WO2025004789A1 - ポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法 Download PDF

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polycarbonate resin
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resin
resin composition
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敏之 田尻
昭則 豊田
裕可 村松
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Mitsubishi Engineering Plastics Corp
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    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
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    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2069/00—Use of PC, i.e. polycarbonates or derivatives thereof, as moulding material

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing polycarbonate resin composition pellets, and more specifically, to a method for producing polycarbonate resin composition pellets with excellent transparency, with high productivity, and more stable than conventional methods, using an ultra-high torque twin-screw extruder.
  • Polycarbonate resin is widely used in a variety of fields because it has excellent impact resistance, heat resistance, electrical insulation, dimensional stability, and other properties, and because it has a good balance of these properties.
  • polycarbonate resin made from bisphenol compounds has the advantages of being transparent, impact-resistant, and heat-resistant, as well as being light and difficult to break, and is therefore used as an alternative to glass in automotive parts, building materials, and optical parts such as lenses.
  • it has also been widely used as molded products such as panel components for display devices used in various mobile terminals such as smartphones, tablet computers, car navigation systems and car audio, portable game consoles, digital cameras, etc.
  • polycarbonate resin composition pellets pellets refer to those which are melted once and then shaped into cylindrical, spherical or elliptical shapes
  • various additives and the like are blended with a polycarbonate resin raw material as necessary
  • Polycarbonate resin composition pellets are usually produced by a twin-screw extruder, and for the twin-screw extruder, improvements in plasticizing and kneading capabilities have been desired for many years in order to improve production capacity.
  • ultra-high torque extruders e.g., "TEX ⁇ III” manufactured by Japan Steel Works, Ltd., “TEM-SX” manufactured by Shibaura Machine Co., Ltd., etc.
  • TEX ⁇ III manufactured by Japan Steel Works, Ltd.
  • TEM-SX manufactured by Shibaura Machine Co., Ltd.
  • the high torque makes it possible to increase the screw rotation speed more than before, making it possible to operate in a high energy range (high torque density and high screw rotation speed), which has made it possible to obtain a high discharge amount that was not previously thought possible.
  • Patent Document 1 describes an invention that uses a single reverse screw element having a flight portion formed with an arc-shaped notch, with the aim of increasing the productivity of glass fiber reinforced thermoplastic resin composition pellets more than before and extremely reducing the probability that an aggregate of monofilaments (unresolved glass fiber bundles) remains in the produced pellets.
  • the torque density which is the value obtained by dividing the torque of the screw in the reverse screw element by the cube of the center distance between the meshing screws, is 11 Nm/cm 3 or more
  • the Q/Ns density which is the value obtained by dividing the discharge amount Q by the screw rotation speed Ns, is 0.013 kg/h/rpm/cm 3 .
  • Patent Document 1 specifically discloses the conditions for a conventional low-torque extruder, and does not describe or suggest the various problems that arise during ultra-high torque operation that is the subject of the present invention, much less provide a solution to those problems.
  • the torque density along the screw is highest at the base of the extruder, and this torque is used for melt mixing and conveying of the resin, decreasing toward the tip of the screw, reaching 0 at the tip.
  • Patent Document 1 describes the torque density in the reverse feed screw element in the glass fiber mixing section, but even in this section the screw shaft torque density is quite small, thought to be 3 Nm/cm3 or less.
  • the object (object) of the present invention has been made in consideration of the above problems, and is to provide a method for producing polycarbonate resin pellets in a high energy region using an ultra-high torque twin-screw extruder, which lowers the resin temperature and prevents deterioration of the color tone YI.
  • the present inventors have intensively studied methods for lowering the resin temperature, and as a result, have found that it is possible to significantly lower the resin temperature and suppress an increase in color tone YI by using polycarbonate resin powder particles having a viscosity average molecular weight of 11,000 to 27,000 and a median diameter D50 of 400 to 1,500 ⁇ m as measured by a wet light scattering method, kneading the mixture under conditions of a screw shaft torque density in the range of 9.0 to 17.0 Nm/cm 3 , a screw rotation speed in the range of 400 to 800 rpm, and a discharge rate (kg/h) ⁇ screw rotation speed (rpm) ⁇ the cube of the center distance between the shafts of the twin screws (cm 3 ) of 0.015 to 0.026 kg/h/rpm/cm 3 , and setting the unmelted rate in the range of 2 to 30%, i.e., by intentionally leaving 2% to 30% of the unmelted portion after kne
  • the glass transition temperature of polycarbonate resin powder particles with a median diameter D50 of 400 to 1500 ⁇ m is about 140°C. It is said that polycarbonate resin produced by the interface method has a partial crystalline structure, but its melting point is about 200°C, and it is said that it requires about 30 J/g of heat of fusion when melting. In other words, in a semi-molten state, its temperature is much lower than the surrounding molten polycarbonate, and it absorbs a lot of heat from the surroundings when melting. In other words, it is like putting ice in hot water, and the temperature of the hot water drops rapidly. If there are few unmelted parts, the temperature of the surrounding molten polycarbonate cannot be lowered.
  • the present invention relates to the following method for producing polycarbonate resin composition pellets.
  • a method for producing polycarbonate resin composition pellets using a polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight of 11,000 to 27,000 and a median diameter D50 of 400 to 1,500 ⁇ m as determined by a wet light scattering method as a raw material, by using a twin-screw extruder A method for producing polycarbonate resin composition pellets, characterized in that kneading is performed under conditions in which the screw shaft torque density applied to the root of one screw is in the range of 9.0 to 17.0 Nm/ cm3 , the screw rotation speed is in the range of 400 to 800 rpm, and the discharge rate (kg/h) ⁇ screw rotation speed (rpm) ⁇ the cube of the center distance between the twin screw shafts ( cm3 ) is 0.015 to 0.026 kg/h/rpm/ cm3 , the unmelted rate at the flange portion just before the die holder is in the range of 2 to 30%, and the strands extruded from the die are taken up and
  • the manufacturing method of the present invention makes it possible to stably produce polycarbonate resin composition pellets with high productivity (high discharge volume) using a twin-screw extruder in the high energy region with high torque density and high screw rotation speed. Since the resin temperature can be lowered, deterioration of color tone (YI) can be prevented, and a polycarbonate resin material with excellent transparency can be obtained.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the vicinity of a die portion in a twin-screw extruder.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the screw configuration of a twin-screw extruder used in the examples.
  • 1 is a photograph of a molten resin when a die holder is opened when measuring an undissolved rate in an example.
  • 4 is an image for measuring the unmelted rate of the molten resin in FIG. 3.
  • FIG. 4 shows an extracted image of a portion with high brightness. This is an image binarized from the image in FIG. 5 in order to measure the area ratio of the unmelted portion.
  • the raw material used in the method for producing polycarbonate resin composition pellets of the present invention is polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight (Mv) of 11,000 to 27,000 and a median diameter D50 of 400 to 1,500 ⁇ m as measured by a wet light scattering method.
  • the polycarbonate resin powder refers to powder forms including, for example, flakes, granules, powders, and the like.
  • the viscosity average molecular weight (Mv) is preferably 12,000 or more, more preferably 13,000 or more, and is preferably 26,000 or less, more preferably 25,000 or less, and even more preferably 24,000 or less.
  • the median diameter D50 of the polycarbonate resin powder is less than 400 ⁇ m, the resin temperature becomes too high and the color tone deteriorates. If it is more than 1500 ⁇ m, the resin tends to be unmelted and vent-up tends to occur.
  • the median diameter D50 is preferably 450 ⁇ m or more, more preferably 500 ⁇ m or more, and is preferably 1400 ⁇ m or less, more preferably 1300 ⁇ m or less, and even more preferably 1200 ⁇ m or less.
  • the particle size of the polycarbonate resin powder is the D50 value determined by a laser diffraction particle size distribution analyzer, specifically, a value measured by a light scattering wet method using a laser diffraction particle size distribution analyzer "Mastersizer 3000" manufactured by Malvern Panalytical, purified water as the dispersion medium, and a surfactant as the dispersant.
  • the measurement range is 0.01-3500 ⁇ m.
  • the particle size of the polycarbonate resin powder or granule can also be expressed by a particle size distribution measured according to a method in accordance with JIS K0069 (dry sieving test method), and can also be determined from the median diameter D 50 measured by this method.
  • the particle size measured by this method is within the range of 400 to 1500 ⁇ m, preferably 450 to 1400 ⁇ m, and more preferably 500 to 1300 ⁇ m.
  • Polycarbonate resin powder satisfying such median diameter D50 and viscosity average molecular weight can be appropriately selected and used from commercially available products.
  • the polycarbonate resin powder may be 100% by mass of the polycarbonate resin raw material used as a raw material, or 50% by mass or more of the polycarbonate resin raw material used may satisfy the above viscosity average molecular weight and particle size.
  • the amount of polycarbonate resin powder is preferably more than 50% by mass, more preferably more than 60% by mass, and more preferably more than 70% by mass, 80% by mass, or 85% by mass, and even more preferably more than 90% by mass or more than 95% by mass.
  • polycarbonate resin examples include aromatic polycarbonate resins, aliphatic polycarbonate resins, and aromatic-aliphatic polycarbonate resins. Of these, aromatic polycarbonate resins are preferred. Specifically, aromatic polycarbonate polymers or copolymers obtained by reacting an aromatic dihydroxy compound with phosgene or a diester of carbonic acid are used.
  • Aromatic dihydroxy compounds include 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (i.e., bisphenol A), 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane (i.e., bisphenol C), tetramethylbisphenol A, ⁇ , ⁇ '-bis(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzene, hydroquinone, resorcinol, 4,4'-dihydroxydiphenyl, etc.
  • bisphenol A 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane
  • 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane i.e., bisphenol C
  • tetramethylbisphenol A ⁇ , ⁇ '-bis(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzene
  • hydroquinone resorcinol
  • 4,4'-dihydroxydiphenyl etc.
  • polycarbonate resins include polycarbonate resins that use bisphenol A as a dihydroxy compound or a combination of bisphenol A and other aromatic dihydroxy compounds, and polycarbonate resins that use bisphenol C or a combination of bisphenol C and other aromatic dihydroxy compounds (particularly bisphenol A).
  • the polycarbonate resin may be a homopolymer consisting of one type of repeating unit, or a copolymer having two or more types of repeating units.
  • the copolymer may be of various copolymer forms, such as a random copolymer or a block copolymer.
  • the method for producing the polycarbonate resin is not particularly limited, and polycarbonate resin produced by either the phosgene method (interfacial polymerization method) or the melting method (ester exchange method) can be used.
  • Polycarbonate resin produced by the interfacial polymerization method is suitable for the present invention because it is easy to obtain a polycarbonate resin with a small color tone YI and because it is in a flake form during polymerization production. It is preferable that the color tone YI is less than 2.0 using the method described below.
  • the polycarbonate resin may be not only virgin raw materials, but also polycarbonate resin recycled from used products (so-called material recycled polycarbonate resin), and it is also preferable that it contains both virgin raw materials and recycled resin, and it may be made of recycled polycarbonate resin.
