JP2020537000A5 - - Google Patents

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゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法、゚ラストマヌ凝集䜓組成物及びその䜿甚
本発明は、゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法においお䜿甚するためのバルブアセンブリ、及びそのようなバルブを䜿甚する方法に関する。本発明は、それによっお埗られる゚ラストマヌ凝集䜓組成物にも関する。本発明は、さらに、そのような゚ラストマヌ凝集䜓組成物を䜿甚しお補造された熱可塑性コポリマヌに関する。
熱可塑性コポリマヌの分野においお、぀又は耇数の゚ラストマヌ盞及び぀又は耇数の熱可塑性盞を含んでなる特定のコポリマヌは、有意な商業的及び技術的䟡倀を有するこずが知られおいる。そのような耇数盞の存圚によっお、それぞれの盞に存圚する所望の特性の材料を単䞀ポリマヌ系に導入する手段が提䟛される。そのようなコポリマヌは、非垞に望たしい特性バランスを有するこずができ、それらは倚皮倚様な甚途に倉換するために有甚ずなる。䟋えば、そのようなコポリマヌは、所望の衝撃匷さ、匕匵匷さ及び曲げ匟性率を含む機械的特性加熱撓み枩床などの熱的特性射出成圢による成圢性などの加工特性䞊びに衚面光沢及び匕掻抵抗などの光孊的特性などの材料特性の望たしいバランスを瀺し埗る。
぀又は耇数の゚ラストマヌ盞及び぀又は耇数の熱可塑性盞を含むそのようなコポリマヌは、䟋えば、コア−シェルコポリマヌであり埗る。本発明に関しお、コア−シェルコポリマヌは、熱可塑性材料のマトリックス䞭に分散された゚ラストマヌ粒子を含むコポリマヌ、特に、熱可塑性材料のマトリックス䞭に分散された゚ラストマヌ粒子を含み、熱可塑性材料の特定の郚分が゚ラストマヌ粒子の衚面ず化孊的に結合しおいるコポリマヌであるずしお理解されおよい。
そのようなコア−シェルコポリマヌは、䟋えば、特定の゚ラストマヌ粒子ず特定のモノマヌずを反応させるこずによっお補造するこずができ、モノマヌは反応しお熱可塑性材料を圢成し、たた゚ラストマヌ粒子ず反応しお゚ラストマヌ粒子ず化孊的に結合した熱可塑性材料のポリマヌ構造を圢成する。これによっお、熱可塑性盞を圢成する熱可塑性材料が゚ラストマヌ盞ず適合性を有するこずが確実ずなる。そのような適合性は、゚ラストマヌ盞ず熱可塑性盞の盞分離が生じない溶融プロセスを可胜にするものずしお理解されおよい。
本発明に埓っお゚ラストマヌ粒子を䜿甚しお補造され埗るコア−シェルコポリマヌの呚知の皮類は、コポリマヌずも呌ばれるアクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌである。そのようなコポリマヌは、䟋えば、ポリブタゞ゚ン粒子が゚ラストマヌ粒子ずしお䜜甚し、それがスチレン及びアクリロニトリルを含むモノマヌを含有する混合物ず反応しおコポリマヌを圢成し埗る、乳化重合プロセスによっお補造するこずができる。
そのようなコア−シェルコポリマヌの他の䟋ずしおは、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ及びスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌが含たれる。
そのようなコア−シェルコポリマヌの材料特性の所望のバランスを達成するためには、コア−シェルコポリマヌの補造方法においお䜿甚される゚ラストマヌ粒子が特定の平均粒埄を有するこずが望たしい。しかしながら、䟋えば、ポリブタゞ゚ン、ポリスチレン−ブタゞ゚ン、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン及びポリアクリル酞ブチルなどの゚ラストマヌの補造方法は、䞀般に、そのような望たしい平均粒埄未満である平均粒埄を有する゚ラストマヌ粒子をもたらす。
したがっお、コポリマヌなどのコア−シェルコポリマヌの補造においお䜿甚するのに望たしい平均粒埄を有する゚ラストマヌ粒子を埗るために、そのような゚ラストマヌ粒子の補造方法から埗られた゚ラストマヌ粒子を、平均粒埄が増倧するように修食するこずが必芁である。
そのような゚ラストマヌ粒子の平均粒埄を増倧させるためのいく぀かの既知の方法がある。䟋えば、最初の゚ラストマヌ粒子を圢成するのに䜿甚されたモノマヌを䜿甚しお、その゚ラストマヌ粒子にさらなる重合ステップを受けさせおもよい。これは、盎接成長アプロヌチdirect-growth approachずしお知られおいる。この方法の䞍郜合な点は、本発明によるコア−シェルコポリマヌの補造においお䜿甚される所望の平均粒埄を有する゚ラストマヌ粒子を補造するために必芁ずされる重合時間が有意に長くなるずいうこずである。
さらなる方法は、最初の゚ラストマヌ粒子を、䟋えばアクリル酞などの化孊物質ず反応させお化孊的に凝集した゚ラストマヌ粒子を補造するこずによるなどの、化孊的凝集である。しかしながら、この方法の䞍利益は、それがコア−シェルコポリマヌの最終特性に圱響し埗る䞍玔物を導入し埗るこずである。
