JP3200057B2 - ポリマー水素化触媒 - Google Patents

ポリマー水素化触媒

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、不飽和ポリマー、特に高分子量ポリマー、
例えば65,000〜500,000の分子量を有するポリマーの水
素化用の不均質触媒に関する。
エチレン系及び芳香族不飽和を含むポリマー、例えば
スチレン−イソプレン−スチレン及びスチレン−ブタジ
エン−スチレントリブロックコポリマーは、接着剤、履
物及びポリマー改良剤に広い用途を有する。そのような
コポリマーは最終ポリマー内のジエンの各ユニットに対
しエチレン系不飽和のユニットを1つ含む。このエチレ
ン系不飽和はポリマーを熱分解及び酸化分解可能にし、
紫外線輻射下不安定にし及び耐候性を弱くする化学反応
のサイトを提供する。
水素化により飽和されたエチレン系不飽和部位を有す
るポリマーは、エチレン系不飽和の反応サイトが除去さ
れるので、安定性及び耐候性が著しく改良される。また
水素化はこれらポリマーの物理特性を改良する。例えば
英国特許第1,229,573号及び米国特許第3,333,024号参
照。しかし、芳香族不飽和の水素化はゴム状特性の損失
のようなポリマー特性に悪影響を与える。従って、芳香
族部位の水素化を最小にして水素化がエチレン系不飽和
部位の飽和に選択的であることが望ましい。
均質及び不均質触媒システムは、エチレン系不飽和ポ
リマーの水素化に広く用いられてきた。均質触媒法は米
国特許第3,595,295号;3,595,942号;3,700,633号及び3,8
10,957号並びに「可溶性リチウム/コバルト及びアルミ
ニウム/コバルト触媒によるポリマー水素化」;J.C.Fal
ck,Catalysis In Organic Synthesis,E.D.P.N.Rylander
and H.Greenfield,Academic Press,New York,1976,305
〜324頁に開示されている。均質触媒はエチレン系不飽
和成分の水素化に関してかなり選択的である。これらの
触媒は反応混合物と同じ相に存在し、水素化したポリマ
ーからのそれらの分離を困難にし、加工コストを高め
る。
一方、不均質触媒は反応混合物を別の相として存在
し、水素化したポリマーからの分離はより容易に達成さ
れる。不幸にも、ポリマーを水素化するため不均質触媒
システムを用いる場合、エチレン系不飽和部位の水素化
と共に広範囲に及ぶ芳香族部位の水素化がおこる。これ
は多くの特許に示されており、工業用触媒についての我
々の研究により確認されている。米国特許第3,333,024
号;3,415,789号;ベルギー特許BE871348号及び英国特許
GB2,011,911号参照。
芳香族部位の水素化を低下させ同時にエチレン系不飽
和部位をより選択的に水素化する不均質触媒システムの
開発に対し多くの研究がなされてきた。そのような研究
の1つは仏国特許第2,468,618号(英国特許GB2,061,961
号)に記載されている。この特許は多くの芳香族−ジエ
ンコポリマーシステム用の選択的水素化触媒として5パ
ーセントロジウム/活性炭触媒の使用を記載している。
特にトリブロックコポリマーの選択的水素化の2つの例
が示されている。仏国特許の例3及び8は、その分子量
が60,000であるトリブロックコポリマーの選択的水素化
を示している。我々の研究は20〜40μmの平均粒度及び
1,100m2/gの表面積を有する活性炭を用いる5パーセン
トロジウム/活性炭触媒が177,000の平均分子量を有す
るスチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー
の水素化に対し弱く、非選択的活性を有することを示し
ている。また弱い活性は5μmほどの粒度を有する触媒
粒子の大きさとは無関係である。この触媒は低分子量ポ
リマーに対してはいくらか用途を有するが、高分子量ポ
リマーに対しては有効でなく、本発明の触媒の範囲外で
ある。
エチレン系−芳香族不飽和ポリマーシステムの選択的
水素化法に関する第2の研究は米国特許第4,501,685号
に開示されている。この文献は触媒の活性を和らげるた
め毒物を供給流に加え、それにより芳香族部位を水素化
しないでオレフィン部位の良好な選択的水素化を与える
システムを記載している。報告された最良の結果は、芳
香族水素化が総水素化の約半分、すなわち68パーセント
オレフィン水素化において芳香族水素化が34パーセント
であることを示している。これらの結果よりオレフィン
の等量の転化が芳香部位の少なくとも50パーセントの水
素化となると予想される。これはそれほど選択的方法で
はない。また毒物がポリマーの特性に悪影響を及ぼす可
能性もある。
他の特許、米国特許第4,560,817号は、エチレン系−
芳香族不飽和ポリマーシステム用の選択的水素化触媒を
記載している。またこの文献は水素化触媒の選択性を変
えるための毒物の使用も記載している。特に、触媒の活
性を和らげるため毒物としてリチウムメトキシド(LiOC
H3)又はアンモニアが用いられる。この反応を有効にす
るため、水素化はポリマー分析がおこる温度、例えば16
0〜167℃で行なわれる。水素化をより低い温度、例えば
102℃で行なう場合、16パーセントほどのわずかな不飽
和が軟化される。
米国特許第4,452,951号は、水素化触媒用の担体とし
て80〜1,200Å(8〜120nm)の平均孔径及び600m2/g以
下の比表面積を有する多孔質シリカを含んでなる水素化
触媒(これは水素化能を有するあらゆる金属もしくは非
金属触媒であってよい)を用いる水素化共役ジエンポリ
