JP3211292B2 - 立体規則性ポリオレフィンの製造方法 - Google Patents

立体規則性ポリオレフィンの製造方法

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JP3211292B2 JP30258891A JP30258891A JP3211292B2 JP 3211292 B2 JP3211292 B2 JP 3211292B2 JP 30258891 A JP30258891 A JP 30258891A JP 30258891 A JP30258891 A JP 30258891A JP 3211292 B2 JP3211292 B2 JP 3211292B2
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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、立体規則性ポリオレフ
ィンの製造方法に関するものである。更に詳しくは、炭
素数3以上のα−オレフィンの(共)重合において、特
定の触媒を用いることにより粒子形状が良好で、かつ分
子量分布が制御された高立体規則性重合体を高収率で得
ることができる製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、オレフィン重合用触媒としては、
四塩化チタンを水素で還元して得られるα型三塩化チタ
ンや、四塩化チタンをアルミニウムで還元して得られる
紫色のγ型三塩化チタン、あるいはこれらをボ−ルミル
で粉砕して得られるδ型三塩化チタン等が知られてい
る。また、これらの触媒改質方法として種々の改質剤と
共に混合粉砕処理する方法も知られている。しかしなが
ら、これらの触媒を用いて重合を行った場合、重合活性
が低く、得られる重合体中の触媒残渣が多く、いわゆる
脱灰工程が不可欠であった。
【0003】また、近年では、マグネシウム、チタン、
ハロゲンを主成分とする固体触媒成分の製造について数
多く提案がなされている。しかしながら、このマグネシ
ウムハライド担持型触媒は三塩化チタン型触媒に比べ、
高活性であり、重合体の立体規則性が高いという特徴を
有しているものの、生成重合体の分子量分布が狭く、一
層の改良が望まれている。
【0004】更に気相法α−オレフィン重合に際して、
カルボン酸エステルを含有するマグネシウムハライド担
持型触媒と有機アルミニウム化合物とケイ素の酸素含有
有機化合物を用いる提案が数多くなされている。特開昭
58−83006号、特開昭62−11706号、特開
昭63−92615号、特開平2−283703号等で
は、特定の分子構造を有するケイ素の酸素含有有機化合
物を使用し、極めて高い立体規則性を有する重合体を得
ている。しかしながら、これらの触媒系では、立体規則
性が高くかつ分子量分布の広い重合体を高収率で製造す
るには、未だ十分ではなく、一層の改良が望まれてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、従来技
術の不十分な点を克服する、すなわち、高剛性を有する
重合体を無抽出かつ無脱灰プロセスで製造するために、
高立体規則性かつ分子量分布の広い重合体粒子を、広い
粒径制御範囲で良粉体特性とし、高収率で製造すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】その結果、下記に示す特
定のMg,Ti,Cl、電子供与性化合物を必須成分と
する固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物、有機亜
鉛化合物及び有機マグネシウム化合物からなる群より選
ばれた少なくとも一員と下記に示す特定の分子構造を有
するケイ素の酸素含有有機化合物を接触反応させた触媒
成分と、助触媒として有機金属化合物、そして電子供与
性化合物を用いることにより、上記課題を解決すること
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち本発明は、遷移金属化合物及び有
機金属化合物からなる触媒の存在下、立体規則性ポリオ
レフィンを製造するにあたって、 触媒の成分(A)として、 (i)金属マグネシウムと水酸化有機化合物、及びマグ
ネシウムの酸素含有有機化合物からなる群より選ばれた
少なくとも一員と (ii)一般式Al(OR 3 m 3-m (該一般式におい
て、R 3 は炭素数1〜2 0の炭化水素基を示す。mは、
0<m≦3なる数を表し、Xはハロゲン原 子を表す。)
で表されるアルミニウムの酸素含有有機化合物と (iii)一般式[O p Ti u (OR 4 q n (該一般式
において、R 4 は炭素数 1〜20の炭化水素基を示す。
p,q及びuはp≧0、q>0、u≧1で Tiの原子価
と相容れる数を表し、nは整数を表す。)で表される
タンの酸素含有有機化合物とを含有する均一溶液に (iv)一般式AlR 5 a 3-a (該一般式において、R 5
は1〜20個の炭素原 子を有する炭化水素基を表し、X
はハロゲン原子を表し、aは0<a≦2 なる数を表
す。)で表される少なくとも一種のハロゲン化アルミニ
ウムを反応させて得られた固体生成物に、 (v)電子供与性化合物と (vi)一般式Ti(OR 6 f 4-f (該一般式におい
て、R 6 は1〜20個の 炭素原子を有する炭化水素基を
表し、Xはハロゲン原子を表し、fは0≦ f<4なる数
を表す。)で表されるハロゲン化チタン化合物を反応さ
せて得られる固体触媒成分に更に、 (vii)有機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物及
び有機マグネシウム化合物からなる群より選ばれた少な
くとも一員と (viii)一般式 t−Bu(R1)Si(OR22
(t−Bu;ターシャリーブチル基,R1:炭素数2〜
20の直鎖状炭化水素基,R2;炭素数1〜5の炭化水
素基)で表されるケイ素の酸素含有有機化合物を接触反
応させた触媒成分、 成分(B)として周期律表の第IA、IIA、IIB、
IIIB、及びIVB族金属の有機金属化合物からなる
群より選ばれた少なくとも一種、 成分(C)として電子供与性化合物を用いる立体規則性
ポリオレフィンの製造方法にある。
【0008】
【作用】本発明において使用される固体触媒成分は、 (i)金属マグネシウムと水酸化有機化合物、及びマグ
ネシウムの酸素含有有機化合物からなる群より選ばれた
少なくとも一員と (ii)アルミニウムの酸素含有有機化合物と (iii)チタンのアルコキシド等のチタンの酸素含有
有機化合物を反応させて得られた均一溶液に (iv)ハロゲン化アルミニウムを反応させて得られた
固体生成物に (v)電子供与性化合物、 (vi)ハロゲン化チタン化合物を反応させて得ること
ができる。
【0009】前記(i)において、金属マグネシウムと
水酸化有機化合物を用いる場合、金属マグネシウムとし
ては各種の形状、すなわち粉末、粒子、箔またはリボン
などいずれの形状のものも使用でき、また水酸化有機化
合物としては、アルコ−ル類、有機シラノ−ル類が適し
ている。
【0010】アルコ−ル類としては、1〜18個の炭素
原子を有する直鎖または分岐鎖脂肪族アルコ−ル、脂環
式アルコ−ルまたは芳香族アルコ−ルが使用できる。
【0011】例としては、メタノ−ル、エタノ−ル、n
−プロパノ−ル、i−プロパノ−ル、n−ブタノ−ル、
iso−ブタノ−ル、sec−ブタノ−ル、t−ブタノ
−ル、n−ヘキサノ−ル、2−エチルヘキサノ−ル、n
−オクタノ−ル、i−オクタノ−ル、n−ステアリルア
ルコ−ル、シクロペンタノ−ル、シクロヘキサノ−ル、
エチレングリコ−ルなどが挙げられる。更に、ベンジル
アルコ−ル、フェノ−ル類としては、フェノ−ル、クレ
ゾ−ル、キシレノ−ル、ハイドロキノンなども例示する
ことができる。
【0012】また、有機シラノ−ルとしては少なくとも
1個の水酸基を有し、かつ有機基は1〜12個の炭素原
子、好ましくは1〜6個の炭素原子を有するアルキル
基、シクロアルキル基、アリ−ルアルキル基、アリ−ル
基、アルキルアリ−ル基を有する化合物から選ばれる。
【0013】例えば、トリメチルシラノ−ル、トリエチ
ルシラノ−ル、トリフェニルシラノ−ル、t−ブチルジ
メチルシラノ−ルなどを挙げることができる。これらの
水酸化有機化合物は、単独又は2種以上の混合物として
使用される。
【0014】加うるに、金属マグネシウムを使用して本
