JP3729207B2 - 乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法 - Google Patents
乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3729207B2 JP3729207B2 JP17864294A JP17864294A JP3729207B2 JP 3729207 B2 JP3729207 B2 JP 3729207B2 JP 17864294 A JP17864294 A JP 17864294A JP 17864294 A JP17864294 A JP 17864294A JP 3729207 B2 JP3729207 B2 JP 3729207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- dryer
- solvent
- weight
- polycarbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ダストの低減された乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造法に関し、詳細には、攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼が取り付けられており、該攪拌翼の回転によって粉末を鉛直上方向に移動させながら伝熱面に接触させて乾燥させる構造の竪型乾燥機により乾燥することを特徴とする方法で、乾燥工程における固形粒子の移動や熱伝達の不均衡などによる微細なダストの発生や混入が少なく、乾燥機内における滞留時間を大幅に短縮でき、プロセスの簡略化ができると共に、特に光学用材料として好適なポリカーボネート樹脂粒子を提供することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂は、通常二価フェノールのアルカリ水溶液とホスゲンとを有機溶媒の存在下反応させるいわゆる溶液法により製造されており、かかる方法ではポリカーボネート樹脂は有機溶媒溶液として得られる。
従来、ポリカーボネート有機溶媒溶液からポリカーボネート樹脂の粉粒体を得る方法として、ポリカーボネート有機溶媒溶液から樹脂を分離して、乾燥する方法が使用されている。樹脂溶液からの分離法としては、樹脂の良溶媒溶液或いはこれに貧溶媒を沈澱が生じない程度に加えてなる樹脂溶液を濃縮ゲル化する、いわゆる“ゲル濃縮法”（溶媒留去ゲル化、フラッシュ濃縮ゲル化等）、または該樹脂溶液を温水中に滴下し溶媒を留去しゲル化する、いわゆる“温水滴下法”である濃縮法（ａ）と貧溶媒溶液中に該樹脂溶液を滴下するか或いは該樹脂溶液中に貧溶媒を滴下する方法である沈澱法（ｂ）がある。
【０００３】
一方、光学用材料としてのポリカーボネート樹脂は、ダストは極力少ないものがよく、また、溶媒の残存は、記録膜の密着強度劣化や腐食の原因となるので、通常、ペレット中の残存溶媒量を５０ppm 以下にすることが必要である。ここでいう『ダスト』とは、空気中のチリやゴミ、原料中に含まれる不純物、溶媒中に残存する浮遊物、空送配管や駆動機器の摩耗による金属粉、さらに、乾燥機中など粉末が高温熱履歴を受けた際に、ポリマーの分解や再配列などが発生して生成する異物（いわゆる樹脂焼け、焼けゴミなど）に由来するものであり、光学用成形ディスク中に残存した場合に、読取りエラーや書き込みエラーなどのトラブルを引き起こす原因となる、短径０. ５μｍ以上である物質を指し、通常市販されている光学顕微鏡や微粒子カウンターなどの測定機器を用いることによって、定量することができるものをいう。
【０００４】
ところが上記した従来の方法では、得られる樹脂ゲルの種類、更に許容される溶媒の残存量から一般の乾燥機では溶媒の除去が困難であったり、大型の乾燥機を必要とした。このような問題を解決する方法は種々提案されている。すなわち、順送用のらせん翼群と逆送用の螺旋翼群を有するパドル型乾燥機を用いる乾燥方法（特公昭５３−１５８９９、特公昭５５−３３９６６、特開昭５３−１３７２９８）があるが、この様な横型の乾燥機を用いると、乾燥機内での粉体の流動性が不均一になるため、過熱による焼けダストの発生や、パドル翼と粉末を強制的に接触させることによりダストの発生が見られる。
【０００５】
このほか、濾過乾燥機を用いてポリカーボネート固形粒子の濾過および乾燥を同一の乾燥機内で行う方法（特開平６１−２５００２５）がある。しかしながら、この乾燥機を用いた場合、長い乾燥時間を必要とし、生産性に劣るきらいがある。
【０００６】
また、水分と溶媒を含む湿潤粉末を、高理論表面更新頻度を有する押出機に投入して直接ペレット化する方法（特開平１−１４９８２７）がある。この方法ではスクリューやバレルに、高価な耐腐食性の金属材質を使用せねばならない上に、Ｌ／Ｄ値が大きな押出機を用いるためコストアップにつながる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリカボネートの固形粒子に残留する有機溶媒を大幅に低減し、乾燥時のゴミの発生や混入を防ぎ、且つ乾燥工程の大幅な短縮が可能で、品質向上、工程の省力化、製品コストの低減に有効な残留溶媒の除去方法による乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の事情に鑑み、本発明者らは、乾燥機内での固形粒子の流動状態を改良することによって、上記の問題点を解決し、かつ、乾燥工程時にダストの発生の実質的にない乾燥方法について鋭意検討した。その結果、特定の粒度範囲にある湿潤粉末を、特定の形状を有する攪拌機を備えた縦型の乾燥機によって乾燥させる方法を見い出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、水分０. ５〜１２重量％、有機溶媒０. １〜５. ０重量％を含み、かつ乾燥した場合の粒子中の８０メッシュ以下の粒子が５重量％以下、１０メッシュ以上の粒子が５重量％以下であるポリカーボネート樹脂の湿潤粉末を、（１）攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼が接続され、かつ回転によって粉末を鉛直上方向へ移動させることができる攪拌機を有し、伝熱面を介して粉体を加熱することができる構造を有する竪型乾燥機に投入し、
（２）螺旋状の金属板からなる攪拌翼を回転させ、遠心力によって粉体を伝熱面に接触させながら、乾燥機の鉛直上方へ移動させ、湿潤粉末を乾燥させることを特徴とする乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法である。
【００１０】
本発明の実施態様としては、乾燥ポリカーボネート固形粒子の分子量が粘度平均分子量で、１３，０００〜９０，０００であり、更に、螺旋状金属板からなる攪拌翼の円周部分の線速度（周速）を０．３ｍ／ｓｅｃ以上に保ち、湿潤粉末の乾燥機内における滞留時間を２〜１２０分とし、伝熱面の温度を９０〜１６０℃に保持して実施する。
【００１１】
以下、本発明の構成について説明する。
本発明でいうポリカーボネート樹脂の製法は、従来のポリカーボネート樹脂の製法と同様の製法、すなわち界面重合法、ピリジン法、クロロホーメート法等の溶液法により、二価フェノール系化合物を主成分とし、少量の分子量調節剤および所望により分岐化剤を用いてホスゲンと反応させることにより製造され、通常のビスフェノール類を使用してなる芳香族のホモ−或いはコーポリカーボネート樹脂、更に分岐化されたもの、末端に長鎖アルキル基を導入したものなどの粘度平均分子量５，０００〜１００，０００、好ましくは、１３，０００〜９０，０００、特に７０００〜３５，０００のもの、これらのポリカーボネート樹脂の製法において、末端停止剤やコモノマーとして炭素−炭素二重結合その他のグラフト可能な活性点を持つポリカーボネート樹脂を製造し、これにスチレンなどをグラフト重合したもの、またはポリスチレン等にフェノール系水酸基、その他のポリカーボネート樹脂のグラフト重合可能な活性点を持つ化合物を共重合したものを用い、これにポリカーボネート樹脂をグラフト重合したものなど何れでも使用可能である。
【００１２】
本発明のポリカーボネート樹脂の製造法に使用する二価フェノール系化合物として好ましいものは、具体的にはビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン、１，１−ビス（４−ヒドロロキシフェニル) エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（フェノ−ルＡ；ＢＰＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン（ビスフェノ−ルＺ；ＢＰＺ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−クロロフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン、α，ω−ビス［３−（O −ヒドロキシフェニル）プロピル］ポリジメチルシロキサン（ＰＤＳ）、ビフェノールなどが例示される。これらは、２種類以上併用して用いてもよい。中でもビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＺ、ＰＤＳから選ばれるものが望ましい。
【００１３】
末端停止剤あるいは分子量調節剤としては一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、通常のフェノール、P-第３ブチルフェノール、トリブロモフェノール等の他、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、芳香族酸クロライド、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル、アルキルエーテルフェノールなどが挙げられる。
【００１４】
また、反応性二重結合を有する化合物を末端停止剤として用いてもよく、その場合の例として、アクリル酸、ビニル酢酸、２−ペンテン酸、３−ペンテン酸、５−ヘキセン酸、９−ウンデセン酸どの不飽和カルボン酸；アクリル酸クロライド、ソルビン酸クロライド、アリルアルコ−ルクロロホーメート、イソプロペニルフェノールクロロホルメートまたはヒドロキシスチレンクロロホーメート等の酸クロライドまたはクロロホーメート；イソプロペニルフェノール、ヒドロキシスチレン、ヒドロキシフェニルマレイミド、ヒドロキシ安息香酸アリルエステルまたはヒドロキシ安息香酸メチルアリルエステルなどの不飽和基を有するフェノール類等が挙げられる。これらの化合物は従来の末端停止剤と併用してもよいものであり、上記した二価フェノール系化合物１モルに対して、通常、１〜２５モル％、好ましくは１．５〜１０モル％の範囲で使用される。
【００１５】
反応に不活性な溶媒としては、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、クロロホルム、1,1,1-トリクロロエタン、四塩化炭素、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の塩素化炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素；ジエチルエーテル等のエーテル系化合物を挙げることができ、これらの有機溶媒は二種以上を混合して使用することもできる。また、所望により前記以外のエーテル類、ケトン類、エステル類、ニトリル類などの水と親和性のある溶媒を混合溶媒系が水と完全に相溶しない限度内で使用してもよい。
【００１６】
更に分岐化剤を上記の二価フェノール系化合物に対して、０．０１〜３ モル％、特に０．１〜１．０モル％の範囲で併用して分岐化ポリカーボネートとすることができる。分岐化剤としては、フロログルシン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−３、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−２、１，３，５−トリ（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾール、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，６−ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェノール、α，α′，α″−トリ（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリイソプロピルベンゼンなどで例示されるポリヒドロキシ化合物、及び３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オキシインドール（＝イサチンビスフェノール）、５−クロルイサチンビスフェノール、５，７−ジクロルイサチンビスフェノール、５ーブロムイサチンビスフェノールなどが例示される。
【００１７】
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、特に、ビスフェノールＡを主原料とするポリカーボネートが挙げられ、これに例えばビスフェノールＺなどを併用して得られるポリカーボネート共重合体、これらの分岐化物や末端長鎖アルキル変性したものが好ましい。
【００１８】
通常、ポリカーボネート重合液から溶媒溶液を分離し、触媒の除去、中和、水洗、濃縮等を行い、さらに遠心分離法または精密濾過等のダスト除去を行うことにより精製させたポリカーボネート樹脂液は製造される。精製されたポリカーボネート樹脂液中の微細なダストは少ないほど好ましく、例えば０. ５μｍ以上のダストがポリカーボネート樹脂溶液１ｃｃ中に１０００個以下とするのが好ましい。また、樹脂濃度は５〜２７重量％、好ましくは７〜２０重量％とするのが好ましい。
【００１９】
精製されたポリカーボネート樹脂溶液からポリカーボネート樹脂を固形化して回収する方法として、ポリカーボネート樹脂溶液から溶媒を留去して濃縮し、粒状体とする方法、ポリカーボネート樹脂溶液に貧溶媒を添加し、加熱下の温水中に該混合物を添加し温水中に懸濁させて溶媒及び貧溶媒を留去して固形化して水スラリー液を生成させつつ固形化過程の液を湿式粉砕機に循環し粉砕する方法等の種々の方法があるが、本発明においてはポリカーボネート樹脂の水懸濁液として、ポリカーボネート樹脂の水スラリ−液を、濾過や遠心分離といった操作を用いることによって、湿潤粉末を得る方法が合理的であり好ましい。
【００２０】
本発明のポリカーボネート樹脂の湿潤粉末は、好適には精製されたポリカーボネート樹脂の良溶媒溶液に、ポリカーボネート樹脂の非或いは貧溶媒を沈澱が生じない程度添加してなる樹脂液を温水中に滴下し、適宜湿式粉砕をしながら溶媒を留去するいわゆる「温水中滴下法」、または通常の沈澱法で得た良溶媒または非或いは貧溶媒を含む湿潤粉末を温水中で処理し、溶媒を留去しつつ適宜湿式粉砕する「沈澱温水処理法」で製造されるものである。非或いは貧溶媒としては、ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、水が例示され、特にｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、水が好適である
【００２１】
温水中滴下法における非或いは貧溶媒の樹脂溶液に対する添加量は、ポリカーボネート樹脂のSP値と非溶媒のSP値の差、およびポリカーボネート樹脂溶液の濃度により適宜選択されるものであり、上記に例示したものの中で例えば、ポリカーボネート樹脂溶液の濃度が１５〜２５重量％の場合、SP値の差が約２. ３であるｎ−ヘプタンでは樹脂溶液の０. １５〜０. ５容量倍であり、SP値の差が約１. ５５であるシクロヘキサンでは、０. ３〜０. ６容量倍、SP値の差が０. ９であるトルエンでは０. ５〜０. ８容量倍の範囲より適宜選択される。
【００２２】
上記により得た均一溶液を通常、４５〜６０℃の比較的低温側に保った攪拌下の水中に滴下或いは噴霧してゲル化し、次いで８０〜１００℃の高温側に保って、溶媒を留去してポリカーボネート樹脂の多孔質の粉粒体の水スラリーとし、分離する。
該方法により得られたポリカーボネート固形粒子の水スラリー液中の固形粒子の形状は、通常、半結晶性もしくは不定形であり、大きさも不揃いであり、分離や乾燥に不適当な場合もある。そのような場合、本発明の乾燥に先だって、ゲル化粒子を適宜、攪拌翼や湿式粉砕機によって粉砕しつつ乾燥を行うことは、乾燥機中での溶媒の揮散を促進させる上で好ましい方法である。
【００２３】
以上により得られた水スラリーより分離、水切りしたポリカーボネートの粉粒体は、通常、溶媒として塩化メチレンを用い、非或いは貧溶媒としてｎ−ヘプタンを使用した場合には水の他に、塩化メチレン０. １〜０. ３％、ｎ−ヘプタン１〜３％程度を含有する。
【００２４】
また、沈澱温水処理法は、精製されたポリカーボネート樹脂の良溶媒溶液を非或いは貧溶媒中に滴下するか、又は精製されたポリカーボネート樹脂の良溶媒溶液中に非或いは貧溶媒を滴下し沈澱を生成させてこれを分離して湿潤粉末とし、この湿潤粉末に該湿潤粉末中の樹脂分に対して５重量倍以上の水を配合してスラリー状態にしたものを温水中に導入して煮沸し溶媒をより少なくし、分離、水切りすることにより容易に製造されるものであり、この方法の場合も上記と同程度の有機溶媒を含有した湿潤粉末が得られるものである。尚、上記の沈澱化によって得られた湿潤粉末を温水処理して溶媒の留去及び粒度のコントロール等を行うに際して、予めポリカーボネート樹脂の非或いは貧溶媒で洗浄或いは加熱処理すること等適宜適用できるものである。
【００２５】
このようにして得られた湿潤粉末は、水分を０. １〜２０重量％、有機溶媒０. ０１〜７. ０重量％含んでいるが、本発明において、乾燥機中での溶媒除去を効果的に行うには、水分０. ５〜１２. ０％、有機溶媒０. １〜５. ０％のものが好適であり、水分が１２. ０％を越えたり、有機溶媒が５. ０％を越えると、乾燥機中において粉末同士が溶着したり、内壁に固着したりするなどのトラブルを引き起こす。
【００２６】
また湿潤粉末の粒度が高すぎると、粒子内部からの溶媒の揮散が妨げられ、長い乾燥時間が必要となり、粒度が小さいと乾燥機の伝熱面付着・溶融しダストの要因となるため、該湿潤粉末を乾燥した場合の８０メッシュ以下の粒子が５重量％以下、１０メッシュ以上の粒子が５重量％以下であるものが特に好ましい。
【００２７】
以上のポリカーボネート湿潤粉末は、（１）攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）が接続され、かつ回転によって粉末を鉛直上方向へ移動させることができる攪拌機を有し、伝熱面を介して粉体を加熱することができる構造を有する竪型乾燥機に投入され、（２）該螺旋状の金属板からなる攪拌翼を回転させ、遠心力によって粉体を伝熱面に接触させながら、乾燥機の鉛直上方へ移動させることにより湿潤粉末を乾燥させる。
【００２８】
湿潤粉末は、ロータリーフィーダーやスクリューフィーダー、テーブルフィーダーなど、湿った粉末を搬送する能力を有する供給機によって乾燥機に供給される。乾燥機への粉末の供給量を制御する方法としては、フィーダー直前のホッパーに計量器を設置しておき、重量減少をカウントしながら、フィーダーの回転数をコントロールする方法が好ましい。粉末の供給部分は、乾燥機の上部、下部、胴部など、いずれの部分でも差し支えない。乾燥機内に供給された粉末は、攪拌軸に接続された螺旋状の金属板の最下部に接触し、攪拌機の回転による遠心力によって外周部へ移動され、伝熱面に接触し粉体の品温上昇とともに残存水分、残存溶媒の蒸発が促進される。
【００２９】
攪拌軸に接続された螺旋状金属板からなる攪拌翼と伝熱面のクリアランス（隙間）が全く無く、該攪拌翼が熱面に接触していると金属コンタミなどのダストの発生につながる。一方、適度のクリアランスを設けることによって、伝熱面付近に存在している粉末の一部を下方へ落とすことができ、粉末の上方への移動速度をコントロールでき、乾燥機内での適度の滞留時間を採ることができることから若干のクリアランスが設けてあることが好ましい。クリアランスは通常、クリアランス：ｄ(mm)と乾燥機本体の胴径：Ｄ(mm)との比を、0.004 ≦d/D ≦0.1 に設定され、一般には0.1 〜50mmの範囲である。
【００３０】
攪拌軸と螺旋状金属板からなる攪拌翼の接続方法については、該攪拌翼と攪拌軸を完全に溶接する方法や、部分的に接続部分を設け、部分的に空間部分を設ける方法などが用いられるが、螺旋状金属板からなる攪拌翼と攪拌軸を完全に溶接した場合は、乾燥された粉末は乾燥機上部から排出されるが、この場合は滞留時間を長くする必要があり好ましくない。一方、接続を部分的に行い、空間部分を部分的に設けることによって、上部に移動した粉末は再度乾燥機下部へ落下していくため、結果的に乾燥機内での滞留時間を適当に保つことができ十分に乾燥させることができる利点があり、螺旋状金属板からなる攪拌翼と攪拌軸の接続は部分的に行うことが好ましい。
【００３１】
乾燥機の各部分、供給機、伝熱面、螺旋状金属板からなる攪拌翼、攪拌軸、排出フィーダーなどの材質は、特に制限は無いが、溶媒存在下、高温下における腐食を防ぐため、耐腐食性の材質を用いることが好ましく、材質の組成として鉄の含有量が８０％以下のものがさらに好ましく、鉄の含有量が４０％以下のものが耐腐食性の点で特に好ましい。
【００３２】
攪拌機の回転数は、回転数が低すぎると粉末の伝熱面での接触速度が下がるため、溶媒除去速度が低下し、乾燥機内での滞在時間を長くしなければならないというデメリットがあり、攪拌機の好ましい回転数としては種々の生産量において、攪拌機の円周部分の線速度（周速）を0.3m/sec. 以上に保たれ、通常は0.3m/s. 〜20.0m/sec.の範囲であり、好ましくは0.5m/sec. 〜15.0m/sec.である。
乾燥機内における滞留時間は、２〜１２０分であり、好ましくは４〜１００分である。２分以下であると乾燥が不十分になり、１２０分以上では乾燥機を大きくする必要があったり、生産性が下がるため好ましくない。
【００３３】
本発明における乾燥機内には、乾燥機内の有機溶媒などを排出を速やかに行うために熱媒体気流ガスが使用される。熱媒体用ガスは、フィルター濾過してなるクリーンな空気、又は乾燥雰囲気中に発生する有機溶媒蒸気による爆発限界を避けるために、あるいは乾燥機中での高温度下におけるポリカーボネート固形粒子の熱劣化を防ぐために、窒素等の不活性ガスを加えることが好ましく、通常、常圧乃至加圧下に、温度１２０〜１５０℃として導入し、排出する。排出ガス中に有機溶媒成分が多い場合や回収が必要な場合には当然に触媒接触燃焼や冷却、吸着その他の手段による処理を適宜行う。
【００３４】
乾燥機の伝熱面の温度としては、９０〜１６０℃の範囲が使用されるが、９０℃未満では水分や、溶剤の蒸発に時間がかかるため、乾燥時間を長くする必要があり、１６０℃を超えると粉末の溶融、固着などのトラブルを招く上、樹脂焼け等が発生し、ダストの原因となる。これらのトラブルを最小限に防ぐ最適温度条件として、好ましくは１００〜１５０℃が使用される。加熱方法としては、局部加熱を避けるために蒸気加熱や温水加熱、オイル循環加熱などの熱媒体を使用することが好ましい。
【００３５】
本発明に使用する竪型乾燥機としては、上記の条件に合致するものであればいずれも使用可能であるが、例えば、三共エンジニアリング（株）製のオカドラ乾燥機が例示され、さらには、WERNER ＆ PFLEIDERER 社製の「NEW SPIRAL DRYER」なども例示される。
【００３６】
次に、本発明の方法を図面に基づいて説明する。添付図面の第１図は、本発明の方法を実施するのに適した乾燥機の一例を示す説明図である。螺旋状金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）Ｊが接続された攪拌軸Ｌを有し、攪拌軸は駆動モーターＨによって回転するが、回転モーターは乾燥機上部に設置されていても下部に設置されていてもかまわない。乾燥機胴部の外周には、熱媒ジャケットＭが付設されており、胴部の内周は伝熱面Ｋを備えている。湿潤粉末は、水スラリー液から分離されて、湿潤粉末供給管Ａから粉体供給機Ｂを経由して乾燥機に供給される。攪拌機の回転とともに、粉体は伝熱面Ｋに接触しつつ上方へ移動しながら乾燥され、伝熱面と螺旋状金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）との間隙部、螺旋状金属板からなる攪拌翼と攪拌軸との間隙部分から落下する。乾燥粉末は排出機Ｃの駆動によって、乾燥粉末排出管Ｄから排出され、次工程へ導かれる。キャリアーガスはキャリアーガス供給管Ｆを通って、加熱器Ｅで加熱されて乾燥機へ導入される。蒸気や温水などの熱媒体は熱媒体供給管Ｇから熱媒ジャケットＭに供給され、熱媒体排出管Ｉより排出される。粉末から揮散した有機溶媒、水蒸気やキャリアーガスはコンデンサーＮで冷却され、活性炭吸着槽Ｏへと導かれる。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の範囲を越えない限り、これに限定されるものではない。
【００３８】
（湿潤粉末の調製）
三菱瓦斯化学（株）製芳香族ポリカーボネート；ユーピロンＳ−３０００粉末（粘度平均分子量Ｍｖ＝２１，５００）を塩化メチレンに溶解して、濃度２０重量％のポリカーボネート溶液を調製し、さらにこのポリカーボネート溶液の容量に対して０. ２容量倍のｎ−ヘプタンを、攪拌しながら添加することによってポリカーボネート溶液を調製し、これを濾過精度０. ２μｍのカートリッジフィルターで精密濾過し、精製された精製ポリカーボネート樹脂溶液とした。この精製ポリカーボネート樹脂溶液を、加熱攪拌下の４５℃の温水に滴下しつつ、溶媒のメチレンクロライドと固形化用溶媒のｎ−ヘプタンを留去しながら、この液を湿式粉砕機に循環し、湿式粉砕しポリカーボネートの水スラリー液を得た。この水スラリー液を遠心分離機にかけ、ポリカーボネートの湿潤粉末を得た。
この湿潤粉末を箱型熱風循環乾燥機で１４０℃、５時間乾燥した後、乾燥粉末の粒度分布を測定したところ、８０メッシュ以下が３. ５重量％、１０メッシュ以上が４. ３％であった。ダストの測定は、ハイアック−ロイコ社製微粒子カウンター４１００型を用いて測定した。 残存溶媒の測定は、ガスクロマトグラフ測定によって行い、残存水分値はカールフィッシャー法により測定を行った。
【００３９】
実施例１
伝熱面積：１．５ｍ2 、胴径：６００ｍｍ、内容積：０. １ｍ3 、攪拌軸径：１００ｍｍ、螺旋状金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）の幅：１００ｍｍである竪型乾燥機を使用し、粘度平均分子量が２１, ５００の湿潤粉末を投入しバッチ乾燥した。乾燥機の運転条件及び乾燥粉末の評価結果を表１に示す。
【００４０】
実施例２
実施例１と同じ乾燥機を用い、乾燥機の運転条件を変化させ、湿潤粉末として粘度平均分子量が９０，０００のものを用いて乾燥を行ったときの、乾燥粉末の評価結果を表２に示す。
【００４１】
比較例１
実施例１と同じ乾燥機を用い、乾燥機の運転条件を変えた以外は同様にして乾燥を行った、乾燥粉末の評価結果を表３に示す。
【００４２】
実施例３
実施例１と同じ乾燥機を用い、湿潤粉末として、粘度平均分子量が１３，０００のものを用い、残存溶媒量及び残存水分量の異なるものを用い、種々の運転条件で乾燥を行ったときの乾燥粉末の評価結果を表４に示す。
【００４３】
比較例２
実施例１と同じ乾燥機を用い、湿潤粉末として残存溶媒量及び残存水分量の異なるものを用い、種々の運転条件で乾燥を行ったときの乾燥粉末の評価結果を表５に示す。
【００４４】
比較例３
種々のタイプの乾燥機を用いて、湿潤粉末の乾燥実験を行った。試験Ｎｏ．１及び２では、２軸のパドル型乾燥機（奈良機械（株）製、内容量：０. ２ｍ3 、１００Ｌ×６０Ｗ×４０Ｈ、スチームジャケト付き）を用い、試験Ｎｏ．３及び４では実施例１で用いた乾燥機を横型にして用い、粉末を水平方向に移動させる構造にして乾燥実験を行い、乾燥粉末の評価結果を表６に示した。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な装置及び操作で、ダストが少なく、かつ残存溶媒の少ない乾燥粉末を得ることができる。従って、工程の簡素化を達成することができ、建設コストやランニングコストの低減とともに、品質、特に光学用グレードや自動車用レンズなどの低ダスト透明材料として優れた乾燥粉末を製造することができ、その効果は極めて大なるものがある。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
【表６】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施するのに適した竪型乾燥装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ：湿潤粉末供給管
Ｂ：粉体供給機
Ｃ：排出機
Ｄ：乾燥粉末排出管
Ｅ：加熱器
Ｆ：キャリアーガス供給管
Ｇ：熱媒体供給管
Ｈ：駆動モーター
Ｉ：熱媒体排出管
Ｊ：螺旋状金属板からなる攪拌翼
Ｋ：伝熱面
Ｌ：攪拌軸
Ｍ：熱媒ジャケット
Ｎ：コンデンサー
Ｏ：活性炭吸着槽
【産業上の利用分野】
本発明は、ダストの低減された乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造法に関し、詳細には、攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼が取り付けられており、該攪拌翼の回転によって粉末を鉛直上方向に移動させながら伝熱面に接触させて乾燥させる構造の竪型乾燥機により乾燥することを特徴とする方法で、乾燥工程における固形粒子の移動や熱伝達の不均衡などによる微細なダストの発生や混入が少なく、乾燥機内における滞留時間を大幅に短縮でき、プロセスの簡略化ができると共に、特に光学用材料として好適なポリカーボネート樹脂粒子を提供することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂は、通常二価フェノールのアルカリ水溶液とホスゲンとを有機溶媒の存在下反応させるいわゆる溶液法により製造されており、かかる方法ではポリカーボネート樹脂は有機溶媒溶液として得られる。
従来、ポリカーボネート有機溶媒溶液からポリカーボネート樹脂の粉粒体を得る方法として、ポリカーボネート有機溶媒溶液から樹脂を分離して、乾燥する方法が使用されている。樹脂溶液からの分離法としては、樹脂の良溶媒溶液或いはこれに貧溶媒を沈澱が生じない程度に加えてなる樹脂溶液を濃縮ゲル化する、いわゆる“ゲル濃縮法”（溶媒留去ゲル化、フラッシュ濃縮ゲル化等）、または該樹脂溶液を温水中に滴下し溶媒を留去しゲル化する、いわゆる“温水滴下法”である濃縮法（ａ）と貧溶媒溶液中に該樹脂溶液を滴下するか或いは該樹脂溶液中に貧溶媒を滴下する方法である沈澱法（ｂ）がある。
【０００３】
一方、光学用材料としてのポリカーボネート樹脂は、ダストは極力少ないものがよく、また、溶媒の残存は、記録膜の密着強度劣化や腐食の原因となるので、通常、ペレット中の残存溶媒量を５０ppm 以下にすることが必要である。ここでいう『ダスト』とは、空気中のチリやゴミ、原料中に含まれる不純物、溶媒中に残存する浮遊物、空送配管や駆動機器の摩耗による金属粉、さらに、乾燥機中など粉末が高温熱履歴を受けた際に、ポリマーの分解や再配列などが発生して生成する異物（いわゆる樹脂焼け、焼けゴミなど）に由来するものであり、光学用成形ディスク中に残存した場合に、読取りエラーや書き込みエラーなどのトラブルを引き起こす原因となる、短径０. ５μｍ以上である物質を指し、通常市販されている光学顕微鏡や微粒子カウンターなどの測定機器を用いることによって、定量することができるものをいう。
【０００４】
ところが上記した従来の方法では、得られる樹脂ゲルの種類、更に許容される溶媒の残存量から一般の乾燥機では溶媒の除去が困難であったり、大型の乾燥機を必要とした。このような問題を解決する方法は種々提案されている。すなわち、順送用のらせん翼群と逆送用の螺旋翼群を有するパドル型乾燥機を用いる乾燥方法（特公昭５３−１５８９９、特公昭５５−３３９６６、特開昭５３−１３７２９８）があるが、この様な横型の乾燥機を用いると、乾燥機内での粉体の流動性が不均一になるため、過熱による焼けダストの発生や、パドル翼と粉末を強制的に接触させることによりダストの発生が見られる。
【０００５】
このほか、濾過乾燥機を用いてポリカーボネート固形粒子の濾過および乾燥を同一の乾燥機内で行う方法（特開平６１−２５００２５）がある。しかしながら、この乾燥機を用いた場合、長い乾燥時間を必要とし、生産性に劣るきらいがある。
【０００６】
また、水分と溶媒を含む湿潤粉末を、高理論表面更新頻度を有する押出機に投入して直接ペレット化する方法（特開平１−１４９８２７）がある。この方法ではスクリューやバレルに、高価な耐腐食性の金属材質を使用せねばならない上に、Ｌ／Ｄ値が大きな押出機を用いるためコストアップにつながる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリカボネートの固形粒子に残留する有機溶媒を大幅に低減し、乾燥時のゴミの発生や混入を防ぎ、且つ乾燥工程の大幅な短縮が可能で、品質向上、工程の省力化、製品コストの低減に有効な残留溶媒の除去方法による乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の事情に鑑み、本発明者らは、乾燥機内での固形粒子の流動状態を改良することによって、上記の問題点を解決し、かつ、乾燥工程時にダストの発生の実質的にない乾燥方法について鋭意検討した。その結果、特定の粒度範囲にある湿潤粉末を、特定の形状を有する攪拌機を備えた縦型の乾燥機によって乾燥させる方法を見い出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、水分０. ５〜１２重量％、有機溶媒０. １〜５. ０重量％を含み、かつ乾燥した場合の粒子中の８０メッシュ以下の粒子が５重量％以下、１０メッシュ以上の粒子が５重量％以下であるポリカーボネート樹脂の湿潤粉末を、（１）攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼が接続され、かつ回転によって粉末を鉛直上方向へ移動させることができる攪拌機を有し、伝熱面を介して粉体を加熱することができる構造を有する竪型乾燥機に投入し、
（２）螺旋状の金属板からなる攪拌翼を回転させ、遠心力によって粉体を伝熱面に接触させながら、乾燥機の鉛直上方へ移動させ、湿潤粉末を乾燥させることを特徴とする乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法である。
【００１０】
本発明の実施態様としては、乾燥ポリカーボネート固形粒子の分子量が粘度平均分子量で、１３，０００〜９０，０００であり、更に、螺旋状金属板からなる攪拌翼の円周部分の線速度（周速）を０．３ｍ／ｓｅｃ以上に保ち、湿潤粉末の乾燥機内における滞留時間を２〜１２０分とし、伝熱面の温度を９０〜１６０℃に保持して実施する。
【００１１】
以下、本発明の構成について説明する。
本発明でいうポリカーボネート樹脂の製法は、従来のポリカーボネート樹脂の製法と同様の製法、すなわち界面重合法、ピリジン法、クロロホーメート法等の溶液法により、二価フェノール系化合物を主成分とし、少量の分子量調節剤および所望により分岐化剤を用いてホスゲンと反応させることにより製造され、通常のビスフェノール類を使用してなる芳香族のホモ−或いはコーポリカーボネート樹脂、更に分岐化されたもの、末端に長鎖アルキル基を導入したものなどの粘度平均分子量５，０００〜１００，０００、好ましくは、１３，０００〜９０，０００、特に７０００〜３５，０００のもの、これらのポリカーボネート樹脂の製法において、末端停止剤やコモノマーとして炭素−炭素二重結合その他のグラフト可能な活性点を持つポリカーボネート樹脂を製造し、これにスチレンなどをグラフト重合したもの、またはポリスチレン等にフェノール系水酸基、その他のポリカーボネート樹脂のグラフト重合可能な活性点を持つ化合物を共重合したものを用い、これにポリカーボネート樹脂をグラフト重合したものなど何れでも使用可能である。
【００１２】
本発明のポリカーボネート樹脂の製造法に使用する二価フェノール系化合物として好ましいものは、具体的にはビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン、１，１−ビス（４−ヒドロロキシフェニル) エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（フェノ−ルＡ；ＢＰＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン（ビスフェノ−ルＺ；ＢＰＺ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−クロロフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン、α，ω−ビス［３−（O −ヒドロキシフェニル）プロピル］ポリジメチルシロキサン（ＰＤＳ）、ビフェノールなどが例示される。これらは、２種類以上併用して用いてもよい。中でもビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＺ、ＰＤＳから選ばれるものが望ましい。
【００１３】
末端停止剤あるいは分子量調節剤としては一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、通常のフェノール、P-第３ブチルフェノール、トリブロモフェノール等の他、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、芳香族酸クロライド、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル、アルキルエーテルフェノールなどが挙げられる。
【００１４】
また、反応性二重結合を有する化合物を末端停止剤として用いてもよく、その場合の例として、アクリル酸、ビニル酢酸、２−ペンテン酸、３−ペンテン酸、５−ヘキセン酸、９−ウンデセン酸どの不飽和カルボン酸；アクリル酸クロライド、ソルビン酸クロライド、アリルアルコ−ルクロロホーメート、イソプロペニルフェノールクロロホルメートまたはヒドロキシスチレンクロロホーメート等の酸クロライドまたはクロロホーメート；イソプロペニルフェノール、ヒドロキシスチレン、ヒドロキシフェニルマレイミド、ヒドロキシ安息香酸アリルエステルまたはヒドロキシ安息香酸メチルアリルエステルなどの不飽和基を有するフェノール類等が挙げられる。これらの化合物は従来の末端停止剤と併用してもよいものであり、上記した二価フェノール系化合物１モルに対して、通常、１〜２５モル％、好ましくは１．５〜１０モル％の範囲で使用される。
【００１５】
反応に不活性な溶媒としては、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、クロロホルム、1,1,1-トリクロロエタン、四塩化炭素、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の塩素化炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素；ジエチルエーテル等のエーテル系化合物を挙げることができ、これらの有機溶媒は二種以上を混合して使用することもできる。また、所望により前記以外のエーテル類、ケトン類、エステル類、ニトリル類などの水と親和性のある溶媒を混合溶媒系が水と完全に相溶しない限度内で使用してもよい。
【００１６】
更に分岐化剤を上記の二価フェノール系化合物に対して、０．０１〜３ モル％、特に０．１〜１．０モル％の範囲で併用して分岐化ポリカーボネートとすることができる。分岐化剤としては、フロログルシン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−３、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−２、１，３，５−トリ（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾール、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，６−ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェノール、α，α′，α″−トリ（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリイソプロピルベンゼンなどで例示されるポリヒドロキシ化合物、及び３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オキシインドール（＝イサチンビスフェノール）、５−クロルイサチンビスフェノール、５，７−ジクロルイサチンビスフェノール、５ーブロムイサチンビスフェノールなどが例示される。
【００１７】
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、特に、ビスフェノールＡを主原料とするポリカーボネートが挙げられ、これに例えばビスフェノールＺなどを併用して得られるポリカーボネート共重合体、これらの分岐化物や末端長鎖アルキル変性したものが好ましい。
【００１８】
通常、ポリカーボネート重合液から溶媒溶液を分離し、触媒の除去、中和、水洗、濃縮等を行い、さらに遠心分離法または精密濾過等のダスト除去を行うことにより精製させたポリカーボネート樹脂液は製造される。精製されたポリカーボネート樹脂液中の微細なダストは少ないほど好ましく、例えば０. ５μｍ以上のダストがポリカーボネート樹脂溶液１ｃｃ中に１０００個以下とするのが好ましい。また、樹脂濃度は５〜２７重量％、好ましくは７〜２０重量％とするのが好ましい。
【００１９】
精製されたポリカーボネート樹脂溶液からポリカーボネート樹脂を固形化して回収する方法として、ポリカーボネート樹脂溶液から溶媒を留去して濃縮し、粒状体とする方法、ポリカーボネート樹脂溶液に貧溶媒を添加し、加熱下の温水中に該混合物を添加し温水中に懸濁させて溶媒及び貧溶媒を留去して固形化して水スラリー液を生成させつつ固形化過程の液を湿式粉砕機に循環し粉砕する方法等の種々の方法があるが、本発明においてはポリカーボネート樹脂の水懸濁液として、ポリカーボネート樹脂の水スラリ−液を、濾過や遠心分離といった操作を用いることによって、湿潤粉末を得る方法が合理的であり好ましい。
【００２０】
本発明のポリカーボネート樹脂の湿潤粉末は、好適には精製されたポリカーボネート樹脂の良溶媒溶液に、ポリカーボネート樹脂の非或いは貧溶媒を沈澱が生じない程度添加してなる樹脂液を温水中に滴下し、適宜湿式粉砕をしながら溶媒を留去するいわゆる「温水中滴下法」、または通常の沈澱法で得た良溶媒または非或いは貧溶媒を含む湿潤粉末を温水中で処理し、溶媒を留去しつつ適宜湿式粉砕する「沈澱温水処理法」で製造されるものである。非或いは貧溶媒としては、ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、水が例示され、特にｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、水が好適である
【００２１】
温水中滴下法における非或いは貧溶媒の樹脂溶液に対する添加量は、ポリカーボネート樹脂のSP値と非溶媒のSP値の差、およびポリカーボネート樹脂溶液の濃度により適宜選択されるものであり、上記に例示したものの中で例えば、ポリカーボネート樹脂溶液の濃度が１５〜２５重量％の場合、SP値の差が約２. ３であるｎ−ヘプタンでは樹脂溶液の０. １５〜０. ５容量倍であり、SP値の差が約１. ５５であるシクロヘキサンでは、０. ３〜０. ６容量倍、SP値の差が０. ９であるトルエンでは０. ５〜０. ８容量倍の範囲より適宜選択される。
【００２２】
上記により得た均一溶液を通常、４５〜６０℃の比較的低温側に保った攪拌下の水中に滴下或いは噴霧してゲル化し、次いで８０〜１００℃の高温側に保って、溶媒を留去してポリカーボネート樹脂の多孔質の粉粒体の水スラリーとし、分離する。
該方法により得られたポリカーボネート固形粒子の水スラリー液中の固形粒子の形状は、通常、半結晶性もしくは不定形であり、大きさも不揃いであり、分離や乾燥に不適当な場合もある。そのような場合、本発明の乾燥に先だって、ゲル化粒子を適宜、攪拌翼や湿式粉砕機によって粉砕しつつ乾燥を行うことは、乾燥機中での溶媒の揮散を促進させる上で好ましい方法である。
【００２３】
以上により得られた水スラリーより分離、水切りしたポリカーボネートの粉粒体は、通常、溶媒として塩化メチレンを用い、非或いは貧溶媒としてｎ−ヘプタンを使用した場合には水の他に、塩化メチレン０. １〜０. ３％、ｎ−ヘプタン１〜３％程度を含有する。
【００２４】
また、沈澱温水処理法は、精製されたポリカーボネート樹脂の良溶媒溶液を非或いは貧溶媒中に滴下するか、又は精製されたポリカーボネート樹脂の良溶媒溶液中に非或いは貧溶媒を滴下し沈澱を生成させてこれを分離して湿潤粉末とし、この湿潤粉末に該湿潤粉末中の樹脂分に対して５重量倍以上の水を配合してスラリー状態にしたものを温水中に導入して煮沸し溶媒をより少なくし、分離、水切りすることにより容易に製造されるものであり、この方法の場合も上記と同程度の有機溶媒を含有した湿潤粉末が得られるものである。尚、上記の沈澱化によって得られた湿潤粉末を温水処理して溶媒の留去及び粒度のコントロール等を行うに際して、予めポリカーボネート樹脂の非或いは貧溶媒で洗浄或いは加熱処理すること等適宜適用できるものである。
【００２５】
このようにして得られた湿潤粉末は、水分を０. １〜２０重量％、有機溶媒０. ０１〜７. ０重量％含んでいるが、本発明において、乾燥機中での溶媒除去を効果的に行うには、水分０. ５〜１２. ０％、有機溶媒０. １〜５. ０％のものが好適であり、水分が１２. ０％を越えたり、有機溶媒が５. ０％を越えると、乾燥機中において粉末同士が溶着したり、内壁に固着したりするなどのトラブルを引き起こす。
【００２６】
また湿潤粉末の粒度が高すぎると、粒子内部からの溶媒の揮散が妨げられ、長い乾燥時間が必要となり、粒度が小さいと乾燥機の伝熱面付着・溶融しダストの要因となるため、該湿潤粉末を乾燥した場合の８０メッシュ以下の粒子が５重量％以下、１０メッシュ以上の粒子が５重量％以下であるものが特に好ましい。
【００２７】
以上のポリカーボネート湿潤粉末は、（１）攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）が接続され、かつ回転によって粉末を鉛直上方向へ移動させることができる攪拌機を有し、伝熱面を介して粉体を加熱することができる構造を有する竪型乾燥機に投入され、（２）該螺旋状の金属板からなる攪拌翼を回転させ、遠心力によって粉体を伝熱面に接触させながら、乾燥機の鉛直上方へ移動させることにより湿潤粉末を乾燥させる。
【００２８】
湿潤粉末は、ロータリーフィーダーやスクリューフィーダー、テーブルフィーダーなど、湿った粉末を搬送する能力を有する供給機によって乾燥機に供給される。乾燥機への粉末の供給量を制御する方法としては、フィーダー直前のホッパーに計量器を設置しておき、重量減少をカウントしながら、フィーダーの回転数をコントロールする方法が好ましい。粉末の供給部分は、乾燥機の上部、下部、胴部など、いずれの部分でも差し支えない。乾燥機内に供給された粉末は、攪拌軸に接続された螺旋状の金属板の最下部に接触し、攪拌機の回転による遠心力によって外周部へ移動され、伝熱面に接触し粉体の品温上昇とともに残存水分、残存溶媒の蒸発が促進される。
【００２９】
