JPS591514A - オレフイン重合用触媒成分 - Google Patents

オレフイン重合用触媒成分

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JPS591514A
JPS591514A JP11068982A JP11068982A JPS591514A JP S591514 A JPS591514 A JP S591514A JP 11068982 A JP11068982 A JP 11068982A JP 11068982 A JP11068982 A JP 11068982A JP S591514 A JPS591514 A JP S591514A
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Koji Maruyama
丸山 耕司
Kenji Nomura
健司 野村
Tadanao Obara
小原 忠直
Hiroshi Ueno
上野 廣
Naomi Inaba
稲葉 直實
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Toa Nenryo Kogyyo KK
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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】 技術分野 本発明は、オレフィン重合用触媒成分に関し、さらに詳
しくは微粉末が少なく、かつ嵩管度が高いオレフィンの
単独重合体又は共重合体を高収率で製造し得る触媒成分
に関する。
背景技術 従来からオレフィン、例えばエチレンの単独重合又はα
−オレフィンとの共重合触媒としてブタン化合物を含む
触媒成分が広く知られている。この触媒の活性を上げる
ために、或いは該触媒成分中のチタン当りの触媒効率を
上げるために、チタン化合物と種々の処理を行った金属
(1) 化合物、例えばマグネシウム化合物を接触させることが
いくつか試みられている。
例えば、マグネシウムの酸素含有化合物とハロゲン化剤
を反応させた後、チタンハロゲン化物と接触させる方法
(特開昭47−8395号公報)、ヒドロキシル基含有
のマグネシウム化合物とマグネシウムアルコキシドを共
粉砕した後、チタン・・ロゲン化物を接触させる方法(
特公昭46−34098号公報)、マグネシウムハロゲ
ン1ヒ物、マグネシウムアルコキシド及びチタンハロゲ
ン化物を共粉砕する方法(特開昭51−80383号公
報)、マグネシウムハロゲン化物とチタン化合物を共粉
砕した後、四ハロゲン化チタンと反応させる方法(特開
昭55−1510’ 11号公報)等が知られている。
しかし、4から、これらの方法で得られた触媒成分を用
いた重合触媒は、触媒活性は改善されるものの、■摺ら
れる重合体の嵩密度が低く、重合装置の生産性か低下す
る、■重合が長時間の場合、触媒の活性低下が激しい、
■水素を分(2) 子桁調節剤としたl場合、分子量調節の効果が小さく、
従ってポリマーのメルトインテックスを高くするには、
高い水累圧又は高い和合温度を必要とする、■共重合に
おけるコモノマーとしての他のオレフィンとの反応性が
吐く、従って高いコモノマー濃度を必要とする等の問題
点が残っている。
本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意検剖を行
った結果、マグネシウムアルコキシドと・・ロゲン化炭
化水素を接触した後、チタン化合物を接触させることに
よつ−C得られた触媒成分が上記問題点を解決した触媒
性能を示すことな見出した(特願昭56−152993
号、以下先願発明という)。
しかし、先願発明に係る触媒成分を用い、オレフィンを
(共)重合した場合、微細な(共)重合体が少なからず
生成するという問題点があった。
発明の開示 発明の目的 (3〕 本発明は、先願発明の問題点を′M法した昼粉末の少な
いオレフィン(共)重合体を高収率で製造し曲る触媒成
