(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料供給口（２）とベント口（７）と材料排出口（３）とを上流側からその順に有するチャンバ（４）と、このチャンバ（４）内に回転自在に挿通された混練ロータ（５）と、前記チャンバ（４）の内部を減圧脱水すべく前記ベント口（７）に接続される真空ポンプ（８，９）と、前記材料供給口（２）に接続された材料供給手段（６）と、原料樹脂の粘度を増加させる又はその低下を抑制する薬剤を前記チャンバ（４）内に添加すべく同チャンバ（４）に接続された薬剤供給手段（１０）と、を備えているポリエステル系樹脂の連続混練装置において、
前記チャンバ（４）における前記薬剤供給手段（１０）よりも上流側の部分が前記薬剤を添加する前の原料樹脂を減圧脱水しながら混練する乾燥区間（１４）とされ、同薬剤供給手段（１０）よりも下流側の部分が前記薬剤を添加した後の原料樹脂を減圧脱揮しながら混練する増粘区間（１５）とされ、
チャンバ（４）の内径をＤ、乾燥区間（１４）の軸方向長さをＬ１、増粘区間（１５）の軸方向長さをＬ２としたとき、Ｌ１／Ｄが１５以上でかつ２５以下であり、Ｌ２／Ｄが１５以上でかつ３０以下となるように前記チャンバ（４）の軸方向長さが設定されていることを特徴とするポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項２】
増粘区間（１５）における被混練材料の滞留時間が２分以上になるように、増粘区間（１５）に位置する混練ロータ（５）の部分に滞留機能を有する混練部（１６）が設けられている請求項１に記載のポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項３】
増粘区間（１５）に位置する混練ロータ（５）の混練部（１６）は、送り翼と戻し翼を有するロータセグメント又はリバースフライトを有するニーディングブロックよりなる請求項１又は２に記載のポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項４】
薬剤供給手段（１０）よりも上流側でかつ乾燥区間（１４）内のベント口（７Ｃ）よりも下流側に、チャンバ（４）内の空間を溶融樹脂で充満させるための樹脂充満手段（２５）が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項５】
薬剤供給手段（１０）よりも下流側でかつ増粘区間（１５）内のベント口（７Ｄ）よりも上流側に、チャンバ（４）内の空間を溶融樹脂で充満させるための樹脂充満手段（２６）が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載のポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項６】
樹脂充満手段（２５，２６）は、混練ロータ（５）に設けたリバースフライト、ニーディングディスク又はシールリングより構成されている請求項４又は５に記載のポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項７】
樹脂充満手段（２５）は、混練ロータ（５）に設けた断面円形部と、この断面円形部に対向してチャンバ（４）内の樹脂に絞りをかける対向縁を有する固定式又は可動式の上下一対のゲート部材と、から構成されている請求項４に記載のポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【請求項８】
一つの連続するチャンバ（４）内において、原料樹脂の粘度を増加させる又はその低下を抑制する薬剤を添加せずに同チャンバ（４）内に供給した原料樹脂を減圧脱水しながらいったん混練したあと、その原料樹脂に前記薬剤を添加してから更に同原料樹脂を減圧脱揮しながら混練し、
チャンバ（４）内における薬剤を添加する直前の空間を溶融樹脂で充満させた状態で原料樹脂を混練することを特徴とするポリエステル系樹脂の連続混練方法。
【請求項９】
上記薬剤がジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネートであることを特徴とする請求項８に記載のポリエステル系樹脂の連続混練方法。
【請求項１０】
チャンバ（４）内における薬剤を添加した直後の空間を溶融樹脂で充満させた状態で原料樹脂を混練する請求項８又は９に記載のポリエステル系樹脂の連続混練方法。
【請求項１１】
材料供給口（２）と材料排出口（３）を有するチャンバ（４）と、このチャンバ（４）内に回転自在に挿通された混練ロータ（５）と、前記材料供給口（２）に接続された材料供給手段（２１）と、原料樹脂の粘度を増加させる又はその低下を抑制する薬剤を前記チャンバ（４）内に添加すべく同チャンバ（４）に接続された薬剤供給手段（１０）と、を備えているポリエステル系樹脂の連続混練装置において、
