特許 6180411 ＣＯ２回収用構成要素

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6180411

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】ＣＯ２回収用構成要素

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/14 20060101AFI20170807BHJP

   B01D 53/18 20060101ALI20170807BHJP

   B01D 53/62 20060101ALI20170807BHJP

   B01J 19/02 20060101ALI20170807BHJP

   C09K 15/08 20060101ALN20170807BHJP

   C09K 15/32 20060101ALN20170807BHJP

   C09K 15/12 20060101ALN20170807BHJP

   C08K 5/13 20060101ALN20170807BHJP

   C08K 5/52 20060101ALN20170807BHJP

   C08K 3/34 20060101ALN20170807BHJP

   C08L 23/12 20060101ALN20170807BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/14 210

   B01D53/18ZAB

   B01D53/62

   B01J19/02

   !C09K15/08

   !C09K15/32 C

   !C09K15/12

   !C08K5/13

   !C08K5/52

   !C08K3/34

   !C08L23/12

【請求項の数】13

【全頁数】55

(21)【出願番号】特願2014-517812(P2014-517812)

(86)(22)【出願日】2012年7月5日

(65)【公表番号】特表2014-526955(P2014-526955A)

(43)【公表日】2014年10月9日

(86)【国際出願番号】EP2012063185

(87)【国際公開番号】WO2013004797

(87)【国際公開日】20130110

【審査請求日】2015年6月16日

(31)【優先権主張番号】20110971

(32)【優先日】2011年7月5日

(33)【優先権主張国】NO

(73)【特許権者】

【識別番号】513323243

【氏名又は名称】エイカー エンジニアリング アンド テクノロジー エーエス

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ヨムトヴェット，スヴァイエン

(72)【発明者】

【氏名】オイセド，ハリー

(72)【発明者】

【氏名】ジャルプ，ジョン オーレ

(72)【発明者】

【氏名】フォルシュバルグ，フランク ヘニング

【審査官】 佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５２６４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６２９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第００６５７６８４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 REIJERKERK S R，TUNING OF MASS TRANSPORT PROPERTIES OF MULTI-BLOCK COPOLYMERS FOR CO2 CAPTURE APPLICATIONS，JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE，NL，ELSEVIER SCIENTIFIC PUBLISHING COMPANY，２０１０年 ９月 １日，V359 N1-2，P54-63

【文献】 HORROCKS A R，THE EFFECTS OF STRESS, ENVIRONMENT AND POLYMER VARIABLES ON THE DURABILITIES 以下備考，POLYMER DEGRADATION AND STABILITY，英国，１９９４年 １月 １日，V46 N2，P181-194，OF ORIENTED POLYPROPYLENE TAPES

【文献】 THOERNBLOM K，THE EXTRACTABILITY OF PHENOLIC ANTIOXIDANTS INTO WATER AND ORGANIC SOLVENTS 以下備考，POLYMER DEGRADATION AND STABILITY，英国，２０１１年 ７月２８日，V96 N10，P1751-1760，FROM POLYETHYLENE PIPE MATERIALS - PART I

【文献】 GEERTZ G，STABILISER DIFFUSION IN LONG-TERM PRESSURE TESTED POLYPROPYLENE PIPES ANALYSED BY IR MICROSCOPY，POLYMER DEGRADATION AND STABILITY，英国，２００９年 ７月 １日，V94 N7，P1092-1102

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／１４−５３／１８

Ｂ０１Ｄ ５３／３４−５３／８５

Ｂ０１Ｊ １９／０２

Ｃ０１Ｂ ３２／００−３２／９９１

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アミン吸収液を用いて酸性ガスを回収するプラント用構成要素であって、
前記構成要素の表面の少なくとも１部は、ポリプロピレン組成物を含み、
前記ポリプロピレン組成物は、式

【化1】

１，３，５−トリ−メチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゼンで表される、アミン溶液に対し安定な加水分解安定酸化防止剤と、
式（ＩＩＩｂ）

【化2】

（式中、
Ｒ^１は、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^２は、水素基、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^３は、水素基またはメチル基であり、
ｎは、０または１〜６の整数であり、
ｐは、２〜４の整数である）で表される、熱安定酸化防止剤と、
を含む構成要素。

【請求項2】

前記熱安定酸化防止剤は、

【化3】

である請求項１に記載の構成要素。

【請求項3】

有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤、及び／またはスルホン酸塩系酸化防止剤のうち１つまたは複数をさらに含む、請求項１または２のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項4】

プロピレンポリマーは、β結晶相を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項5】

合成ハイドロタルサイトをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項6】

前記構成要素は、コンクリート、金属、または複合材料製である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項7】

アミン吸収液、アミン蒸気及び／またはスチームに晒されることが予想される前記構成要素の表面には、前記ポリプロピレン組成物が塗布される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項8】

アミン水溶液、その蒸気及び／またはスチームに晒されることが予想される前記構成要素の表面は、前記構成要素の前記表面に固定される前記ポリプロピレン組成物を含むライナーである請求項１〜７のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項9】

前記構成要素は、吸収カラム、脱着カラム、チューブ、ライナー、トレイまたはカラム充填要素である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の構成要素。

【請求項10】

排気ガス中の酸性ガス（例えば、ＣＯ２）を回収する方法であって、
請求項９に記載の吸収カラムで、アミン吸収液と前記排気ガスを接触させることを含む方法。

【請求項11】

請求項１〜９のいずれか１項に記載の構成要素を製造する方法であって、ライナーをアミン吸収液、その蒸気、及び／またはスチームに晒されることが予想される前記構成要素の表面に取り付けることを含む、方法。

【請求項12】

請求項１〜９のいずれか１項に記載の構成要素を製造する方法であって、アミン吸収液、その蒸気、及び／またはスチームに晒されることが予想される前記構成要素の表面の少なくとも一部に、式

【化4】

１，３，５−トリ−メチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゼンで表される、アミン溶液に対し安定な加水分解安定酸化防止剤を含むポリプロピレン組成物を塗布することを含む、方法。

【請求項13】

酸性ガス（例えば、ＣＯ２）を回収する装置であって、
前記装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の構成要素を含む、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、ＣＯ_２のような酸性ガスの回収用構築要素、カラム内で使用するライナー及び挿入物、並びに、カラム、ライナーまたは挿入物を含む装置に関する。本発明は、また、上述のカラム、ライナー及び挿入物を使用して、例えば、ＣＯ_２のような酸性ガスを回収する方法とともに、例えば、ＣＯ_２のような酸性ガスを回収する方法で使用する配管に関する。

【背景技術】

【0002】

石炭、天然ガス及び石油など化石燃料の燃焼が継続的に増大しているため、大気中のＣＯ_２濃度が劇的に増加している。少なくとも部分的にはこのＣＯ_２濃度の増加により、温室効果が生じ、過去数十年間に発生している気候の変化が温室効果により既に齎されていることは疑いの余地がない。シミュレーションモデルによれば、将来、さらに、また潜在的により劇的な気候の変化が生じることが予測される。

【0003】

結果として、世界中の科学者、環境学者、及び政治家が化石燃料の燃焼により大気に排出されるＣＯ_２の量を削減する取り組みを始動させている。採用されている１つの手法としては、ＣＯ_２が大気中に放出される前に、例えば火力発電所からの排気ガス中のＣＯ_２の回収（すなわちＣＯ_２の放出防止）がある。回収されたＣＯ_２は、試験により、ＣＯ_２が何千年もの間地下層に残留し、大気中に放出されることがないことが示されているため、帯水層などの地下層、石油増進回収設備用油井、または堆積のため枯渇した油及びガス井に挿入され得る。

【0004】

最も一般的なＣＯ_２回収工程は、吸収カラム中で、水性吸収剤に逆流させ導入されるＣＯ_２含有ガス混合物に基づく。吸収カラムに残留するガスは、枯渇ＣＯ_２である。ＣＯ_２は、吸収剤とともに、吸収カラムに残留する。その後、吸収剤は、通常、再生カラムにて再生され、吸収カラムへ戻される。吸収剤と分離されたＣＯ_２は、貯蔵するため、例えば、地下層へ送られる。

【0005】

様々な種類の水性吸収剤が、アミン、炭酸塩及びアミノ酸塩を含む炭素回収工程で利用される。

【0006】

しかし、現在、該工程で使用される好ましい吸収剤は、別のアミン水溶液である。しかし、ＣＯ_２回収で使用されるアミン、及び排ガス処理や燃料ガス処理で使用される流体は、最も一般的にはＣＯ_２回収工程で使用される装置の構築に使用される複数の物質に関する。例えば、アミンは、非常に多くの量のアミンが比較的高温で存在する装置物質、特にカラム、その挿入部及び配管の腐食や劣化を生じさせ得る。

【0007】

例えば、ポリプロピレン及びポリエチレンのようなポリオレフィン物質は、一般的に低温及び中温いおける耐アミン性は非常に高く、単独でアミンと接触させて、または、例えば、スチール、コンクリート、または構成物質のような低耐性物質上のライナーとして、使用され得る。ＣＯ_２回収プラントとして、ライナーに要求されるサービス寿命は、８０℃以上の温度、アミン溶液中（例えば、水希釈３０％モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、または同様の濃度の他のアミンやアミン混合物）で、３０年超である。

【0008】

１９９５年６月１４日付の欧州特許第０６５７６８４ Ａ号（ＫＥＲＡＭＣＨＥＭＩＥ ＧＭＢＨ）は、ライナーを金属表面に耐食性被膜として提供し、ライナーが、支持金属体に固定される内部樹脂層を含む層状構造を有し、内部層が非拡散性ゴム層である１つまたは複数の外部層により保護される化学プラント用構成部を記載する。

【0009】

１９７１年１０月７日付のドイツ国特許第ＤＥ ２１０５８５９ Ａ号（ＦＲＡＣＴＩＯＮＡＴＩＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＬＴＤ）は、少なくとも表層には金属有機化合物がない高温ポリプロピレン製の化学プロセスプラント用構築要素に関する。該構築要素は、水及び多くの化学製品に耐性があると述べられる。

【0010】

１９８９年１２月２１日付のドイツ国特許第３８２０４３４ Ａ号（ＬＩＮＤＥ ＡＧ）は、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどポリマー製の筐体部含む筐体を有する吸収カラムに関する。ポリマーの性質またはそのライナーとしての使用に関する記載はない。

【0011】

２０１０年９月２９日付のドイツ国特許第１０２００９０１３７５７ Ａ号（ＬＩＮＤＥ ＡＧ）は、プラスチックなど合成物質の筐体を含むＣＯ_２回収用吸収カラムを記載する。合成物質の性質に関しては発見されていない。

【0012】

２００６年７月２０日付の米国公開公報第２００６／０１５６９２３ Ａ号（ＢＡＳＦ ＡＧ）は、酸性ガスを酸性化する不活性洗浄カラムでポリプロピレンライナーを使用する発想を開示する。さらに、ＭＯＳＥＲ、ＰｅｔｅｒらのMaterial Testing for Future Commercial Post-Combustion Capture Plants−.Energy Procedia（２０１０年９月、第４巻、１３１７〜１３２２頁）は、吸収剤を吸収カラムへ戻す流路にポリプロピレンを内張りしたコンクリートモジュールの性能を試験する。しかし、いずれの文献にもポリプロピレンの性質についての詳細はない。

【0013】

ＭＵＬＬＥＲ、Ｗｅｒｎｅｒ ＷらのAntioxidant depletion and oit values of high impact PP strands. Chinese Journal of Polymer Science（２００９年、第２７巻、ｎｏ．３、４３５〜４４５頁）は、水に浸している間、ポリプロピレン（ＰＰ）中の別の酸化防止剤の枯渇、及び空気加熱劣化における転化についての研究に関する。しかし、そのようなもの、より具体的には酸化防止剤、または酸化防止剤を含むＰＰにおいて、ＣＯ_２吸収剤として使用されるアミン水溶液の効果は言及されていない。

【0014】

カラム、タンク、配管、筐体などＣＯ_２回収用プラント内のアミン水溶液と接触する構成要素の寿命、またはサービス寿命として要求される期間は、３０年である。ポリオレフィンを含む構築要素が晒されるであろう作動条件に晒さらしたポリオレフィンを安定化させるために使用する酸化防止剤の枯渇は、ポリオレフィンの寿命の指標である。ポリオレフィン物質の変質または機械的破壊までの予想作動温度よりも高い温度下での試験は、寿命のより良い指標を与えることができる承認促進試験である。

【0015】

Ｍｕｌｌｅｒらにより記載される試験は、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＮＯＸ１３３０のような酸化防止剤が９０℃の水浴中では１２０日、９０℃では３０１日以内に枯渇することを示す（表３参照）。酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０では、劣化中のＯＩＴ値は、ポリマー中の酸化防止剤濃度の低下よりもより遅く変化したことが示されているが、Ｍｕｌｌｅｒらにより提供されるデータから推測されるＩＲＧＡＮＯＸ１３３０を用いて安定化されたポリオレフィンの寿命は、３０年よりもはるかに短い。Ｍｕｌｌｅｒらを読む当業者は、要求される寿命を提供するためには、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０とは異なる他の酸化防止剤を使用しなければならないことを結論付けるであろう。

