KR20030039714A

KR20030039714A - 고분자 합성수지를 이용하여 제조된 안경렌즈와 그제조금형에 필요한 세척용 세척제

Info

Publication number: KR20030039714A
Application number: KR1020010070744A
Authority: KR
Inventors: 김원진
Original assignee: 김원진
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-22
Also published as: CN1418942A; CN1211478C

Abstract

인류역사에 있어 우리 인간들은 시력을 보존 향상시켜주기 위해 안경을 개발하여 착용하여 왔고, 현 시점에서도 시력을 보존하기 위하여 양질의 안경렌즈를 개발 발전시켜 생산하고 있다.

현재의 안경렌즈의 생산추세는 유리안경렌즈와 고분자수지를 이용하여 성형시켜 만든 수지안경렌즈로 구분할 수 있다.

이 발명특허에서는 착용에 편리한 고분자수지 안경렌즈를 제조하는데 있어 필요한 유리성형몰드와 성형에 의해 생산된 고분자수지 안경렌즈의 세정에 필요한 수용성 세척제 개발에 대한 필요성에 대하여 주력하였다.

종래에는 제조금형과 생산된 렌즈의 세정을 위하여 염화메틸렌(Methylene chloride)과 I.P.A(Isopropyl alcohol), 건조를 위해 후레온가스(CFC-113)등 유기용제와 인화성물질들을 이용하여 초음파진동(ULTRASONIC)등에 의하여 금형 및 렌즈에 묻어있는 수지와 오염물질을 제거하는 방법으로 세척을 하여 왔다. 그러나 상기방법에 있어서는 완벽한 세정효과를 갖추지 못하므로 인위적으로 확인하여 후처리를 하여 왔고 특히 염화메틸렌(Methylene chloride)에는 염소용매가 함유되어 작업상 인체유해 문제와 I.P.A(Isopropyl alcohol)의 사용으로 화재의 문제, 후레온가스(CFC-113)사용으로 대기환경문제등을 발생시키는 문제점이 있고, 제조된 렌즈의 표면손상이 우려되며 폐액의 처리를 위하여 별도의 비용이 필요한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 유기용제를 사용함으로서 발생되는 가장 큰 문제점인대기환경과 인체유해등 환경오염문제를 근본적으로 배제하면서도 금형 및 그 금형에 의하여 제조되는 고분자수지 렌즈를 완벽하게 세척할 수 있도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 종래와 같이 금형 및 렌즈에 붙어있는 수지를 녹이는 방법에 의하여 처리하는 것이 아니라 고비점 알콜을 사용하여 온도 40∼60℃에서 수지를 용해, 침투, 팽창시켜 알칼리와 함께 수지를 세분시키는 생분해에 의하여 금형과 렌즈를 세척하는데 있다.

Description

고분자 합성수지를 이용하여 제조된 안경렌즈와 그 제조금형에 필요한 세척용 세척제{WASHING LOTION FOR SPECTACLE LENSES THAT ARE MANUFACTURED USING HIGH POLYMER RESIN AND MANUFACTURE MOLD}

본 발명은 고분자 합성수지를 이용하여 제조된 안경렌즈와 그 제조금형에 필요한 세척용 세척제에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 고분자 합성수지를 주원료로 사용하는 안경 렌즈와 이를 성형하기 위해 사용하는 금형을 보다 효과적으로 세정하기 위한 세척제를 제공하는데 있다.

일반적으로 안경렌즈는 유리제와 고분자 합성수지를 주원료로 사용하는 고분자수지 안경렌즈가 대표적으로 사용되고 있다.

이때 고분자 합성수지 안경렌즈는 고분자 합성수지를 이용하여 금형으로 성형하는 것에 의해 제조되는 것이므로 금형에 붙은 각종 이물질 및 필연적으로 피착되기 때문에 다음번의 성형을 위하여 반드시 세척공정을 거쳐야 한다.

이러한 금형의 세척과 그에 의해 제조된 안경렌즈를 세정하기 위하여 세척제를 사용하고 있다.

