JP2994513B2 - オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法

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JP2994513B2
JP2994513B2 JP4094496A JP9449692A JP2994513B2 JP 2994513 B2 JP2994513 B2 JP 2994513B2 JP 4094496 A JP4094496 A JP 4094496A JP 9449692 A JP9449692 A JP 9449692A JP 2994513 B2 JP2994513 B2 JP 2994513B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメタロセン系遷移金属化
合物と珪藻土及び有機アルミニウム化合物との接触生成
物よりなるオレフィン重合用触媒および該触媒と必要に
応じて有機アルミニウム化合物の存在下に、オレフィン
重合体を高い収率で得る方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】オレ
フィンを触媒の存在下に重合してオレフィン重合体を製
造するにあたり、触媒として(1)メタロセンおよび
(2)アルミノキサンからなるものを用いる方法が提案
されている(特開昭58−019309号公報、特開平
2−167307号公報等)。これらの触媒を用いた重
合方法は、チタニウム化合物あるいはバナジウム化合物
と有機アルミニウム化合物からなる従来のチーグラー・
ナッタ触媒を用いる方法と比較して、遷移金属あたりの
重合活性が非常に高く、また、分子量分布の狭い重合体
が得られる。
【0003】しかしながら、これらの触媒を用いて充分
な重合活性を得る為には多量のアルミノキサンを必要と
するため、アルミニウムあたりの重合活性は低く、不経
済であるばかりでなく、生成した重合体から触媒残渣を
除去する必要があった。
【0004】一方、上記の遷移金属化合物およびアルミ
ノキサンの一方あるいは両方をシリカ、アルミナ等の無
機酸化物に担持させた触媒でオレフィンの重合を行う方
法も提案されている(特開昭61−108610号公
報、同60−135408号公報、同61−29600
8号公報、特開平3−74412号公報、同3−744
15号公報等)。また、遷移金属化合物および有機アル
ミニウム化合物の一方あるいは両方をシリカ、アルミナ
等の無機酸化物もしくは有機物に担持させた触媒でオレ
フィンの重合を行なう方法も提案されている(特開平1
−101303号公報、同1−207303号公報、同
3−234709号公報、同3−234710号公報、
特表平3−501869号公報等)。しかしながら、こ
れらに提案された方法においても、アルミニウムあたり
の重合活性はなお充分とはいえず、生成物中の触媒残渣
の量は無視し得ないものであった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく検討した結果、遷移金属あたり及びアルミ
ニウムあたりの重合活性が充分高い触媒系を見いだし、
本発明に到達した。すなわち、本発明は [A] メタロセン系遷移金属化合物、[B]珪藻土、
及び[C]有機アルミニウム化合物を接触して得られる
生成物からなるオレフィン重合用触媒および、該触媒と
必要に応じて[D]有機アルミニウム化合物の存在下、
オレフィンを単独重合または共重合させることを特徴と
するオレフィン重合体の製造方法に関する。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
触媒に用いられるメタロセン系遷移金属化合物[A
は、下記一般式[1]もしくは[2]で表される化合物
である。
【0007】
【化2】 R1 m(CpR2 n)(CpR2 n)MR3 2 [1] [R1 m(CpR2 n)(CpR2 n)MR34+5- [2] (但し、[1]、[2]式中、各(CpR2 n)は、同一
でも異なっていてもよいシクロペンタジエニル基または
置換基を有するシクロペンタジエニル基を表わし、R1
は、長周期表の第14族元素を含む共有結合架橋基であ
り、各R2は同一又は異なっていてもよい水素、ハロゲ
ン、珪素含有基、ハロゲン置換基を有してもよい炭素数
が1ないし20の炭化水素基、アルコキシ基、アリール
オキシ基であり、2個のR2がシクロペンタジエニル環
の隣接する2個の炭素原子に存在する場合には、互いに
結合してC4〜C6環を形成してもよい。R3は同一また
は異なっていてもよい水素、ハロゲン、珪素含有基、ハ
ロゲン置換基を有していてもよい炭素数が1ないし20
の炭化水素基、アルコキシ基、アリールオキシ基であ
り、mは0または1であり、各nはn+m=5となる整
数であり、Mはチタニウム、ジルコニウム、又はハフニ
ウムであり、R4はMに配位する中性の配位子であり、
5-は上記金属カチオンを安定化させることのできる対
アニオンを示す。)
【0008】R1は、炭素、ケイ素、ゲルマニウム等の
長周期表の第14族元素を含む共有結合架橋基であり、
2個のシクロペンタジエニル環を結合する場合の基であ
り、具体的には、メチレン基、エチレン基のようなアル
キレン基、エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピ
リデン基、フェニルメチリデン基、ジフェニルメチリデ
ン基等のアルキリデン基、ジメチルシリレン基、ジエチ
ルシリレン基、ジプロピルシリレン基、ジイソプロピル
シリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルエチルシリ
レン基、メチルフェニルシリレン基、メチルイソプロピ
ルシリレン基、メチル−t−ブチルシリレン基等のケイ
素含有架橋基、ジメチルゲルミレン基、ジエチルゲルミ
レン基、ジプロピルゲルミレン基、ジイソプロピルゲル
ミレン基、ジフェニルゲルミレン基、メチルエチルゲル
ミレン基、メチルフェニルゲルミレン基、メチルイソプ
ロピルゲルミレン基、メチル−t−ブチルゲルミレン基
等のゲルマニウム含有架橋基、アルキルフォスフィンま
たはアミン等があげられ、特にアルキレン基、ジアルキ
ルシリレン基が好ましい。
【0009】各(CpR2 n)は同一でも異なっていても
よいシクロペンタジエニル基または置換シクロペンタジ
エニル基である。ここでR2は同一または異なっていて
もよい水素、フッ素、塩素、臭素、沃素等のハロゲン、
トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリフェニルシ
リル基等の珪素含有基、メチル、エチル、プロピル、ブ
チル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、フェニル、
