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KR20140094607A - 광학재료용 수지의 제조방법 - Google Patents

광학재료용 수지의 제조방법 Download PDF

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KR20140094607A
KR20140094607A KR1020147015931A KR20147015931A KR20140094607A KR 20140094607 A KR20140094607 A KR 20140094607A KR 1020147015931 A KR1020147015931 A KR 1020147015931A KR 20147015931 A KR20147015931 A KR 20147015931A KR 20140094607 A KR20140094607 A KR 20140094607A
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KR
South Korea
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bis
polymerizable composition
mercaptomethylthio
compound
water content
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KR1020147015931A
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마사루 카와구치
시게토시 쿠마
마모루 타나카
세이이치 코바야시
Original Assignee
미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Publication date
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Application filed by 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

수분의 함유량이 10~300ppm인 것을 특징으로 하는, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물로 이루어지는 중합성 조성물을 중합하는 것에 의해서, 맥리나 백탁을 발생시키지 않고, 무색 투명성이고 변형이 없는 고성능의 폴리우레탄계 수지제 광학재료(렌즈 등)를 양호하게 제조할 수 있는 방법이 개시된다.

Description

광학재료용 수지의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING RESIN FOR OPTICAL MATERIAL}
본 발명은, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물로 이루어지는 중합성 조성물을 중합하는 것에 의해, 양호한 광학 물성을 가지는 폴리우레탄계 수지제 광학재료(렌즈 등)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
수지제의 광학재료는, 무기 재료로 이루어지는 광학재료에 비해 경량으로 갈라지기 어렵고, 염색이 가능하다. 따라서, 최근, 예를 들면 안경 렌즈, 카메라 렌즈 등의 광학재료에 급속히 보급되어 오고 있다.
광학재료용 수지에는, 한층 더 고성능화가 요구 되어 오고 있다. 구체적으로는, 고굴절율화, 고아베수화, 저비중화, 고내열성화 등이 요구되어 왔다. 그와 같은 요구에 따라서, 지금까지 여러가지 광학재료용 수지가 개발되어, 사용되고 있다.
그 중에서도, 폴리우레탄계 수지에 관한 제안이 활발히 행해져 오고 있다. 그리고, 본 발명자들도, 폴리우레탄계 수지로 이루어지는 플라스틱 렌즈 등의 광학재료에 관한 제안을 여러가지로 행하고 있다.
폴리우레탄계 수지 중에서도, 가장 대표적인 수지로서, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 수지를 들 수 있다. 이 수지는, 무색 투명으로 고굴절율 저분산이고, 충격성, 염색성, 가공성 등의 특성이 뛰어나다. 따라서, 플라스틱 렌즈 등의 광학재료에 최적인 수지의 하나이다. 그 중에서도 수지의 투명성은, 렌즈로서 필요 불가결한 성질이다.
광학재료용 수지를 제조할 때에, 중합하여 얻어진 수지나 광학재료 중에 맥리(脈理)나 백탁(白濁)을 발생시키는 경우가 있다. 이 맥리나 백탁은, 광학재료의 성능에 악영향을 주는 경우가 있다. 즉 본 발명의 목적은, 맥리나 백탁을 발생시키지 않고, 무색 투명성으로 변형 없는 고성능의 폴리우레탄계 수지제 광학재료(렌즈 등)를 양호하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하도록 예의 검토한 결과, 중합성 조성물의 중합속도 및 폴리우레탄계 수지 렌즈의 백탁이나 맥리의 유무와, 중합성 조성물 중에 포함되는 수분량과의 사이에 밀접한 상관이 있는 것을 규명했다.
통상은, 렌즈를 제작할 때, 렌즈의 형상마다 적합한 촉매량, 승온 패턴을 결정함으로써, 맥리나 백탁이 없는 투명렌즈를 수율 좋게 얻을 수 있다. 또한, 일반적으로, 중합속도가 통상의 속도보다도 현저하게 저하한 경우는, 맥리와 백탁의 발생율이 극적으로 상승하고, 수지의 투명성을 해치는 원인으로 되는 경우가 많은 것은 알려져 있다. 한편, 본 발명자들은, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물로 이루어지는 중합성 조성물 중의 수분량이, 어느 특정의 값을 넘으면 중합속도가 약간 저하하고, 결과로서 맥리나 백탁이 발생하고, 제품의 수율이 저하 하는 경우가 있는 것을 발견했다. 즉, 중합성 조성물 중의 수분량을 어느 특정의 범위 내로 하는 것에 의해, 중합속도 저하를 억제하여 탁함ㆍ맥리가 없는 무색 투명한 고성능의 폴리우레탄계 수지 렌즈가 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성 하기에 이르렀던 것이다.
또, 종래 기술에서는, 수분량이 다량이면, 물이 이소(티아)시아네이트 화합물과 반응하여 수지가 발포하거나 백탁하여 투명성이 전혀 없게 되어, 광학재료의 공업적 생산이 곤란하게 되는 것은 알려져 있다. 그러나, 본 발명은, 그와 같은 다량의 수분에 기인하는 발포나 백탁 현상과는 완전히 다르고, 종래는 공업적 생산상 문제 없다고 생각되고 있었던 매우 미량(ppm 오더)의 특정 범위의 수분량과, 중합속도 및 그것에 기인하는 맥리나 백탁과의 상관관계에 따르는 발명이다. 이와 같은 상관관계는, 본 발명자들이 처음으로 발견한 사항이며, 종래 기술에서는 알려져 있지 않았다.
즉, 본 발명은, 수분의 함유량이 10~300ppm인 것을 특징으로 하는, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물로 이루어지는 중합성 조성물을 중합하는 광학재료용 수지의 제조방법이다.
더욱이, 본 발명은, 상기 제조방법으로 얻어지는 수지이고, 또한, 그 수지로 이루어지는 렌즈 등의 광학재료이다.
본 발명에 의하면, 맥리나 백탁을 발생시키지 않고, 무색 투명성으로 변형이 없는 고성능의 폴리우레탄계 수지제 광학재료(렌즈 등)를, 수율 좋고, 양호하게 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물로 이루어지는 중합성 조성물을 중합하는 것에 의해서, 광학재료용 폴리우레탄계 수지를 제조한다. 이 중합성 조성물의 수분 함유량은, 10~300ppm의 범위 내이다. 수분 함유량은 10ppm 미만에서도 문제 없지만, 원료 폴리티올 중의 수분, 및 제조과정에 있어서의 폴리티올 화합물과 이소(티오)시아네이트 화합물과의 혼합조작 등에 의한 수분 혼입 등에 의해, 10ppm 미만으로 하는 것은 곤란하다. 더욱이, 이 중합성 조성물의 수분 함유량은, 10~200ppm이 바람직하다.
