JP3300510B2 - オレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン重合体の製造方法

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JP3300510B2
JP3300510B2 JP30305693A JP30305693A JP3300510B2 JP 3300510 B2 JP3300510 B2 JP 3300510B2 JP 30305693 A JP30305693 A JP 30305693A JP 30305693 A JP30305693 A JP 30305693A JP 3300510 B2 JP3300510 B2 JP 3300510B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、分子量分布が広く、成形
性に優れるとともに、立体規則性に優れたオレフィン重
合体を高収率で得ることができ、しかも分子量分布の調
節が容易なオレフィン重合体の製造方法に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】マグネシウム、チタン、ハロゲン
および電子供与体を必須成分とする固体触媒成分の製造
方法についてはすでに多くの提案があり、このような固
体触媒成分を炭素原子数3以上のα- オレフィンの重合
の際に使用することにより、高立体規則性を有する重合
体を高い収率で製造することができることも知られてい
る。
【0003】一般に、MgCl2 担持型高活性触媒成分を
用いて得られるオレフィン重合体は、優れた機械的特性
を有しているが、その分子量分布が狭く成形性が必ずし
も良好ではないため、用途によっては溶融時に流動し易
い、すなわち成形性に優れたオレフィン重合体も望まれ
ていた。
【0004】従来では複数個の重合器を用い、各重合器
で異なった分子量のオレフィン重合体を作ることにより
分子量分布の広い重合体を得、成形性の改善を図るなど
の手段が取られていた。しかしながら、これまで単数の
重合器では上記のような方法は採用できず、また複数段
の重合器によって分子量分布が広いオレフィン重合体を
製造するには手間がかかるなどの問題があり、単段の重
合操作によって分子量分布が広いオレフィン重合体を得
ることができるようなオレフィン重合体の製造方法の出
現が望まれていた。
【0005】そこで、本発明者らは、特開平3−770
3号公報において、下記のようなオレフィンの重合方法
を開示した。すなわち、このオレフィンの重合方法は、
[A]マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与
体を必須成分として含有する固体チタン触媒成分、
[B]有機アルミニウム化合物触媒成分、および[C]
電子供与体(イ)および電子供与体(ロ)を含む少なく
とも2種以上の電子供与体触媒成分、(ただし電子供与
体(イ)を上記固体チタン触媒成分[A]および有機ア
ルミニウム化合物触媒成分[B]とともに用いて得られ
るホモポリプロピレンのMFR(a)と、上記電子供与
体(ロ)を電子供与体(イ)と同一重合条件下で用いて
得られるホモポリプロピレンのMFR(b)とが、log
[MFR(b)/MFR(a)]≧1.5を満たす)か
ら形成されるオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフ
ィンを重合もしくは共重合させる方法である。
【0006】このオレフィンの重合方法は、特に分子量
分布の広いオレフィン重合体を高収率で製造することが
でき、しかも、単に分子量分布が広がるのみならず、従
来の単段での重合では得られなかった高分子量の成分が
生成しているという予想外の結果も得られ、この高分子
量成分によるオレフィン重合体の強度向上をも期待でき
る。そして、この重合方法により得られたオレフィン重
合体は、立体規則性が高く、嵩密度が高い。前記重合法
により製造されたオレフィン重合体では、分子量分布
(Mw/Mn)が6〜8程度のオレフィン重合体が得ら
れるが、さらに分子量分布の広いオレフィン重合体が望
まれている。
【0007】本発明者らは、上記のような重合方法によ
り得られるオレフィン重合体よりも、さらに分子量分布
が広く成形性に優れたオレフィン重合体を得られ、しか
も分子量分布の調節が容易なオレフィン重合体の製造方
法を得るべく鋭意研究した結果、特定の固体チタン触媒
成分、特定の有機アルミニウム化合物触媒成分、および
特定の電子供与体触媒成分から形成されるオレフィン重
合用触媒の存在下に、オレフィンを重合もしくは共重合
させ、次いで、上記電子供与体触媒成分とは異なる、特
定の電子供与体触媒成分を添加してオレフィンの重合も
しくは共重合を行なったところ、分子量分布が非常に広
く成形性に優れ、かつ立体規則性に優れたオレフィン重
合体が得られること、この重合体からなる成形体が機械
的特性および透明性に優れること、およびこの方法は、
得られるオレフィン重合体の分子量分布の調節が容易で
あることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
【発明の目的】本発明は、上記のような状況のもとなさ
れたものであって、分子量分布が非常に広く、成形性に
優れるとともに、機械的特性および透明性に優れ、かつ
立体規則性の優れたオレフィン重合体が得られ、しかも
分子量分布の調節が容易なオレフィン重合体の製造方法
を提供することを目的としている。
【0009】
【発明の概要】本発明に係るオレフィン重合体の第1の
製造方法は、[A]マグネシウム、チタン、ハロゲンお
よび電子供与体を必須成分として含有する固体チタン触
媒成分、[B]有機アルミニウム化合物触媒成分、およ
び[C]下記の一般式[I]で表わされる電子供与体触
媒成分 R1 2Si(OR22 … [I] (式中、R1 は、Si に隣接する炭素が二級もしくは三
級炭素であるアルキル基、シクロアルキル基、シクロア
ルケニル基またはアリール基であり、R2 は炭化水素基
である]から形成されるオレフィン重合用触媒の存在下
に、オレフィンを重合もしくは共重合させ、次いで、
[D]下記の一般式[II]で表わされる電子供与体触媒
成分 R1 nSi(OR24-n … [II] (式中、nは0<n<4であり、nが2のとき、R1
一つはSi に隣接する炭素が一級炭素であるアルキル基
またはアルケニル基であり、他のR1 はSi に隣接する
炭素が一級炭素であるアラルキル基であり、また、0<
n<2あるいは2<n<4のとき、R1 はSi に隣接す
る炭素が一級炭素であるアルキル基またはアルケニル基
であり、R2 は炭化水素基である)を添加して、オレフ
ィンを重合もしくは共重合させることを特徴としてい
る。
【0010】また、本発明に係るオレフィン重合体の第
2の製造方法は、[A]マグネシウム、チタン、ハロゲ
ンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体チタ
ン触媒成分、[B]有機アルミニウム化合物触媒成分、
および[D]下記の一般式[II]で表わされる電子供与
体触媒成分 R1 n Si(OR24-n … [II] (式中、nは0<n<4であり、nが2のとき、R1
一つはSi に隣接する炭素が一級炭素であるアルキル基
またはアルケニル基であり、他のR1 はSi に隣接する
炭素が一級炭素であるアラルキル基であり、また、0<
n<2あるいは2<n<4のとき、R1 はSi に隣接す
る炭素が一級炭素であるアルキル基またはアルケニル基
であり、R2 は炭化水素基である)から形成されるオレ
フィン重合用触媒の存在下に、オレフィンを重合もしく
は共重合させ、次いで、[C]下記の一般式[I]で表
わされる電子供与体触媒成分 R1 2Si(OR22 … [I] (式中、R1 は、Si に隣接する炭素が二級もしくは三
級炭素であるアルキル基、シクロアルキル基、シクロア
ルケニル基またはアリール基であり、R2 は炭化水素基
である]を添加して、オレフィンを重合もしくは共重合
させることを特徴としている。
【0011】本発明によれば、分子量分布が非常に広く
成形性に優れ、しかも立体規則性に優れたオレフィン重
合体を高収率で製造することができる。しかも、上記の
ような触媒は、重合活性が低下しにくく、この触媒を用
いる本発明の方法によれば得られるオレフィン重合体の
メルトフローレートの調節が容易である。
【0012】また、本発明の方法によれば、得られるオ
レフィン重合体の分子量分布の調節が容易である。
【0013】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るオレフィン重
合体の製造方法について具体的に説明する。本発明にお
いて「重合」という語は、単独重合だけでなく、共重合
をも包含した意味で用いられることがあり、また「重合
体」という語は、単独重合体だけでなく、共重合体をも
包含した意味で用いられることがある。
【0014】本発明に係るオレフィン重合体の第1の製
造方法おいては、まず、特定の固体チタン触媒成分
[A]と、特定の有機アルミニウム化合物触媒成分
[B]と、特定の電子供与体触媒成分[C]とから形成
されるオレフィン重合用触媒を用いて、オレフィンを重
合または共重合させる。次いで、この反応系に特定の電
子供与体触媒成分[D]を添加して、さらにオレフィン
を重合または共重合させる。
【0015】また、本発明に係るオレフィン重合体の第
2の製造方法おいては、まず、特定の固体チタン触媒成
分[A]と、特定の有機アルミニウム化合物触媒成分
[B]と、特定の電子供与体触媒成分[D]とから形成
されるオレフィン重合用触媒を用いて、オレフィンを重
合または共重合させる。次いで、この反応系に特定の電
