KR20070042209A - 정제된 중합체 물질 및 중합체 물질의 정제 방법 - Google Patents

정제된 중합체 물질 및 중합체 물질의 정제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 포함하는 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 여과시킴으로써 중합체 물질을 정제하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 미립자 불순물의 수준이 감소된 여과된 중합체 조성물을 제공한다. 제조된 여과된 중합체 조성물은 데이터 저장 매체 분야에 사용하기에 적합하다.

Description

정제된 중합체 물질 및 중합체 물질의 정제 방법{PURIFIED POLYMERIC MATERIALS AND METHODS OF PURIFYING POLYMERIC MATERIALS}
본원에 폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지를 포함하는 용융물을 여과함으로써 중합체 물질을 정제하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 특히 폴리(아릴렌 에터) 수지, 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지, 또는 폴리(아릴렌 에터) 수지와 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지의 배합물을 포함하는 용융물을 여과하여 미립자형 불순물의 양이 감소된 여과된 중합체 물질을 생성하는 것이다.
본원은 2003년 8월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/648,604호의 일부 계속 출원인, 2004년 8월 19일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/922,194호(이들 모두는 본원에 참고로 전체가 인용되어 있음)의 일부 계속 출원이다.
광학 매체, 자기 매체 및 자기-광학 매체는 저장 1 메가바이트당 합리적인 가격과 함께 높은 저장 용량을 가능하게 하는 고성능 저장 기법의 주요원이다. 전형적으로 디스크 표면적의 1평방 인치당 비트(bit)의 빌리온 수로 표시되는 면적 밀도(areal density)(1평방 인치당 기가비트 수(Gbit/in2))는 1 인치당 트랙중의 트랙 밀도가 곱해진 선형 밀도(트랙 1 인치당 정보의 비트 수)에 대응한다. 개선된 면적 밀도는 1 메가바이트당 가격 감소를 위한 주요 요소중 하나이고, 나아가 면적 밀도의 증가는 산업분야에서 지속적으로 요구되고 있다.
광학적 저장의 분야에서는, 접근 시간, 시스템 부피 및 경쟁적 비용을 집중적으로 개선시키고 있다. 면적 밀도의 증가는, 광학의 회절 한계에 대한 집중(근접장(near-field) 광학을 사용함), 3차원적 저장에 대한 연구, 강력한 홀로그래픽 기록 방법 및 기타 기법에 대한 연구에 의해 설명되고 있다.
중합체 데이터 저장 매체는 컴팩트 디스크(CD) 및 기록용 또는 재기록용 컴팩트 디스크(예: CD-RW), 및 유사한 비교적 낮은, 예컨대 약 1 Gbits/in2 미만의 면적 밀도를 갖는 설비(이는 전형적으로 낮은 복굴절율을 갖는 양호한 광학적 품질의 기판을 사용할 필요가 있는 판독용 설비임)와 같은 분야에서 사용되어지고 있다.
CD와는 달리, 높은, 전형적으로 약 5 Gbits/in2 이상의 면적 밀도 용량을 갖는 저장 매체는 면적 밀도를 증가시키기 위해 제 1 면적 또는 근접장 판독/기록 기법을 사용한다. 이러한 저장 매체를 위하여, 기판의 광학적 품질이 관련되지 않더라도, 기판의 물리적 및 기계적 특성은 점점 중요해지고 있다. 제 1 표면 적용을 비롯한 높은 면적 밀도 적용의 경우, 저장 매체의 표면 품질은 판독 장치의 정확도, 데이터 저장 역량 및 기판의 복사 품질에 영향을 줄 수 있다.
데이터 저장 매체에 사용하기 위해 현재 이용가능한 물질이 존재하지만, 데 이터 저장 매체 적용을 위한 증진되는 엄격한 요건을 충족시키기 위해 필요한 조합된 속성을 갖는 또 다른 중합체 물질들이 요구되고 있다.
발명의 요약
한 실시양태에서, 전술된 요구는 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 압출기에서 용융 배합하여 용융물(또는 용융 혼합물)을 형성하는 단계, 및 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 여과시켜 여과된 중합체 물질을 생성하는 단계를 포함하는 중합체 물질의 정제 방법에 의해 충족된다.
또 다른 실시양태에서, 용융 여과 시스템은 스크린 팩(screen pack), 소결된 금속 필터, 또는 이를 조합하여 이용한다. 또 다른 실시양태에서, 용융물은 압출기에서 5분 이하의 평균 체류 시간을 갖는다.
또 다른 실시양태에서, 평균 직경이 30 ㎛인 미립자를 조성물의 1 g당 30개 미만, 보다 구체적으로 20개 미만, 보다 더 구체적으로 10개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 포함하는 조성물이 제공된다.
또 다른 실시양태에서, 평균 직경이 20 ㎛인 미립자를 조성물의 1 g당 200개 미만, 보다 구체적으로 140개 미만, 보다 더 구체적으로 100개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 포함하는 조성물이 제공된다.
또 다른 실시양태에서, 평균 직경이 30 ㎛인 미립자를 여과된 중합체 조성물의 1 g당 30개 미만, 보다 구체적으로 20개 미만, 보다 더 구체적으로 10개 미만으로 갖고, 평균 직경이 20 ㎛인 미립자를 여과된 중합체 조성물의 1 g당 200개 미 만, 보다 구체적으로 140개 미만, 보다 더 구체적으로 100개 미만으로 갖는 여과된 중합체 조성물이 제공된다.
또 다른 실시양태에서, 평균 직경이 175 ㎛ 이상, 보다 구체적으로 140 ㎛ 이상, 보다 구체적으로 100 ㎛ 이상인 미립자를 여과된 조성물의 1 g당 전혀 함유하지 않는 전술된 여과된 조성물을 비롯한 여과된 조성물이 제공된다. 여과된 중합체 물질로부터 제조된 물품을 비롯한 다른 실시양태가 아래에 기재되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 본원에 기재된 바와 같은 여과된 중합체 조성물로 이루어진 펠렛에는 펠렛 직경의 3분의 1 이상 연장된 표면 공극이 실질적으로 존재하지 않는다.
또 다른 실시양태에서, 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 압출기에서 용융 배합하여 용융물을 생성하는 단계, 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 여과시켜 여과된 중합체 물질을 생성하는 단계, 여과된 중합체 조성물을 수중 형판 표면 펠렛생성기(underwater die face pelletizer)로 펠렛화하여 펠렛을 생성하는 단계, 및 펠렛을 사출 성형하여 데이터 저장 매체 기판을 제조하는 단계를 포함하는 데이터 저장 매체 기판의 제조 방법이 개시되어 있고, 여기서 여과된 중합체 조성물은 5개의 샘플 측정값의 평균을 기준으로, (a) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 20 ㎛인 미립자 200개 미만, (b) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 30 ㎛인 미립자 30개 미만, (c) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 50 ㎛인 미립자 5개 미만, (d) 여과된 중합체 물질의 15 g당 평균 직경이 20 내지 100 ㎛인 미립자 50개 미만, 및 (e) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 175 ㎛ 이상인 미립자 0개를 갖는다.
도 1은 데이터 저장 매체상의 결함을 개략적으로 나타낸다.
높은 면적 밀도 저장 매체의 표면 품질 요건에 기인하여, 현행의 데이터 저장 매체는 제한된 양의 미립자 불순물을 함유하는 물질로부터 제조되는 것이 요망된다. 가시성 미립자 불순물, 예컨대 겔 및 탄화된 중합체 물질은 미적 결점으로서 바람직하지 않아서, 소비자는 생성물의 품질이 불량한 것으로 인지한다. 50 ㎛ 보다 크기가 큰 입자는 성형된 물품에서 응력 집중자로서 작용하여, 이들 물품의 충격 강도를 감소시킬 수 있다. 크기가 1 ㎛의 미립자 불순물은 혼탁도를 증가시키는데 기여하고, 이는 이러한 불순물을 함유한 물질로부터 성형된 물품의 투광성 또는 투명성에 영향을 줄 수 있다. 가장 중요하게는, 미립자 불순물은 저장 매체의 표면 품질에 영향을 주어 판독 정확도, 데이터 저장 및 복제에 영향을 줄 수 있다.
가시성 미립자 또는 "흑점(black specks)"은 일반적으로 확대없이 인간의 눈에 보일 수 있고 30 ㎛ 이상의 평균 직경을 갖는 진하거나 착색된 미립자이다. 일부 사람들은 평균 직경이 30 ㎛ 미만의 입자를 확대없이 육안으로 검출 할 수 있지만, 다른 사람들은 평균 직경이 30 ㎛ 초과의 입자만을 검출할 수 있고, 본원에서 특정한 평균 직경을 언급하지 않고 사용되는 "가시성 입자", "가시성 미립자" 및 "흑점"이라는 용어는 30 ㎛ 이상의 평균 직경을 갖는 이들 미립자를 의미한다. 흑점뿐만 아니라, 다른 보다 작은 현미경적 미립자는, 폴리(아릴렌 에터)가 고온에서 산화적으로 분해되므로, 전형적으로 폴리(아릴렌 에터) 조성물에 존재한다. 폴리(아릴렌 에터)는, 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지의 조성물의 제작시 전형적으로 사용되는 높은 압출기 전단 속도 및/또는 고온에서 연장된 기간 동안 가공될 경우 탄화된 "흑점"을 형성하는 경향이 있다.
앞서 기재된 요구사항은 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 압출기에서 용융 배합하여 용융물을 생성하는 단계, 및 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 여과시켜 여과된 중합체 물질을 생성하는 단계를 포함하는 중합체 물질의 정제 방법에 의해 충족된다. 용융물은 일반적으로 압출기내에서 5분 이하의 평균 체류 시간을 갖는다. 여과는 중합체 물질에 존재하는 미립자 불순물을 제거하여 미립자 불순물의 양이 감소된 여과된 중합체 물질을 생성한다.
본원에서 "중합체 물질"이라는 용어는 폴리(아릴렌 에터) 수지 및 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지를 포함하는 조성물을 포괄한다.
본원에서, 중합체 혼합물, 예컨대 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)의 혼합물의 용융물은 용융 여과되어 미립자 불순물을 제거할 수 있다. 압출기에서 용융물의 체류 시간, 온도 및 전단 속도는 중합체 물질, 특히 폴리(아릴렌 에터) 성분의 분해를 최소화하도록 제어되어야 한다. 폴리(아릴렌 에터)는 고온에서 유지될 경우 산화되어 겔을 형성하는 것으로 공지되어 있다. 이들 수지는 연장된 기간 동안 고온에서 가공될 경우 탄화된 "흑점"을 형성하거나 색이 악화(어두워짐)될 수 있다. 따라서, 압출기 길이 및 압출기 스크류 설계를 선택하고, 스크류 속도 및 공급 속도를 제어함으로써 용융물의 체류 시간을 최소화하는 것이 바람직하다. 5분 이하의 평균 체류 시간이 사용될 수 있거나, 보다 구체적으로 2분 이하, 또는 더욱 구체적으로 1분 이하의 체류 시간이 사용될 수 있다.
용융 여과 시스템을 통한 용융물의 체류 시간을 최소화하는 것이 바람직하다. 용융 여과 시스템은, 다른 선택사항 중에서도, 필터의 표면적, 필터의 유형 및 용융 여과 설비의 부피의 선택에 기초하여 짧은 체류 시간을 제공하도록 설계될 수 있다. 보다 높은 필터 표면적 및 보다 적은 설비 부피가 보다 짧은 체류 시간을 제공할 수 있다.
압출기의 용융 여과 시스템은 바람직하게는 압출기의 말단 배럴에, 보다 바람직하게는 압출기의 형판 두부(head)에 위치된다. 압출기는 단일 용융 여과 시스템, 또는 다양한 유형의 용융 여과 시스템의 조합을 비롯한 다중 용융 여과 시스템을 포함할 수 있다.
폴리(아릴렌 에터), 폴리(알케닐 방향족화합물) 및/또는 추가의 수지의 균질한 용융물을 제공할 수 있는 임의의 압출기가 사용될 수 있다. 유용한 유형의 압출기로는, 예를 들면 2축 스크류 교차-회전 압출기, 2축 스크류 동시-회전 압출기, 1축 스크류 압출기, 1축 스크류 왕복 압출기, 반죽기, 고리 압출기, 이들의 조합물 등이 포함된다. 단일 압출기 또는 다중 압출기가 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 단일 압출기가 사용된다.
1축 스크류 압출기가 이용될 수 있지만, 용융 여과 시스템을 통한 펌핑 능력 때문에, 다중축 스크류 압출기가 사용되는 것이 일반적으로 바람직하다. 2축 스크류 교차-회전 압출기, 예컨대 라이스트리츠 엑스트루젼스테크니크(Leistritz Extrusionstechnik) 및 엔에프엠 웰딩-엔지니어스(NFM Welding-Engineers)에 의해 제조된 압출기가 유용하고, 이들은 보다 높은 압력 또는 보다 긴 체류 시간이 요망되는 경우 종종 바람직하다. 원추형의 교차-회전 2축 스크류 압출기, 예컨대 밀라크론(Milacron)에 의해 제조된 압출기 또한 공급 용량이 크고 펌핑 효능이 높으므로 바람직하다. 2축 동시-회전 맞물림 압출기, 예컨대 코페리온 워너-플라이데러(Coperion Werner-Pfleiderer)에 의해 제조된 압출기가 이의 높은 처리 속도, 짧은 체류 시간, 유연한 스크류 설계, 우수한 합금화 및 기타 설계 이점에 기인하여 특히 바람직하다. 3-로브(lobe) 및 2-로브 기계 둘다가 일반적으로 유용하고, 2-로브 기계가 이들의 보다 높은 처리 속도에 기인하여 일반적으로 바람직하다. 고리 압출기, 예컨대 3+ 익스트루더 게엠베하(3+ Extruder GmbH)에 의해 제조된 압출기 또한 유용하고, 이는 전형적으로 정지 로드 또는 코어 주위로의, 3개 내지 12개의 작은 스크류 또는 홈이 파진 롤의 고리를 포함한다. 스크류는 동시 회전하고 두 측면 상에서 서로 맞물려 양호한 분산성 및 분포성 혼합, 뿐만 아니라 압출기중의 물질의 체류 시간을 제어하는 능력을 제공한다. 맞물림 설계는 또한 2개의 깨끗한 와이프(wipe)를 스크류의 전단, 혼합 및 반죽 구성요소에 제공한다.
압출기 길이는 중합체 성분들 및 임의의 추가의 첨가제를 용융시키고 밀접하게 혼합할 뿐만 아니라, 선택적으로 용융 혼합물을 통기시키기에 충분해야 한다. 5개의 배럴 구간만큼 짧은 압출기가 사용될 수 있지만, 보다 긴 압출기 또한 유용하다.
