KR100819998B1 - 광변색성 수지, 이의 제조방법 및 광학제품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (i) (A) 화학식 1로 표시되는 화합물 30~80 중량부; (B) 화학식 2로 표시되는 화합물 10~40 중량부; (C) 화학식 3으로 표시되는 화합물 10~30 중량부; (D) 화학식 4로 표시되는 화합물 1~35 중량부; (E) 화학식 5로 표시되는 화합물 1~5 중량부; 및 (F) 화학식 6으로 표시되는 화합물 1~10 중량부를 포함하는 전구체 조성물을 중합하여 얻어지는 수지; 및 (ii) 광변색성 착색제를 포함하는 광변색성 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 광변색성 수지를 포함하여, 효과적인 광변색 특성을 발휘하면서, 고굴절률, 고아베수 등 우수한 물성을 가지는 광변색성 광학제품에 관한 것이다.

Description

광변색성 수지, 이의 제조방법 및 광학제품 {PHOTOCHROMIC RESINES AND PREPARING METHOD AND OPTICAL ARTICLE THEREOF}
본 발명은 광변색성 수지, 이의 제조방법 및 광학제품에 관한 것이다.
광변색성 광학제품에 있어서, 광변색성이라 함은 다색광 또는 단색광의 영향에 의해 색깔이 변화되는 특성을 일컫는 것으로, 광 조사 전후의 색이 변화되는 성질을 의미한다. 이러한 광변색성 광학제품, 예를 들면 광학렌즈는 효과적인 광변색 특성을 가져야 하고, 이외에도 고굴절율, 고아베수 및 우수한 기계적 물성을 동시에 구비하여야 한다.
저굴절율의 재료로 광학렌즈를 제조하면 렌즈의 두께가 커지는 단점이 있다. 또한, 굴절율이 양호한 경우에도 렌즈의 아베수가 낮으면 색수차의 발생으로 착용자에게 눈의 피로와 어지러움을 유발하게 된다. 또한, 광학렌즈는 우수한 기계적 물성을 갖추어야 하며, 광학렌즈의 소재가 양호한 성형성을 나타내어 렌즈의 제조공정이 용이하여야 한다.
그런데, 굴절율이 높아질수록 아베수가 저하되는 광학재료의 특성상 굴절율과 아베수가 높은 렌즈의 개발은 어렵다. 또한, 고굴절율과 고아베수의 광학렌즈를 개발하더라도 동시에 렌즈의 기계적 물성을 저하시키지 않는 것은 매우 어려운 과제이다.
일반적으로, 광변색성 광학제품을 위한 수지의 전구체 조성물은 비스페놀 A계 디(메타)아크릴레이트를 주단량체로 사용하며, 전구체 조성물의 점도 및 성형성과 광학용 수지의 굴절율 및 경도 등을 조절하기 위해 비방향족 (메타)아크릴레이트계 단량체나 방향족 비닐계 단량체 등을 함께 사용한다.
미국특허 제5,708,064호에는 에톡시화된 비스페놀 에이 디메타크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 디메타크릴레이트 등을 중합 단량체로 하고, 여기에 광변색성을 개선하기 위하여 폴리에틸렌글리콜 디벤조에이트 등의 가소제를 투입한 조성물로부터 광변색 렌즈를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 조성물은 성형성이 불량하여 균일한 박막을 균일한 박막을 제조하기 어렵다.
한국공개특허공보 제2003-0019583호에는 테트라-에톡실레이티드 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트, 폴리에틸렌 글리콜 메틸에테르, 디비닐벤젠, 스티렌 등의 중합 단량체와 더불어 광변색성을 개선하기 위한 산성 또는 염기성 첨가제를 함유하는 조성물로부터 광변색성 광학제품을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 조성물에 따른 광학렌즈는 내충격성과 아베수가 낮은 단점이 있다.
