共聚碳酸酯透镜、制造方法及其应用
阅读：645发布：2021-10-20
专利汇可以提供共聚碳酸酯透镜、制造方法及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种由聚 碳 酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜，聚碳酸酯组合物：含有双酚A碳酸酯单元和邻苯二甲酰亚胺碳酸酯的共聚碳酸酯，以及任选的双酚A均聚碳酸酯；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元以18至35mol％的量存在，通过离子色谱法测定，该共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、 钾 、 钙 、镁、铵、氯、溴、氟、亚 硝酸 根、硝酸根、 亚 磷酸 根、磷酸根、 硫酸 根、 甲酸 根、乙酸根、 柠檬酸 根、 草酸 根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，通过高效液相色谱法测定，该聚碳酸酯组合物具有至少99.7％的双酚A纯度。该聚碳酸酯组合物具有：155℃或更高的维卡B120；以及在155℃下热老化1000小时期间，小于10的黄度指数增加。，下面是共聚碳酸酯透镜、制造方法及其应用专利的具体信息内容。
1.一种由聚碳酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜，所述聚碳酸酯组合物包含：
含有双酚A碳酸酯单元和下式的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯
其中
Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，
R3各自独立地为C1-6烷基，
R4为氢、C2-6烷基或任选地被1-5个C1-6烷基取代的苯基，
p、q和j各自独立地为0至4；以及
任选地，双酚A均聚碳酸酯；
其中
基于所述共聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，所述第二碳酸酯单元的存在量为10至49mol％、优选地13至40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％，通过离子色谱法测定，所述共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种，以及
通过高效液相色谱法测定，所述聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；以及
其中
所述聚碳酸酯组合物具有：
根据ISO 306测量的155℃或更高、优选地165℃或更高、更优选地180℃或更高的维卡B120；以及
在1mm厚的模塑板上，根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间，小于10或小于7的黄度指数增加。
2.一种聚碳酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜，所述聚碳酸酯组合物包含：
含有双酚A碳酸酯单元和下式的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯
其中
Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，
R3各自独立地为C1-6烷基，
R4为氢、C2-6烷基或任选地被1至5个C1-6烷基取代的苯基，
p、q和j各自独立地为0至4；以及
其中
基于所述共聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，所述第二碳酸酯单元的存在量为10至49mol％、优选地13至40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％，通过离子色谱法测定，所述共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种，以及
通过高效液相色谱法测定，所述聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；以及
其中
所述聚碳酸酯组合物具有：
根据ISO 306测量的155℃或更高、优选地165℃或更高、更优选地180℃或更高的维卡B120；以及
在2.5mm厚的模塑板上，采用355℃的熔体温度和10分钟的停留时间，根据ASTM D1925测量，相比于双酚A纯度低于99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少20％或至少30％的黄度指数。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述透镜是平坦或平面透镜、曲面透镜、柱面透镜、复曲面或球柱面透镜、菲涅耳透镜、凸透镜、双凸透镜、凹透镜、双凹透镜、凸凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、双凸透镜、渐变折射率透镜、轴锥透镜、锥形透镜、像散透镜、非球面透镜、矫正透镜、发散透镜、会聚透镜、复合透镜、摄影透镜、双合透镜、三重透镜、消色差透镜或多阵列透镜。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，还包括在所述透镜的表面上的宏观纹理、微观纹理、纳米纹理或它们的组合。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述透镜具有以下中的一种或多种：
在所述透镜的最厚部分处测量，厚度为0.1mm至50cm、或0.1mm至10cm、0.1mm至1cm或
0.1mm至0.5cm、或0.1mm至50mm，优选地，在所述透镜中心处测量，厚度为0.25至2.5mm、或
0.5至2.4mm、或0.8至2.3mm；
有效透镜面积为0.2mm2至10m2、或0.2mm2至1m2、或0.2mm2至10cm2、或0.2mm2至5mm2、或
0.2mm2至100mm2；
有效透镜面积的直径为0.1mm至500cm、或0.25mm至50cm、或0.5mm至1cm、或0.5mm至
10mm；或者
总直径为0.1mm至500cm、或0.25mm至100cm、或0.5mm至2cm、或0.5mm至20mm。
6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，还包括设置在所述聚碳酸酯透镜的一个或两个表面的至少一部分上的标记或涂层。
7.根据权利要求6所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述涂层是硬涂层、UV保护涂层、抗折射涂层、抗反射涂层、耐刮擦涂层、疏水涂层、亲水涂层或包含上述至少一种的组合，或其中所述聚碳酸酯透镜的表面的至少一部分被金属化。
8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯透镜是相机透镜、传感器透镜、照明透镜、安全玻璃透镜、眼科矫正透镜或成像透镜。
9.根据权利要求8所述的共聚碳酸酯透镜，其中
所述相机透镜是移动电话相机透镜、台式相机透镜、安全相机透镜、移动电话相机透镜、平板电脑相机透镜、笔记本相机透镜、保安相机透镜、相机传感器透镜、或车辆相机透镜，
所述传感器透镜可以是运动检测器透镜、接近传感器透镜、手势控制透镜、红外传感器透镜或相机传感器透镜，
所述照明透镜可以是室内照明透镜、室外照明透镜、车辆前照灯透镜、车辆雾灯透镜、车辆后照灯透镜、车辆行车灯透镜、车辆雾灯透镜、车辆内部透镜、发光二极管透镜或有机发光二极管透镜，
所述安全玻璃透镜是眼镜透镜、护目镜透镜、护目镜、或头盔透镜，
所述眼科矫正透镜是单片眼镜、矫正眼镜、或隐形眼镜，或
所述成像透镜是扫描仪透镜、投影仪透镜、放大镜透镜、显微镜透镜、望远镜透镜、安全透镜、或老花镜透镜。
10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯中的所述第二碳酸酯重复单元具有下式
其中R5为氢、苯基或甲基，优选为苯基。
11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯包含60至85mol％的所述双酚A碳酸酯单元和15至40mol％的所述第二碳酸酯单元，各自基于所述共聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
12.根据权利要求1至11中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯还包含基于所述共聚碳酸酯中碳酸酯单元的总数的至少5mol％的不同于所述双酚A碳酸酯单元和所述第二碳酸酯单元的第三碳酸酯单元，所述第三碳酸酯单元包含下式的碳酸酯单元或它们的组合：
其中
Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，
6
R各自独立地为C1-3烷基或苯基，
Xa为C6-12多环芳基、C3-18单-或多环亚烷基、C3-18单-或多环烷叉基、-(Q1)x-G-(Q2)y-基团，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基，x为0或1，y为1，或-C(P1)(P2)-，其中P1为C1-12烷基，P2为C6-12芳基，以及
m和n各自独立地为0至4，或它们的组合。
13.根据权利要求5所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯包含15至70摩尔％的所述双酚A碳酸酯单元，5至50摩尔％的所述第二碳酸酯单元，和5至50摩尔％的所述第三碳酸酯单元，各自基于所述共聚碳酸酯中碳酸酯单元的总数。
14.根据权利要求1至14中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯具有小于200ppm的羟基端基含量且所述双酚A均聚碳酸酯具有小于150ppm的羟基端基含量和通过基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量的小于2ppm的硫含量。
15.根据权利要求1至14中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述聚碳酸酯组合物包含通过离子色谱法测定的以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种。
16.根据权利要求1至15中任一项或多项所述的的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯的羟基端基含量小于200ppm，以及任选的所述双酚A均聚碳酸酯的羟基端基含量小于
150ppm。
17.根据权利要求1至16中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中任选的所述双酚A均聚碳酸酯具有小于2ppm的硫含量，或者所述共聚碳酸酯、任选的所述双酚A均聚碳酸酯或两者均衍生自硫含量小于2ppm的双酚A，各自通过基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量，或任选的所述双酚A均聚碳酸酯。
18.根据权利要求1至17中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述聚碳酸酯组合物还包含2至25ppm、优选地4至15ppm、更优选地6至12ppm的酸稳定剂，所述酸稳定剂包含布朗斯台德酸、路易斯酸、含有硫原子的酸或其酯，或包含上述至少一种的组合。
19.根据权利要求18所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述酸稳定剂包含磷酸；亚磷酸；次磷酸；焦磷酸；多磷酸；下式的有机磺酸稳定剂
7
其中R各自独立地为C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基、或衍生自C2-32烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元，以及R8是氢；或R8是C1-30烷基；或R8是式-S(＝O)2-R7的基团；或包含上述至少一种的组合，优选地其中所述酸稳定剂包括磷酸、亚磷酸、甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸或它们的组合。
20.根据权利要求1至19中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中基于所述聚碳酸酯组合物的总重量，所述共聚碳酸酯的存在量为90至99.8wt％或95至99.8wt％。
21.根据权利要求1至20中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯的存在量为45至75wt％、优选地50至70wt％，所述双酚A均聚碳酸酯的存在量为25至
55wt％、优选地30至50wt％，各自基于所述聚碳酸酯组合物的总重量。
22.根据权利要求1至20中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中，基于所述聚碳酸酯组合物的总重量，所述聚碳酸酯组合物包含：
60至70wt％的含有双酚A碳酸酯单元和下式的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯
其中R5是氢、苯基或甲基，优选是苯基；
25至40重量％的双酚A均聚碳酸酯；以及
任选的6至12ppm的甲苯磺酸丁酯；
其中基于所述共聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，所述第二碳酸酯单元的存在量为18至35mol％，
通过离子色谱法测定，所述共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种，以及
