KR101164899B1

KR101164899B1 - 렌즈 코팅 경화 방법

Info

Publication number: KR101164899B1
Application number: KR1020057021708A
Authority: KR
Inventors: 나렌드라 보르가카르; 신디 번쉬르; 쉐일라 탓맨; 호아 티엔 당; 시드니 주니어. 쇼우 화이트
Original assignee: 에실러에떼르나쇼날(꽁빠니제네랄돕띠끄)
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2012-07-19
Also published as: EP1631442B1; KR20060010807A; AU2004238534A1; CA2525409C; ATE438500T1; DE602004022405D1; ES2330001T3; JP2007503340A; CA2525409A1; US7482036B2; EP1631442A1; CN1822945B; JP4660481B2; WO2004101260A1; US20050008774A1; AU2004238534B2; CN1822945A; PT1631442E

Abstract

본 발명의 방법은 제1면, 제2면 및 상기 제1면 상에 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 가지는 렌즈를 제공하는 단계; 상기 렌즈의 제2면에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계; 및 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 다른 방법은 제1면, 제2면 및 상기 제1면 상에 제1 코팅을 가지는 렌즈를 제공하는 단계; 상기 렌즈의 제2면에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계; 및 상기 제1 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계를 포함한다.

Description

렌즈 코팅 경화 방법{LENS COATING CURING METHODS}

본 발명은 렌즈 상에 코팅을 경화하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 이미 존재하는 렌즈의 다른 면의 코팅에 영향을 미치지 않고서, 렌즈 한쪽 면에 하나 이상의 코팅을 경화하는 방법에 관한 것이다.

안경에 사용되기에 적합한 렌즈-예를 들어, 안과용(ophthalmic) 렌즈-는 통상 렌즈의 한쪽 면 또는 양면에 하나 이상의 코딩을 수반한다. 그러한 코팅은, 적용되는 렌즈의 면에 마모-저항성을 부여하는 강화 코팅(hard coatings), 반사를 제거하는데 도움을 줌으로써 결과적으로 사용자가 야간 운전이나 컴퓨터 앞에서 일할 때 경험하는 피로 및/또는 스트레스를 감소시킬 수 있는 항-반사 코팅(anti-reflective coatings), 그리고 광택 및 거울과 같은 외관을 주며, 눈(snow) 이나 물의 표면으로부터 방출되는 거친 광선을 반사시키는 경향이 있는 미러 코팅(mirror coatings)을 포함한다. 이러한 코팅은 제조 공정에서 상이한 시간대에 렌즈에 적용될 수 있다.

어떤 경우에, 고객이 자기의 안경에 대한 처방을 받기 위해 가는 비지니스 레버러토리(laboratory of the business)는 렌즈에 하나 이상의 코팅을 적용할 수 있다. 이러한 경우의 일부는, 렌즈가 레버러토리/비지니스에 운송되었을 때, 렌즈의 전면, 즉 볼록면에 적용된 하나 이상의 코팅이 이미 존재할 수 있다. 특히, 렌즈는 전면에 강화 코팅, 항-반사 코팅, 또는 상기 코팅 모두가 되어 있을 수 있다. 다른 예로서, 렌즈는 강화 코팅, 미러 코팅, 또는 상기 코팅 모두가 되어 있을 수 있다. 이때 고객의 선호에 따라서, 레버러토리는 렌즈의 후면, 즉 오목면에 강화 코팅, 항-반사 코팅, 또는 상기 코팅 모두를 적용할 수 있다. 또한, 레버러토리는 렌즈의 전면에 코팅이 존재하지 않거나 하나 이상의 코팅이 필요할 경우에 강화 코팅, 항-반사 코팅, 또는 상기 코팅 모두를 적용할 수 있다. 동일하게, 강화 코팅 및 미러 코팅(항-반사 코팅에 대응)에 대해서도 적용될 수 있다. 렌즈에 코팅을 적용하기에 앞서, 고객의 필요에 따라 래버러토리는 통상 렌즈를 적절한 처방 파우워(prescription power)로 표면처리 할 것이다.

렌즈의 일면 또는 양면에 적용될 코팅은 UV-경화성(UV-curable)일 수 있다. “UV-경화성”이란 코팅에 자외선을 적용함으로써 경화될 수 있는 것을 의미한다. 렌즈의 일면 또는 양면에 적용될 코팅은 선택적으로 열-경화성(heat-curable)일 수 있다.

상이한 코팅은 열에 대하여 다르게 반응한다. 강화 코팅은 지나치게 가열할 경우 균열(cracks) 또는 크랙킹에 의해 손상되는 경향이 있다. 항-반사 코팅과 미러 코팅은 강화 코팅보다 열에 대해 더 민감하다. 항-반사 코팅과 미러 코팅도 지나치게 가열할 경우 균열되는 경향이 있다. 그러나, 통상 항-반사 코팅과 미러 코 팅에 대한 손상은 잔금형성(crazing)으로 묘사되며, 이는 미세한 균열로 뒤덮이게 되는 것을 의미한다. 항-반사 코팅과 미러 코팅은 열의 영향 하에서 팽창하는 능력이 좋지 않기 때문에, 지나치게 가열할 경우 균열되는 경향이 있다. 통상 강화 코팅은 항-반사 코팅과 미러 코팅에 비하여 최소한 20 내지 50 배 정도 더 두껍다.

렌즈의 후면에 UV-경화성 강화 코팅을 적용하는 것과, 렌즈의 전면에 존재하는 강화 코팅, 항-반사 코팅 또는 상기 모두에 손상을 주지 않고서 상기 UV-경화성 강화 코팅을 경화하는 것이 공지되어 있다.

또한, 렌즈의 전면에 존재하는 강화 코팅에 손상을 주지 않고서, 3M의 열경화성 액체를 이용함으로써 렌즈의 후면에 열-경화성 강화 코팅을 경화하는 것이 공지되어 있다. 상기 렌즈는, 약 132℃의 온도를 가지는 열경화성 액체에 침지(dip)된다. 상기 렌즈는 폴리카보네이트(즉, 그것은 하기에 정의된 용어와 같이, 폴리카보네이트 렌즈이었음)로 만들어졌고, 전면 강화 코팅은 주로 아크릴 또는 연성(acrylic or soft) 유기실리콘(organosilicone)이었다. 상기 전면은 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 가지고 있지는 않았다.

또한, 렌즈의 전면에 존재하는 강화 코팅에 손상을 주지 않고서, 렌즈의 후면 상의 UV-경화성 프라이머 상에 증착된, 열-경화성 강화 코팅을 가지는 렌즈를 베이크(bake)하는 것이 공지되어 있다. 상기 렌즈는 폴리카보네이트로 만들어 졌다. 상기 전면은 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 가지고 있지는 않았다.

발명의 요약

본 발명자들은 렌즈의 다른 면 상의 1개 이상의 코팅을 손상시키지 않으면서, 특정 렌즈의 1면 상에 1개 이상의 코팅을 경화시키는데 사용될 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 방법 중의 하나는, 렌즈의 제1면 상에 항-반사 (anti-reflective) 코팅 또는 미러 (mirror) 코팅을 제공하는 단계; 렌즈의 제2면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계; 및 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 방법은, 렌즈의 제1면 상에 제1 코팅을 가지는 비-순도 (non-pure)의 폴리카보네이트 렌즈를 제공하는 단계; 렌즈의 제2면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계; 및 제1 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 방법은, 렌즈의 제1면 상에 제1 코팅을 갖는 렌즈를 제공하는 단계; 렌즈의 제2면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계; 열-경화성 강화 (hard) 코팅을 열 경화시키는 단계; 및 상기 렌즈를 냉각시킴으로서 상기 제1 코팅이 열 경화에 의해 손상되지 않게 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 방법은, 렌즈 상에 하나 이상의 코팅을 렌즈에 경화시키는 방법이며, 상기 방법은 일정 기간 동안 렌즈를 가열시키는 단계; 및 상기 기간의 일부 동안 렌즈를 냉각시키는 단계를 포함한다.

추가의 방법은 하기에 기술되어 있다.

본 명세서에서 (청구항을 포함), 용어 “포함한다(comprise)”(및 “포함한다(comprises)”와 “포함하는(comprising)”과 같은 모든 형태의 ‘포함한다’), “가진다(have)” (및 “가진다(has)”와 “가지는(having)”과 같은 모든 형태의 ‘가진다’), “함유한다(include)”(및 “함유한다(include)”와 “함유하는(including)”과 같은 모든 형태의 ‘함유한다’)는 개방적인 연결부 동사이다. 그 결과로서, 1개 이상의 단계 또는 구성을 “포함하고”, “가지고” 또는 “함유하는” 방법 또는 방법에서의 단계는, 이들의 1개 이상의 단계 또는 구성을 가지지만, 이들의 1개 이상의 단계 또는 구성만을 가지는 것에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 실시예의 방법에 따르면, 제1면, 제2면 및 상기 제1면 상에 항-반사 (anti-reflective) 코팅 또는 미러 (mirror) 코팅을 가지는 렌즈를 제공하는 단계; 상기 렌즈의 제2면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계; 및 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계를 “포함하는” 본 발명의 방법은, 청구된 단계를 포함하지만 이것에만 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명의 방법은 청구된 단계를 포함하지만, 명시적으로 기재되지 않은 다른 단계도 포함한다. 예를 들면, 상기 방법은 열-경화성 코팅 상이나 제2면과 열-경화성 코팅 사이와 같은 렌즈의 제2면 상에, 다른 코팅(열경화성 코팅에 추가로)을 증착시키는 단계도 포함한다.

더불어, 본 발명의 단계 각각은 동일한 방법으로 해석된다. 즉, 렌즈의 “제2면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 것”을 일컫는 단계는, 렌즈의 제2면 상에 최소한 1개의 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계를 의미한다. 따라서, 열 경화성 코팅이 렌즈의 제2면 상에 증착될 경우, 또한 이 단계는 렌즈의 제2면 상에 추가적인 코팅을 증착시키는 단계도 포함한다.

도 1은 본 발명의 방법의 일 구현예를 나타낸다. 방법 (100)은, 볼록 면 (convex side)과 같은 렌즈의 1면 상에 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 포함하는, 안과용 렌즈 등의 렌즈를 제공하는 단계 (10); 오목 면 (concave side)과 같은 렌즈의 다른 면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계 (20); 및 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계 (30)을 포함한다.

손상은 육안으로 확인 가능한 균열 또는 잔금 형성을 의미한다. 따라서, 다른 코팅을 “손상 (damaging)”시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 열 경화시키는 단계는, 열 경화로 인해 다른 코팅에 균열 또는 잔금이 형성되지 않는 것 (육안으로 감지함으로써)을 의미한다.

렌즈의 면 (side) “상의 (on)” 코팅은, (a) 상기 면 위에 위치하고, (b) 상기 면에 접촉할 필요가 없으며-즉, 1개 이상의 부수적인 코팅이 상기 면과 당해의 코팅 사이에 위치할 수 있음, 그리고 (c) 상기 면을 완벽하게 커버 (cover)할 필요가 없는 코팅으로 정의된다.

렌즈의 면 “상에 (on)” 증착된 코팅은, (a) 증착시키는 모든 수단 (스핀 코팅, 침지 (dip) 코팅, 또는 진공 증착 등)을 이용해 상기 면 상에 위치하고, (b) 상기 면에 접촉할 필요가 없으며-즉, 1개 이상의 부수적인 코팅이 상기 면과 당해의 코팅 사이에 위치할 수 있음, 그리고 (c) 상기 면을 완벽하게 커버할 필요가 없는 코팅으로 정의된다.

