專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)透鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡，其用于使用氙燈、LED、激光器等作為光源的光的集光；以及其制造方法。
背景技術(shù)：
使用諸如透明聚酰胺樹(shù)脂和氟樹(shù)脂的透明樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡的特征在于，與由無(wú)機(jī)玻璃制成的光學(xué)透鏡相比，它們重量輕、不大可能破損且易于成形，并因此廣泛用于各種光學(xué)設(shè)備中。然而，由樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡的問(wèn)題在于例如與玻璃光學(xué)透鏡相比，在經(jīng)受環(huán)境變化時(shí)，其光學(xué)性能趨于改變。因此，需要具有可比得上玻璃光學(xué)透鏡的高透明性和不會(huì)由于使用時(shí)的光照射而經(jīng)歷顏色變化的性質(zhì)(耐光性)的由樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡。為了滿(mǎn)足對(duì)于由樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡的這種要求，已經(jīng)提出了其中使用透明聚酰胺樹(shù)脂、氟樹(shù)脂等作為形成透鏡的透明樹(shù)脂的光學(xué)透鏡。日本特開(kāi)平9-137057號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)例如提出了一種具有高表面硬度的光學(xué)透鏡，其由含有6 24個(gè)碳原子的至少一種環(huán)狀脂族二胺、幾乎等摩爾比例的含有8 16個(gè)碳原子的至少一種芳族二羧酸和高達(dá)20摩爾％的聚酰胺形成單體構(gòu)成。然而，即使使用這種透明聚酰胺樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡在用于使用氙燈、LED、藍(lán)-紫激光器等作為光源且具有高照射水平的發(fā)光裝置如所謂的閃光燈時(shí)也可能經(jīng)歷顏色變化、變形、老化等。W02009/084690 (專(zhuān)利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了，作為即使在用作使用氙燈等作為光源的發(fā)光裝置時(shí)也由于光照射而經(jīng)歷很少顏色變化、變形、老化等的由樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡，光學(xué)透鏡的特征在于，其使用例如癸烷-1，10- 二羧酸和3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基二環(huán)己基甲烷的縮聚物作為透明聚酰胺，其由含有穩(wěn)定劑的成形材料的成形品制成，當(dāng)成形品具有2mm的厚度時(shí)其顯示60%以上的總透光率，且在使用氙燈利用具有1000W/m2的光強(qiáng)度的光束對(duì)保持在80°C下的成形品照射500小時(shí)之后，上述總透光率為50%以上(權(quán)利要求1、4和7) ο現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9-137057號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:W02009/084690

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題然而，近年來(lái)，對(duì)于用于閃光燈等的光學(xué)透鏡的耐光性的要求進(jìn)一步增加。也就是說(shuō)，在最近的閃光燈中，期望光強(qiáng)度增大和發(fā)光間隔縮短，且此外，期望光源與透鏡之間的距離更近，以允許閃光燈的內(nèi)含和小型化。當(dāng)將常規(guī)光學(xué)透鏡用于滿(mǎn)足這種要求的閃光燈中時(shí)，可能發(fā)生起泡、顏色變化等。因此，期望即使在較高光強(qiáng)度下多次照射之后也不經(jīng)受起泡或顏色變化的由樹(shù)脂制成的光學(xué)透鏡。
