KR102707088B1 - Polythiol composition, optical composition and optical product - Google Patents
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Abstract
예시적인 실시예들에 따른 폴리티올 조성물은 메인 폴리티올 화합물, 및 메인 폴리티올 화합물보타 큰 분자량을 갖는 서브 화합물을 포함한다. 서브 화합물에 대응되는 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역(%)이 2.5% 이하이다. 서브 화합물의 미세 조절을 통해 우수한 투과율 및 광학적 특성을 갖는 광학 제품을 제조할 수 있다.According to exemplary embodiments, a polythiol composition includes a main polythiol compound and a sub-compound having a molecular weight larger than that of the main polythiol compound. A peak area (%) of a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the sub-compound in a retention time range of 34 minutes to 40 minutes is 2.5% or less. An optical product having excellent transmittance and optical properties can be manufactured by finely controlling the sub-compound.
Description
본 발명은 폴리티올 조성물, 광학 조성물 및 광학 제품에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 폴리티올계 화합물 및 부가 화합물을 포함하는 폴리티올 조성물, 이를 포함하는 광학 조성물 및 이로부터 형성된 광학 제품에 관한 것이다.The present invention relates to a polythiol composition, an optical composition and an optical product. More specifically, the present invention relates to a polythiol composition comprising a polythiol-based compound and an additional compound, an optical composition comprising the same and an optical product formed therefrom.
폴리티올 화합물은 예를 들면, 폴리우레탄계 수지의 제조 원료로서 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 폴리우레탄계 수지가 사용되는 광학 렌즈 제조를 위해 폴리티올 화합물이 사용되고 있으며, 제조 원료로서 폴리티올 화합물의 순도와 같은 품질이 상기 광학 렌즈의 품질에 바로 영향을 미칠 수 있다.Polythiol compounds are widely used, for example, as raw materials for manufacturing polyurethane resins. For example, polythiol compounds are used for manufacturing optical lenses using polyurethane resins, and the quality, such as purity, of the polythiol compound as a raw material for manufacturing can directly affect the quality of the optical lens.
예를 들면, 폴리티올 화합물 및 이소시아네이트계 화합물을 반응시켜 제조되는 폴리티오우레탄계 화합물이 상기 광학 렌즈의 베이스 물질로 활용될 수 있다.For example, a polythiourethane compound manufactured by reacting a polythiol compound and an isocyanate compound can be utilized as a base material for the optical lens.
예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제10-1338568호는 폴리올 화합물을 티오우레아와 반응시켜 이소티오우로늄염을 생성하고, 암모니아수를 사용하여 이를 가수분해시킴으로써 폴리티올 화합물을 합성하는 방법을 개시하고 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-1338568 discloses a method for synthesizing a polythiol compound by reacting a polyol compound with thiourea to produce an isothiouronium salt, which is then hydrolyzed using aqueous ammonia.
합성된 상기 폴리티올 화합물과 상기 이소시아네이트계 화합물의 중합 반응 속도 또는 반응성에 따라 렌즈와 같은 광학 제품의 광학적 물성이 변동될 수 있다. 예를 들면, 원하는 타겟 폴리티올 화합물외에 다른 화합물들에 의해 반응 속도가 변동될 수 있으며, 이에 따라 렌즈의 원하는 광학 특성의 신뢰성이 저하될 수도 있다.The optical properties of optical products such as lenses may vary depending on the polymerization reaction rate or reactivity of the synthesized polythiol compound and the isocyanate compound. For example, the reaction rate may vary due to compounds other than the desired target polythiol compound, and thus the reliability of the desired optical properties of the lens may be reduced.
예시적인 실시예들에 따른 일 과제는 향상된 반응 특성 및 광학 특성을 갖는 폴리티올 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.One object, according to exemplary embodiments, is to provide a polythiol composition having improved reactive properties and optical properties and a method for producing the same.
예시적인 실시예들에 따른 일 과제는 향상된 반응 특성 및 광학적 특성을 갖는 폴리티올 조성물을 포함하는 광학 조성물을 제공하는 것이다.One object, according to exemplary embodiments, is to provide an optical composition comprising a polythiol composition having improved reactive characteristics and optical properties.
예시적인 실시예들에 따른 일 과제는 상기 광학 조성물을 사용하여 제조된 광학 제품을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an optical product manufactured using the optical composition.
예시적인 실시예들에 따른 폴리티올 조성물은 메인 폴리티올 화합물 및 상기 메인 폴리티올 화합물보다 큰 분자량을 갖는 서브 화합물을 포함한다. 상기 서브 화합물에 대응되는 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역(%)이 0%를 초과하며, 2.5% 이하이다.According to exemplary embodiments, a polythiol composition includes a main polythiol compound and a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound. A peak area (%) of a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the sub-compound in a retention time range of 34 minutes to 40 minutes exceeds 0% and is 2.5% or less.
일부 실시예들에 있어서, 상기 HPLC 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역은 1.5 내지 2.5%일 수 있다.In some embodiments, the peak area of the HPLC analysis graph in the retention time range of 34 minutes to 40 minutes may be 1.5 to 2.5%.
일부 실시예들에 있어서, 상기 HPLC 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위에서 복수의 피크들이 검출되며, 상기 복수의 피크들의 영역들의 합이 0%를 초과하며, 2.5% 이하일 수 있다.In some embodiments, multiple peaks are detected in the retention time range of 34 minutes to 40 minutes of the HPLC analysis graph, and the sum of the areas of the multiple peaks may exceed 0% and be 2.5% or less.
일부 실시예들에 있어서, 상기 메인 폴리티올 화합물은 상기 HPLC 분석 그래프의 체류 시간 24분 내지 28분 범위에 해당되는 4관능 폴리티올 화합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the main polythiol compound may include a tetrafunctional polythiol compound having a retention time in the range of 24 minutes to 28 minutes in the HPLC analysis graph.
일부 실시예들에 있어서, 상기 4관능 폴리티올 화합물은 C10H22S7로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the tetrafunctional polythiol compound may include a compound represented by C 10 H 22 S 7 .
일부 실시예들에 있어서, 상기 4관능 폴리티올 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-3으로 표시되는 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the tetrafunctional polythiol compound may include at least one of the compounds represented by the following chemical formulae 1-1 to 1-3.
[화학식 1-1][Chemical Formula 1-1]
[화학식 1-2][Chemical Formula 1-2]
[화학식 1-3][Chemical Formula 1-3]
일부 실시예들에 있어서, 상기 HPLC 분석 그래프의 체류 시간 24분 내지 28분 범위의 피크 영역(%)은 80% 내지 90%일 수 있다.In some embodiments, the peak area (%) in the retention time range of 24 minutes to 28 minutes of the HPLC analysis graph may be 80% to 90%.
일부 실시예들에 있어서, 상기 HPLC 분석 그래프의 체류 시간 24분 내지 28분 범위의 피크 영역(%)은 81% 내지 85%일 수 있다.In some embodiments, the peak area (%) in the retention time range of 24 minutes to 28 minutes of the HPLC analysis graph may be 81% to 85%.
일부 실시예들에 있어서, 폴리티올 조성물의 하기 식 1로 정의되는 피크 영역 비율은 1.5% 내지 3.1%일 수 있다.In some embodiments, the peak area ratio defined by the following
[식 1][Formula 1]
피크 영역 비율(%) = (A/B)*100Peak Area Ratio (%) = (A/B)*100
(식 1 중, A는 상기 HPLC 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)이며, B는 상기 HPLC 분석 그래프에서 24분 내지 28분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)임).(In
예시적인 실시예들에 따르는 광학 조성물은 메인 폴리티올 화합물 및 상기 메인 폴리티올 화합물보다 큰 분자량을 갖는 서브 화합물을 포함하며, 상기 서브 화합물에 대응되는 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역(%)이 0%를 초과하며 2.5% 이하인 폴리티올 조성물, 및 이소시아네이트계 화합물을 포함한다.An optical composition according to exemplary embodiments includes a main polythiol compound and a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound, and a polythiol composition having a peak area (%) in a retention time range of 34 minutes to 40 minutes in a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the sub-compound exceeding 0% and 2.5% or less, and an isocyanate-based compound.
예시적인 실시예들에 따르면, 폴리티올 조성물 및 이소시아네이트 계 화합물의 중합체를 포함하는 광학 제품이 제공된다. 상기 폴리티올 조성물은 메인 폴리티올 화합물 및 상기 메인 폴리티올 화합물보다 큰 분자량을 갖는 서브 화합물을 포함하며, 상기 서브 화합물에 대응되는 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역(%)이 2.5% 이하이다.According to exemplary embodiments, an optical product comprising a polythiol composition and a polymer of an isocyanate-based compound is provided. The polythiol composition comprises a main polythiol compound and a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound, and a peak area (%) of a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the sub-compound in a retention time range of 34 minutes to 40 minutes is 2.5% or less.
예시적인 실시예들에 따르는 폴리티올 조성물은 예를 들면, 4관능 폴리티올 화합물과 같은 메인 폴리티올 화합물 및 상기 메인 폴리티올 화합물보다 분자량이 큰 서브 화합물을 포함할 수 있다. 상기 서브 화합물의 HPLC로 측정된 함량 범위를 미세 조절하여, 폴리티올 조성물의 반응성을 적절히 조절할 수 있다.A polythiol composition according to exemplary embodiments may include a main polythiol compound, such as a tetrafunctional polythiol compound, and a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound. By finely adjusting the content range of the sub-compound measured by HPLC, the reactivity of the polythiol composition can be appropriately controlled.
