JPH03134004A - プロピレンブロック共重合体の製造法 - Google Patents

プロピレンブロック共重合体の製造法

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JPH03134004A
JPH03134004A JP27265289A JP27265289A JPH03134004A JP H03134004 A JPH03134004 A JP H03134004A JP 27265289 A JP27265289 A JP 27265289A JP 27265289 A JP27265289 A JP 27265289A JP H03134004 A JPH03134004 A JP H03134004A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 く技術分野〉 本発明は、高剛性かつ高衝撃強度で流動性の良いプロピ
レンブロック共重合体を、実質的に溶媒を使用しない条
件下で、しかも高活性で重合する方法に関するものであ
る。
く先行技術〉 結晶性ポリプロピレンは、剛性および耐熱性に優れた特
性を有する反面、耐衝撃強度、特に低温における耐衝撃
強度が、弱いという問題があった。
この点を改良する方法として、プロピレンとエチレンま
たはその他のオレフィンを段階的に重合させてブロック
共重合体を生成させる方法はすでに公知である(特公昭
43−11230号、特公昭44−16668号、特公
昭44−20621号、特公昭49−24593号、特
公昭49−30264号、特開昭48−25781号、
特開昭50−115296号、特開昭53−35789
号、特開昭54−110072号公報など)。
しかしながら、プロピレンとエチレンを二段もしくは多
段で重合させた場合は、耐衝撃性が改良される反面、生
成物は共重合部分を含むため、低結晶性の重合体が大量
に副生ずるという問題が生ずる。特に、ブロック共重合
体の衝撃強度を向上させるためにゴム状共重合体の生成
割合を増加させるという一般的手法には、ゴム状共重合
体の生成に伴って重合体粒子の粘着性が増大する傾向が
ある。その結果、重合体粒子間の付着、装置内壁への付
着などを起こして、安定な長期連続運転が困難となるこ
とが多い。特に、溶媒を使用しない場合、たとえば気相
重合においては、重合体粒子粘着による流動性の悪化は
運転操作上きわめて大きな問題である。したがって、ゴ
ム状共重合体の生成割合を増加させたときの重合体粒子
粘着を防止して運転安定性を増加させることのできる技
術の開発が望まれている。
そこで、本発明者等は、ゴム状共重合体重合時に特定の
化合物を添加して、重合体粒子の粘着性を防止して運転
安定性を増加させる方法を提案している(特願昭63−
217299号、特願昭63−229412号、特願昭
63−262062号各明細書)。
しかしながら、上記の方法では、ゴム状共重合体重合時
の触媒系が複雑になるなどの問題点もある。そこで、ゴ
ム状共重合体重合時に、いかなる化合物を添加しないで
も重合体粒子の粘着性を防止して、安定運転できる技術
の開発が望まれている。
〔発明の概要〕
く要 旨〉 本発明者らは、前述の問題点を解決すべく鋭意研究の結
果、特定の触媒を使用することにより前述の問題点を解
決して本発明に到達した。
すなわち、本発明によるプロピレンブロック共重合体の
製造法は、下記の触媒成分(A)および(B)の組合せ
からなる触媒を使用して、実質的に溶媒の不存在下の条
件で、下記の重合工程(1)および(2)を実施して、
プロピレンのゴム状共重合体(20℃キシレン可溶分)
の含】が10〜70重量パーセントであるプロピレンブ
ロック共重合体を得ること、を特徴とするものである。
触媒 成分(A) 下記の成分(A、)と(A2)の接触生成物。
成分(A1) 下記の成分(i) 、(iI)および(ii1)の接触
生成物。
成分(1):チタン、マグネシウムおよびハロゲンを必
須成分として含有するチーグラー型触媒用固体成分、 成分(ijL 一般式 (ただし、R1は分岐鎖状炭化水素残基を、R2はR1
と同一かもしくは異なる炭化水素残基を、R3は炭化水
素残基を、nは1≦n≦3の数をそれぞれ示す)で表わ
されるケイ素化合物、成分(iII)  : 周期律表第1〜■族金属の有機金属化合物、成分(A2
) 下記の一般式で表わされるケイ素化合物。
(ただし、Rは炭化水素残基を、R5はR4と同一かも
しくは異なる炭化水素残基を、Xはハロゲンを、mおよ
びaはそれぞれ0≦m<4.0≦a<4であり、0≦m
+a<4の範囲内にある数をそれぞれ示す) 成分(B) 有機アルミニウム化合物。
重合工程 (1)  プロピレンまたはプロピレン/エチレン混合
物を一段あるいは多段に重合させて、プロピレン単独重
合体またはエチレン含量7重量%以下のプロピレン・エ
チレン共重合体を形成させる工程(ただし、この工程で
の重合量は、全重合量の10〜90重量%に相当する量
である)。
(2) プロピレン/エチレン混合物を一段あるいは多
段に重合させて、プロピレン/エチレンの重合比(重量
比)が90/10〜10/90の割合であるプロピレン
・エチレン共重合体を得る工程(ただし、この工程での
重合量は、全重合量の90〜10重量%に相当する瓜で
ある)。
く効 果〉 本発明による触媒で実質的に溶媒を使用しない方法でプ
ロピレンブロック共重合体を製造することにより、高活
性で、すなわち触媒当り高収率で、しかも高剛性、高衝
撃強度のプロピレンブロック共重合体を安定して製造す
ることができる。
また、本発明によれば、ゴム状共重合体の重量が多くな
った場合(たとえば60重量パーセント)にも、重合体
粒子の粘着性が少なく、従来問題とされていた運転操作
上のトラブルを解決することができる。
さらにまた、本発明の触媒で重合を行なうと、ゴム成分
重合時(本発明では、重合工程(2))の触媒活性が高
く、しかも活性持続性がよいことがあげられる。
