KR100897407B1

KR100897407B1 - 아닐링 과정에서의 황변현상을 방지할 수 있는 자외선 차단광학렌즈용 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈

Info

Publication number: KR100897407B1
Application number: KR1020070128017A
Authority: KR
Inventors: 장동규; 김종효; 노수균; 서진무
Original assignee: 주식회사 신대특수재료
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-05-14
Also published as: CN101458341A; CN101458341B

Abstract

본 발명은 디아릴기를 가진 화합물을 주성분으로 하는 광학렌즈용 조성물에 관한 것으로, 특히 자외선 차단 렌즈의 제조 시 아닐링 과정에서의 열에 의한 황변 현상을 방지할 수 있는 광학렌즈용 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈에 관한 것이다. 본 발명에서는, 장파장 자외선을 흡수할 수 있는 자외선 흡수제를 포함하면서도 광학렌즈의 제조 시 꼭 필요한 아닐링 과정에서의 열에 의한 황변현상을 방지하여 무색투명한 렌즈를 얻을 수 있는 조성물 및 이를 이용한 무색투명하고 내광성, 광투과율, 성형성, 가공성, 내열성 등의 광학특성이 우수한 광학렌즈가 제공된다.

디아릴기, 황변 방지, 아닐링, 무색투명, 자외선 차단, 장파장, 광학렌즈

Description

아닐링 과정에서의 황변현상을 방지할 수 있는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈 {Composition for UV Rays Cutting Optical Lens Preventing Yellowing during Annealing and Optical Lens Using it}

본 발명은 디아릴기를 가진 화합물을 주성분으로 하는 광학렌즈용 조성물에 관한 것으로, 특히 자외선 차단 렌즈의 제조 시 아닐링 과정에서의 열에 의한 황변 현상을 방지할 수 있는 광학렌즈용 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈에 관한 것이다.

오래 전부터 광학렌즈로 널리 사용되어 왔던 유리렌즈는 열팽창 계수가 낮아서 외부 온도 변화에 대한 도수의 변형이 적고, 내 스크레칭성이 우수한 장점이 있으나, 내 충격성이 약하여 쉽게 깨어지는 문제점과 무거운 단점이 있어, 오늘날은 대부분 플라스틱 광학렌즈로 대체되고 있다.

플라스틱 광학렌즈는 경량이면서도 내 충격성이 우수하고, 염색성 및 자외선 차단성이 우수하여 오늘날 유리렌즈를 대체하여 각종 광학렌즈의 생산에 사용되고 있다. 그러나 오존층 파기에 따른 자외선 량의 증가로 인하여 장파장의 자외선 400㎚의 영역까지도 눈에 해로운 영향을 줄 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위하여 장파장의 자외선 400㎚의 영역까지 흡수하는 자외선 흡수제를 첨가하여 광학렌즈를 제조하고 있다. 그러나 렌즈의 제조시 꼭 필요한 아닐링 과정에서 열에 의하여 발생하는 광학렌즈의 황변 현상이 이러한 장파장의 자외선 흡수제를 첨가함으로써 더욱 심하게 일어나는 문제점이 있다.

한국 특허공고 특1993-0006918 및 특1992-0005708 에서는 폴리티올 화합물과 디이소시아네이트 화합물을 혼합한 후 열 경화시켜서 자외선 400㎚ 까지를 차단하는 광학렌즈를 제조하고 있다. 이 경우 부틸틴디라우레이트와 같은 산화력이 약한 촉매를 사용할 수 있으므로, 아닐링 과정에서 열에 의해 발생하는 광학렌즈의 황변 현상이 적다. 그러나 이러한 방법으로 제조된 광학 렌즈들은 굴절율 및 광학 특성면에서는 우수하나, 제조과정에서 철저한 금형 세척이 요구되므로 대량생산이 어렵고, 아울러 생산 원가가 높아지는 문제점이 있다.

