KR20100054151A - 렌즈를 에징하기 위해 오염-방지 코팅을 포함하는 렌즈의 표면을 처리하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 렌즈의 주 표면 중 적어도 하나의 표면 상에 외부 소수성 및/또는 소유성 코팅이 피복된 광학 렌즈의 처리 방법에 관한 것이고, 렌즈를 에징 공정을 받을 수 있게 만들기 위해, 상기 피복된 주 표면의 주변부를, 소수성 및/또는 소유성 코팅의 제거 및/또는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 처리하는 단계와, 그의 주 표면들 중 적어도 하나의 표면 상에 외부 소수성 및/또는 소유성 코팅과, 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅에 직접 접촉하는, 피복된 렌즈의 표면에 부착되는 임시 중합 코팅을 갖는 광학 렌즈를 제공하기 위하여, 소수성 및/또는 소유성 코팅과 앞 단계 동안 처리된 주변부를 적어도 부분적으로 덮도록 렌즈의 상기 주 표면 상에 임시 중합 코팅 퇴적하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 에징 방법과 에징 공정을 받을 수 있는 렌즈에 관한 것이다.

Description

렌즈를 에징하기 위해 오염-방지 코팅을 포함하는 렌즈의 표면을 처리하는 방법{Method for preparing the surface of a lens including an anti-soiling coating for edging the same}
본 발명은 일반적으로 말해서 광학 유리 분야, 상세하게는 렌즈용 광학 유리 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 유리의 에징을 용이하게 하기 위한 임시 코팅이 피복된 소수성 및/또는 소유성(오염-방지 탑 코트)을 갖는 외부 코팅이 구비된, 안과 렌즈용 광학 렌즈 분야에 관한 것이다.
광학 렌즈, 특히 안과 렌즈는 렌즈의 볼록한 광학 표면과 오목한 광학 표면 양쪽 모두의 기하학적 형상(geometry)을 결정하는 일련의 연속적인 몰딩(molding) 및/또는 표면 처리(surfacing processing) 및/또는 폴리싱 작업(polishing operations)과 그후의 적합한 표면 처리의 결과물이다.
안과 유리를 제조하기 하기 위한 최종 마무리 단계는 에징(edging) 또는 트리밍(trimming) 단계이며, 이 단계는 렌즈의 에지(edge) 또는 주변(periphery)을 기계 가공하여 이 가공물이 장착될 안경프레임에 맞도록하기 위하여, 이 가공물을 요구되는 치수에 맞추는데 있다.
전형적으로 에징은 위에서 정의된 것과 같은 기계 가공을 수행하는 다이아몬드 휠(diamond wheels)을 포함하는 그라인더(grinder) 상에서 행해진다. 렌즈는, 이러한 작업 동안, 블로킹 요소(axially acting blocking elements)를 축방향으로 작동시켜 죄어지게 된다. 유리의 휠에 대한 상대적인 움직임은 렌즈에 필요한 형상을 부여하기 위하여, 전형적으로 수치 제어(numerical control)를 통해, 제어된다. 분명히, 렌즈는 그러한 움직임 동안 절대적으로 고정되야 한다.
이를 위해, 에징 전에, 렌즈의 블로킹이 수행되야 한다. 즉 클램핑 디바이스(clamping device) 또는 척(chuck)이 유리의 볼록한 표면을 파지하도록 제공된다. 전형적으로, 스티커, 예를 들면 양면 접착 패드 등의 파지 패드(holding pad)는 척과 렌즈의 볼록 표면 사이에 배열된다. 그 다음 렌즈가 접착 패드를 통해 부착되는 척은 그라인더의 장착 축을 따라 기계적으로 고정되고 축 암(axial arm)이 척의 반대 편의 렌즈 측면상에 중심력(central force)을 가하여 렌즈를 블로킹한다. 기계 가공시, 접선 토크(tangential torque)가 렌즈에 가해지고, 이는 렌즈 클램핑 디바이스가 필요한 만큼 효율적이지 못할 경우 렌즈가 척에 대해 회전하게 할 수 있다. 대개, 렌즈의 신뢰할 수 있는 포지션닝(positioning)은 파지 패드/ 렌즈의 볼록한 표면 사이의 계면에서의 양호한 부착에 의존한다.
최신 안과 렌즈는 대부분 표면 에너지를 변화시키는 유기 또는 미네랄 외부 코팅들, 예를 들면, 이 기술분야에서 잘 알려진, 오염-방지 소수성 및/또는 소유성 코팅들을 포함한다. 이들은 대부분 플루오로실란(fluorosilane) 타입의 물질이며, 이는 기름기 오염 퇴적물(greasy soil deposits)이 부착되는 것을 방지하도록 표면 에너지를 감소시키며, 그에 따라, 나중에 기름기 오염 퇴적물이 보다 용이하게 제거될 수 있다.
이러한 유형의 표면 코팅은 패드와 볼록한 표면 사이의 계면에서의 부착이 손상될 수 있을 정도까지 되며, 이는 특히 그의 에징이 다른 물질들에 비해 훨씬 큰 응력을 발생시키는 폴리카보네이트 렌즈들(PC로 표기, 예를 들면 비스페놀-A-폴리카보네이트)에 대해서도, 만족스러운 에징 작업을 수행하는 것을 곤란하게 한다.
에징시, 렌즈는 2°보다 큰, 바람직하게는 최대 1°의 오프셋(offset)도 받지 말아야 한다. 따라서, 렌즈 표면에 대한 패드 부착은 양호한 에징을 얻는데 있어 중요하다. 부적합하게 수행된 에징 작업의 결과로, 렌즈는 바로 회복할 수 없게 손상 및 손실된다.
외부의 소수성 및/또는 소유성 코팅이 구비된 렌즈를 에징할 때 이러한 문제점들을 극복하기 위하여, 그러한 코팅상에, 유기 또는 미네랄 성의 임시 코팅, 특히 MgF2 코팅을 형성하는 것이 제안된 바 있다. 예를 들면, ESSILOR에 양도된, 유럽 특허 출원 EP 1 392 613 및 EP 1 633 684는 그러한 임시 코팅의 사용을 설명하고, 이는 표면 에너지를 증가시키고 따라서 광학 기사(optician)로 하여금 렌즈의 신뢰할 수 있는 에징을 수행하는 것을 가능하게 한다. 에징 후에, 렌즈 외부 소수성 및/또는 소유성 코팅 표면 특성을 회복시키기 위하여 임시 코팅이 제거되야 한다.
벗겨낼 수 있는 폴리머성(polymeric nature)의 보호 필름을 오염-방지 코팅상에 퇴적하는 것은 특히 특허 출원 WO 2005/015270, WO 03/057641 및 JP 2004-122238에 설명되어 있다. 이들은 각각 오염-방지 코팅과 직접 접촉하는 코팅으로 염화 폴리올레핀 수지(chlorinated polyolefin resin) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리(비닐 아세테이트)(polytetrafluoroethylene 또는 poly(vinyl acetate))를 기반으로 한 임시 필름을 개시한다. 이들 보호 코팅들은 에징 작업 동안 렌즈가 미끄러지는 것을 방지한다.
