KR100838529B1

KR100838529B1 - 광변색성 조성물 및 이를 이용하여 제조된 고굴절률광학렌즈, 광학제품

Info

Publication number: KR100838529B1
Application number: KR1020070066529A
Authority: KR
Inventors: 김기현
Original assignee: 김기현
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2008-06-17

Abstract

본 발명은 굴절률, 아베수가 높을 뿐만 아니라 효과적인 광변색성 특성을 발휘할 수 있는 광변색성 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학렌즈, 광학제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 (메타)아크릴레이트 화합물, 광변색성 착색제가 함유되어 이루어진 광변색성 조성물에 있어서,(A) 화학식 1로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 100중량부 및 상기 (A) 100중량부에 대하여 (B) 화학식 2로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 15~60중량부, (C) 화학식 3으로 표시되는 황을 함유하는 (메타)아크릴레이트 화합물 20~40중량부, (D) 화학식 4로 표시되는 화합물 20~45중량부, (E) 화학식 5로 표시되는 화합물 2~11중량부, (F) 화학식 6으로 표시되는 2작용기의 (메타)아크릴레이트 화합물 15~25중량부, (G) 화학식 7로 표시되는 저장안정제 2~10중량부를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물 및 이를 이용한 고굴절률 광학렌즈, 광학제품에 관한 것이다.

고굴절률, 렌즈, 광변색성, 광학제품

Description

광변색성 조성물 및 이를 이용하여 제조된 고굴절률 광학렌즈, 광학제품{PHOTOCHROMIC COMPOSITIONS AND HIGH REFRACTIVE INDEX OPTICAL LENS THEREBY, OPTICAL ARTICLES}

본 발명은 고굴절률(nd=1.60 이상), 고아베수 및 우수한 광변색성 특성을 발휘할 수 있는 광변색성 조성물 및 이를 이용하여 제조된 광학렌즈, 광학제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 (메타)아크릴레이트 화합물, 광변색성 착색제가 함유되어 이루어진 광변색성 조성물에 있어서,(A) 화학식 1로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 100중량부 및 상기 (A) 100중량부에 대하여 (B) 화학식 2로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 15~60중량부, (C) 화학식 3으로 표시되는 황을 함유하는 (메타)아크릴레이트 화합물 20~40중량부, (D) 화학식 4로 표시되는 화합물 20~45중량부, (E) 화학식 5로 표시되는 화합물 2~11중량부, (F) 화학식 6으로 표시되는 2작용기의 (메타)아크릴레이트 화합물 15~25중량부, (G) 화학식 7로 표시되는 저장안정제 2~10중량부를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물 및 이를 이용한 고굴절률 광학렌즈, 광학제품에 관한 것이다.

'광변색성'이라 함은 다색광 또는 단색광의 영향에 의해 색깔이 변화되는 특성을 일컫는 것으로, 광 조사 전 및 후의 색이 변화되는 성질을 의미한다. 이러한 광변색성 화합물은 분자내 공액구조를 가진 화합물로 특정 범위의 파장에서 구조가 변화되고 굴절률이 변화됨에 따라 색이 발현 또는 소실되는 특징이 있다. 이러한 광변색 특성은 기록-소거의 반복성을 나타내게 되어 정보를 전달하는 데에도 효과적인 바, 광학렌즈, 필터, 스위치 등에 이용하여 특정 범위의 파장에 의한 기록-소거의 기능을 이룰 수 있다.

한편, 아크릴계 화합물, 메타크릴계 화합물, 불포화 지방족 치환기를 가지는 화합물은 라디칼 중합에 의해 경화하여 폴리머 기판 또는 렌즈로 사용하는 기술이 알려져 있다. 따라서, 상기한 라디칼 중합성 단량체에 광변색 화합물을 함유시켜 라디칼 중합하여 얻어진 폴리머가 광변색 특성을 나타내므로 이를 사용하여 광변색성의 폴리머 기판 또는 렌즈 등의 성형품으로 제조할 수 있다.

