KR20170101339A - 광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법 및 광학 점착제 조성물 - Google Patents
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법 및 광학 점착제 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 (메타)아크릴레이트계 화합물을 혼합하여 원료 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 원료 조성물에 효소 촉매를 투입하여, 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응을 진행시키는 단계를 포함하는 광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함하는 광학 점착제 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 광학 점착제 용도로 사용하기 위한 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논과 이의 유도체를 함유하는 광학 점착제 조성물에 관한 것이다.
디스플레이 장치 등의 광학 장치에 적용되는 점착제는 구체적으로 다층 구조의 층간 접착을 위해 사용되거나, 내습성이 요구되는 부품의 밀봉을 위해 사용될 수 있다. 이러한 점착제로 광경화성 점착제가 이용될 수 있으며, 광경화성 점착제는 광경화성 올리고머, 광가교성 모노머, 광개시제 및 기타 첨가제들이 혼합된 조성물을 만들고, 이 조성물을 자외선과 같은 광에너지에 의해 경화시킴으로써 제조될 수 있다. 이러한, 점착제용 조성물에 포함되는 일 성분으로 벤조페논계 화합물이 이용될 수 있으며, 구체적으로 광 조사에 의해 반응 가능한 관능기를 가진 벤조페논계 화합물이 이용될 수 있다. 구체적으로, 광 조사에 의해 반응 가능한 관능기는 (메타)아크릴레이트기일 수 있고, 이를 벤조페논의 화학 구조에 도입함으로써 (메타)아크릴레이트기를 갖는 벤조페논을 제조할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트기를 갖는 벤조페논의 제조방법으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0094309호에는 히드록시벤조페논과 (메트)아크릴산 무수물을 촉매량의 산의 존재하에 반응시키는 방법이 기재되어 있고, EP 0346788에는 염기성 촉매를 사용하여 이소시아네이토알킬(메타)아크릴레이트와 히드록시벤조페논을 반응시키는 방법이 기재되어 있다.
이러한, 기존의 제조방법들은 산 또는 염기 촉매 하에서 반응시키는 과정이 포함된 것으로, 산 또는 염기 촉매 및 이를 중화시키는 과정에서 생산되는 부산물들이 부식을 야기하는 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 광학 장치 등에 적용될 때, 내구성을 저하시킬 수 있으므로 이러한 우려를 방지하기 위한 방안이 필요한 실정이다.
본 발명은 광학 장치의 점착제로 사용하기 적합한 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 제조하기 위한 방법으로서, 온화한 조건에서 높은 효율로 이를 제조할 수 있는 방법을 제공한다.
또한, 광학 장치에 적용되는 점착제 조성물로서 부식을 야기하는 성분을 포함하지 않도록 상기 방법에 의해 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함하는 광학 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예는 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 (메타)아크릴레이트계 화합물을 혼합하여 원료 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 원료 조성물에 효소 촉매를 투입하여, 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응을 진행시키는 단계를 포함하는 광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함하는 광학 점착제 조성물을 제공한다.
상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법을 통하여 광학 점착제 용도로 사용되기 적합한 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 높은 효율로 제조할 수 있다.
또한, 상기 광학 점착제 조성물은 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논과 이의 유도체를 포함함으로써 광학 장치 등에 적용되어 부식을 야기하지 않으며, 우수한 내구성 및 신뢰성을 부여하는 장점을 얻을 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 구현예는 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 (메타)아크릴레이트계 화합물을 혼합하여 원료 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 원료 조성물에 효소 촉매를 투입하여, 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응을 진행시키는 단계를 포함하는 광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에서 용어 '(메타)아크릴레이트'는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 지칭한다.
종래에 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 제조하는 방법들은 일반적으로 산 또는 염기 촉매 하에서 반응시키는 과정이 포함되며, 산 또는 염기 촉매를 중화시키는 과정에서 (메타)아크릴산과 같은 부산물을 발생시켰다. 잔류하는 이러한 부산물은 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 광학 점착제에 적용하는 경우, 광학 장치 등의 부식을 야기하는 문제가 있었다.
