專(zhuān)利名稱(chēng)：制備聚合物材料的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明方法涉及通過(guò)過(guò)濾含有聚(亞芳基醚)和/或聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂的溶液而制備包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)的聚合物材料的方法。本方法更具體地涉及過(guò)濾所述溶液以除去顆粒雜質(zhì)從而制備具有減少量的顆粒的聚(亞芳基醚)-聚(鏈烯基芳族化合物)聚合物材料。
光、磁和光磁介質(zhì)是高性能存儲(chǔ)技術(shù)的主要來(lái)源，所述介質(zhì)能夠使高的存儲(chǔ)能力與每兆比特存儲(chǔ)量的合理價(jià)格相結(jié)合。通常表示為十億比特/平方英寸盤(pán)表面積(吉比特/平方英寸(Gbits/in2))的面密度等于線密度(每英寸軌道的信息比特?cái)?shù))乘以每英寸軌道的軌道密度(track density)。提高的面密度已經(jīng)成為每兆字節(jié)的價(jià)格下降的關(guān)鍵因素，且工業(yè)上繼續(xù)要求進(jìn)一步增大面密度。
光學(xué)存儲(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展集中在存儲(chǔ)時(shí)間、系統(tǒng)容積和競(jìng)爭(zhēng)成本上。通過(guò)關(guān)注光學(xué)儀器(使用近場(chǎng)光學(xué)儀器)的衍射極限、研究三維存儲(chǔ)以及研究潛在全息記錄方法和其他技術(shù)，解決面密度的增大。
聚合物數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)已經(jīng)用在下述領(lǐng)域中，例如光盤(pán)(CD)和可記錄或可再寫(xiě)入光盤(pán)(例如，CD-RW)以及相似的具有相對(duì)低的面密度(例如，小于約1Gbits/in2)的裝置，其通常是需要使用具有低的雙折射性能和具有好的光學(xué)品質(zhì)的基板的通讀裝置。
不像CD，具有高的面密度性能(通常高達(dá)或高于約5Gbits/in2)的存儲(chǔ)介質(zhì)使用第一表面或近場(chǎng)讀/寫(xiě)技術(shù)來(lái)增大面密度。對(duì)于這種存儲(chǔ)介質(zhì)，雖然基板的光學(xué)品質(zhì)不相關(guān)，但是基板的物理和機(jī)械性能變得更加重要。對(duì)于高面密度的應(yīng)用，包括第一表面應(yīng)用，存儲(chǔ)介質(zhì)的表面品質(zhì)能夠影響讀取設(shè)備的正確性，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力以及基板的復(fù)制質(zhì)量。
盡管目前存在可以用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的材料，但是仍然需要其他聚合物材料，所述材料具有滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)應(yīng)用更加嚴(yán)格的要求所需的組合性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物材料的方法包括通過(guò)第一過(guò)濾體系過(guò)濾包含聚(亞芳基醚)、聚(鏈烯基芳族化合物)和溶劑的第一溶液，以形成第一濾液；濃縮第一濾液以形成固體重量百分含量高于第一濾液的第二溶液；通過(guò)第二過(guò)濾體系過(guò)濾第二溶液，以形成第二濾液；以及從第二濾液中分離包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)的聚合物材料。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物材料的方法包括通過(guò)第一過(guò)濾體系過(guò)濾包含聚(亞芳基醚)和溶劑的第一溶液，以形成第一濾液；合并第一濾液和聚(鏈烯基芳族化合物)以形成第二溶液；通過(guò)第二過(guò)濾體系過(guò)濾第二溶液，以形成第二濾液；以及從第二濾液中分離包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)的聚合物材料。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物材料的方法包括在溶液過(guò)濾體系中過(guò)濾包含聚(亞芳基醚)、聚(鏈烯基芳族化合物)和溶劑的過(guò)熱溶液；以形成濾液；以及從濾液中分離聚合物材料，其中聚合物材料包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)。
下面描述其他實(shí)施方案，包括由所述聚合物材料制造的制品。
具體實(shí)施例方式
由于高面密度存儲(chǔ)介質(zhì)的表面品質(zhì)要求，由含有有限量的顆粒雜質(zhì)的材料制備目前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)是理想的。作為導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生不良品質(zhì)感覺(jué)的美學(xué)缺陷，可見(jiàn)顆粒雜質(zhì)例如凝膠和碳化聚合物材料是不希望的。尺寸大于約50微米的顆?？梢猿蔀槟Ｋ苤破分械膽?yīng)力集中點(diǎn)，由此降低這些制品的沖擊強(qiáng)度。約1微米大小的顆粒雜質(zhì)有助于增大混濁度，這會(huì)影響由含有這些雜質(zhì)的材料模塑而成的制品的透光率或透明度。最重要地，顆粒雜質(zhì)會(huì)影響存儲(chǔ)介質(zhì)的表面品質(zhì)，由此影響讀取精確度、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和復(fù)制。
可見(jiàn)顆?；颉搴诎摺搴臀⒘＝?jīng)常存在于聚(亞芳基醚)組合物中，因?yàn)榫?亞芳基醚)在高溫下容易受到氧化降解。在高的擠出機(jī)剪切速率下和/或高溫下加工時(shí)聚(亞芳基醚)往往形成碳化的″黑斑″。
上述需要由以下制備聚合物材料的方法解決所述方法包括過(guò)濾聚(亞芳基醚)和/或聚(鏈烯基芳族化合物)的溶液。過(guò)濾步驟除去了存在于聚合物材料中的顆粒雜質(zhì)，得到包含減少量的顆粒雜質(zhì)的聚合物材料。
如本發(fā)明所使用的，術(shù)語(yǔ)″基本上不含可見(jiàn)顆粒雜質(zhì)″是指在燈箱中(light box)觀察時(shí)，溶解在50毫升氯仿(CHCl3)中的10克聚合物材料樣品表現(xiàn)出5個(gè)以下可見(jiàn)斑。肉眼可以看到的顆粒通常其直徑大于40微米。
如本發(fā)明中所使用的，術(shù)語(yǔ)″基本上不含大于約15微米的顆粒雜質(zhì)″是指使用Pacific Instruments ABS2分析儀，基于分別為20毫升溶解聚合物材料的5個(gè)樣品的平均值，其中每個(gè)樣品以每分鐘1毫升的流速(±5％)流經(jīng)分析儀，對(duì)于溶解在400毫升CHCl3中的40克聚合物材料樣品，每克樣品中尺寸為約15微米的顆粒的數(shù)目小于50。
如本發(fā)明中所使用的，術(shù)語(yǔ)″聚合物材料″包括聚(亞芳基醚)、聚(鏈烯基芳族化合物)或其組合。
