JP7022208B2

JP7022208B2 - シュートタイプモノマーディスペンサー

Info

Publication number: JP7022208B2
Application number: JP2020520144A
Authority: JP
Inventors: キム、ソンヨン; チョン、ヨン－チョル; イム、イェ－フン; ソン、ヨンス; ミン、キョン－フン
Original assignee: エルジー・ケム・リミテッド
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: JP2020537004A; KR102299899B1; US10967347B2; CN111194238B; EP3680009A4; EP3680009A2; KR20190041308A; WO2019074328A2; CN111194238A; KR20210083234A; US20210001295A1; WO2019074328A3

Description

関連出願との相互引用
本出願は２０１７年１０月１２日付韓国特許出願第１０－２０１７－０１３２７３８号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。

本発明は、異物が生成されない状態でモノマー供給が可能なシュートタイプモノマーディスペンサーに関するものである。

高吸水性樹脂（ＳｕｐｅｒＡｂｓｏｒｂｅｎｔＰｏｌｙｍｅｒ、ＳＡＰ）とは自重の５百～１千倍程度の水分を吸収することができる機能を有する合成高分子物質であって、開発企業ごとにＳＡＭ（ＳｕｐｅｒＡｂｓｏｒｂｅｎｃｙＭａｔｅｒｉａｌ）、ＡＧＭ（ＡｂｓｏｒｂｅｎｔＧｅｌＭａｔｅｒｉａｌ）などそれぞれ異なる名前で命名している。

高吸水性樹脂は生理用品として実用化され始め、現在は子供用紙おむつなど衛生用品以外に園芸用土壌補修剤、土木、建築用止水材、育苗用シート、食品流通分野での鮮度保持剤、および湿布用などの材料として広く使用されている。

高吸水性樹脂を製造する方法としては、逆相懸濁重合による方法または水溶液重合による方法などが知られている。

逆相懸濁重合については、例えば、日本特開昭５６－１６１４０８、特開昭５７－１５８２０９、および特開昭５７－１９８７１４などに開示されている。水溶液重合による方法としては、さらに、複数の軸を備えた粉練り機内で含水ゲル状重合体を破断、冷却しながら重合する熱重合方法、および高濃度水溶液をベルト上で紫外線などを照射して重合と乾燥を同時に行う光重合方法などが知られている。

一方、より優れた物性を有する含水ゲル状重合体を得るために、最近、ＳＡＰベルト重合機を用いる方法が広く用いられている。

即ち、ＳＡＰベルト重合機に垂直配管を有する円筒形のディスペンサーを用いてモノマー（Ｍｏｎｏｍｅｒ）を供給して、モノマーを均一な速力と厚さで伝達するようにする。

このような円筒形ディスペンサーは、モノマーが移動するメイン流路と、メイン流路に複数に分岐してモノマーが排出される排出流路を含む。ここで、モノマーが排出される過程で開始剤と発泡剤が共に注入された状態でモノマーと混合された状態でＳＡＰベルト重合機に供給できる。

しかし、前述の円筒形ディスペンサーは、モノマーがメイン流路を経て排出流路を通じて排出される過程で、内部に詰まるデッドゾーン（Ｄｅａｄｚｏｎｅ）が発生して異物が生成される場合が頻繁である。したがって、円筒形ディスペンサーの出口部分が異物によって詰まって作業効率が低下しＳＡＰベルト重合機のベルト損傷が発生する問題点がある。

本発明の一実施形態は、モノマーの供給過程で詰まるデッドゾーンの発生を防止して、異物による重合機ベルト損傷が発生することを防止するシュートタイプモノマーディスペンサーを提供しようとする。

本発明の一実施形態は、モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）をシュートディスペンサーに供給する投入管と、重合機方向に傾斜して設置されて前記投入管を通じて供給されたモノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）を前記重合機に投入し、上側に開口された投入部が形成されたシュートディスペンサーと、投入部に開始剤と発泡剤を投入する投入器を含む。

