(57)【要約】【課題】  従来のフィルター洗浄方法では残渣が多く残り、生産立ち上げ時のロスが多く発生していた。残渣の量を低減できるフィルターの洗浄方法を提供する。【解決手段】  樹脂中の異物を取り除く為に使用するフィルターのエレメントを、１５０℃以上、２００℃未満の温度のアルカリ水溶液で加熱してエレメントに付着した有機物を分解、除去する、フィルターの洗浄方法を提供した。これにより残渣の量を低減することが可能となった。特に、溶剤では溶けきれない未溶物をばい焼法で洗浄しても、灰として数％が残ったの対し、本願の処理方法で洗浄すると分解物が採取できない状態まで分解した。この為に、生産立ち上げ時のロスを低減することが可能となった。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中の異物を取り除く為に使用するフィルターのエレメントを、１５０℃以上、２００℃未満の温度のアルカリ水溶液で加熱してエレメントに付着した有機物を分解、除去する、フィルターの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１または２項記載のフィルターの洗浄方法において、アルカリ水溶液濃度が０．１ｍｏｌ／リットル以上、０．５ｍｏｌ／リットル未満であることを特徴とするフィルターの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂中の異物をろ過する目的で使用されるフィルターを再度利用するためのフィルターの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂を溶融し成形する方法は、製造コストが安価で且つ大量生産が可能であることから、多くの分野での応用が盛んに行われている。
【０００３】
しかし、樹脂を溶融させる際に押出機等の溶融混錬マシーン部で樹脂の焼けなどが発生し、それが製品の欠陥となる問題が発生している。
【０００４】
また、光学用途のフィルムでは原料中にすでに含まれる異物に対しても除去しなければならないほど要求品質は高い。
【０００５】
溶融押出成形法は、溶剤に溶かしたドープとは異なり粘度が非常に高く、高温下で樹脂を溶融させるため、異物除去に用いられるフィルターエレメントには耐熱性と耐圧性が要求される。
【０００６】
そのことからこの分野で用いられるフィルターは、基材がステンレス製であり、且つ、耐圧性に富むリーフ型フィルターが一般的である。
【０００７】
しかしながら、この手のフィルターは非常に高価なもので、採算上、使い捨てとしての使用方法は難しく、使用後のフィルターエレメントを洗浄し、再び利用するリサイクルによる方法が一般化しつつある。
【０００８】
フィルターの再生方法として、付着樹脂を燃やす方法（ばい焼法）と溶剤に溶かす方法（溶解法）があり、詳しくは、チャンバー内を真空に出来る電気オーブンにエレメントを入れ、加熱により分解したガスを常時排出する真空ばい焼方法と、大気圧下で行うばい焼方法、また、良溶媒で樹脂を溶かす良溶媒溶解方法と高沸点の有機溶剤を用いて高温下で樹脂を溶かす高温溶解方法がある。
【０００９】
しかしながら、大気圧で行うばい焼方法では、チャンバー内に存在する空気中の酸素により、樹脂が燃え、所定の温度でコントロールするのが難しい欠点を有する。
【００１０】
一方、真空ばい焼方法は真空下のため樹脂が燃えることがなく、ばい焼時の温度コントロールが容易であるが、樹脂種によっては架橋反応が進行し残渣が大量に残る問題点を有する。
【００１１】
また、有機物をばい焼すると必ず炭素が灰として残る。これらを後処理として、アルカリ系剥離剤による煮沸や超音波洗浄よる強制排出などの除去が試みられているが、焼けて付着した炭化物は取りきれず、再通液した際に溶融樹脂中に混入して出てくる問題を有する。
【００１２】
高温溶解方法として、フィルターエレメントの洗浄にトリエチレングリコールを用い、２８０℃で洗浄する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１３】
一方、溶剤で溶かす方法は、ばい焼法とは異なり炭素の灰は残らない。しかし、希釈の繰り返しによる洗浄のため大量の溶剤を消費する上、溶融押出成形では、溶融混錬マシーン部で樹脂が熱劣化や変質（ゲル化）を起し、これらはバージンの樹脂では溶ける溶剤であっても未溶物として残ることがある。
