JPH11181014A - オレフィン重合用触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法

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JPH11181014A
JPH11181014A JP34975097A JP34975097A JPH11181014A JP H11181014 A JPH11181014 A JP H11181014A JP 34975097 A JP34975097 A JP 34975097A JP 34975097 A JP34975097 A JP 34975097A JP H11181014 A JPH11181014 A JP H11181014A
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 工業的に有用なポリオレフィンを効率よく製
造する触媒を提供する。 【解決手段】 下記一般式(1) で表される有機遷移金属化合物、具体的には4,6−ジ
ベンゾフランジイル−2,2′−ビス[4−フェニル−
1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パークロレー
ト及び有機金属化合物、具体的にはトリイソプチルアル
ミニウムを構成成分とするオレフィン重合用触媒及びこ
れを用いたポリオレフィンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の構造を有す
る有機遷移金属化合物を用いたオレフィン重合用触媒お
よびそれを用いたポリオレフィンの製造方法に関するも
のである。詳しくは、特定の構造を有する有機遷移金属
化合物を触媒成分に用いることにより、工業的に価値の
あるポリオレフィンを効率よく製造する方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、オレフィン重合用触媒として、シ
クロペンタジエニル環を配位子として有する錯体とアル
ミノキサンを組み合わせたメタロセン触媒が、高い活
性、狭い分子量分布、構造制御が可能等の理由で注目さ
れている。例えば、特開平58−19309号公報など
がある。
【0003】また、最近、2座配位型のジイミンキレー
ト型ニッケル錯体を触媒成分として用いることで、これ
までのメタロセン触媒で製造できるポリオレフィンとは
構造の異なる、数多くの分岐の入った構造を有するポリ
オレフィンを製造できることが報告されている。例え
ば、WO96/23010号などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、工業
的に価値のあるポリオレフィンを効率よく製造すること
が可能なオレフィン重合用触媒を提供すること、ならび
にそれを用いたポリオレフィンの製造方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
達成するため、鋭意検討の結果、特定の構造を有する有
機遷移金属化合物をオレフィン重合用触媒の構成成分と
して用い、これを特定の有機金属化合物、活性化助触媒
と組み合わせることで、工業的に価値のあるポリオレフ
ィンを効率よく製造できることを見い出し、本発明を完
成するに到った。
【0006】すなわち本発明は、下記一般式(1)
【0007】
【化7】
【0008】(ここで、Mは周期表3族〜10族より選
ばれる遷移金属原子であり、R1は互いに同じでも異な
っていてもよく、水素原子、または炭素数1〜20の炭
化水素基、アルキルシリル基もしくは周期表15族,1
6族の原子を含む炭化水素基を示す。Xは互いに同じで
も異なっていてもよく、非配位性のアニオンを示す。Y
は下記一般式(2)、(3)または(4)
【0009】
【化8】
【0010】(ここで、R2は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、または炭素数1〜20の炭化水
素基、アルキルシリル基もしくは周期表15族,16族
の原子を含む炭化水素基を示す。Qは周期表15族,1
6族の原子を示す。)で表される架橋基を示す。nはM
の酸化数に等しい。)で表される有機遷移金属化合物と
有機金属化合物を構成成分とするオレフィン重合用触
媒、さらに活性化助触媒を構成成分とするオレフィン重
合用触媒を提供するものである。さらに、本発明は前記
オレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重合を行う
ことを特徴とするポリオレフィンの製造方法を提供する
ものである。
【0011】以下に本発明を詳細に説明する。
【0012】本発明のオレフィン重合用触媒の主触媒と
して用いる有機遷移金属化合物は、一般式(1)に示す
ように、遷移金属Mが2つの窒素原子と1つの周期表1
5族または16族の原子の3点でキレートされた3座配
位型の構造を有することを特徴としている。
【0013】
【化9】
【0014】一般式(1)中、Mは周期表3族〜10族
から選ばれる遷移金属原子であり、好ましくは8族〜1
0族の遷移金属原子、さらに好ましくはニッケル原子ま
たはパラジウム原子である。R1は互いに同じでも異な
っていてもよく、水素原子、または炭素数1〜20の炭
化水素基、アルキルシリル基もしくは周期表15族また
は16族の原子を含む炭化水素基を示し、互いに結合し
て環を形成してもよい。具体的には、メチル基、エチル
基、ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、フェニル基
などの炭化水素基、トリメチルシリル基などのアルキル
シリル基、ジメチルフェニルシリル基、トリフェニルシ
リル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基な
どのアルコキシ基、フェノキシ基、ジメチルアミノ基、
ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基などのアル
キルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ
基などを挙げることができる。Xは互いに同じでも異な
っていてもよく、遷移金属Mの非配位性の対アニオンで
あり、遷移金属Mと直接結合を形成していない。Xの具
体的な例として、過塩素酸アニオン、テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)アルミネートなどを挙げることができ
