TW201307409A - 氫化石油樹脂粒之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係在聚合反應部(2)中使環戊二烯系化合物與乙烯芳香族化合物熱聚合後，在氫化反應部(3)中進行氫化反應。在溶劑蒸發槽(41)中，自氫化反應部(3)中獲得之氫化反應物分離大部份氫化溶劑後，於添加部(43)中添加另外溶解抗氧化劑而調製之添加劑。添加劑係藉由對環烷系溶劑之氫化溶劑，使抗氧化劑溶解於與氫化溶劑之碳數相同碳數之芳香族系之添加劑溶劑中而調製。在薄膜蒸發機(42)中，自添加有添加劑之氫化反應物分離殘留之氫化溶劑及添加劑溶劑，同時分離低分子量體。在造粒部(5)中將所得熔融樹脂造粒，而製造氫化石油樹脂粒。可縮短用以均勻混合抗氧化劑之時間。

Description

氫化石油樹脂粒之製造方法
本發明係關於製造氫化石油樹脂粒之製造方法。
於紙尿布之製造或於裝訂、各種包裝等中之熱熔膠接著劑已廣為普及。例如，作為熱熔膠接著劑列舉為苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-Butadiene-Styrene block copolymer，以下稱為SBS)、苯乙烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-Isoprene-Styrene block copolymer，以下稱為SIS)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate block copolymer，以下稱為EVA)、非晶性聚α-烯烴(Amorphous PolyAlpha-Olefin，以下稱為APAO)等。於該基底聚合物中調配作為黏著性賦予劑之氫化石油樹脂。
氫化石油樹脂係如文獻1(國際公開第2004/056882號)中所記載般，藉由使苯乙烯單體聚合至環戊二烯中獲得之聚合物經氫化之氫化處理而生成。就操作之觀點而言，有時製造成半球狀顆粒。
而且，於氫化石油樹脂中添加抗氧化劑為已知，如例如文獻1、文獻2(日本特開2004-189764號公報)、文獻3(日本特開平9-202810號公報)、文獻4(日本特開2000-103820號公報)所記載。
不過，添加於氫化石油樹脂之抗氧化劑為粉體時，抗 氧化劑係添加於造粒前之熔融樹脂中。該粉體之抗氧化劑添加之際，難以均一混合，而須使用其他混合裝置，或產生直至均一混合需要花費時間等不合宜之問題。
本發明之目的係提供一種可容易且效率良好地均一混合抗氧化劑之氫化石油樹脂粒之製造方法。
本發明之氫化石油樹脂粒之製造方法，係使環戊二烯系化合物與乙烯芳香族化合物經熱聚合後，在氫化溶劑之存在下添加氫進行氫化反應，將該氫化反應後之氫化反應物加熱，並使前述氫化溶劑經分離之熔融樹脂造粒，而製造氫化石油樹脂粒之氫化石油樹脂粒之製造方法，其特徵為調製已溶解有抗氧化劑之溶液，將前述溶液添加於前述氫化反應後及前述造粒前之氫化反應物中。
因此，本發明之較佳構成為溶解前述抗氧化劑之溶液係在第一溶劑分離步驟與第二溶劑分離步驟之間添加；該第一溶劑分離步驟係在氫化反應後分離前述氫化溶劑之步驟；及該第二溶劑分離步驟係藉由加熱而從該第一溶劑分離步驟中已分離大部份前述氫化溶劑之前述氫化反應物中，一同分離前述氫化溶劑與低分子量體之步驟。
且，本發明之較佳構成為前述氫化溶劑係環烷系溶劑，前述溶解抗氧化劑之溶液為以前述抗氧化劑、及與前述氫化溶劑之碳數相同碳數之芳香族系溶劑作為主成分經混合而成者。
以下作為本發明之造粒物之儲存裝置，參照圖式說明氫化石油樹脂粒之儲存裝置之實施形態。
