KR20020064982A - 청록색 착색제로 착색된 콘택트렌즈 - Google Patents

청록색 착색제로 착색된 콘택트렌즈 Download PDF

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KR20020064982A
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제라도제이. 오캄포
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웨슬리 제슨 코포레이션
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Abstract

본 발명은 동공부(20)와 이 동공부를 둘러싸는 홍채부(22)를 포함하며, 이 홍채부는 청색 성분, 녹색 성분, 이산화티탄 성분 및 보라색 성분을 갖는 청록색 착색제로 적어도 부분적으로 피복된 유색 콘택트렌즈(10)에 관한 것이다. 이 유색 콘택트렌즈는 추가로 담갈색 착색제 및(또는) 어두운 색 착색제를 포함할 수도 있다. 이 콘택트렌즈는 렌즈 착용자 홍채를 매혹적인 청록색으로 보이게 한다.

Description

청록색 착색제로 착색된 콘택트렌즈{CONTACT LENS COMPRISING A TURQUOISE COLORANT}
관련출원
본 발명은 미국특허법(35 U.S.C.) 제 119(e) 조항에 의거하여, 본원에서 참고로 인용된, 2000년 1월 3일자로 출원된 미국특허 가출원 제 60/174,288 호의 출원일에 대해 권리를 주장한다.
오랫동안 유색 콘택트렌즈를 사용해서 눈의 색상을 바꾸거나 더 아름답게 보이게 하기 위한 많은 시도가 행해졌으며, 그 시도는 다양한 정도의 성공을 거두었다. 홍채 외관을 자연스럽게 보이게 하는 불투명 렌즈를 제조하려는 시도는 스피박(Spivak)의 미국특허 제 3,536,386 호; 위철(Wichterle)의 미국특허 제 3,679,504 호; 레그랜드(LeGrand)의 미국특허 제 3,712,718 호; 니페(Neefe)의 미국특허 제 4,460,523 호; 바와(Bawa)의 미국특허 제 4,719,657 호; 메셀(Meshel) 등의 미국특허 제 4,744,647 호; 젠킨스(Jenkins)의 미국특허 제 4,634,449 호; 알러간(Allergan)의 유럽특허공개번호 제 0 309 154 호; 및 아이겔(IGEL)의 영국특허출원 제 2 202 540 A 호에 개시되어 있다.
바람직한 실시양태로서 유색 불투명 점(dot)을 갖는 콘택트렌즈를 개시하는 크냅(Knapp)의 미국특허 제 4,582,402 호에서 기술된 유색 콘택트렌즈가 상업적인성공을 거두었다. 크냅의 렌즈는 단색으로 인쇄된 단순 점 패턴을 사용하기 때문에, 제작비용이 적게 들고 단순하며 홍채 외관을 자연스럽게 보이게 한다. 크냅 렌즈에서, 점으로 이루어진 불연속 패턴은 홍채를 완전히 덮지는 못하지만, 보통 시력의 관찰자가 볼 때는 차폐 효과로 인해 연속적인 색상으로 보이게 할 만큼 충분한 점 밀도를 갖는다. 크냅은 또한, 대다수 사람들의 홍채는 가까이 관찰해보면 하나 이상의 색상을 가지므로, 상이한 색상의 상이한 패턴을 사용하여 인쇄 과정을 한 번 이상 반복할 수 있다고 하였다.
인쇄된 패턴이 완전히 균일하지 않아도 홍채의 미세구조를 바꾸거나 더 아름답게 만들 수 있다. 현재 상업적 성공을 거둔 이러한 단색 크냅 렌즈의 경우에는, 홍채 구조를 향상시키기 위해서 점들이 불규칙한 패턴으로 배열되어 있다. 그러나, 시판 크냅 렌즈나 크냅의 특허는 색상과 디자인을 조합하여 착용자 눈 색상을 매혹적인 청록색으로 바꿀 수 있는 콘택트렌즈를 만들 수 있음을 개시 또는 암시하지 못하고 있다.
홍채 외관을 보다 자연스럽게 보이게 하는 렌즈를 만들기 위한 또다른 시도는 롤링스(Rawlings)의 미국특허 제 5,120,121 호에 개시되어 있는데, 이 특허는 동공 외주에서부터 홍채 외주로 방사상으로 퍼지면서 서로 연결된 한 다발의 선(line) 패턴을 개시한다. 또한 유럽특허 제 0 472 496 A2 호에는 홍채 속의 선과 똑같은 선으로 구성된 패턴을 갖는 콘택트렌즈가 개시되어 있다.
홍채의 색상을 바꾸거나 외관을 더 아름답게 만드는 유색 콘택트렌즈를 제조하려는 많은 시도가 행해졌음에도 불구하고, 콘택트렌즈 착용자 눈이 자연스럽고매혹적인 청록색으로 보이도록, 콘택트렌즈 착용자 눈 색상을 바꾸거나 외관을 아름답게 만드는 콘택트렌즈는 아직 개발되지 못하였다.
발명의 요약
본 발명의 한 실시양태에서는 유색 콘택트렌즈가 제공된다. 이러한 콘택트렌즈는 동공부와, 이 동공부를 둘러싸는 홍채부를 포함하며, 이 홍채부에는 청색 성분, 녹색 성분, 이산화티탄 성분 및 보라색 성분을 갖는 청록색 착색제가 적어도 부분적으로 피복되어 있다.