る。Yは一般式(2)、(3)または(4)
【0015】
【化10】
【0016】で表され、R2は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、または炭素数1〜20の炭化水
素基、アルキルシリル基もしくは周期表15族または1
6族の原子を含む炭化水素基を示し、具体的には、メチ
ル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、tert−
ブチル基、フェニル基などの炭化水素基、トリメチルシ
リル基などのアルキルシリル基、ジメチルフェニルシリ
ル基、トリフェニルシリル基、メトキシ基などのアルコ
キシ基、フェノキシ基、ジメチルアミノ基、ジイソブチ
ルアミノ基などのアルキルアミノ基、ジフェニルアミノ
基などを挙げることができる。Qは周期表15族または
16族の原子を示し、具体的には窒素原子、酸素原子、
硫黄原子などを挙げることができる。Qは遷移金属原子
Mと配位結合を形成することが可能である。nはMの酸
化数に等しく、1〜6の整数である。また、nはXの数
を示している。
【0017】本発明の触媒成分である一般式(1)で表
される有機遷移金属化合物は、この種の有機遷移金属化
合物の合成手法としてよく用いられている方法、すなわ
ち対応する配位子と対応する遷移金属化合物または対応
する遷移金属前駆体を溶液状態または懸濁状態にて反応
させることで合成することが可能であるが、この方法に
限定されるものではない。
【0018】本発明の一般式(1)で示される有機遷移
金属化合物の例としては、2,5−フランジイル−2,
2´−ビス[4−メチル−1,3−オキサゾリン]ニッ
ケル(II)パークロレート、2,5−フランジイル−
2,2´−ビス[4−イソプロピル−1,3−オキサゾ
リン]ニッケル(II)パークロレート、2,5−フラ
ンジイル−2,2´−ビス[4−フェニル−1,3−オ
キサゾリン]ニッケル(II)パークロレート、2,5
−チオフェンジイル−2,2´−ビス[4−メチル−
1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パークロレー
ト、2,5−チオフェンジイル[4−イソプロピル−
1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パークロレー
ト、2,5−チオフェンジイル−2,2´−ビス[4−
フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パ
ークロレート、2,5−チオフェンジイル−2,2´−
ビス(5−tert−ブチルベンズオキサゾリン)ニッ
ケル(II)パークロレート、2,6−ピリジンジイル
−2,2´−ビス[4−メチル−1,3−オキサゾリ
ン]ニッケル(II)パークロレート、2,6−ピリジ
ンジイル−2,2´−ビス[4−イソプロピル−1,3
−オキサゾリン]ニッケル(II)パークロレート、
2,6−ピリジンジイル−2,2´−ビス[4−フェニ
ル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パークロ
レート、4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´−ビ
ス[4−メチル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(I
I)パークロレート、4,6−ジベンゾフランジイル−
2,2−ビス[4−イソプロピル−1,3−オキサゾリ
ン]ニッケル(II)パークロレート、4,6−ジベン
ゾフランジイル−2,2−ビス[4−フェニル−1,3
−オキサゾリン]ニッケル(II)パークロレート、
4,6−ジベンゾフランジイル−2,2−ビス[4−フ
ェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パー
クロレート、4,6−ジベンゾフランジイル−2,2−
ビス[5−メチル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)パークロレート、4,6−ジベンゾフランジイ
ル2,2´−ビス[5−イソプロピル−1,3−オキサ
ゾリン]ニッケル(II)パークロレート、4,6−ジ
ベンゾフランジイル−2,2´−ビス[5−tert−
ブチル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パー
クロレート、4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´
−ビス[5−フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケ
ル(II)パークロレート、2,5−フランジイル−
2,2´−ビス[4−メチル−1,3−オキサゾリン]
ニッケル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート]、2,5−フランジイル−2,2´
−ビス [4−イソプロピル−1,3−オキサゾリン]
ニッケル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート]、2,5−フランジイル−2,2´
−ビス[4−フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケ
ル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート]、2,5−フランジイル−2,2´−ビ
ス[4−メチル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(I
I)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート]、2,5−チオフェンジイル−2,2´−ビス
[4−イソプロピル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート]、2,5−チオフェンジイル−2,2´−ビ
ス[5−tert−ブチルベンズオキサゾリン]ニッケ
ル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート]、2,6−ピリジンジイル−2,2´−
ビス[4−メチル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート]、2,6−ピリジンジイル−2,2´−ビス
