專利名稱：從氫化嵌段共聚物生產(chǎn)光盤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)光盤的方法。
光盤以前用例如在由Pohlmann所著“Compact Disc Handbook”第二版中所述的成型技術(shù)制備。成型光盤的方法是現(xiàn)有技術(shù)公知的并包括注射和注射壓縮成型。密紋磁盤(CD’S)的厚度大約為1.2mm并一般用標(biāo)準(zhǔn)注射成型技術(shù)制造。然而，數(shù)字通用盤(DVD)有0.6mm厚度的層，因此需要由Potsch和Michaeli所著的“Injection Molding AnIntroduction”pgs.171-172 Hanser/Gardner/Publication，Inc.，Cincinnati，1995所述的注射壓縮成型。注射壓縮是增強(qiáng)的注射成型方法，其中在模腔填充階段開始模具處于稍微半開狀態(tài)，在填充相過程中將模腔合模完全閉合至所希望的最終零件厚度0.6mm。需要注射壓縮以便實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸至0.6mm基材表面與此同時(shí)在聚碳酸酯盤上實(shí)現(xiàn)低的雙折射?？上?，壓縮注射成型需要提高加工復(fù)雜程度，這就需要購(gòu)買新加工設(shè)備或花費(fèi)對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn)注射成型設(shè)備的改進(jìn)費(fèi)用。
因此，需要一種用標(biāo)準(zhǔn)注射成型設(shè)備生產(chǎn)DVD的方法，與此同時(shí)保持合格的數(shù)據(jù)傳輸、加工周期和低的雙折射。
我們驚奇地發(fā)現(xiàn)具有小于或等于大約0.8mm厚度的DVD可用注射成型方法生產(chǎn)而不用壓縮，條件是生產(chǎn)盤的聚合物具有1)在10℃/min的升溫速度下用差熱掃描熱量計(jì)(DSC)測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于110℃；2)在240℃下，以3℃/min的升溫速度，用動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜(DynamicMechanical Spectroscopy)測(cè)量?jī)x測(cè)量的彈性模量(G’)小于或等于1000達(dá)因/厘米2，在氮?dú)鈿夥障率褂闷叫邪宓膸缀涡螤?，剪切速率?弧度/秒；以及3)在氮?dú)鈿夥障率褂闷叫邪宓膸缀涡螤?，?80℃下剪切速度掃描，剪切速度為1弧度/秒，按照動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜測(cè)量?jī)x測(cè)量的復(fù)數(shù)粘度(Eta*)小于2,000泊。
令人驚奇地是注射成型方法，沒有壓縮，可用于制備厚度小于或等于0.8mm的DVD，同時(shí)保持良好的數(shù)據(jù)傳輸和低的雙折射。
本發(fā)明涉及一種用注射成型技術(shù)，不用壓縮，由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于110℃，彈性模量(G’)在240℃小于或等于1000達(dá)因/厘米2，和復(fù)數(shù)粘度(Eta★)小于2000泊的聚合物生產(chǎn)DVD的方法。
在本發(fā)明的方法中，注射成型方法用于生產(chǎn)單盤層厚度等于或小于0.8mm的DVD。注射成型技術(shù)是本領(lǐng)域公知，并已在由Pohlmann所著“Compact Disc Handbook”第二版，295-296頁(yè)和由Potsch和Michaeli所著的“Injection Molding An Introduction”pgs.1-12Hanser/Gardner/Publication，Inc.，Cincinnati，1995中描述。在一個(gè)實(shí)施方案中，熔融聚合物被注入模腔內(nèi)，隨著壓模在一面生產(chǎn)出透明的塑料盤，同時(shí)在一面壓入凹坑。
本發(fā)明的注射成型方法在成型過程中不用壓縮，而是在注射熔融聚合物之前閉合模具。
