JP3387946B2 - 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
よびオレフィンの重合方法に関し、さらに詳しくは、有
機アルミニウムオキシ化合物を含まないチーグラー型オ
レフィン重合用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。
ン(共)重合体を製造することのできる触媒として、ジ
ルコニウム化合物などの遷移金属化合物と有機アルミニ
ウムオキシ化合物(アルミノオキサン)とからなるチー
グラー型オレフィン重合触媒が知られており、このよう
な触媒を用いたエチレン・α-オレフィン共重合体の製
造方法が、たとえば、特開昭58-19309号公報、
特開昭60-35005号公報、特開昭60-35006
号公報、特開昭60-35007号公報、特開昭60-3
5008号公報などに提案されている。また特開昭60
-260602号公報および特開昭60-130604号
公報には、遷移金属化合物と、アルミノオキサンと有機
アルミニウム化合物との混合有機アルミニウム化合物と
から形成される触媒を用いて、オレフィンを重合する方
法が提案されている。
ウムオキシ化合物とからなる触媒は、高い重合活性でオ
レフィンを重合させることができるが、ここで用いられ
る有機アルミニウムオキシ化合物は高価であるという問
題がある。また有機アルミニウムオキシ化合物は、通常
有機アルミニウム化合物と水とを反応させることによっ
て製造されるが、製造工程が複雑であるという問題もあ
る。
キサン以外の有機金属化合物とからなり、オレフィン重
合活性に優れると共に経済性にも優れるオレフィン重合
用触媒およびこの触媒を用いたオレフィンの重合方法の
出現が望まれている。
しては、遷移金属化合物と、ルイス酸と、有機アルミニ
ウム化合物とからなる触媒が特開平3-179005号
公報に提案されている。
てなされたものであって、オレフィン重合活性に優れる
と共に経済性にも優れたオレフィン重合用触媒およびこ
の触媒を用いる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。
媒は、 [A]下記一般式[I']で表される遷移金属化合物と、R 1 R 2 R 3 R 4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R 1 およびR 2 はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R 3 およびR 4 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO 3 R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。) [B]トリアルキルアルミニウムとを接触させ、次いで [C](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体との接触物を接触させて得られるこ
とを特徴としている。本発明に係る第1のオレフィン重
合用触媒の他の態様は、 [B]トリアルキルアルミニウムと、 [C](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体との接触物を接触させ、次いで [A]下記一般式[I']で表される遷移金属化合物 R 1 R 2 R 3 R 4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R 1 およびR 2 はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R 3 およびR 4 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO 3 R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。)を接触させて得られ
ることを特徴としている。
は、 [A]下記一般式[I']で表される遷移金属化合物と、R 1 R 2 R 3 R 4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R 1 およびR 2 はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R 3 およびR 4 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO 3 R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。) [B]トリアルキルアルミニウムとを接触させ、次いで [C’](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体と、 (C-3)有機金属化合物との接触物を接触させて得られ
ることを特徴としている。本発明に係る第2のオレフィ
ン重合用触媒の他の態様は、 [B]トリアルキルアルミニウムと [C’](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体と、 (C-3)有機金属化合物との接触物を接触させ、次いで [A]下記一般式[I']で表される遷移金属化合物 R 1 R 2 R 3 R 4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R 1 およびR 2 はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R 3 およびR 4 はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO 3 R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。)を接触させて得られ
ることを特徴としている。
記のような第1のオレフィン重合用触媒または第2のオ
レフィン重合用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。
レフィンの重合方法は、オレフィン重合活性に優れると
共に経済性にも優れている。
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。
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。