通过高效液相色谱法测定，所述聚碳酸酯组合物具有至少99.7％的双酚A纯度；以及其中所述聚碳酸酯组合物具有：
在2.5mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间，小于10的黄度指数增加。
23.根据权利要求1至20中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中，基于所述聚碳酸酯组合物的总重量，所述聚碳酸酯组合物包含：
96至99.9wt％的含有双酚A碳酸酯单元和下式的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯
其中R5是氢、苯基或甲基，优选是苯基；以及
任选的6至12ppm的甲苯磺酸丁酯；
其中基于所述共聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，所述第二碳酸酯单元的存在量为18至35mol％，
通过离子色谱法测定，所述共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种，以及
通过高效液相色谱法测定，所述聚碳酸酯组合物具有至少99.7％的双酚A纯度；以及其中所述聚碳酸酯组合物具有：
根据ISO 306测量的180℃或更高的维卡B120；以及
在2.5mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间，小于10的黄度指数增加。
24.根据权利要求1至23中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜，其中所述聚碳酸酯组合物具有一种或多种以下性质：
根据ASTM D1925，在355℃的温度下，在2.5mm厚的模塑板上测量，停留时间为10分钟，黄度指数小于10；
根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，在跨度为64mm的80×10×4mm棒上平铺测量，热变形温度大于150℃；
小于1.5、或小于1.0的雾度以及大于86％或大于88％的总透射率，各自根据ASTM D1003-00使用颜色空间CIE1931(光源C和2°观察器)在1.0mm厚的模塑板上测量；
小于1.5、或小于1.0的雾度以及大于84％或大于86％的总透射率，各自根据ASTM D1003-00使用颜色空间CIE1931(光源C和2°观察器)在3.0mm厚的模塑板上测量；
在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于
75％、或大于80％或大于85％的在400nm波长下的透射率；
在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于
85％、或大于87％或大于88％的在550nm波长下的透射率；
在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于
88％、或大于89％或大于90％的在940nm波长下的透射率；根据ISO 489，在1mm厚度的模塑板上测量，在587.6nm下大于1.59或大于1.60的折射率或在940nm下大于1.57或大于1.58的折射率；
根据ISO 489，在1mm厚度的模塑板上测量，小于32或小于30的阿贝数；根据ISO 1133，以330℃/2.16Kg在360秒停留下测量，熔体体积流速大于10cc/min；
根据ISO 180/1A，使用根据ISO 3167 TYPE A的多用途试样在23℃下测量，至少6kJ/m2、或至少8kJ/m2的悬臂梁缺口冲击能；
根据ASTM D256在23℃下测量，至少70J/m、或至少88J/m的悬臂梁缺口冲击能；
通过ASTM D1925，在2.5mm厚度的模塑板上测量，在130℃下热老化5000小时期间，小于
10的黄度指数增加；
通过ASTM D1925，在1.0mm厚度的模塑板上测量，在140℃下热老化1500小时期间，小于
6或小于5的黄度指数增加；
通过ASTM D1925，在2.5mm厚度的模塑板上测量，在121℃下在高压釜中水力老化100小时后，小于0.5或小于0.3的黄度指数增加；
在2.5mm或更高厚度下的UL94-V0等级；或
在0.8mm至1.5mm厚度下的UL94-V2等级。
25.一种形成权利要求1至24中任一项所述的共聚碳酸酯透镜的方法，包括模塑、热成型、挤出、压延或浇铸所述聚碳酸酯组合物以形成所述透镜。
26.一种包含权利要求1至24中任一项或多项所述的共聚碳酸酯透镜的装置，其中所述装置是相机、电子设备、车辆、手电筒、商用机器、照明设备、成像设备、保护性制品、视力矫正制品或玩具。
共聚碳酸酯透镜、制造方法及其应用
技术领域
[0001] 本公开一般涉及聚碳酸酯透镜，更具体地，涉及共聚碳酸酯透镜、制造方法及其用途。
背景技术
[0002] 聚碳酸酯可用于制造从汽车部件到电子设备的广泛应用的制品和部件。由于其有益的性质如透明度和抗冲击性，聚碳酸酯已经用于诸如相机透镜、眼镜和安全玻璃透镜、照明透镜如灯具、手电筒和灯笼透镜以及机动车辆前灯透镜和盖子的应用中。由于许多透镜在高温环境下使用或必须在滥用条件下加工，因此希望透镜材料具有承受高温而不变形或变色的能力，和/或即使在滥用条件下加工也保持良好光学性质的能力。
[0003] 一些已知的“高热”共聚碳酸酯可具有150℃或更高的高玻璃化转变温度。但是这种聚碳酸酯在加工后通常更黄，并且具有更低的透射率值。因此，仍然需要具有改善的高热性能和光学性质平衡的聚碳酸酯透镜。发明内容
[0004] 在一个实施方式中，由聚碳酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜包含：含有双酚A碳酸酯单元和下式的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯
[0005]
[0006] 其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，R3各自独立地为C1-6烷基，R4为氢、C2-6烷基或任选地被1至5个C1-6烷基取代的苯基，p、q和j各自独立地为0至4；以及任选地，双酚A均聚碳酸酯；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元的存在量为10至49mol％、优选地13至40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：根据ISO 306测量的155℃或更高，优选地165℃或更高，更优选地180℃或更高的维卡B120；在1mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间小于10或小于7的黄度指数增加。
[0007] 在另一个实施方式中，由聚碳酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜包含含有双酚A碳酸酯单元和下式的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯
[0008]
[0009] 其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R3独立地为C1-6烷基，R4为氢、C2-6烷基或任选地被1至5个C1-6烷基取代的苯基，p、q和j各自独立地为0至4；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元的存在量为10至49mol％、优选地13至40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：根据ISO 306测量的155℃或更高，优选地165℃或更高，更优选地180℃或更高的维卡B120；在2.5mm厚的模塑板上，采用355℃的熔体温度和10分钟的停留时间，根据ASTM D1925测量，相比于双酚A纯度低于
99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少20％或至少低30％的黄度指数。
99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少20％或至少低30％的黄度指数。
[0010] 透镜可以是模制透镜、热成型透镜、挤出透镜、铸造透镜或多层透镜层。
[0011] 在又另一个实施方式中，制造透镜的方法包括将上述聚碳酸酯组合物注塑、注射-压缩模塑、加热-冷却模塑、挤出、旋转模塑、吹塑或热成型成透镜。
[0012] 包括透镜的设备可以是相机、电子设备、车辆、手电筒、商用机器、照明设备、成像设备、保护性制品、视力矫正设备或玩具。
具体实施方式
[0014] 令人惊奇地是，现已发现，当苯并吡咯酮共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯中的一种或两种衍生自高纯度双酚A，具有所期望的高热性能和增强的光学性质的共聚碳酸酯透镜可由包含苯并吡咯酮共聚碳酸酯如N-苯基酚酞基双酚、2,2-双(4-氢)-双酚A共聚碳酸酯(“PPPBP-BPA”)和任选的双酚A均聚物的聚碳酸酯组合物形成。特别是，聚碳酸酯组合物不仅在标准条件下模塑后可以具有良好的初始颜色和透射率，而且在高温下热老化后也具有降低的颜色变化。此外，聚碳酸酯组合物在侵蚀性条件下模塑后可具有改善的颜色。
[0015] 如本文所用，形成透镜的聚碳酸酯组合物中的苯并吡咯酮共聚碳酸酯是玻璃化转变温度为155℃或更高的高热共聚碳酸酯，并且包含双酚A碳酸酯单元和式(1)的第二碳酸酯单元
[0016]
[0017] 其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，优选地C1-3烷基，每个R3独立地为C1-6烷基，R4为氢、C1-6或C2-6烷基或任选地被1至5个C1-6烷基取代的苯基，以及p和q各自独立地为0至4，优选为0至1。例如，第二碳酸酯单元可以具有式(1a)[0018]
[0019] 其中R5是氢、任选地被至多5个C1-6烷基取代的苯基、或C1-4烷基，如甲基或C2-4烷5 5
基。在一个实施方式中，R是氢或苯基，优选是苯基。其中R是苯基的碳酸酯单元(1a)可以衍生自2-苯基-3,3'-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮或N-苯基酚酞或“PPPBP”)。
基。在一个实施方式中，R是氢或苯基，优选是苯基。其中R是苯基的碳酸酯单元(1a)可以衍生自2-苯基-3,3'-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮或N-苯基酚酞或“PPPBP”)。
[0020]
[0021] 当高热共聚碳酸酯，双酚A均聚物或两者中的双酚A碳酸酯单元衍生自通过高效液相色谱法(HPLC)测定的纯度大于99.70％的双酚A单体时，可以进一步改善聚碳酸酯组合物的光学性质。
[0022] 共聚碳酸酯包含50至90摩尔％(mol％)的双酚A碳酸酯单元和10至50mol％的第二碳酸酯单元，优选地共聚碳酸酯包含60至85mol％的双酚A碳酸酯单元和15至40mol％的第二碳酸酯单元，并且在一个实施方式中，共聚碳酸酯包含50至70mol％的双酚A碳酸酯单元和30至50mol％的第二碳酸酯单元，各自基于共聚碳酸酯中碳酸酯单元的总数。
[0023] 在一些实施方式中，基于双酚A碳酸酯单元、第二碳酸酯单元和第三碳酸酯单元的摩尔的总和，高热共聚碳酸酯进一步包含至少5mol％的不同于双酚A碳酸酯单元和第二碳酸酯单元的第三碳酸酯单元。第三碳酸酯单元可具有下式
[0024]
[0025] 其中Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R6独立地为C1-3烷基或苯基，优选为甲基，Xa为C6-12多环芳基、C3-18单-或多环亚烷基、C3-18单-或多环烷叉基、-(Q1)x-G-(Q2)y-基团，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基，x为0或1，y为1，或-C(P1)(P2)-，其中，P1为C1-12烷基，P2为C6-12芳基；m和n各自独立地为0至4。
[0026] 示例性第三碳酸酯单元包括以下
[0027]
[0028]
[0029] 或其组合，其中Rc和Rd与本文对式(3)至(7)的定义相同，R1各自独立地为氢或C1-4烷基，R2各自独立地为C1-4烷基，并且g为0至10。优选地，R1各自独立地为氢或甲基，R2各自独立地为甲基或氢，g为0至2，以及m和n为0。在一个具体实施方式中，第三碳酸酯单元为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基-环己烷碳酸酯单元、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、或其组合。优选地，第三碳酸酯单元是1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基-环己烷(BPATMC)碳酸酯单元。
[0030] 当存在第三碳酸酯单元时，共聚碳酸酯可包含15至70mol％的双酚A碳酸酯单元，5至50mol％的第二碳酸酯单元，和5至50mol％的第三碳酸酯单元，各自基于双酚A碳酸酯单元、第二碳酸酯单元和第三碳酸酯单元的摩尔总和。优选地，共聚碳酸酯包含30至60mol％的双酚A碳酸酯单元，5至35mol％的第二碳酸酯单元，5至35mol％的第三碳酸酯单元，各自基于双酚A碳酸酯单元、第二碳酸酯单元和第三碳酸酯单元的摩尔总和。
[0031] 在一个实施方式中，共聚碳酸酯是高度无规共聚物，其基于共聚碳酸酯中碳酸酯单元的总数具有小于15mol％或小于10mol％的直接与另一第二碳酸酯单元偶联的第二碳酸酯单元。摩尔百分比可通过核磁共振谱(NMR)测定。不希望受理论束缚，相信通过保持高热聚合物的随机性，高热聚合物的性质在批次之间保持一致。
[0032] 为了进一步提高热塑性组合物的光学性质，高热共聚碳酸酯基本上不含某些金属离子、阴离子，优选地制造共聚物产生的低分子量分子(分子量小于150道尔顿的那些分子)的分子量。在一个实施方式中，共聚碳酸酯包含小于2ppm的三乙胺、钙离子、镁离子、钾离子、铁离子和氯离子中的每一种。在另一个实施方式中，高热共聚碳酸酯包含少于2ppm的每种氯、钠、钙、铁、镍、铜和锌离子作为残余杂质。
