JPH07102013A - エチレン系重合体の製造方法 - Google Patents

エチレン系重合体の製造方法

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JPH07102013A
JPH07102013A JP5245130A JP24513093A JPH07102013A JP H07102013 A JPH07102013 A JP H07102013A JP 5245130 A JP5245130 A JP 5245130A JP 24513093 A JP24513093 A JP 24513093A JP H07102013 A JPH07102013 A JP H07102013A
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卓治 岡本
Masami Watanabe
正美 渡辺
Noriyuki Tani
徳行 谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭い分子量分布を有するエチレン単独重合体
や共重合組成が均一であって分子量分布の狭いエチレン
−α−オレフィン共重合体を効率よく製造する方法を提
供すること。 【構成】 (A)一般式 【化1】 〔式中、各記号は明細書に記載のとおりである。〕で表
される遷移金属化合物、(B)該遷移金属化合物又はそ
の派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合
物、及び場合により(C)有機アルミニウム化合物を含
有する重合用触媒の存在下、エチレンの単独重合又はエ
チレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合さ
せて、エチレン系重合体を製造する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエチレン系重合体の製造
方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、高活性でか
つ共重合能が極めて高い重合用触媒を用いて、組成が均
一で狭い分子量分布を有するエチレン系重合体を効率よ
く製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高活性可溶系オレフィン重合用触
媒としては、遷移金属化合物とアルミノキサンとの組合
わせからなるものが知られている(特開昭58−193
09号公報、特開昭60−217209号公報)。ま
た、可溶系オレフィン重合用触媒の活性種としては、カ
チオン種が有用であることが報告されている〔「ジャー
ナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ
(J. Am. Chem. Soc.) 」第81巻,第81ページ(1959
年)、第82巻,第1953ページ(1960年)、第10
7巻,第7219ページ(1985年)〕。また、この活性
種を単離し、オレフィン重合に適応した例としては、
「ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサ
エティ(J. Am. Chem. Soc.) 」第108巻,第7410
ページ(1986年)、特表平1−502636号公報、特
開平3−139504号公報、ヨーロッパ公開特許第4
68651号などを、さらにこの活性種に有機アルミニ
ウム化合物を併用した例として、特開平3−20770
4号公報、国際特許公開92−1723号など、また−
SO3 R基を含む配位子をもつ遷移金属化合物と有機ア
ルミニウムオキシ化合物とからなるオレフィン重合用触
媒の例としてはヨーロッパ公開特許第519746号な
どを挙げることができる。
【0003】また、エチレン−α−オレフィン共重合体
の製造に関しては、例えば特開昭61−31404号公
報、特開平3−21607号公報、あるいは「Makromo
l. Chem. 」第193巻,第601ページ(1992年)、
「Makromol. Chem. 」第193巻,第823ページ(19
92年)、「Polym. Mater. Sci. Eng. 」第67巻,第3
1ページ(1992年)などに報告されている。しかしなが
ら、これらの公報や文献に記載されている方法では、α
−オレフィンとの共重合能については必ずしも充分では
ない。
【0004】さらに、「オルガノメタリックス(Organom
etallics) 」第12巻,第1931ページ(1993年)に
は、本発明に用いる触媒成分を包含する触媒成分が記載
さているが、使用するモノマーがプロピレン単独系に限
定されており、エチレンの単独重合やエチレンとα−オ
レフィンとの共重合については記載されておらず、した
がってエチレンとα−オレフィンとの共重合におけるα
−オレフィンとの共重合能についてもなんら言及されて
いない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、高活性でかつ共重合能が極めて高い重合
用触媒を用いて、分子量分布の狭いエチレン単独重合体
や共重合組成が均一であって分子量分布の狭いエチレン
−α−オレフィン共重合体を効率よく製造する方法を提
供することを目的としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の遷移金
属化合物と、該遷移金属化合物又はその派生物と反応し
てイオン性の錯体を形成しうる化合物と、場合により有
機アルミニウム化合物とを含有する重合用触媒により、
その目的を達成しうることを見出した。本発明は、かか
る知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発
明は、(A)一般式(I)
【0007】
【化2】
【0008】〔式中、Mは周期律表第3〜10族又はラ
ンタノイド系列の金属元素を示し、E 1 及びE2 はそれ
ぞれσ結合性又はπ結合性の配位子であって、
(A1)p , (A 2)p , ・・・(An ) p 及び(D)s
介して架橋構造を形成しており、またそれらはたがいに
同一でも異なっていてもよく、Xはσ結合性の配位子を
示し、Xが複数ある場合、複数のXは同じでも異なって
いてもよいし、E1 ,E2 又はYと架橋していてもよ
い。Yはルイス塩基を示し、Yが複数ある場合、複数の