発明で述べる成分(A)の固体触媒成分を得る場合、反
応を促進する目的から、金属マグネシウムと反応した
り、付加化合物を生成したりするような物質、例えばヨ
ウ素、塩化第2水銀、ハロゲン化アルキル及び有機酸な
どのような極性物質を単独または2種以上添加すること
が望ましい。
【0015】次に、マグネシウムの酸素含有有機化合物
に属する化合物としては、マグネシウムアルコキシド
類、例えばメチレ−ト、エチレ−ト、イソプロピレ−
ト、デカノレ−ト、メトキシエチレ−ト及びシクロヘキ
サノレ−ト、マグネシウムアルキルアルコキシド類、例
えばエチルエチレ−ト、マグネシウムヒドロアルコキシ
ド類、例えばヒドロキシメチレ−ト、マグネシウムフェ
ノキシド類、例えばフェネ−ト、ナフテネ−ト、フェナ
ンスレネ−ト及びクレゾレ−ト、マグネシウムカルボキ
シレ−ト類、例えばアセテ−ト、ステアレ−ト、ベンゾ
エ−ト、フェニルアセテ−ト、アジペ−ト、セバケ−
ト、フタレ−ト、アクリレ−ト、及びオレエ−ト、オキ
シメ−ト類、例えばブチルオキシメ−ト、ジメチルグリ
オキシメ−ト及びシクロヘキシルオキシメ−ト、ヒドロ
キサム酸塩類、ヒドロキシルアミン塩類、例えばN−ニ
トロソ−N−フェニル−ヒドロキシルアミン誘導体、エ
ノレ−ト類、例えばアセチルアセトネ−ト、マグネシウ
ムシラノレ−ト類、例えばトリフェニルシラノレ−トな
どが挙げられる。これらの酸素含有有機マグネシウム
は、単独又は2種以上の混合物として使用される。
【0016】前記(ii)の反応剤であるアルミニウム
の酸素含有有機化合物としては、一般式Al(OR
3−mで表される酸素含有有機化合物が使用され
る。ただし、該一般式において、Rは炭素数1〜2
0、好ましくは1〜10の炭化水素基を示す。このよう
な炭化水素基としては、直鎖または分岐鎖アルキル基、
シクロアルキル基、アリ−ルアルキル基、アリ−ル基及
びアルキルアリ−ル基などを挙げることができる。m
は、0<m≦3なる数を表し、Xはハロゲン原子を表
す。
【0017】アルミニウムの酸素含有有機化合物の具体
例としては、トリメトキシアルミニウム,トリエトキシ
アルミニウム,トリ−n−プロポキシアルミニウム,ト
リ−i−プロポキシアルミニウム,トリ−n−ブトキシ
アルミニウム,トリ−sec−ブトキシアルミニウム,
トリ−tert−ブトキシアルミニウム,トリ(2−エ
チルヘキソキシ)アルミニウム,トリフェノキシアルミ
ニウム,トリベンジルオキシアルミニウム,ジクロロメ
トキシアルミニウム,クロロジメトキシアルミニウム,
ジクロロ(2−エチルヘキソキシ)アルミニウム,クロ
ロジ(2−エチルヘキソキシ)アルミニウム,ジクロロ
フェノキシアルミニウム,クロロジフェノキシアルミニ
ウムなどがあげられる。いくつかの異なる炭化水素基を
有するアルミニウムの酸素含有有機化合物の使用も本発
明の範囲に入る。これらのアルミニウムの酸素含有有機
化合物は、単独または2種以上の混合物として使用す
る。
【0018】前記(iii)の反応剤であるチタンの酸
素含有有機化合物としては、一般式[OTi(OR
で表される化合物が使用される。ただし、該
一般式において、Rは炭素数1〜20、好ましくは1
〜10の炭化水素基を示す。このような炭化水素基とし
ては、直鎖又は分岐鎖アルキル基、シクロアルキル基、
アリ−ルアルキル基、アリ−ル基及びアルキルアリ−ル
基などを挙げることができる。p,q及びuはp≧0、
q>0、u≧1でTiの原子価と相容れる数を表し、n
は整数を表す。なかんずく、0≦p≦1、1≦u≦2で
1≦n≦6であるようなチタンの酸素含有有機化合物を
使用することが望ましい。
【0019】具体例としては、チタンテトラメトキシ
ド,チタンテトラエトキシド,チタンテトラ−n−プロ
ポキシド,チタンテトラ−i−プロポキシド,チタンテ
トラ−n−ブトキシド,チタンテトラ−i−ブトキシ
ド,テトラ(n−ノニル)チタネ−ト,テトラ(2−エ
チルヘキシル)チタネ−ト,テトラクレジルチタネ−
ト,ヘキサ−i−プロポキシジチタネ−トなどが挙げら
れる。いくつかの異なる炭化水素基を有するチタンの酸
素含有有機化合物の使用も本発明の範囲に入る。これら
チタンの酸素含有有機化合物は、単独で用いてもよく、
また2種以上を混合あるいは反応させてから使用するこ
ともできる。
【0020】前記(iv)の反応剤であるハロゲン化ア
ルミニウム化合物としては、一般式AlR 3−a
で示されるものが使用される。式中Rは1〜20個の
炭素原子を有する炭化水素基を表し、Xはハロゲン原子
を表し、aは0<a≦2なる数を表す。Rは直鎖また
は分岐鎖アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル
基、アリ−ルアルキル基,アリ−ル基及びアルキルアリ
−ル基から選ばれることが好ましい。上記ハロゲン化ア
ルミニウム化合物は、単独又は2種以上の混合物として
使用する。
【0021】ハロゲン化アルミニウムの具体例として
は、例えば、エチルアルミニウムジクロライド、n−プ
ロピルアルミニウムジクロライド、ブチルアルミニウム
ジクロライド、i−ブチルアルミニウムジクロライド、
セスキエチルアルミニウムクロライド、セスキ−i−ブ
チルアルミニウムクロライド、セスキ−i−プロピルア
ルミニウムクロライド、セスキ−n−プロピルアルミニ
ウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジ
−i−プロピルアルミニウムクロライド、ジ−n−プロ
ピルアルミニウムクロライド、ジ−i−ブチルアルミニ
ウムクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジ
エチルアルミニウムアイオダイドなどが挙げられる。
【0022】前記(v)の反応剤である電子供与性化合
物としては、エ−テル、エステル、ケトン、フェノ−
ル、アミン、アミド、イミン、ニトリル、ホスフィン、
ホスファイト、スチビン、アルシン、ホスホリルアミド
及びアルコレ−トが挙げられる。なかでもエステル類が
好ましく、有機酸エステル類が最も好ましい。
【0023】有機酸エステル類としては、芳香族カルボ
ンのモノ又はジエステル、脂肪族カルボン酸のモノ又は
ジエステルなどが挙げられる。
【0024】その具体例としては、例えば、ギ酸ブチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、ピ
バリン酸プロピル、ピバリン酸イソブチル、アクリル酸
エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸イソブチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジ
イソブチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、コ
ハク酸ジイソブチル、グルタル酸ジエチル、グルタル酸
ジブチル、グルタル酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソ
ブチル、セバシン酸ジブチル、マレイン酸ジエチル、マ
レイン酸ジブチル、マレイン酸ジイソブチル、フマル酸
モノメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジイソブチ
ル、酒石酸ジエチル、酒石酸ジブチル、酒石酸ジイソブ
チル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、p−エトキシ
安息香酸エチル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル
酸エチル、p−tert−ブチル安息香酸エチル、p−
アニス酸エチル、α−ナフトエ酸イソブチル、ケイ皮酸
エチル、フタル酸モノメチル、フタル酸ジブチル、フタ
ル酸ジイソブチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジオ
クチル、フタル酸ジ2−エチルヘキシル、フタル酸ジア
リル、フタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジエチル、イ
ソフタル酸ジイソブチル、テレフタル酸ジエチル、テレ
フタル酸ジブチル、ナフタル酸ジエチル、ナフタル酸ジ
ブチル等が挙げられる。電子供与性化合物(v)は、単
独又は2種以上の混合物として使用される。
【0025】前記(vi)の反応剤であるハロゲン化チ
タン化合物としては、一般式Ti(OR4−f