이에 따라, 상기 폴리티올 조성물의 이소시아네이트계 화합물과의 반응 속도를 조절하여 맥리 및 백탁 현상이 억제되고, 원하는 굴절률을 갖는 고투과도의 광학 렌즈를 고신뢰성으로 수득할 수 있다.Accordingly, by controlling the reaction rate of the polythiol composition with the isocyanate compound, the phenomenon of streaking and clouding can be suppressed, and a high-transmittance optical lens having a desired refractive index can be obtained with high reliability.
도 1 내지 도 3는 실시예 및 비교예들에 따라 제조된 폴리티올 조성물의 고성능 액체크로마토그래프(HPLC) 분석 그래프들의 이미지들이다.Figures 1 to 3 are images of high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graphs of polythiol compositions manufactured according to examples and comparative examples.
이하, 본 출원의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments of the present application will be described in detail. However, the present invention can be modified in various ways and can have various forms, so specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and it should be understood that it includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries, such as those defined in common dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless expressly defined in this application.
본 출원을 통한 일 측면에 따르면, 폴리티올계 화합물들을 포함하는 폴리티올 조성물이 제공된다.According to one aspect of the present application, a polythiol composition comprising polythiol compounds is provided.
예시적인 실시예들에 따르면, 폴리티올 조성물은 메인 폴리티올 화합물 및 서브 화합물을 포함할 수 있다. According to exemplary embodiments, the polythiol composition may include a main polythiol compound and a sub-compound.
상기 메인 폴리티올 화합물은 폴리티올 조성물에 포함되어, 이소시아네이트계 화합물과 중합 반응이 유도되는 타겟 물질인 폴리티올계 화합물을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 폴리티올 화합물은 상기 폴리티올 조성물 중 가장 많은 함량으로 포함되는 화합물일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 메인 폴리티올 화합물은 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프를 통해 측정된 메인 피크 혹은 최대 피크에 해당하는 화합물일 수 있다.The main polythiol compound may refer to a polythiol compound that is included in the polythiol composition and is a target material in which a polymerization reaction is induced with an isocyanate compound. For example, the main polythiol compound may be a compound included in the largest amount in the polythiol composition. According to exemplary embodiments, the main polythiol compound may be a compound corresponding to a main peak or a maximum peak measured through a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph.
상기 메인 폴리티올 화합물은 3관능 폴리티올 화합물 및/또는 4관능 폴리티올 화합물을 포함할 수 있다.The above main polythiol compound may include a trifunctional polythiol compound and/or a tetrafunctional polythiol compound.
비제한적인 예로서, 상기 4관능 폴리티올 화합물은 예를 들면, C10H22S7로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 4관능 폴리티올 화합물의 비제한적인 예로서 하기 화학식 1-1 내지 1-3으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.As a non-limiting example, the tetrafunctional polythiol compound may include a compound represented by, for example, C 10 H 22 S 7 . Non-limiting examples of the tetrafunctional polythiol compound include compounds represented by the following chemical formulas 1-1 to 1-3.
[화학식 1-1][Chemical Formula 1-1]
[화학식 1-2][Chemical Formula 1-2]
[화학식 1-3][Chemical Formula 1-3]
상기 3관능 폴리티올 화합물은 C7H16S5로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 3관능 폴리티올 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 들 수 있다.The trifunctional polythiol compound may include a compound represented by C 7 H 16 S 5 . In one embodiment, the trifunctional polythiol compound may include a compound represented by the following
[화학식 2][Chemical formula 2]
바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 메인 폴리티올 화합물은 상기 4관능 폴리티올 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 렌즈와 같은 광학 제품의 굴절률과 같은 광학적 특성의 균일성, 내구성과 같은 기계적 안정성 측면에서 유리할 수 있다.In a preferred embodiment, the main polythiol compound may include the tetrafunctional polythiol compound. In this case, it may be advantageous in terms of uniformity of optical properties such as refractive index of an optical product such as a lens, and mechanical stability such as durability.
상기 서브 화합물은 상기 메인 폴리티올 화합물보다 분자량이 큰 화합물일 수 있다. 예를 들면, 상기 서브 화합물은 폴리티올 화합물 합성을 위한 반응 개시 물질(예를 들면, 2-머캅토에탄올 및 에피할로히드린), 폴리올 화합물과 같은 중간체, 폴리티올 화합물 등의 응집체 또는 올리고머를 포함할 수 있다.The sub-compound may be a compound having a higher molecular weight than the main polythiol compound. For example, the sub-compound may include a reaction initiator for synthesizing a polythiol compound (e.g., 2-mercaptoethanol and epihalohydrin), an intermediate such as a polyol compound, an aggregate or oligomer of a polythiol compound, etc.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 서브 화합물은 상기 폴리티올 조성물에 대해 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간(retention time)에 포함되는 피크에 대응되는 화합물일 수 있다.According to exemplary embodiments, the sub-compound may be a compound corresponding to a peak within a retention time range of 34 to 40 minutes in a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm for the polythiol composition.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 서브 화합물에 대응되는 HPLC 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)은 2.5% 이하일 수 있다. 예를 들면, 상기 HPLC 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)은 0%를 초과하며 2.5%이하일 수 있다.According to exemplary embodiments, the peak area (%) included in the retention time range of 34 minutes to 40 minutes in the HPLC analysis graph corresponding to the sub-compound may be 2.5% or less. For example, the peak area (%) included in the retention time range of 34 minutes to 40 minutes in the HPLC analysis graph may be greater than 0% and less than or equal to 2.5%.
일 실시예에 있어서, 상기 서브 화합물에 대응되는 피크 영역(%)은 0.5% 내지 2.5%, 바람직하게는 1% 내지 2.5%, 보다 바람직하게는 1.5% 내지 2.5% 또는 1.5% 내지 2.2% 범위일 수 있다.In one embodiment, the peak area (%) corresponding to the sub-compound may range from 0.5% to 2.5%, preferably from 1% to 2.5%, more preferably from 1.5% to 2.5% or from 1.5% to 2.2%.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올 조성물에 대한 HPLC 분석 그래프의 34분 내지 40분의 체류 시간 범위에는 복수의 피크들이 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 서브 화합물은 복수 종의 화합물들을 포함하며, 상기 체류 시간 범위 내의 복수의 피크 영역들의 합이 상술한 수치 범위 내에 포함될 수 있다.In some embodiments, the retention time range of 34 minutes to 40 minutes of the HPLC analysis graph for the polythiol composition may include multiple peaks. In this case, the sub-compound includes multiple types of compounds, and the sum of the multiple peak areas within the retention time range may be included within the numerical range described above.
상기 서브 화합물의 피크 영역(%)이 지나치게 증가하는 경우, 상기 폴리티올 조성물의 이소시아네이트계 화합물과의 반응 속도 혹은 반응성이 지나치게 감소할 수 있으며, 폴리티올 조성물의 순도가 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 폴리티올 조성물을 사용하여 제조된 렌즈와 같은 광학 제품의 백탁 현상이 초래될 수 있다.If the peak area (%) of the above sub-compound increases excessively, the reaction rate or reactivity of the polythiol composition with the isocyanate compound may excessively decrease, and the purity of the polythiol composition may deteriorate. Accordingly, a whitening phenomenon may occur in an optical product such as a lens manufactured using the polythiol composition.
상기 서브 화합물이 상술한 수치 범위의 적절한 양으로 포함되는 경우, 조성물의 지나친 흐름성 및 반응 속도 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 상기 폴리티올 조성물을 사용하여 제조된 광학 제품의 맥리 현상을 함께 방지할 수 있다. When the above-mentioned sub-compound is included in an appropriate amount within the above-mentioned numerical range, excessive flowability and increase in reaction speed of the composition can be suppressed. Accordingly, the striae phenomenon of an optical product manufactured using the above-mentioned polythiol composition can also be prevented.
상술한 바와 같이, 상기 폴리티올 조성물의 HPLC 분석 그래프에서 상기 메인 폴리티올 화합물은 최대 피크에 대응될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 메인 폴리티올 화합물은 상기 HPLC 분석 그래프에서 약 24분 내지 28분 범위의 체류 시간 내에 포함될 수 있다.As described above, in the HPLC analysis graph of the polythiol composition, the main polythiol compound may correspond to the maximum peak. In some embodiments, the main polythiol compound may be included within a retention time range of about 24 minutes to 28 minutes in the HPLC analysis graph.
일부 실시예들에 있어서, 상기 HPLC 분석 그래프에서 24분 내지 28분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)은 80% 내지 90%일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 HPLC 분석 그래프에서 24분 내지 28분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)은 81% 내지 90%, 보다 바람직하게는 81% 내지 85%, 또는 82% 내지 85%일 수 있다.In some embodiments, the peak area (%) included in the retention time range of 24 minutes to 28 minutes in the HPLC analysis graph may be 80% to 90%. In one embodiment, the peak area (%) included in the retention time range of 24 minutes to 28 minutes in the HPLC analysis graph may be 81% to 90%, more preferably 81% to 85%, or 82% to 85%.
