KR20090120181A - 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그제조방법 - Google Patents

내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 내마모성 조성물에 있어서, 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 제공한다.
또한, 광변색 염료를 포함하는 광변색 조성물에 있어서, 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매, 희석용액에 희석된 광변색 염료 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물도 제공하고, 그 제조방법도 제공한다.
따라서, 내마모성 재료로 사용될 수 있으며, 단일 도막층으로도 양호한 광변색성 및 경도를 얻을 수 있어서, 제조공정을 단순화하여 생산 시간 및 비용을 절약할 수 있다.
광변색, 경도, 유기실리콘, 코팅, 렌즈, 내마모성

Description

내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그 제조방법{Abrasion resistance composition and Photochromic composition including the same and fa brication method thereof}
본 발명은 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에폭시 수지를 포함하는 내마모성 조성물과 상기 내마모성 조성물에 광변색 염료를 첨가한 광변색 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 내마모성은 마찰에도 닳지 아니하고 잘 견디는 성질을 의미하는 것으로 기계나, 의류 등과 같이 산업 전반에 거쳐서 제품의 경도를 향상시키기 위해 이용되고 있다.
한편, 평소에는 투명하다가 자외선을 받으면 상기 자외선이 에너지원이 되어 색상이 무색에서 유색으로 변색되는 현상을 광변색이라고 하며, 이러한, 광변색을 일으키는 물질을 포토크로믹(Photochromic, 광 가역성 변색 물질 또는 광변색 조성 물이라고 한다.
이러한, 광변색 조성물은 통상적으로 렌즈에 많이 이용되는데, 광변색 렌즈는 이러한 광변색 조성물을 이용하여 제조된 것으로, 자외선이 없는 실내에서는 투명 내지 옅은 유색을 나타내다가 태양광(자외선)이 있는 실외에서는 통상의 선글라스와 같은 짙은 유색으로 변화되고, 다시 실내로 들어오면 본래의 투명 또는 옅은 색으로 복원되는 렌즈를 말한다. 상기 광변색 렌즈는 시력보정을 위해 실내외에서 안경을 착용하는 사람들에게 매우 유용하다.
하지만, 이러한 광변색 조성물은 광변색 염료(photochromic dye)가 활발히 운동할 수 있도록 실란(silane) 또는 실리카(silicon dioxide)와 같은 중합체 내에 어느 정도 내부 공간이 확보되어야만 한다. 따라서, 광변색 렌즈는 일반적인 시력 보정용 렌즈에 비해 내마모성이 저하되어 경도 등의 기계적 물성이 약하다는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해서, 종래의 광변색 조성물은 광변색성과 경도라는 두 가지 특성을 이중코팅처리를 통해 보완하였다. 먼저, 광변색 염료가 활발한 운동을 할 수 있도록 하여 코팅 후 경화시킨 광 도막층과, 상기 광 도막층 상에 다시 경도가 강한 보호 도막층을 형성하여 광변색성 및 경도가 양호한 이중도막층을 형성하였다.
하지만, 이러한 이중도막층은 공정 증가에 따른 시간 및 비용이 증가하고, 도막층 사이에서 오염, 불균일성 등의 불량이 초래되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내마모성 재료로 사용될 수 있으며, 단일 도막층으로도 양호한 광변색성과 경도를 가지는 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그 제조방법을 얻는데 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 내마모성 조성물에 있어서, 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물에 의해 달성된다.
또한, 광변색 염료를 포함하는 광변색 조성물에 있어서, 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매, 희석용액에 희석된 광변색 염료 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물에 의해서 달성되며,
스티렌 모노머(styrene monomer)를 교반하는 제1단계; 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 유기용매와 함께 에폭시 수지(epoxy resin)를 교반하여 제1혼합물을 형성하는 제2단계; 상기 제1혼합물에 희석용액에 의해 희석된 광변색 염료를 교반하여 제2혼합물을 형성하는 제3단계; 상기 제2혼합물에 경화촉매를 첨가하여 교반하는 제4단계; 상기 제2혼합물에 유기실리콘(Organo-silicon)을 첨가하여 교반하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법에 의해서도 달성된다.