従来知られている多くの触媒系では、ゴム成分重合時に
触媒活性が低下することが多く問題になることが多いが
、本発明の触媒系では上記のような問題がなく、工業生
産上もきわめて有利である。
さらに、本発明の触媒を使用した場合の効果として、ポ
リマー重合体の性状がよいことが挙げられる。例えばポ
リマー嵩比重について考えると、本発明では0.45g
/cc以上にすることも可能である。
〔発明の詳細な説明〕
(1)触媒 本発明による触媒は、下記の成分(A)および(B)の
組合せからなる。ここで「組合せからなる」ということ
は、挙示の成分(すなわち(A)および(B))のみの
組合せ物の外に、合口的的な補助成分との組合せ物をも
意味するものである。
成分(A) 本発明の成分(A)は、成分(A1)と成分(A2)の
接触生成物である。
成分(A+) 本発明の成分(A1)は、成分(1)〜成分(lit)
の接触生成物である。ここで「接触生成物」ということ
は、挙示の成分(すなわち、(1)〜(fil) )の
みの接触生成物の外に、合目的的な補助成分をも含んだ
接触による産物をも意味するものである。
そのような補助成分としては、エチレン性不飽和化合物
がある(詳細後記)。
成分(1) 成分(1)は、チタン、マグネシウムおよびハロゲンを
必須成分として含有するチーグラー型触媒用固体成分で
ある。ここで「必須成分として含有する」ということは
、挙示の三成分の外に合目的的な他元素を含んでいても
よいこと、これらの元素はそれぞれ合目的的な任意の化
合物として存在してもよいこと、ならびにこれら元素は
相互に結合したものとして存在してもよいこと、を示す
ものである。
チタン、マグネシウムおよびハロゲンを含むチーグラー
触媒成分そのものは公知のものである。
本発明では、このような固体成分としては公知のものが
使用できる。例えば、本発明では、特開昭53−456
88号、同54−3894号、同54−31092号、
同54−39483号、同54−94591号、同54
−118484号、同54−131589号、同55−
75411号、同55−90510号、同55−905
11号、同55−127405号、同55−14750
7号、同55−155003号、同56−18609号
、同56−70005号、同56−72001号、同5
6−86905号、同56−90807号、同56−1
55206号、同57−3803号、同57−3410
3号、同57−92007号、同57−121003号
、同58−5309号、同58−5310号、同58−
5311号、同58−8706号、同58−27732
号、同58−32604号、同58−32605号、同
5g−67703号、同58−117206号、同58
−127708号、同58−183708号、同58−
183709号、同59−149905号、同59−1
49905号各公報等に記載のちのが使用される。
本発明において使用されるマグネシウム源となるマグネ
シウム化合物としては、マグネシウムハライド、ジアル
コキシマグネシウム、アルコキシマグネシウムハライド
、マグネシウムオキシハライド、ジアルキルマグネシウ
ム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、マグネシ
ウムのカルボン酸塩等があげられる。これらのマグネシ
ウム化合物の中でもマグネシウムハライドが好ましい。
また、チタン源となるチタン化合物は、一般式Ti(O
R)    X(ここでR6は炭化水−nn 素残基であり、好ましくは炭素数1〜10程度のもので
あり、Xはハロゲンを示し、nは0≦n≦4の数を示す
。)で表わされる化合物があげられる。具体例としては
、TiCl4、TiBr4、Ti (OC2H5)C1
3、 Ti (OC2H5)2C12、 Ti (OC2H5)3C1・ Ti (O−1C3H7)C13、 Ti(0−nC4H9)C13、 Ti(O−nC4H9)2C12 Ti(OC2H5)Br3、 Ti(OC2H5)(OC4H9)2C11Tt (0
−nC4H9)3C1、 Ti(0−C6H5)013、 Ti(0−1C4H9)2C12、 Ti(OC5H11)C13、 Ti(OC6H13)C13、 Ti(OC2H5)4、 T i(0−n C3H7) 4、 Ti(O−nC4H9)4、 Ti(0−1C4H9)4、 Ti(O−nC6H13)4、 Tl(O−nC8H17)4、 Ti〔0CH2CH(C2H5)C4H9〕4等がある
また、TiX′4(ここで、X′はハロゲンを示す)に
後述する電子供与体を反応させた分子化合物を用いるこ
ともできる。そのような分子化合物の具体例としては、 TiCl4・CH3COC2H5、 TiCl4・CH3CO2C2H5、 TiCl4ΦC6H5NO2、 T I C14・CH3COC1゜ TiC1411C6H5COC11 T iC14・C6H5CO2C2H5、TiC1・C
ICOC2H5、 T i C14・C4H40等があげられる。
これらのチタン化合物の中でも好ましいものは、T i
CI 4、Ti(OEt)4、 Tt (OBu)   Ti (OBu)Cl3等であ
4ゝ る。
また、一般式Ti(OR)    X(ここ−nn で、R7は炭化水素残基、好ましくは炭素数1〜10程
度のもの、であり、Xはハロゲンを示し、nは0<n≦
3の数を示す)で表わされる化合物もあげられる。具体
例としては、T i C13、T i B r 3、T
i (OCH3)C12、Ti(OC2H5)C12等
があげられる。
さらに、ジシクロペンタジェニルジクロロチタニウム、
ジシクロペンタジェニルジメチルチタニウム、ビスイン
デニルジクロロチタニウム等のチタノセン化合物の使用
も可能である。
ハロゲン源としては、上述のマグネシウム及び(又は)
チタンのハロゲン化合物から供給されるのが普通である
が、他のハロゲン源、たとえばアルミニウムのハロゲン
化物やケイ素のハロゲン化物、リンのハロゲン化物とい
った公知のハロゲン化剤、から供給することもできる。