子供与体触媒成分[C]を添加して、さらにオレフィン
を重合または共重合させる。ここで、重合は単段で行な
ってもよいし、複数段で行なってもよい。
【0016】図1に本発明で使用する触媒の調製方法の
フローチャートの例を示す。まず、本発明で用いられる
各触媒成分について説明する。固体チタン触媒成分[A] 本発明で用いられる固体チタン触媒成分[A]は、マグ
ネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成
分として含有する高活性の触媒成分である。
【0017】このような固体チタン触媒成分[A]は、
下記のようなマグネシウム化合物、チタン化合物および
電子供与体を接触させることにより調製される。本発明
において、固体チタン触媒成分[A]の調製に用いられ
るチタン化合物としては、たとえばTi(OR)g4-g
(Rは炭化水素基、Xはハロゲン原子、0≦g≦4)
で示される4価のチタン化合物を挙げることができる。
より具体的には、TiCl4 、TiBr4 、TiI4 等のテ
トラハロゲン化チタン;Ti(OCH3)Cl3 、Ti
(OC25)Cl3 、Ti(O-n-C49)Cl3 、Ti
(OC25)Br3 、Ti(O-iso-C49)Br3 等のト
リハロゲン化アルコキシチタン;Ti(OCH32Cl2
、Ti(OC252Cl2 、Ti(O-n-C492Cl
2、Ti(OC252Br2 等のジハロゲン化ジアルコキ
シチタン;Ti(OCH33Cl、Ti(OC253
l、Ti(O-n-C493Cl、Ti(OC253Br等
のモノハロゲン化トリアルコキシチタン;Ti(OC
34 、Ti(OC254 、Ti(O-n-C494
のテトラアルコキシチタンなどを挙げることができる。
【0018】これらの中では、ハロゲン含有チタン化合
物、特にテトラハロゲン化チタンが好ましく、さらに好
ましくは四塩化チタンが用いられる。これらチタン化合
物は単独で用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて
用いてもよい。さらに、これらのチタン化合物は、炭化
水素化合物あるいはハロゲン化炭化水素化合物などに希
釈されていてもよい。
【0019】本発明において、固体チタン触媒成分
[A]の調製に用いられるマグネシウム化合物として
は、還元性を有するマグネシウム化合物および還元性を
有しないマグネシウム化合物を挙げることができる。
【0020】ここで、還元性を有するマグネシウム化合
物としては、たとえば、マグネシウム・炭素結合あるい
はマグネシウム・水素結合を有するマグネシウム化合物
を挙げることができる。このような還元性を有するマグ
ネシウム化合物の具体的な例としては、ジメチルマグネ
シウム、ジエチルマグネシウム、ジプロピルマグネシウ
ム、ジブチルマグネシウム、ジアミルマグネシウム、ジ
ヘキシルマグネシウム、ジデシルマグネシウム、エチル
塩化マグネシウム、プロピル塩化マグネシウム、ブチル
塩化マグネシウム、ヘキシル塩化マグネシウム、アミル
塩化マグネシウム、ブチルエトキシマグネシウム、エチ
ルブチルマグネシウム、ブチルマグネシウムハライドな
どを挙げることができる。これらマグネシウム化合物
は、単独で用いることもできるし、後述する有機アルミ
ニウム化合物と錯化合物を形成していてもよい。また、
これらのマグネシウム化合物は、液体であっても固体で
あってもよい。
【0021】還元性を有しないマグネシウム化合物の具
体的な例としては、塩化マグネシウム、臭化マグネシウ
ム、沃化マグネシウム、弗化マグネシウム等のハロゲン
化マグネシウム;メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ
塩化マグネシウム、イソプロポキシ塩化マグネシウム、
ブトキシ塩化マグネシウム、オクトキシ塩化マグネシウ
ム等のアルコキシマグネシウムハライド;フェノキシ塩
化マグネシウム、メチルフェノキシ塩化マグネシウム等
のアリーロキシマグネシウムハライド;エトキシマグネ
シウム、イソプロポキシマグネシウム、ブトキシマグネ
シウム、n-オクトキシマグネシウム、2-エチルヘキソキ
シマグネシウム等のアルコキシマグネシウム;フェノキ
シマグネシウム、ジメチルフェノキシマグネシウム等の
アリーロキシマグネシウム;ラウリン酸マグネシウム、
ステアリン酸マグネシウム等のマグネシウムのカルボン
酸塩などを挙げることができる。
【0022】これら還元性を有しないマグネシウム化合
物は、上述した還元性を有するマグネシウム化合物から
誘導した化合物あるいは触媒成分の調製時に誘導した化
合物であってもよい。還元性を有しないマグネシウム化
合物を、還元性を有するマグネシウム化合物から誘導す
るには、たとえば、還元性を有するマグネシウム化合物
を、ポリシロキサン化合物、ハロゲン含有シラン化合
物、ハロゲン含有アルミニウム化合物、エステル、アル
コールなどの化合物と接触させればよい。
【0023】なお、本発明において、マグネシウム化合
物は上記の還元性を有するマグネシウム化合物および還
元性を有しないマグネシウム化合物の外に、上記のマグ
ネシウム化合物と他の金属との錯化合物、複化合物ある
いは他の金属化合物との混合物であってもよい。さら
に、上記の化合物を2種以上組み合わせた混合物であっ
てもよい。
【0024】本発明においては、これらの中でも、還元
性を有しないマグネシウム化合物が好ましく、特に好ま
しくはハロゲン含有マグネシウム化合物であり、さら
に、これらの中でも塩化マグネシウム、アルコキシ塩化
マグネシウム、アリロキシ塩化マグネシウムが好ましく
用いられる。
【0025】本発明において、固体チタン触媒成分
[A]を調製する際には、電子供与体がを用いられる。
このような電子供与体としては、具体的には、アルコー
ル、フェノール類、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、
有機酸または無機酸のエステル、エーテル、酸アミド、
酸無水物等の含酸素電子供与体;アンモニア、アミン、
ニトリル、イソシアネート等の含窒素電子供与体などを
例示することができる。
【0026】より具体的には、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ペンタノール、ヘキサノール、オク
タノール、2-エチルヘキサノール、ドデカノール、オク
タデシルアルコール、ベンジルアルコール、フェニルエ
チルアルコール、クミルアルコール、イソプロピルベン
ジルアルコール等の炭素原子数1〜18のアルコール
類;フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフ
ェノール、プロピルフェノール、クミルフェノール、ノ
ニルフェノール、ナフトール等のアルキル基を有してい
てもよい炭素原子数6〜25のフェノール類;アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン等の炭素原子数3〜15
のケトン類;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、オクチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、トルアル
デヒド、ナフトアルデヒド等の炭素原子数2〜15のア
ルデヒド類;ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢
酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロ
ピオン酸エチル、酪酸メチル、吉草酸エチル、ステアリ
ン酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロル酢酸エチル、
メタクリル酸メチル、クロトン酸エチル、マレイン酸ジ
ブチル、ブチルマロン酸ジエチル、ジブチルマロン酸ジ
エチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、1,2-シクロ
ヘキサンジカルボン酸ジエチル、1,2-シクロヘキサンジ
カルボン酸ジ2-エチルヘキシル、安息香酸メチル、安息
香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息
香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェ
ニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、トルイル
酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、
アニス酸メチル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸エ
チル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸
ジブチル、フタル酸ジオクチル、γ- ブチロラクトン、
δ- バレロラクトン、クマリン、フタリド、炭酸エチレ
ン等のエステル類および後述するような多価カルボン酸
エステルを含む炭素原子数2〜30の有機酸エステル
類;ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル等の無機酸エステル
類;アセチルクロリド、ベンゾイルクロリド、トルイル
酸クロリド、アニス酸クロリド、フタル酸ジクロリド等
の炭素原子数2〜15の酸ハライド類;メチルエーテ
ル、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエ
ーテル、アミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソ
ール、ジフェニルエーテル等の炭素原子数2〜20のエ
ーテル類;酢酸アミド、安息香酸アミド、トルイル酸ア
ミド等の酸アミド類;無水安息香酸、無水フタル酸等の
酸無水物;メチルアミン、エチルアミン、トリエチルア
ミン、トリブチルアミン、ピペリジン、トリベンジルア
ミン、アニリン、ピリジン、ピコリン、テトラメチルエ
チレンジアミン等のアミン類;アセトニトリル、ベンゾ
ニトリル、トリニトリル等のニトリル類などを挙げるこ
とができる。
【0027】また電子供与体として、下記のような一般
式[III]で示される有機ケイ素化合物を用いることも
できる。 Rn Si(OR’)4-n … [III] (式中、RおよびR’は炭化水素基であり、0<n<4
である。)上記のような一般式[III]で示される有機
ケイ素化合物としては、具体的には、トリメチルメトキ
シシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジイソプロピ
ルジメトキシシラン、t-ブチルメチルジメトキシシラ
ン、t-ブチルメチルジエトキシシラン、t-アミルメチル
ジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェ
ニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシ
ラン、ビスo-トリルジメトキシシラン、ビスm-トリルジ
メトキシシラン、ビスp-トリルジメトキシシラン、ビス
p-トリルジエトキシシラン、ビスエチルフェニルジメト
キシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シク
ロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメ
チルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシ
ラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、γ- クロルプロ
ピル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、ビニルトリエトキシシラ
ン、t-ブチルトリエトキシシラン、n-ブチルトリエトキ
シシラン、iso-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、γ- アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、クロルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロ
ポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、シクロヘキ
シルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシ
シラン、2-ノルボルナントリメトキシシラン、2-ノルボ
ルナントリエトキシシラン、2-ノルボルナンメチルジメ
トキシシラン、ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、トリメチ
ルフェノキシシラン、メチルトリアリロキシ(allyloxy)
シラン、ビニルトリス(β- メトキシエトキシシラ
ン)、ビニルトリアセトキシシラン、ジメチルテトラエ
トキシジシロキサン、ジシクロヘキシルメチルジメトキ
シシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、ジ
シクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジ
エトキシシラン、ジ-n- プロピルジエトキシシラン、ジ
-t- ブチルジエトキシシラン、シクロペンチルトリエト
キシシランなどが挙げられる。
【0028】これらのうち、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、t-ブチルトリエト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ジフェニ
ルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラ
ン、ビスp-トリルジメトキシシラン、p-トリルメチルジ
メトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、
シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、2-ノルボルナ
ントリエトキシシラン、2-ノルボルナンメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシランが好ましい。
【0029】これらの電子供与体は、2種以上用いるこ
とができる。チタン触媒成分に含有されることが望まし
い電子供与体はエステルであり、さらに好ましい電子供
与体の例としては、下記の一般式で表わされる骨格を有
する多価カルボン酸エステルが挙げられる。
【0030】
【化1】
【0031】ここに、R1 は、置換または非置換の炭化
水素基であり、R2 、R5 、R6 は、水素または置換あ
るいは非置換の炭化水素基であり、R3 、R4 は、水素
または置換あるいは非置換の炭化水素基であり、好まし
くはその少なくとも一方は置換または非置換の炭化水素
基である。またR3 とR4 は互いに連結されていてもよ
い。上記R1 〜R5 の置換の炭化水素基としては、N、
O、Sなどの異原子を含む基、たとえばC−O−C、C
OOR、COOH、OH、SO3 H、−C−N−C−、
NH2 などの基を有する炭化水素基が挙げられる。
【0032】この中で特に好ましい電子供与体は、R
1 、R2 の少なくとも一つが炭素原子数が2以上のアル
キル基であるジカルボン酸のジエステルである。このよ
うな多価カルボン酸エステルとしては、具体的には、コ
ハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、メチルコハク酸ジ
エチル、α- メチルグルタル酸ジイソブチル、マロン酸
ジブチルメチル、マロン酸ジエチル、エチルマロン酸ジ
エチル、イソプロピルマロン酸ジエチル、ブチルマロン
酸ジエチル、フェニルマロン酸ジエチル、ジエチルマロ
ン酸ジエチル、アリルマロン酸ジエチル、ジブイソブチ
ルマロン酸ジエチル、ジノルマルブチルマロン酸ジエチ
ル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノオクチル、マ
レイン酸ジオクチル、マレイン酸ジブチル、ブチルマレ
イン酸ジブチル、ブチルマレイン酸ジエチル、β- メチ
ルグルタル酸ジイソプロピル、エチルコハク酸ジアリ
ル、フマル酸ジ-2- エチルヘキシル、イタコン酸ジエチ
ル、イタコン酸ジブチル、シトラコン酸ジオクチル、シ
トラコン酸ジメチル等の脂肪族ポリカルボン酸エステ
ル;1,2-シクロヘキサンカルボン酸ジエチル、1,2-シク
ロヘキサンカルボン酸ジイソブチル、テトラヒドロフタ
ル酸ジエチル、ナジック酸ジエチル等の脂環族ポリカル
ボン酸エステル;フタル酸モノエチル、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸メチルエチル、フタル酸モノイソブチル、
フタル酸モノノルマルブチル、フタル酸ジエチル、フタ
ル酸エチルイソブチル、フタル酸エチルノルマルブチ
ル、フタル酸ジn-プロピル、フタル酸ジイソプロピル、
フタル酸ジn-ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸
ジn-ヘプチル、フタル酸ジ-2- エチルヘキシル、フタル
酸ジn-オクチル、フタル酸ジネオペンチル、フタル酸ジ
デシル、フタル酸ベンジルブチル、フタル酸ジフェニ
ル、ナフタリンジカルボン酸ジエチル、ナフタリンジカ
ルボン酸ジブチル、トリメリット酸トリエチル、トリメ
リット酸ジブチル等の芳香族ポリカルボン酸エステル;
3,4-フランジカルボン酸等の異節環ポリカルボン酸エス
テルなどを挙げることができる。
【0033】また多価ヒドロキシ化合物のエステルとし
ては、具体的には、1,2-ジアセトキシベンゼン、1-メチ
ル-2,3- ジアセトキシベンゼン、2,3-ジアセトキシナフ
タリン、エチレングリコールジピバレート、ブタンジオ
ールピバレートなどを挙げることができる。
【0034】ヒドロキシ置換カルボン酸のエステルとし
ては、具体的には、ベンゾイルエチルサリチレート、ア
セチルイソブチルサリチレート、アセチルメチルサリチ
レートなどを挙げることができる。
【0035】チタン触媒成分中に担持させることのでき
る多価カルボン酸エステルとしては、上記のような化合
物以外に具体的には、アジピン酸ジエチル、アジピン酸
ジイソブチル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸
ジn-ブチル、セバシン酸ジn-オクチル、セバシン酸ジ-2
- エチルヘキシルなどの長鎖ジカルボン酸のエステル類
を用いることができる。
【0036】これらの多官能性エステルの中では、前述
した一般式の骨格を有する化合物が好ましく、さらに好
ましくはフタル酸、マレイン酸、置換マロン酸などと炭
素原子数2以上のアルコールとのエステルが好ましく、
特にフタル酸と炭素原子数2以上のアルコールとのジエ
ステルが好ましい。
【0037】前記以外にチタン触媒成分に担持させるこ
とのできる他の電子供与体成分としては、RCOOR’
(R、R’は置換基を有していてもよい炭化水素基であ
って、少なくともいずれかが分岐鎖状(脂環状を含む)
または環含有鎖状の基である)で示されるモノカルボン
