JPH05295161A - 多孔質ポリスチレン系材料の製造方法 - Google Patents

多孔質ポリスチレン系材料の製造方法

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JPH05295161A
JPH05295161A JP12283092A JP12283092A JPH05295161A JP H05295161 A JPH05295161 A JP H05295161A JP 12283092 A JP12283092 A JP 12283092A JP 12283092 A JP12283092 A JP 12283092A JP H05295161 A JPH05295161 A JP H05295161A
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JP
Japan
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group
compound
vinylphenyl
transition metal
vinyl
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Application number
JP12283092A
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English (en)
Inventor
Toshinori Tazaki
稔典 田崎
Shuji Machida
修司 町田
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シンジオタクチック構造を有するスチレン系
重合体もしくは共重合体と熱可塑性重合体が均一に分散
したポリスチレン系樹脂組成物から多孔質ポリスチレン
系材料を効率的に製造する方法を開発すること。 【構成】 (A)チタン化合物等の遷移金属化合物成分
と(B)アルミノキサン,(C)該遷移金属化合物と反
応してイオン性の錯体を形成する化合物成分あるいは
(D)有機アルミニウム化合物を主成分とする触媒を用
いて、スチレン系モノマーを(共)重合するにあたり、
該スチレン系モノマー又は炭化水素系溶媒に溶解した熱
可塑性重合体の溶液中で(共)重合させてシンジオタク
チック構造を有するスチレン系重合体もしくは共重合体
と熱可塑性重合体が均一に分散してなるポリスチレン系
樹脂組成物を調製し、次いで、該樹脂組成物を成形後、
熱可塑性重合体を除去する多孔質ポリスチレン系材料の
製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多孔質ポリスチレン系材
料の製造方法に関し、詳しくはシンジオタクチック構造
を有するスチレン系重合体もしくはスチレン系共重合体
と熱可塑性重合体が均一に分散したポリスチレン系樹脂
組成物から、限外濾過膜,超精密濾過膜,逆浸透膜,イ
オン交換膜,ガス分離膜,透析膜などの多孔質分離材と
して有用な耐熱性,耐溶剤性に優れた多孔質ポリスチレ
ン系材料を効率的に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
らラジカル重合法などにより製造されるスチレン系重合
体は、種々の成形法によって様々な形状のものに成形さ
れ、家庭電気器具,事務機器,家庭用品,包装容器,玩
具,家具,合成紙その他産業資材などとして幅広く用い
られているが、その立体構造がアタクチック構造を有し
ており、耐熱性,耐薬品性に劣るという欠点があった。
【0003】ところで、本発明者らの研究グループは、
このようなアタクチック構造のスチレン系重合体の欠点
を解消したものとして、先般、シンジオタクティシティ
ーの高いスチレン系重合体の開発に成功し、さらにこの
スチレンモノマーと他の成分を共重合したスチレン系重
合体を開発した(特開昭62−104818号公報,同
63−241009号公報)。これらのシンジオタクチ
ック構造のスチレン系重合体あるいは共重合体は、耐熱
性,耐薬品性及び電気的特性に優れ、他方面にわたる応
用が期待されている。
【0004】これらの応用分野の一つとして、シンジオ
タクチックポリスチレンの耐熱性,耐水安定性,耐溶剤
性を生かし、限外濾過や逆浸透などの分離手段用に有用
な微多孔性膜がある。例えば、特開平2−4840号公
報には、シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーの微
細孔性非対称膜及びその製造方法について、特に、ビニ
ル芳香族ポリマーがポリスチレンの場合が開示されてい
る。この開示技術によれば、(a) 昇温下で、シンジオタ
クチックポリスチレンと極性非プロトン溶媒からなる溶
液を形成し、(b)溶液中のシンジオタクチックポリス
チレンを溶解状態に保持するように、該溶液を過冷却
し、(c)次いで、該溶液を膜状に形成し、(d)しか
る後に相分離及び細孔形成を行うことを特徴としてい
る。しかしながら、この方法では、1)重合体を一度溶解
させ、2)溶解状態を保持できるような条件の下で過冷却
し、3)さらに、膜状にする操作を含んでいる。このこと
から、まとまった量の調製には、大量の溶媒が必要とな
り、該重合体の溶解状態を保持したまま過冷却を行う技
術及び装置、加えて製膜する装置が必要となり、経済
的,効率的見地から実用にはなお困難な点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、上記現状を鑑みて、シンジオタクチックポリスチレ
ン本来の結晶性を保持し、該ポリスチレンと特定の熱可
塑性重合体とが、高度に均一に分散し、かつ製造効率の
良好なスチレン系樹脂組成物及びその製造方法を開発し
た。さらに、この新たに開発したスチレン系樹脂組成物
について、多孔質分離材を開発すべく鋭意研究を重ね
た。その結果、特定の触媒を用い、スチレン系モノマー
又は炭化水素系溶媒に溶解した熱可塑性重合体の溶液中
で、スチレン系モノマーを(共)重合させてポリスチレ
ン系樹脂組成物を調製し、成形後、熱可塑性重合体を除
去することによって、目的を達成できることを見出し
た。本発明はかかる知見に基いて完成したものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ス
チレン系モノマー又は炭化水素系溶媒に溶解した熱可塑
性重合体の溶液中で、スチレン系モノマーを、 (A)遷移金属化合物及び(B)アルミノキサンを主
成分とする触媒 (A)遷移金属化合物及び(C)該遷移金属化合物と
反応してイオン性の錯体を形成する化合物を主成分とす
る触媒 (A)遷移金属化合物,(B)アルミノキサン及び
(D)有機アルミニウム化合物を主成分とする触媒 あるいは (A)遷移金属化合物,(C)該遷移金属化合物と反
応してイオン性の錯体を形成する化合物及び(D)有機
アルミニウム化合物を主成分とする触媒 の存在下で重合もしくは共重合してポリスチレン系樹脂
組成物を調製し、次いで、該樹脂組成物を成形後、熱可
塑性重合体を溶解する炭化水素系溶媒で処理し、該熱可
塑性重合体を除去することを特徴とする多孔質ポリスチ
レン系材料の製造方法を提供するものである。
【0007】先ず、本発明の方法で使用できるスチレン
系モノマーは、スチレン及び/又はスチレン誘導体を指
称する。ここで、スチレン誘導体からなるスチレン系モ
ノマーとしては、各種のものがあるが、好ましいものと
しては、一般式(I)
【0008】
【化2】
【0009】〔式中、R1 は水素原子,ハロゲン原子又
は炭素原子,酸素原子あるいはケイ素原子のいずれか1
種以上を含む置換基を示し、mは1〜5の整数を示す。
但し、mが複数である時は、R1 は同一でも異なっても
よい。〕で表わされるスチレン系モノマーを挙げること
ができる。
【0010】この一般式(I)で表わされるスチレン系
モノマーにおいて、R1 は前述の如く各種の置換基を表
すが、ここで、ハロゲン原子としては、塩素,フッ素,
臭素,沃素を挙げることができる。また、炭素原子を含
む置換基の具体例としてはメチル基,エチル基,イソプ
ロピル基,ターシャリーブチル基などの炭素数1〜20
のアルキル基あるいはクロロエチル基,ブロモエチル基
などの炭素数1〜20のハロゲン置換アルキル基があ
る。さらにまた、炭素原子とケイ素原子を含む置換基の
具体例としてはトリメチルシリル基などの炭素数1〜2
0のアルキルシリル基が挙げられる。
【0011】このスチレン系モノマーの具体例として
は、スチレン、p−メチルスチレン;o−メチルスチレ
ン;m−メチルスチレン;2,4−ジメチルスチレン;
2,5−ジメチルスチレン;3,4−ジメチルスチレ
ン;3,5−ジメチルスチレン;p−ターシャリーブチ
ルスチレンなどのアルキルスチレン、p−クロロスチレ
ン;m−クロロスチレン;o−クロロスチレン;p−ブ
ロモスチレン;m−ブロモスチレン;o−ブロモスチレ
ン;p−フルオロスチレン;m−フルオロスチレン;o
−フルオロスチレン;o−メチル−p−フルオロスチレ
ンなどのハロゲン化スチレン、4−ビニルビフェニル;
3−ビニルビフェニル;2−ビニルビフェニルなどのビ