[0033] 在另一个优选的实施方式中，共聚碳酸酯具有低的残余杂质含量，特别是以重量计小于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵中的每一种。应理解，前述残余杂质可以非离子化形式存在于热塑性组合物中(例如作为三乙胺或甲酸)，但是基于它们的离子化形式测定。
[0034] 残余杂质含量可通过本领域已知的方法测定，例如通过离子色谱法的2016/0237210和US9287471中描述的那些。例如，样品的测定可以通过离子交换来完成，所述样品是通过将2.4克共聚碳酸酯溶解在20mL二氯甲烷中并用10mL蒸馏的去离子水提取1小时而获得的。通过离子色谱法分析水层中所需的阴离子、阳离子和胺，特别是氟、乙酸根、甲酸根、氯、亚硝酸根、溴、硝酸根、亚磷酸根、硫酸根、草酸根、磷酸根、柠檬酸根、锂、钠、钾、铵、镁、钙和二乙胺、以及三乙胺。在离子定量分析的另一个实施方式中，可以将样品浸没在保持在55℃的去离子水中24小时，释放到水中的阴离子然后通过离子色谱法，例如利用Dionex DX500离子色谱仪分析。替代地，金属和其他化合物的定量分析可以通过常规的电感耦合等离子体发射光谱(ICP)方法进行，以确定每种成分达到十亿分之几(ppb)水平的存在。
[0035] 通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量，使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并相对于双酚A均聚碳酸酯参考物进行校准，高热共聚碳酸酯的重均分子量为10,000至50,000道尔顿，优选地16,000至30,000道尔顿。GPC样品以1mg/ml的浓度制备，并以1.5ml/分钟的流速进行洗脱。
[0036] 高热共聚碳酸酯具有高玻璃化转变温度(Tg)。通过差示扫描量热法(DSC)，根据ASTM D3418，以20℃/min加热速率测定，高热共聚碳酸酯的Tg为155至280℃，更优选地165至260℃，甚至更优选地185至230℃。
[0037] 高热共聚碳酸酯可具有高耐热性。根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，在跨度为64mm的80×10×4mm棒上平铺测量，高热共聚碳酸酯的热变形温度(HDT)为145至270℃、更优选地
155至260℃、甚至更优选地175至220℃。
155至260℃、甚至更优选地175至220℃。
[0038] 高热共聚碳酸酯可具有高维卡软化温度。在一个实施方式中，根据ISO306测量，高热共聚碳酸酯的维卡B120为150至275℃，优选地160至255℃，甚至更优选地180至225℃。
[0039] 基于聚碳酸酯组合物的总重量，高热共聚碳酸酯的存在量可以为10至99重量％(wt％)、90至99.8wt％、20至80wt％、45至75wt％、或50至70wt％。优选地，基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔总和，高热共聚碳酸酯的第二碳酸酯单元在组合物中的存在量为10至49mol％、优选地13至40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％的第二碳酸酯单元。
[0040] 高热共聚碳酸酯可以使用具有高水平的有机纯度(例如，通过HPLC测量，大于或等于99.7wt％)和通过基于燃烧和库仑检测的市售总硫分析测量的小于或等于2百万分率(ppm)的硫含量的BPA单体来制得。有机纯度可定义为100wt％减去使用紫外线(UV)检测的已知和未知杂质的总和(参见Nowakowska等人,Polish J.Appl.Chem.,XI(3),247-254(1996)中的HPLC方法)。此外，在高热共聚碳酸酯的制造过程中存在封端剂，使得高热共聚碳酸酯包含小于或等于200ppm，更优选地小于或等于150ppm的游离羟基含量。
[0041] 任选地，热塑性组合物包括双酚A均聚碳酸酯。双酚A均聚物碳酸酯可衍生自通过HPLC测定的纯度小于99.7％的双酚A单体。替代地，双酚A均聚碳酸酯可衍生自通过HPLC测定的纯度等于或大于99.7％的高纯度双酚A单体。
[0042] 本发明人已经发现，使用具有特定额外性质的双酚A均聚碳酸酯可以进一步改善热塑性组合物的光学性质。在一个实施方式中，双酚A均聚碳酸酯通过界面方法使用BPA单体制备，所述BPA单体具有高水平的有机纯度(例如，通过HPLC测量，大于或等于99.7wt％)和通过基于燃烧和库仑检测的市售总硫分析测量的小于或等于2百万分率(ppm)的硫含量。有机纯度可定义为100wt％减去使用紫外线(UV)检测的已知和未知杂质的总和(参见Nowakowska等人,Polish J.Appl.Chem.,XI(3),247-254(1996)中的HPLC方法)。此外，在双酚A均聚碳酸酯的制造过程中存在封端剂，使得双酚A均聚碳酸酯包含小于或等于150ppm的游离羟基含量。衍生自高纯度BPA的双酚A均聚碳酸酯还可具有通过基于燃烧和库仑检测的市售总硫分析测量的小于或等于2百万分率(ppm)的硫含量。适用于本发明组合物的高纯度的双酚A均聚碳酸酯也可通过熔融方法制备。
[0043] 这些双酚A均聚碳酸酯的特征在于特定的性质。特别是，优选的双酚A均聚碳酸酯具有低黄度指数并且是热稳定的。例如，在2.5mm厚度的板上根据ASTM D1925测量，包含双酚A均聚碳酸酯的模塑样品的黄度指数(YI)为2.5或更小、2.0或更小、1.5或更小、1.2或更小、或1.1或更小。双酚A均聚碳酸酯的特征还在于通过ASTM D1925测量，厚度为2.5mm的其模塑样品在130℃下热老化5,000小时后，YI增加(ΔYI)小于12、小于12或小于10。替代地或另外，在130℃下热老化2,000小时后，双酚A均聚碳酸酯的YI增加(ΔYI)可小于3、小于2.5或小于2。
[0044] 优选的双酚A均聚碳酸酯在没有任何光漫射剂或其他填料的情况下也是透明的。例如，通过ASTM D1003-00，步骤A测量，例如使用来自BYK-Gardner的HAZE-GUARD DUAL，以及使用积分球(0°/漫射几何)测量，其中光谱灵敏度符合标准灯D65下的国际照明委员会(CIE)标准光谱值，双酚A均聚碳酸酯的模塑制品在2.5毫米(mm)厚度下具有大于或等于
90.0％的透射水平。
90.0％的透射水平。
[0045] 替代地，双酚A均聚碳酸酯可以衍生自通过HPLC测定的纯度小于99.70％的双酚A单体，条件是当双酚A均聚碳酸酯衍生自纯度小于99.70％的双酚A单体时，高热共聚碳酸酯衍生自高纯度BPA，使得通过HPLC测定的聚碳酸酯组合物的BPA纯度为至少99.6％或至少99.7％。
[0046] 如本文所用，聚碳酸酯组合物的双酚A纯度是指用于制备高热共聚碳酸酯和双酚A均聚物(如果存在的话)的双酚A单体的总纯度。聚碳酸酯组合物的双酚A纯度可通过温和解聚然后HPLC分析来测定。例如，将约200毫克(mg)聚碳酸酯组合物溶于5ml四氢呋喃(THF)和2ml 10％稀释在甲醇中的氢氧化钾溶液中。共聚碳酸酯的解聚使用这些溶剂进行。将溶液摇动2小时。然后，加入2毫升(ml)乙酸以使BPA碳酸盐质子化并降低pH。将溶液再次摇动半小时，以使所有沉淀物均匀化并溶解。通过HPLC分析样品。聚碳酸酯组合物中BPA杂质的wt％可通过下式计算：
[0047]
[0048] 在等式1中，杂质的wt％是指解聚后通过HPLC测量的杂质百分比。因为BPA摩尔质量不同于碳酸化BPA，所以杂质的wt％乘以254克/摩尔(g/mol或Da)并除以228g/mol。254g/mol对应于BPA碳酸酯摩尔质量，BPA摩尔质量等于228g/mol。BPA的纯度可以通过从100减去计算的BPA杂质的wt％来测定。
[0049] 在一个实施方式中，通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并相对于双酚A均聚碳酸酯参考校准，双酚A聚碳酸酯均聚物是线性双酚A聚碳酸酯均聚物，其重均分子量为10,000至100,000道尔顿、特别是15,000至50,000道尔顿、更具体地为17,000至35,000道尔顿。GPC样品以1mg/ml的浓度制备，并以1.5ml/分钟的流速洗脱。
[0050] 可以存在多于一种双酚A聚碳酸酯均聚物。例如，聚碳酸酯组合物可包含重均分子量为20,000道尔顿至25,000道尔顿的第一双酚A聚碳酸酯均聚物和重均分子量为28,000至32,000道尔顿的第二双酚A聚碳酸酯均聚物，或重均分子量为16,000道尔顿至20,000道尔顿的第二双酚A聚碳酸酯均聚物，各自通过GPC使用双酚A均聚碳酸酯标准物测量。第一双酚A聚碳酸酯均聚物相对于第二双酚A聚碳酸酯均聚物的重量比为10：1至1:10、具体地5：1至
1：5、更具体地3：1至1：3或2：1至1：2。
1：5、更具体地3：1至1：3或2：1至1：2。
[0051] 聚碳酸酯均聚物的存在量可以为10至90重量％，优选地10至80重量％、10至60重量％、15至50重量％、或25至55重量％、或30至50重量％，各自基于聚碳酸酯组合物的总重量。
[0052] 在一些实施方式中，使用具有非常低残余含量的挥发性杂质的共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯是有利的。例如，聚合物组分可具有小于10ppm，优选地小于5ppm，更优选地小于2ppm的氯苯和其他芳族氯化合物的含量，小于1ppm，优选地小于0.5ppm的二氯甲烷，小于15ppm，优选地小于5ppm，更优选地小于2ppm的一元醇如苯酚、叔丁基苯酚和枯基苯酚，以及小于10ppm，优选地小于5ppm的烷烃。在其他实施方式中，聚合物可优选地具有以下残留含量：小于0.01ppm的四氯化碳，小于5ppm，优选地小于2ppm的碳酸二芳基酯，特别是碳酸二苯酯和碳酸二叔丁酯，小于5ppm，优选地小于2ppm，更优选地小于0.5ppm的双酚A和其他双酚，小于0.05ppm的钠和其他碱金属和碱土金属，小于1ppm，优选地小于0.2ppm的甲酚，小于
300ppm，优选地小于200ppm，更优选地小于100ppm的酚羟基，小于0.1ppm，更优选地小于
0.05ppm的碱土金属，小于1ppm，优选地小于0.1ppm的吡啶，小于10ppm，优选地小于5ppm的非卤化芳族化合物如二甲苯和甲苯。获得和测量这些量的方法描述于例如US2012/0157653中。
300ppm，优选地小于200ppm，更优选地小于100ppm的酚羟基，小于0.1ppm，更优选地小于
0.05ppm的碱土金属，小于1ppm，优选地小于0.1ppm的吡啶，小于10ppm，优选地小于5ppm的非卤化芳族化合物如二甲苯和甲苯。获得和测量这些量的方法描述于例如US2012/0157653中。
[0053] 聚碳酸酯可以通过诸如界面聚合和熔融聚合的方法制造，这些方法是已知的，并且例如描述于WO 2013/175448A1和WO 2014/072923A1中。在聚合期间可以包括封端剂(也称为链终止剂或链终结剂)以提供端基，例如单环酚如苯酚、对氰基苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯以及对和叔丁基苯酚、二酚的单醚，如对甲氧基苯酚、二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯，脂族一元羧酸的官能化氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯、和单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、氯甲酸对枯基苯酯和氯甲酸甲苯酯。可以使用不同端基的组合。支化聚碳酸酯嵌段可以通过在聚合期间添加支化剂来制备，例如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酸三氯化物、三-对羟基苯乙烷、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸和二苯甲酮四羧酸。支化剂的加入量可以为0.05至2.0wt％。可以使用包含线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的组合。
[0054] 已经发现，组合物在侵蚀性条件下模塑后和/或组合物在高温下老化长时间后，在聚碳酸酯组合物中包含酸稳定剂可以进一步改善组合物的颜色稳定性。
[0055] 可以使用任何阿伦尼乌斯酸(即质子酸)，只要选择的类型和量使得模塑性质得到改善，并且使颜色和聚碳酸酯的降解最小化。可以使用pKa小于或等于约5(在水中测量)的任何酸。使用比较弱的酸(即具有大于约2、特别是大于约2至约4.5的pKa(在水中测量))较强的酸(即具有小于或等于约2、特别是约2至约-1的pKa(在水中测量)的酸)，对模塑和热老化具有更强的影响。因此，相对于较弱的酸，可以使用较低量的较强酸，以获得相同的颜色稳定效果。在一个实施方式中，使用pKa小于2的较强酸；在其他实施方式中，使用pKa大于2的较弱酸。在一些实施方式中，使用pKa小于4.5的酸。示例性酸稳定剂包括布朗斯台德酸、路易斯酸、含有硫原子的酸或其酯的酯，或其组合。
[0056] 在一个实施方式中，酸稳定剂可包括磷酸；亚磷酸；次磷酸；焦磷酸；多磷酸；有机磺酸稳定剂；亚硫酸；硫酸的铵盐、卤代羧酸比如，例如三氟乙酸、三氯乙酸等。在一个示例性实施方式中，有用的较弱酸是磷酸或亚磷酸，有用的较强酸是对甲苯磺酸。
[0057] 有机磺酸稳定剂可以是芳基或脂族磺酸，包括其聚合物，芳基或脂族磺酸酐，或芳基或脂族磺酸的芳基或脂族酯，或其聚合物。特别地，有机磺酸稳定剂是C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸、C7-30芳基亚烷基磺酸或芳族磺酸聚合物；C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸或C7-30芳基亚烷基磺酸的酸酐；或C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸、C7-30芳基亚烷基磺酸或芳族磺酸聚合物的C6-30芳基酯；或C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸、C7-30芳基亚烷基磺酸或芳族磺酸聚合物的C1-30脂族酯。可以使用前述一种或多种的组合。
