KR20120058655A - 광학렌즈용 수지 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈의 제조방법 - Google Patents

광학렌즈용 수지 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 아크릴레이트를 주성분으로 하는 광학렌즈용 수지 조성물에 관한 것으로, 특히, 열안정제와 분자량 조절제를 사용함으로 중합불균형과 탈형성을 줄여 광학렌즈의 수율을 좋게 하고, 경량성, 염색성, 가공성, 성형성, 투명성 등이 뛰어나고, 열안정성이 우수한 고굴절 광학렌즈용 수지 조성물에 관한 것이다.
(색인어)
광학렌즈용 수지 조성물, 열안정제, 분자량 조절제, 고굴절, 에폭시 아크릴레이트, 광학렌즈

Description

광학렌즈용 수지 조성물 및 이를 이용한 광학렌즈의 제조방법 {Resin Composition for Optical Lens and Optical Lens Using It}
본 발명은 플라스틱 광학렌즈용 수지 조성물에 관한 것으로, 특히, 열안정제와 분자량 조절제를 사용하여 열안정성이 우수하면서도 중합불균형을 최소화하여 탈형성과 렌즈 수율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 에폭시 아크릴계 광학렌즈용 수지 조성물에 관한 것이다.
플라스틱 안경렌즈는 유리렌즈의 문제점인 높은 비중과 낮은 내충격성을 보완한 대체품으로 소개 되었다. 그 대표적인 것으로 폴리에틸글리콜 비스 알릴카르보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸 글리콜비스 알릴카르보네이트와 디알릴프탈레이트가 있다. 하지만, 이들 중합체로 제조된 광학렌즈는 주형성, 염색성, 하드코트피막 밀착성, 내충격성 등의 물성은 우수하나 굴절률이 1.50(nD)과 1.55(nD) 정도로 낮아서 렌즈의 가장자리가 두꺼운 문제점이 있었다. 렌즈의 가장자리두께를 줄이기 위하여 굴절률이 높은 광학재료를 개발하기 위하여 여러 가지 시도가 있었다.
우레탄을 재료로 한 광학 수지 조성물로 한국 특허 출원 10-1987-0001768, 10-1987-014268, 10-1989-001686, 10-1989-001865, 10-1989-001913, 10-1993-015515 등에서는 폴리이소시아네이트와 폴리티올 수지 조성물을 열경화하는 플라스틱 광학렌즈의 제조방법을 제시하였다. 이 광학렌즈는 염색성, 하드코트피막의 접착성, 내충격성, 아베수 및 투명성 등의 광학특성이 우수하나 내열성이 열악하여 렌즈의 하드코팅 처리시 렌즈의 중심이 심하게 변형되는 문제점이 있으며, 또 렌즈의 표면강도가 약하여 생산과정에서 표면 흠집불량이 많이 발생하는 문제점이 있었다. 그리고 수지 조성물을 배합하여 유리몰드에 주입하기 까지 공기에 있는 수분에 노출될 경우, 렌즈에 백탁 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
내열성이 우수한 광학재료로 에폭시 아크릴 광학 렌즈의 수지 조성물 즉, 일본특허 출원 평4-207607과 평6-1052에서는 테트라브로모비스페놀A 디아크릴레이트에 디비닐벤젠, 스틸렌 혹은, 스틸렌, 벤질메타아크릴레이트, 이소시아네이트 등을 사용하여 광학렌즈를 제조하는 방법을 제시하고 있으나, 이들 광학렌즈는 열안정성이 낮아 렌즈 하드 코팅시 색상변화가 일어나는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기위하여, 한국 특허출원 10-2003-0018653에서는 에폭시 아크릴레이트를 주성분으로 하는 고굴절 광학렌즈용 수지 조성물에 관한 것을 제안하고 있다. 이는 열안정제를 사용하여 열에 대한 색상변화를 적고, 투명성이나 내열성 등이 우수하다. 하지만 중합후 몰드와의 분리성이 나빠 탈형성이 좋지 않고, 촉매량을 늘이면 중합불균형이 발생하여 렌즈와 몰드사이가 미리 분리되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 에폭시 아크릴레이트를 주성분으로 하는 고굴절 광학렌즈용 수지에 열안정제와 분자량 조절제를 사용함으로 탈형성이 좋고 중합불균형이 현저히 줄어서 렌즈와 몰드사이에 미리 분리되는 현상의 문제점을 해결하였다.
