(57)【要約】【課題】固相重合によるペットボトルの再生処理において、処理効率を向上させる。【解決手段】内部に窒素ガス雰囲気を保持する、密閉された処理ハウジング１と、固相重合すべき樹脂材料Ｍを、処理ハウジング内に導入し、処理ハウジング内を通過させて搬送した後、前記処理ハウジングから排出する第１ベルトコンベヤ２と、処理ハウジング内における樹脂材料の搬送経路の途中に設けられた反応領域３に高周波を適用する第１高周波発生手段４と、処理ハウジング内の反応領域の温度を検出する第１温度センサー６と、第１温度センサーからの検出信号に基づき、第１高周波発生手段の動作を制御し、反応領域において樹脂材料が高周波加熱によって固相重合するようにする第１制御手段５を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を連続的に不活性ガス雰囲気中または真空雰囲気中に導入し、前記雰囲気中において、前記樹脂材料を高周波によって重合温度まで加熱し、固相重合させた後、前記雰囲気中から排出することを特徴とする樹脂の連続固相重合法。
【請求項２】
前記樹脂材料を、前記不活性ガス雰囲気中または前記真空雰囲気中に導入する前に、結晶化し、除湿乾燥することを特徴とする請求項１に記載の樹脂の連続固相重合法。
【請求項３】
前記樹脂材料の結晶化および除湿乾燥を高周波加熱によって行うことを特徴とする請求項２に記載の樹脂の連続固相重合法。
【請求項４】
前記不活性ガス雰囲気は、窒素ガス雰囲気であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の樹脂の連続固相重合法。
【請求項５】
入口および出口を備え、内部に不活性ガス雰囲気または真空雰囲気を保持する、密閉された処理ハウジングと、
固相重合すべき樹脂材料を、前記処理ハウジングの入口から導入し、前記処理ハウジング内を通過させて搬送した後、前記処理ハウジングの出口から排出する第１搬送手段と、
前記処理ハウジング内における前記樹脂材料の搬送経路の途中に設けられた反応領域に高周波を適用する第１高周波発生手段と、
前記処理ハウジング内の反応領域の温度を検出する第１温度センサーと、
前記第１温度センサーからの検出信号に基づき、前記第１高周波発生手段の動作を制御し、前記反応領域において前記樹脂材料が高周波加熱によって固相重合するようにする第１制御手段と、を備えていることを特徴とする樹脂の連続固相重合装置。
【請求項６】
前記処理ハウジング内の反応領域で発生したガス状モノマーおよびオリゴマーを除去可能な吸着または吸収物質が収容された精製装置をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂の連続固相重合装置。
【請求項７】
前記固相重合すべき樹脂材料を、前記処理ハウジングへの導入前に結晶化し除湿乾燥する乾燥装置をさらに備え、前記乾燥装置は、
入口および出口を備えた乾燥ハウジングと、
前記樹脂材料を、前記乾燥ハウジングの入口から導入し、前記乾燥ハウジング内を通過させて搬送した後、前記乾燥ハウジングの出口から排出し、前記第１搬送手段に受け渡す第２搬送手段と、
前記乾燥ハウジング内における前記樹脂材料の搬送経路の途中に設けられた乾燥領域に高周波を適用する第２高周波発生手段と、
前記乾燥ハウジング内の乾燥領域の温度を検出する第２温度センサーと、
前記第２温度センサーからの検出信号に基づき、前記第２高周波発生手段の動作を制御する第２制御手段と、
前記乾燥ハウジング内に乾燥空気を供給する乾燥空気供給手段と、を備えていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の樹脂の連続固相重合装置。
【請求項８】
前記第１および第２搬送手段は、ベルトコンベヤからなっていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の樹脂の連続固相重合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波加熱を利用して樹脂の連続固相重合を行う方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から資源リサイクルが盛んに行われるようになってきており、例えば、使用済みのペットボトルを回収し、再利用することがなされている。
このペットボトルのリサイクルは、従来、回収されたペットボトルを粉砕し、さらに洗浄、乾燥し、加熱溶融した後、ペレット状にしたものを原料として、再生品を製造することによってなされていた。
