KR20200035041A - 중합된 조성물을 제조하는 조성물 및 방법 - Google Patents

중합된 조성물을 제조하는 조성물 및 방법 Download PDF

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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

하기 화학식 I로 나타내어지는 적어도 하나의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물을 포함하는 조성물이 개시된다:
[화학식 I]
Figure pct00038

상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다. 상기 조성물은 유기 폴리티올, 및 선택적으로 자유-라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있으며, 2-파트 중합성 조성물로서 제형화될 수 있다. 상기 조성물을 중합하는 방법이 또한 개시된다.

Description

중합된 조성물을 제조하는 조성물 및 방법
본 발명은 대체로 티올-엔 중합 및 티올-인 중합에서 각각 -엔 또는 -인 성분으로서 사용하기에 적합한, 고굴절률을 갖는 불포화 화합물에 관한 것이다.
티올-엔 반응은 알킬 설파이드를 형성하는 티올과 알켄 사이의 반응이다:
Figure pct00001
상기 식에서, R1 및 R2는 유기 기(예를 들어, 알킬 또는 아릴)를 나타낸다.
마찬가지로, 티올-인 반응은 하기에 예시된 바와 같이 알케닐 설파이드(비닐 설파이드로도 알려져 있음)를 생성하는 티올과 알킨 사이의 반응이다:
Figure pct00002
비닐 설파이드는 하기에 나타낸 바와 같이 비닐 설파이드에 제2 티올을 첨가하는 것을 통한 추가의 반응을 거쳐 다이티오에테르를 생성할 수 있다:
Figure pct00003
두 반응 모두가 종종 자유-라디칼 개시제 및/또는 UV 조사(irradiation)에 의해 촉진되며, 중합체 합성에 사용되어 왔다. 유리하게는, 티올-엔 및 티올-인 커플링에 의해 얻어지는 생성물은 비교적 높은 굴절률("고굴절률"로도 지칭됨)을 가질 수 있으며, 통신, 센서, 전산, 및 디스플레이와 같은 응용에서 광학 재료로서 유용할 수 있다.
본 발명은 말단 알켄 및/또는 알킨 작용기를 갖는 방향족 티오에테르 화합물 및 그를 함유하는 조성물의 제조를 기술한다. 유리하게는, 이들 조성물은 고굴절률 광학 재료를 제조하는 데 사용하기에 적합하다.
제1 태양에서, 본 발명은 하기 화학식 I로 나타내어지는 적어도 하나의 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00004
상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다. 본 조성물은 2개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는 유기 폴리티올 및 자유-라디칼 광개시제와 조합되고, 이어서 적어도 부분적으로 중합되어 중합된 조성물을 형성할 수 있다.
제2 태양에서, 본 발명은 파트 A 성분 및 파트 B 성분을 포함하는 2-파트 중합성 조성물을 제공하며,
파트 A 성분은 하기 화학식 I로 나타내어지는 화합물을 포함하고;
파트 B 성분은 2개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는 유기 폴리티올 화합물을 포함하고, 이때 파트 A 성분 및 파트 B 성분은 서로 밀착 접촉하지 않는다:
[화학식 I]
Figure pct00005
상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다.
파트 A 및 파트 B를 조합할 수 있고, 이어서 생성된 조합물을 적어도 부분적으로 중합하여 중합된 조성물을 형성할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중합된 조성물은 하기 화학식 A 또는 B 중 적어도 하나로 나타내어지는 2가 세그먼트를 포함하는 중합체를 포함할 수 있다:
[화학식 A]
Figure pct00006
[화학식 B]
Figure pct00007
일부 실시 형태에서, 각각의 알키닐 기에 2개의 티올을 첨가하는 것에 의해, 조성물은 하기 화학식 C로 나타내어지는 4가 단량체 단위를 포함할 수 있다:
[화학식 C]
Figure pct00008
티올과 알케닐 기 또는 알키닐 기의 완전하지 않은 반응을 갖는 것이 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 이것의 일례는 다이알키닐 분자에 대한 3개의 티올 기의 반응으로부터 형성되는 3가 단위일 것이다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조성물은 이전에 알려진 화합물과 비교하여 티올-엔/티올-인 중합에서 향상된 경화 속도를 나타낼 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "중합성 조성물"은 조성물의 적어도 일부 성분이 적절한 조건 하에서 반응하여 중합체를 형성할 수 있음을 의미한다.
본 발명의 특징 및 이점이 상세한 설명뿐만 아니라 첨부된 청구범위를 고려할 때 추가로 이해될 것이다.
본 조성물은 하기 화학식 I로 나타내어지는 적어도 하나의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물을 포함한다:
[화학식 I]
Figure pct00009
상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기(즉, -CH2CH=CH2) 또는 프로파르길 기(즉, -CH2C≡CH)를 나타낸다.
본 발명에 따른 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물은 예를 들어, 하기 실시예 섹션에 기재된 절차에 의해 제조될 수 있다. 한 가지 예시적인 방법에서는, 4,4'-티오비스벤젠티올을 N,N-다이메틸포름아미드(DMF) 중의 수성 수산화나트륨으로 처리한 후, (실시예 1에서와 같이) 4-브로모부트-1-엔 또는 (실시예 2에서와 같이) 4-브로모부트-1-인을 첨가한다.
이들 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물 중 어느 하나 또는 둘 모두는 2개 이상, 또는 3개 이상의 설프하이드릴 기(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 설프하이드릴(-SH) 기, 또는 그 초과)를 갖는 유기 폴리티올 화합물과 조합될 수 있다.
본 발명의 실시에 유용한 유기 폴리티올은 2개 이상의 티올 기를 가지며, 바람직하게는 친수성 기 및 자유-라디칼 중합성 기가 없다. 유용한 폴리티올에는 또한 바람직하게는 임의의 가교결합되거나 경화된 중합된 조성물에 화학적 및/또는 열적 불안정성을 부여할 수 있는 다이설파이드 결합이 없다. 2작용성, 3작용성 및 4작용성 폴리티올의 사용이 또한 본 발명에서 고려된다. 폴리티올은 지방족 또는 방향족일 수 있으며, 단량체성 또는 중합체성일 수 있다. 방향족 화합물은 발색에 더 민감하기 때문에, 지방족 폴리티올이 전형적으로 바람직하다. 폴리티올은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
유용한 폴리티올은 화학식 R3-(SH)n을 가질 수 있으며, 상기 식에서, n은 2 이상, 바람직하게는 2 내지 4이고, R3은 원자가 n의 지방족 유기 기이며, 이때 n은 정수이다. R3은 원자가 n을 갖는 중합체성 또는 비-중합체성 유기 기일 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 30개의 탄소 원자 및 선택적으로 산소, 질소 또는 황의 1 내지 4개의 카테나형 헤테로원자, 및 선택적으로 1 내지 4개의 에스테르 결합을 갖는 다가 지방족 화합물로부터 선택된다. R3은 폴리옥시알킬렌, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리실록산 골격을 포함할 수 있다. n과 관련하여, 개별 분자에서 n은 항상 정수인 반면, 상이한 정도의 작용성을 갖는 티올들의 혼합물의 경우 모든 폴리티올의 총계에 대한 n의 평균값은 정수가 아닌 평균을 나타낼 수 있음이 인식될 것이다.
