JPH072364B2 - Method for melt extrusion of polycarbonate - Google Patents

Method for melt extrusion of polycarbonate

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JPH072364B2
JPH072364B2 JP61138391A JP13839186A JPH072364B2 JP H072364 B2 JPH072364 B2 JP H072364B2 JP 61138391 A JP61138391 A JP 61138391A JP 13839186 A JP13839186 A JP 13839186A JP H072364 B2 JPH072364 B2 JP H072364B2
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JP
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polycarbonate
water
extruder
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weight
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聡 清水
俊正 徳田
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帝人化成株式会社
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はポリカーボネートの溶融押出方法に関し、更に
詳しくは、溶融状態のポリカーボネートに少量の水を注
入添加し、減圧ベント口より除去することによつて、優
れた性質を有するポリカーボネートの押出し成形物を得
る方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for melt extrusion of polycarbonate, and more specifically, by injecting and adding a small amount of water to a polycarbonate in a molten state and removing the water from a vacuum vent port. Then, it relates to a method for obtaining an extruded product of polycarbonate having excellent properties.

〈従来技術〉 ポリカーボネートは、その優れた機械的性質と耐熱性に
よつて、エンジアリングプラスチツクスとして多くの分
野に利用されてきたが、最近は、その透明性に着目して
ガラス代替として、窓ガラス,風防,眼鏡レンズを始
め、情報記録デイスクの分野にも使用されるようになつ
ている。かゝる光学的用途においては、特に成形品の色
相や異物の存在が問題になる。
<Prior Art> Polycarbonate has been used in many fields as engineering plastics due to its excellent mechanical properties and heat resistance. Recently, however, attention has been paid to its transparency as a glass substitute for windowing. It has come to be used in the fields of information recording disks, including glass, windshields, and spectacle lenses. In such optical applications, the hue of the molded product and the presence of foreign matter become a problem.

ポリカーボネートの熱成形時の着色や熱分解を防止する
方法は、従来、数多く提案されているが、工業的実施に
おいては亜リン酸エステル類の添加が主流である。しか
しながら、亜リン酸エステルが配合された成形品は、水
分の存在下で加水分解によつて、劣化するという欠点が
ある。また、脂肪族ハロゲン化炭化水素は、溶融成形に
おいて金型腐食の原因になるという問題がある。これら
の問題を解決するために、塩化メチレン溶液から分離回
収されたポリカーボネート粉末に、少量の水を添加して
ベント付き押出機で押出すことによつて着色性不純物を
除去したり、塩化メチレン不溶性着色物質の生成を抑制
する方法が提案された(米国特許第3,567,813号公報,
特開昭60-184814号公報参照)。しかしながら、これら
の方法、即ち、水を含むポリカーボネート粉末をホツパ
ーに供給したり、或はホツパーに水を供給する方法で
は、押出機の熱によつて水の一部は蒸発してホツパー側
に放出されるため、長時間の運転においては、ホツパー
内の水分が次第に蓄積増加して、ポリカーボネート粉末
の押出機への仕込みが円滑に行なわれなくなり、また、
ホツパーからベント口迄の間、ポリカーボネートが水分
と接触し続けるために、加水分解を生じ、殊に亜リン酸
エステルが添加されているときには、それが著しくなる
という問題があつて、工業的実施においてはそれらの解
決が必要であつた。
Many methods have been proposed in the past for preventing coloring and thermal decomposition of polycarbonate during thermoforming, but the addition of phosphite esters is the mainstream in industrial practice. However, a molded article containing a phosphite ester has a drawback that it is deteriorated by hydrolysis in the presence of water. Further, the aliphatic halogenated hydrocarbon causes a problem of mold corrosion in melt molding. In order to solve these problems, a small amount of water is added to the polycarbonate powder separated and recovered from the methylene chloride solution and extruded with a vented extruder to remove coloring impurities and methylene chloride insoluble matter. A method for suppressing the generation of coloring substances has been proposed (US Pat. No. 3,567,813,
(See JP-A-60-184814). However, in these methods, namely, a method of supplying a polycarbonate powder containing water to a hopper or a method of supplying water to a hopper, a part of the water is evaporated by the heat of the extruder and is discharged to the hopper side. Therefore, in a long-time operation, the water content in the hopper gradually accumulates and increases, and the charging of the polycarbonate powder into the extruder cannot be performed smoothly.
Between the hopper and the vent, the polycarbonate is kept in contact with water, resulting in hydrolysis, especially when a phosphite is added, which is a problem in industrial practice. Needed a solution to them.

