KR101175819B1 - 노보넨계 중합체 또는 공중합체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물과의 중합체 또는 공중합체에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체를 제공함으로써, 내열성 및 광학특성이 우수하여 내열성 광학 부품 재료 및 전자부품용 재료에도 유용하게 적용될 수 있는 발명이다.
<화학식 1>
Figure 112007018023498-pat00001
상기 식에서, R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다른 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬, 또는 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이되, 적어도 R1, R2 및 R3 중 하나는 수소 원자가 아니며, R4는
Figure 112007018023498-pat00002
,
Figure 112007018023498-pat00003
및
Figure 112007018023498-pat00004
중 선택된 구조로서, 여기서 R5는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬기이거나, 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이고; n은 0 이상의 정수; m은 1~5를 말한다.

Description

노보넨계 중합체 또는 공중합체{Norbornene polymer or copolymer}
본 발명은 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물과의 중합체 또는 공중합체에 관한 것이다.
노보넨과 같은 고리형 올레핀 단량체와 선형 올레핀 화합물의 공중합체는 기존 올레핀계 고분자에 비하여 투명성, 내열성, 내약품성, 기계적 강도 및 굴절률이 우수하다. 따라서 이것은 카메라 혹은 DVD용 Pick-up 렌즈, 반도체나 TFT-LCD의 절연막, 편광판 보호필름, 다중칩 모듈(multichip modules), 집적회로(IC), 인쇄회로기판(printed circuit board), 전자소재의 봉지제나 평판 디스플레이(flat panel display) 또는 광학용을 위한 저유전 코팅제, 필름 및 패키징 등으로 사용될 수 있으며, 플렉시블 디스플레이 구현을 위한 플라스틱 기판의 재료로도 사용될 수 있다.
그러나 상기와 같은 용도로 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물이 공중합된 노보넨계 공중합체를 사용하기 위해서는 높은 광학특성, 굴절률 및 열적 안정성이 보장되어야 한다. 현재 알려진 선형 올레핀-노보넨계 공중합체의 굴절률은 1.5 미만이며, 유리전이온도(Tg)가 낮아 상기 용도로 사용되기 위한 물성을 효과적으로 만족시키지 못하고 있다.
한편, 일반적으로 벌키한 구조를 가진 단량체를 포함하는 중합체는 유리전이온도가 낮아지는 경향이 있어 열적 안정성에 문제가 있고, 전자소재로 사용하기에 무리가 있을 수 있다고 예측되었으나, 본 발명자들은 노보넨계 단량체에 벌키한 치환기를 도입하여 선형 올레핀 화합물과의 공중합체를 제조한 경우, 오히려 유리전이온도가 높아져 이를 포함하는 광학 소재의 광학적 특성 및 열적인 특성이 우수함을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 선형 올레핀 화합물과 공중합하여도 높은 내열성과 광학특성을 갖는 노보넨계 중합체 또는 공중합체를 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러 본 발명은 굴절률 및 광투과도가 우수한 광학소재를 제공하는데도 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체를 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112006087030547-pat00005
상기 식에서, R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다른 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬, 또는 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이되, 적어도 R1, R2 및 R3 중 하나는 수소 원자가 아니며, R4는
Figure 112007018023498-pat00006
,
Figure 112007018023498-pat00007
및
Figure 112007018023498-pat00008
중 선택된 구조로서, 여기서 R5는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬기이거나, 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이고; n은 0 이상의 정수; m은 1~5를 말한다.
상기 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물의 몰비율은 10 : 90 ~ 99 : 1인 것임을 특징으로 한다.
상기 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체는 유리전이온도(Tg)가 120℃ 이상 이고, 중량평균분자량(Mw)이 10,000 이상이며, 분자량 분포는 1.0 ~ 4.0임을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은 상기 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체를 포함하는 광학 소재를 제공한다.
상기 광학소재는 굴절률이 1.5~1.7인 것임을 특징으로 하며, 하기 식 1에 의한 광 투과도가 0.9 이상을 만족하는 것임을 특징으로 한다.
<식 1>
Figure 112006087030547-pat00009
Figure 112006087030547-pat00010
기재에 대한 빛의 수직 입사강도
Figure 112006087030547-pat00011
기재에 의한 빛의 흡수 강도
Figure 112006087030547-pat00012
기재에 의한 빛의 반사 강도
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 노보넨계 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 단독 중합체 또는 공중합체인 것으로, 고리형의 노보넨계 단량체에 에스테르기와 벌키(bulky)한 치환기를 도입하고 선형 올레핀 화합물과의 중합체이며, 중량평 균분자량이 10,000 이상이고, 분자량 분포는 1.0~4.0이며, 유리전이온도(Tg)가 120℃ 이상인 것이다.
