JP2002504595A - ポリマープロセス制御におけるメルトフローインデックスの決定 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 拡張した測定範囲のために二重測定ダイ（９１、９３）を有するＭＦＩ測定粘度計（７０）を使用して、反応ポリマー試料の反応性（オンライン）ＭＦＩ決定を介して、反応器への連鎖移動剤（ＣＴＡ）の導入およびそれゆえポリマー鎖長形成を調製することによる、（連続的）触媒性重合の閉ループフィードバック制御。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリマー特性の決定に関する。実際には、ポリマーは、その後の生
成物または「二次加工」で主に溶融処理される。したがって、メルトフローイン
デックス（ＭＦＩ）の測定が、特に関連する。

重要なポリマー特性（例えば、引張強度、溶解性、耐衝撃性、および溶融粘度
）は、（平均）分子量と関連する。一般的に、ポリマーは、分子量が高いほど耐
衝撃性がある。一方、分子量が低いポリマーは、薄膜やフィラメントに有用であ
る。

ポリマーの二次加工には、溶融粘度（これは分子量に関連する）をきびしく制
御する必要があり、それゆえ； ・ポリマーの「溶融粘度」（またはメルトフローインデックス-ＭＦＩ）は、二 次加工プロセス（例えば、成形または押出し成形）に適しており；また ・ポリマー生成物は所望の物理特性を有する。

これに取り組むためのポリマーのほとんどは平均分子量グレードの範囲内で入
手可能である。実際には、これらのグレードは溶融粘度（ＭＦＩ）が特定されて
いる。例えば、標的とする規格の５％公差までである。

溶融粘度は、標準的な試験レジュメ（「静的」かつ安定が意図される）の下で
定められ、そしてＡＳＴＭ Ｄ１２３８標準（「メルトフローインデックス」（
ＭＦＩ）と「報告」される）に記載されるように、いわゆる「マニュアルグレー
ド」を使用して、日常的に測定される。

しかし、標準試験は、容易に達成することはできず、あるいは製造の制御とし
て直接使用できない。出願人は、改良された「動力学的」試験レジュメ（これは
改良型一貫性および感応性を提供する）を発明し、そしてポリマー製造制御因子
としてのＭＦＩの可能性を提供する。

本質的に、ＭＦＩの制御は、重合時の平均分子量の制御を必要とする。

ポリマー製造において、迅速で信頼性のあるＭＦＩ測定により、重合（反応
器）出力をより正確に評価できる。それゆえ、効果的な反応物プロセス制御（究
極的には、オンラインおよびリアルタイム）が可能である。

重合反応は、一般的には、高反応性で扱いにくい粉末形態のポリマーを生成す
る。それゆえ、このポリマー粉末は、回収、貯蔵、およびその後の消費者への運
搬、ならびに再加工のために、通常、より安定な「使用者にとって扱いやすい」
顆粒またはペレット状に加工される。

ペレット化または顆粒化は、下流の工程で（機械的）混合、ブレンド、および
再加工する場合、主に押出し成形で行われる。このような二次加工およびその後
の再加工での押出し成形の間の正確なＭＦＩを知ることは、本来の重合における
場合と同じくらい適切である。

全体的には、本発明の局面は、様々な以下の事項を対象とする： ・重合反応出力の「迅速な応答」決定のための（ＭＦＩ）粘度； ・（ＭＦＩ）粘度による（オンライン）反応器制御；および ・反応後の粉末-顆粒二次加工および再加工ブレンド。

重合触媒反応制御 ポリマーは、最初はガスおよび／またはスラリーフェーズでの連続的な触媒重
合によって、通常、最終的に細かい粉末粒子として生成される。

重合は、とりわけ、反応時間、温度、圧力、反応混合物におけるモノマー、触
媒、および不純物の濃度により影響を受ける。

このような触媒反応の制御には、限られた範囲の因子が利用できる。主に、分
子量の制御は、鎖の成長を阻害することによって達成される。また、鎖の成長の
阻害には、水素などのモノマーの阻害剤（いわゆる、停止剤、連鎖移動剤、また
はＣＴＡ）が含まれる。

より詳細には、標的ＭＦＩの規格に対する（連続的な）「触媒性」重合におい
て、反応は以下のいずれかによって制御される： ・重合を終結するための、触媒と反応する「連鎖停止剤」の添加；または、より
通常には、 ・さらなる重合を阻害するための、新しい鎖の重合を開始することができる触媒
を残して、成長しているポリマー鎖と反応する「連鎖移動剤」（ＣＴＡ）の導入
。

したがって、ＭＦＩ決定、および水素（阻害剤）の投入の制御の双方を構成的
に使用して、分子量を制御することができる。

ポリマー鎖成長の制御は「精巧な」プロセスであり、連鎖移動剤濃度を分子量
と関連させる必要がある。この関係はプロセスに依存し、個々の反応物および触
媒の特性を考慮する必要がある。

より信頼性のあるＭＦＩ測定技術（例えば、出願人の初期研究）の出現により
、閉ループ制御へのさらなるステップがとられた。例えば、ＵＫ特許第２２１０
４６６号に教示されるような、出願人の（モデルＰ５）粘度計および付随する補
間的（グラフィカル）測定技術である。

本発明の重合反応（プロセス）制御の局面は、出願人の（モデルＰ５）粘度計
技術および付随する測定技術の改良点を含み、反応性ＭＦＩ測定に基づいて、多
少なりとも信頼性がある。

オンラインプロセス制御の実際的な困難性 実際には、反応器内で完全に安定した条件を維持することは非常に難しい。付
随するＭＦＩの標的規格からの「ずれ」を伴い、そのグレードの変化の乱れは避
けられない。頻繁に反応器からポリマーＭＦＩを測定することより、このような
ずれを補正すべく連鎖移動剤の流量を調整する。

乱れを適切に補正できないと、材料特性が所定のＭＦＩの限界を外れることに
なり、その結果、「一級（または規格に対して確実な）」ポリマーと比較して、
実質的に割り引いて販売しなければならないものになってしまう。

これらの「グレード低下」（または規格外）による損失は、反応後に生成物を
ブレンドすること、およびグレード変化の頻度を制限することによって低減でき
る。しかし、主な設備や付随するランニングコストが高く、この方法で扱うこと
のできるＭＦＩの制限の「広さ」に限定される。

「グレード」が変化する数は、より長い区間で各グレードをより大量に製造す
ることによって減少できる。しかし、貯蔵のレベルをより高くするための費用が
必要であり、最終的に利益を超えてしまう。これにもかかわらず、従来のプロセ
ス制御レジュメでは、５〜１５％程度の間の生成物については、通常、欠陥のあ
るＭＦＩ制御によってグレードが低下する。このアプローチにより生成した、多
少は「良い」生成物は、ＭＦＩの「分散」が大きい。

典型的な場合では、消費者または再加工者が、相対する極端なＭＦＩ範囲の２
つの連続したバッチを受ける機会は２６分の１であり、効果的なＭＦＩコントロ
ールを使用した場合は、１６００分の１である。

このような欠陥のある成果は、ＭＦＩと連鎖移動剤（または停止剤）の濃度（
または流れ）との関係について、理解が不適切または不正確なためである。これ
は、「安定状態」および動力学的条件の両方にあてはまる。

システムエラー この関連性は、以下のような一連のシステムエラーによって、全体的に不明確
になることがしばしばある； ・ＭＦＩの不正確な測定。工業的経験則と関連するＡＳＴＭ（標準体）によるマ
ニュアル方法の研究により、操作範囲の中央の５％の標準偏差（上限および下限
で１５％まで上昇）が１回の（所定の）読み取りに必要である。

より低いばらつきを提供し、ＭＦＩを「測定する」他の手段は存在するが、そ
の値とＭＦＩとの関係は、単純でもなくまた矛盾も無い。これも同様に以下の重
大なエラーをもたらす。

・代表的ではない反応器生成物試料。

多くの場合、試料採取装置が正確に設計されていない、かつ／あるいは配置さ
れていない。そのため、得られる試料は代表的な反応器の内容物ではない。

・モノマーおよび活性触媒の除去が必要な前処理における変動。

・測定の前や測定の間のポリマーの分解。

すでに反応したポリマーはしばしば触媒を含有する。触媒は不活性化されない
と、溶融の間に反応し、ＭＦＩを変化させる。また、ポリマーは抗酸化剤を含ま
ず、従来の押出機内で溶融すると、化学分解する。ポリマーが空気（酸素成分を
含む）に曝されると、この分解はさらに深刻となる。マニュアル測定時のこれら
の問題を回避するための既存のポリマー処理方法では、遅すぎる。

・反応器内での事象とＭＦＩ測定との間の遅延 これまでの公知の実施では、補正を施す決定をする前に、ＭＦＩにおいて大き
な偏差が生じてしまう。これによって、既に反応系に存在するものに「無駄な時
間（ｄｅａｄ ｔｉｍｅ）」を与え、制御がほとんど不可能になってしまうこと
がしばしばある。

・「マニュアル」グレード技術の他の問題は、２０分〜５０分程度で変化する（
ＭＦＩに依存）測定時間であり、それが試料収集および試料の前処理ならびに装
置の洗浄を遅らせ、かつ費用がかかる。

・他の遅延の原因は、反応器の下流の試料採取装置の配置、触媒の不活性化およ
び／またはモノマー除去に要する時間、およびＭＦＩ測定を行う時間である。マ
ニュアル方法を使用すると、後者の２つの場合は典型的に、ＭＦＩ偏差を検出す
る前の３０〜８０分程度（ＭＦＩに依存）の無駄な時間経過を与える。主に、こ
れらの要素の効果を合わせると、生成したポリマーの５〜１５％において、上記
の「グレード低下」を生じる。

・連鎖停止剤または移動剤の濃度の不正確な測定値。

主な原因は、正しい測定装置を選択していないことや装置維持が不適切であっ
たり、試料採取の時期が悪いことにあり、これにより代表的ではない試料を与え
たり、試料採取と測定との間での物理的変化（例えば、縮合）を生じる。ある場
合では、濃度を測定できず、反応器への流れを使用しなければならない。関与す
る反応器投入／出力の流れが比較的少ない場合に、装置の選択または維持が不適
切であると、これらが深刻なエラーを引き起こす。

上記の寄与的な因子に付随するエラーおよび遅延が実質的に減少すれば、より
意味のある（測定値）データが得られ、連続的な触媒重合においてＭＦＩの閉ル
ープ制御ができるようになる。

原則的に、連鎖移動または停止剤の流れおよび／または濃度の正確な測定には
、公知技術の適用のみが必要とされる。しかしこれまで、上記のような、ＭＦＩ
の不正確さ、代表的でない試料採取、試料分解、および測定の遅延といった問題
を克服することは実現できなかった。

本発明の説明 本発明の一つの局面では、反応器（１１）内の（触媒性）重合（鎖伸長形成）
の（閉ループ）調整方法は、平均ポリマー鎖長を決定するために、連鎖移動剤（
ＣＴＡ）を使用し；以下の工程を包含する：個々の試料のメルトフローインデッ
クス（ＭＦＩ）粘度を決定するために、反応物ポリマーの出力の別々の試料を定
期的に選択、単離、および調整する工程；測定した試料のＭＦＩ値と、所望のま
たは標的の反応物ポリマーの出力のＭＦＩ値とを比較する工程；連鎖移動剤（Ｃ
ＴＡ）の個々の調整を、反復した試料ＭＦＩ決定にしたがって反応器に供給する
工程、 好ましくは、反応物ポリマーの出力の連続的試料を個々に単離し、調整し、そ
して試料採取装置（５０）内で安定化させ、サイクロン分離器（１２）を通過さ
せ、蓄積器（１４）に導入し、次いで反復、単離した試料のＭＦＩを決定するた
めに形成されたＭＦＩ試験粘度計（１５）に導入する。

このような重合を制御する方法論は、試料粘度測定の前に、触媒阻害剤（例え
ば、イソプロパノール）の導入による試料不活性化の工程を包含してもよい。

本発明の別の局面により、上記の重合反応制御法のための重合反応制御装置に
は、以下：ＣＴＡ供給（２１）、ＣＴＡ流れメーター（２３）、ＣＴＡ供給（２
１）と反応器（１１）との間に装備されたＣＴＡ流れ調整器（２２）、ＣＴＡ流
れ比較器（２４）、ＣＴＡ濃度セットポイントユニット（２９／２４）、ＣＴＡ
濃度制御器（２８）、ＭＦＩ比較器（２７／２８）、ＭＦＩセットポイントユニ
ット（３１）、試料のＭＦＩを決定するための粘度計（１５）が含まれ、反応物
のＣＴＡ濃度は、粘度計による試料のＭＦＩ値にしたがって、ＣＴＡ調整器によ
って制御される。

好ましくは、ＣＴＡ流れ調整器（２２）は、粘度計のＭＦＩ決定に基づいてＣ
ＴＡ流れセットポイント制御出力（４３／４２）からＣＴＡ流れ比較器（２４）
によって誘導される流れ制御シグナル（３４）によって制御されるバルブ、およ
びＣＴＡ流れメータ（２３）から誘導される実際のＣＴＡ流れ投入を含む。

望ましくは、粘度計（１５）からの測定値出力（３８）は、ＭＦＩ（標的）セ
ットポイントユニット（３１）からの参照シグナル（３９）とともにＭＦＩ比較
器（２７／２８）に供給され、セットコマンド（４２）（流れ制御出力（３４）
を生成するためにＣＴＡ流れ比較器-制御器（２４）によって考慮される）を供 給するＣＴＡ濃度制御器（２８）のためのＭＦＩ補正因子を生じる。

好ましくは、反応器（１１）におけるＣＴＡの濃度を、（ガス）クロマトグラ
フ（１９）を検出してタッピング（３６）を介して監視する。クロマトグラフ検
出出力（３７）はＣＴＡ濃度制御器（２８）に投入として供給される。

実際には、試料採取装置（５０）を介して、反応器からサイクロン分離器（１
２）に移動する際に、連続した反応器出力試料を個々に単離し、安定化し、そし
て圧力調整する。

窒素ガス（Ｎ₂）を、反応器と試料ＭＦＩ決定粘度計との間の試料移動媒体と して使用してもよい。

特定の例では、重合反応制御装置は、サイクロン分離器（１２）、漏斗（６３
）、漏斗に接続したラム圧縮チャンバー（７１）、圧縮チャンバー内で可動でき
る圧縮ラム（７３）、圧縮チャンバーに接続した溶融室（７４）、溶融室出力に
接続したギヤポンプ（７７）、ギヤポンプ出力に接続した測定ダイブロック（８
１）を備える；ここで、ＭＦＩ決定をサイクロン分離器からの試料材料から行い
、一旦回収し、漏斗内で混合および温度前調整し、圧縮チャンバーに排出し、そ
して圧縮ラムによって溶融室で統合する。ここで、調整された試料溶融流れ（８
０）を、ＭＦＩ試験流れ測定のためにダイブロックへギヤポンプによって運搬す
る。

本発明の別の局面により、上記の重合反応物制御装置（それぞれ、試料の圧力
および温度の調整、単離、安定化、および移動のための複数の放射状に配置され
たポートの１つと連続的かつ選択的に配列可能である、バルブチャンバーを規定
する直径経路を有する回転式バルブを含む）の試料単離物を提供する。

本発明のなお別の局面により、重合制御方法または重合制御装置のためのＭＦ
Ｉ決定用粘度計（試験調整のための別々のそれぞれの圧力ヘッド（Ｐｘ、Ｐｙ）
に従う複数の測定ダイ（９１、９３）のうちの１つを選択するためのダイブロッ
ク（８１）内の回転式ダイバータバルブ（８２）を含む）を提供する。

直線的往復動シャトルバルブを使用して、ポリマー試料を複数の粘度測定ダイ
の１つに選択的に移動してもよい。

本発明のさらなる局面では、ポリマー（反応物／反応）プロセス制御方法は以
下の工程を包含してもよい：反応物に連鎖移動剤（ＣＴＡ）を供給し、反応器内
の重合反応を制御する工程、反応物ポリマーの出力の「（前）調整した」試料の
メルトフローインデックス（ＭＦＩ）を測定する工程、進行する試料のＭＦＩの
決定にしたがって、ＣＴＡ濃度補正を決定し適用する工程、ならびに反応物（試
料採取した）出力ＭＦＩにおける影響を測定する工程；連続的な出力の試料採取
のＭＦＩ測定および付随するＣＴＡ（流れ）調整を継続し、所望のＭＦＩの標的
基準に反応器出力を固定する。

本発明はまた、進行中の反応を抑制し、試料の安定性および反応物ポリマーの
出力を促進するために、連続した反応物の試料（これは、反応物（環境）から単
離され、ＣＴＡは取り除くかまたは中和されている）を、選択、調整、および測
定決定することによって、反応物ポリマーの出力のＭＦＩを重合プロセス制御す
る方法を提供する；試料のＭＦＩの決定は、中和剤および抗酸化剤を用いた最初
の試料流出の後に行う；このような試料のＭＦＩの決定を、ＣＴＡの流れ（した
がって反応調整およびポリマーの出力）を更新／調整するために頻繁に／定期的
に行い、その結果、ポリマー出力の特性は予め決定される。

本発明はまた、（連続的な、触媒性の、ガスおよび／またはスラリーフェーズ
、重合反応プロセスにおいて）ポリマー出力のメルトフローインデックスを、水
素などの連鎖移動剤（ＣＴＡ）を使用して制御する方法を包含する。この方法は
、以下の工程を包含する：反応物のプロセス環境においてガスクロマトグラフィ
ーを行うことによりＣＴＡ濃度を測定する工程、反応物への実際のＣＴＡの流れ
、反応物ポリマーの出力の個々の試料のＭＦＩを決定する工程、試料のＭＦＩを
標的のＭＦＩセットポイントと比較する工程、ＭＦＩの比較から標的のＣＴＡ濃
度セットポイントを得る工程、実際のＣＴＡ濃度をＣＴＡ濃度セットポイントと
比較する工程、反応物へのＣＴＡの流れを調整することによって、実際のＣＴＡ
濃度、実際のＣＴＡの流れ、およびＣＴＡ濃度セットポイントを担うＣＴＡ濃度
を調整する工程。

望ましくは、ポリマープロセスの制御方法には、セット標的サイズ（サイズ範
囲は８０〜１２０ｇ、許容範囲は５％以下）で試料を採取する工程；モノマーで
ある試料や活性触媒を実質的に除く工程、および火災の危険性および有害なもの
を除く工程、試料ＭＦＩ決定を始める粘度計のサイクル時間よりも短い時間以下
に、試料採取、転移、および不活性化の全時間を維持する工程が含まれる。

好ましくは、ＭＦＩプロセスの制御方法には、試料ＭＦＩ決定の前に、ボイラ
ー生成系からの空気浄化物（抗酸化剤でもある）にイソプロパノール蒸気を散布
することによって試料の分解を抑制し、酸化剤の存在による試料の汚染を予防す
る工程を包含する。

試料測定の改良 タイムラグ 触媒性重合反応物は、明らかに「輸送遅延」した生成物を含まないかもしれな
いが、その多くはＭＦＩと（ＣＴＡ）との間の関係において「無駄な時間」を有
すか、またはＣＴＡの流れ（これは一次ラグタイムと同じ大きさであり重合速度
に関係する）を有す。

実際には、この解決には、本発明の好ましい実施態様に包含される、「継続的
に撹拌するタンク」の反応物の重合速度に関係する、一次タイムラグの予期が容
易でなければならない； これらの環境において、本発明の好ましい実施態様に使用される制御アルゴリ
ズムは、有意な無駄な時間および重合反応によって示される一次動力学を反映す
る。これには、従来の無駄な時間のプロセス制御アルゴリズムをかなり改変する
か、またはそれから逸脱する必要がある。

試料採取の間隔 実際には、出願人は、試料間の間隔が、反応物放出「パルス」間の間隔と関連
することを見い出した。これは次いでポリマーの「生成速度」および反応器内の
「ベッドレベル」につながる。

したがって、従来のプロセス制御スキームにおいて、特に大きな障害が存在す
る場合には、本来の固定した測定間隔を仮定することには根拠がない。

本発明の好ましい実施態様では、むしろ、統計学的技術を使用してプロセスモ
デルを更新し、それから得られる予測の信頼性と大きさを評価する。

触媒の不活性化 試料がいまだ反応性であった場合、それはもはや代表的な反応内容物ではない
。ただし、これは、本発明の試料不活性化の好ましい実施態様においてである。

したがって、例えば、ポリマーは、８０〜１１０Ｃで２〜４分間、１０〜１３
％の酸素に曝露され、二次生成物（いわゆる「チーグラー−ナッタ」触媒）を不
活性化する； さもなければ触媒の維持により、進行している反応を促進し、調整した反応物
条件からＭＦＩを変化させる。

デジタル制御器 一般に、アナログ制御器は不適切であるが、本発明の好ましい実施態様におい
て、モデルに基づく制御を使用するデジタルハードウェア（いわゆるＤａｈｌｉ
ｎアルゴリズムなど）を使用する。ソフトウェアは、出願人の（モデルＰ５）粘
度計に搭載することができる。

全体的に、本発明の好ましい実施態様によるＭＦＩ決定のための反応物の試料
採取および重合制御は、以下の要求を満たさなければならない： ・試料は反応内容物の代表である； ・試料採取の遅延は試料が必要な時から１．５分未満である； ・試料サイズは８０と１２０ｇの間で設定し（好ましくは一つの測定サイクル以
内での消費）そして５％未満のセット値で変化し試料分離を避ける。

・試料はモノマーおよび活性触媒を含まず、その結果、火災の危険性または有害
なものは存在せず、ＭＦＩ測定の間にＭＦＩは変化しない； ・試料採取、移動、および不活性化の全時間は、（出願人のモデルＰ５）粘度計
のサイクル時間未満である；および ・触媒は化学的に処理し、それにより触媒は、ＭＦＩを変化させるための測定の
間ポリマーと反応しない。

このようなプロセス基準に効果的に取り組むにあたって（後に議論するＭＦＩ
粘度計の改良と関連して）、本発明の好ましい実施態様は、ＭＦＩの閉ループ制
御を実行可能な計画にする。

ＭＦＩ決定粘度計 これまでに、「標準的な」ＭＦＩ測定に基づく信頼性は、重合のＭＦＩ制御の
悪さに起因する。

ここ２０年ほど、ＭＦＩ測定の正確さおよび／または速さを改良する粘度計の
設計が探索されてきた。

あるものは、定圧力アプローチを維持し、標準的なＭＦＩの研究室での試験条
件を反映するが、これは連続的なポリマー供給を伴う種々の速さのポンプを使用
する。

しかし、このようなユニットは、粘弾性ポリマーの溶融が流速の変化を担い、
遅いので、「マニュアルグレード」よりも速くない。

他の設計は、溶融粘度データを得るために異なる機構を用いるが、そのデータ
は簡単ではなく、予想通り「マニュアル」ＭＦＩ値と関連する-これは（その制 限にかかわらず）産業的な標準を残す。

