JP4935061B2 - トレー内の粉粒体の平坦化方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体の平坦化方法に関する。詳しくはトレー内に供給された粉粒体を平坦化する方法に関するものである。

ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートや液晶性ポリエステル樹脂は、固相重合によって製造する方法が知られている。
その方法として、装置の構造が比較的簡単で、品種の切替え等が容易であること等から、トレーにプレポリマー（粉粒体ポリマー）を入れ、そのトレーを棚段に重ねて加熱炉に挿入し、加熱して固相重合する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この方法においては、粉粒体ポリマーを均一に加熱するために、トレー内の粉粒体ポリマーを一定の厚み以下で、均一な厚みとする必要がある。通常、粉粒体ポリマーはホッパーからトレー内に供給されるため、トレー内では略山型になっており、これを平板状のヘラを使用して人手で平坦化している。

しかしながら、人手で平坦化する方法は手間と時間がかかるので、自動的にこのヘラをトレー内を前後または左右に移動させて平坦化させる装置で行なったところ、粉粒体ポリマーの周辺部が必ずしも十分に平坦にならないこと、粉粒体ポリマーがトレーからこぼれること、こぼれた粉粒体ポリマーなどによって機械的トラブルを起こし易いことから十分な方法とは言えず、より確実で容易に平坦化する方法が望まれている。

また、触媒を製造する際に、触媒前駆体を焼成して製造する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、工業的には粉粒体の触媒前駆体をトレーに入れ、加熱炉に挿入し、焼成することがある。上記のポリマーと同様に、粉粒体の触媒前駆体を均一に加熱、焼成するために、粉粒体の触媒前駆体を平坦にする必要があり、より確実で容易に平坦化する方法が望まれている。
特開２００４−３３１７８９号公報 特開平４−６３１３９号公報

本発明の目的は、トレー内に供給され、固相重合するための液晶性ポリエステル樹脂のプレポリマー、触媒前駆体等の粉粒体を、より確実で容易に平坦化する方法を提供することにある。

本発明者らは、かかる課題を解決するために、トレー内の粉粒体を平坦化する方法について鋭意検討した結果、多軸偏心回転機構によって揺動する平板上または多軸偏心回転機構によって揺動する枠組みに取り付けられた一組のローラー上に、粉粒体が供給されたトレーを配置し、トレーを揺動させることによって、確実で容易に粉粒体を平坦化することができることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、多軸偏心回転機構によって揺動する平板上または多軸偏心回転機構によって揺動する枠組みに取り付けられた複数のローラー上に、粉粒体が供給されたトレーを配置し、トレーを揺動させることを特徴とするトレー内の粉粒体の平坦化方法である。この方法によって、トレー内の粉粒体をより確実に容易に平坦化できる。
具体的には、トレー内の粉粒体の厚みの範囲を、その平均厚みの＋１５％以内および−１５％以内にする。
多軸偏心回転機構として３軸偏心回転機構が好ましく用いられ、その最も内側の回転軸と最も外側の回転軸との間隔が３０〜４０ｍｍであるものを用いて行なうことによって、より確実に容易に平坦化することができる。

本発明の方法によって、トレー内の粉粒体を確実で容易に平坦化することができる。具体的には、トレー内の粉粒体の厚みの範囲を、その平均厚みの＋１５％以内および−１５％以内とすることが容易に可能である。この平坦度であれば、加熱して固相重合を行なった場合に均一に加熱され、均一な品質のポリマーを得ることができる。

粉粒体としては、固相重合のためのプレポリマー、触媒製造のための触媒前駆体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。以下、本発明を粉粒体プレポリマーを例に詳細に説明する。
本発明に用いられる粉粒体プレポリマーとしては、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィドおよびこれらのプレポリマー等が上げられる。中でもポリエステルのプレポリマーが好ましく使用される。

ここで、ポリエステルとは、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート等のポリエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸や２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸から得られるポリエステル、更にはこれらとテレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸とハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、２，６−ジヒドロキシナフタレン等の芳香族ヒドロキシ化合物とから得られる液晶性ポリエステルなどが挙げられる。

本発明に使用される粉粒体ポリマーは、粉状でもペレット状であっても良く、平均粒径が約０．０５〜１ｍｍ程度のものが通常使用される。

トレーとしては、アルミニウム製、ステンレス製のものが使用される。トレーの大きさは特に限定されるものではないが、プレポリマーの内部と表面の温度差が出ないように、トレー内の粉粒体ポリマーの厚みを約６５ｍｍ以下にするのが好ましく、生産性や取り扱い易さなどを勘案して、長さ約６００〜７００ｍｍ×幅約５５０〜６００ｍｍ×高さ約６０〜７０ｍｍのものが使用される。

