一种用于光学透镜的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种用于光学透镜的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用，该热塑性树脂组合物包含通式(A)所示的结构单元任选的通式(B)所示的结构单元以及包含化学通式(C)所示结构的添加剂所述热塑性树脂组合物具有折射率高、稳定性好、耐湿热、加工注塑过程中降解率低等优点，可满足光学镜头使用要求，制造方法简单，具有工业化应用前景。具有工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光学透镜的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及光学树脂领域，具体的涉及一种用于光学透镜的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由双酚A形成的聚碳酸酯树脂具有折射率低、双折射大的缺点，因此其在光学透镜领域的应用受到制约。基于此，通过将具有芴系或萘系结构的双酚类二羟基化合物进行均聚或共聚，可以得到具有高折射率和低双折射的聚碳酸酯树脂。通常，高于CR
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39(烯丙基二甘醇碳酸酯)折射率的材料通常被认为是高折射材料，折射率在1.60以上的聚碳酸酯树脂被称为高折射PC。高折射PC相较于其他光学材料具有更高的折射率、低双折射以及良好的水热稳定性，因此可以应用于高端光学透镜领域。
[0003]应用多元化是光学镜头产业持续成长数年的主要原因，其中消费型应用最为重要。手机、电脑、汽车、安防摄像头、VR/AR等都需要镜头，尤其是手机镜头需求增长惊人。消费者对手机镜头高分辨、大广角、大光圈等终端性能的需求持续带动着镜头镜片数量的增加，以及光学树脂原料参数的高要求。目前，主流高端机型多采用6P或7P的塑胶镜头，更多片数的镜头正处于设计导入阶段。此外，随着光学镜头产品在智能手机、平板电脑等领域的市场逐渐趋于平稳，市场将朝向安防监控、穿戴式装置、医疗、车用等多元化方向继续发展，不断开拓新的应用领域。
[0004]美国专利US4810771提出了一种可用于光学透镜的高折射聚酯，采用9,9
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双
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(4
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羟基苯基)芴作为单体；三菱专利CN201310062561.X提出了一种可用于光学透镜的聚碳酸酯树脂及其制造方法，采用9,9
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双
‑
(4
‑
(2
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羟基乙氧基)苯基)芴作为共聚单体；所得聚碳酸酯折射率分别为1.636和1.64。但目前市场上镜头产品对光学聚碳酸酯树脂折射率的要求已经提高到1.66以上，该折射率产品难以满足未来手机、车载、安防、VR/AR等领域镜头的市场需求。
[0005]三菱专利CN201810165983.2公开了一种可用于光学成形体的聚碳酸酯树脂及其制造方法，主要采用2,2
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双
‑
(2
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羟基乙氧基)
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1,1
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联萘作为共聚单体，其实施例中所得聚碳酸酯折射率最高只能达到1.66。且目前市售的商业品其使用温度偏低，在超过180℃时，树脂的熔融温度升高，容易发生树脂的分解或着色，树脂分解产生的小分子汽化导致镜片中存在气泡影响呈像；树脂高温降解后，颜色发黄，导致成型镜片的光线透过率出现下降。另一方面，树脂中吸附的水份会导致其在加工成型过程中发生水解，也会影响镜片的呈像功能。
[0006]综上所述，随着光学镜头向高成像质量方向发展，要求光学树脂的耐湿热性能好、加工注塑过程中的可靠性高，本专利技术即提供了合成一种折射率高、耐湿热、制造方法简单、具有工业化前景的光学树脂。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种具有高耐湿热性且折射率高的用于光学透镜的热塑性树脂组合物，该热塑性树脂组合物折射率高、稳定性好、加工注塑过程中降解率低，同时具有优异的耐湿热性能，可满足光学镜头在较恶劣天气环境下的使用要求，且制备方法简单，具有工业化应用前景。
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于光学透镜的热塑性树脂组合物，其中，包含通式(A)所示的结构单元，
[0009][0010]通式(A)中，Z1各自独立地表示C6
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C14的芳基，优选苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基；X各自独立地表示C1
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C10的亚烷基，优选C1
‑
C6的亚烷基，更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基；R1～R4分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、C1
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C20的烷基、C1
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C20的烷氧基、C5
‑
C20的环烷基、C5
‑
C20的环烷氧基、C6
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C20的芳基或C6
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C20的芳氧基，优选甲基、乙基、苯基、萘基、联苯基；m的数值各自独立的为0～10，优选0～2；n的数值各自独立的为0～4，优选0～2；
[0011]任选的包含通式(B)所示的结构单元，
[0012][0013]通式(B)中，Z2各自独立地表示C6
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C14的芳基，优选苯基、萘基、联苯基；Y各自独立地表示C1
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C10的亚烷基、C1
‑
C6且主链上有1
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2个碳原子被硫原子取代的连接基团，优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基；R5～R8分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、C1
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C20的烷基、C1
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C20的烷氧基、C5
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C20的环烷基、C5
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C20的环烷氧基、C6
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C20的芳基或C6
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C20的芳氧基，优选甲基、乙基、苯基、萘基、联苯基；
[0014]包含通式(C)所示结构的添加剂：
[0015][0016]通式(C)中，R9～R
14
分别独立地表示氢原子、羟基、羧基、卤素、氨基、C1
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C20的烷基、C1
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C20的卤代烷基、、C1
‑
C20的的烷氧基、C1
