(57)【要約】【課題】  架橋ポリマーの酸化劣化を抑制しながら分子量を低下させる架橋ポリマーの再生方法及びその再生装置並びにワックスを提供するものである。【解決手段】  本発明に係る架橋ポリマーの再生方法は、混練機１１に架橋ポリマーＰを供給し、酸素濃度が１％以下の雰囲気、１ＭＰａ以上の圧力下で、架橋ポリマーＰに５０００ｓ-1以上の剪断力を５分間以上付与し、架橋ポリマーＰの分子量を低下させてワックスＷを形成するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練機を用いた架橋ポリマーの再生方法であって、上記混練機に上記架橋ポリマーを供給し、酸素濃度が１％以下の雰囲気、１ＭＰａ以上の圧力下で、架橋ポリマーに５０００ｓ-1以上の剪断力を５分間以上付与し、架橋ポリマーの分子量を低下させてワックスを形成することを特徴とする架橋ポリマーの再生方法。
【請求項２】
混練機を用いた架橋ポリマーの再生方法であって、上記混練機に上記架橋ポリマーを供給し、酸素濃度が１％以下の雰囲気、３００〜５００℃の再生温度、１ＭＰａ以上の圧力下で、架橋ポリマーに５０００ｓ-1以上の剪断力を５分間以上付与し、架橋ポリマーの分子量を低下させてワックスを形成することを特徴とする架橋ポリマーの再生方法。
【請求項３】
上記架橋ポリマーが架橋ポリエチレンである請求項１又は２記載の架橋ポリマーの再生方法。
【請求項４】
混練機を用いた架橋ポリマーの再生装置であって、その内部に上記架橋ポリマーが導入される混練機本体と、その混練機本体の樹脂導入部に接続され、混練機本体内部の酸素濃度を１％以下に調節するための酸素濃度調節手段と、混練機本体の周りに設けられ、混練機本体を加熱する加熱手段と、混練機本体内部を流れる架橋ポリマーに剪断力を付与するための剪断力付与手段と、混練機本体内部を流れる架橋ポリマーに付与する圧力を高めるための圧力保持手段とを備えたことを特徴とする架橋ポリマーの再生装置。
【請求項５】
上記混練機本体がシリンダバレル内にスクリュを内蔵する押出機であり、そのシリンダバレルの長さと径の比Ｌ／Ｄが４０以上、スクリュの回転数が５０ｒｐｍ以上である請求項４記載の架橋ポリマーの再生装置。
【請求項６】
上記押出機が、押出機の長手方向の一部に、架橋ポリマーを逆送させる逆送り部を有する請求項５記載の架橋ポリマーの再生装置。
【請求項７】
上記押出機が、シリンダバレル内部で発生するガスを除去するための脱気部を有する請求項５又は６記載の架橋ポリマーの再生装置。
【請求項８】
上記押出機が、第１押出機と、その第１押出機の下流側に接続された第２押出機とで構成され、その第２押出機が、シリンダバレル内部で発生するガスを除去するための脱気部を有する請求項５又は６記載の架橋ポリマーの再生装置。
【請求項９】
上記押出機が２軸押出機である請求項５から８いずれかに記載の架橋ポリマーの再生装置。
【請求項１０】
請求項１から３いずれかに記載の架橋ポリマーの再生方法により得られたワックスであって、数平均分子量が１５０００以下であることを特徴とするワックス。
【請求項１１】
メルトフローインデックスが２００ｇ／１０分以上である請求項１０記載のワックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋ポリマーの再生方法に係り、特に、電線の被覆材等の架橋ポリマー廃材からワックスを再生する方法として好適な架橋ポリマーの再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリマーは、絶縁性、耐熱性、耐久性、化学的安定性等に優れていることから、各種電気製品や自動車部品等に用いられている。電気製品や自動車の生産時や廃棄時には、多くの架橋ポリマーの廃材が生じる。従来、これら廃材は、燃料としての再利用（サーマルリサイクル）や、埋め立て処理に供していた。
【０００３】
近年、環境保護や廃棄物削減の観点から、これらの廃材を再生させて再利用（マテリアルリサイクル）する方法が求められている。
【０００４】
架橋ポリマーを再生する方法として、架橋ポリエチレン樹脂を220〜420℃の温度、0.37kw・h/kg以上の比エネルギーで溶融混練し、メルトフローインデックスが0.5〜300g/10分、ゲル分率が0.1重量％以下であり、色相の低下が少ない再生ポリエチレン樹脂を得る方法がある（特許文献１参照）。ここで、比エネルギーとは、混練機の消費電力（ｋｗ）と機械効率係数の積を、単位時間あたりの吐出量で除した値である。
【０００５】
また、架橋ポリエチレン樹脂等の架橋高分子を連続混合機中で20〜60秒滞留させ、50〜150ｓ-1の剪断速度を加えることにより、架橋高分子を熱可塑化する方法がある（特許文献２参照）。
【０００６】
