KR102105778B1 - 광학 물품용 조성물 및 이 조성물로 제조한 광학 물품 - Google Patents

광학 물품용 조성물 및 이 조성물로 제조한 광학 물품 Download PDF

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Abstract

중합가능한 조성물은, (a) 다이에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; (b) 알릴 알코올; (c) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (d) 선택적으로, 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (e) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함한다. 또 다른 중합가능한 조성물은, (a) 알릴 알코올; (b) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (c) 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (d) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함한다. 상기 중합가능한 조성물을 포함하는 반응 생성물, 중합반응 생성물 및 상기 중합가능한 조성물을 포함하는 광학 물품이 또한 제공된다.

Description

광학 물품용 조성물 및 이 조성물로 제조한 광학 물품
본 발명은 일반적으로, 광학 물품에 특히 적절한, 중합가능한 조성물 및 중합반응 생성물에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 2016년 9월 7일자로 출원된 미국 실용신안출원 제 15/258,495 호 및 2015년 9월 8일자로 출원된 미국 가특허출원 제 62/215,250 호를 우선권 주장하며, 이들의 전체를 본원에 참고로 인용한다.
알릴 카보네이트 단량체 조성물은 중합되어 투명 코팅, 광학 렌즈 및 다른 광학 요소로서 사용할 수 있다. 다이에틸 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 단량체 조성물은, 0 ℃ 내지 20 ℃에서 다이에틸 글리콜을 포스진(phosgene)과 반응시켜 그에 상응하는 다이클로로포르메이트를 형성하고, 이후 이를 적합한 산 수용체(예를 들면, 피리딘, 3차 아민, 또는 알칼리 또는 알칼리토류 금속 히드록사이드)의 존재 하에 알릴 알코올과 반응시킴으로써 제조되어 왔다. 생성된 클로로포르메이트는, 알칼리 시약의 존재 하에 다이에틸렌 글리콜과 반응시켜진다.
공지된 다이에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 단량체 조성물의 중합과 관련된 하나의 문제는, 최종 열경화 중합체로의 중합 과정 도중 나타나는 중합된 물질의 비교적 높은 수축이다. 예를 들어, 통상의 다이에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 단량체의 중합 도중, 13 % 초과의 수축이 있을 수 있다. 이러한 정도의 수축은 주조 작업, 예컨대 액체 단량체 조성물이 주형으로 도입된 후 최종 열경화 중합체로 중합되는, 안과용 렌즈 및 안과용 렌즈 블랭크 제조에 사용되는 작업에 특히 해롭다. 이 수축은, 상업적으로 허용되지 않는, 불합격되어야 하는 물품을 야기하여, 공정의 수율을 감소시킬 수 있다.
액체 예비중합체를 주형 내에 도입한 뒤 상기 예비중합체를 최종 열경화 중합체로 중합시킴으로써 주형 내의 수축이 감소될 수 있음이 공지되어 있다. 이 공지된 시스템에서, 상기 예비중합체는, 상기 다이에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 단량체 조성물을 부분적으로 중합하여, 중합가능한 에틸렌형 이중결합의 일부분을 소모함으로써 제조된다.
주형 내로 도입되는 예비중합체의 제조를 위한 부분적 중합 도중에, 많은 수의 중합가능한 에틸렌형 이중결합을 이용하면 주형 내에서의 수축이 낮아진다. 그러나, 상기 다이에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 단량체 조성물의 부분적 중합 도중에는, 중합가능한 에틸렌형 이중결합이 소모됨에 따라 점도가 증가한다. 실용적 목적으로, 점도는, 상기 생성 예비중합체가 주형 내로 적절히 순조롭게 흐르지 않을 정도로 높아져서는 안 된다. 따라서, 상기 예비중합체의 점도는, 주형 내의 수축에 현실적인 하한을 제공한다. 예비중합체의 제조는 또한 공정의 어려움, 예컨대 반응물의 잠재적 겔화를 야기할 수 있다. 이중결합 구조를 예비-중합하는 것은 불리하다. 사전-농화(pre-thickening) 단계를 없앰으로써, 생산 비용을 감소할 수 있고 수많은 문제점을 방지할 수 있다.
종래의 저 수축 조성물의 또 다른 문제는, 이들이 전형적으로, 증가된 가교 간 길이를 가져, 연질(soft) 중합체를 형성한다는 것이다.
따라서, 중합 수축 감소량 및 최종 중합체의 특성 간의 균형을 최적화하거나 향상시키는, 감소된 수축 조성물을 제공하여, 예를 들어, 종래의 광학 응용품과 같은 다양한 응용품에 사용되기에 충분히 경질이도록 함이 바람직할 것이다.
중합가능한 조성물은, (a) 다이에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; (b) 알릴 알코올; (c) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (d) 선택적으로, 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (e) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함한다.
중합가능한 조성물은, (a) 알릴 알코올; (b) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (c) 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (d) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함한다.
본 발명의 상기 중합가능한 조성물을 포함하는 중합반응 생성물(polymerizate) 및/또는 광학 물품이 또한 제공된다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 본원에 개시된 모든 범위는, 시작 및 끝 범위 값 및 그에 포함된 임의의 및 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 용어 "중합체" 또는 "중합체성"은 올리고머, 단독중합체(homopolymer), 공중합체 및 삼원중합체를 포함한다.
본 발명은, 임의의 조합으로, 본 발명의 하기의 태양을 포함하거나, 이로 이루어지거나, 근본적으로 이루어진다.
본 발명은, 종래의 중합가능한 조성물에 비하여 감소된 수축을 갖는 광학 물품 제조를 위한 중합가능한 조성물에 대한 것이다. 본 발명은 또한 상기 조성물로부터 얻어진 중합반응 생성물, 예컨대 렌즈에 관한 것이다.