제조시, 폴리(아릴렌 에터) 용매, 단량체 및 기타 저분자량 물질의 배합물은 통기 시스템을 통해 압출기로부터 제거된다. 휘발성 재질을 폴리(아릴렌 에터) 또는 폴리(아릴렌 에터) 수지로부터 제거함을 개선시키기에 특히 유용한 방법은 바네비시우스(Banevicius) 등에게 허여된 미국 특허 제5,204,410호, 하손(Hasson) 등에게 허여된 미국 특허 제5,102,591호, 바네비시우스에게 허여된 미국 특허 제4,994,217호, 및 바네비시우스 등에게 허여된 미국 특허 제4,992,222호에 기재된 바와 같은 스팀 스트리핑(stripping)을 포함한다. 스팀 스트리핑은 전형적으로 물 또는 스팀의 주입을 위한 포트(port) 및 스트리핑된 휘발물질 및 물을 제거하기에 충분한 진공 통기 용량을 포함하는 압출기에서 수행된다. 한 실시양태에서, 물 또는 스팀은 스트리핑제이고, 사용되는 비율은 중합체 조성물의 15중량% 이하로서, 일반적으로 압출기 배럴의 길이에 따라 위치된 2개 이상의 주입 포트사이에서, 동일하게 또는 동일하지 않게 분리된다. 한 실시양태에서, 비율은 0.25 내지 15중량%, 보다 구체적으로 0.5 내지 5중량%인데, 이들 범위내의 양이 일반적으로 진공 시스템에 부담을 주지 않으면서 휘발물질을 매우 효과적으로 제거하기 때문이다.
용융된 중합체가 산소에 노출되는 것을 최소화하는 불활성 기체에 의한 압출기의 내부 자유 공간의 가득 채움(blanketing)은 또한 겔 및 흑점 형성을 최소화하는데 유용하다. 불활성이라 함은 용융된 중합체 조성물과 산화 또는 기타 화학 반응을 일으키지 않고, 일반적으로 유리 산소가 실질적으로 존재하지 않는 기체를 의미한다. 일반적으로, 질소가 이의 낮은 비용 및 손쉬운 이용가능성으로 인해 사용되지만, 다른 불활성 기체 또한 고려된다. 질소(또는 다른 불활성 기체)는 공급기 시스템, 압출기 공급 대역, 통기구, 용융 여과 시스템, 및 용융된 중합체가 산소와 접촉할 수 있는 압출기의 기타 영역중 하나 이상에 첨가될 수 있다.
또한, 용융물에 추가의 성분을 공급하기에 적합한 1개 이상의 측부 공급기를 압출기 배럴을 따라 포함하는 압출기가 고려된다. 추가의 성분들로는 추가의 수지, 작용화제 및/또는 첨가제가 포함된다.
압출기는 용융 혼합물을 이루는 성분의 밀접한 배합물을 형성하기에 적합하지만, 용융 혼합물의 분해를 최소화하도록 충분히 낮은 온도에서 수행된다. 사용될 수 있는 압출기 온도의 범위는 260℃ 내지 380℃이다. 상기 범위내에서, 340℃ 이하의 온도가 사용될 수 있고, 보다 구체적으로 320℃ 이하이다. 또한 상기 범위내에서, 280℃ 이상, 보다 구체적으로 290℃ 이상의 온도가 사용될 수 있다. 압출기 온도의 범위내에서, 용융 혼합물은 일반적으로 280℃ 내지 340℃의 온도를 갖는다.
용융 배합 및 용융 여과 작동을 시작하고 종결하기 위해 선택되는 조건은 공정동안 겔 및 흑점의 형성을 최소화하도록 제어하기 위해 중요하다. 압출기가 이용되는 경우, 고온에서 연장된 기간을 거치고 겔 및 흑점의 형성을 유도할 수 있는 잔류 물질이 남는다. 빈 장치 세트로 시작하기 위해 조립되지 않고 잔류 물질이 없는 장치로 공정을 출발하는 것이 요망된다. 일반적으로, 양호한 열 및 산화 안정성을 갖는 수지 조성물과 화합성인 물질, 예를 들면 폴리스타이렌이 기계를 출발시키기 위해 사용될 것이다. 정상(steady) 작동 상태에 도달할 때, 조성물은 바람직한 제형을 달성하도록 조정된다. 온-라인(on-line) 또는 오프-라인(off-line) 품질 모니터링 시스템을 통해 결정될 경우, 개시 작동동안 겔 및 흑점의 수가 증가된 후, 정상 상태로 감소하는 것이 전형적이다.
2축 스크류 압출기가 사용될 경우, 압출기 작동은 0.5 kg/시간/㎤ 내지 8.0 kg/시간/㎤의 비처리 속도(specific throughput rate)에 의해 한정될 수 있다. 비처리 속도는 압출기 배럴의 직경3으로 나눠진 용융물의 처리 속도로 정의된다. 상기 범위내에서, 7.5 kg/시간/㎤ 이하, 보다 구체적으로 7 kg/시간/㎤ 이하의 비처리 속도가 사용될 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 3 kg/시간/㎤ 이상, 보다 구체적으로 5 kg/시간/㎤ 이상의 처리 속도가 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 용융 여과 시스템을 통해 용융물의 충분한 유량 및 유동 압력을 제공하도록 용융 펌프 또는 기어 펌프가 압출기와 함께 사용된다. 용융 펌프는 또한 용융 여과 시스템을 통해 용융물의 균일한 유동을 제어하고 유지시킬 수 있는 능력을 제공하여 보다 균일한 중합체 물질을 생성한다.
한 실시양태에서, 폴리(아릴렌 에터), 폴리(알킬렌 방향족화합물) 및 선택적인 추가의 성분들은 용융 배합 단계 이전에 혼합될 수 있다. 성분들을 밀접하게 혼합할 수 있는 임의의 공지된 장치, 예를 들면 성분들에게 전단을 적용할 수 있는 믹서, 원추형 스크류 믹서, V-블렌더, 2축 스크류 배합기, 헨쉘(Henschel) 믹서, 리본 블렌더 등이 사용될 수 있다.
폴리(아릴렌 에터), 폴리(알케닐 방향족화합물) 또는 이 둘의 조합물을 포함하는 용융 혼합물로부터 미립자 불순물을 제거할 수 있는 임의의 적합한 용융 여과 시스템 또는 장치가 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 용융물은 단일 용융 여과 시스템을 통해 여과된다. 다중 용융 여과 시스템 또한 고려된다.
적합한 용융 여과 시스템은 다양한 물질, 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 소결된-금속, 금속 메쉬 또는 스크린, 섬유 금속 펠트(felt), 세라믹 또는 전술된 물질의 조합물 등으로부터 제조된 필터를 포함한다. 특히 유용한 필터는 높은 꼬임성(tortuosity)을 갖는 소결된 금속 필터로서, 폴 코포레이션(Pall Corporation) 및 마틴 쿠르츠 앤드 캄파니 인코포레이티드(Martin Kurz & Company, Inc.)에 의해 제조된 소결된 와이어 메쉬 필터가 포함된다.
용융 필터의 임의의 형태는, 제한되는 것은 아니지만, 원추형, 주름형, 양초형, 더미(stack)형, 평판형, 랩어라운드(wraparound)형, 스크린형, 카트리지(cartridge)형, 팩 디스크(pack disc)형, 뿐만 아니라 이들의 조합물 등을 포함할 수 있다. 형태의 선택은 다양한 매개변수, 예를 들면 압출기의 크기 및 목적하는 처리 속도, 뿐만 아니라 목적하는 입자 여과도에 따라 달라질 수 있다. 구성 물질의 예로는 스테인레스 강, 티탄, 니켈, 뿐만 아니라 기타 금속 합금이 포함된다. 평직, 더치형 짜임(dutch), 정방형 짜임, 능직 및 이러한 짜임의 조합을 비롯한, 와이어 직물의 다양한 짜임이 사용될 수 있다. 내부 부피를 최소화하고 유동 면적을 저하시키며 반복된 세정 사이클을 잘 견디도록 설계되어진 필터가 특히 유용하다.
용융 여과 시스템은 주기적 또는 연속적 스크린 변경 필터 또는 회분 필터(batch filter)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 연속적 스크린 변경 필터는 압출기에서 용융 유동로내로 천천히 통과하는 스크린 필터의 리본을 포함할 수 있다. 용융 혼합물은 필터를 통과하고, 필터는 용융물내의 미립자 불순물을 수거하고, 이들 불순물은 필터 리본에 의해 압출기 밖으로 전달되는데, 이는 리본의 새로운 구간에 의해 주기적으로 또는 연속적으로 재생되기 때문이다.
용융 필터의 기공 크기는 0.5 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다. 상기 범위내에서, 100 ㎛ 이하, 보다 구체적으로 50 ㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 20 ㎛ 이하의 기공 크기가 사용될 수 있다. 또한, 상기 범위내에서, 1 ㎛ 이상, 보다 구체적으로 7 ㎛ 이상, 보다 더 구체적으로 15 ㎛ 이상의 기공 크기가 사용될 수 있다.
용융 여과 시스템의 온도는 과도한 압력 강하없이 물질이 필터를 통과하기에 충분히 낮은 점도에서 용융 상태로 물질을 유지하기에 충분해야 한다. 일반적으로, 유용한 온도는 260℃ 내지 380℃이다. 상기 범위내에서, 340℃ 이하, 보다 구체적으로 320℃ 이하의 온도가 사용될 수 있다. 또한, 상기 범위내에서, 280℃ 이상, 보다 구체적으로 290℃ 이상의 온도가 사용될 수 있다.
장기간의 시간 동안 연속적인 양식으로 전체 용융 여과 과정을 작동시키기 위해, 용융 여과 시스템 또는 장치를 위한 우회(by-pass) 시스템을 사용하는 것이 종종 요망된다. 우회 시스템에서, 연속적인 용융 유동은 유지되고, 예비 용융 여과 시스템 또는 장치로 방향이 바뀐다. 우회 시스템은 예정된 값, 예를 들면 예정된 압력 강하에서, 또는 예정된 양의 물질이 여과된 후에 착수되도록 설정된 자동화된 일련의 밸브에 의해 작동될 수 있거나, 인-라인 또는 오프-라인 품질 모니터링 시스템과 상호연결될 수 있거나, 수동으로 작동되거나 착수될 수 있다. 한 실시양태에서, 공정은 깨끗한 여과 시스템에 의해 수득된 초기 압력 강하와 비교하여 5배 미만, 보다 구체적으로 3배 미만의 압력 강하가 관찰되는 조건하에 작동된다. 연속적인 양식으로 오랜 기간동안 용융 여과 공정을 작동하는 것은 일반적으로 개시 및 종료 작동동안 형성되는 겔 및 흑점의 형성을 최소화하는 것을 돕고, 보다 정상 상태의 공정이 달성될 수 있도록 한다. 개시 및 종료 작동동안 수득되어진 목적하는 미립자 수준을 넘는 가공된 물질은, 낭비되는 물질을 방지하기 위해 재가공될 수 있다.
수득되어진 여과된 중합체 물질은 가시성 미립자가 실질적으로 존재하지 않는다. "실질적으로 존재하지 않는 가시성 미립자 불순물"이라 함은 50 mℓ의 클로로폼(CHCl3)중에 용해된 10 g의 중합체 물질 샘플이, 조명 상자(light box)의 도움으로 보여질 경우, 5개 미만의 가시성 반점을 나타냄을 의미한다. 이전에 설명된 바와 같이, 육안으로 볼 수 있는 입자는 전형적으로 직경이 30 ㎛ 초과인 것이다.
한 실시양태에서, 압출기로부터 회수되어진 여과된 중합체 물질은 20 ㎛ 초과의, 보다 구체적으로 10 ㎛ 초과의 미립자 불순물이 실질적으로 존재하지 않는다. "20(또는 10) ㎛ 초과의 미립자 불순물이 실질적으로 존재하지 않는"이라 함은, 400 mℓ의 CHCl3중에 용해된 40 g의 중합체 물질 샘플의 경우, 1분당 1 mℓ의 유량에서 분석기를 통해 유동되는 20 mℓ 양의 용해된 중합체 물질의 5개 샘플의 평균에 기초한 퍼시픽 인스트루먼츠 ABS2(Pacific Instruments ABS2) 분석기에 의해 측정된 평균 직경이 20(또는 10) ㎛인 미립자의 수가 1 g당 200개 미만임을 의미한다(+ 또는 - 5%).
또 다른 실시양태에서, 여과된 중합체 물질은 여과된 중합체 물질 15 g당, 평균 직경 크기가 100 ㎛ 초과의 흑점을 10개 미만, 보다 구체적으로 5개 미만, 보다 더 구체적으로 2개 미만으로 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 여과된 중합체 물질은 여과된 중합체 물질 15 g당, 평균 직경 크기가 140 ㎛ 초과의 흑점을 5개 미만, 보다 구체적으로 2개 미만으로 갖고, 보다 더 구체적으로는 이러한 흑점을 포함하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 여과된 중합체 물질 15 g당, 평균 입자 직경 크기 범위가 20 내지 100 ㎛인 흑점을 100개 미만, 보다 구체적으로 75개 미만, 보다 더 구체적으로 50개 미만으로 갖는다.
압출시, 여과된 중합체 물질은 당업계에 공지된 방법에 의해 펠렛화될 수 있다. 예를 들면, 압출기 또는 유사 장치로부터 압출되어진 여과된 중합체 물질의 스트랜드는 깨끗한 수욕에서 냉각되거나 물 스프레이에 의해 냉각된 후 펠렛으로 초핑(chopping)된다. 욕조 또는 스프레이에 사용되기 이전의 물은 불순물을 제거하기 위해 여과된다. 유사하게, 물은 재순환되고, 재순환 루프 동안에 여과된다. 물은 전형적으로 여과되어 20 ㎛ 초과의 입자를 제거한다. 또한 탈이온화되어진 여과된 물은 일반적으로 여과된 물질에 고착될 수 있는 이온성 불순물을 제거하기에 바람직하다. 수욕 또는 물 스프레이가 절단 이전에 압출물의 온도를 조절하기 위해 사용될 경우, 압출물 온도는 분진의 형성을 최소화하고 비교적 균일한 펠렛 크기를 제공하도록 조정될 수 있다. 수욕 및/또는 물 스프레이가 이용될 경우, 압출물을 절단하기 이전에 에어 나이프(air knife)가 전형적으로 사용된다. 한 실시양태에서, 여과된 공기가 에어 나이프에서 사용되어 고온 스트랜드가 ㎛ 크기의 입자로 오염되는 것을 방지한다. 예시적인 스트랜드 온도는 130℃ 미만, 보다 구체적으로 90℃ 미만이다.
