CN103201651B - 光学透镜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学透镜，其由通过在透明树脂中纳米分散导热填料而获得的树脂组合物的成形品制成，基于所述成形品的重量，所述导热填料的含量为1重量%以上，且将所述导热填料纳米分散使得当所述成形品具有2mm的厚度时实现30%以上的总透光率；和制造所述光学透镜的方法。根据本发明的光学透镜具有高透明性、改善的耐热性和耐老化性、高表面硬度和可以满足最近要求的改善的耐光性。

Description

光学透镜及其制造方法
技术领域
本发明涉及由树脂制成的光学透镜，其用于使用氙灯、LED、激光器等作为光源的光的集光；以及其制造方法。
背景技术
使用诸如透明聚酰胺树脂和氟树脂的透明树脂制成的光学透镜的特征在于，与由无机玻璃制成的光学透镜相比，它们重量轻、不大可能破损且易于成形，并因此广泛用于各种光学设备中。然而，由树脂制成的光学透镜的问题在于例如与玻璃光学透镜相比，在经受环境变化时，其光学性能趋于改变。因此，需要具有可比得上玻璃光学透镜的高透明性和不会由于使用时的光照射而经历颜色变化的性质(耐光性)的由树脂制成的光学透镜。
为了满足对于由树脂制成的光学透镜的这种要求，已经提出了其中使用透明聚酰胺树脂、氟树脂等作为形成透镜的透明树脂的光学透镜。日本特开平9-137057号公报(专利文献1)例如提出了一种具有高表面硬度的光学透镜，其由含有6～24个碳原子的至少一种环状脂族二胺、几乎等摩尔比例的含有8～16个碳原子的至少一种芳族二羧酸和高达20摩尔%的聚酰胺形成单体构成。
然而，即使使用这种透明聚酰胺树脂制成的光学透镜在用于使用氙灯、LED、蓝-紫激光器等作为光源且具有高照射水平的发光装置如所谓的闪光灯时也可能经历颜色变化、变形、老化等。WO2009/084690(专利文献2)公开了，作为即使在用作使用氙灯等作为光源的发光装置时也由于光照射而经历很少颜色变化、变形、老化等的由树脂制成的光学透镜，光学透镜的特征在于，其使用例如癸烷-1,10-二羧酸和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷的缩聚物作为透明聚酰胺，其由含有稳定剂的成形材料的成形品制成，当成形品具有2mm的厚度时其显示60%以上的总透光率，且在使用氙灯利用具有1000W/m2的光强度的光束对保持在80℃下的成形品照射500小时之后，上述总透光率为50%以上(权利要求1、4和7)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-137057号公报
专利文献2：WO2009/084690
发明内容
技术问题
然而，近年来，对于用于闪光灯等的光学透镜的耐光性的要求进一步增加。也就是说，在最近的闪光灯中，期望光强度增大和发光间隔缩短，且此外，期望光源与透镜之间的距离更近，以允许闪光灯的内含和小型化。当将常规光学透镜用于满足这种要求的闪光灯中时，可能发生起泡、颜色变化等。因此，期望即使在较高光强度下多次照射之后也不经受起泡或颜色变化的由树脂制成的光学透镜。
本发明的目的在于提供显示高透明性且即使在较高光强度下多次照射之后也不会具有诸如颜色变化的问题的光学透镜。
解决问题的手段
作为广泛研究的结果，本发明人发现，由通过在透明树脂如透明聚酰胺中纳米分散导热填料而获得的具有增强的放热性质的成形材料制成的光学透镜显示改善的透明性，且即使在较高光强度下多次照射之后也不大可能造成诸如颜色变化的问题。
本发明涉及一种光学透镜，其由通过在透明树脂中纳米分散导热填料而获得的树脂组合物的成形品制成，基于所述成形品的重量，所述导热填料的含量为1重量%以上，且将所述导热填料纳米分散使得当所述成形品具有2mm的厚度时实现30%以上的总透光率。
根据本发明的光学透镜为通过将使用透明树脂作为基质树脂的树脂组合物成形而获得的成形品。透明树脂的实例包括由丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚烯烃、氟树脂、聚酰胺、聚硅氧烷、环氧树脂、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚酯等制成的透明树脂。特别地，WO2009/084690(专利文献2)中描述并例示的非晶态且具有高玻璃化转变点的透明聚酰胺是合适的。这种透明聚酰胺树脂的实例包括通过特定二胺与特定二羧酸的缩合、内酰胺的开环聚合或ω-氨基羧酸的缩合而获得的透明聚酰胺树脂。