令人驚奇的是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有小于或等于0.8mm厚度，優(yōu)選0.75mm，更優(yōu)選0.7mm，甚至更優(yōu)選0.65mm，和最優(yōu)選0.60mm的DVD可使用此方法從具有以下條件的聚合物生產(chǎn)1)在10℃/min的升溫速度下用差熱掃描熱量計(jì)(DSC)測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于110℃；2)彈性模量(G’)在240℃的溫度，優(yōu)選在225℃，更優(yōu)選在215℃并最優(yōu)選在210℃，小于或等于1000達(dá)因/厘米2，用動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜(DMS)測(cè)量?jī)x以3℃/min的升溫速度測(cè)量，在氮?dú)鈿夥障率褂闷叫邪宓膸缀涡螤?，剪切速率?弧度/秒，以及3)在氮?dú)鈿夥障率褂闷叫邪宓膸缀涡螤?，?80℃下剪切速度掃描，剪切速度為1弧度/秒，按照動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜測(cè)量?jī)x測(cè)量的復(fù)數(shù)粘度(Eta*)小于2,000泊，優(yōu)選小于1300泊，更優(yōu)選小于600泊。
可用于本發(fā)明方法的聚合物包括飽和烴熱塑性塑料。術(shù)語飽和的是指在化學(xué)結(jié)構(gòu)內(nèi)烯烴鍵的量。在此處所用的飽和是指其中少于10％碳碳鍵的聚合物是烯烴或是不飽和的，優(yōu)選少于7.5％，更優(yōu)選少于5％，甚至更優(yōu)選少于2％，最優(yōu)選少于1.5％。這些類型的聚合物包括氫化芳族/共軛二烯嵌段共聚物、環(huán)烯烴共聚物和氫化開環(huán)置換(metathesis)聚合物。
芳族/共軛二烯嵌段共聚物包括乙烯基芳族單體和共軛二烯單體的嵌段共聚物。乙烯基芳族單體一般是以下分子式的單體 其中R’是氫或烷基，Ar是苯基、鹵苯基、烷苯基、烷鹵苯基、萘基、吡啶基，或蒽基，其中任何烷基含有1-6個(gè)碳原子，其可被一或多個(gè)官能基(例如，鹵、硝基、氨基、羥基、氰基、羰基和羧基)取代。最優(yōu)選的Ar是苯基或烷基苯基而苯基是最優(yōu)選的。代表性的乙烯基芳族單體包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯的所有異構(gòu)體，尤其是對(duì)乙烯基甲苯、乙基苯乙烯的所有異構(gòu)體、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、乙烯基聯(lián)苯、乙烯基萘、乙烯基蒽，和其混合物。含有5或多個(gè)嵌段的嵌段共聚物可含有一個(gè)以上的特定聚合的乙烯基芳族單體。換句話說，例如五嵌段共聚物可含有聚苯乙烯嵌段和聚α-甲基苯乙烯嵌段。氫化乙烯基芳族聚合物嵌段也可以是乙烯基芳族共聚物，其中乙烯基芳族部分至少是該共聚物的50wt％。優(yōu)選地，乙烯基芳族聚合物嵌段是苯乙烯聚合物嵌段。
共軛二烯單體可以是有兩個(gè)共軛雙鍵的任何單體。這種單體包括，例如1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-戊二烯、異戊二烯和類似化合物，以及其混合物。優(yōu)選的是，該共軛二烯是丁二烯。
該共軛二烯聚合物嵌段可從氫化方法之后保持無定形或氫化之后能夠結(jié)晶的材料制備。氫化聚異戊二烯嵌段保持無定形，而氫化聚丁二烯嵌段既可以是無定形的也可以是結(jié)晶的，這取決于其結(jié)構(gòu)。聚丁二烯既可含有1，2構(gòu)形(其氫化得到1-丁烯重復(fù)單元當(dāng)量)，或1，4構(gòu)形(其氫化得到乙烯重復(fù)單元當(dāng)量)。具有至少大約40wt％1，2-丁二烯含量(基于聚丁二烯嵌段的重量)的聚丁二烯嵌段，氫化時(shí)基本上提供無定形嵌段以及低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。具有少于大約40wt％1，2-丁二烯含量(基于聚丁二烯嵌段的重量)的聚丁二烯嵌段，氫化時(shí)基本上提供結(jié)晶嵌段。希望插入結(jié)晶嵌段(以改進(jìn)抗溶劑性)或無定形，更依從的嵌段。實(shí)現(xiàn)低的雙折射性能的一個(gè)方法是控制聚丁二烯嵌段1，2對(duì)1，4含量的比。在一實(shí)施方案中，聚丁二烯嵌段1，2對(duì)1，4含量的重量比大于20∶80，一般大于25∶75，優(yōu)選大于30∶70，更優(yōu)選大于35∶65。當(dāng)聚丁二烯嵌段1，2對(duì)1，4含量的重量比是1∶5或更小時(shí)，可以通過摻入氫化聚丁二烯聚合物嵌段(一般具有120個(gè)單體單元或更少，代表性的是115個(gè)單體單元或更少，有特性的是110個(gè)單體單元或更少，優(yōu)選105個(gè)單體單元或更少，更優(yōu)選95個(gè)單體單元或更少，甚至更優(yōu)選90個(gè)單體單元或更少，最優(yōu)選85個(gè)單體單元或更少)來控制雙折射。