이 때 생성된 단독 중합체 또는 공중합체 내에서 노보넨계 단량체와 선형올레핀의 몰비율은 10:90 ~ 99:1, 더욱 바람직하게는 20:80 ~95:5인 것이 공중합체의 열적안정성 측면에서 좋다. 특히 노보넨계 단량체의 몰비율이 높을수록 열적안정성이 높아지며, 따라서 유리전이온도가 상승된다.
이와 같은 본 발명의 노보넨계 중합체는 하기 화학식 2의 구조를 갖는 단량체와 선형 올레핀 화합물과의 공중합을 통하여 중합된 것이다.
<화학식 2>
Figure 112006087030547-pat00013
상기 식에서, R1, R2 및 R3는 서로 같거나 다른 수소 원자, 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬, 또는 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이되, 적어도 R1, R2 및 R3 중 하나는 수소 원자가 아니며, R4는
Figure 112007018023498-pat00014
,
Figure 112007018023498-pat00015
및
Figure 112007018023498-pat00016
중 선택된 구조로서, 여기서 R5는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬기이거나, 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이고; n은 0 이상의 정수를 말한다.
상기 화학식 2의 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물을 유기용매에 촉매와 함께 투입하여 중합한다.
이 때 상기 화학식 2의 노보넨계 단량체와 선형올레핀은, 상기 생성된 단독중합체 또는 공중합체 내에서 노보넨계 단량체와 선형올레핀의 몰비율을 만족하도록 조절하여 투입한다.
상기 유기용매는 탄화수소 용매 또는 아다만틸기 포함 노르보넨 유도체에 가용성이어야 하는 것으로, 알코올 단독으로 사용하거나 물 또는 테트라하이드로퓨란과 같은 알코올을 제외한 유기용제에 알코올을 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 알코올로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등을 사용할 수 있다.
그리고 상기 촉매로는 공지된 메탈로센 화합물을 사용할 수 있다.
상기 촉매와 반응 단량체 즉, 상기 화학식 2의 단량체 및 선형올레핀 화합물 은 1:100~1:10,000의 몰농도 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 촉매 외에도 필요한 경우 조촉매로서 메탈로센 화합물을 더 사용할 수 있다.
선형 올레핀 화합물과 상기 화학식 2의 노보넨계 단량체의 중합 반응온도는 -50~100℃가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 -30~80℃를 유지하도록 한다. 중합 반응시간은 중합되는 원료의 종류, 촉매 성분의 농도 및 반응온도에 따라 다르나, 통상적으로 5분~5시간, 바람직하기로는 10분~3시간동안 반응시키는 것이 좋으며, 압력은 통상 0~20㎏/㎠인 것이 바람직하다.
상기와 같이 제조된 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 노보넨계 중합체는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 이상이며, 통상적인 중합조건이면 20,000~1,000,000의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있으며, 분자량 분포는 1.0 ~ 4.0이다.
그리고 본 발명의 노보넨계 중합체의 유리전이온도는 120℃ 이상이므로 열적 안정성 우수한 소재를 제공할 수 있다. 유리전이온도는 높을수록 열적 안정성이 우수한 것이므로 상한치의 한정에는 의미가 없다.
여기서 '노보넨계 단량체'는 하기 화학식 3과 같은 노보넨(바이씨클로[2,2,1]헵트-2-엔(bicyclo[2,2,1]hept-2-ene))단위체를 최소한 하나 이상 포함하 는 모노머를 뜻한다.
<화학식 3>
Figure 112006087030547-pat00017
상기 화학식 2로 표시되는 노보넨계 단량체는 일예로 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 시클로펜타디엔(CPD), 디시클로펜타디엔(DCPD) 또는 이들의 혼합물과, 아다만틸기를 갖는 알킬아크릴레이트를 딜스-알더 반응시키는 방법으로 얻어진 것일 수 있다.
구체적으로는 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 CPD, DCPD 또는 이들의 혼합물과, 아다만틸기를 갖는 알킬아크릴레이트가 1:0.5~10 몰비, 바람직하게는 1:0.5~4 몰비가 되도록 반응시켜 얻어진 것일 수 있다.
이 때 반응온도는 180~220℃이며, 반응압력은 상압 이상으로 한다.
