KR101790465B1 - 청색광 차단 안경렌즈 및 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈(100)는 다음과 같이 구성된다.
안경렌즈(110)와, 상기 안경렌즈(110)의 앞면에 형성된 코팅층(130)을 포함하고, 상기 코팅층(130)은 투명합성수지재에 청색광발산제와 자외선차단제가 포함된 필름(135)을 안경렌즈(110)의 앞면에 부착시켜 형성된다.
또한, 상기 구성이 가능하도록 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법은 다음과 같이 이루어진다.
모노머를 용융시켜서 사출금형으로 주입시켜 응고시킨 후 탈형하므로 안경렌즈(110)를 제조하는 성형단계와, 상기 성형단계에서 제조된 안경렌즈(110)의 앞면에 필름(135)을 밀착시키는 밀착단계와, 상기 밀착단계 이후에 상기 안경렌즈(110)를 가열하여 상기 필름(135)을 안경렌즈(110)에 부착시키는 가열단계를 포함하고,상기 필름(135)은 청색광발산제와 자외선차단제, 황색염료가 포함된다.
따라서, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
상기 본 발명에 의하면, 다수의 필름(135)을 구비한 상태에서 상기 밀착단계와 가열단계를 거치는 것만으로 청색광 차단 안경렌즈(100)의 제조가 완료된다. 즉, 배경기술처럼 모노머에 일일이 청색광발산제와 자외선차단제를 혼합하여 교반하는 공정을 생략할 수 있기 때문에 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 청색광발산제를 통해서 투입된 청색광은 필름(135)에 의해서 형성된 코팅층(130)의 측방으로 발산된다. 그리고 황색염료에 의해서 발산되지 않은 청색광은 흡수되기 때문에 이중으로 청색광을 차단할 수 있는 효과가 있다.
안경렌즈(110)와, 상기 안경렌즈(110)의 앞면에 형성된 코팅층(130)을 포함하고, 상기 코팅층(130)은 투명합성수지재에 청색광발산제와 자외선차단제가 포함된 필름(135)을 안경렌즈(110)의 앞면에 부착시켜 형성된다.
또한, 상기 구성이 가능하도록 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법은 다음과 같이 이루어진다.
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따라서, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
상기 본 발명에 의하면, 다수의 필름(135)을 구비한 상태에서 상기 밀착단계와 가열단계를 거치는 것만으로 청색광 차단 안경렌즈(100)의 제조가 완료된다. 즉, 배경기술처럼 모노머에 일일이 청색광발산제와 자외선차단제를 혼합하여 교반하는 공정을 생략할 수 있기 때문에 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 청색광발산제를 통해서 투입된 청색광은 필름(135)에 의해서 형성된 코팅층(130)의 측방으로 발산된다. 그리고 황색염료에 의해서 발산되지 않은 청색광은 흡수되기 때문에 이중으로 청색광을 차단할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 청색광 차단 안경렌즈 및 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 청색광발산제와 자외선차단제가 혼합되고 황색염료가 염색된 코팅층을 구성함으로써, 디스플레이를 통해서 조사되는 청색광을 차단하여 눈의 건강을 증진시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈 및 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 배경기술에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법을 도시한 블록도로서, 배경기술을 살펴보면 다음과 같다.
청색광은 가시광선 영역대 중 청색 파장대를 뜻하는 블루라이트(blue light)로서, 컴퓨터나 스마트폰 등의 전자기기에서 조사(照射)되어 화면을 밝게 하는 파장의 빛을 일컫는다. 이러한 청색광은 눈부심을 느끼게 하고, 눈의 피로와 바이로리듬을 방해해서 수면장애까지 일으키는 유해광선이다.
상기 청색광은 가시광선 영역대 중 380∼500nm 사이의 단파장(short wavelength)으로서, 파장이 짧기 때문에 망막의 앞쪽에 맺혀서 정확한 상으로 인식되지 않으므로 색이 분산되어 눈의 피로감을 유발시키며, 시세포를 강하게 자극해서 눈부심을 가중시켜 피로감을 더욱 가중시키는 문제점이 있었다. 근래에는 텔레비전, 컴퓨터모니터, 스마트폰, 태블릿PC, 등의 디스플레이에서 다량이 청색광이 포함되어 있으므로 시력을 급격히 저하시키는 문제가 되고 있다. 이러한 청색광은 자연계에서도 햇빛 속에 일부 포함되어 있다.
