KR102600843B1 - 광학 접착제, 광학 적층체 및 이를 이용하여 제조한 렌즈 - Google Patents

광학 접착제, 광학 적층체 및 이를 이용하여 제조한 렌즈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학 필름 적층체, 광학기능성 필름 적층체 및 이를 이용하는 안과용 또는 안경 렌즈 제조용 폴리우레탄-우레아계 광학 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

광학 접착제, 광학 적층체 및 이를 이용하여 제조한 렌즈
본 출원은 2017년 8월 11일 출원된 미국 가출원 제62/544,678호(발명의 명칭 "광학 접착제")를 우선권 주장하고, 이는 전체적으로 본 출원에 참고로 포함된다.
본 발명은 광학 필름 적층체, 광학기능성 필름 적층체 및 이를 이용한 안과용 또는 안경 렌즈 제조용 폴리우레탄-우레아계 광학 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱 광학 렌즈는 현재 광학용 렌즈 또는 안경 시장에서 일반적이다. 많은 플라스틱 광학 렌즈는 서로 붙어 있는 여러 겹의 플라스틱 층으로 형성되어 상기 렌즈에 상이한 광학 기능적 특성을 부여한다. 예를 들어, 안경용 편광 렌즈는 점점 일반화되고 시장의 수요가 늘어나고 있다. 일반적으로, 편광 안경 렌즈는 편광 필름을 안경 렌즈에 덧붙여서 제조된다. 상기 편광 필름은 상기 렌즈에 단독으로 포함되거나 필름 적층체 또는 웨이퍼 구조의 형태로 포함될 수 있다. 예를 들어, 편광 필름 적층체는 두 투명 보호 수지 필름 또는 시트 사이에 편광 필름을 적층하여 형성될 수 있다. 그 이후, 상기 편광 필름 또는 편광 적층체는, 예를 들어 렌즈 몸체의 전면 또는 후면에 부착되거나, 상기 편광 필름 또는 편광 적층체가 렌즈를 형성하는 벌크 렌즈 물질 또는 기판의 두 층 사이에 삽입되도록 상기 안경 렌즈의 몸체 내에 포함된다.
발명의 내용이 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있는, Alcat Inc.의 마이클 배리 스미스(Michael Barry Smith)의 미국 특허 제6,096,425호는 편광 적층체의 다층 구조 및 이의 제조방법을 개시하고 있다. 열가소성 폴리우레탄 시트를 이용하여 적층체를 형성하였고, 적층을 위해 기판의 표면을 커플링제로 식각(Etching) 및 코팅하는 표면 처리가 필요하였다. 롤투롤(Roll-to-roll) 코팅이나 적층체 제조에는 적합하지 않은 고열 및 고압의 오토클레이브(Autoclave)에서 적층이 수행되었다.
발명의 내용이 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있는, Mitsubishi Gas Chemical Co. Inc의 니시자와 등의 미국 특허 제6,797,383호는 광변색성 특성 및 편광 특성을 모두 가지는 다층 인공 수지 적층체를 개시하고 있다. 폴리우레탄을 포함하는 방향족 이소시아네이트(디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(diphenylmethane-4.4'-diisocyanate), MDI 및 톨루엔디이소시아네이트 TDI(Toluenediisocyanate TDI))가 적층체의 층을 결합시키기 위해 사용되었다.
그러나, 편광 렌즈를 포함하는, 현존하는 다층 적층 구조의 광학 렌즈들은 다습, 고온 및/또는 극한 조건에서 종종 박리(Delamination) 문제가 발생하고, 제조 상 복잡한 표면 처리 공정이 필요한 적층체를 이용한다. 그러한 박리 문제는 소비자의 인식 및 시장에서 이러한 특수 렌즈의 판매에 악영향을 끼친다. 편광 필름 적층체를 이용하는 렌즈의 경우, 편광 필름의 표면과 투명 보호층의 표면 사이의 계면에서 박리가 종종 발생한다. 반면, 제조 상 복잡한 표면 처리 공정이 수반되는 편광 적층체를 이용하는 편광 렌즈는 제조 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
그러므로, 보다 효과적인 광학 접착제 또는 광학 접착 시스템 및 이를 이용한 내구성, 응력 저항성이 향상되고 비용 효율적이며 상대적으로 제조하기 쉬운 광학 필름 적층체와 이를 이용한 안경 렌즈가 본 기술 분야에서 필요하다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 보다 효과적인 광학 접착제 또는 광학 접착 시스템 및 이를 이용한 내구성, 응력 저항성이 향상되고 비용 효율적이며 상대적으로 제조하기 쉬운 광학 필름 적층체와 이를 이용한 안경 렌즈로서, 광학 접착제를 제공하며, 상기 광학 접착제는, 둘 이상의 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 혼합물로 이루어진 반응성 프리폴리머 조성물; 사슬 연장제; 및 가교제;를 포함하는, 조성물로부터 형성된, 가교결합된 폴리우레탄-우레아를 포함하고, 상기 폴리우레탄-우레아는, 이소시아네이트기 및 물 사이의 반응을 통해 인-시츄(in-situ) 형성되는 것이다.
상기 둘 이상의 폴리올은, 하기 화학식 1을 가지는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2를 가지는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 것으로서,
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다),
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다)이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 이소시아네이트 대 물의 당량비가 1.0 내지 15.0인 범위의 조성물로부터 형성되는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 중량을 기준으로, 하나 이상의 지방족 이소시아네이트 20 % 내지 45 %; 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 사슬 연장제 0.2 % 내지 5 %; 하나 이상의 가교제 0.05 % 내지 8 %; 및 물 0.1 % 내지 1.2 %를 포함하는 조성물로부터 형성된 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 유기 비양성자성(aprotic) 용매를 포함하는 조성물로부터 형성된 것이고, 상기 지방족 이소시아네이트는, 4,4'-디사이클로헥실메탄디이소시아네이트(4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanate)를 포함하는 것이고, 상기 가교제는, 적어도 3개의 알코올 관능기를 가지는 다관능성 알코올 또는 적어도 3개의 이소시아네이트 관능기를 가지는 다관능성 이소시아네이트를 포함하는 것을 포함하는 것이다.
일 구현예에 따르면, 상술한 장점을 얻을 수 있는 광학 접착제의 제조방법으로서, 폴리카보네이트 폴리올 및 폴리에테르 폴리올로부터 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계; 및 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 사슬 연장제, 가교제 및 물과 혼합하여 반응 조성물을 형성하는 단계;를 포함하는 광학 접착제의 제조방법을 제공한다.
상기 폴리카보네이트 폴리올 및 상기 폴리에테르 폴리올로부터 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 것을 포함하는 것으로서,
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다),
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다)이고, 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 상기 사슬 연장제, 상기 가교제 및 물과 혼합하여 상기 반응 조성물을 형성하는 단계는, 이소시아네이트 대 물의 당량비를 1.0 내지 15.0인 범위로 이용하는 것을 포함하는 것이고, 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 상기 사슬 연장제, 상기 가교제 및 물과 혼합하여 상기 반응 조성물을 형성하는 단계는, 광변색성 염료를 상기 반응 조성물과 혼합하는 것이고, 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 상기 사슬 연장제, 상기 가교제 및 물과 혼합하여 상기 반응 조성물을 형성하는 단계는, 정적 착색제(Static colorant), 일렉트로크롬(Electrochrome), 자외선 흡수제, 청광 차단제, 적외선 차단제, 광 안정제(Light stabilizer) 및 산화방지제(Antioxidant)로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 혼합하는 것을 더 포함하는 것이다.
일 구현예에 따르면, 상술한 장점을 얻을 수 있는 광학기능성 적층체로서, 투명 필름; 광학기능성 필름; 및 상기 투명 필름을 상기 광학기능성 필름에 부착시키는 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제;를 포함하는, 광학기능성 적층체를 제공한다.
상기 투명 필름은, 폴리카보네이트를 포함하는 것이고, 상기 광학기능성 필름은, 편광 필름을 포함하는 것이고, 상기 광학기능성 필름은, 폴리비닐 알코올을 포함하는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는, 둘 이상의 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 혼합물로 이루어진 반응성 프리폴리머 조성물; 사슬 연장제; 및 가교제;를 포함하는 조성물로부터 형성된 것이고, 상기 폴리우레탄-우레아는, 이소시아네트기 및 물 사이의 반응을 통해 인-시츄 형성된 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성된 것이고,
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다),
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다)이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는, 광변색성 염료를 포함하는 것이다.
일 구현예에 따르면, 상술한 장점을 얻을 수 있는 광학 접착제의 제조방법으로서, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 조성물로부터 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계; 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네이트 및 물을 포함하는 조성물로부터 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계; 및 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하이드록시로 종결된 프리폴리머, 가교제를 서로 반응시키는 단계;를 포함하는 광학 접착제의 제조방법을 제공한다.
폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 조성물로부터 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성하는 것을 포함하는 것이고,
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다),
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다)이고, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네이트 및 물을 포함하는 조성물로부터 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성하는 것을 포함하는 것이고,
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다),
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다)이고, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네이트 및 물을 포함하는 조성물로부터 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는, 이소시아네이트 대 물의 당량비를 1.0 내지 15.0인 범위로 이용하는 것을 포함하는 것이고, 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하이드록시로 종결된 프리폴리머, 가교제를 서로 반응시키는 단계는, 광변색성 염료를 상기 반응 조성물과 혼합하는 것을 더 포함하는 것이고, 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하이드록시로 종결된 프리폴리머, 가교제를 서로 반응시키는 단계는, 정적 착색제, 일렉트로크롬, 자외선 흡수제, 청광 차단제, 적외선 차단제, 광 안정제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 혼합하는 것을 더 포함하는 것이다.
일 구현예에 따르면, 상술한 장점을 얻을 수 있는 안과용 또는 안경렌즈의 제조방법으로서, 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제 층을 렌즈 기판의 광학면 상에 도포하는 단계; 및 광학 필름을 상기 접착제에 부착시키는 단계;를 포함하는 안과용 또는 안경렌즈의 제조방법을 제공한다.
상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는, 둘 이상의 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 혼합물을 포함하는 반응성 프리폴리머 조성물; 사슬 연장제; 및 가교제;를 포함하는 조성물로부터 형성된 것이고, 상기 폴리우레탄-우레아는, 이소시아네이트기 및 물 사이의 반응을 통해 인-시츄 형성되는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 조성물로부터 형성된 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머; 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네트 및 물을 포함하는 조성물로부터 형성된 하이드록시로 종결된 프리폴리머; 및 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 상기 하이드록시로 종결된 프리폴리머 및 가교제를 서로 반응시키는 것을 포함하는 조성물로부터 형성된 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성하는 것을 포함하는 것이고,
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다),
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다)이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는 접착제는, 광변색성 염료를 포함하는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 이소시아네이트 대 물의 당량비가 1.0 내지 15.0인 범위의 조성물로부터 형성되는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 중량을 기준으로, 하나 이상의 지방족 이소시아네이트 20 % 내지 45 %; 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 사슬 연장제 0.2 % 내지 5 %; 하나 이상의 가교제 0.05 % 내지 8 %; 및 물 0.1 % 내지 1.2 %;를 포함하는 조성물로부터 형성되는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 광변색성 염료를 더 포함하는 조성물로부터 형성되는 것이고, 상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 정적 착색제(Static colorant), 일렉트로크롬(Electrochrome), 자외선 흡수제, 청광 차단제, 적외선 차단제, 광 안정제(Light stabilizer) 및 산화방지제(Antioxidant)로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함하는 조성물로부터 형성되는 것이다.
