聚碳酸酯颗粒的保持方法

文档序号:4444658阅读:451来源:国知局
专利名称:聚碳酸酯颗粒的保持方法
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯颗粒的保持方法。更具体地说,涉及从颗粒的制造过程开始到成型为止期间,使附着有少量异物的聚碳酸酯颗粒尽量不再附着异物的保持方法。
根据本发明,由于能够提供抑制了尘埃、尘土(总称为灰尘)等异物在表面的附着量的、清洁的聚碳酸酯颗粒的保持方法,因而可以提供对于光盘用途、尤其是数字视盘用途有利的方法。本发明中所说的尘埃、尘土(灰尘)具体地说包括不锈钢等金属的微小粉末、纤维碎屑、特氟隆等塑料碎屑、砂粒和石棉。
先有技术聚碳酸酯具有优良的耐冲击性等机械特性,而且还具有优良的耐热性、透明性等,被广泛地使用。特别是以双酚A(2,2-双(4-羟基苯基)丙烷)作为主要二羟基化合物得到的聚碳酸酯主要用于以小型光盘、CD-ROM为代表的光盘,近年来对其的需求正急剧增长。
已知当光盘等信息保存基板中使用聚碳酸酯时,如果聚碳酸酯中含有的异物数量多,则对保存的内容进行读取/刻写时会发生很多错误。
这类关于对异物的减少进行研究的例子有例如在特开平3-217801号公报中公开了一种光盘基板,该光盘基板由于将0.1μm或小于0.1μm的亚微米级异物的异物强度降至了10,000或以下,因而错误率少。
另外特公平6-49320号公报中公开了0.5-1.0μm的灰尘数量为1.0×104个/g或小于1.0×104个/g的光学用聚碳酸酯树脂成型材料的生产方法,该方法中采用0.5-1.0μm的灰尘数量为1.0×104个/g或小于1.0×104个/g的聚碳酸酯树脂原料粉末,使用由特定材料制成的带有排气孔的挤塑机。特开平9-254151号公报中公开了在对熔融状态的聚碳酸酯线材进行冷却切断时,使用导电率为1mS/cm或小于1mS/cm的冷却水,从而获得较少发生裂纹的聚碳酸酯颗粒的方法,该公报中记载了优选使用其中0.5-25μm的异物数量为105个/ml或小于105个/ml的冷却水。
特开平6-270145号公报中提出了能够提供通过16筛目的微小粉末为40ppm或小于40ppm、并且异物混入少的合成树脂颗粒的方法,该方法从聚碳酸酯树脂颗粒下落通道的下部吹送离子化气体,使之与下落通道内通过的聚碳酸酯树脂颗粒接触,从而将微小粉末除去。
但是在这些先有技术中,不仅没有公开颗粒表面的异物附着量,也没有公开任何控制树脂的耐电压性、从造粒阶段到成型加工阶段应当保持包括颗粒表面异物附着量在内的特定级别的异物含有量的技术,还不能说问题已完全得到解决。
而且近年来,记录密度比至今为止的介质都高的数字视盘等记录介质开始普及,需要错误率更少的聚碳酸酯和基板。为了获得这样的聚碳酸酯的基板,在被称为净室的无尘空间中作业,制取异物附着量少的颗粒。
然而,在采取净室作业的先有方法中,现状是相对于颗粒表面能够达到的异物附着量是有限度的,停留在不充分的程度。
本发明所要解决的课题历来,对于造粒,在使用异物少的水的同时,将准备异物少的环境作为重点,其结果是一直努力试图制造异物附着量少的聚碳酸酯颗粒。但是,通过这样的方法还没有实现工业生产、保持能够与记录材料的高密度化相对应的异物少的聚碳酸酯颗粒的方法。鉴于这一事实,本发明者们致力于确立异物附着量少的聚碳酸酯颗粒的工业生产、保持方法。
解决课题的方法本发明者们为了获得异物含有量少而且在读取和刻写信息时错误发生少的基板,对在将异物表面附着量少的颗粒供应给成型加工期间,尽可能不再使异物附着的保持方法进行了研究后,实现了本发明。
本发明提供了一种聚碳酸酯颗粒的保持方法,其特征是在直到为了制造聚碳酸酯的成型品而将聚碳酸酯颗粒(A)熔融为止的过程中,将聚碳酸酯颗粒(A)的静电势保持在±10kV的范围内,所述聚碳酸酯颗粒(A)的粒径为0.5-10μm的异物附着量小于或等于1万个/g。
根据本发明,在将聚碳酸酯颗粒成型得到盘片信息基板时,能够尽可能地减少附着于颗粒表面的异物量,结果能够得到异物含量少、错误发生少的光盘基板。
以下对本发明的方法作进一步的详细说明。
本发明中的聚碳酸酯表示芳族二羟基化合物和与碳酸结合形成的化合物(炭酸結合形成性化合物)的缩聚物。
另外,以玻璃化转变温度的控制、或者流动性的提高、或者折射率的提高、或者双折射的降低等光学性质的控制为目的,根据需要将一种或者多种各种单体组合可以得到本发明的聚碳酸酯是不言而喻的。
所述芳族二羟基化合物优选采用下式(1)所示的化合物 (式中R1、R2、R3和R4各自独立为氢原子、卤素原子、碳原子数等于或小于12的烷基、芳烷基或芳基,W为碳原子数等于或小于30的亚烷基、烷撑、环亚烷基、环烷撑、苯基取代的烷撑、氧原子、硫原子、亚砜基或砜基或直接结合)。
这类芳族二羟基化合物的具体例子包括双(4-羟基芳基)烷烃类,如双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)庚烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、4,4-二羟基苯基-1,1’-间二异丙苯和4,4’-二羟基苯基-9,9-芴;双(羟基芳基)环烷烃类,如1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1-甲基-1-(4-羟基苯基)-4-(二甲基-4-羟基苯基)甲基环己烷、4-[1-[3-(4-羟基苯基)-4-甲基环己基]-1-甲基乙基]-苯酚、4,4’-[1-甲基-4-(1-甲基乙基)-1,3-环己烷二基(シクロヘキサンジイル]双酚和2,2,2’,2’-四氢-3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-螺双-[1H-茚]-6,6’-二醇;二羟基芳基醚类,如双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)醚和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基苯基醚;二羟基二芳基硫化物类,如4,4’-二羟基二苯基硫化物和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫化物;二羟基二芳基亚砜类,如4,4’-二羟基二苯基亚砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜;二羟基二芳基砜类,如4,4’-二羟基二苯基砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜;二羟基二芳基靛红类,如4,4’-二羟基二苯基-3,3’-靛红;二羟基二芳基呫吨类,如3,6-二羟基-9,9-二甲基呫吨;二羟基苯类,如间苯二酚、5-甲基间苯二酚、4-叔丁基间苯二酚、4-枯基间苯二酚、氢醌、2-甲基氢醌、2-叔丁基氢醌和2-枯基氢醌;二羟基联苯类,如4,4’-二羟基联苯、3,3’-二氯-4,4’-二羟基联苯。其中从单体的稳定性,并易于获得其中杂质含量少的单体的观点出发,2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)是优选的。
