UV Absorbent-added Polymerization and its Application as Ophthalmological Material

성아영,김태훈,예기훈,Sung, A-Young,Kim, Tae-Hun,Ye, Ki-Hun Korean Chemical Society 2011 대한화학회지 Vol.55 No.1

본 연구는 자외선 흡수제로 사용되는 benzophenone계(group) 및 높은 굴절률과 화학적, 물리적으로 매우 안정한 물질로 알려진 $TiO_2$를 기존의 재료에 첨가하여 자외선 차단 기능을 가진 고분자 재료를 중합하였다. 중합 결과 생성된 고분자의 자외선 흡수 정도를 기존의 재료들과 비교하였으며, 제조된 콘택트렌즈의 함수율, 굴절률 및 광투과율등의 기본적인 물성을 측정하였다. 측정 결과, 자외선 흡수제를 첨가한 콘택트렌즈의 굴절률과 함수율은 각각 1.430~1.440, 35.0~45.0의 값들로 나타나 기존의 콘택트렌즈와 비슷한 결과를 나타내었다. 또한 각 파장대별 광투과율에서는 자외선 흡수제를 넣지 않은 콘택트렌즈에서는 UV-A, UV-B, 가시광선 투과율이 각각 89%, 88%, 89%로 나타나 자외선 투과율이 매우 높았으나, 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone와 2,4-dihydroxy-benzophenone을 첨가한 콘택트렌즈의 경우, 각각 UV-A 0%, UV-B 6%의 투과율을 나타내어 자외선 차단 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 $TiO_2$를 첨가한 콘택트렌즈의 경우, 각각 UV-A 6%, UV-B 51%의 투과율을 나타내어 자외선 차단 효과가 다소 있는 것으로 나타났다. 가시광선 투과율은 모두 77~89%로 콘택트렌즈의 가시광선 투과율의 조건에 만족함을 알 수 있었다. This study was done for the preparation of macromolecular material with UV-blocking features by adding the benzophenone group that is commonly used as a UV-absorbent and $TiO_2$ which is known to be a very stable material in chemical and physical aspects. Also, we compared the level of UV absorbency of the polymer produced from polymerization with previous materials and measured basic properties such as water content, refractive index and optical transmittance of produced contact lenses. The results of the measurement showed that the refractive index and water content of the contact lens with added UV-absorbent was 1.430~1.440 and 35.0~45.0% respectively, which was similar to that of previous contact lenses. Also, for optical transmittances of each wave length, contact lenses without the UV-absorbent was 89%, 88% and 89% respectively for UV-A, UV-B and visible light, indicating that the UV transmittance is very high though contrary with cases of contact lenses with added 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone and 2,4-dihydroxy-benzophenone which showed transmittances of 0% and 6% respectively for UV-A and UV-B showing a UV-blocking effect. Meanwhile, contact lenses with added $TiO_2$ showed transmittance of 6% and 51% respectively for UV-A and UV-B also showing a UV-blocking effect. The visible transmittance was 77~89% showing that it satisfies the visible transmittance required for ophthalmological materials.

Gradient AC/A비와 Calculated AC/A비의 비교에 의한 근접성 폭주비(PC/A)에 관한 연구

한경애(Gyeong Ae Han),성아영(A Young Sung) 한국안광학회 2004 한국안광학회지 Vol.9 No.2

THERMAL POLYMERIZATION OF 2-HYDROXYETHYL METHACRYLATE WITH PHENYLSILANS

성아영,Sung, A Young 한국안광학회 2000 한국안광학회지 Vol.5 No.2

Poly(HEMA)는 소프트 콘택트렌즈의 재료로써 널리 사용되어 왔다. $phSiH_3$, $phMeSiH_2$, $ph2SiH_2$와 같은 다양한 hydrosilane들과 hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와의 열중합은 Phenylsilyl 말단기를 포함하는 poly(HEMA)를 생성시켰다. 열중합 반응 동안에는 Phenylsilane의 농도가 증가함에 따라 고분자의 분자량과 고분자 수득률이 감소됨을 보였으며 광중합 반응에서 보다 중합 수득률, 고분자의 분자량, TGA 잔여 수율 등이 더 높았다. Poly(HEMA)s have been used as the optometric material for the preparation of soft contact lens. The bulk thermal polymerization of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) with various hydrosilanes such as $phSiH_3$, $phMeSiH_2$, and $ph2SiH_2$ were performed to produce poly(HEMA)s containing phenylsilyl end moeity. It was found for thermal polymerization that while the polymerization yield and polymer molcular weights decreased as the relative phenylsilane concentration increases, the TGA residue yields and the relative intensities of SiH IR stretching bands increased as the relative hydrosilane concentration increases over HEMA. The polymerization yield, molecular weight, and TGA residue for the thermal polymerization were higher than those for the photo polymerization. Thus, the hydrosilanes significantly influence on the polymerization as both chain-initiation and chain-transfer agents.

