專利名稱：聚合物顆粒的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有特定的體積與表面積之比的聚合物顆粒，涉及其生產方法及其用于生產模塑組合物的用途。
聚合物生產廠商提供各種顆粒形狀和大小的產品供銷售。直徑為2．5～4mm的聚合物顆粒是已知的。同時，粒度為100～2000μm的粉狀聚合物也有商品銷售。
聚合物顆粒的傳統生產方法是將聚合物擠塑成例如圓形或帶角的絲條，然后用切粒機按照所要求的顆粒大小將其切碎。
大的聚合物顆粒的優點是其生產成本低，因為不需要嚴格要求置于切粒機上，尤其不用冷卻，因此能量消耗低。但是，這種顆粒的一個缺點是難以輸送，例如從龐大容器或通過管道輸送，或者在這樣的工廠中造成堵塞，因此大聚合物顆粒是加工廠經常提出抱怨的原因。
與此相反，粉末狀聚合物沒有這種缺點，但是，由于上述原因，生產成本較高。此外，聚合物粉末通常不利于擠出。在這種加工方法中，聚合物顆粒例如在螺桿配混機中由于顆粒之間的摩擦作用產生的熱量而被熔融，然后擠出成所需的形狀。但是，在粉狀顆粒的情況下，顆粒之間的摩擦力通常太低，因而所產生的熱量不足以達到使整個聚合物熔融的適當溫度。結果，在某些部位聚合物粉末不能全部熔融或不完全熔融，致使所形成的模塑組合物常常顯示出光學和／或機械缺陷。
因此本發明的目的是提供既沒有大聚合物顆粒的缺點又沒有粉狀聚合物的缺點的聚合物顆粒。
按照本發明，此目的是通過體積與表面積之比＜0．5mm、長度為1．5～3mm的聚合物顆粒達到的。
就本發明而言，長度是指兩個切斷面之間的距離。
本發明的聚合物顆粒的體積與表面積之比優選為0．49～0．38mm。特別優選的是，該顆粒的體積與表面積之比為0．43～0．3mm。
這種圓柱形或近似圓柱形的聚合物顆粒的長度優選為2．0～2．8mm，特別優選為2．4～2．6mm。
原則上，該聚合物顆粒可以是任何所需形狀。但是，優選該聚合物顆粒具有圓柱體或橢圓形圓柱體的形狀，其中，由于粉碎造粒操作的結果，其端面不必是平直的，因此，該聚合物顆粒特別優選基本上只具有圓柱體的形狀。
圓柱形顆粒的直徑也優選是2．0～3．3mm，特別優選是2．3～2．7mm。在聚合物顆粒假定為橢圓形圓柱體的形狀的情況下，橢圓的長軸優選為2．2～3．5mm長，特別優選為2．3～2．7mm長，而其短軸則優選為1．5～2．5mm，特別優選為1．7～2．3mm長。
按照本發明的聚合物顆粒可以由本領域的技術人員所知道的任何聚合物構成。但是，它們優選是熱塑性聚合物。按照本發明，熱塑性塑料是指在壓力和熱的作用下能流動的任何塑料。在這方面可以提及的例子是聚苯乙烯、氫化聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚縮醛、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯／丙烯腈及它們的共聚物和相應的共混物。
但是，優選按照本發明的聚合物顆粒是聚碳酸酯。就本發明而言，聚碳酸酯既包含均聚碳酸酯，也包含共聚碳酸酯。聚碳酸酯可以是線型的，或也可以是按已知方式支化的。
在適當的聚碳酸酯中有高達80％(摩爾)，優選20％～50％(摩爾)比例的碳酸酯基團可以用芳族二羧酸酯基團代替。這種既含有碳酸的酸殘基又含有引入到分子鏈中的芳族二羧酸的酸殘基的聚碳酸酯更準確地稱為芳族聚酯碳酸酯。這些都應包括在熱塑性芳族聚碳酸酯的上位術語的范圍內。
有關生產聚碳酸酯的詳情記載于近40年左右的上百篇專利文獻中。下面只列舉其中的一些文獻“聚碳酸酯的Schnell化學與物理學”見《聚合物評論》，第9卷，Intescience出版公司，紐約、倫敦、悉尼，1946，編著者D．C．Prevorsek、B．T．Debona和Y．Kesten，新澤西州07960，Morristown市，聚合化學公司，合作研究中心；“聚(酯碳酸酯)共聚物”，見《聚合物科學雜志，化學版》，卷19，75-90(1980)，作者D．Freitag，U． Grigo，P．R．Müller，N．Nouvertne′，拜爾公司；“聚碳酸酯”，見《聚合物科學與工程大全》，卷11，第2版，1988，第648-718頁及最后，編者Dr．U．grigo，Dr．K．Kirchner和Dr．P．R．Muller；“聚碳酸酯”見Becker／Braun的《Kunststoff-Handbuch》，卷3／1；“聚碳酸酯、聚縮醛、聚酯、纖維素酯”，Carl Hanser Verlag，Munich／Vienna，1992，第117-299頁。
