JP5920942B2 - 触媒組成物、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法、および水素化重合体 - Google Patents

触媒組成物、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法、および水素化重合体 Download PDF

Info

Publication number
JP5920942B2
JP5920942B2 JP2014063059A JP2014063059A JP5920942B2 JP 5920942 B2 JP5920942 B2 JP 5920942B2 JP 2014063059 A JP2014063059 A JP 2014063059A JP 2014063059 A JP2014063059 A JP 2014063059A JP 5920942 B2 JP5920942 B2 JP 5920942B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block copolymer
styrenic block
catalyst composition
catalyst
hydrogenation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014063059A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015066551A (ja
Inventor
志偉 許
志偉 許
敏彦 慮
敏彦 慮
盈潔 陳
盈潔 陳
Original Assignee
台橡股▲ふん▼有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 台橡股▲ふん▼有限公司 filed Critical 台橡股▲ふん▼有限公司
Publication of JP2015066551A publication Critical patent/JP2015066551A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5920942B2 publication Critical patent/JP5920942B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6567Rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/186Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J27/187Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with manganese, technetium or rhenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/04Reduction, e.g. hydrogenation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2013年9月30日に出願された台湾特許出願第102135281号に基づき、かつその優先権の利益を主張するものであり、その全体の内容が参照することにより本明細書に組み込まれる。
本技術分野は、共重合体を水素化するのに用いる触媒組成物に関する。
工業においては多くの場合、共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体との共重合を行って、不飽和アルケニル二重結合を有するスチレン系ブロック共重合体を形成している。スチレン系ブロック共重合体は、これら大量の不飽和アルケニル二重結合の存在のために、耐候性、耐熱性および抗酸化性の面で性能に劣る。こうした状況は、共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体との共重合により形成されるそれら共重合体において深刻となる。よって、それら共重合体のアウトドア用材料としての応用が制限される。
共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体との共重合により形成された共重合体の、耐候性、耐熱性および抗酸化性の面で性能に劣るという欠点は、部分水素化によって改善することができる。
前述した共重合体の不飽和アルケニル二重結合を水素化するために多くの触媒組成物が用いられているが、従来の触媒組成物を用いる水素化において、共重合体中のビニル芳香族炭化水素ブロックの不飽和アルケニル二重結合の水素化転化率(hydrogenation conversion)は、コントロールが容易ではない。
したがって、共重合体中のビニル芳香族炭化水素ブロックの不飽和アルケニル二重結合の水素化転化率を効果的にコントロールする、反応性の高い新規な触媒および方法が求められている。
触媒組成物、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法、および水素化重合体を提供する。
本開示の実施形態は、スチレン系ブロック共重合体を水素化するための触媒組成物を提供する。該触媒組成物は、酸化物担体と、酸化物担体上に配置される触媒とを含む。詳細には、該触媒は白金−レニウム含有リン化合物を含む。
本開示のいくつかの実施形態により、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法を提供する。該方法は、触媒組成物の存在下でスチレン系ブロック共重合体に対して水素化プロセスを行う工程を含み、触媒組成物は酸化物担体と酸化物担体上に配置される触媒とを含み、触媒は白金−レニウム含有リン化合物を含んでいる。
本開示のいくつかの実施形態により、水素化重合体を提供する。水素化重合体は、触媒組成物の存在下でスチレン系ブロック共重合体に対し水素化プロセスを行って、水素化重合体を得る工程により作製される生成物を含む。詳細には、該触媒組成物は、酸化物担体と酸化物担体上に配置される触媒とを含み、該触媒は白金−レニウム含有リン化合物を含む。
本発明によれば、スチレン系ブロック共重合体の水素化転化率を効果的にコントロールできる、反応性の高い触媒および方法が提供される。
添付の図面を参照にしながら、以下の実施形態において詳細な説明を行う。
添付の図面を参照にしながら、後続の詳細な説明および実施例を読むことにより、本開示がより十分に理解されるであろう。
図1は、水素化プロセス前および後における実施例1および比較例1のスチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)共重合体の赤外線スペクトルを示している。
