JP2015202469A - porous metal complex composition - Google Patents

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康貴 犬伏
Yasutaka Inubushi
康貴 犬伏
明士 藤田
Akeshi Fujita
明士 藤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition having excellent gas adsorption performance, gas occlusion performance and gas separation performance.SOLUTION: The problem is solved by a composition that comprises a porous metal complex, and a thermoplastic resin having a density of 1 g/cmor less. The composition has excellent gas adsorption, occlusion and separation performance.

Description

本発明は、多孔性金属錯体組成物に関する。さらに詳しくは、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体と、密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂とを含む組成物に関する。本発明の組成物は、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、水蒸気または有機蒸気などを吸着するための吸着材、吸蔵するための吸蔵材及び分離するための分離材として好ましい。 The present invention relates to a porous metal complex composition. More specifically, the present invention relates to a composition comprising a porous metal complex capable of changing its structure with adsorption and a thermoplastic resin having a density of 1 g / cm 3 or less. The composition of the present invention is an adsorbent for adsorbing carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, noble gas, hydrogen sulfide, ammonia, water vapor or organic vapor, It is preferable as an occlusion material for occlusion and a separation material for separation.

これまで、脱臭、排ガス処理などの分野で種々の吸着材が開発されている。活性炭はその代表例であり、活性炭の優れた吸着性能を利用して、空気浄化、脱硫、脱硝、有害物質除去など各種工業において広く使用されている。近年は半導体製造プロセスなどへ窒素の需要が増大しており、かかる窒素を製造する方法として、分子ふるい炭を使用して圧力スイング吸着法や温度スイング吸着法により空気から窒素を製造する方法が使用されている。また、分子ふるい炭は、メタノール分解ガスからの水素精製など各種ガス分離精製にも応用されている。   So far, various adsorbents have been developed in fields such as deodorization and exhaust gas treatment. Activated carbon is a representative example, and is widely used in various industries such as air purification, desulfurization, denitration, and removal of harmful substances by utilizing the excellent adsorption performance of activated carbon. In recent years, the demand for nitrogen has increased for semiconductor manufacturing processes, etc., and as a method for producing such nitrogen, a method of producing nitrogen from air by pressure swing adsorption method or temperature swing adsorption method using molecular sieve charcoal is used. Has been. Molecular sieve charcoal is also applied to various gas separation and purification such as hydrogen purification from methanol cracked gas.

圧力スイング吸着法や温度スイング吸着法により混合ガスを分離する際には、一般に、分離吸着材として分子ふるい炭やゼオライトなどを使用し、その平衡吸着量または吸着速度の差により分離を行っている。しかしながら、平衡吸着量の差によって混合ガスを分離する場合、これまでの吸着材では除去したいガスのみを選択的に吸着することができないため分離係数が小さくなり、装置の大型化は不可避であった。また、吸着速度の差によって混合ガスを分離する場合、ガスの種類によっては除去したいガスのみを吸着できるが、吸着と脱着を交互に行う必要があり、この場合も装置は依然として大型にならざるを得なかった。   When separating mixed gas by pressure swing adsorption method or temperature swing adsorption method, generally, molecular sieve charcoal or zeolite is used as the separation adsorbent, and separation is performed by the difference in the equilibrium adsorption amount or adsorption rate. . However, when separating the mixed gas based on the difference in the amount of equilibrium adsorption, the conventional adsorbents cannot selectively adsorb only the gas to be removed, so the separation factor becomes small, and the size of the apparatus is inevitable. . In addition, when separating the mixed gas based on the difference in adsorption speed, only the gas to be removed can be adsorbed depending on the type of gas, but it is necessary to perform adsorption and desorption alternately, and in this case, the apparatus still has to be large. I didn't get it.

一方、より優れた吸着性能を与える吸着材として、多孔性金属錯体が開発されている。多孔性金属錯体は、(1)広い表面積と高い空隙率、(2)高い設計性、(3)外部刺激による動的構造変化、といった特徴を有しており、既存の吸着材にはない吸着特性が期待される。   On the other hand, porous metal complexes have been developed as adsorbents that give better adsorption performance. Porous metal complexes are characterized by (1) a large surface area and high porosity, (2) high designability, and (3) dynamic structural changes due to external stimuli, which are not found in existing adsorbents. Expected characteristics.

中でも外部刺激により動的構造変化を生じる多孔性金属錯体をガス吸着材として使用した場合、ある一定の圧力まではガスを吸着しないが、ある一定圧を超えるとガス吸着が始まるという特異な現象が観測されている。また、ガスの種類によって吸着開始圧が異なる現象が観測されている。   In particular, when a porous metal complex that generates a dynamic structural change due to external stimuli is used as a gas adsorbent, it does not adsorb gas up to a certain pressure. Observed. In addition, a phenomenon has been observed in which the adsorption start pressure varies depending on the type of gas.

この現象を、例えば圧力スイング吸着方式のガス分離装置における吸着材に応用した場合、非常に効率良いガス分離が可能となる。また、圧力のスイング幅を狭くすることができ、省エネルギーにも寄与する。さらに、ガス分離装置の小型化にも寄与し得るため、高純度ガスを製品として販売する際のコスト競争力を高めることができることは勿論、自社工場内部で高純度ガスを用いる場合であっても、高純度ガスを必要とする設備に要するコストを削減できるため、結局最終製品の製造コストを削減する効果を有する。   When this phenomenon is applied to, for example, an adsorbent in a pressure swing adsorption type gas separation apparatus, very efficient gas separation is possible. In addition, the pressure swing width can be narrowed, contributing to energy saving. Furthermore, since it can contribute to miniaturization of the gas separation device, it is possible to increase cost competitiveness when selling high-purity gas as a product, of course, even when high-purity gas is used inside its own factory Since the cost required for the equipment that requires high purity gas can be reduced, the manufacturing cost of the final product can be reduced.

多孔性金属錯体を吸着材として使用するに際しては、粉末状のままではなく成形してから用いることが好ましい。例えば、多孔性金属錯体を成形する方法として、打錠成形によるペレット化が知られている(特許文献1、特許文献2参照)。しかしながら、バインダーに用いる樹脂がペレットの強度に与える影響については何ら記載されていない。   When the porous metal complex is used as the adsorbent, it is preferably used after being molded rather than in powder form. For example, pelletization by tableting is known as a method for forming a porous metal complex (see Patent Document 1 and Patent Document 2). However, there is no description about the effect of the resin used for the binder on the strength of the pellet.

WO2003/102000公報WO2003 / 102000 publication WO2006/050898公報WO2006 / 050898

したがって、本発明の目的は、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体を構成成分として含む圧壊強度の大きい吸着材、吸蔵材、または分離材を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an adsorbent, occlusion material, or separation material having a high crushing strength, which contains a porous metal complex that can change its structure with adsorption as a constituent component.

本発明者らは鋭意検討し、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体と、密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂とを含む組成物により、上記目的を達成できることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have intensively studied and found that the above object can be achieved by a composition comprising a porous metal complex capable of changing its structure with adsorption and a thermoplastic resin having a density of 1 g / cm 3 or less. Invented.

すなわち、本発明によれば、以下のものが提供される。
(1)吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体(A)と、密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)とを含む組成物。
(2)該熱可塑性樹脂(B)がα−オレフィンの重合体である(1)に記載の組成物。
(3)多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)との質量比が1:99〜99:1の範囲内である(1)または(2)に記載の組成物。
(4)該組成物が、ペレット、フィルム、シート、プレート、パイプ、チューブ、棒状体、粒状体、異形成形体、繊維、中空糸、織布、編布及び不織布から選ばれるいずれかの形状である(1)〜(3)のいずれか一項に記載の組成物。
(5)(1)〜(4)のいずれか一項に記載の組成物からなる吸着材。
(6)該吸着材が、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン、水蒸気または有機蒸気を吸着するための吸着材である(5)に記載の吸着材。
(7)(1)〜(4)のいずれか一項に記載の組成物からなる吸蔵材。
(8)該吸蔵材が、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、水蒸気または有機蒸気を吸蔵するための吸蔵材である(7)に記載の吸蔵材。
(9)(1)〜(4)のいずれか一項に記載の組成物からなる分離材。
(10)該分離材が、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン、水蒸気または有機蒸気を分離するための分離材である(9)に記載の分離材。
(11)分離材と混合ガスとを0.01〜10MPaの圧力範囲で接触させる工程を含むことを特徴とする(9)に記載の分離材を用いる分離方法。
(12)該分離方法が圧力スイング吸着法または温度スイング吸着法である(11)に記載の分離方法。
(13)密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)のビカット軟化点以上に加熱した状態で成形することを特長とする、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体(A)と密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)とを含む成形体の製造方法。
That is, according to the present invention, the following is provided.
(1) A composition comprising a porous metal complex (A) capable of changing its structure with adsorption and a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less.
(2) The composition according to (1), wherein the thermoplastic resin (B) is an α-olefin polymer.
(3) The composition as described in (1) or (2) whose mass ratio of a porous metal complex (A) and a thermoplastic resin (B) exists in the range of 1: 99-99: 1.
(4) The composition is in any shape selected from pellets, films, sheets, plates, pipes, tubes, rods, granules, heterogeneous shapes, fibers, hollow fibers, woven fabrics, knitted fabrics and non-woven fabrics. The composition according to any one of (1) to (3).
(5) An adsorbent comprising the composition according to any one of (1) to (4).
(6) The adsorbent is carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, sulfur oxide, nitrogen oxide, siloxane, water vapor or The adsorbent according to (5), which is an adsorbent for adsorbing organic vapor.
(7) An occlusion material comprising the composition according to any one of (1) to (4).
(8) The storage material is a storage material for storing carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, water vapor or organic vapor. The occlusion material according to (7).
(9) A separating material comprising the composition according to any one of (1) to (4).
(10) The separator is carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, sulfur oxide, nitrogen oxide, siloxane, water vapor or The separation material according to (9), which is a separation material for separating organic vapor.
(11) The separation method using the separation material according to (9), including a step of bringing the separation material and the mixed gas into contact with each other in a pressure range of 0.01 to 10 MPa.
(12) The separation method according to (11), wherein the separation method is a pressure swing adsorption method or a temperature swing adsorption method.
(13) A porous metal complex capable of changing its structure with adsorption, characterized by being molded in a state of being heated to a Vicat softening point or higher of a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less (A) And a method for producing a molded body comprising a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less.

本発明により、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体(A)と、密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)とを含む組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a composition comprising a porous metal complex (A) capable of changing its structure with adsorption and a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less.

本発明の組成物は、各種ガスの吸着性能に優れているので、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン、水蒸気または有機蒸気などを吸着するための吸着材として使用することができる。   Since the composition of the present invention is excellent in adsorption performance of various gases, carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, sulfur oxidation It can be used as an adsorbent for adsorbing substances, nitrogen oxides, siloxanes, water vapor, organic vapors and the like.

また、本発明の組成物は、各種ガスの吸蔵性能に優れているので、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、水蒸気または有機蒸気などを吸蔵するための吸蔵材としても使用することができる。   In addition, since the composition of the present invention is excellent in the occlusion performance of various gases, carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, It can also be used as a storage material for storing water vapor or organic vapor.

さらに、本発明の組成物は、各種ガスの分離性能に優れているので、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン、水蒸気または有機蒸気などを分離するための分離材としても使用することができる。   Furthermore, since the composition of the present invention is excellent in the separation performance of various gases, carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, It can also be used as a separating material for separating sulfur oxides, nitrogen oxides, siloxanes, water vapor or organic vapors.

テレフタル酸のカルボキシレートイオンと亜鉛イオンとからなるパドルホイール骨格中の亜鉛イオンのアキシャル位に4,4’−ビピリジルが配位して形成されるジャングルジム骨格の模式図である。It is a schematic diagram of a jungle gym skeleton formed by coordination of 4,4'-bipyridyl at an axial position of a zinc ion in a paddle wheel skeleton composed of a carboxylate ion and a zinc ion of terephthalic acid. ジャングルジム骨格が二重に相互貫入した三次元構造の模式図である。It is a schematic diagram of a three-dimensional structure in which the jungle gym skeleton is double interpenetrated. 多孔性金属錯体のガスの吸脱着に伴う構造変化の模式図である。It is a schematic diagram of the structural change accompanying the adsorption / desorption of the gas of a porous metal complex. 合成例1で得た金属錯体のメタノールを吸着した状態の粉末X線回折パターンである。3 is a powder X-ray diffraction pattern in which methanol of the metal complex obtained in Synthesis Example 1 is adsorbed. 合成例1で得た金属錯体のメタノールを吸着した状態の結晶構造である。It is a crystal structure in a state where methanol of the metal complex obtained in Synthesis Example 1 is adsorbed. 合成例1で得た金属錯体の乾燥した状態の粉末X線回折パターンである。It is a powder X-ray diffraction pattern of the dried state of the metal complex obtained in Synthesis Example 1. 合成例1で得た金属錯体の乾燥した状態の結晶構造である。It is the crystal structure of the dried state of the metal complex obtained in Synthesis Example 1. 合成例1で得た金属錯体を重アンモニア水溶液に溶解させて測定したH−NMRスペクトルである。2 is a 1 H-NMR spectrum measured by dissolving the metal complex obtained in Synthesis Example 1 in an aqueous heavy ammonia solution. 合成例2で得た組成物の293Kにおける二酸化炭素の吸脱着等温線である。2 is an adsorption / desorption isotherm of carbon dioxide at 293 K of the composition obtained in Synthesis Example 2. FIG. 合成例3で得た組成物の293Kにおける二酸化炭素の吸脱着等温線である。2 is an adsorption / desorption isotherm of carbon dioxide at 293 K of the composition obtained in Synthesis Example 3. FIG. 合成例1で得た金属錯体の293Kにおける二酸化炭素の吸脱着等温線である。2 is an adsorption / desorption isotherm of carbon dioxide at 293 K of the metal complex obtained in Synthesis Example 1. FIG.