이러한 청색광을 차단하는 수단으로서 청색광 차단 안경렌즈가 제시되고 있으며, 아래 기재한 선행기술문헌에서는 이것의 제조방법을 다음과 같이 시사하고 있다.
안경렌즈의 주재료가 되는 모노머와 청색광발산제 및 자외선차단제를 2시간 동안 혼합하는 기능물질혼합단계가 이루어진다.
상기 기능물질혼합단계 이후에, 상기 모노머를 폴리머로 반응시키기 위해서 IPP의 중합개시제를 투입하여 3torr의 압력 하, 24∼26℃에서 1시간 동안 혼합하는 중합교반단계가 이루어진다.
상기 중합교반단계 이후에, 교반된 재료를 사출금형에 주입하는 조성물주입단계가 이루어진다.
상기 조성물주입단계 이후에, 주입된 조성물을 응고시킨 후 사출금형에서 이탈시키는 탈형단계가 이루어짐으로써 청색광 차단 안경렌즈가 완성된다.
상기 청색광발산제는 티노펜과 벤젠이 혼합된 것으로서 청색광을 안경렌즈의 테두리 쪽으로 발산시키므로 안구에 청색광이 비춰지는 것을 억제하는 역할을 하게 된다.
상기 자외선차단제는 UV-5411(모델명)을 사용하게 되는데, 눈에 해로운 자외선을 차단하는 기능을 하게 된다.
이러한 배경기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 안경렌즈를 성형하기 위해서는 혼합되는 재료들이 고르게 혼합되어야 청색광을 안경렌즈의 전영역에서 고르게 차단할 수 있다. 이를 위해서 기능물질혼합단계에서 2시간 동안, 상기 중합교반단계에서 1시간 동안 교반시켜야 하기 때문에 재료를 혼합하는 시간이 3시간이나 경과되는 문제점이 있었다. 즉, 상기 교반하는 공정들로 인해서 생산성을 향상시킬 수 없는 문제점이 있었다.
둘째, 상기 청색광발산제를 통해서 청색광을 안경렌즈의 테두리로 100% 발산시키지 않고, 일부 안구로 투입되는 현상이 발생하므로 장시간이 경과하게 되면, 안구를 자극하는 현상이 누적되어 상기 청색광으로 인한 질환들이 발현되는 문제점이 있었다.
본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈 및 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법은 다음 사항을 해결하고자 한다.
첫째, 안경렌즈를 성형하기 위해서는 혼합되는 재료들이 고르게 혼합되어야 청색광을 안경렌즈의 전영역에서 고르게 차단할 수 있다. 이를 위해서 기능물질혼합단계에서 2시간 동안, 상기 중합교반단계에서 1시간 동안 교반시켜야 하기 때문에 재료를 혼합하는 시간이 3시간이나 경과되는 문제점을 해결함으로써 생산성이 향상이 가능하도록 한다.
둘째, 상기 청색광발산제를 통해서 청색광을 안경렌즈의 테두리로 100% 발산시키지 않고, 일부 안구로 투입되는 현상이 발생하므로 장시간이 경과하게 되면, 안구를 자극하는 현상이 누적되어 상기 청색광으로 인한 질환들이 발현되는 문제점을 해결하고자 한다. 즉, 청색광의 투과율을 배경기술에 비해서 떨어뜨릴 수 있도록 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈는 다음과 같이 구성된다.
안경렌즈와, 상기 안경렌즈의 앞면에 형성된 코팅층을 포함한다. 그리고 상기 코팅층은, 투명합성수지재에 청색광발산제와 자외선차단제가 포함된 필름을 안경렌즈의 앞면에 부착시켜 형성된 것이다.
또한, 상기 필름은 안경렌즈의 앞면 일부를 커버하도록 구성된다.
또한, 상기 필름은 황색염료를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법는 다음과 같다.