所望の平均粒埄を有する゚ラストマヌ粒子を達成するための第の方法は、最初の゚ラストマヌ粒子に、粒子が融合しお゚ラストマヌ凝集䜓組成物を圢成するような性質の圧力をかける、圧力凝集pressure agglomerationによるものである。そのような方法は、比范的高速にするこずができ、か぀゚ラストマヌ粒子䞭にいずれのさらなる䞍玔物も導入しない。したがっお、それは、特に、コポリマヌなどの本発明によるコア−シェルコポリマヌの補造における䜿甚に適した゚ラストマヌ粒子を提䟛する目的のために、゚ラストマヌ粒子の平均粒埄を増倧させるのに望たしい方法である。
しかしながら、圧力凝集法の䞍郜合な点は、そのような圧力凝集法を䜿甚しお埗られる゚ラストマヌ凝集䜓の平均粒埄を制埡するこずが困難であるずいうこずである。
特蚱文献は、それが制限垯域を通っお流れるずきに、圧力凝集によっお合成ゎムラテックスの平均粒埄を増倧させる方法を蚘茉しおいる。この堎合、凝集は補匷剀の添加によっお始たる。補匷剀ずしお利甚される暹脂分散䜓は、凝集されるラテックス分散䜓ず盞溶性であり、シリカず同様に、化孊的凝集剀ずしおではなく単に埗られるラテックスフォヌムから補造される成圢物においおより高い硬床及び圧瞮匷床を達成するために䜜甚する。補匷剀は、スチレンのホモポリマヌ、又は少量郚分のブタゞ゚ンず䞻芁郚分のスチレンずのコポリマヌである。
特蚱文献は、クリヌムを均質化ホモゞナむズ及び乳化するためのバルブを蚘茉する。ポンプによっお、高圧䞋で、液䜓をノズル䞭の穿孔に抌し通す。ノズルは、第の列においお嵌合し、か぀匟性的に抌圧する盞補的リブの衚面を有する可動性郚材ず関連し、か぀その間で穿孔から出た流䜓が抌し蟌たれる、䞀連の同心又は偏心リブが圢成された衚面をその倖偎に有する。
特蚱文献は、氎及び油を混合するこずによっお、䟋えば、氎を流れさせる流路に圢成された制限郚ず、制限郚からのその間隙においお環状間隙を圢成するこずが可胜なバルブ芁玠ず、間隙の埄を調節するための調節手段ず、流路を通しお流氎に油を䟛絊するための油䟛絊流路ずを備え、それによっお、間隙の埄を調節するこずによっお、異なる粘床を有する異なる皮類の最滑油の適切な混合レベルを提䟛するこずができる熱間圧延機のロヌル䞊に泚入される氎ず油ずの混合液䜓を発生させるための混合機に関する。
特蚱文献は、均質化有効性の増加を生じるように協力しお連結する耇数の同䞀セル砎壊バルブアセンブリに関する。たた、均質化有効性の増加を生じる方法は、第のセル砎壊バルブアセンブリのバルブシヌトに、均質化される生産物を導入するステップず均質化された生産物を第のバルブアセンブリのバルブシヌトのアりトプットから陀去するステップず第のセル砎壊バルブアセンブリのバルブシヌトに、均質化された生産物を導入するステップず均質化された生産物を第のバルブアセンブリのバルブシヌトのアりトプットから陀去するステップずを含む。
特蚱文献は、調節可胜なオリフィスホモゞナむザヌに関する。䞊蚘明现曞には、装眮党䜓での前もっお決定された圧力䜎䞋を維持する目的のため、バルブプラグの䜍眮が様々に調節され埗るこずが開瀺されおいる。
特蚱文献は、ノズルを倉曎するこずによっお装備を修正するこずを必芁ずせず、したがっお、プロセスを䞭断するこずを必芁ずせずに、配眮䞭に導入される蒞気の流量を倉化させるこずを可胜にするであろう蒞気の泚入によっお流䜓食品を凊理するための配眮を開瀺する。
特蚱文献は、化孊的凝集及び圧力凝集の組合せを利甚する、粗補ポリマヌ分散䜓を調補するための方法を開瀺する。化孊的凝集は、ポリ゚チレングリコヌルなどの凝集剀を䜿甚しお行われる。化孊的凝集剀の量は、玄〜重量である。凝集の間の枩床は、䞀般に玄〜℃であり、奜たしくは〜℃の範囲である。
米囜特蚱第号明现曞 英囜特蚱第号明现曞 囜際公開第号 米囜特蚱第号明现曞 米囜特蚱第号明现曞 米囜特蚱第号明现曞 米囜特蚱第号明现曞
本発明の目的は、䞊蚘及び又は他の問題が解決された゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法及びそのような方法においお䜿甚するためのバルブを提䟛するこずである。
したがっお、本発明は、バルブアセンブリであっお、ホモゞナむズされる流䜓のためのフロヌチャネルに乳化フロヌチャネル郚分を提䟛するように盞察向しお配眮されたバルブずシヌトずを備え、乳化フロヌチャネル郚分がバルブアセンブリの断面においおバルブの軞䞭心線に察しお鋭角に配眮されるバルブアセンブリを提䟛する。本発明は、さらに、そのようなバルブアセンブリを備えた高圧力ホモゞナむザヌを提䟛する。
本発明はさらに、゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法であっお、
氎䞭゚ラストマヌ粒子を含むスラリヌを提䟛するステップおよび
開口郚apertureにスラリヌを抌し通しお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物を埗るステップ
を含み、
ステップは、本発明によるバルブアセンブリを䜿甚しお実行され、
スラリヌはホモゞナむズされる流䜓であり、乳化フロヌチャネル郚分は開口郚を備える、方法を提䟛する。
本発明は、スラリヌが通過する開口郚の圢状が、埗られる凝集䜓組成物の粒埄分垃の制埡性に重芁な圱響を及がすこずの発芋に基づく。
本発明による方法は、䞀般に、バルブアセンブリを備えた高圧ホモゞナむザヌにおいお実行される。高圧ホモゞナむザヌ甚のバルブアセンブリの䞀般的蚭蚈は、組の平行に積み重ねられた平面ディスクである。スラリヌは、スラリヌに加えられる高圧によるせん断䞋でこれらディスク間の間隙を通っお流れる。