クロロメチル、クロロエチル基等のハロゲン基を有して
いてもよい炭素数1ないし20の炭化水素基、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基等のアルコキシ
基、フェノキシ、メチルフェノキシ、ペンタメチルフェ
ノキシ基等のアリールオキシ基、2個のR2がシクロペ
ンタジエニル環の隣接する2個の炭素原子に存在し、互
いに結合してC4〜C6環を形成し、インデニル、テトラ
ヒドロインデニル、フルオレニル、オクタヒドロフルオ
レニル基等となってもよい。これらのうち、特に、水
素、メチル基、及び2個のR2が互いに結合してインデ
ニル、テトラヒドロインデニル、フルオレニル、オクタ
ヒドロフルオレニル基を形成した炭化水素基が好まし
い。R3は同一または異なっていてもよい水素、フッ
、塩素、臭素、沃素等のハロゲン、トリメチルシリ
ル、トリエチルシリル、トリフェニルシリル基等の珪素
含有基、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチ
ル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オ
クチル、ノニル、デシル、フェニル、クロロメチル、ク
ロロエチル基等のハロゲン置換基を有していてもよい炭
素数1ないし20の炭化水素基、メトキシ、エトキシ、
プロポキシ、ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキ
シ、メチルフェノキシ、ペンタメチルフェノキシ基等の
アリールオキシ基であり、特に水素、塩素、メチル基が
好ましい。mは2個のシクロペンタジエニル環をR1
結合しない場合とする場合の0または1であり、各nは
mが1のとき4であり、mが0のとき5である。Mはチ
タニウム、ジルコニウム、またはハフニウムである。
4はテトラヒドロフラン等Mに配位する中性の配位子で
あり、R5-は、テトラフェニルボレート、テトラ(p−
トリル)ボレート、カルバドデカボレート、ジカルバウ
ンデカボレート等の上記一般式[2]中の金属カチオン
を安定化させることのできる対アニオンを示す。
【0010】本発明の触媒は、アイソタクチック重合
体、シンジオタクチック重合体及びアタクチック重合体
のいずれをも製造することができる。上述のメタロセン
は、具体的には、ジルコニウムを例にとれば、アイソタ
クチックオレフィン重合体を製造するためには、式
[1]に相当するものとしては、ビス(メチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(エチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメ
チル、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジメチル、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウム二水素化物、ビス(エチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウム二水素化物、ビス(ジメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(トリ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライ
ド、ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロライド、ビス(エチルテトラメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(イ
ンデニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ジメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス
(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメ
チル、ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジメチル、ビス(エチルテトラメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(インデニ
ル)ジルコニウムジメチル、ビス(ジメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウム二水素化物、ビス(トリメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化物、ビ
ス(エチルテトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウム二水素化物、ビス(トリメチルシリルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(トリメチル
シリルシクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化
物、ビス(トリフルオロメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロライド、ビス(トリフルオロメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス
(トリフルオロメチルシクロペンジエニル)ジルコニウ
ム二水素化物、イソプロピリデン−ビス(インデニル)
ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン−ビス
(インデニル)ジルコニウムジメチル、イソプロピリデ
ン−ビス(インデニル)ジルコニウム二水素化物等であ
る。
【0011】また、一般式[2]に相当するものとして
は、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
(クロライド)(テトラフェニルボレート)テトラヒド
ロフラン錯体、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボレート)
テトラヒドロフラン錯体、ビス(メチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェニルボレ
ート)テトラヒドロフラン錯体、ビス(エチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェニ
ルボレート)テトラヒドロフラン錯体、ビス(メチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリド)(テト
ラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、ビス
(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリ
ド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム(クロライド)(テトラフェニルボレート)テトラヒ
ドロフラン錯体、ビス(トリメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボレ
ート)テトラヒドロフラン錯体、ビス(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウム(クロライド)(テ
トラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、ビス
(エチルテトラメチルシクロペンタジェニル)ジルコニ
ウム(クロライド)(テトラフェニルボレート)テトラ
ヒドロフラン錯体、ビス(インデニル)ジルコニウム
(クロライド)(テトラフェニルボレート)テトラヒド
ロフラン錯体、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テ
トラヒドロフラン錯体、ビス(トリメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェニルボ
レート)テトラヒドロフラン錯体、ビス(テトラメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウム(メチル)(テト
ラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、ビス
(エチルテトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テトラヒド
ロフラン錯体、ビス(インデニル)ジルコニウム(メチ
ル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)テトラヒド
ロフラン錯体、ビス(トリメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレー
ト)テトラヒドロフラン錯体、ビス(エチルテトラメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリド)
(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、
ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テトラヒ
ドロフラン錯体、ビス(トリメチルシリルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウム(ヒドリド)(テトラフェニル
ボレート)テトラヒドロフラン錯体、ビス(トリフルオ
ロメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム(メチ
ル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、ビス(トリフルオロメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)
テトラヒドロフラン錯体、イソプロピリデン−ビス(イ
ンデニル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェニ
ルボレート)テトラヒドロフラン錯体、イソプロピリデ
ン−ビス(インデニル)ジルコニウム(メチル)(テト
ラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、イソプ
ロピリデン−ビス(インデニル)ジルコニウム(ヒドリ
ド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体等である。
【0012】また、チタニウム化合物、ハフニウム化合
物についても、上記と同様の化合物が挙げられる。ま
た、シンジオタクチックオレフィン重合体を製造するた
めには、式[1]に相当するものとしては、ジルコニウ
ム化合物を例にとれば、ペンタメチルシクロペンタジエ
ニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライ
ド、ペンタメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジメチル、ペンタメチルシクロ
ペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
二水素化物、エチルテトラメチルシクロペンタジエニル
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化物、イ
ソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニ
ル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン(シ
クロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジ
メチル、ジメチルシリル(シクロペンタジエニル)(フ
ルオレニル)ジルコニウムジメチル、イソプロピリデン
(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)二水素化物
等である。
【0013】また、一般式[2]に相当するものとして
は、ペンタメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェニ
ルボレート)テトラヒドロフラン錯体、エチルテトラメ
チルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボレート)
テトラヒドロフラン錯体、ペンタメチルシクロペンタジ
エニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(メチ
ル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、エチルテトラメチルシクロペンタジエニル(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェ
ニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、ペンタメチル
シクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)テトラ
