説明

ジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法

【課題】 重合後の反応混合物より未反応のジシクロペンタジエン類を効率的に蒸留除去することで生産安定性や品質に優れたジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法を提供する。
【解決手段】 石油類の熱分解および精製により得られる、ジシクロペンタジエン類と、沸点範囲140〜280℃のC9留分及び/又は沸点範囲20〜110℃のC5留分との混合物をフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合反応を行い、重合反応後の反応混合物から未反応油を除去することによりジシクロペンタジエン系樹脂を製造する際に、重合反応後の反応混合物に消泡剤を添加し未反応油を蒸留除去するジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生産安定性や品質に優れるジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法であり、さらに詳しくは、重合反応後の反応混合物より未反応油、特に未反応のジシクロペンタジエン類を効率的に除去することにより、品質に優れるジシクロペンタジエン系樹脂を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
石油類の分解、精製の際に得られる不飽和炭化水素含有留分を原料として、フリーデルクラフツ型触媒の存在下に重合し、石油樹脂を製造する方法は良く知られている。その不飽和炭化水素含有留分としては、沸点範囲が20〜110℃のC5留分と、沸点範囲が140〜280℃のC9留分の2種類が一般的であり、該C5留分から得られる脂肪族石油樹脂、該C9留分から得られる芳香族石油樹脂、並びに該C5留分と該C9留分とを共重合して得られる脂肪族/芳香族共重合石油樹脂等が知られている。また、ジシクロペンタジエン類を熱重合することで得られる脂環族石油樹脂も知られている。
【0003】
該脂環族石油樹脂の原料となるジシクロペンタジエン類としては、具体的にはジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジメチルジシクロペンタジエン等が知られており、該ジシクロペンタジエン類をフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合した場合、不飽和結合が樹脂中に多量に存在することから樹脂の色相悪化やゲル生成が起こり、品質の低下という課題が発生する。そのため、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合石油樹脂等を製造する際は、ジシクロペンタジエン類を蒸留等により除去した留分により製造することが一般的である。
【0004】
その一方で未利用留分の利用という観点から、ジシクロペンタジエン類を原料としてフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合反応を行い、石油樹脂を製造する方法も検討され、ジシクロペンタジエンを5%含有するC9留分をフリーデルクラフツ型触媒の存在下に重合する方法(例えば特許文献1参照)、C9留分とジシクロペンタジエンとを、フリーデルクラフツ型触媒の存在下に重合する方法(例えば特許文献2〜4参照)、C5留分とジシクロペンタジエンとを、フリーデルクラフツ型触媒の存在下に重合する方法(例えば特許文献5参照)、等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭62−064811号公報(特許請求の範囲参照。)
【特許文献2】特開平07−033951号公報(特許請求の範囲参照。)
【特許文献3】特開平08−034824号公報(特許請求の範囲参照。)
【特許文献4】特開2011−127006号公報(特許請求の範囲参照。)
【特許文献5】特開2010−006901号公報(特許請求の範囲参照。)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1〜5に提案された方法においては、重合反応後の未反応油を蒸留により除去する際、反応混合物の表面から発泡が起こり、泡が反応器上部に到達することで同伴した樹脂により排ガス配管を閉塞させる、樹脂が付着して機器を誤作動させる、未反応のジシクロペンタジエン類が樹脂中に多量残存する、等の課題を有する。
【0007】
そこで、本発明は、ジシクロペンタジエン類と不飽和炭化水素含有留分との重合反応後の反応混合物より未反応油、特に未反応のジシクロペンタジエン類を効率的に除去することにより、品質に優れるジシクロペンタジエン系樹脂を製造する方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、重合反応後の反応混合物より未反応のジシクロペンタジエン類を除去する際、消泡剤を添加することでジシクロペンタジエン類による発泡を防止し、生産安定性や品質に優れるジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
即ち、本発明は、石油類の熱分解および精製により得られる、ジシクロペンタジエン類と、沸点範囲140〜280℃のC9留分及び/又は沸点範囲20〜110℃のC5留分との混合物をフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合反応を行い、重合反応後の反応混合物から未反応油を除去することによりジシクロペンタジエン系樹脂を製造する際に、重合反応後の反応混合物に消泡剤を添加し未反応油を蒸留除去することを特徴とするジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法に関するものである。