본 발명에서는 이러한 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명에서는 에폭시 아크릴레이트를 주성분으로 하는 고굴절 광학렌즈용 수지 조성물을 이용하여 광학렌즈 제조시, 중합후 몰드와의 분리성이 나빠 탈형성이 좋지 않고, 촉매량을 늘이면 중합불균형이 발생하여 렌즈와 몰드사이가 미리 분리되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 앞서 제시한 문제점을 해결하기 위해 에폭시 아크릴레이트를 주성분으로 하는 고굴절 광학렌즈용 수지에 열안정제와 티올계 중합속도조절제를 첨가함으로 우수한 열안정성과 중합속도가 조절됨으로 탈형성이 좋고 중합불균형을 최소화하여 렌즈와 몰드사이에 미리 분리되는 현상의 문제점을 해결하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는,
우수한 광학 특성 즉, 투명성 및 고굴절을 가지면서 우레탄 광학렌즈의 문제점인 낮은 내열성, 표면경도, 렌즈제조 작업의 어려움을 극복하기 위하여 에폭시 아크릴 광학 수지 조성물을 제시하고, 앞서 언급한 에폭시 아크릴 광학렌즈에서 발생하는 플라스틱 렌즈의 열안정성 문제와 중합불균형을 해결하고자 하는 것이다. 이를 본 발명에서는 에폭시 아크릴 고굴절 광학수지 조성물인 화학식(I)에서 표시되는 수지 30.0~80.0 중량%에
[화학식 I]
Figure pat00001
(여기서 n = 0~10 이고, R1은 H 또는 CH3이며 R2는 H 혹은 Br)
열안정제 중 1종 또는 2종이상을 0.01~5.0 중량% 혼합하고, 점도조절을 위하여 반응성 희석제 1종 혹은 2종 이상을 10.0~60.0 중량% 혼합하고, 탈형성이나 중합불균형의 문제점을 해결하기 위해서 분자량 조절제 0.01~10.0 중량%을 혼합하여, 얻은 주형중합하기 알맞은 수지 조성물의 액상점도가 25℃에서 20~1,000cps이고, 수지 조성물의 액상굴절률은 1.50~1.58이고, 고상굴절률은 1.58~1.61인 열안정성이 우수한 에폭시 아크릴계 고굴절 광학 렌즈용 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 광학렌즈용 수지 조성물은 할로겐 비스페놀 A 디글리시딜 디아크릴레이트 화합물을 주요한 소재로 하는 광학 재료에서 열안정제 및 분자량 조절제를 사용하여 제조한 것은 경량성, 성형성, 염색성, 내열성, 투명성 등의 광학특성이 우수하면서도 우수한 열안정성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 렌즈는 기존의 문제점을 개선하였으며 안경렌즈나 카메라 렌즈에 널리 사용될 수 있으며, 플라스틱 안경렌즈 외에 프리즘, 광섬유, 광디스크 등에 사용되는 기록 매체기판이나 착색필터와 자외선 흡수 필터의 다양한 광학제품에도 사용될 수 있다.
본 발명의 광학 렌즈용 수지조성물은 화학식(I)로 표시되는 수지 30.0~80.0 중량%에 열안정제 중 1종 또는 2종 이상을 0.01~5.0 중량% 혼합하고, 점도조절을 위하여 반응성 희석제 1종 또는 2종 이상을 10.0~60.0 중량% 혼합하고, 탈형성이나 중합불균형을 해결하기 위해 분자량 조절제 1종 또는 2종 이상을 0.01~10.0 중량% 혼합한 것으로, 주형 중합하기 위하여 알맞은 액상의 점도가 25℃에서 30~500cps이고, 수지 조성물의 액상 굴절률은 1.50~1.58 이고, 고상굴절률은 1.58~1.61이다.