本發(fā)明的目的在于提供顯示高透明性且即使在較高光強(qiáng)度下多次照射之后也不會(huì)具有諸如顏色變化的問(wèn)題的光學(xué)透鏡。解決問(wèn)題的手段作為廣泛研究的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由通過(guò)在透明樹(shù)脂如透明聚酰胺中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的具有增強(qiáng)的放熱性質(zhì)的成形材料制成的光學(xué)透鏡顯示改善的透明性，且即使在較高光強(qiáng)度下多次照射之后也不大可能造成諸如顏色變化的問(wèn)題。本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡，其由通過(guò)在透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的樹(shù)脂組合物的成形品制成，基于所述成形品的重量，所述導(dǎo)熱填料的含量為I重量％以上，且將所述導(dǎo)熱填料納米分散使得當(dāng)所述成形品具有2mm的厚度時(shí)實(shí)現(xiàn)30%以上的總透光率。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡為通過(guò)將使用透明樹(shù)脂作為基質(zhì)樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物成形而獲得的成形品。透明樹(shù)脂的實(shí)例包括由丙烯酸樹(shù)脂、聚碳酸酯、聚烯烴、氟樹(shù)脂、聚酰胺、聚硅氧烷、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚酯等制成的透明樹(shù)脂。特別地，W02009/084690(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)中描述并例示的非晶態(tài)且具有高玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的透明聚酰胺是合適的。這種透明聚酰胺樹(shù)脂的實(shí)例包括通過(guò)特定二胺與特定二羧酸的縮合、內(nèi)酰胺的開(kāi)環(huán)聚合或ω-氨基羧酸的縮合而獲得的透明聚酰胺樹(shù)脂。在這種透明聚酰胺樹(shù)脂中，例如優(yōu)選具有芳族環(huán)和脂族環(huán)的那些聚酰胺樹(shù)脂，特別優(yōu)選癸烷-1，10-二羧酸與3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二環(huán)己基甲烷的縮聚物，因?yàn)槠洳淮罂赡茉斐深伾兓?、變形等。在根?jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中，所述透明樹(shù)脂優(yōu)選為癸烷-1，10- 二羧酸與3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基二環(huán)己基甲烷的縮聚物。作為根據(jù)本發(fā)明的透明樹(shù)脂的成形材料的透明樹(shù)脂組合物的特征在于，在所述透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料。通過(guò)分散導(dǎo)熱填料而增強(qiáng)成形品的放熱性質(zhì)，結(jié)果，即使在較高光強(qiáng)度下多次照射之后也可以抑制溫度升高，由此，可以獲得不大可能經(jīng)歷顏色變化或起泡的具有改善的耐光性的成形品(透明樹(shù)脂成形品)。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的特征在于，即使在將其用于具有增加的光強(qiáng)度和縮短的發(fā)光間隔的發(fā)光裝置時(shí)也不大可能經(jīng)歷顏色變化或起泡。在本文中術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)熱填料”是指具有l(wèi)W/m.Κ以上的熱導(dǎo)率的填料，優(yōu)選具有20W/m.K以上的熱導(dǎo)率的填料且更優(yōu)選具有50W/m.K以上的熱導(dǎo)率的填料。如果熱導(dǎo)率低于lff/m-K,則即使對(duì)透明樹(shù)脂添加將超過(guò)10重量％的量的填料也不能獲得改善的耐光性，且在用氣燈、LED、激光器(藍(lán)-紫)等在較高光強(qiáng)度下多次照射之后會(huì)發(fā)生起泡或顏色變化?；谛纬赏哥R的成形品的重量，導(dǎo)熱填料的添加量為I重量％以上。如果該量小于I重量％，則不能獲得改善的耐光性，且在用氙燈、LED、激光器等在較高光強(qiáng)度下多次照射之后會(huì)發(fā)生起泡或顏色變化。另一方面，如果該量超過(guò)50重量％，則透明性可能降低；因此，優(yōu)選50重量％以下的量，且使用20重量％以下的量以獲得進(jìn)一步改善的透明性。也就是說(shuō)，更優(yōu)選I 20重量％的范圍，且在該范圍內(nèi)，可以獲得進(jìn)一步改善的耐光性和改善的透明性?xún)烧?。