分を提供することを目的とする。
本発明者は、更に研究を続けた結果、先願発明に係る触
媒成分の使用によるポリオレフィンの微λIII化現象
は、沖合時に触媒成分と共用する+iアルミニウム化合
物、特にトリアルキルアルミニウムの存在に起因して、
触媒成分が微細化し、ひいては微細なポリマーが多く生
成することを発見し、その解決法として該触媒成分をオ
レフィンの(共)重合の使用に先立って、オレフィン及
び有機アルミニウム化合物と予め接触させることにより
」二記の目的を達成し得ることを見出して本発明を完成
した。
発明の要旨 本発明は、マグネシウムアルコキシド、ノ・ロゲン化炭
化水素及びチタン化合物を接触して得られる固体成分を
オレフィン及び有機アルミニウム化合物と接触させてな
るオレフィン重合用(4) 触媒成分を要旨とする。
触媒成分の調製原料 本発明で触媒成分を調製する際に用いられる各原料につ
いて説明する。
(1)  マグネシウムアルコキシド 本発明で用いられるマグネシウムアルコキシドは、一般
式Mg(OR)(○R’)  で表わされるものである
。式においてR及びR′は炭素数1〜20個、望壕しく
け1〜10個のアルギル、アルケニル、シクロアルキル
、アリール、アルアルキル基である。又、R,!:R’
は同じでも異ってもよい。
これら化合物を例示すると、Mg(OCH3)2゜Mg
(OC2H5)2.  M11!;(OCH3)(00
2H5) 、  Mg(Oi、−C3H7)2゜Mg(
OC2H5)2.  Mg(oa4H9)2.  Mg
(Oi (E4H9)2 。
Mg(OC4H9)(ol−c4H9) 、  J(0
04Hg)(Osec−04Hg) 。
Mg(OCaH+a)2・ Mg (OO[1H17)
2・ M g(006Hll)2・Mg(006H5)
2.  Mg(OOaH40Ha)2.  Mg(00
H206H5)2等を挙けることができる。
これらマグネシウムアルコキシドは1史用する(5) 際に、乾燥するのが望丑しく、特に減圧下での加熱乾燥
が望ましい。さらに、乾燥後粉砕したものを用いるのが
好適である。
(2)  ハロゲン化炭化水素 本発明で用いら扛るハロゲン化炭化水素は炭素数1〜1
2個の飽和又は不飽和の脂肪族、脂環式及び芳香族炭化
水素のモノ及びポIJ /・ロゲン置換体である。それ
ら化合物の具体的な例は、脂肪族化合物でθ、メチルク
ロライド、メチルブロマイド、メチルアイオダイド、メ
チレンクロライド、メチレンブロマイド、メチルアイオ
ダイド、クロロホルム、ブロモホルム、ヨードホルム、
四塩化炭素、四臭化炭素、同法化炭素、エチルクロライ
ド、エチルブロマイド、エチルアイオダイド、1.2−
ジクロルエタン、1゜2−ジブロムエタン、1,2−シ
ョートエタン、メチルクロロホルム、メチルブロモホル
ム、メチルヨードホルム、1.1.2−1−ジクロルエ
チレン、1.1.2−1−リブロモエチレン、1.1.
2.2−テトラクロルエチレン、ペンタクロルエタン、
(6) ヘキサクロルエタン、ヘキサクロルエタン、n−プロピ
ルクロライド、1.2−ジクロルプロパン、ヘキサクロ
ロプロピレン、オクタクロロプロパン、デカブロモブタ
ン、塩素化パラフィンが、脂環式化合物ではクロロンク
ロプロパン、テトラクロルシクロペンクン、ヘキサクロ
ロペンタジェン、ヘキサクロルシクロヘキサンが、芳香
)M 化合物ではクロルベンゼン、ブロモベンゼン、o
−ジクロルベンゼン、p−ジクロルベンゼン、ヘキサク
ロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、ペンシトリクロ
ライド、p−クロロペンシトリクロライド等が挙げられ
る。これらの化合物は、一種のみならず二種以−に用い
てもよい。
(3)  チタン化合物 チタン化合物は、二価、三価及び四価のチタンの化合物
であり、そrらを例示すると、四塩化チタン、四臭化チ
タン、トリクロルエトキシチタン ジェトキシチタン、ジクロルジブトキシチタン、(7) ジクロルジフェノキシチタン、クロルトリブトキシチタ