본 발명의 또다른 실시양태에서는 콘택트렌즈 착용자 홍채의 색상을 청록색으로 바꿀 수 있는 콘택트렌즈가 제공된다. 이 콘택트렌즈는 비-불투명 동공부, 이 동공부를 둘러싸는 홍채부 및 이 홍채부를 덮는 유색 불투명 불연속 패턴을 포함하며, 이 패턴은 그의 상당 부분이 비-불투명한 상태로 되고, 상기 패턴은 또한 상기 홍채부 면적의 약 25% 이상을 덮고 있으며, 상기 패턴의 요소(element)(이하 "패턴의 요소 또는 요소"라고 칭함)들은 보통 시력의 관찰자들이 식별해낼 수 없는 것이며, 상기 패턴은 청록색 착색제, 담갈색 착색제 및 어두운 색 착색제로 이루어져 있다.
본 발명의 또다른 실시양태에서는, 콘택트렌즈는 비-불투명 동공부, 이 동공부를 둘러싸는 홍채부 및 이 홍채부를 덮는 2 가지 이상의 유색 불투명 불연속 패턴을 포함하며, 이 패턴은 그의 상당 부분이 비-불투명한 상태로 되고, 상기 패턴은 상기 홍채부 면적의 약 25% 이상을 덮고, 제 1 패턴의 요소는 청록색 착색제를 포함하고 제 2 패턴의 요소는 담갈색 착색제를 포함한다.
본원에서 "비-불투명(non-opaque)"이란 용어는 착색되지 않거나 반투명 색소로 착색된 렌즈 부분을 말하는 것이다.
본원에서 "보통 시력의 관찰자"란 본 발명의 렌즈를 착용한 사람과 약 5 피트 떨어진 곳에 서 있는, 정상 20-20 시력을 갖는 사람을 말한다.
도 1은 동공부와 홍채부를 갖는 콘택트렌즈를 보여준다.
도 2는 콘택트렌즈에 사용되는 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 보여준다.
도 3은 콘택트렌즈에 사용되는 외부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 보여준다.
도 4는 콘택트렌즈에 사용되는 내부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 보여준다.
도 5는 콘택트렌즈에 사용되는 청록색 착색제의 반사율 대 파장 그래프를 보여준다.
도 6은 콘택트렌즈에 사용되는 담갈색 착색제의 반사율 대 파장 그래프를 보여준다.
도 7은 콘택트렌즈에 사용되는 흑색 착색제의 반사율 대 파장 그래프를 보여준다.
도면과 본 발명의 바람직한 실시양태에 대한 상세한 설명
도 1은 콘택트렌즈(10)를 보여준다. 이 렌즈는 그 중심에 비-불투명 동공부(20) 및 이 동공부를 둘러싸는 환상 홍채부(22)를 갖는다. 친수성 렌즈의 경우, 외주부가 홍채부(22)를 둘러싼다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유색 불투명 불연속 패턴이 홍채부(22) 위에 놓여져 있다. 이러한 패턴에서는 패턴 틈새 내에 놓인 홍채부의 상당부분이 비-불투명한 채로 있게 된다. 홍채부(22)의 비-불투명 부분이 도 1에 백색으로 나타나 있다.
패턴의 요소들은 바람직하게는 점이고, 특히 바람직하게는 점이며, 도 1에 도시된 바와 같이, 몇몇 점들은 혼합되어 있다. 홍채부(22)의 특정 부분은 다른 부분들보다 덜 조밀하게 점으로 덮여있다.
불투명 패턴은 규칙적 또는 불규칙적이거나 균일 또는 불균일 형태의 점, 예를 들면 원형, 정사각형, 육각형, 장방형 또는 기타 형태의 점으로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 패턴의 요소들은 보통 시력의 관찰자들이 식별해낼 수 없는, 점 이외의 형태를 가질 수도 있으며, 홍채부의 10 내지 30%, 바람직하게는 약 20% 또는 25%를 덮고, 패턴 틈새 내에 놓인 홍채부의 상당부분을 비-불투명한 채로 놔 둔다. 홍채부를 구성하는 패턴은 색섬형(islands of color), 워엄형(worms), 타래송곳형(corkscrews), 스타버스트형(starbursts: 폭죽이 터지는 모양), 수레바퀴살형(spokes), 긴 못형(spikes), 가는 홈형(striations), 방사상 줄무늬형(radial stripes), 지그재그형(zig-zags) 및 줄무늬형(streaks)와 같은 형태일 수 있다. 어떤 경우에는, 다-패턴 디자인을 보완하기 위해서 단색 배경을 사용한다. 이러한 패턴들이 서로 블렌딩됨으로써, 렌즈 착용자의 홍채를 보다 아름답게 보이게 하는 유색 콘택트렌즈가 제공된다.
본 발명의 한 실시양태는 단색 또는 이색 렌즈에 비해 착용자의 홍채를 훨씬 더 자연스럽게 보이게 하는 다색 패턴이다. 이러한 실시양태를 달성하기 위해서는, 세가지(또는 그보다 많은) 색의 패턴을 세개 이상의 부분(portion)에 인쇄한다. 제 1 부분은 제 1 색조를 띠며, 이 제 1 부분의 점 또는 기타 요소들이 가장 많이 밀집된 부분(이하 "요소-최밀 지역"이라고 칭하기로 함)은 일반적으로는 홍채부 안팎에, 즉 환상 홍채부의 외주 또는 외주에 근접한 곳에 위치한다. 제 1 부분은 최외부 스타버스트(outermost starburst) 형태를 가질 수 있다. 바람직한 제 1 외부 부분 패턴 또는 최외부 스타버스트형이 도 2에 나타나 있다. 최외부 스타버스트형의 색상으로는 흑색, 또는 회색, 암갈색 또는 암청색과 같은 기타 어두운 색상이 가장 많이 사용된다.