此外，因?yàn)閷?dǎo)熱填料的分散為納米分散，所以可以獲得具有進(jìn)一步改善的透明性的成形品。也就是說(shuō)，形成根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的成形品(透明樹(shù)脂成形品)的改善的透明性可以通過(guò)使用透明樹(shù)脂作為在光學(xué)透鏡成形中使用的基質(zhì)樹(shù)脂且通過(guò)納米分散導(dǎo)熱填料而獲得。術(shù)語(yǔ)“納米分散”是指將具有400nm以下的(平均)粒徑的納米粒子良好分散在基質(zhì)樹(shù)脂(透明樹(shù)脂)中。因此，在本發(fā)明中使用的導(dǎo)熱填料對(duì)應(yīng)于具有400nm以下的(平均)粒徑的粒子。如果粒徑超過(guò)400nm，則光學(xué)透鏡會(huì)變白濁，且不能獲得高透明性。表述“良好分散”是指填料(納米粒子)的一次粒子不聚集且不形成二次粒子(聚集粒子)，或者是指其中一次粒子的聚集物(聚集粒子)具有400nm以下的直徑的分散狀態(tài)。如果填料聚集而形成具有超過(guò)400nm的直徑的聚集物，則會(huì)產(chǎn)生白濁，且光學(xué)透鏡的透明性會(huì)降低。然而，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡可以維持改善的透明性，因?yàn)閷?dǎo)熱填料是納米分散的。如上所述，在填料的納米分散程度與透明性之間存在強(qiáng)相關(guān)性。因此，填料的納米分散程度可以由透鏡的透明度(總透光率)表示。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中，將導(dǎo)熱填料納米分散使得當(dāng)形成透鏡的成形品具有2mm的厚度時(shí)實(shí)現(xiàn)30%以上且優(yōu)選70%以上的總透光率。在本文中術(shù)語(yǔ)“總透光率”表示指示透明性的指標(biāo)，其使用在JIS K7361中限定的測(cè)定方法測(cè)定，且顯示為在可見(jiàn)光區(qū)域、具體地400 SOOnm的波長(zhǎng)范圍中，在入射光強(qiáng)度T1與通過(guò)試驗(yàn)片的總光強(qiáng)度T2之間的百分?jǐn)?shù)比率。優(yōu)選地，除了透明樹(shù)脂和導(dǎo)熱填料之外，作為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的成形材料的透明樹(shù)脂組合物還含有在比基質(zhì)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50°C的溫度下為液體的分散劑，且通過(guò)將在所述分散劑中納米分散所述導(dǎo)熱填料而獲得的分散液混合到透明樹(shù)脂中而獲得。通過(guò)使用其中制備在分散劑中納米分散導(dǎo)熱填料的分散液且隨后將該分散液混合到透明樹(shù)脂中的方法，可以在透明樹(shù)脂中容易地納米分散導(dǎo)熱填料。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中，優(yōu)選地，所述樹(shù)脂組合物含有在比所述透明樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50°C的溫度下為液體的分散劑，且通過(guò)將在所述分散劑中納米分散所述導(dǎo)熱填料而獲得的分散液混合到所述透明樹(shù)脂中而獲得。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中，所述分散劑優(yōu)選為利用交聯(lián)助劑、增塑劑、紫外線(xiàn)照射或電子束照射聚合的單體(在下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為UV/EB單體)。除了透明樹(shù)脂和導(dǎo)熱填料之外，形成根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的樹(shù)脂組合物還可以在不損害本發(fā)明的主旨的量范圍內(nèi)含有用于增強(qiáng)光學(xué)透鏡的各種物理性質(zhì)的其他成分，且所述其他成分包括交聯(lián)助劑、增塑劑和UV/EB單體。當(dāng)例如如下所述進(jìn)行交聯(lián)時(shí)，優(yōu)選添加交聯(lián)助劑以促進(jìn)交聯(lián)。另外，當(dāng)交聯(lián)助劑、增塑劑和UV/EB單體在比基質(zhì)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50°C的溫度下為液體且可以在其中納米分散導(dǎo)熱填料時(shí)，可以將這些成分用作用于納米分散導(dǎo)熱填料的分散劑。