본 발명에 따른 상기 제조방법은 이러한 문제를 해결하기 위하여 산 또는 염기 촉매를 사용하지 않는 것이다. 구체적으로, 상기 제조방법은 효소 촉매를 이용하는 것이며, 이로써 온화한 조건에서 생성물을 제조할 수 있고 (메타)아크릴산과 같은 부산물을 발생시키지 않을 수 있다. 따라서, 상기 제조방법에 의해 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논은 광학 점착제의 일 성분으로서 광학 장치 등에 적용될 때, 부식을 야기하지 않으며 내구성을 향상시키는 장점을 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 제조방법은 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 (메타)아크릴레이트계 화합물을 혼합하여 원료 조성물을 준비하는 단계를 포함한다.
상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물은 생성물의 벤조페논 구조를 제공하는 반응물로서 2-히드록시벤조페논, 3-히드록시벤조페논, 4-히드록시벤조페논, 2-히드록시메틸벤조페논, 3-히드록시메틸벤조페논, 4-히드록시메틸벤조페논 2-히드록시에틸벤조페논, 3-히드록시에틸벤조페논, 4-히드록시에틸벤조페논, 3-(1-히드록시에틸)벤조페논, 4-(1-히드록시에틸)벤조페논 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물은 4-히드록시메틸벤조페논을 포함할 수 있고, 이 경우 상기 효소 촉매와 상기 벤조페논계 화합물이 입체 장애를 고려한 측면에서 유리한 반응성을 나타낼 수 있고, 나아가 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물과 반응을 진행하거나, 광학 점착제의 일 성분으로 적용될 때에도 공간적으로 유리하며, 광학 점착제가 경화될 때 적절한 가교 구조를 형성하는 데 기여할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트계 화합물은 에스테르 화합물이며, 생성물에 (메타)아크릴레이트기를 제공하는 반응물이다. 구체적으로, 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물은 비닐(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 알킬(메타)아크릴레이트, 시클로알킬(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 알킬(메타)아크릴레이트는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트일 수 있고, 예를 들어 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트 및 헥사데실(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 시클로알킬(메타)아크릴레이트는 탄소수 3 내지 20의 단일 고리식(monocyclic) 다중 이고리식(polycyclic) 알킬기를 갖는 아크릴레이트로서, 예를 들어, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물은 비닐(메타)아크릴레이트를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응 속도가 빠르고, 높은 효율로 생성물이 제조되는 이점을 가질 수 있다.
상기 원료 조성물은 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 1몰에 대하여, 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물을 약 1몰 내지 약 1.5몰 포함할 수 있다. 상기 반응물들이 상기 범위의 몰비로 사용됨으로써 후속하는 반응에 의해 높은 수율로 생성물이 얻어질 수 있다.
상기 원료 조성물은 추가적으로, 산화방지제, 중합억제제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 산화방지제는 열이나, 산소, 빛 등에 의해 생성된 라디칼을 포착하여 원료의 산화를 방지하여 제품의 구조적 안정성 효과를 얻기 위한 것으로서, 페놀계 산화방지제, 아민계 산화방지제 등이 사용되며 예를 들어, 부틸화 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoulene)계 산화방지제를 포함할 수 있다.
상기 산화방지제는 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여, 0 초과, 1 이하의 중량부로 사용될 수 있고, 예를 들어 약 0.05 내지 약 0.5 중량부 사용될 수 있다.
또한, 상기 중합억제제는 열이나 빛에 의해 형성된 라디칼을 흡수하여 아크릴레이트의 중합을 적절히 제어하는 것으로, 원료를 오랜 기간 저장할 때 안정성 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 중합억제제는 하이드로퀴논 모노메틸 에테르(hydroquinone monomethyl ether), 하이드로퀴논(hydroquinone), 펜토티아진(phenothiazine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 중합억제제는 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여, 0 초과, 1 이하의 중량부로 사용될 수 있고, 예를 들어 약 0.05 내지 약 0.5 중량부 사용될 수 있다.
상기 제조방법은 상기 원료 조성물에 효소 촉매를 투입하여, 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응을 진행시키는 단계를 포함한다.
상기 효소 촉매는 산 또는 염기 촉매와 달리 아세트알데히드류 또는 알코올류의 반응 부산물을 생성시키지 않는 것으로서 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 이용하여 제조된 광학 점착제가 우수한 내구성을 구현하도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 효소 촉매는 리파아제(lipase)를 포함할 수 있다. 상기 리파아제(lipase)는 지방가수분해효소로서, 동물의 소화기관에서 추출되거나, 식물, 미생물 또는 곰팡이 등에서 추출될 수 있다.