전형적으로, 펠렛은 대략 2 mm 내지 3 mm 크기이지만, 보다 적거나 큰 펠렛이 필요할 수도 있다. 다양한 장치가 압출물을 원하는 펠렛 크기로 절단하기 위해 사용될 수 있지만, 다중 회전 블레이드 및 금속 롤러, 예를 들면 스테인레스 강 롤러를 갖는 절단 장치가 종종 바람직하다. 고무 롤러의 사용은 여과된 중합체 물질의 오염을 유도할 수 있다. 펠렛 선별기는 너무 작거나 너무 큰 원치않는 펠렛을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
선별기 및 기타 장치, 예컨대 전달 시스템이 펠렛을 취급하기 위해 사용될 경우, 펠렛의 오염을 유도할 수 있는 탄성체 성분을 갖는 장치는 일반적으로 방지된다. 펠렛은 원심분리 건조기, 회분식 또는 연속식 오븐 건조기, 유동층 등을 비롯한 당업계의 표준 기법을 사용하여 건조될 수 있다. 선택적으로, 여과된 중합체 물질은, 예를 들면 HEPA 공기 여과를 사용하는 "클린 룸(clean room)"에서 전달되고 펠렛으로서 단리되어 주변으로부터의 오염을 방지한다. 여과된 수지 물질의 수거 및 취급은 클래스 100 환경(Class 100 environment)에서 수행될 수 있다. 펠렛은 다양한 용기에 포장될 수 있지만, 이러한 용기는 여과된 중합체 물질의 오염을 유도하지 않아야 한다. 한 실시양태에서, 펠렛은 내용물 주위로 용기를 단단히 당기도록 진공 포장되어 펠렛이 취급 및 운송되는 동안 보다 작은 입자로 파쇄되거나 전이되는 것을 감소시킨다. 또한, 진공 포장은 산소-부재 및 오염원-부재 환경이 유지될 수 있도록 한다.
한 실시양태에서, 중합체 물질은 수중 형판 표면 펠렛생성기를 사용하여 펠렛화된다. 여과된 중합체 물질은 수욕, 재순환 수욕 또는 물의 연속 운동 스트림에서 수중에 위치된 형판을 통해 밀어내어 진다. 형판 구멍은 원형, 사각형, 직사각형, 타원형, 육각형, 오각형 등일 수 있다. 수중 형판 표면 펠렛생성기의 사용은 여과된 중합체 물질이 공기에 노출되기 이전에 냉각되도록 하여, 용융되어진 여과된 중합체 물질이 공기에 노출됨으로써 형성된 오염물의 수를 감소시킬 수 있다. 절단 수단, 전형적으로 다중 블레이드를 갖는 회전 절단기가 형판 표면에 위치된다. 절단 수단은 형판 구멍을 통과하고 형판을 닦음으로써 형판상에 남은 여과된 중합체 물질의 양을 감소시키거나 제거한다. 형판상에 남은 물질은 분해되고, 결국 탈착되어 압출된 물질상에 오염물을 형성한다. 형판을 통해 밀려나온 여과된 중합체 물질은 형판을 나갈 때 즉시, 그리고 완전히 냉각되기 이전에 절단된다. 이는 냉각된 스트랜드를 절단할 경우 파쇄에 의해 야기되는 미세물질을 제거하고, 둥근 가장자리를 갖는 펠렛을 생성한다. 추가로, 수중 형판 표면 펠렛화에 의해 생성된 펠렛의 90% 이상, 보다 구체적으로 95% 이상, 보다 더 구체적으로 99% 이상은 연속적인 표면을 갖고, 펠렛의 한쪽 면에서 다른 쪽으로 통과하는 구멍이 존재하지 않는다. 이는 펠렛의 85% 이상이 펠렛을 통과하는 개구를 갖는 스트랜드 펠렛화와는 대조적이다.
이론에 얽매려는 것은 아니지만, 수중 형판 표면 펠렛화에 의해 생성된 펠렛에서 둥근 가장자리, 연속적인 표면 또는 이의 조합은 취급, 포장 및 선적동안 펠렛의 이동에 의해 생성되는 미세물질의 양을 감소시키는 것으로 믿겨진다. 미세물질의 감소는 광학 저장 매체와 같은 사출 성형된 물품에서 결점의 수를 감소시킨다.
한 실시양태에서, 중합체 물질은 둥근 구멍을 갖는 형판을 사용하는 수중 형판 표면 펠렛화기를 통해 압출되고, 절단되어 펠렛을 생성한다. 형판은 가열되거나, 절연되거나, 가열되고 절연되어 용융되어진 여과된 중합체 물질이 너무 일찍 고형화되는 것을 방지한다. 형판은 275℃ 내지 325℃의 온도에서 유지될 수 있다. 상기 범위내에서, 형판은 285℃ 이상, 보다 구체적으로 295℃ 이상의 온도에서 유지될 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 형판은 315℃ 이하, 보다 구체적으로 305℃ 이하의 온도에서 유지될 수 있다. 형판 구멍은 1 mm 내지 6 mm의 직경을 가질 수 있다. 상기 범위내에서, 형판 구멍은 2 mm 이상, 보다 구체적으로 3 mm 이상의 직경을 가질 수 있다. 상기 범위내에서, 형판 구멍은 5 mm 이하, 보다 구체적으로 4 mm 이하의 직경을 가질 수 있다.
한 실시양태에서, 수중 형판 표면 펠렛화에 의해 생성된 펠렛은 3 mm 내지 4 mm의 평균 직경을 갖는다. 평균 직경은 펠렛의 최장 직경과 최단 직경의 평균으로서 정의되고, 이때 직경은 펠렛의 중심을 통해 통과하는, 펠렛을 가로질러 그어진 선이다. 펠렛은 구형이므로, 직경은 길이와 동일할 것이다. 펠렛이 난형일 경우, 다양한 직경은 동일하지 않은 길이를 가질 것이다. 한 실시양태에서, 최장 직경에 대한 최단 직경의 비는 1 내지 0.8이다. 최장 직경 및 최단 직경의 크기는 형판 구멍의 크기, 압출물의 공급 속도 또는 처리량, 절단기상의 블레이드의 수, 블레이드 사이의 공간 및 절단기 속도에 의해 결정될 수 있다. 여과된 중합체 물질의 밀도와 함께 펠렛 크기는 개개의 펠렛의 중량을 결정할 것이다.
한 실시양태에서, 펠렛에는 펠렛 직경의 3분의 1 이상으로 연장된 표면 공극이 실질적으로 존재하지 않는다. "실질적으로 존재하지 않는다"라고 함은 펠렛 직경의 3분의 1 이상으로 연장된 표면 공극을 갖는 펠렛을 20% 이하, 보다 구체적으로 15% 이하, 보다 더 구체적으로 10% 이하 포함하는 것으로 정의된다. 펠렛 직경의 3분의 1 이상으로 연장된 표면 공극을 갖는 펠렛의 양은 100개 이상의 펠렛의 무작위적으로 선택된 군의 시각적 검사에 의해 결정될 수 있다.
펠렛의 중량은 하기 식에 의해 결정될 수 있다:
펠렛 중량 = 공급 속도/(형판 구멍의 수 x 절단기 속도 x 블레이드의 수)
한 실시양태에서, 수중 펠렛화에 의해 생성된 펠렛은 0.0005 g 내지 0.10 g의 평균 펠렛 중량을 갖는다. 상기 범위내에서, 평균 펠렛 중량은 0.005 g 이상, 보다 구체적으로 0.015 g 이상일 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 펠렛 중량은 0.065 g 이하, 보다 구체적으로 0.04 g 이하일 수 있다.
수중 펠렛화에 의해 제조된 펠렛은 진동된(패킹된) 벌크 밀도의 94% 이상, 보다 구체적으로 96% 이상, 보다 더 구체적으로 98% 이상의 진동되지 않은(패킹되지 않은) 벌크 밀도를 갖는다. 진동되지 않은 벌크 밀도는 펠렛의 공지된 부피를 칭량함으로써 결정된다. 진동된 벌크 밀도는 진동되지 않은 펠렛으로 공지된 부피의 용기를 충전시키고, 용기중의 펠렛의 작지만 인식가능한 측방향 운동을 일으키기에 충분한 힘으로 반복적으로 용기의 측부를 두드림으로써 결정된다. 용기에 대한 20회 이상의 두드림 이후에, 추가의 펠렛을 첨가하여 용기를 재충전시킨다. 두드림 및 재충전 사이클을 수회 반복한다. 두드림 후, 더 이상의 펠렛을 용기에 첨가할 수 없을 때, 진동된 펠렛을 칭량한다. 이론에 얽매려는 것은 아니지만, 진동된 벌크 밀도의 94% 이상의 진동되지 않은 벌크 밀도를 갖는 펠렛의 사용은 사출 성형을 위한 스크류를 충전시키는데 필요한 시간을 감소시키고, 따라서 사이클 시간을 감소시키고 생산성을 개선시키는 것으로 여겨진다.
또 다른 실시양태에서, 중합체 물질은 수 고리 펠렛생성기 시스템을 사용하여 펠렛화된다. 펠렛화의 적합한 방법은 일반적으로 미국 특허 제6,372,175호에 기재되어 있다. 형판-표면 펠렛생성기를 비롯한 유용한 펠렛화 기계는 일반적으로 미국 특허 제3,973,890호, 제4,421,470호 및 제5,607,700호에 기재되어 있다.
펠렛을 압출하는 이외에, 여과된 중합체 물질은 형판 조립부의 적합한 선택에 의해 섬유, 관, 필름 또는 시이트로서 압출될 수 있다.
다양한 인-라인 및 오프-라인 모니터는 또한 여과 공정동안 여과된 물질의 품질을 판단하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 모니터는 종종 광 또는 레이저 감지 장치를 사용하여 압출물 및/또는 펠렛중의 가시성 반점을 검출한다. 모니터는 처리 장치의 작동과 상호연결되고, 예정된 기준에 기초하여 공정을 자동적으로 조정하도록 프로그램화될 수 있다. 유사하게는, 모니터는 예정된 기준에 기초하여 경적을 울려 작동자에게 경고할 수 있다.
"폴리(아릴렌 에터)"라는 용어는 폴리페닐렌 에터(PPE) 및 폴리(아릴렌 에터) 공중합체; 접목 공중합체; 폴리(아릴렌 에터) 에터 이오노머; 및 알케닐 방향족 화합물, 비닐 방향족 화합물 및 폴리(아릴렌 에터)의 블록 공중합체 등, 및 이들중 하나 이상을 포함하는 조합물 등을 포함한다. 폴리(아릴렌 에터) 그 자체는 하기 화학식 I의 복수개의 구조 단위를 포함하는 공지된 중합체이다:
Figure 112007021339111-PCT00001
상기 식에서,
각각의 구조 단위의 경우, 각각의 Q1은 독립적으로 할로겐, 1차 또는 2차 저급 알킬(예: 탄소수 7 이하의 알킬), 페닐, 할로알킬, 아미노알킬, 탄화수소옥시 또는 할로탄화수소옥시(여기서, 2개 이상의 탄소 원자는 할로겐 및 산소 원자를 분리함) 등이고;
각각의 Q2는 독립적으로 수소, 할로겐, 1차 또는 2차 저급 알킬, 페닐, 할로알킬, 탄화수소옥시 또는 할로탄화수소옥시(여기서, 2개 이상의 탄소 원자는 할로겐 및 산소 원자를 분리함) 등이다. "할로알킬"이라는 용어는 1개 이상의 할로겐 원자로 치환된 알킬 기를 포함하고, 부분적으로 할로겐화된 알킬 기 및 완전히 할로겐화된 알킬 기를 포함한다. 한 실시양태에서, 각각의 Q1은 알킬 또는 페닐이고, 특히는 C1-4 알킬이고, 각각의 Q2는 수소 또는 C1-4 알킬이다.
단독중합체 및 공중합체 폴리(아릴렌 에터) 둘다가 포함된다. 예시적인 단독중합체는 2,6-다이메틸페닐렌 에터 단위를 함유한 것이다. 적합한 공중합체는, 예를 들면 이러한 단위를 2,3,6-트라이메틸-1,4-페닐렌 에터 단위와 함께 함유한 랜덤 공중합체, 또는 2,6-다이메틸페놀과 2,3,6-트라이메틸페놀의 공중합화로부터 유도된 공중합체를 포함한다. 또한, 비닐 단량체 또는 중합체, 예컨대 폴리스타이렌을 접목화함으로써 제조된 잔기를 함유하는 폴리(아릴렌 에터), 뿐만 아니라 커플링제, 예컨대 저분자량 폴리카보네이트, 퀴논, 헤테로사이클 및 포말이 공지된 방식으로 2개의 폴리(아릴렌 에터) 쇄의 하이드록시 기와 반응하여 고분자량 중합체를 생성하는 커플링된 폴리(아릴렌 에터)가 포함된다. 본원에 사용된 폴리(아릴렌 에터)는 추가로 상기중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. 한 실시양태에서, 폴리(아릴렌 에터)는 폴리(2,6-다이메틸페닐 에터) 및/또는 폴리(2,6-다이메틸페닐렌 에터-공-2,3,6-트라이메틸페닐렌 에터), 예컨대 싱흐(Singh) 등에게 허여된 미국 특허 제6,407,200호 및 비르사크(Birsak) 등에게 허여된 미국 특허 제6,437,084호에 기재된 것일 수 있다.
폴리(아릴렌 에터)는, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정될 경우, 일반적으로 3,000 내지 40,000 원자 질량 단위(amu)의 수평균 분자량 및 20,000 내지 80,000 amu의 중량 평균 분자량을 갖는다. 폴리(아릴렌 에터)는 25℃에서 클로로폼중에서 측정될 경우 1 g당 0.10 내지 0.60 dℓ(dℓ/g)의 고유 점도(IV)를 가질 수 있다. 상기 범위내에서, 폴리(아릴렌 에터)는 0.48 dℓ/g 이하, 보다 구체적으로 0.40 dℓ/g 이하의 IV를 가질 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 폴리(아릴렌 에터)는 0.29 dℓ/g 이상, 보다 구체적으로 0.33 dℓ/g 이상의 IV를 가질 수 있다. 높은 고유 점도를 갖는 폴리(아릴렌 에터) 및 낮은 고유 점도를 갖는 폴리(아릴렌 에터)를 함께 이용할 수도 있다. 2가지 고유 점도가 사용될 경우, 정확한 비를 결정하는 것은 사용되는 폴리(아릴렌 에터)의 정확한 고유 점도 및 목적하는 최종 물리적 특성에 어느 정도 좌우될 것이다.
적합한 폴리(아릴렌 에터)로는, 제한되는 것은 아니지만, 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에터), 폴리(2,3,6-트라이메틸-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이메틸페닐렌 에터-공-2,3,6-트라이메틸페닐렌 에터), 폴리(2,6-다이에틸-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이프로필-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이라우릴-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이페닐-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이메톡시-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이에톡시-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-메톡시-6-에톡시-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-에틸-6-스테아릴옥시-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이클로로-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-메틸-6-페닐-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-에톡시-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2-클로로-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(2,6-다이브로모-1,4-페닐렌) 에터, 폴리(3-브로모-2,6-다이메틸-1,4-페닐렌) 에터, 또는 전술된 폴리(아릴렌 에터)의 혼합물이 포함된다.
