CN110894358A - 有机-无机混杂组合物、以及包括其的制品和光学部件 - Google Patents

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Abstract

公开有机‑无机混杂组合物、以及包括其的制品和光学部件。所述有机‑无机混杂组合物包括：在聚合物的主链中具有三嗪环结构的聚合物(A)；无机粒子(B)；和具有由式(1)表示的三嗪环结构的表面处理剂(C)，其中，在式(1)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，其中无机粒子(B)的数量中值直径(Dn50)大于或等于约1nm且小于或等于约20nm。

Description

有机-无机混杂组合物、以及包括其的制品和光学部件
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月24日在日本专利局提交的日本专利申请No.2018-157476以及于2019年7月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0079637的优先权、和由其产生的所有权益，将其全部内容引入本文作为参考。
技术领域
公开有机-无机混杂组合物以及包括其的制品和光学部件。
背景技术
由于近来在光学材料的研究方面的进展，对于具有高的折射率和同时改善的耐热性、光透明性、和反向可成形性的光学材料的开发存在增长着的需求。这样的光学材料可用作用于多种电子设备例如照相机、摄像机等、或者智能手机等的光学系统中的光学透镜(镜头)。与玻璃透镜相比，树脂(聚合物)透镜轻并且不容易破碎，具有低的材料成本，并且可通过适合于形成透镜的注射模塑而被加工成多种形状。然而，由于对于更薄的产品或具有更高的像素计数的(照)相机的增长着的需求，需要具有高折射率的材料的开发。
为了开发具有高的折射率的聚合物作为树脂材料，正在进行引入芳族环、卤素原子、和硫原子的尝试。特别地，可引入硫原子以获得环硫化物聚合物化合物和硫代氨基甲酸酯聚合物。所述硫代氨基甲酸酯聚合物具有大于或等于约1.7的折射率，但是没有塑性并且因此在其实际使用方面是受限制的。已经研究了具有高的折射率并且具有高的塑性的包含三嗪环的聚合物树脂。例如，日本专利公开特许公报No.2014-169464公开了一种包括包含三嗪环的聚合物的高折射率材料，所述包含三嗪环的聚合物具有拥有三嗪环的重复单元结构。已知单独的所述包含三嗪环的聚合物实现高的耐热性、高的透明性、和高的折射率。
已经进行了通过将具有高的折射率的无机材料分散在树脂中而制备有机-无机混杂组合物的尝试。这样，强度可提高。例如，国际专利公布No.WO2013/094663公开了，在通过将金属氧化物颗粒与包括包含三嗪环的重复单元的包含三嗪环的聚合物混合而获得的膜中，强度改善。
发明内容
为了使无机材料例如无机氧化物粒子透明地分散在组合物中，需要抑制因瑞利散射引起的透射光的恶化，并且需要将在一次颗粒状态下具有纳米尺寸的粒子均匀地分散在树脂中。然而，由于无机粒子可随着其颗粒尺寸更小而更容易聚集，因此无机粒子非常难以均匀地分散。当将无机粒子简单地与树脂混合时，其可引起相分离并且使组合物不透明。还发现，所获得的制品的强度不足。
因此，本公开内容将提供具有高的折射率和高的透明性并且提供高强度制品的有机-无机混杂组合物。
根据实施方式的有机-无机混杂组合物包括在聚合物的主链中具有三嗪环结构的聚合物(A)、无机粒子(B)、和具有由式(1)表示的三嗪环结构的表面处理剂(C)：
Figure BDA0002177477040000021
其中，在该化学式中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，
其中无机粒子(B)的数量中值直径(Dn50)大于或等于约1纳米(nm)且小于或等于约20nm。
表面处理剂(C)可由式(2)表示：
Figure BDA0002177477040000022
其中，在该化学式中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，并且R2和R3独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
表面处理剂(C)可由式(3)表示：
Figure BDA0002177477040000031
其中，在该化学式中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，并且R4、R5、R6、和R7独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
表面处理剂(C)可具有大于或等于约100克/摩尔且小于或等于约20000克/摩尔的分子量。
表面处理剂(C)可具有大于或等于约1.6且小于或等于约2.0的折射率。
聚合物(A)可具有大于或等于约20000克/摩尔的数均分子量。
聚合物(A)可为具有玻璃化转变温度(Tg)的热塑性聚合物。
聚合物(A)的玻璃化转变温度可大于或等于约80摄氏度(℃)且小于或等于约200℃。
无机粒子(B)可具有大于或等于约1.8且小于或等于约3.5的折射率。
无机粒子(B)可包括氧化锆、氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、氧化锌、磷化镓、氧化铈、氧化铌、或其组合。
无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和含量可大于或等于约5重量百分比(重量％)且小于80重量％，基于聚合物(A)、无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和含量100重量％。
所述有机-无机混杂组合物在具有587.6纳米的波长的d光线下的的折射率nD可大于或等于约1.7。
根据另一实施方式，提供包括所述有机-无机混杂组合物的制品和光学部件。
所述有机-无机混杂组合物可具有高的折射率和高的透明性并且可提供具有高的强度的制品。
具体实施方式
在下文中将详细地描述本公开内容的实例实施方式，并且其可由相关领域中的普通技术人员容易地进行。然而，本公开内容可以许多不同的形式体现并且将不被解释为限于本文中阐述的实例实施方式。