수분 함유량을 10~300ppm으로 하기 위해서는, 모노머 제조의 단계에서 극력, 수분량을 저하시킬 필요가 있다. 예를 들면, 모노머 제조에 있어서 용매를 사용하는 경우에는 물과의 공비를 이용하여, 탈용매와 동시에 수분량을 저하시킬 수 있다. 더욱이 계 내에 남은 수분에 관해서는, 감압하에서, 실온이나 가열하에서 질소를 유통시키는 것에 의해, 모노머 중의 수분량을 저하시킬 수 있다. 또한, 증류 정제 등을 이용할 수 있는 경우에는, 초류분(初留分)의 커트량을 조절함으로써 모노머 중의 수분을 저감시킬 수 있다. 더욱이, 제조된 모노머를 질소 분위기하에서 관리하고, 모노머 제조 후의 흡습 등에 의한 수분량의 증가를 방지함으로써 수분량을 낮은 채로 유지하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 있어서는, 상술한 각 수법에 의해서 모노머나 중합성 조성물 중의 수분량을 단지 저감시킬 뿐만 아니라, 그 모노머나 중합성 조성물의 수분 함유량을 검사 측정하는 것에 의해, 중합에 사용 가능한지 여부를 판정하는 것도 중요하다. 즉, 검사 측정의 결과, 수분 함유량이 본 발명에서 규정하는 범위 내이면 그 모노머나 중합성 조성물을 중합에 제공하고, 또한, 범위 밖에 있으면 중합에 제공하지 않고 수분량을 더욱 저감시키기 위한 처리를 실시하고, 그 후 다시 검사 측정을 행하여 중합에 사용 가능한지 여부를 판정한다.
중합성 조성물의 수분 함유량이 상기 특정 범위 내이면, 중합속도의 큰 저하는 일어나지 않고, 맥리나 백탁이 없는 투명한 폴리우레탄계 수지제의 광학재료를 얻을 수 있다. 또한, 중합성 조성물에 이용하는 폴리티올 화합물의 수분 함유량은, 20~600ppm이 바람직하고, 맥리나 백탁의 억제라는 관점에서는 20~400ppm이 보다 바람직하다. 수분의 함유량은, 컬 피셔 수분 측정기에 의해서 측정할 수 있다.
중합성 조성물은, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물을 주성분으로 하는 조성물이다. 이 외에, 필요에 따라서, 촉매, 내부 이형제, UV 흡수제, 블루잉제 등의 임의 성분을 포함하고 있어도 좋다.
예를 들면, 폴리우레탄계 렌즈는, 폴리티올 화합물, 폴리이소(티오)시아네이트 화합물 및 필요에 따라서 임의 성분을 렌즈용의 형에 주입하여, 중합함으로써 제조할 수 있다.
중합성 조성물에 이용하는 폴리이소(티오)시아네이트 화합물은, 특별히 제한되지 않고, 1분자 중에 2개 이상의 이소(티오)시아네이트기를 가지는 화합물이면 좋다. 또, 「이소(티오)시아네이트」란, 「이소시아네이트 또는 이소티오시아네이트」를 의미한다.
폴리이소(티오)시아네이트 화합물의 구체예로서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2-디메틸펜탄디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥산디이소시아네이트, 부텐디이소시아네이트, 1,3-부타디엔-1,4-디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,6,11-운데칸트리이소시아네이트, 1,3,6-헥사메틸렌트리이소시아네이트, 1,8-디이소시아나토-4-이소시아나토메틸옥탄, 비스(이소시아나토에틸) 카보네이트, 비스(이소시아나토에틸)에테르, 리신디이소시아나토메틸에스테르, 리신트리이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트 화합물;
2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 폴리이소시아네이트 화합물;
1,2-디이소시아나토벤젠, 1,3-디이소시아나토벤젠, 1,4-디이소시아나토벤젠, 2,4-디이소시아나토톨루엔, 에틸페닐렌디이소시아네이트, 이소프로필페닐렌디이소시아네이트, 디메틸페닐렌디이소시아네이트, 디에틸페닐렌디이소시아네이트, 디이소프로필페닐렌디이소시아네이트, 트리메틸벤젠트리이소시아네이트, 벤젠트리이소시아네이트, 비페닐디이소시아네이트, 톨루이딘디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(페닐이소시아네이트), 4,4'-메틸렌비스(2-메틸페닐이소시아네이트), 비벤질-4,4'-디이소시아네이트, 비스(이소시아나토페닐)에틸렌, 비스(이소시아나토메틸)벤젠, 비스(이소시아나토에틸)벤젠, 비스(이소시아나토프로필)벤젠, α,α,α',α'-테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트, 비스(이소시아나토부틸)벤젠, 비스(이소시아나토메틸)나프탈렌, 비스(이소시아나토메틸페닐)에테르, 비스(이소시아나토에틸) 프탈레이트, 2,6-디(이소시아나토메틸)푸란 등의 방향환 화합물을 가지는 폴리이소
시아네이트 화합물;
비스(이소시아나토메틸)설파이드, 비스(이소시아나토에틸)설파이드, 비스(이소시아나토프로필)설파이드, 비스(이소시아나토헥실)설파이드, 비스(이소시아나토메틸)설폰, 비스(이소시아나토메틸)디설파이드, 비스(이소시아나토에틸)디설파이드, 비스(이소시아나토프로필)디설파이드, 비스(이소시아나토메틸티오)메탄, 비스(이소시아나토에틸티오)메탄, 비스(이소시아나토메틸티오)에탄, 비스(이소시아나토에틸티오)에탄, 1,5-디이소시아나토-2-이소시아나토메틸-3-티아펜탄, 1,2,3-트리스(이소시아나토메틸티오)프로판, 1,2,3-트리스(이소시아나토에틸티오)프로판, 3,5-디티아-1,2,6,7-헵탄테트라이소시아네이트, 2,6-디이소시아나토메틸-3,5-디티아-1,7-헵탄디이소시아네이트, 2,5-디이소시아네이토메틸티오펜, 이소시아나토에틸티오-2,6-디티아-1,8-옥탄디이소시아네이트 등의 함황 지방족 폴리이소시아네이트 화합물;
2-이소시아나토페닐-4-이소시아나토페닐설파이드, 비스(4-이소시아나토페닐)설파이드, 비스(4-이소시아나토메틸페닐)설파이드 등의 방향족 설파이드계 폴리이소시아네이트 화합물;