  • material recycled polycarbonate resin used products
  • the proportion of recycled polycarbonate resin in the polycarbonate resin is preferably 40 mass% or more, 50 mass% or more, 60 mass% or more, 80 mass% or more, and may be 100 mass%.
  • twin-screw extruder In the manufacturing method of the present invention, a twin-screw extruder is used. Various types of twin-screw extruders can be used, and the screw rotation method may be either co-rotating or counter-rotating, but a co-intermeshing twin-screw extruder is particularly preferred. It is also preferable to provide the twin-screw extruder with a vent port that is either reduced pressure or open to the atmosphere.
  • a twin-screw extruder having an ultra-high torque preferably with a maximum torque density of 16 to 20 Nm/ cm3
  • the torque density of one of the screw shafts at the base of the twin-screw extruder is set to 9.0 to 17.0 Nm/ cm3
  • the screw shaft torque density is defined as the torque Nm (torque applied to the root of the screw) required to drive one screw divided by the cube of the center distance of the screw shaft, and is expressed in units of Nm/ cm3 .
  • the motor that drives the screw generates torque (Nm), which is transmitted to the screw shaft and performs the work of transporting and melting the polycarbonate resin.
  • This torque represents the strength of the torque applied to the root of the screw shaft.
  • the torque decreases as it progresses toward the tip of the screw, and the torque at the tip of the screw is 0 Nm.
  • the torque generated by the motor driving the screw of the extruder is displayed on the control panel of the extruder in % units relative to the screw allowable torque of 100%. For example, in the case of TEX44 ⁇ III, 100% torque corresponds to a torque density of 17.9 Nm/cm 3 , so the torque density can be calculated from the displayed % during operation.
  • the current value (A) divided by the rated current corresponds to the torque %.
  • the maximum torque of TEX44 ⁇ III (the sum of the torque applied to the roots of the two screw shafts) is 2077 Nm, and the distance between the two screw shafts is 3.87 cm, so the maximum torque density of one screw (root part) is 17.9 Nm/cm 3 .
  • Raw materials such as polycarbonate resin powder are fed through a feed port at the base of the extruder, where they are fed, conveyed, and preheated in the feed, conveying, and preheating section. They are then melted and kneaded in the kneading section and conveyed.
  • the screw configuration is as follows: from the base of the extruder in the direction of raw material feed, the supply/conveying/preheating section is made up of a full-flight conveying screw, a kneading section, and a full-flight screw for conveying after melting.
  • a vacuum vent is preferably provided in the part of the full-flight screw following the kneading section. This vacuum vent removes volatile components in the molten resin, i.e. moisture, residual solvent, volatile components of additives, etc.
  • the kneading section is not particularly limited in its configuration, but it is preferable that it is configured with a length of 2.5D to 8.0D (D is the cylinder diameter) that combines two or more of the following: R kneading disk, N kneading disk, L kneading disk, L screw, seal ring, mixing screw, or rotor screw.
  • This kneading section may be installed in two or more locations as long as the total length is 2.5D to 8.0D.
  • the R kneading disc is also called a progressive kneading disc (hereinafter sometimes referred to as R), and usually has two or more blades, the twist angle ⁇ of which is 10 degrees to 75 degrees. By setting the blades at a predetermined angle in this way, it is possible to feed the resin and apply a strong shearing force.
  • the N kneading disc is also called the orthogonal kneading disc (hereinafter sometimes referred to as N), and usually has two or more blades, with the twist angle ⁇ of the blade being 75 degrees to 105 degrees. Since the blades are installed offset by approximately 90 degrees, there is almost no force to feed the resin, but the kneading force is strong.
  • the L kneading disc is also called the reverse kneading disc (hereinafter sometimes referred to as L), and usually has two or more blades with a twist angle ⁇ of -10 degrees to -75 degrees.
  • the L kneading disc is an element with a pressure-increasing ability that blocks incoming resin and acts in the direction of sending back the resin that has been sent. By installing it downstream of the element that promotes kneading, it blocks the resin and exerts a strong kneading effect.
  • the L screw also known as the reverse feed screw, is a screw that spirals in the opposite direction to the normal feed screw, and is an element that has the ability to block resin and increase pressure in the direction that returns the fed resin. Like the L kneading disk, it blocks resin by being installed downstream of the element that promotes kneading, and exerts a strong kneading effect.
  • the above-mentioned blades are usually elliptical, with flat parts at the two vertices of the ellipse. These blades are also called disks, and each kneading disk is usually composed of 3 to 7 disks. These disks may be approximately triangular and have three vertices, which are also called three-row kneading disks. Similarly, there are R, N, and L types. These can also be used in the same way. Among the kneading disks, there are also twist kneading disks, etc., in which the vertices are twisted in the screw axial direction, and similar kneading effects can be obtained. A twist kneading disk is preferably used to efficiently melt polycarbonate resin powder particles having a median diameter D50 of 400 to 1500 ⁇ m.
  • the seal ring is a ring-shaped device that is fitted to the screw, and blocks about 70 to 90% of the flow path, retaining the resin flow and increasing the resin pressure.
  • L kneading by installing it downstream of the element that promotes kneading, the resin is blocked, providing a strong kneading effect.
  • a mixing screw is made by cutting the crest of a screw flight, and is a single- or double-start or reverse-start screw that has a strong shear dispersion force.
  • the rotor screw has elliptical (two-blade structure) or triangular rotor blades, and can generate strong shear force due to the gap (tip clearance) between the rotor and the inner wall surface of the barrel.
  • R kneading disk it is preferable to combine two or more of the above kneading sections, but more preferable to combine an R kneading disk, an N kneading disk, and an L kneading disk.
  • R kneading disk an R kneading disk
  • N kneading disk an N kneading disk
  • L kneading disk a configuration in which multiple Ns are placed after one or multiple Rs, and then an L, such as RRNNNNNNL, or a configuration such as RNNNL, is preferable.
  • the torque density applied to the screw shaft is 9.0 to 17.0 Nm/ cm3
  • the screw rotation speed is 400 to 800 rpm, making it possible to extrude a high output rate that has not been achieved before. If the screw rotation speed is less than 400 rpm and the torque density is less than 9.0 Nm/ cm3 , high output cannot be obtained. If the torque density exceeds 17.0 Nm/ cm3 , the screw shaft may be damaged by a small torque fluctuation. If the screw rotation speed exceeds 800 rpm, the resin temperature rises rapidly, leading to an increase in YI and a deterioration in total light transmittance. In order to produce polycarbonate resin composition pellets with excellent transparency at high output (high productivity), the screw rotation speed must be in the range of 400 to 800 rpm and the torque density must be in the range of 9.0 to 17.0 Nm/ cm3 .
  • the screw shaft torque density is in the range of 9.0 to 17.0 Nm/ cm3
  • the screw rotation speed is in the range of 400 to 800 rpm
  • [discharge rate (kg/h) ⁇ screw rotation speed (rpm) ⁇ cube of center distance between twin screw shafts ( cm3 )] is 0.015 to 0.026 kg/h/rpm/ cm3 .
  • a specific polycarbonate resin raw material is used and kneaded under the above conditions, and the unmelted portion of the polycarbonate resin composition after kneading is set to 2 to 30%, which makes it possible to significantly lower the resin temperature and suppress an increase in color tone YI.
  • the screw shaft torque density is 9.0 to 17.0 Nm/ cm3 , but is preferably 9.5 Nm/ cm3 or more, more preferably 10.0 Nm/cm3 or more , even more preferably 10.5 Nm/cm3 or more , and is preferably 16.5 Nm/cm3 or less , more preferably 16.0 Nm/ cm3 or less.
  • a twin-screw extruder has a die holder 4 attached via a flange 3 to the tip 2 of a cylinder that houses two screws 1, 1'.
  • the die section has a breaker plate (or ring plate) 5, and a screen mesh can be installed inside the breaker plate 5 to filter out foreign matter. If a screen mesh is not used, it is common to install a ring-shaped plate called a ring plate.
  • the die holder 4 is also called the die plate, and the flange 3 is also called the hinge plate.
  • a die 6 with a die hole 7 is built into the die holder 4.
  • the percentage of unmelted parts in the polycarbonate resin composition after kneading can be confirmed as the unmelted rate in the inside A of the flange 3 just before the die holder 4. Specifically, after melt-kneading under the above conditions, the die holder 4 of the extruder is opened by its hinge of the flange 3, and the molten resin in the inside A of the flange 3 is allowed to drip downward. When the vent is then suctioned with a vacuum, the molten part appears transparent, and the unmelted part appears cloudy. At this time, no force is applied to the resin, and the resin that comes out from inside the flange 3 is allowed to fall naturally.
  • Fig. 3 is a photograph showing this state, and is a photograph of the molten resin when it is opened to measure the undissolved rate in the examples.
  • the die holder 4 is pulled forward in Fig. 3 by the hinge on the side of the flange 3, and the part of the resin dripping down from the die holder 4, which is surrounded by a white dashed line in Fig. 3, is photographed to obtain an image as shown in Fig. 4.
  • This image is analyzed to determine the visual area ratio of the unmelted portion from the transparent melted portion and the unmelted opaque portion, and the unmelted ratio (unmelted visual area ratio: unit: %) is measured.
  • the image analysis was carried out as follows. Using a general-purpose image analysis and measurement system, "WinROOF2018” (Mitani Shoji Co., Ltd.), a monochrome image as shown in Figure 4 was created, and using the density conversion function, the threshold value was set to a density of 67 to 255 to extract high-luminance areas ( Figure 5). After that, the image was binarized to select the cloudy areas (unmelted areas) with a threshold value of 63 to 225 ( Figure 6), and the visual field area ratio of the unmelted areas was measured from this. This unmelted field area ratio is not the unmelted volume ratio "unmelted part volume/(melted part volume+unmelted part volume)".
  • the melted part is transparent, and both the unmelted part on the surface and the unmelted part inside are visible. Therefore, the unmelted field area ratio is larger than the unmelted volume ratio, but in the present invention, the unmelted field area ratio measured by the above-mentioned method is used as the unmelted ratio.
  • the unmelted rate is 2-30%, but is preferably 3% or more, more preferably 4% or more, and is preferably 25% or less, more preferably 20% or less.
  • the resin temperature can be significantly lowered and it becomes possible to suppress an increase in the color tone YI. If the unmelted rate is less than 2%, the YI will be poor and the transparency will be insufficient, and if it exceeds 30%, venting will occur rapidly, making it easy for production to become impossible.
  • Polycarbonate resin absorbs about 0.2% water in a high humidity environment.
  • a solvent is used in the manufacturing process, and even if it is dried in a subsequent process, a small amount of the solvent remains. Usually, the remaining solvent is 0.1% or less. This water and remaining solvent vaporize in the high temperature/molten state in the twin-screw extruder, and the volatile components are degassed from the vacuum vent, but the more polycarbonate resin is processed, the greater the amount of volatile components. This causes an upward air current due to the large amount of volatile components in the vacuum vent, making it easy for vent-up to occur, which pushes up the molten resin.
