KR20170064529A - 티오에폭시계 초고굴절 광학수지 조성물과 티오에폭시계 광학재료의 제조방법 - Google Patents

티오에폭시계 초고굴절 광학수지 조성물과 티오에폭시계 광학재료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 티오에폭시계 초고굴절 광학수지에 관한 것으로, 특히 내광성과 초기 색상 및 하드접착력이 좋으며 티오우레탄 함유량을 높일 수 있는 티오에폭시계 광학수지 조성물과 티오에폭시계 광학재료의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드를 포함하고 티오우레탄 성분으로 자일릴렌디이소시아네이트(XDI)와 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올(GST)을 포함하는 광학수지 조성물에서 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75중량%로 함유함으로써, 티오우레탄 성분의 함유량을 15중량% 이상으로 높이고, 그 결과 인장강도, 압축강도, 착색성, 초기 색상, 하드 접착력 등이 우수한 티오에폭시계 광학재료를 제공한다.

Description

티오에폭시계 초고굴절 광학수지 조성물과 티오에폭시계 광학재료의 제조방법 {Composition for thioepoxy based optical material having superhigh refractive index and method of preparing the optical material}
본 발명은 티오에폭시계 초고굴절 광학수지에 관한 것으로, 특히 내광성과 초기 색상 및 하드접착력이 좋으며 티오우레탄 함유량을 높일 수 있는 티오에폭시계 광학수지 조성물과 티오에폭시계 광학재료의 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱 렌즈는 가볍고 내충격성이 좋고 착색이 용이하여, 근래 대부분의 안경렌즈에 플라스틱 렌즈가 적용되고 있다. 그중에서도 대표적으로 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트(CR-39) 렌즈가 일반 안경렌즈에 적용되어 왔다. 이 렌즈의 경우는 색수차가 적어 편안한 시야를 제공한다는 측면에서 유용하나 굴절율이 낮아 고굴절율이 요구되어왔다. 한국특허공고 1993-0006918호 및 1992-0005708호 등에서는 폴리티올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시킨 티오우레탄계 렌즈를 제안하고 있다. 티오우레탄계 렌즈는 고굴절이고 충격강도가 우수한 장점이 있으나 렌즈 표면이 무르다는 단점과 중심함몰 등의 문제가 있고 또한 굴절율이 높아지면 아베수가 급격히 낮아지는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-0681218호에서는 티오에폭시계 플라스틱 렌즈를 제안하고 있다. 티오에폭시계 렌즈는 고굴절률이면서도 고아베수를 갖는 우수한 성질이 있으나, 인장강도, 압축강도, 착색성, 하드 접착력, 생산성 등의 면에서 문제가 많다. 이런 문제점을 해결하기 위해 두 종류의 서로 다른 성질의 수지를 공중합하는 방법, 즉 티오에폭시화합물과 폴리티올화합물 또는 여기에 폴리이소시아네이트 화합물을 함께 공중합하는 방법이 한국특허 등록 10-0417985호, 일본특허 공개 평11-352302 등에서 제안되었다. 1.70 이상의 티오에폭시계 렌즈가 갖는 문제점은 티오우레탄 성분, 즉 폴리티올화합물과 폴리이소시아네이트 화합물의 조성물 내 함량을 높이면 많이 개선될 수 있고 여러 면에서 렌즈의 물성이 좋아질 수 있다. 그러나 지금까지의 티오에폭시계 1.70 광학재료용 조성물은 티오우레탄 성분을 10중량% 이상으로 함유하기 어려웠다.
대한민국 등록특허공보 10-0417985 일본 공개특허공보 특개평 11-352302 대한민국 등록특허공보 10-0681218
본 발명은 티오에폭시화합물을 주요 모노머 성분으로 포함하는 티오에폭시계 1.70 렌즈에서 나타나는 여러 문제를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명에서는 특히 조성물 중 티오우레탄 성분의 함유량을 높여 인장강도, 압축강도, 착색성, 초기 색상, 하드 접착력 등이 우수한 고품질의 티오에폭시계 광학재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드를 포함하고 티오우레탄 성분으로 자일릴렌디이소시아네이트(XDI)와 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올(GST)을 포함하는 광학수지 조성물에서 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75중량%로 함유할 경우, 티오우레탄 성분의 함유량을 15중량% 이상으로 높일 수 있고, 그 결과 인장강도, 압축강도, 착색성, 초기 색상, 하드 접착력 등이 우수한 티오에폭시계 광학재료를 얻을 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서는,
(a) 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드; (b) 티오우레탄 성분 중 폴리이소시아네이트 화합물로 자일릴렌디이소시아네이트; (c) 티오우레탄 성분 중 폴리티올 화합물로 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올, 4,8-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 4,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸 중 1개 이상을 포함하며,
(2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75중량%로 포함하고,
상기 (b)와 (c)를 합친 티오우레탄 성분을 전체 조성물 중 15중량% 이상으로 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물을 제공한다.