따라서, 본 발명의 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물 및 그 제조방법은 내마모성 재료로 사용될 수 있으며, 단일 도막층으로도 양호한 광변색성 및 경도를 얻을 수 있어서, 제조공정을 단순화하여 생산시간 및 비용을 절약할 수 있다.
본 발명의 의한 내마모성 조성물은 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하며 구성된다.
이때, 상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 내마모성 조성물 포함하는 광변색 조성물은 상기에서 개시된 내마모성 조성물에 희석용액에 희석된 광변색 염료를 첨가하여 형성하게 된다.
보다 자세하게는, 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매, 희석용액에 희석된 광변색 염료 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하며 구성된다.
이때, 상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)일 수 있다.
또한, 상기 희석용액는 아세틸 아세토네이트(acetyl acetonate), 시클로핵사논(cyclonexanone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세트산에틸(ethyl acetate), 아세트산프로필(propyl acetate) 중 어느 하나 이상일 수 있으며,
상기 광변색 염료는 나프토피란, 벤조피란, 페난트로피란, 인데노나프토피란, 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴노피란, 스피로(인돌린)피란, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)벤즈옥사진, 크로멘, 유기-금속 디티조네이트, 펄자이드(fulgide), 및 펄지미드(fulgimide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조한 이하 상세한 설명에 의해보다 명확하게 이해될 것이다.
<실시 예1>
본 발명의 의한 내마모성 조성물은 전체 100 중량부를 기준으로, 먼저, 교반기에 스티렌 모노머(styrene monomer)를 5 내지 70 중량부 넣고 20분 내지 40분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행한다.
이어서, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 0.1 내지 10 중량부의 에폭시수지(epoxy resin)를 첨가하는데, 이때, 상기 에폭시 수지의 용해를 위해서 0.1 내지 50 중량부의 유기용매를 더욱 첨가하여 20분 내지 40분간 교반하는 과정을 수행하면 제1혼합물을 형성할 수 있다. 상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
이어서, 상기 제1혼합물에 경화촉매로 0.1 내지 5 중량부의 첨가하여 30분 내지 90분간 교반하는 과정을 수행하면, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제1혼합물을 형성할 수 있는데, 상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)일 수 있다.
이어서, 상기 제1혼합물에 5 내지 90 중량부의 유기실리콘(Organo-silicon)을 첨가하여 30분 내지 90분간 교반하는 과정을 수행하면 내마모성 조성물을 형성할 수 있게 된다.
<실시 예2>
본 발명의 의한 광변색 조성물은 전체 100 중량부를 기준으로, 먼저, 교반기에 스티렌 모노머(styrene monomer)를 5 내지 70 중량부 넣고 20분 내지 40분간 균질 하게 혼합하는 교반과정을 수행한다.
이어서, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 0.1 내지 10 중량부의 에폭시수지(epoxy resin)를 첨가하는데, 이때, 상기 에폭시 수지의 용해를 위해서 0.1 내지 50 중량부의 유기용매를 더욱 첨가하여 20분 내지 40분간 교반하는 과정을 수행하면 제1혼합물을 형성할 수 있다. 상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
이어서, 상기 제1혼합물에 희석용액에 희석된 광변색 염료 0.001 내지 0.5 중량부를 첨가하여 20분 내지 40분간 교반하는 과정을 수행하면, 제2혼합물을 형성할 수 있다. 이때, 상기 희석용액은 아세틸 아세토네이트(acetyl acetonate), 시클로핵사논(cyclonexanone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세트산에틸(ethyl acetate), 아세트산프로필(propyl acetate) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 광변색 염료는 나프토피란, 벤조피란, 페난트로피란, 인데노나프토피란, 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴노피란, 스피로(인돌린)피란, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)벤즈옥사진, 크로멘, 유기-금속 디티조네이트, 펄자이드(fulgide), 및 펄지미드(fulgimide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
이어서, 상기 제2혼합물에 경화촉매로 0.1 내지 5 중량부의 첨가하여 30분 내 지 90분간 교반하는 과정을 수행하면, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제2혼합물을 형성할 수 있는데, 상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)일 수 있다.