저원가 대량생산이 가능한 광학 수지 조성물로는 아릴기를 주성분으로 하는 디에틸렌글리콜 비스아릴카르보네이트와 다가알코올을 부가한 디아릴에스테르 화합물에 디아릴이소프탈레이트 등을 혼합하여 조성물을 제조한 후, 400㎚ 까지를 차단하는 자외선 흡수제, 유기 또는 무기안료, 촉매 등을 첨가하고 열 경화시켜서 광학렌즈를 제조한다. 그러나 이때 아릴화합물을 경화시키기 위하여서는 산화력이 강력한 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트와 같은 촉매를 사용하여야 하므로(산화력이 강력한 촉매를 사용함으로써 금형 세척이 미흡하여도 렌즈에 점박이의 발생이 적음), 수지 조성물을 열 경화한 후 아닐링 시 촉매에 의하여 유기 또는 무기안료 가 산화되어 심한 황변 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국 특허 공개 번호 10-2005-0029275에서는 벤질알코올, 프로판올 등의 알코올 화합물을, 다가알코올을 부가한 디아릴에스테르 화합물, 디아릴이소프탈레이트, 디에틸렌글리콜비스아릴카르보네이트, 디벤질말리에이트 등에 혼합 사용하여 380∼400㎚까지의 장파장의 자외선을 차단하는 광학렌즈를 제조하고 있다. 그러나 이는 단량체와 반응성이 없는 알코올을 첨가함으로써 알코올이 광학 수지에 푸른색을 띄게 하여 푸른 안료의 첨가량을 줄여서 렌즈를 조금 더 맑게 할 수 있으나, 아닐링 과정에서 열에 의하여 발생하는 광학렌즈의 황변 현상을 막을 수는 없다. 또, 비반응성 알코올이 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트와 같은 촉매의 작용을 방해함으로써 광학렌즈가 미 경화되어, 내 스크레칭성을 저하시키는 문제점, 아울러 저장 중 미 경화에 의한 렌즈의 색상변화가 심하게 일어나는 문제점이 있다.

본 발명은 장파장 자외선을 흡수할 수 있는 자외선 흡수제를 포함하면서도 광학렌즈의 제조 시 꼭 필요한 아닐링 과정에서 열에 의하여 발생하는 광학렌즈의 황변현상을 방지할 수 있는 광학수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하며, 아울러 내광성, 광투과율, 성형성, 가공성, 내열성 등의 광학특성 또한 우수한 광학수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명에서는 이 광학수지 조성물을 열 경화시켜 얻은 무색투명하면서도 장파장 400㎚ 까지의 자외선을 차단할 수 있는 광학렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는,

알킬렌글리콜 비스아릴카르보네이트 및 말레이트 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물(성분A)과 아래 화학식 1로 표시되는 디아릴에스테르 화합물(성분B)을 포함하는 단량체 조성물, 자외선 흡수제 및 황변현상을 막기 위한 인산에스테르를 포함하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물과 이를 열 경화시켜 얻은 무색투명한 광학렌즈가 제공된다.

(여기에서 R₁은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, OR₂은 탄소수가 1∼5인 2가 알코올 잔기를 나타내며, m=0∼20의 정수를 나타낸다)

본 발명자는 오랜 연구와 많은 실험을 통하여 상기와 같은 단량체 조성물에 자외선 흡수제와 함께 인산에스테르 화합물을 혼합한 경우에는 촉매(중합개시제)를 첨가하고 열 경화한 후의 아닐링 과정에서 공기와 열에 의한 황변 현상이 나타나지 않고 오히려 아닐링 과정을 통해 렌즈가 맑아지는 현상을 발견하고, 아릴계 단량체 조성물에 인산에스테르를 첨가함으로써 400㎚ 까지 자외선을 차단할 수 있으면서도 무색투명한 광학렌즈를 제조할 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명에 따른 광학렌즈용 조성물은 400㎚ 장파장까지 자외선을 차단하면서 120℃에서 2시간 정도의 아닐링 후의 황색도가 오히려 초기 황색도 보다도 낮아져 400㎚ 까지 장파장의 자외선을 차단하면서도 무색 투명한 광학렌즈를 제조할 수 있으며, 본 발명에 따른 광학렌즈는 내광성, 광투과율, 성형성, 가공성, 내열성 등의 면에서도 우수한 광학특성을 갖는다.

본 발명의 광학렌즈용 조성물은 아릴계 단량체 조성물과 자외선 흡수제 및 황변현상을 막기 위한 인산에스테르를 포함한다.

