JP3160042B2 - オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 - Google Patents
オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法Info
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Description
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、新規なオレフィン重合用
触媒および該触媒を用いたオレフィンの重合方法に関
し、さらに詳しくは、特定の遷移金属化合物と有機アル
ミニウムオキシ化合物とからなる触媒、およびこの触媒
を用いたオレフィンの重合方法に関するものである。
触媒および該触媒を用いたオレフィンの重合方法に関
し、さらに詳しくは、特定の遷移金属化合物と有機アル
ミニウムオキシ化合物とからなる触媒、およびこの触媒
を用いたオレフィンの重合方法に関するものである。
【0002】
【発明の技術的背景】従来からα-オレフィン系重合体
の製造方法としては、チタン化合物と有機アルミニウム
化合物とからなるチタン系触媒あるいはバナジウム化合
物と有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触
媒の存在下に、エチレンとα-オレフィンとを共重合す
る方法が知られている。
の製造方法としては、チタン化合物と有機アルミニウム
化合物とからなるチタン系触媒あるいはバナジウム化合
物と有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触
媒の存在下に、エチレンとα-オレフィンとを共重合す
る方法が知られている。
【0003】一般に、チタン系触媒で得られるエチレン
・α-オレフィン共重合体は、分子量分布および組成分
布が広く、かつ透明性、表面非粘着性および力学物性が
劣っていた。また、バナジウム系触媒で得られるエチレ
ン・α-オレフィン共重合体は、チタン系触媒で得られ
るものに較べて分子量分布および組成分布は狭くなり、
かつ透明性、表面非粘着性および力学物性はかなり改善
されるが、これらの性能が要求される用途にはなお不十
分であり、さらにこれらの性能の改善されたα-オレフ
ィン重合体、特にエチレン・α-オレフィン共重合体が
得られるような触媒が要求されている。
・α-オレフィン共重合体は、分子量分布および組成分
布が広く、かつ透明性、表面非粘着性および力学物性が
劣っていた。また、バナジウム系触媒で得られるエチレ
ン・α-オレフィン共重合体は、チタン系触媒で得られ
るものに較べて分子量分布および組成分布は狭くなり、
かつ透明性、表面非粘着性および力学物性はかなり改善
されるが、これらの性能が要求される用途にはなお不十
分であり、さらにこれらの性能の改善されたα-オレフ
ィン重合体、特にエチレン・α-オレフィン共重合体が
得られるような触媒が要求されている。
【0004】一方、新しいチーグラー型オレフィン重合
触媒としてジルコニウム化合物およびアルミノオキサン
からなる触媒が近年提案されている。例えば、特開昭5
8−19309号公報、特開昭60−35006号公
報、特開昭60−35007号公報、特開昭60−35
008号公報、特開昭61−130314号公報、特開
平2−41303号公報には、配位子としてシクロペン
タジエニル基等のペンタジエニル基、アルキル基および
/またはハロゲン原子を有する遷移金属化合物のメタロ
セン化合物と、アルミノオキサンとを組み合わせた触媒
系が、α-オレフィンの重合において高活性であり、得
られた重合体の性状に優れることがそれぞれ記載されて
いる。
触媒としてジルコニウム化合物およびアルミノオキサン
からなる触媒が近年提案されている。例えば、特開昭5
8−19309号公報、特開昭60−35006号公
報、特開昭60−35007号公報、特開昭60−35
008号公報、特開昭61−130314号公報、特開
平2−41303号公報には、配位子としてシクロペン
タジエニル基等のペンタジエニル基、アルキル基および
/またはハロゲン原子を有する遷移金属化合物のメタロ
セン化合物と、アルミノオキサンとを組み合わせた触媒
系が、α-オレフィンの重合において高活性であり、得
られた重合体の性状に優れることがそれぞれ記載されて
いる。
【0005】また、Journal of Organometallic Chemis
try,363(1989)C12-C14にはCp2Zr(CF3SO3)
2(THF) と[Cp2Zr(CF3SO3)(bipy)]+CF3S
O3 - が開示されているが、この2つの化合物は上記の
ようなシクロペンタジエニル化合物に較べてオレフィン
重合活性が低い。また、アルミノオキサンの濃度が低い
ときは著しくオレフィン重合活性が低い。
try,363(1989)C12-C14にはCp2Zr(CF3SO3)
2(THF) と[Cp2Zr(CF3SO3)(bipy)]+CF3S
O3 - が開示されているが、この2つの化合物は上記の
ようなシクロペンタジエニル化合物に較べてオレフィン
重合活性が低い。また、アルミノオキサンの濃度が低い
ときは著しくオレフィン重合活性が低い。
【0006】このような状況のもと、さらにオレフィン
重合活性に優れ、得られたポリオレフィンの性状に優れ
る新たなオレフィン重合触媒の出現が望まれている。
重合活性に優れ、得られたポリオレフィンの性状に優れ
る新たなオレフィン重合触媒の出現が望まれている。
【0007】
【発明の目的】本発明は、このような状況に鑑みてなさ
れたものであって、新規なオレフィン重合用触媒を提供
することを目的とするとともに、このような触媒を用い
たオレフィンの重合方法を提供することを目的としてい
る。
れたものであって、新規なオレフィン重合用触媒を提供
することを目的とするとともに、このような触媒を用い
たオレフィンの重合方法を提供することを目的としてい
る。
【0008】
【発明の概要】本発明に係るオレフィン重合用触媒は、 (A)下記一般式[I]で表される遷移金属化合物と、 CpM(R1COCR2COR3)2X … [I] (式中、Mはジルコニウムまたはハフニウムである。C
pはシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、置換
基を有していてもよい。R1、R2およびR3は炭素数1
〜10のアルキル基、ハロゲン原子で置換された炭素数
1〜10のアルキル基、アリール基、ハロゲン原子また
はアルキル基で置換されたアリール基、あるいはフリル
基であり、R1 およびR2 は互いに結合して環を形成し
ていてもよい。Xはハロゲン原子または−SO3CF3
である。) (B)有機アルミニウムオキシ化合物 とからなることを特徴としている。
pはシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、置換
基を有していてもよい。R1、R2およびR3は炭素数1
〜10のアルキル基、ハロゲン原子で置換された炭素数