[화학식 I]
Figure pat00002
(여기서 n = 0~10 이고, R1은 H 또는 CH3이며 R2는 H 혹은 Br)
본 발명에서는, 에폭시 아크릴레이트를 기본 수지로 사용한 렌즈의 문제점인 열안정성 문제를 해결하기 위하여 금속 지방산염계, 인계, 납계, 유기주석계 등의 안정제를 사용하여 렌즈의 열안정성 문제를 해결하고자 하였다.
열안정제는 칼슘 스테아레이트; 바륨 스테아레이트; 아연 스테아레이트; 카드뮴 스테아레이트; 납 스테아레이트; 마그네슘 스테아레이트; 알루미늄 스테아레이트; 칼륨스테아레이트; 아연 옥토에이트; 트리페닐 포스파이트; 디페닐데실포스파이트; 페닐디데실포스파이트; 디페닐도데실포스파이트; 트리노릴페닐포스파이트; 디페닐이소옥틸포스파이트; 트리부틸 포스파이트; 트리프로필포스파이트; 트리에틸포스파이트; 트리메틸포스파이트; 트리스(모노데실포스파이트); 트리스(모노데실포스파이트); 트리스(모노페닐)포스파이트; 3PbO.PbSO4.4H2O; 2PbO.Pb(C8H4O4); 3PbO.Ph(C4H2O4).H2O; 디부틸틴 디아우레이트; 디부틸틴 말리에이트; 디부틸틴 비스(이소옥틸말리에이트); 디옥틴 말리에이트; 디부틸틴 비스(모노메틸말리에이트); 디부틸틴 비스(라우릴메르캅티드); 디부틸 비스(이소옥실메르캅토아세테이트); 모노부틸틴 트리스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 디메틸 틴비스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 모노메틸틴 트리스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 비옥틸 틴비스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 디부틸틴 비스(2-메르캅토에틸로레이트); 모노부틸틴 트리스(2-메르캅토에티로레이트); 디메틸틴 비스(2-메르캅토에틸로이트); 모노메틸틴 트리스(2-메르캅토에틸로레이트) 등으로 구성된 군으로 부터 1종 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 위의 예시한 것에 한정되는 것은 아니다.
광학수지 조성물의 점도조절을 위한 반응성 희석제로는 스틸렌; 디비닐벤젠; 알파메틸스틸렌; 알파메틸스틸렌다이머; 벤질메타아크릴레이트; 클로로스틸렌; 브로모스틸렌; 메톡시스틸렌; 디벤질말리에이트 등을 1종 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 위의 예시한 것에 한정되는 것은 아니다.
분자량 조절제는 분자의 말단기에 적어도 1개 또는 2개 이상의 티올기를 가지는 화합물로, 예를 들면, 2-메르캅토에탄올; 도데실메르갑탄; 티오페놀; 2-메르캅토프로피온산; 3-메르캅토부티르산; 2-메르캅토이소부티르산; 3-메르캅토이소부티르산; 메탄디티올; 1,2-에탄디티올; 1,1-프로판디티올; 1,2-프로판디티올; 1,3-프로판디티올; 2,2-프로판디티올; 2,5-헥산디티올; 1,6-헥산디티올; 2,9-데칸디티올; 1,4-비스(1-메르캅토에틸)벤젠; 시클로헥산디티올; 1,2,3-프로판트리티올; 1,1-비스(메르캅토메틸시클로헥산; 1,2-디메르캅토프로필메틸에테르; 2,3-디메르캅토프로필메틸에테르; 2,2-비스(메르캅토메틸)-1,3-프로판디티올; 비스(2-메르캅토에틸)에테르; 테트라키스(메르캅토메틸)메탄; 2-(2-메르캅토에틸티오)프로판-1,3-디티올; 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올; 2-(2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로필티오)에탄티올; 1,2-비스(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로판; 1,2-비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필티오)-에탄; 비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필)술피드; 