マーの製造方法を開示している。示された孔の体積は例
1の計算値と例4の測定値の混合のようである。この文
献は1200Å(120nm)の平均孔径を有する触媒支持体を
教示しているが、重要な規準としての孔サイズ分布を教
示していない。
本発明の不均質触媒システムは、孔体積の少なくとも
95パーセントが450Å(45nm)より大きい直径を有する
孔と規定されるような孔サイズ分布を与えるに十分な大
きさの実際のもしくは測定した孔直径を有する担体を含
んでなる。好ましくは、孔体積の90パーセントは1000Å
(100nm)より大きい直径を有する孔であり、最も好ま
しくは10,000〜50,000Å(1000〜5000nm)である。十分
小さな孔サイズの担体を用いることにより表面積を最大
にしようと考えているので、触媒担体には例外的に大き
な孔が存在する。さらに、米国特許第4,452,951号は120
0Å(120nm)を越える平均孔直径を有する支持体の使用
が強度を低下させ、水素化又は触媒分離の間破壊し及び
触媒の分離を困難にすることを教示している。
本発明の不均質触媒に対する第2の要求は、担体表面
積に対する金属表面積のとても高い比である。本発明の
担体表面積に対する金属表面積の比は7〜75パーセン
ト、より好ましくは10〜50パーセントである。これは支
持体の表面積の0.5〜1.5パーセントの金属表面積を有す
る米国特許第4,501,685号のパラジウム/活性炭触媒及
びGB2,061,961に示されたロジウム/活性炭触媒と対照
的である。またこれは2〜5パーセントの最大金属表面
積を有する米国特許第4,560,817号に示されたパラジウ
ム/アルミナ触媒とも異っている。支持体とくらべ金属
の高い表面積は触媒上に高金属サイト密度を与える。支
持体表面積に対するこのかなり高い金属表面積は、担体
上に支持された触媒の量が大すぎる場合、担体上の金属
の分布が乏しくなり、金属粒子の直径が増し、得られる
増媒の活性が低下する米国特許第4,337,329号の開示と
反対である。
本発明は、芳香族不飽和水素化の量を最小にしエチレ
ン径不飽和部位の水素化に必要な、選択的ポリマー水素
化に特に有効な水素化工程用の独特な不均質触媒の合成
に関する。この触媒は室温〜140℃、好ましくは50〜110
℃の穏かな温度条件下でとても活性である。この触媒は
0〜25パーセント、典型的には約7パーセントの最小の
芳香族部位の水素化で90〜100パーセントのほぼ完全な
エチレン系不飽和部位の転化が可能である。また65,000
〜500,000、好ましくは150,000〜500,000、最も好まし
くは175,000付近の分子量を有するコポリマーの水素化
に有効である。
簡潔にするため及び便宜上、本発明はエチレン系及び
芳香族不飽和の両方を含む高分子物質の水素化に適用可
能であるとした。しかし、本発明は不均質触媒システム
により水素化される他の不飽和物質にも等しく適用可能
であると理解すべきである。
本発明の独特な不均質不媒組成物は、多孔質、粉末も
しくは粒状担体又は支持体に少なくとも1種のVIII族金
属(パラジウム、ロジウム、ルテニウム、コバルト、ニ
ッケル及び白金が好ましい)を含んでなる。
実質的にすべての公知の不均質触媒担体、例えば珪藻
土、アルミナ、活性炭、シリカアルミナ又はシリカを本
発明において用いてよいが、孔の少なくとも95パーセン
トは450Å(45nm)より大きい孔直径を有し、より好ま
しくは孔の少なくとも90パーセントは1000Å(100nm)
より大きな、最も好ましくは10,000〜50,000Å(1,000
〜5,000nm)の孔直径を有することが条件である。この
点について、不均質触媒用の有効な担体としてシリカを
除外する理由はないが、現在市販入手可能なシリカはそ
の孔直径が小さすぎ前記孔直径に適合せず、すなわち孔
サイズ分布が限定されるので許容されない。しかし、必
要な孔直径を有するシリカが許容されないと考える理由
はない。支持体が前記の孔直径を有する限り、他には特
に制限はない。従って、適当な支持体は湿度調節、防
水、ガスクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィ
ー、カラムクロマトグラフィー及び液体クロマトグラフ
ィーに用いられる物質を含む。この支持体は粉末、球状
又は成形品でもよい。
特定の支持体は珪藻土支持体(Johns Manville Celit
e F.C.);アルミナ(Rhone−Poulenc SCM 9X)及び活
性炭(City Service Raven MT−P)を含む。これらの
支持体は以下の物理特性を有する。
調べた支持体のうち、不十分とわかったものはアルミナ
(Calsicat SD及びNorton 6175);シリカ(Davison 5
7)及び活性炭(Pittsburgh CPG)である。これらの支
持体は以下の物理特性を有している。
触媒特性、例えば粒度、多孔度、孔寸法及び表面特性
は不均質触媒化水素化にかなり影響を与える。典型的に
は、不均質触媒の孔直径の大部分は、孔直径が表面積に
対する孔体積の比と実質的に等しい関係を基準として計
算される。従って、円筒形の孔では、孔直径は下式によ
り計算される。
計算した孔直径は常に実際の孔直径より大きく、この
差は不均質触媒の性能にかなり影響を与える。計算した
孔直径と実際の又は測定した孔直径の間の差は0.89cc/g
の孔体積及び160m2/gを表面積を有するDavison LSAアル
ミナ支持体により例示されている。上記式を用い、この
支持体は(40,000)×(0.89)/160Å222.5Å(22.25n
m)の計算した孔直径を有している。ASTM D−4284−83