一方、熱によってポリエチレンを分解して分子量を低下させ、ワックスを得る方法がある（特許文献３，４参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０２６２７０号公報
【特許文献２】特開平１１−１８９６７０号公報
【特許文献３】特開平２００１−３０２８５０号公報
【特許文献４】特開平５−２１４０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の方法では、混練時間が300秒以上を超えると、メルトフローインデックスが増加すると共に、変色の度合いが増えるという問題があった。すなわち、従来の方法では、架橋ポリマーにワックス化させるほどの剪断力と熱を加えると、ワックスの酸化劣化が促進されるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献２記載の方法は、架橋高分子に剪断力を加えて熱可塑化することで熱可塑性ポリエチレンを得ることはできるものの、分子量を低下させてワックスを得ることはできなかった。
【００１０】
さらに、特許文献１，２記載の方法は、電線被覆材等のゲル分率が高い架橋ポリエチレン樹脂から再生ポリエチレン樹脂を得ることはできるものの、得られた再生ポリエチレン樹脂の引張降伏強さ等の物理特性が良好でなく、また、再生ポリエチレン樹脂のゲル分率が高く表面粗さが大きかった。このため、再生ポリエチレン樹脂をポリエチレンとして再利用する際、用途が限定されるという問題があった。
【００１１】
一方、特許文献３，４記載のワックス化方法は、燃焼や過熱による熱分解を制御する必要があるため、ワックスの分子量制御が難しいという問題があった。また、熱分解の際に反応時間を必要とするために生産性が十分ではなく、均質なワックスを大量に生産することが難しかった。
【００１２】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、架橋ポリマーの酸化劣化を抑制しながら分子量を低下させる架橋ポリマーの再生方法及びその再生装置並びにワックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく本発明に係る架橋ポリマーの再生方法は、混練機を用いた架橋ポリマーの再生方法であって、上記混練機に上記架橋ポリマーを供給し、酸素濃度が１％以下の雰囲気、１ＭＰａ以上の圧力下で、架橋ポリマーに５０００ｓ-1以上の剪断力を５分間以上付与し、架橋ポリマーの分子量を低下させてワックスを形成するものである。
【００１４】
また、本発明に係る架橋ポリマーの再生方法は、混練機を用いた架橋ポリマーの再生方法であって、上記混練機に上記架橋ポリマーを供給し、酸素濃度が１％以下の雰囲気、３００〜５００℃の再生温度、１ＭＰａ以上の圧力下で、架橋ポリマーに５０００ｓ-1以上の剪断力を５分間以上付与し、架橋ポリマーの分子量を低下させてワックスを形成するものである。
【００１５】
ここで、架橋ポリマーは、架橋ポリエチレンであることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る架橋ポリマーの再生装置は、混練機を用いた架橋ポリマーの再生装置であって、その内部に上記架橋ポリマーが導入される混練機本体と、その混練機本体の樹脂導入部に接続され、混練機本体内部の酸素濃度を１％以下に調節するための酸素濃度調節手段と、混練機本体の周りに設けられ、混練機本体を加熱する加熱手段と、混練機本体内部を流れる架橋ポリマーに剪断力を付与するための剪断力付与手段と、混練機本体内部を流れる架橋ポリマーに付与する圧力を高めるための圧力保持手段とを備えたものである。
【００１７】
ここで、混練機本体は、シリンダバレル内にスクリュを内蔵する押出機であり、そのシリンダバレルの長さと径の比Ｌ／Ｄが４０以上、スクリュの回転数が５０ｒｐｍ以上である。
【００１８】
また、押出機は、その長手方向の一部に、架橋ポリマーを逆送させる逆送り部を有する。
【００１９】
さらに、押出機は、シリンダバレル内部で発生するガスを除去するための脱気部を有する。
【００２０】
また、押出機は、第１押出機と、その第１押出機の下流側に接続された第２押出機とで構成され、その第２押出機は、シリンダバレル内部で発生するガスを除去するための脱気部を有する。
【００２１】
さらに、押出機は、２軸押出機であることが好ましい。
【００２２】
一方、本発明に係るワックスは、上述した架橋ポリマーの再生方法により得られたワックスであって、数平均分子量が１５０００以下のものである。
【００２３】
また、メルトフローインデックスは、２００ｇ／１０分以上である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、分子量が十分に低く、かつ、変色のないワックスを得ることができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
