DE69923619T2

DE69923619T2 - Optisches Formmaterial

Info

Publication number: DE69923619T2
Application number: DE1999623619
Authority: DE
Inventors: Shinzi Chiyoda-ku Kawano
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: EP0947538B1; EP0947538A3; ES2237883T3; JPH11342510A; US6245405B1; DE69923619D1; EP0947538A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material zum optischen Formen, bei dem es sich um ein aromatisches Polycarbonatharz-Pellet handelt. Insbesondere betrifft sie ein aromatisches Polycarbonatharz-Pellet, das während Transport, Förderung oder Lagerung kaum feines Pulver erzeugt, und für eine Anwendung als optisches Formmaterial geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonatharz-Pellets, das kaum feine Pulver erzeugt, sowie ein Substrat einer optischen Platte, das aus dem Harz-Pellet gebildet ist.
Da aromatische Polycarbonatharze (die in der folgenden Beschreibung als "PC-Harze" abgekürzt sein können) eine hohe Transparenz und eine hervorragende Wärmebeständigkeit und Maßbeständigkeit besitzen, werden sie als optisches Aufzeichnungsmaterial wie beispielsweise ein Material für eine optische Platte verwendet. Eine typische optische Platte (optical disk), die aus solch einem PC-Harz hergestellt ist, ist eine CD (compact disk). Die Entwicklung von DVD, DVD-ROM und DVD-RAM mit höherer Aufzeichnungskapazität, insbesondere höherer Aufzeichnungsdichte, ist seit kurzem ebenfalls in Bearbeitung.
Die PC-Harze, die als Material für diese optischen Platten verwendet werden, müssen von hoher Qualität sein. Es ist bekannt, dass der Gehalt an feinen Harzpulvern in einem PC-Harz-Pellet einen Einfluss auf die Eigenschaften und die Qualität eines geformten Produkts hat. Es ist ferner bekannt, dass wenn der Gehalt an feinen Harzpulvern in einem PC-Harz-Pellet, das geformt werden soll, größer oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, eine optische Platte, die aus dem Pellet geformt ist, aufgrund der Bildung eines Carbids mehrere Defekte als Aufzeichnungsmaterial besitzt. Beispielsweise offenbart die JP-B 6-18890 (die Bezeichnung "JP-B", wie sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, steht für eine "geprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift"), dass der Gehalt an pulverförmigem Polymer, das in einem PC-Harz-Pellet enthalten ist und eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 mm oder weniger aufweist, bei 2 Gew.-% oder weniger liegen sollte.
Bisher wurde die Menge an feinen Pulvern, die in einem PC-Harz-Pellet enthalten sind, durch direktes Sortieren des erzeugten Pellets, Waschen des Pellets mit Wasser oder ähnlichem gemessen.
Das Messergebnis der Menge an feinen Pulvern von einem Hersteller oder einem Zulieferer spiegelt nicht immer die Menge an feinen Pulvern wider, die in einem Pellet, das ein Pellet-Anwender einsetzt (Former eines Substrats), enthalten ist. Selbst wenn beispielsweise die Menge an feinen Pulvern gering ist, die in einem Pellet enthalten ist, welches von einem Hersteller geliefert wird, so kann die Menge an feinen Pulvern ansteigen und die Qualität eines geformten Substrats beeinflussen, wenn ein Anwender das Pellet verwendet. Die feinen Harzpulver werden aus der Oberfläche der Pellets produziert, da die Pellets während dem Transport, der Lagerung oder dem Rohrtransport zwischen der Verschiffung der Pellets durch den Hersteller oder Zulieferer und deren Ankunft beim Anwender zusammenstoßen oder mit einer Anlage in Berührung kommen. Die Menge an feinen Pulvern, die von dem PC-Harz-Pellet erzeugt wird, ist nicht konstant, da sie nicht nur durch die Form und die Eigenschaften des Pellets beeinflusst wird, sondern auch durch dessen Transport, Lagerung und Rohrtransportbedingungen. Daher können die Hersteller oder Zulieferer des PC-Harzes die Menge an feinen Pulvern, die in jedem Pellet enthalten ist, das tatsächlich zum Formen verwendet wird, nicht genau bestimmen. In anderen Worten, das Verhältnis zwischen der Menge an feinen Pulvern und der Menge an Carbid, die in einer optischen Platte enthalten sind, kann nicht genau abgeklärt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Beziehung zwischen der Menge an feinen Pulvern und der Menge an gebildetem Carbid abzuklären, indem die Menge an feinen Pulvern bekannt ist, die in einem Harz-Pellet enthalten ist, welches tatsächlich verwendet wird, um ein optisch geformtes Produkt zu ergeben, sowie ein Harz-Pellet bereitzustellen, das feine Pulver nur in einer extrem geringen Menge während dem Transport, der Förderung oder dergleichen erzeugt.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat Untersuchungen vorgenommen, um die vorstehend angegebene Aufgabe zu lösen, und hat entdeckt, dass der Gehalt an feinen Pulvern, die in einem transportierten oder geförderten Pellet enthalten sind, abgeschätzt werden kann, indem die Menge an feinen Pulvern gesteuert wird, die durch Schütteln von Harz-Pellets zum Vermischen für eine vorbestimmte Zeit erzeugt werden. Der Erfinder hat ferner entdeckt, dass ein Harz-Pellet, das kaum feine Pulver produziert, hergestellt werden kann, indem das Verfahren des Abkühlens eines Strangs zum Herstellen des Harz-Pellets und eine Temperaturbedingung verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage der vorstehend angegebenen Befunde vorgenommen worden: ein aromatisches Polycarbonatharz-Pelletmaterial, geeignet für das optische Formen, welches bei Unterwertung an das in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen angegebene Feintestverfahren 250 ppm oder weniger feines Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 mm oder weniger liefert, wobei das Harz-Pelletmaterial durch ein Verfahren erhältlich ist, umfassend die Schritte: Schmelzen und Extrudieren eines aromatischen Polycarbonatharzes zu einem Strang, Einführen des Strangs in heißes Wasser, um dessen gesamte Oberfläche gleichmäßig abzukühlen und Schneiden von Pellets aus dem Strang bei einer Temperatur von 110 bis 140°C. Vorzugsweise werden 150 ppm oder weniger feine Teilchen produziert.
