KR100772651B1

KR100772651B1 - 박리가능한 렌즈보호용 필름

Info

Publication number: KR100772651B1
Application number: KR1020070030113A
Authority: KR
Inventors: 구자은; 구자정
Original assignee: 구자은; 구자정
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-11-02

Abstract

본 발명은 렌즈 표면에 보호용 코팅막을 형성하는 코팅제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈 표면에 보호용 코팅막을 수분산 폴리우레탄 코팅제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 코팅제는 수성타입으로 이루어져 친환경적이며, 또한 레벨링성과 박리성이 좋으면서도 점착성이 없는 필름을 형성하여 우수한 렌즈 표면 보호용 필름막을 제공한다.

폴리카보네이트디올, 수분산 폴리우레탄

Description

박리가능한 렌즈보호용 필름{REMOVABLE LENS PROTECTION FILM}

도 1은 발수코팅렌즈에 본 발명에 따른 실시예 3의 코팅액을 코팅한 상태를 보여주는 사진이다.

도 2는 발수코팅렌즈에 본 발명에 따른 비교실시예 4의 코팅액을 코팅한 상태를 보여주는 사진이다.

도 3 은 실시예 3의 코팅 후 박리상태를 보여주는 사진이다.

도 4는 비교실시예3의 코팅 후 박리상태를 보여주는 사진이다.

본 발명은 렌즈 보호용 수분산 폴리우레탄 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 렌즈의 가공 또는 운송시 렌즈표면의 손상을 방지하기 위해서 렌즈표면에 박리 가능하게 부착된 수분산 폴리우레탄 기재의 렌즈보호용 필름에 관한 것이다.

안경과 같은 광학렌즈는 대부분 표면 에너지를 조절(modify)하는 유기 또는 무기 외각층, 예를 들면 항-오염(antifouling) 코팅, 즉 발수코팅을 하게 된다. 이러한 것들은 대부분 지방질 얼룩(fatty stains)의 부착을 피하기 위한 표면 에너지를 감소시키는 플루오르실란(fluorosilane) 타입의 재료들로서, 이들은 지방질 얼 룩이 더 쉽게 제거된다.

제조된 렌즈가 장착될 유리틀(glass frame)에 끼우기 전에 치수에 맞춰 가공하는 에징 단계를 거치게 된다. 상기와 같은 에징 단계는 다이아몬드 휠을 갖는 연삭기를 이용해서 이루어진다. 가공도중 렌즈가 고정될 수 있도록 연삭기에 파지되는데, 자가-접착 칩과 같은 파지 패드, 예를 들어 양면 접착제를 이용하여 파지하게 된다. 기계 가공 단계 동안, 접선 토크 스트레스(tangential torque stress)가 렌즈상에서 발생되며, 이 스트레스는 만약 렌즈 파지 수단이 충분히 효율적이지 못할 경우, 렌즈가 상대적인 회전을 일으킬 수 있다. 가공중 렌즈의 회전은 렌즈 외각층의 손상을 야기하게 된다.

렌즈 손상은 가공 후 렌즈표면에 눌렸던 척 자국이 남아 사용자의 시야를 방해할 수 있으며, 특히 유전체가 증착된 저반사 코팅렌즈의 경우 유전체 코팅층에 충격을 주어 렌즈표면의 균열과 막분리 등이 일어날 수 있는 원인이 된다. 이러한 현상은 아릴계 렌즈(굴절률 1.56) 보다는 표면경도가 상대적으로 약한 우레탄계 렌즈(굴절률 1.61, 1.67)에 더 많이 나타나며, 정도의 차이는 있으나 거의 모든 재질의 렌즈에서 일어나는 공통적인 현상이다. 또한, 슬립성이 높은 안경렌즈의 경우 가공 시 렌즈의 중심이 고정된 척과 유동이 생겨 가공 후 수평·수직축이 원형틀과 달라지는 현상이 나타날 수 있다. 난시 보정용 렌즈의 경우 원형틀의 수평·수직축과 실제 가공된 렌즈의 수평·수직축이 일치하지 않을 경우, 시력보정 효과의 저하는 물론 안경착용자의 시력저하 등과 같은 악영향이 나타나게 된다. 이러한 문제는 최외층에 수막방지(Water Repellent)층이 형성되어 있는 경우 등에서는, 더 심하게 나타나는데, 렌즈 표면의 슬립성이 매우 높아져 광축 및 수평·수직축이 실제 렌즈의 중심에서 벗어나 상당 부분 이동하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 미합중국 특허 제 5,792,537 호는 렌즈의 연삭 단계 동안 접착테이프를 사용하여 마크를 가림으로써(masking), 광학 렌즈의 표면에 프린트된 지울수 있는 마크를 보호하는 방법을 개시한다. 상기 접착테이프는 고 가소된 비닐 필름(highly plasticized vinyl film) 같은 정전기적 필름이 될 수 있다.