本発明の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置の概略図を図１に示す。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置１０を構成する混練機本体は、シリンダバレル１２内に２本のスクリュ１３を内蔵する押出機１１であり、例えば、そのシリンダバレル１２の長さと径の比Ｌ／Ｄが４０以上、スクリュ１３の回転数が５０ｒｐｍ以上のものである。スクリュ１３は、モータ１５によって回転駆動される。
【００２８】
押出機１１は、その上流側（図１中では左側）に架橋ポリマーＰを導入するためのホッパー（樹脂導入部）１６を有する。このホッパー１６に酸素濃度調節手段（図示せず）が接続される。酸素濃度調節手段によって、シリンダバレル１２内部に供給される架橋ポリマーＰの雰囲気ガスの酸素濃度が、１％以下に調節される。
【００２９】
また、押出機１１のシリンダバレル１２の周りには、シリンダバレル１２を加熱するヒータ（加熱手段）１７が設けられる。
【００３０】
さらに、押出機１１のスクリュ（剪断力付与手段）１３は、その長手方向に、上流側（図１中では左側）から順に、第１送り部１３ａ、混練部１３ｂ、逆送り部１３ｃ、シール部１３ｄ、第２送り部１３ｅを有する。各送り部１３ａ，１３ｅは順送りフルフライトスクリュ２１で、混練部１３ｂは（直交）ニーディングディスク２２で、逆送り部１３ｃは逆送りフルフライトスクリュ２３で、シール部１３ｄはシールリング２４で構成される。また、混練部１３ｂ及び逆送り部１３ｃで、再生部１４が構成される。さらに、逆送り部１３ｃ及びシール部１３ｄで、圧力保持手段が構成される。
【００３１】
ここで、“逆送り部”は、押出機１１内部の架橋ポリマーＰが、その押出方向（樹脂送り方向）とは逆の方向に進むように設計されたスクリュ部品を意味する。この逆送り部を構成するスクリュ部品としては、逆送りフルフライトスクリュ２３の他に、例えば、逆送りニーディングディスク、逆送りポンピングスクリュなどが挙げられる。逆送り部は、これらのスクリュ部品を組み合わせて、又はこれらのスクリュ部品と直交ニーディングディスクなどと組み合わせて構成するようにしてもよい。
【００３２】
また、シリンダバレル１２の、シール部１３ｄの下流側には、シリンダバレル１２内部で発生するガスＧを脱気するためのベント口（脱気部）１８が設けられる。
【００３３】
さらに、シリンダバレル１２の最下流には、架橋ポリマーＰを切断し、分子量を低下させてなるワックスＷを、排出、吐出するための押出口１９が設けられる。
【００３４】
混練機本体としては、特に限定するものではないが、バンバリーミキサー、ニーダー等のバッチ式の混練機や、単軸押出機、同方向噛み合い型二軸押出機、異方向噛み合い型二軸押出機等の連続式の押出機が挙げられるが、同方向噛み合い型二軸押出機が好ましい。
【００３５】
本実施の形態に係る再生装置１０においては、逆送り部１３ｃを逆送りフルフライトスクリュ２３で構成しているが、逆送りフルフライトスクリュ２３を、逆送りニーディングディスクで置き換えてもよい。また、ニーディングディスク２２と逆送りフルフライトスクリュ２３との間に逆送りニーディングディスクを設け、逆送りフルフライトスクリュ２３及び逆送りニーディングディスクで逆送り部１３ｃを構成してもよい。
【００３６】
また、本実施の形態においては、スクリュ１３の長手方向にわたって再生部１４を１つ有する再生装置１０を例に挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、スクリュ１３の長手方向にわたって再生部１４を複数個有する再生装置であってもよい。
【００３７】
次に、本発明の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法を、図１に基づいて説明する。
【００３８】
本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法は、押出機１１に架橋ポリマーＰを供給し、酸素濃度が１％以下の雰囲気、３００〜５００℃の再生温度、１ＭＰａ以上、好ましくは５ＭＰａ以上の圧力下で、架橋ポリマーＰに５０００ｓ-1以上、好ましくは１００００〜１５０００ｓ-1の剪断力を５分間以上付与し、架橋ポリマーＰの分子量を低下させてワックスＷを形成するものである。
【００３９】
ここで言う“架橋ポリマーの再生”とは、架橋ポリマーＰの架橋部分又は主鎖の結合等を切断して分子量を低下させることを意味している。また、“再生温度”とは、架橋ポリマーＰの再生を行う際のポリマーの温度を意味している。
【００４０】