与碳酸结合形成的化合物的具体例子包括光气类,如光气、氯甲酸三氯甲基酯和碳酸双(三氯甲基)酯;碳酸二芳基酯类,如碳酸二苯酯和碳酸二甲苯基酯;碳酸二烷基酯类,如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯;碳酸烷基芳基酯类,如碳酸甲基苯基酯和碳酸乙基苯基酯。
在光气类中,优选使用光气。在碳酸二酯类中,优选使用碳酸二苯酯。这些化合物可以单独使用,也可以结合使用。相对于1摩尔芳族二羟基化合物,希望碳酸二酯化合物的用量过剩,为它的1.01-1.20倍。
当采用光气类时,用溶液聚合法生产聚碳酸酯,当采用含有碳酸酯键的碳酸酯类时,优选用熔融聚合法进行生产。
本发明的颗粒的保持方法对由熔融聚合法生产的聚碳酸酯形成的颗粒和由溶液聚合法生产的聚碳酸酯形成的颗粒都适用。只是,用熔融聚合法生产的聚碳酸酯,因为没有使用光气或卤素类溶剂,由装置腐蚀等形成的异物含有量少,可以低价实现,所以是优选使用的。另外也可以利用根据需要在聚合过程中使低聚物结晶化的固相聚合法、薄膜聚合法等。
接下来对熔融聚合法和溶液聚合法进行说明。
当通过熔融聚合法生产聚碳酸酯时,使用酯交换催化剂。
关于催化剂,可以使用碱金属化合物、碱土金属化合物或含氮碱性化合物。
碱金属化合物和碱土金属化合物的例子包括碱金属、碱土金属的氢氧化物、氢化物、碳酸盐、醋酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、氰酸盐、硬脂酸盐、硼氢化盐、苯甲酸盐、磷酸氢盐、双酚盐、苯酚盐等。
碱金属化合物的具体例子包括金属钠、金属钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化铷、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、醋酸钠、醋酸钾、醋酸锂、碳酸铯、硝酸钾、亚硝酸钠、亚硫酸锂、氰酸钠、氰酸钾、氰酸锂、氰酸铯、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铯、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸锂、硬脂酸铯、硼酸钠、硼酸锂、硼氢化钾、硼酸铯、苯基硼酸钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、双酚A的二钠盐、二钾盐、二锂盐、苯酚的钠盐、钾盐和锂盐。
碱土金属化合物的具体例子包括氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化锶、碳酸氢钙、碳酸氢钡、碳酸氢锶、碳酸钙、碳酸钡、碳酸锶、醋酸钙、醋酸钡、醋酸锶、硝酸钙、亚硝酸钡、氰酸钙、氰酸钡、氰酸锶、硫氰酸钙、硫氰酸钡、硫氰酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锶、苯甲酸钙、苯甲酸钡、苯甲酸锶、双酚A的钙盐、钡盐、锶盐、苯酚的钙盐、钡盐和锶盐。
而且,可以将特开平7-268091号公报中记载的周期表第14族元素的化合物用作催化剂、助催化剂。此处周期表第14族的元素是指硅、锗和锡。
作为催化剂的碱金属化合物或碱土金属化合物,优选采用的比例是催化剂中碱金属元素或碱土金属元素相对于每1摩尔芳族二元醇化合物(也称芳族二羟基化合物)为1×10-8-5×10-6当量。更优选的比例是相对于同样基准为5×10-8-2×10-6当量。作为碱金属化合物,特别适合使用锂化合物或铯化合物,优选其占全部碱金属化合物的50-100%,更优选其占全部碱金属化合物的60-100%。
如果超出上述使用范围,则会产生一些问题,如对得到的聚碳酸酯的各项物理特性产生不良影响,而且不能充分进行酯交换反应,无法得到高分子量的聚碳酸酯等,因而不优选。
另外,含氮碱性化合物的例子包括氢氧化铵类,如氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化四丁铵、氢氧化苄基三甲铵、氢氧化十六烷基三甲铵;叔胺类,如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、十六烷基二甲胺;碱性盐类,如硼氢化四甲铵、硼氢化四丁铵、四苯基硼酸四丁基铵、四苯基硼酸四甲基铵。其中优选使用氢氧化四甲铵。
关于上述含氮碱性化合物,优选采用的比例是含氮碱性化合物中的铵氮原子相对于每1摩尔芳族二元醇化合物为1×10-5-5×10-3当量。更优选的比例是相对于同样基准为2×10-5-5×10-4当量。特别优选的比例是相对于同样基准为5×10-5-5×10-4当量。
当通过溶液聚合法生产聚碳酸酯时,利用氢氧化钠等碱金属的氢氧化物类、三乙胺、季铵化合物等胺类来吸收由光气类产生的氯化氢。
对用于聚合装置的金属材料没有特别限制,可以采用任何能用于聚碳酸酯生产的材质,但是优选采用不锈钢制的装置。此处所说的不锈钢是指以铁、镍、铬为主要成分的合金,其中优选使用18-8不锈钢等奥氏体类不锈钢。
其具体的例子包括SUS302、SUS304、SUS304L、SUS309、SUS309S、SUS310、SUS310S、SUS316、SUS316L、SUS317、SUS321、SUS347等。其中由于SUS304、SUS316易于得到、加工性优良等,因而是优选的。另外,也可以使用哈斯特洛伊耐蚀镍基合金等硬质不锈钢等。而且,虽然并非所有反应器的内表面都必须是不锈钢制的,但是装置由具有不锈钢内表面的反应器形成的情况更为理想。
装置内表面根据需要可以进行抛光、烘烤、用不锈钢处理剂等药液前处理等,也优选采用在聚合之前先用水,再用苯酚、乙二醇等液体洗涤内部等处理。
可以采用已知的常用方法并在同样的条件下通过熔融聚合法进行聚碳酸酯的聚合。具体地说,第一阶段的反应是在80-250℃,优选100-230℃,更优选120-190℃的温度;0.5-5小时,优选1-4小时,更优选1.5-3小时;减压的条件下,使芳族二羟基化合物与碳酸二酯化合物反应。接下来,在提高反应体系真空度的同时升高反应温度,进行芳族二羟基化合物与碳酸二酯化合物的反应,最终在小于或等于5mmHg,优选小于或等于1mmHg的减压下、在240-320℃的温度进行缩聚反应。