本開示の実施形態は触媒組成物を提供し、該触媒組成物は、高い反応性および水素化選択性(hydrogenation selectivity)を有する不均一(non-homogeneous)触媒系において、スチレン系ブロック共重合体を水素化するのに用いることができる。触媒組成物は、酸化物担体と、酸化物担体上に配置される触媒とを含み、触媒は白金−レニウム含有リン化合物を含む。
酸化物担体は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、またはこれらの組み合わせからなる群より選ばれたものであることが好ましい。
触媒は、触媒組成物の重量を基準として、0.5〜9.0重量%の間の量で存在することが好ましい。好ましい実施形態において、触媒中の白金とレニウムの重量比は10:1〜1:1または5:1〜1:1である。好ましい実施形態によれば、触媒中における白金の量は重量基準でレニウムの量を超える。
触媒組成物を作製する方法は下記の工程を含む。先ず、白金含有化合物(例えばクロロ白金酸(HPtCl))、およびレニウム含有化合物(例えば過レニウム酸(HReO))を酸化物担体と混合して混合物を得る。ここで酸化物担体は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、またはこれらの組み合わせであってよい。次に、その混合物を溶媒(例えば脱イオン水)中に溶解する。撹拌した後、その結果物のpH値を11〜12に調整し、第1の溶液を得る。次に、次亜リン酸塩(NaHPO・HO)を脱イオン水中に溶解し、その結果物のpH値を11〜12に調整し、第2の溶液を得る。次に、第1の溶液と第2の溶液とを混合して溶液を得、その結果物のpH値を11〜12に維持する。撹拌した後、その溶液を90℃で10〜20時間加熱する。最後に、結果物をろ過し、沈殿物を収集する。沈殿物を100〜105℃で乾燥させた後、触媒組成物(つまり酸化物担体上に配置された白金−レニウム含有リン化合物)が得られる。ここで、触媒中の白金とレニウムの重量比は10:1〜1:1または5:1〜1:1である。本開示の別の実施形態では、触媒の重量パーセントは、触媒組成物の重量を基準として、0.5wt%〜9.0wt%の間である。
本開示の実施形態によれば、本開示は、前述の触媒組成物を用いてスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法を提供する。該方法は、本開示の触媒組成物の存在下でスチレン系ブロック共重合体に対して水素化プロセスを行う工程を含む。スチレン系ブロック共重合体は、共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体とを重合することによって作製することができる。共役ジエン単量体としては、1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、イソプレン、1−メチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、またはこれらの組み合わせを含み得る。ビニル芳香族炭化水素単量体としては、スチレン、メチルスチレン(もしくはその異性体)、エチルスチレン(もしくはその異性体)、シクロヘキシルスチレン、ビニルビフェニル、1−ビニル−5−ヘキシルナフタレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、またはこれらの組み合わせを含み得る。例えば、スチレン系ブロック共重合体は、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレン−ブタジエン−スチレンペンタブロック共重合体(SBSBS)、スチレン−イソプレン−スチレン−イソプレン−スチレンペンタブロック共重合体(SISIS)、またはこれらの組み合わせであってよい。スチレン系ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は5,000〜400,000の間、例えば5,000〜300,000の間、または20,000〜300,000の間である。共重合体の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)からのデータを計算することにより得ることができる。本開示の実施形態によれば、水素化プロセスの反応温度は40℃〜170℃の間(例えば60℃〜170℃の間、または80℃〜150℃の間)であり、水素化プロセスの反応圧力は10Kg/cm〜50Kg/cmの間(例えば20Kg/cm〜50Kg/cmの間、または30Kg/cm〜50Kg/cmの間)である。
本開示の実施形態により、本開示は、スチレン系ブロック共重合体を水素化する前述の方法により作製される水素化重合体を提供する。水素化重合体は、前述の触媒組成物の存在下でスチレン系ブロック共重合体に対し水素化プロセスを行うことによって作製される生成物を含む。
水素化プロセス後、スチレン系ブロック共重合体の非芳香族(non-aromatic)二重結合の水素化転化率は85%以上に達することが測定され、非芳香族二重結合が単結合に変わるという点に留意すべきである。一方、水素化プロセスの反応条件(例えば反応温度、反応時間、または触媒組成物とスチレン系ブロック共重合体との重量比)を利用することによって、スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率を任意に変えることも可能である(例えば1%〜99.9%の間)。
したがって、本開示の触媒組成物を用いた水素化プロセスの後、スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率は85%以上に達することが測定され、その一方で、スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率は1%〜99.9%の間の範囲にコントロールされる(つまり、スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の1〜10%、10〜20%、20〜30%、または30〜99.9%が単結合に変わり得る)。さらに、本開示の一実施形態では、本開示の触媒組成物の存在下での水素化プロセス後、全てのスチレン系ブロック共重合体の二重結合が単結合に変わり得る。
以下の詳細な説明においては、説明の目的で、開示される実施形態が十分に理解されるよう、多くの具体的詳細を記述する。しかし、これら具体的詳細がなくとも、1つまたは複数の実施形態が実施可能であることは明らかであろう。別の事例において、図を簡潔とすべく、周知の構造および装置は概略的に示される。
触媒組成物の作製
作製実施例1
