KR20050026650A - 광변색성 유색렌즈 및 이를 위한 광변색성 수지조성물 - Google Patents

광변색성 유색렌즈 및 이를 위한 광변색성 수지조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광변색성 유색렌즈 및 이를 위한 광변색성 수지조성물에 관한 것으로서, 특히 광 조사에 의해 색조가 옅은 유색(황색, 적색, 청색)에서 색조가 짙은 흑색, 회색, 어두운 청색 등으로 색이 변화되는 광변색렌즈에 관한 것이다. 본 발명에서는 내충격성·표면경도 등의 기계적 물성이 우수한 라디칼 중합성 단량체를 선택하여 여기에 250nm 이상의 흡수파를 가지는 스피로벤조피란계 광변색 화합물과, 각종 유색을 나타내는 염료 및 광개시제를 함유시킨 특정조성의 광변색성 수지 조성물이 제공되며, 또한 이를 특정 조건으로 열경화함으로써 광변색 수명이 우수할 뿐만 아니라 조성 변화에 의해 각종 유색을 나타내는 광변색성 플라스틱 렌즈가 제공된다.

Description

광변색성 유색렌즈 및 이를 위한 광변색성 수지조성물 {PHOTOCHROMIC COLOR LENS AND ITS COMPOSITION}
본 발명은 광변색성 유색렌즈 및 이를 위한 광변색성 수지조성물에 관한 것으로서, 특히 광 조사에 의해 색조가 옅은 유색(황색, 적색, 청색)에서 색조가 짙은 흑색, 회색, 어두운 청색 등으로 색이 변화되는 광변색렌즈에 관한 것이다.
대표적인 안경렌즈용 광학 플라스틱으로는, 열경화성 수지인 아릴디글리콜카보네이트(Allyldiglicolcarbonate, A.D.C.렌즈; Pittzburgh Plate Glass Co., 의 CR-39™(Columbia Resin-39)), 열가소성 수지인 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethylmethacrylatye; P.M.M.A.; 통상 단순히 아크릴로 불려짐) 등이 선글라스, 패션안경 등에 가장 많이 쓰인다. 이외에 포인트테(Point Frame, 통상 시중에서 "무테"로 불림)라고 하는 폴리카보네이트(Polycarbonate, P.C.) 소재가 최근 사용비율이 커지고 있다. 플라스틱 소재들의 광학특성을 보면 굴절율은 P.C.렌즈가 가장 높고 뒤이어 P.M.M.A.렌즈이다. 안경렌즈 소재로 제일 좋은 아베수를 가지는 것은 A.D.C.렌즈이고, 색분산이 제일 큰 것은 P.C.렌즈이며, 빛 투과율은 A.D.C.렌즈가 가장 높다.
컬러렌즈(Color Lens)는 색깔의 짙고 연한 정도, 즉 멸광률에 따라 멸광률 10% 이하의 농도가 낮은 엷은 색조를 띤 소프트 컬러렌즈(Soft Color Lens)와 멸광률 20% 이상의 비교적 색이 짙은 선글라스(Sunglass)용의 컬러렌즈(Color Lens)로 나눈다. 소프트 컬러렌즈는 핑크계, 갈색계, 파란색 계통과 회색계통이 많으며, 멸광률 20% 이상의 컬러렌즈(Color Lens)는 갈색, 녹색, 그리고 회색계통이 많다.
