CN1075087C - 芳族聚酰胺树酯模塑制品及其生产方法,和由其生产的磁记录媒体 - Google Patents
芳族聚酰胺树酯模塑制品及其生产方法,和由其生产的磁记录媒体Info
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Abstract
本发明提供了芳族聚酰胺树脂类模塑制品,该模塑制品包括至少一个具有下述性能的表面,其均方根糙度等于或大于1.0纳米、10点平均糙度等于或小于80纳米,两种糙度均以原子力显微镜测定,至少一个方向的拉伸杨氏模量等于或大于9.8GPa。这类芳族聚酰胺树脂模塑制品有效地用作薄膜材料,特别是磁记录媒体用薄膜,它具有高耐擦伤性和高度均匀的表面突起。
Description
技术领域
本发明涉及表面上均匀分布细微突起的芳族聚酰胺树脂模塑制品,特别是适于作磁记录媒体的芳族聚酰胺薄膜。
背景技术
由于芳族聚酰胺抗热性高,机械性能好,所以存在着以纤维、薄膜和芳族聚酰胺纸形式的各种应用潜力。特别是对位取代的芳族聚酰胺,其刚性、强度和机械性能均比其他聚合物高,一般称为高强纤维材料,如:“凯弗拉”(“Kevlar”)。当用作薄膜材料时,它们能生产出很薄的制品,就其潜在应用而言,包括油墨色带、磁带和电容器。因为采用的芳族聚酰胺加工工艺更快,例如生产磁记录媒体中的涂层型或金属薄磁层,以及热记录用成象传输层,所以,现在需要,具有更好表面性能的芳族聚酰胺,包括运行性能和耐磨性。随着磁记录媒体产品尺寸的减小、记录密度的增加,需要在作基膜的芳族聚酰胺薄膜表面形成均匀细微突起,以保证所制得的磁记录媒体的输出特性、运行性能和耐用性之间的优良平衡。在最近开发的包括金属薄磁层的磁记录媒体中,基膜的表面特性对磁层的表面特性有很大影响,这就增加了对这类优良基膜材料的需求。
与传统上用作磁记录媒体基膜的芳族聚酰亚胺和聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯比较,由于芳族聚酰胺薄膜刚性高,所以能够很薄,因而它是高容量磁记录媒体的非常适宜的材料。与熔体流铸工艺生产的聚酯薄膜的主要差异是,芳族聚酰胺薄膜是采用溶液流铸工艺生产的。与溶液流铸工艺生产的芳族聚酰亚胺薄膜比较,芳族聚酰胺薄膜在薄膜成型加工期间在pH变化方面也有很大不同,以及,许多情况下聚合溶液含有无机盐,这样就需要对薄膜成型过程中的去溶剂工序特别注意。因此,为解决这些问题,必须开发一种适于芳族聚酰胺的专门技术。
将在芳族聚酰胺薄膜中使用无机粒子称为表面产生细微突起的技术(例如日本公开特许公报申请昭60-127523和昭60-201914)。另一个已知实例是一种由基层和为产生表面突起而含有粒子的薄层相层合组成的芳族聚酰胺薄膜(例如日本公开特许公报申请平3-119512)。
然而,上述含有作为表面突起主要成分的(无机或其他)粒子的传统芳族聚酰胺薄膜有下述三个严重的基本问题。
第一,如果将具有不同性能的无机或其他外来粒子加入到芳族聚酰胺中形成表面突起,那么由于芳族聚酰胺具有强大的分子间力,可以使与无机材料的亲和力下降,这样突起会被脱除,并且薄膜表面易于擦伤或受到其他损坏,使薄膜表面的耐磨性下降。
第二,如上所述,近年来,越来越需要更细微的突起,为满足这个要求,趋于使用含有直径较小的粒子的薄膜。然而,随着所含有的粒子直径的减小,粒子间的斥力也下降,使其聚集,这样导致突起分布均匀性下降,大突起数目增加。这是由于芳族聚酰胺与外来粒子相混合引起的主要问题;这个问题,在使用固体粒子时,包括有机粒子和无机粒子,是不能完全避免的。此外,在制备聚合物溶液过程中,芳族聚酰胺溶液pH易发生大变化,而加速粒子聚集。因此,使用芳族聚酰胺就存在关于这种粒子聚集的缺点。
第三,在上述加工过程期间或最终产物应用期间,芳族聚酰胺薄膜常常会沿着导辊或导销行进,而由所含有粒子组成的突起的硬度通常高得会擦伤导向器表面,产生粉尘,并不断地落到薄膜上。如果导向器是塑料制的,或者薄膜沿其快速和反复行进,该个问题就会特别严重。
公开特许公报申请平8-255332,公开了一种磁记录媒体,它是由在具有规定的表面糙度的非磁性支持物上形成的磁层组成的。然而,实际公开的支持物材料是聚酯薄膜,而不是芳族聚酰胺薄膜。另外,实际上未公开制备支持物表面的专用方法,关于表面制备的仅有叙述是,通过调节使表面平滑的薄膜形成的条件,以及通过调节所加入的粒子的大小和密度进行表面制备,如此加工,不足以有效解决上述问题。
日本公开特许公报申请平3-237135公开了一种抗热薄膜,该薄膜由芳族聚酰胺和可溶性树脂组成,可溶性树脂含量为10~95%(重量)。然而,该专利的目的在于提高化学性能和降低成本,并未描述也未提出关于生产具有细微结构的表面的技术设想。另外,与芳族聚酰胺比较,可溶性树脂含量大,这样降低了芳族聚酰胺的特性,优良的机械性能,特别是高杨氏模量,均有所降低。例如在该申请实例中所述薄膜的最高杨低模量仅为6.2GPa(实例2)。日本公开特许公报申请平3-286680、平3-227290、平4-117433和平4-27110公开了相似的发明,但是也都有相似的问题。
日本公开特许公报申请平7-44857公开了一种包括具有特别细微的结构的磁性表面的薄膜,它是由两种芳族聚酰胺组分共混生产的,其中一种是主要组分,另一种是不同于前一种的溶解度较低的次要组分,在随后的模塑过程中芳族聚酰胺次要组分沉积在表面上。然而,芳族聚酰胺,特别是对位取代的,溶解度一般不高,如果芳族聚酰胺与另一种溶解度更低的芳族聚酰胺共混,那末就难以使它们完全混合形成均匀聚合物溶液,即使表观上似乎完全溶解。本发明者研究表明,从这种聚合物溶液所生产的薄膜,含有许多高度等于或大于150nm(纳米)的粗糙突起,尽管同时存在细微突起;而且表面倾向于具有象火山口样的坑,使表面粗糙。还表明,如果共混两种芳族聚酰胺组分在结构上很相似的、因此溶解度近于相同的主要主分和次要主分,那末,它们似乎彼此完全混合,而仅形成很少突起。所以,在该申请中公开的技术难以生产均匀分布的细微突起。
日本公开特许公报申请昭59-122547公开了一种具有优良滑移特性(slip characteristics)的聚酰亚胺树脂组合物,该组合物是通过将含有砜基的树脂加入到芳族聚酰亚胺中生产的,该树脂加入量最高达0.01~10%(重量),然而,芳族聚酰亚胺和芳族聚酰胺显示出非常不同的特性,例如,当以薄膜的形式时,因此,工艺方法属于不同的技术领域。
公开特许公报申请平4-8763涉及生产芳族聚酰胺/聚醚砜组合物的方法,该申请公开了在芳族聚酰胺聚合作用完成之前加入聚醚砜的工艺。然而,没有叙述所制得的模塑制品(如薄膜)的性能,更不必说设计或生产具有特殊结构的表面的方法,在申请中没有一个实例涉及模塑过程如薄膜成型。
本发明的主要目的是提供具有实际上均匀的、难以被破坏的细微表面突起的芳族聚酰胺树脂模塑制品,因为与传统方法形成的那些突起比较,这些突起与芳族聚酰胺有很高的亲合力,已经了解,形成这些突起实际上不是采用加入粒子的方法,而是采用在模塑期间,在溶液中的芳族聚酰胺从不同聚合物中以显微级分离出来,这种不同聚合物在溶液中与前者相溶混,或者处于溶解状态。
发明内容:
本发明提供芳族聚酰胺树脂模塑制品,特别是薄膜,原子力显微镜(atomic force microscopy)观测得知,其至少一个表面的均方根糙度等于或大于1.0nm,十点平均值(ten-point mean)等于或小于80nm,至少一个方向上的拉伸杨氏模量等于或大于9.8GPa;还提供了其生产方法以及由其生产的磁记录媒体。
实施本发明的最好方式
本发明的模塑制品当模塑时能形成均匀细微的突起,该模塑制品的均方根糙度(下文以Rq代表),用后面所述的原子力显微镜观测,等于或大于1.0nm,其十点平均值(下文以Rz代表)等于或小于80nm,从这类模塑制品生产的磁记录媒体,特别是具有金属蒸镀磁层的那些媒体,与磁头的间隔损耗(spacing loss)很小,所以,基于糙度适当而具有优良的输出特性、良好的运行性能和高耐用性。Rq低于1.0nm可以导致优良滑移特性下降、在生产时收卷薄膜或其他产品中的故障、在加工时输送薄膜破损,或者使所生产的磁记录媒体耐用性下降。应优选Rq值等于或大于2.0nm而等于或小于10nm,更优选为等于或大于2.5nm而等于或小于8.0nm。Rz大于80nm会导致表面粗糙,热拷贝材料和磁记录媒体中的涂层缺陷,或者所生产的磁记录媒体的输出特性下降。应优选Rz值等于或小于60nm,更优选等于或小于50nm,进一步优选为40nm,下限通常为约10nm。
本发明的模塑制品的拉伸杨氏模量至少在一个方向上等于或大于9.8GPa。如果杨氏模量在任何方向均小于9.8GPa,则会有损于可加工性,或者产品不能具有优良性能。当用作磁记录媒体薄基膜时,尤其是,对于获得高输出磁记录媒体来说,满足上述要求是重要的。应优选至少一个方向的杨氏模量为11.7GPa,更优选为12.7GPa。不用说,应优选所有方向的杨氏模量为9.8GPa。为满足这些要求,优选对位取代芳族环应占在本发明所使用的芳族聚酰胺中含有的所有芳族环的50%,更优选占75%,进一步优选占80%,再进一步优选占90%。此外,优选下述的不同聚合物含量应达芳族聚酰胺和不同聚合物总重量的10%以下。
