KR100841870B1

KR100841870B1 - 자외선 흡수성이 우수한 플라스틱 렌즈 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR100841870B1
Application number: KR20067016601A
Authority: KR
Inventors: 노리유끼 후까다; 준지 모모다; 도모히또 노자끼
Original assignee: 가부시끼가이샤 도꾸야마
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2008-06-27
Also published as: WO2005079166A3; WO2005079166A2; KR20060124709A; CN1879041B; CN1879041A

Abstract

알릴계 단량체에 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 등의 자외선 흡수제를 첨가 혼합한 후, 상기 단량체를 퍼옥시에스테르계의 중합 개시제를 사용하여 중합하거나 또는 알릴계 단량체의 산가 저하를 행한 후, 자외선 흡수제, 퍼옥시디카르보네이트계 중합 개시제를 사용하여 중합함으로써 플라스틱 렌즈를 얻는다.

얻어진 플라스틱 렌즈는, 인체에 대하여 각종 악영향을 미치는 자외선의 투과율이 낮고, 더구나 황색도가 낮은 플라스틱 렌즈이다.

플라스틱 렌즈, 자외선 투과율, 황색도

Description

자외선 흡수성이 우수한 플라스틱 렌즈 및 그의 제조 방법 {PLASTIC LENS WITH EXCELLENT ULTRAVIOLET ABSORPTION AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 자외선 흡수성이 우수한 플라스틱 안경 렌즈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 파장이 400 nm 근변인 장파장 자외선을 흡수함에도 불구하고 황색의 착색이 적은 플라스틱 안경 렌즈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

자외선은 파장이 약 200 내지 400 nm인 전자파이고, 인체에 대하여 각종 악영향을 미친다고 많이 알려져 있다. 안경 렌즈의 관계에 있어서도, 자외선으로부터 사람의 눈 보호의 관점에서 자외선 흡수 렌즈에 대한 요망이 높아지고 있다. 플라스틱 안경 렌즈에 자외선 흡수능을 부여하는 방법으로서는 각종 방법이 있지만, 제1 방법은 일본 특허 공개 (소)58-122501호 공보에 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 또는 2,2'-디히드록시-4-n-옥톡시벤조페논 등을 자외선 흡수제로서 이용하고, 이 자외선 흡수제를 플라스틱 렌즈 단량체에 혼합하여 중합한 플라스틱 렌즈가 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2001-91906호 공보에는 2-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)벤조트리아졸을 자외선 흡수제로서 이용하고, 이 자외선 흡수제를 플라스틱 렌즈 단량체에 혼합하여 중합한 플라스틱 렌즈가 기재되어 있다. 제2 방 법은 플라스틱 렌즈의 염색과 동일한 방법이고, 일본 특허 공개 (평)1-23003호 공보에, 80 내지 100 ℃로 가열한 자외선 흡수제를 분산시킨 수용액에 플라스틱 렌즈를 침지함으로써, 자외선 흡수제를 플라스틱 렌즈에 함침시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 제3 방법은 자외선 흡수 및(또는) 산란 물질을 플라스틱 렌즈 표면에 도포하는 방법이고, 일본 특허 공개 (평)9-265059호 공보에 개시되어 있다. 이들 방법 중, 파장이 400 nm까지의 자외선을 흡수하는 특성을 갖는 종래의 시판 플라스틱 안경 렌즈는 상기 제2 방법에 의해 제조되는 것이 대부분이라고 알려져 있다.