酸エステルが挙げられる。RおよびR’としては、具体
的には、(CH32CH−、C25CH(CH3)−、
(CH32CHCH2−、(CH33C−、C25CH
−、(CH3)CH2−、
【0038】
【化2】
【0039】などの基であってもよい。RまたはR’の
いずれか一方が上記のような基であれば、他方は上記の
基であってもよく、あるいは他の基、たとえば直鎖状、
環状の基であってもよい。
【0040】具体的には、ジメチル酢酸、トリメチル酢
酸、α- メチル酪酸、β- メチル酪酸、メタクリル酸、
ベンゾイル酢酸等の各種モノエステル;イソプロパノー
ル、イソブチルアルコール、tert- ブチルアルコール等
のアルコールの各種モノカルボン酸エステルを例示する
ことができる。
【0041】電子供与体としては、炭酸エステルを選択
することができる。具体的には、ジエチルカーボネー
ト、エチレンカーボネート、ジイソプロピルカーボネー
ト、フェニルエチルカーボネート、ジフェニルカーボネ
ートなどを例示できる。
【0042】これらの電子供与体を固体チタン触媒成分
中に担持させるに際し、必ずしも出発原料としてこれら
を使用する必要はなく、固体チタン触媒成分の調製の過
程でこれらに変化せしめ得る化合物を用いることもでき
る。
【0043】固体チタン触媒成分中には、他の電子供与
体を共存させてもよいが、あまり多量に共存させると悪
影響を及ぼすので少量に抑えるべきである。本発明にお
いて、固体チタン触媒成分[A]は、上記したようなマ
グネシウム化合物(もしくは金属マグネシウム)、電子
供与体およびチタン化合物を接触させることにより製造
することができる。固体チタン触媒成分[A]を製造す
るには、マグネシウム化合物、チタン化合物、電子供与
体から高活性チタン触媒成分を調製する公知の方法を採
用することができる。なお、上記の成分は、たとえばケ
イ素、リン、アルミニウムなどの他の反応試剤の存在下
に接触させてもよい。
【0044】これらの固体チタン触媒成分[A]の製造
方法を数例挙げて以下に簡単に述べる。 (1)マグネシウム化合物、あるいはマグネシウム化合
物および電子供与体からなる錯化合物とチタン化合物と
を液相にて反応させる方法。
【0045】この反応は、粉砕助剤などの存在下に行な
ってもよい。また、上記のように反応させる際に、固体
状の化合物については、粉砕してもよい。 (2)還元性を有しない液状のマグネシウム化合物と、
液状チタン化合物とを、電子供与体の存在下で反応させ
て固体状のチタン複合体を析出させる方法。 (3)(2)で得られた反応生成物に、チタン化合物を
さらに反応させる方法。 (4)(1)あるいは(2)で得られる反応生成物に電
子供与体およびチタン化合物をさらに反応させる方法。 (5)マグネシウム化合物あるいはマグネシウム化合物
と電子供与体とからなる錯化合物を、チタン化合物の存
在下に粉砕して得られた固体状物を、ハロゲン、ハロゲ
ン化合物および芳香族炭化水素のいずれかで処理する方
法。
【0046】なお、この方法においては、マグネシウム
化合物あるいはマグネシウム化合物と電子供与体とから
なる錯化合物を、粉砕助剤などの存在下に粉砕してもよ
い。また、マグネシウム化合物あるいはマグネシウム化
合物と電子供与体とからなる錯化合物を、チタン化合物
の存在下に粉砕した後に、反応助剤で予備処理し、次い
で、ハロゲンなどで処理してもよい。なお、反応助剤と
しては、有機アルミニウム化合物あるいはハロゲン含有
ケイ素化合物などが挙げられる。 (6)前記(1)〜(4)で得られる化合物をハロゲン
またはハロゲン化合物または芳香族炭化水素で処理する
方法。 (7)金属酸化物、ジヒドロカルビルマグネシウムおよ
びハロゲン含有アルコールの接触反応物を電子供与体お
よびチタン化合物と接触させる方法。 (8)有機酸のマグネシウム塩、アルコキシマグネシウ
ム、アリーロキシマグネシウムなどのマグネシウム化合
物を電子供与体、チタン化合物および/またはハロゲン
含有炭化水素と反応させる方法。
【0047】上記(1)〜(8)に挙げた固体チタン触
媒成分[A]の調製法の中では、触媒調製時において液
状のハロゲン化チタンを用いる方法、あるいはチタン化
合物を用いた後、あるいはチタン化合物を用いる際にハ
ロゲン化炭化水素を用いる方法が好ましい。
【0048】固体チタン触媒成分[A]を調製する際に
用いられる上述したような各成分の使用量は、調製方法
によって異なり一概に規定できないが、たとえばマグネ
シウム化合物1モル当り、電子供与体は約0.01〜5
モル、好ましくは0.05〜2モルの量で、チタン化合
物は約0.01〜500モル、好ましくは0.05〜3
00モルの量で用いられる。
【0049】このようにして得られた固体チタン触媒成
分[A]は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電
子供与体を必須成分として含有している。この固体チタ
ン触媒成分[A]において、ハロゲン/チタン(原子
比)は約4〜200、好ましくは約5〜100であり、
前記電子供与体/チタン(モル比)は約0.1〜10、
好ましくは約0.2〜約6であり、マグネシウム/チタ
ン(原子比)は約1〜100、好ましくは約2〜50で
あることが望ましい。
【0050】この固体チタン触媒成分[A]は、市販の
ハロゲン化マグネシウムと比較すると、結晶サイズの小
さいハロゲン化マグネシウムを含み、通常その比表面積
が約50m2/g 以上、好ましくは約60〜1000m
2/g 、より好ましくは約100〜800m2/g であ
る。そして、この固体チタン触媒成分[A]は、上記の
成分が一体となって触媒成分を形成しているので、ヘキ
サン洗浄によって実質的にその組成が変わることがな
い。
【0051】このような固体チタン触媒成分[A]は、
単独で使用することもできるが、また、たとえばケイ素
化合物、アルミニウム化合物、ポリオレフィンなどの無
機化合物または有機化合物で希釈して使用することもで
きる。なお、希釈剤を用いる場合には、固体チタン触媒
成分[A]は、その比表面積が上述した比表面積より小
さくても、高い触媒活性を示す。
【0052】このような高活性チタン触媒成分の調製法
等については、たとえば、特開昭 50-108385号公報、同
50-126590号公報、同51-20297号公報、同51-28189号公
報、同51-64586号公報、同51-92885号公報、同 51-1366
25号公報、同52-87489号公報、同 52-100596号公報、同
52-147688号公報、同 52-104593号公報、同 53-2580号
公報、同53-40093号公報、同53-40094号公報、同53-430
94号公報、同 55-135102号公報、同 55-135103号公報、
同 55-152710号公報、同56-811号公報、同56-11908号公
報、同56-18606号公報、同58-83006号公報、同 58-1387
05号公報、同 58-138706号公報、同 58-138707号公報、
同 58-138708号公報、同 58-138709号公報、同 58-1387
10号公報、同 58-138715号公報、同60-23404号公報、同
61-21109号公報、同61-37802号公報、同61-37803号公報
などに開示されている。
【0053】有機アルミニウム化合物触媒成分[B] 本発明で用いられる有機アルミニウム化合物触媒成分
[B]としては、少なくとも分子内に1個のアルミニウ
ム−炭素結合を有する化合物が利用できる。このような
化合物としては、たとえば、 (i)一般式R1 mAl(OR2npq (式中、R1 およびR2 は炭素原子を通常1〜15個、
好ましくは1〜4個含む炭化水素基であり、これらは互
いに同一でも異なってもよい。Xはハロゲン原子を表わ
し、0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、q
は0≦q<3の数であって、しかも、m+n+p+q=
3である)で表わされる有機アルミニウム化合物、 (ii)一般式M1AlR1 4 (式中、M1 はLi 、Na 、Kであり、R1 は前記と同
じ)で表わされる第1族金属とアルミニウムとの錯アル
キル化物などを挙げることができる。
【0054】前記式(i)で示される有機アルミニウム
化合物としては、次のような化合物を例示できる。 一般式R1 mAl(OR23-m (式中、R1 およびR2 は前記と同じ。mは好ましくは
1.5≦m≦3の数である)、 一般式R1 mAlX3-m (式中、R1 は前記と同じ。Xはハロゲン原子、mは好
ましくは0<m<3である)、 一般式R1 mAlH3-m (式中、R1 は前記と同じ。mは好ましくは2≦m<3
である)、 一般式R1 mAl(OR2nq (式中、R1 およびR2 は前記と同じ。Xはハロゲン原
子、0<m≦3、0≦n<3、0≦q<3で、m+n+
q=3である)で表わされる化合物などを挙げることが
できる。
【0055】(i)で示されるアルミニウム化合物とし
ては、より具体的には、トリエチルアルミニウム、トリ
ブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ト
リイソプレニルアルミニウム等のトリアルケニルアルミ
ニウム;ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルア
ルミニウムブトキシド等のジアルキルアルミニウムアル
コキシド;エチルアルミニウムセスキエトキシド、ブチ
ルアルミニウムセスキブトキシド等のアルキルアルミニ
ウムセスキアルコキシド;R1 2.5Al(OR20.5など
で表わされる平均組成を有する、部分的にアルコキシ化
されたアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムク
ロリド、ジブチルアルミニウムクロリド、ジエチルアル
ミニウムブロミド等のジアルキルアルミニウムハライ
ド;エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミ
ニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロ
ミド等のアルキルアルミニウムセスキハライド;エチル
アルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロ
リド、ブチルアルミニウムジブロミド等のアルキルアル
ミニウムジハライドのような、部分的にハロゲン化され
たアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムヒドリ
ド、ジブチルアルミニウムヒドリド等のジアルキルアル
ミニウムヒドリド;エチルアルミニウムジヒドリド、プ
ロピルアルミニウムジヒドリド等のアルキルアルミニウ
ムジヒドリドのような、部分的に水素化されたアルキル
アルミニウム;エチルアルミニウムエトキシクロリド、
ブチルアルミニウムブトキシクロリド、エチルアルミニ
ウムエトキシブロミドのような、部分的にアルコキシ化
およびハロゲン化されたアルキルアルミニウムなどを挙
げることができる。
【0056】また(i)に類似する化合物としては、酸
素原子や窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合
した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。こ
のような化合物としては、たとえば、(C252AlO
Al(C252 、(C492AlOAl(C492
【0057】
【化3】
【0058】メチルアルミノキサンなどを挙げることが
できる。前記式(ii)で示される化合物としては、Li
Al(C254 、LiAl(C7154 などを挙げるこ
とができる。
【0059】これらの中では、特にトリアルキルアルミ
ニウム、あるいは上記した2種以上のアルミニウム化合
物が結合したアルキルアルミニウムを用いることが好ま
しい。
【0060】電子供与体触媒成分[C] 本発明で用いられる電子供与体触媒成分[C]は、下記
の一般式[I]で表わされる有機ケイ素化合物である。
【0061】R1 2Si(OR22 … [I] 上記式[I]におけるR1 は、Si に隣接する炭素が二
級もしくは三級炭素であるアルキル基、シクロアルキル
基、シクロアルケニル基またはアリール基などであり、
好ましくはSi に隣接する炭素が二級もしくは三級炭素
であるアルキル基、シクロアルキル基またはシクロアル
ケニル基である。
【0062】具体的には、イソプロピル基、sec-ブチル
基、t-ブチル基、t-アミル基等のアルキル基;シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;シ
クロペンテニル基、シクロペンタジエニル基等のシクロ
アルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール基な
どが挙げられる。
【0063】これらの置換基は、ハロゲン、ケイ素、酸
素、窒素、硫黄、リン、ホウ素が含まれていてもよい。
これらのうちでは、アルキル基、シクロアルキル基が好
ましい。
【0064】また、上記式[I]におけるR2 は炭化水
素基である。R2 としては、好ましくは炭素原子数1〜
5、特に好ましくは炭素原子数1〜2の炭化水素基であ
る。このような有機ケイ素化合物としては、具体的に
は、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピル
ジエトキシシラン、ジsec-ブチルジメトキシシラン、ジ
t-ブチルジメトキシシラン、ジt-アミルジメトキシシラ
ン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロヘキ
シルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、
ビスo-トリルジメトキシシラン、ビスm-トリルジメトキ
シシラン、ビスp-トリルジメトキシシラン、ビスエチル
フェニルジメトキシシラン、t-ブチルメチルジメトキシ
シラン、t-アミルメチルジメトキシシラン、シクロヘキ
シルメチルジメトキシシラン、クミルメチルジメトキシ
シラン、イソブチルイソプロピルジメトキシシラン、イ
ソブチルプロピルジメトキシシラン、シクロヘキシルエ
チルジメトキシシラン、(エチルフェニル)メチルジメ
トキシシラン、イソプロピルメチルジメトキシシラン、
フェニルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルイソ
プロピルジメトキシシラン、sec-ブチルイソブチルジメ
トキシシラン、シクロヘキシルイソブチルジメトキシシ
ラン、3,3,3-トリフルオロプロピルシクロペンチルジメ
トキシシランなどが好ましく用いられる。
【0065】上記のような有機ケイ素化合物としては、
オレフィンの重合条件あるいは予備重合条件でこれら有
機ケイ素化合物を誘導しうる化合物をオレフィンの重合
あるいは予備重合の際に加え、オレフィン重合あるいは
予備重合と同時に有機ケイ素化合物を生成させるように
して用いてもよい。
【0066】電子供与体触媒成分[D] 本発明で用いられる電子供与体触媒成分[D]は、下記
の一般式[II]で表わされる有機ケイ素化合物である。
【0067】R1 nSi(OR24-n … [II] 上記式[II]において、nは、0<n<4であり、R2
は炭化水素基であり、nが2のとき、R1 の一つは、S
i に隣接する炭素が一級炭素であるアルキル基またはア
ルケニル基であり、他のR1 は、Si に隣接する炭素が
一級炭素であるアラルキル基である。
【0068】また、0<n<2あるいは2<n<4のと
き、R1 はSi に隣接する炭素が一級炭素であるアルキ
ル基またはアルケニル基である。上記式[II]をより具
体的に説明すると、上記nが2であるとき、R1 として
は、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、
n-ブチル基等のアルキル基;クミル基、ベンジル基等の
アラルキル基;ビニル基等のアルケニル基などが挙げら
れる。これらの置換基は、ハロゲン、ケイ素、酸素、窒
素、硫黄、リン、ホウ素が含まれていてもよい。
【0069】この場合、R2 は、好ましくは炭素原子数
1〜5、特に好ましくは炭素原子数1〜2の炭化水素基
である。上記式[II]中、nが2である有機ケイ素化合
物としては、具体的には、ジエチルジメトキシシラン、
ジプロピルジメトキシシラン、ジn-ブチルジメトキシシ
ラン、ジベンジルジメトキシシラン、ジビニルジメトキ
シシラン、ジエチルジエトキシシラン、ビス-3,3,3-ト
リフルオロプロピルジメトキシシランなどが好ましく用
いられる。
【0070】また、上記式[II]中、0<n<2あるい
は2<n<4のとき、R1 は、上述したように、アルキ
ル基またはアルケニル基である。この場合、R2 は、好
ましくは炭素原子数1〜5、特に好ましくは炭素原子数
1〜2の炭化水素基である。
【0071】上記式[II]中、nが1または3である有
機ケイ素化合物としては、具体的には、トリメチルメト
キシシラン、トリメチルエトキシシラン、エチルトリメ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、デシ
ルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、フ
ェニルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラ
ン、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、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリブトキ
シシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、2-ノル
ボルナントリメトキシシラン、2-ノルボルナントリエト
キシシラン、アミルトリエトキシシラン、イソブチルト
リエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメ
トキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリエトキ
シシランなどが用いられる。
【0072】これらのうち、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、プロピルトリメトキシシラン、デシルトリメトキ
シシラン、デシルトリエトキシシラン、プロピルトリエ
トキシシラン、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、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリブトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラ
ン、アミルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフル
オロプロピルトリエトキシシランなどが好ましく用いら
れる。
【0073】上記のような有機ケイ素化合物としては、
上述した電子供与体触媒成分[C]の場合と同様に、オ
レフィンの重合条件あるいは予備重合条件でこれら有機
ケイ素化合物を誘導しうる化合物をオレフィンの重合あ
るいは予備重合の際に加え、オレフィン重合あるいは予
備重合と同時に有機ケイ素化合物を生成させるようにし
