WO2002057324A1 - Polymere de styrene hydrogene; procede de fabrication et realisation d'un objet moule - Google Patents

Polymere de styrene hydrogene; procede de fabrication et realisation d'un objet moule Download PDF

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WO2002057324A1
WO2002057324A1 PCT/JP2002/000217 JP0200217W WO02057324A1 WO 2002057324 A1 WO2002057324 A1 WO 2002057324A1 JP 0200217 W JP0200217 W JP 0200217W WO 02057324 A1 WO02057324 A1 WO 02057324A1
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WO
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hydrogenated styrene
polymer
styrene polymer
weight
less
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PCT/JP2002/000217
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French (fr)
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Kiyonari Hashizume
Nobuaki Kido
Shunichi Matsumura
Takeshi Sasaki
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Teijin Limited
Bayer Ag
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/04Reduction, e.g. hydrogenation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S525/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S525/94Hydrogenation of a polymer

Definitions

  • the present invention relates to a hydrogenated styrene polymer, a method for producing the same and a molded product obtained therefrom.
  • the present invention relates to a hydrogenated styrene polymer and a method for producing the same.
  • the present invention relates to a hydrogenated styrene polymer which has excellent transparency, can be suitably used for optical applications such as an optical disk substrate, and has excellent stability under wet heat, transparency, and heat resistance, and a method for producing the same.
  • Background art a hydrogenated styrene polymer which has excellent transparency, can be suitably used for optical applications such as an optical disk substrate, and has excellent stability under wet heat, transparency, and heat resistance, and a method for producing the same.
  • hydrogenated styrene polymers can be manufactured by hydrogenating styrene polymers, and by utilizing their optical characteristics, optical disks such as compact disks (CDs) and digital versatile disks (DVDs) Many proposals have been made for applications.
  • CDs compact disks
  • DVDs digital versatile disks
  • Japanese Patent Publication No. 7-114030 discloses an optical disc characterized by having a substrate made of a hydrogenated polystyrene resin having a vinylcyclohexane content of 80% by weight or more. I have.
  • the resin has a feature that it has a high light transmittance, a very small birefringence and a low water absorption compared to a polycarbonate resin, and describes that it has preferable characteristics as a material for an optical disk.
  • optical discs include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-199,950, for hydrogenated styrene polymer having a low low molecular weight component and its medical equipment, electrical insulating material, and electronic component processing equipment. The use of is described.
  • a styrene-conjugated gen block copolymer obtained by block-copolymerizing conjugated styrene such as isoprene or butadiene with styrene and introducing a rubber component to an optical disk substrate was developed.
  • the use for the first optical application has been disclosed so far.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90345 states that the content of particulate foreign matter having a size of 0.5 m or more for optical disc applications should be within a certain specified range. Have been.
  • International Publication WO99 / 05210 discloses a composition comprising a hydrogenated styrene polymer and an organic polymer compound or an alcoholic ether or ester incompatible with the polymer. Describes that the cloudiness is suppressed even in a wet heat environment. However, there is no description of the cause of cloudiness, and the mechanism of cloudiness prevention in such a composition is unknown.
  • the present inventors believe that when a molded article made of a hydrogenated styrene polymer is used in a high-temperature, high-humidity atmosphere, it is attributed to a decomposed product of the polymer and / or a decomposed product of a stabilizer in the molded article. It was found that spots of several m to several tens / zm (called craze spots from the substance of the spots here) were formed.
  • An object of the present invention is to improve stability under wet heat, in particular, a problem that causes a decrease in transparency during wet heat.
  • An object of the present invention is to provide a hydrogenated styrene polymer which is suppressed in generation of laze spots and has excellent heat resistance and a method for producing the same.
  • an object of the present invention is to provide a hydrogenated styrene polymer suitable for optical applications such as an optical disk substrate, particularly an optical disk substrate for blue laser, a food or medical container, a film, a molded article such as an electric / electronic member, and the like. It is to provide a manufacturing method.
  • the inventors of the present invention have studied the cause of craze spots, which cause a decrease in transparency, in order to solve the above-described problems. As a result, it has been found that fine particles having a particle size of 0.2 to 111 or more and less than 0.5 m and a polymer Phosphorus atom content greatly contributes to the occurrence of craze spots, and keeping the content of such foreign substances and phosphorus atoms within a specific range leads to the provision of a hydrogenated styrene polymer with suppressed craze spots.
  • fine particles having a particle size of 0.2 to 111 or more and less than 0.5 m and a polymer Phosphorus atom content greatly contributes to the occurrence of craze spots, and keeping the content of such foreign substances and phosphorus atoms within a specific range leads to the provision of a hydrogenated styrene polymer with suppressed craze spots.
  • the inventors have found that the optical disk substrate for blue laser prepared using such a hydrogenated styrene polymer has extremely few errors, and arrived at the present invention.
  • the present invention relates to a hydrogenated styrene polymer having a hydrogenated styrene polymerized unit content of 70% by weight or more, the particle size of which is 0.2 ⁇ m or more and less than 0.5 // m.
  • the content of particulate foreign matter is 1 ⁇ 10 6 or less per 1 g of hydrogenated styrene polymer, and the content of phosphorus atoms in 100 parts by weight of hydrogenated styrene polymer is 0.01% by weight. Parts by weight or less.
  • the present invention is a molded product obtained by melt-molding such a hydrogenated styrene polymer.
  • the present invention relates to a method for preparing a hydrogenated styrene polymer having a hydrogenated styrene polymerization unit content of 70% by weight or more at a solution viscosity of 1 OP (a / s) and a OP a 'sec ( This is a method for producing a hydrogenated styrene polymer in which the solution is filtered through a filter having a pore size of 0.3 ⁇ m or less at a temperature of 100 poise or less, and then the solvent is removed from the obtained filtrate.
  • the content of the nucleated hydrogenated styrene polymerized unit is 70% by weight or more.
  • styrene polymer means styrene homopolymer and styrene copolymer
  • hydrogenated styrene polymer means styrene homopolymer and styrene copolymer hydride.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention is, in a broad sense, a hydrogenated vinyl aromatic hydrocarbon polymer.
  • the vinyl aromatic hydrocarbon means an aromatic hydrocarbon (benzene, naphthyl group, etc.) which may have a substituent (an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, etc.).
  • a compound in which one hydrogen atom bonded to the aromatic ring of benzene or the like is substituted with a vinyl group or an ethylenically unsaturated group.
  • styrene polymer used for nuclear hydrogenation examples include polystyrene, polymethylstyrene, 4-methylstyrene, 3-methylstyrene, 2-methylstyrene, and the like, or a vinyl aromatic hydrocarbon polymer obtained by mixing two or more types. Can be mentioned. Among them, those using a polystyrene component and having a content of styrene polymerized units after hydrogenation of 70% by weight or more and 99% by weight or less are preferable in view of polymer properties after hydrogenation and cost. Especially, it is preferably from 80% by weight to 97% by weight, more preferably from 82% by weight to 96% by weight.
  • the content by weight of the total amount of the hydrogenated vinyl aromatic hydrocarbon polymer is defined as the content of the vinyl aromatic hydrocarbons in the hydrogenated styrene polymer.
  • hydrides of co-generating polymers such as isoprene, 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,1,3-butadiene, and 1-butadiene.
  • Hydrides of polymers such as 1,3-hexanegen, 1,3-hexadiene, and 1,3-cyclohexadiene.
  • hydrides of isoprene and 1,3-butadiene polymers are preferred in view of polymerization activity and economy. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrogenated conjugated polymer be contained in the hydrogenated styrene polymer in an amount of 1% by weight or more and 30% by weight or less from the viewpoint of preventing occurrence of craze spots. It is considered that the introduction of such a copolymer component improves the toughness of the hydrogenated styrene polymer and helps to prevent the occurrence of craze spots. More than In consideration of such toughness or heat resistance described below, the content of the copolymer component is more preferably 3% by weight or more and 20% by weight or less, more preferably 4% by weight or more after hydrogenation. Not more than 18% by weight.
  • such a hydrogenated polystyrene polymer may have a straight-chain structure without branching, or may have a star-shaped branched structure comprising a core and a branched chain extending linearly from the core.
  • a structure in which a hydrogenated gen polymer component (b) is sandwiched between hydrogenated styrene polymerized units (a) (a_b—a structure) is essential for maintaining transparency.
  • a_b—a structure a structure in which a hydrogenated gen polymer component (b) is sandwiched between hydrogenated styrene polymerized units (a)
  • a_b—a structure a structure in which a hydrogenated gen polymer component (b) is sandwiched between hydrogenated styrene polymerized units (a)
  • a_b—a structure As a method for producing a copolymer having a linear structure, a conventionally known production method can be applied, and a styrene polymer unit (a), a conjugated polymer component (b), and a styrene polymer unit (a) are used in this order. It can be produced by terminating the reaction after anion polymerization and performing a hydrogenation reaction.
  • the number of branched chains extending from the core is at least three or more, depending on the type of the core to be applied, and those having four branches can be suitably used from the viewpoint of synthesis and physical properties.
  • the term “reduced viscosity” (in toluene, 0.5 g / d L, refers to the reduced viscosity at 30 ° C .; the same applies hereinafter) is 0.2 d. It is preferably a hydrogenated styrene polymer having a content of L / g or more and 3.0 d L / g or less. If the reduced viscosity is less than 0.2 dL / g, the toughness of the molded product is insufficient, and craze spots tend to be caused.
  • the reduced viscosity exceeds 3.0 Od L / g, the fluidity becomes too low and it is difficult to produce a good molded product.
  • the reduced viscosity 0 25 dL / g or more 1. It is preferably OdL / g or less, more preferably 0.30 LZg or more and 0.7 dL / g or less.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention preferably has a glass transition temperature of 110 ° C or more from the viewpoint of heat resistance.
  • the content of the hydride of the conjugated gen polymer is preferably 20% by weight or less.
  • This glass transition temperature is mainly derived from the hydrogenated styrene polymer component. If the glass transition temperature is lower than 110 ° C, the heat resistance is not sufficient, which may cause distortion during removal from the mold after injection molding, or insufficient heat resistance when used as an optical disk substrate It is not preferable because it may occur.
  • the glass transition temperature of the optical disk substrate is preferably as high as possible, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher.
  • the content of particulate foreign matters having a particle size of 0.2 to 111 or more and less than 0.5 ⁇ m is 1 ⁇ 10 6 or less per 1 g of the hydrogenated styrene polymer. It is characterized by being.
  • the content of such a foreign substance is a value measured using a light scattering type particle counter based on JISB 9925. In such a measurement, the polymer is usually dissolved in a solvent that dissolves the polymer, and the scattering intensity derived from the polymer and the scattering intensity derived from the foreign matter can be measured.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention it is preferable to dissolve it in a hydrocarbon solvent such as toluene or cyclohexane for measurement.
  • a hydrocarbon solvent such as toluene or cyclohexane for measurement.
  • the foreign matter include a foreign matter mixed from outside, a catalyst residue, a deteriorated polymer, and a deteriorated additive. These contaminants can cause craze spots in a moist heat environment.
  • the size of the foreign material is a numerical value represented by the particle size in the above-described measurement, and the absolute value of the size itself may slightly vary depending on the measurement principle and apparatus. In the range of not less than 0.5 m and not more than 0.5 ⁇ m, it is necessary that the number is 1 ⁇ 10 6 or less in polymer lg. If the content of foreign substances in the range of 0.2 111 or more and less than 0.5 m exceeds 1 x 10 6 particles / g of hydrogenated styrene polymer, the amount of craze spots generated will be large, and Can not withstand use below.
  • the content of foreign matter in the range of 2/111 or more and less than 0.5 zm is preferably as small as possible, and is preferably 5 ⁇ 10 5 or less per 1 g of hydrogenated styrene polymer.
  • the number is more preferably 1 ⁇ 10 5 or less, further preferably 8 ⁇ 10 4 or less, further preferably 5 ⁇ 10 4 or less.
  • the number is preferably 1 ⁇ 10 5 or less in 1 g of the hydrogenated styrene polymer, but in the range of 0.2 ⁇ 111 or more and less than 0.5 m.
  • the content of the foreign matter if it is possible to below X 1 0 6 atoms in hydrogenated styrene polymer 1 g, 0. 5 / hydrogenated styrene polymer regard m or more the size of the foreign matter 1 g in 1 X 1 0 5 It can be less than or equal to the number.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention is used in melt molding, it is desirable to minimize the amount of residual catalyst metal components in the polymer in order to prevent coloring of the polymer during molding.
  • Such residual catalyst metal content is preferably 1 X 1 0 one 3 parts by weight or less with respect to hydrogenated styrene Nporima 1 0 0 part by weight as a metal atom, more rather preferably is less than 1 X 1 0- 4 parts by weight.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention is produced by anion polymerization
  • a metal compound belonging to Group 1 or 2 of the periodic table derived from a polymerization initiator such as lithium sodium may remain in the polymer.