하지만, 유리 표면이 소수성이면 일수록 코팅이 이에 부착되기가 더욱 더 어려워진다. 그러한 문제는 임시 코팅의 두께가 두꺼우면, 특히 두께가 약 5 내지 10㎚이면 더욱 더 심각하다. 특히 딥 코팅(dip coating)에 의해 퇴적된 임시 필름은 유리 표면에, 보다 상세하게는 오목한 표면에 거의 부착되지 않고 따라서 결국 박리(peeling off)된다. 다이킨 인더스트리스 사(Daikin Industries company)에 의해 판매되는, OPTOOL DSX® 등의 오염-방지 코팅은 예를 들면 보호 코팅 조성물의 심각한 퍼짐 곤란(spreading difficulties)과 대응하는 코팅의 불량한 부착을 야기한다. 이들 문제들은 보호 코팅 조성물이 수성 조성물, 특히 라텍스일 때, 더욱 더 악화된다.
본 발명은 어떠한 유형의 렌즈 기판이 사용되었는지 간에, 어떠한 렌즈 형상이든지 간에, 즉 렌즈의 배율(power)과 관계없이, 그러한 문제점들에 대한 포괄적인 해결책을 제공하기 위하여 안출되었다.
따라서, 본 발명의 첫번째 목적은 소수성 및/또는 소유성 표면 코팅을 포함하는 렌즈 상에 임시 코팅을, 양쪽 코팅들 사이의 부착 문제에 직면함이 없이, 퇴적할 수 있게 하는 방법을 제공하는 것이다. 다른 말로, 본 발명의 첫번째 목적은 에징 공정을 거칠 수 있는 소수성 및/또는 소유성 표면 특성을 갖는 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 매우 높은 에징 성공률을 가질 수 있는 한편 관심의 에징 작업 동안 렌즈의 미끄러짐 문제를 피할 수 있는, 소수성 및/또는 소유성 표면 코팅으로 피복된 렌즈에 관한 에징 방법을 제공하는 것이다.
에징 후, 임시 층을 제거함으로써 초기 특성에 실질적으로 동일한 특성과 특히 초기 물 정적 접촉 각(water static contact angle)에 실질적으로 비슷한 물 정적 접촉 각을 갖는 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅이 회복될 수 있어야 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 에징 처리(edging process)를 거칠 수 있는, 소수성 및/또는 소유성 표면 특성을 갖는, 렌즈를 제공하는 것이다.
이들 목적들은 본 발명에 따라 보호 코팅과의 물리적 부착을 증진시키기 위하여, 임시 코팅이 퇴적되야 하는 소수성 및/또는 소유성 표면의 일부를 개질하는 것을 포함하는 처리 방법을 통해 추구된다.
본 발명의 광학 렌즈를 처리하기 위한, 특히 상기 광학 렌즈가 에징 공정을 거칠 수 있도록 하기 위한 방법은:
- 광학 렌즈의 주 표면들 중 적어도 하나의 표면 상에 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅이 피복된 광학 렌즈를 제공하는 단계;
- 상기 피복된 주 표면의 주변부 중 적어도 일부를, 이 주변부 중 적어도 일부에서 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅의 제거 및/또는 상기 코팅의 소수성을 낮추는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 처리하는 단계;
- 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅과 앞 단계에서 처리된 상기 주변부를 적어도 부분적으로 덮도록 상기 렌즈의 상기 주 표면 상에 폴리머성 임시 코팅을 퇴적하는 단계; 및
- 상기 광학 렌즈의 상기 주 표면들 중 적어도 하나 표면 상에 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅 및, 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅과 직접 접촉하는, 상기 피복된 렌즈의 상기 표면에 부착되는 임시 폴리머성 코팅을 포함하는 상기 광학 렌즈를 회복하는 단계를 포함한다.
본 출원에서, 렌즈가 그의 표면상에 하나 이상의 코팅(들)을 포함할 때, 표현 "렌즈 상에 층 또는 코팅을 퇴적하는 것"은 층 또는 코팅이 렌즈 외부 코팅, 즉 렌즈 기판으로부터 가장 먼 코팅의 덮이지 않은 표면(노출됨) 상에 퇴적되는 것을 의미한다.
기판 "상의" 또는 기판 "상에" 퇴적된 코팅은 (i)기판 위에 배열되고, (ii) 기판과 반드시 접촉할 필요는 없고, 이는 하나 이상의 중간 코팅(들)이 기판과 관심의 코팅 사이에 삽입될 수 있다는 것을 의미하며, 그리고 (iii) 반드시 상기 기판을 완전히 덮을 필요는 없는 코팅으로 정의된다.
본 출원에서, "폴리머(polymer)"는 호모폴리머(homopolymer), 코폴리머(copolymer) 및 올리고머(oligomer)를 포함한다.
본 출원에 사용된 광학 렌즈는 기판을 포함하며, 상기 기판은 바람직하게는 투명하며, 유기 또는 미네랄 유리로 이루어지며, 볼록한 주 면과 오목한 주 면을 가지며, 상기 주면 들 중 적어도 하나는 오염-방지 코팅(소수성 및/또는 소유성 코팅)을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 "렌즈(lens)"는 또한 렌즈 블랭크(lens blank)"를 의미한다. 바람직하게는 이 렌즈는 안경용 안과 유리이다. 렌즈는 편광 렌즈(polarized lens), 광색성 렌즈(photochromic lens) 또는 착색 햇빛-차단 렌즈(tinted anti-sun lens)일 수 있다
본 발명에 따른 방법은 일반적으로 렌즈의 볼록한 표면상에 수행되지만, 각기 오염-방지 코팅으로 피복된, 렌즈의 오목한 면 또는 렌즈의 양쪽면 상에 수행될 수도 있다.
기판에 적합하게 사용되는 열가소성 물질들 중에, (메타)아크릴 (코)폴리머, 특히 메틸 폴리(메타아크릴레이트)(PMMA), 티오(메타)아크릴 (코)폴리머, 폴리비닐 부티랄(PVB), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 폴리(티오우레탄), 폴리올 알릴카보네이트 (코)폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트 열가소성 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 또는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PBT) 등의 폴리에스테르, 폴리에피설파이드, 폴리에폭시드, 폴리카보네이트와 폴리에스테르의 코폴리머, 에틸렌과 노보넨 또는 에틸렌과 시클로펜타디엔의 코폴리머 등의 시클로올레핀 코폴리머, 및 이들의 조합이 언급된다.
본 명세서에서 사용된, "(코)폴리머"는 코폴리머 또는 폴리머를 의미하기 위한 것이다. (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 의미하기 위한 것이다.
본 발명에서의 사용에 바람직한 기판들은 알킬 메타아크릴레이트, 특히 메틸(메타)아크릴레이트 및 에틸(메타)아크릴레이트 등의 C1-C4 알킬 메타아크릴레이트, 폴리에톡실레이트화 비스페놀 디(메타)아크릴레이트 등의 폴리에톡실레이트화 방향족(메타)아크릴레이트, 선형 또는 분지형, 지방족 또는 방향족 폴리올 알릴 카보네이트 등의 알릴 유도체, 티오(메타)아크릴레이트, 에피설파이드, 및 폴리티올/폴리이소시아네이트 전구체 혼합물(폴리티오우레탄을 생산하기 위한)을 중합하여 얻어지는 그러한 기판들을 포함한다.