先ず、クロロ白金酸(HPtCl、アルドリッチ社製造および販売)0.8181g、過レニウム酸(HReO、アルドリッチ社製造および販売)0.1814g、および二酸化チタン(TiO、アルファエイサー社製造および販売)28.595gを混合し、脱イオン水(300ml)中に溶解した。1時間撹拌した後、その混合物を0.5時間超音波撹拌した。次に、NaOH溶液を加えることにより上記溶液のpH値を11〜12に調整して、第1の溶液を得た。次に、次亜リン酸ナトリウム(NaHPO・HO、昭和化学社製造および販売)0.2054gを脱イオン水(150ml)中に溶解し、NaOH溶液を加えることにより上記溶液のpH値を11〜12に調整して、第2の溶液を得た。
次いで、第1の溶液と第2の溶液とを混合し、その混合物のpH値を11〜12に調整した。超音波撹拌を10分行った後、その混合物をアルゴン雰囲気下90℃で10時間加熱した。その結果物をろ過し、沈殿物を収集した。最後に、その沈殿物を105℃で数時間ベークして、触媒組成物PtReP/TiOを得た。
SBSの選択的水素化
実施例1
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)9g(重量平均分子量100,000、ブタジエンとスチレンとの重量比60:40)をシクロヘキサン(120g)中に溶解し、固形分7.5wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(0.6g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を100℃に加熱した後、ブタジエンブロックとスチレンブロックの水素化転化率(二重結合の単結合への変換)をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。水素化転化率の測定は、決定物質(determinand)をd−クロロホルム(CDCl)中に溶解すること、水素化前および後における二重結合および芳香環の吸収ピークの積分面積を測定すること、ならびに減少した積分面積により水素化転化率を決定することを含むものとした。
スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率が99%に達したことが測定されたとき、水素化プロセスの反応時間は28.8分であった。これと同時に、スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率は10%未満であることが測定された。反応条件と結果を表1に示した。
比較例1
作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiOを触媒組成物PtRe/SiO(SiO中に担持された白金−レニウム合金であって、PtReとSiOとの重量比は4.5:95.5)に置き換えたこと以外、比較例1のプロセスを実施例1のように行った。
水素化槽を100℃に加熱した後、ブタジエンブロックとスチレンブロックの水素化転化率(二重結合の単結合への変換)をH−NMRおよびFT−IRにより決定することができる。
スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率が98%に達したことが測定されたとき、水素化プロセスの反応時間は49.8分であった。これと同時に、スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率は10%未満であることが測定された。反応条件と結果を表1に示した。
表1に示されるように、白金−レニウム合金を含む触媒組成物と比較して、本開示の白金−レニウム含有リン化合物を含む触媒組成物は、より高い反応性を示すと共に、水素化効率を高めている(約1.42倍の上昇)。
図1は、水素化プロセス前および後にフーリエ変換IR(FT−IR)スペクトロメータで測定した実施例1および比較例1のスチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)共重合体の赤外線スペクトルを示している。図1に示されるように、水素化プロセス前、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)共重合体は、ピークが968cm−1および995cm−1(トランス二重結合を表す)、ならびに912cm−1(1,2−ビニル二重結合を表す)にある。図1に示されるように、比較例1の水素化ブロック共重合体は、水素化プロセス後、顕著でないトランス−およびビニル二重結合の吸収ピーク(より弱い強度で968cm−1、995cm−1および912cm−1にピーク)を示している。一方、実施例1の水素化ブロック共重合体の赤外線スペクトルでは、968cm−1、995cm−1および912cm−1にピークは実質的に現れず、このことは、ポリブタジエンブロックの二重結合がほとんど水素化されているということを示す。
実施例2
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)14.64g(重量平均分子量73,000、ブタジエンとスチレンとの重量比71:29)をシクロヘキサン(120g)中に溶解し、固形分12.2wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(0.97g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を100℃に22.8分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のブタジエンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表2に示す。
実施例3
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)14.64g(重量平均分子量73,000、ブタジエンとスチレンとの重量比71:29)をシクロヘキサン(120g)中に溶解し、固形分12.2wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(0.97g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を88℃に33.6分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のブタジエンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表2に示す。
実施例4
