KR20230024572A - Resin and preparation method thereof, resin composition and molded product - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 고굴절율 및 고투명성의 폴리에스터 또는 폴리카보네이트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to resins and methods for their preparation. More specifically, the present invention relates to high refractive index and high transparency polyester or polycarbonate and a method for producing the same.
광학 재료의 굴절율이 높으면 동일한 수준의 보정을 달성하는데 필요로 하는 광학 렌즈의 두께는 얇아진다. 이에 따라, 광학 재료의 굴절율이 높을수록 보다 얇고 가벼운 렌즈의 제조가 가능하게 되어, 렌즈가 사용되는 각종 기기의 소형화가 가능하다. The higher the refractive index of the optical material, the thinner the optical lens required to achieve the same level of correction. Accordingly, the higher the refractive index of the optical material, the thinner and lighter the lens can be manufactured, and the miniaturization of various devices in which the lens is used is possible.
일반적으로 광학 재료의 굴절율이 높아지면 아베수(Abbe's Number)가 낮아지는 문제가 있으며, 또한 광학 재료로의 사용을 위하여, 일정 수준 이상의 투명성이 요구된다. In general, when the refractive index of an optical material increases, there is a problem in that Abbe's number decreases, and transparency of a certain level or higher is required for use as an optical material.
본 발명의 일 실시상태는 신규한 구조의 수지 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다. An exemplary embodiment of the present invention is to provide a resin having a novel structure and a manufacturing method thereof.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 신규한 구조의 수지를 포함하는 조성물 및 이 조성물로 제조된 성형품을 제공하고자 한다. Another embodiment of the present invention is to provide a composition comprising a resin having a novel structure and a molded article made of the composition.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지를 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention provides a resin including a unit represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서, In Formula 1,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
R1은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며, R1 is hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
r1은 0 내지 4의 정수이고, r1이 2 이상인 경우 2 이상의 R1은 서로 같거나 상이하고, r1 is an integer from 0 to 4, and when r1 is 2 or more, 2 or more R1s are the same as or different from each other,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고, L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
l1 및 l2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수이며, l1 및 l2가 각각 2인 경우 각 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며, l1 and l2 are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 1 or 2, and when l1 and l2 are each 2, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
L은 직접결합; 또는 -CO-L'-이고, L is a direct bond; or -CO-L'-;
L'는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,L' is a substituted or unsubstituted arylene group,
X1 내지 X4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 O; 또는 S이며,X1 to X4 are the same as or different from each other, and are each independently O; or S,
Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기이고, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group,
a 및 b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며, a 및 b가 각각 2 이상인 경우 각 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며, a and b are the same as or different from each other, and each independently represent an integer from 1 to 10, and when a and b are each 2 or more, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
*은 수지의 주쇄에 연결되는 부위를 의미한다.* means a site connected to the main chain of the resin.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물; 및 폴리에스터 전구체 또는 폴리카보네이트 전구체를 포함하는 수지 제조용 조성물을 중합하는 단계를 포함하는 상기 수지의 제조방법을 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention is a compound represented by Formula 1a; and polymerizing a composition for preparing a resin including a polyester precursor or a polycarbonate precursor.
[화학식 1a][Formula 1a]
상기 화학식 1a에 있어서, Ar1, Ar2, R1, r1, L1, L2, l1, l2, X1 내지 X4, Z1, Z2, a 및 b의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같다.In Formula 1a, the definitions of Ar1, Ar2, R1, r1, L1, L2, l1, l2, X1 to X4, Z1, Z2, a and b are as defined in Formula 1 above.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태에 따른 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a resin composition comprising the resin according to the above-described embodiment.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태에 따른 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a molded article comprising the resin composition according to the above-described embodiment.
본 발명의 일 실시상태들에 따른 수지는 높은 굴절율 및 높은 투명성을 갖는다. Resin according to one embodiment of the present invention has a high refractive index and high transparency.
본 발명의 일 실시상태들에 따른 수지를 이용함으로써, 우수한 광학 렌즈를 얻을 수 있다.By using the resin according to the exemplary embodiments of the present invention, an excellent optical lens can be obtained.
이하에서 구체적인 실시상태들에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, specific exemplary embodiments will be described in more detail.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 같거나 상이할 수 있다.The term "substitution" means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent can be substituted, and when two or more are substituted , Two or more substituents may be the same as or different from each other.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 할로겐; 니트로(NO2); 니트릴(CN); 알킬; 시클로알킬; 알콕시; 아릴; 아릴옥시기; 아릴티오기; 알킬티오기; 및 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되었거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. As used herein, the term “substituted or unsubstituted” refers to halogen; nitro (NO 2 ); nitrile (CN); alkyl; cycloalkyl; alkoxy; aryl; aryloxy group; arylthio groups; an alkylthio group; And it means that it is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of heteroaryl, is substituted with a substituent in which two or more substituents among the above exemplified substituents are linked, or does not have any substituents.
본 명세서에서 *은 다른 구조에의 결합부위를 의미한다. In this specification, * means a binding site to another structure.
본 명세서에서, 시클로알킬렌은 단환식 또는 다환식 시클로알킬렌일 수 있다. 구체적으로, 시클로알킬렌은 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌; 탄소수 6 내지 18의 단환식 또는 다환식 시클로알킬렌; 또는 탄소수 6 내지 12의 단환식 또는 다환식 시클로알킬렌일 수 있다. 보다 구체적으로, 시클로알킬렌은 단환식 시클로알킬렌으로서 시클로펜틸렌, 시클로헵실렌, 또는 시클로헵틸렌 등의 지환족 탄화수소 유래의 2가기 등일 수 있고, 다환식 시클로알킬렌으로서 아다만탄-디일, 노르보난-디일 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 시클로알킬렌은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시, 또는 할로겐으로 1 이상 치환되거나 또는 치환되지 않을 수 있다.In this specification, cycloalkylene may be monocyclic or polycyclic cycloalkylene. Specifically, cycloalkylene is cycloalkylene having 3 to 20 carbon atoms; Monocyclic or polycyclic cycloalkylene having 6 to 18 carbon atoms; or monocyclic or polycyclic cycloalkylene having 6 to 12 carbon atoms. More specifically, the cycloalkylene may be a divalent group derived from an alicyclic hydrocarbon such as cyclopentylene, cyclohepsilene, or cycloheptylene as monocyclic cycloalkylene, and adamantane-diyl as polycyclic cycloalkylene , norbonane-diyl, and the like. However, it is not limited thereto. In addition, the cycloalkylene may be unsubstituted or substituted with one or more C1-C10 alkyl groups, C1-C10 alkoxy groups, or halogens.
본 명세서에서, 시클로알킬은 2가기가 아니고 1가기인 것을 제외하고는 시클로알킬렌의 설명이 적용될 수 있다. In this specification, the description of cycloalkylene may be applied except that cycloalkyl is a monovalent group rather than a divalent group.
본 명세서에 있어서, 알킬렌은 탄소수 1 내지 30, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 10, 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소 유래의 2가기로서, 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌일 수 있다. 알킬렌의 구체적인 예로는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, n-프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌, n-부틸렌, 이소부틸렌, tert-부틸렌, sec-부틸렌, 1-메틸-부틸렌, 1-에틸-부틸렌, 펜틸렌, n-펜틸렌, 이소펜틸렌, 네오펜틸렌, tert-펜틸렌, 헥실렌, n-헥실렌, 1-메틸펜틸렌, 2-메틸펜틸렌, 4-메틸-2-펜틸렌, 3,3-디메틸부틸렌, 2-에틸부틸렌, 헵틸렌, n-헵틸렌, 1-메틸헥실렌, 옥틸렌, n-옥틸렌, tert-옥틸렌, 1-메틸헵틸렌, 2-에틸헥실렌, 2-프로필펜틸렌, n-노닐렌, 2,2-디메틸헵틸렌, 1-에틸-프로필렌, 1,1-디메틸-프로필렌, 이소헥실렌, 4-메틸헥실렌, 5-메틸헥실렌 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, alkylene is a divalent group derived from an aliphatic hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms, and may be straight-chain or branched-chain alkylene. Specific examples of alkylene include methylene, ethylene, propylene, n-propylene, isopropylene, butylene, n-butylene, isobutylene, tert-butylene, sec-butylene, 1-methyl-butylene, 1- Ethyl-butylene, pentylene, n-pentylene, isopentylene, neopentylene, tert-pentylene, hexylene, n-hexylene, 1-methylpentylene, 2-methylpentylene, 4-methyl- 2-pentylene, 3,3-dimethylbutylene, 2-ethylbutylene, heptylene, n-heptylene, 1-methylhexylene, octylene, n-octylene, tert-octylene, 1-methylheptylene Tylene, 2-ethylhexylene, 2-propylpentylene, n-nonylene, 2,2-dimethylheptylene, 1-ethyl-propylene, 1,1-dimethyl-propylene, isohexylene, 4-methylhexylene , 5-methylhexylene, etc., but is not limited thereto.
본 명세서에서, 직쇄 또는 분지쇄의 알킬은 2가기가 아니고 1가기인 것을 제외하고는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌의 설명이 적용될 수 있다.In this specification, the description of straight-chain or branched-chain alkylene may be applied except that the straight-chain or branched-chain alkyl is not divalent but monovalent.
본 명세서에서, 다른 한정이 없는 한, 알킬은 직쇄 알킬, 분지쇄 알킬 및 시클로알킬을 포함한다. In this specification, unless otherwise limited, alkyl includes straight chain alkyl, branched chain alkyl and cycloalkyl.
본 명세서에 있어서, 아릴렌은 단환식 또는 다환식 아릴렌일 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하며, 탄소수 6 내지 20일 수 있다. 구체적으로 단환식 아릴렌으로는 페닐렌, 바이페닐릴렌, 터페닐릴렌 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 아릴렌이 다환식 아릴렌인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하며, 탄소수 10 내지 20일 수 있다. 구체적으로 다환식 아릴렌으로는 나프틸렌, 안트라세닐렌, 페난트레닐렌, 트리페닐레닐렌, 파이레닐렌, 페날레닐렌, 페릴레닐렌, 크라이세닐렌, 플루오레닐렌 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the present specification, arylene may be monocyclic or polycyclic arylene, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably has 6 to 30 carbon atoms, and may have 6 to 20 carbon atoms. Specifically, the monocyclic arylene may be phenylene, biphenyllylene, terphenylylene, and the like, but is not limited thereto. When the arylene is polycyclic arylene, the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably has 10 to 30 carbon atoms, and may have 10 to 20 carbon atoms. Specifically, the polycyclic arylene may be naphthylene, anthracenylene, phenanthrenylene, triphenylenylene, pyrenylene, phenalenylene, perylenylene, chrysenylene, fluorenylene, and the like. It is not limited.
본 명세서에서, 아릴은 2가기가 아니고 1가기인 것을 제외하고는 아릴렌의 설명이 적용될 수 있다. In this specification, the description of arylene may be applied except that aryl is a monovalent group rather than a divalent group.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함한다. 상기 헤테로아릴렌의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30 또는 탄소수 3 내지 30일 수 있고, 탄소수 3 내지 20일 수 있다. 상기 헤테로아릴렌은 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로아릴렌의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 디벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 벤조티오펜기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 바이피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기, 피리도 피리미딘기, 피리도 피라진기, 피라지노 피라진기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, heteroarylene includes at least one non-carbon atom or heteroatom, and specifically, the heteroarylene includes at least one atom selected from the group consisting of O, N, Se, and S. The number of carbon atoms of the heteroarylene is not particularly limited, but may be 1 to 30 carbon atoms, 3 to 30 carbon atoms, or 3 to 20 carbon atoms. The heteroarylene may be monocyclic or polycyclic. Examples of heteroarylene include thiophene group, furan group, dibenzofuran group, dibenzothiophene group, benzothiophene group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, pyridine group, bi Pyridine group, pyrimidine group, triazine group, triazole group, acridine group, pyridazine group, pyrazine group, quinoline group, quinazoline group, quinoxaline group, phthalazine group, pyridopyrimidine group, pyridopyrazine group, A pyrazino pyrazine group, an isoquinoline group, an indole group, a carbazole group, and the like, but are not limited thereto.