【0016】

中間物質、耐食性ポリマーとして、Ｓｔｅｕｌｅｒより販売される、Ｂｏｒｅａｌｉｓ ＡＳからのβ（ｂ）−ＰＰ ＢＥ６０−７０３２は、ＣＯ_２吸収カラムの条件に代表される条件下で長期間試験が施される。これは、要求される長期間の吸収剤に対する耐性を有さないことが分かった。該試験は、実施例部分に示される。

【0017】

そこで、ＣＯ_２回収プラントに使用される装置を構築し、長期間作動するより耐性の高い物質を開発する必要がある。さらに、本発明の最終目標は、明細書を読めば、当業者にとって明らかとなるであろう。

【発明の概要】

【0018】

第１実施形態によれば、本発明は、アミン吸収液を用いて酸性ガスを回収するプラント用構成要素であって、該要素の表面の少なくとも１部は、ポリオレフィンを備え、該ポリオレフィン組成物は、式（Ｉ）または（ＩＩ）

【化1】

（式中、
Ｒ^１は、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^２は、水素基、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^３は、水素基、メチル基であり、
Ｒ^４は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、または（ｄ）

【化2】

であり、
Ｒ^５は、水素基またはフェニル基である）のアミン溶液に対し安定な加水分解安定酸化防止剤を含む構成要素に関する。

【0019】

特定の基または酸化防止剤により安定化されるポリオレフィンは、試験により、それらポリマーがそのようなプラントのカラム、配管などの内部にある極限環境において、３０年以上の寿命を有し得ることが示されており、ＣＯ_２回収用プラントの構築要素を構成するための長期間の使用に非常に有望であることが試験で示されている。

【0020】

特に好ましい酸化防止剤としては、１，３，５−トリ−メチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゼンが挙げられる。この酸化防止剤は、予備的に有望な結果を与えた後、広範囲に試験されている。

【0021】

一実施形態によれば、構成要素のポリマーは、請求項３または４で定義される熱安定性酸化防止剤をさらに含む。

【0022】

ポリオレフィンは、ポリプロピレン ホモポリマーなどポリプロピレンポリマーであり、任意にβ結晶相を含む。あるいは、ポリオレフィンはエチレンポリマーであり得る。

【0023】

一実施形態によれば、合成ハイドロタルサイトをポリマー混合物に添加する。ハイドロタルサイトは、ＣＯ_２回収プラントの作動温度におけるアミン溶液中のポリオレフィンの寿命に良い効果を有することが推測される。さらに、この推測を確認するため、試験を行う。

【0024】

一実施形態によれば、アミン水溶液、アミン蒸気及び／またはスチームに晒されることが予想される構築要素の表面は、該ポリオレフィン組成物を塗布する。あるいは、アミン水溶液、その蒸気またはスチームに晒されることが予想される構築要素の表面は、構成要素の表面に固定される該ポリオレフィン組成物を含むライナーである。それら実施形態に係る被膜またはライナーは、アミン溶液に晒されることから下部構造を保護する。アミン水溶液は、腐食性が強く、本発明に係るポリマー被膜またはポリマーライナーを用いて、下部構造を保護することにより、アミン溶液による腐食への耐性のない物質は、暴露から保護され、より単純で安価なプラント構築用物質を使用することが可能になる。

【0025】

本発明に係る構成要素の例としては、吸収カラム、吸着カラム、チューブ、ライナー、トレイ、またはカラム充填要素が挙げられる。該要素は全て、高温アミン溶液へ晒され、本発明のポリオレフィン混合物を含む被膜またはライナーは有用であり得る。

【課題を解決するための手段】

【0026】

【発明の効果】

【0027】

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】吸収カラムを示す概略図である。

【図2】回収工程を示す概略図である。

【図3】図３ａは、経時的に、３０％ＭＥＡ水溶液に晒された市販されているＰＰからのＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の枯渇を示す図であり、図３ｂは、所定の温度におけるＰＰの寿命を推測するアレニウスプロットを示す図である。

【図4】市販されているＰＰ物質の未劣化サンプル（ａ）及び劣化サンプル（ｂ）の顕微画像である。

【図5】市販されているＰＰの未劣化サンプル（ａ）及び劣化サンプル（ｂ）及び（ｃ）のＤＳＣカーブを示す図である。

【図6】図６ａ及び６ｂは、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）及び１−（２−アミノエチル）−ピペラジン（ＡＥＰ）の既知の水溶液と、新規３０％ＭＥＡ水溶液へ晒された本発明のポリオレフィン組成物からＩＲＧＡＮＯＸ１０１０＋ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の枯渇を経時的に示す図であり、図６ｃは、ポリオレフィン組成物の所定の温度での寿命を予測するアレニウスプロットである。

【図7】新規３０％ＭＥＡ水溶液へ晒された本発明のポリオレフィン組成物からのＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の枯渇を分けて経時的に示す図であり、図７ｂは、ポリオレフィン組成物の所定の温度での寿命の予測を決定するアレニウスプロットである。

【図8】本発明で使用されるポリオレフィン組成物のプレートの未劣化及び劣化サンプルを示す顕微画像である。

【図9】本発明で使用されるポリオレフィン組成物の未劣化及び劣化サンプルのＤＳＣカーブを示す図である。

【図10】加熱アミン溶液でのＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の消耗を示す図である。

【図11】劣化後の試験サンプルの図である。

【図12】サンプルの劣化の機能として引張弾性係数及び歪みの変化を示す図である。

【図13】アミン溶液での劣化後の試験サンプルの断面を示す図である。

【図14】別の溶液での浸された時間関数として、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の枯渇を示す図である。

【図15】別の溶液に浸された時間関数として、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の枯渇を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

定義
用語「構成要素」は、カラム、管、カラムの筐体部などのような水性アミン溶液及び／または水性アミン流及び蒸気性アミンと接触する本発明に係るプラントの一部を構成する要素を意味する。

【0030】

用語「カラム」は、本体、少なくとも１つの挿入口、及び少なくとも１つの排出口を有する細長い構造を意味する。カラムは、例えば、円柱形または楕円形であり得る。

【0031】

用語「酸性ガス」は、水に溶解した際、ｐＨ７以下を示すガスを意味する。

【0032】

本明細書において、用語「ポリオレフィン」は、アルケン由来の単位を含むポリマーを意味する。好ましくは、ポリオレフィンは、Ｃ_２及びＣ_３ポリオレフィンであり、それぞれエチレン及び／またはプロピレンに由来する単位を含む。

【0033】

本明細書において、用語「エチレンポリマー」は、エチレン由来の少なくとも５０モル％単位を含むポリマーを意味する。

【0034】

本明細書において、用語「プロピレンポリマー」は、プロピレン由来の少なくとも５０モル％単位を含むポリマーを意味する。

【0035】

用語「エチレンホモポリマー」及び「プロピレンホモポリマー」は、それぞれエチレン及びプロピレン由来の反復単位を実質的に含むポリマーを包含することを意味する。ホモポリマーは、例えば、適宜、エチレンまたはプロピレン由来の反復単位に対し、少なくとも９９ｗｔ％、例えば１００ｗｔ％含まれ得る。

【0036】

用語「エチレンコポリマー」は、エチレン及び少なくとも１つの他のモノマーから反復単位を含むポリマーを包含することを意味する。通常、コポリマーは、エチレン以外の少なくとも１つのモノマーからの反復単位に対し、少なくとも１ｗｔ％、より好ましくは少なくとも２ｗｔ％である。

【0037】

用語「ポリエチレンコポリマー」は、プロピレン及び少なくとも１つの他のモノマーからの反復単位を含むポリマーを包含することを意味する。通常コポリマーは、プロピレン以外の少なくとも１つのモノマーに対し、少なくとも１ｗｔ％、より好ましくは少なくとも２ｗｔ％である。

【0038】

用語「酸化防止剤」は、ポリオレフィンでのラジカル反応、したがって、本発明では分解工程を阻害することが可能な薬剤を意味する。

【0039】

用語「加水分解安定酸化防止剤」は、２５℃、ｐＨ７で少なくとも３年の半減期を有する酸化防止剤を意味する（EPIWIN HYDROWIN program v1.67）。

【0040】

酸性ガス
酸性ガスは、例えば、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｓ、ＳＯ_２、ＣＳ_２、ＨＣＮ、ＣＯＳ、ＮＯ_２またはメルカプタンであり得る。しかし、高頻度で、酸性ガスは、ＣＯ_２であり得る。ガスは一般的に、石炭、有機廃棄物、または油の燃焼などのような酸化反応からの排気物中に存在する。

【0041】

アミン吸収液
酸性ガスの回収に使用されるアミン吸収液は、ＣＯ_２などのような酸性ガスの回収に提案されるまたは使用されている任意のアミン水溶液を含み得る。酸性ガスの回収に示唆されるアミンの例としては、とりわけ、２００９年８月８日付の米国特許第７５８５４７９ Ｂ号（ＩＮＳＴＩＴＹＴＥ ＦＲＡＮＣＡＩＳ ＤＵ ＰＥＴＲＯＥ）に挙げられ得る。本発明と関連して試験を行うアミンの例としては、ＡＭＰ（２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール）、ＡＥＰ（アミノエチルピペラジン）、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）、ピペラジン、及びその混合物が挙げられる。

【0042】

ポリオレフィン
好ましくは、ポリオレフィンは、エチレンポリマーまたはプロピレンポリマーであり、より好ましくはプロピレンポリマーである。

【0043】

プロピレンポリマー特性
本発明で使用される組成物中のプロピレンポリマーは、好ましくは、プロピレン由来の少なくとも８０モル％単位を含む。より好ましくは、プロピレンポリマーは、プロピレン由来の少なくとも９５モル％単位、特に好ましいのは、少なくとも９９モル％単位を含む（例えば、９７〜９９．９モル％単位）。

【0044】

プロピレンポリマーは、１つまたは複数のモノマーからの単位を含み得る。例えば、単位は、２、または４〜１０炭素原子を有するａ−オレフィン由来のものがあり得る。ｒ適切なモノマーの例としては、エチレン、ブタ−１−エン、ペンタ−１−エン、ヘキサ−１−エン及びオクタ−１−エンを含む。エチレン及びブテンが好ましい。

【0045】

好ましいプロピレンポリマーは、２または４〜１０炭素原子を有するａ−オレフィン由来の単位に対し、４０モル％未満含まれる。またさらに好ましいプロピレンポリマーは、２または４〜１０炭素原子を有するａ−オレフィン由来の単位に対し、２０モル％未満、特に好ましくは、例えば５モル％未満など、１０モル％未満含まれる。特に好ましいプロピレンポリマーは、ポリピレン由来の単位を本質的に含む（例えば、含有する）。

【0046】

また、より好ましくは、プロピレンポリマーは、ホモポリマーである。プロピレンホモポリマーは、熱耐性が高く、耐薬品性にも優れている。従って、本発明での使用に好ましい。

【0047】

プロピレンポリマーは、好ましくは、密度、８５５〜９４６ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは、９００〜９２０ｋｇ／ｍ^３、さらに好ましくは、９０２〜９０５ｋｇ／ｍ^３である。

【0048】

プロピレンポリマーは、好ましくは、０．０１〜１００ｇ／１０分、好ましくは、０．０５〜２０ｇ／１０分、より好ましくは、０．１〜２ｇ／１０分の範囲のメルトフローレート（ＭＦＲ２）を有する。好ましくは、プリピレンポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ２）は、２ｇ／１０分未満である。

【0049】

プロピレンポリマーは、好ましくは、１３０〜１７１℃、より好ましくは、１４０〜１６５℃、さらに好ましくは、１４０〜１５０℃（例えば、約１５０〜１６５℃）の範囲の融点を有する。

【0050】

プロピレンポリマーは、好ましくは、例えば、およそ３０〜７０％、例えば、４５〜６０％の結晶度を有する部分的に結晶体からなる。特に好ましくは、プロピレンポリマーはβ−結晶相を含む。好ましくは、３０〜１００％、より好ましくは５０％超、またさらに好ましくは８０％超の最終生成物に存在する結晶相が、β型である。β型の結晶体の存在は、ポリマーの耐薬品性を向上させることが分かっている。

【0051】

本発明で使用されるプロピレンポリマーは、好ましくは、構造的に均質である（例えば、ゲルフリー）。好ましくは、プロピレンポリマーは、１３５℃でデカリンに可溶である。好ましくは、プロピレンポリマーの分子量分布（ＭＷＤ）は、２〜２０、より好ましくは、２．５〜８、またさらに好ましくは、３〜７、例えば、約３．５〜６．５の範囲である。

【0052】

分子量分布に関し、プロピレンポリマーは、単峰型または多峰型（例えば、双峰型）である。多峰型ポリマーの分子量特性は単一のピークを含まず、むしろ、ポリマーが２つ以上の別の生産成分を含むという事実による結果として、異なる平均分子量に集中する２以上のピークの組み合わせ（区別可能なものも不可なものもある）を含む。