상기 화학식 2의 단량체를 합성할 때, 화학식 2에서 n을 목적하는 수치로 조절하기 위하여 중합방지제를 첨가할 수 있다. 상기 중합방지제로는 구체적으로 아닐린, 시클로헥산, 페놀, 4-에폭시페놀, 니트로벤젠, 하이드로퀴논, 벤조퀴논, 이염화구리, 2,2-디(4-tert-옥틸페닐)-1-피크릴하이드라질로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 하이드로퀴논이나 벤조퀴논을 사용하는 것이 좋으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 중합방지제의 첨가량은 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 CPD, DCPD 또는 이들의 혼합물과 중합방지제의 몰비가 1:0.001~0.05인 것이 좋으며, 1:0.002~0.04인 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 얻어진 단량체는 상기 화학식 2로 표시되는 것으로, 특히 화학식 2에 있어서 R1 내지 R3 중 적어도 하나, 특히 R1은 수소원자가 아닌 구조를 갖는다. 이와 같은 구조는 이를 반복단위로 포함하는 중합체에서 무정형성이 증가되어 광투과도를 증가시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 노보넨계 중합체를 용매에 녹인 후 용매캐스팅 방법으로 필름 또는 시트상으로 제조한다. 이 때 상기 중합체는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 제조된 필름은 50~500㎛의 두께를 가지며, 하기 식 1로 표시되는 광 투과도가 0.9 이상의 값을 만족하게 된다.
<식 1>
Figure 112006087030547-pat00018
Figure 112006087030547-pat00019
기재에 대한 빛의 수직 입사강도
Figure 112006087030547-pat00020
기재에 의한 빛의 흡수 강도
Figure 112006087030547-pat00021
기재에 의한 빛의 반사 강도
또한 상기 필름 또는 시트는 수분흡수율이 낮아 치수안정성이 우수하다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
노보넨-에스테르계 단량체 합성(합성예 1~2, 비교합성예 1)
<합성예 1> 2-메틸-2-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트의 합성
0.25L 고압반응기에 DCPD (dicyclopentadiene, 알드리치, 10.2㎖, 0.0757㏖), 2-메틸-2-아다만틸메타아크릴레이트 (42.6g, 0.18㏖), 하이드로퀴논(0.83g, 0.1㏖)을 넣고 180℃에서 12시간 반응시킨 다음 반응물을 식히고 증류장치로 옮긴 후, 진공펌프를 이용하여 1 torr로 감압 증류하여 110℃에서 생성물을 얻었다(수율: 25%). 이 생성물의 엑소 이성질체와 엔도 이성질체의 몰 비율(몰%)은 48.5 : 51.5이다.
1H-NMR (500MHz, CDCl3), endo: δ6.20(dd, 1H), 6.18(dd, 1H); exo: δ6.12(m, 2H)
<합성예 2> 1-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트의 합성
0.25L 고압반응기에 DCPD(dicyclopentadiene, 알드리치, 10.2㎖, 0.0757㏖), 1-아다만틸메타아크릴레이트(40.0g, 0.18㏖), 하이드로퀴논(0.83g, 0.1㏖)을 넣고 200℃에서 12시간 반응시킨 다음 반응물을 식히고 증류장치로 옮긴 후, 진공펌프를 이용하여 1 torr로 감압 증류하여 100℃에서 생성물을 얻었다(수율: 85%). 이 생성물의 엑소 이성질체와 엔도 이성질체의 몰 비율(몰%)은 40.0 : 59.1이다.
1H-NMR (500MHz, CDCl3), endo: δ6.18(dd, 1H), 6.04(dd, 1H); exo: δ6.12 (dd, 1H), 6.04(dd, 1H)
<비교합성예 1> 노보넨-2-카복실산 메틸 에스테르의 합성
0.5L 고압반응기에 DCPD(dicyclopentadiene, 알드리치, 67㎖, 0.5㏖), 메타아크릴레이트(알드리치, 94.6㎖, 1.05㏖), 하이드로퀴논(2.3g, 0.02㏖)을 넣고 200℃에서 12시간 반응시킨 다음 반응물을 식히고 증류장치로 옮긴 후, 진공펌프를 이용하여 1 torr로 감압 증류하여 50℃에서 생성물을 얻었다(수율: 89%). 이 생성물의 엑소 이성질체와 엔도 이성질체의 몰 비율(몰%)은 52.8 : 47.2이다.