[4−イソプロピル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート]、2,6−ピリジンジイル−2,2´−
ビス[4−フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート]、4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´
−ビス[4−メチル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート]、4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´
−ビス[4−イソプロピル−1,3−オキサゾリン]ニ
ッケル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート]、4,6−ジベンゾフランジイル−
2,2´−ビス[4−フェニル−1,3−オキサゾリ
ン]ニッケル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)ボレート]、4,6−ジベンゾフランジイ
ル−2,2´−ビス[5−メチル−1,3−オキサゾリ
ン]ニッケル(II)ビス[テトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)ボレート]、4,6−ジベンゾフランジイ
ル−2,2´−ビス[5−イソプロピル−1,3−オキ
サゾリン]ニッケル(II)ビス[テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)ボレート]、4,6−ジベンゾフラ
ンジイル−2,2´−ビス[5−tert−ブチル−
1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)ビス[テトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]、4,6−
ジベンゾフランジイル−2,2´−ビス[5−フェニル
−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)ビス[テト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]などや、
これら化合物のニッケル原子がパラジウム原子に置き換
わった有機遷移金属化合物などを挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
【0019】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
である(B)有機金属化合物としては、下記一般式
(5) (R33Z (5) (ここで、Zは周期表1族,2族,13族の金属原子、
Sn原子、またはZn原子を示す。R3は互いに同じで
も異なっていてもよく、水素原子、アミド基、アルコキ
シ基、炭素数1〜20の炭化水素基、またはハロゲン原
子を示し、そのうち少なくとも1つは炭化水素基であ
る。)で表される化合物、または一般式(6)または
(7)
【0020】
【化11】
【0021】(ここで、R4は互いに同じでも異なって
いてもよく、水素原子、または炭素数1〜20の炭化水
素基であり、qは2〜60の整数である。)で表される
化合物を示すことができる。
【0022】一般式(5)で表される化合物としては、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ト
リイソブチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合
物、n−ブチルリチウム等の有機リチウム化合物、メチ
ルマグネシウムクロライド等の有機マグネシウム化合
物、ジメチルスズ、ジエチル亜鉛等を挙げることができ
るが、これらに限定されるものではない。
【0023】一般式(6)または(7)で表される化合
物の場合、この化合物はアルミニウムと酸素の結合を有
するアルミニウムオキシ化合物である。一般式(6)お
よび(7)においてR4は各々同一でも異なっていても
よく、水素原子、またはメチル基、エチル基、プロピル
基、tert−ブチル基などの炭素数1〜20の炭化水
素基である。また、qは2〜60の整数である。
【0024】(B)有機金属化合物は、一般式(5)で
表される成分と一般式(6)および/または(7)で表
される成分は、それぞれ独立に用いることも、混合して
用いることもできる。混合して用いる際の混合比につい
ては、特に制限はない。
【0025】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
の1つである(C)活性化助触媒とは、本発明の触媒系
の主触媒である有機遷移金属化合物(1)または有機遷
移金属化合物(1)と有機金属化合物との反応混合物と
作用もしくは反応することにより、オレフィン重合をさ
せることが可能な活性種を形成させることが可能な化合
物、または重合時、不活性化した重合活性種を再活性化
させる役割を持つ化合物を示している。さらに、これら
の化合物は、該有機遷移金属化合物の重合活性種を形成
した後、生成した活性種に対して弱く配位または相互作
用するものの、該活性種とは反応しない化合物を提供す
る化合物である。
【0026】これらの化合物として、下記一般式(8)
で表されるプロトン酸、一般式(9)で表されるイオン
性化合物、一般式(10)で表されるルイス酸および一
般式(11)で表されるルイス酸性化合物、 [HL1][B(Ar)4] (8) [AL2 m][B(Ar)4] (9) [D][B(Ar)4] (10) B(Ar)3 (11) (ここで、Hはプロトンであり、Bはホウ素原子または
アルミニウム原子である。L1はルイス塩基、L2はルイ
ス塩基またはシクロペンタジエニル基である。Aはリチ
ウム、鉄または銀から選ばれる金属の陽イオンであり、
Dはカルボニウムカチオンまたはトロピリウムカチオン
である。Arは炭素数6〜20のハロゲン置換アリール
基である。mは0〜2の整数である。) 粘土鉱物、下記一般式(12)
【0027】
【化12】
【0028】(ここで、Eは周期表1族〜16族より選
ばれる原子であり、R5は水素原子、炭素数1〜20の
炭化水素基もしくはハロゲン原子含有炭化水素基、また
はハロゲン原子であり、Gは水素原子、炭素数1〜20
の炭化水素基、またはハロゲン原子である。mは1〜7