将理解，当一个元件被称作“在”另外的元件“上”时，其可直接与所述另外的元件接触或者在其间可存在中间元件。相反，当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时，不存在中间元件。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述多种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本实施方式的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“组分”、“区域”、“层”或“部分”可称作第二元件、组分、区域、层或部分。
本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式的目的且不意图为限制性的。如本文中使用的，单数形式“一个(种)”和“所述(该)”意图包括复数形式，包括“至少一个(种)”，除非内容清楚地另外表明。“至少一个(种)”将不被解释为限制“一个”或“一种”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任意和全部组合。将进一步理解，术语“包括”或“包含”当用在本说明书中时，表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或组分，但不排除存在或增加一个或多个另外的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。
如本文中使用的“约”或“大约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)所确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意味着相对于所陈述的值的偏差在一种或多种标准偏差范围内，或者在±30％、20％、10％或5％的范围内。
除非另外定义，在本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解，术语，例如在常用字典中定义的那些，应被解释为其含义与它们在本公开内容和相关领域的背景中的含义一致，并且将不以理想化的或者过于形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。
一种实施方式提供包括组分(A)、组分(B)、和组分(C)的有机-无机混杂组合物。如本文中使用的，“包括组分(A)、组分(B)、和组分(C)的有机-无机混杂组合物”简称为“根据本公开内容的组合物”。
(1)组分(A)：在聚合物的主链中具有三嗪环结构的聚合物；
(2)组分(B)：无机粒子；和
(3)组分(C)：具有由式(1)表示的三嗪环结构的表面处理剂：
Figure BDA0002177477040000051
其中，在式(1)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基(-SO3H)、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基。
此处，无机粒子(B)的数量中值直径(Dn50)大于或等于约1nm且小于或等于约20nm。
根据实施方式的有机-无机混杂组合物具有高的折射率。这样的效果可通过以下机理获得，但是本公开内容的技术范围不限于此。
根据本公开内容的组合物包括在聚合物主链结构中即聚合物的主链中具有三嗪环结构的聚合物(下文中，称作包含三嗪环的聚合物)作为组分(A)。所述包含三嗪环的聚合物是热塑性的，但是与例如乙烯基聚合物的热塑性树脂相比具有改善的耐热性，并且具有大于或等于约1.7的高的折射率。另外，所述包含三嗪环的聚合物在主链结构中具有三嗪环结构且因此变成热塑性的并且像通过引入硫原子而获得的环硫化物聚合物化合物和硫代氨基甲酸酯聚合物一样具有大于或等于约1.7的折射率，但是与没有塑性的材料相比，可通过注射模塑等容易地加工。
对于聚合物而言，随着折射率增加，玻璃化转变温度增加。然而，除了具有高的折射率的所述包含三嗪环的聚合物之外，根据本公开内容的组合物进一步包括无机粒子作为组分(B)且因此具有更高的折射率并且可更适合于注射模塑且改善制品的强度。
为了使无机粒子透明地分散，可抑制由于瑞利散射引起的透射光的恶化，并且为了在可见光范围内保持无色透明性，无机粒子需要保持大于或等于约1nm且小于或等于约20nm的颗粒尺寸并且以一次颗粒状态均匀地分散在树脂中。然而，随着颗粒尺寸更小，所述粒子可更容易聚集并且因此更难以均匀分散。WO2003/094663公开了将金属氧化物颗粒用有机硅化合物例如硅烷偶联剂处理。然而，本发明人的回顾已经表明，即使用该方法，也无法获得充分的分散并且也可无法获得应用于光学材料所需要的高的折射率、透明性、和强度。
在一种或多种实施方式中，将所述无机粒子例如无机氧化物纳米颗粒等的表面通过使用具有预定的三嗪环的表面处理剂改性。因此，所述无机粒子(其大多是作为水或极性溶剂的分散体制备的)的表面上的羟基等被所述表面处理剂覆盖，这可改善所述无机粒子在作为有机树脂的聚合物(A)中的可分散性。另外，由于所述无机粒子的表面被具有三嗪环的化合物覆盖，因此，对具有相同的三嗪环结构的聚合物(A)的亲和性提高。结果，所述无机粒子均匀地分散在聚合物(A)中，并且聚合物(A)和无机粒子(B)可极少彼此相分离。结果，可获得高的透明性和同时根据所述聚合物和所述无机粒子的折射率的高的折射率。另外，通过聚合物(A)和表面处理剂(C)的相互作用，所述制品的强度可改善。
下文中，描述实例实施方式。然而，本公开内容不限于以下实施方式。
如本文中使用的，当未另外提供具体描述时，操作以及性质的测量在室温(约20℃-约25℃)/40％RH-50％RH的相对湿度的条件下进行。
组分(A)
组分(A)为在聚合物主链结构中具有三嗪环结构即在聚合物的主链中具有三嗪环的聚合物。组分(A)没有特别限制，只要其在聚合物主链结构中具有三嗪环结构，并且可使用常规知晓者。例如，可使用日本专利公开特许公报No.2014-162829、日本专利公开特许公报No.2014-162830、和日本专利公开特许公报No.2015-227392中公开的聚合物。
在实施方式的有机-无机混杂组合物中，组分(A)可为在聚合物主链结构中具有由式(1)表示的三嗪环结构的聚合物：
Figure BDA0002177477040000061
在式(1)中，R1各自独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的烷基硫基、或者取代或未取代的芳基硫基。
