KR20160068906A - 유기 용매 예비-처리 및 광색성 코팅을 사용하는 광색성 광학 제품의 제조 방법 - Google Patents

유기 용매 예비-처리 및 광색성 코팅을 사용하는 광색성 광학 제품의 제조 방법 Download PDF

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제리 엘 2세 쾨니그
조셉 데이비드 터펜
글렌 토드 오웬스
낸시안네 그루책
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트랜지션즈 옵티칼 인코포레이티드
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Abstract

광색성 광학 제품의 제조 방법은, (i) 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하여, 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하는 단계, 및 (ii) 상기 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하여, 상기 광학 기판의 표면 위에 경화성 광색성 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다. 경화성 광색성 코팅 조성물은 제 2 유기 용매를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 유기 용매는 서로 혼화성이다. 일부 실시양태에서, 제 1 및 제 2 유기 용매는 서로 동일하다.

Description

유기 용매 예비-처리 및 광색성 코팅을 사용하는 광색성 광학 제품의 제조 방법{METHOD OF PREPARING A PHOTOCHROMIC OPTICAL ARTICLE USING AN ORGANIC SOLVENT PRE-TREATMENT AND PHOTOCHROMIC COATING}
본 발명은, 유기 용매 예비처리 및 광색성 코팅을 사용하는 광색성 광학 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호참조
본원은, 각각의 경우 그 개시내용이 전체가 본원에서 참고로 인용되는, 2013년 10월 11일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/890,045 호; 2013년 10월 11일자로 출원된, 미국 가특허출원 제 61/890,055 호; 및 2013년 10월 11일자로 출원된, 미국 가특허출원 제 61/890,059 호를 우선권으로 주장한다.
선글라스, 시력 교정 안과용 렌즈, 플라노 렌즈 및 패션 렌즈, 예를 들어 비-처방 및 처방 렌즈, 스포츠 마스크, 차광면, 고글, 바이저 카메라 렌즈, 창, 자동차 바람막이 창 및 비행기용과 자동차용 트랜스패어런시, 예를 들어, T-루프, 차폭등 및 배면광과 같은, 다양한 적용례를 위해, 눈으로의 입사광의 투과는 줄이면서 우수한 상 품질을 제공하는 광학 제품이 요구된다.
특정 파장의 전자기파(또는 화학선)에 대한 반응으로, 광색성 물질은 하나의 형태 또는 상태로부터 다른 형태로 전환을 경험하되, 각각의 형태는 이와 관련된 특징적인 또는 구별가능한 흡광 스펙트럼을 갖는다. 전형적으로, 화학선에 노출되면, 많은 광색성 물질은, 광색성 물질의 비활성화(또는 표백, 예를 들어 실질적으로 무색의) 상태에 해당하는 밀폐형으로부터, 광색성 물질의 활성화(또는 착색) 상태에 해당하는, 개방형 형태로 전환된다. 화학선으로의 노출의 부재시, 이러한 광색성 물질은 활성화(또는 착색) 상태로부터, 비활성화(또는 표백) 상태로 다시 가역적으로 전환된다.
광학 용도에 사용되는 광색성 플라스틱 제품은, 상당한 주목의 대상이 되어 왔다. 특히, 광색성 안과용 플라스틱 렌즈는 유리 렌즈에 비해, 제공할 수 있는 감소된 중량과 관련된 이점 때문에, 관심을 끌어왔다. 광색성 광학 제품은 전형적으로, 그 내부에 함유된 광색성 물질의 무색 상태 및 착색된 상태에 상응하는, 무색(예를 들어, 투명한) 상태 및 착색된 상태를 나타낸다. 광색성 화합물은, 직접 광학 기판에 광색성 화합물을 흡수시키거나 광색성 화합물을 함유하는, 광학 기판 위의 광색성 코팅층을 형성함을 동반하는 방법에 의해 광학 제품에 도입될 수 있다.
광색성 코팅 조성물이 광학 제품의 표면 위에 도포될 때, 광색성 코팅 조성물에 의한 표면의 불충분한 습윤화가 발생할 수 있다. 광색성 코팅 조성물에 의한 표면의 불충분한 습윤화는, 그 위의 균일한 광색성 코팅층의 형성을 보장하기 위해서, 표면 위에 부가적인 광색성 코팅 조성물의 도포를 요구할 수 있다. 일부 도포 방법에서, 예를 들어 스핀 코팅 방법에서, 과량 또는 부가적으로 도포된 광색성 코팅의 일부는, 회전하는 광학 기판의 가장자리에서 튀어나가 버린다. 튀어나간 광색성 코팅 조성물은, 환경 문제로 인하여 수집되고 재활용될 수 있는 반면, 튀어나간 광색성 코팅 조성물은 종종 폐기물 또는 폐수 스트림으로서 폐기된다.
광색성 화합물은 값비쌀 수 있다. 이와 같이, 광학 기판 위에 감소된 양 또는 최소량의 광색성 코팅 조성물의 도포를 요구하는 광학 기판 위에 광색성 코팅층을 형성하는 새로운 방법을 개발하는 것이 요구될 수 있다. 추가로, 이렇게 새로 개발된 방법이 이러한 코팅 공정 동안 형성되는 광색성 코팅 조성물 폐기물의 양을 최소화 또는 감소하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명에 따르면, (i) 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하여, 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하는 단계, 및 (ii) 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에, 제 2 유기 용매를 포함하는 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하여, 상기 광학 기판의 표면 위에 경화성 광색성 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 광색성 광학 제품의 제조 방법이 제공된다. 단계 (i)의 제 1 유기 용매 및 상기 경화성 광색성 코팅 조성물의 제 2 유기 용매는 서로 혼화성이다.
본 발명에 따르면, (a) 스핀 코터의 스핀 코팅 볼의 회전가능한 쳐크 상에 광학 기판을 탑재하는 단계; (b) 회전가능한 쳐크에 의해 광학 기판을 회전시키면서, 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하여, 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하는 단계; 및 (c) 회전가능한 쳐크에 의해 광학 기판을 회전시키면서, 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 제 2 유기 용매를 포함하는 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하여, 상기 광학 기판의 표면 위에 경화성 광색성 층을 형성하는 단계를 포함하되, 여기서 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매가 서로 혼화성인, 광색성 제품의 제조 방법이 추가로 제조된다. 경화성 광색성 층은, 일부 실시양태에서, 적어도 부분적으로 경화되어서, 광학 기판 위의 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층을 형성한다.
추가로 본 발명을 따르면, 광색성 제품의 제조 방법은, 이전의 단계 (a), (b), 및 (c) 이외에, (d) 제 1 경화 스테이션에 광색성 코팅층을 적어도 부분적으로 경화하여, 광학 기판 상에 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층을 형성하는 단계; (e) 스핀 코터의 스핀 코팅 볼의 회전가능한 쳐크 상에, 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층을 포함하는 광학 기판을 탑재하는 단계; (f) 회전가능한 쳐크를 회전시키면서 광학 기판의 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅 조성물을 도포하여, 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 보호 코팅층을 형성하는 단계; 및 (g) 제 2 경화 스테이션에서 광학 기판 위의 보호 코팅층을 적어도 부분적으로 경화하여, 광학 기판 위의 적어도 부분적으로 경화된 보호 코팅층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명을 특징화하는 특징부는, 본 개시내용과 합쳐져서 본 개시내용의 일부를 형성하는, 특허청구범위에서 구체적으로 언급된다. 본 발명의 이러한 특징부 및 다른 특징부, 그의 작동 이점 및 그의 사용으로 인해 수득되는 구체적인 목적은, 본 발명의 비-제한적인 실시양태가 설명되고 기술된 하기의 구체적인 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 방법의 실시양태와 함께 사용될 수 있는 스핀 코터의 대표적인 투시도이다;
도 2는 도 1의 스핀 코터의 개질된 실시양태의 대표적인 개략적인 평면도이다;
도 3a는, 본 발명의 방법의 실시양태에 따라 제조된 광색성 광학 제품의 대표적인 개략적인 상부 평면도이다;
도 3b는, 본 발명의 방법의 유기 용매 예비처리를 사용하지 않은 채, 도 3a의 광색성 광학 제품을 형성하기 위해 사용되는 동일한 광색성 코팅 및 그의 양을 사용하여 제조된 광색성 광학 제품의 대표적인 개략적인 상부 평면도이다;
도 4는 본 발명의 방법에 따라 제조된 광색성 광학 제품의 대표적인 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 4에서, 다른 언급이 없는 한, 경우에 따라, 유사한 부호는 동일한 성분, 구성요소, 및 공정 단계를 지칭한다.
본원에 사용되는 "광학", "광학적으로 투명한" 및 유사한 용어들은, 구체화된 물질(예를 들어, 기판, 필름, 코팅 등)이 4% 이상의 광 투과도를 나타내고(입사광을 투과하고), 예를 들어 헤이즈 가드 플러스 기기(Haze Gard Plus Instrument)에 의해 550나노미터에서 측정시, 1% 미만의 헤이즈 값(예를 들어, 0.5% 미만의 헤이즈 값)을 나타냄을 의미한다.
본원에 사용될 때, "광색성"이라는 용어는 적어도 화학선의 흡수에 반응하여 변하는 적어도 가시광선의 흡광 스펙트럼을 가짐을 의미한다. 추가로, 본원에 사용될 때, "광색성 물질"이라는 용어는 광색성 특성을 나타내도록 개조된 임의의 물질, 즉 적어도 화학선의 흡수에 대한 반응으로 변하는 적어도 가시광선의 흡광 스펙트럼을 갖도록 개조된 임의의 물질을 의미한다.
본원에 사용될 때, "안과용"이라는 용어는, 눈 및 시력과 관련되거나 적용됨을 의미한다. 본원에 사용될 때, "안과용 기판"이란, 안과용인, 렌즈와 같은 기판을 의미한다. 본원에 사용될 때, "렌즈" 및 "렌즈들"이란 적어도, 개별적인 렌즈들, 렌즈 쌍, 부분적으로 형성된(또는 세미-마감) 렌즈, 완전히 형성된(또는 마감) 렌즈, 및 렌즈 블랭크를 의미하고 이들을 포괄한다. 안과용 기판, 제품 또는 구성요소의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 단일 시력 또는 다중 시력 렌즈(이는 분절되거나 비-분절된 다중 시력 렌즈일 수 있음)(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 이중 촛점 렌즈, 삼중 촛점 렌즈, 및 다중 촛점 렌즈), 뿐만 아니라 시력을 보정하거나, 보호하거나, (미용적으로 또는 다르게) 개선하기 위해 사용되는 기타 구성요소, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 콘택트 렌즈, 안구내 렌즈, 확대 렌즈, 보호용 렌즈, 보호용 바이저, 및 보호용 막을 포함한다.
본원에 사용될 때, 기판, 필름, 물질 및/또는 코팅과 관련하여 사용되는 것과 같은, "투명한"이란, 언급된 기판(예를 들어, 코팅, 필름 및/또는 물질)이 주목할 만한 산란 없이 광을 투과하여, 그 밑에 놓인 물체들이 시각적으로 관찰가능한 특성을 가짐을 의미한다.
본원에 사용될 때, "코팅"이란, 선택적으로 균일한 두께를 가질 수 있는 것으로서, 유동성 코팅 조성물로부터 유도된 지지된 필름을 의미하며, 구체적으로 중합체 시트는 배제한다. 대조적으로, 본원에 사용될 때, "시트"란, 일반적으로 균일한 두께를 갖고 자가-지지가능한 미리-형성된 필름을 의미한다. 시트는 2개의 마주보는 표면을 갖고, 여기서 그의 하나 이상의 표면은 그 위에 하나 이상의 층(코팅층을 포함함)을 가질 수 있다. 본원에 사용될 때, "층" 및 "필름"은 각각 코팅(코팅층 또는 코팅 필름) 및 시트 둘 다를 포괄하고, 층은 서브-층 및 오버-층을 비롯한 개별적인 층들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에 따르면, 본원에 사용될 때, "코팅"이란 용어는, 적절한 문맥에서, 코팅 조성물(또는 물질)을 기판에 도포하여 코팅(또는 코팅층)을 형성함을 의미한다.
본원에 사용될 때, "기판"이란 용어는, 광색성 코팅, 예를 들어 광색성 중합체 코팅을 수용할 수 있는 하나 이상의 표면을 갖는 제품을 의미한다; 즉, 기판은 광색성 코팅이 도포된 표면을 갖는다. 기판의 표면 형태의 비-제한적인 실시양태는, 안과용 렌즈를 위해 사용되는 다양한 기본 곡선에 의해 예시되는 바와 같이, 둥근형, 평평한 부분, 원통형, 구형, 평면형, 실질적으로 평면형, 평요 및/또는 평철, 곡선형, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 볼록형 및/또는 오목형을 포함할 수 있다.
본원에 사용될 때, "경화하다", "경화된" 및 관련 용어들은, 경화성 조성물을 형성하는 중합가능하고/하거나 가교결합가능한 성분의 적어도 일부가 적어도 부분적으로 중합되고/중합되거나 가교결합됨을 의미한다. 일부 실시양태에 따르면, 가교결합도는 완전한 가교결합의 5% 내지 100%의 범위일 수 있다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 가교결합도는 완전한 가교결합의 30% 내지 95%, 예를 들어 35% 내지 95%, 또는 50% 내지 95%, 또는 50% 내지 85%일 수 있다. 가교결합도의 범위는 나열된 값을 비롯하여, 이들 인용된 하한치와 상한치의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다.
본원에 사용될 때, "화학선"이라는 용어는, 물질 내에서의 반응을 유발할 수 있는, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 본원에서 하기에 상세하게 논의하는 바와 같이, 광색성 물질을 하나의 형태로부터 다른 형태로 전환시키거나 물질, 예를 들어 코팅 조성물을 경화할 수 있는 전자기파를 의미한다. 화학선은, 자외선(UV) 범위로부터 가시광선 범위를 지나 적외선(IR) 범위의 파장을 갖는 전자기파를 포함한다. 본 발명에 사용되는 코팅 조성물을 경화하기 위해 사용될 수 있는 화학선은, 일반적으로 150 내지 2,000나노미터(nm)의 범위를 가질 수 있고, 180 내지 1,000 nm의 범위를 가질 수 있고, 200 내지 500 nm의 범위를 가질 수 있다. 적합한 자외선 광원의 예는, 수은 아크, 탄소 아크, 저압, 중압 또는 고압 수은 램프, 회전유동 플라즈마 아크 및 자외선 방출 다이오드를 포함한다. 일부 실시양태에서, 자외선 방출 램프는 램프 튜브의 길이를 가로질러 200 내지 600와트(79 내지 237와트/인치)의 출력을 갖는 중압 수은 증기 램프를 포함한다. 일부 실시양태에서, 코팅 조성물의 1밀(25마이크로미터) 두께의 습윤 필름은, 상기 습윤 필름의 평방 센티미터 당 200 내지 1000밀리줄의 화학선 노출을 제공하도록, 중압 수은 증기 램프 밑으로 상기 필름을 통과시킴으로써, 화학선에 노출시, 그의 두께를 통해 점착성-부재 상태로 경화될 수 있다.
