JPH0714968B2 - ポリプロピレンの精製方法 - Google Patents

ポリプロピレンの精製方法

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JPH0714968B2
JPH0714968B2 JP2602986A JP2602986A JPH0714968B2 JP H0714968 B2 JPH0714968 B2 JP H0714968B2 JP 2602986 A JP2602986 A JP 2602986A JP 2602986 A JP2602986 A JP 2602986A JP H0714968 B2 JPH0714968 B2 JP H0714968B2
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浅沼  正
一彦 山本
茂 木村
殖 播摩
忠弘 須永
進隆 内川
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三井東圧化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポリプロピレンの精製方法に関する。詳しくは
特定の方法で塊状重合法で得たポリプロピレンを向流洗
浄することによってポリプロピレンを精製する方法に関
する。
従来の技術 プロピレン単独或いはプロピレンと他のα−オレフィン
を重合して立体規則性ポリプロピレンを重合するに際し
プロピレン自身を液状媒体とする塊状重合法で重合する
方法はすでに良く知られており、近来の触媒性能の向上
にともない触媒当たり高収率で高立体規則性のポリプロ
ピレンが得られるため、未反応の単量体を単に蒸発除去
することでポリプロピレンを分離し製品化することも可
能となっている。しかしながらフィルム用などの特定の
用途には、触媒残渣或いは低結晶性の低分子量重合体を
除去する必要がある。このためには洗浄効率が良くしか
も構造が簡単であることなどから向流洗浄塔を用いる方
法が有利である。
発明が解決すべき問題点 向流洗浄塔を用いる方法は簡便でありしかも効果的な方
法であるが、製品に対する高品質化の要望に工業的規模
で答えるためには、ポリプロピレンスラリー中に比較的
高沸点の炭化水素化合物を共存させるとか、向流洗浄塔
での抽出効率を高めるための比較的低温で向流洗浄塔を
運転することが行われている。(例えば特開昭48−9368
5、特公昭59−4107,特開昭61−2708,特開昭61−202な
ど。) 上述の方法によれば高品質のポリプロピレンが極めて高
収率で得られ、品質の点で気相法に優れ又、収率の点で
溶媒法に優れる工業的に望ましい方法であるが、向流洗
浄塔を長期にわたって運転すると向流洗浄塔上部特に洗
浄液の配管が閉塞するという問題があった。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決する方法について鋭意検討し
本発明を完成した。
即ち本発明は、プロピレン自身を液状媒体とする塊状重
合法で重合して得たポリプロピレンスラリーを向流洗浄
塔上部へ装入し該塔下部より洗浄プロピレンを導入し、
該塔下部より洗浄されたポリプロピレンを該塔上部より
洗浄液を抜き出してポリプロピレンを精製する方法にお
いて、塔下部より導入する洗浄プロピレンの温度を向流
洗浄塔に導入するポリプロピレンスラリーより低い温度
とし、しかも塔上部より抜き出す洗浄液の塔上部におけ
る温度が向流洗浄塔に導入するポリプロピレンスラリー
の温度より20℃以上下まわらないように、塔上部より抜
き出す洗浄液を加熱することを特徴とするポリプロピレ
ンの精製方法である。
本発明の方法においてポリプロピレンのスラリーを製造
するに際しての条件、重合触媒、重合条件、後処理条件
等、については制限はなく公知の方法が採用できる。例
えば触媒としては、水素、金属、有機アルミニウムなど
で四塩化チタンを還元して得た三塩化チタン或はさらに
粉砕、共粉砕、含酸素化合物などによる接触処理などに
