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JPH0597916A - 水素化スチレン系樹脂の製造方法 - Google Patents

水素化スチレン系樹脂の製造方法

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JPH0597916A
JPH0597916A JP25679191A JP25679191A JPH0597916A JP H0597916 A JPH0597916 A JP H0597916A JP 25679191 A JP25679191 A JP 25679191A JP 25679191 A JP25679191 A JP 25679191A JP H0597916 A JPH0597916 A JP H0597916A
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JP
Japan
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silica
styrene resin
catalyst
hydrogenated
hydrogenation
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JP25679191A
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Eiji Tanaka
栄司 田中
Yoshinori Hara
善則 原
Hiroyoshi Endou
浩悦 遠藤
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/04Reduction, e.g. hydrogenation

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低水素化率で透明度の高い水素化スチレン系
樹脂を得る。 【構成】 パラジウムを粒径100μm未満のシリカに
担持した触媒を用いてスチレン系樹脂を部分的に水素化
する。芳香核水素化率は30%以上、100%未満とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は芳香核水素化率が30%
以上、100%未満の高分子量水素化スチレン系樹脂の
製造方法に関するものであり、本発明に斯かる水素化ス
チレン系樹脂は光学及び光エレクトロニクス用材料とし
て好適である。
【0002】
【従来の技術】スチレン系樹脂を溶媒を用いて水素化触
媒の存在下核水素化することは既に知られている。水素
化触媒としてはロジウム、パラジウム、白金、ルテニウ
ム、レニウム等の金属もしくは金属化合物またはこれら
の金属もしくは金属化合物を活性炭、シリカ、アルミ
ナ、ケイソウ土等の担体に担持した触媒が知られている
(特開平1−132603号、特開平3−76706
号、特開平3−81301号等)。
【0003】一方、水素化スチレン系樹脂を光学及び光
エレクトロニクス用材料として用いようとする場合、各
種他材料との接着性が必要とされる事が多いが、芳香核
水素化率を100%とした水素化スチレン系樹脂は接着
性に乏しく、大きい接着性を必要とする用途に不適であ
る。この接着性改良の為には芳香族核水素化率を下げる
ことが有効であるが従来の水素化法では芳香核水素化率
を100%未満の所定の値に止めた場合、得られた樹脂
が白濁化してしまい所望の低水素化率の高透明な樹脂が
得られないという現状であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、接着
性、及び透明性に優れた水素化スチレン系樹脂の新規な
製造法を提案すべく鋭意検討の結果、特定のシリカ担体
に担持したパラジウム触媒を用いることにより所望の特
性を有する低水素化率水素化スチレン系樹脂が得られる
ことを見出し、本発明に至った。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る水素化スチ
レン系樹脂の製造法は担体として粒径が100μm未満
のシリカに担持したパラジウムを用いてスチレン系樹脂
を核水素化する事を特徴とする。本発明においてスチレ
ン系樹脂とは、スチレン単独重合体、又はスチレンを5