前記材料供給手段（２１）は、前記原料樹脂から水分を除去する乾燥機（２２）と、この乾燥機（２２）に直結されかつ乾燥された前記原料樹脂を防湿状態で貯溜する貯溜ホッパ（２３）と、前記乾燥機（２２）と貯溜ホッパ（２３）との間に介在された開閉自在なシャッター手段（２４）と、を備えており、前記貯留ホッパ（２３）下部の開口には定量供給手段（２９）が接続され、この定量供給手段（２９）の吐出口は前記材料供給口（２）に接続されていることを特徴とするポリエステル系樹脂の連続混練装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル系樹脂の連続混練方法及び連続混練装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル系樹脂は、抗張力、耐衝撃性等の機械的性質に優れ、耐熱性や耐候性にも優れるため様々な用途に用いられているが、特にポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）は前記諸性質に優れ、ガラスに比較して軽量でもあるので食品の容器等に幅広く利用されている。
高品質なＰＥＴ樹脂加工品を得るには、ＰＥＴ樹脂が良好な成形性や物性を備えていることが必要であり、そのためにはある程度以上の極限粘度値（ＩＶ値）が要求される。特に、いったん使用され回収された再生ＰＥＴ樹脂は、成形の際に加えられた熱等によりＩＶ値が大きく低下しているため、再生ＰＥＴ樹脂製品を高品質化する観点からも、ＰＥＴ樹脂を効率よく増粘処理する方法が要求されている。
【０００３】
しかし、一方で、ポリエステル系樹脂は溶融したときの加水分解で生じた水分によってＩＶ値が低下するため、その後の樹脂製品の成形特性の低下を引き起こしてしまうという性質がある。
そこで、材料供給口と材料排出口を有するチャンバと、このチャンバ内に回転自在に挿通された混練ロータと、チャンバの内部を減圧脱水する真空ポンプと、材料供給口に接続された材料供給手段と、原料樹脂の粘度を増加させる又はその低下を抑制する薬剤（架橋剤）をチャンバ内に添加すべく同チャンバに接続された薬剤供給手段と、を備えたポリエステル系樹脂の連続混練装置が開発されている。
【０００４】
そして、この連続混練装置によれば、架橋剤が添加されたポリエステル系樹脂をチャンバ内で減圧脱水しながら混練することにより、予め同樹脂を乾燥しなくても、ＩＶ値の低下を防止することができる（特開平８─１８３０８３号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来の技術では、ベント口より減圧脱水する前の段階、すなわち、原料樹脂が溶融し始める前の段階からいきなり架橋剤を添加しているので、溶融時に原料樹脂の架橋反応と加水分解反応が同時に起こることになる。
このため、当初から原料樹脂が含有していた水分により原料樹脂の溶融に伴う加水分解反応において分子量が低下することになり、架橋反応によるＩＶ値の上昇幅が小さくなるという欠点がある。
【０００６】
また、この場合、当初から原料樹脂が含有していた水分を考慮して架橋剤の添加量を増量することが考えられるが、特に再生ＰＥＴフレークのような場合には数千ｐｐｍもの水分量になっているので、添加量の増量だけで増粘効果を向上させる手段では大量の架橋剤が必要となり不経済である。
本発明は、このような実情に鑑み、原料樹脂を予め乾燥機にかけないで増粘処理する場合において、その増粘効果をより高めることができるようにすることを第一の目的とする。
【０００７】
一方、ＰＥＴ樹脂の場合には、水分量が５０ｐｐｍ以下になるまで予め原料樹脂を乾燥させたあと、芳香族テトラカルボン酸の二無水物を添加して混練溶融すれば、低粘度の再生ＰＥＴ樹脂や格外ＰＥＴ樹脂であっても発泡成形品として有効利用できることが知られている（例えば、特開平８−２３１７５０号公報参照）。
しかるに、上記水分量になるまで原料樹脂を予め乾燥させるためには、通常、大規模なバッチ式の乾燥機が必要となるため、専ら設備コストが高くなるとともに、バッチによる乾燥工程では原料樹脂を連続的に処理できないため、乾燥済みの原料樹脂を大量に貯蔵しておく必要があり貯蔵コストが高くなるという欠点がある。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑み、原料樹脂を予め乾燥機にかけてから増粘処理する場合において、原料樹脂の乾燥工程と増粘工程を連続的に行えるようにして、原料樹脂の貯蔵コストを低減することを第二の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第一の目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、第一の本発明装置は、前記したポリエステル系樹脂の連続混練装置において、チャンバにおける薬剤供給手段よりも上流側の部分が薬剤を添加する前の原料樹脂を減圧脱水しながら混練する乾燥区間とされ、同薬剤供給手段よりも下流側の部分が薬剤を添加した後の原料樹脂を減圧脱揮しながら混練する増粘区間とされているものである。