모노머를 용융시켜서 사출금형으로 주입시켜 응고시킨 후 탈형하므로 안경렌즈를 제조하는 성형단계와, 상기 성형단계에서 제조된 안경렌즈의 앞면에 필름을 밀착시키는 밀착단계와, 상기 밀착단계 이후에 상기 안경렌즈를 가열하여 상기 필름을 안경렌즈에 부착시키는 가열단계를 포함하고, 상기 필름은 청색광발산제와 자외선차단제, 황색염료가 포함된다.
또한, 상기 필름의 제조방법으로서,
투명합성수지재에 상기 청색광발산제, 자외선차단제를 교반하는 기능물질혼합단계와, 상기 투명합성수지재를 폴리머로 반응시키기 위해서 진공상태에서 가열하여 혼합하는 중합교반단계와, 상기 중합교반단계에서 제조된 조성물을 슬릿(slit)으로 통과시켜서 박막의 필름을 성형하는 압출단계와, 상기 압출단계에서 성형된 필름을 안경렌즈에 밀착되는 사이즈로 컷팅하는 절단단계와, 상기 절단단계를 거친 필름을 황색염료에 침지시켜서 염색하는 염색단계와, 상기 염색단계를 거친 필름을 건조시키는 건조단계를 포함한다.
또한, 상기 투명합성수지재는,
PE(Ppolyethlene), PP(polypropylene), PVC(poly vinyl chloride),HEMA(1-hydroxyethyl methacrylate), HEMA+NYP(N-vinyl-2-pyrrolidone), MA(methacrylic), GMA(glycidyl methacrylate), EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate) 중 어느 하나로 이루어진다.
상기 염색단계는, 황색염료를 함유한 용액에 상기 필름을 침지시켜서 하이드로실화(hydrosilation) 반응을 거치도록 한다.
또한, 상기 절단단계에서 상기 필름은, 상기 안경렌즈의 앞면 하부를 커버하도록 절단한다.
상기 용액은,
메틸렌 클로라이드 중에 황색염료와 백금-사이클로비닐메틸실록산 컴플렉스 를 포함한다. 그리고 상기 황색염료는 N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드를 포함한다.
또한, 상기 염색단계는 상기 필름을 침지시킬 때, 절단된 필름을 2개의 스폰지블록 사이에 끼운 상태에서 침지시키고, 상기 침지는 95℃∼100℃의 온도에서 20분∼30분 동안 이루어진다.
상기 건조단계는
상기 스폰지블록을 압축하여 황색염료를 짜낸 후에 상기 스폰지블록에 온풍을 불어서 건조시킨 후에 스폰지블록을 분리하여 필름을 이탈시키는 과정을 포함하고, 상기 온풍은 30℃∼35℃의 온도에서 40분∼50분 동아 이루어진다.
상기 해결수단에 의한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 의한 다수의 필름을 구비한 상태에서 상기 밀착단계와 가열단계를 거치는 것만으로 청색광 차단 안경렌즈의 제조가 완료된다. 즉, 배경기술처럼 모노머에 일일이 청색광발산제와 자외선차단제를 혼합하여 교반하는 공정을 생략할 수 있기 때문에 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.
둘째, 상기 청색광발산제를 통해서 투입된 청색광은 필름에 의해 형성된 코팅층의 측방으로 발산된다. 그리고 황색염료에 의해서 발산되지 않은 청색광은 흡수되기 때문에 이중으로 청색광을 차단할 수 있는 효과가 있다. 물론, 이때 상기 자외선차단제를 통해서 투과되는 자외선을 차단하여 눈을 보호하게 되는 효과도 있다.