[0058] 在优选的实施方式中，有机磺酸稳定剂由式(8)表示
[0059]
[0060] 在式(8)中，R7各自独立地为C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基、或衍生自C2-32烯键式不饱和芳族磺酸或其相应的C1-32烷基酯的聚合物单元。C2-32烯键式不饱和芳族磺酸可具有下式
[0061]
[0062] 其中R9是氢或甲基，R8如式(8)中所定义。优选地，烯键式不饱和基团和磺酸或酯基位于苯环上的对位。
[0063] 进一步在式(8)中，R8是氢；或R8是C1-30烷基；或R8是式-S(＝O)2-R7的基团。当R8是式-S(＝O)2-R7的基团时，式(8)化合物中的每个R7可以是相同或不同的，但优选地每个R7是相同的。
[0064] 在式(8)的一个实施方式中，R7是C6-12芳基、C7-24烷基亚芳基、或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元；R8为氢、C1-24烷基或式-S(＝O)2-R7的基团，其中R7为C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基。
[0065] 在一个优选的实施方式中，R7是C7-10烷基亚芳基或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元，R8是氢、C1-25烷基或式-S(＝O)2-R7的基团，其中R7是C7-10烷基亚芳基。在一个具体实施方式中，R7是C7-10烷基亚芳基，R8是氢或C1-6烷基。在又另一个实施方式中，R7是C7-10烷基亚芳基，R8是氢或C12-25烷基，或R8是C14-20烷基。
[0066] 在具体的实施方式中，R7是衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元，优选是对苯乙烯磺酸或对甲基苯乙烯磺酸，使得在式(8)中R8是氢。
[0067] 在一个实施方式中，有机磺酸稳定剂是C7-12烷基亚芳基磺酸的C1-10烷基酯，优选是对甲苯磺酸。更优选地，稳定剂是对甲苯磺酸的C1-6烷基酯，甚至更优选地是甲苯磺酸丁酯。
[0068] 在另一个实施方式中，有机磺酸稳定剂是C7-12烷基亚芳基磺酸的酸酐，优选是对甲苯磺酸酐。
[0069] 在又另一个实施方式中，R7是C11-24烷基亚芳基磺酸，R8是氢。替代地，R7是C16-22烷基亚芳基磺酸，R8是氢。
[0070] 酸稳定剂的使用量可以为基于聚碳酸酯组合物总重量的以重量计的2ppm至25ppm、优选地4ppm至15ppm或6ppm至12ppm、或1ppm至40ppm、4ppm至20ppm或6ppm至10ppm。
[0071] 聚碳酸酯组合物还可含有环氧添加剂。可用作添加剂的环氧化合物包括环氧改性的丙烯酸低聚物或聚合物(例如苯乙烯-丙烯酸酯-环氧聚合物，由例如以下的组合制备：取代或未取代的苯乙烯如苯乙烯或4-甲基苯乙烯；C1-22烷基醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等；和环氧官能化丙烯酸酯，例如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2-(3,4-环氧环己基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3,4-环氧环己基)乙酯等)，或基于脂环族环氧化物的环氧羧酸酯低聚物(比如，例如，3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯等)。具体的市售示例性环氧官能化稳定剂包括由Union Carbide Corporation(Dow Chemical的子公司)，Danbury，CT提供的脂环族环氧树脂ERL-4221；和环氧改性的丙烯酸酯如JONCRYL ADR-4300和JONCRYL ADR-4368，可从BASF获得。基于聚碳酸酯组合物的总重量，环氧添加剂的使用量通常为至多1重量％、具体地0.001至1重量％、更具体地0.001至0.5重量％。在一个实施方式中，基于聚碳酸酯组合物的总重量，环氧添加剂的含量可以为0.001至0.3重量％、具体地0.01至0.3重量％、更具体地0.1至0.3重量％。使用更大量的环氧化合物可能导致更多的展开，即从模具注射点向外展开的模具线，并且在包含聚碳酸酯组合物的模塑制品中是肉眼可观察到的。
[0072] 聚碳酸酯组合物可包括通常掺入这种聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂以便不显著不利地影响聚碳酸酯组合物的所需性质，特别是熔体流动、热、透明性、和表面性质。这些添加剂可以在用于形成组合物的组分混合期间的合适时间混合。添加剂包括填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂如二氧化钛、炭黑和有机染料、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂和抗冲改性剂。在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物还包含加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂、阻燃剂、抗冲改性剂或其组合。可以使用添加剂的组合，例如热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常，添加剂以通常已知有效的量使用。例如，基于聚碳酸酯组合物的总重量，添加剂(除了任何抗冲改性剂、填料或增强剂之外)的总量可以为0至5重量％或0.01至5重量％。
[0073] 抗氧化剂添加剂包括有机亚磷酸酯，如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；烷基化单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；烷叉基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、双十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺，或包含至少一种前述抗氧化剂的组合。基于100重量份的总组合物(不包括任何填料)，抗氧化剂的使用量为0.01至0.1重量份。
[0074] 热稳定剂添加剂包括有机亚磷酸酯，如亚磷酸三苯酯、三-(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三-(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯；膦酸酯如二甲基苯膦酸酯，磷酸酯如磷酸三甲酯，或包含至少一种前述热稳定剂的组合。基于100重量份的总组合物(不包括任何填料)，热稳定剂的使用量为0.01至0.1重量份。
[0075] 也可以使用光稳定剂，包括紫外光(UV)吸收剂。光稳定剂包括苯并三唑如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑和2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，或包含至少一种前述光稳定剂的组合。UV吸收添加剂包括羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB*5411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB*531)；
2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB*1164)；2,
2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)(CYASORB*UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL*
3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷；苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)-(TINUVIN*234)；来自科莱恩的BCAP双丙二酸酯；
纳米尺寸的无机材料，例如氧化钛、氧化铈和氧化锌，均具有小于或等于100纳米的粒度；或者包含至少一种前述UV吸收剂的组合。基于100重量份的聚碳酸酯组合物(不包括任何填料)，光稳定剂的使用量为0.01至5重量份。
2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB*1164)；2,
2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)(CYASORB*UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL*
3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷；苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)-(TINUVIN*234)；来自科莱恩的BCAP双丙二酸酯；
纳米尺寸的无机材料，例如氧化钛、氧化铈和氧化锌，均具有小于或等于100纳米的粒度；或者包含至少一种前述UV吸收剂的组合。基于100重量份的聚碳酸酯组合物(不包括任何填料)，光稳定剂的使用量为0.01至5重量份。
[0076] 也可以使用阻燃剂。阻燃剂包括阻燃盐，例如全氟化C1-16烷基磺酸盐的碱金属盐，例如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾、全氟己烷磺酸四乙铵、二苯基砜磺酸钾(KSS)等，苯磺酸钠、甲苯磺酸钠(NATS)等；以及通过使例如碱金属或碱土金属(例如锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸络合盐(例如，氧阴离子，例如碳酸的碱金属和碱土金属盐，如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3，或氟阴离子络合物，如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6等。单独或与其他阻燃剂组合的Rimar盐和KSS和NATS特别适用于本文公开的组合物。基于100重量份的聚碳酸酯组合物，阻燃盐的使用量通常为0.01至1.0重量份。
[0077] 可以使用有机磷阻燃剂。有机磷化合物包括具有至少一个有机芳族基团和至少一个含磷基团的芳族有机磷化合物，以及具有至少一个磷-氮键的有机化合物。
[0078] 在具有至少一个有机芳族基团的芳族有机磷化合物中，芳族基团可以是取代或未取代的C3-30基团，其含有一个或多个单环或多环芳族部分(其可任选地含有至多三个杂原子(N、O、P、S或Si))和任选地还含有一个或多个非芳族部分，例如烷基、烯基、炔基或环烷基。芳族基团的芳族部分可以直接与含磷基团键合，或通过另一部分键合，例如亚烷基。芳族基团的芳族部分可以直接与含磷基团键合，或通过另一部分键合，例如亚烷基。在一个实施方式中，芳族基团与聚碳酸酯主链的芳族基团相同，例如双酚基团(例如，双酚A)、单亚芳基基团(例如，1,3-亚苯基或1,4-亚苯基)或其组合。
[0079] 含磷基团可以是磷酸酯(P(＝O)(OR)3)、亚磷酸酯(P(OR)3)、膦酸酯(RP(＝O)(OR)2)、次膦酸酯(R2P(＝O)(OR))、氧化膦(R3P(＝O))或膦(R3P)，其中前述含磷基团中的每个R可以是相同或不同的，条件是至少一个R是芳族基团。可以使用不同含磷基团的组合。芳族基团可以直接或间接地与磷键合，或与含磷基团的氧键合(即酯)。
[0080] 在一个实施方式中，芳族有机磷化合物是单体磷酸酯。代表性的单体芳族磷酸酯具有式(GO)3P＝O，其中每个G独立地是具有最多30个碳原子的烷基、环烷基、芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基，条件是至少一个G是芳族基团。G基团中的两个可以连接在一起以提供环状基团。在一些实施方式中，G对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如间苯二酚。示例性的磷酸酯包括磷酸苯基双(十二烷基)酯、磷酸苯基双(新戊基)酯、磷酸苯基双(3,5,5'-三甲基己基)酯、磷酸乙基二苯基酯、磷酸2-乙基己基二(对甲苯基)酯，磷酸双(2-乙基己基)对甲苯基酯、磷酸三甲苯酯、磷酸双(2-乙基己基)苯基酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸双(十二烷基)对甲苯基酯、磷酸二丁基苯基酯、磷酸2-氯乙基二苯基酯、磷酸对甲苯基双(2,5,5'-三甲基己基)酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯等。特定的芳族磷酸酯是其中每个G是芳族的磷酸酯，例如磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸异丙基化三苯基酯等。
[0081] 二官能或多官能芳族含磷化合物也是有用的，例如下式的化合物
[0082]
[0083] 其中每个G1独立地是C1-30烃基；每个G2独立地是C1-30烃基或烃氧基；每个X独立地是溴或氯；m为0至4，n为1至30。这种类型的二官能或多官能芳族含磷化合物分别包括间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯、它们的低聚和聚合对应物等。
[0084] 具体的芳族有机磷化合物具有两个或更多个含磷基团，并且包括式(9)的酸酯[0085]
