光学透镜制造技术

本发明专利技术公开了由成形材料的成形体制成的光学透镜，所述成形材料包含透明聚酰胺如聚酰胺１２和稳定剂。树脂光学透镜的特征在于，当成形体厚度为２ｍｍ时，其具有至少６０％的总透光率，以及在使用氙灯以１０００Ｗ／ｍ２的量的光对保持于８０℃的成形体照射５００小时后，所述成形体具有至少５０％的总透光率。所述光学透镜是轻质的，高度透明的，且可抵抗由于用作光源的氙灯、蓝紫色激光器等发射的光照射引起的变色、变形、老化等，适合用于闪光灯等的发光装置中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在利用氙灯或蓝紫色激光作为光源时用于聚光等的由树脂制成的光 学透镜。
技术介绍
与由无机玻璃制成的光学透镜相比，由透明树脂制成的光学透镜的特征是轻质、 较少可能破裂和易于成形，因此其广泛应用于各种光学设备中。热塑性树脂如聚甲基丙烯 酸甲酯、聚碳酸酯、环状聚烯烃作为用于形成光学透镜的透明树脂是众所周知的。然而，这些由树脂形成的产物的耐光性和耐热性不足，并且由于光照而变色、老化 等。而且，由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯制成的成形体具有低的耐擦伤性，并且由其制成 的光学透镜的表面硬度不足，需要表面保护层。在专利文献1、专利文献2、专利文献3等中公开的透明聚酰胺对于形成光学透镜 也是有效的。专利文献4提出了一种由无色、透明的共聚合的聚酰胺制成的无涂层透镜作 为具有高表面硬度的光学透镜，所述共聚合的聚酰胺包括a)碳数为6至24的至少一种脂 环族二胺，b)与(a)近似等摩尔比的碳数为8至16的至少一种芳族二羧酸，以及c)最高 达20mol%的形成聚酰胺的单体。专利文献1 日本专利公报62-121726专利文献2 日本专利公报63-170418专利文献3 日本专利公报2004-256812专利文献4 日本专利公报9-13705
技术实现思路
本专利技术要解决的问题尽管由这些透明聚酰胺制成的光学透镜中的一些具有优异的耐热性和耐紫外线 性，但是当它们被作为光源的氙灯或蓝紫色激光(405nm)发出的大量光照射时，它们变色、 变形、老化等。通过对充满氙气的玻璃管施加电压而放电，氙灯就产生光，所述氙灯被认为 实现低电耗和长寿命。氙灯还有如下特征具有类似于日光的可见光范围的光谱分布，以及 从激活到光束稳定需要很少的时间，因此被广泛用作发光装置如所谓的闪光灯的光源等。本专利技术的第一目的是提供由树脂制成的光学透镜，所述透镜可抵抗由于光照射引 起的变色、变形、老化等，即使所述光照射在利用氙灯或蓝紫色激光作为光源的这类发光装 置等中产生时也是如此。具有安装在支架等中的光学透镜的光学产品在装运时通常使用有机溶剂如乙醇 进行表面清洗。特别地，在特殊透镜如称作菲涅耳透镜(Fresnel lens)的非球面透镜的制 造过程中，在最后一步中使用有机溶剂清洗透镜。然而，由于在清洗中使用有机溶剂，由透 明聚酰胺制成的光学透镜表面变白。本专利技术的第二目的是提供由上述树脂制成的光学透镜，即使在使用有机溶剂进行表面清洗后，所述光学透镜也可以抵抗劣化如表面变白。解决问题的手段本专利技术人进行了认真研究，并发现，通过使用由包含透明聚酰胺和稳定剂的成形 材料制成的透明树脂成形体来形成透镜，获得了即使当利用氙灯等作为光源时，也可抵抗 由于光照射引起的变色、变形、老化等的光学透镜。本专利技术人也发现，通过在光学透镜的表面上形成由无机化合物制成的透明涂膜， 获得了即使在使用有机溶剂进行表面清洗后，也可抵抗劣化如表面变白的光学透镜。基于 这些研究结果完成本专利技术。根据权利要求1的本专利技术涉及一种包含成形体的光学透镜，所述成形体由含有透 明聚酰胺和稳定剂的成形材料制成，当所述成形体的厚度为2mm时，光学透镜的总透光率 为至少60%，以及在利用氙灯以1000W/m2的量的光对保持于80°C下的所述成形体照射500 小时后，总透光率为至少50%。透明聚酰胺为具有高玻璃化转变温度的无定形聚酰胺，可通过例如二胺和二羧酸 的缩合得到。