일 실시 형태에서, R3은 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 비중합체성 지방족 또는 지환족 모이어티(moiety)를 포함한다. 다른 실시 형태에서, R3은 펜던트 또는 말단 반응성 -SH 기를 갖는 폴리옥시알킬렌, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리실록산 중합체를 포함한다. 유용한 중합체에는, 예를 들어 티올-종결된 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 및 티올-종결된 폴리(알킬렌 옥사이드)가 포함된다.
유용한 폴리티올의 구체적인 예에는 다이메르캅토다이에틸 설파이드; 1,6-헥산다이티올; 1,8-다이메르캅토-3,6-다이티아옥탄; 프로판-1,2,3-트라이티올; 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판; 테트라키스(7-메르캅토-2,5-다이티아헵틸)메탄; 및 트라이티오시아누르산이 포함된다.
다른 유용한 부류의 폴리티올에는, α- 또는 β-메르캅토카르복실산, 예를 들어 티오글리콜산 또는 β-메르캅토-프로피온산을 포함하는, 말단이 티올-치환된 카르복실산(또는 이의 유도체, 예를 들어 에스테르 또는 아실 할라이드)과 폴리올의 에스테르화에 의해 얻어지는 것들이 포함된다.
그렇게 얻어지는 화합물의 유용한 예에는 에틸렌 글리콜 비스(티오글리콜레이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 에틸렌 글리콜 비스(3-메르캅토프로피오네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(티오글리콜레이트), 트라이메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(티오글리콜레이트), 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)가 포함되며, 이들 모두는 구매가능하다. 바람직한 중합체성 폴리티올의 구체적인 예는 에스테르화에 의해 폴리프로필렌-에테르 글리콜 및 3-메르캅토프로피온산으로부터 제조되는 폴리프로필렌 에테르 글리콜 비스(3-메르캅토프로피오네이트)이다. 폴리-2-메르캅토아세테이트 또는 폴리-3-메르캅토프로피오네이트 에스테르, 특히 트라이메틸올프로판 트라이에스테르 또는 펜타에리트리톨 테트라에스테르가 바람직하다.
특히 유용한 폴리티올에는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)(PETMP), 트라이메틸올프로판 트라이메르캅토아세테이트, 및 트라이메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트)(TMPTMP), 트리스[2-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸] 아이소시아누레이트, 2,3-다이((2-메르캅토에틸)티오)-1-프로판티올((DMPT) 독일 마르쉬아흐트 소재의 브루노 보크 티오케미칼스(Bruno Bock Thiochemicals)), 1,8-다이메르캅토-3,6-다이옥사옥탄(DMDO), 1,8-다이메르캅토-3,6-다이티아옥탄(DMDT), 및 비스(2-메르캅토에틸)설파이드가 포함된다.
중합성 조성물은 선택적으로, 그러나 바람직하게는, 중합성 조성물의 경화 속도 및 퍼센트 전환율을 개선하는 적어도 하나의 자유-라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 자유-라디칼 개시제는 적어도 하나의 열 개시제(예를 들어, 퍼옥사이드 또는 아조 화합물(예를 들어, 아조비스아이소부티로니트릴(AIBN))), 적어도 하나의 자유-라디칼 광개시제(이하, "광개시제"), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 광개시제는, 존재하는 경우, 바람직하게는 중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량% 미만, 바람직하게는 0.1 중량% 미만, 및 더욱 바람직하게는 0.05 중량% 미만의 양으로 사용되지만, 더 많은 양이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중합성 조성물은 광개시제를 함유하지 않는다.
다수의 적합한 광개시제가 당업계에 공지되어 있으며 상업적 공급처로부터 입수가능하다. 예시적인 유용한 광개시제에는 벤조페논, 벤조인 및 그 유도체, 예를 들어 α-메틸벤조인; α-페닐벤조인; α-알릴벤조인; α-벤질벤조인; 벤조인 에테르, 예를 들어 벤질 다이메틸 케탈(예를 들어, 미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드(IGM Resins USA Inc.)로부터 옴니라드(OMNIRAD) 651로 입수가능함), 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 n-부틸 에테르; 아세토페논 및 그 유도체, 예를 들어 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(예를 들어, 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 1173으로 입수가능함) 및 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(예를 들어, 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 184로 입수가능함); 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로파논(예를 들어, 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 907로 입수가능함); 2-벤질-2-(다이메틸아미노)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(예를 들어, 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 369로 입수가능함) 및 포스핀 옥사이드 유도체, 예를 들어, 에틸-2,4,6-트라이메틸벤조일페닐 포스피네이트(예를 들어, 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 TPO-L로 입수가능함), 및 비스-(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드(예를 들어, 아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 819로 입수가능함)가 포함될 수 있다.
바람직한 광개시제에는 에틸 (2,4,6-트라이메틸벤조일) 페닐 포스피네이트(아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 TPO-L로 입수가능함), (2,4,6-트라이메틸벤조일)-다이페닐포스핀 옥사이드, 2,4,6-트라이메틸벤조일 다이페닐 포스피네이트, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)페닐포스핀 옥사이드, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 481로 입수가능함), 및 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(아이지엠 레진스 유에스에이 인코포레이티드로부터 옴니라드 73으로 입수가능함)이 포함된다. 다른 바람직한 광개시제는 25%의 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀 옥사이드와 75%의 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온의 블렌드이다. 흔히, 광개시제의 혼합물이 특성들의 적합한 균형을 제공한다.