  • vent-up it is possible to further suppress it by using a vent cylinder having an opening with a screw axial length of 2.0 to 6.0D downstream of the kneading section to perform devolatilization. If it is shorter than 2.0D, devolatilization is insufficient, and vent-up is likely to occur from the upstream of the vacuum vent. If it is longer than 6.0D, the extruder becomes longer overall, the residence time becomes longer, the resin temperature increases, and the YI increases.
  • the width of the opening of the vacuum vent (the length of the width perpendicular to the screw) is preferably 0.3 to 1.5D. If it is less than 0.3D, the devolatilization ability is low and vent-up is likely to occur.
  • a cylinder is sometimes called a barrel, and although the name may vary depending on the extruder manufacturer, it is the same thing, and refers to the cylindrical part into which the twin screw fits.
  • the cylinder diameter refers to the diameter of the cylinder where the holes do not intersect as the two cylinders on the left and right intersect.
  • 1D refers to the cylinder diameter.
  • the distance from the most downstream position of the vent opening to the tip of the screw be 5.0 to 10.0D. If it is shorter than this, the pressure from the die hole and mesh screen will cause the resin retention area at the tip of the screw to reach the vacuum vent, making it easy for venting to occur. In this case, venting occurs when resin rises from downstream of the screw to the vent area. If it is longer than this, the retention time will be longer, the resin temperature will rise, and YI will be more likely to increase.
  • the extruded strand-like molten polycarbonate resin composition is then cooled, preferably in water, and cut into pellets.
  • the shape of the extrusion die 6 is not particularly limited, and a known one may be used.
  • the diameter of the die hole 7 of the discharge nozzle is usually about 2 to 5 mm, depending on the extrusion pressure and the desired size of the pellets.
  • the temperature of the polycarbonate resin composition immediately after extrusion is preferably 260 to 330°C, more preferably 265 to 325°C.
  • a raw material containing preferably 50% by mass or more of polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight of 11,000 to 27,000 and a median diameter D50 of 400 to 1,500 ⁇ m is used, but other resins and additives may be blended in.
  • Such blending components can be fed from a feed port at the base of the twin-screw extruder together with the polycarbonate resin powder or as a separate feed, or can be added from the middle of a divided kneading section.
  • Preferred examples of other blending components include other resins, flame retardants such as phosphorus-based flame retardants and organometallic salt-based flame retardants, flame retardant assistants such as fluororesin (PTFE), various elastomers (impact resistance improvers), release agents, stabilizers, fillers, reinforcing agents, colorants (dyes and pigments), ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifogging agents, antiblocking agents, flow improvers, plasticizers, dispersants, and antibacterial agents.
  • flame retardants such as phosphorus-based flame retardants and organometallic salt-based flame retardants
  • flame retardant assistants such as fluororesin (PTFE), various elastomers (impact resistance improvers), release agents, stabilizers, fillers, reinforcing agents, colorants (dyes and pigments), ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifogging agents, antiblocking agents, flow improvers, plasticizers, dispersants, and antibacterial agents.
  • polycarbonate resin pellets may be used.
  • the size of the pellets is usually 2 to 5 mm in length and 2 to 5 mm in thickness (diameter).
  • the weight is in the range of 10 to 40 mg per pellet.
  • the polycarbonate resin pellets may be unused so-called virgin pellets, or recycled material (regenerated material) pellets.
  • raw materials for recycled material pellets include optical disks such as CDs and DVDs, light guide plates, automobile window glass, automobile headlamp lenses, vehicle transparent parts such as windshields, containers such as water bottles, eyeglass lenses, soundproof walls, glass windows, corrugated sheets, and other building parts.
  • crushed products obtained from non-conforming products, sprues, or runners during molding, or crushed, washed, separated, and recovered from these, may be repelletized.
  • the polycarbonate resin composition pellets obtained by the method of the present invention have excellent transparency, and the total light transmittance (2 mm thickness) measured by transmitted light according to JIS K7361 is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 65% or more, and particularly preferably 70% or more.
  • the method for producing a molded article from the polycarbonate resin composition pellets obtained by the method of the present invention is not particularly limited, and molding methods generally used for polycarbonate resins, such as general injection molding, ultra-high speed injection molding, injection compression molding, multi-color injection molding, gas-assisted injection molding, molding using an insulated mold, molding using a rapid heating and cooling mold, foam molding (including supercritical fluids), insert molding, IMC (in-mold coating molding) molding, extrusion molding, sheet molding, thermoforming, rotational molding, lamination molding, press molding, etc. can be used.
  • molding methods generally used for polycarbonate resins such as general injection molding, ultra-high speed injection molding, injection compression molding, multi-color injection molding, gas-assisted injection molding, molding using an insulated mold, molding using a rapid heating and cooling mold, foam molding (including supercritical fluids), insert molding, IMC (in-mold coating molding) molding, extrusion molding, sheet molding, thermoforming, rotational molding, lamination molding, press molding, etc.
  • the resulting molded products can be ideally used as parts for office equipment such as printers and copiers, electrical equipment, electronic equipment, vehicles such as automobiles, homes, buildings, and other applications, and are particularly suitable for use as housings for office equipment such as printers and copiers, computers, personal computers, various mobile terminals, batteries, and other applications.
  • the extruder used in the examples and comparative examples was a twin-screw extruder "TEX44 ⁇ III" manufactured by Japan Steel Works, Ltd.
  • the center distance of the screw shafts was 3.87 cm, and the maximum torque (the sum of the torques applied to the roots of the two screw shafts) was 2077 Nm.
  • the screw configurations used were the screw configurations shown in cylinder configurations 1 to 3 in Figure 2. All kneading sections were configured with five sets of kneading disks RRNNL. Each kneading disk had five blades and a length of 0.936D. 1D had a cylinder diameter of 47 mm.
  • the cylinder configurations are cylinder configurations 1 to 3 shown in FIG.
  • ⁇ Cylinder configuration 1> The cylinder position C1 was a hopper cylinder, C2 to C11 were intermediate cylinders (cylinders with no openings), C12 was a vent cylinder with a long opening (opening length 4D, opening width 1D), and C13 to C14 were intermediate cylinders.
  • ⁇ Cylinder configuration 2> C1 was a hopper cylinder, C2 to C12 were intermediate cylinders, C13 was a vent cylinder with a long opening (opening length 4D, opening width 1D), and C14 was an intermediate cylinder.
  • ⁇ Cylinder configuration 3> C1 was a hopper cylinder, C2 to C12 were intermediate cylinders, C13 was a normal vent cylinder (opening length 1D, opening width 1D), and C14 to C15 were intermediate cylinders.
  • a 40-mesh screen mesh was installed inside the breaker plate 5.
  • the die 6 used had a hole diameter of 4.5 mm, 17 holes, and a land length L of 16 mm.
  • Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 2 The raw material used was a polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight Mv of 14,200 and a median diameter D50 of 574 ⁇ m as measured by a wet light scattering method ("H-7000" manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation; hereinafter referred to as PC-1).
  • the D50 measured by the JIS K0069 dry sieving method was 620 ⁇ m.
  • Example 1 The cylinder configuration was cylinder configuration 1, and the cylinder set temperatures were 70 ° C. at cylinder position C2, 250 ° C. at C3 to C14, and 250 ° C. for the flange and die holder.
  • the screw rotation speed was 700 rpm
  • PC-1 was fed to the hopper cylinder of C1 at a processing rate (same as the discharge rate) of 850 kg / h
  • the discharge rate / rotation speed / cube of the shaft distance was kneaded under the condition of 0.021 kg / h / rpm / cm 3.
  • the screw shaft torque density was calculated from the motor torque (torque %) displayed on the control panel at this time.
  • the unmelted field area rate (hereinafter referred to as the unmelted rate (%)) was determined by the image analysis described above, and is shown in Table 1.
  • the feed and screw rotation were once stopped, the die holder was closed, and the operation was continued under the same conditions to extrude a strand, which was then taken up using a cooling water tank and cut with a pelletizer to obtain pellets.
  • the pellets thus obtained were injection molded, and the total light transmittance and YI were determined.
  • the temperature of the strand emerging from the die was measured with a thermocouple and regarded as the resin temperature.
  • Total light transmittance was measured according to JIS K7361 by drying the resin composition pellets at 100°C for 5 hours, and then injection molding a three-stage plate (90 mm x 50 mm x thicknesses of 3 mm (length 20 mm), 2 mm (length 45 mm), and 1 mm (length 25 mm) from the gate side) using an injection molding machine (Japan Steel Works, Ltd., "J55-60H") at a cylinder setting temperature of 280°C, a mold temperature of 70°C, a screw rotation speed of 100 rpm, and an injection speed of 25 mm/s.
  • the total light transmittance (unit: %) of the 2 mm-thick portion of the obtained three-stage plate was measured using a Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., NDH-2000 type haze meter.
  • Example 2 The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the screw rotation speed, discharge amount, and the cube of the discharge amount/rotation speed/axis distance were set as shown in Table 1.
  • Example 6 The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that the cylinder configuration was changed to cylinder configuration 2.
  • the vacuum vent port was checked, it was confirmed that the resin was gradually rising from the region downstream of the screw.
  • the strand was immediately pulled, cut with a pelletizer, and pellets were sampled in a short time.
  • the vacuum vent port was blocked, and it was necessary to stop the extruder. Since the resin gradually vented up from the region downstream of the screw, it is considered that the resin was retained at the tip of the screw due to the resin pressure in the die hole and mesh, and vented up.
  • Example 7 The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that the cylinder configuration was changed to cylinder configuration 3.
  • the vacuum vent port was checked, it was confirmed that the resin was gradually vented up from the region upstream of the screw, although only slightly.
  • the strand was immediately pulled, cut with a pelletizer, and pellets were sampled in a short time. After a long period of operation, the vacuum vent port was clogged, and it was necessary to stop the extruder. Since the resin was gradually vented up from the region upstream of the screw, it is considered that a large amount of volatile components were released from the resin, and that the volatile components rose quickly in a normal vent with a narrow opening, causing the resin to vent up gradually.
  • Comparative Example 1 The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that the screw rotation speed, discharge rate, and the cube of discharge rate/rotation speed/axis distance were set as the conditions in Table 1.
  • the unmelted rate when the die holder was opened was as high as 33%.
  • venting occurred rapidly from the upstream of the screw, and the extruder had to be stopped. There was no time to sample the pellets. It is believed that there were many unmelted parts, which were blocked by the mesh, and the resin was retained in a long range at the tip of the screw, causing the rapid venting.
  • Comparative Example 2 The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that the screw rotation speed, discharge rate, and the cube of discharge rate/rotation speed/axis distance were set as the conditions in Table 1.
  • the die holder When the die holder was opened, no unmelted parts were observed (unmelted rate: 0%). The die holder was closed, and the strand was taken out and cut to obtain pellets. The temperature of the strand was high, and the YI of the injection molded piece was also high. It is believed that the absence of unmelted parts caused the resin temperature to easily rise and the color tone to deteriorate.