本発明の組成物は、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体(A)と、密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)とを含む。 The composition of the present invention contains a porous metal complex (A) capable of changing its structure with adsorption and a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less.

本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)は、周期表の1〜13族に属する金属のイオンから選択される少なくとも1種の金属イオンとアニオン性配位子とを含む。   The porous metal complex (A) used in the present invention contains at least one metal ion selected from ions of metals belonging to Groups 1 to 13 of the periodic table and an anionic ligand.

多孔性金属錯体(A)に含まれる金属イオンは、周期表の1〜13族に属する金属のイオンから選択される少なくとも1種の金属イオンである。周期表1族に属する金属のイオンとは、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン及びフランシウムイオンである。周期表2族に属する金属のイオンとはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン及びラジウムイオンである。周期表3族に属する金属のイオンとは、スカンジウムイオン、イットリウムイオン、ランタノイドのイオン及びアクチノイドのイオンである。周期表4族に属する金属のイオンとは、チタンイオン、ジルコニウムイオン、ハフニウムイオン及びラザホージウムイオンである。周期表5族に属する金属のイオンとは、バナジウムイオン、ニオブイオン、タンタルイオン及びドブニウムイオンである。周期表6族に属する金属のイオンとは、クロムイオン、モリブデンイオン、タングステンイオン及びシーボーギウムイオンである。周期表7族に属する金属のイオンとは、マンガンイオン、テクネチウムイオン、レニウムイオン及びボーリウムイオンである。周期表8族に属する金属のイオンとは、鉄イオン、ルテニウムイオン、オスミウムイオン及びハッシウムイオンである。周期表9族に属する金属のイオンとは、コバルトイオン、ロジウムイオン、イリジウムイオン及びマイトネリウムイオンである。周期表10族に属する金属のイオンとは、ニッケルイオン、パラジウムイオン、白金イオン及びダームスタチウムイオンである。周期表11族に属する金属のイオンとは、銅イオン、銀イオン、金イオン及びレントゲニウムイオンである。周期表12族に属する金属のイオンとは、亜鉛イオン、カドミウムイオン、水銀イオン及びウンウンビウムイオンである。周期表13族に属する金属のイオンとは、ホウ素イオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、インジウムイオン、タリウムイオン及びウンウントリウムイオンである。   The metal ion contained in the porous metal complex (A) is at least one metal ion selected from ions of metals belonging to Groups 1 to 13 of the periodic table. Metal ions belonging to Group 1 of the periodic table are lithium ions, sodium ions, potassium ions, rubidium ions, cesium ions, and francium ions. Metal ions belonging to Group 2 of the periodic table are beryllium ions, magnesium ions, calcium ions, strontium ions, barium ions, and radium ions. Metal ions belonging to Group 3 of the periodic table are scandium ions, yttrium ions, lanthanoid ions, and actinide ions. Metal ions belonging to Group 4 of the periodic table are titanium ions, zirconium ions, hafnium ions, and rutherfordium ions. Metal ions belonging to Group 5 of the periodic table are vanadium ions, niobium ions, tantalum ions, and dobnium ions. Metal ions belonging to Group 6 of the periodic table are chromium ions, molybdenum ions, tungsten ions, and seaborgium ions. Metal ions belonging to Group 7 of the periodic table are manganese ions, technetium ions, rhenium ions, and bolium ions. Metal ions belonging to Group 8 of the periodic table are iron ions, ruthenium ions, osmium ions, and hash ions. Metal ions belonging to Group 9 of the periodic table are cobalt ions, rhodium ions, iridium ions, and mitnerium ions. Metal ions belonging to Group 10 of the periodic table are nickel ions, palladium ions, platinum ions, and dermisstatium ions. Metal ions belonging to Group 11 of the periodic table are copper ions, silver ions, gold ions, and roentgenium ions. Metal ions belonging to Group 12 of the periodic table are zinc ions, cadmium ions, mercury ions, and ununbium ions. The metal ions belonging to Group 13 of the periodic table are boron ions, aluminum ions, gallium ions, indium ions, thallium ions, and unium ions.

多孔性金属錯体(A)に用いられる周期表の1〜13族に属する金属のイオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、スカンジウムイオン、ランタノイドイオン(ランタンイオン、テルビウムイオン、ルテチウムイオンなど)、アクチノイドイオン(アクチニウムイオン、ローレンシウムイオンなど)、ジルコニウムイオン、バナジウムイオン、クロムイオン、モリブデンイオン、マンガンイオン、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオン、カドミウムイオン及びアルミニウムイオンなどを使用することができ、中でもマンガンイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン及び亜鉛イオンが好ましく、銅イオンがより好ましい。   Examples of the metal ions belonging to Groups 1 to 13 of the periodic table used for the porous metal complex (A) include lithium ions, sodium ions, potassium ions, magnesium ions, calcium ions, scandium ions, lanthanoid ions (lanthanum ions). , Terbium ions, lutetium ions, etc.), actinoid ions (actinium ions, lauren ions, etc.), zirconium ions, vanadium ions, chromium ions, molybdenum ions, manganese ions, iron ions, cobalt ions, nickel ions, copper ions, zinc ions, Cadmium ions and aluminum ions can be used, among which manganese ions, cobalt ions, nickel ions, copper ions and zinc ions are preferable, and copper ions are more preferable.

多孔性金属錯体(A)に用いられる金属イオンは、単一の金属イオンでも、2種類以上の金属イオンを含んでいてもよい。また、本発明に用いる多孔性金属錯体(A)は、単一の金属イオンからなる金属錯体を2種以上混合して使用することもできる。   The metal ion used for the porous metal complex (A) may be a single metal ion or may contain two or more kinds of metal ions. Moreover, the porous metal complex (A) used for this invention can also mix and use 2 or more types of metal complexes which consist of a single metal ion.

多孔性金属錯体(A)の製造においては、上記金属イオンを含有する金属塩を使用することができる。金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、スカンジウム塩、ランタノイド塩(ランタン塩、テルビウム塩、ルテチウム塩など)、アクチノイド塩(アクチニウム塩、ローレンシウム塩など)、ジルコニウム塩、バナジウム塩、クロム塩、モリブデン塩、マンガン塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩、銅塩、亜鉛塩、カドミウム塩及びアルミニウム塩などを使用することができ、中でもマンガン塩、コバルト塩、ニッケル塩、銅塩及び亜鉛塩が好ましく、銅塩がより好ましい。   In the production of the porous metal complex (A), a metal salt containing the metal ion can be used. Examples of metal salts include lithium salts, sodium salts, potassium salts, magnesium salts, calcium salts, scandium salts, lanthanoid salts (such as lanthanum salts, terbium salts, and lutetium salts), actinoid salts (such as actinium salts and lauren salts), Zirconium salt, vanadium salt, chromium salt, molybdenum salt, manganese salt, iron salt, cobalt salt, nickel salt, copper salt, zinc salt, cadmium salt and aluminum salt can be used, among which manganese salt, cobalt salt, Nickel salts, copper salts and zinc salts are preferred, and copper salts are more preferred.

金属塩は、単一の金属塩を用いても、2種以上の金属塩を混合して用いてもよい。また、これらの金属塩としては、酢酸塩、ギ酸塩などの有機酸塩、硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、炭酸塩などの無機酸塩を使用することができる。   The metal salt may be a single metal salt or a mixture of two or more metal salts. Further, as these metal salts, organic acid salts such as acetates and formates, inorganic acid salts such as sulfates, nitrates, hydrochlorides, hydrobromides and carbonates can be used.

多孔性金属錯体(A)に用いられるアニオン性配位子としては、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンなどのハロゲン化物イオン;テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロケイ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオンなどの無機酸イオン;トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオンなどのスルホン酸イオン;ギ酸イオン、酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、プロピオン酸イオン、酪酸イオン、イソ酪酸イオン、吉草酸イオン、カプロン酸イオン、エナント酸イオン、シクロヘキサンカルボン酸イオン、カプリル酸イオン、オクチル酸イオン、ペラルゴン酸イオン、カプリン酸イオン、ラウリン酸イオン、ミリスチン酸イオン、ペンタデシル酸イオン、パルミチン酸イオン、マルガリン酸イオン、ステアリン酸イオン、ツベルクロステアリン酸イオン、アラキジン酸イオン、ベヘン酸イオン、リグノセリン酸イオン、α−リノレン酸イオン、エイコサペンタエン酸イオン、ドコサヘキサエン酸イオン、リノール酸イオン、オレイン酸イオンなどの脂肪族モノカルボン酸イオン;安息香酸イオン、2,5−ジヒドロキシ安息香酸イオン、3,7−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸イオン、2,6−ジヒドロキシ−1−ナフトエ酸イオン、4,4’−ジヒドロキシ−3−ビフェニルカルボン酸イオンなどの芳香族モノカルボン酸イオン;ニコチン酸イオン、イソニコチン酸イオンなどの複素芳香族モノカルボン酸イオン;1,4−シクロヘキサンジカルボキシレートイオン、フマレートイオンなどの脂肪族ジカルボン酸イオン;1,3−ベンゼンジカルボキシレートイオン、1,4−ベンゼンジカルボキシレートイオン、1,4−ナフタレンジカルボキシレートイオン、2,6−ナフタレンジカルボキシレートイオン、2,7−ナフタレンジカルボキシレートイオン、4,4’−ビフェニルジカルボキシレートイオンなどの芳香族ジカルボン酸イオン;2,5−チオフェンジカルボキシレート、2,2’−ジチオフェンジカルボキシレートイオン、2,3−ピラジンジカルボキシレートイオン、2,5−ピリジンジカルボキシレートイオン、3,5−ピリジンジカルボキシレートイオンなどの複素芳香族ジカルボン酸イオン;1,3,5−ベンゼントリカルボキシレートイオン、1,3,4−ベンゼントリカルボキシレートイオン、ビフェニル−3,4’,5−トリカルボキシレートイオンなどの芳香族トリカルボン酸イオン;1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボキシレートイオン、[1,1’:4’,1’’]ターフェニル−3,3’’,5,5’’−テトラカルボキシレートイオン、5,5’−(9,10−アントラセンジイル)ジイソフタレートイオンなどの芳香族テトラカルボン酸イオン;イミダゾレートイオン、2−メチルイミダゾレートイオン、ベンゾイミダゾレートイオンなどの複素環化合物のイオンなどを使用することができる。ここで、アニオン性配位子とは金属イオンに対して配位する部位がアニオン性を有する配位子を意味する。   Examples of the anionic ligand used in the porous metal complex (A) include halide ions such as fluoride ion, chloride ion, bromide ion and iodide ion; tetrafluoroborate ion and hexafluorosilicate Ions, hexafluorophosphate ions, hexafluoroarsenate ions, hexafluoroantimonate ions, etc .; sulfonate ions such as trifluoromethanesulfonate ions, benzenesulfonate ions; formate ions, acetate ions, trifluoroacetic acid ions Ion, propionate ion, butyrate ion, isobutyrate ion, valerate ion, caproate ion, enanthate ion, cyclohexanecarboxylate ion, caprylate ion, octylate ion, pelargonate ion, caprate ion, laurate ion, Listinoic acid ion, pentadecylic acid ion, palmitic acid ion, margaric acid ion, stearic acid ion, tuberculostearic acid ion, arachidic acid ion, behenic acid ion, lignoceric acid ion, α-linolenic acid ion, eicosapentaenoic acid ion, docosahexaene Aliphatic monocarboxylic acid ions such as acid ion, linoleic acid ion, oleic acid ion; benzoic acid ion, 2,5-dihydroxybenzoic acid ion, 3,7-dihydroxy-2-naphthoic acid ion, 2,6-dihydroxy- Aromatic monocarboxylic acid ions such as 1-naphthoic acid ion and 4,4′-dihydroxy-3-biphenylcarboxylic acid ion; heteroaromatic monocarboxylic acid ions such as nicotinic acid ion and isonicotinic acid ion; 1,4- Cyclohexane dicarbo Aliphatic dicarboxylate ions such as xylate ion and fumarate ion; 1,3-benzenedicarboxylate ion, 1,4-benzenedicarboxylate ion, 1,4-naphthalenedicarboxylate ion, 2,6-naphthalene Aromatic dicarboxylate ions such as dicarboxylate ion, 2,7-naphthalene dicarboxylate ion, 4,4′-biphenyl dicarboxylate ion; 2,5-thiophene dicarboxylate, 2,2′-dithiophene di Heteroaromatic dicarboxylate ions such as carboxylate ion, 2,3-pyrazine dicarboxylate ion, 2,5-pyridinedicarboxylate ion, 3,5-pyridinedicarboxylate ion; 1,3,5-benzenetri Carboxylate ion, 1,3,4-be Aromatic tricarboxylate ions such as zentricarboxylate ions, biphenyl-3,4 ', 5-tricarboxylate ions; 1,2,4,5-benzenetetracarboxylate ions, [1,1': 4 ', 1 ″] aromatic tetracarboxylate ions such as terphenyl-3,3 ″, 5,5 ″ -tetracarboxylate ion, 5,5 ′-(9,10-anthracenediyl) diisophthalate ion; Ions of heterocyclic compounds such as imidazolate ions, 2-methylimidazolate ions, and benzoimidazolate ions can be used. Here, the anionic ligand means a ligand in which a site coordinated with a metal ion has an anionic property.

