ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к поликарбонатному сополимеру и к термостойким деталям, содержащим сополимер. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к поликарбонатному сополимеру, содержащему повторяющиеся звенья, включающие 9,9-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)флуорен, и к термостойким деталям, содержащим сополимер. Кроме этого, настоящее изобретение также относится к полимерной композиции, содержащей сополимер.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Поликарбонат, получаемый при проведении реакции между 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропаном (далее в настоящем документе называемым "бисфенолом А") и предшественником карбоната, используется в качестве конструкционной пластмассы в различных областях. Однако формованные изделия, полученные с использованием поликарбоната, содержащего звенья бисфенола А, демонстрируют неудовлетворительные термостойкость, прозрачность, формуемость и способность сохранять размеры в зависимости от применения, так что формованные изделия могут подвергаться деформации, плавлению и тому подобному.
Поэтому были внесены разнообразные предложения, направленные на улучшение термостойкости (ссылка на патентные публикации 1, 2, 3, 4, 5 и 6).
Кроме того, для применения в оптике был предложен поликарбонатный сополимер, имеющий флуореновую структуру, типичным представителем которой является 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорен (ссылка на патентные публикации 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13).
Публикации предшествующего уровня техники
Задачи, решаемые изобретением
Задача настоящего изобретения заключается в создании поликарбонатного сополимера, обладающего превосходной термостойкостью и способностью сохранять размеры, полимерной композиции, содержащей сополимер, и разнообразных формованных изделий.
Описание изобретения
Настоящее изобретение представляет собой поликарбонатный сополимер, содержащий от 5 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 95 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО.
Кроме того, настоящее изобретение относится к термостойкой детали, содержащей поликарбонатный сополимер, при этом поликарбонатный сополимер содержит от 5 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 95 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd, каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО.
Первый аспект настоящего изобретения представляет собой деталь для пайки оплавлением припоя, состоящую из поликарбонатного сополимера, при этом поликарбонатный сополимер содержит от 60 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 40 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II-1):
Второй аспект настоящего изобретения представляет собой деталь для преобразования траектории луча света, состоящую из поликарбонатного сополимера, при этом поликарбонатный сополимер содержит от 50 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 50 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО.
Третий аспект настоящего изобретения представляет собой оптический диск, который включает субстрат с толщиной в диапазоне от 0,3 до 1,2 мм, на котором имеются тисненые углубления, или направляющие канавки, отражающий слой, сформированный на субстрате, и прозрачный защитный слой с толщиной в диапазоне от 3 до 200 мкм, который сформирован на отражающем слое и который воспроизводит записанные данные по механизму изменения интенсивности света у отраженного света, полученного при освещении диска пучком света с прозрачной стороны защитного слоя,
субстрат по существу состоит из поликарбонатного сополимера,
поликарбонатный сополимер содержит от 20 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 80 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО,
субстрат характеризуется
(А) модулем упругости при изгибе от 2800 до 4000 МПа,
(В) водопоглощением, равным 0,3 мас.% или менее при достижении насыщения,
(С) величиной tanδ, измеренной при 40°С и 18 Гц в соответствии с ISO 6721-4, по меньшей мере, равной 0,020, и
(D) деформационной термостойкостью, измеренной под нагрузкой 1,81 МПа в соответствии с ISO 75-1, -2, равной 110°С или более.
Четвертый аспект настоящего изобретения представляет собой пластмассовое зеркало, состоящее из поликарбонатного субстрата и металлической отражающей пленки,
поликарбонатный субстрат содержит поликарбонатный сополимер,
поликарбонатный сополимер содержит от 20 до 70 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 80 до 30 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующими общими формулами (II-1) и/или (II-2):
поликарбонатный субстрат характеризуется
(А) температурой стеклования от 120 до 230°С,
(В) водопоглощением, равным 0,2 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 часа, и
(С) модулем упругости при изгибе от 2500 до 4000 МПа.
Пятый аспект настоящего изобретения представляет собой проводящую полимерную композицию, содержащую поликарбонатный сополимер и наполнитель на углеродной основе, при этом поликарбонатный сополимер содержит от 5 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 95 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО.
Шестой аспект включает лоток для транспортировки электронной детали, причем лоток состоит из поликарбонатного сополимера и наполнителя на углеродной основе, при этом поликарбонатный сополимер содержит от 5 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 95 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой часть схематического изображения вертикального поперечного сечения диска в одном варианте реализации оптического диска настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой часть схематического изображения вертикального поперечного сечения диска в одном варианте реализации оптического диска настоящего изобретения.
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поликарбонатный сополимер
Компонент а
Поликарбонатный сополимер настоящего изобретения получают путем использования в качестве ароматического дигидроксикомпонента 9,9-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)флуорена (далее в настоящем документе сокращенно называемого "бискрезолфлуореном"), описываемого следующей формулой (1):
Компонент b
Поликарбонатный сополимер настоящего изобретения получают путем использовании в качестве сополимеризуемого компонента ароматического дигидроксикомпонента, описываемого следующей формулой (2):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой одинарную связь, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или же группу O, S, SO, SO2, CO или СОО.
В качестве такого ароматического дигидроксикомпонента возможно использование любого компонента, который в общем случае используют в качестве дигидроксикомпонента поликарбоната. Иллюстративные примеры компонента включают 4,4'-дигидроксибифенил, бис(4-гидроксифенил)метан, 1,1-бис(4-гидроксифенил)этан, 1,1-бис(4-гидроксифенил)-1-фенилэтан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А), 2,2-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)пропан (бисфенол С), 1,1-бис(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметилциклогексан, 2,2-бис(4-гидрокси-3,3'-бифенил)пропан, 2,2-бис(4-гидрокси-3-изопропилфенил)пропан, 2,2-бис(3-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)бутан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)октан, 2,2-бис(3-бром-4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(3,5-дибром-4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(3,5-дихлор-4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(3-циклогексил-4-гидроксифенил)пропан, 1,1-бис(3-циклогексил-4-гидроксифенил)циклогексан, бис(4-гидроксифенил)дифенилметан, 1,1-бис(4-гидроксифенил)циклогексан (бисфенол Z), 1,1-бис(4-гидроксифенил)циклопентан, 4,4'-дигидроксидифениловый эфир, 4,4'-дигидрокси-3,3'-диметилдифениловый эфир, 4,4'-дигидроксидифенилсульфон, 4,4'-дигидроксидифенилсульфоксид, 4,4'-дигидроксидифенилсульфид, 4,4'-дигидрокси-3,3'-диметилдифенилсульфон, 4,4'-дигидрокси-3,3'-диметилдифенилсульфид, 4,4'-дигидрокси-3,3'-диметилдифенилсульфоксид, 4,4'-дигидрокси-3,3'-дифенилдифенилсульфон, 4,4'-дигидрокси-3,3'-дифенилдифенилсульфид, 4,4'-дигидрокси-3,3'-дифенилдифенилсульфоксид, 1,3-бис{2-(4-гидроксифенил)пропил}бензол (бисфенол М) и 1,4-бис{2-(4-гидроксифенил)пропил}бензол.
Из них подходящими являются 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А), описываемый следующей далее формулой (2-1), 1,3-бис{2-(4-гидроксифенил)пропил}бензол ("бисфенол М"), описываемый следующей далее формулой (2-2), и 2,2-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)пропан ("бисфенол С"), описываемый следующей далее формулой (2-3).
Другие сополимеризуемые компоненты
Кроме того, поликарбонатный сополимер настоящего изобретения может быть разветвленным поликарбонатным сополимером, полученным при сополимеризации с фенольным соединением, имеющим три или более функциональные группы.
Иллюстративные примеры фенольного соединения, имеющего три или более функциональные группы, включают флороглюцин, флороглюцид, 4,6-диметил-2,4,6-трис(4-гидроксифенил)гептен-2,4,6-диметил-2,4,6-трис(4-гидроксифенил)гептан, 1,3,5-трис(4-гидроксифенил)бензол, 1,1,1-трис(4-гидроксифенил)этан, 2,2-бис(4,4-бис(4-гидроксифенил)циклогексил)пропан, 2,6-бис(2-гидрокси-5-метилбензил)-4-метилфенол, 2,6-бис(2-гидрокси-5-изопропилбензил)-4-изопропилфенол, бис(2-гидрокси-3-(2-гидрокси-5-метилбензил)-5-метилфенил)метан, тетракис(4-гидроксифенил)метан, трис(4-гидроксифенил)фенилметан, трисфенол, 2,2-бис(2,4-гидроксифенил)пропан, бис(2,4-дигидроксифенил)кетон и 1,4-бис(4,4-дигидрокситрифенилметил)бензол. Из них предпочтителен 1,1,1-трис(4-гидроксифенил)этан. Их можно использовать индивидуально или в виде комбинации из двух или более. Фенольное соединение, имеющее три или более функциональных групп, предпочтительно используют в количестве от 0,01 до 5 мол.%, более предпочтительно от 0,1 до 3 мол.%, в расчете на все количество ароматических дигидроксикомпонентов и получают разветвленный поликарбонатный сополимер, отличающийся превосходной жесткостью.
Настоящее изобретение относится к термостойким деталям, состоящим из упомянутого выше сополимера. Иллюстративные примеры термостойких деталей включают детали для пайки оплавлением припоя, детали для преобразования траектории луча света, оптические диски, пластмассовые зеркала и лотки для транспортирования электронных деталей.
Первый аспект: детали для пайки оплавлением припоя
Первый аспект настоящего изобретения относится к детали для пайки оплавлением припоя с хорошей прозрачностью, которая не подвергается деформации во время пайки в печи для оплавления припоя.
В области техники, связанной с электронными деталями, наряду с уменьшением размеров и улучшением эксплуатационных характеристик у электронных устройств, и с улучшением производительности, в качестве способа установки различных электронных деталей на субстратах становится популярной технология монтажа на поверхности (SMT), которая позволяет добиться высокой плотности установки деталей и отличается высокой эффективностью.
Технология монтажа на поверхности означает технологию фиксации электронных деталей на плате с печатным монтажом в результате размещения электронных деталей на монтажной плате с использованием припоя кремообразной консистенции, а после этого пропускания печатной платы через нагревательную печь (печь для оплавления припоя) для того, чтобы расплавить припой.
Иллюстративные примеры способов, которые в первую очередь используются в качестве способа нагревания субстрата в печи для оплавления припоя, включают способ обычной теплопередачи с использованием горячего воздуха, включающий пропускание платы через горячий воздух, который подвергают принудительной циркуляции, способ с использованием излучения дальнего инфракрасного диапазона, включающий нагревание платы под действием излучения дальнего инфракрасного диапазона с верхней стороны платы или как с верхней, так и с нижней стороны платы, и способ, включающий нагревание платы под действием комбинации горячего воздуха и излучения дальнего инфракрасного диапазона. При пайке температура печатной платы и электронных деталей, введенных в печь для оплавления припоя, достигает высоких значений в диапазоне от 220 до 270°С.
Среди электронных деталей существуют детали, которые должны характеризоваться наличием прозрачности, такие как линзы, призмы и прозрачные колпачки. Несмотря на то, что в настоящее время с учетом существования проблемы термостойкости данные детали изготавливают из стекла или термоотверждающегося полимера, существует и проблема, заключающаяся в том, что их формование занимает определенное время. В соответствии с этим желательными являются термопластичные полимеры, демонстрирующие термостойкость при проведении пайки оплавлением припоя и легкую формуемость. Однако такие материалы, для которых имел бы место баланс термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя и оптических свойств, пока еще неизвестны.
Задачей первого аспекта настоящего изобретения является создание детали для пайки оплавлением припоя, демонстрирующей термостойкость при проведении пайки оплавлением припоя и превосходные прозрачность и формуемость.
Поликарбонатный сополимер
Поликарбонатный сополимер, составляющий деталь для пайки оплавлением припоя первого аспекта настоящего изобретения, содержит повторяющиеся звенья (компонент а), описываемые общей формулой (I), в количестве от 60 до 95 мол.%, предпочтительно от 65 до 90 мол.%, более предпочтительно от 70 до 85 мол.%, и повторяющиеся звенья (компонент b), описываемые общей формулой (II-1), в количестве от 40 до 5 мол.%, предпочтительно от 35 до 10 мол.%, более предпочтительно от 30 до 15 мол.%.
Если количество компонента а будет меньше 60 мол.%, то термостойкость детали для пайки оплавлением припоя может оказаться неудовлетворительной. Между тем если количество компонента а будет больше 95 мол.%, то сополимер будет демонстрировать неудовлетворительную текучесть расплава, и его будет трудно формовать, а изделие, сформованное из него, будет демонстрировать неудовлетворительную прозрачность.
Удельная вязкость
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется удельной вязкостью от 0,17 до 0,55, более предпочтительно от 0,21 до 0,45, при ее измерении при 20°С для раствора 0,7 г сополимера в 100 мл метиленхлорида.
Температура стеклования
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется температурой стеклования (Tg) от 200 до 250°С при ее измерении при скорости увеличения температуры 20°С/мин. Tg более предпочтительно находится в диапазоне от 205 до 245°С. Если Tg будет ниже 200°С, то при проведении пайки оплавлением припоя термостойкость оптической детали, сформованной с использованием сополимера, будет неудовлетворительной, в то время как, если температура будет выше 250°С, то сополимер будет отличаться высокой вязкостью расплава, и в некоторых случаях может оказаться, что с ним трудно работать.
Объемная скорость течения расплава
Поликарбонатный сополимер предпочтительно демонстрирует объемную скорость течения расплава (MVR), измеренную при 320°С под нагрузкой 1,2 кг в соответствии с JIS K-7210, по меньшей мере, 0,2 см3/10 мин, более предпочтительно 0,5 см3/10 мин.
Конкретные примеры деталей для пайки оплавлением припоя настоящего изобретения включают линзы и колпачки для различных индикаторных лампочек; объективы фотоаппаратов и оправы объективов для мобильных телефонов со встроенными фотоаппаратами; линзы и колпачки для светоизлучающих элементов, таких как диоды; колпачки и герметики для различных устройств, таких как транзисторы и выпрямители; колпачки и герметики для сенсоров, ИС (интегральных схем) и тому подобного, и спектральные разделяющие/суммирующие устройства, такие как оптические волноводы и оптико-волоконные кабели, например, призмы. Детали для пайки оплавлением припоя настоящего изобретения в особенности пригодны для линз, оправ объективов и призм.
Детали для пайки оплавлением припоя формуют по любому способу, такому как способ литьевого формования, способ прямого прессования, способ литьевого прессования, способ экструдирования и способ отливки из раствора.
Оптические детали требуют наличия прозрачности для различных длин волн в соответствии с приложениями. Например, для колпачков и герметиков требуется наличие прозрачности для видимого света (от 400 до 700 нм). Для линз и колпачков для светоизлучающих элементов, таких как диоды, требуется наличие прозрачности для длин волн света, испускаемого элементами. Кроме того, для оптико-волоконных коммуникаций используются длины волн от 1300 до 1600 нм и для спектральных разделяющих устройств, таких как призмы для спектрального разделения в случае оптико-волоконного кабеля, требуется наличие прозрачности для данных длин волн.
Поликарбонатный сополимер, используемый в настоящем изобретении, демонстрирует хорошую прозрачность при любых из данных длин волн. Образец для испытаний с толщиной 1,0 мм, который был сформован из поликарбонатного сополимера, предпочтительно характеризовался пропусканием, равным 60% или более, более предпочтительно 70% или более, при каждой из следующих далее длин волн, то есть при 400 нм, 500 нм, 600 нм, 700 нм, 1300 нм, 1400 нм, 1500 нм и 1600 нм.
Деталь для пайки оплавлением припоя настоящего изобретения не деформируется даже после обработки в печи для оплавления припоя с такой предварительной установкой, что действие пиковой температуры 250°С продолжается в течение 5 секунд.
Второй аспект: деталь для преобразования траектории луча света
Второй аспект настоящего изобретения относится к детали для преобразования траектории луча света, демонстрирующей хорошие термостойкость и термостабильность, очень незначительное двулучепреломление и превосходную прозрачность.
До настоящего времени в качестве оптических материалов, таких как материалы для изготовления линз, пластин световодов и тому подобного, использовали несколько полиметилметакрилатных полимеров, поскольку они демонстрируют хорошую прозрачность и малое двулучепреломление. Однако в условиях увеличения в последние годы потребности в улучшении термостойкости полимеров с точки зрения увеличения компактности электронного оборудования и безопасности вряд ли можно сказать, что полиметилметакрилатный полимер обладает достаточной термостойкостью.
Между тем в различных приложениях, включающих оптические материалы, используются поликарбонатные полимеры, что обуславливается высокими прозрачностью и способностью сохранять размеры. Однако с учетом свойств, необходимых для оптических элементов, требующих оптической точности, таких как линзы, призмы, пластины световодов и световоды, в настоящее время трудно разработать вариант использования поликарбонатных полимеров в оптических элементах, поскольку поликарбонатные полимеры относятся к группе обычных пластмасс, которые демонстрируют вполне явно выраженное двулучепреломление, обусловленное ориентацией молекулярной цепи, и которые характеризуются наличием значительной деформации, вызванной формованием.
В качестве способа улучшения ситуации с двулучепреломлением у поликарбонатного полимера предложен способ прививочной сополимеризации поликарбонатного полимера и полимера на основе стирола (JP-A 61-19630 и 63-15822). Однако привитой сополимер, содержащий поликарбонатный полимер и полимер на основе стирола, имеет низкую механическую прочность, он очень хрупкий, и его трудно формовать вследствие неудовлетворительной термостабильности, а для того чтобы улучшить его механическую прочность, его молекулярная масса должна быть увеличена. Однако одновременно с увеличением молекулярной массы ухудшаются его формуемость и поверхностная точность, так что линз, полезных на практике, получить нельзя.
В качестве улучшенного способа, не вызывающего появления упомянутой выше проблемы упомянутого выше способа, предложен способ смешивания поликарбонатного полимера, содержащего ароматический дигидроксикомпонент, такой как бис(4-гидрокси-3,5-диметилфенил)пропан, с акрилонитрилстирольным сополимером (JP-A 5-027101). Однако, несмотря на то, что данная полимерная композиция отличается улучшенными прозрачностью и двулучепреломлением, ей свойственна проблема, заключающаяся в ее низкой термостабильности и в том, что ее очень трудно формовать.