在这种透明聚酰胺树脂中，例如优选具有芳族环和脂族环的那些聚酰胺树脂，特别优选癸烷-1,10-二羧酸与3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷的缩聚物，因为其不大可能造成颜色变化、变形等。在根据本发明的光学透镜中，所述透明树脂优选为癸烷-1,10-二羧酸与3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷的缩聚物。
作为根据本发明的透明树脂的成形材料的透明树脂组合物的特征在于，在所述透明树脂中纳米分散导热填料。
通过分散导热填料而增强成形品的放热性质，结果，即使在较高光强度下多次照射之后也可以抑制温度升高，由此，可以获得不大可能经历颜色变化或起泡的具有改善的耐光性的成形品(透明树脂成形品)。也就是说，根据本发明的光学透镜的特征在于，即使在将其用于具有增加的光强度和缩短的发光间隔的发光装置时也不大可能经历颜色变化或起泡。
在本文中术语“导热填料”是指具有1W/m·K以上的热导率的填料，优选具有20W/m·K以上的热导率的填料且更优选具有50W/m·K以上的热导率的填料。如果热导率低于1W/m·K，则即使对透明树脂添加将超过10重量%的量的填料也不能获得改善的耐光性，且在用气灯、LED、激光器(蓝-紫)等在较高光强度下多次照射之后会发生起泡或颜色变化。
基于形成透镜的成形品的重量，导热填料的添加量为1重量%以上。如果该量小于1重量%，则不能获得改善的耐光性，且在用氙灯、LED、激光器等在较高光强度下多次照射之后会发生起泡或颜色变化。另一方面，如果该量超过50重量%，则透明性可能降低；因此，优选50重量%以下的量，且使用20重量%以下的量以获得进一步改善的透明性。也就是说，更优选1～20重量%的范围，且在该范围内，可以获得进一步改善的耐光性和改善的透明性两者。
此外，因为导热填料的分散为纳米分散，所以可以获得具有进一步改善的透明性的成形品。也就是说，形成根据本发明的光学透镜的成形品(透明树脂成形品)的改善的透明性可以通过使用透明树脂作为在光学透镜成形中使用的基质树脂且通过纳米分散导热填料而获得。
术语“纳米分散”是指将具有400nm以下的(平均)粒径的纳米粒子良好分散在基质树脂(透明树脂)中。因此，在本发明中使用的导热填料对应于具有400nm以下的(平均)粒径的粒子。如果粒径超过400nm，则光学透镜会变白浊，且不能获得高透明性。
表述“良好分散”是指填料(纳米粒子)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以下的直径的分散状态。如果填料聚集而形成具有超过400nm的直径的聚集物，则会产生白浊，且光学透镜的透明性会降低。然而，根据本发明的光学透镜可以维持改善的透明性，因为导热填料是纳米分散的。
如上所述，在填料的纳米分散程度与透明性之间存在强相关性。因此，填料的纳米分散程度可以由透镜的透明度(总透光率)表示。在根据本发明的光学透镜中，将导热填料纳米分散使得当形成透镜的成形品具有2mm的厚度时实现30%以上且优选70%以上的总透光率。在本文中术语“总透光率”表示指示透明性的指标，其使用在JIS K7361中限定的测定方法测定，且显示为在可见光区域、具体地400～800nm的波长范围中，在入射光强度T1与通过试验片的总光强度T2之间的百分数比率。
优选地，除了透明树脂和导热填料之外，作为根据本发明的光学透镜的成形材料的透明树脂组合物还含有在比基质树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的分散剂，且通过将在所述分散剂中纳米分散所述导热填料而获得的分散液混合到透明树脂中而获得。通过使用其中制备在分散剂中纳米分散导热填料的分散液且随后将该分散液混合到透明树脂中的方法，可以在透明树脂中容易地纳米分散导热填料。在根据本发明的光学透镜中，优选地，所述树脂组合物含有在比所述透明树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的分散剂，且通过将在所述分散剂中纳米分散所述导热填料而获得的分散液混合到所述透明树脂中而获得。
