(57)【要約】基材に光変色物質を多様な印刷方法で独立した点単位で印刷して単位点を互いに隔離させることにより光変色物質の寿命を向上させる光変色フィルムまたは板の製造方法を提供する。基材の一部または全体に光変色物質を独立した点単位で印刷する段階と、光変色物質を保護するために前記印刷された基材に保護層を形成する段階とを含むことを特徴とする光変色フィルムまたは板の製造方法を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一部または全体に光変色物質を独立した点単位で印刷する段階と、前記印刷された基材に保護層を形成する段階とを含むことを特徴とする光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項２】
前記光変色フィルムまたは板の製造方法は、光変色物質を基材に独立した点単位で印刷する段階の前及び／または後に、無機膜、有機膜、有機／無機ハイブリッドコーティング膜、またはそれらの多層膜をさらにコーティングする段階を、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項３】
前記基材は、ガラス、各種プラスチック基材、無機膜、有機膜または有機／無機ハイブリッドコーティング膜がコーティングされた基材、セラミック、金属、繊維または紙であることを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項４】
前記光変色物質を点単位で印刷する方法は、インクジェット印刷、ロール印刷、マイクロ接触印刷、熱転移印刷、またはスクリーン印刷方法であることを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項５】
前記光変色物質は印刷された点のサイズが、５nm乃至１mmであることを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項６】
前記保護層は、ガラス、各種プラスチック基材、無機膜、有機膜または有機／無機ハイブリッドコーティング膜がコーティングされた基材、セラミック、金属、繊維または紙であることを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項７】
前記保護層は、光変色物質が印刷された基材にコーティング液を直接塗布した後、硬化する方法、保護フィルムを粘着剤若しくは接着剤を使用して重貼する方法、またはガスや水分透過性の低い物質を、追加的に薄膜として蒸着若しくはコーティングする方法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項８】
前記コーティング液は、アクリル系ハードコーティング塗料またはシリコン系ハードコーティング塗料であることを特徴とする請求項７に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項９】
前記コーティング液を硬化する方法は、UV硬化、EB硬化、熱硬化、または自然乾燥硬化の方法であることを特徴とする請求項７に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項１０】
前記保護層は、湯気曇り防止コーティング、低反射コーティング、耐汚染コーティングなどの機能性コーティングをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光変色フィルムまたは板の製造方法によって製造された光変色フィルムまたは板であって、光変色物質が独立した点単位で印刷されて、互いに隔離されたことを特徴とする光変色フィルムまたは板。
【請求項１２】
前記光変色物質は、印刷された点のサイズが５nm乃至１mmであることを特徴とする請求項１１に記載の光変色フィルムまたは板。
【請求項１３】
請求項１１に記載の光変色フィルムまたは板の、メガネレンズ、光学用レンズ、サングラス、サンキャップ、スキーゴーグル、おもちゃ、鏡、ガラス、フィルム、建築用外装材、広告材、または光ディスクの製造のための使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光変色フィルムまたは板の製造方法に関するものである。より詳しくは、基材の一部または全体に、光変色物質を、独立した点単位で、多様な印刷方法で印刷した後、前記印刷された基材に保護層を形成し、光変色物質を互いに隔離させることにより、光変色物質の寿命を向上させる効果がある光変色フィルムまたは板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光変色物質はガラスやプラスチックのような基材に幅広く適用され、メガネレンズ、光学用レンズ、サングラス、サンキャップ、スキーゴーグル、おもちゃ、鏡、ガラス、フィルム、建築用外装材、広告材、光ディスクなどに使用されている。
【０００３】
有機光変色物質は多数の論文や特許により、公知とされている。これらは光変色性染料を含む重合体マトリックスを含む。これらの大部分の物質は光によって光変色染料が劣化され、あまりにも速く分解されて光変色の寿命が十分でないため、これらから商業的に有用な製品を製造することが難しいという短所がある。結果的に、何年にも亘り、安定な有機光変色物質に対する要求が続いている。
【０００４】