따라서, 효과적인 광변색 특성을 발휘하면서, 고굴절율, 고아베수를 가지며 또한 가공성이 우수한 광변색성 광학제품의 개발 및 이러한 광학제품을 위한 광변색성 수지의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 효과적인 광변색 특성을 발휘하면서, 고굴절율 및 고아베수 등 우수한 물성을 가지는 광변색성 광학제품, 상기 광변색성 광학제품용 광변색성 수지 및 상기 광변색성 수지의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 (i) (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 30~80 중량부; (B) 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 10~40 중량부; (C) 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 10~30 중량부; (D) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 1~35 중량부; (E) 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 1~5 중량부; 및 (F) 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물 1~10 중량부를 포함하는 전구체 조성물을 중합하여 얻어지는 수지; 및
(ii) 광변색성 착색제를 포함하는 광변색성 수지를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112007032102818-pat00001
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 CH3이고;
R3 ~ R6은 각각 독립적으로 H, F, Cl, Br 또는 I이며;
[화학식 2]
Figure 112007032102818-pat00002
상기 화학식 2에서, R7 ~ R10은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이고;
m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수이며;
[화학식 3]
Figure 112007032102818-pat00003
상기 화학식 3에서, X는 C1~C30의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고; Y1는 H 또는 CH3이고; z는 1 또는 2이며;
[화학식 4]
Figure 112007032102818-pat00004
상기 화학식 4에서, Y2는 H 또는 CH3이고; p는 1 또는 2이며;
[화학식 5]
Figure 112007032102818-pat00005
상기 화학식 5에서, q는 1 또는 2이며;
[화학식 6]
Figure 112007032102818-pat00006
상기 화학식 6에서, Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 H 또는 CH3이고; r은 2 또는 3이다.
또한, 본 발명은 상기 광변색성 수지를 포함하는 광변색성 광학제품을 제공한다.
또한, 본 발명은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 30~80 중량부; (B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 10~40 중량부; (C) 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 10~30 중량부; (D) 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 1~35 중량부; (E) 상기 화학식 5로 표시되는 화합물 1~5 중량부; 및 (F) 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물 1~10 중량부를 포함하는 광변색성 수지용 전구체 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 광변색성 수지용 전구체 조성물을 중합하는 단계; 및
상기 중합하는 단계 이전, 또는 상기 중합하는 단계 이후, 또는 상기 중합하는 단계 이전과 이후에 광변색성 착색제를 도입하는 단계를 포함하는 상기 광변색성 수지의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 광변색성 수지는 (i) 광변색성 수지용 전구체 조성물을 중합 하여 얻어지는 수지 및 (ii) 광변색성 착색제를 포함한다.
상기 광변색성 수지용 전구체 조성물을 중합하여 얻어지는 수지에서, 상기 전구체 조성물은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 30~80 중량부; (B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 10~40 중량부; (C) 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 10~30 중량부; (D) 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 1~35 중량부; (E) 상기 화학식 5로 표시되는 화합물 1~5 중량부; 및 (F) 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물 1~10 중량부를 포함한다.
또한, 상기 광변색성 착색제는 스피로피란, 스피록사진 및 크로멘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 광변색성 착색제는 특별히 제한되지 않고, 일반적으로 상기 전구체 조성물에 대하여 0.001~10 중량부, 바람직하게는 0.05~5 중량부로 포함될 수 있다. 또한, 상기 광변색성 착색제는 상기 전구체 조성물의 중합 전 전구체 조성물에 첨가 및/또는 중합 후 얻어지는 수지에 첨가하여 최종 광변색성 수지에 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, (A) 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 비스페놀A 골격을 갖는 할로겐(메타)아크릴레이트 화합물로서, 광변색성 수지의 굴절율을 향상시킬 수 있으며, 상기 전구체 조성물 중 30~80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 30 중량부 미만이면 충격성과 경도가 저하되며, 80 중량부 초과이면 아베수가 저하되고 성형성이 저하될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 브롬화된 에폭시에 에틸렌 옥사이드 및 아크릴산을 부가하여 제조할 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체 적인 예로는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 H이고, R3 내지 R6은 Br인 화합물로서 TBE(tetrabromo diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A)가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
(B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 비스페놀A의 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물로서, 광변색성 수지가 고굴절율을 갖게 하고, 전구체 조성물의 점도를 낮출 수 있다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 대부분 화학식 1로 표시되는 화합물과 공중합체를 형성하는데, 이에 의해 굴절율의 감소없이 아베수를 향상시키고, 광변색성 착색제의 광변색 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 전구체 조성물 중 10~40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 10 중량부 미만이면 충격성이 저하되며, 40 중량부 초과이면 경도가 높아 광변색성이 떨어질 수 있다.