본원에 사용되는 경우, 다르게 분명하고 명백하게 하나의 지시 대상으로 한정되지 않는 한, 관사는 복수의 지시대상을 포함한다.
다르게 언급하지 않는다면, 본원에 개시된 모든 범위 또는 비율은, 여기에 포함되는 임의의 및 모든 하부 범위 또는 그 하부 비율을 포괄하는 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 언급된 범위 또는 비율은 1인 최소값과 10인 최대값 사이(및 상기 값 둘다를 포함하는)의 임의의 및 모든 하부 범위를 포함하는 것으로 고려되어야만 한다; 즉, 모든 하부 범위 또는 하부 비율들은 1인 최소값 이상에서 시작해서 10인 최대값 이하로 종결되며, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 1 내지 6.1, 3.5 내지 7.8, 및 5.5 내지 10이다.
다르게 언급하지 않은 한, 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 치수, 물리적 특성 등을 표현하는 모든 수치들은, 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해되어야만 한다.
본원에 사용될 때, "밸브-부재"란 밸브가 없음(밸브를 포함하지 않음)을 의미한다.
본원에 사용될 때, 본 발명의 방법의 일부 실시양태에 사용될 수 있는 스핀 코터는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 수많은 코팅 도포 순서로부터 선택될 수 있는 순서로 수많은 코팅 조성물을 도포하는 것과 관련하여, 스핀 코터가 제공할 수 있는 유연성을 나타내는 것을 포함하는 목적을 위해 유연한 스핀 코터로 지칭한다.
본원에 사용될 때, "IR"이라는 용어는, 적외 방사선과 같은 적외선을 의미한다.
본원에 사용될 때, "UV"라는 용어는, 자외 방사선과 같은 자외선을 의미한다.
본원에 사용될 때, 제 1 및 제 2 유기 용매와 관련하여, "혼화성"이라는 용어는, 다중 상으로, 예를 들어 2개의 상으로 분리되지 않으면서, 임의의 비율로 혼합될 수 있음을 의미한다.
본원에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시양태 및 예는, 본 발명을 설명하고자 하는 것이지 제한하고자 하는 것이 아님이 이해되어야 하고, 본 발명의 범주와 관련하여 비-제한적이다.
본 발명의 방법은 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포함을 포함한다. 본 발명의 방법으로 코팅될 수 있는 광학 기판의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 플라노 렌즈, 처방 렌즈(각각의 경우에 마감 렌즈, 비-마감 렌즈 또는 렌즈 블랭크일 수 있음)일 수 있다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 본 발명의 방법으로 코팅되는 렌즈는, 변하는 후변 곡률(예를 들어, 1/2 베이스로부터 10베이스)과 함께, 50 내지 85mm의 직경을 갖는다. 참고로, 마감 렌즈는 목적하는 형태로 (일반적으로 그라인딩 및 폴리슁에 의해) 형성된 렌즈의 전방 및 후방 표면을 갖는 것인 반면, 세미-마감 렌즈는 단지 하나(예를 들어, 상부 또는 전방) 마감 표면만을 갖는다. 마감 및 비-마감 렌즈는 종종 추가의 가공, 예를 들어 광색성 물질에 의한 코팅, 경질 코팅, 틴트화 층, 평탄화 층(광학, 심미적 또는 보호 특성을 제공하는 코팅층으로서 일반적으로 분류됨), 뿐만 아니라 목적하는 형태에 맞추기 위한 에징(edging), 또는 프레임 또는 지지체 구조물에 결합하기 위한 다른 가공을 종종 경험한다.
본 발명의 방법에 의해 예비-처리 및 코팅되는 광학 기판은, 일부 실시양태에서, 유기 물질, 무기 물질 또는 이들의 조합(예를 들어, 복합 재료)으로부터 형성될 수 있고 상응하게 이들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태에 따라 광학 기판으로서 사용될 수 있는 유기 물질의 예는, 미국특허 제 5,962,617 호 및 미국특허 제 5,658,501 호, 제 15 단락, 제 28 행 내지 제 16 단락, 제 17 행에 개시된, 단량체 및 단량체들의 혼합물로부터 제조된, 중합체 물질, 예를 들어 단독중합체 및 공중합체를 포함한다. 예를 들어, 이러한 중합체 물질은 열가소성 또는 열경화성 중합체 물질일 수 있고, 투명하거나 광학적으로 투명할 수 있고, 요구되는 임의의 굴절률을 가질 수 있다. 이러한 단량체 및 중합체의 예는, 폴리올(알릴 카보네이트) 단량체, 예를 들어, 알릴 다이글리콜 카보네이트, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)(이 단량체는 상품명 CR-39로 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)에서 판매함); 폴리우레아-폴리우레탄(폴리우레아-우레탄) 공중합체(이는, 예를 들어 폴리우레탄 예비중합체와 다이아민 경화제와의 반응에 의해 제조됨; 이러한 중합을 위한 조성물은 상품명 트리벡스(TRIVEX)로서 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드에서 판매함); 폴리올(메트)아크릴로일 말단화 카보네이트 단량체; 다이에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트 단량체; 에톡실화 페놀 메타크릴레이트 단량체; 다이이소프로페닐 벤젠 단량체; 에톡실화 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트 단량체; 에틸렌 글리콜 비스메타크릴레이트 단량체; 폴리(에틸렌 글리콜) 비스메타크릴레이트 단량체; 우레탄 아크릴레이트 단량체; 폴리(에톡실화 비스페놀 A 다이메타크릴레이트); 폴리(비닐 아세테이트); 폴리(비닐 알콜); 폴리(비닐 클로라이드); 폴리(비닐리덴 클로라이드); 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리우레탄; 폴리티오우레탄; 열가소성 폴리카보네이트, 예를 들어 비스페놀 A와 포스젠으로부터 유도된 카보네이트-연결된 수지(이들 물질 중 하나는 상품명 렉산(LEXAN)으로 판매중임); 폴리에스터, 예를 들어 상품명 마이러(MYLAR)로 판매중인 물질; 폴리(에틸렌 테레프탈레이트); 폴리비닐 부티랄; 폴리(메틸 메타크릴레이트), 예를 들어 상품명 플렉시글래스(PLEXIGLAS)에서 시판중인 물질; 및 단독중합되거나, 폴리티올, 폴리이소시아네이트, 폴리이소티오시아네이트 및 선택적으로 에틸렌계 불포화 단량체 또는 할로겐화 방향족-함유 비닐 단량체로 공중합 및/또는 삼원중합된, 폴리티올 또는 폴리에피설파이드 단량체와 다작용성 이소시아네이트를 반응시킴으로써 제조된 중합체를 포함한다. 또한, 예를 들어, 블록 공중합체 또는 중간삽입된 망상 제품을 형성하기 위해서, 이러한 단량체의 공중합체, 및 기술된 중합체와 다른 중합체와의 공중합체의 블렌드도 고려된다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 광학 기판이 안과용 기판일 수 있다. 안과용 기판을 형성하기 위해 사용하기에 적합한 유기 물질의 예는, 안과용 기판으로서 유용한 업계-인정된 중합체, 예를 들어 광학 적용례, 예를 들어 안과용 렌즈를 위한 광학적으로 투명한 캐스팅(casting)을 제조하기 위해 사용되는 유기 광학 수지를 포함한다.
본 발명의 일부 실시양태에서 광학 기판으로서 사용될 수 있는 무기 물질의 예는, 유리, 미네랄, 세라믹 및 금속을 포함한다. 일부 실시양태에서, 광학 기판은 유리를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 광학 기판은 반사 표면, 예를 들어 폴리슁된 세라믹 기판, 금속 기판, 또는 미네랄 기판을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 반사 코팅 또는 층(예를 들어, 금속 층, 예를 들어 은 층)은 무기 또는 유기 기판의 표면에 침착될 수 있거나 다르게는 도포되어서, 이것을 반사성이도록 만들거나 그의 반사성을 개선할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에 따른 방법과 함께 사용될 수 있는 광학 기판은, 비-틴트화, 틴트화, 선형-편광된, 원형-편광된, 타원형-편광된, 광색성 또는 틴트화-광색성 기판을 포함할 수 있다. 광학 기판과 관련하여 본원에 사용되는 경우, "비-틴트화"라는 용어는, 본질적으로 착색제 첨가(예를 들어, 통상적인 염료)가 없고 화학선에 대한 반응으로 유의하게 변하지 않는 가시광선에 대한 흡광 스펙트럼을 갖는 광학 기판을 의미한다. 추가로, 광학 기판과 관련하여, "틴트화"란, 착색제(예를 들어, 통상적인 염료)가 첨가되고 화학선의 반응에 유의적으로 변하지 않는 가시광선의 흡광 스펙트럼을 갖는 기판을 의미한다.
본원에 사용될 때, 광학 기판과 관련하여 "원형-편광"이란, 전자기파를 원형으로 편광하도록 개조된 광학 기판을 지칭한다. 본원에 사용될 때, 광학 기판과 관련하여 "타원형-편광"이란, 전자기파를 타원형으로 편광하도록 개조된 광학 기판을 지칭한다. 게다가, 본원에 사용될 때, 광학 기판과 관련하여, "틴트화-광색성"이란, 착색제 첨가 뿐만 아니라 광색성 물질을 함유하고 적어도 화학선에 대한 반응으로 변하는 가시광선의 흡광 스펙트럼을 갖는 광학 기판을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 틴트화-광색성 기판은 착색제의 제 1 색상 특성, 및 화학선에 노출시, 착색제와 광색성 물질의 조합의 제 2 색상 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 방법은, 일부 실시양태에서, 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하는 단계를 포함하되, 이는 결과적으로 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성한다. 본원에 사용될 때, "유기 용매 습윤화된 표면"이라는 용어는, 제 1 유기 용매가 광학 기판의 표면 위에 존재함, 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제 1 유기 용매가 도포된 광학 기판의 표면을 가로질러 실질적으로 균일하게 존재함을 의미한다.
제 1 유기 용매는, 하나 이상의 업계-인정된 도포 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 일부 실시양태에 따르면, 분사 방법, 커튼 코팅 방법, 침지(또는 함침) 코팅 방법, 스핀 코팅 방법, 닥터(또는 드로우-다운) 블레이드 도포 방법, 및 2개 이상의 이러한 도포 방법의 조합에 의해, 제 1 유기 용매가 광학 기판의 표면에 도포된다.
제 1 유기 용매는, 일부 실시양태에서, 주변 조건, 예를 들어 표준 온도 및 압력의 조건 하에서 광학 제품의 표면에 도포된다.
제 1 유기 용매는, 일부 실시양태에서, 단일 유기 용매 또는 2개 이상의 유기 용매의 조합일 수 있다. 제 1 유기 용매는, 일부 실시양태에서, N-메틸 2-피롤리돈, 다이에틸렌 글리콜 모노부틸 에터, 아세트산의 2-부톡시에틸 에스터, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에터, n-부틸 아세테이트, 글리콜 에터, 방향족 탄화수소 블렌드를 비롯한 탄화수소 블렌드; 및 2종 이상의 이러한 유기 용매의 조합 중에서 선택된다. 탄화수소 블렌드의 탄화수소는, 일부 실시양태에서, (i) 탄소-탄소 불포화기가 없을 수 있고/있거나 2가 알켄 기, 예를 들어 -CH=CH-, 및/또는 2가 알킨 기, 예를 들어 -C≡C- 중에서 선택된 탄소-탄소 불포화기를 포함할 수 있는, 하나 이상의 C5-C30 선형 또는 분지형 탄화수소; 및/또는 (ii) 하나 이상의 C5-C18 방향족 모노- 및/또는 폴리-사이클릭 접합-고리 방향족 탄화수소를 포함한다.
본 발명의 방법의 일부 추가의 실시양태에 따르면, 제 1 유기 용매는 N-메틸 2-피롤리돈이다.
본 발명의 방법은, 일부 실시양태에서, 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포함을 포함한다. 경화성 광색성 코팅 조성물의 이러한 도포는, 결과적으로, 광학 기판의 표면 위에서의 경화성 광색성 코팅층의 형성을 유발한다. 경화성 광색성 코팅 조성물은 제 2 유기 용매를 포함한다.
본 발명의 방법의 경화성 광색성 코팅 조성물은, 유기 용매를 포함하되, 이들 중 제 2 유기 용매가 경화성 광색성 코팅 조성물의 유기 용매의 일부 또는 전체를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 제 2 유기 용매는, 경화성 광색성 코팅 조성물의 유기 용매에, 51 중량% 내지 100 중량%, 또는 60 중량% 내지 100 중량%, 또는 75 중량% 내지 100 중량%, 또는 80 중량% 내지 100 중량%, 또는 90 중량% 내지 100 중량%, 또는 95 중량% 내지 100 중량%의 양으로 존재하되, 여기서 각각의 경우의 중량%는, 경화성 광색성 코팅 조성물의 유기 용매의 총 중량을 기준으로 한다.
일부 실시양태에서, 유기 용매는, 경화성 광색성 코팅 조성물에, 1 중량% 내지 95 중량%, 또는 10 중량% 내지 75 중량%, 또는 25 중량% 내지 60 중량%의 양으로 존재할 수 있되, 여기서 중량%는 경화성 광색성 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
경화성 광색성 코팅 조성물의 제 2 유기 용매는, 일부 실시양태에서, 단일 유기 용매 또는 2종 이상의 유기 용매의 조합일 수 있다. 일부 추가의 실시양태에서, 제 2 유기 용매는, N-메틸 2-피롤리돈, 다이에틸렌 글리콜 모노부틸 에터, 아세트산의 2-부톡시에틸 에스터, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에터, n-부틸 아세테이트, 글리콜 에터, 방향족 탄화수소 블렌드를 포함하는 탄화수소 블렌드; 및 2종 이상의 이러한 유기 용매의 조합 중에서 선택된다. 탄화수소 블렌드의 탄화수소는, 일부 실시양태에서, (i) 탄소-탄소 불포화기가 없을 수 있고/있거나 2가 알켄 기, 예를 들어 -CH=CH-, 및/또는 2가 알킨 기, 예를 들어, -C≡C- 중에서 선택된 탄소-탄소 불포화기를 포함할 수 있는, 하나 이상의 C5-C30 선형 또는 분지형 탄화수소; 및/또는 (ii) 하나 이상의 C5-C18 방향족 모노- 및/또는 폴리-사이클릭 접합-고리 방향족 탄화수소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 추가의 실시양태에 따르면, 경화성 광색성 코팅 조성물의 제 2 용매는 N-메틸 2-피롤리돈이다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, (경화성 광색성 코팅 조성물의) 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매는, 서로 혼화성이다. 제 1 유기 용매는, 하나 이상의 용매를 포함할 수 있고, 제 2 유기 용매는 하나 이상의 유기 용매를 포함할 수 있되, 단 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매는 서로 혼화성이고, 예를 들어 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매가 임의의 비율로 혼합되면, 단일상을 형성할 것이고, 2개 이상의 상으로 분리되지 않을 것이다.
