聚碳酸酯树脂粒料的制造方法

专利名称：聚碳酸酯树脂粒料的制造方法
技术领域：
本发明涉及聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，更具体地涉及制造聚碳酸酯树脂粒料的方法，该聚碳酸酯树脂粒料的氯化合物等杂质含量极少，树脂劣化少，不发生泛黄，粒料外观良好，可在无树脂添加剂的情况下使用。
背景技术：
聚碳酸酯树脂作为通用工程塑料，透明性、耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性等优异，因为该优异的特性，在电气、电子、办公自动化设备部件、机械部件、车辆用部件等广泛领域
中使用。在电气电子设备中，作为部件使用硅晶片、光盘基板、数据存储用硬盘、光存储光盘、IC芯片、LCD用高功能基板玻璃等各种电气电子设备部件。在电气电子设备的制造中，为了将这些部件组装并供给生产线，需要运输、转送这些部件，因此使用运送用箱，作为其材料，迄今使用聚碳酸酯树脂等各种热塑性树脂。近年来，电气电子设备部件随着为了高性能化而微细化、高密度化、高集成化，在制造环境、保管和移动中产生、接触的污染物质对电气电子设备制品的成品率、品质、可靠性产生很大影响，随着电气电子设备部件的微细化、高密度化和高集成化的进展，需要更高的清洁度。聚碳酸酯树脂，尤其利用芳香族二羟基化合物与光气在二氯甲烷(即亚甲基氯)溶剂中反应的所谓界面聚合法获得的聚碳酸酯树脂中含有二氯甲烷和其他氯化合物，虽然为少量，另外，这些氯化合物在熔融时分解，产生酸性物质。通过从聚碳酸酯树脂中去除这些污染源物质，预期会提高使用其的运送用箱的可靠性。为了解决与聚碳酸酯树脂有关的此类问题，已知有在熔融挤出时添加水以去除杂质的方法(例如参照专利文献I )，此外，专利文献2中提出了使添加的水发泡的方法。然而，仅仅利用这些方法，在其清洁度要求高水平的运送用箱等中，清洁度称不上是充分的，此外期望有效制造具有高水平清洁度的聚碳酸酯树脂成型材料的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特公平5-48162号公报专利文献2 :日本特许第3776746号公报

发明内容
发明要解决的问题本发明的目的是鉴于上述现有技术的问题而提供一种制造聚碳酸酯树脂粒料的方法，该粒料的氯化合物等杂质含量极少，树脂劣化少，不发生泛黄，粒料外观良好，可在无树脂添加剂的情况下使用。用于解决问题的方案
本发明人为了达成上述课题，反复深入研究，结果发现，使用特定的比表面积和粒径的聚碳酸酯树脂，通过将各特定的非活性气体处理工序、水注入工序、减压抽吸工序、冷却工序、切割工序、熟化工序组合，可以获得迄今不能达成的极低水平杂质含量的聚碳酸酯树脂粒料，从而完成了本发明。即，根据本发明的第一发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，其为由含有微量二氯甲烷的聚碳酸酯树脂制造二氯甲烷含量减少了的聚碳酸酯树脂粒料的方法，包括以下工序I)作为含有微量二氯甲烧的聚碳酸酯,使用比表面积为0. 008m2/g以上、且50质量％以上具有20(T2000 u m的粒径的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂；2)使粉粒体形状的聚碳酸酯树脂在氧浓度为3体积％以下的非活性气体氛围中落下、移动50cm以上的非活性气体处理工序； 3)将经过了非活性气体处理的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂供给到排气式挤出机中，在混炼区中，注入相对于100质量份聚碳酸酯树脂为0. f 2重量份的电导率为30 i! S/cm以下的水的工序；4)通过使设置于挤出机的水注入部的下游侧的排气口处于减压状态进行抽吸，从而从熔融状态的树脂中将二氯甲烷与上述水一起抽吸去除，并且将树脂中的水分浓度调节为10 200ppm的工序；5)将从挤出机的模头挤出的线料状的熔融树脂导入到电导率为30 y S/cm以下的水中进行冷却的工序；6)在70°C 130°C的范围切割线料，获得含有l(T200ppm水分的粒料的工序；7)通过将所得的含有IOlOOppm水分的粒料在湿润气氛下放置使之进一步含水，将含水率调节为超过粒料原来的含水率且1300ppm以下的熟化工序。另外，根据本发明的第2发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，在第I发明中，进一步进行对经过熟化工序获得的含水状态的粒料进行干燥的干燥工序。另外，根据本发明的第3发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，在第I发明中，用非活性气体处理粉粒体形状的聚碳酸酯树脂时，以落下状态供给粉粒体，从下方以相对于粉粒体为逆流的方式供给非活性气体。另外，根据本发明的第4发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，在第I发明中，使排气式挤出机的机筒中的氧浓度为3体积％以下。另外，根据本发明的第5发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，在第I发明中，注入水的混炼区为树脂的充满区域，树脂压力为0. 5^10MPa的范围。另外，根据本发明的第6发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，在第I发明中，挤出机的减压部中树脂充满率为5 30体积％的区域的长度为8. ODCD为挤出机的机筒内径)以上。另外，根据本发明的第7发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，在第I发明中，用于冷却线料的水的温度为3(T90°C。另外，根据本发明的第8发明，提供了一种聚碳酸酯树脂粒料，其通过第I发明的制造方法制造。