디에틸렌글리콜 비스알릴카르보네이트로 대표되는 알릴계 단량체를 중합할 때의 중합 개시제로서, 일반적으로 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트(이하, IPP 라 함)와 같은 퍼옥시카르보네이트 과산화물이 사용된다. 그러나, 상술한 제1 방법에 의해 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 또는 2,2'-디히드록시-4-n-옥톡시벤조페논 또는 2-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)벤조트리아졸을 이용하며, 파장이 400 nm 근변까지인 자외선을 흡수하는 알릴계 단량체의 렌즈를 제조하면, IPP 또는 알릴 라디칼에 의한 자외선 흡수제의 산화 분해가 발생하고, 그 결과 렌즈가 황변된다는 문제를 일으킨다. 또한, 자외선 흡수제의 사용량이 많아지기 때문에 중합 반응에 영향을 주어, 얻어진 플라스틱 렌즈의 물성이 나빠지기 쉽다는 문제가 있다. 상기 제2 방법에 의해 파장이 40O nm 근변까지인 자외선을 흡수하는 플라스틱 렌즈를 제조하는 경우에도, 이용하는 자외선 흡수제는 높은 자외선 흡수 능력과 적절한 물에 대한 용해도가 필요하고, 충분한 자외선 흡수 능력을 부여할 수 없거나 부여할 수 있는 경우에도 장시간의 침지 시간이 필요해지는 경우가 많다. 물 대신에 유기 용매를 이용하는 방법도 제안되어 있지만, 이 방법으로 제조된 파장이 400 nm 근변까지인 자외선을 흡수하는 플라스틱 렌즈는 황색의 착색이 크다는 문제가 있다. 또한, 상기 제3 방법도, 파장이 400 nm 근변까지인 자외선을 흡수하는 플라스틱 렌즈를 얻기 위해서는 자외선 흡수제를 박막 중에 수 ％ 이상의 고농도로 존재시킬 필요가 있는데, 이러한 고용해성의 자외선 흡수제는 없어 실용적인 방법이라고 할 수 없다.

<발명의 개시>

본 발명은 상술한 과제를 해결하여, 파장이 400 nm 근변까지인 자외선의 흡수성이 우수하고, 종래의 플라스틱 안경 렌즈와 비교하여 황색의 착색이 적으며, 또한 자외선 흡수제의 첨가량을 소량으로 하는 것이 가능한 플라스틱 안경 렌즈 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은, 첫째로

(i) 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 및 알릴계 단량체를 포함하는 중합성 단량체의 경화체를 포함하고, (ii) 광로 길이 2.0 mm에서의 YI값(황색도)이 0.7 내지 3.0의 범위이며 또한 (iii) 파장 400 nm의 자외선 투과율이 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 플라스틱 안경 렌즈에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 둘째로

2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 및 알릴계 단량체를 포함하는 중합성 단량체를 퍼옥시에스테르계 중합 개시제의 존재하에 중합시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 플라스틱 안경 렌즈를 제조하는 방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 목적은, 셋째로

알릴계 단량체를 포함하며 또한 산가가 0.2 mgKOH/g 이하인 중합성 단량체에, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 중합 단량체를, 퍼옥시카르보네이트계 중합 개시제의 존재하에 중합시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 플라스틱 안경 렌즈를 제조하는 방법에 의해서 달성된다.

<발명의 실시 형태>

본 발명에 있어서 사용되는 플라스틱 렌즈 단량체는 알릴계 단량체이다. 알릴계 단량체란, 중합성 관능기로서 알릴기를 갖는 단량체를 의미한다. 이들 알릴계 단량체는 공지된 것을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면 비스알릴카르보네이트계 단량체, 디알릴프탈레이트계 단량체를 들 수 있다. 비스알릴카르보네이트계 단량체란, 그의 양쪽 분자 말단에 알릴카르보네이트기를 갖는 단량체인 것을 의미한다. 구체예를 들면, 디에틸렌글리콜 디알릴카르보네이트를 들 수 있다. 또한, 디알릴프탈레이트계 단량체란, 그의 양쪽 분자 말단에 알릴프탈레이트기를 갖는 단량체인 것을 의미한다. 구체예를 들면, 디알릴이소프탈레이트, 디알릴테레프탈레이트, 하기 화학식

(식 중, R은 수소 원자 또는 메틸기이고, X는 할로겐 원자이고, n은 1 내지 20의 수임)으로 표시되는 알릴에스테르 올리고머를 들 수 있다. 상기 식 중, n은 1 내지 10이 보다 바람직하다. 이들 알릴에스테르 올리고머는 일본 특허 공개 (평)7-33831호 공보에 기재된 방법으로 제조된다. 이 때 사용되는 에스테르 교환 반응 산 촉매나 단량체의 원료인 다가 카르복실산의 잔존에 의해 반응 종료 후 단량체 중에는 산 성분이 존재한다. 일반적으로는 수산화칼륨을 사용하는 적정에 의해 산가가 0.4 mgKOH/g 정도인 산 성분을 단량체 중에 확인할 수 있다.