這是優(yōu)選的，因?yàn)榭梢允褂脙?yōu)選用于形成光學(xué)透鏡的成分本身作為分散劑，因此消除了對(duì)于使用對(duì)于增強(qiáng)光學(xué)透鏡的物理性質(zhì)不特別必要的成分的需要。在比基質(zhì)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50°C的溫度下為液體的交聯(lián)助劑的實(shí)例包括異氰脲酸三烯丙酯(在下文中，稱(chēng)為T(mén)AIC)。TAIC具有約23°C的熔點(diǎn)且易于變成液體。此外，TAIC由于其三官能性而具有優(yōu)異的可交聯(lián)性，且優(yōu)選包含TAIC的原因在于，例如，可以通過(guò)電離放射線(xiàn)照射而容易地增強(qiáng)光學(xué)透鏡的耐熱性(回流耐熱性)，TAIC比較不大可能由于放射線(xiàn)照射或熱而造成顏色變化，且其對(duì)于人體具有低毒性。另外，TAIC與透明樹(shù)脂具有優(yōu)異的相容性。TAIC與例如透明聚酰胺(特別地，癸烷-1，10- 二羧酸與3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基二環(huán)己基甲烷的縮聚物)具有優(yōu)異的相容性，且可以溶解所述透明聚酰胺至高達(dá)約50重量％的濃度。因此，TAIC使得可以容易地納米分散大量的導(dǎo)熱填料，且因此可以合適地用作用于以高濃度在透鏡中納米分散導(dǎo)熱填料的分散劑。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中，所述分散劑優(yōu)選為T(mén)AIC。UV/EB單體的實(shí)例包括丙烯酸類(lèi)單體、甲基丙烯酸類(lèi)單體、基于酰亞胺的單體、基于聚硅氧烷的單體、基于氨基甲酸酯的單體、基于異氰酸酯的單體、基于環(huán)氧化物的單體
坐寸ο作為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的成形材料的透明樹(shù)脂組合物優(yōu)選除了所述組合物之外還包含穩(wěn)定劑。當(dāng)包含穩(wěn)定劑時(shí)，可以更有效地抑制顏色變化。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡優(yōu)選還包含穩(wěn)定劑。在本文中提到的術(shù)語(yǔ)“穩(wěn)定劑”包括用于防止由光、熱等造成的劣化的所有穩(wěn)定齊U，并且還包括例如抗氧化劑。穩(wěn)定劑的具體實(shí)例包括受阻胺光穩(wěn)定劑、紫外線(xiàn)吸收劑、基于磷的穩(wěn)定劑、基于受阻酚的抗氧化劑、基于氫醌的抗氧化劑等。使用兩種以上穩(wěn)定劑可以增強(qiáng)作為穩(wěn)定劑的功能，從而導(dǎo)致進(jìn)一步改善的效果。

作為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的成形材料的樹(shù)脂組合物可還在不損害本發(fā)明的主旨的量范圍內(nèi)包含上述以外的成分，例如銅抑制劑、阻燃劑、潤(rùn)滑劑、導(dǎo)電齊 、鍍敷劑等。通過(guò)使透明樹(shù)脂交聯(lián)，可以將光學(xué)透鏡形成為具有改善的耐熱性和高溫下的剛性的成形品。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中，所述透明樹(shù)脂優(yōu)選是被交聯(lián)的。該交聯(lián)例如通過(guò)對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行加熱或通過(guò)其中對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行電離放射線(xiàn)照射的方法而進(jìn)行。在上述之中，就易于控制而言，優(yōu)選其中對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行電離放射線(xiàn)照射的方法。就安全性、設(shè)備可用性等而言，優(yōu)選電子束作為電離放射線(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡優(yōu)選具有0.1MPa以上的在270°C下的儲(chǔ)能模量。當(dāng)將在270°C下的儲(chǔ)能模量設(shè)定為0.1MPa以上時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在從室溫到高溫的溫度下滿(mǎn)意的剛性，這是優(yōu)選的，因?yàn)榧词巩?dāng)通過(guò)使用無(wú)鉛焊料進(jìn)行焊接或通過(guò)焊料回流安裝光學(xué)透鏡時(shí)或者即使當(dāng)在高溫環(huán)境中使用光學(xué)透鏡時(shí)，也不大可能發(fā)生熱變形的問(wèn)題，且所謂的回流耐熱性高。