Das Harz-Pellet gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt kaum feine Pulver während dessen Transport oder Auslieferung, der Hersteller oder Zulieferer des Harz-Pellets kann die Menge an feinen Harzpulvern zum Zeitpunkt der Verwendung des Harz-Pellets (beim Formen) steuern, und ein Harz-Pellet hoher Qualität für optische Platten kann an den Anwender geliefert werden.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlich beschrieben.
Das aromatische Polycarbonatharz gemäß der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen durch Umsetzen eines divalenten Phenols mit einem Carbonatvorläufer in Übereinstimmung mit einem Lösungs- oder Schmelzverfahren erhalten. Typische Beispiele für das divalente Phenol, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Hydrochinon, Resorcinol, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis(4-hydroxyphenyl)methan, Bis{(4-hydroxy-3,5-dimethyl)phenyl}methan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (üblicherweise "Bisphenol A" genannt), 2,2-Bis{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}propan, 2,2-Bis{(4-hydroxy-3,5-dimethyl)phenyl}propan, 2,2-Bis{(3,5-dibrom-4-hydroxy)phenyl}propan, 2,2-Bis{(3-isopropyl-4-hydroxy)phenyl}propan, 2,2-Bis{(4-hydroxy-3-phenyl)phenyl}propan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3-dimethylbutan, 2,4-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-4-isopropylcyclohexan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)fluoren, 9,9-Bis{(4-hydroxy-3-methyl) phenyl}fluoren, α,α'-Bis(4-hydroxyphenyl)-o-diisopropylbenzol, α,α'-Bis(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol, α,α'-Bis(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 1,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-5,7-dimethyladamantan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfoxid, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'-Dihydroxydiphenylketon, 4,4'-Dihydroxydiphenylether, 4,4'-Dihydroxydiphenylester und dergleichen. Diese können einzeln oder als Mischung von zweien oder mehreren eingesetzt werden.
Unter diesen sind Homopolymere und Copolymere bevorzugt, die aus wenigstens einem Bisphenol, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bisphenol A, 2,2-Bis{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}propan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3-dimethylbutan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und α,α'-Bis(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol, erhalten werden, und besonders bevorzugt sind ein Homopolymer von Bisphenol A und ein Copolymer von 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan mit Bisphenol A, mit 2,2-Bis{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}propan oder mit α,α'-Bis(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol.
Der Carbonatvorläufer wird aus Carbonylhalogenid, Carbonatester und Haloformat ausgewählt, beispielhaft dargestellt durch Dihaloformate von Phosgen, von Diphenylcarbonat und divalenten Phenolen.
Wenn ein Polycarbonatharz durch Umsetzen des vorstehend beschriebenen divalenten Phenols mit dem vorstehend beschriebenen Carbonatvorläufer in Übereinstimmung mit einem Lösungs- oder Schmelzverfahren hergestellt wird, können gegebenenfalls ein Katalysator, ein Abbruchmittel und ein Antioxidationsmittel für ein divalentes Phenol verwendet werden. Bei dem Polycarbonatharz kann es sich um ein verzweigtes Polycarbonatharz, das eine polyfunktionale aromatische Verbindung mit einer Funktionalität von 3 oder mehr enthält, ein Polyestercarbonatharz, das eine aromatische oder aliphatische difunktionale Carbonsäure enthält, oder eine Mischung von zwei oder mehr der erhaltenen Polycarbonatharze handeln.
Eine Reaktion, die in Übereinstimmung mit einem Lösungsverfahren durchgeführt wird, ist im allgemeinen eine Reaktion zwischen einem divalenten Phenol und Phosgen in Gegenwart eines Säurebinders und eines organischen Lösungsmittels. Als Säurebinder können beispielhaft ein Alkalimetallhydroxid wie z. B. Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder eine Aminverbindung wie z. B. Pyridin genannt werden.
Als organisches Lösungsmittel kann beispielhaft ein halogenierter Kohlenwasserstoff wie z. B. Methylenchlorid oder Chlorbenzol genannt werden. Um die vorstehend angegebene Reaktion zu beschleunigen, kann ein Katalysator verwendet werden, beispielhaft dargestellt durch ein tertiäres Amin wie z. B. Triethylamin, Tetra-n-butylammoniumbromid oder Tetra-n-butylphosphoniumbromid, eine quaternäre Ammoniumverbindung oder eine quaternäre Phosphoniumverbindung. Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen bei 0 bis 40°C, die Reaktionsdauer beträgt von 10 Minuten bis 5 Stunden und der pH wird während der Reaktion vorzugsweise bei 9 oder höher gehalten.
Ein Abbruchmittel (terminating agent) wird im allgemeinen verwendet, wenn eine Polymerisationsreaktion in Übereinstimmung mit einem Lösungsverfahren durchgeführt wird. Bei dem Abbruchmittel kann es sich um ein monofunktionelles Phenol handeln. Das monofunktionelle Phenol wird im allgemeinen als Abbruchmittel verwendet, um das Molekulargewicht zu steuern. Das erhaltene Polycarbonatharz, dessen Ende mit einer Gruppe endet, die von dem monofunktionellen Phenol abgeleitet ist, ist einem Polycarbonatharz, dessen Ende nicht mit einer Gruppe endet, die von dem monofunktionellen Phenol abgeleitet ist, im Hinblick auf die Wärmestabilität überlegen. Bei dem monofunktionellen Phenol handelt es sich im allgemeinen um ein Phenol oder ein Phenol, das mit Niederalkyl substituiert ist, und wird durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt:
worin A für ein Wasserstoffatom, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen oder eine phenylsubstituierte Alkylgruppe steht, und r für eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht, vorzugsweise 1 bis 3.