スラリヌの䞀定送り速床においお、バルブ䞭のディスク間の間隙を瞮小するこずにより、圧力が増加する。これによっお、間隙を通過するスラリヌに加えられるせん断応力が倧きくなるこずが予想され、たた倧きな粒子の割合が高たるこずが予想される。しかしながら、本発明者は、平行平坊ディスクparallel flat discsを有するバルブアセンブリがそのような性胜を瀺さないこずを芳察した。圧力の増加は、必ずしもより倧きい粒子をもたらすずは限らず、より小さい粒埄をもたらす堎合もある。これは、予枬可胜な様匏で粒埄分垃を制埡するこずを非垞に困難にする。
本発明者は、特定圢状を有するバルブアセンブリが、粒埄分垃のより容易な制埡を可胜にする圧力ず粒埄分垃ずの間の予枬可胜な関係を導くこずを芋出した。本発明によるバルブが䜿甚される堎合、圧力の増加がより倧きい平均粒埄に぀ながる。
奜たしくは、フロヌチャネルは圢断面を有する。
奜たしくは、バルブはシヌトに向かっお円錐圢の衚面を有する。
奜たしくは、乳化フロヌチャネル郚分は、バルブ及びシヌトを互いに察しお移動させるこずによっお調節可胜である、ホモゞナむズされる流䜓の流れに察しお垂盎な方向に芋られる第の幅を有する。
奜たしくは、フロヌチャネルは、第の幅より倧きい、ホモゞナむズされる流䜓の流れに垂盎な方向に芋られる第の幅を有する入口フロヌチャネル郚分を有する。
バルブの軞䞭心線に察する乳化フロヌチャネル郚分の角床は、°未満、䟋えば、°未満、°〜°、°〜°、°〜°、°〜°である。
図は、平坊バルブを有するバルブアセンブリの断面図である。図は、図のバルブアセンブリの分解組立図である。 図は、円錐圢バルブを有するバルブアセンブリの䟋瀺的か぀非制限的な実斜圢態の断面図である。図は、図のバルブアセンブリの分解組立図である。 粒子埄察䜓積パヌセントのグラフ衚瀺である。 図のバルブアセンブリ䜿甚時におけるホモゞナむズ圧力察粒子のパヌセンテヌゞのグラフ衚瀺である。 図のバルブアセンブリ䜿甚時におけるホモゞナむズ圧力察粒子のパヌセンテヌゞのグラフ衚瀺である。
図は、本発明によるものではないバルブアセンブリの䟋を抂略的に䟋瀺する。
図は、本発明の特定の実斜圢態においお䜿甚され埗るバルブアセンブリの䟋瀺的か぀非制限的な実斜圢態の断面図を瀺す。バルブアセンブリは、開口郚が蚭けられた乳化フロヌチャネル郚分をスラリヌのためのフロヌチャネルに提䟛するように盞察向しお配眮されたバルブずシヌトずを備える。乳化フロヌチャネル郚分は、バルブの軞䞭心線に察しお鋭角αで配眮される。図は、バルブアセンブリの䟋瀺的な実斜圢態のフロヌチャネルが圢断面を有するこずを瀺す。バルブアセンブリのバルブは、乳化フロヌチャネル郚分をフロヌチャネルに提䟛するようにシヌトに向かっお円錐圢の衚面を有する。バルブアセンブリを䜿甚する際に、スラリヌは、開口郚を介しお乳化フロヌチャネル郚分に入る。乳化フロヌチャネル郚分は、スラリヌの流れに察しお垂盎な方向に芋られる第の幅を有する。第の幅は、バルブ及びシヌトを互いに察しお移動させるこずによっお調節可胜である。フロヌチャネルは、スラリヌの流れに垂盎な方向に芋られる第の幅を有する入口フロヌチャネル郚分を有する。バルブアセンブリが䜿甚䞭である堎合に、第の幅は第の幅より倧きい。
図のこの実斜圢態においお、バルブ埄はであり、シヌトの内口埄inner bore diameterはであり、乳化フロヌチャネル郚分の長さはであった。
図は図ず類䌌しおいるが、開口郚が蚭けられた乳化フロヌチャネル郚分がバルブの軞䞭心線に察しお°に配眮されおいる。
図の本実斜圢態においお、バルブ埄はであり、シヌトの内口埄はであり、乳化フロヌチャネル郚分の長さはであった。バルブテヌパ゚ンド埄はであり、か぀内口テヌパ゚ンド埄はであった。
スラリヌ䞭の゚ラストマヌ粒子の平均粒埄及び粒埄分垃、又ぱラストマヌ凝集䜓組成物䞭の゚ラストマヌ凝集䜓の平均粒埄及び粒埄分垃を決定しおもよい。本発明に関しお、平均粒埄は、−に埓っお決定される粒埄であるず理解される。粒埄分垃は、に埓っお、 倚波長レヌザヌ回折粒埄分析機噚タむプによっお決定される。
ステップ
スラリヌ
本発明の方法においお䜿甚される゚ラストマヌ粒子は、䟋えば、ポリブタゞ゚ン粒子、ポリスチレンブタゞ゚ン粒子、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン粒子、及びポリブチルアクリレヌト粒子、䞊びにそれらの組合せからなる矀より遞択され埗る。奜たしくは、ポリスチレンブタゞ゚ン粒子は、少なくずも重量、少なくずも重量、少なくずも重量、少なくずも重量、又は少なくずも重量のブタゞ゚ンに由来する単䜍を含む。
奜たしくは、本発明の方法においお䜿甚される゚ラストマヌ粒子は、ポリブタゞ゚ン粒子、少なくずも重量のブタゞ゚ンに由来する単䜍を含むポリスチレンブタゞ゚ン粒子、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン粒子、及びポリブチルアクリレヌト粒子、䞊びにそれらの組合せからなる矀より遞択される。゚ラストマヌ粒子がポリスチレンブタゞ゚ン粒子を含む堎合、ポリスチレンブタゞ゚ン粒子は、奜たしくは、少なくずも重量、少なくずも重量、少なくずも重量、又は少なくずも重量のブタゞ゚ンに由来する単䜍を含む。
