JP2024048830A - （メタ）アクリル酸メチルの再生システムおよび（メタ）アクリル酸メチルの再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流通経路の閉塞、さらには発火爆発を防止する。【解決手段】スクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解装置１０と、該熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を貯蔵する残渣貯蔵装置３０とを備え、熱分解装置は、投入部１２と、（メタ）アクリル樹脂組成物が熱分解されて生成したガスを抜き出すガス抜き出し部１４と、未分解成分を含む残渣を残渣貯蔵装置に排出するための残渣排出部１６とを有しており、残渣貯蔵装置が、貯蔵タンク３２と、未分解成分を含む残渣を冷却するための冷却部３２Ａと、貯蔵タンク内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部３４と、気体排出部３６とを有しているか、または、冷却水供給部３８を有している、再生システム。【選択図】図１

Description

本発明は、（メタ）アクリル酸メチルの再生システムおよび（メタ）アクリル酸メチルの再生方法に関する。

（メタ）アクリル酸メチル（ＭＭＡ）を重合した重合体であるポリ（メタ）アクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）は、透明性に優れており、さらには耐候性にも優れている。よって、ポリ（メタ）アクリル酸メチルは、自動車用部品、看板標識、表示装置等を構成する部材の材料として、広く用いられている。

そして、近年の資源価格の高騰、さらには環境問題に対する意識の高まりに伴って、上記のとおりの種々の用途に用いられたポリ（メタ）アクリル酸メチルを含む製品（成形体）は回収されてリサイクル（再資源化）が図られている。

ポリ（メタ）アクリル酸メチルのリサイクルの方法としては、例えば、回収された成形体に対し、再度、成形工程を実施して新たな成形体を製造するマテリアルリサイクル、回収された成形体を熱処理して、ポリ（メタ）アクリル酸メチルを熱分解（解重合）することにより（メタ）アクリル酸メチルを回収し、回収された（メタ）アクリル酸メチル（再生ＭＭＡという場合がある。）を用いて新たな成形体を製造するケミカルリサイクル、および回収された成形体を燃料として燃焼させ、燃焼エネルギーを直接的に熱源として、さらには燃焼エネルギーを用いて発電して利用するサーマルリサイクルが挙げられる。

ポリ（メタ）アクリル酸メチルは、３００℃程度の比較的低い温度で加熱することによって、（メタ）アクリル酸メチルを高収率で回収することができ、不純物の低減が可能であるため、ケミカルリサイクルによりリサイクルされることが好ましい。

ケミカルリサイクルにおいて、例えば、密閉されたシリンダを有する２軸押出機にアクリル樹脂のスクラップを供給し、４００～６００℃に加熱して熱分解し、２軸押出機の先端部から吐出される分解ガスを残渣タンクを介してクーラーの負圧効果と真空ポンプによって吸引し、クーラーで分解ガスを凝縮して液状モノマーとする態様が知られており（特許文献１参照。）、さらには合成高分子材料をシリンダに供給して、シリンダ内で連続的に加熱することにより得られた低分子量の気体状熱分解物をシリンダ外に導出して濃縮する態様が知られている（特許文献２参照。）。