另外，根据本发明的第9发明，提供了一种电气电子设备部件运送用箱，其使用第8发明的聚碳酸酯树脂粒料。发明的效果根据本发明的热塑性树脂组合物成型体的制造方法，可以制造聚碳酸酯树脂粒料，其氯化合物等杂质含量极少，树脂劣化少，不发生泛黄，粒料外观良好，尤其适合于电气电子设备部件运送用箱等，可在无树脂添加剂的情况下使用。


图I所示为可应用于本发明的供给机-料斗-挤出机的构成例。图2(a)和(b)为说明本发明的落下距离的定义的图，(C)所示为用于使聚碳酸酯树脂分阶段落下而在料斗斜槽(hopper chute)内设置的部件的例子的图。 图3所示为本发明实施例中使用的挤出机的螺杆构成图。
具体实施例方式以下示出实施方式和例示物来详细说明本发明，但本发明不限定于该实施方式和例示物等来进行解释。其中，在本说明书中，除非另有规定，“、以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义来使用。另外，“ppm”是指质量ppm。本发明的特征在于，其是由含有微量二氯甲烷的聚碳酸酯树脂制造二氯甲烷含量减少了的聚碳酸酯树脂粒料的方法，其包括I)作为含有微量二氯甲烷的聚碳酸酯，使用比表面积为0. 008m2/g以上、且50质量％以上具有20(T2000 u m的粒径的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂；2)使粉粒体形状的聚碳酸酯树脂在氧浓度为3体积％以下的非活性气体氛围中落下、移动50cm以上的非活性气体处理工序；3)将经过了非活性气体处理的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂供给到排气式挤出机中，在混炼区中，注入相对于100质量份聚碳酸酯树脂为0. r2重量份电导率为30 i! S/cm以下的水的工序；4)通过使设置于挤出机的水注入部下游侧的排气口处于减压状态进行抽吸，从熔融状态的树脂中将二氯甲烷与上述水一起抽吸去除，并且将树脂中的水分浓度调节为10 200ppm的工序；5)将从挤出机的模头挤出的线料状的熔融树脂导入到电导率为30 y S/cm以下的水中并冷却的工序；6)在70°C 130°C的范围切割线料，获得含有l(T200ppm水分的粒料的工序；7)通过将所得的含有IOlOOppm水分的粒料在湿润气氛下放置使之进一步含水，将含水率调节为超过粒料原来的含水率且1300ppm以下的熟化工序。作为本发明中使用的聚碳酸酯树脂(A)，可列举出芳香族聚碳酸酯树脂、脂肪族聚碳酸酯树脂、芳香族-脂肪族聚碳酸酯树脂，优选是芳香族聚碳酸酯树脂，具体而言，可以使用通过使芳香族二羟基化合物与光气或碳酸的二酯反应而获得的热塑性芳香族聚碳酸酯聚合物或共聚物。
作为芳香族二羟基化合物，可列举出2，2_双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、四甲基双酚A、a，a ’ -双(4-羟苯基)-对二异丙基苯、对苯二酚、间苯二酚、4，4’ - 二羟基联苯等。另外，组合使用上述芳香族二羟基化合物上键合了 I个以上磺酸四烷基鱗的化合物、或具有硅氧烷结构的含两末端酚羟基的聚合物或低聚物等作为二羟基化合物的一部分时，可以获得阻燃性高的聚碳酸酯树脂。作为本发明中使用的聚碳酸酯树脂的优选例子，可列举出组合使用了 2，2-双(4-羟苯基)丙烷或2，2-双(4-羟苯基)丙烷与其他芳香族二羟基化合物作为二羟基化合物的聚碳酸酯树脂。对聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限制，通常，可以用界面聚合法(光气法)或熔融法(酯交换法)的方法来制造。界面聚合法中的聚合反应如下所述在对反应为非活性的有机溶剂、碱水溶液的存在下，通常将PH保持在9以上，使用芳香族二羟基化合物以及根据需要的分子量调节剂 (末端终止剂)和用于防止芳香族二羟基化合物氧化的抗氧化剂，使之与光气反应之后，添加叔胺或季铵盐等聚合催化剂，进行界面聚合，从而获得聚碳酸酯树脂。分子量调节剂的添加只要是从光气化时到聚合反应开始之间的期间即可，对其没有特别限制。其中，反应温度例如为(T40°C,反应时间例如为数分钟(例如10分钟) 数小时(例如6小时)。在此处，作为对反应为非活性的有机溶剂，可列举出二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、一氯苯、二氯苯等氯化烃等。另外，作为碱水溶液中使用的碱化合物，可列举出氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物。作为分子量调节剂，可列举出具有一价的酚羟基的化合物，优选可列举出间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚和对长链烷基取代苯酚等。分子量调节剂的用量相对于100摩尔芳香族二羟基化合物优选为50、. 5摩尔，更优选为3(Tl摩尔。作为聚合催化剂，可列举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、三己基胺、吡啶等叔胺类，三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵等季铵盐等。对熔融法进行说明，该制造方法中的聚合反应例如是碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的酯交换反应。