在一种实施方式中，R1可各自独立地为C1-C10烷基、C6-C14芳基、C7-C20芳烷基、氨基(-NH2)、C6-C14芳基氨基、C1-C10烷基硫基、或C6-C14芳基硫基，其中各基团可为未取代的或者可具有取代基。这样的取代基可为卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子)、羟基、氨基、C1-C3烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、或异丙基)、羧基、磺基(-SO3H)、亚磺基(-SO2H)、亚磺酰基(-S(＝O)R)、膦酸基团(-PO(OH)2)、磷酰基(-OP(＝O))OH)2)、氧膦基(-P(OR3)、膦羧基(-PO(OR)2)、硫醇基团、和磺酰基(-S(＝O)2R)，其中各R独立地为C1-C10烷基或C6-C14芳基。应理解，任何基团(R1、R2、或R3)的任何所给取代基与被取代的基团不同。例如，烷基不被烷基取代，但是芳基可被烷基取代。此外，任何基团中的碳原子的数量包括该基团中的以及取代基中的碳原子的数量。例如，甲苯基为C7芳基。
所述烷基可为线型或支化的烷基，并且特别是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正癸基等。在一些实施方式中，C1-C6烷基或C1-C4烷基可为合乎需要的。
所述芳基可为C6-C14芳基例如苯基、萘基、蒽基、联苯基、茚基等。在一些实施方式中，C6-C12芳基可为合乎需要的。
所述芳烷基可为C7-C20芳烷基例如C6-C14芳基-C1-C6烷基、或者C6-C12芳基-C1-C6烷基。所述C6-C14芳基可为上述芳基。所述C6-C14芳基-C1-C6烷基的具体实例可为苄基、苯乙基、苯基丙基、萘基甲基、萘基乙基等。
所述芳基氨基(芳族氨基)可为苯胺基、对-羧基苯胺基、二苯基氨基、二甲苯基氨基等。
所述烷基硫基(烷基硫醇基团)可为甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、丁基硫基等。
所述芳基硫基(芳族硫醇基团)可为苯基硫基、萘基硫基等。
在一些实施方式中，R1可包括酸性官能团。即，R1可为烷基、芳基、芳烷基、氨基、芳基氨基、烷基硫基、或芳基硫基。由此，与无机粒子的表面的结合性质改善并且无机粒子在树脂中的可分散性可改善。在一些实施方式中，R1可包括羧基。通过在R1的一部分中包括羧基，所述无机粒子可更均匀地分散在所述包含三嗪环的聚合物中而没有相分离。
在一些实施方式中，组分(A)为包括由式(2)表示的三嗪环结构的聚合物。在由式(2)表示的聚合物中，在三嗪环和R2之间的键(连接体)为硫醚基团。
Figure BDA0002177477040000081
在式(2)中，R1各自独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的烷基硫基、或者取代或未取代的芳基硫基，并且R2各自独立地为具有芳族环的二价基团(二价芳族基团)。
在式(2)中，R1的取代基可为例如作为在上述组分(A)的式(1)中的R1的取代基所示例的取代基。
如式(2)中所示，所述聚合物通过将三嗪环与R2结合而具有硫醚结构并且因此可具有较高折射率和在大于或等于约80℃且小于或等于约200℃的范围内的玻璃化转变温度。当将玻璃化转变温度控制在该范围内时，注射模塑性质可改善。另外，可使用具有芳族环的二价基团作为R2以促进分子相互作用且因此获得高的折射率。
所述具有芳族环的二价基团可为例如C6-C30芳族基团并且R2可为芳族基团例如亚苯基、亚萘基、亚联苯基、得自二苯基醚或二苯基硫醚的二价基团、得自双酚的二价基团等。亚烷基可结合至这些芳族基团。这些基团可具有取代基。这样的取代基可为卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子)、羟基、氨基、C1-C3烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、或异丙基)、羧基、磺基[-SO3H]、亚磺基、亚磺酰基、膦酸基团[-PO(OH)2]、磷酰基、氧膦基、膦羧基、硫醇基团、膦酰基、和磺酰基。
在一些实施方式中，R2包括由下式表示的至少一种。
Figure BDA0002177477040000091
在所述式中，R各自独立地为取代或未取代的亚烷基。所述亚烷基可为C1-C10亚烷基并且所述亚烷基可为例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、1,2-亚丙基、四亚甲基、1,2-二甲基亚乙基等。这些基团可具有取代基并且所述取代基可与上述组分(A)的式(2)中的R2的取代基相同。
当在所述包含三嗪环的聚合物中R2为以上基团时，可获得较高的折射率。另外，在保持高的折射率的同时，对于有机溶剂的溶解性改善并且玻璃化转变温度可被控制在大于或等于约80℃且小于或等于约200℃的范围内。
在一些实施方式中，所述有机-无机混杂组合物包括在聚合物的一部分中包括以下重复单元之一的包含三嗪环的聚合物。
Figure BDA0002177477040000101
Figure BDA0002177477040000111
组分(A)的数均分子量(Mn)可例如大于或等于约20000克/摩尔、大于或等于约20000克/摩尔且小于或等于约100000克/摩尔、或者大于或等于约20000克/摩尔且小于或等于约70000克/摩尔。在所述数值范围内，所述组合物的透射率(透明性)或耐热性特别地改善，所述组合物适合于由所述组合物获得制品的工艺(使用模具的模塑工艺例如注射模塑或压缩模塑)，并且所获得的制品的机械强度改善。如本文中使用的，组分(A)的数均分子量(Mn)为通过实施例中描述的凝胶渗透色谱法(GPC)测量的值，并且单位为克/摩尔。
组分(A)的折射率nD可大于或等于约1.65例如大于或等于约1.7。在所述范围内，可获得具有改善的折射率的有机-无机混杂组合物。由于所述包含三嗪环的聚合物，例如，如式(2)中所示的具有与三嗪环连接的硫原子的结构，所述有机-无机混杂组合物可具有高得多的折射率。已经报道了具有与三嗪环连接的氮原子的高折射率树脂(例如，日本专利公开特许公报No.2014-162830)，但是由于其大于约200℃的玻璃化转变温度，其可无法应用于获得制品的工艺(使用模具的模塑工艺例如注射模塑、压缩模塑等)。另外，可引入作为R2的具有芳族环的二价基团以大大地促进分子相互作用以获得改善的折射率。