多くの連続的な流れ粘度計は、比較的間隔用量が大きく、処理能力が小さいの
で、その読み取り値は長期にわたって様々な時間で遅延する。

ほとんどはスクリュー型押出機を使用して、測定の前にポリマーを溶融する。

反応物からのポリマーの試料に抗酸化剤が存在しない場合、スクリューによっ
て噴流する酸素が溶融の間に鎖を攻撃し、平均鎖長を減少させる。ＭＦＩにおい
て大きな予想不可能なエラーが起こる。

本発明の好ましい実施態様では、ＭＦＩ測定の前に、（試料）溶融のためのラ
ムを使用して、溶融開始前の試料から空気または他の不活性化剤を実質的に取り
除く。それにより、この原因による（ポリマー）鎖長の分解を避けることができ
る。

粘度計の設計および構成要素は、これはメルトフローインデクスの迅速で信頼
性のある「リアルタイム」測定において偶発的なポリマーの（触媒性）生成の反
応物プロセス制御におけるＭＦＩを構成的に使用し、特に重要になっている。

目的は、特定の標準または特性のポリマーを製造するために、オンライン、閉
ループ（重合）プロセス制御で、ＭＦＩを活性フィードバック（補正）因子とし
て使用することである。

一般に、従来の粘度計では、（測定またはプロセス）ダイを用いてポリマーを
「成形または押出し」することにより、ポリマー鎖が折り畳まれ、その特性が歪
み、満足のいくメルトフローインデックス決定を邪魔する。

出願人は、出願人のモデルＰ５粘度計に使用されるグラフィカル介入技術（そ
の基礎は出願人の英国特許代２、２１０、４６６号に教示される）によって、メ
ルトインデックス決定の測定レジュメを発展させた。出願人のＭＦＩ試験の結果
は、標準試験とかなり一致する。

より詳細には、標準的な研究室での試験またはマニュアル試験（「マニュアル
校正」曲線は、「理想的な」４５℃または１：１のランプ比傾斜線から、わずか
であるが矛盾しない出発スロープ（顆粒生成物については１．０１６３）まで逸
脱する）からの読み取りに対して、出願人のモデルＰ５粘度計からのログＭＦＩ
読み取りのプロットでは、ＭＦＩ測定の正確さを反映する。

この有用な「一致」は、低い剪断速度の測定に付随する比較的遅い流れから生
じる。したがって、出願人の粘度計技術では、試験されるポリマー「構造」は遥
か遠くまで広がることはない。この同じ剪断速度は、広い範囲で分子量と一致す
る。そうでなければ、試験は粘弾性または「粘着性」および粘体薬物を反映する
のみである。

試料不活性化（例えば、有極液体）により、標準試験を用いた実質的に並行の
（小分散を許容する）比較プロットが、小さいオフセットを伴って達成される。
試験の前に、改良した反応物の試料を不活性化することにより（例えば、イソプ
ロパノールを用いる）、ほとんど一致したプロットが得られる。

粘度計の改良 本発明の粘度計の局面は、出願人のモデルＰ５粘度計の改良に取り組む。これ
は、ＭＦＩを種々の制御因子として使用する閉ループポリマーの反応物のプロセ
スを可能にする。

したがって例えば、重要な、粘度計の構成的特徴に対する増強には、以下が含
まれる： ・高処理能力；単一な出力流れの温度の逸脱した（ポリマー）試料生成物の速い
流速を得るために、高力ピストン、高容量（例えば、１．１８６ｃｃ）ギヤポン
プ、および念入りな溶融形態を有する； ・特定の重要な成分の形およびサイズ、ならびに付随する操作力の念入りな一致
；例えば、詳細には： …溶融室入口の圧力； …実際の溶融室のサイズ／容量； …溶融室の上端、ギャップ、およびテールコーンの形／プロファイル；ならび
に …溶融室（表面）区域に比例したポンプの分粒／容量； …単一および共同的な組み合わせ ・大容量で長い通路（大きな遅延と逆混合をもたらす）を使用することなく、流
れ通路テーパおよび移動部分を注意深く使用することによる、溶融（ポリマー）
生成物の均一性； このストラテジーを、粘度計を通過するポリマー試料の通路において、全ての
粘度計「ぬれ」部分に適用する。

・使用する処理能力について最適化された、ポンプ運転容量／死空間容量の比を
有する、（ギヤ）ポンプでの低逆混合； ・送達側に排出溝を使用する（ギヤ）ポンプ構造および「穏やかな」歯のプロフ
ァイルを有するポリマーにおける低摩擦加熱； ・重要な流れ経路キャピラリの形プロファイリング； したがって、キャピラリに対してテーパ角度を入れて浅い（ポリマーによるが
、１１８℃）キャピラリの入口チャンバーとオフセット接線フィードの組み合わ
せ、および、テーパ角度と入口チャンバーシリンダー壁との間の半径（５ｍｍ）
は、非常に小さな乱流およびキャピラリ入口チャンバーでの逆混合に寄与する。

このようなテーパ角度および端の部分の半径は変化してもよく、１つのテーパ
角度に制限されないが、図５Ｃに記載されているようなより複雑な形態を包含す
る。

これらの形は、１つの材料から別の材料に変わる場合、粘度計の全体的な反応
時間に有意に寄与する。設計は、半径を有さないかまたはコーンのない、または
接線の入口のないチャンバーよりもかなり速い。

入口の効果は、階段状の入口効果に近い。なぜなら、ポリマー流体の流れは、
流れが階段状の入口（ポリマーに依存）の隅を満たす小さな再循環成分とともに
完全に定着する場合、上記の形に近く自然に従うからである。

錐形および丸みは、再循環減少を除き、事実上、逆混合がない。これは順に、
メルトフラクチャーとして知られる（逆）流れ現象の高閾値を有する、非常に安
定した流れ条件を起こす。

安定な流れは、高反復測定に寄与する。なぜなら、弾性成分および変動成分の
寄与が最小化されるからである。システムは、一連の荒い移動ではなく、速く安
定に流れるように定め、そして溶融経路の隅にある。コーンの入口効果は、安定
な流れのための標準式を使用して間違って計算される。

・一つのポンプ流によって取り組まれる、複数の（特に二連または三連）キャピ
ラリーチャンバーを様々に採用； このような配置は、材料を個々に使用するのに適切である。ここで、流速は実
際的に制限される。

特定の構造において、二連のチャンバーはプラグバルブを有し、ギヤポンプの
出口で流れを変える。このプラグバルブは、回転式バルブメンバーを有し、磨か
れた内径内の平面のグランドシャフトに従い、試験試料ポリマーが漏れるのを封
鎖する。バルブは、空気回転式アクチュエータによって回転し、アクチュエータ
の先止めを使用して０、９０、および１８０度（角度回転）の位置が得られる。

１つ目のバルブ位置で、流れはバルブメンバーシャフト自体の中の角度のある
回廊を通って１つの試験チャンバーに向かい、シャフトを二番目の位置に回転す
ると、対応する配置が別のチャンバーに普及する。小さな配置の誤りは、シャフ
ト末端でボール末端キーを使用することによって許容できる。

全体的に、この配置は低容量と単純さをもちあわせており、より速い溶融速度
で働く（通常、一つのポンプに使用する速度の二倍）二連ポンプや遊星ポンプは
必要でない。したがって、システムの必要な溶融速度を節約する。これは次いで
様々な流速および異なるキャピラリーの使用を可能にする。

詳細には、以下のキャピラリー操作の組み合わせが利用可能である： ・ポリマー撮影の際の拡張した粘度計算のために、同じ入口配置を有する長さが
０のキャピラリーと長いキャピラリー； ・非常に大きな生成物範囲で複数の重さのＭＦＩを決定するため、異なる直径を
有するが、同じ入口配置および同じＬ／Ｄ比を有する２つのキャピラリー； ・試料剪断力／剪断速度情報を得るための、長さが異なるが同じ直径および入口
配置を有する、２つのキャピラリー。

・二連ポンプ流れのための、別の二連キャピラリーチャンバー配置。これは材料
の負荷を別々にするのに適切である。ここで、押出機を搭載したレオメーターを
用いるときのように、流速の制限はない； 迅速に変化するポリマー特性を監視する場合、通過する材料の広範囲のレオロ
ジー試験を必要とする反応物を押出す場合は、このような二連ポンプが適切であ
る。

二連の剪断速度の測定サイクル自体については、以下の改良が含まれる： ・各キャピラリーにおける範囲の拡張。これは各材料の各々の時間のＭＦＩ試験
圧力にまたがる２つの流速を選択することにより達成される； ・各サイクルでの浄化速度の算入。浄化は以下の４つの機能を有する；すなわち
： １．測定チャンバーから古い材料を除去する確率の高さ； ２．各試験サイクルで使用する材料の全量を釣り合わせること； ３．各々の別々の試験サイクルにおける個々の試料において、合計消費量を得
ること； ４．測定時間までの試料採取によって決定される場合、応答時間を釣り合わせ
ること。これは、種々の流速を補うために、種々の浄化速度を使用することによ
って行われ、その結果、各サイクルで消費される材料の量は一定である。

一般には、速い流速は、遅い流速よりも良い効果を有する。これは、流速が浸
食作用を及ぼす場合（すなわち、変化の方向が独立している（すなわち、硬い材
料から柔らかい材料への移動は、柔らかい材料から硬い材料への移動よりも通常
遅い））、各材料の地点に辿り着く。

これらの流速は、本発明の好ましい実施態様によってのみ達成できる。経路が
出願人（モデルＰ３およびＰ５）の粘度計動力学のように滑らかな移動性を有す
る場合、ギヤポンプはこれらの流速を達成するに十分な容量を有する。

雑な移動（特にキャピラリの入口において）および低容量ポンプには、溶融破
砕（これは十分に高い浄化速度が達成される前に起こる）がおこるため、限界が
ある。

ギヤポンプサイズを選択して１．１８６ｃｃ／ｒｅｖにすることにより、最適
に近い条件（使用される構成において、通常従来の粘度計で使用される他のポン
プサイズ（例えば０．２ｃｃ／ｒｅｖまたは０．５８４ｃｃ／ｒｅｖ）では達成
されない）が得られる。

出願人は本発明の粘度計実施態様を用いて、迅速な排出現象（様々なポリマー
を使用して４０ｇ／分〜１２０ｇ／分の範囲）を観察した。１２０ｇ／分は、液
体または固体を供給するレオメーターの溶融送達の上限に近い。

実際には、本発明の粘度計の好ましい実施態様において、サイクルの始めで浄
化を行い、古い材料を除去し新しい材料にする。ＭＦＩ試験の正しい最初の流速
を、運転圧力を固定位置で必要な圧力（ＭＦＩ試験圧力よりも少し低い）と比較
することによって、評価する。流速を、結果が得られるまで速い段階で低下させ
る。この手順は、最小時間で、試験の所望の状態まで進めることが可能である。

固定圧力での流速を測定する別の方法を使用しないで、個々の流速および温度
測定を使用する。これにより、定圧力方法の落とし穴（振動を避けるために応答
時間を遅くすることを余儀なくさせ、それゆえＭＦＩの測定が不正確である）を
避けることができる。

定圧力方法が、測定の際に別の浄化および定圧力区域を使用する場合、この方
法は、浄化および二連剪断速度方法よりも、準備に長い時間を費やす。それゆえ
、この方法は、応答時間がさらに遅い。

定圧力方法は、生成物が粉末でない場合、測定の流れ経路に速い流れを導入す
ることにより、低いＭＦＩ値で本来の遅い応答時間を補うことを試みる。これは
やりすぎであり、上記の１ポンプ方法の応答時間には匹敵しない。

２つの方法の最良の形態は、押出機に搭載したバイパスポンプ装置に７分費や
すことである。本発明の好ましい実施態様において、出願人のモデルＰ５粘度計
の等価な形態では３分である。一般には、出願人のモデルＰ５粘度計では、再溶
融を含めて４分〜５分に達する。

圧力トランスデューサの安定性について、本発明の出願人の（モデルＰ５）粘
度計の好ましい実施態様は、以下を使用する： ・センサーおよび検査周囲での水銀与圧液を安定させるための、従来の閉ループ
制御下でのジャケットヒータ；ならびに ・水銀注入タイプの圧力トランスデューサ。

このヒータは、トランスデューサによる３つの影響のうち２つを安定化する。
これは２つの装置のバリエーションの約６６％に寄与する。残っている補正して
いない変動は、水銀を注入する脚および容量にある。全体的に、トランスデュー
サの正確さは３つの要素により向上する。

水銀タイプと非常に類似した作用を有するプッシュロッド圧力トランスデュー
サは、ひずみゲージ周囲の温度安定性によって向上できる。

温度標準に対して操作領域を校正することにより、さらに向上できる。全体的
に０．１％に近い誤差が得られる（標準的な装置では１．０％）。

シリコン被包または試料採取技術を有する、より洗練された圧力トランスデュ
ーサは、安定化する必要がない。なぜなら、ひずみゲージ要素が、存在する温度
制御領域にあるからである。

レオメーターに必要な高速処理は、高性能ギヤボックスと高出力モータの組み
合わせを使用する場合にのみ得られることができる。本発明の出願人のモデルＰ
５粘度計の好ましい実施態様において、ギヤボックスとモータの組み合わせの改
良は、以下を含む： ・ピニオン減少ギヤボックスおよびミクロのステッピングモータ-ステッピング 制御の使用；および ・ギヤポンプに対して軸方向のモータ配置（ギヤボックス出力シャフトをギヤポ
ンプのドエルに突き通した釘付けによる）。

特定の構成において、最終ギヤからギヤポンプへ駆動することにより、再配置
可能なシャフト（樽形六角形のドライブペグによりポンプ末端に位置する）を通
過し、ギヤポンプドライブプラグに接続する。ギヤボックスの最終ピニオンは、
内部ギヤ車輪を有し、ドライブシャフトの別の末端で樽形のピニオンと連結する
。

これは、任意の配向のギヤポンプが、理想に近いポリマー送達（反復ポリマー
流れ条件およびレオメーターの結果的な正確さに必須である）を与えるような、
低いギヤボックスバックラッシュおよびサイクリックバリエーションを与える。

好ましい構成において、出願人のモデルＰ５粘度計は、ポリマー温度を直接測
定する；したがって： ・ギヤポンプはその出口流れの中心に固定された温度計を備え、キャピラリーに
向かう途中でポリマーの正確な温度を得ることができる。

この配置を可能にするように、ポンプを改良する。これは、温度計ポケットの
利点により正しい角度位置の流れを乱さない。温度計は正しい角度位置で側方か
らの力を受けず、したがって、狭い領域のセンサー（３ｍｍ直径）を使用するこ
とができ、より速い応答時間および最小の流れ侵入を可能にする。温度計の先は
、この構成で有利な位置に持ち上げられる。

本発明の出願人のモデルＰ５粘度計の好ましい実施態様において、固体試料採
取の取り扱いの改良には、以下が含まれる： ・「オーバーフローダム」と組み合わせてピストンを使用し、採取した試料チャ
ンバーを提供する； ・種々の試料チャンバー（例えば、スライド式の同心シリンダによって）を作成
し、それらの上のオーバーフローチャンバーを保持する；および ・オーバーフローチャンバーに対するマニュアル化または自動化した調整の予測
。

調整可能な試料チャンバーは、維持される浄化の流速を一定速度および一定量
にできる。これは一定の処理能力を提供し、種々の浄化速度で運転するレオメー
タの排出問題をやわらげる。浄化量は、それゆえ一定であり、測定量は変動する
ことができる。

これらの最初の２つの段階で残ったものを、別の第三段階の浄化で除去する。
これは、送達される試料量が完全に消費されるまで持ちこたえる。

ここで、例示の目的で、本発明の主な局面のいくつかの特定の実施態様を記載
する。すなわち： ・オンラインＭＦＩ測定によるポリマー反応物の制御； ・反応後（押出機）二次加工（すなわち、粉末から顆粒またはペレットへ）、お
よびオンラインＭＦＩ測定による再処理ブレンド制御；ならびに ・反応器または再処理制御のためのオンラインＭＦＩ測定のための、粘度計の構
成、配置、および操作；添付の線描図および概略図を参照のこと。以下に図面に
ついて説明する： （オンライン）重合試料の採取および制御に関連して： 図１Ａは、オンライン試料採取、ＭＦＩ測定、およびリアルタイムフィードバ
ックを行う、触媒性ポリマー反応物のための閉ループ制御サイクルを示す。ポリ
マー鎖長形成は、ＭＦＩの影響のもとで、連鎖移動剤（ＣＴＡ）により制御され
る； 図１Ｂは、図１Ａを単純化したものである。標準値を、電気測定からの別々の生
成物の流れに当てはめ、シグナル経路を制御する； 図２は、図１の制御サイクルにおいて、ＭＦＩ測定の前準備での、反応物の試料
採取、移動、分離、および不活性化を示す； 図３は、図１Ａおよび１Ｂのポリマー反応物からの出力のための、回転式試料単
離器バルブを示す； 図４Ａは、ＭＦＩ測定粘度計を変えるための、種々の試料チャンバーを示す； 図４Ｂは、回転式試料採取装置ディスクを備える、図３Ａとは別の種々の試料採
取装置を示す； 反応性粘度計試料採取および決定に関連して： 図４Ｃ₁〜４Ｃ₃は、粘度計のそれぞれの測定ダイに従事する個々の流れのいずれ
かにポリマー試料を送達するための、直線的に往復移動する試料採取装置バルブ
の連続的な操作ステージを示す； 図５Ａは〜５Ｃは、図１および２のポリマー反応物プロセス制御におけるＭＦ
Ｉ測定のための原理的な粘度計の概略図的二次元レイアウトを示す；より詳細に
は： 図５Ａは、密接に内部結合した粘度計ラム、溶融室、およびギヤポンプのステ
ージを示す； 図５Ｂは、キャピラリーダイバータバルブ選択および付随する別々の圧力ヘッ
ドを有する二連測定ダイブロックを示す； 図５Ｃは、図５Ｂにおけるダイブロックの拡大した測定ダイの詳細「Ｃ」を示
す； 図６は、図５Ａ〜５Ｃの二連ダイ粘度計の、より発達した三次元図を示す； 図７は、図５Ａ〜５Ｃおよび６の粘度計の一部の断面図を示す。図１０のＣＣ
線に沿って描かれている； 図８は、図７で示した粘度計のＢＢ線に沿って描かれた断面図である； 図９は、ダイバータバルブ構成の詳細を示す。図８の粘度計のＡＡ線に沿って
描かれている； 図１０は、図７〜９の粘度計の平面図を示す； 図１１は、図７〜１０の粘度計の溶融器ステージの立面図を示す。明瞭にする
ためギヤボックスは省略した； 図１２は、図１および２のポリマー反応物制御におけるＭＦＩ測定のための、
粘度計の内部に関する序列を図表形式で示す； 図１３は、二重ダイキャピラリーチャンバーおよび付随する別々の圧力ヘッド
を通って、ＭＦＩ測定範囲を要約する； 図１４は、本発明の粘度計により取り組まれる、３つの主なインプラントおよ
び外部のＭＦＩ測定位置の象徴的な概略を示す。

図１Ａ〜Ｂを参照して、触媒性重合のためのポリマー反応器１１は、いわゆる
連鎖移動剤（ＣＴＡ）（例えば、水素ガス）により、ポリマー鎖長情報を調節す
る。ポリマー鎖長は、次いで、分子量を決定し、そしてポリマー生成物のＭＦＩ
を決定する。

広範囲には、全体の目的は、上記のＭＦＩ特性についてのポリマーの閉ループ
製造制御である。この目的のために、特定の（反応器）操作データが必要である
。それは以下のとおりである： ・ＣＴＡの流れ ・ＣＴＡ濃度 ・反応物処理能力 ・反応物温度 ・標準試験ごとの反応物の試料のＭＦＩ ・粘度計ごとの反応物の試料のＭＦＩ。

（重合）反応の開始は、触媒の導入によって決定され、次いで、ＣＴＡの投入
によって対向調整される。反応が起こり、安定化され、ＭＦＩ試験のために反応
物出力３２の定期的な試料採取が行われて、生成するポリマー（ＭＦＩ）指標を
確立する。

一方、反応器の内部環境は、高圧である。試料の試験は、より苛酷でないレジ
ュメで行うので、試験のための反応生成物試料を、反応器からまず単離する。

図３は、後述する定期的な反応器出力の試料の単離用の、特注の回転式試料単
離器バルブを示す。

本発明の局面にしたがって、反応物（ポリマー）出力３２を試料採取装置５０
から単離（図２に詳細を示す）し、サイクロン分離器１２およびアキュムレータ
１４を通し、反応性ＭＦＩ試験粘度計１５に通す。そのＭＦＩ値を制御因子とし
て使用してＣＴＡを制御し、反応器１１に提供する。

より詳細には、反応器１１へのＣＴＡの流れを、ＣＴＡ調整バルブ２２（ＣＴ
Ａリザーバー２１と反応器１１との間に位置する）によって制御し、ＣＴＡの流
れ制御シグナル３４によって設定する。

反応器１１内の濃度を、（ガス）クロマトグラフ１９を検出することによって
タップライン３６を通して運転する。この決定を、１つの投入３７としてＣＴＡ
濃度制御器２８に適用する。

粘度計１５からの測定出力３８を、ＭＦＩ（標的）セットポイントユニット３
１からの参照シグナル３９とともにＭＦＩ比較器２７に適用する。

ＭＦＩ比較器２７からの出力４１を、別の投入としてＣＴＡ濃度制御器２８に
適用し、ＣＴＡ濃度セットポイントユニット２９にセットコマンド４２を供給し
て流れセットポイント制御出力４３を製造する。

（標的）流れセットポイント４３を、実際のＣＴＡ流れの投入４４に沿って、
ＣＴＡ流れ比較器２４に適用する。実際のＣＴＡ流れは、ＣＴＡ流れセンサー２
３（ＣＴＡ供給２１と反応器１１の間のラインにおいて、ＣＴＡ流れ調節バルブ
２２の下流にある）から誘導される。