셋째, 상기 코팅층은 황색염료에 의해서 노란빛을 띄게 되므로 사물의 색상을 왜곡하는 현상이 발생한다. 그러나 도 4에서처럼, 안경렌즈의 하부에만 코팅층이 형성되기 때문에 눈동자를 올리게 되면 안경렌즈만으로 사물을 볼게 되고, 눈동자를 내리게 되면 코팅층과 안경렌즈를 통해서 사물을 보게 된다. 따라서, 실외에서 태양광을 통해서 사물을 볼 때에는 눈동자를 위로 올려서 안경렌즈만으로 사물을 보면 색상이 왜곡되는 현상은 발생하지 않는다. 물론, 이때 청색광이 투과되지만 그 양은 일반 전자기기의 디스플레이에 비해서 미미하다고 할 수 있다. 그리고 스마트폰이나 PC 등의 디스플레이를 볼 때에는 하부의 코팅층을 통해서 보기 때문에 다량을 방출되는 청색광을 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 배경기술에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 전체를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 일부를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면 하부의 일부에 코팅층이 형성되므로 상하부로 번갈아 볼 수 있는 것을 도시한 사용상태도.
도 5는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법에서 사용되는 필름을 제조하는 과정을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 전체를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 일부를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면 하부의 일부에 코팅층이 형성되므로 상하부로 번갈아 볼 수 있는 것을 도시한 사용상태도.
도 5는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법에서 사용되는 필름을 제조하는 과정을 도시한 블록도.
이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
(청색광 차단 안경렌즈)
본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈(100)의 구성과 작용을 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 전체를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 일부를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면 하부의 일부에 코팅층이 형성되므로 상하부로 번갈아 볼 수 있는 것을 도시한 사용상태도로서 함께 설명한다.
모노머로 성형된 안경렌즈(110)가 구성되고, 상기 안경렌즈(110)의 앞면에 형성되어 청색광을 차단하고 자외선을 차단하는 코팅층(130)을 포함한다.
상기 코팅층(130)은,투명합성수지재에 청색광발산제와 자외선차단제, 황색염료가 포함된 필름(135)을 안경렌즈(110)의 앞면에 부착시켜 형성된 것이다.
또한, 상기 필름(135)은 도 2에서처럼 안경렌즈(110)의 앞면 전체를 커버하도록 구성할 수도 있다. 또는, 도 3에서처럼 안경렌즈(110)의 앞면 하부의 일부를 커버하도록 구성되는데, 필름(135)은 안경렌즈(110)의 중심부의 하부에 배치되도록 한다.
상기 모노머는 안경렌즈(110)의 디일릴이소프탈레이트 모노머와 디에틸렌글리콜 비스 알릴 카보네이트 및 알릴 디글리콜 카보네이트가 혼합된 것으로서, 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 필름(135)은 투명합성수지재로서, PE(Ppolyethlene),PP(polypropylene)
PVC(poly vinyl chloride),HEMA(1-hydroxyethyl methacrylate),HEMA+NYP(N-vinyl- 2-pyrrolidone), MA(methacrylic),GMA(glycidyl methacrylate),EGDMA(ethylene
glycol dimethacrylate) 중 어느 하나로 이루어진 것이다.
상기 청색광발산제는 일례로서 티오펜과 벤젠이 혼합된 것이다.
상기 자외선차단제(모델명; UV-5411)는 2-(2-hydroxy-5-t-octylphenyl)
benzotriazole로 합성된 것이다.
상기 황색염료는 합성수지에 염색되는 N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드로서, 청색광은 황색을 띄는 코팅층(130)을 통과할 때 파장이 변조되면서 녹색이 된다. 따라서, 눈 건강을 해치는 현상을 방지할 수 있다.
상기 필름(135)은 상기 안경렌즈(110)의 앞면에 밀착된 상태에서 열풍을 불어줌으로써 상기 필름(135)이 반용융 상태가 되어 부착됨으로써 코팅층(130)이 구성된다.
상기 안경렌즈(110)는 상기 코팅층(130) 위에 스크래치를 방지하기 위한 하드코팅층이 구성되고, 상기 하드코팅층 위에 빛 반사를 방지하는 AR코팅층이 구성된다. 그리고 상기 AR코팅층 위에 물이 신속히 배수되도록 발수코팅층이 구성된다. 이러한 구성은 일반적인 안경렌즈(110)의 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
(청색광 차단 안경렌즈의 제조방법)
상기 청색광 차단 안경렌즈(100)가 실현 가능하도록 다음과 같은 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법이 이루어진다.