예를 들면, 본 발명은, (a) 다이에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; (b) 알릴 알코올; (c) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (d) 선택적으로, 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (e) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함하는 중합가능한 조성물을 포함할 수 있다.
알릴 알코올, 환형 폴리올 및 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 양은, 존재하는 모든 비스클로로포르메이트의 총량에 대비된 것이다. 예를 들어, 알릴 알코올은 클로로포르메이트 1 당량에 대해 0.4 내지 1.99 OH 당량, 예컨대 클로로포르메이트 1 당량에 대해 0.8 내지 1.2 OH 당량으로 존재할 수 있다. 예를 들면, 존재하는 알릴 알코올의 최소량은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.4 내지 0.7 OH 당량일 수 있다.
상기 환형 폴리올은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.01 내지 0.6 OH 당량, 예컨대 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.05 내지 0.3 OH 당량으로 존재할 수 있다.
존재하는 경우, 상기 선택적인 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트는, 모든 비스클로로포르메이트 화합물의 총 클로로포르메이트 당량 수가 1일 때, 0.01 내지 0.99 클로로포르메이트 당량으로 존재할 수 있다.
존재하는 경우, 상기 선택적인 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.01 내지 0.6 OH 당량으로 존재할 수 있다. 예를 들면, 두 개의 지방족 폴리올, 즉 에틸렌 글리콜 및 다이에틸렌 글리콜이 둘다 존재할 수 있다. 예를 들면, 에틸렌 글리콜은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.025 내지 0.1 OH 당량으로 존재할 수 있고, 다이에틸렌 글리콜은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0 내지 0.1 OH 당량으로 존재할 수 있다.
예를 들어, 상기 중합가능한 조성물은 또한 (a) 알릴 알코올; (b) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (c) 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (d) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올을 포함하는 반응 생성물을 포함할 수 있다.
존재하는 알릴 알코올, 환형 폴리올 및 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 양은, 존재하는 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트의 양에 대비된 것이다.
알릴 알코올은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.4 내지 1.99 OH 당량으로 존재할 수 있다. 예를 들면, 존재하는 알릴 알코올의 최소량은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.4 내지 0.7 OH 당량일 수 있다.
상기 환형 폴리올은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.01 내지 0.6 OH 당량으로 존재할 수 있다.
존재하는 경우, 상기 선택적인 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올은 1 클로로포르메이트 당량에 대해 0.01 내지 0.6 OH 당량으로 존재할 수 있다.
본 발명의 중합가능한 조성물의 경우, 알릴 알코올의 알릴 기는 하기 화학식 III으로 나타낸 바와 같이, 치환되거나 비치환될 수 있다:
H2C=C(R7)-CH2-OH (III)
이때 R7은 수소, 할로겐(예를 들면, 염소 또는 브롬), 또는 C1 내지 C4 알킬 기(예를 들면, 메틸 또는 에틸)이다.
상기 환형 폴리올은 지환족 폴리올일 수 있다. 예를 들면, 상기 지환족 폴리올은 일환식(monocyclic), 다환식(polycyclic) 또는 융합 고리(fused ring) 지환족 폴리올일 수 있다. 상기 지환족 폴리올은 하나 이상의 2차 히드록실 기를 가질 수 있다. 상기 지환족 폴리올은, 사이클로헥산 다이올과 같이, 폴리올의 환형 고리에 직접적으로 결합된 히드록실 기를 하나 이상 가질 수 있다. 상기 일환식 지환족 폴리올은 사이클로헥산 다이올, 예를 들면, 1,4-사이클로헥산 다이올, 1,3-사이클로헥산 다이올, 또는 1,2-사이클로헥산 다이올; 사이클로헥산 트라이올, 예를 들면 1,3,5-사이클로헥산 트라이올 또는 1,2,3-사이클로헥산 트라이올; 사이클로헥산 테트롤; 사이클로헥산 펜톨; 사이클로헥산 헥솔; 또는 사이클로펜탄 다이올, 예를 들면, 1,3-사이클로펜탄 다이올 또는 1,2-사이클로펜탄 다이올일 수 있다. 상기 다환식 지환족 폴리올은, 예를 들면, 바이사이클로[2.2.1]헵탄 다이올일 수 있다.
상기 환형 폴리올은 헤테로환형 폴리올일 수 있다. 상기 헤테로환형 폴리올은 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 가질 수 있다. 상기 헤테로환형 폴리올 헤테로원자는, 비제한적으로, 황, 질소, 및/또는 산소일 수 있다. 예를 들면, 상기 헤테로환형 폴리올은 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트일 수 있다. 상기 헤테로환형 폴리올은 또한, 이소소르비드, 이소이디드 및 이소만니드로 이루어진 군으로부터 선택된 이소헥사이드일 수 있다. 이소소르비드, 이소이디드 및 이소만니드는 D 또는 L 입체화학 구조일 수 있다. 당업자에 의해 인정될 바와 같이, 하나 또는 하나 이상의 환형 폴리올이 상기 중합가능한 조성물에 존재할 수 있다.