ニルビフェニル類、1−(4−ビニルフェニル)−ナフ
タレン;2−(4−ビニルフェニル)−ナフタレン;1
−(3−ビニルフェニル)−ナフタレン;2−(3−ビ
ニルフェニル)−ナフタレン;1−(2−ビニルフェニ
ル)−ナフタレン;2−(2−ビニルフェニル)ナフタ
レンなどのビニルフェニルナフタレン類、1−(4−ビ
ニルフェニル)−アントラセン;2−(4−ビニルフェ
ニル)−アントラセン;9−(4−ビニルフェニル)−
アントラセン;1−(3−ビニルフェニル)−アントラ
セン;2−(3−ビニルフェニル)−アントラセン;9
−(3−ビニルフェニル)−アントラセン;1−(2−
ビニルフェニル)−アントラセン;2−(2−ビニルフ
ェニル)−アントラセン;9−(2−ビニルフェニル)
−アントラセンなどのビニルフェニルアントラセン類、
1−(4−ビニルフェニル)−フェナントレン;2−
(4−ビニルフェニル)−フェナントレン;3−(4−
ビニルフェニル)−フェナントレン;4−(4−ビニル
フェニル)−フェナントレン;9−(4−ビニルフェニ
ル)−フェナントレン;1−(3−ビニルフェニル)−
フェナントレン;2−(3−ビニルフェニル)−フェナ
ントレン;3−(3−ビニルフェニル)−フェナントレ
ン;4−(3−ビニルフェニル)−フェナントレン;9
−(3−ビニルフェニル)−フェナントレン;1−(2
−ビニルフェニル)−フェナントレン;2−(2−ビニ
ルフェニル)−フェナントレン;3−(2−ビニルフェ
ニル)−フェナントレン;4−(2−ビニルフェニル)
−フェナントレン;9−(2−ビニルフェニル)−フェ
ナントレンなどのビニルフェニルフェナントレン類、1
−(4−ビニルフェニル)−ピレン;2−(4−ビニル
フェニル)−ピレン;1−(3−ビニルフェニル)−ピ
レン;2−(3−ビニルフェニル)−ピレン;1−(2
−ビニルフェニル)−ピレン;2−(2−ビニルフェニ
ル)−ピレンなどのビニルフェニルピレン類、4−ビニ
ル−p−ターフェニル;4−ビニル−m−ターフェニ
ル;4−ビニル−o−ターフェニル;3−ビニル−p−
ターフェニル;3−ビニル−m−ターフェニル;3−ビ
ニル−o−ターフェニル;2−ビニル−p−ターフェニ
ル;2−ビニル−m−ターフェニル;2−ビニル−o−
ターフェニルなどのビニルターフェニル類、4−(4−
ビニルフェニル)−p−ターフェニルなどのビニルフェ
ニルターフェニル類、4−ビニル−4’−メチルビフェ
ニル;4−ビニル−3’−メチルビフェニル;4−ビニ
ル−2’−メチルビフェニル;2−メチル−4−ビニル
ビフェニル;3−メチル−4−ビニルビフェニルなどの
ビニルアルキルビフェニル類、4−ビニル−4’−フル
オロビフェニル;4−ビニル−3’−フルオロビフェニ
ル;4−ビニル−2’−フルオロビフェニル;4−ビニ
ル−2−フルオロビフェニル;4−ビニル−3−フルオ
ロビフェニル;4−ビニル−4’−クロロビフェニル;
4−ビニル−3’−クロロビフェニル;4−ビニル−
2’−クロロビフェニル;4−ビニル−2−クロロビフ
ェニル;4−ビニル−3−クロロビフェニル;4−ビニ
ル−4’−ブロモビフェニル;4−ビニル−3’−ブロ
モビフェニル;4−ビニル−2’−ブロモビフェニル;
4−ビニル−2−ブロモビフェニル;4−ビニル−3−
ブロモビフェニルなどのハロゲン化ビニルビフェニル
類、4−ビニル−4’−トリメチルシリルビフェニルな
どのトリアルキルシリルビニルビフェニル類、4−ビニ
ル−4’−トリメチルシリルメチルビフェニルなどのト
リアルキルシリルメチルビニルビフェニル類、p−クロ
ロエチルスチレン;m−クロロエチルスチレン;o−ク
ロロエチルスチレンなどのハロゲン置換アルキルスチレ
ン、p−トリメチルシリルスチレン;m−トリメチルシ
リルスチレン;o−トリメチルシリルスチレン;p−ト
リエチルシリルスチレン;m−トリエチルシリルスチレ
ン;o−トリエチルシリルスチレン;p−ジメチルター
シャリ−ブチルシリルスチレンなどのアルキルシリルス
チレン類、p−ジメチルフェニルシリルスチレン;p−
メチルジフェニルシリルスチレン;p−トリフェニルシ
リルスチレンなどのフェニル基含有シリルスチレン類、
p−ジメチルクロロシリルスチレン;p−メチルジクロ
ロシリルスチレン;p−トリクロロシリルスチレン;p
−ジメチルブロモシリルスチレン;p−ジメチルヨード
シリルスチレンなどのハロゲン含有シリルスチレン類、
p−トリメチルシリルジメチルシリルスチレンなどのシ
リル基含有シリルスチレン類などが挙げられる。本発明
の方法では、上記のスチレン系モノマーの一種類を用い
て重合してもよく、あるいは二種以上を用いて共重合し
てもよい。本発明の方法では、スチレン系モノマーを
(共)重合することによって、スチレン系(共)重合
体、特に高度のシンジオタクチック構造を有するスチレ
ン系(共)重合体が得られる。さらに、本発明の方法で
は、得られるスチレン系(共)重合体の性質あるいは繰
り返し単位の連鎖におけるシンジオタクチック構造を著
しく損なわない範囲で第三成分を加えることもできる。
【0012】本発明の方法では、上述したスチレン系モ
ノマーを重合あるいは共重合するが、これらの重合ある
いは共重合にあたって用いる触媒としては、 (A)遷移金属化合物及び(B)アルミノキサンを主
成分とする触媒 (A)遷移金属化合物及び(C)該遷移金属化合物と
反応してイオン性の錯体を形成する化合物を主成分とす
る触媒 (A)遷移金属化合物,(B)アルミノキサン及び
(D)有機アルミニウム化合物を主成分とする触媒 あるいは (A)遷移金属化合物,(C)該遷移金属化合物と反
応してイオン性の錯体を形成する化合物及び(D)有機
アルミニウム化合物を主成分とする触媒 などである。
【0013】初めに、(A)成分である遷移金属化合物
としては、周期律表IIIB,IVB,VB,VIB,VIII, ランタノイ
ド族の金属化合物、好ましくは周期律表IVB,VIB,ランタ
ノイド族の金属化合物、特に好ましくは周期律表IVB 族
の金属化合物、とりわけTi,Zr又はHfの化合物で
ある。(A)成分である遷移金属化合物としては、様々
なものがあるが、好ましくは下記一般式(II),(III),(I
V)あるいは(V)
【0014】
【化3】
【0015】〔式中、R2 〜R13は、それぞれ水素原
子,ハロゲン原子,炭素数1〜20のアルキル基,炭素
数1〜20のアルコキシ基,炭素数6〜20のアリール
基,炭素数7〜20のアルキルアリール基若しくはアリ
ールアルキル基,炭素数6〜20のアリールオキシ基,
炭素数1〜20のアシルオキシ基,アセチルアセトニル
基,シクロペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニ
ル基あるいはインデニルきを示す。また、a,b及びc
は、それぞれ0≦a+b+c≦4を満たす0以上の整数
を示し、d及びeはそれぞれ0≦d+e≦3を満たす0
以上の整数を示し、fは0≦f≦2を満たす0以上の整
数を示し、g及びhは各々0≦g+h≦3を満たす0以
上の整数を示す。更に、M1 ,M2 はチタン,ジルコニ
ウム,ハフニウムあるいはバナジウムを示し、M3 ,M
4 はバナジウムを示す。〕で表わされる遷移金属化合物
から選ばれた少なくとも1種の化合物である。これらの
遷移金属化合物の中でも、前記一般式(II)中のM1 がチ
タンあるいはジルコニウムであるものを用いるのが好ま
しい。
【0016】ここで、前記式中のR2 〜R13で示される
もののうち、ハロゲン原子としては、具体的には塩素原
子,臭素原子,沃素原子あるいはフッ素原子である。ま
た、置換シクロペンタジエニル基は、例えば、炭素数1
〜6のアルキル基で1個以上置換されたシクロペンタジ
エニル基で、具体的には、メチルシクロペンタジエニル
基;1,2−ジメチルシクロペンタジエニル基;ペンタ
メチルシクロペンタジエニル基などである。また、前記
式中のR2 〜R13は、それぞれ独立に水素原子,炭素数
1〜20のアルキル基(具体的には、メチル基,エチル
基,プロピル基,n−ブチル基,イソブチル基,アミル
基,イソアミル基,オクチル基,2−エチルヘキシル基
など)、炭素数1〜20のアルコキシ基(具体的には、
メトキシ基,エトキシ基,プロポキシ基,ブトキシ基,
ヘキシルオキシ基,オクチルオキシ基,2−エチルヘキ
シルオキシ基など)、炭素数6〜20のアリール基(具
体的には、フェニル基,ナフチル基など)、炭素数7〜
20のアリールアルキル基(具体的には、ベンジル基,
フェネチル基,9−アントリルメチル基など)、炭素数
1〜20のアシルオキシ基(具体的には、アセチルオキ
シ基など)であってもよい。これらR2〜R13は上記条
件を具備する限り、同一のものであっても、異なるもの
であってもよい。
【0017】このような、前記一般式(II)〜(V)で表
わされる遷移金属化合物のうち、チタン化合物の具体例
としては、テトラメトキシチタン,テトラエトキシチタ
ン,テトラ(n−ブトキシ)チタン,テトライソプロポ
キシチタン,四塩化チタン,三塩化チタン,二塩化チタ
ン,水素化チタン,シクロペンタジエニルトリメチルチ
タン,シクロペンタジエニルトリエチルチタン,シクロ
ペンタジエニルトリプロピルチタン,シクロペンタジエ
ニルトリブチルチタン,メチルシクロペンタジエニルト