제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매는, 일부 실시양태에서, 동일하다. 일부 실시양태에서, 제 1 유기 용매는 단일 유기 용매로 구성되고, 제 2 유기 용매는 단일 유기 용매로 구성되되, 각각의 경우에 동일한 유기 용매이다. 일부 추가의 실시양태에서, 제 1 유기 용매는 2종 이상의 유기 용매로 구성되고, 제 2 유기 용매는 2종 이상의 유기 용매로 구성되고, 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매는, 각각 유기 용매의 조합의 총 중량을 기준으로, 중량%와 같은, 동일한 함량으로 유기 용매의 동일한 조합으로 구성된다.
본 발명의 방법의 경화성 광색성 코팅 조성물은, 일부 실시양태에서, 경화성 수지 성분; 광색성 화합물; 유기 용매(이는, 본원에서 앞에서 기술한 바와 같은, 제 2 유기 용매를 포함함); 및 선택적으로 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 도포된 경화성 광색성 코팅 조성물은, 예를 들어 주변 온도(예를 들어, 2성분 코팅 조성물의 경우에서와 같음); 상승된 온도(예를 들어, 5분 내지 60분 동안 80℃ 내지 150℃)(예를 들어, 열 경화된 코팅 조성물의 경우); 또는 화학선(예를 들어, 자외선 경화성 코팅 조성물의 경우)으로의 노출에 의해 경화될 수 있다.
일부 실시양태에 따르면, 결과물인(또는 경화된) 광색성 코팅층(도포된 경화성 광색성 코팅 조성물의 경화로부터 유발됨)은, (i) 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에터, 폴리티오에터, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리비닐, 폴리올레핀, 및 이들의 조합 중에서 선택된 중합체; 및 (ii) 에터 연결, 설파이드 연결, 카복실산 에스터 연결, 카보네이트 연결(예를 들어, -O-C(O)-O-), 우레탄 결합(예를 들어, -N(H)-C(O)-O-), 티오우레탄 결합(예를 들어, -N(H)-C(O)-S-), 실록산 연결, 탄소-탄소 연결 및 이들의 조합 중에서 선택된 여러 개의 가교결합 연결을 포함하는 유기 매트릭스를 포함한다. 일부 실시양태에서, 탄소-탄소 연결은, 예를 들어 화학선 경화성 코팅 조성물의 경우에서와 같이, 유리 라디칼 반응 또는 유리 라디칼 중합에 의해 광색성 코팅층의 유기 매트릭스에서 형성된다.
일부 실시양태에 따르면, 본 발명의 방법은, 추가로 경화성 광색성 코팅층을 경화하여, 결과적으로 경화된 광색성 코팅층을 형성함을 추가로 포함한다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 경화된 광색성 코팅층은 우레탄 결합(예를 들어, -N(H)-C(O)-O-) 및/또는 티오우레탄 결합, 예를 들어 -N(H)-C(O)-S 연결을 포함한다. 우레탄 결합은, 일부 실시양태에서, 하이드록실 기(-OH)와 이소시아네이트 기(-NCO)의 반응으로부터 생긴다. 티오우레탄 결합은, 일부 실시양태에서, 티올 기(-SH)와 이소시아네이트 기(-NCO)의 반응의 결과로부터 형성된다. 하이드록실 및 티올 기는, 일부 실시양태에서, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 중합체와 같이, 본원에서 이전에 기술된 것을 비롯한 하나 이상의 중합체 위에 존재할 수 있다. 이소시아네이트 기는, 일부 실시양태에서, 본원에서 추가로 기술된 것을 비롯한, 폴리이소시아네이트 가교결합제 위에 존재할 수 있다.
일부 추가의 실시양태에 따르면, 경화성 광색성 코팅 조성물은, 하이드록실, 티올, 1차 아민, 2차 아민 및 이들의 조합 중에서 선택된 활성 수소 작용기를 갖는 (메트)아크릴레이트 공중합체; 선택적으로, (메트)아크릴레이트 공중합체와는 상이한 폴리올; 각각 적합한 블록킹 기 또는 이탈기, 예를 들어, 3,5-다이메틸 피라졸로 선택적으로 블록킹된, 폴리이소시아네이트, 예를 들어, 다이이소시아네이트, 및/또는 트라이이소시아네이트; 본원에서 앞에서 기술된 하나 이상의 유기 용매; 및 선택적으로, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 접착 촉진제, 커플링제, 자외선 흡수제, 열 안정화제, 촉매, 유리 라디칼 스캐빈저, 가소화제, 유동 첨가제, 및/또는 고정 틴트 또는 고정 염료(즉, 광색성이 아닌 틴트 또는 염료)를 포함한다.
경화성 광색성 코팅 조성물의 활성 수소 작용성 (메트)아크릴레이트 공중합체가 제조될 수 있는 (메트)아크릴레이트 단량체의 예는, 이로서 제한하는 것은 아니지만, C1-C20 (메트)아크릴레이트, 하이드록실, 티올, 1차 아민 및 2차 아민 중에서 선택된 하나 이상의 활성 수소 기를 갖는 C1-C20 (메트)아크릴레이트를 포함한다. (메트)아크릴레이트의 C1-C20 기는, 예를 들어 C1-C20 선형 알킬, C3-C20 분지형 알킬, C3-C20 사이클로알킬, C3-C20 접합 고리 폴리사이클로알킬, C5-C20 아릴, 및 C10-C20 접합 고리 아릴 중에서 선택될 수 있다.
경화성 광색성 코팅 조성물에 존재할 수 있는 폴리올의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 글리세린, 트라이메틸올프로판, 트라이메틸올에탄, 트리스하이드록시에틸이소시아네이트, 펜타에리트리톨, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트라이메틸렌 글리콜, 부탄다이올, 헵탄다이올, 헥산다이올, 옥탄다이올, 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이사이클로헥산올, 4,4'-메틸렌다이사이클로헥산올, 네오펜틸 글리콜, 2,2,3-트라이메틸펜탄-1,3-다이올, 1,4-다이메틸올사이클로헥산, 2,2,4-트라이메틸펜탄 다이올, 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이페놀, 및 4,4'-메틸렌다이페놀을 포함한다. 일부 추가의 실시양태에서, 경화성 광색성 코팅 조성물에 존재할 수 있는 폴리올은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 수 평균 분자량이 500 내지 3500, 650 내지 2500, 650 내지 1500, 850 내지 1200, 또는 850 내지 1000인 폴리올, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 폴리에터 폴리올 및/또는 폴리카보네이트 폴리올을 포함한다. 광색성 코팅층이 제조되는 경화성 광색성 코팅 조성물에 사용될 수 있는 부가적인 폴리올은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 개시내용이 본원에서 참고로 인용되는, 미국특허 제 7,465,414 호의 제 15 단락, 제 22 행 내지 제 16 단락, 제 62 행에 기술된, 업계-인정된 물질, 예를 들어 폴리에터 폴리올 및 폴리카보네이트 폴리올을 포함한다.
일부 추가의 실시양태에 따르면, 경화성 광색성 코팅에 존재할 수 있는 폴리올은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 그의 주쇄 내부에 카보네이트 기를 갖는, 하나 이상의 고 분자량의 폴리카보네이트 폴리올을 포함한다. 일부 실시양태에서, 이러한 고 분자량의 폴리카보네이트 폴리올은 고 분자량의 폴리카보네이트 다이올이다. 일부 부가적인 실시양태에서, 고 분자량의 폴리카보네이트 폴리올은 에스터 연결, 에터 연결, 아마이드 연결 및/또는 우레탄 결합 중에서 선택된 주쇄 내 하나 이상의 연결을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 고 분자량 폴리카보네이트 폴리올의 Mn 값은, 5000 g/몰 이상, 6000 g/몰 이상, 또는 8000 g/몰 이상이다. 일부 실시양태에서, 고 분자량의 폴리카보네이트 폴리올의 Mn 값은, 20,000 g/몰 이하, 15,000 g/몰 이하, 또는 10,000 g/몰 이하이다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 고 분자량 폴리카보네이트 폴리올의 Mn 값은 앞에서 인용된 상한치 내지 하한치 v의 임의의 조합, 예를 들어 5000 내지 20,000 g/몰, 6000 내지 15,000 g/몰, 또는 8000 내지 10,000 g/몰이다. 일부 실시양태에서, 폴리카보네이트 폴리올의 PDI 값은, 2.0 이하, 1.5 이하, 또는 1.3 이하이다.
고 분자량 폴리카보네이트 폴리올은, 일부 실시양태에서, 저 분자량 폴리카보네이트 폴리올 및 고 분자량 폴리카보네이트 폴리올의 혼합물로 구성된 공급물인 폴리카보네이트 폴리올로부터 폴리카보네이트 폴리올의 고 분자량 분획을 단리함을 포함하는, 업계-인정된 단리 방법에 의해 제조된다. 일부 실시양태에서, 고 분자량 폴리카보네이트 폴리올은, 목적하는 고(또는 증가된) 분자량을 갖는, 예를 들어5000 g/몰 이상의 Mn 및 바람직하게는 낮은(또는 감소된) PDI 값, 예를 들어 1.5 이하의 값을 갖는, 생성물인 폴리카보네이트 폴리올이 수득될 때까지, 공급물 폴리카보네이트 폴리올을 적합한 용매, 예를 들어 메탄올로 연속적으로 청소하고, 그다음 각각의 연속적인 청소 사이에서 저 분자량 분획을 제거함으로써 수득된다. 일부 실시양태에서, 고 분자량 폴리카보네이트 폴리올은 공급물 지방족 폴리카보네이트 폴리올로부터 단리된다. 일부 실시양태에서, 고 분자량 폴리카보네이트 폴리올이 단리되는 시판중인 공급물인 지방족 폴리카보네이트 폴리올의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 스탈(Stahl) USA; 에테라콜(ETERACOLL, 상표) PH-200D, PH-200 및 UH-200 폴리카보네이트 폴리올(이는 우베 케미칼(Ube Chemical)에서 시판중임); 두라놀(RANOL, 상표) T5652 폴리카보네이트 폴리올(이는 아사히카세이(AsahiKASEI)에서 시판중임); 및/또는 라베카브(RAVECARB, 상표) 107 폴리카보네이트 폴리올(이는 에니켐(Enichem)에서 시판중임)을 포함한다.
경화성 광색성 코팅에 존재할 수 있는 고 분자량의 폴리카보네이트 폴리올은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 인용된 개시내용이 본원에 참고로 인용되는, 미국특허공개공보 제 2012/0212840 A1 호의 문단 [0041] 내지 [0047] 및 [0102] 내지 [0114]에 보다 상세하게 기술된 것을 포함한다.
광색성 코팅층이 제조되는(또는 형성되는) 경화성 광색성 코팅 조성물에 존재할 수 있는 다작용성 이소시아네이트(또는 폴리이소시아네이트)는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 지방족, 방향족, 지환족, 및 헤테로사이클릭 폴리이소시아네이트, 및 이러한 폴리이소시아네이트의 혼합물을 포함한다. 경화성 광색성 코팅 조성물에 존재할 수 있는 폴리이소시아네이트의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 톨루엔-2,4-다이이소시아네이트; 톨루엔-2,6-다이이소시아네이트; 다이페닐 메탄-4,4'-다이이소시아네이트; 다이페닐 메탄-2,4'-다이이소시아네이트; 파라-페닐렌 다이이소시아네이트; 바이페닐 다이이소시아네이트; 3,3'-다이메틸-4,4'-다이페닐렌 다이이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,4-다이이소시아네이트; 헥사메틸렌-1,6-다이이소시아네이트; 2,2,4-트라이메틸 헥산-1,6-다이이소시아네이트; 리신 메틸 에스터 다이이소시아네이트; 비스(이소시아나토 에틸)푸마레이트; 이소포론 다이이소시아네이트; 에틸렌 다이이소시아네이트; 도데칸-1,12-다이이소시아네이트; 사이클로부탄-1,3-다이이소시아네이트; 사이클로헥산-1,3-다이이소시아네이트; 사이클로헥산-1,4-다이이소시아네이트; 메틸 사이클로헥실 다이이소시아네이트; 헥사하이드로톨루엔-2,4-다이이소시아네이트; 헥사하이드로톨루엔-2,6-다이이소시아네이트; 헥사하이드로페닐렌-1,3-다이이소시아네이트; 헥사하이드로페닐렌-1,4-다이이소시아네이트; 퍼하이드로다이페닐메탄-2,4'-다이이소시아네이트; 퍼하이드로다이페닐메탄-4,4'-다이이소시아네이트; 이소시아누레이트, 우레티디노, 비루에트 또는 알로파네이트 연결을 함유하는 이러한 다이이소시아네이트의 이량체 및 삼량체(예를 들어, 이소포론 다이이소시아네이트의 삼량체); 및 이들 중 2 이상의 혼합물 및/또는 조합을 포함한다. 추가로, 광색성 코팅 조성물에 존재할 수 있는 폴리이소시아네이트의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 개시내용이 본원에서 참고로 인용되는, 미국특허 제 7,465,414 호의 제 16 컬럼, 제 63 행 내지 제 17 컬럼, 제 38 행에 기술된 것을 포함한다.
광색성 코팅층이 제조되는(또는 형성되는) 경화성 광색성 코팅 조성물에 사용될 수 있는 우레탄 결합의 형성을 촉매작용하는 촉매는, 이로서 제한하는 것은 아니지만, 업계-인정된 물질, 예를 들어 유기 산의 하나 이상의 제 1 주석 염, 예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 제 1 주석 옥토에이트, 다이부틸 주석 다이라우레이트, 다이부틸 주석 다이아세테이트, 다이부틸 주석 머캅타이드, 다이부틸 주석 다이말리에이트, 다이메틸 주석 다이아세테이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트 및 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥탄을 포함한다. 촉매의 추가 부류들은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 유기 산의 비스무쓰 염, 예를 들어 비스무쓰 2-에틸헥사노에이트, 및 아연계 촉매를 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 촉매는 경화성 광색성 코팅 조성물에서, 사용되는 특정 경화 조건 하에서, 우레탄 결합의 형성을 촉매작용하기에 적어도 충분한 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 촉매는, 폴리우레탄-형성 성분의 100 부 당 0.0005 내지 0.02부의 양으로 존재하는 유기 산의 제 1 주석 염이다. 추가로, 일부 실시양태에서, 본 발명의 방법의 경화성 광색성 코팅 조성물이 선택될 수 있는, 경화성 폴리우레탄 코팅 조성물과 함께, 사용될 수 있는, 성분들의 비-제한적인 예, 예를 들어 폴리올, 폴리이소시아네이트 및 촉매가 미국특허 제 4,889,413 호 및 미국특허 제 6,187,444 B1 호에 기술되어 있다.