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)14.64g(重量平均分子量73,000、ブタジエンとスチレンとの重量比71:29)をシクロヘキサン(120g)中に溶解し、固形分12.2wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(0.97g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を60℃に36.6分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のブタジエンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表2に示す。
実施例5
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)14.16g(重量平均分子量73,000、ブタジエンとスチレンとの重量比71:29)をシクロヘキサン(120g)中に溶解し、固形分11.8wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(0.94g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を170℃に156分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のブタジエンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表2に示す。
実施例6
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)18g(重量平均分子量73,000、ブタジエンとスチレンとの重量比71:29)をシクロヘキサン(102g)中に溶解し、固形分17.6wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(1.2g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を170℃に120分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のブタジエンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表2に示す。
実施例7
スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)18g(重量平均分子量265,000、ブタジエンとスチレンとの重量比68:32)をシクロヘキサン(102g)中に溶解し、固形分17.6wt%のSBS溶液を得た。次に、そのSBS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(1.2g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を170℃に240分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のブタジエンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表2に示す。
表2に示されるように、芳香族二重結合の水素化転化率は、他の反応条件が同じである場合に、反応温度を低くする(または反応時間を短くする)ことによって低下させることができる。一方、芳香族二重結合の水素化転化率は、他の反応条件が同じである場合に、反応温度を高くする(または反応時間を長くする)ことによって高めることができる。
さらに、芳香族二重結合の水素化転化率は、他の反応条件が同じである場合に、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS)の分子量を増加させることによって低下させることができる。したがって、本開示の触媒組成物を用いたスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法では、スチレンブロックの水素化転化率(芳香族二重結合の水素化転化率)およびブタジエンブロックの水素化転化率(非芳香族二重結合の水素化転化率)を、水素化プロセスの反応条件(例えば反応時間または温度)を変更することによってコントロールすることができる。
SISの選択的水素化
実施例8
スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(SIS)18g(重量平均分子量120,000、イソプレンとスチレンとの重量比70:30)をシクロヘキサン(102g)中に溶解し、固形分17.6wt%のSIS溶液を得た。次に、そのSIS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(1.2g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を170℃に240分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のイソプレンンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表3に示す。
実施例9
スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(SIS)18g(重量平均分子量120,000、イソプレンとスチレンとの重量比70:30)をシクロヘキサン(102g)中に溶解し、固形分17.6wt%のSIS溶液を得た。次に、そのSIS溶液を、アルゴン雰囲気下で水素化槽中に入れた。次に、水素化槽に作製実施例1の触媒組成物PtReP/TiO(1.2g)を加えてから、水素化槽を密封し、槽中に水素ガスを導入した(圧力40Kg/cm)。水素化槽を170℃に360分間加熱した後、水素化ブロック共重合体を得た。
次いで、水素化ブロック共重合体のイソプレンンブロック(非芳香族二重結合)およびスチレンブロック(芳香族二重結合)の水素化転化率をH−NMRおよびFT−IRにより決定した。反応条件および結果を表3に示す。
表3に示されるように、本開示の触媒組成物は、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(SIS)の水素化プロセスにも用いることができ、スチレンブロックの水素化転化率(芳香族二重結合の水素化転化率)およびイソプレンブロックの水素化転化率(非芳香族二重結合の水素化転化率)は非常に高い。
当業者には、開示された実施形態に様々な変更または変化を加え得ることは明らかであろう。明細書および実施例は例示にすぎないと見なされることが意図されており、本開示の真の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物により示される。

