CN118076667A - 树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及包含化学式1的单元的树脂、用于制备其的方法、包含其的树脂组合物以及包含树脂组合物的模制品。
Description
技术领域
本申请要求于2022年7月5日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0082393号和第10-2022-0082395号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及树脂和用于制备其的方法。
背景技术
光学材料的折射率越高,达到相同校正水平所需的光学透镜越薄。因此,随着光学材料的折射率增加,可以制造更薄且更轻的透镜,使得可以使使用透镜的各种设备更小。
通常,当光学材料的折射率增加时,存在阿贝数变低的问题,并且为了用作光学材料,需要一定水平或更高的透明度。
发明内容
技术问题
本说明书的一个示例性实施方案致力于提供具有新的结构的树脂和用于制备其的方法。
本说明书的另一个示例性实施方案致力于提供包含具有新的结构的树脂的树脂组合物和由所述树脂组合物制备的模制品。
技术方案
本说明书的一个示例性实施方案提供了包含以下化学式1的单元的树脂。
[化学式1]
在化学式1中,
X1至X6彼此相同或不同,并且各自独立地为O或S,
R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或者经取代或未经取代的烷基取代的苯基;经取代或未经取代的具有10个或更多个碳原子的芳基;经取代或未经取代的芳族烃环和脂族烃环的稠环基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的芳族烃环和脂族烃环的稠环基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
R5至R7彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;经取代或未经取代的亚烷基;或者经取代或未经取代的亚环烷基,
R11和R12彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂芳基,或者彼此键合以形成经取代或未经取代的芳族烃环基,
R101和R102彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
La和La'彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L-,
L为经取代或未经取代的亚芳基,
r101为1或2,以及当r101为2时,两个R101彼此相同或不同,
r102为1或2,以及当r102为2时,两个R102彼此相同或不同,
m、n和p各自为0至6的整数,
当m、n和p各自为2或更大时,各括号中的结构彼此相同或不同,
t为0或1,
当t为0时,r和s为1,并且La为-C(=O)-L-,
当t为1时,r+s=1,r作为摩尔分数为0<r<1的实数,并且s作为摩尔分数为0<s<1的实数,以及
*意指与树脂的主链连接的部分。
本说明书的另一个示例性实施方案提供了用于制备树脂的方法,所述方法包括:使用于制备树脂的组合物聚合,所述用于制备树脂的组合物包含以下化学式1a的化合物;和1)聚酯前体、或2)聚酯前体和聚碳酸酯前体。
[化学式1a]
在化学式1a中,
m、n、R1至R6、R11、R12、R101、R102、r101、r102、和X1至X4的限定与化学式1中限定的那些相同。
本说明书的另一个示例性实施方案提供了包含根据上述示例性实施方案的树脂的树脂组合物。
本说明书的又一个示例性实施方案提供了包含根据上述示例性实施方案的树脂组合物的模制品。
有益效果
根据本说明书的示例性实施方案的树脂具有高折射率和高透明度。
通过使用根据本说明书的示例性实施方案的树脂,可以获得具有小厚度的优异的光学透镜、光学膜、光学薄膜、光学树脂、光纤、或LED封装件(encap)。
具体实施方式
在下文中,将更详细地描述本说明书。
对于根据本说明书的一个示例性实施方案的包含化学式1的单元的树脂,根据由洛伦兹-洛伦茨公式(Lorentz-Lorenz’s formula)已知的分子结构与折射率之间的关系式可以看出,通过增加分子的电子密度以及减小分子体积而提高由分子构成的材料的折射率。此外,化学式1的核结构为双酚A(BPA)的衍生物,由于比一般高折射率化合物结构更小的取代基而具有小的分子体积,并且由于优异的堆积能力而可以改善树脂的折射率。此外,由于R1至R4为富电子的取代基,因此可以通过增加化学式1的结构的电子密度来进一步改善树脂的折射率。此外,化学式1同时包含酯和碳酸酯部分,可以通过调节酯和碳酸酯的摩尔分数来适当地调节树脂的分子量,并且可以通过调节酯和碳酸酯的摩尔分数来实现优异的光学特性和物理特性。
因此,根据本说明书的一个示例性实施方案的树脂具有高折射率和高透明度,并且使用所述树脂的光学透镜、光学膜、或光学树脂具有小的厚度并且可以表现出优异的光学特性。
此外,树脂还可以包含化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元,并因此可以补充化学式1的单元的玻璃化转变温度(Tg)或使化学式1的单元的链行为灵活,并且具有有利于模制品的注塑加工的技术效果。
在本申请的整个说明书中,包括在马库什型表述中的术语“其组合”意指选自马库什型表述中描述的构成要素中的一者或更多者的混合或组合,并且意指包括选自上述构成要素中的一者或更多者。
将在下面描述本说明书中取代基的实例,但不限于此。
在本说明书中,意指待连接的部分。
在本说明书中,术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变为另一个取代基,并且待取代的位置没有限制,只要该位置为氢原子被取代的位置(即,取代基可以取代的位置)即可,并且当两个或更多个取代时,两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
在本说明书中,术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下中的一个或更多个取代基取代:氘;卤素基团;羟基;氰基;烷基;环烷基;烷氧基;烯基;芳氧基;芳基硫基;烷基硫基;甲硅烷基;芳基;芳族烃环和脂族烃环的稠环基;以及杂环基,经例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代,或者不具有取代基。
在本说明书中,两个或更多个取代基相连接的事实表示任一个取代基的氢与另外的取代基相连接。例如,当两个取代基彼此连接时,苯基和萘基可以彼此连接以成为取代基此外,三个取代基彼此连接的情况不仅包括(取代基1)-(取代基2)-(取代基3)彼此相继连接的情况,而且还包括(取代基2)和(取代基3)与(取代基1)相连接的情况。例如,苯基、萘基和异丙基可以彼此连接以形成取代基上述定义也等同地适用于四个或更多个取代基彼此连接的情况。
在本说明书中,卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。
在本说明书中,烷基可以为直链或支化的,并且其碳原子数没有特别限制,但优选为1至30。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基丁基、1-乙基丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等,但不限于此。
在本说明书中,环烷基没有特别限制,但优选具有3至30个碳原子,并且其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基等,但不限于此。
在本说明书中,烷氧基可以为直链、支链或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制,但优选为1至30。其具体实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等,但不限于此。
在本说明书中,烯基可以为直链或支化的,并且其碳原子数没有特别限制,但优选为2至30。其具体实例包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、茋基、苯乙烯基等,但不限于此。
在本说明书中,芳基没有特别限制,但优选具有6至30个碳原子,并且芳基可以为单环或多环的。
当芳基为单环芳基时,碳原子数没有特别限制,但优选为6至50。单环芳基的具体实例包括苯基、联苯基、三联苯基等,但不限于此。
当芳基为多环芳基时,其碳原子数没有特别限制,但优选为10至50。多环芳基的具体实例包括萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、非那烯基、苝基、基、芴基等,但不限于此。
在本说明书中,芴基可以被取代,并且相邻的基团可以彼此键合以形成环。
芴基的实例包括 等,但不限于此。
在本说明书中,“相邻”基团可以意指对与被相应取代基取代的原子直接连接的原子进行取代的取代基、位于空间上最接近相应取代基的取代基、或者对被相应取代基取代的原子进行取代的另外的取代基。例如,对苯环中邻位进行取代的两个取代基和对脂族环中同一个碳进行取代的两个取代基可以解释为彼此“相邻”的基团。
在本说明书中,杂芳基包括一个或更多个除碳之外的原子,即一个或更多个杂原子,并且具体地,杂原子可以包括选自O、N、Se、S等中的一个或更多个原子。其碳原子数没有特别限制,但优选为2至30,并且杂芳基可以为单环或多环的。杂芳基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、/>二唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并/>唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲啶基、菲咯啉基、异/>唑基、噻二唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻咯基、吩/>噻基、吩/>嗪基、吩噻嗪基、二氢茚并咔唑基、螺芴/>吨基、螺芴噻吨基、四氢萘并噻吩基、四氢萘并呋喃基、四氢苯并噻吩基、四氢苯并呋喃基等,但不限于此。
在本说明书中,甲硅烷基可以为烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基芳基甲硅烷基、杂芳基甲硅烷基等。上述烷基的实例可以应用于烷基甲硅烷基中的烷基,上述芳基的实例可以应用于芳基甲硅烷基中的芳基,烷基和芳基的实例可以应用于烷基芳基甲硅烷基中的烷基和芳基,以及杂环基的实例可以应用于杂芳基甲硅烷基中的杂芳基。