2가지 성분, 즉 말단-불포화 알케닐 다이아릴설파이드 화합물 및 유기 폴리티올의 양은 그들의 몰 당량에 따라 예를 들어, 1:1.2 내지 1.2:1. 바람직하게는 1:1.1 내지 1.1:1, 더욱 바람직하게는 1:1.05 내지 1.05:1, 또는 심지어 1:1의 말단-불포화 알케닐 다이아릴설파이드 화합물/유기 폴리티올의 비로 다양할 수 있지만, 이는 변화될 수 있다(예를 들어, 추가의 에틸렌계 불포화 화합물이 존재하는 경우). 말단-불포화 알키닐 다이아릴설파이드 화합물의 경우, 말단-불포화 알키닐 다이아릴설파이드 화합물/유기 폴리티올의 비는 예를 들어 2.4:1 내지 1:1, 바람직하게는 2.2:1 내지 1.5:1, 더욱 바람직하게는 2.1:1 내지 1.8:1, 또는 심지어 2:1이다.
이어서 본 조성물은 원하는 기재에 적용되거나 주형에 첨가되고 UV 광 및/또는 가시광과 같은 화학 방사선에 노출될 수 있다. 본 조성물은, 예를 들어 가시광 및/또는 UV 광과 같은 임의의 형태의 화학 방사선에 노출될 수 있지만, 바람직하게는 UVA(320 내지 390 nm) 또는 UVV(395 내지 445 nm) 전자기 방사선에 노출된다. 일반적으로, 화학 방사선의 양은 터치(touch)에 대해 점착성이 없는 고체 덩어리를 형성하기에 충분하여야 하지만, 이는 필수요건은 아니다.
광개시 에너지원은 화학 방사선, 즉, 본 발명의 광학 주조 수지의 부가 중합 및 단계-성장 중합을 개시할 수 있는 자유 라디칼을 직접적으로 또는 간접적으로 생성할 수 있는 700 나노미터 이하의 파장을 갖는 방사선을 방출한다. 수은 아크등(arc light); 탄소 아크등; 저압, 중압 또는 고압 수은 증기 램프; 선회-유동(swirl-flow) 플라즈마 아크 램프; 마이크로파 구동 램프; 제논 플래시 램프; 자외선 발광 다이오드, 및 자외선 발광 레이저와 같은 광개시 에너지원을 포함하는, 바람직한 광개시 에너지원은 자외 방사선, 즉, 약 180 내지 460 나노미터의 파장을 갖는 방사선을 방출한다.
전형적으로는 바람직하지 않지만, 예를 들어 충전제(예를 들어, 실리카 나노입자), 유동 보조제, 반응성 희석제 단량체, 용매, 정전기 방지제, 오염 방지제(예를 들어, 소정의 플루오르화 화합물) 및 착색제와 같은 추가 성분이 중합성 조성물에 포함될 수 있다.
전형적으로는 요구되지 않지만, 일부 경우에, 본 발명에 따른 중합성 조성물의 점도를 조절하기 위해 에틸렌계 불포화 반응성 희석제 단량체의 포함이 요구될 수 있다. 반응성 희석제 단량체에는, 예를 들어 아크릴레이트 단량체(예를 들어, 페녹시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 헥산다이올 다이아크릴레이트, 및 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트), 메타크릴레이트 단량체(예를 들어, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 헥산다이올 다이메타크릴레이트, 및 트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트), 스티렌, 및 치환된 스티렌(예를 들어, 4-브로모스티렌)이 포함될 수 있다.
유용한 모노- 및 폴리-에틸렌계 불포화 단량체는 자유 라디칼 중합성 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드이며, 여기서 용어 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 단량체 및/또는 메타크릴레이트 단량체를 포괄한다. 단량체는 바람직하게는 조성물을 경화시키는 데 사용되는 방사선의 파장에서 최소 흡광도를 갖는다. 그러한 단량체에는, 예를 들어, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 (메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 카프로락톤 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 트라이데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 메톡시-폴리에틸렌 글리콜-모노 메타크릴레이트, 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트, 및 에톡실화-노닐 아크릴레이트가 포함될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 단량체는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트, 트라이데실 아크릴레이트 및 에톡실화 노닐 아크릴레이트이다. 하나의 에틸렌계 불포화 기를 가지며, 상응하는 단일중합체의 유리 전이 온도가 50℃ 이상인, 본 발명에 적합한 고 Tg 단량체에는, 예를 들어 N-비닐피롤리돈, N-비닐 카프로락탐, 아이소보르닐 아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, 아이소보르닐 메타크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 아크릴아미드가 포함된다. 다른 적합한 단량체에는 미원 스페셜티 케미칼 컴퍼니 리미티드(Miwon Specialty Chemical Co. Ltd., 대한민국 소재)로부터 M1122로 입수가능한 3-페녹시 벤질 아크릴레이트, 미원 스페셜티 케미칼 컴퍼니 리미티드로부터 M1142로 입수가능한 2-페닐페녹시에틸 아크릴레이트, 토아고세이 컴퍼니 리미티드(Toagosei Co. Ltd., 일본 소재)로부터 TO-2344로 입수가능한 OPPA(2-페닐페닐 아크릴레이트), 미원 스페셜티 케미칼 컴퍼니 리미티드로부터 M1162로 입수가능한 2-(페닐티오)에틸 아크릴레이트, 미원 스페셜티 케미칼 컴퍼니 리미티드로부터 M1192로 입수가능한 바이페닐메틸 아크릴레이트, 2-나프탈레닐티오에틸 아크릴레이트, 및 2-(2-나프틸옥시)에틸 아크릴레이트가 포함된다.
더욱이, 자유-라디칼 중합성 단량체는 평균 2개 이상의 자유-라디칼 중합성 기를 함유할 수 있다. 3개 이상의 그러한 반응성 기를 갖는 분자가 또한 존재할 수 있다. 그러한 단량체의 예에는 C2-C18 알킬렌다이올 다이(메트)아크릴레이트, C3-C18 알킬렌트라이올 트라이(메트)아크릴레이트, 이들의 폴리에테르 유사체 등, 예를 들어 1,6-헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 및 트라이프로필렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 및 다이-트라이메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 에톡실화 비스페놀 플루오렌 다이아크릴레이트 재료, 예를 들어, 미원 스페셜티 케미칼 컴퍼니 리미티드(대한민국 소재)로부터 HR6060, HR6100, 및 HR6200으로 입수가능한 것들이 포함된다. 비닐 및 알릴 에테르 단량체가 에틸렌계 불포화 단량체로서 사용될 수 있다. 비닐 에테르-함유 단량체는 에틸 비닐 에테르, tert-부틸 비닐 에테르, 아이소부틸 비닐 에테르, 사이클로헥실 비닐 에테르, 2-에틸헥실 비닐 에테르, 다이에틸렌 글리콜 다이비닐 에테르, 트라이에틸렌 글리콜 다이비닐 에테르, 1,4-부탄다이올 다이비닐 에테르, 1,4-사이클로헥산다이메탄올 모노 비닐 에테르, 및 1,4-사이클로헥산다이메탄올 다이비닐 에테르(모두 미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재의 바스프 코포레이션(BASF Corp.)으로부터 입수가능함)일 수 있다. 다른 비닐 에테르 단량체에는 메틸 비닐 에테르 및 트라이메틸올프로판 트라이비닐 에테르가 포함된다. 유용한 알릴 에테르 단량체에는 에보닉 퍼포먼스 머티리얼즈 게엠베하(Evonik Performance Materials Gmbh, 독일 하나우-볼프강 소재)로부터 TAICROS로 입수가능한 1,3,5-트라이-2-프로페닐-1,3,5-트라이아진-2,4,6(1H, 3H, 5H)-트라이온, 에보닉 퍼포먼스 머티리얼즈 게엠베하로부터 TAC로 입수가능한 2,4,6-트리스(2-프로페닐옥시)-1,3,5-트라이아진, 퍼스토프 홀딩 에이비(Perstorp Holding AB, 스웨덴 말모 소재)로부터 APE로 입수가능한 펜타에리트리톨의 다이-, 트라이-, 및 테트라 알릴 에테르의 혼합물, 및 퍼스토프 홀딩 에이비로부터의 트라이메틸올프로판 다이알릴 에테르가 포함된다. 하나 초과의 비닐 또는 알릴 에테르 단량체의 블렌드를 사용하는 것은 본 발명의 범주 내에 있다.