作为碳酸二酯，可列举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等碳酸二烷基酯化合物，碳酸二苯酯和碳酸二(甲苯)酯等取代碳酸二苯酯等。碳酸二酯优选是碳酸二苯酯或取代碳酸二苯酯，更优选是碳酸二苯酯。在熔融酯交换反应中，通常，调节碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率、酯交换反应时的减压度，可以获得调节了所需分子量和末端羟基量的芳香族聚碳酸酯树脂。通常，熔融酯交换反应中，相对于I摩尔芳香族二羟基化合物，使用等摩尔量以上的碳酸二酯，尤其优选使用I. OOfl. 3摩尔，特别优选使用1.0广1.2摩尔。另外，作为更积极的调节方法，可列举出在反应时另外添加末端终止剂的方法，作为此时的末端终止剂，可列举出一元酚类、一元羧酸类、碳酸二酯类。本发明中使用的聚碳酸酯树脂可以用上述界面聚合法和熔融聚合法的任何一种来制造。然而，如上所述，通过界面聚合法制造的聚碳酸酯树脂中含有不少的源自聚合溶齐U、催化剂、催化钝化剂和反应副产物等的二氯甲烷和含有作为未反应残基的氯甲酸酯基的化合物等氯化合物，优选作为本发明的对象。因此，本发明的方法适合使用通过界面聚合法制造的聚碳酸酯树脂。按照由使用二氯甲烷作为溶剂在25°C的温度下测定的溶液粘度换算的粘均分子量计， 聚碳酸酯树脂的分子量通常为10000 50000的范围，优选为15000 30000的范围，更优选为1750(T27000的范围。粘均分子量低于10000时，机械强度低劣，而超过50000时，成型加工性低劣，因此不优选。本发明中使用的聚碳酸酯树脂以含有微量二氯甲烷的树脂为对象，在此处，微量是指，换算成氯原子量，含有200ppm以下的含氯化合物。用界面聚合法获得的聚碳酸酯树脂从聚合体系取出时，通常含有20ppm以上的含氯化合物。原料聚碳酸酯树脂中的二氯甲烷的通常含量为l(Tl00ppm。另外，对于换算成氯原子量含有显著超过200ppm含氯化合物的聚碳酸酯树脂，即使应用本发明的方法，也难以将二氯甲烷的含量降低至符合本发明的目的的3ppm以下。在本发明中，聚碳酸酯树脂使用具有粉粒体形状的树脂。具体而言，聚碳酸酯树脂是其50质量％以上按照根据JISK0069(筛分试验方法)的方法测定的粒径分布计为200 2000 u m、优选为300 2000 u m、进一步优选为400 2000 u m范围的粉粒体。含有超过50质量％的具有小于200 u m或超过2，000 u m的粒径的树脂时，具有小于200 的粒径的成分容易飞扬，难以从进料器定量地供给到挤出机。另外，对于具有超过2，000 u m的粒径的成分，后续的利用非活性气体的处理缺乏效果。另外，聚碳酸酯树脂的比表面积为0. 008m2/g以上,优选为0. 01m2/g以上，更优选为0. 012m2/g以上。比表面积小于0. 008m2/g时，难以表现后续利用非活性气体的处理的效果。在此处，聚碳酸酯树脂的比表面积是通过BET多点法求出的值。需要说明的是，本发明的粉粒体形状是指，只要是具有上述微细粒径分布的微粒即可，对其没有特别限制，是指所谓的粉体、微细粒料等粒状物、颗粒状物、片状物等。另外，聚碳酸酯树脂用于半导体基板用容器等尤其要求氯等半导体污染物质少的用途时，有可能成为污染物质的添加剂等尽可能不添加，在所谓的“无添加剂”下使用，但根据用途，可以含有热稳定剂、抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、颜料、染料、其他聚合物、阻燃剂、耐冲击改良剂、抗静电剂、增塑剂、相容剂等添加剂。这些添加剂可以配合一种或两种以上。在这些当中，尤其优选使用热稳定剂和抗氧化剂。对热稳定剂没有特别限制，例如优选列举出磷系化合物。作为磷系化合物，可以使用公知的任意磷系化合物。作为具体例子，可列举出磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸、多聚磷酸等磷的含氧酸，酸式焦磷酸钠、酸式焦磷酸钾、酸式焦磷酸钙等酸式焦磷酸金属盐，磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯、磷酸锌等第I族或第10族金属的磷酸盐，有机磷酸酯化合物，有机亚磷酸酯化合物，有机亚膦酸酯化合物等。其中，亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(单壬基苯基)酯、亚磷酸三(单壬基/ 二壬基-苯基)酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸单辛基二苯基酯、亚磷酸二辛基单苯基酯、亚磷酸单癸基二苯基酯、亚磷酸二癸基单苯基酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三硬脂酯、亚磷酸2，2-亚甲基双(4，6- 二叔丁基苯基)辛酯等有机亚磷酸酯是优选的。热稳定剂的含量相对于100质量份聚碳酸酯树脂通常为0. 001质量份以上，优选为0. 01质量份以上，更优选为0. 03质量份以上，另外，通常为I质量份以下，优选为0. 7质量份以下，更优选为0. 5质量份以下。热稳定剂过少时，热稳定效果有可能变得不充分，热稳定剂过多时，效果达到顶点，有可能变得不经济。另外，作为抗氧化剂，例如，可优先地列举出受阻酚系抗氧化剂。