구체적으로, 상기 반응을 위해 투입되는 효소 촉매는 칸디다 안타르크티카 B (CALB, Candida Antarctica B), 칸디다 안타르크티카 A (CALA, Candida Antarctica A), 칸디다 루고사(CRL, Candida rugosa lipase), 포르신 팬크리아틱 리파아제(PPL, Porcine pancreatic lipase), 슈도모나스 체파치아 리파아제(PCL, Pseudomonas cepacia lipase), 리조무코르 미에헤이 리파아제(RML, Rhizomucor miehei lipase) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 효소 촉매는 칸디다 안타르크티카 B (CALB, Candida Antarctica B)를 포함할 수 있고, 이 경우 다른 종류의 리파아제에 비하여 에스터 생성 또는 교환 반응의 반응 효율이 우수하며, 반응 이후에 마이크론 사이즈의 아크릴계 수지나 에폭시계 수지 입자에 고정되어 있어 제거가 용이하고, 반응성에 따라 재사용이 가능하다는 점에서 다른 촉매에 비하여 우수하다.
상기 효소 촉매는 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부 투입될 수 있다. 상기 효소 촉매가 상기 범위의 함량으로 투입됨으로써 반응물 사이의 반응 속도를 높일 수 있고, 또한 재사용이 가능하여 비용 대비 높은 수득률로 생성물을 얻을 수 있다.
상기 효소 촉매에 의하여 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응이 효율적으로 진행될 수 있다.
상기 반응은 약 30℃ 내지 약 90℃에서 수행될 수 있고, 예를 들어 약 40℃ 내지 약 60℃에서 수행될 수 있다. 상기 반응 온도가 상기 범위 미만인 경우에는 상기 효소 촉매의 반응 촉진 작용이 미미할 우려가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 상기 효소 촉매 자체가 손상되어 반응이 진행되지 않을 우려가 있다.
또한, 상기 반응은 상기 범위의 온도에서 약 1시간 내지 약 24시간 동안 수행될 수 있고, 예를 들어 약 2시간 내지 약 6시간 동안 수행될 수 있다. 상기 반응 시간이 상기 범위 미만인 경우에는 반응이 충분히 일어나지 않아 생성물의 수득률이 저하될 우려가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 효소 촉매 및 생성물이 손상 또는 분해되어 수득률이 저하될 우려가 있다.
상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응은 무용제 하에서 수행될 수 있다. 상기 반응은 용제 또는 무용제 하에서 모두 진행이 가능할 수 있다. 다만, 상기 반응으로 생성된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논을 광학 점착제의 용도로 이용할 때, 용제는 모두 제거한 이후에 이용해야 한다. 따라서, 상기 반응이 무용제 하에서 진행됨으로써 광학 점착제 용도를 위한 후속 가공 공정이 빠르게 진행되는 이점을 얻을 수 있고, 광학 점착제의 불필요한 부산물을 최소화하여 점착제의 기능을 높이는 측면에서 유리할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트계 화합물은 액상의 형태일 수 있다. 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물이 액상인 경우, 상기 원료 조성물이 적절한 점도를 갖도록 할 수 있고, 이로써 상기 반응이 무용제 하에서 수행되기 용이한 장점을 얻을 수 있다.
상기 제조방법은 전술한 단계들에 후속하여, 효소 촉매를 제거하는 필터 단계; 및 정제 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 효소 촉매를 제거하는 필터 단계는 약 100메쉬 내지 약 300메쉬의 필터를 이용해 수행될 수 있고, 이로써 상기 효소 촉매가 높은 비율로 재활용이 가능한 이점을 얻을 수 있다.
또한, 상기 정제 단계는 반응 부산물을 제거하기 위한 단계로서 증류수를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는, 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함하는 광학 점착제 조성물을 제공한다.
상기 광학 점착제 조성물은 광경화성 점착제 조성물일 수 있고, 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함함으로써 우수한 광경화 효율을 나타낼 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논은 모노머의 형태이며, 상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 유도체는 상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 올리고머, 프리폴리머, 폴리머, 코폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
즉, 상기 광학 점착제 조성물은 상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 모노머, 올리고머, 프리폴리머, 폴리머 및 코폴리머 중 선택되는 하나의 형태 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 올리고머 및 프리폴리머는 상기 폴리머 및 코폴리머보다는 중합도가 낮은 중합체이고, 상기 프리폴리머는 상기 올리고머보다 중합도가 높은 중합체이다.
