KR101863313B1

KR101863313B1 - 안경렌즈의 제조방법

Info

Publication number: KR101863313B1
Application number: KR1020170039863A
Authority: KR
Inventors: 선영일
Original assignee: 선영일
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-03-29

Abstract

본 발명에 따라 제조된 안경렌즈는 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 온도를 특정 범위로 유지함으로써 마찰열의 발생에 따른 렌즈의 연화 현상을 줄여 제조되는 렌즈 편심 오차를 줄일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 제조방법은 렌즈용 생지와 홀더층 사이에 상변화물질을 포함하는 흡열점착층을 구비함으로써 상기 흡열점착층이 홀더층의 용융열을 흡수하여 렌즈용 생지의 연화를 방지할 수 있다. 이를 통해 렌즈의 가공 시 발생할 수 있는 편심 오차를 획기적으로 줄일 수 있으며, 더욱 정밀한 안경렌즈를 제조할 수 있다.

Description

안경렌즈의 제조방법{A manufacturing method of eyeglasses lens}

본 발명은 안경렌즈의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 렌즈의 가공 시 발생할 수 있는 편심 오차를 줄이기 위해 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 온도를 특정 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 제조방법에 관한 것이다.

단초점, 다초점 또는 누진다초점을 가지는 안경렌즈에 사용되는 유기 광학재료는 기존의 유리와 같은 무기 광학재료에 비해 두께와 무관하게 굴절률을 조절할 수 있고, 가볍고 쉽게 깨지지 않으며, 염색이 가능하다. 이에 따라 최근에는 다양한 고분자 수지가 광학 재료로 이용되고 있으며, 그 요구 물성 또한 날로 높아지고 있다.

한편 광학제품의 성능과 품질을 저하하는 요인 중 렌즈 부품의 제작 오차는 곡률반경, 두께, 굴절률 그리고 편심이 있다. 이 중에서 편심 오차는 통상의 광학계에 있어서 가장 중요한 제작 오차로 작용한다.

여기서, 렌즈 편심이란 두 개의 렌즈 곡률의 중심을 연결하는 광축과 렌즈 외경의 중심을 연결하는 기계 축이 다른 상태, 즉, 어떤 물체의 중심이 한쪽으로 치우쳐 있어 중심이 서로 맞지 않은 상태를 의미하는 것이다.

이러한 편심이 발생하는 원인으로 여러 가지가 있으나, 유기 광학재료를 사용함으로써 기존의 무기 광학재료에서는 발생하지 않는 원인이 있으니 바로 가열에 따른 유기 광학재료 자체의 연성 증가이다.

일반적으로 안경 렌즈를 제작하기 위해서는 먼저 렌즈용 생지의 표면을 보호하기 위해 전면에 보호필름을 부착하고, 그 보호필름 표면에 렌즈가 렌즈 가공기계에 용이하게 고정될 수 있도록 일종의 홀더층을 형성한다. 상기 홀더층은 렌즈 가공 기계의 지그가 상기 렌즈를 지지할 수 있는 일종의 손잡이와 같은 역할을 수행하는 것이다.

상기 홀더층은 보호필름과 직접 결합되므로 어느 정도 점착성을 가져야 하며, 가공성이 우수하여 여러 형태로 변형이 가능한 특성을 가져야 하므로 보통 저온용융합금(low melting alloy)이 주재료로 사용된다. 이들 저온용융합금은 대부분 100℃ 이하의 낮은 온도에서 용융되므로 가공, 성형이 용이하고, 금속의 성질을 갖고 있어 어느 정도 물리적 강성 또한 발현될 수 있다.

문제는 렌즈용 생지가 무기 광학재료에 비해 열팽창률이 큰 유기 광학재료를 주재료로 제조되면서 이러한 홀더층의 용융열에 의해 유기 광학재료의 연성이나 부피가 증가하는 현상이 발생하였다. 렌즈용 생지의 물성 변화는 결과적으로 렌즈 가공 시에 편심이 쉽게 발생하는 문제점을 야기하였고, 렌즈의 굴절력에 영향을 주게 되었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 기존에는 렌즈용 생지에 홀더층을 접착한 후 급속 냉동시켜 용융열을 신속히 제거하는 방법을 사용하기도 하나 홀더층을 접착하는 과정에서 렌즈용 생지에 전달되는 용융열을 완전히 제거하는 것은 아니므로, 렌즈용 생지의 물성 변화를 완벽하게 해소한 것은 아니다.

대한민국 공개특허 10-2009-0042900 (2009년 05월 04일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 렌즈의 가공 시 발생할 수 있는 편심 오차를 줄이기 위해 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 온도를 특정 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 제조방법 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 렌즈용 생지와 홀더층 사이에 흡열점착층을 더 구비하여 홀더층의 용융열을 제거하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 안경렌즈의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 양태는

a) 렌즈의 형상을 확정하는 단계;

b) 렌즈용 생지를 준비하는 단계;

c) 렌즈용 생지를 고정하고 절삭하는 단계;

d) 상기 절삭된 렌즈용 생지를 연마하는 단계;

e) 상기 연마된 렌즈용 생지를 각인하는 단계; 및

f) 상기 각인된 렌즈용 생지를 후가공하는 단계;

을 포함하는 안경렌즈의 제조방법으로, 상기 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 온도가 15 내지 25℃, 더 상세하게는 상기 절삭점이 상기 온도 범위에서 등온으로 유지되는 것인 안경렌즈의 제조방법에 관한 것이다.

또한 본 발명에서 상기 c) 단계는

c1) 렌즈용 생지의 전면(前面)에 보호필름을 부착하는 단계;

c2) 상기 보호필름의 노출면에 홀더층을 형성하는 단계;

c3) 상기 홀더층을 진공척과 접촉시킨 후 진공척의 진공도를 조절하여 렌즈용 생지를 고정부에 고정시키는 단계; 및

c4) 상기 고정부와 절삭부의 위치를 조절하여 렌즈용 생지의 후면을 절삭부로 절삭하는 단계;

를 포함하여 진행할 수 있다.

본 발명에서 상기 c3) 단계의 진공척은 내부의 진공도가 진공척 외부의 진공도보다 50 내지 200 mmHg 낮은 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 홀더층은 융점이 40 내지 50℃인 합금을 포함할 수 있으며, 상세하게는 상기 합금이 주석 5 내지 15 중량%, 납 15 내지 30 중량%, 인듐 15 내지 25 중량%, 비스무트 40 내지 50 중량% 및 카드뮴 1 내지 10 중량%을 포함하는 것일 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 렌즈용 생지는 굴절률 1.74 이상, 아베수 20 내지 80, 연화점이 50 내지 200℃인 광학재료를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 레이저 각인 시 부유분진량 0.15㎎/㎥ 이하, 상대습도 40 내지 70 %RH의 분위기에서 진행할 수 있다.

또한 상기 후가공은 염색가공, 하드코팅가공, 방오코팅가공, 자외선차단코팅가공 및 방담코팅가공에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 상기 제조방법으로 제조된 안경렌즈에 관한 것이다.

본 발명에 따라 제조된 안경렌즈는 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 온도를 특정 범위로 유지함으로써 마찰열의 발생에 따른 렌즈의 연화 현상을 줄여 제조되는 렌즈 편심 오차를 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 제조방법은 렌즈용 생지와 홀더층 사이에 상변화물질을 포함하는 흡열점착층을 구비함으로써 상기 흡열점착층이 홀더층의 용융열을 흡수하여 렌즈용 생지의 연화를 방지할 수 있다. 이를 통해 렌즈의 가공 시 발생할 수 있는 편심 오차를 획기적으로 줄일 수 있으며, 더욱 정밀한 안경렌즈를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법의 관리 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법의 플로우 차트를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법에서 c) 단계인 렌즈용 생지를 고정하고 절삭하는 단계의 상세 플로우 차트를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법에서 렌즈용 생지의 가공 과정을 단면 형태로 도시한 것이다.