ン、クロルトリブトキシチタン、テI・ラブドキシチタ
ン、三塩化チタン等を挙げることができる。これらの中
でも、四塩化チタン、l・リクロルエトキシチタン、ジ
クロルジブトキシチタン、ジクロルジフェノキシチタン
等の四価のチタンハロゲン化物が望捷しく、特に四塩化
チタンが望ましい。
オレフィン オレフィンとしては、エチレンの他、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−オクテン等のα−オレフィンが使用さ
れる。これらのオレフィンは一種に限らず二種以上用い
てもよい。
有機アルミニウム化合物 有機アルミニウム化合物は、一般式RnA7X3−H(
但し、Rはアルキル基又はアリール基、Xはハロゲン原
子、アルコキシ基又は水累原子全示し、nは1(:n<
3の範囲の任意の数である。)で示されるものであり、
例えば]・リアルキルア(8) ルミニウム、ジアルキルアルミニウムモノハライド、モ
ノアルキルアルミニウムシバライド、アルキルアルミニ
ウムセスキハライド、ジアルキルアルミニウムモノハイ
ドライド及びジアルキルアルミニウムモノハイドライド
などの炭素数1ないし18個、好甘しくけ炭素数2ない
し6個のアルキルアルミニウム化合物又はその混合物も
しくは錯化合物が特に好捷しい。具体的には、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、
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、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエ
チルアルミニウムアイオダイド、ジイソブチルアルミニ
ウムクロライドなどのジアルキルアルミニウムモノハラ
イド、メチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミ
ニウムジクロライド、エチルアルミニウムジクロライド
、エチルアルミニウムジアイオダイド、イン(9) ブチルアルミニウムジクロライドなどのモノアルキルア
ルミニウムシバライド、エチルアルミニウムセスキクロ
ライドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド、ジ
メチルアルミニウムメトキサイド、ジエチルアルミニウ
ムエトキサイド、ジエチルアルミニウムフェノキサイド
、ジプロピルアルミニウムエトキサイド、ジイソブチル
アルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムフ
ェノギザイドなどのジアルキルアルミニウムモノハイド
ライド、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチル
アルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニラムノ
・イドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド
などのジアルキルアルミニラムノ・イドライドが挙げら
れる。
これらの中でも、ジアルキルアルミニウムモノハライド
が、特にジエチルアルミニウムクロライドが望ましい。
又、これらジアルキルアルミニウムモノハライドは、そ
の他の有機アルミニウム化合物、例えば、工業的に入手
し易いト(10) リエチルアルミニウム、トリインブチルアルミニウム、
エチルアルミニウムジクロライド、エチルアルミニウム
セスキクロライド、ジエチルアルミニウムエトキサイド
、ジエチルアルミニウムハイドライド又はこれらの混合
物若しくは錯化合物等と併用することができる。
さらに、有機アルミニウム化合物は、単独で用いてもよ
いが、電子供与性化合物と組合せて用いてもよい。電子
供与性化合物としては、カルボン酸類、カルボン酸エス
テル類、アル=+ −ル類、エーテル類、ケトン類、ア
ミン類、アミド類、ニトリル類、アルデヒド類、アルコ
レート類、有機基と炭素もしくは酸素を介して結合した