在本说明书中,烃环基可以为芳族烃环基、脂族烃环基、或者芳族烃环和脂族烃环的稠环基,并且可以从环烷基、芳基、及其组合的实例中选择,并且烃环基的实例包括苯基、环己基、金刚烷基、双环[2.2.1]庚基、双环[2.2.1]辛基、四氢萘基、四氢蒽基、1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基萘基、1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚乙基萘基、螺环戊烷芴基、螺金刚烷芴基、螺环己烷芴基等,但不限于此。
在本说明书中,杂环基包括一个或更多个除碳之外的原子,即一个或更多个杂原子,并且具体地,杂原子可以包括选自O、N、Se、S等中的一个或更多个原子。杂环基可以为单环或多环的,并且可以为芳族杂环基;脂族杂环基;芳族杂环和脂族杂环的稠环基;脂族烃环、芳族烃环和芳族杂环的稠环基,或者脂族烃环、芳族烃环和脂族杂环的稠环基,并且芳族杂环基可以在杂芳基的实例中选择。
在本说明书中,脂族杂环基意指包含一个或更多个杂原子的脂族环基。脂族杂环基包括以下中的全部:单键合脂族环基、包含多键的脂族环基、或者其中包含单键和多键的环稠合的形式的脂族环基。脂族杂环的实例包括环氧基、环氧乙烷基、四氢呋喃基、1,4-二烷基、吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、氧杂环庚烷(oxepane)基、氮杂环辛烷(azocane)基、硫杂环辛烷(thiocane)基、四氢萘并噻吩基、四氢萘并呋喃基、四氢苯并噻吩基、四氢苯并呋喃基等,但不限于此。
在本说明书中,芳氧基可以由-ORo表示,并且对上述芳基的描述应用于Ro。
在本说明书中,芳基硫基可以由-SRs1表示,并且对上述芳基的描述应用于Rs1。
在本说明书中,烷基硫基可以由-SRs2表示,并且对上述烷基的描述应用于Rs2。
在本说明书中,亚烷基意指在烷基中具有两个键合位置的基团,即二价基团。上述对烷基的描述可以应用于亚烷基,不同之处在于亚烷基为二价的。
在本说明书中,亚环烷基意指在环烷基中具有两个键合位置的基团,即二价基团。上述对环烷基的描述可以应用于亚环烷基,不同之处在于亚环烷基为二价的。
在本说明书中,芳族烃环和脂族烃环的二价稠环基意指在芳族烃环和脂族烃环的稠环基中具有两个键合位置的基团,即二价基团。可以应用上述对芳族烃环和脂族烃环的稠环基的描述,不同之处在于基团各自为二价基团。
在本说明书中,亚芳基意指在芳基中具有两个键合位置的基团,即二价基团。上述对芳基的描述可以应用于亚芳基,不同之处在于亚芳基为二价的。
在本说明书中,氢为氢、氘或氚。
在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式1中未指示取代基的部分可以意指取代有氢、氘或氚。
在下文中,将详细描述本发明的优选示例性实施方案。然而,本发明的示例性实施方案可以被修改成各种其他形式,并且本发明的范围不限于将在下面描述的示例性实施方案。
根据本说明书的一个示例性实施方案,树脂中可以包含化学式1的单元中的一者或更多者,并且当包含两者或更多者时,单元彼此相同或不同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,树脂还包含以下化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元。
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
在化学式2-1至2-4中,
L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;经取代或未经取代的亚环烷基;或者经取代或未经取代的亚芳基,
X11至X16彼此相同或不同,并且各自独立地为O;或S,
Z11至Z13彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;或者经取代或未经取代的亚环烷基,
Lb和Lb'彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L'-,
L'为经取代或未经取代的亚芳基,
a'、b'和p'彼此相同或不同,并且各自独立地为0至6的整数,以及当a'、b'和p'各自为2或更大时,各括号中的结构彼此相同或不同,
t'为0或1,
当t'为0时,r'和s'为1,并且Lb为-C(=O)-L'-,
当t'为1时,r'+s'=1,并且r'作为摩尔分数为0<r'<1的实数,并且s作为摩尔分数为0<s'<1的实数,以及
*意指与树脂的主链连接的部分。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R101为氢。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R102为氢。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式1为以下化学式1-1或1-2。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
在化学式1-1和1-2中,
*、m、n、p、R1至R7、R11、R12、r、s、La、La'、和X1至X6的限定与化学式1中限定的那些相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式1-1为以下化学式1-1-1。
[化学式1-1-1]
在化学式1-1-1中,
*、m、n、p、R1至R7、R11、R12和X1至X6的限定与化学式1中限定的那些相同,以及
L为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式1-2为以下化学式1-2-1至1-2-4中的任一者。
[化学式1-2-1]
[化学式1-2-2]
[化学式1-2-3]
[化学式1-2-4]
在化学式1-2-1至1-2-4中,
*、m、n、p、R1至R7、R11、R12、r、s、R101、R102、r101、r102和X1至X6的限定与化学式1中限定的那些相同,以及
L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-1为以下化学式2-1-A或2-1-B。
[化学式2-1-A]
[化学式2-1-B]
在化学式2-1-A和2-1-B中,
*、L'11、L”11、Lb、Lb'、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-1中限定的那些相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-2为以下化学式2-2-A或2-2-B。
[化学式2-2-A]
[化学式2-2-B]
在化学式2-2-A和2-2-B中,
*、X11至X16、Lb、Lb'、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-2中限定的那些相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-3为以下化学式2-3-A或2-3-B。
[化学式2-3-A]
[化学式2-3-B]
在化学式2-3-A和2-3-B中,
*、X11至X16、Lb、Lb'、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-3中限定的那些相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-4为以下化学式2-4-A或2-4-B。
[化学式2-4-A]
[化学式2-4-B]
在化学式2-4-A和2-4-B中,
*、X11至X16、Lb、Lb'、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-4中限定的那些相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-1为以下化学式2-1-1。
[化学式2-1-1]
在化学式2-1-1中,
*、L'11、L”11、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'和p'与化学式2-1中限定的那些相同,以及
L'为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-2为以下化学式2-2-1。
[化学式2-2-1]
在化学式2-2-1中,
*、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'和p'与化学式2-1中限定的那些相同,以及
L'为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-3为以下化学式2-3-1。
[化学式2-3-1]
在化学式2-3-1中,
*、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'和p'与化学式2-1中限定的那些相同,以及
L'为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-4为以下化学式2-4-1。
[化学式2-4-1]
在化学式2-4-1中,
*、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'和p'与化学式2-1中限定的那些相同,以及
L'为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-1为以下化学式2-1-2至2-1-5中的任一者。
[化学式2-1-2]
[化学式2-1-3]
[化学式2-1-4]
[化学式2-1-5]
在化学式2-1-2至2-1-5中,
*、L'11、L”11、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-1中限定的那些相同,以及
L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-2为以下化学式2-2-2至2-2-5中的任一者。
[化学式2-2-2]
[化学式2-2-3]
[化学式2-2-4]
[化学式2-2-5]
在化学式2-2-2至2-2-5中,
*、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-2中限定的那些相同,以及
L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-3为以下化学式2-3-2至2-3-5中的任一者。
[化学式2-3-2]
[化学式2-3-3]
[化学式2-3-4]
[化学式2-3-5]
/>
在化学式2-3-2至2-3-5中,
*、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-3中限定的那些相同,以及
L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式2-4为以下化学式2-4-2至2-4-5中的任一者。
[化学式2-4-2]
[化学式2-4-3]
[化学式2-4-4]
[化学式2-4-5]
在化学式2-4-2至2-4-5中,
*、X11至X16、Z11至Z13、a'、b'、s'、r'和p'与化学式2-4中限定的那些相同,以及
