KR101739215B1

KR101739215B1 - 광학 재료용 중합성 조성물 및 그로부터 얻어지는 광학 재료 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101739215B1
Application number: KR1020157024153A
Authority: KR
Inventors: 신스케 이토; 노부오 가와토; 고지 스에스기; 시게토시 구마; 다츠야 오가와; 도시야 하시모토; 마모루 다나카
Original assignee: 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2017-05-23
Also published as: KR20170018980A; JP5666055B2; EP2980159B1; CN105143349A; KR20150117286A; EP2980159A1; BR112015024449A2; JP2015017266A; WO2014157407A1; JPWO2014157407A1; CN105143349B; EP2980159A4; BR112015024449A8; US20160272784A1; JP5706052B2; US10131767B2; KR101739248B1

Abstract

본 발명의 광학 재료용 중합성 조성물은, (A) 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트와, (B) 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올과, (C) 하기 화학식 1로 표시되는 산성 인산에스테르와, (D) 벤조트리아졸계 화합물을 포함하여 이루어지고, 알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이며, 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 1 내지 11중량부의 양으로 포함한다.

Description

광학 재료용 중합성 조성물 및 그로부터 얻어지는 광학 재료 및 그 제조 방법{POLYMERIZABLE COMPOSITION FOR OPTICAL MATERIALS, OPTICAL MATERIAL OBTAINED FROM SAME, AND METHOD FOR PRODUCING OPTICAL MATERIAL}

본 발명은 우레탄 성형체를 부여하는 광학 재료용 중합성 조성물 및 그로부터 얻어지는 광학 재료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

플라스틱 렌즈는, 무기 렌즈에 비해, 경량이며 깨지기 어렵고, 염색이 가능하기 때문에, 안경 렌즈, 카메라 렌즈 등의 광학 소자에 급속하게 보급되고 있고, 지금까지 여러가지 안경 렌즈용 수지가 개발되어 사용되고 있다. 그 중에서도 대표적인 예로서, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트나 디알릴이소프탈레이트로부터 얻어지는 알릴 수지나, (메트)아크릴레이트로부터 얻어지는 (메트)아크릴 수지, 이소시아네이트와 티올로부터 얻어지는 티오우레탄 수지를 들 수 있다.

최근 들어, 티오우레탄 수지보다도 저굴절률인, 이소시아네이트와 알코올로 이루어지는 우레탄 수지가 개발되었다(특허문헌 1 내지 5). 티오우레탄 수지보다도 저굴절률이기는 하지만, 저가격의 렌즈 재료로서 기대되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 4에는, 이소시아네이트로서 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실이소시아네이트)와, 알코올로서 트리메틸올프로판프로폭실레이트와 트리메틸올프로판으로부터 얻어진 우레탄 수지가 기재되어 있다.

또한, 이소시아네이트로서, 고굴절률을 갖고 게다가 저렴하게 입수 가능한 것으로서 톨릴렌디이소시아네이트나 디페닐메탄디이소시아네이트가 있고, 이러한 폴리이소시아네이트 화합물을 사용한 기능성 렌즈나 고굴절률 렌즈의 연구가 행하여지고 있다.

특허문헌 6에는, 이소시아네이트로서, 저렴하고 입수 용이한 톨릴렌디이소시아네이트를 사용한 우레탄 수지를 제조한 예가 비교예 5에 기재되어 있다. 시판품인 이소시아네이트로서는, m-크실릴렌이소시아네이트, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 2,6-비스(이소시아네이토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실이소시아네이트) 등을 들 수 있는데, 톨릴렌디이소시아네이트의 시장 가격은 이들 시판품 중에서도 가장 저렴해서, 톨릴렌디이소시아네이트를 사용함으로써 보다 저렴한 안경 렌즈를 시장에 제공할 수 있기 때문에 산업상에도 크게 공헌할 수 있다. 그러나, 톨릴렌디이소시아네이트를 사용하여 우레탄 수지를 제조한 예가 기재되어 있는 비교예 5에는, 성형 불량에 의해 경화물이 얻어지지 않음이 기재되어 있다.

특허문헌 7에는, 방향환을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물과, 폴리티올 화합물과, 벤조트리아졸계 화합물과, 페놀류를 함유하는 조성물로부터 얻어지는, 티오우레탄 수지로 이루어지는 플라스틱 렌즈가 기재되어 있다. 그 문헌에는, 내후성이 우수한 플라스틱 렌즈가 얻어지는 것이 기재되어 있다.

국제 공개 2008/92597호 팸플릿 일본 특허 공표 제2009-520057호 공보 국제 공개 2010/43392호 팸플릿 일본 특허 공개 제2011-012141호 공보 일본 특허 공표 제2012-521478호 공보 일본 특허 공개 제2008-144154호 공보 일본 특허 공개 제2012-181268호 공보

톨릴렌디이소시아네이트와 같은 방향족 폴리이소시아네이트를 사용한 우레탄 수지로 이루어지는 렌즈는 황변의 발생이 보이는 경우가 있어, 품질에 개선의 여지가 있었다.

또한, 특허문헌 6의 비교예 5에는, 방향족 이소시아네이트인 톨릴렌디이소시아네이트와 알코올의 중합에 있어서, 반응이 너무 빠르기 때문에 성형체가 얻어지지 않음이 기재되어 있다. 우레탄 조성물의 경화 속도는 티오우레탄 조성물과 비교하여 반응성이 높고, 특히 방향족 이소시아네이트를 사용한 경우에는 더욱 반응성이 높기 때문에, 조합 중에 발열을 수반하면서 급격하게 점도가 높아져 성형 몰드에 주형(注型)하는 것이 곤란해서, 조합이나 주형 시의 작업성에 문제가 있었다.

특허문헌 7에는, 우레탄 수지로 이루어지는 플라스틱 렌즈에 대해서, 내광성 개선에 관해 기재되어 있지 않다.

이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 본 발명자들은, 조합이나 주형 시에 있어서의 작업성이 우수하고, 굴절률, 내열성, 투명성, 내광성이 우수한 폴리우레탄 성형체가 얻어지는, 광학 재료용 중합성 조성물을 얻기 위해 예의 검토를 행하였다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 방향족 이소시아네이트 및 다관능 알코올을 사용하여, 특정한 조건 하에서 중합시킨 투명 수지에 있어서, 특정한 첨가제를 배합시킴으로써, 굴절률, 내열성, 투명성, 내광성이 우수한 폴리우레탄 성형체 및 그 제조 방법을 알아내어 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하에 나타난다.

[1] (A) 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트와,

(B) 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올과,

(C) 하기 화학식 1

(화학식 중, m은 1 또는 2의 정수를 나타내고, n은 0 내지 18의 정수를 나타내고, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, R², R³은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)

로 표시되는 산성 인산에스테르와,

(D) 벤조트리아졸계 화합물을 포함하여 이루어지고,

알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이며,

이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 1 내지 11중량부의 양으로 포함하는, 광학 재료용 중합성 조성물.

[2] 알코올 (B)가 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [1]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[3] 알코올 (B)가 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[4] 상기 방향족 이소시아네이트가, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[5] 알코올 (B)의 수산기에 대한 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기의 몰비가 0.8 내지 1.2인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[6] 산성 인산에스테르 (C)가 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3중량부의 양으로 포함되는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[7] 힌더드아민계 화합물을 더 포함하고,

그 힌더드아민계 화합물이, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2중량부의 양으로 포함되는, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[8] 벤조트리아졸계 화합물 (D)가 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 2.1 내지 10중량부의 양으로 포함되는, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[9] 페놀계 화합물 (E)를 더 포함하고,

그 페놀계 화합물 (E)가 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부의 양으로 포함되는, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[10] 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정과,

상기 중합성 조성물을 주형 내에 주형하는 공정과,

30℃ 이하부터 상기 중합성 조성물의 중합을 개시하여, 그 조성물을 중합하는 공정

을 포함하는 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.

[11] 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 상기 공정은, 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)와 페놀계 화합물 (E)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, [9]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정을 포함하는, [10]에 기재된 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.

[12] 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정과,

렌즈 주형용 주형 내에, 편광 필름의 적어도 한쪽 면이 몰드로부터 이격된 상태에서, 그 편광 필름을 고정하는 공정과,

상기 편광 필름과 상기 몰드 사이의 공극에 상기 중합성 조성물을 주입하는 공정과,

30℃ 이하부터 상기 중합성 조성물의 중합을 개시하고, 그 조성물을 중합 경화하여, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층을 적층하는 공정

을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.

[13] 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 상기 공정은, 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)와 페놀계 화합물 (E)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, [9]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정을 포함하는, [12]에 기재된 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.

[14] 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 알코올 (B)를 첨가하고, 산성 인산에스테르 (C) 및 벤조트리아졸계 화합물 (D) 및 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는 공정 (i)과,

30℃ 이하의 온도에서, 상기 예비중합체에 알코올 (B)를 더 첨가 혼합하여, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정 (ii)와,

상기 중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합하는 공정 (iii)

을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.

[15] 상기 공정 (i)은 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 알코올 (B)를 첨가하고, 산성 인산에스테르 (C), 벤조트리아졸계 화합물 (D) 및 페놀계 화합물 (E) 및 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는 공정을 포함하는, [14]에 기재된 제조 방법.

[16] 상기 공정 (i)에 있어서, 반응 온도가 30℃ 이하인, [14] 또는 [15]에 기재된 제조 방법.

[17] 상기 공정 (iii)에 있어서, 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합할 때에, 가열 개시 온도가 30℃ 이하인, [14] 내지 [16] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[18] 상기 예비중합체 및 상기 중합성 조성물의 점도가, 20℃에서 1000mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는, [14] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[19] 상기 공정 (ii)는,

원기둥 형상의 용기와,

상기 용기의 상방으로부터 중심축 방향을 따라서 삽입된 샤프트와,

그 샤프트의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 교반 날개와,

상기 용기의 상방에 배치되고, 그 용기 내에 예비중합체를 송액하는 제1 공급부와,

상기 용기의 상방에 배치되고, 그 용기 내에 알코올 (B)를 송액하는 제2 공급부와,

상기 용기의 하단부에 배치된 토출부를 구비하는 혼합 장치에 의해 행하여지고,

상기 용기 내에, 상기 제1 공급부로부터 상기 예비중합체를 송액함과 함께, 상기 제2 공급부로부터 알코올 (B)를 송액하는 공정과,

상기 샤프트를 회전시킴으로써, 그 샤프트의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 상기 교반 날개가, 30℃ 이하의 온도에서, 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 혼합하면서 하방으로 이동시켜서 중합성 조성물을 조제하고, 얻어진 그 중합성 조성물을 상기 토출부로부터 토출하는 공정

을 포함하는, [14] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[20] 상기 샤프트의 회전수가 1000rpm 내지 4000rpm의 범위이며, 상기 토출부로부터 상기 중합성 조성물이 토출되는 속도가 0.5g/s 내지 4g/s의 범위인, [19]에 기재된 제조 방법.

[21] 상기 공정 (ii)에 있어서, 얻어지는 중합성 조성물의 점도가, 20℃에서 500mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는, [19] 또는 [20]에 기재된 제조 방법.

[22] 상기 공정 (iii)은,

상기 중합성 조성물을 몰드 내에 주입하는 공정과,

상기 중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 상기 몰드 내에서 중합하는 공정

을 포함하는, [19] 또는 [21]에 기재된 제조 방법.

[23] [14] 내지 [22] 중 어느 하나에 기재된 폴리우레탄 성형체의 제조 방법에 있어서,

상기 공정 (iii) 전에, 렌즈 주형용 주형 내에, 편광 필름의 적어도 한쪽 면이 몰드로부터 이격된 상태에서, 그 편광 필름을 고정하는 공정을 포함하고,

상기 공정 (iii)은,

상기 편광 필름과 상기 몰드 사이의 공극에 공정 (ii)에서 얻어진 중합성 조성물을 주입하는 공정과,

상기 중합성 조성물을 중합 경화하여, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층을 적층하는 공정

을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.