與根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡一樣，在高溫下具有高剛性的光學(xué)透鏡可以通過(guò)將具有如上所述的成形材料的組成的透明樹(shù)脂交聯(lián)而獲得。在本文中術(shù)語(yǔ)“儲(chǔ)能模量”是構(gòu)成表示在當(dāng)對(duì)粘彈性體賦予正弦振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系的復(fù)數(shù)模量的一項(xiàng)(實(shí)數(shù)項(xiàng))，且是用粘彈性測(cè)定裝置(DMS)測(cè)定的值。更具體地，儲(chǔ)能模量是用由IT Keisoku Seigyo Corporation制造的粘彈性測(cè)定裝置DVA-200，從室溫(25°C )起在10°C /分鐘的加熱速率下測(cè)定的值。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡可以通過(guò)如下制造:將含有透明樹(shù)脂、在所述透明樹(shù)脂中納米分散的導(dǎo)熱填料和可以任選添加的其他成分的樹(shù)脂組合物成形為透鏡并優(yōu)選在成形之后將樹(shù)脂交聯(lián)。利用其中在成形之后進(jìn)行交聯(lián)的方法，成形易于進(jìn)行，因?yàn)樵诮宦?lián)前樹(shù)脂組合物(成形材料)具有低剛性，且耐熱性和剛性可以通過(guò)交聯(lián)增強(qiáng)，由此得到具有改善的耐熱性和高溫下的剛性的光學(xué)透鏡。含有透明樹(shù)脂、在所述透明樹(shù)脂中納米分散的導(dǎo)熱填料和可以任選添加的其他成分的所述樹(shù)脂組合物可以?xún)?yōu)選通過(guò)如下方法制備，其中，如上所述，通過(guò)于在比基質(zhì)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50°C的溫度下為液體的分散劑中，例如在交聯(lián)助劑、增塑劑或UV/EB單體中納米分散導(dǎo)熱填料而制備分散液，且將所得分散液混合到透明樹(shù)脂(任選含有諸如穩(wěn)定劑的其他成分)中?；蛘撸鰳?shù)脂組合物可以通過(guò)如下方法制備，其中，通過(guò)于在比基質(zhì)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50 V的溫度下為液體的分散劑中納米分散導(dǎo)熱填料而制備分散液，且將所得分散液與形成透明樹(shù)脂的單體(任選含有諸如穩(wěn)定劑的其他成分)和聚合引發(fā)劑混合以將單體聚合。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)將導(dǎo)熱填料分散在分散劑中且在攪拌主要含有透明樹(shù)脂的混合物或主要含有形成透明樹(shù)脂的單體的混合物的同時(shí)添加其中分散導(dǎo)熱填料的分散劑而在透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料。除了上述方法，即“將通過(guò)在分散劑中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的分散液混合到透明樹(shù)脂或其原料單體中的方法”以外，在透明樹(shù)脂的組合物中納米分散導(dǎo)熱填料的方法的實(shí)例也可以包括以下方法:I)使樹(shù)脂熔化且添加導(dǎo)熱填料并通過(guò)剪切力等將導(dǎo)熱填料分散在其中的方法；和2)將導(dǎo)熱填料用諸如硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑等的表面處理劑處理且隨后將處理過(guò)的導(dǎo)熱填料分散在樹(shù)脂中的方法。然而，鑒于納米分散的容易性，優(yōu)選使用上述方法，即“將通過(guò)在分散劑中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的分散液混合到透明樹(shù)脂或其單體中的方法”或使用上述方法與方法I)和/或方法2)的組合。當(dāng)組合使用這些方法時(shí)，可以進(jìn)一步增強(qiáng)分散性。本發(fā)明涉及一種制造光學(xué)透鏡的方法，所述方法包括:將通過(guò)在透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的樹(shù)脂組合物成形的成形步驟和在所述成形步驟之后將所述透明樹(shù)脂交聯(lián)的交聯(lián)步驟。利用該制造方法，可以容易地獲得具有改善的耐熱性(回流耐熱性)和高溫下的剛性的光學(xué)透鏡。發(fā)明的有利效果根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡顯示高透明性且即使在使用諸如氙燈、LED、激光器(藍(lán)紫)等的激光器在較高強(qiáng)度下多次照射之后也不大可能經(jīng)歷顏色變化等。具有改善的耐熱性(回流耐熱性)和高溫下的剛性的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的制造光學(xué)透鏡的方法而容易地制造。
