[发明专利]含磺酸官能团或其盐的共聚物以及制备该共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有磺酸官能团或其盐的共聚物以及制备所述共聚物的方法。

背景技术

制备带有亲水性的聚合物材料的方法的例子是：

(1)包含以下步骤的方法：令含聚乙烯作为主要成分的合成浆在浓硫酸或发烟硫酸中进行磺化，从而制备出带有亲水性的纺织材料(JP 8-260346A)；以及

(2)包含以下步骤的方法：令亲水单体与具有离子交换基团的单体在聚合物质存在下进行辐射引发的接枝聚合，从而制备出具有亲水性和离子交换基团的聚合物质(US 5,648,400A)。

发明内容

然而问题在于，在上面提到的前一种方法(1)中经磺化获得的聚合材料，其上包含的磺酸盐官能团的数量有限，具体取决于被磺化的聚合物的结构，或者由于磺化反应引起胶凝因而是多相的。问题还在于，在上面提到的后一种方法(2)中经接枝聚合制取的聚合材料也不含大量磺酸盐官能团，因为具有磺酸盐官能团的单体的接枝聚合-能力低下。

考虑到现有技术中上述种种问题，本发明的目的是提供(i)含有任意数量磺酸或其盐的官能团的共聚物，以及(ii)制备所述共聚物的方法。

本发明是一种共聚物，它包含(i)一种或多种选自乙烯单元和3～20个碳原子的α-烯烃单元的烯烃单元，以及(ii)一种或多种由下式(1)代表的化合物的单元，

其中m是0或1的数；R¹是1～18个碳原子的脂族亚烃基；并且X是一价阳离子物质。

本发明又是一种制备含有烯烃单元和由上述通式(1)代表的化合物单元的共聚物的方法，包括令(i)一种或多种选自乙烯和3～20个碳原子的α-烯烃的烯烃，以及(ii)一种或多种由上述通式(1)代表的化合物与聚合催化剂接触的步骤。

在本发明中，在诸如“烯烃单元”中包含的术语“单元”是指聚合的单体的单元。

具体实施方式

本发明中的α-烯烃是指具有末端碳-碳双键的可加成聚合化合物。3～20个碳原子的α-烯烃的例子是诸如以下烯烃：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、乙烯基环己烷、异丁烯、2-甲基-1-丁烯和2，4，4-三甲基-1-戊烯；亚甲基环己烷；柠檬烯；β-蒎烯；以及莰烯。在它们当中，乙烯优选作为该烯烃。上述烯烃可以其2或更多种的组合形式使用。

通式(1)中的R¹是1～18个碳原子的脂族亚烃基，优选是1～18个碳原子的线型脂族亚烃基。R¹的例子是亚甲基基团、亚乙基基团、亚丙基基团、亚丁基基团、亚戊基基团、亚己基基团、亚辛基基团、亚癸基基团、亚十一烷基基团、亚十二烷基基团、亚十三烷基基团、亚十四烷基基团、亚十五烷基基团、亚十六烷基基团、亚十七烷基基团、亚十八烷基基团、2-甲基亚丙基基团、3，3-二甲基亚戊基基团和1，4-亚环己基基团。

通式(1)中的一价阳离子物质没有特殊限制。该阳离子物质的例子是质子离子；碱金属阳离子如锂阳离子、钠阳离子和钾阳离子；过渡金属阳离子如铜阳离子和镍阳离子；伯铵阳离子；仲铵阳离子；叔铵阳离子；和季铵阳离子。在它们当中，优选碱金属阳离子或铵阳离子，特别优选钠阳离子。

由通式(1)代表的化合物的例子是磺酸如乙烯基磺酸，烯丙基磺酸、3-丁烯-1-磺酸、4-戊烯-1-磺酸、5-己烯-1-磺酸、7-辛烯-1-磺酸、9-癸烯-1-磺酸、11-十二碳烯-1-磺酸、13-十四碳烯-1-磺酸、3-丁烯-2-磺酸、2-甲基-3-丁烯-1-磺酸、3-乙基-4-戊烯-1-磺酸、5-己烯-2-磺酸、2-甲基-4-戊烯-2-磺酸、4-乙烯基环己基磺酸和2，3-二甲基-5-己烯-2-磺酸；以及上面那些磺酸的金属盐，例如，乙烯基磺酸钠和烯丙基磺酸钠。在它们当中，优选乙烯基磺酸钠。上面那些化合物可以其2或多种的组合形式使用。