본 명세서에서, 헤테로아릴은 2가기가 아니고 1가기인 것을 제외하고는 헤테로아릴렌의 설명이 적용될 수 있다. In the present specification, the description of heteroarylene may be applied except that the heteroaryl is a monovalent group rather than a divalent group.
본 명세서에서, 2가 지방족 탄화수소기는 전술한 알킬렌, 시클로알킬렌 등을 의미한다. In this specification, the divalent aliphatic hydrocarbon group means the aforementioned alkylene, cycloalkylene, and the like.
본 명세서에 있어서, 알콕시는 탄소수 1 내지 10, 또는 탄소수 1 내지 5의 알콕시기일 수 있다. 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, 1-메틸-부톡시, 1-에틸-부톡시, 또는 펜톡시 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, alkoxy may be an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms or 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, 1-methyl-butoxy, 1-ethyl- butoxy, pentoxy, etc., but are not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 할로겐은 플루오로, 클로로, 브로모, 또는 아이오도기이다.In this specification, halogen is a fluoro, chloro, bromo, or iodo group.
본 명세서에 있어서, 지방족 고리는 전술한 시클로알킬렌 또는 헤테로시클로알킬렌의 설명이 적용될 수 있고, 방향족 고리는 아릴렌 또는 헤테로아릴렌의 설명이 적용될 수 있다.In the present specification, the description of cycloalkylene or heterocycloalkylene described above may be applied to the aliphatic ring, and the description of arylene or heteroarylene may be applied to the aromatic ring.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로 고리는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함하는 지방족 고리를 의미한다.In the present specification, the aliphatic heterocycle includes at least one atom or heteroatom other than carbon, and specifically, the heteroatom includes at least one atom selected from the group consisting of O, N, Se, and S. means
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기는 -ORo로 표시될 수 있고, 상기 Ro는 전술한 아릴에 대한 설명이 적용된다. In the present specification, the aryloxy group may be represented by -ORo, and the description of the above-mentioned aryl applies to the Ro.
본 명세서에 있어서, 아릴티오기는 -SRs1으로 표시될 수 있고, 상기 Rs1은 전술한 아릴에 대한 설명이 적용된다. In the present specification, an arylthio group may be represented by -SRs1, and the description of the above-mentioned aryl applies to Rs1.
본 명세서에 있어서, 알킬티오기는 -SRs2로 표시될 수 있고, 상기 Rs2은 전술한 알킬에 대한 설명이 적용된다.In the present specification, the alkylthio group may be represented by -SRs2, and the description of the above-described alkyl is applied to Rs2.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지를 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention provides a resin including a unit represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서, In Formula 1,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
R1은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며, R1 is hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
r1은 0 내지 4의 정수이고, r1이 2 이상인 경우 2 이상의 R1은 서로 같거나 상이하고, r1 is an integer from 0 to 4, and when r1 is 2 or more, 2 or more R1s are the same as or different from each other,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고, L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
l1 및 l2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수이며, l1 및 l2가 각각 2인 경우 각 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며, l1 and l2 are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 1 or 2, and when l1 and l2 are each 2, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
L은 직접결합; 또는 -CO-L'-이고, L is a direct bond; or -CO-L'-;
L'는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,L' is a substituted or unsubstituted arylene group,
X1 내지 X4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 O; 또는 S이며,X1 to X4 are the same as or different from each other, and are each independently O; or S,
Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기이고, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group,
a 및 b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며, a 및 b가 각각 2 이상인 경우 각 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며, a and b are the same as or different from each other, and each independently represent an integer from 1 to 10, and when a and b are each 2 or more, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
*은 수지의 주쇄에 연결되는 부위를 의미한다.* means a site connected to the main chain of the resin.
로렌츠-로렌츠의 식(Lorentz-Lorenz's formula)에 의하여 알려져 있는 분자 구조와 굴절률의 관계식으로부터, 분자의 전자 밀도를 높이며, 분자 체적을 줄임으로써, 분자로 구성되는 물질의 굴절률이 높아짐을 알 수 있다. From the relationship between the molecular structure and the refractive index known by Lorentz-Lorenz's formula, it can be seen that the refractive index of the material composed of molecules is increased by increasing the electron density of the molecule and reducing the molecular volume.
상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지는 상기 화학식 1의 코어 구조가 나프탈렌기임으로써, 분자 체적이 작고 패킹(packing)할 수 있는 능력이 우수하여 수지의 굴절률을 향상시킬 수 있다. 또한, L1 및 L2이 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기와 같이 전자가 풍부한 치환기인 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 구조의 전자 밀도를 높여 수지의 굴절률을 더욱 향상시킬 수 있다.Since the core structure of the resin containing the unit represented by Formula 1 is a naphthalene group, the molecular volume is small and the packing ability is excellent, thereby improving the refractive index of the resin. In addition, an arylene group in which L1 and L2 are substituted or unsubstituted; Alternatively, in the case of an electron-rich substituent such as a substituted or unsubstituted heteroarylene group, the refractive index of the resin may be further improved by increasing the electron density of the structure represented by Formula 1.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지가 고굴절율을 갖는 수지 제조에 적용되는 경우 사출 공정을 위해 일정 온도 이상의 유리전이온도(Tg)를 가져야 한다. 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 구성하는 하기 화학식 1a 로 표시되는 화합물과 비교하였을 때, 아크릴레이트기를 말단기로 포함하는 모노머는 말단기의 특성상 유리전이온도(Tg)가 상대적으로 낮으므로, 본 발명에서 목적하는 물성을 만족하는 수지를 제조할 수 없다. 반면, 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물로 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지를 제조하는 경우, 본 발명에서 목적하는 고굴절율을 갖는 수지를 제조하기 위한 유리전이온도(Tg)로 조절하기 용이하다.In addition, when the resin including the unit represented by Chemical Formula 1 is applied to manufacturing a resin having a high refractive index, it must have a glass transition temperature (Tg) above a certain temperature for an injection process. Compared to the compound represented by Formula 1a constituting the unit represented by Formula 1, the monomer containing an acrylate group as an end group has a relatively low glass transition temperature (Tg) due to the nature of the terminal group, and therefore, according to the present invention It is not possible to prepare a resin that satisfies the desired physical properties. On the other hand, when preparing a resin containing a unit represented by the formula (1) of the present invention with a compound represented by the following formula (1a), the glass transition temperature (Tg) for preparing a resin having a high refractive index desired in the present invention easy to adjust
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기이다.In one embodiment of the present invention, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 25의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 25의 헤테로아릴기이다. In one embodiment of the present invention, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 25 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 25 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 25 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기이다.In one embodiment of the present invention, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 헤테로아릴기이다.In one embodiment of the present invention, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 12 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 프로필기; 치환 또는 비치환된 헥실기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기이다.In one embodiment of the present invention, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted propyl group; A substituted or unsubstituted hexyl group; A substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; or a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; n-프로필기; n-헥실기; 카바졸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 페닐기로 치환된 카바졸기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.In one embodiment of the present invention, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; n-propyl group; n-hexyl group; A phenyl group unsubstituted or substituted with a carbazole group; A naphthyl group unsubstituted or substituted with a phenyl group; A carbazole group substituted with a phenyl group; Dibenzofuran group; or a dibenzothiophene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, R1은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다. In one embodiment of the present invention, R1 is hydrogen; or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, R1은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.In one embodiment of the present invention, R1 is hydrogen; or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, R1은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.In one embodiment of the present invention, R1 is hydrogen; or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, R1은 수소이다. In one embodiment of the present invention, R1 is hydrogen.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴렌기이다. In one embodiment of the present invention, L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 3 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴렌기이다. In one embodiment of the present invention, L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 3 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 헤테로아릴렌기이다.In one embodiment of the present invention, L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 12 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 3 to 12 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다. In one embodiment of the present invention, L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, l1 및 l2는 1이다.In one embodiment of the present invention, l1 and l2 are 1.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, l1 및 l2는 2이다. In one embodiment of the present invention, l1 and l2 are 2.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합이다.In one embodiment of the present invention, L is a direct bond.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L은 -CO-L'-이다. In one embodiment of the present invention, L is -CO-L'-.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다. In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 12 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다. In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted phenylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'는 페닐렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a phenylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X4는 O이다.In one embodiment of the present invention, X1 to X4 are O.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X4는 S이다.In one embodiment of the present invention, X1 to X4 are S.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기이다. In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 30 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬렌기이다.In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬렌기이다.In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸렌기; 치환 또는 비치환된 에틸렌기; 치환 또는 비치환된 프로필렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헥실렌기이다. In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted methylene group; A substituted or unsubstituted ethylene group; A substituted or unsubstituted propylene group; Or a substituted or unsubstituted hexylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸렌기; 에틸렌기; 프로필렌기; 또는 헥실렌기이다. In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a methylene group; ethylene group; propylene group; or a hexylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Z1 및 Z2는 에틸렌기이다.In one embodiment of the present invention, Z1 and Z2 are ethylene groups.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수지는 말단기로 -OH; -SH; -CO2CH3; 또는 -OC6H5 를 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the resin has a terminal group of -OH; -SH; -CO 2 CH 3 ; or -OC 6 H 5 .
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지는 하기 화학식 C로 표시되는 단위를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the resin may further include a unit represented by Formula C below.
[화학식 C][Formula C]
상기 화학식 C에 있어서, L의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같다.In the above formula (C), the definition of L is the same as the definition in the above formula (1).
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지의 중량평균 분자량은 19,000 g/mol 내지 200,000 g/mol 이며, 바람직하게는 20,000 g/mol 내지 100,000 g/mol 또는 20,000 g/mol 내지 50,000 g/mol이다. 더욱 바람직하게는 20,000 g/mol 내지 30,000 g/mol 또는 20,000 g/mol 내지 26,000 g/mol이다.In one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight of the resin is 19,000 g / mol to 200,000 g / mol, preferably 20,000 g / mol to 100,000 g / mol or 20,000 g / mol to 50,000 g / mol . More preferably, it is 20,000 g/mol to 30,000 g/mol or 20,000 g/mol to 26,000 g/mol.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지의 수평균 분자량은 14,000 g/mol 내지 19,000 g/mol이며, 바람직하게는 14,000 g/mol 내지 18,500 g/mol 이며, 더욱 바람직하게는 14,000 g/mol 내지 18,000 g/mol이다. In one embodiment of the present invention, the number average molecular weight of the resin is 14,000 g / mol to 19,000 g / mol, preferably 14,000 g / mol to 18,500 g / mol, more preferably 14,000 g / mol to 18,000 g/mol.
상기 수지가 전술한 중량평균 분자량 및 수평균 분자량 범위를 만족하는 경우, 상기 수지는 최적의 유동성과 가공성을 가질 수 있다. When the resin satisfies the weight average molecular weight and number average molecular weight ranges described above, the resin may have optimal fluidity and processability.