特開平１１－１０６４２７号公報 米国特許第３９５９３５７号明細書

しかしながら、上記特許文献１および２にかかる技術によっては、加熱処理後にシリンダ外に導出された未分解成分を含む残渣がシリンダ外の流通経路または機器において固化してしまい流通経路が閉塞してしまう場合があり、さらには分解ガスおよび気体状熱分解物は、通常、可燃性であるため、場合によっては流通経路、さらには連結されているより下流の機器において発火爆発してしまうおそれもある。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を進めたところ、熱分解装置外の機器、特に未分解成分を含む残渣を貯蔵する残渣貯蔵装置において所定の構成を設けることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、下記〔１〕～〔１７〕を提供する。
〔１〕（メタ）アクリル系重合体を含む（メタ）アクリル系重合体組成物を成形した成形体のスクラップから（メタ）アクリル酸メチルを再生する再生システムであって、
前記スクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解装置と、
前記熱分解装置に接続されており、該熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を貯蔵する残渣貯蔵装置とを備え、
前記熱分解装置は、前記スクラップを投入するための投入部と、（メタ）アクリル樹脂組成物が熱分解されて生成したガスを抜き出すガス抜き出し部と、未分解成分を含む残渣を残渣貯蔵装置に排出するための残渣排出部とを有しており、
前記残渣貯蔵装置が、前記残渣排出部と連結管により接続されている貯蔵タンクと、該貯蔵タンクの外表面に接触するように設けられており、貯蔵されている未分解成分を含む残渣を冷却するための冷却部と、前記貯蔵タンクに接続されており、前記貯蔵タンク内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記貯蔵タンクに接続されており、前記貯蔵タンク外に気体を排出するための気体排出部とを有しているか、または、前記貯蔵タンクに接続されており、前記貯蔵タンク内に冷却水を供給するための冷却水供給部を有している、再生システム。
〔２〕前記残渣貯蔵装置が、前記冷却部と前記不活性ガス供給部と前記気体排出部とを有している、〔１〕に記載の再生システム。
〔３〕前記熱分解装置が、押出機、ニーダーまたは流動床加熱機である、〔１〕または〔２〕に記載の再生システム。
〔４〕前記熱分解装置が押出機である、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載の再生システム。
〔５〕前記冷却部が、内部に冷媒体を流通させることができるジャケットを含む、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載の再生システム。
〔６〕前記冷媒体が水である、〔５〕に記載の再生システム。
〔７〕前記不活性ガス供給部が、前記貯蔵タンクの頂部から不活性ガスを供給することができる機能部であり、
前記気体排出部が、前記貯蔵タンクの頂部から気体を排出させることができる機能部である、〔１〕～〔６〕のいずれか１つに記載の再生システム。
〔８〕前記不活性ガスが窒素ガスである、〔１〕～〔７〕のいずれか１つに記載の再生システム。
〔９〕前記連結管が、未分解成分を含む残渣を流通させる管部と前記熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を冷却するための温度調節部とを含む、〔１〕～〔８〕のいずれか１つに記載の再生システム。
〔１０〕前記温度調節部が、未分解成分を含む残渣の軟化点以上かつ発火点未満の温度に前記連結管の温度を調節することができる機能部である、〔９〕に記載の再生システム。
〔１１〕前記温度調節部が、内部に媒体を流通させることができるジャケット、電気ヒーターおよび保温材からなる群から選ばれる少なくとも１つである、〔９〕または〔１０〕に記載の再生システム。
〔１２〕前記ジャケットが、水蒸気を熱媒体として用いるジャケットである、〔１１〕に記載の再生システム。
〔１３〕前記ジャケットが、水を冷媒体として用いるジャケットである、〔１１〕に記載の再生システム。
〔１４〕前記保温材が、ロックウール、グラスウール、珪酸カルシウムおよび撥水性パーライトからなる群から選ばれる少なくとも１つである、〔１１〕～〔１３〕のいずれか１つに記載の再生システム。
〔１５〕〔１〕～〔１４〕のいずれか１つに記載の再生システムを用いる、（メタ）アクリル酸メチルの再生方法において、
前記熱分解装置により前記スクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解工程と、
前記熱分解装置の前記ガス抜き出し部から前記ガスを抜き出して回収する回収工程と、
前記熱分解装置の前記残渣排出部から前記熱分解工程により生成した未分解成分を含む残渣を排出して前記残渣貯蔵装置に導入して、残渣貯蔵装置に導入された未分解成分を含む残渣を前記冷却部により冷却しつつ貯蔵する貯蔵工程と
を含む、（メタ）アクリル酸メチルの再生方法。
〔１６〕前記貯蔵工程が、前記貯蔵タンクに不活性ガス供給部により不活性ガスを供給し、前記貯蔵タンク外に前記気体排出部により気体を排出しつつ行われるか、または、前記残渣貯蔵タンク内に前記冷却水供給部により冷却水を供給して行う工程である、〔１５〕に記載の再生方法。
〔１７〕前記連結管が、未分解成分を含む残渣を流通させる管部と前記熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を冷却するための温度調節部とを含み、
前記貯蔵工程が、前記温度調節部により前記連結管を流通する未分解成分を含む残渣の温度を、未分解成分を含む残渣の軟化点以上かつ発火点未満の温度に調節しつつ行われる工程である、〔１５〕または〔１６〕に記載の再生方法。

本発明によれば、熱分解により生成した未分解成分を含む残渣に起因する発火爆発、さらには未分解成分を含む残渣を導出する場合における流通経路の閉塞を効果的に防止することができる。

図１は、再生システムの構成例を示す概略的な図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。なお、各図面は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、それぞれの構成要素は本発明の要旨から逸脱しない範囲で改変可能である。図面において、同一の構成要素に用いられる符号については重複する説明を省略する場合がある。