비스(4-이소시아나토페닐)디설파이드, 비스(2-메틸-5-이소시아나토페닐)디설파이드, 비스(3-메틸-5-이소시아나토페닐)디설파이드, 비스(3-메틸-6-이소시아나토페닐)디설파이드, 비스(4-메틸-5-이소시아나토페닐)디설파이드, 비스(4-메톡시-3-이소시아나토페닐)디설파이드 등의 방향족 디설파이드계 폴리이소시아네이트 화합물;
2,5-디이소시아나토테트라히드로티오펜, 2,5-디이소시아나토메틸테트라히드로티오펜, 3,4-디이소시아나토메틸테트라히드로티오펜, 2,5-디이소시아나토-1,4-디티안, 2,5-디이소시아나토메틸-1,4-디티안, 4,5-디이소시아나토-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아나토메틸)-1,3-디티오란, 4,5-디이소시아나토메틸-2-메틸-1,3-디티오란등의 함황 지환족 폴리이소시아네이트 화합물;
1,2-디이소티오시아나토에탄, 1,6-디이소티오시아나토헥산 등의 지방족 폴리이소티오시아네이트 화합물; 시클로헥산디이소티오시아네이트 등의 지환족 폴리이소티오시아네이트 화합물; 1,2-디이소티오시아나토벤젠, 1,3-디이소티오시아나토벤젠, 1,4-디이소티오시아나토벤젠, 2,4-디이소티오시아나토톨루엔, 2,5-디이소티오시아나토-m-크실렌, 4,4'-메틸렌비스(페닐이소티오시아네이트), 4,4'-메틸렌비스(2-메틸페닐이소티오시아네이트), 4,4'-메틸렌비스(3-메틸페닐이소티오시아네이트), 4,4'-디이소티오시아나토벤조페논, 4,4'-디이소티오시아나토-3,3'-디메틸벤조페논, 비스(4-이소티오시아나토페닐)에테르 등의 방향족 폴리이소티오시아네이트 화합물;
또한, 1,3-벤젠디카르보닐디이소티오시아네이트, 1,4-벤젠디카르보닐디이소티오시아네이트, (2,2-피리딘)-4,4-디카르보닐디이소티오시아네이트 등의 카르보닐 폴리이소티오시아네이트 화합물; 티오비스(3-이소티오시아나토프로판), 티오비스(2-이소티오시아나토에탄), 디티오비스(2-이소티오시아나토에탄) 등의 함황 지방족 폴리이소티오시아네이트 화합물;
1-이소티오시아나토-4-[(2-이소티오시아나토)설포닐]벤젠, 티오비스(4-이소티오시아나토벤젠), 설포닐(4-이소티오시아나토벤젠), 디티오비스(4-이소티오시아나토벤젠) 등의 함황 방향족 폴리이소티오시아네이트 화합물; 2,5-디이소티오시아나토티오펜, 2,5-디이소티오시아나토-1,4-디티안 등의 함황 지환족 폴리이소티오시아네이트 화합물;
1-이소시아나토-6-이소티오시아나토헥산, 1-이소시아나토-4-이소티오시아나토시클로헥산, 1-이소시아나토-4-이소티오시아나토벤젠, 4-메틸-3-이소시아나토-1-이소티오시아나토벤젠, 2-이소시아나토-4,6-디이소티오시아나토-1,3,5-트리아진, 4-이소시아나토페닐-4-이소티오시아나토페닐설파이드, 2-이소시아나토에틸-2-이소티오시아나토에틸디설파이드 등의 이소시아나토기와 이소티오시아나토기를 가지는 폴리이소(티오)시아네이트 화합물을 들 수 있다.
더욱이, 이들의 염소 치환체, 브롬 치환체 등의 할로겐 치환체, 알킬 치환체, 알콕시 치환체, 니트로 치환체나 다가 알코올과의 프레폴리머형 변성체, 카르보디이미드 변성체, 우레아 변성체, 뷰렛 변성체, 다이머화 혹은 트리머화 반응 생성물 등도 사용할 수 있다.
다만, 폴리이소(티오)시아네이트 화합물은, 이상의 각 예시 화합물로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상의 각 예시 화합물은, 단독으로도 이용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 좋다.
이상의 예시 화합물 중에서도, 특히, 적어도 1종의 지환족 이소시아네이트 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 지환족 이소시아네이트 화합물로서는, 2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 및 이소포론디이소시아네이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
*중합성 조성물에 이용하는 폴리티올 화합물은, 특별히 제한되지 않고, 1분자 중에 2개 이상의 티올기를 가지는 화합물이면 좋다.
폴리티올 화합물의 구체예로서는, 메탄디티올, 1,2-에탄디티올, 1,1-프로판디티올, 1,2-프로판디티올, 1,3-프로판디티올, 2,2-프로판디티올, 1,6-헥산디티올, 1,2,3-프로판트리티올, 1,1-시클로헥산디티올, 1,2-시클로헥산디티올, 2,2-디메틸프로판-1,3-디티올, 3,4-디메톡시부탄-1,2-디티올, 2-메틸시클로헥산-2,3-디티올, 1,1-비스(메르캅토메틸)시클로헥산, 티오말산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 2,3-디메르캅토-1-프로판올(2-메르캅토아세테이트), 2,3-디메르캅토-1-프로판올(3-메르캅토프로피오네이트), 디에틸렌글리콜비스(2-메르캅토아세테이트), 디에틸렌글리콜비스(3-메르캅토프로피오네이트), 1,2-디메르캅토프로필메틸에테르, 2,3-디메르캅토프로필메틸에테르, 2,2-비스(메르캅토메틸)-1,3-프로판디티올, 비스(2-메르캅토에틸)에테르, 에틸렌글리콜비스(2-메르캅토아세테이트), 에틸렌글리콜비스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메티롤프로판비스(2-메르캅토아세테이트), 트리메티롤프로판비스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨테트라키스(2-메르캅토아세테이트), 펜타에리스리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 테트라키스(메르캅토메틸)메탄 등의 지방족 폴리티올 화합물;
1,2-디메르캅토벤젠, 1,3-디메르캅토벤젠, 1,4-디메르캅토벤젠, 1,2-비스(메르캅토메틸)벤젠, 1,3-비스(메르캅토메틸)벤젠, 1,4-비스(메르캅토메틸)벤젠, 1,2-비스(메르캅토에틸)벤젠, 1,3-비스(메르캅토에틸)벤젠, 1,4-비스(메르캅토에틸)벤젠, 1,2,3-트리메르캅토벤젠, 1,2,4-트리메르캅토벤젠-1,3,5-트리메르캅토벤젠, 1,2,3-트리스(메르캅토메틸)벤젠, 1,2,4-트리스(메르캅토메틸)벤젠-1,3,5-트리스(메르캅토메틸)벤젠, 1,2,3-트리스(메르캅토에틸)벤젠, 1,2,4-트리스(메르캅토에틸)벤젠-1,3,5-트리스(메르캅토에틸)벤젠, 2,5-톨루엔디티올, 3,4-톨루엔디티올, 1,3-디(p-메톡시페닐)프로판-2,2-디티올, 1,3-디페닐프로판-2,2-디티올, 페닐메탄-1,1-디티올, 2,4-디(p-메르캅토페닐)펜탄 등의 방향족 폴리티올 화합물;