이들 알릴계 단량체는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 또한 이들과 공중합 가능한 단량체와 혼합하여 사용할 수도 있다. 그의 공중합 가능한 단량체의 구체예로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌, 디비닐벤젠과 같은 방향족 비닐 화합물; 메틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트와 같은 모노(메트)아크릴레이트; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-페녹시-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트와 같은 히드록시기를 갖는 모노(메트)아크릴레이트; 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디(메트)아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-((메트)아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-((메트)아크릴옥시ㆍ디에톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-((메트)아크릴옥시ㆍ폴리에톡시)페닐]프로판과 같은 디(메트)아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리메타크릴레이트와 같은 트리(메트)아크릴레이트; 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트와 같은 테트라(메트)아크릴레이트(본 명세서 내의 "(메트)아크릴레이트"는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미함) 등을 들 수 있다. 이들 중, 고굴절률의 플라스틱 안경 렌즈를 제공하는 관점에서는, 방향환을 갖는 단량체가 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 자외선 흡수제는 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논이다. 이들 첨가량은 플라스틱 렌즈 단량체의 종류나 원하는 자외선 흡수 특성 등에 따라서 다르지만, 플라스틱 렌즈 단량체에 대하여 0.01 내지 1 중량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 특히 0.03 내지 0.5 중량％가 바람직하다. 0.O1 중량％를 하회하는 경우에는, 40O nm 부근의 자외선 흡수량이 불충분하고, 1 중량％를 초과하는 범위에서는, 자외선 흡수제 자체가 갖는 가시광 영역의 흡수가 현저해지며, 그 결과 렌즈가 황색으로 착색되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 이들 자외선 흡수제는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 렌즈의 내후성을 향상시키기 위해서, 렌즈의 착색이 허용 범위 내에서 다른 자외선 흡수제를 병용할 수도 있다. 다른 자외선 흡수제로서는, 공지된 물질을 전혀 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들면 벤조트리아졸계, 살리실산에스테르계, 시아노아크릴레이트계, 히드록시벤조에이트계, 벤조옥사디온계 및 트리아진계 등을 들 수 있다. 구체적으로 예시하면, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, p-t-부틸페닐살리실레이트, 2,4-디-t-부틸페닐-3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시벤조에이트, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-(2-히드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다. 또한, 다른 자외선 흡수제를 첨가할 때는, 단독 또는 복수를 혼합하여 사용할 수도 있다. 그러나, 산가가 0.2 mgKOH/g을 초과하는 중합성 단량체에, 자외선 흡수제로서 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 또는 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논 및 중합 개시제로서 IPP를 첨가하여 중합하면, 렌즈는 현저하게 황변하고, 또한 렌즈를 광 열화시킴에 따라서 그의 황변도가 증가하게 된다. 이것은, 단량체 중의 산을 포함하는 불순물과 과산화물 또는 알릴 라디칼과의 반응 생성물이 자외선 흡수제와 반응하여 황변 물질이 형성되기 때문이라고 생각된다. 산가를 0.2 mgKOH/g 미만으로 하거나 또는 IPP를 반응성이 낮은 다른 과산화물, 예를 들면 퍼옥시에스테르계 중합 개시제로 변경함으로써 이 황변을 방지할 수 있다.

