CN1259660C - 光盘基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光盘基板，该光盘基板的强度、成形性、脱模性及复制性优良，而且能以较低的制造成本获得。该光盘基板由选自特定的苯乙烯-丙烯腈共聚树脂(A)、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物(B)及橡胶改性苯乙烯系树脂组合物(C)的至少1种苯乙烯系树脂(X)构成。
Description
技术领域
本发明涉及脱模性和成形后的弯曲变形优良的光盘基板。
背景技术
随着信息化社会的发展，市场上的信息记录媒体也从以前的磁带、磁盘发展成了集成度更高的光盘。
要广泛应用就必须降低价格，为此实现了材料的低廉化及生产率的提高。
这里所说的光盘是LD(激光视盘)、VCD(视频CD)、音乐CD、CD-ROM、CD-R、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R等由激光读取通过变化有无凹纹将声音、影像等的数字化信号存储在塑料基板面的信息的存储介质。
凹纹的形成方式有采用压模的机械方式及利用光的作用使预先存在于盘面的有机色素发生反应的方式，但对没有特别的限定。
以往，以聚苯乙烯树脂为代表的芳族乙烯系树脂由于其易成形性，被应用于各种领域。在电子学领域，由于其要求高，采取了添加增塑剂及提高芳族乙烯系树脂的分子量等措施。例如，日本专利特开昭59-140207号中所述的添加特定的矿物油，虽然确认了流动性有一定程度的提高，可是仍不充分，存在成形性的问题，而且还会产生导致成形品的机械强度和耐热性降低的问题。在日本专利特开平3-33142号公布了一种苯乙烯树脂组合物，它可以在保持机械强度和耐热性的情况下，提高流动性，但脱模性及复制性不充分。
该技术还存在问题，即由于获得这种苯乙烯系树脂组合物需要有较高的制造技术和较高的成本，因此成本会大大增加。此外还研究了将聚苯乙烯作为光盘基板用材料的技术，但存在下述问题，在成形工序中，由于抗冲击强度变小，起模时成形品易断裂，以及由于耐热性差，因此要获得不弯曲的成形品必须延长冷却时间，从而使成形周期变长，导致生产率低下，而且复制性差。
发明的揭示
本发明者为了解决上述问题进行了各种研究，结果获得了新的发现，即由特定的苯乙烯系树脂(X)构成的光盘基板可提高强度、耐热性和复制性，并由此最终完成了本发明。
即，本发明具有以下的构成，
(1)光盘基板，由苯乙烯系树脂(X)构成，该基板的特征是，该苯乙烯系树脂(X)为选自下述(A)、(B)及(C)的至少1种苯乙烯系树脂：
(A)苯乙烯-丙烯腈共聚树脂，
(B)苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物，它是苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯系单体共聚而形成的，
(C)橡胶改性苯乙烯系树脂组合物，它的主成分是苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物和接枝共聚物，苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物是苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯系单体共聚而形成的，接枝共聚物是在二烯烃系橡胶状弹性体的存在下，由苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯单体共聚而形成的，且该组合物中的可溶于THF(四氢呋喃)的组分的重均分子量(Mw)为50,000～100,000，橡胶量为2～20％，橡胶粒径为0.1～0.5μm。
(2)进一步限定(1)所述的光盘基板，该基板的特征是，苯乙烯系树脂(A)满足在200℃、5kg载荷下的MFR(熔体流动速度)≥1.0g/10分，以及在5kg载荷下的VSP(维卡软化点)≥105℃的条件。
(3)进一步限定(1)所述的光盘基板，该基板的特征是，苯乙烯系树脂(B)满足在200℃、5kg载荷下的MFR≥1.0g/10分，以及在5kg载荷下的VSP≥95℃的条件。
(4)进一步限定(1)所述的光盘基板，该基板的特征是，苯乙烯系树脂(C)满足在200℃、5kg载荷下的MFR≥2.0g/10分，以及在5kg载荷下的VSP≥90℃的条件。
(5)进一步限定(1)或(4)所述的光盘基板，该基板的特征是，苯乙烯系树脂(C)中的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物和接枝共聚物的折射率近似。
(6)进一步限定(1)、(4)或(5)所述的光盘基板，该基板的特征是，苯乙烯系树脂(C)中的可共聚的乙烯系单体是丙烯腈。
(7)进一步限定(1)～(6)中任一项所述的光盘基板，该基板的特征是，在100质量份的选自(A)、(B)及(C)的至少1种苯乙烯系树脂(X)中混合10～200ppm的润滑剂而形成。
(8)进一步限定(7)所述的光盘基板，该基板的特征是，润滑剂为选自脂肪酸、脂肪酸金属盐及脂肪酰胺的至少1种以上。
(9)进一步限定(1)～(8)中任一项所述的光盘基板，该基板的特征是，光盘基板用于VCD或CD-ROM。
实施发明的最佳方式
以下，详细说明本发明。
苯乙烯系树脂(A)
苯乙烯-丙烯腈共聚树脂所用的苯乙烯系单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、氯代苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等芳族乙烯单体及其取代物，其中苯乙烯效果特别好。
丙烯腈系单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈等氰化乙烯单体，其中丙烯腈效果特别好。
苯乙烯-丙烯腈共聚树脂中，能够根据需要使用可与上述单体共聚的乙烯单体，这种乙烯单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等，它们即可以单独使用，也可以并用。在本发明中，(甲基)丙烯酸甲酯表示丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