で表されるチタン化合物が用いられる。式中Rは、1
〜20個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、Xはハ
ロゲン原子を表し、fは0≦f<4なる数を表す。R
は直鎖又は分岐鎖アルキル基、アルコキシ基、シクロア
ルキル基、アリ−ルアルキル基、アリ−ル基及びアルキ
ルアリ−ル基から選ばれることが好ましい。上記ハロゲ
ン化チタン化合物は、単独又は2種以上の混合物として
使用することができる。
【0026】ハロゲン化チタン化合物の具体例として
は、例えば、四塩化チタン、三塩化エトキシチタン、三
塩化プロポキシチタン、三塩化ブトキシチタン、三塩化
フェノキシチタン、二塩化ジエトキシチタン、塩化トリ
エトキシチタン、四臭化チタン、四沃化チタン、ジクロ
ロジブロモチタンなどが挙げられる。
【0027】前記成分(vii)の有機アルミニウム化
合物、有機亜鉛化合物及び有機マグネシウム化合物とし
ては、一般式AlR 3−bで示される有機アルミ
ニウム化合物、一般式R ZnX2−c示される有機
亜鉛化合物、一般式R MgX2−dで示される有機
マグネシウム化合物が用いられる。式中R,R,R
は1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、
Xはハロゲン原子を表し、bは0<b≦3なる数、cは
0<c≦2なる数、dは0<d≦2なる数を表す。
,R,Rは直鎖または分岐鎖アルキル基、シク
ロアルキル基、アリ−ルアルキル基,アリ−ル基及びア
ルキルアリ−ル基から選ばれることが好ましい。上記有
機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物及び有機マグネ
シウム化合物は、単独又は2種以上の混合物として使用
する。
【0028】有機アルミニウム化合物の具体例として
は、例えば、エチルアルミニウムジクロライド、n−プ
ロピルアルミニウムジクロライド、ブチルアルミニウム
ジクロライド、i−ブチルアルミニウムジクロライド、
セスキエチルアルミニウムクロライド、セスキ−i−ブ
チルアルミニウムクロライド、セスキ−i−プロピルア
ルミニウムクロライド、セスキ−n−プロピルアルミニ
ウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジ
−i−プロピルアルミニウムクロライド、ジ−n−プロ
ピルアルミニウムクロライド、ジ−i−ブチルアルミニ
ウムクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジ
エチルアルミニウムアイオダイド、トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム、トリn−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、トリイソプレニルアルミニウム、トリ
n−ヘキシルアルミニウム、トリn−オクチルアルミニ
ウム、トリ(2−メチルペンチル)アルミニウム等が挙
げられる。
【0029】有機亜鉛化合物の具体例としては、例え
ば、メチルクロロ亜鉛、メチルブロモ亜鉛、メチルヨ−
ド亜鉛、ジメチル亜鉛、エチルクロロ亜鉛、エチルブロ
モ亜鉛、エチルヨ−ド亜鉛、ジエチル亜鉛、ジn−プロ
ピル亜鉛、n−ブチルクロロ亜鉛、n−ブチルブロモ亜
鉛、n−ブチルヨ−ド亜鉛、ジn−ブチル亜鉛、i−ブ
チルクロロ亜鉛、i−ブチルブロモ亜鉛、i−ブチルヨ
−ド亜鉛、ジi−ブチル亜鉛、sec−ブチルクロロ亜
鉛、sec−ブチルブロモ亜鉛、sec−ブチルヨ−ド
亜鉛、ジsec−ブチル亜鉛、t−ブチルクロロ亜鉛、
t−ブチルブロモ亜鉛、t−ブチルヨ−ド亜鉛、ジt−
ブチル亜鉛、ジn−ヘキシル亜鉛、ジn−オクチル亜
鉛、メチルエチル亜鉛、メチルブチル亜鉛、エチルブチ
ル亜鉛、フェニルクロロ亜鉛、フェニルブロモ亜鉛、フ
ェニルヨ−ド亜鉛、ジフェニル亜鉛、メチルフェニル亜
鉛、エチルフェニル亜鉛、n−ブチルフェニル亜鉛、ジ
ベンジル亜鉛等が挙げられる。
【0030】有機マグネシウム化合物の具体例として
は、例えば、メチルマグネシムクロリド、メチルマグネ
シムブロミド、エチルマグネシムクロリド、エチルマグ
ネシムブロミド、n−プロピルマグネシムクロリド、n
−プロピルマグネシムブロミド、i−プロピルマグネシ
ムクロリド、i−プロピルマグネシムブロミド、n−ブ
チルマグネシウムブロミド、n−ブチルマグネシウムア
イオダイド、i−ブチルマグネシウムクロリド、i−ブ
チルマグネシウムブロミド、i−ブチルマグネシウムア
イオダイド、sec−ブチルマグネシウムクロリド、s
ec−ブチルマグネシウムブロミド、sec−ブチルマ
グネシウムアイオダイド、t−ブチルマグネシウムクロ
リド、t−ブチルマグネシウムブロミド、t−ブチルマ
グネシウムアイオダイド、n−ヘキシルマグネシウムク
ロリド、n−オクチルマグネシウムクロリド、フェニル
マグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムブロミ
ド、フェニルマグネシウムアイオダイド、ベンジルマグ
ネシウムクロリド、ベンジルマグネシウムブロミド、ジ
メチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、ジn−プ
ロピルマグネシウム、n−ブチルn−プロピルマグネシ
ウム、n−ブチルメチルマグネシウム、n−ブチルエチ
ルマグネシウム、n−ブチルn−プロピルマグネシウ
ム、ジn−ブチルマグネシウム、ジn−ヘキシルマグネ
シウム、i−ブチルエチルマグネシウム、sec−ブチ
ルエチルマグネシウム、t−ブチルエチルマグネシウ
ム、ジi−ブチルマグネシウム、ジt−ブチルマグネシ
ウム等が挙げられる。
【0031】また、7.5ジn−ブチルマグネシウム・
トリエチルアルミニウム、ジn−ブチルマグネシウム・
2.0トリエチルアルミニウム等の有機アルミニウム化
合物、有機亜鉛化合物及び有機マグネシウム化合物間の
錯化物も使用できる。
【0032】前記成分(viii)の一般式 t−Bu
(R)Si(OR(t−Bu;タ−シャリ−ブ
チル基,R;炭素数2〜20の直鎖状炭化水素基,R
;炭素数1〜5の炭化水素基)で表されるケイ素の酸
素含有有機化合物としては、t−ブチルエチルジメトキ
シシラン、t−ブチル−n−プロピルジメトキシシラ
ン、t−ブチル−n−ブチルジメトキシシラン、t−ブ
チル−n−ペンチルジメトキシシラン、t−ブチル−n
−ヘキシルジメトキシシラン、t−ブチル−n−ヘプチ
ルジメトキシシラン、t−ブチル−n−オクチルジメト
キシシラン、t−ブチル−n−ノニルジメトキシシラ
ン、t−ブチル−n−デシルジメトキシシラン、t−ブ
チル−n−ウンデシルジメトキシシラン、t−ブチル−
n−ドデシルジメトキシシラン、t−ブチル−n−トリ
デシルジメトキシシラン、t−ブチル−n−テトラデシ
ルジメトキシシラン、t−ブチル−n−ペンタデシルジ
メトキシシラン、t−ブチル−n−ヘキサデシルジメト
キシシラン、t−ブチル−n−ヘプタデシルジメトキシ
シラン、t−ブチル−n−オクタデシルジメトキシシラ
ン、t−ブチル−n−ノナデシルジメトキシシラン、t
−ブチル−n−エイコシルジメトキシシラン、t−ブチ
ルエチルジエトキシシラン、t−ブチル−n−プロピル
ジエトキシシラン、t−ブチル−n−ブチルジエトキシ
シラン、t−ブチル−n−ペンチルジエトキシシラン、
t−ブチル−n−ヘキシルジエトキシシラン、t−ブチ
ル−n−ヘプチルジエトキシシラン、t−ブチル−n−
オクチルジエトキシシラン、t−ブチル−n−ノニルジ
エトキシシラン、t−ブチル−n−デシルジエトキシシ
ラン、t−ブチル−n−ウンデシルジエトキシシラン、
t−ブチル−n−ドデシルジエトキシシラン、t−ブチ
ル−n−トリデシルジエトキシシラン、t−ブチル−n
−テトラデシルジエトキシシラン、t−ブチル−n−ペ
ンタデシルジエトキシシラン、t−ブチル−n−ヘキサ
デシルジエトキシシラン、t−ブチル−n−ヘプタデシ
ルジエトキシシラン、t−ブチル−n−オクタデシルジ
エトキシシラン、t−ブチル−n−ノナデシルジエトキ
シシラン、t−ブチル−n−エイコシルジエトキシシラ
ン、t−ブチルエチルメトキシエトキシシラン、t−ブ
チル−n−プロピルメトキシエトキシラン、t−ブチル
−n−ブチルメトキシエトキシシラン、t−ブチル−n
−ペンチルメトキシエトシシラン、t−ブチル−n−ヘ
キシルメトキシエトキシシラン、t−ブチル−n−ヘプ
