[发明专利]聚合物、气体分离膜及聚合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物、气体分离膜及聚合物的制造方法。

背景技术

随着高分子的应用范围的扩大，对具备气体分离能等各种机能的功能性高分子进行了探讨。作为具有气体分离能的功能性高分子，已知在苯基中导入有取代基的取代二苯基乙炔聚合物(参照专利文献1)。还对在苯基上作为取代基导入有C₆H₁₁基的二苯基乙炔聚合物的气体分离膜进行了探讨(参照非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-271338号公报

非专利文献

非专利文献1：Hu，Y.，Shiotsuki，M.，Sanada，F.，Masuda，T.Polymer Journal，39，968-971(2007).

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，上述专利文献1中并未对作为苯基的取代基导入有环烷基的取代二苯基乙炔聚合物进行探讨，该聚合物的气体分离功能即用透氧系数和透氧系数/透氮系数定义的氧/氮选择透过性是未知的。另外，非专利文献1中公开了作为苯基的取代基导入有C₆H₁₁基的二苯基乙炔聚合物(poly(1a))，但该聚合物的透氧系数为230×10^-10，并不充分。

本发明的目的在于提供透氧系数及氧/氮选择透过性两者均优异的聚合物。

用于解决技术问题的方法

本发明提供下述的聚合物、气体分离膜及聚合物的制造方法。

本发明的聚合物含有下式(1)所示的重复单元。

式(1)中，R¹表示氢原子、卤代基、取代或非取代烷基、取代或非取代芳香族烃基、取代或非取代芳香族杂环基、三烷基甲硅烷基或三烷基甲锗烷基，R²在各种情况下独立地用下式(2)表示，m为1以上5以下的整数，R²存在多个时，这些R²可相互相同也可不同。

式(2)中，X在各种情况下独立地为一价基团，多个X可相互相同也可不同，至少1个X为含有卤原子的一价基团，p为0以上10以下的整数。

本发明的聚合物通过含有上述重复单元，具有很高的透氧能力和很高的氧/氮选择透过性。

本发明中，优选至少一个X为卤代基，更优选至少一个X为氟基。

优选所有X为卤代基，更优选所有X为氟基。

由此，具有聚合物与氧的亲和性更高、聚合物的氧/氮选择透过性进一步提高的效果，另外聚合物的耐热性也提高。

本发明中，上述R¹优选为非取代苯基或下式(3)所示的取代苯基。

式(3)中，R³在各种情况下独立地表示一价基团，n为1以上5以下的整数，R³存在多个时，这些R³可相互相同也可不同。

通过上述R¹为这种结构，聚合物的透氧能力及聚合物的氧/氮选择透过性进一步提高，另外还可抑制聚合物的经时劣化。

上述R³优选为卤代基、取代或非取代烷基、取代或非取代芳香族烃基、取代或非取代芳香族杂环基、三烷基甲硅烷基或三烷基甲锗烷基。由此，聚合物的透氧能力及聚合物的氧/氮选择透过性进一步提高，另外还可抑制聚合物的经时劣化。

上述R³更优选为卤代基、取代或非取代烷基或者三烷基甲硅烷基，进一步优选为氟基或三甲基甲硅烷基，特别优选为三甲基甲硅烷基。由此，聚合物的透氧能力及氧/氮选择透过性进一步提高，另外还可抑制聚合物的经时劣化，而且由于易溶解于各种有机溶剂中，因而聚合物的制膜性也很优异。

R¹还优选为非取代苯基，此时由于聚合物难溶解于溶剂中，因而可以容易地实现相对于溶剂的耐性高的气体分离膜。

本发明提供一种聚合物的制造方法，其包括以下工序：使下式(D)所示的二(卤代环烷基羧基)过氧化物或下式(E)所示的(卤代环烷基)苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐的任一者或两者与含有下式(C)所示重复单元的聚合物相接触。

[(C)式中，R¹表示氢原子、卤代基、取代或非取代烷基、取代或非取代芳香族烃基、取代或非取代芳香族杂环基、三烷基甲硅烷基或三烷基甲锗烷基。]