【0010】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【0011】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法は、石油類の熱分解および精製により得られる、ジシクロペンタジエン類と、沸点範囲140〜280℃のC9留分及び/又は沸点範囲20〜110℃のC5留分との混合物をフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合反応を行い、ジシクロペンタジエン系樹脂の重合反応後の反応混合物に消泡剤を添加し未反応油を蒸留除去する製造方法である。
【0012】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法におけるジシクロペンタジエン系樹脂の原料油は、石油類の熱分解および精製により得られる、ジシクロペンタジエン類と、沸点範囲140〜280℃のC9留分及び/又は沸点範囲20〜110℃のC5留分との混合物である。
【0013】
該ジシクロペンタジエン類としては、一般的に石油類の熱分解および精製により得られるジシクロペンタジエン類として知られているものであれば如何なるものを用いることも可能であり、例えばジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジメチルジシクロペンタジエン、これらの混合物等のジシクロペンタジエン類を挙げることができる。
【0014】
該C9留分としては、一般的に石油類の熱分解および精製により得られる沸点範囲140〜280℃の留分として知られているものであれば如何なる物を用いることも可能であり、例えばスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ビニルトルエン、インデン、インデンのアルキル誘導体等に代表される炭素数8〜10のビニル芳香族炭化水素類;炭素数10以上のオレフィン類;炭素数9以上の飽和芳香族類;これらの混合物等が挙げられる。
【0015】
該C5留分としては、一般的に石油類の熱分解および精製により得られる沸点範囲20〜110℃の留分として知られているものであれば如何なる物を用いることも可能であり、例えばイソプレン、トランス−1,3−ペンタジエン、シス−1,3−ペンタジエン、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン等に代表される炭素数4〜6の共役ジオレフィン性不飽和炭化水素類;ブテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、シクロペンテン等に代表される炭素数4〜6のモノオレフィン性不飽和炭化水素類;シクロペンタン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、n−ヘキサン等の脂肪族系飽和炭化水素;これらの混合物等が挙げられる。
【0016】
そして、本発明におけるジシクロペンタジエン系樹脂の原料油であるジシクロペンタジエン類と、該C9留分及び/又は該C5留分との混合物は、その混合割合に制限がなく、その中でも得られるジシクロペンタジエン系樹脂が特に軟化点及び色相に優れたものとなることから該ジシクロペンタジエン類10〜90重量%と、該C9留分及び/又は該C5留分90〜10重量%との混合物であることが好ましい。
【0017】
本発明において、該混合物を重合反応に供し、ジシクロペンタジエン系樹脂とする際にはフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合反応を行うものであり、その際の重合反応に制限はなく、例えば該混合物にフリーデルクラフツ型触媒を加え加熱し重合することによりジシクロペンタジエン系樹脂を製造できる。該フリーデルクラフツ型触媒としては、例えば三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三フッ化ホウ素、これらのフェノール錯体、これらのブタノール錯体等が挙げられ、中でも三フッ化ホウ素フェノール錯体、三フッ化ホウ素ブタノール錯体が好ましい。重合温度は0〜100℃が好ましく、特に好ましくは0〜80℃である。また、フリーデルクラフツ型触媒の添加量としては、任意であり、その中でも特に生産効率に優れた製造方法となることから、該混合物100重量部に対して0.1〜2.0重量部であることが好ましい。さらに、重合時間としては、0.1〜10時間の範囲が好ましい。反応圧力は大気圧〜1MPaが好ましい。
【0018】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法においては、重合反応後にフリーデルクラフツ型触媒の除去を行うことも可能であり、その際は、塩基による中和処理、水洗、溶媒による留去等の常法を選択することも可能である。
【0019】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法においては、該ジシクロペンタジエン類と、該C9留分及び/又は該C5留分との混合物の重合反応後、反応混合物に消泡剤を添加し未反応油を蒸留除去するものである。その際に、消泡剤を添加することにより、未反応油の蒸留除去の際の発泡を抑制することにより、効率的に未反応油の除去が可能となることから生産安定性や品質に優れたジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法となるものである。
【0020】