作为其具体例子，可列举出季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯 基)丙酸酯、硫代二亚乙基双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、N，N’ -1,6-亚己基双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基丙酰胺)、2，4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基[[3，5-双(1，I-二甲基乙基)-4-羟苯基]甲基]磷酸酯、3，3’，3”，5，5’，5”-六叔丁基-&，&’，a”_(均三甲苯-2，4，6-三基)三-对甲酚、4，6-双(辛硫基甲基)-邻甲酚、亚乙基双(氧化亚乙基)双[3- (5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、六亚甲基双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-I, 3，5-三嗪-2，4，6 (1H, 3H, 5H)-三酮、2，6- 二叔丁基-4- (4，6-双(辛硫基)_1，3，5_ 二嚷_2_基氛基)苯酌■等。其中，季戊四醇四[3- (3，5- 二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、十八烷基_3_ (3，5_ 二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯是优选的。作为这种酚系抗氧化剂，具体而言，例如，可列举出 Ciba Specialty Chemicals Inc.制造的 “ Irganox 1010”(注册商标，下同)、“Irganoxl076，，，ADEKA Corporation 制造的 “ADK STAB A0_50，，、“ADK STAB A0-60” 等。其中，抗氧化剂可以含有一种，也可以以任意组合和比率含有两种以上。抗氧化剂的含量相对于100质量份聚碳酸酯树脂通常为0. 001质量份以上，优选为0. 01质量份以上，另外，通常为I质量份以下，优选为0. 5质量份以下。抗氧化剂的含量在上述范围的下限值以下时，作为抗氧化剂的效果有可能变得不充分，抗氧化剂的含量超过上述范围的上限值时，效果达到顶点，有可能变得不经济。此外，本发明的聚碳酸酯树脂不仅可以使用未使用过(virgin)的原料，也可以使用由用过的制品再生的聚碳酸酯树脂、所谓的材料再生的聚碳酸酯树脂，另外，还可以使用由制品的不合格品、注口冷料(sprue )、流道冷料(runner )等获得的粉碎品或将它们熔融而获得的粉粒体等。再生的聚碳酸酯树脂与不是再生品的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂混合后使用，作为混合量，优选是全部聚碳酸酯树脂成分的80质量％以下，更优选为50质量％以下，特别优选为30质量％以下。粉粒体形状的聚碳酸酯树脂首先用非活性气体处理。用非活性气体的处理在聚碳酸酯树脂为特定的形状、且处于特定的状态的条件下进行。具体而言，作为含有微量二氯甲烷的聚碳酸酯，准备比表面积为0. 008m2/g以上、且50质量％以上具有20(T2000 u m粒径的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂,通过使这种粉粒体形状的聚碳酸酯树脂在氧浓度为3体积％以下的非活性气体氛围中落下、移动50cm以上来进行。使聚碳酸酯树脂为这种特殊形状的原因是为了增大了与非活性气体接触的面积(表面)，通过非活性气体有效地去除粉粒体表面残留的氧，另外，使其落下移动是为了使粉粒体以流动状态在非活性气体中移动来提高处理效率。顺便提一句，将粉粒体形状的聚碳酸酯树脂收容到容器中、用非活性气体置换容器中的气氛的方式获得了难以充分处理的结果。落下移动只要是如下进行即可通过使非活性气体自下方流过纵向载置有粉粒体形状的聚碳酸酯树脂的管状部件，用定量供给机等从上方供给粉粒体形状的聚碳酸酯树月旨，使其在非活性气体中以落下状态移动。具体而言，从50cm以上的高度的料斗(挤出机的料斗)上方供给粉粒体形状的聚碳酸酯树脂，使之落下，从料斗的根部供给非活性气体的方式可作为简便的方式列举出。以下使用

具体例子。这种粉粒体形状的聚碳酸酯树脂贮藏在原料供给机中，通过进料器(定量供给机)从该处供给到设置于挤出机上的料斗斜槽中。图I所示为可在本发明中应用的供给机-料斗-挤出机的构成例的图。料斗斜槽的底部与挤出机的供给口连接，聚碳酸酯树脂经由料斗斜槽依次供给到挤出机中，在挤出机内熔融混炼，形成粒料等树脂成型材料。
在配合除了聚碳酸酯树脂以外的其他成分时，该混合可以在投入到挤出机之前的任意阶段中配合。例如，可以在用转鼓、亨舍尔混合机、掺混机配合全部成分之后，根据需要经由进料器投入到料斗斜槽中，供给到挤出机。挤出机可使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等。另外，可以经由与聚碳酸酯树脂不同的路径供给到料斗斜槽中。首先，在本发明中，将材料供给到挤出机的料斗斜槽内部的气氛用非活性气体置换。在本发明中，非活性气体不限于稀有气体，是指相对于所使用的聚碳酸酯树脂的粉粒体呈非活性的气体。作为非活性气体，例如可使用氮气、二氧化碳气体、稀有气体等，特别优选使用氮气。在本发明中，为了置换料斗斜槽内的气氛，向料斗斜槽供给的非活性气体优选为干燥状态且纯度为99体积％以上。另外，如图I的虚线所示，非活性气体可以从料斗斜槽的挤出机供给口附近或从料斗斜槽的上部供给，优选从供给口附近(最下部)供给。这是因为，理想的是，边使聚碳酸酯树脂落下，边将树脂中的空气置换为气氛的非活性气体，在此基础上，维持非活性气体在料斗斜槽下部的气氛中所占的浓度较高。优选的是，料斗斜槽具有维持内部气氛中的非活性气体浓度较高、并且能够将置换的空气排出到外部的程度的气密性。