在一些實(shí)施方案中，嵌段共聚物可含有多于一個(gè)的共軛二烯聚合物嵌段，例如聚丁二烯嵌段和聚異戊二烯嵌段。該共軛二烯聚合物嵌段還可以是共軛二烯共聚物，其中共聚物的共軛二烯部分至少是共聚物的50wt％。其它共聚物嵌段也可以包括在乙烯基芳族/共軛二烯嵌段共聚物中。
這里將嵌段限定為共聚物的聚合鏈段，其從結(jié)構(gòu)上或組成上呈現(xiàn)共聚物的不同聚合鏈段的微相分離。微相分離的出現(xiàn)是由于嵌段共聚物內(nèi)聚合鏈段的不相容性。微相分離和嵌段共聚物已在“BlockCopolymers-Designer Soft Materials”，PHYSICS TODAY，F(xiàn)EBRUARY，1999，pages 32-38中廣泛討論。
氫化嵌段共聚物一般含有65-90wt％氫化乙烯基芳族聚合物，例如，聚乙烯基環(huán)己烷或PVCH嵌段，優(yōu)選從70，更優(yōu)選從75到90wt％，優(yōu)選至85％，基于氫化嵌段共聚物的總重量。
本發(fā)明的氫化嵌段共聚物一般含有10-35wt％的氫化共軛二烯聚合物嵌段，優(yōu)選從12至30wt％，優(yōu)選至25％，更優(yōu)選至20％，基于該共聚物的總重量。
氫化嵌段共聚物是通過嵌段共聚物的氫化生產(chǎn)的，這些共聚物包括三嵌段、多嵌段、錐形嵌段，和星形嵌段共聚物，例如SBS、SBSBS、SIS、SISIS和SISBS(其中S是聚苯乙烯，B是聚丁二烯，I是聚異戊二烯)。該嵌段共聚物含有至少兩個(gè)芳族聚合物嵌段和至少一個(gè)共軛二烯聚合物嵌段，在氫化之后生產(chǎn)至少兩個(gè)氫化的芳族聚合物嵌段和至少一個(gè)氫化的共軛二烯聚合物嵌段的嵌段共聚物。該嵌段共聚物含有至少一個(gè)三嵌段鏈段(其在每一端都包括乙烯基芳族聚合物嵌段)。然而該嵌段共聚物可包括任何數(shù)量的附加嵌段，其中這些嵌段可在任何點(diǎn)連接到三嵌段聚合物主鏈上。這樣，線形嵌段就包括例如SBS、SBSB、SBSBS，和SBSBSB。該共聚物也可是支化的，其中聚合物鏈連接在沿著共聚物主鏈的任何點(diǎn)上。在一個(gè)實(shí)施方案中，該共聚物是含有5個(gè)交替嵌段的五嵌段聚合物，其中該嵌段包括3個(gè)乙烯基芳族聚合物嵌段和2個(gè)共軛二烯聚合物嵌段。
氫化嵌段共聚物的總數(shù)均分子量(Mnt)一般從30000，優(yōu)選從32000，更優(yōu)選從35000，最優(yōu)選從40000至70000，優(yōu)選至68000，更優(yōu)選至65000。貫穿本申請(qǐng)所述的數(shù)均分子量(Mn)是用凝膠溶透色譜法(GPC)測(cè)定的。氫化嵌段共聚物的分子量和所得到的性能取決于每種氫化聚合物嵌段的分子量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過選擇氫化聚合物嵌段的分子量，低分子量(30000-70000)的氫化嵌段共聚物可實(shí)現(xiàn)高的熱扭變溫度和極佳韌性以及拉伸強(qiáng)度性能。令人驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在相當(dāng)?shù)偷臍浠抖喂簿畚锓肿恿靠色@得良好的物理性能，其得到極佳的加工性。
制造嵌段共聚物的方法是本領(lǐng)域熟知的。代表性的是嵌段共聚物可通過陰離子聚合，其例子在“Anionic PolymerizationPrinciples andPractical Applications”，H.L.Hsieh和R.P.Quirk，Marcel Dekker，NewYork，1996中例舉。在一個(gè)實(shí)施方案中，嵌段共聚物通過序列單體加入到負(fù)碳離子引發(fā)劑(例如仲丁基鋰或正丁基鋰)而制備。在另一實(shí)施方案中，共聚物通過三嵌段材料與二價(jià)偶聯(lián)劑(例如1，2-二溴乙烷，二氯二甲基硅烷，或苯甲酸苯酯)偶聯(lián)而制備。在此實(shí)施方案中，共軛二烯聚合物的小鏈段(少于10個(gè)單體重復(fù)單元)可與乙烯基芳族聚合物偶合端反應(yīng)以促進(jìn)偶合反應(yīng)。