触媒成分中に含まれるハロゲンはフッ素、塩素、臭素、
ヨウ素又はこれらの混合物であってよく、特に塩素が好
ましい。
本発明に用いる固体成分は、上記必須成分の他にS i
CI   CH3S I 013等のケイ素化合1 物、メチルハイドロジエンポリシロキサン等のポリマー
ケイ素化合物、AI (OiC3H7)3、AlCl 
  AlBr   Al (OC2H5) 3.3ゝ 
      3ゝ AI (OCH3) 2C1等のアルミニウム化合物お
よびB (OCH)   B (OC2H5) 3.3
 3ゝ B (OC6Hs) 3等のホウ素化合物等の他成分の
使用も可能であり、これらがケイ素、アルミニウム及び
ホウ素等の成分として固体成分中に残存することは差支
えない。
更に、この固体成分を製造する場合に、電子供与体を内
部ドナーとして使用することもできる。
この固体成分の製造に利用できる電子供与体(内部ドナ
ー)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、有機酸又は無機酸類の
エステル類、エーテル類、酸アミド類、酸無水物類のよ
うな含酸素電子供与体、アンモニア、アミン、ニトリル
、イソシアネートのような含窒素電子供与体などを例示
することができる。
より具体的には、(イ)メタノール、エタノール、プロ
パツール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタツール
、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などの炭素数1な
いし18のアルコール類、(ロ)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
ルなどのアルキル基を有してよい炭素数6ないし25の
フェノール類、(ハ)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
ノンなどの炭素数3ないし15のケトン類、(ニ)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ないし15のアルデヒド類、(ホ
)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、酢
酸セロソルブ、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、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、安息香酸セロソルブ
、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、フタル酸ジエチル
、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、γ−ブチロ
ラクトン、α−バレロラクトン、クマリン、フタリド、
炭酸エチレンなどの炭素数2ないし20の有機酸エステ
ル類、(へ)ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、フェニルト
リエトキシシランなどのケイ酸エステルのような無機酸
エステル類、(ト)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、塩化フ
タロイル、イソ酸化フタロイルなどの炭素数2ないし1
5の酸ハライド類、(チ)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ないし20のエーテル類、(
す)酢酸アミド、安息香酸アミド、トルイル酸アミドな
どの酸アミド類、(ヌ)メチルアミン、エチルアミン、
ジエチルアミン、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などのアミン類、(ル)アセ
トニトリル、ベンゾニトリル、トルニトリルなどのニト
リル類、などを挙げることができる。これら電子供与体
は、二種以上用いることができる。これらの中で好まし
いのは有機酸エステルおよび酸ハライドであり、特に好
ましいのはフタル酸エステル、酢酸セロソルブエステル
およびフタル酸ハライドである。
上記各成分の使用量は、本発明の効果が認められるかぎ
り任意のものでありうるが、一般的には、次の範囲内が
好ましい。
チタン化合物の使用量は、使用するマグネシウム化合物
の使用量に対してモル比で1×10−4〜1000の範
囲内がよく、好ましくは0.01〜10の範囲内である
。ハロゲン源としてそのための化合物を使用する場合は
、その使用量はチタン化合物および(または)マグネシ
ウム化合物がハロゲンを含む、含まないにかかわらず、
使用するマグネシウムの使用量に対してモル比でlXl
0 −〜1000の範囲内がよく、好ましくは0.1〜
100の範囲内である。
ケイ素、アルミニウムおよびホウ素の使用量は、上記の
マグネシウム化合物の使用量に対してモル比で1×10
−3〜100の範囲内がよく、好ましくは0.01〜1
の範囲内である。
電子供与性化合物の使用するときの量は、上記のマグネ
シウム化合物の使用量に対してモル比で1×10−3〜
10の範囲内がよく、好ましくは0.01〜5の範囲内
である。
成分(1)は、上述のチタン源、マグネシウム源および
ハロゲン源、更には必要により電子供与体等の他成分を
用いて、例えば以下の様な製造法により製造される。
(イ) ハロゲン化マグネシウムと必要に応じて電子供
与体とチタン含何化合物とを接触させる方法。
(ロ) アルミナまたはマグネシアをハロゲン化リン化
合物で処理し、それにハロゲン化マグネシウム、電子供
与体、チタンハロゲン含有化合物を接触させる方法。
(ハ) ハロゲン化マグネシウムとチタンテトラアルコ
キシドおよび特定のポリマーケイ素化合物を接触させて
得られる固体成分に、チタンハロゲン化合物および(ま
たは)ケイ素のハロゲン化合物を接触させる方法。
このポリマーケイ素化合物としては、下式で示されるも
