(57)【要約】樹脂状物質の性質が製造システムにおいてオンライン監視と制御によってコントロールされる。オンライン監視と制御は側流超音波デバイスを用いてプロセスの中の製品を監視できるｉｎ ｓｉｔｕ 測定を組み込んでいる。側流デバイスは製品の音響的性質（例えば、速度、減衰）のオンライン、リアルタイム測定値をプロセスの流れの条件と独立な条件の下で与える。側流デバイスは、製品の温度、圧力、および流量を側流内において監視し、速度と減衰がこれらの予め定められた温度、圧力、および流量条件の下で測定される。製品の音響的性質（例えば、速度、減衰）を用いて製品の性質を予測し、プロセス制御システムに製品の物理的性質と音響的性質の間で導かれる関係を用いた音響的性質の分析を提供する。予測された製品性質と望ましい製品性質の差を用いてプロセスのパラメータを制御する。この方法は種々の化学プロセス・プラントで用いることができる。
2004503371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
性質Ｐの所望の値がＤである製品を生産する複数の工程を有するプロセス・プラントのオンライン監視および制御のための方法であって：
（ａ）測定される製品の側流を設けるステップ；
（ｂ）前記側流の製品を通して超音波を伝播させることによって該製品の少なくとも１つの性質Ｐをオンライン測定するステップ；および
（ｃ）ステップ（ｂ）で行われた測定の結果を考慮していくつかのプロセス・パラメータをコントロールすることにより製品の調製を制御するステップ；
を含む方法。
【請求項２】
製品性質Ｐを予め定められた所望の性質Ｄと比較するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製品性質Ｐが（ｉ）速度、温度、圧力、および減衰などの超音波性質を測定し；（ｉｉ）これらの性質を、標準物質と超音波パラメータの相関によって導かれた数学的アルゴリズムによって製品性質に相関させることによって導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
製品性質Ｐ’が、標準物質での製品性質Ｐ’と測定された製品性質Ｐとの間の相関によって導かれた数学的アルゴリズムによって測定された製品性質Ｐと相関させることによって導かれることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
製品性質Ｐが側流の流量、圧力、又は温度をコントロールすることによって導かれることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
組成物を調製する方法であって：
（ａ）組成物の１つ以上の成分を連続反応器に送給するステップ；
（ｂ）該反応器内で該１つ以上の成分から組成物を調製するステップ；
（ｃ）測定される該組成物製品の側流を設けるステップ；
（ｄ）前記組成物の側流を通して超音波を伝播させることによって該組成物の少なくとも１つの性質を測定するステップ；および
（ｅ）ステップ（ｄ）で行われた測定の結果を考慮して該反応器内の該組成物の調製を制御するステップ；
を含む方法。
【請求項７】
ステップ（ｃ）における前記側流が、超音波測定手段に対して一定した流量、圧力および温度で、又はコントロールされた変化率の流量、圧力および温度で設けられることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
該反応器が押出機であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
該組成物が樹脂状物質であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
該樹脂状物質がポリマーであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該ポリマーがエポキシであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ポリマーを調製する方法であって：
（ａ）連続反応器へ１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを送給するステップ；
（ｂ）該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを反応器内で重合させることによってポリマーを形成するステップ；
（ｃ）該ポリマーの側流を設けるステップ；
（ｄ）前記ポリマーの側流を通して超音波を伝播させることによって該ポリマーの少なくとも１つの性質を測定するステップ；
（ｅ）ステップ（ｄ）で行われた測定の結果を考慮して、反応器内での該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合に影響する少なくとも１つの条件を調整するおよび／又は維持するステップ；および
（ｆ）ステップ（ｅ）で行われた条件の調整および／又は維持の後に調製されたポリマーを反応器から回収するステップ；
を含む方法。
【請求項１３】
該反応器が押出機であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
該測定ステップ（ｄ）が該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合の間に；および／又はポリマーが形成された後で、行われることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ｄ）で測定される性質が、粘度、メルトインデックス、メルト流量、分子量、分子量分布、等価重量、フェノールＯＨ、変換（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、配合組成、添加物組成、形態的組成、相分布、ドメイン・サイズ、粒径、粒径分布、融点、粘弾性的性質（例えば、Ｇ’、Ｇ”、Ｔａｎ Ｄｅｌｔａ）、ガラス転移温度、密度、比重、熱力学的定数、および純度、から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
調製されるおよび／又は維持される重合の条件が：モノマーおよび／又はオリゴマーの送給の流量、モノマーおよび／又はオリゴマーの送給の温度、触媒濃度、化学量論（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｙ）、反応温度、押出機の加熱速度、押出機の冷却速度、スクリューのスピード、押出機のサイズ、押出機の処理量、スクリューの設計、滞留時間分布、混合速度、混合度、反応速度、および反応時間の長さ、から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
測定される性質が粘度であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ステップ（ｂ）で調製されたポリマーにおける汚染物質の存在を超音波によって判定するステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
該ポリマーにおける汚染物質の存在の度合いが超音波によって定量化されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
更に触媒を該反応器に送給するステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
更に：