て用いてもよい。
【0074】本発明の重合方法においては、前記したよ
うな触媒の存在下に、オレフィンの重合を行なうが、こ
のような重合(本重合)を行なう前に以下に述べるよう
な予備重合を行なうことが好ましい。
【0075】このような予備重合を行なうことにより、
嵩密度の大きい粉末重合体を得ることができ、得られる
オレフィン重合体の立体規則性が向上する傾向にある。
また、予備重合を行なうと、スラリー重合の場合にはス
ラリーの性状が優れるようになる。従って、本発明の重
合方法によれば、得られた重合体粉末または重合体スラ
リーの取扱が容易になる。
【0076】予備重合においては、通常、前記固体チタ
ン触媒成分[A]を前記有機アルミニウム化合物触媒成
分[B]の少なくとも一部と組合せて用いる。この際電
子供与体触媒成分[C]または電子供与体触媒成分
[D]の一部または全部を共存させておくこともでき
る。
【0077】予備重合では、本重合における系内の触媒
濃度よりもかなり高濃度の触媒を用いることができる。
予備重合における固体チタン触媒成分[A]の濃度は、
後述する不活性炭化水素媒体1リットル当り、チタン原
子換算で、通常約0.01〜200ミリモル、好ましく
は約0.05〜100ミリモルの範囲とすることが望ま
しい。
【0078】有機アルミニウム化合物触媒成分[B]の
量は、固体チタン触媒成分[A]1g当り0.1〜50
0g、好ましくは0.3〜300gの重合体が生成する
ような量であればよく、固体チタン触媒成分[A]中の
チタン原子1モル当り、通常約0.1〜100モル、好
ましくは約0.5〜50モルの量であることが望まし
い。
【0079】予備重合は、不活性炭化水素媒体にオレフ
ィンおよび上記の触媒成分を加え、温和な条件下に行な
うことが好ましい。予備重合で使用されるオレフィン
は、後述する本重合で使用されるオレフィンと同一であ
っても、異なってもよい。
【0080】このようなオレフィンを予備重合に用いる
と、炭素原子数が2〜10、好ましくは3〜10のα-
オレフィンから高結晶性の重合体が得られる。なお、本
発明においては、予備重合の際に用いられる不活性炭化
水素媒体の一部または全部に代えて液状のα- オレフィ
ンを用いることができる。
【0081】予備重合の反応温度は、生成する予備重合
体が実質的に不活性炭化水素媒体中に溶解しないような
温度であればよく、通常約−20〜+100℃、好まし
くは約−20〜+80℃、さらに好ましくは0〜+40
℃の範囲であることが望ましい。
【0082】なお、予備重合においては、水素のような
分子量調節剤を用いることもできる。このような分子量
調節剤は、135℃のデカリン中で測定した予備重合に
より得られる重合体の極限粘度[η]が、約0.2dl
/g以上、好ましくは約0.5〜10dl/gになるよ
うな量で用いることが望ましい。
【0083】予備重合は、上記のように、チタン触媒成
分[A]1g当り約0.1〜1000g、好ましくは約
0.3〜500gの重合体が生成するように行なうこと
が望ましい。予備重合量をあまり多くすると、本重合に
おけるオレフィン重合体の生産効率が低下することがあ
る。
【0084】予備重合は回分式あるいは連続式で行なう
ことができる。オレフィン重合体の製造 まず、本発明に係る第1のオレフィン重合体の製造方法
について説明する。
【0085】本発明においては、まず上記固体チタン触
媒成分[A]と、有機アルミニウム化合物触媒成分
[B]と、電子供与体触媒成分[C]とから形成される
オレフィン重合用触媒の存在下にオレフィンを(共)重
合させ、次いで、電子供与体触媒成分[D]を重合系に
添加して、オレフィンの(共)重合を行なう。なお、オ
レフィンの(本)重合に先立って予備重合を行ってもよ
い。
【0086】本発明で用いられるオレフィンとしては、
エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1- ペンテ
ン、1-オクテンなどが挙げられる。本発明においては、
これらのオレフィンを単独で、あるいは組み合わせて使
用することができる。これらのオレフィンのうちでは、
プロピレンまたは1-ブテンを用いて単独重合を行ない、
あるいはプロピレンまたは1-ブテンを主成分とする混合
オレフィンを用いて共重合を行なうことが好ましい。こ
のような混合オレフィンを用いる場合、主成分であるプ
ロピレンまたは1-ブテンの含有率は、通常50モル%以
上、好ましくは70モル%以上であることが好ましい。
【0087】なお、これらのオレフィンの単独重合ある
いは共重合を行なう際には、共役ジエンや非共役ジエン
のような多不飽和結合を有する化合物を重合原料として
用いることもできる。
【0088】本発明におけるオレフィンの重合は、通
常、気相あるいは液相で行なわれる。重合がスラリー重
合の反応形態を採る場合、反応溶媒としては、下記のよ
うな不活性炭化水素を用いてもよく、反応温度において
液状のオレフィンを用いることもできる。
【0089】この際用いられる不活性炭化水素媒体とし
ては、具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等
の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、
メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロ
リド、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素、あるい
はこれらの混合物などを挙げることができる。これらの
不活性炭化水素媒体のうちでは、特に脂肪族炭化水素を
用いることが好ましい。
【0090】本発明に係るオレフィン重合体の第1の製
造方法においては、前記チタン触媒成分[A]は、重合
容積1リットル当りTi 原子に換算して、通常は約0.
0001〜50ミリモル、好ましくは約0.01〜10
ミリモルの量で用いられる。有機アルミニウム化合物触
媒成分[B]は、重合系中のチタン触媒成分[A]中の
チタン原子1モルに対し、有機アルミニウム化合物触媒
成分[B]中の金属原子は、通常約1〜2,000モ
ル、好ましくは約2〜1,000モルとなるような量で
用いられる。電子供与体触媒成分[C]は、有機アルミ
ニウム化合物触媒成分[B]中の金属原子1モル当り電
子供与体触媒成分[C]中のSi 原子換算で、通常は約
0.001〜10モル、好ましくは約0.01〜5モ
ル、特に好ましくは約0.05〜2モルとなるような量
で用いられる。また、後から添加される電子供与体触媒
成分[D]は、有機アルミニウム化合物触媒成分[B]
中の金属原子1モル当り電子供与体触媒成分[D]中の
Si 原子換算で、通常は約0.001〜10モル、好ま
しくは約0.01〜5モル、特に好ましくは約0.05
〜2モルとなるような量で用いられる。
【0091】本発明においては、オレフィンを重合させ
る前に、不活性ガス雰囲気下に各触媒成分を接触させて
もよく、オレフィン雰囲気下に各触媒成分を接触させて
もよい。また、オレフィンの重合時に、水素を用いれ
ば、得られる重合体の分子量を調節することができ、メ
ルトフローレートの大きい重合体が得られる。
【0092】本発明において、オレフィンの重合温度
は、通常、約20〜200℃、好ましくは約50〜18
0℃、圧力は、通常、常圧〜100kg/cm2、好ま
しくは約2〜50kg/cm2に設定される。
【0093】本発明に係るオレフィンの第1の製造方法
においては、電子供与体触媒成分[D]は、オレフィン
重合体がオレフィン重合体全体の10〜90重量%、好
ましくは20〜80重量%、さらに好ましくは30〜7
0重量%生成したときに、反応系に添加する。そして、
その後のオレフィンの重合条件としては、重合温度が、
通常、約20〜200℃、好ましくは約50〜180
℃、圧力が、通常、常圧〜100kg/cm2、好まし
くは約2〜50kg/cm2に設定される。この反応時
間は、通常、30〜600分、好ましくは40〜480
分、さらに好ましくは60〜360分である。
【0094】次に、本発明に係る第2のオレフィン重合
体の製造方法について説明する。本発明においては、ま
ず上記固体チタン触媒成分[A]と、有機アルミニウム
化合物触媒成分[B]と、電子供与体触媒成分[D]と
から形成されるオレフィン重合用触媒の存在下に、オレ
フィンを(共)重合させ、次いで、電子供与体触媒成分
[C]を添加して、オレフィンの(共)重合を行なう。
なお、オレフィンの(本)重合に先立って予備重合を行
ってもよい。
【0095】本発明で用いられるオレフィンとしては、
前記と同様のオレフィンが挙げられる。本発明において
は、これらのオレフィンを単独で、あるいは組み合わせ
て使用することができる。これらのオレフィンのうちで
は、プロピレンまたは1-ブテンを用いて単独重合を行な
い、あるいはプロピレンまたは1-ブテンを主成分とする
混合オレフィンを用いて共重合を行なうことが好まし
い。このような混合オレフィンを用いる場合、主成分で
あるプロピレンまたは1-ブテンの含有率は、通常50モ
ル%以上、好ましくは70モル%以上であることが好ま
しい。
【0096】なお、これらのオレフィンの単独重合ある
いは共重合を行なう際には、共役ジエンや非共役ジエン
のような多不飽和結合を有する化合物を重合原料として
用いることもできる。
【0097】本発明におけるオレフィンの重合は、通
常、気相あるいは液相で行なわれる。重合がスラリー重
合の反応形態を採る場合、反応溶媒としては、前記のよ
うな不活性炭化水素を用いてもよく、反応温度において
液状のオレフィンを用いることもできる。
【0098】本発明に係るオレフィン重合体の第2の製
造方法においては、前記チタン触媒成分[A]は、重合
容積1リットル当りTi 原子に換算して、通常は約0.