제 2 부분(외부 스타버스트형)은 제 1 색조와는 상이한 제 2 색조를 띠며, 이 제 2 부분의 요소-최밀 지역은 일반적으로는 최외부 스타버스트형의 안에 위치하며, 항상 그런 것은 아니지만 일반적으로는 최외부 스타버스트형에 둘러싸여 있다. 바람직한 제 2 부분 또는 외부 스타버스트형이 도 3에 나타나 있다. 외부 스타버스트형의 색상으로는 예를 들면 청색, 회색, 갈색, 담청색, 청록색, 보라색, 청보라색, 옥색, 황색 또는 녹색과 같은 다양한 색상이 사용된다. 가장 바람직하게는 외부 스타버스트형은 청록색이다. 외부 스타버스트형이 청록색이 아닐 때는, 청록색 착색제는 다른 패턴으로 도포될 수 있다.
제 3 부분(내부 스타버스트형)은 제 2 색조와는 상이하고 제 1 색조와는 동일하거나 상이한 제 3 색조를 띤다. 이 제 3 부분의 요소-최밀 지역은, 항상 그런 것은 아니지만, 일반적으로는 상기 다른 두 부분의 안에 위치한다. 일반적으로 이 제 3 부분의 요소-최밀 지역은 상기 두 부분의 요소-밀집지역에 둘러싸여져 있다. 바람직한 제 3 내부 부분 패턴, 바람직하게는 내부 스타버스트형이 도 4에 나타나 있다. 내부 스타버스트형의 색상으로는 담갈색이 바람직하지만, 황색, 황록색, 갈색, 황갈색, 황금색 및 주황색과 같은 기타 색상도 사용된다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시양태로서, 도 2와 도 3과 도 4가 조합된 모습을 보여준다.
바람직한 실시양태에서, 최외부 스타버스트형과 외부 스타버스트형은 제 1 불균일 경계선에 의해 구분되지만, 최외부 스타버스트형과 외부 스타버스트형의 요소들은 원하는 효과를 달성하기 위해서 실제로 또는 겉보기에 서로 겹쳐지거나 혼합되거나 블렌딩될 수 있다. 외부 스타버스트형과 내부 스타버스트형은 제 2 불균일 경계선에 의해 구분되지만, 외부 스타버스트형과 내부 스타버스트형의 요소들은 실제로 또는 겉보기에 서로 겹쳐지거나 혼합되거나 블렌딩될 수 있다. 도 2, 3 및 4의 패턴이 합쳐져서 삼색 렌즈가 형성되는 경우, 도 2에 도시된 패턴의 불균일 가장자리는 도 3에 도시된 패턴과 합쳐지고 겹쳐져서 최외부 스타버스트형과 외부 스타버스트형 사이에 제 1 불균일 경계선을 형성할 것이다. 또한 도 4에 도시된 패턴의 불균일 가장자리는 도 3에 도시된 패턴과 합쳐지고 겹쳐져서 외부 스타버스트형과 내부 스타버스트형 사이에 제 2 불균일 경계선을 형성할 것이다.
어떤 패턴에서는, 외부 스타버스트형이 최외부 스타버스트형보다 더 많이 렌즈 외주쪽으로 연장될 수도 있다. 또다른 패턴에서는, 외부 스타버스트형이 내부 스타버스트형보다 더 많이 동공부쪽으로 연장될 수도 있다.
본 발명의 또다른 실시양태는 홍채부의 외주에서부터 불균일 경계선까지의 최단거리 및 최장거리에 관한 것이다. 예를 들면 한 실시양태에서, 홍채부의 외주에서부터 제 1 불균일 경계선까지의 최단거리는 홍채부의 반지름의 약 5 내지 약 60%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 1 불균일 경계선까지의 최장거리는 홍채부의 반지름의 약 25 내지 약 95%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 2 불균일 경계선까지의 최단거리는 홍채부의 반지름의 약 15 내지 약 75%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 2 불균일 경계선까지의 최장거리는 홍채부의 반지름의 약 50 내지 약 95%이다.
또다른 실시양태에서, 홍채부의 외주에서부터 제 1 불균일 경계선까지의 최단거리는 홍채부의 반지름의 약 15 내지 약 50%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 1 불균일 경계선까지의 최장거리는 홍채부의 반지름의 약 45 내지 약 95%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 2 불균일 경계선까지의 최단거리는 홍채부의 반지름의 약 15 내지 약 65%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 2 불균일 경계선까지의 최장거리는 홍채부의 반지름의 약 60 내지 약 95%이다.
또다른 실시양태에서, 홍채부의 외주에서부터 제 1 불균일 경계선까지의 최단거리는 홍채부의 반지름의 약 15 내지 약 50%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 1 불균일 경계선까지의 최장거리는 홍채부의 반지름의 약 45 내지 약 95%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 2 불균일 경계선까지의 최단거리는 홍채부의 반지름의 약 15 내지 약 65%이고, 홍채부의 외주에서부터 제 2 불균일 경계선까지의 최장거리는 홍채부의 반지름의 약 60 내지 약 95%이다.
또다른 실시양태에서는, 외부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 구성하는 몇몇 요소들이 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 구성하는 모든 요소들보다도 밖에 위치될 정도로 콘택트렌즈의 홍채부 외주까지 연장할 수 있고/있거나, 외부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 구성하는 몇몇 요소들이 내부 스타버스트 형태의 패턴 요소를 구성하는 모든 요소들보다도 안에 위치될 정도로 동공부쪽으로 가깝게 연장될 수도 있다.