상기 티오에폭시 화합물은, 필요에 따라 비스(2,3-에피티오프로필)술피드 외에 다른 티오에폭시 화합물을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리이소시아네이트 화합물과 상기 폴리티올 화합물도 필요에 따라 각각 다른 폴리이소시아네이트 화합물과 다른 폴리티올 화합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은 필요에 따라 반응성 수지개질제로 올레핀 화합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은 필요에 따라 내부이형제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은 필요에 따라 자외선 흡수제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서는,
(a) 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드; (b) 티오우레탄 성분 중 폴리이소시아네이트 화합물로 자일릴렌디이소시아네이트; (c) 티오우레탄 성분 중 폴리티올 화합물로 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올, 4,8-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 4,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸 중 1개 이상을 포함하며,
(2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75중량%로 포함하고,
상기 (b)와 (c)를 합친 티오우레탄 성분을 전체 조성물 중 15중량% 이상으로 포함하는 중합성 조성물을 중합시키는 단계를 포함하는 티오에폭시계 광학재료의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는, 상기 티오에폭시계 광학수지 조성물로 이루어진 티오에폭시계 광학재료가 제공된다. 본 발명의 광학재료는 특히 안경렌즈 등의 광학렌즈를 포함한다.
본 발명에서는 티오우레탄 성분의 함유량을 15중량% 이상으로 높인 티오에폭시계 광학수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은 인장강도, 압축강도, 착색성, 초기 색상, 하드 접착력 등이 우수하다. 본 발명에 따라 얻어진 티오에폭시계 광학재료는 고품질의 시력 교정용 렌즈, 선글라스용 렌즈, 패션렌즈, 변색렌즈, 카메라렌즈, 광학 장치용 렌즈 등으로 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은, 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드를 포함한다. 또한, 필요에 따라 상기 비스(2,3-에피티오프로필)술피드 외에 다른 티오에폭시 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 티오에폭시화합물은, 예를 들어, 비스(2,3-에피티오프로필)디술피드, 2,3-에피디티오프로필(2,3-에피티오프로필)디술피드, 2,3-에피디티오프로필(2,3-에피티오프로필)술피드, 1,3 및 1,4-비스(β-에피티오프로필티오)시클로헥산, 1,3 및 1,4-비스(β-에피티오프로필티오메틸)시클로헥산, 비스[4-(β-에피티오프로필티오)시클로헥실]메탄, 2,2-비스[4-(β-에피티오프로필티오)시클로헥실]프로판, 비스[4-(β-에피티오프로필티오)시클로헥실]술피드 등의 지환족골격을 갖는 에피술피드화합물; 1,3 및 1,4-비스(β-에피티오프로필티오메틸)벤젠, 비스[4-(β-에피티오프로필티오)페닐]메탄, 2,2-비스[4-(β-에피티오프로필티오)페닐]프로판, 비스[4-(β-에피티오프로필티오)페닐]술피드, 비스[4-(β-에피티오프로필티오)페닐]술핀, 4,4-비스(β-에피티오프로필티오)비페닐 등의 방향족골격을 갖는 에피술피드화합물; 2,5-비스(β-에피티오프로필티오메틸)-1,4-디티안, 2,5-비스(β-에피티오프로필티오에틸티오메틸)-1,4-디티안, 2,5-비스(β-에피티오프로필티오에틸)-1,4-디티안, 2,3,5-트리(β-에피티오프로필티오에틸)-1,4-디티안 등의 디티안사슬 골격을 갖는 에피술피드화합물; 2-(2-β-에피티오프로필티오에틸티오)-1,3-비스(β-에피티오프로필티오)프로판, 1,2-비스[(2-β-에피티오프로필티오에틸)티오]-3-(β-에피티오프로필티오)프로판, 테트라키스(β-에피티오프로필티오메틸)메탄, 1,1,1-트리스(β-에피티오프로필티오메틸)프로판, 비스-(β-에피티오프로필)술피드 등의 지방족 골격을 갖는 에피술피드화합물 등이 될 수 있다. 이외에도 다른 티오에폭시화합물로 에피술피드기를 가진 화합물의 염소 치환체, 브롬 치환체 등의 할로겐 치환체, 알킬 치환체, 알콕시 치환체, 니트로 치환체나 폴리티올과의 프리폴리머형 변성체 등도 사용될 수 있다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은, 티오우레탄 성분 중 폴리이소시아네이트 화합물로 자일릴렌디이소시아네이트(XDI)를 포함한다. 또한, 필요에 따라 상기 자일릴렌디이소시아네이트(XDI) 외에 다른 폴리이소시아네이트 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 폴리이소시아네이트 화합물은 특별히 한정되지 않고 최소한 1개 이상의 이소시아네이트 및/또는 이소티오시아네이트 기를 가진 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 2,2-디메틸펜탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥산디이소시아네이트, 부텐디이소시아네이트, 1,3-부타디엔-1,4-디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,6,11-운데카트리이소시아네이트, 1,3,6-헥사메틸렌트리이소시아네이트, 1,8-디이소시아네이트-4-이소시아네이토메틸옥탄, 비스(이소시아네이토에틸)카보네이트, 비스(이소시아네이토에틸)에테르 등의 지방족 이소시아네이트 화합물; 이소포론디이소시아네이트, 1,2-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 1,4-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 시클로헥산디이소시아네이트, 메틸시클로헥산디이소시아네이트, 디시클로헥실디메틸메탄이소시아네이트, 2,2-디메틸디시클로헥실메탄이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트 화합물; 비스(이소시아네이토에틸)벤젠, 비스(이소시아네이토프로필)벤젠, 비스(이소시아네이토부틸)벤젠, 비스(이소시아네이토메틸)나프탈렌, 비스(이소시아네이토메틸)디페닐에테르, 페닐렌디이소시아네이트, 에틸페닐렌디이소시아네이트, 이소프로필페닐렌디이소시아네이트, 디메틸페닐렌디이소시아네이트, 디에틸페닐렌디이소시아네이트, 디이소프로필페닐렌디이소시아네이트, 트리메틸벤젠트리이소시아네이트, 벤젠트리이소시아네이트, 비페닐디이소시아네이트, 