본 발명의 구현예에서 가능한 여러 양상, 특징 및 장점은, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구현예의 다음의 설명으로부터 분명하고 명백해질 것이며, 여기서:
도1a는, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 특정 안정제 성분의 반응 기작에 대한 부분 개략도이다.
도 1b는, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 특정 안정제 성분의 반응 기작에 대한 부분 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 접착제의 제조방법에 대한 부분 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 적층체의 부분 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학기능성 적층체의 부분 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학기능성 적층체의 부분 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학기능성 적층체의 부분 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학기능성 적층체의 부분 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 열변색성 염료의 대표적인 예시를 나타낸다.
도 9a는, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 대표적 광 흡수제의 반응 기작을 나타내는 부분 개략도이다.
도 9b는, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 광 흡수제의 대표적인 예시이다.
도 9c는, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 광 흡수제의 대표적 예시 구조이다.
도 9d는, 본 발명의 광학 접착제에 선택적으로 이용되는 대표적 광 흡수제의 작용 기작을 나타내는 부분 개략도이다.
도 10은, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학기능성 적층체의 부분 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 일 구현예에 따른 광학기능성 적층체의 부분 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 일 구현예에 따른 안과용 또는 안경 렌즈의 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 일 구현예에 따른 안과용 또는 안경 렌즈의 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 일 구현예에 따른 안과용 또는 안경 렌즈의 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 일 구현예에 따른 안과용 또는 안경 렌즈의 단면도이다.
도 16은, 본 발명의 일 구현예에 따른 안과용 또는 안경 렌즈의 단면도이다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 특정 구현예들을 상세하게 설명할 것이다. 그러나 본 발명은, 여러가지 다양한 형태로 구현될 수 있어서 본 명세서에 기재된 구현예들에 한정되지 않으며, 오히려 이러한 구현예들은 본 명세서의 기재를 완성시키고 완전하게 되며, 당업자에게 본 발명의 범위를 완전히 전달하기 위해 제공되는 것이다. 첨부 도면에 도시된 본 구현예의 상세한 설명 상 사용되는 용어는 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 도면에서, 유사한 번호는 유사한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 "광학" 또는 "광학적"이라는 용어는 시력을 나타내거나 이에 관련된 것이고 시력에 적합한 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 "필름"이라는 용어는 이의 제조방법에 제한되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 "접착제"라는 용어는 필름 등 둘 이상의 것을 서로 접착, 결합, 부착 또는 연결시키기 위해 사용 또는 이용되는 물질을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 "필름 적층체"라는 용어는 둘 이상의 필름을 서로 결합, 부착 또는 연결시켜 제조한 구조체를 의미한다. 그러한 결합, 부착 또는 연결은 접착제를 이용하여 수행될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 본 명세서에서 사용된 "필름 적층체"라는 용어는 이의 제조방법에 제한되지 않는다.
본 발명은 부분적으로, 광학 적층체 및 렌즈를 제조하기 위한, 개선된 광학 접착제를 제공한다. 본 발명의 광학 접착제는 가교결합된 폴리우레탄-우레아로서 광학 필름 적층체 및 안과용 또는 안경 렌즈와 같은 다양한 광학 제품에 이용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학 접착제는 하나 이상의 광학기능성 필름을 하나 이상의 투명 필름과 결합, 부착 또는 연결시켜 광학기능성 적층체를 형성하는 데에 이용될 수 있다. 상기 광학기능성 적층체는, 예를 들어 렌즈 몰딩과 같은 렌즈 성형 과정 중에 안경 렌즈에 통합되거나, 상기 광학 접착제를 이용하여 상기 광학기능성 적층체를 렌즈의 외표면에 결합, 부착 또는 연결시키게 된다. 상기 투명 필름은 부분적으로, 상기 광학기능성 접착제의 보호 필름 또는 층으로서 기능한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학 접착제는 (1) 상기 접착제에 광학기능성 또는 그러한 특성을 줄 수 있도록 여러 광학기능성 화합물이 혼합되어 있는 전달체, 담체, 매트릭스(Matrix) 또는 조성물 및 (2) 둘 이상의 투명 필름을 서로 결합, 부착 또는 연결시키거나, 광학기능성 적층체를 형성하기 위해 하나 이상의 광학기능성 필름을 하나 이상의 필름과 결합, 부착 또는 연결시키는 접착제로서 기능한다. 이후, 상기 광학기능성 적층체는 렌즈 몰딩 또는 캐스팅 등의 렌즈 성형 과정 중에 안경 렌즈에 포함되거나, 상기 접착제를 더 이용하여 상기 광학기능성 적층체를 렌즈의 외표면에 결합, 부착 또는 연결시키게 된다.
광학 접착제 층:
본 발명의 광학 접착제는, 부분적으로, 지방족 이소시아네이트 및 하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올로부터 선택되는 폴리올을 이용하는 조성물로부터 유래된 가교결합된 폴리우레탄-우레아 시스템으로서,
상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 대략 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다. 이의 한 예시로서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 폴리카보네이트 폴리올은, 예를 들어, UBE로부터 입수가능한 상용 등급의 Eternacoll PH-100, Eternacoll PH-200 등의 폴리카보네이트 디올 및/또는 Asahi Kasei Chemicals Corporation으로부터 입수가능한 DURANOL 5650, DURANOL 5652 및 DURANOL™ G3450J와 같은 폴리알킬렌 카보네이트 디올이다.
상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고, "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 대략 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다. 이의 예시로서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 폴리에테르 폴리올은, TRISO로부터 입수가능한 Carpenter Carpol PGP-1000, Carpenter Carpol PGP-2000과 같은 폴리에테르 폴리올 및/또는 INVISTA로부터 입수가능한 TERATHANE® PTMEG, 또는 BASF로부터 입수가능한 PolyTHF® 1000, PolyTHF® 2000, PolyTHF® 650과 같은 폴리에테르 폴리올이다.
본 발명의 광학 접착제 층 또는 층들은, 예를 들어, 중량을 기준으로, 하나 이상의 지방족 이소시아네이트 20 % 내지 45 %; 화학식 1을 포함하는 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리올 20 % 내지 40 %; 화학식 2를 포함하는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 안정제 1 % 내지 5 %; 하나 이상의 사슬 연장제 0.2 % 내지 5 %; 하나 이상의 가교제 0.05 % 내지 8 %; 및 탈이온수 등의 물 0.1 % 내지 1.2 %;를 포함하는 조성물로부터 형성된다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 코팅 적용 전 하나 이상의 유기 용매에 용해된다. 상기 유기 용매는, 예를 들어, 아세톤; 에틸 아세테이트; 부틸 아세테이트; 메틸 에틸 케톤 (MEK); N,N-디메틸프롬아미드 (DMF); 및 테트라하이드로퓨란(THF);를 포함하는 군에서 선택되는 비양성자성 용매일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 지방족 이소시아네이트는, 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate); 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate); m-자일릴렌 디이소시아네이트(m-xylylene diisocyante); 및 4,4'-디사이클로헥실메탄디이소시아네이트(4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanate; H12MDI, Bayer에서 Desmodur W로서 입수가능)에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 사슬 연장제는 분자량이 10000 Da을 넘지 않는 분자 또는 올리고머로부터 선택되는 것이다. 바람직한 사슬 연장제는 이관능성 또는 삼관능성이다(삼관능성 성분은 사슬 연장제 및 가교제의 역할을 모두 수행할 수 있다). 사슬 연장제는, 예를 들어, 하이드록시로 종결된 또는 이소시아네이트로 종결된 분자 또는 올리고머일 수 있다. 대표적인 사슬 연장제는, 1,6-헥산디올(1,6-hexandiol); 1,4-부탄디올(1,4-butanediol); 1,3-프로판디올(1,3-propanediol); 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate); 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate); 및 N,N',2-트리스(6-이소시아나토헥실) 이미도디카르보닉 디아미드(N,N',2-Tris(6-isocyanatohexyl) imidodicarbonic diamide, HDI biuret)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 적어도 3개의 알코올 관능기를 가지는 다관능성 알코올로부터 선택되는 것이다. 상기 알코올 관능기는 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합 및 3차원의 중합체 분자 구조를 형성한다. 일 구현예로서, 트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 트리메틸올메탄(trimethylolmethane), 글리세린(glycerin), 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 및 디(트리메틸올프로판)(di(trimethylolpropane); Di-TMP)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 둘 이상의 수산화기를 가지고 있어 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머의 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 올리고머에서 선택되는 것이다. 일 구현예로서, Sigma Aldrich로부터 공급되는 평균 분자량=308의 트리메틸올프로판 프로폭실레이트(trimethylolpropane propoxylate)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 아미노기 및 수산화기가 총 2개 이상의 분자를 가지는 용액으로부터 선택되며, 상기 작용기들은 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머의 이소시아네이트기와 반응한다. 일 구현예로서, N,N-비스(2-하이드록시에틸)이소프로판올아민(N,N-Bis(2-hydroxyethyl)isopropanolamine) 및 N,N,N',N'-테트라키스(2-하이드록시프로필)-에틸렌디아민(N,N,N',N'-Tetrakis(2-Hydroxypropyl)-ethylenediamine)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 각각 적어도 3개 이상의 NCO 작용기를 가져 상기 프리폴리머 주골격 상 하이드록시기와 반응하여 우레탄 결합을 형성하거나, 상기 하이드록시로 종결된 프리폴리머 주골격 상 -O-CO-NH- 작용기와 결합하여 알로파네이트(Allophanate) 결합을 형성하는, 다관능성 이소시아네이트, 이소시아네이트 올리고머 및 이소시아네이트 프리폴리머에서 선택되는 것이다. 일 구현예로서, Bayer Materials에서 공급되는 Desmodur N75BA; Desmodur RFE; 및 Desmodur RE; 및 Huntsman에서 공급되는 Irodur E310; 및 Asahi Kasei Chemical Corporation에서 공급되는 24A-100, TPA-100을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 상기 프리폴리머의 하이드록시기와 반응하는 3개 이상의 이소시아네이트 작용기를 가지는 블록 이소시아네이트에서 선택되는 것이다. 대부분 고온에 의해서, 해리될 때, 상기 이소시아네이트기는 상기 프리폴리머의 하이드록시기와 반응한다. 블록 이소시아네이트를 포함하는 가교제는 다관능성 이소시아네이트를 여러 블록화제(Blocking agent)와 결합시켜 제조할 수 있다. 각 블록화제는, 블록화제를 블록 이소시아네이트로부터 분리시키고, 이소시아네이트 작용기가 다시 반응에 참여할 수 있도록 해리 반응이 일어나는 온도인 탈블록(De-blocking) 온도를 상이하게 갖는다.