  • residual metal component when the 2 X 1 0 one 5 is not preferred or less parts by weight with respect to hydrogen scum Chirenporima one 1 0 0 parts by weight. If the content is more than 2 ⁇ 10 15 parts by weight, a stabilizer having a phenolic hydroxyl group described later reacts with the remaining metal compound, which is not preferable.
  • the reaction causes the phenolic hydroxyl group to react with the metal compound and cause coloring, leading to a decrease in light transmittance, particularly in a short wavelength region.
  • metallic compound remaining at this point is less than 1. 5 X 1 0 one 5 parts by weight as a metal atom, and more preferably less than 1 X 1 0 _ 5 parts by weight.
  • the content of phosphorus atoms in 100 parts by weight of the hydrogenated styrene polymer of the present invention is 0.01 part by weight or less. Since phosphorus-based compounds often have polarity, they themselves aggregate in the polymer and cause craze spots, or wet heat conditions together with the aforementioned trace amount of foreign matter remaining in the polymer. This is because it is likely to promote the formation of craze spots below.
  • the content of the phosphorus atom is preferably as small as possible, more preferably at most 0.05 part by weight, and even more preferably at most 0.01 part by weight. From such a viewpoint, it is preferable to use a compound containing no phosphorus atom when using an electron-donating compound described below, and to use a non-phosphorus-based stabilizer when using a heat-resistant stabilizer described below. Is preferred.
  • the hydrogenated styrene polymer resin of the present invention is preferably produced in the order of polymerization of styrene polymer, hydrogenation reaction, removal of hydrogenation catalyst and foreign matter, and solvent removal.
  • the production process of the present invention will be described in detail step by step. Needless to say, the present production process can be replaced by a corresponding conventionally known equivalent production process.
  • a styrene polymer consisting only of the above-mentioned vinyl aromatic hydrocarbon polymer, it can be produced by a conventionally known radical polymerization method, cationic polymerization method or anion polymerization method.
  • a styrene polymer containing a conjugated diene polymer component it can be polymerized by a known method such as anion polymerization.
  • Examples of the initiator used in the polymerization using the anion polymerization technique include metals of Groups 1 and 2 of the periodic table and their organometallic compounds. Specifically, lithium, sodium, potassium, revival, cesium, francium, magnesium, calcium, strontium, barium, radium, methyllithium, ethyllithium, n-propyllithium, iso-propyllithium, n-propyllithium Butyl lithium, iso-butyl lithium, sec-butyl lithium, cyclopentyl phenyl lithium, phenyl lithium, cyclohexyl lithium, methyl sodium, ethyl sodium, n-propyl sodium, is0-propyl sodium, n-butyl sodium And sodium cyclopentenyl, dimethylmagnesium, bis (cyclopentenyl) magnesium, dimethyl calcium, bis (cyclopentenyl) calcium, and the like. Of these, organolithium compounds are preferred from the viewpoint of accessibility and operability
  • an electron-donating compound may be added for the purpose of further activating the above-mentioned initiator and improving the reaction rate, increasing the molecular weight and preventing the deactivation of the anion.
  • Electron-donating compounds are initiator metals that do not impair the function of the initiator. It is a compound that can donate an electron to a compound containing an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.
  • ethers such as furan, tetrahydrofuran, getyl ether, anisol, diphenyl ether, methyl-t-butyl ether, dioxane, dioxolan, dimethoxyethane, and diethoxytan, trimethylamine, triethylamine, Triptylamine, tetramethylmethylenediamine, tetramethylethylenediamine, tetraethylmethylenediamine, tetraethylethylenediamine, tetramethyl1,3-propanediamine, tetramethylphenylenediamine, diazabicyclo [2,2, 2] Tertiary amines such as octane, thioethers such as dimethyl sulfide, thiophene and tetrahydrothiophene, sodium-t-butoxide, sodium-phenoxide, potassium-t-butoxide, potassium And metal alkoxides such as phenoxide,
  • tetrahydrofuran dimethoxyethane
  • tetramethylethylenediamine and diazabicyclo [2,2,2] octane.
  • the amount of the electron donating compound to be added depends on the type of the initiator and the electron donating compound, but is 0.1 to 1 mol of the initiator; L 0 O mo 1, preferably 0.2 to 1 mol. It is 50 mol, more preferably 0.3 to 1 Omo1. If the addition amount is too small, the activating effect cannot be obtained, and if it is too large, the activating effect does not increase, and the electron donating compound is wasted. However, this does not apply when an electron donating compound is used as a solvent.
  • the styrene polymer in the present invention can be synthesized using a solution polymerization method or a bulk polymerization method.
  • the solvent used for the synthesis by solution polymerization is not particularly limited as long as it dissolves the polymer and does not deactivate the active terminal at the time of polymerization.
  • Preferred examples include butane, n-pentane and ⁇ -.
  • C 4-12 aliphatic hydrocarbons such as xane and ⁇ -heptane; C 4 ⁇ such as cyclobutane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and decalin l 2 alicyclic hydrocarbons; C 6 to: L 6 aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, getylbenzene, cumene, tetralin, naphthalene; dimethyl ether, tetrahydrofuran, Examples thereof include C 4 to 12 ethers such as methyl-t-butyl ether.c Among them, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and ethers are preferable. Cyclic hexane, methylcyclohexane, Methy
  • the reaction conditions at the time of the polymerization are not particularly limited because they vary depending on the polymerization method and the like, but the reaction temperature is usually -100 ° C to 200 ° C; preferably 180 ° C to 1 ° C. 50 ° C., more preferably —50 ° C .;
  • the reaction time is generally 5 minutes to 20 hours, preferably 10 minutes to 15 hours, and more preferably 20 minutes to 10 hours.
  • the active terminal may be very sensitive to water, oxygen, etc. during the polymerization reaction, so that the reagent, solvent, solvent, or the like may be used in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon. It is preferable to carry out the reaction in an environment in which the active gas is sufficiently dehydrated.
  • a styrene polymer in which a styrene polymer is bonded in a chain or star-shaped branch can be synthesized.
  • Examples of the coupling agent used here include halogenated silanes such as dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, tetrachlorosilane, and tetrabutylsilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) methane, Alkoxysilanes such as tris (trimethoxysilyl) ethane, dimethylethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, bis (triethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) ethane, and tetraphenoxysilane; Halides such as dichloroxylene, dichloroxylene, dibromoxylene, tetrakis (chloromethyl) benzene, tetrakis (bromomethyl) benzene
  • a hydrogenated styrene polymer can be obtained by subjecting such a styrene polymer to a hydrogenation reaction in the presence of a hydrogenation catalyst and hydrogenating an aromatic ring and a carbon-carbon double bond contained in the polymer.
  • the hydrogenation catalyst used for the hydrogenation reaction is not particularly limited, and a known catalyst capable of nuclear hydrogenation to an aromatic ring and a carbon-carbon double bond can be used.
  • compounds such as noble metals such as nickel, palladium, platinum, conoreto, ruthenium, and rhodium or their oxides, salts, and complexes are applied to porous carriers such as iron, alumina, silica, silica, alumina, and diatomaceous earth.
  • Supported solid catalysts are mentioned. Among them, those in which nickel, palladium, and platinum are supported on alumina, silica, silica-alumina, and diatomaceous earth are preferably used because of their high reactivity.
  • Such a hydrogenation catalyst is preferably used in a range of 0.5 to 40% by weight based on the styrene polymer, depending on its catalytic activity.
  • the hydrogenation reaction is usually performed in the presence of a solvent.
  • the hydrogenation reaction may be carried out after the polymer after the polymerization reaction is once isolated.However, when the polymerization is carried out using the solution polymerization method, the polymerization solution is used as it is, or a necessary solvent is further added. It is also possible to do this.
  • a solvent is preferably selected in consideration of the hydrogenation catalytic ability, the presence or absence of side reactions such as molecular chain scission, the solubility of the polymer before and after the hydrogenation reaction, and the like.
  • butane, n-pentane, C4-12 aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane; C4 such as cyclobutane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and decalin
  • C4 such as cyclobutane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and decalin
  • Examples thereof include C 4 to 12 ethers such as getyl ether, tetrahydrofuran, and methyl tert-butyl ether.
  • cyclohexane, methylcyclohexane, and methyl-t-butyl ether are particularly preferred, though depending on the type of catalyst.
  • polar solvents such as esters and alcohols are added to the above solvents within the range that does not hinder the solubility of the polymer, for the purpose of increasing the activity of the reaction or suppressing the molecular weight reduction due to molecular chain breakage due to hydrogenolysis. May be added.
  • the concentration of the styrene polymer used in the reaction is in the range of 3 to 50% by weight. If the concentration of the polymer is less than 3% by weight, it is not preferable from the viewpoint of productivity and economy, and if it is more than 50% by weight, the solution viscosity becomes too high, which is not preferable from the viewpoint of handling and reactivity.
  • Hydrogenation reaction conditions are usually a hydrogen pressure of 3 to 25 MPa and a reaction temperature of 70 to 250 MPa. Done within a range. If the reaction temperature is too low, the reaction does not proceed easily, and if the reaction temperature is too high, the molecular weight is liable to decrease due to molecular chain scission. In order to prevent a decrease in molecular weight due to molecular chain breakage and to allow the reaction to proceed smoothly, hydrogen is applied at an appropriate temperature and hydrogen pressure appropriately determined by the type and concentration of the catalyst used, the concentration of the polymer solution, the molecular weight, etc. It is preferable to carry out a chemical reaction.
  • the conditions for the hydrogenation reaction are preferably such that the hydrogenation rate of the aromatic ring in the styrene polymer is 80% or more.
  • the hydrogenation rate is less than 80%, it tends to be difficult to obtain a hydrogenated styrene polymer used in the present invention having sufficient heat resistance and transparency.
  • the hydrogenation rate of the aromatic ring in the styrene polymer is more preferably 90% or more, and more preferably 99% or more.
  • the obtained reaction solution is centrifuged, mechanically filtered, and filtered with a charge trapping function.
  • the solution of the hydrogenated styrene polymer thus obtained is subjected to a shear rate of 1 (1 / s). It is preferable to filter through a filter having a pore size of 0.3 ⁇ m or less at a temperature below l OPa 'sec (100 poise).
  • the pore size of the fill used is preferably small, more preferably 0.2 ⁇ m or less, and even more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the hydrogenated styrene polymer solution used for the filtration it is preferable to perform the filtration at a temperature at which the viscosity at a shear rate of 1 (1 / s) after filtration is 1 OPa ⁇ sec (100 poise) or less. If the viscosity exceeds 1 OPa ⁇ sec (100 poise), it takes too much time for filtration and the load on the filter becomes too large.
  • the viscosity is more preferably 5 Pa ⁇ sec (50 poise) or less, and more preferably 2 Pa ⁇ sec (20 poise) or less.
  • the concentration of the polymer in the polymer solution largely depends on the degree of polymerization, the concentration is approximately 1% to 40% by weight.
  • the test is performed at a temperature of 1 OPa ⁇ s ⁇ c (100 poise) or less, but is generally performed in the range of 10 ° C to 200 ° C.
  • the pressure at which filtration is performed is 0.105. It is preferably in the range from MPa to 2.0 MPa. When the pressure is lower than 0.105 MPa, it takes too much time for filtration, which is not preferable. When the pressure is higher than 2. OMPa, the load on the filter becomes too large, which is not preferable.
  • the pressure is more preferably from 0.15 MPa to 1.0 MPa, and even more preferably from 0.2 MPa to 0.4 MPa.
  • the solution after filtration obtained here is such that the metal compounds of Groups 1 and 2 of the periodic table derived from the residual catalyst metal and the initiator are preferably not more than the above-mentioned contents, respectively.
  • the content of the metal compound exceeds the upper limit, it is preferable to further perform an operation for removing the metal component.
  • Examples of the method for removing the metal component include a method for removing the metal component by contacting the hydrogenated styrene polymer solution with an incompatible solvent, and a method for removing the metal component using an adsorbent.
  • examples of the incompatible solvent include water and alcoholic solvents such as methanol.
  • the immiscible solvent and the hydrogenated styrene polymer solution are sufficiently stirred and the metal component is moved to the immiscible solvent side, and then subjected to liquid phase separation.
  • Adsorbents that can be suitably used in such a case include diatomaceous earth, silicate, clay minerals, metal hydroxides, metal oxygen hydrates, metal salts, cellulose, perlite, bentonite, zeolite, alumina, silica, and silica. Examples include alumina, ion exchange resin, and carbon. Among these, it is preferable to use a material having a large surface area per unit weight (specific surface area) from the viewpoint of the adsorption efficiency of the metal component.
  • the specific surface area is preferably 3 Om 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, and further preferably 100 m 2 / g or more.