このような製品を生産するために様々な方法が提示された。例えば、結果的に形成された重合体に光変色の特性を付与するため、重合可能な組成物に光変色染料を導入することが提案された。しかし、重合反応の間、光変色性染料が時々破壊されるという難点があった。米国特許出願番号第60/000,829号、第60/001,677号、及び第60/011,429号は前記のような問題を緩和するために幾つかの新しい提案を開示している。
【０００５】
欧州特許第A0195898号及びこれに対応する米国特許第4,720,356号は、一般的にHAISと呼ばれる、光安定剤としての立体障害化されたアミンの、重合可能なマトリックスの組成物への導入を開示している。このような技術により、韓国公開特許公報第2000-0067988号には、イソシアネート基と反応できる機能化及び立体障害化されたアミン光安定剤を、共有結合によって重合体の骨格に連結しグラフト化構造を形成した、光変色化合物のためのマトリックスを用いることが、光変色染料、特にスピトキサジン（spirooxazine）に対する安定した効果を示すことを開示している。
【０００６】
一方、韓国公開特許公報第1995-0009349号には、光変色物質の安定性を増加させるために、スピロ系光変色物質に添加剤、オイル、及びゼラチンを用いて製造したカプセル化された光変色組成物を開示している。なお、韓国公開特許公報第2003-0024335号には、ジアリールエテン系光変色化合物が高分子により囲まれた構造で、図１のようなコア−シェルタイプのナノカプセルを製造することによって熱安定性と光変色特性を向上させる方法を開示している。
【０００７】
最近は、図２のように光変色溶液を二重のガラス基板の間に充填させて紫外線により変色される自動車用ガラスに対する発明が、韓国公開特許公報第2004-0073217号に記述された。
【０００８】
しかし、前記のように光変色物質をカプセルで作る方法は、たとえ光変色染料の劣化に対する耐性を相当向上させても、大量生産の問題とその生産費用がかなり上昇することによって商業化が難しいという短所がある。なお、二重の基板間に光変色物質を充填させる方法は寿命を相当増加させることができるが、外部の水分や酸素が浸透したり内部に微量存在する水分、酸素、不純物により紫外線の照射時、光変色物質が分解または変質されることがあり、分解されたラジカル物質は隣接した光変色物質を再び分解するから、製品の寿命が急激に減少する問題点がある。
【特許文献１】米国特許出願番号第60/000,829号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明は基材に、光変色物質を、独立した点単位で、多様な印刷方法で印刷して、単位点を互いに隔離させることによって光変色物質の寿命を向上させる光変色フィルムまたは板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明の前記の製造方法により、製造した光変色フィルムまたは板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
基材の一部または全体に、光変色物質を独立した点単位で印刷する段階と、前記印刷された基材に、保護層を形成する段階とを含むことを特徴とする光変色フィルムまたは板の製造方法を提供する。
【００１２】
また、本発明は前記の光変色フィルムまたは板の製造方法により製造した光変色フィルムまたは板を提供する。
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の光変色フィルムまたは板の製造方法は、基材の一部または全体に、光変色物質を、独立した点単位で、多様な印刷方法により印刷し、その後、印刷された基材に保護層を形成することにより、単位点を互いに隔離させることを特徴とする。
【００１５】
［光変色物質を印刷する段階］
本段階は、光変色物質を、基材に独立した点単位で印刷する段階である。
【００１６】
前記光変色物質を印刷するための基材では、ガラス、各種プラスチック基材、無機膜、有機膜または有機／無機ハイブリッドコーティング膜がコーティングされた基材、セラミック、金属、繊維または紙などを使用することができる。
【００１７】
前記光変色物質は、熱硬化または光硬化性モノマー、オリゴマー及び開始剤を含んでもよいものが使用される。また、光変色物質は高分子と共に溶媒に溶解されたものや、適切な溶媒に単独に溶解されたものが使用される。
【００１８】
前記光変色物質を基材に印刷する段階は、ガスや水分の透過度を低下させるために、無機膜、有機膜、有機／無機ハイブリッドコーティング膜、またはそれらの多層膜をさらにコーティングする段階を、印刷する前及び／または後にさらに含むことができる。
【００１９】
前記無機膜は金属薄膜、金属酸化物（metal oxides）、金属窒化物（metal nitrides）または金属フルオロ化合物（metal florides）などを材料として使用することができ、有機膜はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、フッ素を含有した有機物または炭素含有物質などを材料として使用できる。
【００２０】