0重量%以上含み、スチレンと他の不飽和単量体1種以
上との共重合体をいう。かかる他の不飽和単量体として
は、ブロムスチレン、クロルスチレン、パラメチルスチ
レン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル等のエステル類、ブタ
ジエン、イソプレン等のブタジエン類、アクリロニトリ
ル類等が例示される。スチレン類としてはα−メチルス
チレンが好ましい。共重合形式は特に限定されず、単純
なランダム共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン
重合体等のブロック共重合体、或いはグラフト共重合体
等が例示され、更にはスチレン単独重合体を含めたこれ
らのスチレン系樹脂のブレンド体であってもよい。
【0006】本発明においてこのような原料スチレン系
重合体の分子量は数平均分子量で30,000以上であ
ることが好ましい。スチレン系重合体の分子量が低過ぎ
ると水素化後得られる樹脂の耐熱性、靱性が低下する。
一方分子量の上限については特に制限はないが通常の場
合400000以下であることが望ましい。
【0007】本発明における反応溶媒としては水素化条
件で安定であり、かつ上記スチレン系樹脂を溶解するも
のであればよく、具体的には、シクロヘキサン、シクロ
オクタン、メチルシクロヘキサン、デカリン、テトラリ
ン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、
エチレングリコール、ジメチルエーテル等のエーテル
類、酢酸メチル、酢酸ブチル等のエステル類が例示され
る。これらの溶媒を2種以上用いて混合溶媒として用い
てもよい。
【0008】本発明で用いられる水素化触媒は、100
μm未満の粒径を有しているシリカに担持した、パラジ
ウム触媒が用いられる。担体の粒径は小さすぎると水素
化反応後の重合体含有高粘性溶液からの触媒の分離が困
難になるので、好ましくは5μm以上である。また、シ
リカの粒径が100μm以上であると水素化して得られ
た樹脂が白濁し、本願発明の高透明重合体が得られな
い。
【0009】シリカの粒径は好ましくは70μm未満で
ある。また、水素化活性の向上、及びより低水添率にお
いても透明な重合体を得るという観点から、シリカの比
表面積は100m2 /gより大である事が好ましく、平
均細孔径は100〜500Åである事が好ましい。尚、
比表面積は、窒素吸着量を測定し、BET式を用いて算
出することとし、平均細孔径は水銀圧入法により測定す
るものとする。
【0010】本発明におけるシリカの粒径の定義は下記
の通りである。即ち、フルイにより所望の粒径のシリカ
を得るが、その際、用いたフルイのメッシュのサイズ
(μm)をもって粒径とする。例えば粒径が37〜63
μmのシリカとは、目の粗さが63μmのフルイを通過
し、37μmのフルイ上に残ったシリカを言う。パラジ
ウム金属のシリカ担体への担持方法は、通常の担体担持
法を用いれば良い。例えばパラジウムの各種塩の水溶液
等を前記シリカ担体に含浸させた後還元すること等によ
ってシリカ担持触媒が得られる。
【0011】シリカ担体へのパラジウム金属の担持量は
通常担体当り0.001〜30重量%であり好ましくは
0.01〜10重量%である。水素化反応は、粉末触媒
を用いてバッチ式オートクレーブ中で行ってもよく、ま
た、成形触媒を用いて連続固定床で行ってもよい。スチ
レン系樹脂を前記反応溶媒に5〜50重量%の濃度で溶
解し、触媒を樹脂に対して1〜100重量%添加する。
反応温度は50〜300℃であり、好ましくは、100
〜250℃である。水素圧は大気圧〜300kg/cm2
範囲であり、好ましくは5〜150kg/cm2 の範囲であ
る。バッチ式オートクレーブ中での反応は水素を蓄圧器
から2次圧調節器を用いオートクレーブに供給し、定圧
で反応を行うことにより、蓄圧器の圧力減少から水素化
率のコントロールが可能である。
【0012】水素化、反応終了後、担体担持触媒を濾過
法等により水素化スチレン樹脂含有溶液から分離し、し
かるのち、水素化スチレン樹脂を分離する。本発明にお
ける水素化ポリスチレンの芳香核水素化率は30%以上
〜100%未満であり、好ましくは、50%以上〜10
0%未満であり、特に60%〜90%の範囲でその効果
が顕著である。