に従う多孔度分析により、総表面積の86.7パーセントが
60〜139Å(6〜13.9nm)の直径を有する孔内にあり、
これは計算した値222.5Å(22.25nm)より実質的に低
い。本発明の不均質不媒支持体に指定された値は計算で
はなく実際の値である。
本発明の触媒の種々の特性が以下の方法により測定さ
れた。
支持体の平均粒子直径は、その光学又は電子顕微鏡写
真を基にして作成した粒子直径分布カーブより測定し
た。
支持体の比表面積は、低温窒素吸収法により測定した
窒素吸収量からのBET(Brunauer−Emmett−Teller)法
により計算した。
支持体の平均孔直径及び孔体積はASTM D−4284−83の
方法に従い水銀ポロシメーターを用いることにより測定
した。
炭素−炭素二重結合の水素化度は沃素価法により測定
した。
金属表面積は、J.LeMaitreらの「Characterization o
f Heterogeneous Catalysts」,Francis Delannay ed.Ma
rcel Dekker,New York(1984),310〜324頁に記載され
ている化学吸着法により測定された。触媒の金属表面積
もASTM D−3908−2の方法に従い化学吸着により測定さ
れる。
これらの用途に用いられる触媒金属は水素化される物
質の正確な特性により異なる。通常、触媒物質は周期表
のVIII族の金属から得られ、パラジウム、ロジウム、ル
テニウム、コバルト、ニッケル及び白金が特に好まし
い。触媒はこれらの元素又はこれらの元素の組み合せを
含むあらゆる化合物より製造される。ある反応における
その選択性をさらに高めるため触媒に促進剤を加えても
よい。
本発明の不均質触媒は、適当な溶媒、例えば水もしく
はアルコール中に触媒金属もしくは金属化合物、例えば
金属塩の分析液もしくは溶液を形成し、金属の分散液も
しくは溶液を支持体と混合し、溶媒を除去し支持体と金
属もしくは金属化合物の複合体を得ることにより形成さ
れる。典型的非水性希釈剤は5個以下の炭素原子を有す
る低級アルコール、例えばメタノール、エタノール及び
プロパノールを含む。
水素化金属又は金属成分の非水性溶液に支持体を含浸
後、過剰の希釈剤を除去し、実質的にすべての金属が活
性金属に転化するに十分な時間、高温において還元する
ことにより含浸した支持体を活性化する。この活性化工
程は典型的には複合体を水素を含んでなる還元ガスと接
触させることにより行なわれる。還元ガスは不活性ガ
ス、例えば窒素で稀釈することが都合がよい。活性化が
おこる温度は典型的には150〜500℃であり、より好まし
くは200〜400℃である。活性化後、不均質触媒は触媒支
持体の表面積を基準として7〜75パーセント、好ましく
は10〜50パーセントの金属表面積を含む。
本発明の触媒は、ノマー及びポリマー化学物を含むあ
らゆる不飽和有機化合物の水素化に用いてよい。それは
不飽和ポリマー物質、特に50,000〜500,000とりわけ15
0,000〜500,000、最も典型的には175,000の分子量を有
するポリマーに特に好適である。本発明の水素化触媒シ
ステムの特に魅力のある用途は、エチレン系不飽和呼び
芳香族不飽和の両方を含む高分子量不飽和ポリマーの水
素化にある。それはポリマーの芳香族部分をほとんど還
元せずエチレン系不飽和を実質的にすべて水素化できる
からである。典型的には、本発明の触媒はエチレン系不
飽和を90〜100パーセント転化し、芳香族不飽和の転化
は25パーセント未満、通常は0〜7パーセントである。
本発明の触媒は、50〜150℃の温度及び50〜1250psig
(350〜8750kPaケージ)の水素圧において不飽和ポリマ
ーを水素化することを含んでなる方法による縮合ジエン
と1種以上の共重合性モノマーのコポリマー中の炭素−
炭素エチレン結合の選択的水素化に有効である。本発明
の実施は、オレフィン不飽和を含むポリマー(これはク
エンチポリマー又はリビングポリマーのいずれであって
もよい)における使用に特に好適である。好ましくは、
オレフィン含有ポリマーはジエン含有ポリマー及びコポ
リマーであり、芳香族/ジエンコポリマーが最も好まし
い。
有効なジエン成分は3〜12個の炭素原子を有するあら
ゆる従来のポリ不飽和モノマーを含む。ブタジエンが好
ましい。有効な芳香族モノマーはモノ及びポリビニル置
換芳香族化合物を含む。スチレン、α−メチルスチレ
ン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル及びジビ
ニルベンゼンが好ましいモノマーである。ビニル芳香族
及び/又はジオレフィンモノマーの混合物もオレフィン
含有ポリマーの製造において他のタイプの従来のオレフ
ィンモノマーと共に用いてよい。オレフィン不飽和ポリ
マーの特定の例は、ポリイソプレン、ポリブタジエン、
スチレン−ブタジエンコポリマー、アクリロニトリル−
ブタジエンコポリマー、アクリトニトリル−スチレン−
ブタジエンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレ
ントリブロックコポリマー及びスチレン−ブタジエン−
スチレントリブロックコポリマーを含む。
オレフィン含有ポリマーはこのようにして水素化され
る。好ましくは、ポリマーは溶液の形状で用いられる。
ポリマー溶液の濃度は1〜70重量パーセント、好ましく
は1〜40重量パーセントである。ポリマー溶液を与える
ため、触媒に悪影響を与えず、水素化されるポリマーを
溶解するあらゆる溶剤を用いてもよい。通常、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、デカリン、ヘキサン、シクロ
ヘキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチ
ルケトン、エチルアセテート及びシクロヘキサノンが用
いられる。ポリマーを溶液重合法により製造する場合、
得られる溶液を水素化用に用いてよい。
水素化後、従来の方法、例えば沈殿、遠心分離又は濾
過により不均質触媒を水素化したポリマーの溶液より分
離する。次いでポリマー溶液からポリマーを回収する通
常の方法により水素化したポリマーを溶液から分離す
る。例えば、この分離はポリマー溶液を直接水蒸気と接
触させることを含んでなる水蒸気沈殿法、ポリマー溶液
を加熱した回転するドラムに滴下し溶剤を蒸留させるこ
とを含んでなるドラム乾燥法、又はポリマー溶液に非溶
剤を加えポリマーを沈殿させることを含んでなる方法に
より分離を行なう。次いでこうして溶液から分離された
水素化したポリマーを、水除去、熱風乾燥、真空乾燥又
は抽出乾燥を含む乾燥工程を行ない、固体生成物として
回収する。
得られる水素化したポリマー物質は、すぐれた耐候
性、オゾン耐性、熱安定性及び耐寒性のため広範囲の用
途に用いてよい。
以下の例は本発明をより詳細に説明するものである。
これは本発明を限定するものでないと理解すべきであ
る。
例1−ロジウム−珪藻土触媒の製造及び使用 水和三塩化ロジウム1.25gを水34mlに溶解することに
より含浸溶液を製造した。5μmの平均粒度、2.5〜3.5
m2/gの表面積、1.8cm/gの孔体積並びに孔の1パーセン
トが1,000〜10,000Å(100〜1,000nm)ユニットの孔直
径を有し及び孔の99パーセントが10,000Å(1000nm)よ
り大きい孔直径を有する孔分布を有する乾燥した珪藻土
支持体(Johns Manville Celite F.C.)10gにこの溶液
を加えた。次いでこの含浸した支持体を乾燥し、5重量
パーセントのロジウム濃度を有する触媒を与えるように
した。水素化学吸着は0.77H/Rhの値を与え、これは1.7m
2/g触媒又は33m2/g Rhの金属表面積に相当する。金属表
面積は70.8%であった。この不均質触媒のサンプル2g
を、シクロヘキサン200mlに溶解した15gのスチレン−ブ
タジエン−フチレントリブロックコポリマー(Shell Kr
aton D−1102)を含む反応器に加えた。約97℃及び750p
sig(5250kPaゲージ)において16時間水素化を行った。
得られたコポリマーは、オレフィン部位において95パー
セント以上の水素化及び芳香族部位において約15パーセ
ントの水素化を示した。
例2−パラジウム−珪藻土不均質触媒の製造及び使用 水34mlに塩化パラジウム0.83gを溶解することにより
含浸溶液を製造した。この溶液を例1で用いた同じ珪藻
土支持体10gに加えた。この含浸した支持体を乾燥し5
重量パーセントのパラジウム濃度を有する触媒を得た。
水素化学吸着は0.038H/Pdの値を与え、これは0.85m2/g
触媒又は17m2g Pdの表面積に相当する。金属表面積は3
5.4パーセントであった。この触媒のサンプル1gを、シ
クロヘキサン255mlに溶解した17gのスチレン−イソプレ
ン−スチレントリブロックコポリマー(Shell Kraton D
−1107)を含む反応器に加えた。約90℃において20時間
水素化を行った。得られたコポリマーは、オレフィン部
位において92パーセントの水素化及び芳香族部位におい
て1パーセントの水素化を示した。
例3−触媒活性に対する金属表面積の効果 前駆物質としてヘキサクロロ白金酸を用いて例2の方
法に従い珪藻土(Johns Manville Celite F.C.)上5パ
ーセント白金触媒を製造した。この支持体は5μmの平
均粒度及び2.4m2/gの表面積を有していた。水素化学吸
着は0.1H/Ptの値を与え、これは1.3m2/g触媒又は26m2/g
Ptの金属表面積に相当する。金属表面積は54パーセン
トであった。83℃で16時間、シクロヘキサン260mlに溶
解した17gのスチレン−イソプレン−スチレントリブロ
ックコポリマーを水素化するためこの触媒1gを用いた。
得られたポリマーは97パーセントオレフィンの水素化及
び6パーセント芳香族部位の水素化を示した。
同じ支持体及び同じ白金前駆体を用い、Pt濃度を0.1
パーセントとして同じ触媒を製造した。この触媒の水素
化学吸着は0.38H/Ptの値を与え、これは0.094m2/gの金
属表面積に相当する。金属表面積は3.9パーセントであ
った。同じ条件下で同じコポリマー17gを水素化するた
めこの触媒を14g用いた。得られたポリマーはわずか8
パーセントオレフィンの水素を示した。
このデータは同じ金属表面積 (1.0)×(1.3m2)=1.3m2=(14g)×(0.094m2/
g)を有する触媒の活性がパーセント表面積範囲により
影響をうけることを示している。
例4−本発明の範囲外の孔分布を有する触媒を用いる比
較例 触媒4−1:825m2/gの表面積、0.46ml/gの孔体積、18
Å(1.8nm)の平径孔直径及び10μmの平均粒度を有す
る市販入手可能な活性炭(Calgon CAL)を塩化パラジウ
ムの水溶液に含浸し、次いで還元して5重量パーセント
のパラジウム濃度を有する触媒を得た。
触媒4−2:125m2/gの表面積、0.9ml/gの孔体積、288
Å(28.8nm)の平径孔直径及び20μmの平均粒度を有す
る市販入手可能なアルミナ(Davison Low SA)を塩化パ
ラジウムの水溶液に含浸し、次いで還元して1重量パー
セントのパラジウム濃度を有する触媒を得た。
触媒4−3:157m2/gの表面積、1.04ml/gの孔体積、266
Å(26.6nm)の平径孔直径及び20μmの平均粒度を有す