上記の中でも、アニオン性配位子としては、カルボキシレート基を有するものが好ましい。すなわち、脂肪族モノカルボン酸イオン、芳香族モノカルボン酸イオン、複素芳香族モノカルボン酸イオン、脂肪族ジカルボン酸イオン、芳香族ジカルボン酸イオン、複素芳香族ジカルボン酸イオン、芳香族トリカルボン酸イオン及び芳香族テトラカルボン酸イオンから選ばれるいずれかであることが好ましい。   Among these, as the anionic ligand, those having a carboxylate group are preferable. That is, aliphatic monocarboxylate ion, aromatic monocarboxylate ion, heteroaromatic monocarboxylate ion, aliphatic dicarboxylate ion, aromatic dicarboxylate ion, heteroaromatic dicarboxylate ion, aromatic tricarboxylate ion and aromatic It is preferably any one selected from group tetracarboxylate ions.

上記のアニオン性配位子がカルボキシレート基、スルホネート基などを有する場合、該アニオン性配位子はカルボキシル基、スルホ基などのアニオンになり得る置換基以外にイオン化しない置換基をさらに有していてもよい。具体的には、2−ニトロ−1,4−ベンゼンジカルボキシレートイオン、2−フルオロ−1,4−ベンゼンジカルボキシレートイオン、2,3,5,6−テトラフルオロ−1,4−ベンゼンジカルボキシレートイオン、2,4,6−トリフルオロ−1,3,5−ベンゼントリカルボキシレートイオンなどの置換基を有する多価カルボキシレートイオンであってもよい。   When the above anionic ligand has a carboxylate group, a sulfonate group or the like, the anionic ligand further has a non-ionizable substituent other than a substituent that can be an anion such as a carboxyl group and a sulfo group. May be. Specifically, 2-nitro-1,4-benzenedicarboxylate ion, 2-fluoro-1,4-benzenedicarboxylate ion, 2,3,5,6-tetrafluoro-1,4-benzenedi It may be a polyvalent carboxylate ion having a substituent such as a carboxylate ion or 2,4,6-trifluoro-1,3,5-benzenetricarboxylate ion.

多孔性金属錯体(A)に用いられるアニオン性配位子は、単一のアニオン性配位子でも、2種以上のアニオン性配位子を含んでいてもよい。また、多孔性金属錯体(A)は、単一のアニオン性配位子からなる金属錯体を2種以上混合して使用することもできる。   The anionic ligand used in the porous metal complex (A) may be a single anionic ligand or may contain two or more types of anionic ligands. Moreover, 2 or more types of metal complexes which consist of a single anionic ligand can also be mixed and used for a porous metal complex (A).

多孔性金属錯体(A)の製造においては、上記アニオン性配位子を含有する塩を使用することができる。塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などを使用することができる。塩は、単一の塩を使用することが好ましいが、2種以上の塩を混合して用いてもよい。   In the production of the porous metal complex (A), a salt containing the anionic ligand can be used. As the salt, for example, lithium salt, sodium salt, potassium salt, ammonium salt and the like can be used. The salt is preferably a single salt, but two or more salts may be mixed and used.

また、多孔性金属錯体(A)に用いられるアニオン性配位子は、金属イオン源として使用される金属塩のカウンターアニオンをそのまま使用してもよい。   Moreover, the anionic ligand used for a porous metal complex (A) may use the counter anion of the metal salt used as a metal ion source as it is.

さらに、多孔性金属錯体(A)の製造においては、上記アニオン性配位子を含有する共役酸またはその酸無水物を使用することができる。酸は、単一の酸を使用することが好ましいが、2種以上の酸を混合して用いてもよい。   Furthermore, in the production of the porous metal complex (A), a conjugated acid containing the anionic ligand or an acid anhydride thereof can be used. The acid is preferably a single acid, but two or more acids may be mixed and used.

本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)は多孔質体であり、その細孔中にガスなどの低分子を吸着し、また脱着することができるため、各種ガスの吸着材、吸蔵材及び分離材として用いることができる。   Since the porous metal complex (A) used in the present invention is a porous body and can adsorb and desorb low molecules such as gas in its pores, various gas adsorbents, occlusion materials and It can be used as a separating material.

本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)は、上記の金属イオンに多座配位可能な中性有機配位子を含んでいてもよい。   The porous metal complex (A) used in the present invention may contain a neutral organic ligand capable of multidentate coordination with the above metal ion.

多座配位可能な中性有機配位子としては、特に限定されるものではないが、二座有機配位子、三座有機配位子、四座有機配位子などを使用することができる。ここで、多座配位可能な中性有機配位子とは非共有電子対で金属イオンに対して配位する部位を少なくとも2箇所以上有する中性配位子を意味する。二座有機配位子は、非共有電子対で金属イオンに対して配位する部位を2箇所有する中性有機配位子;三座有機配位子は、非共有電子対で金属イオンに対して配位する部位を3箇所有する中性有機配位子;四座有機配位子は、非共有電子対で金属イオンに対して配位する部位を4箇所有する中性有機配位子である。   The neutral organic ligand capable of multidentate coordination is not particularly limited, but a bidentate organic ligand, a tridentate organic ligand, a tetradentate organic ligand, or the like can be used. . Here, the neutral organic ligand capable of multidentate coordination means a neutral ligand having at least two sites coordinated to a metal ion by an unshared electron pair. A bidentate organic ligand is a neutral organic ligand that has two sites coordinated to a metal ion with an unshared electron pair; a tridentate organic ligand is an unshared electron pair with respect to a metal ion. A neutral organic ligand having three sites to coordinate with each other; a tetradentate organic ligand is a neutral organic ligand having four sites to coordinate to a metal ion with an unshared electron pair.

二座配位可能な中性有機配位子(二座配位子)としては、例えば、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ピラジン、4,4’−ビピリジル、1,2−ビス(4−ピリジル)エチン、1,4−ビス(4−ピリジル)ブタジイン、1,4−ビス(4−ピリジル)ベンゼン、3,6−ジ(4−ピリジル)−1,2,4,5−テトラジン、2,2’−ビ−1,6−ナフチリジン、フェナジン、ジアザピレン、2,6−ジ(4−ピリジル)−ベンゾ[1,2−c:4,5−c’]ジピロール−1,3,5,7(2H,6H)−テトロン、N,N’−ジ(4−ピリジル)−1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボキシジイミド、トランス−1,2−ビス(4−ピリジル)エテン、4,4’−アゾピリジン、1,2−ビス(4−ピリジル)エタン、4,4’−ジピリジルスルフィド、1,3−ビス(4−ピリジル)プロパン、1,2−ビス(4−ピリジル)−グリコール、N−(4−ピリジル)イソニコチンアミド、1,2−ビス(1−イミダゾリル)エタン、1,2−ビス(1,2,4−トリアゾリル)エタン、1,2−ビス(1,2,3,4−テトラゾリル)エタン、1,3−ビス(1−イミダゾリル)プロパン、1,3−ビス(1,2,4−トリアゾリル)プロパン、1,3−ビス(1,2,3,4−テトラゾリル)プロパン、1,4−ビス(4−ピリジル)ブタン、1,4−ビス(1−イミダゾリル)ブタン、1,4−ビス(1,2,4−トリアゾリル)ブタン、1,4−ビス(1,2,3,4−テトラゾリル)ブタン、1,4−ビス(ベンゾイミダゾール−1−イルメチル)−2,4,5,6−テトラメチルベンゼン、1,4−ビス(4−ピリジルメチル)−2,3,5,6−テトラメチルベンゼン、1,3−ビス(イミダゾール−1−イルメチル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3−ビス(4−ピリジルメチル)−2,4,6−トリメチルベンゼンなどが挙げられる。三座配位可能な中性有機配位子(三座配位子)としては、例えば、1,3,5−トリス(2−ピリジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3−ピリジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(4−ピリジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(1−イミダゾリル)ベンゼン、2,4,6−トリス(2−ピリジル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(3−ピリジル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリ(4−ピリジル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(1−イミダゾリル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。四座配位可能な中性有機配位子(四座配位子)としては、例えば、1,2,4,5−テトラキス(2−ピリジル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(3−ピリジル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(4−ピリジル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(1−イミダゾリル)ベンゼン、テトラキス(3−ピリジルオキシメチレン)メタン及びテトラキス(4−ピリジルオキシメチレン)メタン、テトラキス(1−イミダゾリルメチル)メタンなどが挙げられる。これらの中でも二座配位可能な有機配位子であることが好ましい。   As a neutral organic ligand (bidentate ligand) capable of bidentate coordination, for example, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, pyrazine, 4,4′-bipyridyl, 1,2 -Bis (4-pyridyl) ethyne, 1,4-bis (4-pyridyl) butadiyne, 1,4-bis (4-pyridyl) benzene, 3,6-di (4-pyridyl) -1,2,4 5-tetrazine, 2,2′-bi-1,6-naphthyridine, phenazine, diazapyrene, 2,6-di (4-pyridyl) -benzo [1,2-c: 4,5-c ′] dipyrrole-1 , 3,5,7 (2H, 6H) -tetron, N, N′-di (4-pyridyl) -1,4,5,8-naphthalenetetracarboxydiimide, trans-1,2-bis (4-pyridyl) ) Ethene, 4,4′-azopyridine, 1,2-bis (4-pyridyl) 4,4′-dipyridyl sulfide, 1,3-bis (4-pyridyl) propane, 1,2-bis (4-pyridyl) -glycol, N- (4-pyridyl) isonicotinamide, 1,2- Bis (1-imidazolyl) ethane, 1,2-bis (1,2,4-triazolyl) ethane, 1,2-bis (1,2,3,4-tetrazolyl) ethane, 1,3-bis (1- Imidazolyl) propane, 1,3-bis (1,2,4-triazolyl) propane, 1,3-bis (1,2,3,4-tetrazolyl) propane, 1,4-bis (4-pyridyl) butane, 1,4-bis (1-imidazolyl) butane, 1,4-bis (1,2,4-triazolyl) butane, 1,4-bis (1,2,3,4-tetrazolyl) butane, 1,4- Bis (benzimidazol-1-ylmethy ) -2,4,5,6-tetramethylbenzene, 1,4-bis (4-pyridylmethyl) -2,3,5,6-tetramethylbenzene, 1,3-bis (imidazol-1-ylmethyl) Examples include -2,4,6-trimethylbenzene and 1,3-bis (4-pyridylmethyl) -2,4,6-trimethylbenzene. Examples of neutral organic ligands (tridentate ligands) capable of tridentate coordination include 1,3,5-tris (2-pyridyl) benzene and 1,3,5-tris (3-pyridyl). Benzene, 1,3,5-tris (4-pyridyl) benzene, 1,3,5-tris (1-imidazolyl) benzene, 2,4,6-tris (2-pyridyl) -1,3,5-triazine 2,4,6-tris (3-pyridyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tri (4-pyridyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (1-imidazolyl) -1,3,5-triazine and the like. Examples of the neutral organic ligand capable of tetradentate coordination (tetradentate ligand) include 1,2,4,5-tetrakis (2-pyridyl) benzene, 1,2,4,5-tetrakis (3- Pyridyl) benzene, 1,2,4,5-tetrakis (4-pyridyl) benzene, 1,2,4,5-tetrakis (1-imidazolyl) benzene, tetrakis (3-pyridyloxymethylene) methane and tetrakis (4- Pyridyloxymethylene) methane, tetrakis (1-imidazolylmethyl) methane and the like. Among these, an organic ligand capable of bidentate coordination is preferable.