【0053】

プロピレンポリマーが多峰型である場合、その成分はプロピレンホモポリマー、または、プロピレンコポリマーであり得る。しかし、好ましくは、このようなポリマーにおいて、プロピレンポリマー成分は、異なるコポリマーである。各プロピレン成分に対し、少なくとも２０ｗｔ％、より好ましくは少なくとも３０ｗｔ％、またさらに好ましくは少なくとも４０ｗｔ％である多峰型プロピレンポリマーは、ポリマーの総量に基づき存在する。

【0054】

好ましくは、本発明のプロピレンポリマーは、分子量分布に関し単峰型である。

【0055】

本発明で使用される適切なプロピレンポリマーは、市販されている。例えば、ｂ−ＰＰ ＢＥ６０−７０３２は、Ｂｏｒｅａｌｉｓ ＡＳより市販されている。

【0056】

あるいは、プロピレンポリマーは、既知の重合工程により調製され得る。

【0057】

エチレンポリマー特性
本発明の組成物に存在するエチレンポリマーは、好ましくは、エチレン由来の少なくとも８０モル％単位を含む。またさらに好ましくは、エチレンポリマーは、エチレン由来の、少なくとも９５モル％単位、特に好ましくは少なくとも９９モル％単位を含む。

【0058】

エチレンポリマーは、１つまたは複数の他のモノマーからの単位を含み得る。単位は、例えば、３〜１０炭素元素を有するａ−オレフィン由来のものが存在し得る。適切なモノマーの例としては、プロピレン、ブタ−１−エン、ペンタ−１−エンＭ、ヘキサ−１−エン、及びオクタ−１−エンが含まれる。プロピレン及びブテンが好ましい。

【0059】

好ましいエチレンポリマーは、３〜１０炭素元素を有するａ−オレフィン由来の単位４０モル％未満を含む。またさらに好ましいエチレンポリマーは、３〜１０炭素元素を有するａ−オレフィン由来の単位２０持つ％未満、特に好ましくは１０モル％未満、例えば５モル％未満を含む。特に好ましいエチレンポリマーは、エチレン由来の単位を本質的に含む（例えば、含有する）。

【0060】

またさらに好ましくは、エチレンポリマーはホモポリマーである。

【0061】

エチレンポリマーは、好ましくは、密度９２５〜９７０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは、９４０〜９６５ｋｇ／ｍ^３、またさらに好ましくは、９６０〜９６５ｋｇ／ｍ^３である。

【0062】

エチレンポリマーは好ましくは０．０００１〜５０ｇ／１０分、好ましくは０．００１〜１０ｇ／１０分、より好ましくは、０．００５〜１ｇ／１０分の範囲のメルトフローレート（ＭＦＲ２）を有する。好ましくは、エチレンポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ２）は、０．５ｇ／１０分未満である。

【0063】

エチレンポリマーは好ましくは、０．００１〜２００ｇ／１０分、好ましくは０．０１〜５０ｇ／１０分、より好ましくは０．０５〜５ｇ／１０分の範囲のメルトフローレート（ＭＦＲ５）を有する。好ましくは、エチレンポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ５）は、１ｇ／１０分未満である。

【0064】

エチレンポリマーは、好ましくは、１１０℃超、より好ましくは１２０℃超、またさらに好ましくは１２５℃超（例えば、約１２８〜１３２℃）の融点を有する。エチレンポリマーの最大融点は、１５０℃であり得る。

【0065】

エチレンポリマーは、また、好ましくは、例えば、およそ４０〜８０％、例えば６０〜７０％の結晶度を有する、部分的な結晶構造からなる。

【0066】

本発明のエチレンポリマーは好ましくは、構造的に均質である（例えば、ゲルフリー）。好ましくは、エチレンポリマーは、１３５℃でデカリンに可溶である。好ましくは、エチレンポリマーのＭＷＤは、２〜２０、より好ましくは、３〜１０、またさらに好ましくは３．５〜８、例えば約４〜７の範囲である。

【0067】

エチレンポリマーは、分子量分布に関し、単峰型または多峰型（例えば、双峰型）であり得る。多峰型ポリマーの分子量特性は、単一のピークを含まず、むしろ、ポリマーが２つ以上の別の生成成分を含むという事実による結果として、異なる平均分子量に集中する、２つ以上のピークの組み合わせ区別可能なものも不可なものもある）を含む。

【0068】

エチレンポリマーが多峰型である場合、その成分は、エチレンホモポリマーまたはエチレンコポリマーであり得る。しかし、好ましくは、そのようなポリマーにおいて、エチレンポリマー成分は、異なるコポリマーである。各エチレン成分（例えばホモポリマー及び子ポリマー）に対し、少なくとも２０ｗｔ％、より好ましくは少なくとも３０ｗｔ％、またさらに好ましくは少なくとも４０ｗｔ％である多峰型エチレンポリマーは、ポリマーの総量に基づき存在する。

【0069】

好ましくは、本発明のエチレンポリマーは、分子量分布に関し、多峰型である。

【0070】

本発明で使用される適切なエチレンポリマーは、市販されている。例えば、ＢＳ２５８１は、Ｂｏｒｅａｌｉｓ ＡＳより市販されている。あるいは、エチレンポリマーは、既知の重合工程より調製され得る。

【0071】

ポリオレフィンの機械的特性
本発明で使用されるポリオレフィンの機械的特性は、好ましくは、以下の通りである。

【0072】

ポリオレフィン（例えば、エチレンまたはプロピレンポリマー）の引張弾性係数（１ｍｍ／分）は、好ましくは、５００〜５０００ＭＰａ、より好ましくは、８００〜３０００ＭＰａ、またさらに好ましくは、１０００〜２０００ ＭＰａの範囲である。ポリオレフィンの降伏点での引張歪み（５０ｍｍ／分）は、好ましくは、２〜２５％、より好ましくは、５〜１５％、またさらに好ましくは、８〜１２％の範囲である。ポリオレフィンの降伏点での引張応力（５０ｍｍ／分）は、好ましくは、５〜１００ＭＰａ、より好ましくは、１５〜５０ＭＰａ、またさらに好ましくは、２０〜４０ＭＰａの範囲である。

【0073】

ポリオレフィン（例えば、エチレンまたはプロピレンポリマー）の荷重たわみ温度（Ｂ法−０．４５ＭＰａ）は、好ましくは、７０〜１５０℃、より好ましくは、８０〜１３０℃、またさらに好ましくは、９０〜１２０℃の範囲である。

【0074】

ポリオレフィン（例えば、エチレンまたはプロピレンポリマー）のビカット軟化温度Ａ５０（１０Ｎ）は、好ましくは、８０〜１７０℃、より好ましくは、１００〜１６５℃、またさらに好ましくは、１２０〜１６０℃の範囲である。

【0075】

ポリオレフィン（例えば、エチレンまたはプロピレンポリマー）のノッチ付シャルピー衝撃強度（２３℃）は、好ましくは、１〜１００ｋＪ／ｍ^２、より好ましくは、２５〜７５ｋＪ／ｍ^２、またさらに好ましくは、４０〜６０ｋＪ／ｍ^２の範囲である。

【0076】

ノッチ付シャルピー衝撃強度（−２０℃）は、プロピレンポリマーにおいて、好ましくは、１〜１０ｋＪ／ｍ^２、より好ましくは、２．５〜７．５ｋＪ／ｍ^２、またさらに好ましくは、４〜６ｋＪ／ｍ^２、エチレンポリマーにおいて、好ましくは、１〜４０ｋＪ／ｍ^２、より好ましくは、５〜３５ｋＪ／ｍ^２、またさらに好ましくは、１０〜３０ｋＪ／ｍ^２の範囲である。

【0077】

ポリオレフィンの安定化
ポリオレフィン類は、容易に酸素と反応する。そのような酸化反応は、分子鎖を切断し得り、機械的特性を低下させる要因として極めて重要である。そのような酸化反応の技術は、ポリオレフィン類の分解に関係することがある。

【0078】

ポリマーの分解は、化学的（例えば、水、酸、アミン、及び酸素などによる）にも、物理的（例えば、熱、ＵＶ光、高エネルギー放射、または機械的エネルギー）にも影響を受け得る。サービス寿命の間のポリオレフィンの分解度を決定する主要な要因は、温度、環境、及びポリオレフィンの安定化である。本発明で使用されるポリオレフィンは、理論上３０年の長期間、６０〜１００℃の温度で、ＭＥＡなどのアミン水溶液に晒される。

【0079】

本発明で使用されるポリオレフィンのサービス寿命は、特定の酸化防止剤を採用すること、特に、酸化防止剤と安定化剤を組み合わせて使用することにより、著しく向上する。理論に制約されることを望むものではないが、本発明で使用されるポリオレフィンのサービス寿命は、主に、添加される酸化防止剤及び安定化剤により決定されると信じられている。そのため、酸化防止剤／安定化剤が尽きるまで、ポリオレフィンは、有害な酸化から保護され、ポリオレフィンの機械的特性は、該期間の間、変化がない状態であるであろう。これに反して、酸化防止剤／安定化剤が尽き次第、酸化反応は加速し、機械的特性は、比較的早く低下するであろう。そのため、ポリオレフィン組成物において加水分解安定酸化防止剤の圧力は、本発明の重要な特徴である。

【0080】

加水分解安定酸化防止剤
本発明で使用される組成物は、加水分解安定酸化防止剤を含む。加水分解安定酸化防止剤は、２５℃、ｐＨ７で、好ましくは、少なくとも５年、より好ましくは、１０年、またさらに好ましくは１５年の半減期を有する（ＥＰＩＷＩＮ ＨＹＤＲＯＷＩＮ ｐｒｏｇｒａｍ ｖ１．６７）。またさらに好ましくは、本発明で使用される加水分解安定酸化防止剤は、２５℃、ｐＨ８で、少なくとも１年、より好ましくは２年、またさらに好ましくは５年の半減期を有する（ＥＰＩＷＩＮ ＨＹＤＲＯＷＩＮ ｐｒｏｇｒａｍ ｖ１．６７）。加水分解安定酸化防止剤の半減期には上限はない。例えば、ｐＨ７では５０年、ｐＨ８では４０年であり得る。

【0081】

好ましくは、本発明で使用される酸化防止剤は、式（Ｉ）または（ＩＩ）

【化3】

（式中、
Ｒ^１は、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^２は、水素基、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^３は、水素基またはメチル基であり、
Ｒ^４は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、または（ｄ）

【化4】

であり、
Ｒ^５は、水素基またはフェニル基である）の加水分解安定酸化防止剤を含む。

【0082】

好ましい加水分解安定酸化防止剤は、Ｒ^１が、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、またはフェニル基であり、特にｔｅｒｔ−ブチル基であるものである。

【0083】

さらに、加水分解安定酸化防止剤は、Ｒ^２が、水素基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、またはフェニル基であり、特にｔｅｒｔ−ブチル基であるものである。

【0084】

さらに好ましい加水分解安定酸化防止剤は、Ｒ^３が水素基であるものである。

【0085】

またさらに好ましい加水分解安定酸化防止剤は、Ｒ^４が、群（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）であり、特に（ａ）であるものである。

【0086】

特に好ましい加水分解安定酸化防止剤は、式（Ｉ）のものである。

【0087】

特に好ましい加水分解安定酸化防止剤は、以下の式

【化5】

のものである。

【0088】

この加水分解安定化を有する酸化防止剤 １，３，５−トリ−メチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゼンは、商品名ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０として、ＢＡＳＦより、または商品名Ｅｔｈａｎｏｘ ３３０（略称 ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０）としてＡｌｂｅｍａｒｌｅより市販されている。

【0089】

合成ハイドロタルサイト
本発明で使用される組成物は、好ましくはハイドロタルサイト、特に合成ハイドロタルサイト（ＳＨＴ）を含む。ＳＨＴは、また、陰イオン性粘土または層状複水酸化物とも称することがある。ＳＨＴにおいて、マグネシウムカチオンは、水酸化物の形態で、６つの酸素により八面体的に囲われる。その後、八面体単位は、稜共有を介して、無限シートを形成する。シートは水素結合を介して互いの上部に積み上げられる。その後、格子状構造のマグネシウムのうちいくつかが、高荷電カチオン、例えば、Ａｌ^３＋により同形配置される際、得られる単一のＭｇ^２＋−Ａｌ^３＋−ＯＨ層全体では、陽電荷を得る。炭酸塩の形態における対アニオンも存在する。通常、ＳＨＴは、水酸化物の形態である。

【0090】

通常のハイドロタルサイトは、式Ｍｇ_１−ｘＡｌ_ｘ（ＣＯ_３）_ｘ／２（ＯＨ）_２．ｍＨ_２Ｏ（式中、０＜ｘ≦０．５）で表される。好ましくは、ハイドロタルサイトは、式Ｍｇ_４．５Ａｌ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１３．３．５Ｈ_２Ｏのものである。

【0091】

好ましくは、ハイドロタルサイトは、１〜５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは、１．５〜３ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する。

【0092】

好ましくは、本発明の組成物に存在するハイドロタルサイトは、平均粒子径が０．１〜１ｍｍ、より好ましくは、０．２〜０．８ｍｍ、またさらに好ましくは、０．３０〜０．６０ｍｍである。好ましくは、粒子のうち少なくとも７５％ｖｏｌは、１ｍｍ未満の大きさであり、より好ましくは粒子のうち少なくとも８０％ｖｏｌは、１ｍｍ未満の大きさであり、またさらに好ましくは粒子のうち８５％ｖｏｌは、１ｍｍ未満の大きさである。

【0093】

特に好ましくは、本発明の組成物に存在するハイドロタルサイトは、界面活性剤で塗布される。

【0094】

好ましくは、本発明の組成物に存在するハイドロタルサイトは、１〜５Ｍｏｈｓ、より好ましくは、１．５〜３Ｍｏｈｓの硬度を有する。

【0095】

本発明で使用される合成ハイドロタルサイトは、例えば、ＤＨＴ−４ＡまたはＤＨＴ−４Ｖとして、Ｋｙｏｗａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．より市販されている。

【0096】

熱安定性酸化防止剤
本発明で使用される組成物は、好ましくは、熱安定性酸化防止剤を含む。好ましい熱安定性酸化防止剤は、一般式（ＩＩＩａ）
ＨＯ−（Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４フェニル）−Ｗ（ＩＩＩａ）
（式中、
Ｒ^１及びＲ^４は、フェノール残基の２−位及び６−位にあり、同一であっても異なってもよく、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル基の群より選択され、
Ｒ^２及びＲ^３は、独立して、ＨまたはＣ_１−１２アルキル基であり、
Ｗは、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル基、Ｃ_１〜Ｃ_１２アルコキシ基、Ｃ_１〜Ｃ_１２カルボン酸アルキル基、または、式ＨＯ−（Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４フェニル）−（式中Ｒ_１〜Ｒ_４は、前述のように定義されるもの）の別の群より置換されるＣ_１〜Ｃ_１２アルキル基である）のフェノール化合物である。

【0097】

式（ＩＩＩａ）の好ましい化合物において、Ｒ^１及びＲ^４は、同一である。特に好ましくは、Ｒ^１及びＲ^４は、分岐アルキル基である。特に好ましくは、Ｒ^１及びＲ^４は、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソ−プロピル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アダマンチル基より選択される。

【0098】

さらに好ましい熱安定性酸化防止剤は、式（ＩＩＩｂ）

【化6】

（式中、
Ｒ^１は、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^２は、水素基、Ｃ_１−１８アルキル基、Ｃ_５−１２シクロアルキル基、フェニル基、またはＣ_７−９フェニルアルキル基であり、
Ｒ^３は、水素基またはメチル基であり、
ｎは、０または１〜６の整数であり、
ｐは、２〜６の整数である）のものである。

【0099】

式（ＩＩＩｂ）の好ましい熱安定化酸化防止剤は、Ｒ１がｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、またはフェニル基、特にｔｅｒｔ−ブチル基であるものである。

【0100】

式（ＩＩＩｂ）のさらに好ましい熱安定化酸化防止剤は、Ｒ^２が、水素基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、またはフェニル基、特にｔｅｒｔ−ブチル基であるものである。

【0101】

式（ＩＩＩｂ）のさらに好ましい熱安定化酸化防止剤は、Ｒ^３が水素基であるものである。

【0102】

式（ＩＩＩｂ）のまたさらに好ましい熱安定化酸化防止剤は、ｎが１、２、または３、特に２であるものである。

【0103】

式（ＩＩＩｂ）のまたさらに好ましい熱安定化酸化防止剤は、ｐが４であるものである。

【0104】

本発明の組成物に存在する熱安定化酸化防止剤の代表例としては、
−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−メチルフェノール；
−ペンタエリスリチル−テトラキス（３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオン酸塩；
−オクタデシル３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩；
−１，３，５−Ｔｒｉメチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン；
−２，２’−チオジエチレン−ビス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオン酸塩；
−カルシウム−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシベンジル モノエチル−ホスホン酸塩）；
−１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４’−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート；
−ビス−（３，３−ビス−（４’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニル）酪酸）−グリコールエステル；
−４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ．−ブチル−５−メチルフェノール）；
−２，２’−メチレン−ビス（６−（１−メチル−シクロヘキシル）パラ−クレゾール）；
−Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナムアミド；
−２，５，７，８−テトラメチル−２（４’，８’，１２’−トリメチルトリデシル）クロマン−６−オール；
−２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェノール）；
−１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ（ｈｙｄｒｏｓｙ）−５−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニル）ブタン；
−１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ．−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン；
−３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−（β−（３−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ）エチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン；
−１，６−ヘキサンジイル−ビス（３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシベンゼン−プロパン酸塩）；
−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ノニルフェノール；
−１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）−ｓ−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオンを有する３，５−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシヒドロけい皮酸 トリエステル；
−４，４’−ブチリデンビス（６−ｔｅｒｔ．ブチル−３−メチルフェノール）；
−２，２’−メチレン ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ．−ブチルフェノール）；
−２，２−ビス（４−（２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナモイルオキシ））エトキシ−フェニル））プロパン；
−トリエチレングリコール−ビス−（３−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシ−５ メチルフェニル）プロピオン酸塩；
−ベンゼンプロピオン酸，３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−，Ｃ１３−Ｃ１５−分岐及び直鎖アルキルエステル；
−６，６’’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−２，２’−チオジ−ｐ−クレゾール；
−ジエチル（（３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル）メチル）ホスホン酸塩；
−４，６−ビス（オクチルチオメチル）ｏ−クレゾール；
−ベンゼンプロピオン酸，３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）４−ヒドロキシ−，Ｃ７−Ｃ９−分岐及び直鎖アルキルエステル；
−１，１，３−トリス［２−メチル−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオニルオキシ］−５−ｔ−ブチルフェニル］ブタン；及び
−ｐ−クレゾール及びジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物
を含む。

【0105】

好ましい熱安定化酸化防止剤は、
−ペンタエリスリチル−テトラキス（３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオン酸塩；
−オクタデシル ３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩；
−１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン；
−１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチル−４’−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート；
−ビス−（３，３−ビス−（４’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニル）酪酸）−グリコールエステル；及び
−３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−（β−（３−ｔｅｒｔ．−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−プロピオニルオキシ）エチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン
である。

【0106】

特に好ましい熱安定化酸化防止剤は、以下の式

【化7】

のものである。

【0107】

この熱安定化酸化防止剤は、商品名ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（略称 ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）として、ＢＡＳＦより市販されている。

【0108】

有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤
本発明で使用される組成物は、好ましくは、有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤を含む。好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、式（ＩＶａ）
ビス（Ｒ^１）−ジイソデシルペンタエリスリトールジフォスファイト （ＩＶａ）
（式中、Ｒ^１は、Ｃ_１−６アルキル基により任意に置換されるＣ１−Ｃ２５アルキル基群、またはＣ_６−１０アリール基群より選択される）のものである。

【0109】

さらに好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、式（ＩＶｂ）

【化8】

（式中、
Ｙは、直接結合される、または−Ｏ−であり、
Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、独立して、１〜３０個の炭素を有する置換または非置換アルキル基、５〜１２個の炭素を有する置換または非置換シクロアルキル基、６〜１０個の炭素を有する置換または非置換アリール基、または式（Ｖ）

【化9】

（式中、
ｍは、１〜３の範囲の整数であり、
Ｒ^４及びＲ^５は、独立して、Ｃ_１−１８アルキル基またはＣ_５−１２シクロアルキル基である）の群から選択される）のものである。

【0110】

Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３の群に任意に存在する置換体は、好ましくは、ハロゲンＣ１−６アルキル基、Ｃ_１−６アルコキシ基、またはＣＯＯＣ_１−６から選択される。特に好ましくは、置換体は、Ｃ_１−６アルキル基、例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基である。

【0111】

式（Ｖ）の好ましい群は、Ｒ^４及びＲ^５が、Ｃ_１−１８アルキル基、より好ましくは、Ｃ_１−６アルキル基、例えば、Ｃ_４アルキル基であるものである。好ましくは、Ｒ^４及びＲ^５は、ｔｅｒｔ−ブチル基である。

【0112】

好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、Ｙが−Ｏ−である式（ＩＶｂ）のものである。

【0113】

より好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、Ｒ^２及びＲ^３が、置換または非置換アリール基、特に、置換アリール基、例えば、フェニル基である式（ＩＶｂ）のものである。好ましい置換体群は、Ｃ_１−６アルキル基、例えばｔｅｒｔ−ブチル基である。

【0114】

より好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、Ｒ^１が置換または非置換アリール基、特に置換アリール基、例えば、フェニル基である式（ＩＶｂ）のものである。好ましい置換体群は、Ｃ_１−６アルキル基、例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基である。

【0115】

本発明の組成物に存在し得る有機亜リン酸またはホスホニト酸化防止剤の代表例は、
−トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）亜リン酸塩；
−テトラキス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレン−ジ−ホスホニト
−ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−ペンタエリスリチル−ジ−亜リン酸塩；
−ジ−ステアリル−ペンタエリスリチル−ジ−亜リン酸塩；
−トリス−ノニルフェニル亜リン酸塩；
−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリチル−ジ−亜リン酸塩；
−２，２’−メチレン ビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチル−亜リン酸塩；
−１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジトリデシル亜リン酸塩−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン；
−４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）亜リン酸塩；
−ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリストールジホスファイト；
−ビス（２−メチル−４，６−ビス（１，１−ジメチルエチル）フェニル）亜リン酸エチルエステル；
−２，２’，２’’−ニトリロトリエチル−トリス（３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチル−１，１’−ビフェニル−２，２’−ジイル）亜リン酸塩）；
−亜リン酸，環状ブチルエチルプロパンジオール，２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニルエステル；
−ビス（２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニル）−ペンタエリスリチル−ジ−亜リン酸塩；
−２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フルオロホスホニト
−６−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ）−２，４，８，１０−テトラ−ｔｅｒｔ．−ブチルジベンゾ（ｄ，ｔ）（１．３．２）ジオキサホスフェピン；及び
−テトラキス−（２，４−ジ−ｔ−ブチル−５−メチル−フェニル）−４，４’−ビフェニレン−ジ−ホスホニト
を含む。

【0116】

好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、
−テトラキス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレン−ジ−ホスホニト；
−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリチル−ジ−亜リン酸塩；
−ジ−ステアリル−ペンタエリスリチル−ジ−亜リン酸塩；及び
−ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリストールジホスファイト
である。

【0117】

特に好ましい有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤は、以下の式

【化10】

のものである。

【0118】

この酸化防止剤は、商品名 Ｉｒｇａｆｏｓ １６８（略称 ＡＯ１６８）として、ＢＡＳＦより市販されている。

【0119】

スルホン酸塩系酸化防止剤
本発明で使用される組成物は、好ましくは、スルホン酸塩系酸化防止剤を含む。それら酸化防止剤は、ヒドロパーオキサイド類の分解に作用すると信じられている。好ましいスルホン酸塩系酸化防止剤は、ラウリン酸またはステアリン酸由来のものである。

【0120】

好ましいスルホン酸塩系酸化防止剤は、カルボン酸がＣ_１〜Ｃ_１０アルキルカルボン酸類から選択される、ジ（Ｃ_１−Ｃ_２０）アルキル基−Ｓ−ジ−カルボン酸塩類である。

【0121】

本発明の組成物で使用され得るスルホン酸塩系酸化防止剤の代表例としては、
−ジ−ステアリル−チオ−ジ−プロピオン酸塩；
−ジ−パルミチル／ステアリル−チオ−ジ−プロピオン酸塩；
−ジ−ラウリル−チオ−ジ−プロピオン酸塩；
−ジ−トリデシル−チオ−ジ−プロピオン酸塩；
−ジ−ミリスチル−チオ−ジ−プロピオン酸塩；
−ペンタエリトリトールオクチルチオジプロピオン酸塩；
−ラウリル−ステアリル−チオ−ジ−プロピオン酸塩；
−ジ−オクタデシル−ジスルフィド；
−ジ−ｔｅｒｔ−ドデシル−ジスルフィド；及び
−ペンタエリトリトール−テトラキス−（３−ラウリルチオプロピオン酸塩）が挙げられる。

【0122】

ペンタエリトリトール テトラキス（Ｂ−ラウリルチオプロピオン酸塩） （ＣＡＳ ２９５９８−７６−３））、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオン酸塩（ＣＡＳ ６９３−３６−７）、及びジラウリル−３，３’−チオジプロピオン酸塩（ＣＡＳ １２３−２８−４）が好ましい。特に好ましいスルホン酸塩系酸化防止剤は、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオン酸塩（ＤＳＴＤＰ）である。これは、商品名 Ｉｒｇａｎｏｘ ＰＳ ８０２−ＦＬとして、ＢＡＳＦより市販されている。

【0123】

ヒンダードアミン系酸化防止剤
本発明で使用される組成物は、好ましくは、立体障害アミン系酸化防止剤をも含む。好ましい立体障害アミン系酸化防止剤は、５００ｇ／ｍｏｌ超の分子量を有する。

【0124】

本発明の組成物で使用される特に好ましいアミン系酸化防止剤は、式（ＶＩ）

【化11】

（式中、
Ｇは、水素基またはメチル基であり、
Ｇ_１及びＧ_２は、水素基、メチル基、または共に＝Ｏである）のラジカルを含む。

【0125】

特に好ましいアミン系酸化防止剤は、以下の式

【化12】

のものである。

【0126】

この酸化防止剤は、商品名 Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ １１９として、ＢＡＳＦより市販されている。