Кроме того, сообщалось (JP-A 6-018701) о линзе с улучшенной термостойкостью и высоким показателем преломления, которая содержит поликарбонатный сополимер, содержащий ароматический дигидроксикомпонент с введенным в него флуореноновым каркасом. Однако данная публикация описывает улучшения термостойкости и показателя преломления, но не упоминает конкретного улучшения ситуации с двулучепреломлением.
Задачей второго аспекта настоящего изобретения является создание оптического формованного изделия, отличающегося наличием очень незначительного двулучепреломления и превосходной прозрачности.
Изобретатель настоящего изобретения обнаружил, что поликарбонатный сополимер, полученный при использовании специфического двухатомного фенола в специфическом количестве, отличается наличием очень незначительного двулучепреломления и что деталь, сформованная из поликарбонатного сополимера, обладает подходящими оптическими свойствами.
Поликарбонатный сополимер
Поликарбонатный сополимер, составляющий деталь для преобразования траектории луча света второго аспекта настоящего изобретения, содержит повторяющиеся звенья (компонент а), описываемые общей формулой (I), в количестве от 50 до 95 мол.%, предпочтительно от 65 до 75 мол.% и повторяющиеся звенья (компонент b), описываемые общей формулой (II), в количестве от 50 до 5 мол.%, предпочтительно от 35 до 25 мол.%.
В особенности предпочтителен поликарбонатный сополимер, содержащий повторяющиеся звенья (компонент а), описываемые общей формулой (I), в количестве от 50 до 95 мол.% и повторяющиеся звенья (компонент b), описываемые общими формулами (II-1) и/или (II-2), в количестве от 50 до 5 мол.%.
Re550
Поликарбонатный сополимер в виде формованной пластины предпочтительно характеризуется пропусканием при 550 нм, равным 80% или более, и предпочтительно его характеристики удовлетворяют следующему выражению:
Re550/d≤10,
если запаздывание при 550 нм обозначить Re550 (нм), а толщину участка, на котором измеряют пропускание и запаздывание, обозначить d (мм).
Оптический элемент, содержащий поликарбонатный полимер, относящийся по типу к обычному полимеру из бисфенола А, в общем случае демонстрирует высокое запаздывание, и его значение в некоторых случаях можно уменьшить при изменении условий формования. Однако диапазон изменения условий в общем случае очень мал, так что формование очень трудно провести, и характеристики обычного поликарбонатного полимера зачастую не могут удовлетворить приведенному выражению. Между тем поликарбонатный сополимер, используемый в настоящем изобретении, характеризуется низким запаздыванием, вызванным ориентацией в полимере, и малой степенью деформации, вызванной формованием, так что из него может быть получен хороший оптический элемент без жесткого задания условий формования.
Пропускание
Формованная пластина предпочтительно характеризуется пропусканием (Т550) при 550 нм, равным 80% или более, более предпочтительно 85% или более. Пропускание измеряют при использовании спектрофотометра типа U-4001 от компании Hitachi, Ltd.
Удельная вязкость
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется удельной вязкостью от 0,17 до 0,55, более предпочтительно от 0,21 до 0,45, при ее измерении при 20°С после растворения 0,7 г полимера в 100 мл метиленхлорида.
Температура стеклования
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется температурой стеклования (Tg) от 150 до 250°С при ее измерении при скорости увеличения температуры 20°С/мин. Tg более предпочтительно находится в диапазоне от 160 до 245°С.
Температура уменьшения массы на 5%
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется температурой уменьшения массы на 5% (Td), используемой в качестве индикатора термостойкости, равной 450°С или более, более предпочтительно 480°С или более, при ее измерении при скорости увеличения температуры 20°С/мин. Если температура уменьшения массы на 5% будет меньше 450°С, то во время формования будет происходить интенсивное термическое разложение, и поэтому будет трудно получить хорошее сформованное изделие, что невыгодно.
Коэффициент фотоупругости
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется коэффициентом фотоупругости, равным 50×1013 см2/дин или менее, более предпочтительно 45×1013 см2/дин или менее. Если коэффициент фотоупругости будет больше 50×1013 см2/дин, то деформация, вызванная формованием, будет большой, и поэтому в некоторых случаях может оказаться затруднительным использование получающегося в результате формованного изделия в качестве детали для преобразования траектории луча света.
Объемная скорость течения расплава
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется объемной скоростью течения расплава (MVR), измеренной при 340°С под нагрузкой 1,2 кг в соответствии с JIS K-7210, по меньшей мере, равной 1,0 см3/10 мин, более предпочтительно, по меньшей мере, равной 1,5 см3/10 мин.
Деталь для преобразования траектории луча света обозначает линзу, призму, пластины световодов и световод, которые являются оптическими элементами, используемыми в качестве деталей для оптического оборудования. Более конкретно, линза обозначает любые линзы, которые имеют две сферические или несферические поверхности преломления и через которые свет имеет возможность проходить. Иллюстративные примеры линз включают сферические линзы, несферические линзы, линзы Френеля и микрорастровые линзы.
Между тем призма обозначает любое формованное изделие, имеющее, по меньшей мере, две полированные поверхности, которые, по меньшей мере, непараллельны друг другу и находятся друг по отношению к другу под некоторым углом. Иллюстративные примеры призмы включают прямоугольную призму, призму Порро, призму прямого зрения, пентагональную призму, призму Добресса, призму Хенцольта, призму Шпренга, призму Молера, призму Волластона, наклонную призму и призму Аббе.
Деталь для преобразования траектории луча света формуют по любому способу, такому как способ литьевого формования, способ прямого прессования, способ литьевого прессования, способ экструдирования и способ отливки из раствора. С точки зрения простоты формования и затрат деталь для преобразования траектории луча света в особенности предпочтительно формовать по способу литьевого формования или по способу литьевого прессования.
Деталь для преобразования траектории луча света, такая как формованная пластина, предпочтительно характеризуется пропусканием при 550 нм, равным 80% или более, более предпочтительно 85% или более.
Поскольку деталь для преобразования траектории луча света настоящего изобретения обладает хорошими оптическими свойствами, описанными выше, в подходящем случае ее можно использовать в качестве оптического элемента для электрического и электронного оборудования, такого как фотоаппарат, цифровой фотоаппарат, жидкокристаллический дисплей, жидкокристаллический проектор, копировальный аппарат и оборудование, связанное с работой с оптическими дисками, а в качестве детали для преобразования траектории луча света, такой как расщепитель или интегратор, ее можно использовать в аппаратуре оптической связи.
Деталь для преобразования траектории луча света предпочтительно представляет собой линзу датчика, линзу фотоаппарата, микрорастровую линзу, линзу проектора или призму.
Деталь для преобразования траектории луча света настоящего изобретения отличается хорошими термостойкостью и термостабильностью, очень незначительным двулучепреломлением и превосходной прозрачностью.
Третий аспект: оптический диск
Третий аспект настоящего изобретения относится к оптическому диску, отличающемуся превосходными жесткостью и стойкостью к водопоглощению.
В обычных оптических дисках (далее в настоящем документе сокращенно обозначаемых "CD-диски"), таких как CD (компакт-диск) и CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на компакт-диске), на одной поверхности прозрачного субстрата с толщиной 1,2 мм формируют тисненые углубления, соответствующие записанным данным, и, кроме того, на данной поверхности формируют отражающую пленку, изготовленную из Al и тому подобного. Данные, записанные на таком CD-диске, воспроизводятся в результате освещения сфокусированным пучком другой поверхности прозрачного субстрата, на которой не сформирована отражающая пленка.
В противоположность этому у дисков DVD (цифровой видеодиск) и DVD-ROM (постоянное запоминающее устройство на цифровом видеодиске) (далее в настоящем документе сокращенно обозначаемых "DVD-диски"), отличающихся более высокими плотностями записи, на одной поверхности прозрачного субстрата с толщиной 0,6 мм формируют более миниатюрные тисненые углубления в сравнении с углублениями для CD-диска, и, кроме того, на данной поверхности формируют отражающую пленку, изготовленную из Al и тому подобного. Как и в случае с CD-диском, данные, записанные на поверхности для записи у такого DVD-диска, воспроизводятся при освещении фокусированным пучком другой поверхности прозрачного субстрата, на которой не сформирована отражающая пленка.
В качестве материала субстрата с толщиной 0,6 мм в общем случае используют ПК (поликарбонат), который представляет собой прозрачный полимерный материал. Субстрат из ПК с толщиной 0,6 мм сам по себе характеризуется недостаточными механическими свойствами и подвергается короблению. Поэтому производят совместное ламинирование двух субстратов из ПК с толщиной 0,6 мм так, чтобы их поверхности для записи находились бы в контакте друг с другом. Таким образом обеспечиваются механические свойства, поскольку полная толщина диска становится 1,2 мм.
Причина того, почему толщина субстрата DVD-диска составляет 0,6 мм, заключается в обеспечении предельного углового отклонения. Поскольку шаг между дорожками и плотность углублений увеличиваются, уменьшается предел для углового отклонения у диска. Величину предельного углового отклонения можно гарантировать при уменьшении толщины субстрата от 1,2 мм до 0,6 мм. Однако поскольку модуль упругости субстрата пропорционален кубу его толщины с точки зрения прочности материалов, невозможно избежать ухудшения величины углового отклонения, которое происходит в процессе изготовления субстрата.
Между тем для того чтобы вместе с упомянутым выше увеличением плотности увеличить в оптических дисках и скорость передачи данных при их записи и чтении, больше уже нельзя избежать вращения субстрата диска с повышенной скоростью.
Однако в случае упомянутой выше структуры оптических дисков трудно избежать возникновения перекашивания по следующим причинам (1-4):
(1) При литьевом формовании: под действием напряжения сдвига возникает напряжение, когда полимер перетекает внутрь полости формы (искажение ориентации молекул).
(2) Завершение заполнения: когда полимер заполнит полость формы, перетекание полимера немедленно завершится, поскольку перемещение шнека быстро прекратится, в результате вся сила инерции полимера и шнека будет воздействовать на субстрат.
(3) Сохранение давления: поскольку до тех пор, пока во время литьевого формования литниковое отверстие после подачи полимера не будет перекрыто, к полимеру прикладывается давление для того, чтобы предотвратить обратное течение полимера и предотвратить возникновение стока, вызванного сокращением объема, в массе субстрата образуется распределение давления.
(4) Охлаждение: вследствие термической усадки возникает напряжение, соответствующее распределению температуры.
В соответствии с этим для того, чтобы улучшить упомянутую выше структуру оптических дисков, предложен "оптический носитель для записи, у которого на субстрате последовательно формируют, по меньшей мере, слой для записи и прозрачный защитный слой, и на который свет поступает со стороны прозрачного защитного слоя для того, чтобы записать и/или воспроизвести сигналы данных, при этом упомянутый выше субстрат включает первый слой полимера, который формирует поверхность, на которой формируют упомянутый выше слой для записи, и второй слой полимера, который ламинируют на упомянутый выше первый слой полимера, и который включает материал полимера, характеризующийся более высоким модулем упругости при изгибе в сравнении с материалом полимера, образующим упомянутый выше первый слой полимера (JP-A 11-242829).
Между тем даже если проблема механических свойств и будет решена при использовании упомянутого выше усовершенствования, оптические диски, использующие для записи и воспроизведения сигналов поверхность только одной стороны, будут подвергаться деформации вследствие водопоглощения, вызванного изменением температуры и влажности в окружающей среде.
В случае DVD-дисков используют обычный поликарбонатный субстрат, характеризующийся водопоглощением, равным 0,3 мас.% или более. Однако поскольку диски с толщиной 0,6 мм соединяют друг с другом таким образом, чтобы их стороны с сигналами находились бы в контакте друг с другом, хороший баланс водопоглощения достигается даже и тогда, когда водопоглощение велико, так что получающийся в результате DVD-диск едва ли будет деформирован. Однако поскольку в случае дисков высокой плотности с высокой числовой апертурой (N.A.) сигналы находятся на одной стороне поверхностного слоя, баланс водопоглощения изменяется, так что проблема деформации под действием поглощения влаги остается. В частности, существует вероятность резкого изменения во время работы дисковода, поскольку вследствие работы дисковода температура в устройстве будет высокой, а влажность в нем будет низкой, и вполне вероятно возникновение такой ошибки фокусировки, при которой сигналы невозможно будет считать вследствие деформации диска.
Для того чтобы подавить возникновение такой деформации, вызванной водопоглощением, предложен "носитель для записи данных в форме диска, который включает субстрат, слой для записи, сформированный на субстрате для того, чтобы записывать сигналы данных, и прозрачный защитный слой, ламинированный на слой для записи, и у которого сигналы данных записываются и воспроизводятся в результате поступления света со стороны прозрачного защитного слоя, причем субстрат включает полученный из полимера серединный слой и полученный из полимера поверхностный слой, при этом поверхностный слой объединен в единое целое с серединным слоем, имея на одной своей поверхности углубления и выступы, соответствующие сигналам данных слоя для записи, и характеризуясь более высокой текучестью в сравнении с серединным слоем", при этом в поверхностном слое субстрата используют полимер, характеризующийся водопоглощением, равным 0,3 мас.% или менее (JP-A 2000-11449). В предложении рекомендуют решить проблему при использовании усложненной конфигурации субстрата, сформированной по способам двухцветного формования, или сэндвичевого формования.
Таким образом, для того чтобы увеличить плотность записи, гарантировать достаточное предельное угловое отклонение и механическую прочность и предотвратить возникновение деформации вследствие водопоглощения, вызванного изменением температуры и влажности в окружающей среде, конфигурация субстрата стала очень сильно усложненной.
Потенциальной причиной этого является отсутствие доступных полимеров, обладающих удовлетворительными свойствами, требуемыми для полимера, используемого в качестве материала субстрата при разработке оптического диска, то есть жесткостью, демпфированием, термостойкостью и способностью к водопоглощению. В частности, в случае научно-исследовательских работ в области полимеров на основе поликарбоната, которые широко используются в качестве материалов для оптических дисков, для целей улучшения оптических свойств наиболее широко используемого поликарбонатного полимера, в котором карбонатными связями связан 4,4'-дигидроксифенилпропан, был разработан широкий ассортимент полимеров на основе поликарбоната (например, JP-A 2000-327767).
Однако, как описывалось выше, разработка поликарбонатных полимеров, отличающихся улучшенными жесткостью, способностью к водопоглощению, демпфированием и термостойкостью, все еще остается на неудовлетворительном уровне, и самым настоятельным образом желательно создание оптического диска, отличающегося более простой конструкцией и высокой плотностью записи, при использовании полимера, который упростит компоновку субстрата для записи, в том числе также и отличающегося формуемостью.
Задача третьего аспекта настоящего изобретения заключается в создании оптического диска, отличающегося простой структурой и превосходными жесткостью, демпфированием, термостойкостью и способностью к водопоглощению.
Структура
Оптический диск настоящего изобретения представляет собой оптический диск, который включает субстрат с толщиной в диапазоне от 0,3 до 1,2 мм, на котором имеются тисненые углубления или направляющие канавки, отражающий слой, сформированный на субстрате, и прозрачный защитный слой с толщиной от 3 до 200 мкм, который формируют на отражающем слое и который воспроизводит записанные данные по механизму изменения интенсивности света у отраженного света, полученного при освещении диска пуском света со стороны прозрачного защитного слоя.
Например, оптический диск настоящего изобретения, показанный на фиг.1, формируют в результате последовательного ламинирования светоотражающего слоя 3, слоя 4 для записи и прозрачного защитного слоя 5 на субстрате 2, имеющем направляющие канавки (оптический диск 1). На верхней поверхности субстрата 2 формируют фазовые углубления для записи данных и отслеживания сервосигналов и направляющие канавки, образующие рисунок с заданным неравномерным расположением элементов, такие как миниатюрные углубления и выступы, например предварительно размеченные канавки.
Кроме того, оптический диск 2, показанный на фиг.2, отличается наличием такой многослойной структуры, что пленку для записи или отражающий слой и прозрачный защитный слой несколько раз ламинируют на субстрат 2, имеющий направляющие канавки. Для изготовления субстратов, светоотражающего слоя, слоев для записи и прозрачных защитных слоев, образующих данные диски, можно использовать материалы, обладающие одинаковыми или подобными свойствами.
У оптического диска предпочтительно имеется слой для записи, расположенный между отражающим слоем и прозрачным защитным слоем. Кроме того, тисненые углубления или направляющие канавки предпочтительно формируют на обеих поверхностях субстрата оптического диска; отражающий слой, слой для записи и/или прозрачный защитный слой также формируют на обеих его поверхностях. В дополнение к этому оптический диск предпочтительно отличается наличием многослойной структуры, так что ламинирование слоя для записи или отражающего слоя производят несколько раз. Кроме того, прозрачный защитный слой оптического диска настоящего изобретения предпочтительно образует тот же самый поликарбонатный сополимер, что и поликарбонатный сополимер, образующий субстрат.
Поликарбонатный сополимер
Поликарбонатный сополимер, используемый в качестве материала оптического диска настоящего изобретения, содержит от 20 до 95 мол.%, предпочтительно от 25 до 70 мол.%, более предпочтительно от 30 до 60 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых общей формулой (I).
Другой компонент сополимера включает от 80 до 5 мол.%, предпочтительно от 75 до 30 мол.%, более предпочтительно от 70 до 40 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых общей формулой (II).
Если доля повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (I), будет меньше 20 мол.%, то может быть получен оптический диск, отличающийся неудовлетворительными прозрачностью, термостойкостью, механическими физическими свойствами, двулучепреломлением для не перпендикулярно падающего пучка света, водопоглощением, жесткостью, способностью к передаче данных или короблением.
Для того чтобы добиться получения желательных текучести, жесткости и стойкости к водопоглощению, поликарбонатный сополимер, используемый в настоящем изобретении, должен в определенном количестве содержать повторяющиеся звенья (компонент а), описываемые общей формулой (I), а также в качестве другого компонента содержать повторяющиеся звенья (компонент b), описываемые общей формулой (II).
В особенности предпочтителен поликарбонатный сополимер, содержащий от 20 до 95 мол.% повторяющихся звеньев, описываемых формулой (I), и от 80 до 5 мол.% повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (II-2), и/или повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (II-3).
В первую очередь предпочтителен поликарбонатный сополимер, содержащий от 20 до 70 мол.%, предпочтительно от 30 до 60 мол.%, повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (I), и от 80 до 30 мол.%, предпочтительно от 70 до 40 мол.%, повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (II-2).