아릴계 단량체 조성물은 알킬렌글리콜 비스아릴카르보네이트 및 말레이트 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물(성분A)과 상기 화학식 1로 표시되 는 디아릴에스테르 화합물(성분B)을 포함한다. 상기 성분A와 성분B는, 바람직하게는 각각 5∼70 중량% 및 30∼95 중량%의 비율로 혼합된다. 디아릴에스테르 화합물(성분B)의 함유량이 30% 미만이고 성분A 화합물이 70%를 초과할 경우에는 제조된 광학렌즈의 충격 강도가 낮거나 굴절율이 낮은 문제점이 있을 수 있고, 디아릴에스테르 화합물의 함유량이 95%를 초과할 때는 단량체 조성물의 점도가 높아져 유리 금형에 주입이 어려워지고 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. 상기 성분A와 성분B는, 더욱 바람직하게는 10∼60 중량% 및 40∼90 중량%의 비율로 혼합된다.

알킬렌글리콜 비스아릴카르보네이트는 바람직하게는 아래 화학식 2로 표시될 수 있으며, 특히 바람직하게는 디에틸렌글리콜 비스아릴카르보네이트이다.

(여기서 R₄ 는 수소 또는 메틸기를 나타내고, -OR₃는 탄소수가 1∼10인 2가 알코올 잔기를 나타내고, n는 1∼10의 정수를 나타낸다.)

상기 말레이트 화합물은, 예를 들어 디에틸렌글리콜 비스아릴카르보네이트; 디벤질말레이트; 모노벤질말레이트; 디벤질푸말레이트; 메틸벤질말레이트; 메틸벤질푸말레이트; 디메틸말레이트; 디에틸말레이트; 디부틸말레이트; 디부틸푸말레이트; 모노부틸말레이트; 디펜틸말레이트 및 디펜틸푸말레이트 등이 될 수 있다.

화학식 1로 표시되는 디아릴에스테르 화합물은 디아릴프탈레이트, 디아릴이 소프탈레이트, 디아릴테레프탈레이트 등에 2가 알코올 즉, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 네오펜틸글리콜 등을 일부 부가하는 에스테르교환 반응에 의하여 제조한다.

본 조성물에서 인산에스테르는 아닐링 과정에서 열에 의하여 발생하는 광학렌즈의 황변 현상을 막아주는 역할을 한다. 본 조성물 중 인산에스테르는 바람직하게는 0.001∼3 중량%(10∼30000ppm)로 포함되며, 더욱 바람직하게는 0.02∼2 중량%(200∼20000 ppm)로 포함된다. 인산에스테르의 함유량이 0.001 중량% 미만일 경우에는 열에 의한 황변을 막아 주기 어렵고, 3 중량%를 초과할 경우에는 경화과정에서 고상수지로부터 유리 금형이 떨어져 있게 되어 렌즈 표면에 줄무늬가 생기는 불량이 발생할 수 있다.

본 조성물에 포함되는 인산에스테르는 바람직하게는 아래 화학식 3으로 표시될 수 있다.

(X, Y, Z는 수소, 할로겐, 알킬, 알릴, 페닐, 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드가 부가된 알코올 잔기 및 할로 알킬의 탄화수소로 구성된 군으로부터 선 택된 어느 하나로, 서로 같거나 다르다.)

상기 화학식 3으로 표시되는 인산에스테르 화합물은, 예를 들어, 이소프로필산 포스페이트; 디이소프로필산 포스페이트; 트리이소프로필산 포스페이트; 부틸산포스페이트; 디부틸산포스페이트;트리부틸산포스페이트; 옥틸산 포스페이트; 디옥틸산포스페이트; 트리옥틸산포스페이트; 이소데실산 포스페이트; 디이소데실산 포스페이트; 트리이소데실산 포스페이트; 트리데칸올산 포스페이트; 비스(트리데칸올산)포스페이트; 디메틸산 포스페이트; 트리메틸산 포스페이트; 디에틸산포스페이트; 트리에틸산포스페이트; 디프로필산 에스테르; 트리프로필산 에스테르; 메틸산 포스페이트; 에틸산포스페이트; 프로필산 포스페이트; 벤질산포스페이트; 디벤질산포스페이트; 트리벤질산포스페이트; 폴리옥시에틸렌 노닐 페놀에테르 포스페이트; 트리 폴리옥시에틸렌 노닐 페놀에테르 포스페이트 포스페이트, 비스(트리데칸올산)포스페이트, 에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트, 트리에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸 디포스페이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸 포스페이트, 이소프로필렌글리콜 모노에틸포스페이트, 디이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트, 트리이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 광학렌즈용 조성물에는 400㎚ 까지의 장파장 자외선을 차단할 수 있는 자외선 흡수제가 포함된다. 자외선 흡수제는 바람직하게는 본 발명의 광학렌즈용 조성물 중 0.01∼4 중량%(100∼40000ppm)로 포함되며, 더욱 바람직하게는 0.02∼2 중량%(200∼20000ppm)로 포함된다. 자외선 흡수제의 첨가량이 0.01 중량% 미만일 때는 유효한 자외선 흡수능을 얻기 어렵고, 4 중량%가 넘으면 광학렌즈의 투명도가 떨어지는 문제점이 있다.