て具体的に説明する。本発明に係る第1および第2のオ
レフィン重合用触媒に用いられる[A]シクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子を含む周期律表第IVB族の遷
移金属化合物(以下「成分[A]」と記載することがあ
る。)は、下記式[I]で表される遷移金属化合物であ
る。
あり、Lは遷移金属に配位する配位子であり、少なくと
も1個のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子
であり、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外
のLは、炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、
アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基
(ただしRはハロゲンなどの置換基を有していてもよい
炭素数1〜8の炭化水素基)、ハロゲン原子または水素
原子であり、xは遷移金属の原子価である。]上記一般
式[I]において、Mは周期律表第IVB族から選ばれる
遷移金属原子であり、具体的には、ジルコニウム、チタ
ンまたはハフニウムであり、好ましくはジルコニウムで
ある。
としては、たとえばシクロペンタジエニル基、メチルシ
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、テトラメチル
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、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチ
ルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエ
ニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチ
ルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタ
ジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基などのア
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、4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基、フルオレニル
基などを例示することができる。これらの基は、ハロゲ
ン原子、トリアルキルシリル基などで置換されていても
よい。
は、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好まし
い。上記一般式[I]で表される化合物がシクロペンタ
ジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合には、その
うち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する基同士
は、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプ
ロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン
基、シリレン基またはジメチルシリレン基、ジフェニル
シリレン基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリ
レン基などを介して結合されていてもよい。
以外の配位子Lとしては、具体的に下記のようなものが
挙げられる。炭素数1〜12の炭化水素基としては、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基などが挙げられ、より具体的には、アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基などが例示され、シクロアルキル基として
は、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが例示さ
れ、アリール基としては、フェニル基、トリル基などが
例示され、アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフ
ィル基などが例示される。
エトキシ基、ブトキシ基などが例示され、アリーロキシ
基としては、フェノキシ基などが例示され、ハロゲンと
しては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが例示され
る。
ルエンスルホナト基、メタンスルホナト基、トリフルオ
ロメタンスルホナト基などが例示される。このようなシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むメタロセ
ン化合物は、たとえば遷移金属の原子価が4である場
合、より具体的には下記一般式[I']で示される。
り、R1はシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位
子)であり、R2、R3およびR4はシクロペンタジエニ
ル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ
基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロゲン原子
または水素原子であり、kは1以上の整数であり、k+
l+m+n=4である。)本発明では上記一般式におい
て、R1、R2、R3およびR4のうち少なくとも2個すな
わちR1およびR2がシクロペンタジエニル骨格を有する
基(配位子)であるメタロセン化合物が好ましく用いら
れる。これらのシクロペンタジエニル骨格を有する基は
エチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピ
リデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、
シリレン基またはジメチルシリレン、ジフェニルシリレ
ン、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基な
どを介して結合されていてもよい。またR3およびR4は
シクロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シ
クロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキ
シ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3
R、ハロゲン原子または水素原子である。
化合物について具体的な化合物を例示する。ビス(イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)
ジルコニウムジブロミド、ビス(インデニル)ジルコニ
ウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス(4,5,6,7-テ
トラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、エチレンビ
ス(インデニル)ジメチルジルコニウム、エチレンビス
(インデニル)ジフェニルジルコニウム、エチレンビス
(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、エチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムビス(メタンスル
ホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビ
ス(p-トルエンスルホナト)、エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナ
ト)、エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シク
ロペンタジエニル-フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル-メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジ
メチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(メチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシ
リレンビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(トリメチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウム
ビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ジメチルシリ
レンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレン(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リド、ジフェ
ニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、メチルフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジブロミド、ビス(シクロペンタジエニル)
メチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタ
ジエニル)エチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シ
クロペンタジエニル)シクロヘキシルジルコニウムモノ
クロリド、ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジル
コニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)
ベンジルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライ
ド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウム
モノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジメ
チルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジフ
ェニルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ベンジルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムメトキシクロリド、ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナ
ト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス
(p-トルエンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナ
ト)、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、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リド、ビス(ジメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(ジメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフ
ルオロメタンスルホナト)、ビス(エチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ビス(メチルプロピルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス
(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビ
ス(メタンスルホナト)、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リド、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リド、
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド。
ニル環の二置換体は1,2-および1,3-置換体を含み、三置
換体は1,2,3-および1,2,4-置換体を含む。またプロピ