【００１４】
溶解法は溶融混錬過程やフィルター分解過程で発生するゲル化物は溶けずに残渣として残るため、再通液した際に溶融樹脂中に混入して出てくる問題を有するのは、ばい焼法と変わりはない。
【特許文献１】特開平６−４７２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来技術によるフィルターエレメントの再生方法では、再通液時にエレメント内に残存した灰等の残渣が溶融樹脂中に混入して出てくるのは致し方ないとしており、異物が出終わるまでを生産の立ち上げロスとして容認してきた。
【００１６】
本発明では、従来の残渣量をはるかに凌ぐ量まで残渣を除去することで、生産の立ち上げロスを最小に止めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、前記課題に対して鋭意検討した結果、樹脂中の異物を取り除く為に使用するフィルターのエレメントを、高温のアルカリ水溶液で加熱してエレメントに付着した有機物を分解、除去する、フィルターの洗浄方法を見出した。
【００１８】
また、フィルターの洗浄方法において、アルカリ水溶液処理温度が１５０℃以上、２００℃未満であることを特徴とするフィルターの洗浄方法を見出した。
【００１９】
また、フィルターの洗浄方法において、アルカリ水溶液濃度が０．１ｍｏｌ／リットル以上、０．５ｍｏｌ／リットル未満であることを特徴とするフィルターの洗浄方法を見出した。
【００２０】
これらの洗浄方法によれば、再通液時の残渣量をより低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
エレメントに付着した樹脂に対しその残渣が非常に少ないことから（ばい焼法で洗浄した際の様に灰として数％が残ることが少ない）、再通液した際の残留物が早期に排出され、生産の立ち上げロスが大幅に削減される。
【００２２】
また、装置の安全性の面に於いても水溶液下で加熱するため装置内の爆発燃焼の可能性や火災や爆発の可能性、装置の防爆環境下での管理の必要性がないなど安全面でのメリットもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（分解装置）
フィルターエレメントを収容できる耐圧容器に、内圧を監視できる圧力計と開放弁、また、耐圧容器を加熱するオーブンから構成された装置を用いることが好ましい。また、材質は腐食に強いステンレス製が好ましく、シール材はポリテトラフルオロエチレン製が好ましい。
【００２４】
尚、フィルターのエレメントに付着した有機物（以降、対象物と称す）をアルカリ水溶液中で２００℃まで加熱できる装置であれば上記の分解装置及び、材質に限定されるものではない。
【００２５】
（分解条件）
対象物の分解には、アルカリ水溶液濃度０．１ｍｏｌ／リットル以上、処理温度１５０℃以上、双方の条件を満たすことが好ましい。尚、対象物の分解に限れば、アルカリ水溶液濃度も処理温度も上限条件を設ける理由は無いが、アルカリによる金属腐食でフィルターエレメントの腐食が進行する恐れがあることから、アルカリ水溶液濃度は０．５ｍｏｌ／リットル未満、処理温度は２００℃未満が好ましい。
【００２６】
特に温度に関しては、実施例に用いた樹脂種の場合、そのしきい値は概ね１５０℃で、これ以下の温度では残渣が残り易く、１００℃以下ではほとんどが残り好ましい条件ではない。反面、対象物の分解に限れば、処理温度が高すぎる事による弊害は見られず、上限温度に制限を設ける理由は無い。
【００２７】
アルカリ水溶液濃度については、対象物の分解の為に、０．１ｍｏｌ／リットル以上であることが好ましい。尚、対象物の分解に限れば、温度同様に濃度を上げる事による弊害は見られず、上限濃度に制限を設ける理由は無い。因みに、水単体では温度を高くしても分解は生じ難く好ましくない。
【００２８】
（フィルターエレメントへの影響詳細）