在根据本发明的光学透镜中，所述分散剂优选为利用交联助剂、增塑剂、紫外线照射或电子束照射聚合的单体(在下文中简称为UV/EB单体)。
除了透明树脂和导热填料之外，形成根据本发明的光学透镜的树脂组合物还可以在不损害本发明的主旨的量范围内含有用于增强光学透镜的各种物理性质的其他成分，且所述其他成分包括交联助剂、增塑剂和UV/EB单体。当例如如下所述进行交联时，优选添加交联助剂以促进交联。
另外，当交联助剂、增塑剂和UV/EB单体在比基质树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体且可以在其中纳米分散导热填料时，可以将这些成分用作用于纳米分散导热填料的分散剂。这是优选的，因为可以使用优选用于形成光学透镜的成分本身作为分散剂，因此消除了对于使用对于增强光学透镜的物理性质不特别必要的成分的需要。
在比基质树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的交联助剂的实例包括异氰脲酸三烯丙酯(在下文中，称为TAIC)。TAIC具有约23℃的熔点且易于变成液体。此外，TAIC由于其三官能性而具有优异的可交联性，且优选包含TAIC的原因在于，例如，可以通过电离放射线照射而容易地增强光学透镜的耐热性(回流耐热性)，TAIC比较不大可能由于放射线照射或热而造成颜色变化，且其对于人体具有低毒性。
另外，TAIC与透明树脂具有优异的相容性。TAIC与例如透明聚酰胺(特别地，癸烷-1,10-二羧酸与3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷的缩聚物)具有优异的相容性，且可以溶解所述透明聚酰胺至高达约50重量%的浓度。因此，TAIC使得可以容易地纳米分散大量的导热填料，且因此可以合适地用作用于以高浓度在透镜中纳米分散导热填料的分散剂。在根据本发明的光学透镜中，所述分散剂优选为TAIC。
UV/EB单体的实例包括丙烯酸类单体、甲基丙烯酸类单体、基于酰亚胺的单体、基于聚硅氧烷的单体、基于氨基甲酸酯的单体、基于异氰酸酯的单体、基于环氧化物的单体等。
作为根据本发明的光学透镜的成形材料的透明树脂组合物优选除了所述组合物之外还包含稳定剂。当包含稳定剂时，可以更有效地抑制颜色变化。根据本发明的光学透镜优选还包含稳定剂。
在本文中提到的术语“稳定剂”包括用于防止由光、热等造成的劣化的所有稳定剂，并且还包括例如抗氧化剂。稳定剂的具体实例包括受阻胺光稳定剂、紫外线吸收剂、基于磷的稳定剂、基于受阻酚的抗氧化剂、基于氢醌的抗氧化剂等。使用两种以上稳定剂可以增强作为稳定剂的功能，从而导致进一步改善的效果。
作为根据本发明的光学透镜的成形材料的树脂组合物可还在不损害本发明的主旨的量范围内包含上述以外的成分，例如铜抑制剂、阻燃剂、润滑剂、导电剂、镀敷剂等。
通过使透明树脂交联，可以将光学透镜形成为具有改善的耐热性和高温下的刚性的成形品。在根据本发明的光学透镜中，所述透明树脂优选是被交联的。
该交联例如通过对树脂进行加热或通过其中对树脂进行电离放射线照射的方法而进行。在上述之中，就易于控制而言，优选其中对树脂进行电离放射线照射的方法。就安全性、设备可用性等而言，优选电子束作为电离放射线。
根据本发明的光学透镜优选具有0.1MPa以上的在270℃下的储能模量。当将在270℃下的储能模量设定为0.1MPa以上时，可以实现在从室温到高温的温度下满意的刚性，这是优选的，因为即使当通过使用无铅焊料进行焊接或通过焊料回流安装光学透镜时或者即使当在高温环境中使用光学透镜时，也不大可能发生热变形的问题，且所谓的回流耐热性高。与根据本发明的光学透镜一样，在高温下具有高刚性的光学透镜可以通过将具有如上所述的成形材料的组成的透明树脂交联而获得。
在本文中术语“储能模量”是构成表示在当对粘弹性体赋予正弦振动时产生的应力与应变之间的关系的复数模量的一项(实数项)，且是用粘弹性测定装置(DMS)测定的值。更具体地，储能模量是用由ITKeisoku Seigyo Corporation制造的粘弹性测定装置DVA-200，从室温(25℃)起在10℃/分钟的加热速率下测定的值。
根据本发明的光学透镜可以通过如下制造：将含有透明树脂、在所述透明树脂中纳米分散的导热填料和可以任选添加的其他成分的树脂组合物成形为透镜并优选在成形之后将树脂交联。利用其中在成形之后进行交联的方法，成形易于进行，因为在交联前树脂组合物(成形材料)具有低刚性，且耐热性和刚性可以通过交联增强，由此得到具有改善的耐热性和高温下的刚性的光学透镜。
