浅色芳族改性C5烃类树脂制造技术

公开了浅色芳族改性Ｃ↓［５］烃类树脂。该树脂主要是芳族改性１，３戊二烯树脂。该树脂可在热熔性粘合剂和热熔性压敏粘合剂中用作增粘剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在粘合剂中使用的增粘剂树脂组合物以及它们的制备方法。更特别是本专利技术涉及从1，3-戊二烯浓缩物和乙烯基芳族化合物制备的浅色芳族改性C5烃类组合物以及它们在粘合剂应用中的用途。通常增粘剂必须适合于粘合剂应用。选择增粘剂以赋予足够粘合强度、促进底材润湿并通常提高粘合性。增粘剂通常是通过不饱和脂族石油烃原料(如来自石油或石油化学加工装置的乙烯裂化器的原料)的聚合制备的。更特别是增粘剂常常是从具有两个双键的不饱和C5烃(如C5二烯和C5环二烯)制备的。该C5树脂通常是使用AlCl3催化剂在约30℃到约70℃的反应温度下制备的。这些树脂具有70-120℃的软化点以便充分润湿底材、保持粘合性并易于包装。但是这些树脂通常具有约5到约7或更大的加德纳色，其对许多粘合剂应用来说常常颜色太深。降低C5树脂中的C5环二烯的量通常将改进或降低加德纳色，但C5树脂的粘合性也会受影响(如更低的软化点和降低的粘合性)。对具有降低的C5环二烯含量的浅色增粘剂来说，可添加芳族物质到C5树脂来改进树脂的粘合特征。这种低环二烯树脂常常也需要使用萜烯(一种不饱和的环状C10H16烃)来满足粘合要求(如颜色和软化点)。例如参考美国专利第4,994,516号，要求从C51，3-戊二烯、不饱和乙烯基芳族化合物和萜烯获得的C5树脂能获得足够低的颜色而不会损失软化点。但是使用萜烯常常需要制备原料流(如使用前的原料净化或加氢处理)，使得使用萜烯的生产工艺常常更昂贵，更复杂。芳族取代的C5树脂常常具有较深的颜色并需要后树脂(post resin)的氢化和加氢处理。例如参考美国专利第4,952,639号，其中乙烯基单不饱和芳族取代的C5树脂氢化前具有较深的加德纳色(从约5到7)，氢化后的C5树脂的加德纳色小于2。也可参考美国专利第5,817,900号，其中芳族改性C5烃类树脂需要加氢处理来将树脂的加德纳色从约7降低到约2。已经提出无需使用后树脂的氢化或加氢处理的浅色C5树脂。但是这种树脂常常限制了芳族的取代量。例如参见美国专利第5,853,874号描述了一种加德纳色约为3的浅色芳族改性C5树脂，但只描述了约5到15％(重量)的单乙烯基芳族取代到树脂中。单乙烯基芳族取代的这种取代范围限制了这些C5树脂作为增粘剂在某些热熔性应用中的用途。已经提出具有更高水平的单乙烯基芳族取代的其它树脂，但需要使用BF3催化剂，其活性比更广泛使用的AlCl3催化剂更低，导致制造的复杂性和成本的提高。例如美国专利第5,177,163号描述了采用BF3催化剂形成的具有大约30％(重量)的单乙烯基芳族组分的浅色单乙烯基芳族取代的C5树脂。但是BF3催化剂必须用化学品(如石灰和NH4OH)中和，其与更广泛使用的AlCl3催化剂的水洗中和相比就更加昂贵。浅色C5树脂采用BF3催化剂的所需反应温度为约0℃到约10℃，其通常比AlCl3催化剂的所需反应温度更低，这导致反应时间更长和工艺成本更高。此外，提高BF3催化剂体系的反应温度到更经济的条件常常产生不合乎要求分子量的最终C5树脂。因而需要具有浅色和良好粘合质量而没有上述复杂或成本高的树脂生成工艺缺陷的单乙烯基芳族取代C5树脂。专利技术综述本专利技术涉及用作增粘剂的无规共聚烃类组合物。本专利技术树脂适用于热熔性粘合剂和热熔性压敏粘合剂如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、多嵌段的(SB)n(其中n为100到1000)、无定形聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和无规立构聚α-烯烃(APAO)。在本专利技术一方面中，提供了一种为第一种作为优势成分的C5烃流和第二种烃流的反应产物的烃类物质，其中第一种作为优势成分的C5烃流包含不饱和脂族单体(如1，3-戊二烯单体)，约小于2％(重量)的环戊二烯和二聚环戊二烯单体以及约小于1％(重量)的异戊二烯，第二种烃流包括单乙烯基芳族C8到C12单体。