에실러에떼르나쇼날등이 출원한 제 WO 2005/031441 호에서는 렌즈 표면에 금속 플루오르화물, 금속 산화물, 금속 수산화물, 마킹 잉크 형성용 레진등을 이용한 제거가능한 일시적인 외각층(outer layer)을 형성하고, 여기에 정전기적으로 결합하는 박리성 필름을 형성하는 방법을 개시하고 있다. 이러한 박리성 정전기 필름은 30 내지 60 중량%의 높은 가소성 성분을 가진 폴리비닐 클로라이드(PVC)로 만들어진 유연한 필름이다.

또한, 공장에서 출하되는 플라스틱 안경렌즈는 통상 보호 겹지가 내장된 종이포장지에 포장되어 유통된다. 이러한 유통과정에서 렌즈표면은 흠집, 이물질 흡착, 지문 등과 같은 표면 손상으로부터 완벽히 보호될 수 없고, 이러한 유통과정을 거쳐 소매점으로 전달된 렌즈는 출하시와 동일한 표면상태를 유지하기가 힘들다. 특히 반사방지 등의 목적으로 다중 박막을 형성시킨 플라스틱 안경렌즈의 경우, 이러한 유통 과정에서 온도 및 습도의 영향으로 렌즈표면의 변형이나 화학적인 변화 등이 유발될 수 있으며, 자외선 흡수제가 처리된 렌즈의 경우에는 대기중의 자외선 흡수로 인한 변색(렌즈 면이 노랗게 되는현상: 황변) 등이 발생하기도 한다.

남상욱에게 허여된 대한민국 특허 제562783호에서는 렌즈에, 분자량 20,000 - 200,000의 염소화된 폴리올레핀계 수지 10-20 중량 : 케톤계 유기용매 20∼50 중량 : 방향족 유기용매 10-70 중량의 비율로 이루어진 액상의 코팅액을 코팅시켜 렌즈의 전(全) 표면에 렌즈보다 마찰력이 크고 박리제거가 용이한 보호막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 제조방법을 개시하고 있다.

종래의 렌즈 보호용 필름들은 가공시에 렌즈가 슬립되는 것을 막기 위해서 렌즈 표면에 대한 충분한 접착성을 가져야 하며, 또한 가공 후 박리시에는 용이하게 박리되기 위해서 필름자체가 강성을 가지는 것이 요구되어 왔다. 그런데, 이러한 특성들은 다소 상반되는 것이어서, 상기 특성들이 동시에 만족시키기가 어려운 문제가 있어왔다.

또한, 제조과정에서 환경적인 요구가 높아짐에 따라 수성 코팅막에 대한 요구가 계속되고 있는데, 발수 코팅층이 형성된 렌즈와 같은 경우 수성 코팅막 자체를 형성하기가 매우 어렵다는 문제가 있어왔다.