POLYMERIZATION OF HEMA IN THE PRESENCE OF PHENYLSILANES

성아영,Sung, A-Young 한국안광학회 2001 한국안광학회지 Vol.6 No.2

Phenylsilane들과 2-Hydroxyethylmethacrylate(HEMA)의 광중합은 말단기에 phenylsilyl기를 포함하고 있는 poly(HEMA)s를 생성시킴으로써 열중합과 같은 결과를 보였다. 중합반응 동안에 실란의 몰비율이 증가함에 따라 중합수율과 고유점도는 감소하였으며, TGA 잔여수율과 Si-H IR 신축띠의 상대적 세기는 증가하는 경향을 보였다. phenylsilanne은 HEMA와의 광중합 반응에서 연쇄개시제와 전달물질로 중요한 영향을 주었다. The bulk photopolymerization of 2-hydrxyethylmethacrylate(HDMA) with phenylsilane was perforemed to produce poly(HEMA)s containing phenylsilyl moiety presumably as an end group. This result, are the same as that of thermal polymerization. It was found that while the polymerization yields and intrinsic viscosities decreased, the TGA residue yields and the relative intensities of SiH IR stretching bands increased with increasing molar ratio of phenylsilane over HEMA. The phenylsilane seemed to significantly influence on the photopolymerization as both chain initiation and chain transfer agents.

실란을 포함한 친수성 콘택트렌즈의 물리적 특성에 대한 Isocyanate Group의 영향

성아영,조선아,김태훈,Sung, A-Young,Cho, Seon-Ahr,Kim, Tae-Hun 대한화학회 2012 대한화학회지 Vol.56 No.5

본 연구는 triacetoxyvinlysilane을 첨가제로 사용하여 교차결합제인 EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate)와 HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), MMA (methyl methacrylate), MA (methacrylic acid) 그리고 개시제인 AIBN (azobisisobutyronitrile)과 함께 공중합 하였다. 생성된 고분자의 물리적 특성을 측정한 결과, 함수율 35.63~32.44%, 굴절률 1.4382~1.4480, 가시광선 투과율 89.0~92.5%, 인장강도는 0.346~0.674 kgf를 나타내었다. 기본 모노머 조합에 triacetoxyvinlysilane을 첨가한 조합과 1%의 hexamethylene diisocyanate를 첨가하여 중합한 조합의 물성을 비교한 결과 hexamethylene diisocyanate 1%를 첨가하여 중합한 렌즈의 인장강도가 더 큰 값을 나타내었다. 본 실험결과로 볼 때 생성된 공중합체는 내구성 및 인장강도가 우수한 안의료용 렌즈 재료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. The copolymerization of triacetoxyvinylsilane, EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate as a cross-linker), HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), MMA (methyl methacrylate), MA (methacrylic acid) was performed in the presence of AIBN (2,2'-azobisisobutyronitrile) as an initiator. Measurement of the physical properties of the resulting copolymers showed that water content, refractive index, visible ray transmittance, and tensile strength were in the range of 35.63~32.44%, 1.4382~1.4480, 89.0~92.5% and 0.346~0.674 kgf, respectively. The values of tensile strength of copolymers-containing hexamethylene diisocyanate were higher than those of the copolymers containing triacetoxyvinylsilane. From the results we came to the conclusion that the produced copolymers are suitable for the application of ophthalmic contact lens with high tensile strength, wettability and duraility.

Von graefe법을 이용한 사위의 측정과 경향에 관한 연구

이기석(Ki Seok Lee),정미분(Mi Boon Jung),김태훈(Tae Hun Kim),성아영(A Young Sung) 한국안광학회 2006 한국안광학회지 Vol.11 No.2

UV Absorbent-added Polymerization and its Application as Ophthalmological Material

성아영(Sung, A-Young),김태훈(Kim, Tae-Hun),예기훈(Ye, Ki-Hun) 대한화학회 2011 대한화학회지 Vol.55 No.1

