KR20080102151A - 유기-무기 혼성 조성물, 상기 조성물의 제조 방법, 몰딩 및광학 부품 - Google Patents

유기-무기 혼성 조성물, 상기 조성물의 제조 방법, 몰딩 및광학 부품 Download PDF

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Abstract

굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자, 및 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 포함하는 유기-무기 혼성 조성물. 상기 조성물은 고 굴절 특성 및 우수한 투명성을 가진다.

Description

유기-무기 혼성 조성물, 상기 조성물의 제조 방법, 몰딩 및 광학 부품 {ORGANIC-INORGANIC HYBRID COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, MOLDING AND OPTICAL COMPONENT}
본 발명은 우수한 고 굴절 특성, 투명성, 경량 특성 및 가공성을 갖는 유기-무기 혼성 조성물, 및 광학 부품, 예컨대 유기-무기 혼성 조성물을 포함하는 것으로 구성된 렌즈 기재 (예, 안경을 구성하는 렌즈, 광학 기구용 렌즈, 광전자공학용 렌즈, 레이저용 렌즈, 픽업 (pickup) 용 렌즈, 차량 내 카메라용 렌즈, 휴대 카메라용 렌즈, 디지털 카메라용 렌즈, OHP 및 마이크로렌즈 어레이용 렌즈) 에 관한 것이다.
광학 물질은 최근 특히 렌즈 분야에서 많이 연구되고 있고, 고 굴절 특성, 내열성, 투명성, 용이한 성형성, 경량 특성, 내약품성 및 내용제성을 갖는 물질의 개발이 강하게 요구된다.
유리와 같은 무기 물질과 비교하면, 플라스틱 렌즈는 경량이고, 거의 균열이 가지 않으며, 다양한 형상으로 작업할 수 있다. 따라서, 최근, 이들은 안경 렌즈용 뿐만 아니라 휴대 카메라용 렌즈 및 픽업 (pickup) 렌즈와 같은 기타 다양한 광학 물질용으로도 많이 대중화되었다.
그러므로, 렌즈용 플라스틱 물질 그 자체가 얇은 렌즈 및 소형 픽업 장치를 위해 고굴절률을 갖는 것이 요구된다. 예를 들어, 중합체 내로 황 원자를 도입하는 기술 (JP-A-2002-131502 및 JP-A-10-298287 참조), 중합체 내로 수소 원자 및 방향족 고리를 도입하는 기술 (JP-A-2004-244444 참조)이 많이 연구되어 왔다. 그러나, 유리를 대체하기 위한 고 굴절률 및 우수한 투명성을 갖는 플라스틱 물질은 아직 개발되지 않았다. 더욱이, 광섬유 및 광도파관에서, 상이한 굴절률을 갖는 물질이 조합으로 사용되거나, 분산된 굴절률을 갖는 물질이 사용된다. 따라서, 위치에 따라 상이한 굴절률을 갖는 물질을 제공하기 위해, 임의로 굴절률을 조절할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
단지 유기 물질만으로 굴절률을 증가시키는 것이 어렵기 때문에, 수지 매트릭스에 고 굴절률을 갖는 무기 물질을 분산시켜 수지의 굴절률을 증가시키는 기술이 보고되었다 (JP-A-2003-73559 참조). 레일리 (Rayleigh) 산란에 의한 투과된 빛 감쇠를 감소시키기 위해, 수지 매트릭스에 15 nm 이하의 입자 크기를 갖는 무기 미립자를 일정하게 분산시키는 것이 바람직하다. 그러나, 15 nm 이하의 입자 크기를 갖는 1차 입자는 쉽게 응집될 수 있으므로, 그들을 수지 매트릭스에 균일하게 분산시키는 것은 매우 어렵다. 더욱이, 렌즈의 두께에 상응하는 광학경로 길이에서 투과된 빛 감쇠를 고려하여, 첨가된 무기 미립자의 양은 제한되어야만 한다. 상기 이유로 수지의 투명성을 악화시키지 않으면서, 미립자를 고농도로 수지 매트릭스에 분산시키는 것은 아직까지는 발견되지 않고 있다.
0.5 내지 50 nm 의 수 평균 입자 크기를 갖고, 광학경로 길이 1 mm 당 평균 10 nm 이하의 복굴절을 갖는 분산된 초미립자를 갖는 열가소성 물질 수지 조성물 (JP-A-2003-147090 참조), 또는 특정식 및 아베 (Abbe) 수에 의해 나타나는 굴절률을 갖는 열가소성 수지 및 특정 평균 입자 직경 및 굴절률을 갖는 무기 미립자를 포함하는 열가소성 물질 수지 조성물, 및 조성물을 사용하는 광학 부품 (JP-A-2003-73563 및 JP-A-2003-73564 참조) 이 보고되었다. 그들은 무기 미립자가 수지에 분산된 것들이나, 미립자를 수지의 투명성을 악화하지 않으면서, 고농도로 수지 매트릭스를 분산시키는 관점에서 그들 중 어느 것도 충분한 성능을 나타내지는 않는다.
반면, 유기-무기 혼성 조성물에 대해, 표면 유기-개질 무기 입자 및 산성기-함유 수지의 용융 반죽법이 보고되나, 첨가되는 산성기-함유 수지의 양은 약 1 질량%이고, 이것은 충분하다고 언급되지 않는다 (JP-A-2004-217714 참조). 또한, 무기 입자의 표면-개질기 및 수지가 결합제를 통해 결합되는 유기-무기 혼성 조성물이 보고된다 (JP-T-2004-352975 참조, (본원에서 사용되는 용어 "JP-T" 는 PCT 특허 출원의 공개된 일본 번역본을 의미함)). 그러나, 결합 형성에 고온이 필요한 식으로 작업이 복잡하고, 겔화의 가능성이 있다. 그러므로, 조성물은 가공성의 관점에서 충분한 성능을 나타내지 않았다. 또한, 고 굴절률의 렌즈에서 사용될 수 있는 두꺼운 투명 제품에 관한 특허 문헌 중 임의의 것에는 어떠한 개시도 없다.
상기에 기재된 것과 같이, 고굴절 특성, 투명성 및 경량 특성의 필요성을 모두 만족하고, 추가로 임의로 굴절률을 조절할 수 있는 물질 조성물, 및 상기 조성물을 포함하여 구성된 광학 부품은 아직 발견되지 않았고, 그의 개발이 요구된다.
본 발명은 상기 실제 상황의 관점에서 이루어졌으며, 본 발명의 목적은 우수한 투명성 및 고 굴절률을 갖고, 수지 매트릭스에 분산된 미립자를 갖는 유기-무기 혼성 조성물, 및 조성물을 사용하는 렌즈 기재와 같은 광학 부품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 열심히 연구한 결과, 본 출원인은 원료 물질로서 특정 굴절률 및 특정 수지를 갖는 무기 미립자를 사용하는 유기-무기 혼성 조성물이 미립자의 균일한 분산 효과에 의해 고 굴절 특성 및 우수한 투명성을 가진다는 것을 발견하여, 이하 기재된 본 발명을 완성했다.
[1] 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자, 및 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 포함하는 유기-무기 혼성 조성물.
[2] 상기 [1] 에 있어서, 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기가
Figure 112008062538422-PCT00001
-SO3H, -OSO3H, -CO2H 및 -Si(OR5)mR6 3-m (식 중 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기 또는 치환 또는 비치환 페닐기를 나타내고, m 은 1 내지 3 의 정수임) 으로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기 또는 그의 염인 유기-무기 혼성 조성물.
[3] 상기 [1] 또는 [2] 에 있어서, 열가소성 수지의 굴절률이 1.55 초과인 유기-무기 혼성 조성물.
[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 무기 미립자의 수 평균 입자크기가 1 내지 15 nm 인 유기-무기 혼성 조성물.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 산화티탄 및 산화지르코늄 중 하나 이상이 무기 미립자로서 함유되는 유기-무기 혼성 조성물.
[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 1 mm 의 두께를 갖는 조성물에 대해 589 nm 의 파장에서 80% 이상의 광 투과도를 갖는 유기-무기 혼성 조성물.
[7] 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 열가소성인 유기-무기 혼성 조성물.
[8] 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 용매가 없는 고체인 유기-무기 혼성 조성물.
