JPS61120817A - 置換アセチレン化合物とシクロオレフインの共重合体およびその製造方法 - Google Patents

置換アセチレン化合物とシクロオレフインの共重合体およびその製造方法

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JPS61120817A
JPS61120817A JP24205684A JP24205684A JPS61120817A JP S61120817 A JPS61120817 A JP S61120817A JP 24205684 A JP24205684 A JP 24205684A JP 24205684 A JP24205684 A JP 24205684A JP S61120817 A JPS61120817 A JP S61120817A
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JP
Japan
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carbon atoms
group
formula
alkyl group
chlorine
Prior art date
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Pending
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JP24205684A
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English (en)
Inventor
Yosuke Koizumi
洋介 小泉
Yushi Arai
雄史 新井
Hideo Ai
愛 英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は良好な分離性と透過性、特に気体に対して優れ
た分離性と透過性を有し、物質混合物、特に気体混合物
の分離膜用材料として有用な置換アセチレン化合物とシ
クロオレフィンの共重合体とその製造法に関するもので
ある。
〔従来の技術および問題点〕
混合気体分離膜用材料として、ポリジメチルシロキサン
、ポリジメチルシロキサン−ポリカーボネートブロック
共重合体(米国特許第3.りr o、4tt x号、米
国特許第3.、S’ 7 %りと4号)、ポリジメチル
シロキサン共重合体(特開昭j l −,2tけO弘号
)、ポリ(グーメチルペンテン−/)(特開昭!17−
4t、203号)、アルキル基ないしフェニル基を置換
基とするポリアルキン(特開昭タフ−/りotθ7号、
特開昭、tl−/13りor号、特開昭jター/りso
t号等)、シリル基を置換基とするポリアルキン(J、
 Amer、 Chem、 Soc、 rIOjf、P
7弘73./り13 )等が知られている。しかし、こ
れらは気体透過性、分離性および成膜性において十分な
ものではなかった。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明者らは優れた気体透過性、分離性および膜物性を
備えた気体分離膜用材料を得るべく鋭意検討した結果、
本発明に到達した。
すなわち、本発明における置換アセチレンとシー タ 
− クロオレフィンの共重合体とは、下記構造式(I)で表
わされる構造の繰り返し単位と構造式Cl11で表わさ
れる構造の繰り返し単位よりなる重量平均分子量1,0
00ないし1, 600,000の線状重合体であって
式(1)の構造単位と式(Illの構造単位の重量比が
1/99〜99/1である共重合体。
− C= C−(I) − CH= CH(CH2福     (Ill(式(
tl中のR1% R2はそれぞれ炭素数/ないしλθの
アルキル基、炭素数3万いし+2oのシクロアルキル基
、炭素数乙ないし、20のアリール基、炭素数7ないし
、20のアリールアルキル基、炭素数/ないし、20の
アルキル基または炭素数tないし20のアリール基また
は炭素数7ないし一部のアリールアルキル基を置換基と
してもつシリル基、水素、塩素の中から選ばれた基であ
る。ただし、Rt & R2が同時に水素または塩素、
またはシリル基である場合と水素、塩素の場合を除く。
式(TI>中の−+  − 水素のうち7つ以上が炭素数/ないし20のアルギル基
、または炭素数/ないし20のアルキル基または炭素数
6カいし20の了り−ル基または炭素数7ないし、20