对于本发明的模塑制品的表面,应优选高度等于或大于5nm的突起的非粒子指数(non-particle index)等于或大于80%,更优选等于或大于85%,进一步优选等于或大于95%,再进一步优选等于或大于99%。这样,本发明所称的表面突起,应优选经过,例如,下述芳族聚酰胺和不同聚合物之间的相分离形成,而不是采用粒子形成。在溶液中的芳族聚酰胺和不同聚合物可以是完全或几乎完全呈可溶混状态,但是,如果在模塑过程中发生相分离,则会形成表面突起。这样实际上避免了由于粒子聚集而形成大的或不均匀的突起;粒子聚集是采用加入固体粒子形成突起的常见问题。因为,如上所述,在溶液中的芳族聚酰胺和不同聚合物可以处于完全或几乎完全可溶混状态,在模塑之后,它们相互粘合得很牢,当施加外力时,突起难以被脱除或损伤,而且这种突起的硬度低于加入粒子而形成的突起,这样就能防止在制造加工期间或最终产物应用期间擦伤辊和导向器。
对于本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品,下文将表面突起的平均高度除以其平均直径称为HD,应优选其为1/40~1/2,更优选为1/30~1/3,进一步优选为1/20~1/4。HD值小于1/40会导致薄膜产品运行性能恶化,而HD值大于1/2,在生产或加工薄膜产品等时,会导致形成能损伤辊的,或者会自身损伤的难以接受的突起。
应优选上述这些突起的平均直径为等于或大于30nm而等于或小于300nm,更优选为等于或大于50nm而等于或小于200nm,进一步优选为等于或大于50nm而等于或小于150nm。本文所称的平均直径的定义是每个表面突起沿其短轴和长轴的平均尺寸。在薄膜生产和加工中施加外力时,平均直径小于30nm可以导致突起变形,而平均直径大于300nm的材料当作为磁记录媒体支持物时会引起噪音。
如果本发明模塑制品表面的最大突起糙度(下文称为Rt)是平均糙度(下文称为Ra)的20倍或20倍以下,那末摩擦系数在很小区域保持恒定,使其在模塑制品输送或应用磁记录媒体等最终产品期间与辊或导销的接触良好,这样能减少因擦伤等产生的问题。应优选以上比例等于或小于15,更优选等于或小于10。在大多数情况下,最低限为约5。
此外,对于本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品,应优选在表面上面形成的高度等于或大于5nm的突起数等于或大于2×105/毫米2。满足这项要求的突起能保证在生产薄膜等操作期间输送性能和滑移性能优良、并且所制得的磁记录媒体,特别是具有金属蒸镀磁层的那些媒体,具有优良运行性能和高耐用性。更优选突起数目等于或大于1×106/毫米2,进一步优选等于或大于3×106/毫米2,再进一步优选等于或大于5×106/毫米2。另外,还优选高度为50nm的突起数目等于或小于2×105/毫米2,且沿高度为5nm的水平面形成的每个突起的横截面之和占总横截面的0.5~20%。如果高度等于或大于50nm的突起数目超过2×105/毫米2,那末所制得的磁记录媒体的初始输出低,会出现频繁信号失落。应优选其数目等于或小于1×105/毫米2,更进一步优选等于或小于5×104/毫米2,如果沿高度为5nm的水平面形成的每个突起横截面之和仅占0.5%以下,所制得的媒体耐用性有降低倾向,因为随着突起反复与磁头、导销等接触滑动,会被擦掉。如果高于20%,与磁头导销等的接触面大,则使耐用性下降。应优选为1.0~15%,更优选的2.0~10%,更进一步优选为2.0~5.0%。
应优选高度等于或大于10nm的突起数等于或大于1×105/毫米2,更优选等于或大于5×105/毫米2,进一步优选为等于或大于1×106/毫米2,且应优选沿高度为10nm的水平面形成的每个突起横截面之和占总横截面积的0.01~10%,更优选为占0.05~8%,进一步优选占0.1~7%,以保证提高电磁转换特性和耐用性。
应优选高度等于或大于15nm的突起数等于或大于2×104/毫米2,更优选等于或大于5×104/毫米2,进一步优选等于或大于1×105/毫米2,且应优选沿高度为15nm的水平面形成的每个突起的横截面之和占总横截面的5%或更低,更优选占3%或更低,进一步优选占0.001~3%,以保证进一步提高电磁转换特性和耐用性。
为保证在表面上面形成均匀细微突起,应优选本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品有如下所述的成分。
首先,关于芳族聚酰胺,本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品的芳香聚酰胺组分应有如下通式(Ⅰ)和/或通式(Ⅱ)表示的重复单元:
通式(Ⅱ)式中,Ar1、Ar2和Ar3可以是,例如:和X和Y可以选自,但不限于-O-,-CH2-,-CO-,-SO2-,-S-和C(CH3)2-。在它们的芳香环上的一个或多个氢原子可以被下述取代;卤原子和氟、氯和溴(优选氯),烷基如硝基、甲基、乙基和丙基(优选甲基),或烷氧基如甲氧基、乙氧基、丙氧基和异丙氧基。另外,在形成聚合物的酰胺键中的一个或多个氢原子可以被取代基取代。
为了提高性能,应优选上述的对位取代中键合的芳环占聚合物中所含有的芳环总数的50%或更多,更优选占75%或更多,进一步优选占80%或更多,再进一步优选占90%或更多,以提供具有高刚性、高抗热性的薄膜。本文所称的对位取代作用的定义是,其状态处于在主链中的芳族核上的二价键彼此平行排列或共轴成一直线。环上的一个或多个氢原子被卤原子(优选氯原子)取代的芳族环占芳族环总数的30%或更多,这样,就耐湿性增加、由吸湿而引起的尺寸波动减少而论,其性能会提高,还会防止刚性下降。
本文所称的不同聚合物是由不同于上述芳族聚酰胺的重复单元组成的聚合物。可以使用一种或多种这类聚合物。相对于芳族聚酰胺和不同聚合物总量,应优选其含量达到0.1%重量或更多,而小于10%重量,这样,在模塑制品表面上会形成大量实际上均匀细微的突起。如果其含量小于0.1%重量,则不会形成突起,或者,即使形成,在数量和高度上也会很小。如果其含量高于10%,通过相分离所形成的不同聚合物的区域会很大,以致所得到的表面突起在高度和直径上都会太大,这样就不能满足本发明的要求。另外,含量高于10%重量,会使不同聚合物所占据的区域大,导致在与芳族聚酰胺交界处发生剥落,这可以引起芳族聚酰胺树脂模塑制品韧性下降,或使芳族聚酰胺具有的高刚性和高抗热性恶化。应适当地确定不同聚合物的含量,这取决于所使用的芳族聚酰胺和不同聚合物的类型、溶解性和分子量等,以及目标模塑制品的尺寸,等等,但是应优选其含量为等于或大于0.5%重量而等于或小于8%重量,更优选等于或大于1%重量而等于或小于6%重量。
应依目标表面的设计选择所使用的这类不同聚合物的类型,对其无特殊限制。然而,为了满足本发明的目的,优选不同聚合物满足下式,式中,δa是芳族聚酰胺的溶解度参数,δb是所含的不同聚合物的溶解度参数。
50(MJ/m3)1/2≤δa≤70(MJ/m3)1/2
2(MJ/m3)1/2≤|δa-δb|≤20(MJ/m3)1/2
本文所用的溶解度参数按照Fedors提出的方法计算〔计算过程示于,例如:D.W.Vankreveren编的《聚合物性能》(Properties ofPolymers)第七章,1976,Elsevier〕。对于某些特殊结构的芳族聚酰胺和不同聚合物,不能采用Fedors′的方法计算参数,因为不知道所含有的化学物类的参数。在这种情况下,使用相似化学物类的参数(例如:不知道-SO2-的参数,那么就用-S-,-O-和-O-的参数代替)。溶解度参数粗略地说明不相同的不同聚合物间的相对混溶性,且如果δa和δb满足以上要求,那未控制分散相的尺寸,就能使表面突起恰当地满足本发明的要求。应优选|δa-δb|的值满足下式:
2(MJ/m3)1/2≤|δa-δb|≤16(MJ/m3)1/2
更优选满足
2(MJ/m3)1/2≤|δa-δb|≤12(MJ/m3)1/2
为了使芳族聚酰胺充分地显示其固有的高抗热性和优良的机械性能,优选不同聚合物也具有高抗热性和高玻璃化转变温度,或者,在不显示玻璃化转变温度时,应优选JIS-D648(日本工业标准)中所定义的热变形温度等于或大于150℃,更优选等于或大于200℃。
这类不同聚合物包括聚砜、聚醚砜、聚硫砜、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚苯醚、改性聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和聚酰亚胺、以及其前体包括聚酰胺酸、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚乙烯醇。从形成的表面突起的均匀性和耐热性出发,优选至少包含下述聚合物之一:芳族聚砜聚合物类,包括聚砜、聚醚砜和聚硫砜;芳族聚醚酰亚胺聚合物类;聚苯醚聚合物类,包括聚苯醚、和改性聚苯醚;芳族聚酮聚合物类,包括聚醚酮和聚醚醚酮;聚碳酸酯聚合物类;芳族聚酯聚合物类,包括聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯;芳族聚酰亚胺聚合物类,包括聚酰亚胺和从聚酰胺酸,聚酰亚胺前体所形成的那些;其中最优选的是芳族聚砜聚合物。本文所称的芳族聚砜聚合物是重复单元中含有至少一个砜基(-SO2-)的那些,例如由双酚A的钠盐和4,4′二氯二苯砜的缩聚反应,或4-(4-氯苯磺酰)苯酚钾盐的缩聚反应生成的聚砜。具体地说,它们包括由通式(Ⅲ)表示的重复单元组成的已知芳族聚砜聚合物,可以单独使用或组合使用。
