KR20220159246A - Dispersant and composition - Google Patents

Dispersant and composition Download PDF

Info

Publication number
KR20220159246A
KR20220159246A KR1020210167098A KR20210167098A KR20220159246A KR 20220159246 A KR20220159246 A KR 20220159246A KR 1020210167098 A KR1020210167098 A KR 1020210167098A KR 20210167098 A KR20210167098 A KR 20210167098A KR 20220159246 A KR20220159246 A KR 20220159246A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dispersant
formula
group
composition
polymer
Prior art date
Application number
KR1020210167098A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102597161B1 (en
Inventor
김영오
윤창현
임은정
이정현
이춘근
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to US17/687,785 priority Critical patent/US20220403247A1/en
Priority to TW111108818A priority patent/TWI816325B/en
Priority to CN202210531090.1A priority patent/CN115386078B/en
Publication of KR20220159246A publication Critical patent/KR20220159246A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102597161B1 publication Critical patent/KR102597161B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00Compounds of zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00Compounds of zirconium
    • C01G25/02Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/375Thiols containing six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02Polyalkylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2244Oxides; Hydroxides of metals of zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

The present disclosure relates to a dispersant including a specific compound having a fluorene-based skeleton, and a composition using the same. The dispersant is capable of uniformly distributing high refractive nanoparticles in an optical polymer.

Description

분산제 및 조성물{DISPERSANT AND COMPOSITION}Dispersant and composition {DISPERSANT AND COMPOSITION}

본 개시는 분산제, 및 이를 이용하는 조성물에 관한 것으로, 예컨대 이들은 카메라 모듈의 광학 렌즈에 이용될 수 있다.The present disclosure relates to a dispersant and a composition using the dispersant, for example, they can be used in an optical lens of a camera module.

카메라 렌즈 재료가 가져야 할 주요한 광학적 특성은 크게 굴절률, 복굴절, 아베수, 투과도 등으로 구분할 수 있으며, 각각의 특성에 유리하도록 설계하는 것이 중요하다. 그 중 굴절률은 가장 중요한 항목으로, 굴절률이 상승될수록 렌즈를 얇게 제작할 수 있고 해상력을 높일 수 있기 때문에, 렌즈 재료의 개발에 있어 중심이 되는 특성이다.The main optical properties that a camera lens material should have can be largely classified into refractive index, birefringence, Abbe number, transmittance, etc., and it is important to design to be advantageous for each property. Among them, the refractive index is the most important item. As the refractive index increases, the lens can be made thinner and the resolving power can be increased, so it is a characteristic that is central to the development of lens materials.

이러한 굴절률이 높은 카메라 렌즈를 제조하기 위하여 유리와 같은 무기재료 또는 고굴절 고분자를 이용하고 있다. 고분자 재료는 가볍고 쉽게 깨지지 않으며, 가격적인 측면으로 저렴하여 무기재료에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 또한, 고분자의 화학적 구조에 따라 굴절률의 범위를 조절할 수 있어서, 용도에 맞게 광학재료로 이용되고 있다.In order to manufacture a camera lens having such a high refractive index, an inorganic material such as glass or a high refractive index polymer is used. Polymer materials are lightweight, do not break easily, and are inexpensive in terms of price, so they have many advantages over inorganic materials. In addition, since the range of refractive index can be adjusted according to the chemical structure of the polymer, it is used as an optical material according to the purpose.

하지만 고분자의 화학적 구조를 바꿈으로서 굴절률을 증가시키는 것에는 한계가 존재하기 때문에, 최근에는 고굴절 나노 입자를 고분자 매트릭스에 혼입하여 굴절률을 증가시키는 방향으로 연구가 진행되고 있다.However, since there is a limit to increasing the refractive index by changing the chemical structure of the polymer, recently, research has been conducted in the direction of increasing the refractive index by incorporating high refractive nanoparticles into a polymer matrix.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 광학 고분자에 고굴절 나노 입자를 균일하게 분포시킬 수 있는 분산제 및 이를 이용하는 조성물, 예를 들면, 카메라 모듈의 광학 렌즈용 분산제와 조성물을 제공하는 것이다.One of the various objects of the present disclosure is to provide a dispersant capable of uniformly distributing high refractive nanoparticles in an optical polymer and a composition using the same, for example, a dispersant and composition for an optical lens of a camera module.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 플루오렌계 골격을 갖는 특정 화합물을 포함하는 분산제를 이용하는 것이다.One of the various solutions proposed through the present disclosure is to use a dispersant containing a specific compound having a fluorene-based skeleton.

예를 들면, 일례에 따른 분산제는 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.For example, the dispersant according to one example may include a compound represented by [Formula 1].

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

X1 및 X2는 각각 방향족 고리이고, R1, R2, R3 및 R4는 각각 치환기이고, a, b, c 및 d는 각각 0~4의 정수이고, R5 및 R6는 각각 지방족 사슬이고, n 및 m은 각각 2~20의 정수이고, Y1 및 Y2는 각각 하기 [화학식 2]로 표시되는 결합기이며, Z1 및 Z2는 각각 하기 [화학식 3] 또는 [화학식 4]로 표시되는 말단기이고,X 1 and X 2 are each an aromatic ring, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each a substituent, a, b, c and d are each an integer from 0 to 4, R 5 and R 6 are each An aliphatic chain, n and m are each an integer of 2 to 20, Y 1 and Y 2 are each a bonding group represented by the following [Formula 2], Z 1 and Z 2 are each of the following [Formula 3] or [Formula 4] It is a terminal group represented by ],

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

R7은 O, N 또는 S 원자이고, R8은 지방족 사슬이며, -*는 Z1 또는 Z2와의 연결 부위를 의미하고,R 7 is an O, N or S atom, R 8 is an aliphatic chain, - * means a linking site with Z 1 or Z 2 ,

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

R9는 지방족 사슬이며,R 9 is an aliphatic chain;

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

R10은 지방족 사슬임.R 10 is an aliphatic chain.

예를 들면, 일례에 따른 조성물은 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함하는 분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자, 및 용매를 포함하는 것일 수 있다.For example, the composition according to one example may include zirconia nanoparticles surface-treated with a dispersant containing a compound represented by Formula 1, and a solvent.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 광학 고분자에 고굴절 나노 입자를 균일하게 분포시킬 수 있는 분산제 및 이를 이용하는 조성물, 예를 들면, 카메라 모듈의 광학 렌즈용 분산제와 조성물을 제공할 수 있다.As one of the various effects of the present disclosure, a dispersant capable of uniformly distributing high refractive nanoparticles in an optical polymer and a composition using the same, for example, a dispersant and composition for an optical lens of a camera module may be provided.