하나 이상의 비닐 또는 알릴 에테르 단량체와 블렌딩된 하나 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체를 사용하는 것이 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 상이한 종류의 단량체들이 임의의 비율로 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 1-파트 중합성 조성물은 전형적으로, 예를 들어 블레이드 또는 프로펠러 혼합기를 사용한 성분들의 단순 혼합에 의해 제조될 수 있다. 원한다면 점도를 감소시키기 위해 유기 용매가 첨가될 수 있다. 용매(들)는, 예를 들어, 혼합 및/또는 기재 상으로의 분배 또는 코팅 후에 증발될 수 있다. 예시적인 유기 용매에는 케톤(예를 들어, 메틸 에틸 케톤), 에스테르, 할로카본 및 에테르가 포함된다.
마찬가지로, 본 발명에 따른 2-파트 중합성 조성물은 전형적으로, 예를 들어, 블레이드 또는 프로펠러를 사용하여 파트 A 성분 및 파트 B 성분을 별도로 제조함으로써 제조될 수 있다. 경화가 요구될 때, 예를 들어 블레이드 또는 정적 혼합 노즐을 사용하여 파트 A 및 파트 B를 함께 혼합하여 상응하는 1-파트 중합성 조성물을 형성한다.
1-파트 중합성 조성물은 경화/중합 전에 원하는 대로 기재 상에 코팅될 수 있다.
본 발명에 따른 중합성 조성물은 적어도 부분적으로 중합되어 중합된 조성물을 형성할 수 있다. 중합을 개시하기 위하여, 바람직하게는 조성물의 본질적으로 완전한(80% 초과) 중합을 제공하는 노출의 지속 기간 및 강도를 갖는, 열에, 또는 바람직하게는, 예를 들어 고에너지 자외선 공급원으로부터의 화학 방사선에 중합성 조성물을 노출시킬 수 있지만, 이는 필수요건은 아니다.
본 발명에 따른 중합된 조성물은 그를 제조하는 데 사용된 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물로부터 유도된 단량체 단위를 함유할 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 중합된 조성물은 하기 화학식 A 또는 B 또는 C 중 적어도 하나로 나타내어지는 다가(예를 들어, 2가 또는 4가) 세그먼트를 포함하는 중합체를 포함할 수 있다:
[화학식 A]
Figure pct00010
[화학식 B]
Figure pct00011
[화학식 C]
Figure pct00012
예시적인 기재에는 유리(예를 들어, 매끄러운 또는 연삭된) 기재 및 플라스틱 기재가 포함된다. 본 발명의 중합성 조성물은, 예를 들어 광학 조립체를 포함하는 광학 요소, 광학 프로젝션 시스템, 예를 들어 프로젝션 텔레비전뿐만 아니라, 광학 조립체를 포함하는 디스플레이 및 다른 장치를 필요로 하는 다양한 응용에 적용가능할 수 있다.
본 발명의 선택된 실시 형태
제1 실시 형태에서, 본 발명은 하기 화학식 I로 나타내어지는 적어도 하나의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00013
상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다.
제2 실시 형태에서, 본 발명은 각각의 R이 알릴 기를 나타내는, 제1 실시 형태에 따른 조성물을 제공한다.
제3 실시 형태에서, 본 발명은 각각의 R이 프로파르길 기를 나타내는, 제1 실시 형태에 따른 조성물을 제공한다.
제4 실시 형태에서, 본 발명은 2개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는 유기 폴리티올 화합물을 추가로 포함하는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 하나에 따른 조성물을 제공한다.
제5 실시 형태에서, 본 발명은 유기 폴리티올 화합물이 3개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는, 제4 실시 형태에 따른 조성물을 제공한다.
제6 실시 형태에서, 본 발명은 자유-라디칼 광개시제를 추가로 포함하는, 제4 실시 형태 또는 제5 실시 형태에 따른 조성물을 제공한다.
제7 실시 형태에서, 본 발명은 적어도 하나의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물이 하기 화학식 EX-1 또는 EX-2를 포함하는, 제4 실시 형태 내지 제6 실시 형태 중 어느 하나에 따른 조성물을 제공한다:
[화학식 EX-1]
Figure pct00014
[화학식 EX-2]
Figure pct00015
제8 실시 형태에서, 본 발명은 중합된 조성물의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은 제4 실시 형태 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에 따른 조성물을 적어도 부분적으로 중합하는 단계를 포함한다.
제9 실시 형태에서, 본 조성물은 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 단량체, 바람직하게는 1작용성 및/또는 2작용성 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 추가로 포함한다.
제10 실시 형태에서, 본 발명은 파트 A 성분 및 파트 B 성분을 포함하는 2-파트 중합성 조성물을 제공하며,
파트 A 성분은 하기 화학식 I로 나타내어지는 적어도 하나의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물을 포함하고;
파트 B 성분은 2개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는 유기 폴리티올 화합물을 포함하고, 이때 파트 A 성분 및 파트 B 성분은 서로 밀착 접촉하지 않는다:
[화학식 I]
Figure pct00016
상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다.
제11 실시 형태에서, 본 발명은 각각의 R이 알릴 기를 나타내는, 제10 실시 형태에 따른 2-파트 중합성 조성물을 제공한다.
제12 실시 형태에서, 본 발명은 각각의 R이 프로파르길 기를 나타내는, 제10 실시 형태에 따른 2-파트 중합성 조성물을 제공한다.
제13 실시 형태에서, 본 발명은 유기 폴리티올 화합물이 3개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는, 제10 실시 형태 내지 제12 실시 형태 중 어느 하나에 따른 2-파트 중합성 조성물을 제공한다.
제14 실시 형태에서, 본 발명은 파트 A 성분 및 파트 B 성분 중 적어도 하나가 자유-라디칼 광개시제를 포함하는, 제10 실시 형태 내지 제13 실시 형태 중 어느 하나에 따른 2-파트 중합성 조성물을 제공한다.
제15 실시 형태에서, 본 발명은 파트 B 성분이 자유-라디칼 광개시제를 포함하는, 제14 실시 형태에 따른 2-파트 중합성 조성물을 제공한다.
제16 실시 형태에서, 본 발명은 중합된 조성물의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은 제14 실시 형태 또는 제15 실시 형태에 따른 조성물의 파트 A 성분 및 파트 B 성분을 조합하는 단계, 및 생성된 조합물을 적어도 부분적으로 중합하는 단계를 포함한다.
제17 실시 형태에서, 본 발명은 하기 화학식 A 또는 B 또는 C 중 적어도 하나로 나타내어지는 다가(예를 들어, 2가 또는 4가) 세그먼트를 포함하는 중합체를 제공한다:
[화학식 A]
Figure pct00017
[화학식 B]
Figure pct00018
[화학식 C]
Figure pct00019
.
