JPH10182715A - 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

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JPH10182715A
JPH10182715A JP16136697A JP16136697A JPH10182715A JP H10182715 A JPH10182715 A JP H10182715A JP 16136697 A JP16136697 A JP 16136697A JP 16136697 A JP16136697 A JP 16136697A JP H10182715 A JPH10182715 A JP H10182715A
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高活性で、粒子形状の良好なオレフィン重合
体を製造する。 【解決手段】 イオン交換能を有するカチオンを層間に
持つ層間架橋粘土(a)をプロトンを放出可能な有機カ
チオン(b)でイオン交換した変性粘土と、遷移金属化
合物(c)および有機アルミニウム化合物(d)からな
るオレフィン重合用触媒を用いて反応を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン交換能を有
するカチオンを層間に持つ層間架橋粘土をプロトンを放
出可能な有機カチオンでイオン交換した変性粘土と、遷
移金属化合物、有機アルミニウム化合物からなるオレフ
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
合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】オレフィンの重合によりポリオレフィン
を製造する方法として、遷移金属化合物および有機金属
化合物の組み合わせからなる触媒系を用いることはすで
に知られている。また、カミンスキーらは、メタロセン
とメチルアルミノキサンを用いた触媒が、プロピレンを
含むオレフィン重合体を製造する際に、高い活性を示す
ことを特開昭58−19309号公報などにより報告し
ている。
【0003】しかしながら、ここで開示されている触媒
系は重合活性には優れるが、触媒系が反応系に可溶性で
あるため、溶液重合系を採用することが多く、製造プロ
セスが限定されるばかりか、工業的に有用な物性を示す
ポリマーを製造するためには、比較的高価なメチルアル
ミノキサンを大量に用いる必要がある。このため、これ
ら触媒系を用いた場合、コスト的な問題やポリマー中に
大量のアルミニウムが残存する問題等があった。
【0004】一方、前述の可溶性触媒系をシリカなどの
無機酸化物担体に担持させた触媒系が、特開昭60−3
5006号公報などにより開示されている。しかしなが
ら、これらに記載された方法に従ってオレフィンを重合
してもメチルアルミノキサンあたりの重合活性は充分で
なかった。
【0005】これらを改善する方法として、例えば特開
平4−8704号公報、特開平4−11604号公報、
特開平4−213305号公報には、少量のメチルアル
ミノキサンで予備重合せしめた触媒系を用いて気相重合
を行うと優れた重合活性で粒子性状が良好な重合体が得
られることが開示されている。しかしながら、メチルア
ルミノキサンの使用量は少ないものの、重合活性はいま
だに満足すべきものとはいえず、触媒系の高活性化が望
まれていた。
【0006】最近、メチルアルミノキサンなどの有機ア
ルミニウムオキシ化合物を用いない新しい助触媒が検討
されている。例えば、特表平1−501950号公報、
特表平1−502036号公報には、特殊なホウ素化合
物が有効な助触媒になることが開示されている。しか
し、これらのホウ素化合物は非常に複雑な化合物であ
り、コストの問題を解消するには至っていない。
【0007】また、特開平5−295022号公報、特
開平7−309907号公報には、メタロセン錯体、有
機アルミニウム化合物および粘土からなる触媒系が開示
されているが、この触媒系は重合活性の点で充分に満足
のいくものではなかった。
【0008】さらに、特開平7−224106号公報に
は、ホウ素化合物が実際の重合反応に寄与するのはカチ
オンのみであることに着目し、高価なホウ素アニオンを
粘土に置き換えた層間カチオン変性粘土からなる化合物
を助触媒とする系が開示されているが、充分な活性を得
るためには、錯体に対し大量の粘土が必要である問題点
があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するためになされたものであり、オレフィンの重合に
おいて高価な有機アルミニウムオキシ化合物あるいはホ
ウ素化合物を使用することなく、気相重合および懸濁重
合において、反応器壁へのポリマーの付着を抑制しつ
つ、優れた重合活性で粒子形状の良好なオレフィン重合
体を製造する安価なオレフィン重合用触媒を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らが鋭意検討を行った結果、イオン交換能
を有するカチオンを層間に持つ層間架橋粘土を、プロト
ンを放出可能な有機カチオンでイオン交換し、これと遷
移金属化合物および有機アルミニウム化合物を接触させ
て得られた触媒を用いることにより、高活性にポリオレ
フィンを製造できることを見出し、本発明を完成するに
至った。
【0011】すなわち本発明は、イオン交換能を有する
カチオンを層間に持つ層間架橋粘土(a)をプロトンを
放出可能な有機カチオン化合物(b)で処理した変性粘
土と、遷移金属化合物(c)および有機アルミニウム化
合物(d)からなることを特徴とするオレフィン重合用
触媒およびこの触媒を用いたポリオレフィンの製造方法
に関する。
【0012】以下に本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明で用いられるイオン交換能を有する
カチオンを層間に持つ層間架橋粘土(a)は、アルミナ
やジルコニア等の金属酸化物で粘土の層と層の間を化学
結合で結び、なおかつその層間にイオン交換が可能であ
るカチオンを有する粘土である。
【0014】一般に、粘土鉱物はシリカ四面体が二次元
上に連続した四面体シートと、アルミナ八面体やマグネ
シア八面体等が二次元上に連続した八面体シートが1:
1もしくは2:1で組合わさって構成されるシリケート
層と呼ばれる層が何枚にも重なって形成された層状珪酸
塩である。そして、一部のシリカ四面体のSi4+がAl
3+に、アルミナ八面体Al3+がMg2+に、マグネシア八
面体のMg2+がLi+に同型置換されることにより層内
部の正電荷が不足し、層全体として負電荷を帯びてい
る。この負電荷を補償するために層間にカチオンを有す
るが、この層間カチオンは他のカチオンとイオン交換が
可能である。このため、層間カチオンの量はカチオン交
換容量(cation exchange capac
ity,CEC)と呼ばれ、粘土100gあたりのミリ
当量数(meq)によって表される。CECは粘土によ
って異なるが、粘土の科学(前野昌弘著、日刊工業新聞
社発行)によれば、カオリナイト2〜10meq/10
0g、ハロイサイト5〜40meq/100g、雲母系
10〜15meq/100g、緑泥石2〜10meq/
100g、バーミキュライト100〜150meq/1
00g、スメクタイト60〜100meq/100g、
イモゴライト20〜30meq/100g、アロフェン
30〜135meq/100gである。
【0015】このイオン交換性を利用し、様々なカチオ
ンを層間に導入することで、粘土の改質をすることが可
能である。なかでも多核金属カチオン、あるいは正に帯
電した酸化物微粒子をイオン交換し、熱処理を行うこと
により、これらは層間を架橋する形で固定化される。こ
のように層間に固定化された状態をピラーと呼ぶ。ピラ
ーによって層間が架橋された粘土は、シリケート層にプ
ロトンが取り込まれるために、通常イオン交換能を有さ
ない。ピラーは通常6〜8オングストロームの大きさを
持ち、またピラーをたてることにより粘土は300〜5
00cm2/gの高い比表面積をもつ多孔体となる。ピ
ラー前駆体、すなわち多核金属イオンとしては[Al13
4(OH)247+、[Zr4(OH)142+、[Fe3
O(OCOCH36+、[Crn(OH)m(3n-m)+
[Bi6(OH)126+が、正に帯電した酸化物微粒子
としてはTiO2、SiO2−TiO2、SiO2−Fe2
3ゾルが具体例として挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。また、ピラー前駆体導入後の加熱温
度は、水が遊離する粘土のシリケート層が分解する90
0℃以下であり、通常500℃がよく用いられるが、こ
れより低い温度で行っても差し支えない。
【0016】上記のようにイオン交換能を有さない層間
架橋粘土に対し、以下に記す方法(1)〜(3)によっ
て、本発明に用いるイオン交換可能なカチオンを層間に
有する層間架橋粘土(a)の合成が可能である。なお、
(2)については特開平6−127934号公報に、ま
た、(3)については第40回粘土科学討論会 講演要
旨集72ページに詳細な技術が開示されている。
【0017】(1)ピラー前駆体の粘土への導入量をC
EC以下に落としておけば、ピラー前駆体導入時にイオ
ン交換しなかった層間カチオンは、架橋反応終了後もイ
オン交換が可能である。具体的にはCECが119me
q/100gのNa−モンモリロナイトに50meq/
100g相当分のピラー前駆体をイオン交換すれば、ピ
ラー形成後も69meq/100gのCECを有する。
【0018】(2)粘土を加熱するとカチオン交換容量
が小さくなる。これは、通常水和した状態で存在してい
る層間カチオンが、加熱すると水分子が脱離して裸の小
さなイオンになり、この小さいイオンが粘土のシリケー
ト層内に存在する6個の酸素原子から構成される「He
xagonal Hole」と呼ばれる穴の中に飛び込
み、負電荷の酸素原子と静電力で結合するため、イオン
交換能を喪失するからである。この現象を固着と呼び、
固着量はカチオンの種類、加熱温度、加熱時間によって
異なる。例えば、交換可能なカチオンがNa+であるモ
ンモリロナイト(Na−モンモリロナイト)は600℃
以下ではほとんど固着しないが、交換可能なカチオンが
Ni2+であるNi−モンモリロナイトでは600℃でほ
ぼすべてのNi2+が固着する。また、加熱温度を一定に
すると固着量は加熱時間とともに増加するが、ある時間
で飽和する。なお、「Hexagonal Hole」
の大きさは半径0.14nmであるため、0.14nm
より大きい半径を有するカチオンは「Hexagona
l Hole」に固着することができない。したがっ
て、本発明に用いる層間架橋粘土を合成するための原料
として、半径0.14nmを越すカチオンを交換可能イ
オンとして有する粘土鉱物は不適である。一度固着した
粘土は温度を下げてもイオン交換能は回復しないが、オ
ートクレーブ中で、100〜350℃にて1〜24時間
水熱処理を施すことによって、固着していたカチオンは
層間に放出されて再びイオン交換が可能となる。この現
象を脱固着と呼ぶ。脱固着は100℃以下では水蒸気圧
が低いので長時間を費やし、350℃以上では粘土の結
晶構造が崩壊するので不適である。また、水熱処理時間
は長い方が脱固着量が多くなるが、24時間以内で充分
である。しかし必要であれば、更に長時間行っても問題