【0127】

他の添加物
本発明で使用される組成物は、任意に、他の従来の添加物を含む。適切な添加物の代表例としては、造核剤（ａまたはｂ、好ましくはｂ、造核剤）、光安定剤、着色料、帯電防止剤、潤滑剤、カーボンブラック、及び難燃剤が挙げられる。充填剤（例えば、タルク）も存在し得る。

【0128】

組成物の調合
ポリオレフィンを、従来技術、例えばブレンドにより、酸化防止剤及び任意にＳＨＴと、同様に組成物中に存在する別の添加物とも混合する。好ましい組成物は、直接ポリマー生成装置による、すなわち、１）ポリマー粉末へ全ての添加製剤を添加し、続いて、押出配合とペレット化を行うことによる、または２）不足している添加物を市販のポリマー（Ｐ１）に、好ましくはＰ１と同種のポリマーに不足する添加物のマスターバッチ（ＭＢ）を介して混合することによる調製か、または直接Ｐ１への添加物の好ましい添加による調製かいずれかで可能である。１）及び２）の両方において、全てのブレンド物は、押出配合され、ポリマーにおける添加物の最適な配分を得る。

【0129】

本発明で使用される好ましい組成物は、ポリオレフィン、加水分解安定酸化防止剤、及びＳＨＴを含む。本発明で使用される他の好ましい組成物は、ポリオレフィン、加水分解安定酸化防止剤、及び熱安定性酸化防止剤を含む。特に好ましい組成物は、ポリオレフィン、加水分解安定酸化防止剤、熱安定性酸化防止剤、及びＳＨＴを含む。本明細書において前述の組成物は、さらに、有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤、及び／またはチオエーテル系酸化防止剤を含むことが特に好ましい。

【0130】

本発明で使用される好ましい組成物は、
（ｉ）ポリオレフィン、好ましくはプロピレンポリマー、
（ｉｉ）加水分解安定酸化防止剤、好ましくは式ＩまたはＩＩの化合物、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０、
（ｉｉｉ）合成ハイドロタルサイト、
（ｉｖ）熱安定性酸化防止剤、好ましくは式ＩＩＩの化合物、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、
（ｖ）有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤、好ましくは式ＩＶの化合物、例えば、Ｉｒｇａｆｏｓ １６８、及び
（ｖｉ）チオエーテル系酸化防止剤、好ましくはジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート
を含む。

【0131】

組成物中に存在するポリオレフィン、好ましくはプロピレンポリマーの量は、好ましくは、５５〜９９．８ｗｔ％、またさらに好ましくは、９０〜９９．５ｗｔ％、例えば、９８〜９９．５ｗｔ％である。

【0132】

組成物中に存在する加水分解安定酸化防止剤、好ましくは式ＩまたはＩＩの化合物の量は、好ましくは、１００〜１０，０００ｗｔ ｐｐｍ、またさらに好ましくは、２０００〜８０００ｗｔ ｐｐｍ、例えば、３０００〜６０００ｗｔ ｐｐｍである。

【0133】

組成物中に存在する合成ハイドロタルサイトの量は、好ましくは、１００〜１００００ｗｔ ｐｐｍ、またさらに好ましくは、２５０〜５０００ｗｔ ｐｐｍ、例えば、１０００〜３０００ｗｔ ｐｐｍである。

【0134】

組成物中に存在する熱安定性酸化防止剤、好ましくは式ＩＩＩの化合物の量は、好ましくは、１００〜１００００ｗｔ ｐｐｍ、またさらに好ましくは、５００〜６０００ｗｔ ｐｐｍ、例えば、１０００〜４０００ｗｔ ｐｐｍである。

【0135】

組成物中に存在する有機亜リン酸塩系またはホスホニト系酸化防止剤、好ましくは式ＩＶの化合物の量は、好ましくは、１００〜５０００ｗｔ ｐｐｍ、またさらに好ましくは、３００〜３０００ｗｔ ｐｐｍ、例えば、５００〜２０００ｗｔ ｐｐｍである。

【0136】

組成物中に存在するチオエーテル系酸化防止剤、好ましくは、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネートの量は、好ましくは、５００〜１００００ｗｔ ｐｐｍ、またはさらに好ましくは、１０００〜８０００ｗｔ ｐｐｍ、例えば、２０００〜６０００ｗｔ ｐｐｍである。

【0137】

組成物中に存在する全酸化防止剤の総量は、好ましくは、４００〜３５０００ｗｔ ｐｐｍ、またさらに好ましくは、２０００〜２５０００ｗｔ ｐｐｍ、例えば、４０００〜１８０００ｗｔ ｐｐｍである。

【0138】

組成物の特性
単一の平板に関する実施例の部分に記載される方法により決定される組成物の好ましい特性は以下の通りである。

【0139】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物中の加水分解安定酸化防止剤の量は、元々存在する量に対し、少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８０％、さらに好ましくは少なくとも８５％である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物中の加水分解安定酸化防止剤の量は、元々存在する量に対し、少なくとも７０％、好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８０％である。

【0140】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の増加質量は、好ましくは１％未満、より好ましくは０．５％未満、またさらに好ましくは０．３％未満である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の増加質量は、好ましくは、２％未満、より好ましくは、１％未満、またさらに好ましくは０．７５％未満である。

【0141】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の引張弾性係数は、未劣化の組成部の引張弾性係数に対し、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の引張弾性係数は、未劣化の組成部の引張弾性係数に対し、少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％である。

【0142】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の降伏点における応力は、未劣化の組成物の降伏点における応力に対し、少なくとも８５％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の降伏点における応力は、未劣化の組成物の降伏点における応力に対し、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも８５％、さらに好ましくは少なくとも９０％である。

【0143】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の降伏点における歪みは、未劣化の組成物の降伏点における歪みに対し、１５０％未満、好ましくは１４５％未満、より好ましくは１４０％未満である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の降伏点における歪みは、未劣化の組成物の降伏点における歪みに対し、１５５％未満、好ましくは１５０％未満、より好ましくは１４５％未満である。

【0144】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の破断点における応力は、未劣化の組成物の破断点における応力に対し、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の破断点における応力は、未劣化の組成物の破断点における応力に対し、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％である。

【0145】

アミンの未使用３０％水溶液、例えば、８０℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の破断点における歪みは、未劣化の組成物の破断点における歪みに対し、少なくとも７０％、好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８０％である。またさらに好ましくは、アミンの未使用３０％水溶液、例えば、９５℃で１２週間、ＭＥＡに晒した後の組成物の破断点における歪みは、未劣化の組成物の破断点における歪みに対し、少なくとも６５％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも７５％である。

【0146】

適用
本発明は、ＣＯ_２など酸性ガスの回収用カラムに関する。上述のように、本工程は、通常、例えば、ＣＯ_２を含有する排気ガスを、ガスを上方に流し、カラムの１つまたは複数接触部分にある薄い吸収剤（ＣＯ_２含有の低い）を逆流させる吸収カラムの下部に導入することを含む。接触部分は、吸収剤とガス間の接触領域を増やすため、構造的または無作為な筐体を任意に含む。接触部分を出発した後、ガスは通常洗浄され、その後、カラムの上部にある管を通り引き下げられる。

【0147】

濃吸収剤（ＣＯ_２の含有量が多い）、大抵アミンは通常、回収され（例えば、回収トレイにおいて）、カラムの下部にある管により引き下げられる。それは、再生または脱着カラムに与えられ、ＣＯ_２及び水蒸気の流れに対し、下方に、逆流する。好ましくは、ＣＯ_２及び水蒸気の流れは、スチーム加熱リボイラを通り脱着器の下部から薄い吸収剤の分画を加熱することにより、発生する。脱着器の下部から、薄い吸収剤は、吸収カラムへ戻り得る。好ましくは、脱着器の情報部には洗浄部があり、ＣＯ_２及び水蒸気は、脱着カラムの上部から管を通り引き下げられ、脱着コンデンサで冷却される。

【0148】

従って、吸収カラム及び再生（脱着）カラムは、高温で、長時間、アミン吸収剤に晒され、上述のような材料劣化や損失といった問題を負う。そのため、本発明のカラムは、吸収カラムまたは再生カラムであり得る。しかし、最も好ましくは、カラムが吸収カラムであることである。

【0149】

カラムの内面全体には、本明細書において前述のポリオレフィン組成物を備え得る。あるいは、内面の一部にのみ、ポリオレフィン組成物を備え得る（例えば、吸収剤との接触が生じるカラムの部分の内面（接触部分と称する）にのみ、ポリオレフィン組成物を備え得る。カラムの内面にある他の部分の表面、例えば、回収プレート、トレイ、配管も、本明細書に記載されるようにポリオレフィン組成物で被膜または内張りされ得る。

【0150】

カラムは、本明細書において前述のポリオレフィン組成物で構成され得る。しかし、より好ましくは、カラムは、コンクリート、金属または複合材料で構成される。この場合、内面は、該カラムの内部を該ポリオレフィン組成物で被膜することにより形成される。あるいは、好ましくは、内面は、ポリオレフィン組成物を含むライナーを該カラムの内部に固定することにより、形成され得る。

【0151】

いくつかのライナーにおいて、ライナーをカラムの壁に取り付けるアンカーは、該ポリオレフィン組成物を含む。あるいは、アンカーは異なる組成物を備え得る。

【0152】

本発明のライナーは、糖分やの従来の形態であり得る。例えば、ライナーは、シート、形材、またはチューブの形態、好ましくはシート及び形材であり得る。ライナーの厚さは好ましくは、０．５〜５０ｍｍ、より好ましくは、２〜２０ｍｍ、例えば４〜１２ｍｍの範囲である。

【0153】

本発明は、上述のものと同様の操作状況に晒される酸性ガス回収工程に使用される他の装置及び部分にも関する。それは、例えば、カラム及び配管に使用される挿入物（例えば、カラム筐体物質、トレイなど）を含む。

【0154】

本発明のライナー、カラム、挿入物、配管、及び装置は、酸性ガス、例えば、ＣＯ_２を回収する方法で使用され得る。しかし、最も好ましくは、それらは、アミン、特に１つまたは複数のアミン水溶液を吸収剤として使用する方法で使用される。

【0155】

使用する好ましい吸収剤は、４〜１２個の炭素を有する脂肪族または環状脂肪族アミン、４〜１２個の炭素を有するアルカノールアミン、１または２個のアルキレン基と共にある１または２個の窒素が５、６、または７員環を形成する環状アミン、上述のものの混合物、及び上述のアミンとその混合物の水溶液がある。使用され得るアミンの代表例としては、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、ジエチルエタノールアミン（ＤＥＥＡ）、ジイソプロピルアミン（ＤＩＰＡ）、アミノエトキシエタノール（ＡＥＥ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、ピペラジン（ＰＺ）、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、及び上述のものの混合物並びに上述のものの水溶液を含む。

【0156】

本発明のカラム、ライナー、装置の構造は、従来のもの、及び従来技術に記載されるものである。図１は、通常の吸収カラムを図解する。図２は、吸収カラム及び再生カラムを含む通常の装置を図解する。

【0157】

図１を参照すると、一般的に冷却された燃焼ガスは、吸収カラム２の下部にある注入チャンバ１に導入される。注入チャンバ１から、ガスは、吸収カラム内を上方に流れ、１つまたは複数の接触部３、４において、液体吸収剤、例えば、アミン溶液に逆流する。図解する吸収カラムは、連続する２つの接触部３、４に提供されるが、そのような部分の数は含まれない。接触部３、４を出発した後、ガスは、洗浄部５において、逆流する水でにより洗浄され、ガス流中のアミンを除去する。洗浄水は、ライン６を介して導入され、洗浄部５の上部で噴霧される。水は洗浄部の下部にあるプレート７で回収され、ライン８を介して除去される。洗浄されたガス流における水滴は、好ましくはＣＯ_２を消耗した排気ガスを、ライン１０を通し引き込む前にデミスタ部９で除去される。カラム２は、上部に複数の水部または他の種類の研磨／洗浄部を含み得る。通常、ガス中に元々存在するＣＯ_２の８０〜９９％が吸収により除去される。

【0158】

吸収剤は、ライン１１を介してカラムに導入され、液体散布手段を用いて上部接触部の上部に噴霧される。吸収剤は、上部接触部４を通り流れ、吸収プレート１２で回収される。吸収剤はライン１３を介して引き込まれ、下部接触部３の上部で噴霧される。下部接触部３を通り流れた後、吸収剤及びそこを通り吸収されるＣＯ_２は、カラムの下部から回収され、ライン１４を介し引き込まれる。

【0159】

吸収ステップにおける吸収剤の温度は、一般的に約３０〜１００℃であり、１つのカラムを使用する場合、例えば、カラム上部では３０〜７０℃、カラムの下部では３０〜１００℃である。吸収ステップ全体の圧力は、一般的に約０．５〜２０ｂａｒａ、好ましくは約０．７〜１２ｂａｒａ、特に好ましくは０．７〜６ｂａｒａである。