경화성 광색성 코팅 조성물은, 일부 실시양태에서, 경화성 광색성 코팅 조성물 및 결과물인 광색성 코팅층의 가공, 특성 또는 성능 중 하나 이상을 용이하게 할 수 있는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 비제한적인 예는, 고정 염료, 광개시제, 열 개시제, 중합 억제제, 광 안정화제(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 자외선 흡수제 및 광 안정화제, 예를 들어 입체장애 아민 광 안정화제(HALS)), 열 안정화제(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 입체장애 페놀), 몰드 이형제, 레올로지 제어제, 수평화제(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 계면활성제), 자유 라디칼 스캐빈저, 및 접착 촉진제(예를 들어, 헥산다이올 다이아크릴레이트 및 커플링제)를 포함한다.
경화성 광색성 코팅 조성물 및 결과물인 광색성 코팅층에 존재할 수 있는 고정 염료(즉, 광색성이 아닌 틴트 또는 염료)의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 광색성 코팅층에 목적하는 색상 또는 기타 광학 특성을 부여할 수 있는 업계-인정된 고정 유기 염료를 포함한다. 광색성 코팅 조성물 및 광색성 코팅층에 존재할 수 있는 고정 염료의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 크산텐 염료, 아짐 염료, 요오드, 요오드 염, 폴리아조 염료, 스틸벤 염료, 피라졸론 염료, 트라이페닐메탄 염료, 퀴놀린 염료, 옥사진 염료, 티아진 염료, 폴리엔 염료, 및 이들의 혼합물 및/또는 조합을 포함한다. 고정 염료가 선택될 수 있는 안트라퀴논 염료의 예는, 일부 실시양태에서, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 1,4-다이하이드록시-9,10-안트라센다이온(CAS 등록번호 제 81-64-1 호), 1,4-비스(4-메틸페닐)아미노-9,10-안트라센다이온(CAS 등록번호 제 128-80-3 호), 1,4-비스((2-브로모-4,6-다이메틸페닐)아미노)-9,10-안트라센다이온(CAS 등록번호 제 18038-98-8 호), 및 이들의 혼합물을 포함한다.
경화성 광색성 코팅 조성물, 및 상응하게 광색성 코팅층은, 하나 이상의 광색성 화합물을 포함한다. 광색성 코팅 조성물에 포함될 수 있는 광색성 화합물의 부류는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 무기 광색성 화합물, 열적으로 가역적인 피란, 비-열적으로 가역적인 피란, 열적으로 가역적인 옥사진, 비-열적으로 가역적인 옥사진, 열적으로 가역적인 풀자이드, 및/또는 비-열적으로 가역적인 풀자이드를 포함한다.
광색성 코팅 조성물에 포함될 수 있는 무기 광색성 화합물의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 은 할라이드, 카드뮴 할라이드 및/또는 구리 할라이드의 결정을 포함한다. 무기 광색성 물질의 추가의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 유로퓸(II) 및/또는 세륨(II)을 미네랄 유리, 예를 들어 소다-실리카 유리에 첨가함으로써 제조된 것을 포함한다. 일부 실시양태에 따르면, 무기 광색성 물질을 녹인 유리에 첨가하고 입자들을 형성하고, 상기 입자를 광색성 코팅 조성물에 도입하여 이러한 미립자들을 포함하는 미세입자를 형성한다. 유리 입자는 여러 가지의 다양한 업계-인정된 방법 중 임의의 방법에 의해 형성될 수 있다. 무기 광색성 물질의 예는, 문헌[Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., volume 6, pages 322-325]에 추가로 설명된다.
광색성 화합물(들)이 선택될 수 있고 본 발명의 다양한 실시양태와 함께 사용될 수 있는 열적으로 가역적인 광색성 피란의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 벤조피란; 나프토피란, 예를 들어, 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란; 인데노-접합 나프토피란, 예를 들어 미국특허 제 5,645,767 호 제 2 단락, 제 16 행 내지 제 12 컬럼, 제 57 행에 개시된 것; 헤테로사이클릭-접합 나프토피란, 예를 들어 미국특허 제 5,723,072 호, 제 2 컬럼, 제 27 행 내지 제 15 컬럼, 제 55 행, 미국특허 제 5,698,141 호, 제 2 컬럼, 제 11 행 내지 제 19 컬럼, 제 45 행, 미국특허 제 6,153,126 호, 제 2 컬럼, 제 26 행 내지 제 8 컬럼, 제 60 행, 및 미국특허 제 6,022,497 호, 제 2 컬럼, 제 21 행 내지 제 11 컬럼, 제 46 행에 개시된 것; 스피로-9-플루오로에노[1,2-b]피란; 페난트로피란; 퀴노피란; 플루오로안테노피란; 스피로피란, 예를 들어, 스피로(벤즈인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)벤조피란, 스피로(인돌린)나프토피란, 스피로(인돌린)퀴노피란 및 스피로(인돌린)피란을 포함한다. 나프토피란 및 관련된 유기 광색성 물질의 부가적인 예는, 예를 들어 미국특허 제 5,658,501 호, 제 1 컬럼, 제 64 행 내지 제 13 컬럼, 제 17 행에 기술되어 있다. 이전의 미국특허의 적절한 인용된 부분이 본원에서 참고로 인용된다. 스피로(인돌린)피란도 문헌[Techniques in Chemistry, Volume III, "Photochromism", Chapter 3, Glenn H. Brown, Editor, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1971]에서 설명된다.
광색성 화합물(들)이 선택될 수 있고 본 발명의 다양한 실시양태와 함께 사용될 수 있는, 열적으로 가역적인 광색성 옥사진의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 벤즈옥사진, 나프토옥사진, 및 스피로-옥사진, 예를 들어, 스피로(인돌린)나프토옥사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린) 피리도벤즈옥사진, 스피로(벤즈인돌린)나프토옥사진, 스피로(인돌린)벤즈옥사진, 스피로(인돌린)플루오란테녹사진, 및 스피로(인돌린)퀴녹사진을 포함한다.
광색성 화합물(들)이 선택될 수 있고 본 발명의 다양한 실시양태와 함께 사용될 수 있는 열적으로 가역적인 광색성 풀자이드의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 풀지마이드, 예를 들어, 3-푸릴 및 3-티에닐 풀지마이드; 풀자이드, 예를 들어 3-푸릴 및 3-티에닐 풀자이드(이는 미국특허 제 4,931,220 호, 제 2 단락, 제 51 행 내지 제 10 컬럼, 제 7 행에 개시됨), 및 임의의 전술한 광색성 물질/화합물의 혼합물을 포함한다. 본 발명의 다양한 실시양태와 함께 사용될 수 있는 추가로 비-열적으로 가역적인 광색성 화합물의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 미국특허출원 제 2005/0004361 호의 제 [0314] 단락 내지 제 [0317] 단락에 개시된 광색성 화합물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 경화성 광색성 코팅 조성물은, 인데노-접합 나프토피란, 나프토[1,2-b]피란, 나프토[2,1-b]피란, 스피로플루오로에노[1,2-b]피란, 페난트로피란, 퀴놀리노피란, 플루오르안테노피란, 스피로피란, 벤즈옥사진, 나프토옥사진, 스피로(인돌린)나프토옥사진, 스피로(인돌린)피리도벤즈옥사진, 스피로(인돌린)플루오르안테노옥사진, 스피로(인돌린)퀴녹사진, 풀자이드, 풀지마이드, 다이아릴에텐, 다이아릴알킬에텐, 다이아릴알케닐에텐, 및 이들 중 2종 이상의 조합 중에서 선택된 광색성 화합물을 포함한다.
광색성 화합물은, 광색성 코팅층에, 목적하는 수준의 광색성 특성을 광색성 광학 제품에 제공하기에 적어도 충분한 양, 이는 일부 실시양태에서 광색성 양으로 지칭되는 양으로, 광색성 코팅층에 존재한다. 일부 실시양태에서, 광색성 코팅층에 존재하는 광색성 화합물의 양은, 광색성 코팅층의 총 중량을 기준으로 0.01중량% 내지 40중량%이다.
경화성 광색성 코팅 조성물은, 업계-인정된 방법에 의해 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 도포될 수 있다. 일부 실시양태에서, 경화성 광색성 코팅 조성물은, 분사 방법, 커튼 코팅 방법, 침지(또는 함침) 코팅 방법, 스핀 코팅 방법, 닥터(또는 드로우-다운) 블레이드 도포 방법, 및 이들의 조합에 의해 도포된다.
경화성 광색성 코팅 조성물의 도포 및 경화로부터 유발되는, 광색성 코팅층은, 각각의 층이 하나 이상의 광색성 화합물을 포함하는, 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다. 광색성 코팅층은, 이것이, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 목적하는 범위의 광학 밀도 값과 같은 목적하는 수준의 광색성 특성을 제공한다면, 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 광색성 코팅층의 두께는, 0.5 내지 50㎛, 예를 들어 1 내지 45㎛, 2 내지 40㎛, 5 내지 30㎛, 또는 10 내지 25㎛이다.
비-제한적인 설명을 목적으로 도면의 도 4를 참고하면, 본 발명의 방법은, 일부 실시양태에서, 결과적으로 광학 기판(52)을 갖는 광색성 광학 제품(7)을 형성하되, 여기서 광색성 코팅층(52)이 그의 표면 위(예를 들어, 도시된 바와 같이, 상부 또는 전방 표면)에 형성된다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 본 발명의 방법은, 본원에서 추가로 상세하게 설명하는 바와 같이, 이전에 도포된 광색성 코팅층 위의 보호 코팅층의 형성을 동반한다. 도 4를 추가로 참고하면, 광색성 광학 제품(7)은 추가로 하부의 광색성 코팅층(54) 위에 보호 코팅층(56)을 포함한다.
본 발명의 방법은, 일부 실시양태에서, 유기 용매 습윤화된 표면이 아니고 제 1 유기 용매에 의해 이전에 처리되지 않은 상응하는 광학 기판의 건조 표면 위에 동일한 경화성 광색성 코팅 조성물이 도포된 대조군 방법에 비해, 보다 적은(또는 감소된) 양의 경화성 광색성 코팅 조성물의 사용을 허용한다. 비-제한적으로 설명하기 위한 목적을 위해, 도 3a 및 도 3b에 주목한다. 각각 도 3a 및 도 3b의 광색성 광학 제품의 광학 기판(52)은 동일한 조성 및 동일한 경화성 광색성 코팅 조성물을 갖고, 그의 동일한 양이 각각의 광학 기판 위에 도포된다. 도 3b의 광학 제품(5)의 광학 기판(52)은, 경화성 광색성 코팅 조성물의 도포 이전에, 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하도록 제 1 유기 용매의 예비처리 도포에 적용하지 않는다. 도 3a의 광학 제품(6)의 광학 기판(52)은, 경화성 광색성 코팅 조성물의 도포 이전에, 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하도록 제 1 유기 용매의 예비처리 도포에 적용된다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 광색성 광학 제품을 대표하는, 도 3a의 광색성 광학 제품(6)은, 그의 상부(또는 전방) 표면 위에 형성된 실질적으로 균일한 광색성 코팅층(54)을 갖는다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 광색성 광학 제품을 대표하지 않는, 도 3의 광색성 광학 제품(5)은, 그의 상부(또는 전방) 표면 위에 형성된 불균일한 광색성 코팅층(54)을 갖는다.
본 발명의 방법은, 추가로, 일부 실시양태에서, 경화성 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅 조성물을 도포하여, 상기 경화성 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 경화성 보호 코팅층을 적어도 부분적으로 경화시키는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에 따라, 경화성 보호 코팅층을 적어도 부분적으로 경화시키면, 하부 경화성 광색성 코팅층이 동시에 적어도 부분적으로 경화된다.
일부 추가의 실시양태에서, 경화성 광색성 코팅층은 적어도 부분적으로 경화되고, 예를 들어 완전히 경화되고; 경화성 보호 코팅은 적어도 부분적으로 경화된 광색성 층 위에 도포되어서, 적어도 부분적으로 경화된 광색성 층 위에 경화성 보호 코팅층을 형성하고; 경화성 보호 코팅층은 적어도 부분적으로 경화된다.
결과물인(또는 경화된) 보호 코팅층(도포된 경화성 보호 코팅 조성물의 경화로부터 유래됨)은, 일부 실시양태에서, (i) 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에터, 폴리티오에터, 폴리에터, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리비닐, 폴리올레핀, 및 이들의 조합 중에서 선택된 중합체; 및 (ii) 에터 연결, 설파이드 연결, 카복실산 에스터 연결, 카보네이트 연결(예를 들어, -O-C(O)-O-), 우레탄 결합(예를 들어, -N(H)-C(O)-O-), 티오우레탄 결합(예를 들어, -N(H)-C(O)-S-), 실록산 연결, 탄소-탄소 연결 및 이들의 조합 중에서 선택된 여러 개의 가교결합 연결을 포함하는 유기 매트릭스를 포함한다. 일부 실시양태에서, 탄소-탄소 연결은, 예를 들어 화학선 경화성 코팅 조성물의 경우에, 유리 라디칼 반응 또는 유리 라디칼 중합에 의해, 보호 코팅층의 유기 매트릭스에서 형성된다.
일부 실시양태에 따르면, 선택적인 경화성 보호 코팅 조성물 및 결과물인 보호 코팅층에는 각각 하나 이상의 광색성 화합물이 없다.
선택적인 경화성 보호 코팅 조성물은, 일부 실시양태에서, 예를 들어 "하드 코트"와 같은 내마모성 코팅 조성물 중에서 선택된다. 경화성 보호 코팅 조성물의 도포는, 경화성 보호 코팅층의 형성을 유발하고, 이는 그의 경화에 의해 보호 코팅층으로 전환된다. 각각의 보호 코팅층은, 각각 동일하거나 상이한 조성을 갖는, 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다. 선택적인 경화성 보호 코팅 조성물로부터 형성되는, 선택적인 보호 코팅층은, 오가노-실란을 포함하는 내마모성 코팅, 방사선-경화된 아크릴레이트계 얇은 필름을 포함하는 내마모성 코팅, 무기 물질, 예를 들어 실리카, 티타니아 및/또는 지르코니아에 기초한 내마모성 코팅, 자외선 경화성인 유형의 유기 내마모성 코팅, 산소-차단 코팅, UV-차폐 코팅, 및 이들의 조합 중에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 선택적인 보호 코팅층은, 방사선-경화된 아크릴레이트계 얇은 필름의 제 1 코팅 및 오가노-실란을 포함하는 제 2 코팅을 포함하는 하드 코트 층이다. 시판중인 하드 코팅 제품의 비-제한적인 예는, SDC 코팅 인코포레이티드(SDC Coatings, Inc.)에서 시판중인, 실뷰(SILVUE, 등록상표) 124, 및 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드에서 시판중인 하이-가드(HI-GARD, 등록상표) 코팅을 포함한다.