Spezifische Beispiele für das monofunktionelle Phenol umfassen Phenol, p-Tertbutylphenol, p-Cumylphenol und Isooctylphenol.
Weitere monofunktionelle Phenole umfassen Phenole mit einer langkettigen Alkylgruppe oder einer aliphatischen Polyestergruppe als Substituenten, Benzoesäurechloride und langkettige Alkylcarbonsäurechloride. Wenn diese als Endgruppen des Endes eines Polycarbonat-Copolymers verwendet werden, dienen sie nicht nur als Abbruchmittel oder als Mittel zum Modifizieren des Molekulargewichts, sondern verbessern auch die Schmelzfließfähigkeit eines Harzes, wodurch das Formen erleichtert wird, die physikalischen Eigenschaften eines Substrates verringert werden, insbesondere die Wasserabsorption eines Harzes, und die Doppelbrechung eines Substrates auf vorteilhafte Weise verringert wird. Von den vorstehend beschriebenen monofunktionellen Phenolen sind Phenole mit einer langkettigen Alkylgruppe als Sub stituenten, welche durch die folgenden allgemeinen Formeln (2) und (3) dargestellt werden, bevorzugt.
worin X für -R-O, -R-CO-C oder -R-O-CO- steht (wobei R eine Einfachbindung ist oder eine divalente aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, und n für eine ganze Zahl von 10 bis 50 steht).
Substituierte Phenole, die durch die allgemeine Formel (2) dargestellt werden, sind vorzugsweise Verbindungen der Formel (2), in der n für 10 bis 30, insbesondere für 10 bis 26 steht, Beispiele dafür umfassen Decylphenol, Dodecylphenol, Tetradecylphenol, Hexadecylphenol, Octadecylphenol, Eicosylphenol, Docosylphenol und Triacontylphenol.
Substituierte Phenole, die durch die allgemeine Formel (3) dargestellt werden, sind vorzugsweise Verbindungen der Formel (3), in denen X für -R-CO-O- steht (R steht für eine Einfachbindung) und n für 10 bis 30 steht, insbesondere für 10 bis 26, Beispiele dafür umfassen Decylhydroxybenzoesäure, Dodecylhydroxybenzoesäure, Tetradecylhydroxybenzoesäure, Hexadecylhydroxybenzoesäure, Eicosylhydroxybenzoesäure, Docosylhydroxybenzoesäure und Triacontylhydroxybenzoesäure.
Das Abbruchmittel wird vorzugsweise in einer Menge von mindestens 5 Mol-% eingeführt, vorzugsweise mindestens 10 Mol-% bezogen auf jegliche Enden des erhaltenen Polycarbonatharzes. Die vorstehend angegebenen Abbruchmittel können einzeln oder als Mischung von zweien oder mehreren verwendet werden.
Bei einer Reaktion, die in Übereinstimmung mit einem Schmelzverfahren durchgeführt wird, handelt es sich im allgemeinen um eine Umesterungsreaktion zwischen einem divalenten Phenol und einem Carbonatester, wobei die Reaktion folgende Schritte umfasst: Vermischen des divalenten Phenols und des Carbonatesters unter Erwärmen in Gegenwart eines inerten Gases und Abdestillieren des hergestellten Alkohols oder Phenols. Die Reaktionstemperatur variiert in Abhängigkeit von beispielsweise dem Siedepunkt des hergestellten Alkohols oder Phenols, liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von 120 bis 350°C. In der letzten Stufe der Reaktion wird der Druck des Reaktionssystems auf 10 bis 0,1 Torr verringert, um die Destillation des hergestellten Alkohols oder Phenols zu erleichtern. Die Reaktionsdauer liegt im allgemeinen bei 1 bis 4 Stunden.
Bei dem Carbonatester handelt es sich um den Ester einer Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder um den Ester einer Aralkylgruppe oder Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Alle diese Gruppen können substituiert sein. Anschauliche Beispiele für den Carbonatester umfassen Diphenylcarbonat, Ditolylcarbonat, Bis(chlorphenyl)carbonat, m-Cresylcarbonat, Dinaphthylcarbonat, Bis(diphenyl)carbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dibutylcarbonat und dergleichen. Unter diesen ist Diphenylcarbonat besonders bevorzugt.
Es kann ein Polymerisationskatalysator verwendet werden, um die Polymerisationsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Bei dem Polymerisationskatalysator kann es sich um einen Katalysator handeln, der im allgemeinen für eine Veresterungsreaktion oder Umesterungsreaktion eingesetzt wird. Anschauliche Beispiele für solch einen Katalysator umfassen Alkalimetallverbindungen wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Natriumsalze und Kaliumsalze von divalenten Phenolen, Erdalkalimetallverbindungen wie z. B. Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid und Magnesiumhydroxid; Stickstoff enthaltende basische Verbindungen wie z. B. Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Trimethylamin und Triethylamin; Alkoxide von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen; Salze von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen organischer Säuren; Zinkverbindungen; Aluminiumverbindungen; Siliciumverbindungen; Germaniumverbindungen; organische Zinnverbindungen; Bleiverbindungen; Osmiumverbindungen; Antimonverbindungen; Manganverbindungen; Titanverbindungen; und Zirkoniumverbindungen. Diese Katalysatoren können einzeln oder als Mischung von zweien oder mehreren verwendet werden. Der Polymerisationskatalysator wird vorzugsweise in einer Menge von 1 × 10⁸ bis 1 × 10^–3 Äquivalenten verwendet, vorzugsweise 1 × 10^–7 bis 5 × 10^–4 Äquivalenten, pro Mol eines divalenten Phenols als Ausgangsmaterial.
