KR101961392B1 - 지속성이 향상된 계면활성제-기반 임시 김서림 방지 코팅을 포함하는 광학 물품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 바람직하게는 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅, 및 이러한 코팅과 직접 접촉되는, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅으로 피복된 기판을 포함하는 광학 물품에 관한 것으로, 상기 전구체 코팅은 바람직하게 10° 초과 50° 미만의 물과의 정접촉각을 가지며; 1개의 폴리옥시알킬렌기와, 적어도 1개의 규소 원자를 포함한 적어도 1개의 가수분해성 기를 갖는 적어도 1종의 유기실란 화합물의 그래프팅을 통해 수득되고; 물과의 정접촉각이 바람직하게는 10° 이하인 김서림 방지 코팅을 형성하기 위해, 화학식 F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+1H (VIII)(식에서, x는 1 내지 14 범위의 정수이고, y는 10 이하의 정수이며, y = 6인 화학식(VIII)의 화합물은 조성물 내에 존재하는 화학식(VIII)의 화합물들의 중량에 대해 90 중량% 이상을 나타냄)의 적어도 1종의 계면활성제를 함유한 조성물을 도포시킴으로써 수득되는 막으로 추가로 피복된다.

Description

지속성이 향상된 계면활성제-기반 임시 김서림 방지 코팅을 포함하는 광학 물품{OPTICAL ARTICLE COMPRISING A SURFACTANT-BASED TEMPORARY ANTIFOG COATING WITH AN IMPROVED DURABILITY}
본 발명은 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 포함하는 광학 물품, 바람직하게는 안경 렌즈에 관한 것으로, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅이 조성물, 바람직하게는 화학식 F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+1H (VIII)(식에서, y는 10 이하의 정수이며, y = 6인 화학식(VIII)의 화합물은 조성물 내에 존재하는 화학식(VIII)의 화합물들의 중량에 대해 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 더 바람직하게는 100 중량%를 차지하며; x는 1 내지 14 범위의 정수임)에 해당되는 적어도 1종의 계면활성제를 함유하는 액체 용액으로 피복되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 조성물, 바람직하게는 상기와 같은 액체 용액을 물품의 표면에 증착시키는 단계를 포함하는, 광학 물품, 바람직하게는 안경 렌즈에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 조성물로 함침된 김서림 방지 티슈에 관한 것이다.
플라스틱 재료 및 유리와 같은 대다수의 지지체는 그 표면 온도가 주변 공기의 이슬점보다 낮아지면 김이 서린다는 단점이 있다. 이는 특히 수송 차량 또는 빌딩용 판유리, 렌즈, 특히 안경용 렌즈, 거울 등을 만드는데 사용되는 유리 또는 유기 유리의 경우에 해당된다. 이들 표면에 생기는 김서림 현상은 물방울을 통과하는 빛의 발산으로 인해 투명도의 감소로 이어지며, 이는 상당한 불편함을 일으킬 수 있다.
매우 습한 환경에서의 임의의 결로 형성, 다시 말해, 지지체 상에 매우 작은 물방울들이 응축(결로)하는 것을 막기 위해, 이러한 지지체의 외부 표면 상에 물과의 정접촉각이 낮은, 바람직하게는 50° 미만, 더 바람직하게는 25° 미만인 친수성 코팅을 도포시키는 것이 제안된 적이 있다. 이러한 영구적 김서림 방지 코팅은 안개에 대해 스폰지로서 작용하며, 투명감을 주는 매우 얇은 막을 형성함으로써 물방울들이 지지체의 표면에 들러붙어 있을 수 있도록 한다. 이러한 코팅은 일반적으로 설포네이트 또는 폴리우레탄과 같은 매우 친수성인 종들로 만들어져 있다.
시판 중인 제품들은 마이크로미터 두께의 여러 친수성 층들을 포함한다.
대체로, 코팅의 두께가 두꺼우면(수 마이크론), 이들 코팅은, 물을 흡수한 결과로, 팽창하고, 부드러워 지면서 기계적으로 내성이 약화된다. 여기서 사용된 바와 같이, 영구식 김서림 방지 코팅이란 친수성 화합물로부터 기인하는 친수성이 다른 코팅 또는 지지체에 영구적으로 결합되는 것을 뜻하고자 한다. 특허출원 EP 1324078에는 내마모성 코팅, 및 높은 굴절률과 낮은 굴절률을 서로 교대로 갖는 층들을 포함한 다층형 반사방지 코팅으로 피복된 렌즈가 기술되어 있으며, 그 중 외부층은 5 내지 100 nm 두께의 저굴절률층(1.42 - 1.48)이며, 이는 유기화합물 및 실리카 또는 실리카 및 알루미늄을 동시에 진공 증착시킴으로써, 다시 말해서 이들 다양한 구성성분들을 공증발시킴으로써 수득된, 물과의 정접촉각이 10° 미만인 하이브리드층으로 이루어진 김서림 방지 코팅을 형성한다. 바람직하게 김서림 방지 코팅은, 실시예들에 따르면, 코팅의 총 중량에 대해 0.02 내지 70 중량%, 통상 6 내지 15 중량%의 유기 화합물을 포함한다.
상기 유기 화합물은 1개의 친수성기와 1개의 반응기, 예를 들면 3 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 트리알콕시실릴기를 포함하며, 분자량이 바람직하게는 150 내지 1500 g/mol이다. 일부 바람직한 화합물은 폴리에테르 주쇄를, 특히 하나의 폴리옥시에틸렌 및 1개의 반응기를 분자의 각 단부에 가진다. 바람직한 화합물로는 폴리에틸렌 글리콜 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 및 N-(3-트리메톡시실릴프로필)글로콘아미드가 있다.
따라서, 김서림 방지 코팅은 하나의 친수성 유기 화합물이 혼입된 실리카-기반 층(또는 실리카 + 알루미나-기반 층)이다. 그러나, 이러한 층의 김서림 방지 특징은 시간이 지나면서 변화되며, 김서림 방지 특성의 단계적 열화를 관찰할 수 있다. 김서림 방지 특성이 너무 낮을 때에는, 김서림 방지막을 "세정 처리", 구체적으로는 플라즈마를 이용한 처리를 통해 회복시켜도 된다.
실제, 특허출원 EP 1324078의 공증발 방법은 시행하기에 매우 복잡하다. 어떠한 공증발 과정을 수행하지 않으면서 김서림 방지 코팅을 만드는 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
미국특허 US 6,251,523 및 US 6,379,776에는 표면조도 Ra가 약 5 - 10 nm인 110 - 250 nm 두께의 실리카에 기반한 반사방지 코팅을 구비하는 한편, 화합물 CH3O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3 또는 그의 가수분해물의 액상 또는 기상 증착을 통해 수득되는 8 nm-두께의 영구 김서림 방지 코팅을 구비한 유리 기판을 포함하는, 자동차 또는 렌즈용 반사방지 김서림 방지 유리에 대해 기술되어 있다. 초기 단계에서, 김서림 방지 코팅의, 물과의 정접촉각은 3°이다.
반사방지 특성과 김서림 방지 특성을 결합하기 위한 또 다른 해결책은 일부 계면활성제로 만들어진 얇은 다공성 저굴절율층을 사용하는 것에 있으며, 이러한 계면활성제는 층에 김서림 방지 특성을 얻게 할 수 있다. 이러한 층은 일반적으로 친수성 표면 상에 증착된다. 따라서, 미국특허 US 5,997,621에는 일반적으로 카복실산, 설포네이트 또는 포스페이트 종류의 이온성 친수성 헤드 및 불소화 사슬을 갖는, 금속 산화물(실리카 비드) 및 비교적 수-용해성 음이온 계면활성제에 기반한 다공성 반사방지 김서림 방지 코팅에 대해 기술되어 있다. 기판 상에 고정되기 위해, 바람직하게 계면활성제는 금속 산화물에 공유결합될 수 있다. 이와 유사한 구성이 특허출원 WO 97/43668에 기술되어 있다.
특허출원 EP 0871046에는, 폴리아크릴산 화합물의 존재 하에서 무기 알콕사이드 가수분해물의 중축합 반응을 통해 수득되는, 수 마이크로미터 두께의 물-흡수층 상에 증착된 하나의 무기 산화물-기반 다공성 층을 포함하는 반사방지 김서림 방지 시스템에 대해 기술되어 있다. 반사방지 장벽으로 작용하는 다공성 층은 물이 흡수층에 접근하도록 허용한다.
김서림 방지 특성은 또한 스프레이 또는 젖은 티슈(towelette) 형태로 시판 중인 임시 용액을, 안과용 렌즈에 반사방지 코팅이 구비되어 있는 경우에 종종 필수적인 것으로 여겨지는 얼룩방지 코팅(소수성 및 소유성)을 외부층으로서 포함하는 안경 렌즈 상에 도포함으로써 얻을 수도 있다. 이러한 용액은 단시간에 김서림 방지 특성을 얻을 수 있게 한다. 얼룩방지 코팅에 주어지는 오염 제거 용이함 측면이 보존되기는 하지만, 몇 번 닦는 동작이 이루어지고 난 후에 김서림 방지 특성은 현저하게 변화된다. 사실, 임시 용액은 얼룩방지 코팅 소수성 표면과의 상호작용이 저조하며 성질면에서 친수성인 물질을 포함하므로, 몇 번 닦는 동작이 이루어지고 난 후에 이들 친수성 물질은 제거된다.
더 흥미로운 해결안은 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅 표면 상에 임시 친수성 용액을 도포하여 김서림 방지 코팅을 만드는 것에 있으며, 이는 영구 김서림 방지 코팅에 대한 대안예를 나타낸다.
특허출원 EP 1275624에는 금속 산화물과 산화규소에 기반한 단단한 무기 친수성 층으로 피복된 렌즈에 대해 기술되어 있다. 이러한 렌즈의 친수성 및 표면 위에 존재하는 나노크기의 오목형 부분들 덕분에 계면활성제 함침이 가능하고, 긴 시간에 걸쳐 계면활성제가 흡수된 상태를 유지할 수 있으므로, 수 일 동안 김서림 방지 효과를 유지하게 된다. 그러나, 김서림 방지 효과는 어떠한 계면활성제 없이도 관찰될 수 있다.
특허출원 JP 2004-317539 및 JP 2005-281143에는 다층 반사방지 코팅 및/또는 내마모성 코팅, 및 물과의 정접촉각이 50° 내지 90°인, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅으로 피복된 렌즈에 대해 기술되어 있다. 이로써 임시 코팅인 김서림 방지 코팅은 계면활성제를 전구체 코팅의 표면 상에 도포한 후에 수득된다.
김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은 폴리옥시에틸렌성 친수성 기, 반사방지 코팅의 외부층(특히, 실리카-기반 층)과 반응할 수 있는 반응기, 이를테면 알콕시실란 Si(OR)n, 실라놀 SiOH 또는 이소시아네이트 기, 및 선택적으로는 불소화 소수성 기를 포함하는 유기 화합물을 함유한 조성물로부터 수득되며, 이러한 조성물은 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅의, 물과의 정접촉각이 50° 내지 90°로 다양하도록 선택된다. 김서림 방지 코팅 전구체에 사용되는 유기 화합물의 분자량은 바람직하게 700 내지 5000 또는 430 내지 3700 g/mol 범위이다. 이러한 화합물의 예를 언급하자면,CH3O(CH2CH2O)22CONH(CH2)3Si(OCH3)3 또는 C8F17O(CH2CH2O)2CONH(CH2)3Si(OCH3)3 화합물이다. 전구체 코팅은 0.5 내지 20 nm 두께인 것으로 기술되어 있다. 이들 특허출원에 따르면, 전구체 코팅의 경우에는 물방울이 건조하면서 생긴 얼룩을 쉽게 제거할 수 있게 하기 때문에 비교적 높은 접촉각이 예상된다.