乙烯基芳族聚合物嵌段一般是難偶合的，因此，這項(xiàng)技術(shù)通常用于實(shí)現(xiàn)乙烯基芳族聚合物端的偶合。由于沒有實(shí)現(xiàn)微相分離，二烯聚合物的小鏈段不構(gòu)成不同的嵌段。已經(jīng)被論證的用于各種陰離子聚合的偶合試劑和偶合策略已在Hsieh和Quicrk，Chapter 12，pgs.307-331中討論。在另一實(shí)施方案中，使用二官能陰離子引發(fā)劑從嵌段系統(tǒng)的中心引發(fā)聚合，其中隨后加入的單體均等地加到增長(zhǎng)聚合物鏈段的兩端。這種二官能引發(fā)劑的例子是，如美國(guó)專利4200718和4196154中所述的用有機(jī)鋰化合物處理的1，3-二(1-苯乙基)苯。
制備嵌段共聚物之后，氫化該共聚物以除去共軛二烯聚合物嵌段和共聚物的乙烯基芳族聚合物嵌段鏈段兩端不飽和部位?？梢允褂萌魏螝浠椒?，這些方法一般包括使用載于無機(jī)基體上的金屬催化劑，例如BaSO4上的Pd(美國(guó)專利5352744)和硅藻土上的Ni(美國(guó)專利3333024)。另外，可溶的均相催化劑例如由2-乙基己酸的過渡金屬鹽和烷基鋰的結(jié)合制備的那些催化劑可用于完全飽和的嵌段共聚物，如在“Die Makromolekulare Chemie”Volume 160.pp.291，1972中所述。共聚物的氫化也可用氫和多相催化劑來實(shí)現(xiàn)，例如在美國(guó)專利5352744、5612422和5645253中所述。這里所述的催化劑是多相催化劑，包括載于多孔二氧化硅基體上的金屬晶粒。特別適用于聚合物氫化的承載催化劑二氧化硅的例子是硅石，其表面積至少是10m2/g，并經(jīng)合成使其含有直徑范圍3000-6000埃的微孔。然后將此硅石用金屬浸漬，該金屬可催化聚合物的氫化，例如鎳、鈷、銠、釕、鈀、鉑，其它VIII族金屬，其結(jié)合或其合金。也可以使用其它直徑范圍在500-3000埃的多相催化劑。
或者，聚合物可用混合氫化催化劑進(jìn)行氫化。該混合氫化催化劑的特征在于它含有至少兩種組分的混合物。第一組分包括可提高氫化速率的任何金屬，包括鎳、鈷、銠、釕、鈀、鉑，其它VIII族金屬，或其結(jié)合。優(yōu)選使用銠和/或鉑。然而，已知鉑對(duì)于腈是較差的氫化催化劑，因此，在腈共聚物的氫化中鉑不是優(yōu)選的。在混合氫化催化劑中所用的第二組分含有促進(jìn)劑，其在暴露于極性材料時(shí)抑制VIII族金屬的失活，在這里也稱作抗失活組分。這種組分優(yōu)選含有錸、鉬、鎢、鉭或鈮或其混合物。
抗失活組分的量至少要顯著抑制VIII族金屬組分暴露于聚合物組合物內(nèi)的極性雜質(zhì)時(shí)的失活，此處稱作失活抑制量。VIII族金屬的失活表現(xiàn)為顯著降低氫化反應(yīng)速率。這可在混合氫化催化劑和僅含有VIII族組分的催化劑之間在相同條件下在極性雜質(zhì)存在下進(jìn)行對(duì)比來舉例說明，其中僅含有VIII族金屬組分的催化劑具有低于混合氫化催化劑所達(dá)到的速率的75％的氫化反應(yīng)速率。
優(yōu)選地，抗失活組分的量要使VIII族金屬組分對(duì)抗失活組分的比為0.5∶1-10∶1，更優(yōu)選1∶1-7∶1，最優(yōu)選1∶1-5∶1。
該催化劑可只包括該組分，但優(yōu)選該催化劑另外包括沉積該組分的載體。在一實(shí)施方案中，金屬沉積在載體，例如硅石、氧化鋁或碳上。在更具體的實(shí)施方案中，使用的硅石載體具有窄微孔尺寸分布和大于10m2/g的表面積。
載體的微孔尺寸分布、微孔體積和平均微孔直徑可通過水銀孔隙按照以下ASTM D-4284-83程序來獲得。
微孔尺寸分布一般用水銀孔度計(jì)測(cè)定。然而，此方法僅可用于測(cè)量大于60埃的微孔。因此，必須使用另外的方法來測(cè)量小于60埃的微孔。一種方法是氮脫附作用，根據(jù)ASTM D-4641-87，用于直徑小于大約600埃的微孔。因此，窄的微孔尺寸分布被定義為要求至少98％的微孔體積是由微孔直徑大于300埃的微孔限定的以及由氮脫附作用對(duì)小于300埃的微孔測(cè)量的微孔體積小于水銀孔度劑測(cè)量的總微孔體積的2％。
可根據(jù)ASTM D-3663-84測(cè)量表面積。該表面積一般為10-100m2/g，優(yōu)選15-90，最優(yōu)選50-85m2/g。