또다른 실시양태에서는, 내부 스타버스트 형태의 패턴 요소가 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소와 외부 스타버스트 형태의 패턴 요소 중 하나 또는 두 패턴 모두와 함께 맞물린(interdigitation) 구조를 이룬다. 또한 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소는 외부 스타버스트 형태의 패턴 요소와 함께 맞물린 구조를 이룰 수 있다. 이러한 맞물린 구조에서는, 마치 한쪽 손의 손가락이 다른 쪽 손의 손가락에 깍지껴진 것처럼, 한 패턴과 다른 패턴이 서로 교차된다.
도 5는 콘택트렌즈에 사용되는 바람직한 청록색 착색제의 반사율 대 파장 그래프이다. 그래프를 보면, 분광광도법으로 측정시, 청록색 착색제가 도포된 콘택트렌즈는 약 430 내지 약 600㎚의 파장에서 비정상적인 반사율을 나타내는데, 이 파장범위에서 반사율은 약 480㎚ 파장에서 약 30 반사 유닛까지 상승한다. 600 내지 750㎚에서, 반사율은 약 7 반사 유닛이 된다.
이러한 반사율을 나타내는 청록색 착색제는 바람직하게는 다음 성분을 함유하는 잉크 패이스트이다.
잉크 패이스트 색 청록색
성분 중량% 목표중량 목표중량
에틸 락테이트 30.00 180.00 900.00
결합제 용액 58.16 348.96 1744.80
PCN 블루 0.63 3.78 18.90
PCN 그린 2.25 13.50 67.50
TiO2 8.88 53.28 266.40
카르바졸 바이올렛 0.08 0.48 2.40
총중량(g) 600 3000
상기 청록색 착색제만이 도포된 콘택트렌즈를 CIE 표색법(CIE Color Notation System)로 측정한다. 이 콘택트렌즈는 L*이 약 43.3, a*가 약 -24.9, ab*가 약 -9.8이다.
색을 측정하는 방법인 CIE 표색법은 1931년에 CIE(국제조명위원회)에 의해 채택된, 자극-반응 특성을 기본으로 한 측색법이다. 현재 사용되는 추천안은 미국 워싱턴 디씨 20234 소재의 미국국가표준국(the National Bureau of Standards)에서 입수가능한 국제조명위원회 측색 공식추천안(Colorimetry Official Recommendation of the International Commission on Illumination) CIE 공보 제 15(E-1.3.1) 1971 호에 있는 것이다.
CIE 표준관측자(Standard Observer)는, 빛에 적응된 보통 사람의 눈이 동일한 에너지 스펙트럼에 대해 반응하는 것을 보여주는, CIE에 의해 채택된 관측자 자료이다. 달리 언급이 없으면, CIE 표준관측자란 2도 시야를 이용해서 측정된, 1931년에 채택된 자료를 말한다. 1964년에 채택된 자료(종종 1964 표준관측자라고도 함)는 1931 표준관측자의 2도 시야를 제외하고 환형 10도 시야를 이용해서 측정된 자료이다.
본 발명의 착색제를 분광광도법으로 측정할 수 있다. CIE 표색법, 특히 CIE 1976 색차식(Color Difference Equation)에 따르면, 색차를 다음과 같이 구한다.
상기 식에서, X, Y 및 Z는 시편의 삼자극값이고, X0, Y0및 Z0는 백색 사물 자극체(광원)의 색을 나타내고, ΔL*은 시편의 L*값에서 표준시편의 L*값을 뺀 값이고, Δa*는 시편의 a*값에서 표준시편의 a*값을 뺀 값이고, Δb*는 시편의 b*값에서 표준시편의 b*값을 뺀 값이다.
본 발명의 착색제를 함유하는 두 개의 패널을, 올리브-황금색(olive-gold) #1133-67 표준시편을 사용해서 CIE 표색법에 따라 분광광도법으로 측정하였다. 이 올리브-황금색 표준시편은 L*이 52.160이고, a*가 -3.384이고, b*가 32.585였다. 1번 패널의 경우, L*은 52.142이고, a*및 b*는 각각 -3.365 및 32.564였다. ΔL*은 -0.018이었고, Δa*는 0.019였고, Δb*는 -0.021이었고, ΔE는 0.034였다. 2번 패널의 경우, L*은 52.018이고, a*및 b*는 각각 -3.265 및 32.592였다. ΔL*은 -0.142였고, Δa*는 0.118이었고, Δb*는 0.006이었고, ΔE는 0.185였다.
바람직한 실시양태에서는, 청록색 착색제를 콘택트렌즈 위에 외부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 인쇄한다. 이 콘택트렌즈 위에는 또다른 착색제가 내부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 인쇄될 수도 있다. 바람직하게는 내부 스타버스트형은 담갈색이다. 더욱 바람직하게는 담갈색 착색제는 다음 성분을 갖는 잉크 패이스트이다.
잉크 패이스트 색 담갈색
성분 중량% 목표중량 목표중량
에틸 락테이트 30.00 180.00 900.00
결합제 용액 63.49 380.94 1904.70
PCN 블루 0.06 0.36 1.80
TiO2 0.61 3.65 18.3
IO 레드 1.54 9.25 46.20
IO 옐로우 4.30 25.80 129.00
총중량(g) 651 3000
도 6는 담갈색 착색제만이 도포된 콘택트렌즈의 반사율 대 파장 그래프를 보여준다. 이 그래프를 보면, 분광광도법으로 측정시, 담갈색 착색제가 도포된 콘택트렌즈는 360 내지 550㎚의 파장범위에서 반사율이 약 5에서부터 약 10 반사 유닛까지 점진적으로 증가한다. 약 550 내지 약 590㎚의 파장범위에서 반사율은 약 21 반사 유닛까지 급격하게 증가한다. 590 내지 750㎚의 파장범위에서 반사율은 일반적으로 21보다 크고 약 25 반사 유닛보다 작다.