奜たしくは、゚ラストマヌ粒子はポリブタゞ゚ン粒子である。
スラリヌ䞭の゚ラストマヌ粒子すなわち、非ホモゞナむズ粒子unhomogenized particleは、ホモゞナむズ凊理前の平均粒埄、䟋えば元のを有する。゚ラストマヌ粒子は、奜たしくは最倧、より奜たしくは最倧、又はさらにより奜たしくは最倧、䟋えば〜の平均粒埄を有する。そのような゚ラストマヌ粒子の䜿甚は、゚ラストマヌ粒子を埗るための長期にわたるモノマヌの重合の必芁性が回避されるずいう利点を有する。
゚ラストマヌ粒子の粒埄分垃は重芁ではないが、兞型的には、スラリヌ䞭におけるより小さい粒埄を有する粒子の䜓積分率は少なくずもである。
本発明による方法においお䜿甚されるスラリヌは、スラリヌの党重量に察しお、少なくずも重量、奜たしくは少なくずも重量でか぀最倧重量、より奜たしくは少なくずも重量でか぀最倧重量、なおより奜たしくは少なくずも重量でか぀最倧重量の゚ラストマヌ粒子を含み埗る。
奜たしくは、本発明による方法においお䜿甚されるスラリヌは、スラリヌの党重量に察しお、少なくずも重量、奜たしくは少なくずも重量でか぀最倧重量、より奜たしくは少なくずも重量でか぀最倧重量、なおより奜たしくは少なくずも重量でか぀最倧重量の゚ラストマヌ粒子を含み、゚ラストマヌ粒子はポリブタゞ゚ン粒子からなる。
スラリヌは奜たしくは氎性゚マルゞョンである。スラリヌは、スラリヌが氎性゚マルゞョンの圢態になるこずを確実にするために、乳化剀をさらに含んでいおもよい。そのような氎性゚マルゞョンは、ラテックスずも称される。疑矩を避けるために、乳化剀は、本明现曞においお、化孊的凝集剀ずはみなされない。
乳化剀の量は、゚ラストマヌ粒子に察しお、䟋えば、〜重量、奜たしくは〜重量、〜重量又は〜重量であっおよい。
適切な乳化剀は、圓業者に既知の氎性乳化重合に関連しお分散剀ずしお䞀般的に利甚される乳化剀であるそのような乳化剀は、䟋えば、−      −−−に蚘茉されおいる。アニオン性、カチオン性及び非むオン性乳化剀が適切である。アニオン性乳化剀、特に石けんを䜿甚するこずが奜たしい。
適切なアニオン性乳化剀は、䟋えば、及びなどのアルカリ金属ずの、アンモニりムずの、トリ゚チルアミン゚タノヌルアミン、ゞ゚タノヌルアミン、トリ゚タノヌルアミン及びモルホリンなどの揮発性アミンずの、カルシりム、マグネシりム、アルミニりムなどの二䟡及び䞉䟡カチオンずの、〜脂肪酞の塩である。さらなる適切なアニオン性乳化剀の䟋は、アルキル硫酞アルキル〜の、゚トキシル化アルカノヌル単䜍〜、アルキル〜及び゚トキシル化アルキルフェノヌル単䜍〜、アルキル〜ずの硫酞モノ゚ステルの、アルキルスルホン酞アルキル〜の、䞊びにアルキルアリヌルスルホン酞アルキル〜の、アルカリ金属塩及びアンモニりム塩である。さらに適切な乳化剀は、−−に瀺される。
奜たしい乳化剀は、パルミチン酞、マルガリン酞、ステアリン酞、パルミトレむン酞及びオレむン酞のナトリりム又はカリりム石けん、䞊びにリシノヌル酞、アビ゚チン酞及びピマル酞のナトリりム又はカリりム塩などの暹脂石けんレゞネヌトである。獣脂脂肪酞のカリりム塩、又はオレむン酞カリりムが奜たしく利甚される乳化剀である。
䞀郚の実斜圢態においお、スラリヌは化孊的凝集剀を含む。スラリヌ䞭の化孊的凝集剀の存圚は、より倧きい凝集䜓を増進させる。
䞀郚の実斜圢態においお、スラリヌは、化孊的凝集剀を実質的に含たない。これによっお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物から補造されるコア−シェルコポリマヌの最終特性に圱響を及がし埗る䞍玔物が回避される。これらの堎合、奜たしくは、化孊的凝集剀の量は、スラリヌ䞭の固圢分ず任意の化孊的凝集剀の合蚈に察しお重量未満である。
「化孊的凝集剀」ずいう甚語は、本明现曞䞭、䞀般的に、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、〜カルボン酞のポリビニル゚ステル䟋えば、ポリギ酞ビニル、ポリ酢酞ビニル、ポリプロピオン酞ビニル、ポリ−酪酞ビニル、ポリラりリン酞ビニル及びポリステアリン酞ビニル、ポリ゚ヌテル䟋えば、ポリアルキレングリコヌル、及びそれらの組合せなどの、芪氎性モノマヌをベヌスずする氎溶性又は氎分散性ポリマヌを意味する。
スラリヌ枩床
ステップにおいお開口郚に抌し通される、ステップにおいお提䟛されるスラリヌは、℃より高くか぀℃未満、兞型的には〜℃の枩床を有し埗る。
奜たしくは、ステップにおいお開口郚に抌し通される、ステップにおいお提䟛されるスラリヌは、〜℃、奜たしくは〜℃、より奜たしくは〜℃の枩床を有する。
そのような比范的高枩のスラリヌの䜿甚によっお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物から補造されるコア−シェルコポリマヌの最終特性に圱響を及がし埗る化孊的凝集剀及び䞍玔物の䜿甚を回避する、所望の粒埄分垃での圧力凝集法が提䟛される。驚くべきこずに、〜℃の枩床を有するスラリヌの䜿甚によっお、所望の粒埄分垃を有する゚ラストマヌ凝集䜓組成物を埗るための方法の広い操䜜りむンドりが可胜ずなるこずが芋出された。
ステップ
ステップにおいお、゚ラストマヌ粒子を含むスラリヌを開口郚に抌し通す。開口郚を通るこずによっお、゚ラストマヌ粒子は凝集し、゚ラストマヌ凝集䜓を含む゚ラストマヌ凝集䜓組成物が提䟛される。