상기 범위 내에서 광학 조성물 또는 광학 제품의 순도 및 원하는 광학 특성을 확보하며, 지나친 반응 속도 증가에 의한 맥리를 방지할 수 있다.Within the above range, the purity and desired optical properties of the optical composition or optical product can be secured, and striae caused by excessive increase in reaction speed can be prevented.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올 조성물에 대한 HPLC 분석 그래프의 24분 내지 28분의 체류 시간 범위에는 복수의 피크들이 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 체류 시간 범위 내의 복수의 피크 영역들의 합이 상술한 수치 범위 내에 포함될 수 있다.In some embodiments, the retention time range of 24 minutes to 28 minutes of the HPLC analysis graph for the polythiol composition may include multiple peaks. In this case, the sum of the multiple peak areas within the retention time range may be included within the numerical range described above.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올 조성물의 하기 식 1로 정의되는 피크 영역 비율은 1.5% 내지 3.1%일 수 있다.In exemplary embodiments, the peak area ratio defined by the following
[식 1][Formula 1]
피크 영역 비율(%) = (A/B)*100Peak Area Ratio (%) = (A/B)*100
식 1 중, A는 상기 HPLC 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)이며, B는 상기 HPLC 분석 그래프에서 24분 내지 28분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)이다.In
일 실시예에 있어서, 상기 피크 영역 비율은 1.8% 내지 3.1%일 수 있으며, 바람직하게는 2.0% 내지 3.1% 또는 2.0% 내지 3.0%일 수 있다.In one embodiment, the peak area ratio may be from 1.8% to 3.1%, and preferably from 2.0% to 3.1% or from 2.0% to 3.0%.
상기 피크 영역 비율 내에서, 광학 제품으로부터 획득되는 원하는 굴절률, 투명성 및 순도를 저하시키지 않으면서, 충분한 내열성 및 적절한 반응 속도 범위를 효율적으로 구현할 수 있다.Within the above peak area ratio, sufficient heat resistance and an appropriate reaction speed range can be efficiently implemented without deteriorating the desired refractive index, transparency and purity obtained from the optical product.
상기 서브 화합물은 상기 메인 폴리티올 화합물보다 큰 분자량을 가지며, 이에 따라 상기 메인 폴리티올 화합물보다 긴 체류 시간을 가질 수 있다. 상기 서브 화합물은 상기 폴리티올 조성물내에 예를 들면, 마크로 분자(macro-molecule)로 포함되어 폴리티올 조성물의 반응 속도 조절제로서 기능할 수 있다. The sub-compound has a molecular weight greater than that of the main polythiol compound, and thus may have a longer retention time than that of the main polythiol compound. The sub-compound may be included in the polythiol composition, for example, as a macromolecule, and may function as a reaction rate controller of the polythiol composition.
또한, 큰 분자량을 갖는 서브 화합물이 첨가되어 분자간 인력, 상호 작용 증가를 통해 광학 제품의 유리 전이 온도(Tg)가 상승하며, 내열성 역시 증진될 수 있다.In addition, the addition of a sub-compound having a large molecular weight can increase the glass transition temperature (Tg) of the optical product through increased intermolecular force and interaction, and can also enhance heat resistance.
본 출원을 통한 일 측면에 따르면, 상술한 폴리티올 조성물의 제조 방법이 제공된다. 상술한 바와 같이, 상기 폴리티올 조성물은 메인 폴리티올 화합물 및 서브 화합물을 포함할 수 있다.According to one aspect of the present application, a method for producing the polythiol composition described above is provided. As described above, the polythiol composition may include a main polythiol compound and a sub-compound.
예시적인 실시예들에 따르는 폴리티올 조성물의 제조 방법은 하기의 단계, 공정 또는 작용을 포함할 수 있다.A method for preparing a polythiol composition according to exemplary embodiments may comprise the following steps, processes or actions.
예시적인 실시예들에 따르는 폴리티올 조성물의 제조 방법은 하기의 S10, S20, S30 및 S40으로 기재된 단계, 공정 또는 작용 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아래의 용어 " S10, S20, S30 및 S40"는 설명의 편의를 위해 공정을 구분하기 위해 사용된 것이며 순서를 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 예를 들면, 하기의 S10, S20, S30 및 S40의 공정들 중 일부 혹은 전부가 순차적으로 수행될 수 있으며, 공정 조건에 따라 변경되어 실시될 수도 있다.A method for producing a polythiol composition according to exemplary embodiments may include at least one of the steps, processes, or actions described as S10, S20, S30, and S40 below. It should be understood that the terms "S10, S20, S30, and S40" below are used to distinguish the processes for convenience of description and are not intended to limit the order. For example, some or all of the processes of S10, S20, S30, and S40 below may be performed sequentially, and may be performed with changes depending on the process conditions.
S10) 2-머캅토에탄올 및 에피할로히드린을 제1 온도에서 반응시켜 예비 폴리올 화합물 형성S10) Formation of preliminary polyol compound by reacting 2-mercaptoethanol and epihalohydrin at a first temperature
S20) 상기 예비 폴리올 화합물에 금속 황화물을 투입하고 제1 온도보다 증가된 제2 온도로 승온시켜 폴리올 중간체 생성S20) Metal sulfide is added to the above preliminary polyol compound and the temperature is increased to a second temperature higher than the first temperature to produce a polyol intermediate.
S30) 상기 폴리올 중간체에 산 조건에서 티오우레아와 반응시켜 이소티오우로늄염을 생성S30) The polyol intermediate is reacted with thiourea under acid conditions to produce an isothiouronium salt.
S40) 상기 이소티오우로늄염을 폴리티올계 화합물로 전환S40) Conversion of the above isothiouronium salt into a polythiol compound
예를 들면, 상기 S10 단계에서, 2-머캅토 에탄올 및 에피할로히드린이 반응 개시 물질들로 사용되어 하기 반응식 1에 따른 반응이 진행될 수 있다.For example, in the above step S10, 2-mercaptoethanol and epihalohydrin can be used as reaction initiating materials, and the reaction can proceed according to the following
[반응식 1][Reaction Formula 1]
반응식 1에 나타난 바와 같이, 에피할로히드린으로서 에피클로로히드린이 사용될 수 있다.As shown in
일부 실시예들에 있어서, 에피할로히드린 및 2-머캅토에탄올의 반응 단계에서 염기성 촉매가 사용될 수 있다. 예를 들면, 4관능 폴리티올 화합물 합성의 경우 상기 염기성 촉매의 예로서 트리에틸 아민과 같은 3차 아민, 4차 암모늄염, 트리페닐포스핀, 3가 크롬계 화합물 등을 들 수 있다. 3관능 폴리티올 화합물 합성의 경우 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등과 같은 알칼리 금속 함유 촉매가 사용될 수 있다. In some embodiments, a basic catalyst may be used in the reaction step of epihalohydrin and 2-mercaptoethanol. For example, in the case of synthesizing a tetrafunctional polythiol compound, examples of the basic catalyst include a tertiary amine such as triethyl amine, a quaternary ammonium salt, triphenylphosphine, a trivalent chromium compound, and the like. In the case of synthesizing a trifunctional polythiol compound, an alkali metal-containing catalyst such as sodium hydroxide or potassium hydroxide may be used.
반응식 1에 따라 예를 들면, 설파이드 결합을 함유하는 디올 화합물 형태를 갖는 예비 폴리올 화합물이 형성될 수 있다.According to
예를 들면, 2-메캅토에탄올의 함량은 에피할로히드린 1몰에 대하여 0.5몰 내지 3몰, 바람직하게는 0.7몰 내지 2몰, 보다 바람직하게는 0.9몰 내지 1.1몰일 수 있다. 상기 염기성 촉매는 에피할로히드린 1몰에 대하여 0.001몰 내지 0.1몰, 0.005몰 내지 0.03몰, 보다 바람직하게는 0.007몰 내지 0.015몰의 양으로 사용될 수 있다.For example, the content of 2-mercaptoethanol may be 0.5 to 3 mol, preferably 0.7 to 2 mol, more preferably 0.9 to 1.1 mol, per 1 mol of epihalohydrin. The basic catalyst may be used in an amount of 0.001 to 0.1 mol, 0.005 to 0.03 mol, more preferably 0.007 to 0.015 mol, per 1 mol of epihalohydrin.
S10 단계는 예를 들면, 에피할로히드린의 개환(ring opening) 반응에 따른 반응열의 지나친 상승을 억제하기 위해 냉매 순환을 통해 반응기를 충분히 냉각시킨 상태에서 수행될 수 있다.Step S10 can be performed with the reactor sufficiently cooled through refrigerant circulation to suppress excessive rise in reaction heat due to, for example, the ring opening reaction of epihalohydrin.
일부 실시예들에 있어서, S10 단계는 제1 온도에서 수행되며, 상기 제1 온도는 약 0℃ 내지 20℃, 바람직하게는 15℃ 이하, 또는 5℃ 내지 15℃범위일 수 있다.In some embodiments, step S10 is performed at a first temperature, which may be in the range of about 0° C. to 20° C., preferably 15° C. or less, or 5° C. to 15° C.