  • the specific surface area is preferably not more than 1,000 m 2 / g, more preferably not more than 80 Om 2 / g, and still more preferably not more than 600 m 2 / g from the viewpoint of a practical adsorbent.
  • the above-described filtration conditions can be applied as it is.
  • the solvent is removed by heating the polymer under reduced pressure. Since the hydrogenated styrene polymer is liable to be deteriorated by such heating, it is preferable to dissolve a heat-resistant stabilizer as described later at the stage of the polymer solution.
  • the solvent is removed by evaporation or steam stripping.
  • a method of removing the solvent Shinko Pantedzuku Co.
  • "Ekuseba" thin film evaporation such as, c direct desolvation method using a biaxial extruder or the like vented are available also removed the solvent
  • the hydrogenated styrene polymer is preferably handled in an environment with very little foreign matter, such as a clean room, in order to prevent foreign matter from entering.
  • a stabilizer to the hydrogenated styrene polymer solution before the step of removing the solvent as described above.
  • stabilizers include ordinary hindered phenols such as Irganox 110, 110 and 76 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) and HP136 (Ciba Specialty Chemicals). And benzofuranone-based stabilizers represented by the following formula (I) and the like, and these can be used in combination.
  • a partially acrylated hindered phenol-based stabilizer represented by the following formula (I) is effective in suppressing the decrease in the degree of polymerization of the hydrogenated styrene polymer and preventing the occurrence of craze spots in a wet heat environment. It is preferred in that respect.
  • R 5 to R 5 are the same or different and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 is a hydrogen atom or a methyl group.
  • the alkyl group has an effect as a stabilizer. In addition, it is selected in consideration of the manufacturing complexity.
  • Specific examples of the alkyl group with carbon number 1-10 of R 5 include methyl group, Echiru group, n- propyl group, isopropyl building group, n- heptyl group, sec- heptyl group, Isobuchiru group, tert - butyl And 1,1-dimethylpropyl groups.
  • R 2 is a bulky alkyl group having large steric hindrance such as isopropyl, sec-butyl, tert-butyl, 1,1-dimethylpropyl, etc.
  • R 3 and R 4 are preferably a tert-butyl group or a 1,1-dimethylpropyl group in consideration of prevention of a reaction for generating a quinoid structure accompanied by hydrogen abstraction.
  • R 5 is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group.
  • the amount of the stabilizer added is 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrogenated styrene polymer. If the residual amount in the hydrogenated styrene polymer is less than 0.01 part by weight, the degree of polymerization of the hydrogenated styrene polymer is remarkably reduced, and it is difficult to obtain a molded article having the desired physical properties. is there. Also, if the residual amount in the hydrogenated styrene polymer exceeds 5 parts by weight, it may cause mold stains during molding and coloring of the molded product.
  • the stabilizer is preferably within the above range, since it contributes to the heat stability when the molded article of the present invention is molded.
  • the range of the residual amount in the hydrogenated styrene polymer is more preferably from 0.05 to 3 parts by weight, more preferably from 0.1 to 2 parts by weight.
  • the residual ratio of the stabilizer largely depends on the conditions of solvent removal, but in order to achieve the above-mentioned residual amount in the hydrogenated styrene polymer, it is usually 1.1 to 3 times the intended residual amount. Add about twice as much stabilizer to hydrogenated styrene polymer solution It is necessary.
  • the polymer of the present invention may contain a silicone-based release agent such as ester-dimethylsiloxane such as glycerin monostearate, a lubricant, a plasticizer, an ultraviolet absorber, a coloring agent, and an antistatic agent. And the like.
  • a silicone-based release agent such as ester-dimethylsiloxane such as glycerin monostearate, a lubricant, a plasticizer, an ultraviolet absorber, a coloring agent, and an antistatic agent.
  • An optical disk substrate which is a molded article of the present invention, is an optical disk substrate substantially consisting of the above-mentioned hydrogenated styrene polymer, wherein the optical disk substrate is exposed to an atmosphere at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 85%.
  • the number of craze spots contained in lcm 2 at an arbitrary position on the substrate surface after exposure for 100 hours is 10 or less, preferably 5 or less.o
  • the number of craze spots by a microscope is an average of values obtained by performing three measurements on the same substrate using an optical microscope with a magnification of 50 times.
  • An information recording medium using an optical disk substrate with very few craze spots can store and reproduce information well under high temperature and high humidity, and can be used as a substrate for various types of optical disks such as CD, MO, MD, and DVD .
  • a molded article can be obtained by melt-molding the hydrogenated styrene polymer of the present invention.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention can be easily molded into optical applications such as optical disk substrates, food or medical containers, films, and electrical and electronic components by conventional injection molding and injection compression molding methods. It is.
  • the cylinder temperature during molding of the hydrogenated styrene polymer of the present invention is preferably in the range of 250 ° C. to 350 ° C., although it depends on the intended use. If the temperature is lower than 250 ° C, it is difficult to obtain a good molded product due to a decrease in fluidity, and if the temperature is higher than 350 ° C, the heat resistance of the resin decreases and thermal decomposition occurs, which is not preferable. .
  • the cylinder temperature is more preferably 280 ° C or higher and 340 ° C or lower.
  • the mold temperature during molding is preferably from 70 ° C. to 150 ° C. If the temperature is 70 ° C or lower, the surface property of the molded product is reduced. If the temperature is 150 ° C or higher, the temperature is close to the glass transition point of the polymer, so that the molded product is easily deformed when being taken out.
  • the mold temperature is preferably 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower.
  • the hydrogenated styrene polymer of the present invention has excellent durability in a moist heat environment, Of optical products such as optical disc substrates, food and medical containers, films, and electrical and electronic components. Suitable for molding.
  • Solution viscosity The viscosity was measured at 30 ° C. using a B-type viscometer.
  • a JEOL JNM-A-400 type nuclear magnetic resonance absorber was used.
  • Glass transition temperature (Tg) Measured at a heating rate of 20 ° 0 / min using Model 2920 DSC manufactured by TA Instruments.
  • Reduced viscosity A reduced viscosity of 7 sp / C at 30 ° C. of a toluene solution having a concentration of 0.5 g / dL was measured.
  • Residual inorganic element concentration Quantified by ICP emission spectrometry.
  • Measurement of foreign matter amount Measured using particle counting Yuichi KL-26 manufactured by Rion Co., Ltd.
  • Total light transmittance An ultraviolet-visible spectrometer (UV-240) manufactured by Shimadzu Corporation was used. The wavelength dispersion of the transmittance from 380 nm to 780 nm was measured, and the values obtained after performing visibility correction in accordance with the standard visibility V ( ⁇ ) set by the International Commission on Illumination (CIE) every 1 Onm were calculated. The light transmittance was used.
  • UV-240 ultraviolet-visible spectrometer
  • CIE International Commission on Illumination
  • the obtained suspension (slurry) was treated with a membrane filler having a pore size of 0.1 ⁇ m (Sumitomo Electric Co., Ltd., “Fluoropore”) at 30 ° C and a pressure of 0.6MPa. Filtration at the pressure of a yielded a colorless and transparent solution (Solution A). The solution viscosity of the solution was 0.14 Pa ⁇ sec (1.4 poise).
  • toluene solution Using the obtained polymer, a 1% by weight toluene solution was prepared, and the content of foreign substances was measured.Foreign substances having a particle size of not less than 0.2 ⁇ m and less than 0.5 ⁇ m were contained in 6 g of the polymer. Foreign substances having a size of 5 ⁇ 10 4 and 0.5 ⁇ m or more were 8.3 ⁇ 10 3 in 1 g of the polymer. The hydrogenation rate of this polymer determined by 1 H-NMR was 99.3%. Using a toluene solution having a concentration of 0.5 g / dL, the reduced viscosity 77sp / C determined at 30 ° C was 0.47 dL / g.
  • the residual metal in the polymer was found to be 0.23 ppm for Ni, 0.30 ppm for A1, 0.19 ppm for Si, and 15 ppb for Li, both of which were below 1 ppm by ICP emission analysis. Was. In addition, the phosphorus concentration was less than 0.1 ppm.
  • the glass transition temperature measured by DSC was 149 ° C. '
  • molding granules were prepared using the hydrogenated styrene polymer.
  • the obtained granules are ejected from a colorless transparent optical disc substrate (diameter 12 cm, thickness 0.6 mm) at a resin temperature of 330 ° C and a mold temperature of 120 ° C using a stamper for blue laser. Formed.
  • the water absorption of this optical disk substrate was 0.01% or less, the water absorption was extremely low, and the total light transmittance was 91%, indicating high transparency.
  • the optical disk substrate was accelerated and degraded for 500 hours in an atmosphere of 80 ° C and 85% RH After the operation, the number of craze spots was counted by microscopic observation. As a result, the number of crack spots on the substrate was one in 1 cm 2 .
  • a 1% by weight toluene solution was prepared and the content of foreign substances was measured.Foreign substances having a size of not less than 0.2 m and less than 0.5 m were found in 5.g of the polymer. The number of foreign substances having a size of 8 ⁇ 10 4 and 0.5 ⁇ m or more was 9.5 ⁇ 10 3 in 1 g of the polymer. The hydrogenation rate of this polymer determined by 1 H—NMI was 99.3%. Using a toluene solution having a concentration of 0.5 gZdL, the reduced viscosity 77SPZC determined at 30 ° C was 0.47 dLZg.
  • ICP emission analysis revealed that the residual metals in the polymer were 0.25 ppm for Ni, 0.38 ppm for A1, 0.53 ppm for Si, and 18 ppb for Li, all less than 1 ppm. Was. However, the phosphorus concentration was 180 ppm. The glass transition temperature measured by DSC was 149 ° C.
  • Example 2 a colorless and transparent optical disc substrate (diameter 12 cm, thickness 0. 6mm).
  • the water absorption of this optical disc substrate was 0.01% or less, the water absorption was extremely low, and the total light transmittance was 91%, indicating high transparency.
  • the obtained suspension (slurry) was subjected to 0.6MP at 30 ° C by using Meiplanfill Yuichi (“Fluoropore” manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) having a pore size of 0.5 / m. Filtration at the pressure of a yielded a colorless and transparent solution (Solution A). The solution viscosity of the solution was 0.14 Pa ⁇ s ⁇ c (1.4 poise).
  • a 0.05% by weight toluene solution was prepared using the obtained polymer, and the content of foreign matter was measured.
  • the foreign matter having a content of not less than 0.2 / m and less than 0.5 zm was contained in 1 g of the polymer. 3. 2X10 6 pieces, 0. 5 ⁇ M more of foreign matter was filed in the polymer 1 g 4. 7xl 0 4 pieces.
  • the hydrogenation rate of this polymer determined by 1 H-NMR was 99.5%.
  • the reduced viscosity 7? SpZC determined at 30 ° C was 0.46 dL / g.
  • the residual metals in the polymer were 0.71 ppm for Ni, 0.89 ppm for A1, 1.8 ppm for Si, and 82 ppb for Li by ICP emission analysis.
  • the phosphorus concentration was below 0.1 ppm.
  • the glass transition temperature measured by DSC was 149 ° C.
  • molding granules were prepared using the hydrogenated styrene polymer.
  • the obtained granules were injected into a colorless and transparent optical disc substrate (diameter 12 cm, thickness 0.6 mm) at a resin temperature of 330 ° C and a mold temperature of 120 ° C using a blue laser stamper. Shaped.
  • the water absorption of this optical disc substrate is 0.01% or less, and the water absorption is extremely low. Low, the total light transmittance was 91%, indicating high transparency.
  • the optical disc substrate was subjected to accelerated deterioration for 500 hours in an atmosphere at 80 ° C and a relative roughness of 85%, and the number of craze spots was counted by microscopic observation. As a result, the number of close spots on the substrate was 100 or more within 1 cm 2 .
  • the obtained suspension was taken out of the autoclave and used at 30 ° C with a membrane filter having a pore size of 0.1 zm (Fluoropore manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.).
  • a membrane filter having a pore size of 0.1 zm Fruoropore manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.
  • pressure filtration was performed at a pressure of 6 MPa, a colorless and transparent solution was obtained.
  • the solution viscosity of the solution was 0.13 Pa ⁇ sec (1.3 poise).
  • Sumilizer-1 GM as a stabilizer in an amount of 0.4% by weight based on the hydrogenated styrene-isoprene copolymer.
  • the solution is heated in a sealed system to prevent foreign matter from entering from outside, and the solvent is distilled off by reducing the pressure.Then, the outlet is pelletized using an extruder in the clean room, and colorless. A transparent polymer was obtained.
  • the weight ratio of styrene / isoprene determined by 1 H-NMR of the hydrogenated copolymer was 90.2 / 9.8, and the hydrogenation rate was 99.3%.