В дополнение к этому предпочтителен поликарбонатный сополимер, содержащий от 20 до 70 мол.%, предпочтительно от 30 до 60 мол.%, повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (I), и от 80 до 30 мол.%, предпочтительно от 70 до 40 мол.%, повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (II-3).
В оптическом диске настоящего изобретения субстрат характеризуется
(А) модулем упругости при изгибе от 2800 до 4000 МПа,
(В) водопоглощением, равным 0,3 мас.% или менее при достижении насыщения,
(С) величиной tanδ, измеренной при 40°С и 18 Гц в соответствии с ISO 6721-4, по меньшей мере, равной 0,020, и
(D) деформационной термостойкостью, измеренной под нагрузкой 1,81 МПа в соответствии с ISO 75-1, -2, равной 110°С или более.
Модуль упругости при изгибе
Поликарбонатный сополимер характеризуется величиной модуля упругости при изгибе, измеренной в соответствии с ISO 178, находящейся в диапазоне от 2800 до 4000 МПа, более предпочтительно от 2900 до 3900 МПа, намного более предпочтительно от 3100 до 3900 МПа. Если модуль упругости при изгибе будет меньше 2800 МПа, то во время вращения сформованного оптического диска с высокой скоростью будет происходить качательное колебание поверхности со значительной амплитудой, что нежелательно для оптического диска с емкостью запоминающего устройства с высокой плотностью записи. Между тем если модуль упругости при изгибе будет превышать 4000 МПа, то будет получен хрупкий оптический диск, и может оказаться, что формование будет трудно провести.
Водопоглощение
Поликарбонатный сополимер характеризуется водопоглощением, измеренным в соответствии с ISO 62 при достижении насыщения при 23°С, равным 0,3 мас.% или менее, предпочтительно 0,28 мас.% или менее. Если водопоглощение будет превышать 0,3 мас.%, то появится вероятность обусловленного водопоглощением коробления оптического диска с металлической пленкой, сформированной на поверхности субстрата оптического диска, и поэтому вероятным станет появление ошибок отслеживания. В особенности предпочтительно водопоглощение, равное 0,27 мас.% или менее.
tanδ
Поликарбонатный сополимер характеризуется величиной tanδ, измеренной при 40°С и 18 Гц в соответствии с ISO 6721-4, по меньшей мере, равной 0,020, более предпочтительно, по меньшей мере, равной 0,025, намного более предпочтительно, по меньшей мере, равной 0,027. Если величина tanδ будет меньше 0,020, то тогда демпфирование у полимера будет незначительным, так что при вращении формованного оптического диска с высокой скоростью будет происходить качательное колебание поверхности со значительной амплитудой, что невыгодно.
Деформационная термостойкость
Поликарбонатный сополимер демонстрирует деформационную термостойкость, измеренную под нагрузкой 1,81 МПа в соответствии с ISO 75-1, -2, равную 110°С или более, предпочтительно 115°С или более, более предпочтительно 120°С или более. Если деформационная термостойкость будет невелика, то термостойкость диска будет неудовлетворительной. Деформационная термостойкость в общем случае равна 150°С или менее, предпочтительно 140°С или менее, если поликарбонатный сополимер используют при обычном литьевом формовании.
Удельная вязкость
Поликарбонатный сополимер предпочтительно демонстрирует удельную вязкость от 0,1 до 0,5, более предпочтительно от 0,15 до 0,4, при ее измерении при 20°С после растворения 0,7 г сополимера в 100 мл метиленхлорида. В случае попадания удельной вязкости в упомянутый выше диапазон поликарбонатный сополимер будет характеризоваться хорошей текучестью расплава и превосходной формуемостью.
Коробление
Для измерения коробления оптического диска в ходе процессов водопоглощения и высушивания использовали следующий способ измерения. А именно, после того как диск подвергали воздействию окружающей среды (окружающая среда А), где температура была равна 30°С, а влажность соответствовала 90% относительной влажности, до достижения насыщения по водопоглощению, диск переводили в окружающую среду (окружающая среда В), где температура была равна 23°С, а влажность соответствовала 50% относительной влажности, с течением времени проводили измерение изменения углового отклонения на расстоянии 58 мм от центра, которое возникало в результате изменения окружающей среды, а максимальную величину изменения углового отклонения и значение, при котором изменение углового отклонения достигает стационарной величины, сопоставляли друг с другом для того, чтобы определить разницу (ΔTilt). В данном случае ΔTilt оптического диска заключена в пределах 1,00 градуса, предпочтительно в пределах 0,75 градуса, более предпочтительно в пределах 0,60 градуса.
Кроме того, поскольку в случае оптического диска настоящего изобретения сигналы данных записываются и воспроизводятся при поступлении света со стороны прозрачного защитного слоя 5, субстрат 2 не оказывает влияния на характеристики оптических записи и воспроизведения, и для него не требуется наличия прозрачности. Несмотря на то, что материал смеси, образованный, по меньшей мере, из двух полимеров, характеризующихся в значительной степени различающимися показателями преломления, до сих пор непросто было использовать в качестве материала субстрата для CD, DVD или тому подобного, для которых необходимо наличие обычных оптических свойств, поскольку материалу смеси свойственно наличие мутности, обусловленной светорассеянием, в субстрате 2 настоящего изобретения можно использовать даже и такой материал смеси, как описанный выше.
В субстрат оптического диска настоящего изобретения можно ввести другие термопластичные полимеры и добавки, такие как стабилизатор, краситель, антистатик и смазочный материал, в таких количествах, которые не ухудшают способности к передаче данных и эффект уменьшения степени коробления в процессах водопоглощения и высушивания формованного диска.
В качестве способа смешивания, например, для полимерного раствора в первую очередь можно представить себе использование емкости, оборудованной мешалкой, а для формованного изделия, такого как порошок или гранулы, используют способ проведения смешивания при помощи барабанного смесителя, V-образного смесителя, смесителя Нотера, смесителя Бенбери, пластицирующих вальцов, экструдера и тому подобного. В любом случае возможно использование любого способа. Однако принимая во внимание простоту удаления инородного материала, примешанного в ходе реализации способа смешивания, предпочитается способ, включающий пропускание получающейся в результате смеси после смешивания в состоянии раствора полимера через фильтр, имеющий подходящие отверстия.
Кроме того, на стадии экструдирования (стадии гранулирования) в ходе получения полимерной композиции в форме гранул, предназначенной для проведения литьевого формования, для того чтобы удалить инородный материал, расплавленный полимер предпочтительно пропускают через металлокерамический фильтр с тонкостью фильтрования, равной 50 мкм или менее. При необходимости предпочтительно также добавление и такой добавки, как антиоксидант на основе фосфора. В любом случае в полимерном сырье перед литьевым формованием содержание инородных материалов, примесей и растворителей необходимо уменьшить до минимума.
Способ получения оптического диска
Далее будет описан способ получения оптического диска.
Субстрат оптического диска получают из упомянутого выше поликарбонатного сополимера по способу литьевого формования при использовании литьевой машины (в том числе машины для литьевого прессования), оборудованной матрицей, отличающейся степенью шероховатости поверхности и наличием углублений и канавок, которые удовлетворяют техническим условиям, требуемым для оптических дисков. В данном случае толщина субстрата диска находится в диапазоне от 0,3 до 1,2 мм.
Литьевой машиной может быть машина, которую используют в общем случае. Однако с точки зрения подавления образования карбидов и увеличения надежности субстрата диска предпочтительно использование машины, у которой цилиндр и шнек демонстрируют низкую адгезию к полимеру и которую изготавливают из материала, обладающего коррозионной стойкостью и стойкостью к истиранию. С учетом цели настоящего изобретения окружающая среда на стадии формования предпочтительно настолько чиста, насколько это будет возможно. Кроме этого, важно полностью высушить формуемый материал для того, чтобы удалить воду, и нужно быть внимательным и не допустить сохранения влаги, которая может стать причиной разложения расплавленного полимера.
После этого для того чтобы получить оптический диск, на одной поверхности субстрата оптического диска формируют, по меньшей мере, одну отражающую пленку. В качестве материала для нее элементы металлов можно использовать индивидуально или в виде комбинации из двух или более. Среди них предпочтительно использование одного Al, одного Au, сплава Al, содержащего от 0,5 до 10 мас.%, в особенности предпочтительно от 3,0 до 10 мас.% Ti, или сплава Al, содержащего от 0,5 до 10 мас.% Cr. Кроме этого, отражающую пленку можно сформовать, используя такие способы, как ионно-лучевое распыление, распыление на постоянном токе или высокочастотное распыление.
В общем случае для того чтобы получить оптический диск настоящего изобретения, в дополнение к данной тонкой металлической пленке (отражающему слою) обычно формируют слой 4 для записи (пленка с фазовым переходом или краситель в случае DVD-RAM (запоминающего устройства с произвольной выборкой на цифровом видеодиске) и DVD-R (записываемого цифрового видеодиска) и пленка для магнитооптической записи в случае магнитооптического диска) и прозрачный защитный слой 5.
В качестве пленки с фазовым переходом используют, например, халькоген или соединение халькогена. Более конкретно, используют материалы на основе Те, Se и халькогенита, такие как Ge-Sb-Te, Ge-Te, In-Sb-Te, In-Se-Te-Ag, In-Se, In-Se-Tl-Co, In-Sb-Se, Bi2Te3, BiSe, Sb2Se3 и Sb2Te3.
Кроме того, в качестве пленки для магнитооптической записи используют пленку с перпендикулярной магнитной текстурой, обладающую магнитооптическими свойствами, такими как эффект Керра и эффект Фарадея, например тонкую пленку из аморфного сплава, такого как Tb-Fe-Co.
После этого на слое 4 для записи формировали прозрачную защитную пленку 5. Прозрачную защитную пленку 5 получали из материала, через который лазерный луч имеет возможность проходить. Иллюстративные примеры материала включают термопластичные полимеры, такие как поликарбонат и аморфный полимер на основе полиолефина, и термоотверждающиеся полимеры. В частности, в подходящем случае используют поликарбонатный полимер, содержащий бискрезолфлуорен в количестве, по меньшей мере, 20 мол.% в расчете на все количество ароматических дигидроксикомпонентов.
Иллюстративные примеры способов формования прозрачной защитной пленки включают способ, включающий накладывание листа, изготовленного из термопластичного полимера, такого как поликарбонат или аморфный полимер на основе полиолефина, или же прозрачной пластины, такой как стеклянная пластина, на слой 4 для записи, и способ, включающий нанесение покрытия из полимера, отверждаемого под действием ультрафиолета, по методике, такой как нанесение покрытия по способу центрифугирования, а после этого освещение нанесенного в виде покрытия полимера ультрафиолетовыми лучами для того, чтобы получить прозрачную защитную пленку. Кроме того, толщину прозрачной защитной пленки ограничивают величиной от 3 до 200 мкм для того, чтобы выдерживать степень комы на возможно более низком уровне.
Несмотря на то что на данный момент в изложении основная структура оптического диска настоящего изобретения уже описана, для контроля оптических свойств и теплофизических свойств в структуру могут быть введены диэлектрические слои. В данном случае на субстрате 2 последовательно формируют светоотражающий слой 3, первый диэлектрический слой, слой для записи 4, второй диэлектрический слой и прозрачный защитный слой 5.
Оптический диск настоящего изобретения пригоден для использования в качестве носителя для записи, отличающегося превосходными жесткостью, демпфированием, термостойкостью и способностью к водопоглощению, и обладающего емкостью для записи с высокой плотностью.
Четвертый аспект: пластмассовое зеркало
Четвертый аспект настоящего изобретения относится к пластмассовому зеркалу. Говоря более конкретно, он относится к пластмассовому зеркалу, сформированному из поликарбонатного сополимера, который отличается превосходными модулем упругости при изгибе, текучестью, стойкостью к водопоглощению и термостойкостью, и который способен очень точно отпечатываться на поверхности формы.
Поликарбонатные полимеры широко используются в различных областях, поскольку они характеризуются превосходными прозрачностью, термостойкостью, механическими свойствами и способностью сохранять размеры. В последние годы их активно использовали для изготовления пластмассовых зеркал в связи с таким их преимуществом, как прозрачность.
Между тем для того чтобы соответствовать произошедшим за последнее время уменьшениям массы, толщины, длины и размера и высокоскоростным вращениям, имеющим место для вращающегося зеркала, желательно, чтобы полимеры демонстрировали улучшенные текучесть расплава, способность отпечатываться в форме, способность сохранять размеры и жесткость.
Кроме того, для пластмассовых зеркал все более настоятельной становится потребность в более высокой способности сохранять размеры в связи с водопоглощением.
Задача четвертого аспекта настоящего изобретения заключается в создании пластмассового зеркала, которое отличалось бы удовлетворительными характеристиками в отношении жесткости, стойкости к водопоглощению, модуля упругости при изгибе и способности к точному отпечатыванию в форме и обладало бы превосходными текучестью расплава и термостойкостью.
Пластмассовое зеркало четвертого аспекта настоящего изобретения включает поликарбонатный субстрат и металлическую отражающую пленку, при этом поликарбонатный субстрат включает поликарбонатный сополимер, причем поликарбонатный сополимер содержит от 20 до 70 мол.%, предпочтительно от 30 до 60 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых общей формулой (I), и от 80 до 30 мол.%, предпочтительно от 70 до 40 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых общей формулой (II-1) и/или общей формулой (II-2), причем поликарбонатный субстрат характеризуется
(А) температурой стеклования от 120 до 230°С,
(В) водопоглощением, равным 0,2 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 часа, и
(С) модулем упругости при изгибе от 2500 до 4000 МПа.
Пластмассовое зеркало предпочтительно таково, что поликарбонатный сополимер предпочтительно содержит от 20 до 70 мол.%, предпочтительно от 30 до 60 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых общей формулой (I), и от 80 до 30 мол.%, предпочтительно от 70 до 40 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых общей формулой (II-1), и что поликарбонатный субстрат характеризуется следующими свойствами, а именно
(А) температурой стеклования от 160 до 230°С,
(В) водопоглощением, равным 0,2 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 часа, и
(С) модулем упругости при изгибе от 2500 до 3500 МПа.
Пластмассовое зеркало также предпочтительно такое, что поликарбонатный сополимер предпочтительно содержит от 20 до 70 мол.%, предпочтительно от 30 до 60 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых общей формулой (I), и от 80 до 30 мол.%, предпочтительно от 70 до 40 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых общей формулой (II-2), и что поликарбонатный субстрат характеризуется следующими свойствами, а именно
(А) температурой стеклования от 120 до 180°С,
(В) водопоглощением, равным 0,1 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 часа, и
(С) модулем упругости при изгибе от 2800 до 4000 МПа.
Температура стеклования
Поликарбонатный сополимер характеризуется температурой стеклования от 120 до 230°С.
Водопоглощение
Поликарбонатный сополимер характеризуется водопоглощением, измеренным в соответствии с ISO 62 после погружения в воду при 23°С на 24 часа, равным 0,2 мас.% или менее, предпочтительно 0,1 мас.% или менее. Если водопоглощение будет превышать 0,2 мас.%, то пластмассовому зеркалу с отражающей пленкой, сформированной на субстрате для пластмассового зеркала, будет свойственно коробление вследствие водопоглощения, что невыгодно. В особенности предпочтительно водопоглощение, равное 0,085 мас.% или менее.
Модуль упругости при изгибе
Поликарбонатный сополимер характеризуется модулем упругости при изгибе, измеренным в соответствии с ISO 178, равным от 2500 до 4000 МПа, более предпочтительно от 2800 до 4000 МПа, намного более предпочтительно от 2500 до 3500 МПа. Если модуль упругости при изгибе будет меньше 2500 МПа, то вследствие недостаточной жесткости будет трудно уменьшить толщину формованного изделия. Между тем если модуль упругости при изгибе будет превышать 4000 МПа, то будет сформован хрупкий субстрат для пластмассового зеркала, и может оказаться, что формование будет трудно провести.
Удельная вязкость
Поликарбонатный сополимер предпочтительно демонстрирует удельную вязкость от 0,1 до 0,5, более предпочтительно от 0,15 до 0,4, при ее измерении при 20°С после растворения 0,7 г сополимера в 100 мл метиленхлорида. В случае попадания удельной вязкости в упомянутый выше диапазон поликарбонатный сополимер будет характеризоваться хорошей текучестью расплава и превосходной формуемостью, в выгодном случае получают формованное изделие, обладающее удовлетворительной оптической силой.
Текучесть
Поликарбонатный сополимер предпочтительно демонстрирует текучесть, выраженную через величину MVR, полученную в условиях измерения 300°С и 1,2 кгс, равной 5 см3/10 мин или более, более предпочтительно 20 см3/10 мин или более, намного более предпочтительно 30 см3/10 мин или более.
Другие сополимеризуемые компоненты
В поликарбонатном сополимере компоненты а и b в желательном случае составляют, по меньшей мере, 80 мол.%, предпочтительно, по меньшей мере, 90 мол.%, в расчете на все количество ароматических дигидроксикомпонентов. Однако поликарбонатный сополимер также может содержать и другие дигидроксикомпоненты в количестве, не превышающем 20 мол.%, предпочтительно не превышающем 10 мол.%, в расчете на все количество ароматических дигидроксикомпонентов.
Другими сополимеризуемыми компонентами могут быть любые компоненты, отличные от компонента а и компонента b, которые обычно используют в качестве дигидроксикомпонентов ароматического поликарбоната. Иллюстративные примеры таких сополимеризуемых компонентов включают гидрохинон, резорцин, 4,4'-бифенол, 1,1-бис(4-гидроксифенил)этан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)бутан, 1,1-бис(4-гидроксифенил)-1-фенилэтан, 1,1-бис(4-гидроксифенил)циклогексан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пентан, 4,4'-(п-фенилендиизопропилинден)дифенол, 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорен и 1,1-бис(4-гидроксифенил)-4-изопропилциклогексан.
Металлическая отражающая пленка
В качестве металлической отражающей пленки используют тонкую пленку, полученную из алюминия или тому подобного.
Материал для формования пластмассового зеркала настоящего изобретения в общем случае получают по способу литьевого формования поликарбонатного полимера при температуре полимера от 260 до 340°С и температуре формы от 60 до 130°С или же получают в результате ламинирования друг на друга изделий, полученных по способу литьевого формования.
