CN102782045A - 由具有低双折射的热塑性组合物制备的透明制品 - Google Patents

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CN102782045A CN2010800650052A CN201080065005A CN102782045A CN 102782045 A CN102782045 A CN 102782045A CN 2010800650052 A CN2010800650052 A CN 2010800650052A CN 201080065005 A CN201080065005 A CN 201080065005A CN 102782045 A CN102782045 A CN 102782045A
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Abstract

光学等级制品包括热塑性组合物，该组合物包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物，该共聚物包含10至25wt%的源自C20-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并吡咯酮的碳酸酯单元、和0至76wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，热塑性组合物的折射率大于1.590，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度为120至155°C。相机透镜也包括聚(脂族酯)-聚碳酸酯。

Description

由具有低双折射的热塑性组合物制备的透明制品
相关申请的交叉引用
本申请是非临时申请，要求2009年12月31日提交的共同未决的美国临时申请61/291,565的优先权，并且也是2008年12月31日提交的共同未决的美国申请12/347,060的部分继续，这些申请通过参考并入本申请。
背景技术
本发明涉及由具有低流动性和延性的热塑性组合物制备的透明制品，特别是涉及由包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物制备的光学透镜。
小型化、功能整合和重量减轻是便携式手持电子产品的发展趋势。这些设备必须可经受在其寿命中的日常使用，可以最多使用几年。这些趋势要求塑料材料具有增强的流动性质(提供较薄壁设计的能力)，和在多种使用环境下的优越的冲击性能(例如，由于落下物品带来的物理震动，以及极限温度和湿度)。
设备例如手机相机或其它便携式手持设备拍摄高品质画面的能力因此要求必须使用具有较好性质的材料，特别是透镜材料。嵌入这些便携式设备中任何的相机通常包括匹配系列透镜的复杂光学系统，这些透镜各自具有不同的光学特征，由此所得透镜系统作为整体具有满足消费者多种需求的能力。
相对于其它热塑性材料，聚碳酸酯闻名于它们卓著的光学性质、耐热性、和机械性能例如冲击强度。目前，用于制造这种透镜或透镜系统的示例性可商购材料包括下述材料，例如，双苯氧基乙醇聚酯，包括购自Osaka GasChemicals Co的OKP4和OKP4-HT，但是它们由昂贵的专门原料制备。但是，由于它们具有高光学和机械性能和是低成本易得的原料，高流动性、光学品质的聚碳酸酯仍是透镜材料选择的首选材料。但是，由于透镜越来越小，品质要求(例如画面大小、品质)越来越严苛，商业光学品质聚碳酸酯的性能不再能满足这些。
需要具有低雾度的透明聚合物组合物来多样地、低成本地、高体积地制造光学等级部件，例如护目镜和面部防护罩的透镜、光导和面板，以及更严苛的应用例如数字摄影。尽管可以使用玻璃和各种高度透明的热塑性材料，但是目前可用的材料需要长加工时间(例如对于玻璃透镜的磨制)，或对于塑料，其具有不期望的热性质(如使用聚甲基丙烯酸甲酯时)或高的双折射(如使用很多光学等级商业聚碳酸酯时)。
发明内容
仍需要具有改善的熔体流动性质而同时保持所需光学性质和机械性能的聚碳酸酯材料。上述和其它缺点通过以下减轻，在一种实施方式中，包括热塑性组合物的相机透镜，该组合物包括聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物，该共聚物包含源自α,ωC6-20脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、二羟基芳族化合物、和碳酸酯源，其中热塑性组合物的熔体体积速率为13至25cc/10min，在250°C和在1.2Kg的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTMD1238-04测得，其中相机透镜的有效透镜区域为0.5至100mm2。
在另一种实施方式中，具有成型表面的光学透镜包括含有聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物，所述共聚物包含式(8a)的软嵌段酯单元
Figure BDA00002077495800021
其中m为4至18；和任选的聚碳酸酯，其中热塑性组合物的熔体体积速率为13cc/10min至25cc/10min，在250°C和在1.2Kg的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTM D1238-04测得，其中由热塑性组合物模塑的并且厚度为3.2mm的制品的雾度小于或等于1.0%，根据ASTM D1003-00测得，以及其中相机透镜的有效透镜区域为0.5至100mm2。
在另一种实施方式中，制造相机透镜的方法，包括模塑聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物，该共聚物包含源自α,ωC6-20脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、二羟基芳族化合物、和碳酸酯源，其中热塑性组合物的熔体体积速率为13至25cc/10min，在250°C和在1.2Kg的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTM D1238-04测得，其中相机透镜的有效透镜区域为0.5至100mm2，其中通过该方法制造的光学透镜的精确度尺寸(precision dimensions)与参考标样的偏离小于400nm，通过三维接触表面光度法测得。
在另一种实施方式中，相机透镜包括热塑性组合物，其包含：包含0.5至10wt%源自α,ωC6-20脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、二羟基芳族化合物、和碳酸酯源的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物与再分布催化剂(redistribution catalyst)的反应产物，其中热塑性组合物的熔体体积速率为13至25cc/10min，在250°C和在1.2Kg的载荷下以及停留时间为4分钟根据ISO 1133测得，以及其中相机透镜的有效透镜区域为0.5至100mm2。
在另一种实施方式中，光学等级制品包括含有聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物，该共聚物包含10至25wt%的源自C20-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、0至76wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，其中热塑性组合物的折射率大于或等于1.590，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度为120至155°C。
在另一种实施方式中，光学等级制品包括含有聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物，该共聚物包含10至21wt%的源自α,ωC20-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、34至53wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、34至58wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，其中当模塑成厚度为3.2mm的制品时，热塑性组合物根据ASTM D1003-00测得的雾度小于或等于1.0%，其中热塑性组合物在100°C的模塑温度的折射率大于或等于1.590，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度为135至140°C。
在另一种实施方式中，相机透镜包括热塑性组合物，该组合物包含a)聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物，其包含作为单体单元的以下物质，10至25wt%的式(9e)的软嵌段酯单元：
Figure BDA00002077495800041
其中m和m’独立地为0至38，n和n’独立地为0至38，m+m’+n+n’的和为整数14至38；34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、和0至76wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物酯单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，和b)任选的聚碳酸酯，其中由热塑性组合物模塑的并且厚度为3.2mm的制品的雾度小于或等于1.0%，根据ASTM D1003-00测得，其中热塑性组合物的折射率大于或等于1.59，其中有效透镜区域为0.5mm2至100mm2并且由热塑性组合物在300°C的机筒温度模塑的并且通过平行Nicols方法在590nm的波长测量双折射的相机透镜，其双折射小于或等于90纳米。
在另一种实施方式中，相机透镜包括含有以下组分的热塑性组合物a)包含以下单体单元的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物：
10至25wt%的式(9e)的软嵌段酯单元：
Figure BDA00002077495800042
其中m和m’独立地为0至38，n和n’独立地为0至38，m+m’+n+n’的和为整数14至38；
34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元，和
0至76wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，
其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt％的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，和
b)BPA聚碳酸酯
其中由热塑性组合物模塑的并且厚度为3.2mm的制品的雾度小于或等于1.0%，根据ASTM D1003-00测得，
其中热塑性组合物的折射率大于或等于1.590，其中有效透镜区域为0.5mm2至100mm2并且由热塑性组合物在300°C的机筒温度模塑的并且通过平行Nicols方法在590nm的波长测量双折射的相机透镜，其双折射小于或等于90纳米。
以下提供对附图的描述，这是示例性的而非限制性的。
附图说明
图1是示例性的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度与百分比软嵌段含量的关系图；
图2A是由热塑性组合物模塑的示例性透镜的示意图，图2B是模塑透镜的照片；
图3显示(A)使用聚碳酸酯制备的透镜的表面轮廓，和(B)使用聚(脂族酯)-聚碳酸酯制备的透镜的表面轮廓；
图4显示以下的双折射颜色轮廓图(color contour maps)：(A)使用聚碳酸酯制备的透镜，和(B)使用聚(脂族酯)-聚碳酸酯制备的透镜；
图5显示不同聚(脂族酯)-聚碳酸酯组合物的根据ISO 1133的熔体体积速率与再分布催化剂含量(ppm)之间的关系图；
图6显示不同聚(脂族酯)-聚碳酸酯组合物的重均分子量和多分散性与再分布催化剂含量(ppm)之间的关系图；
图7显示针对设计的实验，软嵌段、2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮、和双酚A的组成的三重图；
图8是显示挤出和模塑温度对不同示例性组合物的对比影响的照片；
图9是确定双折射的示例性透镜的照片；和
图10显示以下的双折射颜色轮廓图：A.和B.使用示例性聚(脂族酯)-聚碳酸酯组合物制备的透镜，和C.使用聚碳酸酯制备的透镜。
以上描述的和其它特征通过以下详细描述说明。
具体实施方式
已经出乎意料地发现，包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物(本申请也称为包含软嵌段单元的聚酯-聚碳酸酯)的热塑性组合物当模塑时可提供优越的弯曲表面的再现性质，这对于光学透镜应用是必需的。热塑性组合物表现适用于制备薄壁制品的高度的充模，并且如期望地在具有模塑可再现性和优越脱模特征的模塑制品中具有优越的表面光滑度。对于光学透镜应用也重要的是热塑性组合物的优越的光学性质例如高透明度(即，为85%或更高的高%透射，和小于1%的低雾度，在3.2mm试验样片上根据ASTM D1003-00测得)，和相对于标准光学等级聚碳酸酯的低双折射。热塑性组合物期望地具有高熔体流动(为13至25立方厘米每10分钟(cc/10min)，在1.2Kg的载荷下和在250°C的温度测得)，而又不会损害光学、机械、和表面光洁度性质。
由热塑性组合物制备的光学透镜的有效表面区域(定义为透镜中允许折射入射光的的可用表面区域)期望地为0.5至100mm2，和透镜厚度(通过透镜的中心、平行于最小的折射的入射光光学路径测得)为0.25mm至2.5mm。由热塑性组合物模塑的光学透镜表现出优越的机械性能、低双折射、和优越的化学和尺寸稳定性。
用来模塑本申请制品(例如，光学透镜)的热塑性组合物包括聚(脂族酯)-聚碳酸酯。通常，如本申请使用，术语或后缀“聚碳酸酯”表示具有式(1)的碳酸酯重复结构单元的组分：
Figure BDA00002077495800061
其中R1基团总数的至少60%为芳族有机基团，余下的为脂族、脂环族或芳族基团。在一种实施方式中，每个R1为芳族有机基团，例如式(2)的基团：
-A1-Y1-A2-    (2)
其中A1和A2各自为单环二价的芳基，Y1是具有一或两个分隔A1和A2的原子的桥接基团。在示例性的实施方式中，一个原子分隔A1和A2。该类型基团的说明性和非限制性实例是-O-，-S-，-S(O)-，-S(O)2-，-C(O)-，亚甲基，环己基亚甲基，2-[2.2.1]-二环庚叉，乙叉，异丙叉，新戊叉，环己叉，环十五烷叉，环十二烷叉，及金刚烷叉。桥接基团Y1可以为烃基或饱和烃基如亚甲基，环己叉，或异丙叉。
聚碳酸酯可通过式HO-R1-OH的二羟基化合物的反应制备，其包括下面式(3)的二羟基芳族化合物：
HO-A1-Y1-A2-OH    (3)
其中Y1、A1和A2如上所述。还包括下面通式(4)的双酚化合物：
Figure BDA00002077495800071
其中Ra和Rb各自代表卤原子或一价烃基，并且可以相同或相异；p和q各自独立地为0~4的整数；及Xa代表下面式(5)的基团之一：
Figure BDA00002077495800072
其中Rc和Rd各自独立地代表氢原子或一价直链或环状烃基，及Re为二价烃基。
在一种实施方式中，含有杂原子的环状烷叉包含至少一个两价或更高价的杂原子，和至少两个碳原子。用于含有杂原子的环状烷叉的杂原子包括-O-，-S-，及-N(Z)-，其中Z为选自下列的取代基：氢，羟基，C1-12烷基，C1-12烷氧基，或者C1-12酰基。当出现时，该环状烷叉或含有杂原子的环状烷叉可具有3~20个原子，并且可以是单个的饱和或不饱和环，或者稠合的多环环系，其中稠合的环是饱和的、不饱和的或芳族的。
可使用包含取代或未取代环己烷单元的其它双酚，例如式(6)的双酚：
Figure BDA00002077495800073
其中Rf各自独立为氢，C1-12烷基，或者卤素；Rg各自独立为氢或C1-12烷基。该取代基可以是脂族或芳族的，直链的，环状的，二环的，支化的，饱和的，或者不饱和的。这样的含环己烷的双酚，例如2摩尔苯酚与1摩尔氢化异佛乐酮的反应产物，可用于制备具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物。包含环己基双酚的聚碳酸酯、或包含至少一种前述物质与其它双酚聚碳酸酯的组合，由Bayer Co.以
Figure BDA00002077495800074
商品名提供。
具有式HO-R1-OH的其它有用的二羟基化合物包括式(7)的芳族二羟基化合物：
Figure BDA00002077495800081
其中每个Rf独立地为卤原子，C1-10烃基例如C1-10烷基，C1-10卤代烃基例如C1-10卤代烷基；及n为0~4。卤素通常为溴。