前記光変色物質を印刷する方法として、当業界に知られたインクジェット印刷（ink jet printing）、ロール印刷（roll printing）、マイクロ接触印刷（micro contact printing）、熱転移印刷（thermal transfer printing）、またはスクリーン印刷（screen printing）方法などを使用でき、これのみに限られるものではない。
【００２１】
図３に、本発明の光変色物質のコーティング方法及び光変色フィルムまたは板の製造方法により製造した光変色フィルムまたは板の一例を図示している。
【００２２】
独立した点単位で基材３１に印刷された光変色物質は、使用用途に応じて点３２のサイズを調節することができ、点のサイズが５nm乃至１mmのものが望ましい。前記点のサイズが５nm未満である場合には、点で印刷し難いという問題点があり、１mmを超える場合には、単位点の欠陥があったり、単位点の光変色物質が変質された場合、人の目に認識されるため、実用価値が落ちるという問題点があった。
【００２３】
前記光変色物質は点単位で印刷され、図４に例示したように、直線配列円形、斜線配列円形、四角形、三角形、またはこれらの混合形態などで印刷できるが、これらの形態のみに限られるものではない。
【００２４】
前記光変色物質は基材全体に独立した点単位で印刷したり、または図５のように基材の一部に、文字、図案、または絵などの形態として、印刷して広告に使用したり、美的感覚を高めた光変色フィルムや板として使用することができる。
【００２５】
［保護層を形成する段階］
本段階は、前記のように、基材に点単位で印刷された光変色物質を保護するために、保護層を形成する段階である。
【００２６】
前記保護層には、ガラス、各種プラスチック基材、無機膜、有機膜または有機／無機ハイブリッドコーティング膜がコーティングされた基材、セラミック、金属、繊維または紙などを使用することができる。
【００２７】
前記保護層は、光変色物質が印刷された基材に、図３のように、直接塗布したコーティング液を、その後硬化させ保護層３３を形成する方法、図６のように、保護フィルム６４を粘着剤または接着剤６３を使用して重貼する方法、または図７のように、凹凸基材に光変色物質を印刷する前及び／または後に、ガスや水分の透過性が低い物質を追加的に、薄膜７３、７４として蒸着またはコーティングする方法などを使用して形成することができる。
【００２８】
なお、前記保護層は、湯気曇り防止コーティング、低反射コーティングまたは耐汚染コーティングなどの機能性コーティングの方法により形成することができる。
【００２９】
前記コーティング液としては、アクリル系ハードコーティング塗料またはシリコン系ハードコーティング塗料などを含む、熱硬化またはUV硬化形コーティング液を使用することができる。
【００３０】
前記コーティング液を硬化する方法は、ＵＶ（Ultraviolet）硬化、ＥＢ（electron beam）硬化、熱硬化または自然乾燥硬化方法が使用できる。
【００３１】
前記保護層は、その上に前記の機能性コーティング方法から形成されたコーティング層を追加的にさらに含んでもよい。
【００３２】
本発明の光変色フィルムまたは板は前記のような製造方法から製造され、光変色物質が５nm乃至１mmのサイズの独立した点単位で印刷されて、互いに隔離されたことを特徴とする。
【００３３】
前記光変色フィルムまたは板は、メガネレンズ、光学用レンズ、サングラス、サンキャップ、スキーゴーグル、おもちゃ、鏡、ガラス、フィルム、建築用外装材、広告材、または光ディスクなどの用途に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の容易な理解のために、望ましい実施例を提示するが、前記実施例は本発明を例示するだけであって、本発明の範疇及び技術思想範囲内で当業者にとって多様な変形及び修正が可能であることは明らかであり、このような変形及び修正が、添付された本発明の特許請求の範囲に属することも当然である。
【００３５】
実施例１
PETフィルム基材に、インクジェット印刷システム（Jetlab, Microfab Technologies社製造）を用いて、光硬化性光変色コーティング液（UT11PC、LG化学製造）を、直径が２５μmである円形状の独立した点の形態で印刷した後、印刷した溶液を光硬化した。前記印刷された基材について、その光変色コーティング液が印刷された面に、接着剤を用いてPETフィルムを取り付けて保護層を形成した。
【００３６】
前記製造された光変色フィルムの耐久性をQuick UV tester(Atlas UV2000)を用いて測定した。テストの直前に光変色フィルムが着色された時の光透過度を基準にしてQuick UVテスト後、着色が初期値の５０％に減少する時の時間（t1/2）を測定して下記表１に示した。
【００３７】
実施例２
前記実施例１において、保護層の形成時、光硬化性ハードコーティング液（AU104GN、LG化学製造）をコーティングし硬化したことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色フィルムを製造し、製造された光変色フィルムの耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００３８】
実施例３