ル、ブチルなどのアルキル基は、n-、i-、sec-、tert-
などの異性体を含む。
いて、ジルコニウムを、チタンまたはハフニウムに置換
えた化合物を用いることもできる。次に[B]有機アル
ミニウム化合物について説明する。
重合用触媒に用いられる[B]有機アルミニウム化合物
(以下「成分[B]」と記載することがある。)として
は、例えば下記一般式[II]で表される有機アルミニウ
ム化合物を例示することができる。
はハロゲン原子または水素原子であり、nは1〜3であ
る。)上記一般式[II]において、R1 は炭素数1〜1
2の炭化水素基例えばアルキル基、シクロアルキル基ま
たはアリ−ル基であるが、具体的には、メチル基、エチ
ル基、n-プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基などであ
る。
としては、具体的には以下のような化合物が用いられ
る。トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルア
ルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチル
ヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウ
ム;イソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミ
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、ジイソプロピルアルミニウムクロリ
ド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアル
ミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライ
ド;メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミ
ニウムセスキクロリド、イソプロピ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などのアルキルアルミニ
ウムセスキハライド;メチルアルミニウムジクロリド、
エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニ
ウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどの
アルキルアルミニウムジハライド;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
ドなどのアルキルアルミニウムハイドライドなど。
ウム化合物のなかでは、トリアルキルアルミニウムが好
ましく、炭素数4以上のトリアルキルアルミニウムが最
も好ましい。
て、下記一般式[III]で表される化合物を用いること
もできる。 R1 nAlY3-n … [III] (式中、R1 は上記一般式[II]と同様であり、Yは−
OR2基、−OSiR3 3基、−OAlR4 2基、−NR
5 2基、−SiR6 3基または−N(R7)AlR8 2基であり、
nは1〜2であり、R2、R3、R4およびR8はメチル
基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロ
ヘキシル基、フェニル基などであり、R5は水素原子、
メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、ト
リメチルシリル基などであり、R6 およびR7 はメチル
基、エチル基などである。)このような有機アルミニウ
ム化合物としては、具体的には、以下のような化合物が
用いられる。 (1)R1 nAl(OR2)3-n で表される化合物、例えばジ
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、ジイソブチルアルミニウムメトキシドな
ど、 (2)R1 nAl(OSiR3 3)3-n で表される化合物、例え
ばEt2Al(OSi Me3)、(iso-Bu)2Al(OSiMe3)、
(iso-Bu)2Al(OSiEt3) など; (3)R1 nAl(OAlR4 2)3-n で表される化合物、例
えばEt2AlOAlEt2、(iso-Bu)2AlOAl(iso-Bu)
2 など; (4) R1 nAl(NR5 2)3-n で表される化合物、例えば
Me2AlNEt2 、Et2AlNHMe 、Me2AlNHEt 、
Et2AlN(SiMe3)2、(iso-Bu)2AlN(SiMe3)2 な
ど; (5)R1 nAl(SiR6 3)3-n で表される化合物、例えば
(iso-Bu)2AlSiMe3 など; (6)R1 nAl(N(R7)AlR8 2)3-n で表される化合
物、例えばEt2AlN(Me)AlEt2、(iso-Bu)2AlN
(Et)Al(iso-Bu)2 など。
ニウム化合物の中では、一般式R1 nAl(OR2)3-n、R1
nAl(OAlR4 2)3-n で表される化合物が好ましく、特
にRがイソアルキル基であり、n=2である化合物が好
ましい。
は、上記のような[A]遷移金属化合物(触媒成分)、
[B]有機アルミニウム化合物(触媒成分)、および後
述するような(C-1)マグネシウム化合物と(C-2)電子
供与体との接触物からなる触媒成分[C](以下「成分
[C]」と記載することがある。)とから形成されてい
る。また、本発明に係る第2のオレフィン重合用触媒
は、上記のような[A]遷移金属化合物(触媒成分)、
[B]有機アルミニウム化合物(触媒成分)、および後
述するような(C-1)マグネシウム化合物と(C-2)電子
供与体と(C-3)有機金属化合物との接触物からなる触
媒成分[C’](以下「成分[C’]」と記載すること
がある。)とから形成されている。
に用いられる成分[C]、および第2のオレフィン重合
用触媒に用いられる成分[C’]を構成する(C-1)マ
グネシウム化合物としては、還元能を有するマグネシウ
ム化合物および還元能を有しないマグネシウム化合物が
挙げられる。
は、たとえば下記式で表される有機マグネシウム化合物
が挙げられる。 XnMgR2-n 式中、Rは水素または炭素数1〜20のアルキル基、ア
リール基またはシクロアルキル基であり、Xはハロゲン
である。nは、0≦n<2であり、nが0である場合2
個のRは同一でも異なっていてもよい。
ム化合物としては、具体的には、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、オクチルブ
