KR20120004474A

KR20120004474A - 무기 박막 코팅에 대한 개선된 접착력을 지닌 내스크래치성 코팅

Info

Publication number: KR20120004474A
Application number: KR1020117025229A
Authority: KR
Inventors: 토마스 제이. 엔가리디오; 지오프레이 유신 휴; 대 기 강; 에릭 에스. 로리에
Original assignee: 시그넷 아모라이트, 인코포레이티드
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2012-01-12
Also published as: US20100249265A1; CN102388056A; WO2010110920A1; US8163357B2; EP2411399A1; BRPI1009844A2

Abstract

본 발명에는 작용화된 폴리실세스퀴옥산을 포함하는 중합체를 포함하는 내스크래치성 코팅이 제공된다. 그 내스크래치성 코팅은 그 코팅의 표면 화학을 개질시켜서 반사방지 코팅과 같은 무기 박막 코팅에 대한 접착력을 강화시키는 산화 조건(예를 들면, 오존 또는 자외선)에 노출된다.

Description

무기 박막 코팅에 대한 개선된 접착력을 지닌 내스크래치성 코팅{SCRATCH-RESISTANT COATINGS WITH IMPROVED ADHESION TO INORGANIC THIN FILM COATINGS}

본 발명은 플라스틱 물품, 예컨대 눈 안경 렌즈(ophthalmic spectacle lense)에 대한 내스크래치성 코팅, 특히 무기 박막 코팅, 예컨대 반사방지 코팅, 거울 코팅 등에 대한 개선된 접착력을 지닌 내스크래치성 코팅에 관한 것이다.

눈 안경 렌즈에 대한 내스크래치성 코팅의 도포는 해당 기술 분야에 잘 알려져 있다. 내스크래치성 코팅은 전형적으로 플라스틱 안경 렌즈(여기서 렌즈 재료는 고유한 내스크래치성의 높은 정도를 갖지 않음), 예를 들면 사출 성형된 폴리카르보네이트 또는 주조된 중합성 단량체 및 알릴 디글리콜 카르보네이트로부터 제조된 렌즈에 도포된다. 그 내스크래치성 코팅은 일반적으로 다양한 기법에 의해, 예를 들면 코팅을 기재 렌즈 상에 회전, 침지 또는 유동시키며, 그리고 그 코팅을 일반적으로 열적 방법 또는 자외선(UV) 방법에 의해 경화시킴으로써 수행하는 기법에 의해, 도포된다.

"인-모울드(in-mold)" 코팅이라고도 칭하는 내스크래치성 코팅을 도포하는 다른 방법은 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 번호 4,544,572 및 4,758,448에 기술되어 있다. 이 기법은 반응성 에틸렌계 불포화 기, 예컨대 아크릴레이트 또는 비닐 화합물을 함유하는 중합성 조성물로 주조된 렌즈를 형성하도록 사용된 모울드를 코팅하는 것을 수반한다. 이어서, 그 모울드 상의 코팅은, 그 반응성 기의 일부가 렌즈 재료와의 화학적 결합을 형성할 수 있을 정도로 이용가능하게 유지되도록, 부분적으로 경화된다. 이어서, 코팅된 모울드는 반응성 에틸렌계 불포화 기, 예컨대 알릴 디글리콜 카르보네이트를 또한 갖는 중합성 조성물을 사용하여 눈 렌즈를 주조하도록 사용된다. 렌즈 재료가 경화되고 모울드로부터 회수될 때, 내스크래치성 코팅은 렌즈의 표면 상에 화학적으로 결합되어 있으며, 이는 내마모성 특성을 부여한다.

인-모울드 내스크래치성 코팅에 사용된 조성물은 빈번히 다작용성 아크릴 또는 메타크릴 지방족 단량체, 다작용성 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합물로 구성된다. 용어 (메트)아크릴레이트는 단량체 또는 올리고머가 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 작용성을 갖는다는 것을 의미한다. 결과로 생성된 코팅은 경질이고 대단한 내마모성을 갖는다. 그 코팅은 광학적으로 투명하고, 화학적 내성을 가지며 그리고 태양광에 의한 열화(예컨대, 황변에 의해 입증됨)에 대한 내성을 갖는다. 추가적으로, 이러한 코팅은 일반적으로 렌즈의 중합 후 유리 모울드로부터 비교적 쉽게 박리된다. 그러한 코팅은 또한 중합 동안 렌즈 재료와의 화학적 결합을 형성하므로 기재 렌즈에 매우 우수하게 결합된다.

최근에, 눈 렌즈의 표면에 반사방지 코팅을 도포하는 것이 유행되고 있다. 반사방지 코팅은 착용자에 교란을 야기하는, 안경 렌즈의 후방 표면(눈으로부터 가장 근접한 표면)으로부터 그리고 렌즈의 전방 표면으로부터 반사된 광을 현저히 감소시킬 수 있고, 이는 렌즈의 미적 매력을 개선시키게 된다. 게다가, 보다 적은 광이 반사방지 코팅을 지닌 렌즈 표면으로부터 반사되기 때문에, 보다 많은 광이 그 렌즈를 통해 투과된다. 또한, 반사성 무기 박막 코팅이 눈 렌즈, 특히 선웨어(sunwear)(예를 들면, "거울 코팅")에 사용된 특정 렌즈의 표면에 반사성 무기 박막 코팅을 도포하는 것도 유행되고 있다.

반사방지 코팅은 일반적으로 교번하는 비교적 높고 낮은 굴절율 수치를 갖는 금속 및 준금속 산화물과 같은 복수의 무기물 박층으로 구성된다. 이면 내스크래치성 코팅에 접착할 수 있는 제1 층의 성능은 반사방지 코팅이 전체로서 렌즈에 얼마나 우수하게 렌즈에 접착하는지의 여부에 영향을 미칠 수 있다. 금속 산화물 및 준금속 산화물, 예컨대 규소 산화물은 종종 유기 내스크래치성 코팅, 예를 들면 다작용성 지방족 (메트)아크릴레이트 및/또는 다작용성 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머에 우수하게 잘 접착하지 않을 수 있다. 불량한 접착력은 경시적으로 반사방지 코팅의 점진적인 탈적층화를 유발하고, 반사방지 코팅의 수명기간을 단축하게 된다. 따라서, 내스크래치성을 지니고 반사방지 코팅에 대한 개선된 접착력을 지닌, 인-모울드 기법에 의해 도포될 수 있는 코팅을 제공하는 것이 바람직하다.