より活性化したもの、又はハロゲン化マグネチウムなど
の担体に必要に応じ含酸素化合物などとともにハロゲン
化チタン好ましくは四塩化チタンを担持したものと、有
機金属化合物、特に有機アルミニウム化合物からなるい
わゆる高立体規則性触媒系が、必要に応じ立体規則性向
上剤とともに用いられる。
本発明においてプロピレン自身を液状媒体とする塊状重
合法とは、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベン
ゼン、トルエン、エチルベンゼンノナンデカン、或はそ
れらの混合物である比較的高沸点の炭化水素化合物を活
性の低下等をまねかない量、例えば20wt%程度以上存在
する条件及び/又はエチレン、ブテン−1、ヘプテン−
1、ヘキセン−1などの他のα−オレフィンが存在する
条件をも含有し、プロピレン単独重合のみならず上記他
のα−オレフィンとのランダム共重合、或いはブロック
共重合をも含有する。
重合温度としては、常温〜90℃重合圧力としては重合温
度及び上記併用され炭化水素化合物或いは他のα−オレ
フィン、さらには分子量調節剤として利用される水素な
どの系内の量比によって定まる。
上記の方法で得られたポリプロピレンスラリーは必要に
応じアルコール類、環状エーテル類、グリコールエーテ
ル類などにより処理され、触媒を失活可溶化することが
行われ、次いで向流洗浄塔上部に導入される。
ここで用いられる向流洗浄塔としては特に制限はなく公
知の種々の形状のものが使用でき中でも撹拌などの手段
をもたない特開昭58−210908に例示されているような装
置が安定性も高く好ましく使用できる。向流洗浄塔に導
入されるスラリーの濃度スラリーの量と洗浄プロピレン
の量比、抜き出されるスラリーの濃度、等についてはポ
リプロピレンの性状、向流洗浄塔の形状等により好まし
い範囲は異なり特定できないが例えば特開昭58−21090
8、特開昭61−2708などで示されている条件を採用する
ことができる。
本発明において重要なのは、塔下部より導入する洗浄プ
ロピレンの温度を上記導入するポリプロピレンスラリー
より低い温度とししかも塔上部より抜き出す洗浄液の塔
上部における温度が向流洗浄塔に導入するポリプロピレ
ンスラリーの温度より20℃以上下まわらないように、塔
上部より抜き出す洗浄液を加熱することにある。
導入する洗浄プロピレンの温度としては、ポリプロピレ
ンスラリーの温度に対して1〜80℃、好ましくは5〜40
℃低い温度とされる具体的には0℃〜60℃である。ポリ
プロピレンスラリーの温度より高いと向流洗浄塔の洗浄
効率が低下し、しかも向流洗浄塔での低結晶性の低分子
量の重合体の抽出効率が低下する。又、スラリーの温度
に比較して低すぎると溶解している低結晶性の低分子量
重合体が析出し下から抜き出される洗浄されたポリプロ
ピレン中に混入し好ましくない。
又、塔上部より抜き出す洗浄液の塔上部における温度
は、導入されるポリプロピレンスラリーの温度に対して
20℃以上下まわらないように、好ましくは10℃以上下ま
わらないように保たれる。好ましくは導入されるスラリ
ーに対し−10℃〜20℃高く具体的には40〜80℃に保たれ
る。加熱は必要に応じ向流洗浄塔のスラリーの導入ノズ
ルより上方も含め、洗浄液の取り出しラインをスチーム
などの熱源で加熱することで行われる。
こうして抜き出される洗浄液は通常さらに加熱すること
でプロピレンを蒸発することでアタクチックポリプロピ
レン等と分離されるため、この加熱処理は熱的にポリプ
ロピレンの製造プロセスを不利にすることなく実施でき
る。
効 果 本発明の方法を実施することで効率的にラインの閉塞等
の問題なくポリプロピレンを精製することができる工業
的に極めて価値がある。
実施例 以下に実施例を挙げ本発明をさらに説明する。実施例及
び比較例に於いて 物性は共重合体に体してフェノール系安定剤を20/10000
重量比、ステアリン酸カルシウム10/10000重量比、滑剤
20/10000重量比添加し250℃で造粒した後、240℃で厚さ
30μ幅25cmのTダイフィルムを作り評価した。