본 발명의 목적은 박리가능한 렌즈코팅용 코팅막을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 박리가능한 렌즈코팅용 수성 코팅막을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 박리가능한 렌즈코티용 수성 코팅막이 형성된 렌즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 발수 코팅 렌즈면에 형성될 수 있는 박리가능한 렌즈코팅용 수분산 폴리우레탄 코팅막을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 박리가능한 렌즈코팅용 수분산 폴리우레탄 코팅막을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 박리가능한 렌즈 코팅 조성물은 폴리알킬렌글리콜 및/또는 폴리부타디엔을 포함하는 폴리올과 폴리이소시아네이트 및 친수성을 가지는 디올을 반응시켜 제조되는 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체로부터 제조된 수분산 폴리우레탄 분산액을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜 및/또는 폴리부타디엔은 제조되는 수분산 폴리우레탄 분산액이 렌즈 표면, 특히 발수코팅이 형성된 렌즈표면에 안착될 수 있도록 포함되는 것으로, 폴리올과 혼합하여 사용할 경우 20 - 80 중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 폴리알킬렌글리콜의 양이 적을 경우에는 수분산 폴리우레탄 분산액의 접착력이 떨어져 렌즈표면을 충분히 적시지 못하게 되며, 폴리알킬렌글리콜의 양이 많아질 경우에는 보호 필름의 접착력이 높아져, 가공 후 렌즈로부터 제거가 어렵게 된다. 또한 필름의 경도가 낮아져 인장강도가 약해 필름을 제거하기 위해서 박리시킬 때 필름이 제거되지 않고 늘어나는 문제가 발생하게 된다. 또한 점착성이 높아 표면에 가공 후 포장과정에서 종이에 점착되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜, 폴리 프로필렌글리콜을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리프로필렌글리콜이다. 폴리프로필렌글리콜의 분자량은 300 - 6000 정도를 사용하는 것이 바람직하며, 분자량이 너무 작을 경우에는 점성이 낮아지게 되고, 분자량이 클 경우에는 상대적으로 점성이 높아지게 되는 문제가 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 폴리부타디엔은 1,4-부타디엔 또는 1,3-부타디엔과 같은 단량체를 중합해서 사용할 수 있으며, 수성 에멀젼 상태로 상업적으로 구입해서 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리올은 주지의 일반 폴리올을 1 종류 또는 2종류 이상 혼합해서 사용할 수 있다. 상기 폴리올로서는 폴리카보네이트폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 실리콘 폴리올, 에스테르 결합을 가지는 폴리올 등을 들 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 폴리올은 상대적으로 경도나 인장강도가 높은 폴리카보네이트 폴리올이나 폴리카프로락톤 폴리올을 사용하는 것이 좋다. 폴리카보네이트 폴리올 및 폴리카프로락톤 폴리올은 공지된 방법에 의해서 제조될 수 있으며, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 지방족 혹은 방향족 폴리올과 포스겐의 반응 그리고 카보닉 에스테르의 에스테르 교환반응을 들 수 있다. 알리파틱 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법은 카보닉에스테르의 에스테르 교환반응에 의한 제조방법이 일반적이다. 또한 벨지움 특허공보 제630,530호(1963)에는 사이클릭 카보네이트로부터 분자량 분포가 좁은 고분자량의 폴리카보네이트 폴리올을 제조하는 방법이 공개되어 있다. 예를 들면 에틸렌 글리콜 카보네이트와 여러 가지의 구조를 가지는 디올의 치환 반응에 의해 얻을 수 있다. 상기 폴리카보네이트 디올은 상업적으로도 이용가능하며, 바람직하게는 일본 우베사의 Carb 100을 사용할 수 있다.