[24] [10], [11], [14] 내지 [22] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 폴리우레탄 성형체.

[25] [24]에 기재된 폴리우레탄 성형체로 이루어지는 광학 재료.

[26] [25]에 기재된 광학 재료로 이루어지는 플라스틱 렌즈.

[27] [12], [13] 또는 [23]에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 플라스틱 편광 렌즈.

본 발명의 광학 재료용 중합성 조성물에 의하면, 조합이나 주형 시에 있어서의 작업성이 우수하고, 굴절률, 내열성, 투명성, 내광성이 우수한 우레탄 성형체, 즉 이들의 밸런스가 우수한 폴리우레탄 성형체를 얻을 수 있다. 이러한 폴리우레탄 성형체는, 높은 투명성이 요구되는 각종 광학 재료에 있어서 적절하게 사용된다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 혼합 장치의 개략 단면도이다.
도 2는 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체의 ¹H-NMR 측정 차트이다.

이하, 본 발명의 광학 재료용 중합성 조성물의 실시 형태에 대해서, 구체예를 사용하여 설명한다.

본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물은,

(A) 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트와,

(B) 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올과,

(C) 화학식 1로 표시되는 산성 인산에스테르와,

(D) 벤조트리아졸계 화합물을 포함한다.

알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이며, 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 1 내지 11중량부의 양으로 포함한다.

이하, 각 성분에 대하여 설명한다.

[이소시아네이트 (A)]

이소시아네이트 (A)는 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트이며, 방향족 이소시아네이트를 포함한다.

방향족 이소시아네이트는, 방향환에 2개 이상의 이소시아네이토기가 직접 결합한 이소시아네이트이며, 또한, 2량체, 3량체, 예비중합체를 포함해도 된다.

구체적으로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이소시아네이트 (A)는 방향족 이소시아네이트를 80 내지 100중량％가 되는 양으로 포함한다.

본 실시 형태에 있어서의 방향족 이소시아네이트는, 톨릴렌디이소시아네이트를 포함하는 것이 바람직하고, 톨릴렌디이소시아네이트로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 톨릴렌디이소시아네이트는, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트로부터 선택되는 1종 이상의 이소시아네이트이다. 톨릴렌디이소시아네이트로서는, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물을 들 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 톨릴렌디이소시아네이트는, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트를 포함하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 단독, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물로서 사용할 수 있다. 그 혼합물을 사용하는 경우, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합비가 75:25 내지 85:15인 범위가 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서, 이소시아네이트 (A)는 방향족 이소시아네이트 이외에, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 이소시아네이트를 포함할 수도 있다. 그러한 이소시아네이트로서는, 지방족 이소시아네이트, 지환족 이소시아네이트, 복소환 이소시아네이트 등을 들 수 있다.

지방족 이소시아네이트로서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이토메틸에스테르, 리신트리이소시아네이트, m-크실릴렌이소시아네이트, α,α,α',α'-테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트, 비스(이소시아네이토메틸)나프탈렌, 메시틸렌트리이소시아네이트, 비스(이소시아네이토메틸)술피드, 비스(이소시아네이토에틸)술피드, 비스(이소시아네이토메틸)디술피드, 비스(이소시아네이토에틸)디술피드, 비스(이소시아네이토메틸티오)메탄, 비스(이소시아네이토에틸티오)메탄, 비스(이소시아네이토에틸티오)에탄, 비스(이소시아네이토메틸티오)에탄 등을 들 수 있다.

지환족 이소시아네이트로서는, 이소포론디이소시아네이트, 비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 시클로헥산디이소시아네이트, 메틸시클로헥산디이소시아네이트, 디시클로헥실디메틸메탄이소시아네이트, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)비시클로-[2.2.1]-헵탄, 2,6-비스(이소시아네이토메틸)비시클로-[2.2.1]-헵탄, 3,8-비스(이소시아네이토메틸)트리시클로데칸, 3,9-비스(이소시아네이토메틸)트리시클로데칸, 4,8-비스(이소시아네이토메틸)트리시클로데칸, 4,9-비스(이소시아네이토메틸)트리시클로데칸 등을 들 수 있다.

복소환 이소시아네이트로서는, 2,5-디이소시아네이토티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)티오펜, 2,5-디이소시아네이토테트라하이드로티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)테트라하이드로티오펜, 3,4-비스(이소시아네이토메틸)테트라하이드로티오펜, 2,5-디이소시아네이토-1,4-디티안, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,4-디티안, 4,5-디이소시아네이토-1,3-디티올란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,3-디티올란 등을 들 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 후술하는 알코올 (B)의 수산기에 대한, 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기의 몰비는 0.8 내지 1.2의 범위 내이며, 바람직하게는 0.85 내지 1.2의 범위 내이며, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1.2의 범위 내이다. 상기 범위 내에서, 굴절률 등의 광학 특성이 우수하고, 물성 밸런스가 우수한 광학 재료, 특히 안경 렌즈로서 적절하게 사용되는 수지를 얻을 수 있다.

[알코올 (B)]

알코올 (B)는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이다. 알코올 (B)는 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상인 1종의 알코올로 구성되어 있어도 되고, 2종 이상의 화합물로 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이어도 된다. 작업성을 고려하면, 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율은 60％ 이상이 바람직하고, 70％ 이상이 더욱 바람직한 경우가 있다.

2급의 수산기의 비율은, 프로톤 핵자기 공명 스펙트럼 ¹H-NMR에 의해 산출할 수 있다. 수산기가 인접하는, 메틸렌기(-CH₂-(OH)), 메틴기(-CH(R)-(OH))의 프로톤의 화학 변이는 브로드한 형상으로 중첩되기 때문에 각각을 판별할 수 없다. 그러나 트리플루오로아세트산 등의 전자 흡인기를 갖는 카르복실산으로 수산기를 에스테르화함으로써 보다 저자장 시프트시켜, 메틸렌기, 메틴기의 프로톤을 식별할 수 있다. 예를 들어, 트리플루오로아세트산 무수물에 의해 에스테르화한 것은, 통상의 경우, 메틴기의 프로톤 화학 변이는 5.3 내지 5.6ppm, 메틸렌기는 4.2 내지 4.5ppm으로 시프트하기 때문에, 그 피크의 적분값 비율에 의해 2급의 수산기의 비율을 산출할 수 있다. 화학 변이 5.3 내지 5.6ppm의 적분값을 A, 화학 변이 4.2 내지 4.5ppm의 적분값을 B라 할 경우, 2급 수산기의 비율 X는, 다음 식

X=A/(A+B/2)×100에 의해 산출할 수 있다.

알코올 (B)는 1종 이상의 지방족 또는 지환족 알코올이며, 구체적으로는, 직쇄 또는 분지쇄의 지방족 알코올, 지환족 알코올, 이들 알코올과 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, ε-카프로락톤을 부가시킨 알코올 등을 들 수 있다.

직쇄 또는 분지쇄의 지방족 알코올로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄 디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 글리세롤, 디글리세롤, 폴리글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판) 등을 들 수 있다.

지환족 알코올로서는, 1,2-시클로펜탄디올, 1,3-시클로펜탄디올, 3-메틸-1,2-시클로펜탄디올, 1,2-시클로헥산디올, 1,3-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 4,4'-비시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.

이들 알코올과 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, ε-카프로락톤을 부가시킨 화합물이어도 된다. 예를 들어, 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체, 카프로락톤 변성 글리세롤, 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨 등을 들 수 있다.

에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, ε-카프로락톤을 부가시키는 몰수는, 알코올 중의 수산기 1몰에 대하여 0.7 내지 3.0몰분을 부가한 것이 바람직하고, 0.7 내지 2.0몰분을 부가한 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서는, 알코올 (B)로서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 글리세롤, 디글리세롤, 폴리글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하고,

글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서는, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 특히 바람직하다.

글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체는, 글리세롤 중의 수산기 1몰에 대하여 0.7 내지 1.3몰분의 프로필렌옥시드가 부가된 것이 바람직하고, 수산기값으로는 520mgKOH/g 내지 810mgKOH/g의 것이 바람직하고, 580mgKOH/g 내지 680mgKOH/g의 것이 더욱 바람직하다. 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체는, 트리메틸올프로판 중의 수산기 1몰에 대하여 0.8 내지 1.3몰분의 프로필렌옥시드가 부가된 것이 바람직하고, 수산기값에서는 460mgKOH/g 내지 600mgKOH/g의 것이 바람직하고, 520mgKOH/g 내지 580mgKOH/g의 것이 더욱 바람직하다. 수산기값은 공지된 방법으로 구할 수 있다.

[산성 인산에스테르 (C)]

산성 인산에스테르 (C)는 화학식 1로 표시되고, 이형제로서 종래 사용되던 것이지만, 본 실시 형태에서는 동시에 우레탄화 촉매로서도 사용된다.

<화학식 1>

식 중, m은 1 또는 2의 정수를 나타내고, n은 0 내지 18의 정수를 나타내고, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, R², R³은 각각 독립적으로 수소 원자 또는, 메틸기, 에틸기를 나타낸다. []m 내의 탄소수는 4 내지 20인 것이 바람직하다.

화학식 1 중의 R¹로서는, 예를 들어, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 테트라데칸, 헥사데칸 등의 직쇄의 지방족 화합물로부터 유도되는 유기 잔기, 2-메틸프로판, 2-메틸부탄, 2-메틸펜탄, 3-메틸펜탄, 3-에틸펜탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 3-에틸헥산, 2-메틸헵탄, 3-메틸헵탄, 4-메틸헵탄, 3-에틸헵탄, 4-에틸헵탄, 4-프로필헵탄, 2-메틸옥탄, 3-메틸옥탄, 4-메틸옥탄, 3-에틸옥탄, 4-에틸옥탄, 4-프로필옥탄 등의 분지쇄의 지방족 화합물로부터 유도되는 유기 잔기, 시클로펜탄, 시클로헥산, 1,2-디메틸시클로헥산, 1,3-디메틸시클로헥산, 1,4-디메틸시클로헥산 등의 지환족 화합물로부터 유도되는 유기 잔기 등을 들 수 있지만, 이들 예시 화합물만으로 한정되는 것은 아니며, 이들의 혼합물이어도 된다.

또한, 화학식 1 중, n은 0이 바람직하고, 그 화합물은 화학식 2로 표시할 수 있다.

화학식 2 중, x는 1 또는 2의 정수를 나타내고, R⁴는 탄소수 8 내지 16의 알킬기를 나타낸다.

화학식 2 중의 R⁴로서는, 예를 들어, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 테트라데칸, 헥사데칸 등의 직쇄의 지방족 화합물로부터 유도되는 유기 잔기, 2-에틸헥산, 3-에틸헥산, 2-메틸헵탄, 3-메틸헵탄, 4-메틸헵탄, 3-에틸헵탄, 4-에틸헵탄, 4-프로필헵탄, 2-메틸옥탄, 3-메틸옥탄, 4-메틸옥탄, 3-에틸옥탄, 4-에틸옥탄, 4-프로필옥탄 등의 분지쇄의 지방족 화합물로부터 유도되는 유기 잔기, 1,2-디메틸시클로헥산, 1,3-디메틸시클로헥산, 1,4-디메틸시클로헥산 등의 지환족 화합물로부터 유도되는 유기 잔기 등을 들 수 있지만, 이들 예시 화합물만으로 한정되는 것은 아니며, 이들의 혼합물이어도 된다.

산성 인산에스테르 (C)로서는, STEPAN사 제조의 ZelecUN, 미쓰이 가가꾸사 제조의 MR용 내부 이형제, 죠호쿠 가가꾸 고교사 제조의 JP 시리즈, 도호가가꾸 고교사 제조의 포스페놀 시리즈, 다이하치 가가꾸 고교사 제조의 AP, DP 시리즈 등을 사용할 수 있고, STEPAN사 제조의 ZelecUN, 미쓰이 가가꾸사 제조의 MR용 내부 이형제가 보다 바람직하다.

