KR20050105060A - 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조 방법 - Google Patents

기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절 기능, 긁힘 방지, 김서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 자외선 차단을 조절 및 긁힘 방지, 김서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 기능성 고글 및 안경용 렌즈는 자외선 차단, 긁힘 방지, 김서림 방지 기능이 필요한 산업용, 레저용, 스포츠용, 군사용 고글 및 안경에 적용할 수 있다.

Description

기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조 방법{Production Method of A Lens for Functional Goggle and Glasses}
본 발명은 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절 기능, 긁힘 방지, 김서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글용 필름 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 자외선 차단을 조절 및 긁힘 방지, 김서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조방법에 관한 것이다.
최근 고분자 소재는 경량성, 가공성, 기능성이 뛰어나 다양한 곳에 적용되어 왔다. 특히 고글 및 안경용 렌즈의 경우, 경량성 때문에 고분자 소재를 대부분 사용하고 있다. 그러나 고분자 소재로 제조한 고글 및 안경용 렌즈를 실외에서 사용할 경우, 자외선에 의해 고분자의 화학결합이 파괴되어 연쇄절단, 가교결합 등을 발생시키는 자유라디칼이 생성되고 결과적으로 변색, 제품 표면의 부스러짐, 기계적 물성 저하 등이 발생한다.
종래의 고글 및 안경용 렌즈는 도 1에서 보는바와 같이 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC), 폴리에스테르 필름과 같은 (1) 렌즈 모재 위에 (2)자외선 흡수제, (3)흡수제 보호막 (4) 긁힘방지 코팅막, (5)김 서림 방지막이 순차적으로 적층된 구조로서, 일반적으로 파장이 300nm 이하 즉 자외선-B 영역의 경우, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC), 폴리에스테르 필름과 같은 모재 고분자 필름에서 자외선을 흡수하기 때문에 문제가 발생하지 않으나, 자외선-A 영역인 파장 300에서 400nm의 경우, 자외선 흡수를 위해 모재 필름 또는 여기에 코팅되는 착색 감압 점착층에 자외선 흡수제를 용해 함유시켜 자외선 차단 기능을 갖게 하였다. 또한 자외선에 의한 고분자필름의 분해를 최소화하기 위해 자외선 안정제를 폴리에스테르와 같은 고분자소재에 첨가하여 사용하고 있다. 자외선 흡수제로는 실릴화 하이드록시벤조페놀과 실릴화 벤조트리아졸 등이 사용된다. 그러나 이런 고글 및 안경용 렌즈는 몇 개의 층을 제조하기 위한 복잡한 제조 공정 때문에 제조비용이 매우 고가인 점이 단점이다.
또한, 이러한 방법을 사용하는 경우 자외선 차단 성능이 시간이 지나갈수록 낮아지는 단점과 적층에 따른 무게 증가, 투명도 감소, 자외선 차단율이 고정되는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 자외선 흡수제의 양을 증가시킬 경우에는 필름 표면에 자외선 흡수제가 석출되어 외관에 치명적인 손상을 주는 단점이 나타난다. 자외선 흡수제를 착색 감압 점착층에 함유시키는 경우에는 내후성이 낮아지기 때문에 외부 부착용으로는 사용하기에 부적절하고, 감압 점착층의 색상을 표현하기 힘든 단점이 있다.
종래의 이온 주입을 이용한 자외선 차단 필름을 사용할 경우, 이온 주입면이 수 ㎚ 에서 수십 ㎚에 불과해 긁힘이 쉽게 발생하고 결과적으로 자외선 차단 기능을 쉽게 상실하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 자외선 차단을 조절 및 긁힘 방지, 김서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명은 종래의 열가소성 물질에 자외선 흡수제를 혼합하여 압출하거나, 적층, 코팅 방식과 다르게, 고분자 필름 및 고분자 수지를 성형하여 만든 고글 및 안경용 렌즈에 직접 중이온 이온빔을 입사시켜 고분자 모재 표면을 개질한 후 긁힘 방지 및 김서림 방지 코팅을 한 것이 특징이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 방법으로 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 고글 및 안경용 렌즈를 제조함으로써, 제조된 고글 및 안경용 렌즈가 자외선 차단 및 긁힘 방지, 김서림 방지 기능을 갖도록 한다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 적용된 고글 및 안경용 렌즈 형상은 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한다. 