본 발명의 목적 및 이점이 하기의 비제한적인 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에서 언급된 특정 재료 및 그의 양뿐만 아니라 다른 조건 및 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
달리 언급되지 않는 한, 실시예 및 본 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다. 표에서, NM은 "측정되지 않음"을 의미한다.
표 1은 실시예에서 사용된 재료의 약어 및 설명을 열거한다.
[표 1]
Figure pct00020
Figure pct00021
굴절률 측정
경화되지 않은 액체 제형의 굴절률 측정치는 바슈 앤드 롬 아베 굴절계(Bausch and Lomb Abbe Refractometer)(미국 뉴욕주 로체스터 소재의 바슈 앤드 롬)를 사용하여 얻었다.
분말의 굴절률은 니콘 이클립스(Nikon Eclipse) 광학 투과 현미경(일본 도쿄 소재)을 사용하여 측정하였다. 유리 슬라이드 상에 대략 10 mg의 분말을 놓고, 알려진 굴절률의 침지유(미국 뉴저지주 시더 그로브 소재의 카길-사허 래보러토리즈, 인코포레이티드(Cargille-Sacher Laboratories, Inc.)로부터 입수한 표준 굴절률 정합 액체 침지유) 한 방울을 부가하고, 이어서 커버슬립으로 덮어서 슬라이드를 제조하였다. 베케선 시험 절차(BECKE Line Test Procedure)(ASTM C1648-12, "유리의 굴절률 및 분산을 결정하는 방법을 선택하기 위한 표준 가이드(Standard Guide for Choosing a Method for Determining the Index of Refraction and Dispersion of Glass)"(2012)]에 따라 측정하였다.
경화된 제형(광학 코팅)의 필름의 굴절률을, 메트리콘(Metricon) 2010 프리즘 커플러(Prism Coupler)(미국 뉴저지주 페닝턴 소재의 메트리콘 코포레이션 인코포레이티드(Metricon Corporation Inc.))를 사용하여 632.8 나노미터(nm)에서, 그리고 선택적으로 405 nm 및 532 nm에서 측정하였다. 측정할 광학 코팅을 0.1 마이크로미터 정도의 에어 갭(air gap)을 남기고 루틸(Rutile) 프리즘의 기부와 접촉시켰다.
광중합
각각의 제형에 대해, 메틀러(Mettler) AE240 분석 저울(미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 메틀러 톨레도 엘엘씨(Mettler Toledo LLC))을 사용하여 적절한 수지 및 광개시제를 칭량하고 0.5 온스(14.8 mL)의 직선-벽형 폴리프로필렌 컵에 첨가하고, 폴리프로필렌 나사형 뚜껑으로 밀봉하였다(컵 및 뚜껑 둘 모두 미국 사우스 캐롤라이나주 랜드럼 소재의 플랙텍, 인코포레이티드(FlackTek, Inc.)로부터 입수가능함). 목제 어플리케이터 스틱을 사용하여 각각의 제형을 손으로 휘저은 후에, 미국 사우스 캐롤라이나주 랜드럼 소재의 플랙텍, 인코포레이티드로부터 입수가능한 DAC 150 FVZ-K 스피드믹서를 사용하여 20초 동안 1500 rpm(분당 회전수)으로 고전단 혼합하였다. 혼합 후에, 작은 분량(대략 2 방울)을 2 인치(51 mm) × 3 인치(76 mm) × 0.04 인치(1 mm) 유리 현미경 슬라이드(미국 펜실베이니아주 래드너 소재의 브이더블유알(VWR))의 중심으로 옮겼다. 액체 제형이 담긴 유리 슬라이드에, 수동식 구멍 펀치(미국 플로리다주 포트 오렌지 소재의 엠.씨. 미스 매뉴팩처링 인크(M. C. Mieth Manufacturing Inc)로부터의 모델 448RH)의 사용을 통한 0.5 인치(13 mm) 구멍을 중심에 포함하는 1 인치(25 mm) × 3 인치(76 mm) × 0.01 인치(0.3 mm) 실리콘 고무 스페이서(로트 177573, # DSP7038GP-010-36, -70 듀로미터 레드(DUROMETER red) 사양 등급 실리콘, 미국 캘리포니아주 산타페 소재의 디버시파이드 실리콘 프로덕츠(Diversified Silicone Products))를, 제형이 구멍의 중심에 오도록 배치하였다. 1 인치(25 mm) × 3 인치(76 mm) × 0.04 인치(1 mm) 유리 현미경 슬라이드(미국 매사추세츠주 월섬 소재의 써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific)으로부터의 모델 2950)를 제형 위에 배치하여 제형이 유리 슬라이드들 사이에 개재되게 하였다. 이러한 샌드위치 구조물을 하나의 소형 금속 바인더 클립(모델 10667CT) 및 하나의 미니 금속 바인더 클립(모델 10666CC)(둘 모두 미국 매사추세츠주 프래밍햄 소재의 스테이플스 인코포레이티드(Staples Inc.)로부터 입수가능함)을 사용하여 좁은 에지를 따라 클램핑하였다. 전환 정도는 투과 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)에 의해 결정하였다. 액체 질소 냉각식 수은 카드뮴 텔루라이드(MCT) 검출기가 구비된 써모 피셔 사이언티픽 니콜렛(NICOLET) iS50 적외선 분광광도계를 사용하여 샘플을 분석하였는데, 써모 피셔 사이언티픽으로부터의 옴닉(OMNIC) 소프트웨어를 사용하여 티올 및 "엔" 피크를 적분하였다. 광 노출 후 곡선 아래 영역의 적분 대 경화되지 않은 샘플의 곡선 아래 영역의 적분의 비에 의해, 중합도로도 알려진 전환율을 결정하였다. 티올 피크에 대해 적분된 영역은 2600 내지 2490 cm-1이었고, 엔/인 피크에 대한 범위는 6145 내지 6090 cm-1이었다.
핵 자기 공명(NMR) 분광법
하기 절차를 이용하여 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물의 핵 자기 분광법(NMR) 측정을 행하였다. 대략 100 밀리그램의 샘플을 0.5 mL의 중수소화 클로로포름(CDCl3)에 용해시키고, 광대역 저온탐침(broadband cryoprobe)이 구비된 브루커 아반스(Bruker AVANCE) III 500 ㎒ 분광계(미국 매사추세츠주 빌레리카 소재의 브루커 바이오스핀 코포레이션(Bruker BioSpin Corporation)) 상에서 NMR 스펙트럼을 획득하였다. 낮은 팁 각도(15°) 및 4초의 완화 지연(relaxation delay)으로 양성자(1H)스펙트럼을 획득하였다. 연속 1H-디커플링으로 30° 팁 각도 및 3초의 완화 지연으로 탄소(13C) 스펙트럼을 획득하였다.
실시예 1
본 실시예는 하기 화학식 EX-1의 화합물의 합성을 입증한다:
[화학식 EX-1]
Figure pct00022
250-mL 둥근 바닥 플라스크에, 25 g(100 mmol)의 4,4'-티오비스벤젠티올을 첨가한 후에, 20 mL의 N,N-다이메틸포름아미드(DMF)를 첨가하였다. 용액을 교반하고 얼음 배스 하에서 냉각시켰다. 교반되는 용액에 NaOH 수용액(80 mL 물 중 10 g)을 첨가하였다. 생성된 현탁액을 질소 분위기 하에서 교반하고, 여기에 33.75 g(25 mL, 250 mmol)의 4-브로모부트-1-엔을 적가하였다. 용액을 실온(RT)으로 가온하고, 실온 N2 분위기 하에서 하룻밤 교반하였다.
이어서, 조질(crude) 용액을 EtOAc 중에 희석하고, 25 mL의 1 노르말(N) NaOH를 사용하여 유기 부분을 2회 추출하고, 후속하여 물로 3회 세척한 후에, 염수로 세척하였다. 이어서, 유기 층을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조시키고, 여과하고, 용매를 증발시켜, 황색 오일로서 최종 생성물(36 g, 정량적)을 수득하였다. 1H NMR (500 MHZ, CDCl3): δ= 7.22-7.26 (m, 8H), 5.81-5.87 (m, 2H), 5.05-5.11 (m, 4H), 2.95-2.98 (t, 4H), 2.37-2.41 (m, 4H). 13C NMR (125 ㎒, CDCl3): δ= 136.3, 136.0, 133.1, 131.6, 129.7, 116.6, 33.3, 33.0. EX-1의 측정된 굴절률(바슈 앤드 롬 아베 굴절계, 589 nm)은 1.6366 내지 1.6525의 범위였다.