이하 구체예들을 참조하여 본 발명에 따른 안경렌즈의 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.

따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법을 전체적으로 관리하는 시스템의 구성을 나타내는 블록도로, 도 1과 같이 본 발명에 따른 시스템은 제어부(10)를 중심으로 안경 착용자의 상세 데이터를 측정하고 이를 제어부로 송부하는 데이터 측정부(20), 상기 제어부에 있는 안경 착용자의 데이터 중 렌즈 재질에 대한 데이터를 제어부로부터 송부 받아 렌즈용 생지를 제조하는 생지 제조부(30), 상기 데이터를 송부받아 렌즈용 생지를 가공하는 생지 가공부(40), 생지 가공부와 연마각인부의 가공 환경을 조절하는 조화부(50) 및 절삭 가공이 끝난 생지를 연마 및 각인하는 연마각인부(60)를 포함할 수 있다.

이 중 생지 가공부(40)는 각각 생지를 고정하는 고정부(41)와 생지를 절삭하는 절삭부(42)를 포함하며, 상기 고정부(41)는 렌즈용 생지를 직접 고정하는 고정기(41a), 고정기 중 진공척(411)의 내부 진공도를 확인하는 진공센서(41b) 및 상기 고정기의 상하좌우 및 회전운동을 담당하는 제1구동모터(41c)를 포함할 수 있다.

또한 상기 절삭부(42)는 상기 렌즈용 생지를 직접 절삭하는 절삭기(42a), 상기 절삭기와 절삭점의 온도를 확인하는 온도센서(42b) 및 상기 절삭기의 상하좌우 및 회전운동을 담당하는 제2구동모터(42c)를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 데이터 측정부를 통해 수득한 착용자의 데이터를 보관하며, 이 중 렌즈용 생지의 재질과 관련된 데이터는 생지 제조부로 보내고, 나머지 데이터를 바탕으로 생지 가공부의 제1구동모터와 제2구동모터를 제어하여 측정된 데이터에 맞게 렌즈용 생지를 가공한다.

또한 이와는 별개로 상기 고정부 내의 진공센서를 통해 측정된 진공척의 진공도 데이터를 수득하고, 진공척 내의 진공도를 일정하게 조절할 수 있으며, 상기 절삭부 내의 온도센서를 통해 측정된 절삭점과 절삭기의 온도 데이터를 수득하고 이를 통해 절삭점과 절삭기의 온도를 일정 범위로 유지시킬 수 있다.

여기에 생지 가공부와 연마각인부의 분위기, 즉 가공 온도, 가공 습도, 가공 시 공기 송풍량, 부유분진량 등에 관한 데이터를 측정 및 수득하고, 이를 최적의 범위로 조절하여 더욱 더 정밀한 렌즈용 생지의 가공을 진행할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법의 플로우 차트를 나타낸 것으로, 상기 도 2를 통해 본 발명에 따른 안경렌즈의 제조방법을 더욱 상세히 설명하면

a) 렌즈용 생지를 준비하는 단계(S10);

b) 렌즈의 형상을 확정하는 단계(S20);

c) 렌즈용 생지를 고정하고 절삭하는 단계(S30);

d) 상기 절삭된 렌즈용 생지를 연마하는 단계(S40);

e) 상기 연마된 렌즈용 생지를 각인하는 단계(S50); 및

f) 상기 각인된 렌즈용 생지를 후가공하는 단계(S60);

를 포함하여 진행할 수 있다.

본 발명에서 렌즈의 형상을 확정하는 단계(S10)는 착용자에 대한 주요 데이터를 수집, 확보하고, 이를 통해 착용자에 맞는 렌즈용 생지의 재질과 확보된 데이터를 편집, 재가공하는 것을 포함한다.

상기 단계(S10)는 주로 안경점에서 행해지며, 착용자의 시력 상태를 측정하기 위한 측정장비와 측정장비로부터 받은 데이터를 저장하고 제어부(10)로 데이터를 송부할 수 있는 컴퓨터가 포함된 데이터측정부(20)를 이용하여 진행된다.

상기 데이터측정부로 측정할 수 있는 데이터는 크게 렌즈의 시력 보정과 관련된 데이터인 렌즈 데이터와, 안경테와 착용자의 안면 골격 등을 고려하여 선택되는 프레임 데이터로 나눌 수 있다.

상기 렌즈 데이터로 예를 들면 처방값(구면 굴절력, 난시 굴절력, 난시 축 방향, 프리즘 굴절력, 프리즘 기저방향, 가입 도수, 동공 간 거리(PD : Pupillary Distance) 등), 렌즈 재질, 굴절률, 광학 설계의 종류(베리에이션), 렌즈 외경, 렌즈 두께, 에지 두께, 편심(偏心), 베이스 커브, 안경 렌즈의 장용 조건(각막 정점 간 거리, 전경각, 프레임의 휨각), 안경 렌즈 타입(단초점 구면, 단초점 비구면, 다초점(이중 초점, 누진), 코팅(염색 가공, 하드 코트, 반사 방지막, 자외선 컷 등)) 및 고객의 요망에 따른 레이아웃 데이터 등이 포함된다.

또한 상기 프레임 데이터로 예를 들면, 착용자가 선택한 프레임의 형상 데이터와 마크 지정 데이터가 포함된다. 프레임 데이터는, 예를 들어 바코드 태그로 관리되고 있으며, 바코드 리더에 의한 프레임에 첩부(貼付)된 바코드 태그의 판독을 통하여 입수할 수 있다. 마크 지정 데이터로 예를 들면 마크의 각도(프레임 센터를 중심으로 한 외측 수평선을 기준으로 한 각도), 마크 위치, 마크 각인 유무 등을 포함할 수 있다.

상기와 같이 확보된 데이터는 안경 렌즈 설계용 컴퓨터에 먼저 저장되며, 상기 안경 렌즈 설계용 컴퓨터와 직접 연결되어 상기 데이터들은 먼저 제어부로 송부되어 정리 및 재가공된 다음 이를 바탕으로 렌즈용 생지를 제작하는 생지 제조부(30)와 상기 렌즈용 생지의 외주면을 가공하는 가공부(40)에 전달되어 렌즈를 제조할 수 있다.

상기 b) 단계(S20)는 상기 a) 단계를 통해 선정된 재질의 렌즈용 생지를 제작하는 단계로, 제어부를 통해 송부받은 데이터로 렌즈용 생지를 제작할 수 있다.

상기 렌즈용 생지(blank lens)는 안과용 렌즈에 사용되는 것으로, 하나 이상의 표면이 원거리, 근거리 및 중거리 시야 확보에 적합한 굴절률을 갖는 영역을 제공하는 것이라면 종류에 관계치 않고 사용할 수 있다.

상기 렌즈용 생지는 이들 구성에 적합한 공지의 물질로 제조될 수 있으며, 일예로 산화규소, 산화붕소, 산화비소, 산화인, 산화게르마늄 등의 무기물 또는 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 에폭시아크릴레이트, 폴리티올, 티올에폭시, 폴리에피설피드 등의 유기물를 주재료로 할 수 있으며, 이 중 유기물을 주원료로 하는 것이 가격이 저렴하며, 경량화가 가능하고, 수지에 따라 굴절률을 쉽게 조절할 수 있어 바람직하다.