L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X1至X6彼此相同或不同,并且各自独立地为O或S,
R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或者具有1至30个碳原子的直链或支化烷基取代的苯基;未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有10至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基,
R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基,
R5至R7彼此相同或不同,并且各自独立地为具有2至30个碳原子的直链或支化亚烷基;或者具有6至30个碳原子的单环或多环亚环烷基,以及
R11和R12彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂芳基,或者彼此键合以形成具有10至30个碳原子的多环芳族烃环。
根据本说明书的一个示例性实施方案,La和La'彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,La和La'彼此不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,La和La'为直接键。
根据本说明书的一个示例性实施方案,La和La'为-C(=O)-L-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,La'为直接键,并且La为-C(=O)-L-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,La为直接键,并且La'为-C(=O)-L-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L为具有6至30个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L为具有6至20个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L为亚苯基;或亚萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为具有6至30个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为具有6至20个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L1和L2彼此相同或不同,并且各自独立地为亚苯基;或亚萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R1至R4彼此相同或不同,并且各自独立地为以下结构中的任一者。
在所述结构中,
Y1和Y2各自独立地为O或S,
G1至G8中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G1至G8中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G9至G16中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G9至G16中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G17至G26中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G17至G26中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G27至G38中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G27至G38中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G39至G46中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G39至G46中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G47至G52中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G47至G52中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G53至G59中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G53至G59中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,
G60至G67中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G60至G67中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基,以及
G68至G76中的任一者为与化学式1键合的部分,并且G68至G73中不与化学式1键合的余者彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的烯基;经取代或未经取代的烃环基;或者经取代或未经取代的杂环基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X1为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X2为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X3为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X4为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X5为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X6为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X1为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X2为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X3为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X4为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X5为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X6为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或者经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的直链或支化烷基取代的苯基;经取代或未经取代的具有10至30个碳原子的单环或多环芳基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的多环杂芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或者具有1至30个碳原子的直链或支化烷基取代的苯基;未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有10至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或甲基取代的苯基;未经取代或经氰基取代的萘基;二氢茚基;或者喹啉基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;经取代的具有6至30个碳原子的单环芳基;经取代或未经取代的具有10至30个碳原子的多环芳基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的多环杂芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为未经取代或者经氰基或甲基取代的苯基;未经取代或经氰基取代的萘基;二氢茚基;或者喹啉基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R5至R7彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的直链或支化亚烷基;或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环亚环烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R5至R7彼此相同或不同,并且各自独立地为具有2至30个碳原子的直链或支化亚烷基;或者具有6至30个碳原子的单环或多环亚环烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R5至R7为亚乙基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R11和R12彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的单环或多环杂芳基,或者彼此键合以形成经取代或未经取代的具有10至30个碳原子的多环芳族烃环。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R11和R12彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂芳基,或者彼此键合以形成具有10至30个碳原子的多环芳族烃环。
根据本说明书的一个示例性实施方案,R11和R12为甲基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,m为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,n为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,p为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,m为0。
根据本说明书的一个示例性实施方案,n为0。
根据本说明书的一个示例性实施方案,p为0。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X11至X16为O,