リメチルチタン;1,2−ジメチルシクロペンタジエニ
ルトリメチルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニ
ルトリメチルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニ
ルトリエチルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニ
ルトリプロピルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエ
ニルトリブチルチタン,シクロペンタジエニルメチルチ
タンジクロリド,シクロペンタジエニルエチルチタンジ
クロリド,ペンタメチルシクロペンタジエニルメチルチ
タンジクロリド,ペンタメチルクシクロペンタジエニル
エチルチタンジクロリド,シクロペンタジエニルジメチ
ルチタンモノクロリド;シクロペンタジエニルジエチル
チタンモノクロリド,シクロペンタジエニルチタントリ
メトキシド,シクロペンタジエニルチタントリエトキシ
ド,シクロペンタジエニルチタントリプロポキシド,シ
クロペンタジエニルチタントリフェノキシド,ペンタメ
チルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド,ペン
タメチルシクロペンタジエニルチタントリエトキシド,
ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリプロポキ
シド,ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリブ
トキシド,ペンタメチルシクロペンタジエニルチタント
リフェノキシド,シクロペンタジエニルチタントリクロ
リド,ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリク
ロリド,シクロペンタジエニルメトキシチタンジクロリ
ド,シクロペンタジエニルジメトキシチタンクロリド,
ペンタメチルシクロペンタジエニルメトキシチタンジク
ロリド,シクロペンタジエニルトリベンジルチタン,ペ
ンタメチルシクロペンタジエニルメチルジエトキシチタ
ン,インデニルチタントリクロリド,インデニルチタン
トリメトキシド,インデニルチタントリエトキシド,イ
ンデニルトリメチルチタン,インデニルトリベンジルチ
タンなどが挙げられる。
【0018】また、チタン化合物のうちのビスシクロペ
ンタジエニル置換体としては、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジメチルチタン,ビス(シクロペンタジエニル)
ジフェニルチタン,ビス(シクロペンタジエニル)ジエ
チルチタン,ビス(シクロペンタジエニル)ジベンジル
チタン,ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジメチル
チタン,ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジ
メチルチタン,ビス(メチルジシクロペンタジエニル)
ジベンジルチタン,ビス(ペンタメチルシクロペンタジ
エニル)ジベンジルチタン,ビス(ペンタメチルシクロ
ペンタジエニル)クロロメチルチタン,ビス(ペンタメ
チルシクロペンタジエニル)ヒドリドメチルチタンなど
が挙げられる。さらに、エチレンビス(インデニル)ジ
メチルチタン,エチレンビス(テトラヒドロインデニ
ル)ジメチルチタン,ジメチルシリレンビス(シクロペ
ンタジエニル)ジメチルチタンのような架橋型の配位子
を含むチタン化合物も挙げられる。これらの遷移金属化
合物は、ルイス塩基と錯体を形成してもよい。これらの
チタン化合物のうち、スチレン系重合体部の分子量を高
くする必要のある場合、アルコキシド、置換π電子系配
位子をもつチタン化合物が好ましい。また、分子量を低
くする場合はπ電子系配位子,ハロゲン配位子をもつチ
タン化合物が好ましい。
【0019】そして、前記一般式(II)〜(V)で表わさ
れる遷移金属化合物のうち、ジルコニウム化合物の具体
例としては、シクロペンタジエニルジルコニウムトリメ
トキシド,ペンタメチルシクロペンタジエニルジルコニ
ウムトリメトキシド,シクロペンタジエニルトリベンジ
ルジルコニウム,ペンタメチルシクロペンタジエニルト
リベンジルジルコニウム,ビスインデニルジルコニウム
ジクロリド,ジルコニウムジベンジルジクロリド,ジル
コニウムテトラベンジル,トリブトキシジルコニウムク
ロリド,トリイソプロポキシジルコニウムクロリドなど
が挙げられる。さらに、同様にハフニウム化合物の具体
例としては、シクロペンタジエニルハフニウムトリメト
キシド,ペンタメチルシクロペンタジエニルハフニウム
トリメトキシド,シクロペンタジエニルトリベンジルハ
フニウム,ペンタメチルシクロペンタジエニルトリベン
ジルハフニウム,ビスインデニルハフニウムジクロリ
ド,ハフニウムジベンジルジクロリド,ハフニウムテト
ラベンジル,トリブトキシハフニウムクロリド,トリイ
ソプロポキシハフニウムクロリドなどが挙げられる。ま
た、同様にバナジウム化合物の具体例としては、バナジ
ウムトリクロリド,バナジルトリクロリド,バナジウム
トリアセチルアセトナート,バナジウムテトラクロリ
ド,バナジウムトリブトキシド,バナジルジクロリド,
バナジルビスアセチルアセトナート,バナジルトリアセ
チルアセトナートなどが挙げられる。
【0020】次に、触媒の(B)成分のアルミノキサン
は、有機アルミニウム化合物と縮合剤との接触生成物で
ある。ここで、有機アルミニウム化合物としては、通
常、一般式(VI) AlR14 3 ・・・(VI) (式中、R14は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)で
表わされる有機アルミニウム化合物である。具体的に
は、トリメチルアルミニウム,トリエチルアルミニウ
ム,トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルア
ルミニウムが挙げられる。これらの中ではトリメチルア
ルミニウムが好ましい。
【0021】なお、縮合剤については、典型的には水が
挙げられるが、そのほかに上記トリアルキルアルミニウ
ムが縮合反応する任意なもの、例えば、硫酸銅5水塩,
無機物や有機物への吸着水など各種のものが挙げられ
る。本発明において用いる触媒の(B)成分であるアル
ミノキサンとしては、有機アルミニウム化合物として前
記一般式(VI)で表わされるトリアルキルアルミニウムと
縮合剤である水との接触生成物がある。具体的には、下
記一般式(VII)
【0022】
【化4】
【0023】(式中、pは重合度を示し、0〜50であ
り、R15は炭素数1〜8のアルキル基を示し、好ましく
はメチル基である。)で表わされる鎖状アルキルアルミ
ノキサンあるいは下記一般式(VIII)
【0024】
【化5】
【0025】(式中、qは重合度を示し、2〜50であ
り、R15は前記と同じである。)で表わされる繰り返し
単位を有する環状アルキルアルミノキサンなどがある。
【0026】一般に、トリアルキルアルミニウムなどの
有機アルミニウム化合物と水との接触生成物は、上述の
鎖状アルキルアルミノキサンや環状アルキルアルミノキ
サンとともに、未反応のトリアルキルアルミニウム,各
種の縮合生成物の混合物、さらには、これらが複雑に会
合した分子であり、これらはトリアルキルアルミニウム
と縮合剤である水との接触条件によって様々な生成物と
なる。この際のアルキルアルミニウム化合物と縮合剤と
の反応方法には特に限定はなく、公知の手法に準じて反
応させれば良い。例えば、(i) 有機アルミニウム化合物
を有機溶剤に溶解しておき、これを水と接触させる方
法、(ii)重合時に当初有機アルミニウム化合物を加えて
おき、後に水を添加する方法、さらには(iii) 金属塩な
どに含有されている結晶水,無機物や有機物への吸着水
を有機アルミニウム化合物と反応させる方法などがあ
る。なお、この反応は無溶媒下でも進行するが、溶媒中
で行なうことが好ましく、好適な溶媒としては、ヘキサ
ン,ヘプタン,デカン等の脂肪族炭化水素あるいはベン
ゼン,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水素を挙げ
ることができる。そして、上記の水にはアンモニア,エ
チルアミンなどのアミン、硫化水素などの硫黄化合物,
亜燐酸エステルなどの燐化合物などが20%程度含有さ
れていてもよい。
【0027】このような有機アルミニウム化合物と縮合
剤との接触生成物である(B)成分のアルミノキサン
(例えばアルキルアルミノキサン)は、上記の接触反応
後、含水化合物などを使用した場合には、固体残渣を濾
別し、濾液を常圧下あるいは減圧下で30〜200℃の
温度、好ましくは40〜150℃の温度で、20分〜8
時間、好ましくは30分〜5時間の範囲で溶媒を留去し
つつ熱処理することが効果的である。この熱処理にあた
っては、温度は各種の状況によって適宜定めれば良い
が、通常は、上記範囲で行なう。一般に、30℃未満の
温度では、効果が発現せず、また200℃を超えるとア