도 1은 일례에 따른 분산제를 이용하여 지르코니아 나노 입자의 표면을 처리하는 것을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 표면 처리된 지르코니아 나노 입자 표면의 분산제의 처리 양에 따른 IR(Infrared Spectroscopy) 스펙트라를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 분산제로 표면 처리하지 않은 경우의 지르코니아 나노 입자와 고굴절 고분자의 복합재의 투명도, 및 분산제로 표면 처리한 경우의 지르코니아 나노 입자와 고굴절 고분자의 복합재의 투명도를 개략적으로 나타낸다.
1 schematically shows the treatment of the surface of zirconia nanoparticles using a dispersant according to an example.
2 schematically shows IR (Infrared Spectroscopy) spectra according to the treatment amount of the dispersant on the surface of the surface-treated zirconia nanoparticles.
Figure 3 schematically shows the transparency of the composite of zirconia nanoparticles and high refractive index polymer when the surface is not treated with a dispersant, and the transparency of the composite material of zirconia nanoparticles and high refractive index polymer when the surface is treated with a dispersant.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.Hereinafter, the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated or reduced for clearer description.

분산제dispersant

상술한 바와 같이, 굴절률이 높은 카메라 렌즈를 제조하기 위하여 다양한 장점을 가지는 고굴절 고분자를 이용하고 있으나, 고분자의 화학적 구조를 바꿈으로서 굴절률을 증가시키는 것에는 한계가 존재하기 때문에, 고굴절 나노 입자를 고분자 매트릭스에 혼입하여 굴절률을 증가시키는 것이 요구되고 있다.As described above, a high refractive index polymer having various advantages is used to manufacture a camera lens with a high refractive index, but there is a limit to increasing the refractive index by changing the chemical structure of the polymer. It is desired to increase the refractive index by incorporating into.

여기서, 산화 지르코늄, 산화 티타늄과 같은 나노 입자들은 광 산란을 줄이기 위해 빛의 최소 파장보다 작아야 하므로, 15 nm 이하의 균일한 직경으로 준비되어야 한다. 또한, 레일리(Reyleigh) 산란으로 인해 투과되는 광의 강도(Intensity)가 줄어드는 것을 막기 위해, 그리고 효율적으로 복합재의 굴절률을 증가시키기 위해서는 고분자 매트릭스 내에서 고르게 분산되어야만 한다.Here, since nanoparticles such as zirconium oxide and titanium oxide must be smaller than the minimum wavelength of light to reduce light scattering, they must be prepared with a uniform diameter of 15 nm or less. In addition, in order to prevent the intensity (Intensity) of transmitted light from being reduced due to Rayleigh scattering and to increase the refractive index of the composite material efficiently, it must be evenly dispersed in the polymer matrix.

한편, 광학용으로 쓰이는 복합재는 나노 입자를 열경화성 고분자 또는 열가소성 고분자에 혼입하여 제조할 수 있다. 나노 입자 및 열경화성 고분자 복합재는 아크릴계 액상 모노머와 나노 입자를 혼입한 뒤 고분자화를 진행시켜 제조될 수 있다. 이 경우, 나노 입자의 표면은 아크릴과 반응을 할 수 있으면서, 아크릴과 유사한 구조를 가진 분자로 개질되어, 두 이종 물질의 섞임성이 증가될 수 있다.Meanwhile, a composite material used for optical purposes may be prepared by incorporating nanoparticles into a thermosetting polymer or a thermoplastic polymer. The nanoparticle and thermosetting polymer composite may be prepared by mixing an acryl-based liquid monomer and nanoparticles and then proceeding with polymerization. In this case, the surface of the nanoparticles can react with acryl and are modified into molecules having a structure similar to acryl, so that the mixing of the two different materials can be increased.

또한, 열가소성 고분자를 이용하여 나노 입자를 혼입하기 위해서는 열을 가해 용융 상태의 고분자와 나노입자를 섞는 방법과 용매로 고분자와 나노 입자를 모두 녹인 뒤 용매를 제거하는 방법을 이용할 수 있는데, 이 경우에도 또한 두 이종 물질의 계면의 친화도를 증가시키고 용매에 나노 입자를 고르게 분산시키기 위하여 분산제로 나노 입자의 표면 개질이 필요할 수 있다.In addition, in order to incorporate nanoparticles using a thermoplastic polymer, a method of mixing the polymer and nanoparticles in a molten state by applying heat and a method of dissolving both the polymer and nanoparticles with a solvent and then removing the solvent can be used. In addition, it may be necessary to modify the surface of nanoparticles with a dispersant to increase the affinity of the interface between the two different materials and evenly disperse the nanoparticles in the solvent.

특히, 광학용 열가소성 고분자로는 고리형 올레핀, 폴리에스터, 폴리카보네이트 등이 이용될 수 있으며, 이 중에서도 고굴절 열가소성 고분자로는 높은 부피비로 방향족 고리를 다수 함유하고 있는 폴리에스터 및 폴리카보네이트가 바람직하게 이용될 수 있다. 방향족 고리 중에서 플루오렌은 구조적 특성으로 인해 복굴절을 일으키지 않아서 광학 렌즈로 이용하기에 유리하다.In particular, cyclic olefins, polyesters, polycarbonates, etc. may be used as thermoplastic polymers for optical use, and among them, polyesters and polycarbonates containing a large number of aromatic rings in a high volume ratio are preferably used as high refractive thermoplastic polymers. It can be. Among aromatic rings, fluorene does not cause birefringence due to its structural characteristics, and is thus advantageous for use as an optical lens.

따라서, 플루오렌기를 갖는 열가소성 고분자와 나노 입자, 예를 들면, 친수성 표면을 갖는 지르코니아 나노 입자 간의 계면의 친화도를 증대시키기 위해서는, 이 구조에 맞는 분산제의 화학 구조의 설계가 요구될 수 있다.Therefore, in order to increase the affinity of the interface between a thermoplastic polymer having a fluorene group and nanoparticles, for example, zirconia nanoparticles having a hydrophilic surface, it may be required to design a chemical structure of a dispersant suitable for this structure.

이러한 관점에서, 일례에 따른 분산제는 플루오렌계 골격을 갖는 특정 화합물, 예를 들면, 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.From this point of view, the dispersant according to an example may include a specific compound having a fluorene-based skeleton, for example, a compound represented by the following [Formula 1].

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, X1 및 X2는 각각 방향족 고리일 수 있다. 방향족 고리로는, 예를 들면, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 비페닐 고리 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 벤젠 고리일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 방향족 고리는 치환기를 가질 수 있다. 치환기의 예로는 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록시기, C1~C10의 알킬기, C1~C10의 알콕시기, C2~C10의 알켄기, C2~C10의 알킨기, C4~C10의 알켄아인기 등을 들 수 있다. 알킬기, 알켄기, 알킨기, 알켄아인기 등은 각각 직쇄 또는 분지쇄 형태일 수 있다.Here, X 1 and X 2 may each be an aromatic ring. As an aromatic ring, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring etc. are mentioned, for example. Preferably, it may be a benzene ring, but is not limited thereto. Aromatic rings may have substituents. Examples of the substituent include a halogen group, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a C 1 ~ C 10 alkyl group, a C 1 ~ C 10 alkoxy group, a C 2 ~ C 10 alkene group, a C 2 ~ C 10 alkyne group, C 4 -C 10 alkene groups; and the like. An alkyl group, an alkene group, an alkyne group, an alkenayne group, and the like may each be in the form of a straight chain or branched chain.