【０００３】
そして、再生品の製造に際しては、ペットボトルの粉砕物から得られるリサイクルペットのペレットを用いた射出成形によるのがコスト面で非常に有利である。しかし、リサイクルペットのペレットは、バージンペットに比べて分子量（重合度）および固有粘度（ＩＶ値）が低下している。
このため、射出成形によって再生品を製造を行おうとする場合、適切な成形条件を求めることが難しく、また、たとえ射出成形をしたとしても、製品強度が低く、商品価値も低いという問題があった。
【０００４】
この問題を解消すべく、ペットボトルの粉砕物を乾燥した後、重合温度まで加熱し、固相重合することにより、重合度（分子量）が高められペレットを再生産する方法が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００５】
しかし、この従来の固相重合法においては、ペットボトルの粉砕物の重合温度までの加熱が、伝熱加熱手段を用いて行われるので、加熱効率が悪く、よって固相重合反応に長時間を要しているという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−１１７１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の課題は、固相重合によるペットボトルの再生処理において、処理効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、第１発明は、樹脂材料を連続的に不活性ガス雰囲気中または真空雰囲気中に導入し、前記雰囲気中において、前記樹脂材料を高周波によって重合温度まで加熱し、固相重合させた後、前記雰囲気中から排出することを特徴とする樹脂の連続固相重合法を構成したものである。
【０００８】
第１発明の構成において、前記樹脂材料を、前記不活性ガス雰囲気中または前記真空雰囲気中に導入する前に、結晶化し、除湿乾燥することが好ましい。
また、前記樹脂材料の結晶化および除湿乾燥を高周波加熱によって行うことが好ましく、また、前記不活性ガス雰囲気は、窒素ガス雰囲気であることが好ましい。
【０００９】
上記課題を解決するため、第２発明は、入口および出口を備え、内部に不活性ガス雰囲気または真空雰囲気を保持する、密閉された処理ハウジングと、固相重合すべき樹脂材料を、前記処理ハウジングの入口から導入し、前記処理ハウジング内を通過させて搬送した後、前記処理ハウジングの出口から排出する第１搬送手段と、前記処理ハウジング内における前記樹脂材料の搬送経路の途中に設けられた反応領域に高周波を適用する第１高周波発生手段と、前記処理ハウジング内の反応領域の温度を検出する第１温度センサーと、前記第１温度センサーからの検出信号に基づき、前記第１高周波発生手段の動作を制御し、前記反応領域において前記樹脂材料が高周波加熱によって固相重合するようにする第１制御手段と、を備えていることを特徴とする樹脂の連続固相重合装置を構成したものである。
【００１０】
第２発明の構成において、好ましくは、前記装置は、前記処理ハウジング内の反応領域で発生したガス状モノマーおよびオリゴマーを除去可能な吸着または吸収物質が収容された精製装置をさらに備えている。
また、好ましくは、前記装置は、前記固相重合すべき樹脂材料を、前記処理ハウジングへの導入前に結晶化し除湿乾燥する乾燥装置をさらに備え、前記乾燥装置は、入口および出口を備えた乾燥ハウジングと、前記樹脂材料を、前記乾燥ハウジングの入口から導入し、前記乾燥ハウジング内を通過させて搬送した後、前記乾燥ハウジングの出口から排出し、前記第１搬送手段に受け渡す第２搬送手段と、前記乾燥ハウジング内における前記樹脂材料の搬送経路の途中に設けられた乾燥領域に高周波を適用する第２高周波発生手段と、前記乾燥ハウジング内の乾燥領域の温度を検出する第２温度センサーと、前記第２温度センサーからの検出信号に基づき、前記第２高周波発生手段の動作を制御する第２制御手段と、前記乾燥ハウジング内に乾燥空気を供給する乾燥空気供給手段と、を備えている。
また、前記第１および第２搬送手段はベルトコンベヤからなっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、樹脂材料は、従来のような伝熱加熱によらずに、高周波加熱によって加熱される。すなわち、樹脂材料は、外部から熱エネルギーの供給を受けるのではなく、高周波の電磁場による発熱現象に起因して内部から発熱する。したがって、樹脂材料は、極めて効率よくかつ均一に加熱され、それによって、従来より短時間で樹脂材料の固相重合を行うことが可能となる。