본 명세서에서 사용된, 폴리카보네이트(PC)는 호모폴리카보네이트와 코폴리카보네이트 및 블록 코폴리카보네이트 양쪽 모두를 의미하기 위한 것이다.
특히 권장되는 기판들은 예를 들면 PPG 인더스트리스 사(PPG Industries company)의 상표 CR-39®로 판매되는 디에틸렌 글리콜 비스 알릴 카보네이트를 (공)중합하거나 프랑스 특허 출원 FR 2734827에 기재된 것들과 같은 티오(메타)아크릴 모노머를 중합하여 얻어지는 그러한 기판들이다. 기판은 위의 모노머들로부터의 혼합물을 중합하여 얻어질 수 있거나 또한 기판은 이들 폴리머 및(코)폴리머로부터의 혼합물을 포함할 수 있다.
소수성 및/또는 소유성 코팅들은 이 기술분야에서 잘 알려져 있고 전형적으로 반사방지 코팅 상에 퇴적되지만, 이들은 또한 예를 들면 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅상에 직접 퇴적될 수 있다.
이들은 탈이온 수 정적 접촉 각(deionized water static contact angle)이 75°이상, 바람직하게는 90°이상, 그리고 보다 바람직하게는 100°이상인 코팅들로 정의된다. 정적 접촉 각은 액적 모델(liquid drop model)에 의해 결정될 수 있고, 이에 따르면 2㎜미만의 직경을 갖는 액적이 고체, 비흡수 표면상에 조심스럽게 퇴적되고 액체와 고체 표면 사이의 계면의 각도가 측정된다.
바람직한 소수성 및/또는 소유성 코팅들은 낮은 표면 에너지를 갖는다. 즉 말하자면, 이들은 렌즈 표면 에너지를 20 mJ/m2 미만, 바람직하게는 14mJ/m2 미만, 더 바람직하게는 13mJ/m2 미만 그리고 더욱 더 바람직하게는 12mJ/m2 미만으로 감소시킨다. 표면 에너지 값은 "Estimation of a surface force energy of polymers" OWENS D.K., WENDT R.G. (1969) J. Appl. Polym. Sci, 13, 1741-1747 에 기재된 OWENS-WENDT 법에 따라 계산된다.
전형적으로, 그들의 두께는 10㎚ 이하, 바람직하게는 1 내지 10㎚, 더 바람직하게는 1 내지 5㎚, 그리고 더욱 더 바람직하게는 2 내지 3㎚이다.
본 발명의 소수성 및/또는 소유성 코팅들은 바람직하게는 유기성이다. 본 명세서에 사용된, "유기성을 갖는 층"은 층 전체 중량을 기준으로 적어도 40%, 보다 바람직하게는 적어도 50%의 유기 물질을 포함하는 층을 의미하기 위한 것이다.
바람직한 소수성 및/또는 소유성 표면 코팅들은 하나 이상의 플루오르화 기, 특히 플루오르화 탄화수소 기, 퍼플루오로카본 기, 플루오르화 폴리에테르 기, 예를 들면 F3C-(OC3F6)24-O-(CF2)2-(CH2)2-O-CH2-Si(OCH3)3 또는 퍼플루오로폴리에테르 기를 지니는, 적어도 하나의 플루오르화 화합물, 보다 바람직하게는 적어도 하나의 실란, 실라잔 또는 폴리실라잔 타입 화합물을 포함한다.
소수성 및/또는 소유성 코팅을 형성하는 보통의 방법은 플루오르화 기와 Si-R기를 지니는 화합물을 퇴적하는 데 있고, 여기서 R은 가수분해성 기, 예를 들면 Cl, NH2, NH- 또는 -O-알킬, 바람직하게는 알콕시 기 등의 전구체 기 또는 히드록실 기를 나타낸다. 바람직하게는 이들은, 분자 당 바람직하게는 적어도 두 개의 가수분해성 기를 지니는, 플루오로실란- 또는 플루오로실라잔-타입의 전구체로부터 유도된다. 표면 상에 일단 퇴적된 그러한 화합물은, 가수분해 하자마자 또는 후에, 중합(polymerization) 및/또는 가교 반응(cross-linking reaction)을 받을 수 있다.
소수성 및/또는 소유성 코팅들을 형성하는데 특히 적합하게 사용될 수 있는 플루오로실란은 미국 특허 6,277,485에 기재된 플루오로폴리에테르 기를 함유하는 것들이다.
그러한 플루오로실란들은 다음의 일반식을 갖는다:
Figure pct00001
상기 식에서 RF는 1가 또는 2가 폴리플루오로폴리에테르 기이고; R1은 2가 알킬렌 기, 아릴렌 기, 또는 이들의 조합이며, 선택적으로 하나 이상의 헤테로원자 또는 작용기를 함유하며 선택적으로 할라이드 원자들로 치환되며, 바람직하게는 2 내지 16 탄소 원자들을 함유하고; R2는 저급 알킬 기(즉, C1-C4 알킬 기)이고; Y는 할라이드 원자, 저급 알콕시 기(즉, C1-C4 알콕시 기, 바람직하게는 메톡시 또는 에톡시 기), 또는 저급 아실록시 기((즉 -OC(O)R3 여기서 R3는 C1-C4 알킬 기이다)이고; x는 0 또는 1이고; 그리고 y는 1(RF는 1가이다) 또는 2(RF는 2가이다)이다. 적합한 화합물은 전형적으로 적어도 1000의 수 평균 분자량(number average molecular weight)을 갖는다. 바람직하게는, Y는 저급 알콕시 기이고 RF는 퍼플루오로폴리에테르 기이다.
다른 권장되는 플루오로실란은 다음의 식을 갖는다:
Figure pct00002
상기 식에서 n=5, 7, 9 또는 11이고 R은 알킬 기, 바람직하게는 ―CH3, ―C2H5 및 ―C3H7 등의 C1-C10 알킬 기이고;
CF3(CF2)5CH2CH2Si(OC2H5)3((트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라히드로)옥틸-트리에톡시실란);
Figure pct00003
및
Figure pct00004
상기 식에서 n=7 또는 9이고 R은 위에서 정의된 것과 같다.
또한 소수성 및/또는 소유성 코팅을 제조하는데 권장되는 플루오로실란-함유 조성물들은 미국 특허 제6,183,872호에 기재되어 있다. 이것들은 다음의 일반 식과 5×102 내지 105의 분자량을 갖는 규소-계 기를 지니는 유기성 기-함유 플루오로폴리머를 포함한다:
Figure pct00005
상기 식에서 RF는 퍼플루오로알킬 기를 나타내고; Z는 플루오로 또는 트리플루오로메틸 기를 나타내고; a, b, c, d, 및 e는 각기, 서로 독립적으로, 0 또는 1이상의 정수를 나타내고, 단 a+b+c+d+e의 합이 1 보다 작지 않고 아래첨자 a, b, c, d의 괄호(bracket)에서의 반복 단위의 순서(order)는 예시된 것에 한정되지 않는다; Y는 H 또는 1 내지 4의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타내고; X는 수소, 브롬 또는 요오드 원자를 나타내고; R1은 히드록실 기 또는 가수분해성 기를 나타내고; R2는 수소 원자 또는 1가 탄화수소 기를 나타내고, I는 0, 1 또는 2이고; m은 1, 2, 또는 3이고; 그리고 n”은 적어도 1과 동일한, 바람직하게는 적어도 2와 동일한 정수이다.