렌즈를 “가열시키는 것 (heating)”이란, 열을 적용시킴으로써 렌즈의 온도를 상승시키는 것으로 정의된다. “가열”은, 요구되지는 않지만, 가열되는 렌즈 상의 코팅을 완벽하게 경화시키는 결과를 유발할 수 있다. “가열”의 한가지 형태는 하기에 정의된 “열 경화”이다. “가열”은, 렌즈 상에 코팅을 부여하는데 역할을 하기 위해 계획되지 않은 작용 (acts)을 포함하지 않는다.

코팅을 “열 경화시키는 것 (heat curing)”은, 비록 완벽하게 경화시킬 필요는 없지만, 코팅에 열을 적용하는 적합한 모든 수단을 이용하여 코팅을 경화시키는 것으로 정의된다. 상기 열은 예컨대, 적외선 히터, 히팅 코일 또는 모든 다른 가열 히터에 의해 생성될 수 있으며, 예컨대 강제 공기 (forced air) 또는 단순 근접 (simply proximity)을 통해 적용될 수 있다 (예, 상기 열은 코팅에 근접한 열원의 힘에 의해 코팅에 도달한다). “열 경화”는 당업계의 숙련자에 의해 사용되는 용어로서 전-경화 (pre-curing); 당업계의 숙련자에 의해 사용되는 용어로서 후-경화 (post-curing); 또는 상기 전-경화 및 후-경화를 포함할 수 있다.

“열-경화성 (heat-curable)” 코팅은, 자외선 광/방사 (light/radiation) 보다는 열의 적용을 통해 경화가능한 코팅으로 정의된다. 따라서, 자외선-경화성 코팅은, 본 명세서의 범위 내에서는 열-경화성 코팅이 아니다.

열-경화성 코팅이 방법 (100)의 방식에 적용되고 경화되는 렌즈의 예가, 도 2에 도시되어 있다. 렌즈 (50)은 제1면 (52) 및 제2면 (54)를 포함한다. 도 2에 표시된 구현예에서, 제1면 (52)는 볼록하고 제2면 (54)는 오목하다. 제1면 (52)는 그 위에 코팅을 가진다. 보다 구체적으로, 제1면 (52)는 그 위에 수개의 코팅 또는 층-(코팅 (56), (58) 및 (60))을 가진다. 코팅 (56)은 라텍스로 이루어진 프라이머 (primer) 코팅일 수 있다. 코팅 (58)은 마모-저항 특성을 제공하기 위해 결합하는 1개 이상의 물질의 층 (예, 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 층)으로 만들어진 강화 코팅일 수 있다. 코팅 (60)은 항-반사 특성 또는 미러 특성을 제공하기 위해 결합하는 1개 이상의 물질 층 (예, 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 층)으로 만들어진 항-반사 코팅 또는 미러 코팅일 수 있다. 당업자라면 2개 이상의 층으로 이루어진 코팅 (60) 등의 코팅을 기술하기 위해 용어 “적층 (stack)”을 사용할 수 있다. 또한, 당업자라면 코팅 (56) 및 (58) 등의 복합 코팅을 언급하기 위해 용어 “적층”을 사용할 수 있다.

코팅 (56)

코팅 (56)에 사용되는 프라이머는 충격-저항성 프라이머일 수 있다. “충격 저항성 프라이머 (impact-resistant primer)”는, 프라이머 코팅이 충격-저항성 프라이머 코팅을 포함하지 않은 유사한 광학적 제품과 비교하여, 제조된 광학적 제품의 충격 저항성을 향상시킴을 의미한다. 전형적인 충격-저항성 프라이머 코팅은 (메쓰)아크릴 [(meth)acrylic]계의 코팅 및 폴리우레탄계의 코팅이다.

다른 것 중에서 (메쓰)아크릴계의 충격-저항성 코팅은, 열가소성 및 가교결합 (crosslink)계의 폴리우레탄 레진 코팅이 개시되어 있는 미합중국 특허 제5,015,523호, 그 중에서도, 일본 특허 제63-141001호 및 제63-87223호, 유럽특허 제0404111호 및 미합중국 특허 제5,316,791호에 개시되어 있다.

특히, 코팅 (56)으로 사용하기에 적합한 충격-저항성 프라이머 코팅은 폴리(메쓰)아크릴 라텍스, 폴리우레탄 라텍스 또는 폴리에스테르 라텍스 등의 라텍스 조성물로부터 제조될 수 있다. 바람직한 (메쓰)아크릴계의 충격-저항성 프라이머 코팅 조성물 중에는, 예컨대 테트라에틸렌글리콜디아크릴산염 (tetraethyleneglycoldiacrylate), 폴리에틸렌글리콜 (200) 디아크릴산염 (polyethyleneglycol (200) diacrylate), 폴리에틸렌글리콜 (400) 디아크릴산염, 폴리에틸렌글리콜 (600) 디(메쓰)아크릴산염 뿐만 아니라 우레탄 (메쓰)아크릴산염과 이의 혼합물 등의 폴리에틸렌글리콜(메쓰)아크릴산염계의 조성물이 있다.

바람직하게는, 코팅 (56)으로 사용하기 위한 충격-저항성 프라이머 코팅은 유리 전이 온도 (glass transition temperature, Tg)가 30℃ 미만이다.

코팅 (56)으로 사용하기에 바람직한 충격-저항성 프라이머 코팅 조성물 중에는, 제네카 사 (Zeneca)에서 제품명 아크릴 라텍스 A-639로 시판되는 아크릴 라텍스 및 백센덴 사 (Baxenden)에서 제품명 W-240 및 W-234로 시판되는 폴리우레탄 라텍스가 있다.

일반적으로, 코팅 (56)의 두께는 0.1-10 ㎛, 바람직하게는 0.5-2 ㎛의 범위내에 있다. 예컨대, 코팅 (56)의 두께는 약 1 ㎛일 수 있다.

코팅 (58)

바람직하게는, 본 발명의 방법과 함께 사용되는 강화 코팅은 폴리알콕시실란 (polyalkoxysilane)의 가수분해물을 포함하며, 특히 에폭시트리알콕시실란 및/또는 에폭시디알콕시실란을 포함한다. 이들은 선택적으로 그리고 바람직하게는 SiO₂, TiO₂, Sb₂O₅, Al₂O₃ 및 Fe₂O₃ 등의 무기 충전재 (filler)를 포함할 수 있다.

코팅 (58)에 사용될 수 있는 마모 저항 코팅의 일례는, 하기를 포함하는 조성물을 경화시킴으로써 수득될 수 있다:

A: 평균 입자 직경이 1 내지 100 ㎛인 콜로이달 실리카 (colloidal silica);

B: 용매; 및

C: 하기 화학식의 실란 화합물(들)의 가수분해물 또는 가수분해물의 혼합물:

(α)

상기 화학식에서:

R¹은 에폭시 그룹을 함유하는 유기 그룹을 나타내고;

R²는 1 또는 2개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 라디칼이고;

R³는 1 내지 4개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 그룹이며, a는 0 또는 1이다.

실리카의 구조는 바람직하게는 SiO₂이다. 상기 콜로이달 실리카는 분산 매질 내에 있는 무수 실리카의 거대분자 분산에 의해 수득된다. 이 분산 매질은 물, 알코올, 셀로솔브 (cellosolve), 케톤, 에스테르, 카르비톨 (carbitol) 등 또는 이의 혼합물이 될 수 있다.

상기 실란 화합물은 더욱 바람직하게는 하기 화학식의 에폭시 그룹을 함유한다:

또는

상기 화학식에서 p 및 q는 1 내지 6이고, r은 0 내지 2이다.

본 발명의 방법에서 사용하기에 적합한 가수분해된 실란 화합물의 예는 하기를 포함한다:

- γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane),

- γ-글리시독시프로필트리에톡시실란,

- γ-글리시독시프로필(메틸)디메톡시실란,

- γ-글리시독시프로필(메틸)디에톡시실란,

- β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란

{β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane} 등.

코팅 (58)에 사용하기에 적합한 마모-저항성 코팅은, 보관 수명을 연장시키기 위해, 바람직하게는 β-디케톤 및 β-케토에스테르 킬레이트제 (β-ketoester chelating agent) 또는 이의 혼합물 등과 같은 첨가제를 포함한다. 다른 예로는 아세틸아세톤, 에틸 아세토아세테이트 등을 포함한다.

화학식 (α)의 실란 화합물의 가수분해물은, 콜로이달 실리카용 분산 매질 내에서 가수분해시킴으로써 수득된다. 가수분해는 물과 염산, 황산, 질산, 인산 또는 아세트산 등의 산 촉매를 첨가시킴으로써 수행될 수 있다.

가교결합 (crosslinking) 촉매는 경화 온도 및 기간을 감소시키기 위해 이러한 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 적합한 촉매는 염산, 황산 및 질산과 같은 브론스테드 산 (Bronsted acid), 알루미늄 클로라이드, 주석 클로라이드, 아연 보로플루오라이드 (zinc borofluoride), 보론 플루오라이드 (boron fluoride), 산 할라이드 화합물, 킬레이트화된 아세틸아세톤 및 아세토아세테이트 화합물 등의 루이스 산 (Lewis acid), 마그네슘, 티타늄, 지르코늄 및 주석의 카르복실 화합물, 소듐, 마그네슘, 구리, 아연, 수소 및 리튬 과염소산염을 포함한다.

코팅 (58)에 사용될 수 있는 강화 코팅 조성물은, 추가적으로 자외선-흡수제, 실리콘 또는 플루오르화된 계면활성제, 염료, 안료 및 굴절률 변형제 (refractive index modifier) 등의 첨가제를 포함할 수 있다.

프라이머 코팅 (56)에 적합한 마모-저항 코팅 (58)을 적용하기에 적합한 방법은, 원심분리, 디핑 (dipping) 및 분무 (spraying)를 포함한다. 이러한 동일한 적용 방법은 적합한 프라이머 코팅 (56)을 적용시키기 위해서도 사용될 수 있다.

마모-저항성 층의 경화 단계는, 30분 내지 2시간 30분 동안 80 내지 150℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다. 경화시키고 난 뒤, 마모-저항성 층의 두께는, 바람직하게는 1 내지 15 ㎛ 사이, 더욱 바람직하게는 2 내지 6 ㎛ 사이에서 선택될 수 있다.

코팅 (58)에 사용하기에 적합한 다른 마모-저항성 코팅 (본 명세서에서 “HC 1”로 일컫어짐)은 224 중량부의 (3-글리시딜옥시프로필)-트리메톡시실란 {(3-glycidyloxypropyl)-trimethoxysilane, GLYMO) 및 120 중량부의 디메틸디에톡시실란 (dimethyldiethoxysilane, DMDES)을 포함하는 용액에, 80.5 중량부 (parts)의 0.1N 염산을 적가시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 가수분해된 용액은 실온에서 24시간 동안 교반된 뒤, 메탄올 내에 포함된 718 중량부의 30% 콜로이달 실리카, 알루미늄 아세틸아세토네이트 15 중량부 및 에틸셀로솔브 (ethylcellosolve) 44 중량부가 첨가될 수 있다. 소량의 계면활성제가 첨가될 수 있다. 이러한 조성물의 이론상의 건조 추출물 (theoretical dry extract, TDC)은 가수분해된 DMDES로부터 고체 물질이 13% 수준 (in the order of 13%)이어야 한다.

다른 적합한 강화 코팅 조성물은 미합중국 특허 제4,211,823호에 개시되어 있다.

코팅 60

항-반사

코팅 (60)에 사용될 수 있고, 진공 증착에 의해 코팅 (58)에 적용될 수 있는 복합-층의 항-반사 코팅의 일례 (본 명세서에서 “AR 코팅 1”로 일컫어짐)는 광학 두께의 순으로 리스트되어 있는 하기의 층으로 구성된다:

물질	광학 두께
ZrO₂	55 nm
SiO₂	30 nm
ZrO₂	160 nm
SiO₂	120 nm

상기 광학 두께는 λ=550 nm에서 제공된다. 층의 광학 두께는, 550 nm에서의 층의 굴절률을 곱한, 층의 물리적 두께이다.