상기 화학식 2에서 R7 및 R8은 동일하고, R9 및 R10 은 동일하며, m 및 n은 1 또는 2일 수 있다. 이러한 화합물의 비제한적인 예로는, BPA-4EA(Diacrylate of tetraethyleneoxide modified bisphenol A), BPA-4PA(Diacrylate of tetrapropyleneoxide modified bisphenol A), BPA-2EM(Dimethacrylate of diethyleneoxide modified bisphenol A) 등이 있다. 특히, 디아크릴레이트계 화합물을 사용할 경우, 디메타크릴레이트계보다 광변색성 화합물의 광변색 거동에 보다 유리한 환경을 조성할 수 있다.
(C) 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 황을 함유하는 (메타)아크릴레이 트 화합물로서, 점도를 낮추어 성형성을 개선하고, 전구체 조성물의 중합에 의해 형성되는 수지의 가교결합 밀도를 감소시키며, 착색제의 변색속도를 향상시키고 수지의 굴절율을 향상시킬 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 전구체 조성물 중 10~30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물이 10 중량부 미만이면 광변색성 착색제의 광변색 특성을 향상시키는 효과가 미미하고, 30 중량부 초과이면 광학제품의 기계적 물성 및 성형성이 저하되어 광학제품의 투명도 및 아베수가 감소될 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 페닐티오에틸 아크릴레이트(PTEA), 헥실티오에틸 메타크릴레이트(HTEMA), 페닐티오프로필 아크릴레이트(PTPA) 및 페닐티오프로필 메타크릴레이트(PTPMA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 페닐티오에틸 아크릴레이트 경우, 단량체 총 중량을 기준으로 25 중량%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 투입량의 비는 1:1 바람직하다.
(D) 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 중 p가 1인 스티렌 또는 메틸스티렌은 전구체 조성물의 점도를 낮추어 성형성을 개선하고, 전구체 조성물의 중합에 의해 형성되는 수지의 가교결합 밀도를 증가시키며, 그 굴절율을 향상시킬 수 있다. 그러나, 그 함량이 지나치게 높은 경우 광학제품의 투명성이 저하되고, 광변색성 착색제의 광변색 특성에 악영향을 미치며, 광학제품의 아베수를 급격히 감소시키는 경향이 있다. 따라서, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 p가 1이면 1~35 중량부 로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 중 p가 2인 디비닐벤젠 또는 디(이소프로페닐)벤젠은 광변색성 특성의 발현에는 긍정적인 영향을 미치나, 광학제품의 기계적 물성을 저하시키고 또한 그 아베수를 감소시키는 경향이 있다. 따라서, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 p가 2이면 1~15 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 p가 1인 화합물과 p가 2인 화합물을 함께 사용할 수도 있다.
(E) 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 펜타에리쓰리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(PETP, pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)) 및 펜타에리쓰리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트)(PEEP, pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate)) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 전구체 조성물 중 1~5 중량부로 포함될 수 있다. 화학식 5로 표시되는 화합물이 1 중량부 미만이면 광변색 속도를 증가시키는 효과가 미미하고, 5 중량부 초과이면 광변색 속도를 증가시킬 수 있으나 렌즈에 가요성(Flexibility)이 생겨 성형 이후 렌즈 세척시 균열(crack)이 발생될 수 있다.