예를 들면, S20 단계에서 상기 예비 폴리올 화합물에 금속 황화물을 투입하고 상기 제1 온도보다 증가된 제2 온도로 승온시켜 아래 반응식 2에 따라 폴리올 중간체를 생성할 수 있다.For example, at step S20, a metal sulfide may be added to the preliminary polyol compound and the temperature may be increased to a second temperature higher than the first temperature to produce a polyol intermediate according to the following
[반응식 2][Reaction Formula 2]
반응식 2에 예시된 바와 같이, 상기 금속 황화물을 통해 설파이드 결합 함유 디올 화합물들이 서로 추가 반응하여 4관능 폴리올 화합물을 포함하는 폴리올 중간체가 수득될 수 있다.As illustrated in
상기 금속 황화물은 알칼리 금속 황화물을 포함하며, 반응식 2에 표시된 바와 같이 Na2S가 사용될 수 있다. 예를 들면, 금속 황화물 수용액이 투입되어 교반되면서 폴리올 중간체가 형성될 수 있다.The above metal sulfide includes an alkali metal sulfide, and Na 2 S can be used as shown in
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 금속 황화물 투입 후 온도를 상기 제2 온도로 상승시키며 교반시킬 수 있다. 상기 제2 온도는 상기 제2 온도는 약 40℃ 내지 95℃일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2 온도는 50℃를 초과할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제2 온도는 약 55℃ 내지 90℃, 보다 바람직하게는 60℃ 내지 90℃일 수 있다.According to exemplary embodiments, after the metal sulfide is added, the temperature may be increased to the second temperature and stirred. The second temperature may be about 40° C. to 95° C. Preferably, the second temperature may exceed 50° C. In one embodiment, the second temperature may be about 55° C. to 90° C., more preferably, 60° C. to 90° C.
예를 들면, 상기 제1 온도에서 증가된 예를 들면, 20℃ 내지 25℃ 범위의 중간 온도에서 상기 금속 황화물을 적하할 수 있다. 상기 적하가 완료된 후, 상기 중간 온도에서 상기 제2 온도로 승온시켜 교반을 진행할 수 있다.For example, the metal sulfide may be added dropwise at an intermediate temperature, for example, in the range of 20° C. to 25° C., which is increased from the first temperature. After the adding is completed, stirring may be performed by increasing the temperature from the intermediate temperature to the second temperature.
상기 증가된 제2 온도를 통해 반응열이 확보될 수 있다. 이에 따라, S10 단계에서의 생성되는 미반응 잔류물질의 양을 적절히 조절할 수 있다. 써, 미반응 잔류물질의 양을 보다 효과적으로 제어 혹은 감소시킬 수 있다.The heat of reaction can be secured through the above-mentioned increased second temperature. Accordingly, the amount of unreacted residual substances generated in step S10 can be appropriately controlled. Thus, the amount of unreacted residual substances can be more effectively controlled or reduced.
예를 들면, S10 단계에서 미반응 잔류물질은 자체 응집 혹은 자체 반응을 통해 올리고머와 같은 고분자량의 서브 화합물을 다량 발생시킬 수 있다. 그러나, 금속 황화물 투입에 의한 폴리올 중간체 생성 중, 충분한 반응열을 확보하여 상기 미반응 잔류물질의 추가 반응이 유도될 수 있으며, 이에 따라, 서브 화합물의 양이 적절이 조절될 수 있다.For example, in step S10, unreacted residues can generate a large amount of high molecular weight sub-compounds such as oligomers through self-aggregation or self-reaction. However, during the production of a polyol intermediate by introducing metal sulfide, sufficient heat of reaction can be secured to induce additional reactions of the unreacted residues, and accordingly, the amount of the sub-compounds can be appropriately controlled.
예를 들면, 상기 제2 온도를 상술한 범위로 조절하여 서브 화합물의 양을 HPLC 분석 그래프의 34분 내지 40분 범위의 체류 시간의 피크 영역(%)을 2.5%이하, 바람직하게는 1.5% 내지 2.5% 범위로 유지시킬 수 있으며, 상술한 피크 영역 비율을 효율적으로 확보할 수 있다.For example, by controlling the second temperature to the above-described range, the amount of the sub-compound can be maintained at a peak area (%) of 2.5% or less, preferably 1.5% to 2.5%, of the retention time in the range of 34 to 40 minutes of the HPLC analysis graph, and the above-described peak area ratio can be efficiently secured.
예를 들면, S30 단계에서, 상기 폴리올 중간체를 티오우레아와 반응시킬 수 있다. 이에 따라, 예시적인 실시예들에 따르면 이소티오우로늄염이 수득될 수 있다.For example, in step S30, the polyol intermediate can be reacted with thiourea. Accordingly, an isothiouronium salt can be obtained according to exemplary embodiments.
이소티오우로늄염 생성 시 산 조건 환류를 사용할 수 있다. 산 조건 형성을 위해 염산, 브롬산, 요오드산, 황산, 인산 등의 산성 화합물이 사용될 수 있다. Acidic reflux can be used to form isothiocyanate salts. Acidic compounds such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, iodic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid can be used to form acidic compounds.
환류 온도는 90 내지 120℃, 바람직하게는 100 내지 120℃일 수 있으며, 약 1 내지 10시간 동안 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이 예시적인 실시예들에 따르면, S20 단계에서의 상승된 제2 온도에서 추가투입된 에피할로히드린의 추가 반응이 수행됨에 따라 미반응 잔류물질이 감소 또는 적절양으로 유지될 수 있다.The reflux temperature may be 90 to 120° C., preferably 100 to 120° C., and may be performed for about 1 to 10 hours. As described above, according to exemplary embodiments, as the additional reaction of the additionally added epihalohydrin is performed at the elevated second temperature in step S20, the unreacted residual material may be reduced or maintained at an appropriate amount.
따라서, 상기 고온 환류 조건에서도 지나친 부생성물의 발생이 억제되며, 폴리티올 조성물의 적절한 반응 속도가 유지될 수 있다.Accordingly, even under the above high temperature reflux conditions, excessive generation of by-products is suppressed, and an appropriate reaction rate of the polythiol composition can be maintained.
예를 들면, S40 단계에서 상기 이소티오우로늄염을 폴리티올계 화합물로 전환시킬 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 이소티오우로늄염을 염기 조건에서 가수분해하여 폴리티올계 화합물을 생성할 수 있다.For example, in step S40, the isothiouronium salt can be converted into a polythiol-based compound. According to exemplary embodiments, the isothiouronium salt can be hydrolyzed under basic conditions to produce a polythiol-based compound.
상술한 S30 및 S40 단계는 아래의 반응식 3으로 예시되는 티올레이션(thiolation)을 포함할 수 있다.The S30 and S40 steps described above may include thiolation, as exemplified by Scheme 3 below.
[반응식 3][Reaction Formula 3]
예를 들면, 이소티오우로늄염을 포함하는 반응액에 염기성 수용액을 첨가하여 가수분해 시킬 수 있다. 상기 염기성 수용액은 NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH)2 등과 같은 알칼리 금속 수산화물 및/또는 알칼리 토금속 수산화물을 포함할 수 있다.For example, a basic aqueous solution can be added to a reaction solution containing an isothiouronium salt to cause hydrolysis. The basic aqueous solution can include an alkali metal hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide, such as NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH) 2 , etc.
일 실시예에 있어서, 이소티오우로늄염을 포함하는 반응액을 20 내지 60℃, 바람직하게는 25 내지 55℃, 보다 바람직하게는 25 내지 50℃의 온도로 냉각한 후, 상기 염기성 수용액을 첨가할 수 있다.In one embodiment, the reaction solution containing the isothiouronium salt may be cooled to a temperature of 20 to 60°C, preferably 25 to 55°C, more preferably 25 to 50°C, and then the basic aqueous solution may be added.
일 실시예에 있어서, 상기 염기성 수용액을 첨가하기 전에 유기 용매를 첨가할 수 있다. 안정적인 티올화 반응이 진행되도록 반응성이 낮거나 실질적으로 반응성이 없고, 티올화 반응 온도를 초과하는 끓는 점을 갖는 유기 용매를 사용할 수 있다. In one embodiment, an organic solvent may be added prior to adding the basic aqueous solution. An organic solvent having low reactivity or substantially no reactivity and a boiling point exceeding the thiolation reaction temperature may be used so that a stable thiolation reaction proceeds.
상기 유기 용매의 예로서 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 등을 들 수 있고, 바람직하게는 반응 안정성 및 유기 용매로부터의 독성 등을 고려하여 톨루엔이 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent include toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, etc., and toluene may be preferably used considering reaction stability and toxicity from the organic solvent.
상술한 바와 같이 얻어진 폴리티올 화합물 혹은 폴리티올 조성물은 추가로 정제될 수 있다. 예를 들면, 산 세정 및 수세 공정을 반복적으로 수행하여 폴리티올 화합물에 포함된 불순물 등을 제거할 수 있고, 상기 폴리티올 조성물로부터 제조된 광학 재료의 투명성을 향상시킬 수 있다. 이후, 추가적으로 건조, 여과 등을 공정 등이 수행될 수도 있다.The polythiol compound or polythiol composition obtained as described above can be further purified. For example, by repeatedly performing acid washing and water washing processes, impurities contained in the polythiol compound can be removed, and the transparency of the optical material manufactured from the polythiol composition can be improved. Thereafter, additional processes such as drying and filtration can be performed.
일 실시예에 있어서, 상기 가수 분해 진행 후 층분리를 통해 수층을 분리 또는 제거할 수 있다. 수득된 유기상 용액에 산용액을 투입하여 약 20℃ 내지 50℃, 바람직하게는 약 30℃ 내지 40℃ 온도에서 20분 내지 1시간 동안, 또는 20분 내지 40분 동안 산 세정을 실시할 수 있다.In one embodiment, the aqueous layer can be separated or removed through layer separation after the hydrolysis process. An acid solution can be added to the obtained organic phase solution, and acid washing can be performed at a temperature of about 20° C. to 50° C., preferably about 30° C. to 40° C., for 20 minutes to 1 hour, or for 20 minutes to 40 minutes.