通过以上方法将聚合度提高到了所需程度的聚合物通常具有羟基末端。优选根据需要对该羟基末端进行封端。
虽然对聚合物的羟基末端的封端方法没有特别限制,但是优选采用使用特开平10-36497号公报中记载的封端剂对聚合物的羟基末端进行封端的方法、控制购进原料的摩尔比的方法。关于封端剂的种类、数量、添加时间、添加方法等具体的方法,可以按其本身已众所周知的方法来进行。
聚碳酸酯中可以混入催化剂的失活剂。虽然可以使用任何已知的试剂作为催化剂的失活剂,但是在用熔融聚合法进行生产的情况下,优选有机磺酸盐、有机磺酸酯、有机磺酸酐、有机磺酸甜菜碱等磺酸化合物。其中特别优选磺酸盐,而磺酸盐中又优选使用磺酸的季鏻盐、季铵盐。
相对于由熔融聚合法得到的聚碳酸酯,催化剂失活剂的添加比例为每1当量选自碱金属化合物、碱土金属化合物的前述聚合催化剂0.5-50当量,优选0.5-10当量,更优选0.8-5当量。这些比例通常相当于以相对聚碳酸酯为0.01-500ppm的比例使用。
在用溶液聚合法生产聚合物的情况下,达到所需的聚合度后,优选使用4-叔丁基苯酚、苯酚、对枯基苯酚等聚合终止剂来控制聚合度。对使用装置、温度条件、时间没有特别限制。
聚碳酸酯中可以使用常规的热稳定剂,但是优选使用磷酸酯和/或亚磷酸酯衍生物。
这类稳定剂的具体例子包括但不限于亚磷酸芳基烷基酯类,如亚磷酸、二亚磷酸季戊四醇双(2,4-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸季戊四醇双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)酯、二亚磷酸季戊四醇双(壬基苯基)酯和亚磷酸2-乙基己基二苯基酯;亚磷酸三烷基酯类,如亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三(十八烷醇)酯和二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯;亚磷酸三芳基酯类,如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲苯酯、亚磷酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯和亚磷酸三(羟基苯基)酯;磷酸芳基烷基酯类,如磷酸、焦磷酸、二磷酸季戊四醇双(2,4-二叔丁基苯基)酯、季戊四醇磷酸(2,4-二叔丁基苯基)酯亚磷酸(2,4-二叔丁基苯基)酯、季戊四醇磷酸(壬基苯基)酯亚磷酸(壬基苯基)酯、磷酸二苯基癸基酯和磷酸2-乙基己基二苯基酯;磷酸三烷基酯类,如二磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、季戊四醇磷酸硬脂醇酯亚磷酸硬脂醇酯、磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三癸酯、磷酸三(2-氯乙基)酯和磷酸三(2,3-二氯丙基)酯;磷酸三芳基酯类,如磷酸三苯酯、磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、磷酸三(壬基苯基)酯和磷酸三(羟基苯基)酯。
这些稳定剂可以单独使用也可以结合使用,在聚合中或者造粒步骤的任何阶段加入都可以。
为了进一步提高熔融成型时离开模具的脱模性,可以向聚碳酸酯中混入脱模剂。所述脱模剂的例子包括烯烃类蜡、含有羧基和/或羧酸酐的烯烃类蜡、硅油、聚有机硅氧烷、一元或多元醇的高级脂肪酸酯、石蜡、蜂蜡等。优选所述脱模剂的混合量相对于100重量份的聚碳酸酯为0.01-5重量份。
作为脱模剂的高级脂肪酸酯,优选碳原子数为1-20的一元或多元醇与碳原子数为10-30的饱和脂肪酸形成的部分酯或全酯。所述一元或多元醇与饱和脂肪酸形成的酯的具体例子包括乙二醇单异棕榈酸酯、丙二醇二油酸酯、1,4-丁二醇二异棕榈酸酯、1,4-丁烯二醇单硬脂酸酯、甘油单月桂酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单山 酸酯、甘油单异硬脂酸酯、甘油单油酸酯、甘油单亚油酸酯、甘油二棕榈酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油二异硬脂酸酯、甘油二油酸酯、甘油硬脂酸酯异棕榈酸酯、甘油三肉豆蔻酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷单硬脂酸酯、三羟甲基丙烷单山 酸酯、三羟甲基丙烷单油酸酯、三羟甲基丙烷二异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三异肉豆蔻酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇单棕榈酸酯、季戊四醇二异棕榈酸酯、季戊四醇三油酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇二油酸酯二棕榈酸酯、其它的山梨糖醇酐单硬脂酸酯、蔗糖二异硬脂酸酯等。
其中优选使用甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇的酯类。
此外,根据需要也可以与下列脱模剂并用。
即,烃类脱模剂包括天然、合成石蜡类、聚乙烯蜡、碳氟化合物类等;脂肪酸类脱模剂包括硬脂酸等高级脂肪酸、羟基硬脂酸等羟基脂肪酸等;脂肪酸酰胺类脱模剂包括亚乙基双硬脂酰胺等脂肪酸酰胺、芥酸酰胺等烯化脂肪酸酰胺类;醇类脱模剂包括硬脂醇、十六烷醇等脂肪醇,多元醇有聚乙二醇、聚甘油、三羟甲基丙烷类等。也可以使用其它聚硅氧烷类。这些物质可以单独使用,也可以2种或以上混合使用。对这些添加剂的添加时间、装置、方法等也没有特别限制。
为了对刚性等进行改进,可以向聚碳酸酯中混入无机和有机填料。所述无机填料包括滑石、云母、玻璃片、玻璃珠、碳酸钙、氧化钛等片状或粒状无机填料,玻璃纤维、玻璃磨断(ミルド)纤维、硅灰石(ワラスナイト)、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、金属类导电纤维等纤维状填料、交联丙烯酸颗粒、交联硅氧烷颗粒等有机颗粒。优选这些无机和有机填料的混合量相对于100重量份的聚碳酸酯为1-150重量份,更优选为3-100重量份。