종래에는 제조금형과 생산된 렌즈의 세정을 위하여 염화메틸렌(Methylenecholride)과 I.P.A(Isopropyl alcohol), 건조를 위해 후레온가스(CFC-113)등 유기용제와 인화성물질들을 이용하여 초음파(Ultrasonic)진동등에 의하여 금형 및 렌즈에 묻어있는 수지와 오염물질을 제거하는 방법으로 세척으로 하여 왔다.

그러나 상기한 방법에 있어서는 완벽한 세정효과를 갖추지 못하므로 인위적으로 확인하여 후처리를 하여왔고 특히 염화메틸렌(Methylene chloride)에는 염소용매가 함유되어 작업상 인체유해문제와 I.P.A(Isopropyl alcohol)의 사용으로 화재의 문제, 후레온사용(CFC-113)으로 대기환경문제등을 발생시킴은 물론 생산후 폐액의 처리를 위하여 별도의 비용이 필요한 단점은 물론이고 염화메틸렌(Methylene chloride)을 사용한 세정으로 인해 완제품 안경렌즈의 표면을 손상시키는 문제점이 발견되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 유기용제를 사용함으로서 발생되는 가장 큰 문제점인 환경오염 및 작업자의 인체유해 문제를 근본적으로 배제하면서도 금형과 그 금형에 의하여 제조된 안경렌즈를 완벽하게 세척할 수 있도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 종래와 같이 금형 및 안경렌즈에 붙어 있는 수지를 녹이는 방법에 의하여 처리하는 것이 아니라 고비점 알콜을 사용하여 온도 40∼60℃에서 수지를 용해, 침투, 팽창시켜 알칼리와 함께 수지를 세분시키는 생분해에 의하여 금형이 세척될 수 있도록 하였다.

이러한 세척제는 알칼리약품과 고비점 알콜 및 계면활성제를 혼합하여 본 발명에 부합하는 세척제를 얻을 수 있었다.

이러한 본 발명은 수용성 이여서 환경오염의 문제를 발생시키지 않으면서도 금형 및 안경렌즈를 용이하게 세척할 수 있도록 하는데 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

메타규산소다(Sodium silicate, Pentahydratte; Na₂O SiO₂H₂O), 액규산소다(Sodium silicte; NaO nSiO₂H₂O), 가성소다(Sodium hydroxide; NaOH), 가성가리(Potassium hydroxide; KOH), 탄산칼륨(Potassium carbonate; K₂CO₃)와 같은 알칼리약품중 1종 또는 2종이상을 선택하여 3∼30wt%로 조성하고, 물 56.7∼37wt%, 에치렌 글리콜(Ethylene glycol; CH₂OHCH₂OH), 에칠렌 글리콜 모노부틸 에텔(Ethylene glycol monobutyl ether; C₄H₉OCH₂CH₂OH), 폴리에칠렌 글리콜[Polyethylene glycol; HOCH₂(CH₂OCH₂)nCH₂OH], 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol; nC₃H₈O₂), 헥실렌 글리콜(Hexylene glyocl; C₆H₁₄O₂), 펜타 메틸렌글리콜(1.5-Pentane dil; HOCH₂(CH₂)₃CH₂OH)에서 1종 또는 2종이상을 선택하여 40∼3wt%로 조성하고, 계면활성제 0.1∼10wt%, 저비점 알콜인 에칠알콜(C₂H₅OH) 및 메탄올(Methanol;CH₃OH)을 각각 0.1∼10t%를 충분히 교반하여 얻은 조성물이 본 발명을 제공한다.

이러한 본 발명에서 상기한 메타규산소다(Sodium silicate, Pentahydratte;Na₂O SiO₂H₂O), 액규산소다(Sodium silicate; NaO nSiO₂H₂O), 가성소다(Sodium hydroxide; NaOH), 가성가리(Potassium hydroxide; KOH), 탄산칼륨(Potassium carbonate; K₂CO₃)와 같은 알칼리약품에서 선택한 1종 또는 2종이상의 약품조성비를 3wt%이하로 조성되는 경우에는 금형을 세척하는 세척력이 크게 떨어지는 단점이 있다.