L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的单环或多环亚烷基;或者未经取代或经具有1至30个碳原子的直链或支化烷基或者具有6至30个碳原子的单环或多环芳基取代的具有6至50个碳原子的单环或多环亚芳基,以及
Z11至Z13彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的直链或支化亚烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的单环或多环亚烷基;或者未经取代或经具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、或者具有6至30个碳原子的单环或多环芳基取代的具有6至50个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至20个碳原子的单环或多环亚烷基;或者未经取代或经具有1至20个碳原子的直链或支化烷基、或者具有6至20个碳原子的单环或多环芳基取代的具有6至30个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为未经取代或经甲基取代的亚甲基;亚异丙基;未经取代或经甲基或苯基取代的亚苯基;二价萘基;或者二价芴基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X11为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X12为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X13为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X14为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X15为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,X16为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Z11至Z13彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的直链或支化亚烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Z11至Z13彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至20个碳原子的直链或支化亚烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Z11至Z13为亚乙基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Lb和Lb'彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L'-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Lb和Lb'彼此不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L'-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Lb和Lb'为直接键。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Lb和Lb'为-C(=O)-L'-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Lb'为直接键,并且Lb为-C(=O)-L'-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Lb为直接键,并且Lb'为-C(=O)-L'-。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'为具有6至30个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'为具有6至20个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'为亚苯基;或亚萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为具有6至30个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为具有6至20个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,L'1和L'2彼此相同或不同,并且各自独立地为亚苯基;或亚萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,a'为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,b'为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,p'为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,a'为0。
根据本说明书的一个示例性实施方案,b'为0。
根据本说明书的一个示例性实施方案,p'为0。
根据本说明书的一个示例性实施方案,树脂可以具有-OH;-SH;-CO2CH3;-Cl;或-OC6H5作为端基。
在本说明书的一个示例性实施方案中,在化学式1中,r作为摩尔分数为0.001至0.999,s作为摩尔分数为0.001至0.999,优选地,r为0.01至0.99并且s为0.01至0.99,并且更优选地,r为0.1至0.9并且s为0.1至0.9。
当化学式1的r和s在以上范围内时,可以通过适当调节摩尔分数r和s来获得具有期望物理特性的树脂。
在本说明书的一个示例性实施方案中,树脂的重均分子量为3,000g/mol至500,000g/mol,优选5,000g/mol至300,000g/mol、7,000g/mol至250,000g/mol、以及8,000g/mol至200,000g/mol。树脂的重均分子量更优选为9,000g/mol至150,000g/mol、10,000g/mol至100,000g/mol、12,000g/mol至80,000g/mol、以及13,000g/mol至60,000g/mol。
当树脂满足上述重均分子量范围时,树脂可以具有最佳的流动性和加工性。
在本发明的一个示例性实施方案中,树脂的数均分子量为2,000g/mol至300,000g/mol、3,000g/mol至200,000g/mol、4,000g/mol至150,000g/mol、4,500g/mol至100,000g/mol,优选为5,000g/mol至80,000g/mol。
在本说明书中,树脂和用于其制备的低聚物的重均分子量(Mw)可以通过凝胶渗透色谱法(gel peameation chromatography,GPC)使用聚苯乙烯(PS)标准物使用Agilent1200系列来测量。具体地,重均分子量可以使用Agilent 1200系列装置使用PolymerLaboratories PLgel MIX-B 300mm长的柱来测量,并且在这种情况下,测量温度为40℃,使用的溶剂为四氢呋喃(THF),以及流量为1mL/分钟。树脂或低聚物的样品各自以10mg/10mL的浓度制备,然后以10μL的量进给,并且利用使用聚苯乙烯标准物形成的校准曲线导出重均分子量(Mw)值。在这种情况下,使用分子量(g/mol)为2,000/10,000/30,000/70,000/200,000/700,000/2,000,000/4,000,000/10,000,000的九种类型的聚苯乙烯标准产品。
在本说明书的一个示例性实施方案中,树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以为90℃至200℃。此外,玻璃化转变温度可以为100℃至190℃。玻璃化转变温度可以优选为110℃至180℃、120℃至170℃、130℃至160℃、139℃至175℃、150℃至175℃、或139℃至165℃。
当树脂满足以上玻璃化转变温度范围时,当通过与具有优异耐热性和注塑能力且具有不同于上述范围的玻璃化转变温度的树脂混合来制备树脂组合物时,容易调节玻璃化转变温度,使得可以满足本说明书中期望的物理特性。
玻璃化转变温度(Tg)可以通过差示扫描量热仪(differential scanningcalorimeter,DSC)来测量。具体地,玻璃化转变温度可以从通过以下而获得的图中测量:在氮气气氛下将5.5mg至8.5mg的树脂样品加热至270℃,然后在冷却之后在二次加热期间以10℃/分钟的加热速率加热树脂样品的同时扫描树脂样品。
在本说明书的一个示例性实施方案中,在587nm的波长下测量的树脂的折射率为1.50至1.75。折射率可以优选为1.63至1.712、1.657至1.705、或1.659至1.698。当树脂满足以上折射率时,当将树脂应用于模制品例如光学透镜时,可以制造薄且轻的光学透镜。
在本说明书的一个示例性实施方案中,树脂的在486nm、587nm和656nm的波长下测量并计算的阿贝数可以为5至45。此外,阿贝数可以为10至25。阿贝数可以优选为14至21,更优选为13.8至20.1、15.2至20.2、或13.8至20.2。
当树脂满足以上阿贝数范围时,存在当树脂应用于模制品例如光学透镜时,色散度降低和锐度提高的效果。
阿贝数可以具体地通过在20℃下分别测量在D(587nm)、F(486nm)、和C(656nm)的波长下的折射率(nD、nF和nC)由以下等式获得。
阿贝数=(nD-1)/(nF-nC)
折射率和阿贝数可以由通过将经由将树脂溶解在溶剂中而制备的溶液通过旋涂施加至硅晶片而制备的膜来测量,并且可以通过使用椭偏仪在20℃下对于所应用的膜获得根据光的波长的结果值来测量。溶液可以通过以150rpm至300rpm的旋转速度旋涂来施加,并且所应用的膜的厚度可以为5μm至20μm。硅晶片没有特别限制,并且可以适当地采用可以测量根据本说明书的树脂组合物的折射率和阿贝数的任何硅晶片。溶剂可以为二甲基乙酰胺或1,2-二氯苯,并且溶液可以通过基于溶液的总重量以10重量%的量将树脂样品溶解来制备。
本说明书的一个示例性实施方案提供了用于制备树脂的方法,所述方法包括:使用于制备树脂的组合物聚合,所述用于制备树脂的组合物包含以下化学式1a的化合物;和1)聚酯前体、或2)聚酯前体和聚碳酸酯前体。
[化学式1a]
在化学式1a中,