その際の消泡剤としては、消泡剤として知られているものであれば如何なるものを用いることも可能であり、その中でも特に効率的なジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法となることから、例えばポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサン等を消泡効果の主要構成成分とするシリコーン系消泡剤;更にシリコーンをベースに疎水性シリカ等を配合し、消泡効果の主要構成成分としたオイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤;オイルコンパウンド型シリコーンを界面活性剤と共に水存在下で分散してなるエマルジョン型シリコーン系消泡剤;パーフルオロアルキル基含有シロキサン、パーフルオロエーテル基含有シロキサン、パーフルオロポリエーテル基含有オルガノポリシロキサン等を消泡効果の主要構成成分とするフルオロシリコーン系消泡剤;脂肪族アマイド等を消泡効果の主要構成成分としたアマイド系消泡剤;鉱物油をベースに疎水性シリカ、アマイド、シリコーンや脂肪酸等を配合した鉱物油系消泡剤、等を挙げることができ、これらは混合して用いることも可能である。
【0021】
該シリコーン系消泡剤の具体例としては、(商品名)KF−96(信越化学工業製)、(商品名)KF−96ADF(信越化学工業製)、(商品名)KS−604(信越化学工業製)、(商品名)KS−7708(信越化学工業製)、(商品名)SH200(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)FS1265(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)TSF451(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)THF450(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)YSA6403(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)等のシリコーンオイル;(商品名)KS−602A(信越化学工業製)、(商品名)TSA720(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)YSA02(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)等のシリコーンオイル溶液;(商品名)KS−508(信越化学工業製)、(商品名)KS−530(信越化学工業製)、(商品名)KS−531(信越化学工業製)、(商品名)KS−537(信越化学工業製)、(商品名)KS−538(信越化学工業製)、(商品名)KS−540(信越化学工業製)、(商品名)FSアンチフォーム1266(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)FSアンチフォーム80(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)FSアンチフォーム544コンパウンド(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)1308 ANTIFOAM CONCENTRATE(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)DK Q1−1086(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)DK Q1−1183(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)DK Q1−071(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)YSA6406(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA780(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)等の自己乳化型の変性シリコーン、等が挙げられる。
【0022】
オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤の具体例としては、(商品名)KS−66(信越化学工業製)、KS−69(信越化学工業製)、(商品名)DK Q1−049(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)SH 5500 COMPOUND(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)SC 5540 COMPOUND(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)8590 ADDITIVE(東レ・ダウコーニング製)、(商品名)TSA750(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA750S(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)等のシリカシリコーン等が挙げられる。
【0023】