오염-방지 코팅들을 제조하는 적합하게 사용될 수 있는 다른 화합물들은 특허 JP 2005-187936 및 EP 1300433에 기재되어 있으며, 다음의 일반식을 갖는다:
Figure pct00006
상기 식에서, R'F는 직쇄, 퍼플루오로폴리에테르 2가 라디칼이고, R'는 C1-C4 알킬 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, X'는 가수분해성 기이고, a'는 0 내지 2의 정수이고, b'는 1 내지 5의 정수이고, m'과 n'는 2 또는 3과 동일한 정수이다.
소수성 및/또는 소유성 코팅들을 제조하는데 적합하게 사용될 수 있는 상업적인 조성물들은 Shin-Etsu Chemical 사에 의해 판매되는 KY130®(특허 JP 2005-187936에 주어진 식을 갖음)과 KP801M® 조성물 및 Daikin Industries 사에 의해 판매되는 OPTOOL DSX® 조성물(미국 특허 6,183,872에 주어진 식을 갖는 퍼플루오로프로필렌 기를 포함하는 플루오르화 수지)이다. OPTOOL DSX® 조성물이 가장 바람직한 오염-방지 코팅 조성물이다.
오염-방지 코팅 조성물에서의 사용을 위한 솔벤트는 플루오르화 솔벤트 및 메탄올 등의 알칸올, 바람직하게는 플루오르화 솔벤트이다. 플루오르화 솔벤트의 예는, 플루오르화 알칸, 바람직하게는 퍼플루오르화 알칸 및 플루오르화 에테르 옥사이드, 바람직하게는 퍼플루오로알킬 알킬 에테르 옥사이드, 및 그들의 혼합물 등, 전체 또는 부분적으로 플루오르화되고 1 내지 25 탄소 원자를 포함하는 탄소 사슬을 포함하는 유기성 분자이다. 퍼플루오로헥산 또는 노나플루오로-이소부틸 에테르가 언급된다.
오염-방지 코팅 조성물을 퇴적하기 위한 복수의 여러가지 방법들이 존재하며, 그 중에는, 딥 코팅, 스핀 코팅(원심 분리), 스프레이 코팅 등의 액상 퇴적법, 또는 진공 증착(vacuum evaporation) 등의 기상 퇴적법이 있다. 스핀 또는 딥 코팅에 의한 퇴적이 가장 바람직한 방법이다.
오염-방지 코팅 표면을 제조하는 것은 이 표면 상에 완전히 성공적으로 퇴적하는 데 본 발명의 방법 중 가장 중요한 단계를 나타낸다.
그러한 제조는 피복된 주 표면의 주변부 중 적어도 일부를, 이 주변부 중 적어도 일부에서 소수성 및/또는 소유성 코팅의 제거 및/또는 코팅의 소수성을 낮추는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 처리하는데 있다.
본 명세서에서 사용된 "렌즈 표면의 주변부 또는 영역"은 렌즈의 중심에서 가장 멀리 있고 일반적으로 환상의 외형을 갖는 부분을 의미한다.
선택적으로, 렌즈 에지의 적어도 일부는, 이 에지가 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 적어도 부분적으로 덮여질 때, 상기 에지 중 적어도 일부에서, 소수성 및/또는 소유성 코팅의 제거 및/또는 코팅의 소수성을 낮추는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 추가적으로 처리될 수 있다. 이 처리는 주 표면의 처리와 동일하거나 다를 수 있다. 특히 소수성 및/또는 소유성 코팅이 딥 코팅에 의해 상기 렌즈의 주 표면 상에 퇴적된 때, 렌즈 에지가 우연히 이 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 피복되는 것이 실제로 일어날 수 있다. 본 출원에 기재된 렌즈 주 표면 주변에 대한 처리는 또한 렌즈의 에지에 적용될 수 있다.
소수성 및/또는 소유성 코팅을 국부적으로 제거하고 따라서 국부적인 접착을 증진시키는 데 바람직한 처리는 기계적인 처리, 바람직하게는 연마 처리(abrasive treatment)이다. 이의 작용은 표면을 보다 친수성으로 만들어서 보호 코팅이 접촉하게 될 표면을 개질하는 것을 포함한다.
연마 처리는 연마 직물(abrasive fabric) 또는 연마포지(abrasive sheet) 또는 연마천(abrasive cloth), 또는 동일한 성질의 기타 수단에 의해 의해 수행될 수 있다. 선반(lathe)에 맞추어질 수 있는, 평면(페이퍼, 천, 천을 안감으로 댄 페이퍼, 플라스틱) 또는 실린더형 서포트(cylindrical support)에 접합되는 연마 분(abrasive powder)이 본 발명에서 적합하게 사용될 수 있다. 사용가능한 천연 또는 합성 연마분의 예는 강옥 및 금강사 등의 백반 분말(aluminous powder); 유리, 모래, 활석, 약간의 석영을 함유하는 사암, 석영 그자체 등의 규산 물질; 부석(pumice), 석류석(garnet), 플린트(flint), 메탈 카바이드(metal carbide), 실리콘 카바이드(silicon carbide)를 포함한다. 또한 연마포지, 또는 3M에 의해 판매되는, Scotch-Brite® 타입의, 연마 롤(abrasive roll), 연마 테이프(abrasive tape) 또는 합성 연마 패드(synthetic abrasive pad)가 사용될 수 있다. 바람직하게는 금강사 천, 사포(sandpaper), 강옥 페이퍼(corundum paper), 스틸 울(steel wool) 또는 합성 연마 패드가 사용된다.
연마 처리는 수작업으로 수행되거나 자동화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 렌즈의 주변, 그리고 필요할 경우 그의 에지를 연마하는 작업은 자동화되고 연마분이 접착되는 표면이 구비된 기계 또는 공구, 예를 들면 연마 실린더(그라인더)가 회전 로드(rotating rod)에 고정되는 전동 선반(motorized lathe)을 사용한다. 본 발명의 일 실시예에서, 연마 기계 또는 공구가 고정되고 렌즈는 공구 또는 기계 부근에 놓여지고 그의 축 주위로 회전시켜 렌즈의 주변과 선택적으로 그의 에지를 연마한다.
또한 일반적으로 유리의 뾰족한 에지를 국부적으로 부서지게 하는, 렌즈 주변 연마 작업 후에, 발생된 티끌(dust)을 그로부터 제거하도록, 표면의 수동 또는 자동화된 와이핑(wiping) 및/또는 압축 공기 분사(compressed air blowing)를 수행하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 와이핑은 보풀이 있는 표면(fluffly surface)이 구비된 연한 직물, 예를 들면 스웨드 스킨 마감 처리(suede skin finish treatment)을 받은 직물을 사용하여 수행된다. 대체로, 처리된 유리는 분사, 와이핑, 그 다음 다시 분사된다.