示例性的二羟基化合物包括下列：4,4′-二羟基联苯，1,6-二羟基萘，2,6-二羟基萘，二(4-羟基苯基)甲烷，二(4-羟基苯基)二苯基甲烷，二(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷，1,2-二(4-羟基苯基)乙烷，1,1-二(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷，2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷，二(4-羟基苯基)苯基甲烷，2,2-二(4-羟基-3-溴苯基)丙烷，1,1-二(羟基苯基)环戊烷，1,1-二(4-羟基苯基)环己烷，1,1-二(4-羟基苯基)异丁烯，1,1-二(4-羟基苯基)环十二烷，反式-2,3-二(4-羟基苯基)-2-丁烯，2,2-二(4-羟基苯基)金刚烷，(α,α′-二(4-羟基苯基)甲苯，二(4-羟基苯基)乙腈，2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-烯丙基-4--羟基苯基)丙烷，2,2-二(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷，2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷，1,1-二氯-2,2-二(4-羟基苯基)乙烯，1,1-二溴-2,2-二(4-羟基苯基)乙烯，1,1-二氯-2,2-二(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯，4,4′-二羟基二苯甲酮，3,3-二(4-羟基苯基)-2-丁酮，1,6-二(4-羟基苯基)-1,6-己二酮，乙二醇二(4-羟基苯基)醚，二(4-羟基苯基)醚，二(4-羟基苯基)硫醚，二(4-羟基苯基)亚砜，二(4-羟基苯基)砜，9,9-二(4-羟基苯基)氟，2,7-二羟基芘，6,6′-二羟基-3,3,3’,3′-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)，3,3-二(4-羟基苯基)苯酞，2,6-二羟基二苯并-对-二噁英，2,6-二羟基噻蒽，2,7-二羟基酚噻噁(phenoxathin)，2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪，3,6-二羟基二苯并呋喃，3,6-二羟基二苯并噻吩，及2,7-二羟基咔唑，间苯二酚，取代的间苯二酚化合物例如5-甲基间苯二酚，5-乙基间苯二酚，5-丙基间苯二酚，5-丁基间苯二酚，5-叔丁基间苯二酚，5-苯基间苯二酚，5-枯基间苯二酚，2,4,5,6-四氟间苯二酚，2,4,5,6-四溴间苯二酚等；邻苯二酚；对苯二酚；取代的对苯二酚例如2-甲基对苯二酚，2-乙基对苯二酚，2-丙基对苯二酚，2-丁基对苯二酚，2-叔丁基对苯二酚，2-苯基对苯二酚，2-枯基对苯二酚，2,3,5,6-四甲基对苯二酚，2,3,5,6-四-叔丁基对苯二酚，2,3,5,6-四氟对苯二酚，2,3,5,6-四溴对苯二酚等，以及包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
式(3)所示的双酚化合物类型的具体实例包括1,1-二(4-羟基苯基)甲烷，1,1-二(4-羟基苯基)乙烷，2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(下文中的“双酚A”或“BPA”)，2,2-二(4-羟基苯基)丁烷，2,2-二(4-羟基苯基)辛烷，1,1-二(4-羟基苯基)丙烷，1,1-二(4-羟基苯基)正丁烷，2,2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷，1,1-二(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷，3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮，2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(PPPBP)，及1,1-二(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。也可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
在具体的实施方式中，式(4)中的Xa是取代的、稠合的C5-18杂环烷叉基。在具体的实施方式中，包括取代的稠合的C5-18杂环烷叉的二羟基芳族单体是式(8)的2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮(也称为2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)-2,3-二氢异吲哚-1-酮)：
Figure BDA00002077495800091
其中Ri、Rj、和Rk独立地为C1-12烃基，G是C1-12烷基或C6-18芳基，u、v、和w各自独立地为整数0至4。在示例性的实施方式中，二羟基芳族单体是具有式(8a)的2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(PPPBP)：
除了上述的聚碳酸酯之外，可使用聚碳酸酯与其它热塑性聚合物的组合，例如均聚碳酸酯和/或聚碳酸酯共聚物的组合。
在具体的实施方式中，当包含聚碳酸酯时，聚碳酸酯可以为源自双酚A的线性均聚物，其中A1和A2各自为对亚苯基，Y1为异丙叉。于25°C氯仿中测定，聚碳酸酯的特性粘度通常为0.3~1.5分升/克(dl/g)，特别是0.45~1.0dl/g。通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱以1毫克/毫升的样品浓度用聚碳酸酯标样校正测量，聚碳酸酯的重均分子量(Mw)可以为约10,000至100,000g/mol。
在一种实施方式中，聚碳酸酯可以具有熔体体积流动速率(通常缩写为MVR)，其测量热塑性材料在规定温度和载荷通过孔的挤出速率。用于形成制品的聚碳酸酯的MVR可以为0.5至80立方厘米/10分钟(cc/10min)，在300°C在1.2kg的载荷下根据ASTM D1238-04或ISO 1133测得。在具体的实施方式中，其中除聚(脂族酯)-聚碳酸酯之外还使用聚碳酸酯，聚碳酸酯(或聚碳酸酯的组合，即，聚碳酸酯组合物)在300°C在1.2kg的载荷下根据ASTM D1238-04或ISO 1133测得的MVR为45至75cc/10min，特别为50至70cc/10min，更特别为55至65cc/10min。
本申请使用的“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”还包括均聚碳酸酯，碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(本文中称之为“共聚碳酸酯”)，包含碳酸酯单元和其它类型聚合物单元如酯单元、聚硅氧烷单元的共聚物，及包含均聚碳酸酯和共聚碳酸酯中至少一种的组合。本文所用术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。具体类型的共聚物是聚酯碳酸酯，也称之为聚酯-聚碳酸酯。这种共聚物，除了式(1)的碳酸酯重复链单元之外，还包含下面式(9)的单元：
Figure BDA00002077495800101
其中R2为源于二羟基化合物的二价基团，并且可以为例如C2-10亚烷基，C6-20脂环族基团，C6-20芳族基团或者聚亚烷基氧化物基团，其中亚烷基包含2至约6个碳原子，特别是2、3或4个碳原子；及T为源于二羧酸(脂族、芳族、或烷基芳族)的二价基团，并且可以为例如C4-18脂族基团，C2-10亚烷基，C6-20脂环族基团，C6-20烷基芳族基团，或者C6-20芳族基团。共聚物定义为包含至少两种不同单体的聚合物。当共聚物包含三种不同单体时，其也可以称为三元共聚物。术语聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物中的术语聚(脂族酯)-聚碳酸酯描述包含在聚合物中的组分，但是不应该理解共聚物一定限于包含这些组分的聚合物。
R2可以是具有直链、支链、或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基。可替换地，R2可以源自以上式(4)的芳族二羟基化合物，或源自以上式(7)的芳族二羟基化合物。
可以用于制备聚酯单元的芳族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸，1,2-二(对-羧基苯基)乙烷，4,4′-二羧基二苯基醚，4,4′-联苯甲酸，及包含至少一种前述酸的组合。也可以存在包含稠环的酸，例如1,4-、1,5-或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸为对苯二甲酸，间苯二甲酸，萘二羧酸，环己烷二羧酸，或其组合。具体的二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为约91:9至约2:98。在另一具体实施方式中，R2为C2-6亚烷基，T为对亚苯基、间亚苯基、亚萘基、二价脂环族基团或其组合。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以根据最终组合物的所需性质广泛变化，例如为1:99至99:1，特别为10:90至90:10，更特别为25:75至75:25。
在一种实施方式中，热塑性组合物包含聚酯-聚碳酸酯共聚物，特别是聚酯-聚碳酸酯共聚物，其中式(9)的酯单元包含软嵌段酯单元，本申请也称为脂族二羧酸酯单元。这样包含软嵌段酯单元的聚酯-聚碳酸酯共聚物在本申请也称为聚(脂族酯)-聚碳酸酯。
在一种实施方式中，软嵌段酯单元可以是C6-20脂族二羧酸酯单元(其中C6-20包括末端羧基)，并且可以是直链(即，未支化)或支链二羧酸，包含环烷基或环亚烷基的二羧酸单元，或这些结构单元的组合。在一种实施方式中，C6-20脂族二羧酸酯单元包括包含亚甲基(-CH2-)重复单元的直链亚烷基。
在具体的实施方式中，有用的软嵌段酯单元包含式(9a)的单元：
Figure BDA00002077495800111
其中m为4至18。在式(9a)的具体实施方式中，m为8至10。
在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯可以包括小于或等于25wt%的软嵌段单元。在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包含式(9a)的单元，其含量为0.5至10wt%，特别为1至9wt%，更特别为3至8wt%，基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯的总重量。
聚(脂族酯)-聚碳酸酯是软嵌段酯单元和碳酸酯单元的共聚物。聚(脂族酯)-聚碳酸酯如式(9b)所示：
Figure BDA00002077495800121
其中R3各自独立地源自式(4)或(7)的二羟基芳族化合物，m为4至18，以及在一种实施方式中x和y各自表示聚(脂族酯)-聚碳酸酯的重均百分比，其中重均百分比比率x:y为10:90至0.5:99.5，特别为9:91至1:99，更特别为8:92至3:97，其中x+y为100。在另一种实施方式中，式(9b)中的R3各自独立地源自单独的式(8)的二羟基芳族化合物，或其与另一种不同的式(4)或(7)的二羟基芳族化合物的组合。也在另一种实施方式中，x和y可以各自表示聚(脂族酯)-聚碳酸酯的重均百分比，其中重均百分比比率x:y为2:98至32:68，其中x+y为100。在另一种实施方式中，x和y可以各自表示聚(脂族酯)-聚碳酸酯的平均摩尔百分比，其中平均摩尔百分比比率x:y为7.5:92.5至30:70，其中x+y为100。
软嵌段酯单元，如本申请限定，可以源自α,ωC6-20脂族二羧酸或其反应性衍生物。在具体的实施方式中，软嵌段酯单元可以源自α,ωC10-12脂族二羧酸或其反应性衍生物。在另一种具体实施方式中，式(9a)的脂族酯单元的羧酸酯部分(其中末端羧酸酯基团由亚甲基(-CH2-)重复单元的链(其中m如针对式(9a)定义)连接)源自相应二羧酸或其反应性衍生物，例如酰卤(特别是酰氯)、酯等。因此在一种实施方式中，式(9a)的软嵌段单元源自式(9c)的相应未支化α-ω脂族二羧酸的酯化作用：
Figure BDA00002077495800122
其中m为4至18。
示例性的α,ω二羧酸(相应酰氯可以源自该二羧酸)包括α,ωC6二羧酸例如己烷二酸(也称为己二酸)；α,ωC10二羧酸例如癸烷二酸(也称为癸二酸)；α,ωC12二羧酸例如十二烷二酸(有时缩写为DDDA)，和α,ωC16二羧酸例如十六烷二酸(有时缩写为HDDA)。应该知道，脂族二羧酸不限于这些示例性碳链长度，以及可以使用C6-20限制内的其它链长度。具有包含直链亚甲基的软嵌段酯单元和双酚A聚碳酸酯基团的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的具体实施方式如式(9d)所示：
其中m为4至18，x和y如针对式(9b)限定。在具体的示例性实施方式中，有用的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物包含癸二酸酯单元和双酚A碳酸酯单元(式(9d)，其中m为8，以及x:y的平均重量比为6:94)。
期望地，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度(Tg)为110至145°C，特别为115至145°C，更特别为120至145°C，更特别为128至139°C，仍更特别为130至139°C。
在另一种实施方式中，聚酯-聚碳酸酯共聚物包含基于C6-44脂族二羧酸的式(9)的酯软嵌段。在一种实施方式中，C6-44脂族二羧酸可以是基于上述直链α,ωC6-20脂族二羧酸的式(9a)的酯单元。在另一种实施方式中，C6-44脂族二羧酸酯单元可以是式(9e)的支链C14-44脂族二羧酸酯单元：
Figure BDA00002077495800132
其中m和m’独立地为0至38，n和n’独立地为0至38，m+m’+n+n’的和为整数8至38。在具体的实施方式中，脂族二羧酸为C20-44脂族二羧酸，其中m+m’+n+n’的和为整数14至38。在更具体的实施方式中，脂族二羧酸是C21-44脂族二羧酸，其中m+m’+n+n’的和为整数15至38。在再更具体的实施方式中，脂族二羧酸为C22-44脂族二羧酸，其中m+m’+n+n’的和为整数16至38。在一种实施方式中，式(9e)的脂族二羧酸是支化的。
在另一种具体实施方式中，C36脂族二羧酸酯单元具有式(9e)的结构，其中m和m’独立地为0至30，n和n’独立地为0至30，m+m’+n+n’的和为30。在另一种具体实施方式中，C36脂族二羧酸酯单元具有式(9e)的结构，m和m’各自独立地为5至10，n和n’各自独立地为5至10，m+m’+n+n’的和为30。在示例性的实施方式中，在C36脂族二羧酸酯单元中，m和m’独立地为7或8，n和n’独立地为7或8，m+m’+n+n’的和为30。在另一种具体实施方式中，C44脂族二羧酸酯单元具有式(9e)的结构，其中m和m’独立地为0至30，n和n’独立地为0至30，m+m’+n+n’的和为38。在示例性的实施方式中，在C44脂族二羧酸酯单元中，m和m’独立地为12或13，n和n’独立地为6或7，m+m’+n+n’的和为38。这样的二酸通常也称为二聚脂肪酸，并且可以源自易得的源自生物的原料的缩合反应。
在一种实施方式中，具有C6-44脂族二羧酸酯单元的聚(脂族酯)-聚碳酸酯是软嵌段酯单元和碳酸酯单元的共聚物。聚(脂族酯)-聚碳酸酯如式(9f)所示：
Figure BDA00002077495800141
其中R3各自独立地源自单独的式(8)的二羟基芳族化合物，或其与另一种不相同的式(4)或(7)的二羟基芳族化合物的组合，m、m’、n、和n’如针对式(9e)限定。在一种实施方式中，z和y可以各自表示聚(脂族酯)-聚碳酸酯的平均重量百分比，其中平均重量百分比比率z:y为2:98至32:68，其中z+y为100。在另一种实施方式中，z和y可以各自表示聚(脂族酯)-聚碳酸酯的平均摩尔百分比，其中平均摩尔百分比比率z:y为7.5:92.5至30:70，其中z+y为100。
式(9e)的软嵌段单元源自式(9g)的相应羧酸的酯化反应：
其中m、m’、n、和n’如针对式(9e)限定。
在一种实施方式中，式(9g)的脂族二羧酸可以源自两种不饱和脂族酸的加成反应。本申请使用的“不饱和”可以表示单不饱和、二不饱和、三不饱和、多不饱和、或前述至少一种的组合。应该理解，对于脂族二羧酸的不饱和位点，顺式异构体、反式异构体、或顺式和反式异构体的组合可以存在于反应物不饱和脂族酸(例如其中单个脂族二羧酸可以具有顺式和反式异构双键中的至少之一)，或者不饱和脂族酸的不同异构体可以组合(例如其中使用反式脂族酸和顺式脂族酸的组合)。可以反应形成脂族二羧酸的脂族酸可以包括C3-37不饱和酸，特别是C4-30不饱和酸，更特别是C6-22不饱和酸，再更特别是C12-22不饱和酸，条件是选择反应的不饱和酸中碳原子的总数，使得所得脂族二羧酸是C14-44二酸。