2-(2-메르캅토에틸티오)-3-2-메르캅토-3-[3-메르캅토-2-(2-메르캅토에틸티오)-프로필티오]프로필티오-프로판-1-티올; 2,2 -비스-(3-메르캅토-프로피오닐옥시메틸)-부틸 에스테르; 2-(2-메르캅토에틸티오)-3-(2-2-[3-메르캅토-2-(2-메르캅토에틸티오)-프로필티오]에틸티오에틸티오)프로판-1-티올; 트리메틸올프로판 트리스(메르캅토프로피오네이트); 트리메틸올에탄 트리스(메르캅토프로피오네이트); 글리세롤 트리스(메르캅토프로피오네이트); 트리메틸올클로로 트리스(메르캅토프로피오네이트); 트리메틸올프로판 트리스(메르캅토아세테이트); 트리메틸올에탄 트리스(메르캅토아세테이트); 펜타에리트리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트) (PETMP); 펜타에리트리톨테트라키스(메르캅토아세테이트)(PETMA); 비스펜타에리트리톨-에테르-헥사키스(메르캅토프로피오네이트)(BPEHMP); 비스펜타에리트리톨-에테르-헥사키스(2-메르캅토아세테이트)(BPEHMA); 비스펜타에리트리톨헥사(2-메르캅토아세테이트)(BPEMA); 비스트리메틸올프로판테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트) (BTMPMP); 비스트리메틸올프로판테트라키스(2-메르캅토아세테이트)(BTMPMA) 등으로 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 분자의 말단기에 적어도 1개 또는 2개 이상의 티올기를 가지는 화합물은 위의 예시한 것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 화학식(I)로 표시되는 수지에 열안정제를 혼합하고, 점도조절을 위하여 반응성 희석제를 혼합하고, 탈형성이나 중합불균형을 해결하기 위해 분자량 조절제 혼합한 것으로, 주형 중합하기 위하여 알맞은 액상의 점도가 25℃에서 20~1,000cps이고, 수지 조성물의 액상굴절률이 1.50~1.58이고, 고상굴절률이 1.58~1.61이다.
에폭시 아크릴레이트계 광학렌즈의 열안정성 문제를 해결하기 위하여서는 열안정제를 0.01~5.0 중량% 첨가하여 사용하는 것이 이상적임을 확인할 수 있었다. 열안정제는 0.01 중량% 이하를 사용할 때에는 열안정성 효과가 약하며, 10.0 중량% 이상을 사용할 때에는 경화시 중합불량률이 높고 경화물의 열안정성이 도리어 낮아지는 문제점이 있다. 본발명에서, 특히, 인계 열안정제는 광학 특성의 저하 없이 렌즈의 열안정성을 향상시킬 수 있었다.
혼합한 수지 조성물에 점도 조절을 위하여 반응성 희석제로 스틸렌; 디비닐벤젠; 알파메틸스틸렌; 알파메틸스틸렌다이머; 벤질메타아크릴레이트; 클로로스틸렌; 브로모스틸렌; 메톡시스틸렌; 디벤질말리에이트 중 1종 혹은 2종 이상을 10.0~60.0 중량% 혼합하면, 테이프나 합성수지 가스켓으로 조립된 유리몰드에 주입하기 좋은 액상의 점도가 25℃에서 20~1,000cps인 에폭시 아크릴계 고굴절 광학렌즈용 수지 조성물을 얻을 수 있다. 만약 액상의 점도가 20cps이하이면 합성수지 가스켓으로 조립된 유리몰드에 액상 수지 조성물을 주입하여 성형할 때 조성물이 유리몰드 밖으로 흘러나오는 문제점이 있고, 액상의 점도가 1,000cps 이상이면 조성물을 몰드에 주입하기가 어려운 문제점이 있다. 더욱 바람직한 점도는 30~500cps이다.
또한 에폭시 아크릴레이트계 광학렌즈의 탈형성이나 중합불균형이 일어나는 문제점을 해결하기 위해서는 광학렌즈용 수지 조성물에 티올계 분자량 조절제로 0.01~10.0 중량%을 사용하면 렌즈와 유리몰드사이의 분리가 좋고 중합불균형으로 렌즈와 몰드 사이에 미리분리가 되는 현상을 막을 수가 있었다. 하지만, 0.01 중량% 미만을 사용하면 탈형성이나 중합불균형을 해결하는 데 효과가 없었으며, 10.0 중량% 이상을 사용하면 중합불균형이 일어난다. 특히, 2-메르캅토에탄올을 조합하여 경화시켜 얻은 광학수지는 고굴절률, 고아베수, 고내열성, 저비중으로 충분한 수지강도를 균형적으로 만족시키고, 또한 염색성이 뛰어난 성능을 가져 바람직한 결과를 가져온다.