예를 들면, C1~C10의 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, 1-메틸헥실기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the C 1 ~C 10 alkyl group is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl -Butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methyl-2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, heptyl group, 1-methylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like, but is not limited thereto.

예를 들면, C1~C10의 알콕시기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, 펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, 헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the alkoxy group of C 1 to C 10 is methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, pentyloxy, neopentyloxy, isopentyl It may be oxy, hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, etc., but is not limited thereto.

예를 들면, C2~C10의 알켄기는 비닐기, 1-프로페닐기, 1-부테닐기 등을 들 수 있고, C2~C10의 알킨기는 에티닐기, 1-프로피닐기, 1-부티닐기 등일 수 있으며, C4~C10의 알켄아인기는 펜트-1-엔-4-아인기, 펜트-3-엔-1-아인기 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the C 2 ~C 10 alkene group includes a vinyl group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, etc., and the C 2 ~C 10 alkyne group includes an ethynyl group, a 1-propynyl group, and a 1-butynyl group. and the like, and the C 4 ~C 10 alkenaine group may include, but is not limited to, a pent-1-en-4-yne group and a pent-3-en-1-yne group.

또한, R1, R2, R3 및 R4는 각각 치환기일 수 있다. 치환기의 예로는 상술한 바와 같이 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록시기, C1~C10의 알킬기, C1~C10의 알콕시기, C2~C10의 알켄기, C2~C10의 알킨기, C4~C10의 알켄아인기 등을 들 수 있다. 알킬기, 알켄기, 알킨기, 알켄아인기 등은 각각 직쇄 또는 분지쇄 형태일 수 있다. 알킬기, 알켄기, 알킨기, 알켄아인기 등의 구체적인 예는 상술한 바와 같으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may each be a substituent. Examples of the substituent include, as described above, a halogen group, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a C 1 ~ C 10 alkyl group, a C 1 ~ C 10 alkoxy group, a C 2 ~ C 10 alkene group, a C 2 ~ C 10 an alkyne group, a C 4 to C 10 alkene group, and the like. An alkyl group, an alkene group, an alkyne group, an alkenayne group, and the like may each be in the form of a straight chain or branched chain. Specific examples of an alkyl group, an alkene group, an alkyne group, and an alkene group are as described above, but are not limited thereto.

또한, a, b, c 및 d는 각각 0~4의 정수일 수 있다. 바람직하게는, a, b, c, d 등이 0일 수 있으며, 따라서 플루오렌 골격과 방향족 고리가 치환기를 가지지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, a, b, c, and d may each be an integer of 0 to 4. Preferably, a, b, c, d, etc. may be 0, and thus the fluorene backbone and the aromatic ring may not have substituents, but is not limited thereto.

또한, R5 및 R6는 각각 지방족 사슬일 수 있다. 지방족 사슬은 포화 탄화수소 사슬, 불포화 탄화수소 사슬 등일 수 있다. 포화 탄화수소 사슬, 불포화 탄화수소 사슬 등은 각각 직쇄 또는 분쇄 형태일 수 있다. 바람직하게는, R5 및 R6는 각각 C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, 예를 들면, -(CH2-CH2)-, -(CH2-CH2-CH2)-, -(CH2-CH2-CH2-CH2)-, -(CH2-CH2-CH2-CH2-CH2)-, -(CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2)- 등일 수 있으며, 보다 바람직하게는 C2~C4의 포화 탄화수소 사슬, 예를 들면, -(CH2-CH2)-, -(CH2-CH2-CH2)-, -(CH2-CH2-CH2-CH2)- 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, R 5 and R 6 may each be an aliphatic chain. The aliphatic chain may be a saturated hydrocarbon chain, an unsaturated hydrocarbon chain, or the like. The saturated hydrocarbon chain, unsaturated hydrocarbon chain, etc. may each be straight chain or branched. Preferably, R 5 and R 6 are each a C 2 -C 6 saturated hydrocarbon chain, for example -(CH 2 -CH 2 )-, -(CH 2 -CH 2 -CH 2 )-, -( CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 )-, -(CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 )-, -(CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 )- and the like, more preferably a C 2 to C 4 saturated hydrocarbon chain, for example, -(CH 2 -CH 2 )-, -(CH 2 -CH 2 -CH 2 )-, - (CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 )-, etc., but is not limited thereto.

또한, n 및 m은 각각 2~20의 정수일 수 있다. 보다 바람직하게는, n 및 m은 각각 5~10의 정수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. n 및 m의 수에 따라서 -OR5- 및 -OR5-의 사슬의 길이가 조절될 수 있으며, 결과적으로는 화합물의 분자량이 조절될 수 있다. 이를 통하여, 지르코니아 나노 입자와 고분자 사이의 계면 상호 작용을 조절할 수 있다. 예를 들면, -OR5- 및 -OR5-의 사슬의 길이가 줄어들수록 친화적 상호작용을 가질 수 있다.In addition, n and m may each be an integer of 2 to 20. More preferably, n and m may each be an integer of 5 to 10, but is not limited thereto. Depending on the number of n and m, the chain length of -OR 5 - and -OR 5 - can be controlled, and as a result, the molecular weight of the compound can be controlled. Through this, it is possible to control the interfacial interaction between the zirconia nanoparticles and the polymer. For example, as the chain length of -OR 5 - and -OR 5 - decreases, a friendly interaction may occur.

또한, Y1 및 Y2는 각각 하기 [화학식 2]로 표시되는 결합기일 수 있다.In addition, Y 1 and Y 2 may each be a bonding group represented by the following [Formula 2].

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, R7은 O, N 또는 S 원자일 수 있으며, 바람직하게는 O 원자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, R8은 지방족 사슬일 수 있으며, 바람직하게는, R8은 C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, 보다 바람직하게는 C2~C4의 포화 탄화수소 사슬일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, C2~C4의 포화 탄화수소 사슬 등의 구체적인 예는 상술한 바와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, -*는 Z1 또는 Z2와의 연결 부위를 의미할 수 있다. 예를 들면, Y1 및 Y2는 각각 -*에서 Z1 및 Z2와 연결될 수 있으며, 그 반대에서 각각 R5 및 R6과 연결될 수 있다.Here, R 7 may be an O, N or S atom, preferably an O atom, but is not limited thereto. In addition, R 8 may be an aliphatic chain, preferably, R 8 may be a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain, more preferably a C 2 ~ C 4 saturated hydrocarbon chain, but is not limited thereto. . Specific examples of the C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain, C 2 ~ C 4 saturated hydrocarbon chain, etc. may be as described above, but are not limited thereto. On the other hand, - * may mean a linking site with Z 1 or Z 2 . For example, Y 1 and Y 2 may be connected to Z 1 and Z 2 respectively at -* and vice versa to R 5 and R 6 respectively.