  • the reduced viscosity of 77 sp / C measured at 30 ° C. in a toluene solution having a concentration of 0.5 g / dL of the obtained copolymer was 0.44 dL / g.
  • the residual metal in the copolymer was 0.25 ppm for Ni, 0.12 ppm for A1, and 2 Oppb for Li.
  • the phosphorus concentration was less than 0.1 ppm. :
  • the glass transition temperature measured by DSC was 147 ° C.
  • a colorless and transparent optical disk substrate (diameter 12 cm, thickness 0.6 mm) at a resin temperature of 330 ° C and a mold temperature of 120 ° C using a blue laser stamper was injection molded.
  • the water absorption of this optical disc substrate was 0.01% or less, the water absorption rate was extremely low, and the total light transmittance was 91%, indicating high transparency.
  • Example 2 The suspension obtained after the hydrogenation reaction obtained in Example 2 was treated with a membrane filler having a pore size of 0.1 Aim (Fluoropore manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) at 30 at a pressure of 0.25 MPa. Filtration gave a clear, colorless solution. The solution viscosity of the solution was 0.13 Pa'sec (1.3 poise).
  • the residual metal in the copolymer was 0.18 ppm for Ni, 0.10 ppm for A1, c was 25 ppb for Li, and the phosphorus concentration was 0.1 ppm or less.
  • the glass transition temperature measured by DSC was 147 ° C.
  • a colorless and transparent optical disk substrate (diameter: 12 cm, thickness: 0.6 cm) was used at a resin temperature of 30 ° C and a mold temperature of 120 ° C using a stamper for blue laser as in Example 1. mm) was injection molded.
  • the water absorption of this optical disc substrate was 0.01% or less, the water absorption rate was extremely low, the total light transmittance was 91%, and the transparency was high.
  • C The optical disc substrate was 80 and the relative humidity was 85. After accelerated deterioration for 500 hours in an atmosphere of 5%, the number of craze spots was counted by microscopic observation. As a result, the number of crack spots on the substrate was 0 per cm 2 .
  • Sumilizer-1 GM as a stabilizer at 0.4% by weight based on the hydrogenated styrene-isoprene-styrene block copolymer.
  • the solution is heated in a sealed system so that foreign matter does not enter from the outside, and the solvent is distilled off by reducing the pressure, and then the pellet is formed using an exhaust port whose outlet is in a clean room. Thus, a colorless and transparent copolymer was obtained.
  • the weight ratio of styrene nosoprene determined by —NMR of the hydrogenated copolymer was 90.0 / 10.0, and the hydrogenation rate was 99.5%.
  • the reduced viscosity measured at 30 ° C. in a toluene solution having a concentration of 0.5 g / dL of the obtained copolymer was 0.42 dL / g.
  • the residual metals in the copolymer were 29 ppm for ⁇ " ⁇ , 0.32 ppm for 81, 0.42 ppm for 3 ⁇ , and 18 ppb for Li.
  • the glass transition temperature measured by DSC was 145 ° C.
  • the resin temperature was 330 ° C. using a stamper for blue laser as in Example 1.
  • a colorless and transparent optical disc substrate (diameter 12 cm, thickness 0.6 mm) was injection molded at a mold temperature of 120 ° C. The water absorption of this optical disc substrate was 0.01% or less, and the water absorption was extremely low. The total light transmittance was 91%, indicating high transparency.
  • the number of craze spots was counted by microscopic observation. As a result, the number of close spots in the substrate was 0 per 1 cm 2 .

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Description

明 細 水素化スチレンポリマー、 その製造方法及びそれより得られる成形物 技術分野
本発明は、 水素化スチレンポリマ一及びその製造方法などに関する。
更に詳しくは、 透明性に優れ、 光ディスク基板などの光学用途に好適に利用可 能な、 湿熱時の安定性や透明性、 また耐熱性に優れた水素化スチレンポリマー及 びその製造方法などに関する。 背景技術
水素化スチレンポリマ一は、 一般に、 スチレンポリマーに水素添加することに より製造することが可能であり、 その光学的特徴を生かして、 コンパクトデイス ク (C D ) やデジタル多用途ディスク (D V D ) といった光ディスク用途への提 案が多数なされている。
例えば、 特公平 7— 1 1 4 0 3 0号公報においては、 ビニルシクロへキサン含 有率 8 0重量%以上の水素化ポリスチレン系樹脂からなる基板を有することを特 徴とする光ディスクが開示されている。 該樹脂は光線透過率が高く、 ポリカーボ ネート樹脂と比較して複屈折や吸水率が非常に小さいという特徴を有しており、 光ディスク素材として好ましい特性を有していることが記載されている。
光ディスク以外の用途としては、 例えば、 特開平 6— 1 9 9 9 5 0号公報にお いて、 低分子量成分の少ない水素化スチレンポリマーと、 その医療用器材、 電気 絶縁材料、 電子部品処理器材への利用について記載されている。
かかる樹脂の有する欠点の改善を目指したものとして、 スチレンにイソプレン やブタジエンといつた共役ジェンをプロック共重合させてゴム成分を導入したス チレン—共役ジェンブロック共重合体の水素化物を光ディスク基板をはじめとす る光学用途に用いることが、 これまで開示されている。
—方、 特開昭 6 1— 9 0 3 4 5号公報では、 光ディスク用途では 0 . 5 m以 上の大きさの微粒子状の異物の含有量は、 ある特定範囲以下にすべきことが記載 されている。
さらに、 国際公開 WO 9 9 / 0 5 2 1 0号明細書には、 水素化スチレンポリマ ―と、 該重合体とは非相溶な有機高分子化合物やアルコール性のエーテルまたは エステルとの組成物では、 湿熱環境下においてもその白濁が抑制されることに関 して記載がある。 しかしながら、 白濁の原因に関する記載はなく、 こうした組成 物での白濁防止の機構については不明である。
また、 近年、 ブル一レーザ一の開発により、 これを用いた次世代型の高密度光 ディスクの開発が盛んである。 これらの基板のピヅトあるいはランドグループの 大きさは、 従来の C D、 D VD等のそれに比較してさらに小さくなつている。 よ り具体的には、 C D— R O Mでは 7 8 0 nmのレーザ一を用いており、 そのトラ ヅクピッチは 1 . 6〃m、 D VD— R O Mでは 6 5 0 nmのレーザーを用いてお り、 トラックピッチは 0 . であるが、 次世代型高密度光ディスク一 R O M タイプでは 4 0 O nm程度のレーザ一でトラックピヅチは 0 . 4 Adm以下となる c 従って、 従来の光ディスク基板については、 特開昭 6 1—9 0 3 4 5号公報等 に見られるように 0 . 5 /m以上程度の異物管理を行えば十分であつたが、 ブル 一レ一ザ一用の高密度光デイスクではそれより小さい異物も信号の S /N比など に大きく影響すると考えられる。 しかしながら、 そのような観点から異物量を評 価し、 管理した記載はこれまでなかった。
本発明者らは、 水素化スチレンポリマ一からなる成形物を高温 ·高湿の雰囲気 で使用すると、 成形物内に一面に該重合体の分解物及び/または安定剤の分解物 に起因すると思われる数 m〜数十/ zm程度の斑点 (ここではその斑点の実体か ら 「クレーズ斑点」 と呼ぶ) を生じることを見出した。
このような斑点が発生すると、 この成形物は高温 ·高湿の雰囲気下で光学材料 として用いることが困難である。 特に光ディスク基板として使用する場合は、 基 板内に極僅かでもこのような欠陥が生じると、 光ディスク基板の S/N比を著し く低下させ、 その商品価値を著しく下げることになる。 発明の開示
本発明の目的は、 湿熱時の安定性、 特に、 湿熱時の透明性低下の原因となるク レーズ斑点の発生の抑制された、 耐熱性に優れた水素化スチレンポリマ一及びそ の製造方法などを提供することにある。
さらに本発明の目的は、 光ディスク基板、 特にブルーレーザ一用の光ディスク 基板等の光学用途、 食品用あるいは医療用容器、 フィルム、 電気 ·電子用部材等 の成形物に適した水素化スチレンポリマー及びその製造方法などを提供すること にある。
本発明者らは、 上記課題を解決するために、 透明性低下の原因となるクレーズ 斑点の発生原因について検討した結果、 0 . 2〃111以上0 . 5 m未満の微粒子 状の異物と重合体中のリン原子の含有量がクレーズ斑点の発生にも大きく寄与し、 そうした異物とリン原子の含有量を特定範囲内とすることがクレーズ斑点の抑制 された水素化スチレンポリマ一の提供につながることを見出した。
またそのような水素化スチレンポリマーを用いて作成したブルーレ一ザ一用光 ディスク基板はエラーが極めて少ないことを見出し、 本発明に到達した。
すなわち、 本発明は、 水素化されたスチレン重合単位の含有量が 7 0重量%以 上である水素化スチレンポリマ一において、 その粒径が 0 . 2〃m以上 0 . 5 // m未満の微粒子状の異物の含有量が、 水素化スチレンポリマ一 1 g中 1 X 1 0 6 個以下であり、 水素化スチレンポリマー 1 0 0重量部中の、 りん原子の含有量が 0 . 0 1重量部以下であることを特徴とする水素化スチレンポリマーである。 また本発明は、 かかる水素化スチレンポリマーを溶融成形することによって得 られる成形物である。
さらに本発明は、 水素化されたスチレン重合単位の含有量が 7 0重量%以上で ある水素化スチレンポリマ一を、 その溶液粘度がせん断速度 1 ( 1 / s ) におい て l O P a ' s e c ( 1 0 0ポアズ) 以下となる温度において、 0 . 3〃m以下 のポアサイズを有するフィル夕一で濾過し、 次いで得られた濾液から溶媒を除去 する水素化スチレンポリマーの製造方法である。 発明の好ましい実施態様
本発明の水素化スチレンポリマーは、 核水素添加されたスチレン重合単位の含 有量が 7 0重量%以上である。 本発明において、 「スチレンポリマー」 とはスチレンホモポリマ一及びスチレ ンコポリマーを意味し、 「水素化スチレンポリマ一」 とはスチレンホモポリマ一 及びスチレ コポリマ一の水素化物を意味する。
本発明の水素化スチレンポリマーは、 広義には、 水素化されたビニル芳香族炭 化水素重合体である。 ここで、 ビニル芳香族炭化水素とは、 置換基 (炭素数 1〜 4のアルキル基、 炭素数 6〜1 0のァリール基等) を有しても良い芳香族炭化水 素 (ベンゼン、 ナフ夕レン等) の芳香環に結合する水素原子 1個をビニル基又は ェチレン性不飽和基で置換した化合物をいう。