적합한 염기 적정가능한 작용화된 폴리(아릴렌 에터) 수지로는, 제한되는 것 은 아니지만, 적절한 산 또는 무수물 작용화제와의 반응을 통해 제조된 수지가 포함된다. 예를 들면, 폴리(아릴렌 에터)와, 알파, 베타 불포화 카보닐 화합물, 예를 들면 말레산 무수물, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산 무수물, 시트라콘산, 이타콘산 무수물, 이타콘산, 아코니트산 무수물, 아코니트산 및 이들의 에스터 및 아민; 알파-하이드록시 카보닐 화합물, 예를 들면 카복실산, 예컨대 시트르산 및 말레산; 5-하이드록시벤젠-1,2,4-트라이카복실산 무수물의 유도체, 예컨대 5-아세틸-유도체 또는 4-에스터-유도체, 예컨대 페닐 에스터; 트라이멜리트산 무수물 아릴 에스터, 예를 들면 트라이멜리트산 무수물 페닐 살리실레이트; 및 무엇보다도 상기중 하나 이상을 포함하는 반응 생성물 및 배합물의 용융 반응에 의해 제조된 수지가 사용될 수 있다. 다르게는, 폴리(아릴렌 에터)는 적합한 용매중에서 산성 또는 잠재적인 산성 기에 의해 작용화될 수 있다. 이러한 과정의 예는 테트라하이드로퓨란(THF)중에서 폴리(아릴렌 에터)를 금속화한 후, 이산화탄소로 급랭시키거나 톨루엔 용액중에서 폴리(아릴렌 에터)를 트라이멜리트산 무수물 산 클로라이드로 캐핑함을 포함한다. 전형적으로, 10중량% 이하, 보다 구체적으로 6중량% 이하, 보다 더 구체적으로 1.5중량% 내지 4중량%의 작용화제가 사용될 수 있다(폴리 페닐렌 에터 및 제제의 중량을 기준으로 함).
한 실시양태에서, 폴리(아릴렌 에터)는 캐핑된 폴리(아릴렌 에터)를 포함한다. 캐핑은 폴리(아릴렌 에터) 쇄상의 말단 하이드록시 기의 산화를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 말단 하이드록시 기는 비활성화 캐핑제에 의해, 예를 들면 아실화 반응을 통해 캐핑됨으로써 비활성화될 수 있다. 선택된 캐핑제는 덜 반응 성인 폴리(아릴렌 에터)를 생성하여 상승된 온도에서 가공되는 동안 중합체 쇄의 가교결합 및 겔 또는 흑점의 형성을 감소시키거나 방지하는 것이 요망된다. 적합한 캐핑제로는, 예를 들면 살리실산, 아트라닐산 또는 이의 치환된 유도체의 에스터 등; 살리실산의 에스터, 및 살리실산 카보네이트 및 선형 폴리살리실레이트가 포함된다. 본원에서, "살리실산의 에스터"라는 용어는 카복시 기, 하이드록시 기 또는 이들 둘다가 에스터화된 화합물을 포함한다. 적합한 살리실레이트로는, 예를 들면 아릴 살리실레이트, 예컨대 페닐 살리실레이트, 아세틸살리실산, 살리실산 카보네이트, 및 폴리살리실레이트, 예를 들면 선형 폴리살리실레이트 및 환형 화합물, 예컨대 다이살리실라이드 및 트라이살리실라이드가 포함된다. 한 바람직한 양태에서, 캐핑제는 살리실산 카보네이트 및 폴리살리실레이트, 특히 선형 폴리살리실레이트이다. 캐핑될 경우, 폴리(아릴렌 에터)는 하이드록시 기의 80% 이하, 보다 구체적으로 90% 이하, 보다 더 구체적으로 100% 이하로 캐핑되는 임의의 바람직한 정도로 캐핑될 수 있다. 적합한 캐핑된 폴리(아릴렌 에터) 및 이의 제조는 화이트(White) 등에게 허여된 미국 특허 제4,760,118호 및 브라아트(Braat) 등에게 허여된 제6,306,978호에 기재되어 있다.
폴리살리실레이트에 의한 폴리(아릴렌 에터)의 캐핑은 폴리(아릴렌 에터) 쇄에 존재하는 아미노알킬 종결된 기의 양을 감소시키는 것으로 여겨진다. 아미노알킬 기는 폴리(아릴렌 에터)를 생성하는 공정에서 아민을 사용하는 산화적 커플링 반응의 결과이다. 폴리(아릴렌 에터)의 말단 하이드록시 기에 오르토인 아미노알킬 기는 고온에서 분해되기 쉽다. 분해는 1차 또는 2차 아민의 재생 및 퀴논 메타 이드 말단 기를 생성시키는 것으로 여겨지는데, 이로써 2,6-다이알킬-1-하이드록시페닐 말단 기가 생성될 수 있다. 폴리살리실레이트에 의한 아미노알킬 기 함유 폴리(아릴렌 에터)의 캐핑은 이러한 아미노 기를 제거하여 중합체 쇄의 종결 하이드록시 기를 캐핑하고 2-하이드록시-N,N-알킬벤즈아민(살리실아마이드)를 형성하는 것으로 여겨진다. 아미노 기 및 캐핑의 제거는 고온에 보다 안정한 폴리(아릴렌 에터)를 제공하여, 폴리(아릴렌 에터)의 가공 동안에 겔 또는 흑점과 같은 분해 산물을 보다 적게 생성한다.
선행 기재내용에 기초하여, 당업자라면 고려된 폴리(아릴렌 에터) 수지가, 구조 단위 및 부수적인 화학 특징이 다양함에도 불구하고, 현재 공지된 많은 폴리(아릴렌 에터) 수지를 포함할 수 있음을 잘 알 것이다.
폴리(아릴렌 에터)는 전형적으로 촉매 시스템 및 용매의 존재하에 하나 이상의 모노하이드록시방향족 화합물의 산화적 커플링에 의해 제조된다. 폴리(아릴렌 에터) 합성에 사용되는 1가 페놀에는 특정한 제한이 없다. 적합한 모노하이드록시 방향족 화합물은 하기 화학식 II의 화합물을 포함한다:
Figure 112007021339111-PCT00002
상기 식에서,
각각의 Q1은 독립적으로 할로겐, 1차 또는 2차 저급 알킬(예: 탄소수 7 이하의 알킬), 페닐, 할로알킬, 아미노알킬, 탄화수소옥시 또는 할로탄화수소옥시(여기서, 2개 이상의 탄소 원자는 할로겐 및 산소 원자를 분리함) 등이고;
각각의 Q2는 독립적으로 수소, 할로겐, 1차 또는 2차 저급 알킬, 페닐, 할로알킬, 탄화수소옥시 또는 할로탄화수소옥시(여기서, 2개 이상의 탄소 원자는 할로겐 및 산소 원자를 분리함) 등이다. 한 실시양태에서, 각각의 Q1은 알킬 또는 페닐, 특히 C1-4 알킬이고, Q2는 수소 또는 C1-4 알킬이다. 모노하이드록시페놀의 예로는 2,6-다이메틸페놀 및 2,3,6-트라이메틸페놀이 포함된다.
한 실시양태에서, 모노하이드록시페놀은 99중량% 보다 높은, 보다 구체적으로 99.67중량% 보다 높은, 보다 더 구체적으로는 99.83중량% 보다 높은 순도를 갖는 2,6-다이메틸페놀이다. 2,6-다이메틸페놀은 0.004중량% 미만, 보다 구체적으로 0.03중량% 미만의 페놀을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 2,6-다이메틸페놀은 0.12중량% 미만, 보다 구체적으로 0.087중량% 미만의 크레졸을 함유한다. 크레졸은, 예를 들면 o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 또는 전술된 크레졸중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. 한 실시양태에서, 2,6-다이메틸페놀은 0.107중량% 미만, 보다 구체적으로 0.084중량% 미만의 기타 모노-, 다이- 및/또는 트라이알킬페놀을 함유한다. 기타 모노-, 다이- 및/또는 트라이알킬페놀은, 예를 들면 2,3,6-트라이메틸페놀, 2,6-에틸메틸페놀, 2-에틸페놀, 2,4,6-트라이메틸페놀, 또 는 전술된 기타 모노-, 다이- 및/또는 트라이알킬페놀중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. 한 실시양태에서, 2,6-다이메틸페놀은 0.072중량% 미만, 보다 구체적으로 0.055중량% 미만의, 2,6-다이메틸페놀 이외의 또 다른 다이메틸페놀을 포함한다. 다른 다이메틸페놀은 2,4-다이메틸페놀, 2,3-다이메틸페놀, 2,5-다이메틸페놀, 3,5-다이메틸페놀, 3,4-다이메틸페놀, 또는 전술된 다이메틸페놀중 하나 이상을 포함하는 조합물일 수 있다. 2,6-다이메틸페놀 단량체에서 페놀, 크레졸, 기타 다이메틸페놀, 및 모노-, 다이- 및/또는 트라이알킬페놀의 양을 최소화하면 바람직하지 않은 분지화 또는 쇄 종결 반응을 감소시키고 생성된 폴리(페닐렌 에터)의 물리적 특성의 보전성(integrity)을 유지시킴을 돕는다.
1가 페놀의 산화적 커플링은 산소-함유 기체(이는 전형적으로 산소(O2) 또는 공기임)를 사용한다.
산화적 커플링에 적합한 유기 용매는 지방족 알코올, 케톤, 지방족 및 방향족 탄화수소, 클로로하이드로카본, 나이트로하이드로카본, 에터, 에스터, 아마이드, 혼합된 에터-에스터, 설폭사이드 등, 및 전술된 유기 용매중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함하지만, 이들은 산화 반응을 간섭하거나 산화 반응으로 유입되지 않아야 한다. 용매의 예로는 C6-C18 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔 및 자일렌; 할로겐화된 탄화수소, 예컨대 다이클로로메탄, 및 클로로폼; 및 할로겐화된 방향족 탄화수소, 예컨대 클로로벤젠 및 다이클로로벤젠이 포함된다.
C6-C18 방향족 탄화수소에 더하여, 용매는 폴리(아릴렌 에터)에 대해 불량한 용매인 C3-C8 지방족 알코올, 예를 들면 n-프로판올, 아이소프로판올, n-부탄올, t-부탄올, n-펜탄올 등, 및 전술된 C3-C8 지방족 알코올중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. C6-C18 방향족 탄화수소 및 C3-C8 지방족 알코올에 더하여, 용매는 추가로 메탄올 또는 에탄올을 포함할 수 있는데, 이는 폴리(아릴렌 에터)에 대해 항-용매(anti-solvent)로서 작용한다. C6-C18 방향족 탄화수소, C3-C8 지방족 알코올, 및 메탄올 또는 에탄올은 임의의 비율로 배합될 수 있지만, 일부 실시양태에서는, 용매는 50중량% 이상의 C6-C18 방향족 탄화수소를 포함한다.
유용한 촉매 시스템은 전형적으로 하나 이상의 중금속 화합물, 예컨대 구리, 망간 또는 코발트 화합물을, 통상적으로 다양한 다른 물질과 함께 함유한다. 적합한 촉매 시스템으로는 염화 제1구리, 염화 제2구리, 브롬화 제1구리, 브롬화 제2구리, 황산 제1구리, 황산 제2구리, 테트라아민 황산 제1구리, 테트라아민 황산 제2구리, 아세트산 제1구리, 아세트산 제2구리, 프로피온산 제1구리, 부티르산 제2구리, 라우르산 제2구리, 팔미트산 제1구리 및 벤조산 제1구리; 및 유사한 망간 염 및 코발트 염이 포함된다. 상기 예시된 금속 염을 직접 첨가하는 대신, 금속 또는 금속 산화물 및 무기산, 유기산 또는 이러한 산의 수성 용액을 첨가하여 상응하는 금속 염 또는 수화물을 형성하는 것도 가능하다.
촉매 시스템은 모노- 또는 다이알킬아민, 방향족 아민 또는 N,N'-다이알킬알킬렌다이아민과 착체화될 수도 있다. 적합한 1차, 2차 또는 3차 아민의 비제한적 인 예로는 모노- 및 다이메틸아민, 모노- 및 다이에틸아민, 모노- 및 다이프로필아민, 모노- 및 다이부틸아민, 모노- 및 다이벤질아민, 모노- 및 다이사이클로헥실아민, 모노- 및 다이에탄올아민, 메틸에틸아민, 메틸프로필아민, 메틸사이클로헥실아민, 에틸아이소프로필아민, 벤질메틸아민, 옥틸클로로벤질아민, 메틸페네틸아민, 벤질에틸아민, 다이메틸부틸아민, N,N'-다이알킬에틸렌다이아민, 예컨대 N,N'-다이-3급-부틸에틸렌다이아민, 및 N,N'-다이-아이소프로필에틸렌다이아민, N,N,N'-트라이알킬에틸렌다이아민, N,N'-다이알킬프로필렌다이아민 및 N,N,N'-트라이알킬프로필렌다이아민이 포함된다.
폴리(페닐렌 에터)를 제조하는 공지의 방법은 유럽 특허 문헌 제1167421A2호, 제1167419A2호, 및 제1167420A1호(이들 모두는 본원에 참고로 인용됨)에 기재되어 있다. 폴리(페닐렌 에터)의 추가의 제조 방법은, 예를 들면 미국 특허 제6,407,200호, 제5,250,486호, 제5,017,655호, 제4,092,294호, 제4,083,828호, 제4,054,553호, 제3,962,181호, 제3,838,102호, 제3,733,299호, 제3,661,848호, 제3,642,699호, 제3,639,656호, 제3,365,422호, 제3,306,875호 및 제3,306,874호에 기재되어 있다. 선행 기재내용에 기초하여, 당업자라면 고려된 폴리(아릴렌 에터)가, 가공 조건, 시약 또는 촉매의 다양성과 상관없이, 현재 공지된 모든 방법에 의해 제조될 수 있음을 잘 알 것이다.
한 실시양태에서, 폴리(아릴렌 에터)는 침전에 의해 단리되고, 백만부당 15부 미만, 보다 구체적으로 5부 미만의 구리 함량을 갖는다. 또한, 침전된 폴리(페닐렌 에터)는 1.27중량% 미만, 보다 구체적으로 1.18중량% 미만의 적정가능한 아민 함량을 포함한다. 적정가능한 아민 함량이 너무 높으면 강한 향을 갖는 폴리(페닐렌 에터)를 생성하고, 아민 함량이 너무 낮으면 불량한 기계적 특성을 갖는 중합체를 생성할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 폴리(아릴렌 에터) 반응 혼합물은 여과되어 폴리(아릴렌 에터)의 단리 이전에 적어도 부분적으로 겔 및 기타 미립자를 제거한다.