또한 상기 렌즈용 생지는 상기 무기물 또는 유기물을 주원료로 하되, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 밀착성 개선제 또는 이형성 개선제, 산화방지제, 블루잉제, 자외선흡수제, 소취제, 향료 등의 각종 첨가제를 제조 과정에서 더 첨가하여도 무방하다. 이들 성분은 첨가량, 첨가 시 온도, 첨가 순서 등 어떠한 조건도 한정치 않는다.

상기 렌즈용 생지는 외관이 무색투명하다면 특별히 제한은 없으나, 바람직하게는 YI값(황색도를 나타내는 지수, 2.5 ㎜ 두께 기준)이 10 이하, 보다 바람직하게는 5 이하인 것이 좋다. YI값의 하한값은 통상 0 정도이다. 통상, YI값이 5 이하에서는 블루잉제 등의 첨가에 의해, 외관을 무색투명하게 하는 것이 용이하나, YI값이 20을 초과하면 곤란해진다. 여기서 말하는 YI값이란, 후술하는 실시예의 항목에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명에서 상기 렌즈용 생지는 굴절률 1.74 이상인 것이 바람직하다. 굴절률이 1.74 미만인 경우 제조되는 렌즈의 두께가 지나치게 두꺼워져 바람직하지 않다.

본 발명에서 상기 렌즈용 생지는 아베수 20 내지 80인 것이 좋고, 더 바람직하게는 30 내지 70인 것이 좋다. 아베수가 20 미만인 경우 색번짐이 발생하여 바람직하지 않으며, 80 초과인 경우 굴절률이 낮아지기 때문에 렌즈의 두께가 두꺼워져 바람직하지 않다.

본 발명에서 상기 렌즈용 생지는 연화점이 50 내지 200℃, 더 바람직하게는 70 내지 200℃인 것이 바람직하다. 연화점이 50℃ 미만인 경우 홀더층 형성 시 용융열에 의해서나, 생지의 연마 시 마찰열에 의해 렌즈에 변형이 발생할 수 있으며, 연화점이 200℃ 초과인 경우 물리적인 성질과 관련하여 단점은 없으나, 렌즈의 굴절률과 아베도에 영향을 줄 수 있다.

상기 렌즈용 생지는 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 일예로 유기물 렌즈용 생지의 경우 상기와 같은 열가소성, 열경화성수지와 첨가제를 혼합한다. 이때 상기 수지와 첨가제는 모두 동일 용기 내에서 동시에 교반하여 혼합하여도 좋고, 각 원료를 단계적으로 첨가 혼합하여도 무방하다. 또한 이들의 첨가 순서를 한정치 않으며, 혼합 시에 설정 온도 및 혼합 시간은 기본적으로 각 성분이 충분히 혼합될 수 있을 정도의 조건으로 설정하면 좋다.

상기와 같이 제조된 혼합물은 먼저 0.1 내지 100 torr, 0 내지 100℃의 조건에서 1 내지 12시간 동안 탈기 처리하여 수지 내부의 공기를 뺀다. 탈기 처리 시에는 교반, 기체의 송풍, 초음파 조사 등에 의해 수지용 조성물의 계면을 갱신할 수 있다. 탈기 처리 시에 제거되는 성분은 주로 황화수소 등의 용존 가스나 저분자량의 머캡탄 등의 저비점물이나 탈기 성분이 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로 상기 혼합물을 필터로 여과하여 불순물을 제거하여 렌즈용 생지의 투명성을 높이고 품질을 더욱 높일 수 있다. 이때 상기 필터의 공경(mesh)이나 재질 등 조건을 한정하는 것은 아니나, 상기 필터의 공경은 0.05 내지 5㎛ 이며, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 재질로 이루어진 것이 바람직하다.

여과된 혼합물은 유리나 금속제의 틀에 주입하고 전기로나 에너지선 발생장치 등의 에너지를 조사하여 경화반응을 진행시킬 수 있다. 이때 경화반응은 중합경화로 진행할 수 있으며, 중합 조건은 한정하지 않으나, 중합시간은 1 내지 48시간, 중합온도는 0 내지 160℃이며, 필요에 따라 중합 후 50 내지 150℃의 온도에서 5 내지 10분간 어닐링 처리하여 렌즈용 생지의 변형을 방지할 수 있다.

또한 경화가 완료된 생지는 필요에 따라 염색, 하드코트, 반사방지, 방담성(放曇性), 방오성(防汚性), 내충격성 부여 등의 표면 처리를 추가적으로 진행할 수 있다.

다음으로 상기 a) 단계에서 수득된 데이터를 바탕으로 상기 b) 단계를 통해 제조된 렌즈용 생지를 생지 가공부(40)에 고정하고 이를 절삭하는 단계(c) 단계, S30)를 진행한다.

도 2를 통해 상기 S30 단계를 더욱 상세히 설명하면,

c1) 렌즈용 생지의 전면(前面)에 보호필름을 부착하는 단계(S31);

c2) 상기 보호필름의 노출면에 홀더층을 형성하는 단계(S32);

c3) 상기 홀더층을 진공척과 접촉시킨 후 진공척의 진공도를 조절하여 렌즈용 생지를 고정부에 고정시키는 단계(S33); 및

c4) 상기 고정부와 절삭부의 위치를 조절하여 렌즈용 생지의 후면을 절삭부로 절삭하는 단계(S34);

단계를 포함하여 진행할 수 있다.

본 발명에서 상기 c1) 단계(S31)는 렌즈용 생지의 가공 시 렌즈용 생지의 가공면 이외의 부분에 발생할 수 있는 렌즈표면의 균열과 막분리 등과 같은 표면손상을 방지하기 위하여 렌즈용 생지의 가공면이 아닌 다른 노출면에 보호필름을 부착하여 렌즈용 생지의 표면을 파편 등으로부터 보호할 수 있다.

상기 c1) 단계에 사용되는 렌즈용 생지는 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 렌즈의 표면을 보호하기 위해 일정 이상의 물리적 강도를 가지면서도, 가공 후에 쉽게 제거될 수 있도록 박리 가능한 점착층을 가질 필요가 있다.

본 발명에서 상기 보호필름은 상기와 같은 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 그 형태, 재질 등을 한정하지 않는다. 일예로 스킨층, 코어층 및 점착층의 3층 구조로 구비되거나, 스킨층을 점착층으로 대체하여 양면 점착필름의 형태로 제조될 수 있다.

본 발명에서 상기 코어층은 전체적인 보호필름의 인장강도, 신장율, 강성 등을 제공하는 것으로, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리올레핀으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 코어층은 생지에 필름이 부착되었는지 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 녹색, 청색, 적색 등 눈으로 확인하기 쉬운 적절한 색으로 착색되어 있는 것이 바람직하다.

상기 코어층의 일면 또는 양면에는 점착층이 포함될 수 있다. 상기 점착층은 상기 렌즈용 생지에 대한 점착성을 부여하는 것으로, 고무계 엘라스토머를 주재료로 포함할 수 있다.

상기 고무계 엘라스토머로 예를 들면, 폴리스티렌계 블록공중합체로 폴리스티렌-폴리에틸렌-폴리스티렌 블록공중합체(Polystyrene-b-polyethylene-b-poystyrene), 폴리스티렌-폴리프로필렌-폴리스티렌 블록공중합체(Polystyrene-b-polypropylene-b-poystyrene), 폴리스티렌-폴리프부틸렌-폴리스티렌 블록공중합체(Polystyrene-b-polybutylene-b-poystyrene), 수첨가 스티렌-부타디엔 고무(Hydrogenated Styrene-Butadiene Rubber), 폴리(스티렌-이소부틸렌-스티렌) 블록공중합체(Poly(styrene-b-isobutylene-b-styrene)), 폴리스티렌-폴리(에틸렌/에틸렌/프로필렌-폴리스티렌 블록공중합체(Polystyrene-b-poly(ethylene/ethylene/propylene)-b-polystyrene), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록공중합체(Styrene-Isoprene-Styrene) 등을 들 수 있다.