도 2는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 전체를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면에 일부를 마감하는 필름이 부착되어 코팅층이 형성된 것을 도시한 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈로서, 렌즈의 앞면 하부의 일부에 코팅층이 형성되므로 상하부로 번갈아 볼 수 있는 것을 도시한 사용상태도, 도 5는 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법을 도시한 블록도, 도 6은 본 발명에 의한 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법에서 사용되는 필름을 제조하는 과정을 도시한 블록도로서 함께 설명한다.
모노머를 용융시켜서 사출금형으로 주입시켜 응고시킨 후 탈형하므로 안경렌즈(110)를 제조하는 성형단계가 이루어지고, 상기 성형단계에서 제조된 안경렌즈(110)의 앞면에 필름(135)을 밀착시키는 밀착단계가 이루어지며, 상기 밀착단계 이후에 상기 안경렌즈(110)를 가열하여 상기 필름(135)을 안경렌즈(110)에 부착시키는 가열단계가 이루어진다. 상기 필름(135)은 청색광발산제와 자외선차단제, 황색염료가 포함된 것이다.
1. 성형단계
상기 성형단계에서 모노머는 일례로서, 디일릴 이소프탈레이트 모노머 75중량%에 디에틸렌 글리콜 비스 알릴 카보네이트 25중량%를 혼합한 제1재료에, 알릴 디글리콜 카보네이트를 제2재료로 혼합한 것으로서, 상기 제1재료는 85중량%, 제2재료는 15중량%를 혼합한다.
이렇게 혼합된 모노머를 100℃∼150℃로 가열하여 용융물을 만든 후에 사출금형에 주입하여 응고시킨 후 탈형한후 상온(常溫)에서 냉각시키므로 안경렌즈(110)의 제조가 완료된다.
2. 밀착단계
상기 성형단계를 거친 안경렌즈(110)의 앞면에 휘발성을 구비한 메탄올을 도포한 후 상기 필름(135)을 밀착시킨다. 이때, 메탄올은 필름(135)이 밀착된 상태를 유지하도록 한다.
이때, 필름(135)은 도 2에서처럼, 안경렌즈(110)의 앞면 전체면을 커버하는 형상일 수도 있고, 도 3에서처럼 안경렌즈(110)의 하부를 커버하는 사이즈로 형성된 것일 수도 있다. 안경렌즈(110)의 하부를 커버할 경우 안경렌즈(110)의 중심 하부에 배치되도록 사이즈와 모양을 형성함으로써, 도 4에서처럼 안경렌즈(110)를 착용한 상태에서 상하방을 선별적으로 볼 수 있도록 한다.
3. 가열단계
상기 필름(135)이 밀착된 안경렌즈(110)를 가열챔버에 넣고, 75℃∼90℃의 열풍을 3m/sec∼5m/sec의 속도로 안경렌즈(110)의 앞면을 향하여 15분∼20분간 송풍한다. 그러면 상기 필름(135)이 반용융된 상태에서 안경렌즈(110)의 앞면에 부착된다. 이때 상기 온도와 속도 및 송풍 시간을 초과하게 되면 필름의 투명도가 저하되는 현상이 발생하게 되므로 상기 값들을 유지할 필요가 있다. 이렇게 필름(135)이 부착된 안경렌즈(110)는 상온(常溫)에서 1시간 냉각시키므로 제조가 완료된다.
이렇게 상기 단계를 거친 안경렌즈(110)는 일반적인 제조공정인 스크래치를 방지하는 하드코팅층을 형성하고, 상기 하드코팅층 위에 빛 반사를 방지하는 AR 코팅층을 형성한다. 그리고 상기 AR 코팅층 위에 발수가 가능하도록 발수코팅층이 형성되도록 한다. 상기 하드코팅층, AR 코팅층, 발수코팅층은 일반적인 사항으로서 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항들이므로 자세한 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 필름(135)의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
1. 기능성물질혼합단계
투명합성수지재에 상기 청색광발산제, 자외선차단제를 교반하는 기능물질혼합단계가 이루어진다. 이때, 교반기에서 2,500RPM에서 1시간 30분 동안 교반하도록 하여 충분히 고르게 혼합될 수 있도록 한다.