또한 본 발명의 광학렌즈용 수지 조성물에는 광학 특성을 향상시키기 위하여 공지의 자외선 흡수제, 유기염료, 착색방지제, 산화방지제, 광안정제, 촉매 등을 통상의 방법에 따라 포함시킬 수 있다. 또, 유리몰드에서 성형된 광학렌즈를 쉽게 분리하기 위하여, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 혹은 산성인산에스테르 등을 첨가할 수 있다.
[ 실시예 ]
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
에폭시 아크릴계 수지 화합물
성분(I), (II), (III) 및 (IV)의 화합물은 각각의 비스페놀계 에폭시 수지와 아크릴산을 80~90℃에서 24시간 질소 기류하에서 반응시켜 얻는다.
1) 성분(I) 화합물
성분(I) 화합물은 화학식(II)에 나타내었고, 당량이 259이며, 평균 분자량이 518g인 혼합물이다.
화학식(II)
Figure pat00003
(n = 0 ~ 10)
2) 성분( II ) 화합물
성분(II) 화합물은 화학식(III)에 나타내었고, 당량이 273이며, 평균 분자량이 546g인 혼합물이다.
화학식(III)
Figure pat00004
(n = 0 ~ 10)
3) 성분( III ) 화합물
성분(III) 화합물은 화학식(IV)에 나타내었고, 당량이 472이며, 평균 분자량이 944g인 혼합물이다.
화학식(IV)
Figure pat00005
(n = 0 ~ 10)
4) 성분( IV ) 화합물
성분(IV) 화합물은 화학식(V)에 나타내었고, 당량이 486이며, 평균 분자량이 972g인 혼합물이다.
화학식(V)
Figure pat00006
(n = 0 ~ 10)
실시예 1
광학 렌즈용 수지 조성물
앞서 얻은 에폭시 아크릴 광학수지 성분(I) 40g 및 에폭시 아크릴 광학수지 성분(III) 25g에 스틸렌 35g, TPP 2g, V65 0.1g 및 2-Me(2-mercaptoethanol) 0.5g을 혼합하여 광학렌즈용 수지 조성물을 얻었다.
렌즈 제조
(1) 위와 같이 제조된 광학렌즈용 수지 조성물을 1 시간 교반 후, 10분간 감압탈포하고 폴리에스테르 점착테이프로 조립된 유리몰드에 주입하였다.
(2) 안경렌즈용 수지 조성물이 주입된 유리몰드를 강제 순환식 오븐에서 35℃에서 100℃까지 서서히 가열 경화시킨 후, 70℃로 냉각하여 유리몰드를 탈착하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈는 아래와 같은 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(3) (2)에서 얻은 광학렌즈를 지름 72㎜로 가공한 후 알카리 수성 세척액에 초음파 세척한 다음, 120℃에서 2시간 어닐링 처리하였다.
(4) (3)에서 얻은 렌즈를 KOH 5% 용액에 표면 에칭 후, (주)화인코터 하드액에 함침한 후 열경화시키고, 양면에 산화규소, 산화 지르코늄, 산화규소, ITO, 산화지르코늄, 산화규소, 산화 지르코늄, 수막(불소수지)을 진공 증착하여 하드코팅 및 멀티 코팅된 광학렌즈를 얻었다.
물성 실험방법
이하의 물성 실험방법으로 각 광학렌즈의 물성을 측정하여 그 결과를 아래 표 1에 기록하였다.
1) 굴절률: Atago Co., 1T 및 DR-M4 모델인 아베 굴절계를 사용하여 측정하였다.
2) 열안정성: TMAQ400(TA Instruments, USA)으로 가열속도는 5℃/min으로 고순도의 질소하에서 TMA를 측정하였다.