이에, 광변색 화합물을 함유시켜 광변색 특성을 부여하면서도 이와 함께 라디칼 중합성 단량체를 함유시켜 성형이 가능하도록 하는 광변색성 수지조성물이 현재 몇몇 공지되어 있다.

예를 들면, 국내공개특허 제2003-0019583호(광변색성 수지 및 이의 제품, 제조방법, 및 전구체 조성물), 국내공개특허 제2002-0090995호(광변색플라스틱렌즈의 제조방법) 및 국내공개특허 제2004-0094928호(광변색성 광학제품, 그 조성물 및 그 제조방법) 등이 제안된 바 있다.

국내공개특허 제2003-0019583호 등에 의해 제안된 종래의 광변색성 수지 등은 효과적인 광변색 특성은 물론 고아베수, 우수한 기계적 물성을 나타내나, 굴절률(nd)이 1.55로 중굴절 수준이고, 또한 무테 가공성, 하드, 멀티 코팅 후 코팅막의 코팅막의 유지성, 내후성 등 좋지 않은 문제가 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 종래의 중굴절(nd=1.55) 변색모노머를 고굴절(nd=1.60이상)로 적용하여 기존의 광변색성 특성은 유지하면서 아베성 및 내후성 및 하드,멀티 코팅후 코팅막 유지성, 무테 가공성을 향상시킬 수 있는 고굴절률 광변색성 조성물 및 이를 이용하여 제조한 광학렌즈, 광학제품을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (메타)아크릴레이트 화합물, 광변색성 착색제가 함유되어 이루어진 광변색성 조성물에 있어서,

(A) 화학식 1로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 100중량부 및 상기 (A) 100중량부에 대하여 (B) 화학식 2로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 15~60중량부, (C) 화학식 3으로 표시되는 황을 함유하는 (메타)아크릴레이트 화합물 20~40중량부, (D) 화학식 4로 표시되는 화합물 20~45중량부, (E) 화학식 5로 표시되는 화합물 2~11중량부, (F) 화학식 6으로 표시되는 2작용기의 (메타)아크릴레 이트 화합물 15~25중량부, (G) 화학식 7로 표시되는 저장안정제 2~10중량부를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

(R₁은 H 또는 CH₃이고, R₂ 할로겐 원자임)

[화학식 2]

(R₁, R'₁은 H 또는 CH₃이고, m, n은 각각 0~4이고, m+n은 0~8임)

[화학식 3]

(X는 치환족 또는 방향족을 나타내고, Y는 H 또는 CH₃임)

[화학식 4]

(R₁은 H 또는 CH₃이고, m은 1 또는 2임)

[화학식 5]

[화학식 6]

(Y는 H 또는 CH₃이고, n은 정수 2, 3임)

[화학식 7]

이하, 본 발명의 광변색 조성물의 구성하는 각각의 성분을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 (A)성분은 하기의 화학식 1로 표시되는 비스페놀 A골격을 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물로서, 고굴절률이다.

[화학식 1]

여기서 R₁은 H 또는 CH₃이고, R₂는 H, Cl, Br 등의 할로겐 원자이다.

상기 (A)성분은 아크릴산과 에피클로로히드린을 반응시킨 후, 비스페놀 A를 부가시켜 제조할 수 있고, 또한 에폭시와 아크릴산을 당량으로 반응시킨 후 에피클로로히드린 및 비스페놀 A를 부가하여 제조할 수 있다. 특히, 화학식 1로 표시되는 (A)성분으로서, 아베수, 성형성, 충격성 및 경도가 우수한 TBE(Tetra Bromo Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A)를 사용하는 것이 좋다.

그리고, 상기 (B)성분은 하기의 화학식 2로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물로서, 고굴절률, 저점도이다.

[화학식 2]

여기서, R₁, R'₁은 H 또는 CH₃이고, m, n은 각각 0~4이고, m+n은 0~8이다.

상기 (B)성분은 상기 (A)성분 100중량부에 대해 15~60중량부 함유된다. 15중량부 미만으로 함유되는 경우 충격성이 저하되는 문제가 있고, 60중량부 초과로 함 유되는 경우 경도가 높아 광변색성이 저하되는 문제가 있다.

