JPS58215405A - 重合体およびその製造方法 - Google Patents

重合体およびその製造方法

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JPS58215405A
JPS58215405A JP58090829A JP9082983A JPS58215405A JP S58215405 A JPS58215405 A JP S58215405A JP 58090829 A JP58090829 A JP 58090829A JP 9082983 A JP9082983 A JP 9082983A JP S58215405 A JPS58215405 A JP S58215405A
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ウオルフガング・ブレウア−
ジ−グフリ−ド・コルテ
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    • 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
    • C08F128/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a bond to sulfur or by a heterocyclic ring containing sulfur
    • C08F128/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a bond to sulfur or by a heterocyclic ring containing sulfur by a bond to sulfur

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

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】 本発明はユニポリマー(unipolymθrs )と
それより誘導される重合体、およびそれらの製造法、特
にアニオン重合による製造法に関する。
一方の炭素原子に、例えばCN 基或いはアルコキシカ
ルボニル基のような求電子基を2個持つエチレン型不飽
和単量体は、アニオンあるいはラジカル反応開始剤によ
って重合し、又、ある程度までは大気中の水分によって
重合することがすでに知られている( Makromo
l、 Ohem。
44−46 、 95 (1961) 、 Makro
mol。
Ohem、+82.59!+(+981)  J、Of
Am。
Ohem、Soc、72. + 305.3 + 27
 (1950))。
それゆえ、該単量体は高い反応性を持っ一液性の接着剤
として用いられる。
同じ炭素原子の上に、2個の求電子基をもち、特にその
基の一個は適宜にスルホン酸基より誘導されるものであ
る、単量体から製造される重合体についてはこれまで知
られてぃなかった。
これらの生成物については、既知の重合体とは異なり、
水溶性であるか或いは水溶性物質へと転化しうる事が期
待できるものである。
1個の炭素原子上に2個の異なる求電子基を持ち、その
求電子基の一方は、スルホン酸基より必要に応じ誘導さ
れたところの、エチレン型不飽和単量体の重合体が今や
発明された。該重合体は容易に得られ、水溶性であるか
、或は水溶性重合体に転化することができるかのいずれ
かである。
それゆえ、本発明は下記の式に相当する繰り返し構造単
位をもつユニポリマーを提供するものである。
Co、R。
■ −OH,−(3− SO,R。
(ここで、R1およびR,は同一の又は異なる01〜C
4アルキル基、をボす。ン 更に本発明は、上記ユニポリマーとは異な沙、重合体の
同族体的転化によシ(polymθr−analo−g
ouEJconversion )誘導される重合体を
も提供する。該重合体は部分的に又は全部が下記一般式
で表わされる構造単位を持つものである、CO,R。
−OH,−0− SO,R4 (ここでR3は水素原子又はOl、04  のアルキル
基、R4はOH基、ハロゲン原子、脂肪族又は芳香族基
又は脂肪族および/又は芳香族置換された1級か2級の
アミン基をあらゎす。ンR4で示される脂肪族基又はア
ミン基の置換体として存在する脂肪族基は、特にC1−
C,のアルキル基、好ましくはメチルおよびエチルを含
む。R4で示されるところの芳香族基又はアミン基の置
換体として存在する芳香族基としては特にフェニル及び
トリルを含む。ハロゲン原子としては特にF、O7或け
Br、  である。
好ましい水溶性重合体訪導体は、R3が水素原子かメチ
ル基および/又はR4が水酸基であるような重合体を含
む。
次の一般式に相当する誘導された構造単位は1合体の5
〜+ 007%を構成する。
CO□R3 −OH,−0− 8O,R。
ここでR3が水素原子を示し、および/又はR4が水酸
基を示す時、すなわちカルボキシル基および/又はスル
ホン酸基がある時は、それらの塩も又含まれるべきであ
って、この場合には、アルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩および
アンモニウム塩が好ましい。
該重合体は次の一般式に相当する単量体のラジカル重合
又は、特にアニオン重合によって製造するか、 OH,=Q −Co、R□ So、R。
(ここで、El  およびR,は前記と同じ意味をもつ
)、更に必要に応じてエステル基での重合体−同族的変
換によって製造する。
スルホン酸エステル基における他の反応の例としては、
スルホン酸基を生ずるケン化反応、スルホハライド基を
生じる反応およびスルホン酸基のスルホネイト型への変
換、スルホノ・ライド基のスルホンアミド基への変換、
又はスルホハライド基のアルキルスルホン基およびアリ
ールスルホン基への変換等である。カルボン酸エステル
基における他の反応の1例としては、ケン化してカルボ
ン酸基を生成せしめることがある。適当なスルホハライ
ドとしてはスルホクロリドおよびスルホフルオライドが
特に挙げられる。
該単量体は下記の一般式で示されるα、β不飽和カルボ
ン酸エステルと、 OH,=(Al −Co、R。
該不飽和酸エステルに基いて0.6〜1.6モル当量の
SO3および必要に応じて該不飽和カルボン酸エステル
に対してa1〜10モル当量のアルキル化剤とを、−1
0〜25℃の温度で反応させ、続いて反応混合物を70
〜200℃に加熱することよシ得られるもので、該単量
体は蒸留によ如単離される。α、β不飽和カルボン酸エ
ステルの反応は、好ましくは0〜10℃の温度にて、I
18〜1.2モル当量の無水硫酸と行なわぜ、この場合
好゛ましくけ0.2〜5モル当+、:tの硫酸ジメチル
を加える。
好ましい単量体としては、2−アルコキシ−スルホニル
プロペン酸(propenoic acid )  ア
ルキルエステル、特に2−メトキシ−および2−エトキ
シスルホニルプロペン酸のメチル又ハエチルエステルで
ある。通常のラジカル又はアニオン反応開始システムを
用いて重合を開始することができる。アニオン反応開始