フィルターエレメントの表面状態に関して見たとき、アルカリ水溶液濃度０．５ｍｏｌ／リットル以上では処理温度が１００℃を超えるとフィルターエレメントに変色が見られるため、０．５ｍｏｌ／リットル未満が好ましい。但し、アルカリ水溶液濃度が０．５ｍｏｌ／リットル未満であっても、処理温度は２００℃以上になるとフィルターエレメントに変色が見られ、２００℃未満が好ましい。
【実施例】
【００２９】
各樹脂を高温のアルカリ水溶液中で分解した際の回収率（残渣として残り、回収された比率）と、フィルターのエレメントの状態を観察した結果を表１に示した。また、比較例として、ばい焼法と溶解法を用いた場合の回収率についても同表に示した。尚、本願においては、回収率は下記（式１）を用いて算出した。
回収率［ｗｔ％］＝（処理後に残渣として残り、回収された対象物重量［ｇ］／対象物の初期重量［ｇ］）×１００  （式１）
【００３０】
また、実験に使用する対象物には、各樹脂に熱履歴を与えた後、良溶媒であるＮＭＰ（ｎメチルピロリドン）に溶かし、溶け切れずに残った未溶解物を使用した。
【００３１】
また、アルカリ水溶液による腐食の影響を見るために、フィルターエレメント片を一緒に処理し、そのエレメントの状態を観察した。
【００３２】
【表１】
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（対象物の作成）
（ＰＣ−０１）
ポリカーボネート樹脂（出光化学製、タフロンＲ２５００）を２７０℃、５時間加熱した。尚、加熱時は空気雰囲気下で行った。
【００３３】
加熱により熱劣化したポリカーボネート樹脂をＮＭＰで溶解し、その未溶解物をろ過により抽出した。
【００３４】
抽出した未溶物を水で洗い、ＮＭＰを十分に置換した後、乾燥させ対象物（ＰＣ−０１）を作成した。
【００３５】
エレメントの腐食の有無については、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡、日立、Ｓ−３０００Ｎ型）とＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー、ＨＯＲＩＢＡ、ＥＭＡＸ−７０００）を用い評価した。
【００３６】
（ＡＳ−０１）
ＡＳ（アクリロニトリルとポリスチレンの共重合体）樹脂（東洋スチレン製、ＡＳ３０ＮＴ）を２７０℃、５時間加熱した。尚、加熱時は空気雰囲気下で行った。
加熱により熱劣化したＡＳ樹脂をＮＭＰで溶解し、その未溶解物をろ過により抽出した。
【００３７】
抽出した未溶物を水で洗い、ＮＭＰを十分に置換した後、乾燥させ対象物（ＡＳ−０１）を作成した。
【００３８】
（ＧＩ−０１）
ＧＩ（グルタルイミド）樹脂（レーム製、ＰＬＥＸＩＭＩＤＯ）を２７０℃、５時間加熱した。尚、加熱時は空気雰囲気下で行った。
加熱により熱劣化したＧＩ樹脂をＮＭＰで溶解し、その未溶解物をろ過により抽出した。
【００３９】
抽出した未溶物を水で洗い、ＮＭＰを十分に置換した後、乾燥させ対象物（ＧＩ−０１）を作成した。
【００４０】
（実施例１）
ＰＣ−０１を１．０ｇと０．１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液、５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００４１】
耐圧容器を１００℃、１２０℃、１５０℃、１８０℃、２００℃、各々の水準で６時間加熱した後、室温まで冷却し内容物を取り出し観察した。また、その水溶液を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示す。１００℃、１２０℃の処理温度では、水溶液中をＰＣ−０１片が浮遊しており、それぞれ９９％、２０％が回収されたが、他の水準では、ＰＣ−０１片の浮遊物も見られず、ろ紙上には何も回収できなかった。尚、ろ液の水酸化ナトリウム水溶液は１００℃だけが無色透明で、他の水準は黄色の変色が見られた。
【００４２】
フィルターエレメントについてはＳＥＭとＥＰＭＡで評価したところ、２００℃の水準で黒ずんだ変色が見られたが、それ以外の水準では変色もなく外観及び組成に変化は見られなかった。
【００４３】
（実施例２）
ＰＣ−０１を１．０ｇと０．５ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液、５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００４４】