所希望的平均孔徑取決于要?dú)浠木酆衔锛捌浞肿恿?Mn)。優(yōu)選使用具有較高平均孔徑的載體用于較高分子量聚合物的氫化以得到所希望的氫化量。對(duì)于高分子量聚合物(例如Mn＞200000)，一般所希望的表面積可從15-25m2/g變化，所希望的平均孔徑可從3000-4000埃變化。對(duì)于較低分子量聚合物(例如Mn＜100000)，一般所希望的表面積可從45-85m2/g變化，所希望的平均孔徑可從300-700埃變化，盡管較大的孔徑也是合格的。
硅石載體是優(yōu)選的，并可通過將水中的硅酸鉀與膠凝劑(例如甲酰胺)混合、聚合和瀝濾來制備，如在美國(guó)專利4112032中所例舉。然后將硅石水熱煅燒，如在ller，R.K.在“The Chemistry of Silica”JohnWiley and Sons，1979.pp.539-544中所述，其通常包括加熱硅石同時(shí)使飽和水蒸氣在硅石上方通過2小時(shí)或更長(zhǎng)，溫度為600-850℃。水熱煅燒導(dǎo)致微孔直徑分布變窄以及提高平均孔徑。另一方面，載體可用ller，R.K.在“The Chemistry of Silica”John Wiley and Sons，1979.pgs.510-581中所公開的方法制備。
硅石載體催化劑可用美國(guó)專利5110779所述的方法制備。可將適宜的金屬、金屬組分、含金屬化合物或其混合物通過氣相沉積、含水或不含水浸漬，隨后煅燒、升華或任何其它常規(guī)方法(例如，在Studiesin Surface Science and Catalysis.“Successful Design of Catalysis”V.44.pg.146-158，1989和Applied Heteroqeneous Catalysis pgs.75-123，Institute Francais du Petrole Publication，1987所例舉的那些)沉積在載體上。在浸漬方法中，適宜的含有金屬的化合物可為任何上述含金屬的化合物，其將產(chǎn)生有用的抗失活的氫化催化劑，這些化合物可以是鹽、配位化合物、有機(jī)金屬化合物或共價(jià)絡(luò)合物。
典型地，載體催化劑的總金屬含量是0.1-10wt％，基于硅石載體催化劑的總重量。優(yōu)選的量是基于催化劑總重量的2-8wt％，更優(yōu)選0.5-5wt％。
促進(jìn)劑，例如堿、堿土化合物或含有鑭系元素的化合物也可用于幫助金屬組分分散到硅石載體上或在反應(yīng)過程中起穩(wěn)定化作用。
由于氫化催化劑的高活性，用于氫化方法的載體催化劑的量大大小于常規(guī)不飽和聚合物氫化反應(yīng)所需要的量。一般，每1克不飽和聚合物使用小于1克的載體催化劑，優(yōu)選低于0.5克，最優(yōu)選低于0.2克。載體催化劑的用量取決于反應(yīng)類型，其是連續(xù)的、半連續(xù)的或分批的，以及工藝條件，例如溫度、壓力和反應(yīng)時(shí)間，其中有代表性的反應(yīng)時(shí)間可從5分鐘至5小時(shí)。連續(xù)操作一般可含有1重量份載體催化劑比200000或更多份的不飽和聚合物，因?yàn)檩d體催化劑在連續(xù)操作過程中可使用多次。有代表性的分批方法可用1重量份載體催化劑對(duì)15份不飽和聚合物。溫度和壓力越高可使載體催化劑的用量較小。
氫化反應(yīng)優(yōu)選在烴溶劑中進(jìn)行，其中聚合物是可溶的并且不會(huì)阻礙氫化反應(yīng)。該溶劑優(yōu)選是與進(jìn)行聚合反應(yīng)的相同溶劑。典型地，在氫化之前將從聚合步驟所得到的聚合物溶液進(jìn)一步用另外的溶劑稀釋。一般，該聚合物溶液含有10-25wt％，優(yōu)選10-20wt聚合物，基于氫化之前溶液的總重量。優(yōu)選的溶劑是飽和溶劑，例如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、環(huán)辛烷、環(huán)戊烷、十二烷、二噁烷、支鏈烴(尤其是在支化點(diǎn)具有不多于一個(gè)氫原子、沸點(diǎn)溫度高于45℃灼燒溫度高于280℃的支鏈烴)、異戊烷、十氫化萘或其混合物，而環(huán)己烷是最優(yōu)選的。
進(jìn)行氫化的溫度可以是發(fā)生氫化而不會(huì)顯著降解聚合物的任何溫度。聚合物的降解可在氫化之后通過分子量(Mn)的降低、多分散性的增加或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低而測(cè)定。具有1.0-1.2多分散性的聚合物在氫化之后的顯著降解定義為多分散性提高30％或更多。優(yōu)選地，氫化之后聚合物降解小于20％，更優(yōu)選小于10％就出現(xiàn)多分散性的增加。在多分散性高于1.2的聚合物中，氫化之后分子量的顯著降低就表明已經(jīng)出現(xiàn)了降解。在這種情況下顯著降解被定義為分子量降低20％或更高。優(yōu)選的是，氫化之后分子量降低將小于10％。然而，聚α-甲基苯乙烯聚合物或其它α取代的乙烯基芳族聚合物更易于聚合物降解，它們可承受分子量降低高達(dá)30％。