る市販入手可能なシリカ(Davison Grade 57)を塩化パ
ラジウムの水溶液に含浸し、次いで還元して1重量パー
セントのパラジウム濃度を有する触媒を得た。
触媒4−4:48m2/gの表面積、0.19ml/gの孔体積、158
Å(15.8nm)の平径孔直径及び20μmの平均粒度を有す
る市販入手可能な亜クロム酸銅触媒(Harshaw0202)。
各触媒のサンプル2gを、スチレン−イソプレン−スチ
レントリブロックコポリマー(Shell Kraton D−1107)
を15g含む別々の溶液に加えた。各ケースにおいて、水
素化は750psig(5250kPaゲージ)及び90℃において20時
間行った。結果は以下のとおりである。
触 媒 %オレフィン水素化 4−1 3% 4−2 5% 4−3 7% 4−4 1%未満 このデータは、孔の80パーセント以上が500Å以下の
直径を有するような孔サイズ分布を有する触媒が高分子
量不飽和ポリマーの水素化に効果がないことを示してい
る。
例5 シクロヘキサン250mlに溶解した。15gのポリブタジエ
ンを水素化するため例2の触媒を用いた。触媒を1g用い
て75℃及び750psig(5250kPaゲージ)において4時間水
素化を行った。得られたポリマーは99パーセントオレフ
ィン水素化を示した。
例6 10〜15m2/gの表面積、0.7cc/gの孔体積、孔の5パー
セントが500〜1,000Å(50〜100nm)の孔直径を有し、
孔の80パーセントが1,000〜10,000Å(100〜1,000nm)
の孔直径を有し、孔の15パーセントが10,000Å(1,000n
m)より大きい孔直径を有する孔分布及び約25μmの平
均粒度を有する酸化アルミニウム支持体(Rhone−Poule
nc SMC−9M)をヘキサクロロ白金酸の水溶液で含浸し、
乾燥し5重量パーセントの白金濃度を有する触媒を得
た。水素化学吸着は0.088H/Ptの値を与え、これは1.1m2
/g触媒又は21m2/gPtの金属表面積に相当する。この触媒
の金属表面積は9パーセントであった。こうして製造さ
れた不均質触媒のサンプル1.5gを、シクロヘキサン250g
に溶解した17gのスチレン−イソプレン−スチレントリ
ブロックコポリマー(Shell Kraton D−1107)を含む反
応器に加えた。88℃及び750psigにおいて20時間水素化
を行った。得られたポリマーは91パーセントオレフィン
水素化及び25パーセント芳香族水素化を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 8/04 B01J 21/00 - 38/74

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多孔質支持体上に付着した少なくとも1種
    のVIII族金属を含む触媒であって、前記多孔質支持体
    が、孔体積の少なくとも95パーセントが45nm(450Å)
    より大きい直径を有する孔と規定されるような孔サイズ
    分布を有しかつこの支持体の表面積に対する金属表面積
    の比が0.07〜0.75:1の範囲内である、不飽和ポリマー物
    質の水素化用の触媒。
  2. 【請求項2】前記支持体の孔体積の少なくとも90パーセ
    ントが100nm(1,000Å)より大きい直径を有する孔を形
    成し、支持体の表面積に対する金属表面積の比が0.1〜
    0.5:1である、請求項1記載の触媒。
  3. 【請求項3】前記支持体材料が、孔体積の少なくとも90
    パーセントが1,000nm(10,000Å)より大きい直径を有
    する孔を形成するような孔分布を有する珪藻土を含む、
    請求項1又は2記載の触媒。
  4. 【請求項4】前記支持体材料が、孔体積の少なくとも90
    パーセントが100nm(1,000Å)より大きい直径を有する
    孔を形成するような孔分布を有するアルミナを含む、請
    求項1,2又は3記載の触媒。
  5. 【請求項5】前記支持体材料が、孔体積の100パーセン
    トが500Åより大きい直径を有する孔により規定される
    活性炭を含む、請求項1,2又は3記載の触媒。
  6. 【請求項6】不飽和ポリマー物質の水素化方法であっ
    て、多孔質支持体上に含浸した少なくとも1種のVIII族
    金属を含む触媒の存在下において、少なくとも1個の炭
    素−炭素二重結合を有する少なくとも1種の不飽和ポリ
    マー物質を水素と接触させることを含み、前記支持体
    が、孔体積の少なくとも95パーセントが45nm(450Å)
    より大きい直径を有する孔を形成するような孔サイズ分
    布を有し、かつこの支持体の表面積に対する前記触媒の
    金属表面積の比が0.07〜0.75:1である方法。
  7. 【請求項7】前記支持体が、孔体積の少なくとも90パー
    セントが100nm(1,000Å)より大きい直径を有する孔を
    形成するような孔サイズ分布を有する、請求項6記載の
    方法。
  8. 【請求項8】支持体の表面積に対する前記触媒の金属表
    面積の比が0.1〜0.5:1である、請求項6記載の方法。
  9. 【請求項9】前記VIII族金属がパラジウム、白金又はロ
    ジウムであり、前記多孔質支持体が珪藻土、アルミナ又
    は活性炭を含み、前記ポリマー物質がポリブタジエン、
    スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ブタジエ
    ン−スチレントリブロックコポリマー又はスチレン−イ