  • Table 1 The results are shown in Table 1 below.
  • Example 8 Comparative Examples 3 to 4
  • the raw material used was a polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight Mv of 21,500 and a median diameter D50 of 1,060 ⁇ m as measured by a wet light scattering method (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation, "S-3000"; hereinafter referred to as PC-2).
  • the D50 measured by the JIS K0069 dry sieving method was 1,150 ⁇ m.
  • Example 8 The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polycarbonate PC-2 was used instead of the polycarbonate PC-1.
  • Examples 9 to 12 The experiment was conducted in the same manner as in Example 8, except that the screw rotation speed, discharge amount, and the cube of the discharge amount/rotation speed/axis distance were set as shown in Table 2.
  • Example 13 The experiment was conducted in the same manner as in Example 8, except that the cylinder configuration was changed to cylinder configuration 2.
  • the vacuum vent port was checked, it was confirmed that the resin was gradually rising from the region downstream of the screw.
  • the strand was immediately pulled, cut with a pelletizer, and pellets were sampled in a short time.
  • the vacuum vent port was blocked, and it was necessary to stop the extruder. Since the resin gradually vented from the region downstream of the screw, it is considered that the resin was retained at the tip of the screw due to the resin pressure in the die hole and mesh, and vented up.
  • Example 14 The experiment was conducted in the same manner as in Example 8, except that the cylinder configuration was changed to cylinder configuration 3.
  • the vacuum vent port was checked, it was confirmed that the resin was gradually vented up from the region upstream of the screw.
  • the strand was immediately pulled, cut with a pelletizer, and pellets were sampled in a short time.
  • the vacuum vent port was clogged, and it was necessary to stop the extruder. Since the resin was gradually vented up from the region upstream of the screw, it is considered that there was a lot of volatile components from the resin, and the volatile components rose quickly in a normal vent with a narrow opening, causing the resin to vent up gradually.
  • Comparative Example 3 The experiment was conducted in the same manner as in Example 8, except that the screw rotation speed, discharge rate, and the cube of discharge rate/rotation speed/axis distance were set as the conditions shown in Table 2.
  • the unmelted rate when the die holder was opened was as high as 32%.
  • venting occurred rapidly from the upstream of the screw, and the extruder had to be stopped. There was no time to sample the pellets. It is believed that there were many unmelted parts, which were blocked by the mesh, and the resin was retained in a long range at the tip of the screw, causing the rapid venting.
  • Comparative Example 4 The experiment was conducted in the same manner as in Example 8, except that the screw rotation speed, discharge rate, and the cube of the discharge rate/rotation speed/axis distance were set as the conditions in Table 2.
  • the die holder was opened, no unmelted parts were observed (unmelted rate: 0%).
  • the die holder was closed, and the strand was taken out and cut to obtain pellets.
  • the temperature of the strand was high, and the YI of the injection molded piece was also high. It is believed that the absence of unmelted parts caused the resin temperature to easily rise and the color tone to deteriorate.
  • Table 2 The results are shown in Table 2 below.
  • Example 15 The raw material was a mixture of 80% by mass of PC-2 and 20% by mass of pellets of polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 20,800 ("M7020IR” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation) (pellet diameter: 3 mm, pellet length: 3 mm, average weight: 20 mg/piece; hereinafter referred to as PC-3).
  • PC-3 a viscosity average molecular weight of 20,800
  • Example 15 The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that the polycarbonate resin PC-1 was changed to 80% by mass (680 kg/h) of PC-2 and 20% by mass (170 kg/h) of PC-3.
  • Examples 16 to 19 The experiment was conducted in the same manner as in Example 15, except that the screw rotation speed, discharge amount, and the cube of the discharge amount/rotation speed/axis distance were set as shown in Table 3.
  • Example 20 The experiment was conducted in the same manner as in Example 15, except that the cylinder configuration was changed to cylinder configuration 2.
  • the vacuum vent port was checked, it was confirmed that the resin was gradually rising from the region downstream of the screw.
  • the strand was immediately pulled, cut with a pelletizer, and pellets were sampled in a short time.
  • the vacuum vent port was blocked and it was necessary to stop the extruder. Since the resin gradually vented up from the region downstream of the screw, it is thought that the resin was retained at the tip of the screw due to the resin pressure in the die hole and mesh, causing the resin to vent up.
  • Example 21 The experiment was conducted in the same manner as in Example 15, except that the cylinder configuration was changed to cylinder configuration 3.
  • the vacuum vent port was checked, it was confirmed that the resin was gradually vented up from the region upstream of the screw.
  • the strand was immediately pulled, cut with a pelletizer, and pellets were sampled in a short time.
  • the vacuum vent port was clogged, and it was necessary to stop the extruder. Since the resin was gradually vented up from the region upstream of the screw, it is considered that there was a lot of volatile components from the resin, and the volatile components rose quickly in a normal vent with a narrow opening, so the venting was gradual.
  • Comparative Example 5 The experiment was conducted in the same manner as in Example 15, except that the screw rotation speed, discharge rate, and the cube of discharge rate/rotation speed/axis distance were set as the conditions in Table 3.