１．再生システム
図１を参照して、本実施形態の再生システムについて説明する。図１は、再生システムの構成例を示す概略的な図である。

図１に示されるように、本実施形態の再生システムは、（メタ）アクリル系重合体を含む（メタ）アクリル系重合体組成物を成形した成形体のスクラップから（メタ）アクリル酸メチルを再生する再生システム１であって、スクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解装置１０と、熱分解装置１０に接続されており、熱分解装置１０から導出された未分解成分を含む残渣を貯蔵する残渣貯蔵装置３０とを備え、熱分解装置１０は、スクラップを投入するための投入部１２と、（メタ）アクリル樹脂組成物が熱分解されて生成したガスを抜き出すガス抜き出し部１４と、未分解成分を含む残渣を残渣貯蔵装置３０に排出するための残渣排出部１６とを有しており、残渣貯蔵装置３０が、前記残渣排出部１６と連結管により接続されている貯蔵タンク３２と、貯蔵タンク３２の外表面に接触するように設けられており、貯蔵されている未分解成分を含む残渣を冷却するための冷却部３２Ａと、貯蔵タンク３２に接続されており、貯蔵タンク３２内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部３４と、貯蔵タンク３２に接続されており、貯蔵タンク３２外に気体を排出するための気体排出部３６とを有しているか、または、貯蔵タンク３２に接続されており、貯蔵タンク３２内に冷却水を供給するための冷却水供給部３８を有している。

（１）用語の説明
「（メタ）アクリル」には、アクリル、メタクリルおよびこれらの組み合わせが含まれる。

「（メタ）アクリル系重合体組成物」は、（メタ）アクリル系重合体を主成分として含み、さらにその他の成分を含みうる組成物である。

「（メタ）アクリル系重合体」は、（メタ）アクリル基を有するモノマーに由来する単量体単位を有する重合体である。

ここで、（メタ）アクリル系重合体としては、例えば、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルに由来する単量体単位のみを含む（メタ）アクリル単独重合体；炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルに由来する単量体単位を、８５質量％以上１００質量％未満と、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルに由来する単量体単位と共重合可能な他のビニル単量体に由来する単量体単位を０質量％を超えて１５質量％以下とを有する（メタ）アクリル共重合体が挙げられる。

炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキル」とは、例えばＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＲ（Ｒは炭素原子数１～４のアルキル基である。）で表される化合物である。

炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと共重合可能なビニル単量体とは、炭素原子数１～４のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルと共重合可能であり、かつビニル基を有する単量体である。

炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ－プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ－ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ－ブチル、およびメタクリル酸イソブチルが挙げられる。炭素原子数１～４のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルは、好ましくはメタクリル酸メチルである。

炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと共重合可能なビニル単量体としては、例えば、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸モノグリセロールなどのメタクリル酸エステル（ただし、炭素原子数１～４のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルを除く。）；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２－エチルヘキシル、アクリル酸２－ヒドロキシエチル、アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、アクリル酸モノグリセロール等のアクリル酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸又はこれらの酸無水物；アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等の窒素含有モノマー；アリルグリシジルエーテル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有単量体；スチレン、α－メチルスチレンなどのスチレン系単量体が挙げられる。

（メタ）アクリル系重合体の製造方法としては、例えば、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと、必要に応じて、炭素原子数１～４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルと共重合可能なビニル単量体とを、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の方法で重合されていてよい。

（メタ）アクリル系重合体組成物が含みうる「その他の成分」には、例えば、所定の特性を有する成形体を製造するために添加されうる従来公知の任意好適な、離型剤、重合調節剤、重合開始剤、紫外線吸収剤および着色剤が含まれる。

「スクラップ」とは、通常、（メタ）アクリル酸メチル系重合体組成物を従来公知の任意好適な射出成形工程などにより種々の形状に成形して製造され、所定の用途に使用された後に廃材として回収された使用済みの成形体であって、本発明にかかる再生システムにおいて原料として用いることができる形状、サイズに調整された成形体である。また「スクラップ」は、成形時の不良品を回収し、本発明にかかる再生システムにおいて原料として用いることができる形状、サイズに調整された成形体であってもよいし、成形時や研磨加工など後工程で発生する端材を回収し、本発明にかかる再生システムにおいて原料として用いることができる形状、サイズに調整された成形体であってもよい。

「未分解成分を含む残渣」には、（メタ）アクリル酸メチルなどの熱分解により生成した成分が含まれうる。

以下、本実施形態の再生システム１を構成しうる構成要素について具体的に説明する。

（２）熱分解装置
本実施形態の再生システム１は、熱分解装置１０を含む。熱分解装置１０は、（メタ）アクリル系重合体を含む（メタ）アクリル樹脂組成物を成形した成形体のスクラップを熱分解して、（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成することができることを条件として、従来公知の任意好適な構成を有する装置を適用することができる。