이어서, 상기 제2혼합물에 5 내지 90 중량부의 유기실리콘(Organo-silicon)을 첨가하여 30분 내지 90분간 교반하는 과정을 수행하면 내마모성 조성물 포함하는 광변색 조성물을 형성할 수 있게 된다.
이러한, 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 실험 예 및 비교 예를 아래와 같이 제시한다. 이하의 실험 예 및 비교 예에서는 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물을 도 1과 도 2와 같이 각각 일반적인 플라스틱 렌즈(plastic lens)의 표면에 코팅한 후 경화시켜 광변색성 및 경도를 포함하는 특성을 측정하였는데,
상기 도 1은 본 발명에 의한 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물이 코팅된 렌즈의 사진이고, 도 2는 도 1의 렌즈에 자외선을 조사하여 광변색된 사진이다. 도 1을 참조하면, 렌즈(100) 상의 절반에만 내마모성 조성물을 코팅하여 도막층(200)을 형성하여 자외선을 조사하면, 도 2과 같이, 상기 도막층(200) 영역만이 색상이 변화되어 광변색된 도막층(210)으로 나타나게 된다.
<실험 예1>
전체 100 중량부를 기준으로, 교반기에 스티렌 모노머(styrene monomer)를 37.5 중량부 넣고 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하였다.
이어서, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 5.05 중량부의 에폭시 수지(epoxy resin)를 첨가하는데, 이때, 상기 에폭시 수지의 용해를 위해서 25.05 중량부의 에틸알코올(Ethyl alcohol)을 유기용매로 사용하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 경화촉매로 2.55 중량부의 알루미늄 아세틸아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate: Al(acac)3)를 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물을 렌즈(lens)의 표면에 딥 코팅(Dip-Coating) 방식으로 코팅한 후, 가열챔버에서 80도의 온도로 10분간 열처리를 수행하여 경화시켜 도막층을 형성하였다.
이러한, 실험 예1에 의한 내마모성 조성물은 이하의 표 1에 의해보다 명확히 이해될 것이다.
<실험 예2>
전체 100 중량부를 기준으로, 먼저 교반기에 스티렌 모노머(styrene monomer)를 37.5 중량부 넣고 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하였다.
이어서, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 5.05 중량부의 에폭시 수지(epoxy resin)를 첨가하는데, 이때, 상기 에폭시 수지의 용해를 위해서 25.05 중량부의 에틸알코올(Ethyl alcohol)을 유기용매로 사용하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 경화촉매로 2.55 중량부의 알루미늄 아세틸아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate: Al(acac)3)를 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 47.5 중량부의 에폭시 실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS))을 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여 광변색 조성물을 형성하였다.
이어서, 이상의 실험 예2에 의해 형성된 내마모성 조성물을 렌즈(lens)의 표면에 딥 코팅(Dip-Coating) 방식으로 코팅한 후, 가열챔버에서 80도의 온도로 10분간 열처리를 수행하여 경화시켜 도막층을 형성하였다.
이러한, 실험 예2에 의한 내마모성 조성물은 이하의 표 1에 의해 보다 명확히 이해될 것이다.
<비교 예1>
전체 100 중량부를 기준으로, 먼저 교반기에 실란(silane)을 37.5 중량부 넣고 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하였다.
이어서, 상기 실란(silane)에 5.05 중량부의 실리카(silicon dioxide)를 첨가하는데, 이때, 용해을 용이하게 하기 위해 25.05 중량부의 에틸알코올(Ethyl alcohol)을 용매로 사용하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 경화촉매로 2.55 중량부의 알루미늄 아세틸아세토네 이트(Aluminum Acetylacetonate: Al(acac)3)를 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 이상의 비교 예1에 의해 형성된 내마모성 조성물을 렌즈(lens)의 표면에 딥 코팅(Dip-Coating) 방식으로 코팅한 후, 가열챔버에서 80도의 온도로 10분간 열처리를 수행하여 경화시켜 도막층을 형성하였다.
이러한, 비교 예1에 의한 내마모성 조성물은 이하의 표 1에 의해 보다 명확히 이해될 것이다.