Claims (15)

  1. スチレン系ブロック共重合体を水素化するのに用いる触媒組成物であって、
    酸化物担体と、
    前記酸化物担体上に配置される触媒とを含み、前記触媒が白金−レニウム含有次亜リン化合物を含む、
    触媒組成物。
  2. 前記酸化物担体が、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、またはこれらの組み合わせを含む、
    請求項1に記載の触媒組成物。
  3. 前記スチレン系ブロック共重合体が、共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体とを重合させることにより形成され、前記共役ジエン単量体が1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、イソプレン、1−メチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、またはこれらの組み合わせを含み、
    前記ビニル芳香族炭化水素単量体が、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ビニルビフェニル、1−ビニル−5−ヘキシルナフタレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、またはこれらの組み合わせを含む、
    請求項1に記載の触媒組成物。
  4. 前記触媒の重量パーセントが、前記触媒組成物の重量を基準として、0.5wt%〜9.0wt%の間である
    請求項1に記載の触媒組成物。
  5. 前記触媒中の白金とレニウムとの重量比が10:1〜1:1である
    請求項1に記載の触媒組成物。
  6. スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法であって、
    触媒組成物の存在下でスチレン系ブロック共重合体に対して水素化プロセスを行う工程を含み、前記触媒組成物が酸化物担体と前記酸化物担体上に配置される触媒とを含み、前記触媒が白金−レニウム含有次亜リン化合物を含む、
    スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  7. 前記酸化物担体が、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、またはこれらの組み合わせを含む、
    請求項6に記載のスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  8. 前記スチレン系ブロック共重合体が、共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体とを重合させることにより形成され、前記共役ジエン単量体が1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、イソプレン、1−メチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、またはこれらの組み合わせを含み、
    前記ビニル芳香族炭化水素単量体が、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ビニルビフェニル、1−ビニル−5−ヘキシルナフタレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、またはこれらの組み合わせを含む、
    請求項6に記載のスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  9. 前記触媒の重量パーセントが、前記触媒組成物の重量を基準として、0.5wt%〜9.0wt%の間である、
    請求項6に記載のスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  10. 前記触媒中の白金とレニウムとの重量比が10:1〜1:1である、
    請求項6に記載のスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  11. 前記スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率が85%以上であり、前記スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率が1%〜99.9%の間である、
    請求項6に記載のスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  12. 前記スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率が85%以上であり、前記スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率が1〜10%の間、10〜20%の間、20〜30%の間、及び30〜99.9%の間、から選択される1つである、
    請求項6に記載のスチレン系ブロック共重合体を水素化する方法。
  13. 共役ジエン単量体とビニル芳香族炭化水素単量体とを共重合させることにより、スチレン系ブロック共重合体を形成する工程と、
    酸化物担体と前記酸化物担体上に配置される、白金−レニウム含有次亜リン化合物を含む触媒を含む触媒組成物の存在下で、前記スチレン系ブロック共重合体に対し水素化する工程と、を含み、
    前記スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率が1%〜30%の間である、
    水素化重合体の製造方法
  14. 記スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率が85%以上である
    請求項13に記載の水素化重合体の製造方法
  15. 記スチレン系ブロック共重合体の非芳香族二重結合の水素化転化率が85%以上であり、前記スチレン系ブロック共重合体の芳香族二重結合の水素化転化率が1〜10%の間、10〜20%の間及び20〜30%の間から選択される1つである、
    請求項13に記載の水素化重合体の製造方法
JP2014063059A 2013-09-30 2014-03-26 触媒組成物、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法、および水素化重合体 Active JP5920942B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102135281A TWI524938B (zh) 2013-09-30 2013-09-30 觸媒組合物、氫化苯乙烯系嵌段式聚合物的方法、及所得之氫化聚合物
TW102135281 2013-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015066551A JP2015066551A (ja) 2015-04-13
JP5920942B2 true JP5920942B2 (ja) 2016-05-18

Family

ID=49683540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014063059A Active JP5920942B2 (ja) 2013-09-30 2014-03-26 触媒組成物、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法、および水素化重合体