폴리카프로락톤폴리올은 폴리올 개시제나 폴리아민 개시제를 이용하여, ε-카프로락톤을 개환중합함으로써 얻어지는 폴리에스테르폴리올이며, 폴리올 개시제로는 예컨대, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 비스페놀 A, 레조르신 등의 디올; 예컨대, 글리세린, 1,2,6-헥산트리올, 1,1,1-트리스(히드록시메틸)프로판 등의 트리올; 예컨대, 펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메틸글루콕시드 등의 테트라올; 예컨대, 소르비톨, 디펜타에리스리톨 등의 헥사올; 예컨대, 자당 등의 옥탄올 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리카보네이트 및/또는 폴리카프로락톤 폴리올들은 600 - 6000 정도의 분자량을 가지는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 - 3000 정도를 가진다. 분자량이 낮으면, 경도가 낮아져 필름이 렌즈로부터 제거되기가 어려우며, 분자량이 너무 높으면 제조하기 어렵고 또 경도가 높아져 필름의 접착력에 저하를 유발하게 된다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 폴리올은 폴리카보네이트 또는 폴리카프로락톤디올을 주성분으로 하는 것으로서, 최종제품이 박리성과 접착에 의한 내슬립성을 동시에 가질 수 있도록 20 중량% - 80 중량 %를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 - 70 중량%의 범위로 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 폴리올은 폴리알킬렌글리콜 및/또는 폴리부타디엔을 20 - 80 중량%, 폴리카보네이트 또는 폴리카프로락톤디올을 20 - 80 중량%로 이루어지는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리올은 가교도를 조절하여 필름의 박리성과 접착성을 조절할 수 있도록 트리올류를 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 트리올은 트리메틸올프로판, 폴리카프로락탐 트리올, 또는 3관능 에폭시를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 트리올류는 상업적으로도 구입하여 이용할 수 있으며, 트리메틸올프로판은 대한민국의 한솔케미칼 제품을 구입할 수 있으며, 폴리카프로락탐 트리올은 분자량이 900인 미국 UCC사의 Tone0310을 사용할 수 있으며, OH 3관능 에폭시는 에폭시 당량이 140에서 155인 대한민국의 나이스켐사의 제품을 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 디이소시아네이트는 수분산 폴리우레탄을 제조하는데 사용될 수 있는, 주지 일반의 디이소시아네이트를 1종류 또는 2종류 이상 혼합해서 사용할 수 있다. 상기 디이소시아네이트로서는 톨리렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네트, p-페닐렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 디아니시딘이시소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트; 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 트랜스-1,4-시클로헥실디이소시아네이트, 노르보르넨디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트; 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4 및/또는 (2,4,4)-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이 트를 들 수 있다. 디이소시아네이트로서는 얻어지는 폴리우레탄 분자 및 이것에서 얻어지는 도막의 내가수분해성에 뛰어나기 때문에, 지환식 디이소시아네이트가 바람직하고, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트가 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 예비중합체를 수분산시킬 수 있도록 예비중합체 사슬에 도입되는 친수성을 가지는 디올은 폴리우레탄 예비중합체가 물에 분산될 수 있도록 도입되며, 바람직하게는 친수성은 디메틸올프로피온산, 디메틸올 부타노익 산등을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 예비중합체의 제조시 사용되는 유기용매는 당업계에서 공지된 통상의 유기용매를 선택적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 에틸아세테이트, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 초산메틸, 아세토니트릴, 클로로포름, 염화메틸렌, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, N-메틸피롤리돈, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등이 있으며, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 유기 용매는 무독성 유기용매인 디프로필렌글리콜디메틸에테르를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 예비중합체는 말단NCO%가 1 - 12 %, 바람직하게는 3 - 7 %, 가장 바람직하게는 6 % 이다. 말단 NCO%가 낮으면 경도나 용제성 등이 저하되며 많으면 물성은 향상되나 저장안정성이 문제가 된다.

