KR20070114724A - 잉크 수용성 물질, 착색 광학 렌즈 및 이들을 제조하는방법 - Google Patents

잉크 수용성 물질, 착색 광학 렌즈 및 이들을 제조하는방법 Download PDF

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KR20070114724A
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에씰로아 인터내셔날/콩파니에 제네랄 도프티크
가부시키가이샤 니콘. 에시로루
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Abstract

본 발명은 착색된 광학 렌즈들, 및 착색된 광학 렌즈를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 잉크 수용체 필름을 이용하여 광학 렌즈에 착색하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 렌즈 지지체를 나타내는 기저체에 대한 색채의 우수한 전이, 양호한 색채 균일성을 가지는 기저체의 양호한 마무리 착색을 허용한다. 본 발명은 렌즈의 기저체를 코팅하는 기초층 상에 도포되는 상기 잉크 수용체 필름을 이용하여 광학 렌즈를 착색시키는 방법에 관한 것이다. 잉크 수용체 물질은 무기 충진재 및 수성 에멀젼을 포함한다. 바람직하게는 잉크 수용체 물질은 또한 수용성 폴리머, 개질된 양이온성 폴리머 및 기저체 내로 잉크의 흡수를 촉진시키는 운반체도 포함한다.
착색 렌즈, 무기 충진재, 수성 에멀젼.

Description

잉크 수용성 물질, 착색 광학 렌즈 및 이들을 제조하는 방법{INK RECEPTIVE MATERIAL, TINTED OPTICAL LENSES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 광학 렌즈, 및 광학렌즈를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 착색된 광학 렌즈들, 및 착색된 광학 렌즈를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, "렌즈"라는 용어는 어떠한 보정 기능을 수행하는지에 무관하게 색안경, 안경, 선글래스, 고글 등에 장착되는 안과용 부품을 의미한다.
착색 렌즈를 제조할 때 제작자들은 수많은 기술적 도전에 직면한다. 당 업계에 공지된 바와 같이, 유리 렌즈들은 착색된 첨가제를 용융 유리에 주입하여 종종 착색되고, 유사하게 폴리카보네이트 렌즈들은 사전에 착색된 플라스틱 입자들로부터 사출-주조된다. 이러한 방법들과 관련된 단점은 제공될 수 있는 색채의 종류가 매우 한정적이라는 것이다. 더욱이, 매우 다양한 두께를 가지는 렌즈에 있어서 이러한 방법으로 착색될 때 균일하지 않은 투과율을 보이게 된다.
다른 공지된 방법은 단단한 수지 렌즈들을 뜨거운 액성 염료 용액에 담그는 것으로 구성된다. 염료는 수지 내로 침투하여 렌즈를 착색시킨다. 그러나, 상기 방법은 색채 균일성을 달성하기 어려우며 색채 재현성이 나쁘다.
렌즈를 착색시키는 것과 관련한 문제들의 일부를 극복하기 위한 하나의 제안은 색채를 제공받을 수 있는 물질을 제공하는 것이다; 이러한 물질은 기본적으로 투명한 기저체 상에 코팅된 얇은 필름이 될 수 있다. 예를 들면, JP3075403호및 JP3349116호에는 렌즈의 광학 기초의 표면에 수용성 폴리머의 경화 코팅을 형성하는 단계, 상기 코팅 상에 분산된 염료를 포함하는 잉크 수성 용액을 잉크젯 프린터를 이용해 도포하는 단계, 열처리 단계, 및 최종적으로 헹굼에 의해 수용성 폴리머 코팅을 제거하는 단계를 포함하는 착색 플라스틱 렌즈를 제조하는 방법이 개시되어 있다.
본 출원인은 전술한 일본 문헌들 내에 기재된 방법들에서 수용성 폴리머와 잉크 용액을 접촉시키는 것은 잉크가 수용성 폴리머 코팅 내로 침투되기 전에 중력에 의해 잉크 용액이 굴곡진 기초의 아래쪽을 향해 기초의 중앙 또는 가장자리로 흐르게 한다는 것을 발견하였다: 이러한 방법은 대량의 잉크의 도포를 허용하지 않으며 렌즈의 착색 균일성을 나쁘게 한다. 남은 잉크 용액은 수용성 폴리머 내에서 희석되어 고채도를 얻는 것을 어렵게 한다.
따라서, 광학 렌즈를 착색시키는데 있어서 공지된 시스템의 결점을 갖니 않으며 산업적으로 효과적인 새로운 방법에 대한 실질적인 요구가 있다.