開口郚は、バルブアセンブリの盞察向しお配眮されたバルブずシヌトずによっお提䟛されるスラリヌのためのフロヌチャネルに含たれる。開口郚は、バルブアセンブリの断面においおバルブの軞䞭心線に察しお鋭角に配眮される。
ある圧力でスラリヌを開口郚に抌し通す。䟋えば、少なくずもバヌル、䟋えば、少なくずもバヌル、少なくずもバヌル、少なくずもバヌル又は少なくずもバヌルの圧力でスラリヌを開口郚に抌し通しおよい。特に奜たしくは少なくずもバヌル、䟋えば〜バヌルの圧力で、スラリヌを開口郚に抌し通す。
少なくずも秒、䟋えば、〜秒の流速で、スラリヌを開口郚に抌し通しおよい。
奜たしくは少なくずも秒、より奜たしくは少なくずも秒、より奜たしくは少なくずも秒、䟋えば、少なくずも秒でか぀最倧秒の流速で、スラリヌを開口郚に抌し通す。
゚ラストマヌ凝集䜓組成物
最終コア−シェルコポリマヌのバランスがずれた流動衝撃特性及び他の特性を達成するために、゚ラストマヌ凝集䜓組成物が、比范的わずかな郚分の非垞に小さい粒子䟋えば、アンダヌホモゞナむズ郚分underhomogenized portion及び比范的わずかな郚分の非垞に倧きい粒子䟋えば、オヌバヌホモゞナむズ郚分overhomogenized portionを有するこずが望たしい。アンダヌホモゞナむズ郚分は、凝集しなかった元の粒子の郚分を意味する。䟋えば、図を参照するず、ラむンは、非ホモゞナむズ゚ラストマヌ粒子䟋えば、スラリヌ䞭の元の粒子を瀺す。非ホモゞナむズ゚ラストマヌ粒子の党おが未満の粒埄を有する。したがっお、アンダヌホモゞナむズ粒子は、未満の粒埄を有するものであるず考えられる。オヌバヌホモゞナむズ郚分は、非ホモゞナむズ粒子の平均粒埄の倍奜たしくは倍、より奜たしくは倍以䞊の粒埄を有するホモゞナむズ粒子の郚分を意味する

オヌバヌホモゞナむズ郚分非ホモゞナむズ粒子の
図の実斜䟋においお、ラむン非ホモゞナむズ粒子のはであり、〜の粒子分垃を有するであろう。アンダヌホモゞナむズ粒子は、最倧の粒埄を有し、オヌバヌホモゞナむズ粒子は、以䞊、奜たしくは以䞊の粒埄を有するであろう。
゚ラストマヌ凝集䜓組成物は、゚ラストマヌ凝集䜓組成物の党䜓積に基づき、最倧䜓積、奜たしくは最倧䜓積のアンダヌホモゞナむズ粒子を有するこずができる。
゚ラストマヌ凝集䜓組成物は、゚ラストマヌ凝集䜓組成物の党䜓積に基づき、最倧䜓積、奜たしくは最倧䜓積のオヌバヌホモゞナむズ粒子を有するこずができる。
䟋えば、゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭の未満の粒埄を有する粒子の䜓積分率は、奜たしくは比范的小さい。䟋えば、゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭の未満の粒埄を有する粒子の䜓積分率は、最倧、より奜たしくは最倧、なおより奜たしくは最倧、䟋えば、〜又は〜である。これによっお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物を䜿甚しお補造されるグラフトコポリマヌのより良奜な衝撃匷さがもたらされる。これによっお、グラフトコポリマヌの加工安定性がさらに改善される。
䟋えば、゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭のより倧きい粒埄を有する粒子の䜓積分率は、奜たしくは比范的小さい。䟋えば、゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭のより倧きい粒埄を有する粒子の䜓積分率は、最倧、より奜たしくは最倧である。これによっお、゚ラストマヌ凝集䜓を䜿甚しお補造されるグラフトコポリマヌの所望のメルトフロヌがもたらされる。これによっお、グラフトコポリマヌの䞍透明性に察する有害䜜甚も避けられる。
奜たしい実斜圢態においお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭の未満の粒埄を有する粒子の䜓積分率は〜又は〜であり、か぀゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭のより倧きい粒埄を有する粒子の䜓積分率は最倧である。そのような組成物は、゚ラストマヌ凝集䜓を䜿甚しお補造されるグラフトコポリマヌに所望の材料特性を提䟛し、たた所望の加工特性を提䟛するのに有利である、所望の狭い粒埄分垃を瀺す。
奜たしくは、゚ラストマヌ凝集䜓組成物䞭の゚ラストマヌ凝集䜓は、少なくずも又は少なくずも、䟋えば、少なくずもでか぀最倧、又は少なくずもでか぀最倧の平均粒埄を有する。より奜たしくは、゚ラストマヌ粒子は、少なくずもでか぀最倧、又は少なくずもでか぀最倧の平均粒埄を有する。そのような組成物は、゚ラストマヌ凝集䜓を䜿甚しお補造されるグラフトコポリマヌに所望の材料特性を提䟛するため、䞊びに所望の加工特性を提䟛するために有利である。
さらなる態様
本発明の方法によっお埗られる゚ラストマヌ凝集䜓組成物は、䟋えば、乳化重合によるグラフトコポリマヌなどの゚ラストマヌ匷化熱可塑性コポリマヌの補造などにおける、さらなる重合プロセスにおいお䜿甚するこずができる。
本発明は、本発明による方法によっお埗られる又は埗るこずができる゚ラストマヌ凝集䜓組成物にも関する。
本発明は、アクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌの補造における本発明による゚ラストマヌ凝集䜓組成物の䜿甚にも関する。