상기 자외선 흡수제로는 광학렌즈에의 사용과 효과가 알려져 있는 공지의 자외선 흡수제면 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-5'-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논; 4-도데실옥시-2-히드록시벤조페논; 4-벤조록시-2-히드록시벤조페논; 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논; 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 등이 단독으로 또는 2종 이상 혼합 사용될 수 있다. 바람직하게는, 400㎚ 이하의 파장역에서 양호한 자외선 흡수능을 가지고, 본 발명의 조성물에 양호한 용해성을 갖는 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3,5'-디- t-부틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2,2-디 히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 등을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합 사용한다.

본 발명의 광학렌즈용 조성물은 조성물을 광학렌즈로 고형화시키기 위한 중합개시제(촉매)를 조성물 전체 중량 중 0.01∼10 중량%로 포함할 수 있다. 중합 개시제로는 비닐기를 함유한 단량체를 경화시킬 수 있는 공지의 중합개시제면 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 퍼옥시디카르보네이트화합물, 즉 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카르보네이트, 디-3-메틸-3-메톡시부틸퍼옥시디카보네이트, 디-s-부틸퍼옥시디카르보네이트, 디메톡시이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-에톡시에틸퍼옥시디카르보네이트, 디-4-t-부틸시클로헥실퍼옥시디카르보네이트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트가 사용될 수 있다.

또, 제조되는 렌즈의 색상을 보증하기 위하여 안료 및 벤질알코올, 부탄올, 펜탄올 등의 알코올이 부가될 수 있다. 안료로는, 통상 푸른 색 및 붉은색 안료가 첨가될 수 있는데, 예를 들어, 울트라마린불블루, 몰리브덴레드, 소듐아루미노술포실리케이트, 퀴나크리돈, 페로시안화 제2철을 주성분으로 하는 감청색, 함 황 나트륨알미노실리케이트의 군청색, 산화코발트와 알루미나로 만들어진 코발트 블루, 구리프탈로시아닌으로 된 프탈로시아닌 블루 등의 안료가 사용될 수 있다. 바람직한 안료의 첨가량은 단량체 조성물 대비 300ppm 이하이며, 더욱 바람직하게는 2∼200ppm 이다. 안료의 첨가량이 300ppm 이상이면 렌즈의 투명성이 떨어지는 문제점이 발생될 수 있다.

이밖에도 본 발명의 광학렌즈용 조성물은 광학렌즈의 제조를 위해 사용되는 공지의 첨가제를 공지의 용도 및 목적에 따라 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 광학렌즈용 조성물은, 액상의 점도가 20∼500cps(20℃), 액상의 굴절율 1.45∼1.57(nD,20℃), 고상의 굴절율 1.53∼1.58(nD, 20℃)의 물성을 갖는다.

상기와 같은 본 발명의 광학렌즈용 조성물을 열 경화시켜 플라스틱 광학렌즈를 얻는다. 상기 광학렌즈에는 특히 안경렌즈가 포함된다. 본 발명의 조성물을 열 경화시켜 광학렌즈를 제조하는 바람직한 실시예는 다음과 같다. 우선, 본 발명의 광학렌즈용 조성물에 마지막으로 중합개시제를 첨가하고 난 후, 교반을 2시간 행하고, 교반을 정지한 다음, 감압 탈포하여 몰드에 주입한다. 이때 몰드는 바람직하게는, 플라스틱 가스켓 혹은 폴리에스테르 혹은 폴리프로필렌 점착테이프로 고정된 유리몰드나 금속제 몰드를 사용한다. 조성물이 주입된 유리몰드를 강제 순환식 오븐에 넣고, 35℃에서 1시간 유지, 40℃로 4시간 승온, 60℃로 9시간 승온, 85℃로 3시간 승온, 85℃로 2시간 유지한 후, 고형물을 이형시켜 광학렌즈를 얻었다. 이렇게 얻은 광학렌즈를 120℃의 온도에서 2시간 아닐닝 처리하여 최종 목적하는 플라스틱 광학렌즈(생지)를 얻었다.