본원에서 "폴리(알케닐 방향족화합물) 수지"라는 용어는 벌크 중합, 현탁 중합 및 유화 중합을 비롯한 당업계에 공지된 방법에 의해 제조되고, 하기 화학식 III의 구조를 갖는 알케닐 방향족 단량체로부터 유도된 구조 단위를 25중량% 이상 함유하는 중합체를 포함한다:
Figure 112007021339111-PCT00003
상기 식에서,
R1은 수소, C1-C8 알킬 또는 할로겐이고;
Z1은 비닐, 할로겐 또는 C1-C8 알킬이고;
p는 0 내지 5이다.
알케닐 방향족 단량체의 예로는 스타이렌, 클로로스타이렌 및 비닐톨루엔이 포함된다. 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지는 알케닐 방향족 단량체의 단독중합체; 알케 닐 방향족 단량체, 예컨대 스타이렌과 하나 이상의 상이한 단량체, 예컨대 아크릴로나이트릴, 부타디엔, 알파-메틸스타이렌, 에틸비닐벤젠, 다이비닐벤젠 및 말레산 무수물의 랜덤 공중합체; 및 고무 개질제 및 알케닐 방향족 단량체(상기 기재된 바와 같음)의 단독중합체의 배합물 및/또는 접목물을 포함하는 고무-개질된 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지를 포함하고, 여기서 고무 개질제는 하나 이상의 C4-C10 비방향족 디엔 단량체, 예컨대 부타디엔 또는 아이소프렌의 중합 생성물일 수 있고, 고무-개질된 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지는 98 내지 70중량%의 알케닐 방향족 단량체의 단독중합체 및 2 내지 30중량%의 고무 개질제, 보다 구체적으로 88 내지 94중량%의 알케닐 방향족 단량체의 단독중합체 및 6 내지 12중량%의 고무 개질제를 포함한다. 이들 고무 개질된 폴리스타이렌은 높은 충격 강도의 폴리스타이렌(통상적으로 HIPS로서 지칭됨)을 포함한다.
폴리(알케닐 방향족화합물) 수지는 또한 비탄성체성 블록 공중합체, 예를 들면 스타이렌 및 하나 이상의 폴리올레핀의 2블록, 3블록 및 다중블록 공중합체를 포함한다. 선형 블록, 라디칼 블록 또는 테이퍼형(tapered) 블록 공중합체 구조를 갖는 스타이렌 및 부타디엔의 비탄성체성 블록 공중합체 조성물 또한 사용될 수 있고, 이때 부타디엔 성분은 35중량% 이하로 존재한다. 이들은, 예를 들면 아토피나(Atofina)로부터 등록상표 피나클리어(FINACLEAR)로, 및 쉐브론 필립스 케미칼 캄파니(Chevron Phillips Chemical Company)로부터 등록상표 케이-레진스(K-RESINS)로서 시판된다.
폴리(알케닐 방향족화합물) 수지는 스타이렌-폴리올레핀-메틸 메타크릴레이트, 특히 아토피나로부터 입수가능하고 폴리스타이렌, 1,4-폴리부타디엔 및 신디오택틱 폴리메틸 메타크릴레이트의 블록을 포함하는 폴리(스타이렌-베타-1,4-부타디엔-베타-메틸 메타크릴레이트)(SBM)를 포함할 수 있다. 아토피나로부터 입수가능한 SBM 블록 공중합체는 AF-X223, AF-X333, AF-X012, AF-X342, AF-X004 및 AF-X250을 포함한다.
폴리(알케닐 방향족화합물)의 일례는 알케닐 방향족 단량체(III)(여기서, R1은 수소, 저급 알킬 또는 할로겐이고; Z1은 비닐, 할로겐 또는 저급 알킬이고; p는 0 내지 5임)의 단독중합체이다. 한 실시양태에서, 알케닐 방향족 단량체의 단독중합체는 스타이렌으로부터 유도된 단독중합체(즉, 단독폴리스타이렌)이다. 단독폴리스타이렌은 스타이렌을 99중량% 이상, 보다 구체적으로 100% 이상 포함할 수 있다.
폴리(알케닐 방향족화합물) 수지의 입체규칙성은 어택틱(atactic) 또는 신디오택틱일 수 있다. 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지의 예는 어택틱 및 신디오택틱 단독폴리스타이렌을 포함한다. 적합한 어택틱 단독폴리스타이렌은, 예를 들면 쉐브론으로부터 EB3300으로서, 및 BASF로부터 P1800으로서 시판된다. 어택틱 단독폴리스타이렌은 때때로 본원에서 "결정 폴리스타이렌" 수지로서 지칭된다. 유용한 신디오택틱 폴리스타이렌 수지(SPS)는 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)로부터 등록상표 퀘스트라(QUESTRA)로 입수가능하다.
폴리(알케닐 방향족화합물)은 20,000 내지 100,000 원자 질량 단위(amu)의 수평균 분자량 및 10,000 내지 300,000 amu의 중량 평균 분자량을 갖는다.
수득되어진 여과된 중합체 물질은 폴리(알케닐 방향족화합물) 및 폴리(아릴렌 에터) 수지의 총 중량을 기준으로, 폴리(아릴렌 에터)를 90 내지 10중량%의 양으로, 폴리(알케닐 방향족화합물)을 10 내지 90중량%의 양으로 포함할 수 있다. 상기 범위내에서, 폴리(아릴렌 에터)의 양은 80중량% 이하, 보다 구체적으로 70중량% 이하, 보다 더 구체적으로 60중량% 이하일 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 폴리(아릴렌 에터)의 양은 20중량% 이상, 보다 구체적으로 30중량% 이상, 보다 더 구체적으로 40중량% 이상일 수 있다.
중합체 조성물은 추가로 다양한 충격 개질제를 조성물의 연성을 개선시키기 위해 포함할 수 있다. 유용한 충격 개질제로는 탄성체성 블록 공중합체, 예를 들면 A-B-A 3블록 공중합체 및 A-B 2블록 공중합체, 뿐만 아니라 기타 다중블록, 예컨대 A-B-A-B 및 B-A-B-A-B 블록 공중합체가 포함된다. 다양한 블록 공중합체는 일반적으로 스타이렌 블록 및 고무 블록, 예컨대 부타디엔 블록인 알케닐 방향족 블록으로 이루어진 열가소성 고무(여기서, 고무 블록은 부분적으로 또는 전체적으로 수소화됨)이다. 블록 공중합체의 전형적인 종류의 예로는 폴리스타이렌-폴리부타디엔(SBR), 폴리스타이렌-폴리(에틸렌-프로필렌)(SEP), 폴리스타이렌-폴리아이소프렌, 폴리(알파-메틸스타이렌)-폴리부타디엔, 폴리스타이렌-폴리부타디엔-폴리스타이렌(SBS), 폴리스타이렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스타이렌(SEBS), 폴리스타이렌-폴리아이소프렌-폴리스타이렌 및 폴리(알파-메틸스타이렌)-폴리부타디엔-폴리 (알파-메틸스타이렌), 뿐만 아니라 이들의 선택적으로 수소화된 변형체가 포함된다. 장기간의 상승된 온도하의 시효변화 후에 또는 높은 온도에서 가공된 후에 물리적 특성을 보유하기 위해, 부분적으로 또는 전체적으로 수소화된 블록 공중합체가 종종 사용된다. 블록 크기는, 또한 다양한 물품으로 성형될 경우 광학적 투명도를 유지하기 위해 조절될 수 있다. 유용한 블록 공중합체는 다수의 공급업체로부터, 예를 들면 필립스 페트롤륨 코포레이션 리미티드(Phillips Petroleum Co., LTD.)로부터 등록상표 솔프렌(SOLPRENE)으로, 크라톤 폴리머스(Kraton Polymers)로부터 등록상표 크라톤(KRATON)으로, 덱스코 폴리머스 엘피(Dexco Polymers LP)로부터 등록상표 벡터(VECTOR)로, 아사히 가사이 케미칼 코포레이션(Asahi Kasei Chemical Corporation)으로부터 등록상표 아사플렉스(ASAFLEX) 및 투프텍(TUFTEC)으로, 및 구라레이 코포레이션 리미티드(Kuraray Co., LTD.)로부터 등록상표 셉톤(SEPTON)으로 시판된다.
다른 유용한 충격 개질제는 하나 이상의 쉘이 위에 접목화된 고무-유사 코어로부터 조립된, 소위 코어-쉘 중합체를 포함한다. 코어는 일반적으로 아크릴레이트 고무, 부타디엔 고무 또는 실리콘-기제 고무로 실질적으로 구성된다. 하나 이상의 쉘이 코어상에 접목화된다. 일반적으로, 이러한 쉘은 비닐방향족 화합물 및/또는 비닐시아나이드 및/또는 알킬(메트)아크릴레이트 및/또는 (메트)아크릴산으로부터 보다 많은 부분이 조립된다. 한 실시양태에서, 쉘은 충격 개질제와 중합체 조성물 사이의 양호한 화합성을 제공하기 위해 비닐방향족 화합물, 예컨대 스타이렌 및/또는 알파-메틸스타이렌으로부터 주로 유도된다. 코어 및/또는 쉘은 종종 가교결합제 및/또는 접목화제로서 작용할 수 있는 다작용성 화합물을 포함한다. 이들 중합체는 일반적으로 공지된 유화액 화학을 사용하여 수개의 단계로 제조된다. 입자 크기 및 조성은, 다양한 물품으로 성형될 경우 광학적 투명도 및 증진된 연성을 유지하도록 조정될 수 있다. 코어-쉘 중합체는 다수의 공급업체로부터, 예를 들면 롬 앤드 하스 캄파니(Rohm and Haas Company)로부터 등록상표 파라로이드(PARALOID)로 시판된다.
추가의 충격 개질제로는 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리실록산의 블록 및 접목 공중합체가 포함된다. 블록 공중합체는 전형적으로 A-B 및 A-B-A 구조(여기서 A 블록은 폴리(아릴렌 에터)를 나타냄)를 갖는다. 이들 공중합체의 제조는 당업계에 공지되어 있고, 전형적으로 하이드록시 종결된 실록산과 폴리(아릴렌 에터)의 재분포를 포함한다. 각각의 성분의 분자량, 폴리(아릴렌 에터)를 갖는 하이드록시 종결된 실록산, 뿐만 아니라 이들의 중량비는 적어도 부분적으로 여과된 중합체 조성물에서 요구되는 물리적 특성에 기초하여 쉽게 최적화될 수 있다.
충격 개질제는 조성물의 연성을 증가시키기에 효과적인 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있고, 전형적으로 12.0중량% 이하, 보다 구체적으로 6.0 내지 8.0중량%의 양(중량%는 여과된 중합체 물질의 총 중량을 기준으로 함)으로 사용된다.
또한, 폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알킬렌 방향족화합물) 이외에 다른 수지를 추가로 포함하는 여과된 중합체 물질이 고려된다. 이러한 다른 수지의 예로는 폴리아마이드, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에터이미드, 폴리올레핀 등이 포함된다.
여과된 중합체 물질은, 선택적으로 난연제, 금형 이탈제 및 기타 윤활제, 산화방지제, 열 안정화제, 자외선 안정화제, 안료, 염료, 착색제, 정전기방지제, 전도성 제제, 충전제 등, 및 전술된 첨가제중 하나 이상을 포함하는 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 추가로 포함한다. 특정 첨가제 및 이들 양의 선택은 당업자에 의해 수행될 수 있다. 첨가제가 여과 이전에 중합체 물질에 존재할 경우, 첨가제는 본 방법을 위해 선택된 특정 여과 시스템을 간섭하지 않도록 선택되어야 한다. 선택적으로, 첨가제는 당업계에 공지된 방법에 의해 여과 단계 이후에, 여과된 중합체 물질의 단리 이전에 또는 이후에 여과된 중합체 물질에 첨가될 수 있다.
추가로, 일부 용도를 위해서, 첨가제의 존재는 물질로부터 성형된 물품의 표면 품질 또는 방사상 기울기 특성에 역효과를 주지 않아야 한다. 충전된 물품을 성형할 경우 적절하게 평활한 표면을 확보하기 위해 성형 동안에 특별한 가공 조건이 요구될 수 있다.
안료 및 염료의 예로는 문헌["Plastic Additives Handbook, 4th Edition", R. Gachter and H. Muller(eds.), P.P. Klemchuck(assoc. ed.) Hansen Publishers, New York 1993]의 "착색제" 장에 기재된 것이 포함된다.
착색제는 유기 및 무기 안료 및 염료를 포함한다. 적합한 무기 착색제로는 카본 블랙, 산화철, 이산화티탄, 산화아연, 황화아연 등이 포함된다. 적합한 유기 착색제로는 하기 화학 군으로부터 선택된 것이 포함된다: 안탄트론, 안트라퀴논, 벤즈이미다졸론, 다이케토피롤로-피롤, 다이옥사진, 다이아조, 인단트론, 아이소인돌린, 아이소인돌리논, 나프톨, 페리논, 페릴렌, 프탈로시아닌, 피란트론, 퀴니아크리돈, 퀴노프탈론 등.
여과된 중합체 물질은 비-할로겐화된 난연제, 예컨대 포스페이트 난연제, 및 할로겐화된 난연제를 비롯한 난연제를 포함할 수도 있다. 적합한 난연제의 예로는 문헌[Plastic Additives Handbook]중 "난연제" 장에 기재된 난연제가 포함된다.
한 실시양태에서, 용융 여과 이전에, 폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알케닐 방향족화합물)은 적합한 용매중에 용해되어 하나 이상의 용액 여과 시스템을 통해 여과될 수 있는 용액을 형성함으로써 여액을 형성할 수 있다. 폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알케닐 방향족화합물)은 용융물을 생성하기 위해 사용되는 압출기에 이것이 도입되기 이전에 여액으로부터 단리될 수 있다. 선택적으로, 여액은 중량% 고형분으로 농축되어 농축물을 형성할 수 있고, 이는 이후 용융 여과 시스템을 포함하는 압출기에 공급된다. 폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알케닐 방향족화합물)을 포함하는 농축물의 고형분 중량%는 중합체 물질 및 용매의 총 중량을 기준으로 10 내지 99중량%일 수 있다.