1,2-비스(메르캅토에틸티오)벤젠, 1,3-비스(메르캅토에틸티오)벤젠, 1,4-비스(메르캅토에틸티오)벤젠, 1,2,3-트리스(메르캅토메틸티오)벤젠, 1,2,4-트리스(메르캅토메틸티오)벤젠, 1,3,5-트리스(메르캅토메틸티오)벤젠, 1,2,3-트리스(메르캅토에틸티오)벤젠, 1,2,4-트리스(메르캅토에틸티오)벤젠, 1,3,5-트리스(메르캅토에틸티오)벤젠 등, 및 이들의 알킬화물 등의 메르캅토기 이외에 황 원자를 함유하는 방향족 폴리티올 화합물;
비스(메르캅토메틸)설파이드, 비스(메르캅토메틸)디설파이드, 비스(메르캅토에틸)설파이드, 비스(메르캅토에틸)디설파이드, 비스(메르캅토프로필)설파이드, 비스(메르캅토메틸티오)메탄, 비스(2-메르캅토에틸티오)메탄, 비스(3-메르캅토프로필티오)메탄, 1,2-비스(메르캅토메틸티오)에탄, 1,2-비스(2-메르캅토에틸티오)에탄, 1,2-비스(3-메르캅토프로필)에탄, 1,3-비스(메르캅토메틸티오)프로판, 1,3-비스(2-메르캅토에틸티오)프로판, 1,3-비스(3-메르캅토프로필티오)프로판, 1,2,3-트리스(메르캅토메틸티오)프로판, 1,2,3-트리스(2-메르캅토에틸티오)프로판, 1,2,3-트리스(3-메르캅토프로필티오)프로판, 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판, 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, 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올, 테트라키스(메르캅토메틸티오메틸)메탄, 테트라키스(2-메르캅토에틸티오메틸)메탄, 테트라키스(3-메르캅토프로필티오메틸)메탄, 비스(2,3-디메르캅토프로필)설파이드, 비스(1,3-디메르캅토프로필)설파이드, 2,5-디메르캅토-1,4-디티안, 2,5-디메르캅토메틸-1,4-디티안, 2,5-디메르캅토메틸-2,5-디메틸-1,4-디티안, 비스(메르캅토메틸)디설파이드, 비스(메르캅토에틸)디설파이드, 비스(메르캅토프로필)디설파이드 등의 메르캅토기 이외에 황 원자를 함유하는 지방족 폴리티올 화합물, 및 이들의 티오글리콜산 및 메르캅토프로피온산의 에스테르;
히드록시메틸설파이드비스(2-메르캅토아세테이트), 히드록시메틸설파이드비스(3-메르캅토프로피오네이트), 히드록시에틸설파이드비스(2-메르캅토아세테이트), 히드록시에틸설파이드비스(3-메르캅토프로피오네이트), 히드록시프로필설파이드비스(2-메르캅토아세테이트), 히드록시프로필설파이드비스(3-메르캅토프로피오네이트), 히드록시메틸디설파이드비스(2-메르캅토아세테이트), 히드록시메틸디설파이드비스(3-메르캅토프로피오네이트), 히드록시에틸디설파이드비스(2-메르캅토아세테이트), 히드록시에틸디설파이드비스(3-메르캅토프로피오네이트), 히드록시프로필디설파이드비스(2-메르캅토아세테이트), 히드록시프로필디설파이드비스(3-메르캅토프로피오네이트), 2-메르캅토에틸에테르비스(2-메르캅토아세테이트), 2-메르캅토에틸에테르비스(3-메르캅토프로피오네이트), 1,4-디티안-2,5-디올비스(2-메르캅토아세테이트), 1,4-디티안-2,5-디올비스(3-메르캅토프로피오네이트), 티오디글리콜산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 티오디프로피온산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 4,4-티오디부틸산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 디티오디글리콜산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 디티오디프로피온산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 4,4-디티오디부틸산비스(2-메르캅토에틸에스테르), 티오디글리콜산비스(2,3-디메르캅토프로필에스테르), 티오디프로피온산비스(2,3-디메르캅토프로필에스테르), 디티오글리콜산비스(2,3-디메르캅토프로필에스테르), 디티오디프로피온산비스(2,3-디메르캅토프로필에스테르) 등의 그 외의 메르캅토기 이외에 황 원자와 에스테르 결합을 함유하는 지방족 폴리티올 화합물;
3,4-티오펜디티올, 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸 등의 메르캅토기 이외에 황 원자를 함유하는 복소환 화합물;
2-메르캅토에탄올, 3-메르캅토-1,2-프로판디올, 글리세린디(메르캅토아세테이트), 1-히드록시-4-메르캅토시클로헥산, 2,4-디메르캅토페놀, 2-메르캅토하이드로퀴논, 4-메르캅토페놀, 3,4-디메르캅토-2-프로판올, 1,3-디메르캅토-2-프로판올, 2,3-디메르캅토-1-프로판올, 1,2-디메르캅토-1,3-부탄디올, 펜타에리스리톨트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨모노(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨비스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨트리스(티오글리콜레이트), 디펜타에리스리톨펜타키스(3-메르캅토프로피오네이트), 히드록시메틸-트리스(메르캅토에틸티오메틸)메탄, 1-히드록시에틸티오-3-메르캅토에틸티오벤젠 등의 메르캅토기 이외에 히드록시기를 함유하는 화합물;