(F) 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트(BDDMA) 및 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트(HDDMA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 전구체 조성물 중 1~10 중량부 로 포함될 수 있다. 화학식 6으로 표시되는 화합물이 1 중량부 미만이면 착색제의 광변색 속도가 미미하고, 10 중량부 초과이면 굴절율이 저하되고 렌즈의 가요성(Flexibility)이 있을 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 광변색성 수지용 전구체 조성물은 열안정제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 열안정제는 부틸틴 말레이트(Butyl tin maleate), 부틸 스테아레이트(Butyl stearate), 옥틸틴 머캅타이드(Octyl tin mercaptide), 라우레이트(Laurate), 말레이트(Maleate), 리드 포스파이트(Lead phosphite) 및 황산연(Lead sulphate)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 열안정제는 전구체 조성물 중 0.01~10 중량부로 포함될 수 있다. 열안정제가 0.01 중량부 미만이면 열안정제로서의 효과가 미미하고, 10 중량부 초과이면 미반응물이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 광변색성 수지용 전구체 조성물은 라디칼 중합개시제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 라디칼 중합개시제의 비제한적인 예로는, 과산화벤조일, p-클로로벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸시클로헥산, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥산오에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트 등의 과산화물 및 아조비스이소부티로 니트릴 등의 아조화합물 등이 있으며, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 라디칼 중합개시제는 전구체 조성물 중 0.001~5 중량부, 바람직하게는 0.01~3 중량부로 사용할 수 있다. 상기 성분비는 중합온도, 중합시간, 사용하는 라디칼 및 경화물의 크기 등에 따라 결정될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 광변색성 수지용 전구체 조성물은 광안정제, 산화방지제, 자외선흡수제, 사슬변환제와 같은 첨가제를 필요에 따라 함유할 수 있고, 이로써 최종제품의 물리적 특성이 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 광변색성 수지용 전구체 조성물을 중합하여 얻어지는 수지 및 광변색성 착색제를 포함하는 광변색성 수지는 비광변색성 착색제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 비광변색성 착색제는 상기 광변색성 착색제가 발색하지 않은 상태에서 광변색성 광학제품에 특정의 색상을 부여할 수 있다. 이때, 상기 비광변색성 착색제는 상기 전구체 조성물에 대해 0.001~0.1 중량부로 사용될 수 있으며, 상기 전구체 조성물의 중합 전 전구체 조성물에 첨가 및/또는 중합 후 얻어지는 수지에 첨가하여 최종 광변색성 수지에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 광변색성 수지는, 이상에서 설명한 광변색성 수지용 전구체 조성물을 중합하는 단계; 및
상기 중합하는 단계 이전, 또는 상기 중합하는 단계 이후, 또는 상기 중합하는 단계 이전과 이후에 광변색성 착색제를 도입하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 광변색성 착색제를 도입할 때 비광변색성 착색제를 함께 첨가하여 도입할 수 있다.
본 발명에 있어서, 중합은 열중합 및/또는 광중합일 수 있다. 또한, 전구체 조성물에 라디칼 중합개시제가 포함되면 라디칼에 의해 중합이 개시될 수 있다. 바람직하게는, 상기 중합은 라디칼 중합개시제를 사용하는 열중합일 수 있다.
상기 전구체 조성물의 중합에 의해 얻어지는 수지는 전구체 조성물에 포함된 2 이상의 단량체간의 공중합체 뿐만 아니라, 각 단량체의 호모중합체를 동시에 함유할 수 있다.
본 발명은 상기 광변색성 수지를 포함하는 광변색성 광학제품, 특히 광학렌즈를 제공한다. 이러한 제품의 비제한적인 예로는, 안과용 교정렌즈, 태양광 렌즈, 카메라의 필터, 자동차 또는 빌딩 유리 등이 있다. 이러한 제품에서, 본 발명의 광변색성 물질은 제품의 두께 전체를 구성하거나 또는 지지체상에 부가된 필름 또는 층의 일부를 구성할 수 있다.
본 발명의 광변색성 광학제품의 제조방법은 특별히 한정되지 않고, 당업계에 알려진 통상의 방법에 따를 수 있다. 비제한적인 예를 들면, 본 발명에 따른 전구체 조성물 및 광변색성 착색제를 혼합하고, 선택적으로 비광변색성 착색제를 혼합하여 몰드에 주입한 후, 30~110℃로 15~30 시간 동안 가열하여 중합 및 경화시키는 주형 중합 방법으로 제조할 수 있다.