シュートディスペンサーは、モノマーが重合機方向に移動するディスペンサーボディーと、ディスペンサーボディーの側面に形成されてモノマーの移動をガイドするガイド部を含むことができる。

ディスペンサーボディーには、モノマーならびに開始剤および発泡剤が重合機方向に移動する傾斜移動部が形成されてもよい。
ガイド部は、傾斜移動部の縁で第１側面に突出する第１ガイド突部、および傾斜移動部の縁で前記第１側面に対向した第２側面に突出する第２ガイド突部を含んでもよい。

傾斜移動部は、第１ガイド突部と第２ガイド突部の連結部分から扇形形状に形成されてもよい。

投入管は、モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）が投入部に排出される部分が扇形形状に開口されてもよい。

投入器は、開始剤と発泡剤をシュートディスペンサーの投入部の一側にスプレー（ｓｐｒａｙ）噴射することができる。

本発明の一実施形態によれば、モノマーが投入される位置から排出される位置までの所要時間と流速がさらに増加するので、異物が発生しない状態で安定的に供給され異物による重合機ベルト損傷が発生するのを防止することができる。

本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーを概略的に示した凹部断面図である。本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーのシュートディスペンサーと投入器の作動状態を概略的に示した凹部斜視図である。図２のシュートタイプモノマーディスペンサーの側面図である。図３のシュートタイプモノマーディスペンサーの投入管が設置された状態を概略的に示した凹部図面である。本発明の一実施形態による投入管を概略的に示した凹部斜視図である。従来技術による円筒形ディスペンサーでデッドゾーンが発生した状態を概略的に示した凹部図面である。本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーのデッドゾーン未発生状態を概略的に示した凹部図面である。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は様々な異なる形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

図面で本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一な参照符号を付けた。

明細書全体で、ある部分が他の部分と“連結”されているという時、これは“直接的に連結”されている場合だけでなく、他の部材を挟んで“間接的に連結”されていることも含む。また、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。

明細書全体で層、膜、領域、板などの部分が他の部分“～の上に”または“～上に”あるという時、これは他の部分の“真上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。そして、“～の上に”または“～上に”とは対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準にして上側に位置することを意味しない。

図１は本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーを概略的に示した凹部断面図であり、図２は本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーのシュートディスペンサーと投入器の作動状態を概略的に示した凹部斜視図であり、図３は図２のシュートタイプモノマーディスペンサーの側面図である。

図１～図３に示されているように、本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサー１００は、モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）をシュートディスペンサーに供給する投入管２６と、重合機内部の重合空間方向に傾斜して設置されて投入管２６を通じて供給されたモノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）を重合空間の内部に投入し、上側に投入部２２が形成されたシュートディスペンサー２０と、投入部２２に開始剤と発泡剤を投入する投入器３０を含む。

重合機１０は高吸水性樹脂（ＳｕｐｅｒＡｂｓｏｒｂｅｎｔＰｏｌｙｍｅｒ、ＳＡＰ）を製造するためのものであって、本実施形態でベルト型で適用されることを例示的に説明する。

即ち、重合機１０は、図１に示されているように、複数の回転軸１１と、回転軸１１の間に一定の方向に進行可能なように設置されたコンベヤーベルト１３と、重合エネルギーを供給する重合エネルギー供給部１５を含むことができる。

このような重合機１０には、重合反応のためにモノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）と開始剤および発泡剤が投入され得る。

モノマー２１は、シュートディスペンサー２０によって重合機１０に投入され得る。

シュートディスペンサー２０は、重合機方向に傾斜して設置されてモノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）を重合機に投入することができる。

より具体的に説明すれば、シュートディスペンサー２０は上側に開口された投入部２２が形成され、モノマー２１が投入部２２を通じて供給されて重合機１０の内部に投入され得る。

モノマー２１は、投入管２６を通じてシュートディスペンサー２０の投入部２２の内部に供給できる。

このようなシュートディスペンサー２０は、モノマー２１が重合機１０方向に移動するディスペンサーボディー２３と、ディスペンサーボディー２３の側面に形成されてモノマー２１の移動をガイドするガイド部２５を含むことができる。