본 발명은 잉크 수용체의 물질의 조성이 다공성 필름이며 빠른 속도로 많은 양의 색채를 흡수할 수 있는 코팅으로 하여금 색채 흡수 이후에 안정하게 남으며 기저체에 양호하게 접착되도록 하는 광학 렌즈의 착색을 위한 방법에 관한 것이며; 본 발명의 방법은 렌즈의 지지체를 나타내는 기저체에 색채의 양호한 이동, 양호한 색채 균일성 및 필요한 경우 고채도로 기저체의 양호한 마무리 착색 및 이로 인한 수용 가능한 미용 착색 렌즈를 허용한다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 본 방법은 렌즈의 기저체 상의 기초층 코팅으로 색채의 양호한 이동을 허용하여 수용 가능한 미용 착색 렌즈를 허용한다.
본 발명은 또한 상기 잉크 수용체 물질, 렌즈 기저체 상 또는 상기 렌즈 기저체의 기초 코팅층 상의 필름을 형성하기 위한 이것의 용도, 및 착색된 렌즈를 제조하기 위한 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 새로운 잉크 수용체 물질은 무기 충진재 및 수성(water-based) 에멀젼(수중에 분산된 폴리머를 포함하며, 상기 폴리머는 물에 불용성이다)을 포함하는데, 이는 혼합되어 용액을 형성한다. 본 발명의 잉크 수용체 물질은 다공성 필름을 형성할 수 있는 용액, 기저체에 필름의 접착을 보조하는 수중에 분산된 폴리머이다. 잉크 물질 용액은 광학 렌즈의 볼록 또는 오목면의 삼차원 표면상에 도포될 수 있으며, 용액의 기화 후에 기저체의 표면상에 다공성 필름을 형성한다. 무기 충진재의 존재는 필름의 공극률에 있어서 중요한 역할을 수행한다. 본 발명의 다공성 필름은 액체 잉크가 그 위에 도포된 때, 수용 현상을 발생하도록 하며, 이로써 필름 내로 침투할 수 있는 잉크의 양을 향상시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무기 충진재는 가벼운 탄산칼슘, 무거운 탄산칼슘, 카올린, 탈크(talc), 이산화 티타늄, 산화아연, 탄산아연, 새틴 화이트(satin white), 탄산 마그네슘, 규산 마그네슘, 황산 마그네슘, 규산칼슘, 규산 알루미늄, 수산화 알루미늄, 알루미나 졸(sol), 콜로이드성 알루미나, 알루미나 수화물, 제올라이트(zeolite), 실리카, 콜로이드성 실리카 및 이들의 혼합물이 될 수 있다. 바람직하게는, 무기 충진재는 실리카, 알루미나, 또는 탄산칼슘이다.
바람직하게는, 무기 충진재는 0.05㎛ 내지 8㎛의 입자크기를 가진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수성 에멀젼은 비닐 아세테이트 에멀젼, 에틸렌 비닐 아세테이트 에멀젼, 아크릴성 에멀젼, 실리카 아크릴성 에멀젼, 우레탄 에멀젼, 폴리에스테르 에멀젼, 클로로프렌 고무 라텍스, 부타디엔 라텍스, 이소프렌 고무 라텍스, 에폭시 수지 에멀젼, 폴리올레핀 에멀젼, 플루오로카본 수지 에멀젼, 또는 아크릴성 실리콘 에멀젼이 될 수 있다. 수성 에멀젼은 고정(anchoring) 효과를 가지며, 기저체에 필름의 접착에 있어서 중요한 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 잉크 수용체 물질은 무기 충진재와 수성 에멀젼을 1:0.1 내지 1:50 의 중량비로 포함한다.