블록화제의 예로, 3,5-디메틸 피라졸(3,5-dimethyl pyrazole); 2,6-디메틸-4-헵타논 옥심(2,6-dimethyl-4-heptanone oxime); 메틸 에틸 케톡심(methyl ethyl ketoxime); 2-헵타논 옥심(2-heptanone oxime); 1,2,4-트리아졸(1,2,4-triazole); 및 ε-카프로락탐(ε-caprolactam); 등의 옥심 및 노닐페놀(nonylphenol), t-부탄올(t-butanol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 이소프로판올(isopropanol), 메탄올(methanol), n-부탄올(n-butanol), n-프로판올(n-propanol), n-헥산올(n-hexanol), 및 n-펜탄올(n-pentanol) 등의 알코올이 있다. 블록된 이소시아네이트기를 가지는 가교제의 예로서, Bayer Coating에서 공급되는 폴리에테르 방향족 기반 폴리우레탄 프리폴리머 Impranil 제품 라인인 Impranil HS-62, Impranil HS-130 또는 시중에 판매되는 Asahi Kasei Chemicals Corporation에서 제조된 Duranate 17B-60PX, Duranate TPA-B80X, Duranate E402-B80T 및 Duranate MF-B60X을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 둘 이상의 우레아 작용기를 가지는 가열활성(heat-activated) 우레아 화합물이고, 상기 우레아 작용기는 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머와 고온에서 반응하여 뷰렛(Biuret)을 형성한다. 상기 가열활성 우레아의 일 구현예는, 3,3'-헥사메틸렌비스(1,1'-디프로필우레아)(3,3'-hexamethylenebis(1,1'-dipropylurea)) 및 3,3'-(4-메틸-1,3-페닐렌)비스(1,1'-디프로필우레아)(3,3'-(4-methyl-1,3-phenylene)bis(1,1'-dipropylurea))를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가교제는, 예를 들어, 하나의 우레아기 및 두 개의 하이드록시기를 가지는 (하이드록시알킬)우레아 화합물로부터 선택되는 것이고, 상기 작용기는 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머의 이소시아네이트기와 반응한다. 일 구현예로서, N,N-비스(2-하이드록시에틸)우레아(N,N-bis(2-hydroxyethyl)urea); 테트라키스(2-하이드록시에틸)우레아(tetrakis(2-hydroxylethyl)urea); 트리스(2-하이드록시에틸)우레아(tris(2-hydroxyethyl)urea); N,N'-비스(2-하이드록시에틸)우레아(N,N'-bis(2-hydroxyethyl)urea), N,N'-비스(3-하이드록시에틸)우레아(N,N'-bis(3-hydroxyethyl)urea); N,N'-비스(4-하이드록시부틸)우레아(N,N'-bis(4-hydroxybutyl)urea); 및 2-우레아-2-에틸-1,3-프로판디올(2-urea-2-ethyl-1,3-propanediol)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학 접착제는, 정적(Static) 또는 비활성 착색제 또는 염료, 광변색성(Photochromic) 염료, 전기변색성(Electrochromic) 염료, 자외선 흡수제, 청광 차단제, 적외선 차단제, 광 안정제(Light stabilizer) 및 산화방지제와 같은 하나 이상의 첨가제을 선택적으로 포함한다. 광 안정제는, 페놀계 (일차) 산화방지제와 함께, 산소 존재 하에서 자외선 광에 노출되어 접착제 성분으로부터 생성될 수 있는 자유 라디칼을 제거하는 데에 기여한다. 보다 구체적으로, 이러한 물질은, HALS(Hindered amine light stabilizers)라고 총칭되며, 일차 산화방지제와 함께, 도 1a에 도시된 바와 같이, 데니소프(Denisov) 사이클을 따라 퍼옥사이드(Peroxide) 라디칼을 제거한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 이차 포스파이트 산화방지제를 이용하여 하이드로퍼옥사이드(Hydroperoxide)를 제거함으로써 보다 더 안정화될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 폴리우레탄-우레아 접착제 시스템은, 부분적으로, 이소시아네이트기 및 탈이온수와 같은 물 사이의 인-시츄 반응을 통해 생성될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 이소시아네이트 대 물의 당량비 범위는 1.0 내지 15.0이다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광학 접착제의 제조방법을 더 제공한다. 상기 광학 접착제를 형성하는 조성물은, 먼저, 하나 이상의 유기 용매 내에서 하나 이상의 폴리올을 하나 이상의 지방족 이소시아네이트와 반응시켜 하나 이상의 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 준비하는 단계로부터 준비된다. 그 다음에, 상기 프리폴리머 조성물을 하나 이상의 첨가제, 하나 이상의 사슬 연장제, 하나 이상의 가교제, 하나 이상의 용매 및 물을 포함하는 조성물과 반응시킨다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광학 접착제의 다른 제조방법을 제공하며, 이는 먼저, 하나 이상의 유기 용매 내에서 하나 이상의 폴리올을 하나 이상의 지방족 이소시아네이트와 반응시켜 하나 이상의 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 준비하는 단계로부터 준비된다. 그 다음에, 하나 이상의 유기 용매 내에서 하나 이상의 폴리올을 하나 이상의 지방족 이소시아네이트와 반응시킨 후 물을 첨가하여 하나 이상의 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 준비한다. 그리고, 상기 하이드록시로 종결된 프리폴리머는 하나 이상의 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하나 이상의 첨가제, 하나 이상의 가교제 및 하나 이상의 용매와 혼합된다.
복수의 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머 및 하이드록시로 종결된 프리폴리머가 이용될 수 있으며, 단일 반응 혼합물에서 형성되거나 독립 반응 혼합물에서 형성된 후 단일 조성물로 합쳐질 수 있다.
이론에 제한됨이 없이, 물은 이소시아네이트와 반응하여 아미노 작용기를 인-시츄 생성하고, 생성된 아미노 작용기는 과잉의 이소시아네이트와 추가로 반응하여 중합체의 골격 내에 폴리우레탄-우레아 결합을 형성한다. 물과 이소시아네이트 사이의 반응이 이산화탄소를 생성할 수 있기 때문에, 광학 접착제의 도포 혹은 코팅 전에 이산화탄소를 방출시키는 가스 제거 공정이 일반적으로 필요하다.
본 발명에서 설명하는 인-시츄 방법으로 생성되는 폴리우레탄-우레아 시스템은, 코팅 후 흐릿함을 발생시키지 않는 장점이 있다. 또한, 본 발명에서 설명하는 인-시츄 방법으로 생성되는 폴리우레탄-우레아 시스템은 반응을 계속하고, 따라서 폴리우레탄-우레아 결합의 형성이 경화에 의해 반응이 종결될 때까지, 예를 들어, 본 발명의 필름 적층체 또는 안과용 또는 안경 렌즈와 같은 광학 제품의 제작 이후 접착제가 경화될 때까지 지속시킬 수 있는 장점이 있다.
광학기능성 필름 적층체의 형성
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 광학 필름 적층체(10)는 광학 접착제(12)를 이용하여 2 개의 투명 필름(14)을 서로 결합, 부착 또는 연결시키는 것을 포함한다. 상기 2 개의 투명 필름(14)은 서로 동일하거나 상이한 유형의 재료로 구성된다.
본 발명에서 이용되는 투명 필름 또는 필름들은, 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리술폰(polysulfone), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate; CAB), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타아크릴레이트(polymethacrylate; PMMA), 폴리에스터(polyester), 폴리스티렌(polystyrene), 아크릴레이트-스티렌 공중합체(copolymers of acrylate and styrene) 또는 이들의 조합으로 구성된다. 일 구현예에 따르면, 상기 투명 필름은 위상차 값(Retardation value)이 4000 ㎚보다 크거나 200 ㎚보다 작고, 두께가 40 ㎛보다 큰 값을 가진다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 접착제는 광학기능성 필름과 투명 필름을 연결시키는데 이용하여 광학기능성 필름 적층체를 형성한다. 본 명세서에서 사용되는 "광학기능성 필름"이라는 용어는, 예를 들어, 필름 적층체 또는 안과용 또는 안경 렌즈와 같은 광학기능성 필름이 이용되는 제품에 하나 이상의 광학기능성 특성을 부여하는 필름을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 "광학기능성 필름 적층체"라는 용어는, 예를 들어, 안과용 또는 안경 렌즈와 같은 광학기능성 필름 적층체가 이용되는 제품에 하나 이상의 광학기능성 특성을 부여하는, 하나 이상의 광학기능성 필름 및/또는 광학기능성 접착제(아래에서 설명)를 이용하는 필름 적층체를 의미한다. 본 명세서에서 사용하는 "광학기능성 특성"이라는 용어는, 시력과 관련 및/또는 정적 또는 동적 착색, 편광, 선택적 반사 및/또는 광파장 흡수, 반사 방지, 김서림 방지, 정전기 방지 및/또는 손쉬운 청소를 포함하나 이에 한정되지는 않는 시각적 속성을 의미한다.
예를 들어, 본 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 접착제는, 광학기능성 적층체의 형성을 위해 PVA 편광 필름의 결합; PET 편광 필름의 결합; 메소겐(Mesogen) 코팅 필름의 결합; 패터닝된 필름의 결합; 와이어 그리드 편광자 필름의 결합; 및 전기적 활성 구조체를 포함하는 필름의 결합;에 이용된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 광학기능성 필름 적층체(10)는 광학 접착제(12)를 이용하여 둘 이상의 투명 필름(14) 사이에 하나 이상의 광학기능성 필름(16)을 결합, 부착, 또는 연결한 것이다. 상기 둘 이상의 투명 필름(14) 및 상기 광학기능성 필름(16)은 서로 동일하거나 상이한 유형의 재료로 구성된다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광학기능성 필름 적층체(10)는, 상기 광학 접착제(12)를 이용하여 광학기능성 필름(16)과 투명 필름(14)을 결합, 부착 또는 연결시킨 것이다. 상기 투명 필름(14) 및 상기 기능성 필름(16)은 서로 동일하거나 상이한 유형의 재료로 구성된다.
일 구현예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 광학기능성 필름 적층체(10)는 본 발명의 광학 접착제(12)를 이용하여 둘 이상의 광학기능성 필름(16)을 서로 결합, 부착 또는 연결시킨 것으로서, 상기 광학기능성 적층체(10)는 하나 이상의 투명 필름(14)을 꼭 이용하여야 하는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 필름은 편광율을 적어도 80 % 이상 가지는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; PVA) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 필름을 포함하는 편광자이다. 다양한 편광 PVA 적층체의 색을 아래 표 1에 나타냈다.