본 발명에 있어서, 수지 및 이의 제조에 사용되는 올리고머의 중량평균 분자량(Mw) 또는 수평균 분자량(Mn)은 Agilent 1200 series를 이용하여, 폴리스티렌 표준(PS standard)을 이용한 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatograph; GPC)로 측정할 수 있다. 구체적으로는 Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼을 이용하여 Agilent 1200 series기기를 이용하여 측정할 수 있으며, 이때 측정 온도는 40℃이고, 사용 용매는 테트라하이드로퓨란(THF)이며, 유속은 1mL/min이다. 수지 또는 올리고머의 샘플은 각각 1.0mg/1mL의 농도로 조제한 후, 10 μL 의 양으로 공급하고, 폴리스티렌 표준을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 중량평균 분자량 또는 수평균 분자량 값을 유도한다. 이때 폴리스티렌 표준 품의 분자량(g/mol)은 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000의 9종을 사용한다.In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) or number average molecular weight (Mn) of the resin and the oligomer used for its preparation was determined by gel permeation chromatography (gel permeation chromatography) using a polystyrene standard (PS standard) using an Agilent 1200 series. It can be measured by chromatograph; GPC). Specifically, it can be measured using an Agilent 1200 series instrument using a Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300 mm length column, at which time the measurement temperature is 40 ° C, the solvent used is tetrahydrofuran (THF), and the flow rate is 1 mL / is min. A sample of the resin or oligomer is prepared at a concentration of 1.0 mg/1 mL, respectively, and then supplied in an amount of 10 µL, and a weight average molecular weight or number average molecular weight value is derived using a calibration curve formed using polystyrene standards. At this time, the molecular weight (g / mol) of the polystyrene standard is 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지의 유리전이온도(Tg)는 135 ℃ 내지 150 ℃일 수 있다. 바람직하게는 135℃ 내지 145℃일 수 있고, 더욱 바람직하게는 138℃ 내지 144℃이다. 상기 수지가 상기 유리전이온도 범위를 만족하는 경우, 내열성 및 사출성이 우수하며, 본 발명에서 목적하는 고굴절율을 가지는 수지를 제조하기 위해 필요한 유리전이온도 값으로의 조절이 용이하고, 가공성이 우수하여 본 발명에서 목적하는 물성의 성형품을 제조할 수 있다. 상기 수지의 유리전이온도가 150℃를 초과하는 경우, 상기 수지의 유동성을 떨어뜨려, 상기 수지로 성형품을 제조하는 경우 가공에 어려움이 있을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the glass transition temperature (Tg) of the resin may be 135 ℃ to 150 ℃. Preferably it may be 135 ℃ to 145 ℃, more preferably 138 ℃ to 144 ℃. When the resin satisfies the glass transition temperature range, it has excellent heat resistance and injection properties, and is easy to adjust to the glass transition temperature value required to manufacture a resin having a high refractive index intended in the present invention, and has excellent processability. Thus, a molded article having desired properties in the present invention can be manufactured. When the glass transition temperature of the resin exceeds 150° C., the fluidity of the resin is reduced, and processing may be difficult when a molded product is manufactured with the resin.
상기 유리전이온도(Tg)는 시차주사열량계(DSC)로 측정할 수 있다. 구체적으로, 상기 유리전이온도는 5.5mg 내지 8.5mg의 상기 수지 시료를 질소 분위기 하에 270℃까지 가열한 다음 냉각 후 두 번째 가열 시 10℃의 승온 속도로 가열하며 스캔하여 얻은 그래프로부터 측정할 수 있다.The glass transition temperature (Tg) can be measured by differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, the glass transition temperature can be measured from a graph obtained by heating 5.5 mg to 8.5 mg of the resin sample to 270 ° C. under a nitrogen atmosphere, then heating at a heating rate of 10 ° C. during the second heating after cooling, and scanning. .
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지의 파장 589 nm에서 측정된 굴절률이 1.67 내지 1.75이다. 상기 굴절률은 바람직하게 1.68 내지 1.73일 수 있고, 더욱 바람직하게 1.691 내지 1.721일 수 있다. 상기 수지가 상기 굴절률을 만족하는 경우, 이를 광학 렌즈와 같은 성형품에 적용할 때 얇고 가벼운 광학 렌즈의 제조가 가능하다.In one embodiment of the present invention, the refractive index of the resin measured at a wavelength of 589 nm is 1.67 to 1.75. The refractive index may be preferably 1.68 to 1.73, more preferably 1.691 to 1.721. When the resin satisfies the refractive index, it is possible to manufacture a thin and lightweight optical lens when applied to a molded article such as an optical lens.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지의 파장 589 nm, 486nm, 656nm에서 측정 및 계산된 아베수는 17.5 내지 20 일 수 있다. 바람직하게 17.6 내지 19 일 수 있다. 상기 수지가 상기 아베수 범위를 만족하는 경우, 높은 굴절률을 유지하면서도 상기 수지를 광학 렌즈와 같은 성형품에 적용할 때 분산이 적으며 선명도가 높아지는 효과가 있다. 상기 아베수는 구제적으로 20℃에서 D(589 nm), F(486 nm), C(656 nm)파장에서의 굴절률(nD, nF, nC)을 각각 측정하여 아래의 계산식에 의해 아베수를 얻을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Abbe number measured and calculated at wavelengths of 589 nm, 486 nm, and 656 nm of the resin may be 17.5 to 20. It may be preferably 17.6 to 19. When the resin satisfies the Abbe number range, dispersion is reduced and sharpness is increased when the resin is applied to a molded product such as an optical lens while maintaining a high refractive index. The Abbe number is specifically measured at the D (589 nm), F (486 nm), and C (656 nm) wavelengths (n D , n F , n C ) at 20 ° C. Abbe number can be obtained.
아베수=(nD-1)/(nF - nC)Abbe number=(n D -1)/(n F - n C )
상기 굴절률 및 아베수 측정은 상기 수지를 용매에 용해하여 제조한 용액을 실리콘 웨이퍼에 스핀코팅(spin-coating)으로 도포하여 제조된 막으로부터 수행될 수 있으며, 도포된 막을 20℃에서 타원계(ellipsometer)를 이용하여 빛의 파장에 따른 결과값을 얻어 측정할 수 있다. 상기 스핀코팅에 의한 도포는 150 rpm 내지 300 rpm의 회전 속도에서 수행될 수 있고, 상기 도포된 막의 두께는 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 상기 실리콘 웨이퍼는 특별히 제한되지 않으며, 본 발명에 따른 수지 조성물의 굴절률 및 아베수를 측정할 수 있는 것이라면 적절히 채용될 수 있다. 상기 용매는 디메틸아세트아마이드 또는 1,2-디클로로벤젠일 수 있고, 상기 용액은 용액 총 중량 기준 상기 수지 시료를 10 중량%로 용해하여 제조할 수 있다. The refractive index and Abbe number measurement may be performed from a film prepared by applying a solution prepared by dissolving the resin in a solvent to a silicon wafer by spin-coating, and the coated film may be measured using an ellipsometer at 20 ° C. ) can be used to obtain the result value according to the wavelength of light and measure it. The coating by spin coating may be performed at a rotation speed of 150 rpm to 300 rpm, and the thickness of the coated film may be 5 μm to 20 μm. The silicon wafer is not particularly limited, and any one capable of measuring the refractive index and Abbe number of the resin composition according to the present invention may be appropriately employed. The solvent may be dimethylacetamide or 1,2-dichlorobenzene, and the solution may be prepared by dissolving the resin sample at 10% by weight based on the total weight of the solution.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물; 및 폴리에스터 전구체 또는 폴리카보네이트 전구체를 포함하는 수지 제조용 조성물을 중합하는 단계를 포함하는 상기 수지의 제조방법을 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention is a compound represented by Formula 1a; and polymerizing a composition for preparing a resin including a polyester precursor or a polycarbonate precursor.
[화학식 1a][Formula 1a]
상기 화학식 1a에 있어서, Ar1, Ar2, R1, r1, L1, L2, l1, l2, X1 내지 X4, Z1, Z2, a 및 b의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같다.In Formula 1a, the definitions of Ar1, Ar2, R1, r1, L1, L2, l1, l2, X1 to X4, Z1, Z2, a and b are as defined in Formula 1 above.
본 발명의 일 실시상태는 바람직하게 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물 및 상기 폴리에스터 전구체를 포함하는 수지 제조용 조성물을 중합하는 단계를 포함하는 상기 수지의 제조방법을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention preferably provides a method for preparing the resin comprising the step of polymerizing a composition for preparing a resin including the compound represented by Formula 1a and the polyester precursor.
본 발명의 일 실시상태는 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물; 및 폴리에스터 전구체 또는 폴리카보네이트 전구체를 포함하는 수지 제조용 조성물을 제공한다. An exemplary embodiment of the present invention is a compound represented by Formula 1a; And it provides a composition for preparing a resin comprising a polyester precursor or a polycarbonate precursor.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지 제조용 조성물에 2,2'-(((9H-플루오렌-9,9-디일)비스(4,1-페닐렌))비스(옥시))비스(에탄-1-올)(2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(ethan-1-ol))이 필요에 따라 더 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, 2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis( Requires ethane-1-ol)(2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(ethan-1-ol)) Depending on, more may be included.
상기 2,2'-(((9H-플루오렌-9,9-디일)비스(4,1-페닐렌))비스(옥시))비스(에탄-1-올)은 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 2,2'-(((9H-플루오렌-9,9-디일)비스(4,1-페닐렌))비스(옥시))비스(에탄-1-올)은 30 중량부 내지 70 중량부, 30 중량부 내지 60 중량부 또는 30 중량부 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.The 2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(ethane-1-ol) is the composition for preparing the resin, 100 weight It may be included in 20 parts by weight to 80 parts by weight per part. Specifically, the 2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(ethane-1-ol) is 30 parts by weight to 70 parts by weight, 30 parts by weight to 60 parts by weight, or 30 parts by weight to 50 parts by weight may be included.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the compound represented by Formula 1a may be any one of the following compounds, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물은 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 99 중량부로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the compound represented by Formula 1a may be included in 1 part by weight to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for preparing a resin.
상기 화학식 1a로 표시되는 화합물은 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부에 대하여 바람직하게 1 내지 60 중량부, 1 내지 50 중량부, 1 내지 40 중량부, 10 내지 40 중량부 또는 20 내지 35 중량부로 포함될 수 있다.The compound represented by Formula 1a may be included in an amount of preferably 1 to 60 parts by weight, 1 to 50 parts by weight, 1 to 40 parts by weight, 10 to 40 parts by weight, or 20 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for preparing the resin. there is.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리에스터 전구체 또는 폴리카보네이트 전구체는 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyester precursor or polycarbonate precursor may be included in 1 part by weight to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for preparing the resin.
상기 폴리에스터 전구체 또는 폴리카보네이트 전구체는 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부에 대하여 바람직하게 1 내지 30 중량부, 10 내지 30 중량부 또는 20 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.The polyester precursor or polycarbonate precursor may be preferably included in an amount of 1 to 30 parts by weight, 10 to 30 parts by weight, or 20 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin preparation composition.
상기 화학식 1a로 표시되는 화합물은 하기 반응식 1 또는 2에 따라 제조될 수 있다.The compound represented by Formula 1a may be prepared according to Reaction Scheme 1 or 2 below.
[반응식 1][Scheme 1]
[반응식 2][Scheme 2]
상기 반응식 1 및 2에 있어서, R*는 수소이거나, 인접하는 R*끼리 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리를 형성하고, 나머지 치환기의 정의는 전술한 화학식 1a에서의 정의와 같다.In Schemes 1 and 2, R * is hydrogen, or adjacent R * are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic heterocycle, and the definitions of the remaining substituents are as defined in Formula 1a above.
상기 반응식 1 및 2에서는 특정위치에 특정 치환기가 결합된 화합물을 합성하는 과정을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 당 기술분야에 알려져있는 출발물질, 중간물질 등을 이용하여 당 기술분야에 알려져 있는 합성방법에 의하여 상기 화학식 1a의 범위에 해당하는 단위를 합성할 수 있다.In Reaction Schemes 1 and 2, the process of synthesizing a compound having a specific substituent bonded to a specific position is exemplified, but is not limited thereto. A unit corresponding to the scope of Formula 1a may be synthesized by a synthetic method.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리에스터 전구체는 하기 화학식 A로 표시되고, 상기 폴리카보네이트 전구체는 하기 화학식 B로 표시될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the polyester precursor may be represented by the following formula A, and the polycarbonate precursor may be represented by the following formula B.
[화학식 A][Formula A]
[화학식 B][Formula B]
상기 화학식 A 및 B에 있어서, In the formulas A and B,
Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고, Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
L'은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다. L' is a substituted or unsubstituted arylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다. In one embodiment of the present invention, Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다. In one embodiment of the present invention, Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기이다. In one embodiment of the present invention, Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 에틸기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다. In one embodiment of the present invention, Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted methyl group; A substituted or unsubstituted ethyl group; Or a substituted or unsubstituted phenyl group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 히드록시기로 치환된 에틸기; 또는 페닐기이다.In one embodiment of the present invention, Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a methyl group; an ethyl group substituted with a hydroxyl group; or a phenyl group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ra1 및 Ra2는 히드록시기로 치환된 에틸기이다.In one embodiment of the present invention, Ra1 and Ra2 are ethyl groups substituted with hydroxyl groups.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Rb1 및 Rb2는 페닐기이다.In one embodiment of the present invention, Rb1 and Rb2 are phenyl groups.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 12 carbon atoms.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'은 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a substituted or unsubstituted phenylene group.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L'은 페닐렌기이다.In one embodiment of the present invention, L' is a phenylene group.