톨루이딘디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 3,3-디메틸디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 비벤질-4,4-디이소시아네이트, 비스(이소시아네이토페닐)에틸렌, 3,3-디메톡시비페닐-4,4-디이소시아네이트, 헥사히드로벤젠디이소시아네이트, 헥사히드로디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트 화합물; 비스(이소시아네이토에틸)술피드, 비스(이소시아네이토프로필)술피드, 비스(이소시아네이토헥실)술피드, 비스(이소시아네이토메틸)설폰, 비스(이소시아네이토메틸)디술피드, 비스(이소시아네이토프로필)디술피드, 비스(이소시아네이토메틸티오)메탄, 비스(이소시아네이토에틸티오)메탄, 비스(이소시아네이토에틸티오)에탄, 비스(이소시아네이토메틸티오)에탄, 1,5-디이소시아네이토-2-이소시아네이토메틸-3-티아펜탄 등의 함황 지방족 이소시아네이트 화합물; 디페닐술피드-2,4-디이소시아네이트, 디페닐술피드-4,4-디이소시아네이트, 3,3-디메톡시-4,4-디이소시아네이토디벤질티오에테르, 비스(4-이소시아네이토메틸벤젠)술피드, 4,4-메톡시벤젠티오에틸렌글리콜-3,3-디이소시아네이트, 디페닐디술피드-4,4-디이소시아네이트, 2,2-디메틸디페닐디술피드-5,5-디이소시아네이트, 3,3-디메틸디페닐디술피드-5,5-디이소시아네이트, 3,3-디메틸디페닐디술피드-6,6-디이소시아네이트, 4,4-디메틸디페닐디술피드-5,5-디이소시아네이트, 3,3-디메톡시 디페닐디술피드-4,4-디이소시아네이트, 4,4-디메톡시디페닐디술피드-3,3-디이소시아네이트 등의 함황 방향족 이소시아네이트 화합물; 2,5-디이소시아네이토티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)티오펜, 2,5-디이소시아네이토테트라히드로티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 3,4-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 2,5-디이소시아네이토-1,4-디티안, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,4-디티안, 4,5-디이소시아네이토-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-2-메틸-1,3-디티오란 등의 함황 복소환 이소시아네이트 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다. 이외에도 최소한 1개 이상의 이소시아네이트 및/또는 이소티오시아네이트 기를 가진 화합물이면 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으며, 또한 이들 이소시아네이트 화합물의 염소 치환체, 브롬 치환체 등의 할로겐 치환체, 알킬 치환체, 알콕시 치환체, 니트로 치환체나, 다가 알코올 혹은 티올과의 프리폴리머형 변성체, 카르보디이미드 변성체, 우레아 변성체, 뷰렛 변성체 혹은 다이머화, 트라이머화 반응 생성물 등도 사용할 수 있다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은, 티오우레탄 성분 중 폴리티올 화합물로 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올(GST), 4,8-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸(FSH), 4,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸(FSH), 5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸(FSH) 중 어느 하나 이상을 포함한다. 또한, 필요에 따라 상기 폴리티올 화합물 외에 다른 폴리티올 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 폴리티올 화합물은 특별히 한정되지 않고 최소한 1개 이상의 티올기를 가진 화합물이면 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는, 4-메르캅토메틸-1,8-디메르캅토-3,6-디티아옥탄, 2,2-비스(메르캅토메틸)-1,3-프로판디티올, 테트라키스(메르캅토메틸)메탄; 2-(2-메르캅토에틸티오)프로판-1,3-디티올, 2-(2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로필티오)에탄티올, 비스(2,3-디메르캅토프로판닐)술피드, 비스(2,3-디메르캅토프로판닐)디술피드, 1,2-비스(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로판, 1,2-비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필티오)에탄, 비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필)술피드, 비스(2-(2-메르캅토에틸티오)-3-메르캅토프로필)디술피드, 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]에틸티오)에틸티오)프로판-1-티올, (4R,11S)-4,11-비스(메르캅토메틸)-3,6,9,12-테트라티아테트라데칸-1,14-디티올, (S)-3-((R-2,3-디메르캅토프로필)티오)프로판-1,2-디티올, (4R,14R)-4,14-비스(메르캅토메틸)-3,6,9,12,15-펜타티아헵탄-1,17-디티올, (S)-3-((R-3-메르캅토-2-((2-메르캅토에틸)티오)프로필)티오)프로필)티오)-2-((2-메르캅토에틸)티오)프로판-1-티올, 3,3'-디티오비스(프로판-1,2-디티올), (7R,11S)-7,11-비스(메르캅토메틸)-3,6,9,12,15-펜타티아헵타데칸-1,17-디티올, (7R,12S)-7,12-비스(메르캅토메틸)-3,6,9,10,13,16-헥사티아옥타데칸-1,18-디티올, 5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 4,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 4,8-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에트리톨테트라키스(2-메르캅토아세테이트), 비스펜타에리트리톨-에테르-헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트), 1,1,3,3-테트라키스(메르캅토메틸티오)프로판, 1,1,2,2-테트라키스(메르캅토메틸티오)에탄, 4,6-비스(메르캅토메틸티오)-1,3-디티안 및 2-(2,2-비스(메르캅토디메틸티오)에틸)-1,3-디티안 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이외에도 1개 이상의 티올기를 가진 화합물이면 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 폴리티올화합물에 이소시아네이트나 티오에폭시 화합물, 티에탄 화합물 또는 수지개질제로 불포화 결합을 가진 화합물과의 예비중합에서 얻어진 중합 변성체도 사용이 가능하다.