燐、ヒ素およびアンチモン化合物、ホスホアミド類、チ
オエーテル類、チオエステル類、炭酸エステル類が挙げ
られるが、と扛らのうち好ましく、使用されるものとし
てはカルボン酸エステル類、アルコール類、エーテル類
テアル。
カルボン敵エステルの具体例としては、ギ酸ブチル、酢
酸エチル、酢酸ブチル、アクリル酸(11) エチル、酪酸エチル、イソ酪酸イソブチル、メタクリル
酸メナル、マレイン酸ジエチル、酒石酸シーc チル、
シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸エチル、p
−メトキシ安息香酸エチル、p−メチル安息香酸メチル
、p−第三級ブチル安息香酸エチル、フタル酸ジブチル
、フタル酸ジアリル、α−ナフトエ酸エチル等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。これらの中
でも芳香族カルボン酸のアルキルエステル、特に安息香
酸またはp−メチル安息香酸、p−メトキシ安息香酸な
どの核置換安息香酸の炭素数1〜8個のアルキルエステ
ルが好捷しく用いられる。アルコール類は、一般式RO
Hで表わされる。式においてR[炭素数1〜12個のア
ルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、アル
アルキルである。その具体例トシてハ、メタノール、エ
タノール、プロパツール、イソプロパツール、ブタノー
ル、イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オ
クタツール、2−エチルヘキザノール、シクロヘキノー
(12) ル、ベンジルアルコール、アリルアルコール等である。
エーテル類は、一般式ROR’  で表わされる。式に
おいてR,R’は炭素数1〜12個のアルキル、アルケ
ニル、シクロアルキル、アリール、アルアルキルであり
、RとR′は同じでも異ってもよい。その具体例として
は、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブ
チルエーテル、ジインブチルエーテル、ジイソアミルエ
ーテル、ジー2−エチルヘキシルエーテル、ジアリルエ
ーテル、エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル
、ジフェニルエーテル、アニソール、エチルフェニルエ
ーテル等f h ル。
こ扛ら電子供与性化合物は、有機アルミニウム化合物を
触媒成分と組合せて用いる際に用いてもよく、予め有機
アルミニウム化合物と接触させた上で用いてもよい。
又、有機アルミニウム化合物と電子供与性化合物の比率
は、電子供与性化合物1モルに対して有機アルミニウム
化合物がアルミニウムとして0.1〜40、好ましくは
1〜25グラム原子(13) の範囲で選ばれる。
固体成分の調製法 本発明に係る固体成分は、マグネシウムアルコキシド、
ハロゲン化炭化水素及びチタン化合物を接触することに
より得られるが、これら三者の接触方法としては、(1
)マグネシウムアルコキシドとハロゲン化炭化水素を接
触させた後、チタン化合物と接触させる方法、(2)マ
グネシウムアルコキシド、ハロゲン化炭化水素及びチタ
ン化合物を同時に接触させる方法が挙げられる。
以下、これら(1)及び(2)の方法について説明する
(1)の方法 マグネシウムアルコキシドとハロゲン化炭化水素の接触
は、マグネシウムアルコキシドと固体状若しくは液状の
・・ロゲン化炭化水素を混合した固体状又はスラリー状
の混合物を機械的に共粉砕する方法或いは単に攪拌して
接触する方法等によシ達成される。こ扛らの(14) 中でも、機械的に共粉砕する接触方法が望ましい。
ハロゲン化炭化水素としては、前記の化合物ならばどの
化合物でもよいが、炭素数2以上の炭化水素のポリハロ
ゲン化物が望唸しい。
それらを例示すると1.2−ジクロルエタン、1、1.
2−)ジクロルエタン、t 1.2− )ジクロルエチ
レン、1,1,2,2−テトラクロルエタン、1.2.