또한, 필요에 따라 경화 후 어닐링 처리를 할 수도 있다. 또한, 반사방지, 고경도 부여 혹은 패션성 부여 등의 개량을 행하기 위해 표면연마, 대전방지 처리, 하드코팅 처리, 무반사 코팅 처리 및 염색처리 등의 물리적 혹은 화학적 처리를 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광변색성 광학제품은 반응성 불포화기에 의한 폴리비 닐 결합을 주체로 하고 있으며, 단시간에 중합되어 생산성이 높으며, 비중은 1.20 이하로 낮고, 굴절율(nD20)은 1.590 이상으로 고굴절율이며, 아베수는 31 이상으로 고아베수를 가지며, 저점도, 저흡수성, 내열성, 표면경도, 투명성, 광학적 균일성, 내충격성 등 물리적 특성이 우수하다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
A.사용된 화합물
TBE: Tatrabromo diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A
BPA-4EA: Diacrylate of tetraethyleneoxide modified bisphenol A
BPA-2EM: Dimethacrylate of diethyleneoxide modified bisphenol A
DVB: Divinyl benzene
STY: Styrene
HDDA: 1,6-Hexanediol diacrylate
BDDMA: 1,4-Butanediol dimethacrylate
HDDMA: 1,6-Hexanediol dimethacrylate
PTEA: Phenylthioethyl acrylate
PETP: Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)
열안정제
VT: vinyl Toluene
V-65: 라디칼 중합개시제, WAKO 제품
광변색성 착색제: JAMES ROBINSON사 제품
Reversacol Corn Yellow(Spiropyran)
Reversacol Rush Yellow(Chromene)
Reversacol Sunflower Yellow(Spiropyran)
Reversacol Ruby Red(Chromene)
Reversacol Storm Purple(Spiroxazine)
Reversacol Midnight Grey(Spiroxazine)
Reversacol Sunflower Yellow(Chromene)
B. 조 성
원재료 단량체 중량부
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 비교예1 비교예2
TBE 40 40 45 45 45 50 60 60 65
BPA-2EM - - - - - - - 10 15
BPA-4EM 15 23 14 13 15 10 10 - -
DVB 13 5 12 13 10 12 12 15 15
HDDA 10 10 10 9 8 10 10 - -
BDDMA - - - - - - - 10 -
HDDMA - - - - - - - - 10
PETP 2 4 1 2 4 2 4 - -
PTEA 15.6 14.6 12 15 15 12 12 5 5
STY 4 3 5.6 2.6 2.6 3.6 1.6 - -
열안정제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
VT 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 - -
V-65 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12
C. 제조방법
광변색성 착색제가 포함되어 있는 상기 표 1에 기재된 조성비의 전구체 조성물을 36℃에서 5시간 동안 유지시킨 다음 다시 36℃에서 70℃까지 승온하면서 개시제의 분해반응을 시작하였다. 이후 70℃에서 95℃까지 1~2시간 동안 승온하고, 95℃에서 1~2시간 동안 유지하였다. 그리고, 95℃에서 60℃까지 1~2시간 동안 냉각한 후 성형물을 몰드에서 분리하여 광학제품(플라스틱 렌즈)을 제조하였다.
(실시예 2~7 및 비교예 1~2)
실시예 1과 동일한 방법으로 표 1에 기재된 조성비에 맞추어 광학제품을 제조하였다.
(실험예: 물성 측정)
실시예 1~7 및 비교예에서 제조한 렌즈의 물성평가는 다음 시험방법에 따라 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
성형상태: 지르코늄 램프를 사용하여, 제조된 시료의 내부상태를 육안관측을 통해서 확인하였다; "맥리"나 "줄무늬"가 양호 ○, 발생 X
굴절률 및 아베수: 플프리히 굴절계를 이용하여 측정하였다. 단, 프리폴리머의 굴절률은 아베 굴절계를 이용하여 측정하였다.
비중: 수중치환법에 의하여 플라스틱 렌즈의 중량과 부피의 비율을 구하여 측정하였다.
내충격성: 중심두께 2.0㎜, 직경 80mm로 렌즈(돗수 0.00)를 제조하여 140cm 높이에서 28g의 강철구를 사용한 낙구시험을 행하여(FDA규격에 따름), 합격된 것을 ○, 합격되지 않은 것을 X로 하였다.
내용제성: 플라스틱 렌즈를 아세톤, 염화메틸렌에 2시간 침적한 후, 플라스틱 렌즈의 균열, 변형 등이 없으면 ○, 있으면 X로 나타내었다.
T1/2 (페이딩 하프타임, Fading half-time): 350nm의 UV램프를 이용하여 광변색 시킨 후 초기 투과율의 1/2이 될 때까지의 시간을 측정하였다.