含有透明树脂、在所述透明树脂中纳米分散的导热填料和可以任选添加的其他成分的所述树脂组合物可以优选通过如下方法制备，其中，如上所述，通过于在比基质树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的分散剂中，例如在交联助剂、增塑剂或UV/EB单体中纳米分散导热填料而制备分散液，且将所得分散液混合到透明树脂(任选含有诸如稳定剂的其他成分)中。或者，所述树脂组合物可以通过如下方法制备，其中，通过于在比基质树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的分散剂中纳米分散导热填料而制备分散液，且将所得分散液与形成透明树脂的单体(任选含有诸如稳定剂的其他成分)和聚合引发剂混合以将单体聚合。
本发明人发现，可以通过将导热填料分散在分散剂中且在搅拌主要含有透明树脂的混合物或主要含有形成透明树脂的单体的混合物的同时添加其中分散导热填料的分散剂而在透明树脂中纳米分散导热填料。
除了上述方法，即“将通过在分散剂中纳米分散导热填料而获得的分散液混合到透明树脂或其原料单体中的方法”以外，在透明树脂的组合物中纳米分散导热填料的方法的实例也可以包括以下方法：
1)使树脂熔化且添加导热填料并通过剪切力等将导热填料分散在其中的方法；和
2)将导热填料用诸如硅烷偶联剂、表面活性剂等的表面处理剂处理且随后将处理过的导热填料分散在树脂中的方法。
然而，鉴于纳米分散的容易性，优选使用上述方法，即“将通过在分散剂中纳米分散导热填料而获得的分散液混合到透明树脂或其单体中的方法”或使用上述方法与方法1)和/或方法2)的组合。当组合使用这些方法时，可以进一步增强分散性。
本发明涉及一种制造光学透镜的方法，所述方法包括：将通过在透明树脂中纳米分散导热填料而获得的树脂组合物成形的成形步骤和在所述成形步骤之后将所述透明树脂交联的交联步骤。利用该制造方法，可以容易地获得具有改善的耐热性(回流耐热性)和高温下的刚性的光学透镜。
发明的有利效果
根据本发明的光学透镜显示高透明性且即使在使用诸如氙灯、LED、激光器(蓝紫)等的激光器在较高强度下多次照射之后也不大可能经历颜色变化等。具有改善的耐热性(回流耐热性)和高温下的刚性的根据本发明的光学透镜可以通过根据本发明的制造光学透镜的方法而容易地制造。
具体实施方式
接着将描述实施本发明的实施方式。然而，本发明不限于本文所述的实施方式。
如上所述，形成根据本发明的光学透镜的成形材料的透明树脂优选为透明聚酰胺。透明聚酰胺的实例可以包括例如在WO2009/084690(专利文献2)中例示的透明聚酰胺；然而，只要混合物本身是透明的，则透明聚酰胺可以是含有多种不同聚酰胺的混合物且可以含有结晶聚酰胺。透明聚酰胺也可以是通过在后述的稳定剂、增强剂等的存在下与原料单体一起进行合成反应(聚合)而制造的透明聚酰胺。
也可以将市售产品用作透明聚酰胺。例如，由癸烷-1,10-二羧酸和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷的缩聚物制成的聚酰胺以商品名Grilamide TR-90(艾曼斯化学(日本)株式会社(EMS-CHEMIE(Japan)Ltd.))等市售。
本发明使用的透明聚酰胺的其他具体商品的实例包括TrogamidCX7323、Trogamid T和Trogamid CX9701(商品名，全部得自大赛璐德固赛株式会社(Daicel-Degussa,Ltd.))；Grilamid TR-155、Grivory G21、Grilamid TR-55LX和Grilon TR-27(全部得自艾曼斯化学(日本)株式会社)；Cristamid MS1100和Cristamid MS1700(全部得自阿科玛有限公司(Arkema,Ltd.))；和Sealer3030E、Sealer PA-V2031和Isoamide PA-7030(全部得自杜邦有限公司(DuPont,Ltd.))。
导热填料的实例可以包括氧化铝；(结晶)氧化硅；氮化铝；氮化硼；氮化硅；氧化锌；氧化锡；氧化镁；碳化硅；碳材料如炭黑、碳纤维和碳纳米管；合成镁砂等。导热填料的形状可不必为球状，且也可以为棒状、板状或粉碎填料。另外，可以例如利用表面活性剂等对这些导热填料进行表面处理以促进纳米分散。