그러한 기계적 처리에 더하여, 오염-방지 코팅의 성질이 가능하게 하는 것을 조건으로(이는 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 결정될 수 있다), 화학적 또는 물리-화학적 처리가 오염-방지 코팅의 제거 및/또는 상기 코팅의 소수성을 낮추는 개질에 사용될 수 있다. 이들 처리는 기계적인 작용(mechanical action)과 연관될 수 있으며 어떤 경우에는 기계적 작용을 준비하기 위한 것이다.
(주변부 밖의) 최종 오염-방지 코팅 성능에 영향을 미치지 않고, 표면 장력을 감소시키고 따라서 임시 코팅의 부착을 증진시키는 임의의 표면 처리법(surface preparation)이 본 발명에 적합하게 사용될 수 있다.
적합한 처리의 예는 활성 종(energetic species)을 사용한 충격(bombardment), 예를 들면 이온 빔 또는 전자 빔, 코로나 방전 처리, 이온 파쇄 처리(ion spallation treatment), 자외선 처리, 플라즈마 처리 또는 레이저 빔 처리를 포함한다. 이 것은 또한 산 또는 염기 표면 처리 및/또는 솔벤트 표면 처리일 수 있다. 많은 처리들이 조합될 수 있다.
활성 종은 1 내지 150 eV, 바람직하게는 10 내지 150 eV, 그리고 보다 바람직하게는 40 내지 150 eV의 에너지를 갖는 종을 의미한다. 활성 종은 이온, 라디칼 등의 화학 종이나 광자 또는 전자 등의 종일 수 있다.
그러한 처리는 층간박리(cleavage)의 초래, 표면 상의 새로운 분자 결합 또는 극성 기의 생성, 반응성 실체 재결합(reactive entity recombinations), 소모(depletion), 결과적으로 다른 표면 특성을 갖는 새로운 물질의 국부적인 생성에 의해, 소수성 및/또는 소유성 물질을 새로운 상태로 전환시킬 수 있다. 예를 들면, 산소 플라즈마를 사용하여 히드록실 기를 생성시키는 것이 가능하고, 따라서 피복될 표면의 젖음성(wettability)을 증가시키게 된다. 이들 처리는 또한 표면 거칠기를 국부적으로 증가시키고 보호 코팅의 부착을 증진시킬 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 처리는 렌즈의 처리된 표면 에너지를 적어도 15mJ/m2의 값까지, 바람직하게는 적어도 25mJ/m2의 값까지 증가시킨다. 전형적으로 처리된 표면의 표면 에너지의 범위는 15 내지 70mJ/m2, 바람직하게는 25 내지 70mJ/m2이다.
산 또는 염기를 통하여, 액체를 사용한 소수성 및/또는 소유성 코팅 처리는 실제로 표면의 부식 마모(corrosion abrasion)를 수행한다. 사용될 수 있는 비 한정적인 처리는 옥살산, 묽은 염산, 묽은 소다 또는 가성 칼륨(potash)을 통한 처리이다.
일반적으로 본 발명의 처리는 처리된 표면의 탈이온수와의 정적 접촉 각을 85°미만, 바람직하게는 75°미만, 더 바람직하게는 60°미만, 그리고 더욱 더 바람직하게는 50°미만의 값으로 감소시킨다.
당연히, 본 발명의 처리를 받지 않을 소수성 및/또는 소유성 특성을 갖는 렌즈의 표면은 상기 처리가 관심 있는 부분에 한정되도록 보호될 수 있다.
보호 수단으로서, 활성 종-계 처리를 사용할 때마다, 처리될 렌즈의 표면상에 놓거나 선택적으로 소스와 처리될 표면사이에 삽입할 마스크 또는 기타의 적절한 기법을 사용하는 것을 예상할 수 있다. 마스크를 사용하는 것은 광학 분야에서 통상적이고 그러한 기법은 미국 특허 제5,792,537호에 기재된 기타 기법들 중에 있다.
처리는 주 표면의 주변부(그리고 선택적으로 에지)에 균일하게 적용될 수 있고, 이는 처리된 부분이 연속적인 표면을 갖는 것을 의미하지만, 전체적으로 처리된 부분들은 또한, 예를 들면 마스크를 사용하여 관심 있는 부분에 처리를 한정함으로써 불연속적인 표면을 가질 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 처리는 크라운-형상의 주변부(crown-shaped peripheral area) 상에 균일하게 수행된다. 또 다른 실시예에서, 본 발명의 처리는 주 표면 주변부의 절반에, 선택적으로 균일하게 수행된다. 이 부분이 균일하게 처리되면, 이는 그 다음 하프 크라운(half crown) 형태를 나타낸다.
처리된 부분은 퇴적될 임시 코팅의 부착을 증진시킬 정도의 표면을 가져야 한다. 하지만, 심지어 작은 표면 조차도 임시 코팅의 접착을 증진시킬 정도 일 수 있다는 것이 관찰되었으며, 이는 본 발명의 방법을 각별히 매력적으로 만든다.
바람직하게는, 처리는 렌즈의 에지로부터 렌즈의 반경의 2% 미만, 더 바람직하게는 1.5% 미만, 더욱 더 바람직하게는 1% 미만, 그리고 가장 바람직하게는 0.5% 미만을 나타내는 렌즈의 에지와의 거리까지 연장되는 부분 중 적어도 일부 상에 그리고 바람직하게는 그러한 부분의 전체 표면 상에 수행된다.
본 발명의 처리를 받는 렌즈 면의 표면의 백분율은 전형적으로 5%미만, 바람직하게는 3%미만, 더 바람직하게는 2%미만, 그리고 더욱 더 바람직하게는 1%미만이다. 예를 들면, 65㎜-직경의 렌즈에 대해, 처리는 전형적으로 0.1 내지 0.2㎜의 폭을 갖는 주변 크라운 상에 수행되게 되고, 이는 주 면 표면 면적의 2% 미만을 나타낸다.
이전에 언급된 바처럼, 본 발명의 임시 코팅은 본 방법의 앞 단계 동안 처리된 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅 상에 직접 퇴적된다.
보호 폴리머성 임시 코팅은 바람직하게는 유기성이다. 이는 단층 또는 다층 코팅, 특히 이중층 코팅일 수 있다. 이는 소수성 및/또는 소유성 특성을 갖는 렌즈의 표면 에너지를 증가시킬 수 있고 에징 단계 후의 나중의 단계에서 제거될 수 있는 임의의 폴리머성 물질로 제조될 수 있다.
바람직하게는, 임시 코팅은 렌즈의 표면 에너지를 적어도 15mJ/m2까지, 바람직하게는 적어도 25mJ/m2까지 증가시킬 수 있다. 전형적으로, 임시 코팅의 표면 에너지의 범위는 15 내지 70mJ/m2, 바람직하게는 25 내지 70mJ/m2이다.
자연히, 임시 코팅의 물질은 소수성 및/또는 소유성 코팅의 표면 특성에 명확히 손상시키지 않고, 그의 제거 후에, 렌즈의 광학 및 표면 특성이 보호 임시 코팅을 퇴적하기 이전의 렌즈의 특성들과 비교하여 전체적으로 동일한 그러한 물질이어야 한다.