Форма
Пластмассовое зеркало настоящего изобретения представляет собой сферическое, несферическое, вогнутое, плоское или многогранное зеркало, которое в первую очередь используют в оборудовании для автоматизации делопроизводства. Пластмассовое зеркало настоящего изобретения, в частности, представляет собой многогранное зеркало, зеркало для проектора или пленочное зеркало, но оно не ограничивается данными зеркалами.
Пластмассовое зеркало настоящего изобретения получают при использовании поликарбонатного сополимера, отличающегося низким водопоглощением и специфическим модулем упругости при изгибе при специфической температуре стеклования. Поэтому он обладает высокой жесткостью и превосходными способностью сохранять размеры и способностью отпечатываться в форме во время формования.
Пятый аспект: проводящая полимерная композиция, лоток для транспортирования
Пятый аспект настоящего изобретения относится к проводящей полимерной композиции. Более конкретно, он относится к проводящей полимерной композиции, отличающейся хорошей термостойкостью, превосходной проводимостью и низким водопоглощением и не вызывающей появления раздражения на коже. Кроме того, пятый аспект настоящего изобретения относится к лотку для транспортирования, изготовленному из полимерной композиции и используемому для электронных деталей, таких как полупроводниковые приборы, оптические носители для записи данных и жесткие диски.
Поликарбонатный полимер широко используется в различных сферах, индивидуально или в виде полимерной композиции, которая также содержит и другие термопластичные полимеры, стекловолокно, углеродные волокна и тому подобное, его используют в широком диапазоне областей в качестве конструкционной пластмассы, поскольку он характеризуется превосходными прозрачностью, термостойкостью, механическими свойствами и способностью сохранять размеры. Однако в последние годы желательными стали материалы, отличающиеся превосходными термостойкостью и проводимостью.
В качестве материала, обладающего улучшенной термостойкостью, известна полимерная композиция, включающая поликарбонатный сополимер, содержащий 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорен, и неорганический наполнитель (JP-A 7-268197).
Однако данной композиции свойственна проблема, заключающаяся в том, что 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорен отличается низкой реакционной способностью во время полимеризации, так что получение поликарбонатного сополимера затруднительно.
Кроме того, учитывается и проблема того, что образующиеся из 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорена испарения, которые возникают в результате разложения во время экструдирования или формования из расплава, оказывают чрезвычайно сильное раздражающее действие на кожу.
Кроме того, поликарбонатному сополимеру, содержащему 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорен, свойственна проблема, связанная с высоким водопоглощением и плохими механическими свойствами.
Задача пятого аспекта настоящего изобретения заключается в создании проводящей полимерной композиции, отличающейся термостойкостью и проводимостью, не вызывающей появления раздражения на коже и характеризующейся низким водопоглощением, и лотка для транспортирования электронных деталей, который содержит полимерную композицию.
Проводящая полимерная композиция содержит поликарбонатный сополимер и наполнитель на углеродной основе. Поликарбонатный сополимер содержит от 5 до 95 мол.%, предпочтительно от 7 до 90 мол.%, более предпочтительно от 10 до 85 мол.%, повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых общей формулой (I), и от 95 до 5 мол.%, предпочтительно от 93 до 10 мол.%, более предпочтительно от 90 до 15 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых общей формулой (II).
Если содержание повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (I), будет меньше 5 мол.%, то будет трудно улучшить термостойкость в достаточной степени. Между тем если содержание повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (I), будет больше 95 мол.%, то будет низкой текучесть расплава полимерной композиции и соответственно этому будет затруднено формование.
В качестве поликарбонатного сополимера предпочтителен сополимер, содержащий от 5 до 95 мол.%, предпочтительно от 7 до 90 мол.%, более предпочтительно от 10 до 85 мол.%, повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (I), и от 95 до 5 мол.%, предпочтительно от 93 до 10 мол.%, более предпочтительно от 90 до 15 мол.%, повторяющихся звеньев, описываемых общей формулой (II-1).
Удельная вязкость
Поликарбонатный сополимер предпочтительно демонстрирует удельную вязкость в диапазоне от 0,17 до 0,55, более предпочтительно от 0,21 до 0,45, при ее измерении при 20°С после растворения 0,7 г сополимера в 100 мл метиленхлорида.
Температура стеклования
Поликарбонатный сополимер предпочтительно характеризуется температурой стеклования (Tg), не меньшей чем 150°С, при ее измерении при скорости увеличения температуры 20°С/мин. Более предпочтительная Tg равна 155°С.
Наполнитель на углеродной основе
Между тем иллюстративные примеры наполнителя на углеродной основе, входящего в состав проводящей полимерной композиции настоящего изобретения, включают углеродные волокна, марки технического углерода, графиты, углеродные нанотрубки и фуллерены. С учетом эффекта улучшения проводимости и затрат в особенности предпочтительны углеродные волокна и марки технического углерода.
Особенных ограничений на углеродные волокна не накладывают, и ими могут быть различные известные углеродные волокна, например углеродистые волокна и графитовые волокна, полученные при использовании полиакрилонитрила, целлюлозы, дегтя, вискозы, лигнина, газообразного углеводорода и тому подобного, а в особенности предпочтительны углеродные волокна на основе полиакрилонитрила, характеризующиеся превосходной прочностью волокна. Кроме того, поверхности углеродных волокон могут быть обработаны окислением по известному в настоящее время способу, типичными представителями которого являются способы с использованием озона, плазмы, азотной кислоты или электролиз. Обработку окислением предпочтительно проводят для того, чтобы увеличить адгезию к полимерному компоненту. Углеродные волокна в общем случае имеют форму рубленых нитей, жгута волокон, измельченного волокна и тому подобного.
Для придания углеродным волокнам проводимости и тому подобного на поверхности волокон можно нанести покрытие из металла. В частности, диаметр углеродного волокна с покрытием из металла предпочтительно находится в диапазоне от 6 до 20 мкм. Углеродное волокно с покрытием из металла представляет собой углеродное волокно, на которое по известным способу плакирования, способу напыления и тому подобному наносят покрытие из металла, такого как никель, медь, кобальт, серебро, алюминий, железо, или их сплав. Металлом предпочтительно являются один или несколько металлов, выбираемых из никеля, меди и кобальта с точки зрения проводимости, коррозионной стойкости, производительности и экономической эффективности. В частности, углеродным волокном с покрытием из металла предпочтительно является углеродное волокно с покрытием из никеля.
Кроме того, в качестве данных углеродных волокон в подходящем случае возможно использование волокон, слипшихся под действием связующего агента, такого как эпоксидная смола, уретановая смола или акриловая смола. Предпочтительно использование эпоксидной смолы и/или уретановой смолы.
Иллюстративные примеры марок технического углерода включают широко известные ketjenblack, ацетиленовую сажу, печную сажу, ламповую сажу, термическую сажу, канальную газовую сажу, валковую сажу и дисковую газовую сажу. Среди данных марок технического углерода в особенности предпочтительны ketjenblack, ацетиленовая сажа и печная сажа.
Проводящая полимерная композиция настоящего изобретения содержит упомянутый выше поликарбонатный сополимер и наполнитель на углеродной основе, а содержания компонентов варьируются в зависимости от ситуаций. Однако содержание поликарбонатного сополимера в общем случае находится в диапазоне от 40 до 99 мас.%, предпочтительно от 50 до 90 мас.%, а содержание наполнителя на углеродной основе в общем случае находится в диапазоне от 60 до 1 мас.%, предпочтительно от 50 до 10 мас.%. Если содержание наполнителя на углеродной основе будет меньше 1 мас.%, то эффект улучшения проводимости вероятно будет незначительным, в то время как, если содержание наполнителя на углеродной основе будет больше 60 мас.%, то ухудшится текучесть, в результате чего может стать более трудным проведение перемешивания и формования полимера, что невыгодно.
Неорганический наполнитель
В настоящем изобретении для того, чтобы улучшить жесткость или проводимость полимера, в дополнение к упомянутому выше наполнителю на углеродной основе можно добавлять различные неорганические наполнители. В качестве данных неорганических наполнителей можно упомянуть стекломатериалы, наполнители на основе металлов и различные минеральные наполнители.
В качестве стекломатериалов, используемых в качестве неорганических наполнителей, можно использовать, например, стекловолокно, мелкорубленое стекловолокно, стеклянную дробь, стеклянные чешуйки и порошковое стекло.
Используемые стекломатериалы не ограничиваются конкретными составами стекла, такими как стекло А, стекло С и стекло Е, и в некоторых случаях они могут содержать такие компоненты, как TiO2, Zr2O, BeO, CeO2, SO3 и Р2О5. Однако более предпочтительно стекло Е (бесщелочное стекло), которое предпочитается потому, что оно не оказывает неблагоприятного воздействия на поликарбонатный сополимер.
Стекловолокно получают путем закаливания расплавленного стекла при растяжении стекла с получением заданной формы волокна, пользуясь различными способами. В данном случае особенных ограничений не накладывается также и на закаливание и растяжение. Что касается формы поперечного сечения, то в дополнение к обычному безупречно круглому стекловолокну возможно использование стекловолокна с различными поперечными сечениями неправильной формы, типичным представителем которого являются нити безупречно круглого стекловолокна, сгруппированные вместе параллельно друг другу. Кроме того, также возможно использование и смеси стекловолокна с безупречно круглым поперечным сечением и с поперечными сечениями неправильной формы.
Стекловолокно имеет средний диаметр волокна в диапазоне от 1 до 25 мкм, предпочтительно от 5 до 17 мкм. Если использовать стекловолокно со средним диаметром волокна, меньшим 1 мкм, то ухудшится формуемость, в то время как, если использовать стекловолокно со средним диаметром волокна, большим 25 мкм, то ухудшится внешний вид, а эффект упрочнения будет недостаточен.
Для придания стекловолокну проводимости и тому подобного на поверхности волокон можно нанести покрытие из металла. В частности, диаметр стекловолокна с покрытием из металла предпочтительно находится в диапазоне от 6 до 20 мкм. Стекловолокно с покрытием из металла представляет собой стекловолокно, на которое по известным способу плакирования, способу напыления и тому подобному наносят покрытие из металла, такого как никель, медь, кобальт, серебро, алюминий, железо, или его сплав. Металлом предпочтительно являются один или несколько металлов, выбираемых из никеля, меди и кобальта с точки зрения проводимости, коррозионной стойкости, производительности и экономической эффективности.
На наполнители на основе металлов, используемые в настоящем изобретении, накладывать особенные ограничения необходимости нет, и они обозначают металлические волокна, волокна с покрытием из металла и чешуйки металла. Иллюстративные примеры материалов для них включают металлы, такие как нержавеющая сталь, алюминий, медь и латунь. Их можно использовать в виде комбинации из двух или более. Диаметр металлического волокна предпочтительно находится в диапазоне от 4 до 80 мкм, в особенности предпочтительно от 6 до 60 мкм.
В качестве стеклянных чешуек и чешуек металла, используемых в настоящем изобретении, предпочтительны те, у которых средний диаметр частиц находится в диапазоне от 10 до 1000 микрон. Кроме того, если средний диаметр частиц обозначить (а), а толщину обозначить (с), то предпочтительными будут те, у которых соотношение (а)/(с) находится в диапазоне от 5 до 500, более предпочтительными будут те, у которых соотношение (а)/(с) находится в диапазоне от 6 до 450, а намного более предпочтительными будут те, у которых соотношение (а)/(с) находится в диапазоне от 7 до 400. Если средний диаметр частиц будет меньше 10 микрон или соотношение (а)/(с) будет меньше 5, то жесткость будет неудовлетворительной. Между тем если средний диаметр частиц будет больше 1000 микрон или соотношение (а)/(с) будет больше 500, то будет получено сформованное изделие, которое будет иметь неудовлетворительный внешний вид и будет характеризоваться низкой прочностью сварки, что невыгодно. Средний диаметр частиц для стеклянных чешуек и чешуек металла рассчитывают как медианный диаметр массового распределения размеров частиц, определенных по стандартному методу ситового анализа.
В дополнение к этому, в качестве различных минеральных наполнителей возможно использование, например, нитевидных кристаллов, таких как нитевидные кристаллы титаната калия, нитевидные кристаллы бората алюминия, нитевидные кристаллы карбида кремния и нитевидные кристаллы нитрида кремния, карбоната кальция, карбоната магния, доломита, диоксида кремния, диатомовой земли, оксида алюминия, оксида железа, оксида цинка, оксида магния, сульфата кальция, сульфата магния, сульфита кальция, талька, глины, слюды, каолина, асбеста, силиката кальция, монтмориллонита, бентонита, волластонита, графита, железного порошка, свинцового порошка и алюминиевого порошка.
Поверхность неорганических наполнителей предпочтительно подвергают обработке под действием силанового связующего агента, титанатного связующего агента, алюминиевого связующего агента и тому подобного. В особенности предпочтителен силановый связующий агент. В результате проведения данной обработки поверхности подавляется разложение поликарбонатного сополимера и дополнительно улучшается адгезия, так что становится возможным улучшение механических свойств, что является задачей настоящего изобретения.
Силановым связующим агентом является силановое соединение, описываемое следующей формулой:
где Y представляет собой группу, обладающую реакционной способностью или сродством по отношению к полимерной матрице, такую как аминогруппа, эпоксигруппа, группа карбоновой кислоты, винильная группа, меркаптогруппа, или атом галогена, каждый из Z1, Z2, Z3 и Z4 представляет собой одинарную связь или алкиленовую группу, имеющую от 1 до 7 атомов углерода, алкиленовая молекулярная цепь может содержать амидную связь, сложноэфирную связь, связь простого эфира или иминовую связь, а каждый из Х1, Х2 и Х3 представляет собой алкоксигруппу, предпочтительно алкоксигруппу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, или атом галогена.
Конкретные примеры силанового соединения включают винилтрихлорсилан, винилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, β-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, N-β-(аминоэтил)-γ-аминопропилтриметоксисилан, γ-аминопропилтриэтоксисилан, N-фенил-γ-аминопропилтриметоксисилан, γ-меркаптопропилтриметоксисилан и γ-хлорпропилтриметоксисилан.
Кроме того, эти наполнители на основе металлов могут быть сосредоточены при помощи олефиновой смолы, стирольной смолы, полиэфирной смолы на основе сложного эфира, эпоксидной смолы, уретановой смолы и тому подобное. Данные волокнистые наполнители можно использовать индивидуально или в виде комбинации из двух или более.
Антипирен
Проводящая полимерная композиция настоящего изобретения может содержать антипирен в таком количестве, которое не будет затруднять решения задачи настоящего изобретения.
Иллюстративные примеры антипирена включают антипирен поликарбонатного типа на основе галогенированного бисфенола А, антипирен на основе органической соли, антипирен на основе ароматического сложного эфира фосфорной кислоты, антипирен на фтористой основе и антипирен на силоксановой основе. Композиция может содержать один или несколько данных антипиренов.
Конкретные примеры антипирена поликарбонатного типа на основе галогенированного бисфенола А включают антипирен поликарбонатного типа на основе тетрахлорбисфенола А, антипирен, относящийся к типу сополимеризованных поликарбонатов на основе тетрахлорбисфенола А и бисфенола А, антипирен поликарбонатного типа на основе тетрабромбисфенола А и анитипирен, относящийся к типу сополимеризованных поликарбонатов на основе тетрабромбисфенола А и бисфенола А.
Конкретные примеры антипирена на основе органической соли включают дикалийдифенилсульфон-3,3'-дисульфонат, дифенилсульфон-3-сульфонат калия, 2,4,5-трихлорбензолсульфонат натрия, 2,4,5-трихлорбензолсульфонат калия, бис(2,6-дибром-4-кумилфенил)фосфат калия, бис(4-кумилфенил)фосфат натрия, калийбис(п-толуолсульфон)имид, калийбис(дифенилфосфорная кислота)имид, бис(2,4,6-трибромфенил)фосфат калия, бис(2,4-дибромфенил)фосфат калия, бис(4-бромфенил)фосфат калия, дифенилфосфат калия, дифенилфосфат натрия, перфторбутансульфонат калия, лаурилсульфат натрия, лаурилсульфат калия, гексадецилсульфат натрия и гексадецилсульфат калия.
Конкретные примеры антипирена типа галогенированного ароматического сложного эфира фосфорной кислоты включают трис(2,4,6-трибромфенил)фосфат, трис(2,4-дибромфенил)фосфат и трис(4-бромфенил)фосфат.
Конкретные примеры антипирена на основе ароматического сложного эфира фосфорной кислоты включают трифенилфосфат, трис(2,6-ксилил)фосфат, тетракис(2,6-ксилил)резорциндифосфат, тетракис(2,6-ксилил)гидрохинондифосфат, тетракис(2,6-ксилил)-4,4'-бифенолдифосфат, тетрафенилрезорциндифосфат, тетрафенилгидрохинондифосфат, тетрафенил-4,4'-бифенолдифосфат, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются резорцин и фенол, и который не содержит фенольной ОН-группы, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются резорцин и фенол, и который содержит фенольную ОН-группу, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются гидрохинон и фенол, и который не содержит фенольной ОН-группы, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются гидрохинон и фенол, и который содержит фенольную ОН-группу (далее в настоящем документе "ароматический полифосфат" обозначают как ароматический полифосфат, содержащий фенольную ОН-группу, так и ароматический полифосфат, не содержащий фенольной ОН-группы), ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются бисфенол А и фенол, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются тетрабромбисфенол А и фенол, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются резорцин и 2,6-ксиленол, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются гидрохинон и 2,6-ксиленол, ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются бисфенол А и 2,6-ксиленол, и ароматический полифосфат, предшественниками ароматического кольца которого являются тетрабромбисфенол А и 2,6-ксиленол.
Среди данных антипиренов в качестве антипирена поликарбонатного типа на основе галогенированного бисфенола А предпочтительны антипирен поликарбонатного типа на основе тетрабромбисфенола А и сополимеризованный поликарбонат на основе тетрабромбисфенола А и бисфенола А, а более предпочтителен антипирен поликарбонатного типа на основе тетрабромбисфенола А.
В качестве антипирена на основе органической соли предпочтительны дикалийдифенилсульфон-3,3'-дисульфонат, дифенилсульфон-3-сульфонат калия и 2,4,5-трихлорбензолсульфонат натрия.