可以添加到根据本发明的光学透镜中的稳定剂的比例的优选范围不受特别限制；然而，随着该比例变大，可以获得更加不可能经历由于用氙灯等照射而引起的颜色变化等的光学透镜。另一方面，如果该比例过大，则会发生诸如起霜、浊化点(雾度)劣化和透过率降低的问题。因此，一般来讲，当使用一种稳定剂时，基于100重量份的透明聚酰胺，优选以约0.01重量份～约5重量份的量使用其。
可以使用市售产品作为稳定剂。例如，受阻胺光稳定剂以ADKSTAB LA68、LA62(商品名，旭电化株式会社)等市售，紫外线吸收剂以ADK STAB LA36(商品名，旭电化株式会社)等市售，基于磷的稳定剂以Irgafos168(商品名，巴斯夫有限公司(BASF,Ltd.))等市售，受阻酚抗氧化剂以Irganox245、Igranox1010(商品名，巴斯夫有限公司)等市售，且基于氢醌的抗氧化剂以Methoquinone(商品名：精工化学株式会社)等市售，且可以使用这些产品中的任一种。
除了TAIC以外，可以在本发明中使用的交联助剂的实例还包括肟如对醌二肟、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亚乙酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸/氧化锌混合物、甲基丙烯酸烯丙酯、三甲基丙烯酰基异氰脲酸酯等；乙烯基单体如二乙烯基苯、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶等；烯丙基化合物如六亚甲基二烯丙基纳迪克酰亚胺、衣康酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸二烯丙基单缩水甘油酯、氰脲酸三烯丙酯等；顺丁烯二酰亚胺化合物如N,N'-间亚苯基双顺丁烯二酰亚胺、N,N'-(4,4'-亚甲基二亚苯基)二顺丁烯二酰亚胺等。TAIC和这些交联助剂可以单独或组合使用。
当将TAIC用作交联助剂时，基于100重量份的透明聚酰胺，其含量优选小于25重量份且更优选为1～20重量份。随着TAIC含量增加，交联被促进而提高增强回流耐热性等的效果。然而，如果该含量超过上述范围，则硬化可能变得太慢而导致成形性降低，从而使得难以获得成形品的良好外观。
在根据本发明的光学透镜的制造中，用于混合透明树脂、其中纳米分散导热填料的分散液、任选添加的成分等的混合机的实例包括已知混合机，例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、加压捏合机等。在上述之中优选的是双螺杆挤出机，且一般来讲，优选采用约230℃～约300℃的捏合温度和约2秒～约15分钟的捏合时间。
成形步骤中的成形方法不受特别限制，且成形方法的实例包括注射成形法、注射压缩成形法、压制成形法、挤出成形法、吹塑成形法、真空成形法等，但鉴于成形的容易性和精确度，优选注射成形法。
实施例
接着将基于实施例描述本发明。应注意，本发明不限于本文所述的实施例，且可以被修改为其他实施方式，只要不损害本发明的主旨即可。首先列出在实施例和比较例中使用的原料。
[透明聚酰胺]癸烷-1,10-二羧酸和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基己基甲烷的缩聚物(商品名：Grilamid TR-90，艾曼斯化学(日本)株式会社)
[交联助剂]异氰脲酸三烯丙酯(TAIC：日本化成株式会社)
[导热填料]氧化钛(商品名：TTO-51A，石原产业株式会社)
实施例
如下获得具有表1中所示的组成的树脂组合物。将TAIC和导热填料在研磨机中混合以获得混合物。将该混合物侧进料到双螺杆混合机(TEM58BS，东芝机械株式会社)中且使其与透明聚酰胺混合。使用SE-18(电动注射成形机，住友重机株式会社)将由此获得的树脂组合物注射成形以制备具有40mm×40mm×2mm(厚度)尺寸的成形品样品。注射成形在以下条件下进行：树脂温度：280℃，成形温度：80℃且循环：30秒。
将所得成形品样品用300kGy的电子束照射以进行交联。以下述方式测定照射后样品的总透光率及耐光试验后的外观。将这些结果示于表1中。
比较例1