本発明は、本発明による゚ラストマヌ凝集䜓組成物を䜿甚しお補造されたアクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌにも関する。
本発明は、本発明による゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法、及び奜たしくは乳化重合を介しお゚ラストマヌ凝集䜓組成物からコポリマヌを補造するこずを含む、アクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌからなる矀より遞択されるコポリマヌの補造方法にも関する。
以䞋の実斜䟋はポリブタゞ゚ン粒子に関するが、本発明は、他の皮類の゚ラストマヌ、すなわち、ニトリルゎム、スチレン−ブタゞ゚ンゎム、ポリブチルアクリレヌトゎムなどにも適甚される。理論に限定はされないが、これらゎムは異なる化孊的特性を有するが、粒子間の盞互䜜甚はなお静電反発及びファンデルワヌルス匕力によっお制埡される。静的条件䞋で、実斜䟋のラテックス粒子は、それらの垯電衚面からの静電反発のために安定化され又は凝集が防がれる。この静電衚面電荷は、ラテックスの補造においお䜿甚される吞着された界面掻性剀の結果である。ホモゞナむザヌはラテックス分散䜓に゚ネルギヌを付䞎し、それによっお、粒子が反発の゚ネルギヌに打ち勝぀こずずなり、匕力、か぀最終的に凝集が導かれる。異なるバルブ構造又は幟䜕構造によるプロセス条件の操䜜によっお、゚ネルギヌ散逞分垃、か぀最終的に粒埄分垃の制埡が可胜ずなる。
本発明は、コポリマヌの補造のための本発明による方法によっお埗られる又は埗るこずができるコポリマヌにも関する。
䟋えば、゚ラストマヌ凝集䜓組成物を反応容噚に添加し、加熱するこずができる。スチレンをその容噚に添加し、開始剀䟋えば、クメンヒドロペルオキシド開始剀の添加の前に、任意遞択的に䞀定期間かけお、任意遞択的な予浞を行っおもよい。アクリロニトリル及びスチレン䟛絊原料も、䟋えば、開始剀添加の開始埌に反応容噚に添加するこずができる。任意遞択的に、アクリロニトリル及びスチレンも䞀定期間かけお添加するこずができる。重合プロセスの䟋は、米囜特蚱第号明现曞に開瀺される。
具䜓的な事䟋においお、ポリブタゞ゚ン゚マルゞョンの最初の装おんをリットルの反応容噚に添加し、℃たで加熱するこずができる。次に、重量郚のスチレンを「予浞」ずしお反応容噚に添加するこずができる。玄分の予浞埌、郚のクメンヒドロペルオキシド開始剀の添加を開始するこずができる。分間かけお開始剀を反応容噚に添加するこずができる。開始剀添加の開始から分埌に、郚のアクリロニトリルの䟛絊を開始するこずができる。分間かけおアクリロニトリルを反応容噚に添加するこずができる。開始剀添加の開始から分埌に、郚のスチレンの䟛絊を開始するこずができる。分間かけおスチレンを反応容噚に添加するこずができる。
本発明は本明现曞に蚘茉の特城の党おの可胜な組合せに関し、特に請求項に瀺される特城の組合せが奜たしいこずに留意されたい。したがっお、本発明による組成物に関する特城の党おの組合せ、本発明による方法に関する特城の党おの組合せ、䞊びに本発明による組成物に関する特城及び本発明による方法に関する特城の党おの組合せが本明现曞に蚘茉されおいるこずが認識されるであろう。
さらに、「含む」ずいう甚語が他の芁玠の存圚を陀倖しないこずに留意されたい。しかしながら、特定の成分を含む補品組成物に関する蚘茉が、これらの成分からなる補品組成物も開瀺するこずが理解される。これらの成分からなる補品組成物は、それが補品組成物の調補のためのより単玔で、より経枈的な方法を提䟛するずいう点で有利であり埗る。同様に、特定のステップを含む方法に関する蚘茉が、これらのステップからなる方法も開瀺するこずが理解される。これらのステップからなる方法は、それがより単玔で、より経枈的な方法を提䟛するずいう点で有利であり埗る。
本明现曞䞭に別途指定されない限り、、などを含む党おの詊隓芏栌は幎月日の時点で有効である最新の芏栌である。
倀がパラメヌタヌに関する䞋限及び䞊限で蚘茉される堎合、䞋限の倀及び䞊限の倀の組合せによっお䜜成される範囲も開瀺されるものずしお理解される。
以䞋に本発明を実斜䟋によっお説明するが、それらに限定されるこずはない。
重量党固圢分のポリブタゞ゚ンラテックスに、党固圢分の獣脂脂肪酞カリりム塩石けんを添加し、十分撹拌した。远加分の脱むオン氎を添加し、重量党固圢分及び重量党石けんの最終ラテックスを埗た。
このスラリヌの粒埄分垃は、によっお、 倚波長レヌザヌ回折粒埄分析機噚タむプによっお決定した。
スラリヌを宀枩℃においおホモゞナむザヌに䟛絊した。ホモゞナむザヌは図又は図に瀺されるバルブを有し、その䞭をラテックスが通過しお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物が埗られる。
これらの゚ラストマヌ凝集䜓組成物の粒埄分垃は、によっお、 倚波長レヌザヌ回折粒埄分析機噚タむプによっお決定した。
未満の粒埄を有する粒子の䜓積分率本明现曞䞭、郚分ずも蚘茉される及びより倧きい粒埄を有する粒子の䜓積分率本明现曞䞭、郚分ずも蚘茉されるをホモゞナむズプロセスの圧力倉化に察しおモニタヌした。図及び図のバルブを䜿甚した結果を、それぞれ図及び図に瀺す。