（ｇ）該反応器からミキサーへ、該反応器と該ミキサーの結合を通して、ステップ（ｅ）で行われた条件の調整および／又は維持の後のポリマーを運ぶステップ；および
（ｈ）該ミキサー内で、組成物の１つ以上の他の成分をステップ（ｂ）で調製されたポリマーと混ぜ合わせることによって該組成物を調製するステップ；
を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
該ミキサーが押出機であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
性質Ｐの所望の値がＤである製品を生産する複数の工程を有するプロセス・プラントのオンライン監視および制御のための装置であって：
（ａ）製品の側流を設ける手段；
（ｂ）前記製品の側流を通して超音波を伝播させることによって該製品の少なくとも１つの性質Ｐをオンライン測定する超音波手段；および
（ｃ）製品性質Ｐを予め定められた所望の性質Ｄと比較するための手段；および
（ｄ）（ａ）における超音波手段によって行われた測定および（ｂ）における比較手段による比較の結果に基づいてプロセスのいくつかのパラメータをコントロールすることによって該製品の調製を制御する手段；
を備える装置。
【請求項２４】
組成物を調製する装置であって：
（ａ）組成物の１つ以上の成分を連続反応器に送給する手段；
（ｂ）該反応器内で送給された該１つ以上の成分から組成物を調製する連続反応器；
（ｃ）該組成物の側流を設ける手段；
（ｄ）該組成物の側流の少なくとも１つの性質を測定する超音波測定手段；および
（ｅ）（ｄ）における測定手段によって得られた結果に基づいてて該反応器内の該組成物の調製を制御する手段；
を備える装置。
【請求項２５】
ポリマーを調製する装置であって：
（ａ）連続反応器へ１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを送給する手段；
（ｂ）該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを重合させることによってポリマーを形成する連続反応器；
（ｃ）該ポリマーの側流を設ける手段；
（ｄ）該ポリマーの側流を通して超音波を伝播させ、該側流の少なくとも１つの性質を測定するのに適合した超音波測定手段；
（ｅ）（ｄ）における測定手段によって得られた結果に基づいて反応器内での該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合に影響する少なくとも１つの条件を調整するおよび／又は維持する手段；および
（ｆ）（ｅ）の手段によって条件の調整および／又は維持が行われた後に調製されたポリマーを該反応器から回収する手段；
を備えた装置。
【請求項２６】
該反応器が押出機であることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
（ｄ）の測定手段が該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合の間に；および／又はポリマーが形成された後で、該ポリマーの少なくとも１つの性質を測定するのに適合していることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
測定される性質が、粘度、メルトインデックス、メルト流量、分子量、分子量分布、および等価重量から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
調製されるおよび／又は維持される重合の条件が：モノマーおよび／又はオリゴマーの送給の流量（ｒａｔｅ）、触媒濃度、化学量論（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｙ）、反応温度、混合速度（ｒａｔｅ）、混合度、反応速度、および反応時間の長さ、から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
該ポリマーにおける汚染物質の存在を判定する超音波測定手段を含む請求項２０に記載の装置。
【請求項３１】
該超音波測定手段が該ポリマーにおける汚染物質の存在を定量化するのに適合していることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
更に触媒を該反応器に送給する手段を含む請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
更に：
（ｇ）該反応器に結合されたミキサー；前記ミキサーは、該反応器で調製されたポリマーと該組成物の１つ以上の他の成分を混ぜ合わせることによって該組成物を調製するのに適合する；および
（ｈ）該反応器から該ミキサーへ、該反応器と該ミキサーの間の結合を通して、
（ｅ）で行われた条件の調整および／又は維持の後で調製されたポリマーを運ぶ手段；
を含む請求項２５に記載の装置。
【請求項３４】
該ミキサーが押出機であることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、化学プラントおよび科学プラントにおける化学プロセスを制御する方法および装置に関する。詳しくは、本発明は、製品の流れの側流サンプルおよび側流超音波測定デバイスを用いて、エポキシ樹脂製品などの組成物の反応プロセスを制御する方法および装置に関する。反応プロセスは、例えば、エポキシ当量、分子量、分子量分布、又は粘度、など、いくつかのパラメータをコントロールすることによって制御される。
【０００２】
モノマーやオリゴマーを重合してオリゴマーやポリマーにするプロセスを制御するための卓越した方法は、サンプリングしてポリマーの性質、例えばエポキシ当量、フェノールＯＨ、又は粘度、など、をオフラインで測定するやり方を用いる。これらのオフライン測定の結果は、組み合わせて又は別々に、プロセス全体を制御する変数として用いられる。
【０００３】
このようなオンライン測定は、時間と費用がかかり、プロセスから物質を取り出すことが必要になる。プロセスの制約条件によっては物質をサンプリングすることができないこともあり、測定を行うのに必要な時間が長く、このようなオフライン測定による方法にとって問題があり、費用がかかり、プロセスの自動化を妨げたりする。
【０００４】
更に、望ましい製品の性質の測定の中には、粘弾性測定や熱力学測定など、製品の流れの中のプロセス条件の下では行うことができないものもいくつかある。現在、このような測定は、オフラインで製品が冷却した後で特定のサンプル温度条件の下で行われ、サンプルは特定の恒温温度まで熱せられるか、ある温度から別の温度まで特定の速さで昇温される。多くの場合、測定を行う前に製品は特定の測定デバイスに受容される形に、例えば、圧縮成型機によってリフォームされる。このようなテストは、時間と金がかかり、多くの場合にテスト結果が得られるまで製品を隔離する必要がある。テストの結果によってその物質が合格又は不良となる。しかし、製品の性質についてのデータを生成するのに要する時間がプロセス制御ループへのアクティブ・フィードバックを不可能にするので、普通、不良品の生産を変更することはできない。
【０００５】
プロセス制御パラメータとして用いられる、温度などのプロセス条件とは無関係に、製品のポリマー性質についてのリアルタイムの、効率的かつ精密な測定値を提供してプロセス自動化を可能にするオンライン・テクノロジーが必要とされている。
【０００６】
化学製品生産プロセスに適用される反復サンプリングおよび分析測定は、いくつか潜在的に重要な問題がある。
【０００７】