또한, Z1 및 Z2는 각각 하기 [화학식 3] 또는 [화학식 4]로 표시되는 말단기일 수 있다.In addition, Z 1 and Z 2 may each be a terminal group represented by [Formula 3] or [Formula 4].

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, R9는 지방족 사슬일 수 있으며, 바람직하게는, C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, 보다 바람직하게는 C2~C4의 포화 탄화수소 사슬일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, C2~C4의 포화 탄화수소 사슬 등의 구체적인 예는 상술한 바와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, R 9 may be an aliphatic chain, preferably, a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain, more preferably a C 2 ~ C 4 saturated hydrocarbon chain, but is not limited thereto. Specific examples of the C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain, C 2 ~ C 4 saturated hydrocarbon chain, etc. may be as described above, but are not limited thereto.

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, R10은 지방족 사슬일 수 있으며, 바람직하게는, C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, 보다 바람직하게는 C2~C4의 포화 탄화수소 사슬일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. C2~C6의 포화 탄화수소 사슬, C2~C4의 포화 탄화수소 사슬 등의 구체적인 예는 상술한 바와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, R 10 may be an aliphatic chain, preferably, a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain, more preferably a C 2 ~ C 4 saturated hydrocarbon chain, but is not limited thereto. Specific examples of the C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain, C 2 ~ C 4 saturated hydrocarbon chain, etc. may be as described above, but are not limited thereto.

제한되지 않는 일례로써, [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 5]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 하기 [화학식 5]로 표시되는 화합물은 하기 [반응식 1]을 통하여 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As a non-limiting example, the compound represented by [Formula 1] may include a compound represented by [Formula 5] below. The compound represented by the following [Formula 5] may be prepared through the following [Reaction Scheme 1], but is not limited thereto.

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, n 및 m은 각각 2~20의 정수일 수 있다. 보다 바람직하게는, n 및 m은 각각 5~10의 정수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, n and m may each be an integer of 2 to 20. More preferably, n and m may each be an integer of 5 to 10, but is not limited thereto.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00010
Figure pat00010

제한되지 않는 다른 일례로써, [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 6]로 표시되는 화합물을 포함할 수도 있다. 하기 [화학식 6]로 표시되는 화합물은 하기 [반응식 2]를 통하여 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As another non-limiting example, the compound represented by [Formula 1] may include a compound represented by [Formula 6] below. The compound represented by the following [Formula 6] may be prepared through the following [Reaction Scheme 2], but is not limited thereto.

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, n 및 m은 각각 2~20의 정수일 수 있다. 보다 바람직하게는, n 및 m은 각각 5~10의 정수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, n and m may each be an integer of 2 to 20. More preferably, n and m may each be an integer of 5 to 10, but is not limited thereto.

[반응식 2][Scheme 2]

Figure pat00012
Figure pat00012

조성물composition

일례에 따른 조성물은 분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자, 및 용매를 포함할 수 있다. 이때, 분산제는 상술한 일례에 따른 분산제일 수 있다. 일례에 따른 조성물은 지르코니아 나노졸을 분산제를 이용하여 표면 처리한 후 지르코니아 나노 입자를 석출시키고, 이후 원심 분리를 이용하여 상등액을 버리고 가라 앉은 나노 입자를 얻은 다음, 이를 용매에 분산시킴으로써 제조할 수 있다. 분산제는 지르코니아 나노 입자의 표면에 흡착되어 있을 수 있으며, 이는 광학 분석, 예컨대 PM-IRRAS를 이용하여 확인할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A composition according to an example may include zirconia nanoparticles surface-treated with a dispersant, and a solvent. In this case, the dispersant may be the dispersant according to the above-described example. The composition according to an example may be prepared by treating the surface of the zirconia nanosol with a dispersant, then precipitating the zirconia nanoparticles, discarding the supernatant using centrifugation to obtain the nanoparticles that have settled, and then dispersing them in a solvent. . The dispersant may be adsorbed on the surface of the zirconia nanoparticles, which may be confirmed using optical analysis, such as PM-IRRAS, but is not limited thereto.

한편, 용매는 테트라히드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 클로로포름 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 종류의 용매는 복합재 제조 공정의 용이성을 높일 수 있다, 예를 들면, 테트라히드로퓨란, 메틸렌클로라이드, 클로로포름 등은 끓는점이 대략 66℃, 40℃, 61℃ 정도로, 끓는점이 100℃ 이하이면서도 후술하는 고분자를 용해시킬 수 있는바, 용이하게 이용될 수 있다. 이들의 극성도는 클로로포름, 테트라히드로퓨란, 메틸렌클로라이드 순일 수 있으며, 극성도가 높을수록 후술하는 복합재의 투명도가 높아질 수 있다. 예를 들면, 극성도가 높은 용매를 사용하여 후술하는 복합재를 제조 할수록, 분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자와 후술하는 고분자 간의 상분리를 보다 효과적으로 억제시킬 수 있다.On the other hand, the solvent may be tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, etc., but is not limited thereto. This type of solvent can increase the ease of the composite manufacturing process. For example, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, etc. have a boiling point of about 66 ° C, 40 ° C, 61 ° C, and a boiling point of 100 ° C or less, which will be described later. Since it can dissolve the polymer, it can be easily used. Their polarity may be in the order of chloroform, tetrahydrofuran, and methylene chloride, and the higher the polarity, the higher the transparency of the composite material described later. For example, as the composite material described below is prepared using a highly polar solvent, phase separation between the zirconia nanoparticles surface-treated with a dispersant and the polymer described later can be more effectively suppressed.

한편, 분산제를 이용한 표면 처리는, 아래 [도 1]에 도시한 바와 같이, 테트라히드로퓨란, 클로로포름 등의 반응 용매에 지르코니아 나노 졸과 분산제 용액을 넣은 후 리플럭스 시키면서 반응시킴으로써 수행할 수 있다. 이때, 같은 분산제를 사용하였더라도 지르코니아 나노 입자 표면에 분산제가 얼마나 고정되어 있는지에 따라 용매에 분산되는 정도 및 후술하는 고분자와의 상호 작용이 조절될 수 있다. 예를 들면, 합성된 분산제의 양을 조절함에 따라 지르코니아 나노 입자 표면의 극성도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 용매에 따른 분산도에 영향을 줄 수 있다. 이는 곧 후술하는 고분자와의 상호 작용에도 영향을 미칠 수 있다.On the other hand, surface treatment using a dispersant, as shown in [Fig. 1] below, can be performed by adding zirconia nano sol and a dispersant solution to a reaction solvent such as tetrahydrofuran or chloroform, followed by reacting while refluxing. At this time, even if the same dispersant is used, the degree of dispersion in the solvent and the interaction with the polymer described later can be controlled depending on how much the dispersant is fixed on the surface of the zirconia nanoparticles. For example, the polarity of the surface of the zirconia nanoparticles can be controlled by adjusting the amount of the synthesized dispersant, which can affect the degree of dispersion according to the solvent. This may also affect interactions with polymers, which will be described later.