В качестве антипирена на основе ароматического сложного эфира фосфорной кислоты предпочтительны трифенилфосфат, трикрезилфосфат, крезилдифенилфосфат, резорцинбис(диксиленилфосфат), бис(2,3-дибромпропил)фосфат и трис(2,3-дибромпропил)фосфат. Среди них наиболее предпочтительны трифенилфосфат, трикрезилфосфат и резорцинбис(диксиленилфосфат), которые представляют собой антипирены на основе ароматического сложного эфира фосфорной кислоты, которые не вызывают разрушения озонового слоя. В качестве антипирена на фтористой основе предпочтительны фторированные полиолефины, такие как фтористая смола, например ПТФЭ, в особенности те, которые образуют фибриллы. В качестве антипирена на силоксановой основе предпочтителен полисилоксан, содержащий ароматическое кольцо.
Другие полимеры
Проводящая полимерная композиция настоящего изобретения также может содержать и другие смолы в таком количестве, которое не затрудняет решения задачи настоящего изобретения.
Иллюстративные примеры других смол включают полиэфирную смолу на основе сложных эфиров, такую как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат или полиэтиленнафталат, полиамидную смолу, полиимидную смолу, полиэфиримидную смолу на основе простых эфиров, полиуретановую смолу, полифениленэфирную смолу на основе простого эфира, полифениленсульфидную смолу, полисульфоновую смолу, полиолефиновую смолу, такую как полиэтилен или полипропилен, полистирольную смолу, акрилонитрил/стирольный сополимер (AS-смолу), акрилонитрил/бутадиен/стирольный сополимер (ABS-смолу), полиметакрилатную смолу, фенольную смолу и эпоксидную смолу.
Кроме того, иллюстративные примеры эластомера включают изобутилен/изопреновый каучук, стирол/бутадиеновый каучук, этилен/пропиленовый каучук, акриловый эластомер, силиконовый каучук, эластомер на основе сложного полиэфира, эластомер на основе полиамида, метилметакрилатбутадиенстирольный (MBS) каучук и метилметакрилатакрилонитрилбутадиенстирольный (MAS) каучук.
Получение проводящей полимерной композиции
Для получения проводящей полимерной композиции настоящего изобретения используют любой способ. Например, там, где это будет уместно, применяют способ смешивания с использованием барабанного смесителя, V-образного смесителя, суперсмесителя, смесителя NAUTA, смесителя Бенбери, пластицирующих вальцов, экструдера или тому подобного. Полученную таким образом композицию на основе ароматического поликарбонатного полимера можно формовать с получением формованного изделия непосредственно или после гранулирования в плавильном экструдере по общеизвестному способу, такому как способ литьевого формования, способ экструдирования или способ прямого прессования. Кроме того, для улучшения смешиваемости у композиции на основе ароматического поликарбонатного полимера и получения стабильных способности извлекаться из формы и физических свойств предпочтительно использование двухшнекового экструдера при экструдировании из расплава. В дополнение к этому, если добавлять неорганический наполнитель, то можно использовать любой представитель, выбираемый из способа, включающего добавление наполнителя непосредственно из отверстия загрузочного бункера экструдера или из средней части экструдера, способ, включающий предварительное смешивание наполнителя с поликарбонатным сополимером, способ, включающий предварительное смешивание наполнителя с частью поликарбонатного сополимера для того, чтобы получить маточную смесь, а после этого добавление маточной смеси, и способ, включающий добавление маточной смеси из средней части экструдера.
Проводящая полимерная композиция настоящего изобретения предпочтительно характеризуется величиной удельного поверхностного сопротивления, измеренной в соответствии с ASTM D257, равной 1×1012 или менее, более предпочтительно 1×1010 или менее, наиболее предпочтительно 1×108 или менее. Если значение удельного поверхностного сопротивления будет больше 1×1012, то проводимость выйдет за пределы требуемого диапазона, и, когда полимерная композиция будет использоваться в качестве лотка для транспортирования электронного оборудования, для электронного оборудования может произойти короткое замыкание, что нежелательно.
С проводящей полимерной композицией настоящего изобретения можно безопасно работать, поскольку испарения из поликарбонатного сополимера, которые образуются во время экструдирования или формования из расплава, не обладают раздражающими свойствами и поэтому они не вызывают появления раздражения на коже.
Полученная таким образом проводящая полимерная композиция настоящего изобретения пригодна для изготовления корпусов и блоков оборудования для автоматизации делопроизводства, такого как персональный компьютер, текстовый процессор, факсимильный аппарат, копировальный аппарат и принтер, лотка для транспортирования, используемого для транспортирования полупроводникового прибора, запоминающего устройства или жесткого диска во время изготовления данных компонентов, внутренних деталей оборудования для автоматизации делопроизводства, таких как лоток, блок, поворотный столик, блок датчика и устройства для оптических дисков и магнитооптических дисков, таких как CD, CD-ROM, CD-R (записываемый компакт-диск), CD-RW (перезаписываемый компакт-диск), MO (магнитооптика), DVD, DVD-ROM и DVD-R, корпусов и деталей для бытовых электрических устройств, таких как телевизор, видеомагнитофон, проигрыватель DVD, видеоигровое устройство, электрическая стиральная машина, электрическая сушилка и пылесос, электрических инструментов, таких как пила с электрическим питанием и сверло с электрическим питанием, деталей оптического оборудования, таких как тубус телескопа, тубус микроскопа, корпус фотоаппарата, бокс фотоаппарата и тубус фотоаппарата, и приборных панелей для автомобилей.
Проводящая полимерная композиция настоящего изобретения отличается тем преимуществом, что она характеризуется хорошей термостойкостью, превосходной проводимостью и низким водопоглощением и не вызывает появления раздражения на коже. Поэтому она пригодна для использования в качестве лотка для транспортирования электронных компонентов, таких как полупроводниковый прибор, оптический носитель для записи и жесткий диск.
Способ получения поликарбонатного сополимера
Поликарбонатные сополимеры, используемые в настоящем изобретении (в том числе в аспектах с первого по пятый), получают по обычным как таковым известным способам реакции с получением поликарбонатного сополимера, например по способу, включающему проведение реакции между ароматическим дигидроксикомпонентом и предшественником карбоната, таким как фосген или сложный диэфир карбоновой кислоты. Далее кратко будут описаны основные положения способа получения.
В качестве предшественника карбоната используют карбонилгалогенид, сложный эфир угольной кислоты или галогенформиат. Конкретные их примеры включают фосген, дифенилкарбонат и дигалогенформиат ароматического дигидроксикомпонента.
Если для того, чтобы получить поликарбонатный полимер, ароматический дигидроксикомпонент и предшественник карбоната вводят в реакцию друг с другом по механизму межфазной полимеризации или по способу сплавления, то по мере надобности возможно использование катализатора, агента блокирования концевых групп и антиоксиданта, такого как двухатомный фенол.
Реакция по способу межфазной полимеризации в общем случае представляет собой реакцию между двухатомным фенолом и фосгеном, и ее проводят в присутствии вещества, связывающего кислоту, и органического растворителя. В качестве вещества, связывающего кислоту, используют гидроксид щелочного металла, такой как гидроксид натрия или гидроксид калия, или же аминное соединение, такое как пиридин. В качестве органического растворителя используют галогенированный углеводород, такой как метиленхлорид или хлорбензол. Кроме того, для ускорения реакции также можно использовать катализатор, такой как третичный амин, четвертичное аммониевое соединение или четвертичное фосфониевое соединение, например триэтиламин, бромид тетра-н-бутиламмония и бромид тетра-н-бутилфосфония. В данном случае температура реакции в общем случае находится в диапазоне от 0 до 40°С, время реакции находится в диапазоне приблизительно от 10 минут до 5 часов, а рН в ходе реакции предпочтительно выдерживают на уровне 9 или более.
Реакция по способу сплавления в общем случае представляет собой реакцию переэтерификации между двухатомным фенолом и сложным эфиром угольной кислоты, и ее проводят по способу, включающему смешивание при нагревании двухатомного фенола и сложного эфира угольной кислоты в присутствии инертного газа и отгонку полученных спирта или фенола. Температура реакции варьируется в соответствии с температурой кипения получающихся спирта или фенола, но в общем случае она находится в диапазоне от 120 до 350°С. На последней стадии реакции давление в системе уменьшают до величины приблизительно от 1,3×103 до 1,3×10 Па для того, чтобы облегчить отгонку полученных спирта или фенола. Время реакции в общем случае находится в диапазоне приблизительно от 1 до 4 часов.
Иллюстративные примеры сложного эфира угольной кислоты включают сложные эфиры с арильной группой, имеющей от 6 до 10 атомов углерода, аралкильной группой и алкильной группой, имеющей от 1 до 4 атомов углерода, которые могут быть замещены. Их конкретные примеры включают дифенилкарбонат, дитолилкарбонат, бис(хлорфенил)карбонат, м-крезилкарбонат, динафтилкарбонат, бис(дифенил)карбонат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат и дибутилкарбонат. Среди них предпочтителен дифенилкарбонат.
Катализатор полимеризации
Кроме этого, для того чтобы в способе сплавления увеличить скорость полимеризации, можно использовать катализатор полимеризации. В качестве катализатора полимеризации возможно использование катализаторов, которые в общем случае используют в реакции этерификации и реакции переэтерификации, например соединений щелочных металлов, таких как гидроксид натрия, гидроксид калия, натриевая соль двухатомного фенола и калиевая соль двухатомного фенола, соединений щелочноземельных металлов, таких как гидроксид кальция, гидроксид бария и гидроксид магния, азотсодержащих основных соединений, таких как гидроксид тетраметиламмония, гидроксид тетраэтиламмония, триметиламин и триэтиламин, алкоксидов щелочных металлов и щелочноземельных металлов, органических солей щелочных металлов и щелочноземельных металлов, соединений цинка, соединений бора, соединений алюминия, соединений кремния, соединений германия, оловоорганических соединений, соединений свинца, соединений осмия, соединений сурьмы, соединений марганца, соединений титана и соединений циркония. Данные катализаторы можно использовать индивидуально или в виде комбинации из двух или более. Количество катализатора полимеризации выбирают из диапазона от 1×10-8 до 1×10-3 эквивалентов, предпочтительно от 1×10-7 до 1×10-3 эквивалентов, более предпочтительно от 1×10-6 до 5×10-4 эквивалентов, приходящихся на один моль двухатомного фенола, который является сырьем.
Агент блокирования концевых групп
В реакции полимеризации с получением поликарбонатного сополимера возможно использование монофункционального фенола, который в общем случае используют в качестве агента блокирования концевых групп. В частности, монофункциональный фенол в общем случае используют в качестве агента блокирования концевых групп для регулирования молекулярной массы в случае реакции с использованием в качестве предшественника карбоната фосгена, а поскольку у получающегося в результате полимера его концевые группы будут блокированы группами на основе монофункционального фенола, полимер будет отличаться лучшей термостабильностью в сравнении с теми, у которых концевые группы не будут блокированы группами на основе монофункционального фенола.
Монофункциональным фенолом может быть любой монофункциональный фенол, который используют в качестве агента блокирования концевых групп для поликарбонатного полимера, и в общем случае его примером является монофункциональный фенол, который представляет собой фенол или фенол, замещенный низшим алкилом, описываемый следующей общей формулой:
где А представляет собой атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или арилалкильную группу, а r представляет собой целое число от 1 до 5, предпочтительно от 1 до 3.
Конкретные примеры монофункционального фенола включают фенол, п-трет-бутилфенол, п-кумилфенол и изооктилфенол.
Кроме этого, также можно использовать и другие монофункциональные фенолы, такие как фенолы, и хлорангидрид бензойной кислоты, имеющий в качестве заместителя длинноцепную алкильную группу или алифатическую сложноэфирную группу, и хлорангидриды длинноцепных алкилкарбоновых кислот. Если концевые группы поликарбонатного сополимера будут блокированы при использовании данных монофункциональных фенолов, то последние будут использоваться не только в качестве агента блокирования концевых групп или регулятора молекулярной массы, но также будут и улучшать текучесть расплава полимера, тем самым облегчая формование, а также и улучшать физические свойства субстрата. В частности, данные монофункциональные фенолы оказывают влияние на уменьшение водопоглощения полимера, и соответственно этому их использование предпочтительно. Они описываются следующими общими формулами от (III-1) до (III-8):
где Х представляет собой -R-O-, -R-CO-O- или -R-O-CO-, где R представляет собой одинарную связь или двухвалентную алифатическую углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, Т представляет собой одинарную связь или те же самые связи, что и приведенный выше Х, а n представляет собой целое число от 10 до 50;
Q представляет собой атом галогена или одновалентную алифатическую углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, р представляет собой целое число от 0 до 4, Y представляет собой двухвалентную алифатическую углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, а W1 представляет собой атом водорода, -СО-R13, -CO-O-R14 или R15, где R13, R14 и R15 каждый представляет собой одновалентную алифатическую углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, одновалентную алициклическую углеводородную группу, имеющую от 4 до 8 атомов углерода, предпочтительно 5 или 6 атомов углерода, или одновалентную ароматическую углеводородную группу, имеющую от 6 до 15 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 12 атомов углерода;
l представляет собой целое число от 4 до 20, предпочтительно от 5 до 10, m представляет собой целое число от 1 до 100, предпочтительно от 3 до 60, в особенности предпочтительно от 4 до 50, Z представляет собой одинарную связь или двухвалентную алифатическую углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, а W2 представляет собой атом водорода, одновалентную алифатическую углеводородную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 5 атомов углерода, одновалентную алициклическую углеводородную группу, имеющую от 4 до 8 атомов углерода, предпочтительно 5 или 6 атомов углерода, или же одновалентную ароматическую углеводородную группу, имеющую от 6 до 15 атомов углерода, предпочтительно от 6 до 12 атомов углерода.
Среди них предпочтительны замещенные фенолы, описываемые формулами (III-1) и (III-2). В качестве замещенного фенола (III-1) предпочтительно соединение, в котором n находится в диапазоне от 10 до 30, в особенности от 10 до 26. Конкретные его примеры включают децилфенол, додецилфенол, тетрадецилфенол, гексадецилфенол, октадецилфенол, эйкозилфенол, докозилфенол и триаконтилфенол.
Между тем в качестве замещенного фенола формулы (III-2) соответствующим является соединение, в котором Х представляет собой -R-CO-O-, a R представляет собой одинарную связь, и подходящим является соединение, в котором n находится в диапазоне от 10 до 30, в особенности от 10 до 26. Конкретные его примеры включают децилгидроксибензоат, додецилгидроксибензоат, тетрадецилгидроксибензоат, гексадецилгидроксибензоат, эйкозилгидроксибензоат, докозилгидроксибензоат и триаконтилгидроксибензоат.
Положение заместителя в замещенных фенолах или замещенных хлорангидридах бензойных кислот, описываемых приведенными выше общими формулами от (III-1) до (III-7), предпочтительно соответствует пара- или орто-положению, а предпочтительна смесь обоих вариантов.
Упомянутые выше монофункциональные фенолы желательно вводить в количестве, равном, по меньшей мере, 5 мол.%, предпочтительно, по меньшей мере, 10 мол.%, от всего количества концевых групп в полученном поликарбонатном сополимере. Кроме того, монофункциональные фенолы можно использовать индивидуально или в виде смеси из двух или более.
Кроме того, если 9,9-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)флуорен будет составлять, по меньшей мере, 80 мол.% от всего количества двухатомных фенольных компонентов в поликарбонатном сополимере настоящего изобретения, то текучесть полимера может ухудшиться. По этой причине в качестве агента блокирования концевых групп предпочтительно использование замещенных фенолов или замещенных хлоридов бензойных кислот, описываемых приведенными выше общими формулами от (III-1) до (III-7).
Термостабилизаторы
В настоящем изобретении упомянутый выше поликарбонатный сополимер может содержать, по меньшей мере, одно соединение фосфора, выбираемое из группы, состоящей из фосфорной кислоты, фосфористой кислоты, фосфоновой кислоты, фосфонистой кислоты и их сложных эфиров, в количестве от 0,0001 до 0,05 мас.% в расчете на количество сополимера. В результате добавления соединения фосфора улучшается термостабильность поликарбонатного сополимера, и может быть предотвращено уменьшение молекулярной массы и ухудшение окраски во время формования.
Соединением фосфора является, по меньшей мере, одно соединение фосфора, выбираемое из группы, состоящей из фосфорной кислоты, фосфористой кислоты, фосфоновой кислоты, фосфонистой кислоты и их сложных эфиров, и предпочтительно им является, по меньшей мере, одно соединение фосфора, выбираемое из группы, состоящей из соединений, описываемых следующими общими формулами от (IV-1) до (IV-4):
где R1-R12 каждый независимо представляет собой атом водорода, алкильную группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, такую как метильная, этильная, пропильная, изопропильная, бутильная, изобутильная, трет-бутильная, пентильная, гексильная, гептильная, октильная, нонильная, децильная, додецильная, гексадецильная или октадецильная, арильную группу, имеющую от 6 до 15 атомов углерода, такую как фенильная, толильная или нафтильная, или же аралкильную группу, имеющую от 7 до 18 атомов углерода, такую как бензильная или фенэтильная. Кроме того, если в одном соединении присутствуют две алкильные группы, то две алкильные группы могут быть соединены друг с другом с образованием кольца.
Иллюстративные примеры соединения фосфора, описываемого приведенной выше формулой (IV-1), включают трифенилфосфит, триснонилфенилфосфит, трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, тридецилфосфит, триоктилфосфит, триоктадецилфосфит, дидецилмонофенилфосфит, диоктилмонофенилфосфит, диизопропилмонофенилфосфит, монобутилдифенилфосфит, монодецилдифенилфосфит, монооктилдифенилфосфит, бис(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил)пентаэритритдифосфит, 2,2-метиленбис(4,6-ди-трет-бутилфенил)октилфосфит, бис(нонилфенил)пентаэритритдифосфит, бис(2,4-ди-трет-бутилфенил)пентаэритритдифосфит, бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфит и дистеарилпентаэритритдифосфит.
Иллюстративные примеры соединения фосфора, описываемого приведенной выше формулой (IV-2), включают трибутилфосфат, триметилфосфат, трифенилфосфат, триэтилфосфат, дифенилмоно-орто-ксенилфосфат, дибутилфосфат, диоктилфосфат и диизопропилфосфат.
Иллюстративные примеры соединения фосфора, описываемого приведенной выше формулой (IV-3), включают тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)-4,4-дифениленфосфонит.
Иллюстративные примеры соединения фосфора, описываемого приведенной выше формулой (IV-4), включают диметилбензолфосфонат, диэтилбензолфосфонат и дипропилбензолфосфонат.
Среди них предпочтительно используют дистеарилпентаэритритдифосфит, триэтилфосфат, диметилбензолфосфонат и бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфит.