3) 이형성: 에폭시 아크릴계 수지 조성물을 열경화시키고 70℃에서 탈형시 플라스틱렌즈와 몰드사이의 분리할 때 쉽게 분리되지 않아 100의 유리몰드 중 3개 이상 파손되면 'X'으로 나타냈고, 파손되지 않으면 'O'으로 표기하였다.
4)중합불균형: 공정에서 얻어진 렌즈 100개를 육안 및 석영 램프로 관찰하여 중합불균형이 3개 이상이 나타나면 'X' 이고, 중합불균형이 나타나지 않으면 'O'로 표기하였다.
실시예 2~6
실시예 1과 같은 방법으로 표 1에 기재된 조성에 따라 각각 조성물 및 광학렌즈를 제조하고 물성을 실험하였으며, 그 결과를 표 1에 기재하였다.
비교예 1
에폭시 아크릴 광학수지 성분(I) 40g 및 에폭시 아크릴 광학수지 성분(III) 25g에 스틸렌 35g, TPP 2g, V65 0.1g을 혼합하여 광학 렌즈용 수지조성물을 제조한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여, 그 특성을 표 1에 나타내었다.
비교예 2~4
비교예 1과 같은 방법으로 표 1에 기재된 조성에 따라 각각 광학렌즈용 수지 조성물 및 광학렌즈를 제조하고 물성을 실험하였으며, 그 결과를 표 1에 기재하였다.

 실 시 예 비 교 예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4

기본수지
(g)		 성분(I) 40 40 40 40 40 40 40 40
성분(II) 40 40
성분(III) 25 25 25 25 25 25 25
성분(IV) 25 25 25

희석제
(g)		 스틸렌 35 35 35 35 35
알파-메틸스틸렌 35 35 35
디비닐벤젠 35 35
안정제
(g)
TPP
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
중합개시제
(g)
V65
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
분자량
조절제
(g)		 2-Me 0.5 0.5 0.25 0.25
GST 0.5 0.25
PETMP 0.5 0.25

렌즈
물성		 굴절율(nE) 1.597 1.597 1.597 1.596 1.596 1.595 1.597 1.595 1.597 1.596
이형성 O O O O O O X X X X
중합불균형 O O O O O O X X X X
표 1에 나타낸 결과를 보면 분자량 조절제가 들어간 것과 들어가지 않은 것과의 차이 뚜렷하게 나타났으며, 즉, 실시예에서 분자량 조절제가 들어간 것은 이형성이 좋았고, 중합불균형이 거의 보지 않았다. 하지만 비교예를 보면, 이형성이 좋지 않았고, 중합불균형이 일어나 광학왜곡이나 몰드사이가 분리되는 것을 볼 수 있다. 따라서, 열안정제와 분자량 조절제를 사용함으로 열안정성, 내후성, 염색성, 가공성, 투명성, 렌즈의 초기 색상, 내열성 등이 우수하였고, 렌즈를 수율을 크게 향상시켰다.
약 어
모노머
2-Me: 2-메르갑토에탄올(2-Mercaptoethanol)
GST: 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올
(2,3-Bis(2-mercaptoethylthio)propane-1-thiol)
PETMP: 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)
(Pentaerythritol-tetrakis(3-mercaptopropionate))
열안정제
TPP: 트리페닐포스파이트(Triphenylphosphite)
중합개시제
V65: 2,2'-아조비스(2,4-디메틸바레노니트릴)
(2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)
본 발명에 따르면, 기존의 문제점인 열안정제와 분자량 조절제를 이용함으로 탈형성이나 중합불균형을 해결함으로 경량성, 성형성, 염색성, 내열성, 투명성 등의 광학적인 특성이 우수하며, 우수한 열안정성을 갖는다. 본 발명에 따른 광학렌즈는 특히 안경렌즈 및 카메라렌즈에 적용될 수 있으며, 안경렌즈에 편광필름을 장착한 3D 편광렌즈 등에 사용되고, 안경렌즈 외에도 프리즘, 광섬유, 광디스크, 자기디스크 등에 사용되는 기록매체 기판, 착색 필터, 자외선 흡수 필터 등의 다양한 광학제품으로 사용이 가능하다.