발명의 개요

폴리실세스퀴옥산을 포함한 중합체를 포함하는 눈 렌즈에 대한 내스크래치성 코팅이 개시되어 있으며, 여기서 코팅은 산화 조건에 노출시킴으로써 화학적으로 개질되어 있다. 하나의 실시양태에서, 눈 렌즈는 광학 렌즈, 그 광학 렌즈의 표면 상의 내스크래치성 코팅을 포함한다. 내스크래치싱 코팅은 폴리실세스퀴옥산을 포함한 중합체를 포함하고, 내스크래치성 코팅의 표면은 산화 조건에 대한 노출에 의해 화학적으로 개질되어 있다. 무기 박막 코팅은 내스크래치성 코팅의 표면에 코팅된다. 또다른 실시양태에서, 내스크래치성 코팅은 단량체를 더 포함하고, 그 폴리세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 중합체 및/또는 폴리실세퀴옥산과 단량체의 공중합체를 형성할 수 있는 반응성 기를 갖는다.

내스크래치성 코팅을 갖는 눈 렌즈를 제조하는 방법이 또한 개시되어 있으며, 상기 방법은 폴리실세스퀴옥산을 포함한 중합가능한 내스크래치성 코팅 조성물을 제공하는 단계를 포함한다. 이 스크래치성 코팅 조성물은 렌즈의 표면 상에서 중합되며 그리고 산화성 조건에 노출된다.

발명의 상세한 설명

광학 재료에 대한 무기 박층 코팅은 해당 기술 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들면, 반사방지 코팅은 전형적으로 비교적 낮은 굴절율 재료, 예컨대 플루오르화마그네슘의 단층, 또는 높은 굴절율 및 낮은 굴절율의 교번 층의 적층체로서 배열된 유전체 재료의 다층으로 구성된다. 이러한 유전체 재료는 일반적으로 규소, 티탄, 지르코늄, 하프늄 등의 준금속 산화물 및 금속 산화물을 포함한다. 층은 진공 증착 기법, 예컨대 스퍼터링, 화학적 증착, 또는 물리적 증착에 의해 도포될 수 있으며 그리고 각 층에 대한 광의 1/4 파장 또는 광의 1/4 파장의 기수에 등가인 광학 두께를 갖는다. 추가적으로 그 재료의 굴절율을 고려하여, 광 파장 550 nm가 계산에 자주 사용된다.

반사방지 코팅을 구성하는 정확한 조성 및 방법은 전형적으로 본 제조자의 소유권에 속해 있다. 기재 렌즈의 표면은 전형적으로 반사방지 코팅을 도포하기 전에 예비 세정되고, 예를 들면 약한 가성 용액 또는 이온 총 예비 세정 공정에 예비 세정된다. 렌즈의 표면에 인접하게 도포되는 반사 방지 코팅 적층체의 개시 층은, 인-모울드 내스크래치성 코팅을 갖는 렌즈에, 특히 예비 세정 단계와 조합하여, 종종 접착시키기에 어려운 규소 산화물, 크롬 및/또는 다른 금속 및 금속 산화물을 빈번하게 포함한다.

실리카와 같은 무기 산화물을 내스크래치성 코팅에 첨가하여 반사방지 코팅 또는 다른 무기 박막 코팅에 사용된 금속 산화물에 대한 접착력을 개선시키는 것이 바람직하다. 내마모성의 개선을 위해 코팅 내에 실리카 나노입자를 사용하는 것은 해당 기술 분야에 공지되어 있다. 그러나, 그러한 물질은 광학적 용도, 예컨대 눈 렌즈, 특히 인-모울드 코팅된 렌즈에 대한 코팅에 사용하기에 문제가 있어 왔다. 실리카 나노입자는 그 화학적 환경에 매우 민감하고 많은 환경에서 쉽게 응집된다. 전형적으로, 그러한 입자는 용매, 예컨대 이소프로판올 중의 분산물로서 또는 경우에 따라서는 특정 단량체 중의 분산물로서 제공된다. 이러한 분산물이 인-모울드 내스크래치성 코팅에 통상적으로 사용되는 아크릴 물질에 첨가될 때 응집이 자주 발생한다. 나노입자의 응집은 결과적으로 탁한 코팅을 야기하며, 이는 광학 재료에 허용될 수 없다. 추가적으로, 실리카 나노입자는 눈 렌즈를 주조하는데 사용된 유리 모울드에 대한 친화성을 갖고 있는데, 이는 유리 모울드로부터 그 주조된 렌즈를 분리하는 것을 어렵게 만든다.

통상적인 실리카 나노입자의 사용과는 대조적으로, 본 발명자들은 유기 펜던트 기가 부착된 신규한 부류의 실리카 나노입자를 혼입하고 있는 내스크래치성 코팅이 응집 문제를 극복할 수 있으며 또한 유리 모울드로부터 코팅된 렌즈를 보다 쉽게 분리하는 것을 제공할 수도 있다는 점을 발견하게 되었다. 게다가, 이러한 작용화된 입자를 내스크래치성 코팅 내로 혼입하는 것은 렌즈에 대한 반사방지 코팅 또는 다른 무기 박막 코팅의 접착력을 개선시킬 수 있다. 무기 박막 코팅의 접착력은 산화 조건에 노출시킴으로써, 예를 들면 단파장 자외선, 전자빔 또는 산화제, 예컨대 오존에 노출시킴으로써 수행한 내스크래치성 코팅의 표면의 화학적 개질에 의해 더욱 더 향상될 수 있다.

폴리실세스퀴옥산 화합물, 특히 작용화된 폴리실세스퀴옥산은 무기 박막 코팅에 대한 접착력이 개선된 내스크래치성 코팅을 제조하는데 유리한 것으로 밝혀졌다. 그 폴리실세스퀴옥산에는 폴리실세스퀴옥산 분자들 간의 화학적 결합 및/또는 그 분자들과, 폴리실레스퀴옥산과 중합하여 내스크래치성 코팅을 형성할 수 있는 다른 반응성 화합물과의 화학적 결합이 제공되어 있다. 그 결과로 생성된 코팅은 렌즈의 표면에서 폴리실세스퀴옥산 분자의 화학을 개질시키도록 처리될 수 있어서 반사방지 코팅 적층체의 개시 층과의 결합을 촉진하게 된다. 내스크래치성 코팅의 개질은 오존, 산소 플라즈마, 단파장 자외선에 대한 노출, 전자빔 방사선 또는 유사 수단에 의한 렌즈의 처리를 비롯한 다양한 수단으로 달성할 수 있다.