    ソプレン−スチレントリブロックコポリマーを含む、請
    求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】前記珪藻土が、孔体積の少なくとも90パ
    ーセントが1,000nm(10,000Å)より大きい直径を有す
    る孔を形成するような孔サイズ分布を有し、前記アルミ
    ナが、孔体積の少なくとも90パーセントが1,000Åより
    大きい直径を有する孔を形成するような孔サイズ分布を
    有し、前記活性炭が、孔体積の少なくとも90パーセント
    が50nm(500Å)より大きい直径を有する孔を形成する
    ような孔サイズ分布を有する、請求項9記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009020096A1 (ja) 2007-08-06 2009-02-12 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. 核水素化された芳香族ビニル化合物/(メタ)アクリレート系共重合体の製造方法
KR101528898B1 (ko) * 2013-09-30 2015-06-15 티에스알시 코포레이션 촉매 조성물, 스타이렌계 블록 공중합체를 수소화하는 방법 및 수소화 중합체

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399632A (en) * 1992-09-30 1995-03-21 Exxon Research & Engineering Co. Hydrogenation process for unsaturated homo and copolymers
DE69430795T2 (de) * 1993-02-05 2002-11-28 Idemitsu Kosan Co. Ltd., Tokio/Tokyo Polyethylen, thermoplastische harzzusammensetzung dieselbige enthaltend und verfahren zur herstellung von polyethylen
ES2179066T3 (es) * 1993-02-22 2003-01-16 Idemitsu Kosan Co Copolimero de etileno, composicion de resina termoplastica que lo contiene y procedimiento de produccion de este copolimero.
TW272214B (ja) * 1993-03-26 1996-03-11 Hercules Inc
US5378767A (en) * 1993-06-18 1995-01-03 Shell Oil Company Fixed bed hydrogenation of low molecular weight polydiene polymers
EP0725087B1 (en) * 1995-02-03 1999-12-15 Hercules Incorporated Process for hydrotreating resins to lighten colour
US5612422A (en) * 1995-05-04 1997-03-18 The Dow Chemical Company Process for hydrogenating aromatic polymers
US6248924B1 (en) * 1996-06-19 2001-06-19 Basf Aktiengesellschaft Process for reacting an organic compound in the presence of a supported ruthenium catalyst
US6172165B1 (en) 1997-07-24 2001-01-09 The Dow Chemical Company Process for hydrogenating aromatic polymers
CA2315223C (en) * 1997-12-19 2010-02-09 Basf Aktiengesellschaft Method for hydrogenating benzene polycarboxylic acids or derivatives thereof by using a catalyst containing macropores
US6087455A (en) * 1997-12-19 2000-07-11 Shell Oil Company Process for hydrogenation of macromolecular organic substrates
DE19833095A1 (de) 1998-07-23 2000-01-27 Bayer Ag Verfahren zur Hydrierung aromatischer Polymere in Gegenwart von sauerstoffenthaltenden Kohlenwasserstoffen
DE19833094A1 (de) * 1998-07-23 2000-01-27 Bayer Ag Verfahren zur Hydrierung aromatischer Polymere in Gegenwart spezieller Katalysatoren