〈発明の目的〉 本発明の目的は、ポリカーボネートの押出工程において
水を添加しながら、なお、押出機への原料供給を円滑に
行なわしめ、また、水分による加水分解を実質的に解消
する方法を提供することにある。
<Object of the Invention> An object of the present invention is to provide a method for smoothly supplying raw materials to an extruder while adding water in a polycarbonate extrusion step, and to substantially eliminate hydrolysis by water. To provide.

〈発明の構成〉 本発明は、ポリカーボネートを1以上の減圧ベント口を
有する押出機を用いて溶融押出しするポリカーボネート
の溶融押出方法において、圧縮溶融部から最遠のベント
口迄の間で、ポリカーボネート100重量部当たり0.1〜5
重量部の水を注入添加することを特徴とするポリカーボ
ネートの溶融押出方法である。
<Structure of the Invention> The present invention relates to a method for melt-extruding a polycarbonate in which a polycarbonate is melt-extruded using an extruder having one or more pressure-reducing vents. 0.1 to 5 per part by weight
A method for melt-extruding a polycarbonate, characterized in that water in an amount of part by weight is added.

本発明において使用されるポリカーボネートは、一般式
(1) で表わされる二価フエノールと、カーボネート前駆体、
たとえばホスゲンとの反応によつて得られる単独又は共
重合体であつて、メチレンクロリド、1,2−ジクロロエ
チレン、クロロホルムの如き低級ハロゲン化炭化水素の
溶液から、公知の方法によつて分離回収された粉末状、
微粒状或いはフレーク状のものである。
The polycarbonate used in the present invention has the general formula (1) A divalent phenol represented by, a carbonate precursor,
For example, a homopolymer or a copolymer obtained by reaction with phosgene, which is separated and recovered by a known method from a solution of a lower halogenated hydrocarbon such as methylene chloride, 1,2-dichloroethylene or chloroform. Powder,
It is in the form of fine particles or flakes.

前記二価フエノールの例としては、4,4′−ジヒドロキ
シジフエニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフエニル)
プロパン(以下、ビスフエノールAという)、ビス(4
−ヒドロキシフエニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフエニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ
フエニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフエ
ニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフエニル)ケト
ン、ビス(4−ヒドロキシフエニル)スルフイド、ビス
(4−ヒドロキシフエニル)スルホン、2,2−ビス(3,5
−ジブロモ−4−ヒドロキシフエニル)プロパン、2,2
−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフエニル)プ
ロパン等を挙げることができる。
Examples of the divalent phenol include 4,4'-dihydroxydiphenyl and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl).
Propane (hereinafter referred to as bisphenol A), bis (4
-Hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxy) Phenyl) ketone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (3,5
-Dibromo-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2
-Bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane and the like can be mentioned.

使用される押出機は、通常使用されるベント付押出機で
あつて、ベント口は1個でも2個以上でも差支えない
が、圧縮溶融部から最遠のベント口迄の間に注水孔を有
することが必要である。注水孔とそれに最も近い吐出口
側のベント口迄の距離は、その間で樹脂と水分がよく混
合されることが必要であり、スクリユーの形状や回転速
度等によつて変化するので、実験によつて定めることが
望ましい。
The extruder used is a normally used extruder having one or more vent ports, but it has a water injection hole from the compression-melting part to the farthest vent port. It is necessary. The distance between the water injection hole and the nearest vent port on the discharge port side needs to be well mixed with resin and water between them, and it varies depending on the shape of the screw and the rotation speed. It is desirable to specify

注入する水の量は、ポリカーボネート100重量部当たり
0.1〜5重量部、より好ましくは0.3〜2重量部である。
0.1重量部未満では本発明の効果が得られず、5重量部
を起えるときはポリカーボネートの分子量低下が著しく
なるので適当でない。
The amount of water to inject is per 100 parts by weight of polycarbonate
It is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 2 parts by weight.
If the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of the present invention cannot be obtained, and if it exceeds 5 parts by weight, the decrease in the molecular weight of the polycarbonate becomes remarkable, which is not suitable.