편광자의 예시
번호 편광 적층체의 색상 a* b* 야광 투과율, % 편광율
1 회색 A -2.3 2.1 17.6 99%
2 갈색 A 9.7 36.2 12.5 99%
3 회색 B 2.7 7.6 10.8 99%
4 갈색 B 9.1 38.1 18.4 97%
5 녹색 A -7 7.9 16.5 99%
6 회색 C -3.6 -1.0 40.0 99%
7 청색 A -2 -12.4 13.4 99%
8 녹색 B -7 16 10.5 99%
일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 필름은, 그 위에 또는 그 내부에 형성되는 와이어 그리드 편광자를 포함한다. 와이어 그리드 편광자를 이용하는 광학기능성 필름 및 필름 적층체의 예시로, 본 출원인의 미국 출원 제14/616,578호가 있으며, 그 발명의 내용은 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 필름은 메소겐/액정 구조를 가지는 하나 이상의 코팅을 그 위에 또는 내부에 포함한다.
일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 필름은 그 위에 또는 내부에 형성된 하나 이상의 패턴을 포함한다. 와이어 그리드 편광자를 이용하는 광학기능성 필름 및 필름 적층체의 대표적 예시로서, 본 출원인의 미국 출원 제14/616,578호가 있으며, 그 발명의 내용은 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 필름은 그 위에 또는 내부에 하나 이상의 전기적 활성 구조체를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학 접착제는 (1) 필름 또는 기판을 서로 결합, 부착 또는 연결시키는 접착제 및 (2) 다른 분자, 화합물, 입자, 분산상 및/또는 성분이 섞여서, 상기 접착제 및 상기 광학기능성 접착제를 이용하는 적층체 및/또는 안과용 또는 안경 렌즈에 상기 광학기능성 특성을 부여하는 전달체 및/또는 담체 매트릭스로서 기능한다. 본 명세서에서 사용하는 "광학기능성 접착제"라는 용어는, 본 발명의 광학 접착제를 의미하는 것으로서, 하나 이상의 광학기능성 특성을 상기 광학기능성 접착제를 이용하는 제품에 부여하는 것이다. 예를 들어, 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는 착색제; 광변색성(Photochromic) 염료; 열변색성(Thermochromic) 염료; 전기변색성(Electrochromic) 염료; 자외선 흡수제; 청광 차단제; 및/또는 적외선 흡수제 또는 이들 및 이들의 조합을 포함하는 입자의 전달체 또는 담체로서 기능한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 광학기능성 필름 적층체(10)은, 둘 이상의 투명 필름(14)을 결합, 부착 또는 연결시키는 광학기능성 접착제(12A)를 포함한다. 상기 둘 이상의 투명 필름(14)은 서로 동일하거나 상이한 유형의 재료로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는 영구적 또는 동적 착색제 또는 염료를 포함한다. 영구적 착색제는, 다른 조명 또는 자기 환경에서 색상이나 정렬을 변경시킬 수 있는 메타메릭(Metameric) 안료 및 자성 안료 등의 전통적 염료 및 안료를 포함한다. 영구 착색제는 일반적으로 용해 가능한 염료이나, 예를 들어, 10 ㎚ 미만의 비교적 작은 입자 크기를 가지는 안료일 수도 있다.
동적 착색제는, 예를 들어, 임의의 적합한 광변색성 화합물일 수 있다. 예를 들어, 용액 상태에서와 같이 분자적으로 분산된 경우, 유기 화합물들은 특정 빛 에너지(예를 들어, 실외 햇빛)에 노출될 때 활성화(색이 진해짐)되고, 빛 에너지가 제거될 때 투명하게 탈색된다. 이러한 물질은 벤조피란(benzopyrans), 나프토피란(naphthopyrans), 스피로벤조피란(spirobenzopyrans), 스피로나프토피란(spironaphthopyrans), 스피로벤조옥사진(spirobenzoxazines), 스피로나프토옥사진(spironaphthoxazines), 풀기드(fulgides) 및 풀기미드(fulgimides)에서 선택될 수 있다. 상기 동적 착색제 화합물은, 예를 들어, 미국 등록특허 제5,568,502호, 제5,702,645호, 제5,840,926호, 제6,096,246호, 제6,113,812호, 및 제6,296,785호; 및 미국 특허 출원 제10/038,350호에 기술되어 있으며, 본 발명과 동일 출원인의 출원으로서 모두 본 명세서에 참고로 기재되어 있다.
상기 기재된 광변색성 화합물 중 나프토피란 유도체는 착색에 대한 우수한 양자 효율, 우수한 감도 및 포화 광학 밀도, 허용 가능한 탈색 또는 퇴색 속도(fade rate) 및 가장 중요한, 안경류에 사용시의 우수한 피로 거동을 보인다. 이러한 화합물은 400 ㎚ 내지 700 ㎚의 가시광선 영역을 커버할 수 있다. 따라서, 활성 상태 하 보색을 가지는 둘 이상의 광변색성 화합물을 섞어, 중성 회색(Neutral gray) 또는 갈색과 같이 원하는 혼합색을 얻을 수 있다.
일 구현예에 따르면, 특정 미세환경에서 염료의 색상을 변경시키는 다양한 착색 염료를 사용함으로써, 상기 특정 미세환경에서 관찰되는 작은 a* 및 b* 값에 의해 활성화될 때 중성 회색이 생성된다.
바람직한 염료로서, 나프토[2,1b]피란(naphtho[2,1b]pyrans) 및 나프토[1,2b]피란(naphtho[1,2b]pyrans)은 다음의 화학식으로 표현된다:
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 착색제는 하나 이상의 광변색성 염료 및 선택적으로, 하나 이상의 영구적 염료 및/또는 안료를 포함한다. 일 구현예에 따르면, 상기 착색제는 영구적 염료 및/또는 안료만을 포함한다.
일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는, 영구적 또는 동적 착색제 또는 염료가 포함되거나 본 발명의 접착제의 조성물로부터 분리되거나 실질적으로 분리되는 입자, 분산상 및/또는 성분을 포함한다. 일 구현예에 따르면, 상기 입자 및/또는 분산상은, 영구적 또는 동적 착색제 또는 염료 및/또는 하나 이상의 동적 염료 및/또는 하나 이상의 염료 수정체(dye modifier)의 활성화 및 퇴색(fading) 정도를 개별적으로 제어 및 변형하도록 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 상기 입자 및 분산상과 관련한 추가적인 정보는 본 출원인의 미국 특허 출원 제14/751,043호에서 찾을 수 있으며, 그 발명의 내용이 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는, 온도 변화에 따라 가역적으로 색상이 변화하도록 열변색성(thermochromic) 염료를 포함한다. 바람직한 열변색성 염료로서, 스피로피란(spiropyrans), 스피로옥사진(spirooxazines), [2H]-피란([2H]-pyrans), 스피로사이클로헥사디에논(spirocyclohexadienones), 쉬프 염기(Schiff base), 콜레스테릴 올레일 카보네이트(cholesteryl oleyl carbonate) 및 몇몇 입체 장애 치환 에텐(steric hindered substituted ethenes)의 유도체를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는, 일렉트로크롬(electrochromes)을 포함하는 전자변색성 시스템을 이용한다. 대표적인 일렉트로크롬으로서, 비올로겐(Viologens; 1,1'-disubstituted-4,4'-bipyridilium ions compounds); 안티모니 도핑 주석 산화물(antimony doped tin oxide; ATO); 텅스텐 트리옥사이드(Tungsten Trioxide; WO3); 폴리아닐린(polyanilines); 폴리싸이오펜(polythiophenes); 폴리(3,4-에틸렌-디옥시피롤)(poly(3,4-ethylene-dioxypyrrole; PEDOP); 및 풀러렌 C60 박막(Fullerene C60 thin films)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 광학기능성 접착제는, 자외선 흡수제를 포함한다. 유해한 자외선 및 청색 (고에너지 가시광선, HEV; High energy visible) 복사선으로부터의 보호에 유용한 화합물은 상기 파장의 빛을 강하게 흡수할 수 있고, 확장된 π 전자 구름을 갖는 하나 이상의 구조적 특성을 포함할 수 있는데, 보다 정확히는, 인접한 원자들간의 단일 결합과 각각의 인접한 원자들 간의 불포화 또는 다중 결합에 의해 교대로 분리되어 있는 화합물로 기술되는 하나 이상의 구조적 특성을 포함할 수 있다. 상기 설명을 만족하는 일반적인 구조들은 모핵 구조가 벤젠으로 대표되는 소위 방향족을 포함한다. 특히, 하나 이상의 탄소 원자가 질소, 산소 또는 황 등의 헤테로 원자로 치환되는 경우, 탄소 간 이중 결합 또는 단일 결합을 교대로 가지는 신장된 선형 또는 고리 배열을 포함하는 다양한 원자 배열이 기본 구조로 이용될 수 있다. 상기 구조에 의해 흡수되는 파장은, 인접한 (축합된(fused)) 고리 및 다중 결합 확장 시스템에 관여하지 않는 치환된 헤테로 원자의 존재를 포함하여, 구성 원자의 수, 유형 및 배열에 의해 조정될 수 있고, 원자는 비공유(고립 또는 비결합) 전자쌍을 가진다. 상기 헤테로 원자는, 질소, 산소, 황 및 할로겐, 특히 염소를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자외선 및 HEV 흡수를 위한 특정 구조들은, 원자 운동을 통해, 보다 정확하게는, 한 결합 파트너에서 다른 파트너로, 예를 들어 공간에 적절하게 배열되어 있는 산소 및 질소 사이에서, 중성 수소 원자 (H) 또는 양성자 (H+)를 이동시키는 것을 통해, 단일 및 이중 결합의 쉬프트(shift)를 통한 원자 및 전자의 재배치인 토토머화(Tautamerization)로 알려진 과정으로, 전기적 들뜬 상태(빛 흡수로 형성된다)가 열이 되는 가역 변환 반응에 의해 입사광으로부터 흡수한 에너지를 무해하게 "덤핑"할 수 있는 메커니즘을 가지고 있다. 상기 토토머화의 예시는 도 9a에 도시되어 있다. 도 9a에 도시된 일 예시에 따르면, 상기 수소 원자는 바닥 상태에 있는 산소 원자로부터 들뜬 상태에 있는 이웃한 질소 원자로 이동하며, π-전자의 이동 및 열 방출을 수반하며 구조적 변화는 결국 발생하지 않는다. 상기 수소 원자 전달 또는 이동은 들뜬 상태의 수소 원자를 포함하는 그룹의 산성도 증가에 의해 발생하는 것으로 판단되며, 이웃한 헤테로 원자의 염기도가 상기 수소 원자 또는 양성자를 끌어낼 수 있을 정도로 강해서, 베타인이라고도 불리는 구조 상 이웃한 반대 전하가 존재하는 새로운 중성 구조를 형성한다.