1〜10のアルキル基、アリール基、ハロゲン原子また
はアルキル基で置換されたアリール基、あるいはフリル
基であり、R1 およびR2 は互いに結合して環を形成し
ていてもよい。Xはハロゲン原子または−SO3CF3
である。) (B)有機アルミニウムオキシ化合物 とからなることを特徴としている。
【0009】本発明では、遷移金属化合物が下記一般式
[II] CpZr(R1COCR2COR3)2Cl …[II] (式中、Cpはシクロペンタジエニル骨格を有する基で
あり、置換基を有していてもよい。R1、R2、R3は炭
素数1〜6のアルキル基、アリール基、ハロゲン原子で
置換されたアルキル基、あるいはフリル基であり、R1
およびR2 は互いに結合して環を形成していてもよ
い。)で表される化合物であることが好ましく、特にク
ロロシクロペンタジエニルビス(2,4-ペンタジオナト)
ジルコニウムであることが好ましい。
[II] CpZr(R1COCR2COR3)2Cl …[II] (式中、Cpはシクロペンタジエニル骨格を有する基で
あり、置換基を有していてもよい。R1、R2、R3は炭
素数1〜6のアルキル基、アリール基、ハロゲン原子で
置換されたアルキル基、あるいはフリル基であり、R1
およびR2 は互いに結合して環を形成していてもよ
い。)で表される化合物であることが好ましく、特にク
ロロシクロペンタジエニルビス(2,4-ペンタジオナト)
ジルコニウムであることが好ましい。
【0010】本発明に係るオレフィンの重合方法は、上
記のような触媒の存在下にオレフィンを重合することを
特徴としている。
記のような触媒の存在下にオレフィンを重合することを
特徴としている。
【0011】
【発明の具体的説明】以下本発明に係るオレフィン重合
用触媒およびオレフィンの重合方法について具体的に説
明する。
用触媒およびオレフィンの重合方法について具体的に説
明する。
【0012】なお、本発明において「重合」という語
は、単独重合のみならず、共重合を包含した意で用いら
れることがあり、また「重合体」という語は単独重合体
のみならず共重合体を包含した意で用いられることがあ
る。
は、単独重合のみならず、共重合を包含した意で用いら
れることがあり、また「重合体」という語は単独重合体
のみならず共重合体を包含した意で用いられることがあ
る。
【0013】[遷移金属化合物]本発明で用いられる遷
移金属化合物は、下記一般式[I]で表される遷移金属
化合物である。
移金属化合物は、下記一般式[I]で表される遷移金属
化合物である。
【0014】 CpM(R1COCR2COR3)2X …… [I] 式[I]において、Mはジルコニウムまたはハフニウム
である。Cpは、シクロペンタジエニル基またはメチル
シクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル
基、n-ブチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロ
ペンタジエニル基、トリ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等のアルキル
置換シクロペンタジエニル基、あるいはインデニル基、
フルオレニル基等である。これらの中ではシクロペンタ
ジエニル基であることが好ましい。
である。Cpは、シクロペンタジエニル基またはメチル
シクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル
基、n-ブチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロ
ペンタジエニル基、トリ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等のアルキル
置換シクロペンタジエニル基、あるいはインデニル基、
フルオレニル基等である。これらの中ではシクロペンタ
ジエニル基であることが好ましい。
【0015】R1、R2およびR3は、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基等の炭素
数1〜10のアルキル基、トリフルオロメチル基、ペン
タフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基等のハ
ロゲン原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基、
フェニル基、トリル基、p-メトキシフェニル基等がアリ
ール基、ハロゲン原子またはアルキル基で置換されたア
リール基である。
基、プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基等の炭素
数1〜10のアルキル基、トリフルオロメチル基、ペン
タフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基等のハ
ロゲン原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基、
フェニル基、トリル基、p-メトキシフェニル基等がアリ
ール基、ハロゲン原子またはアルキル基で置換されたア
リール基である。
【0016】また、R1 およびR2 は、互いに結合して
環を形成していてもよい。Xは、フッ素、塩素、臭素、
ヨウ素等のハロゲン原子または−SO3CF3 である。
これらのうち好ましいものは塩素である。
環を形成していてもよい。Xは、フッ素、塩素、臭素、
ヨウ素等のハロゲン原子または−SO3CF3 である。
これらのうち好ましいものは塩素である。
【0017】このような一般式[I]で表される遷移金
属化合物として具体的には、下記のような化合物が挙げ
られる。クロロシクロペンタジエニルビス(2,4-ペンタ
ンジオナト)-ジルコニウム(IV)、クロロシクロペン
タジエニルビス(1,1,1,2,2,3,3-ヘプタフルオロ-7,7-
ジメチル-4,6-オクタンジオナト)-ジルコニウム(I
V)、クロロシクロペンタジエニルビス(1,1,1-トリフ
ルオロ-2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウム(IV)、
クロロシクロペンタジエニルビス(1,1,1,5,5,5-ヘキサ
フルオロ-2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウム(I
V)、クロロシクロペンタジエニルビス(4,4,4-トリフ
ルオロ-1-フェニル-1,3-ブタンジオナト)-ジルコニウ
ム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(2,2,6,6-
テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト)-ジルコニウム
(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(4,4,4-トリ
フルオロ-1-(2-フリル)-1,3-ブタンジオナト)-ジル
コニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(3-