Yは同じでも異なっていてもよいし、E1 ,E2 又はX
と架橋していてもよい。A1,A2,・・・An はそれぞれ
2 Si(Rは水素原子,炭素数1〜20の炭化水素基
またはヘテロ原子含有基)で表される架橋基を示し、そ
れらはたがいに同一でも異なっていてもよく、またたが
いに結合して架橋を形成していてもよいし、A 1,A2,・
・・An がそれぞれ複数ある場合、複数のA1,A2,・・
・An はそれぞれにおいて同じでも異なっていてもよ
い。DはC,H,Si,O,N,S又はPから構成され
る架橋基を示し、Dが複数ある場合、複数のDは同じで
も異なっていてもよく、nは2〜4の整数、pは1〜4
の整数で、各pは同一でも異なっていてもよい。qは1
〜5の整数で〔(Mの原子価)−2〕を示し、rは0〜
3の整数、sは0〜4の整数で、sが0の場合、(A1)
p , (A2)p , ・・・(An) p とE2 が直接結合を形
成する。〕で表される遷移金属化合物、(B)該(A)
成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン
性の錯体を成形しうる化合物、及び場合により(C)有
機アルミニウム化合物を含有する重合用触媒の存在下、
エチレンを単独重合又はエチレンと炭素数3〜20のα
−オレフィンとを共重合させることを特徴とするエチレ
ン系重合体の製造方法に関するものである。本発明の方
法で用いられる重合用触媒においては、(A)成分とし
て、一般式(I)
【0009】
【化3】
【0010】で表される遷移金属化合物が用いられる。
上記一般式(I)において、Mは周期律表第3〜10族
又はランタノイド系列の金属元素を示し、具体例として
はチタニウム,ジルコニウム,ハフニウム,イットリウ
ム,バナジウム,クロム,マンガン,ニッケル,コバル
ト,パラジウム及びランタノイド系金属などが挙げられ
るが、これらの中でチタニウム,ジルコニウム及びハフ
ニウムが好適である。E1 及びE2 はそれぞれσ結合性
又はπ結合性の配位子を示し、(A1)p , (A2)p , ・
・・(An ) p 及び(D)s を介して架橋構造を形成し
ており、またそれらはたがいに同一でも異なっていても
よい。該E1 の具体例としては、シクロペンタジエニル
基,置換シクロペンタジエニル基,ヘテロシクロペンタ
ジエニル基,置換ヘテロシクロペンタジエニル基,アミ
ド基(−N<),ホスフィド基(−P<),炭化水素基
〔>CR−,>C<〕,珪素含有基〔>SiR−,>S
i<〕(ただし、Rは水素または炭素数1〜20の炭化
水素基あるいはヘテロ原子含有基である)などが挙げら
れ、E2 の具体例としては、シクロペンタジエニル基,
置換シクロペンタジエニル基,ヘテロシクロペンタジエ
ニル基,置換ヘテロシクロペンタジエニル基,アミド基
(−N<,−NR−),ホスフィド基(−P<,−PR
−),酸素(−O−),硫黄(−S−),セレン(−S
e−),炭化水素基〔−C(R)2 −,>CR−,>C
<〕,珪素含有基〔−SiR−,−Si(R)2 −,>
Si<〕(ただし、Rは水素または炭素数1〜20の炭
化水素基あるいはヘテロ原子含有基である)などが挙げ
られる。
【0011】また、Xはσ結合性の配位子を示し、Xが
複数ある場合、複数のXは同じでも異なっていてもよ
く、E1 ,E2 又はYと架橋していてもよい。該Xの具
体例としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水
素基、炭素数1〜20アルコキシ基,炭素数6〜20の
アリールオキシ基、炭素数1〜20のアミド基、炭素数
1〜20の珪素含有基、炭素数1〜20のホスフィド
基、炭素数1〜20のスルフィド基、炭素数1〜20の
アシル基などが挙げられる。一方、Yはルイス塩基を示
し、Yが複数ある場合、複数のYは同じでも異なってい
てもよく、E1 ,E 2 又はXと架橋していてもよい。該
Yのルイス塩基の具体例としては、アミン類,エーテル
類,ホスフィン類,チオエーテル類などを挙げることが
できる。
【0012】次に、A1 , A2 , ・・・An はそれぞれ
2 Si(Rは炭素数1〜20の炭化水素基)で表され
る架橋基を示し、それらはたがいに同一でも異なってい
てもよいし、たがいに結合して架橋を形成していてもよ
く、また、A1 , A2 , ・・・An がそれぞれ複数ある
場合、複数のA1 , A2 , ・・・An はそれぞれにおい
て同じでも異なっていてもよい。該A1 , A2 , ・・・
n の具体例としては、(CH3)2 Si,(C2 5)2
Si,(n−C4 9 2 Si,(C6 5)2Si,環
状〔−(CH2)5 −Si−〕,環状〔−(CH2)4 −S
i−〕などが挙げられる。DはC,H,Si,O,N,
S又はPから構成される架橋基を示し、Dが複数ある場
合、複数のDは同じでも異なっていてもよい。該Dの具
体例としてはR2 C,R2 Si,R2 Ge,R2 Sn,
B,Al,P,P(=O),N(ただし、R2 は水素原
子又は炭素数1〜20の炭化水素基である)などを挙げ
ることができる。nは2〜4の整数、pは1〜4の整数
で、各pは同一であっても異なっていてもよく、qは1
〜5の整数で〔(Mの原子価)−2〕を示し、rは0〜
3の整数、sは0〜4の整数で、sが0の場合、(A1)
p ,(A2)p ,・・・(A2)p とE2 が直接結合を形成
する。
【0013】上記一般式(I)で表される遷移金属化合
物の具体例としては、(ジメチルシリレン)(ジメチル
シリレン)−ビス(1,2,−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)(ジメ
チルシリレン)−ビス(1,2,−シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジメチル,(ジメチルシリレン)(ジ
メチルシリレン)−ビス(1,2,−シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジベンジル,(ジメチルシリレン)
(ジメチルシリレン)−ビス(1,2,−シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムビス(トリメチルシリル),
(ジメチルシリレン)(ジメチルシリレン)−ビス
(1,2,−シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス
(トリメチルシリルメチル),(ジメチルシリレン)
(ジメチルシリレン)−ビス(1,2,−シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジメトキシド,(ジメチルシリ
レン)(ジメチルシリレン)−ビス(1,2,−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
ンスルホネート),(ジフェニルシリレン)(ジフェニ
ルシリレン)−ビス(1,2,−シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド,(ジフェニルシリレン)
(ジフェニルシリレン)−ビス(1,2,−シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル,(ジフェニルシリ
レン)(ジフェニルシリレン)−ビス(1,2,−シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド,(ジメ
チルシリレン)(ジメチルシリレン)−ビス(1,3−
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)(ジメチルシリレン)−ビス(3−メ
チル−1,2−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)(ジメチルシリレン)
−ビス(4−メチル−1,2−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)(ジメ
チルシリレン)−ビス(3,4−ジメチル−1,2−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)(ジメチルシリレン)−ビス(3,4,
5−トリメチル−1,2−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)(ジメチル
シリレン)−(1,2−シクロペンタジエニル)(3−
メチル−1,2−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)(ジメチルシリレ
ン)−(1,2−シクロペンタジエニル)(3,4,5
−トリメチル−1,2−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)(ジメチルシ
リレン)−ビス〔1,2−(4−t−ブチルシクロペン
タジエニル)〕ジルコニウムジクロリド,(ジメチルシ
リレン)(ジメチルシリレン)−(1,2−シクロペン
タジエニル)〔1,2−(4−t−ブチルシクロペンタ
ジエニル)〕ジルコニウムジクロリド,(ジメチルシリ
レン)(ジメチルシリレン)−ビス〔1,2−(4−ホ
スファ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)(ジメチルシリレン)−
(1,2−シクロペンタジエニル)〔1,2−(4−ホ
スファシクロペンタジエニル)〕ジルコニウムジクロリ
ドなど、及びこれらの化合物におけるジルコニウムを、
チタニウム,ハフニウムに置換したものを挙げることが
できる。もちろん、これらに限定されるものではない。
また、他の族又はランタノイド系列の金属元素の類似化
合物であってもよい。これらの遷移金属化合物は一種用
いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0014】本発明で使用される重合用触媒において
は、(B)成分として前記遷移金属化合物又はその派生
物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物が用い
られる。この(B)成分としては、(B−1)(A)成
分の遷移金属化合物と反応してイオン性の錯体を形成す
るイオン性化合物,(B−2)アルミノキサン,(B−
3)ルイス酸を挙げることができる。(B−1)成分と
しては、前記(A)成分の遷移金属化合物と反応して、
イオン性の錯体を形成するイオン性化合物であれば、い
ずれのものでも使用できるが、次の一般式(II),(II
I) (〔L1 −R3 k+a (〔Z〕- b ・・・〔II〕 (〔L2 k+a (〔Z〕- b ・・・〔III 〕 (ただし、L2 はM2 、R4 5 3 、R6 3C又はR7
3 である。)〔(II),(III)式中、L1 はルイス塩
基、〔Z〕- は、非配位性アニオン〔Z 1 - 及び〔Z
2 - 、ここで〔Z1 - は複数の基が元素に結合した
アニオンすなわち〔M1 1 2 ・・・Gf - (ここ
で、M1 は周期律表第5〜15族元素、好ましくは周期
律表第13〜15族元素を示す。G1 〜Gf はそれぞれ
水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20のアルキル
基,炭素数2〜40のジアルキルアミノ基,炭素数1〜
20のアルコキシ基,炭素数6〜20のアリール基,炭
素数6〜20のアリールオキシ基,炭素数7〜40のア
ルキルアリール基,炭素数7〜40のアリールアルキル
基,炭素数1〜20のハロゲン置換炭化水素基,炭素数
1〜20のアシルオキシ基,有機メタロイド基、又は炭
素数2〜20のヘテロ原子含有炭化水素基を示す。G1
〜Gf のうち2つ以上が環を形成していてもよい。fは
〔(中心金属M1 の原子価)+1〕の整数を示す。)、
〔Z2 - は、酸解離定数の逆数の対数(pKa)が−
10以下のブレンステッド酸単独又はブレンステッド酸
及びルイス酸の組合わせの共役塩基、あるいは一般的に
超強酸と定義される共役塩基を示す。また、ルイス塩基
が配位していてもよい。また、R3 は水素原子,炭素数
1〜20のアルキル基,炭素数6〜20のアリール基,
アルキルアリール基又はアリールアルキル基を示し、R
4 及びR5 はそれぞれシクロペンタジエニル基,置換シ
クロペンタジエニル基,インデニル基又はフルオレニル
基、R6 は炭素数1〜20のアルキル基,アリール基,
アルキルアリール基又はアリールアルキル基を示す。R
7 はテトラフェニルポルフィリン,フタロシアニン等の
大環状配位子を示す。kは〔L1 −R3 〕,〔L2 〕の
イオン価数で1〜3の整数、aは1以上の整数、b=
(k×a)である。M2 は、周期律表第1〜3、11〜
13、17族元素を含むものであり、M3 は、周期律表
