JPH0786132B2 - 高軟化点シクロペンタジエン系石油樹脂の製造方法 - Google Patents

高軟化点シクロペンタジエン系石油樹脂の製造方法

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JPH0786132B2
JPH0786132B2 JP62096958A JP9695887A JPH0786132B2 JP H0786132 B2 JPH0786132 B2 JP H0786132B2 JP 62096958 A JP62096958 A JP 62096958A JP 9695887 A JP9695887 A JP 9695887A JP H0786132 B2 JPH0786132 B2 JP H0786132B2
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cyclopentadiene
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F240/00Copolymers of hydrocarbons and mineral oils, e.g. petroleum resins

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はシクロペンタジエン類とエチレン性不飽和結合
を有する芳香族炭化水素およびインデンから選ばれた1
種以上からなるC9系芳香族炭化水素との高軟化点熱共重
合石油樹脂の製造方法に関する。さらに詳しくはシクロ
ペンタジエン類1モルとC9系芳香族炭化水素0.8〜0.06
モルとを220〜320℃の温度範囲で熱共重合した重合液か
ら未反応のC9系芳香族炭化水素を除去した後さらに150
〜300℃の温度範囲で熱重合することを特徴とする高軟
化点シクロペンタジエン系石油樹脂の製造方法に関す
る。
シクロペンタジエン類−C9系芳香族炭化水素の共重合石
油樹脂はシクロペンタジエン類を主体とする石油樹脂と
異なった性状、挙動を示し、ゴム特性が良く、粘度が高
いなどのその特異性から、ゴム配合材、印刷インキや塗
料の配合材、あるいはポリプロピレンフィルム等に対す
る相溶性が良いのでそれらへの配合材などとして、ある
いはそれらの原料として広範囲に利用されている。
(従来の技術) シクロペンタジエン類とC9系芳香族炭化水素との共重合
石油樹脂は熱重合や触媒の存在下でのカチオン重合等で
通常得ることができる。
シクロペンタジエン類とC9系芳香族炭化水素との熱共重
合方法は古くから米国特許第2,689,232号等に開示され
ているが、これら従来の公知技術ではシクロペンタジエ
ン類を主体とする石油樹脂に比べC9系芳香族炭化水素を
導入することにより軟化点が低下し、100〜200℃といっ
た高軟化点の樹脂が得られにくい。しかし一般に印刷イ
ンキ用配合材等として該共重合樹脂が汎用される分野で
は比較的軟化点が高くかつC9系芳香族炭化水素を多く含
む共重合樹脂が賞用される。このため、熱共重合条件を
長時間でかつ高温にせざるを得ず、製造時の作業能率お
よび熱効率が悪いので、不経済であるという欠点があっ
た。またC9系芳香族炭化水素の配合量が限定されるため
に、樹脂特性の改良に限界があり、用途も限定されると
いう欠点があった。
(解決しようとする問題点) 本発明者らは軟化点が高いシクロペンタジエン類とC9
芳香族炭化水素の熱共重合石油樹脂を経済的に製造し、
またC9系芳香族炭化水素の配合量を格段に増加させる方
法について鋭意研究を重ねた結果本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明の方法に従えば軟化点が100℃以上さ
らに好ましくは120℃以上のシクロペンタジエン類とC9
系芳香族炭化水素の熱共重合樹脂を再現性よく容易に得
ることができる。
(問題点を解決するための手段) 本発明はシクロペンタジエン類1モルあたりエチレン性
不飽和結合を有する芳香族炭化水素およびインデンから
選ばれた1種以上からなるC9系芳香族炭化水素0.8〜0.0
6モルとを含む原料系を220〜320℃の温度範囲で熱共重
合し、該重合液より未反応のC9系芳香族炭化水素を除去
した後さらに引続き熱重合することにより高軟化点でか
つC9系芳香族炭化水素を多く含み得るシクロペンタジエ
ン類とC9系芳香族炭化水素の熱共重合樹脂の新規な製造
方法である。
なお得られた樹脂はそのままで種々の用途に供し得るが
さらに無水マレイン酸等により変性し印刷インキや塗料
用配合材としてあるいは通常の方法で接触水素化し感圧
粘着剤あるいはポリプロピレン等への配合剤として特に
有効に利用される。
以下本発明の方法について詳細に説明する。
本発明で用いる原料の1つはシクロペンタジエン類であ
り、該シクロペンタジエン類には、シクロペンタジエン
およびその多量体あるいはそれらのアルキル置換体等が
