(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体セメントと、該重合体セメントの切断及び重合体溶液生成のためのスチーム及び温水とが供給される凝集ノズルと、前記重合体溶液は少なくとも１つの有機溶剤を含むことと、
前記重合体溶液から有機溶剤の一部を分離し、クラムスラリーを生成するために重合体溶液が供給されるスチームストリッパタンクと、前記クラムスラリーは複数の第１のゴム粒子からなることと、
１００００−１ｓを超える剪断速度を有する破砕ポンプと、破砕ポンプには前記複数の第１のゴム粒子よりも均一かつ小さな複数の第２のゴム粒子を生成すべく、前記複数の第１のゴム粒子をポンプし、及び粉砕するためにクラムスラリーが供給されることと、前記複数の第２のゴム粒子の残留有機溶剤は前記複数の第１のゴム粒子の残留有機溶剤よりも少量であることとを備え、
前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子の平均直径は５ｍｍ未満であり、該複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子における残存有機溶剤は７重量％未満である、ゴム粒子粉砕装置。
【請求項２】
前記凝集ノズルは、供給チューブ、高圧スチームチューブ、温水チューブ及びノズルを有し、該ノズルには前記供給チューブを介して前記重合体セメントが供給され、該重合体セメントを排出するための複数の微細孔が設けられ、前記スチームは該複数の微細孔から排出された前記重合体セメントを切断するために前記高圧スチームチューブを介して凝集ノズルに供給され、前記温水は前記温水チューブを介して凝集ノズルに供給されて、前記重合体溶液を生成すべく、切断された重合体セメントと混合されることからなる請求項１に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項３】
前記スチームストリッパタンクは、クラムスラリーを生成すべく、前記重合体溶液を攪拌し、該重合体溶液から有機溶剤の一部を分離するための攪拌器を有する請求項２に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項４】
前記ゴム粒子の粉砕は、本体と該本体内に設けられる粉砕手段及び移送手段とを有した粉砕ポンプによって行われ、前記粉砕手段は切断部及びスクリーンポートステータを有し、前記切断部は、ステータ、ロータ、破砕シャフト及びナイフステータを有し、前記ステータは前記本体の内部フランジに設けられ、前記ステータに対応するロータは複数のブレードを有するとともに破砕シャフトに連結され、前記ナイフステータはヒルト端及びエッジ端を有し、前記ヒルト端は所定の角度をもって前記本体の正面フラン
ジ上に設けられ、前記エッジ端は前記複数のブレードに対向する位置にあり、前記切断部は、ステータ、ロータ及びナイフステータの間に少なくとも１つの空隙を有し、該空隙の幅は０．１〜０．５ｍｍの間にあり、前記ナイフステータのヒルト端は空隙の幅を調節すべく移動可能であることからなる請求項１に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項５】
前記スクリーンポートステータは、複数のスクリーン孔を有し、本体の内部フランジ上に設けられ、前記複数の第１のゴム粒子は、まずロータの回転に伴い空隙によって粉砕され、次に複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく複数のスクリーン孔によって粉砕されることからなる請求項４に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項６】
前記スクリーンポートステータは、複数のスクリーン孔を有し、かつ破砕シャフトに設けられ、前記複数の第１のゴム粒子は、まずロータの回転に伴い空隙によって粉砕され、次に複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく複数のスクリーン孔によって粉砕されることからなる請求項４に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項７】
前記重合体セメントは溶液重合法によって生成され、ゴム重合体及び前記有機溶剤を含有する請求項６に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項８】
前記ゴム重合体は第１のゴム重合体であり、該第１のゴム重合体は４〜８の炭素原子数を有するジオレフィン重合体であり、該ジオレフィンは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、２−メトキシ−１，３−ブタジエン、及び１，３−ヘキサジエンからなるグループから選択される請求項７に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項９】
