채택된 원리에 착안하여 소프트렌즈의 재료에 용매를 혼합하여 제작함으로써, 렌즈가 친수되더라도 렌즈의 수축율이 없도록 하여 렌즈의 크기와 형태를 사용자에 불편함이 없도록 자유로이 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 렌즈의 착용시 안구에서 눈물의 순환과 저장이 원활히 이루어질 수 있는 소프트 콘택트렌즈를 제공 함에 있는 것이다. 즉, 하드렌즈의 디자인 장점과 소프트렌즈의 재질 장점을 모두 살릴 수 있는 소프트 콘택트렌즈를 제공하기 위한 것이다.

제1도는 종래의 소프트 콘택트렌즈를 나타내는 도면.

제2도는 본 발명의 소프트 콘택트렌즈를 나타내는 도면.

제3도는 본 발명의 소프트 콘택트렌즈의 단면도를 나타내는 도면.

제4도는 본 발명의 주요부분을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 내측부 16 : 베벨부

20 : 소프트 콘택트렌즈

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시력교정을 위한 소프트 콘택트렌즈는 친수성 재질을 유지하는 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, 글리세릴 모노-메타크릴레이트, 글리세릴 모노-아크릴레이트 등의 친수성 단량체와, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸올프로판 트리메타크릴레이트, 글리세롤 트리메타크릴레이트 등의 가교제와, 광학적조절이 용이한 메틸 메타크릴레이트의 촉매제로 이루어진 단량체 혼합물과, 에탄올, 메탄올, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 1.2-프로판디올, 1.3-프로판디올, 1.2-부탄디올, 1.3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 헥산디올, 옥탄디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 용매를 혼합하여 이루어지는 것으로서, 상기 렌즈는 각막의 크기보다 작게 형성되고, 렌즈의 내측부에는 베벨부가 형성된다.

또한, 상기 베벨부(16)의 폭은 0.4이상의 크기로 형성되며, 렌즈의 크기는 10이하이다.

그리고, 상기 친수성 단량체 혼합물과 HEMA(2-히드록실 메타크릴레이트) : 69.0, EGDMA(에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트) : 0.4, MA(메틸 메타크릴레이트) : 0.5%, AIBN(아조비스부티로 니트릴) : 0.1의 용매와 에탄올 30의 비율로 혼합된다.

또, 상기 친수성 단량체 혼합물과 용매 HEMA : 99, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1비율로 혼합한 후, 이 혼합액과 에틸렌글리콜을 1:1로 혼합한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 소프트 콘택트렌즈를 이하 상세하게 설명한다.

먼저, 제2도는 본 발명의 소프트 콘택트렌즈를 나타내는 도면이고, 렌즈의 크기는 약 10이다.

제3도는 본 발명의 소프트 콘택트렌즈의 단면도를 나타내는 도면이고, 제4도는 제3도의 주요부분에 대한 확대도이다.

본 발명에 사용되는 단량체 혼합물에는 친수성재질을 유지하는 HEMA(2-히드록실 메타크릴레이트)와 한, 두개 이상의 가교제와 광학적인 조절이 용이한 MA(메틸 메타크릴레이트) 등이 있고, 상기 MA의 양은 약 0.1 10내에서 사용할 수가 있으며, 상기 기타 친수성 단량체로는 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, 글리세릴 모노-메타크릴레이트, 글리세릴 모노-아크릴레이트 등이 있다.

기타 사용가능한 단량체로는 메톡시에틸 메타크릴레이트, 아크릴산 등이나 그 혼합물을 사용할 수 있으며, 그밖에 여러 가지 단량체를 중합반응에 사용할 수 있다.

그리고, 가교제로는 EGDMA(에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트), 트리에틸올프로판 트리메타크릴레이트, 글리세롤 트리메타크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 사용량으로는 0.0005 0.05정도 사용이 가능하다.