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10131733B2 (ja)
EP (2) EP3511070A1 (ja)
JP (1) JP5920942B2 (ja)
KR (1) KR101528898B1 (ja)
CN (1) CN104511295B (ja)
TW (1) TWI524938B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN109836547A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中国石油化工股份有限公司 一种氢化五嵌段苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法
JP2022007097A (ja) * 2020-06-25 2022-01-13 Mcppイノベーション合同会社 不飽和基含有環状ポリオレフィン

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501685A (en) * 1982-09-10 1985-02-26 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic selective hydrogenation of aliphatic unsaturation in copolymers
US5028665A (en) * 1989-01-09 1991-07-02 The Dow Chemical Company Polymer hydrogenation catalysts
US5792824A (en) * 1993-05-21 1998-08-11 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Cyclic conjugated diene polymer and method of producing same
IT1279197B1 (it) * 1994-05-13 1997-12-04 Shell Int Research Catalizzatori eterogenei di idrogenazione migliorati con ridotta isomerizzazione delle olefine
DE19924340A1 (de) * 1999-05-27 2000-11-30 Basf Ag Verfahren zur selektiven Hydrierung von ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen in Polymeren
US6426390B1 (en) * 1999-06-11 2002-07-30 Dow Global Technology Inc. Hydrogenated block copolymer compositions
EP1277768A1 (en) * 2001-07-18 2003-01-22 ATOFINA Research Polymer hydrogenation process
US6667270B2 (en) * 2002-05-22 2003-12-23 Shell Oil Company Bismuth-and phosphorus-containing catalyst support, reforming catalysts made from same, method of making and naphtha reforming process
WO2003099433A1 (en) * 2002-05-22 2003-12-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Bismuth-and phosphorus-containing reforming catalysts, method of making and naphtha reforming process
WO2009079044A2 (en) * 2007-12-13 2009-06-25 Dow Global Technologies Inc. Lanthanum promoted on hydrophilic silica supported platinum-rhenium hydrogenation catalysts and their preparation
TWI388577B (zh) * 2008-12-30 2013-03-11 Tsrc Corp 製造高度氫化的嵌段共聚物之方法
US9051396B2 (en) * 2009-08-28 2015-06-09 Tsrc Corporation Partially hydrogenated polymer and method thereof
FR2966058B1 (fr) 2010-10-15 2013-11-01 IFP Energies Nouvelles Catalyseur optimise pour le reformage catalytique

Also Published As

Publication number Publication date
TW201511828A (zh) 2015-04-01
TWI524938B (zh) 2016-03-11
EP2853309A1 (en) 2015-04-01
JP2015066551A (ja) 2015-04-13
CN104511295B (zh) 2017-10-20
US20180009925A1 (en) 2018-01-11
EP3511070A1 (en) 2019-07-17
US20150094423A1 (en) 2015-04-02
US10131733B2 (en) 2018-11-20
KR20150037463A (ko) 2015-04-08
US10407532B2 (en) 2019-09-10
CN104511295A (zh) 2015-04-15
KR101528898B1 (ko) 2015-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3040355A1 (en) Asphalt modifier and asphalt composition containing same
JP5920942B2 (ja) 触媒組成物、スチレン系ブロック共重合体を水素化する方法、および水素化重合体
EP2272878B1 (en) Coupled polymers and manufacturing method thereof
EP2899255A1 (en) Viscosity index improver, method for producing same, and oil composition
JP5987041B2 (ja) ブロックコポリマーを選択的に水素化する方法およびその組成物
EP3103828B1 (en) Aqueous emulsion, thin molded article, and method for producing thin molded article
EP3401364B1 (en) Asphalt modifier and asphalt composition comprising same
JP4255150B2 (ja) ポリマ−水素化方法
KR102140124B1 (ko) 개질 아스팔트 조성물
EP3712186B1 (en) Method for preparing block copolymer composition
CN104341563A (zh) 非匀相催化剂与选择性氢化共聚物的方法
EP3312202B1 (en) Method for hydrogenating polymer and hydrogenated polymer thereof
EP3744787B1 (en) Block copolymer composition, method for producing same, and asphalt composition including same
JP2015048299A (ja) メソポーラスシリカの製造方法およびSi含有水分散液の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150623

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150918

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151022

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5920942

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250