상기 폴리에스터 전구체는 구체적으로 비스(2-히드록시에틸)테레프탈레이트(Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate)일 수 있다. 상기 비스(2-히드록시에틸)테레프탈레이트(Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate)는 Sigma-Aldrich 사로부터 입수할 수 있다.The polyester precursor may specifically be bis(2-hydroxyethyl)terephthalate. The bis(2-hydroxyethyl)terephthalate (Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate) can be obtained from Sigma-Aldrich.
상기 폴리카보네이트 전구체는 필요에 따라 추가의 공단량체를 연결하는 역할을 하는 것으로, 상기 화학식 B로 표시되는 화합물로서, 또는 그 외에 적용될 수 있는 다른 구체적인 예로는 포스겐, 트리포스겐, 디포스겐, 브로모포스겐, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트 또는 비스할로포르메이트 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. The polycarbonate precursor serves to connect additional comonomers as necessary, and other specific examples that can be applied as the compound represented by Formula B or other examples include phosgene, triphosgene, diphosgene, bromophosgene , dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, ditoryl carbonate, bis(chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthylcarbonate, bis(diphenyl) carbonate or bishalophor mates, etc., and any one or a mixture of two or more of these may be used.
상기 화학식 1a로 표시되는 화합물과 상기 화학식 A의 폴리에스터 전구체 또는 상기 화학식 B의 폴리카보네이트 전구체를 중합함으로써 전술한 화학식 1의 단위로 형성될 수 있다. The unit of Formula 1 may be formed by polymerization of the compound represented by Formula 1a and the polyester precursor of Formula A or the polycarbonate precursor of Formula B.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지는 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물과 상기 화학식 A의 폴리에스터 전구체로부터 중합되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the resin is preferably polymerized from the compound represented by Chemical Formula 1a and the polyester precursor represented by Chemical Formula A.
상기 화학식 1a로 표시되는 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지를 구성하는 전체 단량체 100 몰부 대비 1 몰부 내지 60 몰부로 사용될 수 있다.The compound represented by Formula 1a may be used in an amount of 1 to 60 parts by mole based on 100 parts by mole of the total monomers constituting the resin including the unit represented by Formula 1.
상기 화학식 A로 표시되는 폴리에스터 전구체 또는 상기 화학식 B로 표시되는 폴리카보네이트 전구체는 상기 수지를 구성하는 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물 전체 단량체 100 몰부 대비 50 몰부 내지 150 몰부로 사용될 수 있다.The polyester precursor represented by Formula A or the polycarbonate precursor represented by Formula B may be used in an amount of 50 to 150 parts by mole based on 100 parts by mole of the total monomers of the compound represented by Formula 1a constituting the resin.
본 발명에 따른 수지의 중합은 당 기술분야에 알려져 있는 방법이 이용될 수 있다.For the polymerization of the resin according to the present invention, a method known in the art may be used.
상기 중합은 용융 중축합법으로 수행하는 것이 바람직하다.The polymerization is preferably carried out by melt polycondensation.
상기 용융 중축합법은 상기 수지 제조용 조성물을 사용하여, 필요에 따라 촉매를 더 적용할 수 있고, 가열 하에서, 추가로 상압 또는 감압 하에서, 에스터 교환 반응에 의해 부생성물을 제거하면서 용융 중축합을 수행하는 것일 수 있다. 상기 촉매는 당 기술분야에 일반적으로 적용되는 물질이 채용될 수 있으나, 예컨대 티타늄(IV) 부톡사이드(Titanium(IV) butoxide), 티타늄(IV) 터트부톡사이드(Titanium(IV) tertbutoxide), 티타늄(IV) 테트라부톡사이드(Titanium(IV) tetrabutoxide), 클로로이소프로폭시 티타늄(IV), (Chloroisopropoxy titanium(IV)), 또는 테트라키스(디에틸아미노)티타늄(IV)(Tetrakis (diethylamino)titanium(IV))가 사용될 수 있다.The melt polycondensation method uses the composition for preparing a resin, can further apply a catalyst if necessary, and performs melt polycondensation while removing by-products by a transesterification reaction under heating and further under normal pressure or reduced pressure. it could be The catalyst may be a material generally applied in the art, but for example, titanium (IV) butoxide, titanium (IV) tertbutoxide, titanium ( IV) Tetrabutoxide (Titanium(IV) tetrabutoxide), Chloroisopropoxy titanium(IV), or Tetrakis (diethylamino)titanium(IV) )) can be used.
상기 촉매는 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부를 기준으로 0.05 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 촉매는 상기 수지 제조용 조성물 100 중량부를 기준으로 0.05 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있다.The catalyst may be included in an amount of 0.05 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for preparing the resin. Specifically, the catalyst may be included in an amount of 0.05 parts by weight to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the composition for preparing the resin.
구체적으로 상기 용융 중축합법은 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물; 및 상기 폴리에스터 전구체 또는 상기 폴리카보네이트 전구체를 반응 용기 중에서 용융 후, 부생하는 화합물을 체류시킨 상태에서, 반응을 실시하는 것이 바람직하다. Specifically, the melt polycondensation method is a compound represented by Formula 1a; And after the polyester precursor or the polycarbonate precursor is melted in a reaction vessel, it is preferable to carry out the reaction in a state in which by-produced compounds are retained.
상기 부생하는 화합물을 체류시키기 위해서, 반응 장치를 폐색하거나, 감압하거나 가압하는 등 압력을 제어할 수 있다. In order to retain the by-produced compound, the pressure can be controlled by closing the reactor, reducing the pressure, or pressurizing the reactor.
이 공정의 반응 시간은, 20 분 이상 600 분 이하이고, 바람직하게는 40 분 이상 450 분 이하, 더욱 바람직하게는 60 분 이상 300 분 이하이다. The reaction time of this step is 20 minutes or more and 600 minutes or less, preferably 40 minutes or more and 450 minutes or less, and more preferably 60 minutes or more and 300 minutes or less.
이 때, 부생하는 화합물을 생성 후 곧바로 증류 제거하면, 최종적으로 얻어지는 수지는 고분자량체의 함유량이 적다. 그러나 부생하는 모노하이드록시 화합물을 반응 용기 중에 일정 시간 체류시키면, 최종적으로 얻어지는 수지는 고분자량체의 함유량이 많은 것이 얻어진다.At this time, if the by-produced compound is distilled off immediately after generation, the finally obtained resin has a small content of high molecular weight body. However, when the by-produced monohydroxy compound is allowed to remain in the reaction vessel for a certain period of time, a resin finally obtained having a high content of a high molecular weight body is obtained.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 용융 중축합법은 상기 상압, 상온에서 수지 제조용 조성물을 상압, 상온에서 질소 퍼징(purging)을 30분 유지한 후, 30 rpm 내지 120 rpm으로 교반하면서 단계적으로 승온 가열하여 수행될 수 있다. 이후 온도가 200℃에 도달하면 질소 흐름을 멈춘 후 주입구를 닫은 후 진공 펌프를 연결하여 서서히 반응기 내부 압력을 낮춰 부산물을 제거하고, 최종 온도는 260℃~270℃, 압력은 1Torr 이하의 조건에서 충분히 교반 토크가 상승할 때까지 중합 반응이 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the melt polycondensation method is performed by maintaining nitrogen purging of the composition for preparing a resin at normal pressure and room temperature for 30 minutes, and then gradually raising the temperature while stirring at 30 rpm to 120 rpm. It can be done by heating. Then, when the temperature reaches 200℃, stop the flow of nitrogen, close the inlet, connect the vacuum pump, and gradually lower the pressure inside the reactor to remove by-products. A polymerization reaction may be performed until the stirring torque rises.
상기 용융 중축합법은, 연속식으로 실시해도 되고 또한 배치식으로 실시해도 된다. 반응을 실시하는 데에 있어서 사용되는 반응 장치는, 닻형 교반 날개, 맥스 블렌드 교반 날개, 헤리칼 리본형 교반 날개 등을 장비한 종형일 수 있고, 패들 날개, 격자 날개, 안경 날개 등을 장비한 횡형일 수 있으며, 스크루를 장비한 압출기형일 수 있다. 또한, 중합물의 점도를 감안하여 이들 반응 장치를 적절히 조합한 반응 장치를 사용하는 것이 바람직하게 실시된다.The melt polycondensation method may be carried out continuously or batchwise. The reaction apparatus used in carrying out the reaction may be a vertical type equipped with an anchor type stirring blade, a max blend stirring blade, a helical ribbon type stirring blade, etc., or a horizontal type equipped with a paddle blade, a lattice blade, a glass blade, etc. It may be, and may be an extruder type equipped with a screw. In addition, in view of the viscosity of the polymer, it is preferable to use a reaction device in which these reaction devices are appropriately combined.
본 발명에 사용되는 수지의 제조 방법에서는, 중합 반응 종료 후, 열 안정성 및 가수 분해 안정성을 유지하기 위하여, 촉매를 제거 또는 실활시켜도 된다. 당 기술분야에서 공지된 산성 물질의 첨가에 의한 촉매의 실활을 실시하는 방법을 바람직하게 실시할 수 있다. In the method for producing the resin used in the present invention, the catalyst may be removed or deactivated in order to maintain thermal stability and hydrolysis stability after the polymerization reaction is completed. A method of deactivating the catalyst by adding an acidic material known in the art can be preferably carried out.
상기 산성 물질로는 예컨대, 벤조산부틸 등의 에스테르류, p-톨루엔술폰산 등의 방향족 술폰산류; p-톨루엔술폰산부틸, p-톨루엔술폰산헥실 등의 방향족 술폰산에스테르류; 아인산, 인산, 포스폰산 등의 인산류; 아인산트리페닐, 아인산모노페닐, 아인산디페닐, 아인산디에틸, 아인산디 n-프로필, 아인산디 n-부틸, 아인산디 n-헥실, 아인산디옥틸, 아인산모노옥틸 등의 아인산에스테르류; 인산트리페닐, 인산디페닐, 인산모노페닐, 인산디부틸, 인산디옥틸, 인산모노옥틸 등의 인산에스테르류; 디페닐포스폰산, 디옥틸포스폰산, 디부틸포스폰산 등의 포스폰산류; 페닐포스폰산디에틸 등의 포스폰산에스테르류; 트리페닐포스핀, 비스(디페닐포스피노)에탄 등의 포스핀류; 붕산, 페닐붕산 등의 붕산류; 도데실벤젠술폰산 테트라부틸포스포늄염 등의 방향족 술폰산염류; 스테아르산클로라이드, 염화벤조일, p-톨루엔술폰산클로라이드 등의 유기 할로겐화물; 디메틸황산 등의 알킬황산; 염화벤질 등의 유기 할로겐화물 등이 바람직하게 사용된다. Examples of the acidic substance include esters such as butyl benzoate and aromatic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid; aromatic sulfonic acid esters such as butyl p-toluenesulfonate and hexyl p-toluenesulfonate; phosphoric acids such as phosphorous acid, phosphoric acid, and phosphonic acid; phosphite esters such as triphenyl phosphite, monophenyl phosphite, diphenyl phosphite, diethyl phosphite, di n-propyl phosphite, di n-butyl phosphite, di n-hexyl phosphite, dioctyl phosphite, and monooctyl phosphite; phosphoric acid esters such as triphenyl phosphate, diphenyl phosphate, monophenyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, and monooctyl phosphate; phosphonic acids such as diphenylphosphonic acid, dioctylphosphonic acid, and dibutylphosphonic acid; phosphonic acid esters such as diethyl phenylphosphonate; phosphines such as triphenylphosphine and bis(diphenylphosphino)ethane; boric acids such as boric acid and phenylboric acid; aromatic sulfonic acid salts such as tetrabutylphosphonium salt of dodecylbenzenesulfonic acid; organic halides such as stearic acid chloride, benzoyl chloride, and p-toluenesulfonic acid chloride; Alkyl sulfuric acid, such as dimethyl sulfuric acid; Organic halides, such as benzyl chloride, etc. are used preferably.