ＣＴＡの流れ比較器２４からのＣＴＡの流れ制御出力３４を、ＣＴＡ流れの調
整バルブ２２に適用する。

図１Ｂは、図１Ａの改変型を示す。電気測定および制御シグナルから生成物の
流れを分けるための標準的な表示および符合に従う。

この全体的な操作図の描写において、「概念的な」ＭＦＩ比較器および関連す
る出力４１を、ＣＴＡ濃度制御器２８を用いて統合する。同様に、「概念的な」
ＣＴＡ濃度セットポイント２９および関連する流れセットポイント制御出力４３
を、ＣＴＡ流れ比較器２４に統合する。

図２は、ダイバータバルブ５１〜５７の配列を有する試料ポット５０を用いて
、単離および試料採取の環境の圧力調整に備えるための１つのアプローチを示す
。

試料採取装置５０を、反応物出力３２の下流の分岐パイプフィード５９に取り
付け、ダイバータバルブ５１を介して選択的に接続する。出口バルブ５２を用い
て、ポリマー反応物生成物（例えば（ポリ）エチレン）の可燃性のガス成分（例
えば、ポリプロピレン）を試料から出すことができる。次いで試料に、補充バル
ブ５３から（再度）圧力をかけ、不活性窒素ガスを３０ｂａｒで供給する。窒素
（Ｎ₂）は、非可燃性移動媒体またはキャリア因子として作用する。

移動ライン５８（例えば、高密度ポリエチレンパイプ）上の試料採取装置出力
バルブ５５を開けることによって、（圧力のかかった）調和試料を、サイクロン
分離器１２を通して粘度計１５に「放出」できる。

圧力調整バルブ５６、５７（順に出水および再蓄積配列で、それぞれ異なる高
い（３０ｂａｒ）および低い（１ｂａｒ）圧力を供給する）によって、連続した
試料調整および単離のために、試料採取装置５０を設定することができる。

十分な試料の試験結果により、排出経路３２上の排出バルブ５４を通って反応
物の排出が可能である。

移動経路５８からの試験試料を、サイクロン分離器１２の上部区域に導入する
。大雑把に、分離器１２は、固体を分離するための公知のサイクロンに似ている
。ここでは、本発明のための改良部分のみを記載する。

サイクロン分離器１２は、傾斜した低い側壁に保管される、外側の反応物試料
の固体粉末または顆粒要素を分離する。粉末または顆粒の壁保管場所６１は、回
転式へら６２によって定期的に取り除かれ、回収漏斗口６３内に落ちて蓄積され
る。

試料材料６１は定期的に取り除かれて、ラム圧縮チャンバー７１に落ち、粘度
計１５の溶融室に送達される。

漏斗口６３のらせん状の撹拌器は、回転式へら６２とともに共通のドライブシ
ャフト６５に搭載されている。シャフト６５は、分離器１２の上部に取り付けて
あるモーター６６により回転する。らせん状の撹拌器６４は、蓄積した試料の内
部混合、均一および放出を促進する。

漏斗口６３でのオーバーフローダイバータバルブ６９は、過剰な試料材料を放
出できる。これは、図４Ａ〜４Ｃに示すように、所定の試料サイズの粘度測定を
調整し、選択的に吐き出すために、より複雑な試料蓄積器と組み合わせて使用し
てもよい。

ヒーターカフ６７は漏斗口６３を取り囲み、試験のために、試料６１の温度を
前調整する。

試料６１がまだ「活性」であり、そして変化が進行している場合、ＭＦＩ測定
の前に、空気などの不活性化剤を分離器１２に導入する。この例では、分離器１
２の下部からの気流６８により、不活性化する。これは、試験した試料が（最近
の）反応器出力の代表であることの確認を助ける。

図３は、直接反応器出力することのできる特注の試料単離器バルブ構成を示す
。

本質的に、反応器からの主要ポリマー供給経路２１２からのタッピング２１３
は、制御バルブ２０９および所定容量の静止試料チャンバー２１４を介して、６
穴回転式バルブ２０１によって連結している。

バルブ２０１は、経路２０８を通る直径を有する回転式バルブメンバー２０２
を有し、試料チャンバーを、反応器出力からの所定のポリマー試料を提供するよ
うに調整し、圧力をかけて排除する際にいつでも粘性ＭＦＩ決定できる。

バルブメンバー２０２は、連続的に一連の６つの環状に配置したステーション
２０３〜２０７を通って、回転して方向転換し、放射状のバルブポートと連結し
、後述するように、種々の環境調整および実施される移動を可能にする。

したがって、ポート２０４に、高温および５０ｍｍＨｇの圧力ヘッドで、（不
活性）窒素ガスＮ₂移動媒体を供給する。

したがって、バルブチャンバー２０８とポート２０４との結合は、圧力を調整
し、そしてチャンバー２０８内のポリマー試料に置換隔りを強いる。

バルブ２０２を、１つの連続した放射状のポート２０３〜２０７で並べるよう
に方向転換する場合（より低いポート圧力が時間を支配する）、圧力をかけた試
料は（例えば、ＭＦＩ測定のためのＰ５粘度計に）置き換えられる。

窒素調整とは別に、ポート２０４を使用して、バルブチャンバ-２０８内の試 料の反応または酸化の進行を阻害する不活性化剤（例えば、イソプロパノール）
を導入できる。

したがって、試料は代表的な反応内容物を残す。続くＭＦＩ測定決定は、反応
物制御にとって意味深い。

ポート２０４からのポート２０５（右回り）を、ＭＦＩ測定のためにＰ５粘度
計に接続する。つぎのポート２０６を廃棄放出出力に接続する。その次のポート
２０７を真空（または比較的減圧）の供給源に接続する。

バルブメンバー２０２をポートに方向転換する（圧力ポート２０４に対して直
径が反対である）場合、任意の圧力調整試料を、飛沫同伴したＮ₂とともに、真 空まで「気化（ｆｌａｒｅ）」することができる。このことは、粘度決定に放出
した後、バルブチャンバー２０８を「きれいに」排出するかまたは除去する。

配列の最終ポートは、制御バルブ２１１を介して冷却調整した、窒素Ｎ₂供給 に接続する。

全体のバルブボディー２０２は、８０℃に温度調整した水を用いて、侵入また
は通過しながら「追跡」する。

操作バルブサイクルは、一般に以下の通りである： ・回転式バルブメンバー２０２において、バルブチャンバ２０８とポート２０７
とを平行にするようにし（したがってポート２０４は反対側である）、バルブ２
０９と２１１は閉じる。

・次いでバルブ２９を開け、「ｘ₁」時間経過後、バルブ２０９を閉じる。これ により、スタティック試料チャンバー２１４は満たされ、バルブチャンバー２０
８は次の配置でのせる準備が整う。

・バルブチャンバー２０２において、バルブチャンバー２０５を、「ｘ₂」時間 、ポート２０５と並行にし（ポート２０８は反対側である）バルブメンバー２０
２を回転させてバルブチャンバー２０８をポート２０６に「ｘ₃」時間向け（ポ ート２０３は反対側である）、（したがって、現在のスタティックチャンバー２
１４において、チャンバー２０８に試料をのせる）、その後バルブメンバー２０
２をポート２０７に向ける（ポート２０４は反対側である）。

・バルブ２１１を「ｘ₄」時間開いた後、閉じる。

この様々な回転式バルブの配置において、ポートステーション２０７で、窒素
Ｎ₂の可燃性は、真空接触により除去され、加熱された窒素Ｎ₂の流入は制限され
、真空は５０ｍｍＨｇに維持される。

実際には、バルブメンバーは、好ましくは円筒形であり、Ｏ．Ｄ．は約１４０
ｍｍである。

バルブチャンバー２０８を、３１ｍｍ直径の直径円筒形口によって規定する。

バルブメンバー２０２は、その反対側の端にあるローラーの上に載置されてお
り、筒耳でなければならない。

各ポートの回転式シール（示していない）は、非常に硬い素材のバネを備えて
いる；バルブメンバー２０２はさらに硬い素材で覆われている。

図１２は、オンラインプロセス制御応答のための重要な粘度計特性を示す。

試料のＭＦＩ測定の前に、試料サイズの変動は、サイクロン分離器１２の出力
で、試料蓄積器１４（図１）、１１４、１２４で工夫できる（種々のアプローチ
が、それぞれ図４Ａおよび４Ｂに記載されている）。

したがって、例えば、種々の測定チャンバーが、図４Ａに示されるように、同
心のスライド式内部固定シリンダーによって達成できる。あるいは、図４Ｂに示
すように、可動式のピストンおよびオーバーフローダムを使用することができる
。いずれの場合も、試料採取器１４は好ましくは温度調整水ジャケットで覆う。

一般に目的は、試料と試料採取変動の間で、測定チャンバー浄化を建設的に使
用する、高粘度計処理能力である。

試料採取範囲の可能性を広げるために、図１３に示す付随する行為を考慮にい
れて、図５Ａ〜５Ｃ、６、８、および９に示すように、複数（特に二重）のキャ
ピラリー試験チャンバーを使用してもよい。

これらの要素とは別に、試験は、安定な試験の流れ条件を必要とし、再現性が
なければならない。これらは順に、低い逆混合、低い摩擦加熱、流れ経路キャピ
ラリープロファイルに基づき、不確かである。突然の流れ移動で「入口」効果を
調整することにより、再循環を除き、応答時間を改良する。

圧力の安定性は、高処理能力および試料間での付随する高スコア速度に一致し
、粘度計への強力な圧縮ラム送達、溶融処理能力のための高容量ギアポンプ、お
よび注意深いまたは補助的な溶融室構成によって取り組まれる。

ギアポンプステッパーモータードライブの改良により、回転式ダイバータバル
ブを介して、別々の試験圧力で試料を別々のダイに移動させる。

内部では、流れ経路は特定の統一性をもち、溶融室投入圧力、サイズ、または
容量と、ポンプ特性との一致を注意深く行い、異常な流れを未然に防がなければ
ならない。

別々の測定ダイを介する測定範囲の選択的配備は、図５Ｂおよび６に示すよう
に、空気回転式アクチュエータ８３（キャピラリーフィード１０３、１０４、１
０５および１０６を組み込む）によって操作可能な、回転式ダイバータバルブ８
２により達成できる。これにより、ギヤポンプ７７の出力８０は、ｌつ以上（こ
の場含２つ）の、所定の試験範囲について規定された大きさの測定ダイ９１、９
３に選択的に向かうことができる。

したがって、図１２および１３に示すように、種々の試験流速を、異なるダ
イおよびダイの組み合わせに便用することができる。さらに、迅速なボリマー変
化を供給することができる。全体的に大きな生成物範囲で、複数の重量のＭＦＩ
決定が可能である。

図４Ａは、可動式の置換ピストン１１２およびそれに結合したオーバーフロー
、ダム１１１を有する、試料採取器または試料蓄積器１１４を示す。これは、種
々の試料を粘度計の前圧縮ラムフィード管７１に送達できる。したがって、ビス
トン１１２の位置にしたがって、チャージチャンバー１１５は特定の試料容量（
材料が、ボールバルブ１１９を通ってオーバーフロー管１１７に転送されるほど
過剰量）を有する。粘度計送達ラム７３は、種々の試料チャンバー１１５から粘
度計ラムフィードチャンバー１１７へのバルブ制御を可能とする。

図４Ｂは、回転式ダイバータバルブ試料採取器１２４を示す。これは、図３Ａ
の試料採取器を改変したものであり、サイクロン分離器１２からのフィード経路
１２６におけるアクチュエータ（示さず）によって選択的に配置される通り抜け
経路を有する回転式ディスク１２５を備える。回転式ディスク１２５の位置角度
は、連続した別々の試料区切り１２９（投入管１２８内で蓄積できる）を制御し
、粘度計フィード管７１への一回の粘度計送達ができる。過剰または余剰の材料
は、排出脚１２７を通って方向転換する。

図４Ｃ_l〜４Ｃ₃は、二重測定ダイＰ_xおよびＰ_yのいずれかのための、別の直線
粘度計試料採取バルブの連続操作サイクルを示す。

本質的に、シャトルバルブ２４０は、内部チャンバー２４２を有するシャトル
バルブメンパー２４１を備え、供給斜面路２４３から試料供給を受けとる。シャ
トルバルブ２４１の中央に試料を供給し、アクチュエーター（示さず）のもとで
のシャトルバルブの直線往復移動によりいずれかの側に排出し、出カポート２４
４、２４６（それぞれ測定ダイＰ_xおよびＰ_yに接続している）に供給する。

図４Ｃ_lは、中央の往復移動の位置を示す；図４Ｃ₂は左側のＰ_yダイの位置を 示し、廃棄放出している；そして図４Ｃ₃は右側のＰ_xダイの位置を示し、粘度計
へ排出している。

試料検出器２４７は、シャトルバルブ２４１が移動する前に、試料チャンバー
２４２が試料で満たされたことを確認する。

図５Ａ〜５Ｃは、原理的な粘度計の図を示す。このように、試料蓄積器１４（
図ｌ）、１１４、１２４（図５、６）からの粉未または顆粒試料を、圧縮ラム配
列７０のフィードチャンバー７１に導入する。

試料を、温度（固定化）調整したヒーターブロック７５上の、特別にプロファ
イルされた溶融室７４のヘッドの圧縮ラム７３によって、統合する。高圧と付随
する温度上昇により、試料は溶融し、下流の送達ポートの流れ７６へ向かって、
溶融室を通りぬける。

組み込まれた溶融室７４およびヒーターブロック７５は、ヒータージャケット
７２（これは熱を受けとり、温度調整を行う）で囲まれている。温度計７８は、
溶融室７４とヒーターブロック７５に突き出ており、溶融温度を監視する。

溶融室７４はプロファイルされた通り抜け経路８６を備え、移動している材料
の撹拌を促進する。均一の溶融した流れ７６が、溶融室７４からギヤポンプ７７
に供給される。ギヤポンプ７７は、圧力調整された溶融流れ８０を、測定ダイブ
ロック８１に送達する。温度計７９がギヤポンプ７７に突き出ており、溶融流れ
出力８０の送達温度を監視している。

ダイブロック８１の回転式ダイバータバルブ８２を便用して、ＭＦＩ試験流れ
のために、２つの測定ダイ９１、９３のうちのｌつを選択できる。別々のダイ９
ｌと９３を、試験調整のために、異なる温度へッド（Ｐ_xおよびＰ_y）に供する。

図６は、図７Ａ〜７Ｃの図および流れの内部関係を、三次元で示す。

図７〜１１は、原理的な粘度計の図の構造的な詳細を示す。

図７は、溶融室７４および内部結含したギヤポンプ７７の断面図を示し、調整
された試料流れ８０を測定ダイブロック８１に供給している。明瞭にするために
、溶融室ラムフィードは省略するが、これは、粉末または顆粒圧縮のための溶融
室ヘッドに備えられている。

低脚８９とヒーターブロック７５は接触しており、ダイブロック８１は、試験
の間、溶融試料（温度）調整の維持を助ける。

異なった圧力ヘッド供給Ｐ_xとＰ_yは、２つの別々の測定ダイ９１と９３を備え
た測定ダイブロック８１に供給される。これは、測定ヘッドの交換によって妨げ
られることがなく、測定能力が拡大することによる。

ギヤポンプ７７から独立したケージマウンティング９８を備えた、ギヤポンプ
ドライプモーター９６および（滅速）ギヤボックス９７を、外見的に示す。

図８は、ダイブロック８１の断面図を示す。これは、２つの測定ダイ９１と９
３を備え、付随する異なる圧力供給は、Ｐ_xとＰ_yをあわせたものである。ダイブ
ロック８１は垂直に（例えぱ、４５度）配向しており、緊急時には、試料を測定
ダイ９１および９３から排出する。

異なる圧力供給ヘッドＰ_xとＰ_yは、それぞれの測定ダイ９１と９３とともに、
直列で示してある。別々の試料流れは、回転式ダイバータバルブ８２から、それ
ぞれのキャピラリーフィード１０４および１０５を通って、出現する。

図９は、回転式ダイバータバルブ８２の断面図を示す。これは、図８の二段階
測定ダイブロック８１内で、キャピラリーフィードｌ０４および１０５を組み込
む軸脚１０１を備える。バルブ脚ｌ０１は、２つの角度のあるキャピラリー１０
３およびｌ０６を包含し、以下の２つを選択的に配列させる： ・共通の注入ロポート１０８（ギヤポンプ７７からの試料溶融流れ８０により供
給される）、および ・キャピラリーフィード１０４およびｌ０５の空間的に対向した出力ポート（そ
れぞれ測定ダイ９１および９３に向かう）。

バルブ脚ｌ０１を、末端平板１０９によって、ダイブロック８１内の口径１０
７に閉じ込める。一方の未端にヘッド１１０をはめ、バルブドライブモーター９
３（図９には示さず）をつなぐ。

図ｌ０は、溶融室全体の平面図を示す。後に、ギヤポンプ、ギヤボックス、お
よび対向する測定ダイブロックを補う。

図１１は、図ｌ０を、ギヤポンプからギヤボックスまで立体的に示す。

図１４は、本発明の主な局面を象徴的に示す。すなわち： ・粘度計を解する重合制御；および ・粘度計の改良； 両方とも、本来のポリマー製造、ならびに、押出機を通過する間、下流の（反
応器の後の）撹拌および再処理に適用できる。

図１４の上半分は、インプラント反応器制御および反応器出力撹拌動作を示す
。このように、反応器１１からのポリマー出力流れ１３５は、バルブ１５１によ
って選択的に分けられ、直接、または試料調整器もしくは蓄積器１５０を通って
、粘度計１８０に向かう。

試科採取器１５０からの出力は、ダイバータバルブ１５５によって、測定流れ
１５８か、またはインプラシト（反応器の後の）押出し撹拌器１６６のいずれか
に向かう。

押出し撹拌器１６６の出力１６１は、ダイバータバルブ１７１によって、個々
の（同種の）製造物貯蔵室１７２、１７３、１７４に選択的に適用され、公知の
ＭＦＩにしたがって分類される。

貯蔵室１７２、１７３、１７４は、公知の本体のＭＦＩによって支持された（
多少強化されている）バルブを備え、全体的なプラント出力を示す。

粘度計１８０は、直接か、または試料採取器調整１５０を介して、試験を行う
反応器出力に従事する。他方の粘度計１９０は、試料採取流れ１８８を使用して
、押出し撹拌器１６６の出力（押出し後）を監視することに従事する。

粘度計１８０から測定値が分かった制御データ１７９をフィードバックし、反
応器１１１の制御に使用する。同様に、粘度計１８９から測定値が分かった制御
データ１８９をフィードバックし、これもまた反応器１１１の制御に使用する。

公知のＭＦＩ構成要素を使用して特定の生成物を生成するための、その後の撹
拌または再処理プラントを、図１４の下半分に示す。

所定の混合物の公知の構成要素１７２、１７３、１７４を、「活発な」ミキサ
ーバルブ１７５を介して、押出し撹拌器１７６に供給する。撹拌制御は、活動し
ているオンラインにより、押出し後撹拌の（ＭＦＩ）特性を、検出粘度計２００
によって監視することにより、達成する。

押出し撹拌器１７６からの押出し後の試料採取経路１９９は、粘度計２００の
投入につながる。フィードバック制御は、粘度計２００から押出し撹拌器１７６
ヘ、シグナル経路１９８に沿って適用される。

押出機出力流れ１７７は、注入成形型に供給され、最適な撹拌成分を使用する
ことで、特定の生成物が生成される。

試料の不活性化 反応物試料採取器に、このような粘度計の改良を組み入れることにより、代表
的な、リアルタイムのオンラインの試料採取が可能である。しかし、ＭＦＩ決定
の前に、反応物ポリマー出力試料を、不活性化することによって安定化しなけれ
ばならない。したがって、粉末形態で直接反応器から排出したポリマーについて
、測定の前に試料を調製するために、反応器後に不活性化段階を加える必要があ
る。

このような不活性化を、開らせんによって撹拌するチャンバーで行う。らせん
をサイクロンの底部に配置し、サイクロンの上部から種々の速度モーターを介し
て駆動する。コーン表面に適合するへらを使用して（このための力は、それ自体
の重量からの下方の圧カから得られる）、粉末をサイクロン衷面の側面から剥が
す。

材料を除くために、コーンの基盤から上部に向かう気流も使用する。サイクロ
ンもまた、ピストンのノーズシールに送達される気流から供給する。気流を、ポ
リマー不活性化の目的のために便用する。空気は湿気を運び、水は触媒を不活性
体に分解する。不活性化プロセスを促進させるための熱は、並行区域（これもま
た、らせんを包含する）のそばのカフヒーターから供給する。

上記の湿気をおびた空気、および撹拌され加熱されたチャンバー触媒不活性化
条件は、制限されないで、いわゆるチーグラー−ナッタ一般型の多数のポリマー
触媒に適用できる。

試料採取の単離および移動 ＭＦＩ測定のために反応試料を採取するにあたって、可燃性物質（例えぱ、プ
ロピレン）を「避ける」か、または排出し、非可燃性物質と交換する必要性があ
る。さらに、試料採取を繰り返して、連続試料を単離しなけれぱならない。この
目的のために、反応器の下流の一連の単離バルブは、規定され隔離された試料容
量（その後サイクロン分離器へ移動するため、代表的には非常に小さい（限定さ
れたバルブ内経路容量を通る））を単離することができる。試料の順序決定の決
まりきった手順（充填、排出、再充填、排出など）を便用する。

同様に、試料を測定粘度計に移す場含、中性の放出剤（例えば、室素ガス）を
使用してもよい。

サイクロン分離 サイクロン分離器は、本質的に複数のインターネスティッドボルテックスおよ
び徐々に細くなる「錐型の」角度囲いを使用し、ガス流れ（これは排出され、粘
度計フィードラムヘの送達の空気速度を遅くする）から囲い壁に向かって（粉未
化または頼粒化した）固体を分離する。

不活性化剤をサイクロン分離器に導入するにあたって、加熱により不活性化を
代表的に２．５分程度まで速める。

実際には、空気（または他の極性不活性化剤）を吹き上げ、サイクロン分離器
の上方に出願人の（モデルＰ５）粘度計を搭載した試料ラム置換ピストンを通過
させる。

分離した生成物は下方のスライド／スリップに向かい、次第に傾斜サイクロン
壁（回転式へらの刃によって取り外せる）を下げ、加熱された排出チャンバー（
これに回転式スクリューフィードオーガーが挿入される）に落下する。

触媒は生成物と飛沫同伴し、分離器では除去することはできない。

測定される生成物が不活性のペレット形態または顆粒形態（押出機の後）であ
る出願については、Ｐ５での不活性化装置は必要でない、 ＭＦＩ測定粘度計のための試料採取 （反復測定）試料採取器は、種々の試料チャンバーとしてのラムチャンバーの
上のオーバーフローダムか、または別々の容量シャトルバルブ（これは、ホール
ドアップチャンバー（最大量の排出を含有するに十分大きい）に材料の公知の容
量を計量供給する）である。