상기 담갈색 착색제만이 도포된 콘택트렌즈를 CIE 표색법으로 측정한다. 이 콘택트렌즈는 L*이 약 42.3, a*가 약 15.8, ab*가 약 18.9이다.
바람직한 콘택트렌즈는 또다른 착색제를 바람직하게는 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 포함할 수 있다. 이 착색제는 바람직하게는 어두운 색이다. 더욱 바람직하게는, 이 착색제는 다음 표에 나타낸 바와 같이 IO 블랙을 포함하는 흑색 잉크 패이스트이다.
잉크 패이스트 색 흑색
성분 중량% 목표중량 목표중량
에틸 락테이트 23.98 156.11 719.40
결합제 용액 64.04 416.90 1921.20
TiO2 11.98 77.99 359.4
총중량(g) 651 3000
도 7은 흑색 착색제만이 도포된 콘택트렌즈의 반사율 대 파장 그래프를 보여준다. 이 그래프를 보면, 분광광도법으로 측정시, 흑색 착색제가 도포된 콘택트렌즈는 모든 파장범위에서 반사율이 약 5에서 거의 직선 형태를 나타낸다.
상기 흑색 착색제만이 도포된 콘택트렌즈를 CIE 표색법으로 측정한다. 이 콘택트렌즈는 L*이 약 25.5, a*가 약 0.54, ab*가 약 -0.15이다.
콘택트렌즈 홍채부에 불투명 부분을 만드는 방법은 바람직하게는, 본원에서 참고로 인용된 크냅의 미국특허 제 4,582,402 호 및 본원에서 참고로 인용된 롤링스의 미국특허 제 5,034,166 호 및 제 5,116,112 호에 공지된 인쇄 방법을 사용하여 렌즈를 세 번 인쇄하는 것이다. 일반적으로 원하는 패턴이 오목하게 새겨진 인쇄판(plate) 또는 클레이셰판(cliche)에 원하는 색조의 잉크를 바른다. 인쇄판 표면을 독터블레이드(doctor blade)로 긁어냄으로써 과량의 잉크를 제거하면, 잉크는 오목부에만 남아있게 된다.
실리콘 고무 패드를 인쇄판에 대고 눌러 오목부로부터 잉크를 들어올린 후, 이것을 렌즈의 표면에 대고 눌러서 패턴을 렌즈에 옮긴다. 이어서 인쇄된 패턴을 경화시켜 패턴이 렌즈로부터 지워지지 않게 한다. 렌즈의 앞면과 뒷면 모두를 인쇄할 수 있지만, 현재는 렌즈 앞면을 인쇄하는 것이 바람직하다.
본 발명을 실행시키는데 사용하기에 바람직한 렌즈 및 잉크 성분은 공지되어 있고 본원에서 참고로 인용된 로샤엑(Loshaek)의 미국특허 제 4,668,240 호에 기술되어 있다. 구체적인 성분 및 목표중량을 다음에 상세히 기술할 것이다. 매우 간략하게 말하자면, -COOH, -OH 또는 -NH2기를 갖는 중합체로 구성된 렌즈에, 이와 동일한 작용기를 갖는 결합(binding) 중합체, 불투명 색소 및 디이소시아네이트 화합물을 함유하는 잉크로 인쇄한다. 우선 결합 중합체와 용매를 함유하는 용액을 제조하고, 이 용액을 색소-함유 패이스트와 혼합하여 잉크를 만든다. 바람직한 결합 중합체 용액의 점도는, 청색, 회색, 갈색 및 흑색의 경우 약 35,000 CPS이고, 녹색의 경우 50,000 CPS다. 이 불투명 잉크를 렌즈 표면 위에 인쇄하고 경화시킨다.
본 발명에서 사용가능한 잉크 패이스트 및 안료를, 하기 표에 기술된 성분 및 함량(중량%)을 이용하여 수많은 다양한 방법으로 만들 수 있다. 예를 들면 담갈색 잉크 패이스트를 만들려면, 결합제 용액 64.59 중량%, 에틸 락테이트 30.00 중량%, 이산화티탄 0.61 중량%, PCN 블루 0.06 중량%, IO 옐로우 4.30 중량%, 및IO 레드 1.54 중량%를 사용한다. 이러한 색소는 바람직한 실시양태에 사용되는 것으로서, 이와는 다른 색소 또는 함량을 사용할 수도 있다. 하기 표는 사용가능한 잉크 및 안료 함량의 대표적인 것만을 예시하는 것으로서 모든 것을 다 보여주는 것은 아니다. 당업자들이라면 콘택트렌즈 착용자의 홍채를 아름답게 보이게 할 수 있는 또다른 잉크 및 안료 함량을 개발할 수 있을 것이다.
물론, 렌즈의 유색 불투명 요소를 형성하는데에 또다른 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들면 습윤 친수성 렌즈의 홍채부의 특정 부분을 염화바륨 같은 제 1 물질의 용액에 함침시킨다. 이어서 이 렌즈를, 황산바륨 같은 제 1 물질과 반응하여 불투명 수-불용성 침전을 형성하는 황산 같은 제 2 물질의 용액에 침지시킨다. 이렇게 하면, 렌즈의 홍채부 내에 불투명 침전이 예정된 패턴으로 형성된다.