根据表1中所示的组成，将TAIC侧进料到双螺杆混合机(TEM58BS，东芝机械株式会社)中且使其与透明聚酰胺混合。随后，在与实施例中相同的条件下使用SE-18(电动注射成形机，住友重机株式会社)将所得混合物注射成形以制备具有40mm×40mm×2mm(厚度)尺寸的成形品样品。另外，在与实施例中相同的条件下将所得成形品样品用电子束照射以进行交联，且以下述方式测定照射后样品的总透光率及耐光试验后的外观。将这些结果示于表1中。
比较例2
根据表1中所示的组成，将TAIC、导热填料和透明聚酰胺从双螺杆混合机(TEM58BS，东芝机械株式会社)的顶部进料并混合。随后，在与实施例中相同的条件下使用SE-18(电动注射成形机，住友重机株式会社)将所得混合物注射成形以制备具有40mm×40mm×2mm(厚度)尺寸的成形品样品。另外，在与实施例中相同的条件下将所得成形品样品用电子束照射以进行交联，且以下述方式测定照射后样品的总透光率及耐光试验后的外观。将这些结果示于表1中。
[总透光率]
依据JIS K7361测定总透光率。在可见光区域(400～800nm的波长范围)内在入射光强度T1与通过试验片的总光强度T2之间的比率以百分数显示。
[耐光试验后的外观]
使用市售的外附闪光灯(尼康株式会社(Nikon Corporation))，在将透镜样品的表面与光源(氙灯)之间的距离设定为2mm的条件下，将在以下条件下的闪光重复200次循环：循环以10秒一次或2秒一次。
闪光时间：(1/800)秒，色温度：5600K
对在200次循环之后透镜的颜色变化进行评价，且将评价结果示于表1中，其中A指示在透镜中没有观察到颜色变化，且B指示透镜在其中央部经历颜色变化。
[表1]
从表1中所示的结果很明显，实施例的成形产品显示优异的透明性(总透光率：80%)和优异的耐光性。另一方面，不含导热填料的根据比较例1的成形品显示优异的透明性(总透光率：90%)，但具有低耐光性且在2秒一次的循环中在200次闪光循环之后经历颜色变化。认为成形品具有低放热性质且经历由热引起的颜色变化，因为其中没有分散导热填料。此外，认为含有导热填料但通过在不分散在TAIC中的情况下混合到树脂中而制备的根据比较例2的成形品具有低透明性(总透光率：20%)，且因此，导热填料没有纳米分散在其中。另外，该成形品也具有低耐光性，且在2秒一次的循环中在200次循环之后经历颜色变化。
产业实用性
根据本发明的光学透镜可以合适地用于诸如闪光灯用透镜(例如闪光灯用菲涅耳透镜)的应用。

Claims (7)

1.一种光学透镜，其由通过在透明树脂中纳米分散导热填料而获得的树脂组合物的成形品制成，基于所述成形品的重量，所述导热填料的含量为1重量％以上，且将所述导热填料纳米分散使得当所述成形品具有2mm的厚度时实现30％以上的总透光率，
所述树脂组合物含有在比所述透明树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的交联助剂，且通过将在所述交联助剂中纳米分散所述导热填料而获得的分散液混合到所述透明树脂中而获得。
2.根据权利要求1所述的光学透镜，其中：
所述透明树脂为癸烷-1,10-二羧酸与3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷的缩聚物。
3.根据权利要求1或2所述的光学透镜，其中
所述交联助剂为异氰脲酸三烯丙酯。
4.根据权利要求1或2所述的光学透镜，其还包含稳定剂。
5.根据权利要求1或2所述的光学透镜，其中
所述透明树脂是被交联的。
6.根据权利要求1或2所述的光学透镜，其中
在270℃下的储能模量为0.1MPa以上。
7.一种制造光学透镜的方法，所述方法包括：将通过在透明树脂中纳米分散导热填料而获得的树脂组合物成形的成形步骤和在所述成形步骤之后将所述透明树脂交联的交联步骤，
所述树脂组合物含有在比所述透明树脂的玻璃化转变点高50℃的温度下为液体的交联助剂，且通过将在所述交联助剂中纳米分散所述导热填料而获得的分散液混合到所述透明树脂中而获得。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2769746C (en) 2010-01-19 2013-10-15 Renmatix, Inc. Production of fermentable sugars and lignin from biomass using supercritical fluids