도 2에서와 같이 고글용 렌즈의 경우, 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 렌즈 (6)전면부에 이온을 입사시켜 (8)이온 주입층을 만든 후 긁힘 방지 코팅을 하여 (4)긁힘 방지 코팅막을 형성시키고, (7)후면부에 김서림 방지 코팅을 하여 (5)김서림 방지 코팅막을 형성시켜 기능성 고글용 렌즈를 제조한다. 안경용 렌즈의 경우, 제조한 렌즈 전면부에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하고, 전면과 후면부에 김서림 방지 코팅을 하여 기능성 안경용 렌즈를 제조한다.
또한, 고글용 렌즈의 경우, 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 렌즈 전면부에 긁힘 방지 코팅을 하고, 후면부에 김서림 방지 코팅을 한 후 전면부에 이온을 입사시켜 기능성 고글용 렌즈를 제조한다. 안경용 렌즈의 경우, 제조한 렌즈 전면부에 긁힘 방지 코팅을 하고, 전면과 후면부에 김서림 방지 코팅을 한 후 전면부에 이온을 입사시켜 기능성 안경용 렌즈를 제조한다.
본 발명에 적용된 이온 종류는 수소부터 크립톤까지이며, 이온 전류는 1㎂부터 1A까지이고, 이온 에너지는 1eV부터 10MeV 까지이다.
본 발명에서 렌즈의 자외선 차단 특성에 따라 한 종류 이온 혹은 두 종류 이상 이온을 순차적으로 조사하여 사용한다.
본 발명에서 사용된 고분자 소재는 1개 층을 갖는 것을 기본으로 하고, PC, PET, PE 등 특정한 고분자 소재에 한정되지 않으며, 고분자 소재의 두께, 색상, 형상에 제한을 받지 않는다.
이하 본 발명에 따른 자외선 차단 및 긁힘 방지, 김 서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조방법 실시 예이다.
실시예 1
압출된 0.5mm 폴리카보네이트(PC) 필름을 성형하여 고글용 렌즈 형상을 제조한다. 제조한 렌즈 전면부에 5mA, 30keV 수소 이온을 10분간 입사시킨 후 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 하고, 후면부에 실란계 화합물과 폴리비닐알콜, 규소산화물 등을 섞어서 김서림 방지 코팅을 하여 기능성 고글용 렌즈를 제조한다. 자외선 UV-B 투과율은 3%, UV-A 투과율은 7%, 가시광선 투과율은 38%이다.
실시예 2
폴리카보네이트(PC) 수지를 사출하여 2㎜ 안경용 렌즈 형상을 제조한다. 제조한 렌즈 전면부에 1mA, 20keV 수소 이온을 1분간 입사시킨 후 실란계 화합물, 코로이드실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 하고, 전면과 후면부에 실란계 화합물과 폴리비닐알콜, 규소산화물 등을 섞어서 김서림 방지 코팅을 하여 기능성 안경용 렌즈를 제조한다. 자외선 UV-B 투과율은 1%, UV-A 투과율은 2%, 가시광선 투과율은 58%이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절 특성을 가짐과 동시에, 긁힘 방지, 김 서림 방지 기능을 갖는 기능성 고글 및 안경용 렌즈 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 자외선 흡수제를 사용하지 않음으로써 자외선 차단 및 가시광선 투과 효과가 장기간 지속되고, 자외선에 의한 렌즈의 변색이 없고, 이온이 고분자 소재 표면에 균일하게 입사됨으로써 난반사 효과를 적게 해 결과적으로 시력을 보호하는 효과가 있다.
본 발명에 따라 제조된 기능성 고글 및 안경용 렌즈는 자외선 차단, 긁힘 방지, 김서림 방지, 열전달 방지, 안전성 기능이 필요한 산업용, 레저용, 스포츠용, 군사용 고글 및 안경에 적용할 수 있다.
[도 1] 종래의 고글 및 안경용 렌즈 단면도
[도 2] 본 발명의 고글 및 안경용 렌즈 단면도
[도 3] 본 발명의 고글용 이중 렌즈 단면도
〈 도면 부호에 대한 설명 〉
(1)렌즈 모재 (2)자외선 흡수제
(3)흡수제 보호막 (4)긁힘 방지 코팅막
(5)김 서림 방지막 (6)전면부
(7)후면부 (8)이온주입층
(9)렌즈1 (10)렌즈2
(11)공기층