组分(A)可为具有玻璃化转变温度(Tg)的热塑性树脂。换而言之，在使用差示扫描量热仪(DSC)通过如下测量的差式热曲线中，组分(A)呈现出拐点：将温度以10℃/分钟的升温速率升高至300℃，将样品保持10分钟，将样品以10℃/分钟的降温速率冷却至25℃，将样品保持10分钟，和将温度以10℃/分钟的升温速率升高至300℃。所述具有玻璃化转变温度的树脂具有热塑性并且可进行注射模塑。组分(A)的玻璃化转变温度(Tg)可例如大于或等于约80℃且小于或等于约250℃，并且考虑在注射模塑期间的操作以及所述组合物的耐热性，组分(A)的Tg可大于或等于约80℃且小于或等于约200℃。组分(A)的Tg可通过控制式(2)的R1和R2的结构等调节，例如，Tg可通过提高将具有大的体积的结构或者刚性结构引入到用作合成用原材料的三嗪二硫醇化合物的R1部分中的比率而提高。此外，组分(A)的玻璃化转变温度(Tg)是使用如在实施例中描述的差示扫描量热仪(DSC)测量的值。
组分(A)的各重复单元可具有任意类型的重复样式，例如嵌段类型或者无规类型。
组分(A)没有特别限制并且可通过已知方法制备。例如，具有由式(2)表示的结构作为重复单元的包含三嗪环的聚合物可如方案1中所示通过使三嗪二硫醇化合物与二卤代芳族化合物在相转移催化剂的存在下反应而制备。
方案1
Figure BDA0002177477040000131
在方案1中，Y为卤素原子，且R1为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的烷基硫基、或者取代或未取代的芳基硫基，并且R2为具有芳族环的二价基团。
在一种或多种实施方式中，Y的卤素原子可为氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子。
所述三嗪二硫醇化合物没有特别限制，但是可为例如2-苯胺基-1,3,5-三嗪-4,6-二硫醇、2-(对-羧基)苯胺基-1,3,5-三嗪-4,6-二硫醇、2-苯基-1,3,5-三嗪-4,6-二硫醇等。所述二卤代芳族化合物可为例如α,α'-二溴-对-二甲苯、α,α'-二溴-邻-二甲苯、α,α'-二溴-间-二甲苯、4,4'-二(溴甲基)联苯等。这些可单独地或者以两种或更多种的组合使用。
用于所述三嗪二硫醇化合物和所述二卤代芳族化合物的反应的相转移催化剂可为可用于界面聚合的长链烷基季铵盐和冠醚例如十六烷基三甲基溴化铵。
反应体系可包括水和有机溶剂的两相体系，例如有机溶剂例如氯仿、二氯甲烷、苄腈、硝基苯等和水的两相体系。一旦反应开始，可添加碱例如氢氧化钠、氢氧化钾等并且反应可在约-10℃-约100℃下进行约2小时-约120小时。
可将所获得的包含三嗪环的聚合物通过再沉淀方法、透析方法、超滤方法、萃取方法等的一般纯化方法纯化。
组分(B)
组分(B)即所述无机粒子可为金属氧化物、金属硫化物、金属磷化物、金属硒化物、金属碲化物等。在实施方式的有机-无机混杂组合物中，无机粒子(B)使其表面的至少一部分被表面处理剂(C)覆盖。
所述金属氧化物没有特别限制，但是可为例如氧化锆、添加氧化钇的氧化锆、锆酸铅、钛酸锶、钛酸锡、氧化锡、氧化铋、氧化铌、氧化钽、钽酸钾、氧化钨、氧化铈、氧化镧、氧化镓、二氧化硅、氧化钛、钛酸钡等。
在一些实施方式中，当将所述有机-无机混杂组合物用于光学用途时，具有高的折射率的无机粒子是合乎需要的并且可合乎需要地使用具有大于或等于约1.8的折射率的无机粒子。折射率的上限没有特别限制，但是基本上小于或等于约3.5。
特别地，在一些实施方式中，所述无机粒子可为氧化锆(折射率＝约2.1)、氧化钛、钛酸钡(折射率＝约2.4)、钛酸锶、氧化锌、磷化镓、氧化铈、或氧化铌。在一些实施方式中，所述无机粒子可包括氧化锆颗粒、氧化钛颗粒、钛酸锶颗粒、氧化锌颗粒、磷化镓颗粒、氧化铈颗粒、或氧化铌颗粒。在一些实施方式中，所述无机粒子可更合乎需要地为氧化锆颗粒、氧化钛颗粒、或钛酸钡颗粒。在一些实施方式中，尽管氧化钛主要具有金红石型(折射率＝约2.7)和锐钛矿型(折射率＝约2.5)的两种晶体结构，但是金红石型氧化钛可为合乎需要的，因为锐钛矿型氧化钛具有高的光催化剂活性并且对于光学用途不是合乎需要的。另外，为了降低氧化钛的光催化剂活性，可使用在表面上包覆有二氧化硅的氧化钛颗粒。
所述无机粒子可包括单一类型的颗粒或者可包括两种或更多种不同类型的颗粒的组合。
所述无机粒子的数量中值直径Dn50大于或等于约1nm且小于或等于约20nm。当所述无机粒子的数量中值直径大于约20nm时，所获得的组合物的透明性可降低。当所述无机粒子的数量中值直径小于约1nm，可容易地产生所述无机粒子的二次聚集。在一些实施方式中，所述无机粒子的数量中值直径可小于或等于约15nm或者小于或等于约10nm。在实施方式中，所述无机粒子的数量中值直径Dn50为根据动态光散射方法的数量中值直径。
所述无机粒子可使用日本专利公开特许公报No.2011-213505、日本专利公开特许公报No.2012-180241中公开的已知方法制备。
所述无机粒子可为这样的商业产品：其可为溶剂分散体的形式。这些商业产品可为SZR-W、SZR-CW、SZR-M、SZR-CM(氧化锆分散体，Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.)；Thai Nok(注册商标)RA-6、NRA-10M(氧化钛分散体，Taki Chemical Co.,Ltd.)等。
组分(C)
组分(C)即所述表面处理剂(表面改性剂)可用于将所述无机粒子的表面改性。
组分(C)为具有由式(1)表示的三嗪环结构的表面处理剂：
Figure BDA0002177477040000151
其中，在式(1)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基。
在一些实施方式中，R1可为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C2-C10烯基、取代或未取代的C2-C10炔基、取代或未取代的C6-C14芳基、取代或未取代的C7-C20芳烷基、或者取代或未取代的氨基。
当R1为具有取代基的烷基、具有取代基的烯基、具有取代基的炔基、具有取代基的芳基、具有取代基的芳烷基、或具有取代基的氨基时，这样的取代基可为卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子)、羟基、氨基、C1-C6烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、或正丁基)、C2-C6烯基、C2-C6炔基、羧基、磺基(-SO3H)、亚磺基、亚磺酰基、膦酸基团(-PO(OH)2)、磷酰基、氧膦基、膦羧基、硫醇基团、膦酰基、和磺酰基。如上所述，所给取代基与被取代的基团不同。例如，烷基不被烷基取代。