の整数であり、lは1≦l≦7である。)で表されるス
ルホン酸塩、下記一般式(13)
【0029】
【化13】
【0030】(ここで、R6はハロゲン原子含有炭化水
素基である。)で表されるカルボン酸、無機酸化物また
は無機ハロゲン化物の表面にハロゲン化炭化水素誘導体
を反応させた固体成分、または担体表面がカチオン成分
であり、イオン性化合物のアニオン成分が配位した固体
成分を示すことができる。
【0031】本発明の触媒成分である(C)活性化助触
媒が一般式(8)、(9)、(10)または(11)で
表される化合物である場合、一般式(8)で表されるプ
ロトン酸の具体例として、ジエチルオキソニウムテトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジメチルオ
キソニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート、テトラメチレンオキソニウムテトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)ボレート、ヒドロニウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチ
ルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート、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)ボレート、ジエチルオキソ
ニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネ
ート、ジメチルオキソニウムテトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)アルミネート、テトラメチレンオキソニウ
ムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネー
ト、ヒドロニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)アルミネート、N,N−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)アルミネート、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)アルミネート等を挙げることができる。
【0032】一般式(9)で表されるイオン性化合物と
しては、具体的にはリチウムテトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)ボレート、リチウムテトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)アルミネート等のリチウム塩、または
そのエーテル錯体、フェロセニウムテトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等のフェロ
セニウム塩、シルバーテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート、シルバーテトラキス(ペンタフルオレ
フェニル)アルミネート等の銀塩等を挙げることができ
るが、これらに限定されるものではない。
【0033】一般式(10)で表されるルイス酸として
は、具体的にはトリチルテトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート、トリチルテトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)アルミネート、トロピリウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トロピリウムテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)アルミネート等を
挙げることができるが、これらに限定されるものではな
い。
【0034】一般式(11)で表されるルイス酸性化合
物の具体的な例として、トリス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボラン、トリス(2,3,5,6−テトラフルオロ
フェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフ
ェニルフェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフ
ルオロフェニル)ボラン、フェニルビス(パーフルオロ
フェニル)ボラン、トリス(3,4,5−トリフルオロ
フェニル)アルミニウム等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。
【0035】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
である(C)活性化助触媒が粘土鉱物である場合、その
粘土鉱物はカチオン交換能を有するものが用いられる。
また、本発明において用いられる粘土鉱物は、予め酸、
アルカリによる処理、塩類処理および有機化合物、無機
化合物処理による複合体生成などの化学処理を行うこと
が好ましい。
【0036】粘土鉱物としては、天然に存在するカオリ
ナイト、ディッカイト、ハロイサイト等のカオリン鉱
物;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、ソーコナイト等のスメクタ
イト族;白雲母、パラゴナイト、イライト等の雲母族;
バーミキュライト族;マーガライト、クリントナイト等
の脆雲母族;ドンバサイト、クッケアイト、クリノクロ
ア等の縁泥石族;セピオライト・パリゴルスカイトなど
や人工合成された粘土鉱物を挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではない。
【0037】化学処理に用いられる酸としては塩酸、硫
酸、硝酸、酢酸等のブレンステッド酸が例示され、アル
カリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化カルシウムが好ましく用いられる。塩類処理において
用いられる化合物としては塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウ
ム、塩化鉄、塩化アンモニウム等のイオン性ハロゲン化