チルマグネシウム、エチルブチルマグネシウムなどのジ
アルキルマグネシウム化合物、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
ムなどのアルキルマグネシウムハライド、ブチルエトキ
シマグネシウム、エチルブトキシマグネシウム、オクチ
ルブトキシマグネシウムなどのアルキルマグネシウムア
ルコキシド、その他ブチルマグネシウムハイドライドな
どが挙げられる。
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、ヨウ化マグネシウム、フッ化マグネシウムな
ど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
化マグネシウムなど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
化マグネシウムなどのアリ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などのアルコキシ
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などのアリ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など
のマグネシウムのカルボン酸塩などが挙げられる。その
他マグネシウム金属、水素化マグネシウムを用いること
もできる。
物は、上述した還元能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。還元能を有しないマグネシウム
化合物を、還元能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、還元能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、ハロゲン含有化合物、あるいはOH基や活性な
炭素−酸素結合を有する化合物と接触させればよい。
合物および還元能を有しないマグネシウム化合物は、後
述する(C-3)有機金属化合物、たとえばアルミニウ
ム、亜鉛、ホウ素、ベリリウム、ナトリウム、カリウム
などの他の金属との錯化合物、複化合物を形成していて
もよく、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、マグネシウム化合物は単独であってもよ
く、上記の化合物を2種以上組み合わせてもよく、また
液状状態で用いても固体状態で用いてもよい。
ロゲン化マグネシウムが好ましく、特に塩化マグネシウ
ムが好ましい。また還元能を有さないマグネシウム化合
物は、他の物質から誘導されたものであってもよい。
に用いられる成分[C]、および第2のオレフィン重合
用触媒に用いられる成分[C’]を構成する(C-2)電
子供与体としては、アルコール類、フェノール類、ケト
ン類、アルデヒド類、カルボン酸類、有機酸ハライド
類、有機酸または無機酸のエステル類、エーテル類、ジ
エーテル類、酸アミド類、酸無水物類、アルコキシシラ
ンなどの含酸素電子供与体;アンモニア類、アミン類、
ニトリル類、ピリジン類、イソシアネート類などの含窒
素電子供与体が挙げられる。
ル、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、2-エチルヘキサノール、オクタノール、ドデカ
ノール、オクタデシルアルコール、オレイルアルコー
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、イソプロピルアルコール、イソプロ
ピルベンジルアルコールなどの炭素数1〜18のアルコ
ール類やトリクロロメタノールやトリクロロエタノー
ル、トリクロロヘキサノールなどの炭素数1〜18のハ
ロゲン含有アルコール類;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、
ノニルフェノール、クミルフェノール、ナフトールなど
の低級アルキル基を有してもよい炭素数6〜20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、ベン
ゾキノンなどの炭素数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
などの炭素数2〜15のアルデヒド類;ギ酸メチル、酢
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、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、シクロヘキサンカルボン酸エチル、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、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクト
ン、クマリンフタリド、炭酸エチルなどの炭素数2〜1
8の有機酸エステル類;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、アニス酸クロリドなど
の炭素数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などの炭素数2〜20のエーテ
ル類;酢酸N,N-ジメチルアミド、安息香酸N,N-ジエチル
アミド、トルイル酸N,N-ジメチルアミドなどの酸アミド
類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチル
アミン、トリベンジルアミン、テトラメチルエチレンジ
アミンなどのアミン類;アセトニトリル、ベンゾニトリ
ル、トリニトリルなどのニトリル類;ピリジン、メチル
ピリジン、エチルピリジン、ジメチルピリジンなどのピ
リジン類;無水酢酸、無水フタル酸、無水安息香酸など
の酸無水物などを例示することができる。
で表される骨格を有する多価カルボン酸エステルを好ま
しい例として挙げることができる。
素基、R2、R5、R6は水素あるいは置換または非置換
の炭化水素基、R3、R4は、水素あるいは置換または非
置換の炭水素基であり、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
とは互いに連結されて環状構造を形成していてもよい。
炭化水素基R1〜R6が置換されている場合の置換基は、
N、O、Sなどの異原子を含み、たとえばC−O−C、