ヒドロフラン錯体、エチルテトラメチルシクロペンタジ
エニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリ
ド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フル
オレニル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェニ
ルボレート)テトラヒドロフラン錯体、イソプロピリデ
ン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニ
ウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テトラヒド
ロフラン錯体、イソプロピリデン(シクロペンタジエニ
ル)(フルオレニル)ジルコニウム(ヒドリド)(テト
ラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体等であ
る。
【0014】また、チタニウム化合物、ハフニウム化合
物についても、上記と同様の化合物が挙げられる。更に
これらの化合物の混合物をもちいてもよい。そのほかに
は、例えば式[1]に相当するものとしては、ビス(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジエチル、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジプロピル、ビ
ス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジフェニル、
メチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロライド、エチルシクロペンタジエニ
ル(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライ
ド、メチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジメチル、エチルシクロペンタジエニ
ル(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、メ
チルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム二水素化物、エチルシクロペンタジエニル
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化物、ジ
メチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロライド、トリメチルシクロペンタジ
エニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロラ
イド、テトラメチルシクロペンタジエニル(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライ
ド、テトラメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロライド、インデニル(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメ
チルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジメチル、トリメチルシクロペンタジエニル
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、テト
ラメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジメチル、ビス(ペンタメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、エチルテトラ
メチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムジメチル、インデニル(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシクロペンタジ
エニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化
物、トリメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウム二水素化物、ビス(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化物、イン
デニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化
物、トリメチルシリルシクロペンタジエニル(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジメチル、トリメチルシリ
ルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジル
コニウム二水素化物、トリフルオロメチルシクロペンタ
ジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
ライド、トリフルオロメチルシクロペンタジエニル(シ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、トリフル
オロメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウム二水素化物、ビス(シクロペンタジエ
ニル)(トリメチルシリル)(メチル)ジルコニウム、
ビス(シクロペンタジエニル)(トリフェニルシリル)
(メチル)ジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニ
ル)[トリス(ジメチルシリル)シリル](メチル)ジ
ルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)[ビス(メ
チルシリル)シリル](メチル)ジルコニウム、ビス
(シクロペンタジエニル)(トリメチルシリル)(トリ
メチルシリルメチル)ジルコニウム、ビス(シクロペン
タジエニル)(トリメチルシリル)(ベンジル)ジルコ
ニウム、メチレン−ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロライド、エチレン−ビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデ
ン−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロ
ライド、ジメチルシリル−ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、メチレン−ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、エチレン−
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
イソプロピリデン−ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジメチル、ジメチルシリル−ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、メチレン−ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化物、エ
チレン−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二
水素化物、イソプロピリデン−ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウム二水素化物、ジメチルシリル−ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム二水素化物等で
ある。
【0015】また、一般式[2]に相当するものとして
は、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(クロ
ライド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラ
ン錯体、ビス(シクロペンタジエニル)(メチル)ジル
コニウム(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラ
ン錯体、ビス(シクロペンタジエニル)(エチル)ジル
コニウム(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラ
ン錯体、ビス(シクロペンタジエニル)(プロピル)ジ
ルコニウム(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフ
ラン錯体、ビス(シクロペンタジエニル)(フェニル)
ジルコニウム(テトラフェニルボレート)テトラヒドロ
フラン錯体、メチルシクロペンタジエニル(シクロペン
タジエニル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェ
ニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、エチルシクロ
ペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
(クロライド)(テトラフェニルボレート)テトラヒド
ロフラン錯体、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボレート)
テトラヒドロフラン錯体、メチルシクロペンタジエニル
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(メチル)(テ
トラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、エチ
ルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジル
コニウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テトラ
ヒドロフラン錯体、メチルシクロペンタジエニル(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリド)(テトラ
フェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、エチルシ
クロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)テトラヒ
ドロフラン錯体、ジメチルシクロペンタジエニル(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウム(クロライド)(テト
ラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、トリメ
チルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボレート)
テトラヒドロフラン錯体、テトラメチルシクロペンタジ
エニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(クロラ
イド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン
錯体、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウム(クロライド)(テトラフェニルボレート)テ
トラヒドロフラン錯体、インデニル(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボ
レート)テトラヒドロフラン錯体、ジメチルシクロペン
タジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(メ
チル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン
錯体、トリメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェニルボ
レート)テトラヒドロフラン錯体、テトラメチルシクロ
ペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
(メチル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフ
ラン錯体、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テ
トラヒドロフラン錯体、シクロペンタジエニル(インデ
ニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェニルボレー
ト)テトラヒドロフラン錯体、ジメチルシクロペンタジ
エニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリ
ド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、トリメチルシクロペンタジエニル(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボ
レート)テトラヒドロフラン錯体、ビス(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリド)(テ
トラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、イン
デニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリ
ド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、トリメチルシリルシクロペンタジエニル(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェニ
ルボレート)テトラヒドロフラン錯体、トリメチルシリ
ルシクロペンタジエニル(シクロペンタジエニル)ジル
コニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)テト
ラヒドロフラン錯体、トリフルオロメチルシクロペンタ
ジエニル(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒド
リド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン
錯体、ビス(シクロペンタジエニル)(トリメチルシリ
ル)ジルコニウム(テトラフェニルボレート)テトラヒ
ドロフラン錯体、ビス(シクロペンタジエニル)(トリ
フェニルシリル)ジルコニウム(テトラフェニルボレー
ト)テトラヒドロフラン錯体、ビス(シクロペンタジエ
ニル)[トリス(ジメチルシリル)シリル]ジルコニウ
ム(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、ビス(シクロペンタジエニル)(トリメチルシリル
メチル)ジルコニウム(テトラフェニルボレート)テト
ラヒドロフラン錯体、ビス(シクロペンタジエニル)
(ベンジル)ジルコニウム(テトラフェニルボレート)
テトラヒドロフラン錯体、メチレン−ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウム(クロライド)(テトラフェ
ニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、エチレン−ビ
ス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(クロライ
ド)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、イソプロピリデン−ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウム(クロライド)(テトラフェニルボレー
ト)テトラヒドロフラン錯体、ジメチルシリル−ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(クロライド)
(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、
メチレン−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
(メチル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフ
ラン錯体、エチレン−ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウム(メチル)(テトラフェニルボレート)テト
ラヒドロフラン錯体、イソプロピリデン−ビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウム(メチル)(テトラフェ
ニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、ジメチルシリ
ル−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(メチ
ル)(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯
体、メチレン−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)テトラヒ
ドロフラン錯体、エチレン−ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレー
ト)テトラヒドロフラン錯体、イソプロピリデン−ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(ヒドリド)
(テトラフェニルボレート)テトラヒドロフラン錯体、
ジメチルシリル−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウム(ヒドリド)(テトラフェニルボレート)テトラ
ヒドロフラン錯体等である。
【0016】また、チタニウム化合物、ハフニウム化合
物等の他の第4、5、6族金属化合物についても、上記
と同様の化合物が挙げられる。更にこれらの化合物を用
いてもよい。また、本発明において用いられる珪藻土す
なわち[B]成分としては、一般に、市販されているも
のであれば、いずれも使用可能である。本発明では、珪
藻土をそのまま用いてもよいし、新たに水を添加吸着さ
せ、あるいは加熱脱水処理した後用いても良い。
【0017】また、本発明において用いられる有機アル
ミニウム化合物、すなわち[C]成分の例は、トリメチ
ルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピ
ルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のトリ
アルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロ
ライド、ジエチルアルミニウムメトキシド等のハロゲン
あるいはアルコキシ含有アルキルアルミニウム、メチル
アルミノキサン等のアルミノキサン等であり、この内特
にトリアルキルアルミニウムが好ましい。
【0018】メタロセン、珪藻土及び有機アルミニウム
化合物の接触は、メタロセン、珪藻土中の水酸基、有機
アルミニウム化合物中のアルミニウムのモル比が1:
0.1:0.1〜1:100000:10000000
になるように、特に1:0.5:0.5〜1:1000
0:1000000で接触反応させるのが好ましい。接
触は窒素等の不活性ガス中、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、トルエン、キシレン等の不活性炭化水素溶媒中で