상기 기재된 실시양태로부터 여과된 용액에 사용하기에 적합한 용매로는 할로겐화된 방향족 용매, 할로겐화된 지방족 용매, 비-할로겐화된 방향족 용매, 비-할로겐화된 지방족 용매, 또는 이의 혼합물이 포함된다. 적합한 할로겐화된 방향족 용매로는, 제한되는 것은 아니지만, 할로벤젠, 오르토-다이클로로벤젠, 클로로벤젠 등이 포함된다. 적합한 할로겐화된 지방족 용매로는, 제한되는 것은 아니지 만, 클로로폼, 메틸렌 클로라이드, 1,2-다이클로로에탄 등이 포함된다. 적합한 비-할로겐화된 방향족 용매로는, 제한되는 것은 아니지만, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 아니졸, 나이트로벤젠 등이 포함된다. 적합한 비-할로겐화된 지방족 용매로는, 제한되는 것은 아니지만, 아세톤, 에틸 아세테이트 등이 포함된다. 용매는 폴리(아릴렌 에터) 수지를 생성하는 공정에 사용되는 중합화 용매와 동일할 수 있다.
적합한 용액 여과 시스템은 다양한 물질, 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 소결된-금속 섬유, 천, 중합체 섬유, 천연 섬유, 페이퍼, 금속 메쉬, 펄프, 세라믹, 또는 전술된 물질의 조합물 등으로부터 제조된 필터를 포함한다.
용액 여과 시스템에 사용되는 필터의 형태는, 원추형, 주름형, 양초형, 더미형, 평판형, 랩어라운드형, 또는 이들의 조합 형태 등을 포함할 수 있다.
용융 여과 시스템에 사용된 필터의 기공 크기는 0.01 내지 100 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 범위내에서, 50 ㎛ 이하, 보다 구체적으로 20 ㎛ 이하, 보다 더 구체적으로 15 ㎛ 이하의 기공 크기가 사용될 수 있다. 또한, 상기 범위내에서, 0.1 ㎛ 이상, 보다 구체적으로 3 ㎛ 이상, 보다 더 구체적으로 5 ㎛ 이상의 기공 크기가 사용될 수 있다.
적합한 용액 여과 공정은 중력 여과, 압력 여과, 진공 여과, 회분식 여과, 연속식 여과, 또는 전술된 여과 방법의 조합 등을 포함할 수 있다.
폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알케닐 방향족화합물)이 여액으로부터 단리되는 방법에는 특별한 제한이 없다. 상당수의 불순물 및 흑점을 여과된 물질내로 재도입시키지 않는 단리 방법 및 관련 방법이 일반적으로 요망된다. 수지로부터 용매를 제거하는 당업계에 공지된 적합한 공정이 일반적으로 적용가능하다. 이러한 공정으로는, 제한되는 것은 아니지만, 침전, 증류, 분사 건조, 필름 증발, 액화, 및 용매를 증발시키기 위한 섬광 배럴의 사용이 포함된다. 단리를 위해 본원에 기재된 여러 공정들은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 단리된 경우, 폴리(아릴렌 에터) 및/또는 폴리(알케닐 방향족화합물)은 분말, 펠렛, 플레이크 형태, 또는 단리 공정으로부터 용융 여과 시스템을 포함하는 압출기로의 직접적인 공급물 형태일 수 있다.
앞서 기재된 많은 단리 공정들은 여액으로부터 용매를 전체적으로 제거하지 않고 여액을 농축시키기 위해 사용되지만, 대신 고형분%가 증가된 농축물을 제공할 수 있고, 이는 용융 여과를 위해 사용되는 압출기로 공급될 수 있다. 농축물이 압출기로 공급될 경우, 압출기는 용융물중에서 용매를 제거할 수 있는 액화 압출기가 바람직하다.
액화 압출기 및 공정은 당업계에 공지되어 있고, 전형적으로 용매 제거를 위한 다중 통기 구간이 장착된 2축 스크류 압출기를 포함한다. 액화 압출기는 종종 단순 공급, 액화 및 액체 밀봉 형성과 같은 작동을 위해 적합한 다수의 유형의 구성요소를 갖는 스크류를 함유한다. 이들 구성요소는 단순 수송을 위한 전진-비행 스크류 구성요소 및 역-비행 스크류, 및 강하게 혼합하고/하거나 밀봉을 제공하는 원통형 구성요소를 포함한다. 교차-회전, 비-맞물림 2축 스크류 압출기(여기서, 1개의 스크류는 일반적으로 나머지 스크류에 비해 더 길어서 압출된 물질의 형판을 통한 효과적인 유동을 조장함)가 특히 유용하다. 이러한 장치는 다양한 제조업체, 예컨대 웰딩 엔지니어스 인코포레이티드(Welding Engineers, Inc.)로부터 입수가능하다.
한 실시태양에서, 단리는 여액의 예비-농축(용매의 부분적 증발) 및 액화 압출 단계를 포함한다. 예비-농축하는 동안, 용매의 대부분은 증발에 의해, 전형적으로 상승된 온도, 예를 들면 150℃ 내지 300℃, 보다 구체적으로 180℃ 내지 260℃, 및 상승된 압력, 예를 들면 2 bar 내지 75 bar, 보다 구체적으로 5 bar 내지 50 bar에서 제거된다. 예비-농축은 여액에 존재하는 용매의 1.0 내지 99%를 제거한다. 상기 범위내에서, 90% 이하, 보다 구체적으로 80% 이하의 용매가 제거된다. 예비-농축한 후 액화 압출하여 잔류 용매를 제거한다.
예비-농축 단계가 액화 단계 이전에 사용된다면, 여액은 용매 및 중합체 물질의 총 중량을 기초로 10 내지 99중량%의 고형분 수준으로 농축될 수 있다. 여액의 농축된 용액은 액화 공정에 의해 남아 있는 용매로부터 단리될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 중합체 물질의 정제 방법은 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 2축 스크류 압출기내에서 용융 배합하여 용융물을 생성하는 단계; 및 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 용융 여과하여 여과된 중합체 물질을 생성하는 단계를 포함하고, 이때 압출기는 0.5 kg/㎤ 내지 8 kg/㎤의 비처리 속도를 갖는다.
한 실시양태에서, 중합체 물질의 정제 방법은 폴리(페닐렌 에터) 및 폴리스타이렌의 총 중량을 기준으로, 60 내지 30중량%의 폴리(페닐렌 에터) 및 40 내지 70중량%의 폴리스타이렌을 압출기에서 용융 배합하여 용융물을 생성하는 단계; 및 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 용융 여과하여 여과된 중합체 물질을 생성하는 단계를 포함하고, 이때 여과된 중합체 물질에는 가시성 미립자 불순물이 실질적으로 존재하지 않고, 용융물은 압출기에서 1분 이하의 평균 체류 시간을 갖는다.
또 다른 실시양태에서, 물품은 본원에 제시된 임의의 방법에 의해 제조된 여과된 중합체 물질로부터 제조된다. 예시적인 물품으로는 데이터 저장 매체, 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 광학, 자기 또는 자기-광학 데이터 저장 매체가 포함된다. 이러한 매체로는 컴팩트 디스크, 재기록형 컴팩트 디스크, 디지털 다용도 디스크, 데이터 기록 기법용 고밀도 디스크(DVR, 예컨대 BLU-RAY Disc) 등이 포함된다.
한 실시양태에서, 저장 매체용 기판 층은 본원에 제시된 임의의 방법에 의해 제조되어진 여과된 중합체 물질로부터 제조된다. 바람직하게는, 이들 저장 매체는 405 nm의 파장을 갖고, 바람직하게는 0.85의 대물렌즈 개구수(numerical aperture)를 갖는 광원에 의해 판독될 수 있다. 다르게는, 이들 저장 매체는 바람직하게는 450 nm의 파장 및 0.65의 대물렌즈 개구수를 갖는 광원에 의해 판독될 수 있다. 저장 매체의 전체 용량을 증가시키기 위해 파장이 감소되고 대물렌즈 개구수가 증가된 매체 또한 고려되지만, 광학 공차(optical tolerance)가 증가될 가능성이 있다.
물품은 다양한 성형 및 가공 기법에 의해 제조될 수 있다. 물품을 형성하는 적합한 기법으로는 사출 성형, 포말 가공, 주입-압착, 회전 성형, 2샷(shot) 성형, 미정질 성형, 필름 주형, 압출, 가압 성형, 취입 성형, 직접 성형(아데데 지(Adedeji) 등의 국제 특허출원 공개공보 제WO 02/43943호를 참조함) 등이 포함된다. 한 실시양태에서, 기법은 사출 성형을 포함한다.
한 실시양태에서, 기판 층은 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)의 여과된 중합체 조성물을 사출 성형함으로써 제조되어 사출 성형 매개변수의 제어를 통해 응력이 감소되어 성형된 디스크 기판을 제조한다. 기판 성형시 응력의 감소는 치수 안정성이 증가된 디스크 조립부를 제공하고, 이로써 조립부가 상승된 온도에 노출될 경우 최소의 기울기를 나타낸다. 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)의 여과된 중합체 조성물을 사출 성형할 경우, 약 330℃ 내지 370℃의 융점이 사용될 수 있다. 상기 범위내에서, 340℃ 이상, 보다 구체적으로 350℃ 이상의 융점이 사용될 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 약 360℃ 이하, 보다 구체적으로 약 355℃ 이하의 융점이 사용될 수 있다.
전술된 실시양태에서, 90℃ 내지 130℃의 금형 온도가 사용된다. 상기 범위내에서, 100℃ 이상, 보다 구체적으로 110℃ 이상, 보다 더 구체적으로 115℃ 이상의 금형 온도가 사용될 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 125℃ 이하, 보다 구체적으로 120℃ 이하의 금형 온도가 사용될 수 있다. 12톤 이상, 보다 구체적으로 20톤 이상, 보다 더 구체적으로 35톤 이상의 클램프 톤수(clamp tonage)가 사용될 수 있다.
여과된 중합체 조성물의 기판을 제조하기 위해 사출 성형할 경우, 1초 내지 35초의 냉각 시간이 사용될 수 있다. 상기 범위내에서, 냉각 시간은 5초 이상, 보다 구체적으로 7초 이상, 보다 더 구체적으로 12초 이상일 수 있다. 또한 상기 범 위내에서, 냉각 시간은 25초 이하, 보다 구체적으로 20초 이하, 보다 더 구체적으로 15초 이하일 수 있다.
또한, 여과된 중합체 조성물의 기판을 제조하기 위해 사출 성형할 경우, 1 내지 40 kgf/㎠의 보유 압력이 사용될 수 있다. 상기 범위내에서, 보유 압력은 5 kgf/㎠ 이상, 보다 구체적으로 10 kgf/㎠ 이상, 보다 더 구체적으로 15 kgf/㎠ 이상일 수 있다. 또한 상기 범위내에서, 보유 압력은 35 kgf/㎠ 이하, 보다 구체적으로 30 kgf/㎠ 이하, 보다 더 구체적으로 25 kgf/㎠ 이하일 수 있다.
수중 형판 표면 펠렛화에 의해 생성된 펠렛이 사출 성형되어 디스크를 형성할 경우, 사출 성형 공정이 보다 유효하다. 사이클 시간, 즉 성형 도구를 충전하고, 디스크를 성형하고, 냉각하고, 방출하는데 필요한 시간의 양은 0.30초 이하로 감소될 수 있다(2-10%의 감소). 추가로, 생성된 디스크는 상당히 적은 결점을 나타낸다. 한 실시양태에서, 100 ㎛ 초과의 결점이 없는 디스크의 평균 수율은 10% 보다 크게, 보다 구체적으로 15% 보다 크게, 보다 더 구체적으로 20% 보다 크게 증가된다. 한 실시양태에서, 150 ㎛ 초과의 결점이 없는 디스크의 평균 수율은 10% 보다 크게, 보다 구체적으로 15% 보다 크게 증가된다. 디스크상의 결점의 수는 자동화된 스캐너에 의해 결정될 수 있다. 스캐너는 가공 라인의 일부로서 혼입될 수 있거나(인-라인 스캐너), 분리될 수 있다. 인-라인 스캐너의 일례는 닥터 쉔크 오브 아메리카(Dr. Schenk of America)로부터 시판되는 닥터 쉔크 스캐너이다.
인-라인 스캐너를 사용하여 스캐닝함으로써 결함이 검출된다. 대략 30 nm의 알루미늄이 디스크의 한 표면상에 스퍼터링된다. 비디오 콘트라스트 카메라는 기 판의 두께를 통해 이동하는 입사광에 의해 디스크의 비금속화 표면을 스캐닝한다. 광은 스퍼터링된 금속 계면에서 반사되어 비디오 콘트라스트 카메라에 의해 검출되기 이전에 기판의 두께를 통해 역으로 이동한다. 비디오 콘트라스트 카메라는 디스크가 그의 축 주위로 360도 회전되는 라인 스캔의 강도를 해석한다. 결함의 길이, 폭 및 크기가 결정된다. 길이는 트랙에서 가장 긴 연접 호의 길이로서 정의된다. 폭은 전체 방사상 정도로 정의되고, 크기는 결점을 둘러싼 가장 작은 직사각형의 대각선으로 정의된다. 결점은 크기 역치, 길이 역치 또는 크기 및 길이 역치를 초과한 결함으로 정의된다. 도 1은 일정 길이(10), 크기(15) 및 폭(20)을 갖는 결함(5)의 일례를 도시한다. 디스크가 150 ㎛ 초과의 결점을 갖는 경우, 길이, 크기 또는 길이 및 크기는 150 ㎛ 초과이다.
여과된 중합체 물질이 데이터 저장 매체 기판을 제조하기 위해 사용된다면, 예를 들면 추가의 가공법, 예컨대 당업계에 통상적으로 공지된 가공법중 전기도금, 코팅 기법(스핀 코팅, 분사 코팅, 증기 증착, 스크린 프린팅, 도장, 침지, 스퍼터링, 진공 증착, 전착, 요철 코팅 등), 층상화, 데이터 각인, 엠보싱, 표면 연마, 고착화(fixturing), 및 전술된 공정중 하나 이상을 포함하는 조합 가공법이 중합체 물질 기판상에 목적하는 층을 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 본질적으로, 기판은 선택적으로 그 자리에서 형성될 수 있는데, 목적하는 표면 형태는 한 면 또는 양쪽 면 위에 배치되고, 데이터 저장 층, 예컨대 자기-광학 물질 또한 한 면 또는 양쪽 면, 및 선택적인 보호 층, 유전 층 및/또는 반사 층에 배치된다. 기판은, 표면 보전성 및 평활성에 해로운 영향을 주지 않으면서 강성도(stiffness)를 증가시 키기 위해 선택적으로 사용되는 다양한 유형 및 형태의 강화제에 의해, 실질적으로 균일하거나, 테이퍼형이거나, 볼록하거나, 오목한 형태를 가질 수 있다.