본 발명에 따른 잉크 수용체 물질은 수용성 폴리머를 선택적으로 포함할 수 있다. 수용성 폴리머가 존재할 경우, 수성 에멀젼과 무기 충진재 사이의 양호한 접착을 제공하는데 공헌하며, 잉크 수용체 내에서 보호 콜로이드로 작용한다. 바람직하게는, 잉크 수용체 물질 내에 함유된 수용성 폴리머는 카복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 금속염, 폴리아크릴아마이드, 폴리비닐 피롤리돈, 또는 폴리에틸렌 글리콜이다. 바람직하게는, 수용성 폴리머는 폴리비닐 아코올이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 잉크 수용체 물질은 적어도 하나의 무기 충진재, 적어도 하나의 수성 에멀젼 및 적어도 하나의 수용성 폴리머를 무기 충진재/수성 에멀젼/수용성 폴리머로 각각 1 / 0.1 내지 50 / 0 내지 50의 비율로 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 잉크 수용체 물질은 기저체 내로 잉크의 흡수를 가속시킬 수 있는 하나 이상의 운반체(들)을 포함할 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 잉크 수용체 물질 내에 포함된 운반체(들)은 o-페닐페놀, 클로로벤젠, 메틸살리실레이트, 디메틸테레프탈레이트, 부틸 벤조에이트, 벤질 알코올, 또는 펜에틸 알코올(phenethyl alcohol)이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 잉크 수용체 물질은 잉크 수용체 물질 내에 존재하는 분산된 염료 입자의 개질된 양이온성 폴리머를 포함할 수 있는데, 이는 필름 내의 이동 및/또는 정체를 방지하는 것을 돕는다. 바람직하게는, 잉크 수용체 물질 내에 함유된 개질된 양이온성 폴리머는 4급 암모늄 측쇄를 가지는 모노머들의 중합반응 또는 공중합반응으로 얻어진다. 바람직한 모노머들은 아미노-알킬-에스테르-아크릴레이트 또는 아미노-알킬-에스테르-메타크릴레이트의 4급 암모늄 유도체, 메틸 클로라이드 도는 디메틸 설페이트와 개질된 N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트의 4급 암모늄 유도체이다. 더욱 바람직한 모노머들은 메틸 클로라이드, 디메틸 설페이트, 벤질 클로라이드 또는 모노클로로아세테이트와 개질된 N-[3-(디메틸아미노)프로필]아크릴아마이드의 4급 암모늄 유도체, 아크릴아미도-3-메틸-부틸-디메틸아민의 4급 암모늄 유도체, 및 4급 암모늄 측쇄를 가지는 비닐-벤질-암모늄염 또는 디알릴 디메틸 암모늄 염의 모노머이다. 기타 바람직한 모노머들은 폴리알릴아민, 폴리에틸렌이민, 폴리아민 설폰, 폴리아민-폴리아마이드 에피클로로하이드린(epichlorohydrin), 양이온성 폴리스티렌의 공중합체, 양이온성 전분(starch) 및 비닐 모노머이다.
본 발명의 특징적인 실시예에 따르면, 잉크 수용체 물질은 (a)수성 우레탄 수지, (b)폴리비닐 알코올, (c)개질된 양이온성 폴리머, 및 (d)무기 충진재를 포함한다. 상기 실시예에서, 바람직하게는 고체에 기반한 각 성분들의 비율은: (a)수성 우레탄 수지: 10 내지 50%; (b)폴리비닐 알코올: 0 내지 60%; (c)개질된 양이온성 폴리머: 0 내지 30%; 이며, 모든 폴리머들 (a)-(c)의 양과 무기 충진재의 비율은 중량비로 100:10 내지 100:500이다.
본 발명의 다른 특징적인 실시예에 따르면, 잉크 수용체 물질은 (a)수성 우레탄 수지, (b)폴리비닐 알코올, (c)개질된 양이온성 폴리머, (d)무기 충진재 및 (e)수용체(들)을 포함한다. 상기 실시예에서, 바람직하게는 고체에 기반한 각 성분들의 비율은: (a)수성 우레탄 수지: 10 내지 50%; (b)폴리비닐 알코올: 0 내지 60%; (c)개질된 양이온성 폴리머: 0 내지 30%; 이며, 모든 폴리머들 (a)-(c)의 양과 무기 충진재의 비율은 중량비로 100:10 내지 100:500이고, 성분들 총 합에 대한 (e)수용체(들)의 비율은 0 내지 3%이다.
본 발명은 또한 광학 렌즈를 착색시키는 방법에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 렌즈의 기저체를 착색시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시예는 렌즈의 기저체 상에 도포된 기초층을 착색시킴으로써 광학렌즈를 착색시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 방법에 의해 얻어질 수 있는 착색된 렌즈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은:
1. 다공성 잉크-수용체 필름을 형성할 수 있는 잉크 수용체 물질의 층으로 상기 광학 렌즈를 코팅하는 단계;
2. 상기 기저체 상에 상기 다공성 필름을 형성하도록 잉크 수용체 물질 내에 존재하는 용매를 기화시키는 단계;
3. 잉크 용액이 필름 내로 흡수될 수 있는 조건 하에서 상기 다공성 필름 상에 잉크젯 장치를 이용해 잉크 용액을 도포하는 단계;
4. 기저체가 소정의 착색을 얻을 때까지 상기 광학렌즈를 가열하는 단계; 및
5. 잉크 수용체 필름을 제거하는 단계를 포함하는 광학 렌즈를 착색시키기 위한 방법이다.
본 발명에 따른 착색되기 쉬운 렌즈는 안과용 렌즈를 의미하는 광학 렌즈이며, 유기 안과용 렌즈로 보통 사용되는 유기 유리로 만들어진 기저체를 가진다.
단계 1에서 당업자에게 공지된 어떠한 방법, 바람직하게는 스핀 코팅, 딥 코팅 및 분사(spraying)로부터 선택된 방법에 의해 코팅이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 잉크 수용체 물질은 무기 충진재 및 수성 에멀젼을 포함하며, 더욱 바람직하게는 잉크 수용체 물질은 본 명세서 내에 기재된 것이다.