核水素添加に使用するスチレンポリマーとして、 具体的には、 ポリスチレン、 ひーメチルスチレン、 4—メチルスチレン、 3—メチルスチレンおよび 2—メチ ルスチレン等を単独あるいは 2種類以上混合したビニル芳香族炭化水素重合体を 挙げることができる。 これらのなかでも、 ポリスチレン成分を使用し、 水素添加 後のスチレン重合単位の含有量が 7 0重量%以上 9 9重量%以下からなるものが 水素添加後のポリマー物性や、 コストの点で好ましい。 なかでも 8 0重量%以上 9 7重量%以下、 さらに好ましくは 8 2重量%以上 9 6重量%以下が好ましい。
2種以上のビニル芳香族炭化水素を併用する場合には、 水素化されたビニル芳 香族炭化水素重合体全量の重量%を水素化スチレンポリマーにおけるビニル芳香 族炭化水素の含有量とする。
本発明で使用する水素化スチレンポリマーを構成しうる他の成分としては、 共 役ジェン重合体の水素化物、 例えば、 イソプレン、 1, 3—ブタジエン、 2, 3 ージメチル一 1 , 3—ブタジエン、 1, 3一ペン夕ジェン、 1, 3—へキサジェ ン、 1, 3—シクロへキサジェン等の重合体の水素化物が挙げられる。 これらの なかでも重合活性、 経済性の面からイソプレン、 1, 3—ブタジエンの重合体の 水素化物が好ましい。 これらは単独で用いても良いし、 2種類以上併用して用い ても良い。
さらに、 こうした共役ジェン重合体の水素化物は、 水素化スチレンポリマ一中 に 1重量%以上 3 0重量%以下含有されていることが、 クレーズ斑点の発生防止 の点からは好ましい。 こうした共重合成分の導入により、 水素化スチレンポリマ 一の靭性が向上し、 クレーズ斑点の発生防止に役立っためと考えられる。 以上の ような靭性あるいは後述する耐熱性を考慮すると、 共重合成分の含有率としては、 更に好ましくは水素添加後の重量分率が 3重量%以上 2 0重量%以下、 より好ま しくは 4重量%以上 1 8重量%以下である。
また、 こうした水素化ポリスチレンポリマーでは、 分岐のない直鎖構造のもの あるいは、 コアとそれから直鎖状に伸びる分岐鎖からなる星型分岐構造を有する ものとすることができる。
分岐のない直鎖構造のものとしては、 水素化ジェン重合体成分 (b ) を水素化 スチレン重合単位 (a ) で挟んだ構造 (a _ b— a構造) が、 透明性を維持する 上で好ましい。 こうした構造では、 相分離が光の波長以下で実現しやすいからで ある。 直鎖構造の共重合体の製造方法としては、 従来公知の製造方法が適用可能 であり、 スチレン重合単位 (a ) 、 共役ジェン重合体成分 (b ) 、 スチレン重合 単位 (a ) の順でリビングァニオン重合を行った後、 反応を停止させ、 水素添加 反応を行うことによつて製造可能である。 耐衝撃性等の力学特性を向上させる観 点からは共役ジェン由来成分ができるだけ多い方が良いが、 あまり多すぎるとそ の凝集、 結晶化が起こりやすくなり透明性が低下し、 また耐熱性も低下するため 好ましくない。
コアとそれから直鎖状に伸びる分岐鎖からなる星型分岐構造を有する共重合体 とは、 すなわち少なくとも 3本の直鎖状重合体のそれそれの片末端が、 コア部位 で結合したものである。 コアから伸びる分岐鎖数は、 適用するコアの種類にもよ るが少なくとも 3分岐以上であり、 合成面及び物性面から 4分岐であるものを好 適に用いることができる。 もちろんコアどして、 より多官能のものを用いること により、 さらに多くの分岐鎖数の星型重合体を得ることも理論上は可能ではある が、 合成は一般に分岐鎖が多くなるほど難しくなる。
また、 成形物の靭性及び成形性の点から'は、 還元粘度 (トルエン中、 0 . 5 g /d L、 3 0 °Cにおける還元粘度をいう。 以下同様である。 ) が 0 . 2 d L/g 以上 3 . 0 d L/g以下である水素化スチレンポリマーであることが好ましい。 還元粘度が 0 . 2 d L/g未満では成形物の靭性が不足する上、 クレーズ斑点の 原因となりがちである。 また、 還元粘度が 3 . O d L/gを超えると流動性が低 くなりすぎて良好な成形物を製造することが困難である。 還元粘度としては、 0 . 25dL/g以上 1. OdL/g以下が好ましく、 より好ましくは 0. 30d LZg以上 0. 7dL/g以下である。
本発明の水素化スチレンポリマーは、 耐熱性の点から 110°C以上のガラス転 移温度を有するこ'とが好ましい。 そのためには、 水素化ジェン重合体成分を含有 する水素化スチレンポリマーである場合には、 共役ジェン重合体の水素化物の含 有量は 20重量%以下とすることが好ましい。 このガラス転移温度は、 主に水素 化スチレンポリマー成分に由来するものである。 ガラス転移温度が 110°Cより 低い場合には耐熱性が十分でなく、 射出成形後の金型からの取り出し時のひずみ の原因となったり、 光ディスク基板として使用する場合には耐熱性が不足するこ とがあるので好ましくない。 光ディスク基板としてはガラス転移温度は高いほど 好ましく、 120 °C以上が好ましく、 130 °C以上が更に好ましい。
本発明の水素化スチレンポリマーは、 その粒径が 0. 2〃111以上0. 5〃m未 満の微粒子状の異物の含有量が、 水素化スチレンポリマー 1 g中 1 X 106個以 下であることを特徴とする。 かかる異物含有量は、 J I S B 9925に準拠 した光散乱式粒子計数器を用いて測定した値である。 こうした測定は通常重合体 を溶解する溶剤に重合体を溶解させて、 重合体由来の散乱強度及び異物由来の散 乱強度を測定することができる。 本発明の水素化スチレンポリマーの場合には、 トルェン、 シクロへキサン等の炭化水素系溶剤に溶解させて測定することが好ま しい。 異物としては、 外部から混入した異物、 触媒残渣、 重合体劣化物、 添加剤 の劣化物等を挙げることができる。 こうした異物は、 湿熱環境下において、 クレ ーズ斑点の発生の原因となるものである。
異物のサイズとしては、 上述の測定において、 粒子のサイズとして代表されて いる数値であり、 測定原理や装置により、 大きさの絶対値自体は多少変動する可 能性を有するが、 0. 2〃m以上 0. 5〃m未満の範囲において、 重合体 lg中 1 X 106個以下となることが必要である。 0. 2 111以上0. 5〃m未満の範 囲の異物の含有量が、 水素化スチレンポリマー 1 g中 1 X 106個を超える場合 には、 クレーズ斑点の生成量は多大となり、 湿熱環境下での使用に耐えることが できない。 ◦. 2 /111以上0. 5 zm未満の範囲の異物の含有量としては、 少な い程好ましく、 水素化スチレンポリマー 1 g中 5 X 105個以下であることがよ り好ましく、 1 x 1 0 5 個以下であることが更に好ましく、 8 X 1 0 4 個以下で あることが更に好ましく、 5 X 1 04 個以下であることが更に好ましい。
更に 0 . 5 / m以上の大きさの異物に関しても水素化スチレンポリマー 1 g中 1 X 1 0 5 個以下であることが好ましいが、 0 . 2〃111以上0 . 5 m未満の範 囲の異物の含有量を、 水素化スチレンポリマー 1 g中 X 1 0 6 個以下にすること ができれば、 0 . 5 /m以上の大きさの異物に関しても水素化スチレンポリマー 1 g中 1 X 1 0 5 個以下にすることが可能である。
また本発明の水素化スチレンポリマ一は溶融成形で使用するため、 成形時のポ リマーの着色を防止するために、 ポリマ一中の残留触媒金属の成分はできる限り 少なくするのが望ましい。 かかる残留触媒金属量は金属原子として水素化スチレ ンポリマー 1 0 0重量部に対して 1 X 1 0一3重量部以下が好ましく、 より好まし くは 1 X 1 0—4重量部以下である。
さらに本発明の水素化スチレンポリマーをァニオン重合により製造した場合、 例えばリチウムゃナトリゥム等の重合開始剤に由来する周期律表 1〜 2族の金属 化合物がポリマー中に残留することがあるが、 この時の残留金属成分は水素化ス チレンポリマ一 1 0 0重量部に対して 2 X 1 0一5重量部以下であることが好まし い。 2 X 1 0一5重量部よりも多く含有する場合には、 後述するフエノール系水酸 基を有する安定剤と残留する金属化合物が反応するため好ましくない。 反応によ りフエノール系水酸基は金属化合物と反応して着色の原因となり、 光線透過率、 特に短波長域での光線透過率の減少につながるためである。 この点で残留する金 属化合物は金属原子として 1 . 5 X 1 0一5重量部以下であることが好ましく、 1 X 1 0 _5重量部以下であることがより好ましい。
さらに本発明の水素化スチレンポリマー 1 0 0重量部中の、 りん原子の含有量 は 0 . 0 1重量部以下である。 りん系の化合物は極性を有していることが多いた め、 それ自体が重合体中で凝集してクレーズ斑点の原因となったり、 先述の重合 体中に残存する極微量の異物と共に湿熱条件下でのクレーズ斑点の生成を助長す る可能性が高いためである。 りん原子の含有量は少ない程好ましく、 0 . 0 0 5 量部以下であることが更に好ましく、 0 . 0 0 1重量部以下であることが更に好 ましい。 このような観点から、 後述の電子供与性化合物を用いる場合にはリン原子を含 まない化合物を用いることが好ましく、 また、 後述の耐熱安定剤を用いる場合に は非リン系安定剤を用いることが好ましい。
本発明の水素化スチレンポリマー樹脂は、 スチレンポリマ一の重合、 水素添加 反応、 水素添加触媒及び異物の除去、 溶剤除去の順で製造することが好ましい。 次に順を追って本発明の製造過程について詳述するが、 本製造工程はそれそれ対 応する従来公知の同等の製造工程によって交換可能であることは言うまでもない スチレンポリマーの重合方法としては、 ポリスチレンのように先述のビニル芳 香族炭化水素重合体のみからなるスチレンポリマーの場合には、 従来公知のラジ カル重合法、 カチオン重合法、 あるいはァニオン重合法により製造可能である。 また、 共役ジェン重合体成分を含有するスチレンポリマーの場合には、 ァニオン 重合等の公知の方法により重合することができる。
ァニオン重合の手法を用いて重合を行う際の開始剤としては周期律表 1〜 2族 の金属およびそれらの有機金属化合物を挙げることができる。 具体的には、 リチ ゥム、 ナトリウム、 カリウム、 レビジゥム、 セシウム、 フランシウム、 マグネシ ゥム、 カルシウム、 ストロンチウム、 バリウム、 ラジウム、 メチルリチウム、 ェ チルリチウム、 n—プロピルリチウム、 i s o—プロピルリチウム、 n—ブチル リチウム、 i s o—ブチルリチウム、 s e c—ブチルリチウム、 シクロペン夕ジ ェニルリチウム、 フエニルリチウム、 シクロへキシルリチウム、 メチルナトリゥ ム、 ェチルナトリウム、 n—プロピルナトリウム、 i s 0 _プロピルナトリウム、 n _プチルナトリウム、 シクロペン夕ジェニルナトリウム、 ジメチルマグネシゥ ム、 ビス (シクロペン夕ジェニル) マグネシウム、 ジメチルカルシウム、 ビス ( シクロペン夕ジェニル) カルシウム等を挙げることができる。 これらのうち、 入 手性、 操作性の点から有機リチウム化合物が好ましく、 n—プチルリチウム、 s e c _ブチルリチウムが特に好ましい。 これらは単独で用いてもよいし、 2種類 以上組み合わせてもよい。
ァニオン重合を行うにあたり、 上記の開始剤をさらに活性化させ、 反応速度の 向上、 分子量の増大、 ァニオンの失活防止を図る目的で電子供与性化合物を添加 してもよい。 電子供与性化合物とは開始剤の機能を損なうことなく開始剤の金属 に電子供与し得る化合物であり、 酸素原子、 窒素原子、 硫黄原子を含む化合物で ある。 具体的にはフラン、 テトラヒドロフラン、 ジェチルェ一テル、 ァニソ一ル、 ジフエ二ルェ一テル、 メチル— t—プチルエーテル、 ジォキサン、 ジォキゾラン、 ジメトキシェタン、 ジエトキシェタン等のエーテル類、 トリメチルァミン、 トリ ェチルァミン、 トリプチルァミン、 テトラメチルメチレンジァミン、 テトラメチ ルエチレンジァミン、 テトラエチルメチレンジァミン、 テトラェチルエチレンジ ァミン、 テトラメチル 1 , 3—プロパンジァミン、 テトラメチルフエ二レンジァ ミン、 ジァザビシクロ [ 2, 2 , 2 ] オクタン等の三級ァミン、 ジメチルスルフ イ ド、 チォフェン、 テトラヒドロチオフヱンなどのチォエーテル類、 ナトリウム —t—ブトキシド、 ナトリウム一フエノキシド、 カリウム一 t—プトキシド、 力 リウムーフエノキシド等の金属アルコキシドを挙げることができる。 これらのう ち、 特に好ましいものとしてテトラヒドロフラン、 ジメトキシェタン、 テトラメ チルエチレンジァミン、 ジァザビシクロ [ 2 , 2, 2 ] オクタンを例示すること ができる。 これらは単独で用いてもよいし、 2種類以上組み合わせてもよい。 電子供与性化合物の添加量としては、 開始剤と電子供与性化合物の種類にもよ るが、 開始剤 1 m o 1に対し、 0 . 1〜; L 0 O m o 1、 好ましくは 0 . 2〜5 0 m o l、 より好ましくは 0 . 3〜 1 O m o 1である。 添加量が少なすぎると活性 化効果が得られず、 また、 多すぎても活性化効果が増大するわけでもなく、 電子 供与性化合物を浪費するだけなので、 好ましくない。 ただし、 電子供与性化合物 を溶媒として用いる場合にはこの限りではない。
本発明におけるスチレンポリマ一は溶液重合ある 、は塊状重合の手法を用いて 合成することができる。 溶液重合によって合成する際の溶媒としては、 重合体を 溶解し、 重合時の活性末端を失活させない溶媒であれば特に限定されないが、 好 ましい例として、 ブタン、 n—ペンタン、 η—へキサン、 η—ヘプタン等の C 4 〜 1 2の旨肪族炭化水素;シクロブタン、 シクロペンタン、 メチルシクロペン夕 ン、 シクロへキサン、 メチルシクロへキサン、 シクロヘプタン、 シクロオクタン、 デカリン等の C 4 ~ l 2の脂環族炭化水素;ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 メ シチレン、 ェチルベンゼン、 ジェチルベンゼン、 クメン、 テトラリン、 ナフタレ ン等の C 6〜: L 2の芳香族炭化水素;ジェチルエーテル、 テトラヒドロフラン、 メチル一 t—ブチルエーテル等の C 4〜 1 2のエーテル類を挙げることができる c これらのうち、 脂肪族炭化水素、 脂環族炭化水素、 エーテル類が好ましく、 シク 口へキサン、 メチルシクロへキサン、 メチルー t—プチルェ一テルが特に好まし い。 .