산성 인산에스테르 (C)의 첨가량은, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3중량부가 바람직하고, 0.2중량부 내지 2중량부가 보다 바람직하다.

일반적으로 우레탄 수지의 촉매로서는, 3급 아민, 아민 카르복실산염, 금속 촉매 등이 사용되는데, 본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물의 촉매로서 사용하면 반응성이 높아지기 때문에, 주형 시에 광학 재료용 중합성 조성물의 점성이 너무 높아져서 작업성을 악화시키고, 또한 얻어지는 성형체에 맥리가 발생하는 경우가 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 특정한 환상 아민류와 특정한 산성 인산에스테르를 병용하면, 조합이나 주형 시에 있어서의 작업성이 보다 우수하고, 맥리의 발생이 효과적으로 억제되어, 본 실시 형태의 이소시아네이트와 알코올로 이루어지는 성형체를 안경 용도에 적용 가능한, 작업성과 품질 확보를 실현할 수 있어 바람직하다.

특정한 환상 아민류로서는, 예를 들어, 이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 펜질메틸이미다졸, 2-에틸-4-이미다졸 등의 이미다졸류, 예를 들어, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딘올, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-히드록시에틸-4-피페리딘올, 메틸-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜세바케이트, 메틸-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜세바케이트와 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트의 혼합물, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-(옥틸옥시)-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]부틸말로네이트, 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)부탄-1,2,3,4-테트라카르복실레이트 등의 1,2,2,6,6-피페리딘 화합물인 힌더드아민류를 들 수 있다.

환상 아민류로서는, 이미다졸류, 힌더드아민류 등이 바람직하고, 힌더드아민류가 보다 바람직하다.

산성 인산에스테르 (C)는 힌더드아민류를 병용할 수 있고, 힌더드아민류를, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2중량부, 바람직하게는 0.2중량부 내지 1.5중량부의 양으로 포함할 수 있다. 상기 수치 범위라면, 색상이 우수하고, 맥리가 억제된 성형체를 얻을 수 있다.

힌더드아민은 광 안정화제로서도 사용되는 것으로서, 시판품으로서 Chemtura사 제조의 Lowilite76, Lowilite92, BASF사 제조의 Tinuvin144, Tinuvin292, Tinuvin765, ADEKA사 제조의 아데카스탭 LA-52, LA-72, 죠호쿠 가가꾸 고교사 제조의 JF-95 등을 들 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 상기 효과의 관점에서, 이소시아네이트 (A)로서 톨릴렌디이소시아네이트, 알코올 (B)로서 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

[벤조트리아졸계 화합물 (D)]

벤조트리아졸계 화합물 (D)는 벤조트리아졸 골격을 갖는 화합물이면 되고, 예를 들어, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-에톡시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀 페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥틸옥시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-비스(디메틸벤질)페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-도데실-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-{2'-히드록시-3'-디메틸벤질-5'-(1,1,3,3-테트라메틸)페닐}벤조트리아졸 등을 들 수 있다.

이 벤조트리아졸계 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

상기 중, 조성물 중의 (A) 및 (B) 성분에의 용해성의 관점에서 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸을 포함하는 것이 바람직하고, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸만인 것이 특히 바람직하다.

이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 1 내지 11중량부, 바람직하게는, 1 내지 10중량부, 더욱 바람직하게는 2.1 내지 10중량부, 특히 바람직하게는 2.5 내지 10중량부의 양으로 포함할 수 있다. 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 상기 범위에서 포함함으로써, 조합이나 주형 시에 있어서의 작업성이 우수하고, 굴절률, 내열성, 투명성, 내광성이 우수한 우레탄 성형체, 즉 이들의 밸런스가 우수한 우레탄 성형체를 얻을 수 있다. 이러한 우레탄 성형체는, 특히 안경 렌즈로서 적절하게 사용된다.

[페놀계 화합물 (E)]

본 실시 형태에 있어서는, 페놀계 화합물 (E)를 더 포함할 수 있다.

페놀계 화합물 (E)로서는, 페놀, 크레졸, 에틸페놀, 이소프로필페놀, tert-부틸페놀, 헥실페놀, 시클로헥실페놀, 2-메톡시페놀, 4-메톡시페놀, 2,6-디메틸-p-크레졸, 2,6-디에틸-p-크레졸, 2,6-디-n-프로필-p-크레졸, 2,6-디이소프로필-p-크레졸, 2,6-디-n-부틸-p-크레졸, 2,6-디이소부틸-p-크레졸, 4-알릴-2-메톡시페놀, 2,4-비스[(옥틸티오)메틸]-o-크레졸 등의 치환 페놀류, 힌더드페놀류, 카테콜, 레조르신, 하이드로퀴논, tert-부틸카테콜, 피로갈롤 등의 다가 페놀류, 비페놀, 디메틸비페놀 등의 비페놀류, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 메틸렌-비스(메틸-tert-부틸페놀), 티오-비스(메틸-tert-부틸페놀) 등의 비스페놀류, 나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류나, 이들의 할로겐 치환체 등을 들 수 있다.

상기 중, 얻어지는 플라스틱 렌즈의 외관성의 관점에서, (E) 페놀계 화합물이, 힌더드페놀류인 것이 바람직하고, (3-tert-부틸-4-히드록시-5-알킬)페닐기를 갖고, 알킬기는 메틸기 또는 tert-부틸기인 것이 더욱 바람직하다.

상기의 (3-tert-부틸-4-히드록시-5-알킬)페닐기를 갖는 힌더드페놀계 화합물로서는, 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 1,6-헥사메틸렌-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스(옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸아미노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오나토], 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오-디에틸렌-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N-N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-하이드로신남아미드), 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트디에틸에스테르, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 이소옥틸-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등을 들 수 있다.

상기 중, 조성물 중의 (A) 및 (B) 성분에의 용해성의 관점에서, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸을 사용하는 것이 바람직하다.

이 페놀계 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

페놀계 화합물 (E)의 함유량은, 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계량 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 4중량부, 특히 바람직하게는, 0.5 내지 2중량부이다.

[성분 (A) 내지 (E) 이외의 성분]

본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물은, 목적에 따라, 광 안정화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 착색 방지제, 염료, 수지 개질제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.

광 안정화제로서는, 힌더드아민계 화합물을 사용할 수 있다. 힌더드아민계 화합물은, 시판품으로서 Chemtura사 제조의 Lowilite76, Lowilite92, BASF사 제조의 Tinuvin144, Tinuvin292, Tinuvin765, ADEKA사 제조의 아데카스탭 LA-52, LA-72, 죠호쿠 가가꾸 고교사 제조의 JF-95 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로서는, 트리아진계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조에이트계 화합물을 포함할 수 있다. 첨가량은 성분 (A) 및 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.05중량부 내지 2.0중량부가 바람직하고, 0.05중량부 내지 1.5중량부가 보다 바람직하다.

본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물에는, 첨가제로서 티올을 첨가한 경우에는, 현저하게 내광성이 악화된다. 아민류로서, 1급 아민, 2급 아민을 첨가한 경우에는, 본 실시 형태의 이소시아네이트와의 반응이 급격하게 진행하기 때문에, 주형 시에 광학 재료용 중합성 조성물의 점성이 너무 높아져서 작업성을 악화시키고, 또한 얻어지는 성형체에 맥리가 발생한다. 금속 촉매를 첨가했을 경우의 문제는, 전술한 바와 같다. 티오우레탄 수지에서 사용되는 금속 촉매는 유기주석 화합물이 많지만, 본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물은, 그 독성이 높다는 점과 환경 호르몬 등의 이유로 인체에의 유해성이 문제가 되고 있는 유기주석 화합물을 포함하지 않고 안경 용도의 수지를 제조할 수 있기 때문에, 제조 공정상이나 얻어지는 성형체의 안전성은 보다 높다.

본 실시 형태에 있어서는, 조합이나 주형 시에 있어서의 작업성이 보다 우수하고, 맥리의 발생이 효과적으로 억제된다라고 하는 관점에서, 이소시아네이트 (A)로서 톨릴렌디이소시아네이트, 알코올 (B)로서 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물에 의하면, 조합이나 주형 시에 있어서의 작업성이 우수하고, 굴절률, 내열성, 투명성, 내광성이 우수한 우레탄 성형체를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면 이들의 밸런스가 우수한 우레탄 성형체를 얻을 수 있다.

[용도]

본 실시 형태의 우레탄 성형체는, 주형 중합 시의 몰드를 바꿈으로써 다양한 형상으로서 얻을 수 있다. 본 실시 형태의 우레탄 성형체는, 높은 투명성을 구비하고, 플라스틱 렌즈, 카메라 렌즈, 발광 다이오드(LED), 프리즘, 광 파이버, 정보 기록 기판, 필터, 발광 다이오드 등의 광학용 수지로서의 각종 용도로 사용하는 것이 가능하다. 특히, 플라스틱 렌즈, 카메라 렌즈, 발광 다이오드 등의 광학 재료, 광학 소자로서 적합하다.

플라스틱 렌즈로서는, 폴리우레탄 수지로 이루어지는 플라스틱 안경 렌즈, 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층이 적층되어 있는 플라스틱 편광 렌즈를 들 수 있다.

이하, 우레탄 성형체의 제조 방법 및 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법을, 적절히 도면을 사용하여, 각각 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 의해 설명한다. 또한, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.

<제1 실시 형태>

[우레탄 성형체의 제조 방법]

본 실시 형태의 우레탄 성형체의 제조 방법은, 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 혼합한 후에, 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, 상기의 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정 (1)과, 상기 중합성 조성물을 주형 내에 주형하는 공정 (2)과, 상기 중합성 조성물의 중합을 개시하여, 그 조성물을 중합하는 공정 (3)을 포함한다.

[공정 (1)]

이소시아네이트 (A)와 산성 인산에스테르 (C)을 혼합하면, 용해성이 낮은 백색의 고형물이 석출되는 경우가 있기 때문에, 그대로 중합하면 얻어지는 수지의 투명성이 손상되어, 안경 용도로서는 적합하지 않은 경우가 있다. 따라서, 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)을 먼저 혼합하고, 계속하여 이소시아네이트 (A)를 혼합하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 용해성이 낮은 백색의 고형물의 발생이 억제되어, 투명성 양호한 성형체가 얻어진다.

또한, 이소시아네이트 (A)의 혼합 시의 온도는, 광학 재료용 중합성 조성물의 점성을 억제하여, 작업성을 악화시키지 않고 성형체의 제조가 가능하기 때문에, 30℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이소시아네이트 (A)로서, 톨릴렌디이소시아네이트를 사용하는 경우, 30℃ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 공정 (1)은 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)와, 페놀계 화합물을 포함하는 경우에는, 페놀계 화합물 (E)를 혼합한 후에, 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하로 혼합하는 공정을 더 포함할 수 있다.

혼합 장치는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 후술 기재된 장치 등도 사용할 수 있다.

[공정 (2)]

본 공정에 있어서는, 가스킷 또는 테이프 등으로 보유 지지된 성형 몰드(주형) 내에, 본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물을 주입한다. 이때, 얻어지는 성형체에 요구되는 물성에 따라서는, 필요에 따라, 감압 하에서의 탈포 처리나 가압, 감압 등의 여과 처리 등을 행하는 것이 바람직하다.

[공정 (3)]

본 공정에 있어서는, 성형 몰드 내에 주형된 광학 재료용 중합성 조성물의 중합을 개시하여, 그 조성물을 중합한다. 중합을 개시하는 온도는, 중합 후의 성형체의 이형성이 좋고, 얻어지는 성형체에 맥리가 발생하지 않는 점에서, 30℃ 이하가 바람직하다. 중합 조건에 대해서는, 사용하는 이소시아네이트나 알코올의 종류, 몰드의 형상 등에 따라 크게 조건이 상이하기 때문에 한정되는 것은 아니지만, 약 0 내지 140℃의 온도에서 1 내지 48시간에 걸쳐서 행하여진다.