상기 화학식 2로 표시되는 (B)성분으로서 BPA-4EA(Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A), BPA-4PA(Diacrylate of propyleneoxide modified bisphenol A), BPA-2EM(Dimethacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A) 등이 바람직하다.

상기 (C)성분은 하기의 화학식 3으로 표시되는 황을 함유한 (메타)아크릴레이트 화합물로서, 고굴절률 및 저점도이다.

[화학식 3]

여기서, X는 치환족 또는 방향족을 나타내고, Y는 H 또는 CH₃이다.

그리고, 상기 (C)성분은 상기 (A)성분 100중량부에 대해 20~40중량부 함유되는 것이 바람직하고, 20중량부 미만으로 함유되는 경우 성형 후 착색성이 저하되고, 40중량부 초과로 함유되는 경우 성형시 줄무늬 불량이 발생하는 문제가 있다.

상기 (C)성분은 상기 (A)성분 및 (B)성분과 라디칼 공중합이 가능하고, PTEA(Phenylthioethyl acrylate), HTEMA(Hexylthioethyl methacrylate), PTEEA(Phenylthioethyl ethacrylate) 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 (D)성분은 화학식 4로 표시되는 화합물로서, 단량체의 혼합물의 점도를 낮추어 성형성을 개선하고, 중합체의 가교결합밀도를 감소시키며, 굴절률을 향상시킬 뿐만 아니라, 또한 광변색성 특성의 발현을 향상시킨다.

[화학식 4]

여기서 R₁은 H 또는 CH₃이고, m은 1 또는 2이다.

그리고 상기 (D)성분은 상기 (A)성분 100중량부에 대해 20~45중량부가 함유되고, 20중량부 미만으로 함유되는 경우 고점도를 형성하여 몰드 주입 작업에 영향을 미쳐 수율등 생산성에 악영향을 미치는 문제가 있고, 45중량부 초과로 함유되는 경우 광학제품의 투명성이 저하되고 광변색성 착색제의 광변색 특성에 악영향을 미치고, 광학제품의 아베수를 급격히 감소시키는 문제가 있다.

화학식 4로 표시되는 화합물로서는 m이 1인 스티렌, 메틸스티렌 중 선택된 1종 또는 2종으로 이루어지는 것이 좋고, m이 2인 디비닐벤젠 또는 디(이소프로페닐)벤젠을 사용하는 것이 좋다.

한편, 최종제품의 광변색성 및 아베수, 기계적 물성을 고려하여 m이 2인 경우 상기 (A)성분 100중량부에 대해 1~38중량부를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 (E)성분은 화학식 5로 표시되는 화합물로서, 광변색 속도를 향상시킨다.

[화학식 5]

화학식 5로 표시되는 상기 (E)성분으로서, PETP(2-(2,3비스[(2-메르캅토에틸) 티오]프로필티오)에탄디올을 상기 (A)성분 100중량부에 대해 2~11중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 (E)성분이 2중량부 미만으로 함유되는 경우 광변색 속도가 늦어지는 문제가 있고, 상기 (E)성분이 11중량부 초과 함유되는 경우 광변색 속도가 증가하는 이점은 있으나, 렌즈가 가용성을 가짐에 따라 성형 후 렌즈 세척시 크랙이 발생하는 등의 문제가 있다.

그리고, 상기 (F)성분은 화학식 6으로 표시되는 2작용기의 (메타)아크릴레이트 화합물로서, HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate), BDDMA(1,4-Butanediol dimethacrylate), HDDMA(1,6-Hexanediol dimethacrylate) 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

[화학식 6]

여기서 Y는 H 또는 CH3이며, n은 정수 2, 3이다.

상기 (F)성분은 상기 (A)성분 100중량부에 대해 15~25중량부가 함유되고, 15중량부 미만으로 함유되는 경우 렌즈가 하드해져 광변색속도가 늦어지는 문제가 있고, 25중량부 초과로 함유되는 경우 굴절률이 저하되고, 렌즈가 부드러워지는 문제가 있다.