m、n、R1至R6、R11、R12、R101、R102、r101、r102和X1至X4的限定与化学式1中限定的那些相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案,用于制备树脂的方法还包含以下化学式2a-1至2a-4中的任一种或更多种第二化合物,并且化学式1a的化合物和第二化合物以0.01摩尔%至100摩尔%:99.99摩尔%至0摩尔%的比率包含在内。具体地,化合物以0.01摩尔%至99.99摩尔%:99.99摩尔%至0.01摩尔%的量包含在内。更具体地,化合物以以下的量包含在内:0.1摩尔%至99.9摩尔%:99.9摩尔%至0.1摩尔%、1摩尔%至99摩尔%:99摩尔%至1摩尔%、5摩尔%至95摩尔%:95摩尔%至5摩尔%、10摩尔%至90摩尔%:90摩尔%至10摩尔%。
[化学式2a-1]
[化学式2a-2]
[化学式2a-3]
[化学式2a-4]
在化学式2a-1至2a-4中,
L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为未经取代的亚芳基,X11至X14彼此相同或不同,并且各自独立地为O;或S,
Z11和Z12彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;或者经取代或未经取代的亚环烷基,以及
a'和b'彼此相同或不同,并且各自独立地为0至6的整数,并且当a'和b'各自为2或更大时,各括号中的结构彼此相同或不同。
当化学式1a和第二化合物以以上含量包含在内时,化合物容易聚合,根据取代基具有宽范围的折射率或高折射率,并且具有宽范围的玻璃化转变温度。此外,可以调节玻璃化转变温度(Tg)和折射率,并且可以使树脂的链行为灵活,使得存在有利于模制品的注塑加工的技术效果。
本发明的一个示例性实施方案提供了用于制备树脂的方法,所述方法包括:使用于制备树脂的组合物聚合,所述用于制备树脂的组合物包含化学式1a的化合物;第二化合物;和1)聚酯前体、或2)聚酯前体和聚碳酸酯前体。化学式1a的化合物和第二化合物以0.01摩尔%至100摩尔%:99.99摩尔%至0摩尔%的量包含在内。具体地,化合物以0.01摩尔%至99.99摩尔%:99.99摩尔%至0.01摩尔%的量包含在内。更具体地,化合物以以下的量包含在内:0.1摩尔%至99.9摩尔%:99.9摩尔%至0.1摩尔%、1摩尔%至99摩尔%:99摩尔%至1摩尔%、5摩尔%至95摩尔%:95摩尔%至5摩尔%、10摩尔%至90摩尔%:90摩尔%至10摩尔%。
当化学式1a和第二化合物以以上含量包含在内时,化合物容易聚合,根据取代基具有宽范围的折射率或高折射率,并且具有宽范围的玻璃化转变温度。此外,可以调节玻璃化转变温度(Tg)和折射率,并且可以使树脂的链行为灵活,使得存在有利于模制品的注塑加工的技术效果。
用于制备树脂的组合物还可以包含溶剂。
溶剂可以为例如二苯醚、二甲基乙酰胺或甲醇,但不限于此,并且可以适当采用本领域中应用的任何溶剂。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,溶剂可以以5重量份至60重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,溶剂可以以优选5重量份至50重量份、7重量份至45重量份或8重量份至40重量份的量包含在内。
根据本说明书的一个示例性实施方案,可以包含化学式1a中的两者或更多者。化学式1a中的两者或更多者彼此相同或不同。
在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式1a的化合物可以为以下化合物中的任一者,但不限于此。
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在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式2a的化合物可以为以下化合物中的任一者,但不限于此。
在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式2a-1为以下化合物中的任一者。
在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式2a-2为以下化合物中的任一者。
在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式2a-3为以下化合物。
在本说明书的一个示例性实施方案中,化学式2a-4为以下化合物。
本发明的一个示例性实施方案提供了用于制备树脂的方法,所述方法包括:使用于制备树脂的组合物聚合,所述用于制备树脂的组合物优选地包含化学式1a的化合物;和第二化合物,并且包含聚酯前体。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,化学式1a的化合物可以以1重量份至99重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,化学式1a的化合物可以以优选地1重量份至60重量份、1重量份至50重量份、1重量份至40重量份、1重量份至30重量份、1重量份至20重量份或1重量份至10重量份的量包含在内。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,第二化合物可以以1重量份至99重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,第二化合物可以以优选地1重量份至60重量份、1重量份至50重量份、1重量份至40重量份、1重量份至30重量份、1重量份至20重量份或1重量份至10重量份的量包含在内。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,聚酯前体可以以1重量份至150重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,聚酯前体可以以优选地1重量份至150重量份、1重量份至140重量份、1重量份至130重量份、1重量份至125重量份或1重量份至120重量份的量包含在内。
本发明的一个示例性实施方案提供了用于制备树脂的方法,所述方法包括:使用于制备树脂的组合物聚合,所述用于制备树脂的组合物优选地包含化学式1a的化合物;和第二化合物,并且包含聚酯前体和聚碳酸酯前体。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,化学式1a的化合物可以以1重量份至100重量份的量包含在内。
甚至更具体地,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,化学式1a的化合物可以以优选地1重量份至60重量份、1重量份至50重量份、1重量份至40重量份、1重量份至30重量份、1重量份至20重量份或1重量份至10重量份的量包含在内。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,第二化合物可以以0重量份至99重量份、或1重量份至99重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,第二化合物可以以优选地1重量份至60重量份、1重量份至50重量份、1重量份至40重量份、1重量份至30重量份、1重量份至20重量份或1重量份至10重量份的量包含在内。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,聚酯前体可以以1重量份至60重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,聚酯前体可以以优选地1重量份至60重量份、1重量份至55重量份、1重量份至50重量份、1重量份至45重量份或1重量份至40重量份的量包含在内。
在本说明书的一个示例性实施方案中,相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,聚碳酸酯前体可以以1重量份至60重量份的量包含在内。
相对于100重量份的用于制备树脂的组合物,聚碳酸酯前体可以以优选地1重量份至60重量份、1重量份至55重量份、1重量份至50重量份、1重量份至45重量份或1重量份至40重量份的量包含在内。
根据本说明书的一个示例性实施方案,聚酯前体为以下化学式A,以及聚碳酸酯前体为以下化学式B。
[化学式A]
[化学式B]
在化学式A和B中,
Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;羟基;经取代或未经取代的烷基;或者经取代或未经取代的芳基,
Ar1为经取代或未经取代的亚芳基,以及
a1至a4各自独立地为0或1。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;羟基;经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;羟基;经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的直链或支化烷基;经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的单环或多环环烷基;或者经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的单环或多环芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;羟基;未经取代或经羟基取代的具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;或者具有6至30个碳原子的单环或多环芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;羟基;未经取代或经羟基取代的具有1至20个碳原子的直链或支化烷基;具有6至20个碳原子的单环或多环环烷基;或者具有6至20个碳原子的单环或多环芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为-Cl;羟基;甲基;乙基;正丙基;正丁基;异丙基;异丁基;羟乙基;或者苯基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,上述La和Lb的定义可以应用于Ar1的定义。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ar1为具有6至30个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ar1为具有6至20个碳原子的单环或多环亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,Ar1为亚苯基;或亚萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式A为选自以下化合物中的任一者。
根据本说明书的一个示例性实施方案,化学式B为选自以下化合物中的任一者。
如有必要,聚碳酸酯前体用于连接另外的共聚单体,并且除了化学式B的化合物之外,聚碳酸酯前体可以应用的其其他具体实例包括光气、三光气、双光气、溴光气、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己酯、碳酸二甲苯酯、碳酸双(氯苯基)酯、碳酸间甲酚酯、碳酸二萘酯、碳酸双(二苯基)酯、双卤代甲酸酯(bishaloformate)等,并且可以使用它们中的任一者或者其两者或更多者的混合物。