복합재composite

일례에 따른 복합재는 고분자 및 분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자를 포함할 수 있다. 이때, 분산제는 상술한 일례에 따른 분산제일 수 있다. 일례에 따른 복합재는 고분자와 분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자를 복합화하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 고분자에 상술한 일례에 따른 조성물을 도포한 후 건조함으로써 제조할 수 있다. 또는, 상술한 일례에 따른 조성물에 고분자를 넣은 후 건조함으로써 제조할 수도 있다. 고분자와 분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자는 서로 결합된 상태일 수 있다.A composite material according to an example may include zirconia nanoparticles surface-treated with a polymer and a dispersant. In this case, the dispersant may be the dispersant according to the above-described example. A composite material according to an example may be prepared by combining a polymer and zirconia nanoparticles surface-treated with a dispersant. For example, it may be prepared by applying the composition according to the example described above to a polymer and then drying it. Alternatively, it may be prepared by adding a polymer to the composition according to the above example and drying it. The polymer and the zirconia nanoparticles surface-treated with the dispersant may be in a state of bonding with each other.

한편, 고분자는 카메라 모듈용 광학 렌즈의 재료로 이용될 수 있으며, 따라서 고굴절을 갖는 고분자일 수 있다. 예를 들면, 플루오렌기를 가지는 열가소성 고분자일 수 있다. 보다 구체적으로는, 플루오렌기를 가지는 폴리에스터, 플루오렌기를 가지는 폴리카보네이트 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 지르코니아 나노 입자는 비교적 친수성을 띄는바 이러한 열가소성 고분자, 예컨대 폴리에스터, 폴리카보네이트 등과 보다 용이하게 수소 결합으로 결합될 수 있다.Meanwhile, a polymer may be used as a material for an optical lens for a camera module, and thus may be a polymer having high refractive index. For example, it may be a thermoplastic polymer having a fluorene group. More specifically, it may be polyester having a fluorene group, polycarbonate having a fluorene group, and the like, but is not limited thereto. Since zirconia nanoparticles exhibit relatively hydrophilicity, they can be more easily bonded to such thermoplastic polymers, such as polyester and polycarbonate, through hydrogen bonds.

한편, 광학 렌즈와 같이 투명도가 중요한 재료에서는 고분자의 주쇄와 유사한 구조의 분산제를 합성하고 이를 나노입자 표면에 처리하여 원하는 용매 뿐만 아니라 고분자 매트릭스 내에 고루 분산시켜야 한다. 만약 분산되지 않을 경우, 고분자 사슬은 고분자 사슬과, 그리고 나노 입자는 나노 입자끼리 같이 있으려는 상분리 현상이 일어나, 뭉쳐진 나노 입자들에 의해 복합재의 투명도가 저해될 수 있으며, 따라서 나노 입자를 용매와 고분자 매트릭스 모두에 분산시킬 수 있는 분산제를 디자인하는 것이 중요하다. 이러한 관점에서, 일례에 따른 복합재는 카메라 모듈용 광학 렌즈 등로 용이하게 이용될 수 있다.Meanwhile, in materials where transparency is important, such as an optical lens, a dispersant having a structure similar to the main chain of a polymer must be synthesized and treated on the surface of nanoparticles to be evenly dispersed in a desired solvent as well as in a polymer matrix. If not dispersed, a phase separation phenomenon occurs in which the polymer chain tries to stay with the polymer chain and the nanoparticles with each other, and the agglomerated nanoparticles can impede the transparency of the composite material. It is important to design a dispersant that can be dispersed in all of the matrix. From this point of view, the composite material according to the example can be easily used as an optical lens for a camera module.

다만, 본 개시의 내용이 카메라 모듈용 관학 렌즈에 한정되는 것은 아니며, 그 외에도 다른 광 기능성 재료 등에 적용될 수 있음은 물론이다.However, the content of the present disclosure is not limited to a tubular lens for a camera module, and can be applied to other optical functional materials, etc., of course.

실험예Experimental example

(합성예 1)(Synthesis Example 1)

먼저, 1 당량의 플루오렌계 화합물(반응식 1의 출발물질, 분자량 900)과 4.8 당량의 3-멀캡토프로피오닉산과, 4.8 당량의 트리에틸아민을, 아세토니트릴 용매에 넣은 후, 상온에서 24시간 반응시켰다. 그 후, 반응 용액에 메틸렌클로라이드를 추가한 후, 35% 염화수소의 10배 희석 수용액으로 5차례 추출하였다. 유기층에 황산나트륨을 넣어 남아 있는 수분을 제거한 후, 증발시켜서, [화학식 5]로 표시되는 화합물(n 및 m은 출발물질의 분자량 참조)을 포함하는 분산제를 얻어냈다.First, 1 equivalent of a fluorene-based compound (starting material of Scheme 1, molecular weight 900), 4.8 equivalents of 3-mercaptopropionic acid, and 4.8 equivalents of triethylamine were added to an acetonitrile solvent, followed by 24 hours at room temperature reacted Then, after adding methylene chloride to the reaction solution, it was extracted 5 times with a 10-fold diluted aqueous solution of 35% hydrogen chloride. After adding sodium sulfate to the organic layer to remove remaining water, it was evaporated to obtain a dispersant containing a compound represented by [Chemical Formula 5] (n and m refer to the molecular weight of the starting material).

(합성예 2)(Synthesis Example 2)

합성예 1에 있어서, 플루오렌계 화합물(반응식 1의 출발물질)의 분자량이 1350인 것을 제외하고는 동일하게 반응 등을 진행하여, [화학식 5]로 표시되는 화합물(n 및 m은 출발물질의 분자량 참조)을 포함하는 분산제를 얻어냈다.In Synthesis Example 1, except that the molecular weight of the fluorene-based compound (the starting material of Scheme 1) is 1350, the reaction is performed in the same manner, and the compound represented by [Formula 5] (n and m are the starting materials molecular weight) was obtained.