非活性气体以使料斗斜槽内置换的空气排出、并且维持内部气氛的氧浓度较低的状态的流量持续供给。具体流量可以根据料斗斜槽的尺寸和气密性来适当确定。另外，在本发明中，优选的是，在用非活性气体处理粉粒体形状的聚碳酸酯树脂时，以落下状态供给粉粒体，从下方以相对于粉粒体为逆流的方式供给非活性气体。在本发明中，优选以使得料斗斜槽内气氛中的氧浓度为3体积％以下、优选为I体积％以下、更优选为0. 5体积％以下、最优选为0. I体积％以下的方式供给非活性气体。氧浓度例如可以在料斗斜槽下部、挤出机的供给口近旁测定。氧浓度超过3体积％时，不能充分获得因氧化劣化等导致的泛黄的抑制效果、氯化物等的去除效果。需要说明的是，非活性气体不仅可以供给到料斗斜槽内，而且也可以供给到挤出机的机筒内。需要说明的是，如上所述，在聚碳酸酯树脂中配合其他成分时，聚碳酸酯树脂以分散状态通过非活性气体气氛之后供给到挤出机。具体而言，聚碳酸酯树脂在内部气氛用非活性气体置换过的料斗斜槽内落下之后供给到挤出机。如上所述，在本发明中，优选的是，以在分散的状态下在料斗斜槽内落下的方式供给粉粒体形状的聚碳酸酯树脂。在此处，“分散的状态”是指各个树脂颗粒的表面可与气氛充分接触的状态，不需要特别的供给方法，可以通过使用螺旋式的定量供给装置从料斗上部连续(或间歇)地供给本发明的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂，从而在分散状态下落下。不为分散状态而是密集或成块地落下的情况是不优选的。然而，为了用非活性气体充分置换聚碳酸酯树脂的表面的凹坑等中含有的空气，粉粒体形状的聚碳酸酯树脂以在非活性气体气氛中按垂直距离计落下50cm以上、优选80cm以上之后到达挤出机供给口的方式供给。例如，如图I所示，使用进料器将聚碳酸酯树脂供给到料斗斜槽中的情况下，如图2(a)所示，使进料器出口的高度与挤出机的材料供给口(料斗斜槽底部)的垂直距离h为50cm以上。其中，如图2(b)所示，熔融混炼的材料在料斗斜槽内堆积时，使进料器出口的高 度与堆积的材料的顶点的垂直距离h为50cm以上。例如，使用双螺杆挤出机作为挤出机等进行将材料一点一点地供给到挤出机的机筒内的、称之为饥饿材料供给法的饥饿供给(饥饿进料)时，为图2(a)的状态，另外，使用单螺杆挤出机等不进行饥饿供给的情况下，为图2(b)的状态。因此，确定挤出机的种类或饥饿进料的是否采用、挤出速度、材料的供给量，使得粉粒体形状的聚碳酸酯树脂在料斗斜槽内落下50cm以上。通过设定为饥饿进料,确认可稳定地挤出。另外，在本发明中，粉粒体形状的聚碳酸酯树脂只要在非活性气体气氛中按实质的垂直距离计落下50cm以上即可，对落下的过程没有特别限制。不是一次落下50cm以上也可。另外，例如，如图2(c)所示，也可以在料斗斜槽的内表面上分几段设置一个以上的前端向下方倾斜的板状的部件(折流板)，使得粉粒体形状的聚碳酸酯树脂分阶段(之字形)落下，到达挤出机的材料供给口。在料斗斜槽内设置折流板等情况下，可以是多次分阶段落下的合计距离(之字形距离)为50cm以上。另外，落下不限于自由落下，只要是向下方移动即可。因此，在折流板上边滑落边下降的距离也包含在落下距离中。据认为，粉粒体不是以堆积的状态而是以分散的状态与气氛(非活性气体)接触的时间长的话，则树脂所含的空气与非活性气体的置换进一步进行。在设置折流板时，与按一次自由落下的方式落下50cm以上的情况相比，由于在料斗斜槽内缓慢落下，因此，空气与非活性气体的置换效率提高。然而，作为本发明对象的聚碳酸酯树脂由于是粒径小的粉粒体形状，与粒料之类的形状比较，空气阻力大，自由落下的速度小，因此，仅仅通过自由落下就可将空气置换为非活性气体。这样经过了非活性气体处理的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂可供给到排气式的挤出机中。而且，边向该混炼区中注入添加水，边从排气口脱气，边将聚碳酸酯树脂熔融挤出。作为注入的水，使用电导率为30 ii S/cm以下的水。电导率超过30 ii S/cm时，所得聚碳酸酯树脂粒料的清洁度恶化。电导率对所得聚碳酸酯树脂粒料的清洁度的影响的机制仍然是不明的，但据推测是因离子成分与聚碳酸酯或杂质的相互作用而引起的。水的优选电导率为20 ii S/cm以下，更优选为10 y S/cm以下，进一步优选为5 y S/cm以下，特别优选为3 ii S/cm以下，最优选为I ii S/cm以下。其中，电导率的测定使用电导率计在测定温度25°C下进行。另外，水的注入量相对于100质量份聚碳酸酯树脂为0. r2质量份。水的注入量少于o. I质量份时，不能表现水注入添加的效果，聚碳酸酯树脂中的氯化合物难以达到按氯原子计3ppm以下，另外，多于2质量份时，排气部中的脱气变得不充分，对聚碳酸酯树脂产生水解等不良影响。另外，由于产生大量蒸气，引起树脂的喷出(vent-up)。水的优选注入量相对于100质量份聚碳酸酯树脂为0. 15^1. 8质量份，更优选为0. 2^1. 5质量份，进一步优选为0. 3^1. 2质量份，特别优选为0. n. 0质量份。