含まれる。このシクロペンタジエン類は、混合物で用い
てもよく、また、ナフサ等の水蒸気分解により得られる
シクロペンタジエン類を30重量%程度以上、好ましくは
50重量%以上含むシクロペンタジエン系留分(CPD留
分)を用いることもできる。
また、このCPD留分中にはこれら脂環式ジエンと共重合
可能なオレフィン性共単量体を含み得る。オレフィン性
共単量体としてイソプレン、ピペリレンあるいはブタジ
エン等の脂肪族オレフィンやシクロペンテン等の脂環式
オレフィン類あるいはこれらの混合物が挙げられる。本
発明の趣旨からしてこれらのオレフィン類濃度は低い方
が好ましいが、シクロペンタジエン類あたり10重量%以
下であれば許容される。
本発明で用いるもう一つの原料はC9系芳香族炭化水素で
あり、該C9系芳香族炭化水素にはエチレン性不飽和結合
を有する芳香族炭化水素および/またはインデンが含ま
れる。エチレン性不飽和結合を有する芳香族炭化水素と
してはスチレン、o,m,p−ビニルトルエン、αおよびβ
−メチルスチレンあるいはこれらの混合物が挙げられ
る。またインデンとこれらエチレン性不飽和結合を有す
る芳香族炭化水素との混合物を原料とすることもでき、
この場合、ナフサ等のスチームクラッキングから副生す
るいわゆるC9留分を用いた方が工業的にも有利である。
C9系芳香族炭化水素はシクロペンタジエン類1モルあた
り0.8〜0.06モル配合されるが、シクロペンタジエン類
としてジシクロペンタジエンを用いるとそれは2モルと
して、またトリシクロペンタジエンの場合3モルとして
それぞれ計算される。
配合された原料系はベンゼン、キシレン、n−ヘキサン
あるいはケロシン等の溶剤の存在下もしくは不存在下に
220〜320℃好ましくは240〜300℃の温度範囲で好ましく
は窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下で0.1〜10時間好
ましくは0.2〜6時間重合系を液相に保持し得る以上の
圧力下で熱共重合される。溶剤を用いる場合、反応原料
濃度が30重量%程度となるよう加えられる。引続き重合
系の圧力を低下させ未反応芳香族炭化水素および必要な
らば溶剤を除去した後さらに150〜300℃の温度範囲で0.
5〜10時間好ましくは0.5〜6時間保持し減圧下もしくは
加圧下でさらに熱重合を行う。一連の重合反応は連続式
あるいはバッチ式いずれの方法で行ってもよい。
なお、このようにして得られた熱共重合樹脂を構成する
シクロペンタジエン類と芳香族炭化水素の比は水素−核
磁気共鳴法(1H−NMR)で測定したベンゼン環上の水素
数とノルボルネン環およびシクロペンテン環上の水素数
との比で決定した。
(発明の効果) 本発明の方法は、重合反応の中途で共単量体を留去して
しまうので、従来技術に較べて重合時間が短縮されると
ともに、共単量体留去後の重合を低い温度で行うことが
でき、製造時の作業能率および熱効率が良く、従って経
済的であるという効果がある。また重合反応の中途で共
単量体を留去後引続き重合させることにより、C9系芳香
族炭化水素の配合率を増加させても軟化点が低下しない
ので、高軟化点のシクロペンタジエン類とC9系芳香族炭
化水素との熱共重合石油樹脂を製造し得る。本発明方法
により得られる熱共重合樹脂は、ゴム用配合材、印刷イ
ンキおよび塗料用配合材あるいはさらに無水マレイン
酸、フェノール樹脂等で変性し印刷インキあるいは塗料
用配合材、あるいは水素化後感圧接着剤やポリプロピレ
ンフィルム配合材等として広く利用される。
(実施例) 以下実施例により本発明を具体的に説明する。各実施例
には比較例として重合終了後直ちに重合温度以下で溶剤
および未反応モノマー類を除去し樹脂を得る従来の公知
技術を併記してある。なお両者の対比を明確にするため
熱重合時間の合計がほぼ同じになるよう条件を設定し
た。
実施例1 ナフサのスチームクラッキングより得られジシクロペン
タジエン76.7重量%を含み、残余が飽和炭化水素である
留分700g(ジシクロペンタジエンをシクロペンタジエン
として計算して8.4モルを含む)と市販のα−メチルス
チレン(試薬1級)300g(2.5モル)を撹拌機および加
熱冷却用蛇管を装着した2オートクレーブに充填し、
窒素雰囲気下270℃で3時間共重合した。この時の圧力
は16.0Kg/cm2(G)であった。重合終了後急冷し、ロー
タリーエバポレーターで窒素気流中微加圧下250℃で20
分加熱し、原料中の不活性留分や未反応のα−メチルス
チレンを除去した。引続き同温度下窒素気流中50TORRで
5分間オリゴマー等を除去し、さらに同条件下で55分間
重合して、軟化点が154℃の共重合樹脂719gを得た。
比較例1A 実施例1と同じ原料を用い同様な方法で270℃、4時間
共重合した。その後ロータリーエバポレーターで250
℃、20分加熱し、原料中の不活性留分や未反応α−メチ
ルスチレンを除去しさらに同温度で窒素気流中50TORR.