本發明中作為粒狀物雖例示為氫化石油樹脂粒，但並不限於該等，亦可應用於各種粒狀物，可將尤其容易因衝擊而破損之粒狀物作為對象。
首先，針對具備氫化石油樹脂粒之儲存裝置之製造氫化石油樹脂粒之製造設備之構成說明如下。
〔氫化石油樹脂粒之製造設備之構成〕
如圖1所示，氫化石油樹脂粒之製造設備1為由氫化石油樹脂原料製造氫化石油樹脂粒之設備。
該製造設備1具備聚合反應部2、氫化反應部3、氫化溶劑回收部4、造粒部5、運送部6、儲存部7及未圖示之控制部。
(聚合反應)
聚合反應部2係實施使環戊二烯系化合物與乙烯基芳香族系化合物進行熱聚合獲得共聚物之聚合反應。
該聚合反應部2中具備使用溶劑，使氫化石油樹脂原料的環戊二烯系化合物與乙烯芳香族系化合物實施熱聚合反應之聚合反應槽等。
至於環戊二烯系化合物可例示為環戊二烯、甲基環戊 二烯、乙基環戊二烯、以及該等之二聚物或共二聚物等。
至於乙烯芳香族系化合物可例示為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。
至於溶劑可例示為芳香族系溶劑、環烷系溶劑、脂肪族烴系溶劑等。具體而言，可較好地使用苯、甲苯、二甲苯、環己烷、甲基環己烷、二甲基環己烷、乙基環己烷等。溶劑係自聚合反應槽適當回收並再利用。
回收之溶劑中，通常含有分子量200~350左右之低分子量體。
為避免物性下降，作為熱聚合用之溶劑再使用時之溶劑之低分子量體之濃度至少為4質量%以下。依回收溶劑中之低分子量體之含量，另外分離去除低分子量體，或者以新的溶劑稀釋，使成為4質量%以下之低分子量體濃度，作為聚合反應開始時之聚合用溶劑而使用。
聚合反應槽係在加壓及加熱下實施聚合之反應槽，具備未圖示之攪拌裝置及加熱裝置。因此，聚合反應槽係連接第一原料槽、第二原料槽及溶劑回收部之溶劑槽，使環戊二烯系化合物、乙烯芳香族系化合物及溶劑適當流入。另外，於聚合反應槽之底部使所得共聚物流出，供給至後續之氫化反應中。
此處，環戊二烯系化合物與乙烯芳香族化合物之混合比例並無特別限制，通常以質量比計為環戊二烯系化合物：乙烯系芳香族化合物=70：30~20：80之比例。
又，聚合溶劑之使用量相對於單體混合物100質量份 ，為50~500質量份之比例。
而且，聚合反應槽宜在熱聚合開始時，預先將溶劑之溫度加熱至100℃，較好加熱至150℃以上。聚合反應槽中，係邊將環戊二烯系化合物與乙烯芳香族化合物之混合物分批添加於加熱之溶劑中邊進行共聚合。
分批添加時間通常為0.5~5小時，且以等分添加較適當。該共聚合反應宜在分批添加環戊二烯系化合物與乙烯芳香族化合物之混合物結束後進行後續之反應。此時之反應條件並無特別限制，但通常反應溫度為150℃以上350℃以下，反應壓力為0MPa以上2MPa以下，反應時間為1小時以上10小時以下。
而且，聚合反應槽係依據該等熱聚合條件，獲得軟化點為60℃以上130℃以下，乙烯芳香族系化合物之含量為30質量%以上90質量%以下，溴價為30g/100g以上90g/100g以下，數平均分子量為400以上1000以下之共聚物。
(氫化反應)
氫化反應部3係實施將氫添加於聚合反應部2中藉由熱聚合生成之共聚物中而獲得氫化反應物之氫化反應。
該氫化反應部3具備有在氫化溶劑存在下，將氫添加於在聚合反應部2中藉由熱聚合生成之共聚物中而實施氫化反應之複數個氫化反應塔等。
至於氫化溶劑係使用例如環己烷、甲基環己烷、二甲 基環己烷、乙基環己烷、四氫呋喃等。
氫化反應塔為分別充填氫化反應觸媒之塔，亦可多段使用。氫化反應觸媒係使用鎳、鈀、鈷、鉑、銠系觸媒等。而且，氫化反應塔係在氫化反應觸媒存在下，使氫與共聚物在120~300℃之溫度、1~6MPa之反應壓力、1~7小時之反應時間下進行氫化反應。