특허출원 WO 2011/080472에는 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅, 및 이러한 코팅에 직접 접촉되는, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅이 구비된 기판을 포함하는 안경용 렌즈에 대해 기술되어 있으며,
상기 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은:
- 80개 미만의 탄소 원자를 포함한 적어도 1개의 폴리옥시알킬렌기, 및
- 적어도 1개의 규소 원자를 갖는 가수분해성 기를 가진 적어도 1종의 유기실란 화합물의 그래프트 반응을 통해 수득되며,
- 두께가 5 nm 이하이고,
- 물과의 정접촉각이 10° 초과 50° 미만이다.
바람직하게는 상기 표면에 김서림 방지 특성을 부여하도록 증착된 용액은 Defog itTM 용액으로 시판 중이다.
특허출원 WO 2011/080472에 기술된 김서림 방지 특성, 특히 렌즈 전구체 코팅과 관련된 김서림 방지 효과의 지속성은 매우 만족스럽다.
그러나, 안경용 렌즈의 김서림 방지 성능을 향상시킬 필요가 있는데, 이에 대해서 특허출원 WO 2011/080472에 기술되어 있다. 특히, 얼룩 제거에 알맞은 용이도를 보존하는 동시에, 시간 경과 및/또는 기계적 응력 하에 보다 길게 지속되는 더 효율적인 김서림 방지 특성을 갖춘 층들이 요구된다.
또한 양호한 기계적 특성(내마모성 및 내스크래치성)을 갖춘 김서림 방지 코팅이 여전히 요구된다.
본 발명은 시간 경과 및/또는 기계적 응력 하에서의 김서림 방지 특성을 현저하게 향상시키는 임시 김서림 방지 코팅을 제조하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 즉시 효과를 발휘하게 되는 김서림 방지 코팅, 다시 말해, 이러한 코팅이 없는 투명 렌즈 기판 상이라면 김이 서리게 되는 조건 하에 상기 코팅으로 피복된 투명 렌즈 기판이 놓여졌을 때에, 김이 서리게 하지 않으면서, 5 미터 떨어진 곳에 위치되는 Snellen E 시력 스케일 (5 미터 떨어진 곳에서 읽는 ARMAIGNAC 스케일 (Tridents) (Snellen E), ref. FAX INTERNATIONAL사에서 입수가능한 T6)에 따라 이를 코팅된 렌즈를 통해 보는 관찰자의 경우, > 6/10 (시력), 바람직하게는 10/10의 시야를 즉시, 즉 1초 아내에 달성할 수 있게 하는 코팅을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 반사방지 특성과 김서림 방지 특성을 모두 갖춘 광학 물품을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따르면, 이들 목적은, 화학식 F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+1H (VIII) (y는 10 이하의 정수이고, 화학식(VIII)(y = 6)의 화합물은 조성물, 바람직하게는 액체 용액 내에 존재하는 화학식(VIII)의 화합물들의 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 더 바람직하게는 100 중량%를 차지하며, x는 1 내지 14 범위의 정수임)에 해당되는 적어도 1종의 계면활성제를 함유하는 조성물, 바람직하게는 액체 용액을 광학 물품 상에 도포시킴으로써 달성될 수 있다.
다른 구현예에서, 화학식(VIII)의 x는 2 내지 14의 정수이다. 화학식(VIII)의 x가 1 내지 14의 정수인 구현예를 참조로 이하 더 상세히 설명하기로 하지만, 하기 설명 및 모든 설명된 바람직한 특징들 역시, 화학식(VIII)에서 x가 2 내지 14의 정수인 구현예에도 적용된다.
명세서의 나머지 부분에서는 계면활성제 액체 용액에 관한 구현예들을 더 상세히 설명하기로 한다.
바람직하게, 화학식(VIII)(y는 6을 초과함)의 화합물은 조성물 내에 존재하는 화합물(VIII)의 중량에 대해 5 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만, 더 바람직하게는 0 중량%의 양으로 존재한다. 바람직하게, 액체 용액은 화학식(VIII)의 화합물 외에 계면활성제를 포함하지 않는다. 다른 구현예에서, 계면활성제-함유 조성물은 화학식(VIII)(y = 10)의 어떠한 화합물도 포함하지 않는다.
바람직하게, 화학식(VIII)(x는 1 내지 4 범위임)의 화합물은 조성물 내에 존재하는 화합물(VIII)의 중량에 대해 50 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상의 양으로 존재한다.
바람직하게, 화학식(VIII)(x는 1 내지 5 범위임)의 화합물은 조성물 내에 존재하는 화합물(VIII)의 중량에 대해 70 중량% 이상, 바람직하게는 80 중량% 이상의 양으로 존재한다.
당업자로부터 잘 알려진 바와 같이, (x, y) 쌍에 의해 정의된 각 분율에 해당되는 중량은 질량 분석기와 결합된 HPLC를 통해 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명은 제1 코팅, 및 이러한 제1 코팅과 직접 접촉되는, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅이 제공된 기판을 포함하는 광학 물품, 바람직하게는 안경용 렌즈에 관한 것으로,
김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은
- · 폴리옥시알킬렌기, 및
· 적어도 1개의 규소 원자를 갖는 적어도 1개의 가수분해성 기를 가진 적어도 1종의 유기실란 화합물의 그래프트 반응을 통해 수득되며,
- 두께가 바람직하게는 5 nm 이하이고,
- 물과의 정접촉각이 바람직하게는 10° 초과 50° 미만이며,
바람직하게는 물과의 정접촉각이 10° 이하, 더 바람직하게는 5° 이하인 김서림 방지 코팅을 형성하도록, 조성물, 바람직하게는 앞서 정의된 것과 같은 계면활성제 액체 용액을 도포시켜 수득되는 막으로 추가로 피복되는 것을 특징으로 한다.
본원에서, 기판/코팅 "상(on)"에 있거나, 기판/코팅 "상에(onto)" 증착되는 코팅은 (i) 기판/코팅 위에 위치하고, (ii) 기판/코팅과 반드시 접촉하는 것은 아니며, 다시 말해서, 하나 이상의 중간 코팅이 기판/코팅 및 해당 코팅 사이에 배치될 수 있으며(그러나, 바람직하게는 상기 기판/코팅과 접촉됨), (iii) 기판/코팅을 반드시 완전히 덮는 것은 아닌 코팅으로 정의된다. "층(1)이 층(2) 하부에 배치된다"고 할 때, 이는 층(2)이 층(1)에서 보다 기판에서 더 떨어져 있다는 것을 뜻하고자 한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "김서림 방지 코팅"은 이러한 코팅이 없는 투명 렌즈 기판 상이라면 김이 서리게 되는 조건 하에 상기 코팅으로 피복된 투명 렌즈 기판이 놓여졌을 때에, 5 미터 떨어진 곳에 위치되는 시력 스케일을 코팅된 렌즈를 통해 보는 관찰자의 경우, > 6/10 시력을 즉시 달성할 수 있게 하는 코팅을 뜻하고자 한다. 코팅의 김서림 방지 특성을 평가하기 위한 여러 테스트들에 대해서는 실험 부분에서 설명하기로 한다. 김이 서리게 하는 조건 하에서, 김서림 방지 코팅은 그 표면 상에 김이 서리지 않게 할 수 있거나(이상적으로, 시각적 왜곡 현상이 없거나, 시각적 왜곡 현상이 있더라도 위에 언급한 측정 조건 하에서의 시력이 > 6/10임), 그 표면에 약간의 김이 서릴 수 있더라도, 서린 김으로 인한 시야 교란에도 불구하고, 위에 언급한 측정 조건 하에서의 시력이 > 6/10이 가능하게 할 수 있다. 김서림 방지 기능이 없는 코팅은 김이 서리는 조건에 노출되는 한 > 6/10의 시력을 허용하지 않으며, 위에 언급한 측정 조건 하에서 일반적으로는 연무(haze)가 응축되도록 한다.
본원에 사용된 바와 같이, "김서림 방지 광학 물품"이란 위에 정의된 것과 같은 "김서림 방지 코팅"이 제공된 광학 물품을 뜻하고자 한다.
따라서, 친수성 코팅인 본 발명에 따른 김서림 방지 코팅 전구체는, 예를 들면 실험 부분에서 설명되는 입김 테스트를 통해 관찰가능한, 약간의 김서림 방지 특성을 가지고 있다고 하더라도 본 발명에 따른 김서림 방지 코팅으로 간주되지는 않는다. 사실, 이러한 김서림 방지 코팅 전구체로는 위에 언급한 측정 조건 하에서 > 6/10의 시력을 얻을 수가 없다.
본원에 사용된 바와 같이, 임시 김서림 방지 코팅이란 화학식(VIII)의 계면활성제를 함유한 액체 용액을 상기 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅의 표면 상에 도포한 후 수득되는 김서림 방지 코팅을 뜻하고자 한다. 임시 김서림 방지 코팅의 지속성은 그 표면 상에 행해지는 닦는 동작들에 의해 보통 제한되며, 계면활성제 분자는 코팅의 표면에 영구적으로 부착되는 것이 아니라, 지속 시간 정도 동안 단지 흡착된다.
본 발명에 따른 광학 물품은 전면 및 후면으로 된 주 표면들을 갖는, 바람직하게는 투명한 기판을 포함하며, 상기 주 표면들 중 적어도 하나, 바람직하게는 두 주 표면들에는, 바람직하게는 실라놀기를 포함한 코팅이 제공된다. 본원에 사용된 바와 같이, 기판의 (일반적으로 오목형인) 후면이란, 물품이 사용 중일 때 착용자의 눈에서 가장 근접한 면을 뜻하고자 한다. 이와 반대로, 기판의 (일반적으로 볼록형인) 전면은 물품이 사용 중일 때 착용자의 눈에서 가장 먼 면이다.
본 발명에 따른 물품은, 스크린, 자동차 산업 또는 건축 산업용 판유리, 또는 거울과 같이, 김서림 문제에 직면할 수 있는 임의의 광학 물품일 수 있지만, 바람직하게는 광학 렌즈, 더 바람직하게는 안경을 위한 안과용 렌즈이거나, 또는 광학 또는 안과용 렌즈를 위한 블랭크이다.
이러한 물품으로, 생체 조직과 접촉되는 안구내 렌즈나, 또는 안경용 렌즈와는 대조적으로, 본질적으로 김서림 문제에 직면하지 않는 콘택트 렌즈와 같은 물품은 제외된다.
본 발명에 따르면, 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 맨(bare) 기판, 다시 말해서 피복되지 않는 기판의 주 표면들 중 적어도 하나에 형성될 수 있거나, 하나 이상의 기능성 코팅으로 이미 피복된 기판의 주 표면들 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 물품용 기판은 예를 들면 열가소성 또는 열경화성 플라스틱 재료의 광물성 유리 또는 유기 유리일 수 있다.
기판으로 특히 바람직한 등급으로는 폴리(티오우레탄), 폴리에피설파이드, 및 알킬렌글리콜 비스 알릴 카보네이트의 중합 반응 또는 (공)중합 반응으로부터 생성되는 수지가 있다. 이들은, 예를 들면, PPG Industries사의 CR-39®상표명(ESSILOR사의 ORMA®렌즈) 하에 시판 중이다.
일부 응용분야에서는, 기판의 주 표면들에 실라놀기를 포함한 코팅을 그 증착하기 전에 하나 이상의 기능성 코팅으로 그 표면을 피복하는 것이 바람직하다. 광학에 전통적으로 쓰이는 이들 기능성 코팅은, 비제한적으로, 내충격성 프라이머층, 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅, 편광 코팅, 광변색 코팅 또는 착색 코팅, 구체적으로는 내마모성 및/또는 내스크래치성 층으로 피복된 내충격 프라이머층일 수 있다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 바람직하게 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅 상에 증착된다. 내마모성 코팅 및/또는 내스크래치성 코팅은 안과용 렌즈 분야에서 내마모성 코팅 및/또는 내스크래치성 코팅에 전통적으로 사용되는 임의의 층일 수 있다.