重合時の反応条件については重合方法等によって異なるため特に限定すること はできないが、 反応温度については通常、 ― 1 0 0 °C〜 2 0 0 °C;、 好ましくは一 8 0 °C〜 1 5 0 °C、 さらに好ましくは _ 5 0 °C;〜 1 0 0 °Cである。 また、 反応時 間については通常、 5分〜 2 0時間、 好ましくは 1 0分〜 1 5時間、 さらに好ま しくは 2 0分〜 1 0時間である。 ァニオン重合の手法を用いる場合には、 重合反 応時には活性末端が水、 酸素等に対して非常に敏感な場合があるため、 窒素、 ァ ルゴン等の不活性ガス雰囲気下、 試薬、 溶媒、 不活性ガスを十分に脱水した環境 下で行うことが好ましい。
上記の方法によって得られたスチレンポリマーにさらに力ップリング剤を添加 することにより、 スチレンポリマ一が鎖状あるいは星型分岐状に結合したスチレ ンポリマーを合成することもできる。 ここで用いるカップリング剤としてはジメ チルジクロロシラン、 メチルトリクロロシラン、 テトラクロロシラン、 テトラブ 口モシラン等のハロゲン化シラン類、 ジメチルジメトキシシラン、 メチルトリメ トキシシラン、 テトラメトキシシラン、 ビス (トリメトキシシリル) メタン、 ビ ス (トリメ トキシシリル) ェタン、 ジメチルジェトキシシラン、 メチルトリエト キシシラン、 テトラエトキシシラン、 ビス (トリエトキシシリル) メタン、 ビス (トリエトキシシリル) ェタン、 テトラフエノキシシラン等のアルコシキシラン、 ァリロキシシラン類、 ひ, ひ' 一ジクロロキシレン、 ひ, ひ' ージプロモキシレ ン、 テトラキス (クロロメチル) ベンゼン、 テトラキス (プロモロメチル) ベン ゼン等のハロゲン化物、 シユウ酸ジメチル、 サクシン酸ジメチル、 グルタル酸ジ メチル、 フ夕ル酸ジメチル、 テレフ夕ル酸ジメチル等のエステル類等を挙げるこ とができる。
こうしたスチレンポリマーを水素化触媒の存在下、 水素化反応に附し、 重合体 に含まれる芳香族環及び炭素—炭素間 2重結合を水素化することにより水素化ス チレンポリマ一を得ることができる。 水素化反応に使用する水素化触媒は特に限定されず、 芳香族環及び炭素一炭素 間 2重結合に核水素添加することが可能な公知の触媒を使用することができる。 具体的にはニッケル、 パラジウム、 白金、 コノ レト、 ルテニウム、 ロジウム等の 貴金属またはその酸化物、 塩、 錯体等の化合物を力一ボン、 アルミナ、 シリカ、 シリカ 'アルミナ、 珪藻土等の多孔性担体に担持した固体触媒が挙げられる。 これらのなかでもニッケル、 パラジウム、 白金をアルミナ、 シリカ、 シリカ - アルミナ、 珪藻土に担持したものが反応性が高く好ましく用いられる。 かかる水 素化触媒は、 その触媒活性によるがスチレンポリマーに対して 0 . 5〜4 0重量 %の範囲で使用することが好ましい。
水素化反応は、 通常、 溶媒の存在下で行われる。 水素化反応は重合反応後の重 合体を一旦単離してから行ってもよいが、 溶液重合の手法を用いて重合を行った 場合には重合溶液をそのまま用いて、 あるいはさらに必要な溶媒を加えて行うこ とも可能である。 かかる溶媒は、 水素化触媒能、 分子鎖切断等の副反応の有無、 水素化反応前後の重合体の溶解度等を勘案して選択することが好ましいが、 具体 的にはブタン、 n—ペンタン、 n—へキサン、 n—ヘプタン等の C 4〜 1 2の脂 肪族炭化水素;シクロブタン、 シクロペンタン、 メチルシクロペンタン、 シクロ へキサン、 メチルシクロへキサン、 シクロヘプタン、 シクロオクタン、 デカリン 等の C 4〜 1 2の脂環族炭化水素;ジェチルェ一テル、 テトラヒドロフラン、 メ チル一 t—プチルェ一テル等の C 4〜 1 2のエーテル類を挙げることができる。 これらのうち、 触媒の種類に依存するものの、 シクロへキサン、 メチルシクロ へキサン、 メチル—t—プチルエーテルが特に好ましい。 その他、 反応の活性を 高める、 あるいは水素化分解による分子鎖の切断による分子量低下を抑制する目 的でエステル類、 アルコール類などの極性溶媒を、 重合体の溶解度を妨げない範 囲内で上記溶媒に加えてもよい。
水素添加反応では、 反応に使用するスチレンポリマーの濃度が 3〜5 0重量% の範囲内で水素化反応を行うことが好ましい。 重合体の濃度が 3重量%未満では、 生産性、 経済性の面から好ましくなく、 5 0重量%以上であると溶液粘度が上が りすぎ取り扱い面、 また反応性の面からも好ましくない。
水素添加反応条件は、 通常水素圧 3〜 2 5 M P a、 反応温度 7 0〜 2 5 0 の 範囲内で行われる。 反応温度が低すぎると反応が進行しにくく、 反応温度が高す ぎると分子鎖の切断による分子量の低下が起こりやすくなる。 分子鎖の切断によ る分子量低下を防ぎかつ円滑に反応を進行させるには、 用いる触媒の種類および 濃度、 重合体の溶液濃度、 分子量等により適宜決定される適切な温度、 水素圧に より水素化反応を行うことが好ましい。
こうした水素添加反応の条件としては、 スチレンポリマ一中の芳香族環の水素 化率が 80%以上となるようにすることが好ましい。 水素化率が 80%未満の場 合には、 本発明に使用する水素化スチレンポリマーとしては、 十分な耐熱性や透 明性のものを得ることが困難となりがちである。 スチレンポリマー中の芳香族環 の水素化率は、 90%以上であることが更に好ましく、 99%以上であることが より好ましい。
得られた反応溶液は、 遠心分離、 機械的濾過、 電荷捕捉機能を有するフィル夕
—での濾過、 液体サイクロンなどにより触媒の大部分の除去を行うことができる 本発明においては、 こうして得られた水素化スチレンポリマーの溶液を、 この 溶液の粘度がせん断速度 1 ( 1/s) において l OPa ' s e c ( 100ポアズ ) 以下となる温度において、 0. 3〃m以下のポアサイズを有するフィル夕一で 濾過することが好ましい。 使用するフィル夕一のポアサイズとしては小さい方が 好ましく、 0. 2〃m以下であることがより好ましく、 0. l〃m以下であるこ とが更に好ましい。 さらに濾過に使用する水素化スチレンポリマー溶液としては、 濾過後においてせん断速度 1 (1/s) における粘度が 1 OPa · s e c (10 0ポアズ) 以下となる温度において、 濾過を実施することが好ましい。 粘度が 1 OPa · s e c (100ポアズ) を超える場合には、 濾過に時間がかかりすぎた り、 フィル夕一への負荷が大きくなりすぎるために好ましくない。 粘度としては 5 P a · s e c (50ポアズ) 以下であることがさらに好ましく、 2Pa . s e c (20ポアズ) 以下であることがより好ましい。 重合体溶液中の重合体濃度は、 重合度に依存するところが大きいが、 概略 1重量%から 40重量%の濃度である c 濾過を実施する温度としては、'濾過後においてせん断速度 1 (1/s) において 1 OPa · s Θ c (100ポアズ) 以下となる温度で実施するが、 概ね 10°Cか ら 200°Cの範囲で実施される。 また濾過を実施する圧力としては、 0. 105 MP aから 2. 0 MP aの範囲であることが好ましい。 圧力が 0. 105MPa よりも低いと濾過に時間がかかりすぎるため好ましくなく、 圧力が 2. OMPa よりも高いとフィルターへの負荷が大きくなりすぎるために好ましくない。 圧力 としては 0. 15MPaから 1. OMP aであることがさらに好ましく、 0. 2 MPaから 0. 4MPaであることがより好ましい。
ここで得られた濾過後の溶液は、 残留触媒金属及び開始剤に由来する周期律表 1〜 2族の金属化合物は、 それそれが前述した含有量以下であることが好ましい が、 こうした金属及び金属化合物の含有量が上限を超える場合には、 さらに金属 成分を除去する操作を実施することが好ましい。
金属成分の除去方法としては、 水素化スチレンポリマー溶液と非相溶の溶媒と を接触することにより金属成分を除去する方法、 吸着剤を使用して除去する方法 が挙げられる。
非相溶の溶媒と接触することにより金属成分を除去する場合、 非相溶の溶媒と しては、 水、 あるいはメタノール等のアルコール系溶媒が例示できる。 この場合 には、 非相溶の溶媒と水素化スチレンポリマー溶液は、 充分攪拌されて金属成分 が非相溶の溶媒側へ移動した後、 液相分離される。
また、 吸着剤を使用する場合、 残留する金属成分を吸着しやすく、 実質的に水 素化スチレンポリマ一溶液に溶解しない粉体、 粒状体を使用することが可能であ る。 かかる場合に好適に使用できる吸着剤としては、 珪藻土、 ケィ酸、 粘土鉱物、 金属水酸化物、 金属酸素水和物、 金属塩、 セルロース、 パーライト、 ベントナイ ト、 ゼォライ ト、 アルミナ、 シリカ、 シリカ 'アルミナ、 イオン交換樹脂、 力一 ボン等を例示できる。 これらの内、 金属成分の吸着効率の点から、 単位重量あた りの表面積 (比表面積) の大きなものを使用することが好ましい。 比表面積は好 ましくは 3 Om2ノ g以上であり、 より好ましくは 50m2/g以上であり、 さら に好ましくは 100m2/g以上である。 また比表面積は実用的な吸着剤という 点から、 好ましくは 1, 000m2/g以下であり、 より好ましくは 80 Om2/ g以下であり、 さらに好ましくは 600m2/g以下である。
吸着剤による処理を実施した場合、 再濾過を実施する必要があるが、 その際は 先述の濾過条件をそのまま適用することができる。 こうして得られた濾過後の溶液においては、 重合体を減圧下に過熱することに より溶剤が除去される。 水素化スチレンポリマーは、 こうした加熱により劣化し やすいため、 後述のような耐熱安定剤を重合体溶液の段階であらかじめ溶解して おくことが好ましい。
濾過後、 溶剤は蒸発留去あるいはスチームストリッビングにより除去される。 なかでも、 溶剤の除去方法としては、 神鋼パンテヅク社製「ェクセバ」等の薄膜 蒸発法、 ベント付 2軸押し出し機等を利用した直接脱溶剤方法が利用可能である c また、 溶剤の除去された水素化スチレンポリマーは、 外部からの異物の混入を防 止するため、 クリーンルーム等、 外来異物が極めて少ない環境下において取り扱 うことが好ましい。
さらに本発明においては、 先述のように溶剤の除去を実施する以前の段階で、 安定剤を水素化スチレンポリマー溶液に添加しておくことが好ましい。 こうした 安定剤としては、 ィルガノックス 1 0 1 0、 1 0 7 6 (チバ 'スぺシャリテイ - ケミカルズ (株) 製) 等の通常のヒンダードフエノール系、 H P 1 3 6 (チバ ' スぺシャリティ 'ケミカルズ (株) 製) 等のベンゾフラノン系、 さらに下記式 ( I ) で示される部分ァクリル化ヒンダ一ドフエノール系等の安定剤を挙げること ができ、 これらは併用することも可能である。 これらのうちでも、 下記式 (I ) で示される部分ァクリル化ヒンダードフヱノ一ル系の安定剤を使用することが、 水素化スチレンポリマーの重合度低下抑制や湿熱環境下でのクレーズ斑点の発生 防止の点で好ましい。
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(式中、 の 〜R 5 は、 同一または相異なり、 水素原子または炭素数 1〜1 0 のアルキル基であり、 R 6 は水素原子またはメチル基である。 )
上記式 (I ) で示される化合物においては、 アルキル基は安定剤としての効果 ならびに製造のしゃすさを勘案して選択される。 〜: R5 の炭素数 1〜 10の アルキル基の具体例としては、 メチル基、 ェチル基、 n—プロピル基、 イソプロ ビル基、 n―プチル基、 s e c—プチル基、 ィソブチル基、 t e r t -ブチル基、 1, 1—ジメチルプロピル基等が挙げられる。'特に: 及び R2 としては、 イソ プロピル基、 s e c-ブチル基、 t e r t -ブチル基、 1 , 1ージメチルプロピ ル基のような立体障害の大きな嵩高いアルキル基が安定化効果や製造の容易さの 点で好ましい。 R3 及び R4 としては、 水素引き抜きを伴うキノィ ド型構造の生 成反応の防止を考慮すると、 好ましいのは、 t e r t—プチル基、 1, 1—ジメ チルプロピル基である。 R5 としては、 メチル基、 ェチル基、 n—プロピル基、 n—プチル基が好ましい。 こうした化合物の具体的な例としては住友化学工業 ( 株) 製の商品名 「スミライザ一 (Smi 1 i z e r) GM」 (前記式 (I) にお いて =R2 二 t e rt-プチル基、 R3 =R4 =メチル基、 R5 =H6 =水 素原子) 、 「スミライザ一 (Smi l i z e r) GS」 (前記式 (I) において R1 =R2 =R3 =R4 = 1 , 1-ジメチルプロピル基、 R5 =メチル基、 R6 =水素原子) を挙げることができる。