应优选以上所列的芳族聚砜聚合物的含量达等于或大于0.1%而等于或小于10%,更优选等于或大于0.5%而等于或小于8%,进一步优选为等于或大于1%而等于或小于6%。芳族聚砜聚合物一般不能与芳族聚酰胺溶混,但是本发明者已发现,在溶液中,如果芳族聚砜聚合物用量小,那么聚合物就能与它很好相容;而且,如果从下述这种溶液仔细地生产薄膜,那么,通过芳族聚酰胺和芳族聚砜聚合物之间的相分离,就能生产出均匀突起。如果含量小于0.1%重量,所制得的突起就没有足够的高度和数目,且滑移性能也差,能使耐用性下降。如果含量等于或大于10%,那么大突起数就增加,所制得的磁记录媒体不仅电磁转换性能会变差,而且薄膜的机械性能也会恶化。
关于芳族聚酰胺和不同聚合物共混的方法,不同聚合物可以在芳族酰胺聚合之前或之后,以粒状或粉末的形式,直接或者溶解于溶剂中后加入;但是优选,将芳族聚酰胺和不同聚合物溶解在单独的溶剂中,然后共混,以便提供模塑用液态物料。溶解芳族聚酰胺和不同聚合物使用的溶剂可以是彼此不同的,但是从工业利益包括成本和生产率的观点出发,优选使用相同的溶剂。有用的溶剂包括有机溶剂例如N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、六亚甲基氨基磷、二甲基咪唑啉酮和二甲砜,以及无机酸如浓硫酸。
本发明的芳族聚酰胺模塑制品适于采用上述芳族聚酰胺和不同聚合物共混生产,而不加入粒子,形成均匀细微表面突起。然而,取决于其用途,产品可以含有达0.0001~1.0%重量的粒子。在这种情况下,应优选调节其含量,以便非粒子指数等于或大于80%。
满足本发明要求的模塑制品可以仅采用加入粒子生产,而不加入不同聚合物。
有用的粒子可以是有机物或无机物,包括有机聚合物粒子如交联的聚乙烯基苯(polyvinybenzene)、丙烯酸酯、交联聚苯乙烯、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺和氟树脂;无机粒子如胶态二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳黑和沸石;已被采用诸如有机材料涂布的方法加工的任何上述有机聚合物粒子;和已被采用诸如上述聚合物之一涂布的方法加工的无机粒子。应优选粒径为5~100nm,更优选为10~50nm,进一步优选为15~30nm。优选使用单分散粒子。可以组合使用一种以上的这类粒子,也可以组合使用不同直径的粒子。依产品的用途,对于薄膜产品,特别是磁记录媒体,应优选粒子含量为0.0001~1.0%重量,更优选为0.001~0.2%重量,进一步优选为0.005~0.1%重量。
对于本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品,应优选所使用的粒子是球形的,且具有相同直径,以便产生均匀突起。更准确地说,应优选粒子直径分布的相对标准偏差σ(标准偏差/平均粒子直径)满足σ≤0.3,更优选σ≤0.15,此处,平均粒子直径以D代表。
取决于产品用途,应优选表面上的上述粒子突起数目等于或大于0.1×104/毫米2而等于或小于20×104/毫米2,更优选等于或大于0.3×104/毫米2而等于或小于10×104/毫米2,进一步优选为等于或大于0.7×104/毫米2而等于或小于2×104/毫米2。因为其能够改进滑移性能,所以可以优选其作为磁记录媒体支持物。
应优选上述粒子突起的平均高度等于或大于10nm而等于或小于75nm,更优选为等于或大于20nm而等于或小于60nm,进一步优选为等于或大于30nm而等于或小于50nm,以便改进薄膜的滑移性能。本发明的薄膜包括作为主要组分的上述成分,但是还可以加入无机或有机添加剂,包括抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、紫外吸收剂和核化剂,除非它们对达到本发明的目的有不良影响。
由于具有出色表面性能,本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品可以加工成诸如薄膜和模塑材料等产品,但是最优选薄膜,以产生本发明的预定效果。本发明者研究还表明,在厚度为1~20μm(微米)的薄的薄膜的情况下,更优选为2.5~7μm,形成均匀性很高的表面突起。
本发明的薄膜至少在一个方向上的拉伸杨氏模量等于或大于9.8GPa。这点与出色的表面性能相结合,尽管薄膜厚度很小,也能够提供具有优良加工性能和抗外力稳定性的薄的薄膜。特别是在磁记录媒体情况下,磁带输出水平随着磁头-磁带滑动性能(sliding properties)增加,所以必须开发具有高杨氏模量的基膜。特别是,当使用固定磁头记录时,要求长向的杨氏模量高,而当采用螺旋扫描时,需要横向的杨氏模量高。任何方向的杨氏模量都小于9.8GPa的基膜是不适合的,因为与所使用的记录设备无关,得不到高输出。对于本发明的芳族聚酰胺薄膜,应优选杨氏模量至少一个方向为11.7GPa或更高,更优选为12.7GPa。不用说,优选所有方向的杨氏模量都等于或大于9.8Gpa。
应优选薄膜伸长率至少一个方向等于或大于10%,更优选等于或大于20%,进一步优选等于或大于30%,以便达到中等柔软度。
对于磁记录,应优选薄膜吸湿系数等于或小于5%,更优选为等于或小于3%,进一步优选为等于或小于2%,以便降低因含湿量变化引起的磁带延伸和收缩,从而保持优良的输出性能。
对于磁记录,应优选200℃下10分钟薄膜热收缩率等于或小于0.5%,更优选为等于或小于0.3%,这是相对于因温度变化引起的磁带延伸而言,以便保持优良的输出性能。
这种薄膜可以是单层或多层结构。为生产双层薄膜,将聚合的芳族聚酰胺溶液分成二部分,在把不同聚合物加到至少一部分之后构成两层。当生产三层或更多层组成的薄膜时,应用相同方法。产生这种结构的已知方法包括,在模头或供料头构成多层,以及生产一层随后将它与另一层层合。在多层薄膜的情况下,应优选所形成的本发明的薄膜表面在核薄膜的至少一侧上的最外层。
本发明提供了芳族聚酰胺树脂类模塑制品,通过控制目标表面上突起的高度和数目,能够从它生产出具有良好表面平滑性和运行性能的薄膜。特别优选使用本发明的芳族聚酰胺树脂模塑制品生产薄膜制品,但是也能将它们方便地加工成纤维和模塑材料。最优选的薄膜产品包括由薄金属磁层组成的数字录像带和计算机用外部数据存储媒体,该磁层表面都需要有高密度和高均匀性突起,但是软质印刷电路、电容器和色带也是适宜的用途。
特别是,当这种芳族聚酰胺薄膜含有芳族聚砜聚合物时,在薄膜表面能形成致密的高度均匀的突起,从而使生产具有优良电磁转换性能和高耐用性的磁记录媒体成为可能。
对产品形状没有特殊限制,磁记录媒体可以是盘形、卡形或带状。由于能够控制表面外观,以及由于高刚性可以进一步提高良好的效果,因此在能生产很薄的具有本发明的优良表面性能和高杨氏模量特性的薄膜的情况下,特别优选的产品是长的高密度磁带,该磁带是由本发明的薄膜生产的支持物组成的,其厚度等于或小于6.5μm,宽度为2.3~13毫米,长度等于或大于100米/卷,磁记录密度为8KB/mm2(非压缩)。将本文所称的记录密度定义为盒的总记录容量除以磁带的面积(长×宽)。对于磁记录媒体,例如磁带,近来日益需求容量更高的、更小的产品,而生产容量高的产品中有下述几点很重要。第一,支持物的厚度应该降低,产品的长度应增加,以便提高总记录容量。第二,磁道宽度应降低,应使用较短的记录波长,以便增加单位面积记录容量。在多数情况下,趋于两种方法均使用。在生产薄的支持物中,与较厚支持物比较,其材料当然应具有高刚性,并且支持物表面对磁头-磁带滑移性能、从而对电磁转换性能有很大作用。当使用厚磁带时,磁头的接触压力和运行张力能调到很高数值,所以即使支持物表面控制得不精确,在磁头和磁带之间也能维持稳定接触。随着磁带厚度变小,磁头的接触压力和运行张力不得不下降,所以,如果支持物表面没有象本文所述那样控制,磁头-磁带接触和运行性能的均匀性和稳定性都下降,从而可能导致磁头-磁道失调和信号损失。增加信息传输速率的需求与日俱增,导致磁头和磁带间的相对速度增加,这样磨擦生热也增多。为控制摩擦生热低于适当限度,本发明的薄膜很实用,因为其突起的高度和数目都被控制在规定的范围内。因此,本发明的薄膜能够制成充分满足更高容量要求的磁带产品。应优选支持物厚度等于或小于5.5μm,更优选为等于或小于4.5μm,且应优选所制得的磁记录媒体的记录密度等于或大于25KB/mm2,更优选为等于或大于34KB/mm2。
本发明的磁记录媒体非常适用于家用、专业用、广播用磁带产品,例如D-1、D~2和D-3,数字视频盒、DDS-2、3和4、数据8mm磁带、QIC和其他数据存贮应用。最优选的用途是数据存贮,其中最重要的是与数据损失等有关的稳定性要求。
可提供许多生产磁层的方法,其中包括涂布法,这种方法是,将诸如氧化铁或粉末金属的磁粉与热固性、热塑性或幅射可固化粘合剂捏和,随后涂布和干燥;还有干法,它是采用诸如蒸汽沉积、溅射或离子镀膜的方法直接从Ni、Co、Cr、Fe、r-Fe2O3,或其他金属,或它们的合金在基膜上制成金属薄磁层。优选使用干法,因为所制得的薄膜具有本发明的十分优良的表面性能。当采用干法时,所制得的磁记录媒体还有诸如金刚石样涂层的防护层,它还可以进一步涂润滑剂,以便提高耐用性和滑移性能。
为了磁化,能够使用水平磁化法或垂直磁化法,此外,本发明也能有效地应用于光记录磁带。
本发明能使用的一些生产方法如下所述,但是不被这些方法限制。当芳族聚酰胺是从酰氯和二胺生产时,溶液聚合可以在非质子传递有机极性溶剂中进行,如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)、或二甲基甲酰胺(DMF)、或可以在水介质中进行界面聚合。在这些情况下,应注意,抑制反应的水或其他物质不能进入反应体系,以便防止形成低分子量成分,所以,应该使用有效的搅拌方法。根据当量的物料组成是重要的,但是在某些情况下应适当调节,以避免薄膜成型性能恶化。也可以加入加溶剂如氯化钙、氯化镁、氯化锂、溴化锂和硝酸锂。
