CN103804560A - 一种高折射率光学树脂及其制备方法 - Google Patents

一种高折射率光学树脂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103804560A
CN103804560A CN201410067661.6A CN201410067661A CN103804560A CN 103804560 A CN103804560 A CN 103804560A CN 201410067661 A CN201410067661 A CN 201410067661A CN 103804560 A CN103804560 A CN 103804560A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymerisable monomer
monomer
condensed ring
preparation
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410067661.6A
Other languages
English (en)
Inventor
孙再成
王明华
徐静涛
王润伟
李国栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Photoelectricity novel material company limited is looked objective in Jiangsu
Original Assignee
JIANGSU HUATIANTONG NANOTECHNOLOGY CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU HUATIANTONG NANOTECHNOLOGY CO Ltd filed Critical JIANGSU HUATIANTONG NANOTECHNOLOGY CO Ltd
Priority to CN201410067661.6A priority Critical patent/CN103804560A/zh
Publication of CN103804560A publication Critical patent/CN103804560A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

一种高折射率光学树脂，其是由含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II共聚制成；该含双键可聚合单体I选自乙烯基单体、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、苯乙烯及其衍生物，烯丙基单体和马来酸单体中的一种或多种；该含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II的重量比为10-50：50-90。该树脂折射率可达到1.67以上，可用于挡风玻璃、光学涂层、光学镜片、光学透镜、发光二极管等领域。