こうした安定剤の添加量としては、 水素化スチレンポリマー 100重量部に対 して 0. 01重量部以上、 5重量部以下残留するようにすることが好ましい。 水 素化スチレンポリマ一中の残留量が 0. 0 1重量部未満の場合には、 水素化スチ レンポリマ一の重合度低下が顕著であり、 所期の物性の成形物を得ることが困難 である。 また、 水素化スチレンポリマー中の残留量が 5重量部を超える場合には、 成形時の金型汚れや、 成形物の着色の原因となる。 安定剤は、 本発明の成形物を 成形する際の耐熱安定性にも寄与するため、 上記範囲であることが好ましい。 水 素化スチレンポリマ一中の残留量の範囲としては、 0. 05重量部以上、 3重量 部以下が更に好ましく、 0. 1重量部以上、 2重量部以下であることがより好ま しい。
こうした安定剤は、 上述の水素添加反応において用いられる溶剤の除去過程で 一部失われる。 安定剤の残留率は、 溶剤除去の条件に依存するところが大きいが、 上述の水素化スチレンポリマー中の残留量を実現するためには、 通常は所期の残 留量の 1. 1倍から 3倍程度の安定剤を水素化スチレンポリマー溶液に添加する ことが必要である。
本発明の重合体には、 必要に応じて、 グリセリンモノステアレートといったェ ステル系ゃジメチルシロキサンのようなシリコン系等の離型剤、 滑剤、 可塑剤、 紫外線吸収剤、 着色剤、 帯電防止剤等の添加剤を添加することができる。
本発明の成形物である光ディスク基板は、 上述の水素化スチレンポリマ一から 実質的になる光ディスク基板であって、 該光ディスク基板を温度 8 0 °C;、 相対湿 度 8 5 %の雰囲気に 5 0 0時間暴露した後の、 該基板表面における任意の位置の l c m2 中に含まれるクレーズ斑点の数が 1 0個以下、 好ましくは 5個以下であ る o
顕微鏡によるクレーズ斑点数は、 倍率 5 0倍の光学顕微鏡を用い、 同一基板に ついて、 3回測定を行うことにより得られた値の平均値である。
クレーズ斑点の非常に少ない光ディスク基板を用いた情報記録媒体は高温 ·高 湿下でも良好に情報の保存 '再生が可能であり、 C D、 M O、 MD、 D V D等各 種の光ディスク用基板として利用できる。
本発明の水素化スチレンポリマーを溶融成形することにより成形物を得ること ができる。
本発明の水素化スチレンポリマーは従来公知の射出成形法、 射出圧縮成形法に より、 光ディスク基板などの光学用途や、 食品用あるいは医療用容器、 フィルム、 電気 ·電子用部材等に容易に成形可能である。
本発明の水素化スチレンポリマーの成形時のシリンダー温度としては、 使用す る用途にもよるが、 2 5 0 °Cから 3 5 0 °Cの範囲が好ましい。 2 5 0 °C以下では 流動性が低下するために良好な成形物を得ることが困難であり、 3 5 0 °C以上で は、 樹脂の耐熱性が低下して熱分解が起こるため好ましくない。 シリンダー温度 としては 2 8 0 °C以上、 3 4 0 °C以下が更に好ましい。 成形時の金型温度として は、 7 0 °Cから 1 5 0 °Cが好ましい。 7 0 °C以下では、 成形物の表面性が低下し、 1 5 0 °C以上では、 ポリマーのガラス転移点近傍となるために、 成形物の取り出 し時に変形しやすくなるためである。 金型温度としては好ましくは 8 0 °C以上、 1 4 0 °C以下である。
本発明の水素化スチレンポリマーは湿熱環境下の耐久性に優れ、 高温高湿下で の安定性、 なかでも透明性低下の原因となるクレーズの発生が抑制されているた め、 光ディスク基板等の光学用途、 食品用あるいは医療用容器、 フィルム、 電気 -電子用部材等の成形物の成形に好適である。 実施例
以下に実施例により本発明を詳述する。但し、 本発明はこれら実施例に何ら限 定されるものではない。
実施例、 比較例で行つた測定項目は以下の方法で測定した。
溶液粘度: B型粘度計を用い 30°Cにて粘度を測定した。
水素化率、 水素化された共重合体におけるスチレン/イソプレン重量比:丄!! — NMRにより定量した。 JEOL JNM— A— 400型核磁気共鳴吸収装置 を用いた。
ガラス転移温度 (Tg) : TA Instrument s製 2920型 DS Cを使用し、 昇温速度は 20°0/分で測定した。
還元粘度:濃度 0. 5 g/dLのトルエン溶液の、 30°Cにおける還元粘度 7 sp/Cを測定した。
残留無機元素濃度: I CP発光分析法により定量した。
異物量の測定: リオン株式会社製パーティクルカウン夕一 KL— 26を用いて 測定し
全光線透過率:(株) 島津製作所製紫外可視分光器 (U V— 240 ) を使用し た。 波長 380 nmから 780 nmまでの透過率の波長分散を測定し、 国際照明 委員会 (CIE) により 1 Onmおきに定められた標準視感度 V (λ) に従い、 視感度補正を行った値を全光線透過率とした。
吸水率の測定: J I S K7209記載の『プラスチック一吸水率の求め方』 に準拠し、 水温 23° 24時間浸せき後の吸水率を測定した。
[実施例 1 ] .
攪拌翼付き容量 10 Lのステンレス製オートクレープの内部を十分に乾燥し、 かつ窒素置換した後、 ポリスチレン 750 g (Mw二 2. 8 X 105 )、 Ni/ シリカ ·アルミナ触媒 118 g、 シクロへキサン 2, 200 gおよびメチル -t e r t-ブチルエーテル 1, 500 gを仕込んだ。 続いて、 該反応容器を十分に 水素置換した後、 100kgf/cm2 (9. 8MPa) の水素圧をかけて、 攪 抨しながら 180°C、 6時間水素化反応を行った。 反応終了後、 得られた懸濁液 (スラリー) を孔径 0. 1〃mのメンブランフィル夕一 (住友電工 (株),製 「フ ルォロポア」 ) を用いて、 30°Cにて 0. 6MP aの圧力で濾過を行ったところ、 無色透明な溶液が得られた (溶液 A) 。 該溶液の溶液粘度は、 0. 14Pa · s e c ( 1. 4ポアズ) であった。
この濾液に 「スミライザ一 GS」 (前記式 (I) において =R2 =R3 = R4 = 1 , 1—ジメチルプロピル基、 R5 =メチル基、 R6 =水素原子) を水素 化スチレン重合体に対して 0. 4重量%添加した。 この溶液を外部から異物が入 らないように密封系にて加熱し、 減圧することにより溶媒を留去して、 次いで吐 出口がクリーンルーム内にあるェクストルーダ一を用いてペレツト化を行い、 無 色透明な重合体を得た。
得られた重合体を用いて、 1重量%のトルエン溶液を調整し、 異物の含有量を 測定したところ、 0. 2〃m以上 0. 5〃m未満の異物は重合体 1 g中 6. 5 x 104個、 0. 5〃m以上の異物は重合体 1 g中 8. 3X 103個であった。 この重合体の1 H— NMRにより定量した水素化率は、 99. 3%であった。 濃度 0. 5 g/dLのトルエン溶液を用いて、 30°Cで求めた還元粘度 77sp/C は 0. 47 dL/gであった。 また I CP発光分析により重合体中の残留金属は、 Niが 0. 23ppm、 A1が 0. 30ppm、 S iが 0. 19ppm、 L iが 1 5 ppbといずれも 1 ppm以下であることがわかった。 さらに、 りん濃度は、 0. 1 ppm以下であった。 また、 DSCにより測定したガラス転移温度は 14 9°Cであった。'
次に該水素化スチレン重合体を用いて成形用粒状物を作製した。 得られた粒状 物を、 ブル一レーザ一用のスタンパーを用い、 樹脂温度 330°C、 金型温度 12 0°Cで、 無色透明な光ディスク基板 (直径 12 cm、 厚さ 0. 6mm) を射出成 形した。 この光ディスク基板の吸水率は 0. 01%以下であり、 吸水率は極めて 低く、 全光線透過率は 9 1%であり、 高い透明性を示した。
該光ディスク基板を 80 °C、 相対湿度 85 %の雰囲気で 500時間促進劣化を 実施した後、 顕微鏡観察によりクレーズ斑点数を数えた。 その結果、 基板内のク レ一ズ斑点の数は 1 cm2 内に 1個であった。
[比較例 1 ]
実施例 1で得られた濾過後の無色透明溶液 (溶液 A) に 「ィルガノックス (I r ganox) 10 10 (ヒンダードフエノール系) 」 (チバ 'スぺシャリティ 'ケミカルズ (株) 製) 及び 「ィルガフォス (I rgaf o s) 168 (ホスフ イン系) 」 (チバ ·スぺシャリティ 'ケミカルズ (株) 製) をそれそれ重合体に 対して 0. 4重量%となるよう添カ卩した。 この溶液を外部から異物が入らないよ うに密封系にて加熱し、 減圧することにより溶媒を留去して、 次いで吐出口がク リーンルーム内にあるェクストル一ダ一を用いてペレツト化を行い、 無色透明な 重合体を得た。
得られた重合体を用いて、 1重量%のトルエン溶液を調整し、 異物の含有量を 測定したところ、 0. 2〃 m以上 0. 5〃 m未満の異物は重合体 1 g中 5. 8 x 104個、 0. 5〃m以上の異物は重合体 1 g中 9. 5X 103個であった。 この重合体の1 H— NMI こより定量した水素化率は、 99. 3%であった。 濃度 0. 5 gZdLのトルエン溶液を用いて、 30°Cで求めた還元粘度 77SPZ Cは 0. 47 dLZgであった。 また I CP発光分析により重合体中の残留金属 は、 Niが 0. 25 ppm、 A1が 0. 38ppm、 S iが 0. 53ppm、 L iが 18 ppbといずれも 1 ppm以下であることがわかった。 しかし、 りん濃 度は、 180ppmであった。 また、 D S Cにより測定したガラス転移温度は 1 49°Cであった。
次に実施例 1と同様にして、 ブル一レ一ザ一用のスタンパーを用い、 樹脂温度 330°C、 金型温度 120°Cで、 無色透明な光ディスク基板 (直径 12 cm、 厚 さ 0. 6mm) を射出成形した。 この光ディスク基板の吸水率は 0. 0 1 %以下 であり、 吸水率は極めて低く、 全光線透過率は 9 1%であり、 高い透明性を示し た。
該光ディスク基板を 80°C、 相対湿度 85%の雰囲気で 500時間促進劣化を 実施した後、 顕微鏡観察によりクレーズ斑点数を数えた。 その結果、 基板内のク レ一ズ斑点の数は 1 c m 2 内に 100個以上であった。 [比較例 2 ]
攪拌翼付き容量 10 Lのステンレス製ォ一トクレーブの内部を十分に乾燥し、 かつ窒素置換した後、 ポリスチレン 750 g (Mw=2. 8 x 105)、 Ni/ シリカ 'アルミナ触媒 120 g、 シクロへキサン 2, 200 gおよびメチル -t e r t-ブチルエーテル 1, 500 gを仕込んだ。 続いて、 該反応容器を十分に 水素置換した後、 100kgf/cm2 (9. 8 MP a) の水素圧をかけて、 攪 拌しながら 180°C、 6時間水素化反応を行った。 反応終了後、 得られた懸濁液 (スラリー) を孔径 0. 5 /mのメンプランフィル夕一 (住友電工 (株) 製「フ ルォロポア」 ) を用いて、 30°Cにて 0. 6MP aの圧力で濾過を行ったところ、 無色透明な溶液が得られた (溶液 A) 。 該溶液の溶液粘度は、 0. 14Pa · s Θ c ( 1. 4ポアズ) であった。
この濾液に 「スミライザ一 GS」 を水素化スチレン重合体に対して 0. 4重量 %添加した。 この溶液を外部から異物が入らないように密封系にて加熱し、 減圧 することにより溶媒を留去して、 次いで吐出口がクリーンルーム内にあるェクス トル一ダ一を用いてペレット化を行い、 無色透明な重合体を得た。