のが適当である。
+S L −0→−一 n (ここで、Rは炭素数1〜10程度の炭化水素残基、n
はこのポリマーケイ素化合物の粘度が1〜100センチ
スト一クス程度となるような重合度を示す) これらのうちでは、メチルハイドロジエンポリシロキサ
ン、エチルハイドロジエンポリシロキサン、フェニルハ
イドロジエンポリシロキサン、ンクロへキシルハイドロ
ジエンポリシロキサン、1゜3,5,7テトラメチルシ
クロテトラシロキサン、1.3.5,7.9ペンタメチ
ルシクロペンタシロキサン、等が好ましい。
(ニ) マグネシウム化合物をチタンテトラアルコキシ
ドおよび電子供与体で溶解させて、I\ロゲン化剤また
はチタンハロゲン化合物で析出させた固体成分に、チタ
ン化合物を接触させる方法。
(ホ) グリニヤール試薬等の有機マグネシウム化合物
をハロゲン化剤、還元剤等と作用させた後、これに必要
に応じて電子供与体とチタン化合物とを接触させる方法
(へ) アルコキシマグネシウム化合物にハロゲン化剤
および(または)チタン化合物を電子供与体の存在もし
くは不存在下に接触させる方法。
このようにして、チタン、マグネシウムおよびハロゲン
を必須成分として含有するチーグラー触媒用固体成分(
1)が得られる。
成分(iI) 成分(A)を製造するために使用する成分(iI)は、
一般式 %式%(3) (ただし、R1は分岐鎖状炭化水素残基を、R2はR1
と同一かもしくは異なる炭化水素残基を、R3は炭化水
素残基を、nは1≦n≦3の数をそれぞれ示す)で表わ
されるケイ素化合物である。
成分(ii)が本式の化合物の複数種の混合物であって
もよいことはいうまでもない。
ここで、R1はケイ素原子に隣接する炭素原子から分岐
しているものが好ましい。その場合の分岐基は、アルキ
ル基、シクロアルキル基またはアリール基(たとえば、
フェニル基またはメチル置換フェニル基)であることが
好ましい。さらに好ましいR1は、ケイ素原子に隣接す
る炭素原子、すなわちα−位炭素原子、が2級または3
級の炭素原子であるものである。とりわけ、ケイ素原子
に結合している炭素原子が3級のものが好ましい。
R1の炭素数は通常3〜20、好ましくは4〜10、で
ある。
R2は、炭素数1〜20、好ましくは1〜10、の分岐
または直鎖状の脂肪族炭化水素基であることがふつうで
ある。R3は脂肪族炭化水素基、好ましくは炭素数1〜
4の鎖状脂肪族炭化水素基、であることがふつうである
成分(iI)のケイ素化合物の具体例は、下記の通りで
ある。
(CH)  C3i(CH)(OCH3)2.33  
    3 (CH)C8i(CH(CH))(OCH3)2.33
         32 (CH)CSi (CH)(OC2H5)2.33  
    3 (CH)  CS i (CH) (OCH3) 2.
253      3 (CM )(CH)CH3t (CH)(OCH3)2
.3  25        3 ((CH)  CHCH)  si (OCH3)2.
32    22 (CH) (CH)  C3i (CH) (OCH3
) 2.25     32       3 (CH)(CH)csi (CH)(OC2H5) 2
.25     32        B(CH)  
CSI (OCH3)3、3 (CH)C8i(OC2H5)3、 3 (CH) C3i(OC2H5)3、 53 (CH)(CH)CH6i (OCH3) 3.3  
 25 (CH) (CH)  CSi (OCH3) 3.2
5    32 (C2H5) (CH3)2C8i (OC2H5)3、 これらの中で好ましいのは、R1のα位の炭素が2級又
は3級で炭素数3〜20の分岐鎖状炭化水素残基、特に
R1のα位の炭素が3級であって炭素数4〜10の分岐
鎖状炭化水素残基、を有するケイ素化合物である。
成分(iII) チーグラー型触媒用固体触媒成分を構成すべき成分(i
ll)は、周期律表第1〜■族金属の有機金属化合物で
ある。
有機金属化合物であるからこの化合物は少なくとも一つ
の有機基−金属結合を持つ。その場合の有機基としては
、炭素数1〜10程度、好ましくは1〜6程度、のヒド
ロカルビル基が代表的である。
原子価の少なくとも一つの有機基で充足されている有機
金属化合物の金属の残りの原子価(もしそれがあれば)
は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロカルビルオキシ基
(ヒドロカルビル基は、炭素数1〜10程度、好ましく
は1〜6程度)、あるいは酸素原子を介した当該金属(
具体的には、H3 その他で充足される。
このような有機金属化合物の具体例を挙げれば、(イ)
メチルリチウム、n−ブチルリチウム、第三ブチルリチ
ウム等の有機リチウム化合物、(ロ)ブチルエチルマグ
ネシウム、ジブチルマグネシウム、ヘキシルエチルマグ
ネシウム、ブチルマグネシウムクロリド、第三ブチルマ
グネシウムプロミド等の有機マグネシウム化合物、(ハ
)ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛等の有機亜鉛化合物、(
ニ)トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム
、トリイソブチルアルミニウム、トリn−ヘキシルアル
ミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルア
ルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムエトキシド
、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニ
ウムジクロリド、メチルアルミノキサン等の有機アルミ
ニウム化合物があげられる。このうちでは、特に有機ア
ルミニウム化合物が好ましい。有機アルミニウム化合物
のさらなる具体例は、成分(B)として後記する有機ア
ルミニウム化合物の例示の中に見出すことができる。