第１に、高温のプロセスの流れからサンプルを取り出すことには、特にポリマー生成プロセスのように流れが粘性のものである場合、内在的な危険がつきまとう。大きな断熱された弁を開いて、小さなサンプル容器に物質を流れ込ませなければならない。ポリマー製造ラインのサンプリング・ポートが部分的につまってしまうことは珍しくなく、高温の物質が開口から予測できない仕方で飛び出してくることがある。
【０００８】
第２に、サンプルを取り出す手順がサンプルの構成を変えてしまう可能性がある。例えば、ラインから取り出されたサンプルは部分的にしか変換されておらず、ラインから取り出された後で、サンプル容器の中で反応が続くことがある。更に、サンプリングされた物質に粘性があるので、それがサンプリング・ポートの弁にこびりついて、現在のサンプルが前に取り出したサンプルの残りかすと混じり合ったりする可能性がある。
【０００９】
第３に、サンプリングおよび分析の手順には時間がかかる。サンプルを取り出し、準備し、分析するのに必要な時間の間に、何百又は何千ポンドもの物質が生産されることもある。したがって、サンプルから得られる分析データは、前向きのプロセス制御のために限られた価値しかない。
【００１０】
最後に、サンプル取り出しに関わる困難、コスト、および危険のために分析サンプリングは頻繁に行われない。分析データ点が少ないと、プロセスの変動について統計的に正しい理解を得ることも、プロセスに適切な制御調整を行うことも困難になる。
【００１１】
好ましい分析方法は、生産が行われている時に物質をモニターすることである。このような方法は、生産環境からサンプルを取り出す必要を減じ、安全に関する不安を減らし、より頻繁かつ迅速な測定を容易にするものである。
【００１２】
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、たいていの分析方法がプロセス環境においてオンラインの化学的な成分情報を現場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）提供することを妨げている厄介な障害がある。第１に、分析方法は、所望の性質を十分な精度で正確に決定できなければならない。第２に、分析計器は、プロセス区域の物理的環境に耐えることができるか、遠隔の場所から所望の組成物の性質を検知できなければならない。第３に、計器類とプロセスとのインターフェースが、化学プロセス・ラインの内部に見られる苛烈な圧力および温度環境を生き延びることができなければならない。第４に、濁度、発泡、その他プロセスで普通に見られる現象が分析測定を乱してはならない。
【００１３】
したがって、従来の方法および装置に対する上記の全ての障害を克服する方法および装置を提供することが望まれる。
【００１４】
本発明の１つの面（ａｓｐｅｃｔ）は、性質Ｐが所望の値Ｄを有する製品を生産する複数の工程を有するプロセス・プラントをオンラインで監視し制御する方法であって、（ａ）測定される製品の側流の流れを用意する工程、（ｂ）前記側流の製品を通して超音波を伝播させることによって製品の少なくとも１つの性質Ｐをオンラインで測定する工程、（ｃ）製品の性質Ｐを予め定められた所望の性質Ｄと比較する工程、および（ｄ）工程（ｂ）で行われた測定、および工程（ｃ）で行われた比較の結果を考慮して、いくつかのプロセス・パラメータをコントロールすることによって製品の調製を制御する工程、を含む方法に向けられる。
【００１５】
本発明の別の面は、性質Ｐが所望の値Ｄを有する製品を生産する複数の工程を有するプロセス・プラントをオンラインで監視し制御する装置であって、（ａ）測定される製品の側流の流れを用意する手段、（ｂ）前記側流の製品を通して超音波を伝播させ、側流の製品の少なくとも１つの性質Ｐをオンラインで測定する超音波手段、（ｃ）製品の性質Ｐを予め定められた所望の性質Ｄと比較する手段、および（ｄ）（ｂ）の超音波手段で行われた測定のデータ、および（ｃ）の比較手段で行われた比較のデータに基づいて、いくつかのプロセス・パラメータをコントロールすることによって製品の調製を制御する手段、を含む装置に向けられる。
【００１６】
本発明の更に別の面は、ある組成物を調製する方法であって：
（ａ）ある組成物の１つ以上の成分を連続反応器へ送給する工程；
（ｂ）該１つ以上の成分からある組成物を該反応器において調製する工程；
（ｃ）測定しようとする該組成物製品の側流の流れを用意する工程；
（ｄ）前記組成物の側流を通して超音波を伝播させることによって該組成物の１つ以上の性質を測定する工程；および
（ｅ）工程（ｄ）で行われた測定の結果を考慮して、該反応器内の該組成物の調製を制御する工程；
を含む方法に向けられる。
【００１７】
本発明の更に別の面は、ある組成物を調製する装置であって：
（ａ）ある組成物の１つ以上の成分を連続反応器へ送給する手段；
（ｂ）該１つ以上の成分からある組成物を該反応器において調製する連続反応器；
（ｃ）該組成物の側流の流れを用意する手段；
（ｄ）前記組成物の側流を通して超音波を伝播させることによって該組成物の側流の１つ以上の性質を測定する超音波手段；および
（ｅ）（ｄ）の超音波手段によって行われた測定の結果に基づいて、該反応器内の該組成物の調製を制御する手段；
を含む装置に向けられる。
【００１８】
一般に、本発明の方法は、性質Ｐが所望の値Ｄを有する製品を生産する複数の工程を有する化学プラントのためのオンライン監視および制御プロセスであって、側流超音波手段を用いて側流製品の性質Ｐを測定する工程と、その測定に基づいて製品の所望の値Ｄを得るようにプロセスのいくつかのパラメータを制御する工程を含む。
【００１９】
一般に、本発明の方法は、ある製品を生産する反応プロセスを制御することに向けられる。製品は、どんな化学製品であっても良く、好ましくは樹脂状の物質であり；更に好ましくは樹枝状物質はポリマー樹脂である。
【００２０】
本発明において用いられるポリマー樹脂は、好ましくは、１つ以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを重合してポリマーを形成することによって調製される。以下で図面を参照して説明するように、ポリマー樹脂は、好ましくは連続反応器押出装置で調製される。
【００２１】
本発明は、本発明の好ましい実施の形態を図示した添付の図１および２を参照して最もよく理解される。
【００２２】
図１は本発明の１つの実施の形態を図示し、エポキシ樹脂状製品などの樹脂状製品の生産のための単純化された流れ図を示す。図１を参照して説明すると、エポキシ樹脂などの樹脂状製品は普通、求核試薬の作用によってエポキシ・モノマー又はオリゴマーを反応させてもっと大きなオリゴマー又はポリマーにすることによって製造される。
【００２３】
図１に示されているプロセスは、普通、エポキシ・モノマー又はオリゴマーなどの１つ以上の成分を、求核試薬、触媒、およびオプションで他の添加剤や連鎖停止剤と共に、混合容器又は反応器１１の中で配合又は混合して行われる。普通、混合物は反応器１１の中で熱せられ、製品の所望の性質が得られるまである期間反応させられる。製品の最終的な性質は、製品の流れから側流を取って、側流超音波分析システム１２とプログラマブル論理回路コントローラ１３を用いて測定される。好ましくは、測定の前に製品を精製する、および／又は、コンディショニングする。その後、製品は、更に改変するために別のプロセスへ送られることも、最終の配給と販売に適した形に製品配給手段１４に示され手いるように変形されることもある。
【００２４】