【００１０】
この場合、軸方向に連続する一つのチャンバ内において、原料樹脂を増粘又は粘度低下を抑制する薬剤（増粘剤）を含まない原料樹脂が乾燥区間で減圧脱水されながらいったん混練されたあと、同薬剤を含む原料樹脂が増粘区間で更に減圧脱揮されながら混練されるので、原料樹脂が当初から含有する水分の殆どは乾燥区間において溶融後の加水分解に伴う水分とともに除去されることになる。
このように、原料樹脂が当初から含有する水分を乾燥区間において除去した後で増粘区間において前記薬剤が添加されるので、その当初水分によって増粘反応が阻害するのが防止され、増粘反応によるＩＶ値の上昇幅を従来より向上できるとともに、薬剤の添加量も可及的に少量に抑えることができる。
【００１１】
上記の第一の本発明装置は、より具体的には、チャンバの内径をＤ、乾燥区間の軸方向長さをＬ１、増粘区間の軸方向長さをＬ２としたとき、Ｌ１／Ｄが１５以上でかつ２５以下であり、Ｌ２／Ｄが１５以上でかつ３０以下となるようにチャンバの軸方向長さが設定されている。
すなわち、水分量にばらつきが多い原料樹脂を乾燥させるのに必要十分な長さとして、乾燥区間のＬ１／Ｄを上記範囲に設定してある。例えば、ＰＥＴ樹脂の場合には、含有水分量が５０ｐｐｍ付近まで下がれば増粘反応が十分に起こることが知られているが、ここまで水分量を低下させるには、Ｌ１／Ｄを１５以上にして十分な滞留時間を取ることによって達成することができる。
【００１２】
その反面、水分量が５０ｐｐｍ付近まで下がると乾燥区間をむやみに長くしてもそれ以上の脱水効果は期待できず、また、増粘反応時の溶融に伴う水分やエチレングリコール等の不純物は後の増粘区間で減圧脱揮されるので、乾燥区間のＬ１／Ｄは２５以下で十分である。  また、ポリエステル系樹脂のＩＶ値向上にも所定の滞留時間が必要とされ、増粘区間が長いほど滞留時間が長くなってそれだけ多量の樹脂を処理することが可能になるが、混練ロータの強度上の関係で増粘区間をむやみに長くすることもできない。更に、様々な実験結果から、十分な増粘反応を得るには、増粘区間での滞留時間は少なくとも２分程度必要であることも判明していることから、増粘区間のＬ２／Ｄの値を上記範囲に設定した。
【００１３】
そして、増粘区間における被混練材料の滞留時間を２分以上にするためには、増粘区間に位置する混練ロータの部分に滞留機能を有する混練部を設けることによって達成することができ、より具体的には、この混練部は、送り翼と戻し翼を有するロータセグメント又はリバースフライトを有するニーディングブロックより構成することができる。
かかる混練部を採用した場合、短いＬ／Ｄで十分な滞留時間が得られるので、設備装置がコンパクトとなり好ましい。また、被混練材料は混練溶融されることにより温度が上昇して劣化する傾向にあるが、特にロータセグメントよりなる混練部の場合には過昇温による劣化が有効に抑制されて好ましい。
【００１４】
一方、上記の本発明装置においては、チャンバ内の乾燥区間及び増粘区間のいずれの区間においても真空ポンプで真空引きして減圧脱水又は脱揮するようにしているので、薬剤供給手段でチャンバ内に添加された薬剤がそれらの区間に飛散して水分と一緒に脱揮され、所望の増粘効果ないし粘度低下の抑制効果が得られなくなることもあり得る。
そこで、かかる薬剤の飛散を防止するため、薬剤供給手段よりも上流側でかつ乾燥区間内のベント口よりも下流側や、薬剤供給手段よりも下流側でかつ増粘区間内のベント口よりも上流側に、チャンバ内の空間を溶融樹脂で充満させるための樹脂充満手段を設けることが好ましい。
【００１５】
この場合、チャンバ内における薬剤を添加する直前の空間ないし同薬剤を添加した直後の空間を溶融樹脂で充満させた状態で原料樹脂が混練されるので、薬剤が乾燥区間や増粘区間に飛散するのが防止され、原料樹脂中に無駄なく薬剤を混ぜ込むことができるようになる。
このため、薬剤の飛散を想定して余分に添加量を見積もる必要がなくなり、薬剤の使用量を低減できて経済的であるとともに、チャンバ内における架橋反応も安定的になり、薬剤の飛散に伴う反応量の差によって混練済み樹脂に粘度のばらつきが生じるのを未然に防止することができる。また、樹脂充満手段によって乾燥区間と増粘区間がきっちりと仕切られることになるので、それらの区間内を互いに独立して適切な真空度に設定できるようになる。
【００１６】
なお、上記の樹脂充満手段は、混練ロータに設けたリバースフライト、ニーディングディスク又はシールリングにより構成することができる。