이어서 홍채부 전체 또는 적어도 그 일부를 불투명 착색제로 일정 패턴으로 착색한다. 홍채부 전체를 반투명 담색 색소로 착색하면, 패턴 틈새 내에는 반투명하게 착색되지만, 여전히 비-불투명하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 부합된다. 임의적으로는, 렌즈 동공부를 비-불투명 담색 색소로 착색해도 되는데, 왜냐하면 렌즈는 착용자 눈에 있는 어두운 색의 동공에 착용되므로, 이러한 담색은 눈에 띄이지 않기 때문이다. 또다른 불투명화 방법은 레이저를 사용하거나(미국특허 제 4,744,647 호), 미분쇄된 입자를 사용함을 포함한다(미국특허 제 4,460,523 호).
본 발명의 유색 콘택트렌즈 제조방법은 다음과 같다. 최소한 동공부와 이 동공부를 둘러싸는 홍채부를 포함하는 투명 콘택트렌즈를 제조한다. 렌즈를 친수성 재료로 만드는 경우, 렌즈는 홍채부를 둘러싸는 외주부를 추가로 가질 것이다.친수성 재료를 사용하여 다음에 기술할 단계를 수행할 때에는, 이 친수성 재료는 수화되지 않은 상태로 사용된다. 바람직한 친수성 재료는 본원에서 참고로 인용된 로샤엑의 미국특허 제 4,405,773 호에 기술되어 있다.
유색 패턴을 임의의 방법으로 렌즈 홍채부에 침착시킬 수 있다. 현재 사용되는 바람직한 방법은 다음에 자세히 기술될 오프셋 패드 인쇄법(offset pad printing)이다.
표면이 평평하고, 원하는 환상 점 패턴이 오목하게 새겨진 인쇄판(도시되지 않음)을 제조한다. 도 2, 3 및 4에 도시된 패턴을 만들려면, 각 오목부는 직경 약 0.1㎜, 및 깊이 약 0.013㎜이어야 한다. 오목부는 렌즈 홍채부에 해당하는 환상 부분을 덮도록 배열된다.
공지된, 아날로그 또는 디지탈 집적회로의 제조방법으로 인쇄판을 만들 수 있다. 우선, 원하는 패턴보다 약 20배 큰 패턴을 만든다. 이어서 이 패턴을, 공지된 사진술을 이용하여, 다른 부분보다 더 어둡게 착색될 부분을 갖는 실제 크기의 패턴으로 축소시킨다. 인쇄판의 평평한 표면을, 빛에 노출되면 수-불용성으로 변하는 포토레지스트 물질로 덮는다. 이 포토레지스트 물질을 패턴으로 덮고 빛에 노출시킨다. 포토레지스트 패턴 부분을 물로 씻어 제거하고 이렇게 하여 얻은 인쇄판을 원하는 깊이로 식각한다. 이어서 잔류 포토레지스트 물질을 기계적으로 제거한다.
안료 및 결합제 또는 안료용 담체를 포함하는 착색제를 인쇄판의 평평한 표면 상에 침착시키고, 독터블레이드로 패턴 위를 긁어낸다. 이렇게 하면 인쇄판의평평한 표면으로부터 과량의 잉크가 제거되고, 잉크는 오목부에만 남아있게 된다. 착색제는 원하는 색상 변화 정도에 따라 더 또는 덜 불투명할 수 있다. 착색제 내에서 결합제에 대한 안료의 비율을 조절함으로써 불투명도를 바꿀 수 있다. 매우 불투명한 착색제를 사용하거나, 덜 불투명한 착색제를 사용하되 홍채부 표면 부분을 보다 많이 덮음으로써 원하는 효과를 달성할 수 있다.
실리콘 고무 재질의 패드를, 나중에 쉽게 제거할 수 있도록 실리콘유에 함침시키고, 패턴에 대고 눌러 오목부로부터 잉크를 들어올린다. 패드 상의 잉크를 살짝 건조시켜 점착성을 증대시킨 후, 콘택트렌즈의 앞면에 대고 눌러, 잉크를 홍채부 상에 원하는 패턴으로 침착시킨다. 패드는 렌즈 앞면의 볼록한 굴곡에 따라 휘어지도록 충분히 유연한 것이어야 한다. 보다 자연스러운 효과를 내기 위해서는, 상이한 색상의 상이한 패턴을 사용해서 인쇄 단계를 한 번 이상 반복하는 것이 좋은데, 왜냐하면 대다수 사람들의 홍채는 가까이 관찰해보면 하나 이상의 색상을 갖는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 인쇄된 패턴이 완전히 균일하지 않아도 홍채의 미세구조는 향상된다.
이어서, 렌즈가 눈에 착용되어 눈물에 노출될 때 패턴이 렌즈로부터 지워지는 것을 방지하도록, 상기 침착된 패턴을 제거-방지 처리한다. 이러한 제거-방지 처리 방법은 렌즈 재료와 패턴에 따라 달라진다. 렌즈를 단지 공기-건조시키거나 가열시키는 것만으로도 충분할 수 있다. 친수성 렌즈의 경우에는, 본원에서 참고로 인용된 위철의 미국특허 제 3,679,504 호에 기술된, 불투명 패턴 도포법을 사용할 수 있다.