단량체 중의 산가를 0.2 mgKOH/g 이하로 하는 방법은 크게 구별하면, 아크릴에스테르 올리고머를, 에스테르 교환 반응 산 촉매나 단량체의 원료인 다가 카르복실산의 잔존을 막기 위해서, 반응 조건을 잔존산이 남지 않는 제조 방법으로 반응 조건을 최적화하는 방법, 높은 단수의 증류탑에 의해 높은 환류비로 증류 분리하는 방법, 알칼리 금속 화합물 또는 알칼리 토류 금속 화합물에 의해 알칼리 처리하는 방법 및 개체 흡착제에 의해 흡착 처리하는 방법을 들 수 있다. 알칼리 처리제로서는, 예를 들면 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속의 수산화물, 산화물, 탄산염 등을 들 수 있다. 취급 간편성, 안전성, 입수 용이성, 경제성의 관점으로부터 수산화 알칼리가 양호하고, 특히 수산화나트륨이 최적이다. 흡착제로서는, 예를 들면 실리카 겔, 규조토, 활성탄, 산화마그네슘, 활성 알루미나, 셀라이트, 분자체, 수산화알루미늄 무기계 합성 흡착제 및 이들의 변성체 등의 종래 공지된 흡착제를 사용할 수 있다. 처리 방법으로서는, 상기 흡착제를 단량체 중에 직접 분산시켜 흡착 처리 종료 후에 여과에 의해 흡착제를 제거하는 방법 또는 상기 흡착제를 충전한 칼럼에 단량체를 통과시키는 방법이 바람직하다. 비교적 점도가 높은 단량체에 대해서는 톨루엔 등의 단량체와 반응하지 않는 탄화수소계 용매로 희석하여 처리하는 방법이 바람직하다.

단량체 중의 산가가 0.2 mgKOH/g 이하인 단량체를 이용한 경우에는 제조되는 렌즈가 황색이 되지 않고, 중합에 사용되는 중합 개시제는 특별히 제한되지 않는다. 후술하는 퍼옥시계 중합 개시제, 바람직하게는 아크릴계 단량체를 양호한 효율로 중합한다는 점에서 퍼옥시디카르보네이트계 중합 개시제가 사용된다. 상기 퍼옥시디카르보네이트계 중합 개시제로서는 상술한 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트(IPP), 디-n-프로필퍼옥시카르보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트 등을 들 수 있다.

한편, 단량체 중의 산가가 0.2 mgKOH/g을 넘는 단량체를 이용하여 황변 방지된 렌즈를 제조하는 경우에는, 반응성이 낮은 퍼에스테르계 과산화물을 사용해야만 한다. 퍼에스테르계 과산화물은 공지된 것을 전혀 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 개시제의 구체적으로는 쿠밀퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노닐퍼옥시)헥산, t-헥실퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, t-헥실퍼옥시이소프로필 모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시 3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(3-메틸벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시이소프로필 모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시 2-에틸헥실모노카르보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노닐퍼옥시)헥산, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트가 황변 억제의 관점에서 바람직하다. 이들의 첨가량은 알릴계 단량체의 종류에 따라서 다르지만, 알릴계 단량체에 대하여 0.05 내지 10 중량％의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 특히 0.1 내지 5 중량％가 바람직하다. 0.05 중량％를 하회하는 경우에는, 성형 후의 렌즈의 경도가 불충분하고, 10 중량％를 초과하는 범위에서는, 렌즈가 황색으로 착색되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 이들 퍼옥시에스테르계 중합 개시제는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 렌즈의 성형성 또는 경도를 높히기 위해서, 렌즈의 착색의 허용 범위 내에서 그 밖의 중합 개시제를 병용할 수 있다. 그 밖의 중합 개시제로서는, 공지된 퍼옥시계 중합 개시제를 전혀 제한없이 사용할 수 있고, 퍼옥시케탈계, 히드로퍼옥시드계, 디알킬퍼옥시드계, 디아실퍼옥시드계, 퍼옥시디카르보네이트계를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 퍼옥시케탈계, 디알킬퍼옥시드계가 바람직하다. 구체적으로는 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥시드, 디라우로일퍼옥시드, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시이소프로필 모노카르보네이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-부틸퍼옥시이소프로필 모노카르보네이트를 들 수 있다. 또한, 그 밖의 중합 개시제를 첨가할 때는, 단독 또는 복수를 혼합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 플라스틱 렌즈는 자외선 흡수성이 우수하면서 또한 황색이 적은 것을 특징으로 한다. 렌즈의 광로 길이 2.0 mm에 있어서의 380 nm에서의 광선 투과율이 30 ％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 400 nm에서의 광선 투과율이 20 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 렌즈의 황색 정도로서는, 렌즈의 광로 길이 2.0 mm에서의 YI값(황색도)은 0.7 내지 3.0의 범위가, 또한 0.7 내지 2.5의 범위가 양호한 자외선 흡수성을 나타내며 또한 양호한 황색성을 나타낸다는 관점에서 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 특정 자외선 흡수제를, 본 발명의 중합 조건에서 제조한 렌즈는 상술한 바람직한 자외선 흡수 특성 및 황색도를 제공한다. 본 발명의 렌즈의 형상 및 두께는 특별히 한정되지 않으며, 그의 두께는 2 mm 이상으로 할 수 있다. 두께가 2 mm 이상인 렌즈에 있어서는 광선 투과율 및 IY의 측정이 곤란하지만, 이 경우에는, 렌즈를 얻는 것과 동일한 중합 조건에서 원료의 중합성 단량체 조성물을 중합하여 두께가 2 mm 이상인 판상체로 이루어지는 시료를 제조하고, 그의 광선 투과율 및 YI를 측정함으로써 렌즈의 2 mm의 광로 길이에 있어서의 광선 투과율 및 YI를 알 수 있다.