(합성예 3)(Synthesis Example 3)

먼저, 1 당량의 플루오렌계 화합물(반응식 2의 출발물질, 분자량 900)과 4.8 당량의 3-멀캡토에타놀과, 4.8 당량의 트리에틸아민을, 아세토니트릴 용매에 넣은 후, 상온에서 24시간 반응시켰다. 그 후, 반응 용액에 메틸렌클로라이드를 추가한 후, 35% 염화수소의 10배 희석 수용액으로 5차례 추출하였다. 유기층에 황산나트륨을 넣어 남아 있는 수분을 제거한 후, 증발시켜서, 중간체 화합물(반응식 2의 중간물질)을 얻었다. 다음으로, 얻어진 중간체 화합물과, 2.54 당량의 염화포스포릴과, 2.54 당량의 트리에틸렌아민을, 테트라히드로퓨란 용매에 넣은 후, 상온에서 24시간 반응시켰다. 그 후, 반응 용액에 탈이온수(Deionized water)를 추가한 후, 메틸렌클로라이드로 3차례 추출하였다. 유기층에 황산나트륨을 넣어 남아 있는 수분을 제거한 후, 증발시켜서, [화학식 6]로 표시되는 화합물(n 및 m은 출발물질의 분자량 참조)을 포함하는 분산제를 얻어냈다.First, 1 equivalent of a fluorene-based compound (starting material of Scheme 2, molecular weight 900), 4.8 equivalents of 3-mercaptoethanol, and 4.8 equivalents of triethylamine were added to an acetonitrile solvent, followed by reaction at room temperature for 24 hours made it Then, after adding methylene chloride to the reaction solution, it was extracted 5 times with a 10-fold diluted aqueous solution of 35% hydrogen chloride. Sodium sulfate was added to the organic layer to remove remaining moisture, and then evaporated to obtain an intermediate compound (intermediate in Scheme 2). Next, after putting the obtained intermediate compound, 2.54 equivalents of phosphoryl chloride, and 2.54 equivalents of triethyleneamine in a tetrahydrofuran solvent, they were reacted at room temperature for 24 hours. Thereafter, after adding deionized water to the reaction solution, the mixture was extracted three times with methylene chloride. After adding sodium sulfate to the organic layer to remove remaining water, it was evaporated to obtain a dispersant containing a compound represented by [Formula 6] (n and m refer to the molecular weight of the starting material).

(합성예 4)(Synthesis Example 4)

합성예 3에 있어서, 플루오렌계 화합물(반응식 2의 출발물질)의 분자량이 1350인 것을 제외하고는 동일하게 반응 등을 진행하여, [화학식 6]로 표시되는 화합물(n 및 m은 출발물질의 분자량 참조)을 포함하는 분산제를 얻어냈다.In Synthesis Example 3, except that the molecular weight of the fluorene-based compound (the starting material of Scheme 2) is 1350, the reaction is performed in the same manner, and the compound represented by [Formula 6] (n and m are the starting materials molecular weight) was obtained.

(제조예 1)(Production Example 1)

테트라히드로퓨란 반응 용매 10 ml에 30 wt%의 지르코니아 나노 졸과 합성예 1로 얻어진 분산제를 포함하는 용액을 넣고 리플럭스 시키면서 2 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 반응 용액에 에틸 아세테이트를 넣고 표면 처리된 지르코니아 나노 입자를 석출시킨 후, 원심분리(4000 rpm, 10 분)를 이용하여 상등액은 버리고 가라앉은 표면 처리된 지르코니아 나노 입자를 용매에 분산시켜 조성물을 얻었다.A solution containing 30 wt% of zirconia nano sol and the dispersing agent obtained in Synthesis Example 1 was added to 10 ml of tetrahydrofuran reaction solvent and reacted for 2 hours while being refluxed. Thereafter, ethyl acetate was added to the reaction solution to precipitate the surface-treated zirconia nanoparticles, and then the supernatant was discarded by centrifugation (4000 rpm, 10 minutes) and the surface-treated zirconia nanoparticles settled in the solvent were dispersed in the composition. got

(제조예 2)(Production Example 2)

제조예 1에 있어서, 합성예 1 대신 합성예 2로 얻어진 분산제를 이용하는 것을 제외하고는 동일하게 표면 처리 등을 진행하여 조성물을 얻었다.In Preparation Example 1, except for using the dispersant obtained in Synthesis Example 2 instead of Synthesis Example 1, surface treatment was performed in the same manner to obtain a composition.

(제조예 3)(Production Example 3)

제조예 1에 있어서, 합성예 1 대신 합성예 3로 얻어진 분산제를 이용하는 것을 제외하고는 동일하게 표면 처리 등을 진행하여 조성물을 얻었다.In Preparation Example 1, except for using the dispersant obtained in Synthesis Example 3 instead of Synthesis Example 1, surface treatment was performed in the same manner to obtain a composition.

(제조예 4)(Production Example 4)

제조예 1에 있어서, 합성예 1 대신 합성예 4로 얻어진 분산제를 이용하는 것을 제외하고는 동일하게 표면 처리 등을 진행하여 조성물을 얻었다.In Preparation Example 1, except for using the dispersant obtained in Synthesis Example 4 instead of Synthesis Example 1, surface treatment was performed in the same manner to obtain a composition.

(실시예 1)(Example 1)

제조예 1의 조성물에 있어서, 분산제 용액의 양을 다르게 처리하고, PM-IRRAS 기기를 이용하여 지르코니아 나노 입자의 표면의 기능기 변화를 분석하여, 아래 [도 2]에 나타내었다. 여기서, 조성물의 용매로는 클로로포름을 이용하였다.In the composition of Preparation Example 1, the amount of the dispersant solution was treated differently, and the functional group change on the surface of the zirconia nanoparticles was analyzed using a PM-IRRAS instrument, and shown in [Figure 2] below. Here, chloroform was used as the solvent of the composition.

도면을 참조하면, 지르코니아 나노 입자에서 나타난 주요한 피크 두 개 1464 nm-1와 1567 nm-1는 각각 -COO-와 -OH를 나타내며, 분산제의 양을 증가시킬수록 왼쪽으로 이동하는 것으로 보아, 분산제가 지르코니아 나노 입자의 표면에 흡착이 되면서, 입자 표면에 있는 분산제들의 분포 밀도가 높아져 수소 결합이 발생하는 것으로 예상된다.Referring to the figure, the two main peaks 1464 nm -1 and 1567 nm -1 appearing in the zirconia nanoparticles represent -COO- and -OH, respectively, and appear to move to the left as the amount of the dispersant increases. As adsorption on the surface of the zirconia nanoparticles increases the distribution density of the dispersants on the surface of the particles, it is expected that hydrogen bonding occurs.

한편, 300 ul 이상의 분산제 용액 처리 양에서는 새로운 피크인 1379 nm-1가 발견되는데, 이는 기존에 흡착되어있던 분산제가 탈착되며 브리지 되지 않은(Non-bridged) -OH의 양이 증가한 것으로 예상된다.On the other hand, a new peak of 1379 nm -1 is found in the amount of dispersant solution treatment of 300 ul or more, which is expected to be due to the desorption of the previously adsorbed dispersant and the increase in the amount of non-bridged -OH.

한편, 300 ul 이상의 분산제 용액 처리 양에서 새로운 피크인 1507.5 nm-1가 발견되는데, 이는 단일 분산제에서도 발견되는 주요 피크로, 지르코니아 나노 입자의 표면에 분산제가 흡착되었다는 것을 직관적으로 알 수 있는 증거이다.On the other hand, a new peak of 1507.5 nm -1 is found in the treatment amount of 300 ul or more of the dispersant solution, which is a major peak found even in a single dispersant, and is intuitive evidence that the dispersant is adsorbed on the surface of the zirconia nanoparticles.