固体触媒成分(A1)の調製 成分(1)〜(ii1)の接触方法および使用量は効果
が認められる限り任意のものでありうるが、般的には、
次の条件が好ましい。
成分(1)と成分(iI)の量比は、成分(1)を構成
するチタン成分に対する成分(ii)のケイ素の原子比
(ケイ素/チタン)で0.01〜1000の範囲内がよ
く、好ましくは0.1〜100の範囲である。成分(i
i1)の成分(1)に対する量比は、有機金属化合物の
金属原子比(金属/チタン)で0.01〜100、好ま
しくは、0. 1〜30、の範囲である。
成分(i)〜(iII)の接触順序および接触回数は、
特に制限はないが、例えば次のような方法があげられる
(イ) 成分(1)−成分(ii)−成分(ii1)(
ロ) 成分(1)−成分(iII)−成分(ii)(ハ
) 成分(1) −(成分(ii)十戒分(ill) 
l −(成分(ii)十戒分(ii1) ) (ニ)  (成分(ii)十戒分(iII) )→成分
(1)(ホ) 成分(1) 、(iI)および(i l
 i)を同時に接触させる方法 (へ)  (イ)〜(ニ)の方法において、各工程の間
に洗浄工程を行なう方法 接触温度は、−50〜200℃程度、好ましくは0〜1
00℃程度、である。接触方法としては、回転ボールミ
ル、振動ミル、ジェットミル、媒体攪拌粉砕機などによ
る機械的な方法、不活性希釈剤の存在下に、攪拌により
接触させる方法などがあげられる。このとき使用する不
活性希釈剤としては、脂肪族または芳香族の炭化水素お
よびハロ炭化水素、ポリシロキサン等があげられる。こ
れらの接触に際し、本発明の効果を損なわない限りにお
いては、成分(i)〜(iN)以外のその他の成分、た
とえばメチルハイドロジエンポリシロキサン、ホウ酸エ
チル、アルミニウムトリイソプロポキシド、三塩化アル
ミニウム、四塩化ケイ素、四価のチタン化合物、三価の
チタン化合物等を共存させることも可能である。
本発明の成分(A、)の調製時には任意成分として、オ
レフィンやジエン化合物等のエチレン性不飽和化合物を
使用することも可能である。そのようなエチレン性不飽
和化合物の具体例としては、エチレン、プロピレン、1
−ブテン、2−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、
2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−
1−ブテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセ
ン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペン
テン、4−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペ
ンテン、3−メチル−2−ペンテン、4−メチル−2−
ペンテン、2−エチル−1−ブテン、2.3−ジメチル
−1−ブテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、2,3
−ジメチル−2−ブテン、1−ヘプテン、1−オクテン
、2−オクテン、3−オクテン、4−オクテン、1−ノ
ネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデカン、1
−トリデカン、1−テトラデカン、1−ペンタデカン、
1−ヘキサデカン、1−ヘプタデカン、1−オクタデカ
ン、1−ノナデカン、スチレン、α−メチル−スチレン
ジビニルベンゼン、1,2−ブタジェン、イソプレン、
ヘキサジエン、1.4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサ
ジエン、1.3−ペンタジェン、1.4−ペンタジェン
、2,3−ペンタジェン、2,6−オクタジエン、 cis−2,trans4−へキサジエン、trans
 2゜trans 4−ヘキサジエン、1.2−ヘプタ
ジエン、1.4−ヘプタジエン、1.5−ヘプタジエン
、1.6−へブタジェン、2.4−ヘプタジエン、ジシ
クロペンタジェン、1.3−シクロへキサジエン、1.
4−シクロへキサジエン、シクロペンタジェン、1.3
−シクロへブタジェン、1.3ブタジエン、4−メチル
−1,4−へキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサ
ジエン、1,9−デカジエン、1.13−テトラデカジ
エン等があげられる。これらは、必要に応じて有機アル
ミニウム化合物と共に成分(A1)と接触させれば重合
することがふつうであり、従ってそのようにして製造し
た成分(A1)は所謂子a重合を終えたものということ
になる。
これらのエチレン性不飽和化合物は成分(A1)調製時
に重合するものと考えられ、従ってその使用量は、これ
ら化合物の使用前の成分(A1)に対し0.01〜10
0重量倍、好ましくは0.1〜10重回倍、である。
成分(A2) 本発明で使用する成分(A2)は、下記の一般R4は炭
化水素残基を、R5はR4と同一かもしくは異なる炭化
水素残基を、Xはハロゲンを、mおよびaはそれぞれ0
Sm<4.0≦a<4であり、0Sm+a<4の範囲内
にある数をそれぞれ示す)で表わされるものである。
RおよびR5はそれぞれ炭素数1〜20程度の炭化水素
残基であることが好ましく、Xは、塩素が経済性から好
ましい。
そのような化合物の具体例としては、 5iCI   5iBr   (CH3)5iC13,
4ゝ       4ゝ (CH3)25iC12、 (C2H5)SiC13、 (n−C3H7)SiC13、 (iC3H7) 2 S I C12、(CH3) 3
S i C1− (n−C4H9)SiC13、 (n−C10H21)SiC13、 S i(OCH3) C13, 5i(OCH3)2C12, 5i(OC2H5)013. 5i(OC4H9)C12, 5i(OC6H5)C13, 5i(OC8H17)2C12、 (CH3)5i(OCH3)C12、 Si(OCH3)4、 Si(OC2H5)4、 S i(OC4H9) 4等があげられる。これらの中