第7〜12族元素を示す。〕で表されるものを好適に使
用することができる。
【0015】ここで、L1 の具体例としては、アンモニ
ア,メチルアミン,アニリン,ジメチルアミン,ジエチ
ルアミン,N−メチルアニリン,ジフェニルアミン,
N,N−ジメチルアニリン,トリメチルアミン,トリエ
チルアミン,トリ−n−ブチルアミン,メチルジフェニ
ルアミン,ピリジン,p−ブロモ−N,N−ジメチルア
ニリン,p−ニトロ−N,N−ジメチルアニリンなどの
アミン類、トリエチルホスフィン,トリフェニルホスフ
ィン,ジフェニルホスフィンなどのホスフィン類、テト
ラヒドロチオフェンなどのチオエーテル類、安息香酸エ
チルなどのエステル類、アセトニトリル,ベンゾニトリ
ルなどのニトリル類などを挙げることができる。R3
具体例としては水素,メチル基,エチル基,ベンジル
基,トリチル基などを挙げることができ、R4 ,R5
具体例としては、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,エ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などを挙げること
ができる。R6 の具体例としては、フェニル基,p−ト
リル基,p−メトキシフェニル基などを挙げることがで
き、R7 の具体例としてはテトラフェニルポルフィン,
フタロシアニン,アリル,メタリルなどを挙げることが
できる。また、M2 の具体例としては、Li,Na,
K,Ag,Cu,Br,I,I3 などを挙げることがで
き、M3 の具体例としては、Mn,Fe,Co,Ni,
Znなどを挙げることができる。
【0016】また、〔Z1 - 、すなわち〔M1 1
2 ・・・Gf 〕において、M1 の具体例としてはB,A
l,Si ,P,As,Sbなど、好ましくはB及びAl
が挙げられる。また、G1 ,G2 〜Gf の具体例として
は、ジアルキルアミノ基としてジメチルアミノ基,ジエ
チルアミノ基など、アルコキシ基若しくはアリールオキ
シ基としてメトキシ基,エトキシ基,n−ブトキシ基,
フェノキシ基など、炭化水素基としてメチル基,エチル
基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,
イソブチル基,n−オクチル基,n−エイコシル基,フ
ェニル基,p−トリル基,ベンジル基,4−t−ブチル
フェニル基,3,5−ジメチルフェニル基など、ハロゲ
ン原子としてフッ素,塩素,臭素,ヨウ素,ヘテロ原子
含有炭化水素基としてp−フルオロフェニル基,3,5
−ジフルオロフェニル基,ペンタクロロフェニル基,
3,4,5−トリフルオロフェニル基,ペンタフルオロ
フェニル基,3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェ
ニル基,ビス(トリメチルシリル)メチル基など、有機
メタロイド基としてペンタメチルアンチモン基、トリメ
チルシリル基,トリメチルゲルミル基,ジフェニルアル
シン基,ジシクロヘキシルアンチモン基,ジフェニル硼
素などが挙げられる。
【0017】また、非配位性のアニオンすなわちpKa
が−10以下のブレンステッド酸単独又はブレンステッ
ド酸及びルイス酸の組合わせの共役塩基〔Z2 - の具
体例としてはトリフルオロメタンスルホン酸アニオン
(CF3 SO3 - ,ビス(トリフルオロメタンスルホ
ニル)メチルアニオン,ビス(トリフルオロメタンスル
ホニル)ベンジルアニオン,ビス(トリフルオロメタン
スルホニル)アミド,過塩素酸アニオン(Cl
4 - ,トリフルオロ酢酸アニオン(CF3 CO2
-,ヘキサフルオロアンチモンアニオン(Sb
6 - ,フルオロスルホン酸アニオン(FS
3 - ,クロロスルホン酸アニオン(ClS
3 - ,フルオロスルホン酸アニオン/5−フッ化ア
ンチモン(FSO3 /SbF5 - ,フルオロスルホン
酸アニオン/5−フッ化砒素(FSO3 /As
5 - ,トリフルオロメタンスルホン酸/5−フッ化
アンチモン(CF3 SO3 /SbF5 - などを挙げる
ことができる。
【0018】このような前記(A)成分の遷移金属化合
物と反応してイオン性の錯体を形成するイオン性化合
物、すなわち(B−1)成分化合物の具体例としては、
テトラフェニル硼酸トリエチルアンモニウム,テトラフ
ェニル硼酸トリ−n−ブチルアンモニウム,テトラフェ
ニル硼酸トリメチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸
テトラエチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸メチル
(トリ−n−ブチル)アンモニウム,テトラフェニル硼
酸ベンジル(トリ−n−ブチル)アンモニウム,テトラ
フェニル硼酸ジメチルジフェニルアンモニウム,テトラ
フェニル硼酸トリフェニル(メチル)アンモニウム,テ
トラフェニル硼酸トリメチルアニリニウム,テトラフェ
ニル硼酸メチルピリジニウム,テトラフェニル硼酸ベン
ジルピリジニウム,テトラフェニル硼酸メチル(2−シ
アノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)硼酸トリエチルアンモニウム,テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)硼酸トリ−n−ブチルアンモニウ
ム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリフ
ェニルアンモニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)硼酸テトラ−n−ブチルアンモニウム,テトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テトラエチルアンモ
ニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ベ
ンジル(トリ−n−ブチル)アンモニウム,テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチルジフェニルアン
モニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸
トリフェニル(メチル)アンモニウム,テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸メチルアニリニウム,テト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ジメチルアニリ
ニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ト
リメチルアニリニウム,テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼酸メチルピリジニウム,テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸ベンジルピリジニウム,テトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル(2−シア
ノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸ベンジル(2−シアノピリジニウム),テトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)硼酸メチル(4−シア
ノピリジニウム),テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸トリフェニルホスホニウム,テトラキス〔ビス
(3,5−ジトリフルオロメチル)フェニル〕硼酸ジメ
チルアニリニウム,テトラフェニル硼酸フェロセニウ
ム,テトラフェニル硼酸銀,テトラフェニル硼酸トリチ
ル,テトラフェニル硼酸テトラフェニルポルフィリンマ
ンガン,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸フ
ェロセニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
硼酸(1,1’−ジメチルフェロセニウム),テトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)硼酸デカメチルフェロセ
ニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸
銀、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリチ
ル,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸リチウ
ム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸ナトリ
ウム,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸テオ
ラフェニルポルフィリンマンガン,テトラフルオロ硼酸
銀,ヘキサフルオロ燐酸銀,ヘキサフルオロ砒素酸銀,
過塩素酸銀,トリフルオロ酢酸銀,トリフルオロメタン
スルホン酸銀などを挙げることができる。
【0019】この(B−1)成分である、該(A)成分
の遷移金属化合物と反応してイオン性の錯体を形成する
イオン性化合物は一種用いてもよく、また二種以上を組
み合わせて用いてもよい。一方、(B−2)成分のアル
ミノキサンとしては、一般式(IV)
【0020】
【化4】
【0021】(式中、R8 は炭素数1〜20、好ましく
は1〜12のアルキル基,アルケニル基,アリール基,
アリールアルキル基などの炭化水素基あるいはハロゲン
原子を示し、wは重合度を示し、通常3〜50、好まし
くは7〜40の整数である。なお、各R8 は同じでも異
なっていてもよい。)で示される鎖状アルミノキサン、
及び一般式(V)
【0022】
【化5】
【0023】(式中、R8 及びwは前記と同じであ
る。)で示される環状アルミノキサンを挙げることがで
きる。前記アルミノキサンの製造法としては、アルキル
アルミニウムと水などの縮合剤とを接触させる方法が挙
げられるが、その手段については特に限定はなく、公知
の方法に準じて反応させればよい。例えば、有機アル
ミニウム化合物を有機溶剤に溶解しておき、これを水と
接触させる方法、重合時に当初有機アルミニウム化合
物を加えておき、後に水を添加する方法、金属塩など
に含有されている結晶水、無機物や有機物への吸着水を
有機アルミニウム化合物と反応させる方法、テトラア
ルキルジアルミノキサンにトリアルキルアルミニウムを
反応させ、さらに水を反応させる方法などがある。な
お、アルミノキサンとしては、トルエン不溶性のもので
あってもよい。これらのアルミノキサンは一種用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。(B−
3)成分のルイス酸については特に制限はなく、有機化
合物でも固体状無機化合物でもよい。有機化合物として
は、硼素化合物やアルミニウム化合物などが、無機化合
物としてはマグネシウム化合物,アルミニウム化合物な
どが好ましく用いられる。該アルミニウム化合物として
は例えばビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフ
ェノキシ)アルミニウムメチル,(1,1−ビ−2−ナ
フトキシ)アルミニウムメチルなどが、マグネシウム化
合物としては例えば塩化マグネシウム,ジエトキシマグ
ネシウムなどが、アルミニウム化合物としては酸化アル
ミニウム,塩化アルミニウムなどが、硼素化合物として
は例えばトリフェニル硼素,トリス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼素,トリス〔3,5−ビス(トリフルオロメ
チル)フェニル〕硼素,トリス〔(4−フルオロメチ
ル)フェニル〕硼素,トリメチル硼素,トリエチル硼
素,トリ−n−ブチル硼素,トリス(フルオロメチル)
硼素,トリス(ペンタフルオロエチル)硼素,トリス
(ノナフルオロブチル)硼素,トリス(2,4,6−ト
リフルオロフェニル)硼素,トリス(3,5−ジフルオ
ロ)硼素,トリス〔3,5−ビス(トリフルオロメチ
ル)フェニル〕硼素,ビス(ペンタフルオロフェニル)
フルオロ硼素,ジフェニルフルオロ硼素,ビス(ペンタ
フルオロフェニル)クロロ硼素,ジメチルフルオロ硼
素,ジエチルフルオロ硼素,ジ−n−ブチルフルオロ硼
素,ペンタフルオロフェニルジフルオロ硼素,フェニル
ジフルオロ硼素,ペンタフルオロフェニルジクロロ硼
素,メチルジフルオロ硼素,エチルジフルオロ硼素,n
−ブチルジフルオロ硼素などが挙げられる。これらのル