這里所描述的是通過(guò)過(guò)濾聚合物材料的溶液除去其中可能存在的顆粒雜質(zhì)從而純化聚合物材料的方法。可以通過(guò)目前已知的任何過(guò)濾體系或設(shè)備來(lái)從聚(亞芳基醚)、聚(鏈烯基芳族化合物)或其組合的溶液中除去顆粒雜質(zhì)。優(yōu)選地，通過(guò)包括上述體系或設(shè)備的過(guò)濾體系或改變過(guò)濾材料類(lèi)型、過(guò)濾器孔尺寸和過(guò)濾器幾何結(jié)構(gòu)對(duì)所述溶液進(jìn)行一次以上過(guò)濾，從而獲得適用于特殊應(yīng)用的干凈聚合物材料?？梢允褂孟嗤虿煌^(guò)濾體系用于包括多個(gè)過(guò)濾步驟的方法。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在不存在聚(鏈烯基芳族化合物)的情況下過(guò)濾聚(亞芳基醚)和溶劑的溶液。在另一個(gè)實(shí)施方案中，待過(guò)濾的溶液包含聚(亞芳基醚)、聚(鏈烯基芳族化合物)和溶劑。用于制備所述溶液的聚(亞芳基醚)或聚(鏈烯基芳族化合物)可以具有任何形式，優(yōu)選具有粉末、薄片或球粒形式。另外，用于制備所述溶液的聚(亞芳基醚)和/或聚(鏈烯基芳族化合物)原料可以是來(lái)自反應(yīng)器或反應(yīng)容器的直接產(chǎn)物進(jìn)料流。
為了形成待過(guò)濾溶液，加熱將聚(亞芳基醚)和/或聚(鏈烯基芳族化合物)與合適溶劑組合，任選加熱。所制備的溶液可以具有任何固體重量百分含量的聚(亞芳基醚)和/或聚(鏈烯基芳族化合物)，以允許基于所用的特定過(guò)濾體系進(jìn)行高效過(guò)濾。合適的溶液可以具有約1重量％-約99重量％的固體，基于聚合物材料和溶劑的總量。在該范圍內(nèi)，可以使用小于或等于約90的固體重量百分比，優(yōu)選小于或等于80，更優(yōu)選小于或等于70。而且，在該范圍內(nèi)，可以使用大于或等于約30的固體重量百分比，優(yōu)選大于或等于40，更優(yōu)選大于或等于50。
可以在過(guò)濾步驟之前和/或過(guò)濾步驟期間加熱待過(guò)濾的溶液。在過(guò)濾步驟之前和/或過(guò)濾步驟期間，溶液的合適溫度可以為約50℃-約250℃。在該范圍內(nèi)，可以使用低于或等于約210℃的溫度，優(yōu)選低于或等于約190℃，更優(yōu)選低于或等于約180℃。而且，在該范圍內(nèi)，可以使用高于或等于約100℃的溫度，優(yōu)選高于或等于約130℃，更優(yōu)選高于或等于約160℃。
當(dāng)使用鄰二氯苯溶劑且在大氣壓下過(guò)濾溶液時(shí)，過(guò)濾步驟之前和/或過(guò)濾步驟期間，溶液的合適溫度可以為約100℃-約170℃。在該范圍內(nèi)，可以使用低于或等于約170℃的溫度，優(yōu)選低于或等于約160℃，更優(yōu)選低于或等于約150℃。而且，在該范圍內(nèi)，可以使用高于或等于約100℃的溫度，優(yōu)選高于或等于約120℃，更優(yōu)選高于或等于約130℃。
在一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)熱待過(guò)濾的溶液。術(shù)語(yǔ)“過(guò)熱”包括將溶液加熱至高于溶劑在大氣壓下的沸點(diǎn)的溫度。在該實(shí)施方案中，過(guò)熱溶液的溫度可比溶劑在大氣壓的沸點(diǎn)高約2℃-約200℃。在存在多種溶劑的情況下，針對(duì)至少一種溶劑組分使溶液過(guò)熱?？梢酝ㄟ^(guò)在壓力下加熱溶液實(shí)現(xiàn)過(guò)熱。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過(guò)對(duì)溶液施加真空使得周?chē)鷫毫Φ陀谌芤褐械娜軇┑恼羝麎?，從而?shí)現(xiàn)過(guò)熱。此時(shí)，即使溶液處于低于溶劑在大氣壓下的沸點(diǎn)的溫度，也可以說(shuō)溶液是過(guò)熱的。使溶液過(guò)熱的優(yōu)點(diǎn)是方便且快速除去溶劑以得到經(jīng)分離的聚合物材料。
溶液的過(guò)濾和/或聚合物材料的分離優(yōu)選在惰性氣氛(例如氮?dú)?中進(jìn)行，以防止在這些操作的高溫下在聚合物材料中發(fā)生氧化降解過(guò)程。
合適的過(guò)濾體系包括由多種材料制成的過(guò)濾器，所述材料例如但不限于燒結(jié)金屬、布、聚合物纖維、天然纖維、紙、金屬網(wǎng)、紙漿(pulp)、陶瓷或上述物質(zhì)的組合等。特別有用的過(guò)濾器是表現(xiàn)出高的彎曲度的燒結(jié)金屬過(guò)濾器，包括PALL Corporation制造的過(guò)濾器。
過(guò)濾器的幾何結(jié)構(gòu)可以是圓錐體、折疊體(pleated)、燭狀體、堆迭體(stack)、扁平體、卷繞體(wraparound)，或者上述結(jié)構(gòu)的組合等。
過(guò)濾器的孔尺寸可以是0.01微米-100微米范圍內(nèi)的任何尺寸或者更大。在該范圍內(nèi)，可以使用小于或等于約50微米的孔尺寸，優(yōu)選小于或等于約20微米的孔尺寸，更優(yōu)選小于或等于約15微米的孔尺寸。而且，在該范圍內(nèi)，優(yōu)選大于或等于約0.1微米的孔尺寸，更優(yōu)選大于或等于約3微米的孔尺寸，特別優(yōu)選大于或等于約5微米的孔尺寸。
合適的過(guò)濾方法可以包括重力過(guò)濾、加壓過(guò)濾、真空過(guò)濾、間歇過(guò)濾、連續(xù)過(guò)濾或者上述過(guò)濾方法的組合，等等。
該方法可以使用任意數(shù)目的過(guò)濾體系?？梢允褂脝蝹€(gè)過(guò)濾體系或者串連或并行使用兩個(gè)或多個(gè)過(guò)濾體系。
由本發(fā)明方法獲得的聚合物材料優(yōu)選基本上不含可見(jiàn)顆粒雜質(zhì)和/或基本上不含大于約15微米的顆粒雜質(zhì)。
術(shù)語(yǔ)聚(亞芳基醚)包括聚亞苯基醚(PPE)和聚(亞芳基醚)的共聚物；接枝共聚物；聚(亞芳基醚)醚離聚物；以及鏈烯基芳族化合物、乙烯基芳族化合物和聚(亞芳基醚)等的嵌段共聚物；以及包含至少一種上述物質(zhì)的組合等。聚(亞芳基醚)本身是包含多個(gè)以下通式(I)的結(jié)構(gòu)單元的已知聚合物 其中對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)Q1獨(dú)立地是鹵素，低級(jí)伯烷基或仲烷基(例如，含有高達(dá)7個(gè)碳原子的烷基)、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烴氧基或鹵代烴氧基(其中至少兩個(gè)碳原子間隔鹵素和氧原子)等；每個(gè)Q2獨(dú)立地是氫、鹵素、低級(jí)伯烷基或仲烷基、苯基、鹵代烷基、烴氧基或鹵代烴氧基(其中至少兩個(gè)碳原子間隔鹵素和氧原子)等。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)″鹵代烷基″包括被一個(gè)或多個(gè)鹵素原子取代的烷基，包括部分和完全鹵代的烷基。優(yōu)選地，每個(gè)Q1是烷基或苯基，特別是C1-4烷基，且每個(gè)Q2是氫或C1-4烷基。
聚(亞芳基醚)的均聚物和共聚物都包括在內(nèi)。優(yōu)選的均聚物是含有2，6-二甲基亞苯基醚單元的那些。合適的共聚物包括含有例如上述單元與2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元的組合的無(wú)規(guī)共聚物或由2，6-二甲基苯酚與2，3，6-三甲基苯酚共聚而衍生的共聚物。還包括含有通過(guò)接枝乙烯基單體或聚合物(例如聚苯乙烯)而制備的結(jié)構(gòu)部分的聚(亞芳基醚)，以及偶聯(lián)的聚(亞芳基醚)，其中偶聯(lián)劑(例如低分子量聚碳酸酯、醌、雜環(huán)和甲醛)以已知方式與兩個(gè)聚(亞芳基醚)鏈的羥基反應(yīng)以形成更高分子量聚合物。聚(亞芳基醚)還包括包含上述至少一種的組合。優(yōu)選的聚(亞芳基醚)是聚(2，6-二甲基亞苯基醚)和聚(2，6-二甲基亞苯基醚-共-2，3，6-三甲基亞苯基醚)，如Singh等人的美國(guó)專(zhuān)利No.6,407,200以及Birsak等人的美國(guó)專(zhuān)利No.6,437,084中所描述的那些。