본 연구는 자외선 흡수제로 사용되는 benzophenone계(group) 및 높은 굴절률과 화학적, 물리적으로 매우 안정한 물질로 알려진 를 기존의 재료에 첨가하여 자외선 차단 기능을 가진 고분자 재료를 중합하였다. 중합 결과 생성된 고분자의 자외선 흡수 정도를 기존의 재료들과 비교하였으며, 제조된 콘택트렌즈의 함수율, 굴절률 및 광투과율등의 기본적인 물성을 측정하였다. 측정 결과, 자외선 흡수제를 첨가한 콘택트렌즈의 굴절률과 함수율은 각각 1.430~1.440, 35.0~45.0의 값들로 나타나 기존의 콘택트렌즈와 비슷한 결과를 나타내었다. 또한 각 파장대별 광투과율에서는 자외선 흡수제를 넣지 않은 콘택트렌즈에서는 UV-A, UV-B, 가시광선 투과율이 각각 89%, 88%, 89%로 나타나 자외선 투과율이 매우 높았으나, 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone와 2,4-dihydroxy-benzophenone을 첨가한 콘택트렌즈의 경우, 각각 UV-A 0%, UV-B 6%의 투과율을 나타내어 자외선 차단 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 를 첨가한 콘택트렌즈의 경우, 각각 UV-A 6%, UV-B 51%의 투과율을 나타내어 자외선 차단 효과가 다소 있는 것으로 나타났다. 가시광선 투과율은 모두 77~89%로 콘택트렌즈의 가시광선 투과율의 조건에 만족함을 알 수 있었다. This study was done for the preparation of macromolecular material with UV-blocking features by adding the benzophenone group that is commonly used as a UV-absorbent and which is known to be a very stable material in chemical and physical aspects. Also, we compared the level of UV absorbency of the polymer produced from polymerization with previous materials and measured basic properties such as water content, refractive index and optical transmittance of produced contact lenses. The results of the measurement showed that the refractive index and water content of the contact lens with added UV-absorbent was 1.430~1.440 and 35.0~45.0% respectively, which was similar to that of previous contact lenses. Also, for optical transmittances of each wave length, contact lenses without the UV-absorbent was 89%, 88% and 89% respectively for UV-A, UV-B and visible light, indicating that the UV transmittance is very high though contrary with cases of contact lenses with added 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone and 2,4-dihydroxy-benzophenone which showed transmittances of 0% and 6% respectively for UV-A and UV-B showing a UV-blocking effect. Meanwhile, contact lenses with added showed transmittance of 6% and 51% respectively for UV-A and UV-B also showing a UV-blocking effect. The visible transmittance was 77~89% showing that it satisfies the visible transmittance required for ophthalmological materials.

비스무스 산화물을 포함한 미용 하이드로겔 렌즈의 제조 및 물성

박선영(Seon-Young Park),성아영(A-Young Sung) 케이뷰티인학회 2022 케이뷰티인학회지 Vol.2 No.2

본 연구는 하이드로겔 렌즈의 기본 재료인 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA), 교차결합제인 Ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA), 개시제인 2,2’-Azobis(2-methylpropionitrile)(AIBN)을 기본 조합으로 하고, 친수성 첨가제인 N,NDimethylacrylamide(DMA), N-vinyl pyrrolidone(NVP), Methacrylic acid(MA)와 나노 물질인 Bismuth(III) oxide의 조합으로 100℃에서 1시간 열 중합하였다. 제조된 콘택트렌즈의 물성을 측정한 결과, 함수율은 38-50%, 굴절률은 1.413-1.435, 인장강도는 0.086-0.187kgf/mm² 의 결과를 나타내었다. 제조된 콘택트렌즈는 친수성 첨가제와 관계없이 Bismuth(III) oxide의 함량이 증가할수록 인장강도가 향상되었으며, Bismuth(III) oxide의 고유의 색이 렌즈에도 그대로 발현되면서 노란색의 틴트효과를 나타내었다 . 특히, NVP와 Bismuth(III) oxide의 조합의 인장강도가 가장 우수한 것으로 나타나 내구성을 가진 미용 콘택트렌즈 소재로써 응용이 가능할 것으로 판단된다. This study used lenses made using 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), a basic material for hydrogel lenses, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), and an initiator 2,2'-Azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN). A combination of the hydrophilic additives N, N-Dimethylacrylamide (DMA), N-vinyl pyrrolidone (NVP), methacrylic acid (MA), and the nanomaterial Bismuth (III) oxide was added to prepare a Comparative group lens. As a result of measuring the change in the physical properties of the produced contact lens, the result was a water content of 38-50%, a refractive index of 1.413-1.435, and a tensile strength of 0.0866-0.1877kgf/mm². Regardless of the hydrophilic additive, the prepared contact lens showed tensile strength as the content of Bismuth (III) oxide increased, and the unique color of Bismuth (III) oxide was expressed in the lens as it was. In particular, the combination of NVP and Bismuth (III) oxide has the best tensile strength, so it is judged that it can be applied as a material for beauty contact lenses with durability.