多座配位可能な中性有機配位子は置換基を有していてもよい。具体的には、2−メチルピラジン、2,5−ジメチルピラジン、2,2’−ジメチル−4,4’−ビピリジンなどの置換基を有する多座配位可能な中性有機配位子が挙げられる。   The neutral organic ligand capable of multidentate coordination may have a substituent. Specific examples include neutral organic ligands capable of multidentate coordination having a substituent such as 2-methylpyrazine, 2,5-dimethylpyrazine, and 2,2′-dimethyl-4,4′-bipyridine. It is done.

多孔性金属錯体(A)に用いられる多座配位可能な中性有機配位子は、単一種類でも、2種以上でもよい。また、金属錯体(A)は、単一の多座配位可能な中性有機配位子からなる金属錯体を2種以上混合して使用することもできる。   The neutral organic ligand capable of multidentate coordination used in the porous metal complex (A) may be a single type or two or more types. In addition, the metal complex (A) may be used by mixing two or more metal complexes composed of a single multidentate neutral organic ligand.

多孔性金属錯体(A)は、さらに本発明の効果を損なわない範囲で、単座有機配位子を含んでいてもよい。単座有機配位子とは、非共有電子対で金属イオンに対して配位する部位を1箇所持つ中性配位子を意味する。単座有機配位子としては、例えば、置換または無置換の、フラン、チオフェン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスファイト、メチルイソシアニドなどを使用することができ、中でもピリジンが好ましい。単座有機配位子は炭素数1〜23の炭化水素基を置換基として有してもよい。   The porous metal complex (A) may further contain a monodentate organic ligand as long as the effects of the present invention are not impaired. The monodentate organic ligand means a neutral ligand having one site coordinated to a metal ion by an unshared electron pair. As monodentate organic ligands, for example, substituted or unsubstituted furan, thiophene, pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, triphenylphosphine, triphenylphosphite, methylisocyanide, etc. can be used, and pyridine is particularly preferred. preferable. The monodentate organic ligand may have a hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms as a substituent.

多孔性金属錯体(A)が単座有機配位子を含む場合、その割合は本発明の効果を損なわない限り特に限定されるものではないが、多座配位可能な有機配位子と単座有機配位子との組成比は、モル比で1:20〜5,000:1の範囲内であることが好ましく、20:1〜5,000:1の範囲内であることがより好ましく、100:1〜2,500:1の範囲内であることが特に好ましい。当該組成比は、多孔性金属錯体(A)を分解して均一な溶液とした後に、例えば、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、NMRなどを用いて分析することで決定することができるが、これらに限定されるものではない。   When the porous metal complex (A) contains a monodentate organic ligand, the ratio is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but the multidentate organic ligand and the monodentate organic are not limited. The composition ratio with the ligand is preferably in the range of 1:20 to 5,000: 1, more preferably in the range of 20: 1 to 5,000: 1 in terms of molar ratio, Is particularly preferably within the range of 1 to 2,500: 1. The composition ratio can be determined by analyzing the porous metal complex (A) by using, for example, gas chromatography, high performance liquid chromatography, NMR, etc. after decomposing the porous metal complex (A) into a uniform solution. It is not limited to these.

本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)は、周期表の1〜13族に属する金属のイオンから選択される少なくとも1種の金属イオンを含む金属塩と、アニオン性配位子と、必要に応じて該金属イオンに多座配位可能な中性有機配位子とを、気相、液相または固相のいずれかで反応させることで製造することができる。中でも、常圧下、溶媒中で数時間から数日間反応させ、析出させて製造することが好ましい。このとき、超音波またはマイクロウェーブ照射下で反応を行ってもよい。例えば、金属塩の水溶液または有機溶媒溶液と、アニオン性配位子及び多座配位可能な中性有機配位子を含有する有機溶媒溶液とを、常圧下で混合して反応させることにより本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)を得ることができる(例えば、特開2010−70545公報参照)。   The porous metal complex (A) used in the present invention includes a metal salt containing at least one metal ion selected from ions of metals belonging to Groups 1 to 13 of the periodic table, an anionic ligand, and Accordingly, it can be produced by reacting a neutral organic ligand capable of multidentate coordination with the metal ion in a gas phase, a liquid phase or a solid phase. Among them, it is preferable to produce by precipitation by reacting in a solvent for several hours to several days under normal pressure. At this time, the reaction may be performed under ultrasonic wave or microwave irradiation. For example, an aqueous solution or an organic solvent solution of a metal salt and an organic solvent solution containing an anionic ligand and a neutral organic ligand capable of multidentate coordination are mixed and reacted under normal pressure to react. A porous metal complex (A) used in the invention can be obtained (for example, see JP-A-2010-70545).

多孔性金属錯体(A)を製造するときの金属塩とアニオン性配位子との混合比率は、金属塩:アニオン性配位子=1:10〜10:1のモル比の範囲内が好ましく、1:5〜5:1のモル比の範囲内がより好ましい。これ以外の範囲で反応を行っても目的とする金属錯体は得られるが、収率が低下し、副反応も増えるために好ましくない。   The mixing ratio of the metal salt and the anionic ligand when producing the porous metal complex (A) is preferably within the range of the molar ratio of metal salt: anionic ligand = 1: 10 to 10: 1. More preferably, the molar ratio is in the range of 1: 5 to 5: 1. Even if the reaction is carried out in a range other than this, the desired metal complex can be obtained, but this is not preferable because the yield is lowered and the side reaction is increased.

多孔性金属錯体(A)が多座配位可能な中性有機配位子を含有する場合には、金属錯体(A)を製造するときのその混合比率は、アニオン性配位子:多座配位可能な中性有機配位子=1:5〜8:1のモル比の範囲内が好ましく、1:3〜6:1のモル比の範囲内がより好ましい。また、金属塩:多座配位可能な中性有機配位子=3:1〜1:3のモル比の範囲内が好ましく、2:1〜1:2のモル比の範囲内がより好ましい。   When the porous metal complex (A) contains a neutral organic ligand capable of multidentate coordination, the mixing ratio when the metal complex (A) is produced is an anionic ligand: polydentate. The neutral organic ligand capable of coordination is preferably within a range of a molar ratio of 1: 5 to 8: 1, and more preferably within a range of a molar ratio of 1: 3 to 6: 1. Further, the neutral organic ligand capable of multidentate coordination: preferably within a molar ratio range of 3: 1 to 1: 3, and more preferably within a molar ratio range of 2: 1 to 1: 2. .

本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)は、用いるアニオン性配位子の種類、また多座配位可能な中性有機配位子を有する場合にはその種類により、一次元、二次元、或いは三次元の集積構造をとる。   The porous metal complex (A) used in the present invention has a one-dimensional or two-dimensional structure depending on the type of anionic ligand to be used and the type of neutral organic ligand capable of multidentate coordination. Or a three-dimensional integrated structure.

多孔性金属錯体(A)の集積構造は、例えば、単結晶X線構造解析、粉末X線結晶構造解析、単結晶中性子構造解析、粉末中性子結晶構造解析などにより確認できるが、これらに限定されるものではない。   The integrated structure of the porous metal complex (A) can be confirmed by, for example, single crystal X-ray structure analysis, powder X-ray crystal structure analysis, single crystal neutron structure analysis, powder neutron crystal structure analysis, etc., but is not limited thereto. It is not a thing.

吸着に伴い体積が変化する多孔性金属錯体(A)の一例として、ジャングルジム骨格が二重に相互貫入した三次元構造を有する多孔性金属錯体(A−1)が例示される。具体例として、金属イオンとして亜鉛イオンを、アニオン性配位子として1,4−ベンゼンジカルボキシレート(テレフタル酸イオン)を、多座配位可能な中性有機配位子として4,4’−ビピリジルを有する多孔性金属錯体について詳しく述べる。この多孔性金属錯体は、1,4−ベンゼンジカルボキシレートのカルボキシレートイオンと亜鉛イオンとからなるパドルホイール骨格中の亜鉛イオンのアキシャル位に4,4’−ビピリジルが配位して形成される、ジャングルジム骨格が二重に相互貫入した三次元構造(A−1)を有する。ジャングルジム骨格の模式図を図1に、ジャングルジム骨格が二重に相互貫入した三次元構造の模式図を図2に示す。   As an example of the porous metal complex (A) whose volume changes with adsorption, a porous metal complex (A-1) having a three-dimensional structure in which a jungle gym skeleton is double-interpenetrated is exemplified. As a specific example, zinc ion as a metal ion, 1,4-benzenedicarboxylate (terephthalate ion) as an anionic ligand, and 4,4′- as a neutral organic ligand capable of multidentate coordination. The porous metal complex having bipyridyl will be described in detail. This porous metal complex is formed by coordination of 4,4′-bipyridyl at the axial position of the zinc ion in the paddle wheel skeleton composed of the carboxylate ion of 1,4-benzenedicarboxylate and the zinc ion. The jungle gym skeleton has a three-dimensional structure (A-1) in which a double interpenetration occurs. A schematic diagram of the jungle gym skeleton is shown in FIG. 1, and a schematic diagram of a three-dimensional structure in which the jungle gym skeleton is double-interpenetrated is shown in FIG.

上記「ジャングルジム骨格」とは、1,4−ベンゼンジカルボキシレートなどのアニオン性配位子と金属イオンとからなるパドルホイール骨格中の金属イオンのアキシャル位に4,4’−ビピリジルなどの多座配位可能な中性有機配位子が配位し、アニオン性配位子と金属イオンとからなる二次元格子状シート間を連結することで形成されるジャングルジム様の三次元構造を意味する。「ジャングルジム骨格が多重に相互貫入した構造」とは、複数のジャングルジム骨格が互いの細孔を埋める形で貫入し合った三次元集積構造である。   The above “jungle gym skeleton” refers to a multiplicity such as 4,4′-bipyridyl at the axial position of a metal ion in a paddle wheel skeleton composed of an anionic ligand such as 1,4-benzenedicarboxylate and a metal ion. It means a jungle-gym-like three-dimensional structure formed by coordination between neutral organic ligands that can be coordinated and connecting two-dimensional lattice sheets composed of anionic ligands and metal ions. To do. “A structure in which multiple jungle gym skeletons interpenetrate” is a three-dimensional integrated structure in which a plurality of jungle gym skeletons penetrate each other so as to fill the pores.

本明細書において「吸着に伴い体積が変化する多孔性金属錯体」とは、多孔性金属錯体の細孔内に物質(例えば、ガス。)が吸着される化学的刺激により骨格中の細孔の構造や大きさが変化する多孔性金属錯体を意味する。該金属錯体は、化学的刺激に加えて、温度、圧力、電場などの物理的刺激によっても体積変化しうる。   In this specification, “a porous metal complex whose volume changes with adsorption” means that the pores in the skeleton are chemically stimulated by a substance (for example, gas) adsorbed in the pores of the porous metal complex. It means a porous metal complex whose structure and size change. In addition to chemical stimulation, the metal complex can change in volume by physical stimulation such as temperature, pressure, and electric field.

多孔性金属錯体(A)の細孔の構造や大きさの変化は、吸着される物質の種類、吸着圧力、吸着温度に依存する。すなわち、細孔表面と物質の相互作用の差に加え(相互作用の強さは物質のLennard−Jonesポテンシャルの大きさに比例)、吸着する物質により構造変化の程度が異なる。一例として、多孔性金属錯体(A)がジャングルジム骨格が二重に相互貫入した三次元構造を有する場合の吸脱着に伴う構造変化の模式図を図3に示す。   Changes in the pore structure and size of the porous metal complex (A) depend on the type of substance to be adsorbed, the adsorption pressure, and the adsorption temperature. That is, in addition to the difference in the interaction between the pore surface and the substance (the strength of the interaction is proportional to the magnitude of the Lennard-Jones potential of the substance), the degree of structural change differs depending on the adsorbed substance. As an example, FIG. 3 shows a schematic diagram of the structural change accompanying adsorption / desorption when the porous metal complex (A) has a three-dimensional structure in which the jungle gym skeleton is double interpenetrated.