对苯乙烯-丙烯腈共聚树脂的制造方法没有特别的限定，例如可以采用乳化聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法、溶液聚合法等聚合方法。
本发明所用的苯乙烯系树脂(A)的特性最好满足在200℃、5kg载荷下的MFR≥1.0g/10分，且在5kg载荷下的VSP≥105℃的条件。
苯乙烯系树脂(B)
苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物中的苯乙烯系单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等，较好的是苯乙烯。这些苯乙烯系单体即可以单独使用，也可以2种以上并用。
(甲基)丙烯酸酯系单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等甲基丙烯酸酯，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-甲基己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯等丙烯酸酯，较好的是(甲基)丙烯酸甲酯或丙烯酸正丁酯，效果特别好的是(甲基)丙烯酸甲酯。这些(甲基)丙烯酸酯系单体既可以单独使用，也可以2种以上并用。
还有，根据需要使用的可与这些单体共聚的乙烯系单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。
对苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物的制造方法没有特别的限定，例如可以采用乳化聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法、溶液聚合法等聚合方法。
本发明所用的苯乙烯系树脂(B)的特性最好满足在200℃、5kg载荷下的MFR≥1.0g/10分，以及在5kg载荷下的VSP≥95℃的条件。
苯乙烯系树脂(C)
橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的主成分之一的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物是苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯系单体共聚而形成的共聚物。
本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的主成分之一的接枝共聚物是在二烯烃系橡胶状弹性体的存在下，由苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯系单体共聚而形成的接枝共聚物。
本发明所用的苯乙烯系单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等，较好的是苯乙烯。这些苯乙烯系单体即可以单独使用，也可以2种以上并用。
本发明所用的(甲基)丙烯酸酯系单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯等甲基丙烯酸酯，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-甲基己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯等丙烯酸酯，效果较好的是(甲基)丙烯酸甲酯或丙烯酸正丁酯，效果特别好的是(甲基)丙烯酸甲酯。这些(甲基)丙烯酸酯系单体既可以单独使用，也可以2种以上并用。
还有，根据需要使用的可与这些单体共聚的乙烯系单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。
本发明所用的二烯烃系橡胶状弹性体包括聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及苯乙烯-丁二烯无规共聚物等。
还有，本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物中的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物和接枝共聚物的折射率接近，其差较好是在0.05以下，特别好的是在0.002以下，这样有利于获得良好的透明度。
再有，对构成苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物的各单体的比例没有特别的限定，比较好的是苯乙烯系单体单元20～70质量％，(甲基)丙烯酸酯系单体单元30～80质量％，根据需要使用的可与这些单体共聚的乙烯系单体单元0～10质量％。单体比在上述范围内，且与接枝共聚物的折射率之差接近则更佳。
还有，对构成接枝共聚物的二烯烃橡胶状弹性体及苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物的各单体的量没有特别的限定，但最理想的是，接枝共聚物由苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物20～70质量份与二烯烃橡胶状弹性体30～80质量份接枝形成，上述苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物由苯乙烯系单体单元20～70质量％、(甲基)丙烯酸酯系单体单元30～80质量及根据需要使用的可与这些单体共聚的乙烯系单体单元0～10质量％构成，单体比在上述范围内，且进行接枝的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物和橡胶状弹性体的折射率之差接近则更佳。