具體實(shí)施例方式接著將描述實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明不限于本文所述的實(shí)施方式。如上所述，形成根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的成形材料的透明樹(shù)脂優(yōu)選為透明聚酰胺。透明聚酰胺的實(shí)例可以包括例如在W02009/084690(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)中例示的透明聚酰胺；然而，只要混合物本身是透明的，則透明聚酰胺可以是含有多種不同聚酰胺的混合物且可以含有結(jié)晶聚酰胺。透明聚酰胺也可以是通過(guò)在后述的穩(wěn)定劑、增強(qiáng)劑等的存在下與原料單體一起進(jìn)行合成反應(yīng)(聚合)而制造的透明聚酰胺。也可以將市售產(chǎn)品用作透明聚酰胺。例如，由癸烷-1，10- 二羧酸和3，3’ - 二甲基-4，4’-二氨基二環(huán)己基甲烷的縮聚物制成的聚酰胺以商品名Grilamide TR-90 (艾曼斯化學(xué)(日本)株式會(huì)社(EMS-CHEMIE(Japan)Ltd.))等市售。本發(fā)明使用的透明聚酰胺的其他具體商品的實(shí)例包括Trogamid CX7323、Trogamid T和Trogamid CX9701 (商品名，全部得自大賽貓德固賽株式會(huì)社(Daicel-Degussa, Ltd.)) ；Grilamid TR-155、Grivory G21、Grilamid TR-55LX 和 GrilonTR-27 (全部得自艾曼斯化學(xué)(日本)株式會(huì)社)；Cristamid MSllOO和CristamidMS1700(全部得自阿科瑪有限公司(Arkema, Ltd.));和 Sealer3030E、Sealer PA-V2031 和Isoamide PA-7030 (全部得自杜邦有限公司(DuPont, Ltd.))。導(dǎo)熱填料的實(shí)例可以包括氧化鋁；(結(jié)晶)氧化硅；氮化鋁；氮化硼；氮化硅；氧化鋅；氧化錫；氧化鎂；碳化硅；碳材料如炭黑、碳纖維和碳納米管；合成鎂砂等。導(dǎo)熱填料的形狀可不必為球狀，且也可以為棒狀、板狀或粉碎填料。另外，可以例如利用表面活性劑等對(duì)這些導(dǎo)熱填料進(jìn)行表面處理以促進(jìn)納米分散?？梢蕴砑拥礁鶕?jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡中的穩(wěn)定劑的比例的優(yōu)選范圍不受特別限制；然而，隨著該比例變大，可以獲得更加不可能經(jīng)歷由于用氙燈等照射而引起的顏色變化等的光學(xué)透鏡。另一方面，如果該比例過(guò)大，則會(huì)發(fā)生諸如起霜、濁化點(diǎn)(霧度)劣化和透過(guò)率降低的問(wèn)題。因此，一般來(lái)講，當(dāng)使用一種穩(wěn)定劑時(shí)，基于100重量份的透明聚酰胺，優(yōu)選以約0.01重量份 約5重量份的量使用其?？梢允褂檬惺郛a(chǎn)品作為穩(wěn)定劑。例如，受阻胺光穩(wěn)定劑以ADK STAB LA68、LA62(商品名，旭電化株式會(huì)社)等市售，紫外線(xiàn)吸收劑以ADK STAB LA36(商品名，旭電化株式會(huì)社)等市售，基于磷的穩(wěn)定劑以Irgafosl68(商品名，巴斯夫有限公司(BASF, Ltd.))等市售，受阻酹抗氧化劑以Irganox245、IgranoxlOlO (商品名，巴斯夫有限公司)等市售,且基于氫醌的抗氧化劑以Meth0qUin0ne(商品名:精工化學(xué)株式會(huì)社)等市售，且可以使用這些產(chǎn)品中的任一種。除了 TAIC以外，可以在本發(fā)明中使用的交聯(lián)助劑的實(shí)例還包括肟如對(duì)醌二肟、P，P’- 二苯甲酰醌二肟等；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯如二甲基丙烯酸亞乙酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸/氧化鋅混合物、甲基丙烯酸烯丙酯、三甲基丙烯?