ルキルアルミノキサン自体の熱分解が起こり、いずれも
好ましくない。そして、熱処理の処理条件により反応生
成物は、無色の固体または溶液状態で得られる。このよ
うにして得られた生成物を、必要に応じて炭化水素溶媒
で溶解あるいは希釈して触媒溶液として使用することが
できる。
【0028】このような触媒の(B)成分として用いる
有機アルミニウム化合物と縮合剤との接触生成物である
アルミノキサン、特にアルキルアルミノキサンの好適な
例は、プロトン核磁気共鳴スペクトルで観測されるアル
ミニウム−メチル基(Al−CH3 ) 結合に基づくメチ
ルプロトンシグナル領域における高磁場成分が50%以
下のものである。つまり、上記の接触生成物を室温下、
トルエン溶媒中でそのプロトン核磁気共鳴( 1H−NM
R)スペクトルを観測すると、「Al−CH3」に基づ
くメチルプロトンシグナルはテトラメチルシラン(TM
S)基準において1.0〜−0.5ppmの範囲に見られ
る。TMSのプロトンシグナル(0ppm)が「Al−
CH3 」に基づくメチルプロトン観測領域にあるため、
この「Al−CH3 」に基づくメチルプロトンシグナル
を、TMS基準におけるトルエンのメチルプロトンシグ
ナル2.35ppmを基準に測定し高磁場成分(即ち、−
0.1〜−0.5ppm)と他の磁場成分(即ち、1.0〜−
0.1ppm)とに分けたときに、該高磁場成分が全体の
50%以下、好ましくは45〜5%のものが触媒の
(B)成分として好適に使用できる。
【0029】本発明の方法において用いる触媒は、前
記(A),(B)成分を主成分とするものであり、前記
の他にさらに所望により他の触媒成分(D)を加えるこ
とができる(触媒)。この触媒成分(D)を加えるこ
とにより触媒活性を著しく向上させることができる。こ
こで、この触媒成分(D)は、次の一般式(IX) R16 k AIY3-k ・・・(IX) (式中、R16は炭素数1〜18、好ましくは1〜12の
アルキル基,アルケニル基,アリール基,アラルキル
基,アルコキシ基などの炭化水素基、Yは水素原子又は
ハロゲン原子を示す。kは1≦k≦3の範囲のものであ
る。)で表わされる有機アルミニウム化合物である。こ
の(D)成分である有機アルミニウム化合物としては、
具体的には、トリメチルアルミニウム,トリエチルアル
ミニウム,トリイソブチルアルミニウム,ジメチルアル
ミニウムクロリド,ジエチルアルミニウムクロリド,メ
チルアルミニウムジクロリド,エチルアルミニウムジク
ロリド,ジエチルアルミニウムエトキシドなどの1種又
は2種以上を挙げることができる。また、立体規則性を
損なわない範囲において、一般式(X) W−R17(P)r −R18−W’ ・・・(X) 〔式中、R17及びR18は炭素数1〜20の炭化水素基,
炭素数7〜30の置換芳香族炭化水素基しるいは酸素,
窒素,硫黄等のヘテロ原子を含む置換基を有する炭素数
6〜40の置換芳香族炭化水素基を示し、Pは炭素数1
〜20の炭化水素基、
【0030】
【化6】
【0031】(R19は水素原子又は炭素数1〜6の炭化
水素基である。)を示し、W,W’は水酸基,アルデヒ
ド基,カルボキシル基を示し、rは0又は1〜5の整数
を示す。〕で表わされる少なくとも2個の水酸基又はア
ルデヒド基,カルボキシル基を有する有機化合物を加え
ることができる。上記一般式(X)で表わされる有機化
合物の具体例としては、例えば2,2’−ヒドロキシ−
3,3’−ジ−t−ブチル−5,5’−ジメチルジフェ
ニルスルフィド;2,2’−ヒドロキシ−3,3’−ジ
−t−ブチル−5,5’−ジメチルジフェニルエーテル
などが挙げられる。
【0032】本発明の方法において、前記(A),
(B)成分を主成分とする触媒を用いるにあたって
は、これら各成分の割合は、各成分の種類,原料である
スチレン系モノマーの種類やその他の条件により異な
り、一義的には定められないが、通常は(B)成分中の
アルミニウムと(A)成分中の遷移金属(例えばチタ
ン)との比率、即ちアルミニウム/遷移金属(モル比)
として、1〜106 、好ましくは10〜104 である。
原料モノマーと触媒との使用割合は、適宜定めればよい
が、通常はスチレン系モノマーと触媒の(B)成分であ
るアルミノキサン中のアルミニウムとの比率、即ちスチ
レン系モノマー/アルミニウム(モル比)として、1〜
106 、好ましくは102 〜106 である。
【0033】本発明の方法では、触媒、即ち前記
(A)成分と(C)成分として前記遷移金属化合物と反
応してイオン性の錯体を形成する化合物を主成分とする
触媒を使用することができる。この(C)成分の前記遷
移金属化合物と反応してイオン性の錯体を形成する化合
物としては、その種類は必ずしも制限されないが、好ま
しいものとしては、カチオンと複数の基が周期律表VB
族,VIB 族,VIIB族,VIII族,IB族,IIB 族,IIIA族,
IVA 族及びVA族から選ばれた元素に結合したアニオンと
からなる配位錯体化合物が挙げられる。この他に本発明
の方法では、前記(A)成分,(C)成分及び(D)成
分を主成分とする触媒を用いることができる。ここ
で、(A)成分である遷移金属化合物としては、前記し
たものから適宜選定すればよいが、好ましくは、前記の
一般式(II),(III),(IV) 及び(V)で表わされる遷移金
属化合物を用いればよい。更に、好ましくは、炭素数6
〜20のアリール基を少なくとも一つ以上有する化合物
がよい。そして、(D)成分である有機アルミニウム化
合物についても、前記したものの中から適宜選定すれば
よいが、好ましくは一般式(IX)で表わされるものを用い
るとよい。
【0034】ここで、(C)成分としては、その種類は
必ずしも制限されないが、下記一般式(XI)あるいは(XI
I) で表わされる配位錯体化合物を好適に使用すること
ができる。 (〔L1 −H〕u+v (〔M5 1 2 ・・・Xs (s-t)-i ・・・(XI) あるいは (〔L2 u+v (〔M6 1 2 ・・・Xs (s-t)-i ・・・(XII) 〔但し、L2 はM7 ,R20218 又はR22 3 Cであ
る。〕〔式中、L1 はルイス塩基、M5 及びM6 はそれ
ぞれ周期律表のVB族,VIB 族,VIIB族,VIII族,IB族,
IIB 族,IIIA族,IVA 族又はVA族から選ばれた元素、M
7 は周期律表のIB族,IIB 族,VIII族から選ばれた金
属、M8 は周期律表のVIII族から選ばれた金属、X1
s はそれぞれ水素原子,ジアルキルアミノ基,アルコ
キシ基,アリールオキシ基,炭素数1〜20のアルキル
基、炭素数6〜20のアリール基,アルキルアリール
基,アリールアルキル基,置換アルキル基,有機メタロ
イド基又はハロゲン原子を示し、R20及びR21はそれぞ
れシクロペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニル
基,インデニル基又はフルオレニル基、R22は炭化水素
基を示す。tはM5 ,M6 の原子価で1〜7の整数、s
は2〜8の整数、uはL1 −H,L2 のイオン価数で1
〜7の整数、vは1以上の整数、i=u×v/(s−
y)である。〕で表わされる化合物である。
【0035】上記L1 で示されるルイス塩基の具体例と
しては、ジメチルエーテル,ジエチルエーテル,テトラ
ヒドロフラン等のエーテル類、テトラヒドロチオフェン
などのチオエーテル類、エチルベンゾエートなどのエス
テル類、アセトニトリル,ベンゾニトリルなどのニトリ
ル類、トリメチルアミン,トリエチルアミン,トリブチ
ルアミン,N,N−ジメチルアニリン,2,2’−ビピ
リジン,フェナントロリンなどのアミン類、トリエチル
ホスフィン,トリフェニルホスフィンなどのホスフィン
類、鎖状不飽和炭化水素としてエチレン,ブタジエン,
1−ペンテン,イソプレン,ペンタジエン,1−ヘキセ
ン及びこれらの誘導体、環状不飽和炭化水素としてベン
ゼン,トルエン,キシレン,シクロヘプタトリエン,シ
クロオクタジエン,シクロオクタトリエン,シクロオク
タテトラエン及びこれらの誘導体などが挙げられる。M
5 及びM6 の具体例としては、B,Al,Si,P,A
s,Sbなど、M7の具体例としてはLi,Na,A
g,Cuなど、M8 の具体例としてはFe,Co,Ni
などが挙げられる。X1 〜Xs の具体例としては、例え
ば、ジアルキルアミノ基としてジメチルアミノ基,ジエ
チルアミノ基、アルコキシ基としてメトキシ基,エトキ
シ基,n−ブトキシ基、アリールオキシ基としてフェノ
キシ基,2,6−ジメチルフェノキシ基,ナフチルオキ
シ基、炭素数1〜20のアルキル基としてメチル基,エ
チル基,n−プロピル基,iso−プロピル基,n−ブ
チル基,n−オクチル基,2−エチルヘキシル基、炭素
数6〜20のアリール基,アルキルアリール基若しくは
アリールアルキル基としてフェニル基,p−トリル基,
ベンジル基,ペンタフルオロフェニル基,3,5−ジ
(トリフルオロメチル)フェニル基,4−ターシャリー
ブチルフェニル基,2,6−ジメチルフェニル基,3,
5−ジメチルフェニル基,2,4−ジメチルフェニル
基,1,2−ジメチルフェニル基、ハロゲンとしてF,
Cl,Br,I、有機メタロイド基として五メチルアン