【0160】

図２を参照すると、再生カラム１５において、ＣＯ_２濃吸収剤は、下方に流れ、放出されるＣＯ_２と水蒸気との流れは逆流し、再生リボイラ１６において吸収剤のうちいくつかを加熱することにより、任意に発生する。薄吸収剤は、排出口１７を通り再生カラムを出発する。該薄吸収剤の一部は、加熱され、加熱吸収剤及びライン１８を通り再生カラムに再度導入される蒸気を産する再生ボイラ１６に導入される。下部からのカラムの加熱は、カラムの下部から上部まで安定した状態の段階的な温度を与え、上部の温度は、カラムの実際の設計に応じて下部より低く約１０〜５０℃である。通常の再生カラムにおいて、カラム下部の温度は、約１２０℃上部の温度は約１０〜５０℃未満である。

【0161】

再生ボイラに導入されない薄吸収剤は、ライン１９を通り吸収カラムに戻り再利用され、ライン１４にある濃吸収剤に反して熱交換機２０において冷却される。熱交換機２０において、比較的冷たいＣＯ_２濃吸収剤は、約１２０℃の温度で脱着装置を出発する比較的熱い吸収剤に反して加熱される。

【0162】

吸収剤から放出されるＣＯ_２及び水蒸気は、ライン２１を通り再生カラムから引き込まれる。ライン中のガスは、還流冷却装置２２において冷却され、主にＣＯ_２分離器２３においてＣＯ_２を含む、残留ガスから分離される水を凝縮する。ライン２４に引き込まれたＣＯ_２は、さらに例えば乾燥、圧縮及び／または析出といった処理をされ得る。ＣＯ_２分離器において凝縮された水は、ライン２５を通り引き込まれ、再生カラムの上部に汲み戻される。

【0163】

本発明のカラム及びライナーは、国際公開公報第２００８／１０８６５７号、国際公開公報第２００８／０６３０７９号、国際公開公報第２００８／１３０２４４号、米国公報第２０１０／００２９４６６号、国際公開公報第２００９／０３５３４０号、国際公開公報第２００９／１０８０６４号、国際公開公報第２０１０／１０２８７７号、及び国際公開公報第２０１０／１４２７１６号に記載される方法で使用され、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0164】

実施例
まず、下記の非限定の実施例を参照して、本発明を説明する。

【0165】

分析試験
明細書及び実施例に記載される値は、以下の試験に従い計測される。

【0166】

メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３に従い決定され、ｇ／１０分で示される。ＭＦＲは、ポリマーの融解粘度の指標ある。ＭＦＲは、ＰＰでは２３０℃、ＰＥでは１９０℃で決定される。メルトフローレートを決定する上での負荷は、通常、下付き文字で示され、例えば、ＭＦＲ２は、２．１６ｋｇの負荷で計測され、ＭＦＲ５は、５ｋｇの負荷で計測される。

【0167】

密度は、ＩＳＯ １１８３に従い計測される。

【0168】

重量平均分子量Ｍｗ及び分子量分布（ＭＷＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ（式中、Ｍｎは数平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である）は、ＩＳＯ １６０１４−４：２００３に基づく方法により計測される。屈折率検出器及びオンライン粘度計を備える、Ｗａｔｅｒｓ製１５０ＣＶ ｐｌｕｓ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔを、Ｗａｔｅｒｓ製３×ＨＴ６Ｅｓｔｙｒａｇｅｌ カラム（スチレン−ジビニルベンゼン）及び１，２，４−トリクロロベンゼン（ＴＣＢ，２５０ｍｇ／Ｌ ２，６−ジ ｔｅｒｔ ブチル−４−メチル−フェノールを用いて安定化）を、１４０℃、１ｍＬ／分の一定の流量で溶媒として使用する。５００ｍＬのサンプル溶液を分析分、挿入した。カラムのセットを、ユニバーサルキャリブレーション（ＩＳＯ １６０１４−２：２００３に従い）、１．０５ｋｇ／ｍｏｌ〜１１ ６００ｋｇ／ｍｏｌの範囲の１０ 狭いＭＷＤポリスチレン（ＰＳ）標準を用いて、較正した。Ｍａｒｋ Ｈｏｕｗｉｎｋ 定数を、ポリスチレン及びポリエチレン（ＰＳでは、Ｋ：１９×１０＜−３＞ ｄＬ／ｇ、及びａ：０．６５５、並びにＰＰでは、Ｋ：１９×１０＜−３＞ ｄＬ／ｇ、及びａ：０．７２５）を使用した。全てのサンプルを０．５〜３．５ｍｇのポリマーを４ｍＬ（１４０℃）安定化ＴＣＢ（移動相と同様）に溶解し、２時間１４０℃で保持し、ＧＰＣ装置にサンプリングする前に時折振とうさせ、１６０℃でさらに２時間保持した。

【0169】

コモノマーの量は、^１３Ｃ−ＮＭＲを用いて較正されたフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）の決定に基づく既知の手段で決定することができる。

【0170】

融解温度（Ｔｍ）、結晶化温度（Ｔｃ）及び結晶化度（Ｘｃ）をＩＳＯ１１３５７に従い計測した。サンプルを圧縮成型から０．２ｍｍフィルムに切断した。計測は、以下の状況で行った。

【表1】

【0171】

Ｔｍ及びＸｃを、第２加熱から決定した。結晶化度（Ｘｃ）を、２０９Ｊ／ｇ当量の１００％ＰＰの融解エンタルピーを使用して算出した。

【0172】

β含有量を、広角Ｘ線回析（ＷＡＸＤ）により計測する。ＰＰサンプルのＷＡＸＤスキャンα晶相（（１１０）、（１３０）、及び（０４０）面に応じて３つのピーク）とβ晶相（（３００）面により１つのピーク）との両方の回析ピークを含有する。Ｋ値として既知で、以下のように定義されるそれらピークの実験的な強度比（Ｉ）は、β含有量を定義するために使用される。
Ｋ＝Ｉ（３００）β／Ｉ（３００）β＋Ｉ（１１０）α＋Ｉ（１３０）α＋Ｉ（０４０）α

【0173】

引張弾性係数をＩＳＯ ５２７に従い、計測した。降伏点における引張歪み及び降伏点における引張応力をＩＳＯ ５２７−２に従い、計測した。

【0174】

荷重たわみ温度をＩＳＯ−７５−２に従い、計測した。

【0175】

ビカット軟化温度Ｂ５０（５０Ｎ）をＩＳＯ ３０６に従い、計測した。

【0176】

ノッチ付シャルピー衝撃強度（２３及び−２０℃）をＩＳＯ １７９／１ｅＡに従い、計測した。

【0177】

さらなる酸化防止剤を有するＰＰ−Ｈ−１００及びＢＥ６０−７０３２の加速劣化
１ａ． アンカー無、約２０×３０ｃｍの大きさ、厚さ８ｍｍのＰＰ−Ｈ−１００の市販のシートを使用した。
１ｂ． 余剰な酸化防止剤を有するＢＥ６０−７０３２を調製するため、組成物（９４％ ＢＥ６０−７０３２＋５％ ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０＋１％ ＳＨＴ）を有するＭＢを調合した。その後、好ましい組成物の調合のため、該ＭＢ１０％をＢＥ６０−７０３２に添加した。その後、好ましい組成物を有するペレットを寸法（７０ｍｍ×４０ｍｍ×８ｍｍ）のプラークに圧縮成型した。
２． 試験用サンプルを、以下のように、帯鋸／丸鋸を使用することにより調製した。
ａ． 引張弾性試験のため、サンプルをスタンダードドックボーン（ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｏｇ ｂｏｎｅ （併用式１Ｂ型））に粉砕した。
ｂ． 示差走査熱量測定（ＤＳＣ）のため、サンプルを非暴露及び暴露シートの表面からミクロトームによりスライスした（７０×１０×８ｍｍ）、０〜１００μｍ、１〜２ｍｇサンプル重量。
ｃ． 抗酸化剤の存在量を計測するため、シートの大きさは、６０×６０×８ｍｍまたは７０×４０×８ｍｍ。
３． 全てのサンプルに番号でラベル付けし、特に増加を計算するためのトレーサビリティを保証した。
４． 全ての試験片を２リットルガラス容器に沈めた。サンプルを、耐酸ステンレススチール製のラックに固定した。これは、サンプル間の良好な距離を保つためであった。
５． 容器に、３０％ ＭＥＡ水溶液を充たし、９５℃、８０℃、または６０℃の温度に調整した。
６． 各チャンバに配されるサンプルの最大数は、８スタンダードドックボーン、６試験片の大きさ６０×６０×８ｍｍまたは７０×４０×８ｍｍ及び６試験片の大きさ７０×１０×８ｍｍであった。
７． 撹拌は行わなかった。ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＡＯ１６８およびＤＳＴＤＰを含有する市販のＰＰ−Ｈ−１００サンプルを試験する際、９５℃の容器の３０％ＭＥＡ水溶液は、毎週変化し、８０℃の容器の３０％ ＭＥＡ水溶液の５０％は、毎週置き換えられた。ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０、ＳＨＴ及びＤＳＴＤＰを含有するＢＥ６０−７０３２のサンプルを試験する際、未使用３０％ ＭＥＡまたは使用済み水溶液（前述）を使用した。使用済みアミンは、かなりの時間、試験プラントでＣＯ２回収に使用されており、実際の量のアミン分解産物及び汚染物質を含有するアミンである。使用済みアミンでは、試験期間、溶液の変更は行なわなかった。すべてのサンプルを保証するための補充のみが、全試験期間で、液体によりまかなわれた。
８． ＤＳＣ及びＡＯ計測用サンプルを、１、２、３、５、８、１２及び／または２０週間後、取り除いた。弾性試験のため、サンプルを、劣化前及び８、１２、及び２０週間後、計測した。
９． シートの表面から得た物質でＤＳＣを行った。１００μｍの厚さの層にスライスし、さらに１００μｍのスライスを行った。両方の試験片をＤＳＣにより分析し、β結晶の変化を評価した。
１０． ＡＯ計測。大きさ６×６ｃｍ、厚さ８ｍｍのプレートを容器から取り出し、その後、切断／粉砕し、大きさ１ｍｍの粉末にした。粉末を均質な混合物に混合し、その後、適切な溶媒で抽出した。溶液をろ過し、粉末を除去した。その後、溶液をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）マシーンに挿入した。結果の質を保証するため、常に既知の標準物質をサンプルと共に使用した。さらに、内部標準を使用することにより抽出法を実施した。
１１． ＡＯ計測を使用し、以下のようにシートの寿命を算出した。

【0178】

ＨＰＬＣの結果から、異なる保存状態における保存時間の関数として、枯渇曲線は、異なるＡＯで作製されている。時間関数におけるＡＯの減少は、対数のようであり、従って、ｌｎ（濃ＡＯ）対時間の関係から、異なる条件において、［ＡＯ］＝１ｐｐｍとなるまでの時間と算出されている。それらの結果をアレニウスプロットに挿入することにより、ＡＯ濃度＝１ｐｐｍとなるまでの時間がいずれの温度においても予測される。

【0179】

試験方法
１．未劣化及び劣化サンプルにおけるＡＯ存在量の決定
方法 液体クロマトグラフィー
器具 Ａｇｉｌｅｎｔ １１００
標本基準 別段の定めがない限り、シングルプレート
クロマトグラフィー条件：
カラム：Ｃ−１８
移動相：水／ＡｃＮ／ＩＰＡ−段階
検出：ＵＶ、２７６ｎｍ

【0180】

２．吸収増大試験（ＤＳ／ ＥＮ ＩＳＯ １６１０１：２００４ Ｂ．２．１ 吸収増大への抵抗（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｗｅｌｌｉｎｇ）による）
浸液 モノエタノールアミン、ＭＥＡ、３０％水溶液
容器 加熱チャンバ
標本基準 ０．８×４×７ｃｍの厚さのシート
試験条件 サンプルを前述の異なる温度で液体に完全に浸した。サンプルを液体から除去し、人工気候室に２３℃で保存し、質量を量った。所定の期間をおいて、質量を量った。
定義 ％ 質量増加
不確かさの方法： １０％標準偏差

【0181】

３． 引張弾性試験（ＩＳＯ ５２７−２による）
器具 マクロ伸び計を有するＺｗｉｃｋ Ｚ０１０
標本基準 デリバープレートから厚さ５ｍｍ及び８ｍｍにミリングされた併用型１Ｂ、標本の幅は、１０ｍｍである。
試験条件 試験速度 ５０ｍｍ／分
引張弾性係数 １ｍｍ／分
引張弾性係数、ＭＰａ（伸長における弾力の係数）−応力−歪み曲線における０，０５％〜０，２５％の歪み間の割線の傾斜
降伏点における引張応力／歪み、ＭＰａ／％−降伏点に対応する引張応力／歪み（歪みの増加により、応力が増加することはない）
破断点における引張歪み、％−断裂の点に対応する引張歪み
破断点における引張応力、ＭＰａ−断裂の点に対応する引張応力