在本说明书的一个示例性实施方案中,树脂为聚酯树脂。
在本说明书的一个示例性实施方案中,优选树脂由化学式1a的化合物、第二化合物、和化学式A的聚酯前体聚合而成。
通过使化学式1a的化合物和化学式A的聚酯前体聚合,可以形成上述化学式1的单元。
相对于100摩尔份的构成包含化学式1的单元的树脂的全部单体,化学式1a的化合物可以以1摩尔份至99摩尔份的量使用。
相对于100摩尔份的构成树脂的化学式1a的化合物的全部单体,化学式A的聚酯前体可以以1摩尔份至150摩尔份、和50摩尔份至150摩尔份的量使用。
通过使第二化合物和化学式A的聚酯前体聚合,可以形成上述化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元。
相对于100摩尔份的构成包含化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元的树脂的全部单体,第二化合物可以以1摩尔份至99摩尔份的量使用。
相对于100摩尔份的构成树脂的第二化合物的全部单体,化学式A的聚酯前体可以以1摩尔份至150摩尔份、和50摩尔份至150摩尔份的量使用。
在本说明书的一个示例性实施方案中,树脂为聚酯-碳酸酯树脂。
在本说明书的一个示例性实施方案中,优选树脂由化学式1a的化合物、化学式A的聚酯前体、和化学式B的聚碳酸酯前体聚合而成。
在本说明书的一个示例性实施方案中,优选树脂由化学式1a的化合物、第二化合物、化学式A的聚酯前体、和化学式B的聚碳酸酯前体聚合而成。
上述化学式1的单元可以通过使化学式1a的化合物、化学式A的聚酯前体、和化学式B的聚碳酸酯前体聚合而形成,以及上述化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元可以通过使第二化合物、化学式A的聚酯前体、和化学式B的聚碳酸酯前体聚合而形成。
上述化学式1的单元可以通过使化学式1a的化合物、化学式A的聚酯前体、和化学式B的聚碳酸酯前体聚合而形成。
相对于100摩尔份的构成包含化学式1的单元的树脂的全部单体,化学式1a的化合物可以以1摩尔份至100摩尔份、和1摩尔份至99摩尔份的量使用。
相对于100摩尔份的构成树脂的化学式1a的化合物的全部单体,化学式A的聚酯前体可以以1摩尔份至150摩尔份的量使用。
相对于100摩尔份的构成树脂的化学式1a的化合物的全部单体,化学式B的聚碳酸酯前体可以以1摩尔份至150摩尔份的量使用。
通过使第二化合物、化学式A的聚酯前体、和化学式B的聚碳酸酯前体聚合,可以形成上述化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元。
相对于100摩尔份的构成包含化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元的树脂的全部单体,第二化合物可以以1摩尔份至100摩尔份、1摩尔份至99摩尔份的量使用。
相对于100摩尔份的构成树脂的化学式1a的化合物的全部单体,化学式A的聚酯前体可以以1摩尔份至150摩尔份的量使用。
相对于100摩尔份的构成树脂的化学式1a的化合物的全部单体,化学式B的聚碳酸酯前体可以以1摩尔份至150摩尔份的量使用。
在本发明的一个示例性实施方案中,化学式1a的化合物:第二化合物的摩尔比为100:0至0.01:99.99、或0.01:99.99至99.99:0.01,优选为0.1:99.9至99.9:0.1,并且更优选为1:99至99:1。
优选地,由化学式1a表示的化合物:第二化合物的摩尔比为20:80至50:50。
对于根据本说明书的树脂的聚合,可以使用本领域中已知的方法。
优选通过熔融缩聚法进行聚合。
在熔融缩聚法中,可以根据需要进一步应用催化剂,并且可以使用用于制备树脂的组合物在加热下并且进一步在常压或减压下通过酯交换反应进行熔融缩聚,同时去除副产物。作为催化剂,可以采用本领域中通常应用的材料。
具体地,在熔融缩聚法中,优选化学式1a的化合物、和1)聚酯前体、或2)聚酯前体和聚碳酸酯前体在反应容器中熔融,然后在允许副产物化合物停留的状态下进行反应。
甚至更具体地,在熔融缩聚法中,优选化学式1a的化合物、第二化合物和1)聚酯前体、或2)聚酯前体和聚碳酸酯前体在反应容器中熔融,然后在允许副产物化合物停留的状态下进行反应。
为了允许副产物化合物停留,可以关闭反应装置,或者可以通过降低压力或增加压力来控制压力。
该过程的反应时间为20分钟或更长且600分钟或更短,优选为40分钟或更长且450分钟或更短,并且更优选为60分钟或更长且300分钟或更短。
在这种情况下,当副产物化合物在产生之后立即被蒸馏出时,最终获得的树脂具有小含量的高分子量材料。然而,当允许副产物化合物在反应容器中停留一定时间段时,最终获得的树脂被获得为具有大含量的高分子量材料。
熔融缩聚法可以连续地进行或以间歇方式进行。用于进行反应的反应装置可以是配备有锚型叶轮、Maxblend叶轮、螺旋带型叶轮等的立式,可以是配备有桨状叶片、格栅叶片、眼镜形叶片等的卧式,并且可以是配备有螺杆的挤出机型。此外,考虑到聚合物的粘度,期望使用其中这些反应装置适当组合的反应装置来进行。
在本说明书中使用的用于制备树脂的方法中,可以在聚合反应完成之后去除催化剂或使催化剂失活以保持热稳定性和水解稳定性。可以优选进行通过添加本领域中已知的酸性物质来使催化剂失活的方法。
作为酸性物质,优选使用:例如,酯例如苯甲酸丁酯;芳族磺酸例如对甲苯磺酸;芳族磺酸酯,例如对甲苯磺酸丁酯和对甲苯磺酸己酯;磷酸类,例如亚磷酸、磷酸和膦酸;亚磷酸酯,例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸单苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二正丙酯、亚磷酸二正丁酯、亚磷酸二正己酯、亚磷酸二辛酯和亚磷酸单辛酯;磷酸酯,例如磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、磷酸单苯酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯和磷酸单辛酯;膦酸,例如二苯基膦酸、二辛基膦酸和二丁基膦酸;膦酸酯,例如苯基膦酸二乙酯;膦类,例如三苯基膦和双(二苯基膦基)乙烷;硼酸类,例如硼酸和苯基硼酸;芳族磺酸盐,例如十二烷基苯磺酸四丁基盐;有机卤化物,例如硬脂酸酰氯、苯甲酰氯和对甲苯磺酰氯;烷基硫酸,例如二甲基硫酸;有机卤化物例如苄基氯,等等。
相对于100摩尔份的催化剂,酸性物质可以以0.1摩尔份至5摩尔份、优选0.1摩尔份至1摩尔份的量使用。
当酸性物质的量小于0.1摩尔份时,失活效果变得不足,这不是优选的。此外,当该量超过5摩尔份时,树脂的耐热性劣化,并且模制品容易着色,这是不优选的。
在催化剂失活之后,可以进一步在0.1mmHg至1mmHg的压力和200℃至350℃的温度下进行使树脂中的低沸点化合物脱挥发分的过程。在该过程中,优选使用配备有具有优异表面更新能力的搅拌叶片(例如桨状叶片、格栅叶片和眼镜形叶片)的卧式设备、或薄膜蒸发器。
优选本说明书的树脂中的异物含量尽可能少,并且优选进行熔融原材料的过滤、催化剂溶液的过滤等。
用于过滤的过滤器的筛孔优选为5μm或更小,并且更优选为1μm或更小。此外,优选使用聚合物过滤器进行所产生的树脂的过滤。聚合物过滤器的筛孔优选为100μm或更小,并且更优选为30μm或更小。此外,获得树脂粒料的过程需要在低粉尘环境中进行,并且该环境优选为6级或更低,并且更优选为5级或更低。
此外,除了注塑模制之外,对包含树脂的模制品进行模制的方法的实例包括压缩模制、铸模、辊加工、挤出模制、拉伸等,但不限于此。
本说明书的另一个示例性实施方案提供了包含根据上述示例性实施方案的树脂的树脂组合物。
在本说明书的一个示例性实施方案中,基于100重量份的树脂组合物,树脂可以以1重量份至80重量份的量包含在内。
在本说明书的一个示例性实施方案中,树脂组合物还可以包含溶剂。溶剂可以为例如二甲基乙酰胺或1,2-二氯苯。
基于100重量份的树脂组合物,溶剂可以以20重量份至99重量份的量包含在内。
除了化学式1a的化合物之外,树脂组合物还可以包含另外的单体。另外的单体没有特别限制,并且可以适当地采用在与聚酯-碳酸酯相关的领域中通常应用的单体,只要不改变树脂组合物的主要物理特性即可。相对于100摩尔份的构成包含化学式1的单元的树脂的全部单体,另外的单体可以以1摩尔份至50摩尔份的量使用。
如有必要,除了包含化学式1的单元的树脂之外,树脂组合物还可以包含选自添加剂,例如抗氧化剂、增塑剂、抗静电剂、成核剂、阻燃剂、润滑剂、冲击改性剂、荧光增白剂、UV吸收剂、无机添加剂、颜料和染料中的一者或更多者。
基于100重量份的树脂组合物,添加剂可以以1重量份至99重量份的量包含在内。
抗氧化剂、增塑剂、抗静电剂、成核剂、阻燃剂、润滑剂、冲击改性剂、荧光增白剂、UV吸收剂、无机添加剂、颜料或染料的类型没有特别限制,并且可以适当采用本领域中应用的那些。
本说明书的又一个示例性实施方案提供了包含根据上述示例性实施方案的树脂组合物的模制品。
在本说明书的一个示例性实施方案中,模制品可以由树脂组合物或其固化产物制备。
作为制备模制品的方法的一个实例,可以包括:使用混合器将包含化学式1的单元、和化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元的树脂和添加剂充分混合,通过使用挤出机对所得混合物进行挤出模制来将混合物制备为粒料,使粒料干燥,然后使用注塑机对粒料进行注塑。
在本说明书的一个示例性实施方案中,模制品为光学透镜。
在本说明书的一个示例性实施方案中,光学透镜的厚度为0.1μm至30mm。
根据本说明书的一个示例性实施方案的光学透镜具有高折射率,并因此可以实现具有小厚度的光学透镜。
光学透镜使用所述树脂制造,具有小的厚度、高折射率和高透明度,并且可以优选地应用于照相机、手机、车辆、和自动驾驶传感器透镜。
在本说明书的一个示例性实施方案中,模制品为光纤。
在本说明书的一个示例性实施方案中,模制品为光学膜或光学薄膜。光学膜或光学薄膜使用所述树脂制造,具有小的厚度和优异的光捕获效果和光漫射效果,并且可以优选地应用于液晶显示器的背光模块、平面透镜、和超透镜等。
在本说明书的一个示例性实施方案中,光学膜或光学薄膜的厚度为0.1nm至10mm。
在本说明书的一个示例性实施方案中,模制品为光学树脂。光学树脂使用所述树脂制造,并且由于其厚度小、折射率高和双折射率低而具有低的光学损耗。
在本说明书的一个示例性实施方案中,模制品为LED封装件。
发明实施方式
在下文中,将通过实施例更详细地例示本说明书。
制备例1-1.
使82.10g(0.1mol)的单体1a、13.59g(0.07mol)的对苯二甲酰氯(TPC)、和5.83g(0.03mol)的间苯二甲酰氯(IPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-1。
单体1a:
制备例1-2.