[9] 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자, 및 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 유기 용매 중에서 혼합하는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
[10] 상기 [9] 에 있어서, 표면 처리제의 존재하에서 물, 알코올 또는 물과 알코올의 혼합물 중에서 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자를 표면 처리하고; 표면-처리된 무기 미립자를 유기 용매에서 추출하고, 추출된 무기 미립자를, 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 상기 추출된 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지와 혼합하는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
[11] 상기 [9] 또는 [10] 에 있어서, 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자의 유기 용매 분산액을, 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지와 혼합하고, 수득된 혼합 액체로부터 용매를 증류 제거하는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
[12] 상기 [9] 또는 [10] 에 있어서, 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자의 유기 용매 분산액을, 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지와 혼합하고, 수득된 혼합 액체를 재침전시키는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
[13] 상기 [9] 내지 [12] 중 어느 하나에 따른 제조 방법에 의해 제조된 유기-무기 혼성 조성물.
[14] 몰딩의 최대 두께가 0.1 mm 이상인, 상기 [1] 내지 [8] 또는 [13] 중 어느 하나에 따른 유기-무기 혼성 조성물을 포함하는 몰딩.
[15] 상기 [14] 에 있어서, 1 mm 의 두께, 및 1.63 이상의 굴절률을 갖는 몰딩에 대해 589 nm 의 파장에서 70% 이상의 광 투과도를 갖는 몰딩.
[16] 상기 [14] 또는 [15] 에 따른 몰딩을 포함하는 광학 부품.
[17] 상기 [16] 에 있어서, 렌즈 기재인 광학 부품.
본 발명에 따르면, 우수한 투명성 및 고 굴절률을 조합으로 갖는 유기-무기 혼성 조성물, 및 상기 조성물을 사용하는 광학 부품이 제공될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 양호한 기계적 강도 및 내열성을 갖는 광학 부품을 제공하는 것이 용이하다.
발명을 수행하기 위한 최선의 방식
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물 및 상기 조성물을 포함하여 구성된 렌즈 기재와 같은 광학 부품이 하기에 상세히 기재된다. 이하에서 기재되는 구조 성분의 설명은 본 발명의 대표적인 구현예를 기준으로 하며, 본 발명은 상기 구현예에만 제한되는 것은 아니다. 명세서 중, "숫자 내지 다른 숫자" 라는 용어로 표현된 수치 범위는 범위의 하한을 나타내는 이전 수와 그의 상한을 나타내는 후자의 수 사이에 있는 범위를 의미한다.
[유기-무기 혼성 조성물]
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자, 및 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 포함한다. 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물에서, 무기 미립자는 열가소성 수지에 분산된다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 바람직하게는 고체이다. 용매 함량은 바람직하게는 25 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 20 질량% 이하, 더욱더 바람직하게는 10 질량% 이하이고, 용매가 없는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 589 nm 의 파장에서, 바람직하게는 1.60 이상, 더욱 바람직하게는 1.63 이상, 더욱더 바람직하게는 1.65 이상, 특히 바람직하게는 1.67 이상의 굴절률을 갖는다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 1 mm 의 두께를 갖는 조성물에 대해, 589 nm 의 파장에서 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 75% 이상, 특히 바람직하게는 80% 이상의 광 투과도를 갖는다. 더욱이, 1 mm 의 두께를 갖는 조성물에 대하여 405 nm 의 파장에서 광 투과도는 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 65% 이상, 특히 바람직하게는 70% 이상이다. 1 mm 의 두께를 갖는 조성물에 대해, 589 nm 의 파장에서 광 투과율이 70% 이상일 때, 추가의 바람직한 특성을 갖는 렌즈 기재가 쉽게 수득될 수 있다. 본 발명에서 1 mm 의 두께에 대한 광 투과도 전환은 하기와 같이 측정된 값이다. 유기-무기 혼성 조성물은 1.0 mm 의 두께를 갖는 물질을 제조하기 위해 성형되고, 기판의 광 투과도는 UV-가시선 분광 장치 (UV-3100, Shimadzu Corporation 의 제품) 로 측정된다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 바람직하게는 100 내지 400℃, 더욱 바람직하게는 130 내지 380℃의 유리 전이 온도를 갖는다. 유리 전이 온도가 100℃ 이상일 때, 충분한 내열성이 쉽게 수득될 수 있는 경향이 있고, 유리 전이 온도가 400℃ 이하일 때, 가공을 용이하게 수행할 수 있는 경향이 있다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물의 필수 구조 성분인 무기 미립자 및 열가소성 수지는 연속해서 하기에 기재된다. 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 필수 구성 성분 이외에도, 본 발명의 요구조건을 만족하지 않는 수지와 같은 첨가제, 분산제, 가소제 및 이형제를 함유할 수 있다.
[열가소성 수지]
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 함유한다.
심지어 광파장보다 충분히 작은 입자 크기를 갖는 무기 미립자가 단지 대량으로 조성물에 포함된다 하여도, 무기 미립자의 응집을 막지 못하며, 그 결과, 투과된 빛은 레일리 산란 (Rayleigh Scattering) 에 의해 희박해진다. 투과된 빛의 많은 희박해짐을 피하기 위해, 유기-무기 혼성 조성물 중의 무기 성분은 통상의 방법으로 증가될 수 없다. 그러나, 본 발명은 매트릭스로서 작은 입자 크기의 무기 미립자 뿐 아니라, 중합체 사슬 말단에 특이적 작용기 또는 그의 염을 갖고 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 사용하며, 그 결과, 매트릭스 중의 무기 미립자의 균일 분산액이 달성되고, 무기 미립자 및 열가소성 수지 사이의 경계면에서 산란을 억제하여, 1.70 을 초과하는 굴절률을 갖는 유기-무기 혼성 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 것으로 구축된 광학 부품을 수득할 수 있다.
본 발명에 사용되는 열가소성 수지의 기본 골격은 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 수지 골격, 예컨대 폴리(메트)아크릴산 에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐 카르바졸, 폴리아크릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리티오에테르, 시클로올레핀 중합체 및 시클로올레핀 공중합체가 사용될 수 있다. 비닐 중합체, 폴리아크릴레이트 및 방향족 기-함유 폴리카르보네이트가 바람직하고, 비닐 중합체가 더욱 바람직하다.
비닐 중합체에 사용될 수 있는 단량체의 예에는 예를 들어, [Polymer Handbook, 2nd ed., J. Brandrup, Wiley Interscience (1975) Chapter 2, 페이지 1-483] 에 기재된 단량체가 포함된다. 상세하게는, 스티렌 유도체, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 비닐카르바졸, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 알릴 화합물, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 디알킬 이타코네이트, 푸마르산의 디알킬 에스테르 또는 모노알킬 에스테르 등으로부터 선택되는 하나의 부가-중합가능 불포화 결합을 갖는 화합물이 예시될 수 있다.
스티렌 유도체의 예에는 스티렌, 2,4,6-트리브로모스티렌 및 2-페닐스티렌이 포함된다.
아크릴산 에스테르의 예에는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 클로로에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 트리메틸올프로판 모노아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메톡시벤질 아크릴레이트, 푸르푸릴 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트 및 2-페니페닐 아크릴레이트가 포함된다.
메타크릴산 에스테르의 예에는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, 클로로에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 모노메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메톡시벤질 메타크릴레이트, 푸르푸릴 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트 및 2-페닐페닐 메타크릴레이트가 포함된다.
아크릴아미드의 예에는 아크릴아미드, N-알킬 아크릴아미드 (알킬기로서, 탄소수 1 내지 3 의 알킬기, 예컨대 메틸기, 에틸기 및 프로필기), N,N-디알킬 아크릴아미드 (알킬기로서, 탄소수 1 내지 6 의 알킬기), N-히드록시에틸-N-메틸 아크릴아미드 및 N-2-아세트아미드에틸-N-아세틸 아크릴아미드가 포함된다.
메타크릴아미드의 예에는 메타크릴아미드, N-알킬 메타크릴아미드 (알킬기로서, 탄소수 1 내지 3 의 알킬기, 예컨대 메틸기, 에틸기 및 프로필기), N,N-디알킬 메타크릴아미드 (알킬기로서, 탄소수 1 내지 6 의 알킬기), N-히드록시에틸-N-메틸 메타크릴아미드 및 N-2-아세트아미드에틸-N-아세틸 메타크릴아미드가 포함된다.
알릴 화합물의 예에는 알릴 에스테르 (예를 들어, 알릴 아세테이트, 알릴 카프로에이트, 알릴 카프레이트, 알릴 라우레이트, 알릴 팔미테이트, 알릴 스테아레이트, 알릴 벤조에이트, 알릴 아세토아세테이트 및 알릴 락테이트), 및 알릴 옥시에탄올이 포함된다.