그리고, 상기 (G)성분은 화학식 7로 표시되는 저장안정제로서, DMDS(Dimercaptan dithylsulfide) 등이 사용되고, 저장안정성 및 렌즈의 표면강도를 강화시켜 성형 후 세척시 세척제에 의한 표면손상을 방지하기 위해 상기 (A)성분 100중량부에 대해 2~10중량부가 함유된다.

[화학식 7]

상기 저장안정제는 상기 (A)성분 100중량부에 대해 2~10중량부가 함유되고, 2중량부 미만으로 함유되는 경우 제품 저장안전성에 문제가 있고, 10중량부 초과로 함유되는 경우 냄새 및 미반응물이 형성되는 문제가 있다.

그리고, 상기 광변색성 착색제는 물질에 광변색성 특성을 부여하기 위한 화합물로서, 스피록사진, 스피로피란, 크로멘 화합물 중 선택된 1종 또는 2종이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

한편, 렌즈 내후성 첨가제, 광안정제, 산화방지제, 자외선흡수제, 사슬변화제 등의 첨가제를 필요에 따라 선택적으로 첨가하여 사용할 수 있음은 물론이다.

특히, 상기 렌즈 내후성 첨가제는 렌즈의 내후성을 향상시키기 위한 것으로서, Tinuvin 123, Tinuvin 152(Ciba사 light stabilliser), Tinuvin 1130 및 Tinuvin 384(Ciba사 UV absorber) 등을 사용할 수 있고, 상기 (A) 성분 100중량부에 대해 0.6~5.0중량부 함유시켜 사용하는 것이 바람직하고, 5.0중량부 초과로 함유시켜 사용하는 경우 전체 변색시간 및 변색 후 색상에 큰 영향을 미치는 문제가 있다.

이와 같은 본 발명의 광변색성 조성물을 이용한 렌즈의 제조방법은 공지의 라디칼 중합을 사용한 중형중합 방법으로 제조한다. 상세하게, 본 발명의 광변색성 조성물에 라디칼 중합개시제 및 광중합 개시제 등의 촉매를 첨가하여 균일하게 혼합한 후 여과하고 감압 하에서 충분히 탈포한 다음, 몰드속에 주입해서 라디칼 중합을 행한다.

이러한 본 발명의 광변색성 조성물을 중합 및 경화시켜 얻어지는 광학 렌즈 는 단시간 내에 중합이 이루어져 생산성이 우수하고, 비중은 1.20 이하로 낮고, 굴절률(nd)이 1.60 이상인 고굴절률을 얻을 수 있으며, 또한 아베수는 33 이상으로 높고, 투명성, 광학적 균일성, 내충격성 등 물리적 특성이 매우 우수하다.

상기 고굴절 광학렌즈는 안경 뿐만 아니라 카메라 등의 광학제품에 널리 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 광변색성 조성물을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예에서 사용한 화합물]

o TBE (Tatra Bromo Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A): 오비탈세계社

o BPA-4EA (Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A): KYOEISHA社

o BPA-2EM (Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A): KYOEISHA社

o DVB(Divinyl benzene)

o STY(Styrene)

o HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate)

o BDDMA(1,4-Butanediol dimethacrylate)

o HDDMA(1,6-Hexanediol dimethacrylate)

o PTEA(Phenylthioethyl acrylate) : 한농, Bimax

o PETP(Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) : YODO KAGAKU 제품

o Tinuvin 123: 미국 Ciba사

o DMDS(Dimercaptan diethylsulfide) : 일본 maruzen Chemical사

o V-65 : 라디칼 중합개시제, WAKO 제품

o 광변색성 착색제 : JAMES ROBINSON사 제품

[실시예 1]