如果使用芳族二酰基氯和芳族二胺作单体,那末就生成氯化氢副产物。中和氯化氢可以用无机中和剂,例如:由属于周期表第一、第二族的物质的阳离子和诸如氢氧离子或碳酸根离子的阴离子组成的盐,例如氢氧化钙、碳酸钙或碳酸锂,或者有机中和剂如环氧乙烷、环氧丙烷、氨、三乙基胺、三乙醇胺或二乙醇胺。为了改善基膜的与湿度有关的性能,可以在聚合作用完成之后,将诸如苯甲酰氯、邻苯二甲酸酐、乙酰氯和苯胺加到系统中,以便封闭聚合物的端基。异氰酸酯和羧酸的反应应在适当催化剂存在下在非质子传递有机极性溶剂中进行。
如此得到的聚合物溶液可以与不同聚合物共混,或者可将聚合物分离出,然后溶解在上述的有机溶剂中,或者诸如硫酸的无机溶剂中,以提供待共混用的储备溶液。
在上述过程中可以加入有机或无机粒子。
为得到本发明的芳族聚酰胺,应优选聚合物的特性粘度(在30℃下测定,100毫升硫酸溶液中含有0.5克聚合物)等于或大于0.5。
可将无机盐如氯化钙、氯化镁、氯化锂或硝酸锂作为加溶剂加到储备溶液中。优选在生产薄膜的储备溶液中聚合物含量为约2~40%重量。
不同聚合物可以以粒子或粉末形式,可以在芳族聚酰胺聚合之前或之后直接加到该溶液中,或者可将其溶于另外的彼此不同的或相同的溶剂中,随后加入并共混。
以上制备的储备溶液经过滤精度等于6000nm或小于6000nm的过滤器过滤,然后采用溶液流铸法生产薄膜。溶液法包括干-湿法、干法和湿法,但是优选使用干-湿法或干法,因为在生产本发明的芳族聚酰胺薄膜中,很容易对通过相分离形成表面突起进行控制。如果用干-湿法生产薄膜,将储备溶液经模头挤出到诸如鼓或者无接头带的支持物上,形成薄的薄膜,随后通过干燥从薄膜除去溶剂,直到薄膜得到自持性能。干燥条件在生产本发明的芳族聚酰胺薄膜中是最重要的条件之一,可以对所得薄膜的表面性能具有非常大影响。如果在储备溶液流铸时,支持物的温度,Tb(℃),和导向流延薄膜上的热空气温度,Ta(℃),在满足下式的范围内,作为因溶剂蒸发而产生对流的结果,不同聚合物会沉积遍布在表面上,如此能有效地生产出本发明所提出的具有均匀细微表面突起的芳族聚酰胺薄膜。
20≤Ta-Tb
如果Ta-Tb小于20℃,那末,对于为形成足够的突起,而产生所需要的对流而言,温差不足够大。应更优选温差等于或大于40℃,进一步优选等于或大于50℃。Ta-Tb的上限为约100℃,过度干燥产生疵点。如果使用无接头带作支持物,在聚合物流铸期间,通过调节无接头带上方和下方的加热温度或者通过在薄膜剥离后冷却薄膜,能够有效地产生所需要的温差。进一步优选溶剂从流延薄膜蒸发,然后在脱溶剂速率3~20%/分钟下干燥该薄膜,更优选为5~15%/分钟。如果脱溶剂速率小于3%/分钟,突起会太扁而不能满足本发明的要求。如果脱溶剂速率大于20%/分钟,大突起数目多得使表面糙度增加,而不能满足本发明的要求。依芳族聚酰胺和/或不同聚合物的类型,可以将在模头的流铸温度控制在40~150℃,以便,当以溶液形式时具有发生相分离倾向的芳族聚酰胺聚合物在溶液中保持可溶混状态,而在模塑时发生相分离,这样能够生产本发明提出的具有表面突起的薄膜。带所接触的表面的表面性能能够通过控制干燥过程所使用的鼓或无接头带上的表面疵点数控制。应优选直径等于或大于30μm的表面疵点数为0.001~0.02/毫米2,更优选为0.002~0.015/毫米2。
然后,使如此得到的自持性能的薄膜经湿加工过程。湿加工所使用的浴一般由水介质组成。所用的浴除水外可以含有有机或无机溶剂,无机盐等。浴温通常为0~100℃,在薄膜中含有的盐和溶剂随着薄膜通过浴时被萃取出来。当薄膜进入湿加工浴时,薄膜还没有达到足够的表面硬度,如果浴介质含有杂质,那末杂质会存留在薄膜表面上,使其表面性能下降。所以,干加工浴所使用的介质应经过滤器过滤之后再使用,其过滤精度等于或小于6000nm,优选等于或小于5000nm,更优选等于或小于3000nm。薄膜通过整个湿加工浴所需要的时间依薄膜厚度而定,为10秒至30秒。按需要,薄膜可以在纵向上延伸。
然后将薄膜导入拉幅机进行干燥和/或热处理。干燥和/或热处理条件在生产本发明芳族聚酰胺薄膜中是最重要的条件之一。干燥和/或热处理一般通过经一个缝或圆喷嘴对薄膜表面吹热空气进行。为达到本发明的表面性能,优选在该过程期间最高温度不低于不同聚合物的玻璃化温度(下文以Tg℃代表),并且不高于Tg+100℃,因为如果最高温度在该范围内,那末不同聚合物由于布朗运动倾向于成为球形或椭球形,从而满足本发明的要求。应优选热空气在薄膜表面上的速度为1~30米/秒,更优选为2~20米/秒,进一步优选为2~10米/秒,以便有效地生产本发明的薄膜。如果空气速度低于1米/秒,在薄膜中的热传递不会均匀,在某些情况下使表面糙度严重增加。如果空气速度高于30米/秒,会产生象火山口似的凹凸不平,在某些情况下,表面糙度严重增加。只要薄膜在拉幅机中运行,在不高于上述最高温度下的干燥和/或热处理可以在整个过程的任何地方进行。在最高温度下的热处理,例如,可以在干燥后进行,或者最高温度处理后可以继之以较低温度的热处理。
在薄膜生产期间将如上所述生产的薄膜拉伸,如此机械性能和热性能才能满足本发明的要求。应优选面积拉伸比为0.8~8.0,更优选为1.1~5.0(将面积拉伸比定义为拉伸后薄膜面积除以拉伸前的薄膜面积,比值为1表示松驰。)。整个过程之后,所制得的材料用收卷机卷取,从而得到了芳族聚酰胺薄膜。
在延伸或热处理之后缓慢冷却是有用的。特别是,在50℃/秒或更低的速率下进行缓慢冷却是有用的。
本发明的单层薄膜能够具有优良表面性能,但是这类薄膜可以由多层组成。为生产多层薄膜,例如双层薄膜,将聚合的芳族聚酰胺溶液分成两部分,且将芳族聚砜加入其中至少一部分,随后将它们合并在一起。相同过程可用于生产由3层或更多层组成的薄膜。生产这种结构的已知方法包括在一个模头或供料头中形成多层,以及生产一层,随后将它与其他层层压。
以下叙述与本发明有关的各种特性值的测定方法和指标。
(1)均方根糙度(Rq)、10点平均糙度(Rz)、平均糙度(Ra)、最大突起糙度(Rt)、突起数、突起平均直径、突起平均高度/突起平均直径(HD),以及突起横截面积:
在如下条件下采用原子力显微镜(AFM)在不同点进行十次测定。
设备:NanoScope 111 AFM(Digital Instruments公司制造)
悬壁梁:单晶硅
扫描方式:排出(tapping)方式
扫描面积:5μm×5μm
扫描速率:0.5赫兹
测定环境:温度25℃、相对湿度55%
对于Rq、Rz、Ra、Rt和突起数,使用上述各次测定的平均值。
对于HD,面积平均直径D从沿在高度为0nm的水平面形成的突起的横截面计算,在上述条件下进行测定,在此用作突起平均直径值。突起的高度,H,除以D,定义为该突起的HDi。对任意选择的100个或更多突起进行该项测量,将其平均值定义为HD。
为了测定沿特定高度的水平面形成的突起的横截面对总表面积的比例,采用上述AFM装置,测定沿从表面平面(0nm)计特定高度处的、平行于表面的水平面形成的突起的横截面,再将该截面除以所测定的面积,并乘以100。
在另一个方法中,采用放大率为30,000或更大的扫描电子显微镜观测遮蔽(5°)影象。从突起阴影的长度估计高度,数高度为5nm或更大的突起数目,求出突起数。通过计算每个突起的(长轴+短轴)/2和100个或100个以上突起的(突起高度/平均直径),随后将其平均,也可以确定HD值。
(2)非粒子指数
应用下述场致发射型扫描电子显微镜和能量分散X射线分析装置(FE-SEM-XMA)对任选的不少于100个突起进行分析和计数其中检测出产生粒子的组分的突起数目,然后按下式计算非粒子指数:
非粒子指数(%)=100×(其中在上述测定中检测出产生粒子的
组分的突起数目)/(所测定的突起数)
设备:
场致发射型扫描电子显微镜S-800,Hitachi公司制造
能量分散X射线分析仪EMAX-3770,Horiba公司制造
测量条件:
加速电压:15 kV
照射电流:0.2nA
测定时间:100秒
样品制备:碳沉积到样品上
(3)拉伸杨氏模量和伸长率
将从薄膜上裁下的宽为10毫米长为150毫米的样品在英斯特朗(Instron)拉伸试验机上延伸,其条件为夹具与夹具距离100毫米、拉伸速度300毫米/分钟、记录纸输送速度500毫米/分钟、温度23℃、相对湿度65%。拉伸杨氏模量从上面得到的重量-伸长曲线的上升部分的切线计算。计算伸长率的方法是样品断裂长度减夹具与夹具的距离所得差除以夹具与夹具的距离,再乘以100。
(4)耐擦伤性
将从薄膜裁下的带状样品(8毫米宽),在带行进试验机(tapetravel testing machine)(TBT300D/H,Yokohama SystemLaboratory公司制造)聚甲醛导销上行进。试验条件:行进速度200米/分钟、来回行进10次、缠绕角180°、行进拉伸应力1公斤/毫米2。行进完成之后,观察导销损坏情况,并按下列标准判定:
◎:没有观察到损坏
○:几部分轻微损坏
△:全部轻微损坏
×:全部严重损坏
(5)薄膜粉尘/粒子的脱除
将从薄膜裁下的带状样品(8毫米宽),在带行进试验机(TBT300D/H,Yokohama System Laboratory公司制造)不锈钢导销上行进。试验条件:行进速度200米/分、来回行进10次、缠绕角180°、行进拉伸应力1公斤/毫米2。行进完成之后,以导销发现的薄膜粉尘或粒子的程度判定:
◎:未观察到粉尘或粒子
○:在几部分有少量
△:在所有部分都有少量
×:在所有部分都有大量
(6)抗刮伤性
应用连续负载型抗刮硬度试验机HEIDON-18,Shinto化学公司制造,进行抗刮硬度试验,并应用非接触糙度分析仪TOPO-3D,Wyco公司制造,测定伤痕深度。
测定条件:
刮痕针:针尖曲率半径100μm(Sapphire公司制造)
重量:0 100克/100毫米
行进速度:10米/分钟
判定标准:
○:伤痕深度小于0.5μm
△:伤痕深度等于或大于0.5μm而小于1.5μm
×:伤痕深度大于1.5μm
(7)去溶剂速率
将凝胶薄膜在干燥过程中干燥t分钟后从带上剥离。裁下样品,称量其重量(W1)。在水浴中洗涤10分钟后,对薄膜样品在280℃下进行热处理,称量其重量(W2),按照下式计算凝胶薄膜中的聚合物含量(P1)。采用下述另一公式从P1和生产薄膜的储备溶液的初始含量P0计算去溶剂速率:
P1=(W2/W1)×100
去溶剂速率=(P1-P0)/t
(8)电磁转换性能
a)起始输出性能
在生产薄膜过程中没有与金属带接触的薄膜表面上,进行真空淀积,形成磁层。从该薄膜上裁下6.35毫米宽、150米长的样品,装在盒中。采用最佳记录电流,记录正弦波,且求出该薄膜重现输出(reproduetion output)减去参考带的重现输出的值。
b)信号失落
将上述磁带盒置于放象机,并记录4.4兆赫信号。然后重发该磁带并用Okura工业公司制造的信号失落计数器对15微秒-20分贝下的信号失落测20分钟,随后计算每分钟的信号失落。
(9)耐用性
在25℃、55%相对湿度的环境中,使8-a生产的磁带在6毫米直径的导销上以1000米/分钟运行100次,导销θ角为π/2(弧度)、送入磁带张力T1为200克,随后测量输出,并按如下标准进行评价:
○:与初始输出的差小于1分贝
△:与初始输出的差等于或大于1分贝而小于3分贝
×:与初始输出的差大于3分贝
以下实例进一步说明本发明,但不限制本发明。
实例1
在N-甲基-2-吡咯烷酮(下文以NMP代表)中,溶解2-氯对苯二胺,作为芳族二胺组分,和4,4′-二氨基二苯醚,其含量分别等于80%摩尔和20%摩尔,然后再加入2-氯对苯二酰氯,至含量等于100%摩尔,随后搅拌2小时,完成聚合反应。用氢氧化锂中和该溶液,形成聚合物含量为10%重量、粘度为3000泊的芳族聚酰胺溶液(下文称为溶液A)。
在NMP中溶解10%重量聚醚砜(PES-E2010,下文称为PES,Mitsui Toatsu化学公司制造),将其与溶液A共混,形成PES占芳族聚酰胺和PES总量的3%重量的混合溶液,随后在50℃下充分混合3小时。
将如此得到的混合溶液经过滤精度为5000nm和1000nm的过滤器过滤、保持60℃、流铸于无接头带上,该带上直径为30μm或更大的表面疵点比率为0.005/毫米2。在流铸时,支持物温度,Tb,以及热空气温度,Ta,分别为140℃和170℃。去溶剂速率为10.2%/分钟。薄膜从带上剥离之后,浸入40℃水浴中5分钟,在160℃下干燥30秒,和在280℃、流速为5米/秒的热空气中进行热处理,制成厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在生产薄膜过程中,拉伸该薄膜到分别在纵向和横向的拉伸比分别为1.2和1.3。
薄膜的Rq为2.9nm、Rz为23.2nm、Ra为1.9nm、Rt为28.0nm、非粒子指数为100%、HD为0.07、及不小于5nm的突起数为14000000/毫米2。其纵向和横向的拉伸杨氏模量和伸长率分别为13.1GPa和13.2GPa,以及45%和46%。其抗擦伤性、薄膜粉尘/粒子脱除、抗划痕性经评定分别为◎、◎和○。生产条件和薄膜性能示于表1~5。
实例2
在NMP中溶解聚醚酰亚胺(“Ultem-1000”,下文称为PEI,日本GE塑料公司制造)达10%重量,再与实例1制备的溶液A共混,形成混合溶液,其中PEI占芳族聚酰胺和PEI总量的1.5%重量,随后在70℃下充分混合3小时。
将如此得到的混合溶液经过滤精度为5000nm和1000nm的过滤器过滤,同时保持120℃、流铸于无接头带上,该带上直径为30μm或更大的表面疵点的比率为0.005/毫米2。在流铸时,支持物温度,Tb,和热空气温度,Ta,分别为140℃和170℃。去溶剂速率为10.2%/分钟。薄膜从带上剥离之后,浸入40℃水浴中5分钟,在160℃下干燥30秒,在280℃、流速为5米/秒的热空气中进行热处理,制成厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在生产薄膜过程中,拉伸该薄膜至纵向和横向的拉伸比分别达到1.2和1.3。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
实例3
在NMP中溶解聚碳酸酯(“Taflon”,下文称为PC,Idemitsu石油化学公司制造)达10%重量,再与实例1制备的溶液A共混,形成混合溶液,其中PC占芳族聚酰胺和PC总量的2.0%重量,随后在50℃下充分混合3小时。
将如此得到的混合溶液经过滤精度为5000nm和1000nm的过滤器过滤,同时保持50℃,流铸于无接头带上,该带上直径为30μm或更大的表面疵点的比率为0.005/毫米2。在流铸时,支持物温度,Tb,和热空气温度,Ta,分别为110℃和140℃。去溶剂速率为7.2%/分钟。薄膜从带上剥离之后,浸入40℃水浴中5分钟,在160℃下干燥30秒,然后在280℃、流速为5米/秒的热空气中进行热处理,制成厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在生产薄膜过程中,拉伸该薄膜至纵向和横向的拉伸比分别达到1.2和1.3。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
实例4
在NMP中溶解聚碳酸酯(“U-100”,下文称为PAR,Uritika公司制造)达10%重量,再与实例1制备的溶液A共混,形成混合溶液,其中PAP占芳族聚酰胺和PAR总量的8.0%重量,随后在50℃下充分混合3小时。
将如此得到的混合溶液经过滤精度为5000nm和1000nm的过滤器过滤,同时保持50℃、流铸于无接头带上,该带上直径为30μm或更大的表面疵点的比率为0.005/毫米2。在流铸时,支持物温度,Tb,和热空气温度,Ta,分别为140℃和170℃。去溶剂速率为10.3%/分钟。薄膜从带上剥离之后,浸入40℃水浴中5分钟,在160℃下干燥30秒,然后在280℃、流速为5米/秒的热空气中进行热处理,制成厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在生产薄膜过程中,拉伸该薄膜至纵向和横向的拉伸比分别达到1.2和1.3。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
实例5
将对苯二胺和对苯二酰氯经已知聚合方法、洗涤和干燥制得ηinh为5.5(特性粘度以聚合物含量为0.5克/10毫升的浓硫酸溶液测定)的聚对苯二甲酰对苯二胺(下文称PPTA),将其溶于99.5%浓硫酸中,直至聚合物含量为12%重量。
在另外一处,将100%摩尔二氨基二苯醚和93%摩尔1、2、4、5-苯四酸酐,维持温度不高于50℃,聚合2小时。聚合完成之后,使用大量水,以确保再沉淀,随后在水和丙酮中重复洗涤,50℃下真空干燥,制成聚酰胺酸,即聚酰亚胺(下文称为PI)的前体。
将所制得的聚酰胺酸粉末加入以上制备的PPTA溶液中,使PI的重量百分数为4%,随后在50℃下搅拌3小时,以便完全溶解。
这样得到的生产薄膜的储备溶液,保持60℃,在Tb为60℃的钽无接头带上流铸,对其吹90℃、相对湿度为70%的湿空气(Ta=90℃)。将流延聚合物薄膜,与带一起,置于0℃的40%硫酸溶液中,以确保凝固。薄膜从带上剥离之后,在10℃水浴中洗涤,在1%氢氧化钠浴中中和,以50℃热水浴洗涤,置于拉幅机上,在160℃下干燥30秒,在350℃、流速为5米/秒热空气中热处理,制得厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在生产薄膜期间,拉伸该薄膜,至纵向和横向的拉伸比分别达到1.1和1.25。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
实例6
将基本粒子直径为20nm的胶态二氧化硅充分分散在NMP中,和加入芳族聚酰胺中直至达0.1%重量,随后按与实例1相同的步骤聚合。将所制得的溶液象实例1那样与PES溶液共混,以生产制备薄膜的储备溶液,采用与实例1相同的步骤从该溶液生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
比较例1
仅使实例1制备的溶液A经与实例1相同的薄膜生产过程,生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
比较例2
除了与溶液A进行共混至PEI含量达12%重量外,实施与实例2相同的步骤生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
比较例3
除了与溶液A进行共混至PES含量达0.3%重量,在Ta和Tb均为170℃下进行干燥之外,实施与实例1相同的步骤生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