적합한 폴리실세스퀴옥산 화합물은 나노입자의 응집에 의해 야기된 탁도의 문제를 크게 감소시키며, 그리고 규소 원자 중 하나 이상에 부착된 하나 이상의 치환기를 함유한다. 본 발명의 실시에서 사용하도록 고려된 폴리실세스퀴옥산은 일반 화학식 [RSiO₁ _.5)_n]Σn(T_n)(여기서, n은 우수임)을 갖는 다면체(polyheral) 올리고머 실세스퀴옥산, 및 일반 화학식 [R_n ₊₂Si_n _-1O₁ _.5n-3]Σn(T_n _-1)(여기서, n은 우수임)을 갖는 다면체 올리고머 실리케이트, 그리고 이들의 유사체 및 유도체를 포함한다. 구조식 A 및 B를 갖는 적합한 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 화합물의 예로는 하기 도시된 바와 같은 것들이 있다:

(A) (B)

바람직한 실시양태에서는, 폴리실세스퀴옥산 분자들 간의 화학적 결합을 형성할 수 있고/있거나, 이 분자들과, 코팅을 구성할 수 있는 다른 단량체 및/또는 올리고머와의 화학적 결합을 형성할 수 있는 치환 기(R) 또는 기들 중 하나 이상이 선택될 수 있다. 게다가, 치환 기(R)는 또한 플라스틱 렌즈와 같은 기재와의 화학적 결합을 형성할 수도 있다. 특히 바람직한 실시양태에서, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 화합물은 플라스틱 렌즈에 사용된 재료에 대한 화학적 결합을 수행할 수 있어서 인-모울드 코팅을 허용하는 하나 이상의 치환 기, 예컨대 에폭시 기 또는 에틸렌계 불포화 기, 예컨대 알릴, 비닐, 아크릴 또는 메타크릴 기를 함유한다. 복수의 메타크릴레이트 기를 함유하는 적합한 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 화합물의 예로는 MA0735 Methacryl POSS(등록상표) Cage Mixture(Hybrid Plastics, Inc., 미조리주 하티에스버그 소재)로서 상업적으로 이용가능한 것이 있다.

폴리실세스퀴옥산 화합물은 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 그 화합물과 공중합할 수 있는 하나 이상 단량체와의 조합으로 사용될 수 있다. 그 단량체는 또한 단량체 올리고머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메타크릴레이트 치환 기를 함유하는 MA0735와 같은 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 화합물의 경우, 적당한 단량체 및 올리고머는 아크릴 또는 메타크릴 에스테르, 및 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 작용성을 함유하는 단량체 및 올리고머를 포함한다.

코팅내 혼입된 특정 단량체(및/또는 올리고머)는 코팅의 원하는 특성에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 보다 높은 인장 신장 특성을 갖는 경질 올리고머는 특정 렌즈 처리 공정 중 구부리기 쉬운 박막 렌즈에 있어 균열에 대한 내성을 제공하도록 선택될 수 있다. 다작용성 (메트)아크릴 단량체(및/또는 올리고머)는 고도의 내스크래치성 코팅을 형성하는데 특히 유용하다. 에틸렌계 불포화 치환 기를 함유하는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 화합물을 지닌 내스크래치성 코팅을 형성하는 적합한 (메트)아크릴 단량체(및/또는 올리고머)는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 지방족 및 방향족 우레탄 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 등을 포함한다.

내스크래치성 코팅의 조성물은 폴리실세스퀴옥산 화합물을 100% 만큼 포함할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 내스크래치성 코팅 조성물은 바람직하게는 폴리실세스퀴옥산 약 10 중량% 내지 약 100 중량%, 보다 바람직하게는 폴리실세스퀴옥산 약 20 중량% 내지 약 100 중량%, 가장 바람직하게는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 약 30 중량% 내지 100 중량%를 함유하고, 여기서 중량%는 조성물 내에 존재하는 폴리실세스퀴옥산과 임의의 단량체 및/또는 올리고머의 혼합물 중의 폴리실세스퀴옥산의 중량 백분율을 의미한다. 그 조성물은 또한 첨가제, 예컨대 광개시제, 계면활성제, 광 안정화제, 염료 및 접착 증진제를 포함할 수 있다. 첨가제는 내스크래치성 코팅 조성물내 전체 고형분의 약 10 중량% 이하를 포함하는 것이 바람직하고, 약 7 중량% 이하를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 내스크래치성 코팅 조성물은, 해당 기술 분야에 공지되어 있는 바와 같이, 렌즈의 표면에, 예를 들면 유동 코팅, 스핀 코팅 또는 침지 코팅에 의해, 직접 도포될 수 있다. 이어서, 그 코팅은 자외선을 사용하여 경화될 수 있거나, 또는 가열에 의해 열적으로 경화될 수 있으며, 이는 코팅에 적합하게 사용된 중합 방법에 따라 좌우된다. 바람직한 실시양태에서, 내스크래치성 코팅 조성물은 인-모울드 공정을 이용하여 도포된다. 인-모울드 코팅된 눈 렌즈를 제조하는 방법은 해당 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 번호 4,544,572 및 4,758,448에 기술되어 있다. 광개시제를 함유하는 내스크래치성 코팅 조성물은 렌즈를 주조하는데 사용된 모울드의 주조 표면에 도포된다. 이어서, 그 코팅은, 코팅 조성물내 미반응된 치환기(R), 예를 들면 (메트)아크릴레이트 기로부터 결과로 생성된 잔류 불포화가 존재하도록, 광개시제를 활성화하여 코팅을 부분적으로 중합시키기에 충분한 화학 방사선에 노출된다. 이어서, 렌즈 모울드는 조립되고, 렌즈 주조 조성물은 내스크래치성 코팅과 접촉한 상태로 모울드 내로 도입된다. 이어서, 렌즈 주조 조성물이 중합되고, 코팅의 잔류 불포화가 중합하는 렌즈 조성물에 대한 공유 결합에 이용 가능하게 된다. 중합 후, 렌즈는 렌즈 모울드로부터 분리된다. 코팅은 렌즈 본체에 잘 부착되어 있고, 임의로 추가 화학 방사선에 노출되어, 렌즈 모울드의 탈조립 직전 또는 직후에 코팅을 완전 경화하여 고형화되게 할 수 있다.

주조된 렌즈는 반사방지 코팅과 같은 후속적인 무기 박막 코팅의 접착력을 강화시키기 위해서 처리될 수 있다. 임의의 특정 이론에 의해 한정하고자 하는 것은 아니지만, 렌즈를 산화 조건으로 처리하는 것은 코팅의 화학적 결합을 파괴하여 무기 코팅과의 결합에 폴리실세스퀴옥산의 규소 및/또는 규소-산소 종을 이용가능하게 함으로써 내스크래치성 코팅의 표면 화학을 개질시키는 것으로 여겨진다. 적합한 처리 방법은 오존, 산소 플라즈마, 또는 다른 산화제에 대한 노출을 포함한다.