フェニル-2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウム(I
V)、クロロシクロペンタジエニルビス(1,1,1-トリフ
ルオロ-5,5-ジメチル-2,4-ヘキサンジオナト)-ジルコ
ニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(2-ア
セチルシクロヘキサノナト)-ジルコニウム(IV)、ク
ロロシクロペンタジエニルビス(2-アセチルシクロペン
タノナト)-ジルコニウム(IV)、クロロシクロペンタ
ジエニルビス(3-メチル-2,4-ペンタンジオナト)-ジル
コニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス〔1,
3-ジ(p-メトキシフェニル)-1,3-プロパンジオナト〕-
ジルコニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス
(1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオナト-ジルコニウム
(IV)等。
属化合物として具体的には、下記のような化合物が挙げ
られる。クロロシクロペンタジエニルビス(2,4-ペンタ
ンジオナト)-ジルコニウム(IV)、クロロシクロペン
タジエニルビス(1,1,1,2,2,3,3-ヘプタフルオロ-7,7-
ジメチル-4,6-オクタンジオナト)-ジルコニウム(I
V)、クロロシクロペンタジエニルビス(1,1,1-トリフ
ルオロ-2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウム(IV)、
クロロシクロペンタジエニルビス(1,1,1,5,5,5-ヘキサ
フルオロ-2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウム(I
V)、クロロシクロペンタジエニルビス(4,4,4-トリフ
ルオロ-1-フェニル-1,3-ブタンジオナト)-ジルコニウ
ム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(2,2,6,6-
テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト)-ジルコニウム
(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(4,4,4-トリ
フルオロ-1-(2-フリル)-1,3-ブタンジオナト)-ジル
コニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(3-
フェニル-2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウム(I
V)、クロロシクロペンタジエニルビス(1,1,1-トリフ
ルオロ-5,5-ジメチル-2,4-ヘキサンジオナト)-ジルコ
ニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス(2-ア
セチルシクロヘキサノナト)-ジルコニウム(IV)、ク
ロロシクロペンタジエニルビス(2-アセチルシクロペン
タノナト)-ジルコニウム(IV)、クロロシクロペンタ
ジエニルビス(3-メチル-2,4-ペンタンジオナト)-ジル
コニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス〔1,
3-ジ(p-メトキシフェニル)-1,3-プロパンジオナト〕-
ジルコニウム(IV)、クロロシクロペンタジエニルビス
(1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオナト-ジルコニウム
(IV)等。
【0018】上記のようなジルコニウム化合物におい
て、ジルコニウム金属を、ハフニウム金属に置換えた遷
移金属化合物を用いることもできる。 [遷移金属化合物の製造法]本発明に係る(A)遷移金
属化合物は、下記一般式[III]で表される化合物(以
下、「化合物[III]と記載することがある。)と、 Cp2MX2 …[III] (式中、M、CpおよびXは、一般式[I]と同様であ
る。)下記一般式[IV]で表されるβ-ジケトン(以
下、「化合物[IV]と記載することがある。)とから製
造することができる。
て、ジルコニウム金属を、ハフニウム金属に置換えた遷
移金属化合物を用いることもできる。 [遷移金属化合物の製造法]本発明に係る(A)遷移金
属化合物は、下記一般式[III]で表される化合物(以
下、「化合物[III]と記載することがある。)と、 Cp2MX2 …[III] (式中、M、CpおよびXは、一般式[I]と同様であ
る。)下記一般式[IV]で表されるβ-ジケトン(以
下、「化合物[IV]と記載することがある。)とから製
造することができる。
【0019】R1COCHR2COR3 …[IV] (式中、R1、R2およびR3は、一般式[I]と同様で
ある。)このような反応は、下記反応式で示される。
ある。)このような反応は、下記反応式で示される。
【0020】Cp2MX2 + 2R1COCHR2COR3 → CpM(R1COCR2COR3)2X + HX これらの反応における反応条件は、得ようとする化合物
の組成により異なるが、化合物[IV]は、化合物[II
I]に対して通常2〜100倍モル、好ましくは2〜5
0倍モルの量で使用される。また、反応温度は−50〜
180℃、好ましくは0〜100℃であることが望まし
く、反応時間は0.1〜100時間、好ましくは0.1〜
48時間であることが望ましい。
の組成により異なるが、化合物[IV]は、化合物[II
I]に対して通常2〜100倍モル、好ましくは2〜5
0倍モルの量で使用される。また、反応温度は−50〜
180℃、好ましくは0〜100℃であることが望まし
く、反応時間は0.1〜100時間、好ましくは0.1〜
48時間であることが望ましい。
【0021】本発明で用いられる遷移金属化合物は、上
記化合物[III]と、化合物[IV]とをトリエチルアミ
ンの存在下に溶媒中で接触させてもよい。なおトリエチ
ルアミンは化合物[III]と等量用いられる。反応の際
に用いられる溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒ
ドロフラン、エーテル、ベンゼン、トルエン等が挙げら
れる。このような溶媒は、化合物[III]に対して、通
常1〜1000倍量、好ましくは50〜500倍量の量
で用いられる。
記化合物[III]と、化合物[IV]とをトリエチルアミ
ンの存在下に溶媒中で接触させてもよい。なおトリエチ
ルアミンは化合物[III]と等量用いられる。反応の際
に用いられる溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒ
ドロフラン、エーテル、ベンゼン、トルエン等が挙げら
れる。このような溶媒は、化合物[III]に対して、通
常1〜1000倍量、好ましくは50〜500倍量の量