依據上述氫化反應之條件，獲得軟化點為70℃以上140℃以下，乙烯芳香族系化合物之含量為0質量%以上35質量%以下，溴價為0g/100g以上30g/100g以下，數平均分子量為400以上1000以下之氫化反應物。
氫化反應部3中係在利用氫化反應塔進行氫化反應後，分離含有未反應之氫之氣相分，經適當回收至系統外進行處理。
(氫化溶劑去除)
氫化溶劑回收部4係自氫化反應物分離去除氫化溶劑。該氫化溶劑回收部4具備第一蒸發器的溶劑蒸發槽41、第二蒸發器的薄膜蒸發機42等。
溶劑蒸發槽41連接於氫化反應部3，自氫化反應部3中獲得之氫化反應物蒸發氫化溶劑予以回收分離。蒸發之氫化溶劑另外回收，作為在氫化反應部3中之氫化反應中利用之氫化溶劑而再利用。
薄膜蒸發機42連接於溶劑蒸發槽41，使殘留於氫化反應物中之氫化溶劑蒸發並分離回收。蒸發之氫化溶劑及 低分子量體經另外回收，且對應於製造之氫化石油樹脂粒之物性值，作為於氫化反應部3中之氫化反應中利用之氫化溶劑而適當再利用。
氫化溶劑回收部4之溶劑蒸發槽41與薄膜蒸發機42之間設有添加抗氧化劑之添加部43。
抗氧化劑之添加部43係將抗氧化劑添加於在溶劑蒸發槽41中已去除大部份氫化溶劑之氫化反應物中。
至於溶解抗氧化劑之溶劑係藉由利用後段之薄膜蒸發機42進行蒸發處理，使溶解抗氧化劑之溶劑與殘留之氫化溶劑一起分離，可將回收之氫化溶劑再利用於氫化反應中。此係因為對於氫化反應不會造成影響之故。
接著，溶解抗氧化劑之溶劑利用下游側之薄膜蒸發機42，與氫化溶劑一起自氫化反應物被分離回收。
(造粒)
造粒部5係將已去除氫化溶劑且添加有抗氧化劑之氫化反應物的熔融樹脂造粒成為半球狀之粒狀之氫化石油樹脂粒。造粒部5具備未圖示之造粒機及造粒空冷部等。
造粒機為例如將熔融樹脂滴加於冷卻輸送帶上而造粒出半球狀之氫化石油樹脂粒。經造粒之氫化石油樹脂粒自冷卻輸送帶刮下，供給到朝儲存部7運送之運送部6。
(運送)
運送部6係將造粒部5中造粒之氫化石油樹脂粒運送 到儲存部7。
該運送部6具備連接於造粒部5之滑槽、運送輸送帶、桶型輸送帶等，並運送氫化石油樹脂粒。
又，運送部6並不限於該構成，亦可利用各種運送裝置或構造物。尤其，由於氫化石油樹脂粒較脆，故較好為不會因運送時之衝擊而造成氫化石油樹脂粒損傷之構成者。
(儲存)
儲存部7係適當地取出在運送部6中運送之氫化石油樹脂粒且儲存。
該儲存部7具備未圖示之儲存箱，以及將運送部6之桶型輸送帶中運送之氫化石油樹脂粒投入到特定之儲存箱中之未圖示之切換部。
(控制)
控制部係控制製造設備1整體之步驟。該控制部具備記憶各種程式或資料庫之記憶裝置，及執行程式以進行各種演算之演算裝置，並控制製造設備1之全部步驟。具體而言，係聚合反應部2中之聚合反應或氫化反應部3中之氫化反應之溫度、壓力、反應時間之控制，氫化溶劑回收部4之氫化溶劑之回收、抗氧化劑之添加部43中之抗氧化劑之添加、造粒部5中之氫化石油樹脂粒之造粒、運送部6中之運送動作或吸排氣、各種閥或鼓風機、泵之運轉 狀況之控制等。
〔實施形態之作用效果〕
如上述，上述實施形態中，係於氫化反應步驟後，且於將該氫化反應步驟所得之氫化反應物加熱並分離氫化溶劑之熔融樹脂的氫化反應物(氫化石油樹脂)於造粒步驟進行造粒之前的氫化溶劑去除步驟中，於氫化反應物中添加另外將抗氧化劑溶解而調製之溶液的添加劑。
藉此，可縮短為了使抗氧化劑均一混合於氫化反應物中之時間，不使用另外之混練器，即可容易地均一混合。
而且，上述實施形態中，含有抗氧化劑之添加劑係在於第一溶劑分離步驟中之氫化反應後分離氫化溶劑之溶劑蒸發槽41，與藉由加熱自該第一溶劑分離步驟中以分離大部份氫化溶劑之氫化反應物使殘留之氫化溶劑及低分子量體一起分離之第二溶劑分離步驟中之薄膜蒸發機42之間添加。