また、薬剤供給手段の上流側に設ける樹脂充満手段については、混練ロータに設けた断面円形部と、この断面円形部に対向してチャンバ内の樹脂に絞りをかける対向縁を有する固定式又は可動式の上下一対のゲート部材と、から構成することもできる。
特に、後者のゲート装置の場合、上下のゲート部材の断面円形部に対する間隙量を変化させることにより樹脂の充満度を意図的に調節できるので、乾燥区間での混練時間（乾燥時間）を調節するのが容易になるという効果が得られる。
【００１７】
なお、本発明に使用可能な薬剤としては、ピロリット酸二無水物、三酸化アンチモン、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネート等を好ましく使用することができるが、極限粘度が高くしかも鎖長の揃った良質のポリマーが得られる点で、特に、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネートが好ましい。
また、上記第二の目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、第二の本発明装置は、前記したポリエステル系樹脂の連続混練装置において、材料供給手段は、原料樹脂から水分を除去する乾燥機と、この乾燥機に直結されかつ乾燥された前記原料樹脂を防湿状態で貯溜する貯溜ホッパと、前記乾燥機と貯溜ホッパとの間に介在された開閉自在なシャッター手段と、を備えているものである。
【００１８】
この第二の本発明装置によれば、乾燥機に貯溜ホッパが直結されているとともにそれらの間にシャッター手段が介在されているので、乾燥機で乾燥された所定量の原料樹脂をシャッター手段を開いて貯溜ホッパに供給してから、同シャッター手段を閉じて次の所定量の原料樹脂を乾燥機に供給することにより、貯溜ホッパ内の始めの所定量の原料樹脂が増粘処理されている間に次の所定量の原料樹脂を乾燥することができ、原料樹脂を予め乾燥してから増粘処理する場合において、原料樹脂の乾燥工程と増粘工程を連続的に行えるようになる。
【００１９】
また、この第二の本発明装置では、チャンバとは別体の乾燥機で原料樹脂を予めプレ乾燥するため、前記第一の本発明装置の場合ほどチャンバのＬ／Ｄ値を長くする必要がなく、通常採用されているＬ／Ｄの範囲内の混練機を採用できるという利点もある。
なお、第二の本発明装置において、乾燥機は水分量が５０ｐｐｍ以下となるように原料樹脂を乾燥させる機能を有するものであればよく、熱風を循環させて乾燥する熱風乾燥機や、除湿された不活性ガスを循環させて乾燥する除湿乾燥機等を採用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態を示している。
本実施形態の連続混練装置１は、原料樹脂を予め乾燥機にかけないで増粘処理するタイプの二軸連続混練装置であり、上流側端部の材料供給口２と下流側端部の材料排出口３を有するチャンバ４と、このチャンバ４内に回転自在に挿通された左右一対の混練ロータ５と、を備えている。
【００２１】
チャンバ４の材料供給口２には、スクリューフィーダからの原料樹脂を受け止める供給ホッパよりなる材料供給手段６が接続されている。このチャンバ４の中途部には複数のベント口７が設けられていて、この各ベント口７に、当該チャンバ２の内部を減圧脱水するための二台の真空ポンプ８，９が接続されている。
また、チャンバ４の中央部に位置するベント口７には、原料樹脂の粘度を増加させるか又はその低下を抑制する薬剤をチャンバ４内に添加するためのスクリューフィーダ等よりなる薬剤供給手段１０が接続され、チャンバ４の下流側端に位置する材料排出口３には、ペレタイザやダイス等よりなる後処理装置１１がギアポンプや単軸押出機等の増圧手段を介して接続されている。
【００２２】
なお、左右一対の混練ロータ５は、チャンバ４の上流側端に配置された減速機１２及びモータ１３に接続されている。
本実施形態では、チャンバ４における上記薬剤供給手段１０よりも上流側の部分が薬剤を添加する前の原料樹脂を減圧脱水しながら混練する乾燥区間１４とされ、薬剤供給手段１０よりも下流側の部分が薬剤を添加した後の原料樹脂を減圧脱揮しながら混練する増粘区間１５とされている。
このため、原料樹脂が当初から含有する水分の殆どは、溶融時の発熱による蒸発作用に伴う水分とともに第一真空ポンプ８によって乾燥区間１４に配置されている各ベント口７から外部に排出され、本格的な増粘処理に入ったあとの架橋反応の際に発生する水分やエチレングリコール等の不純物は、第二真空ポンプ９によって増粘区間１５に配置されている各ベント口７から外部に排出される。
【００２３】
前記乾燥区間１４と増粘区間１５のうち、乾燥区間１４に位置する混練ロータ５の前半部分は、材料送り方向に捩じれた送り翼と材料戻し方向に捩じれた戻し翼を有するロータセグメントよりなる混練部１６を少なくとも一つ備えており、その他の部分はスクリュー翼を有するフィード部１７とされている。