なお、本発明によれば、リサイクルペレットの重合度（分子量）を高めるだけでなく、ポリエステルやポリアミド等のバージンペレットの重合度（分子量）を高めることもできることは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例による樹脂の連続固相重合装置の構成を概略的にしめしたブロック図である。図１を参照して、本発明によれば、入口１ａおよび出口１ｂを備え、内部に不活性ガス雰囲気または真空雰囲気、この実施例では窒素ガス雰囲気を保持する、密閉された処理ハウジング１と、固相重合すべき樹脂材料Ｍを、処理ハウジング１の入口１ａから導入し、処理ハウジング１内を通過させて搬送した後、処理ハウジング１の出口１ｂから排出する第１ベルトコンベヤ２が備えられる。
【００１３】
処理ハウジング１内における樹脂材料Ｍの搬送経路の途中には、反応領域３が設けられ、そして、この反応領域３に高周波を適用する第１高周波発生手段４が備えられる。第１高周波発生手段４は、例えば、第１ベルトコンベヤの搬送面を挟んで上下に間隔をあけて配置された一対の高周波平行電極板と、これらの電極板に接続された高周波電源とから構成される。
【００１４】
また、処理ハウジング１内には、反応領域３の温度を検出する第１温度センサー６が備えられ、さらに、第１温度センサー９からの検出信号に基づき、第１高周波発生手段４の動作を制御し、反応領域において樹脂材料Ｍが高周波加熱によって固相重合するようにする第１制御手段５が備えられる。
【００１５】
さらに、処理ハウジング１内の反応領域で発生したガス状モノマーおよびオリゴマーを除去可能な吸着または吸収物質が収容された精製装置７が備えられる。こうして、処理ハウジング１内の窒素ガスが、精製装置７を通って常時循環され、精製される。
【００１６】
処理ハウジング１の上流側には、前処理として、固相重合すべき樹脂材料Ｍを予め結晶化し、除湿乾燥する乾燥装置が備えられる。乾燥装置は、入口８ａおよび出口８ｂを備えた乾燥ハウジング８と、樹脂材料Ｍを、乾燥ハウジング８の入口８ａから導入し、乾燥ハウジング８内を通過させて搬送した後、乾燥ハウジング８の出口８ｂから排出し、第１ベルトコンベヤ２に受け渡す第２ベルトコンベヤ９を備えている。
【００１７】
乾燥装置は、さらに、乾燥ハウジング８内における樹脂材料Ｍの搬送経路の途中に設けられた乾燥領域１０に高周波を適用する第２高周波発生手段１１と、乾燥ハウジング８内の乾燥領域１０の温度を検出する第２温度センサー１３と、第２温度センサー１３からの検出信号に基づき、第２高周波発生手段１１の動作を制御する第２制御手段１２と、乾燥ハウジング８内に乾燥空気を供給する乾燥空気供給手段１４とを備えている。
【００１８】
こうして、固相重合すべき樹脂材料Ｍが、第２ベルトコンベヤ９を介して、連続的に乾燥ハウジング８の入口８ａから乾燥ハウジング８内に導入される。その後、乾燥領域１０を通過する間に、樹脂材料Ｍは、乾燥ハウジング８内の乾燥空気雰囲気中における高周波加熱により結晶化され、除湿乾燥される。そして、結晶化および除湿乾燥された樹脂材料Ｍは、順次、第２ベルトコンベヤ９を介して乾燥ハウジング８の出口８ｂから外部に排出されるとともに、第１ベルトコンベヤ２に受け渡される。
【００１９】
次に、結晶化および除湿乾燥された樹脂材料Ｍは、第１ベルトコンベヤ２を介して、順次、処理ハウジング１の入口１ａから処理ハウジング１内に導入される。そして、反応領域３を通過する間に、樹脂材料Ｍは、窒素ガス雰囲気中において、高周波加熱により重合温度まで加熱され、固相重合する。固相重合した樹脂材料Ｍは、第１ベルトコンベヤ２によって処理ハウジング１の出口１ｂから排出される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１実施例による樹脂の連続固相重合装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  処理ハウジング
１ａ  入口
１ｂ  出口
２  第１ベルトコンベヤ
３  反応領域
４  第１高周波発生手段
５  第１制御手段
６  第１温度センサー
７  精製装置
８  乾燥ハウジング
８ａ  入口
８ｂ  出口
９  第２ベルトコンベヤ
１０  乾燥領域
１１  第２高周波発生手段
１２  第２制御手段
１３  第２温度センサー
１４  乾燥空気供給源
Ｍ  樹脂材料
【図１】
2006335998.tif 000003