で用いられる。
【0022】上記のような製法により、所望する遷移金
属化合物を収率よく製造することができる。なお、この
ようにして得られた遷移金属化合物は、濾過し、得られ
た濾液を減圧下で濃縮して再結晶するか、あるいは昇華
などの方法で単離、精製することができる。
属化合物を収率よく製造することができる。なお、この
ようにして得られた遷移金属化合物は、濾過し、得られ
た濾液を減圧下で濃縮して再結晶するか、あるいは昇華
などの方法で単離、精製することができる。
【0023】この反応については、インオルガニックケ
ミストリー(Inorganic Chemistry),13,5,1074-1079
(1974)、インオルガニックケミストリー(Inorganic
Chemistry),10,10,2137-2142(1971)、およびインオ
ルガニックケミストリー(Inorganic Chemistry),10,
7,1388-1392(1971)に知られている。
ミストリー(Inorganic Chemistry),13,5,1074-1079
(1974)、インオルガニックケミストリー(Inorganic
Chemistry),10,10,2137-2142(1971)、およびインオ
ルガニックケミストリー(Inorganic Chemistry),10,
7,1388-1392(1971)に知られている。
【0024】[有機アルミニウムオキシ化合物]本発明
に係る(A)遷移金属化合物とともにオレフィン重合用
触媒として用いられる(B)有機アルミニウムオキシ化
合物は、従来公知のアルミノオキサンであってもよく、
また特開平2−78687号公報に例示されているよう
なベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であ
ってもよい。
に係る(A)遷移金属化合物とともにオレフィン重合用
触媒として用いられる(B)有機アルミニウムオキシ化
合物は、従来公知のアルミノオキサンであってもよく、
また特開平2−78687号公報に例示されているよう
なベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であ
ってもよい。
【0025】従来公知のアルミノオキサンは、例えば下
記のような方法によって製造することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物等の炭化水素媒体懸濁液に、トリ
アルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物を添
加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方法。
記のような方法によって製造することができる。 (1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有す
る塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和
物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩
化第1セリウム水和物等の炭化水素媒体懸濁液に、トリ
アルキルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物を添
加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方法。
【0026】(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン等の媒体中で、トリアルキルア
ルミニウム等の有機アルミニウム化合物に直接水や氷や
水蒸気を作用させて炭化水素の溶液として回収する方
法。
ル、テトラヒドロフラン等の媒体中で、トリアルキルア
ルミニウム等の有機アルミニウム化合物に直接水や氷や
水蒸気を作用させて炭化水素の溶液として回収する方
法。
【0027】(3)デカン、ベンゼン、トルエン等の媒
体中でトリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム
化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシ
ド等の有機スズ酸化物を反応させる方法。
体中でトリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウム
化合物に、ジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシ
ド等の有機スズ酸化物を反応させる方法。
【0028】なお、該アルミノオキサンは、少量の有機
金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアル
ミノオキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミ
ニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解して
もよい。
金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアル
ミノオキサンの溶液から溶媒あるいは未反応有機アルミ
ニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解して
もよい。
【0029】アルミノオキサンの溶液を製造する際に用
いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウ
ム、トリn-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミ
ニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert- ブチ
ルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキ
シルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデ
シルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、
トリシクロオクチルアルミニウム等のトリアルキルアル
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、ジエチルアルミニウムブロミド、
ジイソブチルアルミニウムクロリド等のジアルキルアル
ミニウムハライド;ジエチルアルミニウムハイドライ
ド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のジアル
キルアルミニウムハイドライド;ジメチルアルミニウム
メトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド等のジア
ルキルアルミニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウ
ムフェノキシド等のジアルキルアルミニウムアリーロキ
シド等が挙げられる。
いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウ
ム、トリn-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミ
ニウム、トリsec-ブチルアルミニウム、トリtert- ブチ
ルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキ
シルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデ
シルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、
トリシクロオクチルアルミニウム等のトリアルキルアル
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、ジエチルアルミニウムブロミド、
ジイソブチルアルミニウムクロリド等のジアルキルアル
ミニウムハライド;ジエチルアルミニウムハイドライ
ド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のジアル
キルアルミニウムハイドライド;ジメチルアルミニウム
メトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド等のジア
ルキルアルミニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウ
ムフェノキシド等のジアルキルアルミニウムアリーロキ
シド等が挙げられる。
【0030】これらのうち、トリアルキルアルミニウム
が特に好ましい。また、有機アルミニウム化合物とし
て、下記一般式[V]で表されるイソプレニルアルミニ
ウムを用いることもできる。
が特に好ましい。また、有機アルミニウム化合物とし
て、下記一般式[V]で表されるイソプレニルアルミニ
ウムを用いることもできる。
【0031】 (i-C4H9)xAly(C5H10)z … [V] (式[IV]において、x、y、zは正の数であり、z≧
2xである。)上記のような有機アルミニウム化合物
は、単独であるいは組合せて用いられる。
2xである。)上記のような有機アルミニウム化合物
は、単独であるいは組合せて用いられる。
【0032】アルミノオキサン溶液の製造の際に用いら
れる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
メン、シメン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデ
カン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタ
ン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペ
ンタン等の脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油等の
石油留分あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水
素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化
物、臭素化物等の炭化水素溶媒が挙げられる。その他、
エチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類を
用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭
化水素が好ましい。
れる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
メン、シメン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデ
カン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタ
ン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペ
ンタン等の脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、軽油等の
石油留分あるいは上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水
素、脂環族炭化水素のハロゲン化物とりわけ、塩素化
物、臭素化物等の炭化水素溶媒が挙げられる。その他、
エチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類を
用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭
化水素が好ましい。
【0033】本発明に係るオレフィン重合用触媒は、
(A)遷移金属化合物と、(B)有機アルミニウムオキ
シ化合物とを不活性炭化水素溶媒中またはオレフィン媒
体中で混合することにより調製することができる。この
際の混合順序は任意に選ばれる。
(A)遷移金属化合物と、(B)有機アルミニウムオキ
シ化合物とを不活性炭化水素溶媒中またはオレフィン媒
体中で混合することにより調製することができる。この
際の混合順序は任意に選ばれる。
【0034】図1に、本発明に係るオレフィン重合触媒
の調製工程を示す。触媒成分(A)および(B)を混合
するに際して、触媒成分(B)のアルミニウムと、触媒
成分(A)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金属)
は、通常10〜10000、好ましくは20〜5000
であり、触媒成分(A)の濃度は、約10-8〜10-1モ
ル/リットル、好ましくは10-7〜5×10-2モル/リ
ットルの範囲である。
の調製工程を示す。触媒成分(A)および(B)を混合
するに際して、触媒成分(B)のアルミニウムと、触媒
成分(A)中の遷移金属との原子比(Al/遷移金属)
は、通常10〜10000、好ましくは20〜5000
であり、触媒成分(A)の濃度は、約10-8〜10-1モ
ル/リットル、好ましくは10-7〜5×10-2モル/リ
ットルの範囲である。
【0035】[重合方法]本発明に係るオレフィンの重
合方法は、上記のような(A)遷移金属化合物と、
(B)有機アルミニウムオキシ化合物との存在下でオレ
フィンを重合する。
合方法は、上記のような(A)遷移金属化合物と、
(B)有機アルミニウムオキシ化合物との存在下でオレ
フィンを重合する。
【0036】本発明では、重合はスラリー重合法、溶解
重合、懸濁重合等の液相重合法あるいは気相重合法いず
れにおいても実施することができる。液相重合では、不
活性炭化水素溶媒やオレフィン自身を溶媒として用いる
こともできる。
重合、懸濁重合等の液相重合法あるいは気相重合法いず
れにおいても実施することができる。液相重合では、不
活性炭化水素溶媒やオレフィン自身を溶媒として用いる
こともできる。