또, 촉매제로는 라우릴 퍼옥시드, 이소프로필 퍼카보네이트, AIBN(아조비스부티로 니트릴) 등을 사용할 수가 있다.

또한, 용매로는 에탄올, 메탄올, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 1.2-프로판디올, 1.3-프로판디올, 1.2-부탄디올, 1.3-부탄디올, 1.4-부탄디올, 헥산디올, 옥탄디올, 테칸디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등이 사용된다.

단량체와 용매 혼합물로 제작된 본 발명의 렌즈의 형태를 하드렌즈와 동일하게 제작하면 눈물의 순환이 용이하다. 광학부위(OPTICAL ZONE)를 제외한 부위를 베벨(BEVEL)이라고 하는데, 베벨부위는 눈물을 순환시키거나 저장하는 기능을 하며, 이때 베벨의 폭은 약 0.4이상으로 제작한다.

상기 본 발명의 소프트 콘택트렌즈를 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

[시험예 1]

HEMA : 89.0, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1, 에탄올 10를 혼합하여 40mmHg의 진공상태로 약 40분간 유지시켜 산소를 제거한 다음 질소가스를 채우고 혼합물을 깨끗한 폴리스티렌 모울드에 넣고 다시 질소를 채운다. 약 360의 자외선을 약 10분간 조사하고 상기 자외선의 세기는 2.503.00/로 한다. 모울드에서 렌즈를 분리하여 70로 가열된 식염수에 약 23 시간 담궈서 충분히 팽윤시킨 후 확인한 결과 렌즈(20)가 식염수에서 팽윤한 상태는 건조한 상태보다 약 12정도 차이가 났다.

[시험예 2]

HEMA : 79.0, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1, 에탄올 20를 혼합하여 40mmHg의 진공상태로 약 40분간 유지시켜 산소를 제거한 다음 질소가스를 채우고 혼합물을 깨끗한 폴리스티렌 모울드에 넣고 다시 질소를 채운다. 약 360의 자외선을 약 10분간 조사하고, 상기 자외선의 세기는 2.503.00/로 한다. 모울드에서 렌즈를 분리하여 70로 가열된 식염수에 약 23시간 담궈서 충분히 팽윤시킨 후 확인한 결과 렌즈(20)가 식염수에서 팽윤한 상태는 건조한 상태보다 약 8정도 차이가 났다.

[시험예 3]

HEMA : 69.0, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1, 에탄올 30를 혼합하여 40mmHg 의 진공상태로 약 40분간 유지시켜 산소를 제거한 다음 질소가스를 채우고 혼합물을 깨끗한 폴리스티렌 모울드에 넣고 다시 질소를 채운다. 약 360의 자외선을 약 10분간 조사하고, 상기 자외선의 세기는 2.503.00/로 한다. 모울드에서 렌즈를 분리하여 70로 가열된 식염수에 약 23시간 담궈서 충분히 팽윤시킨 후 확인한 결과 렌즈(20)가 식염수에서 팽윤한 상태는 처음 건조한 상태와 크기가 동일하였다.

따라서, 앞에서 시험한 시험예 1, 2에서 HEMA를 79, 89로, 에탄올을 10, 20사용한 바에 의하여 시험예 1에서는 식염수에서 팽윤한 상태는 건조한 상태보다 약 12정도 차이가 생기고, 시험예 2에서는 약 8정도의 차이가 생가는 것으로 보아 적당한 혼합비율이 아님을 알 수가 있다.

그러나, 시험예 3에서와 같은 혼합비율로 용매를 적절하게 사용하면 건조한 상태와 친수된 후의 크기가 같아짐을 알 수가 있었다.