실시예 2
본 실시예는 하기 화학식 EX-2의 화합물의 합성을 입증한다:
[화학식 EX-2]
Figure pct00023
교반 막대가 구비된 500-mL 둥근 바닥 플라스크에, 25 g(100 mmol)의 4,4'-티오비스벤젠티올 및 15 mL의 DMF를 첨가한 후에, NaOH 수용액(100 mL 물 중의 10 g)을 첨가하였다. 생성된 현탁액을 얼음 배스에서 냉각시켰다. (여전히 얼음 배스 하에서) 현탁액에, 33 g(250 mmol)의 4-브로모부트-1-인을 적가하였다. 이어서, 현탁액을 실온으로 가온하였다. 생성된 혼합물은 탁하였고, 1시간 동안 교반한 후에, 연회색 고체로의 응고가 관찰되었다. 이러한 고체는 유리 막대로 쉽게 파쇄할 수 있었다. 추가로 50 mL의 EtOAc를 첨가하고, 질소 하에서 하룻밤 교반되게 두었다. 이어서 현탁액을 추가의 EtOAc로 희석하고, 분액 깔때기를 사용하여 유기 부분을 추출하였다. 이어서, 유기 층을 25 mL의 1 N NaOH로 2회 세척하고, 후속하여 물로 3회 세척한 후에, 염수로 세척하였다. 이어서, 유기상을 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고, 여과하고, 회전 증발기를 사용하여 농축하였다. 생성물을 황백색(off-white) 고체(23.6 g, 67% 수율)로서 얻었다. 1H NMR (500 MHZ, CDCl3): δ= 7.23-7.31 (m, 9H (가려진 용매 피크), 3.068 (t, 4H), 2.498 (dt, 4H), 2.052 (t, 2H). 13C NMR (125 ㎒, CDCl3): δ= 134.7, 133.7, 131.7, 130.6, 82.2, 70.0, 32.8, 19.4.
상기한 바와 같이 분말에 사용되는 굴절률 측정 시험 방법에 따라, 분말의 굴절률을 알려진 굴절률의 침지유의 굴절률과 비교하였다. 재료는, 일부 결정이 다른 결정보다 더 낮은 굴절률을 나타내는 비-등방성 거동을 나타내는 것으로 나타났다. 측정된 최저 굴절률은 1.6186 내지 1.6210인 한편, 측정된 최고 굴절률은 1.6509 내지 1.6530이었다. 이러한 비-등방성 거동은 아마도, 결정이 샘플 내에 무작위로 정렬되었기 때문에 광의 광학 경로에 대해 상이한 결정 배향을 갖기 때문이다. 따라서, 굴절률 범위는 1.6186 내지 1.6530이었다.
비교예 CE-1
본 실시예는 하기 화학식 CE-1의 화합물의 합성을 입증한다:
[화학식 CE-1]
Figure pct00024
500-mL 둥근 바닥 플라스크에, 50 g(200 mmol)의 4,4'-티오비스벤젠티올을 첨가하였다. 플라스크를 얼음 배스 위에 놓고, 여기에 NaOH 수용액(100 mL 물 중의 17.2 g)을 첨가한 후에, 30 mL의 DMF를 첨가하였다. 현탁액을 질소 분위기 하에서 교반한 다음에, 여기에 63.54 g(45.5 mL, 525 mmol)의 알릴 브로마이드를 적가하였다. 용액을 실온으로 가온하고, 실온 N2 분위기 하에서 하룻밤 교반하였다. 이어서, 조질 용액을 EtOAc 중에 희석하고, 25 mL의 1 N NaOH를 사용하여 유기 부분을 2회 추출하고, 후속하여 물로 3회 세척한 후에, 염수로 세척하였다. 유기 층을 Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 용매를 증발시켜, 담황색 오일로서 최종 생성물(55 g, 83%)을 수득하였다. 1H NMR (500 MHZ, CDCl3): δ= 7.21-7.26 (8H, m), 5.82-5.91 (2H, m), 5.08-5.17 (4H, m), 3,53- 3.54 (4H, m). 13C NMR (125 ㎒, CDCl3): δ= 135.4, 133.4, 133.39, 131.4, 130.3, 118.1, 37.1. CE-1의 측정된 굴절률(바슈 앤드 롬 아베 굴절계, 589 nm)은 1.660 내지 1.6705이었다.
필름을 생성하기 위한 일반적인 절차
틈새 게이지(feeler gauge)에 의해 설정된 0.004 인치(101.6 마이크로미터) 나이프 갭을 갖는 나이프 코팅기를 사용하여 두께가 0.003 인치(76.2 마이크로미터)인 실리콘-처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름의 2개의 시트들 사이에 각각의 제형을 코팅하였다. 헤라우스 노블라이트 아메리카 엘엘씨(Heraeus Noblelight America LLC, 미국 메릴랜드주 게이더스버그 소재)로부터의 DRS-10 컨베이어가 구비된 LH-10 경화 시스템을 사용하는 통과당 대략 500 밀리줄/제곱센티미터(mJ/㎠) 조사 에너지 및 통과당 공칭 6000 밀리와트/제곱센티미터(mW/㎠) 조사를 사용하여, 95 피트/분(fpm)(30 미터/분)으로 600 와트/인치 퓨전(Fusion) D 전구 하에서 4회 또는 8회 통과로 필름 샘플을 경화시켰다.
실시예 3 내지 실시예 9(EX-3 내지 EX-9) 및 비교예 2 및 비교예 3(CE-2 및 CE-3)
EX-1 및 CE-1 "엔" 단량체를 트리스[2-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]아이소시아누레이트(TEMPIC, 독일 마르쉬아흐트 소재의 브루노 보크 티오케미칼스로부터 THIOCURE TEMPIC로 입수함) 또는 2,3-다이((2-메르캅토에틸)티오)-1-프로판티올(DMPT, 독일 마르쉬아흐트 소재의 브루노 보크 티오케미칼스로부터 THIOCURE DMPT로 입수함) 중 어느 하나의 티올과 반응시켰다. 모든 제형에 대해 1:1의 티올:엔 화학양론을 사용하였고, 옴니라드 TPO-L 광개시제(TPO-L)를 0.7 phr(part per hundred resin)로 사용하여 반응을 개시하였다. 실시예 3 내지 실시예 5(EX-3 내지 EX-5) 및 비교예 2 및 비교예 3(CE-2 및 CE-3)에 대한 제형이 표 2에 나타나 있다. 실시예 6 내지 실시예 9(EX-6 내지 EX-9)에 대한 제형이 표 5에 나타나 있다.
표 3은 필름을 생성하기 위한 일반적인 절차에 따라 600 와트/인치 퓨전 D 전구 하에서 4회 및 8회 통과 후에 측정된 표 2에 열거된 제형의 경화 프로파일을 나타낸다. 표 4는 경화되지 않은 상태 및 경화된 상태에서의 표 2에 열거된 EX-3, EX-4, 및 EX-5의 굴절률을 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00025
[표 3]
Figure pct00026
[표 4]
Figure pct00027
표 5는 다양한 다작용성 티올과, 각각, EX-1 및 EX-2를 사용한 티올-엔 및 티올-인 제형을 나타낸다. 표 6은 헤라우스 노블라이트 아메리카 엘엘씨(미국 메릴랜드주 게이더스버그 소재)로부터의 DRS-10 컨베이어가 구비된 LH-10 경화 시스템을 사용하는 통과당 512 밀리줄/제곱센티미터(mJ/㎠) 조사 에너지 및 통과당 대략 6000 밀리와트/제곱센티미터(mW/㎠) 조사를 사용하여, 대략 95 fpm으로 600 와트/인치 퓨전 D 전구 하에서 4회 통과 후의 표 5에 열거된 제형의 경화 프로파일을 나타낸다. 표 7은 경화되지 않은 상태 및 경화된 상태에서의 표 5에 열거된 EX-6 내지 EX-9의 굴절률을 나타낸다.
[표 5]
Figure pct00028
[표 6]
Figure pct00029
[표 7]
Figure pct00030
특허증을 위한 상기 출원에서의 모든 인용된 참고 문헌, 특허, 및 특허 출원은 전체적으로 일관된 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 출원과 포함되는 참고 문헌의 부분들 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명에서의 정보가 우선할 것이다. 당업자가 청구되는 발명을 실시할 수 있게 하기 위해 주어진 전술한 설명은, 청구범위 및 그에 대한 모든 등가물에 의해 한정되는 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (16)