첨가제의 첨가 방법에 대해서는, 사용하는 이소시아네이트 (A), 알코올 (B), 첨가제의 종류와 사용량에 따라 조제 수순은 상이하기 때문에, 일률적으로 한정되는 것은 아니며, 첨가제의 용해성, 조작성, 안전성, 편의성 등을 고려하여, 적절히 선택된다.

본 실시 형태의 우레탄 성형체는, 필요에 따라, 어닐 등의 처리를 행해도 된다. 처리 온도는 통상 50 내지 150℃의 범위에서 행하여지지만, 90 내지 140℃에서 행하는 것이 바람직하고, 100 내지 130℃에서 행하는 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태의 우레탄 성형체를 사용한 플라스틱 렌즈는 필요에 따라, 편면 또는 양면에 코팅층을 실시하여 사용해도 된다. 코팅층으로서는, 프라이머층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 김서림 방지 코팅층, 오염 방지층, 발수층 등을 들 수 있다. 이 코팅층은 각각 단독으로 사용하거나 복수의 코팅층을 다층화하여 사용해도 된다. 양면에 코팅층을 실시하는 경우, 각각의 면에 동일한 코팅층을 실시하거나, 서로 다른 코팅층을 실시해도 된다.

이들 코팅층은 각각, 자외선으로부터 렌즈나 눈을 지킬 목적으로 자외선 흡수제, 적외선으로부터 눈을 지킬 목적으로 적외선 흡수제, 렌즈의 내광성을 향상시킬 목적으로 광 안정화제나 산화 방지제, 렌즈의 패션성을 높일 목적으로 염료나 안료, 또한 포토크로믹 염료나 포토크로믹 안료, 대전 방지제, 기타, 렌즈의 성능을 높이기 위한 공지된 첨가제를 병용해도 된다. 도포에 의한 코팅을 행하는 층에 대해서는 도포성의 개선을 목적으로 한 각종 레벨링제를 사용해도 된다.

프라이머층은 통상, 후술하는 하드 코팅층과 광학 렌즈 사이에 형성된다. 프라이머층은, 그 위에 형성하는 하드 코팅층과 렌즈 밀착성을 향상시키는 것을 목적으로 하는 코팅층이며, 경우에 따라 내충격성을 향상시키는 것도 가능하다. 프라이머층에는 얻어진 광학 렌즈에 대한 밀착성이 높은 것이라면 어떠한 소재로도 사용할 수 있지만, 통상, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 멜라닌계 수지, 폴리비닐아세탈을 주성분으로 하는 프라이머 조성물 등이 사용된다. 프라이머 조성물은 조성물의 점도를 조정할 목적으로 렌즈에 영향을 미치지 않는 적당한 용제를 사용해도 된다. 물론, 무용제로 사용해도 된다.

프라이머 조성물은 도포법, 건식법 중의 어느 방법에 의해서도 형성시킬 수 있다. 도포법을 사용하는 경우, 렌즈에 스핀 코팅, 딥 코팅 등 공지된 도포 방법으로 도포된 후, 고화시킴으로써 프라이머층이 형성된다. 건식법으로 행하는 경우에는, CVD법이나 진공 증착법 등의 공지된 건식법으로 형성된다. 프라이머층을 형성하는 때에, 밀착성의 향상을 목적으로 하여, 필요에 따라 렌즈의 표면은, 알칼리 처리, 플라즈마 처리, 자외선 처리 등의 전처리를 행해 두어도 된다.

하드 코팅층은, 렌즈 표면에 내찰상성, 내마모성, 내습성, 내온수성, 내열성, 내광성 등 기능을 부여하는 것을 목적으로 한 코팅층이다.

하드 코팅층은, 일반적으로는 경화성을 갖는 유기 규소 화합물과 Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In 및 Ti의 원소군에서 선택되는 원소의 산화물 미립자의 1종 이상 및/또는 이들 원소군에서 선택되는 2종 이상의 원소 복합 산화물로 구성되는 미립자의 1종 이상을 포함하는 하드 코팅 조성물이 사용된다.

하드 코팅 조성물에는 상기 성분 이외에 아민류, 아미노산류, 금속 아세틸아세토네이트 착체, 유기산 금속염, 과염소산류, 과염소산류의 염, 산류, 금속 염화물 및 다관능성 에폭시 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 하드 코팅 조성물에는 렌즈에 영향을 미치지 않는 적당한 용제를 사용해도 된다. 물론, 무용제로 사용해도 된다.

하드 코팅층은, 통상, 하드 코팅 조성물을 스핀 코팅, 딥 코팅 등 공지된 도포 방법으로 도포한 후, 경화하여 형성된다. 경화 방법으로서는, 열경화, 자외선이나 가시광선 등의 에너지선 조사에 의한 경화 방법 등을 들 수 있다. 간섭 줄무늬의 발생을 억제하기 위해서, 하드 코팅층의 굴절률은, 렌즈와의 굴절률의 차가 ±0.1의 범위에 있는 것이 바람직하다.

반사 방지층은, 통상, 필요에 따라 상기 하드 코팅층 상에 형성된다. 반사 방지층에는 무기계 및 유기계가 있고, 무기계의 경우, SiO₂, TiO₂ 등의 무기 산화물을 사용하여, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온빔 어시스트법, CVD법 등의 건식법에 의해 형성된다. 유기계의 경우, 유기 규소 화합물과, 내부 공동을 갖는 실리카계 미립자를 포함하는 조성물을 사용하여, 습식에 의해 형성된다.

반사 방지층은 단층 및 다층이 있고, 단층으로 사용하는 경우에는 하드 코팅층의 굴절률보다도 굴절률이 적어도 0.1 이상 낮아지는 것이 바람직하다. 효과적으로 반사 방지 기능을 발현하기 위해서는 다층막 반사 방지막으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우, 저굴절률막과 고굴절률막을 교대로 적층한다. 이 경우에도 저굴절률막과 고굴절률막의 굴절률차는 0.1 이상인 것이 바람직하다. 고굴절률막으로서는, ZnO, TiO₂, CeO₂, Sb₂O₅, SnO₂, ZrO₂, Ta₂O₅ 등의 막이 있고, 저굴절률막으로서는, SiO₂막 등을 들 수 있다.

반사 방지층 상에는, 필요에 따라 김서림 방지 코팅층, 오염 방지층, 발수층을 형성시켜도 된다. 김서림 방지 코팅층, 오염 방지층, 발수층을 형성하는 방법으로서는, 반사 방지 기능에 악영향을 초래하는 것이 아니라면, 그 처리 방법, 처리 재료 등에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 김서림 방지 코팅 처리 방법, 오염 방지 처리 방법, 발수 처리 방법, 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 김서림 방지 코팅, 오염 방지 처리 방법에서는, 표면을 계면 활성제로 덮는 방법, 표면에 친수성의 막을 부가하여 흡수성으로 하는 방법, 표면을 미세한 요철로 덮어 흡수성을 높이는 방법, 광촉매 활성을 이용하여 흡수성으로 하는 방법, 초발수성 처리를 실시하여 물방울의 부착을 방지하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 발수 처리 방법에서는, 불소 함유 실란 화합물 등을 증착이나 스퍼터함으로써 발수 처리층을 형성하는 방법이나, 불소 함유 실란 화합물을 용매에 용해한 뒤, 코팅하여 발수 처리층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

본 실시 형태의 우레탄 성형체를 사용한 플라스틱 렌즈는 패션성이나 포토크로믹성의 부여 등을 목적으로 하여, 목적에 따른 색소를 사용하여, 염색하여 사용해도 된다. 렌즈의 염색은 공지된 염색 방법으로 실시 가능한데, 통상, 이하에 나타내는 방법으로 실시된다.

일반적으로는, 사용하는 색소를 용해 또는 균일하게 분산시킨 염색액 내에 소정의 광학면으로 마무리된 렌즈 생지를 침지(염색 공정)한 후, 필요에 따라 렌즈를 가열하여 색소를 고정화(염색 후 어닐 공정)하는 방법이다. 염색 공정에 사용되는 색소는 공지된 색소라면 특별히 한정되지 않지만, 통상은 유용 염료 또는 분산 염료가 사용된다. 염색 공정에서 사용되는 용제는 사용하는 색소가 용해 가능 또는 균일하게 분산 가능한 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 이 염색 공정에서는, 필요에 따라 염색액에 색소를 분산시키기 위한 계면 활성제나, 염착을 촉진하는 캐리어를 첨가해도 된다. 염색 공정은, 색소 및 필요에 따라서 첨가되는 계면 활성제를 물 또는 물과 유기 용매의 혼합물 중에 분산시켜서 염색욕을 조제하고, 이 염색욕 중에 광학 렌즈를 침지하고, 소정 온도에서 소정 시간 염색을 행한다. 염색 온도 및 시간은, 원하는 착색 농도에 따라 변동되지만, 통상, 120℃ 이하에서 수분 내지 수십시간 정도면 되고, 염색욕의 염료 농도는 0.01 내지 10중량％로 실시된다. 또한, 염색이 곤란한 경우에는 가압 하에서 행해도 된다. 필요에 따라 실시되는 염색 후 어닐 공정은, 염색된 렌즈 생지에 가열 처리를 행하는 공정이다. 가열 처리는, 염색 공정에서 염색된 렌즈 생지의 표면에 남는 물을 용제 등으로 제거하거나, 용매를 풍건하거나 한 후에, 예를 들어 대기 분위기의 적외선 가열로, 또는 저항 가열로 등의 로 중에 소정 시간 체류시킨다. 염색 후 어닐 공정은, 염색된 렌즈 생지의 색 빠짐을 방지함(색 빠짐 방지 처리)과 함께, 염색 시에 렌즈 생지의 내부에 침투한 수분의 제거가 행하여진다.

[플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법]

본 실시 형태의 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법은, 이하의 공정을 구비한다.

공정 (a): 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, 전술한 중합성 조성물을 얻는다.

공정 (b): 렌즈 주형용 주형 내에, 편광 필름의 적어도 한쪽 면이 몰드로부터 이격된 상태에서, 그 편광 필름을 고정한다.

공정 (c): 상기 편광 필름과 상기 몰드 사이의 공극에 본 실시 형태의 중합성 조성물을 주입한다.

공정 (d): 30℃ 이하부터 상기 중합성 조성물의 중합을 개시하고, 그 조성물을 중합 경화하여, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층을 적층한다.

이하, 각 공정에 따라 순서대로 설명한다. 또한, 공정 (a)는 전술한 「우레탄 성형체의 제조 방법」의 공정 (1)과 동일하게 행할 수 있기 때문에 설명을 생략한다.

[공정 (b)]

렌즈 주형용 주형의 공간 내에, 열가소성 폴리에스테르 등으로 이루어지는 편광 필름을, 필름면의 적어도 한쪽이 대향하는 몰드 내면과 병행이 되도록 설치한다. 편광 필름과 몰드 사이에는 공극부가 형성된다. 편광 필름은 미리 부형(附形)되어 있어도 된다.

[공정 (c)]

계속해서, 렌즈 주형용 주형의 공간 내에서, 몰드와 편광 필름 사이의 공극부에, 소정의 주입 수단에 의해 본 실시 형태의 광학 재료용 중합성 조성물을 주입한다.

[공정 (d)]

계속해서, 광학 재료용 중합성 조성물이 주입된 편광 필름이 고정된 렌즈 주형용 주형을 오븐 내 또는 수중 등의 가열 가능 장치 내에서 소정의 온도 프로그램으로 수시간 내지 수십시간에 걸쳐 가열하여 경화 성형한다.