また、増粘区間１５に位置する混練ロータ５の後半部分も、上記ロータセグメントよりなる混練部１６を少なくとも一つ備えており、その他の部分はスクリュー翼を有するフィード部１７とされている。
【００２４】
なお、上記両混練部１６はリバースフライトを有するニーディングブロックより構成することもでき、また、増粘区間１５に位置する混練部１６は被混練材料の滞留時間が２分以上になる滞留機能を有しておれば足りる。
また、本実施形態においては、チャンバ４の内径をＤ、乾燥区間１４の軸方向長さをＬ１、増粘区間１５の軸方向長さをＬ２としたとき、Ｌ１／Ｄが１５以上でかつ２５以下であり、Ｌ２／Ｄが１５以上でかつ３０以下となるようにチャンバ４の軸方向長さが設定されている。
【００２５】
その理由は、含有水分量が５０ｐｐｍ付近まで下がれば増粘反応が十分に起こることが知られているが、ここまで水分量を低下させるには、Ｌ１／Ｄを１５以上にして十分な滞留時間を取ることによって達成できるからである。また、Ｌ１／Ｄを２５以下としたのは、水分量が５０ｐｐｍ付近まで下がった後には、それより大きい長さに設定しても、それ以上の脱水効果を望めないからである。
また、Ｌ２／Ｄを１５以上にしたのは、それより短いと原料樹脂を効果的に増粘できない場合があるからであり、また、Ｌ２／Ｄを３０以下にしたのは、それより長いと混練ロータ５が長くなり過ぎて強度上問題があるとともに、混練済み材料の劣化を招く恐れがあるからである。
【００２６】
なお、これらの数値範囲は、原料樹脂の種類や、原料樹脂が未使用か再生のものか、または、それらのブレンド割合等の諸条件に応じて適宜設定することができる。
〔実験例〕
次に、上記連続混練装置を用いて実際にポリエステル系樹脂を増粘処理した場合の実験例について説明する。
まず、実験条件は次の通りである。
【００２７】
原料樹脂は再生ＰＥＴフレークを用いた。フレークの水分量は５０００ｐｐｍで、ＩＶ値は０．７０である。
粘度を増加させるか又はその低下を抑制する薬剤（増粘剤）として、鎖延長剤又は重合触媒を使用した。鎖延長剤はピロメリット酸二無水物（ダイセル化学製）を使用し、その添加率は原料樹脂に対して１．０重量％とした（実験番号１〜５）。また、重合触媒は三酸化アンチモンを使用し、その添加率は原料樹脂に対して２００ｐｐｍとした（実験番号６）。
【００２８】
使用した二軸混練押出機は、神戸製鋼製のＫＴＸ−４６で、Ｄ＝４６φである。また、二軸混練押出機の乾燥区間１４の真空度は２０Ｔｏｒｒとし、増粘区間１５の真空度は５Ｔｏｒｒとした。
上記の諸条件の下でＬ１／ＤとＬ２／Ｄを変化させて試験練りを行い、これによって得られた混練済み材料のＩＶ値を測定した結果を〔表１〕に示す。
なお、鎖延長剤としてジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネートを使用した場合の試験練りも行った。この場合は、混練機の条件はすべて統一した上で、添加量を原料樹脂に対して、１，０重量％、２．０重量％及び５．０重量％に変化させた（実験番号７〜９）。
【００２９】
また、混練済み材料をウォーターズ製ＧＰＣ１５０Ｃにより、ヘキサフルオロイソプロパノールを溶媒として、４０℃で分子量分布を測定し、重量平均分子量（Ｍｗ) と数平均分子量（Ｍｎ）の比を求めた結果を〔表１〕に併せて示す。
更に、溶融樹脂の一部をピンセットを用いて引っ張り上げた場合、良好な糸状になりにくいものを△、良好な糸状になるものを○として〔表１〕に示した。
【００３０】
【表１】
0003662805.tif 000002
【００３１】
この〔表１〕から明らかなように、Ｌ１／Ｄが１２である実験番号３の場合には、ＩＶ値が０．６０に低下している。これは、原料樹脂の当初含有水分が乾燥区間１４において十分に除去されず、更に増粘処理に伴い発生する反応生成物に架橋反応が阻害されたからであると考えられる。
また、Ｌ２／Ｄが４０である実験番号５の場合にも、ＩＶ値が０．６８に低下している。これは、増粘区間１５が長すぎて増粘処理中にＰＥＴ樹脂の劣化が起こったためであると考えられる。
【００３２】
更に、実験番号２，４及び５を比較すれば分かるように、Ｌ２／Ｄが３０までの間では、増粘区間１５を長くすればするほどＩＶ値が向上する。
また、実験番号３〜６については低ＩＶ値の繊維紡糸が、実験番号７〜９については高ＩＶ値の繊維紡糸が、それぞれ可能であったことを示している。
更に、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネートを使用した実験番号７〜９の場合、他の薬剤を添加して練った樹脂に比べて分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）がかなり小さくなっていることから、鎖長の揃った良質なポリマーが得られることが判る。