エマルジョン型シリコーン系消泡剤の具体例としては、(商品名)KM−73(信越化学工業製)、(商品名)KM−73A(信越化学工業製)、(商品名)KM−73E(信越化学工業製)、(商品名)KM−72(信越化学工業製)、(商品名)KM−72F(信越化学工業製)、(商品名)KM−72S(信越化学工業製)、(商品名)KM−72FS(信越化学工業製)、(商品名)KM−70(信越化学工業製)、(商品名)KM−71(信越化学工業製)、(商品名)KM−75(信越化学工業製)、(商品名)KM−7750(信越化学工業製)、(商品名)KM−85(信越化学工業製)、(商品名)KM−89(信越化学工業製)、(商品名)KM−90(信越化学工業製)、(商品名)KM−98(信越化学工業製)、(商品名)KM−7752(信越化学工業製)、(商品名)TSA7341(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA739(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA732(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA732A(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA772(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA730(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA770(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA775(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA737(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)TSA737F(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)、(商品名)YMA6509(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)等が挙げられる。
【0024】
フルオロシリコーン系消泡剤の具体例としては、(商品名)FA−630(信越化学工業製)等のフルオロシリコーンオイル;(商品名)FA−600(信越化学工業製)等のフルオロシリコーンオイル溶液等が挙げられる。
【0025】
アマイド系消泡剤の具体例としては、(商品名)アルフローH−50S(日油製)、(商品名)SN−デフォーマー477(サンノプコ製)、(商品名)SN−5013(サンノプコ製)等が挙げられる。
【0026】
鉱物油系消泡剤の具体例としては、(商品名)プロナールK−302N(東邦化学工業製)、(商品名)プロナールA−5066(東邦化学工業製)、(商品名)プロナールA−3540(東邦化学工業製)、(商品名)プロナールA−5044(東邦化学工業製)等が挙げられる。
【0027】
更にこれらの消泡剤は、消泡効果の主要構成成分(シリコーン、オイルコンパウンド型シリコーン、エマルジョン型シリコーン、フルオロシリコーン、アマイド、鉱物油等)以外にその成分の溶解性、分散性を変え、消泡効果を上げるために界面活性剤等を添加したものであってもよい。これらの消泡剤は、単独又は2種以上併用してもよい。
【0028】
そして、特に高温下での製造であっても安定的にジシクロペンタジエン系樹脂を製造することが可能となることから、オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤、フルオロシリコーン系消泡剤、鉱物油系消泡剤であることが好ましい。
【0029】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法における消泡剤の添加量に制限はなく、その中でも特に効率的な製造が可能となることから、該混合物に対して消泡剤中の消泡効果の主要構成成分量が0.1〜1000ppmとなることが好ましく、特に1〜500ppmとなることが好ましい。
【0030】
該消泡剤の添加時期は重合反応後の反応混合物から未反応油を除去する前でも、最中でもよく、その中でもジシクロペンタジエン系樹脂より未反応ジシクロペンタジエン類を蒸留除去する際には、加熱することによりジシクロペンタジエン類がシクロペンタジエン類に分解すると同時に、低沸点成分である該シクロペンタジエン類の急激な発泡が発生しやすい傾向にあり、該発泡を抑える特に優れた消泡効果が得られることから、重合反応後の反応混合物が160℃に達する以前に添加することが好ましい。
【0031】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法において、未反応油を蒸留除去する際の方法としては、未反応油の蒸留除去が可能であれば如何なる方法をも用いることが可能であり、例えば減圧蒸留法、常圧蒸留法、加圧蒸留法、等を挙げることができ、その中でも装置の簡素化が可能となることから常圧蒸留法であることが好ましく、その際の温度としては130〜260℃であることが好ましく、特に170〜240℃であることが好ましい。
【0032】
本発明の製造方法により得られるジシクロペンタジエン系樹脂としては、軟化点60〜160℃、特に70〜150℃を有し、色相13以下、特に12以下を有するものであることが好ましい。また、加工性に優れるものとなることから重量平均分子量(Mw)500〜5000のものであることが好ましい。
【発明の効果】
【0033】
本発明の製造方法により、未反応のジシクロペンタジエン類を効率的に除去することが可能となり、品質に優れるジシクロペンタジエン系樹脂を効率的に製造することができる。
【実施例】
【0034】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限を受けるものではない。尚、実施例、比較例において用いた原料油、消泡剤及び得られた樹脂の分析方法は下記の通りである。
【0035】
(原料油(混合物))