本実施形態において、熱分解装置１０の例としては、押出機、ニーダー、および流動床加熱器が挙げられる。

本実施形態において、熱分解装置１０は、押出機であることが好ましい。熱分解装置１０である押出機の好適な例としては、二軸同方向回転押出機および二軸異方向回転押出機などの二軸押出機が挙げられる。

本実施形態において、熱分解装置１０として好適に適用できるニーダーとしては、例えば、米国特許第１０３０１２３５号明細書に記載の装置が挙げられる。

本実施形態において、熱分解装置１０として好適に適用できる流動床加熱器としては、例えば、特開２００９－１１２９０２号公報に記載の装置が挙げられる。

以下、熱分解装置１０の構成例について、二軸押出機の構成を例にとって説明する。
二軸押出機である場合の熱分解装置１０は、原料であるスクラップを加熱処理するための熱分解部１１を備えている。熱分解部１１は、例えば、二軸押出機における原料を延在方向に移動させつつ内部において加熱処理を行うためのシリンダと、シリンダの内部に配置されたスクリューとに相当する。

熱分解部１１には、原料であるスクラップを熱分解部１１に供給するための投入部１２が設けられている。投入部１２は二軸押出機におけるホッパー（フィーダー）に相当する構成である。投入部１２であるホッパーは、通常、熱分解部１１であるシリンダの上流側の端部近傍において、熱分解部１１であるシリンダ内に原料を供給できるように設けられている。

熱分解部１１には、熱分解されて生成したガスを抜き出すための１以上のガス抜き出し部（ベント）１４が設けられている。１以上のガス抜き出し部１４の配置（位置）は特に限定されず、設計に対応した任意好適な配置とすることができる。ガス抜き出し部１４は、例えば、生成したガスの抜き出し効率を向上させる観点から、既に説明した投入部１２とは反対側の熱分解部１１の下流側の端部近傍であって、熱分解部１１の上端側に設けられていることが好ましい。ガス抜き出し部１４が２以上設けられる場合には、熱分解部１１の上端側に所定の間隔（例えば等間隔）で整列するように配置することが好ましい。

熱分解装置１０は、熱分解部１１に設けられている残渣排出部１６を有している。残渣排出部１６は、熱分解部１１において生成した未分解成分を含む残渣を排出するための機能部である。残渣排出部１６は、既熱分解部１１の下流側の端部近傍に設けることが好ましい。

（３）連結管
本実施形態の再生システム１は、既に説明した熱分解装置１０と、詳細については後述する残渣貯蔵装置３０とを機能的に連結するための連結管２０を備えている。

連結管２０は、未分解成分を含む残渣を熱分解装置１０から導出して残渣貯蔵装置３０へと導入する（流通させる）管部２２を含んでいる。

本実施形態において、管部２２は、熱分解装置１０において生成した未分解成分を含む残渣を熱分解装置１０から導出して、残渣貯蔵装置３０に導入できることを条件として、その形状、サイズ、構成材料等は特に限定されない。管部２２としては、従来公知の任意好適なステンレス鋼製の配管等を適用することができる。

本実施形態において、連結管２０は、管部２２の外表面に接触するように、または管部２２の内部を貫通するように設けられている温度調節部２４をさらに備えている。温度調節部２４は、熱分解装置１０から導出された未分解成分を含む残渣の温度を調節するための機能部である。

本実施形態において、温度調節部２４は、未分解成分を含む残渣の軟化点以上かつ発火点未満の温度に連結管２０、すなわち管部２２の温度を調節することができる機能部である。温度調節部２４は、より具体的には管部２２内を流通する未分解成分を含む残渣を冷却するための機能部である。

温度調節部２４としては、従来公知の任意好適な構成を適用することができる。温度調節部２４としては、具体的には、内部に媒体（熱媒体、冷媒体）を流通させることができる、ジャケット、二重管熱交換器、電気ヒーターおよび保温材からなる群から選ばれる少なくとも１つを適用することができる。

なお、例えば二重管熱交換器および保温材の組み合わせといった２種以上の部材により温度調節部２４が構成される場合には、少なくとも１種の部材が管部２２の外表面に接触していればよく、換言すると、２種以上の部材は、管部２２の外表面に積層するように設けられていてもよい。

温度調節部２４の設置態様は、管部２２内を流通する未分解成分の残渣の温度を効果的に調節できることを条件として特に限定されない。温度調節部２４は、例えば管部２２の外周を一周して途切れなく覆うように設けることができる。