当R1为氨基时，合乎需要地氨基的至少一个氢原子可被代替，并且更合乎需要地氨基的两个氢原子可被代替。更合乎需要地，氨基的氢原子可被如下取代基代替：C1-C6烷基、C2-C6烯基、或C2-C6炔基。
组分(C)的表面处理剂可包括酸性官能团。所述表面处理剂的酸性官能团可为例如官能团例如羧基、磺基(-SO3H)、亚磺基、膦酸基团(-PO(OH)2)、次膦酸基团、磷酸基团等；及其盐。在一种或多种实施方式中，所述酸性官能团合乎需要地为羧基、次膦酸基团、或磺基，并且特别地可为羧基。当使用具有羧基的表面处理剂时，在注射模塑中未形成或者极少形成模具腐蚀并且脱模性质改善。
组分(C)可为由式(2)表示的化合物。
Figure BDA0002177477040000161
在式(2)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，并且R2和R3独立地为氢原子、取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基。
在式(2)中，R1的取代基可例如与在上述组分(C)的式(1)中的R1的取代基相同。在一种实施方式中，式(2)中的R1的取代基可为取代或未取代的C1-C10烷基。在另一实施方式中，所述取代基可为未取代的C1-C10烷基。
作为R2和R3的烷基和芳基可为被取代的。取代基可与上述组分(C)的式(1)中的R1的取代基相同。
如在式(2)中那样，包括硫原子作为在三嗪环与R2和R3之间的键(连接体)的结构可具有高的折射率。
从与颗粒的相互作用的观点来看，R2和R3的至少一个合乎需要地为氢原子。在一种实施方式中，R2和R3两者均为氢原子。
在一种实施方式中，由式(2)表示的合乎需要的表面处理剂可特别地为2-苯胺基-1,3,5-三嗪-4,6-二硫醇、6-(二甲基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、6-(二乙基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、6-(甲基苯基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、6-苯基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇等。
在另一实施方式中，组分(C)为由式(3)表示的化合物。
Figure BDA0002177477040000162
在式(3)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，并且R4、R5、R6、和R7各自独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
在式(3)中，R1的取代基可例如与上述组分(C)的式(1)中的R1的取代基相同。
作为R4、R5、R6、和R7的烷基和芳基可为未取代的。作为R4、R5、R6、和R7的烷基和芳基可为被取代的。取代基可例如与作为上述组分(C)的式(1)中的R1的取代基所示例的取代基相同。在一种实施方式中，式(3)中的R4、R5、R6、和R7的取代基可为取代或未取代的C1-C10烷基。在另一实施方式中，所述取代基可为未取代的C1-C10烷基。
如在式(3)中那样，包括氮原子作为在三嗪环与R4、R5、R6、和R7之间的键(连接体)的结构可具有高的折射率。
在一种实施方式中，由式(3)表示的合乎需要的表面处理剂可特别地为2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪(苯并胍胺)、2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪(乙酰胍胺)、2,4-二氨基-6-壬基-1,3,5-三嗪、甲苯胍胺、二甲苯胍胺、苯基苯并胍胺、萘并胍胺等。
在它们之中，从在透明性、折射率、和透射率之间的改善的平衡以及改善的模塑可成形性的观点来看，所述表面处理剂可为6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇或苯并胍胺的至少一种。
所述表面处理剂可作为单一类型或者以两种更多种类型的组合使用。
表面处理剂(C)的分子量优选为100至小于20000克/摩尔、更优选地100至小于10000克/摩尔、更优选地100克/摩尔至小于5000克/摩尔、更优选地100克/摩尔至小于1000克/摩尔、更优选地100克/摩尔至小于500克/摩尔、和更优选地100克/摩尔至小于300克/摩尔。在所述范围内，所述无机氧化物粒子可更均匀地分散在所述在聚合物主链结构中具有三嗪环结构的聚合物(A)中而没有相分离。结果，可大大地获得本组合物的有益效果。当使用两种或更多种类型的表面处理剂时，合乎需要的是，至少一种表面处理剂的分子量在这些范围内，并且更合乎需要的是，所有表面处理剂的分子量在这些范围内。
表面处理剂(C)的折射率可大于或等于约1.6且小于或等于约2.0、更合乎需要地大于或等于约1.7且小于或等于约2.0。通过使用这样的表面处理剂，可获得具有高的折射率的有机-无机混杂组合物。在一种实施方式中，通过引入具有与三嗪环连接的硫原子、或者与三嗪环连接的氮原子的结构，可提高所述表面处理剂的折射率。当使用两种或更多种类型的表面处理剂时，合乎需要的是，至少一种表面处理剂的折射率在所述范围内，并且更合乎需要的是，所有表面处理剂的折射率都在所述范围内。
用表面处理剂对所述无机粒子进行表面改性的方法没有特别限制并且可为例如湿法或干法。从更有效地将所述无机粒子改性和抑制所述无机粒子的二次聚集的观点来看，湿法可为合乎需要的。当用湿法将所述无机粒子改性时，例如，将所述有机表面改性剂添加至所述无机粒子的分散体，然后搅拌，并且由此所述无机粒子的表面可被改性。可将通过这样的方法制备的所述表面处理剂和所述无机粒子的混合物与组分(A)混合。
所述无机粒子的分散体中使用的溶剂没有特别限制，但是从使所述无机粒子均匀地分散的观点来看，水；醇例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等；及其混合物可为合乎需要的。另外，为了稳定所述分散体，例如，可将其它组分例如酸例如甲酸、乙酸、盐酸、硝酸等或碱等添加至所述分散体。这些组分可在将其与组分(A)混合之前通过洗涤或干燥而除去。