평소에는 보통 투명하다가 자외선을 받으면 특정한 색으로 바뀌는 현상을 광변색이라 하는데, 이러한 광변색을 일으키는 물질을 포토크로믹(Photochromic, 광 가역성 변색 화합물 또는 광변색화합물)이라 한다. 광변색화합물은 크게 안료형태와 염료형태 또는 무기물형태와 유기물 형태로 구분한다. 용액이나 분산액 형태의 광변색화합물은 태양광선이나 자외선에 노출되었을 때 무색으로부터 금방 청색으로 변하며, 어두운 곳에 두거나 강한 자외선조사가 없는 상태에서는 원래의 색으로 돌아온다. 광변색 현상이 발견된 것은 1840년경이었지만 상업적인 연구가 시작된 것은 비교적 최근 들어서이다. 광변색은 300∼400nm의 자외선이 포함된 일반 태양광선을 받아 색조가 변화되며, 현재 건축현장, 산업현장, 광고산업, 안경렌즈 등에 이용되고 있다.
광변색화합물을 안경렌즈에 적용하면, 광 조사 전·후의 색이 다르게 변화되는 특성을 갖는 광변색렌즈(조광렌즈)를 만들 수 있다. 광변색렌즈의 재질로는 유리와 플라스틱을 사용할 수 있는데, 유리가 플라스틱에 비해 농도 변화 현상이 더욱 잘 나타난다. 종래 광변색렌즈들은 광조사에 의해 대부분 투명에서 칼라로 변색되는데, 갈색과 검은 회색으로 바뀌는 것이 가장 많다. 실외에서 햇빛을 많이 받을수록 색농도가 진해지고 실내와 같이 농도가 줄어들면 색농도가 옅어진다. 햇빛에서와 같이 자외선 및 단파장의 가시광선 분포가 많을 때는 광변색 물질의 포화농도가 높아져서 반응속도가 빨라지고 형광등처럼 적외선과 장파장의 가시광선의 분포가 많을 때는 포화농도가 낮아져 농도가 옅어지고 반응속도 또한 느려진다. 또한, 겨울과 같이 주위의 온도가 낮을수록 농도가 진해지고, 온도가 높은 여름에는 같은 광변색렌즈라도 반응속도가 느려진다. 현재까지는 미국의 코닝사가 투명한 광변색렌즈 제품을 상업적으로 판매하고 있으나, 기존의 광변색렌즈는 흑색계열의 어두운 칼라를 만드는 것이 어렵고, 약 20 여분이 소요되는 더딘 원상회복 시간과 수명이 짧다는 단점으로 산업화에 성공하지 못하고 있다.
광변색렌즈의 제조
광변색렌즈의 제조에는 통상 라디칼 중합성 단량체에 광변색화합물을 함유시켜 광변색성 수지조성물을 얻은 다음, 이 수지조성물을 경화시켜 렌즈로 성형시키는 방법을 사용한다. 즉, 아크릴계 화합물, 메타크릴계 화합물, 불포화 지방족 치환기를 가지는 화합물 등은 라디칼 중합에 의해 경화하여, 폴리머 기판 또는 안경렌즈 등으로 성형시킬 수 있는데, 이때 라디칼 중합성 단량체에 광변색화합물을 함유시킴으로써 중합으로 얻어진 폴리머가 광변색 특성을 나타내도록 하고 이 폴리머, 즉 광변색성 수지조성물을 이용하여 광변색 특성을 갖는 안경렌즈로 성형할 수 있다.
광변색화합물 :
광변색을 나타내는 화합물은 많이 알려져 있으며 할로겐화은과 같은 무기화합물과 스피로피란(spiropyran), 스피록사진(spiroxazine), 풀기드(fulguide), 아조(azo), 디아릴에텐(diarylethene) 등의 유기화합물이 알려져 있다. 많은 광변색 화합물 중에서 가장 많이 연구의 대상이 되고 있는 것은 인돌리노스피로벤조피란(indolino spirobenzopyran)이지만, 반복안정성에 문제가 있으므로 실용화되지 못했다. 그러나, 최근들어 미국, 일본, 독일, 이스라엘 등 세계 여러 나라에서 각종 광변색 화합물이 개발되어 상업적으로 판매되고 있으며, 이를 활용한 제품들, 예를 들어, 광변색 외장 장식효과를 가진 신발, 휴대용 전화기, 어린이용품 등 각종 제품이 상업적으로 판매되고 있다. 스피로(인돌린)나프톡사진계를 광 가역성 변색 제품으로 이용한 예로는 고분자 재료화해서 광량 조절목적으로 필름 또는 얇은 판상의 재료를 플라스틱 선글라스, 스키용 안경, 햇빛 가리개, 자동차나 건물창에 사용한 예가 있다.