0001〜50ミリモル、好ましくは約0.01〜10
ミリモルの量で用いられる。有機アルミニウム化合物触
媒成分[B]は、重合系中のチタン触媒成分[A]中の
チタン原子1モルに対し、有機アルミニウム化合物触媒
成分[B]中の金属原子に換算して、通常約1〜2,0
00モル、好ましくは約2〜1,000モルとなるよう
な量で用いられる。電子供与体触媒成分[D]は、有機
アルミニウム化合物触媒成分[B]中の金属原子1モル
当り電子供与体触媒成分[D]中のSi原子換算で、通
常は約0.001〜10モル、好ましくは約0.01〜
5モル、特に好ましくは約0.05〜2モルとなるよう
な量で用いられる。また、後から添加される電子供与体
触媒成分[C]は、有機アルミニウム化合物触媒成分
[B]中の金属原子1モル当り電子供与体触媒成分
[C]中のSi 原子換算で、通常は約0.001〜10
モル、好ましくは約0.01〜5モル、特に好ましくは
約0.05〜2モルとなるような量で用いられる。
【0099】本発明においては、オレフィンを重合させ
る前に、不活性ガス雰囲気下に各触媒成分を接触させて
もよいし、オレフィン雰囲気下に各触媒成分を接触させ
てもよい。また、 オレフィンの重合時に、水素を用い
れば、得られる重合体の分子量を調節することができ、
メルトフローレートの大きい重合体が得られる。
【0100】本発明において、オレフィンの重合温度
は、通常、約20〜200℃、好ましくは約50〜18
0℃、圧力は、通常、常圧〜100kg/cm2 、好ま
しくは約2〜50kg/cm2 に設定される。
【0101】本発明に係るオレフィンの第2の製造方法
においては、電子供与体触媒成分[C]は、オレフィン
重合体がオレフィン重合体全体の10〜90重量%、好
ましくは20〜80重量%、さらに好ましくは30〜7
0重量%生成したときに、反応系に添加する。そして、
その後のオレフィンの重合条件としては、重合温度が、
通常、約20〜200℃、好ましくは約50〜180
℃、圧力が、通常、常圧〜100kg/cm2 、好まし
くは約2〜50kg/cm2 に設定される。この反応時
間は、通常、30〜600分、好ましくは40〜480
分、さらに好ましくは60〜360分である。
【0102】本発明においては、オレフィンの重合を、
回分式、半連続式、連続式の何れの方法においても行な
うことができるが、生産性の面から、特に連続式の重合
方法が好ましい。
【0103】このようにして得られたオレフィン重合体
は単独重合体、ランダム共重合体およびブロック共重合
体などのいずれであってもよい。本発明の製造方法によ
って得られるオレフィン重合体は、分子量分布が広く、
したがって、溶融成形時の加工性(成形性)に優れてい
る。本発明の方法によって得られたオレフィン重合体か
らは、機械的特性および透明性に優れた成形体を製造す
ることができる。
【0104】本発明の製造方法は、分子量分布が非常に
広いオレフィン重合体、たとえばMw/Mnが7〜1
0、好ましくは8〜10のオレフィン重合体が得られ、
しかも分子量分布の調節が容易である。
【0105】
【発明の効果】本発明によれば、分子量分布が非常に広
く、成形性に優れるとともに、立体規則性の高いオレフ
ィン重合体を高収率で製造することができる。また、本
発明のオレフィン重合体の製造方法によれば、得られる
オレフィン重合体の分子量分布の調節が容易である。
【0106】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【0107】
【実施例1】 [固体チタン触媒成分[A]の調製]無水塩化マグネシ
ウム7.14g(75ミリモル)、デカン37.5ml
および2-エチルヘキシルアルコール35.1ml(22
5ミリモル)を130℃で2時間加熱反応を行ない、均
一溶液とした。その後、この溶液中に無水フタル酸1.
67g(11.3ミリモル)を添加し、130℃にてさ
らに1時間攪拌混合を行ない、無水フタル酸を上記の均
一溶液に溶解させた。
【0108】このようにして得られた均一溶液を室温ま
で冷却した後、−20℃に保持された四塩化チタン20
0ml(1.8モル)中に1時間にわたって全量滴下し
た。滴下後、得られた溶液の温度を4時間かけて110
℃に昇温し、110℃に達したところでジイソブチルフ
タレート5.03ml(18.8ミリモル)を添加し
た。
【0109】さらに2時間上記の温度でこの溶液を攪拌
した。2時間の反応終了後、熱時濾過にて固体部を採取
し、この固体部を275mlのTiCl4にて再懸濁させ
た後、再び110℃で2時間、加熱反応を行なった。
【0110】反応終了後、再び熱濾過にて固体部を採取
し、110℃デカンおよびヘキサンを用いて洗浄した。
この洗浄を、洗浄液中にチタン化合物が検出されなくな
るまで行なった。
【0111】上記のようにして合成された固体チタン触
媒成分[A]は、ヘキサンスラリーとして得られた。こ
の触媒の一部を採取して乾燥させた。この乾燥物を分析
したところ、上記のようにして得られた固体チタン触媒
成分[A]の組成は、チタン2.5重量%、塩素58重
量%、マグネシウム18重量%およびジイソブチルフタ
レート13.8重量%であった。 [予備重合]窒素置換された容量400mlのガラス製
反応器に精製ヘキサン200mlを入れ、トリエチルア
ルミニウム6ミリモルおよび前記固体チタン触媒成分
[A]をチタン原子換算で2ミリモル投入した後、5.
9Nリットル/時間の速度でプロピレンを1時間供給
し、Ti触媒成分[A]1g当り、2.8gのプロピレ
ンを重合させた。
【0112】この予備重合終了後、濾過にて、液部を除
去し、分離した固体部をデカンに再び分散させた。 [本重合]内容積2リットルのオートクレーブに精製ヘ
キサン750mlを装入し、室温でプロピレン雰囲気に
てトリエチルアルミニウム0.75ミリモル、プロピル
トリエトキシシラン0.038ミリモルおよび前記触媒
成分[A]の前記予備重合処理物をチタン原子換算0.
015ミリモル(前記触媒成分[A]に換算して4.4
6mgに相当)を添加した。水素200Nmlを添加し
た後、70℃に昇温し、圧力はプロピレンを供給するこ
とにより7kg/cm2Gに保ったまま、まず20分重合
を行ない、この系にジシクロペンチルジメトキシシラン
0.038ミリモルを添加して計2時間重合を行なっ
た。
【0113】重合終了後、各々生成重合体を含むスラリ
ーを濾過し、白色顆粒状重合体と液相部に分離した。乾
燥後の沸騰n-ヘプタンによる抽出残率、MFR、見かけ
嵩比重(BD)、重合活性、全重合体のII(t-I.I.)