チルメトキシエトキシシラン、t−ブチル−n−オクチ
ルメトキシエトキシラン、t−ブチル−n−ノニルメト
キシエトキシシラン、t−ブチル−n−デシルメトキシ
エトキシシラン、t−ブチル−n−ウンデシルメトキシ
エトキシシラン、t−ブチル−n−ドデシルメトキシエ
トキシシラン、t−ブチル−n−トリデシルメトキシエ
トキシシラン、t−ブチル−n−テトラデシルメトキシ
エトキシシラン、t−ブチル−n−ペンタデシルメトキ
シエトキシシラン、t−ブチル−n−ヘキサデシルメト
キシエトキシシラン、t−ブチル−n−ヘプタデシルメ
トキシエトキシシラン、t−ブチル−n−オクタデシル
メトキシエトキシシラン、t−ブチル−n−ノナデシル
メトキシエトキシシラン、t−ブチル−n−エイコシル
メトキシエトキシシラン、t−ブチルエチルジプロポキ
シシラン、t−ブチル−n−プロピルジプロポキシシラ
ン、t−ブチル−n−ブチルジプロポキシシラン、t−
ブチルエチルジ−i−プロポキシシラン、t−ブチル−
n−プロピルジ−i−プロポキシシラン、t−ブチル−
n−ブチル−i−ジプロポキシシラン、t−ブチルエチ
ルメトキシプロポキシシラン、t−ブチル−n−プロピ
ルメトキシプロポキシシラン、t−ブチル−n−ブチル
メトキシプロポキシシラン、t−ブチルエチルエトキシ
プロポキシシラン、t−ブチル−n−プロピルエトキシ
プロポキシシラン、t−ブチル−n−ブチルエトキシプ
ロポキシシラン、t−ブチルエチルジブトキシシラン、
t−ブチルエチルブトキシメトキシシラン、t−ブチル
エチルブトキシメトキシシラン、t−ブチルエチルジペ
ントキシシラン、t−ブチルエチルペントキシメトキシ
シラン、t−ブチル−n−ブチルジ−t−ブトキシシラ
ン、t−ブチル−n−ブチルジ−sec−ブトキシシラ
ン、t−ブチル−n−ブチル−i−ペントキシメトキシ
シラン等が挙げられる。本ケイ素の酸素含有有機化合物
は、単独で用いてもよく、また2種以上の混合物として
使用してもよい。
【0033】本発明で得られる固体触媒成分は、上記の
前記成分(i)、(ii)及び(iii)を反応させて
得た均一溶液に、前記成分(iv)を反応させ、得られ
た固体生成物に、次いで前記成分(v)、(vi)を反
応させることにより調製することができる。これらの反
応は、液体媒体中で行うことが好ましい。そのため特に
これらの反応剤自体が操作条件で液体でない場合、また
は液状反応剤の量が不十分な場合には、不活性有機溶媒
の存在下で行うべきである。
【0034】不活性有機溶媒としては、当該技術分野で
通常用いられるものはすべて使用できるが、脂肪族、脂
環族または芳香族炭化水素類もしくは、それらのハロゲ
ン誘導体もしくは、それらの混合物が挙げられる。例え
ばイソブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,
3−ジクロロベンゼン、塩化ベンジル、二塩化メチレ
ン、1,2−ジクロロエタン、1,3−ジクロロプロパ
ン、1,4−ジクロロブタン、1,1,1,−トリクロ
ロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,
1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラ
クロロエタン、テトラクロロエチレン、四塩化炭素、ク
ロロホルムなどを挙げることができる。これらの有機溶
媒は、単独で使用しても、混合物として使用してもよ
い。因みに、ハロゲン誘導体あるいは、その混合物を使
用した場合、重合活性、重合体の立体規則性に良好な結
果をもたらす場合がある。
【0035】固体触媒成分を得るために用いられる前記
成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)、
(v)、(vi)の使用量に特に制限はないが、マグネ
シウム原子(i)とアルミニウムの酸素含有有機化合物
(ii)のモル比は、1:0.01〜1:20、なかん
ずく3000μm以上のペレット大の重合体粒子を得る
ことを意図するのであれば、1:0.05〜10の範囲
を選ぶことが望ましい。また、マグネシウム原子(i)
とチタンの酸素含有有機化合物(iii)のモル比は
1:0.01〜1:20、好ましくは、粉体特性が極め
て良好なペレット大の重合体粒子を得るために1:0.
1〜1:5になるように使用量を選ぶことが好ましい。
更に、マグネシウム原子とハロゲン化アルミニウム(i
v)中のアルミニウム原子の比は、1:0.1〜1:1
00、好ましくは1:0.1〜1:20の範囲になるよ
うに反応剤の使用量を選ぶことが好ましい。この範囲を
はずれてアルミニウム原子の比が大きすぎると触媒活性
が低くなったり、良好な粉体特性が得られなくなった
り、また、小さすぎても良好な粉体特性が得られなくな
る場合がある。 マグネシウム原子(i)と電子供与性
化合物(v)のモル比は1:0.05〜1:5.0、好
ましくは1:0.1〜1:2.0になるように使用量を
選ぶことが好ましい。これらの範囲をはずれた場合、重
合活性が低かったり、重合体の立体規則性が低いといっ
た問題を生ずる場合がある。更にマグネシウム原子
(i)とハロゲン化チタン化合物(vi)のモル比は、
1:1〜1:100、好ましくは1:3〜1:50の範
囲になるように使用量を選ぶことが好ましい。この範囲
を外れた場合、重合活性が低くなったり、製品が着色す
るなどの問題を生ずる場合がある。
【0036】反応剤(i)、(ii)、(iii)、に
より均一溶液を得る際の反応条件は−50〜300℃、
好ましくは、0〜200℃なる範囲の温度で、0.5〜
50時間、好ましくは、1〜6時間、不活性ガス雰囲気
中で常圧または加圧下で行われる。また、この際、前記
化合物(v)と同様の電子供与性化合物を添加すること
により、均一化をより短時間のうちに行うことができ
る。更に反応剤(iv)、(v)、(vi)の反応の際
には、−50〜200℃、好ましくは、−30〜150
℃なる範囲の温度で0.2〜50時間、好ましくは0.
5〜10時間、不活性ガス雰囲気中で常圧または加圧下
で行われる。
【0037】反応剤(iv)の反応条件は重要であり、
生成する固体生成物粒子、固体触媒成分粒子、それを用
いて得られる重合体粒子の粒子形状および粒径の制御に
決定的な役割を果たすため極めて重要である。
【0038】また、反応剤(vi)の反応は多段階に分
割して反応させてもよい。更に反応剤(vi)の反応の
際に、一般式R−CH=CH(式中、Rは1〜10
個、特に1〜8個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖
の置換・非置換アルキル基または水素原子を表す)で示
されるエチレン及び/又はα−オレフィン共存下、反応
を行なってもよい。これらの場合、結果的に重合活性及
び重合体の立体規則性の向上をもたらすなどの効果が認
められる場合がある。
【0039】かくして、得られた固体触媒成分は、濾過
または傾斜法により残存する未反応物及び副生成物を除
去してから、不活性有機溶媒で充分な洗浄後、又は、洗
浄後単離し、常圧または減圧下で加熱して不活性有機溶
媒を除去したものを前記成分(viii)と前記成分
(viii)との接触反応に使用する。
【0040】更に本重合に先立って、少量の有機金属化
合物成分を添加し、一般式、R−CH=CH(式中、
Rは1〜10個、特に1〜8個の炭素原子を有する直鎖
または分岐鎖の置換・非置換アルキル基を表す)で示さ
れるα−オレフィン及び/又はエチレンを少量重合した
予備重合物とした後、使用することもできる。
【0041】得られた固体触媒成分は前記成分(vi
i)の有機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物及び有
機マグネシウム化合物からなる群より選ばれた少なくと
も−員と前記成分(viii)の一般式t−Bu
(R)Si(ORで表されるケイ素の酸素含有
有機化合物と接触反応させる触媒成分(A)を得る。
【0042】触媒成分(A)を得るために用いられる前
記成分(vii)及び(viii)の使用量は、特に制
限はないが、固体触媒成分(又はその予備重合物)中の
Tiと前記成分(vii)中の金属原子(Al,Zn,
Mg)の原子比は1:0.01〜1:200、好ましく
は1:0.1〜1:50になるように使用量を選ぶこと
が好ましい。前記成分(vii)中の金属原子(Al,
Zn,Mg)と前記成分(viii)中のSiとの原子
比は、1:0.01〜1:100、好ましくは1:0.