바람직하게 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅은, 한 번 경화된 코팅의 경도 및/또는 굴절율을 향상시키고자 의도된, 일반적으로 1종 이상의 광물성 충전재를 포함하는, 폴리(메트)아크릴레이트 또는 실란에 기반한 하드 코팅이다. 본원에 사용된 바와 같이, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메트크릴레이트이다.
내마모성 코팅 및/또는 내스크래치성 하드 코팅은 바람직하게 적어도 1종의 알콕시실란 및/또는 이를 예를 들면 염산 용액으로 가수분해시켜 수득되는 가수분해물, 및 선택적으로, 응축 및/또는 경화 촉매 및/또는 계면활성제를 포함하는 조성물로 만들어진다.
본 발명에 권장되는 코팅으로는, 특허 EP 0614957, US 4,211,823 및 US 5,015,523에 기술된 바와 같은 에폭시실란 가수분해물에 기반한 코팅이 있다.
내마모성 코팅 및/또는 내스크래치성 코팅의 두께는 일반적으로 2 내지 10 mm, 바람직하게는 3 내지 5 mm로 다양하다.
최종 제품의 후속 층들의 내충격성 및/또는 접착성을 향상시키기 위해, 내마모성 코팅 및/또는 내스크래치성 코팅을 증착하기에 앞서, 기판 상에 프라이머 코팅을 도포시키는 것이 가능하다.
이러한 코팅은, 안과용 렌즈와 같은 물품에 전통적으로 사용되는, 투명 중합체 재료의 임의의 내충격성 프라이머층일 수 있다.
바람직한 프라이머 조성물은 본원에 참조로 통합된 WO 2011/080472에 기술된 것 중에서 선택가능하다.
바람직한 프라이머 조성물은 폴리우레탄에 기반한 조성물; 라텍스, 구체적으로는 폴리우레탄 유형의 라텍스 및 폴리(메트)아크릴 라텍스에 기반한 조성물; 및 이들의 조합물이다. 경화 이후 프라이머층의 두께는 일반적으로 0.2 내지 2.5 mm 범위, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 mm 범위이다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅에 대해 이하 설명하기로 한다. 본원에 사용된 바와 같이, 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅이란 표면에 실라놀기를 자연적으로 포함하는 코팅, 또는 표면 활성화 처리를 거친 후에 생성된 실라놀기를 포함하는 코팅을 뜻하고자 한다. 그러므로, 이러한 코팅은 실록산 또는 실리카에 기반한 코팅, 예를 들면, 비제한적으로, 실리카-기반 층; 유기실란 종(이를테면, 알콕시실란)에 기반한 졸-겔 코팅; 또는 실리카 콜로이드에 기반한 코팅이다. 바람직하게는 표면에 실라놀기를 포함하는 제1 코팅은 특히 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅일 수 있거나, 바람직한 구현예에 따르면, 단층형 반사방지 코팅 또는 외부층의 표면에 실라놀기를 갖는 다층형 반사방지 코팅일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 코팅의 외부층이란 기판에서 가장 먼 층을 뜻하고자 한다.
일반적으로 코팅의 표면에 실라놀기를 생성시키거나 적어도 표면에서의 그 비율을 증가시키는 표면 활성화 처리는 보통 진공 하에 수행된다. 상기 처리는 고에너지 종 및/또는 활성종, 예를 들면 이온빔("이온 전세정(Ion Pre-Cleaning)" 또는 "IPC") 또는 전자빔과의 충돌(bombardment), 코로나 방전 처리, 이온 파쇄(spallation) 처리, 자외선 처리, 또는 일반적으로 산소 또는 아르곤 플라즈마를 사용하는 진공 하에서의 플라즈마-사용 처리일 수 있다. 상기 처리는 또한 산성 또는 염기성 처리 및/또는 (물, 과산화수소 또는 임의의 유기 용매를 포함한) 용매-기반 처리일 수 있다. 이들 처리 중 여럿을 조합하여도 된다.
본원에 사용된 바와 같이, 고에너지 종(및/또는 활성종)이란 특히 1 내지 300 eV, 바람직하게는 1 내지 150 eV, 더 바람직하게는 10 내지 150 eV, 더욱더 바람직하게는 40 내지 150 eV의 에너지를 갖는 이온성 화학종을 뜻하고자 한다. 고에너지 종은 이온, 라디칼과 같은 화학종이거나, 광자 또는 전자와 같은 종일 수 있다.
또한 활성화 처리는 산성 또는 염기성 화학적 표면 처리, 바람직하게는 습식 처리, 또는 용매나 용매들의 조합물을 사용하는 처리일 수 있다. 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 바람직하게 (실리카를 포함하는) 실리카-기반 저굴절율층이며, 가장 바람직하게는 일반적으로 기상 증착을 통해 수득되는 실리카-기반 층(SiO2)으로 이루어진다.
상기 SiO2-기반 층은, 실리카 이외에, 얇은 층 제조에 전통적으로 사용되는 1종 이상의 다른 재료, 예를 들면, 이하 본 명세서에 기술되는 유전성 재료들 중에서 선택되는 1종 이상의 재료를 포함할 수 있다. 이러한 SiO2-기반 층에는 바람직하게 Al2O3가 함유되어 있지 않다.
본 발명가들은 층이 실리카에 기반한 층일 때, 특히 증발법을 통해 수득될 때, 표면 처리를 수행하는 것이 필수적이지 않다는 점을 관찰하였다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 바람직하게 70 중량% 이상의 SiO2, 더 바람직하게는 80 중량% 이상의 SiO2, 더욱더 바람직하게는 90 중량% 이상의 SiO2를 포함한다. 이미 주지한 바와 같이, 가장 바람직한 일 구현예에서, 상기 코팅은 100 중량%의 실리카를 포함한다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 또한 알콕시실란, 예를 들면, 테트라에톡시실란, 또는 g-글리시독시프로필 트리메톡시실란과 같은 유기실란과 같은 실란에 기반한 졸-겔 코팅일 수 있다. 이러한 코팅은 실란의 가수분해물과 선택적으로는 고굴절율(> 1.55, 바람직하게는 > 1.60, 더 바람직하게는 > 최대 1.70) 또는 저굴절율(≤ 1.55)의 콜로이드 재료를 포함한 액체 조성물을 사용하여, 습식 증착을 통해 얻어진다. 실란에 기반한 유기/무기 혼성 매트릭스이 층들에 포함되어 있으며, 각 층의 굴절율을 조절하기 위해 콜로이드 재료가 분산되어 있는 이러한 코팅에 대해 예를 들면 특허 FR 2858420에 기술되어 있다.
본 발명의 일 구현에에서, 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 내마모성 코팅 상에 증착되는, 바람직하게는 이러한 내마모성 코팅 상에 직접 증착되는, 실리카-기반 층이다.
(실리카를 포함하는) 상기 실리카-기반 층은 바람직하게 일반적으로 화학기상증착을 통해 수득되는 실리카-기반 층이다. 이러한 층의 두께는 바람직하게 500 nm 이하, 더 바람직하게는 5 내지 20 nm 범위, 더욱더 바람직하게는 10 내지 20 nm 범위이다.
바람직하게, 상기 실리카-기반 층의 증착은 압력을 통상 5.10-5 내지 5.10-4 mbar 범위의 압력으로 조절함으로써 수행되며, 이는 증착실에 비이온성 형태의 기체, 바람직하게는 산소를 첨가하는 것을 의미한다.
가장 바람직한 구현예인 본 발명의 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 광학 물품은 반사방지 코팅을 포함한다. 이러한 코팅이 존재하는 경우, 본 발명의 의미 내에서 코팅은 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅을 일반적으로 나타낸다. 이러한 반사방지 코팅은 광학 분야, 구체적으로는 안과용 안경에 전통적으로 사용되는 임의의 반사방지 코팅일 수 있되, 단 그 표면에 실라놀기를 포함한다.
반사방지 코팅은, 최종 광학 물품의 반사방지 특성을 향상시키는, 광학 물품의 표면 상에 증착된 코팅으로 정의된다. 반사방지 코팅은 가시광선 스펙트럼의 비교적 넓은 부분에 걸쳐 물품-공기 계면에서의 광반사를 줄일 수 있게 한다.
또한 잘 알려져 있는 바와 같이, 반사방지 코팅은 전통적으로 유전체 재료로 구성된 단층형 또는 다층 스택을 포함한다. 바람직하게 이들 코팅은 고굴절율(HI) 층들 및 저굴절율(LI) 층들을 포함하는 다층형 코팅이다.
본원에서, 반사방지 코팅의 층은 그 굴절율이 1.55 초과, 바람직하게는 1.6 이상, 더 바람직하게는 1.8 이상, 더욱더 바람직하게는 2.0 이상이면 고굴절률 층이라고 지칭된다. 반사방지 코팅의 층은 그 굴절율이 1.55 이하, 바람직하게는 1.50 이하, 더 바람직하게는 1.45 이하이면 저굴절률 층이라고 지칭된다. 달리 명시되지 않는 한, 본 발명에서 언급되는 굴절율은 25℃, 550 nm의 파장에서의 굴절율을 표현한다.
HI층 및 LI층은 당해 기술분야에 잘 알려져 있는 기존 층들이며, WO 2011/080472에 개시된 재료들 중에서 비제한적으로 선택될 수 있는 1종 이상의 금속 산화물을 일반적으로 포함한다.
SiO2 및 Al2O3의 혼합물을 포함한 LI층을 사용할 경우에는, 이러한 층 내 SiO2 + Al2O3 총 중량에 대해 Al2O3을 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 1 내지 8 중량%, 더욱더 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 포함하는 것이 바람직하다.
전형적으로, HI층의 물리적 두께는 10 내지 120 nm 범위이고, LI층의 물리적 두께는 10 내지 100 nm 범위이다.
바람직하게, 반사방지 코팅의 총 두께는 1 마이크론 미만, 더 바람직하게는 800 nm 이하, 더욱더 바람직하게는 500 nm 이하이다. 반사방지 코팅의 총 두께는 일반적으로 100 nm 초과, 바람직하게는 150 nm를 초과한다.
더욱더 바람직하게, 반사방지 코팅은 저굴절율(LI)을 가진 적어도 2개의 층과, 고굴절율(HI)을 가진 적어도 2개의 층을 포함한다. 바람직하게, 반사방지 코팅의 층들의 총 개수는 8 이하, 더 바람직하게는 6 이하이다.
HI층 및 LI층은 본 발명의 일 구현예에 따르면 교대로 놓여도 되기는 하지만, 서로 교대로 놓일 필요는 없다. 2개(또는 그 이상의) HI층은 서로 위에 증착될 수 있으며, 2개(또는 그 이상의) LI층 역시 서로 위에 증착될 수 있다.
반사방치 코팅의 다양한 층들은 본원에 참조로 통합된 WO 2011/080472에 개시된 방법들 중 어느 하나에 따라 증착될 수 있다. 특히 권장되는 방법은 진공 하에서의 증발법이다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅이 반사방지 코팅인 경우, 이러한 반사방지 코팅으로 피복된 물품의 Rv로 지칭되는 시감 반사 지수(luminous reflection factor)는 바람직하게 물품의 한 면당 2.5% 미만이다. 이러한 Rv 값에 이르도록 하는 수단은 당업자로부터 잘 알려져 있다.
본원에서, "시감 반사 지수"는 ISO 표준 13666:1998에 정의된 바와 같고, ISO 8980-4 표준에 따라 측정된다. 다시 말해서, 시감 반사 지수는 380 내지 780 nm의 가시광선 스펙트럼 파장 범위 내의 스펙트럼 반사율 가중 평균(spectral reflectivity weighted average)이다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅, 예를 들면 반사방지 코팅 상에 김서림 방지 코팅 전구체를 형성하기 전에, 이러한 코팅의 표면에 김서림 방지 코팅 전구체의 접착력을 강화하기 위한 물리적 또는 화학적 활성화 처리를 행하는 것이 보통이다. 이들 처리는 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅을 활성화하기 위한 것으로 앞서 설명한 것들 중에서 선택될 수 있다. 본 발명에 따르면, 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅은 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅과 직접 접촉하게 되며, 이에 대해서 아래에 설명하기로 한다.