按照本發明的聚合物顆粒優選按如下方法生產將熔融的聚碳酸酯連續擠出成為所要求的形狀，優選呈連續圓柱體形式，然后進行切粒。有許多不同的切粒方法可供選用。例如，按照本發明，聚合物在離開擠出機后便立即被再細分成顆粒。但是，優選的是，聚合物在擠出后先進行冷卻，使其至少部分硬化，然后再切碎。
按照本發明的聚合物顆粒有利于生產，且表現出非常好的輸送性能，例如從大容器或在管道中輸送。用本發明的聚合物顆粒生產出的模塑組合物與用粉末狀聚合物生產出的模塑組合物相比，其光學或機械缺陷要少得多。
因此，本發明也提供本發明的聚合物顆粒用于生產模塑組合物的用途。
從本發明的意義上講，模塑組合物是指本領域技術人員所知曉的可用上述聚合物生產的任何一種模塑組合物。
但是，特別優選的是，按照本發明的聚合物顆粒用于制造聚碳酸酯的光學制品。
從本發明的意義上講，光學制品是指任何類型的透明制品，優選透鏡或眼鏡，以及光學物儲存介質，例如CD或CD-R。
實施例實施例1按照DIN 53 492方法測定橢圓形橫截面的聚碳酸酯顆粒從漏斗排出的排料時間。該顆粒具有如下平均尺寸-橢圓長軸=3．3mm-橢圓短軸=2．3mm-顆粒兩個切斷面之間所測得的長度=2．5mm。
在這些數值的基礎上可以計算出體積與表面積之比為0．48mm。
試驗按下述方法進行將若干份300ml顆粒放入若干個具有5～34mm之間不同出口直徑的漏斗中，然后打開出口孔，以測定掛料和排料時間。仍然可以觀察到滿意的漏斗排料性能的出口直徑愈小，說明流動性能愈好。
已發現具有按照本發明所述特征的顆粒在漏斗出口直徑為15mm時仍能顯示出滿意的漏斗排料性能。
用這種聚碳酸酯顆粒生產的模制品沒有光學或機械缺陷。
對比例2用具有橢圓形橫截面，且橢圓長軸長度為3．3mm，橢圓短軸長度為2．7mm，兩個切斷面之間的長度為3．1mm的聚碳酸酯顆粒進行同樣的試驗。所得到的體積與表面積之比為0．5mm。
已發現，用這種顆粒，只能在漏斗出口直徑＞20mm時才能得到滿意的漏斗排料性能。由此可以得出結論這種顆粒的流動性能比按照實施例1的聚碳酸酯顆粒的流動性能差。
權利要求
1．聚合物顆粒，其體積與表面積之比＜0．5mm，且其長度為1．5～3mm。
2．按照權利要求1的聚合物顆粒，其特征在于所述比值為0．49～0．38mm。
3．按照權利要求1或2中任何一項的聚合物顆粒，其特征在于長度為2．2～2．8mm。
4．按照權利要求1-3中任何一項的聚合物顆粒，其特征在于該顆粒基本上具有圓柱體的形狀。
5．按照權利要求4的聚合物顆粒，其特征在于該圓柱體的橫截面是橢圓形。
6．按照權利要求1～5中任何一項的聚合物顆粒，該聚合物顆粒是聚碳酸酯顆粒。
7．按照權利要求1～6中任何一項的聚合物顆粒的生產方法，其特征在于將聚合物通過模頭擠出、冷卻，然后切成所需長度。
8．按照權利要求1～6中任何一項的聚合物顆粒用于生產模塑組合物的用途。
9．按照權利要求8的用途，其特征在于該模塑組合物是聚碳酸酯的組合物。
10．按照權利要求9的用途，其特征在于該模塑組合物是光學制品。
全文摘要
本發明涉及體積與表面積之比<0.5mm,長度為1.5～3mm的聚合物顆粒。本發明還涉及該發明的聚合物顆粒的生產方法,及其用于生產模制材料的用途。
文檔編號B29B9/12GK1290204SQ99802803
公開日2001年4月4日 申請日期1999年1月27日 優先權日1998年2月9日
發明者C·科爾德斯, W·卡素貝, B·雷策, J·馬倫霍爾茨, R·茲默曼, W·黑澤 申請人:拜爾公司