【００３３】
図２は、本発明の第二の実施形態を示している。
本実施形態の連続混練装置１は、原料樹脂を予め乾燥機にかけてから増粘処理するタイプの二軸連続混練装置であり、材料供給口２と材料排出口３を有するチャンバ４と、このチャンバ４内に回転自在に挿通された左右一対の混練ロータ（図示せず）と、を備えている。
チャンバ４の材料供給口２には、後述する材料供給手段２１と、原料樹脂の粘度を増加させるか又はその低下を抑制する薬剤をチャンバ４内に添加するためのスクリューフィーダ等よりなる薬剤供給手段１０が接続され、チャンバ４の下流側端に位置する材料排出口３には、ペレタイザやダイス等よりなる後処理装置１１がギアポンプや単軸押出機等の増圧手段を介して接続されている。
【００３４】
本実施形態では、材料供給手段２１は、原料樹脂から水分を除去する乾燥機２２と、この乾燥機２２の下端に直結されかつ乾燥された原料樹脂を防湿状態で貯溜する貯溜ホッパ２３と、乾燥機２２と貯溜ホッパ２３との間に介在された開閉自在なシャッター手段２４と、を備えている。
このシャッター手段２４は、乾燥機２２と貯溜ホッパ２３の接続開口部に水平移動自在に挿通された閉鎖板と、この閉鎖板を開閉させる油圧シリンダ等よりなるアクチュエータと、を備えている。
【００３５】
乾燥機２２の上端には、開閉弁２５を有する供給ホッパ２６が接続され、同乾燥機２２に内部には、原料樹脂を攪拌するための攪拌羽根２７が回転自在に設けられている。この乾燥機２２の上下端部には熱風の給排口２８が設けられ、この給排口２８から約１６０°Ｃの熱風を給排することにより、乾燥機２２内の原料樹脂が乾燥される。
なお、この乾燥機２２は水分量が５０ｐｐｍ以下となるように原料樹脂を乾燥させる機能を有するものであればよく、熱風を循環させて乾燥する以外にも、給排口２８から除湿された不活性ガスを循環させて乾燥するようにしてもよい。
【００３６】
貯溜ホッパ２３の下端開口にはスクリューフィーダ等よりなる定量供給手段２９が接続され、この供給手段２９の吐出口はチャンバ４の材料供給口２に接続されている。
本実施形態の連続混練装置１を使用するには、再生ＰＥＴフレーク等よりなる原料樹脂を所定量だけ供給ホッパ２６に供給し、シャッター手段２４を閉鎖した状態で開閉弁２５開いてその原料樹脂を乾燥機２２に供給する。
その後、熱風乾燥が終了した時点でシャッター手段２４を開放して所定量の乾燥樹脂を貯溜ホッパ２３に供給し、同樹脂を定量供給手段２９でチャンバ４内に押し込んで増粘処理を行う。
【００３７】
そして、この増粘処理が行われている間に、次の所定量の原料樹脂を供給ホッパ２６から乾燥機２２に供給して乾燥処理を行っておき、前の所定量の原料樹脂の増粘処理が終わる直前に乾燥が終了した所定量の原料樹脂を貯溜ホッパ２３に供給する。
なお、本実施形態では、乾燥機２２における乾燥処理量とチャンバ４内における増粘処理量とがほぼ等量となるように、混練ロータの回転数と熱風の給排量が設定されている。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、貯溜ホッパ２３内の始めの所定量の原料樹脂が増粘処理されている間に次の所定量の原料材料を乾燥できるので、原料樹脂を予め乾燥機２２にかけてから増粘処理する場合において、原料樹脂の乾燥工程と増粘工程を連続的に行うことができる。
また、本実施形態では、チャンバ４とは別体の乾燥機２２で原料樹脂を予めプレ乾燥しているため、第一実施形態の場合ほどチャンバ４のＬ／Ｄ値を長くする必要がなく、通常採用されているＬ／Ｄの範囲内の混練機を採用することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においても、増粘処理の際に生じる反応生成物を排出すべく、チャンバ４のベント口に真空ポンプを接続することにしてもよい。
また、薬剤添加手段１０は、原料樹脂を乾燥し終えている（具体的には、水分量が５０ｐｐｍ以下）ところから薬剤を供給できるのであれば、チャンバ４以外の部分（例えば、貯溜ホッパ２３）に接続することもできる。
図３は、第二の実施形態（図２）の変形例を示しており、この場合の連続混練装置１は、混練押出機として単軸混練押出機３０を採用している。このため、この変形例では、原料材料を強制的に送り込むための定量供給装置２９が設けられていないが、必要があれば適宜設けても構わない。
【００４０】
図４は、第一の実施形態（図１）の変形例を示しており、この場合の連続混練装置１は、混練ロータ５における薬剤供給手段１０の上下流側の近傍に、フィード部１７とは逆向きのスクリュー形状を有するリバースフライト２５，２６よりなる樹脂充満手段を設けている点で、第一の実施形態の場合と異なる。