[0086] 其中R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自任选地被C1-12烷基取代，特别是被C1-4烷基取代和X是单-或多-核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，其可以是OH-取代的并且可以含有多达8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中的至少一个是芳族基团。在一些实施方式中，R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-4烷基、萘基、苯基(C1-4)亚烷基或任选被C1-4烷基取代的芳基。具体的芳基部分是甲苯基、苯基、二甲苯基、丙基苯基或丁基苯基。在一些实施方式中，式(9)中的X是衍生自双酚的单核或多核芳族C6-30部分。进一步在式(9)中，n各自独立地为0或1；在一些实施方式中，n等于1。同样在式(9)中，q为0.5至30、0.8至15、1至5、或1至2。具体地，X可表示为以下二价基团(9)，或包含这些二价基团中的一种或多种的组合。
[0087]
[0088] 在这些实施方式中，R16、R17、R18和R19各自可以是芳族的，即苯基，n是1，p是1-5，特别是1-2。在一些实施方式中，R16、R17、R18、R19和X中的至少一个对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如双酚A或间苯二酚。在另一个实施方式中，X特别地衍生自间苯二酚、氢醌、双酚A或二苯基苯酚，R16、R17、R18、R19是芳族的，具体地苯基。这种类型的具体芳族有机磷化合物是间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，也称为RDP。具有两个或更多个含磷基团的另一类具体芳族有机磷化合物是式(10)化合物
[0089]
[0090] 其中R16、R17、R18、R19、n和q如式(9)所定义，其中Z是C1-7烷叉基、C1-7亚烷基、C5-12环烷叉基、-O-、-S-、-SO2-或-CO-，具体地异亚丙基。这种类型的具体芳族有机磷化合物是双酚A双(二苯基磷酸酯)，也称为BPADP，其中R16、R17、R18和R19各自为苯基，每个n为1，q为1至5、1至2、或1。
[0091] 含有至少一个磷-氮键的有机磷化合物包括磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺和三(氮丙啶基)氧化膦。特别地，可以使用磷腈(11)和环磷腈(12)其中w1是3至10,000，w2是3至25，
特别是3至7，并且Rw各自独立地是C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基。在前述基团中，这些基团中的至少一个氢原子可以被具有N、S、O或F原子的基团或氨基取代。例如，每个Rw可以是取代或未取代的苯氧基、氨基或聚氧化烯基。任何给定的Rw可以进一步与另一个磷腈基团交联。示例性交联包括双酚基团，例如双酚A基团。实例包括苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈十苯氧基环戊磷腈等。可以使用不同磷腈的组合。许多磷腈及其合成描述于H.R.Allcook,“Phosphorus-Nitrogen Compounds”Academic Press(1972)和J.E.Mark等人,“Inorganic Polymers”Prentice-Hall International,Inc.(1992)中。
特别是3至7，并且Rw各自独立地是C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基。在前述基团中，这些基团中的至少一个氢原子可以被具有N、S、O或F原子的基团或氨基取代。例如，每个Rw可以是取代或未取代的苯氧基、氨基或聚氧化烯基。任何给定的Rw可以进一步与另一个磷腈基团交联。示例性交联包括双酚基团，例如双酚A基团。实例包括苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈十苯氧基环戊磷腈等。可以使用不同磷腈的组合。许多磷腈及其合成描述于H.R.Allcook,“Phosphorus-Nitrogen Compounds”Academic Press(1972)和J.E.Mark等人,“Inorganic Polymers”Prentice-Hall International,Inc.(1992)中。
[0092] 取决于所用的特定有机磷化合物，聚碳酸酯组合物可包含0.5至15wt％或3.5至12wt％的有机磷阻燃剂，各自基于组合物的总重量。具体地，有机磷化合物可以是双酚A双(磷酸二苯酯)、磷酸三苯酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)、磷酸三甲苯酯或其组合。
[0094]
[0095] 其中R各自独立地为C1-36烷基、氟化或全氟化C1-36烷基、C1-36烷氧基、C6-14芳基、具有6-14个碳原子的芳氧基、具有7-36个碳原子的芳烷氧基、或具有6至14个碳原子的C1-36烷基取代的芳基。在一个实施方式中，至少一个R可以是苯基。环状硅氧烷的实例包括但不限于含环状苯基的硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷和四甲基四苯基环四硅氧烷。具体提到了八苯基环四硅氧烷。
[0096] 也可以使用线性硅氧烷。线性硅氧烷可以是线性含有苯基的硅氧烷，例如聚(苯基甲基硅氧烷)。在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物含有0.01％至1％的环状硅氧烷、线性硅氧烷或其组合。
[0097] 聚碳酸酯组合物可通过本领域已知的各种方法制备。例如，首先将粉末状聚碳酸酯和其他任选组分任选地与任何填料一起在高速混合器中或通过手动混合进行掺混。然后通过料斗将掺混物送入双螺杆挤出机的喉部。替代地，至少一种组分可以通过将其直接加入到挤出机喉部和/或经侧向给料机加到下游，或通过与所需聚合物混合成母料并加入挤出机中而掺入组合物中。挤出机通常在高于使组合物流动所需温度的温度下操作。可将挤出物立即在水浴中淬火并造粒。如此制备的粒料的长度可以根据需要为1/4英寸或更短。这种粒料可用于随后的模塑、成型或形成。
[0098] 通过差示扫描量热法(DSC)，根据ASTM D3418测定，采用20℃/min的加热速率，聚碳酸酯组合物的玻璃化转变温度可为155℃或更高、优选地155℃至280℃、更优选地165℃至260℃、甚至更优选地185℃至230℃。
[0099] 聚碳酸酯组合物可具有高耐热性。根据ISO 75/Bf，在跨度为64mm的80×10×4mm棒上以0.45MPa平铺测量，聚碳酸酯组合物的热挠曲温度(HDT)为150℃或更高、优选地150至270℃、更优选地155至260℃、甚至更优选地175至220℃。
[0100] 聚碳酸酯组合物可具有高维卡软化温度。在一个实施方式中，根据ISO306测量，聚碳酸酯组合物的维卡B120为155℃或更高、优选地165℃或更高、更优选地180℃或更高。
[0101] 聚碳酸酯组合物可具有优异的透明度。在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物的雾度小于1.5、更优选地小于1.0、更优选地小于0.5％，透射率大于86％、更优选地大于88％、更优选地大于89％、甚至更优选地大于90％，各自根据ASTM D1003-00在1.0mm厚度下使用颜色空间CIE1931(光源C和2°观察器)测量。聚碳酸酯组合物的雾度小于1.5，或小于1.0，总透射率大于84％或大于86％，各自根据ASTM D1003-00使用颜色空间CIE1931(光源C和2°观察器)在3.0mm厚度的模塑板上测量。根据组合物的玻璃化转变温度，聚碳酸酯组合物在300至350℃范围内的标准模塑条件下模塑。例如，聚碳酸酯组合物在比聚碳酸酯组合物的玻璃化转变温度高100℃至175℃的温度下模塑2至20分钟的停留时间。
[0102] 聚碳酸酯组合物可以在红外波长范围内具有优异的透明度。在一个实施方式中，在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，聚碳酸酯组合物在940nm波长下的透射率大于88％，或大于89％或大于90％；在1mm厚度的模塑板上根据IS 489测量，在587.6nm下的折射率大于1.59或大于1.60，或在940nm下的折射率大于1.57或大于1.58。在1mm上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer950光谱仪测量，该组合物在840nm波长下的透射率可以大于88.0％、优选地大于89.0％，更优选地大于90.0％。在
1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，该组合物在
550nm波长下的透射率大于85％，或大于87％或大于88％；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，该组合物在400nm波长下的透射率大于
75％，或大于80％或大于85％。在又另一个实施方式中，在1mm上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，组合物在1310nm波长下的透射率大于87％、优选地大于
88.0％、更优选地大于89.0％。
1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，该组合物在
550nm波长下的透射率大于85％，或大于87％或大于88％；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，该组合物在400nm波长下的透射率大于
75％，或大于80％或大于85％。在又另一个实施方式中，在1mm上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，组合物在1310nm波长下的透射率大于87％、优选地大于
88.0％、更优选地大于89.0％。
[0103] 在1mm厚度的模塑板上，根据ISO 489测量，聚碳酸酯组合物的阿贝数小于32或小于30。
[0104] 根据ISO 1133，以330℃/2.16Kg在360秒停留下测量，聚碳酸酯组合物的熔体体积流速(MVR)大于10cc/min或大于12cc/min或大于15cc/min。
[0105] 根据ISO 180/1A，使用根据ISO 3167TYPE A的多用途试样在23℃下测量，聚碳酸2
酯组合物具有至少6kJ/m2，或至少8kJ/m 的悬臂梁缺口冲击能(Izod notched impact energy)。根据ASTM D256在23℃下测量，聚碳酸酯组合物可具有至少70J/m，或至少88J/m的悬臂梁缺口冲击能。
酯组合物具有至少6kJ/m2，或至少8kJ/m 的悬臂梁缺口冲击能(Izod notched impact energy)。根据ASTM D256在23℃下测量，聚碳酸酯组合物可具有至少70J/m，或至少88J/m的悬臂梁缺口冲击能。
[0106] 聚碳酸酯组合物在没有水分的情况下在高温下长时间暴露时具有优异的颜色稳定性，进一步称为热老化。在140℃下热老化1500小时期间，在1.0mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数可以小于5、小于4、更优选地小于3。在155℃下热老化1000小时期间，在1mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加小于15、等于或小于10、或等于或小于7。在一个实施方式中，在155℃下热老化1500小时期间，在1.0mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加可以小于10、更优选地小于8、更优选地小于6。在160℃下热老化1000小时期间，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加可以小于20、更优选地小于10、更优选地小于5。在又另一个实施方式中，在170℃下热老化500小时期间，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加可以小于20、更优选地小于10、更优选地小于5。
[0107] 聚碳酸酯组合物在高温下在湿气存在下长时间暴露时具有优异的颜色稳定性，进一步称为水力老化。在一个实施方式中，在80℃和85％相对湿度下水力老化1000小时后，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加小于5、更优选地小于3、更优选地小于1。在另一个实施方式中，在121℃下在高压釜中水力老化100小时后，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加小于0.5或小于0.3。
[0108] 聚碳酸酯组合物在长时间暴露于高压釜条件或多次高压灭菌循环期间具有优异的颜色稳定性。在一个实施方式中，在121℃下在高压釜中100小时后，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加小于2、更优选地小于1。在另一个实施方式中，在134℃下在高压釜中100小时后，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加小于5、更优选地小于3、更优选地小于1。在一个实施方式中，在143℃下在高压釜中100小时后，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数增加小于10、更优选地小于5、更优选地小于3。
[0109] 聚碳酸酯组合物在苛刻条件下模塑后可具有优异的颜色。在一个实施方式中，在2.5mm板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数小于20、更优选地小于10、更优选地小于5、更优选地小于3。例如，聚碳酸酯组合物在比聚碳酸酯组合物的玻璃化转变温度高100至175℃的温度下模塑，停留时间为2至20分钟。典型的条件是在350℃或更高的熔融温度下模塑，停留时间为3分钟或更长时间。