本文中使用的二胺的例子包括具有6至14个C原子的有支链或无支链的开链脂族二胺，例如1，6_六亚甲基二 胺、2-甲基-1，5-二氨基戊烷、2，2，4_三甲基六亚甲基二胺、2，4，4_三甲基六亚甲基二胺、 1，9-壬二胺、1，10-癸二胺和1，12-癸二胺；具有6至22个C原子的脂环族二胺，例如4，4' -二氨基二环己基甲烷、3，3' -二 甲基-4，4' -二氨基二环己基甲烷、4，4' -二氨基二环己基丙烷、1，4_ 二氨基环己烷、1， 4_双(氨甲基)_环己烷、2，6_双(氨甲基)-降冰片烷或3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己 胺；和具有8至22个C原子的芳脂族二胺，例如间_苯二甲撑二胺或对_苯二甲撑二胺 或双(4-氨苯基)丙烷。二羧酸的例子包括具有6至22个C原子的有支链或无支链的开链脂族二羧酸，例如己二酸、2，2， 4-三甲基己二酸、2，4，4_三甲基己二酸、壬二酸、癸二酸或1，12_十二烷二酸；具有6至22个C原子的脂环族二羧酸，例如环己烷-1，4_ 二羧酸、4，4‘ - 二羧基 二环己基甲烷、3，3' - 二甲基-4，4' -二羧基二环己基甲烷、4，4' - 二羧基二环己基丙烷 或1，4_双(羧甲基)环己烷；具有8至22个C原子的芳脂族二羧酸，例如4，4' - 二苯基甲烷二羧酸；和具有8至22个C原子的芳族二羧酸，例如间苯二甲酸、三丁基间苯二甲酸、对苯二 甲酸、1，4_萘二羧酸、1，5_萘二羧酸、2，6_萘二羧酸、2，7_萘二羧酸、联苯甲酸或二苯醚-4， 4' -二羧酸。透明聚酰胺也可通过内酰胺的开环聚合、ω-氨基羧酸的缩合等得到。本文中使 用的原料单体的例子包括具有6至12个C原子的内酰胺或相应的ω-氨基羧酸，ε -己内酰胺、ε-氨基己 酸、辛内酰胺、ω-氨基辛酸、ω-氨基十一酸、月桂酰胺或ω-氨基十二酸等。透明聚酰胺的优选例子包括在专利文献1、专利文献2和专利文献3中公开的，具有高玻璃化转换温度和具有如芳香环或脂环的环的无定形聚酰胺，以及通过内酰胺的开 环聚合或ω -氨基羧酸的缩合获得的碳数至少为10的聚酰胺(权利要求2)。具有如芳香环或脂环的环的聚酰胺的更具体例子包括包括对苯二甲酸及2，2，4-三甲基六亚甲基二胺和2，4，4-三甲基六亚甲基二胺的 同分异构体混合物的聚酰胺；包括间苯二甲酸和1，6_六亚甲基二胺的聚酰胺；包括对苯二甲酸/间苯二甲酸和1，6_六亚甲基二胺的共聚酰胺；包括间苯二甲酸和3，3' - 二甲基_4，4' -二氨基二环己基甲烷及月桂酰胺或己 内酰胺的共聚酰胺；包括1，12-十二烷二羧酸或1，10-癸烷二羧酸和3，3' - 二甲基-4，4' - 二氨基 二环己基甲烷及适当时进一步包括月桂酰胺或己内酰胺的(共)聚酰胺；包括间苯二甲酸、4，4' -二氨基二环己基甲烷和月桂酰胺或己内酰胺的共聚酰 胺；包括1，12-十二烷二酸和4，4' - 二氨基二环己基甲烷的聚酰胺；以及包括对苯二甲酸/间苯二甲酸和3，3' - 二甲基_4，4' -二氨基二环己基甲烷及 月桂酰胺的混合物的共聚酰胺。通过内酰胺的开环聚合或ω-氨基羧酸的缩合获得的碳数至少为10的聚酰胺的 例子包括聚酰胺12等，所述聚酰胺12可以商品名尼龙12等购买。此外，可在后面将描述的稳定剂、交联助剂、增强材料等的存在下，使用原料单体 通过合成反应(聚合)制造透明聚酰胺。另外，透明聚酰胺可以是在本专利技术范围内的许多不同聚酰胺的共混物。只要共混 物本身是透明的，所述共混物可包括晶体成分。市售产品可用作上述透明聚酰胺。例如，由间苯二甲酸和3，3' - 二甲基-4， 4' -二氨基二环己基甲烷及月桂酰胺组成的共聚酰胺可以商品名Grilamid TR-55 (埃 姆斯化学(日本)有限公司(- Λ ；^》$ — · ”、，、>社)制造)等购买，由1，I0-癸 烷二羧酸和3，3' - 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含成形体的光学透镜，所述成形体由含有透明聚酰胺和稳定剂的成形材料制成，当所述成形体的厚度为２ｍｍ时，所述光学透镜具有至少６０％的总透光率，以及在通过使用氙灯以１０００Ｗ／ｍ↑［２］的量的光对保持于８０℃的所述成形体照射５００小时后，所述光学透镜具有至少５０％的总透光率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中林诚，
申请(专利权)人：住友电工超效能高分子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]