상기 광학 점착제 조성물은 상기 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함함으로써, 이를 광학 장치 등에 이용하는 경우 광 안정성이 우수할 수 있고, 우수한 내구성을 부여할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<
실시예
및
비교예
>
| 반응물 | 촉매 | ||
| 실시예 1 | 4-히드록시벤조페논 | 비닐아크릴레이트 | CALB |
| 실시예 2 | 4-히드록시벤조페논 | 비닐메타크릴레이트 | CALB |
| 실시예 3 | 4-히드록시벤조페논 | 에틸헥실아크릴레이트 | CALB |
| 실시예 4 | 4-히드록시벤조페논 | 비닐아크릴레이트 | PCL |
| 비교예 1 | 4-히드록시벤조페논 | 아크릴로일 클로라이드 | 트리에틸아민 |
| 비교예 2 | 4-히드록시벤조페논 | 메타크릴산무수물 | 농축 황산 |
실시예
1
4-히드록메틸시벤조페논 및 비닐아크릴레이트를 1:1.2의 몰비로 혼합하여 원료 조성물을 제조하고, 원료 조성물 100 중량부에 대하여 산화방지제인 부틸화 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoulene, BHT, Acros社) 0.05 중량부, 중합금지제인 히드로퀴논 모노메틸 에테르(hydroquinone monomethyl ether, HQMME, Aldrich社) 0.05 중량부를 혼합하였다. 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여 칸디다 안타르크티카 B (CALB, Candida Antarctica B) 1 중량부를 투입하고, 무용제 조건 및 60℃의 온도 하에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 200메쉬 필터를 통하여 효소 촉매를 제거 후 증류수를 이용하여 3번의 정제 과정을 거친 후 50도 오븐에서 3일 동안 건조하였다. 이로써 흰색 고상의 벤조페논 아크릴레이트를 제조하였다.
실시예
2
4-히드록시메텔벤조페논 및 비닐메타크릴레이트를 1:1.2의 몰비로 혼합하여 원료 조성물을 제조하고, 원료 조성물 100 중량부에 대하여 산화방지제인 부틸화 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoulene, BHT, Acros社) 0.05 중량부, 중합금지제인 히드로퀴논 모노메틸 에테르(hydroquinone monomethyl ether, HQMME, Aldrich社) 0.05 중량부를 혼합하였다. 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여 칸디다 안타르크티카 B (CALB, Candida Antarctica B) 1 중량부를 투입하고, 무용제 조건 및 60℃의 온도 하에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 200메쉬 필터를 통하여 효소 촉매를 제거 후 증류수를 이용하여 3번의 정제과정을 거친 후 50℃ 오븐에서 3일 동안 건조하였다. 이로써 흰색 고상의 벤조페논 메타아크릴레이트를 제조하였다..
실시예
3
4-히드록시벤조페논 및 에틸헥실아크릴레이트를 1:1.5의 몰비로 혼합하여 원료 조성물을 원료 조성물 100 중량부에 대하여 산화방지제인 부틸화히드록시톨루엔(butylated hydroxytoulene, BHT, Acros社) 0.05 중량부, 중합금지제인 히드로퀴논 모노메틸 에테르(hydroquinone monomethyl ether, HQMME, Aldrich社) 0.05 중량부를 혼합하였다. 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여 칸디다 안타르크티카 B (CALB, Candida Antarctica B) 1 중량부를 투입하고, 무용제, 90℃의 온도 및 진공(9×10-1Pa) 조건 하에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 200메쉬 필터를 통하여 효소촉매를 제거 후 증류수를 이용하여 3번의 정제과정을 거친 후 50℃ 오븐에서 3일 동안 건조하였다. 이로써 흰색 고상의 벤조페논 아크릴레이트를 제조하였다..
실시예
4
4-히드록메틸시벤조페논 및 비닐아크릴레이트를 1:1.2의 몰비로 혼합하여 원료 조성물을 제조하였다. 원료 조성물 100 중량부에 대하여 산화방지제인 부틸화히드록시톨루엔(butylated hydroxytoulene, BHT, Acros社) 0.05 중량부, 중합금지제인 히드로퀴논 모노메틸 에테르(hydroquinone monomethyl ether, HQMME, Aldrich社) 0.05 중량부를 혼합하였다. 상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여 대하여 슈도모나스 체파치아 리파아제(PCL, Pseudomonas cepacia lipase) 1 중량부를 투입하고, 무용제 조건 및 60℃의 온도 하에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 200메쉬 필터를 통하여 효소촉매를 제거 후 증류수를 이용하여 3번의 정제과정을 거친 후 50℃ 오븐에서 3일 동안 건조하였다. 이로써 흰색 고상의 벤조페논 아크릴레이트를 제조하였다..