聚(亞芳基醚)通常具有約3,000-40,000原子質(zhì)量單位(amu)的數(shù)均分子量和約20,000-80,000amu的重均分子量，由凝膠滲透色譜法測(cè)定。聚(亞芳基醚)具有約0.10-約0.60分升/克(dl/g)的特性粘度，在25℃的氯仿中測(cè)量。在該范圍內(nèi)優(yōu)選IV小于或等于約0.48，更優(yōu)選小于或等于0.40。在該范圍內(nèi)還優(yōu)選IV大于或等于約0.29，更優(yōu)選大于或等于約0.33dl/g。還可以組合使用高特性粘度的聚(亞芳基醚)和低特性粘度的聚(亞芳基醚)。當(dāng)使用兩種特性粘度時(shí)，確切比率的確定將在某種程度上取決于所用聚(亞芳基醚)的確切特性粘度和所需的最終物理性能。
合適的聚(亞芳基醚)包括但不限于，聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)；聚(2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二乙基-1，4-亞苯基)醚；聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二丙基-1，4-亞苯基)醚；聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二月桂基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二苯基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二甲氧基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二乙氧基-1，4-亞苯基)醚；聚(2-甲氧基-6-乙氧基-1，4-亞苯基)醚；聚(2-乙基-6-硬脂酰氧基-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二氯-1，4-亞苯基)醚；聚(2-甲基-6-苯基-1，4-亞苯基)醚；聚(2-乙氧基-1，4-亞苯基)醚；聚(2-氯-1，4-亞苯基)醚；聚(2，6-二溴-1，4-亞苯基)醚；聚(3-溴-2，6-二甲基-1，4-亞苯基)醚；或上述聚(亞芳基醚)的混合物。
合適的可使用堿滴定的官能化聚(亞芳基醚)樹(shù)脂包括但不限于通過(guò)與合適的酸或酸酐官能化試劑反應(yīng)而獲得的那些。例如，通過(guò)聚(亞芳基醚)與α-、β-不飽和羰基化合物(包括馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸、富馬酸、檸康酸酐、檸康酸、衣康酸酐、衣康酸、烏頭酸酐、烏頭酸，及其酯和胺)、α-羥基羰基化合物(包括羧酸，例如檸檬酸和馬來(lái)酸；5-羥基苯-1，2，4-三羧酸酐的衍生物，例如5-乙?；?衍生物或4-酯-衍生物，例如苯基酯；偏苯三酸酐芳基酯，包括偏苯三酸苯基水楊酸酯)的熔體反應(yīng)而獲得的那些；且可以使用包含至少一種上述物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物和組合?；蛘撸梢栽诤线m溶劑中使用酸性或潛在的酸性基團(tuán)對(duì)聚(亞芳基醚)進(jìn)行官能化。這些方法的實(shí)例包括在四氫呋喃(THF)中對(duì)聚(亞芳基醚)進(jìn)行金屬化反應(yīng)，然后使用二氧化碳猝滅或者在甲苯溶液中使用偏苯三酸酐酰基氯對(duì)聚(亞芳基醚)進(jìn)行封端。通常，可以使用小于或等于約10wt％的官能化試劑(基于聚亞苯基醚和試劑的重量)，優(yōu)選小于或等于約6wt％，特別優(yōu)選約1.5wt％-約4wt％。
在一個(gè)實(shí)施方案中，聚(亞芳基醚)包括封端的聚(亞芳基醚)。封端可以用于防止聚(亞芳基醚)鏈上的末端羥基發(fā)生氧化。例如，通過(guò)使用失活封端劑經(jīng)由酰化反應(yīng)可以使末端羥基失活。所選擇的理想封端劑是導(dǎo)致聚(亞芳基醚)活性降低的試劑，由此減少或防止高溫處理期間聚合物鏈的交聯(lián)以及凝膠或黑斑的形成。合適的封端劑包括例如水楊酸、氨茴酸或其取代衍生物的酯等；水楊酸酯，特別優(yōu)選水楊基碳酸酯(salicylic carbonate)和線性聚水楊酸酯。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)″水楊酸酯″包括羧基、羥基或兩者都被酯化的化合物。合適的水楊酸酯包括，例如水楊酸芳基酯，例如水楊酸苯基酯、乙?；畻钏帷⑺畻罨妓狨ヒ约熬鬯畻钏狨?，包括線性聚水楊酸酯和環(huán)狀化合物例如雙水楊酸內(nèi)酯和三水楊酸內(nèi)酯。優(yōu)選的封端試劑是水楊基碳酸酯和聚水楊酸酯，特別是線性聚水楊酸酯。在封端時(shí)，可以將聚(亞芳基醚)封端至高達(dá)80％的任何所需程度，更優(yōu)選高達(dá)約90％，進(jìn)一步優(yōu)選高達(dá)100％的羥基被封端。合適的封端聚(亞芳基醚)及其制備方法在White等人的美國(guó)專(zhuān)利No.4,760,118和Braat等人的美國(guó)專(zhuān)利No.6,306,978中有描述。
認(rèn)為使用聚水楊酸酯對(duì)聚(亞芳基醚)進(jìn)行封端能夠減少聚(亞芳基醚)鏈中的氨基烷基端基的存在量。氨基烷基是在胺制備聚(亞芳基醚)的工藝中使用的氧化偶聯(lián)反應(yīng)的結(jié)果。位于聚(亞芳基醚)的末端羥基鄰位的氨基烷基在高溫下容易分解。認(rèn)為該分解會(huì)導(dǎo)致伯或仲胺的再生以及醌的甲基化物端基的產(chǎn)生，其會(huì)進(jìn)而產(chǎn)生2，6-二烷基-1-羥苯基端基。認(rèn)為使用聚水楊酸酯對(duì)含有氨基烷基的聚(亞芳基醚)進(jìn)行封端能夠除去所述氨基，導(dǎo)致聚合物鏈的末端羥基被封端以及形成2-羥基-N，N-烷基苯扎明(alkylbenzamine)(水楊酰胺)。除去氨基和封端提供對(duì)高溫更為穩(wěn)定的聚(亞芳基醚)，從而在加工聚(亞芳基醚)時(shí)得到更少的降解產(chǎn)物，例如凝膠或黑點(diǎn)。
基于上述內(nèi)容，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，構(gòu)想的聚(亞芳基醚)樹(shù)脂可以包括多種目前已知的聚(亞芳基醚)而不考慮結(jié)構(gòu)單元或輔助化學(xué)特征的變化。
聚(亞芳基醚)通常是通過(guò)在催化劑體系和溶劑的存在下氧化偶聯(lián)至少一種單羥基芳族化合物而制備的。對(duì)于聚(亞芳基醚)合成中使用的單羥基苯酚沒(méi)有特別限制。合適的單羥基芳族化合物包括具有以下通式(11)的那些
其中每個(gè)Q1獨(dú)立地是鹵素、低級(jí)伯烷基或仲烷基(例如，包含高達(dá)7個(gè)碳原子的烷基)、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烴氧基、鹵代烴氧基(其中至少兩個(gè)碳原子間隔鹵素和氧原子)等；每個(gè)Q2獨(dú)立地是氫、鹵素、低級(jí)伯烷基或仲烷基、苯基、鹵代烷基、烴氧基、鹵代烴氧基(其中至少兩個(gè)碳原子間隔鹵素和氧原子)等。優(yōu)選地，每個(gè)Q1是烷基或苯基，特別是C1-4烷基，且每個(gè)Q2是氫或C1-4烷基。優(yōu)選的單羥基苯酚包括2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚。