  • the unmelted rate when the die holder was opened was as high as 36%.
  • venting occurred rapidly from the upstream of the screw, and the extruder had to be stopped.
  • Comparative Example 6 The experiment was conducted in the same manner as in Example 15, except that the screw rotation speed, discharge rate, and the cube of discharge rate/rotation speed/axis distance were set as the conditions in Table 3.
  • the die holder was opened, no unmelted parts were observed (unmelted rate: 0%).
  • the die holder was closed, and the strand was taken out and cut to obtain pellets.
  • the temperature of the strand was high, and the YI of the injection molded piece was also high. It is believed that the absence of unmelted parts caused the resin temperature to easily rise and the color tone to deteriorate.
  • Comparative Example 7 The experiment was conducted in the same manner as in Example 19, except that 100% by mass of PC-3 was used as the raw material.
  • the unmelted rate when the die holder was opened was as high as 35%.
  • Table 3 The results are shown in Table 3 below.
  • the method of the present invention uses an ultra-high torque twin-screw extruder to produce polycarbonate resin composition pellets with excellent transparency with high productivity and more stability than conventional methods, making it highly applicable in industry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

超高トルクの二軸押出機を用いて、高い生産性で、従来よりも安定的に、透明性に優れたポリカーボネート樹脂組成物ペレットを製造する。特定の分子量と粒径のポリカーボネート樹脂粉粒体を原料とし、スクリュー軸トルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３、スクリュー回転数４００～８００ｒｐｍの範囲で、吐出量（ｋｇ／ｈ）÷スクリュー回転数（ｒｐｍ）÷二軸のスクリュー軸の芯間距離の３乗（ｃｍ３）が０．０１５～０．０２６ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３の条件で混練し、ダイホルダ内の未溶融率を２～３０％の範囲とし、ダイから押し出したストランドを引き取りペレット化することを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法。

Description

ポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法
　本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法に関し、詳しくは、超高トルクの二軸押出機を用いて、高い生産性で、従来よりも安定的に、透明性に優れたポリカーボネート樹脂組成物ペレットを製造する方法に関する。
　ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐熱性、電気絶縁性、寸法安定性等に優れ、これらの特性のバランスも良好であることから、各種の分野で広く使用されている。特にビスフェノール化合物を原料としたポリカーボネート樹脂は、透明性、耐衝撃性及び耐熱性に優れ、軽く割れにくいという利点があることから、ガラスの代替材料として、自動車部品や建材、またレンズ等の光学用部品に採用されている。また、近年では、スマートホン等の各種携帯端末、タブレット型パソコン、カーナビやカーオーディオ、携帯ゲーム機、デジタルカメラ等に利用されるディスプレイ装置のパネル用部材等の成形品として大いに利用されている。
　これら成形品を成形するためには、ポリカーボネート樹脂原料に必要により各種添加剤等を配合したポリカーボネート樹脂組成物ペレット（ペレットとは一度溶融した後に賦形した円筒状や球状、楕円球状のものをいう。）が用いられる。
　ポリカーボネート樹脂組成物ペレットは通常、二軸押出機により製造され、二軸押出機は生産能力の向上のため、長年、可塑化能力、混練能力の向上が希求されてきた。そして、最近になり最大トルク密度が１８Ｎｍ／ｃｍ３に達するような超高トルクの押出機（例えば、日本製鋼所社製「ＴＥＸαＩＩＩ」、芝浦機械社製「ＴＥＭ－ＳＸ」等）が開発され、これまでにない高トルク領域での生産が可能となった。また、高トルク化によりスクリュー回転数を従来以上に上げることが可能となり、高エネルギー領域（高トルク密度且つ高スクリュー回転数）での運転が可能となり、それにより、従来では考えられなかった高い吐出量を得ることが可能となってきた。
　押出機のトルク密度については、特許文献１に、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物ペレットの生産性を従来よりも高めるとともに、製造されたペレット中にモノフィラメントの集合体（未解繊ガラス繊維束）が残存する確率を非常に低くすることを目的として、円弧状の切り欠きが形成されたフライト部を有する一条の逆送りスクリューエレメントを使用する発明が記載されている。そして、その際の条件を、（ｉ）逆送りスクリューエレメントにおけるスクリューのトルクを噛み合うスクリュー間の芯間距離の３乗で除した値であるトルク密度を１１Ｎｍ／ｃｍ３以上とし、且つ、（ｉｉ）吐出量Ｑをスクリュー回転数Ｎｓで除したＱ／Ｎｓをスクリュー間の芯間距離の３乗で除したＱ／Ｎｓ密度を０．０１３ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３とするとの規定が記載されている。
　しかしながら、特許文献１にはトルク密度については、段落［００６３］に「トルク密度が１１（Ｎｍ／ｃｍ３）以上になることで、押出機内の材料の充満率が高まり、エネルギー密度が小さくなり、回転数を、従来より高くしても温度上昇が低いという効果がある。また、好ましいトルク密度の範囲は１３Ｎｍ／ｃｍ３以上１８Ｎｍ／ｃｍ３以下である。」と単に記載されているだけで、その実施例にはトルク密度がいくつであったかは一切記載されていない。また、特許文献１の実施例では二軸押出機として「ＴＥＸ４４αＩＩ（日本製鋼所社製）、スクリューエレメントのシリンダー直径Ｄが０．０４７ｍ」を使用しているが、当該ＴＥＸ４４αＩＩの許容軸トルク密度は１３．１Ｎｍ／ｃｍ３であり、これ以上ではスクリュー軸やギアボックスが損傷し、軸が折れるので、通常、８０％以下のトルク密度で運転されるため、トルク密度は高くてもせいぜい１０．５Ｎｍ／ｃｍ３である。
　前記したような超高トルク密度の二軸押出機は特許文献１の出願当時には未だ世の中には出現していなかった。そのため特許文献１が具体的に開示しているのは従来の低トルク押出機での条件であって、本発明が対象とする超高トルク運転の際に発現する各種の課題についての記載や示唆はなく、ましてその解決策を提供するものではない。
　スクリューに沿ったトルク密度は押出機の根本が最も高く、このトルクは樹脂の溶融混練、搬送等に使われ、スクリュー先端に行くほど小さくなり、先端では０となる。特許文献１ではガラス繊維混練部の逆送りスクリューエレメントでのトルク密度の記載があるが、この部分でもスクリュー軸トルク密度はかなり小さく、３Ｎｍ／ｃｍ３以下と考えられる。
特開２０１２－２１３９９７公報
　通常、二軸押出では混練部で樹脂は完全に溶融し、真空ベント部で脱揮され、ダイからストランドとして吐出される。然しながら、高エネルギー領域でのコンパウンディングでは樹脂温度が上がりすぎる。それにより、色調が悪化する。
　本発明の目的（課題）は、このような課題に鑑みてなされたもので、超高トルク二軸押出機を用いた高エネルギー領域において、樹脂温度を下げ、色調ＹＩの悪化を防ぐポリカーボネート樹脂ペレットを製造する方法を提供することにある。
　本発明者は、上記課題を達成すべく、樹脂温度を下げる方法を鋭意検討した結果、粘度平均分子量が１１０００～２７０００で光散乱湿式法によるメジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体を原料とし、スクリュー軸トルク密度は９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の範囲、スクリュー回転数は４００～８００ｒｐｍの範囲で、吐出量（ｋｇ／ｈ）÷スクリュー回転数（ｒｐｍ）÷二軸のスクリューの軸の芯間距離の３乗（ｃｍ３）が０．０１５～０．０２６ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３の条件で混練し、未溶融率を２～３０％の範囲とすることにより、すなわち混練後に意図して未溶融部を２％～３０％残すことにより、樹脂温度を大幅に下げられ、色調ＹＩの増加を抑えることが可能なことを見出した。この効果は以下のように説明できる。
　メジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍというようなポリカーボネート樹脂粉粒体のガラス転移温度は１４０℃ほどである。また界面法で製造されるポリカーボネート樹脂は部分的に結晶構造を有するといわれているが、その融点は２００℃程であり、融解する際に３０Ｊ／ｇ程の融解熱を必要するといわれている。つまり、半溶融の状態では周囲の溶融ポリカーボネートに比べ、かなり温度が低く、溶ける際に周囲から多くの熱を吸収する。要するにお湯の中に氷を入れると、急速にお湯の温度が低下するようなものである。この未溶融部が少ないと周囲の溶融ポリカーボネートの温度を下げることができない。また未溶融部分が多すぎるとダイやメッシュ部で未溶融が堆積し、樹脂が流れず、ベントアップを引き起こす。未溶融率が２～３０％であれば、フランジより先のブレーカープレートでの剪断、ダイホルダでの滞留、その先のダイ穴での強い縮流と剪断により、未溶融部は溶融する。あるいは微小に残った未溶融部ではストランドが切れることはない。
　本発明は、以下のポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法に関する。
１．粘度平均分子量が１１０００～２７０００、光散乱湿式法によるメジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体を原料とし、二軸押出機によりポリカーボネート樹脂組成物ペレットを製造する方法であって、
　１本のスクリュー根本に掛かるスクリュー軸トルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の範囲、スクリュー回転数は４００～８００ｒｐｍの範囲で、吐出量（ｋｇ／ｈ）÷スクリュー回転数（ｒｐｍ）÷二軸のスクリュー軸の芯間距離の３乗（ｃｍ３）が０．０１５～０．０２６ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３の条件で混練し、ダイホルダ手前のフランジ部での未溶融率を２～３０％の範囲とし、ダイから押し出したストランドを引き取りペレット化することを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法。
２．混練部の下流側にスクリュー軸方向で長さが２．０～６．０Ｄ（Ｄはシリンダー径）の開口部を有するベントを使用し真空脱揮し、ベント開口部の最下流位置からスクリュー先端までの距離を５．０～１０．０Ｄとする上記１に記載の製造方法。
３．ダイから出た直後のストランドの温度が２６０～３３０℃の範囲である上記１または２に記載の製造方法。
４．得られたポリカーボネート樹脂組成物ペレットから、ＪＩＳ　Ｋ７３６１により透過光で求めた全光線透過率が５０％以上である上記１～３のいずれかに記載の製造方法。