WO2000018694A1 (fr) * 1998-09-25 2000-04-06 Nitchitsu Co, Ltd. Composition de denitrification, destinee a l'enlevement de l'azote des nitrates, et procede de production associe
DE19904612A1 (de) 1999-02-05 2000-08-10 Bayer Ag Verfahren zur Hydrierung aromatischer Polymere in Gegenwart spezieller Katalysatoren
US6417135B1 (en) * 1999-08-27 2002-07-09 Huntsman Petrochemical Corporation Advances in dehydrogenation catalysis
US6376622B1 (en) * 1999-12-08 2002-04-23 The Dow Chemical Company Process for hydrogenating aromatic polymers
DE60019455T2 (de) 1999-12-08 2006-02-23 Dow Global Technologies, Inc., Midland Verfahren zur hydrierung von ungesättigten polymeren
US6576588B2 (en) * 2000-04-07 2003-06-10 Catalytic Distillation Technologies Process for selective hydrogenation of alkynes and catalyst therefor
US6395841B1 (en) * 2000-09-06 2002-05-28 The Dow Chemical Company Process for hydrogenating unsaturated polymers
JP3875552B2 (ja) * 2000-12-28 2007-01-31 株式会社日本触媒 排水処理用触媒およびその製造方法並びに排水の処理方法
EP1241189B1 (en) * 2001-03-14 2006-08-16 Kuraray Co., Ltd. Process for producing a hydrogenated polymer
US7053156B2 (en) * 2003-12-19 2006-05-30 Kraton Polymers U.S. Llc Process for hydrogenating block copolymers
US7408089B2 (en) * 2004-03-19 2008-08-05 Catalytic Distillation Technologies Ni catalyst, process for making catalysts and selective hydrogenation process
US7208646B2 (en) * 2004-05-14 2007-04-24 Catalytic Distillation Technologies Selective hydrogenation of butadiene
US20060084830A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-20 Catalytic Distillation Technologies Selective hydrogenation process and catalyst
EP2203250B1 (en) 2007-10-19 2015-04-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Catalyst for the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons and process for its preparation
JP2010285468A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Bridgestone Corp 水素化重合体の製造方法、光硬化性樹脂の製造方法、光硬化性樹脂、シール材
TWI586693B (zh) 2013-07-23 2017-06-11 財團法人工業技術研究院 選擇性氫化共聚物的方法
JP6625990B2 (ja) 2014-01-14 2019-12-25 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリオレフィンアイオノマーを生成するための方法及びそれによって生成されるアイオノマー
WO2023182399A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 日揮触媒化成株式会社 樹脂水素化用触媒およびその製造方法
CN115069240A (zh) * 2022-06-09 2022-09-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于氢化丁腈加氢的负载型Pd催化剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3484421A (en) * 1965-07-20 1969-12-16 Exxon Research Engineering Co Two stage hydrogenation process (ii)
US3598886A (en) * 1965-09-15 1971-08-10 Borg Warner Hydrogenated block copolymers