비닐 에테르의 예에는 알킬 비닐 에테르 (알킬기로서, 탄소수 1 내지 10 의 알킬기), 예컨대 헥실 비닐 에테르, 옥틸 비닐 에테르, 데실 비닐 에테르, 에틸헥실 비닐 에테르, 메톡시에틸 비닐 에테르, 에톡시에틸 비닐 에테르, 클로로에틸 비닐 에테르, 1-메틸-2,2-디메틸프로필 비닐 에테르, 2-에틸부틸 비닐 에테르, 히드록시에틸 비닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 비닐 에테르, 디메틸아미노에틸 비닐 에테르, 디에틸아미노에틸 비닐 에테르, 부틸아미노에틸 비닐 에테르, 벤질 비닐 에테르 및 테트라히드로푸르푸릴 비닐 에테르가 포함된다.
비닐 에스테르의 예에는 비닐 부티레이트, 비닐 이소부티레이트, 비닐 트리메틸 아세테이트, 비닐 디에틸 아세테이트, 비닐 피발레이트, 비닐 카프로에이트, 비닐 클로로아세테이트, 비닐 디클로로아세테이트, 비닐 메톡시아세테이트, 비닐 부톡시아세테이트, 비닐 락토에이트, 비닐-β-페닐 부틸레이트 및 비닐 시클로헥실 카르복실레이트가 포함된다.
디알킬 이타코네이트의 예에는 디메틸 이타코네이트, 디에틸 이타코네이트 및 디부틸 이타코네이트가 포함된다. 푸마르산의 디알킬 에스테르 또는 모노알킬 에스테르의 예에는 디부틸 푸마레이트가 포함된다.
기타 예에는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레아이로니트릴, 및 말레이미드 (예컨대 N-메틸 말레이미드 및 N-페닐 말레이미드) 가 포함된다.
폴리아크릴레이트 및 방향족 기-함유 폴리카르보네이트에 사용될 수 있는 단량체의 예에는 비스페놀 유도체 (예를 들어, 비스페놀 A, 플루오렌 비스페놀 및 9,9-비스[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-플루오렌, 프탈산 유도체 (예를 들어, 테레프탈산 및 이소프탈산), 나프탈렌디카르복실산 유도체 (예를 들어, 2,6-나프탈렌디카르복실산), 포스겐 유도체 (예를 들어, 포스겐 및 포스겐 이량체) 및 탄산 에스테르 유도체 (예를 들어, 디페닐 카르보네이트) 가 포함된다.
본 발명에 사용되는 열가소성 수지는 바람직하게는 1.50 초과, 더욱 바람직하게는 1.55 초과, 더욱 바람직하게는 1.60 초과, 특히 바람직하게는 1.65 초과의 굴절률을 갖는다. 본 발명에서 굴절률은 589 nm 의 파장을 갖는 빛에 대한 아베 (Abbe's) 굴절계 (Atago 의 제품, DR-M4) 로 측정된 값이다.
본 발명에 사용된 열가소성 수지의 유리 전이 온도는 바람직하게는 50 내지 400℃, 더욱 바람직하게는 80 내지 380℃ 이다. 수지의 유리 전이 온도가 50℃ 이상인 경우, 충분한 내열성을 갖는 광학 부품을 수득하기가 쉬운 경향이 있고, 수지의 유리 전이 온도가 400℃ 이하인 경우, 가공이 용이해지는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 사용된 열가소성 수지는 1 mm 의 두께를 갖는 수지에 대해 589 nm 의 파장에서 광 투과도가 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 85% 이상이다.
본 발명에 사용된 열가소성 수지는 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 이다. 열가소성 수지의 수 평균 분자량은 바람직하게는 3,000 내지 300,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 200,000, 특히 바람직하게는 10,000 내지 100,000 이다. 열가소성 수지의 수 평균 분자량이 1,000 미만인 경우, 충분한 기계적 강도를 갖는 유기-무기 혼성 조성물이 수득될 수 없다. 반면, 열가소성 수지의 수 평균 분자량이 500,000 을 초과하는 경우, 가공 수행이 어렵다.
본 발명에 사용된 열가소성 수지는 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 갖는다. 본원에 사용된 "화학 결합" 에는 공유 결합, 이온 결합, 배위 결합 및 수소 결합이 포함된다. 다수의 작용기가 존재하는 경우, 이들은 각각, 무기 미립자와 상이한 화학 결합을 형성할 수 있다. 열가소성 수지 및 무기 미립자가 이하에 기재되는 실시예에 기재되는 바와 같이 유기 용매에 혼합되는 경우, 화학 결합이 형성될 수 있는지의 여부는 열가소성 수지의 작용기가 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는지에 의해 결정된다. 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물에서, 열가소성 수지의 모든 작용기는 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있고, 그의 일부도 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있다.
무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기는 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있다면, 그 구조가 특별히 제한되지는 않는다. 그러나,
Figure 112008062538422-PCT00002
-SO3H, -OSO3H, -CO2H 및 -Si(OR5)mR6 3- m 으로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기 또는 그의 염이 바람직하다. 이 중에서,
Figure 112008062538422-PCT00003
-SO3H, -CO2H 및 -Si(OR5)mR6 3- m 으로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기 또는 그의 염이 바람직하고;
Figure 112008062538422-PCT00004
-SO3H, -CO2H 로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기 또는 그의 염이 더욱 바람직하며;
Figure 112008062538422-PCT00005
-SO3H 로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기 또는 그의 염이 더욱 더 바람직하다.
상기 화학식에서, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기 또는 치환 또는 비치환 페닐기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자 또는 치환 또는 비치환 알킬기이다. m 은 1 내지 3 의 정수이고, 바람직하게는 3 이다.
무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기는 열가소성 수지의 중합체 사슬의 단지 하나의 말단 또는 양쪽 말단에 존재할 수 있다. 그러나, 작용기는 바람직하게는 중합체 사슬의 단지 하나의 말단에 존재한다. 또한, 복수의 작용기가 말단에 존재할 수 있다. 본원에 사용된 "말단" 은 중합체 사슬을 구성하는, 반복 단위와 반복 단위 사이에 샌드위치된 구조를 제외한 부분을 의미한다.
중합체 사슬 말단 내에 작용기를 도입하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, Experimental New Polymer Physics 4, Synthesis and Reaction of Polymer (3) Reaction and Decomposition of Polymer (The Society of Polymer Science, Japan), Chapter 3 "Terminal Reactive Polymer" 에 기재된 바와 같이, 작용기는 중합 시, 또는 중합 후 도입될 수 있고, 일단 단리된 중합체의 말단 작용기는 전환될 수 있거나, 그의 주쇄는 분해될 수 있다. 중합체 반응, 예컨대 작용기 및/또는 보호된 작용기를 가진 개시제, 종결제, 사슬 전달제 등을 사용하는 중합에 의해 중합체를 수득하는 방법 및 비스페놀 A 로부터 수득된 폴리카르보네이트의 페놀 말단을 작용기를 함유하는 작용제로 변형하는 방법을 추가로 사용할 수 있다. 예를 들어, Experimental New Polymer Physics 2, Reaction and Synthesis of Polymer (1) Synthesis of Addition-Type Polymer (The Society of Polymer Science, Japan), 페이지 110-112 에 기재된 황-함유 사슬 전달제를 사용하는 사슬 전달법에 의한 비닐 단량체의 라디칼 중합; Experimental New Polymer Physics 2, Reaction and Synthesis of Polymer (1) Synthesis of Addition-Type Polymer (The Society of Polymer Science, Japan), 페이지 255-256 에 기재된 작용기-함유 개시제 및/또는 작용기-함유 종결제를 사용하는 생 양이온성 중합; 및 Macromolecules, vol. 36, 페이지 7020-7026 (2003) 에 기재된 황-함유 사슬 전달제를 사용하는 고리-개방 복분해 (metathesis) 중합이 예증될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 열가소성 수지의 바람직한 구체적인 예는 하기에 기재되나 (예증 화합물 P-1 내지 P-14), 본 발명에 사용될 수 있는 열가소성 수지는 이에 제한되는 것은 아니다. 괄호 안의 구조는 반복 단위를 나타내고, 반복 단위의 x 및 y 는 공중합 비 (몰 비) 를 나타낸다.