架橋ポリマーの再生方法をより詳細に説明すると、先ず、再生に供する架橋ポリマーＰが、押出機１１のホッパー１６から導入される。この時、架橋ポリマーＰは、粉砕細断やペレット化等により、ホッパー１６に導入しやすい大きさに予め加工される。また、酸素濃度調節手段、例えば不活性ガス供給装置を用いることで、ホッパー１６から導入される架橋ポリマーＰの雰囲気ガスが窒素ガスなどの不活性ガスで置換され、雰囲気ガスの酸素濃度が１％以下に調節される。
【００４１】
次に、押出機１１のシリンダバレル１２内に導入された架橋ポリマーＰは、モータ１５によって回転駆動されるスクリュ１３により混練され、ワックスＷが押出口１９から排出、吐出される。ここで、シリンダバレル１２は、ヒータ１７によって加熱される。また、シリンダバレル１２の長さと径の比Ｌ／Ｄは４０以上、スクリュ１３の回転数は５０ｒｐｍ以上とされる。
【００４２】
具体的には、先ず、架橋ポリマーＰは、順送りフルフライトスクリュ２１により攪拌されながら加熱され、徐々に温度が上昇される。
【００４３】
その後、架橋ポリマーＰは、５０００ｓ-1以上の剪断速度で回転駆動されるニーディングディスク２２により剪断されることで細分化され、この剪断に伴う発熱によって架橋ポリマーＰの温度が更に上昇して３００〜５００℃に達し、架橋ポリマーＰが溶融される。この時、架橋ポリマーＰがニーディングディスク２２に到達した段階で、樹脂送り方向の流れが制限される。このため、ニーディングディスク２２によって架橋ポリマーＰに対して加わる圧力（加圧力）及び剪断応力は、下流側に向かうに従って次第に上昇する。シリンダバレル１２内の架橋ポリマーＰに対する圧力は、架橋ポリマーＰの再生を行う押出機１１に、例えば圧力ゲージを挿入することにより測定することができる。また、剪断速度は、例えば押出機１１のようなスクリュタイプの混練機であれば、スクリュ１３の周速度の値を、スクリュ１３とシリンダバレル１２とのクリアランスの値で除することによって、算出することができる。
【００４４】
その後、溶融した架橋ポリマーＰは、逆送りフルフライトスクリュ２３及びシールリング２４によって、その流れが阻害され、逆送される。逆送される架橋ポリマーＰの流れが、順送りされる架橋ポリマーＰの流れと合流することで、シリンダバレル１２内に滞留する架橋ポリマーＰの圧力がより高まり、１ＭＰａ以上となる。よって、再生部１４（混練部１３ｂ＋逆送り部１３ｃ）において、架橋ポリマーＰに対して、１ＭＰａ以上の圧力及び５０００ｓ-1以上の剪断速度を同時に付与することができる。また、架橋ポリマーＰを逆送させることによって、再生部１４における架橋ポリマーＰの滞留時間が長くなり、例えば、滞留時間を５分以上確保することができる。その結果、再生部１４において、架橋ポリマーＰの架橋部分又は主鎖の結合等が効果的に切断されて分子量が低下し、ワックスＷが形成される。ここで、ワックスＷは、その数平均分子量が１５０００以下となるように、再生条件（圧力、剪断速度、滞留時間、及び再生温度）を調整することが好ましい。また、滞留時間は、架橋ポリマーＰの供給量の調整、スクリュ１３の構成（特に、混練部１３ｂ、逆送り部１３ｃ、及びシール部１３ｄの長さや能力など）、及び押出機１１のＬ／Ｄを適宜変更することで、自在に調整可能である。
【００４５】
架橋ポリマーＰからワックスＷが再生される際、シリンダバレル１２内が１ＭＰａ以上の高圧となると共にガスＧが発生する。このため、高圧で、ガスＧを含むワックスＷが再生部１４の下流側に噴き出さないようにすべく、再生部１４の下流側に設けたシールリング２４によって圧力の調整がなされる。これによって、ワックスＷが、噴き出されることなく、第２送り部１３ｅの順送りフルフライトスクリュ２１に供給される。ワックスＷは、フルフライトスクリュ２１により攪拌、移送され、押出機１１の押出口１９から排出、吐出される。このワックスＷの攪拌、移送の際、ワックスＷに含まれるガスＧが分離される。分離されたガスＧは、シリンダバレル１２における第２送り部１３ｅの中途に設けられたベント口１８において圧力解放され、脱気される。
【００４６】
得られたワックスＷは、メルトフローインデックス（ＭＦＲ；ｇ／１０分）が１〜２００未満であれば十分であるが、２００以上のものがより好ましい。また、得られたワックスＷは、ポリエチレンや他の樹脂とブレンドして用いたり、アスファルトの改質材として用いることができる。
【００４７】
架橋ポリマーＰの再生温度は、３００〜５００℃である。しかし、再生温度は高温である方が、架橋ポリマーＰの分子の切断がよく進行して、ＭＦＲが大きなワックスＷを効率よく得ることができるため、より好ましい。
【００４８】