物;硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウ
ム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩;炭酸カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩;リン酸ナトリ
ウム、リン酸カリウム、リン酸アルミニウム、リン酸ア
ンモニウム等のリン酸塩などの無機塩、および酢酸ナト
リウム、酢酸カリウム、シュウ酸カリウム、クエン酸ナ
トリウム、酒石酸ナトリウム等の有機酸塩などを挙げる
ことができる。
【0038】粘土鉱物の有機複合体生成に用いられる有
機化合物としては、オニウム塩やトリチルクロライド、
トロピリウムブロマイド等の炭素カチオンを生成するよ
うな化合物、フェロセニウム塩等の金属錯体カチオンを
生成する錯体化合物が例示される。無機複合体生成に用
いられる無機化合物としては、水酸化アルミニウム、水
酸化ジルコニウム、水酸化クロム等の水酸化物陽イオン
を生成する金属水酸化物等を挙げることができる。
【0039】本発明において用いられる粘土鉱物のうち
特に好ましくは、粘土鉱物中に存在する交換性カチオン
である金属イオンを特定の有機カチオン成分と交換した
粘土鉱物−有機イオン複合体である変性粘土化合物であ
る。この変性粘土化合物に導入される有機カチオンとし
て、具体的にはブチルアンモニウム、ヘキシルアンモニ
ウム、デシルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、ジ
アミルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、N,N
−ジメチルデシルアンモニウム等の脂肪族アンモニウム
カチオン、アニリニウム、N−メチルアニリニウム、
N,N−ジメチルアニリニウム、N−エチルアニリニウ
ム、N,N−ジエチルアニリニウム、ベンジルアンモニ
ウム、トルイジニウム、ジベンジルアンモニウム、トリ
ベンジルアンモニウム、N,N,2,4,6−ペンタメ
チルアニリニウム等の芳香族アンモニウムカチオン等の
アンモニウムイオン、あるいはジメチルオキソニウム、
ジエチルオキソニウム等のオキソニウムイオンなどが例
示されるが、これらに限定されるものではない。
【0040】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
である(C)活性化助触媒が一般式(12)で表される
スルホン酸塩である場合、触媒成分として用いられるス
ルホン酸塩としては、例えば、トリフルオロメタンスル
ホナートリチウム、トリフルオロメタンスルホナートナ
トリウム、トリフルオロメタンスルホナートカリウム、
ビス(トリフルオロメタンスルホナート)カルシウム、
ビス(トリフルオロメタンスルホナート)バリウム、ト
リス(トリフルオロメタンスルホナート)チタニウム、
テトラキス(トリフルオロメタンスルホナート)チタニ
ウム、テトラキス(トリフルオロメタンスルホナート)
ジルコニウム、テトラキス(トリフルオロメタンスルホ
ナート)ハフニウム、ペンタキス(トリフルオロメタン
スルホナート)ニオブ、ペンタキス(トリフルオロメタ
ンスルホナート)タンタル、トリス(トリフルオロメタ
ンスルホナート)鉄、トリフルオロメタンスルホナート
銀、トリス(トリフルオロメタンスルホナート)ホウ
素、トリス(トリフルオロメタンスルホナート)アルミ
ニウム、トリス(トリフルオロメタンスルホナート)ガ
リウム、テトラキス(トリフルオロメタンスルホナー
ト)錫、ペンタフルオロベンゼンスルホナートリチウ
ム、ペンタフルオロベンゼンスルホナートナトリウム、
ペンタフルオロベンゼンスルホナートカリウム、ビス
(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)マグネシウ
ム、ビス(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)カル
シウム、ビス(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)
バリウム、トリス(ペンタフルオロベンゼンスルホナー
ト)チタニウム、テトラキス(ペンタフルオロベンゼン
スルホナート)ジルコニウム、テトラキス(ペンタフル
オロベンゼンスルホナート)ハフニウム、ペンタキス
(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)ニオブ、ペン
タキス(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)タンタ
ル、トリス(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)
鉄、ペンタフルオロベンゼンスルホナート銀、トリス
(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)ホウ素、トリ
ス(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)アルミニウ
ム、トリス(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)ガ
リウム、テトラキス(ペンタフルオロベンゼンスルホナ
ート)錫などを挙げることができるが、ビス(トリフル
オロメタンスルホナート)マグネシウム、ペンタキス
(トリフルオロメタンスルホナート)ニオブ、ビス
(ペンタフルオロベンゼンスルホナート)マグネシウ
ム、テトラキス(ペンタフルオロベンゼンスルホナー
ト)チタニウムおよびペンタキス(ペンタフルオロベン
ゼンスルホナート)ニオブが好ましい。
【0041】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
である(C)活性化助触媒が一般式(13)で表わされ
るカルボン酸である場合、触媒成分として用いられるカ
ルボン酸としては、例えば、トリフルオロ酢酸、トリク
ロロ酢酸、トリブロモ酢酸、ペンタフルオロ安息香酸、
テトラフルオロトルイル酸、2,4−(トリフルオロメ
チル)安息香酸、ペンタフルオロフェニル酢酸などを挙
げることができるが、ペンタフルオロ安息香酸が好まし
い。
【0042】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
である(C)活性化助触媒が無機酸化物または無機ハロ
ゲン化物の表面にハロゲン化炭化水素誘導体を反応させ