行ってもよい。接触温度は、−20℃〜溶媒の沸点の間
で行い、特に室温から溶媒の沸点の間で行うのが好まし
い。
【0019】更に、本発明において、必要に応じて用い
られる有機アルミニウム化合物[D]としては、[C]
成分と同様の化合物が挙げられる。この際に用いられる
有機アルミニウム化合物の量は、触媒成分[A]中の遷
移金属対[D]成分中のアルミニウムのモル比が1:0
〜10000になるように選ばれる。
【0020】触媒各成分の接触順序は特に限定されない
が、以下のような接触順序で接触させることができる。 [A]成分と[B]成分を接触させた後に[C]成
分を添加する。 [A]成分と[C]成分を接触させた後に[B]成
分を添加する。 [B]成分と[C]成分を接触させた後に[A]成
分を添加する。 そのほか、三成分を同時に接触添加してもよい。
【0021】触媒各成分の接触に際し、または接触の後
にポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体、シリカ、
アルミナ等の無機酸化物の固体を共存させ、あるいは接
触させてもよい。上記のような成分[A]、[B]及び
[C]及び必要に応じて[D]の存在下にオレフィンを
前重合させてもよい。前重合温度は−50〜100℃で
あり、前重合時間は0.1〜100時間、好ましくは
0.1〜50時間程度である。
【0022】前重合に用いられるオレフィンは、重合時
に用いられるオレフィンが好ましいが、他のオレフィン
を用いてもよい。また、オレフィンを混合して用いるこ
ともできる。前重合によって生成する重合体量は、珪藻
土1gあたり0.001〜1000g、好ましくは0.
1〜300gの範囲にあることが好ましい。前重合時に
用いられる溶媒は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン
等、あるいは、これらの混合物等である。
【0023】このようにして得られた触媒は、洗浄せず
に用いてもよく、また洗浄した後に用いてもよい。上記
の様なオレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重合
を行うに際して、必要に応じて用いられる有機アルミニ
ウム化合物としては、[C]成分と同様な化合物が挙げ
られる。上記のようなオレフィン重合用触媒により重合
できるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1
−ブテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3
−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、
ビニルシクロアルカン、スチレンあるいはこれらの誘導
体等が挙げられる。また、重合は単独重合のほか通常公
知のランダム共重合やブロック共重合にも好適に適用で
きる。
【0024】重合反応はブタン、ペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、トルエン、シクロヘキサン等の不活性炭化水
素や液化α−オレフィン等の溶媒存在下、あるいは不存
在下に行われる。温度は、−50℃〜250℃であり、
圧力は特に制限されないが、好ましくは、常圧〜約20
00kgf/cm2の範囲である。また、重合系内に分
子量調節剤として水素を存在させてもよい。
【0025】
【実施例】次に実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限りこれら
実施例によって制約を受けるものではない。また、第1
図は本発明に含まれる技術内容の理解を助けるためのフ
ローチャート図であり、本発明はその要旨を逸脱しない
限りフローチャート図によって制約を受けるものではな
い。
【0026】実施例1 (1) 触媒の合成 300ml丸底フラスコに、市販のビスシクロペンタジ
エニルジルコニウムジクロライド15.1mgを採取
し、フラスコ内を充分窒素置換した後、n−ヘプタン5
0mlを添加し、スラリーとした。別途、トリメチルア
ルミニウム1.86g、市販の珪藻土(クニミネ工業社
製 クニライト401;以下同様)4.86gをそれぞ
れ採取し、n−ヘプタンをそれぞれ10ml、40ml
添加した。ビスシクロペンタジエニルジルコニウムジク
ロライドスラリーを激しく撹はんしながらこれに室温で
トリメチルアルミニウム溶液を滴下し、ついで珪藻土ス
ラリーを滴下した。ガスの発生を伴って発熱した。滴下
終了後、撹はんを2時間続け、灰色のスラリーを得た。
触媒スラリー中のジルコニウム濃度は、0.47μmo
l/mlであった。
【0027】(2) エチレンの重合 精製窒素で置換された2リットルの誘導撹拌式オートク
レーブに、窒素気流下、室温でn−ヘキサン500m
l、トリメチルアルミニウムのトルエン溶液(10.1
8mM)1.9ml、上記触媒スラリー5.1mlを順
次導入した。混合液を70℃に昇温した後エチレン分圧
が9kgf/cm2となるようにエチレンを導入し、1
時間重合を行った。そののちエチレンの供給をとめ、エ
タノールを導入して重合を停止させた。その後オートク
レーブ内容物を30℃まで降温してから内部のガスをパ
ージした。その結果、Mw/MNが2.3である粉末ポ
リエチレン46gを得た。ジルコニウム1gあたりの重
合体生成量は、2.1×10 5gであった。また、トリ
メチルアルミニウムに由来するアルミニウム1gあたり
の重合体生成量は6700gであった。
【0028】(3) エチレン−プロピレンの共重合 精製窒素で置換された2リットルの誘導撹拌式オートク
レーブに、窒素気流下、室温でn−ヘキサン300m
l、トリメチルアルミニウムのトルエン溶液(10.1
8mM)1.9ml、上記触媒スラリー5.1mlを順
次導入した。更に液体プロピレン600mlを導入し
た。混合液を70℃に昇温した後エチレン分圧が7.6
kgf/cm2となるようにエチレンを導入し、1時間
重合を行った。そののちエチレンの供給をとめ、エタノ
ールを導入して重合を停止させた。その後オートクレー
ブ内容物を30℃まで降温してから内部のガスをパージ
した。その結果、Mw/MNが2.2であるエチレン−
プロピレン共重合体55gを得た。ジルコニウム1gあ
たりの共重合体生成量は、2.5×105gであった。
また、トリメチルアルミニウムに由来するアルミニウム
1gあたりの共重合体生成量は7900gであった。
【0029】比較例1 0.97mgのビスシクロペンタジエニルジルコニウム
ジクロライドを室温で、窒素雰囲気下、メチルアルミノ
キサン(分子量1232;東ソー・アクゾ製) Al原子換算5.00mmolのトルエン溶液と30分
間予備接触させた。精製窒素で置換された2リットルの