本発明方法の実施においては、原料のポリカーボネート
はホツパーから押出機の供給部に連続的に供給される。
ポリカーボネートはスクリユーの回転に従つて圧縮さ
れ、シリンダーからの加熱と、内部摩擦熱によつて溶融
し、シリンダーとスクリユーの間を充満して回転するス
クリユーによつて混練されながら吐出口側に進行する。
この途中で注水孔から水が連続的又は脈動的に注入され
る。供給側も吐出側も樹脂が充満しているので注入され
た水は、全て溶融ポリカーボネートと混合される。150T
orr以下に維持されているベント部に達して水分は急激
に蒸発除去され前進するポリカーボネートは吐出口から
連続的に吐出される。
In carrying out the method of the present invention, the starting polycarbonate is continuously fed from the hopper to the feed section of the extruder.
Polycarbonate is compressed according to the rotation of the screw, melted by heating from the cylinder and internal frictional heat, and advances to the discharge port side while being kneaded by the rotating screw filling the space between the cylinder and the screw. .
During this process, water is continuously or pulsatingly injected from the water injection hole. Since the resin is filled on both the supply side and the discharge side, all the injected water is mixed with the molten polycarbonate. 150T
Moisture reaches the vent portion which is maintained at orr or less and the water is rapidly evaporated and removed, and the advancing polycarbonate is continuously discharged from the discharge port.

本発明においては、ポリカーボネートと水の接触時間が
短いため、リン原子として約15ppm以下の亜リン酸エス
テルが添加されていても分子量の低下は実用上問題にな
らない範囲にとどめることができる。
In the present invention, since the contact time between the polycarbonate and water is short, the decrease in the molecular weight can be limited to a practical range even if a phosphorous acid ester of about 15 ppm or less as a phosphorus atom is added.

本発明方法においては、吐出口に取付けるダイスに応じ
て、種々の成形物を得ることができる。例えばストラン
ド(切断すればペレツト)、棒、管、シート、フイル
ム、異型押出品等である。
In the method of the present invention, various molded products can be obtained depending on the die attached to the discharge port. For example, a strand (a pellet when cut), a rod, a tube, a sheet, a film, a profile extruded product, or the like.

〈発明の効果〉 本発明方法においては、従来技術において問題であつた
原料の供給不安定および加水分解による分子量低下が殆
んど解消されるので工業的実施が可能である。得られる
成形物は色相、異物などの点で優れたものであり、ペレ
ツト化して射出成形、その他の成形法によつて、優れた
光学用成形品にすることができる。
<Effects of the Invention> In the method of the present invention, the unstable supply of raw materials and the decrease in the molecular weight due to hydrolysis, which have been problems in the prior art, are almost eliminated, so that the method can be industrially carried out. The obtained molded product is excellent in terms of hue and foreign matters, and can be made into an excellent optical molded product by pelletizing it by injection molding or other molding methods.

〈実施例〉 以下に実施例を示して本発明を詳述する。<Examples> The present invention will be described in detail below with reference to Examples.

実施例1 塩素原子として600ppmの塩化メチレンを含有する平均分
子量14800のビスフエノールAから得られたポリカーボ
ネート(以下、ポリカーボネートAという)粉末を原料
とし、スクリユー径60mmの2ベントタイプ押出機の両ベ
ントの中央に注水孔を設けた押出機を使用し、樹脂温度
300℃、ベントの真空度を供給側8Torr、吐出側11Torrと
し、水の添加量を0.8PHRとしてストランドを押出し、切
断してペレツトを得た。連続5時間の運転においてトラ
ブルは全くなかつた。得られたペレツトの塩素含有量は
20ppm、スガ試験機製色差計によるb値は1.8、平均分子
量は14700であつた。このペレツトを380℃で射出成形し
て得た厚さ2mmの成形板のb値は4.7であつた。
Example 1 A polycarbonate (hereinafter, referred to as polycarbonate A) powder obtained from bisphenol A having an average molecular weight of 14800 containing 600 ppm of methylene chloride as a chlorine atom was used as a raw material, and both vents of a two-vent type extruder having a screw diameter of 60 mm were used. Using an extruder with a water injection hole in the center,
Strands were extruded and cut at a temperature of 300 ° C. with a vent vacuum of 8 Torr on the supply side and 11 Torr on the discharge side, and the amount of water added was 0.8 PHR to obtain pellets. There were no troubles during continuous 5 hours of operation. The chlorine content of the obtained pellets is
It was 20 ppm, the b value by a color difference meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was 1.8, and the average molecular weight was 14700. The b value of a 2 mm thick molded plate obtained by injection molding this pellet at 380 ° C. was 4.7.