本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的制造可以采用本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法及本体-悬浮聚合法、乳化聚合法等公知的技术。还可以采用间歇式聚合法或连续式聚合法。
效果比较好的是，含接枝共聚物的树脂采用乳化聚合法制造，苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂采用本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法及本体-悬浮聚合法中的任一种聚合法制造，将该含接枝共聚物的树脂和该苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂熔融混合制得橡胶改性苯乙烯系树脂组合物，这样得到的树脂组合物的耐冲击性及透明度特别优良。
本发明所说的可溶于THF(四氢呋喃)的组分除包括作为主要成分的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系共聚物外，还包含所有其他的可溶于THF的成分。不溶于THF的组分除包含作为主要成分的接枝共聚物外，还包含所有其他的不溶于THF的成分。
本发明所用的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物中的可溶于THF(四氢呋喃)的组分的重均分子量(Mw)最好为50,000～100,000。如果小于50,000，则抗冲击强度差，如果超过100,000，则成形周期长。这里所说的重均分子量是采用凝胶渗透色谱(GPC)法测定了橡胶改性苯乙烯系树脂组合物中的可溶于THF的组分并经聚苯乙烯换算得到的重均分子量。
还有，橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的橡胶量最好是2～20％。如果小于2％则抗冲击强度差，如果超过20％则成形周期长，复制性也变差。而且，该橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的橡胶粒径最好为0.1～0.5μm。如果小于0.1μm则抗冲击强度差，超过0.5μm则复制性差。
本发明所使用的苯乙烯系树脂(C)的特性最好满足在200℃、5kg载荷下的MFR≥2.0g/10分，以及在5kg载荷下的VSP≥90℃的条件。
在不损害本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的性能的前提下，可以在本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物中混合公知的耐候剂、润滑剂、增塑剂、着色剂、防带电剂、矿物油等添加剂。
对本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物的混合·熔融挤压的方法没有特别的限定，可以采用公知的方法。例如，预先将各种原料用转鼓混合器及搅拌器等混合均匀，送入单轴挤压机或双轴挤压机熔融混炼后制成颗粒的方法。
这样得到的本发明的热塑性树脂组合物可以采用注射成形、压缩成形或者挤压成形等方法加工成各种成形体，以供实用。
在本发明所用的苯乙烯系树脂(X)中最好混合润滑剂。润滑剂的混合量对应于100质量份的苯乙烯系树脂(X)，最好为10～200ppm。如果小于10ppm，则脱模时易断裂，如果超过200ppm，则透明度降低，效果不佳。这里，苯乙烯系树脂(X)为选自苯乙烯系树脂(A)、苯乙烯系树脂(B)或苯乙烯系树脂(C)的1种。
本发明所用的润滑剂的种类有脂肪酸、脂肪酸金属盐及脂肪酰胺等。脂肪酸有硬脂酸、山萮酸、芥酸等。脂肪酰胺有亚乙基双硬酯酰胺等。脂肪酸金属盐有硬脂酸锌(St-Zn)、硬脂酸镁(St-Mg)、硬脂酸钙(St-Zn)等，效果特别好的是硬脂酸锌。
以下，通过实施例对本发明的具体内容作进一步地说明，但本发明并不限于以下的实施例。还有，在实施例中所用的[份]及[％]都是以质量为基准表示的。
评价方法
1)MFR.按照JIS K-6874，在200℃、5kg载荷的条件下进行测定。
2)VSP：按照JIS K-7206，在5kg载荷的条件下进行测定。
3)刚性：在成形工序中，作为脱模时成形品不会断裂所需的刚性的尺度的弯曲强度为100MPa以上(参照ASTM D790)。
4)成形性：成形周期在6秒以下的为生产性优良的材料。
5)脱模性：因起模不良使成形品产生裂纹前的注射次数，注射100次以上的为脱模性优良的材料。
6)复制性：采用凹槽160nm用模子成形时的凹槽深度在100nm以上的为复制性优良的材料。
7)落锤强度：落锤试验采用保安帽试验时所用的钢制锤(JIS M7608)进行测定。
苯乙烯系树脂(A)的实施例
实施例1
在装有搅拌机的反应釜中加入苯乙烯70份、丙烯腈30份、磷酸钙2.5份、叔十二烷硫醇0.5份、过氧化苯甲酰0.2份及水250份，升温至100℃开始进行聚合。聚合开始7小时后将温度升至120℃，保持3小时完成聚合。聚合率达到了97％。用盐酸中和得到的反应液，脱水干燥后，得到白色珠状共聚物。将它定为共聚物AS①。
在此共聚物中添加混合在作为润滑剂的St-Zn 50ppm，用螺杆直径40mm的单轴挤压机在料筒温度220℃、螺杆转数100rpm的条件下形成颗粒后，用注射成形机(名机社制MDM-I)在成形温度250℃、金属模温度60℃的条件下注射成形，由此得到了直径180mm、中心孔15mm、厚1.2mm的光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例2
在装有搅拌机的反应釜中加入苯乙烯70份、丙烯腈30份、磷酸钙2.5份、叔十二烷硫醇0.2份、过氧化苯甲酰0.2份及水250份，升温至100℃开始进行聚合。聚合开始7小时后将温度升至120℃，保持3小时完成聚合。聚合率达到了97％。用盐酸中和得到的反应液，脱水干燥后，得到了白色珠状共聚物。将它定为共聚物AS②。
在此共聚物中添加混合作为润滑剂的St-Zn 50ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例3