送達された投入量の残りを、二次経路によって回収ポイントに排出する。シャ
トルの作動は、例えば図４Ｃ₁〜４Ｃ₃に示されるように、Ｐ５によって制御され
る３位の空気シリンダーによる。

試料チャンバーは、滑走圧縮およびフィードラムにより一時的に閉鎖された傾
斜粘度計フィード管に連絡する。

粘度計の試料の不活性化 粘度計へのこのラム試料送達は、粘度計への導入の際に、試料から不活性化空
気を侵入させることにおいて、重要な役割を担う。

不活性化が完全に有効でない場合、残ったモノマー（すなわち、サイクロン分
離器によって分離できないか、または粘度計を搭載したフィードラムで押出すこ
とができない）は、ポリマー反応生成物と結合し、不活性チャンバー内で成長し
続ける。

これは、ポリマー構造と付随する分子量に、制御されないランダムな変化をも
たらす。その結果、測定されるものは、反応生成物を反映しないので、反応制御
はＭＦＩにより決定されない。

同様に、不活性化が残余物を残す場合、ポリマー測定試料は分解する。

当該プロセス制御のための有意な測定効果において、全体的に、２つの「競合
」するプロセスが、重要な測定前段階で働く。すなわち： ・触媒成長；および ・不活性化残余で分けられる材料。

この「分解前」対向効果は、不活性化空気を用いて酸素を導入することによっ
て促進される。

このような試料の分解を抑制するために、出願人はまた、「ボイラー」生成器
から空気浄化物へイソプロパノール蒸気を「散布」することを見い出した。

このようなイソプロパノールは、抗酸化剤として、酸化による試料の汚染を「
殺滅」し予防する。イソプロパノールは粘度測定の前に燃焼する。

次いで、これは、研究室の標準的な等価測定値と同じ、出願人の「モデルＰ５
」粘度計ＭＦＩ測定値の校正を許容する。

ＭＦＩ測定の試料採取に戻ると、生成物は、外部ヒーター（これは、粘度を読
み取る用意のあるチャンバーを取り囲む）によって温度安定化した所定のサイズ
を有する試料として蓄積する。

所定の試料サイズを超えた余分の生成物を、オーバーフローダイバータバルブ
を通してオーバーフローさせ、処理制限と一致した最小の消失量で取り除く。

赤外線または電荷によるセンサーにより、分離器の底部の生成物の蓄積を監視
する。

原則的に、極性を有する因子（例えば、空気中に十分存在する水）が、反応ポ
リマー生成物とともに侵入した少量の残余量の触媒（百分の１の小さな割合で存
在する）を不活性化するに有効である。

一般に、重合により、分離器内で分離または分類されない（これは全体的な一
貫した反応物採取を維持するために行う）広範囲の粒子サイズが生成される。

この試料採取および試験の時間サイクルは、サイクロン分離の前に可燃性ガス
を燃焼する時間（秒単位）を与え、試料を必要のあるときだけ集めることを可能
にする。この試験サイクル時間（３０秒以下）は、粘度計サイクル時間（５分程
度）と比較して短く、反応時間の半分から２時間短い。

有効で一貫性のある（すなわち、信頼できる）ＭＦＩ測定には、（従来の測定
技術では自己矛盾である）精密さと迅速さの組み合わせが必要である。これに関
して、重要な要素は、不活性化の時間である。不活性化しなければ、いつも試料
自体が進行中の反応によって変化し、後の測定値がばらつき、変動するからであ
る。

ＣＴＡ濃度測定 実際には、連鎖移動剤濃度測定のために、試料を、反応ガスからポリマーベッ
ドの上に取り出す。０．５ｍ以下の粉末ベッドまたは容器の壁からの試料採取を
避け、代表的な試料を注意深く得る。採取は、ポリマー粉末の混入を防ぐために
、濾過により行う。

試料の圧力を、圧力制御器により、望ましいレベルまで下げ、試料をガスクロ
マトグラフにパイプで送達する。圧力低下ユニットおよびラインを、試料中の成
分の汚染を防ぐ温度に維持する。このラインにおける流れを、試料の取り込みか
ら装置への輸送時間が１分以下になるように維持する。試料の使用しない部分を
、パイプを使用して反応物気化（ｆｌａｒｅ）システムに送る。試料ラインとク
ロマトグラフ試料採取バルブとの間のすべてのラインを、可能な限り低い容量に
する。測定のサイクル時間は実質的に最小に低減する。

ＣＴＡ流れ測定 連鎖移動剤の流れの測定のために、連鎖移動剤の流れのコントロールのセット
ポイントを、従来のＰＩＤコントローラーまたはプロセスモデルコントローラー
を使用して（反応物の特徴にあわせて選択）、メーターからの実際の流れをフロ
ーセットポイントと比較することによって導く。フローセットポイント自体は、
連鎖移動剤濃度制御器から得られる。

実施例 一つの実施態様において、反応器出力試料採取の調整器を、（ダイバータ）バ
ルブ（これは、特定の容量のチャンバーへ通常の操作で排出される材料の一部を
方向転換する）の下流に設定する。通常の排出を行っている間、ダイバータバル
ブを操作する。次いで試料を第２のチャンバーに排出し、ここで、窒素で繰り返
し圧力をかけ、次いで気化システムへ通気することによって、揮発性物質を浄化
することができる。チャンバーに通気して気化させた後、反応圧力まで窒素で（
再度）圧力をかけ、再度通気して気化させる。

低揮発性の液体が存在する場合、チャンバーを加熱してこのプロセスを速めて
もよい。

この順序を、モノマーレベルが典型的に０．２％未満になるまで繰り返すこと
ができる。次いで試料を、本発明の別の局面によって改良した粘度計（例えば、
出願人のモデルＰ５粘度計の改良バージョン）に、ラインが破裂する圧力限界以
下の圧力の窒素を用いて移動ラインを強制的に通すことによって移す。典型的な
移動ラインは、１５ｂａｒの作動圧力を有する、２０または２５ｍｍＩＤの高密
度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）パイプである。これは、１８０ｍの距離にわたって
働き、存在するケーブルトレイまたは他のサポートに沿って容易にはしらせるこ
とができる。

可燃性のガスが存在しない場合、空気を試料の移動に使用することができる。
これは、作業の費用が安く、触媒不活性化効果を実質的に改良する。ここで、酸
素は有効な不活性化剤である。

試料採取の操作を、試料容器内の圧力スイッチによって監視する。スイッチは
、各バルブの位置を示すように制限されている。

順序を、独立したＰＬＣ（プログラム可能ロジック制御装置）プラントコンピ
ューターによって、または出願人の（モデルＰ５）粘度計に組み込まれたソフト
ウェアによって、制御することができる。

後者の場合、出願人の（モデルＰ５）粘度計から試料採取器への配線は、試料
移動ラインと同じ経路に従う。

試料採取構成において使用されるバルブは、「汚れた」高圧環境にたえられる
ものを選択する。例えば、セラミックプラグおよびステンレススチールシートを
使用するプラグバルブ、または硬いボールおよび硬いバネを搭載したシートを有
する筒耳にのせたバールバルブを使用するのがよい。

特定の形成では、固定した容量チャンバーを、４つのポートを９０度の配向で
有するプラグにより提供する。バルブを排出ラインに挿入し、通常の動作では「
開」けたままにするが、試料が必要な場合には、排出の間「閉」じる。試料をバ
ルブ口径に取り込み、他のポートを使用して別のチャンバーに排出する。

モノマーを第２のチャンバーに浄化し、次いで試料をＭＦＩ測定レオメーター
（例えば、出願人の（モデルＰ５）粘度計）に移す。出願人の（モデルＰ５）粘
度計に到着した試料は、サイクロンによって分離され、移動ガスを粘度計周囲の
外側から放出する。サイクロンにはモノマー検出器が搭載されており、試料の到
着を確認する。

反応器が２つの排出ユニットを使用する場合、好ましくは試料採取器を両方の
ユニットに接続し、それぞれの移動ラインはサイクロンに接続している。

基本的にサイクロンはインレットプラグである。これが開くと、校正試料を導
入することができる。過剰な試料の存在を確認するために、容量性検出器もまた
搭載することができる。

この下には、典型的には３５ｍｍの直径と容量を正確に維持するように選択し
た長さを有するチャンバーがあり、プラグバルブを有する。これを開けて、過剰
量の試料を廃棄することができる。

チャンバーは、ニッケルを含む銅平板であり、外部バンドによって加熱し、温
度を５０〜１１０度に維持する。これは、熱電対で監視する。チャンバーを、出
願人の（モデルＰ５）粘度計のラム管に接続させ、ラムが完全に戻るまで粘度計
ラムによって閉鎖する。

サイズによって試料粒子を正しく分類するために、加熱したチャンバー中のポ
リマーを撹拌してもよい。これは、移動の間に行い、触媒残余の不活性化速度を
改良する。

撹拌は、加熱したチャンバーを通る、４０ｍｍピッチで５ｍｍ幅の閉固定らせ
ん撹拌機による。撹拌機は、サイクロンの上部に搭載した種々の速さのモーター
で回転し、チャンバー壁のポリマーを上の方に移動させる。撹拌機は、平板によ
ってオーバーフローのちょうど下の、加熱したチャンバーの底部に固定する。こ
の位置の上で、中央シャフトが、らせんをドライブモーターにつなぎとめている
。

微細な材料がサイクロンの中に「留まる」かまたは集まる場合、へらをこのシ
ャフトに付け、材料を取り除くことができる。

触媒の不活性化は、種々の化学因子（酸素、水、二酸化炭素、アンモニアおよ
び低分子量アルコールを含む）によって達成することができる。選択は、接触時
間、ポリマー粒子サイズ、および使用する触媒や活性化剤の化学的特性に依存す
る。

因子は、出願人の（モデルＰ５）粘度計のラム管の上部で０．６〜２．０Ｌ／
分で注入する気流または窒素流の中に蒸発させ（可能であれば）、管を下降させ
、加熱したチャンバーに通す。場合によっては、不活性化剤を５〜１５Ｌ／分で
同様にサイクロン内に注入する。

生成物の輸送 特定の生成物の輸送において、「第二世代」チーグラー−ナッタ触媒を、１１
０℃の温度で３分以内で、窒素中１２％酸素に曝露することにより、再現的に不
活性化した。

出願人の（モデルＰ５）粘度測定サイクルは６分であり、試料採取の遅れは１
．５分なので、曝露時間は適切であることがわかる。

ＭＦＩにおいて正確で適時のデータを得るために、連鎖移動剤流れによるＭＦ
Ｉの制御には、反応系に適したモデルが必要である。

出願人の（モデルＰ５）粘度計によるＭＦＩの測定は、関係するポリマーの標
準マニュアル階級付け条件を擬えるように設定する。

これに必要な時間が試料採取遅れよりも非常に短い場合、試料サイズを増加し
、１つの試料において２つの測定を行うことが望ましい。これにより、試料採取
および試料の分類によって生じる誤りを減少する。

２つの試料を１つの反応器で使用する場合、同じ理由から、交互に使用するべ
きである。

不活性化フェーズ測定によって生じるＭＦＩの補正の影響を除去するために、
全体の系を、標準階級付け値に対してＭＦＩ範囲にわたって校正するべきである
。これは、「二重に」試料を回収することによって達成できる。二番目の試料は
オーバーフローバルブから回収し、通常の方法で測定する。校正データは出願人
の（モデルＰ５）粘度計に取り込まれ、「真の」ＭＦＩが表示され、他の装置に
転送される。

ＭＦＩデータは、アナログシグナルまたはシリアルデジタルリンクにより、「
メイン」プラントコンピュータに転送される。系の操作を、適度な間隔で、マニ
ュアルデータを出願人の（モデルＰ５）粘度計データと比較することによって、
日常的に監視することが望ましい。

制御ループを「調整」するために必要なデータを、ＭＦＩ校正データ同じ時間
に回収することができる。必要なデータは、ＭＦＩ（「マニュアル」および出願
人の（モデルＰ５）粘度計）、連鎖移動剤の流れおよび濃度、反応器の処理能力
、および反応器の温度である。

ほとんどの場合、両方の制御ループについての一次の時間定数および無駄な時
間は、処理能力および温度によって有為に影響を受ける。この影響が制御モデル
に組み込まれると、制御において実質的な改良が達成できる。

粘度計態様 改良型および拡張型の粘度計態様を適用してもよい。より詳細には、拡張した
測定範囲について、試料チャンバーの反復交互チャージおよび浄化サイクルを使
用する。

したがって、試験測定値を、標準的な研究室のもとでの所定の試験と等しい圧
力範囲またはそれを含む、異なる圧力範囲で行う。

この試験サイクルレジュメは、二重剪断速度測定サイクルを効果的に示す。こ
れにより、直線補間からＭＦＩの読み取り値が得られる。

さらなる改良において、種々の浄化速度を使用して、試験サイクルで（以前に
）使用した種々の流速を、材料の特性に合わせて補正する。

結果的に、全体を考慮して、各測定サイクルで使用する材料の量は、実質的に
一定のままである。

構成要素のリスト １１ 反応器 １２ サイクロン分離器 １３ 通気孔 １４ 試料採取器／試料蓄積器 １５ レオメーター（粘度計） １９ 検出ガスクロマトグラフ ２１ ＣＴＡ供給 ２２ ＣＴＡ流れ調整バルブ ２３ ＣＴＡ流れメーター／センサー ２４ ＣＴＡ流れ比較器 ２７ ＭＦＩ比較器 ２８ ＣＴＡ濃度制御器 ２９ ＣＴＡ濃度セットポイントユニット ３１ ＭＦＩセットポイント ３２ 反応物出力 ３４ ＣＴＡ流れ制御シグナル ３６ ＣＴＡ検出出力 ３７ 投入 ３８ 粘度計出力 ３９ 参照シグナル ４１ ＭＦＩ比較器出力 ４２ ＣＴＡセットコマンド ４３ 流れセットポイント出力 ４４ 実際のＣＴＡ流れ投入 ５０ 試料採取器、試料蓄積器 ５１ ダイバータバルブ ５２ 通気バルブ ５３ 補充バルブ ５４ 出力バルブ ５５ 試料採取器出力バルブ ５６ （高）圧力制御バルブ ５７ （低）圧力制御バルブ ５８ 移動ライン ５９ 分岐フィードライン ６１ 粉末／顆粒貯蔵所 ６２ 回転式へら ６３ 回収漏斗口 ６４ らせん撹拌機 ６５ ドライブシャフト ６６ ドライブモーター ６７ ヒーターカフ ６８ 不活性化気流 ６９ オーバーフローバルブ ７０ 圧縮ラム組み立て ７１ ラム圧縮粘度計フィードチャンバー ７２ ヒータージャケット ７３ 粘度計送達ラム ７４ 溶融室 ７５ ヒーターブロック ７６ ポリマー溶融流れ ７７ ギヤポンプ ７８ 温度計 ７９ 温度計 ８０ 溶融流れ ８１ 測定ダイブロック ８２ 回転式ダイバータバルブ ８３ 回転式空気アクチュエータ ８６ 通路 Ｐｘ 圧力フィードカップリング Ｐｙ 圧力フィードカップリング ８９ ヒーターブロック脚 ９１ 測定ダイ ９３ 測定ダイ ９６ ギヤポンプドライブモーター ９７ ギヤボックス ９８ 単離器ケージマウンティング １０１ ダイバータバルブ脚 １０３ 角度のあるキャピラリー １０４ キャピラリーフィード １０５ キャピラリーフィード １０６ 角度のあるキャピラリー １０７ 口径 １０８ 共通の入口ポート １０９ 末端平板 １１０ カップリングヘッド １１１ 反応器 １１２ 排出ピストン １１４ 試料採取器／試料蓄積器 １１５ チャージチャンバー １１６ オーバーフローダム １１７ オーバーフロー管 １１９ ボールバルブ １２５ 回転式ディスク １２６ フィード経路 １２７ 排出レグ １２８ 出力管 １２９ 試料 １３５ （ポリマー）出力流れ １５０ 試料採取調整器（蓄積器） １５１ ダイバータバルブ １５５ ダイバータバルブ １５８ 測定流れ １５９ 押出し投入フィード １６１ 押出し出力流れ １６６ 押出し撹拌器（インプラント） １７１ ダイバータバルブ １７２ 生成物貯蔵所 １７３ 生成物貯蔵所 １７４ 生成物貯蔵所 １７５ 活動混合器バルブ １７６ 押出し撹拌機 １７７ 押出し出力流れ １７９ 制御データ １８０ 粘度計 １８８ 試料採取流れ １８９ 制御データ １９０ 粘度計 １９７ 試料採取リンク １９８ 制御シグナル通路 ２００ 粘度計 ２０１ （６穴）回転式試料単離器バルブ ２０２ 回転式バルブメンバー ２０３ バルブポートステーション ２０４ バルブポートステーション ２０５ バルブポートステーション ２０６ バルブポートステーション ２０７ バルブポートステーション ２０８ バルブチャンバー ２０９ バルブ ２１１ バルブ ２１２ 主なフィードライン ２１３ タッピング ２１４ 放出容量 ２４０ 往復移動直線シャトルバルブ ２４１ シャトルバルブメンバー ２４２ 試料チャンバー ２４７ 試料検出器

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年５月２日（２０００．５．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 ポリマープロセス制御におけるメルトフローインデックスの決
定