另外,也可以用硅烷偶合剂等对前述无机填料进行表面处理。通过表面处理,能够取得抑制聚碳酸酯的分解等良好的效果。
聚碳酸酯可以和其它树脂混合。所述其它树脂的例子包括聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂、聚亚苯醚树脂、聚亚苯基硫醚树脂、聚砜树脂、聚乙烯、聚丙烯之类的聚烯烃树脂,聚酯树脂、非晶态多芳基化合物树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等树脂。
上述聚酯树脂是以芳族二羧酸或其反应性衍生物与二元醇或其酯衍生物作为主要成分,经缩合反应得到的聚合物或共聚物。具体的聚酯树脂优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚2,6-萘二甲酸丁二醇酯(PBN)等,以及聚间苯二甲酸/对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸丁二醇酯等共聚聚酯和它们的混合物。
对聚碳酸酯和聚酯树脂的混合比例没有特别限制,但是聚碳酸酯为5-95%重量,优选10-90%重量,聚酯树脂为95-5%重量,优选90-10%重量。如果聚碳酸酯的混合比例小于5%重量,则耐冲击性不足,如果超过95%重量,则抗化学药品性不足,都不理想。此外,当有效利用聚碳酸酯的各项特性时,理想的情况是使用等于或少于50%重量,优选等于或少于40%重量,更优选等于或少于30%重量的聚酯树脂。
上述聚苯乙烯树脂是使苯乙烯单体与根据需要选自可与之共聚的其它乙烯基单体以及橡胶聚合物的一种或多种物质聚合得到的聚合物。苯乙烯单体包括例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等。所述其它乙烯基单体包括例如丙烯腈等乙烯基氰化合物、丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯、马来酰亚胺类单体、α,β-不饱和羧酸及其酸酐。所述橡胶聚合物包括例如聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯·丁二烯共聚物、丙烯腈·丁二烯共聚物。
所述聚苯乙烯树脂的具体例子优选聚苯乙烯(PS)、耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS树脂)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS树脂)和苯乙烯/IPN型橡胶共聚物等树脂或者它们的混合物,最优选ABS树脂。另外,也可以将2种或多种这类聚苯乙烯树脂混合使用。
对聚碳酸酯和聚苯乙烯树脂的混合比例没有特别限制,但是当以(A)聚碳酸酯和(B)聚苯乙烯树脂的总和为100%重量计时,(A)聚碳酸酯为5-95%重量,优选10-90%重量,(B)聚苯乙烯树脂为95-5%重量,优选90-10%重量。如果(A)聚碳酸酯的混合比例小于5%重量,则耐冲击性不足,如果超过95%重量,则成型加工性不好,都不理想。此外,当有效利用聚碳酸酯的各项特性时,理想的情况是使用等于或少于50%重量,优选等于或少于40%重量的聚苯乙烯树脂。
为了进一步提高聚碳酸酯的耐冲击性,可以向聚碳酸酯中加入橡胶状弹性体。所述橡胶状弹性体与上述聚苯乙烯树脂不同,它的例子包括由玻璃化转变温度小于或等于10℃的橡胶成分与一种或多种单体共聚得到的接枝共聚物,所述一种或多种单体选自苯乙烯等芳族乙烯基化合物;丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯;甲基丙烯酸酯以及可与上述物质共聚的乙烯基化合物。另一方面,也可以使用作为没有交联结构的热塑性弹性体的各种已知物质,如聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、聚醚酰亚胺弹性体等。
此处所述玻璃化转变温度小于或等于10℃的橡胶成分优选使用了丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-硅复合橡胶的橡胶状弹性体。
所述橡胶状弹性体可以容易地从市场上买到。例如作为玻璃化转变温度小于或等于10℃的橡胶成分,以丁二烯橡胶或丁二烯-丙烯酸复合橡胶为主要成分的产品有钟渊化学工业(株式会社)的カネエ-スB系列、三菱レ-ヨン(株式会社)的メタブレンC系列、吴羽化学工业(株式会社)的EXL系列、HIA系列、BTA系列、KCA系列;作为玻璃化转变温度小于或等于10℃的橡胶成分,以丙烯酸-硅复合橡胶为主要成分的产品有三菱レ-ヨン(株式会社)销售的メタブレンS-2001或RK-200。
优选所述橡胶状弹性体的混合量相对于100重量份的聚碳酸酯为3-40重量份。
可以采用任何方法将前述各成分加入到聚碳酸酯中。例如可以适当采用用滚筒、V型混合器、超级(ス-パ-)混合器、诺塔混合机、班伯里混炼机、混炼辊、挤出机等进行混合的方法。可以将由此得到的聚碳酸酯组合物以其原有形态或用熔融挤出机造粒后,经熔融挤出法制成片状,或者通过注塑成型法等制得耐久性、稳定性优良的成型品。
接下来,对前述聚碳酸酯本身和以聚碳酸酯为主的树脂组合物的颗粒化以及异物附着量少的颗粒进行说明。
在本发明中,颗粒为长径2.0-5.0mm,短径1.5-4.0mm,并且长度2.0-5.0mm的形状;优选具有长径2.5-4.5mm,短径2.0-3.5mm,并且长度2.0-4.5mm的形状。特别优选的颗粒具有长径2.7-4.2mm,短径2.0-3.2mm,并且长度2.5-4.0mm的形状。颗粒的断面形状可以是圆形、椭圆形或矩形,或者也可以是这些形状的变形。
本发明者们在确立优质聚碳酸酯颗粒的生产方法时,对过去以来虽然管理了使用的水、气氛的异物量,但还是无法使所得颗粒的异物附着量降低至所需程度的原因进行了各种研究。
结果发现由造粒得到的颗粒易于吸附空气中的尘埃、尘土等异物,可以说,气氛中的异物被浓缩在颗粒表面。
发现这一浓缩作用与颗粒表面的静电势密切相关,通过将造粒后的颗粒表面的静电势控制在特定值以下,可以使这一浓缩作用得到缓和。
本发明提供了一种方法,该方法是在直到为了制造聚碳酸酯的成型品而将聚碳酸酯颗粒熔融为止的过程中,使异物的表面附着量少的聚碳酸酯颗,即粒径为0.5-10μm的异物的附着量小于或等于1万个/g的聚碳酸酯颗粒(A)的静电势保持在±10kV的范围内,优选保持在±7kV的范围内。这种在本发明中应当被保持的颗粒的前述异物附着量优选小于或等于5,000个/g,特别优选小于或等于4,000个/g。