본 발명의 플라스틱 안경 렌즈는, 자외선 흡수제인 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 또는 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 퍼옥시에스테르계 중합 개시제를 첨가 혼합한 플라스틱 렌즈 단량체를 중합함으로써 얻어진다. 플라스틱 렌즈 단량체의 중합 방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 주형(注型) 중합이 채용된다. 즉, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 또는 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 퍼옥시에스테르계 중합 개시제와 상술한 알릴계 단량체를 혼합한 후, 이 혼합액을 렌즈 성형용 금형 중에 주입하고, 30 ℃ 내지 150 ℃ 사이에서 가열함으로써 플라스틱 안경 렌즈가 얻어진다. 또한, 필요에 따라서 내부 이형제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 염료, 안료 등의 보조제를 첨가할 수 있다. 특히 렌즈의 착색(황색화)을 보조제로 색조 보정하여 육안의 색조를 양호하게 하기 위해서, 본 발명의 렌즈를 제조할 때에 안료가 바람직하게 이용된다. 바람직한 안료로서는, 황-나트륨-알루미늄 함유 실리케이트로서의 군청, 페로시안화 제2철을 주성분으로 한 감청, 산화코발트와 알루미나로 이루어지는 코발트 블루, 구리 프탈로시아닌으로 이루어지는 프타로시아닌 블루 등을 들 수 있다. 이 중 군청은, 유계(油系) 단량체에 대하여 분산성을 향상시키기 위해서, 폴리실록산, 실리카 등으로 표면 처리한 것을 사용할 수 있다. 또한, 다른 첨가제로서는, 안료의 응집이나 침강을 방지하기 위해서, 비이온성 계면활성제 등도 들 수 있다. 상기 안료의 첨가량은, 일반적으로는 플라스틱 렌즈 단량체에 대하여 5 내지 200 ppm이 바람직하고, 5 내지 150 ppm이 투과율의 과도한 저하를 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 본 발명에서 얻어지는 플라스틱 안경 렌즈는 착색제를 이용하여 염색 처리를 행할 수 있다. 또한, 내찰상성 향상을 위해, 예를 들면 유기 규소 화합물, 산화주석, 산화규소, 산화지르코늄, 산화티탄과 같은 미립자상 무기물 등을 갖는 코팅액을 이용하여 경화 피막을 플라스틱 렌즈 상에 형성할 수 있다. 또한, 내충격성을 향상시키기 위해서, 예를 들면 폴리우레탄을 주성분으로 하는 프라이머층을 설치할 수 있다. 또한, 반사 방지의 성능을 부여하기 위해서, 예를 들면 산화규소, 이산화티탄, 산화지르코늄, 산화탄탈 등을 이용하여 반사 방지막을 실시할 수 있다. 또한, 발수성 향상을 위해, 예를 들면 불소 원자를 갖는 유기 규소 화합물을 이용하여 발수막을 반사 방지막 상에 실시할 수 있다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.