1H-NMR (500MHz, CDCl3), endo: δ6.17(dd, 1H), 5.91(dd, 1H); exo: δ 6.09(m, 2H)
선형 올레핀 화합물과 노보넨계 중합체 합성(실시예 1~10, 비교예 1)
<실시예 1>
교반장치를 가진 1ℓ의 유리제 중합기에 중합기 상부에서 연속적으로 합성예 1에서 얻어진 2-메틸-2-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트를 톨루엔 용액에 녹여 농도 7.0몰/ℓ가 되도록 하고, 촉매로서 톨루엔 용액에 녹인 Cp2ZrCl2 7.0×10-3몰/ℓ 및 조촉매로서 톨루엔 용액에 녹인 메틸알루미늄옥산(MAO) 0.2몰/ℓ를 공급하였다. 중합기 상부에서 에틸렌을 1시간동안 15ℓ 공급하였으며, 중합온도를 30℃로 유지하면서 1시간 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 에틸렌을 1시간동안 30ℓ 공급한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서 에틸렌을 1시간동안 60ℓ로 공급한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 4>
상기 실시예 1에서 2-메틸-2-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트 대신 합성예 2에서 얻어진 1-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측 정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 5>
상기 실시예 4에서 에틸렌을 1시간동안 30ℓ 공급한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 6>
상기 실시예 4에서 에틸렌을 1시간동안 60ℓ 공급한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 7>
상기 실시예 4에서 에틸렌을 프로필렌으로 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 8>
상기 실시예 7에서 프로필렌을 1시간동안 30ℓ 공급한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 9>
상기 실시예 7에서 프로필렌을 1시간동안 60ℓ 공급한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측 정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<실시예 10>
교반장치를 가진 1ℓ의 유리제 중합기에 중합기 상부에서 연속적으로 합성예 1에서 얻어진 2-메틸-2-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트를 톨루엔 용액에 녹여 농도 7.0몰/ℓ가 되도록 하고, 노보넨-2,3-디카복실산 무수물(Aldrich사 제품)을 톨루엔 용액에 녹여 농도 7.0몰/ℓ가 되도록 하여 각각의 노보넨 단량체를 1 : 1 비율로 혼합한다. 촉매로서 톨루엔 용액에 녹인 Cp2ZrCl2 7.0×10-3몰/ℓ 및 조촉매로서 톨루엔 용액에 녹인 메틸알루미늄옥산(MAO) 0.2몰/ℓ를 공급하였다. 중합기 상부에서 에틸렌을 1시간동안 15ℓ 공급하였으며, 중합온도를 30℃로 유지하면서 1시간 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 2-메틸-2-아다만틸-5-노보넨-2-메틸-2-카복실레이트 대신 비교합성예 1에서 합성한 노보넨-2-카복실산 메틸 에스테르를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 중합을 실시하였다.
중합 결과 수득된 중합체의 수율, 조성, 분자량 및 분자량 분포와 TGA(Thermogravimetric Analyzer)와 DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도는 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112006087030547-pat00022
1) 1H-NMR의 적분 값에 의한 결과임
2) Polystyrene을 standard로 용매는 THF를 사용함
3) 중량평균분자량을 수평균분자량으로 나눈 값임
필름의 제조
< 실시예 11~20, 비교예 2>
상기 실시예 1~10 및 비교예 1에서 얻은 중합체를 이용하여 각각 필름을 제조하였다. 구체적으로는 상기 실시예 1~10 및 비교예 1로부터 얻어진 상기 각각의 중합체에 유기용매를 하기 표 2의 조성과 같이 혼합하여 코팅 용액을 제조하고, 이 코팅 용액을 어플리케이터(YOSHMITSU YBA-4)를 이용하여 유리 기판 위에서 캐스팅 한 후, 상온에서 1시간 건조하고, 다시 질소 분위기 하에 100℃에서 18시간 동안 건조하였다. 건조 후 -10℃에서 10초간 보관한 후 나이프(knife)로 유리 기판 위의 필름을 박리하여 표 2에 기재한 두께로서 두께 편차가 5% 미만인 균일한 두께의 실시예 11~20 및 비교예 2의 투명 필름을 얻었다.