따라서, 이하에서는 상기의 시험예 3에서 형성된 혼합물을 이용하여 렌즈를 제작하는 것을 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

시험예 3의 혼합물을 사용하여 소프트 콘택트렌즈를 지름이 약 10.00정도가 되도록 제작하고, 베벨부(16)는 0.6로 제작하여 증류수로 추출한 다음 식염수에서 75로 약 5시간 팽윤시킨 후 약 3일간 실온에서 0.9의 식염수에 담궈둔 다음 안구에 착용시켜 확인한 결과 렌즈의 각막 안착(Centering) 이 매우 훌륭했으며 눈을 깜빡임에 따라 안쪽 베벨부(16)에 눈물이 충분히 저장된 후 다시 순환하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 베벨부(16)는 눈을 깜빡일 때 부드럽게 미끄러져서 착용감이 우수하도록 도와주는 역할을 하였다.

즉, 기존의 소프트 콘택트렌즈는 그 직경을 14의 크기로 제작하였으나 본 발명의 렌즈는 렌즈의 수축이 없으므로 그 지름을 10이하로 작게 제작하여도 각막을 충분히 덮어주고 중심안착이 훌륭하게 이루어지는 것을 알 수 있었다. 또한, 렌즈(20)의 가장자리 부위의 베벨폭을 기존에는 중심안착을 위하여 0.1이상으로는 제작할 수 없었으나, 본 발명의 렌즈에서는 0.4이상으로 제작할 수 있어서 원활한 눈물순환과 눈물저장고를 제공할 수 있게 되었다.

다음은 또 다른 시험예를 상세하게 설명한다.

[시험예 4]

HEMA : 99.0, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1의 비율로 혼합한 후 이 혼합액과 에틸렌글리콜을 1:1로 혼합하여 40mmHg 폴리스티렌 모울드에 넣고 약 360의 자외선으로 약 20분간 조사하여 준다. 이때 자외선의 세기는 2.503.00/로 한다. 그리고 모울드에서 렌즈를 분리하여 70로 가열된 식염수에 약 23시간 담궈서 충분히 팽윤시킨 후 확인한 결과 렌즈가 식염수에서 팽윤한 상태는 팽윤되기 전의 처음 건조한 상태와 동일하였다.

즉, 시험예 4에서와 같은 혼합비율로 용매를 적절하게 사용하면 건조한 상태와 친수된 후의 크기가 같아짐을 알 수가 있다.

따라서, 이하에서는 상기의 시험예 4에서의 혼합물을 이용하여 렌즈를 제작하는 것에 대하여 상세하게 설명한다.

[실시예 2]

시험예 4의 혼합물을 이용하여 실시예 1과 동일한 렌즈의 두께를 약 0.20로 제작하여 증류수를 추출한 후 식염수에서 75로 약 5시간 팽윤시킨 다음 약 3일간 실온에서 0.9의 식염수에 담궈둔 후 안구에 착용시켜 확인한 결과 2.00D의 각막 난시가 교정되었으며, 착용시에 전혀 불편함을 느낄 수 없었다.

또, 시험예 4의 혼합물을 사용하여 실시예 1과 동일한 렌즈의 두께를 약 0.25로 제작하여 증류수를 추출한 후 식염수에서 75로 약 5시간 팽윤시킨 다음 약 3일간 실온에서 0.9의 식염수에 담궈둔 후 안구에 착용시켜 확인한 결과, 3.00D의 각막난시가 교정되었으며, 착용시에 전혀 불편함을 느낄 수 없었다.

상기 실시예에 나타나 있듯이, 본 발명의 소프트 콘택트렌즈는 그 두께를 두껍게 제작하여 각막난시를 교정할 수 있는 것이다. 참고로, 종래의 소프트 콘택트렌즈는 그 두께를 두껍게 제작할 경우 렌즈의 바깥부위가 건조해져서 각막을 수축시키게 되어 착용감이 불편하였다.

따라서, 기존 소프트 콘택트렌즈는 그 두께가 약 0.6에 그치는데 반하여, 본 발명의 렌즈는 수분 증발시 수축이 되지 않아서 각막을 수축시키지 않으므로 약 0.160.25까지로 제작할 수 있다. 그리고 하드렌즈는 약 0.16의 두께로 난시를 교정하는데, 본 발명의 소프트렌즈도 그 이상의 두께에서 난시를 교정할 수 있음을 확인할 수 있었다.