실시예 1

(1) 플라스틱 렌즈의 제조

디알릴이소프탈레이트 올리고머 70 중량부(하기 화학식의 혼합물, n=0이 40 중량％, n=1이 54 중량％ 및 n=2 내지 7이 60 중량％), 디에틸렌글리콜 비스알릴카르보네이트 30 중량부(PPG사 제조: 상품명 CR-39)를 포함하는 단량체를 제조하였다. 이 단량체 100 중량부에 대하여, 자외선 흡수제로서 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논(상품명 시조브 107(시프로 가세이(주) 제조)) 0.1 중량부, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트(상품명 바이오소브 910(교도 야꾸힝(주) 제조)) 0.1 중량부와, 중합 개시제로서 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트(상품명 퍼옥타 O(닛본 유시(주) 제조)) 2.25 중량부, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시) 3,3,5-트리메틸시클로헥산(상품명 퍼헥사 3M(닛본 유시(주) 제조)) 0.2 중량부 및 하기 안료 용액 1.5 g을 첨가하고, 충분히 교반 혼합하여 렌즈용 단량체 조성물을 제조하였다. 이어서, 이 렌즈용 단량체 조성물을, 미리 준비한 유리제 몰드와 수지제 가스켓을 포함하는 렌즈 성형용 주형(렌즈 직경 70 mm, 두께 2.0 mm로 설정) 내에 주입하고, 전기로에서 40 내지 110 ℃까지 20 시간에 걸쳐 서서히 승온하여 110 ℃에서 2 시간 유지하여 중합을 행하였다. 중합 종료 후, 가스켓과 몰드를 제거한 후, 110 ℃에서 2 시간 열 처리하여 두께 2 mm의 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈의 자외선 투과율 및 황색도를 이하의 방법으로 평가하였다.

(안료 용액의 조정)

CR-39(PPG사 제조) 100 g에 PB-80(안료, 다이이치 가세이 고교(주) 제조) 1 g, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르 0.2 g을 첨가하고, 볼 밀에서 30 분간 처리하여 안료 용액을 얻었다.

(2) 자외선 투과율 및 황색도의 평가

(i) 자외선 투과율의 평가

분광 광도계(U-3210형 자기 분광 광도계, 히타치 세이사꾸쇼(주) 제조)를 이용하여 400 nm의 파장에 있어서의 자외선 투과율을 측정하였다. 그 투과율을 T 400 ％로 하여, 결과를 표 2에 나타내었다.

(ii) 황색도(YI) 측정: 컬러 컴퓨터(터치 패널식 SM 컬러 컴퓨터 SM-T, 스가 시껭끼(주) 제조)를 이용하여 JIS K7103-1977에 규정되어 있는 플라스틱의 황색도 및 황색도 시험 방법에 준하여 측정하였다. 그 값을 YI로 하여, 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 2 내지 4

표 1에 나타낸 바와 같은 단량체 조성, 자외선 흡수제의 첨가량 및 중합 개시제로 변화시킨 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈의 자외선 투과율 및 황색도의 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예 1

실시예 1에 있어서 자외선 흡수제로서 2-(2-히드록시-3-tert-부틸-5-메틸페닐)-5'-클로로벤조트리아졸(상품명 스미소부 300(스미또모 가가꾸(주) 제조))를 0.1 중량부 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈의 자외선 투과율 및 황색도의 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예 2 내지 4