耐圧容器を１００℃、１２０℃、１５０℃、１８０℃、２００℃、２１０℃、各々の水準で６時間加熱した後、室温まで冷却し内容物を取り出し観察した。また、その水溶液を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示す。１００℃、１２０℃の処理温度では、水溶液中をＰＣ−０１片が浮遊しており、それぞれ９８％、２０％が回収されたが、他の水準では、ＰＣ−０１片の浮遊物も見られず、ろ紙上には何も回収できなかった。尚、ろ液の水酸化ナトリウム水溶液は１００℃だけが無色透明で、他の水準は黄色の変色が見られた。
【００４５】
フィルターエレメントについてはＳＥＭとＥＰＭＡで評価したところ、１００℃を除いて全てが黒ずんだ変色していた。
【００４６】
（実施例３）
ＰＣ−０１を１．０ｇと１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液、５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００４７】
耐圧容器を１００℃、１２０℃、１５０℃、１８０℃、２００℃、２１０℃、各々の水準で６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果表１に示す。１００℃、１２０℃の処理温度では、水溶液中をＰＣ−０１片が浮遊しており、それぞれ９９％、１９％が回収されたが、他の水準では、ＰＣ−０１片の浮遊物も見られず、ろ紙上には何も回収できなかった。尚、ろ液の水酸化ナトリウム水溶液は１００℃だけが無色透明で、他の水準は黄色の変色が見られた。
【００４８】
フィルターエレメントについてはＳＥＭとＥＰＭＡで評価したところ、１００℃を除いて全てが黒ずんだ色に変色していた。
【００４９】
（実施例４）
ＰＣ−０１を１．０ｇと２ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液、５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００５０】
耐圧容器を１００℃、１２０℃、１５０℃、１８０℃、２００℃、２１０℃、各々の水準で６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示す。１００℃、１２０℃の処理温度では、水溶液中をＰＣ−０１片が浮遊しており、それぞれ９９％、１８％が回収されたが、他の水準では、ＰＣ−０１片の浮遊物も見られず、ろ紙上には何も回収できなかった。尚、ろ液の水酸化ナトリウム水溶液は１００℃だけが無色透明で、他の水準は黄色の変色が見られた。
【００５１】
フィルターエレメントについてはＳＥＭとＥＰＭＡで評価したところ、１００℃を除いて全てが黒ずんだ色に変色していた。
【００５２】
（実施例５）
ＡＳ−０１を１．０ｇと０．１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液、５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００５３】
耐圧容器を１８０℃の水準で６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示すが、水溶液中にはＡＳ−０１片の浮遊物は見られず、ろ紙上には何も回収できなかった。尚、ろ液の水酸化ナトリウム水溶液は黄色の変色が見られた。
【００５４】
また、フィルターエレメントについてはＳＥＭとＥＰＭＡで評価したところ、変色もなく外観、組成共に変化は見られなかった。
【００５５】
（実施例６）
ＧＩ−０１を１．０ｇと０．１ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液、５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００５６】
耐圧容器を１８０℃の水準で６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示すが、水溶液中にはＧＩ−０１片の浮遊物は見られず、ろ紙上には何も回収できなかった。尚、ろ液の水酸化ナトリウム水溶液は黄色の変色が見られた。