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C20的卤代烷氧基、C1
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C20的羟基烷氧基、C1
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C20的羟基烷基、C5
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C20的环烷基、C5
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C20的羟基环烷基、C5
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C20的环烷氧基，优选甲基、乙基、异丙基、甲氧基、氟代甲氧基；W分别独立地表示氮、磷、亚硝基、亚磷酸酯基、亚硫酸酯基；
[0017]包含金属离子，所述金属离子的含量为0.1～100ppm，优选0.1～10ppm，以光学透镜用热塑性树脂组合物总质量为100％计。
[0018]本专利技术中，所述添加剂含量为1～5000ppm，优选10～100ppm，以用于光学透镜的热塑性树脂组合物总质量为100％计。通式(C)所示结构的添加剂的引入一方面可以有效改善聚合物分子链中的序列结构排布，从而提高聚合物的刚性，耐热性能明显提高。另一方面，引入本专利技术结构的添加剂还可以提高聚合物分子链的疏水性能，从而改善聚合物的耐湿热性能，在高温、潮湿的环境中其分子量和Tg保持率明显提高，稳定性更好。
[0019]本专利技术中，所述用于光学透镜的包含通式(A)所示的结构单元和通式(B)所示的结构单元，其中，通式(A)所示的结构单元与通式(B)所示的结构单元的摩尔比为1/99～99/1，优选50/50～75/25。
[0020]本专利技术中，所述金属离子，选自钠、钾、钙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光学透镜的热塑性树脂组合物，其特征在于，包含通式(A)所示的结构单元，通式(A)中，Z1各自独立地表示C6
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C14的芳基，优选苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基；X各自独立地表示C1
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C10的亚烷基，优选C1
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C6的亚烷基，更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基；R1～R4分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、C1
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C20的烷基、C1
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C20的烷氧基、C5
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C20的环烷基、C5
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C20的环烷氧基、C6
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C20的芳基或C6
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C20的芳氧基，优选甲基、乙基、苯基、萘基、联苯基；m的数值各自独立的为0～10，优选0～2；n的数值各自独立的为0～4，优选0～2；任选的包含通式(B)所示的结构单元，通式(B)中，Z2各自独立地表示C6
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C14的芳基，优选苯基、萘基、联苯基；Y各自独立地表示C1
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C10的亚烷基、C1
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C6且主链上有1
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2个碳原子被硫原子取代的连接基团，优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基；R5～R8分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、C1
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C20的烷基、C1
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C20的烷氧基、C5
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C20的环烷基、C5
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C20的环烷氧基、C6
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C20的芳基或C6
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C20的芳氧基，优选甲基、乙基、苯基、萘基、联苯基；包含通式(C)所示结构的添加剂：通式(C)中，R9～R
14
分别独立地表示氢原子、羟基、羧基、卤素、氨基、C1
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C20的烷基、C1
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C20的卤代烷基、、C1
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C20的的烷氧基、C1
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C20的卤代烷氧基、C1
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C20的羟基烷氧基、C1
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C20的羟基烷基、C5
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C20的环烷基、C5
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C20的羟基环烷基、C5
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C20的环烷氧基，优选甲基、乙基、异丙基、甲氧基、氟代甲氧基；W分别独立地表示氮、磷、亚硝基、亚磷酸酯基、亚硫酸酯基；包含金属离子，所述金属离子的含量为0.1～100ppm，优选0.1～10ppm，以光学透镜用热塑性树脂组合物总质量为100％计。2.根据权利要求1所述的用于光学透镜的热塑性树脂组合物，其特征在于，所述添加剂含量为1～5000ppm，优选10～100ppm，以用于光学透镜的热塑性树脂组合物总质量为100％计。3.根据权利要求1或2所述的用于光学透镜的热塑性树脂组合物，其特征在于，所述用
于光学透镜的包含通式(A)所示的结构单元和通式(B)所示的结构单元，其中，通式(A)所示的结构单元与通式(B)所示的结构单元的摩尔比为1/99～99/1，优选50/50～75/25。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的用于光学透镜的热塑性树脂组合物，其特征在于，所述金属离子选自钠、钾、钙、镁、钡、铁、锌、锡、锂、铯、铈、镧、锆离子中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
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4任一项所述的用于光学透镜的热塑性树脂组合物，其特征在于，热塑性树脂的重均分子量Mw为20000～100000，优选40000～80000；所述用于光学透镜的热塑性树脂组合物，在23℃、...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳少华，郭华，许泽旺，曾伟，赵欣，黎雷，王磊，黎源，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：