도 9b를 참조하면, 일반적인 예시로서, 하이드록시페닐 벤조트리아졸(Hydroxyphenyl benzotriazoles)로, A는 전자 끄는 기(Electron withdrawing group)이고 Y는 보통 용해도 향상을 위해 선택되는 하나 이상의 탄화수소 구조인 것이고, 하이드록시페닐 트리아진(hydroxyphenyl triazines)로, X 및 Y가 보통 H, 방향족 고리 또는 전자 끄는 기이고 Z는 용해도를 향상시키는 탄화수소 기인 것이다.
도 9c를 참조하면, 일 구조에 있어서, 반면, 바닥 상태의 질소 원자에서 들뜬 상태의 산소 원자로 또는 적당히 위치한 두 산소 또는 질소 원자 간에 수소 원자가 이동하며, 이는 X가 보통 H 또는 OH이고 R이 보통 알킬기인 하이드록시벤조페논(hydroxybenzophenones)에 의해 예시된 바와 같다.
일 구현예에 따르면, 상술한 제1 부류의 물질, 즉 바닥 상태의 산소 원자로부터 이웃한 들뜬 상태의 질소 원자로 수소 원자가 전달되는 물질로부터의 자외선 흡수제 조합이 이용될 수 있다. 예를 들어, 수소 원자 전달 메커니즘에 기능하는 화합물로서, Tinuvin 326 또는 Omnistab 326로 상업적으로 이용가능한 하이드록시페닐 벤조트리아졸(hydroxyphenyl benzotriazoles), 가령 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸(2-(3'-tert-butyl-2'-hydroxy-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole (CAS #: 3896-11-5)); Tinuvin CarboProtect으로 상업적으로 이용가능한 피롤로[3,4-f]벤조트리아졸-5,7(2H,6H)-디온(pyrrolo[3,4-f]benzotriazole-5,7(2H,6H)-dione), 6-부틸-2-[2-하이드록시-3-(1-메틸-1-페닐에틸)-5-]1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐]-(6-butyl-2-[2-hydroxy-3-(1-methyl-1-phenylethyl)-5-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenyl]- (CAS# 945857-19-2)); Tinuvin 1577로서 상업적으로 이용가능한 하이드록시페닐 트리아진(hydroxyphenyl triazines), 가령 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀(2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[(hexyl)oxy]-phenol (CAS# 147315-50-2)); 또는 Tinuvin 400으로서 상업적으로 이용가능한 2-[4-[2-하이드록시-3-트리데실 (및 도데실) 옥시프로필]옥시]-2-하이드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진(2-[4-[2-hydroxy-3-tridecyl (and dodecyl) oxypropyl]oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine (CAS# 153519-44-9))의 혼합물; 및 Uvinul 3008로서 상업적으로 이용가능한 하이드록시벤조페논(hydroxybenzophenones), 가령 2-하이드록시-4-옥틸옥시벤조페논(2-hydroxy-4-octyloxybenzophenone (CAS# 1843-05-6)); 또는 Uvinul D49 및 Cyasorb UV로서 상업적으로 이용가능한 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시 벤조페논(2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxy benzophenone (CAS# 131-54-4))을 포함한다.
도 9d에 도시된 바와 같이, X 및 Y가 전자 끄는 기인 다른 구조들은, 탄소 대 탄소 이중 결합을 깨고 두 개의 인접한 안정화된 라디칼을 형성하여 자외선에서 열 에너지로 전환되는 것으로 알려져 있으며, 이중 결합을 완전히 변형시키면서 분자 구조의 실질적 변화 없이 새로이 생성된 상기 두 자유 라디칼 중심부 사이 단일 결합이 "자유" 회전할 수 있게 한다.
일 구현예에 따르면, 상술한 제2 부류의 물질, 즉 이중 결합을 깨서 두 인접한 안정화된 라디칼을 형성하는 물질의 자외선 흡수제 조합이 이용된다. 이러한 제2 부류의 물질의 두 예시로서, 디아릴 시아노아크릴레이트(diaryl cyanoacrylates)로 알려진, Uvinul 3035로서 상업적으로 이용가능한 에틸-2-(시아노-3,3-디페닐아크릴레이트(ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate (CAS# 5232-99-5)); 및 Uvinul 3030으로서 상업적으로 이용가능한 1,3-비스[(2'-시아노-3',3'-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스-{[(2'-시아노-3',3'-디페닐아크릴로일)옥시]메틸}-프로판(1,3-bis-[(2'-cyano-3',3'-diphenylacryloyl)oxy]-2,2-bis-{[(2'-cyano-3',3'-diphenylacryloyl)oxy]methyl}-propane (CAS# 178671-58-4))을 포함한다. 이 제2 부류의 물질은 제1 부류의 수소 원자 전달 광 흡수제보다 더 단파장(고에너지)의 빛을 흡수하는 경향이 있다.
상술한 물질은 단독으로 또는 구조 주위의 상이한 치환기 배열과 함께 사용될 수 있으며, 상기 치환기는 흡수한 빛의 파장을 변형시키는 능력, 들뜬 상태의 중간체의 안정성 및 결과적인 바닥 상태의 구조체의 용해된 매체 내에서의 용해도 또는 호환성에 근거하여 선택된다. 안정화 첨가제로서 판매되는 상기 주요 가역적 구조적 특성을 가지는 상업적으로 가능한 다양한 범위의 화합물이 존재한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는 청광 흡수제를 이용한다. 상기 청광 흡수제의 예시로서, QCR Solutions Corp에서 공급하는 UV381A, UV381B, UV386A, VIS404A, VIS423A; H.W. Sands Corp에서 공급하는 SDA4030, SDA4040, SDB7040, SDA6978, MSA4847를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는 적외선 흡수제를 이용한다. 상기 적외선 흡수제의 예시로서, MOLECULUM에서 공급되는 LUM800, LUM810, LUM860, LUM995를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상술한 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제, 광학기능성 필름 및/또는 투명 필름의 어떠한 조합이라도 광학기능성 적층체를 형성하는 데 이용된다. 예를 들어, 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 접착제는 광학 렌즈의 기능성 성분의 전달체 및/또는 담체 매트릭스, 예를 들어, 광변색성 염료; 열변색성 염료; 일렉트로크롬; 자외선 흡수제; 청광 흡수제; 및 자외선 흡수제;의 담체 또는 전달체로서 기능하며, 둘 이상의 투명 필름 사이의 광학기능성 필름을 결합, 부착 또는 연결시키는 데에 이용된다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 광학기능성 필름 적층체(10)는, 광학 접착제(12) 및/또는 광학 접착제(12A)를 이용하여 둘 이상의 투명 필름(14) 사이의 광학기능성 필름(16)을 결합, 부착 또는 연결시킨다. 상기 투명 필름(14) 및 삽입된 광학기능성 필름(16)은 서로 동일하거나 상이한 유형의 물질로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 광학기능성 필름 적층체(10)는 광학기능성 접착제(12A)를 이용하여 하나의 광학기능성 필름(16)을 하나의 투명 필름(14)은 결합, 부착 또는 연결시킨다. 상기 투명 필름(14) 및 상기 광학기능성 필름(16)은 서로 동일하거나 상이한 유형의 물질로 구성된다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광변색성 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 자외선 차단 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 청광 차단 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 자외선 및 청광 차단 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광변색성 및 자외선 차단 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광변색성 및 청광 차단 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 광변색성, 자외선 및 청광 차단 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은 근적외선 흡수 특성을 가지는 편광자 적층체를 제공한다.
본 발명에 따른 광학기능성 적층체는, 부가적으로 적용된 코팅 및 처리에 의해 부여된 추가적인 기능적 특성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 적층체는, 반사 방지 코팅, 하드 코팅, 소수성 또는 친수성 코팅, 방오(anti-fouling) 또는 간편 세척 층 또는 코팅 및 김서림방지(anti-fogging) 코팅을 이용할 수 있다.
직접 코팅 및 적층 방법:
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제는, 직접 코팅 및 적층 방법을 통해 광학 적층체 및 광학기능성 적층체를 형성하는데 이용된다. 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제는 가령 투명 또는 광학기능성 필름과 같은 필름의 일 표면 상에 먼저 코팅된다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 도포된 필름을 오븐 내에서 65 ℃ 내지 140 ℃ 범위의 온도로 가열하여 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제의 용매를 제거한다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 도포된 필름을 제2 필름, 가령 투명 또는 광학기능성 필름의 표면에 적층시킨다. 셋 이상의 필름 층을 적층하는 경우, 상기 광학 또는 광학기능성 접착제를 제3 필름, 가령 투명 또는 광학기능성 필름의 표면 상에도 도포하며, 상기 광학 또는 광학기능성 필름이 도포된 제3 필름 또는 기판을 오븐 내에서 65 ℃ 내지 140 ℃ 범위의 온도로 가열하여 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제의 용매를 제거한다. 상기 광학 또는 광학기능성 접착제가 도포된 제3 필름 또는 기판을 제2 필름의 제2 표면 상에 적층시킨다. 상기 형성된 광학기능성 적층체는 높은 온도에서 경화된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 경화 단계는 상기 적층체를 30 ℃ 내지 110 ℃로 한 시간 내지 일주일동안 노출시키는 단계를 포함한다. 일 구현예에 따르면, 상기 적층체의 경화 조건은 50 ℃내지 90 ℃로 8 시간 내지 5 일동안 하는 것이다.
이형 라이너 전달 코팅 방법:
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제는, 이형 라이너 전달 코팅 및 적층 방법을 통해 광학기능성 적층체를 형성하는데 이용된다. 먼저, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제를 이형 라이너 상에 도포한다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 도포된 이형 라이너를 오븐 내에서 65 ℃ 내지 140 ℃ 범위의 온도로 가열하여 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제의 용매를 제거한다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 코팅된 이형 라이너를 제1 필름 또는 기판, 가령 투명 또는 광학기능성 필름의 표면으로 전사시킨다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 도포된 제1 필름을 제2 필름, 가령 투명 또는 광학기능성 필름의 제1 표면 상에 적층시킨다. 셋 이상의 필름 층을 적층하는 경우, 상기 광학 또는 광학기능성 접착제를 제2 이형 라이너에도 도포하며, 상기 이형 라이너에 도포된 접착제를 65 ℃내지 140 ℃범위의 온도로 가열하여 광학 또는 광학기능성 접착제의 용매를 제거한다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 도포된 제2 이형 라이너를 제3 필름 또는 기판, 가령 투명 또는 광학기능성 필름의 표면으로 전사시킨다. 이후, 상기 광학 접착제 또는 광학기능성 접착제가 코팅된 필름 또는 기판은 제2 필름의 제2 표면 상에 적층된다. 상기 형성된 광학기능성 적층체는 높은 온도에서 경화된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 경화 단계는 상기 적층체를 30 ℃내지 110℃로 한 시간 내지 일주일동안 노출시키는 단계를 포함한다. 일 구현예에 따르면, 상기 적층체의 경화 조건은 50 ℃내지 90 ℃에서 8 시간 내지 5 일동안 하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학기능성 적층체는 롤투롤(roll-to-roll) 코팅 방법에 의해 제조된다. 상기 광학 접착제 또는 광학 접착제의 적용은, 메니스커스 슬롯 다이(meniscus slot die), 플로우 코팅(flow coating), 롤 코팅(roll coating) 및 마이어 로드(Meyer rod) 등의 상용 방법을 통해 수행된다. 웹(web) 코팅된 광학 또는 광학기능성 접착제는 컨베이어 오븐(conveyor oven) 등의 오븐에서 건조된 후 필름, 가령 투명 또는 광학기능성 필름에 적층된다. 권취된 후, 상기 형성된 적층체는 평평한 영역으로 시트화될 수 있고, 상술한 바와 같이 경화될 수 있다.