Um die Anzahl von phenolischen Endgruppen in der Polymerisationsreaktion zu verringern, ist es bevorzugt, eine Verbindung wie beispielsweise Bis(chlorphenyl)carbonat, Bis(bromphenyl)carbonat, Bis(nitrophenyl)carbonat, Bis(phenylphenyl)carbonat, Chlorphenylphenylcarbonat, Bromphenylphenylcarbonat, Nitrophenylphenylcarbonat, Phenylphenylcarbonat, Methoxycarbonylphenylphenylcarbonat oder Ethoxycarbonylphenylphenylcarbonat in der letzteren Stufe der Polymerisationsreaktion oder nach dem Ende der Polymerisationsreaktion zuzugeben. Unter diesen sind 2-Chlorphenylphenylcarbonat, 2-Methoxycarbonylphenylphenylcarbonat und 2-Ethoxycarbonylphenylphenylcarbonat bevorzugt, und 2-Methoxycarbonylphenylphenylcarbonat ist besonders bevorzugt.
Das Molekulargewicht des Polycarbonatharzes ist vorzugsweise 10.000 bis 22.000, noch bevorzugter 12.000 bis 20.000, besonders bevorzugt 13.000 bis 18.000, ausgedrückt als durchschnittliches Viskositätsmolekulargewicht (viscosity average molecular weight, M). Ein Polycarbonatharz mit solch einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht ist bevorzugt, da es eine ausreichende Festigkeit als optisches Material besitzt und eine hervorragende Schmelzfließfähigkeit zum Zeitpunkt des Formens aufweist, und beim Formen nicht deformiert wird. Das durchschnittliche Viskositätsmolekulargewicht, wie es in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, wird durch Einsetzen einer spezifischen Viskosität (η_sp), erhalten aus einer Lösung von 0,7 g eines Polycarbonatharzes, gelöst in 100 ml Methylenchlorid bei 20°C, in die folgende Gleichung erhalten: ηsp/c = [η] + 0,45 × [η]2c([η] ist eine Grenzviskosität)
[η] = 1,23 × 10^–4 M^0,83
c = 0,7
Sofern das Polycarbonatharz als optisches Formmaterial verwendet wird, werden im allgemeinen ein Formtrennmittel und ein Stabilisator eingesetzt, um die Formbarkeit, thermische Stabilität und hydrolytische Beständigkeit zu verbessern. Als Stabilisator wird Phosphorsäure, phosphorige Säure (Phosphor(III)säure) oder deren Ester eingesetzt. Das Polycarbonat-Harz gemäß der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ein Formtrennmittel und einen Stabilisator. Es kann gegebenenfalls zusätzlich Additive wie ein Ultraviolett-Absorptionsmittel und einen Farbstoff enthalten.
Gemäß den vom vorliegenden Erfinder durchgeführten Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass eine Zusammensetzung, umfassend ein Formtrennmittel der folgenden Komponente (A) und Stabilisatoren der folgenden Komponenten (B) und (C), zum Formen eines Polycarbonat-Harzes eine besonders gute Formbarkeit, thermische Stabilität und hydrolytische Beständigkeit aufweist, um ein Substrat einer optischen Platte zu ergeben.
Das heißt es konnte gezeigt werden, dass die Zusammensetzung, umfassend ein Polycarbonat-Harz, (A) 100 bis 1000 ppm eines höheren Fettsäureesters, (B) 5 bis 300 ppm Tris(di-tert-butylphenyl)phosphit und (C) 1 bis 20 ppm phosphorige Säure (phosphourous acid, Phosphor(III)säure), zum Formen eines optischen Polycarbonat-Harzes für eine Anwendung als Substrat für eine optische Platte besonders bevorzugt ist.
In der vorstehend beschriebenen Formzusammensetzung handelt es sich bei der Komponente (A) um einen Partialester, der von einer monovalenten Fettsäure mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen wie z. B. Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Beheninsäure und Fettsäuren von gehärteten Fischölen und einem mehrwertigen Alkohol wie z. B. Ethylenglycol, Glycerin und Pentaerythritol abgeleitet ist. Die Komponente (A) kann auch eine Mischung der Partialester darstellen. Die Veresterungsrate ist 10 bis 80%, vorzugsweise 20 bis 60%, wenn die ideale Veresterungsrate des mehrwertigen Alkohols 100% beträgt. Die Komponente (A) wird in einer Menge von 10 bis 1000 ppm eingesetzt, vorzugsweise von 200 bis 900 ppm, bezogen auf das Polycarbonat-Harz. Wenn die Menge weniger als 100 ppm beträgt, so verschlechtert sich die Formtrennbarkeit zum Zeitpunkt des Schmelzformens. Folglich wird das erhaltene geformte Produkt trübe oder aufgrund einer Trenndeformation optisch deformiert. Andererseits, wenn die Menge mehr als 1000 ppm beträgt, bilden sich in dem erhaltenen Formprodukt aufgrund eines thermischen Abbaus, der zum Zeitpunkt des Schmelzformens auftritt, Silberstreifen, oder das Substrat oder der Stampfer (stamper) werden beschmutzt.
Tris(di-tert-butylphenyl)phosphit, die Komponente (B), verbessert nicht nur die thermische Stabilität des Polycarbonat-Harzes, sondern auch den Farbton des erhaltenen Produkts, durch dessen Wechselwirkung mit der Komponente (A). Die Komponente (B) wird in einer Menge von 5 bis 300 ppm verwendet, vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 200 ppm, bezogen auf das Polycarbonat-Harz. Spezifische Beispiele für das Tris-(di-tert-butylphenyl)phosphit umfassen Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit, Tris(2,6-di-tert-butylphenyl)phosphit und derartiges. Diese können als Mischung von zweien oder mehreren verwendet werden. Unter diesen ist Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit besonders bevorzugt.
Bei der Komponente (C) handelt es sich um Phosphor(III)säure und sie wird in einer Menge von 1 bis 20 ppm, vorzugsweise 1 bis 15 ppm, besonders bevorzugt 1 bis 10 ppm, verwendet, bezogen auf das Polycarbonat-Harz.
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Drehmischers zum Schütteln von Polycarbonatharz-Pellets in einem Gefäß zum Vermischen.