비교예
1
4-히드록시메틸벤조페논 및 아크릴로일 클로라이드(acryloyl chloride)를 포함하는 원료 조성물에 염기 촉매로서 트리에틸아민(triethylamine)을 투입하여 상기 원료 조성물을 반응시킴으로써 흰색 고상의 벤조페논 아크릴레이트를 제조하였다.
비교예
2
4-히드록시메틸벤조페논 및 메타크릴산무수물을 포함하는 원료 조성물에 산 촉매로서 농축 황산을 투입하여 상기 원료 조성물을 반응시킴으로써 흰색 고상의 벤조페논 메타크릴레이트를 제조하였다.
<평가>
실험예
1: 순도 (
purity
)의 측정
상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2에 대하여, 각각의 반응물로부터 (메타)아크릴레이트기를 갖는 벤조페논 생성물로 전환된 수득률을 측정하여 하기 표 2에 기재하였다. GCMS chromatogram 면적 비교를 통하여 순도를 분석하였다. 시료를 1:200의 질량비로 메탄올에 녹여 GCMS를 통해 분석을 실시하였다.
- Injector: 300℃, 1.0mL/min He, 10:1 s/s ratio
- Detector: 300℃
- Column: Agilent 19091S-433 (30m x 0.25㎜ x 0.25㎛)
| 수득률(%) | |
| 실시예 1 | 99 |
| 실시예 2 | 99 |
| 실시예 3 | 97 |
| 실시예 4 | 98 |
| 비교예 1 | 76 |
| 비교예 2 | 95 |
상기 표 2의 결과를 참조할 때, 상기 실시예 1 내지 4의 제조방법으로 제조된 벤조페논 (메타)아크릴레이트는 수득률이 약 95%를 초과하며, 예를 들어, 약 97% 이상인 것으로서, 상기 비교예 1 및 2의 제조방법에 비하여 높은 수득률을 얻는 것을 알 수 있었다.
Claims (12)
- 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 (메타)아크릴레이트계 화합물을 혼합하여 원료 조성물을 준비하는 단계; 및
상기 원료 조성물에 효소 촉매를 투입하여, 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 및 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물의 반응을 진행시키는 단계를 포함하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물은
2-히드록시벤조페논, 3-히드록시벤조페논, 4-히드록시벤조페논, 2-히드록시메틸벤조페논, 3-히드록시메틸벤조페논, 4-히드록시메틸벤조페논 2-히드록시에틸벤조페논, 3-히드록시에틸벤조페논, 4-히드록시에틸벤조페논, 3-(1-히드록시에틸)벤조페논, 4-(1-히드록시에틸)벤조페논 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (메타)아크릴레이트계 화합물은
비닐(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 알킬(메타)아크릴레이트, 시클로알킬(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 효소 촉매는 리파아제(lipase)를 포함하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 효소 촉매는 칸디다 안타르크티카 B (CALB, Candida Antarctica B), 칸디다 안타르크티카 A (CALA, Candida Antarctica A), 칸디다 루고사(CRL, Candida rugosa lipase), 포르신 팬크리아틱 리파아제(PPL, Porcine pancreatic lipase), 슈도모나스 체파치아 리파아제(PCL, Pseudomonas cepacia lipase), 리조무코르 미에헤이 리파아제(RML, Rhizomucor miehei lipase) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 원료 조성물은 상기 히드록시기 함유 벤조페논계 화합물 1몰에 대하여, 상기 (메타)아크릴레이트계 화합물 1 내지 1.5몰을 포함하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 원료 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 효소 촉매 0.1 내지 10 중량부를 투입하는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 반응은 30℃ 내지 90℃에서 수행되는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 반응은 1시간 내지 24시간 동안 수행되는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 반응은 무용제 하에서 수행되는
광학 점착제용 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 제조방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논 및 이의 유도체를 포함하는 광학 점착제 조성물.
- 제11항에 있어서,
상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 유도체는,
상기 (메타)아크릴레이트기 함유 벤조페논의 올리고머, 프리폴리머, 폴리머, 코폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
광학 점착제 조성물.
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