COOR、COOH、OH、SO3H、−C−N−C
−、NH2 などの基を有する。)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、脂肪族ポリカル
ボン酸エステル、脂環族ポリカルボン酸エステル、芳香
族ポリカルボン酸エステル、異節環ポリカルボン酸エス
テルなどが挙げられる。
チル、メチルマロン酸ジイソブチル、シクロヘキセンカ
ルボン酸ジn-ヘキシル、ナジック酸ジエチル、テトラヒ
ドロフタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジエチル、フタ
ル酸ジイソブチル、フタル酸ジn-ブチル、フタル酸ジ2-
エチルヘキシル、3,4-フランジカルボン酸ジブチルなど
が挙げられる。
ては、フタル酸エステル類を例示することができる。さ
らにポリエーテル化合物として下記一般式で表される化
合物が挙げられる。
R1〜R26は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫
黄、リン、ホウ素およびケイ素から選ばれる少なくとも
1種の元素を有する置換基であり、任意のR1〜R26、
好ましくはR1〜R2nは共同してベンゼン環以外の環を
形成していてもよく、主鎖中に炭素以外の原子が含まれ
ていてもよい。)好ましい具体例としては、2,2-ジイソ
ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-イ
ソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘ
キシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘ
キシルメチル)-1,3-ジメトキシプロパンなどを例示す
ることができる。
上併用することができる。本発明に係る第2のオレフィ
ン重合用触媒に用いられる成分[C’]を構成する(C-
3)有機金属化合物としては、たとえば、上述のような
[B]有機アルミニウム化合物、あるいは第I族金属と
アルミニウムとの錯アルキル化合物、第II族金属の有機
金属化合物などを挙げることができる。
化物としては、下記一般式で表される化合物を例示でき
る。 M1AlRj 4 (式中M1はLi 、Na、Kであり、Rj は炭素数1〜
15の炭化水素基である)具体的には、LiAl(C2H5)
4、LiAl(C7H15)4 などが挙げられる。
記一般式で表される化合物を例示できる。 RkRlM2 (式中Rk は炭素数1〜15の炭化水素基あるいはハロ
ゲンであり、Rl は炭素数1〜15の炭化水素基であ
る。M2 はMg、Zn、Cdである)具体的には、ジエ
チル亜鉛、ジエチルマグネシウム、ブチルエチルマグネ
シウム、エチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシ
ウムクロリドなどが挙げられる。
は2種以上組み合わせて用いることができる。本発明に
係る第1のオレフィン重合用触媒に用いられる成分
[C]は、上記のような(C-1)マグネシウム化合物と
(C-2)電子供与体との接触物である。このような成分
[C]としては、(C-1)マグネシウム化合物と(C-2)
電子供与体からなる錯体が好ましい。これらの中では、
アルコール、カルボン酸またはアミンの錯体が好まし
い。具体的には、塩化マグネシウム・2-エチルヘキシル
アルコール錯体、塩化マグネシウム・エタノール錯体な
どが挙げられる。
に用いられる成分[C’]は、(C-1)マグネシウム化
合物と(C-2)電子供与体と(C-3)有機金属化合物との
接触物である。このような成分[C’]として具体的に
は、(C-1)マグネシウム化合物と(C-2)電子供与体か
らなる錯体と、(C-3)有機金属化合物との接触物、あ
るいは(C-1)マグネシウム化合物と、(C-2)電子供与
体と、(C-3)有機金属化合物との接触物が挙げられ
る。
供与体からなる錯体と、(C-3)有機金属化合物との接
触、あるいは(C-1)マグネシウム化合物と、(C-2)電
子供与体と、(C-3)有機金属化合物との接触は有機溶
媒中で行うことができる。
供与体からなる錯体と、(C-3)有機金属化合物との接
触の際には、(C-1)マグネシウム化合物と(C-2)電子
供与体からなる錯体に対し、(C-3)有機金属化合物を
0.1〜1000倍モルの量で接触させることが好まし
い。また接触させる際の接触温度は、−70〜200
℃、好ましくは10〜150℃の範囲であり、接触時間
は0.1秒〜10時間、好ましくは1秒〜1時間であ
る。
は、上記のような[A]遷移金属化合物(触媒成分)、
[B]有機アルミニウム化合物(触媒成分)、および成
分[C]を接触させることにより形成される。成分
[A]、成分[B]および成分[C]の接触は、重合系
内あるいは重合系外で行うことができる。
を接触させる際には、まず成分[A]と成分[B]とを
接触させ、次いで成分[C]を接触させるか、あるい
は、まず成分[B]と成分[C]とを接触させ、次いで
成分[A]を接触させることが好ましい。
[C]を接触させる際の接触温度は、−80〜200
℃、好ましくは10〜150℃の範囲であり、接触時間
は0.1秒〜10時間、好ましくは1秒〜1時間であ
る。
は、上記のような[A]遷移金属化合物(触媒成分)、
[B]有機アルミニウム化合物(触媒成分)、および成
分[C’]を接触させることにより形成される。成分
[A]、成分[B]および成分[C’]の接触は、重合
系内あるいは重合系外で行うことができる。
[C’]を接触させる際の接触順序は任意であるが、ま
ず成分[A]と成分[B]とを接触させ、次いで成分
[C’]を接触させるか、あるいはまず成分[B]と成
分[C’]とを接触させ、次いで成分[A]を接触させ
ることが好ましい。これらのうち、まず成分[A]と成
分[B]とを接触させ、次いで成分[C’]を接触させ
ることが特に好ましい。
[C’]を接触させる際の接触温度は、−80〜200
℃、好ましくは10〜150℃の範囲であり、接触時間
は0.1秒〜10時間、好ましくは1秒〜1時間であ
る。
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。このような本発明に係る第1およ
び第2のオレフィン重合用触媒は、優れた重合活性でオ
レフィンを重合することができる。
記のようなオレフィン重合用触媒の存在下にオレフィン
を重合させる。本発明で用いられるオレフィンとして
は、エチレンおよび炭素数3〜20のα-オレフィンが