Claims (7)

  1. 아래 화학식 I로 표시되는 수지 30.0~80.0 중량%, 열안정제 중 1종 또는 2종 이상을 0.01~5.0 중량%, 반응성 희석제 1종 혹은 2종 이상 10.0~60.0 중량% 및 분자량 조절제 0.01~10.0 중량%를 포함하며,
    액상점도가 25℃에서 20~1,000cps이고, 액상굴절률이 1.50~1.58이고, 고상굴절률이 1.58~1.61인,
    열안정성이 우수한 에폭시 아크릴계 고굴절 광학 렌즈용 수지 조성물.
    [화학식 I]
    Figure 112012024182060-PAT00007

    (여기서 n = 0~10 이고, R1은 H 또는 CH3이며 R2는 H 혹은 Br)
  2. 제1항에 있어서, 상기 열안정제는 칼슘 스테아레이트; 바륨 스테아레이트; 아연 스테아레이트; 카드뮴 스테아레이트; 납 스테아레이트; 마그네슘 스테아레이트; 알루미늄 스테아레이트; 칼륨스테아레이트; 아연 옥토에이트; 트리페닐 포스파이트; 디페닐데실포스파이트; 페닐디데실포스파이트; 디페닐도데실포스파이트; 트리노릴페닐포스파이트; 디페닐이소옥틸포스파이트; 트리부틸 포스파이트; 트리프로필포스파이트; 트리에틸포스파이트; 트리메틸포스파이트; 트리스(모노데실포스파이트); 트리스(모노데실포스파이트); 트리스(모노페닐)포스파이트; 3PbO.PbSO4.4H2O; 2PbO.Pb(C8H4O4); 3PbO.Ph(C4H2O4).H2O; 디부틸틴 디아우레이트; 디부틸틴 말리에이트; 디부틸틴 비스(이소옥틸말리에이트); 디옥틴 말리에이트; 디부틸틴 비스(모노메틸말리에이트); 디부틸틴 비스(라우릴메르캅티드); 디부틸 비스(이소옥실메르캅토아세테이트); 모노부틸틴 트리스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 디메틸 틴비스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 모노메틸틴 트리스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 비옥틸 틴비스(이소옥틸메르캅토아세테이트); 디부틸틴 비스(2-메르캅토에틸로레이트); 모노부틸틴 트리스(2-메르캅토에티로레이트); 디메틸틴 비스(2-메르캅토에틸로이트) 및 모노메틸틴 트리스(2-메르캅토에틸로레이트)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 혹은 2종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응성 희석제는 스틸렌; 디비닐벤젠; 알파메틸스틸렌; 알파메틸스틸렌다이머; 벤질메타아크릴레이트; 클로로스틸렌; 브로모스틸렌; 메톡시스틸렌 및 디벤질말리에이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 혹은 2종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분자량 조절제는 분자의 말단기에 적어도 1개 또는 2개 이상의 티올기를 가지는 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분자량 조절제는 2-메르캅토에탄올; 도데실메르갑탄; 티오페놀; 2-메르캅토프로피온산; 3-메르캅토부티르산; 2-메르캅토이소부티르산; 3-메르캅토이소부티르산; 메탄디티올; 1,2-에탄디티올; 1,1-프로판디티올; 1,2-프로판디티올; 1,3-프로판디티올; 2,2-프로판디티올; 2,5-헥산디티올; 1,6-헥산디티올; 2,9-데칸디티올; 1,4-비스(1-메르캅토에틸)벤젠; 시클로헥산디티올; 1,2,3-프로판트리티올; 1,1-비스(메르캅토메틸시클로헥산; 1,2-디메르캅토프로필메틸에테르; 2,3-디메르캅토프로필메틸에테르; 2,2-비스(메르캅토메틸)-1,3-프로판디티올; 비스(2-메르캅토에틸)에테르; 테트라키스(메르캅토메틸)메탄; 2-(2-메르캅토에틸티오)프로판-1,3-디티올; 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올; 2-(2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로필티오)에탄티올; 1,2-비스(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로판; 1,2-비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필티오)-에탄; 비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필)술피드; 2-(2-메르캅토에틸티오)-3-2-메르캅토-3-[3-메르캅토-2-(2-메르캅토에틸티오)-프로필티오]프로필티오-프로판-1-티올; 2,2 -비스-(3-메르캅토-프로피오닐옥시메틸)-부틸 에스테르; 2-(2-메르캅토에틸티오)-3-(2-2-[3-메르캅토-2-(2-메르캅토에틸티오)-프로필티오]에틸티오에틸티오)프로판-1-티올; 트리메틸올프로판 트리스(메르캅토프로피오네이트); 트리메틸올에탄 트리스(메르캅토프로피오네이트); 글리세롤 트리스(메르캅토프로피오네이트); 트리메틸올클로로 트리스(메르캅토프로피오네이트); 트리메틸올프로판 트리스(메르캅토아세테이트); 트리메틸올에탄 트리스(메르캅토아세테이트); 