はない。Al3+、Ni2+等の多価陽イオンを含む水溶液
で水熱処理を施すと、純水で水熱処理をしたときに比べ
脱固着量は多くなる。例えば、Ni−モンモリロナイト
を400℃で1時間加熱処理をすると、CECは14m
eq/100gである。これを150℃で5時間水熱処
理を施すと5meq/100gのNi2+が脱固着し、C
ECは19meq/100gに回復する。一方、塩化ア
ルミニウム水溶液を用いて同様に水熱処理を施すと22
meq/100gのNi2+が脱固着し、CECは36m
eq/100gに回復する。この固着および脱固着の技
術を用いることによってイオン交換能を有するカチオン
を層間に持つ層間架橋粘土の合成が可能である。すなわ
ち、固着によって一部の層間カチオンを交換不能とさせ
た粘土を用いて架橋粘土を合成し、その粘土に水熱処理
を施すことによって固着していたカチオンを脱固着させ
ることで、イオン交換能を有するカチオンを層間に持つ
層間架橋粘土の合成が可能である。
【0019】(3)pHを調整した金属塩の水溶液中に
層間架橋粘土を分散させると、金属塩を構成する金属カ
チオンがイオン交換可能なカチオンとして層間に取り込
まれる。これは水溶液中のOH-が層間架橋粘土のシリ
ケート層に取り込まれたプロトンと反応して中和するた
め、層間架橋粘土の負電荷が不足し、これを補償するた
めに起こる現象である。したがって、pHが大きいほど
回復するCECは大きくなるが、逆に大きくなりすぎる
とピラー自身が溶解してしまうため、最大でもpHは1
1程度であることが好ましい。
【0020】また、本発明で用いる層間架橋粘土の原料
となる粘土鉱物は、イオン交換能を有するものであれば
どのようなものでもよい。具体的にはモンモリロナイ
ト、ヘクトライト、バイデライト、サポナイト、テニオ
ライト等のスメクタイト系やバーミキュライト、カオリ
ナイト、ハロイサイト、雲母系イモゴライト、アロフェ
ン等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
【0021】また、シリケート層内に「Hexagon
al Hole」を有し、かつ交換可能なイオンとして
半径が0.14nmより小さいカチオンを有するものと
して、具体的にはLi−モンモリロナイト、Na−モン
モリロナイト、K−モンモリロナイト、Be−モンモリ
ロナイト、Mg−モンモリロナイト、Ca−モンモリロ
ナイト、Sr−モンモリロナイト、Ba−モンモリロナ
イト、Al−モンモリロナイト、Ga−モンモリロナイ
ト、In−モンモリロナイト、Ti−モンモリロナイ
ト、Sn−モンモリロナイト、Pb−モンモリロナイ
ト、Ti−モンモリロナイト、Zr−モンモリロナイ
ト、Ce−モンモリロナイト、Fe−モンモリロナイ
ト、Cr−モンモリロナイト、Mn−モンモリロナイ
ト、Co−モンモリロナイト、Ni−モンモリロナイ
ト、Li−ヘクトライト、Na−ヘクトライト、K−ヘ
クトライト、Be−ヘクトライト、Mg−ヘクトライ
ト、Ca−ヘクトライト、Sr−ヘクトライト、Ba−
ヘクトライト、Al−ヘクトライト、Ga−ヘクトライ
ト、In−ヘクトライト、Ti−ヘクトライト、Sn−
ヘクトライト、Pb−ヘクトライト、Ti−ヘクトライ
ト、Zr−ヘクトライト、Ce−ヘクトライト、Fe−
ヘクトライト、Cr−ヘクトライト、Mn−ヘクトライ
ト、Co−ヘクトライト、Ni−ヘクトライト、Li−
バイデライト、Na−バイデライト、K−バイデライ
ト、Be−バイデライト、Mg−バイデライト、Ca−
バイデライト、Sr−バイデライト、Ba−バイデライ
ト、Al−バイデライト、Ga−バイデライト、In−
バイデライト、Ti−バイデライト、Sn−バイデライ
ト、Pb−バイデライト、Ti−バイデライト、Zr−
バイデライト、Ce−バイデライト、Fe−バイデライ
ト、Cr−バイデライト、Mn−バイデライト、Co−
バイデライト、Ni−バイデライト、Li−サポナイ
ト、Na−サポナイト、K−サポナイト、Be−サポナ
イト、Mg−サポナイト、Ca−サポナイト、Sr−サ
ポナイト、Ba−サポナイト、Al−サポナイト、Ga
−サポナイト、In−サポナイト、Ti−サポナイト、
Sn−サポナイト、Pb−サポナイト、Ti−サポナイ
ト、Zr−サポナイト、Ce−サポナイト、Fe−サポ
ナイト、Cr−サポナイト、Mn−サポナイト、Co−
サポナイト、Ni−サポナイト、Li−テニオライト、
Na−テニオライト、K−テニオライト、Be−テニオ
ライト、Mg−テニオライト、Ca−テニオライト、S
r−テニオライト、Ba−テニオライト、Al−テニオ
ライト、Ga−テニオライト、In−テニオライト、T
i−テニオライト、Sn−テニオライト、Pb−テニオ
ライト、Ti−テニオライト、Zr−テニオライト、C
e−テニオライト、Fe−テニオライト、Cr−テニオ
ライト、Mn−テニオライト、Co−テニオライト、N
i−テニオライト等を挙げることができ、これらのうち
特に比較的低温で固着が起こるAl−型、Ni−型の粘
土鉱物が好ましく用いられるが、これらに限定されるも
のではない。
【0022】本発明で用いられるプロトンを放出可能な
有機カチオン(b)は、次の一般式(29)
【0023】
【化12】
【0024】[式中、Gは周期表の15族または16族
から選ばれる元素であり、R19は水素または炭素数1
〜20の炭化水素基を含む置換基であり、少なくとも1
つのR19は炭化水素基を含む置換基であり、各々のR
19は互いに結合していてもよく、Gが15族のときに
はn=3であり、Gが15族で2つのR19により環構
造が形成されているときにはn=2であり、Gが16族
のときにはn=2である。]で示される。Gが窒素であ
る化合物としてはトリメチルアンモニウム、トリエチル
アンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリブチル
アンモニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、N,N
−ジエチルアニリニウム、N,N−2,4,5−ペンタ
メチルアニリニウム等のアンモニウム化合物やピリジニ
ウム、キノリニウム等の含窒素芳香族化合物が例示さ
れ、Gが酸素である化合物としてはジメチルオキソニウ
ム、ジエチルオキソニウム、ジフェニルオキソニウム、
フラニウム、オキソラニウム等のオキソニウム化合物が
例示され、Gがリンである化合物としてはトリフェニル
ホスホニウム、トリ−o−トリルホスホニウム、トリ−
p−トリルホスホニウム、トリメシチルホスホニウム等
のホスホニウム化合物やホスファベンゾニウム、ホスフ
ァナフタレニウム等の含リン芳香族化合物が例示される
が、これらに限定されるものではない。また、これらの
有機カチオンは、層間架橋粘土にイオン交換される前は
対イオンとしてアニオンを有する。このアニオンは溶媒
中においてカチオンと容易に解離するものであれば何で
もよく、具体例としてはフッ素、塩素、臭素、よう素の
ハロゲン化イオンあるいは硫酸イオン、ヘキサフルオロ
フォスフェート、テトラフルオロボレート、テトラフェ
ニルボレート等が例示できるが、これらに限定されるも
のではない。実際のイオン交換反応で使用される有機カ
チオン化合物は、上記カチオンとアニオンからなる化合
物であればいずれでもよい。具体例としてはトリメチル
アミン塩酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、トリプロピル
アミン塩酸塩、トリブチルアミン塩酸塩、N,N−ジメ
チルアニリン塩酸塩、N,N−ジエチルアニリン塩酸
塩、N,N−2,4,5−ペンタメチルアニリン塩酸塩
およびこれらのフッ化水素酸塩,臭化水素酸塩,ヨウ化
水素酸塩、または、トリフェニルホスフィンヒドロブロ
マイド、トリ(o−トリル)ホスフィンヒドロブロマイ
ド、トリ(p−トリル)ホスフィンヒドロブロマイド、
トリ(メシチル)ホスフィンヒドロブロマイドおよびこ
れらのヒドロクロライド、ヒドロアイオダイド、ヒドロ
フルオライド等が例示できるが、これらに限定されるも
のではない。
【0025】遷移金属化合物(c)としては、下記一般
式(1)または(2)
【0026】
【化13】
【0027】
【化14】
【0028】[式中、M1はチタン原子、ジルコニウム
原子またはハフニウム原子であり、Yは各々独立して水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、
または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル
基もしくはアルキルアリール基であり、R1,R2は各
々独立して下記一般式(3)、(4)、(5)または
(6)
【0029】
【化15】
【0030】(式中、R6は各々独立して水素原子、炭
素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のア
リ−ル基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリー
ル基である。)で表される配位子であり、該配位子はM
1と一緒にサンドイッチ構造を形成し、R3,R4は各
々独立して下記一般式(7)、(8)、(9)または
(10)
【0031】
【化16】
【0032】(式中、R7は各々独立して水素原子、炭
素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のア
リール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリー
ル基である。)で表される配位子であり、該配位子はM
1と一緒にサンドイッチ構造を形成し、R5は下記一般
式(11)または(12)
【0033】
【化17】
【0034】(式中、R8は各々独立して水素原子、炭
素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20のア
リール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリー
ル基であり、M2は珪素原子、ゲルマニウム原子または
錫原子である。)で表され、R3およびR4を架橋する
ように作用しており、mは1〜5の整数である。]で表
される周期表4族の遷移金属化合物、または、下記一般
式(13)、(14)、(15)または(16)
【0035】
【化18】
【0036】[式中、M3は各々独立してチタン原子、
ジルコニウム原子またはハフニウム原子であり、Zは各
々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の
アルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、アリ
ールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、L
はルイス塩基であり、wはルイス塩基Lの数を示してお
り0≦w≦3であり、JR9q-1,JR9q-2はヘテロ原
子配位子であり、Jは配位数が3である周期表15族元
素または配位数が2である周期表16族元素であり、R
9は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜
20のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数
6〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールア
ルキル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基
もしくはアルキルアリールオキシ基であり、qは元素J
の配位数であり、R10は下記一般式(17)、(1
8)、(19)または(20)
【0037】
【化19】
【0038】(式中、R13は各々独立して水素原子、
炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20の
アリ−ル基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリ
ール基である。)で表される配位子であり、R12は下
記一般式(21)、(22)、(23)または(24)
【0039】
【化20】
【0040】(式中、R14は各々独立して水素原子、
炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20の
アリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリ
ール基である。)で表される配位子であり、R11は下
記一般式(25)または(26)
【0041】
【化21】
【0042】(式中、R15は各々独立して水素原子、
炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数6〜20の
アリール基、アリールアルキル基もしくはアルキルアリ
ール基であり、M4は珪素原子、ゲルマニウム原子また
は錫原子である。)で表され、R12およびJR9q-2
を架橋するように作用しており、rは1〜5の整数であ
る。]で表される周期表4族の遷移金属化合物であるこ
とが好適である。
【0043】前記一般式(1)または(2)で表される
化合物としては、例えば、ビス(シクロペンタジエニ
ル)チタニウムジクロライド、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(シクロペンタ
ジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(メチルシク
ロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ビス(メ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライ
ド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジ
クロライド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムジクロライド、ビス(ブチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ブチルシクロペ
ンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライ
ド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムジクロライド、ビス(ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(インデニ
ル)チタニウムジクロライド、ビス(インデニル)ジル
コニウムジクロライド、ビス(インデニル)ハフニウム
ジクロライド、メチレンビス(シクロペンタジエニル)
チタニウムジクロライド、メチレンビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス
(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、メ
チレンビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウム
ジクロライド、メチレンビス(メチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(メチ
ルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、メ
チレンビス(ブチルシクロペンタジエニル)チタニウム
ジクロライド、メチレンビス(ブチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジクロライド、メチレンビス(ブチ
ルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、メ
チレンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムジクロライド、メチレンビス(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ライド、メチレ
ンビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウ
ムジクロライド、エチレンビス(インデニル)チタニウ
ムジクロライド、エチレンビス(インデニル)ジルコニ
ウムジクロライド、エチレンビス(インデニル)ハフニ
ウムジクロライド、エチレンビス(テトラヒドロインデ
ニル)チタニウムジクロライド、エチレンビス(テトラ
ヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレ
ンビス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロラ
イド、エチレンビス(2−メチル−1−インデニル)チ
タニウムジクロライド、エチレンビス(2−メチル−1
−インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレンビ
ス(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロラ
イド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−9−
フルオレニル)チタニウムジクロライド、イソプロピリ
デン(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジル
コニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペン
タジエニル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライ
ド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7
−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライ
ド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,7
−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロラ
イド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,
7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロラ
イド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−2,
7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)チタニウムジ
クロライド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル
−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロライド、イソプロピリデン(シクロペンタ
ジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルメチレン(シ
クロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジ
クロライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニ
ル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジ
フェニルメチレン(シクロペンタジエニル−9−フルオ
レニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルメチレン
(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フル
オレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルメチレ
ン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フ
ルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメ
チレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9
−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニル
メチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブ
チル−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジ
フェニルメチレン(シクロペンタジエニル−2,7−ジ
−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロ
ライド、ジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−
2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウ
ムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(シクロペ
ンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチルシラ
ンジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロライド、ジメチルシランジイルビス(シクロペンタ
ジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジ
イルビス(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジ
クロライド、ジメチルシランジイルビス(メチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチル
シランジイルビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフ
ニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(ブチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジ
メチルシランジイルビス(ブチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル
ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロ
ライド、ジメチルシランジイルビス(2,4,5−トリ
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライ
ド、ジメチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシク
ロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジメチル
シランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)
チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)
チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムジク
ロライド、ジメチルシランジイルビス(インデニル)チ
タニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(2
−メチル−1−インデニル)チタニウムジクロライド、
ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)
チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シク
ロペンタジエニル−9−フルオレニル)チタニウムジク
ロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニ
ル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)チタニウム
ジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジ
エニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)
チタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロライド、ジメチルシランジイルビス(3−メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
ジメチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、
ジメチルシランジイルビス(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ライド、ジメチルシラン
ジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロライド、
ジメチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイル
ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロラ
イド、ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−
9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチ
ルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメ
チル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、
ジメチルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7
−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジ
クロライド、ジメチルシランジイルビス(2,4,5−
トリメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロラ
イド、ジメチルシランジイルビス(2,4−ジメチルシ
クロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジメチ
ルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビ
ス (4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビ
ス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジ
クロライド、ジメチルシランジイルビス(インデニル)
ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイルビス
(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロライ
ド、ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジメチルシランジイル
(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハフニウ
ムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペンタ
ジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ハフ
ニウムジクロライド、ジメチルシランジイル(シクロペ
ンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレ
ニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイル
ビス(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス
(2,4−ジメチルシクロペンタジエニル)チタニウム
ジクロライド、ジエチルシランジイルビス(3−メチル
シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエ
チルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−メチルシ
クロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジエチ
ルシランジイルビス(テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビ
ス(インデニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシ
ランジイルビス(2−メチル−1−インデニル)チタニ
ウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(テトラ
ヒドロインデニル)チタニウムジクロライド、ジエチル
シランジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニ
ル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジイル
(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フル
オレニル)チタニウムジクロライド、ジエチルシランジ
イル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル
−9−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジエチ
ルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシ
ランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイル
ビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロライド、ジエチルシランジイルビス(4−t−ブ
チル−2−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロライド、ジエチルシランジイルビス(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ライド、
ジエチルシランジイルビス(インデニル)ジルコニウム
ジクロライド、ジエチルシランジイルビス(2−メチル
−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジエチルシ
ランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウ
ムジクロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタ
ジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライ
ド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−
2,7−ジメチル−9−フルオレニル)ジルコニウムジ
クロライド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエ
ニル−2,7−ジ−t−ブチル−9−フルオレニル)ジ
ルコニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス
(2,4,5−トリメチルシクロペンタジエニル)ハフ
ニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビス(3−
メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライ
ド、ジエチルシランジイルビス(4−t−ブチル−2−
メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライ
ド、ジエチルシランジイルビス(テトラメチルシクロペ
ンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシラ
ンジイルビス(インデニル)ハフニウムジクロライド、
ジエチルシランジイルビス(2−メチル−1−インデニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシランジイルビ
ス(テトラヒドロインデニル)ハフニウムジクロライ
ド、ジエチルシランジイル(シクロペンタジエニル−9
−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジエチルシ
ランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジメチル
−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライド、ジエチ
ルシランジイル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−
t−ブチル−9−フルオレニル)ハフニウムジクロライ
ド、ジフェニルシランジイルビス(2,4,5−トリメ
チルシクロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、
ジフェニルシランジイルビス (2,4−ジメチルシク
ロペンタジエニル)チタニウムジクロライド、ジフェニ
ルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
ビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウム
ジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(インデニ
ル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
ビス(2−メチル−1−インデニル)チタニウムジクロ
ライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラヒドロイ
ンデニル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシラン
ジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)チ
タニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シク
ロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニ
ル)チタニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9
−フルオレニル)チタニウムジクロライド、ジフェニル
シランジイルビス(2,4,5−トリメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシ
ランジイルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイ
ルビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(4−t
−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(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ラ
イド、ジフェニルシランジイルビス(インデニル)ジル
コニウムジクロライド、ジフェニルシランジイルビス
(2−メチル−1−インデニル)ジルコニウムジクロラ
イド、ジフェニルシランジイルビス(テトラヒドロイン
デニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシラン
ジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ジ
ルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シ
クロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレ
ニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルシランジ
イル(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル
−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、ジフ
ェニルシランジイルビス(2,4,5−トリメチルシク
ロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニ
ルシランジイルビス(3−メチルシクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
ビス(4−t−ブチル−2−メチルシクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ハフニウム
ジクロライド、ジフェニルシランジイルビス(インデニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
ビス(2−メチル−1−インデニル)ハフニウムジクロ
ライド、ジフェニルシランジイルビス(テトラヒドロイ
ンデニル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシラン
ジイル(シクロペンタジエニル−9−フルオレニル)ハ
フニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル(シク
ロペンタジエニル−2,7−ジメチル−9−フルオレニ
ル)ハフニウムジクロライド、ジフェニルシランジイル
(シクロペンタジエニル−2,7−ジ−t−ブチル−9
−フルオレニル)ハフニウムジクロライド等のジクロル
体および上記4族遷移金属化合物のジメチル体、ジエチ
ル体、ジヒドロ体、ジフェニル体、ジベンジル体等を例
示することができる。
【0044】前記一般式(13)、(14)、(15)
または(16)で表される化合物としては、例えば、ペ
ンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルホス
フィノチタニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペ
ンタジエニル−ジ−t−ブチルアミドチタニウムジクロ
ライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−n−ブト
キシドチタニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペ
ンタジエニル−ジ−t−ブチルホスフィノジルコニウム
ジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ
−t−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ペンタ
メチルシクロペンタジエニル−n−ブトキシドジルコニ
ウムジクロライド、ペンタメチルシクロペンタジエニル
−ジ−t−ブチルホスフィノハフニウムジクロライド、
ペンタメチルシクロペンタジエニル−ジ−t−ブチルア
ミドハフニウムジクロライド、ペンタメチルシクロペン
タジエニル−n−ブトキシドハフニウムジクロライド、
ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニ
ル−t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチ
ルシランジイル−t−ブチル−シクロペンタジエニル−
t−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシ
ランジイルトリメチルシリルシクロペンタジエニル−t
−ブチルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシラ
ンジイルテトラメチルシクロペンタジエニルフェニルア
ミドチタニウムジクロライド、メチルフェニルシランジ
イルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチルア
ミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテ
トラメチルシクロペンタジエニル−p−n−ブチルフェ
ニルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジ
イルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−メトキシ
フェニルアミドチタニウムジクロライド、ジメチルシラ
ンジイル−t−ブチルシクロペンタジエニル−2,5−
ジ−t−ブチル−フェニルアミドチタニウムジクロライ
ド、ジメチルシランジイルインデニル−t−ブチルアミ
ドチタニウムジクロライド、ジメチルシランジイルテト
ラメチルシクロペンタジエニルシクロヘキシルアミドチ
タニウムジクロライド、ジメチルシランジイルフルオレ
ニルシクロヘキシルアミドチタニウムジクロライド、ジ
メチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル
シクロドデシルアミドチタニウムジクロライド、ジメチ
ルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t
−ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシ
ランジイル−t−ブチル−シクロペンタジエニル−t−
ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシリ
ルトリメチルシランジイルシクロペンタジエニル−t−
ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシラ
ンジイルテトラメチルシクロペンタジエニルフェニルア
ミドジルコニウムジクロライド、メチルフェニルシラン
ジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−t−ブチル
アミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシランジイ
ルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−n−ブチル
フェニルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシ
ランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p−メ
トキシフェニルアミドジルコニウムジクロライド、ジメ
チルシランジイル−t−ブチルシクロペンタジエニル−
2,5−ジ−t−ブチル−フェニルアミドジルコニウム
ジクロライド、ジメチルシランジイルインデニル−t−
ブチルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシラ
ンジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロヘキ
シルアミドジルコニウムジクロライド、ジメチルシラン
ジイルフルオレニルシクロヘキシルアミドジルコニウム
ジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシク
ロペンタジエニルシクロドデシルアミドジルコニウムジ
クロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロ
ペンタジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロラ
イド、ジメチルシランジイル−t−ブチル−シクロペン
タジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライ
ド、ジメチルシランジイルトリメチルシリルシクロペン
タジエニル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライ
ド、ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジ
エニルフェニルアミドハフニウムジクロライド、メチル
フェニルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニ
ル−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチ
ルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニル−p
−n−ブチルフェニルアミドハフニウムジクロライド、
ジメチルシランジイルテトラメチルシクロペンタジエニ
ル−p−メトキシフェニルアミドハフニウムジクロライ
ド、ジメチルシランジイル−t−ブチルシクロペンタジ
エニル−2,5−ジ−t−ブチル−フェニルアミドハフ
ニウムジクロライド、ジメチルシランジイルインデニル
−t−ブチルアミドハフニウムジクロライド、ジメチル
シランジイルテトラメチルシクロペンタジエニルシクロ
ヘキシルアミドハフニウムジクロライド、ジメチルシラ
ンジイルフルオレニルシクロヘキシルアミドハフニウム
ジクロライド、ジメチルシランジイルテトラメチルシク
ロペンタジエニルシクロドデシルアミドハフニウムジク
ロライド等のジクロル体および上記4族遷移金属化合物
のジメチル体、ジエチル体、ジヒドロ体、ジフェニル
体、ジベンジル体等を例示することができる。
【0045】本発明のオレフィン重合用触媒は、上述し
たイオン交換能を有するカチオンを層間に持つ層間架橋
粘土(a)をプロトンを放出可能な有機カチオン(b)
で処理した変性粘土を構成成分とするが、この時の
(a)と(b)との反応条件は特に制限はなく、また、
(a)と(b)の反応量比についても特に制限はない。
また、この時用いる反応溶媒としては、水もしくは極性
を持つ有機溶剤、具体的にはメタノール、エタノール、
アセトン、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド、塩化メチレン等の単
独もしくはこれらの混合溶媒が用いられる。このうち特
に、イオン交換を効率よく行ううえで水が好ましく用い
られる。
【0046】また、本発明で用いられる有機アルミニウ
ム化合物(d)は、次の一般式(27)で表される。
【0047】
【化22】
【0048】[式中、R16は各々独立して水素原子、
ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基もしくはア
ルコキシ基、または炭素数6〜20のアリール基、アリ
ールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキ
シ基、アルキルアリール基もしくはアルキルアリールオ
キシ基であり、その中の少なくとも一つが炭素数1〜2
0のアルキル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6
〜20のアリール基、アリールオキシ基、アリールアル
キル基、アリールアルコキシ基、アルキルアリール基も
しくはアルキルアリールオキシ基である。] これらの具体的な例としては、トリメチルアルミニウ
ム、トリエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルア
ルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリノル
マルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリ−t−ブチルアルミニウム、トリアミルアルミ
ニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジメチルアルミ
ニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、
ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジ−t−ブチル
アルミニウムクロライド、ジアミルアルミニウムクロラ
イド等のジアルキルアルミニウムハライド、メチルアル
ミニウムクロライド、エチルアルミニウムジクロライ
ド、イソブチルアルミニウムジクロライド、t−ブチル
アルミニウムジクロライド、アミルアルミニウムジクロ
ライド等のアルキルアルミニウムジハライドが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
【0049】なお、前記によりイオン交換した変性粘
土、遷移金属化合物(c)および有機アルミニウム化合
物(d)の接触方法は特に限定されないが、粘土中の不
純物等の影響を低減するために、先に変性粘土と有機ア
ルミニウム化合物(d)の全量もしくは一部とを接触さ
せることが好ましい。さらに、本発明の触媒を構成する
三成分のうち、遷移金属化合物(c)と変性粘土との使
用量の比は、遷移金属化合物(c)1μmolあたり1
〜50mgであることが好ましい。また、有機アルミニ
ウム化合物(d)の使用量は特に制限を受けないが、反
応するのに充分な量を加えることが好ましい。
【0050】本発明の重合反応に用られるオレフィン
は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−
1−ペンテン、1−ヘキセン等のα−オレフィン、ブタ
ジエン、1,4−ヘキサジエン等の共役および非共役ジ
エン、スチレン、シクロブテン等の環状オレフィンであ
り、これらの成分のうち2種以上の混合成分を重合する
こともできる。また、本発明のオレフィン重合は液相で
も気相でも行うことができる。このうち重合を液相で行
う場合の溶媒としては、一般に用いられる有機溶剤であ
ればいずれでもよく、具体的にはベンゼン、トルエン、
キシレン、ペンタン、ヘキサン、塩化メチレン等、また
はオレフィンそれ自身を溶媒として用いることもでき
る。この溶媒には不純物等の影響を低減するため、あら
かじめ上述の有機アルミニウム化合物(d)の一部を加
えておいてもよい。さらに、重合温度は特に制限はない
が、−100〜300℃の範囲で行うことが好ましい。
【0051】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
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。
【0052】なお、重合操作、反応および溶媒精製は、
すべて不活性ガス雰囲気下で行った。また、反応に用い
た溶媒等は、すべて予め公知の方法で精製、乾燥、脱酸
素を行ったものを用いた。さらに、反応に用いた化合物
は、公知の方法により合成、同定したものを用いた。な
お、実施例に記載の溶融指数(MI)は、ASTMD1
238条件Eに準ずる方法にて測定を行った。
【0053】実施例1 [Ni−モンモリロナイトの調製]Na−モンモリロナ
イト(クニミネ工業製、商品名クニピア)50gを4.
5lの水に分散させ、ここに塩化ニッケル六水和物30
gを溶解させた水300mlを加えて12時間攪拌し
た。濾過後、水で充分に洗浄した後に乾燥させることに
よりNi−モンモリロナイトを得た。
【0054】[層間架橋粘土の調製]上記方法にて得ら
れたNi−モンモリロナイト3.0gを400℃のオー
ブンに入れて1時間放置した後、水300mlに分散さ
せ、10重量%の塩基性塩化アルミニウム(多木化学
製、商品名タキバイン)50mlを滴下した。滴下終了
後、24時間静置し、濾過後、水で充分に洗浄した後に
60℃のオーブン中で3日間放置し、さらに400℃の
オーブンで2時間焼成することで層間架橋粘土を得た。
この層間架橋粘土のカチオン交換容量を測定したが、認
めることはできなかった。
【0055】[層間架橋粘土のカチオン交換容量の回
復]上記方法にて得られた層間架橋粘土2.0gと0.
25Nの塩化アルミニウム水溶液40mlをオートクレ
ーブに入れ、150℃で5時間水熱処理を行った。反応
後、濾過をし、充分に洗浄した後に乾燥させた。この層
間架橋粘土のカチオン交換容量を測定したところ36m
eq/100gであり、カチオン交換容量が回復してい
ることが確認された。
【0056】[イオン交換反応]上記方法にて得られた
イオン交換能を有する層間架橋粘土0.5gを水50m
lに分散させ、ここにN,N−ジメチルアニリン塩酸塩
0.12gを溶かした水2.5mlを加え、12時間攪
拌した。濾過後、水で充分に洗浄した後に乾燥させるこ
とで変性粘土を得た。
【0057】[触媒の調製]50mlのシュレンク管
に、上記方法にて得られた変性粘土8.9mg、トルエ
ン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミニウム
0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウムジク
ロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒のトルエ
ンスラリーを得た。
【0058】[重合]2lのステンレス製オートクレー
ブを窒素置換した後、トルエン1.2lを加え、次に、
上記方法にて合成した触媒のスラリー、トリイソブチル
アルミニウム0.2mmolを加えた。これにエチレン
を6kg/cm2の圧力に保ちながら導入し、80℃の
温度で1.5時間重合した。反応終了後、未反応のエチ
レンを除去したところ137.5gの粒子状のポリマー
を得た。この時の活性は、錯体1mmol当たり91.
7kg/mmol・hr、変性粘土1g当たり10.3
kg/g・hrであった。得られたポリマーのMIは
0.06g/10分であった。なお、反応器壁および撹
拌翼にポリマーの付着は全く見られなかった。
【0059】比較例1 [イオン交換反応]Na−モンモリロナイト50gをエ
タノール400mlに分散させ、ここにN,N−ジメチ
ルアニリン塩酸塩12.1gを溶かしたエタノール50
mlを加え、24時間攪拌した。濾過後、エタノールで
充分に洗浄した後に乾燥させることで変性粘土を得た。
【0060】[触媒の調製]50mlのシュレンク管
に、上記方法にて得られた変性粘土10.9mg、トル
エン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミニウ
ム0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウムジ
クロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒のトル
エンスラリーを得た。
【0061】[重合]2lのステンレス製オートクレー
ブを窒素置換した後、トルエン1.2lを加え、次に、
上記方法にて合成した触媒のスラリー、トリイソブチル
アルミニウム0.2mmolを加えた。これにエチレン
を6kg/cm2の圧力に保ちながら導入し、80℃の
温度で1.5時間重合した。反応終了後、未反応のエチ
レンを除去したところ30.0gの粒子状のポリマーを
得た。この時の活性は、錯体1mmol当たり20.0
kg/mmol・hr、変性粘土1g当たり1.8kg
/g・hrであった。得られたポリマーのMIは0.1
0g/10分であった。なお、反応器壁および撹拌翼に
ポリマーの付着は全く見られなかった。
【0062】比較例2 [層間架橋粘土の調製]実施例1の[Ni−モンモリロ
ナイトの調製]で得られたNi−モンモリロナイト3.
0gを300℃のオーブンに入れて1時間放置した後、
水300mlに分散させ、10重量%の塩基性塩化アル
ミニウム(多木化学製、商品名タキバイン)50mlを
滴下した。滴下終了後、24時間静置し、濾過後、水で
充分に洗浄した後に60℃のオーブン中で3日間放置
し、さらに400℃のオーブンで2時間焼成することで
層間架橋粘土を得た。この層間架橋粘土のカチオン交換
容量を測定したが、認めることはできなかった。
【0063】[層間架橋粘土のカチオン交換容量の回
復]上記方法にて得られた層間架橋粘土2.0gと0.