1,1,3,3-테트라키스(메르캅토메틸티오)프로판, 1,1,2,2-테트라키스(메르캅토메틸티오)에탄, 4,6-비스(메르캅토메틸티오)-1,3-디티아시클로헥산, 1,1,5,5-테트라키스(메르캅토메틸티오)-3-티아펜탄, 1,1,6,6-테트라키스(메르캅토메틸티오)-3,4-디티아헥산, 2,2-비스(메르캅토메틸티오)에탄티올, 2-(4,5-디메르캅토-2-티아펜틸)-1,3-디티아시클로펜탄, 2,2-비스(메르캅토메틸)-1,3-디티아시클로펜탄, 2,5-비스(4,4-비스(메르캅토메틸티오)-2-티아부틸)-1,4-디티안, 2,2-비스(메르캅토메틸티오)-1,3-프로판디티올, 3-메르캅토메틸티오-1,7-디메르캅토-2,6-디티아헵탄, 3,6-비스(메르캅토메틸티오)-1,9-디메르캅토-2,5,8-트리티아노난, 4,6-비스(메르캅토메틸티오)-1,9-디메르캅토-2,5,8-트리티아노난, 3-메르캅토메틸티오-1,6-디메르캅토-2,5-디티아헥산, 2-(2,2-비스(메르캅토메틸티오)에틸)-1,3-디티에탄, 1,1,9,9-테트라키스(메르캅토메틸티오)-5-(3,3-비스(메르캅토메틸티오)-1-티아프로필)3,7-디티아노난, 트리스(2,2-비스(메르캅토메틸티오)에틸)메탄, 트리스(4,4-비스(메르캅토메틸티오)-2-티아부틸)메탄, 테트라키스(2,2-비스(메르캅토메틸티오)에틸)메탄, 테트라키스(4,4-비스(메르캅토메틸티오)-2-티아부틸)메탄, 3,5,9,11-테트라키스(메르캅토메틸티오)-1,13-디메르캅토-2,6,8,12-테트라티아트리데칸, 3,5,9,11,15,17-헥사키스(메르캅토메틸티오)-1,19-디메르캅토-2,6,8,12,14,18-헥사티아노나데칸, 9-(2,2-비스(메르캅토메틸티오)에틸)-3,5,13,15-테트라키스(메르캅토메틸티오)-1,17-디메르캅토-2,6,8,10,12,16-헥사티아헵타데칸, 3,4,8,9-테트라키스(메르캅토메틸티오)-1,11-디메르캅토-2,5,7,10-테트라티아운데칸, 3,4,8,9,13,14-헥사키스(메르캅토메틸티오)-1,16-디메르캅토-2,5,7,10,12,15-헥사티아헥사데칸, 8-{비스(메르캅토메틸티오)메틸}-3,4,12,13-테트라키스(메르캅토메틸티오)-1,15-디메르캅토-2,5,7,9,11,14-헥사티아펜타데칸, 4,6-비스{3,5-비스(메르캅토메틸티오)-7-메르캅토-2,6-디티아헵틸티오}-1,3-디티안, 4-{3,5-비스(메르캅토메틸티오)-7-메르캅토-2,6-디티아헵틸티오}-6-메르캅토메틸티오-1,3-디티안, 1,1-비스{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-3,3-비스(메르캅토메틸티오)프로판, 1,3-비스{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-1,3-비스(메르캅토메틸티오)프로판, 1-{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-3-{2,2-비스(메르캅토메틸티오)에틸}-7,9-비스(메르캅토메틸티오)-2,4,6,10-테트라티아운데칸, 1-{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-3-{2-(1,3-디티에타닐)}메틸-7,9-비스(메르캅토메틸티오)-2,4,6,10-테트라티아운데칸, 1,5-비스{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-3-{2-(1,3-디티에타닐)}메틸-2,4-디티아펜탄, 4,6-비스[3-{2-(1,3-디티에타닐)}메틸-5-메르캅토-2,4-디티아펜틸티오]-1,3-디티안, 4,6-비스{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-1,3-디티안, 4-{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-6-{4-(6-메르캅토메틸티오)-1,3-디티아닐티오}-1,3-디티안, 3-{2-(1,3-디티에타닐)}메틸-7,9-비스(메르캅토메틸티오)-1,11-디메르캅토-2,4,6,10-테트라티아운데칸, 9-{2-(1,3-디티에타닐)}메틸-3,5,13,15-테트라키스(메르캅토메틸티오)-1,17-디메르캅토-2,6,8,10,12,16-헥사티아헵타데칸, 3-{2-(1,3-디티에타
닐)}메틸-7,9,13,15-테트라키스(메르캅토메틸티오)-1,17-디메르캅토-2,4,6,10,12,16-헥사티아헵타데칸, 3,7-비스{2-(1,3-디티에타닐)}메틸-1,9-디메르캅토-2,4,6,8-테트라티아노난, 4-{3,4,8,9-테트라키스(메르캅토메틸티오)-11-메르캅토-2,5,7,10-테트라티아운데실}-5-메르캅토메틸티오-1,3-디티오란, 4,5-비스{3,4-비스(메르캅토메틸티오)-6-메르캅토-2,5-디티아헥실티오}-1,3-디티오란, 4-{3,4-비스(메르캅토메틸티오)-6-메르캅토-2,5-디티아헥실티오}-5-메르캅토메틸티오-1,3-디티오란, 4-{3-비스(메르캅토메틸티오)메틸-5,6-비스(메르캅토메틸티오)-8-메르캅토-2,4,7-트리티아옥틸}-5-메르캅토메틸티오-1,3-디티오란, 2-[비스{3,4-비스(메르캅토메틸티오)-6-메르캅토-2,5-디티아헥실티오}메틸]-1,3-디티에탄, 2-{3,4-비스(메르캅토메틸티오)-6-메르캅토-2,5-디티아헥실티오}메르캅토메틸티오메틸-1,3-디티에탄, 2-{3,4,8,9-테트라키스(메르캅토메틸티오)-11-메르캅토-2,5,7,10-테트라티아운데실티오}메르캅토메틸티오메틸-1,3-디티에탄, 2-{3-비스(메르캅토메틸티오)메틸-5,6-비스(메르캅토메틸티오)-8-메르캅토-2,4,7-트리티아옥틸}메르캅토메틸티오메틸-1,3-디티에탄, 4,5-비스[1-{2-(1,3-디티에타닐)}-3-메르캅토-2-티아프로필티오]-1,3-디티오란, 4-[1-{2-(1,3-디티에타닐)}-3-메르캅토-2-티아프로필티오]-5-{1,2-비스(메르캅토메틸티오)-4-메르캅토-3-티아부틸티오}-1,3-디티오란, 2-[비스{4-(5-메르캅토메틸티오-1,3-디티오라닐)티오}]메틸-1,3-디티에탄, 4-{4-(5-메르캅토메틸티오-1,3-디티오라닐)티오}-5-[1-{2-(1,3-디티에타닐)}-3-메르캅토-2-티아프로필티오]-1,3-디티오란, 더욱이 이들의 올리고머 등의 디티오아세탈 혹은 디티오케탈 골격을 가지는 화합물;