本実施形態において、温度調節部２４としては、二重管熱交換器を用いることが好ましい。当該二重管熱交換器としては、水蒸気を熱媒体として用いる二重管熱交換器であるか、または水を冷媒体として用いる二重管熱交換器であることが好ましい。

また、温度調節部２４が保温材を含む場合には、当該保温材が、ロックウール、グラスウール、珪酸カルシウムおよび撥水性パーライトからなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。

本実施形態の再生システム１によれば、連結管２０が温度調節部２４を備えるので、管部２２内を流通する未分解成分を含む残渣の固着による連結管２０の閉塞、さらには発火爆発を効果的に防止することができる。

（４）残渣貯蔵装置
残渣貯蔵装置３０は、既に説明した連結管２０により、熱分解装置１０に連結されている。具体的には、熱分解装置１０の残渣排出部１６と残渣貯蔵装置３０の貯蔵タンク３２とが、連結管２０（管部２２）により連結されている。

すなわち、残渣貯蔵装置３０は、残渣排出部１６と連結管２０により接続されている貯蔵タンク３２と、該貯蔵タンク３２の外表面に接触するように設けられており、貯蔵されている未分解成分を含む残渣を冷却するための冷却部３２Ａと、貯蔵タンク３２に接続されており、貯蔵タンク３２内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部３４と、貯蔵タンク３２に接続されており、貯蔵タンク３２外に気体を排出するための気体排出部３６とを有しているか、または、貯蔵タンク３２に接続されており、貯蔵タンク３２内に冷却水を供給するための冷却水供給部３８を有している。

残渣貯蔵装置３０が備える貯蔵タンク３２の構成、材料、サイズ等は、未分解成分を含む残渣を収容して貯蔵できることを条件として特に限定されない。貯蔵タンク３２としては、例えば、市場にて入手可能である従来公知の任意好適なドラム缶等の密閉可能である容器状部材によって構成することができる。

本実施形態において、残渣貯蔵装置３０は、冷却部３２Ａと不活性ガス供給部３４と気体排出部３６とを有しているか、または冷却水供給部３８を有していることが好ましく、冷却部３２Ａと不活性ガス供給部３４と気体排出部３６とに加えて、さらに冷却水供給部３８を有していてもよい。

本実施形態において、残渣貯蔵装置３０は、冷却部３２Ａと不活性ガス供給部３４と気体排出部３６とを有していることが好ましい。

冷却部３２は、貯蔵タンク３２の外表面に接触するように設けられており、貯蔵されている未分解成分を含む残渣を冷却するための機能部である。

冷却部３２としては、具体的には、内部に媒体（冷媒体）を流通させることができる、従来公知の任意好適なジャケットを用いることが好ましい。

不活性ガス供給部３４は、未分解成分を含む残渣が収容されて貯蔵されている貯蔵タンク３２内に不活性ガスを供給することができる機能部である。

不活性ガス供給部３４は、貯蔵タンク３２に不活性ガスを供給できる機能を有することを条件として、ボンベ、ポンプおよび配管などを含む従来公知の任意好適な構成を採用することができる。

不活性ガス供給部３４が設けられる態様は特に限定されない。不活性ガス供給部３４は、貯蔵タンク３２の頂部、底部、側部等のいずれの領域から不活性ガスを供給することができる態様であってもよい。不活性ガス供給部３４は、貯蔵タンク３２の頂部から不活性ガスを供給することができる態様とすることが好ましい。

不活性ガス供給部３４によって貯蔵タンク３２内に供給される不活性ガスの種類、量等は特に限定されない。本実施形態においては、入手性等の観点から、不活性ガスとして窒素ガスを用いることが好ましい。

気体排出部３６は、未分解成分を含む残渣が収容されて貯蔵されている貯蔵タンク３２から貯蔵タンク３２外に気体を排出するための機能部である。

ここで「気体」には、引火性、発火性、爆発性を有するガスが含まれ、具体的には、貯蔵タンク３２内に貯蔵された未分解成分を含む残渣に起因するガス、熱分解により生成した（メタ）アクリル酸メチルなどのガスであって、ガス抜き出し部１４から取り出せなかったガス、不活性ガス供給部３４により貯蔵タンク３２内に供給された不活性ガスが含まれうる。

気体排出部３６は、貯蔵タンク３２から気体を排出できる機能を有することを条件として、ポンプおよび配管などを含む従来公知の任意好適な構成を採用することができる。

気体排出部３６は、貯蔵タンク３２の頂部、底部、側部等のいずれの領域から貯蔵タンク３２の内部の気体を排出することができる態様であってもよい。本実施形態において、気体排出部３６は、貯蔵タンク３２の頂部から気体を排出することができる機能部であることが好ましい。