펜타에리트리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트) (PETMP); 펜타에리트리톨테트라키스(메르캅토아세테이트)(PETMA); 비스펜타에리트리톨-에테르-헥사키스(메르캅토프로피오네이트)(BPEHMP); 비스펜타에리트리톨-에테르-헥사키스(2-메르캅토아세테이트)(BPEHMA); 비스펜타에리트리톨헥사(2-메르캅토아세테이트)(BPEMA); 비스트리메틸올프로판테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트) (BTMPMP) 및 비스트리메틸올프로판테트라키스(2-메르캅토아세테이트)(BTMPMA)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 혹은 2종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제1항의 조성물을 주형 중합하는 것을 포함하는 열안정성이 우수한 에폭시 아크릴계 고굴절 광학 렌즈의 제조방법.
  7. 제1항의 조성물을 주형 중합시켜 얻어진 광학 렌즈.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013187539A1 (ko) * 2012-06-13 2013-12-19 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학렌즈용 수지의 주형 중합 방법 및 내부 이형제를 포함한 에폭시 아크릴계 광학렌즈용 수지 조성물
WO2014035145A1 (ko) * 2012-08-28 2014-03-06 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
WO2014035121A1 (ko) * 2012-08-27 2014-03-06 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료용 중합성 조성물 및 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
WO2014035125A1 (ko) * 2012-08-28 2014-03-06 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료용 중합성 조성물 및 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
CN104520376A (zh) * 2012-08-14 2015-04-15 可奥熙搜路司有限公司 环氧丙烯酸类光学材料用聚合性组合物及环氧丙烯酸类光学材料的制备方法
KR20150071170A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 중굴절 광학렌즈용 수지 조성물 및 그 제조방법
CN110317305A (zh) * 2019-06-05 2019-10-11 温州朗目光学有限公司 一种内染式树脂镜片及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013187539A1 (ko) * 2012-06-13 2013-12-19 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학렌즈용 수지의 주형 중합 방법 및 내부 이형제를 포함한 에폭시 아크릴계 광학렌즈용 수지 조성물
CN104520376A (zh) * 2012-08-14 2015-04-15 可奥熙搜路司有限公司 环氧丙烯酸类光学材料用聚合性组合物及环氧丙烯酸类光学材料的制备方法
WO2014035121A1 (ko) * 2012-08-27 2014-03-06 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료용 중합성 조성물 및 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
KR20140027891A (ko) * 2012-08-27 2014-03-07 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료용 중합성 조성물 및 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
WO2014035145A1 (ko) * 2012-08-28 2014-03-06 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
WO2014035125A1 (ko) * 2012-08-28 2014-03-06 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 광학재료용 중합성 조성물 및 에폭시 아크릴계 광학재료의 제조방법
CN104583251A (zh) * 2012-08-28 2015-04-29 可奥熙搜路司有限公司 环氧丙烯酸类光学材料的制备方法
CN104583251B (zh) * 2012-08-28 2017-01-18 可奥熙搜路司有限公司 环氧丙烯酸类光学材料的制备方法
KR20150071170A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 케이오씨솔루션 에폭시 아크릴계 중굴절 광학렌즈용 수지 조성물 및 그 제조방법
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