상기 점착층의 접착력은 종래 시판의 것보다 약한 접착력이며, 예를 들면 4 내지 15 g/25㎟ 정도(접착력의 측정 조건은 박리 속도 300 ㎜/min, 박리각도 180°내아크릴판에 의한다)이다. 점착층의 세로 인장강도는 150 ㎏/㎠, 가로 인장강도는 145 ㎏/㎠, 세로 영률(Young's modulus)은 1000 ㎏/㎠, 가로 영률은 110 ㎏/㎠, 세로 인장충격강도는 11 ㎏f ×㎝/10매, 가로 인장충격강도는 11 ㎏f ×㎝/10 매, 정지 마찰 계수는 2tanθ, 헤이즈 값은 11 % 내외의 것이 매우 적합하다.

상기 점착층을 형성하는 고분자수지로 바람직하게는 아크릴계 폴리머와 질소-함유 오늄염, 황-함유 오늄염 및 인-함유 오늄염에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 이온성액체가 혼합된 것이 좋다.

상기와 같은 물질을 점착층으로 형성함에 따라 우수한 대전방지능으로 인해 피착체에 오염성이 저감되며, 들뜸이 발생하지 않아 점착신뢰성이 우수하다.

상기 아크릴계 폴리머로 예를 들면 (메트)아크릴산알킬렌 옥사이드로 계열의 폴리머로, 메톡시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에톡시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 뷰톡시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시-폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있으며, 이 중 에톡시-다이에틸렌글리콜아크릴레이트 등이 특히 바람직하다.

본 발명에서 상기 이온성액체로 예를 들면, 1-뷰틸피리디늄테트라플루오로보레이트, 1-뷰틸-3-메틸피리디늄비스(펜타플루오로에테인설폰일)이미드, 1-에틸카바졸테트라플루오로보레이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨트라이플루오로아세테이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨헵타플루오로뷰티레이트, N,N-다이에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄비스(펜타플루오로에테인설폰일)이미드, 글라이시딜트라이메틸암모늄트라이플루오로메테인설포네이트, 글라이시딜트라이메틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, N,N-다이메틸-N-에틸-N-프로필암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, 트라이에틸헵틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, N,N-다이프로필-N-메틸-N-에틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, N,N-다이프로필 N-메틸-N-펜틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드 등을 들 수 있다.

본 발명에서 상기 점착층은 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해 이온성액체 5 내지 30 중량부 포함할 수 있다. 상기 조성 범위에서 점착성이 확보되면서도 박리 시 잔류 점착제 성분이 남지 않아 바람직하다.

상기 스킨층은 상기 코어층의 일면에 형성되는 것으로, 점착필름 보관을 위한 양호한 권취성과 상기 점착층과의 블로킹을 억제하여 잘 풀릴 수 있는 풀림성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 스킨층은 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 및 실리콘계 수지로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 보호필름은 두께를 한정하지 않으나, 제조 후의 각 층의 두께를 모두 합한 수치가 50 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 렌즈용 생지의 보호 목적을 달성할 수 있으며, 렌즈용 생지의 절삭이 끝난 후에 불필요한 보호필름을 쉽게 제거할 수 있다.

상기 보호필름은 렌즈용 생지 가공면을 제외한 전면(前面)에 부착하여 가공 시 발생할 수 있는 미가공면의 표면 손상을 방지하는 것이 바람직하다. 이때 렌즈용 생지의 부착면은 가공 대상인 렌즈용 생지의 후면에 대향하는 면뿐만 아니라 렌즈용 생지의 옆면 또한 포함할 수 있다.

다음으로, 보호필름의 노출면에 블로킹을 위한 홀더층(310)을 형성한다(S32).

본 발명에서 블로킹이란, 렌즈용 생지(300)를 생지 가공부(40)의 절삭부(42)로 절삭 가공할 때, 고정부(41)의 렌즈 고정축으로 렌즈용 생지를 고정하기 위한 진공척(411)을 렌즈용 생지의 소정 위치, 예를 들어 렌즈의 광학 중심 또는 기하 중심 위치에 부착한다는 의미이다.

본 발명에서 상기 홀더층은 안경렌즈 지지용 진공척(411)에 직접 맞닿아 상기 생지 가공부의 고정부가 상기 렌즈용 생지를 잡아주기 위한 일종의 받침 역할을 하는 것이다.

본 발명에서 상기 홀더층은 재질은 한정하지 않으나, 가공성 및 접착성이 우수하면서도 융점이 낮은 저융점 합금을 사용하는 것이 좋다.

본 발명에서 상기 홀더층으로 더욱 상세하게는 융점이 40 내지 50℃, 더 바람직하게는 46 내지 48℃인 합금인 것이 좋다. 상기 융점 범위에서 가공에 많은 열량이 소모되지 않으면서도 렌즈용 생지에 용융열이 적게 전달되어 바람직하다.

본 발명에서 상기와 같은 융점을 가지는 합금으로 예를 들면 임의로 인듐, 비스무트, 주석, 납 등에서 선택되는 둘 이상이 금속이 포함된 금속일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 주석(Sn) 5 내지 15 중량%, 납(Pb) 15 내지 30 중량%, 인듐(In) 15 내지 25 중량%, 비스무트(Bi) 40 내지 50 중량% 및 카드뮴(Cd) 1 내지 10 중량%을 포함하는 것이 좋다. 상기 조성 범위에서 저융점(47℃)을 유지하면서도 가공성 및 접착성이 우수하여 바람직하다.

본 발명에서 상기 홀더층은 형성 방법을 한정하지 않으며, 당업계에서 렌즈 가공을 위해 홀더에 부착할 때 사용되는 열가소성 블로킹재료의 부착방법과 동일 또는 상이한 방법을 적용할 수 있다. 일예로 상기 홀더층 형성용 합금에 열을 가해 녹인 후에 녹은 합금 위에 렌즈를 눌러 대는 방식으로 부착할 수 있다.

상기 홀더층은 상기 렌즈용 생지에 적층한 직후에는 홀더층의 강도를 유지시키고 렌즈용 생지에 용융열이 더 이상 전도되지 않도록 급속 냉각시키는 것이 바람직하다. 이때 홀더층의 냉각 방법, 온도 또는 시간은 본 발명에서 한정하지 않으며, 렌즈용 생지의 물성에 영향을 주지 않을 정도의 조건으로 진행하는 것이 좋다.

상기와 같이 렌즈용 생지에 홀더층을 형성한 후에는 상기 c3) 단계와 같이 상기 홀더층을 진공척과 접촉시킨 후 진공척의 진공도를 조절하여 렌즈용 생지를 고정부에 고정시키는 단계를 진행할 수 있다(S33).

도면을 통해 상기 c3) 단계를 더욱 상세히 설명하면, 도 4는 렌즈용 생지의 가공 과정을 단면 형태로 도시한 것으로, 도 4의 좌측은 렌즈용 생지(300)의 전면에 홀더층(310)이 적층되었으며, 상기 홀더층은 진공척(411)과 직접 연결되며, 상기 진공척은 진공유지관(412)과 타통되어 결합되어 있다. 그리고 상기 렌즈용 생지의 후면에는 상기 렌즈용 생지를 가공하기 위해 절삭기 축(420)과 절삭날(421)을 포함하는 절삭기(42a)가 대향되도록 위치하고 있다. 이때 도면에서는 도시하지 않았으나 상기 렌즈용 생지는 표면보호필름이 부착된 것이다.