단계 2에서, 용매의 기화는 당업자에게 공지된 어떠한 방법으로 수행될 수 있으나, 바람직하게는 다음 단계들을 포함한다: (1)실온에서의 통풍 건조(air-drying) 단계; (2)40℃ 내지 100℃에 포함되는 온도에서 0.5분 내지 10분간 가열하는 단계.
본 발명의 실시예에 따르면, 단계 2의 결과물인 잉크 수용체 필름은 0.1㎛ 내지 50㎛, 바람직하게는 2㎛ 내지 25㎛, 더욱 바람직하게는 5㎛의 두께를 가진다.
단계 3에서, 기저체와 잉크젯 장치의 잉크젯 노즐 사이의 거리는 0.5mm 내지 5mm, 바람직하게는 1mm 내지 2mm인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 잉크 수용체 물질은 공지기술의 수용성 폴리머 코팅에 반해 잉크 용액 내로, 또는 잉크 용액에 의해 용해되지 않는다.
본 발명에 따르면, "잉크"라는 용어는 가열에 의해 기저체 내로 색채가 전이될 수 있는 어떠한 착색 용액을 의미한다; 더욱 바람직하게는 본 발명에 다른 잉크 용액은 분산된 염료를 함유하는 용액이다. 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 잉크 용액은 내부에 분산된 염료를 함유하는 수성 용액이며, 상기 염료는 적절한 온도에서 가열될 때 승화된다.
단계 4에서, 가열 단계는 잉크에 함유된 염료의 승화를 허용하며 기저체 내로 색채를 전이시킨다; 가열단계는 정상 기압 또는 진공 기압에서 10초 내지 2시간 동안 90℃ 내지 240℃, 바람직하게는 30분 내지 60분 동안 120℃ 내지 180℃의 온도의 적용을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 가열단계는 300Pa 이하, 바람직하게는 100Pa 이하의 압력에서 수행된다. 진공 조건을 이용할 경우, 정상 기압을 이용할 때보다 낮은 온도에서 염료의 승화 조건의 발생을 허용한다; 따라서 예를 들면 변형 및 기저체의 황변(yellowing)과 같은 고온에서 발생할 수 있는 단점을 피할 수 있게 된다.
가열 단계는 예를 들면 에어(air) 오븐, 원적외선 복사 오븐, 적외선 오븐, 할로겐 램프 가열기, 오토클레이브(autoclave) 등의 가열장치 내에서 수행된다.
단계 5에서, 본 발명의 실시예에 따르면, 코팅의 제거는 물, 산 용액 또는 염기 용액과 함께 닦아 내거나 세척하는 것을 포함하며 선택적으로는 초음파 세척과 조합할 수도 있다.
다른 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 다음 단계들을 포함하는 광학 렌즈를 착색시키기 위한 방법이다:
1. 투명한 기초 코팅 필름으로 상기 광학 렌즈의 기저체를 코팅하는 단계;
2. 상기 기초 코팅을 건조시키는 단계;
3. 다공성 잉크 수용체 필름을 형성할 수 있는 잉크 수용체 물질의 층으로 상기 광학 렌즈의 기초 코팅을 코팅하는 단계;
4. 상기 기초 코팅 상에 상기 다공성 잉크 수용체 필름을 형성하도록 잉크 수용체 물질 내에 존재하는 용매를 기화시키는 단계;
5. 잉크 용액이 필름 내로 흡수되는 조건 하에서 상기 다공성 필름 상에 잉크젯 장치를 이용하여 잉크 용액을 도포하는 단계;
6. 상기 기초 코팅이 소정의 색채를 얻을 때까지 상기 광학 렌즈를 가열하는 단계; 및
7. 잉크 수용체 필름을 제거하는 단계.
상기 실시예에 따르면, 투명한 기초 코팅은: 선형 폴리우레탄의 자가 에멀젼화가 가능한 에멀젼 및/또는 물과 공존할 수 있는 폴리에스테르 수지; 및 적어도 하나가 알루미늄 산화물, 철 산화물, 주석 산화물, 지르코늄 산화물 실리카 산화물, 티타늄 산화물, 텅스텐 산화물, 안티모니 산화물, 및 이들의 합성 산화물로부터 선택된 미세 입자인 금속 산화물 콜로이드 입자들을 포함한다. 바람직하게는, 금속 콜로이드 입자들은 다음 일반식의 유기 실란 화합물로 개질된다:
R(R1)aSiXb
여기서:
- R 은 메타크릴옥시 및 글리시딜옥시로부터 선택된 그룹으로 선택적으로 치환된 선형 또는 가지달린 (C1-C6)알킬 그룹을 나타내며;
- R1은 선형 또는 가지달린 (C1-C6)알킬 그룹을 나타내며;
- a는 0, 1 및 2로부터 선택되며;
- b는 a+b=3의 조건으로 1, 2 및 3으로부터 선택된다.