그리고 상기한 메타규산소다(Sodium silicate, Pentahydratte; Na₂O SiO₂H₂O), 액규산소다(Sodium silicate; NaO nSiO₂H₂O), 가성소다(Sodium hydroxide; NaOH), 가성가리(Potassium hydroxide; KOH), 탄산칼륨(Potassium carbonate; K₂CO₃)와 같은 알칼리약품에서 선택한 1종 또는 2종이상의 약품조성비를 30wt%이상인 경우에도 세척력이 떨어질 뿐만 아니라 고분자 합성수지 안경렌즈를 성형하는 금형은 유리재질인 관계로 금형에 홈을 형성하거나 국소적으로 클렉이 발생하여 생기는 문제점이 있다.

또한 조성되는 에치렌 글리콜(Ethylene glycol; CH₂OHCH₂OH), 에칠렌 클리콜 모노부칠에텔(Ethylene glycol monobutyl ether; C₄H₉OCH2 CH₂OH), 폴리에칠렌 글리콜[Polyethylene glycol; HOCH₂(CH₂OCH₂)nCH₂OH], 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol; nC₃H₈O₂), 헥실렌 글리콜(Hexylene glycol; C₆H₁₄O₂), 펜타 메칠렌글리콜(1.5-Pentane dil; HOCH₂(CH₂)₃CH₂OH)과 같은 고비점 알콜에서 선택한 1종 또는 2종이상의 약품조성비를 40wt% 이상으로 조성되는 경우에는 그 이하의 조성비에 의하여서도 세척이 됨에도 불구하고 그 이상으로 조성하는 것은 비경제적인 단점이 있었다.

그리고 그 조성비가 3wt%이하로 조성되는 경우에는 세척력의 저하로 인하여 금형에 묻은 수지가 떨어지지도 않아 세척이 되지 않게 된다.

계면활성제의 경우에는 비이온 계면활성제를 사용하고, 가장 적당한 것은 고급지방산(C₁₂-C₁₈)의 에틸렌 옥사이드 부가(EO-5-16)의 글리콜형태를 사용할 수 있다.

이러한 계면활성제는 분해된 오염물질을 유화, 분산시키는 작용을 하며 사용량은 보통 0.1 내지 10wt%가 적당하다. 사용량은 0.1wt% 이하로 사용하면 분산능력이 미흡하고, 10wt%이상을 사용시 세정 후 얼룩이 남을 문제점이 있다.

이러한 계면활성제의 보조역할을 위하여 필요에 의하여 선택적으로 모노에타놀아민(Monoethhanolamine; H₂NCH₂CH₂OH) 또는 트리에타놀아민(Triethanolamine; N(CH₂CH₂OH₃)을 사용할 수 있다.

저비점 알콜인 에칠알콜(C₂H₅OH) 및 메탄올(Methanol; CH₃OH)을 각각 0.1∼10wt%을 조성하게 되는 데 이러한 것은 교반 후 수용액에 발생하는 수용액의 분리와 탁도를 제거하기 위하여 사용하게 된다.

이때 상기한 에칠알콜(C₂H₅OH) 및 메탄올(Methanol; CH₃OH)을 각각 0.1wt% 이하로 조성하는 경우에는 탁도가 여전히 발생하는 반면에 10wt%이상으로 조성하지 않아도 탁도의 제거 및 수용액의 분리가 발생하지 않아 그 이상으로 조성하는 것은 비경제적이였다.

이러한 본 발명에 있어서 상기의 조성비로 혼합함에 있어서 반드시 40℃이하로 냉각을 하여야한다.

이러한 것은 물과 메타규산소다(Sodium silicate, Pentahydratte; Na₂O SiO₂H₂O), 액규산소다(Sodium silicate; NaO nSiO₂H₂O), 가성소다(Sodium hydroxide; NoOH), 가성가리(Potassium hydroxide; KOH), 탄산칼률(Potassium carbonate; K₂CO₃)와 같은 알칼리약품을 혼합할 때 발생하는 열을 하강시켜서 고비점 알콜인 에치렌글리콜(Ethylene glycol; CH₂OHCH₂OH), 에칠렌 글리콜 모노부틸에텔(Ethylene glyocl monobutyl ether; C₄H₉OCH₂CH₂OH), 폴리에칠렌 글리콜[Polyethylene glycol; HOCH₂(CH₂OCH₂)nCH₂OH], 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol; nC₃H₈H₂), 헥실렌 글리콜(Hexylene glycol; C₆H₁₄O₂), 펜타 메칠렌글리콜(1.5-Pentane dil; HOCH₂(CH₂)₃CH₂OH)의 혼합시에 농도 및 색상의 변화를 방지하기 위하여 냉각시켜야 한다.