01〜1:20になるように使用量を選ぶことが好まし
い。
【0043】触媒成分(A)を得るための接触反応条件
は、−50〜150℃、好ましくは、0〜100℃なる
範囲の温度で、0.5〜20時間、好ましくは、1〜5
時間、不活性ガス雰囲気中で常圧または加圧下で行われ
る。この際、固体触媒成分が破砕したり、接触反応が不
均一とならないために、前記の不活性溶媒を共存させ、
攪拌により、接触反応させることが好ましい。
【0044】かくして、得られた触媒成分(A)は、そ
のまま用いてもよく、濾過または傾斜法により残存する
未反応物及び副生成物を除去してから、不活性有機溶媒
で充分な洗浄後のもの、又は洗浄後単離し、常圧または
減圧下で加熱して不活性有機溶媒を除去したものも使用
することができる。
【0045】以上のようにして得られた触媒成分(A)
は、成分(B)の有機金属化合物、及び成分(C)の電
子供与性化合物と組み合わせることにより、オレフィン
重合に使用する。
【0046】成分(B)の有機金属化合物としては、リ
チウム、マグネシウム、亜鉛、スズまたはアルミニウム
等の金属と有機基とからなる有機金属化合物が挙げられ
る。上記の有機基としては、アルキル基を代表として挙
げることができる。このアルキル基としては、直鎖また
は分岐鎖の炭素数1〜20のアルキル基が用いられる。
具体的には、例えば、n−ブチルリチウム、ジエチルマ
グネシウム、ジエチル亜鉛、トリメチルアルミニウム、
トリエチルアルミニウム、トリ−i−ブチルアルミニウ
ム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−デシル
アルミニウム、テトラエチルスズあるいは、テトラブチ
ルスズなどが挙げられる。
【0047】なかんずく、一般式AlR10 で表され
るトリアルキルアルミニウムが好ましい。ただし、該一
般式において、R10は炭素数1〜10の直鎖または分
岐鎖のアルキル基を示す。
【0048】具体例としては、トリメチルアルミニウ
ム,トリエチルアルミニウム,トリn−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,トリイソプレニルアルミニウム,トリn
−ヘキシルアルミニウム,トリn−オクチルアルミニウ
ム,トリ(2−メチルペンチル)アルミニウムが挙げら
れる。
【0049】また、一般式R11 AlY3−eで表さ
れるアルキルアルミニウムハライド,アルキルアルミニ
ウムハイドライド,アルキルアルミニウムアルコキシド
も使用できる。ただし、該一般式において、R11は炭
素数1〜10の直鎖または分岐鎖のアルキル基を示す。
Yはハロゲンまたは水素またはアルコキシ基を示す。
【0050】具体例としては、ジメチルアルミニウムク
ロライド,メチルアルミニウムセスキクロライド,メチ
ルアルミニウムジクロライド,ジエチルアルミニウムク
ロライド,エチルアルミニウムセスキクロライド,エチ
ルアルミニウムジクロライド,ジn−プロピルアルミニ
ウムクロライド,ジn−ブチルアルミニウムクロライ
ド,ジイソブチルアルミニウムクロライド,イソブチル
アルミニウムジクロライド,ヨウ化ジエチルアルミニウ
ム,フッ化ジエチルアルミニウム,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ヒドリド,ジエ
チルアルミニウムヒドリド,ジエ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,ジイソブチ
ルアルミニウムメトキシド,ジイソブチルアルミニウム
エトキシド,ジイソブチルアルミニウムイソプロポキシ
ドが挙げられる。これらの有機金属化合物は、単独また
は2種以上の混合物として使用される。
【0051】成分(C)の電子供与性化合物としては、
有機酸エステル、ケイ素の酸素含有有機化合物、窒素含
有有機化合物などが好適である。
【0052】有機酸エステルとしては、成分(A)の固
体触媒成分の調製の際に用いる反応剤(v)と同様の化
合物が挙げられる。なかでも好ましくは、脂肪族カルボ
ン酸エステル、芳香族カルボン酸エステルが挙げられ
る。
【0053】具体的に、脂肪族カルボン酸エステルとし
ては、炭素数2〜18を有する、酢酸エチル、酢酸プロ
ピル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸
エチル及び酪酸エチルなどを挙げることができる。芳香
族カルボン酸エステルとしては、炭素数8〜24を有す
る、安息香酸メチル、安息香酸エチル、p−エトキシ安
息香酸エチル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸
エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、などを挙げ
ることができる。上記の有機酸エステルは、単独で用い
てもよく、また2種以上を混合あるいは反応させて使用
することもできる。
【0054】ケイ素の酸素含有有機化合物としては、一
般式R12 Si(OR134−(a+t)で表
されるケイ素の酸素含有有機化合物が使用される。ただ
し、該一般式において、R12、R13は炭素数1〜2
0、好ましくは1〜10の直鎖又は分岐鎖アルキル基、
シクロアルキル基、アリ−ルアルキル基、アリ−ル基及
びアルキルアリ−ル基などの炭化水素基又は水素原子を
表し、s及びtは0≦s≦3、1≦t≦4、1≦s+t
≦4なる数を表し、Xはハロゲン原子を表す。
【0055】具体例としては、テトラメトキシシラン、
テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラ
ン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブト
キシシラン、テトラ−i−ペントキシシラン、テトラ−
n−ヘキソキシシラン、テトラフェノキシシラン、テト
ラキス(2−エチルヘキソキシ)シラン、テトラキス
(2−エチルブトキシ)シラン、テトラキス(2−メト
キシエトキシ)シラン、メチルトリメトキシシラン、エ
チルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、クロロメチルトリメトキシシラン、3−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、4−クロロフェニルトリ
メトキシシラン、トリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピル
トリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、
フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリエト
キシシラン、エチルトリ−i−プロポキシシラン、ビニ
ルトリ−i−プロポキシシラン、i−ペンチルトリ−n
−ブトキシシラン、メチルトリ−i−ペントキシシラ
ン、エチルトリ−i−ペントキシシラン,メチルトリ−
n−ヘキソキシシラン、フェニルトリ−i−ペントキシ
シラン、n−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピ
ルトリメトキシシラン、i−ブチルトリメトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルジメ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチル
ドデシルジエトキシシラン、メチルオクタデシルジエト
キシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、メチル
ジエトキシシラン、ジベンジルジエトキシシシラン、ジ
エトキシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジ
メチルジ−i−ペントキシシラン、ジエチルジ−i−ペ
ントキシシラン、ジ−i−ブチルジ−i−ペントキシシ
ラン、ジフェニルジ−i−ペントキシシラン、ジフェニ
ルジ−n−オクトキシシラン、ジイソブチルジメトキシ
シラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、トリメチル−i−
プロポキシシラン、トリメチル−n−プロポキシシラ
ン、トリメチル−t−ブトキシシラン、トリメチル−i
−ブトキシシラン、トリメチル−n−ブトキシシラン、
トリメチル−n−ペントキシシラン、トリメチルフェノ
キシシランなどのアルコキシシランもしくはアリ−ロキ
シシラン、ジクロロジエトキシシラン、ジクロロジフェ
ノキシシラン、トリブロモエトキシシランなどのハロア
ルコキシシラン、もしくはハロアリ−ロキシシランなど
が挙げられる。上記ケイ素の酸素含有有機化合物は、単
独で用いてもよく、また2種以上を混合あるいは反応さ
せて使用することもできる。
【0056】窒素含有有機化合物としては、分子内に窒
素原子を有し、ルイス塩基としての機能をもつ化合物を
挙げることができる。
【0057】具体的には、酢酸N,N−ジメチルアミ
ド、安息香酸N,N−ジメチルアミド、トルイル酸N,
N−ジメチルアミドなどのアミド系化合物、2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、2,6−ジイソプロ