선택적인 보호 코팅층, 업계-인정된 하드 코트 물질, 예를 들어 오가노-실란 내마모성 코팅 중에서 선택될 수 있다. 종종 하드 코트 또는 실리콘계 하드-코팅으로 지칭되는, 오가노-실란 내마모성 코팅은 당업계에 잘 공지되어 있고, 다양한 제조업체, 예를 들어 SDC 코팅 인코포레이티드 및 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드에서 시판중이다. 그 개시내용이 오가노-실란 하드 코팅을 설명하고 본원에서 참고로 인용되고 있는, 미국특허 제 4,756,973 호의 제 5 단락, 제 1-45 행; 및 미국특허 제 5,462,806 호의 제 1 단락, 제 58 행 내지 제 2 단락, 제 8 행, 및 제 3 단락, 제 52 행 내지 제 5 단락, 제 50 행을 참고한다. 또한, 그 개시내용이 본원에서 참고로 인용되는 것으로, 오가노-실란 하드-코팅의 개시내용에 관한, 미국특허 제 4,731,264 호, 미국특허 제 5,134,191 호, 미국특허 제 5,231,156 호 및 국제특허 공개공보 제 WO 94/20581 호도 참고한다. 하드 코트 층은, 광색성 코팅층과 관련하여 본원에서 이전한 설명한 바와 같은 코팅 방법, 예를 들어 스핀 코팅에 의해 도포될 수 있다.
선택적인 보호 코팅층을 형성하기 위해 사용될 수 있는 기타 경화성 코팅 조성물은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 경화성 다작용성 아크릴계 하드 코팅 조성물, 경화성 멜라민계 하드 코팅 조성물, 경화성 우레탄계 하드 코팅 조성물, 경화성 알키드계 하드 코팅 조성물, 경화성 실리카졸계 하드 코팅 조성물, 및 기타 유기 또는 무기/유기 하이브리드 하드 코팅 조성물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 선택적인 경화성 보호 코팅 조성물 층은, 업계-인정된 경화성 오가노-실란형 하드 코팅 조성물로부터 선택된다. 선택적인 경화성 보호 코팅 조성물이 선택될 수 있는 오가노-실란형 하드 코팅 조성물은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 그 개시내용이 본원에서 참고로 인용되는, 미국특허 제 7,465,414 B2 호의 제 24 컬럼, 제 46 행 내지 제 28 컬럼, 제 11 행에 개시된 것을 포함한다.
선택적인 경화성 보호 코팅 조성물이 선택될 수 있는 코팅 조성물의 추가의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 미국특허 제 7,410,691 호에 기술된, 경화성 (메트)아크릴레이트계 보호 코팅 조성물; 예를 들어 미국특허 제 7,452,611 B2 호에 기술된 방사선 경화성 아크릴레이트계 보호 코팅 조성물; 예를 들어 미국특허 제 7,261,843 호에 기술된 열 경화된 하드 코팅 조성물; 미국특허 제 7,811,480 호에 기술된 말레이미드계 보호 코팅 조성물; 및 예를 들어 미국특허 제 7,189,456 호에 기술된 수지상 폴리에스터 (메트)아크릴레이트계 보호 코팅 조성물을 포함한다.
경화성 보호 코팅 조성물은, 예를 들어 경화성 광색성 코팅 조성물과 관련하여, 본원에 기술된 하나 이상의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다.
경화성 보호 코팅 조성물은, 일부 실시양태에서, 예를 들어, 2성분 코팅 조성물의 경우에, 주변 온도; 예를 들어 열 경화된 코팅 조성물의 경우에, 상승된 온도(예를 들어, 5 내지 60분 동안 80℃ 내지 150℃); 또는 예를 들어 자외선 경화성 코팅 조성물의 경우에 화학선으로의 노출에 의해 경화가능하다.
선택적인 보호 코팅층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 선택적인 보호 코팅층의 두께는, 나열된 값을 비롯하여, 0.5㎛ 내지 20㎛, 예를 들어 1 내지 10㎛, 2 내지 8㎛, 또는 3 내지 5㎛이다.
본 발명의 방법은, 일부 실시양태에서, 보호 코팅 조성물과는 상이한 광색성 코팅층 위에 하나 이상의 추가의 코팅 조성물을 선택적으로 도포함을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 방법은, 광색성 코팅층 위에 반사-방지 코팅층을 도포함을 포함한다. 선택적인 반사-방지 코팅층은, 일부 실시양태에서, 광색성 코팅층과 보호 코팅층 사이에 끼거나, 보호 코팅층 위에 있거나, 보호 코팅층이 없는 경우 광색성 코팅층 위에 있을 수 있다.
선택적인 반사-방지 코팅층은 업계-인정된 반사-방지 코팅층 중에서 선택될 수 있고, 전형적으로 각각 상이한 굴절 지수를 갖는 2종 이상의 층을 전형적으로 포함한다. 일부 실시양태에서, 선택적인 반사-방지 코팅층은, 굴절률이 1.6 내지 2.5, 또는 1.95 내지 2.4인 제 1 층, 및 1.30 내지 1.48, 또는 1.38 내지 1.48의 굴절률을 갖는 제 2 층을 포함한다. 선택적인 반사-방지 코팅층은, 일부 실시양태에서, 여러 개의 이러한 교대되는 제 1 및 제 2 층을 포함한다. 일부 실시양태에서, 선택적인 반사-방지 코팅층의 제 1 층은, TiO2, Ti2O3, Ti3O5, Pr6O11 + xTiO2, CeO2, HfO2, Ta2O5, ZrO2, 및 SnO2 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 선택적인 반사방지 코팅층의 제 2 층은, SiO2, MgF2, AlF3, BaF2, Na5Al3F14, Na3AlF6, 및 YF3 중 하나 이상을 포함한다. 선택적인 반사방지 코팅층이 선택될 수 있는 반사-방지 코팅층의 예는, 본원에서 그 전체가 참고로 인용되는, 미국특허 제 6,175,450 B1 호의 제 1 단락, 제 56 행 내지 제 2 단락, 제 7 행; 제 2 단락, 제 50 내지 65 행; 및 제 5 단락, 제 22 행 내지 제 58 행에 기술된다.
본 발명의 방법은, 일부 실시양태에서, 제 1 유기 용매를 도포하기 이전에, 예를 들어 단계 (i)에서, 광학 제품의 표면을 플라즈마로 처리하여, 광학 제품의 표면을 플라즈마 처리된 표면으로 전환시킴을 추가로 포함한다. 제 1 유기 용매는, 그다음 플라즈마 처리면에 도포되어, 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성한다.
플라즈마 표면 처리는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 코로나 처리, 대기압 플라즈마 처리, 대기압 처리, 불꽃 플라즈마 처리, 및/또는 화학적 플라즈마 처리를 비롯한, 하나 이상의 업계-인정된 플라즈마 표면 처리 중에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 플라즈마 표면 처리는 코로나 표면 처리이다.
코로나 처리를 포함하는 플라즈마 처리는, 일부 실시양태에서, 광학 기판의 벌크 특성의 개질 없이, 광학 기판의 표면 특성을 변경하는, 예를 들어 그의 하나 이상의 표면을 거칠게 하고/하거나 화학적으로 개질하는 깨끗하고 효율적인 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 불활성 기체(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 아르곤 및/또는 질소), 및/또는 하나 이상의 반응성 가스(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, CO 및/또는 CO2)는, 플라즈마가 형성되는 가스로서 사용될 수 있다. 불활성 가스는, 일부 실시양태에서, 광학 기판의 표면을 거칠게 한다. 반응성 가스, 예를 들어 산소는, 일부 실시양태에서, 예를 들어 처리된 표면 위에 하이드록실 및/또는 카복실 기를 형성함으로써, 플라즈마에 노출된 표면을 거칠게 하고 화학적으로 개질할 수 있다.
일부 실시양태에서, 플라즈마 표면 처리 공정(또는 단계)에서의 산소의 사용은, 광학 기판의 표면의 물리적 거칠게 함 및 화학적 개질을 효과적인 정도로 제공할 수 있으며, 이는 광학 기판의 다른 특성들, 예를 들어 광학 특성에 부정적으로 영향을 미치지 않으면서 접착력을 개선할 수 있다. 플라즈마 가스를 형성하기 위해서 대기(atmospheric air)가 사용될 수 있고, 일부 실시양태에서는 대기가 반응성 가스이다. 표면을 거칠게 하는 정도 및/또는 화학적 개질의 정도는, 일부 실시양태에서, 플라즈마가 형성되고 적용되는 작동 조건, 예를 들어 표면 처리의 시간 길이와 플라즈마 가스의 함수이다. 일부 실시양태에서, 광학 기판은 (본원에서 하기에 추가로 설명하는 바와 같이) 챔버(14)와 같은 적합한 챔버에서 1분 내지 5분 동안 플라즈마 표면 처리에 노출되며, 이는 (본원에서 추가로 상세하게 설명하는 바와 같이) 예를 들어 스핀 코터(10)에서 추가로 가공될 수 있는 표면 처리 광학 기판을 형성한다. 광학 기판의 표면 처리는, 또한 그의 표면 위에 존재하는 외부 오염물을 제거할 수도 있다. 특정 표면 오염물의 존재는, 일부 실시양태에서, 광학 기판의 표면의 표면 에너지를 원치않게 감소시킬 수 있다. 표면 오염물의 제거 이후에 발생할 수 있는 높은 표면 에너지는, 일부 실시양태에서, 코팅 습윤화를 촉진한다.
본 발명의 방법의 일부 실시양태에서, 제 1 유기 용매 및 경화성 광색성 코팅 조성물은 각각 스핀 코팅 도포 방법에 의해 독립적으로 도포된다. 본 발명의 방법의 일부 추가의 실시양태에 따르면, 제 1 유기 용매 및 경화성 광색성 코팅 조성물은, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 도면의 도 1 및 도 2에 도시된 스핀 코터(10)와 같은 스핀 코터를 사용하여 스핀 코팅 도포 방법에 의해 각각 독립적으로 도포된다.
비-제한적으로 도면을 참고하면, 도 1은, 본 발명의 일부 실시양태에 따라 여러 개의 코팅을 광학 기판에 선택적으로 도포하기 위한, 통합성 경화 스테이션을 포함하거나 이와 관련된, 유연한 스핀 코터(10)의 대표적인 투시도이다. 도 2를 참고하면, 도 1의 스핀 코터(10)의 개조된 실시양태의 대표적인 개략적인 평면도를 도시한다.
본원에 기술되고 일부 실시양태에 따른, 유연한 스핀 코터(10)는, 저가의 작은 규모(예를 들어, 시간 당 100개 이하의 코팅된 광학 기판을 제조함)의 상측 스핀 코팅 기기를 제공하되, 상기 기기는, 청소하고 (여러 개의 코팅 중 하나 이상 및 코팅들의 조합을 사용하여) 코팅하는 표면 예비처리 스테이션(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 플라즈마 예비처리 스테이션)을 포함할 수 있고, 하나 이상의 몇몇의 상이한 경화 방법(예를 들어, UV, IR, 및/또는 열 경화성 장치) 또는 이들의 조합을 사용한다. 본 발명의 방법과 함께 사용되는 스핀 코터는, 일부 실시양태에서, 최소 폐수 스트림 및/또는 폐기물을 형성하면서 작동될 수 있다.
본 발명의 방법의 일부 실시양태에 따라 사용되는 스핀 코터는, 일부 실시양태에서, 스핀 코터가 작동하기 위해 배치되는 공간, 예를 들어 방에 적절하게 크기-조정될 수 있는 임의의 적합한 치수를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 엔클로저, 제어용 패널, 및 필터(예를 들어, 고-효율 미립자 공기 또는 HEPA 필터)를 포함하는 스핀 코터는, 0.76 미터(m) 내지 1.52 m(2.5 내지 5 피트), 0.91 m 내지 1.37 m(3 내지 4.5 피트)의 폭; 0.91 m 내지 3.66 m(3 내지 12 피트), 0.91 m 내지 3.05 m(3 내지 10 피트), 또는 1.22 m 내지 2.13 m(4 내지 7 피트)의 길이; 및 1.83m 내지 3.05m(6 내지 10피트), 또는 2.13m 내지 2.74m(7 내지 9피트)의 높이를 갖는다.
스핀 코터(10)는, 일부 실시양태에서, 예를 들어, 이로서 한정한 것은 아니지만, 광학 기판과 같은 다양한 기판을 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시양태에 따른 스핀 코터를 사용하여 코팅될 수 있는 광학 기판의 예는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 본원에서 이전에 기술된 광학 기판, 예를 들어, 플라노 렌즈, 처방 렌즈를 포함하며, 이들은 각각의 경우, 마감 렌즈, 비-마감 렌즈, 또는 렌즈 블랭크일 수 있다.
일부 실시양태에 따르면, 스핀 코터(10)의 사용에서의 초기 단계는, 광학 기판(예를 들어, 광학 기판(52))을 표면 처리 챔버, 예를 들어 플라즈마 챔버(14)에 적재함을 포함한다(도 2의 단계(12)를 참고함). 챔버(14) 내부에서 수행되는 플라즈마 표면 처리는, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 코로나 처리, 대기압 플라즈마 처리, 대기압-압력 처리, 불꽃 플라즈마 처리, 및/또는 화학적 플라즈마 처리를 비롯한, 하나 이상의 업계-인정된 플라즈마 표면 처리 중에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 챔버(14)에서 수행되는 표면 처리는 산소 플라즈마 처리이다. 챔버(14)에서 수행되는 플라즈마 처리는, 일부 실시양태에서, 본원에서 이전에 기술된 것과 같다. 적재 단계(12)는, 공정이 시작되기 이전에, 결함 또는 손상에 대해, 작동자가 광학 기판(또는 렌즈)을 시각적으로 관찰함을 허용한다. 먼지가 보이면, 플라즈마 처리를 경험할 플라즈마 챔버(14)에 놓기 이전에, 작동자는 수동으로 렌즈를 청소할 수 있다. 수동 청소 단계는, 일부 실시양태에서, 탈이온수와 함께 수행될 수 있다. 일부 대안의 실시양태에서, 작동자는, 필요시, 몇몇의 청정제, 예를 들어 알콜(예를 들어, 이소프로판올), 또는 수성 이소프로판올, 또는 수성 세제 중 하나를 사용하여 상기 렌즈를 닦을 수 있다.