[0110] 在一个实施方式中，在熔融温度为355℃以及停留时间为10分钟下，在2.5mm厚的模塑板上通过ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数比双酚A纯度低于99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少20％或至少30％。在另一个实施方式中，在355℃的温度下模塑10分钟的停留时间，在2.5mm厚的板上根据ASTM D1925测量，聚碳酸酯组合物的黄度指数小于10。
[0111] 当在厚度2.5mm下测试，根据ASTM D1925测定时，与在标准工艺条件下模塑的相同组合物的参考制品相比，在侵蚀性条件下模塑后，聚碳酸酯组合物的黄度指数变化小于100％、更优选地小于50％、更优选地小于30％。如本文所用，侵蚀性模塑条件包括等于或大于330℃的模塑温度，标准模塑条件包括低于330℃的模塑温度。
[0112] 根据ASTM D1925测定，聚碳酸酯组合物的黄度指数(YI)可以比其它相同组合物的参考样品低至少30％、更优选地低至少50％、更优选地低至少75％。
[0113] 在等于或大于330℃的温度下模塑10分钟的停留时间后，2.5mm厚度的组合物的模塑部分的根据ASTM D1925测定的黄度指数(YI)比双酚A纯度低于99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少30％、更优选地低至少50％、更优选地低至少75％。
[0114] 聚碳酸酯组合物可具有良好的阻燃性。可燃性测试按照Underwriter实验室公告94的步骤进行，该公告94题目为“测试设备和器具中的部件的塑料材料的可燃性(Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances)”(ISBN 0-7629-0082-2)，第五版，日期为1996年10月29日，包括2003年12月12日的修订。根据燃烧速度、熄灭时间、抗滴落能力以及滴落物是否燃烧，可以应用几种等级。根据该步骤，材料可分为HB、V0、UL94V1、V2、VA和/或VB。在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物在厚度
2.5mm或更高下具有UL94-V0等级；或在厚度0.8mm至1.5mm下具有UL94-V2等级。
2.5mm或更高下具有UL94-V0等级；或在厚度0.8mm至1.5mm下具有UL94-V2等级。
[0115] 聚碳酸酯组合物可以作为粒料提供，并且可用于通过各种方法形成透镜。可以使用所有已知的方法。示例性方法包括通过多腔工具；模塑，例如注塑、气体辅助注塑、真空模塑、挤出、压缩模塑、压延、旋转模塑、加热/冷却模塑、吹塑、包覆模塑、传递模塑、空腔模塑、热成型或铸造。
[0116] 有利地，当透镜经受二次加工，例如包覆模塑、无铅焊接、低温焊接或高温固化涂覆或其组合时，透镜没有明显的部分变形或变色。涂层的高温固化可以是例如100℃或更高，例如100至250℃。在一些实施方式中，“没有明显的部分变形”包括小于10体积％(vol％)，或小于5vol％，或小于1vol％的体积变形。明显的变色可以在18英寸的距离处通过肉眼检测到。聚碳酸酯组合物对于优异的模具填充性能具有良好的流动性(MVR)，同时保持所需的机械性能，在透镜制造中，可为由聚碳酸酯组合物模塑的连续透镜提供高度的再现性。
[0117] 透镜可以由若干尺寸特征限定，例如厚度、有效透镜面积、有效透镜面积的直径和总直径。如文中定义，透镜厚度在透镜的中心处测量(即，沿着z轴，垂直于在透镜的x-y平面中测量的透镜直径)。由于透镜具有曲率，因此透镜的厚度可以沿着表面的轮廓变化。而且，根据透镜的类型(凸透镜，凹透镜等)，厚度的变化可以广泛地不同。在一个实施方式中，在透镜的最厚部分处测量，透镜的厚度为0.1mm至50cm、或0.1mm至10cm、0.1mm至1cm、或0.1mm至0.5cm、或0.1mm至50mm。在一个具体实施方式中，在透镜中心处测量，透镜的厚度为0.25至2.5mm、或0.5至2.4mm、或0.8至2.3mm。
[0118] 透镜的尺寸由术语“有效透镜区域”表征，其被定义为透镜的曲率为正的区域，因此通过该区域折射的光可用于实际成像。如本文所定义，“曲率”是透镜的光学半径的倒数(由光路限定)。例如，平坦表面具有无限半径并因此具有零曲率。对于那些包括围绕透镜周边的平坦部分的透镜，其用于将透镜安装到光学组件中，该平坦部分不被认为是有效透镜区域的一部分。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，光进入透镜并通过第二(折射)表面离开。这些表面中的一个或两个可具有曲率。如上定义的有效透镜面积对于第一和第二表面可以是相同的，或者对于第一和第二表面可以是不同的。在不同的情况下，第一和第二表面的有效表面积的较大值被认为是整个透镜的有效透镜面积。透镜的有效透镜面积可以为0.2mm2至10m2、或0.2mm2至1m2、或0.2mm2至10cm2、或0.2mm2至5mm2、或0.2mm2至100mm2。
[0119] 如本文所定义的有效透镜面积直径描述了在透镜的有效(光学可用)面积的最外周边处测量的直径；而透镜的总直径是包括非光学相关的平坦部分的直径。文中公开的透镜的有效透镜面积的直径可以为0.1mm至500cm、或0.25mm至50cm、或0.5mm至1cm、或0.5mm至10mm；或者总直径为0.1mm至2m、或0.25mm至100cm、或0.5mm至2cm、或0.5mm至20mm。
[0120] 透镜的总直径可以为0.1mm至500cm、或0.25mm至100cm、或0.5mm至2cm、或0.5mm至20mm。
[0121] 透镜可在透镜表面上具有表面纹理，例如宏观纹理、微观纹理、纳米纹理或其组合。可以使用本领域已知的方法将纹理赋予给透镜，包括但不限于压延或压花技术。在一个实施方式中，透镜可以穿过一对辊之间的空隙，其中至少一个辊上具有压花图案，以将压花图案转移到透镜表面。纹理可用于控制光泽或反射。
[0122] 透镜的形状没有特别限制。透镜也可以具有不同的类型。例如，透镜可以是平坦或平面透镜、曲面透镜、柱面透镜、复曲面或球柱面透镜、菲涅耳透镜、凸透镜、双凸透镜、凹透镜、双凹透镜、凸凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、双凸透镜、渐变折射率透镜、轴锥透镜、锥形透镜、像散透镜、非球面透镜、矫正透镜、发散透镜、会聚透镜、复合透镜、摄影透镜、双合透镜、三重透镜、消色差透镜或多阵列透镜。
[0123] 镜片还可包括设置在共聚碳酸酯透镜的一侧或两侧的至少一部分上的标记或涂层，以赋予额外的性能，例如耐刮擦性、耐紫外光性、美学吸引力、亲水性、疏水性等。在一个实施方式中，涂层是硬涂层、UV保护涂层、抗折射涂层、抗反射涂层、耐刮擦涂层、疏水涂层、亲水涂层或包含上述至少一种的组合。
[0125] 涂层可以是任何合适的形式，包括连续或不连续的层(例如，图案、点、条纹和漩涡)，并且可以是多层彼此叠置的结果。
[0126] 涂层可以任何厚度施用，只要涂层基本上不改变透镜的外观和光学特性即可。在一个实施方式中，涂层的厚度为1微米至100微米、1微米至10微米、2微米至5微米、20埃至1微米、或甚至40纳米至100纳米。
[0127] 根据应用，在一些实施方式中，透镜表面的至少一部分被金属化。借助于电涂沉积、物理气相沉积或化学气相沉积或这些方法的适合组合，可以将金属层设置在透镜的表面上。也可以使用溅射工艺。由金属化工艺(例如，通过气相沉积)产生的金属层可以是0.001至50微米(μm)厚。铬、镍、铝等可列举作为汽化金属的实例。在一个实施方式中，铝气相沉积用作金属气相沉积。在气相沉积之前，模制基板的表面可以用等离子体处理，清洁或脱脂，以增加粘附力。
[0128] 透镜可以具有低双折射，这意味着透镜可以具有低光失真和更好的图像质量。
[0130] 上述类型的透镜可用于各种各样的应用中。例如，相机透镜可以是移动电话相机透镜、台式相机透镜、安全相机透镜、移动电话相机透镜、平板电脑相机透镜、笔记本相机透镜、保安相机透镜、相机传感器透镜、或车辆相机透镜(例如，汽车相机透镜)。
[0132] 照明透镜可以是室内照明透镜、室外照明透镜、车辆前照灯透镜、车辆雾灯透镜、车辆后照灯透镜、车辆行车灯透镜、车辆雾灯透镜、车辆内部透镜、发光二极管(LED)透镜或有机发光二极管(OLED)透镜。
[0133] 安全玻璃透镜是眼镜透镜、护目镜透镜、护目镜、头盔透镜或其他保护装置。
[0134] 眼科矫正透镜可以结合到单片眼镜、矫正眼镜(包括双焦镜、三焦镜、渐进透镜等)、隐形眼镜等中。
[0136] 因此，透镜可以结合到各种各样的设备中，包括相机(包括反光相机)、电子设备(例如移动电话、平板电脑、笔记本电脑和台式计算机)、车辆(如文中所用，其是指任何运输设备，例如自行车、小型摩托车、摩托车、汽车、公共汽车、火车、船、轮船和飞机)手电筒、商用机器(例如复印机或扫描仪)、照明装置(包括室内照明例如台灯和天花板灯、室外照明例如泛光灯和路灯、车辆前灯、后照灯、侧灯、行车灯、雾灯和室内灯)、成像设备(例如显微镜、望远镜、投影仪、安全透镜(例如在门中)或老花镜)、安全物品(例如护目镜、眼镜和安全帽如头盔)、视力矫正物品(眼镜或隐形眼镜)或玩具。
[0137] 聚碳酸酯组合物通过以下非限制性实施例进一步说明。
[0138] 实施例
[0139] 实施例中使用的材料描述于表1中。
[0140] 表1
[0141]
[0142] 掺混、挤出和模塑条件
[0143] 组合物如下制备。使用一种主要聚合物粉末作为载体，将所有固体作为浓缩物离线干混，并通过重力进料器进料到挤出机的进料喉部中。剩余的聚合物也通过重力进料器进料到挤出机的进料喉部中。液体添加剂(如果有的话)在真空之前使用液体注射系统进料。本领域技术人员将认识到，该方法不限于这些处理步骤或处理设备。
[0144] 所有材料的挤出在真空口位于模面附近的25mm Werner-Pfleiderer ZAK双螺杆挤出机(L/D比为33/1)上进行。挤出机具有9个区域，设定在温度40℃(进料区)，200℃(区域1)，250℃(区域2)，270℃(区域3)和290-330℃(区域4至8)下。螺杆速度为300rpm，通过量为
10-25kg/hr。本领域技术人员将认识到，该方法不限于这些温度或处理设备。
10-25kg/hr。本领域技术人员将认识到，该方法不限于这些温度或处理设备。
[0145] 将组合物在100-110℃下干燥6小时后，在具有22mm螺杆的45吨Engel模塑机或具有30mm螺杆的75吨Engel模塑机上模塑，在310至360℃的温度下操作，模具温度为80至150℃。本领域技术人员将认识到，该方法不限于这些温度或处理设备。
[0146] 测试方法
[0147] 黄度指数(YI)根据ASTM D1925由MacBeth ColorEye7000A的透射光谱计算，厚度为1.0mm或2.5mm，如实施例中所述。
[0148] 拉伸应力和拉伸模量根据ISO 527以50mm/min的速度测量。
[0149] 弯曲应力和弯曲模量根据ISO 178测量。
[0150] ASTM悬臂梁缺口冲击能根据ASTM D256在23℃下使用80mm×10mm×4mm样品测量。
[0151] ISO缺口悬臂梁冲击根据ISO 180/1A使用根据ISO 3167TYPE的多用途试样在23℃下测量。
[0152] 维卡B120软化温度根据ISO 306测量。
[0153] 热变形温度(HDT)根据ISO 75/Bf在跨度为64mm的80mm×10mm×4mm棒上在0.45MPa下测量。
[0154] 熔体体积流速(MVR)根据ISO 1133在300秒停留时在330℃/2.16Kg下测量。
[0155] 在400nm、550nm、940nm或1310nm下的透射率用配备15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪在厚度为1mm，2mm或3mm的模塑板上测量。
[0156] 雾度根据ASTM D1003-00在厚度为1至3mm的模塑板上测量。
[0157] 折射率根据ISO 489在厚度为1mm的模塑板上测量。
[0158] 阿贝数根据ISO 489在厚度为1mm的模塑板上测量。
[0159] 可燃性测试按照Underwriter实验室公告94的步骤进行，该公告94题目为“测试设备和器具中的部件的塑料材料的可燃性(Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances)”(ISBN0-7629-0082-2)，第五版，日期为1996年10月29日，包括2003年12月12日的修订。根据燃烧速度、熄灭时间、抗滴落能力以及滴落物是否燃烧，可以应用几种等级。根据该步骤，材料可分为HB、UL94V0、V1、V2、VA和/或VB。
[0160] BPA纯度测定
[0161] 对组合物和/或聚碳酸酯或共聚碳酸酯测定BPA纯度。
[0162] 称量约200毫克(mg)的样品。将其溶于5ml四氢呋喃(THF)和2ml 10％在甲醇中稀释的氢氧化钾溶液中。使用这些溶剂进行聚碳酸酯的解聚。
[0163] 将溶液摇动2小时。然后，加入2毫升(ml)乙酸以使BPA碳酸盐质子化并降低pH。将溶液再次摇动半小时以均化并溶解所有沉淀物。
[0164] 用于HPLC分析的装置是Agilent 1100系统。使用的软件是Agilent ChemStation。分析在C18柱上进行。使用梯度的极性溶剂。其是水和甲醇的混合物。在分析结束时使用THF来清洁柱。
[0165] 通过HPLC测定解聚组合物中的杂质浓度。然后，可以通过以下等式推导出BPA纯度：
[0166] BPA纯度的wt％＝100％-解聚组合物中杂质的wt％*254/228。
[0167] 实施例1和比较例2
[0168] 实施例1和比较例2证明了当与PPPBP-BPA共聚碳酸酯掺混并在侵蚀性模塑条件下模塑时，使用由高纯度BPA制成的双酚A均聚碳酸酯对颜色稳定性的影响。配方和结果如表2所示。
[0169] 表2
[0170]
[0171]