임시 코팅의 폴리머(들)은 비닐 폴리머, 할로겐화 폴리머, 특히 할로겐화 폴리올레핀, 특히 염화 및/또는 플루오르화 폴리머, 특히 염화 및/또는 플루오르화 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리우레탄-우레아, 폴리에폭시드, 폴리에피설파이드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에스테르-에테르, 폴리티오(메타)아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트, 알키드 수지, 폴리알킬렌 테레프탈레이트(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 셀룰로스 폴리머 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 이들 물질들의 일부는 유럽 특허 출원 EP 1 392 613 및 국제출원 WO 2005/015270에 기재되어 있다.
염소화 폴리올레핀은 염소화 폴리에틸렌 및 염소화 폴리프로필렌을 포함한다. 플루오르화 폴리올레핀은 클로로트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로펜, 1-히드로펜타플루오로프로펜, 2-히드로펜타플루오로프로펜, 퍼플루오로알킬비닐에테르(예를 들면 퍼플루오로메틸비닐에테르), 트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 비닐리덴 플루오라이드 호모- 및 코폴리머를 포함한다.
비닐 폴리머로서 비닐 폴리(아세테이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 스티렌 타입 폴리머, 폴리(비닐페놀), 폴리(비닐피롤리돈) 및 폴리(비닐피롤리돈-코-비닐 아세테이트)가 언급된다. 폴리(비닐 아세테이트)가 가장 바람직한 비닐 폴리머이다.
폴리우레탄 타입 라텍스 또는 폴리(메타)아크릴 타입 라텍스 건조 조성물로부터 유도된 코팅들이 특히 유리하다. 폴리우레탄 타입 라텍스-계 조성물들이 바람직하다.
잘 알려진 바처럼, 라텍스는 수성 매질 내 폴리머 또는 코폴리머 입자들의 분산물이다. 수성 매질은 물, 예를 들면 증류수 또는 탈이온수, 또는 심지어 물과 하나 이상의 솔벤트들, 특히 물과 알칸올, 전형적으로 C1 내지 C6 알칸올, 그리고 바람직하게는 에탄올의 혼합물일 수도 있다.
폴리우레탄 타입 라텍스의 적합한 예는 폴리에스테르 기, 바람직하게는 지방족 폴리에스테르 기를 포함하는 폴리우레탄 라텍스를 포함한다. 바람직하게는, 폴리우레탄 단위는 적어도 하나의 지방족 폴리이소시아네이트와 적어도 하나의 지방족 폴리올을 중합하여 얻어진다. 그러한 폴리우레탄-폴리에스테르 라텍스는 ZENECA RESINS 사의 상표 Neorez®(예를 들면, Neorez® R-962, Neorez® R-972, Neorez® R-986, Neorez® R-9603) 또는, WITCO Corporation의 자회사인, BAXENDEN CHEMICALS의 상표 Witcobond®(예를 들면, Witcobond® 232, Witcobond® 234, Witcobond® 240, Witcobond® 242)으로부터 상업적으로 이용가능하다.
폴리(메타)아크릴 타입 라텍스의 적합한 예는 예를 들면 에틸, 부틸, 메톡시에틸 또는 에톡시에틸(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트 모노머와, 예를 들면 스티렌 등의 일반적으로 소량의 적어도 하나의 다른 코-모노머로부터 유도된 코폴리머 라텍스를 포함한다.
바람직한 폴리(메타)아크릴 타입 라텍스는 아크릴레이트-스티렌 코폴리머의 라텍스이다. 아크릴레이트-스티렌 코폴리머의 그러한 라텍스는 ZENECA RESINS 사의 상표 NEOCRYL® 또는 B. F. Goodrich Chemical Co.의 상표 CARBOSET®로부터 상업적으로 이용가능하다.
바람직하게는 임시 코팅은 벗겨질 수 있는 코팅이다. 그의 두께는, 예를 들면 1 내지 150 마이크로미터, 바람직하게는 10 내지 40㎛, 더 바람직하게는 15 내지 30㎛ 그리고 더욱 더 바람직하게는 15 내지 20㎛인, 상대적으로 큰 양의 범위 내에서 변할 수 있다. 이는 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating), 스프레잉(spraying) 등의 임의의 적합한 전통적인 액체 방법을 통해 퇴적되거나 브러쉬를 사용하여, 바람직하게는 딥 코팅 또는 스핀 코팅을 통해 퇴적될 수 있다.
바람직하게는 임시 코팅은 먼저 렌즈의 상기 주 표면 상에 액체 코팅 조성물을 퇴적하고, 그 다음 액체 조성물을 경화시켜 형성된다.
임시 코팅은 처리된 주변부와 소수성 및/또는 소유성 코팅을 적어도 부분적으로 덮기 위해 앞 단계 동안 처리된 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 피복된 렌즈의 주 표면 상에 퇴적되야 한다.
부착 파지 패드를 받치기 위한 렌즈 면의 전체 표면 상에 또는 그의 일부 상에 퇴적이 수행될 수 있다. 특히, 임시 코팅은 렌즈의 중심부를 덮을 수 있지만, 단지 렌즈 파지 패드의 접촉을 수용하기 위한 부분 상에는 적용되지 말아야 한다. 소수성 및/또는 소유성 코팅을 제거하기 위하여 또는 동일물을 개질하여 그의 소수성을 감소시키기 위하여 처리된 렌즈의 표면의 주변부의 적어도 일부는, 임시 코팅의 충분한 부착을 가능하게 하기 위하여 보호 코팅으로 피복되야 한다. 이 주변부는 실제로 보호 코팅에 대한 렌즈의 부착을 용이하게 하기 위하여 처리되었다.
퇴적은 해당 부분을 균일하게 덮을 수 있으며, 그러한 경우에 이는 연속적인 구조를 갖지만, 또한 이는 예를 들면 스크린 형태의 불연속적인 구조(단속적인 퇴적)를 가질 수 있다. 불연속적인 구조를 갖는 퇴적이 패드 프린팅(pad printing)을 통해 얻어질 수 있다.
보호 코팅으로 덮여진 면적은 보호 코팅과 파지 패드 사이의 접촉 면적이 패드에 대한 렌즈의 부착을 확보할 정도가 된다. 일반적으로 임시 보호 코팅은 패드가 부착되는 렌즈 면, 즉 전형적으로 렌즈의 볼록한 면의 표면 중 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 20%, 더 바람직하게는 적어도 30%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 40%, 그리고 가장 바람직하게는 전체를 덮는다.
바람직하게는, 그리고 매우 특히 임시 코팅이 렌즈 면들 중 하나의 표면 전체를 상에 퇴적될 때, 이 코팅은 프론토포코미터(frontofocometer)에 의해 통상의 배율 측정(usual power measurements)을 렌즈 상에 행하는 것을 가능하게 하는 어느 정도의 투명도를 갖는다. 그러므로, 본 발명의 임시 코팅으로 피복된 렌즈는, 표준 ISO 8980/3에 따라 측정된, 적어도 18%, 바람직하게는 적어도 40%의 투과도를 갖는다.
일단 외부 보호 임시 코팅이 퇴적되면, 렌즈는 에징 공정을 받을 수 있게 된다.