상기 선형 또는 분지형 지방족 폴리올은, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 C2-C12 폴리올일 수 있다. 상기 선형 또는 분지형 지방족 폴리올은, 비제한적으로 황, 질소, 및/또는 산소와 같은 헤테로원자를 함유할 수 있다. 상기 선형 또는 분지형 지방족 폴리올은, 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,2-부탄다이올, 1,4-부탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 다이트라이메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 다이펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메조-에리스리톨, 자일리톨, 소르비톨, 이들의 에톡실레이트, 이들의 프로폭실레이트 및 전술된 것들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 존재하는 경우, 하나 또는 하나 초과의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올이 사용될 수 있다. 예를 들면, 에틸렌 글리콜이 단독으로 사용될 수 있다. 또는, 예를 들면, 에틸렌 글리콜 및 다이에틸렌 글리콜이 함께 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 조성물은, 1 클로로포르메이트 당량을 제공하는 양의 다이에틸렌 글리콜 비스클로로포르메이트, 0.8 내지 1.2 OH 당량을 제공하는 양의 알릴 알코올, 0.05 OH 당량을 제공하는 양의 에틸렌 글리콜 및 0.15 OH 당량을 제공하는 양의 D-이소소르비드를 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 조성물은, 1 클로로포르메이트 당량을 제공하는 양의 다이에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트, 0.8 내지 1.2 OH 당량을 제공하는 양의 알릴 알코올, 0.0667 OH 당량을 제공하는 양의 에틸렌 글리콜 및 0.10 OH 당량을 제공하는 양의 D-이소소르비드를 포함할 수 있다.
히드록실의 총 당량 대 클로로포르메이트의 총 당량의 당량비는, 1 내지 2:1, 예컨대 1 내지 1.5:1 또는 1 내지 1.3:1일 수 있다. 상기 혼합물에 존재하는 히드록실은 상기 알릴 알코올 및 폴리올로부터 온 것들이다.
본 발명의 중합가능한 조성물은 추가적으로, 추가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 추가 성분은 트라이알릴시아누레이트, 트라이알릴이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리스(알릴 카보네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(알릴 카보네이트), 펜타에리스리톨 테트라(알릴 카보네이트), 글리세롤 트리스(알릴 카보네이트), 다이트라이메틸올프로판 테트라(알릴 카보네이트), 다이알릴이타코네이트, 다이펜타에리스리톨 헥사(알릴 카보네이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 중합가능한 조성물의 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다:
(a) 화학식 I
Figure 112018033765478-pct00001
[상기 식에서, A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기(residue)를 나타내고, m'은 1 또는 2이고, q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(b) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00002
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
상기 반응 생성물은, t가 0인 화학식 II 및 t가 1인 화학식 II의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 중합가능한 조성물의 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다:
(a) 화학식 I'
Figure 112018033765478-pct00003
[상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
(b) 적어도 하나 이상의 상기 화학식 II
[여기서, t는 0 또는 1이다].
상기 반응 생성물은, t가 0인 화학식 II 및 t가 1인 화학식 II의 혼합물을 포함할 수 있다.
선형 또는 분지형 지방족 폴리올이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 중합가능한 조성물의 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다:
(a) 상기 화학식 I
[여기서, A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고, m'은 1 또는 2이고, q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(b) 화학식 II'
Figure 112018033765478-pct00004
[상기 식에서, B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올로부터의 잔기를 나타내고, m'은 1 또는 2이고, s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(c) 적어도 하나의 상기 화학식 II
[여기서, t는 0 또는 1이다].
상기 반응 생성물은, t가 0인 화학식 II 및 t가 1인 화학식 II의 혼합물을 포함할 수 있다.
선형 또는 분지형 지방족 폴리올이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 중합가능한 조성물의 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다:
(a) 상기 화학식 I'
[여기서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
(b) 상기 화학식 II'
[여기서, B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 잔기를 나타내고, m'은 1 또는 2이고, s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(c) 적어도 하나의 상기 화학식 II
[여기서, t는 0 또는 1이다].
상기 반응 생성물은, t가 0인 화학식 II 및 t가 1인 화학식 II의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 반응 생성물은 또한, 상기 조성물 성분들의 고차원(higher order) 올리고머 및/또는 소량의 미반응된 또는 부분적으로 반응된 성분을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 중합체 조성물을 포함하는 중합반응 생성물뿐만 아니라, 상기 중합가능한 조성물을 포함하는 광학 물품을 제공한다. 예를 들면, 상기 중합반응 생성물은 1.44 내지 1.56, 예컨대 1.47 내지 1.53, 예컨대 1.49 내지 1.51, 예컨대 1.495 내지 1.505 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 굴절률은, 20 ℃에서 수은 e-라인(546.07 nm)에서 측정된 굴절률인 ne를 사용하여 측정될 수 있다.
본 발명의 중합가능한 조성물의 중합은, 자유 라디칼을 생성할 수 있는 물질, 즉, 개시제의 개시 양을 상기 조성물에 첨가함으로써 성취될 수 있다. 적합한 개시제의 예는 유기 퍼옥시 화합물을 포함한다. 폴리올(알릴 카보네이트) 조성물을 중합하는 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있고, 이 주지의 기술 중 어느 것을 본 발명의 중합가능한 조성물을 중합하는 데 사용될 수 있다.