のアリールアルキル基を置換基とi〜てもつシリル基に
より置換されていてもよい。
nはλないしrの整数である。) 構造式(I)におけるRI XR2の具体例としては、
アルキル基とj〜でメチル、エチル、n−4たはi−プ
ロピル、n−1I−またはt−ブチル、ヘキシル、オク
チル等、シクロアルキル基としてシクロヘキシル基等、
アリール基としてフェニル基、トルイル基、ナフチル基
、ビフェニル基等、アリールアルキル基としてベンジル
基、シリル基としてトリメチルシリル、トリエチルシリ
ル、トリフェニルシリル等が挙げられるが、気体透過性
の点からR+ 、R2のいずれかがシリル基であること
が好ましい。
また、構造式(It)の水素を置換し得るアルキル基ま
たはシリル基としては上記のアルキル基およびシリル基
が挙げられる。
構造式(1)で表わされる構造の繰り返し単位と構造式
1)で表わされる構造の繰り返し単位よりなる共重合体
において、構造式(1)で示される構造単位と、構造式
(Il’lで示される構造単位の重量比は1/99〜9
9.!;10.夕が好ましく、さらに好ましくはs/9
s〜りj/!である。
本発明における置換アセチレン化合物とシクロオレフィ
ン類の共重合体を得るには種々の方法を用い得るが、構
造式(Illおよび構造式(II/)で表わされる化合
物の併用でモリブデン、タングステン、ニオブ、タンタ
ルの塩化物または臭化物またはこれらの金属カルペン化
合物を主体とする触媒を用いて共重合させることが工程
の簡便さから好ましい(以下化合物(1)および債を単
量体と称す)。
gt −CEl−C−R,(m’1 (式(1)のR,、R2はそれぞれ炭素数ノないし!θ
のアルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基
、炭素数6ないし2oの了り−ル基、炭素数7ないしλ
θのアリールアルキル基、炭素数/ないし、!0のアル
キル基または炭素数2ないし、20のアリール基または
炭素数7カいし、20のアリールアルキル基を置換基と
してもつシリル基、水素、塩素の中から選ばれた基であ
る。ただし、R1とR2は同時に水素または塩素、また
はシリル基である場合と水素、塩素の場合を除く。式(
ト)中の水素のうち7つ以上、が炭素数/ないし20の
アルキル基、まだは炭素数/ないし、20のアルキル基
またハ炭素数乙ないし、20の了り−ル基または炭素数
7ないし、20のアリールアルキル基を置換基としても
つシリル基により置換されていてもよい。nハコないし
gの整数である。) 構造式(11により表わされる化合物の具体例としては
、例えばt−ブチルアセチレン、l−ヘキシン、λ−ヘ
ギシン、3−ヘキシン、/−オクチン、!−オクチン、
3−オクチン、フェニルアセチレン、トリメチル7リル
アセチレ7、/−)リメチルシリルブロビン、/−トリ
メチルシリルペンチン、l−トリフェニルシリルプロピ
ン等が挙げられ、また構造式(Mで表わされる化合物と
しては、例、t ケシクロブテン、シクロペンテン、シ
クロヘプテン、シクロオクテン、3−メチルシクロペン
テン、3.♂−ビストリメチルシリルオクテン、/−ト
リメチルシリルプテン、3−へキシルペンテン等が挙げ
られる。
これらの化合物を用いて、本発明の置換アセチレン化合
物とシクロオレフィンの共重合体を製造する際には、一
般的にメタセシス重合を行なわせる触媒を用いることが
好ましい。種々のメタセシス重合触媒の中でも、例えば
モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタルの金属臭
化物ないし金属塩化物の単独ないし炭素数/ないしグの
低級アルコール、テトラフェニル錫、)IJフェニルビ
スマス、炭素数ノないしグのアルキル基ないし塩素を置
換基としてもつアルキルアルミニウムのいずれかを助触
媒として行なわせるのが好ましい。
本発明の共重合体を得るための他の好ましい触媒として
は、モリブデン、タングステンの金属カルペン化合物が
挙げられる。詳しくは、例えば、構造式■)で表わされ
る化合物が好ましい。
構造式Mで表わされる化合物の具体例としては、例、t
 ffメトキシフェニルカルペンペンタカルボニルタン
グステン、ジフェニルカルペンペンタカルボニルタング
ステン、メトキシメチルカルペンベンタカルボニ“ルタ
ングステン、メトキシフェニルカルペンペンタカルボニ
ルモリブテン、ジフェニルカルペンペンタカルボニルモ
リブテン等が好マしい。
触媒として用いるモリブデン、タングステンの金属カル
ペン化合物として他の好ましい例としては、六塩化タン