を表1に示す。
【0114】
【実施例2】実施例1の重合において、ジシクロペンチ
ルジメトキシシランを添加する前の重合時間を30分と
した以外は、実施例1と同様の方法でプロピレンの重合
を行なった。結果を表1に示す。
【0115】
【実施例3】実施例1の重合において、ジシクロペンチ
ルジメトキシシランを添加する前の重合時間を45分と
した以外は、実施例1と同様の方法でプロピレンの重合
を行なった。結果を表1に示す。
【0116】
【実施例4】実施例1の重合において、プロピルトリエ
トキシシランに代えて、ビニルトリエトキシシランを使
用した以外は、実施例1と同様の方法でプロピレンの重
合を行なった。結果を表1に示す。
【0117】
【実施例5】実施例1の重合において、ジシクロペンチ
ルジメトキシシランに代えて、ジt-ブチルジメトキシシ
ランを使用した以外は、実施例1と同様の方法でプロピ
レンの重合を行なった。結果を表1に示す。
【0118】
【実施例6】実施例1の重合において、プロピルトリエ
トキシシランに代えて、β-フェネチルメチルジエトキ
シシランを使用した以外は、実施例1と同様の方法でプ
ロピレンの重合を行った。結果を表1に示す。
【0119】
【実施例7】実施例1の重合において、プロピルトリエ
トキシシランに代えて、トリエチルメトキシシランを使
用した以外は、実施例1と同様の方法でプロピレンの重
合を行った。結果を表1に示す。
【0120】
【実施例8】内容積2リットルのオートクレーブに精製
ヘキサン750mlを装入し、室温でプロピレン雰囲気
にてトリエチルアルミニウム0.75ミリモル、ジシク
ロペンチルジメトキシシラン0.038ミリモルおよび
前記触媒成分(A)の前記予備重合処理物をチタン原子
換算で0.015ミリモル(前記触媒成分(A)に換算
して4.46mgに相当)を添加した。水素200Nm
lを添加した後、70℃に昇温し、圧力は7kg/cm
2-Gに保ったまま、まず60分間重合を行い、この系に
プロピルトリエトキシシラン0.038ミリモルを添加
して計2時間重合を行った。
【0121】重合終了後、生成重合体を含むスラリーを
濾過し、白色顆粒状重合体を液相部に分離した。結果を
表1に示す。
【0122】
【実施例9】実施例8の重合において、プロピルトリエ
トキシシランに代えて、ジエチルビニルメトキシシシラ
ンを使用した以外は、実施例8と同様の方法でプロピレ
ンの重合を行った。結果を表1に示す。
【0123】
【実施例10】実施例8の重合において、プロピルトリ
エトキシシランに代えて、トリエチルメトキシシランを
使用した以外は、実施例8と同様の方法でプロピレンの
重合を行った。結果を表1に示す。
【0124】
【実施例11】 [固体チタン触媒成分(B)の調製]内容積2リットル
の高速攪拌装置(特殊機化工業製)を充分に窒素置換し
た後、精製デカンを700ml、市販のMgCl2 を1
0g、ソルビタンジステアレート3gを入れ、系を攪拌
下昇温し、800rpmで攪拌しながら120℃の温度
に30分保持した。次いで攪拌下、内径5mmのテフロ
ン製チューブを用いて、予め−10℃に冷却された精製
デカン1リットルが入った攪拌機付ガラス製フラスコに
移液した。精製した懸濁液を濾過し、ヘキサンで充分に
洗浄して球状固体(担体)を得た。
【0125】400mlの攪拌機付ガラス製容器にTi
Cl4 150mlを装入し、室温で上記担体を加えて懸
濁させた。添加終了後、40℃に昇温し、ジイソブチル
フタレート5.2ミリモルを加えた。次いで、100℃
に昇温し、2時間保持した。
【0126】次に、熱濾過によって、固体部と液状部と
を分離し、固体部を再度150mlのTiCl4 に懸濁
し、攪拌下120℃で2時間反応させた。混合物を熱濾
過して濾液から塩素イオンが検出されなくなるまで、充
分量の精製ヘキサンにて洗浄し、固体チタン触媒成分
(B)を得た。上記のようにして得られた固体チタン触
媒成分(B)は、チタン3.1重量%、マグネシウム1
7重量%、塩素58重量%、ジイソブチルフタレート1
7.3重量%であった。
【0127】[予備重合]前記固体チタン触媒成分
(B)を用いた以外は実施例1と同様にしてプロピレン
を予備重合した。
【0128】[本重合]前記予備重合した固体チタン触
媒成分(B)を用いた以外は実施例1と同様にしてプロ
ピレンの重合を行った。結果を表1に示す。
【0129】
【比較例1】実施例1の重合において、2種のシラン化
合物に代え、ジシクロペンチルジメトキシシラン0.0
75ミリモルのみを用いたこと以外は実施例1と同様の
方法でプロピレンの重合を行なった。結果を表1に示
す。
【0130】
【比較例2】実施例1の重合において、2種のシラン化
合物に代え、プロピルトリエトキシシラン0.075ミ
リモルのみを用いたこと以外は実施例1と同様の方法で
プロピレンの重合を行なった。結果を表1に示す。
【0131】
【比較例3】実施例1の重合において、ジシクロペンチ
ルジメトキシシランに代えて、ビニルトリエトキシシラ
ンを使用した以外は、実施例1と同様の方法でプロピレ
ンの重合を行なった。結果を表1に示す。
【0132】
【比較例4】 [本重合]内容積2リットルのオートクレーブに精製ヘ
キサン750mlを装入し、室温でプロピレン雰囲気に
てトリメチルアルミニウム0.75ミリモル、ジシクロ
ペンチルジメトキシシラン0.038ミリモル、プロピ
ルトリエトキシシラン0.038ミリモルおよび前記触
媒成分[A]の前記予備重合処理物をチタン原子換算
0.015ミリモル(前記触媒成分[A]に換算して
4.46mgに相当)を同時に添加した。水素200N
mlを添加した後、70℃に昇温し、2時間のプロピレ
ン重合を行なった。重合中の圧力はプロピレンを供給す
ることにより7kg/cm2Gに保った。
【0133】重合終了後、生成重合体を含むスラリーを
濾過し、白色顆粒状重合体と液相部に分離した。結果を
表1に示す。
【0134】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るオレフィン重合体の製造
方法で用いられる触媒の調製方法の一例を示すフローチ
ャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−172437(JP,A) 特開 平6−248019(JP,A) 特開 平3−7703(JP,A) 特開 平4−239008(JP,A) 特開 平4−117411(JP,A) 特開 平2−70708(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/60 - 4/70 C08L 23/00 - 23/36 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】[A]マグネシウム、チタン、ハロゲンお
    よび電子供与体を必須成分として含有する固体チタン触
    媒成分、[B]有機アルミニウム化合物触媒成分、およ
    び[C]下記の一般式[I]で表わされる電子供与体触
    媒成分 R1 2Si(OR22 … [I] (式中、R1 は、Si に隣接する炭素が二級もしくは三
    級炭素であるアルキル基、シクロアルキル基、シクロア
    ルケニル基またはアリール基であり、 R2 は炭化水素基である)から形成されるオレフィン重
    合用触媒の存在下に、オレフィンを重合もしくは共重合
    させ、次いで、[D]下記の一般式[II]で表わされる
    電子供与体触媒成分 R1 nSi(OR24-n … [II] (式中、nは0<n<4であり、 nが2のとき、R1 の一つはSi に隣接する炭素が一級
    炭素であるアルキル基またはアルケニル基であり、他の
    1 はSi に隣接する炭素が一級炭素であるアラルキル
    基であり、 また、0<n<2あるいは2<n<4のとき、R1 はS
    i に隣接する炭素が一級炭素であるアルキル基またはア
    ルケニル基であり、 R2 は炭化水素基である)を添加して、オレフィンを重
    合もしく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。
  2. 【請求項2】[A]マグネシウム、チタン、ハロゲンお
    よび電子供与体を必須成分として含有する固体チタン触
    媒成分、[B]有機アルミニウム化合物触媒成分、およ
    び[D]下記の一般式[II]で表わされる電子供与体触
    媒成分 R1 n Si(OR24-n … [II] (式中、nは0<n<4であり、 nが2のとき、R1 の一つはSi に隣接する炭素が一級
    炭素であるアルキル基またはアルケニル基であり、他の
    1 はSi に隣接する炭素が一級炭素であるアラルキル
    基であり、 また、0<n<2あるいは2<n<4のとき、R1 はS
    i に隣接する炭素が一級炭素であるアルキル基またはア
    ルケニル基であり、 R2 は炭化水素基であり、 から形成されるオレフィン重合用触媒の存在下に、オレ
    フィンを重合もしくは共重合させ、次いで、[C]下記
    の一般式[I]で表わされる電子供与体触媒成分 R1 2Si(OR22 … [I] (式中、R1 は、Si に隣接する炭素が二級もしくは三
    級炭素であるアルキル基、シクロアルキル基、シクロア
    ルケニル基またはアリール基であり、 R2 は炭化水素基である)を添加して、オレフィンを重
    合もしく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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