た固体成分である場合、無機酸化物の具体的な例として
は、アルミナ、シリカ等の典型元素の酸化物、チタニ
ア、ジルコニア等の遷移金属元素の酸化物、シリカ−ア
ルミナ、シリカ−マグネシア等の複合酸化物が挙げられ
る。無機ハロゲン化物としては、塩化マグネシウムなど
のアルカリ土金属のハロゲン化物、塩化アルミニウム等
の周期表13族元素のハロゲン化物等が挙げられる。本
発明で用いられるハロゲン化炭化水素誘導体は、一般式
(14) WR7 st (14) (ここで、Wは周期表1族、2族、13族の金属原子、
Zn原子またはSn原子から選ばれる原子であり、R7
は炭素数1〜30の炭化水素基の一部または全部の水素
がフッ素で置換された基である。Yはハロゲン、水酸
基、または炭素数1〜30の炭化水素基である。s≧t
であり、s+tは遷移金属原子Mの酸化数に等しい。)
で表される金属塩である。炭素数1〜30の炭化水素基
としては、脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基が挙げ
られ、芳香族炭化水素基としてはフェニル基、トリル基
等の置換フェニル基、ナフチル基が好ましく、脂肪族炭
化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ
ル基、ノニル基、デカニル基が好ましく、これらの炭化
水素基の水素の一部または全部がハロゲン化されていな
ければならない。特にフッ素化されているものが好まし
い。
【0043】無機酸化物または無機ハロゲン化物の表面
で、ハロゲン化炭化水素誘導体を反応させる方法に関し
ては特に制限はない。
【0044】本発明のオレフィン重合用触媒の構成成分
である(C)活性化助触媒が担体表面がカチオン成分で
あり、イオン性化合物のアニオン成分が配位した固体成
分の場合、イオン性化合物は一般式(15) [C+][A-] (15) で表され、[A-]はイオン性化合物のアニオン部位
で、有機遷移金属化合物と反応して安定アニオンとなる
成分であり、有機ホウ素化合物アニオン、有機アルミニ
ウム化合物アニオン、有機リン化合物アニオン、有機ア
ンチモン化合物アニオン等が挙げられる。具体的には、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、テトラ
キスフェニルホウ素、テトラキス(3,5−ジ(トリフ
ルオロメチル)フェニル)ホウ素、テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)アルミニウム、テトラキスフェニル
アルミニウム、テトラキス(3,5−ジ(トリフルオロ
メチル)フェニル)アルミニウム等が挙げられる。
【0045】また、[C+]はイオン性化合物のカチオ
ン成分であり、担体表面をカチオン性にすることを特徴
としている。表面がカチオン性を有する担体とは、例え
ばアルミニウムカチオン、オキソニウムカチオン、スル
フォニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、カルボニ
ウムカチオン、トロピリウムカチオン、金属カチオン等
のカチオン性を有する基で構成される成分の一部または
全部が担体表面に化学的に結合しているような固体成分
が挙げられる。カチオン性を有する担体を構成するカチ
オン性基の具体的な例としては、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−2,4,5−ペンタメチルアニリニ
ウム、ピリジニウム、ジエチルオキソニウム、トリフェ
ニルスルフォニウム、トリメチルスルフォニウム、トリ
フェニルホスホニウム、トリ(o−トリル)ホスホニウ
ム、トリフェニルカルベニウム、シクロヘプタトリエニ
ウム、フェロセニウム等を挙げることができるが、これ
らに限定されるものではない。これらのカチオン性基
は、担体を構成する成分の一部であってもよいし、化学
変性により担体表面に固定化したものであってもよい。
【0046】触媒調製の際の(A)有機遷移金属化合物
と(B)有機金属化合物の比は特に制限はないが、
(B)有機金属化合物が一般式(5)で表わされる化合
物の場合、好ましくは(A)有機遷移金属化合物と
(B)有機金属化合物の金属あたりのモル比が(A)成
分:(B)成分=100:1〜1:100000、特に
好ましくは1:1〜1:10000の範囲である。
(B)有機金属化合物が一般式(6)および/または
(7)で表わされる場合、好ましくは(A)有機遷移金
属化合物と(B)有機金属化合物のモル比が(A)成
分:(B)成分=100:1〜1:1000000、特
に好ましくは1:1〜1:100000の範囲である。
(A)有機遷移金属化合物と(C)活性化助触媒の比に
ついても特に制限はないが、 (C)活性化助触媒が一
般式(8)、(9)、(10)または(11)で表され
る化合物、一般式(12)で表わされるスルホン酸塩も
しくは一般式(13)で表わされるカルボン酸である場
合、好ましくは(A)有機遷移金属化合物と(C)活性
化助触媒のモル比が(A)成分:(C)成分=10:1
〜1:1000、特に好ましくは3:1〜1:100の
範囲である。(C)活性化助触媒が粘土鉱物である場
合、(A)有機遷移金属化合物と(C)活性化助触媒の
モル比は有機遷移金属化合物が反応するのに十分な量で
あれば特に制限はないが、有機遷移金属化合物に対する
粘土鉱物中のカチオン量が1〜10000倍モルが好ま
しい。1倍モル未満では十分な活性が得られず、100
00倍モルを超えると触媒当たりの活性が低くなり、ポ
リマー中の灰分除去の必要性が生じる。(C)活性化助
触媒が無機酸化物または無機ハロゲン化物の表面にハロ
ゲン化炭化水素誘導体を反応させた固体成分、または担
体表面がカチオン成分であり、イオン性化合物のアニオ
ン成分が配位した固体成分である場合、(A)有機遷移
金属化合物と(C)活性化助触媒の比は特に制限はない
が、(C)活性化助触媒(g)に対する(A)有機遷移
金属化合物の量が0.01〜1000モル/gの範囲で
あることが望ましく、オレフィン重合用触媒として高活
性である。さらに好ましくは0.1〜500モル/g、
特に好ましくは1〜300モル/gの範囲であり、オレ
フィン重合体の生産性が高くなるとともに、得られるオ
レフィン重合体の灰分を低く抑えることが可能となる。
【0047】以上述べた化合物から触媒を調製する方法
は特に制限はなく、調製の方法として、各成分に関して
不活性な溶媒中あるいは重合を行うモノマーを溶媒とし
て用い、混合する方法などを挙げることができる。ま