可以通过如下述(1)在造粒步骤中,将静电势控制在不超过±10KV的范围内,优选进一步保持洁净气氛,或者(2)进行下面记载的“除尘处理”,来获得所述异物附着量少的聚碳酸酯颗粒(A)。
此处静电势是指颗粒表面产生的静电的电势,通常可以通过静电测量器来测定。
测定造粒后颗粒表面产生的静电的电势作为造粒步骤中的静电势。在本发明中,为了将造粒步骤的颗粒的静电势控制在±10KV以内而进行的处理,不限于在造粒完成之后进行,也优选在造粒过程中进行。
将颗粒的静电势控制在±10KV以内(除电)而进行处理是本发明的一个特征。优选将颗粒的静电势控制在±7KV以内,更优选在±5KV以内。
与之相比,如果不进行将颗粒的静电势降低、并控制在前述范围内的处理,则造粒过程中颗粒的静电势将变得非常高,吸附气氛中的灰尘,这样附着的灰尘就成为聚碳酸酯成型品中的异物的原因之一。
在造粒步骤中附着于聚碳酸酯颗粒的异物和在其它步骤中附着的异物相比,具有更强的顽固附着倾向,通过控制造粒步骤中的静电势使异物附着量降低是重要的技术要点。再加上在以后的步骤中,通过对颗粒的静电势进行降低控制,可以降低颗粒在其存在的气氛即空气中对尘埃、尘土等异物的吸附,结果能够获得洁净的颗粒。
对降低颗粒表面静电势的方法(除电处理)没有特别限制,但是优选使用用静电消除装置、从水中通过、喷淋水、使之与带有同颗粒表面相反的电荷的气流接触、与导体相连从而使之接地(接地)的手段的方法等。至于和颗粒接触的导体,优选采用不锈钢等不易生锈的金属、合金、表面进行了耐腐蚀性导电处理的材质。
作为使熔融状态的聚碳酸酯固化、造粒的方法可以是任何已知的方法,例如使熔融状态的聚碳酸酯通过模具,挤出成为线状物,通过切片机(チップカッタ一)使之成为颗粒的方法。
将熔融状态的聚碳酸酯挤出成为线状物并造粒的步骤,由于所得颗粒易于吸附尘埃、尘土,因而优选在控制了尘埃、尘土的被称为净室的无尘空间中进行操作。
造粒所用的切粒机、接收颗粒的容器等造粒需要的装置、设备、工具等,优选采用使用前预先除去了尘埃、尘土等异物的物品、不易产生尘埃、尘土的物品。
此处将聚碳酸酯造粒的步骤或其后的步骤中的气氛优选为美国联邦规格209E中的等级100万或以下,更优选为等级10万或以下,最优选为等级1万或以下。这些等级值,如等级100万是指1立方英尺的气氛中大于或等于0.5μm的灰尘少于或等于100万个。另外“等级10万以下”和“等级1万以下”是指1立方英尺的气氛中大于或等于0.3μm的灰尘分别少于或等于10万个和1万个。
本发明中“颗粒存在的气氛为等级100万或以下”意味着颗粒存在的气氛不一定要在等级100万或以下。
“颗粒存在的气氛为等级100万或以下”是有用的,这是因为造粒步骤是易于在颗粒上积聚静电的步骤。造粒步骤中,对进行冷却、固化、切断的顺序没有特别限制,可以按照这一顺序进行,也可以同时进行这些操作,还可以在切断之后进行冷却、固化。
将其它步骤包括在内,按照“颗粒存在的气氛为等级100万或以下”进行生产是有用的,但是若不包括造粒步骤,仅对其它步骤按照“颗粒存在的气氛为等级100万或以下”进行生产往往是没有用的。
对聚碳酸酯进行造粒的步骤的气氛、其它颗粒处理步骤的气氛通常为空气,但是也有由氩气、氮气等构成的情况。根据情况不同,含有水分的气体对于控制如颗粒转移、运输和储存之类的处理时的静电积聚也是有用的。
此处,若对聚碳酸酯的造粒步骤进行举例说明,则除通过切割机等造粒装置对线状、板状等形状的固体进行造粒的工艺之外,还包括通过水中切割机,将熔融聚碳酸酯挤到水中,在固化同时在水中进行造粒的工艺。
这种情况下,从聚碳酸酯的稳定性尤其是耐水解性的角度出发,优选水为弱酸性,优选使用pH值为5.0-6.8之间的水,更优选pH处于5.5-6.8之间。
对此时水中所含的酸性物质没有特别限制,但是优选羧酸类,如碳酸、醋酸、柠檬酸和苹果酸;磷系酸性物质,如磷酸和亚磷酸,特别优选碳酸。只要酸性物质的含量在上述pH值的范围内,则对其没有特别限制。
另外,希望水中异物的含量少,优选水中存在的粒径0.5-10μm的异物数少于或等于10万个/g,更优选少于或等于7万个/g,最优选少于或等于5万个/g。
而且,优选水中存在的粒径大于或等于10μm的异物数少于或等于10万个/g。与上述微小异物相比较,优选这种粒径比较大的异物含量较少,更优选少于或等于7万个/g,更加优选少于或等于5万个/g。
可以采用通过过滤器的方法、蒸馏提纯的方法等降低水中的异物,优选采用通过过滤器除去异物的方法。还可以根据需要进行离子交换等处理。
优选采用ハイヤックロイコ法、通过激光传感器计测等方法测定水中的异物数。
可以在造粒步骤和/或之后的工序中除去造粒步骤中积聚了静电的颗粒的静电。
当采用通过切割机等造粒装置对如线状或板状的固体进行造粒的工艺时,特别是在想要降低异物的情况、造粒步骤的气氛不能算洁净的情况下,优选在静电产生后尽早除去静电或者在静电产生过程中除去静电。这是因为在将线状物等切断成颗粒形状时,产生大量的静电。具体地说,希望在正进行造粒的阶段或造粒之后立即进行。此外,希望切割机本身也是能够充分除电的设备。
另一方面,当在足够洁净的气氛下进行造粒时,有时即使不立即除电也可以抑制灰尘的吸附。但是,颗粒在移送、运送之类的颗粒流动过程中容易产生静电。
在水中进行切粒时,由于切断过程中不易积聚静电,因而在切断之后有时不需要立即除电。然而,在这种情况下,颗粒在移送、干燥过程中容易产生静电。
在这些情况下,不是在造粒步骤而是在其之后的步骤中进行静电处理比较好。特别是在存在于洁净度低的气氛下时,优选在存在该气氛下之前进行除电处理。
可以通过实验确定在造粒步骤和/或其后的步骤的哪个时间进行除电处理、进行多少次。
此外,造粒前的熔融聚碳酸酯可以是由聚合步骤直接得到的、一次造粒后再熔融形成的、也可以是由聚碳酸酯的成型品重新利用得到的、或者是在聚碳酸酯中加入了其它树脂后形成的,对其没有特别限制。
聚碳酸酯可以在熔融阶段根据需要加入各种添加剂、可以在减压状态脱气除去低分子物质、可以进行如末端改性反应之类的化学改性。
优选用2轴ル一ダ一之类的混炼机对这种熔融态的聚碳酸酯进行处理,根据需要也可以采用通过齿轮泵定量挤出、通过过滤器过滤等步骤。
即使在将造粒后颗粒的静电势控制在±10kV内之后,在其后的步骤中有时也会在颗粒上积聚静电。这种情况下,如果颗粒所存在的气氛中含有很多尘埃、尘土,则颗粒将吸附这些尘埃、尘土,附着于聚碳酸酯颗粒上的异物量将增大。
即,颗粒所存在的气氛也有尘埃、尘土未必已充分除去的情况,但是,由于颗粒在移送、运送期间受到摩擦,颗粒的静电势上升,因而在这种情况下有时会吸附灰尘。
除电对于这样吸附了灰尘的情况也是有效的。这种情况下除电后的静电势与造粒时的值相同。