本実施形態において、残渣貯蔵装置３０は、冷却水供給部３８を備えていてもよい。冷却水供給部３８は、貯蔵タンク３２内に貯蔵された未分解成分を含む残渣に冷却水（水）を直接的に接触させて冷却するために、貯蔵タンク３２内に冷却水を供給することができる機能部である。

冷却水供給部３８は、貯蔵タンク３２に冷却水を供給できることを条件として、ポンプおよび配管などを含む従来公知の任意好適な構成を採用することができる。

本実施形態の再生システム１によれば、上記の構成を有する冷却部３２Ａと不活性ガス供給部３４と気体排出部３６とを有しているか、または冷却水供給部３８を有しているため、残渣貯蔵装置３０において、未分解成分を含む残渣をより安全に貯蔵することができ、さらには残渣貯蔵装置３０における意図しない発火爆発をより効果的に防止することができる。

（５）ガス処理装置
本実施形態において、再生システム１は、熱分解装置１０のガス抜き出し部１４に連結管（配管）により連結されているガス処理装置４０を備えている。ガス処理装置４０は、熱分解装置１０に投入されたスクラップが熱分解されて生成した（メタ）アクリル酸メチルを含むガスであって、ガス抜き出し部１４から抜き出されたガスを処理するための機能部である。

本実施形態において、ガス処理装置４０としては、熱分解装置１０による熱分解工程により生成しうるガスの組成、温度等を勘案して決定される必要な処理に対応して選択された従来公知の任意好適な装置を適用することができる。

ガス処理装置４０としては、例えば、熱分解装置１０から抜き出されたガスを精製するための精製器、熱分解装置１０から抜き出されたガスを冷却するための冷却器、不純物を吸着除去するための吸着器などが挙げられる。本実施形態において、ガス処理装置４０としては、精製器および冷却器からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むガス処理装置を適用することが好ましい。

２．再生方法
本実施形態の（メタ）アクリル酸メチルの再生方法は、既に説明した再生システム１を用いる（メタ）アクリル酸メチルの再生方法であって、熱分解装置１０によりスクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解工程と、熱分解装置１０のガス抜き出し部１４からガスを抜き出して回収する回収工程と、熱分解装置１０の残渣排出部１６から熱分解工程により生成した未分解成分を含む残渣を排出して残渣貯蔵装置３０に導入して、残渣貯蔵装置３０に導入された未分解成分を含む残渣を冷却部３２Ａにより冷却しつつ貯蔵する貯蔵工程とを含む、（メタ）アクリル酸メチルの再生方法である。

なお、本実施形態の再生方法により再生され回収される（メタ）アクリル酸メチル（再生（メタ）アクリル酸メチルまたは回収（メタ）アクリル酸メチルという場合がある。）には、イソ酪酸メチル、プロピオン酸メチル、アクリル酸メチルといった不純物が不可避的に含まれうる。このような不純物を含みうる（精製工程等の実施前の）再生（メタ）アクリル酸メチルを（メタ）アクリル酸メチル生成物という場合がある。

以下、本実施形態の（メタ）アクリル酸メチルの再生方法に含まれる工程について具体的に説明する。

（１）熱分解工程
熱分解工程は、熱分解装置１０によりスクラップを熱分解（解重合）して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する工程である。
なお、ここでは熱分解装置１０として押出機を採用した例を想定して説明する。

本実施形態において、熱分解工程の実施条件（例えば、シリンダ温度（℃）、スクリュー回転数（ｒｐｍ）、スクラップ供給量（原料供給速度）（ｋｇ／時間））は特に限定されない。熱分解工程の実施条件は、例えば、処理対象のスクラップの性状、組成等を考慮して、任意好適な実施条件とすることができる。

本実施形態の熱分解工程における圧力は、空気の系内への漏れ込み防止および分解ガスの系外への漏洩防止の観点から、好ましくは０．００５ＭＰａ～１．５ＭＰａであり、より好ましくは０．０１ＭＰａ～０．３ＭＰａである。

本実施形態の熱分解工程におけるシリンダ温度は、通常４００℃～５００℃とすればよく、例えばスクラップが純粋なポリ（メタ）アクリル酸メチルである場合には、好ましくは４５０℃～４７０℃である。

本実施形態の熱分解工程におけるスクリュー回転数は、通常５００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍとすればよく、例えばスクラップが純粋なポリ（メタ）アクリル酸メチルである場合には、好ましくは５００ｒｐｍ～１０００ｒｐｍである。

本実施形態の熱分解工程におけるスクラップ供給量は、シリンダー径によって異なり、通常１０ｋｇ／時間～５０００ｋｇ／時間とすればよく、例えばシリンダー径が４７ｍｍである場合には、好ましくは４０ｋｇ／時間～９０ｋｇ／時間である。

（２）回収工程
回収工程は、熱分解装置１０のガス抜き出し部１４からガスを抜き出して回収する回収工程である。

本実施形態において、回収工程は、既に説明したガス処理装置４０（例えば、精製器、冷却器）による任意好適な処理工程（例えば、精製工程、濃縮工程）を含んでいてもよい。

本実施形態において、回収工程（ガス処理装置４０による処理工程を含む。）の実施条件は特に限定されない。回収工程の実施条件は、例えば、熱分解装置１０のガス抜き出し部１４から抜き出されるガスの性状、組成、温度等を考慮して、任意好適な実施条件とすることができる。

（３）貯蔵工程
貯蔵工程は、熱分解装置１０の残渣排出部１６から熱分解工程により生成した未分解成分を含む残渣を排出して残渣貯蔵装置３０に導入して、残渣貯蔵装置３０に導入された未分解成分を含む残渣を冷却部３２Ａにより冷却しつつ貯蔵する工程である。

本実施形態の貯蔵工程は、冷却部３２Ａによる未分解成分を含む残渣（（メタ）アクリル酸メチルなどの熱分解により生成した成分を含みうる。）の冷却を、未分解成分を含む残渣の発火点の温度を下回る温度まで冷却できる条件として行われる。具体的には、例えば、本実施形において想定される「未分解成分を含む残渣の発火点の温度」は４３０℃程度であるので、この温度を下回るように冷却部３２Ａによる冷却条件（媒体の温度、流速等）を調整すればよい。

本実施形態において、貯蔵工程は、貯蔵タンク３２に不活性ガス供給部３４により不活性ガスを供給し、貯蔵タンク３２外に気体排出部３６により気体を排出しつつ行われるか、または、残渣貯蔵タンク３２内に冷却水供給部３８により冷却水を供給して行う工程であることが好ましい。

不活性ガス供給部３４による不活性ガスの供給条件、または冷却水供給部３８による冷却水の供給条件は、貯蔵タンク３２に導入される「未分解成分を含む残渣」の性状、組成、温度、量、さらには貯蔵タンク３２の形状、サイズ等を勘案して決定すればよく、未分解成分を含む残渣の発火点の温度まで冷却できることを条件として、特に限定されない。

既に説明した連結管２０が、未分解成分を含む残渣を流通させる管部２２と熱分解装置１０から導出された未分解成分を含む残渣を冷却するための温度調節部２４とを含む場合には、貯蔵工程は、温度調節部２４により前記連結管を流通する未分解成分を含む残渣の温度を、未分解成分を含む残渣の軟化点以上かつ発火点未満の温度に調節しつつ行われる工程である。

具体的には、例えば、本実施形態において想定される「未分解成分を含む残渣の軟化点の温度」は２００℃程度であるのでこの温度以上の温度となるように、かつ「未分解成分を含む残渣の発火点の温度」は上述のとおり４３０℃程度であるので、この温度を下回るように冷却部３２Ａによる冷却条件（媒体の温度、流速等）を調整しつつ未分解成分を含む残渣の熱分解装置１０からの導出を行えばよい。

本実施形態の（メタ）アクリル酸メチルの再生方法によれば、貯蔵装置３０において、未分解成分を含む残渣を貯蔵するにあたり、貯蔵タンク３２内に不活性ガスを流通させ、さらには未分解成分を含む残渣を発火点の温度を下回る温度となるように冷却するので、熱分解装置により熱分解されて生成した未分解成分を含む残渣に起因する発火爆発、さらには熱分解装置から導出する場合における流通経路の閉塞を効果的に防止して、より安全にかつ効率的に（メタ）アクリル酸メチルの再生を行うことができる。

１ 再生システム
１０ 熱分解装置
１１ 熱分解部
１２ 投入部
１４ ガス抜き出し部
１６ 残渣排出部
２０ 連結管
２２ 管部
２４ 温度調節部
３０ 残渣貯蔵装置
３２ 貯蔵タンク
３２Ａ 冷却部
３４ 不活性ガス供給部
３６ 気体排出部
３８ 冷却水供給部
４０ ガス処理装置

Claims (17)