可确定所述表面改性剂的添加量以获得合适的表面改性，但是所述表面处理剂:无机粒子的比率可为如下：相对于1重量份的所述表面处理剂，约1重量份-约100重量份例如约5重量份-约20重量份的所述无机粒子。当使用两种或更多种表面处理剂时，优选的是，总和含量在所述范围内。
用所述表面处理剂改性所述无机粒子的反应时间没有特别限制，但是可通常大于或等于约15分钟且小于或等于约12小时、或者通常大于或等于约30分钟且小于或等于约5小时。另外，反应温度没有特别限制，但是可大于或等于约10℃且小于或等于约100℃例如大于或等于约10℃且小于或等于约60℃、再例如大于或等于约10℃且小于或等于约40℃。
在反应之后，可将所获得的分散体浓缩。另外，可通过洗涤或过滤而除去过量的改性剂或其它组分。
制备组合物的方法
根据本公开内容的组合物可通过将组分(A)、组分(B)、和组分(C)同时混合而获得，但是从将所述无机粒子用所述表面改性剂有效改性的观点来看，如上所述，制备组分(B)和组分(C)的混合物，然后将所述混合物和组分(A)混合。在所述组合物的制备期间，可使用溶剂例如氯仿、二氯甲烷、二乙基醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。
所述组合物中各组分的含量没有特别限制，但是基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和可大于或等于约1重量％且小于或等于约99重量％。从由所述组合物获得的制品的改善的折射率的观点来看，基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和可大于或等于约5重量％且小于约80重量％、或者大于或等于约5重量％且小于或等于约70重量％。从所述组合物的改善的透射率和机械强度的观点来看，基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和可大于或等于约10重量％且小于或等于约50重量％。
在一种实施方式中，基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，聚合物(A)的含量可大于或等于约1重量％且小于或等于约99重量％。在另一实施方式中，基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，聚合物(A)的含量可大于约20重量％且小于或等于约95重量％。
在一种实施方式中，基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和含量可大于或等于约1重量％且小于或等于约99重量％。在另一实施方式中，基于聚合物(A)、无机粒子(B)、和表面处理剂(C)的100重量％的总和，无机粒子(B)与表面处理剂(C)的总和含量可大于约5重量％且小于约80重量％。
根据本公开内容的组合物可任选地包括添加剂例如抗氧化剂、紫外(UV)吸收剂、稳定剂、热稳定剂、增塑剂、着色剂、起泡剂、阻燃剂、阻燃助剂、脱模剂、增塑剂、抗冲性改进剂、增强剂、分散剂、抗静电剂、发泡剂、抗菌剂、其它树脂、弹性体等。
根据本公开内容的有机-无机混杂组合物具有大于或等于约1.70例如大于或等于约1.75的折射率nD。所述有机-无机混杂组合物的折射率可通过选择所述包含三嗪环的聚合物、无机粒子、和表面处理剂的折射率而调节。其也可通过调节相对于所述包含三嗪环的聚合物、无机粒子、与表面处理剂的总和含量的无机粒子与表面处理剂的总和含量而调节。所述有机-无机混杂组合物的折射率是通过实施例中描述的方法测量的值。
本公开内容的有机-无机混杂组合物的总光透射率合乎需要地大于或等于约80％。另外，本公开内容的有机-无机混杂组合物的雾度合乎需要地小于或等于约3.0％。所述有机-无机混杂组合物的总光透射率和雾度可通过选择所述包含三嗪环的聚合物、无机粒子、和表面处理剂的折射率和混合比而调节。所述有机-无机混杂组合物的总光透射率和雾度为通过实施例中描述的方法测量的值。
制品和光学部件
一种实施方式提供包括所述有机-无机混杂组合物的制品。另一实施方式涉及包括所述有机-无机混杂组合物的光学部件。所述制品的形状没有特别限制，而是为任意类型例如透镜型(球形透镜、非球形透镜、菲涅耳透镜等)、膜型、片型、板型、条型、纤维型、棱柱(棱镜)型等。所述制品可例如使用例如注射模塑方法、压缩模塑方法、挤出方法、传递方法、吹塑方法、压力方法、涂覆方法(旋涂方法、辊涂方法、幕涂方法、浸涂方法、流延方法等)等的方法制造，但是本实施方式的组合物特别适合于注射模塑。在形成所述制品之前，可使用捏合设备例如亨舍尔混合器、捏合机、班伯里混合器、挤出机等混合原材料。当采用注射模塑时，机筒温度可为例如大于或等于约150℃且小于或等于约300℃，且模塑温度可为大于或等于约50℃且小于或等于约100℃。
所述光学部件可适宜用作如下中的透射光的光学部件(被动光学部件)：显示器(例如，用于智能手机的显示器、液晶显示器、等离子体显示器等)、成像系统(例如，照相机、录像机等)、光学拾取器、投影仪、光纤通讯设备(例如，光学放大器等)、用于交通工具(车辆)的头灯等。这些光学部件可包括例如透镜、膜、光波导、棱镜、棱镜片、面板、光盘、LED的密封剂等。如果需要，这些光学部件可包括多种功能层例如抗反射层、光吸收层、硬质涂层、防眩层等。
实施例
下文中，通过使用实施例详细地说明本公开内容，但是本公开内容不限于此。如本文中使用的，“份”表示“重量份”，除非对其进行具体说明。
评价方法
数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)
通过如下制备测量样品：将聚合物溶解在四氢呋喃(THF)中以具有0.1重量％的浓度，并且将该溶液用具有0.2微米(μm)的孔径的聚四氟乙烯膜过滤器过滤。通过使用四氢呋喃作为移动相以及差示折射仪作为检测器的凝胶渗透色谱法(GPC)测量样品的数均分子量和重均分子量。使用单分散聚苯乙烯作为分子量的标准材料。如本文中使用的分子量的单位为克/摩尔(g/mol)。
玻璃化转变温度(Tg)
用差示扫描量热仪(DSC)通过如下测量样品的玻璃化转变温度(Tg)：将温度以约10℃/分钟的升温速率升高至约300℃，将样品在此保持约10分钟，将其以约10℃/分钟的降温速率冷却至约25℃，在此保持约10分钟，然后将温度以约10℃/分钟的升温速率升高至约300℃。在该测量完成之后，将样品以约10℃/分钟冷却至室温(约25℃)。
折射率(nD)的测量