트리스(메르캅토메틸티오)메탄, 트리스(메르캅토에틸티오)메탄, 1,1,5,5-테트라키스(메르캅토메틸티오)-2,4-디티아펜탄, 비스(4,4-비스(메르캅토메틸티오)-1,3-디티아부틸)(메르캅토메틸티오)메탄, 트리스(4,4-비스(메르캅토메틸티오)-1,3-디티아부틸)메탄, 2,4,6-트리스(메르캅토메틸티오)-1,3,5-트리티아시클로헥산, 2,4-비스(메르캅토메틸티오)-1,3,5-트리티아시클로헥산, 1,1,3,3-테트라키스(메르캅토메틸티오)-2-티아프로판, 비스(메르캅토메틸)메틸티오-1,3,5-트리티아시클로헥산, 트리스((4-메르캅토메틸-2,5-디티아시클로헥실-1-일)메틸티오)메탄, 2,4-비스(메르캅토메틸티오)-1,3-디티아시클로펜탄, 2-메르캅토에틸티오-4-메르캅토메틸-1,3-디티아시클로펜탄, 2-(2,3-디메르캅토프로필티오)-1,3-디티아시클로펜탄, 4-메르캅토메틸-2-(2,3-디메르캅토프로필티오)-1,3-디티아시클로펜탄, 4-메르캅토메틸-2-(1,3-디메르캅토-2-프로필티오)-1,3-디티아시클로펜탄, 트리스(2,2-비스(메르캅토메틸티오)-1-티아에틸)메탄, 트리스(3,3-비스(메르캅토메틸티오)-2-티아프로필)메탄, 트리스(4,4-비스(메르캅토메틸티오)-3-티아부틸)메탄, 2,4,6-트리스(3,3-비스(메르캅토메틸티오)-2-티아프로필)-1,3,5-트리티아시클로헥산, 테트라키스(3,3-비스(메르캅토메틸티오)-2-티아프로필)메탄 등, 더욱이 이들의 올리고머 등의 오르토트리티오포름산에스테르 골격을 가지는 화합물;
3,3'-디(메르캅토메틸티오)-1,5-디메르캅토-2,4-디티아펜탄, 2,2'-디(메르캅토메틸티오)-1,3-디티아시클로펜탄, 2,7-디(메르캅토메틸)-1,4,5,9-테트라티아스피로[4,4]노난, 3,9-디메르캅토-1,5,7,11-테트라티아스피로[5, 5]운데칸, 더욱이 이들의 올리고머 등의 오르토테트라티오탄산에스테르 골격을 가지는 화합물 등을 들 수 있다.
다만, 폴리티올 화합물은, 이상의 각 예시 화합물로 한정되는 것은 아니다. 또한 이상의 각 예시 화합물은, 단독으로도 이용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 좋다.
이상의 예시 화합물 중에서도, 특히, 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판, 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올, 펜타에리스리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 1,1,3,3-테트라키스(메르캅토메틸티오)프로판 및 2-메르캅토에탄올로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 폴리티올 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물의 사용 비율은, 통상, SH기/NCO기=0.5~3.0, 바람직하게는 0.6~2.0, 더욱 바람직하게는 0.8~1.3의 범위 내이다.
폴리우레탄계 수지의 제물성, 조작성, 및 중합반응성 등을 개량하는 목적으로, 우레탄 수지를 형성하는 폴리티올 화합물과 이소(티오)시아네이트 화합물 외에, 아민 등으로 대표되는 활성수소 화합물, 에폭시 화합물, 올레핀 화합물, 카보네이트 화합물, 에스테르 화합물, 금속, 금속 산화물, 유기금속 화합물, 무기물 등의 우레탄 형성 원료 이외의 1종 이상의 화합물을 가해도 좋다.
또한, 목적에 따라 공지의 성형법에 있어서와 동일하게, 사슬연장제, 가교제, 광안정제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 유용염료, 충전제, 이형제, 블루잉제 등의 여러 가지의 물질을 첨가해도 좋다. 소망의 반응속도로 조정하기 위해서, 티오카르바민산S-알킬에스테르 혹은, 폴리우레탄의 제조에 있어서 이용되는 공지의 반응 촉매를 적절하게 첨가할 수도 있다.
폴리우레탄계 수지로 이루어지는 광학재료는, 통상, 주형 중합에 의해 제조 된다. 구체적으로는, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물을 혼합 한다. 이 혼합액(중합성 조성물)을 필요에 따라서 적당한 방법으로 탈포를 행한 후, 광학재료용 몰드형 중에 주입하고, 통상, 저온으로부터 고온으로 서서히 가열하여 중합시킨다. 그 후, 탈형(脫型)하는 것에 의해 광학재료가 얻어진다.
본 발명의 방법에 의해 제조되는 폴리우레탄계 수지는, 고굴절율로 저분산이고, 내열성, 내구성이 뛰어나고, 경량으로 내충격성이 뛰어난 특징을 가지고, 더욱이 색상이 양호하다. 따라서, 이 수지는 렌즈나 프리즘 등의 광학재료의 용도에 적합하다. 특히, 안경 렌즈, 카메라 렌즈 등의 렌즈의 용도에 상당히 알맞다.
또한, 광학재료는, 필요에 따라서 반사방지, 고경도 부여, 내마모성 향상, 내약품성 향상, 방운성 부여, 혹은 패션성 부여 등의 개량을 목적으로 하여, 표면 연마, 대전방지 처리, 하드 코트 처리, 무반사 코트 처리, 염색 처리, 조광 처리 등의 물리적, 화학적 처리를 실시할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄계 수지로 이루어지는 광학재료는, 맥리나 백탁이 매우 적은 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 광학재료는, 각 특성이 뛰어나고, 또한 수율 좋게 제조할 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 이들 맥리나 백탁의 발생율의 측정법에 있어서는, 구체적으로는, 100매의 광학재료를 고압 수은등 아래 육안으로 관찰하고, 호상(縞狀)이 확인된 경우는 맥리가 있는 것으로 판정하고, 탁함이 확인된 경우는 백탁이 있는 것으로 판정한다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 중합성 조성물 중의 수분 함유량, 중합속도 및 수지의 맥리ㆍ백탁 발생율은, 이하의 방법으로 평가했다. 또, 이하의 각 기재에 있어서 「부」는 「중량부」를 의미한다.
ㆍ수분 함유량:컬 피셔 수분 측정기에 의해 측정했다. 구체적으로는, 자동 수분 측정장치로서 미쓰비씨화학(주)제 KF-100형을 이용하고, 수분기화장치로서 미쓰비씨화학(주)제 VA-100형(보드 부착)을 이용했다.