Claims (6)

  1. 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 투명 및 칼라 렌즈 전면부에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하고, 후면부에 김서림 방지 코팅을 하여 자외선 반사율 및 투과율, 가시광선 투과율을 조절함에 의해 결과적으로 자외선 차단율과 투과율을 조절하고 자외선 안정화 기능, 긁힘 방지 기능, 김 서림 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 고글용 렌즈 제조 방법.
  2. 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 투명 및 칼라 렌즈 전면부에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하고, 전면부와 후면부에 김 서림 방지 코팅을 하여 자외선 반사율 및 투과율, 가시광선 투과율을 조절함에 의해 결과적으로 자외선 차단율과 투과율을 조절하고 자외선 안정화 기능, 긁힘 방지 기능, 김 서림 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 선글라스 및 안경용 렌즈 제조 방법.
  3. 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 투명 및 칼라 렌즈 전면부에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키고, 후면부에 김서림 방지 코팅을 하여 자외선 반사율 및 투과율, 가시광선 투과율을 조절함에 의해 결과적으로 자외선 차단율과 투과율을 조절하고 자외선 안정화 기능, 긁힘 방지 기능, 김 서림 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 고글용 렌즈 제조 방법.
  4. 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 투명 및 칼라 렌즈 전면부에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키고, 전면부와 후면부에 김 서림 방지 코팅을 하여 이온을 입사시켜 자외선 반사율 및 투과율, 가시광선 투과율을 조절함에 의해 결과적으로 자외선 차단율과 투과율을 조절하고 자외선 안정화 기능, 긁힘 방지 기능, 김 서림 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 선글라스 및 안경용 렌즈 제조 방법.
  5. 도 3과 같이 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 투명 및 칼라 (9)렌즈1의 (6)전면부에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키고, 다른 (10)렌즈2의 (7)후면부에 김서림 방지 코팅을 한 후 두 개의 서로 다른 렌즈를 중간에 (11)공기층을 둔 형태로 접합하여 자외선 반사율 및 투과율, 가시광선 투과율을 조절함에 의해 결과적으로 자외선 차단율과 투과율을 조절하고 자외선 안정화 기능, 긁힘 방지 기능, 김서림 방지 기능, 열전달 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 고글용 렌즈 제조 방법.
  6. 고분자 수지를 사출/성형하여 제조한 투명 및 칼라 (9)렌즈1의 (6)전면부에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하고, (10)다른 렌즈2의 후면부에 김서림 방지 코팅을 한 후 두 개의 서로 다른 렌즈를 중간에 (11)공기층을 둔 형태로 접합하여 자외선 반사율 및 투과율, 가시광선 투과율을 조절함에 의해 결과적으로 자외선 차단율과 투과율을 조절하고 자외선 안정화 기능, 긁힘 방지 기능, 김 서림 방지 기능, 열전달 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 고글용 렌즈 제조 방법.
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