본 발명에 따른 수분산 폴리우레탄은 폴리우레탄 예비중합체를 통상의 방법 에 따라 물에 분산시켜 얻어진다. 발명의 바람직한 실시에 있어서, 폴리우레탄 예비중합체는 모노아민과 반응시켜 수용화되고, 디아민에 의해 쇄연장되어 되어 분산되어 제조된다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 모노아민 화합물은 특히 제한받지 않고, 주지 일반의 모노아민 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 혼합해서 사용할 수 있다. 상기 모노아민 화합물로서는 에틸아민, 프로필아민, 2-프로필아민, 부틸아민, 2-부틸아민, 제3부틸아민, 이소부틸아민 등의 알킬아민; 아닐린, 메틸아닐린, 페닐나프틸아민, 나프틸아민 등의 방향족 아민; 시클로헥산아민, 메틸시클로헥산아민 등의 지환식 아민; 2-메톡시에틸아민, 3메톡시프로필아민, 2-(2-메톡시에톡시)에틸아민 등의 에테르아민; 에탄올아민, 프로판올아민, 부틸에탄올아민, 1-아미노-2-메틸-2-프로판올, 2-아미노-2-메틸프로판올, 디에탄올아민, 디이소프로판올아민, 디메틸아미노프로필에탄올아민, 디프로판올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민 등의 알카놀아민 등을 들 수 있다. 그 중에서도 알카놀아민이 폴리우레탄 분자에 대해서 양호한 수분산 안정성을 부여하므로 바람직하고, 2-아미노에탄올, 디에탄올아민이 저비용이기 때문에 보다 바람직하다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 디아민 화합물은 특히 제한을 받지 않고, 주지 일반의 디아민 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 혼합해서 사용할 수 있다. 상기 디아민 화합물로서는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민 등의 상기 예시의 저분자 디올의 알코올성 수산기가 아미노기에 치환된 것인 저분자 디아민류; 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시에틸렌디아민 등의 폴리에테르디아민류; 멘텐디아 민(menthenediamine), 이소포론디아민, 노르보르넨디아민, 비스(4-아미노-3-메틸디시클로헥실)메탄, 디아미노디시클로헥실메탄, 비스(아미노메틸)시클로헥산, 3,9-비스(3-아미노프로필)2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5) 운데칸 등의 지환식 디아민류; m-크실렌디아민, α-(m/p 아미노페닐)에틸아민, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아민디페닐설폰, 디아미노디에틸디메틸디페닐메탄, 디아미노디에틸디페닐메탄, 디메틸티오톨루엔디아민, 디에틸톨루엔디아민, α,α'-비스(4-아미노페닐)-p-디이소프로필벤젠 등의 방향족디아민류; 히드라진; 상기의 폴리에스테르폴리올에 사용되는 다가카르본산에서 예시한 디카르본산과 히드라진과의 화합물인 디카르본산디히드라지드 화합물을 들 수 있다. 이들의 디아민 화합물의 중에서는 저분자 디아민류가 저비용이므로 바람직하고, 에틸렌디아민이 보다 바람직하다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 분산액을 이용한 렌즈의 코팅은 적절한 두께의 코팅면이 형성되도록 코팅액의 점도를 고려해 물과 혼합해서 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 분산액은 코팅액의 점도가 150 - 250 cps 범위를 유지할 수 있도록, 30 - 90 중량%의 양으로 사용될 수 있으며, 조성물의 나머지는 증점제, 소포제, 레벨링제와 함께 물을 투입해서 100 중량%를 조절할 수 있게 된다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 렌즈 코팅 조성물은 코팅시 코팅액의 점도를 조절할 수 있도록 증점제를 사용할 수 있다. 상기 증점제는 코팅에서 사용되는 통상의 증점제이며, 상업적으로 구입할 수 있다. 예를 들어 독일 Minzing 사의 Pur 40 이다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 렌즈 코팅 조성물은 표면 코팅에 기포가 발생하는 것을 방지하기 위해서 0.1 - 5.0 중량%의 기포방지제를 사용할 수 있다. 상기 기포방지제는 상업적으로 구입하여 사용할 수 있으며, 일 예로 Tego 사의 Deformer #822 이다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 렌즈 코팅용 조성물은 프라이머 조성물이 표면에 고르게 코팅될 수 있도록 통상의 레벨링제를 사용할 수 있다. 상기 레벨링제는 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 예를 들어 Air product 사의 Surfynol 102 이다. 바람직하게는 0.1 - 5 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 발수 코팅된 렌즈는 또한, 본 발명은 이러한 방법에 의하여 코팅된 렌즈를 옥형 가공하는 방법을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈는 안경 렌즈, 카메라 렌즈 등에 적용가능하며, 폴리카보네이트나 아크릴로 제조된 구면 또는 비구면 렌즈이며, 내충격성 향상을 위한 프라이머층, 상기 프라이머층 표면에 무기산화물을 단층 또는 다층으로 진공 증착하여 표면이 세라믹층으로 이루어지는 하드코팅층을 포함하며, 선택적으로 플루오로기 또는 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 유기규소화합물을 진공 증착 또는 액상으로 코팅하여 발수 및/또는 발유층을 형성할 수 있으며, 대한민국의 (주)에이스광학, 한국호야렌즈(주) 등에서 구입할 수 있다.