Количество соединения фосфора находится в диапазоне от 0,0001 до 0,05 мас.%, предпочтительно от 0,0005 до 0,2 мас.%, в особенности предпочтительно от 0,001 до 0,01 мас.%, в расчете на количество поликарбонатного сополимера. Если количество будет меньше 0,0001 мас.%, то описанного выше эффекта добиться будет трудно, в то время как, если количество будет больше 0,05 мас.%, соединение фосфора будет оказывать негативное влияние на термостабильность поликарбонатного сополимера, а также ухудшится стойкость к гидролизу, что невыгодно.
Антиоксидант
К поликарбонатному сополимеру настоящего изобретения можно добавить общеизвестный антиоксидант для того, чтобы предотвратить окисление сополимера. Иллюстративные примеры антиоксиданта включают антиоксидант на основе фенола и антиоксидант на основе лактона. Конкретные примеры антиоксиданта на основе фенола включают триэтиленгликольбис(3-(3-трет-бутил-5-метил-4-гидроксифенил)пропионат), 1,6-гександиолбис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), пентаэритриттетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, N,N-гексаметиленбис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамид), 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилфосфонатдиэтиловый сложный эфир, трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат и 3,9-бис{1,1-диметил-2-[β-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионилокси]этил}-2,4,8,10-тетраоксаспиро(5,5)ундекан.
Кроме того, конкретные примеры антиоксиданта на основе лактона включают 5,7-ди-трет-бутил-3-(3,4-диметилфенил)-3Н-бензофуран-2-он и 5,7-ди-трет-бутил-3-(2,3-диметилфенил)-3Н-бензофуран-2-он. Антиоксидант предпочтительно добавляют в количестве от 0,0001 до 0,05 мас.% в расчете на количество поликарбонатного сополимера.
Смазка для форм
Кроме этого, к поликарбонатному сополимеру настоящего изобретения по мере надобности также можно добавлять сложный эфир, получаемый из высшей жирной кислоты и одноатомного или многоатомного спирта. В результате добавления сложного эфира, получаемого из высшей жирной кислоты и одноатомного или многоатомного спирта, у упомянутого выше поликарбонатного сополимера улучшается способность извлекаться из формы во время формования, и при формовании оптического изделия нагрузка на формованное изделие будет низка, и можно будет предотвратить деформацию формованного изделия в результате ненадлежащего извлечения из формы. Кроме того, добавление сложного эфира высшей жирной кислоты также позволяет добиться преимущества, заключающегося в улучшении текучести расплава поликарбонатного сополимера.
Сложный эфир высшей жирной кислоты предпочтительно представляет собой частичный сложный эфир или полный сложный эфир одноатомного или многоатомного спирта, имеющего от 1 до 20 атомов углерода, и насыщенной жирной кислоты, имеющей от 10 до 30 атомов углерода.
Кроме того, конкретные примеры частичного сложного эфира или полного сложного эфира одноатомного или многоатомного спирта и насыщенной жирной кислоты включают моноглицеридстеарат, моносорбитатстеарат, моноглицеридбегенат, пентаэритритмоностеарат, пентаэритриттетрастеарат, пропиленгликольмоностеарат, стеарилстеарат, пальмитилпальмитат, бутилстеарат, метиллаурат, изопропилпальмитат и 2-этилгексилстеарат. Среди них предпочтительно использование моноглицеридстеарата и пентаэритриттетрастеарата.
Количество сложного эфира, получаемого из спирта и высшей жирной кислоты, находится в диапазоне от 0,01 до 2 мас.%, предпочтительно от 0,015 до 0,5 мас.%, более предпочтительно от 0,02 до 0,2 мас.%, в расчете на количество поликарбонатного сополимера. Если количество будет меньше 0,01 мас.%, то упомянутый выше эффект получен не будет, в то время как, если количество будет больше 2 мас.%, сложный эфир будет вызывать появление пятен на поверхности формы.
Другие добавки
К поликарбонатному сополимеру настоящего изобретения также можно добавлять добавки, такие как светостабилизатор, краситель, антистатик и смазочный материал, в таком количестве, которое не окажет негативного влияния на термостабильность и прозрачность. Упомянутые выше добавки можно примешивать к поликарбонатному сополимеру настоящего изобретения, используя заданный способ. Например, там, где это будет уместно, применяют метод смешивания с использованием барабанного смесителя, V-образного смесителя, смесителя NAUTA, смесителя Бенбери, пластицирующих вальцов, экструдера и тому подобного.
Примеры
Далее в настоящем документе настоящее изобретение будет дополнительно описываться со ссылкой на примеры. Однако настоящее изобретение не ограничивается данными примерами. В примерах "части" обозначают "массовые части".
Примеры 1-3 и сравнительный пример 1
Деталь для пайки оплавлением припоя
Физические свойства оценивали, используя следующие методы.
(1) Удельная вязкость
Ее измеряли при температуре 20°С после растворения 0,7 г полимера в 100 мл метиленхлорида.
(2) Температура стеклования (Tg)
Ее измеряли при скорости увеличения температуры 20°С/мин при использовании прибора для ДСК типа 2910 от компании TA INSTRUMENTS JAPAN CO., LTD.
(3) Объемная скорость течения расплава (MVR).
Ее измеряют как количество полимера (см3), вытекшее в течение 10 минут при 320°С под нагрузкой 1,2 кг, при использовании устройства для измерения MFR (скорости течения расплава) типа L251-11 от компании TECHNOL SEVEN CO., LTD. в соответствии с JIS K-7210.
(4) Пропускание
Пропускание для образца для испытаний, полученного по способу литьевого формования и имеющего толщину 1,0 мм, ширину 10 мм и длину 20 мм, в областях длин волн 400 нм, 500 нм, 600 нм, 700 нм, 1300 нм, 1400 нм, 1500 нм и 1600 нм измеряли при использовании спектрофотометра типа U-4001 от компании HITACHI, LTD.
(5) Термостабильность при проведении пайки оплавлением припоя
а. Образец для испытаний
Образец для испытаний, полученный по способу литьевого формования и имеющий толщину 1,0 мм, ширину 10 мм и длину 20 мм, высушивали при пониженном давлении при 120°С в течение 10 часов. Данный образец для испытаний обрабатывали в печи для оплавления припоя (продукция компании Asahi Engineering Co., Ltd., TPF-20L) с использованием как инфракрасного света, так и горячего воздуха. Профиль температур при нагревании устанавливали таким, чтобы действие пиковой температуры 250°С продолжалось в течение 5 секунд после нагревания при 150°С в течение 60 секунд. Если формованный элемент после обработки при пайке оплавлением припоя не деформировался, то его оценивали как "○", а если он деформировался, то его оценивали как "х".
b. Линза
Плосковыпуклую линзу, полученную по способу литьевого формования и имеющую наружный диаметр 2,0 мм, толщину в центре 0,80 мм и фокусное расстояние 2,0 мм, высушивали при пониженном давлении при 120°С в течение 10 часов. Данный образец для испытаний обрабатывали в печи для оплавления припоя (продукция компании Asahi Engineering Co., Ltd., TPF-20L) с использованием как инфракрасного света, так и горячего воздуха. Профиль температур при нагревании устанавливали таким, чтобы действие пиковой температуры 250°С продолжалось в течение 5 секунд после нагревания при 150°С в течение 60 секунд. Если величина изменения фокусного расстояния у плосковыпуклой линзы после обработки при пайке оплавлением припоя была меньше 0,10 мм, то линзу оценивали как "○", а если величина изменения была 0,10 мм или более или линза деформировалась, то ее оценивали как "х".
Пример 1
Полимеризация
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 2270 частей воды после обработки по способу ионообмена и 444 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и после этого проводили растворение 76,8 части бисфенола А, 509,1 части 9,9-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)флуорена (далее в настоящем документе сокращенно называемого "бискрезолфлуореном") и 1,2 части гидросульфита. Затем после добавления 1430 частей метиленхлорида при 18-23°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 225 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 11,4 части п-трет-бутилфенола и 6,9 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 25-30°С в течение 40 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали 600 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 20:80, удельной вязкостью 0,244 и Tg 223°С (выход 95%).
Формование
К данному порошкообразному поликарбонатному полимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и смесь гранулировали при использовании двухшнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из нее по способу литьевого формования получали формованное изделие, имеющее толщину 1,0 мм, ширину 10 мм и длину 20 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 340°С и температуре формы 150°С. Для формованного изделия измеряли пропускание и проводили испытание для определения его термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Линза
Кроме этого, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 340°С и температуре формы 150°С из упомянутых выше гранул по способу литьевого формования получали плосковыпуклую линзу, имеющую наружный диаметр 2,0 мм, толщину в центре 0,80 мм и фокусное расстояние 2,0 мм. Измеряли пропускание линзы и проводили испытание для определения ее термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Пример 2
Полимеризация
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 2060 частей воды после обработки по способу ионообмена и 404 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и после этого проводили растворение 111,6 части бисфенола А, 431,7 части 9,9-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)флуорена (далее в настоящем документе сокращенно называемого "бискрезолфлуореном") и 1,1 части гидросульфита. Затем после добавления 1390 частей метиленхлорида при 18-23°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 210 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 11,0 части п-трет-бутилфенола и 6,7 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 25-30°С в течение 40 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом получали 560 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 30:70, удельной вязкостью 0,258 и Tg 216°С (выход 94%).
Формование
К данному порошкообразному поликарбонатному полимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и смесь гранулировали при использовании двухшнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из нее по способу литьевого формования получали формованное изделие, имеющее толщину 1,0 мм, ширину 10 мм и длину 20 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 330°С и температуре формы 140°С. Для формованного изделия измеряли пропускание и проводили испытание для определения его термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Линза
Кроме этого, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 330°С и температуре формы 140°С из упомянутых выше гранул по способу литьевого формования получали плосковыпуклую линзу, имеющую наружный диаметр 2,0 мм, толщину в центре 0,80 мм и фокусное расстояние 2,0 мм. Измеряли пропускание линзы и проводили испытание для определения ее термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Пример 3
Полимеризация
621 часть беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 15:85, удельной вязкостью 0,240 и Tg 232°С получали (выход 94%) по тому же самому способу, что и в примере 1, за исключением того, что количество бисфенола А, использованное в примере 1, изменили, сделав его равным 57,6 части, и того, что количество бискрезолфлуорена, использованное в примере 1, изменили, сделав его равным 540,9 части.
Формование
К данному порошкообразному поликарбонатному полимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и смесь гранулировали при использовании двухшнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из нее по способу литьевого формования получали формованное изделие, имеющее толщину 1,0 мм, ширину 10 мм и длину 20 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 350°С и температуре формы 165°С. Для формованного изделия измеряли пропускание и проводили испытание для определения его термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Линза
Кроме этого, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 350°С и температуре формы 165°С из упомянутых выше гранул по способу литьевого формования получали плосковыпуклую линзу, имеющую наружный диаметр 2,0 мм, толщину в центре 0,80 мм и фокусное расстояние 2,0 мм. Измеряли пропускание линзы и проводили испытание для определения ее термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Сравнительный пример 1
Полимеризация
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 2270 частей воды после обработки по способу ионообмена и 444 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и после этого проводили растворение 7,68 части бисфенола А, 623,6 части бискрезолфлуорена и 1,2 части гидросульфита. Затем после добавления 2000 частей хлороформа при 18-23°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 225 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 10,1 части п-трет-бутилфенола и 6,9 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 25-30°С в течение 40 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали 637 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 2:98, удельной вязкостью 0,245 и Tg 238°С (выход 93%).
Формование
К данному порошкообразному поликарбонатному полимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и смесь гранулировали при использовании двухшнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из нее по способу литьевого формования получали формованное изделие, имеющее толщину 1,0 мм, ширину 10 мм и длину 20 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 360°С и температуре формы 170°С. Для формованного изделия измеряли пропускание и проводили испытание для определения его термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Линза
Кроме этого, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. при температуре цилиндра 360°С и температуре формы 170°С из упомянутых выше гранул по способу литьевого формования получали плосковыпуклую линзу, имеющую наружный диаметр 2,0 мм, толщину в центре 0,80 мм и фокусное расстояние 2,0 мм. Измеряли пропускание линзы и проводили испытание для определения ее термостойкости при проведении пайки оплавлением припоя. Результаты продемонстрированы в таблице 1.
Примеры 4-18 и сравнительные примеры 2-7
Деталь для преобразования траектории луча света
Физические свойства оценивали, используя следующие методы.
(1) Удельная вязкость
Ее измеряли при температуре 20°С после растворения 0,7 г полимера в 100 мл метиленхлорида.
(2) Температура стеклования (Tg)
Ее измеряли при скорости увеличения температуры 20°С/мин при использовании прибора для ДСК типа 2910 от компании TA INSTRUMENTS JAPAN CO., LTD.
(3) Температура уменьшения массы на 5% (Td)
Ее измеряли при скорости увеличения температуры 20°С/мин при использовании прибора для ТГА типа 2950 от компании TA INSTRUMENTS JAPAN CO., LTD.
(4) Коэффициент фотоупругости
Его измеряли при использовании устройства для измерения фотоупругости PA-150 от компании Riken Keiki Co., Ltd.
(5) Пропускание (T550)
Пропускание в области 550 нм для изготовленной формованной пластинки измеряли при использовании спектрофотометра типа U-4001 от компании Hitachi, Ltd.
(6) Запаздывание (Re550)
Запаздывание в области 550 нм для изготовленной формованной пластинки измеряли при использовании эллипсометра типа М-220 от компании JASCO Corporation.
Полимеризация
ЕХ-РС1
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 2050 частей воды после обработки по способу ионообмена и 434 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и проводили растворение 111,6 части бисфенола А (далее в настоящем документе сокращенно называемого "BPA"), 431,7 части 9,9-бис(4-гидрокси-3-метилфенил)флуорена (далее в настоящем документе сокращенно называемого "BCF") и 1,1 части гидросульфита. Затем после добавления 1360 частей метиленхлорида при 18-23°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 215 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 11,0 части п-трет-бутилфенола и 67 частей водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 25-30°С в течение 45 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали 550 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением BPA/BCF 30:70, удельной вязкостью 0,260 и Tg 215°С (выход 92%).
ЕХ-РС2
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 3608 частей воды после обработки по способу ионообмена и 482 части водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и после этого проводили растворение 156,1 части 1,3-бис{2-(4-гидроксифенил)пропил}бензола (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ВРМ"), 461,0 части BCF и 1,3 части гидросульфита. Затем после добавления 1704 частей метиленхлорида при 18-23°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 215 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 12,5 части п-трет-бутилфенола и 69 частей водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 25-30°С в течение 45 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали 619 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением ВРМ/BCF 27:73, удельной вязкостью 0,260 и Tg 212°С (выход 92%).
ЕХ-РС3
560 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением ВРА/BCF 33:67, удельной вязкостью 0,262 и Tg 212°С получали (выход 94%) по тому же самому способу, что и при получении ЕХ-РС1, за исключением того, что количество ВРА, использованное при получении ЕХ-РС1, изменили, сделав его равным 124,4 части, и того, что количество BCF, использованное при получении ЕХ-РС1, изменили, сделав его равным 418,9 части.
ЕХ-РС4
630 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением ВРМ/BCF 45:55, удельной вязкостью 0,280 и Tg 190°С получали (выход 95%) по тому же самому способу, что и при получении ЕХ-РС2, за исключением того, что количество ВРМ, использованное при получении ЕХ-РС2, изменили, сделав его равным 260,1 части, и того, что количество BCF, использованное в при получении ЕХ-РС2, изменили, сделав его равным 347,3 части.
ЕХ-РС5
595 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением ВРА/BCF 20:80, удельной вязкостью 0,250 и Tg 220°С получали (выход 94%) по тому же самому способу, что и при получении ЕХ-РС1, за исключением того, что количество ВРА, использованное при получении ЕХ-РС1, изменили, сделав его равным 79,3 части, и того, что количество BCF, использованное в при получении ЕХ-РС1, изменили, сделав его равным 504,6 части.
СЕХ-РС1
584 части беловато-желтого гомополимера ВРА с удельной вязкостью 0,280 и Tg 144°С получали (выход 95%) по тому же самому способу, что и при получении ЕХ-РС1, за исключением того, что количество ВРА, использованное при получении ЕХ-РС1, изменили, сделав его равным 605,3 части, BCF не добавляли, а количество п-трет-бутилфенола изменили, сделав его равным 13,0 частям.
CEX-PC2
Из 40 частей поликарбонатного полимера, содержащего в качестве ароматического дигидроксикомпонента бис(4-гидрокси-3,5-диметилфенил)пропан, с удельной вязкостью 0,550 и 60 частей акрилонитрилстирольного сополимера, имеющего среднемассовую молекулярную массу 100000 и сополимеризованного с 10% акрилонитрильного компонента, готовили сухую смесь при помощи барабанного смесителя.
Примеры 4-8 и сравнительные примеры 2 и 3
Формованное изделие
К полученным полимерам добавляли 0,050% бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфита и 0,10% пентаэритриттетрастеарата и получающиеся в результате смеси гранулировали при использовании одношнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из них по способу литьевого формования в условиях формования, показанных в таблице 2, получали формованные пластинки, каждая из которых имела толщину 1,0 мм, ширину 1,0 мм и длину 2,0 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD. Для формованных пластинок измеряли пропускания и задерживания. Результаты продемонстрированы в таблице 2.
Примеры 9-13 и сравнительные примеры 4 и 5
Линза
К полученным полимерам добавляли 0,050% бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфита и 0,10% пентаэритриттетрастеарата и смеси гранулировали при использовании одношнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из них по способу литьевого формования в условиях формования, показанных в таблице 3, получали плосковыпуклые линзы, каждая из которых имела наружный диаметр 2,0 мм, толщину в центре 0,80 мм и фокусное расстояние 2,0 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD.
Спереди и сзади от формованной плосковыпуклой линзы располагали поляризующие пластины, разность фаз у которых составляла 90°. Белым светом освещали одну из поляризующих пластин и проводили визуальные наблюдения за появлением на плосковыпуклой линзе интерференционного цвета для того, чтобы оценить степень двулучепреломления на основании следующих критериев.
⓪: отсутствие интерференционных полос.
: одна интерференционная полоса.
х: две или более интерференционные полосы.
Результаты по формованию и оценке продемонстрированы в таблице 3.