で好ましくは、S I C14、S iB r 4、(
CH)SiC1(CH)SiC13 33ゝ    25 等であり、特に好ましくはS i C14である。
成分(A1)と成分(A2)の接触 成分(A、)と成分(A2)の接触は、本発明の効果が
認められるかぎり任意のものであるが、一般的には、次
のような方法があげられる。接触温度としては、−50
〜200℃程度、好ましくは0〜100℃程度、である
。接触方法としては、不活性希釈剤の存在下に、攪拌に
より接触させるのが一般的である。このとき使用する不
活性希釈剤としては、脂肪族ないし芳香族の炭化水素お
よびハロ炭化水素等があげられる。
成分(A2)の使用量は、成分(A1)の中に存在する
チタン成分に対してSt/Ti(モル比)で0,01〜
1000、好ましくは0.1〜100、の範囲内である
成分(B) 成分(B)は、有機アルミニウム化合物である。
具体例としては、RAIX  または、3−n    
n びR9は同一または異ってもよい炭素数1〜20程度の
炭化水素残基または水素原子、R10は炭素数1〜20
程度の炭化水素残基、Xはハロゲン、nおよびmはそれ
ぞれ0≦n≦3.0 < m < 3の数である)で表
されるものがある。具体的には、(イ)トリメチルアル
ミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルア
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、などのトリア
ルキルアルミニウム、(ロ)ジエチルアルミニウムモノ
クロライド、ジイソブチルアルミニウムモノクロライド
、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などのアルキルアルミニウムハライ
ド、(ハ)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、(ニ)ジエチルアルミニウムエト
キシド、ジエチルアルミニウムフェノキシドなどのアル
ミニウムアルコキシド、などがあげられる。
これら(イ)〜(ニ)の有機アルミニウム化合物に他の
有機金属化合物、たとえば 3、RおよびR12は、同一または異なって1 もよい炭素数1〜20程度の炭化水素残基である)で表
わされるアルキルアルミニウムアルコキシドを併用する
こともできる。たとえば、トリエチルアルミニウムとジ
エチルアルミニウムエトキシドの併用、ジエチルアルミ
ニウムモノクロライドとジエチルアルミニウムエトキシ
ドの併用、エチルアルミニウムジクロライドとエチルア
ルミニウムジェトキシドの併用、トリエチルアルミニウ
ムとジエチルアルミニウムエトキシドとジエチルアルミ
ニウムクロライドの併用があげられる。
成分(B)の使用量は、重量比で成分(B)/成分(A
)比が0. 1〜1000.好ましくは1〜100、の
範囲である。
(n)重合工程 前記触媒成分の存在下に行なう本発明の重合工程は、少
なくとも工程(1)および工程(2)の二段階よりなる
。工程(1)および工程(2)はいずれを先に実施して
もよいが、この順序((1)−(2))で実施すること
が工業的に有利である。両工程は、実質的に溶媒の不存
在下に実施する。いずれにしても、両工程は、ブロック
共重合体製造の常法に従って、その前段工程の産物の少
なくとも一部の存在下に後段工程を実施する。
触媒の形成 前記触媒成分(A)および(B)を、−時にあるいは段
階的に、重合系内であるいは重合系外で接触させること
によって、本発明での触媒が形成される。触媒は各工程
で追加してもよく、特に後段工程は成分CB)を追加し
て実施することができる。
重合工程(1) 重合工程(1)は、プロピレン単独あるいはプロピレン
/エチレン混合物を前記触媒成分(A)、(B)を有す
る重合系に供給して、−段あるいは多段に重合させて、
プロピレン単独重合体またはエチレン含m7ffl量%
以下、好ましくは0.5重量96以下、のプロピレン・
エチレン共重合体を、全重合量の10〜90重量%、好
ましくは20〜80重量%、に相当する量形成させる工
程である。
重合工程(1)でプロピレン・エチレン共重合体中のエ
チレン含量が7重量%を越えると、最終共重合体の嵩密
度が低下し、低結晶性重合体の副生量が大幅に増大する
。また、重合割合が上記範囲の下限未満では、やはり低
結晶性重合体の副生量が増加する。
重合工程(1)での重合温度は30〜95℃、好ましく
は50〜85℃、程度であり、重合圧力は通常1〜50
kg/c4Gの範囲である。重合工程(1)においては
、水素などの分子量調節剤を用いてMFRを制御して、
最終共重合体の溶融時流動性を高めておくのが好ましい
重合工程(2) 重合工程(2)は、プロピレン/エチレン混合物を一段
あるいは多段に重合させて、プロピレン/エチレンの重
合比(重量比)が90/10〜10/90、好ましくは
70/30〜30/70.の割合であるプロピレンのゴ
ム状共重合体を含むプロピレン・エチレン共重合体を得
る工程(ただし、この工程での重合量は、全重合量の9
0〜10重量%、好ましくは80〜20重量%、に相当
する量である)である。
重合工程(2)では、他のコモノマーを共存させても良
い。例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン
、4−メチル−ペンテン−1等のα−オレフィンを用い
ることができる。
重合工程(2)の重合温度は、30〜90”C1好まし
くは50〜80℃、程度である。重合圧力は、1〜50
kg/cdGの範囲が通常用いられる。
重合工程(1)から重合工程(2)に移る際に、プロピ
レンガスまたはプロピレン/エチレン混合ガスと水素ガ
スをパージして次の工程に移ることが好ましい。
重合工程(2)で分子量調節剤は、目的に応じて用いて
も用いなくても良い。