바람직한 실시양태에서, 내스크래치성 코팅은 단파장 자외선(UV)에 노출시킴으로써 개질된다. UV 광은 오존, 산소 플라즈마 및 다른 방법에 비하여 다수의 이점을 제공한다. 특히, UV 광에 의한 처리는 저렴하고 효율적이며, 깨끗하고, 대기압 및 주위 조건에서 수행할 수 있다. 따라서, UV 광에 의한 처리는 추가적인 장비 또는 시약에 대한 필요성 또는 특수 조건, 예컨대 진공에 대한 요건에 대한 필요성 없이 상업적 제조 공정으로 용이하게 내재화된다. UV 노출은 또한 본 발명의 내스크래치성 코팅의 표면 조도를 증가시키는 것으로 보이며, 이는 무기 박막 코팅에 대한 접착력에 도움을 주는 것으로 여겨진다.

UV 광은 바람직하게는 300 nn 미만, 보다 바람직하게는 약 200 nm 미만의 파장을 포함한다. 이러한 파장은 대다수의 화학적 결합 유형을 파괴하기에 충분한 에너지를 지니고 있다. 단파장 자외선을 발생시킬 수 있는 램프가 상업적으로 이용가능하고, 일반적으로 세정 및 살균 공정에 사용된다. 적합한 램프의 예는 요구되는 단파장을 투과할 수 있는 석영 엔벨로프를 사용하여 제조된 수은 방전 램프, 전형적으로 185 nm 수은 라인을 포함한다. 추가적으로, 수은 램프는 비교적 저렴하고, 수명이 길다. 보다 많은 화학적 결합을 절단할 수 있는 크세논 엑시머 램프, 예컨대 172 nm에서 광을 방출하는 것들이 또한 사용될 수 있다.

내스크래치성 코팅과 UV 램프 간의 작동 거리, 및 자외선에 대한 노출 시간은 코팅 표면 및 코팅 조성물에서의 발광에 따라 좌우된다. 너무 적은 노출을 이용하면, 개질되어 반사방지 코팅에 대한 접착력을 증진하기에 충분한 결합이 생성되지 않는다. 노출이 너무 크다면, 내스크래치성 코팅의 내마모성이 감소된다.

해당 기술 분야의 당업자라면, UV 램프와 내스크래치성 코팅 간의 작동 거리는 대기 흡수에 의해, 특히 공기 중의 산소에 의해 영향을 받는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 보다 짧은 파장이 특히 영향을 미친다. 대기 조건에서, 185 nm의 광에 대한 작동 거리는 172 nm 광에 대한 작동 거리보다 더 크다. 따라서, 보다 짧은 파장이 요구된다면, 보다 덜 흡수하는 대기, 예를 들면 질소 또는 진공을 사용하여 램프와 내스크래치성 표면 간의 충분한 작동 거리를 보장하는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 대기 조건에서 185 nm의 광에 대한 작동 거리는 UV 램프의 석영 엔벨로프로부터 약 1 cm 내지 약 3 cm이다. 이 작동 거리는 대기 조건 하에 눈 렌즈 기하구조에서 접하게 되는 변동을 수용할 정도로 만족스러운 것으로 밝혀졌다.

비교적 고 경도를 나타내는 고도로 가교결합된 내스크래치성 코팅 조성물은 무기 박막 코팅에 대한 접착력을 강화시키기 위해서 보다 연성인 조성물보다 다소 더 긴 노출 시간을 필요로 할 수 있다. 따라서, 단량체(및/또는 올리고머)에 대한 폴리실세스퀴옥산의 보다 높은 비율, 예를 들면 폴리실세스퀴옥산 약 65 중량% 내지 약 100 중량%를 포함하는 내스크래치성 코팅 조성물은, 예를 들면 폴리실세스퀴옥산 약 25 중량% 내지 약 35 중량%를 포함하는 조성물보다 더 짧은 노출 시간을 필요로 할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 약 25 중량% 내지 약 100 중량%의 폴리실세스퀴옥산 농도의 경우, 약 10 밀리와트/cm²의 발광에 의한 185 nm 파장 광에 대한 노출 시간은 약 1 분 내지 약 8 분이고, 보다 바람직하게는 약 2 분 내지 약 4 분이다.

처리된 렌즈의 이점은 내스크래치성 코팅의 표면 화학이 영구적이라는 점이다. 이는 반사방지 코팅을 수용하도록 가공되기 전에 처리후 장기간(월 또는 년) 동안, 처리된 렌즈가 목록상 가치 있게 한다. 추가적으로, 처리된 렌즈는 통상적으로 가공될 수 있으며, 예를 들면 통상적으로 사용된 잉크 마킹에 의해 스탬핑되고, 미마감질된 표면을 차단하고 그라인딩 및 폴리싱 장비에 의한 후속 가공하기 위한 표면 보호 테이프에 의해 피복되며, 그리고 이어서 이소프로필 알콜 또는 물과 같은 통상적인 용매에 의해 세정된다. 진행 공정 단계는 후속 도포된 반사방지 코팅에 잘 결합할 수 있는 개질된 내스크래치성 코팅의 성능에 영향을 미치지 않는다.

후술하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시양태를 입증 설명하도록 포함되어 있다. 해당 기술 분야의 당업자라면, 후술하는 실시예에 개시된 기법은 본 발명의 실시에서 매우 우수하게 작용을 하는 발명자에 의해 발견된 기법을 제시하며, 따라서 본 발명의 실시에 바람직한 양태를 구성하는 것으로 간주될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 그러나, 해당 기술 분야의 당업자면, 본 발명의 개시내용에 비추어 볼 때, 수 많은 변경예는 개시되어 있는 특정 실시양태에서 이루어질 수 있으며 본 발명의 영역으로부터 벗어나는 일 없이 비슷하거나 유사한 결과를 여전히 얻게 할 수 있다는 점을 이해해야 한다.

실시예 1

재료

BR101D는 코네티컷주 토링톤 소재의 Bomar Specialties Co.로부터 구입가능한, 최대 아크릴레이트 작용성이 15인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머이다. Ebecryl 1290는 조지아주 스미르나 소재의 Cytec Surface Specialties로부터 구입 가능한 6작용성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머이다. Irgacure 184는 Ciba Specialty Chemicals(스위스 바젤 소재)로부터 구입가능한 광개시제, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤이다. CS3503은 와이오밍주 사우쓰 샤를톤 소재의 OSi Specialties로부터 구입가능한 유동제로서 사용된 아크릴레이트 작용성 실리콘이다. MA0735 Methacryl POSS(등록상표)는 미조리주 하티에스버그 소재의 Hybrid Plastics, Inc.로부터 구입가능한, 복수의 메타크릴레이트 기를 지닌 다면체 올리고머 실세스퀴옥산이다.