사용될 수 있는 라디칼 개시제의 적합한 예는, 유기 퍼옥사이드, 예컨대 퍼옥시모노카보네이트 에스터, 예컨대 삼차부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트; 퍼옥시다이카보네이트 에스터, 예컨대 다이(2-에틸헥실) 퍼옥시다이카보네이트, 다이(2차 부틸) 퍼옥시다이카보네이트 및 다이이소프로필퍼옥시다이카보네이트; 다이아실퍼옥사이드, 예컨대 2,4-다이클로로벤조일 퍼옥사이드, 이소부티릴 퍼옥사이드, 데카노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 프로피오닐 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 및 p-클로로벤조일 퍼옥사이드; 퍼옥시에스터 예컨대 t-부틸퍼옥시 피발레이트, t-부틸퍼옥시 옥틸레이트 및 t-부틸퍼옥시이소부티레이트; 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 아세틸사이클로헥산 설포닐 퍼옥사이드, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 적합한 개시제는, 생성되는 중합반응 생성물을 변색시키지 않는 것들이다.
본 발명의 중합가능한 조성물을 개시하고 중합시키는데 사용된 개시제의 양은 다양할 수 있고, 사용된 특정 개시제에 의존할 것이다. 개시제의 개시 양, 즉, 중합 반응을 개시하고 유지하는데 필요한 양이 사용될 수 있다. 그러나, 상기 개시 양보다 많은 양이 사용될 수 있다. 예를 들면, 개시제의 양 및 그에 따른 경화 사이클은, 피셔 미소경도(Fischer microhardness)가 적어도 5 이상, 예컨대 10 이상, 예컨대 15 이상, 예컨대 20 이상인 중합반응 생성물을 제조하도록 선택될 수 있다. 상기 피셔 미소경도는 예를 들어 20 내지 150 범위일 수 있다. 상기 피셔 미소경도는, 피셔 테크놀로지 인코포레이티드(Fisher Technology, Inc.)로부터 입수가능한 피셔스코프(FISCHERSCOPE)® H-100SMC를 사용하여 ISO 14577-07에 따른 시험으로써 결정될 수 있다. 전형적으로 상기 경화 사이클은, 상기 중합가능한 유기 조성물을 상기 개시제의 존재 하에서 15시간 내지 30시간의 기간 동안 상온에서부터 75 내지 105 ℃의 온도까지 가열하는 것을 수반한다.
다양한 종래의 첨가제가 본 발명의 중합가능한 조성물 내로 도입될 수 있다. 이러한 종래의 첨가제는, 광 안정제, 열 안정제, 자외선 흡수제, 이형제(mold release agent), 염료, 안료, 라디칼중합되지 않는 가요성 첨가제, 예를 들면 알콕실화된 페놀 벤조에이트 및 폴리(알킬렌 글리콜) 다이벤조에이트, 항산화제 예컨대 힌더드(hindered) 페놀 항산화제 및 중합억제제 또는 저장수명 안정제 예컨대 4-메톡시페놀(MEHQ), 2,6-비스(1,1-다이메틸에틸)4-메틸페놀(BHT), 또는 트라이페닐 포스파이트를 포함할 수 있다. 종래의 첨가제는, 중합가능한 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 미만, 예컨대 5 중량% 미만, 예컨대 3 중량% 미만의 총량으로 존재할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 상기 중합가능한 조성물의 중합으로부터 수득된 중합반응 생성물에 관한 것이다. 본 발명의 중합반응 생성물은 고체이고, 투명하며, 광학 결함이 실질적으로 없을 수 있다. 본 발명의 중합가능한 조성물로부터 제조될 수 있는 고체 물품은, 비제한적으로, 광학 렌즈, 예컨대 평면 렌즈 및 안과용 렌즈, 태양 렌즈 또는 선글라스를 포함한다.
도 1은 실시예에서 일반적 주조 공정에 사용된 경화 사이클로서, 시간 경과에 따른 온도를 나타낸다.
실시예
파트 1: 중합가능한 조성물의 제조
각각의 실시예(표 1) 및 비교예(표 2)를 위해, 500 mL의 5-목 플라스크에 상부(overhead) 기계식 혼합기, 열전쌍 프로브(probe) 및 동력 시린지(syringe) 펌프를 장착하였다. 각각의 예의 규모를, 총 반응 혼합물이 약 250 g이도록 조정하였다. 표 1 및 표 2에 나열된 양은 각 성분의 반응성 당량(구체적으로는, 클로로포르메이트 및 히드록실)에 관한 것이다.
약 1부의 염화나트륨, 2부의 물 및 4부의 얼음 조각들을 큰 플라스틱 용기 내에서 혼합함으로써 냉각조를 제조하였다. 주기적으로 드라이아이스를 첨가하여 수조 온도가 -15 내지 -17 ℃ 사이로 유지되도록 하였다.
다이에틸렌 글리콜 (비스)클로로포르메이트 및, 실시예 6에서는 에틸렌 글리콜 (비스)클로로포르메이트를 상기 반응 플라스크에 첨가하였다. 그 다음의 실시예들에서는, 총 0.835 당량의 반응성 클로로포르메이트를 첨가하였다.
표 1 및 표 2에 따라서, 각각의 실시예 및 비교예에 대하여 표시된 상대적 히드록시 당량의 알릴 알코올, 폴리올(들) 및 환형 폴리올을, 11.5 g CR-39® 단량체(피피지 인더스트리즈 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)로부터 입수가능)와 함께 반응 플라스크에 첨가하였다. 모든 고체 폴리올은, 상기 반응 플라스크에 첨가하기 전에 먼저 상기 알릴 알코올에 사전-용해시켰다.
상기 반응 플라스크 내에서 상기 반응 성분들을 완전히 혼합시키고, 약 -2 ℃의 초기 온도까지 상기 얼음/염 수조로 냉각시켰다.
상기 반응 혼합물을 세게 혼합한 뒤, 클로로포르메이트에 대비될 때 30 % 과량의 50 % 수성 수산화나트륨을, 반응 온도를 10 내지 15 ℃로 유지하는 속도로, 전형적으로는 25 내지 40분의 시간 동안 시린지 펌프를 통해 첨가하였다. 상기 첨가를 완료한 뒤에, 10 내지 15 ℃에서 약 5분동안 혼합을 계속하고, 이후 소량의 물로 상기 반응기의 측면을 헹궜다. 추가적인 5분 동안 혼합을 계속하고, 이후 상기 혼합물을 분리용 플라스크로 옮겨, 여기에 100 내지 135 mL의 물을 첨가하여 염 부산물을 제거하였다. 이후 상기 혼합물을 약 3분 동안 교반하고, 유기 및 수성 상을 분리시켰다. 클로로포르메이트 시험지(디오디 테크놀로지 인코포레이티드(DOD Technologies, Inc.)로부터 상업적으로 입수가능한 클로로포르메이트 시험지, 파트 #1-200-250)를 사용하여 유기 층의 클로로포르메이트 시험을 수행하였다. 클로로포르메이트의 존재가 나타나는 경우, 상기 혼합물을 추가적인 3 내지 10분 동안 교반하였다. 상들이 분리되도록 한 후에, 수성 상을 제거하였다. 유기 상을 클로로포르메이트에 대해 다시 시험하고; 존재하는 경우, 추가적인 소량의 50 % 수성 수산화 나트륨을 첨가하고, 이어서 3분 교반하였다. 필요한 경우, 클로로포르메이트가 소모될 때까지 이 과정을 반복하였다.
이후 유기 생성물을 약 100 mL의 물로 세척하였다. 상기 수 세척 과정을, 세척 수의 pH가 8 미만일 때까지 반복하였다.
잔여의 물(water) 및 다른 휘발물질을, 온도가 상온에서 약 135 ℃까지 서서히 상승하는 동안, 1 토르의 압력 하에서 진공 증류함으로써 제거하였다. 상기 증류는 1 토르에서, 25 내지 30분 동안 135 ℃로 유지하였다.
생성된 조성물을, 파트 2의 과정에 따라 주조하였다.
환형 폴리올을 포함하는 경화성 조성물(모든 양은 클로로포르메이트 또는 히드록실 반응성 당량으로 나타냄).