본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은, 아래 식 1로 표시될 수 있는 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 포함한다. (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드는 바람직하게는 전체 조성물 중 2.46~12.75 중량%로 포함된다. (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드가 위와 같은 함량으로 광학수지 조성물 중에 포함될 때 조성물 중 티오우레탄 성분의 함유량을 중합 불균형 없이 15% 이상으로 크게 높일 수 있었고, 그에 따라 인장강도, 염색성 및 하드접착력이 크게 향상되는 예기치 않은 효과가 있었다. 본 발명은 이러한 점을 확인하고 완성한 것으로서, 비스(2,3-에피티오프로필)술피드에 대한 불순물로만 여겨지던 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75 중량%로 의도적으로 포함시킨다. 본 발명에서 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드는, 바람직하게는 비스(2,3-에피티오프로필)술피드의 제조 시 반응 정도를 의도적으로 조절함으로써 수득되는 화합물 중 4,1~15% 정도로 혼입되도록 하여 이용할 수 있다. 그러나 본 발명의 광학수지 조성물에 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 포함시키는 방법은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 함유량 만큼 외부에서 전부 또는 일부 투입할 수도 있다. 조성물 중 (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드의 함유량이 2.46 중량% 미만일 경우에는 렌즈의 초기색상 편차가 크고 하드접착력이 저하되는 문제가 있었고, 12.75중량%를 초과할 경우에는 케스팅 후 렌즈가 몰드에서 이형이 잘되지 않는 문제가 있었다.
[식 1]
본 발명의 광학수지 조성물은 티오우레탄 성분, 즉 조성물 중에 포함되는 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리티올 화합물을 합친 성분을 전체 조성물 중 15중량% 이상으로 포함한다. 본 발명의 광학수지 조성물 중 티오우레탄 성분은 보다 바람직하게는 15~40중량%로 포함될 수 있다. 티오우레탄 함량이 15% 미만일 때는 염색성, 인장 강도, 압축강도가 떨어지며, 41% 이상일 때는 굴절율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 광학수지 조성물 중 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리티올 화합물의 NCO기/SH기 비는 0.3~3.0 범위가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.7~1.3 이다. NCO기/SH기의 비가 이 비율을 벗어나면 렌즈에 중합 불균형이 나타난다.
위와 같이 조성된 본 발명의 티오에폭시계 광학수지 조성물은 바람직하게는 액상 점도가 500cps(20℃)이하이다.
본 발명의 광학수지 조성물은 필요에 따라 내부이형제를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 내부이형제로 인산에스테르화합물을 포함할 수 있다. 인산에스테르는 포스포러스펜톡사이드(P2O5)에 2~3몰의 알코올 화합물을 부가하여 제조하는데 이때 사용하는 알코올 종류에 따라 여러 가지 형태의 인산에스테르화합물이 있을 수 있다. 대표적인 것으로는 지방족 알코올에 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌 옥사이드가 부가되거나 노닐페놀기 등에 에틸렌 옥사이드 혹은 프로필렌 옥사이드가 부가된 종류들이다. 본 발명의 조성물에, 에틸렌 옥사이드 혹은 프로필렌 옥사이드가 부가된 인산에스테르화합물이 내부이형제로 포함될 경우, 이형성이 좋고 품질이 우수한 광학재료를 얻을 수 있어 바람직하다. 본 발명의 조성물은, 내부이형제로, 바람직하게는, 4-PENPP[폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르포스페이트(에틸렌옥사이드가 5몰 부가된 것 5중량%, 4몰 부가된 것 80중량%, 3몰 부가된 것 10중량%, 1몰 부가된 것 5중량%)], 8-PENPP[폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르포스페이트(에틸렌옥사이드 9몰 부가된 것 3중량%, 8몰 부가된 것 80중량%, 9몰 부가된 것 5중량%, 7몰 부가된 것 6중량%, 6몰 부가된 것 6중량%)], 12-PENPP[폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르포스페이트(에틸렌옥사이드 13몰 부가된 것 3중량%, 12몰 부가된 것 80중량%, 11몰 부가된 것 8중량%, 9몰 부가된 것 3중량%, 4몰 부가된 것 6중량%)], 16-PENPP[폴리옥시에틸렌 노닐페놀에테르포스페이트(에틸렌옥사이드가 17몰 부가된 것 3중량%, 16몰 부가된 것 79중량%, 15몰 부가된 것 10중량%, 14몰 부가된 것 4중량%, 13몰 부가된 것 4중량%)], 20-PENPP[폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르 포스페이트(에틸렌옥사이드가 21몰 부가된 것 5중량%, 20몰 부가된 것 76중량%, 19몰 부가된 것 7중량%, 18몰 부가된 것 6중량%, 17몰 부가된 것 4중량%)], 4-PPNPP[폴리옥시프로필렌노닐페놀에테르포스페이트(프로필렌옥사이드가 5몰 부가된 것 5중량%, 4몰 부가된 것 80중량%, 3몰 부가된 것 10중량%, 1몰 부가된 것 5중량%)], 8-PPNPP[폴리옥시프로필렌노닐페놀에테르포스페이트(프로필렌옥사이드 9몰 부가된 것 3중량%, 8몰 부가된 것 80중량%, 9몰 부가된 것 5중량%, 7몰 부가 된 것 6중량%, 6몰 부가된 것 6중량%)], 12-PPNPP[폴리옥시프로필렌노닐페놀에테르포스페이트(프로필렌옥사이드 13몰 부가된 것 3중량%, 12몰 부가된 것 80중량%, 11몰 부가된 것 8중량%, 9몰 부가된 것 3중량%, 4몰 부가된 것 6중량%)], 16-PPNPP[폴리옥시프로필렌 노닐페놀에테르포스페이트(프로필렌옥사이드 17몰 부가된 것 3중량%, 16몰 부가된 것 79중량%, 15몰 부가된 것 10중량%, 14몰 부가된 것 4중량%, 13몰 부가된 것 4중량%)], 20-PPNPP[폴리옥시프로필렌노닐페놀에테르포스페이트(프로필렌옥사이드가 21몰 부가된 것 5중량%, 20몰 부가된 것 76중량%, 19몰 부가된 것 7중량%, 18몰 부가된 것 6중량%, 17몰 부가된 것 4중량%)] 및 Zelec UNTM 중에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 이러한 인산에스테르화합물의 할로겐화합물 치환체를 비롯한 각종 치환체들도 같은 목적으로 사용이 가능하다.