在一個(gè)實(shí)施方案中，單羥基苯酚是2，6-二甲基苯酚，其純度大于約99重量％，優(yōu)選大于約99.67重量％，更優(yōu)選大于約99.53重量％。而且，2，6-二甲基苯酚優(yōu)選包含少于約0.11重量％的茴香醚，優(yōu)選包含少于約0.067重量％的茴香醚。茴香醚例如包括，茴香醚，2-甲基茴香醚，4-甲基茴香醚，2，4-二甲基茴香醚、2，6-二甲基茴香醚，2，4，6-三甲基茴香醚或包含至少一種上述茴香醚的組合。2，6-二甲基苯酚還優(yōu)選包含少于約0.090重量％的其他有機(jī)雜質(zhì)，更優(yōu)選包含少于約0.065重量％的其他有機(jī)雜質(zhì)。特定的其他有機(jī)雜質(zhì)例如包括，2，6-二甲基環(huán)己酮、7-甲基(2，3)二氫苯并呋喃和(2，3)二氫苯并呋喃。認(rèn)為最小化茴香醚和其他有機(jī)雜質(zhì)的量會(huì)減小得到的聚(亞苯基醚)的氣味。
單羥基苯酚的氧化偶聯(lián)使用含氧氣體，其通常是氧氣(O2)或空氣，優(yōu)選氧氣。
用于氧化偶聯(lián)的合適的有機(jī)溶劑包括脂肪醇、酮、脂肪烴和芳烴、氯代烴、硝基烴、醚、酯、酰胺、混合醚-酯、亞砜等，以及包含至少一種上述有機(jī)溶劑的組合，條件是它們不干擾或不進(jìn)入氧化反應(yīng)。優(yōu)選的溶劑包括C6-C18芳烴，例如苯、甲苯和二甲苯；鹵代烴，例如二氯甲烷和氯仿；以及鹵代芳烴，例如氯代苯和二氯苯。
除了C6-C18芳烴以外，溶劑還可以包括C3-C8脂肪醇(聚(亞芳基醚)的不良溶劑)，例如正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇等，以及包含至少一種上述C3-C8脂肪醇的組合。除了C6-C18芳烴和C3-C8脂肪醇以外，溶劑可以進(jìn)一步包括甲醇或乙醇，其用作聚(亞芳基醚)的抗溶劑。C6-C18芳烴、C3-C8脂肪醇，以及甲醇和乙醇可以以任意比例組合，但是優(yōu)選溶劑包含至少約50重量％的C6-C18芳烴。
催化劑體系通常含有至少一種重金屬化合物例如銅、錳或鈷化合物，通常與其他各種材料組合。合適的催化劑體系包括氯化亞銅、氯化銅、溴化亞銅、溴化銅、硫酸亞銅、硫酸銅、硫酸四氨合亞銅、硫酸四氨合銅、乙酸亞銅、乙酸銅、丙酸亞銅、丁酸銅、月桂酸銅、棕櫚酸亞銅和苯甲酸亞銅；以及相似的錳鹽和鈷鹽。除了直接添加上述金屬鹽以外，還可以添加金屬或金屬氧化物以及無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸或所述酸的水溶液，并形成相應(yīng)的金屬鹽或水合物。
催化劑體系還可以與單-或二烷基胺、芳胺或N，N′-二烷基亞烷基二胺絡(luò)合。合適的伯胺、仲胺或叔胺的非限制性實(shí)例包括單-和二甲基胺、單-和二乙基胺、單-和二丙基胺、單-和二丁基胺、單-和二芐基胺、單-和二環(huán)己基胺、單-和二乙醇胺、甲基乙基胺、甲基丙基胺、甲基環(huán)己基胺、乙基異丙基胺、芐基甲基胺、辛基氯代芐基胺、甲基苯乙基胺、芐基乙基胺、二甲基丁基胺、N，N′-二烷基乙二胺，例如N，N′-二叔丁基乙二胺、N，N′-二異丙基乙二胺、N，N，N′-三烷基乙二胺、N，N′-二烷基丙二胺和N，N，N′-三烷基丙二胺。
制備聚(亞苯基醚)的已知方法包括歐洲專(zhuān)利文獻(xiàn)EP 1167421A2；EP1167419A2；和EP 1167420A1，將其全部并入本文作為參考。用于制備聚(亞苯基醚)的其他方法例如在美國(guó)專(zhuān)利No.6,407,200；5,250,486；5,017,655；4,092,294；4,083,828；4,054,553；3,962,181；3,838,102；3,733,299；3,661,848；3,642,699；3,639,656；3,365,422；3,306,875；和3,306,874中描述，將其全部并入本文作為參考?；谏鲜鰞?nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以顯而易見(jiàn)得知，可以通過(guò)所有目前已知的方法制備聚(亞芳基醚)，而不考慮加工條件、試劑或催化劑的變化。
這里使用的術(shù)語(yǔ)聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂包括通過(guò)本領(lǐng)域已知的方法制備的聚合物，所述方法包括本體、懸浮和乳液聚合，所述聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂包含至少25重量％的衍生自具有結(jié)構(gòu)(III)的鏈烯基芳族單體的結(jié)構(gòu)單元
R1是氫、C1-C8烷基或鹵素；Z1是乙烯基、鹵素或C1-C8烷基；且p為0-5。優(yōu)選的鏈烯基芳族單體包括苯乙烯、氯代苯乙烯和乙烯基甲苯。聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂包括鏈烯基芳族單體的均聚物；鏈烯基芳族單體(例如苯乙烯)與一種或多種不同單體(例如丙烯腈、丁二烯、α-甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯和馬來(lái)酸酐)的無(wú)規(guī)共聚物；以及含有橡膠改性劑和鏈烯基芳族單體(如上所述)均聚物的共混物和/或接枝物的橡膠改性聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂，其中橡膠改性劑可以是至少一種C4-C10非芳族二烯單體(例如丁二烯或異戊二烯)的聚合產(chǎn)物，且其中橡膠改性的聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂含有約98-約70重量％的鏈烯基芳族單體均聚物和約2-約30重量％的橡膠改性劑，優(yōu)選含有約88-約94重量％的鏈烯基芳族單體均聚物和約6-約12重量％的橡膠改性劑。這些橡膠改性的聚苯乙烯包括高抗沖聚苯乙烯(通常稱(chēng)作HIPS)。
聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂還包括非彈性嵌段共聚物，例如苯乙烯和聚烯烴的二嵌段、三嵌段和多嵌段共聚物。還可以使用苯乙烯和丁二烯的非彈性嵌段共聚物組合物，其具有直鏈嵌段、放射狀嵌段(radial block)或梯變嵌段共聚物結(jié)構(gòu)，其中丁二烯組分以高達(dá)約35重量％的量存在。它們可以商品名FINACLEAR購(gòu)自Atofina公司并且以商品名K-RESINS購(gòu)自ChevronPhillips Chemical Company。
聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂還可以包括苯乙烯-聚烯烴-甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物，特別是購(gòu)自Atofina的聚(苯乙烯-b-1，4-丁二烯-b-甲基丙烯酸甲酯)(SBM)，其含有聚苯乙烯、1，4-聚丁二烯以及間規(guī)立構(gòu)的聚甲基丙烯酸甲酯的嵌段?？少?gòu)自Atofina的SBM嵌段共聚物包括AF-X223、AF-X333、AF-X012、AF-X342、AF-X004和AF-X250。
優(yōu)選的聚(鏈烯基芳族化合物)是鏈烯基芳族單體(III)的均聚物，其中R1是氫、低級(jí)烷基或鹵素；Z1是乙烯基、鹵素或低級(jí)烷基；且p為0-5。特別優(yōu)選的鏈烯基芳族單體的均聚物是衍生自苯乙烯的均聚物(即均聚苯乙烯)。均聚苯乙烯優(yōu)選包含至少99重量％的苯乙烯，更優(yōu)選包含100重量％的苯乙烯。
聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂的立構(gòu)規(guī)整性可以是無(wú)規(guī)立構(gòu)或間規(guī)立構(gòu)。高度優(yōu)選的聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂包括無(wú)規(guī)立構(gòu)和間規(guī)立構(gòu)的均聚苯乙烯。合適的無(wú)規(guī)立構(gòu)均聚苯乙烯例如可以EB3300購(gòu)自Chevron并以P1800購(gòu)自BASF。這里有時(shí)將無(wú)規(guī)立構(gòu)均聚苯乙烯稱(chēng)作“結(jié)晶聚苯乙烯”樹(shù)脂?？捎玫拈g規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯樹(shù)脂(SPS)可以商標(biāo)QUESTRA購(gòu)自Dow ChemicalCompany。