투명한 기초 코팅은 0.1㎛ 내지 100㎛에 포함되는 필름 두께를 가진다. 상기 기초 코팅은 예를 들면 폴리카보네이트 기초와 같이 마찰에 매우 민감할 수 있는 렌즈의 기저체를 보호하는데 바람직하다.
다음 사례들은 본 발명의 특징적인 실시예들을 나타내며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 인식되어서는 안된다.
실시예 1 - 잉크 수용체 물질들의 제조
잉크 수용체 물질 1의 제조
다음 물질들을 혼합하여 잉크 수용체를 제조하였다:
1. 무기 충진재: 젖은 형태의 실리카 분말 "Finesil® X-30" 15g, 평균 입자 크기 = 3 마이크론(Tokuyama Corporation)
2. 수중에 분산된 폴리우레탄: "Superflex® 420" 100g, 에스테르/에테르 타입, (Dai-ichi kogyo seiyaku co., Ltd.)
3. 탈이온수 100g
4. 에틸 알코올 9g
5. 1-메톡시-2-프로판올 2g.
잉크 수용체 물질 2의 제조
다음 물질들을 혼합하여 잉크 수용체를 제조하였다:
1. 무기 충진재: 젖은 형태의 실리카 분말 "Finesil® X-30" 15g, 평균 입자 크기 = 3 마이크론(Tokuyama Corporation)
2. 수중에 분산된 폴리우레탄: "Bayhydrol® VPL82952" 100g, 지방족 타입(Sumitomo Bayer)
3. 탈이온수 100g
4. 에틸 알코올 9g
5. 1-메톡시-2-프로판올 4g.
잉크 수용체 물질 3의 제조
다음 물질들을 혼합하여 잉크 수용체를 제조하였다:
1. 무기 충진재: 젖은 형태의 실리카 분말 "Finesil® X-60" 15g, 평균 입자 크기 = 6 마이크론(Tokuyama Corporation)
2. 수중에 분산된 폴리우레탄: "Bayhydrol® VPL82952" 100g, 지방족 타입(Sumitomo Bayer)
3. 탈이온수 100g
4. 에틸 알코올 9g
5. 1-메톡시-2-프로판올 4g.
잉크 수용체 물질 4의 제조
다음 물질들을 혼합하여 잉크 수용체를 제조하였다:
1. 무기 충진재: 젖은 형태의 실리카 분말 "Finesil® X-30" 15g, 평균 입자 크기 = 3 마이크론(Tokuyama Corporation)
2. 수중에 분산된 폴리에스테르: "VYLON® VYLONAL® MD1985(TOYOBO)" 100g
3. 탈이온수 100g
4. 에틸 알코올 9g
5. 1-메톡시-2-프로판올 4g.
잉크 수용체 물질 5의 제조
다음 물질들을 혼합하여 잉크 수용체를 제조하였다:
1. 무기 충진재: 젖은 형태의 실리카 분말 "Finesil® X-30" 15g, 평균 입자 크기 = 3 마이크론(Tokuyama Corporation)
2. 수중에 분산된 폴리우레탄: "Superflex® 610" 100g, 에스테르/에테르 타입, (Dai-ichi kogyo seiyaku co., Ltd.)
3. 양이온성 폴리머: 유니센스 FPA 100L (Senka) - DADMAC(디알릴 디메틸 암 모늄클로라이드)의 폴리머 10g
4. 탈이온수 85g
5. 에틸 알코올 9g
6. 1-메톡시-2-프로판올 2g.
잉크 수용체 물질 6의 제조
다음 물질들을 혼합하여 잉크 수용체를 제조하였다:
1. 무기 충진재: 젖은 형태의 실리카 분말 "Finesil® X-30" 15g, 평균 입자 크기 = 3 마이크론(Tokuyama Corporation)
2. 수중에 분산된 폴리에스테르: "VYLON® VYLONAL® MD1985(TOYOBO)" 100g
3. 운반체: 벤질 알코올 3g
4. 탈이온수 100g
5. 에틸 알코올 9g
6. 1-메톡시-2-프로판올 4g.
잉크 수용체 물질 " MZ -480"(폴리우레탄 + 실리카 충진재 잉크 수용체; 제조사: 타카마추 Oil anc Fat )의 제조
MZ-480의 MSDS에 따르면, MZ-480의 조성은:
폴리비닐알코올, 폴리우레탄, 폴리양이온성(polycationic) 제제 및 실리카의 혼합물 20.6%
N-메틸-2-피롤리돈 1.1%
1-프로판올 1.3%
물 77.0%
이다.