；惽桦逅狨サ龋灰蚁┗鶈误w如二乙烯基苯、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶等；烯丙基化合物如六亞甲基二烯丙基納迪克酰亞胺、衣康酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯、異氰脲酸二烯丙基單縮水甘油酯、氰脲酸三烯丙酯等；順丁烯二酰亞胺化合物如N，N’ -間亞苯基雙順丁烯二酰亞胺、N，N’ -(4，4’ -亞甲基二亞苯基)二順丁烯二酰亞胺等。TAIC和這些交聯(lián)助劑可以單獨(dú)或組合使用。當(dāng)將TAIC用作交聯(lián)助劑時(shí)，基于100重量份的透明聚酰胺，其含量?jī)?yōu)選小于25重量份且更優(yōu)選為I 20重量份。隨著TAIC含量增加，交聯(lián)被促進(jìn)而提高增強(qiáng)回流耐熱性等的效果。然而，如果該含量超過(guò)上述范圍，則硬化可能變得太慢而導(dǎo)致成形性降低，從而使得難以獲得成形品的良好外觀(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的制造中，用于混合透明樹(shù)脂、其中納米分散導(dǎo)熱填料的分散液、任選添加的成分等的混合機(jī)的實(shí)例包括已知混合機(jī)，例如單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、加壓捏合機(jī)等。在上述之中優(yōu)選的是雙螺桿擠出機(jī)，且一般來(lái)講，優(yōu)選采用約230°C 約300°C的捏合溫度和約2秒 約15分鐘的捏合時(shí)間。成形步驟中的成形方法不受特別限制，且成形方法的實(shí)例包括注射成形法、注射壓縮成形法、壓制成形法、擠出成形法、吹塑成形法、真空成形法等，但鑒于成形的容易性和精確度，優(yōu)選注射成形法。
實(shí)施例接著將基于實(shí)施例描述本發(fā)明。應(yīng)注意，本發(fā)明不限于本文所述的實(shí)施例，且可以被修改為其他實(shí)施方式，只要不損害本發(fā)明的主旨即可。首先列出在實(shí)施例和比較例中使用的原料。[透明聚酰胺]癸烷-1，10-二羧酸和3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基己基甲烷的縮聚物(商品名:Grilamid TR-90,艾曼斯化學(xué)(日本)株式會(huì)社)[交聯(lián)助劑]異氰脲酸三烯丙酯(TAIC:日本化成株式會(huì)社)[導(dǎo)熱填料]氧化鈦(商品名:TT0_51A，石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社)實(shí)施例如下獲得具有表I中所示的組成的樹(shù)脂組合物。將TAIC和導(dǎo)熱填料在研磨機(jī)中混合以獲得混合物。將該混合物側(cè)進(jìn)料到雙螺桿混合機(jī)(TEM58BS，東芝機(jī)械株式會(huì)社)中且使其與透明聚酰胺混合。使用SE-18(電動(dòng)注射成形機(jī)，住友重機(jī)株式會(huì)社)將由此獲得的樹(shù)脂組合物注射成形以制備具有40mmX40mmX2mm(厚度)尺寸的成形品樣品。注射成形在以下條件下進(jìn)行:樹(shù)脂溫度:280°C，成形溫度:80°C且循環(huán):30秒。將所得成形品樣品用300kGy的電子束照射以進(jìn)行交聯(lián)。以下述方式測(cè)定照射后樣品的總透光率及耐光試驗(yàn)后的外觀(guān)。將這些結(jié)果示于表I中。比較例I根據(jù)表I中所示的組成，將TAIC側(cè)進(jìn)料到雙螺桿混合機(jī)(TEM58BS，東芝機(jī)械株式會(huì)社)中且使其與透明聚酰胺混合。隨后，在與實(shí)施例中相同的條件下使用SE-18(電動(dòng)注射成形機(jī)，住友重機(jī)株式會(huì)社)將所得混合物注射成形以制備具有40mmX40mmX2mm(厚度)尺寸的成形品樣品。另外，在與實(shí)施例中相同的條件下將所得成形品樣品用電子束照射以進(jìn)行交聯(lián)，且以下述方式測(cè)定照射后樣品的總透光率及耐光試驗(yàn)后的外觀(guān)。將這些結(jié)果不于表I中。比較例2根據(jù)表I中所示的組成，將TAIC、導(dǎo)熱填料和透明聚酰胺從雙螺桿混合機(jī)(TEM58BS，東芝機(jī)械株式會(huì)社)的頂部進(jìn)料并混合。隨后，在與實(shí)施例中相同的條件下使用SE-18(電動(dòng)注射成形機(jī)，住友重機(jī)株式會(huì)社)將所得混合物注射成形以制備具有40mmX40mmX2mm(厚度)尺寸的成形品樣品。