ピルピペリジン、2,6−ジイソブチルピペリジン、
2,6−ジイソブチル−4−メチルピペリジン、2,
2,6−トリメチルピペリジン、2,2,6,6−テト
ラエチルピペリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチ
ルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピ
ペリジルベンゾエ−ト、ビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)セバケ−トなどのピペリジン
系化合物、2,6−ジイソプロピルピリジン、2,6−
ジイソブチルピリジン、2−イソプロピル−6−メチル
ピリジンなどのピリジン系化合物、2,2,5,5−テ
トラメチルピロリジン、2,5−ジイソプロピルピロリ
ジン、2,2,5−トリメチルピロリジン、1,2,
2,5,5−ペンタメチルピロリジン、2,5−ジイソ
ブチルピロリジンなどのピロリジン系化合物、トリメチ
ルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリ
ベンジルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジイ
ソプロピルエチルアミン、tert−ブチルジメチルアミ
ン、ジフェニルアミン、ジ−o−トリルアミンなどのア
ミン系化合物、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジ
イソプロピルアニリンなどのアニリン系化合物などが挙
げられる。上記の窒素含有有機化合物は、単独で用いて
もよく、また2種以上を混合あるいは反応させて使用す
ることもできる。
【0058】これらの電子供与性化合物は併用してもよ
い。
【0059】触媒成分(A)の使用量は、反応器1リッ
トル当たり、触媒成分(A)中のチタン原子0.001
〜2.5ミリ原子(atom)に相当する量で使用する
ことが好ましい。
【0060】成分(B)の有機金属化合物は、触媒成分
(A)中のチタン原子1atom当り、1〜2000モ
ル(mol)、好ましくは2〜500molに相当する
量で使用する。
【0061】成分(C)の電子供与性化合物は、成分
(B)の有機金属化合物1モル当たり、0.001〜2
0mol、好ましくは0.01〜5molに相当する量
で使用する。
【0062】本発明における三成分の送入態様は、特に
限定されるものではなく、例えば成分(A)、成分
(B)、成分(C)を各々別個に重合器へ送入する方
法、あるいは成分(A)と成分(B)を接触させた後に
成分(C)と接触させて重合する方法、成分(B)と成
分(C)を接触させた後に成分(A)と接触させて重合
する方法、予め成分(A)と成分(B)と成分(C)と
を接触させて重合する方法などを採用することができ
る。
【0063】オレフィンの重合は、重合体の融点未満の
反応温度で気相中または、液相中で行う。重合を液相中
で行う場合は、オレフィンそれ自身を反応媒体としても
よいが、不活性溶媒を反応媒体として用いることもでき
る。この不活性溶媒は、当該技術分野で通常用いられる
ものであればどれでも使用することができるが、特に4
〜20個の炭素原子を有するアルカン、シクロアルカ
ン、例えばイソブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘ
キサンなどが適当である。
【0064】本発明の立体規則性ポリオレフィンの製造
方法において重合させるオレフィンとしては、エチレン
及び一般式、R−CH=CHのα−オレフィン(式
中、Rは1〜10個、特に1〜8個の炭素原子を有する
直鎖または分岐鎖の置換・非置換アルキル基を表す)を
挙げることができる。
【0065】このα−オレフィンとしては、具体的に
は、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチ
ル−1−ペンテン、1−オクテンなどが挙げられる。
【0066】これらは、単独重合のみならず、ランダム
共重合、ブロック共重合を行うことができるが、共重合
に際しては、上記α−オレフィンの2種以上もしくは、
α−オレフィンとブタジエン、イソプレンなどのジエン
類を用いて重合が行なわれる。このうち特にプロピレ
ン、プロピレンとエチレン、プロピレンとプロピレン以
外の上記のα−オレフイン、プロピレンとジエン類を用
いて重合を行うことが好ましい。
【0067】重合反応条件は、重合体の融点未満の反応
温度で行われる限り特に限定されないが、通常反応温度
20〜100℃、圧力2〜50kg/cmGに選ばれ
る。
【0068】重合工程において使用する反応器は、当該
技術分野で通常用いられるものであれば、適宜使用する
ことができる。攪拌槽型反応器、流動床型反応器、また
は循環式反応器を用いて、重合操作を連続方式、半回分
方式及び回分方式のいずれかの方式で行うことができ
る。更に異なる重合の反応条件で2段階以上に分けて行
うことも可能である。
【0069】
【発明の効果】第一の効果は、重合体の分子量及び分子
量分布の制御が容易なことにある。特に従来のマグネシ
ウムハライド担持型触媒に比べ、広い分子量分布を持っ
た重合体を高収率で製造することが可能であり、しか
も、生成重合体の立体規則性も極めて高いことから、高
剛性な重合体を製造できることである。
【0070】第二の効果は、微粒子が少なく、更に意図
する大きさの平均粒径を有する嵩密度の高い重合体粒子
を得る、特に粒径数mmに及ぶペレット大の重合体粒子
を得ることができるなど粉体特性が優れている点にあ
り、特に気相重合に適応した場合、効果的である。ま
た、粒度分布が極めて狭い重合体粒子を得ることが可能
である。そのため、重合工程においては、重合装置内で
の付着物の生成が阻止され、特にスラリ−重合法におい
ては、重合体の分離、乾燥工程で重合体スラリ−の分離
・濾過が容易となり、重合体の微細粒子の系外への飛散
が防止され、加えて流動性の向上により乾燥効率が向上
する。また、移送工程においては、サイロ内でブリッジ
などの発生がなく、移送上のトラブルが解消されること
にある。
【0071】第三の効果は、重合活性が極めて高く、触
媒残渣除去を目的とする脱灰工程の不要な重合体が得ら
れることである。高活性であるため、製品の着色等の心
配がなく、ポリマ−の精製も不要となり、極めて経済的
なことである。
【0072】第四の効果は、重合体の立体規則性が極め
て良好な点にある。従って、反応媒体を使用しない気相
重合法による重合体製造に極めて有利なことである。
【0073】
【実施例】以下に本発明を実施例により示すが、本発明
はこれらの実施例によってなんら限定されるものではな
い。
【0074】なお、実施例及び比較例において、メルト
フロ−レ−ト(以下MFRと略す)は、JIS K 7
210条件14により測定した。
【0075】立体規則性の指標であるキシレン可溶分
(以下Xと略す)は、以下のように測定する。重合体
4gをキシレン200mlに溶解させた後、25℃の恒
温槽に1時間放置し、析出部を濾過し、濾液を回収し、
キシレンをほとんど蒸発させた後、更に真空乾燥してキ
シレン可溶部を回収し、元の試料に対する百分率で求め
る。また、IIは、全生成重合体に対する沸騰n−ヘプ
タンによるソックスレ−抽出後の不溶性重合体の割合を
重量百分率で示した。
【0076】活性は、予備重合分を含まない固体触媒成
分1g当たりの重合体生成量(g)を表す。
【0077】重合体の分子量分布(Qw=Mw/Mn)
は、GPC(Waters社製150C、カラムは東ソ
−GMH6−HT)により、溶媒としてオルトジクロロ
ベンゼンを用い、140℃で測定した。なお、標準物質
としてポリスチレン(最大Mw=8420000)を用
い、その他ポリエチレン、C3266を用いて校正曲
線を作成した。
【0078】重合体粒子の粒径分布の広狭は、重合体粒
子を篩によって分級した結果を確立対数紙にプロット
し、近似した直線より公知の方法で幾何標準偏差を求
め、その常用対数(以下σという)で表した。また、平
均粒径は前記の近似直線の重量積算値50%に対応する
粒径を読み取った値である。微細粒子含量は、粒径が1
05μ以下の微細粒子の割合を重量百分率で示した。
【0079】実施例1 (イ)触媒成分(A)の調製 攪拌装置を備えた3lのフラスコに、金属マグネシウム
粉末15g(0.62mol) を入れ、これにヨウ素
0.75g、2−エチルヘキサノ−ル401.7g
(3.1mol)、チタンテトラ−n−ブトキシド21
0g(0.62mol)、トリ−i−プロポキシアルミ
ニウム252g(1.23mol)を加え、90℃まで
昇温し、窒素シ−ル下で1時間攪拌した。引き続き14
0℃まで昇温して2時間反応を行い、マグネシウムとチ
タンとアルミニウムを含む均一溶液(Mg−Ti−Al
溶液)を得た。
【0080】内容積500mlのバッフル付きフラスコ
にMg−Ti−Al溶液をMg換算で0.066mol
仕込み、0℃に冷却した後、イソブチルアルミニウムジ
クロリド20.5g(0.13mol)をヘキサン12
0mlと1,2−ジクロロエタン50mlとの混合溶媒
に希釈した溶液を2時間かけて加えた。全量を加えた
後、2時間かけて70℃まで昇温したところ、白色の固
体生成物を含むスラリ−が得られ、その固体生成物を濾
過分離した後、ヘキサンで洗浄した。
【0081】かくして得られた白色固体生成物を含むス