본 발명에서 무기산화물층은 렌즈의 반사 방지막을 형성하는 화합물로 당업계에 공지된 임의의 화합물, 예컨대 SiO₂, ZrO₂, Al₂O₃, TiO₂ 등의 무기산화물을 포 함할 수 있다. 본 발명에서 발수 및/또는 발유층은 소수성 및 소유성 중 하나 이상의 는 특성을 갖는 층으로서 유리의 표면 에너지를 감소시키는 발수 및/또는 발유 코팅용 화합물로서 당업계에 공지된 임의의 화합물을 포함할 수 있으며, 증착 가능한 발수 및 발유 조성물의 예로는 대한민국 특허 10-689110호와 이에 기재된 참고문헌을 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈용 코팅 조성물은 공지된 방법에 따라 상기 무기산화물층 및 발수 및/또는 발유층 위에 도포될 수 있는데, 바람직하게는 딥코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 플로우 코팅, 롤코팅 등의 방법에 따라 수행될 수 있으며, 공정의 통일성과 균일한 도포막을 얻기 위해서 딥코팅 법을 이용하여 렌즈에 도포하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에 따른 렌즈용 코팅 조성물은 0.1∼100㎛, 바람직하게는 0.1∼10㎛의 두께로 도포될 수 있다. 본 발명의 렌즈 코팅용 조성물로 코팅된 렌즈를 슬립방지와 함께 외부 이물이나 화학물질에 의한 렌즈손상을 방지할 수 있다. 또한, 코팅 도막이 투명하기 때문에 코팅된 상태에서도 렌즈 도수를 정확히 측정할 수 있다.

본 발명은 일 측면에서 박리가능한 수분산 폴리우레탄 필름이 코팅된 렌즈를 제공한다. 상기 렌즈는 표면에 발수 또는 발유코팅이 선택적으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 필름은 렌즈에 발수 또는 발유성코팅이 될 경우 안착성이 좋은 폴리알킬렌글리콜 및/또는 폴리부타디엔을 포함하는 폴리올과 폴리이소시아네이트 및 친수성을 가지는 디올을 반응시켜 제조되는 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체로부터 제조된 수분산 폴리우레탄 분산액을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 일 측면에 있어서, 수분산 폴리우레탄 분산액 10 - 90 중량부, 레벨링제 0.1 - 5 중량부, 소포제 0.1 - 5.0 중량부, 증점제 0 - 10.0 중량부 및 나머지 물로 이루어진 코팅액으로 렌즈를 코팅하는 단계;

상기 코팅된 렌즈를 가공하는 단계; 및

가공된 렌즈에서 코팅을 제거하는 단계로 이루어진 렌즈 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 분산액은 통상의 폴리올과 이소시아네이트를 이용하여 제조될 수 있으며, 발수 코팅된 렌즈의 경우 폴리알킬렌글리콜 및/또는 폴리부타디엔을 포함하는 폴리올과 폴리이소시아네이트 및 친수성을 가지는 디올을 반응시켜 제조되는 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체로부터 제조된 수분산 폴리우레탄 분산액을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 코팅액은 코팅액이 얇게 분산되어 퍼질 수 있도록 고형분이 10 - 30 중량% 로 유지되며 점도가 150 - 250 cps로 유지되는 것이 바람직하다.

이하 하기 실시예를 통해서 본원 발명을 보다 상세하게 설명한다.

실시예

수분산 폴리우레탄 제조

실시예 1

깨끗하게 준비된 1L 프라스크와 교반기. 맨틀. 냉각관 등을 준비하여 폴리프로필렌글리콜 (분자량 1000) 195 g과 폴리카보네이트 디올(분자량 1,000) 195 g, 디메티롤프로피온산 56 g을 투입하여 120℃로 승온 후 질소 퍼징하며 30분간 탈수한 후, 60℃로 냉각하여 디부틸틴디라우레이터 0.15 g과 투입한 후 교반하면서 헥사메틸렌디이소시아네이트 173 g을 투입하여 발명에 주의하면서 95 ℃에서 3시간 반응한 다음 디부틸틴디라우레이터 0.15 g을 추가로 투입한후 3시간을 반응 후 60 ℃로 냉각하여 동온도에서 트리메틸아민 38 g을 투입한 후 1 시간 유지하여 말단 NCO프레폴리머를 제조하였다.

이후, 별도의 교반기가 장착된 4L 비이커에 이온교환수 700 g 에틸렌디아민 6.2 g을 혼합한 후 교반하면서 프레폴리머 300 g을 서서히 적하하면서 강하게 교반하여 고형분 pH 7.5 고형분 30% 의 투명한 수용성 우레탄수지를 제조하였다.