Figure 112008062538422-PCT00006
Figure 112008062538422-PCT00007
Figure 112008062538422-PCT00008
이들 열가소성 수지는 단독으로 또는 그의 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 또한, 열가소성 수지는 다른 공중합 성분을 함유할 수 있다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 본 발명의 요구 조건을 만족하는 열가소성 수지 외에도, 본 발명의 요구 조건을 만족하지 않는 수지를 함유할 수 있다. 예를 들어, 중합체 사슬 말단에 작용기를 갖지 않는 수지 및 본 발명의 요구 조건을 만족하는 열가소성 수지를 혼합 및 사용할 수 있다. 중합체 사슬 말단에 작용기를 갖지 않는 수지의 종류는 특별히 제한되지는 않으나, 상기 기재된 것과 같은 광학 특성, 열특성 및 분자량을 만족하는 수지가 바람직하다.
[무기 미립자]
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물은 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자를 함유한다.
본 발명에 사용된 무기 미립자에는 옥시드 미립자, 술피드 미립자, 셀레니드 미립자 및 텔루리드 미립자가 포함된다. 무기 미립자의 구체적인 예에는 산화티탄 미립자, 산화아연 미립자, 산화지르코늄 미립자, 산화주석 미립자, 황화아연 미립자 및 바륨 티타네이트 미립자가 포함된다. 이 중, 산화티탄 미립자, 산화지르코늄 미립자, 황화아연 미립자 및 바륨 티타네이트가 바람직하고, 산화티탄 및/또는 산화지르코늄을 함유하는 미립자가 더욱 바람직하다. 그러나, 발명에 사용될 수 있는 무기 미립자는 상기 예증 물질에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 1 종의 무기 미립자는 단독으로 사용될 수 있거나, 다수 종의 무기 미립자를 조합 및 사용할 수 있다. 또한, 무기 미립자는 굴절률, 투명성 및 안정성 관점에서, 이러한 무기 물질의 복합재로서 사용될 수 있다. 부가적으로, 광촉매 활성의 감소, 물 흡수 특성의 감소 등의 다양한 목적을 위해, 이러한 미립자는 이종의 요소로 도핑된 미립자일 수 있고, 그 표면층은 이종 산화금속, 예컨대 실리카 및 알루미나로 덮히거나, 그 표면은 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제 등으로 개질된다.
본 발명에 사용되는 무기 미립자의 제조 방법은 특별히 제한되는 것은 아니고, 임의의 통상적인 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 옥시드 미립자는 금속 할라이드 또는 금속 알콕시드를 원료 물질로서 사용하고, 물을 함유하는 반응계에서 가수분해하여 수득될 수 있다.
구체적으로, 티타닐 술페이트는 산화티탄 나노입자의 합성을 위한 원료 물질로서 예증되고, 아연 염, 예컨대 아연 아세테이트 및 아연 니트레이트가 산화아연 나노입자의 합성을 위한 원료 물질로서 예증된다. 금속 알콕시드, 예컨대 테트라에톡시실란 및 티타늄 테트라이소프로폭시드가 무기 미립자의 원료 물질로 적합하다. 이러한 무기 미립자의 합성 방법에는 예를 들어, Japanese Journal of Applied Physics, vol. 37, 페이지 4603-4608 (1998) 에 기재된 방법이 포함되거나, 또는 Langmuir, vol. 16, 1, 페이지 241-246 (2000) 이 예증될 수 있다.
특히, 옥시드 나노입자가 졸 형성법으로부터 합성되는 경우, 티타닐 술페이트를 원료 물질로 사용하는 산화티탄 나노입자의 합성에서와 같이, 히드록시드와 같은 전구체를 통과한 다음, 동일물을 산 또는 알칼리로 탈수소화응축 (dehydrocondensing) 또는 탈응집 (deflocculating) 시켜, 히드로겔을 형성하는 절차를 사용하는 것이 가능하다. 전구체를 통과하는 이러한 절차에서, 전구체는 여과 및 원심 분리와 같은 최적 방법으로 단리 및 정제되며, 이것은 최종 생성물의 순도 관점에서 바람직하다. 나트륨 도데실벤젠 술포네이트 (약자로는 DBS) 또는 디알킬술포숙시네이트 모노나트륨염 (Sanyo Chemical Industries, Ltd.의 제품, 상표명 "ELEMINOL JS-2") 와 같은 적합한 계면활성제를 수득된 히드로겔에 첨가하여, 물 내 졸 입자를 불용화시키고, 이를 단리할 수 있다. 예를 들어, Color Material, vol. 57, 6, 페이지 305-308 (1984) 에 기재된 방법이 사용될 수 있다.
더욱이, 유기 용매에서 무기 미립자를 제조하는 방법이 물 중 가수 분해의 방법 이외의 방법으로서 예시될 수 있다. 상기 경우에서, 본 발명에 사용되는 열가소성 수지는 유기 용매에 용해될 수 있다.
상기 방법에서 사용되는 용매의 예에는 아세톤, 2-부타논, 디클로로메탄, 클로로포름, 톨루엔, 에틸 아세테이트, 시클로헥사논 및 아니솔이 포함된다. 이들은 오직 한 종류 또는 그의 둘 이상의 종류의 혼합물일 수 있다.
본 발명에 사용되는 무기 미립자의 수 평균 입자크기가 너무 작은 경우, 미립자를 구성하는 물질 고유의 특성이 변할 가능성이 있을 수 있고, 한편, 그것이 너무 큰 경우, 레일리 산란의 영향력이 주목할 만 하고, 유기-무기 혼성 조성물의 투명성이 현저히 악화될 가능성이 있다. 그러므로, 본 발명에서 사용되는 무기 미립자의 수 평균 입자크기의 하한은 바람직하게는 1 nm 이상, 더욱 바람직하게는 2 nm 이상, 및 더욱더 바람직하게는 3 nm 이상이고, 그의 상한은 바람직하게는 15 nm 이하, 더욱 바람직하게는 10 nm 이하, 및 더욱더 바람직하게는 5 nm 이하이다. 상세하게는, 본 발명에서 사용된 무기 미립자의 수 평균 입자크기는 바람직하게는 1 내지 15 nm, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 nm 이고, 더욱더 바람직하게는 3 내지 5 nm 이다.
본원에서 사용되는 "수 평균 입자크기"는 예를 들어, X 선 회절 (XRD) 또는 투과 전자 현미경 (TEM) 으로 측정할 수 있다.
본 발명에 사용된 무기 미립자의 굴절률은 589 nm 의 파장, 22℃ 에서 1.90 내지 3.00, 바람직하게는 1.90 내지 2.70, 더욱 바람직하게는 2.00 내지 2.70 의 범위이다. 본 발명의 무기 미립자의 굴절률이 1.90 이상인 경우, 1.80 초과의 굴절률을 갖는 유기-무기 혼성 조성물을 제조하는 것이 용이하다. 반면, 굴절률이 3.00 이하인 경우, 80% 이상의 광 투과도를 갖는 유기-무기 혼성 조성물을 제조하는 것이 용이하다.
무기 미립자의 굴절률은 예를 들어, 본 발명에 사용되는 무기 미립자와 열가소성 수지를 혼성하여 수득되는, 투명 필름으로서 복합재의 굴절률을 아베 굴절계 (예를 들어, DM-M4, Atago 의 제품) 로 측정하고, 단독으로 각각 측정된 수지 성분의 굴절률로부터 값을 전환하는 방법, 또는 상이한 농도의 미립자의 분산액의 굴절률을 측정하여 미립자의 굴절률을 계산하는 방법에 의해 평가될 수 있다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물 중의 무기 미립자의 함량은 투명성 및 고 굴절률에 대해, 바람직하게는 20 내지 95 질량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 70 질량%, 및 특히 바람직하게는 30 내지 60 질량% 이다. 더욱이, 본 발명에서 무기 미립자 대 열가소성 수지 (분산된 중합체) 의 질량비는 분산성의 관점에서, 바람직하게는 1:0.01 내지 1:100, 더욱 바람직하게는 1:0.05 내지 1:10, 및 특히 바람직하게는 1:0.05 내지 1:5 이다.
[첨가제]
상기 기재된 열가소성 수지 및 무기 미립자 이외에, 다양한 첨가제가 균일한 분산성, 성형시 유동성, 이형성, 내후성 등의 관점에서 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물과 적절히 배합될 수 있다.
이들 첨가제의 배합률은 목적에 따라 변하나, 무기 미립자 및 열가소성 수지의 합을 기준으로, 바람직하게는 0 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 0 내지 30 질량%, 및 특히 바람직하게는 0 내지 20 질량% 이다.