코팅 (60)에서 사용하기에 적합한 다른 항-반사 코팅의 예는, SiO, SiO₂, Si₃N₄, TiO₂, ZrO₂, Al₂O₃, MgF₂ 또는 Ta₂O₅, 또는 이의 혼합물 등의 유전체 (dielectric) 물질의 단일층 또는 복합층 필름으로 구성된다. 이러한 물질의 사용은 렌즈-공기 인터페이스에서 반사의 출현 (appearance)을 억제 가능하게 한다.

항-반사 코팅 (60)은 하기 기술중의 한가지에 따라 진공 증착시킴으로써 적용될 수 있다:

1: 선택적으로 이온 빔-보조된 증발에 의함.

2: 이온 빔을 이용한 분사에 의함.

3: 음극 스퍼터 (cathodic sputtering)에 의함.

4: 플라즈마-보조된 증기-상 화학 증착에 의함.

진공 증착 이외에도, 졸 겔 루트를 통해 (예컨대 테트라에톡시실란 가수분해물로부터) 코팅 (60)의 항-반사 버젼 (version)에 대한 무기 층의 증착이 수행될 수 있다.

코팅 (60)의 항-반사 버젼이 단일 층을 포함하는 경우, 이의 광학 두께는 λ/4와 동일해야 하며, 상기 λ는 450 내지 650 nm의 파장이다. 코팅 (60)이 3개의 층을 포함하는 경우, 광학 두께 λ/4-λ/2-λ/4 또는 λ/4-λ/4-λ/4 각각에 상응하는 조합 (combination)이 이용될 수 있다. 추가적으로, 상기-언급한 3개의 층의 부분을 형성하는 층들 중의 1개 대신에, 더 많은 층으로 제조된 등가의 코팅 (60)이 이용가능하다.

미러 (mirror)

코팅 (60)으로 사용될 수 있는 미러 코팅은, 고-인덱스 (high-index)의 층을 이용한 다음, 저-인덱스 (low-index)의 층을 이용하고, 그리고 난 후 고-인덱스의 층을 이용해 제조될 수 있다. 더 많은 층의 쌍-(예, 고-인덱스 및 저-인덱스)-을 추가하는 것은 코팅의 반사율을 증가시킬 것이다. 코팅 (60)의 미러 코팅 버전으로 사용될 수 있는 적층은, 당업자에 의해 이해될 수 있는 1/4 웨이브 (wave) 방법에 의해 디자인될 수 있다. 또한, 당업자라면, 이러한 층의 굴절률과 관련되는 코팅 층의 두께를 변화시킴으로써 미러 코팅의 다른 색이 수득될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

코팅 (60)으로 사용될 수 있는 미러 코팅은, 진공 증착, 스퍼터, 증발 코팅 및 스핀 코팅 등의 당업계에 공지된 모든 적합한 방법을 이용하여 렌즈의 면에 증착될 수 있다.

미러 코팅은 SiO, SiO₂, ZrO₂, TiO₂, 등의 유전체 (dielectric) 옥사이드의 1개 이상의 층을 포함할 수 있다. 380-780 nm의 파장 범위에서 20% 굴절하는 2-층의 광폭밴드 (broadband) 미러 코팅은 하기 적층을 이용함으로서 제조될 수 있다:

물질	물리적 두께
TiO₂	47 nm
SiO₂	17 nm

다른 구현예에서, 380-780 nm의 파장 범위에서 20% 굴절하는 3-층의 광폭밴드 미러 코팅은 하기 적층을 이용함으로서 제조될 수 있다:

물질	물리적 두께
TiO₂	12 nm
SiO₂	30 nm
TiO₂	60 nm

상술한 적층의 다중 조합을 이용하거나, 상술한 옥사이드의 고-굴절률 및 저-굴절률 층의 조합을 이용하여 유전체 미러 코팅을 제조하는 것이 가능하다.

접착력 (adhesion) 테스트

본 발명의 코팅 각각은, 코팅이 이의 기질 (substrate)에 적당하게 접착되었는지의 여부를 결정하기 위해 1회 이상의 접착력 테스트에 이용될 수 있다. 예를 들어, 코팅의 건식 접착력은, 면도칼을 이용해 상기 코팅을 1 mm의 간격으로 10줄로 연속으로 자른 다음, 상기 첫번째 자른 면에 대해 직각으로 1 mm의 간격으로 두번째로 10줄로 연속으로 잘라, 그물 (crosshatch) 패턴이 형성되게 함으로써 측정될 수 있다. 공기 스트림을 이용해 상기 그물 패턴을 불어서 날려보내어, 선을 긋는(scribing) 동안 형성된 모든 먼지를 제거한 다음, 투명 셀로판 테이프를 상기 그물 패턴 위에 붙여, 단단하게 누른 다음, 상기 코팅 표면에 대해 수직 방향으로 코팅으로부터 재빨리 떼어낸다. 새로운 테이프의 적용 및 제거는 추가로 2회 반복될 수 있다. 그리고 난 뒤, 상기 렌즈가 틴팅 (tinting)하는데 이용되어, 접착력 결함을 나타내는 염색된 구역과 함께 부착력 퍼센트가 측정될 수 있다.

또한, 30분 동안 끓는 물에 코팅된 렌즈를 담그는 단계를 포함하는 보일링 (boiling) 테스트가 접착력을 테스트하는데 사용될 수 있다.

접착력 퍼센트가 95% 이상일 때, 코팅은 접착력 테스트를 통과한다.

렌즈 (50)

렌즈 (50)은 폴리카보네이트 렌즈일 수 있다. “폴리카보네이트” 렌즈는, 비스페놀-A 폴리카보네이트로부터 제조된 렌즈를 의미한다. 이러한 물질은 제너럴 일렉트릭 (General Electric) (예, LEXAN), 바이에르 에이지 (Bayer AG) (예, MAKROLON) 및 테이진 리미티드 (Teijin Limited)를 포함하는 다양한 구입원(source)으로부터 수득될 수 있다.

또한, 렌즈 (50)은 비-순도의 폴리카보네이트 렌즈일 수 있다. 이는 상기 렌즈가, 순도의 폴리카보네이트를 제외한 적합한 모든 물질 또는 적합한 물질의 조합으로부터 제조될 수 있다는 것을 의미한다. 다르게 말하면, 상기 렌즈는 폴리카보네이트가 아닌 적합한 물질 일부를 포함하여야 한다. 비-순도의 폴리카보네이트 렌즈는 모든 폴리카보네이트를 포함할 필요는 없지만, 다른 적합한 물질을 포함하는 렌즈가 제공될 때에는 폴리카보네이트를 포함할 수도 있다. 이러한 렌즈의 예로는 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) {diethylene glycol bis(allyl carbonate)}를 포함하는 에실러 인터내셔널 사 (Essilor Internationl)의 ORMA 브랜드의 렌즈가 있다.

* * *

코팅 (56), (58) 및 (60)의 조합 대신에, 본 발명의 방법에 따라 코팅의 다른 조합이 지속적으로 렌즈의 볼록면에 적용될 수 있다. 예를 들어, 강화 코팅 및 항-반사 코팅은 프라이머 코팅이 없이, 제1면 (52)에 적용될 수 있다. 강화 코팅 및 미러 코팅이 동일한 방법으로 적용될 수 있다. 선택적으로, 프라이머 코팅은, 제1면 (52) 상의 항-반사 코팅 또는 미러 코팅 없이, 강화 코팅 (예, (56) 및 (58))과 결합하여 사용될 수 있다. 다른 대안 (alternative)으로, 오직 강화 코팅 (프라이머 코팅과 함께 또는 없이)만이 제1면 (52)에 적용될 수 있다. 또 다른 대안으로, 오직 항-반사 코팅 (프라이머 코팅과 함께 또는 없이)만이 제1면 (52)에 적용될 수 있다. 또 다른 대안으로, 오직 미러 코팅 (프라이머 코팅과 함께 또는 없이)만이 제1면 (52)에 적용될 수 있다.

상술한 프라이머 코팅, 강화 (예, 마모-저항성) 코팅 및 항-반사 코팅 또는 미러 코팅은 이러한 선택적 조합에 사용될 수 있다.

방법 (100)의 단계 (20)과 일치하게, 상기에 제시된 모든 적합한 방법을 이용해 코팅 (62)-열경화성 코팅-가 렌즈 (50)의 제2면 (54) 상에 증착될 수 있다. 예컨대, 스핀 코팅은 코팅 (62)를 렌즈 (5)의 제2면 (54)에 증착시키거나 적용시키는데 이용될 수 있다. 열-경화성 코팅의 예는, 코팅 (58)로서 사용하기 위해, 상기에서 확인된 강화 코팅을 포함한다. 열-경화성 강화 코팅의 다른 예는 졸-겔 항-반사 코팅이다. 졸-겔 코팅으로 적합한 항-반사 코팅은 일반적으로 그리고 바람직하게, 폴리실록산 매트릭스 (바람직하게는 알콕시실란을 가수분해하여 수득된 것)에 포매된 (embedded), 금속 옥사이드와 같은 대량의 무기 옥사이드를 포함한다. 일반적으로, 이들은 금속 옥사이드를 50 wt% 이상, 바람직하게는 60 wt% 이상, 더욱 바람직하게는 70 wt% 이상 (경화된 코팅의 중량에 대해) 포함한다. 대조적으로, 바람직한 강화 코팅은 일반적으로 소량의 무기 옥사이드 (그러나, 65 중량%까지의 옥사이드도 가능함)를 포함한다. 이들은 바람직하게는 유기 매트릭스를 기준으로 하여 GLYMO와 같은 유기폴리실록산 (유기 알콕시실란을 가수분해시켜 수득된 것)을 포함한다. 열-경화성 강화 코팅의 다른 예는 졸 겔 미러 코팅이다. 졸-겔 미러 코팅의 일례는 다음과 같다:

층	인덱스	물리적 두께
1	1.75	98 nm
2	1.43	120 nm
3	1.75	98 nm

추가의 코팅이 렌즈 (50)의 제2면에 적용될 수 있으며, 예컨대 열-경화성 코팅 (62)에 증착될 수 있다. 열-경화성 코팅 (62)가 강화 코팅이라면, 이러한 추가의 코팅의 예는 코팅 (60)으로 사용하기 위해 상술한 이러한 항-반사 코팅 및 미러 코팅을 포함한다. 열 경화성 코팅 (62)가 졸-겔 항-반사 코팅이라면, 이러한 추가의 코팅의 예는 코팅 (58)로 사용하기 위해 상술한 이러한 강화 코팅을 포함한다. 본 발명의 방법을 이용해 지속적으로 렌즈 (50)의 제2면 (54)에 적용될 수 있는 다른 코팅은, 코팅 (56)으로 상기에 제시된 바와 같은 1개 이상의 프라이머 코팅을 포함한다.

다른 코팅 (구분하기 위해 “코팅 (1)”) “상에(on)” 증착된 코팅은, (a) 모든 증착 수단 (스핀 코팅, 침지 코팅 또는 진공 증착 등)을 이용해 코팅 (1) 위에 위치하고, (b) 코팅 (1)과 접촉할 필요가 없으며-즉, 1개 이상의 부수적인 코팅이 코팅 (1)과 당해의 코팅 사이에 위치할 수 있음, 그리고 (c) 코팅 (1)을 완벽하게 코팅할 필요가 없는 코팅으로 정의된다.