作为本发明中使用的带有排气口的挤出机，可以是单螺杆挤出机，也可以是双螺杆挤出机，优选双螺杆挤出机。另外，排气口的数目可以是I处，也可以是2处以上，优选为2 6处。注入添加水的部位可以为2处以上。作为挤出机的螺杆的L/D，优选为10 80，更优选为15 70，更优选为20 60。过短时，脱气容易不足，过长时，色调容易变差。注入水的混炼区优选是熔融聚碳酸酯树脂满满地充满的部位(优选在充满区域进行)。充满区域以树脂的量(基于真密度的体积)相对于混炼区的螺杆的一个间距的空间体积的比例(是指充满率，单位体积％)表不时为95体积％以上，优选为98体积％以上，更优选为99体积％以上，尤其优选为100体积％的完全充满。水的注入部分的树脂压力(混炼部的机筒内压力)优选为0. 5 10MPa，更优选为IlMPa，更优选为疒7MPa。提高聚碳酸酯树脂的压力使水在熔融聚碳酸酯树脂中分散。树脂压力过小时，二氯甲烷的去除效果小，过大时，树脂劣化，色调容易恶化。优选的是，在混炼区中的注水点的上游侧设置树脂压力高的区域，在压力高的区域的下游侧设置注水点。具体而言，挤出机的螺杆构成推荐如下1)在上游侧设置有密封圈的部位之后紧接设置注水点；或者，2)自上游侧按顺序设置正向捏合元件，接着设置反向捏合元件，在反向捏合元件之后注水。方法I)中，密封圈是与螺杆嵌合的环状的密封圈，将流路的7(T90%左右闭塞，使树脂的流动滞留，由此，可以提高树脂的压力，在紧接密封圈后的下游侧设置注水点。另外，方法2)是设置旋转时将树脂输送到下游侧的正向捏合元件、接着在正向捏合元件的下游设置旋转时将树脂返回到上游侧的反向捏合元件，从而提高树脂压力，在反向捏合元件的后面进行注水的方法。另外，排气式挤出机的机筒(料筒)中的氧浓度优选为3体积％以下。通过为3体积％以下，容易防止所得聚碳酸酯树脂粒料的泛黄。为了使机筒中的氧浓度为3体积％以下，可以从挤出机的料斗侧(螺杆的根部)注入非活性气体。由于认为料斗下部的氧浓度与其没有大幅的差别，因此，如果机筒中的氧浓度难以直接测定，则用料斗下部的氧浓度代替。上述混炼区中注入水之后，通过使设置于挤出机的下游侧即挤出机的前端部附近的排气口处于减压状态进行抽吸，将二氯甲烷等挥发成分与水一起从熔融状态的树脂中抽吸去除。通过该抽吸，从充满树脂的混炼部分之后到螺杆前端的充满区域之间的非充满区域成为减压状态(减压部)。排气口与未图示的抽真空装置连接，进行减压排气。在排气部中，在之前的工序中分散有水的高温高压状态的聚碳酸酯树脂中分散的水由于急剧减压而气化膨胀，发泡，使聚碳酸酯树脂的表面积扩大，二氯甲烷等挥发成分与水一起从表面挥发。排气口的减压度为-0. 05MPa以下，更优选为_0. 07MPa以下，更优选为_0. 09MPa以下。对于熔融状态的聚碳酸酯树脂中的水分浓度，由于不能直接测定挤出机中的熔融树脂，因此用下述粒料中的水分浓度来代替。因为，据认为模头中熔融树脂中的水分浓度与粒料中的水分浓度之间没有大幅的差别。减压部的长度优选是在螺杆方向上为8. OD (D为挤出机的机筒内径)以上的长度，更优选为12D以上。另外，该减压部的树脂的充满率优选是5 30体积％。这是因为优选使熔融聚碳酸酯树脂的填充率充分降低，使脱气充分进行。更优选的树脂充满率为8 25体积％，更优选为10 20体积％。树脂充满率低于5体积％时，能够处理的树脂量减少，因此生产率下降。而且，将挤出之后(刚挤出后)的聚碳酸酯树脂中的水分浓度调节为l(T200ppm。使水分浓度为这种范围是为了良好地去除二氯甲烷等而不使聚碳酸酯树脂劣化；混炼并排气 直至水分浓度小于IOppm时，聚碳酸酯树脂容易劣化，而为超过200ppm的量时，二氯甲烷等残留。另外，通过为这种范围的水分含量，预期有通过水的增塑效果而使线料切割稳定的效果。聚碳酸酯树脂中的水分浓度优选为15 150ppm,更优选为2(Tl00ppm。刚挤出后的聚碳酸酯中的水分率的测定可以如下进行在线料冷却、切割之后的3分钟以内投入到真空干燥机中，在室温下干燥5分钟左右，从而仅仅干燥表面的吸附水，用微量水分测定装置测定。接着，聚碳酸酯树脂从挤出机的模头挤出为线料状，导入到水中并冷却。对挤出模头的形状没有特别限制，可以使用公知的形状。吐出喷嘴的模头的直径取决于挤出压力、所需的粒料的尺寸，通常为2飞mm左右。刚挤出之后的聚碳酸酯树脂的温度通常为300°C左右。线料通过牵引辊牵引，运送到冷却槽中积存的水中。进行冷却。为了减少树脂的劣化，线料从模头挤出之后到投入到水中的时间优选较短。通常，可以在从模头挤出之后I秒钟内投入到水中。在本发明中，此时，导入到电导率为30ii S/cm以下的水中。所使用的水的电导率超过30 u S/cm时，所得聚碳酸酯树脂粒料的清洁度变差。水的优选电导率为20 u S/cm以下，更优选为10 u S/cm以下，进一步优选为5 u S/cm以下，特别优选为3 u S/cm以下，最优选为I ii S/cm以下。冷却槽中积存的水经时劣化，电导率升高,但通过经常供给冷却水,使水从槽中溢流出，可以将电导率保持在规定的范围(30 y S/cm以下)。另外，水槽的温度根据位置而变化，通常线料投入到水槽中的地方为最高温度，随着冷却，水槽的温度下降。如果水槽的温度过低，则线料被过度冷却，如果水槽的温度过高，则线料的温度过度升高。水槽的温度的优选范围内是30°C 90°C，更优选的范围是40°C 70°C。这样冷却的线料通过牵引辊输送到造粒机中，进行切割，形成粒料。切割在线料温度处于7(Tl30°C、优选75 125°C的范围时进行。获得了含有l(T200ppm，优选15 150ppm水分的含水粒料。所得含水粒料由于没有经历挤出机带来的过剩剪切历程，因此，不发生大幅分子量降低或水解，形成清洁度高的粒料。线料温度低于70°C时，线料变得过硬，用造粒机切割时容易发生破裂、缺口，而超过130°C时，线料变得柔软，在切割面产生须状物(whisker)，粒料容易变形。需要说明的是，此时的线料温度可以通过非接触式的温度计测定，简便地，可以通过将温度计插入到收容了由切割机切割的粒料的袋或容器中的粒料中并测定来代替。此外，优选的是，将由切割机切割的粒料装入纸袋、纸制桶、金属容器等中，与湿润的空气接触，熟化。由切割机切割的粒料直接带有静电，容易吸附空气中的粉尘和地板的尘土。为了减少该静电，有用除电器(例如IONAI ZER SJ-M02 KEYENCE CORPORATION制造)积极地除电的方法，简单地，可通过将粒料投入到金属容器等中，与湿润空气接触来减少静电。