チモン基,トリメチルシリル基,トリメチルゲルミル
基,ジフェニルアルシン基,ジシクロヘキシルアンチモ
ン基,ジフェニル硼素基が挙げられる。R20及びR21
置換シクロペンタジエニル基の具体例としては、メチル
シクロペンタジエニル基,ブチルシクロペンタジエニル
基,ペンタメチルシクロペンタジエニル基が挙げられ
る。
【0036】前記一般式(XI),(XII) の化合物の中で、
具体的には、下記のものを特に好適に使用できる。例え
ば、一般式(XI)の化合物として、テトラフェニル硼酸ト
リエチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸トリプロピ
ルアンモニウム,テトラフェニル硼酸トリ(n−ブチ
ル)アンモニウム,テトラキス(o,p−ジメチルフェ
ニル)硼酸トリ(n−ブチル)アンモニウム,テトラフ
ェニル硼酸トリメチルアンモニウム,テトラキス(p−
トリフルオロメチル)硼酸トリ(n−ブチル)アンモニ
ウム,テトラフェニル硼酸トリフェニルホスホニウム,
テトラフェニル硼酸トリ(メチルフェニル)ホスホニウ
ム,テトラフェニル硼酸トリス(ジメチルフェニル)ホ
スホニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼
酸i−プロピルアンモニウム,テトラフェニル硼酸ジシ
クロヘキシルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)硼酸トリエチルアンモニウム,テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリ(n−ブチル)ア
ンモニウム,ヘキサフルオロ砒素酸トリエチルアンモニ
ウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ジメ
チルアニリニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸ジエチルアニリニウム,テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)硼酸ジn−ブチルアニリニウム,テト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルジフェニ
ルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸p−ブロモ−N,N−ジメチルアニリニウムな
どがある。
【0037】一方、一般式(XII) の化合物として、テト
ラフェニル硼酸フェロセニウム,テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)硼酸フェロセニウム,テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸デカメチルフェロセニウ
ム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸アセチ
ルフェロセニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸ホルミルフェロセニウム,テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸シアノフェロセニウム,テトラ
フェニル硼酸銀,テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸銀,テトラフェニル硼酸トリチル,テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリチル,ヘキサフル
オロ砒素酸銀,ヘキサフルオロアンチモン酸銀,テトラ
フルオロ硼酸銀などがある。
【0038】本発明の方法で用いる触媒は、前記
(A)成分及び(B)成分を主成分とするもの、
(A)成分,(B)成分及び(D)成分を主成分とする
ものの他に、(A)成分及び(C)成分を主成分とす
るものがあり、また、他の態様として(A)成分,
(C)成分及び(D)成分を主成分とするものがある。
この場合、(A)成分と(C)成分の添加割合は、特に
限定されないが、(A)成分:(C)成分のモル比を、
1:0.01〜1:100、特に1:1〜1:10とする
ことが好ましい。更に、(A)成分と(C)成分は、予
め接触させ、得られた接触生成物を分離、洗浄して使用
してもよく、重合系内で接触させてもよい。また、
(D)成分の使用量は、(A)成分1モルに対して通常
0〜100モルである。(D)成分を用いると、重合活
性の向上を図ることができるが、あまり多くても添加量
に相当する効果は発現しない。なお、(D)成分は、
(A)成分,(C)成分あるいは(A)成分と(C)成
分との接触生成物と接触させて用いてもよい。この接触
は、予め接触させてもよく、重合系内へ順次添加して接
触させてもよい。そして、(C)成分の使用量は、原料
モノマー/錯体形成性化合物(モル比)が1〜109
特に100〜107 となることが好ましい。
【0039】本発明の方法は、初めに、前記スチレン系
モノマーを、〜のいずれかの触媒の存在下で重合も
しくは共重合するが、その(共)重合にあたっては、熱
可塑性重合体を原料のスチレン系モノマーに溶解あるい
は炭化水素系溶媒に溶解した熱可塑性重合体の溶液中で
(共)重合してポリスチレン系樹脂組成物を調製する。
この結果、均一分散性に優れたポリスチレン系樹脂組成
物を得ることができる。(共)重合反応系に熱可塑性重
合体がスチレン系モノマーや炭化水素系溶媒に溶解して
いないと、得られるポリスチレン系樹脂組成物が不均一
なものとなり、目的を達成することができない。ここ
で、均一分散性に優れたポリスチレン系樹脂組成物を得
るのに用いられる熱可塑性重合体としては、様々なもの
があり、スチレン系モノマーに溶解するものや炭化水素
系溶媒に溶解するものであれば特に制限はない。例え
ば、以下に例示するものを用いることができる。先ず、
ポリノルボルネン系樹脂としては、具体的には、ポリノ
ルボルネン,ポリ(5−メチルノルボルネン),ポリ
(5−エチルノルボルネン),ポリ(5−プロピルノル
ボルネン),ポリ(5,6−ジメチルノルボルネン),
ポリ(1−メチルノルボルネン),ポリ(7−メチルノ
ルボルネン),ポリ(5,5,6−トリメチルノルボル
ネン),ポリ(5−フェニルノルボルネン),ポリ(5
−ベンジルノルボルネン),ポリ(5−エチリデンノル
ボルネン),ポリ(5−ビニルノルボルネン),ポリ
(1,4、5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,
5,8,8a−オクタヒドロナフタレン),ポリ(2−
メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,
4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン),ポリ
(2−エチル−1,4、5,8−ジメタノ−1,2,
3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレ
ン),ポリ(2,3−ジメチル−1,4、5,8−ジメ
タノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒ
ドロナフタレン),ポリ(1,2−ジヒドロジシクロペ
ンタジエン),ポリ(5−クロロノルボルネン),ポリ
(5,5−ジクロロノルボルネン),ポリ(5−フルオ
ロノルボルネン),ポリ(5,5,6−トリフルオロ−
6−トリフルオロメチルノルボルネン),ポリ(5−ク
ロロメチルノルボルネン),ポリ(5−メトキシノルボ
ルネン),ポリ(5−ジメチルアミノノルボルネン),
ポリ(5−シアノノルボルネン)などが挙げられる。さ
らに、ポリエチレン,ポリプロビレン,ポリブテン等の
ポリオレフィン類やこれらの共重合体を用いることがで
きる。そして、上記のポリノルボルネン系樹脂には、こ
れらのポリオレフィン類が含まれても差し支えない。
【0040】また、熱可塑性重合体としてのポリスチレ
ン系樹脂としては、例えば、アタクチックポリスチレン
やアイソタクチックポリスチレンをはじめ、α−メチル
スチレン,α−エチルスチレン,α−フェニルスチレン
(ジフェニルスチレン)などのα−置換スチレン類の重
合体、4−ビニルビフェニル;3−ビニルビフェニル;
2−ビニルビフェニルなどのビニルビフェニル類の重合
体、1−(4−ビニルフェニル)−ナフタレン;2−
(4−ビニルフェニル)−ナフタレン;1−(3−ビニ
ルフェニル)−ナフタレン;2−(3−ビニルフェニ
ル)−ナフタレン;1−(2−ビニルフェニル)−ナフ
タレン;2−(2−ビニルフェニル)ナフタレンなどの
ビニルフェニルナフタレン類の重合体、1−(4−ビニ
ルフェニル)−アントラセン;2−(4−ビニルフェニ
ル)−アントラセン;9−(4−ビニルフェニル)−ア
ントラセン;1−(3−ビニルフェニル)−アントラセ
ン;2−(3−ビニルフェニル)−アントラセン;9−
(3−ビニルフェニル)−アントラセン;1−(2−ビ
ニルフェニル)−アントラセン;2−(2−ビニルフェ
ニル)−アントラセン;9−(2−ビニルフェニル)−