在装有搅拌机的反应釜中加入苯乙烯80份、丙烯腈20份、磷酸钙2.5份、叔十二烷硫醇0.5份、过氧化苯甲酰0.2份及水250份，升温至100℃开始进行聚合。聚合开始7小时后将温度升至120℃，保持3小时完成聚合。聚合率达到了97％。用盐酸中和得到的反应液，脱水干燥后，得到了白色珠状共聚物。将它定为共聚物AS③。
在此共聚物中添加混合作为润滑剂的St-Zn 50ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例4
在实施例1得到的共聚物AS①中不添加润滑剂，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例5
在实施例1得到的共聚物AS①中添加混合作为润滑剂的St-Zn250ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例6
在实施例1得到的共聚物AS①中添加混合作为润滑剂的EBP50ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例7
在实施例1得到的共聚物AS①中添加混合作为润滑剂的St-Mg50ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例8
在实施例1得到的共聚物AS①中添加混合作为润滑剂的St-Ca50ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
实施例9
在实施例1得到的共聚物AS①中添加混合硬脂酸150ppm，和实施例1相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
比较例1
在装有搅拌机的反应釜中加入苯乙烯100份、磷酸钙2.5份、叔十二烷硫醇0.5份、过氧化苯甲酰0.2份及水250份，升温至100℃开始进行聚合。聚合开始7小时后将温度升至120℃，保持3小时完成聚合。聚合率达到了97％。用盐酸中和得到的反应液，脱水干燥后，得到了白色珠状共聚物。将它定为共聚物PS①。
在此共聚物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表1。
表1
| 实验No | 树脂 | MFR(g/10分) | VSP(℃) | 润滑剂 | 特性评价 | 备注 | |||
| 刚性(MPa) | 成形性(秒) | 脱模性(注射次数) | 复制性(凹槽深度nm) | ||||||
| 123456789 | AS①AS②AS③AS①AS①AS①AS①AS①AS① | 2.10.52.12.12.12.12.12.12.1 | 108108103108108108108108108 | St-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppm无St-Zn 250ppmEBP 50ppmSt-Mg 50ppmSt-Ca 50ppm硬脂酸150ppm | 125123110125125125125125125 | 5.05.55.05.05.05.05.05.05.0 | 200200200150400200200200300 | 150150150150150150150150150 | 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9 |
| 10 | PS① | 2.2 | 98 | St-Zn 50ppm | 95 | 7.2 | 85 | 90 | 比较例1 |
注：复制性的评价为凹槽深度≥100nm：○，凹槽深度＜100nm：×
由表1可知，实验No.1～9的光盘基板具有优良的刚性、成形性、脱模性及复制性等特性，但实验No.10的光盘基板的特性差。
苯乙烯系树脂(B)的实施例
实施例10
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯40kg，甲基丙烯酸甲酯60kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇200g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度100℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状共聚物。将它定为共聚物MS①。
在此共聚物中添加混合作为润滑剂的St-Zn 50ppm，用螺杆直径40mm的单轴挤压机在料筒温度220℃、螺杆转数100rpm的条件下形成颗粒。接着，用注射成形机(名机社制MDM-I)在成形温度240℃、金属模温度60℃的条件下注射成形，由此得到了直径180mm、中心孔15mm、厚1.2mm的光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例11
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯40kg，甲基丙烯酸甲酯60kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇100g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度100℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状共聚物。将它定为共聚物MS②。
在此共聚物中添加混合作为润滑剂的St-Zn 50ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例12
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯60kg，甲基丙烯酸甲酯40kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇200g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度100℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状共聚物。将它定为共聚物MS③。