[표면 처리제]
본 발명에서, 물에 분산된 유기 미립자 또는 알코올 용매와 하기에 기재되는 열가소성 수지의 혼합시에, 상기 기재된 열가소성 수지 이외에 미립자의 표면 개질제를 유기 용매에 대한 추출성 및 대체성을 증가시키는 목적, 열가소성 수지로 균일한 분산성을 증가시키는 목적, 미립자의 물 흡수 특성을 감소시키는 목적 또는 내후성을 증가시키는 목적과 같은 다양한 목적에 따라 첨가할 수 있다. 표면 처리제의 질량 평균 분자량은 바람직하게는 50 내지 50,000, 더욱 바람직하게는 100 내지 20,000, 더욱더 바람직하게는 200 내지 10,000 이다.
표면 처리제는 바람직하게는 하기 화학식 (1) 에 의해 나타나는 구조를 갖는다.
화학식 (1)
A-B
(식 중, A 는 본 발명에서 사용되는 무기 미립자의 표면과 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 나타내고, B 는 주성분으로서 본 발명에 사용되는 열가소성 수지를 포함하는 수지 매트릭스와 상용성 또는 반응성을 갖는 탄소수 1 내지 30 의 1가 기 또는 중합체를 나타냄). 본원에서 사용되는 "화학 결합" 은 공유 결합, 이온 결합, 배위 결합, 수소 결합 등을 의미한다.
A 로 나타나는 기의 바람직한 예는 본 발명에 사용되는 열가소성 수지의 작용기로서 예시되는 것과 동일하다.
한편, B 로 나타나는 기의 화학 구조는 바람직하게는 상용성의 관점에서, 수지 매트릭스의 주성분인 열가소성 수지의 화학 구조와 유사하거나 동일하다. 본 발명에서, 열가소성 수지뿐만 아니라 B 의 화학 구조는 특히 고 굴절률을 달성하는 관점에서, 바람직하게는 방향족 고리를 갖는다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 표면 처리제의 예에는 p-옥틸벤조산, p-프로필벤조산, 아세트산, 프로피온산, 시클로펜탄카르복실산, 디벤질 포스페이트, 모노벤질 포스페이트, 디페닐 포스페이트, 디-α-나프틸 포스페이트, 페닐인산, 페닐인산 모노페닐 에스테르, KAYAMER PM-21 (상표명; Nippon Kayaku Co., Ltd. 의 제품), KAYAMER PM-2 (상표명, Nippon Kayaku Co., Ltd. 의 제품), 벤젠술폰산, 나프탈렌술폰산, 파라옥틸벤젠술폰산, 및 예를 들어, JP-A-5-221640, JP-A-9-100111 및 JP-A-2002-187921 에 기재된 실란 커플링제가 포함된다. 그러나, 표면 처리제는 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 표면 처리제는 단독으로 또는 그의 2 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 표면 처리제는 질량으로, 미립자의 질량의 바람직하게는 0.01 내지 2 배, 더욱 바람직하게는 0.03 내지 1 배, 특히 바람직하게는 0.05 내지 0.5 배의 총 양으로 첨가된다.
[가소제]
본 발명에서 사용된 열가소성 수지가 높은 유리 전이 온도를 갖는 경우, 조성물의 성형이 항상 쉬울 수 있는 것은 아니다. 그러므로, 가소제는 본 발명의 조성물의 성형 온도를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 가소제가 첨가되는 경우 첨가량은 유기-무기 혼성 조성물의 합계 질량에 대해, 바람직하게는 1 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 30 질량%, 특히 바람직하게는 3 내지 20 질량% 이다.
본 발명에서 사용되는 가소제는 수지와의 상용성, 내후성, 가소성 효과 등을 완전히 고려하여 측정하기 위해 필요하다. 다른 조성물에 따라 다르기 때문에 최적 물질은 완벽하게 측정될 수 없다. 그러나, 굴절률의 관점에서, 방향족 고리를 갖는 물질이 바람직하고, 하기 화학식 (2) 로 표시되는 구조를 갖는 물질이 대표적인 예로 예시될 수 있다.
화학식 (2)
Figure 112008062538422-PCT00009
(식 중 B1 및 B2 는 탄소수 6 내지 18 의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 18 의 알릴알킬기를 나타내고, m 은 0 또는 1 이고, X 는
Figure 112008062538422-PCT00010
중 하나 이고, R11 및 R12 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 4 미만의 알킬기를 나타냄).
화학식 (2) 로 표시되는 화합물에서, B1 및 B2 는 탄소수 범위 6 내지 18 의, 임의의 알킬기 또는 알릴알킬기를 선택할 수 있다. 탄소수가 6 미만인 경우, 분자량이 너무 낮아져, 이러한 화합물은 중합체의 용융점에서 끓어, 기포를 발생시키는 경우가 있다. 반면, 탄소수가 18 초과인 경우, 중합체와의 상용성이 악화되어 불충분한 첨가 효과가 야기되는 경우가 있다.
B1 및 B2 의 예에는 구체적으로는 선형 알킬기, 예컨대 n-헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, n-테트라데실기, n-헥사데실기 및 n-옥타데실기; 분지형 알킬기, 예컨대 2-헥실데실기 및 메틸-분지형 옥타데실기; 및 알릴알킬기, 예컨대 벤질기 및 2-페닐에틸기가 포함된다. 상기 화학식 (2) 로 표시되는 화합물의 구체적인 예에는 하기 화합물이 포함되고, 그 중에서도 W-1 (상표명: KP-L155, Kao Corporation 의 제품) 이 바람직하다.
Figure 112008062538422-PCT00011
[기타 첨가제]
상기 성분 외에, 통상의 이형제, 예컨대 개질 실리콘 오일이 성형성을 개선할 목적으로 첨가될 수 있고, 통상의 악화 방지제, 예컨대 부자유 페놀 유형, 아민 유형, 인광체 유형 및 티오에테르 유형이 적합하게는 내광성 및 열적 악화를 개선할 목적으로 첨가될 수 있다. 이들이 첨가되는 경우, 그 양은 유기-무기 혼성 조성물의 총 고체 함량의 질량에 대해, 바람직하게는 약 0.1 내지 5 질량% 이다.
[유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법]
본 발명에서 사용된 무기 미립자는 하나 이상의 중합체 사슬 말단에 상기 기재된 작용기를 갖는 열가소성 수지와의 화학 결합의 형태로 수지에 분산된다.
본 발명에서 사용된 무기 미립자는 작은 입자 크기 및 높은 표면 에너지를 갖는다. 그러므로, 이들이 고체로 단리된 경우, 동일물을 재분산시키는 것은 어렵다. 그러므로, 무기 미립자는 바람직하게는 안정한 분산액을 형성하는 용액에 분산된 상태로 열가소성 수지와 혼합된다. 복합체의 바람직한 제조 방법에는 (1) 무기 미립자를 상기 언급된 표면 처리제의 존재하에서 표면 처리에 적용하고, 표면-처리된 무기 미립자를 유기 용매에서 추출하고, 추출된 무기 미립자 및 열가소성 수지를 균일하게 혼합하는 것을 포함하는, 무기 미립자 및 열가소성 수지의 복합체의 제조 방법, 및 (2) 이들을 균일하게 분산 또는 용해할 수 있는 용매를 사용하여 무기 미립자 및 열가소성 수지를 균일하게 혼합하는 것을 포함하는, 무기 미립자 및 열가소성 수지의 복합체의 제조 방법이 포함된다.
무기 미립자 및 열가소성 수지의 복합체가 상기 방법 (1) 로 제조되는 경우, 수-불용성 용매, 예컨대 톨루엔, 에틸 아세테이트, 메틸 이소부틸 케톤, 클로로포름, 디클로로에탄, 디클로로메탄, 클로로벤젠 및 메톡시벤젠이 유기 용매로 사용된다. 유기 용매 중의 무기 미립자 및 열가소성 수지의 추출에서 사용되는 표면 처리제는 동종 또는 이종일 수 있다. 바람직하게는 사용된 표면 처리제에는 상기 표면 처리제의 항목에서 기재된 물질이 포함된다.
유기 용매 및 열가소성 수지에서 추출된 무기 미립자의 혼합시, 첨가제, 예컨대 가소제, 이형제 또는 이종 중합체가 필요한 경우 첨가될 수 있다.