또, 상기 방법으로 얻어진 광학렌즈에, 광학특성, 즉, 내 스크레칭성과, 광 투과율을 높이기 위하여 하드코팅 및 멀티코팅 처리를 할 수 있다. 하드 코팅층의 형성은 에폭시기, 알콕시기, 비닐기 등의 관능기를 가지는 적어도 하나의 실란화합물과 산화규산, 산화티탄, 산화안티몬, 산화주석, 산화텅스텐, 산화알루미늄 등의 적어도 하나 이상의 금속산화물 콜로이드를 주성분으로 하는 코팅조성물에 렌즈를 함침시키거나 또는 스핀코팅법으로 코팅조성물을 광학렌즈 표면에 두께 0.5∼10㎛로 코팅한 후, 가열 또는 UV 경화하여 코팅막을 완성할 수 있다.

멀티코팅층, 즉, 반사방지코팅 층은 산화규소, 불화마그네슘, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티탄늄, 산화탄탈, 산화이트륨 등의 금속산화물을 진공증착 또는 스퍼트링하는 방법에 의하여 형성할 수 있다. 가장 바람직하게는 렌즈의 양면 하드코팅막 위에 산화규소와 산화지르코늄 막을 3회 이상 반복 진공 증착한 후 산화규소막을 마지막으로 진공 증착한다. 또, 수요에 따라 마지막층에 수막층으로 산화규소와 산화지르코늄 막 사이에 ITO층을 더 둘 수도 있다.

또, 필요에 따라 하드액에 분산염료 혹은 광 변색염료 등을 코팅처리하여 사용할 수도 있다.

이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 다음의 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

500 ㎖의 둥근 플라스크에 아래 화학식 4(성분I)의 디아릴 화합물 830g, 디에틸렌글리콜비스아릴카르보네이트 170 g, 디벤질말레이트 100 g을 혼합하고, 여기에 이소프로필산 포스테이트 3g 및 푸른 안료 분산액 3.5g, 붉은 안료 분산액 3.5g, 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸 1.6g, 2,2-디히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸 0.2g, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트 28g을 넣고, 교반을 2시간 행하고, 교반을 정지한 다음, 10분간 감압 탈포 하여, 폴리에스테르 점착테이프로 고정된 유리몰드에 여과 주입하였다. 조성물이 주입된 유리몰드를 강제 순환식 오븐에 넣고, 35℃에서 1시간 유지, 40℃로 4시간 승온, 60℃로 9시간 승온, 85℃로 3시간 승온, 85℃로 2시간 유지한 후, 고형물을 이형시켜 광학렌즈를 얻었다. 이렇게 얻은 광학렌즈를 120℃의 온도에서 2시간 아닐닝 처리하여 최종 목적하는 플라스틱 광학렌즈(생지)를 얻었다.

(m=0 인 중량비 60%, m=1 인 중량비 30%, m=2 인 중량비 5%, m=3 인 중량비 4%, m=4 인 중량비 1%)

안료 분산액 제조

1) 푸른색안료

디에틸렌글리콜비스아릴카르보네이트 1000g에 홀리데이 안료사의 프리머 FRX 제품을 2.8g, 비와이케이사의 174 분산제 2.7g과 세라믹비드 1500g을 넣고 샌드밀 을 이용하여 3시간 분산시킨 후, 3 ㎛의 종이 필터를 사용하여 여과하여 안료분산액을 얻었다.

2) 붉은색 안료

디에틸렌글리콜비스아릴카르보네이트 1000g에 크라리안트사의 호스타펀 레드 E5B 02를 0.2g, 비와이케이사의 174 분산제 2.7g과 세라믹비드 1500g을 넣고 샌드밀을 이용하여 3시간 분산시킨 후, 3 ㎛의 종이 필터를 사용하여 여과하여 안료 분산액을 얻었다.

물성평가

제조된 광학렌즈는 20 ℃에서 아래와 같은 방법으로 물성평가를 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

- 비중: 수중치환법을 사용하여 광학렌즈의 부피와 무게를 측정하여 계산하였다.

- 굴절율 및 아베수: 아베굴절계 아타코사 1T 모델을 사용하여 측정하였다.

400㎚ 파장의 차단율 : 분광 광도계를 사용하여 중심 두께 2㎜, 도수 0.00 렌즈를 측정하였다.