得られた重合体を用いて、 0. 05重量%のトルエン溶液を調整し、 異物の含 有量を測定したところ、 0. 2 /m以上 0. 5 zm未満の異物は重合体 1 g中 3 . 2X106個、 0. 5〃m以上の異物は重合体 1 g中 4. 7xl 04個であつ た。
この重合体の1 H— NMRにより定量した水素化率は、 99. 5%であった。 濃度 0. 5 gZdLのトルエン溶液を用いて、 30°Cで求めた還元粘度 7? spZ C は 0. 46dL/gであった。 また I CP発光分析により重合体中の残留金属は、 Niが 0. 71ppm、 A1が 0. 89ppm、 Si力 1. 8ppm、 Liが 8 2ppbであった。 さらに、 りん濃度は、 0. lppm以下であった。 また、 D S Cにより測定したガラス転移温度は 149 °Cであった。
次に該水素化スチレン重合体を用いて成形用粒状物を作製した。 得られた粒状 物を、 ブル一レーザー用のスタンパーを用い、 樹脂温度 330°C、 金型温度 12 0°Cで、 無色透明な光ディスク基板 (直径 12 cm、 厚さ 0. 6mm) を射出成 形した。 この光ディスク基板の吸水率は 0. 01%以下であり、 吸水率は極めて 低く、 全光線透過率は 9 1%であり、 高い透明性を示した。
該光ディスク基板を 80°C;、 相対浪度 85 %の雰囲気で 500時間促進劣化を 実施した後、 顕微鏡観察によりクレーズ斑点数を数えた。 その結果、 基板内のク レーズ斑点の数は 1 cm2 内に 100個以上であった。
[実施例 2]
攪拌翼付き容量 10 Lのステンレス製ォ一トクレープの内部を十分に乾燥し、 窒素置換した後、 シクロへキサン 2, 400 g、 メチルー t e r t—プチルェ一 テル 1, 600 g、 スチレン 720 gを仕込んだ。 続いて n_ブチルリチウム 1 6. 2mmo 1に相当する量を濃度 1. 57 Mのシクロへキサン溶液の形で加え て重合を開始させた。 温度 30°Cで 1. 5時間攪拌してスチレンを重合させた。 次いで、 イソプレン 80 gを加えてさらに 30°Cで 1. 5時間反応させた。 次い でテトラメトキシシラン 0. 54 gに相当する量を濃度 3. 0重量%のシクロへ キサン溶液の形で添加し、 温度を 60°Cに昇温してカツプリング反応を実施した c カップリング反応を開始してから 3時間後にエタノール 1 OmLを加えた。 この 共重合体溶液に、 N i /シリカ 'アルミナ触媒 ( N i担持率 65重量%) 140 gを加え、 水素圧 10 Okgf/cm2 (9. 8MPa) ) 、 温度 180°Cで 6 時間水素化反応を行った。 常温に戻し窒素置換を十分行った後、 得られた懸濁液 をオートクレープより取り出して孔径 0. 1 zmのメンブランフィルター (住友 電工 (株) 製フルォロポア) を用いて 30°Cにて 0. 6 MP aの圧力で加圧濾過 を行ったところ、 無色透明な溶液が得られた。 該溶液の溶液粘度は、 0. 13P a · s e c ( 1. 3ポアズ) であった。
この溶液に安定剤としてスミライザ一 G Mを水素化スチレン一イソプレン共重 合体に対して 0. 4重量%添加した。 この溶液を外部から異物が入らないように 密封系にて加熱し、 減圧することにより溶媒を留去して、 次いで吐出口がクリー ンルーム内にあるェクストル一ダーを用いてペレツト化を行い、 無色透明な重合 体を得た。
得られた共重合体を用いて、 1重量%のトルエン溶液を調整し、 異物の含有量 を測定したところ、 0. 2 m以上 0. 5〃m未満の異物は共重合体 1 g中 7. 3 X 104個、 0. 5〃m以上の異物は共重合体 1 g中 8. 5 x 103個であつ た。
この水素化された共重合体の 1 H— N M Rにより求めたスチレン/イソプレン の重量比は 90. 2/9. 8、 水素化率は、 99. 3%であった。
得られた共重合体の濃度 0. 5 g/dLのトルエン溶液中、 30°Cで測定した 還元粘度 77sp/Cは 0. 44dL/gであった。 また I C P発光分析により共重 合体中の残留金属は、 Niが 0. 25ppm、 A1が 0. 12ppm、 L iが 2 Oppbであった。 さらに、 りん濃度は、 0. 1 ppm以下であった。 : D S Cに より測定したガラス転移温度は 147°Cであった。
次に実施例 1と同様にして、 ブルーレーザ一用のスタンパ一を用い、 樹脂温度 330 °C、 金型温度 120 °Cで、 無色透明な光ディスク基板 (直径 12 c m、 厚 さ 0. 6mm) を射出成形した。 この光ディスク基板の吸水率は 0. 01 %以下 であり、 B及水率は極めて低く、 全光線透過率は 91%であり、 高い透明性を示し た。
該光ディスク基板を 80。C、 相対湿度 85 %の雰囲気で 500時間促進劣化を 実施した後、 顕微鏡観察によりクレーズ斑点数を数えた。 その結果、 基板内のク レ一ズ斑点の数は 1 cm2 内に 2個であった。
[実施例 3 ]
実施例 2で得られた水素化反応処理後の懸濁液を孔径 0. 1 Aimのメンブラン フィル夕一 (住友電工 (株) 製フルォロポア) を用いて、 30 にて0. 25M Paの圧力で濾過を行ったところ、 無色透明な溶液が得られた。該溶液の溶液粘 度は、 0. 13Pa ' s e c (1. 3ポアズ) であった。
この溶液に安定剤としてスミライザ一 GMを水素化スチレン—イソプレン共重 合体に対して 0. 4重量%添加した。 この溶液を外部から異物が入らないように 密封系にて加熱し、 減圧することにより溶媒を留去して、 次いで吐出口がクリー ンルーム内 (こあるェクストル一ダ一を用いてペレツト化を行い、 無色透明な重合 体を得た。
得られた共重合体を用いて、 1重量%のトルエン溶液を調整し、 異物の含有量 を測定したところ、 0. 2〃m以上 0. 5 zm未満の異物は共重合体 1 g中 4. 3 x l 03個、 0. 5 zm以上の異物は共重合体 1 g中 4. O x 102個であった c この水素化された共重合体の — NMRにより求めたスチレン /ィソプレン の重量比は 90. 2/9. 8、 水素化率は 99. 3%であった。 得られた共重合 体の濃度 0. 5 g/dLのトルエン溶液中、 30°Cで測定した還元粘度 77sp/C は 0. 44dL/gであった。 また I CP発光分析により共重合体中の残留金属 は、 Niが 0. 18ppm、 A1が 0. 10ppm、 L iが 25 p p bであった c さらに、 りん濃度は 0. lppm以下であった。 DSCにより測定したガラス転 移温度は 147°Cであった。
次に実施例 1と同様にしてブル一レーザ一用のスタンパ一を用い、 樹脂温度 3 30°C、 金型温度 120°Cで、 無色透明な光ディスク基板 (直径 12 cm、 厚さ 0. 6 mm) を射出成形した。 この光ディスク基板の吸水率は 0. 01 %以下で あり、 B及水率は極めて低く、 全光線透過率は 91%であり、 高い透明性を示した c 該光ディスク基板を 80で、 相対湿度 85 %の雰囲気で 500時間促進劣化を 実施した後、 顕微鏡観察によりクレーズ斑点数を数えた。 その結果、 基板内のク レ一ズ斑点の数は 1 cm2内に 0個であった。
[実施例 4]
十分に乾燥し、 窒素置換したステンレス製オートクレープにスチレン 266 g、 シクロへキサン 2, 500 gを仕込んだ。 溶液を 40°Cまで加熱した後、 1. 0 Mn—プチルリチウム—へキサン溶液 3. 5mLを加え、 50°Cに加熱し、 2時 間反応させた。 次いでイソプレン 60 gをシクロへキサン溶液として加え、 さら に 2時間反応させた。 さらに続いて、 スチレン 266 g、 シクロへキサン 700 gを加え、 2時間反応させた。 反応終了後、 イソプロパノール 0. 7gを加え、 スチレン一イソプレン一スチレンブロック共重合体を得た。 G P Cから求めた数 平均分子量は 107, 000であり、 分子量分布は 1. 45だった。
この溶液にシクロへキサン 1 , 300 g、 メチルー t—プチルエーテル 700 gニッケル/シリカ ·アルミナ 80 gを加え、 水素圧 10MPa、 温度 180°C で 4時間水素化反応を行った。 常温に戻し窒素置換を十分行った後、 得られた懸 濁液をォ一トクレープより取り出して孔径 0. 1 mのメンブランフィルター ( 住友電工 (株) 製フルォロポア) を用いて 30°Cにて 0. 6MPaの圧力で濾過 を行ったところ、 無色透明な溶液が得られた。 該溶液の溶液粘度は、 0. 13P a · s e c ( 1. 3ポアズ) であった。
この溶液に安定剤としてスミライザ一 G Mを水素化スチレン一イソプレン一ス チレンプロック共重合体に対して 0. 4重量%添加した。 この溶液を外部から異 物が入らないように密封系にて加熱し、 減圧することにより溶媒を留去して、 次 いで吐出口がクリーンルーム内にあるェクストル一ダ一を用いてペレツト化を行 い、 無色透明な共重合体を得た。
得られた共重合体を用いて、 1重量%のトルエン溶液を調整し、 異物の含有量 を測定したところ、 0. 2 m以上 0. 5 /m未満の異物は共重合体 1 g中 8. 4x l 04 i固、 0. 5〃m以上の異物は共重合体 1 g中 9. 6xl 03個であつ た。
この水素化された共重合体の — NMRにより求めたスチレンノィソプレン の重量比は 90. 0/10. 0、 水素化率は、 99. 5%であった。
得られた共重合体の濃度 0. 5 g/dLのトルエン溶液中、 30°Cで測定した 還元粘度?? sp/Cは 0. 42dL/gであった。 また I CP発光分析により共重 合体中の残留金属は、 ^"丄が 29ppm、 八1が0. 32ppm、 3丄が0 . 42ppm、 L iが 18 ppbであった。 さらに、 りん濃度は、 0. lppm 以下であった。 DSCにより測定したガラス転移温度は 145°Cであった。 次に実施例 1と同様にして、 ブル一レーザ一用のスタンパ一を用い、 樹脂温度 330°C;、 金型温度 120°Cで、 無色透明な光ディスク基板 (直径 12 cm、 厚 さ 0. 6mm) を射出成形した。 この光ディスク基板の吸水率は 0. 01 %以下 であり、 吸水率は極めて低く、 全光線透過率は 91%であり、 高い透明性を示し た。
該光ディスク基板を 80 °C、 相対湿度 85 %の雰囲気で 500時間促進劣化を 実施した後、 顕微鏡観察によりクレーズ斑点数を数えた。 その結果、 基板内のク レーズ斑点の数は 1 cm2 内に 0個であった。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 水素化されたスチレン重合単位の含有量が 70重量%以上である水素化ス チレンポリマーにおいて、
その粒径が 0. 2〃m以上 0. 5〃m未満の微粒子状の異物の含有量が、 水素化 スチレンポリマー 1 g中 1 X 106個以下であり、
水素化スチレンポリマ一 100重量部中の、 りん原子の含有量が 0. 0.1重量部 以下
であることを特徴とする水素化スチレンポリマー。
2. 共重合成分として共役ジェン重合体を水素化した成分を 1重量%以上 30 重量%以下含有する請求項 1記載の水素化スチレンポリマー。
3. 請求項 1記載の水素化スチレンポリマーを溶融成形することにより得られ る成形物。
4. 光ディスク基板用である請求項 3記載の成形物。
5. ブル一レーザー用の光ディスク基板用である請求項 3記載の成形物。
6. 水素化されたスチレン重合単位の含有量が 70重量%以上である水素化ス チレンポリマーを、 その溶液粘度がせん断速度 1 (1/s) において 10Pa - s e c (100ポアズ) 以下となる温度において、 0. 3〃m以下のポアサイズ を有するフィル夕一で濾過し、 次いで得られた濾液から溶媒を除去する請求項 1 記載の水素化スチレンポリマ一の製造方法。
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