In der 1 steht das Bezugszeichen Nummer 1 für einen Motor, das Bezugszeichen Nummer 2 für einen Mischer, das Bezugszeichen Nummer 3 für einen Polyethylenbeutel und das Bezugszeichen Nummer 4 für eine Masse von PC-Harz-Pellets.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Menge an feinen Pulvern, die in einem PC-Harz-Pellet enthalten ist, wird in Übereinstimmung mit dem folgenden Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen.
Feinteilchentestverfahren
Nachdem 5 kg Polycarbonatharz-Pellets eingewogen wurden, werden diese in einen Beutel gefüllt, welcher einen Polyethylen-Beutel mit einer Breite von 500 mm, einer Länge von 864 mm und einer Dicke von 0,08 mm in einem weiteren Polyethylen-Beutel von gleicher Größe umfasst, und der Beutel wird mit Pressluft (Innenkapazität von etwa 38 Litern) aufgeblasen. Der Beutel wird in einen Mischer gestellt (Modell 50 von Tanaka Tekkosho Co.), und die Pellets werden geschüttelt, um sie bei 25 U/min 60 Minuten lang unter Rotieren lassen des Mischers zu mischen. Die 1 ist eine schematische Schnittansicht dieses Mischers. Der Mischer 2 ist ein Stahlbehälter mit einem Innendurchmesser von 420 mm und einer Innenhöhe von etwa 700 mm.
Nach dem Ende der Rotation des Mischers werden die Pellets aus dem Beutel entnommen und in ein rundes Schüttelsieb (TM-70-2S von Tokuju Kosakusho Co.) gegeben, um feine Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 mm oder kleiner abzutrennen. Der benutze Beutel wird mit Wasser gewaschen, weil die feinen Pulver daran haften bleiben. Das zum Waschen des Beutels verwendete Wasser wird mit einem Rundfilter filtriert, und das Filtrat wird bei 60°C 24 Stunden lang getrocknet, um feine Pulver zu gewinnen. Die Gesamtheit dieser separat gewonnenen feinen Pulver wird als Feinpulver (A) genommen.
Im Anschluss werden 5 kg durch den Mischer unbehandelte Pellets durch das runde Schüttelsieb geschickt, um feine Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 mm oder weniger abzutrennen. Die abgetrennten feinen Pulver werden als feine Pulver (B) genommen. Der Unterschied (A – B) zwischen der Menge der feinen Pulver (A) und der Menge der feinen Pulver (B) gilt als die Menge der während der Beförderung oder des Rohrtransportes erzeugten Pulver.
Durch Verringern dieser Menge kann die Menge an feinen Pulvern (A) verringert werden und die Bildung eines Carbids zum Zeitpunkt des Formens unterdrückt werden.
Die Größe und Form des PC-Harz-Pellets gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht sonderlich eingeschränkt, solange es sich bei dem PC-Harz-Pellet um ein PC-Harz-Pellet zum Formen handelt, insbesondere um ein PC-Harz-Pellet zur Anwendung als optisches Formmaterial.
Wie im Vorhergehenden beschrieben, spalten sich Harzteile von den Pellets ab, wenn die PC-Harz-Pellets zum Vermischen geschüttelt werden, und feine Pulver werden durch Kollision oder Kontakt zwischen den Pellets oder zwischen einem Pellet und einer Vorrichtung gebildet. Das PC-Harz-Pellet gemäß der vorliegenden Erfindung produziert kaum feine Pulver, und es treten die gewünschte Form und die gewünschten Eigenschaften des PC-Harz-Pellets auf. Das heißt, das PC-Harz-Pellet gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine runde oder ovale Schnittfläche auf. Wenn das PC-Harz-Pellet eine rechteckige Schnittfläche aufweist, wie z. B. ein Quadrat oder eine Schnittfläche, die teilweise abgerundet und teilweise kantig oder gekrümmt ist, so ist die Menge an daraus gebildeten feinen Pulvern groß. Die Schnittfläche des PC-Harz-Pellets ist vorzugsweise kantenlos und sanft kurvig, d. h. ein kreisförmiger Bogen, vorzugsweise eine runde oder ovale Form.
Hinsichtlich der Größe des PC-Harz-Pellets gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt das PC-Harz-Pellet einen Durchmesser von 2,0 bis 3,3 mm, vorzugsweise von 2,2 bis 3,0 mm, und eine Länge von 2,5 bis 3,5 mm, vorzugsweise von 2,6 bis 3,4 mm.
Wenn das PC-Harz-Pellet eine ovale Schnittfläche aufweist, so wird der Durchmesser eines Kreises, dessen Fläche äquivalent zur Fläche des Ovals ist, als Durchmesser des Ovals verwendet.
Wenn das PC-Harz-Pellet gemäß der vorliegenden Erfindung durch Extrudieren eines geschmolzenen Harzes zu einem Strang mit einem Extruder und Schneiden des Strangs mit Schneidapparaten erhalten wird, so sind die Bedingungen und Mittel zum Abkühlen des Strangs wichtige Faktoren, um die Unebenheit der geschnittenen Enden des Strangs zu verringern und um eine runde oder ovale Schnittfläche zu erhalten.
Das heißt, die Mittel zum Abkühlen des extrudierten Strangs müssen gewährleisten, dass die Peripherie der Schnittfläche in einer Richtung senkrecht zur Longitudinalrichtung des Strangs gleichmäßig ist. Wenn man den Strang entlang einer Vertiefung einer wellenförmigen Platte führt, bei der Wasser in der Vertiefung fließt, um den Strang abzukühlen, so ist die Oberfläche des Strangs nur teilweise mit Wasser in Kontakt, wodurch die gesamte Peripherie der Schnittfläche des Strangs nicht gleichmäßig abgekühlt wird und die Oberfläche des Strangs durch Abkühlen verformt wird. Diese Verformung ist die Hauptursache für die Bildung einer ungleichmäßigen Oberfläche.