성분
실시예 번호
1 2 3 4 5 6 7
다이에틸렌 글리콜 (비스)클로로포르메이트
2

2

2

2

2

1.6

2
에틸렌 글리콜 (비스)클로로포르메이트 - - - - - 0.4 -
알릴 알코올 2 2 2 2 2 2 1.7
1,2-사이클로헥산-다이올 0.4 - - - - - -
1,4-사이클로헥산-다이올 - 0.4 - - - - -
이소소르비드 - - 0.4 - 0.3 0.3 0.3
THEIC1 - - - 0.4 - - 0.2
에틸렌 글리콜 - - - - 0.1 0.1 0.2
1 트리스(2-히드록시에틸) 이소시아누레이트
비교예(모든 양은 클로로포르메이트 또는 히드록실 반응성 당량으로 나타냄).

성분
비교예 번호
8 9 10 11 12
다이에틸렌 글리콜 (비스)클로로포르메이트
2

2

2

2

2
알릴 알코올 2.4 2 2 2 2
에틸렌 글리콜 - 0.4 - - -
다이에틸렌 글리콜 - - 0.4 - -
트라이메틸올 프로판 - - - 0.4 -
펜타에리스리톨 에톡실레이트1 - - - - 0.4
1 펜타에리스리톨 에톡실레이트 (3/4 EO/OH), 근사 Mn 270
파트 2: 일반적 주조 과정
각각의 예에 대하여, 파트 1에서 제조한 단량체 20.0 g 및 트리고녹스(TRIGONOX)® ADC-NS60 퍼옥사이드 개시제(다이에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 중의 퍼옥시다이카보네이트 60 % 혼합물, 아크조 노벨 폴리머 케미컬즈 엘엘씨(Akzo Nobel Polymer Chemicals LLC)로부터 입수가능함)를 작은 플라스틱 병 내에 넣고 약 15분 동안 자석 교반기로써 완전하게 혼합하였다. 생성된 용액을 각각, 3.4 mm 두께, 74 mm 직경의 PVC 개스킷(gasket)으로 분리되어 함께 클램핑된 2개의 편평 디스크-형 강화(tempered) 유리 주형(직경 약 800mm)을 갖는 주형 어셈블리 내로 채워 넣었다. 상기 주형 어셈블리를 프로그램화 가능한(programmable) 오븐 내에 두고, 표 3 및 도 1에 나타낸 경화 사이클을 사용하여 각각의 샘플을 중합하였다.
경화 조건
단계 누적 시간 온도
1 0 38 ℃ (초기값)
2 3 38 ℃ (38 ℃에서 유지)
3 12 58 ℃ (38에서 58 ℃로 변화)
4 13.5 78 ℃ (58에서 78 ℃로 변화)
5 16 78 ℃ (78 ℃에서 유지)
6 16.5 75 ℃ (78에서 75 ℃로 변화)
7 20.5 75 ℃ (유지)
생성된 편평 디스크-형 경화 중합체 조각을 상기 주형 어셈블리로부터 제거하고, 30분 동안 80 ℃에서 어닐링(annealing)하였다. 하기에 기재된 시험 방법에 따라 물성을 측정하였다.
파트 3. 물성의 결정
하기의 물성을 측정하고 이를 표 4에 나타냈다.
3A. 중합 수축
중합 수축의 양을, 단량체 밀도 및 중합체 밀도(둘다 25 ℃에서 측정됨)를 사용하여, 하기에 나타낸 수학식 1에 따라 계산하였다:
[수학식 1]
% 수축 = [( 중합체 밀도 - 단량체 밀도 ) / 중합체 밀도 ] × 100%
3B. 피셔 미소경도 ( FMH )
피셔스코프® H-100SMC(피셔 테크놀로지 인코포레이티드에서 입수가능)를 사용하여 ISO 14577-07에 따라 피셔 미소경도를 측정하였다. 중합반응 생성물의 피셔 미소경도(± 3 N/mm2)는 300 mN의 하중에 이어, 15초 동안 0 내지 300 mN의 하중 적용에서 측정하였다. 결과는 5개 측정치의 산술평균이다. 절삭, 연마 및 폴리싱 작업 도중과 같은 광학 렌즈 가공을 향상시키기 위해서는, 보다 높은 피셔 미소경도가 전형적으로 바람직하다.
DMA 분석(E')
퍼킨 엘머 다이아몬드(Perkin Elmer Diamond) DMA를 사용하여, ASTM D5023 "플라스틱용 표준 시험 방법: 동적 기계적 성질: 휜 상태(3-점 벤딩)"에 따라 DMA 분석을 수행하였다. 75 ℃에서 측정된 저장 탄성률을 "DMA E'@75℃"로 보고하였다. 일반적으로, 고온에서의 광학 재료의 가공 도중의 왜곡(distortion)에 대한 내성 향상을 위해서는, 보다 높은 저장 탄성률(E')이 바람직하다.
굴절률
메트리콘 모델(Metricon Model) 2010M 프리즘 커플러(Prism Coupler)(메트리콘 코포레이션으로부터 입수가능)를 사용하여, ASTM C1648-06에 따라, 20 ℃에서 546 nm(수은 e-선)에서 굴절률(ne)을 측정하였다.
경화된 조성물의 물성
실시예 번호 % 수축 FMH*** 저장 탄성률
E' @ 75℃***
굴절률
ne
실시예 1 11.9 89 0.43 1.5012
실시예 2 11.8 91 0.42 1.5015
실시예 3 10.3 115 0.38 1.5014
실시예 4 10.6 117 0.48 1.5036
실시예 5 10.5 107 0.37 1.5013
실시예 6 10.8 120 0.66 1.5016
실시예 7 9.5 117 0.22 1.5017
비교예 8 12.7 95 0.53 1.5015
비교예 9 11.6 88 0.35 1.5005
비교예 10 11.1 70 0.17 1.4997
비교예 11 11.5 88 0.34 1.501
비교예 12 10.8 57 0.16 1.4997
상기 결과는, 비환형 지방족 폴리올이 약간의 수축 감소를 나타낼 수 있긴 하지만, 이는 흔히 더 연질(soft) 필름 및 일부의 경우 훨씬 더 낮은 저장 탄성률과 동반됨을 보여준다. 환형 폴리올의 사용은 수축을 향상시킬뿐만 아니라, 이는 경도 또는 탄성률의 절충 없이도 성취된다.
본 발명은 또한, 하기의 번호가 매겨진 항목들을 특징으로 할 수 있다.
항목 1. 중합가능한 조성물로서, (a) 다이에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; (b) 알릴 알코올; (c) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (d) 선택적으로, 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (e) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함하는 중합가능한 조성물.
항목 2. 제 1 항목에 있어서, 상기 지방족 폴리올 (e)가 존재하며, 이는 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 C2-C12 폴리올을 포함하는, 중합가능한 조성물.
항목 3. 제 1 항목에 있어서, 상기 지방족 폴리올 (e)가 존재하며, 이는 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 다이트라이메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 다이펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메조-에리스리톨, 자일리톨, 소르비톨, 이들의 에톡실레이트, 이들의 프로폭실레이트, 및 전술한 것들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 중합가능한 조성물.
항목 4. 제 1 항목 내지 제 3 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 헤테로환형 폴리올 (c)는 이소헥사이드, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 중합가능한 조성물.
항목 5. 제 1 항목 내지 제 4 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 헤테로환형 폴리올 (c)는 이소소르비드, 이소이디드 및 이소만니드로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소헥사이드인, 중합가능한 조성물.
항목 6. 제 1 항목 내지 제 5 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 히드록실의 총 당량 대 클로로포르메이트의 총 당량의 당량비는 1 내지 1.5:1인, 중합가능한 조성물.
항목 7. 제 1 항목 내지 제 6 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 조성물은 추가적으로, 트라이알릴시아누레이트, 트라이알릴이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리스(알릴 카보네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(알릴 카보네이트), 펜타에리스리톨 테트라(알릴 카보네이트), 글리세롤 트리스(알릴 카보네이트), 다이트라이메틸올프로판 테트라(알릴 카보네이트), 다이알릴이타코네이트, 다이펜타에리스리톨 헥사(알릴 카보네이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 성분을 포함하는, 중합가능한 조성물.
항목 8. 제 1 항목 내지 제 7 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I
Figure 112018033765478-pct00005
[상기 식에서,
A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(b) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00006
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 9. 제 1 항목 내지 제 8 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I'