도 3은 방법 (100)의 단계 (30)을 수행하는데 이용될 수 있는 셋업을 나타낸다. 도 3은 캐비티 (cavity) (92)를 가지며 렌즈 홀딩 구역이 곡면의(curved) 렌즈 홀딩 표면 (94)에 의해 구분되는 렌즈 홀딩 장치 (90)을 나타낸다. 도 3은 곡면의 렌즈 홀딩 표면 (94)의 곡률 및 캐비티 (92)의 상부를 예시적으로 나타내기 위한 부분 단면도에 있는 렌즈 홀딩 장치 (90)를 표시한다. 렌즈 (50)은 액체 층의 한 형태인 얇은 수막 (thin water film) (70)의 상부에 있는 렌즈 홀딩 부위에 위치한다. 물 (80)은 입구 (82)를 통해 캐비티 (92)로 계속적으로 펌프된다. 물은 출구 (84)를 통해 캐비티 (92)로부터 배출된다. 비록 표시되지는 않았지만, 입구 (82) 및 출구 (84)는 캐비티 (92)를 통해 흐르는 물을 재순환시키는 열 교환기 (냉장 유니트 등)에 연결될 수 있다. 상기 물은 냉각된 상태에서 입구 (82)를 통해 캐비티로 흘러 들어가며, 출구 (84)를 통해 캐비티로 배출되는 정도만큼 가열되고, 물이 재순환될 때 다음으로 거치는 열 교환기가 이를 다시 냉각시킨다. 명확하게 하기 위해, 렌즈 (50)의 면에 적용된 코팅은 표시되어 있지 않다. 히터 (110)은 상기 렌즈 홀딩 장치 (90) 위에 위치하며, 그 결과로서 렌즈 (50) 위에 위치한다. 사용될 수 있는 히터의 일례는, 고온 에어 건 (hot air gun) (예, 대류 히터)이다. 다른 예는 DIMA SMRO-0252 히터와 같은 적외선 히터이다.

렌즈 (50)의 오목면 상에 증착된 열-경화성 코팅을 열 경화시키기 위해, 도 3에 표시된 장치를 이용하면, 히터 (110)은 열-경화성 강화 코팅으로부터 6 인치 (15.24 cm) 떨어진 곳에 위치할 수 있으며, 18분 동안 110℃의 온도로 열-경화성 강화 코팅을 가열시키는데 사용할 수 있다. 렌즈 표면의 이 온도는 적외선 프로브를 이용해 측정할 수 있다. 따라서, 상기 열 경화 단계는 1시간 이상, 더욱 바람직하게는 30분 이상 소요되지 않는다. 열 경화가 발생됨에 따라, 14℃로 냉각된 물이 분당 4 리터의 속도로 캐비티 (92)를 통해 펌프된다. 이를 수행함으로써, 렌즈 (50)의 볼록면의 표면 온도는, 열 경화하는 동안 약 45℃ 이하로 유지될 수 있으며, 볼록면 상의 항-반사 코팅에 균열이나 잔금이 형성되지 않게 한다.

이러한 동일한 방법을, 렌즈 (50)의 볼록면 상의 항-반사 코팅 또는 미러 코팅을 손상시키지 않으면서, 열-경화성 강화 코팅, 열-경화성 항-반사 코팅, 열-경화성 미러 코팅 등을 포함하는 렌즈 (50)의 면 (54) 상에 있는 모든 코팅을 열 경화하는데 취할 수 있다. 이는 렌즈 (50)이 폴리카보네이트 물질을 포함하는지의 여부와는 상관없이 사실 (true)이다. 더불어, 이러한 방법은 렌즈 (50)의 볼록면 상에 있는 모든 다른 코팅 (강화 코팅 (58) 및/또는 프라이머 코팅 (56) 등)을 손상시키는 결과를 유발하지 않을 것인데, 이는 항-반사 코팅 또는 미러 코팅이 상술한 것들 중에서 열 경화의 결과로서의 손상에 대해 가장 민감한 코팅이기 때문이다. 수냉식 (water-cooled) 렌즈 홀딩 장치 (90)에 의해 제공되는 냉각 단계는 전도적 냉각 단계인데, 이는 얇은 수막 (70)이 렌즈 (50)의 볼록면으로부터 렌즈 홀딩 장치 (90)의 상부 (93)로, 그리고 상부(upper portion) (93)을 거쳐서 물 (80)으로 열을 전달하고, 상기 물은 캐비티 (92)의 내부 및 바깥으로 계속적으로 이동한다. 히터 (110)에 의해 제공되는 열 경화 단계는 대류적 열 경화 단계이다.

본 발명의 방법을 수행하는데 이용되는 적합한 렌즈 홀딩 장치에 대한 더욱 자세한 설명이 도 4A-4C에 표시되어 있다. 도 4A는 상술한 바와 같이 물로 냉각될 수 있는 렌즈 홀딩 장치 (90)의 일 구현예의 측면을 나타낸다. 렌즈 홀딩 장치 (90)의 구현예는, 상부 (93); 렌즈 홀딩 영역 (95)를 구분짓는 곡면의 렌즈 홀딩 표면 (94); 측벽 (side wall) (96); 캐비티 (92); 및 바닥 (97)을 포함하는 것으로 표시된다. 바닥 (97)은 렌즈 홀딩 장치 (90)의 필수 (integral) 부분이 될 수 있으며, 또는 홀(hole) (98)을 통해 위치하는 패스너 (fastener)를 이용해 측벽 (96)에 조이거나 (bolted) 스크류 (screw) 시킬 수 있다. 측벽 (96) 내에 있는 개방부 (opening) (99)는 도 3에 표시된 입구 (82) 및 출구 (84)와 연결되어 제공된다. 도 4A에 표시된 렌즈 홀딩 장치 (90)의 구현예의 너비 W는 3.125 인치 (7.937 cm)이며, 높이 H는 1.25 인치 (3.172 cm)일 수 있다. 바닥 (97)의 두께는 0.25 인치 (0.635 cm)일 수 있다. 상부 (93)의 두께는 0.25 인치 (0.635 cm)일 수 있다. 홀 (98)은 직경이 3/32 인치 (0.238 cm)이고, 개방부 (99)는 직경이 0.25 인치 (0.635 cm)일 것이다. 곡면의 렌즈 홀딩 표면 (94)는 (6)의 기준 커브로 제공될 수 있다. 도 4B 및 4C는 도 4A에 표시된 렌즈 홀딩 장치 (90)의 구현예의 상부도 (top view) 및 하부도 (bottom view) 각각이다.

본 발명의 방법의 다른 구현예가 도 5에 표시되어 있다. 방법 (200)은, 볼록면 등의 이의 표면 중의 1개 상에 제1 코팅을 포함하는, 비-순도의 폴리카보네이트 안과용 렌즈와 같은 비-순도의 폴리카보네이트 렌즈를 제공하는 단계 (210); 오목면 등의 렌즈의 다른 면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계 (220); 및 제1 코팅을 손상시키지 않으면서 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계 (230)을 포함한다.

상술한 렌즈 (50)은 비-순도의 폴리카보네이트 렌즈로 제공된, 방법 (200)을 이용해 지속적으로 제공될 수 있다. 상기 코팅 및 상술한 렌즈 (50)의 제1면 및 제2면에 이러한 코팅을 적용하는 방법은, 단계 (210)에 제공되고 단계 (220)을 수행하는 렌즈에 사용될 수 있다. 상술한 가열 및 냉각 단계는 단계 (23)을 수행하는데 이용될 수 있다.

단계 (230)을 수행하는 다른 방법은 간헐적인 (intermittent) 가열 단계를 포함한다. 이는 도 6에 표시된 장치를 이용해 수행할 수 있다. 셋업 (300)은 냉각 구역 (320) 및 (340) 사이에 가열 구역 (330) 및 (350)이 위치하는 환형 컨베이어 벨트 (310)을 포함한다. 상기 구역은 일반적으로 점선으로 구분된다. 히터 (110)은 가열 구역에 있는 컨베이어 벨트 위에 위치한다. 냉장 유니트 (360) (예, 열 교환기)은 환형 컨베이어 벨트 (310)의 중앙에 위치하며, 입구 (82) 및 출구 (84)에 의해 연결되는 렌즈 홀딩 장치 (90)를 이용해 회전하기 위해 배치된다. 렌즈 (50)은 곡면의 렌즈 홀딩 표면 (94)에 정치한 얇은 수막 (70) 상에 위치한다.

단계 (230)의 열 경화 단계를 수행하기 위한 한가지 방법은, 장치 (300)을 이용하여 렌즈 (50) 상의 열-경화성 코팅을 가열시키기 위해 간헐적으로 제공된다. 더욱 바람직하게는, 렌즈 (50)은 가열 구역 (330) 및 (350)을 통해 총 3회로 각각 회전 유발할 수 있으며 (즉, 가열 구역 (330)을 통해 3회 통과 및 가열 구역 (350)을 통해 3회 통과), 각 구역당 약 1.5분 소비된다. 따라서, 상기 열 경화 단계는 1시간 이상, 더욱 바람직하게는 30분 이상 소요되지 않는다. 히터 (110)에서 상기 가열 구역 (330) 및 (350)은 225 내지 350℃로 설정될 수 있다. 상기 히터 모두는 렌즈 (50)을 통해 뜨거운 공기를 불게 (blow) 하도록 설정될 수 있다. 선택적으로, 상기 히터들은 공기가 불려나갈 필요가 없도록 렌즈 (50)의 노출된 표면에 충분히 근접하여 위치할 수 있다.

렌즈 홀딩 장치가 각 냉각 구역을 통해 통과하는데 소비되는 시간은 1.5분일 수 있다. 더불어, 곡면의 렌즈 홀딩 표면 (94)는, 렌즈 홀딩 장치 (90)이 모든 4개의 구역 (히터로부터의 어떤 열도 이러한 구역에 적용되지 않기 때문에 냉각 구역 (320) 및 (340)이 선정된다)을 통과할 때 평균 약 5-6℃의 온도로 유지될 것이다. 이는 액체를 이용해, 더욱 바람직하게는 렌즈 홀딩 장치 (90)의 캐비티 (92) (도 6에는 표시되지 않음)를 통해 흐르는 냉각수를 이용함으로써 어느 정도 수행될 수 있다.

방법 (200)의 단계 (230)을 수행하기 위해 상술한 방법으로 셋업 (300)을 작동시킴에 따라, 렌즈 (50)의 면-볼록면과 같음- 상의 프라이머 코팅, 강화 코팅, 또는 항-반사 코팅 또는 미러 코팅은, 단계 (230)의 열 경화 동안 50℃ 또는 그 이상의 온도에 도달하지 않을 수 있다. 셋업 (300)과 관련하여 상술한 가열 단계를 수행하는 동안, 렌즈 (50)의 오목면 상에 증착된 열-경화성 코팅의 표면 온도는 최소 100℃의 표면 온도에 도달할 수 있다. 셋업 (300)과 관련하여 상술한 바와 같은 단계 (230)을 수행함으로써 수행될 수 있는 경화 단계는, 렌즈 (50)의 오목면 상에 증착된 복합 코팅 (예, 강화 코팅 플러스 항-반사 코팅)을 열 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.

설명에 의하면, 본 발명자들은 항-반사 코팅 및 미러 코팅의 균열이 통상적으로 유발되는 이유 중의 하나가, 항-반사 코팅 또는 미러 코팅의 층(들)과 다른 코팅 (예, 강화 코팅 및 프라이머 코팅)의 층 사이에 있는 물질 또는 기질 물질에서 차이가 나기 때문일 가능성이 있으며, 상기 물질들 모두는 차이나는 열 팽창 계수를 가진다고 믿는다. 항-반사 층 및 미러 층, 그리고, 특히 코팅 (60)에 사용하기에 적합한 상기에 기재된 것은, 주로 무기 옥사이드로 구성되어 있다. 더욱 바람직하게는, 실리콘 옥사이드를 제외하고는, 상술한 항-반사 층은 오직 금속 옥사이드만을 포함한다.