본 발명의 광학수지 조성물은, 공중합체 광학수지(광학재료)의 광학적인 물성을 향상시키기 위해, 내충격성, 비중 및 모노머 점도 등을 조절하는 목적으로, 올레핀 화합물을 반응성 수지개질제로 더 포함할 수 있다. 수지개질제로서 첨가할 수 있는 올레핀 화합물로는, 예를 들어, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 부톡시메틸메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시메틸메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 페녹시 에틸아크릴레이트, 페녹시에틸메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜비스글리시딜아크릴레이트, 에틸렌글리콜비스글리시딜메타크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 2,2-비스(4-아크록시에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-메타크록시에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-아크록시디에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-메타크록시디에톡시페닐)프로판, 비스페놀 F 디아크릴레이트, 비스페놀 F 디메타크릴레이트, 1,1-비스(4-아크록시에톡시페닐)메탄, 1,1-비스(4-메타크록시에톡시페닐)메탄, 1,1-비스(4-아크록시디에톡시페닐)메탄, 1,1-비스(4-메타크록시디에톡시페닐)메탄, 디메티롤트리시클로데칸디아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리메타크릴레이트, 글리세롤디아크릴레이트, 글리세롤디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 메틸티오아크릴레이트, 메틸티오메타크릴레이트, 페닐티오아크릴레이트, 벤질티오메타크릴레이트, 크실리렌디티올디아크릴레이트, 크실리렌디티올디메타크릴레이트, 메르캅토에틸술피드디아크릴레이트, 메르캅토에틸술피드디메타크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트 화합물 및, 알릴글리시딜에테르, 디알릴프탈레이트, 디알릴테레프탈레이트, 디알릴이소프탈레이트, 디알릴카보네이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등의 알릴 화합물 및 스티렌, 클로로스티렌, 메틸스티렌, 브로모스티렌, 디브로모스티렌, 디비닐벤젠, 3,9-디비닐스피로비(m-디옥산) 등의 비닐 화합물 등이 있으며, 사용 가능한 화합물이 이들 예시 화합물로 제한되는 것은 아니다. 이들 올레핀 화합물은 단독, 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
본 발명의 광학수지 조성물은 필요에 따라 자외선 흡수제를 더 포함할 수 있다. 자외선 흡수제로는 광학재료의 내광성 향상 및 자외선 차단을 위하여 사용되는데, 광학재료에 사용되는 공지의 자외선 흡수제가 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-5'-t-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논; 4-도데실옥시-2-히드록시벤조페논; 4-벤조록시-2-히드록시벤조페논; 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논; 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 등이 단독으로 또는 2종 이상 혼합 사용될 수 있다.
바람직하게는, 400㎚ 이하의 파장역에서 양호한 자외선 흡수능을 가지고, 본 발명의 조성물에 양호한 용해성을 갖는, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸과 2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 자외선 흡수제는 광학수지 조성물 100g에 대해 0.6g 이상으로 사용될 때 400nm 이상의 차단이 가능하다.
본 발명의 광학수지 조성물은 이밖에도 필요에 따라 쇄연장제, 가교제, 광안정제, 산화방지제, 착색 방지제, 유기염료, 충전제, 밀착성 향상제 등의 여러 가지의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
중합개시제로는 아민계 또는 주석계 화합물 등을 사용 할 수 있다. 주석계 화합물로는, 부틸틴디라우레이트; 디부틸틴디클로라이드; 디부틸틴디아세테이트; 옥칠산 제1주석; 디라우르산디부틸주석; 테트라플루오르주석; 테트라클로로주석; 테트라브로모주석; 테트라아이오드주석; 메틸주석트리클로라이드; 부틸주석트리클로라이드; 디메틸주석디클로라이드; 디부틸주석디클로라이드; 트리메틸주석클로라이드; 트리부틸주석클로라이드;트리페닐주석클로라이드; 디부틸주석술피드; 디(2-에틸섹실)주석옥사이드 등이 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용될 수 있다. 특히 바람직하게는, 테트라부틸포스포늄브로마이드와 디부틸틴클로라이드를 함께 사용할 수 있다.
이러한 주석계 화합물을 사용하면 중합 수율이 높고 기포의 발생이 없었다. 사용량은 전체 조성물 중 0.001~4 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
위와 같이 조성된 본 발명의 광학수지 조성물은, 바람직하게는 액상 점도가 500cps(20℃) 이하이며, 중합 후 고상굴절율(Ne)이 1.691~1.709 이다. 본 명세서에서 “굴절률 1.70” 또는 “1.70 렌즈”는 고상굴절율(Ne)이 1.691~1.709 범위에 속하는 광학재료(렌즈)를 의미한다.