グステン、五塩化モリブデンに下記一般式M)の−置換
アセチレンを作用させて得られる金属カルペン化合物が
挙げられる。
A、−C=C−H(9) (式中A1は炭素数)ないし−〇のアルキル基、炭素数
2ないし、20のアリール基、炭素数7々いし20のア
リールアルキル基、炭素数3ないし、20のシクロアル
キル基、炭素数/々いし、20のアルキル基、または炭
素数tないし20のアリール基または炭素数7ないしコ
θのアリールアルキル基を置換基としてもつシリル基の
中より選ばれた基である。〕 一般式(9)で表わされる化合物としては、例えばフェ
ニルアセチレン、α−まだはβ−ナフチルアセチレン、
/−ブテン、/−ペンチン、/−ヘキシン、トリメチル
シリルアセチレン等が好ましい。
一般式M)で表わされる化合物を六塩化タングステン、
五塩化モリブデンと作用させるには、相当する金属塩化
物1モル当り7〜10モル当量の、好ましくは2〜5モ
ル当量の一置換アセチレンを後記の重合用溶媒中で0〜
100℃、好ましくけ、20〜gθ℃で30分〜2時間
反応す九ばよい。その後の共重合反応はこの触媒溶液を
直接モノマー溶液に滴下することで行なわれる。
以上説明した触媒およびモノマーを用いて本発明の置換
アセチレン化合物とシクロオレフィンの共重合を行なう
時に用いうる溶媒としては、ベンゼン、ト′ルエン等の
芳香族炭化水素、四塩化炭素、クロロホルム等のノ・ロ
ゲン化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエ
ーテル類が代表例として挙げられ、反応温度としては、
一般的に0〜120℃、好ましくは、2o−to℃が適
当テアリ、さらに反応雰囲気としては窒素、アルゴン等
の不活性ガス中での反応が好ましい。
本発明において、モノマーfl)および■はその総和が
s o mo1/l以下の濃度で反応することが好まし
く、特に#)mol/7以下の濃度が好ましい。まだ使
用する触媒は夕mol/l以下の濃度が好ましく、特に
/mol/l以下の濃度が好ましい。触媒/モノマーの
モル比は//j以下が好ましく、特に//lO〜//1
00θが好ましい。
重合反応の停止は、メタノール等の低級アルコール、ア
セトン等の低級ケトン類、水等により行なえる。
得られた重合体は一般に白色の粉末であり、また一般に
ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、エス
テル系炭化水素に可溶であシ、低級アルコール、脂肪族
炭化水素に不溶である。
このようにして得られた重合体は、その優れた気体透過
性とシクロオレフィンを共重合させたことによる優れた
成膜性から気体分離膜用材料として特に有用である。
〔嚢流側〕
次に、本発明を実施例により詳しく説明するが、−/グ
ー 零発明けこれに限定されるものではない。
実施例/ シクロペンテン10Ommo1にt、 −ブチルアセチ
レン10mmol を加えてモノマー溶液とした。この
溶液ニ触媒としてメトキンフェニルカルペンペンタカル
ボニルタングステンの(7,,2mmol を加え窒素
下に20℃で2時間反応させた。約、2−のメタノール
を加え反応を停止した後瀝過し、p液を約、200m1
のへキサン圧加え析出した重合体を沢過し乾燥した。得
られだ共重合体の’H−NMRではδ値でSj〜7JI
ICC=Cに結合する水素のシグナルが、7.0〜、!
、jにアルキルおよびアルキニルの水素のシグナルが観
測される。その積分値からシクロペンテン由来の部分が
全体の約7.2モルチであった。ゲルバーミニ−7ヨン
クロマトグラム(以後GPCと略称)では重量平均分子
量が約、2を万であった。
実施例λ シクロペンテンを3J−ジトリメチルシリルシクロオク
テンに、t−ブチルアセチレンをトリメチルシリルプロ
ピンに、触媒を五塩化タンタルに変えるほかは実施例1
と同様にして重合体を得た。
’H−NMRでは、δ−OJ 〜OJ、 1,0〜.2
.3、J:J−−7jにそれぞれシグナルが観測される
。GPCによる重l平均分子量は約3r万であった。
得られた重合体をトルエンに、20重量%溶解した溶液
をキャストすることにより厚み約jμのフィルムを得た
。ガス透過試験装置によりこのフィルムの水素ガスの透
過速度を測定したところ、約、220 X / Ocr
AcsTP)・cm/1yil・sec・cmHg、窒
素1j スt7D 透過速度は27 X / o  c
J(STP)・αノー・就・cmTセ であった。
実施例3 t−ブチルアセチレンをλ−ヘキシンに、触媒を0..