在具体的实施方式中，有用的脂族二羧酸是可以获自两种C18不饱和酸，例如油酸、亚油酸、或这些的组合的反应的C36脂族二羧酸。在另一种具体实施方式中，有用的脂族二羧酸是C44脂族二羧酸。在进一步具体的实施方式中，C44脂族二羧酸可以通过芥酸(C22)的二聚反应制备。源自天然来源的二聚脂肪酸可商购自化学品供应商，包括Uniqema，Cognis，和Oleon。
因此，在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包含源自C6-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、和源自二羟基芳族化合物的碳酸酯单元。当用于本申请的聚(脂族酯)-聚碳酸酯时，二羟基芳族化合物和2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮不相同。在另一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯基本上由源自C6-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮、和二羟基芳族化合物组成。仍在另一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯由源自C6-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮、和二羟基芳族化合物组成。在示例性的实施方式中，C6-44脂族二羧酸包含癸二酸、十二烷二酸、十六烷二酸、C36脂族二羧酸(有时简便称为C36二酸)、或至少一种前述物质的组合。
在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包括作为单体单元的10至32wt%、特别是10至30wt%、更特别是10至25wt%、更特别是10至20wt%、仍更特别是12至20wt%的软嵌段酯单元，基于100wt%的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元。
也在另一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包括作为单体单元的19至77wt%、特别是34至77wt%、更特别是34至75wt%、更特别是34至70wt%、更特别是34至60wt%、仍更特别是340至53wt%的2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮，基于100wt%的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元。
也在另一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包括0至76wt%、更特别是0至65wt%、仍更特别是0至58wt%，基于100wt％的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元。在具体的实施方式中，当聚(脂族酯)-聚碳酸酯是三元共聚物时，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包括10至58wt%、更特别是20至58wt%、仍更特别是33至58wt%、仍更特别是34至53wt%的二羟基芳族化合物，基于100wt%的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元。
期望针对本申请预期的应用和特别是对于透镜应用，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的折射率(RI)大于或等于1.590，并且测得的双折射低于标准光学等级双酚A聚碳酸酯的双折射。
可以定义为以下乘积并且表示为厚度单位(本申请为纳米，缩写为“nm”)的双折射(本申请也称为“延迟”)强烈地取决于模塑条件
BR=(部件的折射率)x(部件厚度)。
模塑制品的各向同性水平越高(即，均匀性越高)，双折射越低。例如通过使用较高的模具温度或通过降低保持时间改变模塑参数可以促进模塑制品中的各向同性。特别是，对于本申请公开的聚合物组合物，使用提高的挤出机机筒温度和增加的模具温度制备的制品表现出双折射的显著降低。模塑塑料中的低双折射得到低的光畸变和较好品质的成像。而且，由于部件例如透镜在模塑过程中的再现性对于一致的产品性质是关键的，因此聚合物的加工性(即，流动性)是重要的附加要求。需要低于155°C的玻璃化转变温度(Tg)和对于充足的流动性质所足够低的分子量(例如，Mw小于或等于25,000g/mol)。由于聚合物形状对其流动性的各向异性效应，可能发生双折射，其中注塑的塑料制品(例如在模塑的透镜中)中的聚合物链沿其流动方向取向。期望地，高流动性得到较高程度的无规化和较低程度的取向，因此较低的双折射与较高的流动材料相关。也需要耐热性，其中典型的光学等级热塑性材料例如PMMA通常不适用于这样的应用。基于热畸变温度为至少120°C的热稳定性因此在本申请中是必需的。
已经出乎意料地发现，聚(脂族酯)-聚碳酸酯包含源自C14-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、和源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，该聚(脂族酯)-聚碳酸酯具有所需性质，包括玻璃化转变温度和双折射低于不含软嵌段酯单元的相当的聚碳酸酯的这些性能参数，而同时保持足够高的折射率(例如，大于或等于1.590)以使透镜厚度最小化，以便尽可能薄。增加流动性质和降低Tg的脂族软嵌段以及2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单体(例如，PPPBP)的所需性质(低双折射和高折射率)的组合，当在聚合物中的组合量为大于10wt%的软嵌段和大于34wt%的2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮时，提供满足光学应用性能要求的共聚物或三元共聚物，特别是针对于本申请描述的相机透镜。已经观察到，对于提高量的酯连接基，聚合物的分解和模塑制品(例如，透镜)的黄度可以增加。因此期望地，酯官能团含量应该保持在尽可能低的浓度，从而提供增加的组合物的稳定性，这通过使用较高碳含量(例如，C36)软嵌段单元最容易实现。
在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的重均分子量为7,500至60,000g/mol，特别为10,000至50,000g/mol，仍更特别为10,000至25,000g/mol，仍更特别为12,000至23,000g/mol，通过凝胶渗透色谱法使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱校正至聚碳酸酯标样测得。
在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度小于或等于155°C，特别是小于或等于150°C，仍更特别是小于或等于145°C。在另一种实施方式中，玻璃化转变温度大于或等于80°C，特别是大于或等于90°C，更特别是大于或等于100°C，仍更特别是大于或等于110°C。在具体的实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度大于120至155°C，更特别为125至152°C，更特别为130至150°C，更特别为135至145C，仍更特别为135至140°C。
在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯通过多角度椭圆光度法测定的折射率大于或等于1.560，特别是大于或等于1.570，更特别是大于或等于1.580。在具体的实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的折射率大于或等于1.590，特别是大于或等于1.595，更特别是大于或等于1.600。
由聚(脂族酯)-聚碳酸酯的薄膜的本征双折射可以由厚度为250至500nm的聚合物的流延薄膜测量，该薄膜已经在一个方向上摩擦，该双折射为通过多角度椭圆光度法使用偏振光束在UV-VIS光谱(约200nm至约750nm)范围内测得的摩擦方向和垂直于(即，在薄膜的x-y平面中正交于)摩擦方向的方向之间的折射率之差。在一种实施方式中，厚度为250至500nm并且摩擦至饱和点的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的薄膜的本征双折射小于或等于0.015，特别是小于或等于0.014，更特别是小于或等于0.013，仍更特别是小于或等于0.012。
在一种实施方式中，由包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯的热塑性组合物在300°C的机筒温度和100°C的模具温度模塑的厚度为1.2mm的试验样片，其通过偏振光显微镜使用Michel-Levy双折射等级测得具有比较平均双折射(comparative average birefringence)，其小于或等于300nm，特别是小于或等于250nm，更特别是小于或等于200nm。
在另一种实施方式中，有效透镜区域为0.5mm2至100mm2并且由包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯的热塑性组合物在300°C的挤出机机筒温度模塑的并且通过平行Nicols方法在590nm的波长测量双折射的相机透镜，其双折射小于或等于90nm，特别是小于或等于88nm，更特别是小于或等于85nm。
聚碳酸酯，包括聚酯-聚碳酸酯，可以通过例如界面聚合和熔体聚合等方法制备。尽管界面聚合的反应条件可以变化，示例性的方法通常包括将二元酚反应物溶解于或分散于含水苛性钠或苛性钾中，将得到的混合物加入到不能与水溶混的溶剂介质中，和使反应物与碳酸酯前体在催化剂(如三乙胺)或相转移催化剂存在下和在可控pH条件(例如，约8至约10)下接触。最常使用的不能与水溶混的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
碳酸酯前体包括，例如，碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯；或卤代甲酸酯，如二元酚的双卤甲酸酯(例如，双酚A的双氯甲酸酯、对苯二酚的双氯甲酸酯等)或二醇的双卤甲酸酯(例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤甲酸酯)。也可以使用包括上述类型的碳酸酯前体中的至少一种的组合。在示例性的实施方式中，形成碳酸酯连接基的界面聚合反应使用光气作为碳酸酯前体，这称为光气化反应。
可用的相转移催化剂是式(R3)4Q+X的催化剂，其中各R3相同或不同，其为C1-10烷基基团；Q是氮原子或磷原子；X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。有用的相转移催化剂包括，例如，[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、和CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。相转移催化剂的有效量可以为约0.1至约10wt%，基于光气化混合物中双酚的重量。在另一种实施方式中，相转移催化剂的有效量可以为约0.5至约2wt%，基于光气化混合物中双酚的重量。
预期所有类型的聚碳酸酯端基可以用于聚碳酸酯组合物，条件是，这样的端基不会显著地负面影响组合物的所需性质。
支化聚碳酸酯嵌段可以通过在聚合的过程中加入支化剂来制备。这些支化剂包括包含至少三个官能团的多官能有机化合物，所述官能团选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及前述官能团的混合物。具体实例包括偏苯三酸，偏苯三酸酐，偏苯三酰氯，三对羟基苯基乙烷，靛红-二酚，三酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)，三酚PA(4(4(1,1-二(对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)，4-氯甲酰基邻苯二酸酐，均苯三酸，及二苯甲酮四羧酸。支化剂可以约0.05至2.0wt%的量添加。可以使用包含直链聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物。
可以在聚合过程中加入链终止剂(也称为封端剂)。链终止剂限制分子量的增长速率，和由此控制聚碳酸酯的分子量。示例性的链终止剂包括某些单酚化合物、单羧酸氯化物、和/或单氯甲酸酯。单酚链终止剂的例子有单环酚如苯酚和C1-C22烷基取代的酚如对枯基-苯酚，间苯二酚单苯甲酸酯，及对叔丁基苯酚；以及二酚的单醚如对甲氧基苯酚。可以特别提到的是，支链烷基取代基具有8~9个碳原子的烷基取代的酚。也可以使用某些单酚UV吸收剂作为封端剂，例如4-取代的-2-羟基二苯甲酮及其衍生物，水杨酸芳基酯，二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯，2-(2-羟基芳基)-苯并三唑及其衍生物，2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物，等等。
单羧酸氯化物也可用作链终止剂。这包括单环的单羧酸氯化物如苯甲酰氯，C1-C22烷基取代的苯甲酰氯，甲苯甲酰氯，卤素取代的苯甲酰氯，溴苯甲酰氯，肉桂酰氯，4-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰胺苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride)，及其混合物；多环的单羧酸氯化物如偏苯三酸酐氯化物，及萘甲酰氯；以及单环和多环单羧酸氯化物的混合物。具有小于或等于约22个碳原子的脂族单羧酸的氯化物是可用的。官能化的脂族单羧酸氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是可用的。还可用的有单氯甲酸酯，包括单环的单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯，烷基取代的氯甲酸苯酯，氯甲酸对枯基苯酯，甲苯氯甲酸酯，及其混合物。
作为选择，可以使用熔体方法制备聚碳酸酯或聚酯-聚碳酸酯。一般地，在熔体聚合法中，聚碳酸酯可以在熔融状态和酯交换催化剂存在下，通过二羟基反应物与二芳基碳酸酯如碳酸二苯酯在
Figure BDA00002077495800201
混合器、双螺杆挤出机等中共同反应制备，以形成均匀的分散体。通过蒸馏，从熔融反应物中除去挥发性一元酚，并以熔融的剩余物的形式分离聚合物。制备聚碳酸酯特别有用的熔体方法采用芳基上具有吸电子取代基的二芳基碳酸酯。特别有用的具有吸电子取代基的二芳基碳酸酯的实例包括二(4-硝基苯基)碳酸酯，二(2-氯苯基)碳酸酯，二(4-氯苯基)碳酸酯，二(甲基水杨基)碳酸酯，二(4-甲基羧基苯基)碳酸酯，二(2-乙酰基苯基)羧酸酯，二(4-乙酰基苯基)羧酸酯，或者包含至少一种这些物质的组合。另外，适用的酯交换催化剂可包括上面式(R3)4Q+X的相转移催化剂，其中R3、Q和X各自定义如上。酯交换催化剂的实例包括氢氧化四丁基铵，氢氧化甲基三丁基铵，乙酸四丁基铵，氢氧化四丁基鏻，乙酸四丁基鏻，四丁基鏻酚盐，或者包含至少一种这些物质的组合。
具体地，聚酯-聚碳酸酯，包括聚(脂族酯)-聚碳酸酯，可以通过界面聚合制备。不是采用二羧酸(例如α,ωC6-20脂族二羧酸)本身，而是可以(有时甚至优选)使用二羧酸的反应性衍生物，如相应的二羧酸酰卤，特别是酸的二氯化物和酸的二溴化物。因此，例如不是采用间苯二甲酸、对苯二甲酸或包含至少一种前述物质(对于聚(芳基化物酯)-聚碳酸酯)的组合，而是可以采用间苯二酰氯、对苯二酰氯及包含至少一种前述物质的组合。类似地，对于聚(脂族酯)-聚碳酸酯，可以、甚至是期望使用例如酸的氯化物衍生物例如C6二羧酸氯化物(己二酰氯)，C10二羧酸氯化物(癸二酰氯)，或C12二羧酸氯化物(十二烷二酰氯)。二羧酸或反应性衍生物可以与二羟基芳族化合物在第一缩合反应中缩合，然后原位光气化产生与二羟基芳族化合物的碳酸酯连接基。作为选择，二羧酸或衍生物可以与二羟基芳族化合物缩合同时进行光气化反应。
在一种实施方式中，当其它组成上适宜的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的熔体体积速率不是适当地高时，即，当在250°C在1.2kg的载荷下测得的MVR小于13cc/10时，可以通过在反应性挤出的条件下使用再分布催化剂处理改性聚(脂族酯)-聚碳酸酯，以得到具有较高流动(即，大于或等于13cc/10min，在250°C在1.2kg的载荷下测得)的反应产物。在反应性挤出过程中，再分布催化剂通过将再分布催化剂的稀的水溶液注入到有待进料聚(脂族酯)-聚碳酸酯的挤出机中以少量添加，该量基于重量小于或等于400ppm。
在一种实施方式中，再分布催化剂是四烷基氢氧化
Figure BDA00002077495800211
，四烷基烷氧基
Figure BDA00002077495800212