위와 같이 조성된 조성물을 주형 중합시켜 티오에폭시계 광학재료를 얻는다. 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 개스켓 또는 테이프 등으로 유지된 성형 몰드 사이에, 본 발명의 중합성 조성물을 주입한다. 이때, 얻어지는 광학재료에 요구되는 물성에 따라, 또 필요에 따라, 감압 하에서의 탈포처리나 가압, 감압 등의 여과처리 등을 실시하는 것이 바람직한 경우가 많다. 중합조건은, 중합성 조성물, 촉매의 종류와 사용량, 몰드의 형상 등에 의해서 크게 조건이 달라지기 때문에 한정되는 것은 아니지만, 약 -50~150℃의 온도에서 1~50시간에 걸쳐 실시된다. 경우에 따라서는, 10~150℃의 온도범위에서 유지 또는 서서히 승온하여, 1~48 시간에서 경화시키는 것이 바람직하다.
경화로 얻어진 티오에폭시화합물과 이소시아네이트 화합물 및 티올화합물 공중합체는, 필요에 따라, 어닐링 등의 처리를 실시해도 좋다. 처리 온도는 통상 50~150℃의 사이에서 행해지며, 90~140℃에서 실시하는 것이 바람직하다.
중합 시 조성물에 내부이형제 등의 여러 첨가제를 가할 수 있는데, 이에 대한 설명은 위 조성물에 대한 설명과 동일하다. 중합 시에는 특히 사용되는 촉매가 중요한 역할을 하는데, 촉매로는 에폭시 경화제들이 주로 사용된다. 강한 아민류도 사용될 수는 있으나, 이소시아네이트 반응을 격렬하게 하므로 사용에 주의를 요한다. 본 발명에서는 바람직하게는, 아민의산염류, 포스포늄염류, 포스핀류 및 전자흡인기를 지니지 않는 3차아민류, 루이스산류, 라디칼개시제 등을 주로 사용한다. 촉매의 종류와 양은 경우에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 공중합체 수지는, 주형 중합 시의 몰드를 바꾸는 것으로 여러 가지의 형상의 성형체로 얻을 수 있어, 안경 렌즈, 카메라 렌즈, 발광다이오드(LED) 등의 각종 광학재료로 사용하는 것이 가능하다. 특히, 안경 렌즈, 카메라 렌즈, 발광다이오드 등의 광학재료, 광학소자로서 적합하다.
본 발명에 따라 얻어진 티오에폭시계 광학재료는 일반적인 티오에폭시계 광학재료와 달리 하드 접착성이 뛰어나 프라이머 없이도 하드 코팅이 가능하고, 코팅이 매우 용이하며, 코팅의 안정성 또한 매우 우수하다. 본 발명에 따라 얻어진 플라스틱 광학렌즈는 이밖에도 필요에 따라, 단면 또는 양면에 다양한 코팅층을 형성하여 사용할 수 있다. 코팅층으로서는, 프라이머층, 하드코팅층, 반사방지막층, 방담코트막층, 방오염층, 발수층 등이 모두 가능하며, 이들 코팅층은 각각 단독으로 사용하는 것도 복수의 코팅층을 다층화하여 사용해도 좋다. 또한, 양면에 코팅층을 형성하는 경우, 각각의 면에 동일한 코팅층을 형성하는 것이나, 상이한 코팅층을 형성하는 것 모두 가능하다.
[ 실시예 ]
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
시험 및 평가방법
1) 굴절율(nE) 및 아베수
Atago 사의 IT 및 DR-M4 모델인 아베굴절계를 이용하여 20℃에서 측정했다.
2) 이형성
광학렌즈 제조시 첨가제가 포함된 티오에폭시계 광학재료용 조성물을 렌즈 도수 -4.00용 유리 몰드 50조에 주입하고 열경화한 후, 40℃에서 광학렌즈와 몰드를 분리하여 발생된 파손 몰드 및 렌즈의 수를 합한 개수로 표시하였다.
3) 초기색상(APHA)
Hunterlab사의 ColorQuest XE 기기를 이용하여 두께가 2 ㎜인 플라스틱 광학렌즈(돗수 0.00)의 APHA 값을 측정하였다.
4) 염색성
두께 2 ㎜, 도수 0.00 렌즈를 98 ℃로 가열한 BPI사 그레이 착색 염료액에 40분간 담근 후, 맑은 물에 씻어서 말린 다음, shimadzu사 UV 2450 분광광도계를 사용하여 광차단율을 측정하였다.
5) 하드막 접착성
1.67용 이또사 하드액(ITOH, Z-118)에 렌즈를 침적하여 코팅한 후, 1차 85℃ 4분, 2차 110℃ 120분 열 경화하여 얻은 투명 코팅도막에 1㎜ 간격으로 가로세로 11개의 줄을 칼로 긋고 1㎜ x 1㎜ 의 칸을 100개 만들어, 그 위에 접착력이 우수한 점착 테이프(서광테이프사 K-5)를 붙이고 180℃의 각도에 가깝도록 급격하게 떼어냈다. 이를 동일 위치에서 5회 반복하였다. 하드막이 조금이라도 떨어져나간 칸의 수를 기록하였다.