[0172] 表2中的数据表明，当样品在标准温度(310℃)以及侵蚀性温度(335℃和355℃)下模塑时，与含有衍生自低纯度BPA的双酚A均聚碳酸酯(比较例2)的组合物相比，使用衍生自高纯度BPA的双酚A均聚碳酸酯(实施例1)提供了改善的颜色稳定性。在高温下差异更明显，其中颜色改善几乎为50％(355℃/15)和39％(355/10min)。
[0173] 实施例3-10
[0174] 实施例3-10证明了在各种模塑条件下使用衍生自高纯度BPA的PPPBP-BPA共聚碳酸酯对颜色稳定性的影响。配方和结果如表3所示。
[0175] 表3
[0176]
[0177]
[0178] 表3中的结果表明，与基于较低纯度BPA的相同组合物相比，在所有模塑条件下，使用基于高纯度BPA的PPPBP-BPA共聚碳酸酯改善了颜色(实施例3相对于比较例4，实施例5相对于比较例6，等)。使用酸稳定剂(甲苯磺酸丁酯或H3PO3)可以进一步改善组合物的颜色稳定性(例如，实施例5相对于实施例3)。
[0179] 比较例11和实施例12
[0180] 比较例11和实施例12证明了热老化后，使用衍生自高纯度BPA的BPA均聚碳酸酯对颜色稳定性的影响。配方和结果如表5所示。
[0181] 表5
[0182]
[0183] *厚度为2.5mm
[0184] 表5中的结果表明，当使用衍生自高纯度BPA的双酚A均聚碳酸酯时，热老化后的色移显著改善。将实施例12与比较例11进行比较，在140℃下老化2658小时后，ΔYI从11.5降至8.3，在140℃下老化5000小时后，ΔYI从30.3降至22.8。
[0185] 实施例13-26
[0186] 实施例13-26证明了热老化后，使用BPA均聚碳酸酯和PPPBP-BPA共聚碳酸酯(均衍生自高纯度)的掺混物对颜色稳定性的影响。配方和结果如表6所示。
[0187] 数据表明当双酚A均聚碳酸酯和PPPBP-BPA共聚碳酸酯均衍生自高纯度BPA时，含有双酚A均聚碳酸酯和PPPBP-BPA共聚碳酸酯的掺混物在热老化后具有优异的颜色稳定性。使用少量酸稳定剂(甲苯磺酸丁酯或H3PO3或其组合)可以在标准或滥用模塑后进一步改善掺混物的颜色稳定性。
[0188] 实施例27-30
[0189] 实施例27-30比较在酸稳定剂存在或不存在下，含有标准或高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯和标准或高纯度双酚A均聚碳酸酯和紫外光稳定剂的组合物的热老化性能。配方和结果如表7所示。
[0190] 数据表明，与含有标准纯度双酚A均聚碳酸酯和标准纯度PPPBP-BAP共聚碳酸酯(对于总组合物为99.4％纯度)的掺混物相比，含有高纯度双酚A均聚碳酸酯和高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯(对于总组合物为99.7％纯度)的掺混物在热老化后具有更好的颜色稳定性。
[0191] 表6
[0192]
[0193]
[0194] *测试的所有样品的厚度为1mm。
[0195] 表7
[0196]
[0197]
[0198] *测试的所有样品的厚度为2.5mm。
[0199] 表8
[0200]
[0201]
[0202] *测试的所有样品的厚度为1mm。
[0203] 实施例31-42
[0204] 实施例31-42说明在酸稳定剂存在或不存在下，含有衍生自高纯度BPA的PPPBP-BPA共聚碳酸酯的组合物的热老化性能。配方和结果如表8中所示。比较例41是商品APEC 2097，比较例42是已知配方U-100。
[0205] 数据表明，与其它已知的高热组合物相比，高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯在热老化后具有更好的颜色稳定性。少量酸稳定剂(甲苯磺酸丁酯，H3PO3或其组合)的存在可以进一步改善高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯的热老化性能。
[0206] 实施例43-47
[0207] 实施例43-47比较了在酸稳定剂存在或不存在下，含有高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯或标准纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯的组合物的热老化性能。配方和结果见表9。
[0208] 表9
[0209]
[0210] *测试的样品具有2.5mm的厚度，并在330℃下模塑，停留时间为5分钟。
[0211] 数据表明与标准纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯相比，在热老化后，高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯具有更好的颜色稳定性。数据还表明，酸稳定剂(甲苯磺酸丁酯或H3PO3)的存在不会改善标准纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯的热老化性能。
[0212] 实施例48-53
[0213] 实施例48-53说明了含有高纯度PPPBP-BPA，甲苯磺酸丁酯和任选地高纯度BPA均聚碳酸酯的组合物的各种性质。配方和结果显示在表10中。还存在约0.0002wt％的染料包。
[0214] 表10
[0215]
[0216]
[0217] 以下阐述本公开的各种实施例。
[0218] 实施方式1.由聚碳酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜，所述聚碳酸酯组合物包含：含有双酚A碳酸酯单元和式(1)的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯，其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，R3各自独立地为C1-6烷基，R4为氢、C2-6烷基或任选地被1-5个C1-6烷基取代的苯基，p、q和j各自独立地为0至4；以及任选地，双酚A均聚碳酸酯；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元的存在量为10-49mol％、优选地13-40mol％或35-49mol％、更优选地18-35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：根据ISO 306测量的155℃或更高、优选地165℃或更高、更优选地180℃或更高的维卡B120；在1mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间小于10或小于7的黄度指数增加。
[0219] 实施方式2.由聚碳酸酯组合物形成的共聚碳酸酯透镜，所述聚碳酸酯组合物包a b含：含有双酚A碳酸酯单元和式(1)的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯，其中R 和R各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R3独立地为C1-6烷基，R4为氢、C2-6烷基或任选地被1至5个C1-6烷基取代的苯基，p、q和j各自独立地为0至4；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元的存在量为10至49mol％、优选地13至
40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：根据ISO 306测量的155℃或更高、优选地165℃或更高、更优选地180℃或更高的维卡B120；在2.5mm厚的模塑板上，采用355℃的熔体温度和10分钟的停留时间，根据ASTM D1925测量，比双酚A纯度低于99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少
20％或至少低30％的黄度指数。
40mol％或35至49mol％、更优选地18至35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.6％，或至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：根据ISO 306测量的155℃或更高、优选地165℃或更高、更优选地180℃或更高的维卡B120；在2.5mm厚的模塑板上，采用355℃的熔体温度和10分钟的停留时间，根据ASTM D1925测量，比双酚A纯度低于99.6％或低于99.5％的相同组合物低至少
20％或至少低30％的黄度指数。
[0220] 实施方式3：实施方式1或实施方式2的共聚碳酸酯透镜，其中透镜是平坦或平面透镜、曲面透镜、柱面透镜、复曲面或球柱面透镜、菲涅耳透镜、凸透镜、双凸透镜、凹透镜、双凹透镜、凸凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、双凸透镜、渐变折射率透镜、轴锥透镜、锥形透镜、像散透镜、非球面透镜、矫正透镜、发散透镜、会聚透镜、复合透镜、摄影透镜、双合透镜、三重透镜、消色差透镜或多阵列透镜。
[0221] 实施方式4.实施方式1至3中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，还包括在透镜表面上的宏观纹理、微观纹理、纳米纹理或其组合。
[0222] 实施方式5.实施方式1至4中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中所述透镜具有以下中的一种或多种：在透镜的最厚部分处测量，厚度为0.1mm至50cm、或0.1mm至10cm、0.1mm至1cm或0.1mm至0.5cm、或0.1mm至50mm，优选地在透镜中心处测量，厚度为0.25至
2.5mm、或0.5至2.4mm、或0.8至2.3mm；有效透镜面积为0.2mm2至10m2、或0.2mm2至1m2、或
0.2mm2至10cm2、或0.2mm2至5mm2、或0.2mm2至100mm2；有效透镜面积的直径为0.1mm至500cm、或0.25mm至50cm、或0.5mm至1cm、或0.5mm至10mm；或者总直径为0.1mm至500cm、或0.25mm至
100cm、或0.5mm至2cm、或0.5mm至20mm。
2.5mm、或0.5至2.4mm、或0.8至2.3mm；有效透镜面积为0.2mm2至10m2、或0.2mm2至1m2、或
0.2mm2至10cm2、或0.2mm2至5mm2、或0.2mm2至100mm2；有效透镜面积的直径为0.1mm至500cm、或0.25mm至50cm、或0.5mm至1cm、或0.5mm至10mm；或者总直径为0.1mm至500cm、或0.25mm至
100cm、或0.5mm至2cm、或0.5mm至20mm。
[0223] 实施方式6.实施方式1至5中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，还包括设置在聚碳酸酯透镜的一个或两个表面的至少一部分上的标记或涂层。
[0224] 实施方式7.实施方式6的共聚碳酸酯透镜，其中所述涂层是硬涂层、UV保护涂层、抗折射涂层、抗反射涂层、耐刮擦涂层、疏水涂层、亲水涂层或包含上述至少一种的组合，或其中聚碳酸酯透镜的表面的至少一部分被金属化。
[0225] 实施方式8.实施方式1至7中任一项的共聚碳酸酯透镜，其中所述共聚碳酸酯透镜是相机透镜、传感器透镜、照明透镜、安全玻璃透镜、眼科矫正透镜或成像透镜。
[0226] 实施方式9.根据实施方式8的共聚碳酸酯透镜，其中所述相机透镜是移动电话相机透镜、台式相机透镜、安全相机透镜、移动电话相机透镜、台式相机透镜、笔记本相机透镜、安全相机透镜、相机传感器透镜、或车辆相机透镜，所述传感器透镜可以是运动检测器透镜、接近传感器透镜、手势控制透镜、红外传感器透镜或相机传感器透镜，所述照明透镜可以是室内照明透镜、室外照明透镜、车辆前照灯透镜、车辆雾灯透镜、车辆后照灯透镜、车辆行车灯透镜、车辆雾灯透镜、车辆内部透镜、发光二极管透镜或有机发光二极管透镜，所述安全玻璃透镜是眼镜透镜、护目镜透镜、护目镜、或头盔透镜，所述眼科矫正透镜是单片眼镜、矫正眼镜、或隐形眼镜，或所述成像透镜是扫描仪透镜、投影仪透镜、放大镜透镜、显微镜透镜、望远镜透镜、安全透镜、或老花镜透镜。
[0227] 实施方式10.实施方式1至9中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯中的第二碳酸酯重复单元具有式(1a)，其中R5为氢、苯基或甲基，优选为苯基。
[0228] 实施方式11.实施方式1至10中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯包含60至85mol％的双酚A碳酸酯单元和15至40mol％的第二碳酸酯单元，各自基于共聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
[0229] 实施方式12.实施方式1至11中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯还包含基于共聚碳酸酯中碳酸酯单元的总数的至少5mol％的不同于双酚A碳酸酯单元和第二碳酸酯单元的第三碳酸酯单元，所述第三碳酸酯单元包含式(3)-(7)的碳酸酯单元：其中Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，R6各自独立地为C1-3烷基a 1 2或苯基，X为C6-12多环芳基、C3-18单-或多环亚烷基、C3-18单-或多环烷叉基、-(Q)x-G-(Q)y-基团其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基，x为0或1，y为1，或-C(P1)(P2)-其中P1为C1-12烷基，P2为C6-12芳基；m和n各自独立地为0至4，或其组合。
[0230] 实施方式13.实施方式5的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯包含15至70摩尔％的双酚A碳酸酯单元，5至50摩尔％的第二碳酸酯单元，和5至50摩尔％的第三碳酸酯单元，各自基于共聚碳酸酯中碳酸酯单元的总数。