，四烷基芳氧基
Figure BDA00002077495800213
，四烷基碳酸
Figure BDA00002077495800214
，四烷基氢氧化铵，四烷基碳酸铵，四烷基亚磷酸铵，四烷基乙酸铵，或包含至少一种前述催化剂的组合，其中各烷基独立地为C1-6烷基。在具体的实施方式中，有用的再分布催化剂是四C1-6烷基氢氧化
Figure BDA00002077495800215
，C1-6烷基苯氧基
Figure BDA00002077495800216
，或包含一种或多种前述催化剂的组合。示例性的再分布催化剂是四-正丁基氢氧化
Figure BDA00002077495800217
。
在一种实施方式中，再分布催化剂的存在量为40至120ppm，特别为40至110ppm，更特别为40至100ppm，基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯的重量。
以上广泛定义的聚碳酸酯可以进一步包括以上聚碳酸酯与聚酯的共混物。有用的聚酯可以包括，例如，具有式(9)的重复单元的聚酯，并且可以包括聚(亚烷基二羧酸酯)，液晶聚酯，及聚酯共聚物。本申请描述的聚酯当共混时，通常与聚碳酸酯完全溶混。
这样的聚酯通常包括芳族聚酯，聚(亚烷基酯)(包括聚(亚烷基芳基酯))，和聚(环亚烷基二酯)。芳族聚酯可以具有根据式(9)的聚酯结构，其中D和T各自为本申请上文所述的芳族基团。在一种实施方式中，有用的芳族聚酯可以包括，例如，聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯，聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)酯，聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共聚-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)]酯，或包含这些中至少一种的组合。芳族聚酯也可以具有少量源自脂族二羧酸和/或脂族多元醇的单元以制备共聚酯，例如，包含约0.5至约10wt%的源自脂族二羧酸和/或脂族多元醇的单元，基于聚酯的总重量。聚(亚烷基芳基酯)可以具有根据式(9)的聚酯结构，其中T包含源自芳族二羧酸酯、脂环族二羧酸、或其衍生物的基团。特别有用的T基团的实例包括1,2-亚苯基，1,3-亚苯基，和1,4-亚苯基；1,4-亚萘基和1,5-亚萘基；顺式-1,4-亚环己基或反式-1,4-亚环己基；等等。具体地，当T是1,4-亚苯基时，聚(亚烷基芳基酯)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。而且，对于聚(亚烷基芳基酯)，特别有用的亚烷基D包括，例如，亚乙基，1,4-亚丁基，和二-(亚烷基-二取代的环己烷)，包括顺式-1,4-(亚环己基)二亚甲基和/或反式-1,4-(亚环己基)二亚甲基。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的实例包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(PBT)，和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PPT)。也可用聚(萘二甲酸亚烷基酯)，例如聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)，和聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)。有用的聚(环亚烷基二酯)是聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)(PCT)。也可以使用包含至少一种前述聚酯的组合。
也可以使用包含对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元和其它酯基团的共聚物。有用的酯单元可以包括不同的对苯二甲酸亚烷基酯单元，其可以作为单独的单元、或作为聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链。这样的共聚物的具体实例包括：聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)-共聚-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，当聚合物包含大于或等于50mol%的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)时其缩写为PETG，当聚合物包含大于50mol%的聚(对苯二甲酸1,4-环己二甲醇酯)时其缩写为PCTG。
聚(环亚烷基二酯)也可以包括聚(亚烷基环己烷二羧酸酯)。在这些之中，具体实例是具有式(10)的重复单元的聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)：
Figure BDA00002077495800221
其中，如使用式(9)所描述，R2是源自1,4-环己烷二甲醇的1,4-环己烷二亚甲基，T是源自环己烷二羧酸酯或其化学等价物的环己烷环，并且可以包括顺式-异构体，反式-异构体，或包含至少一种前述异构体的组合。
聚酯可以通过如上所述的界面聚合或熔体法缩合，通过溶液相缩合或通过酯交换聚合获得，其中，例如，二烷基酯例如对苯二甲酸二甲酯可以与乙二醇使用酸催化进行酯交换得到聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。可以使用支化的聚酯，其中支化剂，例如，包含三个或更多个羟基的二醇或三官能或多官能羧酸已经结合其中。而且，有时期望根据组合物的极限最终用途，使用各种浓度的聚酯上的酸和羟基端基。
聚酯-聚碳酸酯共聚物的重均分子量(Mw)通常为1,500至100,000g/mol，特别为1,700至50,000g/mol。在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的分子量为15,000至45,000g/mol，特别为17,000至40,000g/mol，更特别为20,000至30,000g/mol，再更特别为20,000至25,000g/mol。分子量测定使用凝胶渗透色谱法(GPC)使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并校正至聚碳酸酯参照样进行。样品以约1mg/ml的浓度制备，并以约1.0ml/min的流速洗脱。
聚酯-聚碳酸酯的MVR通常可以为约5至约150cc/10min.，特别是约7至约125cc/10min，更特别是约9至约110cc/10min，再更特别是约10至约100cc/10min.，在300°C和1.2千克的载荷下根据ASTM D1238-04或ISO1133测得。商业的与聚碳酸酯的聚酯共混物以商业名称
Figure BDA00002077495800231
出售，包括例如
Figure BDA00002077495800232
X7300，商业聚酯-聚碳酸酯以商业名称
Figure BDA00002077495800233
SLX聚合物出售，包括例如
Figure BDA00002077495800234
SLX-9000，并且购自SABIC Innovative Plastics(formerly GE Plastics)。
在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的MVR为约2至约25cc/10min，在250°C在1.2千克的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTMD1238-04测得。也在一种实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的MVR为约2至约25cc/10min，在250°C在1.2千克的载荷下以及停留时间为4分钟根据ISO 1133测得。在具体的实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的MVR为约13至约25cc/10min，更特别是约15至约22cc/10min，在250°C在1.2千克的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTM D1238-04测得。也在具体的实施方式中，聚(脂族酯)-聚碳酸酯的MVR为约13至约25cc/10min，更特别为约15至约22cc/10min，在250°C在1.2千克的载荷下以及停留时间为4分钟根据ISO 1133测得。
在一种实施方式中，热塑性组合物包含50至100wt%的聚(脂族酯)-聚碳酸酯，基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量。在具体的实施方式中，热塑性组合物仅包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯。在另一种具体实施方式中，热塑性组合物包含已经反应性挤出形成反应产物的聚(脂族酯)-聚碳酸酯。在另一种具体实施方式中，热塑性组合物包含已经反应性挤出的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的共混物。
聚碳酸酯，如上限定，也包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。共聚物的聚硅氧烷(本申请也称为“聚二有机基硅氧烷”)嵌段包含式(11)的硅氧烷重复单元(本申请也称为“二有机基硅氧烷单元”)：
Figure BDA00002077495800235
其中每次出现的R相同或不同，并且为C1-13一价有机基团。例如，R可以独立地为C1-C13烷基基团、C1-C13烷氧基基团、C2-C13链烯基基团、C2-C13链烯氧基基团、C3-C6环烷基基团、C3-C6环烷氧基基团、C6-C14芳基基团、C6-C10芳氧基基团、C7-C13芳基烷基基团、C7-C13芳基烷氧基基团、C7-C13烷基芳基基团、或C7-C13烷基芳氧基基团。前述基团可以用氟、氯、溴、或碘、或其组合完全或部分卤化。前述R基团的组合可以用于相同的共聚物。
式(11)中D的值可以根据热塑性组合物中各组分的类型和相对量、组合物的所需性质等考量而广泛变化。通常，D的平均值可以为2至1,000，特别为约2至500，更特别为约5至100。在一些实施方式中，D的平均值为30至60。示例性的硅氧烷嵌段的D的平均值可以为45。
当D是较低的值例如小于40时，可以期望使用相对较大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。相反，当D是较大的值例如大于40时，可以期望使用相对较低量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
可以使用第一和第二(或更多)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的组合，其中第一共聚物的D的平均值小于第二共聚物的D的平均值。
在一种实施方式中，聚二有机基硅氧烷嵌段表示为式(12)的重复结构单元：
Figure BDA00002077495800241
其中D如上定义；R各自可以独立地相同或不同，并且如上定义；Ar各自可以独立地相同或不同，并且为取代或未取代的C6-C30亚芳基基团，其中键直接连接于芳族部分。式(12)中有用的Ar基团可以源自C6-C30二羟基亚芳基化合物，例如以上式(3)、(4)、或(7)的二羟基亚芳基化合物。也可以使用包括前述二羟基亚芳基化合物中至少一种的组合。二羟基亚芳基化合物的具体实例是1,1-二(4-羟基苯基)甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)辛烷、1,1-二(4-羟基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、二(4-羟基苯基硫醚)、和1,1-二(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包括前述二羟基化合物中至少一种的组合。
式(12)的单元可以源自式(13)的相应二羟基化合物：
其中R、Ar、和D如上描述。式(13)的化合物可以通过二羟基亚芳基化合物与例如α,ω-双乙酰氧基聚二有机基硅氧烷在相转移条件下的反应获得。
在另一种实施方式中，聚二有机基硅氧烷嵌段包括式(14)的单元：
Figure BDA00002077495800252
其中R和D如上描述，每次出现的R4独立地为二价C1-C30亚烷基，并且其中聚合的聚硅氧烷单元是其相应二羟基化合物的反应剩余物。在特定的实施方式中，聚二有机基硅氧烷嵌段由式(15)的重复结构单元提供：
Figure BDA00002077495800253
其中R和D如上定义。式(15)中的R5各自独立地为二价C2-C8脂族基团。式(15)中的各M可以相同或不同，并且可以为卤素、氰基、硝基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8链烯基、C2-C8链烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳基烷基、C7-C12芳基烷氧基、C7-C12烷基芳基、或C7-C12烷基芳氧基，其中n各自独立地为0、1、2、3、或4。
在一种实施方式中，M是溴或氯，烷基基团例如甲基、乙基、或丙基，烷氧基基团例如甲氧基、乙氧基、或丙氧基，或芳基基团例如苯基、氯苯基、或甲苯基；R5是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；R是C1-8烷基，卤代烷基例如三氟丙基，氰基烷基，或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一种实施方式中，R是甲基、或甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物。在又另一种实施方式中，M是甲氧基，n是1，R5是二价C1-C3脂族基团，R是甲基。
式(15)的单元可以源自相应的二羟基聚二有机基硅氧烷(15a)：
Figure BDA00002077495800261
其中R、D、M、R5、和n如上描述。这样的二羟基聚硅氧烷可以通过进行式(16)的硅氧烷氢化物和脂族不饱和的一元酚之间的铂催化的加成反应制备：
Figure BDA00002077495800262
其中R和D如上定义。有用的脂族不饱和的一元酚包括，例如，丁子香酚，2-烯丙基苯酚，4-烯丙基-2-甲基苯酚，4-烯丙基-2-苯基苯酚，4-烯丙基-2-溴苯酚，4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚，4-苯基-2-苯基苯酚，2-甲基-4-丙基苯酚，2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚，2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚，2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。也可以使用包括前述物质中至少一种的混合物。
聚硅氧烷-聚碳酸酯包含50至99.9wt%的碳酸酯单元和0.1至50wt%的硅氧烷单元，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯的总重量。具体的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含90至99wt%、特别是75至99wt%的碳酸酯单元和1至25wt%、特别是1至10wt%的硅氧烷单元。示例性的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包含约6wt%的硅氧烷单元。另一种示例性的聚硅氧烷-聚碳酸酯包含约20wt%的硅氧烷单元。聚硅氧烷-聚碳酸酯中所提及的所有重量百分比组成是基于聚硅氧烷-聚碳酸酯的总重量。
示例性的聚硅氧烷-聚碳酸酯包含源自二甲基硅氧烷单元(例如，式(12)，其中R是甲基)的聚硅氧烷单元，和源自双酚A(例如，式(3)的二羟基化合物，其中A1和A2各自为对-亚苯基和Y1是异丙叉)的碳酸酯单元。聚硅氧烷-聚碳酸酯的重均分子量可以为2,000至100,000g/mol，特别为5,000至50,000g/mol。一些具体的聚硅氧烷-聚碳酸酯的重均分子量为，例如，15,000至45,000g/mol。本申请所称的分子量是通过凝胶渗透色谱法使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱以约1毫克/毫升的样品浓度并使用聚碳酸酯标样校正测得的。
聚硅氧烷-聚碳酸酯在300°C和在1.2kg的载荷下测得的熔体体积流动速率可以为1至50cc/10min，特别为2至30cc/10min。具体的聚硅氧烷-聚碳酸酯在300°C和在1.2kg的载荷下测得的熔体体积流动速率可以为5至15cc/10min。具有不同流动性质的聚硅氧烷-聚碳酸酯的混合物可以用于达到总体的所需流动性质。商业的聚硅氧烷-聚碳酸酯以商业名称