실시예 2

인- 모울드 내스크래치성 코팅을 지닌 렌즈의 제조

내스크래치성 코팅 조성물은 MA0735 Methacryl POSS(등록상표)의 첨가를 이용하거나 이용하여 하기 표 1에서 나타낸 바와 같이 제조하였다. 조성물 A는 인-모울드 코팅에 적합한 통상적인 내스크래치성 아크릴레이트계 코팅 조성물을 반영한 것이다. 조성물 B는 메틸 에틸 케톤 용매의 증발 후 Methacryl POSS(등록상표) 약 46.8 중량%를 함유하였다. 조성물 A 및 B는 전체 코팅 용액 조성물에 상대적인 유사한 고형분을 보유하고, 그러므로 유사한 두께의 코팅을 생성할 것으로 예상된다.

	조성물 A(중량%)	조성물 B(중량%)
BR101D	21.00	11.25
Ebecryl 1290	7.00	3.75
MA0735	0.00	15.00
Irgacure 184	1.95	2.02
CS3503	0.06	0.06
메틸 에틸 케톤	69.99	67.93

조성물 A 및 B는 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 번호 6,873,848에 기술된 것과 유사한 방법을 이용하여 샘플 인-모울드 코팅된, 복합 광변색 눈 렌즈(composite photochromic ophthalmic lens)를 제조하는데 사용하였다. 그 코팅 조성물은 대략 6 디옵터의 표면 곡률을 갖는 복합 광변색 렌즈의 전방 표면을 형성시키는데 사용된 유리 모울드의 오목 표면에 도포하였다. 코팅 조성물을 약 2 초 동안 모울드 표면에 도포하면서, 1 분 당 대략 400 내지 600회 회전으로 모울드를 회전하였다. 그 모울드는 용매를 증발시키면서 추가 15 초 동안 회전하도록 하였는데, 이는 모울드 표면 상에 전체적으로 균일한 코팅을 잔류케 하였다.

이어서, 모울드 표면 상에 도포된 코팅 조성물은 그 코팅을 약간의 점착성 내지 무점착성 상태로 부분적으로 중합시키기에 충분한 화학 방사선에 노출시켰다. 광원은 Fusion UV Systems 유형 "D" 램프 및 LC-6 컨베이어를 구비한 Fusion UV Systems Inc.(미들랜드주 게이테스버그 소재) 유형 I 300 조사기였다. 적당한 선량은 매우 가벼운 지문 내지 무지문이 노출후 코팅을 가볍게 터치한 후에 코팅 표면 상에서 가시적으로 보일 때 얻어졌다. 부분 중합 단계 동안에는 코팅이 약간의 점착성 내지 무점착 상태를 현저하게 넘어서서 경화되지 않도록 유의하였다. 코팅을 너무 지나치게 경화시키는 것은 코팅이 렌즈에 부착할 수 있는 성능을 감소시킬 수 있다. 이와 대조적으로, 불충분한 경화는 렌즈를 형성시키는데 사용된 액체 단량체에 의한 코팅의 가용화를 결과로 생성할 수 있다.

코팅의 부분 중합의 적당량을 얻기 위해서 유형 "D" 램프로부터 유래된 광에 대한 노출량은 코팅의 조성 및 렌즈 기재 재료에 따라 달라지는 것으로 밝혀졌다. 일반적으로, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산, 이러한 경우 MA0735 Methacryl POSS(등록상표)의 보다 높은 농도를 갖는 코팅은 보다 낮은 농도의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산을 함유하거나 전혀 함유하지 않은 코팅보다 다소 더 긴 노출을 필요로 하는 것으로 밝혀졌다. 전형적인 노출 선량은 International Light Model 390 방사계(매사추세츠주 피바디 소재, International Light Technologies)에 의해 측정되는 바와 같이 약 800 내지 약 3000 mJ/cm² 범위였다.

광변색 매트릭스 조성물은 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 번호 6,863,844에 기술되어 있는 바와 같이 제조하였다. 코팅된 렌즈 모울드는 약 1 밀리미터의 내부 벽 높이를 갖는 가스켓으로 피팅하였다. 충분한 양의 액체 광변색 매트릭스 조성물, 약 6 g을 코팅된 모울드 조립체 내에 넣고, 겔 형태의 중간 부착된 후방 모울드는 닫힌 렌즈 모울드 조립체를 형성하는 광변색 조성물과 접촉한 상태로 배치하였다.

이어서, 렌즈 모울드 조립체를 약 45 분 동안 약 3,8 mW/cm²의 세기를 지닌 Fusion UV Systems 유형 "V" 램프의 광에 노출하였다. 광 세기는 405 nm 좁은 밴드패스 필터가 구비된 International Light IL 1400 방사계를 사용하여 측정하였다. 경화 배열은, "V" 램프로부터 유래된 광이 제일 먼저 겔 형태를 통과하고, 이어서 광변색 매트릭스 조성물을 통과하며, 최종적으로 내스크래치성 코팅을 통과하도록, 하였다.

경화된 렌즈는 렌즈 모울드 조립체로부터 제거하고, 추가로 임의의 후경화 단계에서 추가 조사하여 내스크래치성 조성물이 충분히 경화되도록 하였다. 그 렌즈는 IL 300 조사기 및 컨베이어에 장입된 Fusion 유형 "H" 램프로부터 유래된 광에 International Light Model 390 방사계에 의해 측정된 바와 같이 대략 3000 mJ/cm의 선량으로 노출하였다. 대안으로, 코팅은 Fusion 유형 "D" 램프를 사용하여 대략 4000 mJ/cm²의 선량으로 렌즈 모울드 조립체에서 후경화시켰다.

실시예 3

내스크래치성 코팅의 내마모성 및 접착력

실시예 2에 기술된 바와 같이 제조한 샘플 렌즈는 적당한 압력을 이용하여 "000' 스틸울(steel wool)로 그 렌즈의 전방 표면을 수동으로 문지름으로써 내마모성에 대하여 시험하였다. 조성물 A 및 B에 상응하는 코팅 양자는 우수한 내마모성을 갖는 것으로 밝혀졌고, 렌즈 표면의 최소 스크래치성을 나타내었다.

기재에 대한 내스크래치성 코팅의 접착력은 대략 1.5 mm 이격된 7개 블레이드를 갖는 면도기 블레이드 조립체를 사용하여 코팅의 표면 상에서 정사각형의 6 × 6 그리드 패턴을 점수화함으로써 측정하였다. 3/4 인치 Scotch(등록상표) 600 테이프(미네소타주 세인트 폴 소재, 3M)의 새로운 피스(piece)를 상기 그리드 패턴 위로 단단히 부착하고, 코팅과의 우수한 접촉을 보장하도록 문질렀다. 이어서, 그 테이프를 코팅으로부터 벗겨내고, 렌즈 표면 상의 테이프 및 그리드 패턴은 코팅의 제거에 대하여 검사하였다. 조성물 A 및 B에 상응하는 코팅 둘 다는 거의 모든 코팅이 테이프에 의해 그리드로부터 제거되지 않았기 때문에, 광변색 매트릭스 기재에 강력하게 접착하는 것으로 밝혀졌다.