실시예 5

(1) 단량체의 정제

하기 알릴에스테르 올리고머 100 중량부(하기 화학식으로 표시되는 혼합물 n=0이 40 중량％, n=1이 54 중량％, n=2 내지 5가 6 중량％, R=H, X=Br)에 대하여 톨루엔을 4 용적배 넣고, 산화마그네슘을 5 중량부 첨가하여 실온에서 20 시간 교반하였다. 교반 종료 후, 누체를 이용하여 ADVANTEC사 제조 정량 여과지(No.2)로 여과하고, 이어서 ADVANTEC사 제조 PTFE 여과지(0.5 ㎛)를 이용하여 여과를 행하며, 톨루엔을 감압하에 증류 제거하여 정제 알릴에스테르 올리고머를 얻었다. 톨루엔 잔량은 0.3 중량％였다.

(2) 렌즈용 단량체의 제조

(1)에서 얻은 정제 알릴에스테르 올리고머 96 중량부 및 디벤질말레에이트 4 중량부를 혼합하여 플라스틱 렌즈 단량체를 제조하였다.

또한, 흡착제 처리를 행하기 전의 미정제 알릴에스테르 단량체를 이용하여 제조한 상기 동일 혼합비에서의 플라스틱 렌즈 단량체의 산가는 0.4 mgKOH/g이고, 정제 후의 정제 알릴에스테르 단량체를 이용하여 제조한 플라스틱 렌즈 단량체의 산가는 0.08 mgKOH/g이었다. 산가의 측정은 하기 (3)의 방법으로 측정하였다.

(3) 렌즈용 단량체의 산가 측정 방법

2 ㎖ 마이크로뷰렛에 N/10 수산화칼륨 알코올(에탄올성) 용액(이하, 적정액)을 셋팅하고, 교반기를 준비하였다. 메스실린더를 이용하여 에탄올과 톨루엔을 50 ㎖씩 칭량하여 200 ㎖ 비이커에 넣고, 교반기에서 교반 혼합하였다. 페놀프탈레인 용액 3 방울을 첨가하고, 적정액으로 공(空)적정을 행하였다. 공적정 후의 용액에 시료 20 g을 넣어 교반기에서 교반 혼합하였다. 또한, 페놀프탈레인 용액 3 방울을 첨가하고, 적정액으로 시료 적정을 행하여 적정량을 얻었다. 산가의 계산 방법은 이하의 식에 기초하여 계산하였다.

산가(mgKOH/g)=적정량(㎖)×적정액 f×5.6÷시료량(g)

(f는 적정액의 팩터를 나타낸다.)

(4) 플라스틱 렌즈의 제조

(2)에서 제조한 렌즈용 단량체 100 중량부에 대하여, 자외선 흡수제로서 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논(상품명 시소브 107(시프로 가세이(주) 제조)) 0.05 중량부, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트(상품명 시소브 501(시프로 가세이(주) 제조)) 0.1 중량부, 2-(2-히드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸(상품명 시소브 709(시프로 가세이(주) 제조)) 0.2 중량부 및 하기에 나타낸 안료 용액 1.5 g과, 중합 개시제로서 디이소프로필퍼옥시카르보네이트(상품명 퍼로일 IPP(닛본 유시(주) 제조)) 2.2 중량부를 첨가하고, 충분히 교반 혼합하여 렌즈용 단량체 조성물을 제조하였다. 이어서, 이 렌즈용 단량체 조성물을, 미리 준비한 유리제 몰드와 수지제 가스켓을 포함하는 렌즈 성형용 주형(렌즈 직경 70 mm, 두께 2.0 mm로 설정) 내에 주입하고, 전기로에서 40 내지 90 ℃까지 19 시간에 걸쳐 서서히 승온하여 90 ℃에서 2 시간 유지하여 중합을 행하였다. 중합 종료 후, 가스켓과 몰드를 떼어낸 후, 110 ℃에서 2 시간 열 처리하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈(두께 2 mm)의 자외선 투과율 측정, 황색도 측정 및 하기 내후성 시험을 실시하여 결과를 표 3에 정리하였다.