这样的情况可以与前述情况一样,采用静电消除装置、使之与带有相反电荷的气流接触、通过导体接地除电、用洁净的水洗涤、喷淋这些方法来进行除电。
除电处理可以在除尘处理之前或除尘过程中或者其后的阶段进行,可以进行1次或多次。该处理的时间可以通过实验容易地确定。
如此除电后的颗粒,此后不管气氛是洁净的气氛还是不洁净的气氛,都不容易吸附灰尘,可使最终产品的异物减少。
虽然灰尘附着量少、静电势在±10KV范围内的颗粒此后不管所接触的气氛是洁净的气氛还是不洁净的气氛,都不容易吸附灰尘,可使最终产品的异物减少,但是在颗粒的静电势达到±10KV内之前,如果处于非除尘气氛中静电势在±10KV范围外,则在这期间会吸附上灰尘,会有表现不出将静电势保持在±10KV以内的效果的情况。
例如,将线状物不除电造粒,原样放置,则会出现静电势超出±10KV范围的情况,由于此时会吸附灰尘,其后即使将该静电势保持在±10KV以内的状态,也不容易显出效果。
但是,在这种情况下,进行除尘处理,一旦除去所吸附的灰尘,并且使颗粒的静电势处于±10KV范围外,则最终能够将灰尘的吸附控制在较低程度。此外,已经通过放电使静电势处于±10KV范围内时,由于本说明书所述“除尘处理”中涉及除电的部分已经完成,因而有时只进行“除尘处理中”除去灰尘的部分即可。
此处,“除尘处理”可以使用任何方法,例如包含(a)使之与带有相反电荷的气流接触、(b)通过导体接地除电后,使之与洁净的气流接触、(c)在使除电后的颗粒振动的过程中,使之与洁净的气流接触、或者(d)采用用洁净水进行洗涤的方法除去颗粒表面吸附的灰尘,除去气氛中的尘埃、尘土。另外,可以包括通过自然放电来除电。换句话说,对于不需除电的颗粒,不包括除电操作的处理也是本发明所涉及的除尘处理。
“非除尘气氛中”是指不洁净的气氛或水。具体地说,是指颗粒所存在的气氛超过等级100万和所接触的水中所含粒径0.5-10μm的异物数超过10万个/g,或者粒径大于或等于10μm的异物数超过10个/g。
也就是说,本发明所涉及的聚碳酸酯颗粒是造粒后的颗粒,是(a)静电势在±10kV范围内的聚碳酸酯颗粒,实际上不存在其过去处于非除尘气氛中时静电势在±10kV范围以外的情况,或者(b)存在其过去处于非除尘气氛中时静电势在±10kV范围以外的情况,但过去进行了除尘处理,在处理之后实际上不存在处于非除尘气氛中时的静电势在±10kV范围以外的情况。
此处除尘后的颗粒,粒径0.5-10μm的异物的附着量少于或等于1万个/g,优选少于或等于5,000个/g,特别优选少于或等于4,000个/g。
这样的聚碳酸酯颗粒如果处于小于或等于等级100万、优选小于或等于等级10万的气氛中,则附着异物量的降低效果将更加显著。
本发明中,在直到为了生产聚碳酸酯成型品而将除尘后的颗粒熔融为止的过程中,将颗粒的静电势保持在±10kV范围内。具体地说,在造粒后、储存、运送、移送或成型的各过程中,有必要将颗粒的静电势保持在前述范围内。更详细地说,在颗粒的干燥机、筛之类的筛选机、容器、料斗(ポッパ一)、配管和鼓风机中,将颗粒的静电势保持在前述范围内,最好其气氛也满足前述等级。
实施了本发明的保持方法的颗粒,因为附着于其表面的异物量尽可能的少,所以适于制造高质量的成型品尤其是光盘基板。
本发明的优质聚碳酸酯颗粒可以优选用于尤其是CD、CD-R、CD-RW等小型光盘类、磁性·光学盘(MO)类、数字バ-サタイル盘(DVD-ROM、DVD-视频、DVD-音频、DVD-R、DVD-RAM等)类等的光学记录材料用途。
另外,也可用于光盘以外的用途,例如用于由注塑成型、吹塑成型、挤出成型、注坯吹塑成型、旋转成型、压缩成型等得到的各种成型品、片材、薄膜等,对此没有限定。当用于这些用途时,不管是由本发明得到的聚碳酸酯的单一物质还是与其它聚合物的混合物都可以。根据用途,可以优选采用ハ一ドコ一ト、层压等加工。
成型品的具体例子包括但不限于光纤等光通信介质;车等的前照灯透镜、照相机等的透镜部分等的光学部件;警示灯罩、照明灯罩等光学仪器部件;火车、汽车等的车辆用窗玻璃代替品;家庭用窗玻璃代替品;太阳顶、温室的屋顶等采光部件;护目镜、太阳镜、眼镜等的镜片;复印机、传真机、个人电脑等OA设备的机架;电视、微波炉等家电产品的机架;连接器或IC架等电子部件用途;安全帽、保护装置、防护面具等保护工具;托盘等餐具类;人工透析箱、假牙等医用品等。
发明的效果根据本发明,可以控制尘埃、尘土等异物的吸附,获得优选能够用于光盘用途等的纯净聚碳酸酯颗粒。
用本发明所公开的方法生产的聚碳酸酯颗粒特别对于光学材料用途是有用的,而光学材料用途中又特别优选用于光盘用途、错误率少的记录材料用途。
附图简述

图1是为了评价高温高湿疲劳性而使用的所谓C型样品的正面图。样品厚度为3mm。实验机的工具通过符号6所示孔的部分,在符号7所示的垂直方向加上所定的载荷,进行实验。
符号的说明1 C型形状的双重圆的中心2 双重圆的内圆半径(20mm)3 双重圆的外圆半径(30mm)4 指示安装工具用孔的位置的中心角(60°)5 样品端面的间隙(13mm)6 安装工具用的孔(为直径4mm的圆,处于样品宽度的中央位置)7 疲劳实验中加在样品上的载荷的方向实施例下面以实施例为基础,对本发明作更详细的说明,但是本发明并不限于这些实施例。
此外,本发明中通过以下的方法测定了物理性质。
(a)固有粘度[η]在20℃、二氯甲烷中用乌氏粘度计进行了测定。
(b)聚碳酸酯颗粒的附着异物量的测定如下进行操作,测定附着在聚碳酸酯颗粒上的、洗涤前后的异物数,将两者之差作为附着异物数。
(i)洗涤试样的配制在等级10万的洁净小间内,精确称量约100g聚碳酸酯颗粒。随后用约300ml的电子工业用、高纯度异丙醇在密闭容器中、室温下将所称量的颗粒搅拌洗涤30分钟。将洗涤后的异丙醇过滤除去。上述操作重复3次,将得到的聚碳酸酯颗粒作为洗涤试样。
(ii)异物(粒径大于或等于10μm的异物数)的测定向100g聚碳酸酯颗粒中加入1L二氯甲烷,得到聚合物溶液。将其用10μm孔径的微孔制过滤器进行过滤。过滤后,洗去残存的二氯甲烷可溶组分,不溶组分(异物)在过滤器上分离。用放大倍率为40倍的显微镜观察不溶组分(异物),并数个数。将未加聚合物的情况视为该测定操作中的异物混入量,作为空白值扣除。分别测定聚碳酸酯颗粒的未洗涤试样和洗涤试样,将它们的差作为附着异物数。
(iii)异物(粒径大于或等于0.5-10μm的异物数)的测定采用HIAC Royco液体用自动微粒计测器Series 8000(MicroCount-05)进行了测定。在溶剂中使用二氯甲烷,配制聚合物浓度为1%(w/v)的试样,测定了聚碳酸酯颗粒中的异物量。粒径0.5-10μm的异物数以个/g记录在表中。分别测定聚碳酸酯颗粒的未洗涤试样和洗涤试样,将它们的差作为附着异物数。