WO2015129100A1 (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 住友電気工業株式会社 透明ポリアミド樹脂組成物、透明ポリアミド樹脂架橋成形体
DE102014210950A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. PV-Modul mit Konzentratoroptik sowie Verwendung von transparenten, gefüllten Polymernetzwerken für konzentrierende Optiken
CN106084753B (zh) * 2016-06-17 2018-06-29 皖西学院 一种led透镜专用的耐紫外光抗拉伸有机复合材料及其制备方法
JP2018035242A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 住友電工ファインポリマー株式会社 摺動部材及び摺動部材の製造方法
CN112898461B (zh) * 2021-01-22 2023-11-03 严小红 一种抗划伤镜片及其生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477153A (zh) * 2002-06-21 2004-02-25 �����ɷ� 聚酰胺组合物
CN101910872A (zh) * 2007-12-28 2010-12-08 住友电工超效能高分子股份有限公司 光学透镜

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10022037A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-08 Bayer Ag IR-absorbierende Zusammensetzungen
JP2004075994A (ja) * 2002-06-21 2004-03-11 Kuraray Co Ltd ポリアミド組成物
JP2004168945A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Sumitomo Bakelite Co Ltd 透明複合体組成物
JP2007238884A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Fujifilm Corp 光学物品
US7972691B2 (en) * 2006-12-22 2011-07-05 Nanogram Corporation Composites of polymers and metal/metalloid oxide nanoparticles and methods for forming these composites
WO2009041340A1 (ja) * 2007-09-25 2009-04-02 Konica Minolta Opto, Inc. 光学素子
JP5119850B2 (ja) * 2007-10-13 2013-01-16 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 複合樹脂組成物の製造方法
JP2010037475A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 透明樹脂成形体及び光学レンズ
JP5484025B2 (ja) * 2009-12-15 2014-05-07 キヤノン株式会社 酸化チタンゾル、それを用いた樹脂組成物、光学材料および光学素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477153A (zh) * 2002-06-21 2004-02-25 �����ɷ� 聚酰胺组合物
CN101910872A (zh) * 2007-12-28 2010-12-08 住友电工超效能高分子股份有限公司 光学透镜

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