상기 산성 물질은 상기 촉매 100 몰부에 대하여 0.1 몰부 내지 5 몰부, 바람직하게는 0.1 몰부 내지 1 몰부로 사용될 수 있다.The acidic material may be used in an amount of 0.1 to 5 parts by mole, preferably 0.1 to 1 part by mole, based on 100 parts by mole of the catalyst.
상기 산성 물질이 0.1 몰부 미만이면, 실활 효과가 불충분해져 바람직하지 않다. 또한, 5 몰부 초과이면 수지의 내열성이 저하하고, 성형품이 착색되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.When the amount of the acidic substance is less than 0.1 part by mole, the deactivation effect becomes insufficient, which is not preferable. Moreover, when it exceeds 5 mol parts, since the heat resistance of resin will fall and a molded article will become easily colored, it is unpreferable.
촉매 실활 후, 수지 중의 저비점 화합물을, 0.1 mmHg 내지 1 mmHg 의 압력, 200℃ 내지 350℃의 온도에서 탈휘 제거하는 공정을 더 수행할 수 있다. 이 공정에는, 패들 날개, 격자 날개, 안경 날개 등, 표면 갱신능이 우수한 교반날개를 구비한 횡형 장치, 혹은 박막 증발기가 바람직하게 사용된다.After deactivation of the catalyst, a step of devolatilizing and removing the low boiling point compound in the resin at a pressure of 0.1 mmHg to 1 mmHg and a temperature of 200°C to 350°C may be further performed. In this step, a horizontal device equipped with stirring blades excellent in surface renewability, such as paddle blades, lattice blades, spectacle blades, or the like, or a thin film evaporator is preferably used.
본 발명의 수지는, 이물질 함유량이 최대한 적은 것이 바람직하고, 용융 원료의 여과, 촉매액의 여과 등이 바람직하게 실시된다. The resin of the present invention preferably has as little foreign material content as possible, and filtration of molten raw materials, filtration of catalyst liquid, and the like are preferably performed.
상기 여과에 사용되는 필터의 메시는, 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다. 또한, 생성되는 수지의 폴리머 필터에 의한 여과가 바람직하게 실시된다. 상기 폴리머 필터의 메시는, 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 또한, 수지 펠릿을 채취하는 공정은, 저더스트 환경이어야 하고, 클래스 6 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 클래스 5 이하이다.It is preferable that the mesh of the filter used for the said filtration is 5 micrometers or less, More preferably, it is 1 micrometer or less. Further, filtration of the resulting resin with a polymer filter is preferably performed. The mesh of the polymer filter is preferably 100 μm or less, and more preferably 30 μm or less. In addition, the process of collecting resin pellets must be in a low dust environment, preferably class 6 or less, more preferably class 5 or less.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태들에 따른 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a resin composition comprising a resin according to the above-described embodiment.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지는 상기 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 80 중량부로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the resin may be included in 1 part by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 용매는 예컨대, 디메틸아세트아마이드 또는 1,2-디클로로벤젠일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the resin composition may further include a solvent. The solvent may be, for example, dimethylacetamide or 1,2-dichlorobenzene.
상기 용매는 상기 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 20 중량부 내지 99 중량부로 포함될 수 있다.The solvent may be included in an amount of 20 parts by weight to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition.
상기 수지 조성물은 상기 화학식 1a로 표시되는 화합물 외에 추가의 단량체가 더 중합된 상기 수지를 포함할 수 있다. 상기 추가의 단량체는 특별히 제한되지 않으며, 상기 수지 조성물의 주요한 물성을 변화시키지 않는 범위에서 폴리에스터 또는 폴리카보네이트 관련 당 기술분야에서 일반적으로 적용되는 단량체가 적절히 채용될 수 있다. 상기 추가의 단량체는 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지를 구성하는 전체 단량체 100 몰부 대비 1 몰부 내지 50 몰부로 사용될 수 있다.The resin composition may include the resin in which an additional monomer is further polymerized in addition to the compound represented by Formula 1a. The additional monomer is not particularly limited, and monomers generally applied in the art related to polyester or polycarbonate may be appropriately employed within a range that does not change the main physical properties of the resin composition. The additional monomer may be used in an amount of 1 to 50 parts by mole based on 100 parts by mole of the total monomers constituting the resin including the unit represented by Formula 1.
상기 수지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지 외에, 필요에 따라 첨가제, 예컨대 산화방지제, 가소제, 대전방지제, 핵제, 난연제, 활제, 충격보강제, 형광증백제, 자외선흡수제, 안료 및 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.In addition to the resin containing the unit represented by Formula 1, the resin composition may optionally contain additives such as antioxidants, plasticizers, antistatic agents, nucleating agents, flame retardants, lubricants, impact modifiers, optical brighteners, ultraviolet absorbers, pigments and dyes. It may further include one or more selected from the group consisting of.
상기 첨가제는 상기 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 99 중량부로 포함될 수 있다.The additive may be included in an amount of 1 to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition.
상기 산화방지제, 가소제, 대전방지제, 핵제, 난연제, 활제, 충격보강제, 형광증백제, 자외선흡수제, 안료 또는 염료의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 당 기술분야에서 적용되는 것들이 적절히 채용될 수 있다.Types of the antioxidant, plasticizer, antistatic agent, nucleating agent, flame retardant, lubricant, impact modifier, optical whitening agent, ultraviolet absorber, pigment or dye are not particularly limited, and those applied in the art may be appropriately employed.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태들에 따른 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a molded article including the resin composition according to the above-described embodiment.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 성형품은 상기 수지 조성물 또는 이의 경화물로부터 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the molded article may be manufactured from the resin composition or a cured product thereof.
상기 성형품의 제조 방법의 일례로, 전술한 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 수지와 상기 첨가제를 믹서를 이용하여 잘 혼합한 후에, 압출기로 압출 성형하여 펠릿으로 제조하고, 상기 펠릿을 건조시킨 다음 사출 성형기로 사출하는 단계를 포함할 수 있다.As an example of the method for producing the molded article, after mixing the resin containing the unit represented by the above-mentioned formula (1) and the additives well using a mixer, extruding them with an extruder to produce pellets, drying the pellets, and then It may include injecting with an injection molding machine.
또한, 상기 수지를 포함하는 성형품의 성형 방법으로는, 사출 성형 외에, 압축 성형, 주형, 롤 가공, 압출 성형, 연신 등이 예시되지만 이것에 한정되지 않는다.In addition, as a molding method of a molded article containing the resin, compression molding, casting, roll processing, extrusion molding, stretching, etc. are exemplified in addition to injection molding, but are not limited thereto.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 성형품은 광학 렌즈이다.In one embodiment of the present invention, the molded article is an optical lens.
상기 광학 렌즈는 상기 수지를 이용하여 제조되는 것으로, 고굴절율 및 고투명성을 가지며, 바람직하게는 카메라에 적용될 수 있다.The optical lens is manufactured using the resin, has a high refractive index and high transparency, and may be preferably applied to a camera.
이하, 실시예를 통하여, 본 발명을 더욱 상세하게 예시한다.Hereinafter, the present invention is illustrated in more detail through examples.
실시예 및 비교예.Examples and Comparative Examples.
1. 모노머(Monomer) 1의 합성1. Synthesis of Monomer 1
중간체 1-1 합성Synthesis of Intermediate 1-1
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 2,6-디브로모나프탈렌(2,6-dibromonaphthalene) 10g, 6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사볼란-2-일)나프탈렌-2-올(6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-2-ol) 19.1g 를 테트라하이드로퓨란(THF) 60ml에 녹여 45℃ 에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 19.3g 을 H2O 40ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 179mg 를 투입하였다. 온도를 75℃로 승온하여 약 5시간동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리한 뒤 에틸아세테이트(EA)/증류수 추출(Extraction) 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트(Celite)층에 여과헌다. 얻은 원료(crude) 물질을 실리카(silica)에 흡착시킨뒤 다이클로로메테인(DCM)/에틸아세테이트(EA)로 중압액체크로마토그래피(mplc) 정제를 진행한다. 분리한 생성물 다이클로로메테인(DCM)에 녹인 뒤 헥산(HEX)에 적가하는 침전방식으로 결정화 시킨 뒤 건조하여 흰색 고체인 중간체 1-1를 수득하였다.10 g of 2,6-dibromonaphthalene, 6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxabolane-2 in a 250 ml round bottom flask (RBF) -yl)naphthalen-2-ol (6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-2-ol) 19.1g tetrahydrofuran (THF) 60ml and heated and stirred at 45°C. After 10 minutes, 19.3 g of K 2 CO 3 was dissolved in 40 ml of H 2 O and put into a round bottom flask (RBF). Then, 179 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst was added. The temperature was raised to 75° C. and the reaction proceeded for about 5 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate (EA)/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or longer, and filtered on a Celite layer. After adsorbing the obtained crude material to silica, it is purified by medium pressure liquid chromatography (mplc) with dichloromethane (DCM) / ethyl acetate (EA). The separated product was dissolved in dichloromethane (DCM), crystallized by precipitation by dropwise addition to hexane (HEX), and then dried to obtain intermediate 1-1 as a white solid.
모노머 1 합성Synthesis of monomer 1
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 1-1 10g, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate) 5.3g, K2CO3 670mg 를 디메틸아세트아미드(DMAc) 50ml에 녹인 후 외부온도 130℃ 로 승온하여 교반하여 반응시켰다. 3시간 뒤, NaOH 0.1g, 에틸렌글리콜(ethlylene glycol) 4.0ml 를 투입하여 1시간동안 추가적으로 교반시켰다. 상온까지 방냉 후 H2O를 투입하면 결정화가 진행되었다. 이를 여과한 뒤 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 실리카(Silica)에 흡착시킨 뒤 30분 교반한 후 셀라이트(Celite)층에 여과하였다. 여과한 물질을 다이클로로메테인(DCM) 및 테트라하이드로퓨란(THF)에 투입하여 결정화한 뒤 다이클로로메테인(DCM) 및 테트라하이드로퓨란(THF)에 투입하여 결정화하는 것을 추가 진행하여 재결정화하여 고체인 모노머 1을 수득하였다.After dissolving 10 g of Intermediate 1-1, 5.3 g of ethylene carbonate, and 670 mg of K 2 CO 3 in 50 ml of dimethylacetamide (DMAc) in a 250 ml round bottom flask (RBF), the temperature was raised to 130 ° C and stirred to react. . After 3 hours, 0.1 g of NaOH and 4.0 ml of ethylene glycol were added, followed by additional stirring for 1 hour. After cooling to room temperature, when H 2 O was added, crystallization proceeded. After filtering, it was dissolved in tetrahydrofuran (THF), adsorbed on silica, stirred for 30 minutes, and then filtered through a Celite layer. The filtered material is crystallized by adding it to dichloromethane (DCM) and tetrahydrofuran (THF), and then crystallized by adding it to dichloromethane (DCM) and tetrahydrofuran (THF), followed by recrystallization. Monomer 1 as a solid was obtained.