바람직한 유색 콘택트렌즈의 제조방법은 일반적으로, 투명 콘택트렌즈 표면 위에 세개의 착색제 부분을 도포시키는 단계 및 착색제가 눈물에 의해 지워지지 않도록 처리하는 단계를 포함한다. 패턴이 인쇄된 콘택트렌즈는 비-불투명 동공부 및 세개의 착색제 부분이 도포된, 상기 동공부를 둘러싸는 홍채부를 갖는다. 제 1 착색제 부분 또는 최외부 스타버스트형은 제 1 색조를 띠고, 제 2 착색제 부분 또는 외부 스타버스트형은 제 1 색조와는 상이한 제 2 색조를 띠며, 제 3 착색제 부분 또는 내부 스타버스트형은 제 2 색조와는 상이하고 제 1 색조와는 동일하거나 상이한 제 3 색조를 띤다.
최외부 스타버스트형의 요소-최밀 지역은 일반적으로는 홍채부 안팎과, 일반적으로는 외부 스타버스트형의 요소-밀집지역 밖에 위치하고, 외부 스타버스트형의 요소-최밀 지역은 일반적으로 내부 스타버스트형의 요소-최밀 지역의 밖에 위치한다. 최외부 스타버스트형과 외부 스타버스트형은 겹쳐지기도 하지만, 이들은 제 1 불균일 경계선에 의해 서로 구분된다. 외부 스타버스트형과 내부 스타버스트형은 겹쳐지기도 하지만, 이들은 제 2 불균일 경계선에 의해 서로 구분된다. 따라서, 렌즈 착용자의 홍채의 겉보기색을 바꿀 수 있고 홍채 외관을 매우 자연스러운 청록색으로 보이게 할 수 있는 렌즈가 제공된다.
렌즈 표면에 불연속 패턴을 침착시키는 단계는 제 1 부분 또는 최외부 스타버스트형의 패턴이 오목하게 새겨진 제 1 인쇄판의 오목부에 제 1 색조의 착색제, 바람직하게는 흑색 착색제를 채움을 포함한다. 그 다음 단계로 제 1 유연성 패드를 제 1 인쇄판에 대고 누른 후, 이 제 1 유연성 패드를 렌즈 표면(앞면 또는 뒷면)에 대고 눌러 제 1 부분을 인쇄한다.
그 다음 단계는 제 2 부분 또는 외부 스타버스트형의 패턴이 오목하게 새겨진 제 2 인쇄판의 오목부에 제 1 색조와는 상이한 제 2 색소의 착색제, 바람직하게는 청록색 착색제를 채움을 포함한다. 그 다음 단계로 제 2 유연성 패드를 제 2 인쇄판에 대고 누른 후, 이 제 2 유연성 패드를 렌즈 표면(앞면 또는 뒷면)에 대고 눌러 제 2 부분을 인쇄한다.
마지막 단계는 제 3 부분 또는 내부 스타버스트형의 패턴이 오목하게 새겨진 제 3 인쇄판의 오목부에 제 2 색조와는 상이하고 제 1 색조와는 동일하거나 상이한 제 3 색조의 착색제, 바람직하게는 담갈색 착색제를 채움을 포함한다. 그 다음 단계로 제 3 유연성 패드를 제 3 인쇄판에 대고 누른 후, 이 제 3 유연성 패드를 렌즈 표면(앞면 또는 뒷면)에 대고 눌러 제 3 부분을 인쇄한다. 이렇게 하여 얻은 렌즈는 렌즈 착용자의 홍채부를 매혹적인 청록색으로 보이게 한다.
위에서는 렌즈 위에 패턴 부분들을 인쇄하는 단계를 인쇄순서대로 열거하였지만, 인쇄순서는 본 발명에서는 중요한 것은 아니며, 본 발명은 어떠한 인쇄순서도 망라한다. 또한, 전술된 공정은 앞서 이미 열거된 바와 같이 불균일 경계선을 한정하는데 필요한 최장거리 및 최단거리도 포함한다.
콘택트렌즈 홍채부에 상이한 층들을 인쇄하는 또다른 실시양태는 각 층을 패드-인쇄하는 대신에 잉크-제트(ink-jet) 인쇄함을 포함한다. 잉크-제트 인쇄법에서는, 패드 또는 인쇄판이 필요없으며, 패드 인쇄보다 해상도가 높아 각 유색층을 보다 세밀하게 인쇄할 수 있으므로, 콘택트렌즈 홍채부에 보다 자연스러운 최종 패턴을 제공할 수가 있다.
잉크-제트 인쇄법을 이용하면 콘택트렌즈 또는 기타 장치와 접촉되는 장치의 수가 감소된다. 예를 들면 실리콘 패드는 우선 인쇄판 또는 클레이셰판과 접촉한 후 콘택트렌즈와 접촉한다. 부품들간의 접촉으로 인해 부품이 마모되면 부품을 교체해야만 할 것이다. 잉크-제트 공정에서 마이크로노즐(micro-nozzle)은 콘택트렌즈와도 또는 그 어떤 장치와도 물리적으로 접촉하지 않는다. 따라서 마이크로노즐이 마모될 위험이 적어진다.
또한, 잉크-제트 프린터는 전자식 제어되므로, 하나의 유색층으로부터 다른 유색층으로의 변환을 컴퓨터로 쉽게 제어할 수 있다. 따라서, 콘택트렌즈 디자인을 결정하고 이것을 여러개의 유색층으로 분리하고 나면, 그 다음엔 잉크-제트 인쇄법을 이용하여 각 유색층을 콘택트렌즈에 인쇄함으로써, 착용자 홍채의 겉보기색을 청록색으로 바꿀 수 있는 유색 콘택트렌즈를 만들 수 있다.