Figure BDA00002077495800271
EXL聚碳酸酯出售，购自SABIC Innovative Plastics(之前为GE Plastics)。
当包含时，热塑性组合物可以包含聚碳酸酯，这包括不同于本申请公开的聚(脂族酯)-聚碳酸酯的聚碳酸酯均聚物和/或共聚物的共混物，聚酯，聚酯-聚碳酸酯、或聚硅氧烷-聚碳酸酯，其含量小于或等于50wt%，特别为1至50wt%，更特别为10至50wt%，基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量，条件是聚碳酸酯的添加不会显著地不利影响热塑性组合物的所需性质。
本申请公开的热塑性组合物包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯。热塑性组合物可以进一步包括不同于聚(脂族酯)-聚碳酸酯的聚碳酸酯。
出乎意料地，包含如上所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的高流动、延性、透明的热塑性组合物满足或超过所需性能要求(即，透明性，以及在300°C和在1.2kg的载荷下的MVR为至多25cc/10min)。聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物，即，具有沿共聚物链无规结合的脂族二羧酸酯软嵌段单元的聚碳酸酯，在聚合物链中具有软嵌段链段(例如，-CH2-重复单元的挠性链)，其中将这些软嵌段链段结合到聚碳酸酯中会降低所得包含软链段的聚碳酸酯共聚物的玻璃化转变温度(Tg)。基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯的重量包含0.5至10wt%的软嵌段的这些热塑性组合物是透明的，并且具有比不含软嵌段的聚碳酸酯均聚物或共聚物高的MVR。
尽管聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的软嵌段单元可以不特别限于本申请公开的α,ωC6-20二羧酸，但是认为较短的软嵌段链长度(小于C6，包括羧酸基团)不可提供足够的聚(脂族酯)-聚碳酸酯中的链挠性以将MVR增至所需水平(即，大于或等于约13cc/10min，250°C和1.2kg载荷)；同样，增加软嵌段链长度(大于C20，包括羧酸基团)可以使得在聚(脂族酯)-聚碳酸酯组合物内产生结晶域，这由此可以导致可由降低的透明度和增加的雾度证明的域的相分离，并且可以影响热性质例如Tg(其中对于不同的相分离的域可以得到多个Tg值)和MVR(降低MVR至小于约13cc/10min的值，在250°C和1.2kg载荷)。
在热塑性组合物的一些实施方式中，使用的聚(脂族酯)-聚碳酸酯直接通过界面或熔体-加工方法制备。但是，在一些可替换的实施方式中，当聚(脂族酯)-聚碳酸酯可能具有不适当的低熔体流动(即，小于约13cc/10min，在250°C和1.2kg载荷)并因此可能无法完全填充模具时，聚(脂族酯)-聚碳酸酯可以进一步通过与再分布催化剂例如四-正丁基氢氧化在水中的溶液(至多40重量%)反应性挤出而加工。出乎意料地，以其它方式具有所需冲击强度和透明度但是具有不够高的熔体流动的聚(脂族酯)-聚碳酸酯可以通过再分布催化剂的作用形成反应产物，该反应产物具有较高的熔体流动(即，在250°C和1.2kg大于13cc/10min)，而不会显著损失热塑性材料和由该材料制备的透镜制品的其它所需特性例如冲击强度、低双折射、充模和脱模能力、大于85%的高可见光透明度(百分比透射率)、和小于1%的雾度，在3.2mm的厚度测得。
示例性的热塑性组合物包括聚(癸二酸酯)-共聚-(双酚A碳酸酯)。应该理解，多种热塑性组合物和由其制备的制品可以通过不仅改变热塑性组合物(例如，通过在聚(癸二酸酯)-共聚-(双酚A碳酸酯)中将癸二酸替换为己二酸)而且通过改变共混物中癸二酸的含量而同时保持恒定分子量获得。类似地，新的热塑性组合物可以通过改变示例性共聚物共混物中组分的分子量同时保持例如癸二酸含量恒定确定。
特别地，热塑性组合物的延性、透明度和熔体流动可以通过聚(脂族酯)-聚碳酸酯的组成变化。例如，脂族二羧酸酯单元(例如，癸二酸)的重量百分比可以为1至10wt%，基于热塑性组合物的总重量。癸二酸(或其它二羧酸酯)在共聚物中(在聚合物链中)的分布也可以通过选择聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的合成方法(例如，低MVR聚(脂族酯)-聚碳酸酯与再分布催化剂的界面、熔体加工、或其它反应性挤出)变化以得到所需性质。以这种方式，可以进一步得到具有高流动(例如MVR为至多25cc/10min.，在1.2kg和250°C)的热塑性组合物，其中聚(脂族酯)-聚碳酸酯的MVR过低，或者是不透明的(其中软嵌段长度过大，共聚物中的软嵌段的浓度过高，或者其中共聚物的总分子量过高，或者其中共聚物具有其中共聚物中的软嵌段单元聚集以形成较大嵌段的嵌段结构)，同时可以得到透明的产品，其透射率大于或等于85%、雾度小于1%(在3.2mm厚模塑试验样片上测得)，具有高流动(例如，在1.2kg和250°C的MVR为至多25cc/10min.)和延性。具有性质的该组合的热塑性组合物不可获自聚碳酸酯组合物，例如，双酚A聚碳酸酯均聚物在不存在聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物情况下的聚碳酸酯组合物。
热塑性组合物因此包含聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物，和任选的不同于聚(脂族酯)-聚碳酸酯的聚碳酸酯聚合物。可以包含这种添加的聚碳酸酯聚合物，但是这对于热塑性组合物并不是必要的。在一种实施方式中，当需要时，热塑性组合物可以包括含量小于或等于50wt%的聚碳酸酯，基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量。热塑性聚合物中特别有用的包括均聚碳酸酯，共聚碳酸酯，聚酯-聚碳酸酯，聚硅氧烷-聚碳酸酯，与聚酯的共混物，以及包含至少一种前述聚碳酸酯-类型树脂或共混物的组合。还应该注意的是，允许添加其它聚合物例如聚碳酸酯，条件是热塑性组合物的所需性质不会显著地受不利影响。在具体的实施方式中，热塑性组合物基本上由聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物组成。在另一种具体实施方式中，热塑性组合物由聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物组成。
除了本申请以上所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物和任何添加的聚碳酸酯聚合物之外，热塑性组合物可以进一步包括各种其它不必要的添加剂，这些添加剂通常会添加到这种类型的热塑性组合物中，其中选择添加剂，使得其不会显著地不利影响热塑性组合物的所需性质。可以使用添加剂的混合物。这样的添加剂可以在用于形成热塑性组合物的各组分的混合过程中的适当时间混合。
本申请可以使用的添加剂包括但不限于，着色剂(包括染料和颜料)，抗氧化剂，热稳定剂，光和/或UV光稳定剂，增塑剂，润滑剂，脱模剂，阻燃剂，抗静电剂，防滴剂，辐射(γ射线)稳定剂等，或包含至少一种前述添加剂的组合。当其它树脂和/或添加剂可以用于本申请描述的热塑性组合物时，这样的添加剂在一些示例性实施方式是所需的但不是必要的。
在一种实施方式中，热塑性组合物的MVR为约2至约25cc/10min，更特别为约3至约22cc/10min，在250°C和在1.2千克的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTM D1238-04测得。也在一种实施方式中，热塑性组合物的MVR为约2至约25cc/10min，更特别为约3至约22cc/10min，在250°C和在1.2千克的载荷下以及停留时间为4分钟根据ISO 1133测得。
在一种实施方式中，热塑性组合物的MVR为约13至约25cc/10min，更特别为约15至约22cc/10min，在250°C和在1.2千克的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTM D1238-04测得。也在一种实施方式中，热塑性组合物的MVR为约13至约25cc/10min，更特别为约15至约22cc/10min，在250°C和在1.2千克的载荷下以及停留时间为4分钟根据ISO 1133测得。
在一种实施方式中，当模塑成厚度为3.2mm的制品时，热塑性组合物根据ASTM D1003-00的百分比透射率大于85%，特别是大于或等于87%，更特别是大于或等于89%，再更特别是大于或等于90%。
在一种实施方式中，当模塑成厚度为3.2mm的制品时，热塑性组合物根据ASTM D1003-00的雾度小于或等于1%，特别是小于或等于0.95%，更特别是小于或等于0.9%。
在一种实施方式中，当模塑成厚度为3.2mm的制品时，热塑性组合物根据ASTM D1925-70测得的黄度指数(YI)小于4，特别是小于3，更特别是小于2.5。
热塑性组合物可以通过本领域通常可用的方法制备，例如，在一种实施方式中，以一种进行方式，将粉末状的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物、任何添加的聚碳酸酯、和其它所需添加剂首先在HENSCHEL
Figure BDA00002077495800301
高速混合机中混合。包括但不限于手动混合的其它低剪切工艺也可以完成该共混。然后将共混物通过料斗进料到挤出机的进料喉。或者，可以通过侧填充机(sidestuffer)在进料喉和/或下游直接注入到挤出机，将一种或多种组分加入到组合物中。添加剂也可以与所需聚合物树脂混配成母料并进料到挤出机。通常在比引起组合物流动所必需的温度高的温度下操作挤出机，但是在该温度热塑性组合物的各组分不会分解从而显著地不利影响组合物。将挤出物在水浴中立即骤冷，然后造粒。当切割挤出物时根据需要，所制备的粒料可以为1/4英寸长或者更小。该粒料可以用于后续的模塑、成形或成型。
在具体的实施方式中，制备热塑性组合物的方法包括：熔体混合聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、和任何添加的聚碳酸酯。熔体混合可以通过挤出完成。在一种实施方式中，选择聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、和任何添加的聚碳酸酯的比例，使得所得组合物的熔体体积速率(MVR)最大，同时不会显著地不利影响低温NII和延性。在进一步具体的实施方式中，热塑性聚合物包含本申请以上限定的聚碳酸酯-类型聚合物(除了聚(脂族酯)-聚碳酸酯之外并且不同于聚(脂族酯)-聚碳酸酯)。
在具体的实施方式中，混配挤出机是双螺杆挤出机。挤出机通常在180至385°C、特别是200至330°C、更特别是220至300°C的温度操作，其中模头温度可以不同。挤出的热塑性组合在水中淬灭并制粒。
热塑性组合物可以作为粒料提供，并且用于形成用于设备的制品，所述设备例如用于便携式电子应用(包括手机、相机、个人数字辅助装置、DVD播放器和录音设备等)的透镜。在一种实施方式中，热塑性组合物可以通过注塑模塑成有用形状的制品。期望地，热塑性组合物由于其高流动性质而具有优越的充模能力。
由热塑性组合物制备的产品(例如，制品)可以特别用于多种应用，包括薄壁制品，其中需要透明度、通过高度的再现性所限定的精密度、机械性能(包括冲击强度)的保持率、和精确的光学性质。这样的热塑性组合物将降低模塑制品中的剩余应力，这是由于改善的流动。
在一种实施方式中，热塑性组合物用于制造光学透镜，包括相机透镜，例如，移动电话相机的透镜，和数字静止摄影相机的透镜；和汽车相机透镜。对于其中需要透镜装置的应用，例如相机透镜，这些光学透镜中的一种或多种可以使用热塑性组合物制造。已经出乎意料地发现，使用热塑性组合物(其对于优越的充模性质具有改善的流动(MVR)但是其保持所需机械性能)在这样的透镜的制造中可以提供对由热塑性组合物模塑的连续透镜的高度再现性。
也公开了制造透镜的方法。在模塑方法过程中，模塑透镜的再现对于透镜的规格需要非常精确，并且是可一致再现的透镜-至-透镜；否则，不满足可再现标准的透镜将给出模糊的图像。在一种实施方式中，制造由热塑性组合物制备的光学透镜(例如相机透镜)的方法提供透镜，该透镜的精密度尺寸与参考标样的偏离小于400nm，通过三维接触表面光度法测得。在进一步的实施方式中，由热塑性材料制备的连续光学透镜各自具有与参考标样的偏离小于400nm的精密度尺寸，通过三维接触表面光度法测得。
本申请公开的光学透镜通过几个尺寸特征限定。在一种实施方式中，透镜的尺寸的特征在于术语“有效透镜区域”，其定义为曲率为正数处的透镜区域，因此折射通过该区域的光可用于实际成像。本申请定义的“曲率”是透镜的光学半径(通过光路径定义)的倒数。例如，平表面具有无穷大的半径和因此的零曲率。透镜例如本申请描述的那些包括围绕透镜外围的平的部分，其用于将透镜安装进光学组件中。不认为该平的部分是有效透镜区域的部分。典型的透镜具有至少两个表面，第一和第二表面。在第一(入射)表面上，光进入透镜并离开穿过第二(折射)表面。这些表面之一或两者都可以具有曲率。以上定义的有效透镜区域对于第一和第二表面可以相同，或者对于第一和第二表面可以不同。当不同时，认为第一和第二表面的有效透镜区域的较大值是总透镜的有效透镜区域。
在一种实施方式中，光学透镜的有效透镜区域(ELA)为0.5mm2至100mm2。在具体的实施方式中，光学透镜的ELA为0.5mm2至10mm2，其中在更具体的实施方式中，光学透镜可以用于相机透镜和汽车透镜。在另一种具体实施方式中，光学透镜的ELA为5mm2至100mm2，其中在另一种更具体的实施方式中，光学透镜可以用于数字静止相机透镜。
本申请定义的ELA直径描述在透镜的有效(光学可用的)区域的最外围测得的直径；而透镜的总直径是包括非光学相关的平的部分的直径。例如，手机相机透镜对于有效区域通常具有2.3mm的直径。为进一步说明透镜直径和有效透镜区域(ELA)之间的关系，对于直径为2mm的透镜，ELA将为3.1mm2；对于直径为8mm的透镜，ELA将为50.3mm2；对于直径为10mm的透镜，ELA将为78.5mm2；对于直径为12mm的透镜，ELA将为113.1mm2。
光学透镜的特征也可在于其厚度。本申请定义的透镜厚度在透镜的中心(即，沿z轴，正交于透镜的直径，在透镜的x-y平面中测量)测量。由于透镜具有曲率，透镜的厚度可以沿表面轮廓变化。同样，根据透镜的类型(凸透镜、凹透镜等)，厚度的变化可以相差很大。在一种实施方式中，光学透镜的厚度为0.25至2.5mm，特别为0.5至2.4mm，更特别为0.8至2.3mm，在透镜的中心测得。
示例性的透镜类型(通过应用)，和有效透镜区域(ELA)，ELA的直径(即，由ELA限定的透镜光学有用部分的测得直径)，总直径(即，外围平的部分和有效透镜区域的直径的总直径)和透镜的厚度的不同尺寸之间的相互关系，如以下表1说明。
表1.
Figure BDA00002077495800321
Figure BDA00002077495800331
上文描述的透镜可以具有本申请定义的有效区域和厚度限制内的任何有用的形状。例如，相机透镜可以是球面透镜或具有焦点的非球面透镜。球面透镜可以是，例如，双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、弯月形凸透镜或弯月形凹透镜。可替换地，非球面透镜具有椭圆、双曲线、或抛物表面。
同样出乎意料地，光学透镜的双折射显著地低于使用不含软嵌段的聚碳酸酯制备的相当的透镜的双折射。不希望受理论限制，认为聚(脂族酯)-聚碳酸酯的聚合物链中另外的挠性在流动进入模塑机器的模具过程中提供较为无规的取向，其中挠性较低的聚合物(例如，双酚A均聚物)的链可以取向至挤出(流动)方向。这种取向的无规化可以因此最小化链内排列和链间排列，这由此降低偏振效应并因此降低所得光学透镜的双折射。为获得模塑透镜的可接受的再现性和双折射，模具温度期望地为115至135°C，机筒温度为300至340°C，冷却时间为45至75秒。
因此，在一种实施方式中，在120°C的模具温度、310°C的机筒温度、和80MPa的保持压力模塑0.8秒的光学透镜的平均双折射小于81nm，特别是小于76nm，更特别地小于73nm，在590nm的波长根据平行Nicols方法测得。在具体的实施方式中，由热塑性组合物模塑的光学透镜的表面变化在通过三维接触表面光度法测得总公差的±400nm(0.4微米)内，并且平均延迟小于76nm，特别是小于73nm，在590nm的波长根据平行Nicols方法测得。在另一种实施方式中，由热塑性组合物模塑的光学透镜的双折射低于由光学品质双酚A聚碳酸酯模塑的光学透镜的双折射，其中所述光学品质双酚A聚碳酸酯的熔体体积速率为约11cc/10min，在250°C和1.2kg的载荷下以及停留时间为6分钟根据ASTM D1238-04测得。
尽管本申请公开了具体应用和制品，但是本领域技术人员会知道本申请热塑性组合物的应用不限于这些应用。
热塑性组合物通过以下非限制性实例进一步说明。
实施例(以下各表中缩写为Ex.)和对比例(以下各表中缩写为CEx.)的所有热塑性组合物使用表2中所列的以下组分中的一种或多种制备。
表2.