본 발명은 우수한 박리 저항 특성 및 추가 표면 처리 또는 프라이머가 필요 없는 손쉬운 적층 공정이 가능한 광학기능성 적층체, 가령 편광자 필름 적층체를 제공한다. 본 발명의 접착제의 조성물은, 폴리에스터 폴리올을 포함하는 접착제로부터 형성된 적층체와 렌즈 및 공지된 시판용 편광자 적층체로부터 형성된 렌즈와 비교하여 가속 내후성 시험에서 개선된 내구성을 가지는 광학기능성 적층체 및 렌즈를 제공한다.
안과용 또는 안경 렌즈의 형성
일 구현예에 따르면, 상기 광학 또는 광학기능성 접착제는, 광학 필름, 광학 필름 적층체 또는 광학기능성 필름 적층체를 렌즈 기판의 외표면에 결합, 부착 또는 연결시키는 데 이용된다. 상기 렌즈 기판 및 상기 광학 필름 또는 상기 광학 또는 광학기능성 필름 적층체의 결합면은 서로 동일하거나 상이한 유형의 물질로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, 렌즈(100)는 광학 접착제(12) 및/또는 광학기능성 접착제(12A)를 이용하여 투명 필름(14)을 렌즈 기판(18)의 광학 전면(22) 또는 광학 후면(24)에 결합, 부착 또는 연결시켜 형성된다. 상기 투명 필름(14)을 렌즈 기판(18)의 광학면에 부착하는 단계는 렌즈 기판(18)의 성형, 예를 들어 렌즈 기판(18)의 몰딩 또는 캐스팅 이후에 수행된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 13에 도시된 바와 같이, 렌즈(200)는, 광학 접착제(12) 및/또는 광학기능성 접착제(12A)를 이용하여, 상술한 광학기능성 필름을 이용하는 광학기능성 적층체의 형성과 마찬가지로, 광학기능성 필름(16) 을 렌즈 기판(18)의 광학 전면(22) 또는 광학 후면(24)에 결합, 부착 또는 연결시켜 형성된다. 상기 광학기능성 필름(16)을 렌즈 기판(18)의 광학면에 부착하는 단계는, 렌즈 기판(18)의 성형, 예를 들어 렌즈 기판(18)의 몰딩 또는 캐스팅 이후에 수행된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 14에 도시된 바와 같이, 렌즈(300)는, 광학 접착제(12) 및/또는 광학기능성 접착제(12A)를 이용하여 광학기능성 적층체(10)을 렌즈 기판(18)의 광학 전면(22) 또는 광학 후면(24)에 결합, 부착 또는 연결시켜 형성된다. 상기 광학기능성 적층체(10)을 렌즈 기판(18)의 광학면에 부착하는 단계는, 렌즈 기판(18)의 성형, 예를 들어 렌즈 기판(18)의 몰딩 또는 캐스팅 이후에 수행된다.
필름 또는 필름 적층체를 렌즈 기판의 광학면에 부착하는 것과 관련한 추가적인 정보는, Chiu 등의 미국 특허 제9,778,485호에 개시되어 있으며, 그 발명의 내용은 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있다.
본 발명의 여러 광학 접착제 층을 이용하여 광학 필름 적층체, 광학기능성 적층체를 형성 및/또는 광학 필름 적층체, 광학기능성 필름 적층체 및/또는 광학기능성 필름을 안과용 또는 안경 렌즈에 결합, 부착 또는 연결시키는 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 상이한 광학 접착제 층은 동일한 것이며, 다시 말해 동일 성분 및 동일 방법을 이용하여 형성되는 것이다. 또는, 상기 상이한 광학 접착제 층은 서로 다르거나 구별되는 것이며, 즉 다른 성분 및/또는 다른 방법을 이용하여 형성되는 것이다.
본 발명의 여러 광학 접착제 층을 이용하여 광학 필름 적층체, 광학기능성 적층체를 형성 및/또는 광학 필름 적층체, 광학기능성 필름 적층체 및/또는 광학기능성 필름을 안과용 또는 안경 렌즈에 결합, 부착 또는 연결시키는 본 발명의 일 구현예에 따르면, 대상 필름 및/또는 렌즈 기판에 대한 강한 접착력은, 프라이머 층 또는 대상 필름 및/또는 렌즈 기판의 표면에 대한 별도의 전처리 과정을 필요로 하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 접착제 및/또는 광학기능성 접착제를 이용하는 광학 적층체 및/또는 광학기능성 적층체는, 상기 렌즈 기판의 형성 중에 렌즈에 포함된다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 렌즈(400)는 상기 필름 적층체 또는 광학기능성 필름 적층체(10)를 렌즈 기판(18)에 포함하여 형성되는 것이며, 이는 상기 광학 필름 적층체 또는 광학기능성 필름 적층체(10)이 렌즈 기판(18) 내부, 다시 말해 렌즈 기판(18) 층 사이로 몰딩되거나 캐스팅되는 것이다. 상기 구현예에 따르면, 본 발명의 광학 접착제 및/또는 광학기능성 접착제는 상기 기능성 필름 적층체(10)을 상기 렌즈 기판(18)에 결합, 부착 또는 연결시키는 데에 이용되는 것이 아니다. 필름 적층체를 포함하는 상기 렌즈는, 예를 들어, 캐스트 몰딩(cast molding) 기술에 의해 제조되는 것이며, 이는 본 출원인의 미국 특허 출원 제15/379,287호에 기재되어 있고 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 도 16에 도시된 바와 같이, 렌즈(500)는, 광학 적층체 및/또는 광학기능성 필름 적층체(10)를 렌즈 기판(18)에 포함하여 형성되는 것이며, 상기 광학 적층체 및/또는 광학기능성 필름 적층체(10)는 상기 렌즈 기판(18)에 몰딩 또는 캐스팅되며, 상기 렌즈 기판(18)의 광학 전면(22) 또는 광학 후면(24)을 형성한다. 상기 구현예에 따르면, 본 발명의 접착제 및/또는 광학기능성 접착제는 상기 기능성 필름 적층체(10)와 렌즈 기판(18)을 결합, 부착 또는 연결시키는 데에 이용되는 것이 아니다. 필름 적층체를 포함하는 상기 렌즈는, 예를 들어, 사출 성형 기술에 의해 제조되는 것이며, 이는 본 출원인의 미국 등록 특허 제5,827,614호에 기재되어 있고 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상술한 렌즈 기판 및 광학기능성 적층체의 형성 방향 및 방법의 임의의 조합을 이용하여 안과용 또는 안경 렌즈를 형성한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 이용되는 상기 렌즈 기판은 열가소성 또는 열경화성 또는 자외선 경화 물질이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 렌즈 기판은, 다음을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다: 폴리카보네이트(polycarbonates) (예로, Sabic에서 공급되는 LEXAN, Covestro에서 공급되는 Makrolon 및 Tejin에서 공급되는 Panlite); 폴리아미드(polyamide), 가령 Arkema에서 공급되는 Rilsan; 아크릴(acrylics); 우레탄(urethanes); 싸이오-우레탄(thio-urethanes); 폴리우레아-우레탄(polyurea-urethanes); 싸이오에폭시(thioepoxy), 가령 KOC Solution에서 공급하는 KOC 70; 굴절률 1.50를 가지는 알릴 디글리콜 카보네이트(allyl diglycol carbonate)를 모노머로 하는 중합체 (예로, PPG Industries, Inc.에서 공급되는 CR-39 또는 Mitsui Chemicals에서 RAV7 시리즈로 공급되는 광학 모노머); 굴절률 1.80까지 가지는 고굴절 및 중굴절 렌즈 물질, 가령 Mitsui Chemicals에서 폴리이소시아네이트 폴리 싸이올 모노머(polyisocyanate poly thiol monomers)의 MR 시리즈 모노머 (굴절률 1.67의 MR-7 및 MR-10, 굴절률 1.60의 MR-8 및 MR-8 plus, 굴절률 1.74의 MR-174); KOC Solution의 우레탄 기반 모노머, 가령 KT56, KT60; 및 우레탄 기반 프리폴리머 조성물 (예로, PPG의 Trivex). 또한, 상기 렌즈 기판은 Mitsubishi Gas Chemical에서 공급되는 LumipluS와 같은 초고굴절률로 분류될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 이용되는 상기 렌즈 기판은, 렌즈 블랭크(lens blank), 완성 렌즈(finished lens) 피아노 렌즈(piano lens), 볼록 광학면 및 오목 광학면을 가지는 렌즈, 단초점 렌즈(single vision lens), 다초점 렌즈(multifocal lens), 이중초점 렌즈(bifocal lens), 삼중초점 렌즈(trifocal lens), 누진 다초점 렌즈(Progressive addition lens), 교정 렌즈(corrective lens), 하나 이상의 미세 렌즈 배열을 포함하는 안경 렌즈, 선글라스 렌즈 또는 이들의 조합을 포함한다.
실시예:
합성 실시예 1: 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머:
75 갤런의 강철 반응기에 다음을 주입하였다: 68.5 파운드의 DURANOL?? G3450J (Asahi Kasei Chemicals Corporation에서 제조); BASF에서 구입한 98.9 파운드의 Poly-THF 1000; 및 106.8 파운드의 THF. 혼합물을 균일하게 섞어준 후, 84.5 파운드의 H12MDI를 교반하며 첨가했고 1.26 파운드의 5 % T-12(Air Products 제조) THF 용액을 더 첨가하였다. 반응기를 50 ℃ 내지 55 ℃에서 한 시간동안 유지시킨 후, 강철 용기에 프리폴리머를 담아내기 전에 35 ℃로 식혔다. 반응기에서 프리폴리머 샘플을 뽑아내어 3.15 % NCO와 테스트하였다.