본원에 사용된 바와 같이, "김서림 방지 코팅의 전구체"란 본 발명의 의미 내에서, 막을 형성하기 위해 계면활성제-함유 액체 용액이 그 표면에 도포된 경우의 김서림 방지 코팅을 나타내는 코팅을 뜻하고자 한다. 시스템 전구체 코팅 + 계면활성제-기반 용액 막은 그 상태로 김서림 방지 코팅을 나타낸다.
물과의 정접촉각이 바람직하게는 10° 초과 50° 미만인, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은 바람직하게는 5 nm 이하, 바람직하게는 4 nm 이하, 더 바람직하게는 3 nm 이하, 더욱더 바람직하게는 2 nm 이하의 두께를 갖는 코팅으로, 이는 1개의 폴리옥시알킬렌기와, 적어도 1개의 규소 원자를 포함한 적어도 1개의 가수분해성 기를 갖는 적어도 1종의 유기실란 화합물의 영구적 그래프팅을 통해 얻어진다.
본 발명의 일 구현예에서, 코팅은, 1개의 폴리옥시알킬렌기와, 적어도 1개의 규소 원자를 포함하는 적어도 1개의 가수분해성 기를 갖는 유기실란 화합물의 가수분해물을 포함한 조성물을 도포함으로써 증착된다.
가수분해된 유기실란 화합물의 어떠한 응축도 막음으로써, 가능한 한 많은 실라놀 관능기들이 반응하기에 자유로운 상태를 지속할 수 있도록 하여, 이들 화합물이 광학 물품의 표면 상에 그래프팅되는 것을 용이하게 하고, 그래프팅 전에 실록산 부분중합체(prepolymer)가 형성되는 것을 제한하도록 하는 것이 권장된다. 이는 증착된 유기실란 화합물의 두께가 왜 얇은 지에 대한 이유이다.
그러므로, 가수분해 이후 비교적 빨리, (통상 HCl-기반, 산성 수용액을 첨가함으로써) 가수분해를 수행한 후 전형적으로 2시간 미만 이내에 바람직하게는 1시간 미만 이내에, 더 바람직하게는 30분 미만 이내에 조성물을 도포시키는 것이 권장된다.
가장 바람직하게는, 가수분해를 수행한 후 10분 미만, 더욱더 바람직하게는 5분 미만, 바람직하게는 1분 미만 이내에 조성물을 도포시킨다.
열을 공급하지 않고, 즉, 통상 20 내지 25℃의 온도에서, 가수분해를 수행하는 것이 바람직하다.
대체로, 수(few) 나노미터-두께 층들의 증착에는, 응축 속도(condensation kinetics)를 늦추는 건조 물질의 함량이 매우 낮은, 많이 희석된 조성물을 사용하는 것이 요구된다.
사용되는 유기실란 화합물은, 그 자체 내의 규소-함유 반응기 덕분에, 상기 화합물이 상부에 증착되는 코팅의 표면 상에 존재하는 실라놀기와 공유결합을 형성할 수 있다.
본 발명의 유기실란 화합물은, 적어도 1개의 규소 원자를 갖는, 적어도 1개의 가수분해성 기를 포함하는 기에 의해, 한 단부에서만 관능화되거나 양 단부에서 관능화된, 바람직하게는 한 단부에서만 관능화된 폴리옥시알킬렌 사슬을 포함한다. 유기실란 화합물은 바람직하게 1개의 규소 원자를 갖는, 적어도 2개의 가수분해성 기, 바람직하게는 3개의 가수분해성 기를 포함한다. 바람직하게, 유기실란 화합물은 우레탄기를 전혀 포함하지 않는다. 유기실란 화합물은 바람직하게 하기 화학식의 화합물이다:
R1YmSi(X)3-m (I)
화학식에서, 동일하거나 상이한 Y기는 탄소 원자를 통해 규소 원자에 결합된 1가 유기 기이고, 동일하거나 상이한 X기는 가수분해성 기이고, R1은 폴리옥시알킬렌 관능기를 포함하는 기이고, m은 0, 1 또는 2인 정수이다. 바람직하게, m = 0이다.
X기는 바람직하게 알콕시기 -O-R3, 구체적으로는 C1-C4 알콕시기, 아실옥시기 -O-C(O)R4 (R4는 알킬 라디칼, 바람직하게는 C1-C6 알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸 또는 에틸임), Cl, Br 및 I와 같은 할로겐, 또는 트리메틸실릴옥시 (CH3)3SiO-, 및 이들 기의 조합물 중에서 선택된다. 바람직하게, X기는 알콕시기, 구체적으로는 메톡시기 또는 에톡시기, 더 바람직하게는 에톡시기이다.
m이 0이 아닐 때 존재하는 Y기는 바람직하게 포화 또는 불포화 탄화수소기, 바람직하게는 C1-C10 기, 더 바람직하게는 C1-C4 기, 예를 들면 메틸기 또는 에틸기와 같은 알킬기, 비닐기, 아릴기, 예를 들면 임의로 치환되는 페닐기, 특히 1개 이상의 C1-C4 알킬기에 의해 치환된 페닐기이다. 바람직하게 Y는 메틸기를 나타낸다.
바람직한 일 구현에에서, 화학식(I)의 화합물은 트리에톡시실릴기 또는 트리메톡시실릴기와 같은 트리알콕시실릴기를 포함한다.
유기실란 화합물의 폴리옥시알킬렌기(R1기)는 바람직하게 80개 미만의 탄소 원자, 더 바람직하게는 60개 미만의 탄소 원자, 더욱더 바람직하게는 50개 미만의 탄소 원자를 포함한다. 가장 바람직하게, 폴리옥시알킬렌기는 40개 미만의 탄소 원자, 더 바람직하게는 30개 미만의 탄소 원자를 포함한다. 가장 바람직한 화합물은 5 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 폴리옥시알킬렌기를 가진다. 바람직하게 R1기는 같은 조건을 충족시킨다.
R1기는 일반적으로 화학식 -L-R2에 해당되며, 화학식에서 L은 탄소 원자를 통해 화학식(I) 또는 (II)의 화합물의 규소 원자에 결합된 2가기이고, R2는 R2기에 포함되어 있는 산소 원자를 통해 L기에 결합된 하나의 폴리옥시알킬렌기를 포함하는 기이다. L기의 비제한적 예로, 선형 또는 분지형의, 임의로 치환되는 알킬, 사이클로알킬렌, 아릴렌, 카보닐, 아미도 기, 또는 이들 기의 조합물, 이를테면 사이클로알킬렌알킬렌, 비스사이클로알킬렌, 비스사이클로알킬렌알킬렌, 아릴렌알킬렌, 비스페닐렌, 비스페닐렌알킬렌, 아미도알킬렌 기, 그 중, 예를 들면 CONH(CH2)3기, 또는 -OCH2CH(OH)CH2- 및 -NHC(O)- 기들이 있다. 바람직한 L기는, 바람직하게는 10개 이하의 탄소 원자, 더 바람직하게는 5개 이하의 탄소 원자를 갖는 (바람직하게는 선형) 알킬기, 예를 들면 에틸렌기 및 프로필렌기이다.
바람직한 R2기는 폴리옥시에틸렌기 -(CH2CH2O)n-, 폴리옥시프로필렌기, 또는 이들 기의 조합물을 포함한다.
화학식(I)의 바람직한 유기실란은 하기 화학식(II)의 화합물이다:
Ym(X)3- mSi(CH2)n'-(L')m'-(OR)n-O-(L")m"-R' (II)
화학식에서, R'는 수소 원자이거나, 또는 1개 이상의 관능기에 의해 임의로 치환되며 1개 이상의 이중 결합을 더 포함할 수 있는 선형 또는 분지형 아실 또는 알킬 기이고; R은 선형 또는 분지형 알킬기, 바람직하게는 선형 알킬기, 예를 들면 에틸렌기 또는 프로필렌기이고; L' 및 L"는 2가기이고; X, Y 및 m은 위에 정의된 바와 같고; n'는 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 5 범위의 정수이고; n은 2 내지 50, 바람직하게는 5 내지 30, 더 바람직하게는 5 내지 15 범위의 정수이고; m'는 0 또는 1, 바람직하게는 0이고; m"는 0 또는 1, 바람직하게는 0이다.
존재하는 경우, L' 및 L" 기는 앞서 설명한 2가기 L 중에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 -OCH2CH(OH)CH2-기 또는 -NHC(O)-기를 나타낸다. 이 경우, -OCH2CH(OH)CH2-기 또는 -NHC(O)-기는, 자신의 산소 원자를 통해(-OCH2CH(OH)CH2-의 경우) (L'기와 함께) 인접기 (CH2)n'에 연결되고, 자신의 질소 원자를 통해(-NHC(O)-의 경우) (L"와 함께) 인접기 R'에 연결된다.
일 구현예에서, m = 0이고, 가수분해성 기 X는 메톡시기 또는 에톡시기를 나타낸다. n'는 바람직하게 3이다. 다른 구현예에서, R'는 5개 미만의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 바람직하게는 메틸기를 나타낸다. 또한 R'는 지방족 또는 방향족 아실기, 특히 아세틸기를 나타낼 수 있다.
끝으로, R'는 트리알콕시실릴알킬렌기 또는 트리할로겐실릴알킬렌기, 이를테면 -(CH2)n''Si(R5)3기를 나타낼 수 있으며, 여기서 R5는 앞서 정의한 X기와 같은 가수분해성 기이고, n"는 앞서 정의한 n' 정수와 같은 정수이다. 이러한 R'기의 예는 -(CH2)3Si(OC2H5)3기이다. 본 구현예에서, 유기실란 화합물은 2개의 규소 원자를 갖는 적어도 1개의 가수분해성 기를 포함한다.
바람직한 구현예에서, n은 3이거나, 또는 6 내지 9, 9 내지 12, 21 내지 24, 또는 25 내지 30 범위, 바람직하게는 6 내지 9 범위이다.
화학식(II)의 적합한 화합물로 언급되는 것은 예를 들면 Gelest, Inc. 또는 ABCR사가 시판 중인 화학식 CH3O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3 (III) 및 CH3O-(CH2CH2O)9-12-(CH2)3Si(OCH3)3 (IV)의 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란 화합물, 화학식 CH3O-(CH2CH2O)3-(CH2)3Si(OCH3)3 (VIIIa)의 화합물, 화학식 CH3O-(CH2CH2O)n-(CH2)3Si(OC2H5)3 (n= 21 내지 24임)의 화합물, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리클로로실란, 화학식 CH3C(O)O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3의 2-[아세톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 화학식 CH3C(O)O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OC2H5)3의 2-[아세톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 화학식 HO-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3의 2-[하이드록시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 화학식 HO-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OC2H5)3의 2-[하이드록시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 화학식 HO-(CH2CH2O)8-12-(CH2)3Si(OCH3)3 및 HO-(CH2CH2O)8-12-(CH2)3Si(OC2H5)3의 화합물, 폴리프로필렌-비스[(3-메틸디메톡시실릴)프로필] 옥사이드, 및 2개의 실록산 헤드를 갖는 화합물, 이를테면 화학식(V)의 폴리에틸렌-비스[(3-트리에톡시실릴프로폭시)-2-하이드록시프로폭시] 산화물, 화학식(VI) (n = 10 내지 15임)의 폴리에틸렌-비스[(N,N'-트리에톡시실릴프로필)-아미노카보닐] 산화물(VI), 및 화학식(VII)의 폴리에틸렌-비스(트리에톡시실릴프로필) 산화물(VII)이다:
Figure 112014004692178-pct00001
화학식(II)의 바람직한 화합물은 [알콕시(폴리알킬렌옥시)알킬]트리알콕시실란 또는 이들의 트리할로겐화 유사체(m = m' = m" = 0, R' = 알콕시)이다.