중합 경화의 온도는, 30℃ 이하부터 상기 중합성 조성물의 중합을 개시하고, 0 내지 140℃의 온도에서 1 내지 48시간에 걸쳐서 행하여진다.

경화 성형 종료 후, 렌즈 주형용 주형으로부터 취출함으로써 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층이 적층된, 본 실시 형태의 플라스틱 편광 렌즈를 얻을 수 있다.

본 실시 형태의 플라스틱 편광 렌즈는, 중합에 의한 변형을 완화하는 것을 목적으로 하여, 이형한 렌즈를 가열하여 어닐 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 플라스틱 편광 렌즈는, 필요에 따라, 편면 또는 양면에 코팅층을 실시하여 사용된다. 코팅층으로서는, 플라스틱 안경 렌즈와 동일한, 프라이머층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 김서림 방지 코팅층, 오염 방지층, 발수층 등을 들 수 있다.

또한, 안경용 플라스틱 렌즈는, 포장된 상태에서 비교적 장기간 보관되는 경우가 있고, 렌즈 보관 중에, 흠집 발생, 흡습에 의한 변형이나, 렌즈의 변색에 의해 렌즈의 보관 기간의 차이에 의해 좌우의 색이 상이하게 되어 버리는 등 품질상의 문제가 발생하는 경우가 있다.

그 경우, 공지(예를 들어, 일본 특허 공개 제2007-99313 공보, 일본 특허 공개 제2007-24998 공보, 일본 특허 공개 평9-216674 등)된 포장 기술에 의해 억제, 개선할 수 있다.

구체적으로는, 산소 또는 산소 및 수증기의 투과를 억제하는 성질(가스 배리어성)을 갖는 재질을 포함하고, 불활성 가스가 충전된 포장재 중에 밀폐 보존하는 방법이나, 산소 또는 산소 및 수증기의 투과를 억제하는 성질(가스 배리어성)을 갖는 재질로 이루어지는 포장재 중에, 탈산소제와 함께 밀폐 보존하는 방법, 렌즈를 진공으로 밀봉하는 방법 등이 있다.

탈산소제로서는, 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 산소를 흡수하는 탈산소제 조성물을, 통기성을 갖는 포장재로 포장한 것을 들 수 있다. 탈산소제 조성물로서는, 예를 들어, 환원성 금속의 산화 반응을 이용하여 산소를 흡수하는 것을 사용할 수 있다. 이러한 탈산소제 조성물을 사용한 탈산소제에는, 탈산소에 있어서 분위기 중으로부터 수분을 보급할 필요가 있는 수분 의존형 탈산소제와, 분위기 중으로부터의 수분 보급을 필요로 하지 않는 자력 반응형 탈산소제가 있다. 자력 반응형의 탈산소제도 사용할 때는 모두 건조제(예를 들어 실리카 겔 등)를 포장재 중에 동봉하면 된다. 또한, 탈산소 기능과 건조 기능을 겸비하는 탈산소제를 사용해도 된다(예를 들어 미쯔비시 가스 가가꾸 가부시끼가이샤 제조의 파마킵(KD, KC 타입)). 또한, 수분 공여체를 필요로 하지 않고 건조 분위기 중에서 탈산소 기능을 발휘하는 탈산소제를 사용해도 된다. 그러한 탈산소제로서는, 탄소-탄소 불포화 결합을 갖는 가교 고분자로 이루어지는 탈산소 성분을 갖는 탈산소제(예를 들어 일본 특허 공개 평11-70331호 공보 참조)나, 전이 금속을 담체에 담지하여 활성화하여 이루어지는 금속을 주제로 하는 탈산소제(예를 들어 일본 특허 공개 평8-38883호 공보 참조)나, 마그네슘 화합물을 담체에 담지 후, 환원함으로써 얻어지는 활성화 마그네슘을 주제로 하는 탈산소제(예를 들어 일본 특허 공개 제2001-37457호 공보 참조), 불포화기를 가진 액상 탄화수소 올리고머를 주제로 하여 산소 흡수 촉진 물질을 포함하는 것을 담체에 담지한 산소 흡수 조성물을 갖는 탈산소제(예를 들어 일본 특허 공개 평10-113555호 공보 참조) 등이 있다. 시판되고 있는 제품으로서는, 미쯔비시 가스 가가꾸 가부시끼가이샤 제조 파마킵(KH 타입)을 들 수 있다.

또한, 자력 반응형 탈산소제로서는, 예를 들어 일본 특허 공고 소57-31449호 공보에 기재된 탈산소제 중에 수분 공여체를 존재시키고, 그것으로부터 탈산소에 필요한 수분을 공급하도록 한 것도 있다.

포장재 중으로의 불활성 가스의 충전 및 포장재의 밀폐는, 포장재 내의 공기를 탈기한 후에 불활성 가스를 충전함으로써 포장재 내의 공기를 불활성 가스로 치환하고, 그 상태에서 포장재의 개구부를 밀폐함으로써 행할 수 있다.

포장재 내에 충전되는 불활성 가스로서는, 질소, 아르곤, 헬륨, 네온 등을 사용할 수 있다. 경제성의 관점에서 질소 가스를 사용하는 것이 바람직하다.

수분에 의한 렌즈 변형 등의 열화 방지나 포장재 중에 잔존한 공기 중의 수분을 제거하기 위해서, 건조제(예를 들어 실리카 겔 등)를 포장재 중에 렌즈와 함께 동봉해도 된다.

포장재로서는, 적어도 산소의 투과를 억제하는 재질로 이루어지는, 산소 투과율이 낮은 알루미늄 등의 금속박층을 갖는 것을 바람직한 예로서 들 수 있다.

<제2 실시 형태>

본 실시 형태의 폴리우레탄 성형체(수지)의 제조 방법은, 이하의 공정 (i) 내지 (iii)을 구비한다.

공정 (i): 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 알코올 (B)를 첨가하고, 산성 인산에스테르 (C), 벤조트리아졸계 화합물 (D) 및 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는다.

공정 (ii): 30℃ 이하의 온도에서, 상기 예비중합체에 하기 알코올 (B)를 더 첨가 혼합하여 중합성 조성물을 얻는다.

공정 (iii): 상기 중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합한다.

본 실시 형태에 있어서, (A) 내지 (D) 성분, 후술하는 (E) 성분, 기타의 성분으로서는, 전술한 것을 사용할 수 있다.

[공정 (i)]

공정 (i)에 있어서는, 이소시아네이트 (A)에, 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 알코올 (B)를 첨가하고, 이들을 반응시켜서 예비중합체화시킨다. 반응은, 산성 인산에스테르 (C), 벤조트리아졸계 화합물 (D) 및 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 행한다.

촉매로서 산성 인산에스테르 (C)만을 첨가하여 반응을 실시하면, 이소시아네이트 (A)와 산성 인산에스테르 (C)가 반응하여 용해성이 낮은 백색의 고형물이 석출되는 경우가 있어, 그대로 중합하면 얻어지는 수지의 투명성이 손상되어, 안경 용도로서는 적합하지 않은 경우가 있다.

그러나, 동시에 힌더드아민계 화합물도 첨가하여 예비중합체화를 실시하면, 이소시아네이트 (A)와 산성 인산에스테르 (C)의 반응은 억제되어, 용해성이 낮은 백색의 고형물의 석출이 억제된다. 따라서, 공정 (i)은 이소시아네이트 (A)와, 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대하여 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위인 알코올 (B)를 산성 인산에스테르 (C)와, 벤조트리아졸계 화합물 (D)와, 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 반응시키는 것이 바람직하다.

또한, 반응 온도는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 실온(30℃ 이하)에서 행하는 것이 바람직하다.

공정 (i)에서 얻어지는 예비중합체는, 그 점도가 20℃에서 1000mPa·s 이하의 것으로서 얻을 수 있다. 이 점도 범위라면, 예비중합체의 취급이 용이해서, 실온에서의 작업에 지장이 없기 때문에 바람직하다.

또한, 공정 (i)은 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 알코올 (B)를 첨가하고, 산성 인산에스테르 (C), 벤조트리아졸계 화합물 (D), 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서, 페놀계 화합물을 포함하는 경우에는, 페놀계 화합물 (E)의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는 공정을 더 포함할 수 있다.

[공정 (ii)]

공정 (ii)에 있어서는, 30℃ 이하의 온도에서, 공정 (i)에서 얻어진 예비중합체에 알코올 (B)를 더 첨가 혼합하여 중합성 조성물을 얻는다. 공정 (ii)에 있어서 첨가되는 알코올 (B)는 폴리우레탄 수지를 제조하는 데 사용되는 알코올 (B)의 총량 중, 예비중합체화할 때에 사용된 알코올량을 차감한 나머지 양이 첨가된다.

공정 (ii)의 혼합 공정은, 실온(30℃ 이하)에서 행하여져, 얻어지는 성형체의 주형 자국이나 맥리를 억제할 수 있다. 또한 중합성 조성물의 급증점을 억제할 수 있기 때문에, 얻어지는 중합성 조성물의 점도는 20℃에서 1000mPa·s 이하이며, 그 후의 성형 몰드에의 주입도 용이하게 된다. 추가로, 2액 혼합형 토출 장치(디스펜서)을 사용하는 경우에는, 부착 손실이나 사용하는 기기의 오염을 억제할 수 있어, 배관의 폐색이나 펌프 등의 기기의 고장을 방지할 수 있다.

공정 (ii)의 혼합 장치는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 전술한 다이내믹 믹서형의 디스펜서를 사용할 수 있다. 디스펜서의 믹서에는, 교반하기 위한 믹서 구동부가 없는 라인 믹서형과 구동부가 있는 다이내믹 믹서형이 있는데, 본 실시 형태의 중합성 조성물의 교반 효율의 관점에서 다이내믹 믹서형의 디스펜서가 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서의 다이내믹 믹서형의 디스펜서(혼합 장치)을 도면을 사용하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 혼합 장치(10)는, 원기둥 형상의 용기(12)와, 용기(12)의 상방으로부터 중심축 방향을 따라서 삽입된 샤프트(14)와, 샤프트(14)의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 교반 날개(16)와, 용기(12)의 상방에 배치되고, 용기(12) 내에게 예비중합체를 송액하는 제1 공급부(18)와, 용기(12)의 상방에 배치되고, 용기(12) 내에게 알코올 (B)를 송액하는 제2 공급부(20)와, 용기(12)의 하단부에 배치된 토출부(22)를 구비한다.

용기(12)는 냉각 수단을 구비하고 있어도 되고, 용기(12) 내에게 공급된 예비중합체와 알코올 (B)를 혼합할 때에 30℃ 이하로 냉각할 수 있다.

샤프트(14)는 상부가 믹서 구동부에 접속되어 있고, 소정의 회전수로 회전시킬 수 있다.

제1 공급부(18)는, 도시하지 않은 펌프 등의 공급 수단이나, 탱크를 구비하고 있고, 소정의 속도로 예비중합체를 용기(12) 내에 공급할 수 있다. 제2 공급부(20)는, 도시하지 않은 펌프 등의 공급 수단이나, 탱크를 구비하고 있고, 소정의 속도로 알코올 (B)를 용기(12) 내에 공급할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 다이내믹 믹서형의 디스펜서(혼합 장치(10))로서는, 2액 혼합형 토출 장치(제품명: 수퍼샷 시리즈(닛본 소세 고교사 제조), 제품명: MAK 시리즈(MK사 제조) 등) 등을 들 수 있다.

도 1에 도시하는 혼합 장치(10)를 사용하는 경우, 공정 (ii)는 이하의 공정을 포함한다.

공정 a: 용기(12) 내에게, 제1 공급부(18)로부터 예비중합체를 송액함과 함께, 제2 공급부(20)로부터 알코올 (B)를 송액한다.