본 발명의 방법의 다른 구현예가 도 7에 나타나 있다. 방법 (400)은, 볼록면과 같은 이의 1면에 제1 코팅을 가지는, 안과용 렌즈 (폴리카보네이트 렌즈 또는 비-순도의 폴리카보네이트 렌즈일 수 있음) 등의 렌즈를 제공하는 단계 (410); 오목면과 같은 렌즈의 다른 면 상에 열-경화성 코팅을 증착시키는 단계 (420); 열-경화성 코팅을 열 경화시키는 단계 (430); 및 렌즈를 냉각시킴으로서, 열 경화에 의해 제1 코팅이 손상되지 않게 하는 단계 (440)을 포함한다.

상술한 렌즈 (50)은 방법 (400)과 일치하게 이용될 수 있다. 코팅 및 상술한 렌즈 (50)의 제1면 및 제2면에 상기 코팅을 적용하는 방법은 단계 (410)에 제공되고 단계 (420)을 수행하는데 제공되는 렌즈에 사용될 수 있다. 동반하는 장치 (300)의 기재를 포함하는, 상술한 열 경화 단계 및 냉각 단계는 각각 단계 (430) 및 (440)을 수행하는데 각각 이용될 수 있다. 선택적으로, 하기 실시예 3에서 기재된 바와 같은 렌즈 상에 압축 공기를 불어버림으로써 수행되는 냉각 단계와 같은 대류적 냉각 단계가 사용될 수 있다.

본 발명의 방법의 다른 구현예가 도 8에 나타나 있다. 방법 (500)은, 안과용 렌즈 (폴리카보네이트 렌즈 또는 비-순도의 폴리카보네이트 렌즈일 수 있음) 등의 렌즈 상에 1개 이상의 코팅을 열 경화시키는 방법이다. 방법 (500)은 일정 기간 동안 렌즈를 가열시키는 단계 (510)을 포함한다. 또한, 방법 (500)은 일정 기간의 일부 동안 렌즈를 냉각시키는 단계 (520)을 포함한다. 언급된 다른 방법인, 냉각 단계는 최소한 가열 시간의 일부와 동일한 시간에 수행해야 한다. 이러한 가열 단계 및 냉각 단계의 예는 도 3의 언급과 함께 상기에 제공된다.

상술한 렌즈 (50)은, 방법 (500)과 일치하게 이용될 수 있다. 방법 (500) 동안에 열 경화될 수 있는 코팅(들)은 상술한 모든 열-경화성 코팅을 포함한다.

본 발명의 모든 방법과 일치하게 이용될 수 있는 다른 단계는, 처방 파우워 (power)에 따라 렌즈를 표면처리하는 단계이다. 당업자라면 렌즈를 표면처리하는 모든 적합한 방법이 이용될 수 있다는 사실을 이해할 수 있을 것이다. 일반적으로, 모든 표면처리 단계는 모든 열 경화 단계 이전에 유발될 경우가 많지만, 표면처리 단계는 열 경화가 완성되고 난 뒤에 유발될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 일반적으로 광학적 렌즈의 후면 (오목면) 상에 증착된 열 경화성 코팅, 특히 항-반사 (AR) 코팅 또는 미러 코팅을, 전도적 가열, 특히 적외선 (IR) 가열 또는 대류적 가열을 이용하여, 후자의 경우 바람직하게는 가열된 전달된 공기를 이용하여 재빠르게 가열시키는 것이 가능한데, 이는 반대쪽 면, 일반적으로는 렌즈의 전면 (볼록면)을 냉각시키는 동안 가능하고, 이러한 전면은 존재하는 AR 코팅 또는 미러 코팅을 포함한다.

렌즈 표면의 높은 온도는, 빠른 가열 단계를 수행할 때 실현될 수 있다.

일반적으로, 후면의 온도가 90℃ 또는 그 이상의 온도, 바람직하게는 140℃ 내지 170℃, 더욱 바람직하게는 150℃ 내지 170℃에 도달할 수 있으며, 렌즈의 반대면, 일반적으로는 전면 상에 AR 코팅 또는 미러 코팅을 냉각시키는 동안 상기 온도가 5분 미만, 바람직하게는 3분 미만 심지어는 2분 미만 동안 유지된다.

특히, 가열된 에어 건을 이용할 수 있으며, 이 경우 열 경화성 코팅, 바람직하게는 AR 코팅의 표면에 의해 도달되는 최대 온도는 170℃이다.

하기 도면은 본원 방법의 전부는 아니지만 일부 측면을 증명한다. 도면은 한정(limitation)이 아니라 예(example)로서 삽입되며, 유사한 구성요소(elements)를 지칭하기 위한 참조(reference)로서 이용된다.

도 1은, 본원 방법의 일 구현예 (embodiment)의 단계를 열거하는 흐름도(flow chart)이다.

도 2는, 본원 방법과 일치하게 사용될 수 있는 렌즈의 일례(one version)를 묘사한 것이다.

도 3은, 본원 방법의 하나 이상의 단계를 수행하기 위하여 사용될 수 있는 셋업 (setup)을 보여주는 것이다.

도 4A-4C는, 본원 방법의 일 구현예를 수행하기 위하여 사용될 수 있는 렌즈 홀딩 장치 (lens holding device)의 다른 면도(different views)를 보여준다.

도 5는, 본원 방법의 다른 구현예의 단계를 열거하는 흐름도이다.

도 6은, 본원 방법의 하나 이상의 단계를 수행하기 위하여 사용될 수 있는 셋업을 보여주는 것이다.

도 7은, 본원 방법의 또 다른 구현예의 단계를 열거하는 흐름도이다.

도 8은, 본원 방법의 또 다른 구현예의 단계를 열거하는 흐름도이다.

도 9-11은, 본원 방법의 일부의 테스트 동안에 사용된 상이한 셋업을 보여주는 것이다.

도 12는, 본원 방법의 일부의 테스트 동안에 사용된 열교환기의 도면이다.

하기 실시예는 본원 방법의 특이적, 비-한정적 구현예를 증명하기 위하여 포함된다. 따라서, 하기 실시예에서 개시된 기술은 발명자들에 의하여 발견된 기술이 발명의 일정 방법의 실시예에서 작동가능함을 대표하는 것이며, 따라서 그 실시의 특정 모드를 구성하는 것임이 당업자에게 이해될 것이다. 그러나, 본 개시의 관점에서 하기 실시예의 기술 및 물질에 변형이 가능하며, 본 발명의 범위로부터 이탈하지 않고서 유사한 결과를 얻을 수 있음이 당업자에게 이해될 것이다.

실시예 1

완성된 단일시(single vision) ORMA 렌즈(-2.00 파우워)가 제공되었다. 렌즈의 중심 두께는 약 1.0mm 이었다. AR 코팅 1이 렌즈의 볼록면에 적용되었다. 보다 구체적으로는, HC 1에 따른 강화 코팅 및 AR 코팅 1이 렌즈의 볼록면에 적용되었다. 프라이머 코팅 (Baxenden에 의한 W 234)(먼저 적용함) 및 HC 1 (프라이머 코팅상에 적용함)의 조합이 스핀 코팅을 통하여 오목면에 적용되었다.

이 실시예를 위한 셋업은 도 9에 도시되어 있다. 상기 셋업은 사용된 렌즈(렌즈 (50)으로 표시됨)가 알루미늄 블록 (렌즈 홀딩 장치 (90)의 한 버젼임) 상에 위치하고 있음을 보여준다. 상기 알루미늄 블록은 직경 80mm이고, 벽 두께 6.3mm의, 가장 얇은 지점에서 두께가 31mm 이었다. 상기 알루미늄 블록은 -18℃로 세팅된 냉동기에서 냉각되었다. 사용시 블록의 표면온도는 약 7℃이었다. 얇은 수막(water film)이 블록과 렌즈의 사이에 위치하였다.

알루미늄 블록과 렌즈는 컨베이어 벨트 상에 위치하고, 상기 벨트는 DIMA SMRO-0252 적외선 오븐 (405) 내에 위치하며, 상기 오븐은 도 7에서 (410), (420), (430) 및 (440)으로 표시된 4개의 분리된 히터를 포함한다. 히터 (410), (420), (430) 및 (440)은 각각 225℃, 250℃, 325℃ 및 350℃로 세팅되었다. DIMA 오븐은 컨베이어 벨트 (450) 하부에 위치한 4개의 히터를 포함하지만(맞은편 히터 410-440), 이러한 히터는 사용되지 않았고, 테스트하는 동안 10℃로 유지되었다. 컨베이어 벨트 (450)의 속도는 0.3 m/min이었다. 히터 (410)-(440)은 알루미늄 블록의 상단 위로 약 2 인치에 위치되었다. 알루미늄 블록이 3분에 4개 모두의 히터 하부 를 통과하도록, 히터 (410)-(440)의 상호간의 배치가 조정되었다

알루미늄 블록 및 렌즈가 4개 모두의 활성 히터 하부를 통과한 후에, 렌즈는 블록으로부터 회수되고, 시작점으로 되돌려 졌다. 첫번째 블록과 동일한 특성을 가지는(동일한 방법으로 냉각시킴), 새로운 알루미늄 블록이 선택되어, 렌즈가 그 위에 위치되었다. 이후 첫번째 패스(pass)와 동일한 방식으로, 새로운 블록 및 렌즈는 다시 히터 (410)-(440)의 하부를 통과한다. 상기 과정이 총 7 내지 8회 반복되고, 상기한 렌즈 중 3개가 이러한 방식으로 테스트 되었다. 패스와 패스 사이에 1분 내지 3분이 소요되었다.

렌즈의 볼록면의 온도는, 절연 열저항 테이프를 이용하여 볼록면의 중앙에 테이프된 열전대(thermocouple)를 통하여 측정되었다. 렌즈 볼록면의 평균 온도 프로파일(℃)은 다음과 같다:

시간	0 min.	1 min.	2 min.	2.5 min.	3 min.
온도	21	30	35	39	48

측정된 최대 볼록면 온도는 48℃이었다.

렌즈 각각의 오목면 상의 라텍스 프라이머 코팅을 경화하는데, 4개 히터 모두의 하부에 대한 2 패스가 소요되는 것으로 결정되었다. 또한, 렌즈 각각의 오목면 상의 강화 코팅을 열경화하는데, 4개 히터 모두의 하부에 대한 4-6 패스가 소요되는 것으로 결정되었다. 렌즈 각각의 오목면의 온도는, 히터 (430) 및 (440)의 하부 영역에서 평균 110-120℃에 도달하는 것으로 결정되었다.

렌즈의 오목면의 온도는 “건조(dry)” 런(runs) 동안에 간접적으로 측정되었다. 특히, 렌즈의 오목면 상에 열경화성 코팅이 없는 ‘런’ 동안에, 열전대를 감싸는 절연 열저항 테이프를 이용하여 열전대가 렌즈의 오목면에 테이프되었고, 따라서 히터로부터의 직접적 방사열에 의한 영향이 없도록 하였다.

볼록면 상의 AR 코팅 1은 손상되지 않았다. 열경화 후에 강화 코팅의 균열 현상도 발견되지 않았다. 이러한 방식으로 평가된 렌즈 3개 모두, 건조 흡착(dry adhesion) 테스트 및 상기한 30분 보일(boil) 테스트를 통과했다. 최소 하나의 보일링 테스트 동안에 오목면 강화 코팅의 균열이 발견되었으나, 이것은 예상된 것이었다.