2.2− テ) ジクロルエタン、ペンタクロルエタン
、ヘキサクロルエタン、1.2−ジクロルプロパン、ヘ
キサクロルプロピレン、オクタクロルプロパン、ヘキサ
クロルベンゼン等が挙けられる。
マグネシウムアルコキシドとハロゲン化炭化水素の接触
割合は、マグネシウムアルコキシド1モル当り、ハロゲ
ン化炭化水素001〜20モル、望ましくは01〜20
モルである。
両者の接触は、機械的に共粉砕する場合粉砕物を得るた
めに用いられる通常の粉砕機を(15) 用いて行えばよく、その粉砕機として例えば回転ボール
ミル、振動ボールミル、衝撃ミル等を挙げることができ
る。共粉砕処理は必要に応じて、減圧下又は不活性ガス
の雰囲気中で、かつ水分、酸素等が実質的に存在し々い
状態で行うことができる。
機械的共粉砕する場合の接触温度は、0〜200℃、接
触時間は05〜100時間である。又、卸に攪拌する接
触方法の場合の接触温度は、0〜200℃、接触時間は
05〜100時間である。
マグネシウムアルコキシドハ、ノ・ロゲン化  ・炭化
水素と接触する前に、マグネシウムハロゲン化物と接触
させてもよい。
マグネシウムハロゲン化物としては、マグネシウムのシ
バライドである塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、
ヨウ化マグネシウムが望ましく、特に塩化マグネシウム
が望ましい。
これらのマグネシウムハロゲン化物は使用(16) の便宜上、通常平均粒径が1〜50μ程度の粉末を用い
るのが有利であるが、更に大きな粒径のものも使用し得
る。
又、これらのマグネシウムハロゲン化物は、実質的に結
晶水を含有しない、いわゆる無水のものが望ましい。従
って市販品を使用する等の際は、使用前に窒素等の不活
性ガスの存在下200〜600℃、或いは減圧下100
〜400℃等で加熱処理するのが望ましいが、特に限定
されない。
マグネシウムアルコキシドとマグネシウムハロゲン化物
との接触は、両者を不活性な炭化水素の存在下又は不存
在下に、混合撹拌する方法、機械的に共粉砕する方法等
によって達成さ扛る。
不活性な炭化水素としては、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン
等を挙げることができる。
マグネシウムアルコキシドとマグネシウム(17) ハロゲン化物の接触割合は、マグネシウムアルコキシド
1モル当すマグネシウムハロゲン化物01〜10モル、
望ましくは03〜20モルである。不活性な炭化水素の
存在下接触させる場合、マグネシウムアルコキシドとマ
グネシウムハロゲン化物の全量100f当り、該炭化水
素を1〜1002用いるのが望ましい。
マグネシウムアルコキシドとマグネシウムハロゲン化物
との液冷(は、機械的に共粉砕する場合、常温〜200
℃で01〜100時間、該炭化水素の存在下混合攪拌す
る場合常温〜200℃で1〜100時間行うのが望まし
い。
これらの接触方法の中でも、機械的に共粉砕する方法が
特に望ましい。機械的に共粉砕する方法は、前記マグネ
シウムアルコキシドとハロゲン化炭化水素との接触方法
における共粉砕の方法と同様にして行えばよい。
上記のようにして、マグネシウムハロゲン化物で前もっ
て処理したマグネシウムアルコ(18) キシドd、前記のように・・ロゲン化炭化水素と接触さ
せるが、この場合は炭素数が1個の炭化水素のノ・ロゲ
ン化物も当然使用し得る。
又、マグネシウムアルコキシド、マグネシウムハロゲン
化物及びノ・ロゲン化炭化水索を同時に接触させてもよ
い。
■チタン化合物との接触 マグネシウムアルコキシドとハロゲン化炭化水素との接
触物(以下該接触物という。)は、次いでチタン化合物
と接触させて本発明の触媒成分とする。該接触物はチタ
ン化合物と接触させる前に、適轟な洗浄剤、例えば前記
の不活性の炭化水素、で洗浄してもよい。
該接触物とチタン化合物との接触は、両者をそのit液
接触せてもよいが、炭化水素及び/又はハロゲン化炭化
水素の存在下、両者を混合攪拌する方法、機械的に共粉
砕する方法等で行うのが望ましい。