ガス吸着に伴い体積変化が可能である多孔性金属錯体(A)の他の例としては、例えば、金属イオンとして銅イオンを、アニオン性配位子としてテトラフルオロホウ酸イオンを、多座配位可能な中性有機配位子として1,2−ビス(4−ピリジル)エタンを用いた場合に得られる、一次元鎖骨格が集積した三次元構造を有する多孔性金属錯体(A−2);例えば、金属イオンとして銅イオンを、アニオン性配位子としてテトラフルオロホウ酸イオンを、多座配位可能な中性有機配位子として4,4’−ビピリジルを用いた場合に得られる、二次元格子状骨格が積層した三次元構造を有する多孔性金属錯体(A−3);例えば、金属イオンとして銅イオンを、アニオン性配位子として2,5−ジヒドロキシ安息香酸イオンを、多座配位可能な中性有機配位子として4,4’−ビピリジルを用いた場合に得られる、二次元シート骨格が相互嵌合した三次元構造を有する多孔性金属錯体(A−4)などを挙げることができる。   Other examples of the porous metal complex (A) that can change in volume with gas adsorption include, for example, copper ions as metal ions, tetrafluoroborate ions as anionic ligands, and multidentate coordination. A porous metal complex (A-2) obtained by using 1,2-bis (4-pyridyl) ethane as a possible neutral organic ligand and having a three-dimensional structure in which one-dimensional chain skeletons are accumulated; For example, a copper ion as a metal ion, a tetrafluoroborate ion as an anionic ligand, and 4,4′-bipyridyl as a neutral organic ligand capable of multidentate coordination are obtained. Porous metal complex (A-3) having a three-dimensional structure in which a three-dimensional lattice skeleton is laminated; for example, copper ions as metal ions, 2,5-dihydroxybenzoate ions as anionic ligands, multidentate Can rank Obtained when using 4,4'-bipyridyl as organic ligand, a porous metal complex having a three-dimensional structure two-dimensional seat frame is fitted mutually (A-4) and the like.

本発明に用いられる多孔性金属錯体(A)が吸着に伴い体積変化が可能であることは、例えば、単結晶X線構造解析結果の比較、粉末X線回折パターンの変化、吸収波長の変化、磁化率の変化などにより確認できるが、これらに限定されるものではない。   The fact that the porous metal complex (A) used in the present invention can change in volume with adsorption is, for example, comparison of single crystal X-ray structural analysis results, change in powder X-ray diffraction pattern, change in absorption wavelength, Although it can confirm by the change of a magnetic susceptibility etc., it is not limited to these.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂(B)は、密度が1g/cm以下である。本発明の好ましい態様において、密度は0.90〜1g/cmの範囲内であり、0.90〜0.950g/cmの範囲内であることがより好ましい。 The thermoplastic resin (B) used in the present invention has a density of 1 g / cm 3 or less. In a preferred embodiment of the present invention, the density is in the range of 0.90~1g / cm 3, and more preferably in a range of 0.90~0.950g / cm 3.

密度はJIS K7112:1999に準じて測定することで求めることができる。   The density can be determined by measuring according to JIS K7112: 1999.

熱可塑性樹脂(B)は、α−オレフィンの重合体であることが好ましい。   The thermoplastic resin (B) is preferably an α-olefin polymer.

α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどを使用することができ、中でもエチレン、プロピレンが好ましい。   As the α-olefin, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-heptene, 1-hexene, 1-octene and the like can be used, and among them, ethylene and propylene are preferable.

α−オレフィンは、単独のα−オレフィンでも、2種以上のα−オレフィンを含んでいてもよい。   The α-olefin may be a single α-olefin or two or more α-olefins.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂(B)としては、密度が1g/cm以下であれば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができ、中でも低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、直鎖状低密度ポリエチレンがより好ましい。 Examples of the thermoplastic resin (B) used in the present invention include high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and polypropylene as long as the density is 1 g / cm 3 or less. Among them, low density polyethylene, linear low density polyethylene, and polypropylene are preferable, and linear low density polyethylene is more preferable.

多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)の混合比率は、多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)との質量比が1:99〜99:1の範囲内であることが好ましく、10:90〜90:10の範囲内であることがより好ましい。この範囲外ではガスの吸着性能が低下する場合、及び/または、組成物として形態を維持できなくなる場合がある。一実施形態として、組成物をペレットに成形する場合、A:Bは80:20〜99:1であり得る。   The mixing ratio of the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B) is such that the mass ratio of the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B) is in the range of 1:99 to 99: 1. It is preferable that it is in the range of 10:90 to 90:10. Outside this range, the gas adsorption performance may decrease and / or the composition may not be maintained in the form. In one embodiment, when the composition is formed into pellets, A: B can be from 80:20 to 99: 1.

本発明の組成物に占める多孔性金属錯体(A)及び熱可塑性樹脂(B)の合計割合は、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが特に好ましい。   The total proportion of the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B) in the composition of the present invention is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and 80% by mass. The above is particularly preferable.

本発明の組成物からなる成形体中の多孔性金属錯体(A)の結晶粒子間は熱可塑性樹脂(B)で結着されており、密度が1g/cm以下であることで成形体の単位体積中に占める熱可塑性樹脂(B)が多くなるので、得られる成形体は高い圧壊強度を有する。 Between the crystalline particles of the porous metal complex (A) in the molded article made of the composition of the present invention are bound by the thermoplastic resin (B), and the density is 1 g / cm 3 or less. Since the thermoplastic resin (B) occupying in the unit volume increases, the obtained molded body has a high crushing strength.

圧壊強度はJIS Z8841に準じて測定することで求めることができる。この場合、
本発明の好ましい態様においては、得られる成形体の圧壊強度は200N以上であることが好ましく、200〜400Nの範囲内であることがより好ましく、300〜360Nの範囲内であることが特に好ましい。
The crushing strength can be determined by measuring according to JIS Z8841. in this case,
In the preferable aspect of this invention, it is preferable that the crushing strength of the molded object obtained is 200 N or more, It is more preferable in the range of 200-400N, It is especially preferable in the range of 300-360N.

前記の圧壊強度メカニズムは推定ではあるが、例え前記メカニズムに従っていない場合でも、本発明で規定する要件を満足するのであれば、本発明の技術的範囲に包含される。   The crushing strength mechanism is an estimate, but even if it does not follow the mechanism, it is included in the technical scope of the present invention as long as it satisfies the requirements defined in the present invention.

多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)とを混合する方法は特に限定されないが、混合の具体的な方法としては、工程の簡便さおよびコストの観点から溶融混練法が好ましい。このとき、高い混練度を達成することのできる装置を使用し、各成分を細かく均一に分散させることが、ガス吸着性能、ガス吸蔵性能及びガス分離性能を良好にすると共に、組成物中のゲルやブツの発生や混入を防止できる点で好ましい。   A method for mixing the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B) is not particularly limited, but a specific method for mixing is preferably a melt-kneading method from the viewpoint of simplicity of process and cost. At this time, using a device capable of achieving a high degree of kneading and dispersing each component finely and uniformly improves the gas adsorption performance, gas storage performance and gas separation performance, and the gel in the composition. It is preferable at the point which can prevent generation | occurrence | production and mixing of a crack.

高い混練度を達成し得る装置としては、例えば、連続式インテンシブミキサー、ニーディングタイプ二軸押出機、ミキシングロール、コニーダーなどの連続型混練機;高速ミキサー、バンバリーミキサー、インテンシブミキサー、加圧ニーダーなどのバッチ型混練機;石臼のような摩砕機構を有する回転円板を使用した装置;単軸押出機に混練部(ダルメージ、CTMなど)を設けた装置;リボンブレンダー、ブラベンダーミキサーなどの簡易型の混練機などを使用することができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of apparatuses that can achieve a high degree of kneading include continuous kneaders such as continuous intensive mixers, kneading type twin screw extruders, mixing rolls, and kneaders; high-speed mixers, Banbury mixers, intensive mixers, pressure kneaders, etc. Batch type kneaders; Equipment using a rotating disk with a grinding mechanism such as a stone mill; Equipment provided with a kneading part (Dalmage, CTM, etc.) on a single screw extruder; Simple such as ribbon blender, Brabender mixer, etc. A mold kneader or the like can be used, but is not limited thereto.

混練温度は、通常300〜600Kの範囲である。多孔性金属錯体(A)及び熱可塑性樹脂(B)の酸化劣化防止のためには、ホッパー口を窒素シールし、低温で押出すことが好ましい。混練時間は、多孔性金属錯体(A)及び熱可塑性樹脂(B)の酸化劣化防止および生産効率の観点から、通常10〜1,800秒であり、中でも15〜1,000秒が好ましい。   The kneading temperature is usually in the range of 300 to 600K. In order to prevent oxidative deterioration of the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B), it is preferable that the hopper port is sealed with nitrogen and extruded at a low temperature. The kneading time is usually from 10 to 1,800 seconds, preferably from 15 to 1,000 seconds, from the viewpoint of preventing oxidation deterioration of the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B) and producing efficiency.

本発明の組成物の使用形態は特に限定されず、多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)とを含む組成物を用いて製造できる成形体であればいずれでもよい。使用態様としては、例えば、ペレット、フィルム、シート、プレート、パイプ、チューブ、棒状体、粒状体、粉末、各種異形成形体、繊維、中空糸、織布、編布、不織布などを挙げることができる。また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて、天然もしくは合成繊維、或いはガラスなどの無機繊維を含有させて複合化してもよい。   The usage form of the composition of the present invention is not particularly limited, and any form may be used as long as it can be produced using a composition containing the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B). Examples of usage modes include pellets, films, sheets, plates, pipes, tubes, rods, granules, powders, various deformed shapes, fibers, hollow fibers, woven fabrics, knitted fabrics, and nonwoven fabrics. . Moreover, as long as the effects of the present invention are not impaired, natural or synthetic fibers, or inorganic fibers such as glass may be included as necessary to form a composite.

多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)とを含む成形体の製造方法は特に限定されないが、熱可塑性樹脂(B)のビカット軟化点以上に加熱した状態で成形することが好ましい。   Although the manufacturing method of the molded object containing a porous metal complex (A) and a thermoplastic resin (B) is not specifically limited, It is preferable to shape | mold in the state heated more than the Vicat softening point of a thermoplastic resin (B).

ビカット軟化点は、JIS K7206:1999に準じて測定することで求めることができる。   The Vicat softening point can be determined by measuring according to JIS K7206: 1999.

本発明の組成物を含むペレットの作製方法としては、特に限定はなく、従来から知られているペレット化方法のいずれもが採用できる。よりペレットの高密度化が行えるとの観点から、圧縮成形法が好ましい。通常、圧縮成形の際には、多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)の組成物を予め調製し、これを市販の錠剤成型機を用いて加圧下で一定形状に固形化する。このとき、必要に応じて調製物に黒鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの滑剤を添加してもよい。   There is no limitation in particular as a preparation method of the pellet containing the composition of this invention, Any of the conventionally known pelletization methods can be employ | adopted. The compression molding method is preferable from the viewpoint that the density of the pellet can be increased. Usually, at the time of compression molding, a composition of a porous metal complex (A) and a thermoplastic resin (B) is prepared in advance, and this is solidified into a certain shape under pressure using a commercially available tablet molding machine. . At this time, if necessary, a lubricant such as graphite and magnesium stearate may be added to the preparation.

本発明の組成物をペレットとして用いる場合は、直径が0.5mm〜5.0mmの範囲内であり、かつ長さが1.0mm〜10.0mmの範囲内であることが好ましい。   When using the composition of this invention as a pellet, it is preferable that a diameter exists in the range of 0.5 mm-5.0 mm, and length exists in the range of 1.0 mm-10.0 mm.

本発明の組成物を含むフィルムの作製方法としては、特に限定はなく、多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)とを適当な溶媒に分散または溶解させて液状の組成物を調製し、当該液状の組成物を、剥離性の基材または支持体上に塗工した後、乾燥して溶媒を除去する方法などを採用することができる。多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)とを分散または溶解させる溶媒としては、例えば、トルエン、テトラヒドロフランなどを使用することができるが、これらに限定されるものではない。   The method for producing the film containing the composition of the present invention is not particularly limited, and a liquid composition is prepared by dispersing or dissolving the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B) in an appropriate solvent. And after applying the said liquid composition on a peelable base material or a support body, the method of drying and removing a solvent etc. is employable. As a solvent for dispersing or dissolving the porous metal complex (A) and the thermoplastic resin (B), for example, toluene, tetrahydrofuran and the like can be used, but the solvent is not limited thereto.

本発明の組成物を離型性の基材または支持体へ塗工する方法は、特に限定はなく、従来から知られている液状の塗工材料を用いる塗工方法のいずれもが採用でき、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法、スリットダイコーター法、グラビアコーター法、スリットリバースコーター法、マイクログラビア法、コンマコーター法などを使用することができる。   The method for applying the composition of the present invention to a releasable substrate or support is not particularly limited, and any of the conventionally known coating methods using a liquid coating material can be employed. For example, dip coating method, spray coating method, spinner coating method, bead coating method, wire bar coating method, blade coating method, roller coating method, curtain coating method, slit die coater method, gravure coater method, slit reverse coater method, micro A gravure method, a comma coater method, etc. can be used.

本発明の組成物を含むシートの作製方法としては、特に限定はなく、従来から知られているシート化方法のいずれもが採用できる。よりシートの高密度化が行えるとの観点から、湿式抄紙法が好ましい。湿式抄紙法は、水に原材料を分散させて、網で濾過し、乾燥する製造方法である。   The method for producing a sheet containing the composition of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known sheeting method can be adopted. The wet papermaking method is preferable from the viewpoint that the sheet can be densified. The wet papermaking method is a manufacturing method in which raw materials are dispersed in water, filtered through a net, and dried.