구분 사용된 중합체 용매 두께(㎛)
실시예11 실시예 1의 중합체 THF:PGMEA=1:4 107
실시예12 실시예 2의 중합체 THF:PGMEA=1:4 105
실시예13 실시예 3의 중합체 THF:PGMEA=1:4 131
실시예14 실시예 4의 중합체 THF:PGMEA=1:4 124
실시예15 실시예 5의 중합체 THF:PGMEA=1:4 111
실시예16 실시예 6의 중합체 THF:PGMEA=1:4 116
실시예17 실시예 7의 중합체 THF:PGMEA=1:4 98
실시예18 실시예 8의 중합체 THF:PGMEA=1:4 102
실시예19 실시예 9의 중합체 THF:PGMEA=1:4 108
실시예20 실시예 10의 중합체 THF:PGMEA=1:4 110
비교예2 비교예 1의 중합체 THF:PGMEA=1:4 106
* THF : 테트라하이드로퓨란
* PGMEA : 프로필렌 글리콜 메틸에테르아세테이트
<물성평가>
(1) 광 투과도
상기 실시예 11~20 및 비교예 2에서 얻은 각각의 필름은 헤이즈미터(Hazemeter, NIPPON DENSHOKU 300A)를 이용하여 400 내지 800㎚에서의 기재에 대한 빛의 수직 입사강도, 기재에 의한 빛의 흡수강도 및 반사강도를 측정하여, 하기 식 1로부터 광 투과도를 구하였다. 그 결과는 하기 표 3과 같다.
<식 1>
Figure 112006087030547-pat00023
Figure 112006087030547-pat00024
기재에 대한 빛의 수직 입사강도
Figure 112006087030547-pat00025
기재에 의한 빛의 흡수 강도
Figure 112006087030547-pat00026
기재에 의한 빛의 반사 강도
(2) 굴절률
상기 실시예 11~20 및 비교예 2에서 얻은 각각의 필름을 아베(Abbe) 굴절계를 이용하여 25℃에서 나트륨 광원을 이용하여 굴절률을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 3과 같다.
구분 광 투과도(T) 굴절률
실시예11 0.93 1.57
실시예12 0.92 1.55
실시예13 0.94 1.53
실시예14 0.94 1.58
실시예15 0.91 1.55
실시예16 0.92 1.54
실시예17 0.93 1.55
실시예18 0.91 1.51
실시예19 0.90 1.51
실시예20 0.93 1.55
비교예2 0.89 1.49
상기 평가 결과, 벌키한 치환기를 포함하는 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물을 공중합한 공중합체의 경우, 그렇지 않은 노보넨계 단량체를 사용한 비교예의 경우보다 유리전이온도가 증가한 것을 볼 수 있으며, 또한 중합체 내에서의 노보넨계 단량체의 몰비율이 높을수록 유리전이온도가 증가한 것을 볼 수 있다.
또한 벌키한 치환기를 포함하는 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물을 공중합하여 필름을 제조하였을 때, 그렇지 않은 경우에 비하여 광 투과도 및 굴절률이 증가하는 것을 볼 수 있다.
따라서 선형 올레핀 화합물과 노보넨계 단량체를 공중합한 경우에도 열적 안정성을 증가시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 보다 우수한 광학특성을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 벌키한 치환기를 갖는 노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물을 공중합하여 얻어진 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체를 제공함으로써, 내열성 및 광학특성이 우수하여 내열성 광학 부품 재료 및 전자부품용 재료에도 유용하게 적용될 수 있는 발명이다.

Claims (7)

  1. (정정) 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체.
    <화학식 1>
    Figure 112012018725471-pat00027
    상기 식에서, R1, R2 및 R3는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이되, 적어도 R1, R2 및 R3 중 하나는 수소 원자가 아니며, R4는
    Figure 112012018725471-pat00028
    ,
    Figure 112012018725471-pat00029
    및
    Figure 112012018725471-pat00030
    중 선택된 구조로서, 여기서 R5는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 가지 달린 알킬기이거나, 탄소수 5 내지 12의 고리형 알킬기이고; n은 0 이상의 정수; m은 1~5를 말한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    노보넨계 단량체와 선형 올레핀 화합물의 몰비율은 10 : 90 ~ 99 : 1인 것임을 특징으로 하는 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유리전이온도(Tg)가 120℃ 이상임을 특징으로 하는 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    중량평균분자량(Mw)이 10,000 이상이며, 분자량 분포는 1.0 ~ 4.0임을 특징으로 하는 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 노보넨계 단독 중합체 또는 공중합체를 포함하는 광학 소재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    굴절률이 1.5~1.7인 것임을 특징으로 하는 광학소재.
  7. 제 5 항에 있어서,
    하기 식 1에 의한 광 투과도가 0.9 이상을 만족하는 것임을 특징으로 하는 광학 소재.
    <식 1>
    Figure 112006087030547-pat00031
    Figure 112006087030547-pat00032
    기재에 대한 빛의 수직 입사강도
    Figure 112006087030547-pat00033
    기재에 의한 빛의 흡수 강도
    Figure 112006087030547-pat00034
    기재에 의한 빛의 반사 강도
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