すなわち、図４に示す変形例装置では、薬剤供給手段１０よりも上流側でかつ乾燥区間１４内の最下流側ベント口７Ｃよりも下流側と、薬剤供給手段１０よりも下流側でかつ増粘区間１５内の最上流側ベント口７Ｄよりも上流側にそれぞれリバースフライト２５，２６を配置し、これにより、チャンバ４内における薬剤供給手段１０の直前及び直後の空間を溶融樹脂で充満させながら、原料樹脂を混練するようにしている。
【００４１】
このため、薬剤供給手段１０から添加された薬剤が乾燥区間１４や増粘区間１５に飛散し、各ベント口７Ａ〜７Ｅから吸引されて消失するのが有効に防止されることになるので、原料樹脂中に無駄なく薬剤を混ぜ込むことができ、定量的かつ安定的な薬剤供給を行うことができる。
また、リバースフライト２５，２６にって乾燥区間１４と増粘区間１５がきっちりと仕切られているので、それらの区間１４，１５内を互いに独立して適切な真空度に設定することができる。
【００４２】
なお、チャンバ４内の空間を樹脂で充満させるための部材（樹脂充満手段）としては、上記リバースフライト２５，２６の他に、混練ロータ５に設けたニーディングディスクやシールリングを採用することができる。
また、かかる樹脂充満手段は、薬剤供給手段１０の上流側だけに設けることにしてもよい。
更に、薬剤供給手段１０の上流側に設ける樹脂充満手段の場合には、混練ロータ５に設けた断面円形部と、この断面円形部に対向してチャンバ内の樹脂に絞りをかける対向縁を有する固定式又は可動式の上下一対のゲート部材と、を有するゲート装置（例えば、特公昭５８−５０５３３号公報参照）を採用することもできる。
【００４３】
特に、上記ゲート装置の場合には、上下のゲート部材の断面円形部に対する間隙量を変化させることにより樹脂の充満度を意図的に調節できるので、乾燥区間１４での混練時間（乾燥時間）を調節するのが容易になるという利点がある。
なお、以上説明した本発明により処理できるポリエステル系樹脂としては、未使用のポリエステル系樹脂、及び再生されたポリエステル系樹脂の双方を対象とする。
ポリエステルの構成成分としては、脂肪族、環状脂肪族又は芳香族のジカルボン酸及びジオール、又はヒドロキシカルボン酸から誘導されるホモポリエステル、又はコポリエステル（共重合体）等が挙げられる。
【００４４】
上述の脂肪族カルボン酸として適当な例を挙げると、スベリン酸、シュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、ピメリン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸等である。
また、適当な環状脂肪族ジカルボン酸として、１，３−シクロブタンジカルボン酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，３−及び１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−及び１，４−（ジカルボキシメチル）シクロヘキサン、４，４−ジシクロヘキシルジカルボン酸等が挙げられる。
【００４５】
また、適当な芳香族ジカルボン酸として、テレフタル酸、イソフタル酸、ｏ−フタル酸、１，３−、１．４−、２，６−又は２，７−ナフタレンジカルボン酸、４，４−ジフェニルジカルボン酸、４，４−ベンゾフェノンジカルボン酸、４，４−ジフェニルエーテルジカルボン酸等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸が好ましく、特にテレフタル酸及びイソフタル酸が好ましい。
適当な脂肪族ジオールとして、エチレングリコール、１，２−及び１，３−プロピレングリコール、１，２−、１，３−、２，３−又は１，４−ブタンジオール、ペンチルグリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，１２−ドデカンジオール、ジエチレングリコール等が挙げられる。
【００４６】
また、適当な環状脂肪族ジオールとして、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン等が挙げられる。
適当な芳香族−脂肪族ジオールとして、ｐ−キシレングリコール、２，５−ジクロロ−ｐ−キシレングリコール、２，２−（β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等が挙げられる。
ジオールとしては、アルキレングリコール、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン及び１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサンが好ましく、特にエチレングリコール及び１，４−ブタンジオールが好ましい。
【００４７】
添加剤として用いる鎖延長剤とは、ポリエステル末端のＯＨ基、ＣＯＯＨ基と反応し、分子鎖を延長させるものを総称するものである。