異形成形体の例として、ハニカム形状を挙げることができる。本発明の組成物を含むシートをハニカム形状とする方法としては、従来から知られている加工方法のいずれもが採用できる。なお、本発明においてハニカム形状とは、断面が六画形状のものの他、四角、正弦波形、ロール形のものなど中空多角柱、円柱などの中空柱体が連続したものをいう。例えば、正弦波形のハニカム形状とするには、まず当該シートを賦形ロールに通して波形に賦形し、波形の当該シートの片面または両面に平らなシートを接合する。これを積層化して正弦波形のハニカム形状のフィルターとする。ここで、波形の頂点に接着剤を付けて固定するのが普通であるが、波形の本発明の組成物などを含む当該シートを積層するとその間にある平らなシートは必然的に固定されるので、必ずしも接着剤を付ける必要はない。なお、接着剤を付ける場合はシートの吸着能を損なわないものを使用する必要がある。接着剤としては、例えば、コーンスターチ、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂などを使用することができる。ガス吸着性能を高めるためには、波形の当該シートの接着ピッチを小さくし、山高さを低くするとよい。ピッチは0.5〜8mmが好ましく、山高さは0.4〜5mmが好ましい。   A honeycomb shape can be given as an example of the deformed shape. Any conventionally known processing method can be adopted as a method for forming a sheet containing the composition of the present invention into a honeycomb shape. In addition, in the present invention, the honeycomb shape refers to a continuous hollow column body such as a square, sinusoidal, or roll-shaped hollow polygonal column or a cylinder in addition to a hexagonal cross section. For example, in order to obtain a sinusoidal honeycomb shape, first, the sheet is passed through a shaping roll and shaped into a corrugated shape, and a flat sheet is bonded to one or both sides of the corrugated sheet. This is laminated to form a sinusoidal honeycomb filter. Here, it is common to attach and fix the top of the corrugation with an adhesive, but when the corrugated sheet containing the composition of the present invention or the like is laminated, the flat sheet in between is necessarily fixed. It is not always necessary to apply an adhesive. In addition, when attaching an adhesive agent, it is necessary to use what does not impair the adsorption | suction ability of a sheet | seat. As the adhesive, for example, corn starch, vinyl acetate resin, acrylic resin, or the like can be used. In order to improve the gas adsorption performance, it is preferable to reduce the adhesion pitch of the corrugated sheet and reduce the peak height. The pitch is preferably 0.5 to 8 mm, and the peak height is preferably 0.4 to 5 mm.

本発明の組成物は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、pH調整剤、隠蔽剤、着色剤、油剤、難燃剤、近赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、色調補正剤、染料、酸化防止剤、その他の特殊機能剤を1種または2種以上含有することができる。   As long as the composition of the present invention is within a range that does not impair the effects of the present invention, an antioxidant, an antifreeze agent, a pH adjuster, a concealing agent, a colorant, an oil agent, a flame retardant, a near-infrared absorption, if necessary. 1 type (s) or 2 or more types of an agent, a ultraviolet absorber, a color tone correction agent, dye, antioxidant, and another special function agent can be contained.

本発明の組成物は、各種ガスの吸着性能、吸蔵性能及び分離性能に優れている。従って、本発明の組成物は、各種ガスの吸着材、吸着材及び分離材として有用であり、これらも本発明の権利範囲に含まれる。   The composition of the present invention is excellent in various gas adsorption performance, occlusion performance, and separation performance. Therefore, the composition of the present invention is useful as an adsorbent, adsorbent and separator for various gases, and these are also included in the scope of the present invention.

本発明の吸着材、吸蔵材及び分離材は、例えば、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素(メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロペン、メチルアセチレン、プロパジエン、ブタン、1−ブテン、イソブテン、1−ブチン、2−ブチン、1,3−ブタジエン、メチルアレンなど)、希ガス(ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなど)、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン(ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなど)、水蒸気または有機蒸気などのガスを吸着、吸蔵、分離するために好適に使用できる。本発明の分離材にあっては、特に、メタンと二酸化炭素、水素と二酸化炭素、窒素と二酸化炭素、エチレンと二酸化炭素、メタンとエタン、エチレンとエタン、窒素と酸素、酸素とアルゴン、窒素とメタン、空気とメタンなどを、圧力スイング吸着法や温度スイング吸着法により分離するのに適している。   Examples of the adsorbent, occlusion material, and separation material of the present invention include carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, and hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms (methane, ethane, ethylene, acetylene, propane, propene, methyl Acetylene, propadiene, butane, 1-butene, isobutene, 1-butyne, 2-butyne, 1,3-butadiene, methylallene, etc.), noble gases (helium, neon, argon, krypton, xenon, etc.), hydrogen sulfide, ammonia , Sulfur oxides, nitrogen oxides, siloxanes (hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, etc.), water vapor or organic vapor can be suitably used to adsorb, occlude, and separate gases. In the separation material of the present invention, in particular, methane and carbon dioxide, hydrogen and carbon dioxide, nitrogen and carbon dioxide, ethylene and carbon dioxide, methane and ethane, ethylene and ethane, nitrogen and oxygen, oxygen and argon, nitrogen and It is suitable for separating methane, air and methane by pressure swing adsorption method or temperature swing adsorption method.

有機蒸気とは、常温、常圧で液体状の有機物質の気化ガスを意味する。このような有機物質としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類;トリメチルアミンなどのアミン類;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類;ペンタン、イソプレン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン、オクタン、1−オクテン、シクロオクタン、シクロオクテン、1,5−シクロオクタジエン、4−ビニル−1−シクロヘキセン、1,5,9−シクロドデカトリエンなどの炭素数5〜16の炭化水素;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類;塩化メチル、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。   The organic vapor means a vaporized organic substance that is liquid at normal temperature and pressure. Examples of such organic substances include alcohols such as methanol and ethanol; amines such as trimethylamine; aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde; pentane, isoprene, hexane, cyclohexane, heptane, methylcyclohexane, octane, 1-octene, cyclohexane C5-C16 hydrocarbons such as octane, cyclooctene, 1,5-cyclooctadiene, 4-vinyl-1-cyclohexene, 1,5,9-cyclododecatriene; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as methyl acetate and ethyl acetate; halogenated hydrocarbons such as methyl chloride and chloroform.

本発明の組成物(または本発明の吸着材)は、その吸着性能を活かしてキャニスタに用いることもできる。キャニスタとは、車輌内の燃料タンク内で蒸発した燃料が大気に拡散するのを防止するための装置として広く用いられているものである。このキャニスタは、表面に接触した燃料蒸気を吸着させるとともに、空気の流れにより燃料蒸気を離脱させる性質を有する吸着材を内部に包含しており、本発明の組成物からなる吸着材は、当該吸着材として好適に使用できる。本発明の組成物からなる吸着材を包含するキャニスタは、従来の活性炭などを吸着材として包含するキャニスタに比べ、優れた吸着性能を示し、燃料蒸気の吸着量を向上させることができる。従って、より吸着性能が大きなキャニスタを必要とするハイブリッド車向けのキャニスタとして特に有用である。   The composition of the present invention (or the adsorbent of the present invention) can also be used in a canister by taking advantage of its adsorption performance. A canister is widely used as a device for preventing fuel evaporated in a fuel tank in a vehicle from diffusing into the atmosphere. The canister adsorbs the fuel vapor in contact with the surface and includes an adsorbent having a property of releasing the fuel vapor by the flow of air. The adsorbent comprising the composition of the present invention includes the adsorbent. It can be suitably used as a material. A canister including an adsorbent made of the composition of the present invention exhibits superior adsorption performance and can improve the amount of fuel vapor adsorbed as compared to a canister including conventional activated carbon as an adsorbent. Therefore, the present invention is particularly useful as a canister for a hybrid vehicle that requires a canister with higher adsorption performance.

本発明の組成物(または本発明の吸蔵材)は、その吸蔵性能を活かしてガス貯蔵装置に用いることもできる。ガス貯蔵装置の例としては、気密保持可能でガスの出入口を備えた耐圧容器の内部にガス吸蔵空間を設け、該貯蔵空間に本発明の組成物からなる吸蔵材を内装したガス貯蔵装置がある。当該ガス貯蔵装置に所望のガスを圧入することにより、内装した吸蔵材に当該ガスを吸着させ貯蔵することができる。ガス貯蔵装置からガスを取り出すときは、圧力弁を開放し、耐圧容器内の内圧を低下させることでガスを脱着させることができる。ガス貯蔵空間に吸蔵材を内装するにあたっては、本発明の組成物を粉末状で内装してもよいが、取り扱い性などの観点から、本発明の組成物を成形加工したペレット状のものを用いてもよい。   The composition of the present invention (or the storage material of the present invention) can also be used in a gas storage device taking advantage of its storage performance. As an example of the gas storage device, there is a gas storage device in which a gas storage space is provided inside a pressure-resistant container that can be kept airtight and has a gas inlet / outlet, and the storage space is provided with a storage material made of the composition of the present invention. . By press-fitting a desired gas into the gas storage device, the gas can be adsorbed and stored in the internal storage material. When taking out the gas from the gas storage device, the gas can be desorbed by opening the pressure valve and reducing the internal pressure in the pressure vessel. In installing the occlusion material in the gas storage space, the composition of the present invention may be powdered, but from the viewpoint of handleability, etc., a pellet-shaped product obtained by molding the composition of the present invention is used. May be.

このようなガス貯蔵装置は、燃料ガスを貯蔵空間に貯蔵することができ、ガス自動車などの燃料タンクとして好適に用いることができる。本発明の組成物からなる吸蔵材が内装されていることにより、該燃料タンクは吸蔵材を充填しない燃料タンクに比べ、見掛けの圧力に対してガスの圧縮率を高くできるため、タンクの肉厚を薄くすることができ、ガス貯蔵装置全体の軽量化が計れるためガス自動車などに有用である。この燃料タンクは、通常、常温状態にあり、特に冷却されたりすることはなく、気温が上昇する例えば夏場においては、比較的温度が高くなる。このような高温(298〜333K程度)の温度域下においても、本発明の吸蔵材はその吸蔵能を高く保持することができ、有用である。   Such a gas storage device can store fuel gas in a storage space, and can be suitably used as a fuel tank for a gas vehicle or the like. Since the occlusion material made of the composition of the present invention is incorporated, the fuel tank can increase the gas compressibility against the apparent pressure as compared with the fuel tank not filled with the occlusion material. It is possible to reduce the thickness of the gas storage device and to reduce the weight of the entire gas storage device. This fuel tank is normally in a normal temperature state, and is not particularly cooled. The temperature of the fuel tank is relatively high in summer, for example, when the temperature rises. Even under such a high temperature range (about 298 to 333 K), the occlusion material of the present invention can keep its occlusion ability high and is useful.

本発明の組成物(または本発明の分離材)を用いたガスの分離方法は、混合ガスが組成物に吸着できる条件で混合ガスと本発明の組成物(または本発明の分離材)とを接触させる工程を含む。ガスが組成物に吸着できる条件である吸着圧力及び吸着温度は、吸着される物質の種類に応じて適宜設定することができる。例えば、吸着圧力は0.01〜10MPaが好ましく、0.1〜3.5MPaがより好ましい。また、吸着温度は195K〜343Kが好ましく、273〜313Kがより好ましい。   The gas separation method using the composition of the present invention (or the separation material of the present invention) is a method of separating the mixed gas and the composition of the present invention (or the separation material of the present invention) under conditions that allow the mixed gas to be adsorbed on the composition. A step of contacting. The adsorption pressure and adsorption temperature, which are conditions under which the gas can be adsorbed to the composition, can be set as appropriate according to the type of substance to be adsorbed. For example, the adsorption pressure is preferably 0.01 to 10 MPa, and more preferably 0.1 to 3.5 MPa. Further, the adsorption temperature is preferably 195K to 343K, and more preferably 273 to 313K.

分離方法は、圧力スイング吸着法または温度スイング吸着法とすることができる。分離方法が圧力スイング吸着法である場合は、分離方法はさらに、圧力を、吸着圧力からガスを金属錯体から脱着させることができる圧力まで昇圧させる工程を含む。脱着圧力は、吸着される物質の種類に応じて適宜設定することができる。例えば、脱着圧力は0.005〜2MPaが好ましく、0.01〜0.1MPaがより好ましい。分離方法が温度スイング吸着法である場合は、分離方法はさらに、温度を、吸着温度からガスを金属錯体から脱着させることができる温度まで昇温させる工程を含む。脱着温度は、吸着される物質の種類に応じて適宜設定することができる。例えば、脱着温度は303〜473Kが好ましく、313〜373Kがより好ましい。   The separation method can be a pressure swing adsorption method or a temperature swing adsorption method. When the separation method is a pressure swing adsorption method, the separation method further includes a step of increasing the pressure from the adsorption pressure to a pressure at which gas can be desorbed from the metal complex. The desorption pressure can be appropriately set according to the type of substance to be adsorbed. For example, the desorption pressure is preferably 0.005 to 2 MPa, and more preferably 0.01 to 0.1 MPa. When the separation method is a temperature swing adsorption method, the separation method further includes a step of raising the temperature from the adsorption temperature to a temperature at which the gas can be desorbed from the metal complex. The desorption temperature can be appropriately set according to the type of substance to be adsorbed. For example, the desorption temperature is preferably 303 to 473K, and more preferably 313 to 373K.