また、本実施の形態においては、架橋ポリマーＰに剪断力を加えるための剪断速度を５０００ｓ-1以上、圧力は１ＭＰａ以上としている。ここで、剪断速度が５０００ｓ-1未満、圧力が１ＭＰａ未満の場合、架橋ポリマーＰの分子量が低下せず、また、架橋結合も切断されないことから、架橋ポリマーＰの再生、ワックス化が行えず、好ましくない。剪断速度は、各種パラメータ（スクリュ１３の回転数、スクリュ１３の径、及びシリンダバレル１２の内径）を調整することによって適宜変更することができる。剪断速度が５０００ｓ-1を超えるように各種パラメータを調整することで、架橋ポリマーＰの分子の切断が効果的に進行し、ワックスＷが効率よく得られる。また、圧力が１００ＭＰａを超える場合は、圧力を加えるための装置が大がかりになってしまうことから、装置コスト及びランニングコストが上昇してしまい、結果として、ワックスＷの再生コストの上昇を招くため、好ましくない。
【００４９】
本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法で言う“架橋ポリマーＰ”は、例えば、ゴムやポリオレフィン系樹脂を過酸化物や電子線等、あるいはシラン化合物やエステル結合等で架橋した樹脂等を意味するものである。好ましい架橋ポリマーＰとしては、架橋ポリエチレンが挙げられる。
【００５０】
ポリオレフィン系樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のエチレンホモポリマー（ポリエチレン）、
エチレン系コポリマー、
エチレンホモポリマーとエチレン系コポリマーとのブレンド物、
又はエチレンホモポリマーとエチレン以外のモノマーからなるポリマーとのブレンド物を用いてもよい。
【００５１】
架橋ポリエチレン樹脂の架橋度は特に限定するものではないが、JIS C3005に基づく方法で測定したゲル分率が１０〜９５％であることが好ましく、より好ましくは３０〜９０％である。また、架橋ポリエチレン樹脂の架橋前のＭＦＲも特に限定するものではないが、JIS K7210に基づく方法（190℃、21.18Ｎ）で測定した値が0.01〜200ｇ／１０分のものであることが好ましい。さらに、架橋ポリエチレン樹脂は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、フィラー、繊維、顔料等を含んでいてもよい。
【００５２】
また、再生に供する架橋ポリエチレン樹脂は、未使用品（新材）、様々な用途で使用された樹脂成形材の廃材、又は新材と廃材の混合物であってもよい。廃材は、例えば、電線被覆材、架橋ポリエチレンフィルム等の使用済材料から得られるが、生産工程で生じる新材の端材や、成形不良品などからも得ることができる。
【００５３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００５４】
本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法においては、架橋ポリマーＰ、例えば架橋ポリエチレンに対して、３００〜５００℃の高温下で、１ＭＰａ以上の高加圧力及び５０００ｓ-1以上の高い剪断速度を、５分間以上にわたって同時に付与している。これによって、架橋ポリエチレンの分子量低下によるワックス化が効果的に進行する。その結果、数平均分子量が15000以下のワックスＷが、効果的に（生産性よく）得られる。例えば、混練機本体として押出機（同方向噛み合い型二軸押出機）１１を用いた場合、ワックスＷを２０ｋｇ／ｈ以上という高生産量で得ることができる。
【００５５】
この時、押出機を用いた従来の再生方法により架橋ポリエチレンの熱可塑化（ワックス化）を行う際、高温、高圧下で、長時間にわたって混練を行うと、得られるワックス（生成物）の酸化劣化が原因と推測される変色が生じるという問題があった。そこで、本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法では、樹脂導入部であるホッパー１６において、架橋ポリマーＰの雰囲気ガスの酸素濃度が１％以下となるように、空気を窒素ガスに置換している。これにより、高温、高圧下で、長時間にわたって混練を行っても、再生部１４におけるワックスＷの酸化劣化を抑制することができる。その結果、本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法においては、従来の方法よりも長時間の混練を行っても、変色のないワックスＷを得ることができる。
【００５６】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００５７】
本発明の他の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置の概略図を図２に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
【００５８】