(A)성분으로서 (주)오비탈세계社의 TBE(Tetra Bromo Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A) 100중량부, (B)성분으로서 KYOEISHA社의 BPA-4EA(Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A) 41.03중량부, (C)성분으로서 한농社의 PTEA(Phenylthioethyl acrylate) 40.00중량부, (D)성분으로서 DVB(Divinyl benzene) 41.79중량부, 스티렌 3.9중량부, (E)성분으로서 Yodo Kangaku社의 PETP(Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)) 5.13중량부, (F)성분으로서 HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate) 24.36중량부, (G)성분으로서 Maruzen Chemical社의 DMDS(Dimercaptan Diethylsulfide) 2.56중량부, JAMES ROBINSON사의 광변색성 착색제 0.26중량부 및 내후성첨가제로서 Ciba社의 Tinuvin-123 1.28중량부가 포함되어 이루어진 광변색성 조성물에 라디칼 중합개시제로서 아세틸퍼옥사이드를 첨가한 후 몰드에 주입하고, 그 상태에서 35~90℃까지 15~30시간 동안 가열하여 중합 및 경화시켜 실시예 1의 렌즈를 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 달리 (B)성분으로서 BPA-2EM 58.97중량부, (C)성분으로서 PTEA 37.44중량부, (D)성분으로서 DVB 12.83중량부, 스티렌 7.44중량부, (E)성분으로서 PETP 10.26중량부, (F)성분으로서 HDDA 9.00 중량부를 포함하여 실시예 2의 렌즈를 제조하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 달리 (B)성분으로서 BPA-4EA 31.82중량부, (C)성분으로서 PTEA 27.27중량부, (D)성분으로서 DVB 27.27중량부, 스티렌 12.5중량부, (E)성분으로서 PETP 2.27중량부, (F)성분으로서 HDDA 21.59 중량부, (G)성분으로서 DMDS 2.27중량부를 포함하여 실시예 3의 렌즈를 제조하였다.

[실시예 4]

실시예 1과 달리 (B)성분으로서 BPA-4EA 29.55중량부, (C)성분으로서 PTEA 34.09중량부, (D)성분으로서 DVB 29.55중량부, 스티렌 5.68중량부, (E)성분으로서 PETP 4.55중량부, (F)성분으로서 HDDA 19.32 중량부, (G)성분으로서 DMDS 2.27중량부를 포함하여 실시예 4의 렌즈를 제조하였다.

[실시예 5]

실시예 1과 달리 (B)성분으로서 BPA-4EA 34.88중량부, (C)성분으로서 PTEA 34.88중량부, (D)성분으로서 DVB 23.26중량부, 스티렌 5.81중량부, (E)성분으로서 PETP 9.30중량부, (F)성분으로서 HDDA 17.44 중량부, (G)성분으로서 DMDS 4.65중량부를 포함하여 실시예 5의 렌즈를 제조하였다.

[실시예 6]

실시예 1과 달리 (B)성분으로서 BPA-4EA 22.73중량부, (C)성분으로서 PTEA 27.27중량부, (D)성분으로서 DVB 27.27중량부, 스티렌 7.96중량부, (E)성분으로서 PETP 9.09중량부, (F)성분으로서 HDDA 20.46 중량부, (G)성분으로서 DMDS 9.09중량부를 포함하여 실시예 6의 렌즈를 제조하였다.

[실시예 7]

실시예 1과 달리 (B)성분으로서 BPA-4EA 22.22중량부, (C)성분으로서 PTEA 26.67중량부, (D)성분으로서 DVB 26.67중량부, 스티렌 5.56중량부, (E)성분으로서 PETP 8.89중량부, (F)성분으로서 HDDA 20.00 중량부, (G)성분으로서 DMDS 8.89중량부를 포함하여 실시예 7의 렌즈를 제조하였다.

그리고 실시예 1~7의 렌즈와 물성 등을 대비하기 위한 비교예 1 및 2의 렌즈는 다음과 같이 제조하였다.

[비교예 1]

TBE 100중량부, BPA-2EA 20.83중량부, DVB 20.00중량부, BDDMA 16.67중량부, 광변색성 착색제로서 스피록사진 0.17중량부가 포함되어 이루어진 광변색성 조성물에 라디칼 중합개시제로서 아세틸퍼옥사이드를 첨가한 후 몰드에 주입하고, 그 상태에서 35~90℃까지 15~30시간동안 가열하여 중합 및 경화시켜 비교예 1의 렌즈를 제조하였다.