챔버(14) 내 플라즈마 표면 처리 다음으로, 상기 표면처리된 광학 기판을 단계(16)에서 제거하고 스핀 코터(10)의 적재 유닛(20)에 놓기 이전에 시각적 및/또는 자동 관찰에 선택적으로 적용할 수 있다. 광학 기판은, 트래블(22)의 경로를 따라 적재 유닛(20) 위로 진행하며, 이는 컨베이어, 예를 들어 컨베이어 벨트에 의해 달성될 수 있다. 광학 기판은, 이것이 배치 포켓(24)에 맞물릴 때까지, 트래블(22)의 경로를 따라 진행한다. 적재 유닛(20)은 광학 기판을 줄을 세워 기다리게 하고, 순차적으로 각각의 개별적인 광학 기판을 배치 포켓(24)에 놓고 도입하면서, 광학 기판이 (예를 들어, 서로 맞물리는 것/비비는 것/치는 것에 의해) 각각 서로를 손상하는 것을 방지한다. 배치 포켓(24)의 가장자리는, 배치 포켓의 폭에 대해 미리-선택된 위치(예를 들어, 중심 위치 또는 배치)에 각각의 개별적인 광학 기판을 배치하기 위해 설정된다, 예를 들어 비스듬하게 놓는다. 배치 포켓(24)은 또한, 일부 실시양태에서, 각각의 개별적인 광학 기판의 선두 가장자리 및/또는 끝(trailing) 가장자리를 확인하는 하나 이상(예를 들어, 2개 이상)의 근접 센서(예를 들어, 빔 파괴 센서(26))를 포함하고, 광학 기판이 감지되고 배치 포켓(24) 내부에 적절하게 배치된 것(예를 들어, 중심에 놓인 것)이 확인되면, 컨베이어를 멈추게 한다.
배치 포켓(24)은 집기 및 놓기 로보트 팔(18)(도 1에만 도시됨)을 사용하여 스핀 코터(10)가 자동화되는 것을 허용한다. 로보트 팔(18)은, 스핀 코터(10)에서 수행되는 공정 단계 전반에 걸쳐서, 광학 기판의 공지된 중심 위치, 예를 들어 약 2mm 이내를 유지하는 방식으로 광학 기판을 잡는다. 일부 실시양태에서, 로보트 팔(18)의 정확도, 및 배치 포켓(24)에 의해 및 그의 내부에 광학 기판의 적절한 초기 배치의 조합의 결과로서 광학 렌즈의 공지된 중심 위치가 유지될 수 있다. 집기 및 놓기 로보트 팔(18)을 사용하며, 로보트 팔(18)의 한계(envelope)(또는 작동 거리) 내부에서 스핀 코터(10)가 충분히 자동화됨을 허용하고, 수동식 공정, 예를 들어 완전한 수동식 공정에 비해, 광학 기판의 표면 손상, 예를 들어 마킹(marking)으로의 손상을 최소화한다.
광학 기판은, 로보트 팔(18)에 의해 집히는 경우, 젖거나 건조된 상태일 수 있다. 일부 실시양태에서, 젖은 경우에, 광학 기판은, 경질이지 않은, 예를 들어 점착성 및/또는 미경화된, 유기 용매 습윤화된 표면 또는 하나 이상의 젖은 코팅층을 그 위에 포함한다. 일부 추가의 실시양태에서, 건조된 경우에, 광학 기판에는 유기 용매 및/또는 코팅층이 없거나, 광학 기판은 경질(및 점착성이지 않은), 예를 들어 경화된 하나 이상의 건조 코팅층을 포함한다. 일부 실시양태에 따르면, 로보트 팔(18)의 집게 구성요소의 아랫 부분은 그의 습식 픽업 동안(광학 기판이 젖은 경우) 광학 기판을 잡고 고정한다. 일부 추가의 실시양태에서, 로보트 팔(18)의 집게 구성요소의 윗 부분은 그의 건조 픽업 동안(광학 기판이 건조된 경우) 렌즈를 잡고 고정한다.
일부 실시양태에서, 단계(12)에서의 챔버(14)로의 배치 및 단계(16)에서의 챔버로부터의 제거는, 각각 배치 포켓(24)(또는 기타 배치 메카니즘)을 챔버(14)의 상류로 이동하는 부가적인 집기 및 놓기 로보트 팔(또는 동일한 집기 및 놓기 로보트 팔(18))에 의해 자동화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 챔버(14)에서 오퍼레이터를 사용하면, 챔버(14)에서의 배치 이전 및 챔버(14)로부터의 제거 이후 둘 다에서 광학 기판의 시각적인 관찰을 허용하고, 그의 작동 동안 스핀 코터(10)에 대한 인간의 실수 및 제어를 허용한다. 업계-인정된 자동화된 관찰 절차 및 설비는, 일부 실시양태에서, 그의 수동적인 검사와 함께 또는 수동적인 검사를 대신하여, 챔버(14) 내에서의 그의 처리 이전 및/또는 이후에 광학 기판을 검사하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 로보트 팔(18)은 단계(28)에서 광학 기판(예를 들어, 광학 기판(52))을 광학 세척 및 건조 스테이션(30)으로 움직인다. 일부 실시양태에서, 로보트 팔(18)은, 세척 및 건조 스테이션(30)에서, 광학 기판을, 일부 실시양태에서는 회전가능한 진공 쳐크(40')일 수 있는, 회전가능한 쳐크(40') 위에 놓는다. 일부 실시양태에서, 회전가능한 쳐크(40')는 프로그램가능하고 고속으로, 예를 들어 4,000rpm 이하의 속도로 회전할 수 있다. 광학 기판을 회전가능한 쳐크(40')에 고정한 이후에, 상부(32)(또는 뚜껑)를 밀폐 위치로 밀어서, 고압 물 분사 노즐(34)을 회전 쳐크(40') 위에 고정된 광학 기판과 정렬시킨다. 고압 물 분사 노즐은, 일부 실시양태에서, 광학 기판을 청소하기 위해서, 회전 진공 쳐크(40') 위에 고정된 광학 기판의 표면(가장자리를 포함함)에 대해 비스듬하다. 이러한 방식으로, 플라스마 처리된 광학 기판의 전체 상부 표면 및 가장자리를, 일부 실시양태에서, 예를 들어 약 1,000psi의 상승된 압력의 조건 하에서, 예를 들어 탈이온수로 청소할 수 있다. 회전가능한 쳐크(40')는 광학 기판 표면의 균일한 청소를 보장하기 위해서 분사 세척 동안 회전할 수 있다. 세척 파라미터들, 예를 들어 액체 압력, 세척 시간 및 회전 속도는 프로그램가능하고 예를 들어, 광학 기판의 유형 및/또는 크기, 플라즈마 처리, 및/또는 후속적인 코팅 방법인 파라미터들에 기초하여 변할 수 있다.
세척 다음에, 일부 실시양태에서, 광학 기판은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 여과된 공기 노즐일 수 있는 고속 공기 노즐(들)(도시되지 않음) 및/또는 회전가능한 쳐크(40')의 고속 회전을 포함하는 하나 이상의 건조 방법에 의해 스테이션(30)에서 건조될 수 있다. 건조 파라미터들은, 일부 실시양태에서, 세척 파라미터들과 관련된 것과 유사한 방식으로 프로그램될 수 있다.
스테이션(30)에서의 세척 및 건조 이후에, 상부(32)를 개방 위치로 밀고, 로보트 팔(18)은 회전가능한 쳐크(40') 위의 광학 기판을 다시 잡고, 단계(48)에서 상기 광학 기판을 코터 볼(50) 내 회전가능한 쳐크(40)(일부 실시양태에서, 회전가능한 진공 쳐크(40)일 수 있음) 위로 옮겨서 여기에 탑재한다. 회전가능한 쳐크(40)는 코터 볼(50) 내부에서 광학 기판을 수용하고 코팅 동안 광학 기판을 회전하도록 설정되되, 그의 속도 및 시간은 이로서 한정하는 것은 아니지만, 코팅 및 광학 기판을 비롯한 파라미터에 따라 변할 수 있다.
코터 볼(50)은, 도포된 광학 기판으로부터 배출되고/배출되거나; 본원에서 추가로 논의되는 저장소(80)의 퍼징 동안 배출되는 과량의 제 1 유기 용매 및 코팅 물질; 및/또는 (예를 들어, 주말, 또는 일, 또는 전환 시에) 코터 볼(50)을 청소하기 위해 주기적으로 사용되는 청소 물질을 수집하기 위해서 구성된다. 본 발명의 다양한 실시양태와 함께 사용되는 스핀 코터(10)는, 일부 실시양태에서, 소규모 제조를 위한 일과식 시스템(once through system)으로서 효율적이다. 일과식 시스템이란, 수집된 물질들이 재순환될 필요가 없어서, 코터 볼(50)로부터의 수집된 물질은 배수관(도시되지 않음)을 통해 제거될 수 있고, 재사용을 위해 분리되거나 가공될 필요가 없다. 일과식 시스템은, 일부 실시양태에서, 제 1 유기 용매 및 별개의 코팅 물질의 효율적인 변화를 허용한다.
본 발명의 다양한 실시양태에 사용될 수 있는 스핀 코터(10)는, 일부 실시양태에서, 수많은 코팅 저장소(80)를 함유하는 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼(60)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 각각의 코팅 저장소는, 각각 독립적으로 제 1 유기 용매, 경화성 광색성 코팅 조성물(들), 및 선택적으로 하나 이상의 부가적인 팅 조성물을 함유할 수 있다. 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼(60)은, 선택된 저장소(80)를 코터 볼(50) 위의 분배 위치로 인덱실하도록 구성되어서, 저장소(80)가 분배 위치에서 분배 유닛(70)에 의해 분배될 수 있다. 분배 유닛(70)은 분배 위치에서 선택된 코팅 저장소(80)와 맞물림가능하여서, 맞물리고 선택된 코팅 저장소(80)로부터의 코팅 조성물 또는 제 1 용매를 선택된(또는 예정된) 양으로 분배한다.
인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼(60)은 별개의 원주 자리를 갖는 회전가능한 캐러셀이며, 여기서, 일부 실시양태에서, 각각 별개의 원주 자리는 여러 개의 일회용 코팅 저장소(80) 중 하나를 가역적으로 수용한다. 캐러셀은, 일부 실시양태에서, 8개 또는 10개 스테이션을 포함한다. 캐러셀은, 일부 추가의 실시양태에서, 저장소(80)를 위한 다른 몇몇의 위치, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만 18개 또는 20개 스테이션을 가질 수 있다. 도시된 바와 같은 회전 캐러셀은, 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼(60)을 형성 및 작용하기 위한 효율적인 실시양태를 나타낸다. 그러나, 다른 인덱싱 배열은, 본 발명의 다양한 실시양태와 함께 사용되는 스핀 코터에 따라 사용될 수 있다. 비-제한적인 설명을 위해서, 저장소(80)의 선형 이동 랙 또는 라인이, 이러한 배열에 존재할 수 있는 저장소(80)의 갯수에 대해 제한 없이, 성형 플랫폼(60)을 위해 사용될 수 있다. 플랫폼(60)을 회전하는 모터는, 다양한 업계-인정된 정렬 메카니즘, 예를 들어 스프링 바이어스 멈춤쇠 락킹 메카니즘을 사용하여서, 고정된 저장소(80)가 정확하고 예정된 인덱싱 위치로 이동하여서, 저장소(80)가 분배 유닛(70)과 정렬되고 그 밑에 분배 위치가 있는 것을 보장한다.
일부 실시양태에서, 각각의 코팅 저장소(80)는 코팅 저장소(80)로부터 코팅 물질(예를 들어 제 1 유기 용매 또는 경화성 광색성 코팅 조성물)을 분배하기 위해 이동가능한 피스톤(도시하지 않음)을 함유하는 긴 통(도시하지 않음)을 포함하며, 여기서 분배 위치에서의 선택된 코팅 저장소(80)의 이동가능한 피스톤의 전진이 선택된 코팅 저장소(80)로부터 코팅 물질을 분배한다. 일부 실시양태에서, 각각의 코팅 저장소(80)는 분배가능한 플라스틱 주사기로서 형성되고 따라서 각각의 코팅 저장소(80)는 통의 원위 말단에서의 밸브-부재 분배 오리피스를 통해 코팅을 분배한다. 플라스틱 주사기는 시판중이고 이와 관련된 정확한 분배 특성으로 인하여 저장소(80)를 형성하기에 특히 적절하다. 후면 위 및 밸브-부재 분배 오리피스를 통해 캡(도시하지 않음)이, 일부 실시양태에서, 충전된 저장소(80)를 수송하기 위해 사용될 수 있다. 캡은, 일부 추가의 실시양태에서, 저장소(80)의 제거 및 저장을 위해 재적용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 각각의 저장소(80)는 광학 기판 위의 인간 및/또는 기계 해독가능한 식별 표시의 인쇄물, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만, 바 코드, QR 코드 및/또는 매트릭스 코드로 조정된다. 기계 해독가능한 식별 표시는, 일부 실시양태에서, 코팅 식별과 관련된 정보, 구체적인 코팅 물질과 관련된 코팅 파라미터, 및/또는 광학 기판의 유형을 포함할 수 있다. 코팅 파라미터는, 일부 실시양태에서, 소정의 기판을 위한 코팅 물질의 단위 투여량(예를 들어, 통상적인 렌즈 코팅의 경우, 0.2ml 내지 0.6ml); 분배 속도; 분배 패턴(예를 들어, 진공 쳐크 고정 기판의 중심에서 출발하여 이동하거나, 그 반대, 또는 일부 다른 변화된 분배 위치); 진공 쳐크(40)의 속도(종종 확산(spread) 속도로 지칭됨); 및/또는 회전 시간(또는 확산 시간으로 지칭됨)을 포함할 수 있다.
저장소(80)의 좁은 원위 오리피스(이동가능한 피스톤(84)과 함께 일부 실시양태)는, 코팅 물질이 저장소에 고정되고 밸브의 부재하에서 분배됨을 허용한다. 일부 실시양태에서, 저장소(80)의 밸브-부재 분배기는, 다른 스핀 코터 분배기를 사용시 필요한 프라이밍을 실질적으로 배제하고(단일 퍼징 액적/방울을 제외함), 특히 스핀 코터(10)의 작동 동안 형성된 폐수의 양을 줄인다.
