JPH0539315A - 水素化芳香族樹脂の製造方法 - Google Patents

水素化芳香族樹脂の製造方法

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JPH0539315A
JPH0539315A JP21660791A JP21660791A JPH0539315A JP H0539315 A JPH0539315 A JP H0539315A JP 21660791 A JP21660791 A JP 21660791A JP 21660791 A JP21660791 A JP 21660791A JP H0539315 A JPH0539315 A JP H0539315A
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JP
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resin
indene
aromatic
catalyst
aromatic resin
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JP21660791A
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English (en)
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Masashi Furumoto
正史 古本
Mikio Nagano
幹夫 永野
Shingo Ueda
真吾 上田
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クマロンーインデン樹脂等の芳香族樹脂を水
素化して、水素化芳香族樹脂を製造することを目的と
し、特に工業的に実施容易な条件で水素化することを目
的とする。 【構成】 樹脂を構成する重合成分としてインデンを5
0wt%以上含む芳香族樹脂を水素を用いて水素化する
にあたり、細孔容積0.5cc/g以上、平均細孔直径
100〜280Åのアルミナ担体に、白金を0.5〜
3.0wt%の範囲で担持した触媒を使用して、水素化
することにより水素化芳香族樹脂を製造する方法であ
る。 【効果】 本発明によれば、水素化が困難なクマロン−
インデン樹脂等のインデン分の多い芳香族樹脂を工業的
に実施容易なおだやかな条件で容易に水素化することが
できる。また、触媒寿命も長くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水素化芳香族樹脂の製造
方法に関する。更に詳しくは、重合成分としてインデン
を50wt%以上含む芳香族樹脂を水素化して得られる
水素化芳香族樹脂の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コールタールおよびコークス炉ガスより
回収される軽油分を蒸留して得られる留分を、フリーデ
ルクラフト触媒の存在下に重合して得られるいわゆるク
マロン−インデン樹脂は、主として粘着剤、塗料用樹脂
として用いられているが、これらの水素添加物は、その
耐候性、色調および優れた接着特性を活かして新たな利
用展開が図られている。例えば、特開平2−14742
号、特開平2−866455号にその特徴が記載されて
いる。
【0003】しかしながら、前記の水素化に供するクマ
ロン−インデン樹脂はその原料モノマーに比べてはるか
に水素化を受けにくく、更には石油ナフサの熱分解物を
同じくフリーデルクラフト触媒の存在下に重合して得ら
れる、いわゆる石油樹脂に比べてもはるかに水素化を受
けにくい。この理由は石油樹脂は比較的水素化を受けや
すいスチレン、メチルスチレンが主成分であるのに対
し、クマロン−インデン樹脂は水素化されにくいインデ
ンが主成分であるためと考えられる。例えば,本発明者
の行った実験において、安定化ニッケル触媒を用いた同
一分子量のスチレンオリゴマーとインデンオリゴマー
を、同一反応条件で水素化した場合、前者の水素化率は
100%であったのに対して、後者のそれは40%であ
った。なお、水素化石油樹脂の製造方法は、例えば、特
開昭59−75904号、特開昭59−136312号
および特開平1−190704号に記載されているが、
これらの方法では重合成分としてインデンを50wt%
以上含む芳香族樹脂を経済的に水素化することは不可能
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は重合成
分としてインデンを50wt%以上含む芳香族樹脂の水
素化方法を提供することにある。また、本発明の他の目
的は前記水素化芳香族樹脂の製造方法を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記のような
問題点を解決するために水素化触媒に着目して鋭意研究
を行い、特定の白金触媒を使用すれば経済的に水素化樹
脂が製造できることを見出し、本発明を完成した。すな
わち、本発明は重合成分としてインデンを50wt%以
上含む芳香族樹脂を水素化するにあたり、細孔容積0.