<실험 예3>
전체 100 중량부를 기준으로, 먼저 교반기에 스티렌 모노머(styrene monomer)를 37.5 중량부 넣고 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하였다.
이어서, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 5.05 중량부의 에폭시 수지(epoxy resin)를 첨가하는데, 이때, 상기 에폭시 수지의 용해를 위해서 25.05 중량부의 에틸알코올(Ethyl alcohol)을 유기용매로 사용하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 희석용액 아세트산에틸(ethyl acetate)에 희석된 광변색 염료인 나프토피란(naphthopyrans)을 0.2505 중량부를 첨가하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제2혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제2혼합물에 경화촉매로 2.55 중량부의 알루미늄 아세틸아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate: Al(acac)3)를 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제2혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제2혼합물을 렌즈(lens)의 표면에 딥 코팅(Dip-Coating) 방식으로 코팅한 후, 가열챔버에서 80도의 온도로 10분간 열처리를 수행하여 경화시켜 도막층을 형성하였다.
이러한, 실험 예3에 의한 광변색 조성물은 이하의 표 1에 의해보다 명확히 이해될 것이다.
<실험 예4>
전체 100 중량부를 기준으로, 먼저 교반기에 스티렌 모노머(styrene monomer)를 37.5 중량부 넣고 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하였다.
이어서, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 5.05 중량부의 에폭시 수지(epoxy resin)를 첨가하는데, 이때, 상기 에폭시 수지의 용해를 위해서 2.55 중량부의 에탄올(ethanol: ETOH)을 유기용매로 사용하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 희석용액 아세트산에틸(ethyl acetate)에 희석된 광변색 염료인 나프토피란(naphthopyrans)을 0.2505 중량부를 첨가하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제2혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제2혼합물에 경화촉매로 2.55 중량부의 알루미늄 아세틸아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate: Al(acac)3)를 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제2혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제2혼합물에 47.5 중량부의 에폭시 실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS))을 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여 광변색 조성물을 형성하였다.
이어서, 이상의 실험 예4에 의해 형성된 광변색 조성물을 렌즈(lens)의 표면에 딥 코팅(Dip-Coating) 방식으로 코팅한 후, 가열챔버에서 80도의 온도로 10분간 열처리를 수행하여 경화시켜 도막층을 형성하였다.
이러한, 실험 예4에 의한 광변색 조성물은 이하의 표 1에 의해 보다 명확히 이해될 것이다.
<비교 예2>
전체 100 중량부를 기준으로, 먼저 교반기에 실란(silane)을 37.5 중량부 넣고 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하였다.
이어서, 상기 실란(silane)에 5.05 중량부의 실리카(silicon dioxide)를 첨가하는데, 이때, 용해를 용이하게 하기 위해 25.05 중량부의 에틸알코올(Ethyl alcohol)을 용매로 사용하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제1혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제1혼합물에 희석용액 아세트산에틸(ethyl acetate)에 희석된 광변색 염료인 나프토피란(naphthopyrans)을 0.2505 중량부를 첨가하여 30분간 균질하게 혼합하는 교반과정을 수행하여 제2혼합물을 형성하였다.
이어서, 상기 제2혼합물에 경화촉매로 2.55 중량부의 알루미늄 아세틸아세토 네이트(Aluminum Acetylacetonate: Al(acac)3)를 첨가하여 60분간 교반하는 과정을 수행하여, 슬러리(slurry) 상태의 균질한 제2혼합물을 형성하였다.
이어서, 이상의 비교 예2에 의해 형성된 광변색 조성물을 렌즈(lens)의 표면에 딥 코팅(Dip-Coating) 방식으로 코팅한 후, 가열챔버에서 80도의 온도로 10분간 열처리를 수행하여 경화시켜 도막층을 형성하였다.
이러한, 비교 예2에 의한 광변색 조성물은 이하의 표 1에 의해 보다 명확히 이해될 것이다.