또한, 시험예 5에서는 종래의 제조방법으로 본 발명의 소프트 콘택트렌즈를 제조하기 위하여 가교제를 다량 함유하여 시험을 하였다.

[시험예 5]

HEMA : 99.0, MA : 0.5, AIBN : 0.1에 가교제 역할을 하는 EGDMA를 20혼합하여 시험예 1과 같은 방법으로 성형하여 렌즈를 제작한 결과 렌즈의 경도는 하드렌즈와 거의 같은 단단함을 보여주었으나 안구에 착용한 결과, 착용감이 나빠서 안구가 충혈되고 각막부종이 발생하여 장시간 착용이 어려웠다.

즉, 하드렌즈와 같은 효과를 얻기 위해 일반 소프트렌즈의 재료에 가교제를 과량 섞어서 함수율이 약 15이하가 되도록 제작하여도 본 발명의 렌즈와 같은 것을 얻을 수가 없었다.

이상에서 보는바와 같이, 종래의 제조방법으로는 본 발명의 소프트 콘택트렌즈를 제조할 수 없음을 알 수 있다.

본 발명의 렌즈는 단량체의 혼합물에 용매를 혼합하여 제조하므로써, 건조상태의 렌즈와 수화된 상태의 렌즈 크기가 동일하게 유지됨에 따라 렌즈의 착용후 시간이 경과 하더라도 건조함을 느끼지 않게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 렌즈는 기존의 소프트 콘택트렌즈 재료에 용매를 혼합하여 제작함으로서 수축율이 없게 됨에 따라 종래의 렌즈와 달리 지름을 작게 제작하여도 중심안착이 훌륭하게 이루어지고 베벨폭은 크게 할 수 있으므로 렌즈의 크기와 두께, 형상의 자유로운 변형이 가능하게 되어 하드렌즈의 디자인 장점뿐만 아니라 소프트 콘택트렌즈의 재질 장점도 살릴 수 있어 더욱 편안한 착용감으로 시력을 교정할 수 있는 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 렌즈는 기존 소프트 콘택트렌즈에서는 찾아 볼 수 없는 베벨폭으로 인하여 눈물의 저장과 순환을 원활히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 시력교정을 위한 소프트 콘택트랜즈에 있어서, 친수성 재질을 유지하는 친수성 단량체와, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸올프로판 트리메타크릴레이트, 글리세롤 트리메타크릴레이트의 가교제와, 광학적 조절이 용이한 메틸 메타크릴레이트와; 라우릴퍼옥시드, 이소프로필 퍼카보네이트, 아조비스부티로 니트릴의 촉매제로 이루어진 단량체 혼합물과; 에탄올, 메탄올, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 1.2-프로판디올, 1.3-프로판디올, 1.2-부탄디올, 1.3-부탄디올, 1.4-부탄디올, 헥산디올, 옥탄디올, 데칸디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜의 용매를 혼합하여 이루어지며, 내측부(12)에는 베벨부(16)가 형성된 것을 특징으로 하는 소프트 콘택트렌즈.
2. 제1항에 있어서, 상기 베벨부(16)의 폭이 0.4이상의 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 콘택트렌즈.
3. 제1항에 있어서, 상기 친수성 단량체 혼합물과 용매 HEMA : 69.0, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1, 에탄올 30의 혼합비율로 혼합됨을 특징으로 하는 소프트 콘택트렌즈.
4. 제1항에 있어서, 상기 친수성 단량체 혼합물과 용매 HEMA : 99.1, EGDMA : 0.4, MA : 0.5, AIBN : 0.1비율로 혼합한 후, 이 혼합액과 에틸렌글리콜을 1:1로 혼합함을 특징으로 하는 소프트 콘택트렌즈.
5. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈의 크기는 10이하인 것을 특징으로하는 소프트 콘택트렌즈.