상기 4의 좌측과 같이 고정부의 진공척에 홀더층을 밀착한 후, 상기 진공척의 진공도를 조절하여 렌즈용 생지를 생지 가공부에 고정시킬 수 있다. 이때 진공척의 진공은 상기 진공유지관(412)과 직접 연결된 진공 펌프(미도시)를 통해 조절되는 것으로, 렌즈용 생지에 변형이 가해지지 않는 선에서 진공척의 진공도를 조절하여 홀더층의 이탈을 방지하는 것이 좋다.

본 발명에서 상기 진공척은 내부의 진공도가 진공척 외부의 진공도보다 50 내지 200 mmHg, 더 바람직하게는 80 내지 160 mmHg 낮은 것이 바람직하다. 상기 범위에서 진공척이 렌즈용 생지를 안정적으로 고정하여 절삭 가공 중에 렌즈용 생지의 이탈을 방지할 수 있으며, 과도한 흡입에 따른 렌즈용 생지의 변형을 방지할 수 있다.

본 발명에서 상기 진공척은 상기와 같은 진공도를 유지하기 위해 통상의 장치를 더 구비할 수 있다. 일예로, 진공상태를 모니터링할 수 있는 진공센서(41b)를 각각 진공척 내, 작업실에 더 구비하고 상기 센서들은 제어부(10)와 연결됨으로써 진공척의 진공도가 상기와 같은 범위를 벗어나는 경우 제어부에서 진공 모터에 신호를 보내 진공 모터의 회전수를 조절하는 방식으로 진공척 내부의 진공도를 조절할 수 있다.

상기 진공척은 렌즈용 생지의 가공 조건에 따라 절삭 과정 중간에 진공도를 변경할 수도 있다. 예를 들어, 생지의 1차 절삭 가공이 종료되면 종료신호가 제어부에 전달되고, 제어부는 진공 펌프에 제어 명령을 내려 진공척의 진공을 조절하도록 할 수 있다. 또는 제어부 내에 렌즈의 가공시간이 세팅되어 있는 경우에는 렌즈 가공시간이 경과하면 자동으로 진공 조절 단계로 넘어오도록 할 수도 있다.

상기와 같이 진공 조절이 끝난 후에는 상기 c4) 단계와 같이 진공척 또는 렌즈가공부의 위치를 조절하여 렌즈용 생지의 후면을 절삭할 수 있다(S34).

상기 렌즈용 생지의 절삭은 도 4와 같이 절삭부의 절삭날(421)을 렌즈용 생지의 후면에 접촉시킨 후, 고정부(41)와 절삭부(42)의 회전운동을 통해 진행할 수 있다. 다만 도면 상에는 고정부와 절삭부가 각각 화살표 방향으로 회전 운동한다 표시되었으나, 상기 고정부와 절삭부는 각각 상하좌우운동이 가능하여 렌즈용 생지의 가공이 필요한 면에 렌즈가공부가 위치되도록 조절할 수 있다.

고정부와 절삭부의 이동은 각각 구비된 제1구동모터(41c)와 제2구동모터(42c)를 통해 이루어질 수 있으며, 이들의 구동은 사용자의 조작에 의해 수동으로 이루어지거나 제어부를 통해 자동으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제어부의 인터페이스에는 단위 간격만큼 렌즈가공부 또는 진공척을 이동할 수 있도록 수동 버튼이 형성되어 있을 수도 있다.

상기 c4) 단계는 미리 측정되어 제어부에 저장된 착용자의 렌즈 데이터와 프레임 데이터를 바탕으로 진행될 수 있으며, 상기 제어부에서는 수집된 데이터를 바탕으로 상기 고정부와 절삭부의 이동을 제어하여 렌즈용 생지를 절삭할 수 있다.

상기와 같이 c4) 단계를 통해 제조되는 안경 렌즈에는 원근 양용 누진 굴절력 렌즈, 중근 양용 렌즈, 근근 렌즈 등, 용도에 따른 다양한 타입을 포함할 수 있다. 또한 누진 굴절 요소의 설계 타입도 누진 굴절 요소를 볼록면(물체측면) 또는 오목면(안구측면)에 부여하는 편면 비구면 타입, 누진 굴절 요소를 볼록면과 오목면에 배분하는 양면 누진 타입, 종방향의 누진 굴절 요소를 볼록면에 배분함과 함께 횡방향의 누진 굴절 요소를 오목면에 배분하는 양면 복합 타입 등과 같이 다양한 타입을 모두 포함할 수 있다.

또한 상기 c4) 단계는 필요에 따라 렌즈용 생지의 가공 중에 가공될 렌즈의 중심축과 진공척의 회전축이 일치하는지 점검하는 과정을 더 포함하여 진행할 수도 있다. 중심축 점검은 사용자의 조작에 따라 수동으로 이루어질 수도 있고, 제어부에 의해 자동으로 이루어질 수도 있는데, 자동으로 이루어지기 위해서 렌즈의 중심축을 산출하는 모듈(미도시) 및 렌즈의 중심축과 진공척의 회전축을 일치시키는 모듈(미도시)이 더 포함될 수도 있다.

또한 상기 c4) 단계는 렌즈용 생지의 가공 온도를 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 상기와 같이 렌즈용 생지는 대부분 유기 고분자를 주원료로 하므로 내열성이 떨어지고 낮은 온도변화에도 그 형태가 쉽게 변화할 수 있다. 특히 진공척의 회전이나 렌즈가공부의 절삭에 의해 열이 쉽게 발생할 수 있으며, 이러한 열에 의해 렌즈용 생지가 연화될 수 있으므로 렌즈용 생지의 가공 온도를 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 c4) 단계는 가공 온도, 더 정확하게는 상기 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 상온(15 내지 25℃)으로 할 수 있다.

본 발명에서 상기 절삭점은 도 4의 두 번째와 같이 절삭부의 절삭날(421)이 렌즈용 생지(300)에 닿는 부분(p)을 의미하는 것으로, 상기 절삭점의 온도는 결과적으로 절삭날과 렌즈용 생지가 맞닿아 발생하는 마찰열의 온도를 의미하는 것이다.

상기와 같이 절삭점의 온도를 상온으로 유지함으로써, 렌즈용 생지의 가공에 따라 발생하는 마찰열이 렌즈용 생지에 전도되는 것을 방지하고, 연화를 막을 수 있기 때문이다.

상기 c4) 단계에서 가공 온도를 상온으로 유지시키기 위해 다양한 방법을 적용할 수 있다. 일예로 상기 절삭부는 상기 조화부(50)의 공기 또는 액체 등의 냉매를 공급할 수 있는 냉매공급장치(미도시)를 통해 공급받은 냉매가 내부를 순환하도록 구비할 수 있다.

또는 가공 시 주변 온도를 일정하게 유지시키기 위해 조화부에 공기조화장치를 더 구비하고, 상기 공기조화장치를 통해 냉풍을 절삭날 주변으로 공급하는 것도 좋다. 상기 공기조화장치는 온도가 일정한 공기를 렌즈가 절삭되는 주변으로 끊임없이 공급함으로써 절삭점의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 먼지와 습기를 제거하는 부수적인 효과도 얻을 수 있다.