- 550㎚ 광투과율: 분광광도계를 사용하여 550㎚ 파장에서 중심 두께 2㎜, 도 수 0.00 렌즈를 측정하였다.

- 황색도

1)아닐링 전 황색도: 상기와 같은 방법으로 제조된 고형물을 이형한 후, 아 닐링 없이 렌즈를 색도 색차계를 사용하여 중심 두께 2㎜, 도수 0.00 렌즈를 측정하였다.

2) 아닐링 후 황색도: 상기와 같은 방법으로 제조된 고형물을 이형한 후, 120℃에서 2시간 아닐링한 후, 렌즈를 색도색차계를 사용하여 중심두께 2㎜, 도수 0.00 렌즈를 측정하였다.

실시예 2

화학식 5(성분Ⅱ)의 디아릴 화합물을 사용한 것 외에는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 광학렌즈를 얻고 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(m=0 인 중량비 57%, m=1 인 중량비 32%, m=2 인 중량비 5%, m=3 인 중량비 5%, m=4 인 중량비 1%)

실시예 3∼24

표 1 내지 표 2에 기재된 조성으로 하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 광학렌즈를 제조하였다. 제조된 렌즈의 물성 또한 동일한 방법으로 평가하여 표에 함께 나타내었다.

비교예 1∼6

표 3에서 표기된 것 외에는 실시예 1과 같이 실시하여 표 3에 기록하였다. 하기 표에서 알 수 있는 것과 같이, 본 발명 따라 제조된 광학렌즈 재료용 조성물을 경화시켜 얻은 실시예 1∼16의 광학렌즈는 400㎚ 파장의 차단율이 높으면서도 초기 황색도 보다 120℃에서 2시간 아릴링 한 후의 황색도 수치가 낮음을 알 수 있다. 따라서 400㎚ 까지 장파장의 자외선을 차단하면서도 무색투명한 광학렌즈를 얻을 수 있었다.

단량체 성분

DAC: 디에틸렌글리콜비스아릴카르보네이트(diethylene glycolbisallylcarbonate)

DBzM: 디벤질말레이트

mBzM: 모노벤질말레이트

DBzF: 모노벤질푸말레이트

MBzM: 메틸벤질말레이트

DMM: 디메틸말레이트

DEM: 디에틸말레이트

DBM: 디부틸말레이트

DBF: 디부틸푸말레이트

mBM: 모노부틸말레이트

DPM: 디펜틸말레이트

DPF: 디펜틸푸말레이트

자외선 흡수제

HMBT : 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸

HBCBT : 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸

HBMCBT : 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸

HAPBT : 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸

HDBPBT : 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸

HBPBT : 2-(2'-히드록시-5'-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸

HOPBT : 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸

DHBP : 2,4-디히드록시벤조페논

HMBP : 2-히드록시-4-메톡시벤조페논

HOOBP : 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논

DOHBP : 4-도데실옥시-2-히드록시벤조페논

BHBP : 4-벤조옥시-2-히드록시벤조페논

THBP : 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논

DHMBP : 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논

BHMCBT : 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤젠트리아졸

인산에스테르

IPPT : 이소프로필산 포스테이트

DIPP : 디이소프로필산 포스페이트

BP : 부틸산포스페이트

DBP : 디부틸산포스페이트

OP : 옥틸산 포스페이트

DOP : 디옥틸산 포스페이트

DOP : 디옥틸산포스페이트

IDP: 이소데실산 포스페이트

DIDP : 디이소데실산 포스페이트

TDP : 트리데칸올산 포스페이트

BTDP : 비스(트리데칸올산)포스페이트

EGMEP:에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트

DEGMEP: 디에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트

TEGMEP: 트리에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트

DEGMBDP: 디에틸렌글리콜 모노부틸 디포스페이트

DEGMBP: 디에틸렌글리콜 모노부틸 포스페이트

IPGMEP 이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트

DPGMEP:디이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트

TPGMEP: 트리이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트

중합 개시제

IPP : 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트(Diisopropyl peroxy dicarbonate)

NPP : 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트

알코올

BA: 부탄올

BzA: 벤질알코올

PA: 펜탄올

Claims

(a) 아래 화학식 2로 표시되는 알킬렌글리콜 비스아릴카르보네이트 및 말레이트 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물(성분A)과 아래 화학식 1로 표시되는 디아릴에스테르 화합물(성분B)을 포함하는 단량체 조성물;

(b) 자외선 흡수제;

(c) 황변현상을 막기 위한 인산에스테르; 및

(d) 중합개시제를 포함하며,

액상의 점도 20∼500cps(20℃), 액상의 굴절율 1.45∼1.57(nD, 20℃), 고상의 굴절율 1.53∼1.58(nD, 20℃)이며,

아닐링 과정에서의 열에 의한 황변현상이 나타나지 않는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.