分離方法は、圧力スイング吸着法または温度スイング吸着法である場合、ガスと金属錯体とを接触させる工程と、ガスを金属錯体から脱着させることができる圧力または温度まで変化させる工程を、適宜繰り返すことができる。   When the separation method is a pressure swing adsorption method or a temperature swing adsorption method, the step of bringing the gas into contact with the metal complex and the step of changing the pressure to a temperature or a temperature at which the gas can be desorbed from the metal complex are repeated as appropriate. Can do.

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の実施例および比較例における分析および評価は次のようにして行った。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Analysis and evaluation in the following examples and comparative examples were performed as follows.

(1)粉末X線回折パターンの測定
X線回折装置を用いて、回折角(2θ)=5〜50°の範囲を走査速度1°/分で走査し、対称反射法で測定した。分析条件の詳細を以下に示す。
<分析条件>
装置:株式会社リガク製SmartLab
X線源:CuKα(λ=1.5418Å) 45kV 200mA
ゴニオメーター:横型ゴニオメーター
検出器:D/teX Ultra
ステップ幅:0.02°
スリット:発散スリット=2/3°
受光スリット=0.3mm
散乱スリット=2/3°
(1) Measurement of powder X-ray diffraction pattern Using an X-ray diffractometer, a range of diffraction angle (2θ) = 5 to 50 ° was scanned at a scanning speed of 1 ° / min, and measured by a symmetric reflection method. Details of the analysis conditions are shown below.
<Analysis conditions>
Apparatus: SmartLab, manufactured by Rigaku Corporation
X-ray source: CuKα (λ = 1.5418Å) 45 kV 200 mA
Goniometer: Horizontal goniometer Detector: D / teX Ultra
Step width: 0.02 °
Slit: Divergent slit = 2/3 °
Receiving slit = 0.3mm
Scattering slit = 2/3 °

(2)金属錯体に含まれる酢酸の定量
金属錯体を重アンモニア水溶液に溶解させたサンプルについてH−NMR測定を行い、得られたスペクトルの積分比から算出した。分析条件の詳細を以下に記す。
<分析条件>
装置:日本電子株式会社製JNM−LA500
共鳴周波数:500MHz
溶媒:25wt%重アンモニア水溶液
基準物質:3−(トリメチルシリル)プロパン酸ナトリウム−d
温度:298K
積算回数:2,048回
(2) Quantification of acetic acid contained in metal complex 1 H-NMR measurement was performed on a sample in which the metal complex was dissolved in an aqueous heavy ammonia solution, and the obtained spectrum was calculated from the integral ratio of the obtained spectrum. Details of the analysis conditions are described below.
<Analysis conditions>
Device: JNM-LA500 manufactured by JEOL Ltd.
Resonance frequency: 500 MHz
Solvent: 25 wt% heavy ammonia aqueous solution Reference material: sodium 3- (trimethylsilyl) propanoate-d 4
Temperature: 298K
Integration count: 2,048 times

(3)吸脱着等温線の測定
高圧ガス吸着量測定装置を用いて、容量法によりガス吸脱着量の測定を行い、吸脱着等温線を作成した(JIS Z8831−2に準拠)。このとき、測定に先立って試料を373K、0.5Paで5時間乾燥し、吸着水などを除去した。分析条件の詳細を以下に示す。
<分析条件>
装置:日本ベル株式会社製BELSORP−HP
平衡待ち時間:500秒
(3) Measurement of adsorption / desorption isotherm Using a high-pressure gas adsorption amount measuring device, the gas adsorption / desorption amount was measured by the volume method to create an adsorption / desorption isotherm (conforming to JIS Z8831-2). At this time, the sample was dried at 373 K and 0.5 Pa for 5 hours prior to measurement to remove adsorbed water and the like. Details of the analysis conditions are shown below.
<Analysis conditions>
Apparatus: BELSORP-HP manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.
Equilibrium waiting time: 500 seconds

(4)圧壊強度の測定
円柱状ペレットを横向きに一軸加圧機に設置し、298Kで載荷速度9mm/分で一軸加圧した。応力緩和が起こった時点の加圧力(N)を測定し、この値を圧壊強度とした(JIS Z8841に準拠)。分析条件の詳細を以下に示す。
<分析条件>
装置:株式会社島津製作所製オートグラフAGS−10kNG
ロードセル 5BL−1kN
測定モード:圧縮・引張モード
(4) Measurement of crushing strength The cylindrical pellets were installed in a uniaxial press machine in the horizontal direction, and uniaxially pressed at a loading speed of 9 mm / min at 298K. The applied pressure (N) when stress relaxation occurred was measured, and this value was taken as the crushing strength (based on JIS Z8841). Details of the analysis conditions are shown below.
<Analysis conditions>
Equipment: Autograph AGS-10kNG manufactured by Shimadzu Corporation
Load cell 5BL-1kN
Measurement mode: Compression / Tension mode

<合成例1>
[第一工程]
窒素雰囲気下、酢酸銅一水和物21.8g(109mmol)、テレフタル酸18.2g(109mmol)及び酢酸19.7g(328mmol)をメタノール200mLに分散させ、懸濁状態で333Kで18時間攪拌した。析出した金属錯体の中間体を吸引濾過により回収した後、メタノールで3回洗浄し、中間体を単離した。
<Synthesis Example 1>
[First step]
Under a nitrogen atmosphere, 21.8 g (109 mmol) of copper acetate monohydrate, 18.2 g (109 mmol) of terephthalic acid and 19.7 g (328 mmol) of acetic acid were dispersed in 200 mL of methanol and stirred at 333 K for 18 hours in a suspended state. . The precipitated metal complex intermediate was collected by suction filtration and then washed three times with methanol to isolate the intermediate.

[第二工程]
窒素雰囲気下、単離した中間体をメタノール133mL中に分散させ、4,4’−ビピリジル8.54g(54.7mmol)を添加し、298Kで3時間攪拌した。このとき、反応溶液は懸濁したままであった。金属錯体を吸引濾過により回収した後、メタノールで3回洗浄した。得られた金属錯体の粉末X線回折パターンを図4に示す。別途合成した単結晶の構造解析結果から求めたシミュレーションパターンとの比較から、得られた金属錯体はジャングルジム骨格が二重に相互貫入した構造を有していることがわかった。単結晶構造解析結果を以下に示す。また、結晶構造を図5に示す。
[Second step]
Under a nitrogen atmosphere, the isolated intermediate was dispersed in 133 mL of methanol, 8.54 g (54.7 mmol) of 4,4′-bipyridyl was added, and the mixture was stirred at 298 K for 3 hours. At this time, the reaction solution remained suspended. The metal complex was recovered by suction filtration, and then washed with methanol three times. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained metal complex is shown in FIG. From the comparison with the simulation pattern obtained from the structural analysis result of a separately synthesized single crystal, it was found that the obtained metal complex had a structure in which the jungle gym skeleton was double interpenetrated. The single crystal structure analysis results are shown below. The crystal structure is shown in FIG.

Triclinic(P−1)
a=10.8195(18)Å
b=14.004(3)Å
c=21.682(4)Å
α=87.570(4)°
β=86.577(5)°
γ=88.083(5)°
V=3274.9(10)Å
R=0.0458R=0.1187
Triclinic (P-1)
a = 10.8195 (18) Å
b = 14.004 (3) Å
c = 21.682 (4) Å
α = 87.570 (4) °
β = 866.577 (5) °
γ = 88.083 (5) °
V = 3274.9 (10) 3 3
R = 0.0458R w = 0.1187

続いて、得られた金属錯体を373K、50Paで8時間乾燥し、目的の金属錯体26.3gを得た。得られた金属錯体の粉末X線回折パターンを図6に示す。別途合成した単結晶の構造解析結果から求めたシミュレーションパターンとの比較から、得られた金属錯体はジャングルジム骨格が二重に相互貫入した構造を有していることがわかった。単結晶構造解析結果を以下に示す。また、結晶構造を図7に示す。   Subsequently, the obtained metal complex was dried at 373 K and 50 Pa for 8 hours to obtain 26.3 g of the target metal complex. The powder X-ray diffraction pattern of the obtained metal complex is shown in FIG. From the comparison with the simulation pattern obtained from the structural analysis result of a separately synthesized single crystal, it was found that the obtained metal complex had a structure in which the jungle gym skeleton was double interpenetrated. The single crystal structure analysis results are shown below. The crystal structure is shown in FIG.

Triclinic(P−1)
a=7.898(3)Å
b=8.930(3)Å
c=10.818(3)Å
α=67.509(12)°
β=80.401(14)°
γ=79.566(13)°
V=689.3(4)Å
R=0.0330R=0.0905
Triclinic (P-1)
a = 7.898 (3) Å
b = 8.930 (3) Å
c = 10.818 (3) Å
α = 67.509 (12) °
β = 80.401 (14) °
γ = 79.566 (13) °
V = 689.3 (4) Å 3
R = 0.0330R w = 0.0905

図4と、図6との比較から、メタノールの吸脱着前後で構造が異なるので、本錯体は吸脱着に伴い、構造が動的に変化することが分かる。このときの体積変化率は、真空乾燥前(メタノール吸着状態)の金属錯体の構造単位の体積が3274.9(10)Å、真空乾燥後の金属錯体の構造単位の体積が689.3(4)Åであることから、次式に従って27.1%と算出される。
体積変化率={3274.9/(689.3x4)−1}x100 =27.1%
From a comparison between FIG. 4 and FIG. 6, it can be seen that the structure of this complex changes dynamically with the adsorption and desorption because the structure is different before and after the adsorption and desorption of methanol. The volume change rate at this time is such that the volume of the structural unit of the metal complex before vacuum drying (methanol adsorption state) is 3274.9 (10) 3 3 , and the volume of the structural unit of the metal complex after vacuum drying is 689.3 ( 4) since it is Å 3, it is calculated to be 27.1 percent according to the following equation.
Volume change rate = {3274.9 / (689.3 × 4) −1} × 100 = 27.1%

得られた金属錯体10mgを25wt%重アンモニア水700mg(基準物質として3−(トリメチルシリル)プロパン酸ナトリウム−dを0.4wt%含有)に溶解させ、H−NMR測定を行った。得られたスペクトルを図8に示す。スペクトルを解析した結果、テレフタル酸の2位、3位、5位及び6位のプロトンに帰属される7.917ppm(s,4H)のピークの積分値が2.037であるのに対し、酢酸のメチル基のプロトンに帰属される1.928ppm(s,3H)のピークの積分値は0.030であったことから、金属錯体に含まれるテレフタル酸と酢酸のモル比は、テレフタル酸:酢酸=104:1であることが分かった。なお、図8において3.9ppm付近のブロードなシグナルは水によるものである。 10 mg of the obtained metal complex was dissolved in 700 mg of 25 wt% heavy ammonia water (containing 0.4 wt% of sodium 3- (trimethylsilyl) propanoate-d 4 as a reference substance), and 1 H-NMR measurement was performed. The obtained spectrum is shown in FIG. As a result of analyzing the spectrum, the integrated value of the peak at 7.917 ppm (s, 4H) attributed to protons at the 2nd, 3rd, 5th and 6th positions of terephthalic acid was 2.037, whereas acetic acid was Since the integrated value of the peak at 1.928 ppm (s, 3H) attributed to the proton of the methyl group of 0.030 was 0.030, the molar ratio of terephthalic acid and acetic acid contained in the metal complex was terephthalic acid: acetic acid. = 104: 1. In FIG. 8, the broad signal around 3.9 ppm is due to water.

単結晶X線構造解析とH−NMR測定との結果から、得られた金属錯体の組成式は[Cu(C2−x(C10)(CHCOO)(x=0.019)であることがわかった。xの値は小さいため、理論収量は[Cu(C(C10)](銅:テレフタル酸:4,4’−ビピリジル=2:2:1)で表される化合物の分子量から算出した。その結果、得られた金属錯体の収率は81%であった。 From the results of single crystal X-ray structural analysis and 1 H-NMR measurement, the composition formula of the obtained metal complex is [Cu 2 (C 8 H 4 O 4 ) 2-x (C 10 H 8 N 2 ) (CH 3 COO) x ] n (x = 0.1.9). Since the value of x is small, the theoretical yield is [Cu 2 (C 8 H 4 O 4 ) 2 (C 10 H 8 N 2 )] n (copper: terephthalic acid: 4,4′-bipyridyl = 2: 2: 1). ) Was calculated from the molecular weight of the compound represented. As a result, the yield of the obtained metal complex was 81%.