比較のために水を添加しないほかは、実施例1と同様に
操作して得たペレツトは塩素含有量62ppm、b値2.7、平
均分子量14700であり、成形板のb値は5.3であつた。
For comparison, the pellet obtained in the same manner as in Example 1 except that water was not added had a chlorine content of 62 ppm, ab value of 2.7 and an average molecular weight of 14700, and the molded plate had ab value of 5.3.

実施例2 塩素含有量370ppm、平均分子量22100のポリカーボネー
トA粉末にトリス(ノニルフエニル)ホスフアイトを濃
度が200ppmになるように混合した。これを実施例1で使
用した押出機によつて、樹脂温度365℃、ベントの真空
度を供給側8Torr、吐出側10Torr、水の添加量1.0PHRも
条件で押出してペレツト化した。
Example 2 Tris (nonylphenyl) phosphite was mixed with a polycarbonate A powder having a chlorine content of 370 ppm and an average molecular weight of 22100 so as to have a concentration of 200 ppm. Using the extruder used in Example 1, the resin temperature was 365 ° C., the degree of vacuum of the vent was 8 Torr on the supply side, 10 Torr on the discharge side, and the amount of water added was 1.0 PHR.

得られたペレツトは塩素含有量10ppm、b値2.2、平均分
子量22000であつた。このペレツトを380℃で射出成形し
て得た厚さ2mmの成形板のb値は5.2であつた。
The obtained pellet had a chlorine content of 10 ppm, ab value of 2.2 and an average molecular weight of 22,000. The b value of a 2 mm thick molded plate obtained by injection molding this pellet at 380 ° C. was 5.2.

比較のために水を添加しないほかは実施例2と同様に操
作して得たペレツトは塩素含有量21ppm、b値2.7、平均
分子量22100であり、成形板のb値は5.6であつた。
For comparison, the pellet obtained by the same operation as in Example 2 except that water was not added had a chlorine content of 21 ppm, ab value of 2.7 and an average molecular weight of 22,100, and the molded plate had ab value of 5.6.

比較例 実施例2で使用した塩素含有量370ppm、平均分子量2210
0のポリカーボネートA粉末にトリス(ノニルフェニ
ル)フォスファイトを濃度が200ppmになるように混合し
たものを用いて、水の添加方法をホッパー口から導管に
より水の添加量が1.0PHRになるように添加する以外は全
て実施例2と同様にしてポリカーボネートペレットを得
た。
Comparative Example Chlorine content used in Example 2 370ppm, average molecular weight 2210
Tris (nonylphenyl) phosphite was mixed with Polycarbonate A powder of 0 to a concentration of 200 ppm, and water was added through a pipe from the hopper so that the amount of water added was 1.0 PHR. Polycarbonate pellets were obtained in the same manner as in Example 2 except for the above.

得られたペレットは塩素含有量15ppm、b値2.5かつ平均
分子量は21000であった。このペレットを使用して380℃
で射出成形して得た厚さ2mmの成形板のb値は5.5であつ
た。
The obtained pellets had a chlorine content of 15 ppm, ab value of 2.5 and an average molecular weight of 21,000. 380 ℃ using this pellet
The b value of a 2 mm-thick molded plate obtained by injection molding at 5.5 was 5.5.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリカーボネートを1以上の減圧ベント口
を有する押出機を用いて溶融押出しするポリカーボネー
トの溶融押出方法において、圧縮溶融部から最遠のベン
ト口迄の間で、ポリカーボネート100重量部当たり0.1〜
5重量部の水を注入添加することを特徴とするポリカー
ボネートの溶融押出方法。
1. A method of melt extruding a polycarbonate by melt extruding a polycarbonate using an extruder having one or more vacuum vent ports, wherein 0.1 per 100 parts by weight of the polycarbonate is between the compression-melting part and the farthest vent port. ~
A method for melt extrusion of polycarbonate, characterized by adding 5 parts by weight of water.
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