炭化水素としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シ
クロヘキサン、ベンゼン、1゛ル(19) エン、キシレン等の炭素数6〜12個の飽和脂肪族、飽
和脂槙式及び芳査族炭化水累が望ましい。又、ハロケン
化炭化水素としてbl、前記マグネシウムアルコキシド
と接触させる際に用いる化合物ならば、どの化合物も使
用することができる。
該接触物とチタン化合物との接触における両者の使用割
合は、該接触物中のマグネシウム1グラム原子当り、チ
タン化合物01グラムモル以−]二、望tl、l−j:
1〜5グラムモルである。又、その接触条件は、炭化水
素及び/′又は・・ロゲン化炭化水素の存在下で行う場
合、0〜200℃で05〜20時間、望ましくは60〜
150℃で1〜5時間である。
炭化水素及び/′又はノ・ロゲン化炭化水累の使用■は
、該接触物が液体物1質(炭化水素及び/′又は液状の
ハロゲン化炭化水素並ひに液状のチタン化合物)1を当
り、10〜3002となるように用いるのが望ましい。
(2)の方法 (20) マグネシウムアルコキシド、ハロケン化炭化水素及びチ
タン化合物の同時接触は、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、シクロヘキサン、ベンゼン、 トルエン、キシレン
等の炭化水素の存在下又は不存在下で、機械的粉砕によ
る接触方法又は混合攪拌する接触方法により行なわれる
マグネシウムアルコキシド、ハロゲン化炭化水素及びチ
タン化合物の使用割合は、前記(1)の方法の場合と同
じでよい。すなわち、マグネシウムアルコキシ11モル
当p、ノ・ロゲン化炭化水素001〜20モル、望まし
くは06〜20モル、チタン化合物0.1モル以上、望
ましくは1〜5モルである。
又、接触温度は0〜200℃、望ましくは20〜150
℃、接触時間は05〜ioo時間、望ましく幻1〜50
時間である。
炭化水素の存在下に接触さゼる場合は、該炭化水素を接
触系中における固体状物質が、液状物質1を当り10〜
30口2となるような電相いるのが望捷しい。
(21) 上記のようにして得られた固体状物質は、液状物質から
分離することによって、本発明に係る固体成分とするこ
とができるが、必要に応じてヘキサン、ヘプタン、オク
タン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の不活性な炭化水素で洗浄し、乾燻した後又は不活性
炭化水系中にスラリー状態のままでオレフィン及び有機
アルミニウム化合物との接触に供する。
本発明に係る固体成分は、ベラ) (BET )法で液
体窒業の吸着温度において測定した比表面積が200〜
650m2/′f、細孔容積が01〜04頷/′7、細
孔半径が主として10〜13Aであり、その粒度分布も
狭くて大きさが揃っている。又、その組成はマグネシウ
ム原子か10〜20軍量%、チタン原子が5〜15車量
係、ハロゲン原子が50〜65 重fj’−%であり、
その他有機化合物等を含む。その物質中には触媒成分の
調製の除用いた・・ロゲン化炭化水累及び/′又はその
変換物質が少計含まれる。
固体成分とオレフィン及び有機アルミニウム化(22) 合物との接触(以−ト、予備処理という。)予備処理は
前記固体成分を不活性な溶媒若しくは希釈剤(以下、該
溶媒という。)中に存在させエチレンもしくはα−オレ
フィンを有機アルミニウム化合物と接触させて単独重合
、またけエチレンとα−オレフィンを有機アルミニウム
化合物と接触させて共重合することにより達成させる。
該溶媒としては、イソブタン、n−ペンタン、n−ヘキ
サノ、n−へブタン、n−オクタン等の飽和脂゛肪族炭
化水素、シクロペンタン、シクロヘキザンのような脂環
式炭化水素、ベンゼン、l・ルエン、キシレンのような
芳香族炭化水素等の炭素数4〜12個の炭化水素、また
、メチレンクロリド、エチルクロリド、エチレンクロリ
ド、クロルベンゼンのような・・ロゲン化炭化水素が使
用される。
固体成分とオレフィンおよび有機アルミニウム化合物と