물성내용 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 비교예1 비교예2
성형상태
굴절율 1.591 1.59 1.592 1.592 1.593 1.595 1.601 1.6013 1.615
아베수 33 34 33 32 32 31 31 - -
비중 1.12 1.13 1.15 1.15 1.15 1.17 1.17 - -
내충격성 - -
내용제성 - -
T1/2 380 389 420 420 425 450 450 - -
본 발명에 따른 광변색성 수지는 경제적인 출발물질 및 일반적인 중합공정을 사용하여, 고굴절률(1.59이상), 고아베수 및 우수한 광변색 특성을 가지는 광변색성 광학제품을 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. (i) (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 30~80 중량부; (B) 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 10~40 중량부; (C) 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 10~30 중량부; (D) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 1~35 중량부; (E) 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 1~5 중량부; 및 (F) 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물 1~10 중량부를 포함하는 전구체 조성물을 중합하여 얻어지는 수지; 및
    (ii) 광변색성 착색제를 포함하는 광변색성 수지.
    [화학식 1]
    Figure 112007032102818-pat00007
    상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 CH3이고;
    R3 ~ R6은 각각 독립적으로 H, F, Cl, Br 또는 I이며;
    [화학식 2]
    Figure 112007032102818-pat00008
    상기 화학식 2에서, R7 ~ R10은 각각 독립적으로 H 또는 CH3이고;
    m 및 n은 각각 독립적으로 0~4의 정수이며;
    [화학식 3]
    Figure 112007032102818-pat00009
    상기 화학식 3에서, X는 C1~C30의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고; Y1는 H 또는 CH3이고; z는 1 또는 2이며;
    [화학식 4]
    Figure 112007032102818-pat00010
    상기 화학식 4에서, Y2는 H 또는 CH3이고; p는 1 또는 2이며;
    [화학식 5]
    Figure 112007032102818-pat00011
    상기 화학식 5에서, q는 1 또는 2이며;
    [화학식 6]
    Figure 112007032102818-pat00012
    상기 화학식 6에서, Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 H 또는 CH3이고; r은 2 또는 3이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광변색성 착색제는 스피로피란, 스피록사진 및 크로멘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 특징인 광변색성 수지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 2에서 R7 및 R8은 동일하고, R9 및 R10 은 동일하며, m 및 n은 1 또는 2인 것이 특징인 광변색성 수지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 페닐티오에틸 아크릴레이트(PTEA), 헥실티오에틸 메타크릴레이트(HTEMA), 페닐티오프로필 아크릴레이트(PTPA) 및 페닐티오프로필 메타크릴레이트(PTPMA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 특징인 광변색성 수지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트(BDDMA) 및 1,6-헥산디올 디메타크 릴레이트(HDDMA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 특징인 광변색성 수지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전구체 조성물은 열안정제를 추가로 포함하는 것이 특징인 광변색성 수지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전구체 조성물은 라디칼 중합개시제를 추가로 포함하는 것이 특징인 광변색성 수지.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광변색성 수지는 비광변색성 착색제를 추가로 포함하는 것이 특징인 광변색성 수지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 광변색성 수지를 포함하는 광변색성 광학제품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광변색성 광학제품은 광학렌즈인 것이 특징인 광변색성 광학제품.
  11. (A) 제1항에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물 30~80 중량부; (B) 제1항에 따른 화학식 2로 표시되는 화합물 10~40 중량부; (C) 제1항에 따른 화학식 3으로 표시되는 화합물 10~30 중량부; (D) 제1항에 따른 화학식 4로 표시되는 화합물 1~35 중량부; (E) 제1항에 따른 화학식 5로 표시되는 화합물 1~5 중량부; 및 (F) 제1항에 따른 화학식 6으로 표시되는 화합물 1~10 중량부를 포함하는 광변색성 수지용 전구체 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전구체 조성물은 열안정제를 추가로 포함하는 것이 특징인 광변색성 수지용 전구체 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전구체 조성물은 라디칼 중합개시제를 추가로 포함하는 것이 특징인 광변색성 수지용 전구체 조성물.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 광변색성 수지용 전구체 조성물을 중합하는 단계; 및
    상기 중합하는 단계 이전, 또는 상기 중합하는 단계 이후, 또는 상기 중합하는 단계 이전과 이후에 광변색성 착색제를 도입하는 단계를 포함하는 광변색성 수지의 제조방법.
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