분배 유닛(70)은 분배 위치에서 선택된 저장소(80)와 정렬된 막대(72)를 포함하고, 맞물린 선택된 코팅 저장소(80)로부터 선택된(또는 예정된) 단위량의 코팅 물질을 분배하기 위해서 분배 위치에서 선택된 코팅 저장소(80)의 이동가능한 피스톤(도시하지 않음)을 선택적으로 전진시키도록 구성된다. 일부 실시양태에서, 막대(72)는 스크류, 예를 들어 긴 스크류이다. 막대(72)는 고정식 모터(도시하지 않음)에 의해 제어가능하게 구동될 수 있다. 일부 실시양태에서, 분배된 코팅 물질의 선택된(또는 예정된) 단위량은 0.2 ml 내지 4 ml, 0.2 내지 1 ml, 또는 0.2 ml 내지 0.6 ml이다. 단위량은 코팅량 및 퍼징량(예를 들어, 한 방울)을 포함하고 이로서 제한하는 것은 아니지만, 코팅 물질, 기판 특성, 목적하는 코팅 두께, 및 코팅 프로토콜을 비롯한 파라미터에 따라 변할 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 막대(72)는 고정식 막대이고, 이와 관련된 모터(도시되지 않음)는 막대(72)를 따라 이동가능하다, 예를 들어 수직으로 이동가능하다. 모터는 저장소(80)의 통의 피스톤과 인접하게 맞물린 연장부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 고정식 막대를 따라, 예를 들어 수직으로 하향으로, 모터를 제어가능하게 이동하면, 피스톤(84)을 저장소(80)로 모는 역할을 하고, 이는 결과적으로 그의 원위 밸브-부재 오리피스로부터 선택된(또는 예정된) 양의 코팅 물질을 분배한다.
작동시, 일부 실시양태에서, 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼(60), 저장소(80) 및 유닛(70)이 적어도 (i) 분배 위치에서의 선택된 코팅 저장소(80)가 코터 볼(50) 위지만 광학 기판 또는 렌즈의 위가 아닌, 퍼징 위치와; (ii) 코터 볼 위의 분배 위치에서의 선택된 코팅 저장소가 광학 기판 위에 있는, 하나 이상의 분배 위치의, 사이에서, 78로 개략적으로 도시된 유닛으로서 이동가능하다. 코터 볼(50)은, 퍼징 위치와 정렬된 지점까지 연장되는 골 또는 연장부(도시되지 않음)를 포함하도록 구성될 수 있다. 퍼징 위치에서, 이동가능한 피스톤은 유닛(70)의 막대(72)에 의해 전진하여서, 코팅 물질의 최소 퍼징 방울을 분배하여, 저장소(80)의 원위 밸브-부재 오리피스에서 코팅 물질의 메니스커스의 외면을 내보내게 한다. 메니스커스의 외면은 소정의 저장소(80)에서 코팅 물질을 사용하지 않는 동안 공기에 노출될 수 있고, 이는 결과적으로 메니스커스를 산화 및/또는 오염시킬 수 있으므로, 따라서 그의 퍼징이 요구된다. 일부 실시양태에서, 원위 오리피스로부터의 코팅 물질의 가능한 불균일한 부분을 퍼징함으로써 코팅 물질의 분배 시스템을 프라이밍시키기 위해서 요구되는 전부는, 단일 방울이다. 초기 퍼징 방울 이후에, 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼(60), 저장소(80) 및 유닛(70)은, 코터 볼(50) 위의 분배 위치에서 선택된 코팅 저장소(80)가 광학 기판 위에 있는 하나 이상의 분배 위치까지, 78로 개략적으로 도시한 단일 유닛으로서 이동가능하다.
일부 실시양태에서, 원위 오리피스는, 저장소(80)의 통 내부의 코팅 물질이, 그의 원위 오리피스를 향해 통 내부에 위치한(또는 이동되는) 이동가능한 피스톤의 부재시, 이로부터 유동되지 않도록 하는 치수를 갖는다. 일부 실시양태에서, 원위 오리피스는 원형이고 3.18 mm (1/8 인치) 이하의 직경을 갖는다.
선택된 분배 저장소(80)의 움직임(78)은 스핀 코터(10)가 코터 볼(50) 내부의 회전가능한 쳐크(40) 위의 광학 기판을 코팅하기 위한 다양한 분배 프로토콜을 수용함을 허용한다. 일부 실시양태에서, 선택된 분배 저장소(80)로부터의 코팅 물질(예를 들어, 제 1 유기 용매 또는 경화성 광색성 코팅 조성물)은 중심에서 광학 기판 위로, 및/또는 (예를 들어, 광학 기판의 상면을 가로질러/그 위에서, 선형, 나선형, 및/또는 동심형 원의 형태로) 광학 기판의 표면을 가로질러 하나 이상의 선택 위치에서 분배될 수 있고, 그다음 회전가능한 쳐크(40)가, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅(또는 제 1 유기 용매)층을 형성하기 위해서, 도포된 코팅 물질을 스피닝하기 위해서 맞물린다. 일부 추가의 실시양태에 따르면, 회전가능한 쳐크(40)의 스피닝과 동시에, 선택된 분배 저장소(80)로부터의 코팅 물질은 중심에서 광학 기판 위 및/또는 균일한 코팅을 형성하기 위해서 광학 기판의 표면을 가로지르는 하나 이상의 선택된 위치에서 분배된다. 이들 분배 및 스피닝 프로토콜의 임의의 목적하는 조합이 스핀 코터(10)와 함께 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 부가적으로, 분배 속도 및 스피닝 속도는 또한, 공정 전반에 걸쳐서 변할 수도 있다. 진공 쳐크의 스피닝 및/또는 간헐적 분배가 일부 실시양태에 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 분배 프로토콜은, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 기판 조성 및/또는 그의 표면 처리, 도포된 코팅 물질, 및/또는 원하는 최종 코팅 파라미터를 비롯한 파라미터에 기초한다.
인덱싱가능한 플랫폼(60)은, 스핀 코터(10)가, 회전가능한 쳐크(40)로부터의 렌즈의 제거 없이, 광학 기판 위에 단일 또는 다중 코팅층을 도포함을 허용한다. 본 발명의 방법의 일부 실시양태에서, 비-제한적인 설명을 위해서, 제 1 단계에서, 제 1 유기 용매가, 광학 기판 바로 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하도록, 제 1 저장소(80)를 사용하여 광학 기판의 표면에 도포한다. 그다음, 캐러셀은, 제 2 단계에서, 경화성 광색성 코팅 조성물이 별개의/개별적인 제 2 저장소(80)로부터 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 도포되도록 인덱싱된다. 선택적으로, 캐러셀은, 제 3 단계에서, 선택적인 코팅 조성물(예를 들어, 경화성 보호 코팅 조성물)이 별개의/개별적인 제 3 저장소(80)로부터, 이전에 도포된 경화성(또는 적어도 부분적으로 경화된) 광색성 코팅층 위에 도포되도록, 인덱싱될 수 있다. 광학 기판과 저장소(80)의 정렬로부터 플랫폼(60)이 멀리 움직이면서, 캐러셀의 인덱싱이 끝나서, 중간 저장소(80)로부터의 어떠한 빗나간 방울도 목적하는 코팅 프로토콜을 방해하지 않으며, 예를 들어, 제 2 단계에서, 경화성 광색성 코팅 조성물이 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위로의 분배 이전에 적절하게 퍼징될 수 있다. 본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 2개 이상의 코팅 단계를 갖는 것은, 스핀 코터가 적층된 코팅층의 여러 개의 조합을 도포하고 형성함을 허용하되, 여기서 그의 각각의 코팅층이 인접한(또는 접경한) 코팅층에 비해 동일하거나 상이한 두께 및/또는 동일하거나 상이한 조성을 갖는다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 스핀 코터는, 광학 기판 위에 도포된 각각의 코팅층을 선택적으로 및 독립적으로 경화(예를 들어, 적어도 부분적으로 경화)하기 위해서, 하나 이상의 별개의 경화 스테이션(예를 들어, 경화 스테이션(92, 94, 및 96))을 포함하거나 상기 경화 스테이션과의 통합형을 갖는다. 스핀 코팅은, 일부 추가의 실시양태에서, 각각 광학 기판에 도포된 각각의 코팅을 선택적으로 및 독립적으로 경화(예를 들어, 적어도 부분적으로 경화)하기 위해 수많은 별개의 경화 스테이션(예를 들어, 2개 이상의 경화 스테이션, 예를 들어 경화 스테이션(92, 94 및 96))을 포함하거나 상기 경화 스테이션과의 통합형을 갖는다. 코팅 볼(50)에서 원하는 코팅 물질을 도포한 후, 로보트 팔(18)은 광학 기판을 다시 잡고 이것을, 단계(88)에서, 지정된 경화 스테이션(92, 94, 또는 96)으로 옮긴다. 본 발명의 일부 실시양태에서, 각각의 경화 스테이션은 독립적으로, (i) 열 경화 스테이션(96); (ii) UV 경화 스테이션(94); (iii) IR 경화 스테이션(92); 및 (iv) (i), (ii) 및 (iii) 중 2종 이상의 조합 중 하나 이상을 포함한다.
유연한 스핀 코터(10)의 UV 경화 스테이션(94)(도 1)은, 경화될 원하는 광학 기판의 선택적인 수령을 위해 슬라이딩 서랍 및 회전가능한 쳐크(40")(이는, 일부 실시양태에서, 회전가능한 진공 쳐크(40")일 수 있음)를 포함한다. 오목형 또는 각진 반사 거울(도시하지 않음)은, 일부 실시양태에서, 가장자리 경화를 보조하거나 개선하기 위해서, 회전가능한 쳐크(40")를 둘러쌀 수 있다. UV 경화 스테이션(94)의 회전가능한 쳐크(40") 위의 코팅된 광학 기판과 함께, 서랍은 밀폐되고, 셔텨는 개방되어 코팅된 광학 기판이 UV 경화 스테이션(94) 내부에서 (예를 들어, 수은 또는 금속 할라이드 전구로부터의) UV 광에 노출된다. 일부 실시양태에서, 회전가능한 쳐크(40")는 UV 경화 스테이션(94) 내부에서 느린 속도로 회전할 수 있어서, 균일한 경화를 추가로 보장한다. UV 경화 스테이션(94) 내부의 경화 시간은, 예를 들어 구체적인 코팅에 따라 변할 수 있다. IR 경화 스테이션(92)은 UV 경화 스테이션(94)과 유사한 구조를 가질 수 있지만, 적절한 IR 공급원을 포함한다. IR 경화 스테이션(92) 내부의 경화 시간은 또한, 예를 들어 구체적인 코팅에 따라 변할 수 있다. 일부 실시양태에서, 각각의 경화 스테이션은, 그 내부에, 불활성 분위기(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 아르곤 및/또는 질소) 및/또는 반응성 분위기(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 산소, CO 및/또는 CO2) 중에서 선택된 분위기를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 열 경화 스테이션(96)은, 처리물(throughput) 컨베이어(98), 및 배출 또는 축적 영역(100)과 동반된다(또는 관련된다). 열 경화 스테이션에서, 열적으로 경화될 광학 기판을, 투입 컨베이어에, 예를 들어 컨베이어(98) 위에 차례차례 놓는다. 컨베이어의 속도는, 코팅된 광학 기판이 경화 스테이션(96) 내부에서 목적하는 온도 노출을 갖도록, 선택된다. 열 경화 스테이션(96)의 오븐은, 일부 실시양태에서, 전기 오븐 및/또는 가스 연소 오븐(예를 들어, 천연가스 연소 오븐)일 수 있다. 경화 시간 및 온도 프로파일은, 예를 들어, 경화될 코팅에 따라 변할 수 있다. 일부 실시양태에서, 코팅된 광학 기판은, 열 경화 스테이션에서 20 내지 40분 동안, 예를 들어 30분 동안 115 내지 135℃, 예를 들어 30분 동안 125℃의 온도로 노출된다. 적어도 부분적 경화 이후에, 일부 실시양태에서, 코팅된 광학 기판은 이들 사이에 어떠한 가장자리 부딪힘도 없이 원하는 갯수의 광학 기판(예를 들어, 이로서 한정하는 것은 아니지만, 30개 이하의 코팅된 광학 기판)을 수용하도록 고안된 축적 영역(100)으로 향한다.
일부 실시양태에서, 로보트 팔(18)과 협력하여 컨베이어(98)가 IR 경화 스테이션 및/또는 UV 경화 스테이션으로부터 적어도 부분적으로 경화된 코팅된 광학 기판의 출구로서 사용된다. 일부 실시양태에서, 개별적인 출구 컨베이어(도시하지 않음)는, 코팅된 광학 기판을 축적 영역(100)으로 수송할 목적으로, 열 경화 스테이션(96)을 우회하기 위해 사용된다.
일부 추가의 실시양태에 따르면, 광학 기판이 세척될 수 있고, 그다음 코팅되고, 그다음 다시 세척되고, 그다음 후속적으로 경화하기 이전에 동일하거나 상이한 코팅 물질로 코팅될 수 있다. 일부 부가적인 실시양태에서, 코팅되고 경화된 광학 기판은, 후속적인 코팅 물질의 도포를 위해, 경화 스테이션(92, 94 또는 96)으로부터 (i) 세척 및 건조 스테이션으로; 및/또는 (ii) 코터 볼(50)로 되돌아올 수 있다. 일부 실시양태에서, 광학 기판은, 여기로 또는 하나 이상의 코팅 물질을 후속적으로 도포하기 위해서, 축적 영역(100)으로부터 적재 유닛(20)으로 뒤로 움직일 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 광학 기판은, 스핀 코터(예를 들어, 스핀 코터(10))의 회전가능한 쳐크(예를 들어, 회전가능한 쳐크(40)) 위에 탑재된다. 그다음, 제 1 유기 용매가, 회전가능한 쳐크(예를 들어, 회전가능한 쳐크(40))에 의해 광학 기판을 회전시키면서, 광학 기판의 표면에 도포되며, 이는 결과적으로, 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성한다. 회전가능한 쳐크(예를 들어, 회전가능한 쳐크(40))에 의해 광학 기판을 회전시키면서, 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 경화성 광색성 코팅 조성물이 도포되어서, 상기 광학 기판의 표면 위에 경화성 광색성 층이 형성된다. 본원에서 이전에 논의한 바와 같이, 일부 실시양태에 따르면, 경화성 광색성 코팅 조성물은 제 2 유기 용매를 포함하고, 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매는 서로 혼화성이다.