(c)高温高湿疲劳性采用图1所示的所谓C型测定用样品,在80℃、90%RH的气氛中,频率为1Hz的正弦波、最大载荷为2kg的条件下,用以下的疲劳实验机[(株)岛津制作所生产,岛津伺服脉冲发生器,EHF-EC5型]测定了测定用样品到断裂为止的次数。
(iv)颗粒表面静电势的测定采用シシド静电气(株式会社)生产的静电测定器スタチロンTH型电位计测定了颗粒表面的静电势。
实施例1聚合物熔融用的2轴挤出机采用神户制钢(株式会社)生产的KTX-30,进料器用クボタ生产的MWF CC92-0714-0型进料器,在挤出机的聚合物出口侧设置通过配管与过滤器部分相连接的装置。过滤器上用了金属无纺布(日本精线(株式会社)生产的ナスロン、过滤精度5μm)。以15kg/小时的供给量向其供应帝人化成(株式会社)生产的聚碳酸酯颗粒(商品名为パンライトAD-5503),在2轴挤出机的加热器温度为270℃,过滤器部分温度为270℃条件下将聚合物熔融挤出,通入水中成为线状物,用切片机(いすず化工机生产的SCF-100)进行造粒。
这时使造粒后的颗粒与静电消除装置接触,进行降低表面静电势的处理。用以形成线状物的冷却水采用pH7.2的水,从聚合物的熔融开始到造粒为止的过程在不同于净室的普通室内进行。所得颗粒的表面静电势和附着异物数显示在表中。
对比实施例1除了没有与静电消除装置接触外,与实施例1同样进行。
实施例2除在等级10万的空气的洁净小间内进行造粒外,与实施例1一样进行造粒。
实施例3除了采用加入干冰配制后pH值为6.4、0.5-10μm的异物数为1,210个/g、大于或等于10μm的异物数为1个/100g的水以形成线状物外,与实施例2一样进行造粒。
实施例4装入137重量份新日铁化学(株式会社)生产的双酚A和135重量份碳酸二苯酯,该碳酸二苯酯是按照日刊工业新闻社发行的由立川、坂尻所著塑料材料讲座17“聚碳酸酯”45页记载的方法配制而成的,相对于1摩尔双酚A,加入1.0×10-6摩尔苯酚的钠盐、1.0×10-4摩尔的醋酸四甲铵作为催化剂,开始聚合。
在200℃熔融后,将真空度提高到100mmHg,一边馏去由反应生成的芳族羟基化合物,一边反应1小时。进一步在220℃、30mmHg继续反应30分钟,在240℃、30mmHg反应30分钟,在260℃、10mmHg反应30分钟。
之后,再在260℃、1.0mmHg反应2小时,当聚合物的固有粘度[η]达到约0.35时,以相对于1摩尔聚合催化剂的钠为2当量的量添加作为催化剂失活剂的对甲苯磺酸四丁基鏻盐,中止反应。
从聚合物出口侧通过配管与过滤器部分相连装置的出口吐出聚合物并造粒。过滤器中用了金属无纺布(日本精线(株式会社)生产的ナスロン、过滤精度5μm)。造粒所用的水采用与实施例1相同的水,从吐出开始到造粒为止的步骤在普通的室内进行。此时,将静电消除装置与得到的片的表面接触。
对照实施例2除了不消除静电外,与实施例4同样进行。
实施例5-1用于造粒的水采用与实施例3同样配制的水,从吐出开始到造粒为止的步骤在等级10-100万的净室中进行,之后在不同于净室的普通室内将颗粒取出,除此之外与实施例4同样进行。
实施例5-2实施例4中,将相对于1摩尔双酚A为0.25×10-6摩尔的苯酚的钠盐和0.75×10-6摩尔的苯酚的锂盐并用作为催化剂,除此以外,与实施例4同样进行聚合。随后,用与实施例5-1相同的方法造粒。
实施例5-3实施例4中,将相对于1摩尔双酚A为0.5×10-6摩尔的苯酚的钠盐和0.5×10-6摩尔的氢氧化铯并用作为催化剂,除此以外,与实施例4同样进行聚合。随后,用与实施例5-1相同的方法造粒。
实施例6除在等级10万-100万的空气的洁净小间内进行造粒外,与实施例1一样进行造粒。所得颗粒的表面静电势为-6kV。
随后使该颗粒与非离子化空气接触,同时通过空气输送到料斗。此时颗粒的静电势为-7kV。然后使所述颗粒自然下落,转移到运输车上。此时,为了控制料斗到运输车之间的异物吸附,通过静电消除装置进行除电。
对照实施例3实施例6中,在造粒时未使之与静电消除装置接触时,所得颗粒的表面静电势为-12kV。采用该颗粒,与实施例6同样得到颗粒。
实施例7将100g由对照实施例1得到的颗粒投入500mL实施例3所用的水中。之后立即移到等级10万-100万的空气的洁净小间内,用洁净空气吹去颗粒表面的水分,并干燥,测定表面静电势。表面静电势为-4kV,颗粒中的0.5-10μm异物附着数为6,850个/g。
随后使该颗粒与非离子化空气接触,同时通过空气输送到料斗。此时颗粒的静电势为-7kV。然后使所述颗粒自然下落,转移到运输车上。此时,为了控制料斗到运输车之间的异物吸附,通过静电消除装置进行除电。
实施例8和对照实施例4、5为了掌握表面静电势的影响,进行下面的实验。
向充满了等级10万-100万空气的洁净空气的旋转鼓式混合器中加入实施例3中得到的颗粒,将混合器运转2小时之后,在等级10万-100万的空气的洁净小间内取出,分为各自约100g的试样,放置,通过放电降低表面静电势。
之后,对于各试样,各自间隔一段时间测定表面静电势后,立即放置在普通的屋外,各自放置1小时后,再移入等级10万-100万的空气的洁净小间内,清数颗粒中的异物。
附着异物数如下。
表面静电势为-25kV的试样的颗粒中0.5-10μm的异物数为22,460个/g(对照实施例4)。
表面静电势为-15kV的试样的颗粒中0.5-10μm的异物数为16,870个/g(对照实施例5)。
表面静电势为-5kV的试样的颗粒中0.5-10μm的异物数为7,910个/g。
表1
实施例9-1-9-3和对照实施例6(光盘基板的成型和评价)为了将实施例1和对照实施例1所用的聚碳酸酯颗粒各自成型为基板,使用日精树脂工业(株式会社)生产的注塑成型机(型号名MO40D3H),采用记忆容量为2.6 GB的相变型光记录媒体基板(盘径120mm,厚度0.6mm)用模具和模子。将模具可动部分的温度定为123℃,固定部分的温度定为128℃。此外将切割机、直浇口的温度定为60℃。将树脂温度定为汽缸温度380℃。以250mm/秒的注射速度将聚碳酸酯颗粒填充入模具型腔,成型为光盘基板。
温湿恶化实验为了评价长时间在严酷的温度、湿度环境下光盘基板的可靠性,将光盘基板在温度80℃、相对湿度85%RH下保持1000小时后,用偏光显微镜观察光盘基板,清数大于或等于20μm的白色点的产生数目。对25张光盘基板(直径120mm)进行测定,求其平均值。
白色点数如果为平均1.5-2(个/张),则判定为合格,超过2则为不合格,大于1.0-1.5则为良好,少于或等于1.0为优良。