2mmolの五塩化モリブデンと0.2 mmolのテ
トラフェニル錫に変えるほかは実施例1と同様にして重
合体を得た。GPCによる重量平均分子量は約jlI万
であった。
実施例V シクロペンテンをシクロオクテンに変え、オーのトルエ
ンに0.2 m mol の六塩化タングステンを窒素
気流下に加え30分攪拌後フェニルアセチレン/ mm
olを加えて2時間室温下に反応させた溶液を触媒溶液
として用いるほかは実施例/と同様にして重合体を得た
。GPCによる重量平均分子量は約72万であった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、下記構造式( I )で表わされる構造の繰り返
    し単位と構造式(II)で表わされる構造の繰り返し単位
    よりなる重量平均分子量1,000ないし1,000,
    000の線状重合体であつて、式( I )の構造単位と
    式(II)の構造単位の重量比が1/99〜99/1であ
    る共重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) −CH=CH−(CH_2)−_n(II) (式( I )中のR_1、R_2はそれぞれ炭素数1な
    いし20のアルキル基、炭素数3ないし20のシクロア
    ルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、炭素数7
    ないし20のアリールアルキル基、炭素数1ないし20
    のアルキル基または炭素数6ないし20のアリール基ま
    たは炭素数7ないし20のアリールアルキル基を置換基
    としてもつシリル基、水素、塩素の中から選ばれた基で
    ある。ただし、R_1とR_2が同時に水素または塩素
    、またはシリル基である場合と水素、塩素の場合を除く
    。式(II)中の水素のうち1つ以上が炭素数1ないし2
    0のアルキル基、または、炭素数1ないし20のアルキ
    ル基または炭素数6ないし20のアリール基または炭素
    数7ないし20のアリールアルキル基を置換基としても
    つシリル基により置換されていてもよい。nは2ないし
    8の整数である。)
  2. (2)、下記構造式(III)および(IV)を共重合させ
    て、構造式( I )で示される構造の繰り返し単位と構
    造式(II)で示される構造の繰り返し単位よりなる重合
    体を製造する方法において、モリブデン、タングステン
    、ニオブ、タンタルの塩化物または臭化物の中から選ば
    れた少なくとも1種の化合物(A)を触媒として用いる
    か、または、化合物(A)に助触媒として炭素数1ない
    し4の低級アルコール、テトラフェニル錫、トリフェニ
    ルビスマス、炭素数1ないし4のアルキル基を有するア
    ルキルアルミニウム(ただし、該アルキル基の一部が塩
    素で置換されていてもよい)の中から選ばれた少なくと
    も1種の化合物(B)を加えたものを触媒として用いる
    ことを特徴とする共重合体の製造方法。 R_1−C≡C−R_2(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式(III)中のR_1、R_2はそれぞれ炭素数1な
    いし20のアルキル基、炭素数3ないし20のシクロア
    ルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、炭素数7
    ないし20のアリールアルキル基、炭素数1ないし20
    のアルキル基または炭素数6ないし20のアリール基ま
    たは炭素数7ないし20のアリールアルキル基を置換基
    としてもつシリル基、水素、塩素の中から選ばれた基で
    ある。ただし、R_1とR_2が同時に水素または塩素
    、またはシリル基である場合と水素、塩素の場合を除く
    。式(IV)中の水素のうち1つ以上が炭素数1ないし2
    0のアルキル基、または炭素数1ないし20のアルキル
    基または炭素数6ないし20のアリール基または炭素数
    7ないし20のアリールアルキル基を置換基としてもつ
    シリル基により置換されていてもよい。 nは2ないし8の整数である。)
  3. (3)、構造式( I )で示される構造の繰り返し単位
    と構造式(II)で示される構造の繰り返し単位よりなる
    重合体の製造において、モリブデン、タングステンの金
    属カルペン化合物の中から選ばれた少なくとも1つの化
    合物を触媒として構造式(III)および(IV)を共重合
    させることを特徴とする共重合体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996019540A1 (de) * 1994-12-21 1996-06-27 Ciba Speciality Chemicals Holding Inc. Polymerisierbare zusammensetzung mit acetylenen und verfahren zur photopolymerisation von acetylenen
SG113490A1 (en) * 2002-12-26 2005-08-29 Sumitomo Chemical Co Catalyst component and catalyst for addition polymerization, and process for producing addition polymer

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