이때, 상기 투명합성수지재는 PE(Ppolyethlene), PP(polypropylene), PVC(poly vinyl chloride),HEMA(1-hydroxyethyl methacrylate), HEMA+NYP(N-vinyl-2-pyrrolidone), MA(methacrylic), GMA(glycidyl methacrylate), EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate) 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
그리고 상기 청색광발산제는 일례로서, 티오펜 30중량%∼40중량%와 벤젠 60중량%∼70중량%의 혼합물로 이루어진 것이다. 또한, 상기 자외선차단제는 일례로서 2-(2-hydroxy-5-t-octylphenyl)benzotriazole(모델명 UV-5411)로 합성된 것이다.
배합량은 상기 투명합성수지재가 100중량부일 때 청색발산제는 0.02∼0.07중량부, 자외선차단제는 0.2∼0.25중량부가 되도록 한다. 상기 청색광발산제와 자외선차단제가 상기 함량을 초과할 경우 필름(135)의 투명도가 저하되는 현상이 발생하므로 상기 함량으로 배합하는 것이 바람직하다.
2. 중합교반단계
상기 투명합성수지재를 폴리머로 반응시키기 위해서 진공상태에서 가열하여 혼합하는 중합교반단계가 이루어진다.
이를 위해서 상기 혼합물에 IPP라는 중합개시제 3중량부를 추가한 상태에서 3torr의 압력하에서 20℃∼27℃의 온도에서 1시간 동안 진공 교반시킨다.
3. 조성물주입단계
상기 진공 교반에 의해서 투명합성수지재를 폴리머로 반응시켜 조성물을 제조한다. 그리고 진공의 압력을 정지시킨 후 질소를 일정한 압력으로 지속적으로 주입하는 조성물주입단계가 이루어진다. 상기 조성물은 슬릿(slit)이 형성된 용기(容器) 형상의 하우징 속으로 주입시킨다.
4. 압출단계
상기 중합교반단계에서 주입되는 조성물이 슬릿(slit)을 통과하도록 하여 박막의 필름(135)이 성형되도록 한다.
이렇게 압출된 필름(135)은 냉풍이 공급되는 냉각챔버를 통과하여 냉각되도록 한다. 이때 필름의 두께는 0.05mm∼0.12mm가 바람직하다. 이때 필름(135)은 와인딩 보빈에 감아서 인장함으로써 이송이 가능하다.
5. 절단단계
상기 냉각챔버를 통과하는 필름(135)의 상부에서, 컷트날이 하면에 부착된, 금형이 상하방으로 왕복하면서 필름(135)을 절단하도록 하여, 상기 안경렌즈(110)의 앞면에 부착되는 사이즈로 절단되도록 한다.
이때, 절단된 필름(135)은 도 2에서처럼, 안경렌즈(110)의 앞면 전체면을 커버하는 형상일 수도 있고, 도 3에서처럼 안경렌즈(110)의 하부를 커버하는 사이즈로 형성된 것일 수도 있다. 안경렌즈(110)의 하부를 커버할 경우 안경렌즈(110)의 중심 하부에 배치되도록 사이즈와 모양을 형성함으로써, 도 4에서처럼 안경렌즈(110)를 착용한 상태에서 상하방을 선별적으로 볼 수 있도록 한다.
6. 염색단계
상기 절단단계를 거친 필름(135)을 황색염료에 침지시켜서 염색하는 염색단계가 이루어진다.
상기 염색단계는, 황색염료를 함유한 용액에 상기 필름(135)을 침지시켜서 하이드로실화(hydrosilation) 반응을 거치는 것으로서,
상기 용액은, 메틸렌 클로라이드 중에 황색염료 2∼5중량%와 상기 황색염료의 1중량%의 백금-사이클로비닐메틸실록산 컴플렉스로 이루어지고, 상기 황색염료는 N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드를 사용한다. 이때 황색염료는 2단계로 제조되는데, 제1단계는 4-비닐에세트이미도에틸 페놀을 형성하는 것이다. 그리고 제2단계는 톨루이딘의 아조늄 염을 페놀과 커플링시켜서 생성물을 얻을 수 있다.