ラリ−を1lのガラス製電磁攪拌式オ−トクレ−ブに仕
込み、それから、四塩化チタン125g(0.66mo
l)をクロロベンゼン125gで希釈した溶液を全量加
えた後、フタル酸ジイソブチル7.3g(0.026m
ol)を加え、100℃で3時間反応させた。生成物を
濾過することにより、固体部を採取し、再度、四塩化チ
タン125gをクロロベンゼン125gで希釈した溶液
に懸濁し、100℃で2時間攪拌した。生成物にヘキサ
ンを加え、遊離するチタン化合物が検出されなくなるま
で、充分に洗浄操作を行った。かくして、ヘキサンに懸
濁した固体触媒成分のスラリ−を得た。上澄液を除去し
て窒素雰囲気下で乾燥し、元素分析したところ、Tiは
2.8重量%であった。
【0082】内容積1lのステンレススチ−ル製電磁攪
拌式オ−トクレ−ブ内を十分窒素で置換し、得られた固
体触媒成分5.0g、ヘキサン300ml、トリエチル
アルミニウム12.5mmolを順次加え、オ−トクレ
−ブ内圧を0.1kg/cmGに内温を20℃に調節
した後、攪拌を開始し、20℃に内温を保ったまま、プ
ロピレン15gを20分間で供給し、その後30分間攪
拌した。かくして得られた固体触媒成分のプロピレン予
備重合物を濾過分離し、ヘキサンで十分洗浄し、た。上
澄液を除去して、窒素雰囲気下乾燥した後の収量は、1
8.5gであった。 内容積500mlのフラスコに上
記固体触媒成分のプロピレン予備重合物の全量を入れ、
これにヘキサン300ml、トリエチルアルミニウム1
1.7mmol、t−ブチル−n−プロピルジメトキシ
シラン11.7mmolを添加し、室温にて、30分間
攪拌した。その後、n−ペンタンで傾斜法により洗浄
し、窒素気流下で乾燥して触媒成分(A)を得た。
【0083】(ロ)プロピレンの重合 内容積5lのステンレススチ−ル製電磁攪拌式オ−トク
レ−ブ内を充分窒素で置換し,触媒成分(B)としてト
リエチルアルミニウム1.2mmol、触媒成分(C)
として、ジフェニルジメトキシシラン0.29mmo
l、及び触媒成分(A)37mg(固体触媒成分10m
gに相当する)を順次添加し、オ−トクレ−ブ内圧を
0.1kg/cmGに調節し、水素を0.2kg/c
G加え、液状プロピレン2000mlを加え、攪拌
を開始した後、70℃に昇温し、90分間重合した。重
合反応終了後、攪拌を止めると同時に系内の未反応プロ
ピレンを放出し、生成重合体を回収した。その結果、生
成重合体は387gであり、予備重合分を含まない固体
触媒成分1g当たりの活性が38700g/gに相当し
た。重合体粒子の諸特性を調べたところ、MFR3.4
g/10min.、X1.2%、Qw6.5、嵩密度
0.48g/cm、平均粒径1580μ、σ0.1
1、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0084】実施例2 (イ)触媒成分(A)の調製 実施例1の(イ)と同様に調製した。
【0085】(ロ)プロピレンの重合 内容積3lのステンレススチ−ル製電磁攪拌式オ−トク
レ−ブ内を充分アルゴンで置換し,触媒成分(B)とし
てトリエチルアルミニウム2.6mmol、触媒成分
(C)として、ジフェニルジメトキシシラン0.39m
mol、及び触媒成分(A)35mg(固体触媒成分
9.5mgに相当する)を順次添加し、水素を0.33
kg/cmG加えた。液状プロピレン780gを加
え、攪拌を開始した後、80℃に昇温し、120分間重
合した。重合反応終了後、攪拌を止めると同時に系内の
未反応プロピレンを放出し、生成重合体を回収した。そ
の結果、生成重合体は510gであり、活性53700
g/gに相当した。重合体粒子の諸特性を調べたとこ
ろ、MFR4.7g/10min.、X0.6%、Q
w6.7、嵩密度0.49g/cm、平均粒径210
0μ、σ0.11、微細粒子含量0重量%の結果を得
た。また、生成した重合体粒子は球状であった。
【0086】実施例3 (イ)触媒成分(A)の調製 実施例1の(イ)と同様に調製した。
【0087】(ロ)プロピレンの重合 内容積1.5lのステンレススチ−ル製電磁攪拌式オ−
トクレ−ブ内を十分窒素で置換し、十分脱水、脱酸素し
たn−ヘプタン500ml、触媒成分(B)としてトリ
エチルアルミニウム1.09mmol(125mg)、
触媒成分(C)として、ジフェニルジメトキシシラン
0.21mmol(52mg)、及び触媒成分(A)5
6mg(固体触媒成分15mgに相当する)を順次添加
し、水素を60ml加えた。75℃に昇温し、重合圧力
が5kg/cmGとなるようプロピレンを供給して、
120分間重合した。重合反応終了後、攪拌を止めると
同時に系内の未反応プロピレンを放出し、重合体スラリ
−から重合体を濾過分離し、重合体を乾燥した。その結
果、濾別重合体は114gであった。
【0088】活性7600g/gに相当した。重合体粒
子の諸特性を調べたところ、MFR1.2g/10mi
n.、II99.4%、Qw6.5、嵩密度0.45g
/cm、平均粒径1100μ、σ0.11、微細粒子
含量0重量%の結果を得た。また、生成した重合体粒子
は球状であった。
【0089】実施例4 実施例1で調製した触媒成分(A)を用いて、実施例1
の(ロ)において触媒成分(C)として用いたジフェニ
ルジメトキシシランに変えてジイソブチルジメトキシシ
ラン0.29mmolを用いたこと以外、実施例1の
(ロ)と同様の条件でプロピレンの重合を行った。結果
は、活性30600g/gであった。重合体粒子の諸特
性を測定したところ、MFR3.1g/10min.、
1.0%、Qw7.0、嵩密度0.48g/c
、平均粒径1450μ、σ0.11、微細粒子含量
0重量%の結果を得た。また、生成した重合体粒子は球
状であった。
【0090】実施例5 実施例1で調製した触媒成分(A)を用いて、実施例1
の(ロ)において触媒成分(C)として用いたジフェニ
ルジメトキシシランに変えてn−プロピルトリメトキシ
シラン0.19mmolを用いたこと以外、実施例1の
(ロ)と同様の条件でプロピレンの重合を行った。結果
は、活性18400g/gであった。重合体粒子の諸特
性を測定したところ、MFR3.4g/10min.、
1.2%、Qw7.5、嵩密度0.47g/c
、平均粒径1200μ、σ0.12、微細粒子含量
0重量%の結果を得た。また、生成した重合体粒子は球
状であった。
【0091】実施例6 触媒成分(A)を調製する際、実施例1の(イ)におい
て前記成分(viii)として用いたt−ブチル−n−
プロピルジメトキシシランに変えてt−ブチル−n−ブ
チルジメトキシシラン11.7mmolを用いたこと以
外、実施例1の(イ)と同様の方法により触媒成分
(A)を得た。得られた触媒成分(A)を用い、実施例
1の(ロ)と同様の条件でプロピレンの重合を行った。
【0092】結果は、活性34300g/gであった。
重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR3.4g
/10min.、X1.0%、Qw7.4、嵩密度
0.48g/cm、平均粒径1510μ、σ0.1
0、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0093】実施例7 実施例6で調製した触媒成分(A)を用いて、実施例6
において触媒成分(C)として用いたジフェニルジメト
キシシランに変えてジイソブチルジメトキシシラン0.
29mmolを用いたこと以外、実施例6と同様の条件
でプロピレンの重合を行った。結果は、活性31500
g/gであった。重合体粒子の諸特性を測定したとこ
ろ、MFR4.5g/10min.、X1.2%、Q
w7.4、嵩密度0.48g/cm、平均粒径142
0μ、σ0.11、微細粒子含量0重量%の結果を得
た。また、生成した重合体粒子は球状であった。
【0094】実施例8 実施例6で調製した触媒成分(A)を用いて、実施例6
において触媒成分(C)として用いたジフェニルジメト
キシシランに変えてn−プロピルトリメトキシシラン
0.19mmolを用いたこと以外、実施例6と同様の
条件でプロピレンの重合を行った。結果は、活性191
00g/gであった。重合体粒子の諸特性を測定したと
ころ、MFR4.6g/10min.、X1.3%、
Qw7.6、嵩密度0.46g/cm、平均粒径12
60μ、σ0.11、微細粒子含量0重量%の結果を得
た。また、生成した重合体粒子は球状であった。
【0095】実施例9 触媒成分(A)を調製する際、実施例1の(イ)におい
て前記成分(viii)として用いたt−ブチル−n−
プロピルジメトキシシランに変えてt−ブチル−n−ヘ
キシルジメトキシシラン11.7mmolを用いたこと
以外、実施例1の(イ)と同様の方法により触媒成分
(A)を得た。得られた触媒成分(A)を用い、実施例
1の(ロ)と同様の条件でプロピレンの重合を行った。
【0096】結果は、活性37300g/gであった。
重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR2.6g
/10min.、X0.7%、Qw8.1、嵩密度
0.48g/cm、平均粒径1570μ、σ0.1
0、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0097】実施例10 実施例9で調製した触媒成分(A)を用いて、実施例9
において触媒成分(C)として用いたジフェニルジメト
キシシランに変えてジイソブチルジメトキシシラン0.