6)인장강도
직경 75㎜의 안경렌즈 (도수 -2.00, 중심 두께 1.20㎜) 10개를 가장자리로부터 8㎜ 안쪽에 양쪽 끝부분(렌즈가장자리로부터 천공 중심까지 8㎜, 천공 직경 2.9㎜)을 천공기로 천공한 후 천공된 부분을 연결하여 실내온도 20℃에서 Lloyd Instruments Ltd.(USA)사의 LR5K Plus 모델인 만능시험기로 측정하여 만능시험기에 걸리는 최대 하중의 평균값으로 나타내었고, 단위는 N이다.
7) 압축강도
직경 75㎜의 안경렌즈 (도수 -2.00, 중심 두께 1.20㎜) 10개를 ISO 14889 (JIS T7331, 한국식품의약품안전평가원(기계적 강도시험))의 측정방법을 기준으로 실내온도 20℃에서 Lloyd Instruments Ltd.(USA)사의 LR5K Plus 모델인 만능시험기로 측정하여 만능시험기에 걸리는 최대 하중의 평균값으로 나타내었고, 단위는 N이다.
8) 투과율
shimadzu사 UV 2450 분광광도계를 사용하여 측정하였다.
9) 중합불균일
-2.00, -4.00, -6.00, -8.00, -10.00 도수의 안경 렌즈를 각각 20개씩 제조하고 육안으로 관찰하여 중합불균일이 었으면 ◎, 렌즈의 중심으로부터 40㎜ 외부 쪽에 5㎜ 이상의 중합 불균일 흔적이1~5개 보이면 , 렌즈의 중심으로부터 40㎜ 외부 쪽에 5㎜ 이상의 중합 불균일 흔적이 6~30개 보이면 △, 렌즈의 중심으로부터 40㎜ 외부 쪽에 5㎜ 이상의 중합 불균일 흔적이 31개 이상 보이거나 렌즈의 중심으로부터 40㎜ 이내에 중합불균일 흔적이 보이면 × 로 표시하였다.
10) 열안정성
중심 두께 2㎜, 돗수 0.00 렌즈를 제조하여 shimadzu사 UV 2450 분광광도계를 사용하여 초기 광투과율을 측정한 후, 120℃ 오븐에서 12시간 방치하고 다시 광 투과율을 측정하여 그 차이 값(△)을 표시하였다.
실시예 1
비스(2,3-에피티오프로필)술피드(BEPS) 64.40g, (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드(EPTES) 5.60g, 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올(GST) 16.60g, 자이렌디이소시아네이트(XDI)13.40g, 내부이형제로 산성 인산에스테르인 8-PENPP[폴리옥시에티렌노닐페놀에테르포스페이트(에틸렌옥사이드 9몰 부가된 것 3중량%, 8몰 부가된 것 80중량%, 9몰 부가된 것 5중량%, 7몰 부가된 것 6중량%, 6몰 부가된 것 6중량%)] 0.07g, 테트라부틸포스포늄브로마이드 0.07g, 디부틸틴클로라이드 0.03g, 유기염료 HTAQ(0.2ppm) 및 PRD(0.1ppm), 자외선 흡수제 HOPBT 0.6g을 10℃에서 균일하게 혼합하였다. 이 혼합용액을 3 torr에서 1시간 탈포를 실시 후, 1μm PTFE 필터로 여과를 실시하고, 유리 몰드와 테이프로 이루어진 몰드형에 주입하였다. 이 몰드형을 중합 오븐에 넣고 25℃~100℃까지 21시간에 걸쳐 서서히 승온하여 중합하였다. 중합 종료 후, 오븐을 70℃까지 1시간 동안 서서히 냉각시킨 후, 몰드형을 꺼냈고, 몰드형으로부터 이형하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈를 100℃에서 4시간 더 어닐링 처리를 실시하였다. 얻어진 렌즈의 물성을 위의 시험방법에 따라 평가하였으며, 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
실시예 2~7
모노머 조성을 표 1에서 기재된 바와 같이 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 렌즈를 얻었으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어진 렌즈의 물성을 평가하여 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
실시예 모두 초기 색상, 열안정성, 염색성, 하드막 접착성, 인장강도, 압축강도 면에서 좋은 결과가 나왔다. 특히 티오우레탄 성분이 많이 함유될수록 초기 색상, 염색성, 하드막 접착성, 인장강도, 압축강도가 좋은 것으로 나타났으며, 티오우레탄 성분이 많게는 38% 함유된 실시예 2를 포함하여 실시예 모두 중합 불균일이 없었다.
비교예 1
비스(2,3-에피티오프로필)술피드(BEPS) 81.24g,(2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드(EPTES)7.06g, 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올(GST) 6.46g, 자이렌디이소시아네이트(XDI) 5.24g, 내부이형제로 산성 인산에스테르인 8-PENPP[폴리옥시에티렌노닐페놀에테르포스페이트(에틸렌옥사이드 9몰 부가된 것 3중량%, 8몰 부가된 것 80중량%, 9몰 부가된 것 5중량%, 7몰 부가된 것 6중량%, 6몰 부가된 것 6중량%)]0.07g, 테트라부틸포스포늄브로마이드 0.07g, 디부틸틴클로라이드 0.03g, 유기염료 HTAQ(0.2ppm) 및 PRD(0.1ppm), 자외선 흡수제 HOPBT 0.6g을 10℃에서 균일하게 혼합하였다. 이 혼합용액을 3 torr에서 1시간 탈포를 실시 후, 1μm PTFE 필터로 여과를 실시하고, 유리 몰드와 테이프로 이루어진 몰드형에 주입하였다. 이 몰드형를 중합 오븐에 넣고, 25℃~100℃까지 21시간에 걸쳐 서서히 승온하여 중합하였다. 중합 종료 후, 오븐을 70℃까지 1시간 동안 서서히 냉각시킨 후, 몰드형을 꺼냈고, 몰드형으로부터 이형하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈를 100℃에서 4시간 더 어닐링 처리를 실시하였다. 얻어진 렌즈의 물성을 위의 시험방법에 따라 평가하였으며, 그 결과를 아래 표 2 내지 3에 나타내었다.