또한, 상기 필름(135)을 염욕에 침지시킬 때, 절단된 필름(135)을 2개의 스폰지블록 사이에 서로 겹치지 않도록 끼운 상태에서 침지시키고, 상기 침지는 95℃∼100℃의 온도에서 20분∼30분 동안 이루어지도록 한다. 상기 백금-사이클로비닐메틸실록산 컴플렉스는 상기 온도에서 반응을 촉진시키는 역할을 하게 된다.
이때, 스폰지블록 사이에 필름(135)을 끼우는 이유는 박막의 필름(135)을 침지시키고 인출해내는 작업을 용이하게 하고 서로 겹치지 않도록 하기 위함이다. 만약, 박판의 필름(135)을 그대로 염욕에 침지시킨다면 서로 겹쳐지게 되어 염색 효율이 떨어지게 되고 끄집어내어 낱장씩 분리하는 작업이 번거롭게 된다.
이렇게 필름(135)이 개재된 스폰지블록을 염욕에 침지시키게 되면 황색염료가 스폰지블록에 스며들어 필름(135)을 염색 내지는 코팅하게 된다.
7. 건조단계
상기 스폰지블록을 염욕에서 건져낸 후, 압축하여 황색염료를 짜낸다. 그리고 상기 스폰지블록에 온풍을 불어서 건조시킨 후에 스폰지블록을 분리하여 필름(135)을 이탈시킨다. 이때, 스폰지블록에 필름(135)을 개재한 채로 건조시키는 이유는 온풍에 의해서 필름(135)이 날라갈 수 있기 때문이다.
상기 온풍은 30℃∼35℃의 온도에서 40분∼50분 동안 이루어지도록 한다.
(시험예)
실시예; 상기 실시예에 의해서 제조된 본원의 청색광 차단 안경렌즈(100).
비교예 1; 배경기술에 의해서 제조된 것으로서 모노머에 청색광발산제와 자외선차단제가 포함된 청색광 차단 안경렌즈.
비교예 2; 모노머만으로 성형된 일반적인 안경렌즈.
상기 각각의 실시예 및 비교예는 하드코팅층, AR코팅층, 발수코팅층을 동일하게 구성함.
상기 각각의 안경렌즈에 가시광선을 투과시켜서 각 파장대의 투과율을 실험한 바 다음과 같은 데이터를 얻을 수 있었다.
파장(nm) |
실시예(투과율%) |
비교예 1(투과율%) |
비교예 2(투과율%) |
380 |
91.5 |
70.2 |
0 |
400 |
92.7 |
73.3 |
0 |
410 |
94.3 |
75 |
0 |
420 |
94.2 |
75 |
0 |
450 |
99.5 |
74.3 |
0 |
480 |
99.4 |
75 |
0 |
500 |
99.8 |
73.2 |
0 |
상기 데이터를 근거로 하여 그래프를 도시하면 다음과 같다.
상기 표와 그래프를 살펴보면 본원의 실시예는 청색광을 차단하는 차단율이 비교예 1과 비교예 2에 비해서 월등히 우수함을 알 수 있다. 이러한 현상은 청색광발산제와 황색염료를 동시에 사용함으로써 이중으로 청색광을 차단하는 효과를 시사하고 있다.
상기 본 발명에 의하면, 다수의 필름(135)을 구비한 상태에서 상기 밀착단계와 가열단계를 거치는 것만으로 청색광 차단 안경렌즈(100)의 제조가 완료된다. 즉, 배경기술처럼 모노머에 일일이 청색광발산제와 자외선차단제를 혼합하여 교반하는 공정을 생략할 수 있기 때문에 생산성의 향상이 가능하다.
또한, 상기 청색광발산제를 통해서 투입된 청색광은 필름(135)에 의해서 형성된 코팅층(130)의 측방으로 발산된다. 그리고 황색염료에 의해서 발산되지 않은 청색광은 흡수되기 때문에 이중으로 청색광을 차단할 수 있는 이점이 있다. 물론, 이때 상기 자외선차단제를 통해서 투과되는 자외선을 차단하여 눈을 보호하게 된다.