在此共聚物中添加混合作为润滑剂的St-Zn 50ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例13
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯25kg，甲基丙烯酸甲酯70kg及丙烯腈5kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇200g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度100℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状共聚物。将它定为共聚物MS④。
在此共聚物中添加混合作为润滑剂的St-Zn 50ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例14
在实施例10得到的共聚物MS①中不添加润滑剂，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例15
在实施例10得到的共聚物MS①中添加混合作为润滑剂St-Zn250ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例16
在实施例10得到的共聚物MS①中添加混合作为润滑剂St-Mg50ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例17
在实施例10得到的共聚物MS①中添加混合作为润滑剂St-Ca50ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例18
在实施例10得到的共聚物MS①中添加混合作为润滑剂EBP50ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
实施例19
在实施例10得到的共聚物MS①中添加混合作为润滑剂的硬脂酸150ppm，和实施例10相同，用颗粒进行注射成形，得到了光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表2。
表2
| 实验No | 树脂 | MFR(g/10分) | VSP(℃) | 润滑剂 | 特性评价 | 备注 | |||
| 刚性(MPa) | 成形性(秒) | 脱模性(注射次数) | 复制性(凹槽深度nm) | ||||||
| 11121314151617181920 | MS①MS②MS③MS④MS①MS①MS①MS①MS①MS① | 2.10.62.22.32.12.32.12.22.12.2 | 10210299103102102102102102102 | St-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppm无St-Zn 250ppmSt-Mg 50ppmSt-Ca 50ppmEBP 50ppm硬酯酸150ppm | 112115110115112113112113112112 | 5.15.65.85.15.15.15.25.15.15.1 | 200200200200150400200200200200 | 150150150150150150150150150150 | 实施例10实施例11实施例12实施例13实施例14实施例15实施例16实施例17实施例18实施例19 |
| 10 | PS① | 2.2 | 98 | St-Zn 50ppm | 95 | 7.2 | 85 | 90 | 比较例1 |
注：复制性的评价为凹槽深度≥100nm：○，凹槽深度＜100nm：×
由表2可知，实验No.11～20的光盘基板具有优良的刚性、成形性、脱模性及复制性等特性，但实验No.10的光盘基板的特性差。
苯乙烯系树脂(C)的实施例
(1)苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂的制造
参考例1：苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-1)
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯24kg，甲基丙烯酸甲酯76kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇800g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度90℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-1)。
参考例2：苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-2)
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯24kg，甲基丙烯酸甲酯76kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇600g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度90℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-2)。
参考例3：苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯24kg，甲基丙烯酸甲酯76kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇700g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度90℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)。