실시예 2 - 착색 방법
1) 기저체의 볼록면 상에 잉크 수용체 액체를 스핀 코팅법에 의해 코팅하였다;
2) 이렇게 코팅된 렌즈를 렌즈와 동일한 직경을 가지는 고무 오-링(O-ring) 상에 두고, 스테인레스 페트리 접시로 덮어서 실온에서 3분간 통풍 건조하고 80℃에서 5분간 열처리 하였으며, 이로써 잉크 수용체 층이 기저체 상에 형성되었다;
3) 실온이 될 때까지 렌즈를 방치하였다;
4) 코팅된 렌즈를 잉크젯 프린터 "GP-604"(미마키 엔지니어링 Corp.)의 높이를 조절할 수 있는 받침대에 위치시켰다;
5) SPC-0370C(시안), SPC-0370M(마젠타), SPC-0370Y(옐로우) 및 SPC-0370(블랙)을 포함하는 네개의 잉크젯 카트리지를 잉크젯 프린터에 장착하였다;
6) 기저체와 동일한 크기이고 색채를 지닌 도형이 작도 소프트웨어인 Adobe® 일러스트레이터에 의해 작도되고, 잉크젯 프린터로 렌즈의 볼록 표면 위에 인쇄되었다;
7) 렌즈를 고무 오-링 위에 위치시킨 뒤 다음 표의 조건에서 잉크 염료가 승화되었다:
표 1: 렌즈 열처리 조건
물질 배율(dptr) 직경(mm) 온도 압력 시간
CR-39® -2.00 80 135℃ 100파스칼 30분
MR-8 +5.00 65 135℃ 100파스칼 30분
HIE -6.00 80 170℃ 대기압 60분
PC(HC) +0.00 70 135℃ 10파스칼 30분
CR-39: PPG 물질: 디에틸렌글리콜 비스(알릴 카보네이트)
MR-8: 폴리티오우레탄 폴리머계 Mitsui의 물질
HIE: 에피설파이드 폴리머계 Mitsui의 물질
PC(HC): 폴리카보네이트 + 기초 코팅
8) 실온이 될 때까지 렌즈를 냉각시켰다.
9) 에틸 알코올로 렌즈 표면의 잔여물질을 제거하였다.
10) 컬러렌즈의 투과율 및 외관을 조사하였고 그 결과는 아래 표에 나타내었다.
실시예 3 - 착색된 렌즈들의 외관 및 광학 투과율
표 3-1: 기저체 = CR -39®
Adobe® 일러스트레이터®의 잉크 데이터: 시안=36; 마젠타=20; 옐로우=24; 블랙=32
잉크 수용체 외관(색채 균일도) 광학 투과율 잉크 수용체의 두께
1 우수 29.4 6
2 매우 우수 28.5 5
3 우수 27.3 7
4 우수 26.1 6
5 우수 24.5 5
6 우수 29.1 6
MZ-480 매우 우수 27.9 7
표 3-2: 기저체 = MR -8
Adobe® 일러스트레이터®의 잉크 데이터: 시안=36; 마젠타=20; 옐로우=24; 블랙=32
잉크 수용체 외관(색채 균일도) 광학 투과율
1 우수 39.8
2 매우 우수 36.8
3 우수 40.7
4 우수 42.4
5 우수 34.5
6 우수 39.2
MZ-480 매우 우수 41.2
표 3-3: 기저체 = HIE
Adobe® 일러스트레이터®의 잉크 데이터: 시안=36; 마젠타=20; 옐로우=24; 블랙=32
잉크 수용체 외관(색채 균일도) 광학 투과율
1 우수 37.2
2 매우 우수 34.2
3 우수 33.2
4 우수 39.1
5 우수 36.3
6 우수 36.7
MZ-480 매우 우수 38.2
표 3-4: 기저체 = PC( HC )
Adobe® 일러스트레이터®의 잉크 데이터: 시안=36; 마젠타=20; 옐로우=24; 블랙=32
잉크 수용체 외관(색채 균일도) 광학 투과율
1 우수 37.2
2 우수 34.7
3 우수 33.2
4 매우 우수 39.1
5 우수 36.3
6 우수 37.6
MZ-480 우수 34.2
본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims (39)

  1. 무기 충진재 및 수성 에멀젼을 포함하는 잉크 수용체 물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    무기 충진재는 가벼운 탄산 칼슘, 무거운 탄산 칼슘, 카올린, 탈크(talc), 이산화 티타늄, 산화 아연, 탄산 아연, 새틴 화이트, 탄산 마그네슘, 규산 마그네슘, 황산 마그네슘, 규산 칼슘, 규산 알루미늄, 수산화 알루미늄, 알루미나 졸(sol), 콜로이드성 알루미나, 알루미나 수화물, 제올라이트, 실리카, 콜로이드성 실리카, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 잉크 수용체 물질.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    무기 충진재가 실리카, 알루미나, 및 탄산 칼슘으로부터 선택되는 잉크 수용체 물질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    무기 충진재가 0.05㎛ 내지 8㎛에 포함되는 입자 크기를 가지는 잉크 수용체 물질.