라디칼 중합성 모노머:
아크릴계 화합물, 메타크릴계 화합물, 불포화 지방족 치환기를 가지는 화합물은 라디칼 중합에 의해 경화하여 폴리머 기판 또는 렌즈로 사용한다. 일반적으로는 이러한 라디칼 중합성 단량체, 400nm 이상의 흡수파를 가지는 스피로옥사진계 또는 피란계 광변색 화합물, 400nm 이상에서 분광특성을 가지는 광개시제로 구성되는 광변색 수지조성물로부터 광변색 경화제품을 제조하는 방법이 널리 공지되어 있다. 이러한 광변색 수지조성물은 빠른 시간에 경화가 가능하고, 경화된 소재가 광변색 특성을 보이는 것으로 알려져 있다. 그러나 라디칼 중합성 단량체로서 (메타)아크릴계를 사용할 경우 굴절률이 높지 않고, 400nm 이상에서 광중합을 일으키는 화합물을 사용하므로 경화 반응이 효율적이지 않고 필터를 사용해야하는 불편함이 있었다. 또한, 광변색 수지가 내열성 및 표면경도가 낮고 광변색 반복성이 약하여 가변색성 수명이 매우 짧으므로 이를 사용하여 제조된 렌즈제품은 내열성 및 기계적 특성이 열악하고 수명이 짧아 실용화에 문제점이 있다고 알려져 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 개선한 광변색렌즈에 관한 것이다.
기존의 광변색렌즈는 무색 투명렌즈에서 자외선을 받으면 흑색으로 변환되는 것이 일반적이었다. 본 발명에서는 평상시 색조가 옅은 유색(황색, 녹색, 적색, 청색)을 나타내다가, 태양광에 노출되면 색조가 짙은 흑색, 회색, 어두운 청색으로 색이 변화되는 광변색성 유색렌즈가 제공된다. 본 발명의 광변색성 유색렌즈는 평상시 황색, 녹색, 적색, 청색, 갈색 등의 다양한 색상을 나타낼 수 있도록 제조가 가능하다.
특히 황색 렌즈의 경우는 남보라, 파랑색감의 단파장을 가장 많이 흡수하므로 원거리 경치를 보는데 콘트라스트를 높여서 일상용으로 인기를 끌고 있으나, 반면 원색 계통의 색조로 시감투과율이 가장 강하므로 농도를 진하게 하여도 눈부심을 막는 효과가 낮아 오랜 시간 야외에서 사용하기에는 적합하지 않다는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 평상시 황색을 나타내다가 광조사에 의해 색조가 짙은 흑색, 회색 등으로 변화되는 유색의 광변색렌즈를 제공함으로써 실내나 흐린날 또는 역광 등에서 선명한 시야를 확보할 수 있다는 황색렌즈의 장점을 살리면서도 자외선이 있는 야외에서의 눈부심과 같은 단점을 보완한다.
또한, 기존의 광변색렌즈는 계속적인 사용으로 착색과 탈색반응이 반복되게 되면 렌즈의 색조가 처음과 달라지게 되고 변색 능력이 현저히 떨어지게 되며, 수명이 짧다는 단점이 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 계속적인 사용으로도 상당기간 변색능력과 처음의 색조가 그대로 유지될 수 있는, 사용 수명이 연장된 유색의 광변색렌즈를 제공하는 것이다.