중합체 물질 저장 매체의 일례는, 공동(空洞)의(기포, 강 등) 또는 충전된(섬유, 구 등과 같은 다양한 형태의 금속, 플라스틱, 유리 세라믹 등) 코어를 선택적으로 포함하는 사출 성형된 여과된 중합체 물질 기판을 포함한다. 데이터 층, 유전 층, 반사 층 및 보호 층을 비롯한 다양한 층이 기판에 배치된다. 이들 층은 통상의 물질을 포함하고, 생성된 매체의 유형에 따라 배치된다. 예를 들면, 제 1 표면 매체의 경우, 층은 보호 층, 유전 층, 데이터 저장 층, 유전 층, 및 기판에 접촉하여 배치된 반사 층일 수 있다. 본원에 기재된 중합체 물질로부터 제조될 수 있는 데이터 저장 매체의 일례는 "기판 및 이로부터 제조된 데이터용 저장 매체(SUBSTRATE AND STORAGE MEDIA FOR DATA PREPARED THEREFROM)"라는 명칭으로 2003년 8월 26일자로 출원되고 본원과 동시계류된 미국 특허 출원 제10/648609호에 개시되어 있다.
한 실시양태에서, 저장 매체는 본원에 제시된 임의의 방법에 의해 제조된 여과된 중합체 조성물로부터 제조된, 전형적으로 1.1 mm 두께를 갖는 기판 층을 포함한다. 저장 매체는 추가로 기판 층에 인접하여 위치한 데이터 층 및 데이터 층에 인접하고 기판 층에 대향한 커버 층을 포함하여 기판 층-데이터 층-커버 층의 구조물을 조립하지만, 추가의 층, 예컨대 반사 층 및 접착 층이 상기 구조물의 순서 사이에 위치될 수 있다. 커버 층은 광원이 통과하여 데이터를 판독하거나, 기록하거나, 판독 및 기록하는 100 ㎛ 이하의 두께를 갖는다. 전술된 배열은 종종 "단일 층 디스크"로 지칭된다. 한 실시양태에서, 저장 매체의 기판 층은 본원에 제시된 임의의 방법에 의해 제조되어진 여과된 중합체 물질로부터 만들어지고, 1.1mm의 두께를 가지며, 추가로 기판 층에 인접하여 위치한 제 1 기록 층, 이후 25 ㎛ 두께의 이격 층, 제 2 기록 층, 및 75 ㎛ 두께의 커버 층을 함유하며, 이를 통해 광원이 통과하여 데이터를 판독하거나, 기록 층에 기록하거나, 판독 및 기록한다. 전술된 층 배열은 종종 "이중 층 디스크"로 지칭된다. 모든 경우에, 목적하는 두께에 대한 높은 정확도, 레이저 광의 높은 투광도, 예컨대 405 nm, 및 낮은 복굴절율을 갖는 것이 중요하다. 추가로, 보호 케이스내에 포함되지 않게 될 저장 매체의 경우, 커버 층은 긁힘 저항성 및 지문 저항성을 제공할 필요가 있다. 결과적으로, 많은 경우에 커버 층은 조합되어 목적하는 두께를 갖는 다중 층을 함유할 것이다. 예를 들면, 목적하는 100 ㎛ "커버 층"은 2 ㎛ 경질막 층과 함께 98 ㎛의 실제 커버 층을 함유하여 목적하는 긁힘 저항성 및 지문 저항성을 달성할 수 있다.
본원에 제시된 임의의 방법에 의해 제조된 여과된 중합체 물질로부터 제조된 기판 층과 커버 층 사이의 실제 층 조성물은 저장 매체의 포맷-유형에 따라 매우 다양할 수 있다. 예를 들면, 상이한 층이 판독용 매체, 기록용 매체 및 재기록용 매체, 뿐만 아니라 단일 층 및 이중 층 매체 및 다양한 광파장 및 대물렌즈 개구수를 위해 사용될 수 있다. 본원에 제시된 임의의 방법에 의해 제조되어진 여과된 중합체 물질이 이용된 부속 층에 무관하게 저장 매체의 기판 층으로서 유용할 것으로 고려된다.
본원에 기재된 실시양태는 조성물 1 g당 평균 직경이 175 ㎛, 보다 구체적으 로 140 ㎛, 보다 더 구체적으로 100 ㎛인 미립자를 평균 1개 미만, 보다 구체적으로 0.5개 미만으로 갖거나, 보다 더 구체적으로 전혀 갖지 않는 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물, 및 이러한 조성물을 제조하는 방법을 포함한다. 조성물 1 g당 평균 직경이 50 ㎛인 미립자를 평균 10개 미만, 보다 구체적으로 5개 미만, 보다 더 구체적으로 3개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물, 및 이러한 조성물을 제조하는 방법이 본원에 기재되어 있음도 분명히 해야 한다. 조성물 1 g당 평균 직경이 40 ㎛인 미립자를 평균 10개 미만, 보다 구체적으로 5개 미만, 보다 더 구체적으로 3개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물, 및 이러한 조성물을 제조하는 방법이 본원에 기재되어 있음도 분명히 해야 한다. 조성물 1 g당 평균 직경이 30 ㎛인 미립자를 평균 30개 미만, 보다 구체적으로 20개 미만, 보다 더 구체적으로 10개 미만, 더더욱 구체적으로 5개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물, 및 이러한 조성물을 제조하는 방법이 본원에 기재되어 있음도 분명히 해야 한다. 추가로, 조성물 1 g당 평균 직경이 20 ㎛인 미립자를 평균 200개 미만, 보다 구체적으로 50개 미만, 보다 더 구체적으로 40개 미만, 더더욱 구체적으로 25개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물, 및 이러한 조성물을 제조하는 방법이 본원에 기재되어 있음도 분명히 해야 한다. 조성물 1 g당 평균 직경이 20 내지 100 ㎛ 범위의 미립자를 60개 미만, 보다 구체적으로 50개 미만, 보다 더 구체적으로 40개 미만으로 갖는 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물, 및 이러한 조성물을 제조하는 방법이 본원에 기 재되어 있음도 분명히 해야 한다. 전술된 입자 직경은 각 샘플에 행해진 5개의 측정값, 즉 5개의 샘플 측정값의 평균을 기준으로 한다.
본 발명은 또한 본원에 제공된 바와 같은 폴리(아릴렌 에터) 수지 및 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지를 함유한 여과된 중합체 조성물을 포함하는 기판 층을 갖는 데이터 저장 매체를 포함하고, 여기서 기판 층은 평균 입자 직경이 20 내지 100 ㎛, 보다 구체적으로 30 내지 100 ㎛인 미립자를 50개 미만으로 갖는다. 한 실시양태에서, 전술된 기판은 추가로 평균 입자 직경이 175 ㎛ 초과의 미립자를 전혀 포함하지 않거나, 보다 구체적으로 평균 입자 직경이 100 ㎛ 초과의 미립자를 전혀 포함하지 않는다.
한 실시양태에서, 중합체 조성물의 정제 방법은 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 압출기에서 용융 배합하여 용융물을 생성하는 단계, 및 용융물을 용융 여과 시스템을 통해 여과시켜 여과된 중합체 조성물을 생성하는 단계를 포함하고, 여기서 여과된 중합체 조성물은 5개의 샘플 측정값의 평균을 기준으로, (a) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 20 ㎛인 미립자 200개 미만, (b) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 30 ㎛인 미립자 30개 미만, (c) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 50 ㎛인 미립자 5개 미만, (d) 여과된 중합체 물질의 15 g당 평균 직경이 20 내지 100 ㎛인 미립자 50개 미만, 및 (e) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 175 ㎛ 이상인 미립자 0개를 갖는다. 본 발명은 추가로 (a) 여과된 중합체 조성물을 펠렛화함, (b) 용매 및 폴리(아릴렌 에터)를 포함하는 용액을 용액 여과 시스템을 통해 여과하여 여액을 형성하고, 용매를 여액 으로부터 제거하여 폴리(아릴렌 에터)를 포함하는 농축물을 형성함, (c) 압출기를 0.5 kg/㎤ 내지 8 kg/㎤의 비처리 속도에서 작동시킴(여기서, 압출기는 2축 스크류 압출기임), (d) 용융물이 압출기내에서 1분 이하의 평균 체류 시간을 갖도록 용융 여과를 작동시킴, (e) 용용물을, 난연제, 금형 이탈제, 윤활제, 산화방지제, 열 안정화제, 자외선 안정화제, 안료, 염료, 착색제, 정전기방지제, 전도성 제제, 및 전술된 첨가제중 하나 이상을 포함하는 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제와 용융-배합함, (f) 용융물을 충격 개질제와 용융 배합함, (g) 용융 여과 시스템을 압출기의 금형 두부에 위치시킴, (h) 압출기의 내부 자유 공간을 불활성 기체로 가득 채움, (i) 용융 펌프를 사용함, (j) 깨끗한 여과 시스템에 의해 수득된 초기 압력 강하에 비해 5배 미만의 압력 강하가 관찰되는 조건하에 용융 여과함, (k) 인-라인 또는 오프-라인 품질 모니터링 시스템을 사용함, (l) 용융물을 여과된 탈이온수로 냉각시킴, (m) 용융물을 클래스 100 환경에서 용융 여과함, (n) 여과된 중합체 조성물을 클래스 100 환경에서 포장함, (o) 용융 여과 시스템이 우회 시스템을 포함함, 및 (p) 수중 형판 표면 펠렛생성기 시스템 또는 수 고리 펠렛생성기 시스템으로 여과된 중합체 조성물을 펠렛화함으로 이루어진 군중 하나 이상의 조건을 포함한다.
한 실시양태에서, 데이터 저장 매체는 기판 층, 데이터 층 및 커버 층을 포함하고, 여기서 데이터는 기판 층 및 커버 층 사이에 위치하고, 커버 층은 100 ㎛ 이하의 두께를 갖고(이를 통해 광원은 데이터를 판독하거나, 기록하거나, 판독 및 기록하도록 함), 기판 층은 여과된 중합체 조성물을 포함하고, 여과된 중합체 조성 물은 90 내지 10중량%의 폴리(아릴렌 에터) 수지 및 10 내지 90중량%의 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지를 포함하고, 여과된 중합체 조성물은 5개의 샘플 측정값의 평균을 기준으로, (a) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 20 ㎛인 미립자 200개 미만, (b) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 30 ㎛인 미립자 30개 미만, (c) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 50 ㎛인 미립자 5개 미만, (d) 여과된 중합체 물질의 15 g당 평균 직경이 20 내지 100 ㎛인 미립자 50개 미만, 및 (e) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 175 ㎛ 이상인 미립자 0개를 갖는다.
모든 인용된 특허, 특허 출원, 및 다른 참고문헌은 참고로 본원에 이의 전체가 인용되어 있다. 본 발명은 하기 비제한적 실시예에 의해 추가로 예시된다.
4가지 실시예(실시예 1 내지 4)를 수행하여 폴리페닐렌 에터 및 폴리스타이렌을 포함하는 용융물을 용융 여과하여 미립자 불순물의 농도가 감소된 중합체 물질을 생성하는 방법을 예시하였다.
실시예 1: 폴리페닐렌 에터[PPE, 분말, 지이 어드밴스드 머티리얼즈, 플라스틱스(GE Advanced Materials, Plastics)로부터 입수가능한 0.33 IV] 및 폴리스타이렌[xPS, 노바코(Novacor) 2272; Mw 214,000, Mn 71,600, Mw/Mn 2.99; 노바 케미칼(Nova Chemical)로부터 입수가능함]의 40/60중량% 배합물을 진공 통기구가 장착된 40 mm 2축 스크류 배합기에서 배합하였다. 진공을 20in의 수은(508 mm의 Hg)하에 통기구에 적용하였다. 배합된 물질을 3개의 배럴(대역)이 장착된 1축 스크류 압출기에 공급하였다. 압출기에는 압출기 형판 두부에 위치된 소결된 금속 섬유 필터(PALL, 3 ㎛ 기공, 양초형 형태)가 장착되어 있다.
압출된 금속 스트랜드를 깨끗한 여과된 수욕을 통과시켰고, 물을 녹과 불순물을 제거하기 위해 10 ㎛ 필터를 통해 여과시켰다. 압출된 중합체 물질의 냉각된 스트랜드를 건조시키고 펠렛화하였다. 압출된 용융물의 회분을 매 30분씩 실행을 통해 수거하였다. 압출기 처리 조건을 하기 표 1에 나타내었다.
30 mm 2축 스크류 압출기를 사용함을 제외하고는, 실시예 1의 절차를 실시예 2에 대해 반복하였다. 실시예 2에 대한 압출기 처리 조건을 표 1에 나타내었다.
실시예 1의 절차를 실시예 3 및 4에 대해 반복하였다. 실시예 3 및 4를 위한 PPE-xPS 제형은 0.33 IV PPE 및 EB3300 등급 xPS(Mw 276,000, Mn 51,500, Mw/Mn 5.36; 쉐브론 필립스 케미칼로부터 입수가능함)의 50/50중량% 배합물였다. 40 mm 2축 스크류 압출기를 실시예 3을 위해 사용한 반면, 30 mm 2축 스크류 압출기를 실시예 4를 위해 사용하였다. 실시예 3 및 4를 위한 처리 조건을 표 1에 나타내었다. 모든 실시예의 경우, 구동, 속도, 압력 및 융점은 전체 실시예에 대해 평균되었다.
Figure 112007021339111-PCT00004
실시예 1 내지 4로부터 수득된 샘플을 하기 절차에 따라 가시성 미립자에 대해 시험하였다. 각각의 수행에 대한 중합체 물질의 샘플을 각각의 실시예(1-4)에 대하여 매 30분마다 취하였다. 각각의 샘플을 가시성 미립자에 대해 2차례 시험하였다. 30 ㎛ 이상의 평균 직경을 갖는 입자는 확대없이 쉽게 관찰된다. 폴리실 캡(polyseal cap)을 갖는 2 온스 샘플 병을 여과된 공기 스트림에 가하여 존재하는 임의의 미립자를 제거하였다. 병을 소량의 HPLC 등급 클로로폼(CHCl3)으로 헹구고, 50 mℓ의 HPLC 등급 CHCl3을 각각의 샘플 병에 첨가하였다. 조명박스를 사용하여, 가시성 반점 또는 미립자의 수를 각각의 CHCl3 블랭크에 대해 기록하였다. 10.00g 양의 샘플을 깨끗한 알루미늄 팬에서 칭량하고 CHCl3가 포함된 병중 하나에 첨가하였다. 상기 절차를 모든 샘플에 대해 반복하였다. 샘플을 용해시킨 다음, 조명박스에서 가시성 반점의 존재에 대해 살펴보았다. 반점의 평균 수를 각각의 실행, 즉 총 4개의 실행(실시예 1-4)에 대해 계산하였다. 실시예 1 내지 4에 대한 가시성 입자 분석의 결과를 표 1에서 볼 수 있다. 용융 필터를 사용하지 않고 제조된 유사한 조성물의 경우 전형적인 가시성 반점의 수는 10 g의 샘플에 대해 50개를 초과한다. 여과되지 않은 물질중에서는 비교적 많은 수의 반점을 갖고, 상기 실시예에서 사용된 것과 같은 작은 기공 크기의 필터는 신속히 막힐 것으로 예상되었으므로, 이들 데이터는 꽤 예상치 못한 일이다. 또한, 겔화된 입자가 변형되고 필터를 통과하여 상당히 높은 미립자 수를 유도할 것으로 예상되었다. 비교를 위해, 25 ㎛의 기공 개구를 갖는 500 메쉬 직조 금속 스크린 필터는 샘플 10 g당 가시성 반점, 즉 30 ㎛ 초과의 반점을 10개 보다 많이 갖는 여과된 물질을 제공하였다. 본 발명의 한 실시양태는 10 g의 샘플당 20개 미만, 보다 구체적으로 10개 미만, 보다 더 구체적으로 5개 미만의 가시성 반점을 갖는 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 포함하는 조성물을 제조하는 방법임을 분명히 해야 한다.
