树脂加氢以减少颜色的方法技术

具有碳－碳双键和含有带色体的烃类树脂的颜色通过氢化方法而被减少，该方法基本由下列步骤组成，即将基本上非晶性的树脂与氢在催化剂存在下，在氢气压力为１至２０ｂａｒ（１４．５至２９０ｐｓｉ）相接触，该催化剂促进了带色体的氢化而基本上不改变软化点或树脂中的碳－碳双键含量。当催化剂是镍／锌氧化物时，在氯的载荷高达４．２％重量下该催化剂的用于降低颜色的活度基本上不变。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减少树脂颜色的方法及用该方法所制备的树脂。对烃类树脂进行加氢处理以降低其颜色的方法是众所周知的了，而且，一般所制备的产品其颜色为″水白色″。在树脂中所含有的脂肪族和/或芳香族的不饱和(现象)被部分地或全部地被消除了，而提供出一种具有改进了的氧化稳定性、耐紫外线和颜色稳定性的产品。此外，在由芳香烃原料流所得到的树脂的情况下，氢化也可以改变树脂的物理性质，这可以使其减少在例如粘合剂、嵌缝胶、及密封胶、塑料及橡胶改性剂、及印刷油墨等产品的应用中所需要的量。已经提出了通过选择烃类带色体和带色的前体物，用于改进″烃类部分″和烃类树脂颜色的方法。例如，欧洲专利申请EP0617，053公开了一种在催化剂存在下加氢处理烃类树脂的方法，该催化剂可以促进颜色体的氢化但不改变在树脂中的碳-碳双键的含量或其物理性质。使用的氢的压力为300psi至1200psi，及优选的催化剂是亚铬酸铜和铜/锌。仍然需要有附加的方法以减少树脂的颜色而不改变其它所需要的物理特性。本专利技术的用于减少基本上为非晶性的、具有碳-碳双键的和含有颜色体的烃类树脂的颜色的方法基本上由下列步骤所组成，即，将具有重均分子量为250至10,000的基本上为非晶性的烃类树脂在催化剂存在下与在氢的压力为1至20bar(14.5至290psi)下与氢相接触，该催化剂能促进带色体的氢化而基本上不改变软化点或不改变在树脂中的碳-碳双键的含量。本专利技术也可以用该方法直接制备树脂。本专利技术提供了一种对一般的带色树脂类材料进行加氢处理以减少其颜色(优选为水白色，小于加德尔(Gardner)颜色1)的方法。一般，除了颜色以外，所测量的性质基本上不改变。当使用Ni/Zn氧化物催化剂用于氢化的方法时，尽管具有高氯载荷，用于减少颜色的该催化剂的活度却基本上保持不变。含有这些被减少了颜色的树脂的产物所显示的性质基本上与含有未进行处理的树脂的那些产品相同，并同时提供出更加合意的目测外观。使用低的氢气压力可以减少与本专利技术的实验方法有关的设备和操作成本。本专利技术的用于将带色的树脂在催化剂存在下与氢相接触的方法在以下将被称之为″加氢处理″。该方法由于存在于树脂中的带色体被氢化而树脂中的碳-碳双键的含量保持基本不变，因而是一种选择性的氢化方法，碳-碳双键包括在烯烃和芳族中的双键。此外，在该方法中带色体的前体物不进行氢化，而在通常的催化氢化方法中，在树脂中的带色体、带色体前体物及碳-碳双键都被氢化。本专利技术的方法可以用于减少各种各样的烃类树脂的颜色，例如，C-9树脂，C-5树脂、C-9/C-5混合树脂，乙烯基芳族改性的C-5树脂，二环戊二烯树脂，芳族改性的二环戊二烯树脂，萜烯树脂类，萜烯-苯酚树脂，混合的C-9/C-4树脂，及苯并呋喃-茚(coumerone-indene)树脂。在本说明书中使用的术语″树脂″是指通过将不饱和单体或者加热聚合或者在酸性催化剂如弗端德一克莱福法催化剂存在下聚合而制备的低分子量合成聚合物。这些聚合物具有的重均分子量(Mw)为250-10,000，优选为400-6000，更优选为400-2,000。符号″C-5″和″C-9″表示单体类，其中，该树脂是分别由起主要作用的具有4-6个和8-10个碳原子的烃类所制备的。上述提到的所有树脂在进行处理之前一般具有黄色或淡黄色。与已知的氢化方法(即在氢化之前，要对树脂原料进行汽提以得到具有特殊软化点的树脂)不同，对于进行处理的树脂的软化点要求不严格。在本专利技术的方法中有用的催化剂是氢化催化剂，该催化剂应该选择具有足够活性的，以便使得只是该带色体被氢化。带色体是高共轭的、多不饱和的有机化合物类，它也可以含有极性原子，例如，氧，硫和氮，如吲哚和醌类，在树脂中的碳-碳双键基本上不被氢化。