ディスペンサーボディー２３は重合機方向に傾斜して設置されるものであって、モノマー２１が自重によって重合機１０の内部に投入されるように設置できる。

このようなディスペンサーボディー２３には、モノマー２１が移動する傾斜移動部が形成できる。以下で、ディスペンサーボディーと傾斜移動部は同一参照番号を使用する。

傾斜移動部２３はディスペンサーボディー２３の上側に形成されるものであって、本実施形態で扇形形状の平面の長い長さを有するように形成されて、モノマー２１が重合機１０方向に自重によって移動するように形成できる。

このように、傾斜移動部２３が扇形形状の平面に形成されるので、モノマー２１が重合機方向に排出される過程でモノマーの厚さが均一に維持される状態で重合機１０に供給され得る。

このようなディスペンサーボディー２３には、モノマー２１の移動をガイドするガイド部２５が形成できる。

ガイド部２５は、傾斜移動部２３の縁で第１側面に突出する第１ガイド突部２５ａと、傾斜移動部２３の縁で第１側面に対向した第２側面に突出する第２ガイド突部２５ｂを含むことができる。

第１ガイド突部２５ａは、傾斜移動部２３の縁の第１側面に突出するものであって、傾斜移動部２３に沿って移動するモノマー２１が第１側面の外部に離脱するのを防止することができる。

第１ガイド突部２５ａは、傾斜移動部２３の第１側面で傾斜した状態で突出したものであり得る。

即ち、第１ガイド突部２５ａは、傾斜移動部２３の傾斜角によってモノマー２１が投入される部分で最大高さで突出し、モノマー２１が排出される部分で最低高さで形成されるように傾斜して突出したものであり得る。

第２ガイド突部２５ｂは、傾斜移動部２３の第２側面で傾斜した状態で突出したものであり得る。

即ち、第２ガイド突部２５ｂは、第１ガイド突部２５ａと同一の大きさと形状で形成されるものであって、傾斜移動部２３の第１側面に対向する第２側面に突出したものであり得る。

このような第２ガイド突部２５ｂは、傾斜移動部２３の第２側面で傾斜した状態で突出したものであり得る。

即ち、第２ガイド突部２５ｂは、傾斜移動部２３の傾斜角によってモノマー２１が投入される部分で最大高さで突出し、モノマー２１が排出される部分で最低高さで形成されるように傾斜して突出したものであり得る。

このように第２ガイド突部２５ｂは傾斜移動部２３の第２側面で突出するので、モノマーの投入過程で傾斜移動部２３の第２側面方向に離脱するのを防止することができる。

前述の第１ガイド突部２５ａと第２ガイド突部２５ｂは扇形形状の傾斜移動部２３の縁両側にそれぞれ突出した状態で形成されるので、傾斜移動部２３に沿って排出されるモノマー２１が均一な厚さを維持した状態で重合機１０に安定的に投入されるようにガイドすることが可能である。

図４は図３のシュートタイプモノマーディスペンサーの投入管が設置された状態を概略的に示した凹部図面であり、図５は本発明の一実施形態による投入管を概略的に示した凹部斜視図である。

図４および図５に示されているように、モノマー２１は投入管２６によってシュートディスペンサー２０の投入部２２の内部に投入できる。

このような投入管２６は、モノマー２１が投入部２２に排出される部分２６ａが扇形形状に開口されてもよい。より具体的に説明すれば、投入管２６の端部の一側は第１ガイド突部２５ａの内壁面に接触し、投入管２６の端部の他の一側は第２ガイド突部２５ｂの内壁面に接触した状態で設置できる。

したがって、モノマー２１は投入管２６を通じて投入された状態で傾斜移動部２３に沿って移動する過程で滞積するデッドゾーンが発生しない状態で安定的に移動できる。

一方、シュートディスペンサー２０には、投入器３０によって開始剤と発泡剤３１が投入され得る。

投入器３０は、シュートディスペンサー２０の外部に設置された状態でシュートディスペンサー２０の投入部２２方向に開始剤と発泡剤を投入するように設置できる。

即ち、投入器３０は、シュートディスペンサー２０の外部から投入部２２部分に開始剤と発泡剤をスプレー方式で噴射して投入することができる。

投入器３０はシュートディスペンサー２０の上側で一定の距離離隔した状態で開始剤と発泡剤をスプレー方式で噴射してシュートディスペンサー２０に供給するものであって、シュートディスペンサー２０の上側に一つで設置できる。