た、これらの成分を反応させる順番に関しても特に制限
はなく、この処理を行う温度、処理時間も特に制限はな
い。
【0048】本発明における重合は、通常の重合方法、
すなわちスラリー重合、気相重合、高圧重合、溶液重
合、塊状重合のいずれも使用できる。
【0049】本発明において重合とは単独重合のみなら
ず共重合も意味し、これら重合により得られるポリオレ
フィンは単独重合体のみならず共重合体も含む意味で用
いられる。
【0050】本発明で得られる触媒系を微粒子固体に担
持して用いることもできる。この際に用いられる微粒子
固体は無機担体あるいは有機担体であり、具体的にはS
iO2、Al23、ZrO、B23、CaO、ZnO、
MgCl2、CaCl2およびこれらを組み合わせたも
の、また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブ
テン、ポリスチレンなどのポリオレフィン、およびこれ
らのポリオレフィンとポリメタクリル酸エチル、ポリエ
ステル、ポリイミドなどの極性ポリマーの混合物、ある
いは共重合組成を有しているものなどが挙げられる。微
粒子担体の形状に制限はないが、粒子径が5〜200μ
m、細孔径は20〜100オングストロームであること
が好ましい。
【0051】本発明における有機遷移金属化合物を触媒
成分として用いる際、2種類以上の有機遷移金属化合物
を用いて重合を行なうことも可能である。
【0052】本発明におけるオレフィンの重合は、気相
でも液相でも行なうことができ、特に気相で行なう場合
には粒子形状の整ったオレフィン重合体を効率よく安定
的に生産することができる。また、重合を液相で行なう
場合、用いる溶媒は一般に用いられている有機溶媒であ
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、ヘプタン等が挙げら
れ、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、1−ヘキ
センなどのオレフィンそれ自身を溶媒として用いること
もできる。
【0053】本発明において重合に供されるオレフィン
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、1−オクテン等のα−オ
レフィン、スチレン、ブタジエン、1,4−ヘキサジエ
ン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペン
タジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、7−メ
チル−1,6−オクタジエン等の共役および非共役ジエ
ン、シクロブテン等の環状オレフィン等が挙げられ、さ
らに、エチレンとプロピレンとスチレン、エチレンと1
−ヘキセンとスチレン、エチレンとプロピレンとエチリ
デンノルボルネンのように3種以上の成分を混合して重
合することもできる。
【0054】本発明の方法を用いてポリオレフィンを製
造する上で、重合温度、重合時間、重合圧力、モノマー
濃度などの重合条件について特に制限はないが、重合温
度は−100〜300℃、重合時間は10秒〜20時
間、重合圧力は常圧〜3000kg/cm2Gの範囲で
行うことが好ましい。また、重合時に水素などを用いて
分子量の調節を行うことも可能である。重合はバッチ
式、半連続式、連続式のいずれの方法でも行うことが可
能であり、重合条件を変えて2段以上に分けて行うこと
も可能である。また、重合終了後に得られるポリオレフ
ィンは、従来既知の方法により重合溶媒から分離回収さ
れ、乾燥して得ることができる。
【0055】
【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のみ限定されるもので
はない。反応はすべて不活性ガス雰囲気下で行い、反応
に用いた溶媒はすべて予め公知の方法により精製、乾燥
または脱酸素を行った。
【0056】X線構造解析は、ENRAF NONIU
S社製 FR590を用い、線源としてCuKα(λ=
1.54184)を用いて測定を行なった。
【0057】参考例 4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´−ビス[4−
フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パ
ークロレート・3水和物の調製 50mlのシュレンク中、4,6−ジベンゾフランジイ
ル−2,2´−ビス[4−フェニル−1,3−オキサゾ
リン](0032g,0.071mmol)のCH2
2溶液に、NiBr2(DME)(0.0155g,
0.071mmol)、AgClO4(0.0294
g,0.142mmol)を加えた。室温で終夜攪拌し
た後、G3フィルターを用いて濾過を行なった。濾液に
未乾燥のベンゼンをゆっくり加え、室温で終夜放置した
ところ、目的物の立方晶(82mg,71%)を得た。
この結晶のX線構造解析の結果、4,6−ジベンゾフラ
ンジイル−2,2´−ビス[4−フェニル−1,3−オ
キサゾリン]ニッケル(II)パークロレート・3水和
物であると同定された。図1に4,6−ジベンゾフラン
ジイル−2,2´−ビス[4−フェニル−1,3−オキ
サゾリン]ニッケル(II)パークロレート・3水和物
のX線構造解析の結果を示す。
【0058】実施例1 4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´−ビス[4−
フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パ
ークロレートの調製 以下の操作は、すべて無水条件下で行なった。50ml
のシュレンク中、NiBr2(DME)(0.37g,
1.20mmol)のCH2Cl2懸濁液に、4,6−ジ
ベンゾフランジイル−2,2´−ビス[4−フェニル−
1,3−オキサゾリン](0.55g,1.20mmo
l)のCH2Cl2溶液をゆっくり加えた。室温で終夜攪
拌した後、G3フィルターを用いて濾過を行なった。減
圧下で濾液の溶媒を留去したところ、うすい紫色の固体
(0.82g,1.07mmol)を得た。このうすい
紫色の固体(0.44g,0.96mmol)のCH2
Cl2(20ml)溶液に、AgClO4(0.37g,
1.92mmol)を加え、室温で終夜攪拌した後、G
3フィルターを用いて不溶物を除去した。濾液を減圧下
で溶媒を留去したところ、うすい緑色の固体(0.64
g,0.89mmol)を得た。