ㆍ중합속도:중합성 조성물 제작시를 0시간으로 하고, 7시간 후의 점도를 지표로 평가했다.
ㆍ맥리 발생율:「맥리」란, 조성의 차이 등으로부터 국소적으로 주위의 정상인 굴절율과 다르게 되어 있는 현상을 말한다. 본 실시예에서는, 100매의 렌즈를 고압 수은등 아래 육안으로 관찰하고, 호상이 확인된 렌즈는 맥리가 있는 것으로 판정하고, 맥리 발생율을 산출했다.
ㆍ백탁 발생율:100매의 렌즈를 고압 수은등 아래 육안으로 관찰하고, 탁함이 확인된 렌즈는 백탁이 있는 것으로 판정하고, 백탁 발생율을 산출했다.
[실시예 1]
(중합성 조성물의 점도 측정)
*디시클로헥실메탄디이소시아네이트 60부, 경화촉매로서 디메틸주석디클로라이드 0.05부, 산성 인산에스테르(Stepan사제, 상품명 제렉 UN) 0.10부, 자외선 흡수제(공동약품사제, 상품명 바이오소브 583) 0.05부를, 10~15℃에서 혼합 용해시켰다. 더욱이 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판을 주성분으로 하는 폴리티올 40부를 장입 혼합하여, 혼합 균일액(중합성 조성물)으로 했다. 이용한 폴리티올의 수분 함유량은 50ppm이고, 중합성 조성물의 수분 함유량은 20ppm이었다. 혼합 균일 용액 제작시를 0시간으로 하고, 7시간 후의 점도 측정을 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
(플라스틱 렌즈의 제조)
디시클로헥실메탄디이소시아네이트 60부, 경화촉매로서 디메틸주석디클로라이드 0.05부, 산성 인산에스테르(제렉 UN) 0.10부, 자외선 흡수제(바이오소브 583) 0.05부를, 10~15℃에서 혼합 용해시켰다. 더욱이 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판을 주성분으로 하는 폴리티올 40부를 장입 혼합하여, 혼합 균일액(중합성 조성물)으로 했다. 이용한 폴리티올의 수분 함유량은 50ppm이고, 중합성 조성물의 수분 함유량은, 20ppm이었다. 이 혼합 균일액을 600Pa에서 1시간 탈포를 행한 후, 1㎛ PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 필터로 여과를 행했다. 계속해서, 직경 75mm, -4D의 유리 몰드와 테이프로 이루어지는 렌즈용 몰드형에 주입했다. 이 몰드형을 오븐에 투입하고, 40℃에서 2시간 유지하고, 4시간 걸려 50℃까지 승온시켜 2시간 유지하고, 3시간 걸려 60℃까지 승온시켜 2시간 유지했다. 더욱이 3시간 걸려 70℃까지 승온시켜 2시간 유지하고, 3시간 걸려 100℃까지 승온시키고, 더욱이 1시간 걸려 130℃까지 승온시켜 2시간 유지했다. 이상과 같이, 40℃~130℃의 온도범위에서 합계 24시간에서 중합했다. 중합 종료 후, 오븐으로부터 몰드형을 꺼내고, 이형하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈를 또한 120℃에서 3시간 더 어닐링을 행했다. 이와 같이 하여 렌즈를 100매 제작하고, 맥리 발생율, 백탁 발생율을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
실시예 1에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 100ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 1에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 200ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
실시예 1에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 300ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
(중합성 조성물의 점도 측정)
2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄과 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄의 혼합물 50.6부, 경화촉매로서 디부틸주석디클로라이드 0.06부, 산성 인산에스테르(제렉 UN) 0.12부, 자외선 흡수제(바이오소브 583) 0.05부를, 10~15℃에서 혼합 용해시켰다. 더욱이, 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판을 주성분으로 하는 폴리티올 25.5부와 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트) 23.9부를 각각 장입 혼합하여, 혼합 균일액(중합성 조성물)으로 했다. 이용한 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판을 주성분으로 하는 폴리티올의 수분 함유량은 40ppm이고, 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트)의 수분 함유량은 20ppm이며, 중합성 조성물의 수분 함유량은 15ppm이었다. 혼합 균일 용액 제작시를 0시간으로 하고, 7시간 후의 점도 측정을 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
(플라스틱 렌즈의 제조)
2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄과 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄의 혼합물 50.6부, 경화촉매로서 디부틸주석디클로라이드 0.06부, 산성 인산에스테르(제렉 UN) 0.12부, 자외선 흡수제(바이오소브 583) 0.05부를, 10~15℃에서 혼합 용해시켰다. 더욱이 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판을 주성분으로 하는 폴리티올 25.5부와 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트) 23.9부를 각각 장입 혼합하여, 혼합 균일액(중합성 조성물)으로 했다. 이용한 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판을 주성분으로 하는 폴리티올의 수분 함유량은 40ppm이고, 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트)의 수분 함유량은 20ppm이며, 중합성 조성물의 수분 함유량은, 15ppm이었다. 이 혼합 균일액을 600Pa에서 1시간 탈포를 행한 후, 1㎛ PTFE 필터로 여과를 행했다. 계속해서, 직경 75mm, -4D의 유리 몰드와 테이프로 이루어지는 렌즈용 몰드형에 주입했다. 이 몰드형을 오븐에 투입하고, 40℃에서 2시간 유지하고, 4시간 걸려 50℃까지 승온시켜 2시간 유지하고, 3시간 걸려 60℃까지 승온시켜 2시간 유지했다. 더욱이, 3시간 걸려 70℃까지 승온시켜 2시간 유지하고, 3시간 걸려 100℃까지 승온시키고, 1시간 걸려 130℃까지 승온시켜 2시간 더 유지했다. 이상과 같이, 40℃~130℃의 온도범위에서 합계 24시간에서 중합했다. 중합 종료 후, 오븐으로부터 몰드형을 꺼내고, 이형하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈를 또한 120℃에서 3시간 어닐링을 행했다. 이와 같이 하여 렌즈를 100매 제작하고, 맥리 발생율, 백탁 발생율을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
실시예 5에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 150ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[실시예 7]
실시예 5에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 300ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[실시예 8]
(중합성 조성물의 점도 측정)
2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄과 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄의 혼합물 49.7부, 경화촉매로서 디부틸주석디클로라이드 0.03부, 산성 인산에스테르(제렉 UN) 0.12부, 자외선 흡수제(바이오소브 583) 0.05부를, 10~15℃에서 혼합 용해시켰다. 더욱이, 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올을 주성분으로 하는 폴리티올 25.9부와 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트) 24.4부를 각각 장입 혼합하여, 혼합 균일액(중합성 조성물)으로 했다. 이용한 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올을 주성분으로 하는 폴리티올의 수분 함유량은 70ppm이고, 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트)의 수분 함유량은 20ppm이며, 중합성 조성물의 수분은, 21ppm이었다. 혼합 균일 용액 제작시를 0시간으로 하고, 7시간 후의 점도 측정을 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