据认为理由是，通过与湿润空气接触，粒料的吸附水分增加，粒料表面的导电性提高，电荷泄漏的速度加快；或者通过粒料的体积性吸湿，粒料整体的导电性提高。据认为，通过将粒料的容器设定为金属，可以发挥更大的除电效果。总之，通过该熟化工序，可以获得粉尘、尘土附着少的粒料。作为湿润空气，具体而言，相对湿度40%以上的空气是优选的，更优选相对湿度为50%以上、特别优选为60%以上的空气。通过将该熟化工序设定为长时间，含水率增加，发生电荷泄漏，粒料的带电量减少，可以获得粉尘、尘土附着少的粒料。该长时间的熟化方法是，在用切割机切割的粒料还没有被粉尘等污染之前收容到水蒸汽透过率较大的聚乙烯的袋等中，以天为单位、以月为单位在室内放置，使之熟化的方法。该长时间处理时的温度、湿度可以是常温、常湿，当然优选在调温和调湿的环境中调节天数、时间，控制含水率。然而，熟化工序的时间或含水的水分量存在限度，理想的是，熟化后的含水率为1300ppm以下。含有超过1300ppm的水时，使用该含水的粒料成型所需的成型品时，树脂容易水解，发生成型品强度降低的问题。另外，即使在粒料成型之前干燥，干燥需要时间，生产率下降。优选的含水率为IOOOppm以下。更优选为700ppm以下。通过使粒料中含有水来防止带电，目标带电量优选为IOkV以下，更优选为SkV以下。接着，进一步进行对经由熟化工序获得的含水状态的粒料进行干燥的干燥工序。含水工序的目的是除电以抑制尘埃的吸附，将粒料成型而获得成型品时，含水量多时，聚碳酸酯水解，成为泛黄等的原因。因此，在将成型品成型之前，再次调节粒料中的含水量。对上述含水的粒料实施干燥处理，将含水率调节至5(T200ppm。干燥处理用热风干燥器在温度10(Tl30°C左右，优选105 125°C的范围内进行通常2 10小时，优选3 7小时的范围。由本发明获得的聚碳酸酯树脂粒料(干燥处理后的粒料)成型为任意的形状，作为成型体使用。对成型体的形状、图案、色彩、尺寸等没有限制，根据该成型体的用途可以任意地设定。对成型体的制造方法没有特别限制，可以任意采用聚碳酸酯树脂组合物通常采用的成型法。举例来说，可列举出注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、二色成型法、气体辅助等中空成型法、使用绝热模具的成型法、使用快速加热模具的成型法、发泡成型(包括超临界流体)、嵌件成型法、IMC(模内涂布成型)成型法、挤出成型法、片成型法、热成型法、旋转成型法、层叠成型法、压制成型法等。另外，还可以采用使用热流道(hot runner)的成型法。
尤其，本发明的聚碳酸酯树脂粒料由于氯化合物等杂质含量极少，树脂的劣化少，不发生泛黄，可以在无树脂添加剂的情况下使用，因此，利用这些特长，可以在要求成型体清洁度高的电气电子设备等中广泛使用，尤其可用于电气电子设备部件运送用箱。为了制造电气电子设备部件运送用箱，通过用公知的方法将树脂粒料注射成型而成型为所需形状的箱。运送用箱包括各种储料匣(magazine)、托盘、盒子、容器等。其中，此处的电气电子设备部件没有特别限制，例如，是指硅晶片、硬盘、各种光盘基板、IC芯片、LCD用高功能基板玻璃等各种电气电子设备用的部件。实施例以下给出实施例来更具体说明本发明。然而，本发明并非限定于以下实施例来解释。以下的实施例和比较例中，作为聚碳酸酯树脂，使用以下的聚碳酸酯树脂(PC-ir(PC-3)。PC-I (聚碳酸酯树脂(PC-I)的制造)在溶解有连二亚硫酸钠(hydrosulfite)的苛性钠水溶液中在35°C下溶解双酚A，然后冷却到25°C，形成水溶液，将该水溶液与冷却至5°C的二氯甲烷连续地供给到内径6_的不锈钢制管中，进行混合，将混合液通过均质混合器中，进行乳化，制备乳浊液。向管中供给的供给量如下双酹A 16. 31kg/hr,苛性钠5. 93kg/hr,水101. lkg/hr,连二亚硫酸钠0. 018kg/hr,以及二氯甲烧 68. Okg/hr。生成的乳浊液经过内径6mm的管后流入到内径6mm、长度34m的聚四氟乙烯树脂制管式反应器中。同时以7. 5kg/hr的速度向管式反应器中供给冷却至0°C的液化光气，使之反应，生成低聚物。管式反应器的流速为I. 7m/秒。其中，在管式反应器中，温度上升到60°C，通过外部冷却，出口为35°C。将反应混合物静置分离，分离为水相与油相。所得低聚物的氯甲酸酯浓度为0. 47N，OH末端浓度为
0.23N，低聚物浓度为27. 7%。从所得油相分取40kg，加入到内容积200升的带有三叶后弯式(Pfaudler)叶片的反应槽中。接着，在其中添加25kg 二氯甲烷、5. 75kg25%苛性钠水溶液、41kg水和0. 87g (0. 020mol%，相对于双酚A)吡啶盐酸盐催化剂，在氮气气氛下，在10°C下在360rpm下搅拌60分钟,进行聚合反应,生成全OH末端(0H端基浓度60ii eq/g)的聚碳酸酯树脂。接着，在该反应混合液中添加175g (3. 92摩尔％，相对于双酚A)(末端终止剂)对叔丁基苯酚、105g 25重量％苛性钠水溶液、218g(相对于双酚A为0. 10摩尔％)2重量％三乙胺水溶液进一步在I小时、360rpm的搅拌下继续反应。此后,添加30kg 二氯甲烧和7kg水，在室温下搅拌20分钟之后静置，分离为水相与有机相。反复进行3次如下的洗涤操作在该有机相中添加20kg的0. I当量浓度的氢氧化钠水溶液，搅拌15分钟之后，静置，分离为水相和有机相。碱洗涤后的有机相中添加20kg 0. I当量浓度的盐酸，搅拌15分钟之后，静置，分离为水相与有机相。反复进行3次如下操作在该有机相中添加20kg纯水,搅拌15 分钟之后，静置，分离为水相和油相的洗涤操作，结果，在水相中没有检测到氯离子，因此，中止洗涤操作。从有机相中用捏合机蒸发、去除二氯甲烷，将所得粉末干燥，获得聚碳酸酯树脂(PC-I)。