(실시예 2)(Example 2)

제조예 1의 조성물에 있어서, 조성물의 용매를 각각 테트라히드로퓨란, 메틸렌클로라이드 및 클로로포름으로 변경하면서 복합재를 다양하게 제조하였다. 구체적으로, 풀루오렌기를 갖는 고굴절 폴리에스터를 용매를 다르게 하여 얻어진 조성물에 각각 섞은 후 건조하여 다양하게 복합재를 제조하였다. 다른 조건, 예를 들면, 분산제 용액의 양 등은 모두 동일하게 하였다. 이후, 제조된 복합재들의 투명도를 눈으로 관찰하였다.In the composition of Preparation Example 1, various composite materials were prepared while changing the solvent of the composition to tetrahydrofuran, methylene chloride and chloroform, respectively. Specifically, high refractive polyester having a fluorene group was mixed with a composition obtained by using different solvents, and then dried to prepare various composite materials. All other conditions, such as the amount of the dispersant solution, were all the same. Then, the transparency of the prepared composites was visually observed.

비교 결과, 용매의 극성도가 높을 수록, 즉 클로로포름(4.1), 테트라히드로퓨란(4.0), 메틸렌클로라이드(3.1) 순으로 제조된 복합재의 투명도가 우수하였다.As a result of comparison, the higher the polarity of the solvent, that is, the higher the transparency of the composite material prepared in the order of chloroform (4.1), tetrahydrofuran (4.0), and methylene chloride (3.1).

(실시예 3)(Example 3)

풀루오렌기를 갖는 고굴절 폴리에스터를 제조예 1~4의 조성물에 각각 섞은 후 건조하여 복합재 1-4를 제조하였다. 여기서, 각각의 조성물의 용매로는 클로로포름을 이용하였으며, 분산제 용액의 양은 동일하였다. 이와 별개로, 분산제를 처리하지 않은 지르코니아 나노 입자를 플루오렌기를 갖는 고굴절 폴리에스터에 10wt% 클로로프롬 용매 상에서 섞고 건조시켜 복합재 5를 제조하였다. 이후, 복합재 1-4와 복합재 5의 투명도를 눈으로 관찰하였다.High refractive index polyester having a fluorene group was mixed with the compositions of Preparation Examples 1 to 4, respectively, and then dried to prepare a composite material 1-4. Here, chloroform was used as the solvent of each composition, and the amount of the dispersant solution was the same. Separately, composite material 5 was prepared by mixing zirconia nanoparticles not treated with a dispersant in high refractive polyester having a fluorene group in a 10 wt% chloroform solvent and drying. Thereafter, the transparency of composites 1-4 and 5 was visually observed.

비교 결과, 복합재 1-4는 모두 복합재 5보다 투명도가 우수하였다. 이들 중 복합재 1과 복합재 5의 투명도를 아래 [도 3]에 나타내었다.As a result of comparison, composites 1-4 were superior in transparency to composite 5. Of these, the transparency of composite 1 and composite 5 is shown in [Figure 3] below.

도면을 참조하면, (a)는 복합재 5의 투명도를 나타내며, (b)는 복합재 1의 투명도를 나타낸다. 이를 통하여, 본 개시에 따라서 분산제로 표면 처리한 경우의 지르코니아 나노 입자를 이용하는 경우, 표면 처리하지 않은 경우의 지르코니아 나노 입자를 이용하는 경우 대비하여, 투명도가 우수한 것을 알 수 있다.Referring to the drawing, (a) represents the transparency of the composite material 5, and (b) represents the transparency of the composite material 1. Through this, it can be seen that when using the zirconia nanoparticles in the case of surface treatment with a dispersant according to the present disclosure, the transparency is excellent compared to the case of using the zirconia nanoparticles in the case of not surface treatment.

본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. The expression "one example" used in the present disclosure does not mean the same embodiments, and is provided to emphasize and describe different unique characteristics. However, the examples presented above are not excluded from being implemented in combination with features of other examples. For example, even if a matter described in a specific example is not described in another example, it may be understood as a description related to another example, unless there is a description contrary to or contradictory to the matter in the other example.

본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in this disclosure are only used to describe an example, and are not intended to limit the disclosure. In this case, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

Claims (13)

하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 포함하며,
[화학식 1]
Figure pat00013

X1 및 X2는 각각 방향족 고리이고, R1, R2, R3 및 R4는 각각 치환기이고, a, b, c 및 d는 각각 0~4의 정수이고, R5 및 R6는 각각 지방족 사슬이고, n 및 m은 각각 2~20의 정수이고, Y1 및 Y2는 각각 하기 [화학식 2]로 표시되는 결합기이며, Z1 및 Z2는 각각 하기 [화학식 3] 또는 [화학식 4]로 표시되는 말단기이고,
[화학식 2]
Figure pat00014

R7은 O, N 또는 S 원자이고, R8은 지방족 사슬이며, -*는 Z1 또는 Z2와의 연결 부위를 의미하고,
[화학식 3]
Figure pat00015

R9는 지방족 사슬이며,
[화학식 4]
Figure pat00016

R10은 지방족 사슬인,
분산제.
Including a compound represented by the following [Formula 1],
[Formula 1]
Figure pat00013

X 1 and X 2 are each an aromatic ring, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each a substituent, a, b, c and d are each an integer from 0 to 4, R 5 and R 6 are each An aliphatic chain, n and m are each an integer of 2 to 20, Y 1 and Y 2 are each a bonding group represented by the following [Formula 2], Z 1 and Z 2 are each of the following [Formula 3] or [Formula 4] It is a terminal group represented by ],
[Formula 2]
Figure pat00014

R 7 is an O, N or S atom, R 8 is an aliphatic chain, - * means a linking site with Z 1 or Z 2 ,
[Formula 3]
Figure pat00015

R 9 is an aliphatic chain;
[Formula 4]
Figure pat00016

R 10 is an aliphatic chain;
Dispersant.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 1]의 X1 및 X2는 각각 벤젠 고리인,
분산제.
According to claim 1,
X 1 and X 2 in [Formula 1] are each a benzene ring,
Dispersant.
제 2 항에 있어서,
상기 [화학식 1]의 R5 및 R6은 각각 C2~C6의 포화 탄화수소 사슬인,
분산제.
According to claim 2,
R 5 and R 6 in [Formula 1] are each a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain,
Dispersant.
제 2 항에 있어서,
상기 [화학식 1]의 R1, R2, R3 및 R4는 각각 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록시기, C1~C10의 알킬기, C1~C10의 알콕시기, C2~C10의 알켄기, C2~C10의 알킨기 또는 C4~C10의 알켄아인기인,
분산제.
According to claim 2,
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in [Formula 1] are each a halogen group, a cyano group, a nitro group, a hydroxy group, a C 1 ~ C 10 alkyl group, a C 1 ~ C 10 alkoxy group, a C 2 ~ A C 10 alkene group, a C 2 ~C 10 alkyne group, or a C 4 ~C 10 alkene group,
Dispersant.
제 4 항에 있어서,
상기 [화학식 1]의 a, b, c 및 d는 각각 0의 정수인,
분산제.
According to claim 4,
a, b, c and d in [Formula 1] are each an integer of 0,
Dispersant.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 2]의 R7은 O 원자이며, R8은 C2~C6의 포화 탄화수소 사슬인,
분산제.
According to claim 1,
In [Formula 2], R 7 is an O atom, R 8 is a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain,
Dispersant.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 3]의 R9는 C2~C6의 포화 탄화수소 사슬인,
분산제.
According to claim 1,
R 9 in [Formula 3] is a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain,
Dispersant.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 4]의 R10은 C2~C6의 포화 탄화수소 사슬인,
분산제.
According to claim 1,
R 10 in [Formula 4] is a C 2 ~ C 6 saturated hydrocarbon chain,
Dispersant.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 5]로 표시되는 화합물을 포함하며,
[화학식 5]
Figure pat00017