US3433845A (en) * 1966-03-14 1969-03-18 Sinclair Research Inc Process of solubilizing,via hydrogenation,alpha-methylstyrene polymers and product obtained thereby
US3859377A (en) * 1973-12-13 1975-01-07 Monsanto Co Selective hydrogenation of c' 4 'acetylenic hydrocarbons
JPS5224559B2 (ja) * 1973-12-14 1977-07-01
US4057601A (en) * 1975-11-20 1977-11-08 Phillips Petroleum Company Block copolymers of alkadienes and monovinyl arenes
US4076914A (en) * 1976-06-08 1978-02-28 Phillips Petroleum Company Treatment of coupled polymers prior to hydrogenation
US4168286A (en) * 1977-09-23 1979-09-18 Phillips Petroleum Co. Tetrablock polymers and their hydrogenated analogs
US4337329A (en) * 1979-12-06 1982-06-29 Nippon Zeon Co., Ltd. Process for hydrogenation of conjugated diene polymers
JPS5817103A (ja) * 1981-07-24 1983-02-01 Nippon Zeon Co Ltd 共役ジエン系重合体の水素化方法
US4412087A (en) * 1981-12-16 1983-10-25 Phillips Petroleum Company Viscosity index improver with high thickening power
US4567251A (en) * 1982-06-28 1986-01-28 Shell Oil Company Catalyst passivation process
CA1203047A (en) * 1982-12-08 1986-04-08 Hormoz Azizian Polymer hydrogenation process
CA1220300A (en) * 1982-12-08 1987-04-07 Polysar Limited Polymer hydrogenation process
US4762956A (en) * 1983-04-13 1988-08-09 Beijing Research Institute Of Chemical Industry He Ping Li Novel catalyst and process for hydrogenation of unsaturated hydrocarbons
US4560817A (en) * 1984-03-02 1985-12-24 Phillips Petroleum Company Hydrogenation catalyst
US4629767A (en) * 1985-07-12 1986-12-16 Phillips Petroleum Co. Hydrogenation process and catalyst
US4656230A (en) * 1985-07-12 1987-04-07 Phillips Petroleum Company Hydrogenation process
DE3526443A1 (de) * 1985-07-24 1987-02-05 Erdoelchemie Gmbh Verfahren zur hydrierung olefinischer kohlenwasserstoffe in tert.-alkyl-alkylether enthaltenden kohlenwasserstoffgemischen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009020096A1 (ja) 2007-08-06 2009-02-12 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. 核水素化された芳香族ビニル化合物/(メタ)アクリレート系共重合体の製造方法
US8575277B2 (en) 2007-08-06 2013-11-05 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for production of nucleus-hydrogenated aromatic vinyl/(meth)acrylate copolymers
KR101528898B1 (ko) * 2013-09-30 2015-06-15 티에스알시 코포레이션 촉매 조성물, 스타이렌계 블록 공중합체를 수소화하는 방법 및 수소화 중합체

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US5028665A (en) 1991-07-02
DE69012151T2 (de) 1995-04-06

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