に5分間保持し、オリゴマー等を除去して軟化点が137
℃の共重合樹脂806gを得た。
比較例1B 原料としてキシレンで濃度を63.0重量%(1.6モル)に
調整したα−メチルスチレンを用いる以外は比較例1Aと
同様にして軟化点が153℃の共重合樹脂698gを得た。
実施例2 ナフサのスチームクラッキングより得られたシクロペン
タジエン76.7重量%と飽和炭化水素からなる留分700g
(ジシクロペンタジエンをシクロペンタジエンとして計
算して8.4モルを含む)と同様にナフサのスチームクラ
ッキングから得られるスチレン、o,m,p−ビニルトルエ
ン、α,β−メチルスチレンおよびインデンを合計で2
6.5重量%(平均分子量118)含み、不活性な芳香族炭化
水素を主成分とするC9留分300g(反応性成分0.67モルを
含む)を実施例1と同様に共重合し、軟化点が178℃の
樹脂630gを得た。
比較例2 実施例2と同じ原料を用い、比較例1Aと同じ条件下で共
重合し軟化点が158℃の共重合樹脂665gを得た。
実施例3 未反応のC9系芳香族留分の除去およびその後の重合温度
が235℃である以外は実施例2と同じようにして軟化点
が165℃の共重合樹脂647gを得た。
比較例3 重合時間が5時間である以外は比較例2と同じようにし
て軟化点167℃の共重合樹脂676gを得た。
各例の主な製造条件および得られた樹脂の性状をまとめ
て第1表に示す。
実施例1と比較例1とを対比すると表から明らかなよう
に本発明の方法に従えば従来の方法よりも軟化点が17℃
も高い共重合樹脂が得られる。比較例1Bは従来の方法で
軟化点を上げるための一つの手段としてC9系芳香族炭化
水素の配合比を下げて共重合した例である。確かに従来
の方法でもC9系芳香族炭化水素の配合比を下げれば軟化
点の高い共重合樹脂を得ることができるが、この方法で
は樹脂中のC9系芳香族炭化水素の構成比率は約2/3以下
に低下してしまう。実施例2および比較例2はC9系芳香
族炭化水素の原料としてナフサのスチームクラッキング
より得られたC9留分を用いた例であり、C9系芳香族炭化
水素が低配合比の場合も実施例1と同様の結果が得られ
た。
実施例3と比較例3は各々本発明の方法と従来の方法で
同程度の軟化点を得るための製造条件を対比したもので
あり、従来法に比べ本発明の方法ははるかに短時間でし
かも低温度下の処理で高軟化点共重合樹脂を得ることが
できる。
実施例1における未反応C9系芳香族炭化水素等を除去し
た直後の中間樹脂およびその後さらに引続き重合した最
終製品の樹脂の微分分子量分布を第1図に示したが、こ
の図によれば未反応C9系芳香族炭化水素を除去した後も
重合が進行していることがよく理解される。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1における未反応C9系芳香族炭化水素等
を除去した直後の中間樹脂およびその後さらに引続き重
合した最終製品の樹脂の微分分子量分布を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−143413(JP,A) 特開 昭55−149309(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シクロペンタジエン類1モルとエチレン性
    不飽和結合を有する芳香族炭化水素およびインデンから
    選ばれた1種以上からなるC9系芳香族炭化水素0.8〜0.0
    6モルとを220〜320℃の温度範囲で熱共重合させた後、
    未反応のC9系芳香族炭化水素を除去し、さらに150〜300
    ℃の温度範囲で熱重合することを特徴とする高軟化点シ
    クロペンタジエン系石油樹脂の製造方法。
JP62096958A 1987-04-20 1987-04-20 高軟化点シクロペンタジエン系石油樹脂の製造方法 Expired - Lifetime JPH0786132B2 (ja)

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