상기 산 세정 후, 용존 산소 농도가 5ppm 이하, 바람직하게는 3ppm 이하, 보다 바람직하게는 2ppm 이하로 조절된 탈기수를 첨가하여 수세 공정을 실시할 수 있다. 상기 수세 공정은 약 20℃ 내지 50℃, 바람직하게는 약 35℃ 내지 45℃ 온도에서, 20분 내지 1시간 동안, 또는 20분 내지 40분 동안 수행될 수 있다. 상기 수세 공정은 2회 이상 반복 수행될 수 있으며, 예를 들면 3회 내지 6회 수행될 수 있다. After the acid washing, a washing process can be performed by adding degassed water in which the dissolved oxygen concentration is adjusted to 5 ppm or less, preferably 3 ppm or less, and more preferably 2 ppm or less. The washing process can be performed at a temperature of about 20° C. to 50° C., preferably about 35° C. to 45° C., for 20 minutes to 1 hour, or 20 minutes to 40 minutes. The washing process can be repeated two or more times, and for example, can be performed three to six times.
상기 산 세정 및 수세 공정 이후, 감압 조건에서 가열하여 잔류하는 유기 용매 및 수분을 제거하고, 필터를 통해 여과하여 고순도의 폴리티올계 화합물을 수득할 수 있다.After the above acid washing and water washing processes, the remaining organic solvent and moisture can be removed by heating under reduced pressure conditions, and then filtered through a filter to obtain a high-purity polythiol compound.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올계 화합물 또는 폴리티올 조성물에 잔류하는 수분은 1,000ppm 이하일 수 있으며, 바람직하게는, 100 ppm 내지 500ppm, 보다 바람직하게는 150 내지 400ppm일 수 있다.In some embodiments, the moisture remaining in the polythiol compound or polythiol composition may be 1,000 ppm or less, preferably 100 ppm to 500 ppm, more preferably 150 to 400 ppm.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올 조성물의 GPC(Gel Permeation Chromatography) 순도는 78% 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리티올 조성물의 GPC 순도는 78% 내지 85%일 수 있다. 바람직하게는, 상기 GPC 순도는 80% 내지 85%, 보다 바람직하게는 80% 내지 84%일 수 있다.In some embodiments, the GPC (Gel Permeation Chromatography) purity of the polythiol composition can be greater than or equal to 78%. For example, the GPC purity of the polythiol composition can be from 78% to 85%. Preferably, the GPC purity can be from 80% to 85%, more preferably from 80% to 84%.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올 조성물의 25℃에서의 액상 굴절률은 1.645 내지 1.648, 바람직하게는 1.645 내지 1.647, 보다 바람직하게는 1.6450 내지 1.6465일 수 있다.In some embodiments, the liquidus refractive index of the polythiol composition at 25° C. may be from 1.645 to 1.648, preferably from 1.645 to 1.647, more preferably from 1.6450 to 1.6465.
일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리티올 조성물의 티올 값(thiol value: SHV)은 약 96.0 g/eq. 내지 98.5g/eq.일 수 있다. 바람직하게는, 상기 SHV는 96.0 g/eq. 내지 97.0 g/eq. 일 수 있다.In some embodiments, the thiol value (SHV) of the polythiol composition may be about 96.0 g/eq. to 98.5 g/eq. Preferably, the SHV may be about 96.0 g/eq. to 97.0 g/eq.
SHV는 0.1N의 요오드 표준용액을 사용하여 폴리티올 조성물 샘플을 적정 시, 샘플 무게를 소비된 요오드 당량으로 나눈 값으로 측정될 수 있다.SHV can be measured by dividing the sample weight by the iodine equivalent consumed when titrating a polythiol composition sample using a 0.1N iodine standard solution.
상술한 실시예들에 따르면, 에피할로히드린의 분할 투입을 통해 서브 화합물의 생성을 컨트롤할 수 있다. 그러나, 본 출원이 상술한 제조 방법에 한정되는 것은 아니며, 상기 서브 화합물은 별도로 폴리티올 조성물에 상술한 범위의 피크 영역에 해당하는 양으로 투입될 수도 있다. 또한, 에피할로히드린 외에 반응 온도, 반응 시간 다른 공정 조건을 통해서도 서브 화합물의 양이 조절될 수 있다.According to the above-described embodiments, the production of sub-compounds can be controlled through the split introduction of epihalohydrin. However, the present application is not limited to the above-described manufacturing method, and the sub-compound may be separately introduced into the polythiol composition in an amount corresponding to the peak region of the above-described range. In addition, the amount of the sub-compound can be controlled through other process conditions such as reaction temperature, reaction time, etc., in addition to epihalohydrin.
본 출원을 통한 일 측면에 따르면, 상술한 폴리티올 조성물을 포함하는 광학 조성물(예를 들면, 광학용 중합성 조성물)이 제공된다.According to one aspect of the present application, an optical composition (e.g., an optical polymerizable composition) comprising the polythiol composition described above is provided.
상기 광학용 중합성 조성물은 상기 폴리티올 조성물 및 이소시아네이트계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 폴리티올 조성물은 상술한 메인 폴리티올 화합물 및 서브 화합물을 포함할 수 있다.The optical polymerizable composition may include the polythiol composition and an isocyanate compound. The polythiol composition may include the main polythiol compound and the sub-compound described above.
상기 이소시아네이트계 화합물은 폴리티오우레탄 합성을 위한 단량체로 사용될 수 있는 화합물을 포함할 수 있다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 이소시아네이트계 화합물은 1,3-비스(이소시아네이토메틸) 사이클로헥산, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.The above isocyanate compound may include a compound that can be used as a monomer for polythiourethane synthesis. In a preferred embodiment, the isocyanate compound may include 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylene diisocyanate, toluene diisocyanate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 광학 조성물은 이형제, 반응 촉매, 열 안정제, 자외선 흡수제, 블루잉(blueing) 제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.The optical composition may further include additives such as a release agent, a reaction catalyst, a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, a blueing agent, etc.
상기 이형제의 예로서 퍼플루오르알킬기, 히드록시알킬기 또는 인산에스테르기를 지닌 불소계 비이온 계면활성제; 디메틸폴리실록산기, 히드록시알킬기 또는 인산에스테르기를 가진 실리콘계 비이온 계면활성제; 트리메틸세틸 암모늄염, 트리메틸스테아릴, 디메틸에틸세틸 암모늄염, 트리에틸도데실 암모늄염, 트리옥틸메틸 암모늄염, 디에틸시클로헥사도데실 암모늄염 등과 같은 알킬계 4급 암모늄염; 산성 인산에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Examples of the above-mentioned releasing agents include fluorine-based nonionic surfactants having a perfluoroalkyl group, a hydroxyalkyl group, or a phosphate ester group; silicone-based nonionic surfactants having a dimethylpolysiloxane group, a hydroxyalkyl group, or a phosphate ester group; alkyl quaternary ammonium salts such as trimethyl cetyl ammonium salt, trimethylstearyl, dimethylethyl cetyl ammonium salt, triethyldodecyl ammonium salt, trioctylmethyl ammonium salt, and diethylcyclohexadodecyl ammonium salt; and acidic phosphate esters. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 반응 촉매로서 상기 폴리티오우레탄계 수지 중합 반응에 사용되는 촉매가 사용될 수 있다. 예를 들면, 디부틸주석디클로라이드, 디메틸주석디클로라이드 등의 디알킬주석할로겐화물계 촉매; 디메틸주석디아세테이트, 디부틸주석디옥타노에이트, 디부틸주석디라우레이트 등의 디알킬주석디카르복실레이트계 촉매; 디부틸주석디부톡사이드, 디옥틸주석디부톡사이드 등의 디알킬주석디알콕사이드계 촉매; 디부틸주석디(티오부톡사이드) 등의 디알킬주석디티오알콕사이드계 촉매; 디(2-에틸헥실)주석옥사이드, 디옥틸주석옥사이드, 비스(부톡시디부틸주석)옥사이드 등의 디알킬주석산화물계 촉매; 디알킬주석황화물계 촉매 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.As the above reaction catalyst, a catalyst used in the above polythiourethane resin polymerization reaction can be used. For example, dialkyl tin halide catalysts such as dibutyltin dichloride and dimethyltin dichloride; dialkyl tin dicarboxylate catalysts such as dimethyltin diacetate, dibutyltin dioctanoate and dibutyltin dilaurate; dialkyl tin dialkoxide catalysts such as dibutyltin dibutoxide and dioctyltin dibutoxide; dialkyl tin dithioalkoxide catalysts such as dibutyltin di(thiobutoxide); dialkyl tin oxide catalysts such as di(2-ethylhexyl)tin oxide, dioctyltin oxide and bis(butoxydibutyltin)oxide; dialkyl tin sulfide catalysts, etc. can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
상기 자외선 흡수제의 예로서 벤조페논계, 벤조트라이아졸계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 옥사닐라이드계 화합물 등이 사용될 수 있다. 상기 열 안정제의 예로서 금속 지방산염계, 인계, 납계, 유기주석계 화합물 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Examples of the above ultraviolet absorbers include benzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylate compounds, cyanoacrylate compounds, and oxanilide compounds. Examples of the above heat stabilizers include metal fatty acid salt compounds, phosphorus compounds, lead compounds, and organotin compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 블루잉 제는 상기 폴리티오우레탄 수지로부터 제조된 광학 재료의 색상 조절제로 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 블루잉 제는 가시광 영역 중 오렌지색으로부터 황색의 파장 대역에서 흡수대를 가질 수 있다.The above bluing agent may be included as a color control agent of an optical material manufactured from the polythiourethane resin. For example, the bluing agent may have an absorption band in a wavelength band from orange to yellow in the visible light range.