실시예 4

내스크래치성 코팅의 UV 개질

샘플 렌즈는 실시예 2에서 기술된 바와 같이 제조하였고, 내스크래치성 코팅의 표면 화학을 개질시키도록 단파장 자외선에 노출하여 처리하였다. 경화된 렌즈는 그 표면을 이소프로판올에 의해 습윤된 티슈로 일소하고 그 렌즈를 공기 건조시킴으로써 세정하였다. 세정된 렌즈는 램프 엔벨로프의 최근접 면으로부터 2 cm의 거리에서 4 분의 시간 동안 3가지 유형 G30T6 HV/U Ster-L-Ray(등록상표) 살균 램프(뉴욕주 하우포즈 소재, Atlantic Ultraviolet Corp.)의 배열에 노출시켰다. 이러한 조건은 185 nm에 대한 SEL185 검출기 및 NS185 좁은 패스 간섭 필터를 구비한 International Light Model 1400A 방사계(매사추세츠주 피바디 소재, International Light Technologies로부터 구입 가능함)에 의해 측정된 바와 같이 대략 10 mw/cm²에 의한 185 nm 발광을 제공하는 것으로 밝혀졌다.

실시예 5

반사방지 코팅의 도포

샘플 렌즈는 실시예 4에서 설명된 바와 같이 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 코팅의 UV 개질을 이용하지 않거나 이용하여 실시예 2에서 기술된 바와 같이 제조하였다. 이어서, 렌즈는 통상적인 광학 연구용 렌즈 표면화 기법을 이용하여 가공되어 대략 -2.00 디옵터의 배율, 대략 1.8 mm의 중심 두께 및 대략 68 mm의 직경을 지닌 최종 렌즈를 생성하였다. 반사방지 코팅, Endura AR(Satis Vacuum AG Industries)은 가공된 렌즈의 전방 표면에서 내스크래치성 코팅 상에 Ozarks Optional Laboratories, inc.(미조리주 스프링필드 소재)에 의해 제공된 공정을 통해 상업적으로 도포되었다. 그 Endura Ar 코팅은 통상적인 인-모울드 도포된 아크릴계 코팅에 접착하기 특히 어려운 것으로 공지되어 있다.

실시예 6

반사방지 코팅의 접착력

Endura 반사방지 코팅을 지닌 샘플 렌즈는 실시예 5에서 설명된 바와 같이 제조하고, 내스크래치성 코팅에 대한 반사방지 코팅의 접착력에 대하여 시험하였다. 시험하기 전에, 렌즈는 160 시간 동안 모의 환경 조건에 노출시키고, 16 시간 간격으로 시험하였다. 이 모의 환경 조건은 ISO Standard 8980-4:2006(E), Annex B에 특정된 바와 같이 하였다. 렌즈는 전체 환경 노출 시간 16 시간 동안 35℃ 내지 50℃의 온도에서 수증기 응축(4 시간)과 UV 및 가시선(4 시간)에 의한 조사의 교번 주기로 처리하였다. 이 과정은 10회 16 시간 환경 노출 주기로 반복하였다. 각각의 16 시간 노출 주기 후, 렌즈는 세척하고, 건조시키며 그리고 내스크래치성 코팅에 대한 반사방지 코팅의 접착력에 대하여 시험하였다.

반사방지 코팅의 접착력은 실시예 3에 설명된 바와 같이 유사한 방식으로 시험하였다. 크로스-헤치 패턴은 대략 1.5 mm 이격된 6개 블레이드로 구성되는 블레이드 어셈블리에 의해 렌즈의 전방 표면 상에 새겼다. 그 블레이드를 렌즈 반경의 방향으로 렌즈 표면을 가로 질러 선 그은 후, 렌즈 반경에 90°의 각도로 상기 새겨진 면적을 가로 질러 다시 선을 그어, 5 × 5 정사각형 그리드를 형성하는 크로스-헤치 패턴을 생성하였다. 이 그리드의 중심은 렌즈의 가장자리로부터 대략 12 mm에 위치하였다.

상기 새겨진 렌즈를 약 40℃의 물로 세정한 후, 식기세척용 비누의 순한 용액(물 500 ml 중의 비누 4 g, 40℃)으로 적신 스펀지를 사용하여 렌즈 표면을 부드럽게 4회 문지름으로써 세정하였다. 이 세정된 렌즈를 40℃의 수 중에 세정한 후 건조시켰다. 공기에 미리 노출되지 않았던 Scotch(등록상표) 600 테이프(미네소타주 세인트 폴 오피스 소재, 3M)의 새로운 3/4 인치 피스를 그리드에 부착하고, 이중 플라스틱 블레이드로 문질러서 렌스의 선 그어진 표면과 우수한 접촉을 확실하게 하였다. 그 테이프는 렌즈 표면으로부터 신속히 상향으로 잡아 당겨 내기 전에 약 90 초 동안 그리드와 접촉한 상태로 유지시켰다. 이어서, 새로운 테이프를 다시 그리드에 부착하고, 상기 과정을 총 3회 반복하였다.

그리드 표면은 다음의 점수화 시스템(scoring system)을 이용하여 반사방지 코팅의 제거에 대하여 검사하였다. "0"의 점수는 코팅이 그리드 면적에서 렌즈의 표면으로부터 전혀 제거되지 않았다는 것을 나타낸다. "1"의 점수는 코팅이 전체 그리드 면적의 5% 미만으로부터 제거되었다는 것을 나타낸다. "2"의 점수는 코팅이 전체 그리드 면적의 5% 내지 15%로부터 제거되었다는 것을 나타낸다. "3"의 점수는 코팅이 전체 그리드 면적의 15 내지 35%로부터 제거되었다는 것을 나타낸다. "4"의 점수는 코팅이 전체 그리드 면적의 35 내지 65%로부터 제거되었다는 것을 나타낸다. "5"의 점수는 코팅이 전체 그리드 면적의 65% 초과로부터 제거되었다는 것을 나타낸다. 일반적으로, 2 초과의 접착력 점수는 불충분한 것으로 간주하였다. 결과로 생성된 접착력 시험 점수의 평균은 하기 표 2에 기록하였다.