Примеры 14-18 и сравнительные примеры 6 и 7
Призма
К полученным полимерам добавляли 0,030% бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфита и 0,15% пентаэритриттетрастеарата и смеси гранулировали при использовании одношнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов, а после этого из них по способу литьевого формования в условиях формования, показанных в таблице 4, получали прямоугольные призмы, каждая из которых имела размер 20,0 мм × 28,3 мм × 20,0 мм, при использовании литьевой машины N-20C от компании Japan Steel Works, LTD.
Спереди и сзади от формованной призмы располагали поляризующие пластины, разность фаз у которых составляла 90°. Белым светом освещали одну из поляризующих пластин и проводили визуальные наблюдения за появлением на призме интерференционного цвета для того, чтобы оценить степень двулучепреломления на основании следующих критериев.
⓪: отсутствие интерференционных полос.
: одна интерференционная полоса.
х: две или более интерференционные полосы.
Примеры 19-23 и сравнительные примеры 8 и 9
Оптический диск
Физические свойства оценивали, используя следующие методы.
(1) Деформационная термостойкость
Ее измеряли под нагрузкой 1,81 МПа в соответствии с ISO 75-1, -2.
(2) Водопоглощение при достижении насыщения
Полимер погружали в чистую воду при 23°С и водопоглощение при достижении насыщения измеряли в соответствии с ISO 62 тогда, когда величина изменений в сутки достигала 0,01% или менее.
(3) Модуль упругости при изгибе
По завершении высушивания гранул при 120°С в течение 5 часов по методу литьевого формования из них получали образец для испытаний при использовании литьевой машины (SG-150 от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) при температуре цилиндра 290°С. Модуль упругости при изгибе у образца для испытаний измеряли в соответствии с ISO 178.
(4) Первоначальные механические свойства
Субстрат диска, имеющий диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, получали по способу литьевого формования из каждого типа гранул при использовании машины M35B-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. В таблице 5 приводятся условия формования для каждого субстрата. После этого на полученный по способу литьевого формования субстрат диска по способу напыления осаждали отражающую пленку, диэлектрический слой 1, пленку для записи с фазовым переходом и диэлектрический слой 2, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом, получая интересующий субстрат оптического диска.
После этого между дисками вставляли дистанционные ограничители, предотвращая возникновение контакта между дисками, и получающиеся в результате диски оставляли при температуре 23°С и влажности, соответствующей 50% относительной влажности, по меньшей мере, на два дня. Угловое отклонение (первоначальную форму субстрата) оценивали с использованием оборудования для трехмерного измерения формы DLD-3000U от компании Japan EM Co., Ltd., когда изменение углового отклонения, вызванное тепловым сжатием и изменениями в окружающей среде, достигало стационарного значения, и его принимали за первоначальные механические свойства.
(5) ΔTilt
После того как субстрат диска, для которого была получена оценка его первоначальных механических свойств, подвергали воздействию окружающей среды (окружающая среда А), где температура была равна 30°С, а влажность соответствовала 90% относительной влажности, до достижения насыщения по водопоглощению, субстрат диска переводили в окружающую среду (окружающая среда В), где температура была равна 23°С, а влажность соответствовала 50% относительной влажности. После перевода субстрата диска с течением времени проводили измерение изменения углового отклонения на расстоянии 58 мм от центра, которое возникало в результате изменения окружающей среды, при использовании оборудования для трехмерного измерения формы DLD-3000U от компании Japan EM Co., Ltd. Разницу между максимальной величиной изменения углового отклонения и значением, при котором изменение углового отклонения достигает стационарной величины, принимали за ΔTilt.
(6) Демпфирование (tanδ)
Его измеряли при 40°С и 18 Гц при использовании прибора RDAII от компании REOMETRICS CO., LTD. в соответствии с ISO 6721-4.
Пример 19
Полимеризация
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой, обратным холодильником и трубкой для вдувания фосгена, помещали 31500 частей воды после обработки по способу ионообмена и 1730 частей гидроксида натрия и проводили растворение 2040 частей 9,9-бис(3-метил-4-гидроксифенил)флуорена (далее в настоящем документе сокращенно называемого "BCF"), 2802 частей 4,4'-(м-фенилендиизопропилиден)дифенола (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ВРМ") и 10 частей гидросульфита. Затем после добавления 13770 частей метиленхлорида при 16-18°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 1670 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 81 часть п-трет-бутилфенола и 178 частей гидроксида натрия, дополнительно добавляли 4 части триэтиламина, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 30°С в течение 1 часа, тем самым завершая реакцию. После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали белый порошок с мольным соотношением BCF/ВРМ 40:60. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,283.
К данному порошку добавляли 0,003 части трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,005 части триметилфосфата и 0,045 части моноглицеридстеарата в расчете на 100 частей порошка. После этого порошок перемешивали в расплаве при использовании двухшнекового экструдера с отсосом газов (КТХ-46 от компании Kobe Steel, Ltd.) при температуре цилиндра 260°С с проведением обезгаживания, гранулирования, а после этого литьевого формования с получением субстрата диска, имеющего диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, при использовании машины M35-D-DM от компании MEIKI CO., LTD.
Оптический диск
В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом получая интересующий оптический диск. Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Пример 20
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 19, получали белый порошок с мольным соотношением BCF/BPM 35:65 за исключением того, что продувку фосгеном проводили при использовании 1814 частей BCF, использованного в примере 19, и 3084 частей ВРМ, использованного в примере 19, а после продувки фосгеном добавляли 86 частей п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,283.
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 19, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 19, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 19. После этого гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 19, так, чтобы получить оптический диск.
Оптический диск
В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом получая интересующий оптический диск. Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Пример 21
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 19, получали белый порошок с мольным соотношением BCF/BPM 50:50 за исключением того, что продувку фосгеном проводили при использовании 2277 частей BCF, использованного в примере 19, и 2084 частей ВРМ, использованного в примере 19, а после продувки фосгеном добавляли 74 части п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,263.
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 19, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 19, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 19. После этого гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 19, так, чтобы получить оптический диск.
Оптический диск
В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом получая интересующий оптический диск. Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Пример 22
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 19, получали белый порошок с мольным соотношением BCF/BPM/ТНРЕ 40:60:0,5 за исключением того, что после продувки фосгеном в примере 19 добавляли 23 части ТНРЕ и 81 часть п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,283.
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 19, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 19, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 19. После этого гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 19, так, чтобы получить субстрат диска.
Оптический диск
В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом, получая интересующий оптический диск. Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Пример 23
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 19, получали белый порошок с мольным соотношением BCF/BPC 40:60 за исключением того, что продувку фосгеном проводили при использовании 2277 частей BCF, использованного в примере 19, и 2313 частей 2,2-бис(3-метил-4-гидроксифенил)пропана (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ВРС") вместо ВРМ, использованного в примере 19, а после продувки фосгеном добавляли 72 части п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,279.
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 19, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 19, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 19. После этого гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 19, так, чтобы получить субстрат диска.
Оптический диск
В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом получая интересующий оптический диск. Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Сравнительный пример 8
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 19, получали 4750 частей бесцветного полимера за исключением того, что в качестве дигидроксикомпонента использовали только 4320 частей бисфенола А (ВРА). Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,289.
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 19, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 19, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 19. После этого гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 19, так, чтобы получить субстрат диска.
Оптический диск
В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом получая интересующий оптический диск. Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Сравнительный пример 9
Субстрат диска, имеющий диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, получали по способу литьевого формования из полиметилметакрилата (VLD-100) от компании Rohm & Haas Japan Co., Ltd. при использовании машины M35B-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. В свою очередь, на субстрат диска по способу напыления наносили отражающую пленку, первый диэлектрический слой, пленку для записи с фазовым переходом и второй диэлектрический слой, а поверх ламинировали покровный слой в виде тонкой пленки из поликарбоната, таким образом, получая интересующий оптический диск.
Для субстрата диска оценивали первоначальные механические свойства, ΔTilt и демпфирование. Результаты оценок продемонстрированы в таблице 5.
Как продемонстрировано в таблице 5, полимеры, представленные в примерах 19-23, могут обеспечить уменьшение водопоглощения при достижении насыщения до 0,3% или менее, а величины ΔTilt до 0,5 или менее. В дополнение к этому они также характеризуются достаточно высокими величинами модуля упругости при изгибе и tanδ, качательное колебание поверхности, возникающее, когда формованные оптические диски вращаются с высокой скоростью, можно удержать на невысоком уровне.
ПК-А из сравнительного примера 8 отличается низкими значениями жесткости и tanδ. Таким образом, качательное колебание поверхности, возникающее тогда, когда оптический диск вращается с высокой скоростью, имеет значительную амплитуду. Кроме этого, он также характеризуется более высоким водопоглощением при достижении насыщения в сравнении с примерами, величина ΔTilt для него велика.
ПММА из сравнительного примера 9 характеризуется высоким водопоглощением при достижении насыщения, равным 2,0% или более. Таким образом, величина ΔTilt у него очень велика, достигая 5,0 или более, и поэтому было признано, что он не пригоден для практического использования.
флуорен
Примеры 24-31 и сравнительные примеры 10-13
Пластмассовое зеркало
Физические свойства измеряли, используя следующие методы.
(1) Удельная вязкость: ее измеряли при температуре 20°С после растворения 0,7 г полимера в 100 мл метиленхлорида.
(2) Температура стеклования (Tg): ее измеряли при скорости увеличения температуры 10°С/мин при использовании прибора для ДСК типа 2910 от компании TA INSTRUMENTS JAPAN CO., LTD.
(3) Водопоглощение: водопоглощение измеряли после погружения в воду при 23°С на 24 часа в соответствии с ISO 62.
(4) Модуль упругости при изгибе: модуль упругости при изгибе у образца для испытаний, полученного в результате высушивания гранул при 120°С в течение 5 часов, а после этого проведения для гранул литьевого формования при использовании литьевой машины (SG-150 от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) при температуре цилиндра 300°С, измеряли в соответствии с ISO 178.
(5) Степень коробления: субстрат диска, имеющий диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, получали по способу литьевого формования при использовании машины M35B-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. После этого на одну поверхность субстрата наносили алюминиевую пленку. После того как субстрат диска подвергали воздействию окружающей среды (окружающая среда А), где температура была равна 30°С, а влажность соответствовала 90% относительной влажности, до достижения насыщения по водопоглощению, субстрат диска переводили в окружающую среду (окружающая среда В), где температура была равна 23°С, а влажность соответствовала 50% относительной влажности. После перевода субстрата диска с течением времени проводили измерение изменения углового отклонения на расстоянии 58 мм от центра, которое возникало в результате изменения окружающей среды, при использовании прибора для трехмерного измерения формы DLD-3000U от компании Japan EM Co., Ltd. Разницу между максимальной величиной изменения углового отклонения и значением, при котором изменение углового отклонения достигает стационарной величины, принимали за ΔTilt.
(6) Способность отпечатываться в форме: степень шероховатости поверхности формованного субстрата измеряли при использовании прибора SURFCORDER SE1100 от компании Kosaka laboratory Ltd.
Пример 24
Полимеризация
В реактор, оборудованный термометром и мешалкой, помещали 19580 частей воды после обработки по способу ионообмена и 3850 частей водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48,5% и после этого проводили растворение 1175 частей BCF, 2835 частей 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ВРА") и 9 частей гидросульфита. Затем после добавления 13210 частей метиленхлорида при 15°С при интенсивном перемешивании в течение приблизительно 40 минут через смесь продували 2000 частей фосгена для того, чтобы инициировать прохождение реакции. После завершения продувки фосгена температура увеличивалась до 28°С, и для того чтобы стимулировать прохождение эмульгирования добавляли 94 части п-трет-бутилфенола и 640 частей гидроксида натрия. После этого добавляли 6 частей триэтиламина, а получающуюся в результате смесь непрерывно перемешивали в течение 1 часа, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции органическую фазу отделяли, разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали 4080 частей бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/РСА 20:80. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,285 и Tg 172°С.
Формование
К данному порошку добавляли 0,003 части трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,005 части триметилфосфата и 0,045 части моноглицеридстеарата в расчете на 100 частей порошка. После этого порошок перемешивали в расплаве при использовании двухшнекового экструдера с отсосом газов (КТХ-46 от компании Kobe Steel, Ltd.) при температуре цилиндра 280°С с проведением обезгаживания, гранулирования, а после этого литьевого формования с получением субстрата диска, имеющего диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, при использовании машины M35 В-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала.
Кроме того, на субстрат осаждали алюминий до толщины 50 нм при использовании аппарата EKC-1 Ion Plating от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,9 градуса. Кроме того, субстрат также характеризовался величинами водопоглощения 0,170 мас.% и модуля упругости при изгибе 2700 МПа.
Пример 25
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 24, получали 4830 частей бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/BPA 50:50, за исключением того, что использовали 2937 частей BCF, 1772 части ВРА и 84 части п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,278 и Tg 195°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 24, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 24, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 24, за исключением того, что температура цилиндра составляла 300°С. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 24, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала.
На субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,9 градуса. Кроме того, субстрат также характеризовался величинами водопоглощения 0,160 мас.% и модуля упругости при изгибе 2950 МПа.
Пример 26
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 24, получали 4050 частей бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/BPA/THPE 20:80:0,5, за исключением того, что после продувки фосгена добавляли 24 части 1,1,1-трис(4-гидроксифенил)этана (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ТНРЕ"), а количество п-трет-бутилфенола изменили, сделав равным 104 частям. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,285 и Tg 173°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 24, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 24, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 24. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 24, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала.
На субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,9 градуса. Кроме того, субстрат также характеризовался величинами водопоглощения 0,160 мас.% и модуля упругости при изгибе 2720 МПа.
Пример 27
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 24, получали 5300 частей бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/BPA 70:30, за исключением того, что использовали 4112 части BCF, 1063 части ВРА и 84 части п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,261 и Tg 210°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 24, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 24, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 24, за исключением того, что температура цилиндра составляла 320°С. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 24, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала.
На субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,9 градуса. Кроме того, субстрат также характеризовался величинами водопоглощения 0,150 мас.% и модуля упругости при изгибе 3200 МПа.
Сравнительный пример 10
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 24, получали 3670 частей бесцветного полимера, за исключением того, что в качестве дигидроксикомпонента использовали только 3543 части ВРА и использовали 140 частей п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,290 и Tg 142°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 24, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 24, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 24. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 24, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала. После этого на субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 1,4 градуса. Кроме того, субстрат также характеризовался высоким значением водопоглощения 0,21 мас.% и низким значением модуля упругости при изгибе 2350 МПа.
Сравнительный пример 11
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 24, получали 3650 частей бесцветного полимера, за исключением того, что в качестве дигидроксикомпонента использовали только 3542 части ВРА и использовали 140 частей п-трет-бутилфенола. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,289 и Tg 142°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 24, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 24, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 24. Кроме того, к данному полимеру добавляли 1188 частей стекловолокна с диаметром волокна 13 микрон от компании Nippon Electric Glass Co., Ltd. После их перемешивания в барабанном смесителе до получения однородной смеси смесь перемешивали в расплаве при 240°С при использовании двухшнекового экструдера с отсосом газов (КТХ-46 от компании Kobe Steel, Ltd.) с проведением обезгаживания, получая в результате гранулы. После этого по способу литьевого формования из гранул получали субстрат диска, имеющий диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, при использовании машины M35 В-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. Кроме того, на субстрат осаждали алюминий до толщины пленки 50 нм при использовании аппарата EKC-1 Ion Plating от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Несмотря на то, что субстрат с осажденным алюминием демонстрировал значительно улучшенную жесткость, равную 6330 МПа, некоторые нити стекловолокна выступали на поверхность субстрата, тем самым делая невозможным использование субстрата в качестве зеркала. Кроме того, субстрат с осажденным алюминием характеризовался величинами водопоглощения 0,13 мас.% и максимальной степени коробления в результате водопоглощения 0,1 градуса.
Результаты для данных примеров и сравнительных примеров продемонстрированы в таблице 6.
Многогранное зеркало
Кроме этого, гранулы, полученные в приведенных выше примерах 24-27 и сравнительных примерах 10 и 11, высушивали при 120°С в течение 5 часов. После этого при использовали литьевой машины (SG150U от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) при температуре цилиндра 340°С и температуре формы 115°С формовали субстраты многогранных зеркал, относящиеся по типу к шестигранным зеркалам, каждый из которых характеризовался расстоянием между центром и каждой зеркальной поверхностью 25 мм, минимальной толщиной пластины на каждом зеркальном участке 5 мм и высотой зеркального участка 15 мм. Результаты оценок способности отпечатываться в форме для многогранных зеркал продемонстрированы в таблице 6.
После этого на данные субстраты осаждали пленку из Al до толщины 80 нм, получая многогранные зеркала. Сравнительный пример 11 нельзя было использовать для получения зеркала, поскольку в нем получались неудовлетворительные свойства поверхности. В сравнительном примере 10 получали неудовлетворительный модуль упругости при изгибе, и искажения зеркальных участков при вращении оказывались значительными. В примерах 24-27 получали хорошие свойства поверхности, в данном случае искажения зеркальных участков были небольшими вследствие высоких значений модуля упругости при изгибе, и поэтому данные материалы были достаточно приемлемы для использования на практике.
Пример 28
Полимеризация
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой, обратным холодильником и трубкой для вдувания фосгена, помещали 32165 частей воды после обработки по способу ионообмена и 1757 частей гидроксида натрия и проводили растворение 2213 частей 9,9-бис(3-метил-4-гидроксифенил)флуорена (далее в настоящем документе сокращенно называемого "BCF"), 3039 частей 4,4'-(м-фенилендиизопропилиден)дифенола (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ВРМ") и 11 частей гидросульфита. Затем после добавления 10950 частей метиленхлорида при 16-18°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 1667 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 92 части п-трет-бутилфенола и 293 части гидроксида натрия, дополнительно добавляли 4 части триэтиламина, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 30°С в течение 1 часа, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. Таким образом, получали 5554 части бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/ВРМ 40:60. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,285 и Tg 144°С.
Формование
К данному порошку добавляли 0,003 части трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,005 части триметилфосфата и 0,045 части моноглицеридстеарата в расчете на 100 частей порошка.
После этого порошок перемешивали в расплаве при использовании двухшнекового экструдера с отсосом газов (КТХ-46 от компании Kobe Steel, Ltd.) при температуре цилиндра 240°С с проведением обезгаживания, гранулирования, а после этого литьевого формования с получением субстрата диска, имеющего диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, при использовании машины M35 В-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала.