Das gleichmäßige Abkühlen der gesamten Peripherie der Schnittfläche des Strangs kann erzielt werden, indem der gesamte extrudierte Strang in heißes Wasser eingetaucht wird. Genauer gesagt ist ein Mittel zum Kühlen des Strangs, mittels welchem dieser in Wasser extrudiert und durch dieses geführt werden kann, industriell vorteilhaft.
Der abgekühlte Strang wird mit einer Schneidvorrichtung in dem folgenden Schritt auf eine vorbestimmte Länge geschnitten. Die Temperatur des Strangs zum Zeitpunkt des Schneidens ist ebenfalls ein wichtiger Faktor für ein Pellet, das kaum feine Pulver erzeugt. Das heißt, wenn die Temperatur zu niedrig ist, wird die Oberfläche des Pellets durch das Schneiden aufgerissen und die Anzahl Pellets, die leicht feine Pulver erzeugen, ist unvorteilhaft hoch. Wenn andererseits die Temperatur aufgrund des nichtausreichenden Abkühlens des Strangs zu hoch ist, dann sind die geschnittenen Enden des Strangs nicht flach und eine runde oder ovale Schnittfläche ist schwer beizubehalten, wobei ein Pellet, das leicht feine Pulver erzeugt, ungünstigerweise erhalten wird. Folglich liegt die Temperatur des Strangs zum Zeitpunkt des Schneidens bei 110 bis 140°C, besonders bevorzugt bei 120 bis 130°C. Innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs kann die Torsion des Strangs minimiert und die Unebenheit in dessen Oberfläche reduziert werden. In der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur des Strangs zum Zeitpunkt des Schneidens durch Messen der Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden aus dem Strang erhalten.
Das aromatische Polycarbonatharz-Pellet, das gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird, wird als optisches Formmaterial verwendet, z. B. als ein Material für ein Substrat einer optischen Platte, das kaum feine Pulver während dem Transport, der Förderung oder der Lagerung produziert. Spezifische Beispiele für die optische Platte umfassen CD, CD-ROM, CD-R, MO, PD, DVD, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM und dergleichen.
Beispiele
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele werden zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung angegeben.
Beispiel 1
Zuerst wurden 219,4 Teile ionenausgetauschtes Wasser und 40,2 Teile einer 48%-igen wässrigen Lösung von Natriumhydroxid in einen Reaktor eingeführt, der mit einem Thermometer, einem Rührer und einem Rückflusskühler versehen ist. Anschließend wurden 57,5 Teile (0,252 Mol) 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und 0,12 Teile Hydrosulfit in der resultierenden Lösung aufgelöst, 181 Teile Methylenchlorid wurden zusätzlich zugegeben. Anschließend wurden 28,3 Teile Phosgen in die Lösung bei 15 bis 25°C über 40 Minuten unter Rühren eingeblasen. Daraufhin wurden 7,2 Teile einer 48%-igen wässrigen Lösung von Natriumhydroxid und 2,42 Teile p-tert-Butylphenol zugegeben und gerührt, und nach Emulgierung wurden 0,06 Teile Triethylamin zugegeben. Die resultierende Lösung wurde bei 28 bis 33°C für eine Stunde weitergerührt, um die Reaktion zu vollenden. Nach dem Ende der Reaktion wurde das Produkt mit Methylenchlorid verdünnt, mit Wasser gewaschen, mit Salzsäure angesäuert und erneut mit Wasser gewaschen. Wenn die Leitfähigkeit der Wasserphase des Produkts nahezu identisch wurde zu jener des ionenausgetauschten Wassers, wurde Methylenchlorid in einer Knetvorrichtung, versehen mit einer geschlossenen Kammer mit einer Fremdmaterial-Austrittsöffnung in einer Halterung, verdampft, um Pulver mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zu ergeben. Zu den Pulvern wurden 0,01 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat gegeben. Die resultierenden Pulver wurden zu einem Strang mit einem 30-mm Extruder bei einer Temperatur im Bereich von 250 bis 270°C extrudiert. Der Strang wurde mittels einer Schneidevorrichtung in Pellets zerschnitten, und die Menge an feinen Pulvern (A) und feinen Pulvern (B) wurde in Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen Methode gemessen. Um den Strang abzukühlen, wurde eine Badkühlungsmethode, umfassend das Eintauchen des Strangs in einem Kühlbad, das mit heißem Wasser gefüllt war, verwendet, um die Unebenheit der geschnittenen Enden von jedem der Pellets zu verringern. Die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidevorrichtung wurde auf 130°C eingestellt. Ein aluminiumbeschichtetes Substrat mit einer Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 120 mm wurde aus den Pellets mit einer Spritrgussmaschine (DISK3MIII von Sumitomo Juki Co.) geformt und dessen BLER wurde mit einem BLER-Messgerät gemessen (CDS-3000 CD-Gerätkontrolleinheit von Sony Corp.). Die Messergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt. Die Bezeichnung "C1AVE", wie sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, steht für einen durchschnittlichen Wert von C1-Fehlern (statistische Fehler, die mit C1-Codes korrigiert werden können) pro Sekunde.
Beispiel 2
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C eingestellt (controlled) wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 3
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt (controlled) wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 1
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein Wellenplatten-Kühlverfahren verwendet wurde, um den Strang abzukühlen, der auf gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 extrudiert worden war, indem Wasser über eine wellige Platte gegossen wurde, so dass etwa die Hälfte des Durchmessers des Strangs mit dem Wasser in Kontakt kam. Die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine wurde auf 130°C eingestellt.
