JP2014131864A - ポリカーボネート樹脂成形品の製造方法、およびポリカーボネート樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】界面重合法によるポリカーボネート樹脂粉粒体から微粉を取り除いて、ポリカーボネート樹脂の選別粒体を得て、該選別粒体を溶融してペレットを形成する。該ペレットは、アルカリ加水分解後の分解物中の下記式(A)、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下であり、黄色(琥珀色)の着色が無視できる程度に少なく、高い透明性を有する。
【選択図】図1
Description
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b)下記いずれかの工程を有し、
(b1)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融してペレットを形成するペレット形成工程:
(b2)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成し、前記ペレットを押出成形して押出成形品を製造するペレット押出工程:
(b3)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成し、前記ペレットを射出成形して射出成形品を製造するペレット射出工程:
(b4)前記選別粒体を押出成形して押出成形品を製造する押出工程:または、
(b5)前記選別粒体を射出成形して射出成形品を製造する射出工程、
得られた成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、ポリカーボネート樹脂成形品の製造方法。
<2> 前記選別粒体をアルカリ加水分解した後の分解物中の前記式(A)で表される化合物の含有量が3重量ppm以下、または前記式(B)で表される化合物の含有量が3重量ppm以下である、上記<1>に記載の製造方法。
<3> 前記(a)粒体選別工程が、500μm以上の粒径を有する粒体の含有量が90重量%以上である選別粒体を得る工程である、上記<1>または<2>に記載の製造方法。
<4> 前記選別粒体の溶液YI値が、前記選別粒体を得る前の前記粉粒体の溶液YI値よりも0.05以上小さい、上記<1>から<3>のいずれかに記載の製造方法。
<5> 前記(a)粒体選別工程において、風力を利用して前記粉粒体から前記選別粒体を得る、上記<1>から<4>のいずれかに記載の製造方法。
<6> 送風手段を利用して浮遊させた前記微粉を除去し、前記選別粒体を得る、上記<5>に記載の製造方法。
<7> 前記(a)粒体選別工程において、ふるいを用いて、前記粉粒体から前記選別粒体を得る、上記<1>から<4>のいずれかに記載の製造方法。
<8> ふるいを振動させている状態で前記微粉を除去し、前記選別粒体を得る、上記<7>に記載の製造方法。
<9> 前記選別粒体の溶液YI値が1.30以下である、上記<1>から<8>のいずれかに記載の製造方法。
<10> 製造された成形品の溶液YI値が2.00以下である、上記<1>から<9>のいずれかに記載の製造方法。
<11>
前記(b1)ペレット形成工程において、不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を10000ppm以下とした雰囲気下で前記選別粒体を溶融してペレットを形成する、上記<1>から<10>のいずれかに記載の製造方法。
<12> 前記(b1)ペレット形成工程により形成されたペレットを、該ペレットの表面温度が50〜100℃の状態で密閉する、上記<1>から<11>のいずれかに記載の製造方法。
<13> 不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を10000ppm以下とした雰囲気下で、前記(b1)ペレット形成工程によって形成されたペレットを保管する、上記<1>から<12>のいずれかに記載の製造方法。
<14> 前記ペレットの溶液YI値が1.40以下である、上記<1>から<13>のいずれかに記載の製造方法。
<15>
前記ペレット中の溶存酸素濃度が0.015cm3/g以下であり、ペレット中の含水率が300ppm以下である、上記<1>から<14>のいずれかに記載の製造方法。
<16> 前記(b2)ペレット押出工程または前記(b3)ペレット射出工程の前に、前記ペレットを包装手段により密閉した状態で、前記ペレットの表面温度が60℃以上となるように加熱する、上記<1>から<15>のいずれかに記載の製造方法。
<17> 前記(b2)ペレット押出工程または前記(b3)ペレット射出工程において、不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を1000ppm以下とした雰囲気下で前記ペレットを押出成形または射出成形して成形品を製造する、上記<1>から<16>のいずれかに記載の製造方法。
<18> 前記(b4)押出工程または前記(b5)射出工程において、不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を10000ppm以下とした雰囲気下で前記選別粒体を押出成形または射出成形して成形品を製造する、上記<1>から<17>に記載の製造方法。
<19>
射出成形前の前記選別粒体を乾燥させて含水率を200ppm以下とする、上記<1>から<18>に記載の製造方法。
<20>
前記成形品がペレットであり、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b1)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融してペレットを形成するペレット形成工程とを有し、
前記ペレットをアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<1>に記載の製造方法。
<21>
前記成形品が押出成形品であり、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b2)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成するペレット形成工程と、
前記ペレットを押出成形して押出成形品を製造するペレット押出工程とを有し、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<1>に記載の製造方法。
<22>
前記成形品が射出成形品であり、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b3)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成するペレット形成工程と、
前記ペレットを射出成形して射出成形品を製造するペレット射出工程とを有し、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<1>に記載の製造方法。
<23>
前記成形品が押出成形品であって、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b4)前記選別粒体を押出成形して押出成形品を製造する押出工程とを有し、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<1>に記載の製造方法。
<24>
前記成形品が射出成形品であって、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b5)前記選別粒体を射出成形して射出成形品を製造する射出工程とを有し、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<1>に記載の製造方法。
<25>
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から形成される成形品であって、
得られた成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、ポリカーボネート樹脂の成形品。
<26>
前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から形成されるポリカーボネート樹脂ペレットであって、
前記ペレットをアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<25>に記載の成形品。
<27>
前記ペレットの溶液YI値が1.40以下である、上記<26>に記載の成形品。
<28> ペレット中の溶存酸素濃度が0.015cm3/g以下である、上記<26>または<27>に記載の成形品。
<29> ペレット中の含水率が300ppm以下である、上記<26>〜<28>のいずれかに記載の成形品。
<30>
前記成形品の溶液YI値が2.00以下である、上記<25>〜<29>のいずれかに記載の成形品。
<31> 400nmの波長における平行光透過率が40%/300mm以上である、上記<25>〜<30>のいずれかに記載の成形品。
<32>
前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を溶融して形成されたペレットを押出成形して製造される押出成形品であって、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<25>に記載の成形品。
<33>
前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を溶融して形成されたペレットを射出成形して製造される射出成形品であって、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<25>に記載の成形品。
<34>
前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を押出成形して製造される押出成形品であって、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<25>に記載の成形品。
<35>
前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を射出成形して製造される射出成形品であって、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、上記<25>に記載の成形品。
本発明におけるポリカーボネート樹脂の粉粒体は、界面重合法により生成される。
具体的には、ポリカーボネート樹脂は、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物と、一般にホスゲンとして知られている塩化カルボニル、又は、ジメチルカーボネートやジフェニルカーボネートに代表される炭酸ジエステル、一酸化炭素や二酸化炭素と云ったカルボニル系化合物とを、反応させることによって得られる。本発明におけるポリカーボネート樹脂は、直鎖状、又は、分岐していても良い熱可塑性芳香族ポリカーボネートの重合体、又は共重合体である。
本発明では、粒体選別工程において、ポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉、すなわち、粉粒体に含まれる他の粒体よりも粒径の小さい微粉を除去して選別粒体を得る。これは、後述するように、ポリカーボネート樹脂の粉粒体に含まれる微細な粒体は、より大きい粒体に比べて黄色に着色されていて、色相に劣る傾向にあるためである。選別粒体は、所定の基準粒径以上の粒径を有する粒体を所定の基準含有量以上含有しており、例えば、200μm以上の粒径を有する粒体を90重量%以上含有する。選別粒体の基準粒径と基準含有量は、使用する粉粒体の粒径分布、および色相等に応じて適宜選択される。例えば、基準粒径は、100μm、200μm、300μm、500μm、1000μm等であり、基準含有量は、80重量%、90重量%、95重量%、97重量%等である。
所定の大きさの目開きを有するふるいにより粉粒体をふるい、微粉を除去することができる。このようなふるいとして、例えば、金属網または樹脂網のJIS標準ふるい(JIS Z 8801−1)などが使用できる。ただし、JIS規格に準じないふるいを使用しても良い。また、ふるい(網)を備えた分級装置を利用しても良い。この場合、ふるいを振動させること等により、粉粒体から効率的に微粉を除去することができる。
送風機能を有する風力選別機を用いて、送風により粉粒体を浮遊させた状態で、微粉を除去しても良い。風力選別機では、例えば、筒の下方に設置した送風機(送風手段)により筒内に上方に向かう風を発生させつつ、粉粒体を浮遊させる。このとき、微粉は風力により飛ばされて筒を通過し、筒に連結された拡散室に達するのに対し、微粉よりも粒径が大きく重い粉体は、一時的に浮遊したとしても重力により筒内を落下する。この結果、微粉と、より粒径の大きい選別粒体とを分離し、選別粒体を得ることができる。
また、風力選別機の構造はこれに限られない。例えば、機内の上方に設置した排風機により系内を減圧させ、微粉を減圧系内に移動させつつ、選別粒体を落下させても良い。また、拡散室を有する送風路に粉粒体を供給し、微粉を浮遊させて拡散室に送るとともに、選別粒体を、粉粒体の供給口付近で落下させても良い。なお、部分的に自然風を活用しても良い。
本発明では、選別粒体をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物(以下、「化合物A」と呼ぶ)、または下記式(B)で表される化合物(以下、「化合物B」と呼ぶ)の含有量が、それぞれ好ましくは3重量ppm以下、より好ましくは2重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下である。また、選別粒体のアルカリ加水分解物中の化合物Aおよび化合物Bの含有量が、いずれも3重量ppm以下であること、または、化合物Aおよび化合物Bの合計含有量が3重量ppm以下であることがより好ましい。さらに、これらの含有量の値も、より好ましくは2重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下である。なお、選別粒体をアルカリ加水分解した後の分解物における化合物Aの含有量(濃度)の測定方法は、以下で説明するペレットの場合と同じである。
本発明では、ペレット形成工程において、上記の選別粒体を所定の温度条件下で溶融し、ポリカーボネート樹脂のペレットを形成する。
ペレット形成工程においては、ポリカーボネート樹脂の選別粒体の他にも、以下の成分を加えることができる。例えば、酸化防止剤、フェノール系やリン系、硫黄系の熱安定剤、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、カルボン酸エステル、ポリシロキサン化合物、パラフィンワックス(ポリオレフィン系)、ポリカプロラクトン等の離型剤、または光安定剤等の添加剤などが挙げられる。
ペレット形成工程においては、例えば、選別粒体を用いた押出造粒によりペレットが形成される。この押出造粒に使用に適した押出成形機として、ベント式押出機、タンデム式押出機を含む周知の一軸押出機、パラレル式二軸押出機、コニカル式二軸押出機を含む周知の二軸押出機等を用いることができる。また、ストランド・ダイの構造、構成、形式等は任意である。加熱シリンダーは、一般に、供給部(フィードゾーン)、圧縮部(コンプレッションゾーン)、計量化部(メタリングゾーン)から構成され、計量化部の下流にダイが配置されており、供給部にホッパーが取り付けられている。使用する押出成形機によっては、加熱シリンダーを密閉構造とし、加熱シリンダーに不活性ガスを導入できるような改造が施されていても良い。
本発明においては、不活性ガスの使用により、あるいは減圧工程により、大気中よりも酸素濃度を低下させた環境下でペレットを形成することが、ペレットに対する着色を抑えるため好ましい。また、不活性ガスを使用する前に、予め系内を減圧、あるいは真空化して酸素を除去することが好ましい。より具体的には、不活性ガスの添加、または、系内の減圧、あるいはこれらの併用により、酸素濃度が好ましくは10000(体積)ppm(1%)以下、より好ましくは5000ppm以下、最も好ましくは2000ppm以下の雰囲気下で、ポリカーボネート樹脂の選別粒体を溶融させてペレットを形成する。