図１に示した前実施の形態に係る再生装置１０は、単段の押出機１１で構成されるものであった。
【００５９】
これに対して、図２に示すように、本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置３０は、二段の押出機で構成されるものであり、第１押出機３１と、その第１押出機の下流側に接続された第２押出機３２とで構成される。第１押出機３１の基本的な構成は、図１に示した押出機１１の構成と同じである。押出機１１と第１押出機３１との構成上の相違点は、ベント口の有無である。
【００６０】
このような構成の第１押出機３１の押出口１９と、第２押出機３２の導入口４１とが、ワックスＷを移送するための配管３３で接続される。
【００６１】
第２押出機３２は、シリンダバレル３４内にスクリュ３５が内蔵されたものである。スクリュ３５は、モータ３６によって駆動される。第２押出機３２は、二軸押出機又は単軸押出機のいずれであってもよい。
【００６２】
第２押出機３２のスクリュ３５は、その長手方向に、上流側（図２中では左側）から順に、第１送り部、混練部、第２送り部を有する。各送り部は順送りフルフライトスクリュ３７で、混練部は（直交）ニーディングディスク３８で構成される。
【００６３】
また、シリンダバレル３４の中途には、シリンダバレル３４内部で発生するガスＧを脱気するためのベント口（脱気部）３９ａ，３９ｂが設けられる。
【００６４】
さらに、シリンダバレル３４の最下流には、ワックスＷを排出、吐出するための押出口４０が設けられる。
【００６５】
次に、本発明の他の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法を、図２に基づいて説明する。
【００６６】
本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生方法は、再生部１４の工程までの手順は、前実施の形態に係る再生方法のそれと同じであるため、それまでの同様の手順については説明を省略する。
【００６７】
再生部１４において、架橋ポリマーＰから再生されたワックスＷは、１ＭＰａ以上の高圧であると共にガスＧを含んでいる。本実施の形態に係る再生方法は、このワックスＷを圧力開放させることなく、高圧状態のまま第２送り部１３ｅの順送りフルフライトスクリュ２１に供給し、第２送り部１３ｅをワックスＷの再生反応保持部として利用することに特長がある。その結果、再生部１４での滞留時間と第２送り部１３ｅでの滞留時間とを合わせた時間が、事実上の架橋ポリマーＰの滞留時間（再生反応の進行・保持時間）となる。
【００６８】
その後、ワックスＷは、再生反応が進行、保持されながらフルフライトスクリュ２１により攪拌、移送され、第１押出機３１の押出口１９から排出される。その後、ワックスＷは、配管３３を介して、第２押出機３２の導入口４１に供給される。
【００６９】
次に、第２押出機３２のシリンダバレル３４内に導入されたワックスＷは、モータ３６によって回転駆動されるスクリュ３５により混練される。第２押出機３２のシリンダバレル３４の周りには、ヒータを設けていないことから、ワックスＷは、第１送り部の順送りフルフライトスクリュ３７により攪拌され、徐々に冷却され、かつ、徐々に圧力開放される。また、ワックスＷは、所定の剪断速度で回転駆動されるニーディングディスク３８によって剪断されことで、十分に混練され、均一化される。さらに、ワックスＷは、第２送り部の順送りフルフライトスクリュ３７により攪拌され、更に冷却（例えば、１５０〜２５０℃の温度に冷却）され、かつ、ほぼ大気圧に圧力開放される。ここで、圧力解放は、シリンダバレル３５の中途に設けられたベント口３９ａ，３９ｂにおいて、ワックスＷに含まれるガスＧの圧力が解放され、脱気されることでなされる。
【００７０】
最後に、ワックスＷは、押出口４０から排出、吐出される。
【００７１】
本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置３０を用いた再生方法においても、前実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置１０を用いた再生方法と同様の作用効果が期待される。
【００７２】
特に、本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置３０は、２台の押出機３１，３２を直列に接続し、１段目の押出機３１の第２送り部１３ｅを再生反応保持部として利用する。このため、再生装置３０は、再生部１４において５分間以上の滞留時間を確保できなくても、再生部１４＋第２送り部１３ｅで５分間以上の滞留時間を確保することができれば、架橋ポリマーＰのワックス化を効果的に進行させることができる。その結果、再生装置３０は、架橋ポリマーＰの再生部１４での滞留時間を、再生装置１０におけるそれと比較して短くすることができる。