使12.32g(0.015mol)的单体1a、5.39g(0.01mol)的单体2-1、11.81g(0.02mol)的单体2-2、20.58g(0.055mol)的单体2-3、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。反应完成之后,在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-2。
制备例1-3.
使8.21g(0.01mol)的单体1a、23.63g(0.04mol)的单体2-2、13.10g(0.035mol)的单体2-3、6.58g(0.015mol)的单体2-5、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-3。
制备例1-4.
使4.11g(0.005mol)的单体1a、10.77g(0.02mol)的单体2-1、5.91g(0.01mol)的单体2-2、22.45g(0.06mol)的单体2-3、1.14g(0.005mol)的单体2-4、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-4。
制备例1-5.
使4.11g(0.005mol)的单体1a、20.68g(0.035mol)的单体2-2、20.58g(0.055mol)的单体2-3、0.99g(0.005mol)的单体2-6、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-5。
制备例1-6.
使4.11g(0.005mol)的单体1a、17.72g(0.03mol)的单体2-2、20.58g(0.055mol)的单体2-3、3.5g(0.01mol)的单体2-7、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-6。
制备例1-7.
使4.11g(0.005mol)的单体1a、17.72g(0.03mol)的单体2-2、20.58g(0.055mol)的单体2-3、2.86g(0.01mol)的单体2-8、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-7。
制备例1-8.
使4.11g(0.005mol)的单体1a、17.72g(0.03mol)的单体2-2、20.58g(0.055mol)的单体2-3、3.78g(0.01mol)的单体2-9、和19.42g(0.1mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-8。
制备例1-9.
使32.84g(0.04mol)的单体1a、23.63g(0.04mol)的单体2-2、7.48g(0.02mol)的单体2-3、9.71g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)、和9.71g(0.05mol)的间苯二甲酰氯(IPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-9。
制备例1-10.
使32.84g(0.04mol)的单体1a、23.63g(0.04mol)的单体2-2、7.48g(0.02mol)的单体2-3、13.59g(0.07mol)的对苯二甲酰氯(TPC)、和5.83g(0.03mol)的间苯二甲酰氯(IPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂1-10。
制备例2-1.
使82.103g(0.1mol)的单体1a、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-1。
制备例2-2.
使16.421g(0.02mol)的单体1a、10.773g(0.02mol)的单体2-1、11.225g(0.03mol)的单体2-3、8.590g(0.03mol)的单体2-8、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-2。
制备例2-3.
使12.315g(0.015mol)的单体1a、17.722g(0.03mol)的单体2-2、16.837g(0.045mol)的单体2-3、2.283g(0.01mol)的单体2-4、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-3。
制备例2-4.
使12.315g(0.015mol)的单体1a、14.768g(0.025mol)的单体2-2、22.449g(0.06mol)的单体2-3、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-4。
制备例2-5.
使8.210g(0.01mol)的单体1a、8.080g(0.015mol)的单体2-1、22.449g(0.06mol)的单体2-3、6.578g(0.015mol)的单体2-5、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-5。
制备例2-6.
使8.210g(0.01mol)的单体1a、18.708g(0.05mol)的单体2-3、8.770g(0.02mol)的单体2-5、7.008g(0.02mol)的单体2-7、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-6。
制备例2-7.
使8.210g(0.01mol)的单体1a、18.708g(0.05mol)的单体2-3、6.578g(0.015mol)的单体2-5、5.256g(0.015mol)的单体2-7、2.863g(0.01mol)的单体2-8、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-7。
制备例2-8.
使8.210g(0.01mol)的单体1a、5.386g(0.01mol)的单体2-1、14.966g(0.04mol)的单体2-3、11.453g(0.04mol)的单体2-8、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、和9.710g(0.05mol)的对苯二甲酰氯(TPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-8。
制备例2-9.
使24.631g(0.03mol)的单体1a、11.814g(0.02mol)的单体2-2、14.966g(0.04mol)的单体2-3、2.863g(0.01mol)的单体2-8、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、5.826g(0.03mol)的对苯二甲酰氯(TPC)和3.884g(0.02mol)的间苯二甲酰氯(IPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-9。
制备例2-10.
使8.210g(0.01mol)的单体1a、17.722g(0.03mol)的单体2-2、18.708g(0.05mol)的单体2-3、2.863g(0.01mol)的单体2-8、10.711g(0.05mol)的碳酸二苯酯(DPC)、5.826g(0.03mol)的对苯二甲酰氯(TPC)和3.884g(0.02mol)的间苯二甲酰氯(IPC)在250℃下熔融并反应5小时。随着反应进行,生成苯酚作为副产物,并将减压程度调节直至1托以去除苯酚。在反应完成之后,通过向反应器中吹入氮气以产生常压气氛来获得为聚合的聚合物熔融树脂的树脂2-10。
实施例
通过凝胶渗透色谱法(GPC)确定经聚合的树脂样品的分子量和分子量分布(PDI=Mw/Mn),并且使用差示扫描量热仪(DSC)获得热谱图以研究热特性。在形成膜以测量折射率和阿贝数之后,使用椭偏仪获得根据光波长的结果值。
对于通过凝胶渗透色谱法(GPC)的分子量,通过注入通过将树脂样品以1.0mg/1ml的浓度溶解在作为溶剂的四氢呋喃(THF,用丁基化羟基甲苯(BHT)稳定)中,并用注射器过滤器将经溶解的树脂样品过滤而产生的溶液,并在40℃下测量分子量来获得结果,结果各自示于下表3和表4中。使用Waters RI检测器,并且使用两个Agilent PLgel MIXED-B柱。
测量差示扫描量热仪(DSC)以确定树脂的玻璃化转变温度(Tg)。在通过在N2流下将5.5mg至8.5mg的树脂样品加热至270℃,将树脂样品冷却,然后在二次加热期间以10℃/分钟的加热速率加热树脂样品的同时扫描树脂样品而获得的图上获得玻璃化转变温度(Tg),并且玻璃化转变温度(Tg)各自示于下表3和表4中。
为了测量树脂的折射率和阿贝数,将通过聚合获得的树脂粉末样品基于聚合物溶液的总重量以10重量%的量溶解在溶剂二甲基乙酰胺中而制备的聚合物溶液以220rpm的旋转速度通过旋涂施加到硅晶片上以形成厚度为20μm的膜,然后使用椭偏仪在20℃下获得根据光波长的结果值,并各自示于下表3和表4中。具体地,在587nm的波长下测量折射率,并且通过分别测量在D(587nm)、F(486nm)和C(656nm)的波长下的折射率(nD、nF和nC),由以下等式获得阿贝数。
阿贝数=(nD-1)/(nF-nC)
[表1]
表1示出了实施例1-1至1-10的树脂1-1至1-10中包含的各单体的摩尔%。此外,TPC为对苯二甲酰氯,以及IPC为间苯二甲酰氯。
[表2]
表2示出了实施例2-1至2-10的树脂2-1至2-10中包含的各单体的摩尔%。此外,DPC为碳酸二苯酯,TPC为对苯二甲酰氯,以及IPC为间苯二甲酰氯。
[表3]
[表4]