C9留分;ナフサの熱分解により得られる沸点範囲140〜280℃の留分を用いた。その組成を表1に示す。なお、表1中のDCPDはジシクロペンタジエンの略記である。
ジシクロペンタジエン(DCPD)類;ナフサの熱分解により得られるジシクロペンタジエン類を用いた。その組成(DCPD(A),DCPD(B)を表2に示す。なお、表2中のDCPDはジシクロペンタジエン、CPDはシクロペンタジエンの略記である。
C5留分;ナフサの熱分解により得られる沸点範囲20〜110℃の留分を用いた。その組成を表3に示す。なお、表3中のCPDはシクロペンタジエンの略記である。
【0036】
【表1】

【0037】
【表2】

【0038】
【表3】

(消泡剤)
消泡剤A:フルオロシリコーン系消泡剤(信越化学工業(株)製、商品名FA−600)。
消泡剤B:オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤(信越化学工業(株)製、商品名KS−69)
消泡剤C:鉱物油系消泡剤(東邦化学工業(株)製、商品名プロナールK−302N)。
消泡剤D:オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤(信越化学工業(株)製、商品名KS−66)
消泡剤E:鉱物油系消泡剤(東邦化学工業(株)製、商品名プロナールA−5044)
消泡剤F:オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、商品名TSA750S)。
消泡剤G:シリコーン系消泡剤(信越化学工業(株)製、商品名KS−7708)。
【0039】
(分析方法)
(1)原料油の各成分の含有量:JIS K−0114(2000年)に準拠してガスクロマトグラフ法を用いて分析した。
(2)樹脂中のDCPD類の残量:樹脂をトルエンに溶解し、JIS K−0114(2000年)に準拠してガスクロマトグラフ法を用いて分析した。
(3)重量平均分子量(Mw):ポリスチレンを標準物質とし、JIS K−0124(1994年)に準拠してゲル浸透クロマトグラフィーにより測定した。
(4)軟化点:JIS K−2531(1960)(環球法)に準拠した方法で測定した。
(5)色相(ガードナー):50重量%トルエン溶液として、ASTM D−1544−63Tに従って測定した。
【0040】
実施例1
内容積2リットルのガラス製オートクレーブに、原料油としてナフサの分解により得た表1に示したC9留分150gと、表2に示した組成のDCPD留分(DCPD(A))350gを仕込んだ(C9留分/DCPD類=30/70(重量%))。次に、窒素雰囲気下で40℃に加熱した後、フリーデルクラフツ型触媒として三フッ化ホウ素ブタノール錯体(ステラケミファ(株)三フッ化ホウ素ブタノール)を原料油100重量部に対して、1.0重量部を加えて40℃で2時間重合した。苛性ソーダ水溶液を添加した後、水相を除去して重合反応液(以下、重合反応液Aと記す。)を得た。重合反応液Aの合成条件を表4に示す。
【0041】
そして、窒素導入管、温度計および脱気管が付いた0.5リットルセパラブルフラスコに得られた重合反応液A400gと、消泡剤A1.4mg(重合反応液中の有効成分量:3ppm)を添加した。窒素導入管より7ml/分の流速で窒素を導入し、30分かけて240℃に昇温した後、更に30分加熱し未反応油の蒸留除去を行った。未反応油を蒸留除去する際、発泡による液面の上昇は全く見られなかった。加熱終了後に反応器に残ったジシクロペンタジエン系樹脂と上蓋に付着したジシクロペンタジエン系樹脂を分けて収量を測定した。
【0042】
反応器中に残った樹脂の収量は144g(収率:36重量%)、上蓋にジシクロペンタジエン系樹脂の付着は見られず、発泡を防止することで脱気管への樹脂の付着も見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0043】
実施例2
消泡剤A1.4mgの代わりに、消泡剤B3.0mg(重合反応液中の有効成分量:8ppm)を添加した以外は、実施例1と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を行った。未反応油を除去する際、発泡による液面の上昇は全く見られなかった。
【0044】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は143g(収率:36重量%)、上蓋にジシクロペンタジエン系樹脂の付着は見られず、発泡を防止することで脱気管への樹脂の付着も見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0045】
実施例3
消泡剤A1.4mgの代わりに、消泡剤C20mg(重合反応液中の有効成分量:50ppm)を添加した以外は、実施例1と同様に方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を行った。未反応油を除去する際、発泡による液面の上昇は全く見られなかった。
【0046】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は145g(収率:36重量%)、上蓋にジシクロペンタジエン系樹脂の付着は見られず、発泡を防止することで脱気管への樹脂の付着も見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0047】
比較例1
消泡剤A1.4mgを添加しない以外は、実施例1と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を試みた。未反応油を蒸留除去する際、発泡により液面が大きく上昇した。