【００７３】
よって、再生装置３０は、再生装置１０と比較して架橋ポリマーＰの再生処理能力が高いため、より効率よくワックスＷを製造することができる。また、再生装置３０の第１押出機３１は、再生装置１０の押出機１１と比較して、その全長を短くすることができる。
【００７４】
本発明の別の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置の概略図を図３に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
【００７５】
図１に示した前実施の形態に係る再生装置１０は、二軸の押出機１１で構成されるものであった。
【００７６】
これに対して、図３に示すように、本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置５０は、１軸の押出機５１で構成されるものである。押出機５１の基本的な構成は、図１に示した押出機１１の構成と同じである。押出機５１は、押出機１１のスクリュ１３の代わりに、スクリュ５３を用いる点で相違する。
【００７７】
押出機５１は、シリンダバレル５２内に１軸のスクリュ５３を内蔵するものである。スクリュ５３は、モータ１５によって回転駆動される。また、押出機５１のスクリュ５３は、その長手方向に、上流側（図３中では左側）から順に、第１送り部１３ａ、混練部１３ｂ、逆送り部１３ｃ、シール部１３ｄ、第２送り部１３ｅを有する。混練部１３ｂはダルメージ５４で構成される。
【００７８】
本実施の形態に係る再生装置５０においては、逆送り部１３ｃを逆送りフルフライトスクリュ２３で構成しているが、逆送りフルフライトスクリュ２３を、逆送りダルメージやパイナップルスクリュで置き換えてもよい。また、ダルメージ５４と逆送りフルフライトスクリュ２３との間に逆送りダルメージを設け、逆送りフルフライトスクリュ２３及び逆送りダルメージで逆送り部１３ｃを構成してもよい。
【００７９】
また、本実施の形態においては、スクリュ５３の長手方向にわたって再生部１４を１つ有する再生装置５０を例に挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、スクリュ５３の長手方向にわたって再生部１４を複数個有する再生装置であってもよい。
【００８０】
本実施の形態に係る再生方法の基本的な手順、工程は、図１を用いて前述した本発明の好適一実施の形態に係る再生方法と同様であるため、具体的な手順については説明を省略する。また、本実施の形態に係る再生装置５０のダルメージ５４は、図１に示した再生装置１０のニーディングディスク２２とほぼ同じ作用を奏する。
【００８１】
再生に供する架橋ポリマーＰは、粉砕細断やペレット化等により、押出機５１のホッパー１６に導入しやすい大きさに予め加工した状態で投入される。ここで、単軸押出機の場合、二軸押出機と比較して樹脂の食い込みが悪いため、架橋ポリマーＰの大きさを１０ｍｍ以下に形成しておくことが好ましい。
【００８２】
本実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置５０を用いた再生方法においても、前実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置１０を用いた再生方法と同様の作用効果が期待される。つまり、再生部１４における再生条件を所定の値に調整すれば、再生装置に用いる混練機のタイプに関係なく、数平均分子量が１５０００以下で、変色のないワックスＷを得ることができる。
【００８３】
また、再生装置５０は、混練機本体として単軸押出機５１を用いており、また、混練部１３ｂをダルメージ５４で構成していることから、再生装置１０と比較して、装置構成を簡易、小型化することができる。
【００８４】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【実施例】
【００８５】
次に、本発明について、実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００８６】
（実施例１）
図１に示した再生装置１０の押出機１１として、Ｌ／Ｄ＝７０の二軸押出機（日本製鋼所製、TEX-30α）を用い、架橋ポリエチレン樹脂の再生を行い、ワックスを得た。
【００８７】
ここで、架橋ポリエチレン樹脂は、電線被覆用架橋ポリエチレンの廃材であり、JIS C3005によるゲル分率が８０％のものを用いた。また、ホッパー１６から導入される架橋ポリエチレン樹脂の雰囲気ガスは、空気から窒素ガスに置換した。さらに、押出機１１のスクリュ回転数は６００ｒｐｍ、ヒータ１７による第１送り部１３ａの加熱温度は３７０℃、混練部１３ｂにおける剪断速度は６０００ｓ-1、シリンダバレル１２内の再生部１４における加圧力は７ＭＰａ、再生温度は３７０℃、滞留時間は５分間以上とした。また、ワックスＷの吐出量は２０ｋｇ／ｈとした。