以如下方法测量组合物的折射率。将DMAc添加至所述组合物以制备具有约10重量％的固体浓度的溶胶，并且将所述溶胶流延在聚酰亚胺膜上。之后，将所述流延膜在热板上在80℃下干燥8小时，然后在真空下在80℃下干燥24小时以制造膜(膜厚度200μm±10μm)。用棱镜耦合器(Model2010，Metricon Corp.)测量所获得的透明膜在约473nm、约594nm、和约657nm的波长处的折射率。使用所述测量结果计算在d光线(587.6nm)处的折射率。基于所述组合物的折射率测量和计算所述聚合物的折射率和所述表面处理剂的折射率。
总光透射率和雾度的测量
通过使用由Suga Test Instrument Co.,Ltd制造的雾度计NDH5000测量膜的总光透射率和雾度。
悬臂梁冲击强度的测量
根据ASTM D256(具有缺口)，将具有V形缺口的试样以竖直位置固定并且从与该缺口相同的侧通过摆锤进行撞击并且破坏。获得通过摆锤的扬角和撞击之后的升角引起的断裂能量并且通过将其除以试样的宽度而计算悬臂梁冲击强度(焦耳/米，J/m)。
各组分的合成
合成实施例1：氧化锆粒子(Dn50＝3nm)/苯并胍胺/二甲基乙酰胺分散体的制备
将100.00重量份的氧化锆/甲醇/乙酸分散体(一次颗粒的数量中值直径：3nm，氧化锆的折射率：2.1，固含量(氧化锆)：30重量％，SZR-M，Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.)和4.00重量份的作为表面处理剂的苯并胍胺(折射率：1.700)置于装备有搅拌器和温度计的分液瓶(separable flask)中，然后在35℃下搅拌1小时。随后，将该分散体通过蒸发器浓缩，直至固含量为90重量％，并且从其蒸馏和除去甲醇和乙酸，以获得白色粉末。将所述粉末用己烷洗涤并且过滤以除去过剩的乙酸和苯并胍胺以获得白色粉末。将所获得的粉末分散在二甲基乙酰胺(DMAc)中以制备具有30重量％的氧化锆粒子/苯并胍胺的总和含量(固含量)的DMAc分散体。
合成实施例2：氧化锆粒子(Dn50＝3nm)/6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇/二甲基乙酰胺分散体的制备
将100.00重量份的氧化锆/甲醇/乙酸分散体(一次颗粒的数量中值直径：3nm，氧化锆的折射率：2.1，固含量(氧化锆)：30重量％，SZR-M，Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.)和4.00重量份的作为表面处理剂的6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DBA三嗪二硫醇)(折射率：1.622)置于装备有搅拌器和温度计的分液瓶中，然后在35℃下搅拌1小时。随后，将该分散体通过蒸发器浓缩，直至固含量为90重量％，并且从其蒸馏和除去甲醇和乙酸，以获得白色粉末。将所述粉末用己烷洗涤并且过滤以除去过剩的乙酸和6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇以获得白色粉末。将所获得的粉末分散在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中以制备具有30重量％的氧化锆粒子/6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇的总和含量(固含量)的DMAc分散体。
合成实施例3：包含三嗪环的聚合物[1]的合成
将2.00克(g)(8.46毫摩尔，mmol)的2-苯胺基-1,3,5-三嗪-4,6-二硫醇(ZISNETAF，Sankyo Kasei Co.,Ltd.)置于100毫升(mL)烧瓶中，向其添加14mL纯水，向其添加1.69mL的10摩尔浓度(M)NaOH水溶液，并且将混合物在70℃下加热。将2.23g(8.46mmol)的α,α'-二溴-对-二甲苯溶解在15mL的硝基苯中，并且将所获得的溶液添加至所述水溶液。向其添加123毫克(mg)的十六烷基三甲基溴化铵，并且将混合物在70℃下剧烈搅拌24小时。将反应溶液以逐滴方式添加至甲醇并且再沉淀以获得白色的包含三嗪环的聚合物[1]。所获得的包含三嗪环的聚合物[1]具有数均分子量：60000，重均分子量：125000，Tg：125℃，和折射率(nD，587.6nm)：1.729。
Figure BDA0002177477040000231
合成实施例4：氧化锆粒子(Dn50＝3nm)/N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷/二甲基乙酰胺分散体的制备
将100.00重量份的氧化锆/甲醇/乙酸分散体(一次颗粒的数量中值直径：3nm，氧化锆的折射率：2.1，固含量(氧化锆)：30重量％，SZR-M，Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.)和4.00重量份的作为表面处理剂的硅烷偶联剂N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KBM-603，折射率：1.441，Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)置于装备有搅拌器和温度计的分液瓶中，然后在35℃下搅拌1小时。随后，将该分散体通过蒸发器浓缩，直至固含量为90重量％，并且从其蒸馏和除去甲醇和乙酸，以获得白色粉末。将所述粉末用己烷洗涤并且过滤以除去过剩的乙酸和N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷以获得白色粉末。将所获得的粉末分散在二甲基乙酰胺(DMAc)中以制备具有30重量％的氧化锆粒子/N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的总和含量(固含量)的DMAc分散体。
实施例1
将1.0重量份的根据合成实施例3的包含三嗪环的聚合物[1]溶解在9.0重量份的DMAc中，向其添加3.0重量份的根据合成实施例1的具有30重量％的氧化锆粒子/苯并胍胺的总和含量(固含量)的DMAc分散体，并且将混合物在室温(25℃)下搅拌1小时以获得有机-无机混杂组合物的溶胶。通过将该溶胶流延和将其干燥而获得的膜具有1.756的折射率nD、85％的总光透射率、2.8％的雾度、和33J/m的悬臂梁冲击强度。
实施例2