比较例4
采用超声波将基本粒子直径为30nm的胶态二氧化硅分散于NMP中,和加入到实例1制备的溶液A中,相对于芳族聚酰胺,其量达2%重量,随后在60℃下搅拌3小时。将所得到溶液用作储备溶液,按照与实例1相同的步骤生产薄膜,但不加入不同聚合物。
生产条件和薄膜性能示于表1~5。
表1
不同聚合物或粒子 | 含量(%重量) | δa(MJ/m3)1/2 | δb(MJ/m3)1/2 | |δa-δb|(MJ/m3)1/2 | 出料口聚合物温度(℃) | 热空气温度Ta(℃) | 支持物温度Tb(℃) | |
实例1 | PES | 3 | 56.6 | 53.6 | 3.0 | 60 | 170 | 140 |
实例2 | PEI | 1.5 | 56.6 | 55.7 | 0.9 | 120 | 170 | 140 |
实例3 | PC | 2 | 56.6 | 49.2 | 7.4 | 50 | 140 | 110 |
实例4 | PAR | 8 | 56.6 | 51.1 | 5.5 | 50 | 140 | 110 |
实例5 | PI(聚酰胺酸) | 4 | 59.9 | 58.9 | 1.0 | 60 | 90(相对湿度70%) | 60 |
实例6 | PES | 3 | 56.6 | 53.6 | 3.0 | 60 | 170 | 140 |
胶态二氧化硅 | 0.1 | |||||||
比较例1 | 无 | 无 | 56.6 | - | - | 60 | 170 | 140 |
比较例2 | PEI | 12 | 56.6 | 55.7 | 0.9 | 120 | 170 | 1 40 |
比较例3 | PES | 0.3 | 56.6 | 53.6 | 3.0 | 60 | 170 | 170 |
比较例4 | 胶态二氧化硅 | 2 | 56.6 | - | - | 60 | 170 | 140 |
表2
去溶剂速率(%/min) | 干燥温度(℃) | 热处理温度(℃) | 热处理空气速度(m/sec) | 纵向拉伸比 | 横向拉伸比 | |
实例1 | 10.2 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
实例2 | 10.2 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
实例3 | 7.2 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
实例4 | 10.3 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
实例5 | 3.2 | 160 | 280 | 5 | 1.1 | 1.25 |
实例6 | 9.9 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
比较例1 | 10.1 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
比较例2 | 10.3 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
比较例3 | 20.5 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
比较例4 | 10.5 | 160 | 280 | 5 | 1.2 | 1.3 |
表3
Rq(nm) | Rz(nm) | Ra(nm) | Rt(nm) | Rt/Ra | 非粒子指数(%) | HD(nm) | 突起平均直径(nm) | |
实例1 | 2.9 | 23.2 | 1.9 | 28.0 | 14.7 | 100 | 0.07 | 190 |
实例2 | 4.8 | 57.2 | 3.7 | 66.2 | 17.9 | 100 | 0.13 | 420 |
实例3 | 1.5 | 12.0 | 0.9 | 13.5 | 15.0 | 100 | 0.06 | 60 |
实例4 | 2.8 | 30.2 | 2.2 | 44.0 | 20.0 | 100 | 0.15 | 350 |
实例5 | 3.1 | 28.4 | 2.3 | 32.4 | 14.1 | 100 | 0.10 | 210 |
实例6 | 3.7 | 33.5 | 2.3 | 40.7 | 17.7 | 99 | 0.12 | 180 |
比较例1 | 0.9 | 11.3 | 0.8 | 17.5 | 21.8 | 100 | 0.02 | 20 |
比较例2 | 12.5 | 120 | 10.8 | 250 | 23.1 | 100 | 0.16 | 560 |
比较例3 | 0.9 | 10.5 | 0.7 | 13.5 | 19.3 | 100 | 0.06 | 30 |
比较例4 | 8.4 | 88.0 | 6.7 | 105 | 15.7 | 3 | 0.66 | 40 |
表4
突起数(×10,000/mm2) | 横截面积(%) | 粒子突起 | 杨氏模量(GPa) | 伸长率(%) | |||||||
数目(×10,000/mm2) | 高度(nm) | ||||||||||
5nm≤ | 10nm≤ | 15nm≤ | 50nm≤ | 5nm | 10nm | 15nm | MD/TD | MD/TD | |||
实例1 | 1400 | 250 | 70 | 0 | 7.8 | 2.3 | 0.03 | - | - | 13.1/13.2 | 45/46 |
实例2 | 580 | 80 | 40 | 20 | 15.5 | 6.2 | 1.3 | - | - | 13.5/13.3 | 36/35 |
实例3 | 250 | 4 | 0 | 0 | 0.9 | 0 | 0 | - | - | 12.0/11.7 | 52/36 |
实例4 | 130 | 100 | 60 | 40 | 4.3 | 1.6 | 0.9 | - | - | 11.0/10.8 | 46/39 |
实例5 | 720 | 280 | 160 | 0 | 7.3 | 1.8 | 0.04 | - | - | 14.2/13.5 | 28/29 |
实例6 | 1450 | 300 | 100 | 2 | 8.0 | 2.4 | 0.3 | 10.0 | 42 | 13.1/13.1 | 42/44 |
比较例1 | 18 | 0 | 0 | 0 | 0.02 | 0 | 0 | - | - | 13.2/13.1 | 46/48 |
比较例2 | 275 | 120 | 100 | 80 | 22.0 | 11.3 | 6 | - | - | 9.5/9.6 | 27/25 |
比较例3 | 65 | 8 | 0 | 0 | 0.4 | 0 | 0 | - | - | 13.3/13.2 | 46/45 |
比较例4 | 780 | 420 | 210 | 80 | 2.2 | 1.0 | 0.7 | 750 | 38 | 13.0/13.0 | 45/40 |
MD:纵向
TD:横向
表5
耐擦伤性 | 薄膜粉尘/粒子脱除 | 耐刮伤性 | 输出(dB) | 信号失落(个数/分钟) | 耐用性 | |
实例1 | ◎ | ◎ | ○ | 2.3 | 0.3 | ○ |
实例2 | ○ | ○ | ○ | -0.3 | 1.1 | △ |
实例3 | ◎ | ○ | △ | 2.0 | 1.5 | △ |
实例4 | ○ | ○ | △ | 1.9 | 0.8 | △ |
实例5 | ◎ | ◎ | ○ | 2.0 | 0.5 | ○ |
实例6 | ◎ | ◎ | ○ | 1.5 | 1.1 | ○ |
比较例1 | ◎ | × | × | 2.7 | 0.3 | × |
比较例2 | × | × | △ | -2.3 | 3.2 | △ |
比较例3 | △ | × | × | 1.4 | 0.3 | × |
比较例4 | × | × | △ | -1.3 | 3.7 | × |
实例7
在脱水NMP中,溶解CPA和DPE,使其含量分别等于90%摩尔和10%摩尔,然后加入CTPC,至含量等于98.5%摩尔,随后搅拌2小时,以使聚合作用完成。用碳酸锂中和该溶液,制成聚合物含量为10.5%重量的芳族聚酰胺溶液(下文称为溶液A)。
在另一处,在NMP中溶解15%重量的干燥PES-E2010(下文称为PES),Mitsui Toatsu化学公司制造,将所得PES溶液加到溶液A中,制成混合溶液,在该溶液中,相对于芳族聚酰胺,PES占3%重量。下文称该溶液为溶液B。
这样得到的溶液B经过滤精度为5μm(5μm-cut)的过滤器过滤,在具有磨光整理的表面的不锈钢无接头带上流铸,在150℃加热5分钟,蒸发溶剂,直至薄膜得到自持性能。然后将薄膜从带上连续剥离。此时,凝胶薄膜中的聚合物含量为39.8%,去溶剂速率为5.9%/分钟,然后将该薄膜浸入水浴2分钟,水萃取所余留的溶剂和自中和形成的无机盐。在该加工过程中,拉伸该薄膜至纵向拉伸比为1.2。接着,在280℃、流速为3米/秒的热空气中进行干燥和热处理,拉伸该薄膜,至横向拉伸比达到1.3。再将该薄膜在250℃热处理1.5分钟,随后以20℃/秒缓慢冷却,制得厚度为4.2μm的芳族聚酰胺薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表6~10。