剤が特に好マシく、トリフェニルフォスフイン、トリエ
チルアミン、n−ブチルリチウム、カリウム−t−ブチ
レート、ナトリウムメチレート、炭酸ナトリウム、ピリ
ジン、トリエチルフォスファイトおよびベンゼンスルホ
ンアミドのNa  塩又は他のアルカリ金属塩などであ
る。
原則的には、塊状重合(polymerization
 1nsubstance ) 、浴液重合、懸濁重合
と言ったすべての重合法が可能である。塊状重合では熱
の放散および開始剤を調節して混合することに関して問
題が起きるし、さらに溶液重合は皓量体および重合体に
対して溶媒の選択範囲が狭いので、限られた意義を持つ
のみである。したがって懸濁重合が好ましい。この方法
においては、単量体が溶解して重合体が沈殿するような
溶媒を選ぶこと(沈殿重合)もできるし又単量体も溶解
せず、必要に応じて、分散剤を用いて単量体を分散させ
るような溶媒を選ぶこと(懸濁重合)もできる。適切な
分散剤としては、例えば、長鎖アルコールもしくはアミ
ンの誘導体たるアクリレートおよびメタアクリレート、
あるいはアクリル酸アミドおよびメタアクリル酸アミド
、であってこれらは非プロトン性溶媒に可溶である。反
応媒質としては、単量体と反応しないすべての溶媒が含
まれ、例えば、ヘキサン、ペンタン、リグロイン、シク
ロヘキサン、二硫化炭素、アセトニトリル、ジメチルス
ルホキシド、ジメチルホルムアミド、ハロゲン化炭化水
素、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ベンゼン
およびトルエン等である。重合工程はバッチ方式、セミ
バッチ方式あるいは連続方式によつて遂行される。
水分の存在下における仕上げ操作(working−u
p operation )  中、スルホン酸エステ
ル基の一部が加水分解されてスルホン酸基となっている
重合体が生成される。スルホン酸エステル基からフリー
のスルホン酸基を生じる加水分解は、該重合体を水溶液
中で攪拌することで完了する。
上記のごとく、部分的に加水分解された構造をもつ重合
体が合成されるので、該重合体の溶解特性は巾広く影響
される。該重合体中のスルホン酸基含量は、NaOH水
溶液による連続滴定により定量する。
該重合体の分子量は、反応条件および開始剤濃度による
が、500〜1,000,000である。
該重合体はジメチルスルフォキサイドおよび水に溶けや
すい。これら溶媒の溶液は高粘性である。該重合体は増
粘剤(thickening agent )、凝集剤
(flocculenta ) 、或は結合剤として使
用される。さらに該重合体は、石油の抽出における重合
体添加剤にも適しているしポリアクリロニ) IJル繊
維の染色添加剤として好適である。
下記実施例における極限粘度あるいは相対粘度について
はジメチルスルホキシド或は食塩水溶液(0,9% )
中において、M、 Hoffmann等の方法(Pol
ymeranalytik l 、  pi I 4 
(1977))にしたがって測定された。
実施例1 2−メトキシスルホニルプロペン酸メチルエステル 液状無水硫酸471gをアクリル酸メチルエステル50
6fの出発溶液中に攪拌しつつ加え、0〜10℃、不活
性ガスの弱い気流を導入しながらヒドロキノン2fで安
定化する。
得られた混合物の温度を調節してj Om02時間保持
した後、未反応のアクリル酸メチルエステルおよび反応
の結果生じた硫酸ジメチルを主成分とする、非常に揮発
生の成分は減圧蒸留によって除く。粗生成混合物は下記
の条件で薄層蒸発器に導入する。
加熱ジャケット温度  158℃ 圧力    α5〜1.0mbar 流入量        t OKg/ m”h凝縮物と
して殆んど無色の油が得られるが、これは2−スルホ−
プロペン酸メチルエステルと2−メトキシスルホニルプ
ロペン酸メチルエステルよシ成り、それよ)酸は沈殿し
、一部は結晶相をなす、 収量: 6229 (使用成分たるアクリル酸メチルエ
ステルとSO3の重量に 対して64%)、 NMR吸光分析によれば、下記の組成物、すなわち、2
−スルホ−プロペン酸メチルエステル60重量%及び2
−メトキシスルホニル−プロペン酸メチルエステル40
重量%からなる組成物が誘導されている。
b)2−メトキシスルホニルーグロベン メチルエステ
ルの 薄層蒸留の結果によるスルフォン酸とスルホン酸エステ
ルの混合物は5002のベンゼンと短時間加熱しながら
攪拌する。冷却後、2−スルホ−プロペン酸メチルニス
テルハ高純度の結晶体として得られる。
スルホン酸を沈殿させ分離した後残ったr液はベンゼン
の蒸発によシ濃縮する。残渣は分留する。95℃ [1
4ミリバールの分溜分は2−メトキシ−スルホニル−プ
ロペン酸ヨシ成る。
収量:+oar(使用成分たるアクリル酸メチルと無水
硫酸SO3に対して 1α5重量%) 融点二25〜50℃ IH−NMRスペクトル(dsアセトニトリル中):1
85 (s)、 !L9 (s)、 6.9 (d)、
 7.02 (d)99m 実施例2 2−メ)キシ−スルホニル−プロペン酸メチルエステル
重合体 1)2−メトキシスルホニル−プロペン酸メチルエステ
ル2402をN、  雰囲気下、アセトニトリル360
を中に溶解する。
−30〜−40℃に冷却後、ナトリウムメチレート2.
49を加え、混合物を2時間攪拌する。重合体はr別し
、エタノールで洗滌する。乾燥後、無色の重合体218
2が得られる。(理論収量の91%) [7] H,O/NaC!t= 2.9 d1/l(+
7) DM80 > tooaz/りMO8M = +
 ・95 ・10’ (H,O/Na0z中)DMSO
/アセトン中における溶解と再沈殿による分別後、使用
重合体の81重量%は単離される。生成物のデータは下
記のとおりである。
〔η) H,O/Na0l= 2.5 dt/fMO8
M = I ・5 ・I O’ (H20/Na0l中
ン2)該重合体の加水分解 該重合体α54Fを水500f中に攪拌しながら加える
。重合体中のスルホン酸含有量はcLI N NaOH
による滴定により定量される。
スルホン酸エステル単位(加水分解前)のモル数は五〇
〇ミリモル、スルホン酸単位(加水分解後)のモル数は a)  加水分解60分間   2.Oss!Jモルb
)加水分解24時間   2.35ミリモルC)加水分
解64時間   2.94ミリモル3) 該重合体の塩
形成 重合体1gを水99を中に攪拌しながら加える。この水
溶液はそれからナトリウムメチレートで中和する。
重合体1%水溶液           =3a8ηr
θ1実施例3(〜12ンは実施例2の方法に従って行わ
れた。反応条件および結果は第1表に示す通りである。
実施例15 2−メトキシスルホニルプロペン酸メチルエステル9.
9fをN、  ガス中で強く攪拌しながら、n−ヘキサ
ン25f中に懸濁する。−60℃に冷却後、n−ブチル
リチウム1122を添加することにより反応を開始する
2時間後、反応混合物は実施例2に記載の方法と同様に
仕上処理する。
重合体4.22が得られる。(理論収量の42チ)ηr
。、:   1.19 (DM80  中α2重量%)
代理人  内 1)  明