본 발명에 따라 광학 렌즈를 처리하는 방법은 소수성 및/또는 소유성 코팅에 직접 접촉하는 임시 코팅이 구비된 렌즈를 블로킹(blocking)하는 이후의 단계, 즉 상기 렌즈를, 임시 코팅에 부착되는, 파지 패드를 포함하는 에징 디바이스에 배열하는 단계, 블로킹된 렌즈의 에징 단계, 및 렌즈를 에징 디바이스로부터 제거하는 디블록킹(deblocking) 단계를 더 포함할 수 있다. 이들 추가적인 단계들은 전통적이고 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있으므로 이 들은 상세히 설명하지 않는다. 본 발명의 처리 단계는 이런 경우에 광학 렌즈 에징 방법이다.
하지만, 블로킹에 바람직하게 사용되는 파지 패드들은 양쪽 면 모두에 접착제를 바른 스티커, 예를 들면 3M 접착제라는 것이 명시되야 한다.
에징 후에, 유리는 해당 안경 프레임에 적합하게 삽입되는데 요구되는 크기를 갖게된다. 보다 정확하게는, 본 발명에 따른 에징 방법은 유리에 최대 2°의 오프셋, 그리고 가장 바람직하게는 1°이하의 오프셋을 제공한다.
이후의 단계에서, 보호 임시 코팅은, 코팅의 소수성 및/또는 소유성 표면 특성을 회복시키기 위하여, 에징된 렌즈로부터 제거될 수 있다. 이 보호 코팅은, 그의 성질에 따라, 예를 들면 건조 와이핑에 의해 기계적으로 감손되거나, 적합한 액체 매질 내에서, 또는 벗겨질 수 있을 때는 간단히 벗겨내거나, 또는 이들 기법들을 여러 차례 연속적으로 이행하여 제거될 수 있다. 이들 제거 단계는 종래 기술에 이미 기재되어 있으므로 더 자세히 설명하지 않는다.
보호 임시 코팅의 제거 단계의 종료시, 최종 에징된 광학 렌즈가 회복되고, 이는 동일한 정도의 광학 및 표면 특성을 가지거나 초기 렌즈의 특성들과, 특히 그의 소수성 및/또는 소유성 표면 특성과 관련하여 실질적으로 동일하다.
유리하게는, 본 발명에 따른 방법은, 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 피복된 렌즈에 대해, 그러한 렌즈가 어떠한 표면 처리도 없이 보호 코팅으로 단순히 피복되는 방법과 비교할 때, 에징 성공률을 현저히 향상시킨다. 본 발명에 따른 에징 방법의 성공률은 약 100%이고 따라서 에징된 유리의 품질에서 비롯되는 위험을 피하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 또한, 본 발명의 방법을 통해 얻어질 수 있는, 에징 처리를 받을 수 있는 광학 렌즈에 관한 것이며, 그의 주 표면들 중 적어도 하나의 표면 상에 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅을 포함하며, 상기 주 피복된 표면의 주변부의 적어도 일부는, 이 주변부의 적어도 일부에서, 소수성 및/또는 소유성 코팅의 제거 및/또는 그의 소수성을 낮추는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 처리되며, 상기 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅 상에 직접, 폴리머성의 임시 코팅이 퇴적되며, 상기 임시 코팅은 소수성 및/또는 소유성 코팅 및 상기 처리를 받은 주변부를 적어도 부분적으로 덮으며, 따라서 렌즈의 표면에 부착된다.
본 발명을 다음의 예에 의해, 비한정적인 방식으로 예시한다.
예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 5:
Essilor의 15개의 ORMA® 안과 렌즈들을 다음과 같이 처리한다:
딥 코팅을 통해 마모-방지 코팅과 증착(evaporation)을 통한 교호하는 ZrO2와 SiO2 층들을 기본으로 한 다층 반사방지 코팅을 퇴적한 후에, 소수성 및/또는 소유성 코팅을 Satis 1200 DL 진공 체임버 내에서, 또한 증착을 통해 퇴적한다.
소수성 및/또는 소유성 층이 퇴적되는 조건은 다음과 같다:
프로그램 두께 = 14㎚, 압력 = 1×10-3Pa(유도 압력)
퇴적 시간 = 1 내지 2분
줄 효과 양 = 13 내지 15%
프로그램 퇴적률 = 0.4㎚/s
온도 = 40℃(제어되지 않음)
퇴적된 층의 실제 두께는 2 내지 5㎚이다.
일단 처리된 렌즈들이 회복되면, 15 개의 렌즈들은 SYNTRON 사에 의해 제공되는 폴리우레탄 라텍스 PROXR 910®을 기본으로 한 임시 코팅 조성물로 딥-코팅되었다.
이들 15개의 렌즈들 중에서, 5개의 렌즈들은 임시 층을 퇴적하기 전에 처리를 받지 않았고, 5개는 180 파인 그릿(fine grit)을 갖는 금강사 천 연마 페이퍼(Norton R222 타입)에 의해 렌즈의 환상의 주변에서, 연마 표면 처리를 받았고, 그리고 5개의 렌즈들은 3M 사의 스카치 브라이트 직물(Scotch Brite fabric)을 사용한 것을 제외하고는, 금강사 천을 사용하여 동일한 방식으로 연마되었다.
어떠한 이전의 연마 처리도 받지 않은 5개의 렌즈들에 대해, 그들 중 3개는 라텍스 욕(latex bath)으로부터 렌즈들을 꺼낸 후에 부착성 폴리우레탄 라텍스 층을 형성하는 것이 불가능하다는 것을 관찰할 수 있었다(즉, 60%의 실패율).
하지만, 본 발명에 따라 표면 처리를 받은 10개의 렌즈들에 대해, 렌즈의 전체 표면을 따라 형성된, 필름이 얻어졌으며, 이는 건조시 부착하며 오프셋 없는 렌즈의 에징을 가능하게 한다.
에징 후에, 필름은 손으로 박리되었다.
예 11 내지 20
위와 동일한 퇴적 조건하에서, Optool DSX® 더 두꺼운 층들(프로그램 두께: 20㎚)을 퇴적하여, 이전의 테스트들을 반복했다. 실제로 얻어진 Optool DSX® 층 두께는 약 5 내지 10㎚이었다.
동일한 렌즈들을 이전의 예들처럼 제조하였다(소수성 및/또는 소유성 층의 두께 제외).
이전처럼 동일한 결과, 즉 미리 연마되지 않은 유리에 대해서는 60%의 실패율과 연마된 유리에 대해서는 100%의 성공률을 얻었고, 이는 전체 유리 표면을 덮는 필름이 바로 첫번째 딥 코팅으로부터 형성되고, 얻어진 임시 층은 에징 작업을 성공적으로 수행하는 것을 가능하게 한다는 것을 의미한다.
따라서 본 발명은 심지어 소수성 및/또는 소유성 층의 두께가 보다 두꺼운 경우에도 유익한 결과를 제공한다는 것을 관찰할 수 있다.
폴리카보네이트 기판들(에지하기 더 어려움) 상에 수행된 다른 예들은 동일한 결과를 얻었다.