1. （メタ）アクリル系重合体を含む（メタ）アクリル系重合体組成物を成形した成形体のスクラップから（メタ）アクリル酸メチルを再生する再生システムであって、
   前記スクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解装置と、
   前記熱分解装置に接続されており、該熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を貯蔵する残渣貯蔵装置とを備え、
   前記熱分解装置は、前記スクラップを投入するための投入部と、（メタ）アクリル樹脂組成物が熱分解されて生成したガスを抜き出すガス抜き出し部と、未分解成分を含む残渣を残渣貯蔵装置に排出するための残渣排出部とを有しており、
   前記残渣貯蔵装置が、前記残渣排出部と連結管により接続されている貯蔵タンクと、該貯蔵タンクの外表面に接触するように設けられており、貯蔵されている未分解成分を含む残渣を冷却するための冷却部と、前記貯蔵タンクに接続されており、前記貯蔵タンク内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記貯蔵タンクに接続されており、前記貯蔵タンク外に気体を排出するための気体排出部とを有しているか、または、前記貯蔵タンクに接続されており、前記貯蔵タンク内に冷却水を供給するための冷却水供給部を有している、再生システム。
2. 前記残渣貯蔵装置が、前記冷却部と前記不活性ガス供給部と前記気体排出部とを有している、請求項１に記載の再生システム。
3. 前記熱分解装置が、押出機、ニーダーまたは流動床加熱機である、請求項１または２に記載の再生システム。
4. 前記熱分解装置が押出機である、請求項３に記載の再生システム。
5. 前記冷却部が、内部に冷媒体を流通させることができるジャケットを含む、請求項１または２に記載の再生システム。
6. 前記冷媒体が水である、請求項５に記載の再生システム。
7. 前記不活性ガス供給部が、前記貯蔵タンクの頂部から不活性ガスを供給することができる機能部であり、
   前記気体排出部が、前記貯蔵タンクの頂部から気体を排出させることができる機能部である、請求項１または２に記載の再生システム。
8. 前記不活性ガスが窒素ガスである、請求項１または２に記載の再生システム。
9. 前記連結管が、未分解成分を含む残渣を流通させる管部と前記熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を冷却するための温度調節部とを含む、請求項１または２に記載の再生システム。
10. 前記温度調節部が、未分解成分を含む残渣の軟化点以上かつ発火点未満の温度に前記連結管の温度を調節することができる機能部である、請求項９に記載の再生システム。
11. 前記温度調節部が、内部に媒体を流通させることができるジャケット、電気ヒーターおよび保温材からなる群から選ばれる少なくとも１つである、請求項９に記載の再生システム。
12. 前記ジャケットが、水蒸気を熱媒体として用いるジャケットである、請求項１１に記載の再生システム。
13. 前記ジャケットが、水を冷媒体として用いるジャケットである、請求項１１に記載の再生システム。
14. 前記保温材が、ロックウール、グラスウール、珪酸カルシウムおよび撥水性パーライトからなる群から選ばれる少なくとも１つである、請求項１１に記載の再生システム。
15. 請求項１または２に記載の再生システムを用いる、（メタ）アクリル酸メチルの再生方法において、
    前記熱分解装置により前記スクラップを熱分解して（メタ）アクリル酸メチルを含むガスおよび未分解成分を含む残渣を生成する熱分解工程と、
    前記熱分解装置の前記ガス抜き出し部から前記ガスを抜き出して回収する回収工程と、
    前記熱分解装置の前記残渣排出部から前記熱分解工程により生成した未分解成分を含む残渣を排出して前記残渣貯蔵装置に導入して、残渣貯蔵装置に導入された未分解成分を含む残渣を前記冷却部により冷却しつつ貯蔵する貯蔵工程と
    を含む、（メタ）アクリル酸メチルの再生方法。
16. 前記貯蔵工程が、前記貯蔵タンクに不活性ガス供給部により不活性ガスを供給し、前記貯蔵タンク外に前記気体排出部により気体を排出しつつ行われるか、または、前記残渣貯蔵タンク内に前記冷却水供給部により冷却水を供給して行う工程である、請求項１５に記載の再生方法。
17. 前記連結管が、未分解成分を含む残渣を流通させる管部と前記熱分解装置から導出された未分解成分を含む残渣を冷却するための温度調節部とを含み、
    前記貯蔵工程が、前記温度調節部により前記連結管を流通する未分解成分を含む残渣の温度を、未分解成分を含む残渣の軟化点以上かつ発火点未満の温度に調節しつつ行われる工程である、請求項１５に記載の再生方法。

Images