アントラセンなどのビニルフェニルアントラセン類の重
合体、1−(4−ビニルフェニル)−フェナントレン;
2−(4−ビニルフェニル)−フェナントレン;3−
(4−ビニルフェニル)−フェナントレン;4−(4−
ビニルフェニル)−フェナントレン;9−(4−ビニル
フェニル)−フェナントレン;1−(3−ビニルフェニ
ル)−フェナントレン;2−(3−ビニルフェニル)−
フェナントレン;3−(3−ビニルフェニル)−フェナ
ントレン;4−(3−ビニルフェニル)−フェナントレ
ン;9−(3−ビニルフェニル)−フェナントレン;1
−(2−ビニルフェニル)−フェナントレン;2−(2
−ビニルフェニル)−フェナントレン;3−(2−ビニ
ルフェニル)−フェナントレン;4−(2−ビニルフェ
ニル)−フェナントレン;9−(2−ビニルフェニル)
−フェナントレンなどのビニルフェニルフェナントレン
類の重合体、1−(4−ビニルフェニル)−ピレン;2
−(4−ビニルフェニル)−ピレン;1−(3−ビニル
フェニル)−ピレン;2−(3−ビニルフェニル)−ピ
レン;1−(2−ビニルフェニル)−ピレン;2−(2
−ビニルフェニル)−ピレンなどのビニルフェニルピレ
ン類の重合体、4−ビニル−p−ターフェニル;4−ビ
ニル−m−ターフェニル;4−ビニル−o−ターフェニ
ル;3−ビニル−p−ターフェニル;3−ビニル−m−
ターフェニル;3−ビニル−o−ターフェニル;2−ビ
ニル−p−ターフェニル;2−ビニル−m−ターフェニ
ル;2−ビニル−o−ターフェニルなどのビニルターフ
ェニル類の重合体、4−(4−ビニルフェニル)−p−
ターフェニルなどのビニルフェニルターフェニル類の重
合体、4−ビニル−4’−メチルビフェニル;4−ビニ
ル−3’−メチルビフェニル;4−ビニル−2’−メチ
ルビフェニル;2−メチル−4−ビニルビフェニル;3
−メチル−4−ビニルビフェニルなどのビニルアルキル
ビフェニル類の重合体、4−ビニル−4’−フルオロビ
フェニル;4−ビニル−3’−フルオロビフェニル;4
−ビニル−2’−フルオロビフェニル;4−ビニル−2
−フルオロビフェニル;4−ビニル−3−フルオロビフ
ェニル;4−ビニル−4’−クロロビフェニル;4−ビ
ニル−3’−クロロビフェニル;4−ビニル−2’−ク
ロロビフェニル;4−ビニル−2−クロロビフェニル;
4−ビニル−3−クロロビフェニル;4−ビニル−4’
−ブロモビフェニル;4−ビニル−3’−ブロモビフェ
ニル;4−ビニル−2’−ブロモビフェニル;4−ビニ
ル−2−ブロモビフェニル;4−ビニル−3−ブロモビ
フェニルなどのハロゲン化ビニルビフェニル類の重合
体、4−ビニル−4’−トリメチルシリルビフェニルな
どのトリアルキルシリルビニルビフェニル類の重合体、
4−ビニル−4’−トリメチルスタンニルビフェニル;
4−ビニル−4’−トリブチルスタンニルビフェニルな
どのトリアルキルスタンニルビニルビフェニル類の重合
体、4−ビニル−4’−トリメチルシリルメチルビフェ
ニルなどのトリアルキルシリルメチルビニルビフェニル
類の重合体、4−ビニル−4’−トリメチルスタンニル
メチルビフェニル;4−ビニル−4’−トリブチルスタ
ンニルメチルビフェニルなどのトリアルキルスタンニル
メチルビニルビフェニル類の重合体、アセナフチレンの
重合体などのスチレン系重合体が挙げられる。
【0041】そして、ポリマレイミド系樹脂としては、
例えば、N−メチルマレイミド,N−エチルマレイミ
ド,N−フェニルマレイミド,N−(2−フロルフェニ
ル)マレイミド,N−(2−メチルフェニル)マレイミ
ド,N−(2,6−ジメチルフェニル)マレイミド,N
−(シクロヘキシル)マレイミド,N−(4−ヒドロキ
シフェニル)マレイミド,N−(4−カルボキシフェニ
ル)マレイミドなどのN−置換マレイミド重合体などが
挙げられる。
【0042】前記の各熱可塑性重合体は、任意の割合で
構成される共重合体であっても差し支えない。また、こ
れらの重合体あるいは共重合体中には、前述の触媒の活
性を損なわない範囲で、アクリレート系モノマーやメタ
クリレート系モノマーからなる樹脂成分を含んでも問題
はない。スチレン系モノマーを(共)重合するにあたっ
て、これらの前記各熱可塑性重合体をスチレン系モノマ
ー又は炭化水素系溶媒に溶解した熱可塑性重合体の溶液
中で(共)重合させるが、ポリスチレン系樹脂組成物中
に含まれる熱可塑性重合体の割合は各種状況に応じて適
宜定めればよい。通常は得られる樹脂組成物中に含まれ
る割合が0.1〜60重量%、好ましくは0.1〜40重量
%、特に好ましくは0.1〜20重量%になるように設定
される。この結果、主鎖がシンジオタクチック構造のス
チレン系重合体を主とするポリスチレン系樹脂組成物を
得ることができる。前記熱可塑性重合体は、使用にあた
っては、スチレン系モノマーに溶解させるか、あるいは
炭化水素系溶媒、例えば、脂肪族炭化水素,脂環式炭化
水素あるいは芳香族炭化水素の中から可溶な溶媒を選定
し、事前に溶解させ、水分などの不純分を十分に除去
し、アルゴン,窒素などの不活性気流下に保存され、適
宜使用される。ここで、熱可塑性重合体を溶解させる溶
媒としては、例えば、ペンタン,ヘキサン,ヘプタン,
オクタンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン,シク
ロヘキサン,メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水
素あるいはベンゼン,トルエン,キシレン,エチルベン
ゼンなどの脂環式炭化水素が挙げられる。
【0043】本発明の方法でポリスチレン系樹脂組成物
を製造するには、前述したように、前記スチレン系モノ
マーを、前記触媒〜のいずれかの存在下で前記熱可
塑性重合体をスチレン又は溶媒に溶解した溶液中で
(共)重合させる。前記スチレン系モノマーの(共)重
合については、重合温度,重合時間,重合方法などにつ
いては、適宜選定すればよいが、一般には、重合温度0
〜120℃、好ましくは10〜80℃であり、重合時間
は1〜10時間の範囲で選定すればよい。(共)重合方
法としては、塊状重合,溶液重合,懸濁重合のいずれも
可能であって、連続重合,非連続重合のいずれであって
もよい。ここで、溶液重合にあっては、溶媒としては、
前記熱可塑性重合体を溶解させる際に使用した溶媒と同
様のベンゼン,トルエン,キシレン,エチルベンゼンな
どの芳香族炭化水素、シクロペンタン,シクロヘキサ
ン,メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、ペン
タン,ヘキサン,ヘプタン,オクタンなどの脂肪族炭化
水素などを使用することができ、あるいは他の溶媒を使
用しても差し支えない。これらの中では脂肪族炭化水
素,芳香族炭化水素が好ましい。この場合、モノマー/
溶媒(体積比)は任意に選択することができる。そし
て、得られる(共)重合体の分子量制御あるいは組成制
御は、通常用いられている方法によって行えばよい。分
子量制御は、例えば、(i) 水素,(ii)温度,(iii) モノ
マー濃度などで制御することができる。また、組成制御
は、例えば、(i) モノマー仕込比の変更,(ii)触媒種の
選定などで可能である。
【0044】本発明の方法で製造されるスチレン系
(共)重合体は、前記触媒の存在下で(共)重合させる
ことによって、その立体規則性が、シンジオタクチック
構造を有するものを得ることができる。ここでシンジオ
タクチック構造とは、立体化学構造がシンジオタクチッ
ク構造、即ち炭素−炭素結合から形成される主鎖に対し
て側鎖であるフェニル基や置換フェニル基が交互に反対
方向に位置する立体構造を有するものであり、そのタク
ティシティーは同位体炭素による核磁気共鳴法(13C−
NMR法)により定量される。13C−NMR法により測
定されるタクティシティーは、連続する複数個の構成単
位の存在割合、例えば2個の場合はダイアッド,3個の
場合はトリアッド,5個の場合はペンタッドによって示
すことができる。本発明に言うシンジオタクチック構造
を有するスチレン系(共)重合体とは、スチレン系繰返
し単位の連鎖において、好ましくはラセミダイアッドで
75%以上、より好ましくは85%以上、若しくはラセ
ミペンタッドで好ましくは30%以上、より好ましくは
50%以上のシンジオタクティシティーを有するものを
示す。しかしながら、置換基の種類等によってシンジオ
タクティシティーの度合いは若干変動する。本発明の製
造方法により得られる(共)重合体の分子量は、重合条
件により変わるが、通常重量平均分子量で5000〜4
50万である。好ましくは1万以上のものである。そし
て、このようにして得られるシンジオタクチック構造を
有するスチレン系(共)重合体のガラス転移温度は、9
6℃以上である。本発明では、スチレン系モノマーの
(共)重合にあたって、前記熱可塑性重合体をスチレン
又は溶媒に溶解させた溶液中で(共)重合するので、シ
ンジオタクチック構造を有するスチレン系(共)重合体
と熱可塑性重合体とが、均一に分散されている。この均
一に分散されているスチレン系樹脂組成物の還元粘度
(1,2,4−トリクロロベンゼン中、135℃で測定
した濃度0.05g/デシリットルの粘度)としては、0.