(안료 용액의 조정)

(5) 페이드미터에 의한 내후성 시험

광 조사에 의한 렌즈의 황변도를 평가하기 위해서 다음 열화 촉진 시험을 행하였다. 즉, 얻어진 렌즈를 스가 시껭끼(주) 제조 크세논 웨더미터 X25에 의해 50 및 100 시간 촉진 열화시켰다. 그 후, 실시예 1의 (2)의 (ii)에서 나타낸 방법으로 황색도 측정하였다.

실시예 6

(1) 단량체의 정제

실시예 5에서 이용한 알릴에스테르 올리고머 100 g에 대하여 아세트산에틸300 ㎖를 첨가하여 교반하였다. 이어서, 5 ％ 수산화나트륨 수용액 100 ㎖를 첨가하여 충분히 교반하고, 산 성분을 수층으로 추출하였다. 또한, 분액 후, 증류수 100 ㎖로 수세하여 중성이 될 때까지 반복하여 수세를 행하였다. 그 후, 아세트산에틸을 감압 제거하고, 또한 톨루엔 100 ㎖를 첨가하여 감압 제거를 행하였다. 톨루엔의 잔량은 잔류물에 대하여 0.3 중량％였다.

(2) 렌즈용 단량체의 제조

(1)에서 정제한 알릴에스테르 올리고머 96 중량부 및 디벤질말레에이트 4 중량부를 혼합하여 렌즈용 단량체를 조정하였다. 얻어진 렌즈용 단량체의 산가는 0.18 mgKOH/g이었다.

상기 (2)에서 얻어진 정제 알릴에스테르 올리고머를 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 렌즈를 제조하고, 얻어진 렌즈의 자외선 투과율 측정, 황색도 측정 및 내후성 시험을 실시하여 결과를 표 3에 나타내었다.

비교예 5

실시예 5에 있어서 미정제의 알릴에스테르 올리고머(산가 0.4 mgKOH/g)를 사용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여 렌즈를 얻었다. 얻어진 렌즈의 자외선 투과율 및 황색도의 결과를 표 3에 나타내었다.

본 발명에 따르면, 파장이 400 nm 근변까지인 자외선을 거의 완전히 흡수함에도 불구하고 렌즈의 착색이 적은 플라스틱 안경 렌즈를 얻을 수 있다.

Claims

2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 및 알릴계 단량체와 불순물로서의 산 성분을 포함하는 중합성 단량체를 함유하여 이루어지는 조성물의 경화체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 안경 렌즈.
제1항에 있어서, 알릴계 단량체가 비스알릴카르보네이트계 단량체 또는 디알릴프탈레이트계 단량체인 안경 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 중합성 단량체의 산가가 0.2 mgKOH/g 이하인 안경 렌즈.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 퍼옥시카르보네이트계 중합 개시제를 더 함유하는 안경 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 중합성 단량체의 산가가 0.2 mgKOH/g을 초과하는 안경 렌즈.
제1항, 제2항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 퍼옥시에스테르계 중합 개시제를 더 함유하는 안경 렌즈.
알릴계 단량체와 불순물로서의 산 성분을 포함하며 산가가 0.2 mgKOH/g 이하인 중합성 단량체, 및 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하여 이루어지는 조성물을, 퍼옥시카르보네이트계 중합 개시제의 존재하에 중합시키는 것을 특징으로 하는, 제4항 기재 플라스틱 안경 렌즈의 제조 방법.
제7항에 있어서, 알릴계 단량체가 비스알릴카르보네이트계 단량체 또는 디알릴프탈레이트계 단량체인 방법.
2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 및 알릴계 단량체와 불순물로서의 산 성분을 포함하며 산가가 0.2 mgKOH/g을 초과하는 중합성 단량체를 함유하여 이루어지는 조성물을, 퍼옥시에스테르계 중합 개시제의 존재하에 중합시키는 것을 특징으로 하는, 제6항 기재 플라스틱 안경 렌즈의 제조 방법.
제9항에 있어서, 알릴계 단량체가 비스알릴카르보네이트계 단량체 또는 디알릴프탈레이트계 단량체인 방법.