비교예 2~9
모노머 조성을 표 2 및 9에 기재된 바와 같이 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 렌즈를 얻었으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어진 렌즈의 물성을 평가하여 그 결과를 아래 표 2~3에 나타내었다.
비교예 1은 실시예에 비해 티오우레탄 성분을 11.7%로 적게 함유하도록 한 것인데, 실시예에 비해 모두 초기색상, 염색성, 하드막 접착성, 인장강도, 열안정성이 실시예에 비해 크게 떨어졌다. 비교예 2는 티오우레탄 성분을 50%로 많이 함유하도록 한 것이고 비교예 7은 폴리티올 성분으로 GST나 FSH 대신 다른 화합물을 사용한 것인데, 초기 색상과 열안정성이 나쁘고 중합불균일 나타나 렌즈로 사용하기에 적합하지 않았다. 폴리이소시아네이트 및/또는 폴리티올로 XDI나 GST, FSH 대신 다른 화합물을 사용하거나 EPTES 함유량이 2.46 미만이나 12.75 초과로 너무 적거나 많은 비교예 3~5, 7~9는 물성 측정이 어려울 정도로 중합불균일이 매우 심하게 나타났다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
[표 3]
Figure pat00003
<약어>
BEPS: 비스(2,3-에피티오프로필)술피드 (bis(2,3-epithiopropyl)sulfide
EPTES:(2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드((2,3-epithiopropyl)(2,3-ep oxypropyl)sulfide)
GST: 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올
FSH: 4,8 또는 4,7 또5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸
PETMP: 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)
BMES: 비스(2-메르캅토에틸)술피드
XDI: 자이렌디이소시아네이트
NBDI: 2,5(2,6)-비스(이소시아네이토메틸)바이시클로[2,2,1]헵탄
IPDI:이소포론디이소시아네이트
HOPBT:2-(2'-히드록시-5'-t-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸 (2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)-2H-benzotriazole)
HTQA:1-히드록시-4-(p-톨루딘)-엔트로퀴논 (1-hydroxy-4-(p-toluidine)anthraquinone)
PRD: 퍼리논 염료(perinone dye)

Claims (17)

  1. (a) 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드; (b) 티오우레탄 성분 중 폴리이소시아네이트 화합물로 자일릴렌디이소시아네이트; (c) 티오우레탄 성분 중 폴리티올 화합물로 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올, 4,8-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 4,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸 중 1개 이상을 포함하며,
    (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75중량%로 포함하고,
    상기 (b)와 (c)를 합친 티오우레탄 성분을 전체 조성물 중 15중량% 이상으로 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    액상 점도가 500cps(20℃) 이하이며, 중합 후 고상굴절율(Ne)이 1.691~1.709 인, 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리티올 화합물의 NCO기/SH기의 비가 0.3~3.0 인, 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 티오에폭시 화합물은 다른 티오에폭시 화합물을 더 포함하는, 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 다른 폴리이소시아네이트 화합물을 더 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리티올 화합물은 다른 폴리티올 화합물을 더 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 수지개질제로 올레핀 화합물을 더 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 내부이형제를 더 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 자외선 흡수제를 더 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 중합개시제로 테트라부틸포스포늄브로마이드와 디부틸틴클로라이드를 더 포함하는 티오에폭시계 광학수지 조성물.
  11. (a) 티오에폭시 화합물로 비스(2,3-에피티오프로필)술피드; (b) 티오우레탄 성분 중 폴리이소시아네이트 화합물로 자일릴렌디이소시아네이트; (c) 티오우레탄 성분 중 폴리티올 화합물로 2,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판-1-티올, 4,8-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 4,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸, 5,7-디메르캅토메틸-1,11-디메르캅토-3,6,9-트리티아운데칸 중 1개 이상을 포함하며,
    (2,3-에피티오프로필)(2,3-에폭시프로필)술피드를 전체 조성물 중 2.46~12.75중량%로 포함하고,
    상기 (b)와 (c)를 합친 티오우레탄 성분을 전체 조성물 중 15중량% 이상으로 포함하는 중합성 조성물을 중합시키는 단계를 포함하는 티오에폭시계 광학재료의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중합성 조성물은 액상 점도가 500cps(20℃) 이하이며, 상기 중합 후 얻어진 광학재료의 고상굴절율(Ne)이 1.691~1.709 인, 티오에폭시계 광학재료의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 내부이형제를 더 포함하는 티오에폭시계 광학재료의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 자외선 흡수제를 더 포함하는 티오에폭시계 광학재료의 제조방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 중합개시제로 테트라부틸포스포늄브로마이드와 디부틸틴클로라이드를 더 포함하는 티오에폭시계 광학재료의 제조방법.
  16. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 티오에폭시계 광학수지 조성물로 이루어진 티오에폭시계 광학재료.
  17. 제16항에 있어서, 상기 티오에폭시계 광학재료는 시력 교정용 렌즈, 선글라스용 렌즈, 패션렌즈, 변색렌즈, 카메라렌즈, 광학 장치용 렌즈 중 어느 하나의 광학렌즈인 티오에폭시계 광학재료.
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