挙げられ、炭素数3〜20のα-オレフィンとして具体
的には、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-エイコセンなどが挙げられる。
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-1,2,3,4,4
a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレン、スチレン、ビニル
シクロヘキサン、ジエン類などを用いることもできる。
中の遷移金属原子に換算して、重合容積1リットル当り
通常0.0001〜10.0ミリモル、好ましくは0.0
01〜5.0ミリモルの量で用いられる。
ム原子に換算して、重合容積1リットル当り通常0.0
08〜800ミリモル、好ましくは0.08〜80ミリ
モルの量で用いられる。
[C]中のマグネシウム原子あるいは成分[C’]中の
マグネシウム原子に換算して、重合容積1リットル当り
通常0.0001〜1000ミリモル、好ましくは0.0
01〜100ミリモルの量で用いられる。
[B]中のアルミニウム原子(Al)と、成分[A]中
の遷移金属(M)とのグラム原子比(Al/M)で、通
常1〜10000、好ましくは1〜1000の量で用い
られる。
[C]または該成分[C’]中のマグネシウム原子(M
g)と成分[A]中の遷移金属(M)とのグラム原子比
(Mg/M)で、通常0.5〜1000、好ましくは1
〜100の量で用いられる。
合法あるいは気相重合法いずれにおいても実施できる。
重合が液相重合法により実施される場合には、重合溶媒
として、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、灯油などの脂肪族
炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシ
クロペンタンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリ
ド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化
炭化水素などを用いることができる。これらは、単独で
あるいは組み合わせて用いられる。また、オレフィン自
身を溶媒として用いることもできる。
150℃、好ましくは0〜100℃の範囲である。重合
圧力は、通常、常圧〜100kg/cm2、好ましくは
常圧〜50kg/cm2の条件下である。
れの方法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できる。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。
は、上記のような成分[A]、成分[B]および成分
[C]にオレフィンが予備重合されていてもよく、また
成分[A]、成分[B]および成分[C’]に、オレフ
ィンが予備重合されていてもよい。
有機アルミニウムオキシ化合物を用いなくとも優れた重
合活性でオレフィンを重合させることができる。また高
価な有機アルミニウムオキシ化合物を用いていないので
安価である。
のようなオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフィン
を重合させているので高収率でオレフィン重合体を製造
することができる。
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。
デカン442mlおよび2-エチルヘキシルアルコール3
90.6gを130℃で2時間反応を行い均一溶液とし
た。
トルエン1000mlを入れ、75℃に加温し、エチレ
ンを導入した。この重合器にトリイソブチルアルミニウ
ム(アルミニウム原子に換算して0.4ミリモル)、成
分C1(マグネシウム原子に換算して0.05ミリモ
ル)を装入し、さらに2分後エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド(ジルコニウム原子に換算
して0.005ミリモル)を加えて重合を開始した。3
0分間重合させた後、少量のイソブチルアルコールを添
加して重合を止めた。反応生成物を大量のメタノールに
投入してポリマーを全量析出後、塩酸を加えてグラスフ
ィルターで濾取した。得られたポリマーを10時間、真
空乾燥させてポリエチレン9.75gを得た。
求めた極限粘度(以下「[η]と略記する。)は、1.
66dl/gであった。
添加順序を、まずトリイソブチルアルミニウムと、エチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、さら
に2分後成分C1とした以外は、実施例1と同様にして
重合を行い、ポリエチレン1.48gを得た。このポリ
エチレンの[η]は1.69dl/gであった。
添加順序を、まず成分C1と、エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、さらに2分後トリイソブ
チルアルミニウムとした以外は、実施例1と同様にして
重合を行い、ポリエチレン0.93gを得た。
キシルアルコール錯体(26.4ミリモル)のトルエン
溶液に、攪拌下トリイソブチルアルミニウム(92.4
ミリモル)のトルエン溶液を滴下し、成分C2溶液とし
た。
トルエン1000mlを入れ、75℃に加温し、エチレ
ンを導入した。この重合器にトリイソブチルアルミニウ
ム(アルミニウム原子に換算して0.4ミリモル)、成
分C2溶液(マグネシウム原子に換算して0.5ミリモ
ル)を添加し、さらに2分後エチレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリド(ジルコニウム原子に換算
して0.005ミリモル)を加えて重合を開始した。6
0分間重合させた後、少量のイソブチルアルコールを添
加して重合を止め、反応生成物を大量のメタノールに投
入してポリマーを全量析出後、塩酸を加えてグラスフィ
ルターで濾取した。得られたポリマーを10時間真空乾
燥させてポリエチレン11.30gを得た。このポリエ
チレンの[η]は1.91であった。
シウム原子に換算して0.05ミリモルの量で用いた以
外は、実施例3と同様にして重合を行い、ポリエチレン
42.30gを得た。このポリエチレンの[η]は2.3
4dl/gであった。
シウム原子に換算して0.015ミリモルの量で用いた
以外は、実施例3と同様にして重合を行い、ポリエチレ
ン48.25gを得た。このポリエチレンの[η]は2.