상기 방법 (2) 가 사용되는 경우, 친수성 극성 용매, 예컨대 디메틸 아세트아미드, 디메틸 포름아미드, 디메틸 술폭시드, 벤질 알코올, 시클로헥산올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 1-메톡시-2-프로판올, tert-부탄올, 아세트산 및 프로피온산이, 단독 또는 그의 혼합 용매의 형태로, 또는 수-불용성 용매, 예컨대 클로로포름, 디클로로에탄, 디클로로메탄, 에틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 톨루엔, 클로로벤젠 및 메톡시벤젠, 및 상기 기재된 극성 용매의 혼합 용매가 바람직하게는 사용된다. 이 경우, 상기 기재된 열가소성 수지와는 별개로, 분산제, 가소제, 이형제 또는 이종 중합체가 필요한 경우 첨가될 수 있다. 무기 미립자가 물/메탄올에 분산되는 경우, 물/알코올의 끓는점보다 높은 끓는 점을 갖고 열가소성 수지를 용해하는 친수성 용매를 첨가하고, 그 다음 물/메탄올을 농축 및 증류 제거하여, 무기 미립자의 분산액을 극성 유기 용매로 치환한 후, 수지와 혼합하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 기재된 표면 처리제가 첨가될 수 있다.
상기 방법 (1) 및 (2) 에 의해 수득된 유기-무기 혼성 조성물의 용액은 주조 성형하여 몰딩을 형성할 수 있다. 그러나, 특히 용액을 농축, 동결 건조, 적합한 빈용매로부터의 재침전 등에 적용하여 용매를 제거하고, 분말화된 고체 성분을 사출 성형 또는 압축 성형과 같은 방법에 의해 성형하는 것이 본 발명에서 바람직하다.
[몰딩]
본 발명의 몰딩은 유기-무기 혼성 조성물을 성형하여 제조될 수 있다. 유기-무기 혼성 조성물의 기재 부분에 기재된 굴절률 및 광학 특성을 나타내는 것이 본 발명의 몰딩에 유용하다. 무엇보다, 1 mm 의 두께를 갖는 몰딩에 대해, 589 nm 의 파장에서 70% 이상의 광 투과도, 및 1.63 이상의 굴절률을 갖는 몰딩이 유용하다.
본 발명의 몰딩은 바람직하게는 0.1 mm 이상의 최대 두께를 갖는다. 최대 두께는 바람직하게는 0.1 내지 5 mm 이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 mm 이다. 이러한 두께를 갖는 몰딩은 고 굴절률을 갖는 광학 부품으로서 특히 유용하다. 이러한 두꺼운 몰딩은 일반적으로, 용매가 새어나가기가 어렵기 때문에 용액 주조법에 의해 제조하는 것은 어렵다. 그러나, 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물이 사용되는 경우, 성형이 용이하고, 복잡한 형상, 예컨대 비구면 표면이 쉽게 달성될 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 미립자의 고 굴절률 특성을 이용하면서 양호한 투명성을 갖는 몰딩이 수득될 수 있다.
[광학 부품]
본 발명의 몰딩은 고 굴절 특성, 광 투과 특성 및 경량 특성을 조합으로 가지며, 우수한 광학 특성을 갖는 몰딩이다. 본 발명의 광학 부품은 이러한 몰딩을 포함한다. 본 발명의 광학 부품의 종류는 특별히 제한되지는 않는다. 특히, 이것은 적합하게는 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물의 우수한 광학 특성을 사용하는 광학 부품, 특히 빛을 투과시키는 광학 부품 (소위 수동 광학 부품으로 불림) 으로 이용될 수 있다. 이러한 광학 부품으로 제공되는 광학적 기능 장치의 예에는 다양한 디스플레이 장치 (액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등), 다양한 프로젝터 장치 (OHP, 액정 프로젝터 등), 광섬유 통신 장치 (광도파로, 광증폭기 등), 및 사진 장치, 예컨대 카메라 및 비디오가 포함된다.
광학적 기능 장치에 사용되는 수동 광학 부품의 예에는 렌즈, 프리즘, 프리즘 쉬트, 패널 (플레이트-형 몰딩), 필름, 광도파로 (필름-형, 섬유-형 등), 광디스크, 및 LED 의 인캡슐런트 (encapsulant) 가 포함된다. 필요한 경우, 이러한 수동 광학 부품은 임의 코팅층, 예컨대 마찰 또는 마모에 의한 기계적 손상을 방지하는 보호층, 미립자 또는 기판의 악화를 야기하는 원하지 않는 파장의 빛을 흡수하는 광흡수층, 반응성 저분자, 예컨대 습기 또는 산소 기체의 투과를 억제 또는 방지하는 투과-차단층, 항반사층, 반사방지층 및 저굴절률층; 또는 임의의 추가적 기능층으로 제공되어, 다중층 구조를 형성할 수 있다. 이러한 임의 코팅층의 예에는 무기 산화물 코팅층을 포함하는, 투명 전도층 또는 기체 장벽층; 및 유기 물질 코팅층을 포함하는, 기체 장벽층 또는 경질 코팅층이 포함된다. 코팅법은 통상적인 코팅법, 예컨대 진공 증착법, CVD 법, 스퍼터링법, 딥코팅법 및 스핀코팅법을 사용할 수 있다.
본 발명의 유기-무기 혼성 조성물을 사용하는 광학 부품은 특히 렌즈 기재에 적합하다. 본 발명의 유기-무기 혼성 조성물을 사용하여 제조된 렌즈 기재는 고 굴절 특성, 광투과 특성 및 경량 특성을 조합으로 가지므로, 광학 특성이 우수하다. 추가로, 유기-무기 혼성 조성물을 구성하는 단량체의 종류 및 분산된 무기 미립자의 양을 적합하게 조정하여 렌즈 기재의 굴절률을 임의로 조정하는 것이 가능하다.
본원에 사용된 "렌즈 기재" 는 렌즈 기능을 나타낼 수 있는 단순한 일원을 의미한다. 필름 또는 일원은 렌즈 사용 환경 또는 사용의 목적에 따라 렌즈 기재의 표면에 또는 그 주위에 제공될 수 있다. 예를 들어, 보호층, 반사방지 필름, 경질 코팅층 등이 렌즈 기재의 표면에 형성될 수 있다. 또한, 렌즈 기재의 주변은 고정을 위해 기판-홀딩 프레임 (holding frame) 등에 맞춰질 수 있다. 그러나, 상기 필름 및 프레임은 본 발명에서 의도된 렌즈 기재에 첨가되는 일원이고, 본 발명에서 의도된 렌즈 기재 그 자체와는 구별된다.
본 발명의 렌즈 기재가 렌즈로서 이용되는 경우, 본 발명의 렌즈 기재 그 자체는 렌즈로서 사용될 수 있거나, 렌즈 또는 프레임이 렌즈 기재에 첨가되고, 그 조합이 렌즈로서 사용될 수 있다. 본 발명의 렌즈 기재를 사용하는 렌즈의 종류 및 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 본 발명의 렌즈 기재는, 예를 들어, 안경, 광학 기구용 렌즈, 광전자공학용 렌즈, 레이저용 렌즈, 픽업 (pickup) 용 렌즈, 차량 내 카메라용 렌즈, 휴대 카메라용 렌즈, 디지털 카메라용 렌즈, 및 OHP 및 마이크로렌즈 어레이용 렌즈에 사용된다.
본 발명의 특성은 하기 실시예를 언급하여 더욱 구체적으로 기재된다. 하기 실시예에서, 사용된 물질, 그의 양 및 비율, 처리의 세부 사항 및 처리 방법은 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않도록 적합하게 변형 또는 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명이 하기 언급된 실시예에 제한되어서는 안된다.
[분석 및 평가 방법]
(1) 투과 전자 현미경 (TEM) 으로의 관찰:
투과 전자 현미경 H-9000 UHR Model, Hitachi, Ltd. 의 제품 (가속 전압: 200 kV, 관찰시 진공도: 약 7.6 x 10-9 Pa) 을 사용하여, 샘플을 관찰하였다.
(2) 광 투과도 측정:
측정할 샘플을 성형하여 두께 1.0 mm 의 기판을 제조하고, 기판을 UV-가시선 분광장치, UV-3100 (Shimadzu Corporation 의 제품) 을 사용하여 589 nm 의 파장의 빛으로 측정하였다.
(3) 굴절률 측정:
아베 굴절계 (DR-M4, Atago 의 제품) 를 사용하여, 샘플을 589 nm 의 파장의 광으로 측정하였다.