UV 개질된 내스크래치성 코팅에 대한 AR 코팅의 접착력
Env.(시간)	조성물 A		조성물 B
Env.(시간)	UV(무)	UV	UV(무)	UV
0	0	0	0	0
16	1.7	0	1.3	0
32	5	1	4.3	0
48	5	1	5	0
64	5	2	5	0
80	5	3	5	0
96	5	4.7	5	0
112	5	4.7	5	0
128	5	5	5	0
144	5	5	5	0.7
160	5	5	5	0.7

표 2에 나타낸 바와 같이, 렌즈는 통상적인 내스크래치성 코팅, 조성물 A(0 중량% MA0735)으로 UV 개질 없이 제조하였고, 환경 노출("Env")의 1회 내지 2회 16 시간 주기 내에 반사방지 코팅의 초기 파손을 나타내었다. 접착력 성능은 내스크래치성 코팅이 UV 노출에 의해 개질되었을 때 다소 개선되었다.

렌즈는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산을 함유하는 내스크래치성 코팅, 조성물 B(46.8 중량% MA0735)로부터 UV 개질 없이 제조하였고, 조성물 A과 비교하여 약간 개선된 접착력을 나타내었다. 그러나, 접착력 성능은 다면체 올리고머 실세스퀴옥산을 함유하는 내스크래치성 코팅이 UV 노출에 의해 개질되었을 때 현저히 개선되었으며, 이는 10회 16 시간 환경 노출 주기 후에도 반사방지 코팅의 제거를 거의 또는 전혀 나타내지 않는다.

실시예 7

내스크래치성 코팅의 오존 개질

3가지 상이한 농도의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산을 함유하는 내스크래치성 코팅 조성물은 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 조성물 C(MA0735 28.0 중량%), 조성물 D(MA0735 46.8 중량%) 및 조성물 E(MA0735 75.0 중량%)로부터 제조하였다. 이어서, 코팅 조성물들은 실시예 2에 설명된 방법을 이용하여 인-모울드 코팅된 복합 광변색 눈 렌즈를 제조하는데 사용하였다.

	조성물 C(중량%)	조성물 D(중량%)	조성물 E(중량%)
BR101D	15.75	11.25	4.50
Ebecryl 1290	5.25	3.75	1.50
MA0735	9.00	15.00	24.00
Irgacure 184	2.05	2.02	1.98
CS3503	0.04	0.03	0.01
메틸 에틸 케톤	67.91	67.95	68.01

주조된 렌즈는 산소 중에 대략 55 mg/l의 농도로 있는 오존에 2 시간 동안 노출시킴으로써 수행된 내스크래치성 코팅의 표면 화학의 개질을 이용하여 제조하고 그 개질을 이용하지 않고 제조하였다. 오존 수치는 UV-VIS 분광계로 모니터링하였고, 이는 파장에 대한 적당한 소광 계수에 의한 1 cm 경로 길이 흡수를 나타낸 것이다. 이러한 경우, 275 nm를 선택하였는데, 그 이유는 흡수도가 약 255 nm의 오존 피크 흡수 파장에서 1cm 경로 길이에 대하여 너무 강하였기 때문이다.

오존 처리된 렌즈 및 오존 미처리된 렌즈는 실시예 5에 설명된 바와 같이 Endura AR로 상업적으로 코팅하고, 이어서 실시예 6에서 설명된 방법을 이용하여 모의 환경 조건 후 내스크래치성 코팅에 대한 반사방지 코팅의 접착력에 대하여 시험하여 점수화하였다. 접착력 시험의 결과를 하기 표 4에 기록하였다.

오존 개질된 내스크래치성 코팅에 대한 AR 코팅의 접착력
Env.(시간)	조성물 C		조성물 D		조성물 E
Env.(시간)	오존(무)	오존	오존(무)	오존	오존(무)	오존
0	0	0	0	0	0	0
16	0	0	0	0	0.5	0
32	0.5	0	1	0	1	0.5
48	1.5	0	1.5	0	1.5	1
64	2	0	2	0	2.5	1
80	2.5	0	3	0	2.5	1
96	2.5	0	3	0.5	3	1
112	3.5	0	3	1	3	1
128	4	0.5	3	1	3.5	1.5
144	4.5	1.5	3	1	4	2
160	4.5	1.5	3	1	4	2

표 4에 나타낸 바와 같이, 내스크래치성 코팅에 대한 반사방지 코팅의 접착력은 내스크래치성 코팅이 오존 노출에 의해 개질되었을 때 각 조성물 C, D 및 E에 대하여 현저히 개선되었다.

실시예 8

반사방지 코팅의 접착력에 미치는 UV 노출 시간의 효과

3가지 상이한 농도의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산을 함유하는 내스크래치성 코팅 조성물은 표 5에 나타낸 바와 같이 조성물 F(MA0735 23.4 중량%), 조성물 G(MA0735 46.9 중량%) 및 조성물 H(MA0735 70.3 중량%)로부터 제조하였고, 실시예 2에 설명된 방법을 이용하여 인-모울드 코팅된 복합 광변색 눈 렌즈를 제조하는데 사용하였다. 조성물 F, 조성물 G 및 조성물 H는 CN9006, 아크릴레이트 작용성이 6인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 비교적 높은 내마모성을 지닌 코팅을 형성하는 것으로 밝혀진 화합물을 기초로 하였다.

	조성물 F(중량%)	조성물 G(중량%)	조성물 H(중량%)
CN9006	22.50	15.00	7.50
MA0735	7.50	15.00	22.50
Irgacure 184	1.95	1.95	1.95
OSI CS3503	0.06	0.06	0.06
메틸 에틸 케톤	67.99	67.99	67.99

내스크래치성 코팅은 실시예 4에서 설명된 방법을 이용하여 2, 3, 4 또는 5 분의 시간 동안 UV(185 nm) 노출에 의해 개질시켰다. UV 개질된 렌즈는 실시예 5에서 설명된 바와 같이 Endure AR로 상업적으로 코팅하고, 이어서 실시예 6에 설명된 방법을 이용하여 모의 환경 조건 후에 내스크래치성 코팅에 대한 반사방지 코팅의 접착력에 대하여 시험하여 점수화하였다. 그 시험의 결과를 하기 표 6에 기록하였다.