<合成例2>
エチレンと1−ヘキセンの共重合体からなる直鎖状低密度ポリエチレンである株式会社プライムポリマー製<ウルトゼックス(登録商標)>(銘柄:1020L、密度0.909g/cm)1.00gをトルエン56.3mLに加え、383Kで攪拌して溶解させた。得られた溶液に合成例1で得た金属錯体9.01gを加え、383Kで5分間攪拌した。続いて、減圧下でトルエンを留去した後、443K、50Paで15時間乾燥し、目的の金属錯体組成物9.43g(収率94%)を得た。
<Synthesis Example 2>
A linear low density polyethylene made of a copolymer of ethylene and 1-hexene manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. <Ultzex (registered trademark)> (brand: 1020 L, density 0.909 g / cm 3 ) 1.00 g in toluene It was added to 56.3 mL and dissolved by stirring at 383K. To the obtained solution, 9.01 g of the metal complex obtained in Synthesis Example 1 was added, and the mixture was stirred at 383 K for 5 minutes. Subsequently, toluene was distilled off under reduced pressure, followed by drying at 443 K and 50 Pa for 15 hours to obtain 9.43 g (yield 94%) of the desired metal complex composition.

得られた金属錯体組成物453mgを、内径3.0mm、長さ15mmの臼に入れ、市橋精機株式会社製簡易錠剤成型機HANDTAB−100を用い、打錠圧610kgf/cm、温度473Kで5分間圧縮し、直径3.0mm、長さ8.8mmの円柱状ペレット6個(455mg)を得た。 453 mg of the obtained metal complex composition was put into a mortar having an inner diameter of 3.0 mm and a length of 15 mm, and 5 at a tableting pressure of 610 kgf / cm 2 and a temperature of 473 K using a simple tablet molding machine HANDTAB-100 manufactured by Ichihashi Seiki Co., Ltd. Compressed for 5 minutes, 6 cylindrical pellets (455 mg) having a diameter of 3.0 mm and a length of 8.8 mm were obtained.

<合成例3>
エチレンと1−ヘキセンの共重合体からなる直鎖状低密度ポリエチレンである株式会社プライムポリマー製<ウルトゼックス(登録商標)>(銘柄:4020L、密度0.937g/cm)1.01gをトルエン56.3mLに加え、383Kで攪拌して溶解させた。得られた溶液に合成例1で得た金属錯体9.00gを加え、383Kで5分間攪拌した。続いて、減圧下でトルエンを留去した後、443K、50Paで15時間乾燥し、目的の金属錯体組成物9.30g(収率93%)を得た。
<Synthesis Example 3>
Toluene is a linear low density polyethylene made of a copolymer of ethylene and 1-hexene manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. <Ultzex (registered trademark)> (brand: 4020 L, density 0.937 g / cm 3 ). It was added to 56.3 mL and dissolved by stirring at 383K. To the obtained solution, 9.00 g of the metal complex obtained in Synthesis Example 1 was added, and the mixture was stirred at 383 K for 5 minutes. Subsequently, toluene was distilled off under reduced pressure, followed by drying at 443 K and 50 Pa for 15 hours to obtain 9.30 g (yield 93%) of the target metal complex composition.

得られた金属錯体組成物453mgを、内径3.0mm、長さ15mmの臼に入れ、市橋精機株式会社製簡易錠剤成型機HANDTAB−100を用い、打錠圧610kgf/cm、温度473Kで5分間圧縮し、直径3.0mm、長さ8.7mmの円柱状ペレット6個(452mg)を得た。 453 mg of the obtained metal complex composition was put into a mortar having an inner diameter of 3.0 mm and a length of 15 mm, and 5 at a tableting pressure of 610 kgf / cm 2 and a temperature of 473 K using a simple tablet molding machine HANDTAB-100 manufactured by Ichihashi Seiki Co., Ltd. Compressed for 5 minutes, 6 cylindrical pellets (452 mg) having a diameter of 3.0 mm and a length of 8.7 mm were obtained.

<比較合成例1>
メタクリル酸メチルとアクリル酸n−ブチルとメタクリル酸メチルのトリブロック共重合体からなるアクリル系熱可塑性エラストマーである株式会社クラレ製<クラリティ(登録商標)>(銘柄:2140e、密度1.18g/cm)2.80gをクロロホルム160mLに加え、298Kで攪拌して溶解させた。得られた溶液に合成例1で得た金属錯体25.2gを加え、298Kで5分間攪拌した。続いて、減圧下でクロロホルムを留去した後、373K、50Paで8時間乾燥し、目的の金属錯体組成物24.5g(収率85%)を得た。
<Comparative Synthesis Example 1>
<Klarity (registered trademark)> manufactured by Kuraray Co., Ltd. (brand: 2140e, density 1.18 g / cm), which is an acrylic thermoplastic elastomer comprising a triblock copolymer of methyl methacrylate, n-butyl acrylate and methyl methacrylate 3 ) 2.80 g was added to 160 mL of chloroform and dissolved by stirring at 298K. 25.2 g of the metal complex obtained in Synthesis Example 1 was added to the obtained solution, and the mixture was stirred at 298K for 5 minutes. Then, after distilling chloroform off under reduced pressure, it was dried at 373 K and 50 Pa for 8 hours to obtain 24.5 g (yield 85%) of the target metal complex composition.

得られた金属錯体組成物452mgを、内径3.0mm、長さ15mmの臼に入れ、市橋精機株式会社製簡易錠剤成型機HANDTAB−100を用い、打錠圧610kgf/cm、温度473Kで5分間圧縮し、直径3.0mm、長さ8.6mmの円柱状ペレット6個(445mg)を得た。 452 mg of the obtained metal complex composition was put into a mortar having an inner diameter of 3.0 mm and a length of 15 mm, and a tableting pressure of 610 kgf / cm 2 and a temperature of 473 K was used using a simple tablet molding machine HANDTAB-100 manufactured by Ichihashi Seiki Co., Ltd. Compressed for minutes, 6 cylindrical pellets (445 mg) having a diameter of 3.0 mm and a length of 8.6 mm were obtained.

<実施例1>
合成例2で得たペレット形状に成形された組成物について、圧壊強度を測定した結果、308N(n=6平均値)であった。
<Example 1>
The crushing strength of the composition molded into the pellet shape obtained in Synthesis Example 2 was measured and found to be 308N (n = 6 average value).

<実施例2>
合成例3で得たペレット形状に成形された組成物について、圧壊強度を測定した結果、353N(n=6平均値)であった。
<Example 2>
It was 353N (n = 6 average value) as a result of measuring crushing strength about the composition shape | molded by the pellet shape obtained in the synthesis example 3. FIG.

<比較例1>
比較合成例1で得たペレット形状に成形された組成物について、圧壊強度を測定した結果、199N(n=6平均値)であった。
<Comparative Example 1>
It was 199N (n = 6 average value) as a result of measuring crushing strength about the composition shape | molded by the pellet shape obtained in the comparative synthesis example 1. FIG.

実施例1及び実施例2と、比較例1との比較より、本発明の構成要件を満たす合成例1及び合成例2で得た組成物からなるペレットは、本発明の構成要件を満たさない比較合成例1で得た組成物からなるペレットよりも強度が強いことは明らかである。   From the comparison between Example 1 and Example 2 and Comparative Example 1, the pellets composed of the compositions obtained in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 2 that satisfy the constituent requirements of the present invention are not compared to satisfy the constituent requirements of the present invention. It is clear that the strength is stronger than the pellet made of the composition obtained in Synthesis Example 1.

<実施例3>
合成例2で得られたペレット形状に成形された組成物について、293Kにおける二酸化炭素の吸着量を容量法により測定し、吸脱着等温線を作成した。結果を図9に示す。
<Example 3>
About the composition shape | molded by the pellet shape obtained in the synthesis example 2, the adsorption amount of the carbon dioxide in 293K was measured by the volume method, and the adsorption / desorption isotherm was created. The results are shown in FIG.

<実施例4>
合成例3で得られたペレット形状に成形された組成物について、293Kにおける二酸化炭素の吸着量を容量法により測定し、吸脱着等温線を作成した。結果を図10に示す。
<Example 4>
About the composition shape | molded by the pellet shape obtained in the synthesis example 3, the adsorption amount of the carbon dioxide in 293K was measured by the volume method, and the adsorption / desorption isotherm was created. The results are shown in FIG.

図9及び図10より、本発明の構成要件を満たす組成物からなるペレットは、圧力の増加と共に二酸化炭素を吸着できることは明らかである。従って、本発明の組成物を含む成形体も二酸化炭素などの吸着材、吸蔵材及び分離材として使用できることは明らかである。   From FIG. 9 and FIG. 10, it is clear that the pellet made of the composition satisfying the constituent requirements of the present invention can adsorb carbon dioxide with increasing pressure. Therefore, it is clear that a molded body containing the composition of the present invention can also be used as an adsorbent such as carbon dioxide, an occlusion material, and a separation material.

<参考例1>
合成例1で得た未成形の金属錯体について、293Kにおける二酸化炭素の吸着量を容量法により測定し、吸脱着等温線を作成した。吸脱着等温線を図11に示す。
<Reference Example 1>
With respect to the green metal complex obtained in Synthesis Example 1, the adsorption amount of carbon dioxide at 293K was measured by the volume method, and an adsorption / desorption isotherm was prepared. The adsorption / desorption isotherm is shown in FIG.

Claims (13)

吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体(A)と、密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)とを含む組成物。 A composition comprising a porous metal complex (A) capable of changing its structure upon adsorption and a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less. 該熱可塑性樹脂(B)がα−オレフィンの重合体である請求項1に記載の組成物。   The composition according to claim 1, wherein the thermoplastic resin (B) is an α-olefin polymer. 多孔性金属錯体(A)と熱可塑性樹脂(B)との質量比が1:99〜99:1の範囲内である請求項1または2に記載の組成物。   The composition according to claim 1 or 2, wherein the mass ratio of the porous metal complex (A) to the thermoplastic resin (B) is in the range of 1:99 to 99: 1. 該組成物が、ペレット、フィルム、シート、プレート、パイプ、チューブ、棒状体、粒状体、異形成形体、繊維、中空糸、織布、編布及び不織布から選ばれるいずれかの形状である請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。   The composition is in any shape selected from pellets, films, sheets, plates, pipes, tubes, rods, granules, heteromorphs, fibers, hollow fibers, woven fabrics, knitted fabrics and non-woven fabrics. The composition as described in any one of 1-3. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物からなる吸着材。   The adsorbent which consists of a composition as described in any one of Claims 1-4. 該吸着材が、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン、水蒸気または有機蒸気を吸着するための吸着材である請求項5に記載の吸着材。   The adsorbent is carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, sulfur oxide, nitrogen oxide, siloxane, water vapor or organic vapor. The adsorbent according to claim 5, which is an adsorbent for adsorbing. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物からなる吸蔵材。   The occlusion material which consists of a composition as described in any one of Claims 1-4. 該吸蔵材が、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、水蒸気または有機蒸気を吸蔵するための吸蔵材である請求項7に記載の吸蔵材。   The occlusion material is an occlusion material for occluding carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, water vapor or organic vapor. The occlusion material according to 7. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物からなる分離材。   The separating material which consists of a composition as described in any one of Claims 1-4. 該分離材が、二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素、窒素、炭素数1〜4の炭化水素、希ガス、硫化水素、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、シロキサン、水蒸気または有機蒸気を分離するための分離材である請求項9に記載の分離材。   The separation material is carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, oxygen, nitrogen, hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms, rare gas, hydrogen sulfide, ammonia, sulfur oxide, nitrogen oxide, siloxane, water vapor or organic vapor. The separation material according to claim 9, which is a separation material for separation. 分離材と混合ガスとを0.01〜10MPaの圧力範囲で接触させる工程を含むことを特徴とする請求項9に記載の分離材を用いる分離方法。   The separation method using the separation material according to claim 9, comprising a step of bringing the separation material and the mixed gas into contact with each other in a pressure range of 0.01 to 10 MPa. 該分離方法が圧力スイング吸着法または温度スイング吸着法である請求項11に記載の分離方法。   The separation method according to claim 11, wherein the separation method is a pressure swing adsorption method or a temperature swing adsorption method. 密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)のビカット軟化点以上に加熱した状態で成形することを特長とする、吸着に伴い構造変化が可能な多孔性金属錯体(A)と密度が1g/cm以下の熱可塑性樹脂(B)とを含む成形体の製造方法。
A porous metal complex (A) capable of changing its structure with adsorption, characterized by being molded in a state heated to a Vicat softening point or higher of a thermoplastic resin (B) having a density of 1 g / cm 3 or less. The manufacturing method of a molded object containing 1 g / cm < 3 > or less thermoplastic resin (B).
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