29mmolを用いたこと以外、実施例9と同様の条件
でプロピレンの重合を行った。結果は、活性34400
g/gであった。重合体粒子の諸特性を測定したとこ
ろ、MFR2.8g/10min.、X1.0%、Q
w8.0、嵩密度0.48g/cm、平均粒径152
0μ、σ0.10、微細粒子含量0重量%の結果を得
た。また、生成した重合体粒子は球状であった。
【0098】実施例11 実施例9で調製した触媒成分(A)を用いて、実施例9
において触媒成分(C)として用いたジフェニルジメト
キシシランに変えてn−プロピルトリメトキシシラン
0.19mmolを用いたこと以外、実施例9と同様の
条件でプロピレンの重合を行った。結果は、活性165
00g/gであった。重合体粒子の諸特性を測定したと
ころ、MFR3.2g/10min.、X1.3%、
Qw=8.0、嵩密度0.46g/cm、平均粒径1
160μ、σ0.12、微細粒子含量0重量%の結果を
得た。また、生成した重合体粒子は球状であった。
【0099】実施例12 触媒成分(A)を調製する際、実施例1の(イ)におい
て前記成分(vii)として用いたトリエチルアルミニ
ウムに変えてジエチル亜鉛11.7mmolを用いたこ
と以外、実施例1の(イ)と同様の方法により触媒成分
(A)を得た。得られた触媒成分(A)を用い、実施例
1の(ロ)と同様の条件でプロピレンの重合を行った。
結果は、活性37800g/gであった。重合体粒子の
諸特性を測定したところ、MFR3.4g/10mi
n.、X1.0%、Qw=7.5、嵩密度0.48g
/cm、平均粒径1550μ、σ0.10、微細粒子
含量0重量%の結果を得た。また、生成した重合体粒子
は球状であった。
【0100】実施例13 触媒成分(A)を調製する際、実施例1の(イ)におい
て前記成分(vii)として用いたトリエチルアルミニ
ウムに変えてエチルブチルマグネシウム11.7mmo
lを用いたこと以外、実施例1の(イ)と同様の方法に
より触媒成分(A)を得た。得られた触媒成分(A)を
用い、実施例1の(ロ)と同様の条件でプロピレンの重
合を行った。結果は、活性32400g/gであった。
重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR2.1g
/10min.、X1.1%、Qw=7.2、嵩密度
0.48g/cm、平均粒径1490μ、σ0.1
0、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0101】実施例14 実施例1において前記成分(v)として加えたフタル酸
ジイソブチルに変えてエチルベンゾエ−ト4.0g
(0.027mol)を用いたこと以外、実施例1の
(イ)と同様の方法により触媒成分(A)を得た。得ら
れた触媒成分(A)を用い、触媒成分(C)として、ジ
フェニルジメトキシシランに変えてp−エトキシ安息香
酸エチル0.33mmolを用い、重合温度を65℃と
したこと以外は、実施例1の(ロ)と同様の条件でプロ
ピレンの重合を行った。
【0102】結果は、活性16700g/gであった。
重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR1.3g
/10min.、X3.5%、Qw=9.7、嵩密度
0.45g/cm、平均粒径1200μ、σ0.1
3、微細粒子含量0重量%の結果を得た。
【0103】比較例1 実施例1の(イ)で調製した固体触媒成分のプロピレン
予備重合物37mgを用いて、実施例1の(ロ)と同様
にプロピレンの重合を行った。
【0104】結果は、活性36000g/gであった。
重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR5.0g
/10min.、X1.0%、Qw=4.9、嵩密度
0.48g/cm、平均粒径1550μ、σ0.1
0、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0105】比較例2 触媒成分(A)を調製する際、実施例1の(イ)におい
て前記成分(viii)として用いたt−ブチル−n−
プロピルジメトキシシランに変えてt−ブチル−メチル
ジメトキシシラン11.7mmolを用いたこと以外、
実施例1の(イ)と同様の方法により触媒成分(A)を
得た。得られた触媒成分(A)を用い、実施例1の
(ロ)と同様の条件でプロピレンの重合を行った。
【0106】結果は、活性21900g/gであった。
重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR3.1g
/10min.、X1.9%、Qw=5.6、嵩密度
0.48g/cm、平均粒径1300μ、σ0.1
0、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0107】比較例3 触媒成分(A)を調製する際、実施例1の(イ)におい
て前記成分(viii)として用いたt−ブチル−n−
プロピルジメトキシシランに変えてジフェニルジメトキ
シシラン11.7mmolを用いたこと以外、実施例1
の(イ)と同様の方法により触媒成分(A)を得た。得
られた触媒成分(A)を用い、実施例1の(ロ)と同様
の条件でプロピレンの重合を行った。結果は、活性35
200g/gであった。重合体粒子の諸特性を測定した
ところ、MFR4.5g/10min.、X1.1
%、Qw=4.5、嵩密度0.48g/cm、平均粒
径1520μ、σ0.10、微細粒子含量0重量%の結
果を得た。また、生成した重合体粒子は球状であった。
【0108】比較例4 実施例14で調製した固体触媒成分のプロピレン予備重
合物37mgを用いて、実施例14と同様にプロピレン
の重合を行った。結果は、活性14500g/gであっ
た。重合体粒子の諸特性を測定したところ、MFR6.
0g/10min.、X3.5%、Qw7.0、嵩密
度0.45g/cm、平均粒径1120μ、σ0.1
3、微細粒子含量0重量%の結果を得た。また、生成し
た重合体粒子は球状であった。
【0109】なお、実施例1〜実施例5の重合結果を表
1に、実施例6〜実施例11の重合結果を表2に、実施
例12〜実施例14の重合結果を表3に、比較例1〜比
較例4の重合結果を表4にまとめて示した。
【0110】
【表1】
【0111】
【表2】
【0112】
【表3】
【0113】
【表4】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる触媒の調製図(フロ−チャ−
ト)を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−114007(JP,A) 特開 平4−293912(JP,A) 特開 平5−202123(JP,A) 特開 平5−17521(JP,A) 特開 昭62−212407(JP,A) 特開 昭63−3007(JP,A) 特開 平4−353509(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/60 - 4/70

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】遷移金属化合物及び有機金属化合物からな
    る触媒の存在下、立体規則性ポリオレフィンを製造する
    にあたって、 触媒の成分(A)として、 (i)金属マグネシウムと水酸化有機化合物、及びマグ
    ネシウムの酸素含有有機化合物からなる群より選ばれた
    少なくとも一員と (ii)一般式Al(OR 3 m 3-m (該一般式におい
    て、R 3 は炭素数1〜2 0の炭化水素基を示す。mは、
    0<m≦3なる数を表し、Xはハロゲン原 子を表す。)
    で表されるアルミニウムの酸素含有有機化合物と (iii)一般式[O p Ti u (OR 4 q n (該一般式
    において、R 4 は炭素数 1〜20の炭化水素基を示す。
    p,q及びuはp≧0、q>0、u≧1で Tiの原子価
    と相容れる数を表し、nは整数を表す。)で表される
    タンの酸素含有有機化合物とを含有する均一溶液に (iv)一般式AlR 5 a 3-a (該一般式において、R 5
    は1〜20個の炭素原 子を有する炭化水素基を表し、X
    はハロゲン原子を表し、aは0<a≦2 なる数を表
    す。)で表される少なくとも一種のハロゲン化アルミニ
    ウムを反応させて得られた固体生成物に、 (v)電子供与性化合物と (vi)一般式Ti(OR 6 f 4-f (該一般式におい
    て、R 6 は1〜20個の 炭素原子を有する炭化水素基を
    表し、Xはハロゲン原子を表し、fは0≦ f<4なる数
    を表す。)で表されるハロゲン化チタン化合物を反応さ
    せて得られる固体触媒成分に更に、 (vii)有機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物及
    び有機マグネシウム化合物からなる群より選ばれた少な
    くとも一員と (viii)一般式 t−Bu(R1)Si(OR22
    (t−Bu;ターシャリーブチル基,R1:炭素数2〜
    20の直鎖状炭化水素基,R2;炭素数1〜5の炭化水
    素基)で表されるケイ素の酸素含有有機化合物を接触反
    応させた触媒成分、 成分(B)として周期律表の第IA、IIA、IIB、
    IIIB、及びIVB族金属の有機金属化合物からなる
    群より選ばれた少なくとも一種、 成分(C)として電子供与性化合物からなる触媒系を用
    いる立体規則性ポリオレフィンの製造方法。
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