합성 실시예 2: 광학 접착제 조성물:
125 mL의 유리 바이알에 다음을 주입하였다: 0.55 그램의 Tinuvin 144, 0.28 그램의 Irganox 1010, 0.39 그램의 Di-TMP, 1.80 그램의 20 % 1,4-부탄디올 THF 용액, 8.09 그램의 THF 및 1.91 그램의 20 % THF 수용액. 상기 실시예 1에서 준비된 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머 (76.4 g)를 밤새 롤러 믹서에서 혼합하였다. 상기 조성물을 코팅 적용 전 초음파로 가스를 제거하였다.
적층체 및 렌즈 실시예 1: 직접 코팅 방법으로 제조한 편광자 적층체:
2 개의 폴리카보네이트 시트(127 ㎜ x 279.4 ㎜ x 0.3048 ㎜) 상에 각각 약 3.0 그램의 합성 실시예 2의 접착제 조성물을 BYK 드로다운(drawdown) 코팅 바를 이용하여 도포하여 건조 두께 대략 40 ㎛ 내지 42 ㎛의 코팅 필름을 얻었다. 상기 두 개의 코팅 기판 시트를 65 ℃에서 10 분 동안 오븐에서 가열한 후, 편광 PVA 필름의 각 면과 적층기 상에서 적층시켰다. 이후, 상기 적층체를 70 ℃에서 96 시간 동안 경화시키고, 웨이퍼로 펀칭하고 폴리카보네이트 수지와 6-베이스(6-base) 렌즈로 몰딩하였다.
적층체 및 렌즈 실시예 2: 이형 라이너 코팅 방법으로 제조한 편광자 적층체:
두 개의 PET 기반 이형 라이너(127 ㎜ x 279.4 ㎜ x 0.0762 ㎜) 상에 각각 약 3.0 그램의 합성 실시예 2의 접착제 조성물을 BYK 드로다운(drawdown) 코팅 바를 이용하여 도포하여 건조 두께 대략 40 ㎛ 내지 42 ㎛의 코팅 필름을 얻었다. 상기 두 개의 이형 라이너 시트를 65 ℃에서 10 분 동안 오븐에서 가열한 후, 폴리카보네이트 시트 (127 ㎜ x 279.4 ㎜ x 0.3048 ㎜)와 각각 적층시켰다. 각각의 이형 라이너를 벗겨낸 후, 상기 접착제 면을 편광 PVA 필름의 각 면과 적층기로 부착하였다. 이후, 상기 적층체를 70 ℃에서 96 시간 동안 경화시키고, 웨이퍼로 펀칭하고 폴리카보네이트 수지와 6-베이스 렌즈로 몰딩하였다.
합성 실시예 3: 광변색성 접착제 조성물:
2500 mL 유리 용기에 다음을 주입하였다: 19.18 그램의 디(트리메틸롤프로판)(Di(trimethylolpropane)); 27.40 그램의 Tinuvin 144; 13.70 그램의 Irganox 1010; 17.81 그램의 1,4-부탄디올(1,4-butanediol); 독점 염료 공급체의 53.98 그램의 광변색성 염료 혼합물; 717 그램의 THF; 및 18.91 그램의 탈이온수. 상기 유리 용기를 온수(45 ℃ 내지 55 ℃욕조에 넣고, 모든 고체가 용해될 때까지 5 분 내지 10 분 동안 부드럽게 흔들었다. 상기 합성 실시예 1에서 준비된 상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머 3658.5 그램이 채워져 있는 5 갤런 HDPE 플라스틱 용기에 상기 용액을 옮겨 담았다. 상기 광변색성 조성물을 상온에서 균일 혼합물이 될 때까지 오버헤드 공기 구동 믹서로 교반했고, 15 시간 동안 두며, 15분 동안 두 번 교반을 하되, 한 번은 2 시간 뒤, 나머지 한 번은 13시간 뒤에 시행했다.
적층체 및 렌즈 실시예 3: 이형 라이너 코팅 방법으로 제조된 광변색성 적층체:
합성 실시예 3에서 준비된 광변색성 접착제 조성물을 다이 슬롯(die slot)을 통해 PET 기반 이형 라이너 상에 캐스팅하여 습윤 필름을 형성했다. 상기 캐스팅된 필름의 용매를 2존 오븐을 통해 증발시켰으며, 제1존의 온도는 185 ℉였고, 제2존의 온도는 295 ℉였다. 각 존에서의 건조 시간은 30 초였다. 1.65 ㎜ 두께의 건조된 필름을 폴리카보네이트 수지 시트와 롤러 적층기로 적층하였다. 상기 이형 라이너를 벗겨내고, 상기 필름을 12 ㎜ 두께의 다른 폴리카보네이트 수지 시트와 적층하였다. 주변 환경에서 6 일 경과 후, 상기 적층체를 158 ℉에서 4 일 동안 경화시켰다. 상기 적층체를 웨이퍼로 잘라낸 후 폴리카보네이트 수지와 6-베이스 렌즈로 사출 성형하였다.
비교 합성 실시예 4: 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머:
500 mL 유리병에 198.35 그램의 폴리카프로락톤(polycaprolactone) (OH 값이 113.69 mg KOH/g인 Perstorp의 CAPA 2101A) 및 98.58 그램의 THF를 주입하였다. 상기 혼합물을 균일하게 될 때까지 섞고, 101.57 그램의 H12MDI (Bayer Polymers의 31.87 % NCO)를 첨가한 후, 1.5 그램의 5 % T-12 (Air Products 제조) THF 용액을 첨가하였다. 상기 혼합물을 한 시간동안 섞고, 사용하기 전 4 일 동안 상온에서 보관하였다. 프리폴리머 샘플을 일부 채취하여 3.94 % NCO (계산된 3.86 % NCO)를 갖도록 시험하였다.
비교 합성 실시예 5: 접착제 조성물:
125 mL 유리 바이알에 다음을 주입하였다: 0.55 그램의 Tinuvin 144; 0.28 그램의 Irganox 1010; 0.39 그램의 Di-TMP; 1.80 그램의 20 % 1,4-부탄디올(1,4-butanediol) THF 용액; 13.12 그램의 THF; 및 2.0 그램의 (20 % 물) THF 용액. 고체가 모두 용해될 때까지 상기 혼합물을 랩 롤러 믹서로 혼합하였다. 상기 비교 합성 실시예 4에서 준비된 71.28 그램의 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 첨가하고 밤새 롤러 믹서에서 혼합하였다. 상기 조성물을 코팅 도포 전 초음파로 가스를 제거하였다.
비교 적층체 및 렌즈 실시예 4: 직접 코팅 방법으로 제조한 편광자 적층체:
2 개의 폴리카보네이트 시트 (127 ㎜ x 279.4 ㎜ x 0.3048 ㎜) 상에 각각 약 3.0 그램의 비교 합성 실시예 5에서 준비된 접착제 조성물을 BYK 드로다운(drawdown) 코팅 바를 이용하여 건조 두께 대략 40 ㎛ 내지 42 ㎛의 코팅 필름을 얻었다. 상기 두 개의 코팅 기판 시트를 65 ℃에서 10분 동안 오븐에서 가열한 후, 편광 PVA 필름의 각 면과 적층기 상에서 적층시켰다. 이후, 상기 적층체를 70 ℃에서 96 시간 동안 경화시키고, 웨이퍼로 펀칭하고 폴리카보네이트 수지로 6-베이스 렌즈로 몰딩하였다.
비교 적층체 및 렌즈 실시예 5: 이형 라이너 코팅 방법으로 제조한 편광자 적층체:
2 개의 PET 기반 이형 라이너 (127 ㎜ x 279.4 ㎜ x 0.0762 ㎜) 상에 각각 약 3.0 그램의 비교 합성 실시예 5에서 준비된 접착제 조성물을 BYK 드로다운(drawdown) 코팅 바를 이용하여 건조 두께 대략 40 ㎛ 내지 42 ㎛의 코팅 필름을 얻었다. 상기 두 개의 이형 라이너 시트를 65 ℃에서 10 분 동안 오븐에서 가열한 후, 폴리카보네이트 시트(127 ㎜ x 279.4 ㎜ x 0.3048 ㎜)와 각각 적층시켰다. 각각의 이형 라이너를 벗겨낸 후, 상기 접착제 면을 편광 PVA 필름의 각 면과 적층기로 부착하였다. 이후, 상기 적층체를 70 ℃에서 96 시간 동안 경화시켰다.
비교 적층체 및 렌즈 실시예 6:
외부 공급체에서 상업적으로 이용가능한 편광자 적층체를 웨이퍼로 펀칭하고 폴리카보네이트 수지로 6-베이스 렌즈로 몰딩하였다.
비교 적층체 및 렌즈 실시예 7:
발명의 내용이 본 명세서에 전부 참고로 기재되어 있는, 본 출원인의 미국 특허 제9,081,130호에 개시된 적층체 실시예 L6에 기술된 바와 같이, 광변색성 적층체를 준비하였다. 가속 내후성 시험과 관련하여 미국 특허 제9,081,130호에 기재된 바와 같이, 렌즈를 형성하였다.
합성 실시예 6: 하이드록시로 종결된 프리폴리머:
250 mL 유리병에 25.69 그램의 DURANOL™ G3450J (Asahi Kasei Chemicals Corporation에서 제조); Invista에서 구매한 25.70 그램의 Terathane-1000; 및 126.86 그램의 THF를 주입하였다. 상기 혼합물이 균일해지도록 섞은 뒤, 17.88 그램의 H12MDI를 교반 하 첨가하고, 0.35 그램의 5 % T-12 (Air Products 제조) THF 용액을 더 넣었다. 상기 혼합물을 주변 환경에서 반응하도록 2 시간 동안 방치한 뒤 0.7 그램의 탈이온수를 첨가하였다. 상기 반응은 주변 환경에서 수행되었고, GPC로 모니터링하였다. 7일 후의 중량 평균 분자량(Mw)은 42394 Da로 측정되었다.
합성 실시예 7: 광변색성 접착제 조성물:
125 mL 유리 용기에 0.37 그램의 Tinuvin 144; 0.18 그램의 Irganox 1010; 0.84 그램의 광변색성 염료; 및 24.4 그램의 THF를 주입하였다. 모든 고체가 용해될 때까지 상기 혼합물을 섞었다. 상기 용액으로, 합성 실시예 6에서 준비된 하이드록시로 종결된 프리폴리머 48.16 그램을 첨가하였고, 1.84 그램의 24A-100 (Asahi Kasei Chemicals Corporation에서 제조), 및 합성 실시예 1에서 준비된 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머24.1 그램을 더 첨가하였다. 상기 조성물은 코팅 적용 전 주변 환경에서 밤새 혼합되었다.