UV 개질된 내스크래치성 코팅에 대한 AR 코팅의 접착력
Env. (시간)	조성물F UV 노출(분)				조성물 G UV 노출(분)				조성물 H UV 노출(분)
Env. (시간)	2	3	4	5	2	3	4	5	2	3	4	5
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
16	0	0	0	0	0	0	0	0.5	0	0	0	0
32	0.5	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
48	3.5	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
64	3.5	0	0.5	0	0	0	0	1	0	0	0	0
80	3.5	0	0.5	0	0.5	0	0	1	0.5	0	0	0
96	4	1.5	2	0	0.5	0.5	0.5	1	0.5	0	0	0
112	5	4.5	2.5	2.5	0.5	0.5	0.5	1	1	0	0	0
128	5	5	5	2.5	1	1	0.5	1.5	1	0	0	0
144	5	5	5	3	1	1.5	0.5	2	2.5	1	0	0
160	5	5	5	4.5	1	1.5	1	2.5	2.5	1.5	0	0

표 4에 나타낸 바와 같이, 보다 짧은 노출 시간은 일반적으로 보다 높은 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 농도를 갖는 코팅과 함께 보다 우수한 접착력 결과를 생성한다.

본 발명이 바람직한 실시양태를 참조하여 상세히 기술되어 있지만, 변형예 및 변경예가 하기 첨부된 특허청구범위에 기술되고 한정된 바와 같이 본 발명의 영역 및 사상 내에 속한다.

Claims

내스크래치성 코팅(scratch-resistant coating)을 갖는 눈 렌즈를 제조하는 방법으로서,
폴리실세스퀴옥산을 포함하는 중합가능한 내스크래치성 코팅 조성물을 제공하는 단계,
렌즈의 표면 상의 내스크래치성 코팅 조성물을 중합시키는 단계, 및
중합된 내스크래치성 코팅 조성물을 산화 조건에 노출시키는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산이 다면체(polyherdral) 올리고머 실세스퀴옥산인 방법.
제2항에 있어서, 상기 다면체 올리고머 실세스퀴옥산은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 갖는 것인 방법:
제1항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 중합체를 형성할 수 있는 반응성 기를 갖는 것인 방법.
제4항에 있어서, 상기 반응성 기는 에틸렌계 불포화되어 있는 것인 방법.
제4항에 있어서, 상기 반응성 기가 메타크릴레이트인 방법.
제1항에 있어서, 상기 내스크래치성 코팅 조성물은 단량체를 더 포함하고, 상기 다면체 올리고머 실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 중합체 및/또는 단량체와 폴리실세스퀴옥산의 공중합체를 형성할 수 있는 반응성 기를 갖는 것인 방법.
제7항에 있어서, 상기 반응성 기는 에틸렌계 불포화되어 있고, 상기 단량체는 (메트)아크릴 단량체, (메트)아크릴 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 내스크래치성 코팅 조성물은 인-모울드 공정(in-mold process)에 의해 렌즈의 표면 상에서 중합되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 산화 조건은 오존, 산소 플라즈마, 단파장 자외선 또는 전자빔 방사선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 산화 조건은 약 10 밀리와트/cm²의 발광에 의한 약 185 nm에서의 광에 대한 노출을 포함하는 것인 방법.
제11항에 있어서, 상기 노출 시간이 약 1 분 내지 약 8 분인 방법.
제11항에 있어서, 상기 노출 시간이 약 2 분 내지 약 4 분인 방법.
제1항에 있어서, 산화 조건은 산소 중에 대략 55 mg/l의 농도로 있는 오존에 대한 노출을 포함하는 것인 방법.
제14항에 있어서, 상기 노출 시간이 약 2 시간인 방법.
눈 렌즈를 위한 내스크래치성 코팅으로서, 폴리실세스퀴옥산을 포함한 중합체를 포함하고, 산화 조건에 대한 노출에 의해 화학적으로 개질되어 있는 내스크래치성 코팅.
제16항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산이 다면체 올리고머 실세스퀴옥산인 내스크래치성 코팅.
제17항에 있어서, 상기 다면체 올리고머 실세스퀴옥산은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 갖는 것인 내스크래치성 코팅:
제16항에 있어서, 단량체를 더 포함하고, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 중합체 및/또는 폴리실세스퀴옥산과 단량체의 공중합체를 형성할 수 있는 반응성 기를 갖는 것인 내스크래치성 코팅.
제19항에 있어서, 상기 반응성 기는 에틸렌계 불포화되어 있는 것인 내스크래치성 코팅.
제19항에 있어서, 상기 단량체는 (메트)아크릴 단량체, (메트)아크릴 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 내스크래치성 코팅.
제19항에 있어서, 상기 반응성 기가 메타크릴레이트인 내스크래치성 코팅.
제16항에 있어서, 상기 산화 조건은 오존, 산소 플라즈마, 단파장 자외선 또는 전자빔 방사선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 내스크래치성 코팅.
광학 렌즈,
광학 렌즈의 표면 상에 존재하는 내스크래치성 코팅으로서, 폴리실세스퀴옥산을 포함한 중합체를 포함하고, 내스크래치성 코팅의 표면은 산화 조건에 대한 노출에 의해 화학적으로 개질되어 있는 것인 내스크래치성 코팅, 및
내스크래치성 코팅의 표면 상의 무기 박막 코팅
을 포함하는 눈 렌즈.
제24항에 있어서, 상기 무기 박막 코팅은 내스크래치성 코팅의 표면에 인접한 규소 산화물 층을 포함하는 것인 눈 레즈.
제24항에 있어서, 상기 산화 조건은 오존, 산소 플라즈마, 단파장 자외선 또는 전자빔 방사선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 눈 렌즈.
제24항에 있어서, 단량체를 더 포함하고, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 중합체 및/또는 폴리실세스퀴옥산과 단량체의 공중합체를 형성할 수 있는 반응성 기를 갖는 것인 눈 렌즈.
제27항에 있어서, 상기 반응성 기는 에틸렌 불포화되어 있는 것인 눈 렌즈.
제28항에 있어서, 상기 단량체는 (메트)아크릴 단량체, (메트)아크릴 올리고머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 눈 렌즈.
제28항에 있어서, 상기 반응성 기가 메타크릴레이트인 눈 렌즈.
제28항에 있어서, 상기 단량체는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 지방족 및 방향족 우레탄 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 및 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 눈 렌즈.
제27항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 및 단량체의 약 10 내지 약 100 중량%를 포함하는 것인 눈 렌즈.
제27항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 및 단량체의 약 20 내지 약 100 중량%를 포함하는 것인 눈 렌즈.
제27항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리실세스퀴옥산 및 단량체의 약 30 중량% 내지 약 100 중량%를 포함하는 것인 눈 렌즈.
제27항에 있어서, 광개시제, 계면활성제, 광 안정화제, 염료, 접착 증진제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 눈 렌즈.
제35항에 있어서, 상기 접착제는 내스크래치성 코팅내 전체 고형분의 약 10 중량% 이하를 포함하는 것인 눈 렌즈.
제35항에 있어서, 상기 첨가제는 내스크래치성 코팅내 전체 고형분의 약 7 중량% 이하를 포함하는 것인 눈 렌즈.