JP2006131778A - ポリオレフィン粉体の乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 重合槽から抜出されたポリオレフィン粉体を未反応モノマーと分離した後、残存する微量のモノマー、触媒残渣および溶媒を効率的に除去するためのポリオレフィン粉体の乾燥方法を提供する。
【解決手段】 重合後のポリオレフィン粉体を、少なくとも８５℃以上に加熱すると共に、触媒失活剤を含む加熱された不活性ガスを吹き込み、残留する揮発成分および触媒残渣を除去することを特徴とするポリオレフィン粉体の乾燥方法および当該乾燥方法により得られたポリオレフィン。好ましくは前記加熱温度が９０℃〜１１０℃の場合、前記触媒失活剤が水分であり、触媒残渣が塩素である場合、前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンコポリマーから選ばれる一つである場合には本発明は効果的である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オレフィン類を重合したポリオレフィン粉体の乾燥方法に関するものである。更に詳しくは、、重合槽から抜出されたポリオレフィン粉体を未反応モノマーと分離した後、残存する微量のモノマー、触媒残渣及び溶媒を効率的に除去するためのポリオレフィン粉体の乾燥方法に関するものである。

オレフィン系重合体の製造において、重合槽から抜出されたポリオレフィン粉体は、例えばバグフィルター等を用いて未反応モノマーと分離された後、さらに、ポリオレフィン粉体に同伴もしくは吸着する微量のモノマー、溶媒、及びポリオレフィン中の触媒残渣等を除去する必要がある。このため、ホッパーなどの容器内に移して、７０℃程度に加熱した不活性ガス等を吹込み、残存モノマーもしくは溶媒を置換、除去することが通常行われている（特許文献１参照）。

一般に重合能力を増大させるために、単位時間当りの反応モノマー量を増大させると、重合槽内の滞留時間が短縮され、単位触媒量あたりの収量が減少する。このため、重合ポリオレフィン中の触媒残渣は多くなり、その結果ポリオレフィン中の塩素量が大となりポリオレフィンの用途によっては品質上問題となる。一般的にポリオレフィン中に残存した塩素は、ステアリン酸カルシウム等の中和剤を加えることで中和されるが、この中和剤が品質上問題になることも多い。そこで極力触媒残渣を除去することができるポリオレフィン粉体の後処理方法が求められている。

特開２００３−３１３２２７号公報（第１頁〜第３頁）

かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、重合槽から抜出されたポリオレフィン粉体を未反応モノマーと分離した後、残存する微量のモノマー、触媒残渣および溶媒を効率的に除去するためのポリオレフィン粉体の乾燥方法を提供することにある。

本発明は、重合後のポリオレフィン粉体を、少なくとも８５℃以上に加熱すると共に、触媒失活剤を含む加熱された不活性ガスを吹き込み、残留する揮発成分および触媒残渣を除去することを特徴とするポリオレフィン粉体の乾燥方法および当該乾燥方法により得られたポリオレフィンに係るものである。好ましくは前記加熱温度が９０℃〜１１０℃の場合、前記触媒失活剤が水分であり、触媒残渣が塩素である場合、前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンコポリマーから選ばれる一つである場合には本発明は効果的である。

本発明により、重合槽から抜出されたポリオレフィン粉体を未反応モノマーと分離した後、残存する微量のモノマー、触媒残渣および溶媒を効率的に除去するためのポリオレフィン粉体の乾燥方法を提供することが可能となった。

以下、本発明の乾燥方法を、その一実施態様を示す図１を参照しながら説明する。

重合槽１で反応を終了したポリオレフィン粉体と未反応モノマー等の混合ガスをパウダーセパレーター２で分離したポリオレフィン粉体を流動加熱器３で少なくとも８５℃以上、好ましくは９０℃〜１１０℃に加熱する。加熱はスチームで加熱した熱交換器とポリオレフィン粉体を加熱した不活性ガスおよび少量の水分等重合触媒の失活剤で流動しつつ接触させて行う。この場合、ポリオレフィン粉体は重合槽から直接連続して流動加熱器に供給しないで、一旦別のサイロ等に貯蔵後改めて流動加熱器に供給して乾燥を行っても良い。加熱されたポリオレフィン粉体は、乾燥サイロ６に移送し、さらに必要に応じて少量の水分等重合触媒の失活剤を混合した、加熱された不活性ガスと接触させ、８０℃〜１１０℃で加熱・乾燥する。

乾燥に用いられる不活性ガスとしては、残留する使用触媒と反応することがなく、かつ、ポリオレフィンに吸着しても製品品質上問題がない窒素やアルゴン等が好ましいが、通常は窒素が用いられる。残留する揮発成分としては、エチレン、プロピレン、ブテン等の未反応モノマーの他、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等がある。触媒残渣は、ポリオレフィン中に残存する微量の重合触媒に含まれる重合触媒成分であり、主としてチタン、アルミニウム、塩素等が存在するが、ポリオレフィンの品質上特に塩素分の除去が望まれている。触媒失活剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール、水分等が用いられる。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、これに限定されることがないのはもとよりのことである。

実施例１
本発明の乾燥方法の一実施態様を示す概略図のように構成された設備を用いて、ポリオレフィン粉体の乾燥実験を行った。
重合温度８４℃、重合圧力２．１ＭｐａＧでエチレン、プロピレン、水素及びエチレンを供給した条件下に、固体触媒成分、トリエチルアルミニウム溶液、有機珪素化合物を供給し、重合を行った。重合直後のポリオレフィン粉体の揮発成分量(ヘキサン含浸量)が約１００００ｗｔｐｐｍ、塩素量が２２ｗｔｐｐｍであった。
上記重合方法で得られたポリオレフィン粉体を、パウダーセパレーター２に連続的に１５００ｋｇ／ｈで抜出し、２５ｋＰａＧ程度まで脱圧した後、流動加熱機３に送り、昇温乾燥した。流動加熱機中では供給されたポリオレフィン粉体に下部から１００℃に加熱した窒素を４５ｍ³／ｍｉｎで供給して流動状態にし、加熱機内にあるスチームで１０５℃に加熱した熱交換器と接触させた。この結果、パウダー温度は１００℃となった。昇温したパウダーを乾燥サイロに送り、サイロ下部より１００℃に加熱した窒素を９０ｍ³／ｈｒ、 スチームを１.５Ｌ／ｈｒで供給し１．７時間乾燥した。この結果得られたポリオレフィン粉体は揮発成分が１３ｗｔｐｐｍ、 塩素量が１６ｗｔｐｐｍであった。

尚、揮発成分量および塩素量の測定は下記のごとく行った。
揮発性分量：本系の重合側から持ち込まれる大半の揮発成分はヘキサンである為、ガスクロマトグラフィーで測定したヘキサン量を、揮発成分量とした。
塩素量：ポリオレフィン粉体約０．５gを不活性ガス気流下の石英ガラス管にて、室温から900度まで徐々に加熱し完全燃焼させた。この燃焼ガスを管出口の純水に捕集させ、吸収液中の塩素イオンをイオンクロマトにて測定し、試料換算することで塩素量を求めた。

比較例１
ポリオレフィン粉体の昇温・加熱を６０℃とし、実施例１と同様にして連続的に１２００ｋｇ／ｈで１．７時間乾燥を行ったところ、重合直後に揮発成分量(ヘキサン含浸量)が約１００００ｗｔｐｐｍ、塩素量が１５ｗｔｐｐｍであった得られたポリオレフィン粉体は揮発成分が８００ｗｔｐｐｍ 塩素量が１５ｗｔｐｐｍ であった。

上記の結果から次のことが分かる。本発明による重合後のポリオレフィン粉体を少なくとも８５℃以上に昇温・加熱し、加熱された不活性ガスおよびスチームを吹込み乾燥することにより、揮発成分とともに触媒成分の一部である塩素含有量を減少させることができる。一方、従来技術であるポリオレフィン粉体を８５℃以上に加熱しない場合は、塩素含有量が殆ど減少しない。

本発明の乾燥方法の一実施態様を示す概略図である。

符号の説明

１…重合槽、２…パウダーセパレーター、３…流動加熱機、４… 熱交換器、５…窒素・スチーム混合ガス、６…乾燥サイロ

Claims (5)

1. 重合後のポリオレフィン粉体を、少なくとも８５℃以上に加熱すると共に、触媒失活剤を含む加熱された不活性ガスを吹き込み、残留する揮発成分および触媒残渣を除去することを特徴とするポリオレフィン粉体の乾燥方法。
2. 前記加熱温度が９０℃〜１１０℃である請求項１記載のポリオレフィン粉体の乾燥方法。
3. 前記触媒失活剤が水分であり、触媒残渣が塩素である請求項１または２に記載のポリオレフィン粉体の乾燥方法。
4. 前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンコポリマーから選ばれる一のものである請求項１から３のいずれかに記載のポリオレフィン粉体の乾燥方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の方法で得られたポリオレフィン。

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