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリマー特性の決定に関する。実際には、ポリマーは、その後の生
成物または「二次加工」で主に溶融処理される。したがって、メルトフローイン
デックス（ＭＦＩ）の測定が、得に関連する。 重要なポリマー特性（例えば、引張強度、溶解性、耐衝撃性、および溶融粘度
）は、（平均）分子量と関連する。一般的に、ポリマーは、分子量が高いほど耐
衝撃性がある。一方、分子量が低いポリマーは、薄膜やフィラメントに有用であ
る。 ポリマーの二次加工には、溶融粘度（これは分子量に関連する）をきびしく制
御する必要があり、それゆえ； ・ポリマーの「溶融粘度」（またはメルトフローインデックス-ＭＦＩ）は、二 次加工プロセス（例えば、成形または押出し成形）に適しており；また ・ポリマー生成物は所望の物理特性を有する。 これに取り組むためのポリマーのほとんどは平均分子量グレードの範囲内で入
手可能である。実際には、これらのグレードは溶融粘度（ＭＦＩ）が特定されて
いる。例えば、標的とする規格の５％公差までである。 溶融粘度は、標準的な試験レジュメ（「静的」かつ安定が意図される）の下で
定められ、そしてＡＳＴＭ Ｄ１２３８標準（「メルトフローインデックス」（
ＭＦＩ）と「報告」される）に記載されるように、いわゆる「マニュアルグレー
ド」を使用して、日常的に測定される。 しかし、標準試験は、容易に達成することはできず、あるいは製造の制御とし
て直接使用できない。出願人は、改良された「動力学的」試験レジュメ（これは
改良型一貫性および感応性を提供する）を発明し、そしてポリマー製造制御因子
としてのＭＦＩの可能性を提供する。 本質的に、ＭＦＩの制御は、重合時の平均分子量の制御を必要とする。 ポリマー製造において、迅速で信頼性のあるＭＦＩ測定により、重合（反応
器）出力をより正確に評価できる。それゆえ、効果的な反応物プロセス制御（究
極的には、オンラインおよびリアルタイム）が可能である。 重合反応は、一般的には、高反応性で扱いにくい粉末形態のポリマーを生成す
る。それゆえ、このポリマー粉末は、回収、貯蔵、およびその後の消費者への運
搬、ならびに再加工のために、通常、より安定な「使用者にとって扱いやすい」
顆粒またはペレット状に加工される。 ペレット化または顆粒化は、下流の工程で（機械的）混合、ブレンド、および
再加工する場合、主に押出し成形で行われる。このような二次加工およびその後
の再加工での押出し成形の間の正確なＭＦＩを知ることは、本来の重合における
場合と同じくらい適切である。 全体的には、本発明の局面は、様々な以下の事項を対象とする： ・重合反応出力の「迅速な応答」決定のための（ＭＦＩ）粘度； ・（ＭＦＩ）粘度による（オンライン）反応器制御；および ・反応後の粉末-顆粒二次加工および再加工ブレンド。 重合触媒反応制御 ポリマーは、最初はガスおよび／またはスラリーフェーズでの連続的な触媒重
合によって、通常、最終的に細かい粉末粒子として生成される。 重合は、とりわけ、反応時間、温度、圧力、反応混合物におけるモノマー、触
媒、および不純物の濃度により影響を受ける。 このような触媒反応の制御には、限られた範囲の因子が利用できる。主に、分
子量の制御は、鎖の成長を阻害することによって達成される。また、鎖の成長の
阻害には、水素などのモノマーの阻害剤（いわゆる、停止剤、連鎖移動剤、また
はＣＴＡ）が含まれる。 より詳細に、標的ＭＦＩの規格に対する（連続的な）「触媒性」重合において
、反応は以下のいずれかによって制御される： ・重合を終結するための、触媒と反応する「連鎖停止剤」の付加；または、より
通常には、 ・さらなる重合を阻害するための、新しい鎖の重合を開始することができる触媒
を残して、成長しているポリマー鎖と反応する「連鎖移動剤」（ＣＴＡ）の導入
。 したがって、ＭＦＩ決定、および水素（阻害剤）の投入の制御の双方を構成的
に使用して、分子量を制御することができる。 ポリマー鎖成長の制御は「精巧な」プロセスであり、連鎖移動剤濃度を分子量
と関連させる必要がある。この関係はプロセスに依存し、個々の反応物および触
媒の特性を考慮する必要がある。 ＷＯ９３２４５３３、ＥＰ００２７４７、およびＵＳ３３５６６６７は、様々
に、出力ポリマーＭＦＩの算出および制御の基礎として、逆の反応因子（例えば
、温度、圧力、ＣＴＡ、および／またはモノマー濃度）の監視および調整に頼っ
ている。ＷＯ９６４１８２２は、主に数学的アプローチを適用している。しかし
、試料採取とＭＦＩ結果との間の時間の修正を分析の際に要因として加えなけれ
ばならない。 この技術はいずれも、直接オンラインで、順に特別な粘度方法論および装置を
整える連続的なオンライン制御因子としてのポリマー出力ＭＦＩの粘度測定に取
り組んでいない。従来の粘度は時間を費やし、オフラインで行い、通常研究室で
制御された条件下で行っている。 より信頼性のあるＭＦＩ測定技術（例えば、出願人の独自の初期研究）の出現
により、閉ループ制御へのさらなるステップがとられた。例えば、ＵＫ特許第２
２１０４６６号に教示されるような、出願人の（モデルＰ５）粘度計および付随
する補間的（グラフィカル）測定技術である。 本発明の重合反応（プロセス）制御の局面は、出願人の（モデルＰ５）粘度計
技術および付随する測定技術の改良点を含み、応答性ＭＦＩ測定に基づいて、多
少なりとも信頼性がある。 オンラインプロセス制御の実際的な困難性 実際には、反応器内で完全に安定した条件を維持することは非常に難しい。付
随するＭＦＩの標的規格からの「ずれ」を伴い、そのグレードの変化の乱れは避
けられない。頻繁に反応器からポリマーのＭＦＩを測定することにより、このよ
うなずれを補正すべく連鎖移動剤の流量を調整する。 乱れを適切に補正できないと、材料特性が所定のＭＦＩの限界を外れることに
なり、その結果、「一級（または規格に対して確実な）」ポリマーと比較して、
実質的に割り引いて販売しなければならないものになってしまう。 これらの「グレード低下」（または規格外）による損失は、反応後に生成物を
ブレンドすること、およびグレード変化の頻度を制限することによって低減でき
る。しかし、主な設備や付随するランニングコストが高く、この方法で扱うこと
のできるＭＦＩの制限を「広さ」に限定される。 「グレード」が変化する数は、より長い区間で各グレードをより大量に製造す
ることによって減少できる。しかし、貯蔵のレベルをより高くするための費用が
必要であり、最終的に利益を超えてしまう。これにもかかわらず、従来のプロセ
ス制御レジュメでは、５〜１５％程度の間の生成物については、通常、欠陥のあ
るＭＦＩ制御によってグレードが低下する。このアプローチにより生成した、多
少は「良い」生成物は、ＭＦＩの「分散」が大きい。 典型的な場合では、消費者または再加工者が、相対する極端なＭＦＩ範囲の２
つの連続したバッチを受ける機会は２６分の１であり、効果的なＭＦＩコントロ
ールを使用した場合は、１６００分の１である。 このような欠陥のある成果は、ＭＦＩと連鎖移動剤（またはターミネーター）
の濃度（または流れ）との関係について、理解が不適切または不正確なためであ
る。これは、「安定状態」および動力学的条件の両方にあてはまる。 システムエラー この関連性は、以下のような一連のシステムエラーによって、全体的に不明確
になることがしばしばある； ・ＭＦＩの不正確な測定。工業的経験測と関連するＡＳＴＭ（標準体）によるマ
ニュアル方法の研究により、操作範囲の中央の５％の標準偏差（上限および下限
で１５％まで上昇）が１回の（所定の）読み取りに必要である。 より低いばらつきを提供し、ＭＦＩを「測定する」他の手段は存在するが、そ
の値とＭＦＩとの関係は、単純でもなくまた矛盾も無い。これも同様に以下の重
大なエラーをもたらす。 ・代表的ではない反応器生成物試料。 多くの場合、試料採取装置が正確に設計されていない、かつ／あるいは配置さ
れていない。そのため、得られる試料は代表的な反応器の内容物ではない。 ・モノマーおよび活性触媒の除去が必要な前処理における変動。 ・測定の前や測定の間のポリマーの分解。 すでに反応したポリマーはしばしば触媒を含有する。触媒は不活性化されない
と、溶融の間に反応し、ＭＦＩを変化させる。また、ポリマーは抗酸化剤を含ま
ず、従来の押出機内で溶融すると、化学分解する。ポリマーが空気（酸素成分を
含む）に曝されると、この分解はさらに深刻となる。マニュアル測定時のこれら
の問題を回避するための既存のポリマー処理方法では、遅すぎる。 ・反応器内での事象とＭＦＩ測定との間の遅延 これまでの公知の実施では、補正を施す決定をする前に、ＭＦＩにおいて大き
な偏差が生じてしまう。これによって、既に反応系に存在するものに「無駄な時
間（ｄｅａｄ ｔｉｍｅ）」を与え、制御がほとんど不可能になってしまうこと
がしばしばある。 ・「マニュアル」グレード技術の他の問題は、２０分〜５０分程度で変化する（
ＭＦＩに依存）測定時間であり、それが試料収集および試料の前処理ならびに装
置の洗浄を遅らせ、かつ費用がかかる。 ・他の遅延の原因は、反応器の下流の試料採取装置の配置、触媒の不活性化およ
び／またはモノマー除去に要する時間、およびＭＦＩ測定を行う時間である。マ
ニュアル方法を使用すると、後者の２つの場合は典型的に、ＭＦＩ偏差を検出す
る前の３０〜８０分程度（ＭＦＩに依存）の無駄な時間経過を与える。主に、こ
れらの要素の効果を合わせると、生成したポリマーの５〜１５％において、上記
の「グレード低下」を生じる。 ・連鎖停止剤または移動剤の濃度の不正確な測定値。 主な原因は、正しい測定装置を選択していないことや装置維持が不適切であっ
たり、試料採取の時期が悪いことにあり、これにより代表的ではない試料を与え
たり、試料採取と測定との間での物理的変化（例えば、縮合）を生じる。ある場
合では、濃度を測定できず、反応器への流れを使用しなければならない。関与す
る反応器投入／出力の流れが比較的少ない場合は、装置の選択または維持が不適
切であると、これらが深刻なエラーを引き起こす。 上記の寄与的な因子に付随するエラーおよび遅延が実質的に減少すれば、より
意味のある（測定値）データが得られ、連続的な触媒重合においてＭＦＩの閉ル
ープ制御ができるようになる。 原則的に、連鎖移動または停止剤の流れおよび／または濃度の正確な測定には
、公知技術の適用のみが必要とされる。しかしこれまで、上記のような、ＭＦＩ
の不正確さ、代表的でない試料の採取、試料分解、および測定の遅延といった問
題を克服することは実現できなかった。 本発明の説明 本発明の一つの局面では、反応器（１１）内の重合の閉ループ調整および／ま
たは制御方法は、平均ポリマー鎖長を決定するために、連鎖移動剤（ＣＴＡ）を
使用する；この方法は、以下の工程を包含する：反応物ポリマーの出力の別々の
試料を定期的に選択、単離、および調整する工程；直接、オンラインで、試料の
メルトフローインデックス（ＭＦＩ）粘度を測定する工程；直接測定した試料の
ＭＦＩ値と、所望のまたは標的の反応物ポリマーの出力のＭＦＩ値とを比較する
工程；連鎖移動剤（ＣＴＡ）の個々の調整を、進行中の試料ＭＦＩ決定にしたが
って反応物に供給する工程。 好ましくは、反応物ポリマーの出力の連続的試料を個々に単離し、調整し、そ
して試料採取装置（５０）内で安定化させ、サイクロン分離器（１２）を通過さ
せ、蓄積器（１４）に導入し、次いで反復、単離した試料のＭＦＩを決定するた
めに形成されたＭＦＩ試験粘度計（１５）に導入する。 このような重合を制御する方法論は、試料粘度測定の前に、触媒阻害剤（例え
ば、イソプロパノール）の導入による試料不活性化の工程を包含してもよい。 本発明の別の局面により、上記の重合反応制御法のための重合反応制御装置に
は、以下：ＣＴＡ供給（２１）、ＣＴＡ流れメーター（２３）、ＣＴＡ供給（２
１）と反応器（１１）との間に装備されたＣＴＡ流れ調整器（２２）、ＣＴＡ流
れ比較器（２４）、ＣＴＡ濃度セットポイントユニット（２９／２４）、ＣＴＡ
濃度制御器（２８）、ＭＦＩ比較器（２７／２８）、ＭＦＩセットポイントユニ
ット（３１）、試料のＭＦＩを決定するための粘度計（１５）が含まれ、反応物
のＣＴＡ濃度は、粘度計による試料のＭＦＩ値にしたがって、ＣＴＡ調整器によ
って制御される。 好ましくは、ＣＴＡ流れ調整器（２２）は、粘度計のＭＦＩ決定に基づいてＣ
ＴＡ流れセットポイント制御出力（４３／４２）からＣＴＡ流れ比較器（２４）
によって誘導される流れ制御シグナル（３４）によって制御されるバルブ、およ
びＣＴＡ流れメータ（２３）から誘導される実際のＣＴＡ流れ投入を含む。 望ましくは、粘度計（１５）からの測定値出力（３８）は、ＭＦＩ（標的）セ
ットポイントユニット（３１）からの参照シグナル（３９）とともにＭＦＩ比較
器（２７／２８）に供給され、セットコマンド（４２）（流れ制御出力（３４）
を製造するためにＣＴＡ流れ比較器-制御器（２４）によって考慮される）を供 給するＣＴＡ濃度制御器（２８）のためのＭＦＩ補正因子を生じる。 好ましくは、反応器（１１）におけるＣＴＡの濃度を、（ガス）クロマトグラ
フ（１９）を検出してタッピング（３６）を介して監視する。クロマトグラフ検
出出力（３７）はＣＴＡ濃度制御器（２８）に投入として供給される。 実際には、試料採取装置（５０）を介して、反応器からサイクロン分離器（１
２）に移動する際に、連続した反応器出力試料を個々に単離し、安定化し、そし
て圧力調整する。 窒素ガス（Ｎ₂）を、反応器と試料ＭＦＩ決定粘度計との間の試料移動媒体と して使用してもよい。 特定の例では、重合反応制御装置は、サイクロン分離器（１２）、漏斗（６３
）、漏斗に接続したラム圧縮チャンバー（７１）、圧縮チャンバー内で可動でき
る圧縮ラム（７３）、圧縮チャンバーに接続した溶融室（７４）、溶融室出力に
接続したギヤポンプ（７７）、ギヤポンプ出力に接続した測定ダイブロック（８
１）を備える；ここで、ＭＦＩ決定をサイクロン分離器からの試料材料から行い
、一旦回収し、漏斗内で混合および温度前調整し、圧縮チャンバーに排出し、そ
して圧縮ラムによって溶融室で統合する。ここで、調整された試料融解流れ（８
０）を、ＭＦＩ試験流れ測定のためにダイブロックへギヤポンプによって運搬す
る。 本発明の別の局面では、請求項４〜１０のいずれかに記載されるように、重合
反応物制御装置のための試料単離器を提供する。これは、一時的な試料のポリマ
ーの出力を貯蔵するための単離チャンバーを含む；直径経路を有する回転式バル
ブメンバーを有する複数ポート回転式バルブは、試料調整およびチャンバー移動
を提供し、そして周辺ポート（移動、調整、排出および散布媒体に接続した）と
選択的に直線的に配置される；それによって、単離チャンバーからポリマー試料
を受け取る際に、チャンバーはそれぞれのポートと連続的に接続し、試料の調整
（移動媒体の不活性化および添加［の後］、粘度決定のための放出を含む）；さ
らにポートの接続は、真空散布により残っているポリマーを一掃し、試料の放出
に続いてバルブを冷却する。 本発明のなお別の局面により、重合制御方法または重合制御装置のためＭＦＩ
決定用粘度計、出力ポリマー試料が複数の測定ダイ（９１、９３）の選択された
方へ迂回路するための多数の比較的斜めのキャピラリーを組み込んだダイブロッ
ク（８１）内の回転式ダイバータバルブ（８２）（これは、ＭＦＩ粘度試験調整
のために絶えまなく測定ヘッドを変化させ、別々にそれぞれの圧力ヘッド（Ｐｘ
、Ｐｙ）に従う）を提供する。 直線的往復動シャトルバルブを使用して、ポリマー試料を粘度計に選択的に移
動してもよいし、また廃棄放出してもよい。 本発明のさらなる局面では、ポリマー（反応物／反応）プロセス制御方法は以
下の工程を包含してもよい：反応物に連鎖移動剤（ＣＴＡ）を供給し、反応物内
の重合反応を制御する工程、反応物ポリマーの出力の「（前）調整した」試料の
メルトフローインデックス（ＭＦＩ）を測定する工程、進行する試料のＭＦＩの
決定にしたがって、ＣＴＡ濃度補正を決定し適用する工程、ならびに反応物（試
料採取した）出力ＭＦＩにおける影響を測定する工程；連続的な出力の試料採取
のＭＦＩ測定および付随するＣＴＡ（流れ）調整を継続し、所望のＭＦＩの標的
基準に反応器の出力を固定する。 本発明はまた、進行中の反応を抑制し、試料の安定性および反応物ポリマーの
出力を促進するために、連続した反応物試料（これは、反応物（環境）から単離
され、ＣＴＡは取り除くかまたは中和されている）を、選択、調整、および測定
決定することによって、反応物ポリマーの出力のＭＦＩを重合プロセス制御する
方法を提供する；試料のＭＦＩの決定は、中和剤および抗酸化剤を用いた最初の
試料流出の後に行う；このような試料のＭＦＩの決定を、ＣＴＡの流れ（したが
って反応調整およびポリマーの出力）を更新／調整するために頻繁に／定期的に
行い、その結果、ポリマー出力の特性は予め決定される。 本発明はまた、（連続的な、触媒性の、ガスおよび／またはスラリーフェーズ
、重合反応プロセスにおいて）ポリマー出力のメルトフローインデックスを、水
素などの連鎖移動剤（ＣＴＡ）を使用して制御する方法を包含する。この方法は
、以下の工程を包含する：反応物のプロセス環境においてガスクロマトグラフィ
ーを行うことによりＣＴＡ濃度を測定する工程、反応物への実際のＣＴＡの流れ
、反応物ポリマーの出力の個々の試料のＭＦＩを決定する工程、試料のＭＦＩを
標的のＭＦＩセットポイントと比較する工程、ＭＦＩの比較から標的のＣＴＡ濃
度セットポイントを得る工程、実際のＣＴＡ濃度をＣＴＡ濃度セットポイントと
比較する工程、反応物へのＣＴＡの流れを調整することによって、実際のＣＴＡ
濃度、実際のＣＴＡの流れ、およびＣＴＡ濃度セットポイントを担うＣＴＡ濃度
を調整する工程。 望ましくは、ポリマープロセスの制御方法には、セット標的サイズ（サイズ範
囲は８０〜１２０ｇ、許容範囲は５％以下）で試料を採取する工程；モノマーで
ある試料や活性触媒を実質的に除く工程、および火災の危険性および有害なもの
を除く工程、試料ＭＦＩ決定を始める粘度計のサイクル時間よりも短い時間以下
に、試料採取、転移、および不活性化の全時間を維持する工程が含まれる。 好ましくは、ＭＦＩプロセスの制御方法には、試料ＭＦＩ決定の前に、ボイラ
ー生成系からの空気浄化物（抗酸化剤でもある）にイソプロパノール蒸気を散布
することによって試料の分解を抑制し、酸化剤の存在による試料の汚染を予防す
る工程を包含する。 試料測定の改良 タイムラグ 触媒性重合反応物は、明らかに「輸送遅延」した生成物を含まないかもしれな
いが、その多くはＭＦＩと（ＣＴＡ）との間の関係において「無駄な時間」を有
すか、またはＣＴＡの流れ（これは一次ラグタイムと同じ大きさであり重合速度
に関係する）を有す。 実際には、この解決には、本発明の好ましい実施態様に包含される、「継続的
に撹拌するタンク」の反応物の重合速度に関係する、一次タイムラグの予期が容
易でなければならない； これらの環境において、本発明の好ましい実施態様に使用される制御アルゴリ
ズムは、有意な無駄な時間および重合反応によって示される一次動力学を反映す
る。これには、従来の無駄な時間のプロセス制御アルゴリズムをかなり改変する
か、またはそれから逸脱する必要がある。 試料採取の間隔 実際には、出願人は、試料間の間隔が、反応物放出「パルス」間の間隔と関連
することを見い出した。これは次いでポリマーの「生成速度」および反応器内の
「ベッドレベル」につながる。 したがって、従来のプロセス制御スキームにおいて、特に大きな障害が存在す
る場合には、本来の固定した測定間隔を仮定することには根拠がない。 本発明の好ましい実施態様では、むしろ、統計学的技術を使用してプロセスモ
デルを更新し、それから得られる予測の信頼性と大きさを評価する。 触媒の不活性化 試料がいまだ反応性であった場合、それはもはや代表的な反応内容物ではない
。ただし、これは、本発明の試料不活性化の好ましい実施態様においてである。 したがって、例えば、ポリマーは、８０〜１１０Ｃで２〜４分間、１０〜１３
％の酸素に曝露され、二次生成物（いわゆる「チーグラー−ナッタ」触媒）を不
活性化する； さもなければ触媒の維持により、進行している反応を促進し、調整した反応物
条件からＭＦＩを変化させる。 デジタル制御器 一般に、アナログ制御器は不適切であるが、本発明の好ましい実施態様におい
て、モデルに基づく制御を使用するデジタルハードウェア（いわゆるＤａｈｌｉ
ｎアルゴリズムなど）を使用する。ソフトウェアは、出願人の（モデルＰ５）粘
度計に搭載することができる。 全体的に、本発明の好ましい実施態様によるＭＦＩ決定のための反応物の試料
採取および重合制御は、以下の要求を満たさなければならない： ・試料は反応内容物の代表である； ・試料採取の遅延は試料が必要な時から１．５分未満である； ・試料サイズは８０と１２０ｇの間で設定し（好ましくは一つの測定サイクル以
内での消費）そして５％未満のセット値で変化し試料分離を避ける。 ・試料はモノマーおよび活性触媒を含まず、その結果、火災の危険性または有害
なものは存在せず、ＭＦＩ測定の間にＭＦＩは変化しない； ・試料採取、移動、および不活性化の全時間は、（出願人のモデルＰ５）粘度計
のサイクル時間未満である；および ・触媒は化学的に処理し、それにより触媒は、ＭＦＩを変化させるための測定の
間ポリマーと反応しない。 このようなプロセス基準に効果的に取り組むにあたって（後に議論するＭＦＩ
粘度計の改良と関連して）、本発明の好ましい実施態様は、ＭＦＩの閉ループ制
御を実行可能な計画にする。 ＭＦＩ決定粘度計 これまでに、「標準的な」ＭＦＩ測定に基づく信頼性は、重合のＭＦＩ制御の
悪さに起因する。 ここ２０年ほど、ＭＦＩ測定の正確さおよび／または速さを改良する粘度計の
設計が探索されてきた。 あるものは、定圧力アプローチを維持し、標準的なＭＦＩの研究室での試験条
件を反映するが、これは連続的なポリマー供給を伴う種々の速さのポンプを使用
する。 しかし、このようなユニットは、粘弾性ポリマーの溶融が流速の変化を担い、
遅いので、「マニュアルグレード」よりも速くない。 他の設計は、溶融粘度データを得るために異なる機構を用いるが、そのデータ
は簡単ではなく、予想通り「マニュアル」ＭＦＩ値と関連する-これは（その制 限にかかわらず）産業的な標準を残す。 多くの連続的な流れ粘度計は、比較的間隔用量が大きく、処理能力が小さいの
で、その読み取り値は長期にわたって様々な時間で遅延する。 ほとんどはスクリュー型押出機を使用して、測定の前にポリマーを溶融する。 反応物からのポリマーの試料に抗酸化剤が存在しない場合、スクリューによっ
て噴流する酸素が溶融の間に鎖を攻撃し、平均鎖長を減少させる。ＭＦＩにおい
て大きな予想不可能なエラーが起こる。 本発明の好ましい実施態様では、ＭＦＩ測定の前に、（試料）溶融のためのラ
ムを使用して、溶融開始前の試料から空気または他の不活性化剤を実質的に取り
除く。それにより、この原因による（ポリマー）鎖長の分解を避けることができ
る。 粘度計の設計および構成要素は、これはメルトフローインデクスの迅速で信頼
性のある「リアルタイム」測定において偶発的なポリマーの（触媒性）生成の反
応物プロセス制御におけるＭＦＩを構成的に使用し、特に重要になっている。 目的は、特定の標準または特性のポリマーを製造するために、オンライン、閉
ループ（重合）プロセス制御で、ＭＦＩを活性フィードバック（補正）因子とし
て使用することである。 一般に、従来の粘度計では、（測定またはプロセス）ダイを用いてポリマーを
「成形または押出し」することにより、ポリマー鎖が折り畳まれ、その特性が歪
み、満足のいくメルトフローインデックス決定を邪魔する。 出願人は、出願人のモデルＰ５粘度計に使用されるグラフィカル介入技術（そ
の基礎は出願人の英国特許代２、２１０、４６６号に教示される）によって、メ
ルトインデックス決定の測定レジュメを発展させた。出願人のＭＦＩ試験の結果
は、標準試験とかなり一致する。 より詳細には、標準的な研究室での試験またはマニュアル試験（「マニュアル
校正」曲線は、「理想的な」４５℃または１：１のランプ比傾斜線から、わずか
であるが矛盾しない出発スロープ（顆粒生成物については１．０１６３）まで逸
脱する）からの読み取りに対して、出願人のモデルＰ５粘度計からのログＭＦＩ
読み取りのプロットでは、ＭＦＩ測定の正確さを反映する。 この有用な「一致」は、低い剪断速度の測定に付随する比較的遅い流れから生
じる。したがって、出願人の粘度計技術では、試験されるポリマー「構造」は遥
か遠くまで広がることはない。この同じ剪断速度は、広い範囲で分子量と一致す
る。そうでなければ、試験は粘弾性または「粘着性」および粘体薬物を反映する
のみである。 試料不活性化（例えば、有極液体）により、標準試験を用いた実質的に並行の
（小分散を許容する）比較プロットが、小さいオフセットを伴って達成される。
試験の前に、改良した反応物の試料を不活性化することにより（例えば、イソプ
ロパノールを用いる）、ほとんど一致したプロットが得られる。 粘度計の改良 本発明の粘度計の局面は、出願人のモデルＰ５粘度計の改良に取り組む。これ
は、ＭＦＩを種々の制御因子として使用する閉ループポリマーの反応物のプロセ
スを可能にする。 したがって例えば、重要な、粘度計の構成的特徴に対する増強には、以下が含
まれる： ・高処理能力；単一な出力流れの温度の逸脱した（ポリマー）試料生成物の速い
流速を得るために、高力ピストン、高容量（例えば、１．１８６ｃｃ）ギヤポン
プ、および念入りな溶融形態を有する； ・特定の重要な成分の形およびサイズ、ならびに付随する操作力の念入りな一致
；例えば、詳細には： …溶融室入口の圧力； …実際の溶融室のサイズ／容量； …溶融室の上端、ギャップ、およびテールコーンの形／プロファイル；ならび
に …溶融室（表面）区域に比例したポンプの分粒／容量； …単一および共同的な組み合わせ ・大容量で長い通路（大きな遅延と逆混合をもたらす）を使用することなく、流
れ通路テーパおよび移動部分を注意深く使用することによる、溶融（ポリマー）
生成物の均一性； このストラテジーを、粘度計を通過するポリマー試料の通路において、全ての
粘度計「ぬれ」部分に適用する。 ・使用する処理能力について最適化された、ポンプ運転容量／死空間容量の比を
有する、（ギヤ）ポンプでの低逆混合； ・送達側に排出溝を使用する（ギヤ）ポンプ構造および「穏やかな」歯のプロフ
ァイルを有するポリマーにおける低摩擦加熱； ・重要な流れ経路キャピラリの形プロファイリング； したがって、キャピラリに対してテーパ角度を入れて浅い（ポリマーによるが
、１１８℃）キャピラリの入口チャンバーとオフセット接線フィードの組み合わ
せ、および、テーパ角度と入口チャンバーシリンダー壁との間の半径（５ｍｍ）
は、非常に小さな乱流およびキャピラリ入口チャンバーでの逆混合に寄与する。 このようなテーパ角度および端の部分の半径は変化してもよく、１つのテーパ
