Analysis and Optimization of TRIS-Based Silicone Hydrogel Lens Materials
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초록
본 연구는 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈의 표면 습윤성과 기계적 강도 향상을 위한 기능성 첨가제의 활용을 연구하였다. 하이드로겔 렌즈의 기능성을 확인하기 위해 우수한 산소 투과성과 습윤성을 갖는 S4 배합의 혼합물을 기준으로 선정하였으며, ethoxylated perfluoropolyether를 첨가제로 사용한 결과, 습윤성이 향상됨과 동시에, 렌즈 소재로서의 다른 물성은 안정적으로 유지되었다. 또한 0.5%의 첨가량이 초과할 경우, 가시광선 투과율이 저하되어 0.5% 첨가량이 최적 농도로 판단되었다. 기계적 특성 강화를 위해 SE_5 조성물을 기반으로 하여, TESPI를 첨가하였으며, 제조된 렌즈의 인장 강도가 최대 96% 증가됨을 확인하였다. 또한 이러한 결과는 기능성 렌즈 제조를 위해 E10H와 TESPI를 동시에 첨가제로 사용함으로써 렌즈의 기본적 물성을 유지하면서 다양한 성능의 향상이 가능하며, 고 기능성 실리콘 하이드로겔 렌즈 설계를 위한 응용 가능성을 제시한다.
Abstract
This study investigated the use of functional additives to improve the surface wettability and mechanical strength of silicone hydrogel lenses. To confirm the functionality of the hydrogel lenses, a mixture of S4 formula with excellent oxygen permeability and wettability was selected as a standard, and it was found that the addition of ethoxylated perfluoropolyether improved wettability while maintaining the other physical properties of the lens material stably. Furthermore, it was determined that exceeding an additive amount of 0.5% led to a decrease in visible light transmittance, making 0.5% the optimal concentration. To enhance the mechanical properties, TESPI was added based on the SE_5 formulation, and it was confirmed that the tensile strength of the manufactured lenses increased by up to 96%. These results demonstrate that by using E10H and TESPI as additives simultaneously for the manufacturing of functional lenses, it is possible to improve various performances while maintaining the fundamental physical properties of the lenses, indicating the potential for application in the design of high-functionality silicone hydrogel lenses.