　本発明の製造方法によれば、高トルク密度で高スクリュー回転数の高エネルギー領域で二軸押出機によるポリカーボネート樹脂組成物ペレットを、高い生産性（高い吐出量）で安定的に製造することが可能となる。樹脂温度を下げることができるので、色調（ＹＩ）の悪化を防ぐことができ、透明性に優れたポリカーボネート樹脂材料を得ることができる。
二軸押出機におけるダイ部近傍の一例を示す断面図である。 実施例で使用した二軸押出機のスクリュー構成を示す横断面図である。 実施例において未溶解率を測定する際のダイホルダ開放時の溶融樹脂の写真である。 図３の溶融樹脂の未溶融率を測定するための画像である。 図４において、輝度の高い部分の抽出画像である。 図５の画像から、未溶融部の面積率を測定するために二値化した画像である。
　以下、本発明について実施形態および例示物を示して詳細に説明するが、本発明は当該実施形態及び例示物等に限定して解釈されるものではない。
　本発明のポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法で用いる原料は、粘度平均分子量（Ｍｖ）が１１０００～２７０００、光散乱湿式法によるメジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体である。
　なお、ポリカーボネート樹脂粉粒体としては、例えばフレーク状、グラニュール状、パウダー状などを含む粉粒体形状のものをいう。
　粘度平均分子量（Ｍｖ）が１１０００未満では、得られるポリカーボネート樹脂組成物の強度が弱く、また２７０００より大きいと、樹脂温度が高くなり色調が悪化する。粘度平均分子量（Ｍｖ）は、好ましくは１２０００以上であり、より好ましくは１３０００以上であり、好ましくは２６０００以下、より好ましくは２５０００以下、さらには２４０００以下が好ましい。
　ポリカーボネート樹脂粉粒体のメジアン径Ｄ５０が、４００μｍ未満では樹脂温度が高くなりすぎ色調が悪化する。また１５００μｍより大きいと未溶融が多くなり、ベントアップを起こしやすくなる。メジアン径Ｄ５０は好ましくは４５０μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上であり、好ましくは１４００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下、さらに好ましくは１２００μｍ以下が好ましい。
　ポリカーボネート樹脂粉粒体の粒度測定はレーザ回折式粒子径分布測定装置によって求めるＤ５０値であり、具体的には、Ｍａｌｖｅｒｎ　Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ社製、レーザ回折式粒子径分布測定装置「マスターサイザー３０００」を使用し、光散乱湿式法にて、使用分散媒は精製水とし、分散剤として界面活性剤を使用して測定される値である。測定範囲は０．０１－３５００μｍである。
　また、ポリカーボネート樹脂粉粒体の粒径は、ＪＩＳ　Ｋ００６９（乾式ふるい分け試験方法）に準拠した方法で測定した粒径分布で表すこともでき、この方法によるメジアン径Ｄ５０から求めることもできる。この方法による粒径は、４００～１５００μｍ、好ましくは４５０～１４００μｍ、さらに好ましくは５００～１３００μｍの範囲内にある粉粒体である。
　このようなメジアン径Ｄ５０と粘度平均分子量を満たすポリカーボネート樹脂粉粒体は市販品の中から、適宜選択して採用することもできる。
　上記ポリカーボネート樹脂粉粒体は、原料として使用するポリカーボネート樹脂原料の１００質量％であってもよいし、使用するポリカーボネート樹脂原料の５０質量％以上が上記粘度平均分子量と粒径を満たせばよい。例えば、実施例にもあるように、ポリカーボネート樹脂粉粒体と、これより粒径が大きい、通常のポリカーボネート樹脂ペレットと組み合わせて原料とすることも好ましい。ポリカーボネート樹脂粉粒体の量は、５０質量％超であることが好ましく、より好ましくは６０質量％超、中でも７０質量％超、８０質量％超、８５質量％超であることが好ましく、さらに９０質量％超、９５質量％超が特に好ましい。
［ポリカーボネート樹脂］
　ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族－脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられるが、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂であり、具体的には、芳香族ジヒドロキシ化合物をホスゲン又は炭酸のジエステルと反応させることによって得られる芳香族ポリカーボネート重合体又は共重合体が用いられる。
　芳香族ジヒドロキシ化合物としては、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン（即ち、ビスフェノールＡ）、２，２－ビス（３－メチル－４－ヒドロキシフェニル）プロパン（即ち、ビスフェノールＣ）、テトラメチルビスフェノールＡ、α，α’－ビス（４－ヒドロキシフェニル）－ｐ－ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４’－ジヒドロキシジフェニル等が挙げられる。
　ポリカーボネート樹脂の好ましい例としては、ジヒドロキシ化合物としてビスフェノールＡ又はビスフェノールＡと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とを併用したポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＣ又はビスフェノールＣと他の芳香族ジヒドロキシ化合物（特にビスフェノールＡ）とを併用したポリカーボネート樹脂が挙げられる。
　ポリカーボネート樹脂は、１種の繰り返し単位からなる単独重合体であってもよく、２種以上の繰り返し単位を有する共重合体であってもよい。このとき共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体等、種々の共重合形態を選択することができる。
　ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍｖ）は、ウベローデ粘度計を用いて、２５℃にて、ポリカーボネート樹脂のメチレンクロライド溶液の粘度を測定し極限粘度（［η］）を求め、次のＳｃｈｎｅｌｌの粘度式から算出される値である。
　　［η］＝１．２３×１０－４Ｍｖ０．８３
　ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、ホスゲン法（界面重合法）及び溶融法（エステル交換法）のいずれの方法で製造したポリカーボネート樹脂も使用することができる。界面重合法によるポリカーボネート樹脂は、色調ＹＩが小さいものを得やすいこと、また、重合製造時にはフレーク状であるので、本発明において好適である。色調ＹＩは後記する方法で２．０未満であることが好ましい。
　ポリカーボネート樹脂は、バージン原料だけでなく、使用済みの製品からリサイクルされたポリカーボネート樹脂（いわゆるマテリアルリサイクルされたポリカーボネート樹脂）であってもよく、バージン原料とリサイクル樹脂の両方を含有することも好ましく、リサイクルポリカーボネート樹脂からなることでもよい。リサイクルポリカーボネート樹脂を使用する場合、ポリカーボネート樹脂中のリサイクルポリカーボネート樹脂の割合は４０質量％以上、５０質量％以上、６０質量％以上、８０質量％以上が好ましく、１００質量％であってもよい。
　本発明の製造方法では二軸押出機が使用される。二軸押出機は各種のものを使用することが出来、スクリューの回転方式は、同方向回転式でも、逆方向回転式でもよいが、特に、同方向噛み合い型二軸押出機が好ましい。また、二軸押出機には、減圧或いは大気に開放されたベント口を設けることが好ましい。
　本発明では、最高トルク密度が好ましくは１６～２０Ｎｍ／ｃｍ３というような超高トルクの二軸押出機を使用し、二軸押出機のスクリュー根本の１本のスクリュー軸トルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の条件で行う。
　スクリュー軸トルク密度とは、スクリュー１本当りを駆動するのに必要なトルクＮｍ（スクリューの根本部分に掛かるトルク）をスクリュー軸の芯間距離の３乗で除した値として定義され、単位はＮｍ／ｃｍ３となる。大きさの異なる押出機を用いた押出であっても、このトルク密度の値が同じであれば、単位体積当たりに樹脂に掛かるトルクは同じとなる。スクリューを駆動するモーターがトルク（Ｎｍ）を発生し、スクリュー軸に伝わり、ポリカーボネート樹脂の搬送、溶融、の仕事をする。このトルクはスクリュー軸の根本に掛かるトルクの強さを表す。そして、トルクは、スクリューの先端に向けて進むにつれその値は減少し、スクリューの先端でのトルクは０Ｎｍとなる。
　押出機のスクリューを駆動するモーターが発生するトルクは、押出機の制御盤にスクリュー許容トルク１００％に対する％単位で表示される。例えば、ＴＥＸ４４αＩＩＩの場合、トルク１００％はトルク密度１７．９Ｎｍ／ｃｍ３に相当するので、運転時の表示％からトルク密度を算出することができる。また、一般のＶＶＶＦインバータ制御では定トルク領域では電流値（Ａ）を定格電流で割った値がトルク％に一致する。ＴＥＸ４４αＩＩＩの最大トルク（２本のスクリュー軸の根本に掛かるトルクの合計）は２０７７Ｎｍであり、２本のスクリュー軸間は３．８７ｃｍなので、スクリュー１本の最大トルク密度（根本部）は１７．９Ｎｍ／ｃｍ３となる。
　ポリカーボネート樹脂粉粒体等の原料は、押出機の根本にある供給口から供給され、供給・搬送・予熱部において、供給、搬送、予熱される。次いで、混練のための混練部で溶融混練され、搬送される。
　スクリュー構成は、押出機根本から原料送り方向に向けて、供給・搬送・予熱部はフルフライトの搬送スクリュー、混練部、溶融後の搬送のためのフルフライトスクリューで構成され、混練部の後のフルフライトスクリューの部分には好ましくは真空ベントが設けられている。この真空ベントで溶融樹脂中の揮発分、つまり、水分、残存溶媒、添加剤の揮発成分等が取り除かれる。
　混練部は、その構成にとくに制約はないが、Ｒニーディングディスク、Ｎニーディングディスク、Ｌニーディングディスク、Ｌスクリュー、シールリング、ミキシングスクリュー、またはロータスクリューのうちの２種以上を組み合わせた、長さが２．５Ｄ～８．０Ｄ（Ｄはシリンダー径）の構成からなることが好ましい。この混練部は総計の長さが２．５Ｄ～８．０Ｄであれば２か所以上に分けて設置しても構わない。
　Ｒニーディングディスクは、順送りニーディングディスク（以下Ｒと称することもある）とも呼ばれ、通常羽根が２枚以上でその羽根のねじれ角度Θは１０度から７５度である。このように羽根を所定角度ずらして設置することにより、樹脂を送ることができ、かつ強い剪断力を加えることができる。
　Ｎニーディングディスクは、直交ニーディングディスク（以下Ｎと称することもある）とも呼ばれ、通常羽根が２枚以上で、かつ羽根のねじれ角度Θが７５度から１０５度である。羽根が略９０度ずらして設置されているために樹脂を送る力は殆どないが混練力は強い。
　Ｌニーディングディスクは、逆送りニーディングディスク（以下Ｌと称することもある）とも呼ばれ、通常羽根が２枚以上でその羽根のねじれ角度Θは－１０度から－７５度である。Ｌニーディングディスクは送られてくる樹脂を堰き止めたり、送られた樹脂を送り戻す方向に働く昇圧能力のあるエレメントである。混練を促進するエレメントの下流側に設けることにより樹脂を堰き止め、強力な混練効果を発揮させるものである。
　Ｌスクリューは、逆送りスクリューともよばれ、通常の送りスクリューに対して、反対の方向に螺旋しているスクリューであり、樹脂を堰き止めたり、送られた樹脂を戻す方向に昇圧能力のあるエレメントである。Ｌニーディングディスクと同じく、混練を促進するエレメントの下流側に設けることにより樹脂を堰き止め、強力な混練効果を発揮させるものである。
　上記の羽根は通常楕円状であり、楕円状の２つの頂点に平坦部が施されている。この羽根のことをディスクとも称し、各ニーディングディスクは通常、ディスク３～７枚により構成されている。このディスクは略三角状で３つの頂点をもつ場合もあり、これは三条ニーディングディスクともいう。同じく、Ｒ、Ｎ、Ｌのタイプがある。こちらも同様に使用することができる。ニーディングディスクの中には頂点をスクリュー軸方向にツイストしたツイストニーディングディスク等もあり、同様な混練効果が得られる。
　メジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体を効率的に溶融するにはツイストニーディングディスクが好適に用いられる。
　シールリングは、スクリューに嵌合されるリング状のものであって、流路の７０～９０％程度を閉塞し樹脂の流れを滞留させ、これにより樹脂圧力を高めることができる。Ｌニーディングと同じく、混練を促進するエレメントの下流側に設けることにより樹脂を堰き止め、強力な混練効果を発揮できる。
　ミキシングスクリューは、スクリューフライトの山の部分を削ってできたものであり、一条あるいは二条の送り、あるいは逆送りスクリューであって、強い剪断分散力を有するエレメントである。順送り切欠き型ミキシングスクリュー、逆送り切欠き型ミキシングスクリューがある。
　ロータスクリューは、楕円形状（２翼構造）もしくは三角形状のロータ翼を形成しているもので、ロータとバレル内壁面間の隙間（チップクリアランス）により強力なせん断力を発現できる。
　混練部は上記したもののうちの２種以上を組み合わせるのが好ましいが、Ｒニーディングディスク、Ｎニーディングディスク、Ｌニーディングディスクを組み合わせたものがより好ましく、例えば、１つ或いは複数のＲのあとに複数のＮを配置して次にＬを配置する構成、ＲＲＮＮＮＮＮＬ等や、ＲＮＮＮＬの構成等が好ましい。