角度に制限されないが、図５Ｃに記載されているようなより複雑な形態を包含す
る。 これらの形は、１つの材料から別の材料に変わる場合、粘度計の全体的な反応
時間に有意に寄与する。設計は、半径を有さないかまたはコーンのない、または
接線の入口のないチャンバーよりもかなり速い。 入口の効果は、階段状の入口効果に近い。なぜなら、ポリマー流体の流れは、
流れが階段状の入口（ポリマーに依存）の隅を満たす小さな再循環成分とともに
完全に定着する場合、上記の形に近く自然に従うからである。 錐形および丸みは、再循環減少を除き、事実上、逆混合がない。これは順に、
メルトフラクチャーとして知られる（逆）流れ現象の高閾値を有する、非常に安
定した流れ条件を起こす。 安定な流れは、高反復測定に寄与する。なぜなら、弾性成分および変動成分の
寄与が最小化されるからである。システムは、一連の荒い移動ではなく、速く安
定に流れるように定め、そして溶融経路の隅にある。コーンの入口効果は、安定
な流れのための標準式を使用して間違って計算される。 ・一つのポンプ流によって取り組まれる、複数の（特に二連または三連）キャピ
ラリーチャンバーを様々に採用； このような配置は、材料を個々に使用するのに適切である。ここで、流速は実
際的に制限される。 特定の構造において、二連のチャンバーはプラグバルブを有し、ギヤポンプの
出口で流れを変える。このプラグバルブは、回転式バルブメンバーを有し、磨か
れた内径内の平面のグランドシャフトに従い、試験試料ポリマーが漏れるのを封
鎖する。バルブは、空気回転式アクチュエータによって回転し、アクチュエータ
の先止めを使用して０、９０、および１８０度（角度回転）の位置が得られる。 １つ目のバルブ位置で、流れはバルブメンバーシャフト自体の中の角度のある
回廊を通って１つの試験チャンバーに向かい、シャフトを二番目の位置に回転す
ると、対応する配置が別のチャンバーに普及する。小さな配置の誤りは、シャフ
ト末端でボール末端キーを使用することによって許容できる。 全体的に、この配置は低容量と単純さをもちあわせており、より速い溶融速度
で働く（通常、一つのポンプに使用する速度の二倍）二連ポンプや遊星ポンプは
必要でない。したがって、システムの必要な溶融速度を節約する。これは次いで
様々な流速および異なるキャピラリーの使用を可能にする。 詳細には、以下のキャピラリー操作の組み合わせが利用可能である： ・ポリマー撮影の際の拡張した粘度計算のために、同じ入口配置を有する長さが
０のキャピラリーと長いキャピラリー； ・非常に大きな生成物範囲で複数の重さのＭＦＩを決定するため、異なる直径を
有するが、同じ入口配置および同じＬ／Ｄ比を有する２つのキャピラリー； ・試料剪断力／剪断速度情報を得るための、長さが異なるが同じ直径および入口
配置を有する、２つのキャピラリー。 ・二連ポンプ流れのための、別の二連キャピラリーチャンバー配置。これは材料
の負荷を別々にするのに適切である。ここで、押出機を搭載したレオメーターを
用いるときのように、流速の制限はない； 迅速に変化するポリマー特性を監視する場合、通過する材料の広範囲のレオロ
ジー試験を必要とする反応物を押出す場合は、このような二連ポンプが適切であ
る。 二連の剪断速度の測定サイクル自体については、以下の改良が含まれる： ・各キャピラリーにおける範囲の拡張。これは各材料の各々の時間のＭＦＩ試験
圧力にまたがる２つの流速を選択することにより達成される； ・各サイクルでの浄化速度の算入。浄化は以下の４つの機能を有する；すなわち
： １．測定チャンバーから古い材料を除去する確率の高さ； ２．各試験サイクルで使用する材料の全量を釣り合わせること； ３．各々の別々の試験サイクルにおける個々の試料において、合計消費量を得
ること； ４．測定時間までの試料採取によって決定される場合、応答時間を釣り合わせ
ること。これは、種々の流速を補うために、種々の浄化速度を使用することによ
って行われ、その結果、各サイクルで消費される材料の量は一定である。 一般には、速い流速は、遅い流速よりも良い効果を有する。これは、流速が浸
食作用を及ぼす場合（すなわち、変化の方向が独立している（すなわち、硬い材
料から柔らかい材料への移動は、柔らかい材料から硬い材料への移動よりも通常
遅い））、各材料の地点に辿り着く。 これらの流速は、本発明の好ましい実施態様によってのみ達成できる。経路が
出願人（モデルＰ３およびＰ５）の粘度計動力学のように滑らかな移動性を有す
る場合、ギヤポンプはこれらの流速を達成するに十分な容量を有する。 雑な移動（特にキャピラリの入口において）および低容量ポンプには、溶融破
砕（これは十分に高い浄化速度が達成される前に起こる）がおこるため、限界が
ある。 ギヤポンプサイズを選択して１．１８６ｃｃ／ｒｅｖにすることにより、最適
に近い条件（使用される構成において、通常従来の粘度計で使用される他のポン
プサイズ（例えば０．２ｃｃ／ｒｅｖまたは０．５８４ｃｃ／ｒｅｖ）では達成
されない）が得られる。 出願人は本発明の粘度計実施態様を用いて、迅速な排出現象（様々なポリマー
を使用して４０ｇ／分〜１２０ｇ／分の範囲）を観察した。１２０ｇ／分は、液
体または固体を供給するレオメーターの溶融送達の上限に近い。 実際には、本発明の粘度計の好ましい実施態様において、サイクルの始めで浄
化を行い、古い材料を除去し新しい材料にする。ＭＦＩ試験の正しい最初の流速
を、運転圧力を固定位置で必要な圧力（ＭＦＩ試験圧力よりも少し低い）と比較
することによって、評価する。流速を、結果が得られるまで速い段階で低下させ
る。この手順は、最小時間で、試験の所望の状態まで進めることが可能である。 固定圧力での流速を測定する別の方法を使用しないで、個々の流速および温度
測定を使用する。これにより、定圧力方法の落とし穴（振動を避けるために応答
時間を遅くすることを余儀なくさせ、それゆえＭＦＩの測定が不正確である）を
避けることができる。 定圧力方法が、測定の際に別の浄化および定圧力区域を使用する場合、この方
法は、浄化および二連剪断速度方法よりも、準備に長い時間を費やす。それゆえ
、この方法は、応答時間がさらに遅い。 定圧力方法は、生成物が粉末でない場合、測定の流れ経路に速い流れを導入す
ることにより、低いＭＦＩ値で本来の遅い応答時間を補うことを試みる。これは
やりすぎであり、上記の１ポンプ方法の応答時間には匹敵しない。 ２つの方法の最良の形態は、押出機に搭載したバイパスポンプ装置に７分費や
すことである。本発明の好ましい実施態様において、出願人のモデルＰ５粘度計
の等価な形態では３分である。一般には、出願人のモデルＰ５粘度計では、再溶
融を含めて４分〜５分に達する。 圧力トランスデューサの安定性について、本発明の出願人の（モデルＰ５）粘
度計の好ましい実施態様は、以下を使用する： ・センサーおよび検査周囲での水銀与圧液を安定させるための、従来の閉ループ
制御下でのジャケットヒータ；ならびに ・水銀注入タイプの圧力トランスデューサ。 このヒータは、トランスデューサによる３つの影響のうち２つを安定化する。
これは２つの装置のバリエーションの約６６％に寄与する。残っている補正して
いない変動は、水銀を注入する脚および容量にある。全体的に、トランスデュー
サの正確さは３つの要素により向上する。 水銀タイプと非常に類似した作用を有するプッシュロッド圧力トランスデュー
サは、ひずみゲージ周囲の温度安定性によって向上できる。 温度標準に対して操作領域を校正することにより、さらに向上できる。全体的
に０．１％に近い誤差が得られる（標準的な装置では１．０％）。 シリコン被包または試料採取技術を有する、より洗練された圧力トランスデュ
ーサは、安定化する必要がない。なぜなら、ひずみゲージ要素が、存在する温度
制御領域にあるからである。 レオメーターに必要な高速処理は、高性能ギヤボックスと高出力モータの組み
合わせを使用する場合にのみ得られることができる。本発明の出願人のモデルＰ
５粘度計の好ましい実施態様において、ギヤボックスとモータの組み合わせの改
良は、以下を含む： ・ピニオン減少ギヤボックスおよびミクロのステッピングモータ-ステッピング 制御の使用；および ・ギヤポンプに対して軸方向のモータ配置（ギヤボックス出力シャフトをギヤポ
ンプのドエルに突き通した釘付けによる）。 特定の構成において、最終ギヤからギヤポンプへ駆動することにより、再配置
可能なシャフト（樽形六角形のドライブペグによりポンプ末端に位置する）を通
過し、ギヤポンプドライブプラグに接続する。ギヤボックスの最終ピニオンは、
内部ギヤ車輪を有し、ドライブシャフトの別の末端で樽形のピニオンと連結する
。 これは、任意の配向のギヤポンプが、理想に近いポリマー送達（反復ポリマー
流れ条件およびレオメーターの結果的な正確さに必須である）を与えるような、
低いギヤボックスバックラッシュおよびサイクリックバリエーションを与える。 好ましい構成において、出願人のモデルＰ５粘度計は、ポリマー温度を直接測
定する；したがって： ・ギヤポンプはその出口流れの中心に固定された温度計を備え、キャピラリーに
向かう途中でポリマーの正確な温度を得ることができる。 この配置を可能にするように、ポンプを改良する。これは、温度計ポケットの
利点により正しい角度位置の流れを乱さない。温度計は正しい角度位置で側方か
らの力を受けず、したがって、狭い領域のセンサー（３ｍｍ直径）を使用するこ
とができ、より速い応答時間および最小の流れ侵入を可能にする。温度計の先は
、この構成で有利な位置に持ち上げられる。 本発明の出願人のモデルＰ５粘度計の好ましい実施態様において、固体試料採
取の取り扱いの改良には、以下が含まれる： ・「オーバーフローダム」と組み合わせてピストンを使用し、採取した試料チャ
ンバーを提供する； ・種々の試料チャンバー（例えば、スライド式の同心シリンダによって）を作成
し、それらの上のオーバーフローチャンバーを保持する；および ・オーバーフローチャンバーに対するマニュアル化または自動化した調整の予測
。 調整可能な試料チャンバーは、維持される浄化の流速を一定速度および一定量
にできる。これは一定の処理能力を提供し、種々の浄化速度で運転するレオメー
タの排出問題をやわらげる。浄化量は、それゆえ一定であり、測定量は変動する
ことができる。 これらの最初の２つの段階で残ったものを、別の第三段階の浄化で除去する。
これは、送達される試料量が完全に消費されるまで持ちこたえる。 ここで、例示の目的で、本発明の主な局面のいくつかの特定の実施態様を記載
する。すなわち： ・オンラインＭＦＩ測定によるポリマー反応物の制御； ・反応後（押出機）二次加工（すなわち、粉末から顆粒またはペレットへ）、お
よびオンラインＭＦＩ測定による再処理ブレンド制御；ならびに ・反応器または再処理制御のためのオンラインＭＦＩ測定のための、粘度計の構
成、配置、および操作；添付の線描図および概略図を参照のこと。以下に図面に
ついて説明する： （オンライン）重合試料の採取および制御に関連して： 図１Ａは、オンライン試料採取、ＭＦＩ測定、およびリアルタイムフィードバ
ックを行う、触媒性ポリマー反応物のための閉ループ制御サイクルを示す。ポリ
マー鎖長形成は、ＭＦＩの影響のもとで、連鎖移動剤（ＣＴＡ）により制御され
る； 図１Ｂは、図１Ａを単純化したものである。標準値を、電気測定からの別々の生
成物の流れに当てはめ、シグナル経路を制御する； 図２は、図１の制御サイクルにおいて、ＭＦＩ測定の前準備での、反応物の試料
採取、移動、分離、および不活性化を示す； 図３は、図１Ａおよび１Ｂのポリマー反応物からの出力のための、回転式試料単
離器バルブを示す； 図４Ａは、ＭＦＩ測定粘度計を変えるための、種々の試料チャンバーを示す； 図４Ｂは、図３Ａとは別の種々の試料採取装置を示す。回転式試料採取装置ディ
スクを備える； 図４Ｃ₁〜４Ｃ₃は、粘度計または廃棄放出のいずれかにポリマー試料を送達する
ための、直線的に往復移動する試料採取装置バルブの連続的な操作ステージを示
す； 応答性粘度計試料採取および決定に関連して： 図５Ａは〜５Ｃは、図１および２のポリマー反応物プロセス制御におけるＭＦ
Ｉ測定のための原理的な粘度計の概略図的二次元レイアウトを示す；より詳細に
は： 図５Ａは、密接に内部結合した粘度計ラム、溶融室、およびギヤポンプのステ
ージを示す； 図５Ｂは、キャピラリーダイバータバルブ選択および付随する別々の圧力ヘッ
ドを有する二連測定ダイブロックを示す； 図５Ｃは、図５Ｂにおけるダイブロックの拡大した測定ダイの詳細「Ｃ」を示
す； 図６は、図５Ａ〜５Ｃの二連ダイ粘度計の、より発達した三次元図を示す； 図７は、図５Ａ〜５Ｃおよび６の粘度計の一部の断面図を示す。図１０のＣＣ
線に沿って描かれている； 図８は、図７で示した粘度計のＢＢ線に沿って描かれた断面図である； 図９は、ダイバータバルブ構成の詳細を示す。図８の粘度計のＡＡ線に沿って
描かれている； 図１０は、図７〜９の粘度計の平面図を示す； 図１１は、図７〜１０の粘度計の溶融器ステージの立面図を示す。明瞭にする
ためギヤボックスは省略した； 図１２は、図１および２のポリマー反応物制御におけるＭＦＩ測定のための、
粘度計の内部に関する序列を図表形式で示す； 図１３は、二重ダイキャピラリーチャンバーおよび付随する別々の圧力ヘッド
を通って、ＭＦＩ測定範囲を要約する； 図１４は、本発明の粘度計により取り組まれる、３つの主なインプラントおよ
び外部のＭＦＩ測定位置の象徴的な概略を示す。 図１Ａ〜Ｂを参照して、触媒性重合のためのポリマー反応器１１は、いわゆる
連鎖移動剤（ＣＴＡ）（例えば、水素ガス）により、ポリマー鎖長情報を調節す
る。ポリマー鎖長は、次いで、分子量を決定し、そしてポリマー生成物のＭＦＩ
を決定する。 広範囲には、全体の目的は、上記のＭＦＩ特性についてのポリマーの閉ループ
製造制御である。この目的のために、特定の（反応器）操作データが必要である
。それは以下のとおりである： ・ＣＴＡの流れ ・ＣＴＡ濃度 ・反応物処理能力 ・反応物温度 ・標準試験ごとの反応物の試料のＭＦＩ ・粘度計ごとの反応物の試料のＭＦＩ。 （重合）反応の開始は、触媒の導入によって決定され、次いで、ＣＴＡの投入
によって対向調整される。反応が起こり、安定化され、ＭＦＩ試験のために反応
物出力３２の定期的な試料採取が行われて、生成するポリマー（ＭＦＩ）指標を
確立する。 一方、反応器の内部環境は、高圧である。試料の試験は、より苛酷でないレジ
ュメで行うので、試験のための反応生成物試料を、反応器からまず単離する。 図３は、後述する定期的な反応器出力の試料の単離用の、特注の回転式試料単
離器バルブを示す。 本発明の局面にしたがって、反応物（ポリマー）出力３２を試料採取装置５０
から単離（図２に詳細を示す）し、サイクロン分離器１２およびアキュムレータ
１４を通し、反応性ＭＦＩ試験粘度計１５に通す。そのＭＦＩ値を制御因子とし
て使用してＣＴＡを制御し、反応器１１に提供する。 より詳細には、反応器１１へのＣＴＡの流れを、ＣＴＡ調整バルブ２２（ＣＴ
Ａリザーバー２１と反応器１１との間に位置する）によって制御し、ＣＴＡの流
れ制御シグナル３４によって設定する。 反応器１１内の濃度を、（ガス）クロマトグラフ１９を検出することによって
タップライン３６を通して運転する。この決定を、１つの投入３７としてＣＴＡ
濃度制御器２８に適用する。 粘度計１５からの測定出力３８を、ＭＦＩ（標的）セットポイントユニット３
１からの参照シグナル３９とともにＭＦＩ比較器２７に適用する。 ＭＦＩ比較器２７からの出力４１を、別の投入としてＣＴＡ濃度制御器２８に
適用し、ＣＴＡ濃度セットポイントユニット２９にセットコマンド４２を供給し
て流れセットポイント制御出力４３を製造する。 （標的）流れセットポイント４３を、実際のＣＴＡ流れの投入４４に沿って、
ＣＴＡ流れ比較器２４に適用する。実際のＣＴＡ流れは、ＣＴＡ流れセンサー２
３（ＣＴＡ供給２１と反応器１１の間のラインにおいて、ＣＴＡ流れ調節バルブ
２２の下流にある）から誘導される。 ＣＴＡの流れ比較器２４からのＣＴＡの流れ制御出力３４を、ＣＴＡ流れの調
整バルブ２２に適用する。 図１Ｂは、図１Ａの改変型を示す。電気測定および制御シグナルから生成物の
流れを分けるための標準的な表示および符合に従う。 この全体的な操作図の描写において、「概念的な」ＭＦＩ比較器および関連す
る出力４１を、ＣＴＡ濃度制御器２８を用いて統合する。同様に、「概念的な」
ＣＴＡ濃度セットポイント２９および関連する流れセットポイント制御出力４３
を、ＣＴＡ流れ比較器２４に統合する。 図２は、ダイバータバルブ５１〜５７の配列を有する試料ポット５０を用いて
、単離および試料採取の環境の圧力調整に備えるための１つのアプローチを示す
。 試料採取装置５０を、反応物出力３２の下流の分岐パイプフィード５９に取り
付け、ダイバータバルブ５１を介して選択的に接続する。出口バルブ５２を用い
て、ポリマー反応物生成物（例えば（ポリ）エチレン）の可燃性のガス成分（例
えば、ポリプロピレン）を試料から出すことができる。次いで試料に、補充バル
ブ５３から（再度）圧力をかけ、不活性窒素ガスを３０ｂａｒで供給する。窒素
（Ｎ₂）は、非可燃性移動媒体またはキャリア因子として作用する。 移動ライン５８（例えば、高密度ポリエチレンパイプ）上の試料採取装置出力
バルブ５５を開けることによって、（圧力のかかった）調和試料を、サイクロン
分離器１２を通して粘度計１５に「放出」できる。 圧力調整バルブ５６、５７（順に出水および再蓄積配列で、それぞれ異なる高
い（３０ｂａｒ）および低い（１ｂａｒ）圧力を供給する）によって、連続した
試料調整および単離のために、試料採取装置５０を設定することができる。 十分な試料の試験結果により、排出経路３２上の排出バルブ５４を通って反応
物の排出が可能である。 移動経路５８からの試験試料を、サイクロン分離器１２の上部区域に導入する
。大雑把に、分離器１２は、固体を分離するための公知のサイクロンに似ている
。ここでは、本発明のための改良部分のみを記載する。 サイクロン分離器１２は、傾斜した低い側壁に保管される、外側の反応物試料
の固体粉末または顆粒要素を分離する。粉末または顆粒の壁保管場所６１は、回
転式へら６２によって定期的に取り除かれ、回収漏斗口６３内に落ちて蓄積され
る。 試料材料６１は定期的に取り除かれて、ラム圧縮チャンバー７１に落ち、粘度
計１５の溶融室に送達される。 漏斗口６３のらせん状の撹拌器は、回転式へら６２とともに共通のドライブシ
ャフト６５に搭載されている。シャフト６５は、分離器１２の上部に取り付けて
あるモーター６６により回転する。らせん状の撹拌器６４は、蓄積した試料の内
部混合、均一および放出を促進する。 漏斗口６３でのオーバーフローダイバータバルブ６９は、過剰な試料材料を放
出できる。これは、図４Ａ〜４Ｃに示すように、所定の試料サイズの粘度測定を
調整し、選択的に吐き出すために、より複雑な試料蓄積器と組み合わせて使用し
てもよい。 ヒーターカフ６７は漏斗口６３を取り囲み、試験のために、試料６１の温度を
前調整する。 試料６１がまだ「活性」であり、そして変化が進行している場合、ＭＦＩ測定
の前に、空気などの不活性化剤を分離器１２に導入する。この例では、分離器１
２の下部からの気流６８により、不活性化する。これは、試験した試料が（最近
の）反応器出力の代表であることの確認を助ける。 図３は、直接反応器出力することのできる特注の試料単離器バルブ構成を示す
。 本質的に、反応器からの主要ポリマー供給経路２１２からのタッピング２１３
は、制御バルブ２０９および所定容量の静止試料チャンバー２１４を介して、６
穴回転式バルブ２０１によって連結している。 バルブ２０１は、経路２０８を通る直径を有する回転式バルブメンバー２０２
を有し、試料チャンバーを、反応器出力からの所定のポリマー試料を提供するよ
うに調整し、圧力をかけて排除する際にいつでも粘性ＭＦＩ決定できる。 バルブメンバー２０２は、連続的に一連の６つの環状に配置したステーション
２０３〜２０７および２１０を通って、回転して方向転換し、放射状のバルブポ
ートと連結し、後述するように、種々の環境調整および実施される移動を可能に
する。 したがって、ポート２０４に、高温および５０ｍｍＨｇの圧力ヘッドで、（不
活性）窒素ガスＮ₂移動媒体を供給する。 したがって、バルブチャンバー２０８とポート２０４との結合は、圧力を調整
し、そしてチャンバー２０８内のポリマー試料に置換隔りを強いる。 バルブ２０２を、１つの連続した放射状のポート２０３〜２０７で並べるよう
に方向転換する場合（より低いポート圧力が時間を支配する）、圧力をかけた試
料は（例えば、ＭＦＩ測定のためのＰ５粘度計に）置き換えられる。 窒素調整とは別に、ポート２０４を使用して、バルブチャンバ-２０８内の試 料の反応または酸化の進行を阻害する不活性化剤（例えば、イソプロパノール）
を導入できる。 したがって、試料は代表的な反応内容物を残す。続くＭＦＩ測定決定は、反応
物制御にとって意味深い。 ポート２０４からのポート２０５（右回り）を、ＭＦＩ測定のためにＰ５粘度
計に接続する。つぎのポート２０６を廃棄放出出力に接続する。その次のポート
２０７を真空（または比較的減圧）の供給源に接続する。 バルブメンバー２０２をポートに方向転換する（圧力ポート２０４に対して直
径が反対である）場合、任意の圧力調整試料を、飛沫同伴したＮ₂とともに、真 空まで「気化（ｆｌａｒｅ）」することができる。このことは、粘度決定に放出
した後、バルブチャンバー２０８を「きれいに」排出するかまたは除去する。 配列の最終ポートは、制御バルブ２１１を介して冷却調整した、窒素Ｎ₂供給 に接続する。 全体のバルブボディー２０２は、８０℃に温度調整した水を用いて、侵入また
は通過しながら「追跡」する。 操作バルブサイクルは、一般に以下の通りである： ・回転式バルブメンバー２０２において、バルブチャンバ２０８とポート２０７
とを平行にするようにし（したがってポート２０４は反対側である）、バルブ２
０９と２１１は閉じる。 ・次いでバルブ２９を開け、「ｘ₁」時間経過後、バルブ２０９を閉じる。これ により、スタティック試料チャンバー２１４は満たされ、バルブチャンバー２０
８は次の配置でのせる準備が整う。 ・バルブチャンバー２０２において、バルブチャンバー２０５を、「ｘ₂」時間 、ポート２０５と並行にし（ポート２０８は反対側である）バルブメンバー２０
２を回転させてバルブチャンバー２０８をポート２０６に「ｘ₃」時間向け（ポ ート２０３は反対側である）、（したがって、現在のスタティックチャンバー２
１４において、チャンバー２０８に試料をのせる）、その後バルブメンバー２０
２をポート２０７に向ける（ポート２０４は反対側である）。 ・バルブ２１１を「ｘ₄」時間開いた後、閉じる。 この様々な回転式バルブの配置において、ポートステーション２０７で、窒素
Ｎ₂の可燃性は、真空接触により除去され、加熱された窒素Ｎ₂の流入は制限され
、真空は５０ｍｍＨｇに維持される。 実際には、バルブメンバーは、好ましくは円筒形であり、Ｏ．Ｄ．は約１４０
ｍｍである。 バルブチャンバー２０８を、３１ｍｍ直径の直径円筒形口によって規定する。 バルブメンバー２０２は、その反対側の端にあるローラーの上に載置されてお
り、筒耳でなければならない。 各ポートの回転式シール（示していない）は、非常に硬い素材のバネを備えて
いる；バルブメンバー２０２はさらに硬い素材で覆われている。 図１２は、オンラインプロセス制御応答のための重要な粘度計特性を示す。 試料のＭＦＩ測定の前に、試料サイズの変動は、サイクロン分離器１２の出力
で、試料蓄積器１４（図１）、１１４、１２４で工夫できる（種々のアプローチ
が、それぞれ図４Ａおよび４Ｂに記載されている）。 したがって、例えば、種々の測定チャンバーが、図４Ａに示されるように、同
心のスライド式内部固定シリンダーによって達成できる。あるいは、図４Ｂに示
すように、可動式のピストンおよびオーバーフローダムを使用することができる
。いずれの場合も、試料採取器１４は好ましくは温度調整水ジャケットで覆う。 一般に目的は、試料と試料採取変動の間で、測定チャンバー浄化を建設的に使
用する、高粘度計処理能力である。 試料採取範囲の可能性を広げるために、図１３に示す付随する行為を考慮にい
れて、図５Ａ〜５Ｃ、６、８、および９に示すように、複数（特に二重）のキャ
ピラリー試験チャンバーを使用してもよい。 これらの要素とは別に、試験は、安定な試験の流れ条件を必要とし、再現性が
なければならない。これらは順に、低い逆混合、低い摩擦加熱、流れ経路キャピ
ラリープロファイルに基づき、不確かである。突然の流れ移動で「入口」効果を
調整することにより、再循環を除き、応答時間を改良する。 圧力の安定性は、高処理能力および試料間での付随する高スコア速度に一致し
、粘度計への強力な圧縮ラム送達、溶融処理能力のための高容量ギアポンプ、お
よび注意深いまたは補助的な溶融室構成によって取り組まれる。 ギアポンプステッパーモータードライブの改良により、回転式ダイバータバル
ブを介して、別々の試験圧力で試料を別々のダイに移動させる。 内部では、流れ経路は特定の統一性をもち、溶融室投入圧力、サイズ、または
容量と、ポンプ特性との一致を注意深く行い、異常な流れを未然に防がなければ
ならない。 別々の測定ダイを介する測定範囲の選択的配備は、図５Ｂおよび６に示すよう
に、空気回転式アクチュエータ８３（キャピラリーフィード１０３、１０４、１
０５および１０６を組み込む）によって操作可能な、回転式ダイバータバルブ８
２により達成できる。これにより、ギヤポンプ７７の出力８０は、ｌつ以上（こ
の場含２つ）の、所定の試験範囲について規定された大きさの測定ダイ９１、９
３に選択的に向かうことができる。 したがって、図１２および１３に示すように、種々の試験流速を、異なるダ
イおよびダイの組み合わせに使用することができる。さらに、迅速なボリマー変
化を供給することができる。全体的に大きな生成物範囲で、複数の重量のＭＦＩ
決定が可能である。 図４Ａは、可動式の置換ピストン１１２およびそれに結合したオーバーフロー
、ダム１１１を有する、試料採取器または試料蓄積器１１４を示す。これは、種
々の試料を粘度計の前圧縮ラムフィード管７１に送達できる。したがって、ビス
トン１１２の位置にしたがって、チャージチャンバー１１５は特定の試料容量（
材料が、ボールバルブ１１９を通ってオーバーフロー管１１７に転送されるほど
過剰量）を有する。粘度計送達ラム７３は、種々の試料チャンバー１１５から粘
度計ラムフィードチャンバー１１７へのバルブ制御を可能とする。 図４Ｂは、回転式ダイバータバルブ試料採取器１２４を示す。これは、図３Ａ
の試料採取器を改変したものであり、サイクロン分離器１２からのフィード経路
１２６におけるアクチュエータ（示さず）によって選択的に配置される通り抜け
経路を有する回転式ディスク１２５を備える。回転式ディスク１２５の位置角度