상기 블루잉제의 예로는 염료, 형광증백제, 형광 안료, 무기 안료 등을 들 수 있으며, 제조되는 광학 제품에 요구되는 물성이나 수지 색상 등에 맞추어 적절히 선택될 수 있다. 상기 블루잉제로서 염료가 사용되는 경우, 예를 들면, 최대 흡수 파장 520 내지 600nm, 바람직하게는 540 내지 580nm의 염료가 사용될 수 있다. 바람직하게는 안트라퀴논계 염료가 사용될 수 있다.Examples of the bluing agent include dyes, fluorescent whitening agents, fluorescent pigments, inorganic pigments, etc., and may be appropriately selected according to the properties required for the optical product to be manufactured, resin color, etc. When a dye is used as the bluing agent, for example, a dye having a maximum absorption wavelength of 520 to 600 nm, preferably 540 to 580 nm, may be used. An anthraquinone dye may be preferably used.
상기 폴리티올 조성물에 포함된 폴리티올계 화합물 및 상기 이소시아네이트계 화합물의 중합 반응을 통해 상기 폴리티오우레탄 수지가 생성될 수 있으며, 상술한 폴리티올 조성물에 포함된 서브 화합물을 통해 상기 중합 반응 속도가 조절 또는 제어될 수 있다.The polythiourethane resin can be produced through a polymerization reaction of the polythiol-based compound and the isocyanate-based compound included in the above polythiol composition, and the polymerization reaction speed can be adjusted or controlled through the sub-compound included in the above-described polythiol composition.
따라서, 황변 혹은 백탁 현상을 방지하며, 맥리 발생이 억제될 수 있으며, 균일하고 향상된 광학적 특성이 장기간 유지되는 광학 제품이 제조될 수 있다.Accordingly, an optical product can be manufactured that prevents yellowing or whitening, suppresses the occurrence of striae, and maintains uniform and improved optical properties for a long period of time.
일부 실시예들에 있어서, 상기 광학 조성물 총 중량 중 메인 폴리티올 화합물은 약 40 내지 60 중량%, 이소시아네이트계 화합물은 약 40 내지 60 중량%, 상술한 첨가제는 약 0.01 내지 1중량%의 함량으로 포함될 수 있다. In some embodiments, the main polythiol compound may be included in an amount of about 40 to 60 wt%, the isocyanate compound may be included in an amount of about 40 to 60 wt%, and the above-described additive may be included in an amount of about 0.01 to 1 wt% of the total weight of the optical composition.
일부 실시예들에 있어서, 후술하는 수학식 1에 포함되는 상기 광학 조성물의 반응 속도는 상기 서브 화합물에 의해 0.15 내지 0.30 범위, 바람직하게는 0.15 내지 0.25 범위, 보다 바람직하게는 0.15 내지 0.23 범위로 유지될 수 있다.In some embodiments, the reaction rate of the optical composition included in the
본 출원의 일 측면에 따르면, 상술한 광학 조성물을 통해 제조된 광학 제품이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present application, an optical product manufactured using the optical composition described above can be provided.
예를 들면, 상기 중합성 조성물을 감압하에 탈기(degassing)한 후, 광학 재료 성형용 몰드에 주입할 수 있다. 몰드 주입은 예를 들면, 20 내지 40℃, 바람직하게는 20℃ 내지 35℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.For example, the polymerizable composition may be degassed under reduced pressure and then injected into a mold for forming an optical material. Mold injection may be performed at a temperature range of, for example, 20 to 40°C, preferably 20 to 35°C.
몰드 주입 후, 서서히 승온하며 상기 폴리티오우레탄 수지의 중합 반응을 진행시킬 수 있다. 중합 온도는 20℃ 내지 150℃일 수 있고, 바람직하게는 25℃ 내지 125℃일 수 있다. 예를 들면, 최대 중합 온도는 100℃ 내지 150℃, 바람직하게는 110℃ 내지 140℃, 보다 바람직하게는 115℃ 내지 130℃일 수 있다. After mold injection, the temperature may be gradually increased to allow the polymerization reaction of the polythiourethane resin to proceed. The polymerization temperature may be 20°C to 150°C, preferably 25°C to 125°C. For example, the maximum polymerization temperature may be 100°C to 150°C, preferably 110°C to 140°C, and more preferably 115°C to 130°C.
승온 속도는 1℃/min 내지 10℃/min, 바람직하게는 3℃/min 내지 8℃/min, 보다 바람직하게는 4℃/min 내지 7℃/min일 수 있다. 중합 시간은 10 시간 내지 20시간, 바람직하게는 15 시간 내지 20시간일 수 있다.The heating rate may be 1°C/min to 10°C/min, preferably 3°C/min to 8°C/min, more preferably 4°C/min to 7°C/min. The polymerization time may be 10 hours to 20 hours, preferably 15 hours to 20 hours.
예를 들면, 상기 온도 범위 내에서 반응 속도가 적절히 제어되어 균일한 광학 특성 및 기계적 특성을 갖는 렌즈가 용이하게 수득될 수 있다.For example, a lens having uniform optical properties and mechanical properties can be easily obtained by appropriately controlling the reaction rate within the above temperature range.
중합 완료후 상기 몰드로부터 중합된 상기 폴리티오우레탄 수지를 분리하여 광학 제품을 획득할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 몰드로부터 분리 후 경화 공정을 더 수행할 수 있다. 상기 경화 공정은 100℃ 내지 150℃, 바람직하게는 110℃ 내지 140℃, 보다 바람직하게는 115℃ 내지 130℃ 범위에서, 약 1 시간 내지 10시간, 바람직하게는 2 시간 내지 8시간, 보다 바람직하게는 3 시간 내지 6시간 동안 수행될 수 있다.After polymerization is completed, the polymerized polythiourethane resin can be separated from the mold to obtain an optical product. In one embodiment, a curing process can be further performed after separation from the mold. The curing process can be performed at a temperature of 100° C. to 150° C., preferably 110° C. to 140° C., and more preferably 115° C. to 130° C., for about 1 hour to 10 hours, preferably 2 hours to 8 hours, and more preferably 3 hours to 6 hours.
상기 광학 제품은 몰드 형상에 따라 안경 렌즈, 카메라 렌즈, 발광 다이오드 등의 형태로 제조될 수 있다.The above optical products can be manufactured in the form of eyeglass lenses, camera lenses, light-emitting diodes, etc. depending on the mold shape.
상기 광학용 중합성 조성물에 사용된 폴리티올계 화합물 및 이소시아네이트계 화합물의 종류 및/또는 함량비에 따라 상기 광학 제품의 굴절률이 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 제품의 굴절률은 1.56 내지 1.78, 1.58 내지 1.76, 1.60 내지 1.78, 또는 1.60 내지 1.76의 범위에서 조절될 수 있으며, 바람직하게는 1.65 내지 1.75의 범위 또는 1.69 내지 1.75의 범위로 조절될 수 있다.The refractive index of the optical product can be controlled depending on the type and/or content ratio of the polythiol-based compound and the isocyanate-based compound used in the optical polymerizable composition. For example, the refractive index of the optical product can be controlled in the range of 1.56 to 1.78, 1.58 to 1.76, 1.60 to 1.78, or 1.60 to 1.76, and preferably in the range of 1.65 to 1.75 or in the range of 1.69 to 1.75.
일부 실시예들에 있어서, 상기 광학 제품의 유리 전이 온도(Tg)는 95℃ 내지 105℃, 바람직하게는 100℃ 내지 105℃, 보다 바람직하게는 100℃ 내지 104℃일 수 있다.In some embodiments, the glass transition temperature (Tg) of the optical product may be from 95° C. to 105° C., preferably from 100° C. to 105° C., more preferably from 100° C. to 104° C.
상기 광학 제품은 안티-파울링, 색상 부여, 하드 코트, 표면 연마, 경도 강화 등과 같은 표면 처리가 부가되어 개량될 수도 있다.The above optical products may be improved by adding surface treatments such as anti-fouling, color imparting, hard coat, surface polishing, hardening, etc.
이하에서는, 구체적인 실험예들을 참조하여 본 출원에서 제공되는 실시예들에 대해 추가적으로 설명한다. 실험예에 포함된 실시예 및 비교예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, the embodiments provided in the present application will be further described with reference to specific experimental examples. The embodiments and comparative examples included in the experimental examples are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications to the embodiments are possible within the scope and technical idea of the present invention, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended claims.
실시예 1Example 1
1) 4관능 폴리티올계 화합물의 합성1) Synthesis of tetrafunctional polythiol compounds
반응기 내에, 물 60.0 중량부, 트리에틸아민 0.3 중량부, 2-머캅토에탄올(2-ME) 73.0 중량부를 투입한 후 0 ℃까지 냉각시키고 15 ℃ 이하의 온도에서 에피클로로히드린(ECH) 88.2 중량부를 천천히 적하 투입하며 1차 반응을 진행시켰다. Into the reactor, 60.0 parts by weight of water, 0.3 parts by weight of triethylamine, and 73.0 parts by weight of 2-mercaptoethanol (2-ME) were added, the reactor was cooled to 0°C, and 88.2 parts by weight of epichlorohydrin (ECH) was slowly added dropwise at a temperature of 15°C or lower to allow the first reaction to proceed.