바람직하게, 본 발명의 유기실란 화합물은 불소 원자를 전혀 함유하지 않는다. 통상, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅에 대한 불소 중량비는 5 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 더 바람직하게는 0 중량%이다.
바람직하게, 본 발명에 따른 유기실란 화합물의 분자량은 400 내지 4000 g/mol, 바람직하게는 400 내지 1500 g/mol, 더 바람직하게는 400 내지 1200 g/mol, 더욱더 바람직하게는 400 내지 1000 g/mol 범위이다.
물론, 화학식(I) 또는 (II)의 화합물들의 혼합물, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌 RO 사슬 길이가 상이한 화합물들의 혼합물을 그래프팅하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 구현예에서, 김서림 방지 코팅 전구체는, 김서림 방지 코팅 전구체의 총 중량에 대해, 본 발명에 따른 유기실란 화합물을 80 중량% 초과, 바람직하게는 90 중량% 초과, 더 바람직하게는 95 중량% 초과, 가장 바람직하게는 98 중량% 초과하게 포함한다. 일 구현예에서, 김서림 방지 코팅 전구체는 상기 유기실란 화합물의 층으로 이루어진다.
바람직하게, 본 발명의 김서림 방지 코팅 전구체는 코팅의 총 중량에 대해 5 중량% 미만의 금속 화합물 또는 준금속(예를 들면, 실리카 또는 알루미나)을 포함하며, 더 바람직하게는 전혀 포함하지 않는다. 특허출원 EP 1324078에 기술된 적어도 1종의 유기 화합물과 적어도 1종의 무기 화합물의 공증발 방법에 따라, 김서림 방지 코팅을 만드는데 사용되는 유기실란 화합물을 진공 하에 증착시킬 때, 바람직하게는 금속 산화물이 전혀 공증발되지 않는다.
바람직하게, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은 어떠한 가교제도 포함하지 않으며, 이는 바람직하게는 상기 코팅이 가교제(예를 들면, 테트라에톡시실란)를 포함한 조성물로부터 형성되지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명의 김서림 방지 코팅 전구체의 물과의 정접촉각은 바람직하게 10° 초과 50° 미만, 바람직하게는 45° 이하, 더 바람직하게는 40° 이하, 더욱더 바람직하게는 30° 이하, 가장 바람직하게는 25° 이하이다. 이러한 접촉각은 바람직하게 15° 내지 40°, 더 바람직하게는 20° 내지 30° 범위이다.
표면에 실라놀기를 포함하는 코팅의 표면 상에 유기실란 화합물에 증착시키는 조작은 일반적인 과정에 따라, 바람직하게는 기상 증착법 또는 액상 증착법에 의해, 가장 바람직하게는 기상으로, 진공 증발법에 의해 수행될 수 있다.
그래프팅을, 예를 들면, 진공 하에서 증발법에 의해, 기상에서 수행할 때, 후속으로, 필요하다면, 실라놀기-함유 코팅의 표면 상에 실제로 그래프팅된 유기실란 화합물만이 유지되도록 초과량의 증착 유기실란 화합물을 제거하는 단계가 행해질 수 있다. 이에 따라, 그래프팅 되지 않은 분자들이 제거된다. 바람직하게, 이러한 제거 단계는 김서림 방지 코팅 전구체의 두께가 초기에 5 nm를 초과하게 증착되었을 때 수행된다.
그러나, 유기실란 화합물을 증착시킴으로써 그래프팅된 층을 형성하는 것이 가능한 것으로 보아, 다시 말해서, 증착 두께가 수 나노미터를 넘지 않는 것이 일단 보장되면, 이러한 초과량의 유기실란 화합물 제거 단계는 일부 경우에 생략될 수 있다. 이러한 두께를 얻기 위해 증착 매개변수를 조절하는 것은 당업자의 일상적 능력에 속한다.
그럼에도, 실라놀기를 포함하는 코팅의 표면 상에 일부 유기실란 화합물을 초과 증착시키고 나서, 이렇게 증착은 되었지만 그래프팅되지 않은 화합물의 초과량을 제거함으로써 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 형성하는 것이 바람직하다. 사실, 본 발명가들은 그래프팅된 유기실란 화합물 층이 초과량의 유기실란 화합물 제거가 전혀 요구되지 않는 5 nm 이하의 두께로 바로 형성되었을 때, 때때로 표면이 적어도 1종의 계면활성제를 포함한 액체 용액에 대해 충분한 친화도를 갖추고 있지 않아서, 결과적으로 원하는 김서림 방지 특성을 갖지 못한, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 수득할 수 있다는 것을 관찰하였다.
놀랍게도, 이는 전술된 바와 같이 유기실란 화합물이 초과로 증착되어 나중에 이러한 초과량을 제거하는 경우에는 관찰되지 않는다. 초과 증착된 유기실란 화합물층의 실제 물리적 두께는 바람직하게 20 nm 이하이다.
초과 증착된 유기실란 화합물을 제거하는 단계는 예를 들면 비눗물-기반 용액을 사용하여 세정(습식 공정)하고/하거나 닦아냄으로써(건식 공정) 수행가능하다. 바람직하게, 제거 단계는 세정 조작에 이어서 닦는 조작을 포함한다.
바람직하게, 상기 세정 조작은 스폰지를 사용하여 약간의 비눗물(계면활성제를 포함함)로 물품을 씻음으로써 수행된다. 그런 후에, 탈이온수를 사용하여 세정 조작을 수행하고, 선택적으로는, 그 후 렌즈를 통상 20초 미만, 바람직하게는 5 내지 20초 동안, 알코올, 전형적으로는 이소프로필 알코올로 함침된 CEMOITM 또는 SelvithTM 천으로 닦는다. 이어서, 탈이온수를 사용한 또 다른 세정 조작을 반복하여도 되며, 그런 후에 닦음용 천으로 닦기 조작을 행하여도 된다. 모든 이들 단계는 수동적으로 수행될 수 있거나, 일부 또는 완전히 자동화될 수 있다.
초과량의 유기실란 화합물의 제거 단계 결과, 일반적으로 그리고 바람직하게는 5 nm 이하의 두께를 가진 유기실란 화합물층이 생성된다. 이 경우, 광학 물품의 표면 상에 증착된 유기실란 화합물은 단분자층 또는 유사-단분자층을 형성한다.
증발 속도와 증착 속도를 더 잘 조절하기 위해, 유기실란 화합물을 증발시키기 전에 용매에 미리 용해시켜도 된다. 이러한 용해 덕분에 이 방식으로, 그리고 증발되는 용액의 양을 조절함으로써 막의 두께를 조절할 수 있다.
습식 공정을 이용하여, 예를 들면 디핑법 또는 스핀코팅법에 의해, 그래프팅을 수행할 때에는, 초과 증착된 유기실란 화합물을 제거하는 단계를 일반적으로 수행할 필요가 없다.
본 발명에 따른 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은 낮은 조도를 가진다. 전형적으로, 기상 증착된 유기실란 화합물의 경우, 평균 조도값 Ra는 2 nm 미만, 통상 약 1 nm이다. Ra는 WO 2011/080472에 정의된 바와 같다.
본 발명에 따른 임시 김서림 방지 코팅은 화학식 F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+1H (VIII)의 적어도 1종의 계면활성제를 포함하는 조성물, 바람직하게는 액체 용액의, 막을 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅 상에 증착시킴으로써 얻어지며, 상기 화학식에서 y는 10 이하의 정수이고, y = 6인 화학식(VIII)의 화합물은 조성물 내 존재하는 화학식(VIII)의 화합물들의 중량을 기준으로 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 더 바람직하게는 100 중량%를 차지하며, x는 1 내지 14 범위의 정수, 다른 구현예에서 x는 2 내지 14 범위의 정수이다.
이러한 용액은 광학 물품(바람직하게는 안경용 렌즈)의 표면에 있는 물방울들을 분산시키는데 기여하는 균일층을 상기 광학 물품의 표면에 생성하여 김서림 방지 임시 보호효과를 제공함으로써, 눈에 보이는 김서림이 전혀 발생하지 않도록 한다.
계면활성제 용액을 도포하는 조작은 임의의 공지된 방법, 특히 디핑법 또는 스핀-코팅법에 의해 수행가능하다.
계면활성제 용액은 바람직하게 이러한 용액의 한 방울을 김서림 방지 코팅 전구체의 표면 상에 증착시킨 후, 이를 퍼뜨려 바람직하게는 전체 전구체 코팅을 덮음으로써 도포한다.
도포되는 계면활성제 용액은, 일반적으로, 화학식(VIII)의 계면활성제를 액체 용액의 중량에 대해 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%, 더 바람직하게는 2 내지 8 중량% 포함하는 수용액이다. 이러한 용액은 또한 에탄올 또는 이소프로필 알코올과 같은 알코올을 대체로 10 중량% 미만의 양으로 포함할 수 있다.
오래 지속되는 김서림 방지 특성을 제공하는데 있어서 놀랍게도 현저하게 더 효율적인 화학식(VIII)의 화합물-기반 계면활성제 조성물은 종래 기술의 계면활성제와 비교하여 감소된 양으로, 즉 조성물의 중량에 대해 통상 2 내지 5 중량%, 더 바람직하게는 2 내지 4 중량% 범위의 양으로 사용가능하다.
더 바람직한 구현예에서는, 티슈 또는 천을 화학식(VIII)의 화합물에 기반한 본 발명의 계면활성제-함유 조성물로 함침시키고, 상기 천을 사용하여 닦음으로써 전구체 코팅으로 피복된 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하기 위해 티슈를 직접 사용한다.
그러면, 화학식(VIII)의 화합물의 계면활성제 용액 한 방울을 미리 증착시킬 필요가 전혀 없다.
화학식(VIII)의 화합물에 기반한 계면활성제 조성물로 함침되며 친수성 중합체 및 소수성 중합체를 그 구조에 포함하는 부직포 티슈가 투명도 및 지속성 측면에서 더 우수한 결과를 제공한다는 것이 밝혀졌다.
이러한 티슈의 한 예는 Ahlstrom사가 제조하는 "wetlaid" 티슈이다.
사실, 이론에 제한받고 싶지는 않지만, 본 발명가들은 한 쪽의 친수성 중합체는 계면활성제 조성물을 흡수하고 저장고 효과를 만들어낼 수 있으며, 다른 한 쪽의 소수성 중합체는 계면활성제 조성물을 방출한다고 생각한다.
바람직한 친수성 중합체는 셀룰로오스 단위들을 포함하는 중합체이다.
일관능성 알코올 및 이관능성 알코올을 포함하는, 앞서 설명한 바와 같은 계면활성제 수성 조성물을 사용하는 것도 바람직하며, 바람직하게 상기 일관능성 알코올은 상기 이관능성 알코올보다 낮은 분자량을 가진다.
일관능성 알코올은 단 하나의 하이드록시기를 포함하며, 통상 에탄올 또는 이소프로필 알코올이다. 이관능성 알코올은 단 2개의 하이드록시기를 포함한다. 특히 바람직한 이관능성 알코올의 한 예는 프로필렌 글리콜(프로판-1,2-디올)이다.
본 발명은 또한 그 구조에 친수성 중합체, 바람직하게는 셀룰로오스 단위들을 포함하는 친수성 중합체, 및 소수성 중합체를 포함하는 부직포 습윤 티슈에 관한 것으로, 상기 티슈는 전술된 바와 같은 화학식(VIII)의 화합물에 기반한 계면활성제-함유 조성물로 함침된다.
다른 바람직한 구현예에서, 상기 전구체 코팅 상에 계면활성제-함유 조성물을 도포시키는 조작은 상기 전구체 코팅으로 피복된 광학 물품을 건조 초극세사(microfiber) 티슈로 닦음으로써 이루어지며, 상기 건조 초극세사 티슈는 폴리에스테르 단위 및 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함한 초극세사 티슈를 전술된 바와 같은 화학식(VIII)의 화합물에 기반한 계면활성제-함유 조성물로 함침시키는 단계와, 후속의 건조 단계에 의해 수득된다.