(4) X-선 회절 (XRD) 스펙트럼 측정:
RINT 1500, Rigaku Corporation 의 제품 (X-선 공급원: 구리 Kα 선, 파장: 1.5418 옹스트롬) 을 사용하여, 샘플을 23℃ 에서 측정하였다.
(5) 분자량 측정
수 평균 분자량 및 중량 평균 분자량은 각각 TSK 겔 GMHxL, TSK 겔 G4000HxL 및 TSK 겔 G2000HxL (상표명, Tosoh Corporation 의 제품) 의 컬럼을 사용하는 GPC 분석기를 사용하여 차동 굴절계 (용매: 테트라히드로푸란) 로의 검출에 의한 폴리스티렌 전환에 대한 분자량이다.
[유기-무기 혼성 조성물 합성]
(1) 산화티탄 미립자의 합성
산화티탄 미립자를 JP-A-2003-73559 의 합성예 9 에 기재된 방법에 따라 합성하였다. 예추석 산화티탄 미립자 (수 평균 입자크기는 약 5 nm) 의 형성을 XRD 및 TEM 으로 확인하였다.
(2) 산화지르코늄 미립자의 합성
농도가 50 g/리터인 지르코늄 옥시클로라이드 용액을 48% 수산화나트륨 수용 액으로 중화시켜 수화 지르코늄 현탁액을 수득하였다. 현탁액을 여과한 다음, 이온-교환수로 세정하여 수화 지르코늄 케이크를 수득하였다. 상기 케이크를 용매로서 이온-교환수에 용해하여 산화지르코늄으로 15 질량% 의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이것을 오토클레이브에 두고, 24 시간 동안 150 atm 의 압력하 150℃ 에서 열수 처리하여 산화지르코늄 미립자 현탁액을 수득하였다. TEM 은 수 평균 입자크기가 5 nm 인 산화지르코늄 미립자의 형성을 확인하였다.
(3) 산화지르코늄 미립자의 톨루엔 분산액 (1) 의 합성
상기 (2) 에서 합성된 산화지르코늄 미립자의 현탁액 및 그 안에 용해된 KAYAMER PM-21 (Nippon Kayaku Co., Ltd. 의 제품) 의 톨루엔 용액을 혼합한 다음, 50℃ 에서 8 시간 동안 교반하였다. 톨루엔 용액을 추출 제거하여 산화지르코늄 미립자의 톨루엔 분산액을 제조하였다.
(4) 산화지르코늄 디메틸아세트아미드 분산액 (2) 의 제조
500 g 의 N,N'-디메틸아세트아미드를 상기 (2) 에서 제조된 500 g 의 산화지르코늄 분산액 (15 질량% 수성 분산액) 의 첨가하고, 수득된 혼합물을 약 500 g 이하의 양으로 감압하에서 농축하여, 용매 치환을 수행하였다. 농도를 조정하기 위해 N,N'-디메틸아미드를 첨가하여, 15 질량% 의 산화지르코늄 디메틸아세트아미드 분산액 (2) 을 수득하였다.
(5) 예증 화합물 P-19 의 합성
96.9 g (0.55 mol) 의 벤질 메타크릴레이트, 0.9 g (5.5 mmol) 의 AIBN (아조비스이소부티로니트릴), 0.39 g (5 mmol) 의 2-메르캅토에탄올 및 100 ml 의 THF 를 환류 응축기 및 기체 도입 마개가 장착된 300 ml 3-목 플라스크에 채우고, 65℃ 에서 3 시간 동안 질소 스트림 하에서 가열하였다. 다량의 메탄올을 플라스크 내에 도입하여 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과 제거하고, 다량의 메탄올로 세척하고, 60℃ 에서 3 시간 동안 진공 건조시켜 조성물을 수득하였다 (수율 80%).
1.0 g (6.5 mmol) 의 인 옥시클로라이드, 1.2 g (12 mmol) 의 트리에틸아민 및 15 ml 의 THF 를 기체 도입 마개가 장착된 100 ml 3-목 플라스크에 채웠다. 25 ml 의 THF 에 용해된 상기 수득된 중합체 10 g 의 용액을 플라스크에 질소 스트림 하에서 내부 온도를 0℃ 이하로 유지하면서 적가하였다. 적가 완료 후, 수득된 혼합물을 실온에서 8 시간 동안 교반하였다. 10 ml 의 물을 플라스크에 적가하고, 수득된 혼합물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 다량의 메탄올을 플라스크에 첨가하여 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과 제거하고, 다량의 메탄올로 세척하고, 60℃ 에서 3 시간 동안 진공 건조시켜 예증 화합물 P-19 를 수득하였다. 수득된 화합물의 수율은 95% 였고, 수득된 화합물의 수 평균 분자량은 21,100 이었고 중량 평균 분자량은 38,300 이었다.
(6) 생 라디칼 중합 개시제 A 의 합성
20 g (75.8 mmol) 의 α,α'-디브로모-p-자일렌 및 70 ml 의 m-자일렌을 환류 응축기 및 기체 도입 마개가 장착된 200 ml 3-목 플라스크에 채우고, 20 ml 의 m-자일렌에 용해된 16.8 g (80.7 mmol) 의 트리이소프로필 포스페이트의 용액을 가열하 환류하면서 질소 스트림 하에서 플라스크에 적가하였다. 적가 완료 후, 수득된 혼합물을 3 시간 동안 가열하에 환류하여 용매를 증류 제거하였다.
혼합물을 실리카 겔 크로마토그래피로 정제하여 하기 구조의 생 라디칼 중합 개시제 A (개시제 A) 를 53% 의 수율로 수득하였다.
개시제 A
Figure 112008062538422-PCT00012
(7) 예증 화합물 P-8 의 합성
0.41 g (2.86 mmol) 의 브롬화구리, 59.6 g (0.57 mol) 의 스티렌, 0.5 g (2.86 mmol) 의 N,N,N',N',N"-펜타메틸 디에틸렌트리아민 및 1.0 g (2.86 mmol) 의 개시제 A 를 환류 응축기 및 기체 도입 마개가 장착된 200 ml 3-목 플라스크에 채우고, 5 회 질소 치환시킨 다음, 80℃ 에서 5 시간 동안 질소 스트림 하에서 가열하였다. 플라스크의 온도를 실온으로 되돌리고, 30 g 의 알루미나 및 50 ml 의 톨루엔을 플라스크에 첨가하였다. 수득된 혼합물을 10 분 동안 교반하고, 형성된 셀라이트를 여과 제거하였다. 여과액을 다량의 메탄올 내에 도입하여 침전물을 형성하였다. 침전물을 여과 제거하고, 다량의 메탄올로 세척하고, 60℃ 에서 3 시간 동안 진공 건조시켜 중합체를 수득하였다 (수율 38%).
상기 수득된 10 g 의 중합체, 2.3 g (15 mmol) 의 트리메틸실릴 브로미드 및 40 ml 의 염화메틸렌을 기체 도입 마개가 장착된 100 ml 3-목 플라스크에 채우고, 실온에서 24 시간 동안 질소 스트림 하에서 교반하였다. 10 ml 의 물을 플라스 크에 첨가하고, 수득된 혼합물을 1 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 다량의 메탄올 내에 도입하여 침전물을 형성하였다. 형성된 침전물을 여과 제거하고, 다량의 메탄올로 세척하고, 60℃ 에서 3 시간 동안 진공 건조시켜 예증 화합물 P-8 을 수득하였다. 수득된 화합물의 수율은 96% 였고, 수득된 화합물의 수 평균 분자량은 25,200 이었고 중량 평균 분자량은 28,200 이었다.
(8) 예증 화합물 P-16 의 합성
1.15 ml (1.61 mmol) 의 1.4 mol/리터 sec-부틸리튬 시클로헥산 용액을 질소 스트림 하에서 3-목 플라스크 중의 300 ml 의 탈수된 벤젠에 첨가하고, 50 g (0.48 mol) 의 스티렌을 반응 온도를 40℃ 에서 유지하는 식으로, 플라스크에 첨가하였다. 적가 후, 플라스크를 10℃ 로 냉각시키고, 0.1 ml 의 에틸렌 옥시드를 그곳에 첨가하였다. 플라스크를 40℃ 로 가열하고, 플라스크 중의 혼합물을 0.5 ml 의 인 옥시클로라이드를 함유하는 벤젠 용액에 첨가하였다. 수득된 혼합물을 40℃ 에서 3 시간 동안 교반한 후, 10 ml 의 물을 혼합물에 첨가하고, 수득된 혼합물을 다량의 메탄올 내에 도입하여 침전물을 형성하였다. 형성된 침전물을 여과 제거하고, 다량의 메탄올로 세척하고, 60℃ 에서 3 시간 동안 진공 건조시켜 중합체를 수득하였다. 수득된 화합물의 수율은 90% 였고, 중합체의 수 평균 분자량은 30,400 이었고 중량 평균 분자량은 31,900 이었다.