図のバルブを䜿甚した堎合図、粒埄分垃は、圧力に察しお所望の䞀貫した結果を瀺さなかった。ホモゞナむズ圧力が未満であるずき、郚分は圧力の増倧ずずもに枛少し、郚分は圧力の増倧ずずもに増加した。及び郚分の割合は、圧力が〜のずきは、抂しお䞀定であった。圧力がより高いずき、郚分は圧力の増倧ずずもに増加し、郚分は圧力の増倧ずずもに枛少した。これは予想倖であり、か぀望たしくなく、粒埄分垃の制埡を困難にする。
それずは察照的に、図のバルブを䜿甚した堎合図、粒埄分垃は、圧力に察しお所望の䞀貫した結果を瀺した。ホモゞナむズ圧力がに達するたで、郚分及び郚分にほずんど圱響は芋られなかった。から、郚分は圧力の増倧ずずもに枛少し、郚分は圧力の増倧ずずもに増加した。圧力の増倧がより倧きい平均粒埄をもたらすこの関係は、粒埄分垃のより容易な制埡を可胜にする。
本明现曞に開瀺されるバルブ及び方法のいく぀かの態様を以䞋に瀺す。
態様バルブアセンブリであっお、ホモゞナむズされる流䜓のためのフロヌチャネルに乳化フロヌチャネル郚分を提䟛するように盞察向しお配眮されたバルブずシヌトずを備え、乳化フロヌチャネルがバルブアセンブリの断面においおバルブの軞䞭心線に察しお鋭角に配眮される、バルブアセンブリ。
態様フロヌチャネルが圢断面を有する、態様によるバルブアセンブリ。
態様バルブがシヌトに向かっお円錐圢の衚面を有する、前蚘態様のいずれか぀によるバルブアセンブリ。
態様乳化フロヌチャネル郚分が、バルブ及びシヌトを互いに察しお移動させるこずによっお調節可胜な、ホモゞナむズされる流䜓の流れに察しお垂盎な方向に芋られる第の幅を有する、䞊蚘態様のいずれか぀によるバルブアセンブリ。
態様フロヌチャネルが、第の幅より倧きい、ホモゞナむズされる流䜓の流れに垂盎な方向に芋られる第の幅を有する入口フロヌチャネル郚分を有する、態様によるバルブアセンブリ。
態様態様〜のいずれか぀による少なくずも぀のバルブアセンブリを含む高圧ホモゞナむザヌ。
態様゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法であっお、氎䞭゚ラストマヌ粒子を含むスラリヌを提䟛するステップおよび開口郚にスラリヌを抌し通しお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物を埗るステップを含み、ステップが、態様〜のいずれか぀によるバルブアセンブリを䜿甚しお実行され、スラリヌがホモゞナむズされる流䜓であり、か぀乳化フロヌチャネル郚分に開口郚が蚭けられおいる、方法。
態様゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法であっお、バルブアセンブリにおいお開口郚にスラリヌを抌し通しお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物を埗るステップを含み、バルブアセンブリが、開口郚が蚭けられた乳化チャネル郚分をホモゞナむズされるスラリヌのためのフロヌチャネルに提䟛するように盞察向しお配眮されたバルブずシヌトずを備え乳化フロヌチャネル郚分が、バルブアセンブリの断面においおバルブの軞䞭心線に察しお角床α奜たしくは鋭角に配眮されか぀スラリヌが氎䞭に゚ラストマヌ粒子を含む、方法。
態様゚ラストマヌ粒子が、ポリブタゞ゚ン粒子、ポリスチレンブタゞ゚ン粒子、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン粒子、及びポリブチルアクリレヌト粒子、䞊びにそれらの組合せからなる矀より遞択される、態様〜のいずれか぀による方法。
態様゚ラストマヌ粒子が、ポリブタゞ゚ン粒子、少なくずも重量のブタゞ゚ンに由来する単䜍を含むポリスチレンブタゞ゚ン粒子、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン粒子、及びポリブチルアクリレヌト粒子、䞊びにそれらの組合せからなる矀より遞択される、態様〜のいずれか぀による方法。
態様゚ラストマヌ粒子がポリブタゞ゚ン粒子である、態様〜のいずれか぀による方法。
態様スラリヌが、化孊的凝集剀を実質的に含たず、奜たしくは、化孊的凝集剀の量が、スラリヌ䞭の固圢分及び任意の化孊的凝集剀の合蚈に察しお重量未満である、態様〜のいずれか぀による方法。
態様スラリヌが、〜℃、奜たしくは〜℃の枩床を有する、態様〜のいずれか぀による方法。
態様角床αが°未満、奜たしくは°未満、より奜たしくは°〜°である、態様〜のいずれか぀による方法。
態様スラリヌ䞭の゚ラストマヌ粒子が、−に埓っお決定される平均粒埄を有し゚ラストマヌ凝集䜓組成物が、゚ラストマヌ凝集䜓組成物の党䜓積に基づき、最倧䜓積、奜たしくは最倧䜓積のアンダヌホモゞナむズ郚分を有し、か぀最倧䜓積、奜たしくは最倧䜓積のオヌバヌホモゞナむズ郚分を有する、態様〜のいずれか぀による方法。
態様スラリヌ䞭の゚ラストマヌ粒子が、−に埓っお決定される平均粒埄を有し゚ラストマヌ凝集䜓組成物が、゚ラストマヌ凝集䜓組成物の党䜓積に基づき、最倧䜓積、奜たしくは最倧䜓積のアンダヌホモゞナむズ郚分を有し、か぀最倧䜓積、奜たしくは最倧䜓積のオヌバヌホモゞナむズ郚分を有する、態様〜のいずれか぀による方法。
態様オヌバヌホモゞナむズ郚分が、平均粒埄の倍以䞊、奜たしくは平均粒埄の倍以䞊、より奜たしくは平均粒埄の倍以䞊の粒埄を有する゚ラストマヌ凝集䜓組成物の郚分である、態様による方法。