[화학식 1]

(여기에서 R₁은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, OR₂은 탄소수가 1∼5인 2가 알코올 잔기를 나타내며, m=0∼20의 정수를 나타낸다)

[화학식 2]

(여기서 R₄ 는 수소 또는 메틸기를 나타내고, -OR₃는 탄소수가 1∼10인 2가 알코올 잔기를 나타내고, n는 1∼10의 정수를 나타낸다.)
제1항에 있어서, 상기 성분A와 성분B는 5∼70 중량% 및 30∼95 중량%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 말레이트 화합물은 디벤질말레이트; 모노벤질말레이트; 디벤질푸말레이트; 메틸벤질말레이트; 메틸벤질푸말레이트; 디메틸말레이트; 디에틸말레이트; 디부틸말레이트; 디부틸푸말레이트; 모노부틸말레이트; 디펜틸말레이트 및 디펜틸푸말레이트로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자 외선 차단 광학렌즈용 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 알킬렌글리콜 비스아릴카르보네이트는 디에틸렌글리콜 비스아릴카르보네이트인 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제2항에 있어서, 상기 성분A와 성분B는 10∼60 중량% 및 40∼90 중량%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 전체 조성물 중 0.01∼4 중량%(100∼40000ppm)로, 인산에스테르는 0.001∼3 중량%(10∼30000ppm)로 포함되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 중합개시제는 전체 조성물 중 0.01∼10 중량%로 포함되며, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트; 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트; 디-2-에틸헥실퍼옥시디카르보네이트; 디-3-메틸-3-메톡시부틸퍼옥시디카보네이트; 디-s-부틸퍼옥시디카르보네이트; 디메톡시이소프로필퍼옥시디카르보네이트; 디--에톡시에틸퍼옥시디카르보네이트; 디-4-t-부틸시클로로헥실퍼옥시디카르보네이트 및 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트로 구성된 군으로부터 선택된 퍼옥시디카르보네이트화합물 1종 혹은 2종 이상을 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 인산에스테르는 아래 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.

[화학식 3]

(X, Y, Z는 수소, 알킬, 페닐, 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드가 부가된 알코올 잔기 및 할로 알킬의 탄화수소로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나로, 서로 같거나 다르다.)
제10항에 있어서, 상기 인산에스테르는 이소프로필산 포스페이트; 디이소프로필산 포스페이트; 트리이소프로필산 포스페이트; 부틸산포스페이트; 디부틸산포스페이트; 트리부틸산포스페이트; 옥틸산 포스페이트; 디옥틸산포스페이트; 트리옥틸산포스페이트; 이소데실산 포스페이트; 디이소데실산 포스페이트; 트리이소데실산 포스페이트; 트리데칸올산 포스페이트; 비스(트리데칸올산)포스페이트; 디메틸산 포스페이트; 트리메틸산 포스페이트; 디에틸산포스페이트; 트리에틸산포스페이트; 디프로필산 에스테르; 트리프로필산 에스테르; 메틸산 포스페이트; 에틸산포스페이트; 프로필산 포스페이트; 벤질산포스페이트; 디벤질산포스페이트; 트리벤질산포스페이트; 폴리옥시에틸렌 노닐 페놀에테르 포스페이트; 트리 폴리옥시에틸렌 노닐 페놀에테르 포스페이트;에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트; 디에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트; 트리에틸렌글리콜 모노에틸 포스페이트; 디에틸렌글리콜 모노 부틸 트리포스페이트; 디에틸렌글리콜 모노부틸 디포스페이트; 디에틸렌글리콜 모노부틸 포스페이트; 이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트; 디이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트; 트리이소프로필렌글리콜 모노에틸 포스페이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 혹은 2종 이상을 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트; 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3,5'-디- t-부틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸 및 2,2-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 혹은 2종 이상을 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제1항에 있어서, 벤질알코올; 부탄올; 펜탄올 중에서 선택된 1종 이상의 알코올 및 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 차단 광학렌즈용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 광학렌즈용 조성물을 열 경화시켜서 얻은 자외선 차단 광학렌즈.