외관(육안) 외관(램프) 부착성 내열성 경도 광변색성
비교 예1 불량함 양호함 AB AB b 없음
실험 예1 양호함 양호함 A A b 없음
실험 예2 양호함 양호함 A A ab 없음
비교 예2 불량함 양호함 AB AB b 불량함
실험 예3 양호함 양호함 A A b 양호함
실험 예4 양호함 양호함 A A ab 양호함
상기 비교 예 및 실험 예에서 각각 형성된 도막층의 특성 검사항목을 상기 표 1을 참조하여 살펴보면,
1) 상기 외관(육안)은 렌즈 상에 코팅된 도막층의 색상상태를 육안으로 검사한 결과를 나타낸다. (양호함: 도막층이 변색되지 않아 투명한 경우, 불량함: 도막층이 변색 형성되어 투명하지 않은 경우)
2) 상기 외관(램프)는 렌즈 상에 코팅된 도막층에서 나타내는 빛의 간섭 상태로 외관을 검사한 결과이다.(양호함: 도막층이 균일하여 빛의 간섭현상이 없는 경우, 불량함: 도막층이 균일하여 빛의 간섭현상이 있는 경우)
3) 상기 부착성은 접착테이프를 이용하여 렌즈 상에 코팅된 도막층의 박리상태를 검사한 결과이다.
4) 상기 내열성은 50도의 가열챔버에서 5분간 열처리한 후의 렌즈 상에 코팅된 도막층의 박리상태를 검사한 결과이다.
5) 상기 경도(hardness)는 1kg의 하중 철솔(stwool)을 10회 왕복한 후의 렌즈 상에 코팅된 도막층의 표면상태를 검사한 결과이다.
6) 상기 광변색성은 자외선 조사에 따른 렌즈 상에 코팅된 도막층의 색상 변환 정도를 육안으로 검사한 결과이다. (없음: 광변색 현상이 없는 경우, 불량함: 광변색 현상이 도막층 일부 영역에서만 나타나는 경우, 양호함: 광변색 현상 도막층에서 균일하게 나타나는 경우)
이때, A는 박리현상 없음, AB는 가장자리부 박리, B는 박리 20%이하, C는 박리 50%이하이며, a는 표면자국 5% 미만, ab는 표면자국 5 내지 10%미만, b는 표면자국 10 내지 30%, c는 표면자국 30 내지 60%임을 나타낸다.
상기 표 1을 참조하면, 비교 예1과 비교 예2에서 사용된 실란, 실리카 혼합물보다 실험 예1 내지 실험 예4에서 사용된 스티렌 모노머, 에폭시 수지 혼합물이 외관 및 부착성, 내열성, 경도, 광변색성 모든 항목에서 보다 양호한 특성을 나타낸다.
한편, 실험 예1과 실험 예2를 비교하면, 실험 예2가 실험 예1 보다 경도 측면에서 더 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. 이는 실험 예 2에서 첨가된 에폭시 실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS))이 경도를 향상시키는 내마모성 특성이 있기 때문이다.
따라서, 본 발명에 의한 내마모성 조성물은 실시 예1과 같이 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하였을 경우에 보다 양호한 특성의 효과를 구현할 수 있다.
또한, 실험 예3과 실험 예4를 비교하면, 실험 예4가 실험 예3 보다 경도 측면에서 더 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. 이는 실험 예 4에서 첨가된 에폭시 실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS))이 경도를 향상시키는 내마모성 특성이 있기 때문이다.
따라서, 본 발명에 의한 내마모성 조성물 포함하는 광변색 조성물은 실시 예2와 같이 스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매, 희석용액에 희석된 광변색 염료 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하였을 경우에 보다 양호한 특성의 효과를 구현할 수 있다.
이러한, 본 발명에 의한 내마모성 조성물과 이를 포함하는 광변색 조성물은 유리나 플라스틱과 같은 기재에 널리 적용되어 안경 렌즈, 광학용 렌즈, 선글라스, 썬캡, 스키고글, 장난감 , 거울, 유리, 필름, 건축용 외장재, 광고재, 광디스크 등산업 전반에 적용될 수 있다.
이상의 본 발명의 특징은 도면을 참조한 상세한 설명에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물이 코팅된 렌즈의 사진이다.