또한 상기 c4) 단계는 절삭점의 온도가 상기 범위 내에서 변동 없이 등온으로 유지되는 것이 좋다. 이는 상기와 같이 대부분의 렌즈용 생지가 내열성이 떨어지는 유기고분자를 주재료로 하므로 작은 온도변화에도 팽창이나 수축이 쉽게 발생하여 정밀한 가공에 장애요소가 되기 때문이다.

상기와 같이 절삭점의 온도를 등온으로 유지시키기 위해 다양한 방법을 적용할 수 있다. 일예로 절삭점의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 온도센서를 구비하고, 온도센서, 냉매공급장치 및 공기조화장치를 모두 제어부와 연결시킴으로써, 절삭점의 온도가 변화할 경우 냉매공급장치나 공기조화장치의 운전을 조절하여 절삭점의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법은 상기 홀더층의 용융열에 따른 렌즈용 생지의 연화(軟化)를 방지하기 위해 홀더층과 보호필름의 사이에 하나 이상의 상변화물질을 포함하는 흡열점착층을 더 구비할 수도 있다.

상기 흡열점착층은 고분자수지나 일반 시트를 베이스로 하되, 홀더층에서 전도되는 열을 흡수할 수 있도록 내부에 하나 이상의 상변화물질을 포함할 수 있다.

상기 흡열점착층에 포함되는 상변화물질(phase change material)은 온도가 변화함에 따라 물질의 형태가 고체에서 액체로, 기체에서 액체로, 액체에서 기체로 변화하면서 열을 저장하거나 방출하는 물질을 의미한다.

일예로 물은 고체, 액체, 기체의 3가지 형태의 상변화를 갖는데, 각각의 상에서 다른 상으로 변화하기 위해 많은 양의 에너지를 흡수하거나 방출하게 된다. 0℃의 얼음이 0 ℃의 물로 상변화하기 위해서는 333 kJ/㎏의 에너지가 필요하며, 이는 0 ℃의 물을 80 ℃로 올리기 위해서 소비되는 열량과 동일하다.

잠열(latent heat)이란 어떤 물질이 상변화 될 때 즉, 고체에서 액체 또는 액체에서 고체, 그리고 액체에서 기체나 기체에서 액체로 변화될 때 흡수하거나 방출하는 열을 의미한다. 잠열은 상변화가 일어나지 않은 상태에서 온도변화에 따라 흡수 또는 방출하는 현열(sensible heat)에 비해 열량이 크다.

이러한 상변화물질을 포함하는 흡열점착층을 렌즈용 생지와 블로킹용 홀더층의 사이에 위치시킴으로써 홀더층에서 발생하는 열을 흡열점착층에서 흡수하므로 렌즈용 생지의 연화를 방지할 수 있고, 가공 시 렌즈의 연화에 따른 오차의 발생을 방지할 수 있어 바람직하다.

상기 흡열점착층에 포함되는 상변화물질은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 종류에 한정치 않으며, 액상, 고상뿐만 아니라 유기물, 무기물 모두 사용할 수 있다.

상기 유기계 상변화물질로 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올, 파라핀, 비닐스테아레이트 등을 포함할 수 있으며, 이중 파라핀을 사용하는 것이 바람직하다. 다만 파라핀의 경우 상변화온도가 30℃ 내외이며 대부분 액상으로 존재하므로, 고상의 유기물을 껍질로 하는 캡슐화(encapsulation)하여 포함하는 것이 바람직하다.

상기 무기계 상변화물질로 예를 들면, 알루미나(Alumina), 실리카(Silica), 티타니아(Titania), 지르코니아(Zirconia), 크로마이트(Chromite), 산화지르콘(Zircon), 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄실리콘카바이드(Silicon carbide), 티타늄카바이드(Titanium carbide), 실리콘나이트라이드(Silicon nitride), 알루미늄나이트라이드(Aluminum nitride) 보론나이트라이드, 세리아, MgCl₂·6H₂O, Al₂(SO₄)₃·10H₂O, NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O, KAl(SO₄)₂·12H₂O, Mg(SO₃)₂·6H₂O, SrBr₂·8H₂O, Sr(OH)₂·8H₂O, Ba(OH)₂·8H₂O, Al(NO₃)₂·9H₂O, Fe(NO₃)₂·6H₂O, NaCH₂S₂O₂·5H₂O, Ni(NO₃)₂·6H₂O, Na₂S₂O₂·5H₂O, ZnSO₄·7H₂O, CaBr₂·6H₂O, Zn(NO₃)₂·6H₂O, Na₂HPO₄·12H₂O, Na₂CO₃·10H₂O, LiNO₂·3H₂O 및 CaCl₂·6H₂O 등을 포함할 수 있으며, 이 중 MgCl₂·6H₂O가 특히 바람직하다.

상기와 같은 무기계 상변화물질은 유기계 상변화물질에 비해서 밀도가 높고, 잠열량이 커서 열흡수성능이 더 우수하다는 장점이 있다. 또한, 내부식성이 우수하여 제품수명이 길어지게 하는데 기여한다. 한편, 유기계 상변화물질은 그 특성상 마이크로캡슐화하여 사용해야 하기 때문에 잠열용량이 더 작아질 수밖에 없으나, 무기계 상변화물질은 상기 수지에 직접 혼합하여 사용하는 것이 가능하기 때문에 유기계 상변화물질을 사용함에 따른 한계를 극복할 수 있게 되는 것이다. 이러한 무기계 상변화물질은 상기 열거한 수화물 형태 이외에 분말형태인 것을 사용하여도 무방하다.

또한 상기 무기계 상변화물질은 더욱 향상된 흡열효율을 얻기 위해 다수의 기공을 가질 수 있다. 이 경우 서로 연결된 기공들을 통해 기체의 통과가 용이하며, 완충성을 갖게 되어 홀더층 형성 시 가해지는 압력을 완화시켜 렌즈용 생지의 변형을 방지할 수 있다.

상기 흡열점착층에 사용되는 고분자수지는 시트나 필름 제조용으로 사용되는 것이라면 종류에 한정치 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알코올 수지, 에틸렌비닐 알코올 수지, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리테트라 플루오로에틸렌, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 폴리프로필렌 수지 및 에이비에스(ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)) 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

상기 흡열점착층은 상기 고분자수지 100 중량부에 대하여 상기 상변화물질 5 내지 20 중량부 포함하는 것이 좋다. 상기 범위에서 필름 형태로 가공하기 용이할 정도의 성형성을 유지하고, 홀더층에서 발생하는 열을 효과적으로 흡수할 수 있어 바람직하다.

또한 상기 흡열점착층은 필요에 따라 대전방지제, 항산화제, 수분흡착체 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 흡열점착층은 상기 표면보호필름의 일면에 접착하여 형성 하여야 하므로 일면 또는 양면에 점착층을 더 구비할 수도 있다. 이때 점착층은 상기 표면보호필름에 형성된 접착층과 동일 또는 상이할 수 있다.

상기 흡열점착층은 형성 방법을 한정하지 않는다. 일예로, 상기 고분자수지와 상변화물질의 혼합물을 상기 표면보호필름의 노출면에 캐스팅하여 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 안경렌즈 제조방법은 상기와 같이 렌즈용 생지를 절삭한 후에 절삭된 생지를 연마하는 단계를 진행할 수 있다(S40).

본 발명에서 상기 렌즈용 생지의 연마 단계는 가공이 끝난 렌즈용 생지의 후면을 더욱 매끄럽게 하기 위한 것으로 다양한 방법을 통해 렌즈용 생지의 표면을 연마(polishing)할 수 있다.