  1. 하기 화학식 I로 나타내어지는 하나 이상의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물을 포함하는 조성물:
    [화학식 I]
    Figure pct00031

    상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 R은 알릴 기를 나타내는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 각각의 R은 프로파르길 기를 나타내는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 2개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는 유기 폴리티올 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유기 폴리티올 화합물은 3개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는, 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 자유-라디칼 광개시제를 추가로 포함하는 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 하나 이상의 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물은 하기 화학식 EX-1 또는 EX-2의 화합물을 포함하는, 조성물:
    [화학식 EX-1]
    Figure pct00032

    [화학식 EX-2]
    Figure pct00033
    .
  8. 중합된 조성물의 제조 방법으로서,
    제7항의 조성물을 적어도 부분적으로 중합하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 파트 A 성분 및 파트 B 성분을 포함하는 2-파트 중합성 조성물로서,
    상기 파트 A 성분은 하기 화학식 I로 나타내어지는 말단-불포화 다이아릴설파이드 화합물을 포함하고;
    상기 파트 B 성분은 2개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는 유기 폴리티올 화합물을 포함하고, 이때 상기 파트 A 성분 및 상기 파트 B 성분은 서로 밀착 접촉하지 않는, 2-파트 중합성 조성물:
    [화학식 I]
    Figure pct00034