实例8
将平均粒径为20nm的球形二氧化硅加入实例1制备的聚合物溶液B中,相对于聚酰胺,达到0.2%重量,随后按照与实例7相同的工序生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表6~10。
实例9
按照与实例6相同的步骤,将PES加入实例7制备的聚合物溶液A中,相对于芳族聚酰胺,达到4%重量,随后按照与实例7相同的步骤生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表6~10。
实例10
采用实例7制备的聚合物溶液B,除了干燥在220℃下进行1.5分钟外,其余按照与实例7相同的工序生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表6~10。
比较例5
按照与实例7相同的工序,将PES加入实例6制备的聚合物溶液A中,相对于芳族聚酰胺,PES达0.05%重量,随后按照与实例7相同的工序生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表6~10。
比较例6
将PES按照与实例7相同的步骤加入实例7制备的聚合物溶液A中,相对于芳族聚酰胺,PES达20%重量。随后,除干燥在150℃下进行6分钟外,其余按照与实例7相同的步骤生产薄膜。
生产条件和薄膜性能示于表6~10。
表6
表7
表8
表9
表10
实例11
不同聚合物或粒子 | 含量(%重量) | 热空气温度Ta(℃) | 支持物温度Tb(℃) | 去溶剂速率(%/分钟) | |
实例7 | PES | 3 | 150 | 95 | 5.9 |
实例8 | PES | 3 | 150 | 95 | 6.1 |
胶态二氧化硅 | 0.2 | ||||
实例9 | PES | 4 | 150 | 95 | 5.8 |
实例10 | PES | 3 | 220 | 95 | 17.0 |
比较例5 | PES | 0.05 | 150 | 95 | 5.7 |
比较例6 | PES | 20 | 150 | 95 | 5.5 |
热处理温度(℃) | 热处理空气速度(米/秒) | 再次热处理温度(℃) | 纵向拉伸比 | 横向拉伸比 | |
实例7 | 280 | 3 | 250 | 1.2 | 1.3 |
实例8 | 280 | 3 | 250 | 1.2 | 1.3 |
实例9 | 280 | 3 | 250 | 1.2 | 1.3 |
实例10 | 280 | 3 | 250 | 1.2 | 1.3 |
比较例5 | 280 | 3 | 250 | 1.2 | 1.3 |
比较例6 | 280 | 3 | 250 | 1.2 | 1.3 |
Rq(nm) | Rz(nm) | Ra(nm) | Rt(nm) | Rt/Ra | 非粒子指数(%) | HD(nm) | 突起平均直径(nm) | |
实例7 | 2.5 | 21.3 | 1.8 | 26.3 | 14.6 | 100 | 0.06 | 220 |
实例8 | 2.7 | 27.5 | 1.9 | 30.4 | 16.0 | 99 | 0.06 | 210 |
实例9 | 3.3 | 29.2 | 2.5 | 32.3 | 12.9 | 100 | 0.05 | 280 |
实例10 | 4.1 | 33.6 | 3.2 | 44.0 | 13.8 | 100 | 0.11 | 330 |
比较例5 | 0.9 | 11.0 | 0.8 | 16.3 | 20.4 | 100 | 0.03 | 30 |
比较例6 | 8.4 | 81.5 | 8.1 | 97.0 | 12.0 | 100 | 0.10 | 380 |
突起数(×10,000/毫米2) | 横截面积(%) | 粒子突起 | 杨氏模量(GPa) | |||||||
数目(×10,000/mm2) | 高度(nm) | |||||||||
5nm≤ | 10nm≤ | 15nm≤ | 50nm≤ | 5nm | 10nm | 15nm | ||||
实例7 | 860 | 280 | 44 | 0 | 8.2 | 2.2 | 0.3 | - | - | 13.2 |
实例8 | 1200 | 400 | 62 | 1 | 7.9 | 2.5 | 0.4 | 17 | 65 | 13.1 |
实例9 | 520 | 400 | 220 | 0 | 13.5 | 7.6 | 2.7 | - | - | 13.1 |
实例10 | 430 | 380 | 270 | 15 | 5.2 | 3.2 | 2.3 | - | - | 12.7 |
比较例5 | 54 | 4 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 | - | - | 13.2 |
比较例6 | 940 | 690 | 430 | 30 | 26.2 | 13.4 | 5.3 | - | - | 10.8 |
耐擦伤性 | 薄膜粉尘/粒子脱除 | 耐刮伤性 | 输出(dB) | 信号失落(个数/分钟) | 耐用性 | |
实例7 | ◎ | ◎ | ○ | 2.2 | 0.3 | ○ |
实例8 | ◎ | ◎ | ○ | 1.7 | 0.6 | ○ |
实例9 | ○ | ○ | △ | 1.9 | 0.3 | ○ |
实例10 | ○ | ○ | △ | -0.7 | 1.3 | △ |
比较例5 | △ | × | × | 0.8 | 0.4 | × |
比较例6 | × | × | × | -2.4 | 4.2 | × |
将基本粒子直径为30nm的胶态二氧化硅充分分散在NMP中,和加到芳族聚酰胺中,达0.02%重量,随后按与实例1相同的步骤聚合。所制得的溶液象在实例1那样与PES溶液共混,制得混合溶液,经过滤精度为5000nm和1000nm的过滤器过滤,同时保持60℃、流铸于无接头带上,该带上直径为30μm或更大的表面疵点的比率为0.005/毫米2。在流铸时,支持物温度,Tb,和热空气温度,Ta,分别为120℃和150℃。去溶剂速率为8.5%/分钟。薄膜从带上剥离之后,浸入40℃水浴中5分钟,在160℃下干燥30秒,在250℃、流速为3米/秒的热空气中进行热处理,制得厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在薄膜生产过程中,拉伸薄膜,至纵向和横向的拉伸比分别达1.1和1.4。
生产条件和薄膜性能示于表11~15。
实例12
除了加入胶态二氧化硅基本粒子直径为50nm、相对于芳族聚酰胺,加入至0.005%重量,以及相对于芳族聚酰胺,PES加入至6%重量外,其余按照与实例11相同的步骤进行聚合,制得混合溶液。将如此得到的混合溶液,经过滤精度为5000nm和1000nm的过滤器过滤,同时保持60℃、流铸于无接头带上,在该带上直径为30μm或更大的表面疵点的比率为0.005/毫米2。在流铸时,支持物温度,Tb,和热空气温度,Ta,分别为120℃和150℃。去溶剂速率为8.5%/分钟。薄膜从带上剥离之后,浸入40℃水浴中5分钟,在160℃下干燥30秒,在250℃、流速为6米/秒的热空气中进行热处理,制得厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。在薄膜生产过程中,拉伸该薄膜,至纵向和横向的拉伸比分别达1.1和1.4。
生产条件和薄膜性能示于表11~15。
比较例7
采用实例1制备的混合溶液,除热处理中流速为35米/秒外,其余按照与实例1相同的步骤,制得厚度为4.3μm的芳族聚酰胺薄膜。这种薄膜的表面粗糙,有许多象火山口的凹凸不平,以致突起不能计数。
生产条件和薄膜性能示于表11~15。
表11
表12
表13
*比较例7:表面各处均见如火山口的凹痕,严重粗糙。表14
不同聚合物或粒子 | 含量(%重量) | δa(MJ/m3)1/2 | δb(MJ/m3)1/2 | |δa-δb|(MJ/m3)1/2 | 含量(%重量)(℃) | 热空气温度Ta(℃) | 支持物温度Tb(℃) | |
实例11 | PES | 3 | 56.6 | 53.6 | 3.0 | 60 | 150 | 120 |
胶态二氧化硅 | 0.02 | |||||||
实例12 | PES | 6 | 56.6 | 53.6 | 3.0 | 60 | 170 | 120 |
胶态二氧化硅 | 0.005 | |||||||
比较例7 | PES | 3 | 56.6 | 53.6 | 3.0 | 60 | 170 | 140 |
去溶剂速率(%/分钟) | 干燥温度(℃) | 热处理温度(℃) | 热处理空气速度(米/秒) | 纵向拉伸比 | 横向拉伸比 | |
实例11 | 8.5 | 220 | 250 | 3 | 1.1 | 1.4 |
实例12 | 7.2 | 220 | 250 | 6 | 1.1 | 1.4 |
比较例7 | 11.5 | 220 | 280 | 35 | 1.2 | 1.3 |
Rq(nm) | Rz(nm) | Ra(nm) | Rt(nm) | Rt/Ra | 非粒子指数(%) | HD(nm) | 突起平均直径(nm) | |
实例11 | 1.7 | 18.5 | 1.2 | 17.8 | 14.8 | 99 | 0.03 | 70 |
实例12 | 4.7 | 24.2 | 1.8 | 30.4 | 16.9 | 99 | 0.10 | 140 |