鎖延長剤としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物として、ピロメリット酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、３，３’、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’、４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、（ジフェニルテトラカルボキシル）スルホン二無水物等が挙げられる。
【００４８】
また、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、シクロブタン１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。なお、テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族の方が好ましい。
ジエポキシ化合物として、ジグリシジルテレフタレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル等が挙げられる。また、イソシアネート化合物として、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１−メチルベンゼン−２，４−ジイソシアネート、ヘキサン−１，６−ジイソシアネート等が挙げられる。
【００４９】
上記鎖延長剤は単独での使用に限らず、反応を促進させる触媒と併用することができる。例えば、ジエポキシ化合物とイミダゾール化合物とを併用することができる。
添加剤として用いる重合触媒とは、脱エチレングリコールにより、ポリエステルの繰り返し単位を延長するものである。重合触媒としては、例えば三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等が挙げられる。
なお、鎖延長剤と重合触媒は、粘度を向上ないしその低下を抑制する薬剤として、これらの両方を用いても構わないし、一方のみであっても構わない。また、その配合量は、原料樹脂の種類や処理時間等の様々な要因に合わせて適宜調節することができる。
【００５０】
鎖延長剤は、上記したものが特に制限なく利用可能であるが、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアネートを使用した場合、極限粘度が高く、鎖長の揃った（つまり、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが小さい）ポリマーが得られ、特に好ましい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一連のチャンバ内において、増粘作用のある薬剤を添加せずに原料樹脂をいったん減圧脱水しながら混練したたあと、同薬剤を原料樹脂に添加して更に原料樹脂を減圧脱揮しながら混練するようにしたので、原料樹脂を予め乾燥機にかけないで増粘処理する場合において、その増粘効果をより高めることができる。
また、本発明によれば、原料樹脂を予め乾燥機にかけてから増粘処理する場合において、原料樹脂の乾燥工程と増粘工程を連続的に行えるので、原料樹脂の貯蔵コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る連続混練装置の概略図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る連続混練装置の概略図である。
【図３】本発明の第二の実施形態の変形例に係る連続混練装置の概略図である。
【図４】本発明の第一の実施形態の変形例に係る連続混練装置の概略図である。
【符号の説明】
１      連続混練装置
２      材料供給口
３      材料排出口
４      チャンバ
５      混練ロータ
６      材料供給手段
７      ベント口
８      第一真空ポンプ
９      第二真空ポンプ
１４      乾燥区間
１０      薬剤供給手段
１５      増粘区間
１６      混練部
２１      材料供給手段
２２      乾燥機
２３      貯溜ホッパ
２４      シャッター手段
２５      リバースフライト（樹脂充満手段）
２６      リバースフライト（樹脂充満手段）
Ｌ１      乾燥区間の軸方向長さ
Ｌ２      増粘区間の軸方向長さ
Ｄ      チャンバの内径
【図１】
0003662805.tif 000003
【図２】
0003662805.tif 000004
【図３】
0003662805.tif 000005
【図４】
0003662805.tif 000006