도 2는 도 1의 렌즈에 자외선을 조사하여 광변색된 사진이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 렌즈 200: 도막층
210: 광변색된 도막층

Claims (18)

  1. 내마모성 조성물에 있어서,
    스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    전체 100 중량부를 기준으로, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)는 5 내지 70 중량부;
    상기 에폭시 수지(epoxy resin)는 0.1 내지 10 중량부;
    상기 경화촉매는 0.1 내지 5 중량부;
    상기 유기용매는 0.1 내지 50 중량부; 및
    상기 유기실리콘(Organo-silicon)은 5 내지 90 중량부;인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물.
  5. 광변색 염료를 포함하는 광변색 조성물에 있어서,
    스티렌 모노머(styrene monomer), 에폭시 수지(epoxy resin), 유기용매, 경화촉매, 희석용액에 희석된 광변색 염료 및 유기실리콘(Organo-silicon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    전체 100 중량부를 기준으로, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)는 5 내지 70 중량부;
    상기 에폭시 수지(epoxy resin)는 0.1 내지 10 중량부;
    상기 희석용액에 희석된 광변색 염료는 0.001 내지 0.5 중량부;
    상기 경화촉매는 0.1 내지 5 중량부;
    상기 유기용매는 0.1 내지 50 중량부; 및
    상기 유기실리콘(Organo-silicon)은 5 내지 90 중량부;인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 희석용액은 아세틸 아세토네이트(acetyl acetonate), 시클로핵사논(cyclonexanone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세트산에틸(ethyl acetate), 아세트산프로필(propyl acetate) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 광변색 염료는 나프토피란, 벤조피란, 페난트로피란, 인데노나프토피란, 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴노피란, 스피로(인돌린)피란, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)벤즈옥사진, 크로멘, 유기-금속 디티조네이트, 펄자이드(fulgide), 및 펄지미드(fulgimide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 유기실리콘(Organo-silicon)은 에폭시 실란(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane(GPTS))인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물.
  12. 스티렌 모노머(styrene monomer)를 교반하는 제1단계;
    상기 스티렌 모노머(styrene monomer)에 유기용매와 함께 에폭시 수지(epoxy resin)를 교반하여 제1혼합물을 형성하는 제2단계;
    상기 제1혼합물에 희석용액에 의해 희석된 광변색 염료를 교반하여 제2혼합물을 형성하는 제3단계;
    상기 제2혼합물에 경화촉매를 첨가하여 교반하는 제4단계; 및
    상기 제2혼합물에 유기실리콘(Organo-silicon)을 첨가하여 교반하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1단계, 제2단계 및 제3단계의 교반과정은 20분 내지 40분간 수행되며;
    상기 제4단계 및 제5단계의 교반과정은 30분 내지 90분간 수행되는 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    전체 100 중량부를 기준으로, 상기 스티렌 모노머(styrene monomer)는 5 내지 70 중량부;
    상기 에폭시 수지(epoxy resin)는 0.1 내지 10 중량부;
    상기 희석용액으로 희석된 광변색 염료는 0.001 내지 0.5 중량부;
    상기 경화촉매는 0.1 내지 5 중량부;
    상기 유기용매는 0.1 내지 50 중량부; 및
    상기 유기실리콘(Organo-silicon)은 5 내지 90 중량부인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 희석용액은 아세틸 아세토네이트(acetyl acetonate), cyclonexanone, 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세트산에틸(ethyl acetate), 아세트산프로필(propyl acetate) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 유기용매는 에틸알코올(Ethyl alcohol), 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성 물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 경화촉매는 알루미늄 아세틸 아세토네이트(Aluminum Acetylacetonate)인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 광변색 염료는 나프토피란, 벤조피란, 페난트로피란, 인데노나프토피란, 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴노피란, 스피로(인돌린)피란, 스피로(인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프톡사진, 스피로(인돌린)벤즈옥사진, 크로멘, 유기-금속 디티조네이트, 펄자이드(fulgide), 및 펄지미드(fulgimide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 내마모성 조성물을 포함하는 광변색 조성물의 제조방법.
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