실시예 1 내지 4로부터 수득된 여러 샘플을 추가로 분석하여 물질에 존재하는 미립자 오염원의 크기 분포를 수득하였다. 실시예 2로부터의 2개의 샘플(Ex.2,S1 및 Ex.2,S2), 실시예 3으로부터의 1개의 샘플(Ex.3,S1), 및 실시예 4로부터의 2개의 샘플(Ex.4,S1 및 Ex.4,S2)을 하기 절차에 따라 미립자 함량에 대해 시험하였다. 5 ㎛ 내지 100 ㎛의 크기를 갖는 미립자의 양은 레이저 광 산란 기법을 이용하는 퍼시픽 인스트루먼츠 ABS2(Pacific Instruments ABS2) 분석기를 이용하여 결정하였다. 40.0 g 양의 각각의 샘플을 깨끗한 폴리에틸렌 병에 함유된 400 mℓ의 HPLC 등급 CHCl3에 용해시켰다. 20 mℓ 양의 각각의 샘플 용액을 ABS2 분석기 검출기를 통해 1 mℓ/분(+/- 5%)의 유량으로 유동시켰다. 샘플에 존재하는 다양한 크기의 미립자의 양을 상기 공정 동안에 검출기에서 측정하였다. 각각의 샘플을 5차례 시험하고 평균하여 최종 수를 산출하였다. 2개의 비교예를 제조하여 시험하였다. 비교예 1(CE 1)은 50/50중량%의 0.33IV PPE/EB3300 등급 xPS의 여과되지 않은 배합물였다. 비교예 2(CE 2)는 광학적 품질의 폴리카보네이트[OQ-PC, 지이 어드밴스드 머티리얼즈, 플라스틱스로부터 입수가능한 렉산(LEXAN: 등록상표) 1050]였다. g당 입자중 ABS2 분석기 입자 분석의 결과는 블랭크 데이터(CHCl3 단독)와 함께 하기 표 2에서 볼 수 있다.
Figure 112007021339111-PCT00005
상기 실시예의 결과는 여과되지 않은 샘플(CE 1) 및 여과된 샘플(Ex.2,S1; Ex.2,S2; Ex.3,S1; Ex.4,S1; Ex.4,S2) 사이의 전체 미립자 불순물 수의 상당한 감소를 보여준다. 추가로, 본 발명의 실시예의 미립자 불순물 수준은 15 ㎛ 이상의 미립자의 경우 OQ-PC(CE 2)에 필적할만하거나 더 양호하다. 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물중 g당 입자의 수의 이러한 큰 감소가 소결된 금속 섬유 필터의 사용을 통해 20 내지 100 ㎛ 범위의 입자 크기에 대해 수득되었다는 것은 꽤 예상치 못한 일이다. 이전에 설명한 바와 같이, 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물은 필터를 신속히 오염시키거나 막고 보다 큰 입자가 필터를 통과하도록 밀거나 필터를 붕괴시킬 것으로 예상되었다. 이와 반대로, 40 mm 2축 스크류 압출기를 사용한 실시예 1의 절차는, 융용 여과 시스템 바로 앞의 위치에서 측정된 역압이 10% 미만으로 증가하지만, 예상외로 40시간의 연속적인 작동 이후에도 여과된 중합체 조성물에서 관찰된 미립자의 수를 크게 증가시키지 않으면서, 동일한 용융 여과 시스템을 사용하여 40시간 이상 연속적인 실행 시간으로 반복되었다. 추가로, 폴리(아릴렌 에터)/폴리(알케닐 방향족화합물) 조성물은 매우 낮은 비처리 속도에서만 실행되어야 할 것으로 예상되었다. 그러나, 대조적으로, 5 kg/시간/㎤을 초과하는 비처리 속도가 예상치 못하게 달성되었다.
실시예 5: 폴리페닐렌 에터(PPE, 분말, 지이 어드밴스드 머티리얼즈, 플라스틱스로부터 입수가능한 0.33 IV) 및 폴리스타이렌(xPS, 노바코 2272; Mw 214,000, Mn 71,600, Mw/Mn 2.99; 노바 케미칼로부터 입수가능함)의 50/50중량% 배합물을 진공 통기구가 장착된 25 mm 2축 스크류 배합기에서 배합하였다. 진공을 20in의 수은(508 mm의 Hg)하에 통기구에 적용하였다. 압출기에는 압출기 형판 두부에 위치된 소결된 금속 섬유 필터(PALL, 3 ㎛ 기공, 양초형 형태)가 장착되었다. 압출기에는 1분 당 2000회의 회전 속도로 작동하는 8개의 블레이드 절단기가 구비된 2개의 구멍 형판을 갖는 수중 형판 표면 펠렛생성기가 장착되었다. 압출기로의 공급 속도는 1시간당 100 파운드였다. 형판 구멍은 3.2 mm 직경을 가졌다. 형판 온도는 330℃이고, 형판중 용융물의 온도는 299℃ 내지 301℃이며, 물 온도는 80℃였다. 형판에서의 용융물 압력은 980 psi 내지 1000 psi였다. 펠렛은 3.9 mm의 평균 최장 직경 및 3.4 mm의 평균 최단 직경을 갖는 난형이었다. 평균 최장 직경 및 평균 최단 직경은 12개의 무작위로 선택된 펠렛을 측정함으로써 결정되었다. 평균 펠렛 중량은 0.025 g이었다. 평균 펠렛 중량은, 무작위로 50개의 펠렛을 선택하고 이들의 총 중량을 측정하고 총 중량을 50으로 나눔으로써 결정되었다. 진동되지 않은 벌크 밀도는 직경이 95.9 mm이고 높이가 48.2 mm인 원통을 사용하여 결정되었다. 진동된 벌크 밀도는 충전 공정중에 반복되는 두드림 사이클 이후 동일한 원통을 충전하는 펠렛의 중량을 측정함으로써 결정되었다. 펠렛의 패킹되지 않은(진동되지 않은) 벌크 밀도는 1 평방 cm당 0.58 g(gm/cc)인 반면, 패킹된(진동된) 벌크 밀도는 0.63 gm/cc였다. 실시예 5에서 제조된 여과된 중합체 물질의 2개의 샘플을 315℃ 이하의 배럴 온도를 사용하여 사출 성형하여 데이터 저장 매체 기판 층을 형성하였다. 각각의 샘플은 대략 5,000개의 디스크를 생성하였다.
디스크를 스퍼터 코팅하고, 닥터 쉔크 인-라인 스캐너를 사용하여 결점을 분석하였다. 결과를 표 3에 나타내었다. 비교예 1은 표준 펠렛화를 사용하여 생성된 물질의 10회분 이상의 평균 결과로서, 이는 표 3에 제시되어 있다.
Figure 112007021339111-PCT00006
선행 실시예에서 볼 수 있듯이, 수중 펠렛화에 의해 제조된 펠렛의 사용은 100 ㎛ 초과의 결점을 갖지 않는 디스크의 수율을 25% 이상 증가시킴으로써 성형된 디스크에서 결점의 수에 상당한 영향을 주었다. 또한, 펠렛의 사용은 성형 사이클 시간을 0.25 내지 0.30초 감소시켰다.
본 발명은 바람직한 실시양태에 대하여 기재되었지만, 당업자라면 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 변화가 이루어질 수 있고 본 발명의 구성요소를 위한 등가물이 대체될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고 이의 교시에 특정 상황 또는 물질을 적용시키기 위해 많은 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최적 방식으로서 개시된 특정 실시양태에 제한되는 것이 아니고, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위내에 속하는 모든 실시양태를 포함할 것이다.

Claims (15)

  1. 폴리(알케닐 방향족화합물) 및 폴리(아릴렌 에터) 수지의 총 중량을 기준으로, 약 90중량% 내지 약 10중량%의 폴리(아릴렌 에터) 수지 및 약 10중량% 내지 약 90중량%의 폴리(알케닐 방향족화합물) 수지를 포함하는 여과된 중합체 조성물로 이루어진 펠렛으로서,
    상기 여과된 중합체 조성물이 5개의 샘플 측정값의 평균을 기준으로,
    (a) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 20 ㎛인 미립자 200개 미만,
    (b) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 30 ㎛인 미립자 30개 미만,
    (c) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 50 ㎛인 미립자 5개 미만,
    (d) 여과된 중합체 물질의 15 g당 평균 직경이 20 내지 100 ㎛인 미립자 50개 미만, 및
    (e) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 175 ㎛ 이상인 미립자 0개
    로 이루어진 군중 하나 이상을 갖는, 펠렛 직경의 3분의 1 이상 연장된 표면 공극이 실질적으로 존재하지 않는 펠렛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리(아릴렌 에터)가 (a) 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에터) 및 (b) 폴리(2,6-다이메틸페닐렌 에터-공-2,3,6-트라이메틸페닐렌 에터)중 하나 이상을 포함하되, 25℃에서 클로로폼중에서 측정될 경우 1 g당 약 0.10 내지 약 0.60 dℓ의 고유 점도 를 가지고, 폴리(알케닐 방향족화합물)이 (i) 어택틱 단독폴리스타이렌 및 (ii) 스타이렌과 하나 이상의 폴리올레핀의 비탄성체성 블록 공중합체중 하나 이상인 펠렛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    직경이 3 내지 4 mm인 펠렛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    최장 직경에 대한 최단 직경의 비가 1 내지 0.8인 펠렛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    중량이 0.0005 g 내지 0.10 g인 펠렛.
  6. 폴리(아릴렌 에터) 및 폴리(알케닐 방향족화합물)을 압출기에서 용융 배합하여 용융물을 생성하는 단계;
    용융물을 용융 여과 시스템을 통해 용융 여과하여 여과된 중합체 조성물을 생성하는 단계;
    여과된 중합체 조성물을 수중 형판 표면 펠렛생성기로 펠렛화하여 펠렛을 생성하는 단계; 및
    펠렛을 사출 성형하여 데이터 저장 매체 기판을 제조하는 단계
    를 포함하되, 상기 여과된 중합체 조성물이 5개의 샘플 측정값의 평균을 기준으로, (f) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 20 ㎛인 미립자 200개 미만,
    (g) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 30 ㎛인 미립자 30개 미만,
    (h) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 50 ㎛인 미립자 5개 미만,
    (i) 여과된 중합체 물질의 15 g당 평균 직경이 20 내지 100 ㎛인 미립자 50개 미만, 및
    (j) 여과된 중합체 물질의 1 g당 평균 직경이 175 ㎛ 이상인 미립자 0개
    로 이루어진 군중 하나 이상을 갖는, 데이터 저장 매체 기판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    용융 여과 시스템이 소결된-금속 필터, 금속 메쉬 필터, 섬유 금속 펠트 필터, 세라믹 필터, 또는 전술된 필터중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    용융 여과 시스템이 원추형, 주름형, 양초형, 더미(stack)형, 평판형, 랩어라운드(wraparound)형, 또는 전술된 형태중 하나 이상을 포함하는 조합 형태인 형태를 갖는 필터를 포함하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    용융 여과 시스템이 약 1.0 내지 약 50 ㎛의 기공 크기를 갖는 필터를 포함하는 방 법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    (a) 용매 및 폴리(아릴렌 에터)를 포함하는 용액을 용액 여과 시스템을 통해 여과하여 여액을 형성하고, 용매를 여액으로부터 제거하여 폴리(아릴렌 에터)를 포함하는 농축물을 형성함,
    (b) 2축 스크류 압출기를 약 0.5 kg/㎤ 내지 약 8 kg/㎤의 비처리 속도에서 작동시킴,
    (c) 용융물이 압출기내에서 약 1분 이하의 평균 체류 시간을 갖도록 용융 여과를 작동시킴,
    (d) 용용물을, 난연제, 금형 이탈제, 윤활제, 산화방지제, 열 안정화제, 자외선 안정화제, 안료, 염료, 착색제, 정전기방지제, 전도성 제제, 및 전술된 첨가제중 하나 이상을 포함하는 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제와 용융-배합함,
    (e) 용융물을 충격 개질제와 용융 배합함,
    (f) 용융 여과 시스템을 압출기의 형판 두부(head)에 위치시킴,
    (g) 압출기의 내부 자유 공간을 불활성 기체로 가득 채움,
    (h) 용융 펌프를 사용함,
    (i) 깨끗한 여과 시스템에 의해 수득된 초기 압력 강하에 비해 5배 미만의 압력 강하가 관찰되는 조건하에 용융 여과함,
    (j) 인-라인 또는 오프-라인 품질 모니터링 시스템을 사용함,
    (k) 용융물을 여과된 탈이온수로 냉각시킴,
    (l) 용융물을 클래스 100 환경(Class 100 environment)에서 용융 여과함,
    (m) 여과된 중합체 조성물을 클래스 100 환경에서 포장함, 및
    (n) 용융 여과 시스템이 우회 시스템을 포함함
    으로 이루어진 군중 하나 이상의 조건을 추가로 포함하는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    폴리(아릴렌 에터)가 (a) 폴리(2,6-다이메틸-1,4-페닐렌 에터) 및 (b) 폴리(2,6-다이메틸페닐렌 에터-공-2,3,6-트라이메틸페닐렌 에터)중 하나 이상을 포함하되, 25℃에서 클로로폼중에서 측정될 경우 1 g당 약 0.10 내지 약 0.60 dℓ의 고유 점도를 갖는 방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    폴리(알케닐 방향족화합물)이 (i) 어택틱 단독폴리스타이렌 및 (ii) 스타이렌과 하나 이상의 폴리올레핀의 비탄성체성 블록 공중합체중 하나 이상인 방법.
  13. 제 6 항에 있어서,
    펠렛에 펠렛 직경의 3분의 1 이상 연장된 표면 공극이 실질적으로 존재하지 않는 방법.
  14. 제 6 항에 있어서,
    펠렛의 평균 중량이 0.0005 g 내지 0.010 g인 방법.
  15. 제 6 항에 있어서,
    펠렛이 진동된 벌크 밀도의 94% 이상의 진동되지 않은 벌크 밀도를 갖는 방법.
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