重合様式 本発明による共重合体の製造法は、回分式、連続式、半
回分式のいずれの方法によっても実施可能である。この
とき使用する単量体自身を媒質として重合を行なう方法
、媒質を使用せずにガス状の単量体中で重合を行なう方
法、さらにはこれらを組み合わせて重合を行なう方法な
どがある。
好ましい重合様式は、媒質を使わずにガス状の単量体中
で重合を行なう方法、たとえば生成ポリマー粒子をモノ
マー気流で流動させて流動床を形成させる方式あるいは
生成ポリマー粒子を攪拌機により反応槽において攪拌す
る方式、である。
(m)生成プロピレンブロック共重合体本発明に従って
実質的に溶媒の不存在下に重合を行なって製造すべきプ
ロピレン共重合体は、プロピレンのゴム状共重合体の含
量が10〜70重量%、好ましくは20〜70重量%、
特に好ましくは35〜60重量%、のちのである。ここ
で「プロピレンのゴム状重合体」とは、20℃でのキシ
レン可溶分のことである。
本発明はプロピレンブロック共重合体の製造法である。
しかし、ここでいう「ブロック共重合体Jは、必ずしも
理想的な姿のもの、すなわち工程(1)で生成したブロ
ックと工程(2)で生成したブロックとが一つの分子鎖
上に存在するもの、のみを意味するものではなく、慣用
されているところに従って各工程で生成したポリマーの
物理的混合物およびこれと上記の理想的なブロック共重
合体との間の各種の形態のポリマーを包含するものであ
る。
(TVI実験例 実施例1 〔成分(AI)の製造〕 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱酸素したn
−へブタン200ミリリツトルを導入し、次いでMgC
l2を0.1モル、 Ti (0−nC4H9)4を0.2モル導入し、95
℃で2時間反応させた。反応終了後、40℃に温度を下
げ、次いでメチルヒドロポリシロキサン(20センチス
トークスのもの)を12ミリリツトル導入し、3時間反
応させた。生成した固体成分をn−へブタンで洗浄した
ついで、充分に窒素置換したフラスコに前記と同IIに
精製したn−へブタンを50ミリリツトル導入し、上記
で合成した固体成分をMg原子換算で0.03モル導入
した。ついでn−へブタン25ミリリツトルにS iC
140、05モルを混合して30℃、30分間でフラス
コへ導入し、90℃で3時間反応させた。反応終了後、
n−へブタンで洗浄した。
ついで、n−へブタン25ミリリツトルにフタル酸クロ
ライド、0.003モルを混合して、90℃、30分間
でフラスコ導入し、95℃で1時間反応させた。反応終
了後、n−へブタンで洗浄した。次いで、WCl6を0
.7グラムおよびヘプタン80ミリリツトルを導入して
、90℃で2時間反応させた。反応終了後、n−へブタ
ンで充分に洗浄した。生成固体中のチタン含量は、0.
72重量パーセントであった。これを固体成分(AI)
を製造するための成分(1)とした。
次に充分に窒素置換したフラスコに充分に精製したn−
へプランを80ミリリツトル導入し、これに上記で得た
成分(1)を4グラム、次いで成分(l i)として (CH)  CSi (CH3)(OCH3)2を3 5.56ミリモル、成分(ii1)としてトリエチルア
ルミニウム1.7グラムを導入して、30℃で2時間接
触させた。接触終了後、n−へブタンで充分に洗浄し、
成分(A1)とした。
〔成分(AI)と成分(A2)の接触〕充分に窒素置換
したフラスコに充分に精製したn−へブタンを50ミリ
リツトル導入し、上記で製造した成分(A1)を4グラ
ム、成分(A2)として5iC14を1.98グラム導
入し、Si/Ti(モル比)−20,30℃で2時間接
触させた。接触終了後、n−へブタンで充分に洗浄し、
成分(A)とした。
〔プロピレンの共重合〕
特公昭61−33721号公報に開示されている方法で
、内容積13リツトルの横型二軸気相重合槽を使用して
プロピレンの共重合を行なった。
重合槽内を充分に精製した窒素で置換したあと、充分に
脱水および脱酸素したポリマー担体を400グラム添加
した。次いで成分(B)のトリエチルアルミニウム50
0ミリグラムおよび前記で合成した成分(A)を100
ミリグラム導入した。第一段目の重合工程(1)では、
水素を1000ミリリツトル導入した後、温度を75℃
にして、プロピレンを1.3グラム/分の定速で導入し
た。なお、重合槽の攪拌回転数は、350r、p、Im
であった。重合温度を75℃に維持し、2時間56分後
、プロピレンの導入を停止した。
75℃で重合を継続し、重合圧力が1kg/cdGにな
った時点で重合サンプルを一部採取した。
その後、H2を500ミリリツトル添加して、重合工程
(2)を開始した。第二段重合は、プロピレンを0.5
9グラム/分、エチレンを0.40g/分のそれぞれ定
速で、70℃で2時間33分導入した。プロピレンおよ
びエチレンの導入を停止して、重合圧力が1kg/cd
Gになるまで残圧重合した。重合終了後、パージをして
ポリマーを取り出した。383グラムの重合体が得られ
たヶ生成ポリマーのMFRは7.5g/10分であり、
ポリマー嵩密度(B、 D、 )は0.44(g/cc
)であり、ポリマー落下速度は5.5秒であった。
ゴム状共重合体の重量は、40.5重量パーセントであ
った。
また、重合槽はポリマー付着が全くなく、中間サンプル
のMFRは17.3g/10分であった。
なお、ポリマー落下速度は、50グラムのポリマーが落
下するのに要する時間を意味する。
実施例2 〔成分(A)の製造〕 実施例1と全く同様に成分(A1)の製造を行ない、同
様にフラスコへ導入した。次いで成分(A2)として、
Si (OC2H5)2C12を3.85グラム添加し
、50℃で2時間接触させた。接触終了後、n−へブタ
ンで充分に洗浄し、成分(A)とした。
〔プロピレンの共重合〕
実施例1の重合条件において、重合工程(1)の重合時
間を3時間10分とし、重合工程(2)の重合を1時間
50分に変更した以外は、全く同様に重合を行なった。