将1.0重量份的根据合成实施例3的包含三嗪环的聚合物[1]溶解在9.0重量份的DMAc中，并且向其添加3.0重量份的根据合成实施例2的具有30重量％的氧化锆粒子/6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DBA三嗪二硫醇)的总和含量(固含量)的DMAc分散体，并且将混合物在室温(25℃)下搅拌1小时以获得有机-无机混杂组合物的溶胶。通过将该溶胶流延和将其干燥而获得的膜具有1.757的折射率nD、86％的总光透射率、2.5％的雾度、和32J/m的悬臂梁冲击强度。
对比例1
将1.0重量份的在日本专利No.6020468中公开的HB-TmD-OH聚合物溶解在9.0重量份的DMAc中，向其添加3.0重量份的根据合成实施例4的具有30重量％的氧化锆粒子/N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的总和含量(固含量)的DMAc分散体，并且将混合物在室温(25℃)下搅拌1小时以获得有机-无机混杂组合物的溶胶。通过将所述溶胶流延在聚酰亚胺膜上而获得膜，但是所述膜在其中的溶剂挥发时变成不透明的(朦胧的)。所述膜变得混浊并且因此光学性质是不可测量的。悬臂梁冲击强度小于或等于5J/m。当根据日本专利No.6020468中公开的方法合成以下HB-TmD-OH聚合物时，所获得的聚合物的数均分子量Mn为30,000。另外，所获得的聚合物的玻璃化转变温度是通过DSC不可测量的。
HB-TmD-OH
Figure BDA0002177477040000241
对比例2
将1.0重量份的根据合成实施例3的包含三嗪环的聚合物[1]溶解在9.0重量份的DMAc中，并且向其添加3.0重量份的根据合成实施例4的具有30重量％的氧化锆粒子/N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的总和含量(固含量)的DMAc分散体，并且将混合物在室温(25℃)下搅拌1小时以获得有机-无机混杂组合物的溶胶。通过将该溶胶流延和将其干燥而获得的膜具有1.695的折射率nD、69％的总光透射率、20.1％的雾度、和小于或等于10J/m的悬臂梁冲击强度。
实施例和对比例的性质汇总于表1中。
(表1)
Figure BDA0002177477040000251
如上所述，所述有机-无机混杂组合物具有高的折射率和改善的透明性，并且所述制品具有高的强度。因此，其特别适合于用于智能手机等的透镜。
虽然已经关于当前被认为是实践性实例实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同布置。

Claims (14)

1.有机-无机混杂组合物，其包括：
在聚合物的主链中具有三嗪环结构的聚合物(A)；
无机粒子(B)；和
具有由式(1)表示的三嗪环结构的表面处理剂(C)：
Figure FDA0002177477030000011
其中，在式(1)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，
其中所述无机粒子(B)的数量中值直径(Dn50)大于或等于1纳米且小于或等于20纳米。
2.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述表面处理剂(C)由式(2)表示：
Figure FDA0002177477030000012
其中，在式(2)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，并且R2和R3独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
3.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述表面处理剂(C)由式(3)表示：
Figure FDA0002177477030000013
其中，在式(3)中，R1为羧基、磷酸基团、磺基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的氨基，并且R4、R5、R6、和R7各自独立地为氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
4.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述表面处理剂(C)具有大于或等于100克/摩尔且小于20000克/摩尔的分子量。
5.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述表面处理剂(C)具有大于或等于1.6且小于或等于2.0的折射率。
6.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述聚合物(A)具有大于或等于20000克/摩尔的数均分子量。
7.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述聚合物(A)为具有玻璃化转变温度(Tg)的热塑性聚合物。
8.如权利要求7所述的有机-无机混杂组合物，其中所述聚合物(A)的玻璃化转变温度大于或等于80摄氏度且小于或等于200摄氏度。
9.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述无机粒子(B)具有大于或等于1.8且小于或等于3.5的折射率。
10.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述无机粒子(B)包括氧化锆、氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、氧化锌、磷化镓、氧化铈、氧化铌、或其组合。
11.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中基于所述聚合物(A)、所述无机粒子(B)与所述表面处理剂(C)的总和含量100重量％，所述无机粒子(B)与所述表面处理剂(C)的总和含量大于或等于5重量％且小于80重量％。
12.如权利要求1所述的有机-无机混杂组合物，其中所述有机-无机混杂组合物在具有587.6纳米的波长的d光线下的折射率nD大于或等于1.7。
13.制品，其包括如权利要求1-12任一项所述的有机-无机混杂组合物。
14.光学部件，其包括如权利要求1-12任一项所述的有机-无机混杂组合物。
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