イス酸は一種用いてもよく、また二種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
【0024】本発明の重合用触媒における(A)触媒成
分と(B)触媒成分との使用割合は、(B)触媒成分と
して(B−1)化合物を用いた場合には、モル比で好ま
しくは10:1〜1:100、より好ましくは2:1〜
1:10の範囲が望ましく、また(B−2)化合物を用
いた場合には、モル比で好ましくは1:1〜1:100
0000、より好ましくは1:10〜1:10000の
範囲が望ましい。前記(A)触媒成分と(B−3)触媒
成分との使用割合は、モル比で、好ましくは1:0.1〜
1:2000、より好ましくは1:0.2〜1:100
0、さらに好ましくは1:0.5〜1:500の範囲が望
ましい。また、触媒成分(B)としては(B−1),
(B−2),(B−3)などを単独または二種以上組み
合わせて用いることもできる。本発明の重合用触媒は、
前記の(A)成分及び(B)成分を主成分として含有す
るものであってもよいし、また、(A)成分、(B)成
分及び(C)有機アルミニウム化合物を主成分として含
有するものであってもよい。ここで、(C)成分の有機
アルミニウム化合物としては、一般式(VI) R9 v AlJ3-v ・・・(VI) 〔式中、R9 は炭素数1〜10のアルキル基、Jは水素
原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数6〜20
のアリール基又はハロゲン原子を示し、vは1〜3の整
数である〕で示される化合物が用いられる。
【0025】前記一般式(VI) で示される化合物の具体
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,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,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,ジメチルアル
ミニウムフルオリド,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,エチルアルミニウ
ムセスキクロリド等が挙げられる。これらの有機アルミ
ニウム化合物は一種用いてもよく、二種以上を組合せて
用いてもよい。前記(A)触媒成分と(C)触媒成分と
の使用割合は、モル比で好ましくは1:1〜1:100
00、より好ましくは1:5〜1:2000、さらに好
ましくは1:10ないし1:1000の範囲が望まし
い。該(C)触媒成分を用いることにより、遷移金属当
たりの重合活性を向上させることができるが、あまり多
いと有機アルミニウム化合物が無駄になるとともに、重
合体中に多量に残存し、好ましくない。
【0026】本発明においては、触媒成分の少なくとも
一種を適当な担体に担持して用いることができる。該担
体の種類については特に制限はなく、無機酸化物担体、
それ以外の無機担体及び有機担体のいずれも用いること
ができるが、特に無機酸化物担体あるいはそれ以外の無
機担体が好ましい。無機酸化物担体としては、具体的に
は、SiO2 ,Al2 3 ,MgO,ZrO2 ,TiO
2 ,Fe2 3 ,B2 3 ,CaO,ZnO,BaO,
ThO2 やこれらの混合物、例えばシリカアルミナ,ゼ
オライト,フェライト,グラスファイバーなどが挙げら
れる。これらの中では、特にSiO2 ,Al2 3 が好
ましい。なお、上記無機酸化物担体は、少量の炭酸塩,
硝酸塩,硫酸塩などを含有してもよい。一方、上記以外
の担体として、MgCl2 ,Mg(OC2 5)2 などの
マグネシウム化合物などで代表される一般式MgR10 X
1 y で表されるマグネシウム化合物やその錯塩などを
挙げることができる。ここで、R10は炭素数1〜20の
アルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基又は炭素数
6〜20のアリール基、X1 はハロゲン原子又は炭素数
1〜20のアルキル基を示し、xは0〜2、yは0〜2
でり、かつx+y=2である。各R10及び各X1 はそれ
ぞれ同一でもよく、また異なってもいてもよい。
【0027】また、有機担体としては、ポリスチレン,
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体,ポリエチレン,
ポリプロピレン,置換ポリスチレン,ポリアリレートな
どの重合体やスターチ,カーボンなどを挙げることがで
きる。本発明において用いられる担体としては、MgC
2 ,MgCl(OC2 5),Mg(OC2 5)2
SiO2 ,Al2 3 などが好ましい。また担体の性状
は、その種類及び製法により異なるが、平均粒径は通常
1〜300μm、好ましくは10〜200μm、より好
ましくは20〜100μmである。粒径が小さいと重合
体中の微粉が増大し、粒径が大きいと重合体中の粗大粒
子が増大し嵩密度の低下やホッパーの詰まりの原因にな
る。また、担体の比表面積は、通常1〜1000m2
g、好ましくは50〜500m2 /g、細孔容積は通常
0.1〜5cm3 /g、好ましくは0.3〜3cm3 /gで
ある。比表面積又は細孔容積のいずれかが上記範囲を逸
脱すると、触媒活性が低下することがある。なお、比表
面積及び細孔容積は、例えばBET法に従って吸着され
た窒素ガスの体積から求めることができる(ジャーナル
・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサィエティ,第
60巻,第309ページ(1983年)参照)。さら
に、上記担体は、通常150〜1000℃、好ましくは
200〜800℃で焼成して用いることが望ましい。
【0028】触媒成分の少なくとも一種を前記担体に担
持させる場合、(A)触媒成分及び(B)触媒成分の少
なくとも一方を、好ましくは(A)触媒成分及び(B)
触媒成分の両方を担持させるのが望ましい。該担体に、
(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方を担持させ
る方法については、特に制限されないが、例えば
(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と担体とを
混合する方法、担体を有機アルミニウム化合物又はハ
ロゲン含有ケイ素化合物で処理したのち、不活性溶媒中