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.00 (d, 2H), 7.79-7.75 (m, 4H), 7.64 (s, 2H), 7.43-7.40 (m, 6H), 7.25 (d, 2H), 7.16 (d, 2H), 4.90 (s, 2H), 4.44 (t, 4H), 3.67 (t, 4H)1H NMR (500 MHz): δ = 8.00 (d, 2H), 7.79-7.75 (m, 4H), 7.64 (s, 2H), 7.43-7.40 (m, 6H), 7.25 (d, 2H), 7.16 ( d, 2H), 4.90 (s, 2H), 4.44 (t, 4H), 3.67 (t, 4H)
2. 모노머(Monomer) 2의 합성2. Synthesis of Monomer 2
중간체 2-1 합성Synthesis of Intermediate 2-1
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 2,6-디브로모-3,7-디클로로나프탈렌(2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene) 10g, 나프탈렌-2-일보론산(naphthalen-2-ylboronic acid) 9.8g를 테트라하이드로퓨란(THF) 40ml에 녹여 45℃에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 15.6g 을 H2O 30ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 144mg 를 투입하였다. 온도를 80℃로 승온하여 약 7시간 동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리한 뒤 에틸아세테이트(EA)/증류수 추출(Extraction) 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트(Celite)층에 여과하였다. 얻은 원료(crude) 물질을 실리카(silica)에 흡착시킨뒤 다이클로로메테인(DCM)/에틸아세테이트(EA)로 중압액체크로마토그래피(MPLC) 정제를 진행하였다. 분리한 생성물(product)는 다이클로로메테인(DCM)에 녹인 뒤 헥산(HEX)에 적가하는 침전방식으로 결정화 시킨 뒤 건조하여 흰색 고체인 중간체 2-1을 수득하였다.10 g of 2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene, naphthalen-2-ylboronic acid in a 250 ml round bottom flask (RBF) ) 9.8 g was dissolved in 40 ml of tetrahydrofuran (THF) and heated and stirred at 45 ° C. After 10 minutes, 15.6 g of K 2 CO 3 was dissolved in 30 ml of H 2 O and put into a round bottom flask (RBF). Thereafter, 144 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst was added. The temperature was raised to 80 °C and the reaction proceeded for about 7 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate (EA)/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or more, and then filtered through a Celite layer. The obtained crude material was adsorbed onto silica, and then purified by medium pressure liquid chromatography (MPLC) using dichloromethane (DCM)/ethyl acetate (EA). The separated product was dissolved in dichloromethane (DCM), crystallized by a precipitation method in which it was added dropwise to hexane (HEX), and then dried to obtain intermediate 2-1 as a white solid.
중간체 2-2 합성Synthesis of Intermediate 2-2
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 2-1 10g, 6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사볼란-2-일)나프탈렌-2-올(6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-2-ol) 12.1g 를 테트라하이드로퓨란(THF) 35ml에 녹여 40℃ 에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 12.3g 을 H2O 25ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 114mg 를 투입하였다. 온도를 85℃로 승온하여 10시간동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리 뒤 에틸아세테이트(EA)/증류수 추출(Extraction) 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트(Celite)층에 여과하였다. 얻은 원료(crude) 물질을 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 실리카(silica)를 투입한 뒤 30분 교반하여 셀라이트(Celite)층에 여과하였다. 여과한 액은 용매를 제거한 후 테트라하이드로퓨란(THF)와 헥산(Hexane)을 투입하여 결정화한 뒤 15분 교반하고 여과하여 중간체 2-2를 수득하였다.Intermediate 2-1 in a 250 ml round bottom flask (RBF) 10 g, 6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxabolan-2-yl)naphthalen-2-ol (6-(4,4,5,5-tetramethyl-1 12.1 g of ,3,2-dioxaborolan-2-yl) naphthalen-2-ol) was dissolved in 35 ml of tetrahydrofuran (THF) and heated and stirred at 40°C. After 10 minutes, 12.3 g of K 2 CO 3 was dissolved in 25 ml of H 2 O and put into a round bottom flask (RBF). Then, 114 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst was added. The temperature was raised to 85 °C and the reaction proceeded for 10 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate (EA)/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or more, and then filtered through a Celite layer. The obtained crude material was dissolved in tetrahydrofuran (THF), silica was added, stirred for 30 minutes, and filtered through a Celite layer. After removing the solvent, the filtered solution was crystallized by adding tetrahydrofuran (THF) and hexane, stirring for 15 minutes, and filtering to obtain intermediate 2-2.
모노머 2 합성Synthesis of monomer 2
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 2-2 10g, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate) 3.3g, K2CO3 416mg 를 디메틸아세트아미드(DMAc) 30ml에 녹인 후 외부온도 130oC 로 승온하여 교반하여 반응시켰다. 3시간 뒤, NaOH 0.06g, 에틸렌 글리콜(ethlylene glycol) 2.5ml 를 투입하여 1시간동안 추가적으로 교반시켰다. 상온까지 방냉 후 H2O를 투입하면 결정화가 진행되었다 이를 여과한 뒤 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 실리카(Silica)에 흡착시킨 뒤 30분 교반한 후 셀라이트(Celite) 층에 여과하였다. 여과한 용액에 메탄올(MeOH)를 투입하여 결정화 시킨 뒤 건조하여 모노머 2를 얻었다.After dissolving 10 g of intermediate 2-2, 3.3 g of ethylene carbonate, and 416 mg of K 2 CO 3 in 30 ml of dimethylacetamide (DMAc) in a 250 ml round bottom flask (RBF), the external temperature was raised to 130 o C and stirred to react made it After 3 hours, 0.06 g of NaOH and 2.5 ml of ethylene glycol were added and further stirred for 1 hour. After cooling to room temperature, when H 2 O was added, crystallization proceeded. After filtering, it was dissolved in tetrahydrofuran (THF), adsorbed on silica, stirred for 30 minutes, and then filtered on a Celite layer. Methanol (MeOH) was added to the filtered solution to crystallize it, and then dried to obtain monomer 2.
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.65 (s, 4H), 8.04-7.99 (m, 6H), 7.80-7.78 (m, 4H), 7.60-7.55 (m, 6H), 7.40-7.38 (m, 6H), 7.22 (d, 2H), 7.16 (d, 2H), 4.89 (s, 2H), 4.38 (t, 4H), 3.69 (t, 4H)1H NMR (500 MHz): δ = 8.65 (s, 4H), 8.04-7.99 (m, 6H), 7.80-7.78 (m, 4H), 7.60-7.55 (m, 6H), 7.40-7.38 (m, 6H) ), 7.22 (d, 2H), 7.16 (d, 2H), 4.89 (s, 2H), 4.38 (t, 4H), 3.69 (t, 4H)
3. 모노머(Monomer) 3의 합성3. Synthesis of Monomer 3
중간체 3-1 합성Synthesis of Intermediate 3-1
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 2,6-디브로모-3,7-디클로로나프탈렌(2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene) 10g, (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산((9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronic acid) 16.3g를 테트라하이드로퓨란(THF) 40ml에 녹여 45℃에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 15.6g을 H2O 30ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 144mg 를 투입한다. 온도를 80℃로 승온하여 약 7시간 동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리한 뒤 에틸아세테이트(EA)/증류수 추출(Extraction) 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트(Celite)층에 여과하였다. 얻은 원료(crude) 물질을 실리카(silica)에 흡착시킨뒤 다이클로로메테인(DCM)/에틸아세테이트(EA)로 중압액체크로마토그래피(MPLC) 정제를 진행하였다. 분리한 생성물(product)은 다이클로로메테인(DCM)에 녹인 뒤 헥산(HEX)에 적가하는 침전방식으로 결정화 시킨 뒤 건조하여 흰색 고체인 중간체 3-1을 수득하였다.10 g of 2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene in a 250 ml round bottom flask (RBF), (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl ) 16.3 g of boronic acid ((9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) boronic acid) was dissolved in 40 ml of tetrahydrofuran (THF) and heated and stirred at 45 ° C. After 10 minutes, 15.6 g of K 2 CO 3 was dissolved in 30 ml of H 2 O and put into a round bottom flask (RBF). Then, 144 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst is added. The temperature was raised to 80 °C and the reaction proceeded for about 7 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate (EA)/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or more, and then filtered through a Celite layer. The obtained crude material was adsorbed onto silica, and then purified by medium pressure liquid chromatography (MPLC) using dichloromethane (DCM)/ethyl acetate (EA). The separated product was dissolved in dichloromethane (DCM), crystallized by a precipitation method in which it was added dropwise to hexane (HEX), and then dried to obtain intermediate 3-1 as a white solid.
중간체 3-2 합성Synthesis of Intermediate 3-2
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 3-1 10g, 4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사볼란-2-일)페놀(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenol) 6.5g 를 테트라하이드로퓨란(THF) 25ml에 녹여 40℃ 에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 8.1g 을 H2O 15ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 75mg 를 투입하였다. 온도를 85℃로 승온하여 10시간동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리 뒤 에틸아세테이트(EA)/증류수 추출(Extraction) 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트 층에 여과하였다. 얻은 원료 물질을 테트라하이드로퓨란에 녹여 실리카를 투입한 뒤 30분 교반하여 셀라이트 층에 여과하였다. 여과한 액은 용매를 제거한 후 테트라하이드로퓨란(THF)과 헥산(Hexane)을 투입하여 결정화한 뒤 15분 교반하고 여과하여 고체인 중간체 3-2를 수득하였다.Intermediate 3-1 in a 250 ml round bottom flask (RBF) 10g, 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxabolan-2-yl)phenol (4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2 -dioxaborolan-2-yl)phenol) 6.5 g was dissolved in 25 ml of tetrahydrofuran (THF) and heated and stirred at 40 ° C. After 10 minutes, 8.1 g of K 2 CO 3 was dissolved in 15 ml of H 2 O and put into a round bottom flask (RBF). Then, 75 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst was added. The temperature was raised to 85 °C and the reaction proceeded for 10 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate (EA)/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or longer, and then filtered through a celite layer. The obtained raw material was dissolved in tetrahydrofuran, silica was added, stirred for 30 minutes, and filtered through a layer of celite. After removing the solvent, the filtered solution was crystallized by adding tetrahydrofuran (THF) and hexane, stirring for 15 minutes, and filtering to obtain a solid intermediate 3-2.
모노머 3 합성Synthesis of monomer 3
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 3-2 10g, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate) 2.8g, K2CO3 348mg 를 디메틸아세트아미드(DMAc) 25ml에 녹인 후 외부온도 130℃ 로 승온하여 교반하여 반응시켰다. 3시간 뒤, NaOH 0.05g, 에틸렌 글리콜(ethlylene glycol) 2.1ml 를 투입하여 1시간동안 추가적으로 교반시켰다. 상온까지 방냉 후 H2O를 투입하면 결정화가 진행되었다. 이를 여과한 뒤 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 실리카(Silica)에 흡착시킨 뒤 30분 교반한 후 셀라이트 층에 여과하였다. 여과한 용액에 메탄올을 투입하여 결정화 시킨 뒤 건조하여 모노머 3을 수득하였다.After dissolving 10 g of intermediate 3-2, 2.8 g of ethylene carbonate, and 348 mg of K 2 CO 3 in 25 ml of dimethylacetamide (DMAc) in a 250 ml round bottom flask (RBF), the temperature was raised to 130 ° C and reacted by stirring. . After 3 hours, 0.05 g of NaOH and 2.1 ml of ethylene glycol were added and further stirred for 1 hour. After cooling to room temperature, when H 2 O was added, crystallization proceeded. After filtering, it was dissolved in tetrahydrofuran (THF) and adsorbed on silica, stirred for 30 minutes, and then filtered through a celite layer. Methanol was added to the filtered solution to crystallize and then dried to obtain monomer 3.