PC-2 使用FURUKAWA Industrial Machinery Systems Co.制造的造粒机“HB 189”在650rpm将上述PC-I粉碎而获得的材料。PC-3 用日本制钢所公司(Japan Steel Works, Inc.)制造的TEX30 a ,在吐出量50kg/hr、螺杆转速200rpm下将上述PC-I挤出，在水槽中冷却，切割线料而获得的粒状物。其中，聚碳酸酯树脂的比表面积如下求出将试料在110°C、真空下(约1.3Pa以下)减压加热处理3小时，然后，用Quantachrome Instruments制造的粉体测量仪AUTOSORB IMP测定在液氮温度下的吸附等温线(吸附气体氪)，使用所得吸附等温线，通过BET多点法求出比表面积。另外，粒径如下求出。使用Imm以上筛目的筛,求出Imm以上的粒度分布，Imm以下通过激光衍射散射式粒度分布测定仪(Seishin Enterprise Co)制造的LMS_2000e求出粒度分布(湿式法)，由此求出体积平均粒径。另外，粘均分子量通过使用乌氏粘度计测定20°C下的特性粘度[n]，用下述公式求出[ n]=l. 23X KT4X (Mv)0.83。此外，通过下述方法进行二氯甲烷量的测定。聚碳酸酯树脂PC-rPC-3的二氯甲烷量、粒径、粘均分子量在表I中示出。[表 I]
权利要求
1.一种聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在干，其为由含有微量ニ氯甲烷的聚碳酸酯树脂制造ニ氯甲烷含量減少了的聚碳酸酯树脂粒料的方法，包括以下エ序 1)作为含有微量ニ氯甲烷的聚碳酸酷，使用比表面积为0.008m2/g以上、且50质量％以上具有20(T2000 u m的粒径的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂； 2)使粉粒体形状的聚碳酸酯树脂在氧浓度为3体积％以下的非活性气体氛围中落下、移动50cm以上的非活性气体处理工序； 3)将经过了非活性气体处理的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂供给到排气式挤出机中，在混炼区中，注入相对于100质量份聚碳酸酯树脂为0. 1^2质量份的电导率为30 u S/cm以下的水的エ序； 4)通过使设置于挤出机的水注入部的下游侧的排气ロ处于减压状态进行抽吸，从而从熔融状态的树脂中将ニ氯甲烷和上述水一起抽吸去除，并且将树脂中的水分浓度调节为10 200ppm的エ序； 5)将从挤出机的模头挤出的线料状的熔融树脂导入到电导率为30ii S/cm以下的水中进行冷却的エ序； 6)在70°C 130°C的范围切割线料，获得含有l(T200ppm水分的粒料的エ序； 7)通过将所得的含有IOlOOppm水分的粒料在湿润气氛下放置使之进ー步含水，将含水率调节为超过粒料原来的含水率且1300ppm以下的熟化工序。
2.根据权利要求I所述的聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，其进一步进行对经过熟化工序获得的含水状态的粒料进行干燥的干燥エ序。
3.根据权利要求I所述的聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，用非活性气体处理粉粒体形状的聚碳酸酯树脂时，以落下状态供给粉粒体，从下方以相对于粉粒体为逆流的方式供给非活性气体。
4.根据权利要求I所述的聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，使排气式挤出机的机筒中的氧浓度为3体积％以下。
5.根据权利要求I所述的聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，注入水的混炼区是树脂的充满区域，树脂压カ为0. 5^10MPa的范围。
6.根据权利要求I所述的聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，挤出机的减压部中树脂充满率为5 30体积％的区域的长度为8. OD以上，其中D为挤出机的机筒内径。
7.根据权利要求I所述的聚碳酸酯树脂粒料的制造方法，其特征在于，用于冷却线料的水的温度为30 90で。
8.一种聚碳酸酯树脂粒料，其通过权利要求I所述的制造方法制造。
9.一种电气电子设备部件运送用箱，其使用权利要求8所述的聚碳酸酯树脂粒料。
全文摘要
本发明提供了聚碳酸酯树脂粒料，其氯化合物等杂质含量极少，树脂劣化少，不发生泛黄，粒料外观良好，可在无树脂添加剂的情况下使用。聚碳酸酯树脂粒料的制造方法特征在于包括以下各工序1)使用特定的粉粒体形状的聚碳酸酯树脂，2)使聚碳酸酯树脂在氧浓度为3体积%以下的非活性气体氛围中落下、移动50cm以上，3)在挤出机的混炼区中，注入特定量的电导率30μS/cm以下的水，4)使排气口处于减压状态进行抽吸，并且将树脂中的水分浓度调节为10~200ppm，5)将从模头挤出的线料状熔融树脂导入到电导率为30μS/cm以下的水中进行冷却，6)在70℃~130℃下切割线料，获得含有10~200ppm水分的粒料，7)使所得含水量10~200ppm的粒料在湿润气氛下进一步含水，将含水率调节为超过粒料原来的含水率且1300ppm以下。
文档编号B29B9/16GK102781640SQ201280000639
公开日2012年11月14日 申请日期2012年1月19日 优先权日2011年2月9日
发明者吉国道生, 田尻敏之 申请人:三菱工程塑料株式会社