실시예

탄산칼륨(Potassium carbonate; K₂CO₃)은 3wt%, 물은 43wt%, 메타규산소다(Na₂O SiO₂H₂O)는 14wt%, 에치렌글리콜(Ethylene glycol; CH₂OHCH₂OH), 에칠렌글리콜 모노부틸에텔(Ethylene glycol monobutyl ether; C₄H₉OCH₂CH₂OH), 폴리에칠렌 글리콜[Polyethylene glycol; HOCH₂(CH₂OCH₂)nCH₂OH], 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol; nC₃H₈O₂), 헥실렌 글리콜(Hexylene glycol; C₆H₁₄O₂), 펜타 메칠렌글리콜(1.5-Pentane dil; HOCH₂(CH₂)₃CH₂OH), 알킬 폴리옥시 에텔 에테르(Alkyl polyoxy ethyl ether)들은 각각 3wt%씩, 계면활성제로서 알킬 폴리옥시 에틸 에테르(C₁₂-C₁₈)는 5wt%, 에칠알콜(C₂H₅OH) 및 메탄올(Methanol; CH₃OH)은 각각 7wt%를 상온에서 35℃로 냉각시키면서 충분히 교반하여 수용액의 분리와 탁도를 제거하였다.

이러한 수용액과 종래에 사용하여 오던 세척법에 따라 물리적인 방법에 의하여 세척력을 비교하여 보았고, 그 비교에는 다음과 같았다.

비교예 1

35℃를 유지하는 염화메틸렌(Methylene chloride)에 수지가 베어 있는 금형과 안경렌즈를 투입하여 초음파를 10분간 가한 다음 금형 및 렌즈를 꺼내어 물에 투입하여 초음파를 10분간 가한 후 수세한 다음 건조시켰다.

이러한 세척과정을 거친 금형 및 안경렌즈를 육안으로 검사한 결과 금형의테두리에 약간의 수지 및 이물질이 그대로 피착되어 있음을 발견할 수 있었고, 안경렌즈는 표면에 약간의 부식면이 발생된 것을 발견할 수 있었다.

그리고 작업중에 염화메틸렌의 휘발성으로 인하여 작업환경이 지극히 유해하였고, 특히 그 폐액을 별도로 처리하기 위하여 별도의 장치가 필요하였고, 현재 그로 인해 별도의 장치를 사용하고 있다.

비교예 2

탄산칼륨(Potassium carbonate; K₂CO₃)은 3wt%, 물은 43wt%, 메타규산소다(Na₂O SiO₂H₂O)는 14wt%, 에치렌 글리콜(Ethylene glycol; CH₂OHCH₂OH), 에칠렌글리콜 모노부틸 에텔(Ethylene glycol monobutyl ether; C₄H₉OCH₂CH₂OH), 폴리에칠렌 글리콜[Polyethylene glyocl; HOCH₂(CH₂OCH₂)nCH₂OH], 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol; nC₃H₈O₂), 헥실렌 글리콜(Hexylene glycol; C₆H₁₄O₂), 펜타 메칠렌글리콜(1.5-Pentane dil; HOCH₂(CH₂)₃CH₂OH), 알킬 폴리 옥시에텔 에테르(Alkyl polyoxy ethyl ether)들은 각각 3wt%씩, 계면활성제로서 알칼폴리옥시 에털에테르(C₁₂-C₁₈)는 5wt%, 에칠알콜(C₂H₅OH) 및 메탄올(Methanol; CH₃OH)은 각각 7wt%를 혼합한 세척제에 수지가 베어 있는 금형 및 안경렌즈를 투입하여 초음파를 10분간 가한 다음, 금형과 안경렌즈를 꺼내어 다시 3% 알카리세제에 투입하여 초음파를 1분간 가한 다음, 다시 금형과 안경렌즈를 꺼내어 물에 투입하여 초음파를 10분간 가한 후 수세한 다음 건조시켰다.