各測定は メルトフローインデックスg/10min 230℃で荷重2.16Kg
ASTM D−1238−62T ヘイズ(%) ASTM−1003−53 プロキィング(%) フィルムを2枚重ねあわせ2Kgの
錘りを乗せ50℃で24時間後密着面積の割合として算出 ヤング率(Kg/mm) 20mm×220mmのフィルムを用いてイ
ンストロンで測定 引張り強さ(Kg/cm2) AST D882−64Tに準ず インパクト(Kg.cm/mm)5℃でフィルム10mm×10mmのも
のに球形の錘りで衝撃を与え破壊した時の衝撃エネルギ
ーより算出 浮き出し フィルムを50℃で24時間保持の後目視により
判定 n−ヘキサン可溶分 共重合体パウダー100gに対し200m
lのn−ヘキサンで撹拌しながら30℃で30分間処理しろ
過しパウダーはさらに100mlのn−ヘキサンで洗浄した
後、ろ液と合わせ、ヘキサンを蒸発除去した後残分をさ
らに80℃で60mmHgの減圧下に乾燥し、 として算出した。
実施例1 A) 固体触媒の製造 直径12mmの後球9Kgと入った内容積4の粉砕用ポット
を4個装備した振動ミルを用意する。各ポットに窒素雰
囲気下で塩化マグネシウム300g、オルソ酢酸エチル40m
l、1,2−ジクロロエタン60mlを加え40時間粉砕した。充
分に乾燥し窒素雰囲気とした50のオートクレーブに上
記粉砕物3Kg、4塩化チタン20を加え80℃で120分間撹
拌ののに静置し上澄液を除いた後n−ヘプタン35加え
80℃で15分撹拌の後静置し、上澄液を除く洗浄操作を7
回繰り返した後さらにn−ヘプタン20を追加して固体
触媒スラリーとした。
固体触媒スラリーの1部をサンプリングしn−ヘプタン
を蒸発させ分析したところ固体触媒中に1.62重量%のTi
を含有していた。
B) 重合反応 充分に乾燥し窒素で置換しさらにプロピレンで置換した
ジャケット付きの100のオートクレーブ(オートクレ
ーブA)にプロピレンを15Kg装入し次いで昇温して70℃
とした。一方5のフラスコにn−ヘプタン2500ml、ジ
エチルアルミニウムクロライド96ml、p−トルエン酸メ
チル56ml、上記固体触媒20gを入れ室温で撹拌ちながら
プロピレンを100g装入した。この触媒スラリーをオート
クレーブAに固体触媒として1g/h、又トリエチルアルミ
ニウムを3ml/hで装入しながらプロピレンを12Kg/h水素
及びエチレンを気相の濃度がそれぞれ3.7%、2.6%に保
たれるように装入しオートクレーブAからはスラリーを
12Kg/hでオートクレーブBに抜き出した。一方オートク
レーブBは、n−ヘプタン2.5Kg、ジエチレングリコー
ルモノイソプロピルエーテル10ml、プロピレン12Kg入れ
55℃に昇温した後、オートクレーブAよりスラリーを受
入た。受入れ開始と同時にオートクレーブBにはn−ヘ
プタン2.5Kg/h、ジエチレングリコールモノイソプロピ
ルエーテル10ml/hを装入し又オートクレーブBより温度
52℃スラリーを14.5Kg/hで細い部分の内径が10cm、上部
の太い部分の内径が30cm、細い部分の長さが10m、上部
の太い部分の長さが2mの向流洗浄塔の上部に、装入し下
部より、プロピレン90%、プロパン5%、エチレン1
%、n−ヘプタン4%の組成で20℃に冷却された洗浄液
を40Kg/hで導入し、上方より、洗浄液44Kg/h、下部より
28℃洗浄されたスラリーを26Kg/hで取り出し、取り出さ
れたスラリーは、内径3/4インチ、長さ60mの2重管を経
て大気圧に保たれた。サイクロンに放出した2重管には
1Kg−Gスチームを通じ加熱してある。
このようにして、サイクロンからホッパーを経て取り出
されたパウダーは揮発分として0.5%含有していた。
得られたパウダーは、さらに50℃、50mmHgで10時間乾燥
したところ11.2Kgであり、一方、向流洗浄塔上部及び洗
浄液取り出しラインは第1図に示すようにジャケット付
きの構造とし温水を通じることで洗浄液を加熱した。又
流量計及びコントロールバルブはスチームトレースして
加熱した。この結果向流洗浄塔上部は45℃清浄液取り出