代表性的氫化溫度從40℃，優(yōu)選從100℃，更優(yōu)選從110℃，最優(yōu)選從120℃到250℃，優(yōu)選到200℃，更優(yōu)選到180℃，最優(yōu)選到170℃。
氫化反應(yīng)的壓力不是關(guān)鍵，盡管氫化速率隨著壓力升高而升高。代表性的壓力范圍從大氣壓至70MPa，優(yōu)選0.7-10.3MPa。
將反應(yīng)容器中充入惰性氣體以除去反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氧氣。惰性氣體包括但不限于氮?dú)?、氦氣和氬氣，?yōu)選氮?dú)狻?br> 氫化劑可以是任何產(chǎn)生氫氣的化合物，其能有效地氫化不飽和聚合物。氫化劑包括但不限于氫氣、肼、和硼氫化鈉，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，氫化劑是氫氣。
本發(fā)明嵌段共聚物的氫化量?jī)?yōu)選大于共軛二烯聚合物嵌段的95％并大于乙烯基芳族聚合物嵌段鏈段的90％，更優(yōu)選大于共軛二烯聚合物嵌段的99％并大于乙烯基芳族聚合物嵌段鏈段的95％，甚至更優(yōu)選大于共軛二烯聚合物嵌段的99.5％并大于乙烯基芳族聚合物嵌段鏈段的98％，并最優(yōu)選大于共軛二烯聚合物嵌段的99.9％并大于乙烯基芳族聚合物嵌段鏈段的98.5％。術(shù)語“氫化量”是指原不飽和鍵氫化時(shí)成為飽和鍵的百分比。氫化乙烯基芳族聚合物中的氫化量用UV-VIS分光光度計(jì)測(cè)定，而氫化二烯聚合物中的氫化量用質(zhì)子NMR測(cè)定。
環(huán)狀烯烴共聚物也可用于本發(fā)明的方法，其由環(huán)烯烴單體與其它丙烯酸或環(huán)烯烴共聚單體共聚合。環(huán)狀烯烴共聚物包括降冰片烯型聚合物，如美國(guó)專利5115041、5142007和5143979中所述。環(huán)烯烴部分可以是取代的或未取代的。適宜的環(huán)烯烴單體包括取代的和未取代的降冰片烯、二聚環(huán)戊二烯、二氫化二聚環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯的三聚物、四環(huán)十二碳烯、六環(huán)十七碳烯、亞乙烯基降冰片烯和乙烯基降冰片烯。環(huán)烯烴單體上的取代基包括氫、烷基鏈烯基、1-20個(gè)碳原子的芳基、飽和和不飽和的3-12個(gè)碳原子的環(huán)基，其可由一或多個(gè)，優(yōu)選兩個(gè)，環(huán)碳原子形成。一般來說，環(huán)烯烴單體上的取代基可以是不毒化或不失活聚合催化劑的任何取代基。優(yōu)選的單體的例子包括但不限于二環(huán)戊二烯、甲基四環(huán)十二碳烯、2-降冰片烯，和其它降冰片烯單體，例如5-甲基-2降冰片烯、5，6-二甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-己基-2-降冰片烯、5-辛基-2-降冰片烯、5-苯基-2-降冰片烯、5-十二烷基-2-降冰片烯、5-異丁基-2-降冰片烯、5-十八烷基-2-降冰片烯、5-異丙基-2-降冰片烯、5-p-甲苯甲酰-2-降冰片烯、5-α-萘基-2-降冰片烯、5-環(huán)己基-2-降冰片烯、5-異丙烯基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5，5-二甲基-2-降冰片烯、三環(huán)戊二烯(或環(huán)戊二烯三聚物)、四環(huán)戊二烯(或環(huán)戊二烯四聚物)、二氫二環(huán)戊二烯(或環(huán)戊二烯-環(huán)戊二烯共二聚物)、甲基-環(huán)戊二烯二聚物、乙基-環(huán)戊二烯二聚物、四環(huán)十二碳烯9-甲基-四環(huán)[6，2，1，13，6O2，7]十二碳烯-4(或甲基-四環(huán)十二碳烯)、9-乙基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4(或乙基-四環(huán)十二碳烯)、9-己基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-癸基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-癸基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9，10-二甲基-四環(huán)[6，2，1，13，6O 