2〜20デシリットル/g、好ましくは0.5〜10デシ
リットル/gである。
【0045】このようにして得られたポリスチレン系樹
脂組成物は、次いで、通常実施されている方法で成形さ
れる。そして、得られた成形体は、ポリスチレン系樹脂
組成物から、均一に分散している前記熱可塑性重合体を
除去することによって、多孔質化されたポリスチレン系
多孔質(分離)材料を効率的に製造することができる。
成形体から、熱可塑性重合体を除去するには、通常実施
されている公知の手法を適用することができる。例え
ば、該熱可塑性重合体を溶解する炭化水素系溶媒を用い
て抽出,洗浄及び浸出、あるいはガス状にして溶媒を吹
きつけるなど様々な方法があり、適宜適用すればよい。
なお、この場合熱可塑性重合体の成形体からの除去は、
多孔化すればよく、必ずしも100%除去しなくてもよ
い。なお、ポリスチレン系樹脂組成物を用いて成形する
前に、混練などの前処理を施すこともできる。この処理
によって、熱可塑性重合体をより高度に分散させること
ができる。この混練は、通常バンバリーミキサー,単軸
又は二軸押出機,ニーダー,ミキシングロールなどの溶
融混練法で行われる。そして、多孔質化に際して、その
形状には、特に制限はなく、膜状物,フィルム,シー
ト,パイプ,フィラメント,中空糸などの薄型成形体が
特に好適である。さらに、ポリスチレン系樹脂組成物
は、粒子(ビーズ状)に成形することで多孔質化する
と、結晶性で、耐熱性,耐溶剤性に優れた多孔質ビーズ
を得ることもできる。
【0046】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって、
更に詳しく説明する。なお、本発明は下記の実施例によ
って何ら制限されるものではない。 実施例1 (1)メチルアルミノキサンの調製 窒素置換した内容積500ミリリットルのガラス製容器
に、トルエン200ミリリットル,硫酸銅5水塩(Cu
SO4 ・5H2 O)17.7g( 71ミリモル)及びトリ
メチルアルミニウム24ミリリットル(250ミリモ
ル)を入れ、40℃で8時間反応させた。その後、固体
成分を除去して得られた溶液から、さらにトルエンを減
圧留去して触媒生成物(メチルアルミノキサン)6.7g
を得た。このものの凝固点降下法により測定した分子量
は610であった。また、特開昭62−325391号
公報に基づく 1H−NMR測定による高磁場成分、すな
わち室温下トルエン溶液中でそのプロトン核磁気共鳴ス
ペクトルを観測すると「Al−CH3 」結合に基づくメ
チルプロトンシグナルは、テトラメチルシラン基準にお
いて1.0〜−0.5ppmの範囲にみられる。テトラメチ
ルシランのプロトンシグナル(0ppm)が「Al−C
3 」結合に基づくメチルプロトンに基づく観測領域に
あるため、この「Al−CH3 」結合に基づくメチルプ
ロトンシグナルをテトラメチルシラン基準におけるトル
エンのメチルプロトンシグナル2.35ppmを基準にし
て測定し、高磁場成分(すなわち、−0.1〜−0.5pp
m)と他の磁場成分(すなわち1.0〜−0.1ppm)と
に分けたときに、該高磁場成分が全体の43%であっ
た。 (2)熱可塑性重合体含有溶液の調製 熱可塑性重合体として、ポリ(ノルボルネン)(〔η〕
=1.94デシリットル/g)を用い、ポリ(ノルボルネ
ン)20gをトルエン200ミリリットルに溶解して、
ポリ(ノルボルネン)のトルエン溶液を調製し、窒素気
流下で保存した。 (3)ポリスチレン系樹脂組成物の製造 内容積1.0リットルの攪拌機付き反応容器を窒素で十分
に置換した。70℃に加熱した後、乾燥したトルエン8
0ミリリットル,スチレン420ミリリットルおよび
(2)で調製したポリ(ノルボルネン)のトルエン溶液
を加え、触媒として、トリイソブチルアルミニウム(T
IBA)10ミリモル,(1)で得られたメチルアルミ
ノキサン10ミリモルを加え、30分間攪拌した。次い
で、1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジ
エニルチタニウムトリメトキシドを50マイクロモル加
え、重合反応を6時間行った。その後、メタノールを注
入し、反応を停止させ、濾過後、さらに酸性メタノール
を注入して重合物を洗浄し、触媒成分を分解した。減圧
下で乾燥させて、120gのポリスチレン系樹脂組成物
を得た。この樹脂組成物について、示差走査熱測定(D
SC)および核磁気共鳴スペクトル測定(NMR)を行
った。 (a)DSCによる測定 パーキンエルマー社製DSC−IIで測定を行った結果、
融点(Tm)は268℃で、ガラス転移温度(Tg)は
101℃であった。 (b)NMRによる測定13 C−NMRを測定した結果、スチレン連鎖の芳香環C
1 炭素シグナルが 145.1ppmに観測された。このシ
グナルから、得られたSPSの立体構造が、シンジオタ
クチック構造を有することが確認できた。そして、この
SPSのラセミペンタッドでのシンジオタクティシティ
ーは、94%であった。また、ポリ(ノルボルネン)の
含量は16.7重量%であった。 (4)多孔性シートの製造 (3)で得られたポリスチレン系樹脂組成物を成形温度
300℃で5.0cm×5.0cm×0.05cmのシート状
に熱成形し、テストピースを作製した。次いで、ポリス
チレン系樹脂組成物の製造時に使用した熱可塑性重合体
の良溶媒(トルエン)を用い、テストピースについて、
80℃,4時間の洗浄を行い、メタノールで十分に洗浄
した後、90℃,8時間の乾燥を行った。さらに、15
0℃で20分間加熱し、通常の条件下で空気にさらし、
室温まで冷却してアニーリング処理し、多孔性シートを
製造した。
【0047】実施例2 実施例1のポリ(ノルボルネン)に代えて、ポリ(α−
メチルスチレン)10gを使用した以外は、実施例1と
同様に実施した。ポリスチレン系樹脂組成物の収量は1
05g、Tgは100℃、Tmは267℃であった。そ
して、13C−NMRで測定したラセミペンタッドでのシ
ンジオタクティシティーは、93%であった。また、ポ
リ(α−メチルスチレン)の含量は9.5重量%であっ
た。
【0048】実施例3 実施例1のポリ(ノルボルネン)に代えて、ポリ〔N−
(4−クロルフェニル)マレイミド〕8gを使用した以
外は、実施例1と同様に実施した。ポリスチレン系樹脂
組成物の収量は99g、Tgは99℃、Tmは268℃
であった。そして、13C−NMRで測定したラセミペン
タッドでのシンジオタクティシティーは、93%であっ
た。また、ポリ〔N−(4−クロルフェニル)マレイミ
ド〕の含量は6.5重量%であった。
【0049】実施例4 実施例1において、重合触媒として、トリイソブチルア
ルミニウム30マイクロモル,テトラ(ペンタフルオロ
フェニル)ホウ酸トリエチルアンモニウム5マイクロモ
ル;1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジ
エニルチタニウムトリメチル5マイクロモルからなる触
媒に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。ポリ
スチレン系樹脂組成物の収量は132g、Tgは100
℃、Tmは269℃であった。そして、13C−NMRで
測定したラセミペンタッドでのシンジオタクティシティ
ーは、95%であった。また、ポリ(ノルボルネン)の
含量は14重量%であった。
【0050】実施例5 実施例4において、ポリ(ノルボルネン)に代えて、ポ
リ〔N−(シクロヘキシル)マレイミド〕10gを使用
した以外は、実施例4と同様に実施した。ポリスチレン
系樹脂組成物の収量は123g、Tgは98℃、Tmは
270℃であった。そして、13C−NMRで測定したラ
セミペンタッドでのシンジオタクティシティーは、96
%であった。また、ポリ〔N−(シクロヘキシル)マレ
イミド〕の含量は7.5重量%であった。
【0051】参考例 実施例1と同じ反応装置を用い、トルエン80ミリリッ
トル,スチレン420ミリリットルで、触媒として、ト
リイソブチルアルミニウム3ミリモル,実施例1−
(1)で得られたメチルアルミノキサン3ミリモル;
1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエニ
ルチタニウムトリメトキシド15マイクロモルからなる
触媒を用い、70℃で重合反応を4時間行った。重合反
応後の処理は、実施例1と同様にした。ポリスチレン
(SPS)の収量は161gで、Tgは95℃で、Tm
は270℃であった。そして、13C−NMRで測定した
ラセミペンタッドでのシンジオタクティシティーは、9
8%であった。
【0052】比較例1〜3 参考例で得られたSPSと実施例1,2及び5で使用し
たポリ(ノルボルネン),ポリ(α−メチルスチレ
ン),ポリ〔N−(シクロヘキシル)マレイミド〕を、
それぞれ実施例1,2及び5で得られたポリスチレン系
樹脂組成物と同一重量組成となるように混合調製した。
以下、実施例1と同様に実施した。 比較例4 参考例で得られたSPSをポリスチレン系樹脂組成物と
した。以下、実施例1と同様に実施した。 比較例5 特開平2−4840号公報明細書中の実施例と同一条件
で調製し、ポリスチレン系樹脂組成物とした。以下、実
施例1と同様に実施した。
【0053】実施例及び比較例で得られたポリスチレン
系樹脂組成物については、還元粘度を測定した。また、
その性能評価として、各実施例および比較例で得られた
ポリスチレン系樹脂組成物を用いて、小型成形機(Cust
om Scientific Instrument Inc製:Model CS−
183)で280℃,8分間混練し、その後押出により
ストランドを成形し、また300℃で射出成形を行い試
験片を作成し、熱変形温度を測定した。その結果を第1
表に示す。そして、実施例1,2及び3のストランドに
ついては、その破断面を電子顕微鏡写真(×10,00
0)を撮影し、図1〜3に示した。なお、比較例1〜3
のポリスチレン系樹脂組成物について、上記小型成形機
で混練し、その後押出によりストランドを成形しようと
したが、混練不良のため成形できなかった。
【0054】
【表1】
【0055】
【表2】
【0056】
【表3】
【0057】なお、性能評価にあたり、各測定は次にし
たがった。 1)還元粘度:1,2,4−トリクロロベンゼン中、13
5℃で測定した濃度0.05g/デシリットルでの粘度 2)ガラス転移温度(Tg),融解温度(Tm): 測定条件 300℃で5分間保持,30℃まで7℃/分で冷
却,30℃で5分間保持,300℃まで20℃/分
で昇温(セカンドヒーティング)し、セカンドヒーティ
ング時にTg,Tmを求めた。 3)13C−NMR:13C−NMRから算出したラセミペン
タッドでのシンジオタクティシティー 4)熱変形温度:JIS K−7207に準拠して測定 また、第1表中の略語は、次の通りである。 PS:参考例で製造したポリスチレン 触媒系: (I)1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタ
ジエニルチタニウムトリメトキシド/メチルアルミノキ
サン/トリイソブチルアルミニウム (II) 1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタ
ジエニルチタニウムトリメチル/テトラ(ペンタフルオ
ロフェニル)ホウ酸トリエチルアンモニウム/トリイソ
ブチルアルミニウム PNB:ポリ(ノルボルネン) PMS:ポリ(α−メチルスチレン) PCPMI:ポリ〔N−(4−クロロフェニル)マレイ
ミド〕 PCHMI:ポリ〔N−(シクロヘキシル)マレイミ
ド〕
【0058】また、得られた多孔質シートについては、
常法にしたがって透過水量及び保持粒子径を測定した。
また、DSCにより測定した融解時の発熱量を測定し
た。測定結果を第2表に示す。
【0059】
【表4】
【0060】なお、第2表において、透過水量は、圧力
0.492kg/cm2 で測定した。また、結晶部融解熱
は、第1表におけると同一条件で測定し、セカンドヒー
ティング時に観測された融解熱を測定した。
【0061】
【発明の効果】以上の如く、本発明では、シンジオタク
チック構造を有するスチレン系(共)重合体(SPS)
と熱可塑性樹脂合体が均一に分散したポリスチレン系樹
脂組成物を用いるので、得られる多孔質ポリスチレン系
材料は、SPSの持つ長所である機械的性質,化学的安
定性等を保有し、しかも熱的性質に優れ、さらに透過性
に優れたものである。したがって、本発明の多孔質ポリ
スチレン系材料は、限外濾過膜,超精密濾過膜,逆浸透
膜,イオン交換膜,ガス分離膜,透析膜など等様々な分
野で幅広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1で得られた樹脂組成物のストランド
の破断面の顕微鏡写真である。
【図2】 実施例2で得られた樹脂組成物のストランド
の破断面の顕微鏡写真である。
【図3】 実施例3で得られた樹脂組成物のストランド
の破断面の顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08L 25:00 9166−4J

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレン系モノマー又は炭化水素系溶媒
    に溶解した熱可塑性重合体の溶液中で、スチレン系モノ
    マーを、 (A)遷移金属化合物及び(B)アルミノキサンを主
    成分とする触媒 (A)遷移金属化合物及び(C)該遷移金属化合物と
    反応してイオン性の錯体を形成する化合物を主成分とす
    る触媒 (A)遷移金属化合物,(B)アルミノキサン及び
    (D)有機アルミニウム化合物を主成分とする触媒 あるいは (A)遷移金属化合物,(C)該遷移金属化合物と反
    応してイオン性の錯体を形成する化合物及び(D)有機
    アルミニウム化合物を主成分とする触媒 の存在下で重合もしくは共重合してポリスチレン系樹脂
    組成物を調製し、次いで、該樹脂組成物を成形後、熱可
    塑性重合体を溶解する炭化水素系溶媒で処理し、該熱可
    塑性重合体を除去することを特徴とする多孔質ポリスチ
    レン系材料の製造方法。
  2. 【請求項2】 スチレン系モノマーが、一般式(I) 【化1】 〔式中、R1 は水素原子,ハロゲン原子又は炭素原子,
    酸素原子あるいはケイ素原子のいずれか1種以上を含む
    置換基を示し、mは1〜5の整数を示す。但し、mが複
    数である時は、R1 は同一でも異なってもよい。〕で表
    わされることを特徴とする請求項1記載の多孔質ポリス
    チレン系材料の製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリスチレン系樹脂組成物がシンジオタ
    クチック構造を有するスチレン系重合体もしくはスチレ
    ン系共重合体を含有することを特徴とする請求項1また
    は2記載の多孔質ポリスチレン系材料の製造方法。
  4. 【請求項4】 ポリスチレン系樹脂組成物中の熱可塑性
    重合体の含有量が1〜90重量%であることを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれかに記載の多孔質ポリスチレン
    系材料の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001060873A1 (fr) * 2000-02-16 2001-08-23 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Polyelectrolyte, film de polyelectrolyte et cellule electrochimique
EP1494307A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-05 STMicroelectronics S.r.l. Polyelectrolyte membrane, method for its production and fuel cell using said polyelectrolyte membrane

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