공정 b: 샤프트(14)를 회전함으로써, 샤프트(14)의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 교반 날개(16)가, 30℃ 이하의 온도에서, 예비중합체와 알코올 (B)를 혼합하면서 하방으로 이동시켜서 중합성 조성물을 조제하고, 얻어진 그 중합성 조성물을 토출부(22)로부터 토출한다.

(공정 a)

예비중합체와 알코올 (B)를 용기(12) 내에 송액하는 순서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 동시가 바람직하다. 또한, 송액하는 장소에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니며, 블레이드에 대하여 수직인 것이 바람직하다. 또한 점성이 높은 액을 샤프트에 따르게 하여 송액하면, 교반 효율을 향상시킬 수 있기 때문에 보다 바람직하다.

(공정 b)

디스펜서의 믹서 회전수(샤프트(14)의 회전수)로서는, 1000rpm 내지 4000rpm의 범위이며, 1500rpm 내지 3500rpm의 범위가 바람직하고, 2000rpm 내지 3000rpm의 범위가 더욱 바람직하다. 상기 범위라면, 균일하게 혼합할 수 있기 때문에, 얻어지는 성형체에 혼합 부족에 의해 발생하는 줄무늬 형상의 얼룩을 억제할 수 있다.

토출부(22)로부터 중합성 조성물을 토출하는 속도로서는, 0.5g/s 내지 4.0g/s의 범위이며, 0.5g/s 내지 3.0g/s의 범위가 바람직하고, 1.0g/s 내지 3.0g/s의 범위가 더욱 바람직하다. 상기 범위라면, 얻어지는 성형체에 혼합 부족에 의해 발생하는 줄무늬 형상의 얼룩이나 중합성을 제어함으로써 주형 자국이나 맥리를 억제할 수 있다.

다이내믹 믹서형의 디스펜서의 사용에 의해, 얻어지는 중합성 조성물의 점도를 더 저하하는 것이 가능하므로, 양산화나, 성형체의 주형 자국이나 맥리를 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 더 바람직하다. 본 실시 형태에 있어서는, 공정 b에서 얻어지는 중합성 조성물의 점도를, 20℃에서 500mPa·s 이하로 할 수 있다.

[공정 (iii)]

공정 (iii)에 있어서는, 중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합함으로써, 폴리우레탄 수지를 제조한다. 본 실시 형태에 있어서는, 폴리우레탄 수지로 이루어지는 성형체를 얻는 방법을 예로 들어 설명한다.

본 실시 형태에 있어서 얻어진 중합성 조성물은, 가스킷 또는 테이프 등으로 보유 지지된 성형 몰드(주형) 내에, 주입한다. 본 실시 형태의 제조 방법으로 얻어진 중합성 조성물은, 점도가 1000mPa·s 이하이고, 실온(30℃ 이하)에서 용이하게 취급할 수 있기 때문에, 주형 온도는 30℃ 이하로 실시하는 것이 가능하다. 이때, 얻어지는 성형체에 요구되는 물성에 따라서는, 필요에 따라, 감압 하에서의 탈포 처리나 가압, 감압 등의 여과 처리 등을 행하는 것이 바람직하다.

중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합할 때에, 가열 개시 온도를 30℃ 이하로 하고, 그 온도에서 서서히 승온하여 중합성 조성물을 중합한다. 가열 개시 온도가 30℃를 초과하는 경우에는, 중합 후의 성형체의 이형성이 현저하게 악화되고, 또한 얻어지는 성형체에 맥리가 발생하기 쉬워진다. 이러한 관점에서, 상기 중합성 조성물의 가열 개시 온도는, 30℃ 이하가 바람직하다. 중합 조건에 대해서는, 사용하는 이소시아네이트나 알코올의 종류, 몰드의 형상 등에 따라 크게 조건이 상이하기 때문에 한정되는 것은 아니지만, 약 0 내지 140℃의 온도에서 1 내지 48시간에 걸쳐서 행하여진다.

본 실시 형태의 폴리우레탄 수지로 이루어지는 성형체는, 필요에 따라, 어닐 등의 처리를 행해도 된다. 처리 온도는 통상 50 내지 150℃의 범위에서 행하여지지만, 90 내지 140℃에서 행하는 것이 바람직하고, 100 내지 130℃에서 행하는 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태의 폴리우레탄 성형체를 사용한 플라스틱 렌즈는 필요에 따라, 편면 또는 양면에 코팅층을 실시하여 사용해도 된다. 코팅층으로서는, 프라이머층, 하드 코팅층, 반사 방지층, 김서림 방지 코팅층, 오염 방지층, 발수층 등을 들 수 있다. 이 코팅층은 각각 단독으로 사용하거나 복수의 코팅층을 다층화하여 사용해도 된다. 양면에 코팅층을 실시하는 경우, 각각의 면에 동일한 코팅층을 실시하거나, 상이한 코팅층을 실시해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의, 이 코팅층은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 폴리우레탄 성형체를 사용한 플라스틱 렌즈는 패션성이나 포토크로믹성의 부여 등을 목적으로 하여, 목적에 따른 색소를 사용하여, 염색하여 사용해도 된다.

또한, 본 실시 형태에서 사용되는 색소, 염색 방법은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

[플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법]

본 실시 형태의 폴리우레탄 수지 제조 방법에 의해, 플라스틱 편광 렌즈를 제조하는 경우, 공정 (iii) 전에, 다음의 공정 (a)를 포함한다. 또한, 공정 (iii)은 다음의 공정 (b) 및 공정 (c)를 포함한다.

공정 (a): 렌즈 주형용 주형 내에, 편광 필름의 적어도 한쪽 면이 몰드로부터 이격된 상태에서, 그 편광 필름을 고정한다.

공정 (b): 상기 편광 필름과 상기 몰드 사이의 공극에 본 실시 형태의 중합성 조성물을 주입한다.

공정 (c): 상기 중합성 조성물을 중합 경화하여, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층을 적층한다.

이하, 각 공정을 따라서 순서대로 설명한다.

공정 (a)

렌즈 주형용 주형의 공간 내에, 열가소성 폴리에스테르 등으로 이루어지는 편광 필름을, 필름면의 적어도 한쪽이 대향하는 몰드 내면과 병행이 되도록 설치한다. 편광 필름과 몰드 사이에는 공극부가 형성된다. 편광 필름은 미리 부형되어 있어도 된다.

공정 (b)

계속해서, 렌즈 주형용 주형의 공간 내에서, 몰드와 편광 필름 사이의 공극부에, 소정의 주입 수단에 의해 본 실시 형태의 중합성 조성물을 주입한다.

공정 (c)

계속해서, 중합성 조성물이 주입된 편광 필름이 고정된 렌즈 주형용 주형을 오븐 내 또는 수중 등의 가열 가능 장치 내에서 소정의 온도 프로그램으로 수시간 내지 수십시간에 걸쳐 가열하여 경화 성형한다.

중합 경화의 온도는, 가열 개시 온도는, 30℃ 이하가 바람직하다. 중합 조건에 대해서는, 사용하는 이소시아네이트나 알코올의 종류, 몰드의 형상 등에 따라 크게 조건이 상이하기 때문에 한정되는 것은 아니지만, 약 0 내지 140℃의 온도에서 1 내지 48시간에 걸쳐서 행하여진다.

또한, 안경용 플라스틱 렌즈는, 포장된 상태에서 비교적 장기간 보관되는 경우가 있고, 렌즈 보관 중에, 흠집 발생, 흡습에 의한 변형이나, 렌즈가 변색에 의해 렌즈의 보관 기간의 차이에 의해 좌우에서 색이 상이하게 되는 등 품질상의 문제가 발생하는 경우가 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 포장 기술은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 여러가지 구성을 채용할 수 있다.

도 1의 혼합 장치는 각 구성을 포함하고 있으면 되고, 형상, 장치 내의 위치 등, 특별히 한정되는 것은 아니다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 보다 구체적으로 설명한다.

알코올에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대한 2급의 수산기의 비율은, 프로톤 핵자기 공명 스펙트럼 ¹H-NMR(400MHz)을 사용하여 산출하였다. 측정 조건은 이하와 같다.

장치: ECP-400P(니혼덴시사 제조), 적산 횟수: 16회, 관측 범위: 8000Hz

측정하는 알코올을 중클로로포름으로 희석한 후에, 알코올에 포함되는 1급과 2급의 수산기 몰수에 대하여 과잉 몰수의 트리플루오로아세트산 무수물을 장입하여 20 내지 25℃에서 1시간 반응시켜, 반응이 완결되어 있는 것을 확인하였다. 그 후, ¹H-NMR을 측정하고, 다음 식으로부터 2급 수산기의 비율을 산출하였다.

X=A/(A+B/2)×100

X: 2급 수산기의 비율, A: 화학 변이 5.3 내지 5.6ppm의 적분값, B: 화학 변이 4.2 내지 4.5ppm의 적분값.

수지의 성능 시험에 있어서, 굴절률, 비중, 투명성, 맥리, 내열성, YI값은 이하의 방법에 의해 평가하였다.

·굴절률(ne): 풀프리히 굴절계를 사용하여, 20℃에서 측정하였다.

·투명성: 얻어진 렌즈를 암소에서 프로젝터에 조사하여, 흐림, 불투명 물질, 테이프로부터의 점착 성분의 용출 유무를 육안으로 판단하였다. 흐림, 불투명 물질, 테이프로부터의 용출이 확인되지 않는 것을 「투명성 있음」, 확인된 것을 「투명성 없음」으로 하였다.

·맥리: 얻어진 렌즈를 고압 수은 램프에 투영하여, 렌즈 내에 왜곡이 보이지 않은 것을 「맥리 없음」, 보이는 것을 「맥리 있음」으로 하였다.

·내열성: TMA 페너트레이션법(50g 하중, 핀끝 0.5mmφ, 승온 속도 10℃/min)에서의 유리 전이 온도 Tg을 측정하였다.

·YI값(내광성): 2mm 두께 평판을 사용하여 Q-Lab 제조의 촉진 내광성 시험기로 QUV 시험(광원: UVA-340, 강도: 0.51W/m2, 시험 조건: 50℃×48시간)을 실시하고, 조사 전후의 색상 변화(ΔYI)을 측정하였다. 이하의 기준에 기초하여 평가하였다.

◎: 1.0 이하

○: 1.0을 초과하고, 5.0 이하

△: 5.0을 초과하고, 10.0 이하

×: 10.0을 초과함

[실시예 1]

트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체(Bayer사 제조; Desmophen 4011T) 58.8g(상기 측정법에 의해 구한 2급 수산기의 비율: 70％), ZelecUN(STEPAN사 제조; 산성 인산에스테르) 0.6g, TINUVIN292(BASF사 제조; 광 안정화제) 0.4g을 혼합 용해하여, 균일 용액으로 하였다. 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물 41.20g에, 벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583(2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸)) 3.00g을 혼합 용해하여, 균일 용액으로 하였다. 각각의 용액을 20℃에서 혼합하고, 400Pa에서 탈포를 행한 후에 성형 몰드에 주입하였다. 이것을 중합 오븐에 투입하고, 15℃ 내지 120℃까지 24시간에 걸쳐 서서히 승온하여 중합하였다. 중합 종료 후, 오븐으로부터 취출하여 성형 몰드로부터의 이형 작업을 행하였다. 이형성은 양호해서, 몰드의 박리는 보이지 않았다. 얻어진 성형체를 다시 120℃에서 2시간 어닐 처리를 행하였다. 얻어진 성형체는 투명성이 있고, 맥리는 보이지 않고, 굴절률(ne) 1.54, Tg는 81℃로서, 광학 재료 용도로서 적합하였다.

또한, 이 성형체의 ΔYI값은 0.1이 되어 양호한 내광성을 나타냈다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

또한, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체의 ¹H-NMR 측정 차트를 도 2에 도시한다. 도 2 중, 「A」는 화학 변이 5.3 내지 5.6ppm의 피크를 나타내고, 「B」는 화학 변이 4.2 내지 4.5ppm의 피크를 나타낸다.