【００８８】
（実施例２）
再生温度を４００℃とする以外は、実施例１と同様の条件で、架橋ポリエチレン樹脂の再生を行い、ワックスを得た。
【００８９】
（実施例３）
図２に示した再生装置３０の押出機３１，３２として、Ｌ／Ｄ＝７０の二軸押出機（日本製鋼所製、TEX-30α）、Ｌ／Ｄ＝４０の二軸押出機（日本製鋼所製、TX30）を用いる以外は、実施例１と同様の条件で、架橋ポリエチレン樹脂の再生を行い、ワックスを得た。
【００９０】
ここで、押出機３１から押出機３２に供給されたワックスＷは、１９０℃に冷却し、押出口４０から吐出した。
【００９１】
（実施例４）
図３に示した再生装置５０の押出機５１として、Ｌ／Ｄ＝３５の単軸押出機（日本製鋼所製、P65-35PW-V）を用い、スクリュ回転数を１００ｒｐｍとする以外は、実施例１と同様の条件で、架橋ポリエチレン樹脂の再生を行い、ワックスを得た。
【００９２】
（比較例１）
ホッパー１６から導入される架橋ポリエチレン樹脂の雰囲気ガスが空気であり、押出機１１のスクリュ回転数が３０ｒｐｍ、混練部１３ｂにおける剪断速度が１００ｓ-1、再生部１４における再生温度が３１２℃、加圧力が２．７ＭＰａである以外は、実施例１と同様の条件で、架橋ポリエチレン樹脂の再生を行い、ワックスを得た。
【００９３】
（比較例２）
ホッパー１６から導入される架橋ポリエチレン樹脂の雰囲気ガスが空気である以外は、実施例２と同様の条件で、架橋ポリエチレン樹脂の再生を行い、ワックスを得た。
【００９４】
実施例１〜４及び比較例１，２で得られたワックスの製造条件及び各評価（押出機のタイプ、窒素ガス置換の有無、スクリュ回転数［ｒｐｍ］、再生温度［℃］、加圧力［ＭＰａ］、剪断速度［ｓ-1］、吐出量［kg/h］、数平均分子量、ＭＦＲ、変色）を表１に示す。
【００９５】
数平均分子量の測定は、高温ＧＰＣを用いて行った。溶媒はジクロロベンゼンを用い、ポリスチレン換算で分子量を測定した。
【００９６】
メルトフローインデックス（ＭＦＲ）は、実施例１〜４で得られた各ワックスを、荷重２．１５（ｋｇ）、ダイスの穴径2.095ｍｍ×ランド長8ｍｍの条件で測定した。ＭＦＲ（ｇ／１０分）は、２００以上を○（優良）、１〜２００未満を△（良好）、１未満を×（不良）とした。
【００９７】
変色については、変色無しのものを良好、変色有りのものを不良とした。
【００９８】
【表１】
2005200573.tif 000003
【００９９】
実施例１〜４で得られた各ワックスの数平均分子量は5000〜10500であり、ポリエチレンの数平均分子量（45000）と比較すると十分に分子量が低下しており、十分にワックス化していることが確認できた。また、実施例１〜４の各ワックスのＭＦＲは全て良好であり、特に、剪断速度をより大きくし、再生温度をより高くして形成した実施例２のワックスは、ＭＦＲが優良であった。さらに、実施例１〜４の各ワックスのいずれにおいても変色は観察されず、良好であった。これは、架橋ポリエチレンの雰囲気ガスを窒素ガスに置換したことで、混練時におけるワックスの酸化劣化が抑制されたためであると考えられる。
【０１００】
これに対して、比較例１のワックスは、その数平均分子量が30000であり、ポリエチレンの数平均分子量と比較して殆ど大差がなく、ワックスとして用いることが難しいものであった。また、比較例１のワックスのＭＦＲは１（ｇ／１０分）未満と非常に小さく、不良であった。
【０１０１】
比較例２のワックスは、その数平均分子量が5000であって十分にワックス化しており、また、ＭＦＲも優良であった。
【０１０２】
しかし、比較例１，２の各ワックスのいずれにおいても変色が観察され、不良であった。これは、架橋ポリエチレンの雰囲気ガスを窒素ガスに置換していないため、混練時にワックスに酸化劣化が生じたためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置の概略図である。
【図２】本発明の他の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置の概略図である。
【図３】本発明の別の好適一実施の形態に係る架橋ポリマーの再生装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１１  押出機（混練機）
Ｐ  架橋ポリマー
Ｗ  ワックス
【図１】
2005200573.tif 000004
【図２】
2005200573.tif 000005
【図３】
2005200573.tif 000006