Vergleichsbeispiel 2
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 4
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,007 Gew.-% Trimethylphosphat, 0,003 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,06 Gew.-% Pentaerythritoltetrastearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 5
Der Vorgang von Beispiel 4 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 6
Der Vorgang von Beispiel 4 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 3
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,007 Gew.-% Trimethylphosphat, 0,003 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,06 Gew.-% Pentaerythritoltetrastearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 4
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 3 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 7
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,007 Gew.-% Trisnonylphenylphosphit, 0,003 Gew.-% Trimethylphosphat und 0,06 Gew.-% Pentaerythritoltetrastearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 8
Der Vorgang von Beispiel 7 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 9
Der Vorgang von Beispiel 7 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 5
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,007 Gew.-% Trisnonylphenylphosphit, 0,003 Gew.% Trimethylphosphat und 0,08 Gew.-% Pentaerythritoltetrastearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 6
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 5 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 10
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,003 Gew.-% Trisnonylphenylphosphit, 0,005 Gew.-% Trimethylphosphat und 0,045 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 11
Der Vorgang von Beispiel 10 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 12
Der Vorgang von Beispiel 10 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 7
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,003 Gew.-% Trisnonylphenylphosphit, 0,005 Gew.-% Trimethylphosphat und 0,045 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 8
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 7 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 13
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,0015 Gew.-% Phosphor(III)säure, 0,01 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 14
Der Vorgang von Beispiel 13 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 15
Der Vorgang von Beispiel 13 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 15
Der Vorgang von Beispiel 13 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Die Wärmebeständigkeit (Grad der Färbung nach 10 Minuten Verweilzeit in einer Spritzgussmaschine bei 380°C) und Beständigkeit gegenüber kochendem Wasser (Verringerung des durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewichts, nachdem man eine geformte Platte bei 120°C und 100% RH (Luftfeuchtigkeit) für 200 Stunden stehen ließ) der PC-Harz-Pellets, die in den Beispielen 13 bis 15 erhalten wurden, waren extrem hoch. Wenn Substrate für optische Platten (Durchmesser von 120 mm und Dicke von 1,2 mm und 0,6 mm) aus diesen PC-Harz-Pellets geformt worden waren, um deren Trennbarkeit von Formen zu untersuchen, zeigte jedes dieser Substrate eine hohe Trennbarkeit. Ferner wurde die Anzahl von kugelförmigen weißen Defekten für jedes der Substrate (25 Substrate für jedes der Beispiele 13 bis 15), die man bei 80°C und 85% RH für 168 Stunden stehen ließ, gezählt. Es wurden keine weißen Defekte in den Substraten von allen diesen Beispielen beobachtet.
Vergleichsbeispiel 9
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,0015 Gew.-% Phosphor(III)säure, 0,01 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 10
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 16
Der Vorgang von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,01 Gew.-% (2,4-Di-tert-butylphenyl-4,4'-biphenylendiphosphorsäure und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 17
Der Vorgang von Beispiel 16 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 18
Der Vorgang von Beispiel 16 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 11
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,01 Gew.-% (2,4-Di-tert-butylphenyl-4,4'-biphenylendiphosphorsäure und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 12
Der Vorgang von Vergleichsbeispiel 11 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 110°C eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Beispiel 19
Zu einem Reaktor, der mit einem Rührer und einer Destillationssäule versehen war, wurden 228 Teile (etwa 1 Mol) 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A), 220 Teile (etwa 1,03 Mol) Diphenylcarbonat (von Bayer AG) und als Katalysator eine Kombination von 0,000024 Teile (etwa 6 × 10^–7 Mol pro Mol Bisphenol A) Natriumhydroxid und 0,0073 Teile (etwa 8 × 10^–5 Mol pro Mol Bisphenol A) Tetramethylammoniumhydroxid gegeben, und das Innere des Reaktors wurde durch Stickstoff ersetzt. Diese Mischung wurde auf 200°C erwärmt und unter Rühren geschmolzen. Anschließend wurde ein Großteil des Phenols in 1,5 Stunden abdestilliert, während die Mischung bei einem reduzierten Druck von 30 Torr erwärmt wurde. Wenn eine Polymerisationsreaktion bei 270°C und einem verringerten Druck von 1 Torr durchgeführt wurde, wurden 2,3 Teile 2-Methoxycarbonyl-phenylphenylcarbonat als Abbruchmittel zugegeben. Anschließend wurde eine Abbruchreaktion bei 270°C und einem Druck von 1 Torr oder weniger für 5 Minuten durchgeführt. Daraufhin wurden 0,00023 Teile Tetrabutylphosphonium-dodecylbenzolsulfonat als Katalysatorneutralisationsmittel zu der Reaktionsmischung in geschmolzenem Zustand zugegeben, und die Reaktion wurde bei 270°C und 10 Torr oder weniger für 10 Minuten weitergeführt, um ein Polymer mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zu ergeben. Dieses Polymer wurde einem 30-mm-Extruder mittels einer Zahnradpumpe zugeführt. Auf dem Weg zum Extruder wurden 0,01 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat zu dem Polymer zugegeben. Das resultierende Polymer wurde mit dem 30-mm-Extruder bei einer Temperatur von 250 bis 270°C zu einem Strang extrudiert, der Strang wurde mit einer Schneidmaschine in Pellets geschnitten und die Menge an feinen Pulvern (A), die von den Pellets erzeugt wurde, wurde in Übereinstimmung mit dem vorstehend angegebenen Verfahren gemessen. Um die Ungleichheit der geschnittenen Enden jedes der Pellets zu verringern, wurde der Strang mittels der Kühlbadmethode abgekühlt. Die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine wurde auf 130°C eingestellt. Aus diesen Pellets wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 ein Substrat geformt und untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiele 20 und 21
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C (Beispiel 20) oder 110°C (Beispiel 21) eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 22
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,007 Gew.-% Trimethylphosphat, 0,003 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,06 Gew.-% Pentaerythritoltetrastearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiele 23 und 24
Der Vorgang von Beispiel 22 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C (Beispiel 23) oder 110°C (Beispiel 24) eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 25
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,007 Gew.-% Trisnonylphenylphosphit, 0,003 Gew.-% Trimethylphosphat und 0,08 Gew.-% Pentaerythritoltetrastearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiele 26 und 27
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C (Beispiel 26) oder 110°C (Beispiel 27) eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 28
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,003 Gew.-% Trisnonylphenylphosphit, 0,005 Gew.-% Trimethylphosphat und 0,045 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 29 und 30
Der Vorgang von Beispiel 28 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C (Beispiel 29) oder 110°C (Beispiel 30) eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 31
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,0015 Gew.-% Phosphor(III)säure, 0,01 Gew.-% Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiele 32 und 33
Der Vorgang von Beispiel 31 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C (Beispiel 32) oder 110°C (Beispiel 33) eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 34
Der Vorgang von Beispiel 19 wurde wiederholt, außer dass die Substanzen, die zu den Pulvern mit einem durchschnittlichen Viskositätsmolekulargewicht von 15.000 zugegeben wurden, auf 0,01 Gew.-% (2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphorsäure und 0,08 Gew.-% Monoglyceridstearat abgeändert wurden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Beispiele 35 und 36
Der Vorgang von Beispiel 34 wurde wiederholt, außer dass die Temperatur des Pellets direkt nach dem Schneiden des Strangs mit einer Schneidmaschine auf 120°C (Beispiel 35) oder 110°C (Beispiel 36) eingestellt wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Die Bildung eines Carbids während dem Formen kann durch Verwendung der Pellets gemäß der vorliegenden Erfindung unterdrückt werden. Die PC-Harz-Pellets erzeugen kaum feine Pulver beim Mischen während ihres Transports oder ihrer Auslieferung und aus den PC-Harz-Pellets kann eine optische Platte hoher Qualität geformt werden, die schwerlich ein Carbid enthält.