聚(鏈烯基芳族化合物)樹(shù)脂可具有約20,000-100,000原子質(zhì)量單位(amu)的數(shù)均分子量和約10,000-300,000amu的重均分子量。
待過(guò)濾的聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)的溶液和相應(yīng)的經(jīng)分離的聚合物材料可以包含約90-約10重量％的聚(亞芳基醚)和約10-約90重量％聚(鏈烯基芳族化合物)，基于聚(鏈烯基芳族化合物)和聚(亞芳基醚)的總重量。在該范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)的量可以小于或等于約80重量％，優(yōu)選小于或等于約70重量％，更優(yōu)選小于或等于約60重量％。而且，優(yōu)選在該范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)的量可以大于或等于約20重量％，優(yōu)選大于或等于約30重量％，更優(yōu)選大于或等于約40重量％。在該范圍內(nèi)，聚(鏈烯基芳族化合物)的量可以小于或等于約80重量％，優(yōu)選小于或等于約70重量％，更優(yōu)選小于或等于約60重量％。而且，優(yōu)選在該范圍內(nèi)，聚(鏈烯基芳族化合物)的量大于或等于約20重量％，大于或等于約30重量％，更優(yōu)選大于或等于約40重量％。
用于制備所述溶液的聚(亞芳基醚)可以來(lái)自任何可獲得的來(lái)源或形式，例如球粒、粉末、薄片等；或者作為來(lái)自反應(yīng)器或反應(yīng)容器的直接產(chǎn)物進(jìn)料流存在于溶液中。
用于待過(guò)濾溶液的合適溶劑包括鹵代芳族溶劑、鹵代脂肪族溶劑、非鹵代芳族溶劑、非鹵代脂肪族溶劑或其混合物。合適的鹵代芳族溶劑包括但不限于鹵代苯、鄰二氯苯、氯苯等。合適的鹵代脂肪族溶劑包括但不限于氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷等。合適的非鹵代芳族溶劑包括但不限于苯、甲苯、二甲苯、茴香醚、硝基苯等。合適的非鹵代脂肪族溶劑包括但不限于乙酸乙酯、丙酮等。所述溶劑可以與制備聚(亞芳基醚)樹(shù)脂和/或聚(鏈烯基芳族化合物)中使用的聚合反應(yīng)溶劑具有相同類(lèi)型。
對(duì)于從濾液中分離聚合物材料的方法沒(méi)有特別限制。用于從樹(shù)脂中除去溶劑的本領(lǐng)域已知的合適方法都可以使用。這些方法包括但不限于沉淀、蒸餾、噴霧干燥、脫揮、使用閃蒸容器的蒸發(fā)，以及上述方法的組合，等等。聚合物材料可以分離成粉末、薄片或球粒的形式。
可以通過(guò)向?yàn)V液中添加抗溶劑溶劑，從而從濾液中沉淀聚合物材料?？梢匀芜x在添加抗溶劑之前濃縮濾液。所述方法可以任選進(jìn)一步包括使用任何常規(guī)收集過(guò)濾技術(shù)(與過(guò)濾顆粒雜質(zhì)相反)或固/液分離技術(shù)來(lái)分離沉淀的聚合物材料。合適的收集過(guò)濾裝置包括旋轉(zhuǎn)過(guò)濾器、連續(xù)旋轉(zhuǎn)真空過(guò)濾器、連續(xù)移動(dòng)床過(guò)濾器、間歇過(guò)濾器等。合適的固/液分離裝置包括連續(xù)固/液離心。
通過(guò)沉淀進(jìn)行的分離可以任選地進(jìn)一步包括洗滌被分離的經(jīng)過(guò)濾的聚合物材料。洗滌可以例如使用額外的抗溶劑直接在收集過(guò)濾器上進(jìn)行或者通過(guò)在攪拌釜中將來(lái)自收集過(guò)濾器或固/液分離裝置的“粉末濕濾餅”與額外的抗溶劑混合來(lái)進(jìn)行。洗滌被分離的經(jīng)過(guò)濾的聚合物材料的優(yōu)選方法使用兩步再制漿(reslurry)和固/液分離方案。在該實(shí)施方案中，可以在攪拌釜中使用抗溶劑洗滌來(lái)自收集過(guò)濾器的濕濾餅；然后可以在固/液連續(xù)離心中分離聚合物材料/溶劑/抗溶劑混合物，且可以在連續(xù)攪拌釜中再次將離心得到的聚合物材料濕濾餅與抗溶劑混合，然后在二次固/液離心中進(jìn)行二次固/液分離。
在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)沉淀分離的聚(亞苯基醚)優(yōu)選與目標(biāo)值的最大粉末IV偏差(maximum powder IV deviation)小于約3.0毫升/克，更優(yōu)選小于約1.5毫升/克。而且，沉淀的聚(亞苯基醚)在熱處理時(shí)的粉末IV增加量小于約13.5毫升/克，優(yōu)選小于約12.5毫升/克。如這里所使用的，熱處理表示在285℃下對(duì)聚(亞苯基醚)膜壓4分鐘。
可以通過(guò)脫揮方法將聚合物材料與濾液分離。排氣式擠出機(jī)和方法是本領(lǐng)域已知的，且通常包括裝配有用于除去溶劑的多個(gè)排氣段的雙螺桿擠出機(jī)。排氣式擠出機(jī)經(jīng)常包括具有多種類(lèi)型元件的螺桿，所述元件經(jīng)調(diào)整適用于例如簡(jiǎn)單進(jìn)料、脫揮和液封形成等操作。這些元件包括被設(shè)計(jì)用于簡(jiǎn)單輸送的正向螺紋螺桿元件，反向螺紋螺桿和圓柱形元件，以提供劇烈混合和/或產(chǎn)生密封。特別有用的是反向旋轉(zhuǎn)的非嚙合雙螺桿擠出機(jī)，其中一個(gè)螺桿通常比另一個(gè)螺桿長(zhǎng)，以利于被擠出的聚合物材料高效流經(jīng)模頭。這種設(shè)備可以獲自包括Welding Engineers，Inc.的多個(gè)制造商。
在一個(gè)實(shí)施方案中，分離包括預(yù)濃縮(部分蒸發(fā)溶劑)和脫揮擠出步驟。在預(yù)濃縮期間，優(yōu)選在高溫(例如約150-約300℃，更優(yōu)選約180-約260℃)下和/或在高壓(例如約2-約75巴，更優(yōu)選約5-約50巴)下通過(guò)蒸發(fā)除去大部分溶劑。預(yù)濃縮除去濾液中存在的約1.0-99％的溶劑。在該范圍內(nèi)，除去小于或等于約90％的溶劑，優(yōu)選除去小于或等于約80％的溶劑，更優(yōu)選小于或等于約70％的溶劑。預(yù)濃縮之后進(jìn)行脫揮擠出，以除去殘余溶劑。
作為使用脫揮法完全分離聚合物材料的替代方法，可以在同一工藝中將一種或多種樹(shù)脂加入經(jīng)脫揮的聚合物材料中。可以將一種或多種樹(shù)脂進(jìn)料到排氣式擠出機(jī)中，但是也可以使用其他擠出機(jī)。可能的變體包括向排氣式擠出機(jī)中熔融進(jìn)料一種或多種樹(shù)脂，或者向第二混合擠出機(jī)中熔融進(jìn)料來(lái)自該排氣式擠出機(jī)的聚合物材料，以及上述方法的組合。所述一種或多種樹(shù)脂可以在大的范圍內(nèi)變化，還可以包含添加劑，例如沖擊改進(jìn)劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、顏料、著色劑等。
這里描述的用于分離聚合物的幾種方法還可以用于濃縮濾液，而不會(huì)分離聚合物。濃縮濾液提供聚合物材料的固體重量百分含量增大(與濾液中的聚合物材料的固體重量百分含量相比)的溶液。可以獲得約1.0-約99重量％固體的任何聚合物材料固體重量百分含量的濃縮程度。在該范圍內(nèi)，可以使用小于或等于約90的聚合物材料固體重量百分含量的濃縮物，優(yōu)選小于或等于約80重量％，更優(yōu)選小于或等于約70重量％，基于聚合物材料和溶劑的總重量。而且，在該范圍內(nèi)，可以使用大于或等于約10的聚合物材料固體重量百分含量的濃縮物，優(yōu)選大于或等于約30重量％，更優(yōu)選大于或等于約50重量％，基于聚合物材料和溶劑的總重量。