该不饱和脂族单体对单乙烯基芳族C8到C12单体的重量比为约1.5/1到约6/1以便生产加德纳色约小于4和环球软化点为约85℃到约100℃的独特树脂。希望单乙烯基芳族C8到C12单体为α-甲基苯乙烯。本专利技术树脂可进一步包括约0到约15％(重量)的异丁烯、异戊烯或其组合。希望该树脂的Mz为约2000到4000以及多分散性为约1.7到约2.0。Mz为约2500到3700的树脂也是有用的。在本专利技术另一方面中，提供了一种为第一种作为优势成分的C5烃流和第二种烃流的反应产物的烃类树脂，其中第一种作为优势成分的C5烃流包括(i)不饱和脂族单体(如1，3-戊二烯单体)；(ii)小于约2％(重量)的环戊二烯和二聚环戊二烯单体；和(iii)小于约1％(重量)的异戊二烯；第二种烃流包括单乙烯基芳族C8到C12单体。该不饱和脂族单体对单乙烯基芳族C8到C12单体的重量比为约15/1到约50/1。在本专利技术这一方面中，该树脂具有的加德纳色小于约4和环球软化点为约85℃到约100℃。希望单乙烯基芳族C8到C12单体为α-甲基苯乙烯。本专利技术树脂可进一步包括约15到约25％(重量)的异丁烯、异戊烯或其组合。希望该树脂的Mz为约2500到4000以及多分散性为约1.7到约2.0。Mz为约3000到3500的树脂也是有用的。本专利技术烃类共聚物树脂可通过(a)、(b)、(c)、(d)、(e)来制备，其中(a)提供了第一种作为优势成分的C5烃流，该烃流包括(i)不饱和脂族单体(如1，3-戊二烯单体)；(ii)小于约2％(重量)的环戊二烯和二聚环戊二烯单体；和(iii)小于约1％(重量)的异戊二烯；(b)提供了包含单乙烯基芳族C8到C12单体的第二种烃流；(c)将两种流混合，获得的该不饱和脂族单体对单乙烯基芳族C8到C12单体的重量比为约1.5/1到约25/1；(d)在约25℃到约75℃的温度下使混合流聚合；(e)回收共聚树脂。本专利技术烃类树脂也可通过提供一种C4到C5的异烯烃(其也是一种不饱和脂族单体)来制备。希望提供异丁烯作为C4到C5的异烯烃和提供α-甲基苯乙烯作为单乙烯基芳族C8到C12单体。本专利技术另一方面中提供的异丁烯和α-甲基苯乙烯为基本纯态即基本没有其它烃。专利技术详述本专利技术是一种可用作增粘剂的无规共聚烃类树脂。具有浅色和合适的粘合性的本专利技术树脂可用作热熔性和热熔性压敏粘合剂中的增粘剂。本专利技术树脂为浅色芳族改性烃类树脂。这些树脂为不饱和脂族单体和单乙烯基芳族C8到C12单体的聚合反应产物。不饱和脂族单体包括(但不局限于)异丁烯、异戊二烯、异戊烯(2-甲基-2-丁烯)、反-戊间二烯(反-1，3-戊二烯)、顺-戊间二烯(顺-1，3-戊二烯)、环戊二烯和二聚环戊二烯。希望限制环戊二烯和二聚环戊二烯的量以降低C5树脂的加德纳色。此外，本专利技术的C5树脂含有小于约2％(重量)的环戊二烯和/或二聚环戊二烯单体。更希望本专利技术C5树脂含有小于约1.2％(重量)的环戊二烯和/或二聚环戊二烯单体。许多不饱和脂族单体是经浓缩的1，3-戊二烯流提供的。希望该浓缩的1，3-戊二烯流含有约60％(重量)或60％(重量)以上的顺-和反-戊间二烯以便部分提供浅色烃类树脂。在本专利技术中，有效的浓缩1，3-戊二烯流也含有约1％(重量)或1％(重量)以下的异戊二烯和约2％(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备加德纳色小于约４和环球软化点为约８５℃到约１００℃的烃类共聚物树脂的方法，包括：（ａ）提供了包含不饱和脂族单体的第一种作为优势成分的Ｃ↓［５］烃流，所述不饱和脂族单体包括１，３－戊二烯单体、小于约２％重量的环戊二烯和二聚环戊二烯 单体和小于约１％重量的异戊二烯的组合；（ｂ）提供了包括单乙烯基芳族Ｃ↓［８］到Ｃ↓［１２］单体的第二种烃流；（ｃ）将所述流混合，获得的所述不饱和脂族单体对所述单乙烯基芳族Ｃ↓［８］到Ｃ↓［１２］单体的重量比率为约１．５／１到约２５／ １；（ｄ）在约２５℃到约７５℃的温度下使所述混合流聚合；（ｅ）回收所述共聚物树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CPLC唐克，EECG吉伦斯，GA维里泽尔，
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]