종래 광변색 렌즈의 최대 단점은 광노출시의 더딘 변색과 다시 광이 차단되었을 때의 더딘 원상 회복(종전 20여분)이었다. 본 발명의 또 다른 목적은 완전 변색에 소요되는 시간을 30초 이내, 바람직하게는 최단 10초 이내로 단축한 광변색렌즈를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에서는 기존의 광변색렌즈의 단점인 내열성, 표면경도 등의 기계적 물성을 개선한 광변색렌즈를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 이루기 위해, 본 발명에서는 내충격성·표면경도 등의 기계적 물성이 우수한 라디칼 중합성 단량체를 선택하여 여기에 250nm 이상의 흡수파를 가지는 스피로벤조피란계 광변색 화합물과, 각종 유색을 나타내는 염료 및 광개시제를 함유시킨 특정조성의 광변색성 수지 조성물이 제공되며, 또한 이를 특정 조건으로 열경화함으로써 광변색 수명이 우수할 뿐만 아니라 조성 변화에 의해 각종 유색을 나타낼 수 있는 광변색성 플라스틱 렌즈가 제공된다.
본 발명에서는,
디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 부탄디올 디메타크릴레이트; 헥사메틸렌 디메타크릴레이트; 비스페놀 A 디메타크릴레이트; 2,2-비스(4-메타크릴로일옥시에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판; 2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판; 2,2-비스-(4-에타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판; 2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시펜타에톡시페닐)프로판; 비스-4-비닐벤질 에테르; 비스-4-비닐벤질 설파이드; 1,2-(p-비닐벤질옥시)에탄; 1,2-(p-비닐벤질티오)에탄; 비스-(p-비닐벤질옥시 에틸)설파이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 라디칼 중합성 아크릴계 단량체 100 중량부와, 하기 화학식 1로 표시되는 250nm 이상의 흡수파를 가지는 1종 이상의 스피로벤조피란계 광변색화합물 0.1∼90 중량부와, 유색염료 0.1∼10 중량부와, 광개시제 0.1∼5 중량부를 포함하는 광변색 수지 조성물이 제공된다.
상기 화학식 1에서 R1은 치환 또는 비치환된 C1∼C22 알킬 또는 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페닐 또는 페닐알킬기를 나타내며, 여기서 치환기는 할로겐원자, 히드록시기, 글리시독시기, 아민기, 비닐기, 에폭시기, (메트)아크릴기, 아미노기 및 메르캅토 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 작용기이며; R2는 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환된 아미노기, 니트로기, 또는 치환 또는 비치환된 C1∼C10 알킬 또는 알콕시기를 나타내고; R3는 수소원자, 히드록시기, 할로겐기, 아민기, 에폭시기, 메타아크릴기, 아크릴기 또는 메르캅토기이며; X는 2가의 연결기로서 -C(=O)-, -S-, -SO2-, -C≡C-, -O- 또는 -N=N-을 나타내며; m은 1∼20의 정수이다.
또한 본 발명에서는,
상기 광변색 수지 조성물을, 실온∼70℃ 에서 60분∼360분 유지시켜 개시제의 분해반응이 시작되도록 하고, 70∼80℃ 에서 60∼180분, 온도를 승온하여 85∼95℃ 에서 60∼130분, 다시 온도를 승온하여 110∼130℃ 에서 60∼240분 유지시킨 다음 자연 냉각하여 경화시킨 광변색 플라스틱 렌즈가 제공된다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
라디칼 중합성 단량체
본 발명의 광변색 수지 조성물에서 라디칼 중합성 단량체로는, 폴리(메타) 아크릴계 에스테르 화합물을 사용한다. 폴리(메타) 아크릴계 에스테르 화합물은 내충격성 및 표면경도가 우수하고, 무색 투명하고 경량이며, 내후성이 뛰어난 특징을 가지고 있어 플라스틱 안경렌즈, 카메라 렌즈 등 광학소자 재료로 바람직하다. 사용 가능한 라디칼 중합성 아크릴 단량체의 예로서는, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 그리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사메틸렌 디메타크릴레이트, 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 2,2-비스(4-메타크릴로일옥시에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판, 2,2-비스-(4-에타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판, 2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시펜타에톡시페닐)프로판, 비스-4-비닐벤질 에테르, 비스-4-비닐벤질 설파이드, 1,2-(p-비닐벤질옥시)에탄, 1,2-(p-비닐벤질티오)에탄, 비스-(p-비닐벤질옥시 에틸)설파이드 등이 포함된다.
