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PCP複合体 NEW

国内特許コード P170013964
整理番号 (S2013-1220-N0)
掲載日 2017年4月7日
出願番号 特願2015-528345
出願日 平成26年7月24日(2014.7.24)
国際出願番号 JP2014069615
国際公開番号 WO2015012373
国際出願日 平成26年7月24日(2014.7.24)
国際公開日 平成27年1月29日(2015.1.29)
優先権データ
  • 特願2013-156043 (2013.7.26) JP
発明者
  • 魚谷 信夫
  • 北川 進
  • 野呂 真一郎
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 PCP複合体 NEW
発明の概要 PCPの性能を維持した成形が可能な複合体を提供する。
金属イオンと有機配位子から構成される多孔性配位高分子(PCP)とガラス転移点が70℃以下のポリマーを含み、ポリマーは前記金属イオンと配位可能な複数の官能基を有し、PCPとポリマーが前記官能基を介して架橋されてなる、複合体。
従来技術、競合技術の概要


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。
より優れた吸着性能を与える吸着材として、外部刺激により動的構造変化を生じるPCPが開発されている。この新規な動的構造変化高分子金属錯体をガス状の物質の吸着材として使用した場合、ある一定の圧力までは物質を吸着しないが、ある一定圧を越えると物質の吸着が始まるという現象が観測されている。また、物質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。



PCPは混合物質(気体、液体)の分離、精製、貯蔵に利用される優れた性質を有しているが、材料自体の機械的強度がないため、成形して使用することが求められている。PCPのみで成形した場合、PCPの凝集力が強くないため、分離、精製、貯蔵などの単位操作で形状が崩れてしまう。



特許文献1は、MOFとグラファイトなどのバインダーにより成形体を製造することを開示しているが、この方法ではポリマーの配合量が多くなりすぎ、MOFの機能が低下する不具合があった。

産業上の利用分野


本発明は、PCP(Porous Coordination Polymer;多孔性配位高分子)複合体に関し、詳しくはPCPの機能を保持した成形を可能にする複合体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属イオンと有機配位子から構成される多孔性配位高分子(PCP)とガラス転移点(Tg)が70℃以下のポリマーを含み、ポリマーは前記金属イオンと配位可能な複数の官能基を有し、PCPとポリマーが前記官能基を介して架橋されてなる、複合体。

【請求項2】
架橋間分子量が300~1300である請求項1に記載の複合体。

【請求項3】
前記官能基がグリシジル基、COOH、無水カルボン酸基(-CO-O-CO-R)、CS2H、OH、SH、SO、SO2、SO3H、NO2、-S-、-SS-、Si(OH)3、Ge(OH)3、Sn(OH)3、Si(SH)4、Ge(SH)4、Sn(SH)4、PO3H、AsO3H、AsO4H、P(SH)3、As(SH)3、CH(SH)2、C(SH)3、CH(NH2)2、C(NH2)3、CH(OH)2、C(OH)3、CH(CN)2、C(CN)3、CH(RSH)2、C(RSH)3、CH(RNH2)2、C(RNH2)3、CH(ROH)2、C(ROH)3、CH(RCN)2、C(RCN)3、1級,2級又は3級アミノ基、芳香環を構成する窒素原子(式中、RはC1~C5アルキル基又はアリール基を示す)からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~2のいずれかに記載の複合体。

【請求項4】
前記官能基は、ポリマーの繰り返し単位100個あたり1~30個である、請求項1~3のいずれかに記載の複合体。

【請求項5】
金属イオンがMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Sc3+、Y3+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V4+、V3+、V2+、Nb3+、Ta3+、Cr3+、Mo3+、W3+、Mn3+、Mn2+、Re3+、Re2+、Fe3+、Fe2+、Ru3+、Ru2+、Os3+、Os2+、Co3+、Co2+、Rh2+、Rh、Ir2+、Ir、Ni2+、Ni、Pd2+、Pd、Pt2+、Pt、Cu2+、Cu、Ag、Au、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Al3+、Ga3+、In3+、Tl3+、Si4+、Si2+、Ge4+、Ge2+、Sn4+、Sn2+、Pb4+、Pb2+、As5+、As3+、As、Sb5+、Sb3+、Sb、Bi5+、Bi3+及びBiからなる群から選ばれる、請求項1~4のいずれかに記載の複合体。

【請求項6】
PCP70~99重量%、ポリマー1~30重量%を含む、請求項1~5のいずれかに記載の複合体。

【請求項7】
請求項1~8のいずれかに記載の複合体を成形してなる成形体。

【請求項8】
前記複合体と滑剤及び導電剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項7に記載の成形体。

【請求項9】
前記成形体が、薄膜状、粒状、ペレット状の形状を有する、請求項7又は8に記載の成形体。

【請求項10】
請求項7~9のいずれかに記載の成形体を含む物質の貯蔵材料。

【請求項11】
請求項7~9のいずれかに記載の成形体を含む物質の分離材料。

【請求項12】
金属イオンと有機配位子から構成される多孔性配位高分子(PCP)とガラス転移点が70℃以下のポリマーを溶媒中で混合してPCPとポリマーを前記官能基を介して架橋させることを特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載の複合体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015528345thum.jpg
出願権利状態 公開
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