【0037】炭化水素媒体として、具体的には、ブタ
ン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカ
ン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカン等の脂肪族
系炭化水素;シクロペンタン、メチルシクロペンタン、
シクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環族系炭化水
素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水
素;ガソリン、灯油、軽油等の石油留分等が挙げられ
る。
ン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカ
ン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカン等の脂肪族
系炭化水素;シクロペンタン、メチルシクロペンタン、
シクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環族系炭化水
素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水
素;ガソリン、灯油、軽油等の石油留分等が挙げられ
る。
【0038】本発明において、スラリー重合法を実施す
る際には、重合温度は通常−50〜100℃、好ましく
は0〜90℃の範囲であることが望ましい。液相重合法
を実施する際には、重合温度は、通常0〜250℃、好
ましくは20〜200℃の範囲であることが望ましい。
また、気相重合法を実施する際には、重合温度は通常0
〜120℃、好ましくは20〜100℃の範囲であるこ
とが望ましい。
る際には、重合温度は通常−50〜100℃、好ましく
は0〜90℃の範囲であることが望ましい。液相重合法
を実施する際には、重合温度は、通常0〜250℃、好
ましくは20〜200℃の範囲であることが望ましい。
また、気相重合法を実施する際には、重合温度は通常0
〜120℃、好ましくは20〜100℃の範囲であるこ
とが望ましい。
【0039】本発明においてスラリー重合法、溶液重合
法または気相重合法でオレフィンを重合する際には、
(A)遷移金属化合物は、重合反応系内の該遷移金属原
子の濃度として、通常10-8〜10-1グラム原子/リッ
トル、好ましくは10-7〜5×10-2グラム原子/リッ
トルの量で用いられることが望ましい。(A)成分中の
遷移金属と、(B)成分中のアルミニウムとの原子比
(Al/遷移金属)は、通常10〜10000、好まし
くは20〜5000であることが望ましい。
法または気相重合法でオレフィンを重合する際には、
(A)遷移金属化合物は、重合反応系内の該遷移金属原
子の濃度として、通常10-8〜10-1グラム原子/リッ
トル、好ましくは10-7〜5×10-2グラム原子/リッ
トルの量で用いられることが望ましい。(A)成分中の
遷移金属と、(B)成分中のアルミニウムとの原子比
(Al/遷移金属)は、通常10〜10000、好まし
くは20〜5000であることが望ましい。
【0040】重合圧力は、通常、常圧ないし100kg
/cm2、好ましくは常圧〜50kg/cm2の条件下で
あり、重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方
式においても行うことができる。さらに重合を反応条件
の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。
/cm2、好ましくは常圧〜50kg/cm2の条件下で
あり、重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方
式においても行うことができる。さらに重合を反応条件
の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。
【0041】得られるオレフィン重合体の分子量は、重
合系に水素を存在させるか、あるいは重合温度を変化さ
せることによって調節することができる。本発明に係る
オレフィン重合方法により重合することができるオレフ
ィンとしては、エチレンおよび炭素数が3〜20のα-
オレフィン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテ
ン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1
-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセ
ン、1-オクタデセン、1-エイコセン;炭素数が3〜20
の環状オレフィン、例えばシクロペンテン、シクロヘプ
テン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テト
ラシクロドデセン、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等を挙げることが
できる。さらにスチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエ
ン等を用いることもできる。
合系に水素を存在させるか、あるいは重合温度を変化さ
せることによって調節することができる。本発明に係る
オレフィン重合方法により重合することができるオレフ
ィンとしては、エチレンおよび炭素数が3〜20のα-
オレフィン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテ
ン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1
-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセ
ン、1-オクタデセン、1-エイコセン;炭素数が3〜20
の環状オレフィン、例えばシクロペンテン、シクロヘプ
テン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テト
ラシクロドデセン、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等を挙げることが
できる。さらにスチレン、ビニルシクロヘキサン、ジエ
ン等を用いることもできる。
【0042】なお、本発明では、上記に示したオレフィ
ンを用い2成分以上の共重合も行なうことが可能であ
る。例えば、エチレン/プロピレン、エチレン/1ーブテ
ン、エチレン/プロピレン/ジエン、エチレン/テトラ
シクロドデセン等である。
ンを用い2成分以上の共重合も行なうことが可能であ
る。例えば、エチレン/プロピレン、エチレン/1ーブテ
ン、エチレン/プロピレン/ジエン、エチレン/テトラ
シクロドデセン等である。
【0043】本発明では上記の(A)遷移金属化合物お
よび/または(B)有機アルミニウムオキシ化合物を、
シリカ、アルミナ、シリカアルミナあるいはジルコニア
等の担体に担持して用いることもできる。
よび/または(B)有機アルミニウムオキシ化合物を、