실리콘을 포함한 소프트 콘택트렌즈용 고분자의 거칠기 분석에 대한 표준화 연구

백연경(Baek, Yeon-Gyeong),성아영(Sung, A-Young) 표준인증안전학회 2020 표준인증안전학회지 Vol.10 No.3

본 연구는 다양한 중합 방법을 사용하여 안 의료용 렌즈 고분자를 제조한 후, 제조된 렌즈 표면의 거칠기 비교를 통해 거칠기 분석에 대한 표준화 연구를 진행하였다. 렌즈 제조를 위해 동일한 소재를 사용하였으며, 열중합및 광중합방법을 통해 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈를 제조하여 각각의 렌즈에 대해 표면 거칠기를 분석하였다. 고분자 중합을 위해 첨가된 개시제는 3가지 종류를 각각 사용하였다. 실험에 사용된 실리콘 하이드로겔 렌즈 제조를 위해 SID(silicone monomer)와 친수성 단량체인 DMA(n,n-dimethylacrylamide)를 주 재료로 사용하였으며, 교차결합제인 EGDAM(ethyleneglycol dimethacrylate), 열 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile)과광 개시제인 1HPK(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 2H2M(2-hydroxy-2-methylpropiphenone)를사용하였다. 또한 친수성 기능과 중합도를 높이기 위해 MA(methacrylic acid) 및 MMA(methyl methacrylate) 를 각각 첨가하여 중합하였다. 제조된 렌즈의 물성 평가를 위해 개시제 별 중합된 렌즈 고분자의 굴절률, 함수율그리고 광 투과율 등의 기본 특성을 측정하였으며, 표면 거칠기 분석을 위해 AFM을 사용하였다. 측정 결과, 열중합에 비해 광중합 방법을 사용한 안 의료용 렌즈의 표면이 더욱 매끄러운 것으로 평가되었다. 측정방법으로 고배율 현미경과 AFM을 사용하여 표면 거칠기를 비교하였다. 고배율 현미경을 통해 50배율로 확대하여 제조된렌즈의 거칠기 비교 시 육안으로 판단하였을 때 하이드로겔과 실리콘 하이드로겔의 표면 거칠기의 차이가 없는것으로 나타났으며, 표면 거칠기의 다른 평가를 위해 AFM을 사용하여 비교 분석하였을 때 실리콘을 포함한 하이드로겔 렌즈의 고분자 제조 시 광중합을 사용하였을 때 렌즈 표면의 거칠기가 우수한 것으로 나타났다. 따라서거칠기 분석에 대한 세분화된 평가 방법이 표준화되어야 하고, 그에 따른 정확한 평가가 이루어져야 할 것으로판단된다. In this study, after preparing lens polymers for ophthalmic care using various polymerization methods, standardized studies on roughness analysis were conducted through comparison of the roughness of the manufactured lens surfaces. The same material was used for the manufacture of the lens, and a silicone hydrogel contact lens was manufactured through thermal and light polymerization, and the surface roughness of each lens was analyzed. Three types of initiators added for polymer polymerization were used, respectively. To manufacture the silicone hydrogel lens used in the experiment, SID (silicone monomer) and hydrophilic monomer DMA (n,ndimethylacrylamide) were used as main materials, cross-linking agent EGDAM (ethyleneglycol dimethacrylate), thermal initiator AIBN (azobisisobutyronitrile) ) And a photoinitiator, 1HPK (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), and 2H2M (2-hydroxy-2-methylpropiphenone) were used. In addition, in order to increase the hydrophilic function and degree of polymerization, MA (methacrylic acid) and MMA (methyl methacrylate) were respectively added. To evaluate the properties of the roughened lens, basic properties such as refractive index, moisture content, and optical transmittance of the polymerized lens polymer for each initiator were measured, and AFM was used to analyze the surface roughness. As a result of the measurement, surface of the lens for ophthalmic treatment using the photopolymerization method was smoother than that of thermal polymerization. The surface roughness was compared using a high magnification microscope and AFM as a measurement method. When comparing the roughness of the lens manufactured by magnifying it at 50 magnification through a high magnification microscope, it was found that there was no difference in the surface roughness of the hydrogel and the silicone hydrogel when judged by the naked eye. In comparative analysis, it was found that the surface roughness of the lens was excellent when photopolymerization was used in the manufacture of a polymer of a hydrogel lens including silicone. Therefore, it is judged that a detailed evaluation method for roughness analysis should be standardized, and an accurate evaluation should be made accordingly.

POLYMERIZATION OF HEMA IN THE PRESENCE OF PHENYLSILANES

A-young Sung(성아영) 한국안광학회 2001 한국안광학회지 Vol.6 No.2