Кроме того, на субстрат осаждали алюминий до толщины 50 нм при использовании аппарата EKC-1 Ion Plating от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,4 градуса. Кроме того, субстрат характеризовался величинами MVR 34 г/10 мин, водопоглощения 0,083 мас.% и модуля упругости при изгибе 3260 МПа.
Пример 29
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 28, получали 5224 части бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/ВРМ 50:50, за исключением того, что использовали 2596 частей BCF и 2377 частей ВРМ. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,269 и Tg 155°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 28, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 28, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 28. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 28, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала. После этого на субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,4 градуса. Кроме того, субстрат характеризовался величинами MVR 26 г/10 мин, водопоглощения 0,080 мас.% и модуля упругости при изгибе 3330 МПа.
Пример 30
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 28, получали 5245 частей бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/ВРМ/THPE 40:60:0,5, за исключением того, что после продувки фосгена дополнительно добавляли 21 часть 1,1,1-трис(4-гидроксифенил)этана (далее в настоящем документе сокращенно называемого "ТНРЕ"), а количество п-трет-бутилфенола изменили, сделав равным 113 частям. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,288 и Tg 143°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 28, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 28, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 28. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 28, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала. После этого на субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,4 градуса. Кроме того, субстрат характеризовался величинами MVR 36 г/10 мин, водопоглощения 0,083 мас.% и модуля упругости при изгибе 3280 МПа.
Пример 31
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 28, получали 5460 частей бесцветного порошка с мольным соотношением BCF/ВРМ 65:35, за исключением того, что использовали 3598 частей BCF и 1773 части ВРМ. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,264 и Tg 175°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 28, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 28, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 28, за исключением того, что температура цилиндра была равна 280°С. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 28, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала. После этого на субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла 0,5 градуса. Кроме того, субстрат характеризовался величинами MVR 26 г/10 мин, водопоглощения 0,080 мас.% и модуля упругости при изгибе 3330 МПа.
Сравнительный пример 12
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 28, получали 4750 частей бесцветного полимера, за исключением того, что в качестве дигидроксикомпонента использовали только 4320 частей бисфенола А. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,289 и Tg 142°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 28, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 28, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 28. После этого данные гранулы подвергали литьевому формованию по тому же самому способу, что и в примере 28, так, чтобы получить субстрат. Субстрат имел достаточно гладкую поверхность для того, чтобы использоваться в качестве пластмассового зеркала. После этого на субстрат осаждали алюминий. Максимальная степень коробления в результате водопоглощения у субстрата с осажденным алюминием составляла целых 1,4 градуса. Кроме того, субстрат характеризовался величиной MVR 69 г/10 мин, высоким значением водопоглощения 0,21 мас.% и низким значением модуля упругости при изгибе 2350 МПа.
Сравнительный пример 13
Полимеризация
По тому же самому способу, что и в примере 28, получали 4750 частей бесцветного полимера, за исключением того, что в качестве дигидроксикомпонента использовали только 4320 частей бисфенола А. Данный порошок характеризовался удельной вязкостью 0,286 и Tg 142°С.
Формование
К данному порошку добавляли те же самые добавки, что и использованные в примере 28, и в тех же самых количествах, что и использованные в примере 28, а получающуюся в результате смесь перемешивали в расплаве и гранулировали по тому же самому способу, что и в примере 28. Кроме того, к данному полимеру добавляли 1188 частей стекловолокна с диаметром волокна 13 микрон от компании Nippon Electric Glass Co., Ltd. После их перемешивания в барабанном смесителе до получения однородной смеси смесь перемешивали в расплаве при 240°С при использовании двухшнекового экструдера с отсосом газов (КТХ-46 от компании Kobe Steel, Ltd.) с проведением обезгаживания, получая в результате гранулы. После этого по способу литьевого формования из гранул получали субстрат диска, имеющий диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм, при использовании машины M35 В-D-DM от компании MEIKI CO., LTD. Кроме того, на субстрат осаждали алюминий до толщины пленки 50 нм при использовании аппарата EKC-1 Ion Plating от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Несмотря на то, что субстрат с осажденным алюминием демонстрировал значительно улучшенную жесткость, равную 6330 МПа, некоторые нити стекловолокна выступали на поверхность субстрата, тем самым делая невозможным использование субстрата в качестве зеркала. Кроме того, субстрат с осажденным алюминием характеризовался величинами MVR 64 г/10 мин, водопоглощения 0,13 мас.% и максимальной степени коробления в результате водопоглощения 0,1 градуса.
Результаты для данных примеров и сравнительных примеров продемонстрированы в таблице 7.
Многогранное зеркало
Кроме этого, гранулы, полученные в приведенных выше примерах 28-31 и сравнительных примерах 12 и 13, высушивали при 120°С в течение 5 часов. После этого при использовали литьевой машины (SG150U от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) при температуре цилиндра 300°С и температуре формы 100°С формовали субстраты многогранных зеркал, относящиеся по типу к шестигранным зеркалам, каждый из которых характеризовался расстоянием между центром и каждой зеркальной поверхностью 25 мм, минимальной толщиной пластины на каждом зеркальном участке 5 мм и высотой зеркального участка 15 мм. Результаты оценок способности отпечатываться в форме для многогранных зеркал продемонстрированы в таблице 7.
После этого на данные субстраты осаждали пленку из Al до толщины 80 нм, получая многогранные зеркала. Сравнительный пример 12 нельзя было использовать для получения зеркала, поскольку в нем получались неудовлетворительные свойства поверхности. В сравнительном примере 12 получали неудовлетворительный модуль упругости при изгибе, и искажения зеркальных участков при вращении оказывались значительными. В примерах 28-31 получали хорошие свойства поверхности, в данном случае искажения зеркальных участков были небольшими вследствие высоких значений модуля упругости при изгибе, и поэтому данные материалы были достаточно приемлемы для использования на практике.
Примеры 32-36 и сравнительные примеры 14 и 15
Проводящая полимерная композиция
Физические свойства оценивали, используя следующие методы.
(1) Удельная вязкость
Ее измеряли при температуре 20°С после растворения 0,7 г полимера в 100 мл метиленхлорида.
(2) Температура стеклования (Tg)
Ее измеряли при скорости увеличения температуры 20°С/мин при использовании прибора для ДСК типа 2910 от компании TA INSTRUMENTS JAPAN CO., LTD.
(3) Термостойкость
Деформационную термостойкость под нагрузкой 18,5 кг измеряли в соответствии с ASTM D648.
(4) Электрическая проводимость
Значение поверхностного сопротивления измеряли в соответствии с ASTM D257.
(5) Водопоглощение
Водопоглощение измеряли после погружения в воду при 23°С на 24 часа в соответствии с ASTM D-0570.
(6) Раздражение
Полимер, который вызывает появление раздражения на коже, при оценке получал обозначение "х", а полимер, который не вызывает появления раздражения на коже, при оценке получал обозначение "○", оценку проводили во время получения формованных изделий для измерений по следующим методам.
(7) Испытание на тепловой цикл
Полученный по способу литьевого формования лоток для транспортирования, имеющий размеры 153 мм × 142 мм × 165 мм и шаг между канавками 4,76 мм и способный вмещать 25 5-дюймовых дисков, подвергали воздействию 10 циклов, каждый из которых включал 20 часов при 150°С и 4 часа при 23°С, и наблюдали за появлением деформации у формованного изделия.
Полимеризация
РС1
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 21538 частей воды после обработки по способу ионообмена и 4229 частей водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и проводили растворение 1949 частей бисфенола А, 3231 части бискрезолфлуорена и 10,9 части гидросульфита. Затем после добавления 14530 частей метиленхлорида при 16-20°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 2200 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 115,4 части п-трет-бутилфенола и 705 частей водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, дополнительно добавляли 2,6 части триэтиламина, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 20-27°С в течение 40 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. В результате получали 5520 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 50:50, удельной вязкостью 0,272 и Tg 197°С (выход 96%).
К данному поликарбонатному сополимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и получающуюся в результате смесь экструдировали при помощи экструдера при температуре цилиндра 300°С с получением гранул поликарбонатного сополимера (РС1).
РС2
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 19580 частей воды после обработки по способу ионообмена и 3845 частей водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48% и проводили растворение 2835 частей бисфенола А, 1175 частей бискрезолфлуорена и 8,4 части гидросульфита. Затем после добавления 13209 частей метиленхлорида при 18-20°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 2000 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 93,2 части п-трет-бутилфенола и 641 часть водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 48%, дополнительно добавляли 2,0 части триэтиламина, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 20-27°С в течение 40 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. В результате получали 4230 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 80:20, удельной вязкостью 0,374 и Tg 173°С (выход 94%).
К данному поликарбонатному сополимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и получающуюся в результате смесь экструдировали при помощи экструдера при температуре цилиндра 280°С с получением гранул поликарбонатного сополимера (РС2).
С-РС1
В реактор, оборудованный термометром, мешалкой и обратным холодильником, помещали 20980 частей воды после обработки по способу ионообмена и 1523 части гидроксида калия и проводили растворение 886 частей бисфенола А, 1360 частей 9,9-бис(4-гидроксифенил)флуорена (далее в настоящем документе называемого "бисфенолфлуореном") и 4,7 частей гидросульфита. Затем после добавления 13210 частей метиленхлорида при 18-20°С при перемешивании в течение 60 минут через смесь продували 1000 частей фосгена. После завершения продувки фосгена добавляли 52,4 части п-трет-бутилфенола и 218 частей гидроксида калия, дополнительно добавляли 2,7 частей триэтиламина, а получающуюся в результате смесь перемешивали при 20-27°С в течение 40 минут, тем самым завершая реакцию.
После завершения реакции полученный продукт разбавляли метиленхлоридом, промывали водой, подкисляли при помощи хлористоводородной кислоты, а после этого промывали водой. Когда электрическая проводимость водной фазы становилась почти той же самой, что и у воды после обработки по способу ионообмена, метиленхлорид выпаривали, используя пластикатор. В результате получали 2250 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бисфенолфлуорен 50:50, удельной вязкостью 0,272 и Tg 205°С (выход 90%).
К данному поликарбонатному сополимеру добавляли 0,050% трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфита, 0,010% октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата и 0,030% пентаэритриттетрастеарата и получающуюся в результате смесь экструдировали при помощи экструдера при температуре цилиндра 300°С с получением гранул поликарбонатного сополимера (С-РС1).
С-РС2
По тому же самому способу, что и использованный при получении РС1, получали 3870 частей беловато-желтого полимера с мольным соотношением бисфенол А/бискрезолфлуорен 99:1, удельной вязкостью 0,390 и Tg 148°С (выход 95%) за исключением того, что использовали 3907 частей бисфенола А и 59 частей бискрезолфлуорена. По тому же самому способу, что и использованный при получении РС1, из полимера получали гранулы ароматического поликарбонатного полимера (С-РС2).
Наполнитель на углеродной основе
Углеродное волокно: BESFIGHT HTA-C6-U от компании TOHO RAYON CO., LTD., на основе PAN (полиакрилонитрила), слипшееся под действием эпоксидной смолы, диаметр волокна 7 микронов.
Технический углерод: ketjenblack EC600JD от компании Lion Corporation (далее в настоящем документе называемый "СВ").
Примеры 32-36 и сравнительные примеры 14 и 15
Формование
Полученные выше РС1 и РС2, С-РС1 или С-РС2 и компоненты, приведенные в таблицах 8 и 9, перемешивали до достижения однородности при использовании барабанного смесителя, а после этого гранулировали при использовании двухшнекового экструдера ⊘30 мм с отсосом газов (КТХ-30 от компании KobeSteel, Ltd.) при температуре цилиндра 300°С и уровне вакуума 10 мм рт.ст. при проведении обезгаживания. Полученные гранулы высушивали при 120°С в течение 5 часов, а после этого при использовании литьевой машины (SG150U от компании Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) при температуре цилиндра 330°С и температуре формы 100°С изготавливали формованные изделия для проведения измерений. Результаты оценок продемонстрированы в таблицах 8 и 9.
Лоток для транспортирования
Затем, после того как гранулы, полученные по тому же самому способу, что и описанный выше, высушивали при 120°С в течение 5 часов, по способу литьевого формования при температуре цилиндра 350°С и температуре формы 100°С изготавливали лотки для транспортирования, каждый из которых имел размеры 153 мм × 142 мм × 165 мм и шаг между канавками 4,76 мм и был способен вмещать 25 5-дюймовых дисков. Результаты проведенных испытаний на тепловой цикл продемонстрированы в таблицах 8 и 9.
Из сопоставлений между приведенными выше примерами и сравнительными примерами с очевидностью следует, что композиции на основе ароматического поликарбонатного полимера, содержащие поликарбонатные сополимеры настоящего изобретения и углеродные волокна, отличаются лучшей термостойкостью и проводимостью в сравнении с композициями сравнительных примеров, использующих ароматические поликарбонатные полимеры, и не вызывают появления раздражения на коже.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается поликарбонатный сополимер, отличающийся превосходными термостойкостью и способностью сохранять размеры и низким водопоглощением и не вызывающий появления раздражения на коже. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагаются термостойкие детали, содержащие сополимер и подходящие для различных приложений.
Деталь для пайки оплавлением припоя настоящего изобретения отличается превосходными прозрачностью и термостойкостью и не подвергается деформации даже после проведения обработки в печи для оплавления припоя, пиковая температура в которой достигает 250°С. Таким образом, ее можно использовать в качестве детали для введения в субстрат по способу пайки оплавлением припоя, например объектива фотоаппарата у мобильного телефона со встроенным фотоаппаратом.
Деталь для преобразования траектории луча света настоящего изобретения отличается хорошими термостойкостью и термостабильностью, очень малым двулучепреломлением и превосходной прозрачностью. Таким образом, она пригодна для использования в качестве линзы датчика, линзы фотоаппарата, микрорастровой линзы, линзы проектора или призмы.
Оптический диск настоящего изобретения отличается превосходными жесткостью, демпфированием, термостойкостью и способностью к водопоглощению, и он пригоден для использования в качестве носителя для записи, имеющего емкость для записи с высокой плотностью.
Пластмассовое зеркало настоящего изобретения отличается высокой жесткостью и превосходными способностью сохранять размеры и способностью отпечатываться в форме во время формования. Таким образом, оно пригодно для использования в качестве многогранного зеркала, зеркала проектора и тому подобного.
Проводящей полимерной композиции настоящего изобретения свойственно преимущество, которое заключается в ее хорошей термостойкости, превосходной проводимости, низком водопоглощении и в том, что она не вызывает появления раздражения на коже. Таким образом, она пригодна для использования в качестве лотка для транспортирования электронных деталей, таких как полупроводниковый прибор, оптический носитель для записи данных или жесткий диск.
ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Поликарбонатный сополимер настоящего изобретения можно использовать для изготовления оптических компонентов, для которых требуется наличие термостойкости, прозрачности и способности сохранять размеры, например, линз, призм, оптических дисков и пластмассовых зеркал. В дополнение к этому его можно использовать в способе изготовления электронных деталей, например, в качестве лотка для транспортирования электронных деталей.
Группа изобретений относится к конструкционным пластмассам на основе поликарбоната и формованным из них изделиям. Описана термостойкая деталь, состоящая из поликарбонатного сополимера, при этом поликарбонатный сополимер содержит от 5 до 95 мол.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 95 до 5 мол.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода, или атом галогена, a W представляет собой алкильную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода. Представлены также деталь для пайки оплавлением припоя, деталь для преобразования траектории луча света, оптический диск, пластмассовое зеркало, проводящая полимерная композиция и состоящий из нее лоток для транспортировки электронной детали. Достигается повышение термостойкости и способности сохранять размеры. 8 н. и 26 з.п. ф-лы, 9 табл., 2 ил.
и от 95 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd, каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода или атом галогена, a W представляет собой алкильную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода.
и от 40 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II-1):
и от 95 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd, каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода или атом галогена, a W представляет собой алкильную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода.
и от 95 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых общей формулой (II-1)
и от 50 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd, каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода или атом галогена, a W представляет собой алкильную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода.
и от 50 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующими общими формулами (II-1) или (II-2):
Re550/d≤10,
если запаздывание при 550 нм обозначить Re550 (нм), а толщину участка, на котором измеряют пропускание и задерживание, обозначить d (мм).
поликарбонатный сополимер содержит от 20 до 95 моль.% повторяющихся звеньев (компонент а), описываемых следующей общей формулой (I):
и от 80 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd, каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода или атом галогена, a W представляет собой алкильную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, субстрат характеризуется:
(A) модулем упругости при изгибе от 2800 до 4000 МПа,
(B) водопоглощением, равным 0,3 мас.% или менее при достижении насыщения,
(C) величиной tanδ, измеренной при 40°С и 18 Гц в соответствии с ISO 6721-4, по меньшей мере, равной 0,020, и
(D) деформационной термостойкостью, измеренной под нагрузкой 1,81 МПа в соответствии с ISO 75-1, -2, равной 110°С или более.
и от 80 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующими общими формулами (II-2) или (II-3):
и от 80 до 30 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующими общими формулами (II-1) или (II-2):
поликарбонатный субстрат характеризуется:
(A) температурой стеклования от 120 до 230°С,
(B) водопоглощением, равным 0,2 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 ч, и
(C) модулем упругости при изгибе от 2500 до 4000 МПа.
(А) температурой стеклования от 160 до 230°С,
(B) водопоглощением, равным 0,2 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 ч, и
(C) модулем упругости при изгибе от 2500 до 3500 МПа.
(A) температурой стеклования от 120 до 180°С,
(B) водопоглощением, равным 0,1 мас.% или менее после погружения в воду при 23°С на 24 ч, и
(C) модулем упругости при изгибе от 2800 до 4000 МПа.
и от 95 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II):
где Ra-Rd каждый независимо представляет собой атом водорода, углеводородную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 9 атомов углерода или атом галогена, a W представляет собой алкильную группу, которая может содержать ароматическую группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода.
и от 95 до 5 моль.% повторяющихся звеньев (компонент b), описываемых следующей общей формулой (II-1):
Приоритет по пунктам:
| ЩИТОВОЙ ДЛЯ ВОДОЕМОВ ЗАТВОР | 1922 |
|
SU2000A1 |
| Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков | 1922 |
|
SU6A1 |
| RU 2051930 C1, 10.01.1996. | |||