아울러, 상기 코팅층(130)은 황색염료에 의해서 노란빛을 띄게 되므로 사물의 색상을 왜곡하는 현상이 발생한다. 그러나 도 4에서처럼, 안경렌즈(110)의 하부에만 코팅층(130)이 형성되기 때문에 눈동자를 올리게 되면 안경렌즈(110)만으로 사물을 볼게 되고, 눈동자를 내리게 되면 코팅층(130)과 안경렌즈(110)를 통해서 사물을 보게 된다. 따라서, 실외에서 태양광을 통해서 사물을 볼 때에는 눈동자를 위로 올려서 안경렌즈(110)만으로 사물을 보면 색상이 왜곡되는 현상은 발생하지 않는다. 물론, 이때 청색광이 투과되지만 그 양은 일반 전자기기의 디스플레이에 비해서 미미하다고 할 수 있다. 그리고 스마트폰이나 PC 등의 디스플레이를 볼 때에는 하부의 코팅층(130)을 통해서 보기 때문에 다량을 방출되는 청색광을 차단할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형례와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 청색광 차단 안경렌즈
110: 안경렌즈
130: 코팅층
135: 필름
110: 안경렌즈
130: 코팅층
135: 필름
Claims (10)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 모노머를 용융시켜서 사출금형으로 주입시켜 응고시킨 후 탈형하므로 안경렌즈(110)를 제조하는 성형단계와,
상기 성형단계에서 제조된 안경렌즈(110)의 앞면에 필름(135)을 밀착시키는 밀착단계와,
상기 밀착단계 이후에 상기 안경렌즈(110)를 가열하여 상기 필름(135)을 안경렌즈(110)에 부착시키는 가열단계를 포함하고,
상기 필름(135)은 청색광발산제와 자외선차단제, 황색염료가 포함되고,
상기 필름(135)의 제조방법으로서,
투명합성수지재에 상기 청색광발산제, 자외선차단제를 교반하는 기능물질혼합단계와,
상기 투명합성수지재를 폴리머로 반응시키기 위해서 진공상태에서 가열하여 혼합하는 중합교반단계와,
상기 중합교반단계에서 제조된 조성물을 슬릿(slit)으로 통과시켜서 박막의 필름(135)을 성형하는 압출단계와,
상기 압출단계에서 성형된 필름(135)을 안경렌즈(110)에 밀착되는 사이즈로 컷팅하는 절단단계와,
상기 절단단계를 거친 필름(135)을 황색염료에 침지시켜서 염색하는 염색단계와,
상기 염색단계를 거친 필름(135)을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법. - 제5항에 있어서,
상기 투명합성수지재는,
PE(Ppolyethlene), PP(polypropylene), PVC(poly vinyl chloride),HEMA(1-hydroxyethyl methacrylate), HEMA+NYP(N-vinyl-2-pyrrolidone), MA(methacrylic), GMA(glycidyl methacrylate), EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 염색단계는, 황색염료를 함유한 용액에 상기 필름(135)을 침지시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 절단단계에서 상기 필름(135)은, 상기 안경렌즈(110)의 앞면 하부를 커버하도록 절단하는 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 용액은,
메틸렌 클로라이드 중에 황색염료와 백금-사이클로비닐메틸실록산 컴플렉스 를 포함하고,
상기 황색염료는,
N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법. - 제5항에 있어서,
상기 염색단계에서,
상기 필름(135)을 침지시킬 때, 절단된 필름(135)을 2개의 스폰지블록 사이에 끼운 상태에서 침지시키고,
상기 침지는 95℃∼100℃의 온도에서 20분∼30분 동안 이루어지고,
상기 건조단계에서,
상기 스폰지블록을 압축하여 황색염료를 짜낸 후에 상기 스폰지블록에 온풍을 불어서 건조시킨 후에 스폰지블록을 분리하여 필름(135)을 이탈시키는 과정을 포함하고,
상기 온풍은 30℃∼35℃의 온도에서 40분∼50분 동아 이루어지는 것을 특징으로 하는 청색광 차단 안경렌즈의 제조방법.
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