は、連続した別々の試料区切り１２９（投入管１２８内で蓄積できる）を制御し
、粘度計フィード管７１への一回の粘度計送達ができる。過剰または余剰の材料
は、排出脚１２７を通って方向転換する。 図４Ｃ_l〜４Ｃ₃は、粘度計を満たすかまたは廃棄放出するかのいずれかのため
の、別の直線粘度計試料採取バルブの連続操作サイクルを示す。 本質的に、往復移動パルブ２４０は、内部チヤンバー２４２を有するシャトル
バルブメンパー２４１を備え、供給斜面路２４３から試料供給を受けとる。シャ
トルバルブ２４１の中央に試料を供給し、アクチュエーター（示さず）のもとで
のシャトルバルブの直線往復移動によりいずれかの側に排出し、出カポート２４
４、２４６（それぞれ粘度計または廃棄放出に接続している）に供給する。 図４Ｃ_lは、中央の往復移動の位置を示す；図４Ｃ₂は左側の往復移動位置を示
し、廃棄放出している；そして図４Ｃ₃は右側の往復移動位置を示し，粘度計へ 排出している。 試料検出器２４７は、シャトルバルブ２４１が移動する前に、試料チヤンバー
２４２が試料で満たされたことを確認する。 図５Ａ〜５Ｃは、原理的な粘度計の図を示す。このように、試料蓄積器１４（
図ｌ）、１１４、１２４（図５、６）からの粉未または顆粒試料を、圧縮ラム配
列７０のフィードチャンバー７１に導入する。 試料を、温度（固定化）調整したヒーターブロック７５上の、特別にプロファ
イルされた溶融室７４のヘッドの圧縮ラム７３によって、統合する。高圧と付随
する温度上昇により、試料は溶融し、下流の送達ポートの流れ７６へ向かって、
溶融室を通りぬける。 組み込まれた溶融室７４およびヒーターブロック７５は、ヒータージャケット
７２（これは熱を受けとり、温度調整を行う）で囲まれている。温度計７８は、
溶融室７４とヒーターブロック７５に突き出ており、溶融温度を監視する。 溶融室７４はプロファイルされた通り抜け経路８６を備え、移動している材料
の撹拌を促進する。均一の溶融した流れ７６が、溶融室７４からギヤポンプ７７
に供給される。ギヤポンプ７７は、圧力調整された溶融流れ８０を、測定ダイブ
ロック８１に送達する。温度計７９がギヤポンプ７７に突き出ており、溶融流れ
出力８０の送達温度を監視している。 ダイブロック８１の回転式ダイバータバルブ８２を便用して、ＭＦＩ試験流れ
のために、２つの測定ダイ９１、９３のうちのｌつを選択できる。別々のダイ９
ｌと９３を、試験調整のために、異なる温度へッド（Ｐ_xおよびＰ_y）に供する。 図６は、図７Ａ〜７Ｃの図および流れの内部関係を、三次元で示す。 図７〜１１は、原理的な粘度計の図の構造的な詳細を示す。 図７は、溶融室７４および内部結含したギヤポンプ７７の断面図を示し、調整
された試料流れ８０を測定ダイブロック８１に供給している。明瞭にするために
、溶融室ラムフィードは省略するが、これは、粉末または顆粒圧縮のための溶融
室ヘッドに備えられている。 低脚８９とヒーターブロック７５は接触しており、ダイブロック８１は、試験
の間、溶融試料（温度）調整の維持を助ける。 異なった圧力ヘッド供給Ｐ_xとＰ_yは、２つの別々の測定ダイ９１と９３を備え
た測定ダイブロック８１に供給される。これは、測定ヘッドの交換によって妨げ
られることがなく、測定能力が拡大することによる。 ギヤポンプ７７から独立したケージマウンティング９８を備えた、ギヤポンプ
ドライプモーター９６および（滅速）ギヤボックス９７を、外見的に示す。 図８は、ダイブロック８１の断面図を示す。これは、２つの測定ダイ９１と９
３を備え、付随する異なる圧力供給は、Ｐ_xとＰ_yをあわせたものである。ダイブ
ロック８１は垂直に（例えぱ、４５度）配向しており、緊急時には、試料を測定
ダイ９１および９３から排出する。 異なる圧力供給ヘッドＰ_xとＰ_yは、それぞれの測定ダイ９１と９３とともに、
直列で示してある。別々の試料流れは、回転式ダイバータバルブ８２から、それ
ぞれのキャピラリーフィード１０４および１０５を通って、出現する。 図９は、回転式ダイバータバルブ８２の断面図を示す。これは、図８の二段階
測定ダイブロック８１内で、キャピラリーフィードｌ０４および１０５を組み込
む軸脚１０１を備える。バルブ脚ｌ０１は、２つの角度のあるキャピラリー１０
３およびｌ０６を包含し、以下の２つを選択的に配列させる： ・共通の注入ロポート１０８（ギヤポンプ７７からの試料溶融流れ８０により供
給される）、および ・キャピラリーフィード１０４およびｌ０５の空間的に対向した出力ポート（そ
れぞれ測定ダイ９１および９３に向かう）。 バルブ脚ｌ０１を、末端平板１０９によって、ダイブロック８１内の口径１０
７に閉じ込める。一方の未端にヘッド１１０をはめ、バルブドライブモーター９
３（図９には示さず）をつなぐ。 図ｌ０は、溶融室全体の平面図を示す。後に、ギヤポンプ、ギヤボックス、お
よび対向する測定ダイブロックを補う。 図１１は、図ｌ０を、ギヤポンプからギヤボックスまで立体的に示す。 図１４は、本発明の主な局面を象徴的に示す。すなわち： ・粘度計を解する重合制御；および ・粘度計の改良； 両方とも、本来のポリマー製造、ならびに、押出機を通過する間、下流の（反
応器の後の）撹拌および再処理に適用できる。 図１４の上半分は、インプラント反応器制御および反応器出力撹拌動作を示
す。このように、反応器１１からのポリマー出力流れ１３５は、バルブ１５１に
よって選択的に分けられ、直接、または試料調整器もしくは蓄積器１５０を通っ
て、粘度計１８０に向かう。 試科採取器１５０からの出力は、ダイバータバルブ１５５によって、測定流
れ１５８か、またはインプラシト（反応器の後の）押出し撹拌器１６６のいずれ
かに向かう。 押出し撹拌器１６６の出力１６１は、ダイバータバルブ１７１によって、個
々の（同種の）製造物貯蔵室１７２、１７３、１７４に選択的に適用され、公知
のＭＦＩにしたがって分類される。 貯蔵室１７２、１７３、１７４は、公知の本体のＭＦＩによって支持された（
多少強化されている）バルブを備え、全体的なプラント出力を示す。 粘度計１８０は、直接か、または試料採取器調整１５０を介して、試験を行う
反応器出力に従事する。他方の粘度計１９０は、試料採取流れ１８８を使用して
、押出し撹拌器１６６の出力（押出し後）を監視することに従事する。 粘度計１８０から測定値が分かった制御データ１７９をフィードバックし、反
応器１１１の制御に使用する。同様に、粘度計１８９から測定値が分かった制御
データ１８９をフィードバックし、これもまた反応器１１１の制御に使用する。 公知のＭＦＩ構成要素を使用して特定の生成物を生成するための、その後の撹
拌または再処理プラントを、図１４の下半分に示す。 所定の混合物の公知の構成要素１７２、１７３、１７４を、「活発な」ミキサ
ーバルブ１７５を介して、押出し撹拌器１７６に供給する。撹拌制御は、活動し
ているオンラインにより、押出し後撹拌の（ＭＦＩ）特性を、検出粘度計２００
によって監視することにより、達成する。 押出し撹拌器１７６からの押出し後の試料採取経路１９９は、粘度計２００の
投入につながる。フィードバック制御は、粘度計２００から押出し撹拌器１７６
ヘ、シグナル経路１９８に沿って適用される。 押出機出力流れ１７７は、注入成形型に供給され、最適な撹拌成分を使用する
ことで、特定の生成物が生成される。 試料の不活性化 反応物試料採取器に、このような粘度計の改良を組み入れることにより、代表
的な、リアルタイムのオンラインの試料採取が可能である。しかし、ＭＦＩ決定
の前に、反応物ポリマー出力試料を、不活性化することによって安定化しなけれ
ばならない。したがって、粉末形態で直接反応器から排出したポリマーについて
、測定の前に試料を調製するために、反応器後に不活性化段階を加える必要があ
る。 このような不活性化を、開らせんによって撹拌するチャンバーで行う。らせん
をサイクロンの底部に配置し、サイクロンの上部から種々の速度モーターを介し
て駆動する。コーン表面に適合するへらを便用して（このための力は、それ自体
の重量からの下方の圧カから得られる）、粉末をサイクロン衷面の側面から剥が
す。 材料を除くために、コーンの基盤から上部に向かう気流も使用する。サイクロ
ンもまた、ピストンのノーズシールに送達される気流から供給する。気流を、ポ
リマー不活性化の目的のために便用する。空気は湿気を運び、水は触媒を不活性
体に分解する。不活性化プロセスを促進させるための熱は、並行区域（これもま
た、らせんを包含する）のそばのカフヒーターから供給する。 上記の湿気をおびた空気、および撹拌され加熱されたチャンバー触媒不活性化
条件は、制限されないで、いわゆるチーグラー−ナッタ一般型の多数のポリマー
触媒に適用できる。 試料採取の単離および移動 ＭＦＩ測定のために反応試料を採取するにあたって、可燃性物質（例えぱ、プ
ロピレン）を「避ける」か、または排出し、非可燃性物質と交換する必要性があ
る。さらに、試料採取を繰り返して、連続試料を単離しなけれぱならない。この
目的のために、反応器の下流の一連の単離バルブは、規定され隔離された試料容
量（その後サイクロン分離器へ移動するため、代表的には非常に小さい（限定さ
れたバルブ内経路容量を通る））を単離することができる。試料の順序決定の決
まりきった手順（充填、排出、再充填、排出など）を便用する。 同様に、試料を測定粘度計に移す場含、中性の放出剤（例えば、室素ガス）を
使用してもよい。 サイクロン分離 サイクロン分離器は、本質的に複数のインターネスティッドボルテツクスおよ
び徐々に細くなる「錐型の」角度囲いを使用し、ガス流れ（これは排出され、粘
度計フィードラムヘの送達の空気速度を遅くする）から囲い壁に向かって（粉未
化または頼粒化した）固体を分離する。 不活性化剤をサイクロン分離器に導入するにあたって、加熱により不活性化を
代表的に２．５分程度まで速める。 実際には、空気（または他の極性不活性化剤）を吹き上げ、サイクロン分離器
の上方に出願人の（モデルＰ５）粘度計を搭載した試料ラム置換ピストンを通過
させる。 分離した生成物は下方のスライド／スリップに向かい、次第に傾斜サイクロン
壁（回転式へらの刃によって取り外せる）を下げ、加熱された排出チャンバー（
これに回転式スクリューフィードオーガーが挿入される）に落下する。 触媒は生成物と飛沫同伴し、分離器では除去することはできない。 測定される生成物が不活性のペレット形態または顆粒形態（押出機の後）であ
る出願については、Ｐ５での不活性化装置は必要でない、 ＭＦＩ測定粘度計のための試料採取 （反復測定）試料採取器は、種々の試料チャンバーとしてのラムチャンバーの
上のオーバーフローダムか、または別々の容量シャトルバルブ（これは、ホール
ドアップチャンバー（最大量の排出を含有するに十分大きい）に材料の公知の容
量を計量供給する）である。 送達された投入量の残りを、二次経路によって回収ポイントに排出する。シャ
トルの作動は、例えば図４Ｃ₁〜４Ｃ₃に示されるように、Ｐ５によって制御され
る３位の空気シリンダーによる。 試料チャンバーは、滑走圧縮およびフィードラムにより一時的に閉鎖された傾
斜粘度計フィード管に連絡する。 粘度計の試料の不活性化 粘度計へのこのラム試料送達は、粘度計への導入の際に、試料から不活性化空
気を侵入させることにおいて、重要な役割を担う。 不活性化が完全に有効でない場合、残ったモノマー（すなわち、サイクロン分
離器によって分離できないか、または粘度計を搭載したフィードラムで押出すこ
とができない）は、ポリマー反応生成物と結合し、不活性チャンバー内で成長し
続ける。 これは、ポリマー構造と付随する分子量に、制御されないランダムな変化をも
たらす。その結果、測定されるものは、反応生成物を反映しないので、反応制御
はＭＦＩにより決定されない。 同様に、不活性化が残余物を残す場合、ポリマー測定試料は分解する。 当該プロセス制御のための有意な測定効果において、全体的に、２つの「競合
」するプロセスが、重要な測定前段階で働く。すなわち： ・触媒成長；および ・不活性化残余で分けられる材料。 この「分解前」対向効果は、不活性化空気を用いて酸素を導入することによっ
て促進される。 このような試料の分解を抑制するために、出願人はまた、「ボイラー」生成器
から空気浄化物へイソプロパノール蒸気を「散布」することを見い出した。 このようなイソプロパノールは、抗酸化剤として、酸化による試料の汚染を「
殺滅」し予防する。イソプロパノールは粘度測定の前に燃焼する。 次いで、これは、研究室の標準的な等価測定値と同じ、出願人の「モデルＰ５
」粘度計ＭＦＩ測定値の校正を許容する。 ＭＦＩ測定の試料採取に戻ると、生成物は、外部ヒーター（これは、粘度を読
み取る用意のあるチャンバーを取り囲む）によって温度安定化した所定のサイズ
を有する試料として蓄積する。 所定の試料サイズを超えた余分の生成物を、オーバーフローダイバータバルブ
を通してオーバーフローさせ、処理制限と一致した最小の消失量で取り除く。 赤外線または電荷によるセンサーにより、分離器の底部の生成物の蓄積を監視
する。 原則的に、極性を有する因子（例えば、空気中に十分存在する水）が、反応ポ
リマー生成物とともに侵入した少量の残余量の触媒（百分の１の小さな割合で存
在する）を不活性化するに有効である。 一般に、重合により、分離器内で分離または分類されない（これは全体的な一
貫した反応物採取を維持するために行う）広範囲の粒子サイズが生成される。 この試料採取および試験の時間サイクルは、サイクロン分離の前に可燃性ガス
を燃焼する時間（秒単位）を与え、試料を必要のあるときだけ集めることを可能
にする。この試験サイクル時間（３０秒以下）は、粘度計サイクル時間（５分程
度）と比較して短く、反応時間の半分から２時間短い。 有効で一貫性のある（すなわち、信頼できる）ＭＦＩ測定には、（従来の測定
技術では自己矛盾である）精密さと迅速さの組み合わせが必要である。これに関
して、重要な要素は、不活性化の時間である。不活性化しなければ、いつも試料
自体が進行中の反応によって変化し、後の測定値がばらつき、変動するからであ
る。 ＣＴＡ濃度測定 実際には、連鎖移動剤濃度測定のために、試料を、反応ガスからポリマーベッ
ドの上に取り出す。０．５ｍ以下の粉末ベッドまたは容器の壁からの試料採取を
避け、代表的な試料を注意深く得る。採取は、ポリマー粉末の混入を防ぐために
、濾過により行う。 試料の圧力を、圧力制御器により、望ましいレベルまで下げ、試料をガスクロ
マトグラフにパイプで送達する。圧力低下ユニットおよびラインを、試料中の成
分の汚染を防ぐ温度に維持する。このラインにおける流れを、試料の取り込みか
ら装置への輸送時間が１分以下になるように維持する。試料の使用しない部分を
、パイプを使用して反応物気化（ｆｌａｒｅ）システムに送る。試料ラインとク
ロマトグラフ試料採取バルブとの間のすべてのラインを、可能な限り低い容量に
する。測定のサイクル時間は実質的に最小に低減する。 ＣＴＡ流れ測定 連鎖移動剤の流れの測定のために、連鎖移動剤の流れのコントロールのセット
ポイントを、従来のＰＩＤコントローラーまたはプロセスモデルコントローラー
を使用して（反応物の特徴にあわせて選択）、メーターからの実際の流れをフロ
ーセットポイントと比較することによって導く。フローセットポイント自体は、
連鎖移動剤濃度制御器から得られる。 実施例 一つの実施態様において、反応器出力試料採取の調整器を、（ダイバータ）バ
ルブ（これは、特定の容量のチャンバーへ通常の操作で排出される材料の一部を
方向転換する）の下流に設定する。通常の排出を行っている間、ダイバータバル
ブを操作する。次いで試料を第２のチャンバーに排出し、ここで、窒素で繰り返
し圧力をかけ、次いで気化システムへ通気することによって、揮発性物質を浄化
することができる。チャンバーに通気して気化させた後、反応圧力まで窒素で（
再度）圧力をかけ、再度通気して気化させる。 低揮発性の液体が存在する場合、チャンバーを加熱してこのプロセスを速めて
もよい。 この順序を、モノマーレベルが典型的に０．２％未満になるまで繰り返すこと
ができる。次いで試料を、本発明の別の局面によって改良した粘度計（例えば、
出願人のモデルＰ５粘度計の改良バージョン）に、ラインが破裂する圧力限界以
下の圧力の窒素を用いて移動ラインを強制的に通すことによって移す。典型的な
移動ラインは、１５ｂａｒの作動圧力を有する、２０または２５ｍｍＩＤの高密
度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）パイプである。これは、１８０ｍの距離にわたって
働き、存在するケーブルトレイまたは他のサポートに沿って容易にはしらせるこ
とができる。 可燃性のガスが存在しない場合、空気を試料の移動に使用することができる。
これは、作業の費用が安く、触媒不活性化効果を実質的に改良する。ここで、酸
素は有効な不活性化剤である。 試料採取の操作を、試料容器内の圧力スイッチによって監視する。スイッチは
、各バルブの位置を示すように制限されている。 順序を、独立したＰＬＣ（プログラム可能ロジック制御装置）プラントコンピ
ューターによって、または出願人の（モデルＰ５）粘度計に組み込まれたソフト
ウェアによって、制御することができる。 後者の場合、出願人の（モデルＰ５）粘度計から試料採取器への配線は、試料
移動ラインと同じ経路に従う。 試料採取構成において使用されるバルブは、「汚れた」高圧環境にたえられる
ものを選択する。例えば、セラミックプラグおよびステンレススチールシートを
使用するプラグバルブ、または硬いボールおよび硬いバネを搭載したシートを有
する筒耳にのせたバールバルブを使用するのがよい。 特定の形成では、固定した容量チャンバーを、４つのポートを９０度の配向で
有するプラグにより提供する。バルブを排出ラインに挿入し、通常の動作では「
開」けたままにするが、試料が必要な場合には、排出の間「閉」じる。試料をバ
ルブ口径に取り込み、他のポートを使用して別のチャンバーに排出する。 モノマーを第２のチャンバーに浄化し、次いで試料をＭＦＩ測定レオメーター
（例えば、出願人の（モデルＰ５）粘度計）に移す。出願人の（モデルＰ５）粘
度計に到着した試料は、サイクロンによって分離され、移動ガスを粘度計周囲の
外側から放出する。サイクロンにはモノマー検出器が搭載されており、試料の到
着を確認する。 反応器が２つの排出ユニットを使用する場合、好ましくは試料採取器を両方の
ユニットに接続し、それぞれの移動ラインはサイクロンに接続している。 基本的にサイクロンはインレットプラグである。これが開くと、校正試料を導
入することができる。過剰な試料の存在を確認するために、容量性検出器もまた
搭載することができる。 この下には、典型的には３５ｍｍの直径と容量を正確に維持するように選択し
た長さを有するチャンバーがあり、プラグバルブを有する。これを開けて、過剰
量の試料を廃棄することができる。 チャンバーは、ニッケルを含む銅平板であり、外部バンドによって加熱し、温
度を５０〜１１０度に維持する。これは、熱電対で監視する。チャンバーを、出
願人の（モデルＰ５）粘度計のラム管に接続させ、ラムが完全に戻るまで粘度計
ラムによって閉鎖する。 サイズによって試料粒子を正しく分類するために、加熱したチャンバー中のポ
リマーを撹拌してもよい。これは、移動の間に行い、触媒残余の不活性化速度を
改良する。 撹拌は、加熱したチャンバーを通る、４０ｍｍピッチで５ｍｍ幅の閉固定らせ
ん撹拌機による。撹拌機は、サイクロンの上部に搭載した種々の速さのモーター
で回転し、チャンバー壁のポリマーを上の方に移動させる。撹拌機は、平板によ
ってオーバーフローのちょうど下の、加熱したチャンバーの底部に固定する。こ
の位置の上で、中央シャフトが、らせんをドライブモーターにつなぎとめている
。 微細な材料がサイクロンの中に「留まる」かまたは集まる場合、へらをこのシ
ャフトに付け、材料を取り除くことができる。 触媒の不活性化は、種々の化学因子（酸素、水、二酸化炭素、アンモニアおよ
び低分子量アルコールを含む）によって達成することができる。選択は、接触時
間、ポリマー粒子サイズ、および使用する触媒や活性化剤の化学的特性に依存す
る。 因子は、出願人の（モデルＰ５）粘度計のラム管の上部で０．６〜２．０Ｌ／
分で注入する気流または窒素流の中に蒸発させ（可能であれば）、管を下降させ
、加熱したチャンバーに通す。場合によっては、不活性化剤を５〜１５Ｌ／分で
同様にサイクロン内に注入する。 生成物の輸送 特定の生成物の輸送において、「第二世代」チーグラー−ナッタ触媒を、１１
０℃の温度で３分以内で、窒素中１２％酸素に曝露することにより、再現的に不
活性化した。 出願人の（モデルＰ５）粘度測定サイクルは６分であり、試料採取の遅れは１
．５分なので、曝露時間は適切であることがわかる。 ＭＦＩにおいて正確で適時のデータを得るために、連鎖移動剤流れによるＭＦ
Ｉの制御には、反応系に適したモデルが必要である。 出願人の（モデルＰ５）粘度計によるＭＦＩの測定は、関係するポリマーの標
準マニュアル階級付け条件に擬えるように設定する。 これに必要な時間が試料採取遅れよりも非常に短い場合、試料サイズを増加し
、１つの試料において２つの測定を行うことが望ましい。これにより、試料採取
および試料の分類によって生じる誤りを減少する。 ２つの試料を１つの反応器で使用する場合、同じ理由から、交互に使用するべ
きである。 不活性化フェーズ測定によって生じるＭＦＩの補正の影響を除去するために、
全体の系を、標準階級付け値に対してＭＦＩ範囲にわたって校正するべきである
。これは、「二重に」試料を回収することによって達成できる。二番目の試料は
オーバーフローバルブから回収し、通常の方法で測定する。校正データは出願人
の（モデルＰ５）粘度計に取り込まれ、「真の」ＭＦＩが表示され、他の装置に
転送される。 ＭＦＩデータは、アナログシグナルまたはシリアルデジタルリンクにより、「
メイン」プラントコンピュータに転送される。系の操作を、適度な間隔で、マニ
ュアルデータを出願人の（モデルＰ５）粘度計データと比較することによって、
日常的に監視することが望ましい。 制御ループを「調整」するために必要なデータを、ＭＦＩ校正データ同じ時間
に回収することができる。必要なデータは、ＭＦＩ（「マニュアル」および出願
人の（モデルＰ５）粘度計）、連鎖移動剤の流れおよび濃度、反応器の処理能力
、および反応器の温度である。 ほとんどの場合、両方の制御ループについての一次の時間定数および無駄な時
間は、処理能力および温度によって有為に影響を受ける。この影響が制御モデル
に組み込まれると、制御において実質的な改良が達成できる。 粘度計態様 改良型および拡張型の粘度計態様を適用してもよい。より詳細には、拡張した
測定範囲について、試料チャンバーの反復交互チャージおよび浄化サイクルを使
用する。 したがって、試験測定値を、標準的な研究室のもとでの所定の試験と等しい圧
力範囲またはそれを含む、異なる圧力範囲で行う。 この試験サイクルレジュメは、二重剪断速度測定サイクルを効果的に示す。こ
れにより、直線補間からＭＦＩの読み取り値が得られる。 さらなる改良において、種々の浄化速度を使用して、試験サイクルで（以前に
）使用した種々の流速を、材料の特性に合わせて補正する。 結果的に、全体を考慮して、各測定サイクルで使用する材料の量は、実質的に
一定のままである。 構成要素のリスト １１ 反応器 １２ サイクロン分離器 １３ 通気孔 １４ 試料採取器／試料蓄積器 １５ レオメーター（粘度計） １９ 検出ガスクロマトグラフ ２１ ＣＴＡ供給 ２２ ＣＴＡ流れ調整バルブ ２３ ＣＴＡ流れメーター／センサー ２４ ＣＴＡ流れ比較器 ２７ ＭＦＩ比較器 ２８ ＣＴＡ濃度制御器 ２９ ＣＴＡ濃度セットポイントユニット ３１ ＭＦＩセットポイント ３２ 反応物出力 ３４ ＣＴＡ流れ制御シグナル ３６ ＣＴＡ検出出力 ３７ 投入 ３８ 粘度計出力 ３９ 参照シグナル ４１ ＭＦＩ比較器出力 ４２ ＣＴＡセットコマンド ４３ 流れセットポイント出力 ４４ 実際のＣＴＡ流れ投入 ５０ 試料採取器、試料蓄積器 ５１ ダイバータバルブ ５２ 通気バルブ ５３ 補充バルブ ５４ 出力バルブ ５５ 試料採取器出力バルブ ５６ （高）圧力制御バルブ ５７ （低）圧力制御バルブ ５８ 移動ライン ５９ 分岐フィードライン ６１ 粉末／顆粒貯蔵所 ６２ 回転式へら ６３ 回収漏斗口 ６４ らせん撹拌機 ６５ ドライブシャフト ６６ ドライブモーター ６７ ヒーターカフ ６８ 不活性化気流 ６９ オーバーフローバルブ ７０ 圧縮ラム組み立て ７１ ラム圧縮粘度計フィードチャンバー ７２ ヒータージャケット ７３ 粘度計送達ラム ７４ 溶融室 ７５ ヒーターブロック ７６ ポリマー溶融流れ ７７ ギヤポンプ ７８ 温度計 ７９ 温度計 ８０ 溶融流れ ８１ 測定ダイブロック ８２ 回転式ダイバータバルブ ８３ 回転式空気アクチュエータ ８６ 通路 Ｐｘ 圧力フィードカップリング Ｐｙ 圧力フィードカップリング ８９ ヒーターブロック脚 ９１ 測定ダイ ９３ 測定ダイ ９６ ギヤポンプドライブモーター ９７ ギヤボックス ９８ 単離器ケージマウンティング １０１ ダイバータバルブ脚 １０３ 角度のあるキャピラリー １０４ キャピラリーフィード １０５ キャピラリーフィード １０６ 角度のあるキャピラリー １０７ 口径 １０８ 共通の入口ポート １０９ 末端平板 １１０ カップリングヘッド １１１ 反応器 １１２ 排出ピストン １１４ 試料採取器／試料蓄積器 １１５ チャージチャンバー １１６ オーバーフローダム １１７ オーバーフロー管 １１９ ボールバルブ １２５ 回転式ディスク １２６ フィード経路 １２７ 排出レグ １２８ 出力管 １２９ 試料 １３５ （ポリマー）出力流れ １５０ 試料採取調整器（蓄積器） １５１ ダイバータバルブ １５５ ダイバータバルブ １５８ 測定流れ １５９ 押出し投入フィード １６１ 押出し出力流れ １６６ 押出し撹拌器（インプラント） １７１ ダイバータバルブ １７２ 生成物貯蔵所 １７３ 生成物貯蔵所 １７４ 生成物貯蔵所 １７５ 活動混合器バルブ １７６ 押出し撹拌機 １７７ 押出し出力流れ １７９ 制御データ １８０ 粘度計 １８８ 試料採取流れ １８９ 制御データ １９０ 粘度計 １９７ 試料採取リンク １９８ 制御シグナル通路 ２００ 粘度計 ２０１ （６穴）回転式試料単離器バルブ ２０２ 回転式バルブメンバー ２０３ バルブポートステーション ２０４ バルブポートステーション ２０５ バルブポートステーション ２０６ バルブポートステーション ２０７ バルブポートステーション ２０８ バルブチャンバー ２０９ バルブ ２１１ バルブ ２１２ 主なフィードライン ２１３ タッピング ２１４ 放出容量 ２４０ 往復移動直線シャトルバルブ ２４１ シャトルバルブメンバー ２４２ 試料チャンバー ２４７ 試料検出器