[비교예 2]

TBE 100중량부, BPA-2EA 23.02중량부, DVB 15.87중량부, HDDMA 11.11중량부, 광변색성 착색제로서 스피록사진 0.16중량부가 포함되어 이루어진 광변색성 조성물에 라디칼 중합개시제로서 아세틸퍼옥사이드를 첨가한 후 몰드에 주입하고, 그 상태에서 35~90℃까지 15~30시간동안 가열하여 중합 및 경화시켜 비교예 2의 렌즈를 제조하였다.

이와 같이 제조된 실시예 1 내지 7의 렌즈, 비교예 1 및 2의 렌즈에 대한 성형상태, 굴절률, 아베수, 비중, 내충격성, 내용제성, 페이딩 하프타임, 내후성, 변색 전·후 투과율, 세척시표면손상 등의 물성을 다음과 같은 시험방법에 따라 측정하였다.

(1) 성형상태 평가

성형상태는 지르코늄 램프를 사용하여 제조된 렌즈의 내부상태를 육안관측을 통해서 확인하였고, '맥리'나 '줄무늬'가 발생하지 않은 경우 ○, 발생한 경우 ×로 표시하여 평가하였다.

(2) 굴절률 및 아베수 측정

플프리히 굴절계를 이용하여 굴절률 및 아베수를 측정하였다. 단, 프리폴리머의 굴절률은 아베 굴절계를 이용하여 측정하였다.

(3) 비중 측정

비중은 수중치환법에 의하여 플라스틱 렌즈의 중량과 부피의 비율을 구하여 측정하였다.

(4) 내충격성 평가

중심두께 2.0mm, 직경 80mm로 렌즈(돗수 0.00)를 제조하여 140cm 높이에서 28kg의 강철구를 사용한 낙구시험을 행하여 FDA규격에 따라 합격된 것을 ○, 합격되지 않은 것을 ×로 나타냈다.

(5) 내용제성 평가

플라스틱 렌즈를 아세톤, 염화메틸렌에 2시간 침적시킨 후, 플라스틱 렌즈에 균열 및 변형 등이 발생하지 않은 경우 ○, 발생한 경우 ×로 나타냈다.

(6) 페이딩 하프타임(Fading half-time; T1/2) 측정

350nm의 UV램프를 이용하여 광변색 시킨 후 초기 투과율의 1/2이 될 때까지의 시간을 측정하여 페이딩 하프타임을 측정하였다.

(7) 내후성 평가

성형 렌즈를 옥외 방치한 다음 7일 경과 후 색상이 변질되지 않은 경우 ○, 변질된 경우 ×로 나타냈다.

(8) 세척후 표면손상 평가

금형에서 탈형 후 렌즈표면에 손상이 발생하지 않은 경우 ○, 발생한 경우 ×로 나타냈다.

(9) 변색전·후 렌즈투과율 측정

두께 2.1mm로 렌즈를 제조한 후 UV 스펙트로메타로 25℃에서 전광선 투과율(380nm~760nm 전파장)을 측정하여 변색전 UV투과율 및 변색후 UV투과율을 계산하였다.

이와 같은 시험방법에 의해 측정된 실시예 1 내지 7, 비교예 1 및 2에 대한 물성 측정결과는 하기의 표 1과 같다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	비교예 1	비교예 2
성형상태	○	○	○	○	○	○	○	×	×
굴절률	1.604	1.605	1.604	1.604	1.606	1.607	1.607	1.612	1.613
아베수	33	34	33	33	33	33	33	32	32
비중	1.12	1.13	1.13	1.13	1.13	1.14	1.14	1.15	1.15
내충격성	○	○	○	○	○	○	○	○	○
내용제성	○	○	○	○	○	○	○	○	○
T1/2 (sec)	380	389	420	420	425	430	430	550	580
내후성	○	○	○	○	○	○	○	×	×
변색전 UV투과율	80%이상	80%이상	80%이상	80%이상	80%이상	80%이상	80%이상	80%이상	80%이상
변색후 UV투과율	30%이하	30%이하	30%이하	30%이하	30%이하	30%이하	30%이하	53%	56%
세척시 표면손상	○	○	○	○	○	○	○	×	×

위 물성 측정결과에서 확인되는 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 7, 비교예 1 및 2의 경우 고굴절률(nd=1.60 이상), 고아베수, 내충격성, 내용제성 및 변색전 UV투과율을 모두 우수하다.