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11下記の一般式の表される繰υ返し構造単位をもつ
    ユニポリマー、 Co、R。 −OH,−0− 8O,R。 (ここでR1およびR,は、同じか或は異なる01〜C
    4アルキル基を表わす)、および上記のユニポリマーと
    は異なり、上記ユニポリマーよシ重合体−同族的転化に
    より誘導され、部分的にまたは全部が下記一般式に相当
    する構造単位をもつ重合体、 00、R3 −cH,−c− 02R4 (ここでR3は水素原子或はC1〜C4アルキル基、そ
    してR4は水酸基、)・ロゲン原子、脂肪族又は芳香族
    基、又は脂肪族および/又は芳香族置換された一級或は
    二級のアミノ基を示すJo (21Rs  が水素原子又はメチル基であり、および
    /又はR4が水酸基である、特許請求の範囲第一項に記
    載される重合体。 (3)特許請求の範囲第一項に記載されるユニポリマー
    を製造する工程において、下記一般式に相当する単量体
    、 OH,==Q −Co、R。 5O1R。 (ここでR1およびR2は、同一の又は異なるC1〜C
    4アルキル基を示す)、をラジカル重合或は特にアニオ
    ン重合に付すことを特徴とするユニポリマーの製造方法
    。 (4)下記一般式で示される繰り返し構造単位を5〜1
    00モルチ含有する重合体の製造方法においで、 Co、R。 箸 一0H2−C!− S O,R。 (ここでRs  およびR4は特許請求の範囲第1項と
    同様)、第1項によるユニポリマーをスルホン酸エステ
    ル基および/又はカルボン酸エステル基においてケン化
    し、スルホハライド基、スルホンアミド基又はスルホン
    基に転化することを特徴とする上記方法。 (5)該重合をアニオン重合反応により行なう特許請求
    の範囲第3項に記載される製造方法。 (6)該重合を沈殿重合により行なう特許請求の範囲第
    3項に記載される製造方法。
JP58090829A 1982-05-25 1983-05-25 重合体およびその製造方法 Granted JPS58215405A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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