Figure BDA00002077495800341
混配的热塑性组合物在40-200-225-250-260-260-260-260°C的机筒温度以20kg/h的进料速率和350rpm的螺杆速度操作的Werner and PfleidererZSK 25-mm双螺杆挤出机上混配。双螺杆挤出机具有足够分布和分散的混合元件以产生热塑性组合物的良好混合。然后使组合物在约120°C干燥4小时，然后在Husky或BOY注塑机器上使用255-260-250-240°C的机筒温度和70或90°C的模具温度模塑，并冷却30秒。
热塑性组合物如下模塑为14mm外径(OD)透镜。将热塑性组合物装入在300至340°C的机筒温度操作的Nihon Yuki HF1 Hungry-进料器单螺杆挤出机，并进料到FANUC ROBOSHOT S-2000i 50B，500千牛顿(50吨力)注塑机器，该注塑机器对于光学应用的最大注射速度为330mm/sec，在115至135°C的模具温度操作。干燥使用在60至200°C操作的具有10微米过滤器的44-升Matsui MCAX-140-J中等温度控制器、以及使用Taiyo Nissan M-10氮气发生器(提供的氮气纯度为99.99%)的氮气吹洗进行，并冷却60秒。模塑的透镜通过具有450mm冲程和60°-90°回转角的Yushin HopFive 450回转取出自动机械(Runner Take-out Robot)取出。所有的透镜都在等级10,000干净室环境中模塑。本领域技术人员将知道，挤出和模塑方法不限于这些温度。
热塑性组合物的性质在本申请如下确定。熔体体积速率(MVR)在250°C在1.2kg的载荷下，和在4分钟或12分钟的停留时间根据ISO 1133，或在6分钟的停留时间根据ASTM D1238-04测得，并且以cc/10min的单位报告。聚合物的分子量(Mw)使用凝胶渗透色谱法使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱，约1mg/ml的样品浓度，和0.5至1.5ml/min的甲苯或氯仿洗脱液的洗脱速率，并校正至聚碳酸酯标样确定。
玻璃化转变温度(Tg，在半热容，以°C计)从第二加热使用以10°C/min的温升速率操作的差示扫描量热计(DSC)确定。热畸变/挠曲温度(HDT)(°C)边朝上地在1.8MPa根据ASTM D648-06确定。
缺口伊佐德冲击(NII)和无缺口伊佐德冲击(UNI)试验在80mmx10mmx3mm模塑样品(试条)上根据ASTM D256-04或ISO 180，在23°C的温度确定，其中NII和UNI冲击强度各自以千焦每平方米(kJ/m2)的单位报告。
以牛顿(N)报告的多轴冲击(MAI)，都以焦耳(J)报告的在最大挠曲的能量和断裂能量，断裂挠曲(mm)，以及失效模式都使用3.2mm圆盘根据ISO 6602或ASTM D3763确定。拉伸模量(MPa)、断裂拉伸应力(MPa)和拉伸应变(%)各自对于模塑制品根据ISO 527在23°C的温度确定。Vicat软化温度以摄氏度(°C)，根据ASTM D1525报告。
颜色性能(Color capability)使用由Gretagmacbeth制造的ColorEyeTM7000A分光光度计进行。CIE(L*、a*、b*)值在3.2mm彩色片上在反射模式下根据ASTM 6290确定，并使用高光泽度聚碳酸酯标样在5wt%的白色颜料(TiO2)含量校正。颜色性能由吸光率光谱数据根据由CIE(CommissionInternationale de l′Eclairage)详述的CIELAB颜色测量方法确定。E*、L*、a*和b*的值针对测试的各实施例报告。
雾度(%)和光透射(%)各自使用3.2mm模塑的试验样片根据ASTMD1003-00确定。黄度指数(YI)根据ASTM D1925-70确定。
聚(脂族酯)-聚碳酸酯组成与玻璃化转变温度的关系。对于软嵌段共聚物材料，玻璃化转变温度取决于百分比软嵌段单体以及分子量。图1是聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度与百分比软嵌段(癸二酸)的关系图。该图说明不同聚(脂族酯)-聚碳酸酯(0.5wt%、2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%、和12wt%的癸二酸含量)的玻璃化转变温度的变化，其中当共聚物的软嵌段含量增加时，Tg表现出线性降低。对于这些样品中的每一个，重均分子量保持在约18,000g/mol。对于以下实施例，其它实验在包含6wt%癸二酸的材料上进行。
表3显示对比例1和实施例1的组成信息和根据以上方法测试的性质，如下描述。
表3.
Figure BDA00002077495800361
表3显示实施例1(Ex.1)和对比例1(CEx.1)的热塑性组合物的组成信息和根据以上方法测试的性质，所述组合物由表2中的PAE-PC-1和BPA-PC制备。
在表3中所示的热塑性组合物的性质中，可以看出与OQ-PC材料(MVR为11cc/10min，同样的测量条件)相比，对于PAE-PC-1实施例1和对比例1的热塑性组合物的粘度显著较低(即，较高的MVR值，在250°C、1.2kg载荷和6min.停留时间测得，为19cc/10min)。对于BPA-聚碳酸酯树脂例如OQ-PC，已知MVR的增加也伴随着冲击性能的降低。
尽管对于实施例1的PAE-PC-1热性能(Tg)显示适当的下降，这考虑到该组合物的MVR的增加并不是预料不到的，但是可以看出实施例1的PAE-PC-1的机械性能与对比例1的OQ-PC的那些相当。
表现最好再现性的透镜的双折射测量在以下描述于图4。
将可商购的高流动、光学等级材料(OQ-PC)的模塑再现性能与聚(脂族酯)-聚碳酸酯(PAE-PC-1)的模塑再现性能比较。作为测试制品的有效光圈直径(effective aperture diameter)(Φ)为14mm和厚度为1.5mm的非球面透镜(弯月形透镜)使用能够生产两面凹或弯月形透镜的非球面透镜模塑模具由这些材料的每一种模塑。使用该模具模塑的样品透镜的示意图如图2A所示，显示使用该模具模塑的10个示例性透镜的照片如图2B所示。
模塑过程中的透镜的再现性。再现性(即，与一组测量标准一致的透镜-至-透镜再现性)使用Taylor-Hobson形式
Figure BDA00002077495800371
PGI表面光度仪，使用120或200mm横向装置，量规为12.5mm，0.8nm至12.8nm测量分辨率和光学性能测量的1/10λ确定。模塑的透镜中的高精密度程度通过三维(3D)接触测量法测量。获自表面光度仪测量的数据表明，在对各组合物最佳模塑条件下的再现性(通过设计的实验确定，其中由CEx.1的材料模塑的透镜在135°C的模具温度，330°C的机筒温度，和80MPa/0.8sec、50MPa/2.0sec、和40MPa/2.0sec的保持压力和时间顺序模塑，由Ex.1的材料模塑的透镜在120°C的模具温度，310°C的机筒温度，和80MPa/0.8sec、50MPa/2.0sec、和40MPa/2.0sec.的保持压力和时间顺序模塑)得到由两种材料(CEx.1的OQ-PC和Ex.1的PAE-PC-1)制备的透镜的可接受的再现性。透镜形式(再现，与所需尺寸的偏差)在规格内，意味着各透镜的精密度尺寸在总公差的400nm参考线内。图3A显示使用CEx.1的OQ-PC制造的透镜的表面轮廓；图3B显示使用Ex.1的PAE-PC-1制造的透镜的表面轮廓。从图3A可以看出，由各组合物制造的透镜表面变化在总公差的±400nm(0.4微米)内。
双折射的测量。针对由CEx.1和Ex.1的材料模塑的透镜测量双折射。由CEx.1的材料模塑的透镜在135°C的模具温度，330°C的机筒温度，和80MPa/0.8sec、50MPa/2.0sec、和40MPa/2.0sec的保持压力和时间顺序模塑。由Ex.1的材料模塑的透镜在120°C的模具温度，310°C的机筒温度，和80MPa/0.8sec、50MPa/2.0sec、和40MPa/2.0sec的保持压力和时间顺序模塑。示例性透镜的双折射(即，由400nm参考线设定的公差内)使用在590nm的波长操作的Oji Instruments Kobra-CCD自动双折射分析器测量。图4显示从双折射测量法得到的结果比较。在图4A中，在虚线下的区域中可以看出，与图4B中虚线下的区域相比，存在对应于较高双折射程度的较大的轮廓。OQ-PC透镜(CEx.1)的平均计算的双折射为81nm，这比图4B中可见的PAE-PC-1(Ex.1)透镜71nm的平均延迟大10nm。由PAE-PC-1制备的透镜的双折射因此显示相对于OQ-PC的显著改进。
热和湿度测试。由Ex.1和CEx.1制备的模塑透镜的样品经受85%相对湿度和在85°C的条件达约1,000小时。然后测量透镜的光学性质，包括百分比光透射率和百分比雾度。发现在1,000小时之后，对于Ex.1，对于所有可见光波长观察到百分比透射率下降小于1%，如此测试的样品的观察到的百分比雾度值保持小于1%，。
对比例2-4，和实施例2-18。具有适当熔体流动和光学性质的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物由不适当的或小于光学最佳较高分子量、高粘度材料(例如，其中雾度过高，或其中MVR在低限)，通过使这样的材料经受在再分布催化剂存在下的挤出条件制备。在相同测量条件下与PAE-PC-1相比具有较高分子量(Mw=19,500g/mol)和较低MVR(13.8cc/10min.)的PAE-PC-2通过再分布在相同挤出和模塑条件下改性，所不同的是试验1的光学样品(CEx.2和3和Exs.2-10)的模具温度保持在90°C，而试验2的光学样品(CEx.4和Exs.11-18)的模具温度保持在70°C。PAE-PC-2使用添加剂和再分布催化剂(TBPH，水溶液)以针对试验1(表4)和试验2(表5)描述的比例混配，并挤出形成相应较高流动的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物。在这些挤出条件下的所得再分布的PAE-PC的性质如以下表4和5所示。
表4.
Figure BDA00002077495800391
Figure BDA00002077495800401
a根据ISO 1133测得的MVR。
表5.
Figure BDA00002077495800411
a重复Ex.18；
b根据ISO 1133测得的MVR。
从试验1和2各自的数据(表4和5)可见，MVR值随TBPH含量增加而增加。图5显示对于总MVR数据，试验1和2的MVR与ppm TBPH的关系图，其中当增加样品的TBPH含量时，可见MVR的非线性(二次方)但是一致的总体增加。对于TBPH的几乎最高含量(Ex.16在160ppm TBPH，而Ex.17在200ppm TBPH)，在250°C/1.2kg的MVR结果落入13至25cc/10min的所需范围。认为图5中绘制的MVR数据中观察到的偏差，特别是在TBPH含量小于50ppm处的偏差，可能归因于MVR测量方法的变化和再分布方法的变化。认为混配条件，例如与单螺杆挤出机相比使用双螺杆挤出机，挤出机机筒温度曲线的变化，和产量(基于螺杆速度)可以影响再分布效率以及因此的性质例如再分布产物的分子量和MVR。
其中TBPH的含量大于120ppm(Ex.16和Ex.17)的再分布的MVR值大于在250°C/1.2kg的25cc/10min.的所需最大值。对于再分布的PAE-PC-2，将停留时间从4分钟增至12分钟，使得Ex.15的MVR稍微减少(-0.2%)，表明延长停留时间下粘度的轻微-至-可忽略的降低，这是与CEx.4(未添加TBPH)相比，CEx.4当增加停留时间时粘度稍增加(约0.7%)。再分布的PAE-PC-2(Ex.15)的粘度的较小变化因此显示在250°C的温度停留另外8分钟的停留时间(为4分钟至12分钟)的粘度-稳定的产物，表明TBPH催化剂在混配过程中分解。
表4和5中的其它数据，包括MVR、Vicat软化、在3.2和2.5mm试验样片厚度的光学数据(即，%T，雾度，和YI)、和分子量，都在可接受界限内。图6显示重均分子量(Mw)和多分散性(PD)与ppm TBPH催化剂的关系图。在该图中，可以看出，Mw的降低与增加的TBPH催化剂含量大约成反比并且是线性的，并且再分布的产物催化剂含量为75ppm或更高时接近恒定的多分散性，为2.20至2.25。在样品在70°C的模具温度的模塑过程中(试验2，表5)，观察到模塑的样品在注入口断裂，对于用100至120ppm或更高的TBPH制备的材料(即，开始约Ex.14)。
聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物组合物和聚(脂族酯)-聚碳酸酯三元共聚物组合物的制备和通过设计实验的分析。进行具有C36软嵌段系列的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物和聚(脂族酯)-聚碳酸酯三元共聚物的制备以检查性质，性质包括这些聚合物组合物的玻璃化转变温度、折射率、和本征双折射，基于各重复单元的组成和比例。将这些聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物和聚(脂族酯)-聚碳酸酯三元共聚物的每一种与聚合物组合物的实验设计比较。准备实验设计以显示提供具有用于制备相机透镜的玻璃化转变温度、折射率、和本征双折射的聚合物组合物所预期的可能的组成边界条件。
各聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物和聚(脂族酯)-聚碳酸酯三元共聚物中的软嵌段源自C36脂族二羧酸(购自Uniqema)；碳酸酯单元源自2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(PPPBP)，另外的碳酸酯基团(存在于所有实施例，除了Ex.20)源自双酚A(BPA)或1,1-二(3-甲基-4-羟基苯基)环己烷(DMBPC)。软嵌段、PPPBP、和BPA或DMBPC的重量比例提供于以下表6。应注意，除非其它地方另有所指，否则另外的碳酸酯基团源自BPA。示例性的界面聚合和熔体聚合方法用于制备如下所述的聚合物。