比较例7 | 1.2 | 12.1 | 1.0 | 12.5 | 12.5 | 100 | - | - |
突起数目(×10,000/毫米2) | 横截而积(%) | 粒子突起 | 杨氏模量(GPa) | 伸长率(%) | |||||||
数目(×10,000/毫米2) | 高度(nm) | ||||||||||
5nm≤ | 10nm≤ | 15nm≤ | 50nm≤ | 5nm | 10nm | 15nm | MD/TD | MD/TD | |||
实例11 | 800 | 170 | 12 | 0 | 2.4 | 0.3 | 0.01 | 2.2 | 38 | 11.3/18.2 | 50/38 |
实例12 | 690 | 280 | 20 | 0 | 6.5 | 1.8 | 0.02 | 0.7 | 31 | 11.6/17.3 | 55/31 |
比较例7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 12.7/12.8 | 48/50 |
MD:纵向
TD:横向
表15
耐擦伤性 | 薄膜粉尘/粒子脱除 | 耐刮伤性 | 输出(dB) | 信号失落(个数/分钟) | 耐用性 | |
实例11 | ◎ | ◎ | ○ | 3.1 | 0.1 | ○ |
实例12 | ◎ | ◎ | ○ | 2.9 | 0.3 | ○ |
比较例7 | × | △ | × | -0.8 | 2.5 | × |
工业适用性
本发明提供了表面上有实际上均匀细微的突起的芳族聚酰胺树脂模塑制品,突起与芳族聚酰胺的亲和力高,以致突起难以被破坏。
另外,本发明提供了芳族聚酰胺薄膜,当用作磁记录媒体基模时,具有出色的电磁转换性能和耐用性。
Claims (23)
1.一种芳族聚酰胺树脂模塑制品,其是通过芳族聚酰胺和不同聚合物共混而生产的,该模塑制品包括:
a)芳族聚酰胺组分,其具有如下通式(Ⅰ)和/或通式(Ⅱ)表示
的重复单元:
通式(Ⅰ)
式中,Ar1、Ar2和Ar3可以是:
和X和Y可以选自-O-、-CH2-、-CO-、-SO2-,-S-
和-C(CH3)2-,在它们的芳香环上的一个或多个氢原子可以被
下述取代:卤原子、C1-C3烷基、硝基或C1-C3烷氧基,另外,
在形成聚合物的酰胺键中的一个或多个氢原子可以被取代基取
代,其中,对位取代键合的芳环占聚合物中所含有的芳环总数的
50%或更多;和
b)不同聚合物组分,其是由不同于上述芳族聚酰胺的重复单元组
成的聚合物;使该模塑制品的至少一个表面的均方根糙度等于或大于1.0nm,和10点平均糙度等于或小于80nm,两种糙度均通过原子力显微镜测定。
2.一种芳族聚酰胺树脂模塑制品,其是通过芳族聚酰胺和不同聚合物共混而生产的,该模塑制品包括:
a)芳族聚酰胺组分,其具有如下通式(Ⅰ)和/或通式(Ⅱ)表示
的重复单元:
通式(Ⅰ)
通式(Ⅱ)
和X和Y可以选自-O-,-CH2-,-CO-,-SO2-,-S-
和-C(CH3)2-,在它们的芳香环上的一个或多个氢原子可以被下
述取代:卤原子、C1-C3烷基、硝基或C1-C3烷氧基,另外,
在形成聚合物的酰胺键中的一个或多个氢原子可以被取代基取
代,其中,对位取代键合的芳环占聚合物中所含有的芳环总数的
50%或更多;
b)不同聚合物组分,其是由不同于上述芳族聚酰胺的重复单元组
成的聚合物,相对于芳族聚酰胺和不同聚合物总量,其含量为0.1
%重量或更多,而小于10%重量;使该模塑制品的至少一个表面的均方根糙度等于或大于1.0nm,和10点平均糙度等于或小于80nm,两种糙度均通过原子力显微镜测定。
3.一种芳族聚酰胺树脂模塑制品,其是通过芳族聚酰胺和不同聚合物共混而生产的,该模塑制品包括:
a)芳族聚酰胺组分,其具有如下通式(Ⅰ)和/或通式(Ⅱ)表示
的重复单元:
通式(Ⅱ)
和X和Y可以选自-O-,-CH2-,-CO-,-SO2-,-S-
和-C(CH3)2-,在它们的芳香环上的一个或多个氢原子可以被下
述取代:卤原子、C1-C3烷基、硝基或C1-C3烷氧基,另外,
在形成聚合物的酰胺键中的一个或多个氢原子可以被取代基取
代,其中,对位取代键合的芳环占聚合物中所含有的芳环总数的
50%或更多;
b)不同聚合物组分,其是由不同于上述芳族聚酰胺的重复单元组
成的聚合物,相对于芳族聚酰胺和不同聚合物总量,其含量为0.1
%重量或更多,而小于10%重量;或
c)粒径为5~100nm的粒子,粒子直径分布的相对标准偏差σ满
足σ≤0.3;使该模塑制品的至少一个表面的均方根糙度等于或大于1.0nm,和10点平均糙度等于或小于80nm,两种糙度均通过原子力显微镜测定。
4.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其表面上高度等于或大于5nm的突起的非粒子指数等于或大于80%。
5.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其表面上突起的平均高度除以突起平均直径所得数值的范围为1/40~1/2。
6.权利要求4所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其表面上突起的平均高度除以突起平均直径所得数值的范围为1/40~1/2。
7.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其表面上的突起的平均直径为等于或大于30nm而等于或小于300nm。
8.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中表面上最高的非粒子突起的高度为平均糙度的20倍或20倍以下。
9.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,在表面上形成的高度等于或大于5nm的突起数目等于或大于2×105/毫米2。
10.权利要求9所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,高度等于或大于50nm的突起数目为等于或小于2×105/毫米2,和在沿高度为5nm的水平面形成的突起的横截面积占总面积的1~20%。
11.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,在表面上的粒子突起数目为大于或等于0.1×104/毫米2,而小于或等于20×104/毫米2。
12.权利要求11所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,在表面上的粒子突起的平均高度为大于或等于10nm而小于或等于75nm。
13.权利要求12所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,粒子突起实际上是无机物形成的。
14.权利要求1所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,形成表面的芳族聚酰胺层由芳族聚酰胺和不同聚合物组成,不同聚合物不是芳族聚酰胺,且占0.1%重量或更多而小于10%重量。
15.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,芳族聚酰胺的溶解度参数,δa,和不同聚合物的溶解度参数,δb,满足下式:
50(MJ/m3)1/2≤δa≤70(MJ/m3)1/2
|δa-δb|≤20(MJ/m3)1/2
16.权利要求1-3任一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,不同聚合物是至少如下聚合物之一:聚砜、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚酮、聚碳酸酯、聚酯和聚酰亚胺。
17.权利要求16所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中,不同聚合物是聚砜。
18.权利要求1~3任何一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其粒子含量达等于或大于0.0001%重量而等于或小于1.0%重量。
19.权利要求1~18中任何一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品,其中模塑制品为薄膜形式。
20.磁记录媒体,它是通过在权利要求1~18中任何一项所述的芳族聚酰胺树脂模塑制品的至少一侧形成磁层生产的。
21.权利要求20所述的磁记录媒体,其中磁层是薄金属磁层。
22.权利要求20所述的磁记录媒体,它是以磁带的形式作为磁记录媒体,其宽度为2.3-13毫米、支持物厚度等于或小于6.5微米,长度等于或大于100米/卷、和记录密度等于或大于8KB/mm2。
23.制备权利要求19所述的薄膜形式的模塑制品的方法,其中,芳族聚酰胺和不同聚合物的非质子传递有机极性溶液在支持物上流铸;以去溶剂速率3~15%/分钟干燥;和浸入水浴中;随后干燥和/或热处理,其热处理范围为最大温度不低于不同聚合物的玻璃化转变温度(℃)、且不高于其玻璃化转变温度加100℃,所使用的在薄膜表面上的空气流速为等于或大于1米/秒而等于或小于30米/秒。
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