비교실시예 1

깨끗하게 준비된 1L 프라스크와 교반기. 맨틀. 냉각관 등을 준비하여 폴리프로필렌글리콜 (분자량 1000) 390 g, 디메티롤프로피온산 56 g을 투입하여 120℃로 승온후 질소 퍼징하며 30분간 탈수한 후, 60℃로 냉각하여 디부틸틴디라우레이터 0.15g과 투입한 후 교반하면서 헥사메틸렌디이소시아네이트 173 g을 투입하여 발명에 주의하면서 95 ℃에서 3시간 반응한 다음 디부틸틴디라우레이터 0.15 g을 추가로 투입한후 3시간을 반응 후 60 ℃로 냉각하여 동온도에서 트리메틸아민 38 g을 투입한 후 1 시간 유지하여 말단 NCO프레폴리머를 제조하였다.

이후, 별도의 교반기가 장착된 4L 비이커에 이온교환수 700 g 에틸렌디아민 6.2 g을 혼합한 후 교반하면서 프레폴리머 300 g을 서서히 적하하면서 강하게 교반하여 고형분 pH 7.5 고형분30% 의 투명한 수용성 우레탄수지를 제조하였다.

비교실시예 2

비교실시예 1에서 폴리프로필렌글리콜 대신 폴리카보네이트디올을 사용하는 것을 제외하고는 동일하게 수용성 폴리우레탄 수지를 제조하였다.

코팅 조성물 제조

실시예 2

상기 실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 수지 35 중량부, 독일 Minzing 사의 Pur-40 증점제 2.5 중량부, Tego 사의 소포제 Deformer #822 0.5 중량부, Air Product 사의 레벨링제 Surfynol 102 0.5 중량부 물 61.5 중량부를 혼합하여 고형분 10.5 %, 190 cps 코팅조성물을 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 수지 55 중량부, 독일 Minzing 사의 Pur-40 증점제 1.2 중량부, Tego 사의 소포제 Deformer #822 0.5 중량부, Air Product 사의 레벨링제 Surfynol 102 0.5 중량부 물 42.8 중량부를 혼합하여 고형분 16.5 %, 205 cps 코팅조성물을 제조하였다.

실시예 4

상기 실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 수지 67 중량부, 독일 Minzing 사의 Pur-40 증점제 1.0 중량부, Tego 사의 소포제 Deformer #822 0.5 중량부, Air Product 사의 레벨링제 Surfynol 102 0.5 중량부 물 31 중량부를 혼합하여 고형분 20.1 %, 210 cps 코팅조성물을 제조하였다.

실시예 5

상기 실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 수지 80 중량부, Tego 사의 소포제 Deformer #822 0.5 중량부, Air Product 사의 레벨링제 Surfynol 102 0.5 중량부 물 19 중량부를 혼합하여 고형분 24 %, 235 cps 코팅조성물을 제조하였다.

비교 실시예 3

상기 비교 실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 수지를 이용하여 실시예 3과 동일한 처방으로 코팅조성물을 제조하였다.

비교 실시예 4

상기 비교실시예 2에서 제조된 수분산 폴리우레탄 수지를 이용하여 실시예3과 동일하게 코팅조성물을 제조하였다.

렌즈 코팅

반사방지막 및 발수 및 발유 코팅층이 형성된 플라스틱 렌즈의 제조

플라스틱 렌즈로서, 폴리카보네이트 중합체 렌즈(굴절률 1.499)에 하드코팅층과 발수 및 발유 코팅층이 형성된 렌즈를 실시예 3, 4, 5, 6 및 비교실시예 3, 4로 이루어진 코팅액에 담가서 코팅하였다. 인상속도 15cm/min으로 하여 도포한 후, 75℃에서 10분간 건조하였다. 코팅 적성 및 표면레벨링성, 접착력, 투명성, 박리성, 표면 점착성을 측정하여 표 1에 각각 기재하였다.

(1) 코팅 적성

함침 후 코팅면이 형성되는지를 관측 ◎:렌즈표면에 코팅막이 균일하게 형 성, ○: 렌즈표면에 코팅막이 형성되며 코팅두께편차 있음. Ｘ: 렌즈코팅막이 형성되지 않음.

(2) 레벨링성

코팅면이 건조 후 고르게 퍼져있는지 관측 ◎:렌즈표면에 코팅막이 형성되고 표면이 고름, ○: 렌즈표면에 코팅막이 형성되며 표면에 편차있음, Ｘ: 렌즈코팅막이 형성되지 않음.