Figure 112018033765478-pct00007
[상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
(b) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00008
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 10. 제 1 항목 내지 제 7 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I
Figure 112018033765478-pct00009
[상기 식에서,
A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(b) 화학식 II'
Figure 112018033765478-pct00010
[상기 식에서,
B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(c) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00011
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 11. 제 1 항목 내지 제 7 항목 및 제 10 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I'
Figure 112018033765478-pct00012
[상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
(b) 화학식 II'
Figure 112018033765478-pct00013
[상기 식에서,
B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(c) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00014
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 12. 중합가능한 조성물로서, (a) 알릴 알코올; (b) 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올; (c) 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트; 및 (d) 선택적으로, 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 반응 생성물을 포함하는 중합가능한 조성물.
항목 13. 제 12 항목에 있어서, 상기 지방족 폴리올 (d)가 존재하며, 이는 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 C2-C12 폴리올을 포함하는, 중합가능한 조성물.
항목 14. 제 12 항목에 있어서, 상기 지방족 폴리올 (d)가 존재하며, 이는 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 다이트라이메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 다이펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메조-에리스리톨, 자일리톨, 소르비톨, 이들의 에톡실레이트, 이들의 프로폭실레이트, 및 전술된 것들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 중합가능한 조성물.
항목 15. 제 12 항목 내지 제 14 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 헤테로환형 폴리올 (b)는 이소헥사이드, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 중합가능한 조성물.
항목 16. 제 15 항목에 있어서, 상기 헤테로환형 폴리올 (b)는 이소소르비드, 이소이디드 및 이소만니드로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소헥사이드인, 중합가능한 조성물.
항목 17. 제 12 항목 내지 제 16 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 히드록실의 총 당량 대 클로로포르메이트의 총 당량의 당량비는 1 내지 1.5:1인, 중합가능한 조성물.
항목 18. 제 12 항목 내지 제 17 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 조성물은 추가적으로, 트라이알릴시아누레이트, 트라이알릴이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리스(알릴 카보네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(알릴 카보네이트), 펜타에리스리톨 테트라(알릴 카보네이트), 글리세롤 트리스(알릴 카보네이트), 다이트라이메틸올프로판 테트라(알릴 카보네이트), 다이알릴이타코네이트, 다이펜타에리스리톨 헥사(알릴 카보네이트), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 성분을 포함하는, 중합가능한 조성물.
항목 19. 제 12 항목 및 제 15 항목 내지 제 18 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I
Figure 112018033765478-pct00015
[상기 식에서,
A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(b) 하나 이상의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00016
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 20. 제 12 항목 및 제 15 항목 내지 제 19 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I'
Figure 112018033765478-pct00017
[상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
(b) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00018
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 21. 제 12 항목 내지 제 18 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I
Figure 112018033765478-pct00019
[상기 식에서,
A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(b) 화학식 II'
Figure 112018033765478-pct00020
[상기 식에서,
B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(c) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00021
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 22. 제 12 항목 내지 제 18 항목 및 제 21 항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 반응 생성물은 하기로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 중합가능한 조성물:
(a) 화학식 I'
Figure 112018033765478-pct00022
[상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
(b) 화학식 II'
Figure 112018033765478-pct00023
[상기 식에서,
B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
(c) 적어도 하나의 화학식 II
Figure 112018033765478-pct00024
[상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
항목 23. 제 1 항목 내지 제 11 항목 중 어느 한 항목의 중합가능한 조성물을 포함하는 중합반응 생성물.
항목 24. 제 12 항목 내지 제 23 항목 중 어느 한 항목의 중합가능한 조성물을 포함하는 중합반응 생성물.
항목 25. 제 1 항목 내지 제 11 항목 중 어느 한 항목의 중합가능한 조성물을 포함하는 광학 물품.
항목 26. 제 12 항목 내지 제 23 항목 중 어느 한 항목의 중합가능한 조성물을 포함하는 광학 물품.
항목 27. 하기로 표현되는 라디칼 중합가능한 단량체를 포함하는 중합반응 생성물:
화학식 I
Figure 112018033765478-pct00025
상기 식에서,
A는 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
m'은 1 또는 2이고,
q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다.
본 발명에 변형이, 전술된 설명에 개시된 개념에서 벗어나지 않고 만들어질 수 있음은 당업자에게 손쉽게 인정될 것이다. 따라서, 본원에 구체적으로 기재된 특정 실시예는 단지 예증이며, 첨부된 청구항 및 이들의 임의의 및 모든 등가물의 전 범위로 주어지는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