態様アンダヌホモゞナむズ郚分が、゚ラストマヌの粒子の最倧粒埄以䞋の粒埄を有する゚ラストマヌ凝集䜓組成物の郚分である、態様〜のいずれか぀による方法。
態様態様〜のいずれか぀による方法によっお埗られる又は埗るこずができる゚ラストマヌ凝集䜓組成物。
態様アクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌの補造における態様による゚ラストマヌ凝集䜓組成物の䜿甚。
態様態様による゚ラストマヌ凝集䜓組成物を䜿甚しお補造されたアクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ。
態様態様による゚ラストマヌ凝集䜓組成物を加熱し、゚ラストマヌ凝集䜓組成物をスチレン及びアクリロニトリルず反応させおグラフトコポリマヌを圢成するこずを含む、グラフトコポリマヌの圢成方法。
 バルブアセンブリ
 バルブ
 シヌト
 フロヌチャネル
 乳化フロヌチャネル郚分
 開口郚
 入口フロヌチャネル郚分

Claims (14)

  1. ゚ラストマヌ凝集䜓組成物の補造方法であっお
    バルブアセンブリにおいお開口郚にスラリヌを抌し通しお、゚ラストマヌ凝集䜓組成物を埗るステップを含み、
    前蚘バルブアセンブリがバルブずシヌトずを備え、該バルブずシヌトは、前蚘開口郚が蚭けられた乳化フロヌチャネル郚分をホモゞナむズされるスラリヌのためのフロヌチャネルに提䟛するように盞察向しお配眮され、
    前蚘乳化フロヌチャネル郚分が、前蚘バルブアセンブリの断面においお前蚘バルブの軞䞭心線に察しお鋭角に配眮され、
    前蚘スラリヌが氎䞭に゚ラストマヌ粒子を含む、方法。
  2. 前蚘゚ラストマヌ粒子が、ポリブタゞ゚ン粒子、ポリスチレンブタゞ゚ン粒子、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン粒子、及びポリブチルアクリレヌト粒子、䞊びにそれらの組合せからなる矀より遞択される、請求項に蚘茉の方法。
  3. 前蚘゚ラストマヌ粒子が、ポリブタゞ゚ン粒子、少なくずも重量のブタゞ゚ンに由来する単䜍を含むポリスチレンブタゞ゚ン粒子、ポリアクリロニトリルブタゞ゚ン粒子、及びポリブチルアクリレヌト粒子、䞊びにそれらの組合せからなる矀より遞択される、請求項又はに蚘茉の方法。
  4. 前蚘゚ラストマヌ粒子がポリブタゞ゚ン粒子である、請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法。
  5. 前蚘スラリヌが化孊的凝集剀を実質的に含たない、請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法。
  6. 化孊的凝集剀の量が前蚘スラリヌ䞭の固圢分及び任意の化孊的凝集剀の合蚈に察しお重量未満である、請求項に蚘茉の方法。
  7. 前蚘スラリヌが〜℃の枩床を有する、請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法。
  8. 前蚘フロヌチャネルが圢断面を有し、前蚘バルブが前蚘シヌトに向かっお円錐圢の衚面を有する、請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法。
  9. 前蚘乳化フロヌチャネル郚分が、前蚘バルブ及び前蚘シヌトを互いに察しお移動させるこずによっお調節可胜な、ホモゞナむズされる流䜓の流れに察しお垂盎な方向に芋られる第の幅を有する、請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法。
  10. 前蚘フロヌチャネルが、前蚘第の幅より倧きい、ホモゞナむズされる流䜓の流れに察しお垂盎な方向に芋られる第の幅を有する入口フロヌチャネル郚分を有する、請求項に蚘茉の方法。
  11. 前蚘スラリヌ䞭の゚ラストマヌ粒子が、−に埓っお決定される平均粒埄を有し、前蚘゚ラストマヌ凝集䜓組成物が、該゚ラストマヌ凝集䜓組成物の党䜓積に基づき、最倧䜓積のアンダヌホモゞナむズ郚分を有し、か぀最倧䜓積のオヌバヌホモゞナむズ郚分を有する、請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法。
  12. 請求項〜のいずれか䞀項に蚘茉の方法によっお埗られる゚ラストマヌ凝集䜓組成物。
  13. アクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ、又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌの補造における請求項に蚘茉の゚ラストマヌ凝集䜓組成物の䜿甚。
  14. 請求項に蚘茉の゚ラストマヌ凝集䜓組成物を䜿甚しお補造されたアクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレンコポリマヌ、メタクリレヌトブタゞ゚ンスチレンコポリマヌ、アクリロニトリルスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ、又はスチレンブチルアクリレヌトコポリマヌ。
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