(9) PMMA (폴리메틸 메타크릴레이트) 의 합성
5.00 g 의 메틸 메타크릴레이트 및 0.25 g 의 아조비스이소부티로니트릴을 2-부타논에 첨가하였고, 질소 하 70℃ 에서 중합을 수행하여 PMMA 를 합성하였다. 수득된 PMMA 의 중량 평균 분자량은 100,000 이었다.
[유기-무기 혼성 조성물의 제조 및 몰딩의 제조]
(1) 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5 의 각 렌즈를 하기 절차에 의해 제조하였다. 하기 절차에서 사용된, 열가소성 수지의 종류 및 무기 미립자의 종류 및 사용 양은 하기 표 1 에 제시되고, 열가소성 수지 및 무기 미립자의 굴절률이 또한 표 1 에 제시된다. 표 1 에서, 무기 미세 입의 첨가량은 제조된 몰딩의 질량에 근거하여 표시된다. 비교예 1 내지 3 에서, 무기 미립자는 첨가되지 않았으며, 오직 열가소성 수지만 성형되었다.
톨루엔에 분산된, 산화티탄 미립자 또는 산화지르코늄 미립자를 열가소성 수지의 아니솔 용액에 5 분에 걸쳐 적가하였다. 수득된 혼합물을 1 시간 동안 교반하였고, 용매를 응축에 의해 증류 제거하였다. 수득된 유기-무기 혼성 조성물을 가열하에 압착 성형시켜 (온도: 180℃, 압력: 13.7 MPa, 시간: 2 분) 두께 1 mm 의 렌즈용 몰딩을 제조하였다. 몰딩을 절단하고, 절단 횡단면을 TEM 으로 관찰하여, 무기 미립자가 열가소성 수지에 균일하게 분산되었는지의 여부를 확인하였다. 또한, 광 투과도 측정 및 굴절률 측정을 수행하였다. 수득된 결과를 하기 표 1 에 제시한다. 그 다음, 렌즈용 몰딩을 렌즈 형상 내에 성형하여 광학 부품으로 렌즈를 수득하였다.
(2) 실시예 7
열가소성 수지 P-19, n-옥틸벤조산 및 가소제로서 KP-L155 (상표명, Kao Corporation 의 제품) 를 상기 수득된 산화지르코늄 디메틸아세트아미드 분산액에, ZrO2 고체 성분/P-19/n-옥틸벤조산/KP-L155 의 질량비가 35.7/42.9/7.1/14.3 이도록 첨가하였다. 수득된 혼합물을 교반하여 균일하게 혼합하고, 디메틸아세트아미드 용매를 가열 및 감압하에서 농축하였다. 농축된 잔류물을 실시예 1 에서와 동일한 조건하에서 가열하에 압축 성형하여 투명 몰딩 (렌즈 기재) 을 제조하였다. 실시예 7 에서 그렇게 수득된 몰딩을 절단하고, 절단 횡단면을 TEM 으로 관찰하였다. 또한, 광 투과도 측정 및 굴절률 측정을 수행하였다. 수득된 결과를 하기 표 1 에 제시한다.
(3) 실시예 8 및 9
실시예 8 및 9 의 투명 몰딩 (렌즈 기재) 을 실시예 7 에서의 열가소성 수지 P-19 를 열가소성 수지 P-8 및 P-16 으로 각각 변화시킨 것 외에는 실시예 7 에서와 동일한 방식으로 제조하였다. 실시예 8 및 9 에서 그렇게 수득된 투명 몰딩을 절단하고, 각각의 절단 횡단면을 TEM 으로 관찰하였다. 또한, 광 투과도 측정 및 굴절률 측정을 수행하였다. 수득된 결과를 하기 표 1 에 제시한다.
(4) 실시예 10
실시예 8 에서의 유기-무기 혼성 조성물의 농축 전 디메틸아세트아미드 용액을 다량의 물 내에 도입하여 침전물을 형성하였다. 형성된 침전물을 여과 제거하고, 건조시켜, 유기-무기 혼성 조성물을 수득하였다. 수득된 유기-무기 혼성 조성물을 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 처리하여, 실시예 10 의 투명 몰딩 (렌 즈 기재) 을 수득하였다. 실시예 10 에서 그렇게 수득된 투명 몰딩을 절단하고, 절단 횡단면을 TEM 으로 관찰하였다. 또한, 광 투과도 측정 및 굴절률 측정을 수행하였다. 수득된 결과를 하기 표 1 에 제시한다.
표 1
Figure 112008062538422-PCT00013
표 1 로부터 본 발명의 미립자-함유 투명 몰딩이 고 굴절률을 갖는다는 것으로 나타나고, 심지어 두께 1 mm 의 두꺼운 몰딩에서도 양호한 투명성을 보이므로, 광학 적용에 적합하게 사용될 수 있다 .
또한, 본 발명의, 열가소성 수지를 주로 포함하는 유기-무기 혼성 조성물은 양호한 생산성을 갖는 몰드의 형상에 따라 렌즈 형상을 정확하게 형성할 수 있다는 것이 확인되었다.
본 발명의 광학 부품은 고 굴절 특성, 광투과 특성 및 경량 특성을 조합으로 갖는 유기-무기 혼성 조성물을 함유한다. 본 발명에 따르면, 임의로 조절된 굴절률을 갖는 광학 부품이 비교적 쉽게 제공될 수 있다. 또한, 양호한 기계적 강도 및 내열성을 갖는 광학 부품을 제공하는 것이 용이하다. 그 결과, 본 발명은 광범위한 광학 부품, 예컨대 고굴절 렌즈를 제공하는 데 유용하므로, 높은 산업상이용가능성을 갖는다.

Claims (17)

  1. 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자, 및 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 포함하는 유기-무기 혼성 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기가
    Figure 112008062538422-PCT00014
    -SO3H, -OSO3H, -CO2H 및 -Si(OR5)mR6 3-m (식 중 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기 또는 치환 또는 비치환 페닐기를 나타내고, m 은 1 내지 3 의 정수임) 으로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기 또는 그의 염인 유기-무기 혼성 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 열가소성 수지의 굴절률이 1.55 초과인 유기-무기 혼성 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 미립자의 수 평균 입자크기가 1 내지 15 nm 인 유기-무기 혼성 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화티탄 및 산화지르코늄 중 하나 이상이 무기 미립자로서 함유되는 유기-무기 혼성 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 1 mm 의 두께를 갖는 조성물에 대해 589 nm 의 파장에서 80% 이상의 광 투과도를 갖는 유기-무기 혼성 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성인 유기-무기 혼성 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 용매가 없는 고체인 유기-무기 혼성 조성물.
  9. 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자, 및 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지를 유기 용매 중에서 혼합하는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 표면 처리제의 존재하에서 물, 알코올 또는 물과 알코올의 혼합물 중에서 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자를 표면 처리하고; 표면-처리된 무기 미립자를 유기 용매에서 추출하고, 추출된 무기 미립자를, 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 상기 추출된 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지와 혼합하는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자의 유기 용매 분산액을, 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지와 혼합하고, 수득된 혼합 액체로부터 용매를 증류 제거하는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 굴절률이 1.90 내지 3.00 인 무기 미립자의 유기 용매 분산액을, 하나 이상의 중합체 사슬 말단에서 무기 미립자와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가지고, 수 평균 분자량이 1,000 내지 500,000 인 열가소성 수지와 혼합하고, 수득된 혼합 액체를 재침전시키는 것을 포함하는 유기-무기 혼성 조성물의 제조 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 제조된 유기 -무기 혼성 조성물.
  14. 몰딩의 최대 두께가 0.1 mm 이상인, 제 1 항 내지 제 8 항 또는 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 유기-무기 혼성 조성물을 포함하는 몰딩.
  15. 제 14 항에 있어서, 1 mm 의 두께, 및 1.63 이상의 굴절률을 갖는 몰딩에 대해 589 nm 의 파장에서 70% 이상의 광 투과도를 갖는 몰딩.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 따른 몰딩을 포함하는 광학 부품.
  17. 제 16 항에 있어서, 렌즈 기재인 광학 부품.
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