界面聚合的示例性过程：在光气化过程中共同进料二(4-羟基苯基)-N-苯基-苯并[c]吡咯酮(PPPBP)和C36二酸(实施例21)。将二氯甲烷(20L)、水(6L)、双酚A(BPA，2116g)、对-枯基苯酚(PCP，150g)、三乙胺(85ml)和葡萄糖酸钠(10g)装入装备有机械搅拌、冷凝器、和苛性物质洗涤排出系统的75L反应器。以60g/min的速率添加光气(625g)到反应器中同时以保持pH为约5的速率添加50wt%的苛性物质。在添加光气的同时，将PPPBP的溶液和C36二酸的溶液共同进料到反应器中。具体地，溶于水(6660g)的PPPBP(1750g)的溶液和50wt%苛性物质(940g)以900g/min的速率进料，而同时以250g/min的速率将C36二酸(1009二酸，625g)在二氯甲烷(2L)中的溶液进料到反应器。当添加完光气之后，将PPPBP溶液、和C36二酸溶液、另外的苛性物质添加到反应器以实现pH为约10，这时以60g/min的速率添加另外的光气(1600g)同时以保持pH为约10.5的速率添加苛性物质。然后从反应器取样并进行GPC分析以基于分子量确定反应完成，其中样品分析物必须用稀酸(0.1N HCl)洗涤然后用去离子水重复洗涤直至残留氯化物的含量小于5ppm。GPC结果显示，酸洗涤的样品的Mw为21,830g/mol，而胺处理的样品的Mw为20,785，相对于酸洗涤的样品，胺处理的样品的Mw减少4.8%。
为补偿在GPC分析的延迟过程中可能发生的任何潜在下降，另外的光气(200g)与充足的苛性物质以80g/min的进料速率添加以实现pH为约9。反应混合物然后用氮气吹洗以移除残留的光气，转移至另一个釜中并离心以分离和移除水层。包含聚合物的有机层然后在离心装置上用1N HCl(aq.)洗涤然后用连续的去离子水洗涤直至残留氯化物含量<5ppm(基于重量)，通过蒸气沉淀分离聚合物，然后在热氮气下干燥。最终干燥的聚合物通过GPC(相对于聚碳酸酯标样)测得的Mw为20,673和多分散性为2.33，<1ppm的三乙胺，<1ppm的残留氯化物，和0.07ppm的残留Fe。
聚合物以这种方式根据以下表6所描述的比例和替代(例如，在Ex.20中的BPA由Ex.21中的二(4-羟基-3-甲基苯基)-1,1-环己烷(DMBPC)替代)制备。
熔体聚合的通用过程。为评价基于可以有限量得到的单体的共聚物的性质，熔体酯交换反应以间歇模式在25克-规模间歇反应器中进行。残留的钠通过将反应器浸入1M HCl中至少24小时然后用18.2毫欧(mΩ)去离子水重复漂洗(5次或更多次)从玻璃反应器移除。反应器使用比例-积分-微分(PID)温度控制器的加热套加热。反应器中的压力通过氮气引气到蒸馏物收集烧瓶下游的真空泵控制并用压力计测量。催化剂溶液通过用
Figure BDA00002077495800441
水将原料催化剂(四甲基氢氧化铵(TMAH；Sachem，25重量%的水)和NaOH(Acros，0.5mol/L))稀释至适当浓度制备。所有的反应使用量为100微升的催化剂，以2.5x10-5mol的TMAH每摩尔二醇(例如，PPPBP、BPA、和DMBPC)的反应中的催化剂浓度进行，或者使用NaOH，以1.0x10-6mol的NaOH每摩尔二醇的反应中的催化剂浓度进行。对于25g反应规模，添加的催化剂的量保持在100微升，当需要较高的含量，制备较浓的溶液。
在反应中，在玻璃反应器管中装入固体二醇和二酸，其中二醇和二酸的和为0.05879至0.05995摩尔。然后添加固体二(甲基水杨基)碳酸酯(0.0605mol)(其中根据基于二醇1.01至1.03的目标摩尔比调节含量)。然后将反应器组装、密封，用氮气吹洗容器三次。将催化剂添加到单体中。使反应器接近大气压，在将加热器设定至第一设定点的同时开始计反应时间。
将反应物(二酸，二醇，BMSC，和催化剂)一起在180°C，1,000毫巴压力熔融，将高架冷凝器加热至100°C。在6分钟后，开始以40rpm搅拌。当反应物(单体)熔融之后，在约15分钟后，将反应器内的压力降至500毫巴并继续搅拌。在45分钟后，使反应器的温度在5分钟内升至270°C。然后，在50分钟，将反应器温度设定至300°C，同时，将压力缓慢减至完全真空(约0.5至约1毫巴)。完全真空通常在约4分钟后达到。当达到所需粘度时(通常在约60min.的反应时间后)，停止聚合反应，使反应器在温和的氮气流下回到大气压。当达到大气压时，停止搅拌器，通过在底部打开反应器同时以稍微的氮气过压将产物推出从反应器管排出产物。分析所得产物的Tg和分子量(GPC，聚碳酸酯标样)，然后其用于之后的模塑工艺。
折射率和本征双折射(BR*)的测量。聚合物组合物(实施例19-28和对比例5)的折射率和本征双折射通过以下方法进行，这些方法基于以下公开的方法：Toney，M.F.et al.，“Near surface alignment of polymers in rubbed films,”Nature，1995，vol.374，p.709；Ge，J.J.et al.，“Surface studies of polyimidethin films via surface-enhanced Raman scattering and second harmonicgeneration,”Macromol.Rapid Commun.，1998，vol.19，p.619；和Agra，D.M.G.et al.，“Relaxation dynamics of rubbed polystyrene thin films,”Europhys.Lett.，2000，vol.51，p.655，其各自通过参考并入本申请。
将待检测的聚合物组合物的溶液旋涂在硅晶片上形成厚度为250至500nm(典型厚度为400nm)的薄膜。将膜在轻便电炉上烘焙以移除残留的溶剂。流延膜的折射率然后通过多角度椭圆光度法测量，其中薄膜用UV-VIS光谱范围(约200nm至约750nm)的偏振光的束照明。偏振光椭圆率测量仪测量反射束在几种不同角度的相位和强度，测得的数据然后用一系列方程拟合，折射率作为波长的函数得出。在初始RI的测量之后，将膜纵向沿单一方向使用软棉纸(velvet paper)摩擦多于25次摩擦，通常为40至45次摩擦(其中一次摩擦等于使用软棉纸横向跨越晶片一次)。认为如此摩擦的膜达到饱和点，即，超过该点进一步的摩擦不会进一步增加链排列，而与操作者无关。通过用软棉纸摩擦薄膜表面，可以沿摩擦方向排列聚合物链。折射率再次通过椭圆光度法在摩擦的薄膜上测量。观察到，摩擦方向的RI大于垂直于摩擦方向测得的RI，并且其增加直至摩擦的薄膜饱和。本征双折射然后通过使摩擦方向的RI减去垂直于摩擦方向的薄膜的RI计算，如以下方程所示：
RI(摩擦方向)-RI(垂直于摩擦方向)=BR*(本征)
其中应知道本征双折射是无单位数值。在与对于多种不同聚合物报告的熔体应力光学系数(Cm)值非常相关的饱和处的值、以及由此的饱和值确定为表示完全排列的聚合物链的“本征BR”、或BR*，如表6报告。该技术表示通过RI和BR*表征聚合物的快速和方便的方法，并且特别用于对于筛选可以少量(25-50g)得到的样品。
表6.
Figure BDA00002077495800461
a软嵌段是C36脂族二酸。
b二羟基芳族化合物是DMBP。
表6中的聚合物组合物经由与通过图7中所示的设计实验产生的三重组成图比较分析，以确定链长度中变化的不同量的软嵌段和总碳含量之间的组成的总效应。软嵌段源自C36脂族二酸并与高旋转势垒二羟基芳族单体(PPPBP)共聚，该高旋转势垒的二羟基芳族单体同时提供增加的折射率和具有增加量的Tg。任选的第三二羟基芳族单体(BPA或DMBPC，其中后者比前者具有高旋转势垒和折射率，因此赋予聚合物以较高的Tg和RI)包含在各聚合物组合物中，除了实施例19。
图7显示使用
Figure BDA00002077495800462
软件(购自软件公司)产生的三重组成覆盖图。该覆盖图描述聚合物组合物的总组成空间，包含0至100wt%BPA(顶点标注为“A:”)、0至100wt%的PPPBP (顶点标注为“B:”)、和0至100wt%的软嵌段(顶点标注为“C:”)。各顶点因此表示包含100%相应单体的均聚物，三角形的各边描述不同组成的共聚物，例如，基线由B:至C:表示，这表示共聚物组成从100wt%的PPPBP变化至100wt%的软嵌段(和0wt%的BPA)。
总的三角形图内包含的线对应于与聚合物组合物相关的性质的边界条件。例如，标注为“Tg:155”的线表示155°C的玻璃化转变温度的上限的边界条件，其中设计空间中该线左边的组合物(即，在“Tg:155”线和A:-B:边界之间)的玻璃化转变温度大于155°C；类似地，标注为“Tg:120”的线表示120°C的玻璃化转变温度的下限的边界条件，其中设计空间中该线右边的组合物(即，在“Tg:120”线和A:-C:边界之间)的玻璃化转变温度小于120°C。标注为“BR:0.015”的线表示双折射的上限(表示为μm，其对应于0.015的本征双折射)，其中该线右边的聚合物组合物(在“BR:0.015”和A:-C:边界之间)的本征双折射大于0.015。标注为“RI:1.59”的线表示折射率的下限，其中该线右边的聚合物组合物(在“RI:1.59”和A:-C:边界之间)的折射率小于1.590。
组成数据点X1(23wt%的软嵌段和77wt%的PPPBP)、X2(32wt%的软嵌段和68wt%的PPPBP)、X3(7wt%的软嵌段，20wt%的PPPBP，和73wt%的BPA)、和X4(2wt%的软嵌段，19wt%的PPPBP，和79wt%的BPA)，标记拐角组合物，其形成由四条线(图7中的Tg:155，Tg:120，RI:1.59，和BR:0.015)限定的内边界空间。由这四条线限制的阴影区域是聚合物组合物的计算最佳设计空间，其中认为落入该设计空间的任何组合物满足相机透镜的Tg、RI、和BR的性能要求。
同样在图7中，设计点1、2、和4至7(分别对应于CExs.5至10)以及3、8、和9(分别对应于Exs.19-21)覆盖在该图上以确定组合物，该组合物具有用于要求高折射率(≥1.590)和低本征双折射(≤0.015nm)、和Tg(为大于120°C至155°C)的应用的性质。因此认为图7的阴影区域内数据点的分布对应于满足相机透镜所有以上标准的实施例。因此根据实验设计图，数据点3、8、和9(其对应于Exs.19、20、和21)和数据点4和7(CExs.7和10)的组合物应该各自满足相机透镜的标准。以下分析数据。
在表6中描述的实施例中，软嵌段/PPPBP/BPA三元共聚物(Exs.19-21)的RI值为1.593(Ex.21)至1.599(Ex.19)，对比含软嵌段的共聚物的RI为1.575(CEx.6)至1.587(CEx.7)，其涵盖对比双酚A均聚物的RI值(CEx.5)。类似地，示例性三元共聚物的本征双折射为0.003(Ex.19)至0.013(Ex.21)；对比例为0.009(CExs.7和10)至0.011(CEx.6)，其全部为BPA均聚物CEx.5的本征双折射(0.025)的约一半或更小，并且在适用于相机透镜的所需范围(小于或等于0.015)内。
相对于包含BPA的三元共聚物，软嵌段/PPPBP共聚物(Ex.19)和软嵌段/PPPBP/DMBPC三元共聚物(Ex.20)各自具有较高的折射率值，通常为1.593(Ex.21)，而在对比例中较低。而且，对比软嵌段-BPA共聚物的RI(CExs.8和9，RI值分别为1.579和1.580)，甚至具有它们的低软嵌段含量(分别为3.5wt%和2.5wt%)，都低于软嵌段-PPPBP共聚物的RI(Ex.19；RO为1.599)，这清楚地表明由PPPBP单体所带来的有利的RI性能。同样，软嵌段-PPPBP共聚物Ex.19的本征双折射(0.003)显著低于对比例(CEx.5，在0.025)或最好的包含DMBPC的三元共聚物(Ex.20在0.011)的该值。
如表6中通常可见，源自较高分子量软嵌段的软嵌段(例如，C36二酸)以约20mol%与构象刚性的单体PPPBP(参见例如，Ex.19)组合存在，提供对于这些组合物获得的最高折射率和最低本征双折射。但是对于三元共聚物，低含量(约7.5mol%)的高碳含量软嵌段(例如，C36二酸，Exs.20和21)尽管提供适当的本征双折射，但是无法提供当增加较低碳含量软嵌段(例如，CEx.7)的含量时所得到的一样好的本征双折射；但是，该对比例中增加含量的软嵌段(其由较高BPA含量(和非较高的PPPBP)抵消)得到的RI不足以(1.587)满足大于或等于1.590的RI目标。作为三元共聚物中的共聚单体，对于相等重量的组合物，作为继C36软嵌段和PPPBP之后的第三单体包含DMBPC，可得到比BPA在RI和本征双折射方面都好的总体性能(Ex.20具有DMBPC，相比下Ex.21具有BPA)。
从表6的总体数据可以看出，与例如源自双酚A的碳酸酯单元相比，添加相对较高含量的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单体(例如，PPPBP)的碳酸酯单元，可得到所需的高RI和降低的BR。对于应用例如透镜，可接受的本征双折射和增加的RI因此需要至少约30mol%的PPPBP(参见例如，Ex.26，具有30mol%的PPPBP，本征双折射为0.013，和RI为1.593)。
应该注意到，增加DMBPC或PPPBP含量会增加玻璃化转变温度并降低加工范围(例如，包含75wt%的PPPBP的Ex.19的Tg为152°C，而包含40wt%的BPA的CEx.10的Tg为108°C)。较高含量的软嵌段可以显著降低Tg，并且如果不通过增加含量的PPPBP或DMBPC抵消，可以使所得熔体具有不适于加工的性质(例如，挤出和模塑)。为得到可接受的加工条件(例如，挤出和模塑条件)，需要至少7.5mol%的脂族共聚单体，根据该共聚单体的脂族部分的长度。例如，7.5mol%的C36二酸和30.0mol%的癸二酸可以给出相同的Tg；但是，增加聚酯-聚碳酸酯中的酯含量(通过癸二酸的较高的脂族二羧酸含量测量以达到相同的Tg)使得不期望的副反应发生的可能性增加。因此维持这些性质和考量的平衡对于提供有用的组合物是关键的。基于总体标准，Exs.19、20、和21的组合物对于相机透镜通常是可接受的。在这些之中，Exs.20和21具有最低的软嵌段含量(C36二酸)。与表明数据点3(Ex.19)、4(CEx.7)、6(CEx.9)、8(Ex.20)、和9(Ex.21)应该各自满足相机透镜标准的实验设计图的比较非常符合实验数据，而CEx.7的RI(RI为1.587)使其较不适用于相机透镜组合物。
不同模塑条件的双折射(延迟)的比较。对于商业聚合物，对比例11，实施例22和23的延迟值，通过使用不同模塑条件制备模塑试验样片确定，以确定实现所需双折射和最小的变色的平衡的最佳模塑条件。用于评价的聚合物组合物的模塑条件描述于表7。
表7.