で(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方と混合す
る方法、担体と(A)成分及び/又は(B)成分と有
機アルミニウム化合物又はハロゲン含有ケイ素化合物と
を反応させる方法、(A)成分又は(B)成分を担体
に担持させたのち、(B)成分又は(A)成分と混合す
る方法、(A)成分と(B)成分との接触反応物を担
体と混合する方法、(A)成分と(B)成分との接触
反応に際して、担体を共存させる方法などを用いること
ができる。なお、上記、及びの反応において、
(C)成分の有機アルミニウム化合物を添加することも
できる。
【0029】このようにして得られた触媒は、いったん
溶媒留去を行って固体として取り出してから重合に用い
てもよいし、そのまま重合に用いてもよい。また、本発
明においては、(A)成分及び(B)成分の少なくとも
一方の担体への担持操作を重合系内で行うことにより触
媒を生成させることができる。例えば(A)成分及び
(B)成分の少なくとも一方と担体とさらに必要により
前記(C)成分の有機アルミニウム化合物を加え、エチ
レンなどのオレフィンを常圧〜20kg/cm2 加え
て、−20〜200℃で1分〜2時間程度予備重合を行
い触媒粒子を生成させる方法を用いることができる。
【0030】本発明においては、前記化合物(B−1)
成分と担体との使用割合は、重量比で好ましくは1:5
〜1:10000、より好ましくは1:10〜1:50
0とするのが望ましく、(B−2)成分と担体との使用
割合は、重量比で好ましくは1:0.5〜1:1000、
より好ましくは1:1〜1:50とするのが望ましく、
(B−3)成分と担体との使用割合は、重量比で好まし
くは1:5〜1:10000、より好ましくは1:10
〜1:500とするのが望ましい。触媒成分(B)とし
て二種以上を混合して用いる場合は、各(B)成分と担
体との使用割合が重量比で上記範囲内にあることが望ま
しい。また、(A)成分と担体との使用割合は、重量比
で、好ましくは1:5〜1:10000、より好ましく
は1:10〜1:500とするのが望ましい。該(B)
成分〔(B−1)成分,(B−2)成分又は(B−3)
成分〕と担体との使用割合、又は(A)成分と担体との
使用割合が上記範囲を逸脱すると、活性が低下すること
がある。このようにして調製された本発明の重合用触媒
の平均粒径は、通常2〜200μm、好ましくは10〜
150μm、特に好ましくは20〜100μmであり、
比表面積は、通常20〜1000m2 /g、好ましくは
50〜500m2 /gである。平均粒径が2μm未満で
あると重合体中の微粉が増大することがあり、200μ
mを超えると重合体中の粗大粒子が増大することがあ
る。比表面積が20m2 /g未満であると活性が低下す
ることがあり、1000m2 /gを超えると重合体の嵩
密度が低下することがある。また、本発明の触媒におい
て、担体100g中の遷移金属量は、通常0.05〜10
g、特に0.1〜2gであることが好ましい。遷移金属量
が上記範囲外であると、活性が低くなることがある。こ
のように担体に担持することによって工業的に有利な高
い嵩密度と優れた粒径分布を有する重合体を得ることが
できる。
【0031】本発明のエチレン系重合体の製造方法にお
いては、上述した重合用触媒を用いて、エチレンを単独
重合又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンと
を共重合させる。該炭素数3〜20のα−オレフィンと
しては、例えばプロピレン,1−ブテン,3−メチル−
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−エイコセンなどを挙げることができる。
これらのα−オレフィンは一種用いてもよく、また二種
以上を組み合わせ用いてもよい。エチレンと該α−オレ
フィンとを共重合させる場合、エチレンとα−オレフィ
ンとの共重合比率(モル比)は、通常99.9:0.1〜0.
1〜99.9の範囲で選ばれる。
【0032】本発明において、重合方法は特に制限され
ず、スラリー重合法,気相重合法,塊状重合法,溶液重
合法,懸濁重合法などのいずれの方法を用いてもよい
が、スラリー重合法,気相重合法が特に好ましい。重合
条件については、重合温度は通常−100〜250℃、
好ましくは−50〜200℃、より好ましくは0〜13
0℃である。また、反応原料に対する触媒の使用割合
は、原料モノマー/上記(A)成分(モル比)が好まし
くは1〜10 8 、特に100〜105 となることが好ま
しい。さらに、重合時間は通常5分〜10時間、反応圧
力は好ましくは常圧〜200kg/cm2 G、特に好ま
しくは常圧〜100kg/cm2 Gである。重合体の分
子量の調節方法としては、各触媒成分の種類,使用量,
重合温度の選択、さらには水素存在下での重合などがあ
る。重合溶媒を用いる場合、例えば、ベンゼン,トルエ
ン,キシレン,エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、
シクロペンタン,シクロヘキサン,メチルシクロヘキサ
ンなどの脂環式炭化水素、ペンタン,ヘキサン,ヘプタ
ン,オクタンなどの脂肪族炭化水素、クロロホルム,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。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよ
く、二種以上のものを組み合わせてもよい。また、α−
オレフィンなどのモノマーを溶媒として用いてもよい。
なお、重合方法によっては無溶媒で行うことができる。
このようにして得られる重合体の分子量は特に制限され
るものではないが、極限粘度〔η〕(135℃デカリン
中で測定)は、0.1デシリットル/g以上が好ましく、
特に0.2デシリットル/g以上が好ましい。
【0033】本発明においては、前記重合用触媒を用い
て予備重合を行うことができる。予備重合は、固体触媒
成分に、例えば、少量のオレフィンを接触させることに
より行うことができるが、その方法に特に制限はなく、
公知の方法を用いることができる。予備重合に用いるオ
レフィンについては特に制限はなく、前記に例示したも
のと同様のもの、例えばエチレン、炭素数3〜20のα
−オレフィン、あるいはこれらの混合物などを挙げるこ
とができるが、該重合において用いるオレフィンと同じ