380グラムのポリマーが得られ、MFR−7,3g/
10分、ポリマーB。
D、 −0,40(g/cc)であり、ポリマー落下速
度−6,4秒であった。ゴム状共重合体の重量は、35
.0重量%であった。
実施例3 〔成分(A)の製造〕 〔成分(A1)の製造〕 実施例1の成分(A1)の製造において、成分(i)、
成分(ii)および成分(iII)の接触時に、ジビニ
ルベンゼンを4グラム添加した以外は、全く同様に成分
(A、)の製造を行なった。
〔プロピレンの共重合〕
実施例1の重合条件において、重合工程(1)の重合時
間を2時間42分、重合工程(2)の重合時間を2時間
52分に変更した以外は、全く同様に重合を行なった。
384グラムのポリマーが得られ、MFR−7,0g/
10分、ポリマーB。
D、 −0,45(z/cc)であり、ポリマー落下速
度−5,4秒であった。ゴム状共重合体の重量は、44
.8重量%であった。
実施例4 〔成分(A1)の製造〕 実施例1と同様にMgCl2と Ti (0−nC4H9)4およびメチルヒドロポリシ
ロキサンの反応を行ない、生成した固体成分をn−へブ
タンで洗浄した。
ついで、充分に窒素置換したフラスコに上記と同様に精
製したn−へブタンを50ミリリツトル導入し、上記で
合成した固体成分をMg原子換算で0.03モル導入し
た。次いでn−へブタン25ミリリツトルにS I C
1411,6ミリリツトルを混合して30℃、30分間
でフラスコへ導入し、90℃で1時間反応させた。反応
終了後、n−へブタンで洗浄した。次いで成分(ii)
のケイ素化合物として、 (CH)  csi (CH3)(OCH3)2を3 2.4ミリリツトル導入し、次いで成分(iii)のト
リエチルアルミニウム6.0グラムをそれぞれ導入し、
30℃で2時間接触させた。接触終了後、n−へブタン
で充分に洗浄して、成分(AI)を得た。なお、成分(
A1)中のチタン含量は、3.15重量パーセントであ
った。
〔成分(A)の製造〕
実施例1と同様に成分(A、)を導入し、成分(A2)
としてS t C145,6グラムを添加し、50℃で
3時間接触させた。接触終了後、ローへブタンで充分に
洗浄し、成分(A)とした。
〔プロピレンの共重合〕
実施例1の重合条件において、重合工程(1)の重合時
間を2時間42分、重合工程(2)の重合時間を2時間
52分に変更した以外は、全く同様に重合を行なった。
384グラムのポリマーが得られ、MFR−7,7g/
10分、ポリマーB。
D、 −0,43(g/cc)であり、ポリマー落下速
度−5,9秒であつた。ゴム状共重合体の重量は、44
.9重量%であった。
比較例1 〔成分(A)の製造〕 実施例1の成分(A)の製造において、成分(A2)を
使用しないで、成分(A1)をそのまま成分(A)とし
て使用した。
〔プロピレンの共重合〕
実施例1と全く同様にプロピレンの共重合を行なった。
383グラムのポリマーが得られ、MFR−7,9g/
10分、ポリマーB、 D、 −0、26(g/cc)
 、ポリマー落下速度−落下せず、ゴム状共重合体の重
量は、40.3重量%であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、チーグラー触媒に関する本願発明の技術内容
の理解を助けるためのものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  下記の触媒成分(A_)および(B)の組合せからな
    る触媒を使用して、実質的に溶媒の不存在下の条件で、
    下記の重合工程(1)および(2)を実施して、プロピ
    レンのゴム状共重合体(20℃キシレン可溶分)の重量
    が10〜70重量パーセントであるプロピレンブロック
    共重合体を得ることを特徴とする、プロピレンブロック
    共重合体の製造法。 ¥触媒¥ ¥成分(A)¥ 下記の成分(A_1)と(A_2)の接触生成物。 ¥成分(A_1)¥ 下記の成分(i)、(ii)および(iii)の接触生
    成物。 ¥成分(i)¥:チタン、マグネシウムおよびハロゲン
    を必須成分として含有するチーグラー型触媒用固体成分
    、 ¥成分(ii)¥: 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、R^1は分岐鎖状炭化水素残基を、R^2は
    R^1と同一かもしくは異なる炭化水素残基を、R^3
    は炭化水素残基を、nは1≦n≦3の数をそれぞれ示す
    )で表わされるケイ素化合物、¥成分(iii)¥: 周期律表第 I 〜III族金属の有機金属化合物、¥成分(
    A_2)¥ 下記の一般式で表わされるケイ素化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、R^4は炭化水素残基を、R^5はR^4同
    一かもしくは異なる炭化水素残基を、Xはハロゲンを、
    mおよびaはそれぞれ0≦m<4、0≦a<4であり、
    0≦m+a<4の範囲内にある数をそれぞれ示す) ¥成分(B)¥ 有機アルミニウム化合物。 ¥重合工程¥ (1)プロピレンまたはプロピレン/エチレン混合物を
    一段あるいは多段に重合させて、プロピレン単独重合体
    またはエチレン含量7重量%以下のプロピレン・エチレ
    ン共重合体を形成させる工程(ただし、この工程での重
    合量は、全重合量の10〜90重量%に相当する量であ
    る)。 (2)プロピレン/エチレン混合物を一段あるいは多段
    に重合させて、プロピレン/エチレンの重合比(重量比
    )が90/10〜10/90の割合であるプロピレン・
    エチレン共重合体を得る工程(ただし、この工程での重
    合量は、全重合量の90〜10重量%に相当する量であ
    る)。
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