에징 작업을 받은 렌즈들에 대한 오프셋 측정 절차
Ⅰ- 테스트 설명
에징 테스트는 Essilor Kappa 그라인더 상에서 수행되었다.
프레임 템플레이트 특정 형상을 렌즈들에 제공하기 위하여 렌즈들을 에징하였다(이하 참조).
다음의 설비가 테스트를 수행하는데 필요하였다:
Essilor CLE 60 프론토포코미터(유리 포인팅 및 최종 검사 용).
Essilor Kappa 디지털 설비(트레이서-블로커-그라인더).
Charmant 타입 레퍼런스 8320, 모델 05, 사이즈 51의 프레임 템플레이트.
제어용 모조 프레임(pseudo frame).
접착 도트(adhesive dot) 또는 파지 접착 패드(holding adhesive pad) LEAP Ⅱ, 24㎜ 직경, 3M 사의 GAM200.
접착 패드를 받치기 위한 Essilor 클램핑 디바이스(clamping device)(척(chuck)).
Ⅱ-샘플링 및 장착 파라미터
유지 장착 치수는 다음과 같았다:
높이: 반-높이 박싱(half-height boxing) 즉
PD(오른쪽 및 왼쪽) = 32㎜ 및 축= 90
사용된 트리밍 사이클은 물질에 맞추어진 사이클(저굴절률에 대한 플라스틱 사이클, PC에 대한 폴리카보네이트 사이클 및 평균 굴절률 MHI를 갖는 기판에 대한 사이클)이었다. 유지된 클램핑 압력은 그라인더의 취성 유리 압력 옵션(brittle glass pressure option)이었다.
Ⅲ-제어
에징 후에, 에징 작업이 성공했는지를 결정하기 위해 제어를 수행했다. 제어는 프론토포코미터 CLE 60을 사용하여 모조-프레임에 파지된 렌즈를 포인팅함으로써 수행되었다. 이 단계 동안 축들이 기록되었다.
에징 작업 후에 렌즈가 모조-프레임에 삽입될 수 없거나 또는 렌즈가 모조-프레임에 삽입될 수 있지만 2°보다 큰 오프셋을 가지면, 렌즈는 불순응(non-compliant)으로 고려되었고 테스트를 성공적으로 통과하지 못했다. 유리 오프셋이 2°보다 작으면, 렌즈는 테스트를 성공적으로 통과하였다.

Claims (18)

  1. - 광학 렌즈의 주 표면들 중 적어도 하나의 표면 상에 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅이 피복된 광학 렌즈를 제공하는 단계;
    - 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅을 적어도 부분적으로 덮도록 상기 렌즈의 상기 주 표면 상에 폴리머성의 임시 코팅을 퇴적하는 단계;
    - 상기 렌즈의 상기 주 표면들 중 적어도 하나의 표면 상에 소수성 및/또는 소유성 외부 코팅과 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅에 직접 접촉하는, 상기 피복된 렌즈의 상기 표면에 부착되는 임시 폴리머성 코팅을 포함하는 광학 렌즈를 회복하는 단계를 포함하고,
    상기 렌즈의 상기 주 표면 상에 상기 임시 코팅을 퇴적하는 단계 이전에, 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 피복된 상기 주 표면의 주변부 중 적어도 일부를, 상기 주변부의 적어도 일부에서, 상기 코팅의 제거 및/또는 상기 코팅의 상기 소수성을 낮추는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 처리하고, 상기 임시 코팅은 앞 단계에서 처리된 상기 주변부를 적어도 부분적으로 더 덮도록 상기 렌즈의 상기 주 표면상에 퇴적되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리는 기계적인 처리, 바람직하게는 연마 처리인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연마 처리는 연마 직물 또는 연마 포지 또는 연마 천, 또는 합성 연마 패드에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 처리는 화학적 또는 물리-화학적 처리인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처리는 이온 빔 또는 전자 빔 처리, 코로나 방전 처리, 이온 파쇄 처리, 자외선 처리, 플라즈마 처리, 레이저 빔 처리, 산 또는 염기 표면 처리, 솔벤트 처리 또는 이들의 조합으로부터 선택되는, 활성 종을 사용한 충격인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  6. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈 에지는 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 적어도 부분적으로 덮이고, 상기 렌즈 에지의 적어도 일부는, 상기 에지의 적어도 일부에서, 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅의 제거 및/또는 상기 코팅의 소수성을 낮추는 상기 코팅의 개질이 이루어지도록 처리되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  7. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리는 상기 처리된 표면의 탈이온수와의 정적 접촉 각을 85°미만, 바람직하게는 75°미만, 더 바람직하게는 60°미만, 그리고 더욱 더 바람직하게는 50°미만 값으로 낮추는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  8. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리는 상기 렌즈의 상기 에지로부터 상기 렌즈의 반경의 2% 미만, 더 바람직하게는 1.5% 미만, 더욱 더 바람직하게는 1% 미만, 그리고 가장 바람직하게는 0.5% 미만을 나타내는 상기 렌즈의 상기 에지와의 거리까지 연장되는 부분 중 적어도 일부 상에 그리고 바람직하게는 상기 부분의 전체 표면 상에 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  9. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리를 받는 상기 렌즈 면의 상기 표면의 백분율이 5% 미만, 바람직하게는 3% 미만, 더 바람직하게는 2% 미만, 그리고 더욱 더 바람직하게는 1% 미만인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  10. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅 두께는 10㎚ 이하, 바람직하게는 1 내지 10㎚, 더 바람직하게는 1 내지 5㎚, 그리고 더욱 더 바람직하게는 2 내지 3㎚것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  11. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 및/또는 소유성 코팅은 단층 또는 다층 반사방지 코팅 상에 퇴적되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  12. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 코팅은 비닐 폴리머, 할로겐화 폴리머, 폴리우레탄, 폴리우레탄-우레아, 폴리에폭시드, 폴리에피설파이드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에스테르-에테르, 폴리티오(메타)아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트, 알키드 수지, 폴리알킬렌 테레프탈레이트 및 셀룰로스 폴리머로부터 선택되는 적어도 하나의 폴리머에 근거한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  13. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 코팅은 벗겨질 수 있는 코팅인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  14. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 코팅은 1 내지 150㎛, 바람직하게는 10 내지 40㎛, 더 바람직하게는 15 내지 30㎛ 그리고 더욱 더 바람직하게는 15 내지 20㎛인 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  15. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 코팅은 상기 렌즈의 상기 주 표면 상에 액체 코팅 조성물을 퇴적하고 그 다음 상기 액체 조성물을 경화시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  16. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 코팅은 딥-코팅 또는 스핀-코팅, 바람직하게는 딥-코팅에 의해 퇴적되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  17. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 렌즈를 파지 패드를 포함하는 에징 디바이스에 놓아 상기 파지 패드가 상기 임시 코팅에 부착되게 하는 단계;
    - 상기 렌즈를 에징하는 단계;
    - 상기 에징 디바이스에서 상기 렌즈를 꺼내는 단계; 및
    - 최종 에징된 광학 렌즈를 회복하도록 상기 임시 코팅을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈의 처리 방법.
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법을 통해 얻을 수 있는, 에징 공정을 받을 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈.
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