制備聚(亞芳基醚)共混物時(shí)，可以通過(guò)排氣系統(tǒng)從擠出機(jī)中除去溶劑、單體和其他低分子量物質(zhì)。改善從聚(亞芳基醚)或聚(亞芳基醚)樹(shù)脂共混物中除去揮發(fā)性物質(zhì)的效果的特別有用方法包括汽提，如Banevicius等的美國(guó)專(zhuān)利No.5,204,410、Hasson等的美國(guó)專(zhuān)利No.5,102,591、Banevicius的美國(guó)專(zhuān)利No.4,994,217以及Banevicius等的4,992,222中所描述的。汽提通常在包括水或蒸汽注入口且具有足夠的真空排氣能力以除去經(jīng)汽提的揮發(fā)物和水的擠出機(jī)中進(jìn)行。水或蒸汽是優(yōu)選的汽提劑，其用量高達(dá)聚合物組合物的約15重量％，將其等分或不等分地分配給位于擠出機(jī)機(jī)筒長(zhǎng)度上的兩個(gè)或多個(gè)注入口。優(yōu)選用量為約0.25-約15重量％，因?yàn)樵摲秶鷥?nèi)的量通常對(duì)于除去揮發(fā)物是非常有效的而不會(huì)加重真空體系的負(fù)擔(dān)。最優(yōu)選的用量為0.5-約5重量％。
從濾液中分離出來(lái)的聚合物材料優(yōu)選被分離為球粒形式。可以使用本領(lǐng)域已知的方法對(duì)聚合物材料造粒。例如，從擠出機(jī)或相似設(shè)備中擠出的聚合物材料的線料可以在干凈水浴中冷卻或者通過(guò)噴水冷卻，然后切成球粒。在水浴或噴淋中使用之前可以對(duì)水進(jìn)行過(guò)濾，以除去雜質(zhì)?？梢允褂帽绢I(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)干燥形成的球粒，所述技術(shù)包括離心干燥器、間歇或連續(xù)烘干器、流化床等。任選地，可以在“清潔室”中將聚合物材料分離為球粒，以防止聚合物材料被環(huán)境污染。優(yōu)選的造粒法使用水下模頭正面造粒體系(underwater die-face palletizer system)。合適的造粒方法描述于美國(guó)專(zhuān)利No.6,372,175中。可用的造粒機(jī)，例如模頭正面造粒機(jī)，描述于美國(guó)專(zhuān)利Nos.3,973,890,4,421,470和5,607,700中。
不是擠出聚合物材料的球粒，而是通過(guò)合適地選擇模頭組件將聚合物材料擠成纖維、管、膜或片的形式。
被分離的聚合物材料可以任選進(jìn)一步包括選自以下的添加劑阻燃劑、脫模劑和其他潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、顏料、染料、著色劑、抗靜電劑、導(dǎo)電劑、填料等，以及包含至少一種上述添加劑的組合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以選擇特定添加劑及其量。如果在過(guò)濾前存在添加劑，則應(yīng)當(dāng)選擇不會(huì)干擾被選擇用于此方法的特定過(guò)濾體系的添加劑。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可以在分離聚合物材料之前或之后，在過(guò)濾步驟后通過(guò)本領(lǐng)域已知的方法將添加劑加入聚合物材料中。根據(jù)聚合物材料的所需用途，添加劑的存在必須不能對(duì)模塑制品的表面品質(zhì)造成不利影響。模塑期間可能需要特殊的加工條件，以保證在模塑填充制品時(shí)獲得足夠光滑的表面。
本領(lǐng)域已知的顏料和染料的實(shí)例包括在″Plastic Additives Handbook，41hEdition″R.Gachter and H.Muller(eds.)，P.P. Klemchuck(assoc.ed.)HansenPublishers，New York 1993的″Colorants″一章中所描述的那些。
合適的著色劑包括有機(jī)和無(wú)機(jī)顏料和染料。合適的無(wú)機(jī)著色劑包括碳黑、氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅等。合適的有機(jī)著色劑包括來(lái)自以下化學(xué)類(lèi)型的那些蒽嵌蒽二酮、蒽醌、苯并咪唑酮、二酮吡咯并吡咯、二噁嗪、重氮基(diazo)、靛蒽醌、異二氫吲哚、異二氫吲哚酮、萘酚、周酮(perinone)、二萘嵌苯、酞菁、皮蒽酮、喹吖二酮、喹酞酮(quinophthalone)等。
所述聚合物材料還可以包括阻燃劑，所述阻燃劑包括非鹵代阻燃劑例如磷酸鹽(酯)阻燃劑，以及鹵代阻燃劑。合適的阻燃劑的實(shí)例包括″PlasticAdditives Handbook″的″Flame Retardants″一章中記載的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物材料的方法包括通過(guò)第一過(guò)濾體系過(guò)濾第一溶液以形成第一濾液，其中第一溶液包括溶劑、約60-約30重量％的聚(亞苯基醚)和約40-約70重量％的聚苯乙烯，基于聚(亞苯基醚)和聚苯乙烯的總重量；濃縮第一濾液以形成第二溶液，第二溶液的固體重量百分含量大于第一濾液；通過(guò)第二過(guò)濾體系過(guò)濾第二溶液，以形成第二濾液；以及從第二濾液中分離聚合物材料，所述聚合物材料包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)，其中所述聚合物材料基本上不含可見(jiàn)顆粒雜質(zhì)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，由本發(fā)明中描述的任一種方法制備的聚合物制造制品。特別優(yōu)選的制品包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，例如但不限于，光、磁、光磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。這些介質(zhì)包括光盤(pán)、可再寫(xiě)入光盤(pán)、數(shù)字化視頻光盤(pán)、用于數(shù)據(jù)檔案技術(shù)(data archival technology)的高密度盤(pán)(DVR，例如BLU-RAYDISC)等。
可以使用多種模塑和加工技術(shù)制造制品。形成制品的合適技術(shù)包括注塑、發(fā)泡法、注射-壓縮、旋轉(zhuǎn)模塑、二次快速注射模塑(two shot molding)、微孔注塑、薄膜鑄塑、擠出、模壓、吹塑、直接模塑(通常參見(jiàn)Adedeji等的WO 02/43943)等。優(yōu)選技術(shù)是注塑。
如果使用所述聚合物材料形成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)基板，在本領(lǐng)域常規(guī)已知的方法中，可以使用例如額外加工如電鍍、涂層技術(shù)(旋涂、噴涂、氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、上漆、浸漬、濺射、真空沉積、電沉積、液面涂布等)、層壓、數(shù)據(jù)沖壓(data stamping)、壓花、表面拋光、固定(fixturing)以及包括至少一種上述方法的組合來(lái)將所需層布置在聚合物材料基板上。實(shí)質(zhì)上，可以任選原位形成基板，該基板的一面或雙面上布置有所需表面特征，其一面或雙面上還具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層例如光磁材料，以及任選的保護(hù)性介電和/或反射層。所述基板可以具有基本上均一的、漸縮的、凹入或凸出的幾何形狀，任選使用各種類(lèi)型和幾何結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料來(lái)增大硬度，而不會(huì)不利影響表面完整性和光滑性。