    상기 식에서, 각각의 R은 알릴 기 또는 프로파르길 기를 나타낸다.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 R은 알릴 기를 나타내는, 2-파트 중합성 조성물.
  11. 제9항에 있어서, 각각의 R은 프로파르길 기를 나타내는, 2-파트 중합성 조성물.
  12. 제9항에 있어서, 상기 유기 폴리티올 화합물은 3개 이상의 설프하이드릴 기를 갖는, 2-파트 중합성 조성물.
  13. 제9항에 있어서, 상기 파트 A 성분 및 상기 파트 B 성분 중 하나 이상은 자유-라디칼 광개시제를 포함하는, 2-파트 중합성 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 파트 B 성분은 상기 자유-라디칼 광개시제를 포함하는, 2-파트 중합성 조성물.
  15. 중합된 조성물의 제조 방법으로서,
    제13항의 조성물의 상기 파트 A 성분 및 상기 파트 B 성분을 조합하는 단계, 및
    생성된 조합물을 적어도 부분적으로 중합하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 하기 화학식 A 또는 B 또는 C 중 하나 이상으로 나타내어지는 다가 세그먼트를 포함하는 중합체:
    [화학식 A]
    Figure pct00035

    [화학식 B]
    Figure pct00036

    [화학식 C]
    Figure pct00037
    .
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093058A (ja) * 1995-06-21 1997-01-07 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 新規チオール誘導体及びその製造方法
JP2000002801A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Hoya Corp 光学部材用コーティング組成物、それを用いて得られる薄膜層及びそれを有する光学部材
US6653425B1 (en) * 2002-11-27 2003-11-25 Corning Incorporated High refractive index and high photosensitive optical materials and method for preparing the same
KR20070108355A (ko) * 2004-09-07 2007-11-09 오프소닉스 인코포레이티드 광학 소자용 단량체 및 중합체

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399624A (en) * 1990-12-21 1995-03-21 Loctite Corporation High purity resins for thiol-ene polymerizations and method for producing same
EP0586014B1 (en) * 1992-09-01 1996-11-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical modulation device
JPH08157320A (ja) 1994-12-06 1996-06-18 Mitsui Toatsu Chem Inc 歯科用材料及び歯科用樹脂組成物
BR9708589A (pt) 1996-04-05 1999-08-03 Minnesota Mining & Mfg Composição polimerizável por luz visível e processos para revestir um substrato com um revestimento protetor e para reparar um defeito em um substrato revestido
JP2000053768A (ja) 1998-06-05 2000-02-22 Daiso Co Ltd 光学的特性に優れた硬化性樹脂組成物
TW200900435A (en) 2007-03-29 2009-01-01 Fujifilm Corp Organic-inorganic composite composition and fabrication method thereof, molded article and fabrication method thereof and optical component
CN101368015B (zh) 2007-08-13 2011-10-12 比亚迪股份有限公司 一种紫外光固化涂料及其制备方法和用途
JP5827853B2 (ja) 2011-09-27 2015-12-02 株式会社ダイセル 組成物及びその硬化物
JP5839934B2 (ja) 2011-10-27 2016-01-06 株式会社ダイセル 樹脂組成物及びその硬化物
JP6174948B2 (ja) 2013-08-30 2017-08-02 住友精化株式会社 硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP2015168817A (ja) 2014-03-11 2015-09-28 株式会社ダイセル 硬化性シート
JP2015191808A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 住友精化株式会社 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
KR101546625B1 (ko) 2014-06-23 2015-08-21 이아이씨티코리아 주식회사 치올렌 공중합체를 포함하는 광경화형 점착 조성물
US9464203B2 (en) 2015-03-12 2016-10-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Thiolene-based compositions with extended pot life

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093058A (ja) * 1995-06-21 1997-01-07 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 新規チオール誘導体及びその製造方法
JP2000002801A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Hoya Corp 光学部材用コーティング組成物、それを用いて得られる薄膜層及びそれを有する光学部材
US6653425B1 (en) * 2002-11-27 2003-11-25 Corning Incorporated High refractive index and high photosensitive optical materials and method for preparing the same
KR20070108355A (ko) * 2004-09-07 2007-11-09 오프소닉스 인코포레이티드 광학 소자용 단량체 및 중합체

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