본 발명의 일부 추가의 실시양태에 따르면, 광학 기판 위의 광색성 코팅층은, 제 1 경화 스테이션(예를 들어, UV 경화 장치, IR 경화 장치, 및/또는 열 경화 장치를 포함하는 경화 스테이션)에서 적어도 부분적으로 경화된다. 그다음, 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층을 포함하는 광학 기판은, 스핀 코터(예를 들어, 스핀 코터(10))의 스핀 코팅 볼(예를 들어, 스핀 코팅 볼(50))의 회전가능한 쳐크(예를 들어, 회전가능한 쳐크(40)) 위에 탑재된다. 후속적인 단계에서, 회전가능한 쳐크(예를 들어, 회전가능한 쳐크(40))를 회전하면서, 경화성 보호 코팅 조성물이 광학 기판의 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 도포되어서, 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 보호 코팅층을 형성한다. 추가의 후속적인 단계에서, 광학 기판의 보호 코팅층은, 제 2 경화 스테이션(예를 들어, UV 경화 장치, IR 경화 장치, 및/또는 열 경화 장치를 포함하는 경화 스테이션)에서 적어도 부분적으로 경화된다.
일부 실시양태에 따르면, 제 1 경화 스테이션 및 제 2 경화 스테이션이 동일하다. 일부 실시양태에서, 제 1 경화 스테이션 및 제 2 경화 스테이션이 단일 물리적 위치에 위치한 동일한 경화 스테이션이며, 이는 동일한 경화 장치 또는 장치들을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에 따르면, 제 1 경화 스테이션 및 제 2 경화 스테이션이 상이하다. 일부 실시양태에서, 제 1 경화 스테이션 및 제 2 경화 스테이션은 상이한 물리적 위치에 각각 위치한 상이한 경화 스테이션이고, 각각 경화 스테이션은 동일하거나 상이한 경화 장치 또는 장치들을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에 따르면, 광색성 코팅 조성물은 제 2 저장소에 저장되고, 보호 코팅 조성물은 제 3 저장소에 저장되되, 여기서 제 2 저장소 및 제 3 저장소는 각각 개별적으로 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼 위에 있다. 상기 방법은 추가로, 일부 실시양태에서, 제 2 저장소를 분배 위치로 이동시켜 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위로 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하는 단계; 및 제 3 저장소를 상기 분배 위치로 이동시켜, 경화성 또는 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅 조성물을 도포하는 단계를 포함한다.
일부 실시양태에 따르면, 제 1 유기 용매가 제 1 저장소에 저장되고, 광색성 코팅 조성물이 제 2 저장소에 저장되고, 보호 코팅 조성물이 제 3 저장소에 저장되고, 여기서 제 2 저장소 및 제 3 저장소는 각각 인덱싱가능한 코팅 저장소 플랫폼 위에 있다. 상기 방법은, 추가로, 일부 실시양태에서, 제 1 저장소를 분배 위치로 움직여서 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하여, 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하는 단계; 상기 제 2 저장소를 분배 위치로 움직여서 광학 기판의 유기 용매 습윤화된 표면 위에 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하는 단계; 및 제 3 저장소를 분배 위치로 움직여서 경화성 보호 코팅 조성물을 경화성 또는 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 도포하는 단계를 포함한다.
일부 실시양태에 따르면, 제 1 저장소, 제 2 저장소, 및 제 3 저장소는 각각 독립적으로 각각의 저장소의 원위 말단에 독립적으로 위치한 밸브-부재 분배 오리피스를 포함하며, 이를 통해, 각각의 경우, 제 1 유기 용매, 광색성 코팅 조성물, 및 보호 코팅 조성물이 각각 독립적으로 분배된다.
일부 실시양태에서, 경화성 광색성 층은, 보호 코팅층과 같이, 그 위에 하나 이상의 선택적인 코팅층을 선택적으로 도포하기 이전에, 실질적으로 완전히 경화된다. 본 발명의 일부 실시양태에 따르면, 그 위에 하나 이상의 추가의 선택적인 코팅층의 도포 이전에, 경화된 광색성 코팅층이 선택적인 세척 단계(예를 들어, 세척기/건조기(30)), 및/또는 선택적인 플라즈마 처리 단계(예를 들어, 플라즈마 챔버(14))에 적용될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에서 보다 구체적으로 설명되며, 상기 실시예는 단지 설명하기 위한 것인데, 그 이유는 그 내부의 다수의 개질 및 변종이 당업계의 숙련자들에게 명백할 것이기 때문이다. 다른 언급이 없는 한, 모든 부 및 모든 백분률은 중량 기준이다.
실시예
하기에 설명된 모든 실시예는, 기판으로서 젠텍스 옵틱스(Gentex Optics)에서 입수한, 5.50 베이스 76mm 세미-마감된 단일 시력 폴리카보네이트 렌즈를 사용하였다. 스핀 코팅 이전에, 각각의 렌즈는, 플라즈마에치 인코포레이티드(PlasmaEtch, Inc.)에서 구입한 PE-50 모델 플라즈마 클리너를 사용하여 산소 플라즈마에 적용하였다. 플라즈마 청소는, 하기 표 1에 나열된 설정을 사용하여 수행되었다.
[표 1]
PE-50 플라즈마 에칭 설정
Figure pct00001
모든 용매층 및 코팅층은, 렌즈 기판의 전방(볼록한) 표면에 순차적으로 별개의 물질들을 분배할 수 있는 다중 저장소들을 포함하는 스핀 코터를 사용하여 도포하였다. 하기 실시예 및 비교예에서, 존재하는 경우, N-메틸 피롤리돈(NMP) 용매층이 제 1 저장소로부터 분배되었다. NMP의 모든 도포는, 그 다음 단계 이전에 1250rpm으로 2초의 스핀 파라미터에 적용하였다. 표 2에 나열된 성분들을 블렌딩함으로써 제조된, 광색성 폴리우레탄 코팅은, 제 2 저장소로부터 분배하여, 1600rpm에서 3초의 스핀 파라미터에 적용하였다.
[표 2]
광색성 폴리우레탄 코팅 조성물
Figure pct00002
1하이드록시프로필 메타크릴레이트(40.4%), 부틸 메타크릴레이트(57.6%) 및 아크릴산(2.0%)의 유리 라디칼 중합으로 제조됨, 폴리스티렌 표준물질 및 테트라하이드로푸란 희석제를 사용하여, GPC에 의해 측정시, 수 평균 분자량이 5500임. 다이프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트를 사용하여 61% 고체까지 물질을 감소시킴.
2 아사히 카제이(Asahi Kasei)로부터의 폴리카보네이트 다이올.
3 바센덴(Baxenden)으로부터의 다이메틸 피라졸 블록킹 헥산 다이이소시아네이트 뷰렛.
4 킹 인더스트리즈(King Industries)로부터의 비스무쓰 카복실레이트 촉매.
5 BYK케미(BYKChemie)에서 시판중인 계면활성제.
6 모멘티브(Momentive)에서 시판중인 에폭시 실란 접착 촉진제.
7 바스프 캄파니(BASF Company)에서 시판중인 입체장애 아민 광 안정화제.
8 바스프 캄파니에서 시판중인 산화방지제.
9 키스톤 아닐린 코포레이션(Keystone Aniline Corporation)에서 시판중인 마젠타 염료.
10 UV 방사선에 의해 활성화될 때, 코팅에 회색 색조를 제공하도록 고안된 비율의 나프토피란 광색성 물질의 혼합물.
실시예 및 비교예 각각은 전술한 스핀 파라미터를 사용하여 나타낸 양을 도포함으로써 표 3에 따라 제조하였다. 실시예 1에서, NMP 도포를 완료한 후 5초에, 광색성 코팅을 도포하여, 광학 기판의 전체 표면을 습윤화된 채로 유지하였다. 비교예 CE-1은, 광색성 코팅 도포 이전에 30분 동안 125℃의 오븐에 두어서 도포된 제 1 용매를 증발시키는 추가적인 단계를 포함한다. 비교예 CE-2 및 CE-3는, 광색성 코팅의 도포 이전에 제 1 용매로 코팅하지 않았다.
광색성 코팅층의 도포 이후에, 모든 코팅된 기판들은, 코팅된 기판의 정성적인 평가 이전에, 1시간 동안 125℃로 설정된 열 대류 오븐에서 경화하였다. "완전히 경화된 허용가능한 렌즈"로 보고된 결과는, 도면의 도 3a로 나타낸 바와 같이, 렌즈의 전체 전방 표면을 가로질러 균일하고 연속적으로 존재하는 코팅을 나타낸다. "부분적으로 경화된 허용불가능한 렌즈"라는 용어는, 도면의 도 3b에 의해 나타낸 바와 같이, 스핀 도포 이후에 코팅되지 않은 채로 남아 있는 렌즈의 전방 표면의 부분이 존재함을 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00003
실시예 1는, 제 1 용매의 도포에 의해, 광학 기판 위에 습윤화된 표면을 제공하고, 그다음 본 발명에 따라 광색성 코팅을 도포함에 의해, 완전히 코팅된 허용가능한 렌즈의 제조를 설명한다. 대조군 CE-1 및 CE-2는, 광학 기판 표면이 용매에 의해 습윤화되지 않은 경우, 동일한 양의 광색성 코팅이 도포되는 경우에 대한 영향을 설명한다. 마지막으로, 비교예 CE-3은, 본 발명에 따라 유기 용매 습윤화된 표면의 부재시, 완전히 코팅된, 허용가능한 렌즈를 달성하기 위해서 필요한, 비교적 다량의 광색성 코팅 조성물, 및 후속적인 폐기물을 도시한다.
본 발명은 그의 구체적인 실시양태의 구체적인 세부사항을 참고하여 설명하여 왔다. 첨부된 특허청구범위에 포함되는 정도까지 및 이와 동등한 것 이외에는, 이러한 세부사항이 본 발명의 범주에 대한 제한으로 여겨지고자 하는 것은 아니다.

Claims (17)

  1. (i) 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하여, 상기 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하는 단계, 및
    (ii) 상기 광학 기판의 상기 유기 용매 습윤화된 표면 위에, 제 2 유기 용매를 포함하는 경화성 광색성(curable photochromic) 코팅 조성물을 도포하여, 상기 광학 기판의 상기 표면 위에 경화성 광색성 코팅층을 형성하는 단계
    를 포함하되,
    단계 (i)의 제 1 유기 용매 및 상기 경화성 광색성 코팅 조성물의 제 2 유기 용매가 서로 혼화성인,
    광색성 광학 제품의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 (i)의 제 1 유기 용매와 상기 광색성 코팅 조성물의 제 2 유기 용매가 동일한, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    단계 (i)의 제 1 유기 용매가, N-메틸 2-피롤리돈, 다이에틸렌 글리콜 모노부틸 에터, 아세트산의 2-부톡시에틸 에스터, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에터, n-부틸 아세테이트, 글리콜 에터, 및 방향족 탄화수소 블렌드를 포함하는 탄화수소 블렌드로 구성된 군 중에서 선택되는, 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    단계 (i)의 제 1 유기 용매가 N-메틸 2-피롤리돈인, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경화성 광색성 코팅층을 경화시켜 경화된 광색성 코팅층을 형성하는 단계
    를 추가로 포함하되, 상기 경화된 광색성 코팅층이 우레탄 결합을 포함하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    경화성 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅 조성물을 도포하여, 상기 경화성 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅층을 형성하는 단계; 및
    경화성 보호 코팅층을 적어도 부분적으로 경화시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단계 (i) 이전에, 상기 광학 제품의 상기 표면을 플라즈마로 처리하여, 상기 광학 제품의 상기 표면을 플라즈마 처리된 표면으로 전환시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  8. (a) 스핀 코터의 스핀 코팅 볼(bowl)의 회전가능한 쳐크(chuck) 위에 광학 기판을 탑재하는 단계;
    (b) 상기 회전가능한 쳐크에 의해 상기 광학 기판을 회전시키면서, 상기 광학 기판의 표면에 제 1 유기 용매를 도포하여, 상기 광학 기판 위에 유기 용매 습윤화된 표면을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 회전가능한 쳐크에 의해 상기 광학 기판을 회전시키면서, 상기 광학 기판의 상기 유기 용매 습윤화된 표면 위에 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하여, 상기 광학 기판의 상기 표면 위에 경화성 광색성 층을 형성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 경화성 광색성 코팅 조성물이 제 2 유기 용매를 포함하고, 상기 제 1 유기 용매와 상기 제 2 유기 용매가 서로 혼화성인,
    광학 제품의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    (d) 제 1 경화 스테이션에서 상기 광색성 코팅층을 적어도 부분적으로 경화하여, 상기 광학 기판 상에 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층을 형성하는 단계;
    (e) 스핀 코터의 스핀 코팅 볼의 상기 회전가능한 쳐크 상에, 상기 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층을 포함하는 광학 기판을 탑재하는 단계;
    (f) 상기 회전가능한 쳐크를 회전시키면서, 상기 광학 기판의 상기 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 경화성 보호 코팅 조성물을 도포하여, 상기 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 보호 코팅층을 형성하는 단계; 및
    (g) 제 2 경화 스테이션에서, 상기 광학 기판 상의 상기 보호 코팅층을 적어도 부분적으로 경화하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 경화 스테이션과 상기 제 2 경화 스테이션이 상이한, 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 용매와 제 2 유기 용매가 동일한, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 용매가, N-메틸 2-피롤리돈, 다이에틸렌 글리콜 모노부틸 에터, 아세트산의 2-부톡시에틸 에스터, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에터, n-부틸 아세테이트, 글리콜 에터, 및 방향족 탄화수소 블렌드를 포함하는 탄화수소 블렌드로 구성된 군 중에서 선택되는, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유기 용매가 N-메틸 2-피롤리돈인, 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 경화성 광색성 코팅층을 경화시켜 경화된 광색성 코팅층을 형성하는 단계
    를 추가로 포함하되, 상기 경화된 광색성 코팅층이 우레탄 결합을 포함하는, 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    단계 (b) 이전에, 상기 광학 제품의 상기 표면을 플라즈마로 처리하여, 상기 광학 제품의 상기 표면을 플라즈마 처리된 표면으로 전환시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 광색성 코팅 조성물이 제 2 저장소에 저장되고, 상기 보호 코팅 조성물이 제 3 저장소에 저장되고, 상기 제 2 저장소 및 상기 제 3 저장소 각각이 인덱싱가능한(indexable) 코팅 저장소 플랫폼 위에 있고,
    상기 방법이,
    상기 제 2 저장소를 분배 위치로 이동시켜, 상기 광학 기판의 상기 유기 용매 습윤화된 표면 위에 상기 경화성 광색성 코팅 조성물을 도포하는 단계, 및
    상기 제 3 저장소를 상기 분배 위치로 이동시켜, 상기 적어도 부분적으로 경화된 광색성 코팅층 위에 상기 경화성 보호 코팅 조성물을 도포하는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 저장소 및 상기 제 3 저장소가 각각, 각각의 저장소의 원위 말단(distal end)에 배치된 밸브-부재 분배 오리피스를 포함하여, 이를 통해 상기 광색성 코팅 조성물 및 상기 보호 코팅 조성물이 각각 독립적으로 분배되는, 방법.
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