　本発明の方法では、スクリュー軸に掛かるトルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の高トルク、スクリュー回転数を４００～８００ｒｐｍの高スクリュー回転で行い、従来にない高吐出量の押出が可能である。スクリュー回転数が４００ｒｐｍ未満、トルク密度が９．０Ｎｍ／ｃｍ３未満であると、高吐出は得られない。またトルク密度が１７．０Ｎｍ／ｃｍ３を超えれば少しのトルク変動で、スクリュー軸が破損する可能性がある。スクリュー回転８００ｒｐｍを超えれば、急速に樹脂温度が上昇し、ＹＩの上昇、全光線透過率の悪化を招く。透明性に優れたポリカーボネート樹脂組成物ペレットを高吐出（高い生産性）で生産するにはスクリュー回転数４００～８００ｒｐｍの範囲かつ、トルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の範囲でなければならない。
　そして、本発明では、スクリュー軸トルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の範囲、スクリュー回転数を４００～８００ｒｐｍの範囲で、［吐出量（ｋｇ／ｈ）÷スクリュー回転数（ｒｐｍ）÷二軸のスクリュー軸の芯間距離の３乗（ｃｍ３）］を０．０１５～０．０２６ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３となる条件で混練する。特定のポリカーボネート樹脂原料を用い、それを前記の条件で混練して、混練後のポリカーボネート樹脂組成物の未溶融部を２～３０％とし、それにより、樹脂温度を大幅に下げられ、色調ＹＩの増加を抑えることが可能となる。
　［吐出量（ｋｇ／ｈ）÷スクリュー回転数（ｒｐｍ）÷二軸のスクリュー軸の芯間距離の３乗（ｃｍ３）］は、好ましくは０．０１６～０．０２５ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３であり、より好ましくは０．０１７～０．０２４ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３である。
　スクリュー軸トルク密度は９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３であるが、好ましくは９．５Ｎｍ／ｃｍ３以上、より好ましくは１０．０Ｎｍ／ｃｍ３以上、１０．５Ｎｍ／ｃｍ３以上がさらに好ましく、好ましくは１６．５Ｎｍ／ｃｍ３以下、より好ましくは１６．０Ｎｍ／ｃｍ３以下である。
　二軸押出機は、図１に示すように、２本のスクリュー１、１’が収容されたシリンダーの先端２にフランジ３を介してダイホルダ４を有する。ダイ部には、ブレーカープレート（あるいはリングプレート）５があり、ブレーカープレート５内にはスクリーンメッシュを装着して異物等がろ過により除去することもできる。スクリーンメッシュを使用しない場合は、リング状のプレートであるリングプレートを設置するのが普通である。ダイホルダ４はダイプレート、フランジ３はヒンジプレートとも呼ばれる。ダイホルダ４には、ダイ穴７を有するダイ６が組み込まれている。
　混練後のポリカーボネート樹脂組成物の未溶融部の割合（％）は、ダイホルダ４手前のフランジ３の内部Ａの未溶融率として確認できる。具体的には、上記条件で溶融混練した後に、押出機のダイホルダ４をそのフランジ３のヒンジで開放して、フランジ３の内部Ａでの溶融した樹脂を下に垂れ流す。そしてベントを真空に吸引すると溶融部が透明に、未溶融部が白濁して見える。この時に樹脂に力を加えず、フランジ３の内部から出てきた樹脂を自然落下させる。未溶融部は白濁部として残るために、回転している左右のスクリュー１、１’全体が見られる視野内で、２本のスクリュー先端の全面から写真撮影する。その写真の溶融部、未溶融部が全体画面になるように写真を拡大する。
　図３はその状況を示す写真であり、実施例において未溶解率を測定する際の開放時の溶融樹脂の写真である。フランジ３の横のヒンジでダイホルダ４を図３中、手前に引き、ダイホルダ４から下に垂れ流れている樹脂の、図３中、白い破線で囲まれた部分を写真撮影して、図４にあるような画像を得る。
　この画像を画像解析して、透明な溶融部と未溶融の白濁部とから、未溶融部の視野面積率を求めて、未溶融率（未溶融視野面積率：単位は％）を測定する。
　画像解析は、具体的には以下のようにして行った。
　汎用の画像解析計測システムである「ＷｉｎＲＯＯＦ２０１８」（三谷商事社製）を用いて、図４にあるようなモノクロ画像とし、濃度変換機能を用いて、閾値を濃度６７～２５５として輝度の高い部分を抽出し（図５）、その後、閾値６３～２２５で白濁部（未溶融部）を選択するように二値化し（図６）、これから未溶融部の視野面積率を測定した。
　この未溶融視野面積率は、未溶融体積率「未溶融部体積／（溶融部体積＋未溶融部体積）」ではない。溶融部は透明であり、表層の未溶融部も内部の未溶融部も見える。従って、未溶融体積率より未溶融視野面積率は大きな値となるが、本発明では未溶融率として、上記した方法で測定する未溶融視野面積率を用いる。
　未溶融率は２～３０％であるが、好ましくは３％以上、より好ましくは４％以上であり、好ましくは２５％以下、より好ましくは２０％以下である。未溶融部を２％～３０％残すことにより、樹脂温度を大幅に下げられ、色調ＹＩの増加を抑えることが可能となる。未溶融率が２％未満では、ＹＩが悪く透明性も不十分となり、３０％を超える状態になると、急速にベントアップが生じて生産不能に陥りやすくなる。
　上記した高エネルギー領域で安定的に透明性に優れたポリカーボネート樹脂組成物ペレットを生産するには、シリンダー構成も適正化することが好ましい。ポリカーボネート樹脂は高湿度の環境で０．２％程度の水分を吸水している。また、製造工程では溶媒を使用し、その後工程で乾燥してもその溶媒が僅かながら残存している。通常は残存溶媒は０．１％以下である。このような水分や残存溶媒は二軸押出機の中での高温・溶融状態で気化し、揮発成分は真空ベントから脱揮されるが、ポリカーボネート樹脂の処理量が多い程、この揮発成分は増大する。すると、真空ベント部で多量の揮発成分による上昇気流が発生し、溶融樹脂を押し上げるベントアップが発生し易い。
　このベントアップを抑制するには、混練部の下流に、スクリュー軸方向長さが２．０～６．０Ｄの長さの開口部を有するベントシリンダーを使用し脱揮することにより、さらに抑制可能となる。２．０Ｄより短いと、脱揮が不十分となり、真空ベントで上流からベントアップが発生しやすい。６．０Ｄより長いと、全体的に押出機が長くなり、滞留時間が長くなり、樹脂温度が上昇しＹＩが上昇しやすい。また真空ベントの開口の幅（スクリューに直角の幅の長さ）は０．３～１．５Ｄであることが好ましい。０．３Ｄ未満だと、脱揮能力が低くベントアップしやすい。１．５Ｄ超にすると、スクリュー上を回転する樹脂の遠心力により、ベントアップする可能性がある。
　シリンダーは、場合によりバレルと呼ばれることもあり、押出機メーカーにより呼称は変わるが同じものであり、二軸スクリューが入る筒状のパーツをいう。シリンダー直径とはシリンダーに左右２個の円筒が交わるように空いた穴の交わらない部分の円筒の直径をいう。ここでいう１Ｄとはシリンダー直径のことをいう。
　また、この高エネルギー領域、つまり高吐出領域ではベント開口部の最下流位置からスクリュー先端までの距離を５．０～１０．０Ｄとすることが好ましい。これより短いと、ダイ穴やメッシュスクリーンでの圧力により、スクリュー先端の樹脂滞留部が真空ベントに到達し、ベントアップを起こしやすい。この場合のベントアップはスクリューの下流からベント部に樹脂が盛り上がってきてベントアップを起こす。これより長いと、滞留時間が長くなり、樹脂温度が上昇しＹＩが上昇し易い。
　そして、押し出されたポリカーボネート樹脂組成物のストランド状の溶融物は、好ましくは水中冷却してカッティングされペレットとなる。
　押出ダイ６の形状は特に制限はなく、公知のものが使用される。吐出ノズルのダイ穴７の直径は、押出し圧、所望するペレットの寸法にもよるが、通常２～５ｍｍ程度である。押し出された直後のポリカーボネート樹脂組成物の温度は、好ましくは２６０～３３０℃、より好ましくは２６５～３２５℃である。
　本発明の方法において、粘度平均分子量１１０００～２７０００、メジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体を、好ましくは５０質量％以上含む原料を使用するが、他の樹脂や添加剤を配合してもよい。このような配合成分は、ポリカーボネート樹脂粉粒体と一緒にまたは別フィードにて、二軸押出機の根本の供給口から供給されることができるし、あるいは分割した混練部の途中から添加することもできる。
　他の配合成分としては、他の樹脂、リン系難燃剤や有機金属塩系難燃剤などの難燃剤、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）等の難燃助剤、各種エラストマー（耐衝撃性改良剤）、離型剤、安定剤、フィラー（充填材）、強化剤、着色材（染顔料）、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤等が好ましく挙げられる。
　あるいはポリカーボネート樹脂ペレットを使用してもよい。通常ペレットの大きさは長さが２ｍｍから５ｍｍ、太さ（直径）２ｍｍから５ｍｍのものである。重量としては１０ｍｇから４０ｍｇ／個の範囲である。
　ポリカーボネート樹脂ペレットは、未使用のいわゆるバージンのペレットであってもよいし、リサイクル材（再生材）ペレットであってもよい。リサイクル材ペレットの原料としては、例えばＣＤやＤＶＤ等の光学ディスク、導光板、自動車窓ガラスや自動車ヘッドランプレンズ、風防などの車両透明部材、水ボトルなどの容器、メガネレンズ、防音壁やガラス窓、波板などの建築部材などが好ましく挙げられる。また、成形時の不適合品、スプルーまたはランナーなどから得られた粉砕品、これらを粉砕、洗浄、分離回収したものをリペレットしたものであってもよい。
　本発明の方法で得られたポリカーボネート樹脂組成物ペレットは、透明性に優れ、ＪＩＳ　Ｋ７３６１により透過光で求めた全光線透過率（２ｍｍ厚）が好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは６５％以上、特には７０％以上である。
　本発明の方法で得られたポリカーボネート樹脂組成物ペレットから成形品を製造する方法は、特に限定されるものではなく、ポリカーボネート樹脂について一般に採用されている成形法、すなわち、一般的な射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、多色射出成形法、ガスアシスト射出成形法、断熱金型を用いた成形法、急速加熱冷却金型を用いた成形法、発泡成形（超臨界流体も含む）、インサート成形、ＩＭＣ（インモールドコーティング成形）成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法などを採用することができる。
　得られた成形品は、プリンターや複写機等のＯＡ機器、電気機器、電子機器、自動車等の車両、住宅、建築、その他の部品として好適に使用でき、特に、プリンターや複写機等のＯＡ機器、コンピューター、パソコン、各種携帯端末、バッテリー等の筐体等として好適に使用できる。
　以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
　実施例および比較例に使用した押出機としては、超高トルクの押出機である日本製鋼所社製二軸押出機「ＴＥＸ４４αＩＩＩ」を使用した。このスクリュー軸の芯間距離は３．８７ｃｍ、最大トルクは（２本のスクリュー軸の根本に掛かるトルクの合計）は２０７７Ｎｍである。
　使用したスクリュー構成は、図２のシリンダー構成１～３に示すスクリュー構成とした。混練部はいずれもニーディングディスクＲＲＮＮＬの５組構成とした。各二―ディングディスクとしては５枚羽根からなる、長さ０．９３６Ｄのものを使用した。１Ｄはシリンダー直径４７ｍｍである。
　シリンダー構成は、図２に示したシリンダー構成１～３である。
＜シリンダー構成１＞
　シリンダー位置Ｃ１にホッパーシリンダー、Ｃ２～Ｃ１１を中間シリンダー（開口のないシリンダー）、Ｃ１２を開口部の長いベントシリンダー（開口長さ４Ｄ、開口幅１Ｄ）、Ｃ１３～Ｃ１４を中間シリンダーとした。
＜シリンダー構成２＞
　Ｃ１をホッパーシリンダー、Ｃ２～Ｃ１２を中間シリンダー、Ｃ１３を開口部の長いベントシリンダー（開口長さ４Ｄ、開口幅１Ｄ）、Ｃ１４を中間シリンダーとした。
＜シリンダー構成３＞
　Ｃ１をホッパーシリンダー、Ｃ２～Ｃ１２を中間シリンダー、Ｃ１３を通常のベントシリンダー（開口長さ１Ｄ、開口幅１Ｄ）、Ｃ１４～Ｃ１５を中間シリンダーとした。
　ブレーカープレート５内には４０メッシュのスクリーンメッシュ１枚を装着した。ダイ６は、穴径が４．５ｍｍφ、１７穴、ランド長さＬが１６ｍｍのものを使用した。
（実施例１～７、比較例１～２）
　使用した原料は、粘度平均分子量Ｍｖ＝１４２００、光散乱湿式法によるメジアン径Ｄ５０が５７４μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「Ｈ－７０００」。以下、ＰＣ－１と称する。）を使用した。ＪＩＳ　Ｋ００６９乾式ふるい分け法で測定したＤ５０は６２０μｍであった。
実施例１