Description

一种高折射率光学树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高透明的高折射率的光学树脂，具体涉及由含稠环及其衍生物的可聚合单体所制得的树脂。
背景技术
诸如(甲基)丙烯酸类树脂(如聚甲基丙烯酸甲酯)、苯乙烯树脂、透明环氧树脂和透明聚氨酯树脂，在亮度、透明度以及可加工性能都优于玻璃，已经广泛的用于飞机挡风玻璃，玻璃幕墙替代物、透明容器等领域。近年来，高折射率树脂在光学领域中正发挥越来越重要的作用。比如用透明的树脂眼镜镜片替代传统的玻璃镜片。另外，光学透镜、LED显示屏的减反涂层，太阳能电池板的光学透明涂层，以及发光二极管等产业对高折射率树脂的需求越来越多。
目前，得到深入研究并已广泛应用的几种常见的光学树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，折射率nD＝1.49)、聚苯乙烯(PS，nD＝1.59)、聚碳酸酯(PC，nD＝1.58)、聚双烯丙基二甘醇二碳酸酯(CR，nD＝1.50)等。CR-39是由美国哥伦比亚研究室研制成功的高透过型树脂，目前在镜片市场上占有主导地位。但其折射率偏低仅为1.49，而传统的聚苯乙烯也只达到1.59。而根据眼镜市场流行款式的要求，镜片材料除了具有较好的透光性之外，还要求把镜片制得又轻又薄。因此，合成高性能透明的树脂成为光学树脂发展的必然趋势，制备高折射率、高性能光学树脂成为研究的热点。
通常获得高折射率树脂的方法包括在树脂中添加高折射率的无机氧化物颗粒，使无机颗粒均匀的分散在有机树脂中。由于无机氧化物具有较高的折射率，使得所获得树脂的折射率得到改善。这些无机氧化物包括二氧化钛、氧化锌等，但这些无机氧化物与有机树脂兼容性一直是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高折射率光学树脂，主要是通过将含有稠环或含硫稠环的可聚合单体引入到常用的树脂中，使其共聚制成高折射率树脂，该方法不需引入无机氧化物粒子也能产生具有高折射率的树脂。为实现上述目的，本发明包括如下技术方案：
一种高折射率光学树脂，其是由含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II共聚制成；其中，
该含双键可聚合单体I选自乙烯基单体、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、烯丙基单体和马来酸单体中的一种或多种；
该含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II的重量比为10-50：50-90。
如上所述的高折射率树脂，优选地，所述含稠环可聚合单体II的稠环选自萘、蒽、芘、咔唑及其衍生物。
如上所述的高折射率树脂，优选地，所述含稠环可聚合单体II的结构如式A所示：
Figure BDA0000470158470000021
R1选自以下基团中的一种或多种：
Figure BDA0000470158470000022
R2可以是一个或多个，选自H、烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、芳基、芳香醚基、芳香胺基和芳香硫醚基，当R2为多个时，可以相同或不同。
另一方面，本发明提供如上所述的高折射率树脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)按所述重量比称取含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II，并加入聚合引发剂，搅拌均匀，获得聚合反应混合物；相对于100重量份该含双键可聚合单体I和含稠环可聚合单体II的总量，聚合引发剂的加入量为0.1-10重量份；
(2)步骤1获得的聚合反应混合物经20～90分钟升温到50～80℃，在该温度下保持1～5小时，然后经30～90分钟升温至100～150℃并保持1～3小时，得到透明高折射率树脂。
如上所述的制备方法，优选地，所述步骤(2)的具体操作如下：步骤1获得的聚合反应混合物经30～50分钟升温到50～80℃，在该温度下保持1～5小时，然后经50～70分钟升温至100～120℃并保持1～3小时，得到透明高折射率树脂。
如上所述的制备方法，优选地，所述聚合引发剂为有机过氧化物聚合引发剂或偶氮类聚合引发剂。
如上所述的制备方法，优选地，所述聚合引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰。
如上所述的制备方法，优选地，所述步骤(1)还包括向所述聚合反应混合物中加入交联剂，相对于100重量份所述含双键可聚合单体I和含稠环可聚合单体II的总量，交联剂的加入量为1-10重量份。
如上所述的制备方法，优选地，所述交联剂选自含有2个或2个以上的双键的化合物。
如上所述的制备方法，优选地，所述交联剂选自二乙烯基苯，二乙二醇二乙烯基醚或二乙烯基1，4丁二醇醚。
本发明的有益效果在于，本发明的高折射率光学树脂在常规光学树脂基础上引入可聚合的高折射稠环或含硫稠环单体，通过交联和共聚合，所获得的树脂折射率可达到1.67以上，阿贝数为30以上，玻璃化转变温度可达150℃以上。所得的高折射率的树脂可用于挡风玻璃、光学涂层、光学镜片、光学透镜、发光二极管等领域。
具体实施方式
本发明的高折射树脂为多种单体共聚所得的共聚物。共聚合的比率为含双键可聚合单体(I)的量为10-50重量份，以及含稠环可聚合单体(II)的量为50-90重量份，可以使获得的聚合物兼具有良好的耐热性和高折射率。
本发明的聚合反应采用程序升温，可防爆聚并获得高性能光学树脂。
在本发明的优选技术方案中，聚合反应同时伴随交联反应，使得所得到的树脂的耐热性增强，抗冲击强度增加，耐磨性均有所改善，但韧性在一定程度上有所降低。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下所举实施例是为便于更好地理解本发明，但并不用来限定本发明，本领域技术人员可以对本发明做各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请权利要求书所限定的范围。
实施例1：
将80重量份9-乙烯基蒽和20重量份苯乙烯混合搅拌至完全溶解，然后加入0.1重量份的过氧化苯甲酰在室温下搅拌至完全溶解，然后用0.45微米的聚四氟乙烯滤膜过滤，将溶液在30分钟内升温至70℃并在70℃下保持3小时，然后在60分钟内升温至110℃，并保持在110℃下3小时，获得透明的聚合物树脂，测得其折射率为1.68，阿贝数为32，玻璃化转变温度为150℃。
实施例2：
将75重量份的乙烯基萘溶解在10重量份的苯乙烯中，并加入10重量份的甲基丙烯酸甲酯和5重量份的二乙烯基苯，在室温下搅拌均匀。将0.5重量份的偶氮二异丁腈加入到上述溶液中，搅拌均匀，待完全溶解后用0.45微米的滤膜过滤后，将溶液在60分钟内升温至80℃，并保持在80℃下5小时，然后在90分钟内升温至125℃，并保持在125℃下1小时，获得透明的聚合物树脂，测得其折射率为1.62，阿贝数为34，玻璃化转变温度为158℃。
实施例3：
将60重量份的N-乙烯咔唑溶解在15重量份的苯乙烯中，并加入20重量份双烯丙基二甘醇二碳酸酯(CR-39)和5重量份的二乙烯基苯，在室温下搅拌均匀。将0.5重量份的过氧化苯甲酰加入到上述溶液中，搅拌均匀，待完全溶解后用0.45微米的滤膜过滤后，将溶液在20分钟内升温至50℃，并保持在50℃下1小时，然后在80分钟内升温至100℃，并保持在100℃下5小时，获得透明的聚合物树脂，测得其折射率为1.67，阿贝数为38，玻璃化转变温度为143℃。
实施例4：
将80重量份的6-甲氧基-2-乙烯基萘溶解在20重量份双烯丙基二甘醇二碳酸酯(CR-39)，在室温下搅拌均匀。将0.5重量份的偶氮二异丁腈加入到上述溶液中，搅拌均匀，待完全溶解后用0.45微米的滤膜过滤后，将溶液在30分钟内升温至70℃，并保持在70℃下2小时，然后在90分钟内升温至105℃，并保持在105℃下5小时，获得透明的聚合物树脂，测得其折射率为1.57，阿贝数为36，玻璃化转变温度为128℃。
实施例5：
将80重量份的甲基丙烯酸(2-N-咔唑基)乙酯溶解在20重量份的甲基丙烯酸甲酯中，室温搅拌至完全溶解均匀，将0.5重量份的偶氮二异丁腈加入到上述溶液中，待完全溶解后用0.45微米的滤膜过滤后，将溶液在60分钟内升温至70℃，并保持在70℃下2小时，然后在90分钟内升温至110℃，并保持在110℃下3小时，获得透明的聚合物树脂，测得其折射率为1.60，阿贝数为38，玻璃化转变温度为120℃。
实施例6：
将80重量份的甲基丙烯酸(2-N-(2，4，7，9-四溴)咔唑基)丁酯溶解在20重量份的甲基丙烯酸甲酯中，室温搅拌至完全溶解均匀，将0.5重量份的偶氮二异丁腈加入到上述溶液中，待完全溶解后用0.45微米的滤膜过滤后，将溶液在90分钟内升温至70℃，并保持在70℃下3小时，然后在90分钟内升温至110℃，并保持在110℃下5小时，获得透明的聚合物树脂，测得其折射率为1.67，阿贝数为36，玻璃化转变温度为125℃。
对比例1：
在100重量份的苯乙烯加入0.3重量份的偶氮二异丁氰，在室温下搅拌至完全溶解，然后用0.45微米的滤膜过滤，将溶液放置于恒温烘箱中，在60分钟内缓慢升至75℃，并在这一温度下保持2小时，然后在30分钟升温至90℃，并保持1小时，获得透明的聚合物树脂，测定其折射率为1.53，阿贝数为43，玻璃化转变温度为105℃。