因此，通常，所测量的该树脂的性质，如软化点、浊点、分子量及热稳定性也不受影响。此外，带色体前体物基本上不被氢化。带色体前体物被定义为无色材料，它在陈化之后成为有色的了。具有所需要的选择性的催化剂可以由周期表第VIII族、VIBIB及IIB族的金属及其氧化物中来选择。这些金属或其氧化物可以单独或者将其相结合来使用。这些金属或金属氧化物可以直接使用，或者可以负载在适当的载体上，如二氧化硅，氧化铝或碳上。镍、镍/锌及钯是优选的。而在二氧化硅载体上的镍/锌氧化物是最优选的。应当注意，在不同的方法条件下的特殊催化剂的选择性可以是不同的。附加的方法步骤，如在氢化之前将树脂进行汽提以使其具有特殊的软化点，然后重新溶解，或者在氢化之后对该树脂进行汽提使其具有特殊的软化点等均可以使用。然而，本专利技术的优点之一是并不需要上述步骤。标准的方法可以包括例如，用汽提和蒸汽喷雾将氢化的树脂分离，或者中和由用于制备树脂的单体的聚合反应中的催化剂残余物。骤冷剂，例如，有机亚磷酸盐及活性稀释剂如烯属稀释剂是不需要的。一种被定义为稀释剂的活性稀释剂，它可以与氢或树脂进行反应。这类稀释剂被公开于美国专利5,171,793中。在本专利技术中所使用的温度、压力、反应时间及催化剂的用量取决于各种因素，例如，进行处理的树脂类型，所需要的最终颜色及方法的经济性，如，某些催化剂非常昂贵而且使用较大的用量在工业上是不可行的。优选的氢气压力在1和20bar之间(14.5至290psi)，较优选为在1和15bar之间(14.5至218psi)，最优选为在1至10bar之间(14.5至145psi)。优选的温度范围在100℃和300℃之间，较优选为150℃和300℃之间，最优选在200℃和300℃之间。处理时间一般是在1和10小时之间。所使用的催化剂的用量优选以树脂重量为基准来计量在0.01和50％之间的范围，较优选在0.5和40％之间，最优选在1和35％之间。一般，如果催化剂的重量百分数低时，则需要较高的反应温度和较长的反应时间。当该树脂是通过在溶剂中的单体的聚合反应来制备时，则本专利技术加氢处理方法可以在原有的聚合反应溶剂中来进行，然后将树脂中和，并除去聚合反应催化剂残余物。进行处理之后可以将溶剂回收，并在该方法中循环使用，该方法也可以在将树脂重新溶解的芳族或脂族溶剂溶液中进行，或者，该树脂可以在熔化状态中(净态)进行处理。该方法可以是分批或连续地处理方法。在分批处理反应中，该催化剂可以回收数次。过去，当在含氯的催化剂存在下，将用单体聚合反应所制备的树脂进行氢化时，一般，该原料在氢化之前要进行脱氯作用以防止氢化催化剂的去活性作用。而本专利技术的明显优点则是当使用Ni/Zn氧化物催化剂时，尽管氯的载荷已高达大约4.2％，但用于减少颜色的催化剂的活度基本上可以保持不变。在氢化方法中，在相同的氢化温度和使用较高的氢气压下中，该催化剂由于这些高的氯的载荷而会中毒并且会降低其活度。使用本专利技术的方法，脂族烃类树脂的颜色优选被减少至低于加德尔颜色3，较优选为低于加德尔颜色1，该芳族树脂的颜色优选被减少至加德尔颜色5，或低于此值，较优选的为降低至加德尔颜色3或低于此值，而最优选为低于加德尔颜色1的值。该混合的芳族/脂族树脂的颜色优选被降低至加德尔颜色3，最优选为低于加德尔颜色1。加氢处理之后，一般要加入某种抗氧化剂以改进其热和颜色稳定性，例如丁基化羟基甲苯或型号为IRGANOX1010，的由Giba-Geigy、Haw本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少具有碳－碳双键及含有带色体的基本上为非晶性的烃类树脂的颜色的方法，该方法基本上由所提供的具有重均分子量为大约２５０至大约１０，０００的、基本上为非晶性的烃类树脂并将该树脂在催化剂存在下、在氢气压力为１至２０ｂａｒ（１４．５至２９０ｐｓｉ）下与氢接触的步骤所组成，该催化剂可促进带色体的氢化，但基本上不改变软化点和不改变树脂中的碳－碳双键的量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E贝里沃斯，J范德龙格伦，
申请(专利权)人：伊斯曼化学树脂公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]