聚合物材料存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)例包括注塑聚合物材料基板，其任選可以包括空心(氣泡、空腔等)或填料(金屬、塑料、玻璃、陶瓷等，具有各種形式，例如纖維、小球等)芯?；迳喜贾糜卸鄠€(gè)層，其包括數(shù)據(jù)層、一個(gè)或多個(gè)介電層、反射層和/或保護(hù)層。這些層包括常規(guī)材料且根據(jù)所制備的介質(zhì)的類(lèi)型而布置。例如，對(duì)于第一表面介質(zhì)，這些層可以是保護(hù)層、介電層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、介電層，然后是與基板接觸布置的反射層?？梢杂蛇@里所描述的聚合物材料制備的優(yōu)選數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)公開(kāi)于2003年8月26日提交的申請(qǐng)?zhí)枮镹o.10/648,609，案號(hào)為120801且名稱(chēng)為″STORAGE MEDIUMFOR DATA WITH IMPROVED DIMENSIONAL STABILITY″的申請(qǐng)中，該申請(qǐng)與本申請(qǐng)共同未決。
通過(guò)下面的非限制性實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例制備一個(gè)實(shí)施例(實(shí)施例1)和一個(gè)對(duì)比例(對(duì)比例1)來(lái)證明聚亞苯基醚-聚苯乙烯樹(shù)脂共混物的過(guò)濾溶液對(duì)得到的分離后的物質(zhì)中的顆粒雜質(zhì)量的影響。
實(shí)施例1根據(jù)以下步驟制備聚亞苯基醚(PPE，0.33IV PPE粉末，可從GE Plastics獲得)和聚苯乙烯(xPS，L3050)的40/60(重量)共混物。向預(yù)熱(約125℃)的、氮?dú)飧采w的、攪拌量的試劑等級(jí)的鄰二氯苯(ODCB)中加入72.6千克(kg)的PPE粉末和108.9kg的xPS，以形成含有20重量％固體的溶液。將該溶液加熱至約170℃且通過(guò)5-微米尺寸的過(guò)濾袋重力過(guò)濾。
在第一過(guò)濾步驟完成之后，通過(guò)蒸餾除去一部分ODCB，將20重量％固體溶液預(yù)濃縮成含有約40重量％固體的聚合物-溶劑混合物。將聚合物-溶劑混合物加入進(jìn)料罐中，并保持在約160℃的溫度、約80psig(5.6kg/cm2)的壓力以及氮?dú)鈿夥障?。使用齒輪泵將聚合物-溶劑混合物以約72磅溶液/小時(shí)(32.7kg/hr)的速率轉(zhuǎn)移到保持在約310℃(590)的殼管式換熱器中。使用氮?dú)馓峁┳銐驂毫?約80psig，5.6kg/cm2)，以向齒輪泵提供泵壓頭。
將聚合物-溶劑混合物從溫度為約270-280℃的換熱器中排出，并經(jīng)由兩個(gè)燒結(jié)金屬過(guò)濾器(PALL，13-微米尺寸的折疊過(guò)濾器，表面積為約1.5ft2/個(gè)過(guò)濾器(0.14m2))的并列組合而進(jìn)料，以除去進(jìn)料溶液中的顆粒雜質(zhì)。過(guò)濾器外殼的溫度保持在約280℃。
然后將過(guò)濾的聚合物-溶劑混合物經(jīng)由壓力控制快速卸料閥垂直進(jìn)料到具有10個(gè)機(jī)筒的直徑為25mm的雙螺桿同步旋轉(zhuǎn)嚙合擠出機(jī)的機(jī)筒2下游邊緣，該擠出機(jī)的L/D比為約40。壓力控制快速卸料閥處的溶液溫度為約280-285℃。在約575rpm的螺桿速率和約20％驅(qū)動(dòng)扭矩下操作擠出機(jī)。測(cè)得的擠出機(jī)機(jī)筒溫度為321、299、318、291、290、290、289和290℃(模頭)。
為擠出機(jī)裝配機(jī)筒1上游的密閉室，所述密閉室具有適于在溶劑除去工藝之前和期間可控地引入氮?dú)獾牡獨(dú)夤芫€。進(jìn)一步在擠出機(jī)的機(jī)筒2處裝配側(cè)向進(jìn)料器，其與擠出機(jī)機(jī)筒呈直角。不對(duì)側(cè)向進(jìn)料器加熱，該進(jìn)料器的L/D為約10且其包括僅由正向傳送元件組成的兩個(gè)螺桿。在距離擠出機(jī)機(jī)筒最遠(yuǎn)的末端，在側(cè)向進(jìn)料器上裝配單個(gè)排氣口(atmospheric vent)(開(kāi)口1)。將側(cè)向進(jìn)料器的螺桿的傳送元件構(gòu)造成朝向擠出機(jī)傳送并遠(yuǎn)離側(cè)向進(jìn)料器開(kāi)口。
進(jìn)一步在擠出機(jī)的機(jī)筒1和4上裝配兩個(gè)額外的排氣口(分別為開(kāi)口2和3)，且在機(jī)筒5、7和9上裝配三個(gè)真空口(分別為開(kāi)口4、5和6)(在低于大氣壓的壓力下操作的口)。三個(gè)排氣口(兩個(gè)位于擠出機(jī)上，一個(gè)位于側(cè)向進(jìn)料器上)均與溶劑去除和回收歧管連接，所述歧管包括溶劑蒸汽去除管線、冷凝器和液體溶劑接收容器。相似地，真空口適于回收溶劑。開(kāi)口3、4、5和6裝配有“C”型插入物。開(kāi)口1和2沒(méi)有裝配開(kāi)口插入物。
擠出機(jī)的螺桿元件包括傳送元件和捏合元件。擠出機(jī)和側(cè)向進(jìn)料器中的所有傳送元件都是正向螺紋傳送元件。取決于功能，所使用的捏合元件包括空檔(neutral)、正向螺紋和反向螺紋捏合元件。在擠出機(jī)的機(jī)筒2和3中，使用包括正向和空檔螺紋捏合元件的捏合塊。擠出機(jī)螺桿上裝配有熔體密封器(melt seal)，其包括由反向螺紋捏合元件組成的捏合塊。熔體密封器位于機(jī)筒5和8上。真空口位于機(jī)筒5、7和9上的容器密封器的下游，且在約28英寸汞柱(711.2mmHg，指示完全真空或零絕對(duì)壓力的真空計(jì)給出的讀數(shù)是約30英寸汞柱或762mmHg)的真空值下操作。
殼管式換熱器用作冷凝器來(lái)回收在該方法中除去的ODCB溶劑。對(duì)接收來(lái)自排氣口的溶劑蒸汽的換熱器施加輕微的真空(約1英寸汞柱，25.4mmHg)，以排空溶劑蒸汽。將從擠出機(jī)的模頭正面(熔體溫度為約310℃)排出的脫揮的PPE-xPS樹(shù)脂制成線料并造粒。
在作業(yè)前，通過(guò)將螺桿、出氣口適配器、開(kāi)口插入物、模頭/模板放置在454℃的砂浴中，徹底清洗擠出機(jī)，并且在重新組裝之前刷洗擠出機(jī)機(jī)筒。通過(guò)在12小時(shí)的作業(yè)中至少每15分鐘肉眼觀察一次來(lái)測(cè)定，真空口在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中保持干凈。只有一個(gè)過(guò)濾器外殼用于整個(gè)12小時(shí)的試驗(yàn)。在整個(gè)作業(yè)中過(guò)濾器內(nèi)的壓差恒定。表1給出了實(shí)施例1的加工數(shù)據(jù)。
表1

表(續(xù))

與實(shí)施例1相似地制備對(duì)比例1(CE-1)，進(jìn)行了一些變化，最重要的是PPE-xPS溶液使用過(guò)濾袋進(jìn)行重力過(guò)濾僅一次。而且，在將其引入用于分離的擠出機(jī)之前沒(méi)有使溶液過(guò)熱。通過(guò)在足量的ODCB中混合12.1kg的0.33IV PPE粉末和18.1kg的L3050級(jí)xPS形成10重量％固體的溶液來(lái)制備PPE-xPS溶液。將得到的溶液加熱至約170℃且通過(guò)5微米尺寸的過(guò)濾袋進(jìn)行重力過(guò)濾。通過(guò)蒸餾除去ODCB將濾液濃縮為約40重量％固體的溶液。