2，7]十二碳烯-4、9-甲基-10-乙基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-環(huán)己基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-氯-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-溴-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-氟-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4、9-異丁基-四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4和9，10-二氯四環(huán)[6，2，1，13，6 O 2，7]十二碳烯-4。無環(huán)烯烴共聚單體一般是烯烴，例如乙烯和丙烯。
含有兩個(gè)或多個(gè)不同環(huán)狀類型單體單元的聚合物也是適宜的。例如，甲基四環(huán)十二烷基(MTD)和甲基降冰片烯(MNB)的共聚物是特別適宜的。更優(yōu)選地，該聚合物含有三個(gè)或多個(gè)不同類型的單體單元，例如，三聚物，包括MTD、MNB和二環(huán)戊二烯(DCPD)。
開環(huán)置換聚合物也可用于本發(fā)明的方法，其包括通過降冰片烯或四環(huán)十二碳烯的置換開環(huán)(共)聚合而制備的聚合物，例如在JP-85/26024和US5053471中所述的那些化合物。氫化這種聚合物的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
其它添加劑也可以包括在上述聚合組合物中，它們包括熱穩(wěn)定劑、脫模劑、流動(dòng)助劑、UV穩(wěn)定劑和加工助劑如礦物油。也可以使用聚合物共混物，例如氫化乙烯基芳族均聚物與氫化乙烯基芳族/共軛二烯嵌段共聚物混合而成的共混物，以及不同氫化嵌段共聚物的共混物。
本發(fā)明的方法可用于生產(chǎn)可預(yù)記錄和可擦寫的DVD。而且，該方法可用于生產(chǎn)不同密度的DVD，一般是5-18吉字節(jié)或更高。
用本發(fā)明方法生產(chǎn)的DVD除了具有良好的重復(fù)性還具有低的雙折射。雙折射是通過將成型的DVD盤基材放在正交偏振棱鏡和四分之一波長(zhǎng)板之間(相對(duì)取向)測(cè)量的。雙折射是從盤的注射澆口20mm處用633nm激光器測(cè)量的。測(cè)量傳輸強(qiáng)度并用以下公式計(jì)算雙折射1＝10sin2(π/λ(Δnd))其中雙折射＝Δnd測(cè)量的強(qiáng)度＝1入射強(qiáng)度＝10波長(zhǎng)＝λ優(yōu)選雙折射小于25nm，更優(yōu)選小于20nm，甚至更優(yōu)選小于15nm，最優(yōu)選小于10nm。
為了使預(yù)記錄盤或可擦寫盤可讀或可擦寫，一般要達(dá)到至少75％，優(yōu)選至少80％，更優(yōu)選至少85％，最優(yōu)選至少90％的復(fù)現(xiàn)率。復(fù)現(xiàn)是指由壓模在盤上制造凹坑和/或凹槽(表面特征)的工藝。壓模是一種模具，其含有攜帶信息的凹坑設(shè)計(jì)(在預(yù)記錄盤的情況下)或能保持信息的凹槽設(shè)計(jì)(在可擦寫的情況下)。用于可預(yù)錄盤的壓模含有柱狀物，其具有特定高度以及左右側(cè)壁角。側(cè)壁角是指壓模表面特征斜度角。壓模柱狀物在盤內(nèi)形成凹坑，其凹坑深度接近或等于壓模柱狀物高度而凹坑側(cè)壁角接近或等于柱狀物斜度角。對(duì)于可擦寫盤，壓模含有能產(chǎn)生凹槽的表面特征，該凹槽具有如上所述的特定凹槽深度、左右側(cè)壁角。
以下的實(shí)施例用于說明本發(fā)明。這些實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。除非另有說明，數(shù)量是重量份或重量百分比。