25Nの塩化アルミニウム水溶液40mlをオートクレ
ーブに入れ、250℃で5時間水熱処理を行った。反応
後、濾過をし、充分に洗浄した後に乾燥させた。この層
間架橋粘土のカチオン交換容量を測定したところ85m
eq/100gであり、カチオン交換容量が回復してい
ることが確認された。
【0064】[イオン交換反応]上記方法にて得られた
イオン交換能を有する層間架橋粘土0.5gを水30m
lに分散させ、ここに臭化ドデシルトリメチルアンモニ
ウム0.35gを溶かした水20mlを加え、12時間
攪拌した。濾過後、水で充分に洗浄した後に乾燥させる
ことで変性粘土を得た。
【0065】[触媒の調製]50mlのシュレンク管
に、上記方法にて得られた変性粘土11.6mg、トル
エン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミニウ
ム0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウムジ
クロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒のトル
エンスラリーを得た。
【0066】[重合]2lのステンレス製オートクレー
ブに、トルエン1.2lを加え、次に、上記方法にて合
成した触媒のスラリー、トリイソブチルアルミニウム
0.2mmolを加えた。これにエチレンを6kg/c
2の圧力に保ちながら導入し、80℃の温度で1.5
時間重合した。反応終了後、未反応のエチレンを除去し
たところポリマーは全く得られなかった。
【0067】比較例3 [層間架橋粘土の調製]Na−モンモリロナイト3.0
gを水300mlに分散させ、10重量%の塩基性塩化
アルミニウム(多木化学製、商品名タキバイン)50m
lを滴下した。滴下終了後、24時間静置し、濾過後、
水で充分に洗浄した後に乾燥させた。この粘土を400
℃のオーブンにて2時間加熱させることでピラーを形成
させ、層間架橋粘土を得た。この層間架橋粘土のカチオ
ン交換容量を測定したが、認めることはできなかった。
【0068】[触媒の調製]50mlのシュレンク管
に、上記方法にて得られた層間架橋粘土48.8mg、
トルエン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミ
ニウム0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒の
トルエンスラリーを得た。
【0069】[重合]2lのステンレス製オートクレー
ブを窒素置換した後、トルエン1.2lを加え、次に、
上記方法にて合成した触媒のスラリー、トリイソブチル
アルミニウム0.2mmolを加えた。これにエチレン
を6kg/cm2の圧力に保ちながら導入し、80℃の
温度で1.5時間重合した。反応終了後、未反応のエチ
レンを除去したところ反応器壁および撹拌翼に付着した
ポリマー6.9gを得た。得られたポリマーのMIは
0.09g/10分であった。この時の活性は、錯体1
mmol当たり4.6kg/mmol・hr、変性粘土
1g当たり0.1kg/g・hrであった。
【0070】比較例4 [重合]1lのガラス製オートクレーブを窒素置換した
後、トルエン300mlを加え、次に、Na−モンモリ
ロナイト250mg、トリイソブチルアルミニウム3.
8mg、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジク
ロライド17μmolを加えた。これにエチレンを2.
5kg/cm2の圧力に保ちながら導入し、60℃の温
度で1時間重合した。反応終了後、未反応のエチレンを
除去したところ1.5gの粒子状のポリマーしか得られ
なかった。
【0071】実施例2 [触媒の調製]50mlのシュレンク管に、実施例1の
[イオン交換反応]で得られた変性粘土11.5mg、
トルエン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミ
ニウム0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒の
トルエンスラリーを得た。
【0072】[重合]2lのステンレス製オートクレー
ブを窒素置換した後、トルエン1.2lおよび1−ヘキ
セン20mlを加え、次に、上記方法にて合成した触媒
のスラリー、トリイソブチルアルミニウム0.2mmo
lを加えた。これにエチレンを6kg/cm2の圧力に
保ちながら導入し、80℃の温度で1.5時間重合し
た。反応終了後、未反応のエチレンを除去したところ融
点を125℃に持つ121.5gの粒子状のポリマーを
得た。この時の活性は、錯体1mmol当たり81.0
kg/mmol・hr、変性粘土1g当たり7.0kg
/g・hrであった。なお、得られたポリマーのMIは
1.09g/10分であった。
【0073】比較例5 [触媒の調製]50mlのシュレンク管に、比較例1の
[イオン交換反応]で得られた変性粘土11.9mg、
トルエン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミ
ニウム0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒の
トルエンスラリーを得た。
【0074】[重合]2lのステンレス製オートクレー
ブを窒素置換した後、トルエン1.2lおよび1−ヘキ
セン20mlを加え、次に、上記方法にて合成した触媒
のスラリー、トリイソブチルアルミニウム0.2mmo
lを加えた。これにエチレンを6kg/cm2の圧力に
保ちながら導入し、80℃の温度で1.5時間重合し
た。反応終了後、未反応のエチレンを除去したところ融
点を129℃に持つ28.8gの粒子状のポリマーを得
た。この時の活性は、錯体1mmol当たり19.2k
g/mmol・hr、変性粘土1g当たり1.6kg/
g・hrであった。なお、得られたポリマーのMIは
1.29g/10分であった。
【0075】実施例3 [触媒の調製]50mlのシュレンク管に、実施例1の
[イオン交換反応]で得られた変性粘土12.5mg、
トルエン10mlを加え、その後トリイソブチルアルミ
ニウム150μmol、ジフェニルメチレン(シクロペ
ンタジエニル−9−フルオレニル)ジルコニウムジクロ
ライド0.5μmolを加え、一晩撹拌して触媒のトル
エンスラリーを得た。
【0076】[重合]1lのオートクレーブを窒素置換
した後、C9〜C13飽和炭化水素溶媒(IPソルベント
1620(出光石油化学社製))600mlおよび1−
ヘキセン20mlを加え、エチレンによりオートクレー
ブの内圧を20kgf/cm2に調節し、オートクレー
ブの温度を160℃にした。次に、上記の方法で合成し
た触媒スラリーをオートクレーブに加え、10分間重合
を行った。オートクレーブの温度は184℃に達した。
反応終了後、未反応のエチレンを除去し、反応溶液にエ
タノールを投入し、52.3gのポリマーを得た。この
時の活性は、錯体1mmol当たり104.6kg/m
mol、変性粘土1g当たり4.2kg/gであった。
なお、得られたポリマーの融点は113℃、MIは8.
19g/10分であった。
【0077】実施例4 [層間架橋粘土の調製]濃度1Mの塩酸60mlにテト
ライソプロポキシチタン4.26gを加えて3時間攪拌
させることにより得られた溶液と、濃度2Mの塩酸7.