그러나, 비교예 1 및 2의 경우 성형상태, 내후성이 좋지 않을 뿐만 아니라 금형 탈형 후 렌즈표면에 손상이 발생하고, 변색 후 UV투과율이 53%로서 높아 UV차단효과가 우수하지 못하는 등 품질이 낮은 반면에 실시예 1 내지 7의 경우 성형상태, 내후성이 우수하고, 또한 금형 탈형 후 렌즈표면에 손상부분이 없을 뿐만 아니라, 그리고 변색 후 UV투과율이 30% 이하로서 UV차단효과가 우수한 이점이 있다.

그리고, 페이딩 하프타임이 비교예 1, 2의 경우 550 이상으로서 높은 반면에, 실시예 1 내지 7의 경우 430 미만으로서 낮아 광변색 반응속도가 빠른 이점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 종래의 중굴절(nd=1.55) 변색모노머를 고굴절(nd=1.60이상)로 적용하여 기존의 광변색성 특성은 유지하면서 아베성 및 내후성 및 하드,멀티 코팅후 코팅막 유지성, 무테 가공성을 향상시킬 수 있는 고굴절률 광변색성 조성물 및 이를 이용하여 제조한 광학렌즈, 광학제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims

(메타)아크릴레이트 화합물, 광변색성 착색제가 함유되어 이루어진 광변색성 조성물에 있어서,

(A) 화학식 1로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 100중량부 및

상기 (A) 100중량부에 대하여 (B) 화학식 2로 표시되는 (메타)아크릴레이트 화합물 15~60중량부, (C) 화학식 3으로 표시되는 황을 함유하는 (메타)아크릴레이트 화합물 20~40중량부, (D) 화학식 4로 표시되는 화합물 20~45중량부, (E) 화학식 5로 표시되는 화합물 2~11중량부, (F) 화학식 6으로 표시되는 2작용기의 (메타)아크릴레이트 화합물 15~25중량부, (G) 화학식 7로 표시되는 저장안정제 2~10중량부를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.

[화학식 1]

(R₁은 H 또는 CH₃이고, R₂는 할로겐 원자임)

[화학식 2]

(R₁, R'₁은 H 또는 CH₃이고, m, n은 각각 0~4이고, m+n은 0~8임)

[화학식 3]

(X는 치환족 또는 방향족을 나타내고, Y는 H 또는 CH₃임)

[화학식 4]

(R₁은 H 또는 CH₃이고, m은 1 또는 2임)

[화학식 5]

[화학식 6]

(Y는 H 또는 CH₃이고, n은 정수 2, 3임)

[화학식 7]
제1항에 있어서, 상기 (A)는 TBE(Tetra Bromo Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A)인 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (B)는 BPA-4EA(Diacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A), BPA-4PA(Diacrylate of propyleneoxide modified bisphenol A), BPA-2EM(Dimethacrylate of ethyleneoxide modified bisphenol A) 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (C)는 PTEA(Phenylthioethyl acrylate), HTEMA(Hexylthioethyl methacrylate), PTEEA(Phenylthioethyl ethacrylate) 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (D)는 스티렌, 메틸스티렌, 디비닐벤젠, 디(이소프로페닐)벤젠 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변 색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (E)는 PETP(2-(2,3비스[(2-메르캅토에틸) 티오]프로필티오)에탄디올인 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (F)는 HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate), BDDMA(1,4-Butanediol dimethacrylate), HDDMA(1,6-Hexanediol dimethacrylate) 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 (G)의 저장안정제는 DMDS(Dimercaptan Diethylsulfide)인 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 광변색성 착색제는 스피로피란, 스피록사진, 크로멘 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항에 있어서, 렌즈 내후성 첨가제가 상기 (A)성분 100중량부에 대하여 0.6~5.0중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광변색성 조성물.
제1항 내지 10항 중 어느 한 항의 광변색성 조성물을 중합 및 경화시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 고굴절률 광학렌즈.
제11항의 고굴절률 광학렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학제품.