前記実施例１において、一辺の長さが５０μmである正方形の点の形態で光硬化性の光変色コーティング液を印刷して、光硬化したことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色フィルムを製造し、製造された光変色フィルムの耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００３９】
実施例４
前記実施例１において、光変色コーティング液を印刷する基材としてPCフィルムを使用したことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色フィルムを製造し、製造された光変色フィルムの耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００４０】
実施例５
前記実施例１において、光変色コーティング液を印刷する基材として厚さ２mmのガラス板を使用し、保護層として、その光変色のコーティングがされた面に、厚さ２mmのガラス板を、接着剤を用いて取り付けて形成したことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色板を製造し、製造した光変色板の耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００４１】
実施例６
前記実施例１から光変色のコーティング液を印刷する前に、基材にSiO2をスパッタリングにより、厚さ２０nmでコーティングし、光変色コーティング液の印刷後、再びSiO2をスパッタリングにより、厚さ２０nmでコーティングしたことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色フィルムを製造し、製造した光変色フィルムの耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００４２】
実施例７
前記実施例１において、光変色のコーティング液をロール印刷（roll printing）方法で印刷したことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色フィルムを製造し、製造した光変色フィルムの耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００４３】
比較例１
前記実施例１において、PETフィルムに光変色コーティング液を独立した点で印刷せず、連続した薄膜でコーティングしたことを除いては、前記実施例１と同一の方法で光変色フィルムを製造し、製造した光変色フィルムの耐久性を前記実施例１に記述した方法で測定した。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
前記表１からわかるように、比較例１における実施態様において、耐久性は著しく低かった。これは、光変色層が連続したコーティング層からなり、いずれかの一部分において水分や酸素により不活性化される領域が発生すれば、その領域がその周辺に直ちに影響を与えることとなり、フィルムの全領域が不活性化されるからである。しかし、本発明の光変色フィルムまたは板の製造方法によって製造された実施例１乃至７の実施態様においては、基材に光変色コーティング液が独立した点として印刷され、それぞれの単位点における光変色物質が、お互いに隔離されており、近隣の不活性化された領域の影響を受けることが比較的少ない。このことにより、比較例１の実施態様と比べて、耐久性が２倍以上向上することを確認することができた。また、フィルム基材よりガラス基材の方が空気や水分の透過性が低いため、ガラス基材はさらに良好な耐久性を有する。空気やガスの透過性を低下させるSiO2薄膜を光変色物質のコーティング前後にコーティングする場合、耐久性がさらに向上することを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上に述べたように、本発明の光変色フィルムまたは板の製造方法は、既存の方法により製造した場合より光変色物質の寿命が向上し、耐久性を著しく向上させることができる光変色フィルムまたは板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来のコア−シェルタイプのナノカプセルをTEMから観察した写真である。
【図２】従来の光変色ガラスを図示した断面図である。
【図３】本発明の光変色フィルムまたは板の構造の一例を図示した断面図である。
【図４】本発明の点単位で印刷された光変色物質の多様な模様を図示した図面である。
【図５】本発明の基材の一部に印刷された光変色文字または図案の一例を示した図面である。
【図６】本発明の光変色フィルムまたは板の構造のさらなる一例を図示した断面図である。
【図７】本発明の光変色フィルムまたは板の構造のさらなる一例を図示した断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０  ガラス２１  光変色溶液
３１、４１、５１、６１、７１  コーティング基材
３２、４２、５２、６２、７２  光変色物質
６３  粘着剤または接着剤
７３、７４  ガス及び水分遮断薄膜
３３、６４、７５  保護層または保護フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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