이어서 25%의 황화나트륨 수용액(Na2Sㆍ9H2O) 148.7 중량부를 25℃에서 천천히 적하 투입하고, 표 1에 기재된 제2 온도로 승온시킨 후 3시간 교반하였다. 이후, 36% 염산 486.8 중량부와 티오요소 177.8 중량부를 투입하고 110℃ 환류하에서 3시간 교반하여 티우로늄염화 반응을 진행시켰다. Next, 148.7 parts by weight of a 25% sodium sulfide aqueous solution (Na 2 Sㆍ9H 2 O) was slowly added dropwise at 25°C, the temperature was increased to the second temperature described in Table 1, and the mixture was stirred for 3 hours. Thereafter, 486.8 parts by weight of 36% hydrochloric acid and 177.8 parts by weight of thiourea were added, and the mixture was stirred for 3 hours under reflux at 110°C to proceed with the thiuronium chloride reaction.
얻어진 반응액을 50 ℃까지 냉각한 후, 톨루엔 305.6 중량부 및 50% NaOH 332.6 중량부를 투입한 후 40~60℃에서 3시간 동안 가수분해를 진행하였다. After the obtained reaction solution was cooled to 50°C, 305.6 parts by weight of toluene and 332.6 parts by weight of 50% NaOH were added, and hydrolysis was performed at 40 to 60°C for 3 hours.
1시간 동안 층분리를 진행한 후 수층을 폐기하고 얻어진 톨루엔 용액에 36%염산 120 중량부를 첨가하고, 33~40℃에서 30분 산 세정을 1회 실시하였다. 산 세정 후, 탈기수(용존 산소 농도 2ppm) 250 중량부를 첨가하여 35~45℃에서 30분 세정을 4회 실시했다. 가열 감압 하에서 톨루엔 및 잔여 수분을 제거 후, PTFE 타입 멤브레인 필터로 여과하여 상기 화학식 After layer separation for 1 hour, discard the water layer. 120 parts by weight of 36% hydrochloric acid was added to the obtained toluene solution, and acid washing was performed once at 33 to 40°C for 30 minutes. After acid washing, 250 parts by weight of degassed water (dissolved
4관능 폴리티올 화합물을 주성분으로 하는 폴리티올 조성물 140 중량부를 얻었다. 140 parts by weight of a polythiol composition containing a tetrafunctional polythiol compound as a main component was obtained.
2) 광학용 중합성 조성물 및 렌즈의 제조2) Production of optical polymeric compositions and lenses
상술한 바와 같이 제조된 폴리티올 조성물 49.0 중량부, 자일렌 디이소시아네이트 51.0 중량부, 다이부틸 틴 클로라이드 0.01중량부, ZELEC® UN Stepan사의 인산에스테르 이형제 0.1중량부를 균일하게 혼합한 후 600Pa에서 1시간 동안 탈포 공정을 진행하여, 광학용 중합성 조성물을 제조하였다.As described above, 49.0 parts by weight of the polythiol composition, 51.0 parts by weight of xylene diisocyanate, 0.01 parts by weight of dibutyl tin chloride, and 0.1 parts by weight of a phosphate ester release agent from ZELEC® UN Stepan were uniformly mixed, and then a defoaming process was performed at 600 Pa for 1 hour, thereby producing an optical polymerizable composition.
이후, 3μm 테프론 필터에 여과한 상기 조성물을 글라스 몰드 및 테이프를 포함하는 몰드 주형에 주입하였다. 상기 몰드 주형을 25℃에서 120℃까지 분당 5℃의 속도로 천천히 승온하고 120℃에서 18시간 중합을 진행 하였다. 중합 완료 후 몰드 주형을 분리시킨 후, 120℃ 4시간 추가 경화시켜 렌즈 샘플을 제조하였다.Thereafter, the composition filtered through a 3 μm Teflon filter was injected into a mold mold including a glass mold and a tape. The mold mold was slowly heated from 25° C. to 120° C. at a rate of 5° C. per minute, and polymerization was performed at 120° C. for 18 hours. After completion of polymerization, the mold mold was separated, and then further cured at 120° C. for 4 hours to produce a lens sample.
실시예 2-6 및 비교예들Example 2-6 and comparative examples
아래 표 1에 기재된 바와 같이, 황화나트륨 수용액 투입 후 제2 온도를 변경시킨 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 공정으로 폴리티올 조성물 및 렌즈 샘플을 제조하였다.A polythiol composition and a lens sample were prepared by the same process as in Example 1, except that the second temperature was changed after the addition of the sodium sulfide aqueous solution, as described in Table 1 below.
비교예 1에서는 황화나트륨 수용액 투입 후 25℃에서 그대로 교반한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 공정으로 폴리티올 조성물 및 렌즈 샘플을 제조하였다.In Comparative Example 1, a polythiol composition and a lens sample were prepared using the same process as in Example 1, except that the composition was stirred at 25°C after adding an aqueous sodium sulfide solution.
실험예Experimental example
(1) HPLC 분석 그래프 함량 분석(1) HPLC analysis graph content analysis
실시예 및 비교예들에 의한 폴리티올 조성물에 있어서, 하기의 조건으로 수행된 HPLC 분석을 통해 상기 체류시간 34분 내지 40분 범위에서 측정되는 서브 화합물의 피크 영역(%)을 측정하였다.In the polythiol compositions according to the examples and comparative examples, the peak area (%) of the sub-compound measured in the range of the retention time of 34 minutes to 40 minutes was measured through HPLC analysis performed under the following conditions.
<HPLC 분석 조건><HPLC analysis conditions>
i) 설비: Agilent 1260 Infinity Ⅱi) Equipment: Agilent 1260 Infinity Ⅱ
ii) 컬럼: ZORBAX Eclipse Plus C18, 5um 4.6×250mmii) Column: ZORBAX Eclipse Plus C18, 5um 4.6×250mm
iii) 이동상 기울기: Acetonitrile(0.1% Formic Acid):Water(0.01M Ammonium Formate) = 35~100:65~0iii) Mobile phase gradient: Acetonitrile (0.1% Formic Acid):Water (0.01M Ammonium Formate) = 35~100:65~0
iv) 용매: Acetonitrile(0.1% Formic Acid)iv) Solvent: Acetonitrile (0.1% Formic Acid)
v) 파장: 230nmv) Wavelength: 230nm
vi) 유속:1.0ml/min, 주입량: 20㎕, 시료 전처리: 시료:용매 = 0.1g : 10g vi) Flow rate: 1.0 ml/min, injection volume: 20 μl, sample pretreatment: sample: solvent = 0.1 g: 10 g
도 1 내지 도 3은 비교예 및 실시예에 따라 제조된 폴리티올 조성물의 고성능 액체크로마토그래프(HPLC) 분석 그래프들의 이미지들이다.Figures 1 to 3 are images of high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graphs of polythiol compositions manufactured according to comparative examples and examples.
구체적으로, 도 1 및 도 2는 각각 실시예 3 및 실시예 4의 HPLC 분석 그래프이고, 도 3은 비교예 1의 HPLC 분석 그래프이다. 도 1 내지 도 3에서 메인 폴리티올 화합물에 대응되는 메인 피크는 화살표로 표시되었으며, 서브 화합물에 대응되는 체류 시간 34분 내지 40분 범위의 피크들은 점선 원으로 표시되었다.Specifically, FIGS. 1 and 2 are HPLC analysis graphs of Examples 3 and 4, respectively, and FIG. 3 is an HPLC analysis graph of Comparative Example 1. In FIGS. 1 to 3, the main peak corresponding to the main polythiol compound is indicated by an arrow, and the peaks corresponding to the sub-compounds in the retention time range of 34 to 40 minutes are indicated by dotted circles.
(2) 티올 값(SHV) 평가(2) Evaluation of thiol value (SHV)
비커에 실시예 및 비교예들에서 제조된 폴리티올 조성물을 약 0.1g을 투입하고 클로로포롬 25mL를 추가하여 10분간 교반하였다. 이후, 메틸알코올 MeOH 10mL를 추가하여 10분간 다시 교반한 용액을 0.1N 요오드 표준용액을 이용하여 적정하고 하기 식 1에 따라 SHV를 측정하였다(이론 값: 91.7).About 0.1 g of the polythiol compositions prepared in the examples and comparative examples were added to a beaker, 25 mL of chloroform was added, and the mixture was stirred for 10 minutes. Then, 10 mL of methyl alcohol MeOH was added, and the mixture was stirred again for 10 minutes. The solution was titrated using a 0.1 N iodine standard solution, and the SHV was measured according to the following equation 1 (theoretical value: 91.7).
[식 1] SHV(g/eq.)= 시료무게(g)/{0.1x소비된 요오드양(L)} [Formula 1] SHV (g/eq.) = sample weight (g) / {0.1 x amount of iodine consumed (L)}
(3) 액상 굴절률(3) Liquid refractive index
실시예 및 비교예들에서 합성된 폴리티올 조성물에 대해 액상 굴절계(RA-600(교토전자사)를 이용하여 25℃에서의 굴절률을 측정하였다.The refractive index at 25°C of the polythiol compositions synthesized in the examples and comparative examples was measured using a liquid refractometer (RA-600 (Kyoto Electronics Co., Ltd.)).