(플라스틱 렌즈의 제조)
2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄과 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄의 혼합물 50.6부, 경화촉매로서 디부틸주석디클로라이드 0.06부, 산성 인산에스테르(제렉 UN) 0.12부, 자외선 흡수제(바이오소브 583) 0.05부를, 10~15℃에서 혼합 용해시켰다. 더욱이, 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올을 주성분으로 하는 폴리티올 25.5부와 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트) 23.9부를 각각 장입 혼합하여, 혼합 균일액(중합성 조성물)으로 했다. 이용한 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올을 주성분으로 하는 폴리티올의 수분 함유량은 70ppm이고, 펜타에리스리톨테트라키스(메르캅토프로피오네이트)의 수분 함유량은 20ppm이며, 중합성 조성물의 수분 함유량은, 21ppm이었다. 이 혼합 균일액을 600Pa에서 1시간 탈포를 행한 후, 1㎛ PTFE 필터로 여과를 행했다. 계속해서, 직경 75mm, -4D의 유리 몰드와 테이프로 이루어지는 렌즈용 몰드형에 주입했다. 이 몰드형을 오븐에 투입하고, 40℃에서 2시간 유지하고, 4시간 걸려 50℃까지 승온시켜 2시간 유지하고, 3시간 걸려 60℃까지 승온시켜 2시간 유지했다. 더욱이, 3시간 걸려 70℃까지 승온시켜 2시간 유지하고, 3시간 걸려 100℃까지 승온시키고, 더욱이 1시간 걸려 130℃까지 승온시켜 2시간 유지했다. 이상과 같이, 40℃~130℃의 온도범위에서 합계 24시간에서 중합했다. 중합 종료 후, 오븐으로부터 몰드형을 꺼내, 이형하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈를 또한 120℃에서 3시간 어닐링을 행했다. 이와 같이 하여 렌즈를 100매 제작하고, 맥리 발생율, 백탁 발생율을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 9]
실시예 8에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 150ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[실시예 10]
*실시예 8에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 300ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 500ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 1000ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
실시예 5에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 500ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
[비교예 4]
실시예 8에서 이용한 중합성 조성물 대신에, 수분 함유량이 500ppm인 중합성 조성물을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여, 중합성 조성물의 점도 측정과 플라스틱 렌즈의 제조를 행했다. 결과를, 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
적정한 촉매량ㆍ중합 패턴에 의해 얻어지는, 수분 함유량이 적은 중합성 조성물로부터의 수지는, 맥리ㆍ백탁 발생율은, 0~15% 정도이다. 실시예, 비교예의 결과로부터, 중합성 조성물의 수분 함유량의 증가에 수반하여 중합속도가 저하하고, 7시간 후의 점도가 저하하는 것이 확인되었다. 그 결과, 맥리 발생율 및 백탁 발생율이 상승하고 있고, 수분 함유량 300ppm을 경계로 극적으로 변화하고 있다. 수분 함유량이 일정량을 넘으면, 중합 처방과 중합속도가 알맞지 않게 되어, 결과적으로 맥리 발생율 및 백탁 발생율이 상승한다고 고찰된다. 이 중합성 조성물에서는, 수분 함유량이 낮은 경우와 비교하여, 수분 함유량이 300ppm을 넘으면 7시간 후의 점도가 60% 정도의 점도이고, 맥리나 백탁을 억제하는 데에는, 이 정도로 중합속도의 저하를 멈추게 해둘 필요성이 시사된다. 요컨대, 수분 함유량이 10~300ppm인 중합성 조성물을 사용함으로써, 투명성이 높은 폴리우레탄계 수지를 제공할 수 있는 것을 알 수 있었다.
폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄계 수지는, 무색 투명이고 고굴절율 저분산이며, 충격성, 염색성, 가공성 등이 뛰어난 플라스틱 렌즈에 최적인 수지의 하나이다. 그 중에서도, 수지가 투명하고 색상이 양호한 성질이 필요 불가결하다. 본 발명은, 렌즈 등의 광학재료로서 필요 불가결한 성질을 가지고, 투명하고 고성능인 광학재료를 수율 좋게 안정적으로 제공하여, 당해 분야의 발전에 공헌한다.

Claims (12)

  1. 수분의 함유량이 10~300ppm인, 폴리티올 화합물과 폴리이소(티오)시아네이트 화합물을 포함하는 중합성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    중합성 조성물 중의 수분 함유량이 10~200ppm인 중합성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    폴리티올 화합물이 1,2-비스[(2-메르캅토에틸)티오]-3-메르캅토프로판, 비스(메르캅토메틸)-3,6,9-트리티아-1,11-운데칸디티올, 펜타에리스리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 1,1,3,3-테트라키스(메르캅토메틸티오)프로판 및 2-메르캅토에탄올로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 포함하는 중합성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    폴리이소(티오)시아네이트 화합물이, 지환족 이소시아네이트 화합물의 적어도 1종을 포함하는 중합성 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    지환족 이소시아네이트 화합물이, 2,5-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 2,6-비스(이소시아나토메틸)-비시클로[2.2.1]헵탄, 비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 및 이소포론디이소시아네이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 포함하는 중합성 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    폴리티올 화합물 중의 수분 함유량이 20~600ppm인 폴리티올 화합물을 사용하는 중합성 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    폴리티올 화합물 중의 수분 함유량이 20~400ppm인 폴리티올 화합물을 사용하는 중합성 조성물.
  8. 폴리티올 화합물 중에 감압하에서 질소를 유통시키는 것에 의해, 또는 폴리티올 화합물의 증류에 의해, 폴리티올 화합물 중의 수분의 함유량을 저감하는 공정(1),
    공정(1)에서 얻은 폴리티올 화합물을, 폴리이소(티오)시아네이트 화합물과 혼합하여, 수분의 함유량이 10~300ppm의 중합성 조성물을 얻는 제1항에 기재된 중합성 조성물의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 조성물로 이루어지는 광학재료용 중합성 조성물.
  10. 제9항 기재의 광학재료용 중합성 조성물을 중합하여 얻어지는 광학재료용 수지.
  11. 제10항 기재의 광학재료용 수지로 이루어지는 광학재료.
  12. 제10항 기재의 광학재료용 수지로 이루어지는 렌즈.
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