이러한 세척과정을 거친 금형과 렌즈를 육안으로 검사한 결과 금형에 피착된 수지를 발견할 수 없었고, 또한 안경렌즈에는 이물질이 전혀 피착되어 있지 않았을 뿐만 아니라 그 표면에 부식이 발생하지 않아 그 만큼 생산성을 향상시킬수 있었고, 상기한 세척제는 수용성이여서 환경오염의 문제를 발생시키지는 않았다.

이상 상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 세척제는 수용성이므로 친환경적이면서도 고분자 합성수지 안경렌즈 및 금형에 뭍어있는 수지에 침투하여 이를 팽창시켜 생 분해함으로서 금형의 세척력을 증대시키고, 안경렌즈에 이물질의 피착이 발생되지 않았고, 특히 안경렌즈의 표면을 부식시키지 않으므로 생산성을 향상시킬수 있는 매우 유용한 발명임이 분명하다.

Claims

알칼리약품 3∼30wt%로 조성하고, 물은 56.7∼37wt%로 조성하고, 고비점알콜은 40∼3wt%로 조성하고, 계면활성제는 0.1∼10wt%로 조성하고, 에칠알콜(C₂H₅OH) 및 메탄올(Methanol; CH₃OH)을 각각 0.1∼10wt%를 교반하여 얻은 조성물로 고분자수지 안경렌즈와 고분자수지 안경렌즈 제조용 금형을 세척하기 위한 세척제로 사용하는 것을 특징으로 하는 고분자 합성수지 안경렌즈와 그 제조금형 세정용 세척제.
청구항 1에 있어서,

상기에서 조성되는 알칼리 약품이 메타규산소다(Sodium silicate, Pentahydratte; Na₂O SiO₂H₂O), 액규산소다(Sodium silicte; NaO nSiO₂H₂O), 가성소다(Sodium hydroxide; NaOH), 가성가리(Potassium hydroxide; KOH), 탄산칼륨(Potassium carbonate; K₂CO₃)에서 1종 또는 2종이상의 혼합물인 것을 선택하여 조성하는 것을 특징으로 하는 고분자 합성수지 안경렌즈와 그 제조금형 세정용 세척제.
청구항 1에 있어서,

상기에서 조성되는 고비점알콜이 에치렌글리콜(Ethylene glycol;CH₂OHCH₂OH), 에칠렌글리콜 모노부틸 에텔(Ethylene glycol monobutyl ether; C₄H₉OCH₂CH₂OH), 폴리에칠렌 글리콜[Polyethylene glycol; HOCH₂(CH₂OCH₂)nCH₂OH], 폴리프로필렌 글리콜(Polyprolene glycol; nC₃H₈O₂), 헥실렌 글리콜(Hexylene glycol; C₆H₁₄O₂), 펜타 메칠렌글리콜(1.5-Pentane dil; HOCH₂(CH₂)₃CH₂OH)에서 1종 또는 2종이상의 혼합물인 것을 선택하여 조성하는 것을 특징으로 하는 고분자 합성수지 안경렌즈와 그 제조금형 세정용 세척제.
청구항 1에 있어서,

상기 계면활성제가 알킬폴리옥시 에텔에테르(C₁₂C₁₈)인 것을 특징으로 하는 고분자수지 안경렌즈와 그 제조금형 세정용 세척제.
청구항 4에 있어서,

상기 계면활성제의 보조제로 모노에타놀아민(Monoethanolamine; H₂NCH₂CH₂OH)이나 트리에타놀아민(Triethanolamine; N(CH₂CH₂OH₃)을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 고분자수지 안경렌즈와 그 제조금형 세정용 세척제.
제1항에 있어서,

상기한 조성물을 혼합할 시에 40℃이하로 냉각시키면서 혼합하는 것을 특징으로 하는 고분자수지 안경렌즈와 그 제조금형 세정용 세척제.