  5. 제 1 항에 있어서,
    수성 에멀젼이 비닐 아세테이트 에멀젼, 에틸렌 비닐 아세테이트 에멀젼, 아크릴성 에멀젼, 실리카 아크릴성 에멀젼, 우레탄 에멀젼, 폴리에스테르 에멀젼, 클로로프렌 고무 라텍스, 부타디엔 라텍스, 이소프렌 고무 라텍스, 에폭시 수지 에멀젼, 폴리올레핀 에멀젼, 플루오로카본 수지 에멀젼, 및 아크릴성 실리콘 에멀젼으로부터 선택되는 잉크 수용체 물질.
  6. 제 5 항에 있어서,
    수성 에멀젼은 우레탄 에멀젼인 잉크 수용체 물질.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    무기 충진재 및 수성 에멀젼을 1:0.1 내지 1:50의 중량비로 포함하는 잉크 수용체 물질.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수용성 폴리머를 더 포함하는 잉크 수용체 물질.
  9. 제 8 항에 있어서,
    수용성 폴리머가 바콕시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 금속염, 폴리아크릴아마이드, 폴리비닐 피롤리돈, 및 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택되는 잉크 수용체 물 질.
  10. 제 9 항에 있어서,
    수용성 폴리머는 폴리비닐 알코올인 잉크 수용체 물질.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 무기 충진재, 적어도 하나의 수성 에멀젼 및 적어도 하나의 수용성 폴리머를 무기 충진재/수성 에멀젼/수용성 폴리머에 대해 각각 1 / 0.1 내지 50 / 0 내지 50의 비율로 포함하는 잉크 수용체 물질.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기저체(substrate) 내로 잉크의 흡수를 촉진시킬 수 있는 하나 이상의 운반체를 더 포함하는 잉크 수용체 물질.
  13. 제 12 항에 있어서,
    잉크 수용체 물질 내에 포함된 운반체가 o-페닐페놀, 클로로벤젠, 메틸살리실레이트, 디메닐테레프탈레이트, 부틸 벤조에이트, 벤질 알코올, 및 펜에틸 알코올로부터 선택되는 잉크 수용체 물질.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    4급 암모늄 측쇄를 가지는 모노머들의 중합반응 또는 공중합반응으로 얻어질 수 있는 개질된 양이온성 폴리머를 더 포함하는 잉크 수용체 물질.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a)수성 우레탄 수지, (b)폴리비닐 알코올, (c)개질된 양이온성 폴리머, 및 (d)무기 충진재를 포함하는 잉크 수용체 물질.
  16. 제 15 항에 있어서,
    고체에 기초한 각 성분들의 비율이: (a)수성 우레탄 수지: 10% 내지 50%; (b)폴리비닐 알코올: 0% 내지 60%; (c)개질된 양이온성 폴리머: 0% 내지 30%; 이며 모든 폴리머들 (a)-(c)의 양과 무기 충진재의 중량비가 100:10 내지 100:500 인 잉크 수용체 물질.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a)수성 우레탄 수지, (b)폴리비닐 알코올, (c)개질된 양이온성 폴리머, (d)무기 충진재, 및 (e)하나 이상의 운반체를 포함하는 잉크 수용체 물질.
  18. 제 17 항에 있어서,
    고체에 기초한 각 성분들의 비율이:
    (a)수성 우레탄 수지: 10 내지 50%;
    (b)폴리비닐 알코올: 0 내지 60%;
    (c)개질된 양이온성 폴리머: 0 내지 30%; 이며,
    (d)무기 충진재: 모든 폴리머들 (a)-(c)의 양과 무기 충진재의 중량비가 100:10 내지 100:500; 및
    (e)운반체: 성분들의 총합에 대한 운반체의 비율이 0 내지 3%인 잉크 수용체 물질.