5cc/g以上、好ましくは0.5cc/g以上0.7
cc/g以下、平均細孔直径100〜280Åのアルミ
ナ担体に、白金を0.5〜3.0wt%の範囲で担持し
た触媒を使用することを特徴とする水素化芳香族樹脂の
製造方法である。
【0006】本発明で対象とする芳香族樹脂は、インデ
ンを全重合成分に対して50wt%以上含む芳香族油
を、三フッ化ホウ素、塩化アルミニウムのようなフリー
デルクラフト触媒の存在下に重合することによって得ら
れる。この際にインデンの他の重合成分としては、クマ
ロン、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン、メチルインデン等があげられるが、これらに加え
てフェノールおよびアルキルフェノールを含んでいても
よい。
【0007】本発明で使用する触媒は特定の金属を特定
の担体に担持したものでなければならない。本発明で対
象とする芳香族樹脂を水素化する場合には、触媒は芳香
環に対する高い水素化能を有することはもちろんである
が、モノマー成分の水素化に比べて触媒上の活性点に吸
着される際の立体障害が大きいために、樹脂の吸着が容
易に行われる構造を有する必要がある。すなわち、樹脂
の触媒細孔内への拡散−活性点への吸着−水素付加−活
性点からの脱着−触媒細孔からの離脱の各段階が速やか
に実行されることによって大きな反応速度を得ることが
できる。これは、触媒金属種の水素化活性、金属と担体
の相互作用、触媒細孔構造等を制御することにより初め
て実現が可能となる。本発明者らは、金属および担体の
探索、担体構造の検討を鋭意行った結果、驚くべきこと
に白金を細孔容積0.5cc/g以上、平均細孔直径1
00〜280Åのアルミナ担体に0.5〜3.0wt%
の範囲で担持した触媒を使用することにより工業的に十
分実施可能な反応速度が得られることを見出した。
【0008】芳香環の水素化には通常白金の他にもロジ
ウム、パラジウム、ルテニウム等の貴金属あるいは安価
なニッケル触媒が工業的に使用されるが、本発明の芳香
族樹脂には通常、10〜2000ppmの硫黄分が含ま
れているため、硫黄によって永久被毒を受けるニッケル
触媒は好ましくない。また、ロジウム、パラジウム、ル
テニウムは本発明の芳香族樹脂の水素化では高い活性を
示さず、白金のみが高い活性を示す。
【0009】工業的に使用される担体としては、アルミ
ナの他にシリカ、チタニア、ボリア、マグネシア、カー
ボン、活性白土等があるが,アルミナ、特にγ−アルミ
ナを使った場合にのみ高い活性が得られる。この理由に
ついては解明されていないが、アルミナと白金の相互作
用、表面酸性度等が影響しているものと推察される。担
体に使用するアルミナの細孔容積は0.5cc/g以
上、好ましくは0.5cc/g以上0.7cc/g以
下、平均細孔直径が100〜280Å、好ましくは15
0〜250Åの範囲にあることが必要である。ここでい
う細孔容積とはガス吸着法で測定した細孔直径600Å
以下の容積の合計を表す。また、平均細孔直径は比表面
積と細孔容積の値から次式により計算される。ここで比
表面積は50〜250m2 /gの範囲にあることが好ま
しい。 平均細孔直径=4*(細孔容積)/(比表面積) 平均細孔直径が100Åより小さい場合に満足な水素化
速度が得られない理由は、樹脂の触媒細孔内での拡散が
円滑に行われないためと考えられる。また、300Åよ
り大きな場合は拡散には有利であるが、比表面積が小さ
くなるために活性点が少なくなり、活性が低下するもの
と考えられる。 細孔容積が0.5cc/gより小さい
とやはり活性点が少なくなって不利である。
【0010】白金の担持量は0.5〜3.0wt%、好
ましくは1.0〜2.0wt%とするのがよい。0.5
wt%より少ない場合は満足な活性が得られず、3.0
wt%より多くしても金属量に比例しては活性は向上せ
ず経済的に不利である。
【0011】本発明で用いる触媒は一般的な含浸法によ
って調製することができる。すなわち担体のアルミナを
水中に分散させ、これに白金化合物、例えば、H2 Pt
Cl6 、[Pt(NH3 4 ]Cl2 、Pt(NO2
2 (NH3 2 等の水溶液を滴下し、含浸させる。水分
を蒸発させ乾燥させた後、水素雰囲気下で還元処理を行
う。必要に応じて還元処理の前に焼成処理を行ってもよ
い。
【0012】反応の形式はバッチ式、連続式いずれでも
よい。本発明の触媒は樹脂および樹脂中の不純物によっ
てほとんど被毒されないため、容易に連続運転が可能で
ある。反応条件は、温度200〜350℃、圧力50〜
150kg/cm2 の範囲にあることが好ましく、溶媒
は使用してもしなくてもよい。溶媒を使用する場合は、
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシク
ロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン等が好ま
しい。
【0013】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。 実施例1 γ−アルミナと塩化白金酸(H2 PtCl6 )から含浸
法によって調製した1wt%Pt/アルミナ(細孔容積
0.605cc/g、比表面積105.9m2 /g、平
均細孔直径228Å)5gを仕込み、反応圧力100k
g/cm2 、温度280℃の条件下で6時間反応を行っ
た。生成物を取り出し 1H−NMR分析を行った結果、
芳香族水素量は2.5%であった。原料に用いたクマロ
ン−インデン樹脂のモノマー組成および芳香族水素量を
表1に示した。
【0014】
【表1】 ─────────────────────── 成 分 割 合(wt%) ─────────────────────── インデン 74 クマロン 3 スチレン 14 p−メチルスチレン 3 フェノール 6 ─────────────────────── 芳香族水素量 48% ─────────────────────── 硫黄分 50ppm ───────────────────────
【0015】実施例2 0.2lオートクレーブにクマロン−インデン樹脂を5
0g、1wt%Pt/アルミナ(細孔容積0.590m
l/g、比表面積129.7m2 /g、平均細孔直径1
82Å)5gを仕込み、実施例1と同じ条件で水素化を
行った。生成物の芳香族水素量は2.1%であった。原
料樹脂の組成および芳香族水素量を表2に示した。
【0016】
【表2】 ─────────────────────── 成 分 割 合(wt%) ─────────────────────── インデン 59 クマロン 6 スチレン 18 p−メチルスチレン 9 フェノール 8 ─────────────────────── 芳香族水素量 46% ─────────────────────── 硫黄分 70ppm ───────────────────────
【0017】実施例3 実施例2の触媒の金属量を2wt%に代えた他は実施例
2と同様の操作を行った。生成物の芳香族水素量は1.