Claims (10)

1.一种高折射率光学树脂，其特征在于，该树脂是由含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II共聚制成；其中，
该含双键可聚合单体I选自乙烯基单体、丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、烯丙基单体和马来酸单体中的一种或多种；
该含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II的重量比为10-50：50-90。
2.如权利要求1所述的高折射率树脂，其特征在于，所述含稠环可聚合单体II的稠环选自萘、蒽、芘、咔唑及其衍生物。
3.如权利要求2所述的高折射率树脂，其特征在于，所述含稠环可聚合单体II的结构如式A所示：
Figure FDA0000470158460000011
R1选自以下基团中的一种或多种：
Figure FDA0000470158460000012
R2可以是一个或多个，选自H、烷基、烷氧基、烷硫基、烷氨基、芳基、芳香醚基、芳香胺基和芳香硫醚基，当R2为多个时，可以相同或不同。
4.如权利要求1-3中任一项所述的高折射率树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)按所述重量比称取含双键可聚合单体I与含稠环可聚合单体II，并加入聚合引发剂，搅拌均匀，获得聚合反应混合物；相对于100重量份该含双键可聚合单体I和含稠环可聚合单体II的总量，聚合引发剂的加入量为0.1-10重量份；
(2)步骤1获得的聚合反应混合物经20～90分钟升温到50～80℃，在该温度下保持1～5小时，然后经30～90分钟升温至100～150℃并保持1～3小时，得到透明高折射率树脂。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体操作如下：步骤1获得的聚合反应混合物经30～50分钟升温到50～80℃，在该温度下保持1～5小时，然后经50～70分钟升温至100～120℃并保持1～3小时，得到透明高折射率树脂。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚合引发剂为有机过氧化物聚合引发剂或偶氮类聚合引发剂。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰。
8.如权利要求4-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括向所述聚合反应混合物中加入交联剂，相对于100重量份所述含双键可聚合单体I和含稠环可聚合单体II的总量，交联剂的加入量为1-10重量份。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自含有2个或2个以上的双键的化合物。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自二乙烯基苯，二乙二醇二乙烯基醚或二乙烯基1，4丁二醇醚。
CN201410067661.6A 2014-02-26 2014-02-26 一种高折射率光学树脂及其制备方法 Pending CN103804560A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410067661.6A CN103804560A (zh) 2014-02-26 2014-02-26 一种高折射率光学树脂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410067661.6A CN103804560A (zh) 2014-02-26 2014-02-26 一种高折射率光学树脂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103804560A true CN103804560A (zh) 2014-05-21