본 발명에 사용되는 초극세사 티슈는 바람직하게 폴리에스테르의 초극세사 및 폴리아미드의 초극세사, 및/또는 폴리에스테르/폴리아미드 공중합체를 함유한 초극세사를 포함한다.
당해 기술분야에 공지된 바와 같이, 초극세사 티슈 또는 천은 초극세사로 만들어진다. 초극세사는 필라멘트 당 1.3 Decitex(Dtex) 미만, 바람직하게는 필라멘트 당 1 Decitex 미만의 섬유이다. Decitex는 선형 밀도의 측정도이며, 섬유 또는 필라멘트의 크기를 설명하는데 흔히 사용된다. 1-decitex 섬유의 10,000 미터는 1 그램의 무게가 나간다. 초극세사 티슈에 있어서, 섬유들을 조합하여 실을 만들고, 이를 다양한 구성으로 편직 또는 직조시킨다.
폴리에스테르 단위 및 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함하는 바람직한 초극세사 티슈의 한 예는 폴리에스테르 70% / NylonTM 30%로 조성되며, 렌즈 세정에 흔히 사용되는 CEMOITM 티슈 (제조사: KB SEIREN사 - 판매업체: Facol)이다. 전술된 초극세사 티슈는 함침용 패드(들)를 사용하여 계면활성제-함유 조성물로 보통 함침된다.
건조 초극세사 티슈를 제조하는데 있어서 건조 단계의 목적은 계면활성제-함유 조성물 내에 존재하는 용매들을 제거하기 위함이다. 상기 건조 단계는 일반적으로 가열 단계이다. 바람직하게 가열 단계는 60℃ 내지 200℃, 더 바람직하게는 80℃ 내지 150℃ 범위의 온도에서 가열하는 것을 포함한다.
가열 단계 후, 폴리에스테르 단위와 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함하는 초극세사 티슈를 건조시키며, 상기 초극세사 티슈를 함침시키는 화학식(VIII)의 계면활성제의 중량은 건조한 상태의 함침된 초극세사 티슈(티슈와 계면활성제)의 총 중량에 대해 바람직하게는 10 중량% 내지 45 중량%, 더 바람직하게는 14 중량% 내지 40 중량%, 더욱더 좋은 범위는 20 중량% 내지 40 중량%, 최적으로는 20 중량% 내지 30 중량% 범위이다. 또한, y = 6인 화학식(VIII)의 화합물은 함침된 초극세사 티슈 내 화합물들(VIII)의 중량에 대해 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 더 바람직하게는 100 중량%의 양으로 존재한다.
놀랍게도, 화학식(VIII)의 계면활성제에 기반한 계면활성제-함유 조성물로 함침된, 폴리에스테르 단위와 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함하는 건조 초극세사 티슈는 여전히 광학 물품의 표면으로부터 얼룩을 제거할 수 있는 동시에, 오래 지속되는 효과를 지닌 김서림 방지 특성을 제공한다는 것이 증명되었다.
본 발명은 또한 폴리에스테르 단위와 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함하는 초극세사 티슈를 화학식(VIII)의 화합물에 기반한 계면활성제-함유 조성물로 함침시키는 단계에 이은 건조 단계에 의해 제조된 건조 초극세사 티슈에 관한 것이다. 따라서, 폴리에스테르 단위와 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함하는 상기 건조 초극세사 티슈는 화학식(VIII)의 적어도 1종의 계면활성제로 함침되며, 이때 y = 6인 화학식(VIII)의 화합물은 함침된 초극세사 티슈 내 화합물들(VIII)의 중량에 대해 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 더 바람직하게는 100 중량%의 양으로 존재한다.
계면활성제 용액은 광학 물품, 특히 안경 렌즈의 표면에 있는 물과의 정접촉각을 감소시킨다. 본 발명의 김서림 방지 코팅의, 물과의 정접촉각은 10° 이하, 더 바람직하게는 5° 이하이다.
계면활성제 조성물을 도포하자 마자, 즉시 효과를 발휘하는 김서림 방지 코팅이 수득되며, 이는 본 발명의 주요 장점들 중 하나이다. 따라서, 종래 기술의 제품들 경우에서와 같이 김서림 방지 효과를 얻기 위해 계면활성제 용액을 여러 번 도포시킬 필요가 없다.
더욱이, 김서림 방지 코팅에 의해 제공되는 김서림 방지 효과는 시간이 지나도 오래 지속된다. 이러한 지속성은, 실험 부분에서 설명되는 과정으로, 포깅-디포깅(fogging and defogging) 사이클 동안 테스트된다.
김서림 방지 코팅은 임시적이지만, 쉽게 재생가능한데, 이는 김서림 방지 코팅 전구체의 표면 상에 충분한 계면활성제 분자가 더 이상 흡착되지 않을 때, 단지 계면활성제를 새로 도포시키는 조작을 수행하기만 하면 되기 때문이다. 그러므로, 김서림 방지 코팅 전구체의 표면은 모든 상황에서 "활성가능" 상태를 유지하게 된다.
본 발명은 또한, 앞서 정의한 계면활성제-함유 조성물, 바람직하게는 액체 용액을 광학 물품의 주 표면 상에 도포시키는 단계, 더 바람직하게는 전술된 바와 같은 화학식(VIII)의 계면활성제에 기반한 계면활성제 조성물로 함침된 티슈 또는 천, 특히 전술된 바와 같은 부직포 습윤 티슈 또는 건조 초극세사 티슈를 사용하여 도포시키는 단계를 포함하는, 광학 물품, 바람직하게는 안경용 렌즈에 김서림 방지 특성을 부여하기 위한 방법에 관한 것이다.
바람직하게, 상기 조성물이 도포되는 광학 물품의 주 표면의, 물과의 정접촉각은 100° 이하, 바람직하게는 90° 이하, 더 바람직하게는 10° 초과 50° 미만이다. 상기 주 표면은 일반적으로 광학 물품의 기판에 도포되는 코팅, 예컨대 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅의 표면이다. 바람직하게, 상기 주 표면은 소수성 및/또는 소유성 코팅의 표면이 아니다. 상기 주 표면은 광학 물품의 기판에서 피복되지 않는 표면일 수 있다.
본 개시에서, 입김 테스트를 성공적으로 통과한다면 렌즈는 김서림 방지 특성을 가진 것이다. 이러한 테스트를 위해, 시험관은 자신의 입에서 약 2 cm 떨어진 곳에 평가하고자 하는 렌즈를 둔다. 시험관은 렌즈의 노출된 표면 상에 3초 동안 입김을 분다. 시험관은 연무/시각적 왜곡 현상의 유무를 시각적으로 관찰할 수 있다.
입김 테스트 말미에 김서림에서 비롯된 연무 생성을 억제시킨다면 렌즈는 김서림 방지 특성을 가진 것으로 간주된다(그러나, 해당 렌즈가 가능하게는 시각적 왜곡 현상을 가져와 시력 < 6/10으로 이어질 수 있으므로, 청구범위 제1항의 의미 내에서의 김서림 방지 렌즈를 반드시 나타내는 것은 아니다).
따라서, 본 발명의 방법은 일반적으로 임의 종류의 광학 물품(바람직하게는 안경용 렌즈)에, 물품이 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 갖추었든 아니든, 김서림 방지 특성을 제공할 수 있게 한다. 본 방법은 미피복 렌즈, 또는 단지 내마모성 코팅, 바람직하게는 폴리실록산-함유 유형의 코팅으로 피복된 렌즈의 처리용으로 특히 권장된다.
끝으로, 본 발명은 표면에 실라놀기를 포함하는 코팅이 구비된 기판을 포함하는, 광학 물품, 바람직하게는 안경용 렌즈에 관한 것으로, 표면에 실라놀기를 포함하는 상기 코팅의 표면의 일 부분은 앞서 정의한 바와 같은 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅과 직접 접촉하며, 표면에 실라놀기를 포함하는 상기 코팅의 표면의 다른 부분, 바람직하게는 표면의 나머지 부분은 소수성 및/또는 소유성 코팅과 직접 접촉 및 접착된다. 이들 부분은 연속적이거나 불연속적일 수 있다.
이러한 광학 물품의 표면에 적어도 1종의 계면활성제 및/또는 앞서 정의한 바와 같은 표면 활성 특성이 전혀 없는 1종의 친수성 화합물을 포함하는 액체 용액을 도포한 후, 물품을 김서림 발생 조건(입김, 냉장고, 끓는 물의 수증기...)에 두거나, 또는 그 표면을 김서림 발생 조건에 노출하고 나서 1회 이상 닦은 후에, 김서림 방지 특징을 나타내는 지에 대한 시제품으로 광학 물품을 특히 사용할 수 있다.
광학 물품은 소수성 및/또는 소유성 코팅으로 커버된 표면의 부분에서 옅은 김이 서리며, 김서림 방지 코팅을 포함한 영역에서는 투명한 상태를 유지한다.
본 광학 물품에 적합하게 사용가능한 소수성 및/또는 소유성 코팅, 또는 얼룩방지 상부-코트에 대해 특히 특허출원 WO 2010/055261에 기술되어 있다. 당연히 이들은 본 발명의 김서림 방지 코팅과는 상이하다.
바람직하게, 사용되는 소수성 및/또는 소유성 코팅은, 특허출원 WO 2010/055261에 언급된 논문에 기술된 Owens Wendt 방법에 따르면, 14 mJ/m2 이하, 바람직하게는 12 mJ/m2 이하의 표면 에너지를 가진다.
이러한 광학 물품은 본원에 참조로 통합된 WO 2011/080472에 개시된 방법들 중 임의의 하나에 따라 제조될 수 있다.
하기 실시예들에서 본 발명은 더 상세하되 비제한적 방식으로 설명하기로 한다.
1. 사용된 재료 및 광학 물품
실리카는 Optron 주식회사에서 제공되는 그래뉼 형태로 사용하였다. 김서림 방지 코팅 전구체를 형성하기 위해 실시예에서 사용되는 유기실란 화합물은 화학식(III)의, 6 내지 9개의 에틸렌 산화물 단위를 포함하는 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란이며, 450 내지 600 g/mol의 분자량을 가진다(CAS No.: 65994-07-2. Ref: SIM6492.7, Gelest 주식회사에서 제공됨).
사용되는 렌즈는 약 1 마이크론 두께의 폴리우레탄-기반 내충격성 프라이머를 포함하는 ORMA® 재료의 렌즈 기판을 포함하며, 특허 EP 0614957의 실시예 3에 정의된 것과 같은 조성물을 증착 및 경화시킴으로써 기판 자체에 약 3 마이크론 두께의 내마모성 코팅이 제공되어 있고, 이와 교대로, ZrO2/SiO2/ZrO2/ITO/SiO2 재료들을 언급된 순서대로 진공 하에 증발시켜 내마모성 코팅 상에 증착시킨 5층 반사방지 코팅 ZrO2/SiO2/ZrO2/ITO/SiO2 (표시된 반사방지 코팅 Y) (각 층의 두께: 29, 23, 68, 7 및 85 nm)으로 피복된다. ITO층은 주석으로 도핑된 산화인듐(In2O3:Sn)의 전기전도성층이다.
이들 렌즈의 양면을 이하 설명되는 방법들에 따라 처리하되, 오목한 면을 볼록한 면보다 먼저 처리한다.
실시예에서, 김서림 방지 코팅 전구체를 증착하기에 앞서, 반사방지 코팅은 어떠한 활성화 처리도 거치지 않는다.
2. 김서림 방지 코팅 전구체의 기상 증착
실시예에서, 증착 단계는 Joule 효과에 기초한 가열원을 사용하여 진공 하에서 증발시키는 방법에 의해 렌즈의 반사방지 코팅(Y)에 수행된다.