상기 연마 단계에 사용되는 연마재(abrasives)는 모스경도(mohs scale) 또는 비교경도(knoop scale)가 렌즈용 생지보다 더 큰 것이라면 당업계에서 통상적으로 사용되는 어떠한 연마재를 사용하여도 무방하다.

본 발명에서 상기 연마재의 일예로 연마재는 용도에 따라 중간 연마와 광택 연마용이 있으며, 렌즈용 생지의 재질에 따라서도 슬러리(slurry)와 패드(pads)로 나눌 수도 있다.

상기 연마재가 슬러리 형태인 경우, 연마재의 입경, 연마재의 입자구조 및 pH를 적절하게 조절하여 사용하는 것이 바람직하다. 일예로 연마재의 입경이 클수록 중간 연마에 이용되며, 입경이 작을수록 광택 연마에 사용될 수 있다. 또한 슬러리의 pH는 연마재의 재질에 따라 연마 작용에 영향을 줄 수 있으므로 이를 조절하는 것이 좋다.

상기 연마재가 연마패드(abrasive pads) 형태인 경우 렌즈의 절삭 후에 남아있는 잉여분을 가공하여 소정의 도수를 갖도록 정밀 연마를 하는데 사용된다.

일반적으로 상기 렌즈가 정확한 곡률을 갖기 위해서는 연마재와 함께 렌즈면에 반대되는 연마공구(lap)가 사용된다. 문제는 알루미늄과 주철과 같은 금속 재질의 연마공구라도 반복 사용에 따라 연마공구 자체에 마모가 발생하여 원하는 곡률반경을 얻기 어렵다.

따라서 상기 렌즈와 상기 연마공구 사이에 연마패드를 더 구비함으로써 연마공구의 마모를 방지하고, 원하는 렌즈의 곡률반경에 따라 연마패드를 쉽게 교체하여 작업할 수 있다.

본 발명에서 상기 연마패드는 가공목적, 연마공정, 렌즈의 재질에 따라 재질이나 형태를 자유롭게 선택하여 사용할 수 있으며, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 또한 상기 연마패드는 상기 연마공구와 접착제 등을 사용하여 직접 접착할 수 있다.

또한 상기 d) 단계는 연마 가공 시 연마기의 온도를 등온으로 유지시켜 마찰열에 의한 렌즈의 연화를 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 생지 가공부와 유사하게 상기 연마각인부(60) 내부에 온도센서(미도시)를 구비하여 연마기 내부의 온도를 주기적으로 확인하며, 측정된 연마기 내부의 온도는 제어부로 이송된다. 그리고 제어부는 상기와 같이 측정된 연마기 내의 온도를 확인하여 온도가 특정 범위로 조절되도록 조화부 내의 공기조화장치나 냉매공급장치에 지시하여 연마각인부 내의 온도를 원하는 범위로 조절할 수 있다. 이때 상기 공기조화장치나 냉매공급장치는 모두 연마각인부와 직접 연결되어야 함은 물론이다.

연마가 끝나면 상기 e) 단계와 같이 상기 렌즈용 생지의 표면에 각인을 할 수 있다. 다만 각인하기 전에 상기 렌즈용 생지에서 홀더층 및 보호필름을 분리하는 것이 바람직하다. 상기 홀더층 및 보호필름의 분리 방법은 본 발명에서 한정하지 않으며, 일예로 홀더층에 충격을 주어 렌즈용 생지와 분리시킬 수 있다.

상기 각인은 상기 렌즈용 생지의 가공처를 알 수 있는 일종의 출처 표식으로 시야에 방해가 되지 않는 선에서 위치, 크기, 가공 정도를 결정하는 것이 좋다.

다만 상기와 같은 각인은 렌즈의 하드코팅이나 방오코팅 등의 표면 처리 이전에 진행하는 것이 좋다. 표면 처리된 렌즈에 레이저 각인을 진행하는 경우 코팅액이나 코팅층에 의해 해당 부분에 난반사가 발생할 수 있기 때문이다.

상기 각인의 방법은 본 발명에서 한정하지 않으며, 일반적인 레이저 마킹 방법을 사용하는 것이 좋다. 이를 상세히 설명하면, 상기 레이저 각인은 제어부에 저장된 마크 지정 데이터를 바탕으로 레이저 마킹 장치를 제어하되, 상기 레이저 마킹 장치에서 발생하는 레이저광을 초점 위치 또는 표면 근방에 집속시키고 집속된 레이저광의 에너지에 의해 렌즈용 생지를 열에 의해 용융, 증발시켜 오목 형상부를 형성하는 것이다. 이 경우 외부로부터 빛이나 렌즈 투과광이 이 오목 형상부에 조사되면 빛은 산란하고 외부로부터 시인 가능하게 되어 마크로서 작용할 수 있다.

또한 상기 각인 시 각인이 진행되는 곳의 공기 조건(air condition)을 제어하는 것이 좋다. 각인은 도수 조절까지 끝난 렌즈의 표면에 표식을 새기는 것으로, 높은 열을 렌즈용 생지에 순간적으로 가해 진행되기 때문에 해당 조건이 제어되지 않으면 각인된 부분에 불순물이 남거나, 제조된 렌즈의 도수가 변화할 수 있기 때문이다.

본 발명에서 상기 레이저 각인 시의 공기 조건은 부유분진량 0.15㎎/㎥ 이하, 상대습도 40 내지 70 %RH의 범위인 것이 좋다. 상기 범위에서 절삭된 렌즈의 도수 또는 시인성에 영향을 주지 않으면서도 각인된 부분 이외의 부분에서 굴절률이나 투과율 등의 광학적 특성이 변화하지 않아 바람직하다.

상기 레이저 각인 시의 공기 조건은 제어부 및 조화부를 통해 제어되는 것이 좋다. 상세하게는 상기 각인부에 분진측정센서 및 습도센서를 구비하여 해당 데이터를 수득한 후, 수득된 데이터를 제어부로 송부한다. 제어부에서는 송부된 데이터를 바탕으로 각인부의 부유분진량과 상대습도를 확인한 후, 상기 조건을 벗어나거나 벗어날 위험이 있다 판단될 경우 조화부에 구비된 공기조화장치에 명령을 내려 각인부의 공기 조건을 해당 범위 내로 유지하도록 조치할 수 있다.

레이저 각인이 끝난 렌즈용 생지는 후가공하는 단계를 진행할 수 있으며(S60), 상기 후가공은 염색가공, 하드코팅가공, 방오코팅가공, 자외선차단코팅가공 및 방담코팅가공에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

상기 렌즈용 생지의 염색가공은 착용자의 요구에 따라 또는 제조 목적에 따라 다양한 색상의 염료를 사용할 수 있다. 일예로 회색으로 착색한 경우 왜곡 없이 사물의 색상을 그대로 볼 수 있어 색각 장애자나 운전자에게 적합하며, 갈색의 경우 자외선 차단율이 다른 색상에 비해 높아 자외선이 강한 지역에서 사용하기 적합하며, 사물이 좀 더 선명하게 보인다.또한 녹색의 경우 눈에 피로감을 줄여줘 저시력자에게 좋으며, 노란색의 경우 해상도가 다른 색상에 비해 뛰어나므로 야간 또는 흐린날 사용하기 적합하다.

본 발명에서 상기 렌즈용 생지의 착색 방법은 당업계에서 통상적으로 적용하는 방법이라면 한정하지 않는다. 예를 들면 유기고분자로 제조된 렌즈용 생지의 경우 염색착색법, 진공증착착색법, 침투착색법, 융착착색법, 용융착색법 등이 있으며, 유리로 제조된 렌즈용 생지의 경우 색상에 따라 철화합물, 산화세륨, 산화아연, 산화티탄, 코발트, 니켈, 크롬, 구리, 은, 네오디뮴, 세륨 등의 금속 성분을 용융된 유리 성분에 적정량 첨가하여 착색할 수 있다.