Family

ID=50701988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410067661.6A Pending CN103804560A (zh) 2014-02-26 2014-02-26 一种高折射率光学树脂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103804560A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108948256A (zh) * 2018-07-27 2018-12-07 望江县天长光学科技有限公司 一种高折射率含硫光学共聚树脂的制备方法
US20190177062A1 (en) * 2016-06-07 2019-06-13 International Business Machines Corporation Polymer with blue light absorbing units chemically bonded to a polyermic backbone of the polymer
CN111454659A (zh) * 2020-06-09 2020-07-28 江苏视科新材料股份有限公司 一种高折射率树脂加硬液及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060122349A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Key Medical Technologies, Inc. Nanohybrid polymers for ophthalmic applications
CN101415736A (zh) * 2006-04-10 2009-04-22 索尼化学&信息部件株式会社 硬化性树脂组合物
CN103348267A (zh) * 2010-12-02 2013-10-09 日产化学工业株式会社 形成膜的材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060122349A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Key Medical Technologies, Inc. Nanohybrid polymers for ophthalmic applications
CN101415736A (zh) * 2006-04-10 2009-04-22 索尼化学&信息部件株式会社 硬化性树脂组合物
CN103348267A (zh) * 2010-12-02 2013-10-09 日产化学工业株式会社 形成膜的材料

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190177062A1 (en) * 2016-06-07 2019-06-13 International Business Machines Corporation Polymer with blue light absorbing units chemically bonded to a polyermic backbone of the polymer
US10583972B2 (en) * 2016-06-07 2020-03-10 International Business Machines Corporation Polymer with blue light absorbing units chemically bonded to a polyermic backbone of the polymer
CN108948256A (zh) * 2018-07-27 2018-12-07 望江县天长光学科技有限公司 一种高折射率含硫光学共聚树脂的制备方法
CN111454659A (zh) * 2020-06-09 2020-07-28 江苏视科新材料股份有限公司 一种高折射率树脂加硬液及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0488145B1 (en) Ultraviolet light absorbing intraocular lens
CN108948256A (zh) 一种高折射率含硫光学共聚树脂的制备方法
CN103804560A (zh) 一种高折射率光学树脂及其制备方法
WO2021132047A1 (ja) 光学物品用重合性組成物および光学物品
WO2014043473A1 (en) Pigmented polymerizable compositions and optical articles prepared therefrom
WO2020203864A1 (ja) 光学物品用コーティング組成物、眼鏡レンズ、眼鏡および眼鏡レンズの製造方法、ならびに光学物品および光学物品の製造方法
JP2003137938A (ja) 光学的特性に優れた硬化性組成物
CN102775608B (zh) 一种硫醚改性聚丙烯酸酯光学塑料及其制备方法
CN1304421A (zh) 用于塑料光学材料的单体组合物,塑料光学材料和透镜
CN111944077A (zh) 一种高折射率光敏树脂及其制备方法
CN104812834A (zh) 环氧丙烯酸类的高折射光学材料用聚合性组合物及环氧丙烯酸类高折射光学材料的制备方法
JPS61291650A (ja) 高屈折率樹脂組成物
JPH0643467B2 (ja) 光学材料の製造方法
US20220186043A1 (en) Coating composition for optical article, spectacle lens, spectacles, and method for producing spectacle lens, and optical article and method for producing optical article
JPH0353329B2 (zh)
JPH06123858A (ja) ウレタン系高屈折率レンズ
CN110577615B (zh) 一种过滤蓝光的装置及其制备方法
JP2896261B2 (ja) ビニル化合物、それを用いて得られた光学材料用重合体及び光学製品
KR100523077B1 (ko) 고굴절률 광학 렌즈용 수지 조성물 및 그를 이용하여제조한 광학렌즈
CN203433215U (zh) 快速变色与快速褪色的变色镜片
JP4934278B2 (ja) 金属含有（メタ）アクリル化合物およびその用途
JPH06208001A (ja) プラスチックレンズ
JP3060253B2 (ja) 金属原子により防眩性が付与されたコンタクトレンズ
JP3043024B2 (ja) プラスチック レンズ
CN114605589A (zh) 一种高折射率树脂镜片原料配方

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: JIANGSU SIGO OPTICAL CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: JIANGSU HUATIANTONG NANOTECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20150608

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150608

Address after: No. 73 leoch Road Economic Development Zone 211600 Huaian city Jiangsu County of Jinhu Province

Applicant after: Photoelectricity novel material company limited is looked objective in Jiangsu

Address before: No. 73 leoch Road Economic Development Zone 211600 Huaian city Jiangsu County of Jinhu Province

Applicant before: Jiangsu Huatiantong Nanotechnology Co., Ltd.

CB02 Change of applicant information

Address after: No. 73 Huaian leoch 211600 city of Jiangsu province Jinhu County Road

Applicant after: JIANGSU SHIKE NEW MATERIAL CO., LTD.

Address before: No. 73 leoch Road Economic Development Zone 211600 Huaian city Jiangsu County of Jinhu Province

Applicant before: Photoelectricity novel material company limited is looked objective in Jiangsu

COR Change of bibliographic data
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140521

RJ01 Rejection of invention patent application after publication