【００５７】
また、フィルターエレメントについてはＳＥＭとＥＰＭＡで評価したところ、変色もなく外観、組成共に変化は見られなかった。
【００５８】
（比較例１）
風袋を秤量した軟膏缶に、ＰＣ−０１を１．０ｇ秤量し、真空状態で内部温度４５０℃まで加熱し１０時間後に室温まで冷却し観察した。その結果、軟膏缶には灰状のＰＣ−０１が存在し、その回収率は１．９ｗｔ％であった。
【００５９】
（比較例２）
風袋を秤量した軟膏缶に、ＡＳ−０１を１．０ｇ秤量し、真空状態で内部温度４５０℃まで加熱し１０時間後に室温まで冷却し観察した。その結果、軟膏缶には灰状のＡＳ−０１が存在し、その回収率は２ｗｔ％であった。
【００６０】
（比較例３）
風袋を秤量した軟膏缶に、ＧＩ−０１を１ｇ秤量し、真空状態で内部温度４５０℃まで加熱し１０時間後に室温まで冷却し観察した。その結果、軟膏缶には灰状のＧＩ−０１が存在し、その回収率は１ｗｔ％であった。
【００６１】
（比較例４）
ＰＣ−０１、１．０ｇをＮＭＰ５０ｇに入れ、振とう器で６時間攪拌した。また、塩化メチレンにも同様に入れ振とう器で６時間攪拌した。その結果を表１に示すが、ＰＣ−０１は全く解けなかった。
【００６２】
（比較例５）
ＡＳ−０１、１．０ｇをＮＭＰ５０ｇに入れ、振とう器で６時間攪拌した。また、塩化メチレンにも同様に入れ振とう器で６時間攪拌した。その結果を表１に示すが、ＡＳ−０１は全く解けなかった。
【００６３】
（比較例６）
ＧＩ−０１、１．０ｇをＮＭＰ５０ｇに入れ、振とう器で６時間攪拌した。また、塩化メチレンにも同様に入れ振とう器で６時間攪拌した。その結果を表１に示すが、ＧＩ−０１は全く解けなかった。
【００６４】
（比較例７）
ＰＣ−０１を１．０ｇと水５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００６５】
耐圧容器を２１０℃、６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液をを濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示すが、水溶液中をＰＣ−０１片が浮遊しており、ほぼ１００％がろ紙上に回収された。尚、ろ液の水は若干、白濁していた。フィルターエレメントについては変色は見られなかった。
【００６６】
（比較例８）
ＡＳ−０１を１．０ｇと水５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００６７】
耐圧容器を２１０℃、６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液をを濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示すが、水溶液中をＡＳ−０１片が浮遊しており、ほぼ１００％がろ紙上に回収された。尚、ろ液の水は若干、白濁していた。エレメントについては変色は見られなかった。
【００６８】
（実施例９）
ＧＩ−０１を１．０ｇと水５０ｃｃを耐圧容器に入れた。また、腐食性を見るため、フィルターエレメント片を一緒に入れた。
【００６９】
耐圧容器を２１０℃、６時間加熱した後、室温まで冷却し、内容物を取り出し観察した。また、その水溶液をを濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、Ｔ０３００Ａ０２５Ａ、３μｍ、材質はＰＴＦＥ）でろ過した。その結果を表１に示すが、水溶液中をＧＩ−０１片が浮遊しており、ほぼ１００％がろ紙上に回収された。尚、ろ液の水は若干、白濁していた。エレメントについては、変色は見られなかった。
【００７０】
（まとめ）
溶剤では溶けきれない未溶物をばい焼法で洗浄しても、灰として数％が残ったの対し、本願の処理方法で洗浄すると分解物が採取できない状態まで分解した。また、同処理条件で他の樹脂２種についても処理したところ、同様に分解物が採取できない状態まで分解した。
【００７１】
尚、フィルターエレメントは一部で変色が観察されるものの変色したものについても使用は可能であり、アルカリ水溶液による影響は少なかった。