40dl/gであった。
ニウムの代わりにトリデシルアルミニウムを用いた以外
は、実施例3と同様にして重合を行い、ポリエチレン4
3.20gを得た。このポリエチレンの[η]は、2.4
6dl/gであった。
管、滴下ロートおよび攪拌棒を取付け、窒素で置換し
た。窒素雰囲気下、トルエンおよびMgCl2・2.61
C2H5OH(25ミリモル)を入れ、攪拌しながらトリ
イソブチルアルミニウム(75ミリモル)をゆっくり滴
下した。その後、油浴の温度を80℃に上げ1時間反応
させた。反応終了後、窒素雰囲気下、グラスフィルター
により固体を濾取しトルエンで洗浄した後、再びトルエ
ンの懸濁液としたものをAl除去成分C3液とした。
の代わりに、Al除去成分C3液(マグネシウム原子に
換算して0.05ミリモル)を用いた以外は、実施例3
と同様にして重合を行い、ポリエチレン10.2gを得
た。
添加順序を、まずトリイソブチルアルミニウム、エチレ
ンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、さらに
2分後Al除去成分C3液とした以外は、実施例7と同
様にして重合を行い、ポリエチレン5.63gを得た。
マグネシウム原子に換算して0.4ミリモルの量で用い
た以外は、実施例7と同様にし重合を行い、ポリエチレ
ン4.75gを得た。
をマグネシウム原子に換算して0.015ミリモル用い
た以外は、実施例7と同様にして重合を行い、ポリエチ
レン11.0gを得た。
示す説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】[A]下記一般式[I']で表される遷移金
属化合物と、 R1 R2 R3 R4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R1およびR2はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R3およびR4はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。) [B]トリアルキルアルミニウム を接触させ、次いで [C](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体との接触物を接触させて得られるこ
とを特徴とするオレフィン重合用触媒。 - 【請求項2】[B]トリアルキルアルミニウムと、 [C](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体との接触物を接触させ、次いで [A]下記一般式[I']で表される遷移金属化合物 R1 R2 R3 R4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R1およびR2はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R3およびR4はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。)を接触させて得られ
ることを特徴とするオレフィン重合用触媒。 - 【請求項3】[A]下記一般式[I']で表される遷移金
属化合物と、 R1 R2 R3 R4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R1およびR2はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R3およびR4はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。) [B]トリアルキルアルミニウムを接触させ、次いで [C’](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体と、 (C-3)有機金属化合物との接触物を接触させて得られ
ることを特徴とするオレフィン重合用触媒。 - 【請求項4】[B]トリアルキルアルミニウムと、 [C’](C-1)マグネシウム化合物と、 (C-2)電子供与体と、 (C-3)有機金属化合物との接触物を接触させ、次いで [A]下記一般式[I']で表される遷移金属化合物と R1 R2 R3 R4 M …[I'] (式中、Mはジルコニウム、チタンまたはハフニウムで
あり、R1およびR2はシクロペンタジエニル骨格を有す
る基であり、R3およびR4はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロ
ゲン原子または水素原子である。)を接触させて得られ
ることを特徴とするオレフィン重合用触媒。 - 【請求項5】請求項1または2に記載のオレフィン重合
用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。 - 【請求項6】請求項3または4に記載のオレフィン重合
用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。
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EP93309180A EP0598609B1 (en) | 1992-11-18 | 1993-11-17 | Catalyst for olefin polymerization and process for olefin polymerization using the same |
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KR1019930024662A KR0128041B1 (ko) | 1992-11-18 | 1993-11-18 | 올레핀 중합용 촉매와 그를 사용하는 올레핀 중합방법 |
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US08/915,267 US6022934A (en) | 1992-11-18 | 1997-08-20 | Catalyst for olefin polymerization and process for olefin polymerization using the same |
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