多軸偏心回転機構は、３〜５本の偏心軸を同調して回転し、全体が均一な水平旋回運動を付与するものであって、公知のものが使用される。
図１は本発明の実施態様の例を示す断面模式図である。この例では３本の偏心軸からなる多軸偏心回転機構が示されている。支持枠１１に固定された軸受部２によって支持されている第１回転軸１がモーター８によってＶベルト９およびプーリー１０を介して回転する。第１回転軸１の上部には回転を円滑に行なうためのバランス１４および第２回転軸３が取り付けられている。第２回転軸３の回転軸は第１回転軸１の回転軸から偏心している。第２回転軸３の上部には第３回転軸４が取り付けられている。第３回転軸４の回転軸は第２回転軸３の回転軸から偏心している。第３回転軸４には平板６に取り付けられている軸受部５が取り付けられている。この３本の偏心軸の回転によって、平板６は揺動する。平板の端部には、平板６の揺動を支持する偏心回転軸からなる偏心回転支持部１２が設けられ、これは支持枠１１に固定されている。
平板６の上には粉粒体ポリマーが供給されたトレー７が配置され、平板６の揺動によってトレー７内の粉粒体ポリマーが平坦化される。平板には揺動によってトレーが平板から外れるのを防止するための振れ止め１３が設けられている。

粉粒体ポリマーは、通常、ホッパー等に貯蔵されており、トレーに供給された時に、粉粒体ポリマーは略山型を形成している。粉粒体ポリマーを均一に加熱するために、トレー内の粉粒体ポリマーを一定の厚み以下で、均一な厚みとする必要がある。通常、厚みが約３５〜６５ｍｍで、トレー内の厚みの範囲が、平均厚みの＋１５％以内および−１５％以内、好ましくは＋１０％以内および−１０％以内に平坦化することが望まれる。

３軸偏心回転機構を使用し、第１回転軸と第３回転軸の軸間を約３０〜４０ｍｍとし、第１回転軸の回転速度を約８０〜１２０ｒｐｍで、約２〜１０秒間揺動することによって、前記の範囲内に平坦化することができる。軸間が短すぎると揺動が不十分になり、長すぎると揺動が大きくなりすぎて、トレーが安定せず、粉粒体ポリマーの飛散が起こり好ましくない。また、第１回転軸の回転速度も小さすぎると揺動が不十分になり、大きすぎると揺動が大きくなりすぎて、トレーが安定せず、粉粒体ポリマーの飛散が起こり好ましくない。

粉粒体ポリマーの平坦化の手順を以下に説明する。
先ず、洗浄、乾燥されたトレーが準備される。トレーがローラーコンベアで粉粒体ポリマーを貯蔵しているホッパーの下に配置された計量器上に搬送される。トレーに所定量の粉粒体ポリマーが供給される。略山形の粉粒体ポリマーが入ったトレーはローラーコンベアで前記多軸偏心回転機構に取り付けられた平板上または揺動する枠組みに取り付けられた複数のローラー上に搬送される。多軸偏心回転機構によってトレーが揺動され、トレー内の粉粒体ポリマーは平坦化される。平坦化された粉粒体ポリマーを有するトレーは多軸偏心回転機構に取り付けられた平板上または揺動する枠組みに取り付けられた複数のローラー上から搬出される。
これらの手順は自動化することができ、そのためには多軸偏心回転機構には、トレーの搬入および搬出を容易にするために、複数のローラーが取り付けられた枠組みを取り付けるのが好ましい。また、前記した振れ止め１３の一部の代わりに、トレーを搬出するための押し出し板を配置する。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
長さ６４０ｍｍ×幅５６５ｍｍ×高さ６３ｍｍのアルミニウム製トレーを用い、トレー内に芳香族ポリエステルのプレポリマー（平均粒径：０．４ｍｍ）８．５ｋｇを供給した。この粉粒体ポリマーは、高さが約６５ｍｍの略山型を形成していた。
これを図１に記載の３軸偏心回転機構によって揺動する平板上に配置し、粉粒体ポリマーの平坦化を行なった。３軸偏心回転機構の３軸の間隔は等しく、第１回転軸と第３回転軸の軸間は３５ｍｍであり、第１回転軸の回転速度は１１５．２ｒｐｍで行なった。
粉粒体ポリマーを入れたトレーを３秒間揺動した。その後、トレー内の粉粒体ポリマーの厚みを９個所で測定した。
その結果、平均厚みは５０ｍｍで、トレー内の厚みの最高は平均厚み＋４ｍｍ、厚みの最低は平均厚み−５ｍｍで、トレー内の粉粒体ポリマーの厚みの範囲を、目標の平均厚みの＋１５％以内および−１５％以内とすることができた。

本発明の実施態様の例を示す模式図である。

符号の説明

１ 第１回転軸
２ 軸受部
３ 第２回転軸
４ 第３回転軸
５ 軸受部
６ 平板
７ トレー
８ モーター
９ Ｖベルト
１０ プーリー
１１ 支持枠
１２ 偏心回転支持部
１３ 振れ止め
１４ バランス

Claims (5)

1. 多軸偏心回転機構によって揺動する平板上または多軸偏心回転機構によって揺動する枠組みに取り付けられた複数のローラー上に、粉粒体が供給されたトレーを配置し、トレーを揺動させることを特徴とするトレー内の粉粒体の平坦化方法。
2. トレー内の粉粒体の厚みの範囲を、その平均厚みの＋１５％以内および−１５％以内にすることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 多軸偏心回転機構が３軸偏心回転機構であることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 最も内側の回転軸と最も外側の回転軸との間隔が３０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１または３記載の方法。
5. 粉粒体が液晶性ポリエステル樹脂のプレポリマーである請求項１記載の方法。
   
   

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