另外，在與實(shí)施例中相同的條件下將所得成形品樣品用電子束照射以進(jìn)行交聯(lián)，且以下述方式測(cè)定照射后樣品的總透光率及耐光試驗(yàn)后的外觀(guān)。將這些結(jié)果示于表I中。[總透光率]依據(jù)JIS K7361測(cè)定總透光率。在可見(jiàn)光區(qū)域(400 800nm的波長(zhǎng)范圍)內(nèi)在入射光強(qiáng)度T1與通過(guò)試驗(yàn)片的總光強(qiáng)度T2之間的比率以百分?jǐn)?shù)顯示。[耐光試驗(yàn)后的外觀(guān)]使用市售的外附閃光燈(尼康株式會(huì)社(Nikon Corporation)),在將透鏡樣品的表面與光源(氙燈)之間的距離設(shè)定為2mm的條件下，將在以下條件下的閃光重復(fù)200次循環(huán):循環(huán)以10秒一次或2秒一次。閃光時(shí)間:(1/800)秒，色溫度:5600K對(duì)在200次循環(huán)之后透鏡的顏色變化進(jìn)行評(píng)價(jià)，且將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中，其中A
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡，其由通過(guò)在透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的樹(shù)脂組合物的成形品制成，基于所述成形品的重量，所述導(dǎo)熱填料的含量為I重量％以上，且將所述導(dǎo)熱填料納米分散使得當(dāng)所述成形品具有2mm的厚度時(shí)實(shí)現(xiàn)30%以上的總透光率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中: 所述透明樹(shù)脂為癸烷-1，10- 二羧酸與3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二氨基二環(huán)己基甲烷的縮聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡，其中 所述樹(shù)脂組合物含有在比所述透明樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)高50°C的溫度下為液體的分散劑，且通過(guò)將在所述分散劑中納米分散所述導(dǎo)熱填料而獲得的分散液混合到所述透明樹(shù)脂中而獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其中 所述分散劑為利用交聯(lián)助劑、增塑劑、紫外線(xiàn)照射或電子束照射聚合的單體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡，其中 所述分散劑為異氰脲酸三烯丙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡，其還包含穩(wěn)定劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡，其中 所述透明樹(shù)脂是被交聯(lián)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡，其中 在270°C下的儲(chǔ)能模量為0.1MPa以上。
9.一種制造光學(xué)透鏡的方法，所述方法包括:將通過(guò)在透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的樹(shù)脂組合物成形的成形步驟和在所述成形步驟之后將所述透明樹(shù)脂交聯(lián)的交聯(lián)步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡，其由通過(guò)在透明樹(shù)脂中納米分散導(dǎo)熱填料而獲得的樹(shù)脂組合物的成形品制成，基于所述成形品的重量，所述導(dǎo)熱填料的含量為1重量%以上，且將所述導(dǎo)熱填料納米分散使得當(dāng)所述成形品具有2mm的厚度時(shí)實(shí)現(xiàn)30%以上的總透光率；和制造所述光學(xué)透鏡的方法。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡具有高透明性、改善的耐熱性和耐老化性、高表面硬度和可以滿(mǎn)足最近要求的改善的耐光性。
文檔編號(hào)C08K5/3477GK103201651SQ201280003638
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者中林誠(chéng) 申請(qǐng)人:住友電工超效能高分子股份有限公司