[0231] 实施方式14.实施方式1至14中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯具有小于200ppm的羟基端基含量且双酚A均聚碳酸酯具有小于150ppm的羟基端基含量和通过基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量的小于2ppm的硫含量。
[0232] 实施方式15.实施方式1至14中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中所述聚碳酸酯组合物包含通过离子色谱法测定的以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种。
[0233] 实施方式16.实施方式1至15的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯的羟基端基含量小于200ppm，以及任选的双酚A均聚碳酸酯的羟基端基含量小于150ppm。
[0234] 实施方式17.实施方式1至16中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中任选的双酚A均聚碳酸酯具有小于2ppm的硫含量，或者共聚碳酸酯，任选的双酚A均聚碳酸酯或两者衍生自硫含量小于2ppm的双酚A，各自通过基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量或任选的双酚A均聚碳酸酯。
[0235] 实施方式18.实施方式1至17中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中聚碳酸酯组合物还包含2至25ppm、优选地4至15ppm、更优选地6至12ppm的酸稳定剂，所述酸稳定剂包含布朗斯台德酸、路易斯酸、含有硫原子的酸或其酯，或包含上述至少一种的组合。
[0236] 实施方式19.实施方式18的共聚碳酸酯透镜，其中所述酸稳定剂包含磷酸；亚磷酸；次磷酸；焦磷酸；多磷酸；式(8)的有机磺酸稳定剂，其中R7各自独立地为C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基、或衍生自C2-32烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚8 8 8 7
合物单元，以及R是氢；或R 是C1-30烷基；或R是式-S(＝O)2-R的基团；或包含上述至少一种的组合，优选地其中酸稳定剂包括磷酸、亚磷酸、甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸或其组合。
合物单元，以及R是氢；或R 是C1-30烷基；或R是式-S(＝O)2-R的基团；或包含上述至少一种的组合，优选地其中酸稳定剂包括磷酸、亚磷酸、甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸或其组合。
[0237] 实施方式20.实施方式1至19中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中基于聚碳酸酯组合物的总重量，共聚碳酸酯的存在量为90至99.8wt％或95至99.8wt％。
[0238] 实施方式21.实施方式1至20中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中共聚碳酸酯的存在量为45至75wt％、优选地50至70wt％，双酚A均聚碳酸酯的存在量为25至55wt％、优选地30至50wt％，各自基于聚碳酸酯组合物的总重量。
[0239] 实施方式22.实施方式1至20中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中，基于所述聚碳酸酯组合物的总重量，所述聚碳酸酯组合物包含：60至70wt％的含有双酚A碳酸酯单元和式(1a)的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯，其中R5是氢、苯基或甲基，优选是苯基；25至40重量％的双酚A均聚碳酸酯；和任选的6至12ppm的甲苯磺酸丁酯；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元的存在量为18至35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：在2.5mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间小于10的黄度指数增加。
[0240] 实施方式23.实施方式1至20中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中，基于所述聚碳酸酯组合物的总重量，所述聚碳酸酯组合物包含：96至99.9wt％的含有双酚A碳酸酯单元和式(1a)的第二碳酸酯单元的共聚碳酸酯，其中R5是氢、苯基或甲基，优选是苯基；和任选的6至12ppm的甲苯磺酸丁酯；其中基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数的总和，第二碳酸酯单元的存在量为18至35mol％，通过离子色谱法测定，共聚碳酸酯包含以重量计的少于2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵离子中的每一种，并且通过高效液相色谱法测定，聚碳酸酯组合物具有至少99.7％的双酚A纯度；并且其中聚碳酸酯组合物具有：根据ISO 306测量的180℃或更高的维卡B120；在2.5mm厚的模塑板上根据ASTM D1925测量，在155℃下热老化1000小时期间小于10的黄度指数增加。
[0241] 实施方式24.实施方式1至23中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜，其中所述聚碳酸酯组合物具有一种或多种以下性质：根据ASTM D1925，在355℃的温度下，在2.5mm厚的模塑板上测量，停留时间为10分钟，黄度指数小于10；根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，在跨度为64mm的80×10×4mm棒上平铺测量，热变形温度大于150℃；小于1.5，或小于1.0的雾度以及大于86％或大于88％的总透射率，各自根据ASTM D1003-00使用颜色空间CIE1931(光源C和
2°观察器)在1.0mm厚的模塑板上测量；小于1.5，或小于1.0的雾度以及大于84％或大于
86％的总透射率，各自根据ASTM D1003-00使用颜色空间CIE1931(光源C和2°观察器)在
3.0mm厚的模塑板上测量；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer
950光谱仪测量，大于75％，或大于80％或大于85％的在400nm波长下的透射率；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于85％，或大于
87％或大于88％的在550nm波长下的透射率；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于88％，或大于89％或大于90％的在940nm波长下的透射率；根据ISO 489，在1mm厚度的模塑板上测量，在587.6nm下大于1.59或大于1.60的折射率或在940nm下大于1.57或大于1.58的折射率；根据ISO 489，在1mm厚度的模塑板上测量，小于32或小于30的阿贝数；根据ISO 1133，以330℃/2.16Kg在360秒停留下测量，熔体体积流速大于10cc/min；根据ISO 180/1A，使用根据ISO3167TYPE A的多用途试样在23℃下测量，至少6kJ/m2，或至少8kJ/m2的悬臂梁缺口冲击能；根据ASTM D256在23℃下测量，至少
70J/m，或至少88J/m的悬臂梁缺口冲击能；通过ASTM D1925，在2.5mm厚度的模塑板上测量，在130℃下热老化5000小时期间，小于10的黄度指数增加；通过ASTM D1925，在1.0mm厚度的模塑板上测量，在140℃下热老化1500小时期间，小于6或小于5的黄度指数增加；通过ASTM D1925，在2.5mm厚度的模塑板上测量，在121℃下在高压釜中水力老化100小时后，小于0.5或小于0.3的黄度指数增加；或在0.8mm至1.5mm厚度下的UL94-V2等级。
2°观察器)在1.0mm厚的模塑板上测量；小于1.5，或小于1.0的雾度以及大于84％或大于
86％的总透射率，各自根据ASTM D1003-00使用颜色空间CIE1931(光源C和2°观察器)在
3.0mm厚的模塑板上测量；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer
950光谱仪测量，大于75％，或大于80％或大于85％的在400nm波长下的透射率；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于85％，或大于
87％或大于88％的在550nm波长下的透射率；在1mm厚度的模塑板上利用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，大于88％，或大于89％或大于90％的在940nm波长下的透射率；根据ISO 489，在1mm厚度的模塑板上测量，在587.6nm下大于1.59或大于1.60的折射率或在940nm下大于1.57或大于1.58的折射率；根据ISO 489，在1mm厚度的模塑板上测量，小于32或小于30的阿贝数；根据ISO 1133，以330℃/2.16Kg在360秒停留下测量，熔体体积流速大于10cc/min；根据ISO 180/1A，使用根据ISO3167TYPE A的多用途试样在23℃下测量，至少6kJ/m2，或至少8kJ/m2的悬臂梁缺口冲击能；根据ASTM D256在23℃下测量，至少
70J/m，或至少88J/m的悬臂梁缺口冲击能；通过ASTM D1925，在2.5mm厚度的模塑板上测量，在130℃下热老化5000小时期间，小于10的黄度指数增加；通过ASTM D1925，在1.0mm厚度的模塑板上测量，在140℃下热老化1500小时期间，小于6或小于5的黄度指数增加；通过ASTM D1925，在2.5mm厚度的模塑板上测量，在121℃下在高压釜中水力老化100小时后，小于0.5或小于0.3的黄度指数增加；或在0.8mm至1.5mm厚度下的UL94-V2等级。
[0242] 实施方式25.一种形成实施方式1至24中任一项的共聚碳酸酯透镜的方法，包括模塑、热成型、挤出、压延或浇铸聚碳酸酯组合物以形成透镜。
[0243] 实施方式26.一种包含实施方式1至24中任一项或多项的共聚碳酸酯透镜的装置，其中所述装置是相机、电子设备、车辆、手电筒、商用机器、照明设备、成像设备、保护性制品、视力矫正制品或玩具。
[0244] 除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指示物。“或”意指“和/或”。针对相同组分或性质的所有范围的端点是包含性的且可独立组合。除非另外定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。如本文所用，“组合”包括掺混物、混合物、合金、反应产物等。“其组合”包括任何组合，其包含至少一种所列组分或性质，任选地连同未列出的类似组分或性质。
[0245] 使用标准命名法描述化合物。例如，任何未被任何指定基团取代的位置应理解为其化合价由所示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳连接。
[0246] 如本文所用，术语“烃基”和“烃”泛指包含碳和氢的取代基，任选地具有1至3个杂原子，例如氧、氮、卤素、硅、硫或其组合；“烷基”是指直链或支链的饱和一价烃基；“亚烷基”是指直链或支链的饱和二价烃基；“烷叉基”是指直链或支链的饱和二价烃基，在单个共同碳原子上具有两个化合价；“烯基”是指具有至少两个通过碳-碳双键连接的碳的直链或支链一价烃基；“环烷基”是指具有至少三个碳原子的非芳族单价单环或多环烃基；“芳基”是指一个或多个芳香环中仅含有碳的芳族一价基团；“亚芳基”是指在一个或多个芳香环中仅含有碳的芳族二价基团；“烷基亚芳基”是指被如上定义的烷基取代的芳基，其中4-甲基苯基是示例性的烷基亚芳基；“芳基亚烷基”是指被如上定义的芳基取代的烷基，其中苄基是示例性的芳基亚烷基。
[0247] 除非另有说明，否则前述基团中的每一个可以是未取代的或取代的，条件是取代不会显著不利地影响化合物的合成、稳定性或使用。本文所用的术语“取代的”是指指定的原子或基团上的至少一个氢被另一个基团取代，条件是不超过指定原子的正常价。当取代基是氧代(即＝O)时，原子上的两个氢被取代。取代基和/或变量的组合是允许的，条件是取代不会显著不利地影响化合物的合成或使用。可存在于取代位置的基团包括(-NO2)、氰基(-CN)、卤素、硫氰基(-SCN)、C2-6烷酰基(例如酰基(H3CC(＝O)-)；甲酰氨基；C1-6或C1-3烷基、环烷基、烯基和炔基；C1-6或C1-3烷氧基；C6-10芳氧基如苯氧基；C1-6烷硫基；C1-6或C1-3烷基亚磺酰基；C1-6或C1-3烷基磺酰基；C6-12芳基，其具有至少一个芳环(例如，苯基、联苯基、萘基等，每个环是取代或未取代的芳族)；C7-19芳基亚烷基，其具有1至3个单独的或稠合的环以及6至18个环碳原子；或芳基烷氧基，其具有1至3个单独的或稠合的环以及6至18个环碳原子。所述碳原子数包括任何取代基。
[0248] 本文引用的所有参考文献都通过引用整体并入。尽管已经出于说明的目的阐述了典型的实施方式，但是前述描述不应被视为对本文范围的限制。因此，在不脱离本文的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以想到各种修改、调整和替代。
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