しラインは55℃に保たれた。洗浄液の液組成はプロピレ
ン85wt%、プロパン4.2wt%、n−ヘプタン10wt%、エ
チルン0.8wt%であり、これらの成分を蒸発除去するこ
とで0.6Kg/hで可溶性ポリマーが得られた。重合反応を4
0時間にわたって行ったがまったく問題は生じなかっ
た。得られたパウダーな前述の条件で造粒製膜し物性を
測定した。
比較例1 導入する洗浄液の温度を55℃とし52℃で洗浄した他は実
施例1の同様にした。運転上のトラブルはなかったが物
性が不良であった。
比較例2 向流洗浄塔上部及び洗浄液取り出しラインを加熱するこ
となく向流洗浄塔上部32℃、洗浄液取り出しラインは30
℃で運転したところ運転開始後約10時間で流量計の指示
が大きく変動し流量制御が困難となり12時間後に洗浄液
の抜き出し量が大幅に減少したので運転を中断した。そ
れまでに生産されたランダム共重合体の物性は良好であ
った。
実施例2 固体触媒として、東邦チタニウム(株)製高活性三塩化
チタン触媒(TAC−S−21)をトルエン(対TAC−S−21
100gに対し500ml)で3回洗浄したものを用い固体触媒
2.5g/h、ジエチルアルミニウムクロライド20ml/hからな
る触媒を用いオートクレーブAへのプロピレンの装入速
度を8Kg/h、オートクレーブBへのスラリーの抜き出し
を8Kg/h、オートクレーブBからの抜き出しを10.5Kg/
h、オートクレーブAの気相の水素濃度10.6%とした他
は実施例1と同様にしたところ40時間の運転中何らトラ
ブルはなく物性も良好であった。なおパウダーは10.6Kg
/hで得られ、収率95.5wt%であった。
比較例3 向流洗浄塔上部及び洗浄液取り出しラインを加熱するこ
となく向流洗浄塔上部32℃、洗浄液取り出しラインは30
℃で運転したところ運転開始後約7時間で流量計の指示
が大きく変動したので運転を中断した。
以上実施例比較例より、抽出は低温で行うことで効率良
く行われる(特開昭48−93685第1表)が、フィルム物
性には比較的高い温度(実施例オートクレーブB)で抽
出される部分を除去することも必要でありその部分は低
温プロピレンには溶解しないため単に向流洗浄塔を低温
で運転すると、バルブの閉塞等の運転上のトラブルが生
すると推定できる。したがって本発明の方法が製品の物
性を良好にしかも運転上のトラブルをたくするために極
めて効果的であると思われる。
【図面の簡単な説明】
図面(第一図)は本発明の実施に用いられる装置の概念
図であり、 AはオートクレーブAを、 BはオートクレーブBを、 Cは向流洗浄塔を、 Dは2重管を、 Eはサイクロンを、 Fはホッパーを、 aは洗浄液抜き出しを、 bは洗浄液導入を、 cは媒体蒸気を、 dはパウダー取り出しをそれぞれ示す。 eは流量計及びコントロールバルブ fは加熱用2重管である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−93685(JP,A) 特開 昭61−202(JP,A) 特開 昭61−2708(JP,A) 特公 昭53−4107(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロピレン自身を液状媒体とする塊状重合
    法で重合して得たポリプロピレンスラリーを向流洗浄塔
    上部へ装入し該塔下部より洗浄プロピレンを導入し、該
    塔下部より洗浄されたポリプロピレンを該塔上部より洗
    浄液を抜き出してポリプロピレンを精製する方法におい
    て、塔下部より導入する洗浄プロピレンの温度を向流洗
    浄塔に導入するプロピレンスラリーより低い温度とし、
    しかも塔上部より抜き出す洗浄液の塔上部における温度
    が向流洗浄塔に導入するポリプロピレンスラリーの温度
    より20℃以上下まわらないように、塔上部より抜き出す
    洗浄液を加熱することを特徴とするポリプロピレンの精
    製方法。
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