(3) 투과율 측정

본 발명의 투명 코팅제를 도포하기 전과 후의 광선투과율을 광선투과율 측정기(Haze Guide Plus, BYK Guidener 사)를 이용하여 가시광선 영역에서의 투과율을 측정하여 투명성을 관찰하였다.

(4) 박리성

건조 후 도막을 접착력 이상의 강도로 일측으로부터 당겨서 박리정도 관측, ◎:필름이 늘어나지 않고 떨어짐, ○: 필름이 약간 늘어나면서 떨어짐 ,△: 필름이 늘어나면서 떨어짐 Ｘ: 필름이 늘어나면서 찢어짐.

(5) 표면 점착성

건조 후 표면을 손으로 눌러서 지문이 남는지를 육안 확인 ◎:지문이 전혀 남지 않음, ○: 지문이 선명하지 않고 닦으면 지워짐,△: 지문이 선명하고 지워지지 않음 Ｘ: 끈적임이 있음.

항목	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예3	비교예 4
코팅적성	◎	◎	◎	◎	◎	x
레벨링성	○	○	◎	◎	◎	x
투명성	◎	◎	◎	◎	○	-
박리성	◎	◎	◎	◎	x	-
표면점착성	◎	◎	◎	◎	x	-

실시예 3의 코팅상태를 도1에 나타내었으며, 실시예 3의 박리상태를 도3에 나타내었다. 또한, 비교실시예 4의 코팅상태를 도2에 나타내었으며, 비교실시예 3의 박리상태를 도4에 나타내었다.

본 발명이 상기와 같이 상세하게 기재되었다 할지라고, 상기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 예시하기 위한 것임을 당업자는 인식해야 할 것이다. 또한 본원 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형은 하기 기재되는 청구범위에 포함된다 할 것이다.

본 발명에 의해서, 렌즈의 제거가능한 보호 표면코팅용 수분산 폴리우레탄 필름이 제공되었다. 본 발명에 따른 수분산 폴리우레탄 필름은 접착성이 강하면서도 점착성이 없고 또한 박리시 늘어나지 않으면서 분리될 수 있어, 종래 복잡한 형태의 보호필름에 비해 단순하면서도 또한 환경친화적인 필름의 제공이 가능하게 되었다.

Claims

폴리알킬렌글리콜, 폴리부타디엔 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리올과 폴리이소시아네이트 및 친수성을 가지는 디올을 반응시켜 제조되는 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체로부터 제조된 수분산 폴리우레탄 분산액을 이용하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈 보호용 필름 코팅제.
제1항에 있어서, 상기 렌즈는 발수 코팅 렌즈인 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈 보호용 필름 코팅제.
제 1 항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리알킬렌글리콜, 폴리부타디엔 또는 이들의 혼합물을 20 중량% - 80 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈 보호용 필름 코팅제.
제 3 항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈보호용 필름 코팅제.
제 4항에 있어서, 상기 폴리프로필렌글리콜 또는 폴리알킬렌글리콜은 분자량이 300 - 6000인 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈보호용 필름 코팅제.
폴리알킬렌글리콜, 폴리부타디엔 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리올과 폴리이소시아네이트 및 친수성을 가지는 디올을 반응시켜 제조되는 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체로부터 제조된 수분산 폴리우레탄 분산액 10 - 90 중량%, 레벨링제 0.1 - 5 중량%, 소포제 0.1 - 5.0 중량%, 및 나머지는 물로 이루어지는 박리가능한 렌즈보호용 필름 코팅조성물.
삭제
제6항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리알킬렌글리콜, 폴리부타디엔 또는 이들의 혼합물을 20 - 80 중량% 포함하는 폴리올인 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈보호용 필름 코팅조성물.
제8항에 있어서, 상기 렌즈보호용 필름 코팅 조성물은 발수코팅렌즈 보호용 필름 코팅 조성물인 것을 특징으로 하는 박리가능한 렌즈보호용 필름 코팅조성물.
폴리알킬렌글리콜, 폴리부타디엔 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리올과 폴리이소시아네이트 및 친수성을 가지는 디올을 반응시켜 제조되는 NCO 말단 폴리우레탄 예비중합체로부터 제조된 수분산 폴리우레탄 분산액으로 코팅된 안경렌즈.