シリカ、アルミナ、シリカアルミナあるいはジルコニア
等の担体に担持して用いることもできる。
【0044】また、本発明ではオレフィンの重合に際し
てオレフィン重合用触媒にオレフィンを予備重合させて
もよい。予備重合に際して、オレフィン重合体は、オレ
フィン重合用触媒1g当り0.05〜500g、好まし
くは0.1〜300g、より好ましくは0.2〜100g
の量で予備重合されることが望ましい。
てオレフィン重合用触媒にオレフィンを予備重合させて
もよい。予備重合に際して、オレフィン重合体は、オレ
フィン重合用触媒1g当り0.05〜500g、好まし
くは0.1〜300g、より好ましくは0.2〜100g
の量で予備重合されることが望ましい。
【0045】予備重合のオレフィンとしては、エチレン
および炭素数が3〜20のα-オレフィン、例えばプロ
ピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテ
ン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、
1-テトラデセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペン
テン等を例示することができる。これらの中で好ましい
のは、重合時に用いるオレフィンである。
および炭素数が3〜20のα-オレフィン、例えばプロ
ピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテ
ン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、
1-テトラデセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペン
テン等を例示することができる。これらの中で好ましい
のは、重合時に用いるオレフィンである。
【0046】なお、本発明では、オレフィン重合触媒
は、上記のような各成分以外にもオレフィン重合に有用
な他の成分を含むことができる。
は、上記のような各成分以外にもオレフィン重合に有用
な他の成分を含むことができる。
【0047】
【発明の効果】本発明に係るオレフィン重合用触媒およ
びオレフィン重合方法によると、優れた重合活性で、分
子量分布および組成分布が狭いオレフィン重合体を得る
ことができる。
びオレフィン重合方法によると、優れた重合活性で、分
子量分布および組成分布が狭いオレフィン重合体を得る
ことができる。
【0048】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明に係るオレフ
ィン重合用触媒およびオレフィン重合方法をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
ィン重合用触媒およびオレフィン重合方法をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【0049】なお、本発明において極限粘度[η]は1
35℃デカリン中で測定し、dl/gで示した。
35℃デカリン中で測定し、dl/gで示した。
【0050】
【実施例1】 [触媒成分(A)の調製]充分に窒素置換した内容積2
50mlのガラス製反応器に、二塩化ジルコノセン1
0.0gを装入し、80℃に加熱後、約50mlのアセ
チルアセトンをゆっくり滴下した。生成した塩酸とシク
ロペンタジエンを取り除くために、約2分ごとに、数秒
間脱気した後、窒素を導入する操作を繰り返した。滴下
後、80℃で15分間反応を続けた後、過剰のアセチル
アセトンを減圧下に留去した。得られた固体をベンゼン
で再結晶したところ、白色結晶であるクロロシクロペン
タジエニルビス(2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウ
ム(IV)が7.56g得られた(収率;57%)。
50mlのガラス製反応器に、二塩化ジルコノセン1
0.0gを装入し、80℃に加熱後、約50mlのアセ
チルアセトンをゆっくり滴下した。生成した塩酸とシク
ロペンタジエンを取り除くために、約2分ごとに、数秒
間脱気した後、窒素を導入する操作を繰り返した。滴下
後、80℃で15分間反応を続けた後、過剰のアセチル
アセトンを減圧下に留去した。得られた固体をベンゼン
で再結晶したところ、白色結晶であるクロロシクロペン
タジエニルビス(2,4-ペンタンジオナト)-ジルコニウ
ム(IV)が7.56g得られた(収率;57%)。
【0051】[重 合]充分に窒素置換した内容積50
0ミリリットルのガラスフラスコに精製したトルエン2
00mlを入れ、エチレンを100リットル/hrで流
通させながら60℃に10分間保った。
0ミリリットルのガラスフラスコに精製したトルエン2
00mlを入れ、エチレンを100リットル/hrで流
通させながら60℃に10分間保った。
【0052】次いで、メチルアルミノオキサン(シェリ
ング社製メチルアルミノオキサンを乾固し、トルエンに
再溶解したもの)をアルミニウム原子換算で16.2ミ
リグラム原子装入した。さらに上記ジルコニウム錯体を
ジルコニウム原子換算で0.073ミリグラム原子装入
した。60℃にて20分間重合を行った後、少量のメタ
ノールを添加することにより重合を停止した。
ング社製メチルアルミノオキサンを乾固し、トルエンに
再溶解したもの)をアルミニウム原子換算で16.2ミ
リグラム原子装入した。さらに上記ジルコニウム錯体を
ジルコニウム原子換算で0.073ミリグラム原子装入
した。60℃にて20分間重合を行った後、少量のメタ
ノールを添加することにより重合を停止した。
【0053】得られたポリマー懸濁液に少量の希塩酸を
加えてグラスフィルターで濾過し、溶媒のトルエンを除
いた後、n-ヘキサンで洗浄し減圧下にて一昼夜乾燥し
た。得られたポリエチレンは0.19gであり、重合活
性は700g/mmol-Zr/hrであった。
加えてグラスフィルターで濾過し、溶媒のトルエンを除
いた後、n-ヘキサンで洗浄し減圧下にて一昼夜乾燥し
た。得られたポリエチレンは0.19gであり、重合活
性は700g/mmol-Zr/hrであった。
【0054】
【実施例2】[触媒成分(A)の調製] 充分に窒素置換した内容積300mlのガラス製反応器
に、乾燥アセトニトリル100mlおよび二塩化ジルコ
ノセン3.92gを装入し、均一となるまで攪拌した。
この反応液にジピバロイルメタン4.97gとトリエチ
ルアミン1.88mlの乾燥アセトニトリル溶液90m
lを室温にて、滴下した。さらに室温で40時間反応を
続けた。生成した白色の固体は窒素気流下グラスフィル
ターでろ過し、アセトニトリルで洗浄した。得られた濾
液を減圧下で濃縮した。得られた固体に乾燥ベンゼン1
00mlを加えて懸濁した。生成した塩は窒素気流下グ
ラスフィルターでろ過し、得られた濾液を減圧下で濃縮
した。得られた固体をアセトニトリルで再結晶したとこ
ろ白色結晶であるクロロシクロペンタジエニルビス(2,
2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト)-ジルコニ