上述のペレット形成工程において形成されたペレットを、不活性ガスの添加、または、系内の減圧、あるいはこれらの併用により、酸素濃度が好ましくは10000(体積)ppm以下、より好ましくは5000ppm以下、最も好ましくは2000ppm以下とした雰囲気下で保管することが、残存酸素濃度を低下させるために好ましい。また、好ましくはペレットの表面温度が50〜100℃の状態、より好ましくは60〜80℃の状態で保管容器にペレットを保管(密閉)することが、ペレットによる水分吸着を防止する観点で好ましい。
上述の包装手段において密閉されたペレットを開封する際には、以下の処理を施すことが好ましい。まず、ペレットを密閉保管容器、あるいは袋等により密閉した状態で、ペレットの表面温度が60℃以上、より好ましくは80℃以上となるように、密閉容器等ごと60℃〜100℃、より好ましくは80〜100℃で1時間以上、例えば4時間ほど加熱する。このような開封前の処理で、外気に接する前にペレットの温度を上昇させることにより、開封後のペレットの水分吸着や酸素ガスの溶存(吸蔵)を抑制することができる。
本発明では、ポリカーボネート樹脂のペレットをアルカリ加水分解した後の分解物において、下記式(A)で表される化合物Aおよび下記式(B)で表される化合物Bの含有量は、それぞれ5重量ppm以下、好ましくは3重量ppm以下、より好ましくは2重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下である。また、上記ペレットのアルカリ加水分解物中の化合物Aおよび化合物Bの含有量が、いずれも5重量ppm以下であること、または、化合物Aおよび化合物Bの合計含有量が5重量ppm以下であることがより好ましい。さらにこれらの含有量の値も、好ましくは3重量ppm以下、より好ましくは2重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下である。本発明では、界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から微粉を取り除くことにより、化合物Aの含有量を低く抑えることができ、その結果、より色相に優れたペレットを製造することができる。
本願明細書中では、ポリカーボネート樹脂のペレット、押出成形品、射出成形品、および粉粒体の色相を、溶液YI値で評価している。不純物により黄色(琥珀色)に着色されているポリカーボネート樹脂ほど、大きな溶液YI値を有する。溶液YI値は、以下のように測定する。すなわち、ポリカーボネート樹脂の15重量%ジクロロメタン溶液を透明容器に入れ、C光源(1mm×3mm)からの光を、100mmのジクロロメタン溶液層を透過させて受光部で受光し、このとき算出される透過率が溶液YI値である(図1参照)。本願明細書中の溶液YI値の測定には、日本電色工業株式会社製 分光透過色計ASA-1を用いた。以下、本明細書では、溶液YI値を用いて、ペレット、および粉粒体等の色相を表す。
本発明では、ペレット押出工程、またはペレット射出工程において、上記のペレットを押出成形、またはペレット射出工程し、ポリカーボネート樹脂の押出成形品、および射出成形品を製造する。
ペレット押出工程、またはペレット射出工程においては、ポリカーボネート樹脂のペレットのみを押出成形、または射出成形しても良く、また、上述の4−1.ペレットの成分の欄で列挙した添加剤などの成分をペレットに加えて押出成形、または射出成形しても良い。
ペレット押出工程においては、上述の4−2.ペレットの形成の欄で説明した方法に準じて、押出成形品が製造される。すなわち、4−2.ペレットの形成の欄で列挙した種類の押出成形機などを用いることができる。そしてペレット形成のための押出成形と同様に、ダイの構造、構成、形式等は任意であり、加熱シリンダーは、一般に、供給部(フィードゾーン)、圧縮部(コンプレッションゾーン)、計量化部(メタリングゾーン)から構成され、計量化部の下流にダイが配置されており、供給部にホッパーが取り付けられている。また、加熱シリンダーを密閉構造とし、加熱シリンダーに不活性ガスを導入できることが好ましい。
ペレット射出工程においては、上述のペレットを用いた射出成形により射出成形品が製造される。この射出成形に適した射出成形機として、例えば、インラインスクリュー方式の射出成形機を挙げることができる。また、スクリュー駆動装置とスクリューを連結する成形用シリンダー(加熱シリンダー)の後端部を密閉構造とし、不活性ガスを、例えば密閉部分に導入できる射出成形機も使用できる。成形用(加熱)シリンダーは、一般に、供給部(フィードゾーン)、圧縮部(コンプレッションゾーン)、計量化部(メタリングゾーン)から構成され、計量化部の下流にダイが配置されており、供給部にホッパーが取り付けられている。
本発明では、押出工程または射出工程において、ペレットを経ずに上記の選別粒体を押出成形または射出成形し、ポリカーボネート樹脂の押出成形品または射出成形品を製造することもできる。
押出工程または射出工程においては、ポリカーボネート樹脂の選別粒体の他にも、以下の成分を加えることができる。例えば、酸化防止剤、フェノール系やリン系、硫黄系の熱安定剤、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、カルボン酸エステル、ポリシロキサン化合物、パラフィンワックス(ポリオレフィン系)、ポリカプロラクトン等の離型剤、または光安定剤等の添加剤などが挙げられる。これらの押出工程、または射出工程において使用可能な添加剤の具体例は、上述の段落[0029]〜[0034]に記載されたものと同様である。
押出工程においては、選別粒体を用いた押出成形により押出成形品が製造される。この押出成形に適した押出成形機として、例えば、ベント式押出機、タンデム式押出機を含む周知の一軸押出機、パラレル式二軸押出機、コニカル式二軸押出機を含む周知の二軸押出機等を用いることができる。また、ダイの構造、構成、形式等は任意である。加熱シリンダーは、一般に、供給部(フィードゾーン)、圧縮部(コンプレッションゾーン)、計量化部(メタリングゾーン)から構成され、計量化部の下流にダイが配置されており、供給部にホッパーが取り付けられている。使用する押出成形機によっては、加熱シリンダーを密閉構造とし、加熱シリンダーに不活性ガスを導入できるような改造が施されていても良い。
射出工程においては、選別粒体を用いた射出成形により射出成形品が製造される。この射出成形に適した射出成形機として、例えば、インラインスクリュー方式の射出成形機を挙げることができる。また、スクリュー駆動装置とスクリューを連結する成形用シリンダー(加熱シリンダー)の後端部を密閉構造とし、不活性ガスを、例えば密閉部分に導入できる射出成形機も使用できる。成形用(加熱)シリンダーは、一般に、供給部(フィードゾーン)、圧縮部(コンプレッションゾーン)、計量化部(メタリングゾーン)から構成され、計量化部の下流にダイが配置されており、供給部にホッパーが取り付けられている。
ペレット押出工程、またはペレット射出工程においても、不活性ガスの使用あるいは減圧工程により、大気中よりも酸素濃度を低下させた環境下で進行させ、押出成形品、または射出成形品の着色を抑えることが好ましい。より具体的には、不活性ガスの添加、または、系内の減圧、あるいはこれらの併用により、酸素濃度が好ましくは1000(体積)ppm(1%)以下、より好ましくは500ppm以下、最も好ましくは200ppm以下の雰囲気下で、ポリカーボネート樹脂のペレットを溶融させて押出成形品、または射出成形品を製造する。
本発明の押出工程または射出工程においては、不活性ガスの使用により、あるいは減圧工程により、大気中よりも酸素濃度を低下させた環境下で押出成形品または射出成形品を製造することが、押出成形品または射出成形品に対する着色を抑えるために好ましい。また、不活性ガスを使用する前に、予め系内を減圧、あるいは真空化して酸素を除去することが好ましい。より具体的には、不活性ガスの添加、または、系内の減圧、あるいはこれらの併用により、酸素濃度が好ましくは10000(体積)ppm(1%)以下、より好ましくは5000ppm以下、最も好ましくは2000ppm以下の雰囲気下で、ポリカーボネート樹脂の選別粒体を押出成形、または射出成形して成形品を製造する。
本発明では、ポリカーボネート樹脂の押出成形品、または射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物において、下記式(A)で表される化合物Aおよび下記式(B)で表される化合物Bの含有量は、それぞれ5重量ppm以下、好ましくは3重量ppm以下、より好ましくは2重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下である。また、上記成形品のアルカリ加水分解物中の化合物Aおよび化合物Bの含有量が、いずれも5重量ppm以下であること、または、化合物Aおよび化合物Bの合計含有量が5重量ppm以下であることがより好ましい。さらにこれらの含有量の値も、好ましくは3重量ppm以下、より好ましくは2重量ppm以下、特に好ましくは1重量ppm以下である。本発明では、界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から微粉を取り除くことにより、化合物AおよびBの含有量を低く抑えることができ、その結果、より色相に優れた押出成形品、および射出成形品を製造することができる。
上述の選別粒体を用いることにより、ペレットから形成される押出成形品および射出成形品の溶液YI値も、低い値に抑えることができる。より具体的には、本発明の製造方法のペレット押出工程、またはペレット射出工程により製造された押出成形品および射出成形品の溶液YI値は、2.00以下であり、好ましくは1.80以下、より好ましくは1.60以下である。
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂中の不純物と色相との関連性を調べるために、3種類のポリカーボネート樹脂I〜IIIのそれぞれについて、粒径が100μm以下の粉粒体と、1mm以上の粉粒体とを選択し、試料1〜6とした。これらの試料1〜6における不純物濃度と色相を比較した。
表2から明らかであるように、化合物Aについて、試料1〜6の色相と密接な関連性が認められた。すなわち、YI値が高い試料ほど化合物Aの濃度が高く、YI値が低い試料、具体的には溶液YI値が1.35以下の試料においては、化合物Aは検出されなかった。このため、本発明においては、ペレットの製造方法の要件の一つとして、製造されたポリカーボネート樹脂のペレット中の化合物Aの含有量が所定量以下であるという要件を規定した。
本実施例では、まず、共通するポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製のH−4000F)の粉粒体(粒度分布50〜1200μm、平均粒径800μm、溶液YI値1.33)から、黄色の着色の主な原因となる微粉を除去した下記表3の選別粒体の各サンプルについて、溶液YI値および化合物Aの濃度を測定した。
選別粒体40(上述のサンプル2・ポリカーボネート樹脂ユーピロンH−4000F(三菱エンジニアリングプラスチックス製):99.92重量部
アデカスタブPEP36(ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト・アデカ製):0.05重量部
リケマールS100A(グリセリンモノステアレート・理研ビタミン製):0.03重量部
吐出量 :500kg/hr
バレル10の設定温度 :240℃
スクリュー回転数 :500rpm
ポリカーボネート樹脂ペレットに溶存する酸素量については、以下のように測定した。測定の対象となるポリカーボネート樹脂のペレットの試料を採取し、昇温させてサンプルから脱理する酸素量を測定した。具体的には、昇温脱理ガス質量分析装置TPD−Mass(日本ベル株式会社製)、検出器Q−MASSを用い、フローガスとしてヘリウムを流す条件下、試料1g中に含まれていた酸素量を測定した。こうして測定されるペレットの試料1g中の溶存酸素量から、樹脂中の溶存酸素濃度(cm3/g)が算出される。
次に、ペレットを製造してペレットから押出成形品を製造した実施例につき、説明する。以下の実施例では、まず、上述のI.ペレットの製造の実施例とは異なるポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製のS−3000F)の粉粒体(粒度分布50〜1200μm、平均粒径800μm、溶液YI値1.45)から、黄色の着色の主な原因となる微粉を除去した下記表5の選別粒体の各サンプルについて、溶液YI値および化合物Aの濃度を測定した。
表7から明らかであるように、実施例7〜12の押出成形品は、比較例に比べてYI値が小さく、透明性に優れ、色相が良好であることが確認された。すなわち、いずれの押出成形品においても、それぞれの原料であったペレット(表6ご参照)に比べて溶液YI値は大きいものの、実施例7〜12の押出成形品の溶液YI値はいずれも2.00以下であり、比較例2の押出成形品の溶液YI値(2.12)よりも十分に低い値であった。このように、実施例7〜12および比較例2の押出成形品の性状を比較した結果、色相が良好なペレットを用いて押出成形品を製造することにより、押出成形品における色相も十分に改善されるということが確認された。
ポリカーボネート樹脂製の押出成形品の平行光透過率は、以下のように測定した。まず、厚さ300mmの押出成形品を用意し、C光源を用いて波長400nmの光が透過する割合(%/300mm)を測定した。より具体的には、CIE(国際照明委員会)が規定する標準光源の規格に基づき、色温度が6740ケルビンであるC光源を用いて、JIS K 7373の5.2(a)フィルム及び板の透過率測定に準じて、日本電色工業株式会社製、分光色差計 ASA−1型を用いて測定した。
(III.ペレットからの射出成形品の製造)
例えば、ホッパー20に設けられた排気部22の下流に、ブロアー(図示せず)を配設し、ブロアーの作動によってホッパー20内を負圧とし、原料のペレット42の貯蔵部から配管及び搬入部21を介してホッパー20内にフレーク状の選別粒体40を気流搬入しても良い。
射出成形機 :ソディックプラステック製射出成形機TR100EH2
成形品寸法 :幅5mm×厚み4mm 長さ300mm
成形温度 :320℃
金型温度 :120℃
成形サイクル:60秒
表9から明らかであるように、実施例1〜5の射出成形品は、比較例に比べてYI値が小さく、透明性に優れ、色相が良好であることが確認された。すなわち、いずれの射出成形品においても、それぞれの原料であったペレット(表8ご参照)に比べて溶液YI値は大きいものの、実施例1〜5の射出成形品の溶液YI値はいずれも2.00以下であり、比較例1の射出成形品の溶液YI値(2.28)よりも十分に低い値であった。このように、実施例1〜5および比較例の射出成形品の性状を比較した結果、色相が良好なペレットを用いて射出成形品を製造することにより、射出成形品における色相も十分に改善されるということが確認された。
ポリカーボネート樹脂製の射出成形品の平行光透過率は、以下のように測定した。まず、厚さ300mmの射出成形品を用意し、C光源を用いて波長400nmの光が透過する割合(%/300mm)を測定した。より具体的には、CIE(国際照明委員会)が規定する標準光源の規格に基づき、色温度が6740ケルビンであるC光源を用いて、JIS K 7373の5.2(a)フィルム及び板の透過率測定に準じて、日本電色工業株式会社製、分光色差計 ASA−1型を用いて測定した。
(IV.選別粒体からの押出成形品の製造)
吐出量 :200kg/hr
バレル10の設定温度 :260℃
T-ダイ11の設定温度 :240℃
スクリュー回転数 :70rpm
ポリカーボネート樹脂製の押出成形品の平行光透過率は、上述の(II.ペレットからの押出成形品の製造)の場合と同様に測定した。
(V.選別粒体からの射出成形品の製造)
選別粒体40(上述のサンプル2・ポリカーボネート樹脂ユーピロンH−4000F(三菱エンジニアリングプラスチックス製):99.92重量部
アデカスタブPEP36(ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト・アデカ製):0.05重量部
リケマールS100A(グリセリンモノステアレート・理研ビタミン製):0.03重量部
ポリカーボネート樹脂の射出成形品に溶存する酸素量については、以下のように測定した。測定の対象となるポリカーボネート樹脂の射出成形品の試料を採取し、昇温させてサンプルから脱理する酸素量を測定した。具体的には、昇温脱理ガス質量分析装置TPD−Mass(日本ベル株式会社製)、検出器Q−MASSを用い、フローガスとしてヘリウムを流す条件下、試料1g中に含まれていた酸素量を測定した。こうして測定される射出成形品の試料1g中の溶存酸素量から、樹脂中の溶存酸素濃度(cm3/g)が算出される。
ポリカーボネート樹脂製の射出成形品の平行光透過率は、上述の(III.ペレットからの射出成形品の製造)の場合と同様に測定した。
11 ストランド・ダイ
12 加熱シリンダーの後端部
13 気密用部材
14 シール部材
15 スクリュー
16 スクリューの後端部
17 空隙
18 スクリュー駆動装置
19 排気口(ベント部)
20 ホッパー
21 搬入部
22 排気部
23 逆止弁
24 不活性ガス排出部
25 ブロアー
26 真空ポンプ
30 不活性ガス源
31 圧力制御装置
32 配管
33 圧力制御弁
34 圧力センサー
35 不活性ガス注入口
36 第2の圧力センサー
40 選別粒体
41 溶融選別粒体
100 押出成形機(押出造粒機)
110 押出成形機(押出造粒機)
120 射出成形機
130 射出成形機
Claims (35)
- ポリカーボネート樹脂を成形して成形品を製造する方法であって、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b)下記いずれかの工程を有し、
(b1)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融してペレットを形成するペレット形成工程:
(b2)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成し、前記ペレットを押出成形して押出成形品を製造するペレット押出工程:
(b3)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成し、前記ペレットを射出成形して射出成形品を製造するペレット射出工程:
(b4)前記選別粒体を押出成形して押出成形品を製造する押出工程:または、
(b5)前記選別粒体を射出成形して射出成形品を製造する射出工程、
得られた成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、ポリカーボネート樹脂成形品の製造方法。
- 前記選別粒体をアルカリ加水分解した後の分解物中の前記式(A)で表される化合物の含有量が3重量ppm以下、または前記式(B)で表される化合物の含有量が3重量ppm以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記(a)粒体選別工程が、500μm以上の粒径を有する粒体の含有量が90重量%以上である選別粒体を得る工程である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記選別粒体の溶液YI値が、前記選別粒体を得る前の前記粉粒体の溶液YI値よりも0.05以上小さい、請求項1から3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記(a)粒体選別工程において、風力を利用して前記粉粒体から前記選別粒体を得る、請求項1から4のいずれかに記載の製造方法。
- 送風手段を利用して浮遊させた前記微粉を除去し、前記選別粒体を得る、請求項5に記載の製造方法。
- 前記(a)粒体選別工程において、ふるいを用いて、前記粉粒体から前記選別粒体を得る、請求項1から4のいずれかに記載の製造方法。
- ふるいを振動させている状態で前記微粉を除去し、前記選別粒体を得る、請求項7に記載の製造方法。
- 前記選別粒体の溶液YI値が1.30以下である、請求項1から8のいずれかに記載の製造方法。
- 製造された成形品の溶液YI値が2.00以下である、請求項1から9のいずれかに記載の製造方法。
- 前記(b1)ペレット形成工程において、不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を10000ppm以下とした雰囲気下で前記選別粒体を溶融してペレットを形成する、請求項1から10のいずれかに記載の製造方法。
- 前記(b1)ペレット形成工程により形成されたペレットを、該ペレットの表面温度が50〜100℃の状態で密閉する、請求項1から11のいずれかに記載の製造方法。
- 不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を10000ppm以下とした雰囲気下で、前記(b1)ペレット形成工程によって形成されたペレットを保管する、請求項1から12のいずれかに記載の製造方法。
- 前記ペレットの溶液YI値が1.40以下である、請求項1〜13のいずれかに記載の製造方法。
- 前記ペレット中の溶存酸素濃度が0.015cm3/g以下であり、ペレット中の含水率が300ppm以下である、請求項1〜14のいずれかに記載の製造方法。
- 前記(b2)ペレット押出工程または前記(b3)ペレット射出工程の前に、前記ペレットを包装手段により密閉した状態で、前記ペレットの表面温度が60℃以上となるように加熱する、請求項1〜15のいずれかに記載の製造方法。
- 前記(b2)ペレット押出工程または前記(b3)ペレット射出工程において、不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を1000ppm以下とした雰囲気下で前記ペレットを押出成形または射出成形して成形品を製造する、請求項1〜16のいずれかに記載の製造方法。
- 前記(b4)押出工程または前記(b5)射出工程において、不活性ガスの添加および/または減圧により酸素濃度を10000ppm以下とした雰囲気下で前記選別粒体を押出成形または射出成形して成形品を製造する、請求項1〜17に記載の製造方法。
- 射出成形前の前記選別粒体を乾燥させて含水率を200ppm以下とする、請求項1〜18に記載の製造方法。
- 前記成形品がペレットであり、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b1)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融してペレットを形成するペレット形成工程とを有し、
前記ペレットをアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記成形品が押出成形品であり、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b2)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成するペレット形成工程と、
前記ペレットを押出成形して押出成形品を製造するペレット押出工程とを有し、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記成形品が射出成形品であり、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b3)前記選別粒体を145℃以上の温度下で溶融して前記ペレットを形成するペレット形成工程と、
前記ペレットを射出成形して射出成形品を製造するペレット射出工程とを有し、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記成形品が押出成形品であって、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b4)前記選別粒体を押出成形して押出成形品を製造する押出工程とを有し、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記成形品が射出成形品であって、
(a)界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得る粒体選別工程と、
(b5)前記選別粒体を射出成形して射出成形品を製造する射出工程とを有し、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項1に記載の製造方法。
- 界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から形成される成形品であって、
得られた成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、ポリカーボネート樹脂の成形品。
- 前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から形成されるポリカーボネート樹脂ペレットであって、
前記ペレットをアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項25に記載の成形品。
- 前記ペレットの溶液YI値が1.40以下である、請求項26に記載の成形品。
- ペレット中の溶存酸素濃度が0.015cm3/g以下である、請求項26または27に記載の成形品。
- ペレット中の含水率が300ppm以下である、請求項26〜28のいずれかに記載の成形品。
- 前記成形品の溶液YI値が2.00以下である、請求項25〜29のいずれかに記載の成形品。
- 400nmの波長における平行光透過率が40%/300mm以上である、請求項25〜30のいずれかに記載の成形品。
- 前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を溶融して形成されたペレットを押出成形して製造される押出成形品であって、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項25に記載の成形品。
- 前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を溶融して形成されたペレットを射出成形して製造される射出成形品であって、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項25に記載の成形品。
- 前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を押出成形して製造される押出成形品であって、
前記押出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項25に記載の成形品。
- 前記成形品が、
界面重合法により得られたポリカーボネート樹脂の粉粒体から、微粉を取り除いた選別粒体を得て、前記選別粒体を射出成形して製造される射出成形品であって、
前記射出成形品をアルカリ加水分解した後の分解物中の下記式(A)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下、または下記式(B)で表される化合物の含有量が5重量ppm以下である、請求項25に記載の成形品。
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