【0059】エチレン重合 2lのオートクレーブに、500mlのトルエン、トリ
イソブチルアルミニウムの0.89mol/lトルエン
溶液を2.8ml(2.5mmol)、および上記の方
法で得た4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´−ビ
ス[4−フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)パークロレートの1.0mmol/lトルエン
溶液を10ml加えた。オートクレーブにエチレン圧が
8kg/cm2Gとなるようにエチレンを供給しながら
80℃で60分間重合を行い、1.25gのポリマーを
得た。
【0060】実施例2 エチレン重合 2lのオートクレーブに、500mlのトルエン、メチ
ルアルミノキサン(東ソー・アクゾ(株)製、分子量1
121)をアルミニウム原子換算で10mmol、およ
び実施例1で得た4,6−ジベンゾフランジイル−2,
2´−ビス[4−フェニル−1,3−オキサゾリン]ニ
ッケル(II)パークロレートの1.0mmol/lト
ルエン溶液を10ml加えた。オートクレーブにエチレ
ン圧が8kg/cm2Gとなるようにエチレンを供給し
ながら80℃で60分間重合を行い、2.67gのポリ
マーを得た。
【0061】実施例3 2lのオートクレーブに、500mlのトルエン、トリ
イソブチルアルミニウムの0.89mol/lトルエン
溶液を2.8ml(2.5mmol)、実施例1で得た
4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´−ビス[4−
フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル(II)パ
ークロレートの1.0mmol/lトルエン溶液を10
ml、およびN,N−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)ボレートの1.0mmol
/lトルエン溶液を25ml加えた。オートクレーブに
エチレン圧が8kg/cm2Gとなるようにエチレンを
供給しながら80℃で60分間重合を行い、2.37g
のポリマーを得た。
【0062】
【発明の効果】本発明の有機遷移金属化合物を主触媒と
したオレフィン重合用触媒は、オレフィン重合に対して
極めて有効であり、本触媒をオレフィン重合用触媒とし
て用いることで、工業的に有用なポリオレフィンを効率
よく製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 4,6−ジベンゾフランジイル−2,2´−
ビス[4−フェニル−1,3−オキサゾリン]ニッケル
(II)パークロレート・3水和物のX線構造解析の結
果である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記一般式(1) 【化1】 (ここで、Mは周期表3族〜10族より選ばれる遷移金
    属原子であり、R1は互いに同じでも異なっていてもよ
    く、水素原子、または炭素数1〜20の炭化水素基、ア
    ルキルシリル基もしくは周期表15族,16族の原子を
    含む炭化水素基を示す。Xは互いに同じでも異なってい
    てもよく、非配位性のアニオンを示す。Yは下記一般式
    (2)、(3)または(4) 【化2】 (ここで、R2は互いに同じでも異なっていてもよく、
    水素原子、または炭素数1〜20の炭化水素基、アルキ
    ルシリル基もしくは周期表15族,16族の原子を含む
    炭化水素基を示す。Qは周期表15族,16族の原子を
    示す。)で表される架橋基を示す。nはMの酸化数に等
    しい。)で表される有機遷移金属化合物、および(B)
    一般式(5) (R33Z (5) (ここで、Zは周期表1族,2族,13族の金属原子、
    Sn原子、またはZn原子を示す。R3は互いに同じで
    も異なっていてもよく、水素原子、アミド基、アルコキ
    シ基、炭素数1〜20の炭化水素基、またはハロゲン原
    子を示し、そのうち少なくとも1つは炭化水素基であ
    る。)および/または一般式(6)および/または
    (7) 【化3】 (ここで、R4は互いに同じでも異なっていてもよく、
    水素原子、または炭素数1〜20の炭化水素基であり、
    qは2〜60の整数である。)で表される有機金属化合
    物を構成成分とするオレフィン重合用触媒。
  2. 【請求項2】(A)下記一般式(1) 【化4】 (ここで、Mは周期表3族〜10族より選ばれる遷移金
    属原子であり、R1は互いに同じでも異なっていてもよ
    く、水素原子、または炭素数1〜20の炭化水素基、ア
    ルキルシリル基もしくは周期表15族,16族の原子を
    含む炭化水素基を示す。Xは互いに同じでも異なってい
    てもよく、非配位性のアニオンを示す。Yは下記一般式
    (2)、(3)または(4) 【化5】 (ここで、R2は互いに同じでも異なっていてもよく、
    水素原子、または炭素数1〜20の炭化水素基、アルキ
    ルシリル基もしくは周期表15族,16族の原子を含む
    炭化水素基を示す。Qは周期表15族,16族の原子を
    示す。)で表される架橋基を示す。nはMの酸化数に等
    しい。)で表される有機遷移金属化合物、(B)一般式
    (5) (R33Z (5) (ここで、Zは周期表1族,2族,13族の金属原子、
    Sn原子、またはZn原子を示す。R3は互いに同じで
    も異なっていてもよく、水素原子、アミド基、アルコキ
    シ基、炭素数1〜20の炭化水素基、またはハロゲン原
    子を示し、そのうち少なくとも1つは炭化水素基であ
    る。)および/または一般式(6)および/または
    (7) 【化6】 (ここで、R4は互いに同じでも異なっていてもよく、
    水素原子、または炭素数1〜20の炭化水素基であり、
    qは2〜60の整数である。)で表される有機金属化合
    物、および(C)活性化助触媒を構成成分とするオレフ
    ィン重合用触媒。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載のオレフィン重合
    用触媒を用いてオレフィンの重合を行うことを特徴とす
    るポリオレフィンの製造方法。
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