沒(méi)有在殼管式加熱使該溶液過(guò)熱且沒(méi)有在從溶劑中分離出聚合物材料之前通過(guò)兩個(gè)燒結(jié)金屬過(guò)濾器的組合來(lái)過(guò)濾溶液。在直徑為25mm的雙螺桿同步旋轉(zhuǎn)嚙合擠出機(jī)中分離聚合物材料，所述擠出機(jī)具有10個(gè)機(jī)筒(L/D＝40)，2-孔模板和6個(gè)開(kāi)口，其中兩個(gè)開(kāi)口位于進(jìn)料口上游且在大氣壓下操作，其余四個(gè)開(kāi)口位于進(jìn)料口下游且在相對(duì)高的真空(約28英寸汞柱(711.2mmHg))下操作。排氣口1和2分別位于擠出機(jī)機(jī)筒1和與擠出機(jī)的機(jī)筒2連接的側(cè)向進(jìn)料器上。在位于機(jī)筒2下游邊緣的注入口處將進(jìn)料溶液直接加入擠出機(jī)中。作為開(kāi)口操作的側(cè)向進(jìn)料器與擠出機(jī)的機(jī)筒2連接。最后，在進(jìn)行作業(yè)之前不清洗擠出機(jī)，而是使用與進(jìn)料相同的溶液沖洗一段時(shí)間。對(duì)比例1使用的加工條件見(jiàn)表1。
對(duì)經(jīng)分離的實(shí)施例1和對(duì)比例1的PPE-xPS進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定過(guò)濾后的材料中顆粒雜質(zhì)的存在量。根據(jù)以下方法測(cè)定可見(jiàn)顆粒的顆粒數(shù)。將具有polyseal蓋的6個(gè)2盎司的樣品瓶放置在過(guò)濾后的空氣流中，以除去存在的任何顆粒。然后使用少量氯仿(CHCl3)清洗瓶子。向每個(gè)樣品瓶和蓋中加入50毫升(mL)CHCl3。使用燈箱，記錄每個(gè)CHCl3空白的可見(jiàn)斑或纖維的數(shù)目。在干凈的鋁盤(pán)上稱(chēng)出10.00g的每種樣品，并加入到含有CHCl3的瓶中。對(duì)每種分離后的聚合物材料制備兩個(gè)樣品，并制備兩個(gè)空白。溶解樣品并在燈箱中觀察可見(jiàn)斑的存在?？瞻住?shí)施例1和對(duì)比例1的可見(jiàn)顆粒分析結(jié)果見(jiàn)表2。
使用Pacific Instruments ABS2分析儀檢測(cè)經(jīng)過(guò)濾的材料中存在的尺寸為5-100微米的顆粒雜質(zhì)，所述分析儀使用激光散射技術(shù)。將來(lái)自實(shí)施例1的16.00g樣品溶解在裝在干凈的聚乙烯瓶中的400mL CHCl3中。使用對(duì)比例材料重復(fù)該過(guò)程。使20mL的各樣品溶液以1mL/min(+/-5％)的流速流經(jīng)ABS2分析儀檢測(cè)器。在該過(guò)程中，在檢測(cè)器中測(cè)量樣品中存在的尺寸為約5-約100微米的顆粒的量。從每個(gè)瓶中取出5個(gè)樣品并取平均值，得到最終顆粒尺寸數(shù)。對(duì)實(shí)施例1和對(duì)比例1進(jìn)行ABS2分析儀顆粒分析的結(jié)果見(jiàn)表2。


權(quán)利要求
1.制備聚合物材料的方法，包括通過(guò)第一過(guò)濾體系過(guò)濾包括聚(亞苯基醚)、聚(鏈烯基芳族化合物)和溶劑的第一溶液，以形成第一濾液；濃縮第一濾液以形成第二溶液，所述第二溶液的固體重量百分含量大于第一濾液；通過(guò)第二過(guò)濾體系過(guò)濾第二溶液，以形成第二濾液；以及從第二濾液中分離包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)的聚合物材料，其中所述聚合物材料基本上不含可見(jiàn)顆粒雜質(zhì)。
2.制備聚合物材料的方法，包括通過(guò)第一過(guò)濾體系過(guò)濾包含聚(亞芳基醚)和溶劑的第一溶液，以形成第一濾液；合并第一濾液和聚(鏈烯基芳族化合物)以形成第二溶液；通過(guò)第二過(guò)濾體系過(guò)濾第二溶液，以形成第二濾液；以及從第二濾液中分離包含聚(亞芳基醚)和聚(鏈烯基芳族化合物)的聚合物材料，其中所述聚合物材料基本上不含可見(jiàn)顆粒雜質(zhì)。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中第一過(guò)濾體系和第二過(guò)濾體系獨(dú)立地包括孔尺寸為約0.01-約50微米的過(guò)濾器。
4.權(quán)利要求1或2的方法，其中第一過(guò)濾體系和第二過(guò)濾體系獨(dú)立地包括燒結(jié)金屬過(guò)濾器、布過(guò)濾器、纖維過(guò)濾器、紙過(guò)濾器、濾漿器(pulp filter)、金屬網(wǎng)過(guò)濾器、陶瓷過(guò)濾器或包含上述過(guò)濾器的組合；且其中第一過(guò)濾體系和第二過(guò)濾體系獨(dú)立地包括具有以下幾何結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器圓錐體、折疊體、燭狀體、堆迭體、扁平體、卷繞體，或者包括至少一種上述幾何結(jié)構(gòu)的組合。
5.權(quán)利要求1或2的方法，其中聚合物材料的分離包括從第二濾液中沉淀聚合物材料或者使用排氣式擠出機(jī)、閃蒸容器、蒸餾體系或者包括至少一種上述裝置的組合從第二濾液中除去溶劑。
6.權(quán)利要求1或2的方法，其中聚(亞芳基醚)包括多個(gè)具有以下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元 其中對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)Q1獨(dú)立地是C1-C7伯烷基或仲烷基、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烴氧基或其中至少兩個(gè)碳原子間隔鹵素和氧原子的鹵代烴氧基；每個(gè)Q2獨(dú)立地是氫、鹵素、低級(jí)伯烷基或仲烷基、苯基、鹵代烷基、烴氧基或其中至少兩個(gè)碳原子間隔鹵素和氧原子的鹵代烴氧基。
7.權(quán)利要求1或2的方法，其中聚(鏈烯基芳族化合物)含有至少25重量％的衍生自具有以下通式的鏈烯基芳族單體的結(jié)構(gòu)單元 其中R1是氫、C1-C8烷基或鹵素；Z1是乙烯基、鹵素或C1-C8烷基；且p為0-5。
8.權(quán)利要求1或2的方法，其中聚合物材料包含約60-約30重量％的聚(亞芳基醚)和約40-約70重量％的聚(鏈烯基芳族化合物)。
9.權(quán)利要求1或2的方法，其中聚合物材料進(jìn)一步包含阻燃劑、脫模劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、顏料、染料、著色劑、抗靜電劑、導(dǎo)電劑或包含至少一種上述添加劑的組合。
10.包含由權(quán)利要求1或2的方法制備的聚合物材料的制品，其中，所述制品是使用注塑、吹塑、擠出、片材擠出、薄膜擠出、異形擠出、擠拉成型、壓塑、熱成型、壓力成型、液壓成型或真空成型而形成的。
全文摘要
公開(kāi)了一種通過(guò)一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾體系過(guò)濾聚(亞芳基醚)和/或聚(鏈烯基芳族化合物)的溶液制備聚合物材料的方法，從而提供具有減少量的顆粒雜質(zhì)的材料。所制備的聚合物材料適用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08L25/06GK1867632SQ200480030511
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2004年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月26日
發(fā)明者保羅·W·巴克利, 董嘉文, 馬克·H·賈馬泰, 郭樺, 諾伯托·西爾維 申請(qǐng)人:通用電氣公司