화학식(III)의 실록산 화합물을 구리 캡슐(어떠한 다공성 물질도 존재하지 않음)에 붓고, 이 캡슐을 전도성 탄탈륨 내 가열 지지체 상에 증착시켰다. 증발 장치는 SATIS 1200 DLF 또는 BALZERS BAK 장치로 하였다. 화학식(III)의 실록산 화합물의 증발 압력은 SATIS 1200 DLF의 경우 보통 5.10-6 내지 8.10-6 mbar로 다양하다. 일단 증발이 완료되면, 각 렌즈의 표면을 약간의 비눗물, 선택적으로는 이소프로필 알코올에 이어서, 탈이온수로 세정한 후, CemoiTM 마른 천으로 닦음으로써, 증착 초과된 화학식(III)의 실록산 화합물을 제거한다.
CemoiTM 천은 Microfibre M 840 S (30x40) 표시 하에 Facol 공급업체/판매업체가 제공하고 있다.
3. 계면활성제-함유 액체 용액(임시 김서림 방지 용액)의 도포
3.1 계면활성제 용액의 제조
두 가지 상이한 계면활성제를 사용하였다:
Capstone® FS 3100은 본 발명의 계면활성제 용액을 제조하기 위해 사용된 계면활성제이다.
Capstone® FS 3100은 일반 화학식 F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+1H (VIII)의 화합물을 포함하는 계면활성제로서, y = 6인 부분에 해당되는 화합물이 90 중량%를 초과(심지어는 95 중량%를 초과)하며, x는 1 내지 14 범위의 정수이다. 다시 말해서, Capstone® FS 3100은 다양한 길이의 폴리에톡실화 사슬들 및 일정한 길이의 불소화 사슬(y = 6)을 갖는 화합물들의 혼합물이다.
Capstone® FS 3100은 HPLC를 통해 검출될 수 없는 미량의, 화학식(VIII)(y가 6보다 큼)의 화합물을 (불순물로서) 함유한다. Capstone® FS 3100 화합물들의 혼합물 내, HPLC-MS로 측정된 에톡시기의 분포는 다음과 같다:
Figure 112014004692178-pct00002
(DuPont사의) Zonyl® FSO 100을 비교용 계면활성제로 사용하였다. Zonyl® FSO 100은 y가 6, 8 및 10이고, 중량이 각각 약 65%, 30% 및 5%이며, x는 2 내지 13 범위의 정수인, 화학식(VIII)의 화합물들의 혼합물이다.
각 계면활성제를 위한 용액을 제조하였다: 2.5 중량%의 IPA 및 6 중량%의 계면활성제를 함유하는 수용액을 수득하도록, 계면활성제를 탈이온수 및 이소프로필 알코올(IPA)의 혼합물에 용해시켰다.
3.2. 렌즈 상으로의 용액 증착
2에서 제조된, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 구비한 렌즈들을 3.1에서 설명한 용액으로 처리하였다.
각 용액을 다음과 같이 도포하였다:
1. 사용하기 전에 용액 바이얼을 흔든다.
2. 렌즈를 엄지와 검지 사이에 잡고, 계면활성제 용액 2 방울을 렌즈의 볼록면 중앙에 도포한다.
3. 깨긋한 CemoiTM 천(Facol 공급업체의 Microfibre M 840 S (30x40))을 사용하여, 상기 용액 방울들을 문지르지 않고, 손가락 끝으로 렌즈 표면 전체에 걸쳐 퍼뜨린다(최대 7초).
4. 같은 조작을 렌즈의 오목면에 수행한다.
5. 렌즈가 건조되도록 5 내지 10초 동안 내버려 두고, 오로지 투광 목적으로, 렌즈를 눈에서 30 내지 50 cm 떨어진 곳에 유지함으로써, 주변광(네온 튜브로 이루어진 천장 조명) 하에서 렌즈를 조절한다.
6. 다른 깨끗한 CemoiTM 천을 사용하여, 렌즈의 가장자리를 닦는다.
7. CemoiTM 천을 검지 끝으로 잡고, 강하게 문지르지 않으면서, 투광시 눈에 보이는 백색 마크들을 제거한다. 렌즈가 깨끗해야 하며, 렌즈의 전체 표면에 걸쳐서 어떠한 백색 마크도 있으면 안된다.
본 방법은 완벽하게 투명한 안과용 렌즈를 얻을 수 있게 한다.
4. 고온 증기( hot vapor ) 테스트:
모든 증기 테스트는 10개들이 렌즈-패널, 즉 5쌍(또는 커플)의 렌즈에서 수행하였으며, 이때 각 쌍은 본 발명에 따른 하나의 렌즈(6 중량%의 Capstone® FS 3100을 함유한 용액으로 처리한 렌즈) 및 하나의 비교용 렌즈(6 중량%의 Zonyl® FSO 100을 함유한 용액으로 처리한 렌즈)를 포함한다.
테스트하기 전에, 렌즈들을 40 내지 50% 습도 하의, 온도조절된 환경(20 내지 25℃)에 24시간 동안 두었다.
테스트를 위해, 렌즈들을 52℃의 물을 함유하는 가열된 용기 위에 15초 동안 두었다. 바로 다음으로는, 5 m 떨어진 곳에 위치한 시력 스케일을 시험 렌즈를 통해 보았다. 관찰자는 시간 및 하기 기준들에 따른 시력을 평가하였다:
0. 김서림 무(無), 시각적 왜곡 현상 무 (시력 = 10/10),
1. > 6/10 시력을 허용하는 김서림 및/또는 시각적 왜곡 현상,
2. < 6/10 시력을 허용하는 김서림 및/또는 시각적 왜곡 현상.
실질적인 측면에서, 0점 또는 1점을 얻기 위해서는, 시력이 10/10인 착용자는 눈 앞에 놓인 렌즈를 통해 5 미터 떨어진 곳에 있는 Snellen 시력검사표의 6/10 라인에 있는 "E" 글자의 방향을 분별할 수 있어야 한다.
이 테스트는 착용자가 찻잔/커피잔 쪽으로, 또는 끓는 물로 채워진 냄비 쪽으로 자기 얼굴을 기울이는 경우 등의 일상 생활 조건을 시뮬레이션할 수 있게 한다.
만일 렌즈들이 획득한 점수가 0 또는 1이었다면, 이들 렌즈를 Waldmann 램프 아래에 두어 완전히 건조시킨 후에 새로운 증기 테스트를 수행한다.
각 렌즈가, 증기 테스트에서 실패하였음을 뜻하는 2점을 획득할 때까지, 본 테스트를 각 쌍의 렌즈에 대해 반복하였다.
결과를 아래의 표 1에 제공하였다:
Zonyl® FSO100이 1점을 획득하였을 때의 응력 수(stress number) Capstone® FS-3100이 1점을 획득하였을 때의 응력 수 Zonyl® FSO-100이 2점을 획득하였을 때(실패 경우)의 응력 수 Capstone® FS-3100이 2점을 획득하였을 때(실패 경우)의 응력 수
제1쌍 6 34 27 40
제2쌍 10 32 26 38
제3쌍 22 14 28 28
제4쌍 24 30 43 38
제5쌍 21 37 39 39
5쌍의 처리된 렌즈들 중에서 Capstone® FS-3100에 기반한 용액으로 처리된 3쌍 또는 4쌍에서 증기 테스트에 대한 지속성 향상을 주목할 수 있었으며(응력 수가 최대 40%까지 증가되었음), 이는 특히 중요하면서도 놀랍다. 다른 렌즈들의 경우에는, 두 계면활성제의 성능이 비슷하였다.
5. 겨울 환경 및 열대 환경 하에서의 테스트
이들 테스트는, 2011년 5월 4일에 출원된 프랑스 특허출원 번호 11.53814에 모두 기술되어 있고, 상기 특허출원의 도 1에 (20)으로 표시되어 도시된, 투명 광학 물품의 김서림 방지 성능 결정 시스템을 사용하여 수행하였다.
렌즈가 0.6 이상의 선명도 계수(sharpness coefficient) N을 획득하였다면, 상기 렌즈는 테스트를 통과한 것이다. 렌즈가 0.6 미만 선명도 계수 N을 획득하였다면, 상기 렌즈는 테스트에 실패한 것이다. 선명도 계수 N은 프랑스 특허출원 번호 11.53814에 정의되어 있다.
a) 겨울 환경
본 테스트에서는, 2에서 제조된, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 구비하고, 3.1에 설명한 용액(또는 상업용 Defog itTM 용액)으로 3.2에 설명한 바와 같이 추가로 처리된 렌즈들을 60분 동안 "겨울 환경" (4℃, 습도 40%) 하에 저장한 후, 즉시 기준대기압 조건(20℃, 습도 50%)에 두었다. 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
계면활성제 닦지 않은 경우 10회 닦은 경우 30회 닦은 경우
Defog itTM 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 하나는 통과하고, 하나는 실패함
Zonyl® FSO-100 (2개의 렌즈) 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 하나는 통과하고, 하나는 실패함
Capstone® FS 3100
(5개의 렌즈)		 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함
b) 열대 환경
본 테스트에서는, 2에서 제조된, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 구비하고, 추가로는 3.1에 설명한 용액(또는 상업용 Defog itTM 용액)으로 처리된 렌즈들을 30분 동안 기준대기압 조건(20℃, 습도 45%)에 저장한 후, 즉시 "열대 환경" 30℃, 습도 70%)에 두었다. 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
계면활성제 닦지 않은 경우 10회 닦은 경우 30회 닦은 경우 50회 닦은 경우
Defog itTM 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함
Zonyl® FSO-100
(2개 렌즈)		 하나는 통과하고, 하나는 실패함 모두 테스트에 실패함 모두 테스트에 실패함 모두 테스트에 실패함
Capstone® FS 3100
(5개 렌즈)		 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 모두 테스트를 통과함 셋은 통과하고, 하나는 실패함
상기 두 시리즈의 테스트로부터, Capstone® FS-3100(6 중량%)은 김서림 방지 성능면에서 Zonyl® FSO-100(6 중량%)보다 우세하며, 상업용 Defog itTM과는 비슷하다는 것을 결론지을 수 있다.
6. 기계적 응력이 가해진 후(계면활성제 도포 후)의 김서림 방지 효과의 지속성
본 테스트는 렌즈의 표면 상에 임시 김서림 방지 용액을 닦는 조작에 대한 내성을 평가할 수 있도록 한다. 본 테스트는 여러 쌍(2 렌즈)의 렌즈에서 수행되었다. 일반적 테스트 프로토콜은 §5 of the experimental part of WO 2011/080472의 실험 부분 §5에 기술되어 있다.
각 쌍의 렌즈를 처음에는 5번 연속적으로 닦고, 그 후에는 추가로 10회, 10회, 10회, 20회, 20회 및 20회 닦았다. 간단하게 말하자면, 고온 증기 테스트에 이은 건조 단계를 각각의 연속적 닦는 조작 사이에 수행하였다. 해당 쌍의 적어도 한 렌즈가 낮은 점수를 받게 되면 테스트를 보통 중단하였다.
여기서, 닦는 조작은, 렌즈의 양면에 닦음용 천 CemoiTM을 중간 정도 수준으로 회전시키는 조작(렌즈가 엄지와 검지 사이에서 누름)에 해당된다.
김서림 방지 점수들(A, B, C 또는 D)은, 해당 횟수(누적횟수)대로 닦는 조작을 시행한 후, 각 고온 증기 테스트가 끝났을 때의 김서림 수준에 해당된다:
A: 균질한 수막(水膜)(시력 10/10)
B: 착용자가 허용가능한 것으로 간주되는 시각적 왜곡
C: 착용자가 허용불가능한 것으로 간주되는 시각적 왜곡(불균질 수막)
D: 완전히 분산된 백색 연무, 미세한 물방울들.
렌즈가 A점 또는 B점을 획득하였다면, 해당 렌즈는 지속성 테스트를 성공적으로 통과한 것으로 간주된다.