Claims

Aromatisches Polycarbonatharz-Pelletmaterial, geeignet für das optische Formen, welches bei Unterwertung an das unten stehend beschriebene Feintestverfahren 250 ppm oder weniger feines Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 mm oder weniger liefert, wobei das Harzpelletmaterial erhältlich ist durch ein Verfahren, umfassend die Schritte: Schmelzen und Extrudieren eines aromatischen Polycarbonatharzes zu einem Strang; Einführen des Strangs in heißes Wasser, um dessen gesamte Oberfläche gleichmäßig abzukühlen; und Schneiden von Pellets aus dem Strang bei einer Temperatur von 110 bis 140°C: Feinteilchentestverfahren Nachdem 5 kg Polycarbonatharz-Pellets eingewogen wurden, werden diese in einen Beutel gefüllt, welcher einen Polyethylen-Beutel mit einer Breite von 500 mm, einer Länge von 864 mm und einer Dicke von 0,08 mm in einem weiteren Polyethylen-Beutel von gleicher Größe umfasst, und der Beutel wird mit Pressluft (Innenkapazität von etwa 38 Litern) aufgeblasen. Der Beutel wird in einen Mischer gestellt (Modell 50 von Tanaka Tekkosho Co.), und die Pellets werden geschüttelt, um sie bei 25 U/min 60 Minuten lang unter Rotieren lassen des Mischers zu mischen. Die 1 ist eine schematische Schnittansicht dieses Mischers. Der Mischer 2 ist ein Stahlbehälter mit einem Innendurchmesser von 420 mm und einer Innenhöhe von etwa 700 mm. Nach dem Ende der Rotation des Mischers werden die Pellets aus dem Beutel entnommen und in ein rundes Schüttelsieb (TM-70-2S von Tokuju Kosakusho Co.) gegeben, um feine Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 mm oder klei ner abzutrennen. Der benutzte Beutel wird mit Wasser gewaschen, weil die feinen Pulver daran haften bleiben. Das zum Waschen des Beutels verwendete Wasser wird mit einem Rundfilter filtriert, und das Filtrat wird bei 60°C 24 Stunden lang getrocknet, um feine Pulver zu gewinnen. Die Gesamtheit dieser separat gewonnenen feinen Pulver wird als Feinpulver (A) genommen. Im Anschluss werden 5 kg durch den Mischer unbehandelte Pellets durch das runde Schüttelsieb geschickt, um feine Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 mm oder weniger abzutrennen. Die abgetrennten feinen Pulver werden als feine Pulver (B) genommen. Der Unterschied (A – B) zwischen der Menge der feinen Pulver (A) und der Menge der feinen Pulver (B) gilt als die Menge der während der Beförderung oder des Rohrtransports erzeugten Pulver.
Material nach Anspruch 1, wobei das Pellet eine runde oder ovale Schnittfläche mit einem Durchmesser von 2,0 bis 3,3 mm und einer Länge von 2,5 bis 3,5 mm besitzt.
Material nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiterhin umfassend in dem aromatischen Polycarbonatharz-Pellet (i) ein Formtrennmittel und (ii) einen Stabilisator.
Material nach Anspruch 3, wobei das Material das aromatische Polycarbonatharz; (A) 100 bis 1000 ppm eines höheren Fettsäureesters; (B) 5 bis 300 ppm Tris(di-tert-butylphenyl)-phosphit; und (C) 1 bis 20 ppm I Phosphor(III)säure umfasst.
Verfahren zur Herstellung aromatischer Polycarbonatharz-Pellets, wie nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Schmelzen und Extrudieren eines aromatischen Polycarbonatharzes zu einem Strang; Einführen des Strangs in heißes Wasser, um dessen gesamte Oberfläche gleichmäßig abzukühlen; und Schneiden von Pellets aus dem Strang bei einer Temperatur von 110 bis 140°C.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schnittfläche des Strangs in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung rund oder oval ist und einen Durchmesser von 2,0 bis 3,3 mm hat.
Verfahren zum Formen eines Substrats einer optischen Platte, umfassend das Spritzgießen der aromatischen Polycarbonatharz-Pellets nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 oder wie durch das Verfahren von Anspruch 5 oder 6 hergestellt.
Substrat einer optischen Platte, erhältlich durch Formen der aromatischen Polycarbonatharzpellets nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 oder Pellets, wie durch das Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 hergestellt.
Verwendung der aromatischen Polycarbonatharz-Pellets nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 oder Pellets, wie durch das Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 bei der Herstellung eines Substrats einer optischen Platte hergestellt.