もちろん、投入器３０はシュートディスペンサー２０の外側に一つで設置されることを例示的に説明するが、開始剤と発泡剤の噴射量および噴射位置に対応して複数個で設置されることも可能である。

前述のように、本実施形態のシュートタイプモノマーディスペンサー１００は、垂直配管タイプの投入管２６を通じて供給されるモノマー２１をベルト型の重合機１０に均一に分布させて供給することができる。

ここで、シュートディスペンサー２０は開放型に形成され、開始剤と発泡剤は投入器３０によってスプレータイプで開放型のシュートディスペンサー２０に供給できる。

したがって、シュートディスペンサー２０に供給されるモノマーと開始剤および発泡剤は、混合のための乱流が十分に形成されながら重合機に供給され得る。

この過程でシュートディスペンサー２０は投入部２２が開口された開放型に形成されるので、モノマーと発泡剤および開始剤が供給される過程で詰まるデッドゾーン（ｄｅａｄｚｏｎｅ）が発生しない状態で効果的に供給され得る。

図６は従来技術による円筒形ディスペンサーでデッドゾーンが発生した状態を概略的に示した凹部図面であり、図７は本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーのデッドゾーン未発生状態を概略的に示した凹部図面である。

図６に示されているように、従来の円筒形ディスペンサー１は、縁と入口から一番目の出口（Ａ）と二番目の出口（Ｂ）の間で広範囲なデッドゾーンが発生するのを確認することができる。

図７に示されているように、本発明の一実施形態によるシュートタイプモノマーディスペンサーはモノマーが投入される位置から排出される位置までの所要時間と流速がさらに増加するので、異物が発生しない状態で安定的に供給されるのを確認することができる。

以上を通じて本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。

１０．．．重合機
１１．．．回転軸
１３．．．コンベヤーベルト
１５．．．重合エネルギー供給部
２０．．．シュートディスペンサー
２１．．．モノマー
２２．．．投入部
２３．．．ディスペンサーボディー
２５．．．ガイド部
２５ａ．．第１ガイド突部
２５ｂ．．第２ガイド突部
２６．．．投入管
３０．．．投入器
１００．．シュートタイプモノマーディスペンサー

Claims

モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）をシュートディスペンサーに供給する投入管、
重合機方向に傾斜して設置されて前記投入管を通じて供給されたモノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）を前記重合機に投入し、上側に開口された投入部が形成されたシュートディスペンサー；および
前記投入部に開始剤と発泡剤を投入する投入器；
を含み、
前記シュートディスペンサーは、前記モノマーが前記重合機方向に移動するディスペンサーボディー；および前記ディスペンサーボディーの側面に形成されて前記モノマーの移動をガイドするガイド部を含み、
前記ディスペンサーボディーには、前記モノマーと前記開始剤および前記発泡剤が前記重合機方向に移動する傾斜移動部が形成され、
前記ガイド部は、前記傾斜移動部の縁で第１側面に突出する第１ガイド突部；および前記傾斜移動部の縁で前記第１側面に対向した第２側面に突出する第２ガイド突部を含み、
前記傾斜移動部は、前記第１ガイド突部と前記第２ガイド突部の連結部分から扇形形状に形成される、シュートタイプモノマーディスペンサー。
前記投入管は、前記モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）が前記投入部に排出される部分が扇形形状に開口される、請求項１に記載のシュートタイプモノマーディスペンサー。
前記投入器は、前記開始剤と前記発泡剤を前記シュートディスペンサーの前記投入部の一側にスプレー（ｓｐｒａｙ）噴射する、請求項１又は２に記載のシュートタイプモノマーディスペンサー。