前記ゴム重合体は第２のゴム重合体であり、該第２のゴム重合体は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−α−オレフィン非共役共重合体、スチレン系共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン（ＥＰＤＭ）共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水添スチレン−ブタジエン共重合体、及び水添スチレン−イソプレン共重合体からなるグループから選択可能である請求項７に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項１０】
前記有機溶剤は、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、及びハロゲン化炭化水素からなるグループから選択可能である請求項７に記載のゴム粒子粉砕装置。
【請求項１１】
（Ａ）少なくとも１つの有機溶剤を含有する重合体溶液を生成すべく重合体セメントを供給するステップと、
（Ｂ）複数の第１のゴム粒子からなるクラムスラリーを生成すべく、所定の分離方法によって有機溶剤の一部を重合体溶液から分離するステップと、
（Ｃ）前記複数の第１のゴム粒子を、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく粉砕するステップとを備え、前記粉砕は、本体と該本体内に設けられる粉砕手段及び移送手段とを有した粉砕ポンプによって行われ、前記粉砕手段は切断部及びスクリーンポートステータを有し、前記切断部は、ステータ、ロータ、破砕シャフト及びナイフステータを有し、前記ステータは前記本体の内部フランジに設けられ、前記ステータに対応するロータは複数のブレードを有するとともに破砕シャフトに連結され、前記ナイフステータはヒルト端及びエッジ端を有し、前記ヒルト端は所定の角度をもって前記本体の正面フランジ上に設けられ、前記エッジ端は前記複数のブレードに対向する位置にあり、前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子の平均直径が５ｍｍ未満であり、該複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子における残存有機溶剤は、７重量％未満であるゴム粒子粉砕方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のゴム粒子粉砕方法において、前記（Ａ）のステップは、（Ａ１）前記重合体セメントを切断するためにスチームを供給するステップと、（Ａ２）前記重合体溶液を生成するために前記重合体セメントと混合する温水を供給するステップとを含むゴム粒子粉砕方法。
【請求項１３】
前記分離ステップ（Ｂ）は、前記重合体溶液から前記有機溶剤の一部を分離するための、前記重合体溶液の攪拌を含む、請求項１２に記載のゴム粒子粉砕方法。
【請求項１４】
前記粉砕ステップ（Ｃ）は、前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するための、高速剪断プロセス、及び高速押出プロセスを含む請求項１３に記載のゴム粒子粉砕方法。
【請求項１５】
前記粉砕ステップ（Ｃ）は、前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するための、高速剪断プロセス、及び高速ねじれプロセスを含む請求項１３に記載のゴム粒子粉砕方法。
【請求項１６】
前記重合体セメントは溶液重合法によって生成され、ゴム重合体及び前記有機溶剤を含有する請求項１４又は請求項１５に記載のゴム粒子粉砕方法。
【請求項１７】
前記ゴム重合体は第１のゴム重合体であり、該第１のゴム重合体は４〜８の炭素原子数を有するジオレフィン重合体であり、該ジオレフィンは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、２−メトキシ−１，３−ブタジエン、及び１，３−ヘキサジエンからなるグループから選択される請求項１６に記載のゴム粒子粉砕方法。
【請求項１８】
前記ゴム重合体は第２のゴム重合体であり、該第２のゴム重合体は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−α−オレフィン非共役共重合体、スチレン系共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン（ＥＰＤＭ）共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水添スチレン−ブタジエン共重合体、及び水添スチレン−イソプレン共重合体からなるグループから選択可能である請求項１６に記載のゴム粒子粉砕方法。
【請求項１９】
前記有機溶剤は、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、及びハロゲン化炭化水素からなるグループから選択可能である請求項１６に記載のゴム粒子粉砕方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム粒子を粉砕する装置、及び方法に関する。より詳細には、ゴム粒子の平均直径がより小さく、残存有機溶剤が少ないゴム粒子粉砕装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重合体セメントを生成するためのゴム粒子生成には、従来、溶液重合法が通常使用されてきた。重合体セメントは、ゴム重合体及び少なくとも１つの有機溶剤を含む。溶液重合のプロセスの後に、重合体セメントは、ゴム粒子及び少なくとも１つの有機溶剤を含む重合体溶液を生成するための凝集プロセスに供給される。ゴム粒子の断片の大きさ、即ちクラムサイズがこの後のプロセスに大きな影響を与えるため、上記のプロセスの間、ゴム粒子の断片サイズは厳重にコントロールされる必要がある。一般的には、粒子の最適な直径は、２〜９ｍｍの範囲にある。