参考例4：苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-4)
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯24可g，甲基丙烯酸甲酯76kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇950g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度90℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-4)。
参考例5：苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-5)
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯24kg，甲基丙烯酸甲酯76kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇450g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度90℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-5)。
参考例6：苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-6)
在容量250升的高压釜中加入纯水100kg，十二烷基苯磺酸钠0.5g，磷酸钙250g，苯乙烯23kg，甲基丙烯酸甲酯73kg，丙烯腈4kg，再添加作为聚合引发剂的过异丁酸叔丁酯100g和叔十二烷硫醇700g，在转数150rpm的搅拌下使混合液分散。在温度90℃加热聚合此混合液8小时，在温度130℃加热聚合此混合液2.5小时。反应结束后，洗涤、脱水并干燥，得到了珠状苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-6)。
(2)橡胶状弹性体胶乳的制造
参考例7：橡胶状弹性体胶乳(G-1)
在容积200升的高压釜中加纯水60kg，油酸钾400g，玫瑰酸钾1200g，碳酸钠1.2kg，过硫酸钾400g，在搅拌下均匀溶解。接着，加入丁二烯80kg，叔十二烷硫醇400g，边搅拌边在60℃聚合30小时，然后升温至70℃，放置20小时完成聚合，得到了平均粒径0.3μm的橡胶状弹性体胶乳(G-1)。
参考例8：橡胶状弹性体胶乳(G-2)
在容积200升的高压釜中加纯水115kg，油酸钾500g，焦磷酸钠75g，硫酸亚铁1.5g，乙二胺四乙酸钠2.2g及雕自粉22g，在搅拌下均匀溶解。接着，加入丁二烯50kg，叔十二烷硫醇148g，二乙烯基苯30g及过氧化氢二异丙苯96g，边搅拌边在50℃进行反应16小时，完成聚合，得到了橡胶状胶乳。在得到的橡胶状聚合物胶乳中添加磺基琥珀酸钠45g，待充分稳定后，从不同的注料嘴添加0.2％盐酸水溶液和2％苛性钠水溶液，将胶乳的pH值保持在8～9，使胶乳凝集肥大，得到了平均粒径0.4μm的橡胶状弹性体胶乳(G-2)。
参考例9：橡胶状弹性体胶乳(G-3)
改变参考例8的凝集肥大的条件，除平均粒径为0.6μm之外，其他操作都和制造橡胶状弹性体胶乳(G-2)相同，制得了橡胶状弹性体胶乳(G-3)。
参考例10：橡胶状弹性体胶乳(G-4)
在容积200升的高压釜中加纯水85kg，油酸钾1200g，氢氧化钾200g及过硫酸钾50g，在搅拌下均匀溶解。接着，加入丁二烯50kg和叔十二烷硫醇100g，边搅拌边在50℃进行反应16小时，完成聚合，得到了平均粒径0.08μm的橡胶状弹性体胶乳(G-4)。
含接枝共聚物的树脂的制造
参考例11：含接枝共聚物的树脂(B-1)
以固体成分换算称量参考例7的橡胶弹性体胶乳(G-1)30kg，将其装入容积200升的高压釜中，再加纯水80kg，边搅拌边在氮气流下升温至50℃。然后，在其中加入硫酸亚铁1.25g，乙二胺四乙酸钠2.5g及溶有雕白粉100g的纯水2kg，分别用6小时的时间连续添加由苯乙烯7.2Kg、甲基丙烯酸甲酯22.8Kg及叔十二烷硫醇60g组成的混合物，以及将过氧化氢二异丙苯120g分散于含油酸钾450g的纯水8kg中而形成的溶液。添加完毕后，升温至70℃，再添加过氧化氢二异丙苯30g，放置2小时完成聚合。
在得到的乳化液中加入抗氧剂，用纯水将固体成分稀释到15％后升温至60℃，边快速搅拌边加入稀硫酸及硫酸镁进行盐析，然后，升温至90℃使其凝固，接着脱水、水洗并干燥，得到粉末状的含接枝共聚物的树脂(B-1)。
参考例12：含接枝共聚物的树脂(B-2)
除将参考例11中的橡胶状弹性体胶乳换成参考例8的橡胶状弹性体胶乳(G-2)之外，其他操作和制造含接枝共聚物的树脂(B-1)相同，制得了粉末状的含接枝共聚物的树脂(B-2)。
参考例13：含接枝共聚物的树脂(B-3)
除将参考例11中的橡胶状弹性体胶乳换成参考例9的橡胶状弹性体胶乳(G-3)之外，其他操作和制造含接枝共聚物的树脂(B-1)相同，制得了粉末状的含接枝共聚物的树脂(B-3)。
参考例14：含接枝共聚物的树脂(B-4)
除将参考例11中的橡胶状弹性体胶乳换成参考例10的橡胶状弹性体胶乳(G-4)之外，其他操作和制造含接枝共聚物的树脂(B-1)相同，制得了粉末状的含接枝共聚物的树脂(B-4)。
实施例20
在参考例1制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-1)80份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(1)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，用名机社制注射成形机MDM-I在成形温度250℃的条件下进行注射成形，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例21