렌즈(G1)는 반사방지 코팅 및 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 갖춘, 청구범위 제1항에 따른 렌즈이다. 렌즈(G2)는 2에서 제조된, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 구비하며, 3.1에 설명한 용액(또는 상업용 Defog itTM 용액), 또는 이소프로필 알코올의 양은 2.5%에 유지하되 계면활성제의 양이 더 낮거나(3 중량%) 더 높은(15 중량%) 유사 용액으로, 3.2에 설명한 바와 같이 추가로 처리되었다.
렌즈(G2)는 반사방지 코팅도, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅도 갖추지 않은 렌즈이다. 렌즈(G2)는, 내마모성 코팅 상에 반사방지 코팅이 증착되어 있지 않다는 점을 제외하면, §1에 기술된 렌즈들과 동일하다. 3.1에 설명한 용액들을, 3.2에 설명한 대로, 상기 내마모성 코팅 상에 직접 증착시켰다.
결과를 아래의 표들에 나타내었다:

쌍( Couple ) 번호
렌즈 유형 		계면활성제-함유 용액 X 횟수 (누적횟수)의 닦기 조작 후의 김서림 방지 점수, X=
0 5 15 25 35 55 75 95
1', 2' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A A
G1 Capstone® FS3100 3% A A A A A A A A
3' G1 Zonyl® 6% A A A A A B C 　
G1 Capstone® FS3100 3% A A A A A A A 　
4' G1 Zonyl® 6% A A A B C C 　 　
G1 Capstone® FS3100 3% A A A A A A 　 　
5' G1 Zonyl® 6% B C C C 　 　 　 　
G1 Capstone® FS3100 3% A A A A 　 　 　 　
6', 7', 8', 9' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A A
G1 Capstone® FS3100 6% A A A A A A A A
10' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A A
G1 Capstone® FS3100 6% A A A A A A B C
11' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A A
G1 Capstone® FS3100 15% A A A A A A A A
12' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A C
G1 Capstone® FS3100 15% A A A A A A B C
13' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A B
G1 Capstone® FS3100 15% A A A A A A B C
14' G1 Zonyl® 6% A A A A A A A B
G1 Capstone® FS3100 15% A A A A A A A B
15' G1 Zonyl® 6% A A A A A A B C
G1 Capstone® FS3100 15% A A A A A A A C

쌍 번호
렌즈 유형 		계면활성제-함유 용액 X 횟수 (누적횟수)의 닦기 조작 후의 김서림 방지 점수, X=
0 5 15 25 35 55 75

1"		 G2 Zonyl® FSO-100 6% A A A A B D
G2 Capstone® FS3100 6% B B A A B C

2"		 G2 Zonyl® FSO-100 6% A A A A A C D
G2 Capstone® FS3100 6% A B A A B A A

3"		 G2 Zonyl® FSO-100 6% A A C C
G2 Capstone® FS3100 6% A A B B

4"		 G2 Zonyl® FSO-100 6% A A A B B D
G2 Capstone® FS3100 6% A A A A A A

5"		 G2 Zonyl® FSO-100 6% A A A A A D
G2 Capstone® FS3100 6% A A A A A A
렌즈(G1)의 경우, 기계적 응력이 가해진 후 3 중량% Capstone® FS-3100의 김서림 방지 성능 지속성이 6 중량% Zonyl® FSO-100의 그것과 거의 대등하다는 것을 알 수 있다. 두 계면활성제는 6 중량%의 함량으로 사용되었을 때 유사한 김서림 방지 성능을 나타내었다.
렌즈(G2)의 경우, 6 중량%의 함량에서 Capstone® FS-3100은 Zonyl®FSO-100보다 더 효과적이었다. 그러나, 김서림 방지 효과의 지속성은 더 낮았는데, 이는 렌즈(G2) 상에 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅이 없기 때문이다.
7. 추가 렌즈들의 평가 및 이들 렌즈의 심미적 측면
G1 렌즈는, §6에 정의된, 청구범위 제1항에 따른 렌즈이다. G3 렌즈는 Seiko사가 시판 중인 김서림 방지 안경 렌즈로서, 굴절율이 1.6인 기판 및 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 포함한다. G4 렌즈는 Tokai사가 시판 중인 김서림 방지 안경 렌즈로서, 굴절율이 1.6인 기판 및 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 포함한다.
G1, G3 및 G4 렌즈들을 3.1에 설명한, 6 중량%의 Capstone® FS-3100을 포함한 용액으로, 3.2에 설명한 바와 같이 추가로 처리하였다.
이들 렌즈에 전술된 바와 같은 (닦기 사이클 없이) 한 번의 고온 증기 테스트를 수행하고, §6에서와 같이 건조한 후, 추가의 고온 증기 테스트/건조 사이클을 수행하였다. 각각의 고온 증기 테스트 후에 김서림 방지 점수를 내었다. 결과를 아래의 표 6에 나타내었다.
렌즈 고온 증기 테스트 횟수
0 1 2 3
G1 A A A A
G3 A A A A
G4 A C
3.1에 설명한, 6 중량%의 Capstone® FS-3100을 포함한 용액으로, 3.2에 설명한 바와 같이 처리된 모든 G1, G3 및 G4 렌즈들은 김서림 방지 특성을 나타내었다.
G4 렌즈는 Capstone® FS-3100 용액을 통해 만족스러운 김서림 방지 효과 지속성을 나타내지 않았다. 광학적 왜곡 현상이 즉시 관찰되었으며, 김서림 후 심미적 측면 역시 허용할만한 수준이 아니었다. 사실, 상기 렌즈는 계면활성제 용액이 증착된 후 하얗게 보였다. 렌즈의 표면에 형성된 수막을 증발시키기 위해 렌즈를 건조하고 나자, 점들이 나타났다.
G1 및 G3 렌즈들은 Capstone® FS-3100 용액을 통해 비슷한 김서림 방지 성능을 나타내었다. 그러나, G1 렌즈와는 대조적으로, 김서림 후 G3 렌즈의 심미적 측면은 허용할만한 수준이 아니었다. 렌즈의 표면에 형성된 수막을 증발시키기 위해 렌즈를 건조하고 나자, 점들이 나타났다.
G1 렌즈는, 비록 여러 번의 닦기 사이클이 지속성 테스트에서 수행되었지만, 초과량의 화학식(III)의 실록산 화합물을 제거하기 전과 후에 심미적 문제점을 나타내지 않았다. 계면활성제 용액을 증착시킨 후, 상기 렌즈의 표면 상에서 천이 미끌리는 능력은 만족스러운 수준이었으며, 6 중량%의 Capstone® FS-3100보다는 6 중량%의 Zonyl® FSO-100을 사용하였을 때와 동일하였다. 또한, 김서림 후 렌즈의 표면에 형성된 수막의 증발속도는 두 계면활성제에 대해 동일하였다. 양쪽 경우에서, 수막의 균질성은 동일하였다.

Claims (20)

  1. 제1 코팅, 및 상기 제1 코팅과 직접 접촉되는, 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅으로 피복된 적어도 하나의 주 표면을 갖는 기판을 포함하는 광학 물품에 있어서,
    상기 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅은
    · 80개 미만의 탄소 원자를 포함한 폴리옥시알킬렌기 및
    · 적어도 1개의 규소 원자를 갖는 적어도 1개의 가수분해성 기를 가진 적어도 1종의 유기실란 화합물의 그래프트 반응을 통해 수득되며,
    - 물과의 정접촉각이 10° 이하인 김서림 방지 코팅을 형성하도록, 화학식 F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+1H (VIII)(식에서, x는 1 내지 14 범위의 정수이고, y는 10 이하의 정수이며, y = 6인 화학식(VIII)의 화합물은 조성물 내에 존재하는 화학식(VIII)의 화합물들의 중량에 대해 90 중량% 이상의 양으로 존재함)의 적어도 1종의 계면활성제를 함유한 계면활성제-함유 조성물을 상기 전구체 코팅 상에 도포시켜 수득되는 막으로 추가로 피복되는 것을 특징으로 하는 광학 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 계면활성제-함유 조성물은 액체 용액인 광학 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, x가 1 내지 4 범위인 화학식(VIII)의 화합물은, 상기 계면활성제-함유 조성물 내 존재하는 화합물(VIII)의 중량에 대해, 50 중량% 이상의 양으로 존재하는 것인 광학 물품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 계면활성제-함유 조성물은 화학식(VIII)의 상기 계면활성제를 상기 조성물의 중량에 대해 0.5 내지 15 중량% 포함하는 것인 광학 물품.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, y가 6을 초과하는 화학식(VIII)의 화합물은 상기 계면활성제-함유 조성물 내 존재하는 화학식(VIII)의 화합물의 중량에 대해, 5 중량% 미만의 양으로 존재하는 것인 광학 물품.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 코팅은 그 표면에 실라놀기를 포함하는 것인 광학 물품.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 코팅은 반사방지 코팅, 내마모성 코팅, 또는 내마모성 코팅 상에 증착된 실리카-기반 층인 광학 물품.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 김서림 방지 코팅의 코팅 전구체는 5 nm 이하의 두께를 갖는 것인 광학 물품.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 김서림 방지 코팅의 코팅 전구체의, 물과의 정접촉각은 10° 초과 50° 미만인 광학 물품.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기실란 화합물은 하기 화학식의 화합물인 광학 물품:
    R1YmSi(X)3-m (I)
    (화학식에서, 동일하거나 상이한 Y기는 탄소 원자를 통해 규소에 결합된 1가 유기 기이고, 동일하거나 상이한 X기는 가수분해성 기이고, R1은 폴리옥시알킬렌기를 포함하는 기이고, m은 0, 1 또는 2인 정수임).
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기실란 화합물은 5 내지 20개의 탄소 원자를 포함한 폴리옥시알킬렌기를 갖는 것인 광학 물품.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가로 안과용 렌즈로 정의되는 것인 광학 물품.
  13. 적어도 하나의 주 표면을 갖는 광학 물품의 상기 주 표면에, 제1항 또는 제2항에 정의된 계면활성제-함유 조물을 도포시키는 단계를 포함하는, 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 주 표면에 도포시키는 단계는 상기 주 표면을, 친수성 중합체 및 소수성 중합체가 구조에 포함된 부직포 티슈로 닦는 조작을 포함하며, 상기 티슈는 상기 계면활성제-함유 조성물로 함침되는 것인, 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 친수성 중합체는 셀룰로오스 단위들을 포함하는 것인, 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 주 표면 상에 도포시키는 단계는 상기 주 표면을 건조 초극세사(microfiber) 티슈로 닦는 조작을 포함하며, 여기서 건조 초극세사 티슈는 폴리에스테르 단위 및 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함한 초극세사 티슈를 계면활성제-함유 조성물로 함침시키는 단계와, 후속의 건조 단계에 의해 수득되는 것인, 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 계면활성제-함유 조성물을 도포시키기 전에, 상기 광학 물품의 주 표면의, 물과의 정접촉각은 100° 이하인, 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 광학 물품은 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅으로 피복된 적어도 하나의 주 표면을 갖는 기판을 포함하며, 김서림 방지 코팅의 코팅 전구체는
    · 80개 미만의 탄소 원자를 포함한 폴리옥시알킬렌기, 및
    · 적어도 1개의 규소 원자를 갖는 적어도 1개의 가수분해성 기를 갖는 적어도 1종의 유기실란 화합물의 그래프팅을 통해 수득되는 것인, 광학 물품에 김서림 방지 특성을 부여하는 방법.
  19. 구조에, 친수성 중합체 및 소수성 중합체를 포함하며, 제1항 또는 제2항에 정의된 계면활성제-함유 조성물로 함침된 부직포 습윤 티슈.
  20. 폴리에스테르 단위와 폴리아미드 단위를 함유한 중합체로 만들어진 초극세사를 포함하는 초극세사 티슈를 제1항 또는 제2항에 정의된 계면활성제-함유 조성물로 함침한 후, 상기 초극세사 티슈를 건조시켜 수득되는, 건조 초극세사 티슈.
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