誘導撹拌式オートクレーブに、窒素気流下、室温でトル
エン500ml、ビスシクロペンタジエニルジルコニウ
ムジクロライドとメチルアルミノキサンの混合溶液を添
加した。混合液を70℃に昇温した後エチレン分圧が9
kgf/cm2となるようにエチレンを導入し、1時間
重合を行った。そののちエチレンの供給をとめ、オート
クレーブ内容物を30℃まで降温してから内部のガスを
パージし、粉末ポリエチレン11.6gを得た。ジルコ
ニウム1gあたりのポリエチレン生成量は、3.8×1
4gであった。また、メチルアルミノキサンに由来す
るアルミニウム1gあたりのポリエチレン精製生成量は
86gであった。
【0030】実施例2 (1) 触媒の合成 300ml丸底フラスコに、市販のビスシクロペンタジ
エニルジルコニウムジクロライド150mgを採取し、
フラスコ内を充分窒素置換した後、n−ヘプタン10m
lを添加し、スラリーとした。別途、トリメチルアルミ
ニウム1.38g、市販の珪藻土9.6gをそれぞれ採
取し、n−ヘプタンをそれぞれ10ml及び80ml添
加した。ビスシクロペンタジエニルジルコニウムジクロ
ライドスラリーを激しく撹はんしながらこれに室温でト
リメチルアルミニウム溶液を滴下し、ついで珪藻土スラ
リーを滴下した。ガスの発生をともなって発熱した。滴
下終了後、撹はんを2時間続け、灰色のスラリーを得
た。触媒スラリー中のジルコニウム濃度は、4.7μm
ol/mlであった。
【0031】300ml丸底フラスコに、窒素雰囲気
下、室温で上記のスラリー60mlを分取し、トリメチ
ルアルミニウムのトルエン溶液(1.40M)2.0m
lを添加した。その後、系内にエチレンガスを導入し、
室温で1時間前重合した。その後、上澄液を除去し、ヘ
キサンで洗浄した。この反応により、珪藻土1gに対し
てジルコニウム34.7μmol、アルミニウム3.8
mmol、ポリエチレン1.1gを含有する固体触媒を
得た。
【0032】(2) エチレンの重合 精製窒素で充分置換された2リットルの誘導撹拌式オー
トクレーブに、窒素気流下、室温で乾燥塩化ナトリウム
150g、上記固体触媒をジルコニウムあたり8.5μ
mol、トリメチルアルミニウムのトルエン溶液(1
0.18mM)8.4mlを導入した。オートクレーブ
の内容物を70℃に昇温した後、エチレン分圧が9kg
f/cm2となるようにエチレンを導入し、1時間重合
を行った。その後、オートクレーブの内容物を水洗して
塩化ナトリウムを除いた後、重合体をヘキサンで洗浄し
た。その結果、嵩比重が0.45g/cm3であり、M
w/MNが2.3である粉末ポリエチレン149gを得
た。ジルコニウム1gあたりのポリエチレン生成量は
1.9×105g、また、トリメチルアルミニウムに由
来するアルミニウム1gあたりのポリエチレン生成量は
5400gであった。
【0033】
【発明の効果】本発明の方法によれば、分子量分布が狭
くしかも二種以上のオレフィンの共重合に適用した場合
には、分子量分布および組成分布が狭いオレフィン重合
体を極めて高い重合活性で得ることができるため、得ら
れた重合体から触媒残渣を除去する必要がなく工業的に
有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一態様を表わすフローチャート図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 史彦 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三菱化成株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−156088(JP,A) 特開 昭61−296008(JP,A) 特開 昭58−19309(JP,A) 特開 昭55−51773(JP,A) 特表 平2−501314(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 4/60 - 4/70

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】[A]下記一般式[1]又は[2]で表さ
    れるメタロセン系遷移金属化合物、 [B]珪藻土、及び[C]有機アルミニウム化合物を接
    触して得られる生成物からなるオレフィン重合用触媒。【化1】 1 m (CpR 2 n )(CpR 2 n )MR 3 2 [1] [R 1 m (CpR 2 n )(CpR 2 n )MR 3 4 + 5- [2] (但し、[1]、[2]式中、各(CpR 2 n )は、同一
    でも異なっていてもよいシクロペンタジエニル基または
    置換基を有するシクロペンタジエニル基を表わし、R 1
    は、長周期表の第14族元素を含む共有結合架橋基であ
    り、各R 2 は同一又は異なっていてもよい水素、ハロゲ
    ン、珪素含有基、ハロゲン置換基を有してもよい炭素数
    が1ないし20の炭化水素基、アルコキシ基、アリール
    オキシ基であり、2個のR 2 がシクロペンタジエニル環
    の隣接する2個の炭素原子に存在する場合には、互いに
    結合してC 4 〜C 6 環を形成してもよい。R 3 は同一また
    は異なっていてもよい水素、ハロゲン、珪素含有基、ハ
    ロゲン置換基を有していてもよい炭素数が1ないし20
    の炭化水素基、アルコキシ基、アリールオキシ基であ
    り、mは0または1であり、各nはn+m=5となる整
    数であり、Mはチタニウム、ジルコニウム、又はハフニ
    ウムであり、R 4 はMに配位する中性の配位子であり、
    5- は上記金属カチオンを安定化させることのできる対
    アニオンを示す。)
  2. 【請求項2】 請求項1記載の触媒、及び必要に応じ
    て、[D]有機アルミニウム化合物の存在下、オレフィ
    ンを単独重合または共重合させることを特徴とするオレ
    フィン重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の触媒および必要に応じ
    て有機アルミニウム化合物とを組み合わせて、珪藻土1
    gあたり0.001〜1000gのオレフィンを前重合
    させることにより形成されることを特徴とするオレフィ
    ン重合用触媒。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のオレフィン重合用触媒
    および必要に応じて有機アルミニウム化合物の存在下
    に、オレフィンを重合または共重合させることを特徴と
    するオレフィン重合体の製造方法。
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