オレフィンを用いることが有利である。また、予備重合
温度は、通常−20〜200℃、好ましくは−10〜1
30℃、より好ましくは0〜80℃である。予備重合に
おいては、溶媒として、不活性炭化水素,脂肪族炭化水
素,芳香族炭化水素,モノマーなどを用いることができ
る。これらの中で特に好ましいのは脂肪族炭化水素であ
る。また、予備重合は無溶媒で行ってもよい。予備重合
においては、予備重合生成物の極限粘度〔η〕(135
℃デカリン中で測定)が0.2デシリットル/g以上、特
に0.5デシリットル/g以上、触媒中の遷移金属成分1
ミリモル当たりに対する予備重合生成物の量が1〜10
000g、特に10〜1000gとなるように条件を調
整することが望ましい。
【0034】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
【0035】実施例1 加熱減圧乾燥した1リットルオートクレーブに、窒素雰
囲気下、室温でトルエン360ミリリットル、1−オク
テン40ミリリットル及びトリイソブチルアルミニウム
(TIBA)1ミリモルを入れ、攪拌しながら溶液の温
度を60℃にしたのち、60℃で(ジメチルシリレン)
(ジメチルシリレン)−ビス(1,2−シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド1マイクロモル及びテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸N,N’−ジ
メチルアンモニウム1マイクロモルを入れ、80℃に昇
温した。80℃でエチレンを8気圧に保ちながら、連続
的に導入し、1時間重合を行った。反応終了後、反応生
成物をメタノール塩酸溶液中に投入し、充分に攪拌した
のち、ろ別し、メタノールにて充分洗浄後、乾燥してポ
リマーを得た。その結果を第1表に示す。
【0036】実施例2 実施例1において、TIBA1ミリモルの代わりにメチ
ルアルミノキサン6ミリモルを用い、かつテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)硼酸N,N’−ジメチルア
ンモニウムを用いなかったこと以外は、実施例1と同様
にして行った。結果を第1表に示す。
【0037】実施例3 実施例1において、1−オクテンを用いなかったこと、
および反応時間を30分としたこと以外は、実施例1と
同様にして行った。結果を第1表に示す。
【0038】実施例4 実施例2において、1−オクテンを用いなかったこと、
および反応時間を30分としたこと以外は、実施例2と
同様にして行った。結果を第1表に示す。
【0039】
【表1】
【0040】〔注〕 A−1:(ジメチルシリレン)
(ジメチルシリレン)−ビス(1,2−シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド TIBA:トリイソブチルアルミニウム B−1:テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸
N,N’−ジメチルアンモニウム MAO:メチルアルミノキサン
【0041】
【表2】
【0042】
【発明の効果】本発明の方法によると、高活性で共重合
能の高い特定の触媒を用いることにより、狭い分子量分
布を有するエチレン単独重合体や共重合組成が均一であ
って分子量分布の狭いエチレン−α−オレフィン共重合
体を効率よく製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)一般式(I) 【化1】 〔式中、Mは周期律表第3〜10族又はランタノイド系
    列の金属元素を示し、E 1 及びE2 はそれぞれσ結合性
    又はπ結合性の配位子であって、(A1)p , (A 2)p
    ・・・(An ) p 及び(D)3 を介して架橋構造を形成
    しており、またそれらはたがいに同一でも異なっていて
    もよく、Xはσ結合性の配位子を示し、Xが複数ある場
    合、複数のXは同じでも異なっていてもよいし、E1
    2 又はYと架橋していてもよい。Yはルイス塩基を示
    し、Yが複数ある場合、複数のYは同じでも異なってい
    てもよいし、E1 ,E2 又はXと架橋していてもよい。
    1,A2 ・・・An はそれぞれR2 Si(Rは水素原
    子,炭素数1〜20の炭化水素基またはヘテロ原子含有
    基)で表される架橋基を示し、それらはたがいに同一で
    も異なっていてもよく、またたがいに結合して架橋を形
    成していてもよいし、A 1,A2,・・・An がそれぞれ複
    数ある場合、複数のA1,A2,・・・An はそれぞれにお
    いて同じでも異なっていてもよい。DはC,H,Si,
    O,N,S又はPから構成される架橋基を示し、Dが複
    数ある場合、複数のDは同じでも異なっていてもよく、
    nは2〜4の整数、pは1〜4の整数で、各pは同一で
    も異なっていてもよい。qは1〜5の整数で〔(Mは原
    子価)−2〕を示し、rは0〜3の整数、sは0〜4の
    整数で、sが0の場合、(A1)p , (A2)p , ・・・
    (An) p とE2 が直接結合を形成する。〕で表される
    遷移金属化合物、及び(B)該(A)成分の遷移金属化
    合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成し
    うる化合物を含有する重合用触媒の存在下、エチレンを
    単独重合又はエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィ
    ンとを共重合させることを特徴とするエチレン系重合体
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 (A)一般式(I)で表される遷移金属
    化合物、(B)該(A)成分の遷移金属化合物又はその
    派生物と反応してイオン性の錯体を成形しうる化合物、
    及び(C)有機アルミニウム化合物を含有する重合用触
    媒の存在下、エチレンを単独重合又はエチレンと炭素数
    3〜20のα−オレフィンとを共重合させることを特徴
    とするエチレン系重合体の製造方法。
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