9%であった。
【0018】実施例4 直径1mmの球状に成型したγ−アルミナに塩化白金酸
を含浸させて調製した1wt%Pt/アルミナ(細孔容
積0.605ml/g、比表面積105.9m2 /g、
平均細孔直径228Å)50mlを固定床反応器に充填
し、エチルシクロヘキサンに実施例1の樹脂を溶解して
50wt%溶液とした原料を、反応温度300℃、圧力
100kg/cm2 、LHSV0.3h-1、ガス/液比
2500(v/v)の条件で通油し、水素化を行った。
200時間通油後の生成油からエチルシクロヘキサンを
蒸発除去し、樹脂分の芳香族水素量を測定したところ
0.9%であった。連続2500時間の運転を行った
が、この間触媒活性に変化はなかった。
【0019】比較例1 実施例1のPtに代えてRhを使用した他は実施例1と
同様の操作を行った。生成物の芳香族水素量は6.3%
であった。
【0020】比較例2 実施例1のPtに代えてRuを使用した他は実施例1と
同様の操作を行った。生成物の芳香族水素量は32.1
%であった。
【0021】比較例3 実施例1のPtに代えてPdを使用した他は実施例1と
同様の操作を行った。生成物の芳香族水素量は19.0
%であった。
【0022】比較例4 実施例1のPtに代えて0.5wt%Ru−0.5wt
%Rhを使用した他は実施例1と同様の操作を行った。
生成物の芳香族水素量は19.3%であった。
【0023】比較例5 実施例1のアルミナに代えてジルコニアを使用した他は
実施例1と同様の操作を行った。生成物の芳香族水素量
は28.2%であった。
【0024】比較例6 実施例1の触媒に代えて1wt%Pt/アルミナ(細孔
容積0.580ml/g、比表面積277.5m2
g、平均細孔直径84Å)を使用した他は実施例1と同
様の操作を行った。生成物の芳香族水素量は6.0%で
あった。1
【0025】比較例7 実施例1の触媒に代えて1wt%Pt/アルミナ(細孔
容積0.537ml/g、比表面積71.6m2 /g、
平均細孔直径300Å)を使用した他は実施例1と同様
の操作を行った。生成物の芳香族水素量は6.5%であ
った。
【0026】比較例8 実施例1のPtに代えてRhを使用し、反応温度を32
0℃とした他は実施例1と同様の操作を行った。生成物
の芳香族水素量は4.1%であり、比較例1より改善さ
れたが、分解反応のために生成物の軟化点が実施例1に
比べて20℃低下した。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、水素化が困難なクマロ
ン−インデン樹脂等の芳香族樹脂を工業的に実施容易な
おだやかな条件で容易に水素化することができる。ま
た、触媒寿命も長くすることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重合成分としてインデンを50wt%以上
    含む芳香族樹脂を水素化するにあたり、細孔容積0.5
    cc/g以上、平均細孔直径100〜280Åのアルミ
    ナ担体に、白金を0.5〜3.0wt%の範囲で担持し
    た触媒を使用することを特徴とする水素化芳香族樹脂の
    製造方法。
JP21660791A 1991-08-02 1991-08-02 水素化芳香族樹脂の製造方法 Withdrawn JPH0539315A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000005278A1 (de) * 1998-07-23 2000-02-03 Bayer Aktiengesellschaft Verfahren zur hydrierung aromatischer polymere in gegenwart von sauerstoffenthaltenden kohlenwasserstoffen
WO2000005279A1 (de) * 1998-07-23 2000-02-03 Bayer Aktiengesellschaft Verfahren zur hydrierung aromatischer polymere in gegenwart spezieller katalysatoren
WO2026048377A1 (ja) * 2024-08-30 2026-03-05 三菱瓦斯化学株式会社 多孔質触媒を用いた水素化重合体の製造方法

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Effective date: 19981112