Figure BDA00002077495800491
3种不同的模塑设置，即设置1、2、和3，的全部用于确定实施例22(对应于90:10mol%的BPA/DDDA共聚物)和实施例23(对应于90:10mol%的DMBPC/DDDA)的最低延迟的最佳模塑条件，其中实施例22和实施例23各自通过以上针对实施例21、和针对对比例11(E48R环烯聚合物，购自Zeon Chemicals)描述的界面聚合制备。延迟在1.2mm厚试验样片上测量(该试验样片在300、310、和320°C的机筒加热区温度，315°C的注嘴温度，和100°C的模具温度模塑，在50%相对湿度调节24小时)，并使用偏振光显微镜和Michel-Levy双折射图表分析，并且以单位纳米(nm)报告作为使用以上针对Ex.1讨论的挤出和模塑条件模塑成样品透镜的各聚合物的样品的平均计算延迟。各模塑试验样片的破坏性干涉图案使用该方法在试验样片上离注射点1.3cm远的点测量。破坏性干涉的实例示于图8，其显示在设置1、2、和3从增加的双折射获得的Exs.22和23、和CEx.11各自的干涉颜色图案(彩虹状效应)。图8中实施例和对比例的延迟值总结于表8。
表8.
  对比例11   实施例22   实施例23
 设置3   --   200nm   200nm
 设置2   200nm   300nm   300nm
 设置1   950nm   1800nm   2100nm
*1.2mm厚试验样片的延迟(以nm计)，从注射点1.3cm处测量。
表8表明，实施例22和23的聚合物组合物各自的最大延迟值为200nm，离试验样片注射点1.3cm远处，在设置3测量(与设置2相比，机筒加热区1至3和注嘴温度各高10°C，模具温度高25°C)。对比例11也表现出200nm的最大延迟，设置3的较高机筒、注嘴、和模具温度与实施例22和23相当。通常，最好的双折射(即，最低的最大延迟值)使用最高模具温度获得；但是，增加的模具温度与增加的树脂变色(即，分解)有关，因此需要优化最终制品的颜色与双折射之间的平衡。
图9进一步说明实施例22和23、以及对比例11对于这些不同模塑条件的灵敏性并且表明需要最佳的模塑条件获得最低的双折射。在这些数据中可以看出，设置从1→2→3(即，增加机筒加热区1至3、注嘴、和模具的温度)变化会改善双折射，证据是其中在设置2和3模塑的试验样片具有最小的干涉颜色图案(其中对于实施例22和23在设置3，和对比例11在设置2是最低的)，而在设置1的实施例23清楚表明最好的干涉颜色以及2,100nm的最高的最大延迟值。
模塑透镜的双折射测量。针对在不同机筒温度模塑的透镜测量双折射，其中温度可以变化以得到最低的总双折射，而不会造成模塑透镜的缺陷。直径为22mm注射循环时间为90秒的Fanuc 50T-模塑机器用于每次注射制造4个透镜，如图9所示。4个透镜和转子的总重量为5.1g，并且因为每次注射的聚合物的相应体积如此低，并且因为生产一组四个透镜的循环时间高(90sec)，聚合物在下述温度下在机筒中的停留时间超过25分钟，使用该增加和延长的温度可以引起分解和变色。
通常，聚合物组合物的评价在330°C的机筒温度开始，并检查样品的注射缺陷例如张开、变色、条纹、和气泡，在需要均匀成型的透镜，如图9所示。在观察到这种缺陷之处，以5°C的增量降低机筒温度，其中模塑在各增量处进行直至得到无瑕疵的均匀成型的透镜。
模塑透镜的总双折射使用在如上讨论的590nm的波长操作的KOBRA-CCD自动双折射分析器测量。图10显示基于以下物质的透镜的代表性记录：DMBPC/PPPBP/C36二酸三元共聚物(实施例25，来自表6)，BPA/PPPBP/C36二酸三元共聚物(实施例21，来自表6)，和标准光学品质聚碳酸酯(OQ-PC；对应于对比例1的组合物)。不同的颜色是延迟的量度。从图10可见，实施例24和25各自显示对于各透镜的有效区域，模塑透镜(即，小于88nm的延迟)的较低的最大总双折射，但是包含DMBPC的透镜的有效区域稍微大于(用于实施例的x-y坐标)包含BPA的透镜的有效区域。基于这些数据，实施例20的材料，当在300°C的机筒温度模塑时，显示最低的总双折射与有效透镜区域的关系。
本书面描述使用实施例来披露示例性的实施方式，包括最好的模式，并且还使得本领域任何技术人员能够实现和利用本发明。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它实施例。这样的其它实施例如果其具有的结构要素不背离权利要求的文字说法，或者如果其包括与权利要求文字说法无本质区别的等价的结构要素，则这些实施例在权利要求的范围之内。
所有引用的专利、专利申请、和其它参考文献通过参考完全并入本申请。但是，如果本申请中的术语与并入参考文献中的术语矛盾或冲突，那么本申请的术语优先于并入参考文献的冲突术语。
本申请公开的所有范围包括端点，端点可以独立地相互组合。例如，“小于或等于约25wt%，或更特别地，约5wt%至约20wt%”的范围包括“约5wt%至约25wt％”等的范围的端点和所有中间值)。本申请使用的后缀“(s)”同时包括其所修饰的术语的单数和复数，从而包括一种或多种该术语(例如，着色剂(s)包括一种或多种着色剂)。“任选的”或“任选地”表示后面所述的事件或情形可能发生或可能不发生，并且叙述中包含事件发生以及不发生的实例。如本申请使用，“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。所有参考文献通过参考并入本申请。
使用标准命名法描述化合物。例如，没有被任何指定基团取代的任何位置理解为其化合价由指定键或氢原子所填充。不是在两个字母或符号之间的破折号("-")用来表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基基团的碳连接。
如本申请所使用，术语“烃基”广泛地表示包含碳和氢的取代基，其任选地包含至少一个杂原子例如氧、氮、卤素、或硫；“烷基”表示直链或支链的一价烃基团；“亚烷基”表示直链或支链的二价烃基团；“烷叉”表示直链或支链的二价烃基团，其中两个化合价都在一个共用的碳原子上；“烯基”表示直链或支链的一价烃基团，其包含至少两个通过碳-碳双键连接的碳原子；“环烷基”表示非芳族一价的单环或多环烃基团，其包含至少三个碳原子，“环烯基”表示包含至少三个碳原子的非芳族环状二价烃基团，其包含至少一度的不饱和度；“芳基”表示在芳环中仅包含碳原子的芳族一价基团；“亚芳基”表示在芳环中仅包含碳原子的芳族二价基团；“烷芳基”表示如已经由上限定的烷基基团取代的芳基基团，其中4-甲基苯基是示例性的烷芳基基团；“芳烷基”表示已经由如上限定的芳基基团取代的烷基基团，其中苄基是示例性的芳烷基基团；“酰基”表示如上限定的烷基基团，其具有规定数目的经羰基碳桥(-C(=O)-)连接的碳原子；“烷氧基”表示如上限定的烷基基团，其具有规定数目的经氧桥(-O-)连接的碳原子；和“芳氧基”表示如上限定的芳基基团，其具有规定数目的经氧桥(-O-)连接的碳原子。
各种类型的光学等级制品可以包含包含本申请聚合物的一个或多个组件。
在一种实施方式中，光学等级制品是相机透镜，护目镜透镜，光导，成像介质，或透明玻璃框(bezel)。
本领域技术人员可以制造包括光学等级制品的制造制品，例如相机制造技术是本领域熟知的。
在一种实施方式中，制造制品可以是成像设备，包括防光外壳，其中外壳包含快门、快门控制装置、成像基底和包含光学等级制品的光透射介质，该光学等级制品包括含有聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物，该共聚物包含以下单体单元：10至25wt%的源自C20-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元、34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、0至76wt%的源自不包括2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，以及其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，以及其中所述热塑性组合物的折射率大于或等于1.590，所述共聚物的玻璃化转变温度为120至155°C。
在另一种实施方式中，制造制品可以是成像设备，包括防光外壳，其中外壳包含快门、快门控制装置、成像基底和包含组合物的光透射介质，该组合物包含：a)包含以下单体单元的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物：10至25wt%的式(9e)的软嵌段酯单元：
其中m和m’独立地为0至38，n和n’独立地为0至38，m+m’+n+n’的和为整数14至38；34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元、和0至76wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，和b)BPA聚碳酸酯，其中由热塑性组合物模塑的厚度为3.2mm的制品的雾度小于或等于1.0%，根据ASTM D1003-00测得，其中热塑性组合物的折射率大于或等于1.590，以及其中相机透镜的有效透镜区域为0.5mm2至100mm2并且由热塑性组合物在300°C的机筒温度模塑，并且通过平行Nicols方法在590nm的波长测量双折射小于或等于90纳米。
除非本申请指出或与上下文明显冲突，否则认为描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的内容中)使用的术语“一个”和“一种”和“这个”和类似的指示物同时包括单数和复数。此外，还应该注意，术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量、或重要性，而是用来区别一种要素和另一种要素。与数量关联使用的修饰语“大约”包括所述值并且具有上下文规定的意义，(例如，包括与具体数量测量有关的误差程度)。
如本申请使用，“包括”包含“基本上由…组成”和“由…组成”。在进一步的实施方式中，本发明包括从属权利要求进入独立权利要求的组合和子组合。例如，如果两个从属权利要求从属于独立权利要求，那么两个从属权利要求的主题内容都可以组合进独立权利要求中。
在又另一种实施方式中，公开的范围，例如重量百分比、温度、分子量、和/或碳含量，包括该范围内的任何中间值，和/或包括公开范围内的任何子范围。
尽管已经针对说明的目的陈述了典型实施方式，但是不应该认为前述描述限制本申请的范围。因此，在不背离本申请精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改、改编、和替换。

Claims (24)

1.包括热塑性组合物的光学等级制品，该热塑性组合物包括含有以下单体单元的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物：
10至25wt%的源自C20-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元，
34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元，
0至76wt%的源自不包括2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，以及其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，以及
其中所述热塑性组合物的折射率大于或等于1.590，所述共聚物的玻璃化转变温度为120至155°C。
2.权利要求1的光学等级制品，包含以下单体单元：
10至25wt%的所述软嵌段酯单元，和
34至75wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元，和
0至58wt%的源自不包括2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，
软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元。
3.权利要求1的光学等级制品，所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯包含以下单体单元：
11至21wt%的所述软嵌段酯单元，
34至53wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元，和
33至58wt%的源自不包括2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，
其中软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元。
4.权利要求1至3中任一项的光学等级制品，其中所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物的重均分子量为10,000至25,000g/mol，通过凝胶渗透色谱法使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱校正至聚碳酸酯标样测得。
5.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述热塑性组合物的熔体体积速率为13至25cc/10min，在250°C和1.2kg载荷下以及4分钟的停留时间根据ISO 1133测得。
6.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述软嵌段酯单元源自式(9f)的支化脂族二羧酸：
Figure FDA00002077495700021
其中m和m’独立地为0至38，n和n’独立地为0至38，m+m’+n+n’的和为整数14至38。
7.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述C20-44脂族二羧酸包含C36脂族二羧酸、C44脂族二羧酸、或包含至少一种前述物质的组合。
8.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮具有式(8)：
Figure FDA00002077495700022
其中Ri、Rj、和Rk独立地为C1-12烃基，G为C1-12烷基或C6-18芳基，u、v、和w各自独立地为整数0至4。
9.权利要求8的光学等级制品，其中所述2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮是具有式(8a)的2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮：
Figure FDA00002077495700031
10.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述二羟基芳族化合物包含双酚A、二(3-甲基-4-羟基苯基)环己烷、或包含至少一种前述物质的组合。
11.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中当模塑成厚度为3.2mm的制品时，所述热塑性组合物的雾度小于或等于1.0%，根据ASTMD1003-00测得。
12.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中当模塑成厚度为3.2mm的制品时，所述热塑性组合物的透射率大于或等于85%，根据ASTMD1003-00测得。
13.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中当模塑成厚度为3.2mm的制品时，所述热塑性组合物的黄度指数(YI)小于4，根据ASTMD1925-70测得。
14.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中厚度为1.2mm并且由所述热塑性组合物在300°C的机筒温度和100°C的模具温度模塑的试验样片的双折射通过偏振光显微镜使用小于或等于300纳米的Michel-Levy双折射等级测量具有比较平均双折射。
15.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中由所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯制得的厚度为250至500nm并且摩擦饱和点的膜的本征双折射小于或等于0.015。
16.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述热塑性组合物还包含聚碳酸酯。
17.权利要求16的光学等级制品，其中所述热塑性组合物包含50至99wt%的聚(脂族酯)-聚碳酸酯、和1至50wt%的聚碳酸酯，基于聚(脂族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量。
18.前述权利要求中任一项的光学等级制品，其中所述光学等级制品是相机透镜、护目镜透镜、光导、成像介质、或透明玻璃框。
19.权利要求1的光学等级制品，其中所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物包含：
10至21wt%的源自α,ωC20-44脂族二羧酸或其衍生物的软嵌段酯单元，
34至53wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元，
34至58wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，
其中所述软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，
其中当模塑成厚度为3.2mm的制品时，所述热塑性组合物的雾度小于或等于1.0%，根据ASTM D1003-00测得，
其中所述热塑性组合物在100°C的模具温度的折射率大于1.590，所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的玻璃化转变温度为135至140°C。
20.包括热塑性组合物的相机透镜，所述组合物包含：
a)包含以下单体单元的聚(脂族酯)-聚碳酸酯共聚物：
10至25wt%的式(9e)的软嵌段酯单元：
Figure FDA00002077495700041
其中m和m’独立地为0至38，n和n’独立地为0至38，m+m’+n+n’的和为整数14至38；
34至77wt%的源自2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的碳酸酯单元，和
0至76wt%的源自不同于2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮的二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，
其中所述软嵌段酯单元、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮单元、和二羟基芳族化合物单元的重量百分比的总和为100wt%的所述聚(脂族酯)-聚碳酸酯的单体单元，和
b)任选的聚碳酸酯，
其中由所述热塑性组合物模塑的且厚度为3.2mm的制品的雾度小于或等于1.0%，根据ASTM D1003-00测得，
其中所述热塑性组合物的折射率大于或等于1.590，并且其中有效透镜区域为0.5mm2至100mm2并且由所述热塑性组合物在300°C的机筒温度模塑的并且通过平行Nicols方法在590nm的波长测量双折射的相机透镜，其双折射小于或等于90纳米。
21.权利要求20的相机透镜，其有效透镜区域为0.5至10mm2。
22.权利要求20的相机透镜，其中所述相机透镜厚度为0.25至2.5mm。
23.权利要求20的相机透镜，其中所述热塑性组合物包含BPA聚碳酸酯。
24.包括不透光外壳的成像设备，其中所述外壳包括含有权利要求1的光学等级制品的光透射介质、快门、快门控制装置、和成像基底。
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