【0013】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが本発明はその要旨を越えない限りこれら等の実施例
に限定されるものではない。なお、実施例中の核水素化
率の算定は、紫外線吸収スペクトル分析により行い、生
成物の透明性は、得られた水素化スチレン系樹脂を加熱
成形し、厚さ1mmの板を作製し、780nmの可視光の透
過率を測定した。
【0014】実施例1 担体として比表面積190m2 /g、細孔容積1.40
ml/g、平均細孔径295Å、粒度105〜210μm
のシリカ(洞海化学社製D−150−300A)をメノ
ウ乳鉢で粉砕し、ふるいで分級し、37〜63μmのシ
リカを得た。このものをPdCl2 の水溶液に含浸した
後、窒素雰囲気下で150℃で2時間焼成後、水素雰囲
気下で300℃で2時間還元して5%Pd/SiO2 を得
た。
【0015】数平均分子量7.6万のスチレン樹脂(三
菱化成ポリテック(株)製:商品名YG−66)135
gをテトラヒドロフラン338gに溶解し、上記の方法
で調製した触媒9.0gと共に1リットル誘導攪拌オー
トクレーブに仕込み、攪拌速度1000rpm、水素圧
力100kg/cm2 −G、温度170℃にて定圧反応を
4.3時間行った。反応後水素化ポリスチレン含有反応
液をテトラヒドロフラン1リットルで希釈し濾過により
触媒を除去した。多量のメタノール中に反応液を注ぎ水
素化ポリスチレンを回収した。このものの水素化率は6
9.5%であり加熱成形品の光線透過率は91%であっ
た。
【0016】実施例2 数平均分子量6.7万のスチレン樹脂(三菱化成ポリテ
ック(株)、商品名HH−102)30gをテトラヒド
ロフラン75gに溶解し、実施例1で使用した触媒2g
と共に200ml誘導攪拌オートクレーブに仕込み、攪拌
速度1000rpm、水素圧力100kg/cm2 −G、温
度170℃にて定圧反応を4.7時間行った。反応後水
素化ポリスチレン含有反応液をテトラヒドロフラン20
0mlで希釈し、濾過により触媒を除去した。多量のメタ
ノール中に反応液を注ぎ水素化ポリスチレンを回収し
た。このものの水素化率は70.0%であり加熱成形品
の光線透過率は91.5%であった。
【0017】比較例1 比表面積190m2 /g、細孔容積1.40ml/g、平
均細孔径295Å、粒度105〜210μmのシリカ
(洞海化学社製D−150−300A)を粉砕すること
なくそのまま用い、実施例1と同様の方法で触媒を調整
した。
【0018】数平均分子量7.6万のスチレン樹脂(三
菱化成ポリテック(株)製、YG−66)30gをテト
ラヒドロフラン75gに溶解し、上記触媒2.0gと共
に200ml誘導攪拌オートクレーブに仕込み、攪拌速度
1000rpm、水素圧力100kg/cm2 −G、温度1
70℃にて、定圧反応を3.7時間行った。反応後、実
施例2と同様の後処理を行い、水素化ポリスチレンを回
収した。このものの水素化率は69.5%であり、光線
透過率は0.21%であった。
【0019】比較例2 比較例1の触媒を用いた以外は実施例2と同様の条件で
反応を6.9時間行った。得られた水素化ポリスチレン
の水素化率は73.9%であり光線透過率は0.23%
であった。
【0020】実施例3 担体として比表面積217m2 /g、細孔容積1.60
ml/g、平均細孔径295Å、粒径20〜50μmの球
状シリカ(洞海化学社製D−40−300A)に実施例
−1と同様の方法でパラジウムを担持した。この触媒を
用いる以外は実施例−1と同様にして水素化率68.3
%の水素化ポリスチレンを得た。このものの、光線透過
率は90.8%であった。
【0021】
【発明の効果】本発明にかかわる特定のシリカに担持し
たパラジウム触媒を用いると、低水素化率で透明な水素
化ポリスチレン系樹脂を製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレン系樹脂の芳香核をシリカ担体に
    担持させたパラジウム触媒を用い溶媒存在下部分的に水
    素化し、芳香核水素化率30%以上、100%未満の水
    素化スチレン系樹脂を製造する方法において担体として
    粒径が100μm未満のシリカを用いる事を特徴とする
    水素化スチレン系樹脂の製造方法。
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