最終製品の性質は所望の製品性質と比較されて、図１に示されているように、所望の製品性質を維持するために制御ループによって１３におけるパラメータが調整される。又、最終製品性質は統計的な品質管理記録のために記憶される。
【００２５】
動作としては、図１で数字１２で示されている（図２では一般的に数字２０で示されている）超音波制御手段装置が２つの面の間にある製品を通して流れと直角の方向に超音波パルスを伝播させる。超音波パルスは、２つの面の間で反響するときに引き続くエコーが互いに重なることがないような持続時間を有する。音が最初に出て行く面が送信面であり、他方の面が受信面である。超音波は、送信面から製品を通って伝播して受信面に入り、貫通（ｔｒｏｕｇｈ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）信号（Ａ０）を発生する。音が受信面から反射されて製品に入り、送信面で反射されて製品に入り、受信面に入るときに第１のエコー信号（Ａ１）が発生する。
【００２６】
製品によるが、このエコー又は反響プロセスは続いて、引き続くエコー信号（Ａ２，Ａ３，．．．）を発生する。２つの引き続く信号の間の遅延時間は連続的に監視されて製品の超音波速度を表す出力信号が得られる。２つの引き続く信号の間の振幅の差も連続的に監視されて製品の超音波減衰を表す出力信号が得られる。同時に製品の温度と圧力が連続的に監視されて製品の温度と圧力を表す出力信号が得られる。これらの出力信号が時間の関数として処理されて製品の性質、Ｐ、に関する定量的な情報が生成される。この製品性質が、プロセス・パラメータを制御するために所望の性質、Ｄ、と比較される。
【００２７】
図２は、本発明で用いられる、処理条件に関わりなく仕上がりの製品の性質を予測することを可能にするような仕方で流れをオンライン監視するための超音波側流装置２０を示す。本発明の超音波側流装置２０は、製品をプロセスのメインの流れからそらして、製品の粘弾性的性質、熱力学的性質、エポキシ当量、分子量、分子量分布、粘性、又はメルトインデックス、の予測を可能にするような仕方でオンライン監視できるようにする。この予測が、今度は、所望の仕上がり性質を有する製品を得るようにプロセス設備への入力および動作条件を操作するために用いられる。
【００２８】
図２を参照して説明すると、同図には全体が参照数字２０によって示される超音波側流デバイスが、コンジット３２内を矢印３１で示される方向に流れるプロセスの流れ３０と結合した形で示されている。デバイス２０は、サンプリング・ポート３３，ギア・ポンプ３４，全体が参照数字４０で示される製品コンディショニング・ゾーン、および全体が参照数字５０で示される超音波測定セルを含む。ギア・ポンプ３４は一貫した精密な流量と圧力を与える；製品コンディショニング・ゾーン４０は、製品を超音波測定セル５０へ一貫した温度で送給する。製品温度は、一定であることも、温度傾斜があって初期温度、最終温度および温度上昇又は下降の速度が必要な測定のタイプに対して予め定められていることもある。製品圧力は、一定であることも、圧力傾斜があって初期圧力、最終圧力および圧力上昇又は下降の速度が必要な測定のタイプに対して予め定められていることもある。製品の流量は、一定であることも、流量傾斜があって初期流量、最終流量および流量上昇又は下降の速度が必要な測定のタイプに対して予め定められていることもある。
【００２９】
再び図２を参照して、本発明の超音波測定セル５０の１つの好ましい実施の形態を、温度測定デバイス５１，圧力測定デバイス５２，送信緩衝ロッド５３，送信超音波トランスデューサ５５，受信緩衝ロッド５４，受信超音波トランスデューサ５６，および電気リード線５８と５９を有する超音波分析アセンブリ５７、を含めて説明する。
【００３０】
この好ましい実施の形態では、超音波分析アセンブリ５７は、ケーブル、パルサー、受信機、波形ディジタイザー、信号プロセッサ、データ・プロセッサ、およびプロセス・コンピュータ、不図示、を含む。
【００３１】
典型的な適用では、アセンブリ５７のパルサーが超音波パルスをトランスデューサ５５へ送り出し、そこで電子信号が機械的な超音波に変換されてトランスデューサ５５から出て送信緩衝ロッド５３へ入り、緩衝ロッド５３を伝播して流体通路４１の製品の流れ３５に入り、そこで音波が受信緩衝ロッド５４に送り込まれ、受信超音波トランスデューサ５６で再び電子信号に変換されて、電子信号は受信チャンネルでポリマー分析システム５７に戻って来る。このアナログ信号が受信され、ディジタル化され、処理され、速度および減衰の測定値Ｃを与える。
【００３２】
コンジット３２では、製品３０が矢印３１で示される方向に流れることが示されている。矢印３５で示される製品の一部は、プロセスの流れ３０を通って流れているが、サンプリング・ポート３３を通って超音波側流デバイス２０へそらされ、そこでギア・ポンプ３４が製品の一部３５を製品コンディショニング・ゾーン４０の方へ押しやる。セクション４０は、好ましくは入口４２と出口４３を有する流体通路４１である。セクション４０はまた、温度調節されたハウジング４４の内側にある通路４１に挿入された一連の定置ミキサー（不図示）を含むことがある。側流の製品部分３５は次に出口４３を通って超音波測定セル５０へ進む。セル５０では、側流３５は２つの緩衝ロッド５３と５４の間を通り、その後側流製品は別のサンプリング・ポート３６を通ってプロセスの流れ３０へ戻される。
【００３３】
超音波側流デバイス２０はまた、側流製品の温度を監視するプローブを備える温度測定デバイス５１を含む。この温度測定デバイスの出力は、側流製品温度の温度測定値Ｔである。この温度測定値は、以下で述べるようにプロセス・コンピュータ（不図示）によって用いられる。
【００３４】
超音波側流デバイス２０は、また、側流製品の圧力を監視するプローブを備える圧力測定デバイス５２を含む。この圧力測定デバイスの出力は、側流製品圧力の圧力測定値Ｐ１である。この圧力測定値は、以下で述べるようにプロセス・コンピュータ（不図示）によって用いられる。
【００３５】
超音波計器アセンブリ２０の出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１はコンピュータに伝送され、コンピュータは以下で説明するように測定値を分析し、プロセスから予期される製品３０の性質を予測する。予測された製品性質、Ｐ、と製品３０の所望の性質、Ｄ、との差を用いて、やはり以下で述べるようにプロセスのパラメータを制御する。
【００３６】
図２に示された側流デバイスは、単に説明を目的としたものである。当業者であれば、上述のデバイスに、他の測定又は設計を取り込むことができるということを認識できるであろう。それらの追加の測定や設計も本発明の範囲内にある。
【００３７】
超音波側流デバイス０は、一般に、製品の流れ、例えばエポキシ樹脂、の側流を監視するように設置される。デバイス２０は、サンプルを反応器自身から又は反応器１１の下流の点から取り出すように配置される。例えば、デバイス２０は、製品が反応器を出た直後に流れの一部を取り出すように配置してもよい。本発明の別の実施の形態では、デバイスはプロセスの別の工程の出力に、例えばプロセスの精製工程の後に、設置されることもある。側流デバイス２０による測定は、例えば、エポキシ当量、分子量、分子量分布、粘度、又はエポキシ製品のメルトインデックス、を決定するのに用いられる。
【００３８】
超音波計測アセンブリ５０の成分、例えば、温度測定デバイス５１，圧力測定デバイス５２，緩衝ロッド５３と５４，超音波トランスデューサ５５と５６，および分析アセンブリ５７，などの成分は当業者には周知であるから詳しく述べない。
【００３９】