藉此，由於於第一溶劑分離步驟中已去除大部份氫化溶劑之氫化反應物中添加含有抗氧化劑之添加劑，故相較於氫化溶劑大量殘留之狀態混合時，可效率良好地進行混合。再者，由於在添加添加劑後，於第二溶劑分離步驟使殘留之氫化溶劑與低分子量體一起去除，故亦可容易地分離去除用以效率良好地混合粉體之抗氧化劑而溶解之添加劑溶劑，可防止因殘留之添加劑溶劑導致氫化石油樹脂粒之軟化點產生變動等之問題。
又，上述實施形態中，係對於環烷系溶劑之氫化溶劑調配於與氫化溶劑之碳數相同碳數之芳香族系添加劑溶劑中溶解抗氧化劑之添加劑。
因此，由於添加添加劑後於第二溶劑分離步驟之薄膜蒸發器42分離氫化溶劑之際亦使添加劑溶劑分離，故軟化點不會因殘留之添加劑溶劑而變動，而可效率良好地製造所期望之氫化石油樹脂粒。再者，將經分離之氫化溶劑回收而再利用於氫化反應時，由於混合存在於氫化溶劑中之添加劑溶劑會與氫化反應之際之氫化溶劑同質的環烷系溶劑反應，故可對氫化反應無影響地再利用，而可有效利用添加劑溶劑作為氫化溶劑。
〔變形例〕
又，本發明並未限定於前述實施形態，可達成本發明目的之範圍內之變形、改良等均包含於本發明中。
具體而言，作為氫化反應步驟後之造粒步驟前之氫化溶劑去除步驟係以第一溶劑分離步驟及第二溶劑分離步驟之兩段步驟加以說明，但亦可僅以一段或三段以上進而自氫化溶劑分離低分子量體等。
此處，僅以一段分離氫化溶劑之情況，亦可於氫化溶劑分離前添加添加劑，於分離氫化溶劑時亦使添加劑溶劑分離。且，於三段以上之情況，宜於最後段之分離步驟前之任何位置添加。
且，作為添加溶劑，並非限於與環烷系溶劑之氫化溶 劑碳數相同碳數之芳香族系溶劑，亦可使用分離氫化溶劑時亦能分離添加劑溶劑之例如沸點相近等之溶劑。
另外，本發明實施之際之具體構造及順序亦可在可達成本發明目的之範圍內變更成其他的構成等。
1‧‧‧製造設備
2‧‧‧聚合反應部
3‧‧‧氫化反應部
4‧‧‧氫化溶劑回收部
5‧‧‧造粒部
6‧‧‧運送部
7‧‧‧儲存部
41‧‧‧第一蒸發器/溶劑蒸發槽
42‧‧‧第二蒸發器/薄膜蒸發機
43‧‧‧抗氧化劑添加部
圖1為顯示本發明之氫化石油樹脂粒之製造方法之氫化石油樹脂粒之製造設備之概略構成之方塊圖。
1‧‧‧製造設備
2‧‧‧聚合反應部
3‧‧‧氫化反應部
4‧‧‧氫化溶劑回收部
5‧‧‧造粒部
6‧‧‧運送部
7‧‧‧儲存部
41‧‧‧第一蒸發器/溶劑蒸發槽
42‧‧‧第二蒸發器/薄膜蒸發機
43‧‧‧抗氧化劑添加部

Claims (3)

  1. 一種氫化石油樹脂粒之製造方法，其係使環戊二烯系化合物與乙烯芳香族化合物經熱聚合後，在氫化溶劑之存在下添加氫進行氫化反應，將該氫化反應後之氫化反應物加熱，並使前述氫化溶劑經分離之熔融樹脂造粒，而製造氫化石油樹脂粒之氫化石油樹脂粒之製造方法，其特徵為調製已溶解有抗氧化劑之溶液，將前述溶液添加於前述氫化反應後及前述造粒前之氫化反應物中。
  2. 如申請專利範圍第1項之氫化石油樹脂粒之製造方法，其中前述已溶解有抗氧化劑之溶液係在第一溶劑分離步驟與第二溶劑分離步驟之間添加；該第一溶劑分離步驟係在氫化反應後分離前述氫化溶劑之步驟；及該第二溶劑分離步驟係藉由加熱而從該第一溶劑分離步驟中已分離大部份前述氫化溶劑之前述氫化反應物，一同分離前述氫化溶劑與低分子量體之步驟。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之氫化石油樹脂粒之製造方法，其中前述氫化溶劑為環烷(naphthene)系溶劑，前述已溶解有抗氧化劑之溶液為以前述抗氧化劑、及與前述氫化溶劑之碳數相同碳數之芳香族系溶劑作為主成分經混合而成者。
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