n 및 m은 각각 2~20의 정수인,
분산제.
According to claim 1,
The compound represented by [Formula 1] includes a compound represented by the following [Formula 5],
[Formula 5]
Figure pat00017

n and m are each an integer from 2 to 20,
Dispersant.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 하기 [화학물 6]로 표시되는 화합물을 포함하며,
[화학식 6]
Figure pat00018

n 및 m은 각각 2~20의 정수인,
분산제.
According to claim 1,
The compound represented by [Formula 1] includes a compound represented by [Chemistry 6] below,
[Formula 6]
Figure pat00018

n and m are each an integer from 2 to 20,
Dispersant.
분산제로 표면 처리된 지르코니아 나노 입자; 및
용매; 를 포함하며,
상기 분산제는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 분산제인,
조성물.
zirconia nanoparticles surface-treated with a dispersant; and
menstruum; Including,
The dispersant is the dispersant of any one of claims 1 to 10,
composition.
제 11 항에 있어서,
상기 분산제는 상기 지르코니아 나노 입자의 표면에 흡착된,
조성물.
According to claim 11,
The dispersant is adsorbed on the surface of the zirconia nanoparticles,
composition.
제 11 항에 있어서,
상기 용매는 테트라히드로퓨란, 메틸렌클로라이드 또는 클로로포름인,
조성물.
According to claim 11,
The solvent is tetrahydrofuran, methylene chloride or chloroform,
composition.
KR1020210167098A 2021-05-25 2021-11-29 Dispersant and composition KR102597161B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/687,785 US20220403247A1 (en) 2021-05-25 2022-03-07 Dispersant and composition
TW111108818A TWI816325B (en) 2021-05-25 2022-03-10 Dispersant and composition
CN202210531090.1A CN115386078B (en) 2021-05-25 2022-05-16 Dispersants and compositions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210067189 2021-05-25
KR20210067189 2021-05-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220159246A true KR20220159246A (en) 2022-12-02
KR102597161B1 KR102597161B1 (en) 2023-11-03

Family

ID=84417818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210167098A KR102597161B1 (en) 2021-05-25 2021-11-29 Dispersant and composition

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102597161B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012233142A (en) * 2011-05-09 2012-11-29 Osaka Gas Chem Kk Composition containing fluorene compound and metal oxide
JP2013199388A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Osaka Gas Co Ltd Metal oxide nanoparticle with modified surface and method for producing the same
KR20160114086A (en) * 2014-01-24 2016-10-04 가부시기가이샤 닛뽕쇼꾸바이 Dispersion containing metal oxide particles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012233142A (en) * 2011-05-09 2012-11-29 Osaka Gas Chem Kk Composition containing fluorene compound and metal oxide
JP2013199388A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Osaka Gas Co Ltd Metal oxide nanoparticle with modified surface and method for producing the same
KR20160114086A (en) * 2014-01-24 2016-10-04 가부시기가이샤 닛뽕쇼꾸바이 Dispersion containing metal oxide particles

Also Published As

Publication number Publication date
KR102597161B1 (en) 2023-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tao et al. Preparation and optical properties of indium tin oxide/epoxy nanocomposites with polyglycidyl methacrylate grafted nanoparticles
CN101111338B (en) Fine metal particle, process for producing the same, composition containing the same, and use thereof
CN102241866B (en) Transparent acrylic acid silicone resin nano composite material and preparation method thereof
Lin et al. Preparation and characterization of novel ZnS/sulfur-containing polymer nanocomposite optical materials with high refractive index and high nanophase contents
CN102643501A (en) Transparent high-refractivity graphene quantum-dot/polymer nano composite film and preparation method thereof
CN107057322B (en) A kind of PC alloy material and preparation method thereof
CN104829771A (en) Polymer containing cyclic azobenzene-dinaphthalene structure on side chain as well as preparation method and application of polymer
Zhao et al. Synthesis and characterization of ZnS/hyperbranched polyester nanocomposite and its optical properties
Cui et al. Preparation of UV-curing polymer-ZrO2 hybrid nanocomposites via auto-hydrolysis sol-gel process using zirconium oxychloride octahydrate coordinated with organic amine
Liu et al. UV curable EA-Si hybrid coatings prepared by combination of radical and cationic photopolymerization
CN112852403A (en) Ultraviolet photochromic nano system and preparation method and application thereof
Yang et al. Preparation, characterization, and infrared emissivity property of optically active polyurethane/TiO2/SiO2 multilayered microspheres
Mahdy et al. Liquid crystalline polybenzoxazines for manufacturing of technical textiles: water repellency and ultraviolet shielding
Zhao et al. Luminescent polymethacrylate composite nanofibers containing a benzoic acid rare earth complex: morphology and luminescence properties
KR102597161B1 (en) Dispersant and composition
Qin et al. Photo-polymerized trifunctional acrylate resin/magnesium hydroxide fluids/cotton fabric composites with enhancing mechanical and moisture barrier properties
CN107011923A (en) A kind of preparation method of carbon nano tube-doped polymer dispersed liquid crystal film
Peng et al. Organically modified layered-silicates facilitate the formation of interconnected structure in the reaction-induced phase separation of epoxy/thermoplastic hybrid nanocomposite
JP5855055B2 (en) Compound, nanoparticle-dispersant complex, nanoparticle dispersion, nanoparticle-matrix material complex, and method for producing compound
CN111983844A (en) Polymer dispersed liquid crystal film based on liquid crystal physical gel and preparation method thereof
TWI816325B (en) Dispersant and composition
CN107121844A (en) The method that the golden nanometer particle modified by liquid crystal polymer regulates and controls liquid crystal aligning
Gu et al. A green protocol to prepare monodisperse poly (TMPTMA–styrene) microspheres by photoinitiated precipitation polymerization in low-toxicity solvent
Hu et al. Novel polysiloxane@ CeO2-PMMA hybrid materials for mechanical application
Bhagat et al. Novel photoluminescence and optical investigation of poly (vinyl acetate)/polyindole composites synthesized via chromium chloride as oxidant

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant