JP5942548B2 - ポリカーボネート樹脂ペレット - Google Patents
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本発明は、ポリカーボネート樹脂のペレットについての発明である。
前記のポリカーボネート樹脂とは、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとを溶融重縮合反応(エステル交換反応)させることにより製造される樹脂であることが好ましい。
前記の炭酸ジエステルとしては、例えば、ジフェニルカーボネート(DPC)、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−t−ブチルカーボネート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。これらの炭酸ジエステルは、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
前記のジヒドロキシ化合物は、分子内に二つの水酸基を有する化合物であり、この発明においては、ジヒドロキシ化合物の中でも、分子内に一つ以上の芳香環を有し、二つの水酸基がそれぞれ芳香環に結合された芳香族ジヒドロキシ化合物を用いるのが好ましい。
前記のエステル交換反応においては、エステル交換触媒が用いられる。このエステル交換触媒としては、通常、エステル交換法によりポリカーボネートを製造する際に用いられる触媒が挙げられ、特に限定されない。一般的には、例えば、第1族元素(水素を除く)の化合物、第2族元素の化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物又はアミン系化合物等の塩基性化合物が挙げられる。
これらのエステル交換触媒の中でも、実用的には第1族元素(水素を除く)の化合物及び第2族元素の化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の化合物が好ましい。これらのエステル交換触媒は、単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
原料調製工程で得られる原料混合物を、バッチ式、連続式、これらの組合せ等の方式で重縮合を行うことにより、ポリカーボネート樹脂が得られる。この重縮合工程の例としては、多段方式の重縮合反応装置を用い、多段階に溶融重縮合反応を行う方法があげられる。この段数としては、2段階以上、好ましくは3段〜7段が好ましい。具体的な溶融重縮合反応条件としては、温度:150℃〜320℃、圧力:常圧〜0.01Torr(1.3Pa)、平均滞留時間:5分〜300分の範囲である。
触媒の溶解に使用する水の性状は、含有される不純物の種類ならびに濃度が一定であれば特に限定されないが、通常、蒸留水や脱イオン水等が好ましく用いられる。
まず、各評価の測定方法について、説明する。
[安息角の測定]
特開2002−337140号公報の記載に従って測定した。
すなわち、図1に示すように直径13cmのポリカーボネート円板上に5cmの高さよりポリカーボネート樹脂ペレットを落下させて堆積させる。次に、その円錐堆積層の高さ(H)を測定し、下記式(1)より安息角を算出した。
安息角Φ(°)=tan−1(H/6.5) (式(1))
JIS K 7365に準拠し、漏斗を下部開口部が100mlのシリンダーの上20mmとなるように、かつ、それと軸が一致するように垂直に保持した。漏斗の下部開口部のダンパーを閉じ、その中にペレットを120ml入れた。速やかにダンパーを引き抜き、ペレットをシリンダーの中に流下させた。シリンダーから盛り上がったペレットを直線上の板ですり落とし、秤を用いて、シリンダー内のペレット重量を0.1gの桁まで測定した。この操作を3回繰り返し、平均のシリンダー内ペレット重量を求め、下記式(2)を用いてかさ密度を求めた。
かさ密度=平均のシリンダー内ペレット重量g/100mL (式(2))
ポリカーボネート樹脂ペレットを無作為に50個選定し、目視にてボイド発生有無を確認した。その結果を以下の(式(3))によりボイド発生率とした。
ボイド発生率=ボイド発生ペレット個数/50 ×100 (式(3))
ポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液(濃度(C)0.6g/dl)を調製し、ウベローデ粘度計を用いて、この溶液の温度20℃における比粘度(ηsp)を測定し、下記の式により粘度平均分子量(Mv)を算出した。
ηsp/C=[η](1+0.28ηsp)
[η]=1.23×10−4Mv0.83
芳香族ポリカーボネート樹脂0.1gを塩化メチレン10mlに溶解し、これに酢酸(和光純薬、試薬特級)の5%塩化メチレン溶液5mlと四塩化チタン(和光純薬、試薬特級)の2.5%塩化メチレン溶液10mlを加えて発色させ、分光光度計(株式会社島津製作所製「UV160型」)を使用し、546nmの波長での吸光度を測定した。別に、樹脂製造時に使用した二価フェノールの塩化メチレン溶液を使用して吸光係数を求め、サンプル中の末端水酸基濃度を定量した。
ポリカーボネート樹脂ペレットを射出成形機(株式会社日本製鋼所製J75EII)を用い、金型温度90℃の条件下にて、厚み3mm、縦60mm、横60mmのポリカーボネート樹脂成形体を射出成形した。成形条件は以下の通りである。
・280℃成形:バレル温度280℃、成形サイクル37秒、スクリュー回転数90rpm
・320℃成形条件1:バレル温度320℃、成形サイクル27秒、スクリュー回転数90rpm
・320℃成形条件2:バレル温度320℃、成形サイクル27秒、スクリュー回転数180rpm
ポリカーボネート樹脂成形体10枚中のシルバーストリーク発生枚数を目視にて確認した。
ジフェニルカーボネート(三菱化学(株)製)とビスフェノールA(三菱化学(株)製)とを一定のモル比(DPC/BPA=1.050)となるように混合し、温度155℃で原料混合物の溶融液を得、これを88.7kg/時の流量で、原料導入管を介して、220℃、1.33×103Paに制御した容量100Lの第1竪型攪拌反応器内に連続供給し、平均滞留時間が60分となるように、反応器底部のポリマー排出ラインに設けられたバルブ開度を制御しつつ、液面レベルを一定に保った。また、原料溶融液の供給を開始すると同時に、触媒として、ビスフェノールA1モルに対し、0.5μモル(金属量としてビスフェノールA1モルに対し1.0μモル)の割合で炭酸セシウム水溶液を連続供給した。
ポリカーボネート樹脂の製造例で得られたポリカーボネート樹脂ペレットを、出口先端にアンダーウォーターカッターの設置されたベント付2軸押出機(日本製鋼所製TEX30、L/D=36)に投入し、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。得られたペレットは、バッチ毎に「UWC1」、「UWC2」と称し、実施例1、2に使用した。その評価結果を、表1に示す。尚、実施例1と実施例2は樹脂供給速度を変えることにより、ポリカーボネート樹脂ペレット重量を調整した。
ポリカーボネート樹脂の製造例で得られたポリカーボネート樹脂ペレット(ストランド1)をそのまま評価した結果を表1に示す。
出口先端にストランドカッターの設置されたベント付2軸押出機を使用した以外は実施例1と同様に実施して、「ストランド2」を得た。評価結果を表1に示す。
Claims (7)
- 安息角が24°以下であり、ペレット1個の重量の平均値が15mg〜23mgであり、かさ密度が0.77g/mL以上であり、かつ、ボイド発生率が50%以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂ペレット。
- 安息角が22°以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂ペレット。
- 前記ポリカーボネート樹脂ペレットの粘度平均分子量が17,000以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリカーボネート樹脂ペレット。
- 前記ポリカーボネート樹脂ペレットが、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルの溶融重縮合反応により得られたものからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂ペレット。
- 前記ポリカーボネート樹脂ペレットが前記溶融重縮合反応により得られた溶融ポリカーボネートをペレット化したものであることを特徴とする請求項4に記載のポリカーボネート樹脂ペレット。
- 前記ポリカーボネー樹脂ペレットが射出成形用であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂ペレット。
- 請求項6に記載のポリカーボネート樹脂ペレットを用いて射出成形する射出成形体の製造方法。
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