광변색화합물
본 발명의 광변색 수지 조성물에는 광변색화합물로 공지된 스피로벤조피란계 광변색화합물을 사용한다. 스피로벤조피란 화합물은 스피로옥사진에 비해 합성이 간단하여 가장 다양한 구조가 개발되어 상업적으로 시판되고 있으며, 광변색 주기와 내구성이 우수한 장점을 가지고 있다. 본 발명에서는, 사용가능한 광 가역성 변색 성질을 갖는 스피로벤조피렌 화합물 중에서, 구체적으로 다음의 화학식 1로 표시되는 250nm 이상의 흡수파를 가지는 스피로벤조피란계 광변색화합물을 1종 이상 사용하였다.
화학식 1
상기 화학식 1에서 R1은 치환 또는 비치환된 C1∼C22 알킬 또는 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페닐 또는 페닐알킬기를 나타내며, 여기서 치환기는 할로겐원자, 히드록시기, 글리시독시기, 아민기, 비닐기, 에폭시기, (메트)아크릴기, 아미노기 및 메르캅토 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 작용기이며; R2는 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환된 아미노기, 니트로기, 또는 치환 또는 비치환된 C1∼C10 알킬 또는 알콕시기를 나타내고; R3는 수소원자, 히드록시기, 할로겐기, 아민기, 에폭시기, 메타아크릴기, 아크릴기 또는 메르캅토기이며; X는 2가의 연결기로서 -C(=O)-, -S-, -SO2-, -C≡C-, -O- 또는 -N=N-을 나타내며; m은 1∼20의 정수이다.
상기 화학식 1의 스피로벤조피란 화합물의 용매로는, 바람직하게는 테트라히드로푸란, 톨루엔, 탄소수 1~10이하의 저급 알코올, 아세토니트릴, 아세톤, 디메틸술폭사이드(DMSO), 디메틸포름아미드(DMF), -메틸나프탈렌, 클로로나프탈렌, 디페닐에탄, 에틸렌그리콜, 퀴놀린, 디클로로벤젠, 디클로로톨로엔, 프로필렌카보네이트, 술폰산, 크실렌 또는 1종이상의 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 것을 사용한다.
유색 염료
안경렌즈에 대해 사용가능한 것으로 알려져 있는 공지의 유색염료를 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상업용으로 시판되는 염료 중 PPG사(미국)의 포토졸™(Photosol)을 구입하여 사용하였다. 색채별로는 다음의 표 1과 같이 사용하였다.
본 발명에서 사용한 광개시제
광변색 수지 조성물 중에 함유되는 광개시제로는 광의 조사에 의해 라디칼로 분해되어 광중합이 가능한 공지의 광개시제를 사용하였다. 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN); 벤조일퍼옥사이드(BPO); 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트(IPP); 3차 부틸히드로퍼옥시드(TBPO); 기타 열경화 개시제; 또는 이르가큐어™(Irgacure, Ciba-Geigy 제품: 1-히드록시헥실페닐케톤, 벤조페논, 2-히드록시-1-[4-(히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1프로판온, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 불소화 디아릴티타노센 등 함유); 2,2-비스(히드록시메틸)프로피온산(DPMA) 등 공지의 광개시제 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 광개시제의 유기용매로는, 바람직하게는 용해성이 좋은 2,4-디에틸티옥산톤(2,4-Diethylthioxanthone)이 사용될 수 있는데, 특정한 활성화제 (4-dimethylaminobenzonate, butoxyethyl-4-dimethylaminobenzonate) 등과 반응하여 자유 라디칼을 생성하며 안정된 수지의 중합반응을 개시하는 역할을 수행한다.
본 발명의 광변색 수지 조성물은 제품요구 특성에 따라 상기 함량 범위 내에서 적당히 함량을 조절함으로써 제조된 광변색 수지조성물의 색채와 각종 제반 물성 등을 조절할 수 있다.
또한, 상기한 필수성분 이외에도 점도 조절 및 복합 광변색 화합물을 위해 다른 염료 및 광변색 화합물, 유기 용매 등이 첨가 될 수 있으며, 그 밖에도 중합반응의 촉진을 위한 중합촉매, 내후성 개량을 위한 자외선 흡수제 및 착색 방지제 등 이 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 사용될 수 있는 통상적인 첨가제가 부가될 수 있다.
렌즈를 제조하는 공정
열경화성 수지인 아크릴계 단량체의 경우 상온에서 액체 상태이므로, 용융 금속의 주조 성형법과 유사한 주형법(주형중합법)으로 렌즈를 제조한다. 본 발명에서는 주형에 상기한 바와 같은 조성으로 이루어진 광변색 수지 조성물을 주입한 다음 열경화하여 렌즈를 제조한다. 이때, 열경화 조건은 단계별로 온도를 변화시켜 수행하는데, 먼저 실온∼70℃ 에서 60분∼360분 유지시켜 개시제의 분해반응이 시작되도록 하고, 70∼80℃ 에서 60∼180분, 온도를 승온하여 85∼95℃ 에서 60∼130분, 다시 온도를 승온하여 110∼130℃ 에서 60∼240분 유지시킨 다음 자연 냉각한다.
또한, 본 발명의 광변색성 유색렌즈의 제조기술은 다른 고굴절 플라스틱 렌즈에도 적용가능하다. 즉, 굴절률을 높이는데 기여하는 알릴에스터(Allyl Ester), 폴리이소시아네이트(polyisocynate) 혹은 폴리티올(Polythiol) 등을 함께 중합시킴으로써 고굴절 플라스틱 광변색렌즈로도 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 다음의 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
실시예 1
유색 광변색성 수지 조성물의 제조
다음의 표 2에 기재된 바와 같은 조성 및 함량으로 유색 광변색성 수지 조성물을 제조하였다. 표 2에서 괄호안의 단위는 중량부를 의미한다.
* DGDM=디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, TrGDM=트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트,TeGDM=테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, HDM=헥사메틸렌 디메타크릴레이트, BPDM=비스페놀 A 디메타크릴레이트, BMDPP=2,2-비스(4-메타크릴로일옥시에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판, BMP=2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판, BMPP=2,2-비스-(4-에타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판, BVS=비스-4-비닐벤질 설파이드
실시예 2
열경화 방법에 의한 광변색성 플라스틱 렌즈의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 광변색 수지조성물을 유리몰드와 실리콘 가스켓으로 된 몰드형에 넣은 후에 열경화하여 플라스틱 렌즈를 제조하였다. 실시예 1의 시료 1∼5 각각에 대해 렌즈시료 1∼5가 만들어졌다. 이때 중합온도 조절은 다음과 같은 단계로 수행하였다.
(1) 실온 승온속도 0.3 /분으로 승온하여 60℃ 에서 180분 유지
(2) 승온속도 0.125 /분으로 승온하여 75℃ 에서 180분 유지
(3) 승온속도 0.125 /분으로 승온하여 90℃ 에서 120분 유지
(4) 승온속도 0.25 /분으로 승온하여 120℃ 에서 120분 유지
(5) 60℃ 로 자연냉각.