실시예 2

완성된 단일시(single vision) ORMA 렌즈(-2.00 파우워)가 제공되었다. 렌즈의 중심 두께는 약 1.0mm 이었다. AR 코팅 1이 렌즈의 볼록면에 적용되었다. 보다 구체적으로는, HC 1에 따른 강화 코팅 및 AR 코팅 1이 렌즈의 볼록면에 적용되었다. 렌즈의 오목면에는 아무런 코팅도 적용되지 않았다-실험은 건성(dry)으로 진행되었다.

이 실시예를 위한 셋업은 도 10에 도시되어 있다. 셋업 (600)은 사용된 렌즈(렌즈 (50)으로 표시됨)가 알루미늄 블록 (렌즈 홀딩 장치 (90)의 한 버젼임) 상에 위치하고 있음을 보여준다. 상기 알루미늄 블록은 직경 80mm이고, 벽 두께 6.3mm의, 가장 얇은 지점에서 두께가 31mm 이었다. 상기 알루미늄 블록은 냉수 척 (cold water chuck; 일반적으로 (91)로 표시되고, 절단면으로 도시됨) 상에 놓여 있었다.

척 (91)은, 두께 10 mm 및 직경 100 mm의 스테인레스 스틸 판 (150)을 포함하였다. 판 (150)은, 공동의(hollow) 스테인레스 스틸 냉각 드럼 (160)에 부착되고, 이것의 벽 두께는 4 mm 이었다. 드럼 (160)은, 캐비티(cavity) (162)를 포함하였다. 드럼 (160)은, 스테인레스 스틸 링(ring) (170)에 부착되었고, 이 벽의 두께는 2 mm 이었다. 링 (170)은 캐비티 (172)를 포함하였다. 확장된 스테인레스 스틸 세척기 (180) (10 mm 두께)가 드럼 (160)을 링(170)에 부착하기 위하여 이용되었다. 링 (170)의 캐비티 (172)가 1/4 인치의 스테인레스 스틸 입구(inlet) 튜브 (174)에 연결되었다. 맞은편 입구 튜브 (174)는 트랜스퍼 튜브(동일한 크기 및 물질) (176)로, 캐비티 (172)를 드럼 (160)의 캐비티 (162)에 연결시킨다. 드럼(160)의 맞은쪽 면은 1/4인치의 스테인레스 스틸 출구(outlet) 튜브 (178)를 포함한다.

확장된 세척기 (180)는 150 mm의 외경 및 105 mm의 내경을 가졌다. 링(170)은, 가장 넓은 지점에서 폭이 170 mm 이었다. 드럼(160)은, 캐비티 (162)를 연접하는 가장 넓은 부위의 외부에서 폭이 120 mm 이었다. 드럼 및 링의 캐비티 치수는, 다른 드럼 및 링의 치수와 함께, 도 10에 mm 단위로 도시되어 있다.

도 10에서 도시된 화살표 방향으로 척 (91)을 통하여 냉각수를 순환시키기 위하여, 냉각 유니트(chilling unit; 도시되지는 않음)가 사용되었다. 캐비티(172)에 유입되는 물의 온도는 약 14℃이었다. 출구 튜브 (178)을 통하여 척 (91)으로부터 유출되는 물은 냉각 유니트로 되돌아 가고, 거기서 냉각된 후, 링 (170)으로 다시 향하게 된다(폐쇄 루프 공정).

얇은 수막 (70)은, 블록 (90) 및 렌즈 (70) 사이에 위치하였다.

척 (91), 알루미늄 블록 (90) 및 렌즈 (50)는 고온 에어건(air gun) (615)의 하부에 위치하였고, 에어건의 유출 말단은 렌즈(50)의 중심 표면으로부터 6인치에 위치하였다. 고온 에어건은, Master Appliance Corp.(Racine, WI)의 VT-750C 모델이었다. 고온 에어건에 의하여 발생될 수 있는, 공기의 최대 온도는 1000°F/538℃ 이었다. 고온 에어건은 1740 watt의 전력에서 작동되었고, 23 세제곱 피트/min의 공기 유속을 제공하였다.

고온 에어건 (615)은, 렌즈의 오목면을 약 100℃에서 18분간 유지시키기 위하여 작동되었다. 동시에 렌즈는, 블록 (90), 수막 (70), 척 (91) 및 척 (91)이 부착된 냉각기를 이용하여 냉각되었다. 렌즈의 오목면의 온도는, 상기 실시예 1에서 기재된 바와 같이 열전대를 이용하여 측정되었다.

렌즈의 볼록면의 온도는, 절연 열저항 테이프를 이용함으로써 볼록면의 중앙에 테이프된 열전대를 통하여 측정되었다. 렌즈 볼록면의 평균 온도 프로파일(℃)은 다음과 같다:

시간	0 min	3 min	5 min	10 min	15 min	18 min
온도	17	34	39	42	43	43

볼록면에서, 열 경화한 결과 AR 코팅 1 및 HC 1 코팅 모두가 손상되지 않았다.

실시예 3

완성된 단일시 ORMA 렌즈(플라노 파우워, plano power)가 제공되었다. 렌즈 의 중심 두께는 약 1.0mm 이었다. AR 코팅 1이 렌즈의 볼록면에 적용되었다. 보다 구체적으로는, HC 1에 따른 강화 코팅 및 AR 코팅 1이 렌즈의 볼록면에 적용되었다. 렌즈의 오목면에는 아무런 코팅도 적용되지 않았다-실험은 건성(dry)으로 진행되었다.

이 실시예를 위한 셋업은 도 11에 도시되어 있다. 셋업은 사용된 렌즈(렌즈 (50)으로 표시됨)가 홀딩 척 (625) 내에 위치하고 있음을 보여준다. 홀딩 척(625) 및 렌즈 (50)는 고온 에어건 (615)(실시예 2에서 사용된 건과 동일)의 하부에 위치하였고, 이 에어건의 유출 말단(discharge end)은 렌즈 (50)의 중심 표면으로부터 6인치에 위치하였다.

고온 에어건 (615)은, 렌즈의 오목한 표면을 약 100℃에서 18분간 유지시키기 위하여 작동되었다. 동시에 렌즈는, 노즐 (630)을 통하여 전달된 압축 공기를 이용하여 냉각되었다. 압축 공기는 30 psi(pounds per square inch)의 압력하에서 전달되었다. 상기 노즐은 렌즈 (50)의 볼록면의 중심으로부터 4인치에 위치되었다. 상기한 바와 같이, 절연 열저항 테이프를 이용하여 오목면의 중앙에 열전대를 테이프하였다. 열전대를 동일한 방식으로 렌즈의 볼록면의 중앙에 테이프하였다.

렌즈 볼록면의 평균 온도 프로파일(℃)은 다음과 같다:

시간	0 min	3 min	5 min	10 min	15 min	18 min
온도	--	27	29	32	32	33

실시예 4

하기 실험은, 렌즈의 오목면 상의 1 이상의 열경화 코팅을 열 경화하는 동안에, 폴리카보네이트 렌즈의 볼록면 상의 항-반사 코팅을 충분히 냉각시키도록 디자인되었고, 그리하여 열경화의 결과 손상이 발생하지 않았다.

대조군

볼록면에 AR 코팅 1과 조성에 있어서 유사한 항-반사 코팅이 되고, 오목면에 당업계에서 비-색조(non-tintable) 폴리카보네이트 코팅으로 알려진 1.6 인덱스 강화 코팅이 되어 있는, 표면처리된(surfaced) 폴리카보네이트 렌즈가 열경화되었다. 상기 1.6 인덱스 강화 코팅(1.6 index hard coat)은 약 3 마이크론의 두께에, 하기 구성성분을 포함하는 조성으로 이루어져 있다:

GLYMO 가수분해물(hydrolyzate),

티타늄 옥사이드 콜로이드, 및

알루미늄 아세틸아세토네이트(aluminum acetylacetonate) 촉매.

6인치 바이 6인치(평면 타일과 같은 모양, 본 실시예에서 “IR 히터”)이고, 렌즈의 오목면의 중앙으로부터 4cm 높이에 위치한, CASSO-SOLAR 적외선 히터 모델 FB를 이용하여 15분간 열경화를 수행하였다. 히터는 350℃로 세팅되었다. AR 코팅 1의 조성과 본 대조 실험 및 하기 실험 A, B, 및 C에서 사용된 항-반사 코팅의 차이는 극히 미소하여, AR 코팅 1이 대신 이용되었다고 하더라도, 이들 실험의 결과에는 차이가 없었을 것이다.

실험 A

직경 90mm 및 높이 20mm인, 파이렉스(PYREX) 페트리(petrie) 접시에 4℃로 냉각된 물을 상부에서부터 수mm로 채웠다. 본 대조 실험에서 사용된 동일한 코팅을 갖는 동일한 렌즈 타입(type)이 본 실험을 위해 사용되었다. 그 후 상기 렌즈를 냉수가 담긴 페트리 접시안에 놓아두었고, 상기 렌즈의 오목면의 중심으로부터 IR 히터(IR heater)의 말단까지 4cm의 높이에 있는 IR 히터하에 위치시켰다.

실험 B

본 대조 실험에서 사용된 동일한 코팅을 갖는 동일한 렌즈의 타입을 TECH PAK으로부터 사전에 냉각된 프리지드 아이스(FRIGID ICE) 겔 팩에 위치시켰고, 상기에 설명된 것처럼, 4cm거리에 있는 IR 히터하에 놓아두었다.

실험 C

본 대조 실험에서 사용된 동일한 코팅을 갖는 동일한 렌즈의 타입을 활성화된 에이스 인스턴트 콜드(ACE INSTANT COLD) 팩(암모늄 니트레이트 용액 및 물을 포함하는)위에 위치시켰고, 그 후 상기에 설명된 것처럼, 4cm거리에 있는 IR 히터하에 놓아두었다.

하기의 표는 고밀도 할로겐 빛을 사용한 항-반사 코팅의 검사 결과를 요약한 것이다. 시험된 렌즈의 오목면의 표면온도의(및, 보다 명확하게는, 시험된 렌즈의 항-반사 코팅의 표면 온도의) 표면온도(섭씨온도 단위로)를 OMEGASCOPE 모델 OS71 적외선 카메라로 측정하였다:

실험	렌즈 온도	냉각 매질 온도	항-반사 코팅의 손상 (예를들어, 잔금형성)
대조	t⁰=24 t¹⁵=104	N/A	있음, 전체 표면
A	t⁰=23 t¹⁵=49	t⁰=5.7 t¹⁵=55	없음
B	t⁰=24 t¹⁵=53	t⁰=0 t¹⁵=22	있음, 렌즈가 상기 겔팩을 접촉하지 않는 가장자리부에 미세한 잔금형성
C	t⁰=24 t¹⁵=40	t⁰=0 t¹⁵=24	없음

또한 본 발명자들은 실험 A, B, 및 C에서 경화된 1.6 인덱스(index) 강화 코팅의 긁힘(scratch) 저항성을 시험하였고, 긁힘 저항성은 열 경화를 통해 절충되지(compromised) 않는 것으로 나타났다. 특히, 평면(plano) 폴리카보네이트 렌즈의 오목면을, 대조 실험에서 사용한 1.6 인덱스 강화 코팅으로 코팅하였고, 상기 실험 A의 히트 싱크 (heat sink)(즉, 상기 페트리 접시)를 사용하고, 사용하지 않으면서, 15분 동안 IR 히터하에서 경화시켰다(상기에서 사용한 것과 같이 4cm거리에서). 반대의 강철 순모(reverse steel wool) 방법을, 경화된 강화 코팅의 긁힘 저항성을 시험하기 위해 사용하였다. 반대의 강철 순모 방법의 대조 결과(즉, 실험 A의 히트 싱크가 아닌)는 2.96이었고 실험 A의 결과는 2.81이었다.