【0182】

４．顕微鏡調査
調製器具： Ｌｅｉｃａ ＲＭ２１６５（回転式ミクロトーム）
顕微鏡： Ｚｅｉｓｓ Ａｘｉｏｐｈｏｔ（透過型顕微鏡）
比較法： 透過 明／明視野 ｐｏｌ。及びλ−プレート
透過 明／暗視野

【0183】

５．示差走査熱量測定 ＤＳＣ（ＩＳＯ１１３５７−３による）
器具 Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｈｙｐｅｒ ＤＳＣ
標本基準 ９５℃に晒された圧縮成形シート。晒されたシートの表面からミクロトームによりスライスされた、０〜１００μｍ、１〜２ｍｇサンプル重量。
試験条件 １．加熱 ２０〜２２５℃
冷却 ２２５〜２０℃
２． 加熱 ２０〜２２５℃
加熱／冷却速度 １０℃／分
平行数 ３
定義
融解温度、Ｔｍ−融解のピーク℃°Ｃ
結晶化温度、Ｔｃ−結晶化のピーク℃
融解エンタルピー、ΔＨ−一定圧力における物質の融解に必要な熱、Ｊ／ｇ

【0184】

市販物質の評価
ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＡＯ１６８及びＤＳＴＤＰを含有するＰＰ−Ｈ−１００プレートの試験

【0185】

未劣化ＰＰ Ｈ−１００プ０レートは、前述の方法により決定される、以下の酸化防止組成物を含んでいた。
ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０ ２６８０ ｐｐｍ ｗｔ
ＡＯ１６８ １１７０ ｐｐｍ ｗｔ
ＡＯ１６８−ｏｘ ３７０ ｐｐｍ ｗ
ＤＳＴＤＰ ４９５０ ｐｐｍ ｗｔ

【0186】

１）劣化サンプルにおけるＡＯ存在量の決定
異なる温度（ｗｔ ｐｐｍ）で３０％ ＭＥＡ水溶液にて劣化したプレートに存在する酸化防止剤の量を以下の表に示す。Ａ０１６８−ｏｘは、ＡＯ１６８亜リン酸塩の酸化物、すなわち、リン酸塩である。

【表2】

【0187】

ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（略称 ＡＯ１０１０）は、最も可能性がある原因として、アルカリ条件における低い加水分解安定性により、全ての条件において濃度減少が最も高い酸化防止剤である。

【0188】

６０℃、８０℃、及び９５℃における３０％ＭＥＡ水溶液に保存されるＰＰ−Ｈ １００プレート（厚さ８ｍｍ）からのＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の枯渇の結果に基づく寿命予測をも行った。

【0189】

２つの異なる温度におけるＰＰ−Ｈ １００中のＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の濃度と３０％ＭＥＡ水溶液に晒された時間との対数関係を以下の図３ａに示す。

【0190】

９５℃、８週間超の結果を使用して、２３週間後のＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の濃度＝１ｐｐｍという予測を得た。これを、２０週における試験から得られた結果により確認した。

【0191】

８０℃における２０週間後の結果をも考慮することにより、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０は、８０℃で７２週間後（８週間後の予測される８９週）は、１ｐｐｍであることが予想される。

【0192】

結果をアレニウスプロットに挿入することにより（図３ｂ）、７５℃におけるＡＯ＝１ｐｐｍとなるまでの時間は、３０％ＭＥＡ水溶液中のＰＰ−Ｈ−１００において、約１５０週（３年）であると算出されている。しかし、寿命を増加させ得る同様の要因は、（ｉ）加水分解ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０のうちいくつかは、酸化防止効果を有し得ること、（ｉｉ）この研究において、プレートは、両側からアミンに晒されたが、操作条件により、片側からのみ晒され得ること、及び（ｉｉｉ）ＡＯ欠乏ポリオレフィンは、まだ、寿命を有し得ることがある。

【0193】

それらの結果は、全ての要因を考慮して、片側から７５℃の３０％ＭＥＡ水溶液に継続的に晒された厚さ８ｍｍのＰＰ Ｈ−１００シートの寿命が、７〜８年の範囲にあることが予測されることを示す。

【0194】

２）吸収試験

【表3】

【0195】

９５℃においてさえ、ＰＰ−Ｈ １００の増大質量は、非常に小さい。

【0196】

３）引張弾性試験

【表4】

【0197】

参考物質は、未劣化である。異なる条件における２０週間後の機械的特性における変化は、全て目立たない。

【0198】

４）顕微鏡調査
結果を図４に示す。

【0199】

図４ａは、晒されていない参考サンプルである。左手側は、ミクロトーム断面のＬＭ画像である。右手側は、表面のＳＥＭ画像である。

【0200】

図４ｂは、９５℃で、３０％ＭＥＡ水溶液に２０週間晒されているＰＰ−Ｈ−１００プレートである。左手側は、ミクロトーム断面のＬＭ画像である。右手側は、表面のＳＥＭ画像である。

【0201】

形態学的に、また、２０週間晒した後の表面に、著しい違いは観察されなかった。表面にみられる構造（ＳＥＭ画像）は、人工産物（指紋）により生じ、成形における可変量のスクラッチは、表面の複製に様々なバリエーションを与えた。微小亀裂は観察されなかった。

【0202】

５．ＤＳＣ
結果を以下の表、及び図５のグラフに示す。ここで、図５ａは、参考物質のＤＳＣ曲線を示し、図５ｂは、１、２、３、及び８週間晒されたサンプルと比較した参考物質のＤＳＣ曲線を示し、図５ｃは、８週間及び２０週間晒されたサンプルのＤＳＣ曲線を示す。

【表5】

【0203】

ＤＳＣは、９５℃で、２０週晒したことによるβ相における著しい変化を示さなかった。

【0204】

ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０、ＤＳＴＤＰ及びＳＨＴを含有するＢＥ６０−７０３２プレートの試験
未劣化プレートは、記載される方法により決定される以下の組成物を含んでいた。：
ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０ ２８８０ｐｐｍ ｗｔ
ＡＯ １３３０ ４２５０ｐｐｍ ｗｔ
ＤＳＴＤＰ ４９００ｐｐｍ ｗｔ
ＳＨＴ １０００ｐｐｍ ｗｔ

【0205】

１）劣化サンプル中のＡＯ存在量の決定
異なる温度（ｗｔ ｐｐｍ）におけるアミン溶液で劣化したプレートに存在する酸化防止剤の量を以下の表に示す。

【0206】

ＡＭＰ及びＡＥＰの使用済み水溶液中での劣化（ｗｔ ｐｐｍ）

【表6】

【0207】

未使用３０％ＭＥＡ溶液における劣化（ｗｔ ｐｐｍ）

【表7】

【0208】

試験は、数か月炭素の回収に使用されている、２つの異なるアミン、すなわち、ＭＥＡの３０％水溶液及びＡＥＰ及びＡＭＰの混合水溶液で行っている。溶媒選択の理論的根拠は、異なるアミン間の著しい相違があるかどうかが明らかであること、及びまた、アミン分解産物がポリプロピレンに対する不利益な効果を有するかどうかを調査することである。

【0209】

この結果により、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０が２つの溶媒のいずれかに晒された後、明らかに枯渇しないことを示された。

【0210】

８０℃及び９５℃で未使用３０％ＭＥＡ水溶液及びＡＭＰ及びＡＥＰの使用済み水溶液に保存されるＢＥ６０−７０３２プレート（厚さ８ｍｍ）からのＩＲＧＡＮＯＸ１０１０＋Ａ０１３３０の枯渇に基づき、寿命予測を行った。

【0211】

ＢＥ６０−７０３２プレート中のＡＯ（ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０＋Ａ０１３３０）濃度と、８０℃及び９５℃で未使用３０％ＭＥＡ水溶液とＡＭＰ及びＡＥＰの使用済み溶液との両方に晒した時間を以下の図６ａ及び６ｂに示す。

【0212】

図に示す数式を使用することにより、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０＋ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の濃度＝１ｐｐｍとなるまでの時間を算出することができ、結果を市販のＰＰ−Ｈ １００の結果と比較して以下の表に示す。

【表8】

【0213】

それらの結果は、９５℃及び８０℃の両方でＩＲＧＡＮＯＸ１３３０及びＳＨＴを添加したことにより、ＡＯ＝１ｐｐｍになるまでの時間が５倍超持続したことを示す。

【0214】

結果をアレニウスプロットに挿入することにより（図６ｃ）７５℃におけるＡＯ＝１ｐｐｍまでの時間が算出されており、未使用ＭＥＡと使用済みアミン溶液との両方において、約６５０週（１２，５年）である。

【0215】

全ての要因を考慮して、片側から７５℃でアミン水溶液（未使用または使用済み）に継続的に晒されたＩＲＧＡＮＯＸ１３３０及びＳＨＴを有する厚さ８ｍｍのＢＥ６０−７０３２の寿命は、＞１５年、おそらく、２０年近いと予想されている。

【0216】

２つのプレートにおける試験
上述の全ての試験は、３０％ＭＥＡ水溶液中の厚さ８ｍｍのプレート（すなわち、両側からアミンに晒される）で行われている。片側からのみアミンを晒すような現実の条件により近づけるために、２つの厚さ８ｍｍのプレートを合わせて厚さ１６ｍｍとなるよう溶接した。８ｍｍと１６ｍｍの両方のプレートを８０℃及び９５℃で３０％ＭＥＡ水溶液中に１５週間劣化させ、残った酸化防止剤の含有量を分液した。

【0217】

劣化前のプレートにおける酸化防止剤（ｐｐｍ）

【表9】

【0218】

１５週間、未使用３０％ＭＥＡ（ｗｔ ｐｐｍ）中で劣化したプレート中の酸化防止剤（ｐｐｍ）

【表10】

【0219】

単一プレート
Ｔ濃度がＩＲＧＡＮＯＸ１０１０＋ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０＝１ｐｐｍとなるまでの時間を１５週間の劣化までの結果に基づき推測した。

【表11】

【0220】

時間関数としてのＡＯの枯渇を図７ａに示す。

【0221】

それらの結果は、８０℃と９５℃の両方で、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の濃度が非常にわずかに減少したことを示す。それは、以下のような異なる理由に因るであろう。
ａ） ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の非常に良好な加水分解安定性
ｂ） ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０と加水分解されたＩＲＧＡＮＯＸ１０１０とは、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０よりも素早くペルオキシラジカルと反応し、ポリマーの分解を停止させ得る。これにより、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０分子は、活性ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及び加水分解されたＩＲＧＡＮＯＸ１０１０分子がポリマーに存在する限り、“保護されている”。

【0222】

６５℃における寿命予測
図７ｂに示すように、それらの結果をアレニウスプロットに挿入することにより、６５℃で３０％ＭＥＡ溶液に継続して晒されたＩＲＧＡＮＯＸ１３３０を有する厚さ８ｍｍのＢＥ６０−７０３２ライナーの寿命は、推測することができる。

【0223】

この推測は、６５℃で両側からアミンを晒した場合、寿命が１３００週（２５年）であることを示す。寿命予測ため、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０＋ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の濃度変化を使用することにより、短い保管期間（例えば、１５週）後に作製された予測が、主にＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の加水分解に影響するであろう。従って、寿命予測は、少なく見積もられる。

【0224】

全ての要因を考慮して、片側から、６５℃で、３０％アミン溶液（未使用または使用済み）に継続して晒されたＩＲＧＡＮＯＸ１３３０を有する厚さ８ｍｍのＢＥ６０−７０３２の寿命は、＞２５年、おそらく、＞３０年と推測されている。

【0225】

２）吸収試験
未使用アミン

【表12】

【0226】

未使用アミン−２つのプレート、溶接されたサンプル

【表13】

【0227】

使用済みアミン

【表14】

【0228】

ＰＰ−Ｈ １００の増加質量は、使用済み及び未使用のアミンの両方において、９５℃でさえ、非常に低い。

【0229】

３）引張弾性力
未使用アミン

【表15】

【0230】

使用済みアミン

【表16】

【0231】

参考物質は、全て未劣化である。異なる条件における８及び１２週間後の機械的特性の変化は、全て目立たない。

【0232】

４）顕微鏡調査
結果を図８に示す。

【0233】

図８ａは、参考サンプルである。左手側は、ミクロトーム断面のＬＭ画像である。右手側は、表面のＳＥＭ画像である。

【0234】

図８ｂは、９５℃における水液中の３０％ＭＥＡ（未使用）中に１２週間晒されているＢＥ６０−７０３２プレートである。左手側は、ミクロトーム断面のＬＭ画像である。右手側は、表面のＳＥＭ画像である。

【0235】

図８ｃは、９５℃におけるアミン水溶液（使用済みＡＭＰ／ＡＥＰの混合物）に１２週間晒されているＢＥ６０−７０３２プレートである。左手側は、ミクロトーム断面のＬＭ画像である。右手側は、表面のＳＥＭ画像である。

【0236】

形態学的に、１２週間晒した後の表面に、著しい違いは観察されなかった。表面にみられる構造（ＳＥＭ画像）は、人工産物（指紋）及び表面の複製に様々なバリエーションを与える成形における可変量のスクラッチにより生じる。検査したサンプルに微小亀裂は観察されなかった。