ウム(IV)が4.96g得られた(収率;66.1%)。
に、乾燥アセトニトリル100mlおよび二塩化ジルコ
ノセン3.92gを装入し、均一となるまで攪拌した。
この反応液にジピバロイルメタン4.97gとトリエチ
ルアミン1.88mlの乾燥アセトニトリル溶液90m
lを室温にて、滴下した。さらに室温で40時間反応を
続けた。生成した白色の固体は窒素気流下グラスフィル
ターでろ過し、アセトニトリルで洗浄した。得られた濾
液を減圧下で濃縮した。得られた固体に乾燥ベンゼン1
00mlを加えて懸濁した。生成した塩は窒素気流下グ
ラスフィルターでろ過し、得られた濾液を減圧下で濃縮
した。得られた固体をアセトニトリルで再結晶したとこ
ろ白色結晶であるクロロシクロペンタジエニルビス(2,
2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト)-ジルコニ
ウム(IV)が4.96g得られた(収率;66.1%)。
【0055】[重 合]充分に窒素置換した内容積50
0ミリリットルのガラスフラスコに精製したトルエン2
00mlを入れ、エチレンを100リットル/hrで流
通させながら60℃に10分間保った。
0ミリリットルのガラスフラスコに精製したトルエン2
00mlを入れ、エチレンを100リットル/hrで流
通させながら60℃に10分間保った。
【0056】次いで、メチルアルミノオキサン(シェリ
ング社製メチルアルミノオキサンを乾固し、トルエンに
再溶解したもの)をアルミニウム原子換算で54.0ミ
リグラム原子装入した。さらに上記ジルコニウム錯体を
ジルコニウム原子換算で1.824ミリグラム原子装入
した。60℃にて30分間重合を行った後、少量のメタ
ノールを添加することにより重合を停止した。
ング社製メチルアルミノオキサンを乾固し、トルエンに
再溶解したもの)をアルミニウム原子換算で54.0ミ
リグラム原子装入した。さらに上記ジルコニウム錯体を
ジルコニウム原子換算で1.824ミリグラム原子装入
した。60℃にて30分間重合を行った後、少量のメタ
ノールを添加することにより重合を停止した。
【0057】得られたポリマー懸濁液に少量の希塩酸を
加えてグラスフィルターで濾過し、溶媒のトルエンを除
いた後、n−ヘキサンで洗浄し減圧下にて一昼夜乾燥し
た。得られたポリエチレンは0.29gであり、重合活
性は30g/mmol-Zr/hrであり、極限粘度
[η]は3.97であった。
加えてグラスフィルターで濾過し、溶媒のトルエンを除
いた後、n−ヘキサンで洗浄し減圧下にて一昼夜乾燥し
た。得られたポリエチレンは0.29gであり、重合活
性は30g/mmol-Zr/hrであり、極限粘度
[η]は3.97であった。
【図1】本発明に係るオレフィン重合触媒の調製工程を
示す説明図である。
示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 修 治 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三井石油化学工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/642
Claims (4)
- 【請求項1】(A)下記一般式[I]で表される遷移金
属化合物と、 CpM(R1COCR2COR3)2X … [I] (式中、Mはジルコニウムまたはハフニウムである。C
pはシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、置換
基を有していてもよい。R1、R2およびR3は炭素数1
〜10のアルキル基、ハロゲン原子で置換された炭素数
1〜10のアルキル基、アリール基、ハロゲン原子また
はアルキル基で置換されたアリール基、あるいはフリル
基であり、R1 およびR2 は互いに結合して環を形成し
ていてもよい。Xはハロゲン原子または−SO3CF3
である。) (B)有機アルミニウムオキシ化合物 とからなることを特徴とするオレフィン重合用触媒。 - 【請求項2】遷移金属化合物が下記一般式[II]で表さ
れる化合物である請求項1に記載のオレフィン重合用触
媒。 CpZr(R1COCR2COR3)2Cl …[II] (式中、Cpはシクロペンタジエニル骨格を有する基で
あり、置換基を有していてもよい。R1、R2およびR3
は炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、ハロゲン原
子で置換されたアルキル基、あるいはフリル基であり、
R1 およびR2 は互いに結合して環を形成していてもよ
い。) - 【請求項3】遷移金属化合物が、クロロシクロペンタジ
エニルビス(2,4-ペンタジオナト)ジルコニウムである
請求項1に記載のオレフィン重合用触媒。 - 【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれか1項に
記載の触媒の存在下にオレフィンを重合することを特徴
とするオレフィンの重合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33896291A JP3160042B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33896291A JP3160042B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05170820A JPH05170820A (ja) | 1993-07-09 |
JP3160042B2 true JP3160042B2 (ja) | 2001-04-23 |
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ID=18322975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33896291A Expired - Fee Related JP3160042B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 |
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---|---|
JP (1) | JP3160042B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1085218C (zh) | 1994-12-13 | 2002-05-22 | 旭化成株式会社 | 烯烃聚合用催化剂和使用该催化剂聚合烯烃的方法 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP33896291A patent/JP3160042B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05170820A (ja) | 1993-07-09 |
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