在参考例1制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-2)80份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(2)。
在此橡胶改性树脂组合物(2)中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例22
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)92份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)8份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(3)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例23
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)64份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)36份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(4)。
在此橡胶改性树脂组合物(4)中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例24
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)80份中混合参考例12制造的含接枝共聚物的树脂(B-2)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(5)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例25
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)80份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(6)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例26
在参考例6制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-6)80份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(7)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例27
在实施例25得到的橡胶改性树脂组合物(6)中添加作为润滑剂的硬酯酸250ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例28
在实施例25得到的橡胶改性树脂组合物(6)中添加作为润滑剂的EBP 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例29
在实施例25得到的橡胶改性树脂组合物(6)中添加作为润滑剂的硬酯酸50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表3。
实施例30
在实施例25得到的橡胶改性树脂组合物(6)中添加作为润滑剂的St-Mg 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性讦价，其结果见表4。
实施例31
在实施例25得到的橡胶改性树脂组合物(6)中添加作为润滑剂的St-Ca 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
实施例32
在实施例25得到的橡胶改性树脂组合物(6)中不添加润滑剂，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
比较例2
在参考例4制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-4)80份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(8)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
比较例3
在参考例5制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-5)80份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(9)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
比较例4
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)98份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)2份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(10)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
比较例5
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)56份中混合参考例11制造的含接枝共聚物的树脂(B-1)44份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(11)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
比较例6