在表3和表4中,Mn意指数均分子量,Mw意指重均分子量,PDI意指多分散指数,RI意指折射率,Tg意指玻璃化转变温度,以及折射率为在587nm的波长下测量的值。
根据表3和表4,根据本说明书的一个示例性实施方案的树脂包含根据本说明书的示例性实施方案的化学式1的单元,并且可以通过增加双酚A核结构的电子密度,特别是当经富电子取代基(例如双酚A核结构的苯环的R1至R4)取代时来改善折射率。
此外,由于还包含化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元,因此可以调节玻璃化转变温度(Tg)和折射率,并且可以使聚碳酸酯树脂的链行为灵活,使得存在有利于模制品的注塑加工的技术效果。
根据表4,对于树脂,通过适当调节聚酯前体和聚碳酸酯前体的摩尔比以及异构体以结合聚酯树脂和聚碳酸酯树脂的特性,可以制备具有期望物理特性的树脂。
因此,由于为了将根据本发明的示例性实施方案的树脂适当地应用于模制品例如光学透镜,对于高的折射性能优先要求高折射率,因此可以确定实施例的树脂作为光学材料是较好的。
Claims (17)
1.一种包含由化学式1表示的单元的树脂:
[化学式1]
在化学式1中,
X1至X6彼此相同或不同,并且各自独立地为O或S,
R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或者经取代或未经取代的烷基取代的苯基;经取代或未经取代的具有10个或更多个碳原子的芳基;经取代或未经取代的芳族烃环和脂族烃环的稠环基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的芳基;经取代或未经取代的芳族烃环和脂族烃环的稠环基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
R5至R7彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;或者经取代或未经取代的亚环烷基,
R11和R12彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂芳基,或者彼此键合以形成经取代或未经取代的芳族烃环基,
R101和R102彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;经取代或未经取代的烷基;经取代或未经取代的环烷基;经取代或未经取代的芳基;或者经取代或未经取代的杂芳基,
La和La'彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L-,
L为经取代或未经取代的亚芳基,
r101为1或2,以及当r101为2时,两个R101彼此相同或不同,
r102为1或2,以及当r102为2时,两个R102彼此相同或不同,
m、n和p彼此相同或不同,并且各自独立地为0至6的整数,
当m、n和p各自为2或更大时,各括号中的结构彼此相同或不同,
t为0或1,
当t为0时,r和s为1,并且La为-C(=O)-L-,
当t为1时,r+s=1,r作为摩尔分数为0<r<1的实数,并且s作为摩尔分数为0<s<1的实数,以及
*意指与所述树脂的主链连接的部分。
2.根据权利要求1所述的树脂,还包含以下化学式2-1至2-4中的任一种或更多种单元:
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
在化学式2-1至2-4中,
L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;经取代或未经取代的亚环烷基;或者经取代或未经取代的亚芳基,
X11至X16彼此相同或不同,并且各自独立地为O;或S,
Z11至Z13彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;或者经取代或未经取代的亚环烷基,
Lb和Lb'彼此相同或不同,并且各自独立地为直接键;或-C(=O)-L'-,
L'为经取代或未经取代的亚芳基,
a'、b'和p'彼此相同或不同,并且各自独立地为0至6的整数,以及当a'、b'和p'各自为2或更大时,各括号中的结构彼此相同或不同,
t'为0或1,
当t'为0时,r'和s'为1,并且Lb为-C(=O)-L'-,
当t'为1时,r'+s'=1,并且r'作为摩尔分数为0<r'<1的实数,并且s作为摩尔分数为0<s'<1的实数,以及
*意指与所述树脂的主链连接的部分。
3.根据权利要求1所述的树脂,其中化学式1为以下化学式1-1或1-2:
[化学式1-1]
[化学式1-2]
在化学式1-1和1-2中,
*、m、n、p、R1至R7、R11、R12、r、s、La、La'、和X1至X6的限定与化学式1中限定的那些相同。
4.根据权利要求1所述的树脂,其中X1至X6彼此相同或不同,并且各自独立地为O或S,
R1和R3彼此相同或不同,并且各自独立地为经氰基、或者具有1至30个碳原子的直链或支化烷基取代的苯基;未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有10至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基,
R2和R4彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;未经取代或经氰基、具有1至30个碳原子的直链或支化烷基、具有2至30个碳原子的直链或支化烯基、或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳族烃环和具有3至30个碳原子的单环或多环脂族烃环的稠环基;或者具有6至30个碳原子的多环杂芳基,
R5至R7彼此相同或不同,并且各自独立地为具有2至30个碳原子的直链或支化亚烷基;或者具有6至30个碳原子的单环或多环亚环烷基,以及
R11和R12彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的直链或支化烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环环烷基;具有6至30个碳原子的单环或多环芳基;或者具有2至30个碳原子的单环或多环杂环基,或者彼此键合以形成具有10至30个碳原子的多环芳族烃环。
5.根据权利要求2所述的树脂,其中X11至X16为O,
L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的单环或多环亚烷基;或者未经取代或经具有1至30个碳原子的直链或支化烷基或者具有6至30个碳原子的单环或多环芳基取代的具有6至50个碳原子的单环或多环亚芳基,以及
Z11至Z13彼此相同或不同,并且各自独立地为具有1至30个碳原子的直链或支化亚烷基。
6.根据权利要求1所述的树脂,其中r作为摩尔分数为0.001至0.999,并且s作为摩尔分数为0.001至0.999。
7.根据权利要求1所述的树脂,其中所述树脂的重均分子量(Mw)为3,000g/mol至500,000g/mol。
8.根据权利要求1所述的树脂,其中所述树脂的在587nm的波长下测量的折射率为1.50至1.75。
9.根据权利要求1的树脂,其中所述树脂的玻璃化转变温度(Tg)为90℃至200℃。
10.根据权利要求1所述的树脂,其中所述树脂的在486nm、587nm和656nm的波长下测量的阿贝数为5至45。
11.一种用于制备根据权利要求1至10中任一项所述的树脂的方法,包括使组合物聚合,所述组合物包含由化学式1a表示的化合物;和1)聚酯前体、或2)聚酯前体和聚碳酸酯前体:
[化学式1a]
在化学式1a中,
m、n、R1至R6、R11、R12、R101、R102、r101、r102和X1至X3的限定与化学式1中限定的那些相同。
12.根据权利要求11所述的方法,还包含由化学式2a-1、2a-2、2a-3、2a-4或其混合物表示的第二化合物,以及由化学式1a表示的所述化合物和所述第二化合物以0.01摩尔%至100摩尔%:99.99摩尔%至0摩尔%的比率包含在内:
[化学式2a-1]
[化学式2a-2]
[化学式2a-3]
[化学式2a-4]
在化学式2a-1至2a-4中,
L'11和L”11彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;经取代或未经取代的亚环烷基;或者经取代或未经取代的亚芳基,
X11至X14彼此相同或不同,并且各自独立地为O;或S,
Z11和Z12彼此相同或不同,并且各自独立地为经取代或未经取代的亚烷基;或者经取代或未经取代的亚环烷基,以及
a'和b'彼此相同或不同,并且各自独立地为0至6的整数,以及当a'和b'各自为2或更大时,各括号中的结构彼此相同或不同。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述聚酯前体由化学式A表示,以及所述聚碳酸酯前体由化学式B表示:
[化学式A]
[化学式B]
在化学式A和B中,
Ra1、Ra2、Rb1和Rb2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素基团;羟基;经取代或未经取代的烷基;或者经取代或未经取代的芳基,
Ar1为经取代或未经取代的亚芳基,以及
a1至a4彼此相同或不同,并且各自独立地为0或1。
14.一种包含根据权利要求1至10中任一项所述的树脂的树脂组合物。
15.一种包含根据权利要求14所述的树脂组合物的模制品。
16.根据权利要求15所述的模制品,其中所述模制品为光学透镜。
17.根据权利要求16所述的模制品,其中所述光学透镜的厚度为0.1μm至30mm。
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