상기 자료로부터, 본 발명자들은 볼록면 상에 항-반사 코팅을 갖는 폴리카보네이트 렌즈의 오목 표면을 열 경화 (예,적외선 히터 사용) 시키는 동안 상술한 히트 싱크를 사용하는 것이, 열 경화된 코팅의 수행을 절충하지 않으면서 항-반사 코팅의 잔금형성 현상의 제거를 기술적으로 가능하게 한다고 결론 지었다.

실시예 5

볼록면 위에 진공 증착에 의해 적용된 AR 코팅 1과 유사한 조성의 항-반사 코팅을 갖는 반-완성된 폴리카보네이트 렌즈를 -2.00 처방(prescription) 파우워(power)로 표면 처리시켰다. AR 코팅 1의 조성물과 본 실시예에서 사용한 항-반사 코팅 간의 모든 차이가 근소한 것으로 믿어지며, 실시예의 결과는 AR 코팅 1이 대신 사용된 것과는 차이가 없을 것이다. 이후의 코팅에 사용하기 위한 색조 (tintable) 코팅 및 프라이머 코팅으로써 UV-경화성 코팅을 렌즈의 오목면에 적용했다. 1.6 인덱스 강화 코팅을 프라이머 코팅에 적용했다. 상기 1.6 인덱스 강화 코팅은 1.9 마이크론 두께이고, 하기의 조성을 포함하는 조성물로 만들어져 있다.

GLYMO 가수분해물,

티타늄 옥사이드 콜로이드, 및

알루미늄 아세틸아세토네이트 촉매.

직경 90mm 및 높이 20mm인, 파이렉스(PYREX) 페트리 접시에 2℃로 냉각된 물을 상부에서부터 수mm로 채웠다. 상기 렌즈를 볼록면을 아래로 하여 물속에, 놓아두었고, 실시예 4에서 언급한 IR 히터를 350℃의 온도로 설정하여 렌즈의 오목면의 중심으로부터 4cm 떨어진 곳에 놓아두었다. 상기 렌즈의 초기 온도는 24℃이었다. 렌즈 온도를 실시예 4의 적외선 카메라를 사용하여 측정하였다.

상기 렌즈의 볼록면 상의 항-반사 코팅은 15분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 이 가열단계에서는 열 경화의 형태, 더 명확하게는 전-경화의 형태를 갖는다. 15분 후에, 물의 온도는 31℃이었고, 상기 렌즈의 볼록면의 표면 온도는 38℃이었으며, 상기 렌즈의 오목면의 표면 온도는 41℃이었다. 가열 후 렌즈면의 온도 측정 치는, 물 밖으로 렌즈를 꺼내고 난 뒤, 재빨리 적외선 카메라를 사용해 각 면의 온도를 확인함으로써 얻어내었다.

실시예 6

볼록면 상의 진공 증착에 의해 적용된 실시예 5에서 사용한 항-반사 코팅을 갖는 반-완성된 폴리카보네이트 렌즈를, -2.00 처방 파우워로 표면 처리시켰다. 실시예 5에서처럼, AR코팅 1의 조성물과 본 실시예에서 사용된 항-반사 코팅 간의 모든 차이는 매우 근소한 것으로 믿어지며, 본 실시예의 결과는 AR 코팅 1이 대신 사용된 것과는 차이가 없을 것이다. 이후의 코팅에 사용하기 위한 색조 코팅 및 프라이머 코팅으로써, UV-경화성 코팅을 렌즈의 오목면에 적용했다. 실시예 5에 설명된 1.6 인덱스 강화 코팅을 프라이머 코팅에 적용했다.

도 12의 교차부분(cross section)에 표시된, 열 교환기 (700)을, 렌즈(상기 도면에서 렌즈 (50)으로 표시됨)의 볼록면을 냉각시키기 위하여 사용하였다. 열 교환기 (700)은 알루미늄으로 된 상판(top plate) (710)을 포함한다. 상판 (710)은 상부 링(top ring) (730)에 의해 칸막이 판 (720)(또한 알루미늄으로 된)으로부터 분리하였다. 칸막이 판 (720)을, 바닥 링(bottom ring) (750)을 이용해 바닥 판(bottom plate) (740)(또한 알루미늄으로 된)으로부터 분리하였다. 또한 열 교환기 (700)은 물 캐비티 (770) 및 냉각제 캐비티 (780)를 구분하는 내부 링(inner ring) (760)을 포함하였다. RTV 조인트 실링(joint sealing) 화합물을 열 교환기 (700)의 조인트를 봉인하기 위해 사용하였다. 칸막이 판 (720), 바닥 링(bottom ring) (750) 및 바닥 판 (740)은 메인 냉각제 캐비티 (790)을 구분하였다. 열 교환기 (700)은 세워져 있는 3개의 레그(leg) (795)(오직 1개만 표시됨)를 포함하였다. 전체적으로, 열 교환기 (700)은 3인치 높이 및 7인치 직경이다. 열교환기의 상기 판들은 8-32개의 나사 (705)로 서로 결합 되어 있다.

물 캐비티 (770)을 물로 채웠다. 50%의 물 및 50%의 PRESTONE 항-결빙제(anti-freeze)가 포함된 냉각제를 분당 2리터의 속도로 입구 (792)를 통하여 냉각제 캐비티 (780) 안으로 펌프질하여 밀어넣었다. 냉각제는 물의 냉기를 유지하면서, 냉각제 캐비티 (780)을 통하여 순환할 것이고, 칸막이 판 (720)에 있는 개방부 (797)을 통하여 메인 냉각제 캐비티 (790)안으로 흘러들게 될 것이다. 그 후, 상기 냉각제는 재-냉각되고, 열교환기를 통해 다시 재-순환된 출구 (794)를 통하여 메인 냉각제 캐비티 (790) 밖으로 흘러나올 것이다.

상기 렌즈를 볼록면을 아래로 하여 물속에 놓아두었고, 실시예 5의 IR 히터를 350℃의 온도로 설정하여 실시예 5에 있는 것처럼 렌즈의 오목면에 대해 위치시켰다. 렌즈의 볼록면에 있는 항-반사 코팅은 10분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 본 가열단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는 전-경화의 형태를 갖는다.

10분간 가열 후에, 2-층의 졸-겔 항-반사 코팅의 부분인 1.75 인덱스 층을 1.6인덱스 강화 코팅 위에 증착시켰다. 상기 1.75 인덱스 층은 308nm 두께이고, 하기의 조성으로 만들었다.

물질	조성물의 백분율
GLYMO	5.106
0.1N 염산	1.192
디아세톤 알콜	28.372
에탄올	37.451
NISSAN CHEMICAL COMPANY HIT-32M(콜로이달 티타늄 옥사이드)	26.828
Al(Acac)₃(알루미늄 아세틸아세토네이트)	0.852
3M FLUORAD FC430(계면활성제를 포함한 플루오린)	0.198

그 후 1.75 인덱스 층을, 350℃로 설정하고 상술한 바와 같이 위치시킨 IR 히터를 사용하여 10분 동안 가열하였다. 렌즈의 볼록면 상의 항-반사 코팅은 10분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 본 가열단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는, 전-경화의 형태를 갖는다.

다음으로, 2-층의 졸-겔 항-반사 코팅의 두번째-(1.41 인덱스 층)-를 1.75 인덱스 층위에 증착시켰다. 1.41 인덱스 층은 92nm 두께이고, 하기의 조성으로 만들었다.

물질	조성물의 백분율
메틸 트리메톡시실란 (Union Carbide A-163)	10.13
메탄올	47.72
NALCO CHEMICAL COMPANY 1034A(콜로이달 실리카)	40.46
Al(Acac)₃(알루미늄 아세틸아세토네이트)	1.69

그 후 1.41 인덱스 층을, 350℃로 설정하고 상술한 바와 같이 위치시킨, IR 히터를 사용하여 10분 동안 가열하였다. 렌즈의 볼록면 상의 항-반사 코팅은 10분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 본 가열단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는, 전-경화의 형태를 갖는다.

마지막으로, UV-경화성 코팅, 1.6 인덱스 강화 코팅, 및 졸-겔 항-반사 코팅(1.75 인덱스 및 1.41 인덱스 층으로 만들어진)을 포함하는 코팅 시스템을, 350℃로 설정하고 상술한 바와 같이 위치시킨, IR 히터를 사용하여 15분 동안 가열하였 다. 상기의 마지막 15분 가열 전에, 열 교환기 (700)에 있는 물의 온도는 5.7℃ 이었고, 렌즈의 초기 온도는 22℃이었다. 본 실험 및 하기에 설명된 온도 측정치는 실시예 5로의 적외선 카메라를 사용하여 얻어내었다.

렌즈의 볼록면 위의 항-반사 코팅은 15분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 15분 지점에서, 물의 온도는 50℃이었고, 렌즈의 볼록면의 온도는 48℃이었으며, 렌즈의 오목면의 온도는 50℃이었다. 본 15분 동안의 가열단계는 열 경화의 형태 및, 더 명확하게는, 후-경화의 형태를 가진다.

실시예 7

볼록면 위에 진공 증착된 AR 코팅 1을 갖는 반-완성된 ORMA 렌즈를 -2.00 처방 파우워로 표면 처리시켰다. HC 1과 유사한 조성물의 1.6 인덱스 강화 코팅을 렌즈의 볼록면에 적용시켰다. HC 1과 본 실시예에서 사용된 1.6 인덱스 강화 코팅 간의 모든 차이는 극히 미소하여, HC1이 대신 이용되었다고 하더라도, 이들 실험의 결과에는 차이가 없었을 것이다.

실시예 6에서 설명된 열 교환기를 렌즈의 볼록면을 냉각시키기 위하여 사용하였다. 상기 렌즈를 볼록면을 아래로 하여 물속에 놓아두었고, 실시예 5의 IR 히터를 350℃의 온도로 설정하였고 실시예 5에 있는 것처럼 렌즈의 오목면에 대해 위치시켰다. 렌즈의 볼록면 위에 있는 항-반사 코팅은 10분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 본 가열 단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는 전-경화의 형태를 가진다.

10분 가열 후에, 2-층의 졸-겔 항-반사 코팅의 부분인 1.75 인덱스 층을 1.6 인덱스 강화 코팅 위에 증착시켰다. 상기 1.75 인덱스 층은 308nm 두께이고, 하기의 조성으로 만들었다.

그 후 1.75 인덱스 층을, 350℃로 설정하고 상술한 바와 같이 위치시킨, IR 히터를 사용하여 10분 동안 가열하였다. 렌즈의 볼록면 위의 항-반사 코팅은 10분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 본 가열단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는, 전-경화의 형태를 가진다.

그 후 1.41 인덱스 층을, 350℃로 설정하고 상술한 바와 같이 위치시킨, IR 히터를 사용하여 10분 동안 가열하였다. 렌즈의 볼록면 위의 항-반사 코팅은 10분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 본 가열단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는, 전-경화의 형태를 가진다.

마지막으로, 1.6 인덱스 강화 코팅 및 졸-겔 항-반사 코팅(1.75 인덱스 및 1.41 인덱스 층으로 만들어진)을 포함하는 코팅 시스템을, 350℃로 설정하고 상술한 바와 같이 위치시킨, IR 히터를 사용하여 15분 동안 가열하였다. 상기의 마지막 15분 가열 전에, 열교환기에 있는 물의 온도는 15℃ 이었고, 렌즈의 초기 온도는 24℃이었다. 본 실험 및 하기에 설명된 온도 측정치는 실시예 5의 적외선 카메라를 사용하여 얻어내었다.