注射成型條件；壓模DVD5熔融溫度365℃模具溫度60℃保壓55MPa，0.15秒48MPa，0.05秒34MPa，0.2秒10MPa，0.3秒3MPa，0.1秒冷卻時(shí)間6秒螺桿位置至螺桿位置速度16.2-14.1(mm) 157(mm/s)14.1-12.8 17612.8-11.2 16611.2-6.6 1466.6-3.8 1103.8-2.7 942.7-1.6 781.6-1.0 40結(jié)果通過將成型的DVD盤基體放在正交偏振棱鏡和四分之一波長(zhǎng)板之間(相對(duì)取向)進(jìn)行測(cè)量。雙折射是從盤的注射澆口20mm處用633nm激光器的光測(cè)量的并用以下公式計(jì)算雙折射1＝10sin2(π/λ(Δnd))其中雙折射＝Δnd測(cè)量的強(qiáng)度＝1入射強(qiáng)度＝10波長(zhǎng)＝λ雙折射小于25nm復(fù)現(xiàn)率，凹坑深度中間數(shù)據(jù)區(qū)域?yàn)閴耗５?2％，周邊為壓模的91％凹坑的左壁，中間數(shù)據(jù)103％，周邊92％凹坑的右壁，中間數(shù)據(jù)97％，周邊100％用Tapping Mode Aomic Forne Microscopy進(jìn)行復(fù)現(xiàn)率的測(cè)量。因此，可以使用注射成型而不用壓縮而制造合格的DVD。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)數(shù)字通用盤(DVD)的方法，該盤具有小于或等于大約0.8mm的厚度層，包括注射成型具有以下特性的聚合物1)在10℃/min的升溫速度下用差熱掃描熱量計(jì)(DSC)測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于110℃；2)在240℃下，以3℃/min的升溫速度，用動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜測(cè)量?jī)x測(cè)量的彈性模量(G’)小于或等于1000達(dá)因/厘米2，在氮?dú)鈿夥障率褂闷叫邪宓膸缀涡螤?，剪切速率?弧度/秒；以及3)在氮?dú)鈿夥障率褂闷叫邪宓膸缀涡螤?，?80℃下剪切速度掃描，剪切速度為1弧度/秒，按照動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜測(cè)量?jī)x測(cè)量的復(fù)數(shù)粘度(Eta*)小于2,000泊。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物是飽和氫化熱塑性塑料。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中飽和氫化熱塑性塑料是氫化芳族/共軛二烯嵌段共聚物，其含有至少兩個(gè)氫化芳族聚合物嵌段和至少一個(gè)共軛二烯聚合物嵌段。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中氫化的芳族聚合物嵌段是氫化的聚苯乙烯嵌段。
5.如權(quán)利要求3的方法，其中氫化的共軛二烯聚合物嵌段是氫化的聚丁二烯、聚異戊二烯或其混合物。
6.如權(quán)利要求3的方法，其中氫化的芳族/共軛二烯嵌段共聚物是五嵌段共聚物，其含有5個(gè)交替的嵌段，其中這些嵌段包括3個(gè)氫化的乙烯基芳族聚合物嵌段和2個(gè)氫化的共軛二烯聚合物嵌段。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中聚合物是環(huán)烯烴共聚物。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中聚合物是氫化的開環(huán)置換聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用注射成型技術(shù)而不用壓縮生產(chǎn)DVD的方法,所用聚合物具有以下特性:在10℃/min的升溫速度下用差熱掃描熱量計(jì)(DSC)測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于110℃;在240℃下,以3℃/min的升溫速度,用動(dòng)態(tài)機(jī)械光譜測(cè)量?jī)x測(cè)量的彈性模量(G’)小于或等于1000達(dá)因/厘米
文檔編號(hào)C08L65/00GK1372580SQ00812509
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2000年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月8日
發(fā)明者G·D·帕森斯, J·P·馬厄 申請(qǐng)人:陶氏化學(xué)公司