Claims (38)

  1. 하기 성분들의 반응 생성물을 포함하는 중합가능한 열경화성 조성물:
    (a) 다이에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트;
    (b) 클로로포르메이트 1 당량에 대해 0.4 내지 1.99 OH 당량의 양으로 존재하는 알릴 알코올; 및
    (c) 클로로포르메이트 1 당량에 대해 0.01 내지 0.6 OH 당량의 양으로 존재하고, 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤테로환형 폴리올 (c)는 이소헥사이드, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는,
    조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 헤테로환형 폴리올 (c)는 이소소르비드, 이소이디드 및 이소만니드로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소헥사이드인,
    조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    히드록실의 총 당량 대 클로로포르메이트의 총 당량의 당량비는 1 내지 1.5:1인, 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 추가적으로, 트라이알릴시아누레이트, 트라이알릴이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리스(알릴 카보네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(알릴 카보네이트), 펜타에리스리톨 테트라(알릴 카보네이트), 글리세롤 트리스(알릴 카보네이트), 다이트라이메틸올프로판 테트라(알릴 카보네이트), 다이알릴이타코네이트, 다이펜타에리스리톨 헥사(알릴 카보네이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 성분을 포함하는,
    조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I
    Figure 112019110228547-pct00048

    [상기 식에서,
    A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기(residue)를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (b) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00049

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I'
    Figure 112019110228547-pct00050