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)80份中混合参考例13制造的含接枝共聚物的树脂(B-3)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(12)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
比较例7
在参考例3制造的苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系树脂(A-3)80份中混合参考例14制造的含接枝共聚物的树脂(B-4)20份，得到了树脂组合物。将它定为橡胶改性树脂组合物(13)。
在此橡胶改性树脂组合物中添加作为润滑剂的St-Zn 50ppm，通过注射成形得到光盘基板。接着，对得到的光盘基板进行特性评价，其结果见表4。
表3
| 实验No | 树脂 | MFR(g/10分) | VSP(℃) | 润滑剂 | 特性评价 | 备注 | ||||||
| 分子量(MW) | 橡胶量(％) | 橡胶粒径(μm) | 落锤强度(gfcm) | 成形性(秒) | 脱模性(注射次数) | 复制性(凹槽深度nm) | ||||||
| 21222324252627282930 | 树脂(1)树脂(2)树脂(3)树脂(4)树脂(5)树脂(6)树脂(7)树脂(6)树脂(6)树脂(6) | 6万9万8万8万8万8万8万8万8万8万 | 1010418101010101010 | 0.30.30.30.30.40.30.30.30.30.3 | 5382.54444.244 | 90909580909090899090 | St-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppm硬酯酸250ppmEBP 50ppm硬脂酸50ppm | 2800320025005000350030003000300030003000 | 44.83.564.54.54.54.54.54.5 | 200200200200200200200400200200 | 150150150150150150150150150150 | 实施例20实施例21实施例22实施例23实施例24实施例25实施例26实施例27实施例28实施例29 |
注：复制性的评价为凹槽深度≥100nm：○，凹槽深度＜100nm：×
表4
| 实验No | 树脂 | MFR(g/10分) | VSP(℃) | 润滑剂 | 特性评价 | 备注 | ||||||
| 分子量(MW) | 橡胶量(％) | 橡胶粒径(μm) | 落锤强度(gfcm) | 成形性(秒) | 脱模性(注射次数) | 复制性(凹槽深度nm) | ||||||
| 313233 | 树脂(6)树脂(6)树脂(6) | 8万8万8万 | 101010 | 0.30.30.3 | 443.8 | 909091 | St-Mg 50ppmSt-Ca 50ppm无 | 300030003000 | 4.54.54.5 | 200200150 | 150150150 | 实施例30实施例31实施例32 |
| 34353637383940 | 树脂(8)树脂(9)树脂(10)树脂(11)树脂(12)树脂(13)PS(1) | 4万12万8万8万8万8万22万 | 10101221010- | 0.30.30.30.30.080.6- | 100.8100.8532.2 | 90909973909098 | St-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppmSt-Zn 50ppm | 900400080055009003800500 | 31031044.87.2 | 18022015020020020085 | 1501501501001509090 | 比较例2比较例3比较例4比较例5比较例6比较例7比较例1 |
注：复制性的评价为凹槽深度≥100nm：○，凹槽深度＜100nm：×
由表3、表4可知，实验No.21～33的光盘基板具有优良的强度、成形性、脱模性及复制性等特性。实验No.34～40的光盘基板的特性不佳。
产业上利用的可能性
本发明的光盘基板的强度、成形性、脱模性及复制性优良，而且能以较低的制造成本获得，在工业上极有应用价值。
Claims (7)
1.光盘基板，由橡胶改性苯乙烯系树脂组合物(C)构成，
所述橡胶改性苯乙烯系树脂组合物(C)的主成分是苯乙烯-丙烯酸酯系或甲基丙烯酸酯系共聚物和接枝共聚物，
所述苯乙烯-丙烯酸酯系或甲基丙烯酸酯系共聚物是苯乙烯系单体、丙烯酸酯系或甲基丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯系单体共聚而形成的，
所述接枝共聚物是在二烯烃系橡胶状弹性体的存在下，由苯乙烯系单体、丙烯酸酯系或甲基丙烯酸酯系单体及根据需要添加的可与这些单体共聚的乙烯单体共聚而形成的，
该组合物中的可溶于四氢呋喃的组分的重均分子量为60,000～90,000，橡胶量为4～18％，橡胶粒径为0.3～0.4μm。
2.如权利要求1所述的光盘基板，其特征还在于，苯乙烯系树脂(C)满足在200℃、5kg载荷下的熔体流动速度≥2.0g/10分，以及在5kg载荷下的维卡软化点≥90℃的条件。
3.如权利要求1或2所述的光盘基板，其特征还在于，苯乙烯系树脂(C)中的苯乙烯-丙烯酸酯系或甲基丙烯酸酯系共聚物和接枝共聚物的折射率近似。
4.如权利要求1所述的光盘基板，其特征还在于，苯乙烯系树脂(C)中的可共聚的乙烯系单体是丙烯腈。
5.如权利要求1所述的光盘基板，其特征还在于，在100质量份的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物(C)中混合10～200ppm的润滑剂。
6.如权利要求5所述的光盘基板，其特征还在于，润滑剂为选自脂肪酸、脂肪酸金属盐及脂肪酰胺的至少1种以上。
7.如权利要求1所述的光盘基板，其特征还在于，光盘基板用于VCD或CD-ROM。
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