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１Ａ】

【図１Ｂ】

【図２】

【図３】

【図４Ａ】

【図４Ｂ】

【図４Ｃ１】

【図４Ｃ２】

【図４Ｃ３】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ハーパー・ピーター イギリス国 ランカシャー ダブリュー エヌ ８ ９ ピー ティー，スケルマー スデール，ピール ロード，ピール ハウ ス，ポーパス・ビスコメーターズ・リミテ ッド内 Ｆターム(参考） 4G075 AA34 AA62 BB03 BD03 CA02 CA57 CA65 CA66 DA02 EA01 EA05 EC01 ED01 4J011 AA05 AB07 AB10 AB15 DB21 DB33 MA14 MA17

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均ポリマー鎖長を決定するために、反応器（１１）において
   、連鎖移動剤（ＣＴＡ）を使用する、（触媒性）重合（鎖長形成）を（閉ループ
   ）制御する方法であって；該方法は、以下の工程： 反応物ポリマー出力の別々の試料を、個々の試料メルトフローインデックス（Ｍ
   ＦＩ）を決定するために、定期的に選択し、単離し、調整する工程； 測定した試料のＭＦＩ値と、所望のまたは標的の反応物ポリマー出力ＭＦＩ値と
   比較する工程； 繰り返し試料ＭＦＩ決定にしたがって、定期的に調整した連鎖移動剤（ＣＴＡ）
   を該反応器に供給する工程を包含する方法。
2. 【請求項２】 反応物ポリマー出力の連続した試料を、試料採取器（５０）内
   で、個々に単離し、調整し、安定化させ、サイクロン分離器（１２）を通って蓄
   積器（１４）へ輸送し、次いで、ＭＦＩ試験粘度計（１５）へ輸送し、繰り返し
   単離した試料のＭＦＩ決定のために形成する、請求項１に記載の重合を制御する
   方法。
3. 【請求項３】 試料の粘度測定の前に、イソプロパノールなどの触媒阻害剤の
   導入により試料を不活性化する工程を包含する、上記請求項のいずれかに記載の
   重合を制御する方法。
4. 【請求項４】 ＣＴＡ供給（２１）、ＣＴＡ流れメーター（２３）、ＣＴＡ供
   給（２１）と反応器（１１）との間に固定したＣＴＡ流れ調整器（２２）、ＣＴ
   Ａ流れ比較器（２４）、ＣＴＡ濃度セットポイントユニット（２９／２４）、Ｃ
   ＴＡ濃度制御装置（２８）、ＭＦＩ比較器（２７／２８）、ＭＦＩセットポイン
   トユニット（３１）、試料のＭＦＩを決定するための粘度計（１５）を包含し、
   該反応物のＣＴＡ濃度が該ＣＴＡ流れ調整器によって制御される、上記請求項の
   いずれかに記載の方法のための、重合反応制御装置。
5. 【請求項５】 前記ＣＴＡ流れ調整器（２２）が、粘度計ＭＦＩ決定に基づい
   てＣＴＡ流れセットポイント制御出力（４３／４２）からのＣＴＡ流れ比較器（
   ２４）による流れ制御シグナル（３４）によって制御されるバルブ、およびＣＴ
   Ａ流れメーター（２３）に由来する実際のＣＴＡ流れ投入（４４）を有する、請
   求項４に記載の重合反応制御装置。
6. 【請求項６】 粘度計（１５）からの測定出力（３８）を、ＭＦＩ（標的）セ
   ットポイントユニット（３１）からの参照シグナル（３９）とともにＭＦＩ比較
   器（２７／２８）に適用し、セットコマンド（４２）を供給するＣＴＡ濃度制御
   器（２８）についてＭＦＩ補正因子を得、ＣＴＡ流れ比較制御器（２４）を考慮
   して流れ制御出力（３４）を供給する、請求項５に記載の重合反応制御装置。
7. 【請求項７】 前記反応器（１１）における前記ＣＴＡの濃度を、検出（ガス
   ）クロマトグラフ（１９）とともにタッピング（３６）により監視し、クロマト
   グラフ検出出力（３７）をＣＴＡ濃度制御器（２８）への投入として適用する、
   請求項６に記載の重合反応制御装置。
8. 【請求項８】 前記反応器からサイクロン分離器（１２）へ試料採取器（５０
   ）を介して移動させる際に、連続した反応器出力試料を個々に単離し、安定化し
   、そして圧力調整する、請求項４〜７に記載の重合反応制御装置。
9. 【請求項９】 窒素ガス（Ｎ₂）を、反応器と試料ＭＦＩ決定粘度計との間の 試料移動媒体として使用する、請求項４〜８のいずれかに記載の重合反応制御装
   置。
10. 【請求項１０】 サイクロン分離器（１２）、漏斗（６３）、該漏斗に接続し
    たラム圧縮チャンバー（７１）、該圧縮チャンバー内で可動する圧縮ラム（７３
    ）、圧縮チャンバーに接続した溶融室（７４）、溶融室出力に接続したギヤポン
    プ（７７）、ギヤポンプ出力に接続した測定ダイブロック（８１）を包含し；こ
    こで、ＭＦＩ決定をサイクロン分離器からの試料材料に基づいて行い、一旦回収
    し、漏斗内で混合および温度前調製を行うと、圧縮チャンバーに排出し、そして
    圧縮ラムによって溶融室に統合し、ここで、調整された試料溶融流れ（８０）を
    、ＭＦＩ試験流れ測定のためにダイブロックにギヤポンプによって送達する、請
    求項４〜９のいずれかに記載の重合反応制御装置。
11. 【請求項１１】 複数の周囲に配置された放射状のポートの１つと選択的に配
    列可能な通路の直径を有する回転式バルブを有する、請求項４〜１０のいずれか
    に記載の重合反応性御装置のための試料単離器。
12. 【請求項１２】 試験調整のために、異なる個々の圧力ヘッド（Ｐ_x、Ｐ_y）に
    供する複数の測定ダイ（９１、９３）の１つを選択するための、ダイブロック（
    ８１）内の回転式ダイバータバルブ（８２）を包含する、請求項１〜３のいずれ
    かに記載の重合制御方法における、または請求項４〜１０のいずれかに記載の装
    置のための、ＭＦＩ決定のための粘度計。
13. 【請求項１３】 反応器内で重合反応を制御するために連鎖移動剤（ＣＴＡ）
    を反応器に適用する工程、反応物ポリマー出力の「（前）調整した」試料のメル
    トフローインデックス（ＭＦＩ）を測定する工程、先行する試料のＭＦＩ決定に
    したがってＣＴＡ濃度補正を決定し適用する工程、および、反応器（試料採取し
    た）出力のＭＦＩに基づく影響を測定する工程を包含する、ポリマー（反応物／
    反応）プロセスを制御する方法であって；所望のＭＦＩ標的基準への反応器出力
    を安定化するために、連続した出力の試料採取のＭＦＩの測定および付随するＣ
    ＴＡ（流れ）調整を継続する方法。
14. 【請求項１４】 進行中の反応性を抑制し、試料の安定性および反応物ポリマ
    ー出力の表示を促進するために、反応物（環境）から単離した、およびＣＴＡの
    浄化または中和した、連続的な反応物の試料の選択、調整、および測定値決定に
    よる、反応物ポリマー出力のＭＦＩの重合プロセス制御方法であって；試料のＭ
    ＦＩ決定を、中和剤および抗酸化剤とともに試料を最初に放出した後に行い；Ｃ
    ＴＡ流れおよび反応条件およびポリマー出力を更新／調整するために、このよう
    なＭＦＩ試料決定が継続的に／定期的に行われ、その結果ポリマー出力の特性が
    予め決定される方法。
15. 【請求項１５】 水素などの連鎖移動剤（ＣＴＡ）を使用することによる、（
    連続的触媒性ガスおよび／またはスラリーフェーズの重合反応プロセスにおいて
    ）ポリマー出力のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）の制御方法であって、該
    方法は、反応物プロセス環境での調整ガスクロマトグラフィーによってＣＴＡ濃
    度を測定する工程、反応器への実際のＣＴＡ流れを測定する工程、反応物ポリマ
    ー出力の選択された分離された試料のＭＦＩを決定する工程、試料のＭＦＩを標
    的のＭＦＩセットポイントと比較する工程、ＭＦＩ比較から標的ＣＴＡ濃度セッ
    トポイントを得る工程、実際のＣＴＡ濃度をＣＴＡ濃度セットポイントと比較す
    る工程、反応器へのＣＴＡ流れを調整することにより、実際のＣＴＡ濃度、実際
    のＣＴＡ流れ、およびＣＴＡ濃度セットポイントを担うＣＴＡ濃度を調整する工
    程。
16. 【請求項１６】 ５％以下の許容範囲で８０〜１２０ｇのサイズ範囲の設定標
    的サイズの試料を採取する工程；試料から実質的にモノマーおよび活性触媒を取
    り除き、その後の試料のＭＦＩ決定の間にＭＦＩが変化するのを防ぐ工程、可燃
    性または有害なものによる汚染を低減させる工程、試料採取、移動、および不活
    性化の時間を、粘度計による試料のＭＦＩ決定のサイクル時間よりも短く維持す
    る工程を包含する、請求項１４または１５に記載のポリマープロセス制御方法。
17. 【請求項１７】 イソプロパノール蒸気を、ボイラー生成器から空気浄化物に
    散布する（両方とも抗酸化剤として）ことにより、試料のＭＦＩ決定の前の試料
    の分解を抑制し、そして酸化剤の存在による試料の汚染を予防する工程を包含す
    る、請求項１４〜１６のいずれかに記載のプロセス制御方法。