  19. 다공성 잉크 수용체 필름을 형성할 수 있는 잉크 수용체 물질의 층으로 광학 렌즈의 기저체를 코팅하는 단계;
    상기 기저체 상에 상기 다공성 잉크 수용체 필름을 형성하도록 잉크 수용체 물질 내에 존재하는 용매를 기화시키는 단계;
    잉크 용액이 필름 내로 흡수되는 조건 하에서 상기 다공성 필름 상에 잉크젯 장치를 이용하여 잉크 용액을 도포하는 단계;
    기저체가 소정의 색채를 얻을 때까지 상기 광학 렌즈를 가열하는 단계; 및
    잉크 수용체 필름을 제거하는 단계를 포함하는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    잉크 수용체 물질이 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 정의된 것인 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    잉크 수용체 물질이 제 1 항에 정의된 것인 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    코팅이 스핀 코팅, 딥 코팅, 및 분사(spraying)로부터 선택된 방법에 의해 수행되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  23. 제 19 항 또는 제 22 항에 있어서,
    용매의 기화 단계가 실온에서의 제 1 통풍 건조 단계; 0.5분 내지 10분간 40℃ 내지 100℃에 포함되는 온도에서 가열하는 단계를 포함하는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기저체 상에 형성된 잉크 수용체 필름이 0.1㎛ 내지 50㎛에 포함되는 두께를 가지는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    기저체 상에 형성된 잉크 수용체 필름이 2㎛ 내지 25㎛에 포함되는 두께를 가지는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    기저체 상에 형성된 잉크 수용체 필름이 5㎛의 두께를 가지는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  27. 제 19 항에 있어서,
    기저체의 표면과 잉크젯 장치의 잉크젯 노즐 사이의 거리가 0.5mm 내지 5.0mm 사이에 포함되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    기저체의 표면과 잉크젯 장치의 잉크젯 노즐 사이의 거리가 1mm 내지 2mm 사이에 포함되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  29. 제 19 항에 있어서,
    가열 단계가 정상 기압 또는 진공 기압의 조건에서 수행되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    압력이 300Pa 이하인 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    압력이 100Pa 이하인 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  32. 제 29 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가열 단계가 90℃ 내지 240℃에 포함되는 온도에서 10초 내지 2시간에 포함되는 시간 동안 수행되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    가열 단계가 120℃ 내지 180℃에 포함되는 온도에서 30분 내지 60분 동안 수행되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  34. 제 19 항에 있어서,
    잉크 수용체 필름을 제거하는 단계가 물, 산 용액, 및 염기 용액으로부터 선택되는 용액으로 닦아내거나 초음파 세척과 선택적으로 조합되는 세척에 의해 수행되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  35. 제 19 항에 있어서,
    1. 투명한 기초 코팅 필름으로 상기 광학 렌즈의 기저체를 코팅하는 단계;
    2. 상기 기초 코팅을 건조시키는 단계;
    3. 다공성 잉크 수용체 필름을 형성할 수 있는 잉크 수용체 물질의 층으로 상기 광학 렌즈의 상기 기초 코팅을 코팅하는 단계;
    4. 상기 기초 코팅 상에 상기 다공성 잉크 수용체 필름을 형성하도록 잉크 수용체 물질 내에 존재하는 용매를 기화시키는 단계;
    5. 잉크 용액이 필름 내로 흡수되는 조건 하에서 상기 다공성 필름 상에 잉크젯 장치를 이용해 잉크 용액을 도포하는 단계;
    6. 상기 기초 코팅이 소정의 색채를 얻을 때까지 상기 광학 렌즈를 가열하는 단계; 및
    7. 잉크 수용체 필름을 제거하는 단계를 포함하는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    투명한 기초 코팅이: 선형 폴리우레탄 및/또는 물과 공존할 수 있는 폴리에스테르 수지의 자가 에멀젼화가 가능한 에멀젼; 및 알루미늄 산화물, 철 산화물, 주석 산화물, 지르코늄 산화물 실리카 산화물, 티타늄 산화물, 텅스텐 산화물, 안티모니 산화물, 및 이들의 복합 산화물로부터 선택되는 적어도 하나의 미세 입자인 금속 산화물 콜리이드 입자를 포함하는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서.
    금속 콜로이드 입자들이 다음 일반식의 유기 실란 화합물에 의해 개질되는 광학 렌즈를 착색시키는 방법:
    R(R1)aSiXb
    여기서,
    - R 은 메타크릴옥시 및 글리시딜옥시로부터 선택된 그룹으로 선택적으로 치환된 선형 또는 가지달린 (C1-C6)알킬 그룹을 나타내며;
    - R1은 선형 또는 가지달린 (C1-C6)알킬 그룹을 나타내며;
    - a는 0, 1 및 2로부터 선택되며;
    - b는 a+b=3의 조건으로 1, 2 및 3으로부터 선택된다.
  38. 제 35 항에 있어서,
    투명한 기초 코팅이 0.1㎛ 내지 100㎛에 포함되는 필름 두께를 가지는 광학 렌즈를 착색시키는 방법.
  39. 제 19 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 따른 착색 방법을 이용하여 얻어지는 착색된 광학 렌즈.
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