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.63 (s, 4H), 8.32 (d, 2H), 8.16-8.13 (m, 4H), 7.80 (s, 2H), 7.71 (d, 4H), 7.65-7.50 (m, 14H), 7.21 (t, 2H), 7.00 (d, 4H), 4.90 (s, 2H), 4.42 (t, 4H), 3.70 (t, 4H)1H NMR (500 MHz): δ = 8.63 (s, 4H), 8.32 (d, 2H), 8.16-8.13 (m, 4H), 7.80 (s, 2H), 7.71 (d, 4H), 7.65-7.50 ( m, 14H), 7.21 (t, 2H), 7.00 (d, 4H), 4.90 (s, 2H), 4.42 (t, 4H), 3.70 (t, 4H)
4. 모노머(Monomer) 4의 합성4. Synthesis of Monomer 4
중간체 4-1 합성Synthesis of Intermediate 4-1
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 2,6-디브로모-3,7-디클로로나프탈렌(2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene) 10g, 디벤조[b,d]티오펜-2-일보론산(dibenzo[b,d]thiophen-2-ylboronic acid) 13.0g 를 테트라하이드로퓨란 40ml에 녹여 45℃ 에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 15.6g 을 H2O 30ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 144mg 를 투입하였다. 온도를 80℃로 승온하여 약 7시간동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리한 뒤 에틸아세테이트/증류수 추출 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트 층에 여과하였다. 얻은 원료(crude) 물질을 실리카(silica)에 흡착시킨뒤 다이클로로메테인(DCM)/에틸아세테이트(EA)로 중압액체크로마토그래피(mplc) 정제를 진행하였다. 분리한 생성물(product)은 다이클로로메테인(DCM)에 녹인 뒤 헥산에 적가하는 침전방식으로 결정화 시킨 뒤 건조하여 흰색 고체인 중간체 4-1를 수득하였다.2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene (2,6-dibromo-3,7-dichloronaphthalene) 10g, dibenzo[b,d]thiophene-2-ylbo 13.0 g of ronic acid (dibenzo[b,d]thiophen-2-ylboronic acid) was dissolved in 40ml of tetrahydrofuran and heated and stirred at 45°C. After 10 minutes, 15.6 g of K 2 CO 3 was dissolved in 30 ml of H 2 O and put into a round bottom flask (RBF). Thereafter, 144 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst was added. The temperature was raised to 80 °C and the reaction proceeded for about 7 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or longer, and then filtered through a celite layer. After the obtained crude material was adsorbed on silica, medium pressure liquid chromatography (mplc) purification was performed with dichloromethane (DCM)/ethyl acetate (EA). The separated product was dissolved in dichloromethane (DCM), crystallized by precipitation by dropwise addition to hexane, and then dried to obtain intermediate 4-1 as a white solid.
중간체 4-2 합성Synthesis of Intermediate 4-2
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 4-1 10g, 4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사볼란-2-일)페놀(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenol) 8.2g 를 테트라하이드로퓨란(THF) 25ml에 녹여 40℃에 가열교반시켰다. 10분 뒤 K2CO3 9.8g 을 H2O 15ml에 녹여 이를 둥근바닥플라스크(RBF)에 투입하였다. 이후 BTP(Pd(t-Bu3P)2) 촉매 91mg 를 투입하였다. 온도를 85℃로 승온하여 10시간동안 반응을 진행시켰다. 상온까지 방냉 후 유기층 분리 뒤 에틸아세테이트/증류수 추출을 2회 진행하였다. 이후 분리된 유기층에 활성탄 및 MgSO4 처리하고 15분 이상 교반한 뒤 셀라이트 층에 여과하였다. 얻은 원료 물질을 테트라하이드로퓨란에 녹여 실리카를 투입한 뒤 30분 교반하여 셀라이트 층에 여과하였다. 여과한 액은 용매를 제거한 후 테트라하이드로퓨란과 헥산을 투입하여 결정화한 뒤 15분 교반하고 여과하여 고체인 중간체 4-2를 수득하였다.Intermediate 4-1 in a 250 ml round bottom flask (RBF) 10g, 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxabolan-2-yl)phenol (4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2 -dioxaborolan-2-yl)phenol) 8.2 g was dissolved in 25 ml of tetrahydrofuran (THF) and heated and stirred at 40 ° C. After 10 minutes, 9.8 g of K 2 CO 3 was dissolved in 15 ml of H 2 O, and this was put into a round bottom flask (RBF). Then, 91 mg of BTP (Pd(t-Bu 3 P) 2 ) catalyst was added. The temperature was raised to 85 °C and the reaction proceeded for 10 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was separated, and ethyl acetate/distilled water extraction was performed twice. Thereafter, the separated organic layer was treated with activated carbon and MgSO 4 , stirred for 15 minutes or longer, and then filtered through a celite layer. The obtained raw material was dissolved in tetrahydrofuran, silica was added, stirred for 30 minutes, and filtered through a layer of celite. After removing the solvent, the filtered solution was crystallized by adding tetrahydrofuran and hexane, stirred for 15 minutes, and filtered to obtain a solid intermediate 4-2.
모노머 4 합성Synthesis of monomer 4
250ml 둥근바닥플라스크(RBF)에 중간체 4-2 10g, 에틸렌 카보네이트 (ethylene carbonate) 3.3g, K2CO3 408mg 를 디메틸아세트아미드(DMAc) 30ml에 녹인 후 외부온도 130℃ 로 승온하여 교반하여 반응시켰다. 3시간 뒤, NaOH 0.06g, 에틸렌 글리콜(ethlylene glycol) 2.5ml 를 투입하여 1시간동안 추가적으로 교반시켰다. 상온까지 방냉 후 H2O를 투입하면 결정화가 진행되었다. 이를 여과한 뒤 테트라하이드로퓨란에 녹여 실리카에 흡착시킨 뒤 30분 교반한 후 셀라이트 층에 여과하였다. 여과한 용액에 메탄올을 투입하여 결정화 시킨 뒤 건조하여 모노머 4를 수득하였다.After dissolving 10 g of intermediate 4-2, 3.3 g of ethylene carbonate, and 408 mg of K 2 CO 3 in 30 ml of dimethylacetamide (DMAc) in a 250 ml round bottom flask (RBF), the temperature was raised to 130 ° C and reacted by stirring. . After 3 hours, 0.06 g of NaOH and 2.5 ml of ethylene glycol were added and further stirred for 1 hour. After cooling to room temperature, when H 2 O was added, crystallization proceeded. After filtering, it was dissolved in tetrahydrofuran, adsorbed on silica, stirred for 30 minutes, and then filtered through a celite layer. Methanol was added to the filtered solution to crystallize and then dried to obtain monomer 4.
1H NMR (500 MHz) : δ = 8.62 (s, 4H), 8.47 (d, 2H), 8.33 (s, 2H), 8.14-8.12 (m, 4H), 7.99-7.95 (m, 4H), 7.70 (d, 4H), 7.55-7.45 (m, 4H), 7.00 (d, 4H), 4.92 (s, 2H), 4.34 (t, 4H), 3.69 (t, 4H)1H NMR (500 MHz): δ = 8.62 (s, 4H), 8.47 (d, 2H), 8.33 (s, 2H), 8.14-8.12 (m, 4H), 7.99-7.95 (m, 4H), 7.70 ( d, 4H), 7.55-7.45 (m, 4H), 7.00 (d, 4H), 4.92 (s, 2H), 4.34 (t, 4H), 3.69 (t, 4H)
비교예 1의 모노머 합성Monomer Synthesis of Comparative Example 1
500ml의 둥근바닥플라스크(RBF)에 3,3'-((나프탈렌-2,6-디일비스(4,1-페닐렌))비스(옥시))비스(프로판-1-올)(3,3'-((naphthalene-2,6-diylbis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(propan-1-ol)) 30g, 트리에틸아민(Triethylamine) 15g을 디클로로메탄(dichloromethane) 200ml에 녹였다. 질소분위기로 치환한 뒤 얼음조(ice bath) 하에서 0℃로 냉각시켰다. 아크릴로일 클로라이드(Acryloyl chloride) 15.8g을 디클로로메탄(dichloromethane) 100ml에 녹인 후 반응용액에 천천히 적가하였다. 밤새 교반을 진행한 뒤 회전감압 증발기를 이용하여 용매를 제거한 후 얻은 원료(crude)를 물, 디클로로메탄(dichloromethane)을 이용하여 1회 추출하였다. 추출한 유기용매를 1%의 염산수용액과 NaCl 포화수용액을 이용하여 유기물을 2회 추출하였다. Na2SO4를 넣고 10분 교반하여 수분을 제거한 뒤, 회전감압증발기를 이용하여 건조하였다. 건조된 물질을 디클로로메탄(dichloromethane) 및 헥산(hexane)을 이용하여 재결정하여 고체를 수득하였다. 3,3′-((naphthalene-2,6-diylbis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(propan-1-ol)(3,3 30g of '-((naphthalene-2,6-diylbis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(propan-1-ol)) and 15g of triethylamine were added to 200ml of dichloromethane. melted After replacing with a nitrogen atmosphere, it was cooled to 0°C in an ice bath. After dissolving 15.8 g of acryloyl chloride in 100 ml of dichloromethane, it was slowly added dropwise to the reaction solution. After stirring overnight, the solvent was removed using a rotary evaporator, and the resulting crude was extracted once using water and dichloromethane. The extracted organic solvent was extracted twice using 1% aqueous hydrochloric acid solution and saturated NaCl aqueous solution. After adding Na 2 SO 4 and stirring for 10 minutes to remove moisture, the mixture was dried using a rotary vacuum evaporator. The dried material was recrystallized using dichloromethane and hexane to obtain a solid.
1H NMR (500 MHz) : δ = 7.99 (d, 2H), 7.64-7.61 (m, 6H), 7.42 (d, 2H), 7.01 (d, 2H), 6.42 (dd, 2H), 6.14 (dd, 2H), 5.38 (dd, 2H), 4.28 (t, 4H), 4.18 (t, 4H), 2.12 (m, 4H)1H NMR (500 MHz): δ = 7.99 (d, 2H), 7.64-7.61 (m, 6H), 7.42 (d, 2H), 7.01 (d, 2H), 6.42 (dd, 2H), 6.14 (dd, 2H), 5.38 (dd, 2H), 4.28 (t, 4H), 4.18 (t, 4H), 2.12 (m, 4H)
수지 1의 제조Preparation of Resin 1
250ml 비이커형 반응기(3구 상부/비이커형 하부)와 히팅 맨틀(heating mantle)에 먼저 마그네틱 드라이브와 교반봉을 결착하여 높이 조정을 한 후 빈 반응기에 상기 모노머 1 11.82g, 비스(2-히드록시에틸)테레프탈레이트(Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate) 15g, 2,2'-(((9H-플루오렌-9,9-디일)비스(4,1-페닐렌))비스(옥시))비스(에탄-1-올)(2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(ethan-1-ol)) 25.88g 및 촉매 티타늄(IV) 부톡사이드 (Titanium(IV) butoxide) 0.044g를 각 질량을 측정하며 투입하여, 수지 제조용 조성물을 제조하였다.250ml beaker-type reactor (3-hole top/beaker-type bottom) and a heating mantle (heating mantle) first bind a magnetic drive and a stirring bar to adjust the height, and then 11.82g of the monomer 1 and bis(2-hydroxy Ethyl)terephthalate (Bis(2-hydroxyethyl)terephthalate) 15g, 2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis (ethane-1-ol)(2,2'-(((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(ethan-1-ol)) 25.88 g and catalyst titanium (IV) butoxide (Titanium (IV) butoxide) 0.044g were added while measuring each mass to prepare a composition for preparing a resin.
다시 높이를 조정한 마그네틱 드라이브와 교반봉을 반응기에 결착시킨 뒤 오버헤드 교반기(overhead mechanical stirrer)를 수직에 맞게 설치 한 후 N2관, 냉각기(condenser)를 설치하였고 냉각기에 실리콘 튜브와 3-way 유리콕, 오일 버블러를 연결하였다. 반응기 상부에 온도 차이로 인하여 부산물이 맺히는 현상을 줄여주기 위해 히팅 밴드(heating band)를 이용하여 260℃까지 온도를 높여주었다. 고분자 중합은 먼저 상기 수지 제조용 조성물을를 상압, 상온에서 질소 퍼징(purging)을 30분 유지한 후, 100rpm로 교반하면서 단계적으로 승온 가열하는 방식으로 반응을 진행하였다. 온도가 200℃에 도달 후 질소 흐름을 멈춘 후 주입구를 닫은 후 진공 펌프를 연결하여 서서히 반응기 내부 압력을 낮춰 부산물을 제거하였고, 최종 온도는 260℃~270℃, 압력은 1Torr 이하의 조건에서 충분히 교반 토크가 상승할 때까지 중합 반응을 진행하여 수지 1을 제조하였다.Again, the height-adjusted magnetic drive and stirrer rod were attached to the reactor, the overhead mechanical stirrer was installed vertically, and the N2 tube and condenser were installed, and the silicon tube and 3-way A glass cock and an oil bubbler were connected. In order to reduce the formation of by-products due to the temperature difference at the top of the reactor, the temperature was raised to 260 ° C using a heating band. Polymer polymerization was carried out by first maintaining the composition for preparing the resin under normal pressure and room temperature under nitrogen purging for 30 minutes, and then gradually raising and heating the composition while stirring at 100 rpm. After the temperature reached 200℃, the flow of nitrogen was stopped, the inlet was closed, and a vacuum pump was connected to gradually lower the pressure inside the reactor to remove by-products. The final temperature was 260℃~270℃ and the pressure was 1 Torr or less. Resin 1 was prepared by proceeding a polymerization reaction until the torque increased.