[실시예 2]

트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체(Bayer사 제조; Desmophen 4011T) 56.22g(상기 측정법에 의해 구한 2급 수산기의 비율: 70％), ZelecUN(STEPAN사 제조; 산성 인산에스테르) 0.6g, TINUVIN292(BASF사 제조; 광 안정화제) 0.4g을 혼합 용해하여, 균일 용액으로 하였다. 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물 43.78g에, 벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583) 1.00g을 혼합 용해하여, 균일 용액으로 하였다. 각각의 용액을 20℃에서 혼합하고, 400Pa에서 탈포를 행한 후에 성형 몰드에 주입하였다. 이것을 중합 오븐에 투입하고, 15℃ 내지 120℃까지 24시간에 걸쳐 서서히 승온하여 중합하였다. 중합 종료 후, 오븐으로부터 취출하여 성형 몰드로부터의 이형 작업을 행하였다. 이형성은 양호해서, 몰드의 박리는 보이지 않았다. 얻어진 성형체를 다시 120℃에서 2시간 어닐 처리를 행하였다. 얻어진 성형체는 투명성이 있고, 맥리는 보이지 않고, 굴절률(ne) 1.54, Tg는 105℃로서, 광학 재료 용도로서 적합하였다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 3]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 3.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 4]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 10.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 5]

글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체(미쓰이 가가꾸사 제조; 액트콜 T250) 50.75g(상기 측정법에 의해 구한 2급 수산기의 비율: 88％), ZelecUN(STEPAN사 제조; 산성 인산에스테르) 0.6g, TINUVIN292(BASF사 제조; 광 안정화제) 0.4g을 혼합 용해하여 균일 용액으로 하고, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물 배합량을 49.25g으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 6]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 3.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 7]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 10.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 8]

트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체를 53.94g, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물을 46.06g으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 9]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 3.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 8과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 10]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 10.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 8과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 11]

2,6-디-tert-부틸-p-크레졸을 1.5g 첨가한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 12]

2,6-디-tert-부틸-p-크레졸을 1.5g 첨가한 것 이외에는 실시예 10과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 13]

글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체를 48.37g, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물을 51.63g으로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 14]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 3.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 15]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 10.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 16]

2,6-디-tert-부틸-p-크레졸을 1.5g 첨가한 것 이외에는, 실시예 14와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 17]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)의 첨가량을 10.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 16과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 18]

2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물을 48.25g, 트리메틸올의 프로판프로필렌옥시드 부가체 51.75g으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 19]

2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물 46.06g에, 벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583) 3.0g, ZelecUN(STEPAN사 제조; 산성 인산에스테르) 0.6g, TINUVIN292(BASF사 제조; 힌더드아민계 화합물) 0.40g을 혼합 용해하여, 균일 용액으로 하였다. 20℃에서 유지한 후에, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체(Bayer사 제조; Desmophen 4011T) 8.09g(상기 측정법에 의해 구한 2급 수산기의 비율: 70％)을 첨가하고, 20℃에서 3시간 반응시켰다(공정 (i)). 얻어진 예비중합체에 20℃에서의 점도는 100mPa·s로, 작업상 전혀 지장이 없음을 확인하였다. 계속해서, 20℃에서 유지한 후에, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체(Bayer사 제조; Desmophen 4011T) 45.85g를, 20℃에서, 스터러 바로 균일하게 혼합했다(공정 (ii)). 얻어진 중합성 조성물에 20℃에서의 점도는 400mPa·s로, 작업상 전혀 지장이 없음을 확인하였다. 계속해서, 이 중합성 조성물을 몰드라고 칭하는 2매의 대향하는 유리 평판으로 이루어지는 2mm 두께의 공극을 갖는 캐비티에 주입하여 중합 오븐에 투입하고, 30℃ 내지 130℃까지 24시간에 걸쳐 서서히 승온하여 중합했다(공정 (iii)). 중합 종료 후, 오븐으로부터 취출하여 몰드로부터의 이형 작업을 행하였다. 이형성은 양호해서, 몰드의 박리는 보이지 않았다. 얻어진 성형체를 다시 120℃에서 2시간 어닐 처리를 행하였다. 얻어진 성형체는 투명성이 있고, 맥리는 보이지 않고, 굴절률(ne) 1.55, Tg는 103℃로서, 광학 재료 용도로서 적합하였다.

이 수지의 QUV 조사 시험에 의한 ΔYI값은 3.5가 되어, 양호한 내광성을 나타냈다. 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 20]

2,6-디-tert-부틸-p-크레졸을 2.0g 첨가한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[실시예 21]

공정 (ii)에서의 혼합을, 닛본 소세 고교사 제조의 2액 혼합형 토출 장치인, 수퍼샷 시리즈(제품명)를 사용하여, 30℃에서 행한 것 이외에는, 실시예 19와 동일한 방법으로, 중합성 조성물의 조합을 행하였다. 믹서의 회전수는 2500rpm, 토출 속도는 1.0g/s로 행하였다. 얻어진 중합성 조성물에 20℃에서의 점도는 300mPa·s로, 작업상 전혀 지장이 없음을 확인하였다. 중합성 조성물을 몰드라고 칭하는 2매의 대향하는 유리 평판으로 이루어지는 2mm 두께의 공극을 갖는 캐비티에 주입하여 중합 오븐에 투입하고, 30℃ 내지 130℃까지 24시간에 걸쳐 서서히 승온하여 중합하였다. 중합 종료 후, 오븐으로부터 취출하여 성형 몰드로부터의 이형 작업을 행하였다. 이형성은 양호해서, 몰드로부터의 박리는 보이지 않았다. 얻어진 성형체를 다시 120℃에서 2시간 어닐 처리를 행하였다. 얻어진 성형체는 투명성이 있고, 맥리는 보이지 않고, 굴절률(ne) 1.55, Tg는 101℃로서, 광학 재료 용도로서 적합하였다.

[비교예 1]

벤조트리아졸계 화합물을 첨가하지 않는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. ΔYI값은 7.5가 되어 내광성이 나쁜 결과가 되었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 2]

벤조트리아졸계 화합물을 첨가하지 않는 것 이외에는 실시예 8과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 3]

벤조트리아졸계 화합물을 첨가하지 않는 것 이외에는 실시예 13과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 4]

벤조트리아졸계 화합물을 첨가하지 않는 것 이외에는 실시예 18과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 5]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)을 12.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 8과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 6]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)을 12.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 18과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 7]

벤조트리아졸계 화합물(교도 야쿠힝사 제조; 바이오소브583)을 12.00g으로 변경한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 8]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 변경한 것 이외에는 실시예 8과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 9]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 변경한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 10]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 변경한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 11]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 변경한 것 이외에는 실시예 14와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

[비교예 12]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 4-메톡시신남산-2-에틸헥실로 변경한 것 이외에는 실시예 8과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 내광성이 나쁜 결과가 되었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 13]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 4-메톡시신남산-2-에틸헥실로 변경한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 내광성이 나쁜 결과가 되었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 14]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 4-메톡시신남산-2-에틸헥실로 변경한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 내광성이 나쁜 결과가 되었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 15]

벤조트리아졸계 화합물로 바꾸고, 4-메톡시신남산-2-에틸헥실로 변경한 것 이외에는 실시예 14와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 내광성이 나쁜 결과가 되었다. 성형체의 평가 결과를 표-1에 나타내었다.

[비교예 16]

벤조트리아졸계 화합물 3.0g으로 바꾸고, 4-메톡시신남산-2-에틸헥실을 6.0g 첨가한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수순으로 성형체를 얻었다. 이 성형체는 불투명하였다. 또한, 석출물 등도 관찰되었기 때문에, 굴절률 등의 측정은 불가능하였다.

i-1: 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물

ii-1: 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체(Bayer사 제조, Desmophen 4011T)

ii-2: 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체(미쓰이 가가꾸사 제조; 액트콜 T250)

iii-1: 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸

iii-2: 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논

iii-3: 4-메톡시신남산-2-에틸헥실

iv-1: 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸

실시예와 비교예의 결과로부터, 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 소정의 양 포함함으로써, 내광성이나 광학 물성, 내열성 등의 밸런스가 우수한 성형체를 얻을 수 있는 것을 알았다. 또한, 실시예 10, 11의 결과로부터, 페놀계 화합물 (E)를 소정량 포함함으로써, 벤조트리아졸계 화합물 (D)가 적은 첨가량이어도, 우수한 내광성의 개선 효과를 나타내는 것을 알았다.

본 발명의 광학 재료용 중합성 조성물로부터 얻어지는 우레탄 성형체는, 높은 투명성이 요구되는 각종 광학 재료, 특히 안경 렌즈에 있어서 적절하게 사용할 수 있다.

이 출원은, 2013년 3월 26일에 출원된 일본 출원 일본 특허 출원 제2013-063478을 기초로 하는 우선권, 2013년 6월 10일에 출원된 일본 출원 일본 특허 출원 제2013-121627을 기초로 하는 우선권, 2013년 11월 1일에 출원된 국제 특허 출원PCT/JP2013/079790을 기초로 하는 우선권, 및 2013년 11월 1일에 출원된 국제 특허 출원PCT/JP2013/079791을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 모두를 여기에 도입한다.

본 발명은 이하의 형태도 취할 수 있다.

[a1] (A) 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트와,

(B) 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올과,

(C) 하기 화학식 1

<화학식 1>

로 표시되는 산성 인산에스테르를 포함하여 이루어지고,

알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상인, 광학 재료용 중합성 조성물.

[a2] 알코올 (B)가 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [a1]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[a3] 알코올 (B)가 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 또는 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [a1] 또는 [a2]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[a4] 방향족 이소시아네이트가, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물인, [a1] 내지 [a3] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[a5] 산성 인산에스테르 (C)가 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3.0중량부의 양으로 포함되는, [a1] 내지 [a4] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[a6] 힌더드아민계 화합물을 더 포함하고,

그 힌더드아민계 화합물이, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2.0중량부의 양으로 포함되는, [a1] 내지 [a5] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[a7] [a1] 내지 [a6] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물로 얻어지는 성형체.

[a8] [a7]에 기재된 성형체로 이루어지는 광학 재료.

[a9] [a8]에 기재된 광학 재료로 이루어지는 플라스틱 렌즈.

본 발명은 이하의 형태도 취할 수 있다.

[b1] (A) 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트와,

(B) 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올과,

(C) 하기 화학식 1

<화학식 1>

로 표시되는 산성 인산에스테르를 포함하여 이루어지고,

[b2] 알코올 (B)가 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [b1]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[b3] 알코올 (B)가 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 또는 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [b1] 또는 [b2]에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[b4] 상기 방향족 이소시아네이트가, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물인, [b1] 내지 [b3] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[b5] 산성 인산에스테르 (C)가 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3.0중량부의 양으로 포함되는, [b1] 내지 [b4] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[b6] 힌더드아민계 화합물을 더 포함하고,

그 힌더드아민계 화합물이, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2.0중량부의 양으로 포함되는, [b1] 내지 [b5] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물.

[b7] 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)을 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, [b1] 내지 [b6] 중 어느 하나에 기재된 중합성 조성물을 얻는 공정과,

상기 중합성 조성물을 주형 내에 주형하는 공정과,

을 포함하는 성형체의 제조 방법.

[b8] [b1] 내지 [b7] 중 어느 하나에 기재된 광학 재료용 중합성 조성물로 얻어지는 성형체.

[b9] [b8]에 기재된 성형체로 이루어지는 광학 재료.

[b10] [b9]에 기재된 광학 재료로 이루어지는 플라스틱 렌즈.

[b11] 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)을 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, [b1] 내지 [b6] 중 어느 하나에 기재된 중합성 조성물을 얻는 공정과,

을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.

[b12] [b11]에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 플라스틱 편광 렌즈.

본 발명은 이하의 형태도 취할 수 있다.