(4) GPC 순도(4) GPC purity
실시예 및 비교예들에서 합성된 폴리티올 조성물에 대해 APC system(Waters)을 이용하여 하기의 조건으로 수행되는 겔크로마토그래피 분석을 통해 순도를 측정하였다.The purity of the polythiol compositions synthesized in the examples and comparative examples was measured through gel chromatography analysis performed under the following conditions using an APC system (Waters).
i) 컬럼: Acquity APC XT Column 45A (4.6*150mm)x2, i) Column: Acquity APC XT Column 45A (4.6*150mm)x2,
ii) 이동상: THFii) Mobile phase: THF
iii) 유량: 0.5mL/min,iii) Flow rate: 0.5mL/min,
iv) 총 운전시간: 10분, iv) Total driving time: 10 minutes,
v) 주입량: 10 ㎕v) Injection volume: 10 ㎕
vi) 디텍터: RID 40℃vi) Detector: RID 40℃
(5) 맥리 평가(5) Macley evaluation
상술한 바와 같이, 실시예 및 비교예들에 따른 중합성 조성물을 사용하여 직경 75 mm, - 4.00D의 렌즈 샘플을 제조하고 수은등 광원을 제조된 렌즈 샘플에 투과시켜, 투과광을 백색판에 투영하여 명암차의 유무로 맥리발생 유무를 판단하였다. 평가 기준은 아래와 같다.As described above, using the polymerizable compositions according to the examples and comparative examples, lens samples having a diameter of 75 mm and -4.00 D were manufactured, and a mercury lamp light source was transmitted through the manufactured lens samples, and the transmitted light was projected onto a white plate to determine whether or not striae were generated based on the presence or absence of a difference in brightness. The evaluation criteria are as follows.
○: 맥리 미관찰○: Macri not observed
△: 미세한 부분적 맥리 관찰됨△: Fine partial ridges observed
×: 육안으로 명백히 맥리 관찰됨×: Visibly observed with the naked eye
(6) 렌즈 백탁 평가(6) Lens turbidity evaluation
상기와 같이 제조된 실시예 및 비교예의 렌즈 샘플들에 대하여, 암실에서 프로젝터에 조사하여 헤이즈 및 불투명 물질의 관찰 유무를 육안으로 확인하였다.For the lens samples of the examples and comparative examples manufactured as described above, the presence or absence of haze and opacity was visually confirmed by examining them with a projector in a darkroom.
평가기준은 아래와 같다.The evaluation criteria are as follows.
○: 헤이즈 발생 없음○: No haze
△: 부분적 헤이즈 관찰됨△: Partial haze observed
×: 전체적으로 명백히 헤이즈 관찰됨×: Haze is clearly observed throughout
(7) 중합 반응 속도 측정(Reactivity Slope)(7) Measurement of polymerization reaction rate (Reactivity Slope)
EMS-1000(KEM사)의 비접촉식 점도계를 이용하여 먼저 점도 표준 용액 (Brookfield, 1000cps, 25oC)로 표준 점도(Standard cps)를 확인하였다. 이후 실시예 및 비교예들에 따른 중합성 조성물에 대해 10℃에서 24시간 동안 점도를 측정하였다. 측정 값을 이용하여 X축은 시간, Y축은 점도로 하고 Y축을 로그화하여 하기 수학식 1과 같이 수식화한 후, 반응 속도를 도출하였다.First, the standard viscosity (Standard cps) was confirmed with a viscosity standard solution (Brookfield, 1000 cps, 25 o C) using a non-contact viscometer of EMS-1000 (KEM). Then, the viscosity of the polymerizable compositions according to the examples and comparative examples was measured at 10 ° C for 24 hours. Using the measured values, the X-axis represents time, the Y-axis represents viscosity, and the Y-axis is logarithmized to derive the reaction rate by formulating it as in the following
[수학식 1][Mathematical formula 1]
Y= a × exp(b × X) Y = a × exp(b × X)
수학식 1에서, a값은 초기 점도, b값은 반응 속도를 나타내며 측정값의 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 표기하였다.In
(8) 유리 전이 온도(Tg) 측정(8) Measurement of glass transition temperature (Tg)
실시예 및 비교예의 렌즈 샘플들에 대하여 열기계분석기(TMA Q400, TA instruments사)를 사용한 페네트레이션법(50g 하중, 핀 끝 0.5 mmФ, 가열속도 10℃/min)을 이용하여 유리전이온도(Tg)를 측정하였다.The glass transition temperature (Tg) of the lens samples of the examples and comparative examples was measured using the penetration method (50 g load, 0.5 mmФ pin tip, 10°C/min) using a thermomechanical analyzer (TMA Q400, TA instruments).
평가 결과는 하기 표 1 및 표 2에 나타낸다.The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 below.
최고 온도
(제2 온도)
(℃)After Na2S addition
Highest temperature
(second temperature)
(℃)
(g/ea)SHV
(g/ea)
굴절률Liquid
Refractive index
HPLC
area %
(34-40분)(A)230nm
HPLC
area %
(34-40 minutes)(A)
HPLC
area %
(24-28분)(B)230nm
HPLC
area %
(24-28 minutes)(B)
영역
비율
(A/B)*100
(%)peak
area
ratio
(A/B)*100
(%)
순도(%)GPC
water(%)
속도reaction
speed
표 1 및 표 2를 참조하면, 230nm HPLC 분석 그래프의 34분 내지 40분 범위의 체류시간에 검출된 피크 영역이 2.5% 이하인 실시예들의 경우 적절한 반응 속도가 유지되면서 맥리 및 백탁 현상이 실질적으로 관찰되지 않았다.Referring to Tables 1 and 2, for examples in which the peak areas detected at retention times ranging from 34 minutes to 40 minutes in the 230 nm HPLC analysis graph were 2.5% or less, the appropriate reaction rate was maintained while streaking and cloudiness were practically not observed.
HPLC 피크 영역이 2.5%를 초과하는 비교예들의 경우 중합 반응 속도가 지나치게 감소하면서 백탁 현상이 관찰되었다. For comparative examples in which the HPLC peak area exceeded 2.5%, a white turbidity phenomenon was observed as the polymerization reaction rate decreased excessively.
Claims (15)
상기 메인 폴리티올 화합물보다 큰 분자량을 갖는 서브 화합물을 포함하며,
상기 서브 화합물에 대응되는 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역(%)이 전체 피크 영역을 기준으로 0%를 초과하며 2.5% 이하인, 폴리티올 조성물.Main polythiol compound; and
Containing a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound;
A polythiol composition, wherein a peak area (%) in a retention time range of 34 minutes to 40 minutes of a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the above sub-compound exceeds 0% and is 2.5% or less based on the total peak area.
상기 복수의 피크들의 영역들의 합이 0%를 초과하며 2.5% 이하인, 폴리티올 조성물.In claim 1, multiple peaks are detected in the retention time range of 34 to 40 minutes of the HPLC analysis graph,
A polythiol composition, wherein the sum of the areas of the above plurality of peaks exceeds 0% and is 2.5% or less.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
[화학식 1-3]
.In claim 5, the tetrafunctional polythiol compound is a polythiol composition comprising at least one of the compounds represented by the following chemical formulae 1-1 to 1-3:
[Chemical Formula 1-1]
[Chemical Formula 1-2]
[Chemical Formula 1-3]
.
[식 1]
피크 영역 비율(%) = (A/B)*100
(식 1 중, A는 상기 HPLC 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)이며, B는 상기 HPLC 분석 그래프에서 24분 내지 28분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)임).In claim 1, a polythiol composition having a peak area ratio defined by the following formula 1 of 1.5% to 3.1%:
[Formula 1]
Peak Area Ratio (%) = (A/B)*100
(In Equation 1, A is the peak area (%) included in the retention time range of 34 to 40 minutes in the HPLC analysis graph, and B is the peak area (%) included in the retention time range of 24 to 28 minutes in the HPLC analysis graph).
이소시아네이트계 화합물을 포함하는, 광학 조성물.A polythiol composition comprising a main polythiol compound and a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound, wherein a peak area (%) of a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the sub-compound in a range of retention times of 34 minutes to 40 minutes exceeds 0% and is 2.5% or less based on the total peak area; and
An optical composition comprising an isocyanate compound.
[식 1]
피크 영역 비율(%) = (A/B)*100
(식 1 중, A는 상기 HPLC 분석 그래프에서 34분 내지 40분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)이며, B는 상기 HPLC 분석 그래프에서 24분 내지 28분 범위의 체류 시간에 포함되는 피크 영역(%)임).In claim 12, an optical composition wherein the peak area ratio defined by the following formula 1 of the polythiol composition is 1.5% to 3.1%:
[Formula 1]
Peak Area Ratio (%) = (A/B)*100
(In Equation 1, A is the peak area (%) included in the retention time range of 34 to 40 minutes in the HPLC analysis graph, and B is the peak area (%) included in the retention time range of 24 to 28 minutes in the HPLC analysis graph).
상기 폴리티올 조성물은
메인 폴리티올 화합물 및 상기 메인 폴리티올 화합물보다 큰 분자량을 갖는 서브 화합물을 포함하며, 상기 서브 화합물에 대응되는 230nm 파장에서 획득한 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석 그래프의 체류시간 34분 내지 40분 범위의 피크 영역(%)이 전체 피크 영역을 기준으로 0%를 초과하며 2.5% 이하인, 광학 제품.Comprising a polymer of a polythiol composition and an isocyanate compound,
The above polythiol composition
An optical product comprising a main polythiol compound and a sub-compound having a molecular weight greater than that of the main polythiol compound, wherein a peak area (%) of a high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis graph obtained at a wavelength of 230 nm corresponding to the sub-compound in a retention time range of 34 minutes to 40 minutes exceeds 0% and is 2.5% or less based on the total peak area.
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