렌즈의 볼록면 위의 항-반사 코팅은 15분간 가열한 후에 손상되지 않았다. 15분 시점에서, 물의 온도는 25℃이었고, 렌즈의 볼록면의 온도는 25℃이었으며, 렌즈의 오목면의 온도는 30℃이었다. 본 실험의 15분 가열단계는 열 경화의 형태, 더 명확하게는, 후-경화의 형태를 가진다.

실시예 8

항-반사 코팅(AR)을 하기에 설명된 것처럼 렌즈의 후면에 형성시켰다:

전형적으로, 졸/겔 항반사 코팅을, HC1 및 AR1을 가진 렌즈의 전면(볼록한), 및 HC1을 가진 렌즈의 후면(오목한) 위에 이미 코팅된 폴리[디에틸렌글리콜비스(diethyleneglycolbis)(알릴카보네이트(allylcarbonate))]로 만들어진 렌즈의 후면 위에 적용시켰다.

고 굴절률 (high refractive index)의 HI 용액(0.5 내지 5ml)을 렌즈의 후면 위에, 즉 HC1 코팅 위에 스핀 코팅으로 증착시켰다. 회전속도는 분당 2100 회전이었다.

그 후 전경화 단계를 이행하였다: 기질 표면에 가깝게 놓아둔 450 와트 동력 원의 적외선을 이용해, 16초 동안 전도 가열.

후면의 표면 온도는 전경화 단계의 말미에서 25℃부터 70-80℃까지 증가하였다.

그 후, 후면을 공기의 흐름(flux)으로 주변온도로 50초 동안 냉각시켰다.

그 후 낮은 굴절률(low refractive index, LI)의 용액(0.5 내지 5ml)을, 전경화된 HI층 위에 회전코팅에 의해 증착시켰다. 회전속도는 분당 1850회전이었다.

그 후 전경화 단계(상기와 같은 동일한 가열원)를 8초 동안 이행하였고, 그 후 냉각 단계를 수행하였다(상기와 동일하게).

렌즈의 전면의 냉각단계는 전경화 단계 동안 이행할 수 있다.

그 후 상기 적층 HI코팅/LI코팅의 최후의 가열단계를 수행하였다.

후면의 적층을 향해 가열된 공기를 펄스하는 히팅 건 (gun)을 사용하였다.

후면의 표면에서 최대 온도는 170℃에 이르렀다.

이에 수반하여, 주위의 온도 또는 주위의 온도보다 더 낮은 온도에서 펄스된 공기를 렌즈의 전면으로 향하게 하였다.

양면 위에 두개의 AR적층을 갖고 전면(볼록면)에 위치한 AR적층에 무(無)균열인 최종 렌즈를 얻었다.

AR 코팅용 용액의 제조

고 굴절률(HI) 용액의 제조:

글리시독시프로필트리메톡시실란(glycidoxypropyltrimethoxysilane)(Sivento ) 90.45g을 무게를 재었고 비이커에 넣은 후 교반하였다.

그 후 산성수(염산 0.1N) 20.66g을 한방울씩 첨가하였다.

물의 완전한 양으로 첨가한뒤, 상기의 결과로써 생긴 가수분해물을 15분 동안 계속해서 교반하였다.

그 후, 다른 비이커, CCIC사의 TiO₂ 콜로이드 옵토레이크(Optolake) 1120 Z 11RU-7 A8 640g을 메탄올 160g에 첨가하였고, 상기의 결과로써 생긴 혼합물을 주변 온도에서 15분 동안 교반하였다.

상기의 결과로써 생긴 혼합물 콜로이드/메탄올 800g을 상기 글리시독시프로필트리메톡시실란 가수분해물에 첨가하였다.

상기의 얻어진 용액을 주변의 온도에서 24시간 동안 교반하였다.

알루미늄 아세틸아세토네이트(Aldrich) 9.14g을 무게를 잰뒤 상기 용액에 첨가한뒤 주변의 온도에서 1시간 동안 더 교반 하였다.

그 후, 건조 추출물을 측정하였고 그 결과 대략 20중량%이었다.

그 후, 이소프로판올을 그러한 양으로 첨가하였고, 건조 추출물은 단지 6중량%정도에 미쳤다.

5시간 동안 교반한 후, 3마이크로미터 필터로 상기 용액을 여과하여 HI용액을 수득하였으며, 이를 -18℃ 온도의 냉장고에 저장시켰다.

저 굴절률(LI) 용액의 제조:

트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라히드로옥틸-1-트리에톡시실란(tridecafluor o-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-triethoxysilane)C₁₄H₁₉F₁₃O₃Si(Roth Sochiel) 8.1g 및 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane)Si(OC₂H₅)₄(Keyser Mackey로부터) 65.6g을 혼합하였다.

15분 동안 교반한 후, 0.1N 염산 26.3g을 첨가하였다.

상기 결과로써 생긴 혼합물을 주변 온도에서 24시간 동안 교반하였다.

그 후 2-메틸-2-부탄올(2-methyl-2-butanol)(Sigma Aldrich) 737.7g 및 2-부타논(2-butanone)(Carlo Eba) 316.2g 및 촉매 폴리켓(Polycat) -SA-1/10(Air Product) 0.28g을 첨가하였다. 그 후 상기의 결과로써 생긴 용액을 2시간 동안 교반한 후 0.1 마이크로미터의 구멍(porosity)을 갖는 필터를 사용하여 여과하였다. 상기의 결과로써 생긴 LI 용액은 -18℃의 냉장고에 저장할 수 있다.

* * *

본 방법은 상기의 설명된 특정한 형태에 제한되는 것을 의도하지 않았다는 것을 이해하여야만 한다. 오히려, 본 방법들은 본 청구항의 범위내에서 변형, 균등, 및 다른 방법들을 포함한다. 예를 들어, 렌즈 홀딩 장치를 냉각시키는 모든 방법은, 상기에서 상세히 설명된 것처럼 열 경화 동안 볼록코팅에 무(無)손상의 결과를 제공하는 이러한 방법들에 사용될 수 있을 것이다.

만약 어떤 한정이 각각, “사용하기 위한 수단” 또는 “사용하기 위한 단계”의 구절을 사용하여 주어진 청구항 내에서 명백하게 열거되지 않았다면, 본 청구항은 수단(means)-부가(plus)-기능식 한정 또는 단계(step)-부가(plus)-기능식 한 정을 포함하는 것으로 해석되지 않는다.

본 발명의 렌즈 코팅 경화 방법은, 이미 존재하는 렌즈의 다른 면의 코팅에 영향을 미치지 않고서, 렌즈 한쪽 면에 하나 이상의 코팅을 경화할 수 있다.

Claims

제1면, 제2면 및 상기 제1면 상의 제1 코팅을 가지는 렌즈를 제공하는 단계;

상기 렌즈의 제2면 상에 열-경화성 코팅을 증착 (deposit)시키는 단계; 및

상기 제1 코팅을 손상시키지 않으면서, 일정시간 동안 상기 열-경화성 코팅을 가열시키는 단계를 포함하며,

상기 제1 코팅이 상기 열-경화성 코팅의 가열에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 열-경화성 코팅 가열시 상기 일정시간의 적어도 일부분 동안에 상기 렌즈를 냉각하는 렌즈 코팅 경화 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 코팅은 항-반사 코팅 또는 미러 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 코팅은 경질(hard) 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 제1 코팅에 적용된 제2 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 코팅은 경질 코팅이고, 상기 제2 코팅은 항-반사 코팅 또는 미러 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 경질 코팅은 프라이머 층과 경질 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 코팅은 프라이머 코팅이고, 상기 제2 코팅은 경질 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열단계는 상기 제1 코팅과 상기 제2 코팅중 어느 코팅도 열경화에 의해 손상되지 않도록, 상기 열-경화성 코팅을 열경화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열단계는 상기 제1 코팅을 손상시키지 않고, 상기 열-경화성 코팅을 열경화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 단계는 (a) 상기 제1 코팅을 손상시키지 않고 상기 열-경화성 코팅을 열 경화시키게 하고, (b) 1 시간 이하의 시간이 소요되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 단계는 (a) 상기 제1 코팅을 손상시키지 않고 상기 열-경화성 코팅을 열 경화시키게 하고, (b) 30분 이하의 시간이 소요되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열-경화성 코팅상에 제 2 면 졸-겔 항-반사 코팅을 증착하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 가열단계는 상기 제 1 코팅을 손상시키기 않고 상기 제 2 면 항-반사 코팅과 상기 열-경화성 코팅을 열 경화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 열-경화성 코팅은 열-경화성 경질 코팅이고, 상기 제 2 면과 상기 열-경화성 경질 코팅 사이에 자외선(UV) 경화성 프라이머 코팅이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열-경화성 코팅은 열-경화성 경질 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열-경화성 코팅은 열-경화성 항-반사 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 열-경화성 항-반사 코팅은 다른 굴절율을 가진 적어도 2개의 층들을 포함하는 졸-겔 항-반사 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방법은 처방 파우워(prescription power)에 따라 상기 렌즈를 표면처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가열은 대류 가열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가열은 상기 열-경화성 코팅에 열을 간헐적으로 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각은 전도적 냉각을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 냉각은 액체를 사용하여 상기 렌즈를 냉각하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 22 항에 있어서,

상기 냉각은 수냉식 렌즈 홀딩 기구를 이용하여 상기 렌즈를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 수냉식 렌즈 홀딩 기구는 곡면의 렌즈 홀딩 표면 및 상기 곡면의 렌즈 홀딩 표면과 상기 렌즈의 상기 제1 면사이에 층을 형성하는 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 가열은 상기 제1 코팅을 손상시키기 않고 상기 열-경화성 코팅을 열경화시키고, 또한 상기 냉각은, 상기 가열 경화 동안에 상기 제1 코팅의 온도가 50℃ 이상이 되지 않도록, 액체를 사용하여 상기 렌즈를 냉각하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 열 경화는 상기 렌즈의 상기 제2 면상의 상기 열-경화성 코팅을 100℃ 내지 170℃의 표면 온도로 가열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 냉각은 대류 냉각을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 일정시간의 일부분은 상기 일정시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 일정시간의 일부분은 상기 일정시간과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 프라이머 코팅 또는 층은 (메타)아크릴계 코팅과 폴리우레탄계 코팅으로부터 선택된 내충격 프라이머 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 3 항, 제 5 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경질 코팅 또는 층은 폴리알콕시실란의 가수분해물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 32 항에 있어서, 상기 폴리알콕시실란의 가수분해물은 에폭시트리알콕시실란, 에폭시디알콕시실란 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 경질 코팅 또는 층은 SiO₂, TiO₂, Sb₂O₅, Al₂O₃ 및 Fe₂O₃ 등의 충전재(filler)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 항-반사 코팅은 유전체의 단층 또는 복층막인 것을 특징으로 하는 방법.
제 35 항에 있어서,

상기 유전체는 SiO, SiO₂, Si₃N₄, TiO₂, ZrO₂, Al₂O_3, MgF₂, Ta₂O₅ 및 그것들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 미러 코팅은 유전 산화물의 하나 이상의 층을 포함하는 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가열 단계는 (a) 상기 제1 코팅을 손상시키지 않고 상기 열-경화성 코팅을 열 경화시키게 하고, (b) 5분 미만의 시간이 소요되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 항-반사 코팅은 유전체의 단층 또는 복층 막이고, 상기 미러 코팅은 하나 이상의 유전 산화물 층을 포함하며, 상기 열경화성 코팅은 폴리실록산 매트릭스에 포매된 무기 옥사이드를 포함하는 졸-겔 열경화성 항-반사 코팅인 방법.
제 3 항 , 제 5 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 경질 코팅은 에폭시트리알콕시실란의 가수분해물, 또는 에폭시디알콕시실란의 가수분해물, 또는 에폭시트리알콕시실란의 가수분해물 과 에폭시디알콕시실란의 가수분해물을 포함하는 것인 방법.
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