【０００３】
ゴム粒子生成においては、重合体溶液から有機溶剤の一部が分離可能であるように、有機溶剤を液化させるべく、スチームストリッパタンクが使用される。しかし、上記の方法は、ゴム粒子内の残存有機溶剤を効率的に除去することが可能でない。ゴム粒子内の残存有機溶剤が完全には除去されない場合は、ゴム粒子内の残存有機溶剤は、ゴム粒子の特性を確実に変化させる。このことは、最終的にはゴム粒子の平均直径の拡大を導き、ゴム粒子生成におけるこの後のプロセスに影響し、ゴム粒子の品質を低下させる。
【０００４】
図１を参照する。図１は従来技術によるゴム粒子生成装置１０の概略を示す断面図である。従来技術のゴム粒子生成装置１０は、凝集ノズル１２及びスチームストリッパタンク１４を有する。スチームストリッパタンク１４は、攪拌器１６も有する。凝集ノズル１２には、重合体溶液を生成するために、溶液重合法によって生成された重合体セメントが供給される。重合体溶液は、ゴム粒子、有機溶剤及び温水を含む。その後、重合体溶液はスチームストリッパタンク１４に噴霧され、有機溶剤の液化を加速するべく攪拌器１６によって攪拌されて、重合体溶液からのゴム粒子の分離を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法を使用する場合に、いくつかの欠点がある。例えば、（１）本発明の方法によって生成されたゴム粒子の平均粒子サイズは１３ｍｍであり、理想的粒子サイズ（２〜９ｍｍ）よりも大きいこと、（２）生成されたゴム粒子内の残存有機溶剤が１３〜２２重量％内にあること、（３）スチームストリッパタンク１４は、制限された所定の残存有機溶剤含有量の下でのゴム粒子生成における凝集プロセスには高価すぎること、である。
【０００６】
上記の欠点に関して、克服するための多数の試み、例えば、ノズル構造を改善する努力、スチーム量の増加、分散剤のドーズ量の増加等がなされた。しかし、これらの試みは、ゴム粒子生成の要件を満たすような、より小さな平均直径を有するゴム粒子を生成するには不十分である。従って、本発明は、ゴム粒子の粒子サイズ、及びゴム粒子中の残存有機溶剤を減少させるためのゴム粒子粉砕装置及び方法を提供する。
【０００７】
従って、上記の問題を解決するべく、ゴム粒子をさらに粉砕する装置、及び方法を提供することは本発明の主要な目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載のゴム粒子破砕装置は、重合体セメントと、該重合体セメントの切断及び重合体溶液生成のためのスチーム及び温水とが供給される凝集ノズルと、前記重合体溶液は少なくとも１つの有機溶剤を含むことと、
前記重合体溶液から有機溶剤の一部を分離し、クラムスラリーを生成するために重合体溶液が供給されるスチームストリッパタンクと、前記クラムスラリーは複数の第１のゴム粒子からなることと、
１００００−１ｓを超える剪断速度を有する破砕ポンプと、破砕ポンプには前記複数の第１のゴム粒子よりも均一かつ小さな複数の第２のゴム粒子を生成すべく、前記複数の第１のゴム粒子をポンプし、及び粉砕するためにクラムスラリーが供給されることと、前記複数の第２のゴム粒子の残留有機溶剤は前記複数の第１のゴム粒子の残留有機溶剤よりも少量であることとを備え、
前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子の平均直径は５ｍｍ未満であり、該複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子における残存有機溶剤は７重量％未満であることを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載のゴム粒子破砕装置は、請求項１に記載のゴム粒子粉砕装置において、前記凝集ノズルは、供給チューブ、高圧スチームチューブ、温水チューブ及びノズルを有し、該ノズルには前記供給チューブを介して前記重合体セメントが供給され、該重合体セメントを排出するための複数の微細孔が設けられ、前記スチームは該複数の微細孔から排出された前記重合体セメントを切断するために前記高圧スチームチューブを介して凝集ノズルに供給され、前記温水は前記温水チューブを介して凝集ノズルに供給されて、前記重合体溶液を生成すべく、切断された重合体セメントと混合されることからなることを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のゴム粒子粉砕装置において、スチームストリッパタンクは、クラムスラリーを生成するべく、重合体溶液を攪拌し、重合体溶液から有機溶剤の一部を分離するための攪拌器を有することを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のゴム粒子粉砕装置において、前記ゴム粒子の粉砕は、本体と該本体内に設けられる粉砕手段及び移送手段とを有した粉砕ポンプによって行われ、前記粉砕手段は切断部及びスクリーンポートステータを有し、前記切断部は、ステータ、ロータ、破砕シャフト及びナイフステータを有し、前記ステータは前記本体の内部フランジに設けられ、前記ステータに対応するロータは複数のブレードを有するとともに破砕シャフトに連結され、前記ナイフステータはヒルト端及びエッジ端を有し、前記ヒルト端は所定の角度をもって前記本体の正面フランジ上に設けられ、前記エッジ端は前記複数のブレードに対向する位置にあり、前記切断部は、ステータ、ロータ及びナイフステータの間に少なくとも１つの空隙を有し、該空隙の幅は０．１〜０．５ｍｍの間にあり、前記ナイフステータのヒルト端は空隙の幅を調節すべく移動可能であることを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のゴム粒子粉砕装置において、スクリーンポートステータは、複数のスクリーン孔を有し、本体の内部フランジ上に設けられ、複数の第１のゴム粒子は、まずロータの回転に伴い空隙によって粉砕され、次に複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく複数のスクリーン孔によって粉砕されることを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のゴム粒子粉砕装置において、スクリーンポートステータは、複数のスクリーン孔を有し、破砕シャフトに設けられることと、複数の第１のゴム粒子は、まずロータの回転に伴い空隙によって粉砕され、次に複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく複数のスクリーン孔によって粉砕されることを要旨とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のゴム粒子粉砕装置において、重合体セメントは溶液重合法によって生成され、ゴム重合体及び前記有機溶剤を含有することを要旨とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のゴム粒子粉砕装置において、ゴム重合体は第１のゴム重合体であることと、該第１のゴム重合体は４〜８の炭素原子数を有するジオレフィン重合体であることと、このジオレフィンは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、２−メトキシ−１，３−ブタジエン及び１，３−ヘキサジエンからなるグループから選択されることとを含むことを要旨とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載のゴム粒子粉砕装置において、ゴム重合体は第２のゴム重合体であることと、この第２のゴム重合体は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−α−オレフィン非共役共重合体、スチレン系共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水添スチレン−ブタジエン共重合体、及び水添スチレン−イソプレン共重合体からなるグループから選択可能であることとからなることを要旨とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載のゴム粒子粉砕装置において、有機溶剤は、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、及びハロゲン化炭化水素からなるグループから選択可能であることを要旨とする。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、（Ａ）少なくとも１つの有機溶剤を含有する重合体溶液を生成すべく重合体セメントを供給するステップと、（Ｂ）複数の第１のゴム粒子からなるクラムスラリーを生成すべく、所定の分離方法によって有機溶剤の一部を重合体溶液から分離するステップと、（Ｃ）前記複数の第１のゴム粒子を、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく粉砕するステップとを備え、前記粉砕は、本体と該本体内に設けられる粉砕手段及び移送手段とを有した粉砕ポンプによって行われ、前記粉砕手段は切断部及びスクリーンポートステータを有し、前記切断部は、ステータ、ロータ、破砕シャフト及びナイフステータを有し、前記ステータは前記本体の内部フランジに設けられ、前記ステータに対応するロータは複数のブレードを有するとともに破砕シャフトに連結され、前記ナイフステータはヒルト端及びエッジ端を有し、前記ヒルト端は所定の角度をもって前記本体の正面フランジ上に設けられ、前記エッジ端は前記複数のブレードに対向する位置にあり、前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子の平均直径が５ｍｍ未満であり、該複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子における残存有機溶剤は、７重量％未満であるゴム粒子粉砕方法を要旨とする。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のゴム粒子粉砕方法において、（Ａ）のステップは、重合体セメントを切断するためにスチームを供給するステップと、重合体溶液を生成するために重合体セメントと混合する温水を供給するステップとを含むことを要旨とする。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のゴム粒子粉砕方法において、分離方法のステップ（Ｂ）は、前記重合体溶液から前記有機溶剤の一部を分離するための、重合体溶液の攪拌を含むことを要旨とする。
【００２３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のゴム粒子粉砕方法において、粉砕方法のステップ（Ｃ）は、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するために、高速剪断プロセス、及び高速押出プロセスを含むことを要旨とする。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３に記載のゴム粒子粉砕方法において、粉砕方法のステップ（Ｃ）は、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するために、高速剪断プロセス、及び高速ねじれプロセスを含むことを要旨とする。
【００２５】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は請求項１５に記載のゴム粒子粉砕方法において、重合体セメントは溶液重合法によって生成され、ゴム重合体及び有機溶剤を含有することを要旨とする。
【００２６】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載のゴム粒子粉砕方法において、ゴム重合体は第１のゴム重合体であることと、この第１のゴム重合体は４〜８の炭素原子数を有するジオレフィン重合体であることと、該ジオレフィンは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、２−メトキシ−１，３−ブタジエン、及び１，３−ヘキサジエンからなるグループから選択されることとを含むことを要旨とする。
【００２７】
請求項１８に記載の発明は、請求項１６に記載のゴム粒子粉砕方法において、ゴム重合体は第２のゴム重合体であることと、この第２のゴム重合体は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−α−オレフィン非共役共重合体、スチレン系共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水添スチレン−ブタジエン共重合体、及び水添スチレン−イソプレン共重合体からなるグループから選択可能であることとからなることを要旨とする。
【００２８】
請求項１９に記載の発明は、請求項１６に記載のゴム粒子粉砕方法において、有機溶剤は、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、及びハロゲン化炭化水素からなるグループから選択可能であることを要旨とする。
【００２９】
好適な実施形態においては、本発明は、凝集ノズル、スチームストリッパタンク、及び破砕ポンプを有するゴム粒子粉砕装置を提供する。凝集ノズルには重合体セメントと、この重合体セメントを切断し、重合体溶液を生成するためのスチーム及び温水とが供給される。重合体溶液は少なくとも１つの有機溶剤からなる。スチームストリッパタンクには、有機溶剤の一部を重合体溶液から分離し、均一なクラムスラリーを生成するために重合体溶液が供給される。均一なクラムスラリーは複数の第１のゴム粒子からなる。破砕ポンプには、複数の第１のゴム粒子を粉砕して複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するべくクラムスラリーが供給され、ここで前記複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子の平均直径は５ｍｍ未満であり、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子の残存有機溶剤は７重量％未満である。従って、本発明は、従来技術と比較して、残存有機溶剤が少なく、平均直径が小さいゴム粒子を生成するためのゴム粒子粉砕装置を提供する。
【００３０】
本発明のこれら及び他の目的は、様々な図面に示された以下の好適な実施形態の詳細な説明を読んだ後に当業者にとって明確となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図２を参照する。図２は本発明によるゴム粒子粉砕装置２０の概略を示す断面図である。本発明のゴム粒子粉砕装置２０は、凝集ノズル２２、スチームストリッパタンク２４及び破砕ポンプ２６を有する。凝集ノズル２２には、重合体セメント（例えば、高いシス形１，４−ポリブタジエンのｌ５重量％重合体ゴム状溶液）と、重合体セメントを切断し、重合体溶液を生成するためのスチーム（例えば１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2Ｇのもの）及び温水とが供給される。重合体溶液は少なくとも１つの有機溶剤を含む。重合体溶液から有機溶剤の一部を分離し、クラムスラリーの均一なクラムサイズの分布を生成するべく、スチームストリッパタンク２４には、重合体溶液が供給される。クラムスラリーは複数の第１のゴム粒子を含む。破砕ポンプ２６には、複数の第１のゴム粒子を粉砕して複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するべく、クラムスラリーが供給される。
【００３２】
本発明に使用された重合体セメントは、溶液重合法によって生成される。重合体セメントは、ゴム重合体及び少なくとも１つの有機溶剤を含む。ゴム粒子粉砕装置２０に使用されたゴム重合体は、第１のゴム重合体であることもある。第１のゴム重合体は４〜８の炭素原子数を有するジオレフィン重合体であることもある。ジオレフィンは、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルブタジエン、２−メトキシ−１，３−ブタジエン、及び１，３−ヘキサジエンから成るグループから選択される。さらに、ゴム重合体は第２のゴム重合体であることもある。第２のゴム重合体は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−α−オレフィン非共役共重合体、スチレン系共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン（ＥＰＤＭ）共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水添スチレン−ブタジエン共重合体、及び水添スチレン−イソプレン共重合体から成るグループから選択可能である。有機溶剤は、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、及びハロゲン化炭化水素からなるグループから選択可能である。
【００３３】
図３を参照する。図３は、図２に示された凝集ノズルの概略を示す断面図である。凝集ノズル２２は、供給チューブ２８、高圧スチームチューブ３０、温水チューブ３２及びノズル３４を有する。ノズル３４には、５０ｍ3／ｈｒの流速で供給チューブ２８を介して重合体セメントが供給され、重合体の排出用の複数の微細孔を有する。スチームは、複数の微細孔から排出された重合体セメントの切断のために、４．５トン／ｈｒの流速で高圧スチームチューブ３０を介して凝集ノズル２２に供給される。温水は、１４ｍ3／ｈｒの流速で温水チューブ３２を介して凝集ノズル２２に供給され、重合体溶液を生成するべく、重合体セメントと混合される。その後、重合体溶液はスチームストリッパタンク２４に供給される。
【００３４】
図２を参照する。スチームストリッパタンク２４は攪拌器３６を有する。重合体溶液がスチームストリッパタンク２４に供給されると、有機溶剤の一部を分離して、重合体溶液からクラムスラリーを生成するために、１０５℃の温水を連続的に供給しながら、重合体溶液は攪拌器３６により攪拌される。クラムスラリーは、１０重量％のゴム粒子、及び９０重量％の温水からなる。
【００３５】
図４を参照する。図４は図２に示された破砕ポンプの概略を示す断面図である。破砕ポンプ２６は、本体３８、粉砕手段４０及び移送手段４２を有する。粉砕手段４０及び移送手段４２は、それぞれ本体３８内に設置される。粉砕手段４０は、複数の第１のゴム粒子を粉砕して複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するためのものである。移送手段４２は、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を排出するためのものである。
【００３６】
粉砕手段４０は、切断部４４及びスクリーンポートステータ４６を有する。切断部４４は、ナイフステータ４８、ロータ５０、ステータ５２及び破砕シャフト５４を含む。ステータ５２は、本体３８の内部フランジに設けられる。ステータ５２に対応するロータ５０は複数のブレードを有し、破砕シャフト５４と連結されている。ナイフステータ４８は、ヒルト端及びエッジ端を有する。ヒルト端は、一定の角度を有して本体３８の正面フランジ上に配置される。エッジ端は、複数のブレードに対向した位置にある。切断部４４は、ナイフステータ４８、ロータ５０及びステータ５２の間に少なくとも１つの空隙をさらに有する。空隙の幅は、０．１〜０．５ｍｍの間にある。ナイフステータ４８のヒルト端は、空隙の幅の調節のために移動可能である。
【００３７】
スクリーンポートステータ４６は複数のスクリーン孔を有し、本体３８の内部フランジに設けられる。複数の第１のゴム粒子はまず、ロータ５０を回転させることにより、空隙によって、より小さな直径を有する第１の一時的ゴム粒子を生成すべく、粉砕される。次に、複数のスクリーン孔を備えたスクリーンポートステータ４６を介してクラムスラリーが供給される。スクリーン孔の形状及びサイズは、ゴム粒子の要件を満たすように調節可能である。クラムスラリーがスクリーンポートステータ４６を介して供給されると、第１の一時的ゴム粒子は、高速押出プロセスにより、より小さな平均直径を備えた複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するようにさらに粉砕される。さらに、ゴム粒子内の残存有機溶剤が、高速押出プロセスにより分離される。従って、最終的なゴム粒子は、ゴム粒子内の高い残存有機溶剤含有量によってつまることがない。
【００３８】
ゴム粒子粉砕装置２０のスクリーンポートステータ４６は、破砕シャフト５４上に設けることも可能である。スクリーンポートステータ４６は、回転の際に破砕シャフト５４と一体となって移動することが可能である。複数の第１のゴム粒子は、まず小さな直径を有する第１の一時的ゴム粒子にするべく、ロータ５０の回転に伴い、空隙によって粉砕される。その後、クラムスラリーは複数のスクリーン孔を有するスクリーンポートステータ４６を介して供給され、第１の一時的ゴム粒子は、高速ねじれプロセスにより、より小さな平均直径を有する複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するためにさらに粉砕された。ゴム粒子内の残存有機溶剤は、高速ねじれプロセスにより、さらに分離される。従って、最終的なゴム粒子は、ゴム粒子内の高い残存有機溶剤含有量によってつまることがない。
【００３９】
従って、ゴム粒子がゴム粒子粉砕装置２０の破砕ポンプ２６に供給されると、このゴム粒子は、ナイフステータ４８、ロータ５０及びステータ５２の間の０．１〜０．５ｍｍ幅を有する空隙から生成された剪断力によって複数の第１のゴム粒子を生成するように粉砕される。ゴム粒子からの残存有機溶剤の分離比率は、高い剪断速度（＞１００００ｓ-1）により増加可能である。さらに、スクリーンポートステータ４６は、本体３８の内部フランジ、或いは破砕シャフト５４に設けることが可能である。複数の第１のゴム粒子がスクリーンポートステータ４６を介して供給されると、複数の第１のゴム粒子はより小さな平均直径を有する複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子へと粉砕されるべく、更に押出し、或いはねん回可能である。最後に、ゴム粒子は移送手段４２により排出可能である。
【００４０】
本発明によると、ゴム粒子粉砕装置２０によって生成されたゴム粒子の粒子サイズは、２〜９ｍｍの間にある。８ｍｍを超える平均直径を有するゴム粒子の比率は、１４％未満である。ゴム粒子の平均直径は３〜５ｍｍの間にあり、ゴム粒子内の残存有機溶剤の量は、７重量％未満である。
【００４１】
本発明のゴム粒子粉砕装置２０によると、まず重合体セメントを切断し、重合体溶液を生成するために、凝集ノズル２２に重合体セメント、スチーム及び温水が供給される。次に、スチームストリッパタンク２４には、重合体溶液から有機溶剤の一部を分離し、クラムスラリーを生成するために重合体溶液が供給される。最後に、破砕ポンプ２６には、複数の第１のゴム粒子を粉砕して、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するためにクラムスラリーが供給される。ゴム粒子粉砕装置２０は、効果的かつ効率的にゴム粒子の平均直径を縮小し、ゴム粒子の粒子サイズを均一化し、残存有機溶剤を分離することが可能であり、ゴム粒子生成の品質を向上させる。
【００４２】
図５を参照する。図５は本発明によるゴム粒子粉砕方法６０のフローチャートである。本発明のゴム粒子粉砕方法６０は、次のステップを含む。
Ｓ６２：重合体セメントを供給し、この重合体セメントを切断するためにスチームを供給し、切断された重合体セメントと混合させて重合体溶液を生成するための温水を供給する。ここで、重合体セメントは溶液重合法によって生成され、重合体セメントは、ゴム重合体及び少なくとも１つの有機溶剤を含有する。
【００４３】
Ｓ６４：クラムスラリーを生成するべく、ある分離方法によって重合体溶液から有機溶剤の一部を分離する。クラムスラリーは複数の第１のゴム粒子からなり、分離方法には重合体溶液の攪拌が含まれる。
【００４４】
Ｓ６６：複数の第２のゴム粒子を生成するために、ある粉砕方法により、複数の第１のゴム粒子を粉砕する。ここで、この粉砕方法は、（１）高速剪断プロセス、及び高速押出プロセス、或いは（２）高速剪断プロセス及び高速ねじれプロセスから選択可能である。
【００４５】
図４を参照する。高速剪断プロセスは、複数の第１のゴム粒子が粉砕手段４０の切断部４４を通過するときに、ナイフステータ４８、ロータ５０及びステータ５２の間の０．１〜０．５ｍｍ幅を有する空隙から生成された剪断力により、より小さな平均直径を有する第１の一時的ゴム粒子へと複数の第１のゴム粒子が粉砕されるものである。
【００４６】
高速押出プロセスは、複数のスクリーン孔を有して、本体３８の内部フランジに載置された、スクリーンポートステータ４６を介してクラムスラリーが供給されるものである。スクリーン孔の形状及びサイズは、ゴム粒子の要件を満たすように調節可能である。クラムスラリーがスクリーンポートステータ４６を介して供給されると、第１の一時的ゴム粒子は、はるかに小さな平均直径を有する、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成すべく、さらに押出され、粉砕される。さらに、ゴム粒子内の残存有機溶剤も、高速押出プロセスにより分離される。従って、最終的なゴム粒子はゴム粒子内の多量の残存有機溶剤によりつまることがない。
【００４７】
高速ねじれプロセスは、クラムスラリーが、破砕シャフト５４に載置されたスクリーンポートステータ４６を介して供給されるものである。スクリーンポートステータ４６は、回転の際に破砕シャフト５４と一体となって移動することが可能である。クラムスラリーが複数のスクリーン孔を有するスクリーンポートステータ４６を介して供給されると、第１の一時的ゴム粒子は高速ねじれプロセスによって、より小さな平均直径を有する、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するべく、さらにねん回され、粉砕される。ゴム粒子内の残存有機溶剤も、高速ねじれプロセスにより分離される。従って、最終的なゴム粒子はゴム粒子内の多量の残存有機溶剤によりつまることがない。
【００４８】
本発明によると、ゴム粒子粉砕方法６０によって生成された、均一かつより小さな第２のゴム粒子の粒子サイズは、２〜９ｍｍの間にある。８ｍｍを超える平均直径を有するゴム粒子の比率は、１４％未満である。ゴム粒子の平均直径は３〜５ｍｍの間にあり、ゴム粒子内の残存有機溶剤の量は、７重量％未満である。
【００４９】
本発明のゴム粒子粉砕方法６０によると、まず、重合体溶液を生成するために、重合体セメントが供給される。次に、有機溶剤の一部を分離し、クラムスラリーを生成するために重合体溶液が供給される。最後に、複数の第１のゴム粒子を粉砕して、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成する。本発明のゴム粒子粉砕方法６０は、効果的かつ効率的にゴム粒子の平均直径を縮小し、ゴム粒子の粒子サイズを均一化し、残存有機溶剤を分離することが可能であり、ゴム粒子生成の品質を向上させる。
【００５０】
従来技術のゴム粒子生成装置１０とは対照的に、本発明は、ゴム粒子粉砕装置２０、及びゴム粒子粉砕方法６０を提供する。ゴム粒子の操作手続きの改善によって、ゴム粒子内の残存有機溶剤が効率的に除去可能であり、ゴム粒子のクラムサイズを縮小し、均一化することが可能である。
【００５１】
上記の例や説明により、本発明の特徴及び趣旨が明確に記載されている。当業者は、発明の開示から逸脱することなく、装置の多数の改良及び変更が行われる可能性があることに容易に想到する。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１乃至１２に記載された発明によると、効果的かつ効率的にゴム粒子の平均直径を縮小し、ゴム粒子の粒子サイズを均一化し、残存有機溶剤を分離することが可能であり、ゴム粒子生成の品質を向上させるゴム粒子粉砕装置が提供される。本発明によるゴム粒子粉砕装置によって生成されたゴム粒子の粒子サイズは、２〜９ｍｍの間にある。８ｍｍを超える平均直径を有するゴム粒子の比率は、１４％未満である。ゴム粒子の平均直径は３〜５ｍｍの間にあり、ゴム粒子内の残存有機溶剤の量は、７重量％未満である。
【００５３】
請求項１３乃至２１に記載された発明によると、効果的かつ効率的にゴム粒子の平均直径を縮小し、ゴム粒子の粒子サイズを均一化し、残存有機溶剤を分離することが可能であり、ゴム粒子生成の品質を向上させるゴム粒子粉砕方法が提供される。本発明によるゴム粒子粉砕方法によって生成されたゴム粒子の粒子サイズは、２〜９ｍｍの間にある。８ｍｍを超える平均直径を有するゴム粒子の比率は、１４％未満である。ゴム粒子の平均直径は３〜５ｍｍの間にあり、ゴム粒子内の残存有機溶剤の量は、７重量％未満である。請求項１６に記載された発明によると、第１の一時的ゴム粒子は、はるかに小さな平均直径を有する、複数の均一かつより小さな第２のゴム粒子を生成するべく、さらに押出され、粉砕される。さらに、ゴム粒子内の残存有機溶剤も、高速押出プロセスにより分離される。従って、最終的なゴム粒子はゴム粒子内の多量の残存有機溶剤によりつまることがない。請求項１７に記載された発明によると、ゴム粒子内の残存有機溶剤は、高速ねじれプロセスによっても分離される。従って、最終的なゴム粒子はゴム粒子内の多量の残存有機溶剤によりつまることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術によるゴム粒子生成装置の概略を示す断面図。
【図２】  本発明によるゴム粒子粉砕装置の概略を示す断面図。
【図３】  図２に示された凝集ノズルの概略を示す断面図。
【図４】  図２に示された破砕ポンプの概略を示す断面図。
【図５】  本発明によるゴム粒子粉砕方法のフローチャート。
【符号の説明】
２２…凝集ノズル、２４…スチームストリッパタンク、３６…攪拌器、２６…破砕ポンプ、２８…供給チューブ、３０…高圧スチームチューブ、３２…温水チューブ、３４…ノズル、３８…本体、４０…粉砕手段、４２…移送手段、４４…切断部、４６…スクリーンポートステータ、４８…ナイフステータ、５０…ロータ、５２…ステータ、５４…破砕シャフト、６０…ゴム粒子粉砕方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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