수지 2의 제조Preparation of Resin 2
상기 수지 1의 제조에서 상기 모노머 1 11.82g을 모노머 2 17.77g으로 변경한 것을 제외하고는 상기 수지 1과 동일한 제조방법으로 수지 2를 제조하였다. Resin 2 was prepared in the same manner as in Resin 1, except that 11.82 g of Monomer 1 was changed to 17.77 g of Monomer 2 in the preparation of Resin 1.
수지 3의 제조Preparation of Resin 3
상기 수지 1의 제조에서 상기 모노머 1 11.82g을 모노머 3 20.85g으로 변경한 것을 제외하고는 상기 수지 1과 동일한 제조방법으로 수지 3를 제조하였다.Resin 3 was prepared in the same manner as in Resin 1, except that 11.82 g of the monomer 1 was changed to 20.85 g of the monomer 3 in the preparation of the resin 1.
수지 4의 제조Preparation of Resin 4
상기 수지 1의 제조에서 상기 모노머 1 11.82g을 모노머 4 18.06g으로 변경한 것을 제외하고는 상기 수지 1과 동일한 제조방법으로 수지 4를 제조하였다.Resin 4 was prepared in the same manner as in Resin 1, except that 11.82 g of Monomer 1 was changed to 18.06 g of Monomer 4 in the preparation of Resin 1.
비교예 수지 1의 제조Preparation of Comparative Example Resin 1
상기 수지 1의 제조에서 상기 모노머 1 11.82g을 비교예 1의 모노머 12.67g으로 변경한 것을 제외하고는 상기 수지 1과 동일한 제조방법으로 비교예 수지 1를 제조하였다.Comparative Example Resin 1 was prepared in the same manner as in Resin 1, except that 11.82 g of the monomer 1 was changed to 12.67 g of the monomer of Comparative Example 1 in the preparation of the resin 1.
비교예 수지 2의 제조Preparation of Comparative Example Resin 2
상기 수지 1의 제조에서 상기 모노머 1을 적용하지 않은 것을 제외하고는 상기 수지 1과 동일한 제조방법으로 비교예 수지 2를 제조하였다.Comparative Example Resin 2 was prepared by the same manufacturing method as Resin 1, except that the monomer 1 was not applied in the preparation of Resin 1.
실험예.experimental example.
중합한 수지 시료의 분자량 및 분자량 분포를 겔 투과크로마토그래피(GPC)를 통해 확인하였고 열적 특성을 알아보기 위해 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 서모그램(thermogram)을 얻었다. 굴절률 및 아베수를 측정하기 위해 제막 후 타원계(ellipsometer)를 이용하여 빛의 파장에 따른 결과값을 얻었다.The molecular weight and molecular weight distribution of the polymerized resin sample were confirmed through gel permeation chromatography (GPC), and a thermogram was obtained using differential scanning calorimetry (DSC) to determine thermal characteristics. In order to measure the refractive index and the Abbe number, a result value according to the wavelength of light was obtained using an ellipsometer after film formation.
겔투과크로마토그래피(GPC)를 통한 분자량은 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran(THF, stabilized with BHT(butylated hydroxytoluene)))을 용매로 사용하였고 수지 시료를 테트라하이드로퓨란에 1.0mg/1ml의 농도로 용해시켜 시린지 필터(syringe filter)로 여과하여 만든 용액을 주입하여 40℃에서 측정하여 결과를 얻었으며, 이를 하기 표 1에 기재하였다. Waters RI detector를 사용하였고 칼럼(column)은 Agilent PLgel MIXED-B 2개를 사용하였다. For the molecular weight through gel permeation chromatography (GPC), tetrahydrofuran (THF, stabilized with BHT (butylated hydroxytoluene)) was used as a solvent, and the resin sample was dissolved in tetrahydrofuran at a concentration of 1.0 mg/1 ml, and the syringe The result was obtained by injecting a solution prepared by filtering with a syringe filter and measuring at 40 ° C., which is shown in Table 1 below. A Waters RI detector was used and two columns of Agilent PLgel MIXED-B were used.
수지의 유리전이온도(Tg)를 알아보기 위해 시차주사열량계(DSC)를 측정하였다. 5.5mg~8.5mg의 수지 시료를 N2 flow 하에 270℃까지 가열했다가 냉각 후 두 번째 가열 시 10℃의 승온 속도로 가열하며 스캔하여 얻은 그래프 상에서 유리전이온도(Tg)를 구하였고, 이를 하기 표 1에 기재하였다. Differential scanning calorimetry (DSC) was measured to determine the glass transition temperature (Tg) of the resin. A resin sample of 5.5 mg to 8.5 mg was heated to 270 ° C under N 2 flow, cooled, and then heated at a heating rate of 10 ° C for the second heating, and the glass transition temperature (Tg) was obtained on the graph obtained by scanning. It is listed in Table 1.
수지의 굴절률 및 아베수를 측정하기 위해 중합하여 얻은 수지 파우더 시료를 용매 디메틸아세트아마이드에 고분자 용액 총 중량 기준 10 중량%로 용해하여 제조한 고분자 용액을 실리콘 웨이퍼에 스핀코팅(spin-coating)으로 220 rpm의 회전속도로 도포하여 두께 20㎛ 제막 후 20℃에서 타원계(ellipsometer)를 이용하여 빛의 파장에 따른 결과값을 얻었고, 이를 하기 표 1에 기재하였다. 구체적으로 굴절률은 파장 589 nm에서 측정한 것이고, 아베수는 D(589 nm), F(486 nm), C(656 nm) 파장에서의 굴절률(nD, nF, nC)을 각각 측정하여 아래의 계산식에 의해 아베수를 얻었다.To measure the refractive index and Abbe number of the resin, a polymer solution prepared by dissolving a sample of the resin powder obtained by polymerization in dimethylacetamide in a solvent of 10% by weight based on the total weight of the polymer solution was spin-coated on a silicon wafer at 220 After coating at a rotational speed of rpm and forming a film with a thickness of 20 μm, the result values according to the wavelength of light were obtained using an ellipsometer at 20 ° C., which are shown in Table 1 below. Specifically, the refractive index is measured at a wavelength of 589 nm, and the Abbe number is measured by measuring the refractive index (n D , n F , n C ) at D (589 nm), F (486 nm), and C (656 nm) wavelengths, respectively. The Abbe number was obtained by the following formula.
아베수=(nD-1)/(nF - nC)Abbe number=(n D -1)/(n F - n C )
(g/mol)Mw
(g/mol)
(589nm)refractive index
(589 nm)
상기 표 1에 있어서, Mn은 수평균 분자량, Mw는 중량평균 분자량을 의미하며, Tg는 유리전이온도, 굴절률은 파장 589 nm에서 측정한 값이다.In Table 1, Mn means a number average molecular weight, Mw means a weight average molecular weight, Tg is a glass transition temperature, and a refractive index is a value measured at a wavelength of 589 nm.
상기 표 1에 의하면, 실시예 1 내지 4의 굴절률이 비교예 1 및 2보다 높음을 확인할 수 있다. According to Table 1, it can be confirmed that the refractive indices of Examples 1 to 4 are higher than those of Comparative Examples 1 and 2.
이로써, 본 발명에 따른 수지는 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하고, 상기 화학식 1의 코어 구조가 나프탈렌기임으로써, 분자 체적이 작고 패킹(packing)할 수 있는 능력이 우수하여 수지의 굴절률이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, L1 및 L2이 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기와 같이 전자가 풍부한 치환기인 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 구조의 전자 밀도를 높여 수지의 굴절률을 더욱 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.Thus, the resin according to the present invention includes the unit represented by Formula 1, and since the core structure of Formula 1 is a naphthalene group, the molecular volume is small and the packing ability is excellent, so the refractive index of the resin is excellent. was able to confirm In addition, an arylene group in which L1 and L2 are substituted or unsubstituted; Alternatively, in the case of an electron-rich substituent such as a substituted or unsubstituted heteroarylene group, it was confirmed that the refractive index of the resin can be further improved by increasing the electron density of the structure represented by Formula 1.
상기 표 1에 의하면, 실시예 1 내지 4의 수평균 분자량 및 중량평균 분자량이 비교예 1 및 2의 수평균 분자량 및 중량평균 분자량보다 높아, 본 발명에 따른 수지의 가공성이 우수함을 확인할 수 있었다.According to Table 1, the number average molecular weight and weight average molecular weight of Examples 1 to 4 were higher than those of Comparative Examples 1 and 2, confirming that the processability of the resin according to the present invention was excellent.
또한, 실시예 1 내지 4의 유리전이온도(Tg)가 150℃ 이하, 바람직하게는 135℃ 이상 145℃ 이하를 만족함으로써, 본 발명에서 목적하는 고굴절율을 가지는 수지를 제조하기 위한 물성을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.In addition, the glass transition temperature (Tg) of Examples 1 to 4 satisfies 150 ° C or less, preferably 135 ° C or more and 145 ° C or less, thereby satisfying the physical properties for producing a resin having a high refractive index desired in the present invention. confirmed that it can.
Claims (13)
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
r1은 0 내지 4의 정수이고, r1이 2 이상인 경우 2 이상의 R1은 서로 같거나 상이하고,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
l1 및 l2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수이며, l1 및 l2가 각각 2인 경우 각 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며,
L은 직접결합; 또는 -CO-L'-이고,
L'는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
X1 내지 X4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 O; 또는 S이며,
Z1 및 Z2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기이고,
a 및 b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이며, a 및 b가 각각 2 이상인 경우 각 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며,
*은 수지의 주쇄에 연결되는 부위를 의미한다. A resin comprising a unit represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
In Formula 1,
Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
R1 is hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
r1 is an integer from 0 to 4, and when r1 is 2 or more, 2 or more R1s are the same as or different from each other,
L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
l1 and l2 are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 1 or 2, and when l1 and l2 are each 2, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
L is a direct bond; or -CO-L'-;
L' is a substituted or unsubstituted arylene group,
X1 to X4 are the same as or different from each other, and are each independently O; or S,
Z1 and Z2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group; Or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group,
a and b are the same as or different from each other, and each independently represent an integer from 1 to 10, and when a and b are each 2 or more, the structures in parentheses are the same as or different from each other,
* means a site connected to the main chain of the resin.
폴리에스터 전구체 또는 폴리카보네이트 전구체를 포함하는 수지 제조용 조성물을 중합하는 단계를 포함하는 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 수지의 제조방법:
[화학식 1a]
상기 화학식 1a에 있어서, Ar1, Ar2, R1, r1, L1, L2, l1, l2, X1 내지 X4, Z1, Z2, a 및 b의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같다. A compound represented by Formula 1a; and
A method for producing a resin according to any one of claims 1 to 8, comprising the step of polymerizing a composition for preparing a resin comprising a polyester precursor or a polycarbonate precursor:
[Formula 1a]
In Formula 1a, the definitions of Ar1, Ar2, R1, r1, L1, L2, l1, l2, X1 to X4, Z1, Z2, a and b are as defined in Formula 1 above.
[화학식 A]
[화학식 B]
상기 화학식 A 및 B에 있어서,
Ra1, Ra2, Rb1 및 Rb2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
L'은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다. The method according to claim 9, wherein the polyester precursor is represented by the following formula A, and the polycarbonate precursor is represented by the following formula B:
[Formula A]
[Formula B]
In the formulas A and B,
Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
L' is a substituted or unsubstituted arylene group.
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