【0237】

５．ＤＳＣ
結果を以下の表及び図９のグラフに示す。ここで、９ａは、参考物質のＤＳＣ曲線を示し、図９ｂは、３、８及び１２週間未使用アミンに晒したサンプルと比較した参考物質のＤＳＣ曲線を示し、図９ｃは、８及び１２週間使用済みアミンに晒したサンプルと比較した参考物質のＤＳＣ曲線を示す。

【0238】

未使用アミン

【表17】

【0239】

使用済みアミン

【表18】

【0240】

９５℃におけるアミン溶液での劣化後の１３０℃における劣化

【0241】

ａ）サンプルＰ１及びＰ２
試験に使用されるサンプルＰ１及びサンプルＰ２の組成物を以下の表に示す。両サンプルは、同一のポリマーに基づく。以下の表２１は、劣化前に分析した酸化防止剤組成物を示し、一方、ＳＨＴの濃度は、添加された濃度であり、分析しなかった。

【表19】

【0242】

本研究において、最初に、及び劣化前に、サンプルＰ１及びＰ２を９５℃で、Ｐ１は、３６週間、Ｐ２は５２週間、ピペラジン／ＡＭＰ溶液（０．４５Ｍ ピペラジン＋０．９Ｍ ＡＭＰ）（ｐＨ−１２，５）で、劣化した。ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＮＯＸ１３３０と組み合わせたＡＯ１０２０に関し、添加した酸化防止剤を計測したものを、図１０ａ及び１０ｂにそれぞれ図解する。計測可能なＩＲＧＡＮＯＸ１０１０は、３２週間後のＰ１またはＰ２において発見されなかったが、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の６５％は、劣化１年（５２週）後のサンプルＰ２に残る。

【0243】

ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０は、サンプルＰ１中に残らないが、劣化３６週間後の機械的特性は、ほとんど変化しない。サンプルＰ２においても、劣化５２週間後の機械的特性はほとんど変化しない。

【0244】

予め劣化したそれらサンプルは、１３０℃のオーブンで循環した空気中（すなわち、高温でのピペラジン＋ＡＭＰ溶液における劣化と比較して酸素と容易に接触する）に置かれ、１３０℃１４週間の劣化まで目視で検査され、その後、サンプルに機械的引張弾性試験をした。

【0245】

Ｂ）サンプルＰ５及びＰ１０
サンプルＰ５及びサンプルＰ１０の組成物を表２２に示す。両組成物は、同様のポリマーに基づく。以下の表２２は、劣化前に分析された酸化防止剤組成物を示すが、ＳＨＴの濃度は、添加された濃度であり、分析しなかった。

【表20】

【0246】

最初に、サンプルＰ５及びＰ１０を９５℃で１２週間、ピペラジン／ＡＭＰ溶液（０．４５Ｍ ピペラジン＋０．９Ｍ ＡＭＰ）（ｐＨ−１２，５）中で劣化した。残る酸化防止剤は以下の表２３に示すものである。

【表21】

【0247】

予め劣化したそれらサンプルは、１３０℃のオーブンで循環した空気中（すなわち、高温でのピペラジン＋ＡＭＰ溶液における劣化と比較して酸素と容易に接触する）に置かれ、１３０℃１４週間の劣化まで目視で検査され、その後、サンプルに機械的引張弾性試験をした。

【0248】

ｃ）ピペラジン＋ＡＭＰの酸化防止剤及びポリマーへの効果
サンプルＰ３の厚さ１ｍｍのサンプル（酸化防止剤を添加しないＰＰポリマー）を、９５℃、空気、水、及びピペラジン／ＡＭＰ溶液（０．４５Ｍ ピペラジン＋０．９Ｍ ＡＭＰ）（ｐＨ−１２，５）中で、やがて脆性破壊が起こるまで、劣化させ、３２週間ピペラジン＋ＡＭＰ中で劣化したサンプルを脆化するまで１３０℃でさらに劣化させた。サンプルは、目視で検査され、破壊するまで、毎週１８０°伸ばした。

【0249】

引張弾性試験−（ＩＳＯ ５２７−２による）
器具 マクロ伸び計を有するＺｗｉｃｋ Ｚ０１０
標本基準 厚さ８ｍｍに圧縮成形及びミリングされた併用型１Ｂ
試験条件 試験速度 ５０ｍｍ／分。
引張弾性係数 １ｍｍ／分

【0250】

定義
引張弾性係数、ＭＰａ（伸長における弾力の係数）−応力−歪み曲線における０，０５％〜０，２５％の歪み間の割線の傾斜
降伏点における引張応力／歪み、ＭＰａ／％−降伏点に対応する引張応力／歪み（歪みの増加により、応力が増加することはない）
破断点における引張歪み、％−断裂の点に対応する引張歪み
破断点における引張応力、ＭＰａ−断裂の点に対応する引張応力

【0251】

結果及び検討
以下の表２４は、上記にて定義した時間、ピペラジン／ＡＭＰ溶液（０．４５Ｍ ピペラジン＋０．９Ｍ ＡＭＰ）（ｐＨ−１２，５）の前述の混合物中でサンプルを予め劣化させた後、１３０℃の空気中で、数日、サンプルＰ１、Ｐ２、Ｐ５及びＰ１０の表面分解の第１の可視指標が得られるまでの時間を示す。

【表22】

【0252】

８６日間劣化させたサンプルＰ２及びサンプルＰ３（酸化防止剤を添加していないＰＰ）と共に、７２日後のサンプルＰ１の表面分解の最初の指標を図１１に示す。それらは、３２週間、ピペラジン／ＡＭＰ溶液（０．４５Ｍ ピペラジン＋０．９Ｍ ＡＭＰ）（ｐＨ−１２，５）で予め劣化され、図１１に示すように、１３０℃で１２日後の表面分解の最初の指標、１３０℃で２４日後、完全に脆化した。

【0253】

以下の表２５は、その機能として、サンプルＰ２、Ｐ１、Ｐ５、及びＰ１０の機械的特性の変化を示す。

【表23】

【0254】

ａ）サンプルＰ１及びＰ２
表２５に示すような機械的特性は、サンプルＰ１及びＰ２の降伏点における応力、降伏点における歪み、及び破断点における応力の劣化の間のわずかな変化を示す。図１２に示すように劣化の機能として引張弾性係数及び破断点における歪みが見られる。

【0255】

サンプルＰ１の引張弾性係数及び破断点における歪みの減少は、明らかに、ポリマーの分解が始まり、おそらく、酸化防止剤を添加していないサンプルＰ３に見られるような（図２）１３０℃のわずかに過剰な週の劣化後、完全にポリマーが脆化したことを示す。文献においては、破断点における歪みが５０％減少したことが、ポリマーの劣化の破壊基準として使用されることがある。Ｐ１は、ピペラジン＋ＡＭＰ中で、９５℃で３６週、さらに１３０℃で４週後、６０％減少する。Ｐ２における同様の特性は、長期間の劣化後、わずかに変化し、おそらく、それは、Ｐ２のより安定なシステムによる。

【0256】

図１３は、ピペラジン＋ＡＭＰ中で、９５℃３６週、さらに１３０℃１４週後のサンプルＰ１、同様に、ピペラジン＋ＡＭＯ中で、９５℃で５２週、さらに、１３０℃で１４週後のサンプルＰ２の破断までの引張弾性試験後の破壊面である。画像は、Ｐ１の部分的な脆性破壊及び表面近くで同様に分解したポリマー（上部左Ｐ１ａ）を示すが、サンプル２は、より延性を示し、表面分解の指標は見られなかった。

【0257】

ｂ）サンプルＰ５及びＰ１０
サンプルＰ５及びＰ１０間の組成物の違いは、サンプルＰ５においてＳＨＴの１０００ ｐｐｍであることのみである。表２３〜２５の結果は、ピペラジン＋ＡＭＰ中の１２週間の劣化後の残りのＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の濃度が同一であり、１３０℃で１４週間のさらなる劣化は、表面分解も、機械的特性の変化も示さない（すなわち、劣化時間は、それら２つのサンプルを区別するには短過ぎる）

【0258】

ｃ）酸化防止剤及びポリマーにおけるピペラジン＋ＡＭＰの効果
異なる条件における厚さ１ｍｍの非平衡ＰＰ（サンプルＰ３）の劣化後の結果を表６に示す。

【表24】

【0259】

表６は、異なる媒体中での、Ｐ３の最初の表面分解及び脆化を示す。

【0260】

この結果により、表面分解の最初の指標（黄色の点）までの時間が、水と空気との両方において、９５℃で非平衡なＰＰと大凡同一であったことを示される。しかし、脆性破壊までの時間は、水よりも空気中の方が早かった。

【0261】

この表６に示す結果により、また、ピペラジン＋ＡＭＰを含むアミン水溶液が、９５℃において、ピペラジン／ＡＭＰ溶液（０．４５Ｍ ピペラジン＋０．９Ｍ ＡＭＰ）（ｐＨ−１２，５）中で３２週間後の表面分解の指標がなく、ポリプロピレンへの安定な効果を有することをも示される。しかし、空気中で、１３０℃までのピペラジン＋ＡＭＰからサンプル３を除去した後、サンプルは、数日（１２日）後、消失した。

【0262】

この結果により、ピペラジン＋ＡＭＰが、水中のＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の枯渇と比較して（ｐＨ４，５、ｐＨ７及びｐＨ１２，５）、酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（サンプルＰ１参照）の枯渇への負の効果を有することが教示される。この理由としては、ピペラジン＋ＡＭＰを含むアミン組成物がポリマーをわずかに増大させ、ポリマーへ複数の水を持ち込み得り、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０分子が、ポリマー内部で加水分解され得ることを挙げてもよい。水中に保存されるＰＰポリマーでは、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の加水分解性は、表面で起こると報告されている（すなわち、ＡＯ１０１０がわずかに加水分解され、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の枯渇が遅い）。これは、また、ポリプロピレンの正しい安定化を選択することが重要であると示す。同時に、サンプルＰ２の全ての試験結果は、Ｐ２の酸化防止剤システムが、非常に長い期間のアミン溶液への特性を与え、ピペラジン＋ＡＭＰ中での９５℃における推測されるサービス期間は、２０年間、及び、８０℃では＞３０年が保障される。

【0263】

結論
−ピペラジン＋ＡＭＰ中に９５℃で３６週、さらに空気中に１３０℃で７２日後、サンプルＰ１のポリマー分解の最初の指標が見られる。
−ピペラジン＋ＡＭＰ中に９５℃で５２週、さらに空気中に１３０℃で９６日後、サンプルＰ２のポリマー分解の指標は、見られなかった。
−１３０℃における時間（９６日）は、サンプルＰ５及びＰ１０間を区別するには短過ぎ、ＳＨＴの実際の効果を見ることができた。
−ピペラジン＋ＡＭＰは、酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０の枯渇において負の効果を有する。
−ピペラジン＋ＡＭＰは、ポリプロピレンに対する安定性（酸化防止性）を有する。

【0264】

水溶液中の時間の関数としての酸化防止剤の枯渇
異なる水溶液中で、時間の関数として、上述のような試験標本Ｐ１及びＰ３における酸化防止剤の枯渇のため得られた結果を、水中、及びＭＥＡ、ＡＭＰ＋ＡＥＰ、ＡＭＰ＋ピペラキシン、ＮａＯＨ及びＨ_２ＳＯ_４の水溶液中のそれぞれＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＮＯＸ１３３０の枯渇を示す図１４及び１５に示す。上述のように実施された上記実施例及び個別の試験の両方にから結果を得、上述の図面に結果を集めた。

【0265】

ポリオレフィンが、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０またはＩＲＧＡＮＯＸ１３３０のような、フェノール系酸化防止剤がポリマー混合物中に存在する限り、機械的特性を損失し得る熱分解に晒されないことは既知である。従って、酸化防止剤の枯渇は、ポリマーにおいて要求される特性の望まない損失の指標である。

【0266】

例え、基本的な水のｐＨがアミン溶液のものと同一であったとしても、水、または酸性、または塩基性水よりも、アミン溶液の方が、ポリオレフィンから素早くＩＲＧＡＮＯＸ１０１０を枯渇させることが、図１４及び１５から分かる。全てのＩＲＧＡＮＯＸ１０１０は、１５週間後には、ポリマーから枯渇するが、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０は、同じ期間で、基本的には変化しない。

【0267】

９５℃におけるアミン溶液中で浸水させ、１５週間、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０が変化しないままであるという発見は、ＣＯ_２回収用プラントにおいて、作動状況下で、著しく長い期間、酸化防止剤が、ポリプロピレン中に残るということを示す。ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅこの結果は、それらにおいて試験されたｑポリマーからのＩＲＧＡＮＯＸ１３３０のより早い枯渇を報告するＭｕｌｌｅｒらの上記文献における発見からは予想されていない。

【0268】

試験されるポリプロピレンから全てのＩＲＧＡＮＯＸ１３３０が枯渇する前の予期せぬ、長い時間に関しては、試験されるポリプロピレンへの添加物の特定の組成物、ＳＨＴとの相互作用、またはポリプロピレンポリマーにおける違いのためと説明することができる。さらに、この問いへの返答となる寿命に関する試験が、行われている。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図7a】

【図7b】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図10a】

【図10b】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】