[c1] 하기 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 하기 알코올 (B)를 첨가하고, 산성 인산에스테르 (C) 및 힌더드아민계 화합물 (D)의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는 공정 (i)과,

30℃ 이하의 온도에서, 상기 예비중합체에 하기 알코올 (B)를 더 첨가 혼합하여 중합성 조성물을 얻는 공정 (ii)와,

을 포함하는, 폴리우레탄 수지의 제조 방법;

이소시아네이트 (A): 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트,

알코올 (B): 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올을 포함하고, 알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50몰％ 이상이다.

[c2] 공정 (i)의 반응 온도가 30℃ 이하인, [c1]에 기재된 제조 방법.

[c3] 공정 (iii)에 있어서, 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합할 때에, 가열 개시 온도가 30℃ 이하인, [c1] 또는 [c2]에 기재된 제조 방법.

[c4] 상기 예비중합체 및 상기 중합성 조성물의 점도가, 20℃에서 1000mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는, [c1] 내지 [c3] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c5] 공정 (ii)는,

원기둥 형상의 용기와,

상기 용기 내에, 상기 제1 공급부로부터 예비중합체를 송액함과 함께, 상기 제2 공급부로부터 알코올 (B)를 송액하는 공정과,

상기 샤프트를 회전시킴으로써, 그 샤프트의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 상기 교반 날개가, 30℃ 이하의 온도에서, 예비중합체와 알코올 (B)를 혼합하면서 하방으로 이동시켜서 중합성 조성물을 조제하고, 얻어진 그 중합성 조성물을 토출부로부터 토출하는 공정

을 포함하는, [c1] 내지 [c4] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c6] 상기 샤프트의 회전수가 1000rpm 내지 4000rpm의 범위이며, 상기 토출부로부터 상기 중합성 조성물이 토출되는 속도가 0.5g/s 내지 4.0g/s의 범위인, [c5]에 기재된 제조 방법.

[c7] 공정 (ii)에서 얻어지는 중합성 조성물의 점도가, 20℃에서 500mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는, [c5] 또는 [c6]에 기재된 제조 방법.

[c8] 이소시아네이트 (A)에 포함되는 방향족 이소시아네이트가, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물인, [c1] 내지 [c7] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c9] 알코올 (B)가 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [c1] 내지 [c8] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c10] 알코올 (B)가 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 또는 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, [c1] 내지 [c9] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c11] 산성 인산에스테르 (C)가 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3.0중량부의 양으로 포함되는, [c1] 내지 [c10] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c12] 산성 인산에스테르 (C)가 화학식 1로 표시되는 산성 인산에스테르인, [c1] 내지 [c11] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

<화학식 1>

[c13] 힌더드아민계 화합물 (D)가 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2.0중량부의 양으로 포함되는, [c1] 내지 [c12] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.

[c14] [c1] 내지 [c13] 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 폴리우레탄 수지.

[c15] [c1] 내지 [c13] 중 어느 하나에 기재된 폴리우레탄 수지의 제조 방법에 있어서,

상기 공정 (iii)은,

상기 중합성 조성물을 몰드 내에 주입하는 공정과,

을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.

[c16] [c15]에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 폴리우레탄 성형체.

[c17] [c16]에 기재된 폴리우레탄 성형체로 이루어지는 광학 재료.

[c18] [c17]에 기재된 광학 재료로 이루어지는 플라스틱 렌즈.

[c19] [c1] 내지 [c13] 중 어느 하나에 기재된 폴리우레탄 수지의 제조 방법에 있어서,

상기 공정 (iii)은,

을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.

[c20] [c19]에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 플라스틱 편광 렌즈.

Claims

수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올 (B)와 하기 화학식 1로 표시되는 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정과,
렌즈 주형용 주형 내에, 편광 필름의 적어도 한쪽 면이 몰드로부터 이격된 상태에서, 그 편광 필름을 고정하는 공정과,
상기 편광 필름과 상기 몰드 사이의 공극에 상기 중합성 조성물을 주입하는 공정과,
30℃ 이하부터 상기 중합성 조성물의 중합을 개시하고, 그 조성물을 중합 경화하여, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층을 적층하는 공정
을 포함하며,
알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이며,
이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 1 내지 11중량부의 양으로 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
<화학식 1>

(화학식 중, m은 1 또는 2의 정수를 나타내고, n은 0 내지 18의 정수를 나타내고, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, R², R³은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)
제1항에 있어서, 알코올 (B)가, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 글리세롤, 디글리세롤, 폴리글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 1,2-시클로펜탄디올, 1,3-시클로펜탄디올, 3-메틸-1,2-시클로펜탄디올, 1,2-시클로헥산디올, 1,3-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 4,4'-비시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체, 카프로락톤 변성 글리세롤, 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판 및 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 알코올 (B)가 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 알코올 (B)가 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 방향족 이소시아네이트가, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물인, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 알코올 (B)의 수산기에 대한 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기의 몰비가 0.8 내지 1.2인, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 광학 재료용 중합성 조성물은, 산성 인산에스테르 (C)를, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3중량부의 양으로 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 광학 재료용 중합성 조성물은 힌더드아민계 화합물을 더 포함하고, 상기 힌더드아민계 화합물을, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2중량부의 양으로 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 광학 재료용 중합성 조성물은, 벤조트리아졸계 화합물 (D)을, 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 2.1 내지 10중량부의 양으로 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제1항에 있어서, 광학 재료용 중합성 조성물은 페놀계 화합물 (E)를 더 포함하고, 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 상기 공정은, 알코올 (B)와 산성 인산에스테르 (C)와 벤조트리아졸계 화합물 (D)와 페놀계 화합물 (E)를 혼합한 후에, 방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)를 30℃ 이하에서 혼합하여, 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정을 포함하며,
페놀계 화합물 (E)가 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부의 양으로 포함되는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
방향족 이소시아네이트를 포함하는, 이소시아네이토기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록, 수산기를 2개 이상 갖는 1종 이상의 알코올 (B)를 첨가하고, 하기 화학식 1로 표시되는 산성 인산에스테르 (C) 및 벤조트리아졸계 화합물 (D) 및 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는 공정 (i)과,
30℃ 이하의 온도에서, 상기 예비중합체에 알코올 (B)를 더 첨가 혼합하여, 광학 재료용 중합성 조성물을 얻는 공정 (ii)와,
상기 중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합하는 공정 (iii)
을 포함하며,
알코올 (B)에 포함되는 1급과 2급의 수산기의 합계 몰수에 대하여 2급의 수산기의 비율이 50％ 이상이며,
공정 (ii)에서 얻어진 상기 광학 재료용 중합성 조성물은, 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 벤조트리아졸계 화합물 (D)를 1 내지 11중량부의 양으로 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
<화학식 1>

(화학식 중, m은 1 또는 2의 정수를 나타내고, n은 0 내지 18의 정수를 나타내고, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, R², R³은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)
제11항에 있어서, 알코올 (B)가, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 글리세롤, 디글리세롤, 폴리글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 1,2-시클로펜탄디올, 1,3-시클로펜탄디올, 3-메틸-1,2-시클로펜탄디올, 1,2-시클로헥산디올, 1,3-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 4,4'-비시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체, 카프로락톤 변성 글리세롤, 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판 및 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 알코올 (B)가 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디(트리메틸올프로판), 글리세롤의 에틸렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 부가체, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 부가체, 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 알코올 (B)가 글리세롤의 프로필렌옥시드 부가체, 트리메틸올프로판의 프로필렌옥시드 부가체, 및 펜타에리트리톨의 프로필렌옥시드 부가체로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 방향족 이소시아네이트가, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 또는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트와 2,6-톨릴렌디이소시아네이트의 혼합물인, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 알코올 (B)의 수산기에 대한 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기의 몰비가 0.8 내지 1.2인, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 광학 재료용 중합성 조성물은, 산성 인산에스테르 (C)를, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 3중량부의 양으로 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 광학 재료용 중합성 조성물은, 상기 힌더드아민계 화합물을, 이소시아네이트 (A)와 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 2중량부의 양으로 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 광학 재료용 중합성 조성물은, 벤조트리아졸계 화합물 (D)를, 이소시아네이트 (A) 및 알코올 (B)의 합계 100중량부에 대하여 2.1 내지 10중량부의 양으로 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 광학 재료용 중합성 조성물은 페놀계 화합물 (E)를 더 포함하고,
상기 공정 (i)은, 이소시아네이트 (A)에, 그 이소시아네이트 (A)의 이소시아네이토기에 대한 수산기의 비율이 10몰％ 내지 20몰％의 범위가 되도록 알코올 (B)를 첨가하고, 산성 인산에스테르 (C), 벤조트리아졸계 화합물 (D) 및 페놀계 화합물 (E) 및 힌더드아민계 화합물의 존재 하에서 이들을 반응시켜 예비중합체를 얻는 공정을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 공정 (i)에 있어서, 반응 온도가 30℃ 이하인, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 공정 (iii)에 있어서, 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 중합할 때에, 가열 개시 온도가 30℃ 이하인, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 예비중합체 및 상기 중합성 조성물의 점도가, 20℃에서 1000mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 공정 (ii)는,
원기둥 형상의 용기와,
상기 용기의 상방으로부터 중심축 방향을 따라서 삽입된 샤프트와,
그 샤프트의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 교반 날개와,
상기 용기의 상방에 배치되고, 그 용기 내에 예비중합체를 송액하는 제1 공급부와,
상기 용기의 상방에 배치되고, 그 용기 내에 알코올 (B)를 송액하는 제2 공급부와,
상기 용기의 하단부에 배치된 토출부를 구비하는 혼합 장치에 의해 행하여지고,
상기 용기 내에, 상기 제1 공급부로부터 상기 예비중합체를 송액함과 함께, 상기 제2 공급부로부터 알코올 (B)를 송액하는 공정과,
상기 샤프트를 회전시킴으로써, 그 샤프트의 외주면을 따라 스크루 형상으로 권회된 상기 교반 날개가, 30℃ 이하의 온도에서, 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 혼합하면서 하방으로 이동시켜서 중합성 조성물을 조제하고, 얻어진 그 중합성 조성물을 상기 토출부로부터 토출하는 공정
을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제24항에 있어서, 상기 샤프트의 회전수가 1000rpm 내지 4000rpm의 범위이며, 상기 토출부로부터 상기 중합성 조성물이 토출되는 속도가 0.5g/s 내지 4g/s의 범위인, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제24항에 있어서, 상기 공정 (ii)에 있어서, 얻어지는 상기 중합성 조성물의 점도가, 20℃에서 500mPa·s 이하인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제24항에 있어서, 상기 공정 (iii)은,
상기 중합성 조성물을 몰드 내에 주입하는 공정과,
상기 중합성 조성물에 포함되는 상기 예비중합체와 알코올 (B)를 상기 몰드 내에서 중합하는 공정
을 포함하는, 폴리우레탄 성형체의 제조 방법.
제11항에 기재된 폴리우레탄 성형체의 제조 방법에서,
상기 공정 (iii) 전에, 렌즈 주형용 주형 내에, 편광 필름의 적어도 한쪽 면이 몰드로부터 이격된 상태에서, 그 편광 필름을 고정하는 공정을 포함하고,
상기 공정 (iii)은,
상기 편광 필름과 상기 몰드 사이의 공극에 공정 (ii)에서 얻어진 중합성 조성물을 주입하는 공정과,
상기 중합성 조성물을 중합 경화하여, 상기 편광 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리우레탄 수지로 이루어지는 층을 적층하는 공정
을 포함하는, 플라스틱 편광 렌즈의 제조 방법.
제11항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 폴리우레탄 성형체.
제29항에 기재된 폴리우레탄 성형체로 이루어지는 광학 재료.
제30항에 기재된 광학 재료로 이루어지는 플라스틱 렌즈.
제1항 내지 제10항, 제28항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 플라스틱 편광 렌즈.