실시예 3
상기 실시예 2에서 제조된 렌즈시료 1∼5에 대해 비중, 경도, 투과율, 흡수율 등의 여러 물리적, 광적 특성을 실험하였다. 결과는 다음의 표 3과 같다.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 광변색렌즈는 투명하고, 경도가 크며, 투과율 및 흡수율이 우수함을 알 수 있다. 또한, 제조된 광변색 플라스틱 렌즈의 광변색 특성에서 자외선 조사 전에는 흡수파가 400 이하이지만, 250nm 이상의 파장을 가지는 자외선을 조사하면 플라스틱렌즈가 붉은색을 띄면서 가시광영역에 새로운 흡수띠가 나타난 광에 의한 변색 특성을 보여주는데, 이러한 특성은 가역적인 것이다.
본 발명에 따른 광변색성 유색렌즈는 자외선이 없는 실내에서는 황색 등 원색의 장식효과를 그대로 유지하다가 자외선이 있는 야외에서는 흑색 및 청색계통의 짙은 유색으로 변화되어 자외선을 차단시키는 선글래스로서의 기능성을 갖게 된다. 또한, 본 발명의 광변색렌즈는 그 조성과 경화조건 등의 제조방법을 조절함으로써 농도가 진하고 옅어지는(Darkening-Fading) 속도가 최장 30초 이내로 아주 빠르므로, 자외선에 노출시 신속하게 짙은 컬러로 변색되어 자외선을 차단시킬 수 있으며, 상당기간 계속적인 사용으로도 변색능력과 처음의 색조가 그대로 유지될 수 있다.

Claims (2)

  1. 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 부탄디올 디메타크릴레이트; 헥사메틸렌 디메타크릴레이트; 비스페놀 A 디메타크릴레이트; 2,2-비스(4-메타크릴로일옥시에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판; 2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판; 2,2-비스-(4-에타크릴로일옥시에톡시페닐)프로판; 2,2-비스-(4-메타크릴로일옥시펜타에톡시페닐)프로판; 비스-4-비닐벤질 에테르; 비스-4-비닐벤질 설파이드; 1,2-(p-비닐벤질옥시)에탄; 1,2-(p-비닐벤질티오)에탄; 비스-(p-비닐벤질옥시 에틸)설파이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 라디칼 중합성 아크릴계 단량체 100 중량부와, 하기 화학식 1로 표시되는 250nm 이상의 흡수파를 가지는 1종 이상의 스피로벤조피란계 광변색화합물 0.1∼90 중량부와, 유색염료 0.1∼10 중량부와, 광개시제 0.1∼5 중량부를 포함하는 광변색 수지 조성물.
    화학식 1
    상기 화학식 1에서 R1은 치환 또는 비치환된 C1∼C22 알킬 또는 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페닐 또는 페닐알킬기를 나타내며, 여기서 치환기는 할로겐원자, 히드록시기, 글리시독시기, 아민기, 비닐기, 에폭시기, (메트)아크릴기, 아미노기 및 메르캅토 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 작용기이며; R2는 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환된 아미노기, 니트로기, 또는 치환 또는 비치환된 C1∼C10 알킬 또는 알콕시기를 나타내고; R3는 수소원자, 히드록시기, 할로겐기, 아민기, 에폭시기, 메타아크릴기, 아크릴기 또는 메르캅토기이며; X는 2가의 연결기로서 -C(=O)-, -S-, -SO2-, -C≡C-, -O- 또는 -N=N-을 나타내며; m은 1∼20의 정수이다.
  2. 청구항 1의 광변색 수지 조성물을, 실온∼70℃ 에서 60분∼360분 유지시켜 개시제의 분해반응이 시작되도록 하고, 70∼80℃ 에서 60∼180분, 온도를 승온하여 85∼95℃ 에서 60∼130분, 다시 온도를 승온하여 110∼130℃ 에서 60∼240분 유지시킨 다음 자연 냉각하여 경화시킨 광변색 플라스틱 렌즈.
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