【0048】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は120g(収率:30重量%)と少なく、消泡が不十分であったため脱気管が樹脂で閉塞し、上蓋に付着した樹脂が多くなった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は40ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0049】
実施例4
実施例1と同様の方法により重合反応液Aを得た。
【0050】
そして、窒素導入管、温度計および脱気管が付いた0.5リットルセパラブルフラスコに得られた重合反応液A400gと、消泡剤D12mg(重合反応液中の有効成分量:30ppm)を添加した。窒素導入管より10ml/分の流速で窒素を導入し、60分かけて170℃に昇温した後、更に60分加熱し未反応油の蒸留除去を行った。未反応油を蒸留除去する際、発泡による液面の上昇は全く見られなかった。加熱終了後に反応器に残ったジシクロペンタジエン系樹脂と上蓋に付着したジシクロペンタジエン系樹脂を分けて収量を測定した。
【0051】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は186g(収率:37重量%)、上蓋にジシクロペンタジエン系樹脂の付着は見られず、発泡を防止することで脱気管への樹脂の付着も見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0052】
比較例2
消泡剤D12mgを添加しない以外は、実施例4と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を試みた。未反応油を蒸留除去する際、発泡により液面が大きく上昇した。
【0053】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は129g(収率:32重量%)と少なく、消泡が不十分であったため脱気管が樹脂で閉塞し、上蓋に付着した樹脂が多くなった。得られたジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているジシクロペンタジエン類の残量は450ppmと除去が不十分であった。未反応油を除去した結果、および得られた樹脂の物性を表5に示す。
【0054】
実施例5
内容積2リットルのガラス製オートクレーブに、原料油としてナフサの分解により得た表3に示したC5留分250gと、表2に示した組成のDCPD留分(DCPD(A))250gを仕込んだ(C5留分/DCPD類=50/50(重量%))。次に、窒素雰囲気下で10℃に冷却した後、フリーデルクラフツ型触媒として三フッ化ホウ素ブタノール錯体(ステラケミファ(株)三フッ化ホウ素ブタノール)を原料油100重量部に対して、2.0重量部を加えて40℃で2時間重合した。苛性ソーダ水溶液を添加した後、水相を除去して重合反応液(以下、重合反応液Bと記す。)を得た。重合反応液Bの合成条件を表4に示す。
【0055】
そして、窒素導入管、温度計および脱気管が付いた0.5リットルセパラブルフラスコに得られた重合反応液B400gと、消泡剤E4mg(重合反応液中の有効成分量:10ppm)を添加した。窒素導入管より7ml/分の流速で窒素を導入し、30分かけて240℃に昇温した後、更に30分加熱し未反応油の蒸留除去を行った。未反応油を蒸留除去する際、発泡による液面の上昇は全く見られなかった。加熱終了後に反応器に残ったジシクロペンタジエン系樹脂と上蓋に付着したジシクロペンタジエン系樹脂を分けて収量を測定した。
【0056】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は160g(収率:40重量%)、上蓋に樹脂の付着は見られず、発泡を防止することで脱気管への樹脂の付着も見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0057】
比較例3
消泡剤E4mgを添加しない以外は、実施例5と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を試みた。未反応油を除去する際、発泡により液面が大きく上昇した。
【0058】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は141g(収率:35重量%)と少なく、消泡が不十分であったため脱気管が樹脂で閉塞し、上蓋に付着した樹脂が多くなった。得られたジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は30ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0059】
実施例6
消泡剤E4mgの代わりに、消泡剤F4mg(重合反応液中の有効成分量:10ppm)を用い、30分かけて240℃に昇温した代わりに、25分かけて220℃に昇温した以外は、実施例5と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を行った。未反応油を蒸留除去する際、発泡による液面の上昇は全く見られなかった。
【0060】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量が162g(収率:41重量%)、上蓋にジシクロペンタジエン系樹脂の付着は見られず、発泡を防止することで脱気管への樹脂の付着も見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0061】
比較例4
消泡剤F4mgを添加しない以外は、実施例6と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を試みた。未反応油を除去する際、発泡により液面が大きく上昇した。