所产生的白色点数在实施例9-1中平均为0.3个,对照实施例6中平均为3.6个。此外,用实施例5-2和5-3的聚碳酸酯颗粒进行上述实验后,白色点数分别为0.2(实施例9-2)和0.1(实施例9-3)。
实施例10和对照实施例7(混炼料(コンパウンド)用颗粒的制备和评价)实施例4和对照实施例2中当聚合进行到聚合物固有粘度[η]达到0.50后,一边向每100重量份聚碳酸酯中加入0.003重量份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.05重量份磷酸三甲酯,一边与实施例4和对照实施例2同样进行造粒(名称为P10、C5)。测定这些颗粒的附着异物数。
表2
实施例11-14和对照实施例8-11(混炼料的制备和评价)(1)混炼料颗粒的制备将实施例10和对照实施例7的颗粒与各种聚合物按规定比例,通过后部带有30mmФ排气口的2轴挤出机(神户制钢(株式会社)生产的KTX-30),在气缸温度260℃、排气口压力1.33kPa(10mmHg)的真空度下脱气,同时分别在实施例4和对照实施例2的条件下造粒。
(2)成型品的制备将由(1)得到的颗粒在120℃干燥5小时,之后使用注塑成型机(住友重机械工业(株式会社)生产的SG 150U型)在气缸温度260℃、模具温度70℃的条件下成型,制成C型成型片。
(3)成型品的评价(高温高湿疲劳性实验)采用由上述(2)制成的C型成型片,在80℃、90%RH气氛下,用(株)岛津制作所生产的岛津伺服脉冲发生器EHT-EC 5g型疲劳实验机,在频率为1Hz的正弦波、最大载荷2kg的条件进行高温高湿疲劳性实验,评价到测试片破坏为止的次数。
结果归纳在表中。
表3
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯,帝人(株式会社)生产的TR-8580,固有粘度0.8)PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯,帝人(株式会社)生产的TRB-H,固有粘度1.07)ABS(苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物,三井化学(株式会社)生产的サンタックUT-61)玻璃纤维(短纤维粗纱ECS-03T-511;日本电气硝子(株式会社)生产的聚氨酯收敛处理,纤维径13μm)
权利要求
1.一种聚碳酸酯颗粒的保持方法,其特征是在直到为了制造聚碳酸酯的成型品而将聚碳酸酯颗粒(A)熔融为止的过程中,将聚碳酸酯颗粒(A)的静电势保持在±10kV的范围内,所述聚碳酸酯颗粒(A)中粒径为0.5-10μm的异物的附着量小于或等于1万个/g。
2.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)的粒径为0.5-10μm的异物的附着量小于或等于5,000个/g。
3.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)被保持在小于或等于等级100万的气氛下。
4.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)的静电势被保持在±7kV的范围内。
5.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)被保持在小于或等于等级10万的气氛下。
6.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)的保持包括储存、运输、移送或成型。
7.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)是在将熔融聚碳酸酯挤出成为线状物并造粒的过程中,使颗粒的静电势保持在±10kV的范围内并且将颗粒保持在小于或等于等级100万的气氛中所得到的。
8.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒(A)是在将熔融聚碳酸酯挤出成为线状物并用5.0-6.8的弱酸性水冷却后造粒得到的。
9.权利要求8的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述弱酸性水中粒径0.5-10μm的异物含有量小于或等于10万个/cm3,并且粒径大于或等于10μm的异物含有量小于或等于10万个/cm3。
10.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒是使芳族二羟基化合物与光气在有机溶剂中反应得到的聚碳酸酯的颗粒。
11.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒是使芳族二羟基化合物与碳酸二酯反应得到的芳族聚碳酸酯颗粒。
12.权利要求1的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述聚碳酸酯颗粒是由芳族二羟基化合物与碳酸二酯化合物反应得到的,并且是在该反应中聚合所述聚碳酸酯时以相对于1摩尔芳族二羟基化合物为1×10-8-5×10-6当量的用量使用碱金属化合物、以相对于1摩尔芳族二羟基化合物为1×10-5-5×10-3当量的用量使用含氮碱性化合物作为催化剂而得到的芳族聚碳酸酯的颗粒。
13.权利要求12的聚碳酸酯颗粒的保持方法,其中所述碱金属化合物含有锂化合物或铯化合物。
14.一种成型品,它是由权利要求1的保持方法所得到的聚碳酸酯颗粒形成的。
15.一种光盘基板,它是由权利要求1的保持方法所得到的聚碳酸酯颗粒形成的。
16.一种含有聚碳酸酯的树脂组合物,它是以权利要求1的保持方法所得到的聚碳酸酯颗粒作为聚碳酸酯成分,由该成分与聚酯成分或含有苯乙烯的树脂成分形成的。
17.权利要求16的树脂组合物,其中所述树脂组合物还含有填料。
全文摘要
一种聚碳酸酯颗粒的保持方法,其特征是在直到为了制造聚碳酸酯的成型品而将聚碳酸酯颗粒(A)熔融为止的过程中,将聚碳酸酯颗粒(A)的静电势保持在±10kV的范围内,所述聚碳酸酯颗粒(A)中粒径为0.5-10μm的异物的附着量小于或等于1万个/g。本发明提供了异物的表面附着量极少的聚碳酸酯颗粒的保持方法,提供了保持用于光盘用途的颗粒的有利方法。
文档编号B29B13/00GK1366485SQ01800983
公开日2002年8月28日 申请日期2001年2月22日 优先权日2000年2月25日
发明者船越涉, 兼子博章, 佐佐木胜司 申请人:帝人株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1