형성된 렌즈의 고장 특성 분석:
유사한 조건에서 몰딩된 렌즈 그룹에 대하여 미국 특허 제9,081,130호에 기술된 가속 내후성 시험(Accelerated Weathering Test)을 수행하였다. 보다 구체적으로, 상술한 바와 같이 상이한 제법을 이용하여 렌즈를 형성하였고, 현장에서 관찰되는 것과 유사한 일련의 제어된 박리 유도 조건에서 수행되었다.
상기 렌즈를 원형으로 잘라낸 뒤 렌즈의 가장자리(엣지) 두께를 3.0 ㎜로 일정하게 갈았다. 약 50 cN-m에 상응하는 기계적 압력을 원형 클램프(clamp)로 상기 렌즈의 가장자리 주위에 가하였다. 인공 피부 기름 및 인공 땀의 혼합물을 도포한 후, 상기 렌즈를 65 ℃ 및 95 % 상대 습도(RH)의 온습도 챔버에 위치시켰다. 이러한 조건은 실제 현장의 조건보다 더 가혹한 것으로 보이나, 고장 메커니즘은 현장의 실패와 매우 유사하다. 상기 가혹한 조건은 고장을 가속화하며, 현장에서 얻을 수 있는 것보다 더 빠르게 성능에 대한 피드백을 얻을 수 있다.
렌즈를 온습도 챔버에 위치시킨 후, 매 24 시간마다 박리에 대한 검사를 한다. 박리는 일반적으로 렌즈의 가장자리에서 시작하여, 렌즈의 가장자리뿐만 아니라 렌즈의 중심부를 향해 확장된다. 검사할 때, 렌즈의 가장자리에서의 침투 폭(penetration width)으로서 박리를 측정한다. 상기 폭이 1 ㎜에 도달할 때, 렌즈는 고장으로 간주된다. 렌즈는 는 본 명세서에 고장 시간으로 언급되는, 고장 나기까지 필요한 시간으로 평가된다.
각각의 시험에서, 유사한 조건 및 유사한 적층체로 만들어진 대략 12 내지 18 렌즈의 렌즈 그룹에 대해 상기 내후성 시험을 실시하였다. 50 %의 샘플 고장에 대한 지속 시간을 렌즈 그룹의 평균 수명 시간(Median Life time)으로 기록하였고, 아래 표 2에 나타냈다
가속 내후성 시험 결과
실시예 평균 수명 시간 (시간)
적층체 & 렌즈 실시예 1 1832
적층체 & 렌즈 실시예 2 1831
적층체 & 렌즈 실시예 3 1139
비교 적층체 & 렌즈 실시예 4 235
비교 적층체 & 렌즈 실시예 5 280
비교 적층체 & 렌즈 실시예 6 857
비교 적층체 & 렌즈 실시예 7 453
본 발명의 폴리우레탄-우레아 광학 접착제 조성물은 종래 개시된 접착제와 비교하여 폴리우레탄-우레아 시스템으로부터의 더 많은 수소 결합으로 인해 적층체의 접착성을 향상시킨다. 또한, 이는 실현 가능한 롤투롤 적층체 제조 방법을 제공한다. 더욱이, 본 발명은 미국 특허 제6,096,425호에 개시된 복잡한 표면 처리 공정을 거치지 않는 장점이 있다. 본 발명의 상기 폴리우레탄-우레아 시스템은 지방족 이소시아네이트로부터 유도된 것으로서, 미국 특허 제6,797,383호에 개시된 방향족 폴리우레탄과 비교하여 자외선 노출에 따라 접착제가 황변되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명이 특정 구현예 및 응용의 관점에서 기재되어 있으나, 당업자는 이러한 교시에 비추어 청구되는 발명의 사상을 벗어나지 않고 추가적인 구현예 및 변형을 만들어낼 수 있다. 따라서, 본 명세서의 도면 및 설명은 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시의 수단으로서 바람직한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (27)

  1. 광학 접착제로서, 상기 광학 접착제는,
    가교결합된 폴리우레탄-우레아를 포함하되,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는:
    - 둘 이상의 상이한 폴리올 및 지방족 이소시아네이트의 혼합물을 포함하는, 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머;
    - 하이드록실로 종결된 기 또는 이소시아네이트로 종결된 기를 갖는 모노머 또는 올리고머를 포함하는 사슬 연장제;
    - 트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 트리메틸올메탄(trimethylolmethane), 글리세린(glycerin), 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 및 디(트리메틸올프로판)(di(trimethylolpropane))으로 이루어진 군으로부터 선택된 가교제; 및
    - 물;을 포함하는 조성물로부터 주위 온도(ambient temperature)에서 형성되고, 이때 상기 지방족 이소시아네이트 대 물의 당량비 범위는 1.0 내지 15.0인 것인,
    광학 접착제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 폴리올은,
    하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 것인,
    광학 접착제:
    [화학식 1]

    (상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수임),
    [화학식 2]

    (상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다).
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는,
    중량을 기준으로, 하나 이상의 지방족 이소시아네이트 20 % 내지 45 %; 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 20 % 내지 40 %; 하나 이상의 사슬 연장제 0.2 % 내지 5 %; 하나 이상의 가교제 0.05 % 내지 8 %; 및 물 0.1 % 내지 1.2 %;를 포함하는 조성물로부터 형성되는 것인,
    광학 접착제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 유기 비양성자성(aprotic) 용매를 포함하는 조성물로부터 형성되는 것인,
    광학 접착제.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지방족 이소시아네이트는, 4,4'-디사이클로헥실메탄디이소시아네이트(4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanate)를 포함하는 것인,
    광학 접착제.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아는, 광변색성(photochromic) 염료를 더 포함하는 조성물로부터 형성된 것인,
    광학 접착제.
  10. 폴리카보네이트 폴리올 및 폴리에테르 폴리올로부터, 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 형성하는 단계; 및
    상기 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 사슬 연장제, 가교제 및 물과 혼합하여 반응 조성물을 형성하는 단계로서, 상기 사슬 연장제는 하이드록실로 종결된 기 또는 이소시아네이트로 종결된 기를 갖는 모노머 또는 올리고머를 포함하고, 상기 가교제는 트리메틸올프로판, 트리메틸올메탄, 글리세린, 펜타에리트리톨 및 디(트리메틸올프로판)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 단계;
    를 포함하는,
    광학 접착제의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 폴리올 및 상기 폴리에테르 폴리올로부터 상기 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 형성하는 단계는,
    하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 상기 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 형성하는 것을 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법:
    [화학식 1]

    (상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수임),
    [화학식 2]

    (상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다).
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 상기 사슬 연장제, 상기 가교제 및 물과 혼합하여 상기 반응 조성물을 형성하는 단계는, 이소시아네이트 대 물의 당량비를 1.0 내지 15.0인 범위로 이용하는 것을 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 상기 사슬 연장제, 상기 가교제 및 물과 혼합하여 상기 반응 조성물을 형성하는 단계는, 광변색성 염료를 상기 반응 조성물과 혼합하는 것을 더 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머를 상기 사슬 연장제, 상기 가교제 및 물과 혼합하여 상기 반응 조성물을 형성하는 단계는, 정적 착색제(Static colorant), 일렉트로크롬(Electrochrome), 자외선 흡수제, 청광 차단제, 적외선 차단제, 광 안정제(Light stabilizer) 및 산화방지제(Antioxidant)로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 혼합하는 것을 더 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법.
  15. 투명 필름;
    광학기능성 필름; 및
    상기 투명 필름을 상기 광학기능성 필름에 부착시키는, 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제;를 포함하는 광학기능성 적층제로서,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는:
    - 둘 이상의 상이한 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 혼합물로 형성된, 이소시아네이트로 종결된 반응성 프리폴리머 조성물;
    - 하이드록실로 종결된 기 또는 이소시아네이트로 종결된 기를 갖는 모노머 또는 올리고머를 포함하는 사슬 연장제;
    - 트리메틸올프로판, 트리메틸올메탄, 글리세린, 펜타에리트리톨 및 디(트리메틸올프로판)으로 이루어진 군으로부터 선택된 가교제; 및
    - 물;을 포함하는 조성물로부터 주위 온도에서 형성되고, 이때 상기 지방족 이소시아네이트 대 물의 당량비 범위는 1.0 내지 15.0인 것인,
    광학기능성 적층체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 투명 필름은, 폴리카보네이트를 포함하는 것인,
    광학기능성 적층체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 광학기능성 필름은, 편광 필름을 포함하는 것인,
    광학기능성 적층체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 광학기능성 필름은, 폴리비닐 알코올을 포함하는 것인,
    광학기능성 적층체.
  19. 삭제
  20. 제15항에 있어서,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는,
    하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성된 것인,
    광학기능성 적층체:
    [화학식 1]

    (상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수임),
    [화학식 2]

    (상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다).
  21. 제15항에 있어서,
    상기 가교결합된 폴리우레탄-우레아 접착제는, 광변색성 염료를 포함하는 것인,
    광학기능성 적층체.
  22. 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 조성물로부터 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계;
    폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네이트 및 물을 포함하는 조성물로부터 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계; 및
    상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하이드록시로 종결된 프리폴리머 및 가교제를 서로 반응시키는 단계;를 포함하는,
    광학 접착제의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 지방족 이소시아네이트를 포함하는 조성물로부터 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는,
    하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성하는 것을 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법:
    [화학식 1]

    (상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수임),
    [화학식 2]

    (상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다).
  24. 제22항에 있어서,
    폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네이트 및 물을 포함하는 조성물로부터 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는,
    하기 화학식 1로 표시되는 폴리카보네이트 폴리올 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 조성물로부터 형성하는 것을 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법:
    [화학식 1]

    (상기 화학식 1에서, "n"은 3 내지 6의 정수 또는 이들의 조합이고, "X"는 화학식 1의 분자량이 500 Da(Dalton) 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수임),
    [화학식 2]

    (상기 화학식 2에서, "R1" 및 "R2"는 수소 또는 알킬 기이고, "p"는 1 내지 3의 정수이고, "M"은 (CH2)y의 화학식이고 "y"는 1 내지 5의 정수이고, "z"는 화학식 2의 분자량이 500 Da 내지 2500 Da이 되도록 하는 정수이다).
  25. 제22항에 있어서,
    폴리카보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 지방족 이소시아네이트 및 물을 포함하는 조성물로부터 하이드록시로 종결된 프리폴리머를 형성하는 단계는, 이소시아네이트 대 물의 당량비를 1.0 내지 15.0인 범위로 이용하는 것을 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하이드록시로 종결된 프리폴리머, 및 가교제를 서로 반응시키는 단계는, 광변색성 염료를 상기 반응 조성물과 혼합하는 것을 더 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 이소시아네이트로 종결된 프리폴리머, 하이드록시로 종결된 프리폴리머, 및 가교제를 서로 반응시키는 단계는, 정적 착색제, 일렉트로크롬, 자외선 흡수제, 청광 차단제, 적외선 차단제, 광 안정제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 혼합하는 것을 더 포함하는 것인,
    광학 접착제의 제조방법.
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