【0062】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は139g(収率:35重量%)と少なく、消泡が不十分であったため脱気管が樹脂で閉塞し、上蓋に付着した樹脂が多くなった。得られたジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は40ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0063】
実施例7
内容積2リットルのガラス製オートクレーブに、原料油としてナフサの分解により得た表1に示したC9留分100g、表2に示した組成のDCPD留分(DCPD(B))50gと、表3に示したC5留分350gを仕込んだ(C5留分/C9留分/DCPD類=70/20/10(重量%))。次に、窒素雰囲気下で35℃に加熱した後、フリーデルクラフツ型触媒として三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ(株)三フッ化ホウ素フェノール)を原料油100重量部に対して、1.3重量部を加えて35℃で2時間重合した。苛性ソーダ水溶液を添加した後、水相を除去して重合反応液(以下、重合反応液Cと記す。)を得た。重合反応液Cの合成条件を表4に示す。
【0064】
そして、窒素導入管、温度計および脱気管が付いた0.5リットルセパラブルフラスコに得られた重合反応液C400gと、消泡剤G20mg(重合反応液中の有効成分量;50ppm)を添加した。窒素導入管より10ml/分の流速で窒素を導入し、120分かけて150℃に昇温した後、更に120分加熱し未反応油の蒸留除去を行った。未反応油を蒸留除去する際、発泡による液面の上昇がわずかに見られたが、問題なくジシクロペンタジエン系樹脂を回収した。加熱終了後に反応器に残ったジシクロペンタジエン系樹脂と上蓋に付着したジシクロペンタジエン系樹脂を分けて収量を測定した。
【0065】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は153g(収率:38重量%)であり、発泡を防止することで上蓋にわずかに樹脂の付着は見られたが、脱気管への樹脂の付着は見られなかった。ジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は0ppmであった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0066】
比較例5
消泡剤G20mgを添加しない以外は、実施例7と同様の方法によりジシクロペンタジエン系樹脂の製造を試みた。未反応油を除去する際、発泡により液面が大きく上昇した。
【0067】
反応器中に残ったジシクロペンタジエン系樹脂の収量は133g(収率:33重量%)と少なく、消泡が不十分であったため脱気管が樹脂で閉塞し、上蓋に付着した樹脂が多くなった。得られたジシクロペンタジエン系樹脂中に残存しているDCPD類の残量は300ppmと除去が不十分であった。未反応油を除去した結果、および得られたジシクロペンタジエン系樹脂の物性を表5に示す。
【0068】
【表4】

【0069】
【表5】

【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法によれば品質に優れるジシクロペンタジエン系樹脂を効率的に製造することが可能となるものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
石油類の熱分解および精製により得られる、ジシクロペンタジエン類と、沸点範囲140〜280℃のC9留分及び/又は沸点範囲20〜110℃のC5留分との混合物をフリーデルクラフツ型触媒の存在下で重合反応を行い、重合反応後の反応混合物から未反応油を除去することによりジシクロペンタジエン系樹脂を製造する際に、重合反応後の反応混合物に消泡剤を添加し未反応油を蒸留除去することを特徴とするジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法。
【請求項2】
消泡剤が、シリコーン系消泡剤、オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤、エマルジョン型シリコーン系消泡剤、フルオロシリコーン系消泡剤、アマイド系消泡剤及び鉱物油系消泡剤からなる群より選択される少なくとも1種以上の消泡剤であることを特徴とする請求項1に記載のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法。
【請求項3】
消泡剤が、オイルコンパウンド型シリコーン系消泡剤、フルオロシリコーン系消泡剤及び鉱物油系消泡剤からなる群より選択される少なくとも1種以上の消泡剤であることを特徴とする請求項1又は2に記載のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法。
【請求項4】
反応混合物に消泡剤を添加する際に、160℃以下で添加することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法。
【請求項5】
未反応油の蒸留除去を130〜260℃で行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のジシクロペンタジエン系樹脂の製造方法。

【公開番号】特開2013−56957(P2013−56957A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−194734(P2011−194734)
【出願日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【Fターム(参考)】