본 발명에서 상기 하드코팅가공은 상기 렌즈용 생지의 굴절율과 동일한 실리콘계 화합물을 하드코팅액으로 도포하여 진행하는 것이 좋으며, 상기 실리콘계 화합물의 일예로는 가지(branch)의 탄소수가 10 이하인 유기 실란을 사용하는 것이 좋다.

본 발명에서 상기 방오코팅가공은 지문, 피지, 땀, 화장품 등의 오염물이 부착되는 것을 방지하기 위한 것으로, 주쇄에 트리플루오로메틸기나 플루오린기를 하나 이상 가지는 과불소 폴리에테르 변성 화합물을 주성분으로 하는 코팅액을 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 자외선차단코팅가공은 자외선 흡수제를 포함하는 코팅액을 도포하여 진행하는 것이 좋으며, 상기 자외선 흡수제의 예를 들면 옥사닐라이드(oxanilides), 벤조페논(benzophenones), 디하드록시벤조페논(dihydroxybenzophenones), 벤조트리아졸(benzotriazoles), 벤조에이트(benzoates), 페닐 벤조에이트(phenylbenzoates), 벤즈이미다졸(benzimidazoles), 하이드록시페닐 트리아진(hydroxyphenyl triazines), 입체 장애아민(sterically hindered amines; HALS) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 들 수 있다.

본 발명에서 상기 방담코팅가공은 렌즈 표면에 김서림을 방지할 수 있는 코팅층으로 상기 코팅층을 형성하는 코팅액은 글리시독시프로필 트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 테트라에틸 오르소실리케이트에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 유-무기 하이브리드 실리콘 화합물을 주 성분으로 사용하는 것이 좋다.

상기와 같은 코팅층은 각각 단독으로 형성할 수도 있고 복수의 코팅층을 다층화하여 형성하여도 무방하다.

상기와 같이 후가공이 끝난 렌즈용 생지는 표면에 상처나 이물질이 발생하였는지 검사하여 안경렌즈를 완성할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 제조방법으로 제조된 안경렌즈를 포함한다. 이때 상기 안경렌즈는 원근 양용 누진 굴절력 렌즈, 중근 양용 렌즈, 근근 렌즈 등 용도에 따른 다양한 기능을 갖는 모든 안경렌즈를 포함할 수 있으며, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 제어부
20 : 데이터 측정부
30 : 생지 제조부
300 : 렌즈용 생지
310 : 홀더층
40 : 생지 가공부
41 : 고정부
41a : 고정기
411 : 진공척
412 : 진공유지관
41b : 진공센서
41c : 제1구동모터
42 : 절삭부
42a : 절삭기
420 : 절삭기 축
421 : 절삭날
42b : 온도센서
42c : 제2구동모터
50 : 조화부
60 : 연마각인부
61 : 연마부
62 : 각인부

Claims

a) 렌즈의 형상을 확정하는 단계;
b) 렌즈용 생지를 준비하는 단계;
c1) 렌즈용 생지의 전면(前面)에 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물을 착색한 코어층 및 상기 코어층의 일면 또는 양면에 메톡시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에톡시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 뷰톡시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 페녹시-폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 메톡시-폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 아크릴계 폴리머 100 중량부 및 1-뷰틸피리디늄테트라플루오로보레이트, 1-뷰틸-3-메틸피리디늄비스(펜타플루오로에테인설폰일)이미드, 1-에틸카바졸테트라플루오로보레이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨트라이플루오로아세테이트, 1-뷰틸-3-메틸이미다졸륨헵타플루오로뷰티레이트, N,N-다이에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄비스(펜타플루오로에테인설폰일)이미드, 글라이시딜트라이메틸암모늄트라이플루오로메테인설포네이트, 글라이시딜트라이메틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, N,N-다이메틸-N-에틸-N-프로필암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, 트라이에틸헵틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드, N,N-다이프로필-N-메틸-N-에틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드 및 N,N-다이프로필 N-메틸-N-펜틸암모늄비스(트라이플루오로메테인설폰일)이미드에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 이온성액체 5 내지 30 중량부를 포함하는 점착층으로 이루어진 보호필름을 부착하는 단계;
c2) 상기 보호필름의 노출면에 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알코올 수지, 에틸렌비닐 알코올 수지, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리테트라 플루오로에틸렌, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 폴리프로필렌수지 및 에이비에스(ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene))에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 고분자수지 100 중량부에 대해 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올, 파라핀, 비닐스테아레이트, 알루미나(Alumina), 실리카(Silica), 티타니아(Titania), 지르코니아(Zirconia), 크로마이트(Chromite), 산화지르콘(Zircon), 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄실리콘카바이드(Silicon carbide), 티타늄카바이드(Titanium carbide), 실리콘나이트라이드(Silicon nitride), 알루미늄나이트라이드(Aluminum nitride) 보론나이트라이드, 세리아, MgCl₂₂O, Al₂(SO₄)₃₂O, NH₄Al(SO₄)₂₂O, KAl(SO₄)₂₂O, Mg(SO₃)₂₂O, SrBr₂₂O, Sr(OH)₂₂O, Ba(OH)₂₂O, Al(NO₃)₂₂O, Fe(NO₃)₂₂O, NaCH₂S₂O₂₂O, Ni(NO₃)₂₂O, Na₂S₂O₂₂O, ZnSO₄₂O, CaBr₂₂O, Zn(NO₃)₂₂O, Na₂HPO₄₂O, Na₂CO₃₂O, LiNO₂₂O 및 CaCl₂₂O에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 상변화물질 5 내지 20 중량부를 포함하는 흡열점착층을 형성한 후, 상기 흡열점착층에 융점이 40 내지 50℃이며, 주석 5 내지 15 중량%, 납 15 내지 30 중량%, 인듐 15 내지 25 중량%, 비스무트 40 내지 50 중량% 및 카드뮴 1 내지 10 중량%을 포함하는 합금 홀더층을 형성하는 단계;
c3) 상기 홀더층을 진공척과 접촉시킨 후 진공척의 진공도를 내부의 진공도가 진공척 외부의 진공도보다 50 내지 200 mmHg 낮도록 조절하여 렌즈용 생지를 고정부에 고정시키는 단계; 및
c4) 상기 고정부와 절삭부의 위치를 조절하여 렌즈용 생지의 후면을 절삭부로 절삭하는 단계;
d) 상기 절삭된 렌즈용 생지를 연마하는 단계;
e) 상기 연마된 렌즈용 생지를 부유분진량 0.15㎎/㎥ 이하, 상대습도 40 내지 70 %RH의 분위기에서 각인하는 단계; 및
f) 상기 각인된 렌즈용 생지를 후가공하는 단계;
를 포함하는 안경렌즈의 제조방법으로, 상기 렌즈용 생지의 절삭 시 절삭점의 온도가 15 내지 25℃ 범위에서 등온으로 유지되는 것인 안경렌즈의 제조방법.
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제 1항에 있어서,
상기 렌즈용 생지는 굴절률 1.74 이상, 아베수 20 내지 80, 연화점이 50 내지 200℃인 광학재료를 포함하는 것인 안경렌즈의 제조방법.
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제 1항에 있어서,
상기 후가공은 염색가공, 하드코팅가공, 방오코팅가공, 자외선차단코팅가공 및 방담코팅가공에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것인 안경렌즈의 제조방법.
제 1항, 제 7항 및 제 9항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 안경렌즈.