5mlとエタノール9mlの混合溶媒にテトラエトキシ
シラン31.2gを加えて30分攪拌させることにより
得られた溶液を混合し、30分攪拌することでSiO2
−TiO2ゾル溶液を得た。このゾル溶液を500ml
の水に5gのNa−モンモリロナイトを分散させて得た
懸濁液に加え、70℃にて24時間攪拌した。濾過後、
水で充分に洗浄した後、風乾した固体を粉砕し、これを
500℃で2時間焼成することでSiO2−TiO2型層
間架橋粘土を得た。この層間架橋粘土のカチオン交換容
量を測定したが、認めることはできなかった。
【0078】[層間架橋粘土の金属塩処理]上記方法に
て得られた層間架橋粘土1.0gを濃度0.2Mの塩化
ナトリウム水溶液100ml中に分散させた。この懸濁
液に水酸化ナトリウム水溶液を適時滴下することで、p
H11に保ちながら12時間攪拌した。濾過後、水で充
分に洗浄した後に80℃のオーブンに入れて乾燥させ
た。この層間架橋粘土のカチオン交換容量を測定したと
ころ64meq/100gであり、イオン交換能が回復
していることが確認できた。
【0079】[イオン交換反応]上記方法にて得られた
イオン交換能を有する層間架橋粘土0.25gを水50
mlに分散させ、ここにN,N−ジメチルアニリン塩酸
塩0.06gを溶かした水2.5mlを加え、12時間
攪拌した。濾過後、水で充分に洗浄したのちに乾燥させ
ることで変性粘土を得た。
【0080】[触媒の調製]50mlのシュレンク管
に、上記方法にて得られた変性粘土50mg、トルエン
10mlを加え、その後トリイソブチルアルミニウム
0.3mmol、ビス(インデニル)ジルコニウムジク
ロライド1μmolを加え、一晩撹拌して触媒のトルエ
ンスラリーを得た。
【0081】[重合]上記方法にて得られた触媒スラリ
ーを用いた以外は実施例1の[重合]と同様にして行っ
たところ66gのポリマーを得た。この時の活性は、錯
体1mmol当たり44kg/mmol・hr、変性粘
土1g当たり4.2kg/g・hrであった。なお、反
応器壁および撹拌翼にポリマー付着は全く見られなかっ
た。
【0082】実施例5 [層間架橋粘土の金属塩処理]においてpHを9.5と
した以外は実施例4と同様にして触媒を調製し、重合を
行ったところ54gの粒子状のポリマーを得た。この時
の活性は、錯体1mmol当たり36kg/mmol・
hr、変性粘土1g当たり0.72kg/g・hrであ
った。なお、[層間架橋粘土の金属塩処理]後の層間架
橋粘土のカチオン交換容量は47meq/100gであ
った。
【0083】比較例6 [層間架橋粘土の金属塩処理]を行わなかったこと以外
は実施例4と同様にして触媒を調製し、重合を行ったと
ころ反応器壁および撹拌翼に付着した6.8gのポリマ
ーしか得られなかった。
【0084】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による新規
な触媒により、高価な有機アルミニウムオキシ化合物あ
るいは特殊なホウ素化合物を用いることなく、高活性で
オレフィンを重合することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イオン交換能を有するカチオンを層間に持
    つ層間架橋粘土(a)をプロトンを放出可能な有機カチ
    オン(b)でイオン交換した変性粘土と、遷移金属化合
    物(c)および有機アルミニウム化合物(d)からなる
    ことを特徴とするオレフィン重合用触媒。
  2. 【請求項2】遷移金属化合物(c)が、下記一般式
    (1) 【化1】 または下記一般式(2) 【化2】 [式中、M1はチタン原子、ジルコニウム原子またはハ
    フニウム原子であり、Yは各々独立して水素原子、ハロ
    ゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数
    6〜20のアリール基、アリールアルキル基もしくはア
    ルキルアリール基であり、R1,R2は各々独立して下
    記一般式(3)、(4)、(5)または(6) 【化3】 (式中、R6は各々独立して水素原子、炭素数1〜20
    のアルキル基、または炭素数6〜20のアリ−ル基、ア
    リールアルキル基もしくはアルキルアリール基であ
    る。)で表される配位子であり、該配位子はM1と一緒
    にサンドイッチ構造を形成し、R3,R4は各々独立し
    て下記一般式(7)、(8)、(9)または(10) 【化4】 (式中、R7は各々独立して水素原子、炭素数1〜20
    のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、ア
    リールアルキル基もしくはアルキルアリール基であ
    る。)で表される配位子であり、該配位子はM1と一緒
    にサンドイッチ構造を形成し、R5は下記一般式(1
    1)または(12) 【化5】 (式中、R8は各々独立して水素原子、炭素数1〜20
    のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、ア
    リールアルキル基もしくはアルキルアリール基であり、
    M2は珪素原子、ゲルマニウム原子または錫原子であ
    る。)で表され、R3およびR4を架橋するように作用
    しており、mは1〜5の整数である。]で表される周期
    表4族の遷移金属化合物であることを特徴とする請求項
    1に記載のオレフィン重合用触媒。
  3. 【請求項3】遷移金属化合物(c)が、下記一般式(1
    3)、(14)、(15)または(16) 【化6】 [式中、M3は各々独立してチタン原子、ジルコニウム
    原子またはハフニウム原子であり、Zは各々独立して水
    素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、
    または炭素数6〜20のアリール基、アリールアルキル
    基もしくはアルキルアリール基であり、Lはルイス塩基
    であり、wはルイス塩基Lの数を示しており0≦w≦3
    であり、JR9q-1,JR9q-2はヘテロ原子配位子であ
    り、Jは配位数が3である周期表15族元素または配位
    数が2である周期表16族元素であり、R9は各々独立
    して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキ
    ル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20のア
    リール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、ア
    リールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはアル
    キルアリールオキシ基であり、qは元素Jの配位数であ
    り、R10は下記一般式(17)、(18)、(19)
    または(20) 【化7】 (式中、R13は各々独立して水素原子、炭素数1〜2
    0のアルキル基、または炭素数6〜20のアリ−ル基、
    アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であ
    る。)で表される配位子であり、R12は下記一般式
    (21)、(22)、(23)または(24) 【化8】 (式中、R14は各々独立して水素原子、炭素数1〜2
    0のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、
    アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であ
    る。)で表される配位子であり、R11は下記一般式
    (25)または(26) 【化9】 (式中、R15は各々独立して水素原子、炭素数1〜2
    0のアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基、
    アリールアルキル基もしくはアルキルアリール基であ
    り、M4は珪素原子、ゲルマニウム原子または錫原子で
    ある。)で表され、R12およびJR9q-2を架橋する
    ように作用しており、rは1〜5の整数である。]で表
    される周期表4族の遷移金属化合物であることを特徴と
    する請求項1に記載のオレフィン重合用触媒。
  4. 【請求項4】有機アルミニウム化合物(d)が、下記一
    般式(27) 【化10】 [式中、R16は各々独立して水素原子、ハロゲン原
    子、炭素数1〜20のアルキル基もしくはアルコキシ
    基、または炭素数6〜20のアリール基、アリールオキ
    シ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、ア
    ルキルアリール基もしくはアルキルアリールオキシ基で
    あり、その中の少なくとも一つが炭素数1〜20のアル
    キル基もしくはアルコキシ基、または炭素数6〜20の
    アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、
    アリールアルコキシ基、アルキルアリール基もしくはア
    ルキルアリールオキシ基である。]で表される有機アル
    ミニウム化合物であることを特徴とする請求項1に記載
    のオレフィン重合用触媒。
  5. 【請求項5】請求項1〜4に記載のオレフィン重合用触
    媒の存在下、一般式(28) 【化11】 (式中、R17,R18は各々独立して水素原子、炭素
    数1〜14のアルキル基、またはそれらが結合して環を
    形成する。)で表されるオレフィンを溶液状態、懸濁状
    態または気相状態で、−100〜300℃の温度下で、
    重合または共重合す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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