    [상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
    (b) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00051

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I
    Figure 112019110228547-pct00052

    [상기 식에서,
    A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (b) 화학식 II'
    Figure 112019110228547-pct00053

    [상기 식에서,
    B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (c) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00054

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I'
    Figure 112019110228547-pct00055

    [상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
    (b) 화학식 II'
    Figure 112019110228547-pct00056

    [상기 식에서,
    B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (c) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00057

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  12. 하기 성분들의 반응 생성물을 포함하는 중합가능한 열경화성 조성물:
    (a) 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트;
    (b) 클로로포르메이트 1 당량에 대해 0.4 내지 1.99 OH 당량의 양으로 존재하는 알릴 알코올; 및
    (c) 클로로포르메이트 1 당량에 대해 0.01 내지 0.6 OH 당량의 양으로 존재하고, 하나 이상의 2차 히드록실 기를 갖는 지환족 폴리올, 1차 및/또는 2차 히드록실 기를 갖는 헤테로환형 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 환형 폴리올.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 헤테로환형 폴리올 (b)는 이소헥사이드, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는,
    조성물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 헤테로환형 폴리올 (b)는 이소소르비드, 이소이디드 및 이소만니드로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소헥사이드인,
    조성물.
  17. 제 12 항에 있어서,
    히드록실의 총 당량 대 클로로포르메이트의 총 당량의 당량비는 1 내지 1.5:1인, 조성물.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 조성물은 추가적으로, 트라이알릴시아누레이트, 트라이알릴이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리스(알릴 카보네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(알릴 카보네이트), 펜타에리스리톨 테트라(알릴 카보네이트), 글리세롤 트리스(알릴 카보네이트), 다이트라이메틸올프로판 테트라(알릴 카보네이트), 다이알릴이타코네이트, 다이펜타에리스리톨 헥사(알릴 카보네이트), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 성분을 포함하는,
    조성물.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I
    Figure 112019110228547-pct00058

    [상기 식에서,
    A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (b) 하나 이상의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00059

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I'
    Figure 112019110228547-pct00060

    [상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
    (b) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00061

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I
    Figure 112019110228547-pct00062

    [상기 식에서,
    A는 상기 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (b) 화학식 II'
    Figure 112019110228547-pct00063

    [상기 식에서,
    B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (c) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00064

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 반응 생성물은 하기 화학식으로 표현되는 화합물을 하나 이상 포함하는, 조성물:
    (a) 화학식 I'
    Figure 112019110228547-pct00065

    [상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 1 또는 2이다]; 및
    (b) 화학식 II'
    Figure 112019110228547-pct00066

    [상기 식에서,
    B는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    s는 상기 하나 이상의 선형 또는 분지형 지방족 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다]; 및
    (c) 적어도 하나의 화학식 II
    Figure 112019110228547-pct00067

    [상기 식에서, t는 0 또는 1이다].
  23. 제 1 항의 조성물로부터 형성된 중합반응 생성물(polymerizate).
  24. 제 12 항의 조성물로부터 형성된 중합반응 생성물.
  25. 제 1 항의 조성물을 포함하는 광학 물품.
  26. 제 12 항의 조성물을 포함하는 광학 물품.
  27. 제 1 항에 있어서,
    하기로 표현되는 라디칼 중합가능한 단량체를 포함하는 조성물:
    화학식 I
    Figure 112019110228547-pct00068

    상기 식에서,
    A는 하나 이상의 환형 폴리올로부터의 잔기를 나타내고,
    m'은 1 또는 2이고,
    q는 상기 하나 이상의 환형 폴리올 상의 히드록실 기의 개수이다.
  28. 제 1 항에 있어서,
    유기 퍼옥사이드를 추가적으로 포함하는 조성물.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 유기 퍼옥사이드는 퍼옥시모노카보네이트 에스터, 퍼옥시다이카보네이트 에스터, 다이아실퍼옥사이드 및 퍼옥시에스터로 이루어진 군으로부터 선택되는, 조성물.
  30. 제 12 항에 있어서,
    유기 퍼옥사이드를 추가적으로 포함하는 조성물.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 유기 퍼옥사이드는 퍼옥시모노카보네이트 에스터, 퍼옥시다이카보네이트 에스터, 다이아실퍼옥사이드 및 퍼옥시에스터로 이루어진 군으로부터 선택되는, 조성물.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 생성물이 (d) 에틸렌글리콜 비스클로로포르메이트를 포함하는, 조성물.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 생성물이 (e) 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 선형 또는 분지형 지방족 폴리올을 하나 이상 포함하는, 조성물.
  34. 제 12 항에 있어서,
    상기 반응 생성물이 (d) 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 선형 또는 분지형 지방족 폴리올을 하나 이상 추가로 포함하는, 조성물.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 지방족 폴리올 (e)이 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 C2-C12 폴리올을 포함하는, 조성물.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 지방족 폴리올 (e)이 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 다이트라이메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 다이펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메조-에리스리톨, 자일리톨, 소르비톨, 이들의 에톡실레이트, 이들의 프로폭실레이트, 및 하나 이상의 전술한 것들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는,
    조성물.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 지방족 폴리올 (d)이 2 내지 6개의 히드록실 기를 갖는 C2-C12 폴리올을 포함하는,
    조성물.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 지방족 폴리올 (d)이 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 다이트라이메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 다이펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메조-에리스리톨, 자일리톨, 소르비톨, 이들의 에톡실레이트, 이들의 프로폭실레이트, 및 하나 이상의 전술된 것들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는,
    조성물.
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