上述のように、伝播する音波は伝送又は反射されて問題とする信号（Ａ１，Ａ２，Ａ３，．．．）を発生する。これらの信号は増幅され、ディジタル化され、Ｗｉｌｌｉａｍ Ｈ． ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｒｅｃｉｐｅｓ，ｐｐ　３８１−４１６　に記載されているような相関手法によって処理されて、時間の関数として同時に測定された超音波の速度と減衰の値を含むデータが得られる。
【００４０】
伝播する音波は伝送又は反射されて問題とする信号（Ａ１，Ａ２，Ａ３，．．．）を発生し、それから参照によって取り込まれる米国特許第５，４３３，１１２号に記載されているように、特に図２を参照して、速度と減衰の測定値が作成される（Ａ２−Ａ１、Ａ３−Ａ２、等）。
【００４１】
引き続く２つの信号の間の遅延時間（Ａ２−Ａ１、Ａ３−Ａ２、等）は連続的に監視され、製品の超音波速度を表す出力信号が得られる。引き続く２つの信号の間の振幅の差は連続的に監視され、製品の超音波減衰を表す出力信号が得られる。これら２つの音響的測定値は説明のために取り上げただけである。当業者であれば、上述の信号を用いて他の測定もできるということを認識できるであろう。それらの追加の測定も本発明の範囲内にある。
【００４２】
本発明のポリマーを生産するのには、好ましくは、入口と出口を有する反応器が用いられる。少なくとも１つの反応成分が送給手段から反応器へ送給される。反応は反応器の内部で起こり、反応器内の反応は超音波側流制御手段２０によって制御される。製品の流れは反応器の出口から反応器を出て行く。反応器で調製される組成物は一般に樹脂状物質であり；更に具体的には、樹脂状物質はポリマー樹脂である。本発明で用いられる樹脂状物質は連続反応器３０を用いて調製される。このために用いられる連続反応器３０は、パイプ又は管状の反応器又は押出装置である。押出装置を用いることが好ましい。異なる樹脂状物質を調製するために、このような反応器を１つより多く用いてもよい。本発明では、反応器をいくつ用いてもよい。
【００４３】
本発明で用いられるポリマー樹脂は、好ましくは、１つ以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを連続重合反応器で重合させてポリマーを形成することによって調製される。普通、特定タイプの樹脂状物質を得るために又は所望の変換速度を得るために、重合反応混合物に触媒が加えられる。モノマー、オリゴマー、および触媒は、望む場合には以下の形態：すなわち、溶液、スラリー、又は乾燥した物理的混合物、の１つ以上で、別々に又は２つ以上のグループで重合反応器に送給される。
【００４４】
ある組成物を調製する樹脂状物質は、ほとんどどんなポリマー又はコポリマーであってもよい。樹脂状物質はこの組成物の成分として用いるために何も特別な分子量を有する必要はない。樹脂状物質は、少なくとも２つの繰り返し単位から何百又は何千という繰り返し単位で測られるサイズの樹脂状物質までにわたる繰り返し単位を有してよい。本発明の方法で用いることができる具体的な樹脂状物質としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル、ウレタン、アクリル、その他米国特許第５，０９４，８０６号に記載されているようなもの、があげられる。
【００４５】
上で列挙したもののうちで本発明に用いられる樹脂状物質として最も好ましいものはエポキシ樹脂およびポリエステルである。本発明に用いられるエポキシ樹脂、およびエポキシ樹脂を調製する材料は、米国特許第４，６１２，１５６号に記載されている。本発明に用いられるポリエステル、およびポリエステルを調製する材料は、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．１２，の１−３１３　ページに記載されている。本発明に従って調製される最も好ましい樹脂状物質は、エポキシ樹脂とビスフェノールＡとの反応生成物として形成されるもっと高分子のオリゴマー又はポリマーである。
【００４６】
本発明に用いられる樹脂状物質の生産では、種々の条件やパラメータが重合反応の過程に影響を及ぼす。これらの条件やパラメータの典型的な例は次のようなものである：モノマーおよび／又はオリゴマーの反応器への送給量；反応が起こる温度；反応が起こっている時間の長さ；反応の前に又は反応の間に反応物質を混合又は攪拌する度合い。モノマーおよび／又はオリゴマーの送給量は、例えば、加圧管における弁の調整によって影響される。反応が起こる温度は、例えば、モノマーおよび／又はオリゴマーの、又は反応器自体の、直接加熱又は冷却によって影響される。反応が起こっている時間の長さは、例えば、反応器のサイズ、例えば、パイプ、管、又は押出装置、の長さ、又は反応物質が反応器に入り込み出て行くスピード、例えば押出装置のスクリューの特定のスピード又は設計によって決まるスピード、又はパイプ又は管への加圧された不活性気体の導入、によって影響される。反応の間、反応物質が混合又は攪拌される度合いは、例えば、羽根又は他の混合要素のサイズ、形およびスピード、パイプ又は管に定置された混合要素の存在、又は押出装置のスクリューのスピード、によって影響される。
【００４７】
本発明のプロセスで調製される組成物の品質は、樹脂状物質の性質が知られており所望のレベルに維持されている場合に改善される。この目的で分析される樹脂状物質の性質の典型的な例は、粘度、メルトインデックス、メルト流量、分子量、分子量分布、等価重量、フェノールＯＨ、変換、配合組成、相分布、ドメイン・サイズ、粒径、粒径分布、融点、粘弾性的性質（例えば、Ｇ’、Ｇ”、Ｔａｎ Ｄｅｌｔａ）、ガラス転移温度、密度、比重、および純度、などである。例えば、樹脂状物質としてエポキシ樹脂を用いる場合、その粘度は約１乃至約１００，０００　ｃｅｎｔｉｐｏｉｓｅ　の範囲にあることが望ましい。
【００４８】
前記のような樹脂状物質の性質を決定するために用いられる分析方法は、図１および２に示される本発明の超音波側流制御手段２０を用いる超音波エネルギーを含む。
【００４９】
上記のようなポリマー性質Ｐは、重合反応の過程に影響を及ぼす１つ以上の条件又はパラメータを調整することによって所望のレベルに維持することができる。
【００５０】
このような条件又はパラメータの典型的な例は上で述べた。しかし、重合条件を調整する仕方および程度を決定するために、分析方法をまず実行して、ポリマーの性質がどの程度所望のレベルと差があるかを決定しなければならない。
【００５１】
重合条件の調整と関連してポリマー性質データを利用する特に有利な方法は、重合反応が進行している間に問題のポリマー性質を決定するために必要な分析を行うことである。この方法は、実際に反応器の内部にあるポリマー又はコポリマーについての性質分析を行う必要がある。
【００５２】
ある実施の形態では、必要な分析の計器はサンプルを内部から取り出して、ポリマー又はコポリマーの側流サンプルが、反応が反応器のその付近で進行している間に分析のための側流計器を通過するようにする。また、ポリマーについての性質分析を反応器からの出口の前で又はポリマーが反応器から出るところで行うことも好ましい。
【００５３】
側流を分析することによって反応器の内部にあるポリマー又はコポリマーに関するポリマー性質データが得られた後、必要ならば反応の１つ以上の条件について調整が行われる。ポリマーが調製される条件を、その条件から得られるポリマーの性質の分析（ポリマーが調製されつつあるときの分析）に応答して調整することで、ポリマー成分又は配合された組成が調製される反応のリアルタイムでの制御が可能になる。
【００５４】
ポリマー物質は、組成物の中の成分として有用であるためには特定の物理的および熱力学的性質を持たなければならない。ポリマー物質の物理的および熱力学的性質を達成し維持するためには、反応するモノマー混合物およびポリマー物質を測定しなければならない。物質をサンプリングすることは重要な問題である。この測定は、反応するモノマー混合物又はポリマー物質をサンプリングすることによってオフラインで行うことができる；しかし、このやり方は、反応するモノマー混合物およびポリマー物質をリアルタイムでオンライン分析することに比べてあまり望ましくない。例えば、ミキサーから物質を取り出した後も物質は反応し続けるので、オフライン分析は正確さに劣る。更に、オフライン分析を行うのに要する時間は、プロセスがその「正常」範囲を超えて動作する可能性がある時間である。物理的および熱力学的性質のオンライン測定はこのような問題に悩まされることがなく、リアルタイム分析では、測定による観測とプロセスの応答との間の時間遅れはなくなる。
【００５５】
本発明のオンライン測定は、好ましくは超音波を用いてモノマー混合物又はポリマー物質の側流を通って伝播した後で行われる。例えば、音波は、モノマー、モノマー混合物、又はポリマー物質を通って伝播し、そこではこれらの物質との相互作用によって音響特性（速度、減衰、振幅、周波数、又は位相のずれ）が変化する。この音響特性の変化が、モノマー、反応するモノマー混合物、もっと大きなオリゴマー、又はポリマー物質の物理的および熱力学的性質と関連づけられ、それらの性質の測定値が得られる。標準物質を用いることによって音響パラメータと製品性質Ｐの相互作用を記述する数学的アルゴリズムが導かれる。更に、別のアルゴリズムを用いて、製品性質Ｐから他の製品性質Ｐ’を導出することができる。
【００５６】
これらの物理的および熱力学的性質Ｐ又はＰ’が超音波デバイスのプロセス出力を構成する。これらの性質は、超音波デバイスからのプロセス出力を用いて重要なプロセス変数を制御することにより達成され維持される。超音波デバイスの出力はプロセス制御コードによって用いられ、プロセス制御コードが、反応するモノマー混合物およびポリマー物質の物理的および熱力学的性質を維持するためにどのプロセス変数をどの程度変更するかを決定する。例えば、混合速度、反応器圧力、反応器温度、モノマーおよび／又は触媒送給温度、モノマーおよび／又は触媒送給比、ミキサー設計、又は反応器設計、に適当な調整を加えることができる。
【００５７】
例えば、エポキシ樹脂を反応器で作っている場合、粘度、分子量、又はエポキシ当量など、１つ以上の性質を測定することが役に立つ。測定された性質が所望の範囲内の値を持たない場合、反応物質の送給量、反応が起こる温度、又は反応の持続時間の長さ、など１つ以上の重合条件に調整が加えられる。反応がパイプ又は管状の反応器又は押出装置で行われている場合、反応の持続時間の長さは、反応物質を反応器を通して移動させる力、例えば最初に反応器に送り込まれる力、又は押出装置のスクリューのスピード、を調節することによってコントロールできる。
【００５８】
エポキシ樹脂の１つ以上の性質、例えば粘度、分子量、エポキシ当量、又は汚染物質の量、などを測定している場合、この測定を超音波パルスをエポキシ樹脂を通して伝播させることによって行うことが特に有益である。ポリマーの性質を測定するために超音波パルスを使用する方法は、米国特許第４，７５４，６４５号および第５，４３３，１１２号に記載されており；それぞれ、参照によって全体が本明細書に取り込まれる。
【００５９】
本発明の別の実施の形態では、２つ以上の成分の混合物又は配合物を含む組成物が調製される。例えば、１つの反応器では樹脂状物質が最終組成物の一成分として調製され、次にその樹脂状物質が１つ以上の他の樹脂状物質と又は１つ以上の他の成分又は添加剤と合体される。反応器で調製される樹脂状物質は反応器からミキサーへ、反応器とミキサーの間の結合を通して連続的に運ばれる。
【００６０】
２つ以上の反応器が用いられる場合、各反応器とミキサーの間に結合が設けられる。オプションとして、ミキサーに直接結合されたいくつかの反応器から出て行く生成物の流れを送り込んで、ミキサーの中で配合又は化合した組成物を調製することによって配合又は化合した組成物を調製することもできる。反応器とミキサーの間を結合する手段としてはパイプ又は管状ジョイントを用いることが適当である。
【００６１】
本発明出用いるのに好ましいタイプのミキサーは押出装置、特に、ツインスクリュー・ミキサーであるが、他のタイプのミキサー、例えばコニーダー（ｃｏ−ｋｎｅａｄｅｒ）も使用できる。
【００６２】
前述のように、組成物は樹脂状物質を組成物の他の成分と化合させて調製することもできる。組成物の他の成分としては、いくつかの他の構成要素が含まれ、それには別の樹脂状物質、例えばエポキシ又はポリエステル、又は上で列挙した他の樹脂状物質も含まれる。組成物の残りの成分としては、また、従来の添加剤などの構成要素、例えば、エポキシ樹脂の硬化剤（例えば、ジシアンジアミド）、充填剤、顔料、安定剤、その他当業者には周知の添加剤、が含まれる。本発明の組成物の構成要素としての他の添加剤は米国特許第５，４１６，１４８号に開示されている。このような添加剤は組成物に液体として取り込まれる。ミキサーで組成物を混合した後、組成物は取り扱うのに適した形、例えば、フレークやペレットの形で回収される。
【００６３】
本発明に従って測定できる他の物質としては、例えば、ポリウレタン、エポキシ系熱可塑プラスチック、例えばＰＨＡＥやＰＨＥＥ、液体エポキシ樹脂、例えばＤＥＲ＊３３１　やＤＥＲ３８３、ならびにダウケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている他のエポキシ樹脂、流れ調節剤（ｆｌｏｗ ｍｏｄｉｆｉｅｒ）などの添加剤、未反応のおよび反応しない配合物、も含まれる。
例１
Ａ．装置
本例１で用いる装置は連続反応器を含むものであった。連続反応器はＫｒｕｐｐ Ｗｅｒｎｅｒ−Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ−３０　のインターメッシュ回転ツイン・スクリュー押出機であった。反応器である押出機の胴部は内径が３０　ｍｍ　で長さ対直径比は４６．７　であった。胴部は、９−バレル（胴）・セクションから成っていた。温度コントローラを用いて、各セクションのバレル温度をコントロールした。反応押出機の胴９には、ギア・ポンプと切換弁が取り付けられていた。上述の超音波分析システム、図１の１２および図２の２０，が切換弁に取り付けられていた。
Ｂ．プロセス
ビスフェノールＡのジグリシジル・エーテルとｐ，ｐ’−ビスフェノールＡをベースとする液体エポキシ樹脂が反応用押出機のゾーン１に一定割合で加えられた（ｒａｔｅ ａｄｄｅｄ）。ホスホニウム触媒が送給される液体エポキシ樹脂に溶解された。混合物は次の比を有していた、エポキシ樹脂：７６．０重量パーセント、ビスフェノールＡ：２４．０重量パーセント、触媒：５５０　ｐｐｍ（パーツ・パー・ミリオン）。
【００６４】
次に混合物は、上述の３０−ｍｍ　Ｋｒｕｐｐ，Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ 反応用押出機に送り込まれた。Ｋｒｕｐｐ， Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ 押出機の条件は次の通りであった：バレル１で３４７°Ｆ（１７５℃）、バレル２から３まで３７４°Ｆ（１９０℃）、バレル４から６まで３４７°Ｆ（１７５℃）、そしてバレル７から９まで４６４°Ｆ（２４０℃）。処理条件（液体エポキシ樹脂、ｐ，ｐ’−ビスフェノールＡ、および触媒の送給比）を変えて一連の樹脂状物質を生成すると共に、上述の超音波分析システムによって被押出物の特性を測定した。
【００６５】
各処理条件で、被押出物がサンプリングされ、標準滴定法（ＡＳＴＭ　Ｄ　１６５２）によってエポキシ当量が決定された。用いられた実験的な比はエポキシ当量を４９５　から２，２７５　まで変化させた。図１および２に示された超音波分析システムは予め定められたデータ取得速度で得られる結果Ｃ（速度、減衰、温度、および圧力測定値）のデータ・セットを生成した。これらのデータを用いて、被押出物のエポキシ当量が計算された。表１で、滴定で決定された既知のエポキシ当量の値が超音波分析システムを用いて予測されたエポキシ当量の値と比較されている。超音波分析システムからの予測された値は滴定によって得られた既知の値とほぼ同一に対応している。（傾斜＝０．９９５５　であり、相関係数は０．９９７６　である）。超音波予測値と滴定による値との平均の絶対差は２１．６　ＥＥＷ　であり、標準偏差は　１２．１　ＥＥＷ　であった。超音波予測値と滴定による値との平均の相対差は　１．８０％で、これは以下のように計算された；
平均の相対差＝１．８０％＝｛（超音波−滴定）＊１００／滴定｝
そして標準偏差は１．３８％であった。
【００６６】
表１
いくつかのエポキシ樹脂について測定されたエポキシ当量（ＥＥＷ）
予測されたエポキシ当量（ＥＥＷ）の比較
【００６７】
【表１】
2004503371.tif 000003
【００６８】
表１（つづき）
いくつかのエポキシ樹脂について測定されたエポキシ当量（ＥＥＷ）と
予測されたエポキシ当量（ＥＥＷ）の比較
【００６９】
【表２】
2004503371.tif 000004
【００７０】
表１（つづき）
いくつかのエポキシ樹脂について測定されたエポキシ当量（ＥＥＷ）と
予測されたエポキシ当量（ＥＥＷ）の比較
【００７１】
【表３】
2004503371.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【図１】
樹脂状の物質を製造するプラントの単純化された流れ図である。
【図２】
本発明の方法および装置のある実施の形態を示す部分的に断面で示された概略図であり、特に、本発明の方法で用いられる側流超音波分析システムを示している。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004503371.tif 000046
【手続補正書】
【提出日】平成14年12月9日(2002.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
性質Ｐが所望の値Ｄを有する製品を生産する複数の工程を有するプロセス・プラントをオンライン監視し制御する方法であって：
（ａ）少なくとも１つの測定される性質Ｐを有する製品を調製するステップ；
（ｂ）測定される製品の側流を設けるステップ；
（ｃ）性質Ｐを予測するための出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１が得られ分析されるように前記製品の側流を通して超音波を伝播させることによって製品の少なくとも１つの性質Ｐをオンライン測定するステップ；
（ｄ）製品性質Ｐを予め定められた所望の性質Ｄと比較するステップ；および
（ｅ）ステップ（ｃ）で行われた測定およびステップ（ｄ）で行われた比較の結果を考慮してプロセスのいくつかのパラメータをコントロールすることにより製品の調製を制御するステップ；
を含む方法。
【請求項２】
製品性質Ｐが（ｉ）速度、温度、圧力、および減衰などの超音波性質を測定し；（ｉｉ）これらの性質を、標準物質と超音波パラメータの相関によって導かれた数学的アルゴリズムによって製品性質に相関させることによって導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製品性質Ｐ’が、標準物質での製品性質Ｐ’と測定された製品性質Ｐとの間の相関によって導かれた数学的アルゴリズムによって測定された製品性質Ｐと相関させることによって導かれることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項４】
製品性質Ｐが側流の流量、圧力、又は温度をコントロールすることによって導かれることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
組成物を調製する方法であって：
（ａ）組成物の１つ以上の成分を連続反応器に送給するステップ；
（ｂ）該反応器内で該１つ以上の成分から組成物を調製するステップ；
（ｃ）測定される該組成物製品の側流を設けるステップ；
（ｄ）性質Ｐを予測するための出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１が得られ分析されるように前記組成物の側流を通して超音波を伝播させることによって該組成物の少なくとも１つの性質を測定するステップ；および
（ｅ）ステップ（ｄ）で行われた測定の結果を考慮して該反応器内の該組成物の調製を制御するステップ；
を含む方法。
【請求項６】
ステップ（ｃ）における前記側流が、超音波測定手段に対して一定した流量、圧力および温度で、又はコントロールされた変化率の流量、圧力および温度で設けられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
該反応器が押出機であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
該組成物が樹脂状物質であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
該樹脂状物質がポリマーであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
該ポリマーがエポキシであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ポリマーを調製する方法であって：
（ａ）連続反応器へ１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを送給するステップ；
（ｂ）該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを反応器内で重合させることによってポリマーを形成するステップ；
（ｃ）該ポリマーの側流を設けるステップ；
（ｄ）性質Ｐを予測するための出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１が得られ分析されるように前記ポリマーの側流を通して超音波を伝播させることによって該組成物の少なくとも１つの性質を測定するステップ；
（ｅ）ステップ（ｄ）で行われた測定の結果を考慮して、反応器内での該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合に影響する少なくとも１つの条件を調整するおよび／又は維持するステップ；および
（ｆ）ステップ（ｅ）で行われた条件の調整および／又は維持の後に調製されたポリマーを反応器から回収するステップ；
を含む方法。
【請求項１２】
該反応器が押出機であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
該測定ステップ（ｄ）が該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合の間に；および／又はポリマーが形成された後で、行われることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ステップ（ｄ）で測定される性質が、粘度、メルトインデックス、メルト流量、分子量、分子量分布、等価重量、フェノールＯＨ、変換（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、配合組成、添加物組成、形態的組成、相分布、ドメイン・サイズ、粒径、粒径分布、融点、粘弾性的性質（例えば、Ｇ’、Ｇ”、Ｔａｎ Ｄｅｌｔａ）、ガラス転移温度、密度、比重、熱力学的定数、および純度、から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
調製されるおよび／又は維持される重合の条件が：モノマーおよび／又はオリゴマーの送給の流量、モノマーおよび／又はオリゴマーの送給の温度、触媒濃度、化学量論（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｙ）、反応温度、押出機の加熱速度、押出機の冷却速度、スクリューのスピード、押出機のサイズ、押出機の処理量、スクリューの設計、滞留時間分布、混合速度、混合度、反応速度、および反応時間の長さ、から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
測定される性質が粘度であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ｂ）で調製されたポリマーにおける汚染物質の存在を超音波によって判定するステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
該ポリマーにおける汚染物質の存在の度合いが超音波によって定量化されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
更に触媒を該反応器に送給するステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
更に：
（ｇ）該反応器からミキサーへ、該反応器と該ミキサーの結合を通して、ステップ（ｅ）で行われた条件の調整および／又は維持の後のポリマーを運ぶステップ；および
（ｈ）該ミキサー内で、組成物の１つ以上の他の成分をステップ（ｂ）で調製されたポリマーと混ぜ合わせることによって該組成物を調製するステップ；
を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
該ミキサーが押出機であることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
性質Ｐの所望の値がＤである製品を生産する複数の工程を有するプロセス・プラントのオンライン監視および制御のための装置であって：
（ａ）製品の側流を設ける手段；
（ｂ）性質Ｐを予測するための出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１が得られ分析されるように前記製品の側流を通して超音波を伝播させることによって該製品の少なくとも１つの性質Ｐをオンライン測定する超音波手段；および
（ｃ）製品性質Ｐを予め定められた所望の性質Ｄと比較するための手段；および
（ｄ）（ａ）における超音波手段によって行われた測定および（ｂ）における比較手段による比較の結果に基づいてプロセスのいくつかのパラメータをコントロールすることによって該製品の調製を制御する手段；
を備える装置。
【請求項２３】
組成物を調製する装置であって：
（ａ）組成物の１つ以上の成分を連続反応器に送給する手段；
（ｂ）該反応器内で送給された該１つ以上の成分から組成物を調製する連続反応器；
（ｃ）該組成物の側流を設ける手段；
（ｄ）性質Ｐを予測するための出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１が得られ分析されるように該組成物の側流の少なくとも１つの性質を測定する超音波測定手段；および
（ｅ）（ｄ）における測定手段によって得られた結果に基づいてて該反応器内の該組成物の調製を制御する手段；
を備える装置。
【請求項２４】
ポリマーを調製する装置であって：
（ａ）連続反応器へ１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを送給する手段；
（ｂ）該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーを重合させることによってポリマーを形成する連続反応器；
（ｃ）該ポリマーの側流を設ける手段；
（ｄ）性質Ｐを予測するための出力Ｃ、Ｔ、およびＰ１が得られ分析されるように該ポリマーの側流を通して超音波を伝播させるのに適合した超音波測定手段；
（ｅ）（ｄ）における測定手段によって得られた結果に基づいて反応器内での該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合に影響する少なくとも１つの条件を調整するおよび／又は維持する手段；および
（ｆ）（ｅ）の手段によって条件の調整および／又は維持が行われた後に調製されたポリマーを該反応器から回収する手段；
を備えた装置。
【請求項２５】
該反応器が押出機であることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
（ｄ）の測定手段が該１種以上のモノマーおよび／又はオリゴマーの重合の間に；および／又はポリマーが形成された後で、該ポリマーの少なくとも１つの性質を測定するのに適合していることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
測定される性質が、粘度、メルトインデックス、メルト流量、分子量、分子量分布、および等価重量から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
調製されるおよび／又は維持される重合の条件が：モノマーおよび／又はオリゴマーの送給の流量、触媒濃度、化学量論、反応温度、混合速度、混合度、反応速度、および反応時間の長さ、から成る群から選択される少なくとも１つのメンバーであることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
該ポリマーにおける汚染物質の存在を判定する超音波測定手段を含む請求項１９に記載の装置。
【請求項３０】
該超音波測定手段が該ポリマーにおける汚染物質の存在を定量化するのに適合していることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
更に触媒を該反応器に送給する手段を含む請求項２４に記載の装置。
【請求項３２】
更に：
（ｇ）該反応器に結合されたミキサー；前記ミキサーは、該反応器で調製されたポリマーと該組成物の１つ以上の他の成分を混ぜ合わせることによって該組成物を調製するのに適合する；および
（ｈ）該反応器から該ミキサーへ、該反応器と該ミキサーの間の結合を通して、（ｅ）で行われた条件の調整および／又は維持の後で調製されたポリマーを運ぶ手段；
を含む請求項２４に記載の装置。
【請求項３３】
該ミキサーが押出機であることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【国際調査報告】
2004503371.tif 000047
2004503371.tif 000048
2004503371.tif 000049