본 발명은 착용자 홍채의 미세구조를 그대로 구현하여 홍채 외관을 자연스럽게 보이게 하면서도 홍채의 색을 매혹적인 청록색으로 바꿀 수 있는 렌즈를 제공한다. 다음에 오는 청구의 범위에서 정의된 본 발명의 개념 및 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서, 본 발명에서 사용된 부품의 기능 및 배열을 다양하게 변화시킬 수 있으며, 본 발명에서 예시되고 기술된 수단들을 그것과 동등한 다른 것으로 대체할 수 있고, 특정 양태를 다른 양태들과는 독립적으로 사용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 동공부와 이 동공부를 둘러싸는 홍채부를 포함하고, 이 홍채부는 청색 성분, 녹색 성분, 이산화티탄 성분 및 보라색 성분을 갖는 청록색 착색제로 적어도 부분적으로 피복된 것인 유색 콘택트렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서, 청색 성분이 PCN 블루를 포함하는 것인 유색 콘택트렌즈.
  3. 제 1 항에 있어서, 녹색 성분이 PCN 그린을 포함하는 것인 유색 콘택트렌즈.
  4. 제 1 항에 있어서, 보라색 성분이 카르바졸 바이올렛을 포함하는 것인 유색 콘택트렌즈.
  5. 제 1 항에 있어서, 청록색 착색제가 PCN 블루 약 0.63 중량%, PCN 그린 약 2.25 중량%, 이산화티탄 8.88 중량% 및 카르바졸 바이올렛 0.08 중량%를 포함하는 잉크 패이스트인 유색 콘택트렌즈.
  6. 제 5 항에 있어서, 청록색 착색제는 이 착색제가 콘택트렌즈상에 피복된 유일한 착색제인 경우, CIE 표색법(Color Notation System)에 따라 측정시, 렌즈의 L*이 약 43.3, a*가 약 -24.9, ab*가 약 -9.8이 되도록 하는 특성을 갖는 것인 유색 콘택트렌즈.
  7. 제 5 항에 있어서, 청록색 착색제는 이 착색제가 콘택트렌즈상에 도포된 유일한 착색제인 경우, 분광광도법으로 측정시, 렌즈가 약 430 내지 약 600㎚의 파장에서 비정상적인 반사율을 나타내는, 즉, 반사율이 약 480㎚ 파장에서 약 30 반사 유닛까지 상승하도록 하는 특성을 갖는 것인 유색 콘택트렌즈.
  8. 비-불투명 동공부, 이 동공부를 둘러싸는 홍채부 및 이 홍채부상의 유색 불투명 불연속 패턴을 포함하며, 이 패턴은 그의 상당 부분이 비-불투명한 상태로 되고, 상기 패턴은 또한 상기 홍채부 면적의 약 25% 이상을 덮고 있으며, 상기 패턴의 요소들은 보통 시력의 관찰자들이 식별해낼 수 없는 것이며, 상기 패턴은 청록색 착색제, 담갈색 착색제 및 어두운 색 착색제를 포함하는 것인, 사람 홍채 외관을 청록색으로 바꿀 목적으로 착용되는 유색 콘택트렌즈.
  9. 제 8 항에 있어서, 청록색 착색제가 PCN 블루, PCN 그린, 이산화티탄 및 바이올렛을 포함하는 유색 콘택트렌즈.
  10. 제 8 항에 있어서, 청록색 착색제가 집합적인 외부 스타버스트(starburst)형태의 패턴 요소로 도포되는 것인 유색 콘택트렌즈.
  11. 제 8 항에 있어서, 담갈색 착색제가 PCN 블루, 이산화티탄, IO 레드 및 IO 옐로우를 포함하는 것인 유색 콘택트렌즈.
  12. 제 8 항에 있어서, 담갈색 착색제가 집합적인 내부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 도포되는 것인 유색 콘택트렌즈.
  13. 제 8 항에 있어서, 어두운 색 착색제가 흑색 착색제인 유색 콘택트렌즈.
  14. 제 8 항에 있어서, 어두운 색 착색제가 집합적인 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 도포되는 것인 유색 콘택트렌즈.
  15. 비-불투명 동공부, 이 동공부를 둘러싸는 홍채부 및 이 홍채부상의 2가지 이상의 유색 불투명 불연속 패턴을 포함하며, 이 패턴은 그의 상당 부분이 비-불투명한 상태로 되고, 상기 패턴은 또한 상기 홍채부 면적의 약 25% 이상을 덮고 있으며, 제 1 패턴의 요소들은 청록색 착색제를 포함하고 제 2 패턴의 요소들은 담갈색 착색제를 포함하는 것인 유색 콘택트렌즈.
  16. 제 15 항에 있어서, 청록색 착색제가 집합적인 외부 스타버스트 형태의 패턴요소로 도포되는 것인 유색 콘택트렌즈.
  17. 제 15 항에 있어서, 담갈색 착색제가 집합적인 내부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 도포되는 것인 유색 콘택트렌즈.
  18. 제 15 항에 있어서, 제 3 패턴을 갖고, 이 제 3 패턴의 요소들은 어두운 착색제를 포함하는 것인 유색 콘택트렌즈.
  19. 제 18 항에 있어서, 어두운 색 착색제가 흑색인 유색 콘택트렌즈.
  20. 제 19 항에 있어서, 흑색 착색제가 집합적인 최외부 스타버스트 형태의 패턴 요소로 도포되는 것인 유색 콘택트렌즈.
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