　シリンダー構成をシリンダー構成１とし、シリンダー設定温度はシリンダー位置Ｃ２を７０℃、Ｃ３～Ｃ１４を２５０℃、フランジ、ダイホルダを２５０℃とした。スクリュー回転数を７００回転とし、ＰＣ－１を処理量（吐出量に同じ。）８５０ｋｇ／ｈでＣ１のホッパーシリンダーにフィードし、吐出量／回転数／軸間距離の３乗を０．０２１ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３の条件で混練した。この時のモータートルク（制御盤に表示されるトルク％）からスクリュー軸トルク密度を求めた。フランジ３のヒンジでダイホルダ４を開放し、真空に吸引すると、ダイホルダ４手前のフランジ３内で溶融した透明のポリカーボネート樹脂の中に、未溶融の白濁したポリカーボネート樹脂が見られた。この溶融及び未溶融のポリカーボネート樹脂は自然落下し、下方に設置した水を張ったバットに溜まるので、１０ｋｇ程溜まったらその都度取り除いた。開放したダイホルダからは２本のスクリュー先端が見られ、その部分を写真撮影し、拡大し、前述した画像解析により未溶融視野面積率（以下、未溶融率（％）と称する）を求め、表１に記載した。
　一旦フィードとスクリュー回転を止め、ダイホルダを閉め、同条件で運転し、ストランドを押出、冷却水槽を用い、ストランドを引き取り、ペレタイザーでカットし、ペレットを得た。
　得られたペレットを射出成形し、全光線透過率とＹＩを求めた。ダイから出てきたストランドの温度を熱電対で温度測定し、樹脂温度とした。
　全光線透過率は、ＪＩＳ　Ｋ７３６１に従って、上記樹脂組成物ペレットを１００℃で５時間乾燥した後、射出成形機（日本製鋼所社製「Ｊ５５－６０Ｈ」）を用い、シリンダー設定温度２８０℃、金型温度７０℃にて、スクリュー回転数１００ｒｐｍ、射出速度２５ｍｍ／ｓの条件下にて、３段型プレート（９０ｍｍ×５０ｍｍ×厚みがゲート側から３ｍｍ（長さ２０ｍｍ）、２ｍｍ（長さ４５ｍｍ）、１ｍｍ（長さ２５ｍｍ））を射出成形し、得られた３段型プレートの厚み２ｍｍの部分について、日本電色工業社製のＮＤＨ－２０００型ヘイズメーターを用いて全光線透過率（単位：％）を測定した。
　また、同じ個所を日本電色社製、ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ「ＳＥ６０００」を用い、透過光でＹＩを測定した。
　以上の結果から、以下の３段階（〇、△、×）の基準で、総合評価を行った。
　　〇：２ｍｍ厚で測定のＹＩが２．０未満であり、生産上の問題もない。
　　△：２ｍｍ厚で測定のＹＩが２．０未満であるが、連続生産が困難。
　　×：２ｍｍ厚で測定のＹＩが２．０以上、または生産不能。
　これらの結果を表１に記載した。
実施例２～５
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表１に記載した通りとした以外は実施例１と同様に実験した。
実施例６
　シリンダー構成をシリンダー構成２にした以外は、実施例１と同様に実験した。真空ベント口を確認すると、スクリュー下流の領域から僅かながら徐々に樹脂が上がってくるベントアップが確認された。すぐさまストランドを引き、ペレタイザーでカットし、短時間でペレットをサンプリングした。長時間の運転では真空ベント口が閉塞し、押出機を止める必要があった。スクリュー下流の領域から徐々にベントアップしたことから、ダイ穴やメッシュでの樹脂圧により、スクリュー先端に樹脂が滞留し、ベントアップしたと考えられる。
実施例７
　シリンダー構成をシリンダー構成３にした以外は、実施例１と同様に実験した。真空ベント口を確認すると、スクリュー上流の領域から僅かながら徐々に樹脂が上がってくるベントアップが確認された。すぐさまストランドを引き、ペレタイザーでカットし、短時間でペレットをサンプリングした。長時間の運転では真空ベント口が閉塞し、押出機を止める必要があった。スクリュー上流の領域から徐々にベントアップしたことから、樹脂からの揮発成分が多く、通常の開口の狭いベントでは揮発成分の上昇速度が速く徐々にベントアップしたと考えられる。
比較例１
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表１に記載の条件とした以外は、実施例１と同様に実験した。ダイホルダ開放時の未溶融率は３３％と高かった。ダイホルダを閉めて、ストランドを引き出すと、スクリューの上流から急速にベントアップが発生し、押出機を停止せざるを得なかった。ペレットのサンプリングの時間もなかった。未溶融部が多く、メッシュでそれらが閉塞し、スクリュー先端の長い範囲で樹脂が滞留し、急速なベントアップが発生したと考えられる。
比較例２
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表１に記載の条件とした以外は、実施例１と同様に実験した。ダイホルダ開放時に確認したが未溶融は見られなかった（未溶融率０％）。ダイホルダを閉めストランドを引き取り、カットし、ペレットを得た。ストランドの温度は高く、射出成型片のＹＩも高かった。未溶融部がないことにより、容易に樹脂温度が上昇し、色調が悪化したと考えられる。
　以上の結果を、以下の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例８～１４、比較例３～４）
　使用した原料は、粘度平均分子量Ｍｖ＝２１５００、光散乱湿式法によるメジアン径Ｄ５０が１０６０μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「Ｓ－３０００」。以下、ＰＣ－２と称する。）を使用した。ＪＩＳ　Ｋ００６９乾式ふるい分け法で測定したＤ５０は１１５０μｍであった。
実施例８
　実施例１において、ポリカーボネートＰＣ－１をＰＣ－２にした以外は実施例１と同様に実験した。
実施例９～１２
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表２に記載した通りとした以外は、実施例８と同様に実験した。
実施例１３
　シリンダー構成をシリンダー構成２にした以外は実施例８と同様に実験した。真空ベント口を確認すると、スクリュー下流の領域から僅かながら徐々に樹脂が上がってくるベントアップが確認された。すぐさまストランドを引き、ペレタイザーでカットし、短時間でペレットをサンプリングした。長時間の運転では真空ベント口が閉塞し、押出機を止める必要があった。スクリュー下流の領域から徐々にベントアップしたことから、ダイ穴やメッシュでの樹脂圧により、スクリュー先端に樹脂が滞留し、ベントアップしたと考えられる。
実施例１４
　シリンダー構成をシリンダー構成３にした以外は実施例８と同様に実験した。真空ベント口を確認すると、スクリュー上流の領域から僅かながら徐々に樹脂が上がってくるベントアップが確認された。すぐさまストランドを引き、ペレタイザーでカットし、短時間でペレットをサンプリングした。長時間の運転では真空ベント口が閉塞し、押出機を止める必要があった。スクリュー上流の領域から徐々にベントアップしたことから、樹脂からの揮発成分が多く、通常の開口の狭いベントでは揮発成分の上昇速度が速く徐々にベントアップしたと考えられる。
比較例３
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表２に記載の条件とした以外は実施例８と同様に実験した。ダイホルダ開放時の未溶融率は３２％と高かった。ダイホルダを閉めて、ストランドを引き出すと、スクリューの上流から急速にベントアップが発生し、押出機を停止せざるを得なかった。ペレットのサンプリングの時間もなかった。未溶融部が多く、メッシュでそれらが閉塞し、スクリュー先端の長い範囲で樹脂が滞留し、急速なベントアップが発生したと考えられる。
比較例４
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表２に記載の条件とした以外は実施例８と同様に実験した。ダイホルダ開放時に確認したが未溶融は見られなかった（未溶融率０％）。ダイホルダを閉めストランドを引き取り、カットし、ペレットを得た。ストランドの温度は高く、射出成型片のＹＩも高かった。未溶融部がないことにより、容易に樹脂温度が上昇し、色調が悪化したと考えられる。
　以上の結果を以下の表２に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例１５～２１、比較例５～７）
　原料は、ＰＣ－２の８０質量％に、粘度平均分子量が２０８００の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社製「Ｍ７０２０ＩＲ」）のペレット（ペレット径３ｍｍ、ペレット長さ３ｍｍ、平均重量２０ｍｇ／個。以下、ＰＣ－３という。）を２０質量％の割合で混合して使用した。
実施例１５
　ポリカーボネート樹脂ＰＣ－１を、ＰＣ－２を８０質量％（６８０ｋｇ／ｈ）、ＰＣ－３を２０質量％（１７０ｋｇ／ｈ）とした以外は実施例１と同様に実験した。
実施例１６～１９
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表３に記載した通りとした以外は、実施例１５と同様に実験した。
実施例２０
　シリンダー構成をシリンダー構成２にした以外は実施例１５と同様に実験した。真空ベント口を確認すると、スクリュー下流の領域から僅かながら徐々に樹脂が上がってくるベントアップが確認された。すぐさまストランドを引き、ペレタイザーでカットし、短時間でペレットをサンプリングした。長時間の運転では真空ベント口が閉塞し、押出機を止める必要があった。スクリュー下流の領域から徐々にベントアップしたことから、ダイ穴やメッシュでの樹脂圧により、スクリュー先端に樹脂が滞留し、ベントアップしたと考えられる。
実施例２１
　シリンダー構成をシリンダー構成３にした以外は実施例１５と同様に実験した。真空ベント口を確認すると、スクリュー上流の領域から僅かながら徐々に樹脂が上がってくるベントアップが確認された。すぐさまストランドを引き、ペレタイザーでカットし、短時間でペレットをサンプリングした。長時間の運転では真空ベント口が閉塞し、押出機を止める必要があった。スクリュー上流の領域から徐々にベントアップしたことから、樹脂からの揮発成分が多く、通常の開口の狭いベントでは揮発成分の上昇速度が速く徐々にベントアップしたと考えられる。
比較例５
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表３に記載の条件とした以外は、実施例１５と同様に実験した。ダイホルダ開放時の未溶融率は３６％と高かった。ダイホルダを閉めて、ストランドを引き出すと、スクリューの上流から急速にベントアップが発生し、押出機を停止せざるを得なかった。ペットのサンプリングの時間もなかった。未溶融部が多く、メッシュでそれらが閉塞し、スクリュー先端の長い範囲で樹脂が滞留し、急速なベントアップが発生したと考えられる。
比較例６
　スクリュー回転数、吐出量、及び吐出量／回転数／軸間距離の３乗を表３に記載の条件とした以外は、実施例１５と同様に実験した。ダイホルダ開放時に確認したが未溶融は見られなかった（未溶融率０％）。ダイホルダを閉めストランドを引き取り、カットし、ペレットを得た。ストランドの温度は高く、射出成型片のＹＩも高かった。未溶融部がないことにより、容易に樹脂温度が上昇し、色調が悪化したと考えられる。
比較例７
　原料としてＰＣ－３を１００質量％使用したこと以外は、実施例１９と同様に実験した。ダイホルダ開放時の未溶融率は３５％と高かった。ダイホルダを閉めて、ストランドを引き出すと、スクリューの上流から急速にベントアップが発生し、押出機を停止せざるを得なかった。ペットのサンプリングの時間もなかった。未溶融部が多く、メッシュでそれらが閉塞し、スクリュー先端の長い範囲で樹脂が滞留し、急速なベントアップが発生したと考えられ、ペレットは溶融し難いことがわかる。
　以上の結果を以下の表３に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明の方法によれば、超高トルクの二軸押出機を用いて、高い生産性で、従来よりも安定的に、透明性に優れたポリカーボネート樹脂組成物ペレットを製造できるので、産業上の利用性は非常に高い。
１、１’：スクリュー
２：押出機のシリンダー先端部
３：フランジ
４：ダイホルダ
５：ブレーカープレート
６：ダイ
７：ダイ穴
Ａ：フランジ３内の樹脂の未溶融率測定部

Claims (4)

  1. 　粘度平均分子量が１１０００～２７０００、光散乱湿式法によるメジアン径Ｄ５０が４００～１５００μｍのポリカーボネート樹脂粉粒体を原料とし、二軸押出機によりポリカーボネート樹脂組成物ペレットを製造する方法であって、
    　１本のスクリュー根本に掛かるスクリュー軸トルク密度が９．０～１７．０Ｎｍ／ｃｍ３の範囲、スクリュー回転数は４００～８００ｒｐｍの範囲で、吐出量（ｋｇ／ｈ）÷スクリュー回転数（ｒｐｍ）÷二軸のスクリュー軸の芯間距離の３乗（ｃｍ３）が０．０１５～０．０２６ｋｇ／ｈ／ｒｐｍ／ｃｍ３の条件で混練し、ダイホルダ手前のフランジ部での未溶融率を２～３０％の範囲とし、ダイから押し出したストランドを引き取りペレット化することを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法。
  2. 　混練部の下流側にスクリュー軸方向で長さが２．０～６．０Ｄ（Ｄはシリンダー径）の開口部を有するベントを使用し真空脱揮し、ベント開口部の最下流位置からスクリュー先端までの距離を５．０～１０．０Ｄとする請求項１に記載の製造方法。
  3. 　ダイから出た直後のストランドの温度が２６０～３３０℃の範囲である請求項１または２に記載の製造方法。
  4. 　得られたポリカーボネート樹脂組成物ペレットから、ＪＩＳ　Ｋ７３６１により透過光で求めた全光線透過率が５０％以上である請求項１～３のいずれかに記載の製造方法。
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