攪拌軸に接続された螺旋状金属板からなる攪拌翼と伝熱面のクリアランス（隙間）が全く無く、該攪拌翼が熱面に接触していると金属コンタミなどのダストの発生につながる。一方、適度のクリアランスを設けることによって、伝熱面付近に存在している粉末の一部を下方へ落とすことができ、粉末の上方への移動速度をコントロールでき、乾燥機内での適度の滞留時間を採ることができることから若干のクリアランスが設けてあることが好ましい。クリアランスは通常、クリアランス：ｄ(mm)と乾燥機本体の胴径：Ｄ(mm)との比を、0.004 ≦d/D ≦0.1 に設定され、一般には0.1 〜50mmの範囲である。
【００３０】
攪拌軸と螺旋状金属板からなる攪拌翼の接続方法については、該攪拌翼と攪拌軸を完全に溶接する方法や、部分的に接続部分を設け、部分的に空間部分を設ける方法などが用いられるが、螺旋状金属板からなる攪拌翼と攪拌軸を完全に溶接した場合は、乾燥された粉末は乾燥機上部から排出されるが、この場合は滞留時間を長くする必要があり好ましくない。一方、接続を部分的に行い、空間部分を部分的に設けることによって、上部に移動した粉末は再度乾燥機下部へ落下していくため、結果的に乾燥機内での滞留時間を適当に保つことができ十分に乾燥させることができる利点があり、螺旋状金属板からなる攪拌翼と攪拌軸の接続は部分的に行うことが好ましい。
【００３１】
乾燥機の各部分、供給機、伝熱面、螺旋状金属板からなる攪拌翼、攪拌軸、排出フィーダーなどの材質は、特に制限は無いが、溶媒存在下、高温下における腐食を防ぐため、耐腐食性の材質を用いることが好ましく、材質の組成として鉄の含有量が８０％以下のものがさらに好ましく、鉄の含有量が４０％以下のものが耐腐食性の点で特に好ましい。
【００３２】
攪拌機の回転数は、回転数が低すぎると粉末の伝熱面での接触速度が下がるため、溶媒除去速度が低下し、乾燥機内での滞在時間を長くしなければならないというデメリットがあり、攪拌機の好ましい回転数としては種々の生産量において、攪拌機の円周部分の線速度（周速）を0.3m/sec. 以上に保たれ、通常は0.3m/s. 〜20.0m/sec.の範囲であり、好ましくは0.5m/sec. 〜15.0m/sec.である。
乾燥機内における滞留時間は、２〜１２０分であり、好ましくは４〜１００分である。２分以下であると乾燥が不十分になり、１２０分以上では乾燥機を大きくする必要があったり、生産性が下がるため好ましくない。
【００３３】
本発明における乾燥機内には、乾燥機内の有機溶媒などを排出を速やかに行うために熱媒体気流ガスが使用される。熱媒体用ガスは、フィルター濾過してなるクリーンな空気、又は乾燥雰囲気中に発生する有機溶媒蒸気による爆発限界を避けるために、あるいは乾燥機中での高温度下におけるポリカーボネート固形粒子の熱劣化を防ぐために、窒素等の不活性ガスを加えることが好ましく、通常、常圧乃至加圧下に、温度１２０〜１５０℃として導入し、排出する。排出ガス中に有機溶媒成分が多い場合や回収が必要な場合には当然に触媒接触燃焼や冷却、吸着その他の手段による処理を適宜行う。
【００３４】
乾燥機の伝熱面の温度としては、９０〜１６０℃の範囲が使用されるが、９０℃未満では水分や、溶剤の蒸発に時間がかかるため、乾燥時間を長くする必要があり、１６０℃を超えると粉末の溶融、固着などのトラブルを招く上、樹脂焼け等が発生し、ダストの原因となる。これらのトラブルを最小限に防ぐ最適温度条件として、好ましくは１００〜１５０℃が使用される。加熱方法としては、局部加熱を避けるために蒸気加熱や温水加熱、オイル循環加熱などの熱媒体を使用することが好ましい。
【００３５】
本発明に使用する竪型乾燥機としては、上記の条件に合致するものであればいずれも使用可能であるが、例えば、三共エンジニアリング（株）製のオカドラ乾燥機が例示され、さらには、WERNER ＆ PFLEIDERER 社製の「NEW SPIRAL DRYER」なども例示される。
【００３６】
次に、本発明の方法を図面に基づいて説明する。添付図面の第１図は、本発明の方法を実施するのに適した乾燥機の一例を示す説明図である。螺旋状金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）Ｊが接続された攪拌軸Ｌを有し、攪拌軸は駆動モーターＨによって回転するが、回転モーターは乾燥機上部に設置されていても下部に設置されていてもかまわない。乾燥機胴部の外周には、熱媒ジャケットＭが付設されており、胴部の内周は伝熱面Ｋを備えている。湿潤粉末は、水スラリー液から分離されて、湿潤粉末供給管Ａから粉体供給機Ｂを経由して乾燥機に供給される。攪拌機の回転とともに、粉体は伝熱面Ｋに接触しつつ上方へ移動しながら乾燥され、伝熱面と螺旋状金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）との間隙部、螺旋状金属板からなる攪拌翼と攪拌軸との間隙部分から落下する。乾燥粉末は排出機Ｃの駆動によって、乾燥粉末排出管Ｄから排出され、次工程へ導かれる。キャリアーガスはキャリアーガス供給管Ｆを通って、加熱器Ｅで加熱されて乾燥機へ導入される。蒸気や温水などの熱媒体は熱媒体供給管Ｇから熱媒ジャケットＭに供給され、熱媒体排出管Ｉより排出される。粉末から揮散した有機溶媒、水蒸気やキャリアーガスはコンデンサーＮで冷却され、活性炭吸着槽Ｏへと導かれる。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の範囲を越えない限り、これに限定されるものではない。
【００３８】
（湿潤粉末の調製）
三菱瓦斯化学（株）製芳香族ポリカーボネート；ユーピロンＳ−３０００粉末（粘度平均分子量Ｍｖ＝２１，５００）を塩化メチレンに溶解して、濃度２０重量％のポリカーボネート溶液を調製し、さらにこのポリカーボネート溶液の容量に対して０. ２容量倍のｎ−ヘプタンを、攪拌しながら添加することによってポリカーボネート溶液を調製し、これを濾過精度０. ２μｍのカートリッジフィルターで精密濾過し、精製された精製ポリカーボネート樹脂溶液とした。この精製ポリカーボネート樹脂溶液を、加熱攪拌下の４５℃の温水に滴下しつつ、溶媒のメチレンクロライドと固形化用溶媒のｎ−ヘプタンを留去しながら、この液を湿式粉砕機に循環し、湿式粉砕しポリカーボネートの水スラリー液を得た。この水スラリー液を遠心分離機にかけ、ポリカーボネートの湿潤粉末を得た。
この湿潤粉末を箱型熱風循環乾燥機で１４０℃、５時間乾燥した後、乾燥粉末の粒度分布を測定したところ、８０メッシュ以下が３. ５重量％、１０メッシュ以上が４. ３％であった。ダストの測定は、ハイアック−ロイコ社製微粒子カウンター４１００型を用いて測定した。 残存溶媒の測定は、ガスクロマトグラフ測定によって行い、残存水分値はカールフィッシャー法により測定を行った。
【００３９】
実施例１
伝熱面積：１．５ｍ2 、胴径：６００ｍｍ、内容積：０. １ｍ3 、攪拌軸径：１００ｍｍ、螺旋状金属板からなる攪拌翼（トルネードフィン）の幅：１００ｍｍである竪型乾燥機を使用し、粘度平均分子量が２１, ５００の湿潤粉末を投入しバッチ乾燥した。乾燥機の運転条件及び乾燥粉末の評価結果を表１に示す。
【００４０】
実施例２
実施例１と同じ乾燥機を用い、乾燥機の運転条件を変化させ、湿潤粉末として粘度平均分子量が９０，０００のものを用いて乾燥を行ったときの、乾燥粉末の評価結果を表２に示す。
【００４１】
比較例１
実施例１と同じ乾燥機を用い、乾燥機の運転条件を変えた以外は同様にして乾燥を行った、乾燥粉末の評価結果を表３に示す。
【００４２】
実施例３
実施例１と同じ乾燥機を用い、湿潤粉末として、粘度平均分子量が１３，０００のものを用い、残存溶媒量及び残存水分量の異なるものを用い、種々の運転条件で乾燥を行ったときの乾燥粉末の評価結果を表４に示す。
【００４３】
比較例２
実施例１と同じ乾燥機を用い、湿潤粉末として残存溶媒量及び残存水分量の異なるものを用い、種々の運転条件で乾燥を行ったときの乾燥粉末の評価結果を表５に示す。
【００４４】
比較例３
種々のタイプの乾燥機を用いて、湿潤粉末の乾燥実験を行った。試験Ｎｏ．１及び２では、２軸のパドル型乾燥機（奈良機械（株）製、内容量：０. ２ｍ3 、１００Ｌ×６０Ｗ×４０Ｈ、スチームジャケト付き）を用い、試験Ｎｏ．３及び４では実施例１で用いた乾燥機を横型にして用い、粉末を水平方向に移動させる構造にして乾燥実験を行い、乾燥粉末の評価結果を表６に示した。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な装置及び操作で、ダストが少なく、かつ残存溶媒の少ない乾燥粉末を得ることができる。従って、工程の簡素化を達成することができ、建設コストやランニングコストの低減とともに、品質、特に光学用グレードや自動車用レンズなどの低ダスト透明材料として優れた乾燥粉末を製造することができ、その効果は極めて大なるものがある。
【００４６】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施するのに適した竪型乾燥装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ：湿潤粉末供給管
Ｂ：粉体供給機
Ｃ：排出機
Ｄ：乾燥粉末排出管
Ｅ：加熱器
Ｆ：キャリアーガス供給管
Ｇ：熱媒体供給管
Ｈ：駆動モーター
Ｉ：熱媒体排出管
Ｊ：螺旋状金属板からなる攪拌翼
Ｋ：伝熱面
Ｌ：攪拌軸
Ｍ：熱媒ジャケット
Ｎ：コンデンサー
Ｏ：活性炭吸着槽
Claims (2)
- 水分０．５〜１２重量％、有機溶媒０．１〜５．０重量％を含み、かつ乾燥した場合の粒子中の８０メッシュ以下の粒子が５重量％以下、１０メッシュ以上の粒子が５重量％以下であるポリカーボネート樹脂の湿潤粉末を、
（１）攪拌軸に螺旋状の金属板からなる攪拌翼が接続され、かつ回転によって粉末を鉛直上方向へ移動させることができる攪拌機を有し、伝熱面を介して粉末を加熱することができる構造を有する竪型乾燥機に投入し、
（２）螺旋状の金属板からなる攪拌翼を該攪拌翼の円周部分の線速度（周速）を０．３ｍ／ｓｅｃ以上で回転させ、遠心力によって粉体を９０〜１６０℃に保った伝熱面に接触させながら、乾燥機の鉛直上方へ移動させ、該粉末の乾燥機内の滞留時間を２〜１２０分とする、湿潤粉末を乾燥させることを特徴とする乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法。 - 乾燥ポリカーボネート固形粒子の分子量が粘度平均分子量で、１３，０００〜９０，０００である請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17864294A JP3729207B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17864294A JP3729207B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839545A JPH0839545A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3729207B2 true JP3729207B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=16052034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17864294A Expired - Lifetime JP3729207B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3729207B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997022649A1 (fr) * | 1995-12-15 | 1997-06-26 | Teijin Chemicals, Ltd. | Substrat de disque optique |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17864294A patent/JP3729207B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0839545A (ja) | 1996-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4845193A (en) | Process for producing polycarbonate resin molding material having low particle content with vented extruder | |
| JP3751090B2 (ja) | ポリマー粉末およびポリマー凝集物の乾燥方法 | |
| JP3729207B2 (ja) | 乾燥ポリカーボネート固形粒子の製造方法 | |
| JP3729208B2 (ja) | 乾燥ポリカーボネートオリゴマー固形粒子の製造法 | |
| JPH0341493B2 (ja) | ||
| JPH0839551A (ja) | ポリカーボネート樹脂成形材料の製造法 | |
| JP3463705B2 (ja) | 着色ポリカーボネート樹脂成形材料の製法 | |
| JP3551211B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂粒状体の製造法 | |
| JP2526943B2 (ja) | ポリカ―ボネ―ト樹脂成形材料の製造法 | |
| JPH0929738A (ja) | ポリカーボネート樹脂成形材料の製造法 | |
| JP3852536B2 (ja) | 光学用ポリカーボネート樹脂の乾燥方法 | |
| JP4196218B2 (ja) | 回転円筒式乾燥機 | |
| JPH0471412B2 (ja) | ||
| JP3546901B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂成形材料の製造法 | |
| JP4257542B2 (ja) | 光学用ポリカーネート樹脂の製造方法 | |
| JP3852535B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂の乾燥方法 | |
| JPH0857850A (ja) | ポリカーボネート樹脂ペレットまたはシートの製造法 | |
| JP3498768B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂の製造方法 | |
| JP5387573B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂粉粒状体の製造方法 | |
| JP4085215B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂エマルジョンの分離方法 | |
| JP3475981B2 (ja) | 光学用ポリカーボネート樹脂の連続製造法 | |
| JP3799311B2 (ja) | 有機溶媒の回収方法 | |
| JPH0966524A (ja) | ポリカーボネート樹脂ペレットの製造法 | |
| JP2003285322A (ja) | ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法 | |
| JP3754589B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050223 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050415 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050914 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050927 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081014 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131014 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |