JPH06279319A - オレフィン重合体中の有機添加剤の抽出方法 - Google Patents

オレフィン重合体中の有機添加剤の抽出方法

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JPH06279319A
JPH06279319A JP5091836A JP9183693A JPH06279319A JP H06279319 A JPH06279319 A JP H06279319A JP 5091836 A JP5091836 A JP 5091836A JP 9183693 A JP9183693 A JP 9183693A JP H06279319 A JPH06279319 A JP H06279319A
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JP
Japan
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extraction
carbon dioxide
alcohol
supercritical fluid
olefin polymer
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JP5091836A
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English (en)
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Kazuhiro Yanagisawa
和博 柳沢
Toshimitsu Onaka
利光 尾中
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オレフィン重合体中に配合されている酸化防
止剤等の有機添加剤を、重合体の溶出を抑制し、選択的
に効率よく抽出する方法の提供。 【構成】 オレフィン重合体中の有機添加剤を二酸化炭
素の超臨界流体抽出により抽出する方法において、超臨
界流体として二酸化炭素とアルコールの混合物を用いる
ことを特徴とするオレフィン重合体中の有機添加剤の抽
出方法。上記超臨界流体として、アルコールに対し30
〜70容量%のジクロメタンを更に添加した二酸化炭素
/アルコール/ジクロロメタンの混合物を使用すること
により抽出性能は更に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオレフィン重合体中の有
機添加剤の抽出方法に関する。更に詳しくは二酸化炭素
による超臨界流体抽出によってオレフィン重合体中の有
機添加剤を抽出する方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレ
フィン重合体には酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、フ
ィラー等種々の添加剤が添加されている。これらはオレ
フィン重合体を安定に貯蔵、使用するために必要なもの
であるが、用途に応じてこれらの添加剤の全部又は一部
の除去あるいは分析のための抽出を必要とする場合があ
り、そのためオレフィン重合体からの添加剤の効率的で
選択的な分離方法の開発が望まれている。
【0003】しかし重合体中に均一に配合された添加剤
の分離は困難であり、特に有機添加剤の抽出は困難とさ
れていた。例えば適当な溶媒で抽出した後、ガスクロマ
トグラフィーや液体クロマトグラフィーで分析する方法
等が試みられているが、煩雑で長時間を要し、多種の抽
出物を効率的に分離することが困難であり、溶媒の種類
によってはポリマー自体を溶出して、分離が困難とな
り、又分析の場合に多量のサンプルを必要とする等の問
題点があった。
【0004】これらの欠点を改良するために、超臨界流
体クロマトグラフィー(Supercritical Fluid Chromato
graphy、以下SFCと呼ぶことがある。)、あるいは超
臨界流体抽出(Supercritical Fluid Extraction、以下
SFEと呼ぶことがある。)を応用する方法が報告され
ており(Applied Spectroscopy 44 No.6 p 1028-1034(1
990)等)、この方法によると従来の溶媒抽出法に比べて
抽出が短時間にでき、同時に抽出されるオリゴマーの量
が少く分析の際の妨害が少いという利点があるが、有機
添加剤の抽出回収率が不十分であり、またポリマーの溶
出が完全に抑制できず、SFCで分析する際、目的とす
る有機添加剤のほかに、溶出ポリマーに基づくピークが
表われ、これによる妨害を完全に除去し得ないという課
題を残している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは二酸化炭
素の超臨界流体抽出によるオレフィン重合体から有機添
加剤を抽出する方法を改良し、重合体の溶出を抑え、有
機添加物の溶解性、選択性を高め、それによって回収率
を向上させる方法を検討した。
【0006】その結果、SFEの超臨界流体溶媒である
二酸化炭素に、モディファイアとしてアルコールを添加
した二酸化炭素とアルコールの混合物を超臨界流体溶媒
として用いることにより、有機添加剤をオレフィン重合
体から選択的に効率よく抽出することができること及
び、アルコールに対して30〜70容量%のジクロロメ
タンを添加することにより、更に抽出性能を高めること
ができることを見出し、本発明に到達した。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はオレフィン重合
体中の有機添加剤を二酸化炭素の超臨界流体抽出により
抽出する方法において、超臨界流体として二酸化炭素と
アルコールの混合物を用いることを特徴とするオレフィ
ン重合体中の有機添加剤の抽出方法である。また本発明
においては、アルコールに対し30〜70容量%のジク
ロメタンを更に添加した二酸化炭素/アルコール/ジク
ロロメタンの混合物を超臨界流体として用いることによ
り抽出性能は更に向上するので、より好ましい。
【0008】本発明の抽出方法を適用し得るオレフィン
重合体としてはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブ
テン−1、ポリ4−メチルペンテン−1等のオレフィン
単独重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン
・ブテン共重合体及びエチレン・酢酸ビニル共重合体等
のオレフィン共重合体を挙げることができるが、好まし
くはポリプロピレン、ポリエチレン、特にポリプロピレ
ンの有機添加剤の抽出に好適である。
【0009】有機添加剤としては溶剤で抽出できる有機
化合物であれば何れも適用可能であるが、特に本発明は
酸化防止剤、紫外線吸収剤等の抽出に適している。
【0010】酸化防止剤としては2,6−ジ−tert−ブ
チル−4−メチルフェノール(BHT)、ステアリルβ
−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート(チバガイギー社製 商品名イルガ
ノックス1076)、2,2′−メチレン−ビス−(4
−メチル−6−tertブチルフェノール)、テトラキス
(メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4ヒドロキシ
ヒドロシンナメート)メタン(チバガイギー社製 商品
名イルガノックス1010)のようなヒンダードフェノ
ール系、ジラウリルチオジプロピオネート(DLTD
P)、ジミリスチルチオジプロピオネート(DMTD
P)のような硫黄系、トリフェニルホスファイト、トリ
ス(2,4−ジtertブチルフェニル)ホスファイト(チ
バガイギー社製商品名イルガフォス168)等のリン系
の化合物、紫外線吸収剤としてはサリチル酸系、ベンゾ
フェノン系、ベンゾトリアゾール系化合物などを挙げる
ことができる。
【0011】本発明においてはSFEの超臨界流体とし
て二酸化炭素にアルコールを添加した混合流体を用い
る。
【0012】アルコールとしてはメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール等の低級アルコール
の他にオクタノール等の高級アルコールも使用できる
が、抽出後にクロマトグラフィーで有機添加剤がシャー
プに分離検出されるためには低級アルコールの方が好ま
しく、特にエタノールが好適である。アルコールの使用
量は二酸化炭素に対し5〜30容量%、特に10〜20
容量%が好ましい。
【0013】又本発明においてはジクロロメタンを更に
添加した二酸化炭素/アルコール/ジクロロメタンの混
合物を用いることにより、更に抽出性能を高めることが
できる。
【0014】ジクロロメタンの使用量はアルコールに対
し0〜80容量%、特に30〜70容量%が好ましい。
30%以下では抽出性能の向上が充分でなく、70%以
上になると抽出後UV検出器により有機添加剤の検出を
行う際、ジクロロメタン自体の紫外線吸収のため、ある
種の添加剤の検出には支障を来すおそれがある。
【0015】本発明の抽出は図1に示すように通常のS
FE装置を用い、二酸化炭素とモディファイアとを予め
混合して抽出部に導入して試料中の有機添加剤を抽出
し、抽出物は二酸化炭素とアルコールの混合物によって
運ばれ、加熱された圧力制御器(背圧制御器)を通って
狭い通路から断熱膨脹しながら放出される。超臨界流体
が二酸化炭素のみであると、二酸化炭素は気化し、抽出
物は圧力制御器に析出して残る。本発明においてはモデ
ィファイアとして用いたアルコールは圧力制御器で圧力
が開放されたときに液体状態を保持しており、析出物を
流下させるので、抽出物がロスなく回収され、回収率は
向上する。
【0016】SFEによる抽出時の温度は重合体の種類
にもよるが80〜130℃が好ましく、これより高温に
なると試料が融解膨脹して抽出が困難であり、又低温で
は抽出速度が遅く、抽出に時間がかかる。抽出時の圧力
は特に限定されないが抽出率及び装置の耐圧性から10
0〜220kg/cm2 の範囲が好ましい。
【0017】抽出効率の点からは抽出に供する重合体試
料は粉砕した方が効果的であり、直径0.5mm以下に
粉砕するのが好ましい。粉砕は通常凍結粉砕により行
う。
【0018】抽出後の分析はUV検出器又はFID(フ
レームイオン化検出器)を用いて行うことができる。U
V検出器は紫外線吸収の大きいベンゼン環をもつ添加
剤、例えばBHTその他のヒンダードフェノール系や、
芳香族フォスファイト系の添加剤の分析に対し選択性が
良く有利である。一方FID検出器は有機物全般に感度
があり、紫外線吸収の小さい物質、例えばDMTDPの
分析に有利である。
【0019】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明を説明する。な
お実施例に使用した装置、試薬は以下のとおりである。
【0020】(実験装置) SFC,SFE装置 日本電子モーレ製 JSF−8
800型 データ処理装置 島津製作所 クロマトパックC
−R4A型
【0021】(試薬) 2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール
(BHT) トリス(2,4−ジtert−ブチルフェニル)ホスファ
イト (チバガイギー社製 商品名イルガフォス168) テトラキス(メチレン(3,5−ジtert−ブチル−4
ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン (チバガイギー社製 商品名イルガノックス1010)
【0022】[実施例1]BHTを0.08重量%、イ
ルガフォス168を0.2重量%、イルガノックス10
10を0.08重量%の配合割合で添加剤を配合したポ
リプロピレン樹脂を試料として用い、日本電子モーレ製
JSF−8800型SFE装置の抽出器に図1に示す
ように試料100mgを入れ、100℃に加熱し、抽出
流体としてCO2 300μL/min及びエタノールと
ジクロロメタンの等容量混合液60μL/minを混合
して抽出器に導入し、180kg/cm2 の背圧で超臨
界流体抽出を行った。背圧制御器からエタノール溶液と
して流出した抽出物を附属のSFC装置を用いて超臨界
流体クロマトグラフィーにより分析し、得られたクロマ
トグラムの面積を測定し、標準液のクロマトグラムから
作成した検量線によって定量した。クロマトグラフィー
の測定条件は以下の通りである。
【0023】移動相 二酸化炭素300マイクロ
リッター/minにモディファイアとしてエタノール3
0マイクロリッター/min加えたもの。 カラム 日本電子モーレ製SFPAK−ODSO
5 50cmカラム 温度、圧力 温度プログラム150℃2分−降温5℃
/min−45℃,背 圧210kg/cm2 検出器、波長 UV(紫外線吸収)検出器 波長210
nm
【0024】得られたクロマトグラムを図2に示す。図
2のクロマトグラムに表われているピークは 1 :BHT 2 :イルガフォス168 2’:トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホ
スフェイト(イルガフォス168の分解物) 3 :イルガノックス1010 であり、溶出ポリマー等による妨害もなく、各添加剤が
クロマトグラム上に分離検出され、多数の添加剤が同時
に分析できることが確認された。
【0025】又各添加剤の回収率は下記のとおりであ
り、高い抽出回収率が得られている。
【0026】
【発明の効果】本発明は超臨界流体抽出の抽出流体とし
て二酸化炭素 にアルコールを添加した混合物を用いた
ことにより、オレフィン重合体中の有機添加物を選択的
に効率よく抽出することができ、又オレフィン重合体自
体の溶出を抑制することができる。更にジクロロメタン
を添加することにより一層抽出性能を高めることができ
るので、オレフィン重合体中の有機添加物の抽出、分析
方法として利用価値が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の抽出方法を実施するための装置の概要
を示す図である。
【図2】本発明の超臨界流体抽出方法で抽出した有機添
加剤のUV検出クロマトグラムである。
【符号の説明】
1 抽出部 2 背圧制御器 3 二酸化炭素 送入ポンプ 4 モディファイア送入ポンプ 5 フィルター 6 ヒーター 7 試料
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン重合体中の有機添加剤を二酸
    化炭素の超臨界流体抽出により抽出する方法において、
    超臨界流体として二酸化炭素とアルコールの混合物を用
    いることを特徴とするオレフィン重合体中の有機添加剤
    の抽出方法。
  2. 【請求項2】 アルコールに対し30〜70容量%のジ
    クロメタンを更に添加した二酸化炭素/アルコール/ジ
    クロロメタンの混合物を超臨界流体として用いることを
    特徴とする請求項1記載の抽出方法。
JP5091836A 1993-03-29 1993-03-29 オレフィン重合体中の有機添加剤の抽出方法 Pending JPH06279319A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000055129A (ko) * 1999-02-03 2000-09-05 유현식 경구용 화합물의 극성 불순물 제거용 초임계 추출용매 조성물
JP2019042640A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 国立研究開発法人産業技術総合研究所 マイクロ混合器を用いた高圧二酸化炭素による液液抽出方法及び装置
EP3517949A4 (en) * 2017-09-12 2020-01-01 LG Chem, Ltd. QUANTITATIVE ANALYSIS PROCESS FOR HIGH MOLECULAR ANTIOXIDANS

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