の接触順序と1〜では、予備処理槽中で固体成分を該溶
媒にスラリー化した後、■固(2ろ) 体成分にオレフィンを接触させ、次いで有機アルミニウ
ム化合物と接触させる方法、■固体成分に有機アルミニ
ウム化合物を接触させ、次いでオレフィンを接触させる
方法、が挙けられ、いずれの方法も用いられるが、予備
処理触媒成分の粒径おまひ性能、最終生成重合体の″)
g7.径を制御するには、特にθ)の方法が望ましい。
■の方法において使用される有機アルミニウム化合物と
しては、特にジアルキルアルミニウムモノハライドを用
いるのが好丑しい。
■の方法において、固体成分とオレフィンを接触させる
時間は、1分〜10時間であり、■の方法において、固
体成分と有機アルミニウム化合物を接触させる時間(は
短時間である方がT1しく例えは、固体成分と有機アル
ミニウム化合物を接触させた後、直ちにオレフィンと接
触させるのがよく、長くても固体成分と有機アルミニウ
ム化合物との接触は1時間である・ついで、■の方法に
おいては、有機アルミニウム化合物を加えて、■の方法
においてQコ、オ(24) レフインを加えて、それぞれ予備処理するが、予備処理
に凭する時間は、使用する固体成分の甲、予・1府処理
するポリマー量、有機アルミニウム化合物の種類及び量
、予備処理温度及び圧力等の予備処理条件によって異な
るが、通常は1分〜48時間である。
予備処理の温度け、通常O℃〜80℃、好ましくは20
〜65℃である。
予備処理によりポリマーが生成し、固体成分にイ・j加
する等して固体成分と共存するが、そのポリマー量を固
体成分12に対して、005〜+oy、特に01〜52
とするのがT1しく、捷だ最終生成重合体の100分の
1以下、望1しくけ1000分の1以下になるようにす
るのがよく、上記の量を超えると最終触媒成分の物性及
び性能に対し、好結果を力えなくなる。
固体成分と該溶媒の使用割合は該溶媒1tに対して、固
体成分が0001〜5007であり、特に0005〜6
007が望ましい。
有機アルミニウム化合物の使用量は、該溶媒(25) 1tに対して001〜1000417モル、特に01〜
500417モル、又固体成分中のチタン当り、アルミ
ニウムかht / Ti (rjl、子比)で0、00
1〜10[]0.特に001〜200とするのが望まし
い。
捷だ予備処理においては、必要に応じて水素を共存させ
てもよい。
きらに、この予備処理は、固体成分を製造する際に用い
た反応器を用いてもよく、寸だ別の反応器内で実施して
もよい。
このようにしてイFJら7また触A1成分Q丁、該溶媒
から分離するか又は分離せずにスラリー状態の1寸、次
のオレフィンの単独重合又は他のオレフィンとの共重合
に供せられる。該溶媒から分離された触媒成分は、必要
に応じて前記の不活性な炭化水素で洗浄してもよく、更
に乾燥してもよい。
又、予備処理した触奴成分は、長期保存した後に本重合
に供してもよく、予備処理後ただちに本知合に供しても
よく、予備処理の時期は特(26) に限定埒れない。
オレフィンの重合触媒 本発明の触媒成分は、有機アルミニウム化合物と糾合せ
てオレフィンの単独重合又は他のオレフィンとの共重合
用の触媒とする。
有機アルミニウム化合物 オレフィンを重合する際に触媒成分と組合せる有機アル
ミニウム化合物は、固体成分を予備処理する際に用いる
前記の化合物の任意のものでよいが、それらの中でも、
トリアルキルアルミニウム リイソブチルアルミニウムが望ましい。又、これらトリ
アルキルアルミニウムは、その他の有様アルミニウム化
合物、例えは、工業的に入手し易いジエチルアルミニウ
ムクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、エチ
ルアルミニウムセスキクロライド、ジエチルアルミニウ
ムクロライド、ジエチルアルミニラムノ1イドライド又
はこれらの混合物若しくは錯化合物等と併用することが
できる。
(27) さらに、有機アルミニウム化合物は、単独で用いてもよ
いが、電子供与性化合物と糾合せて用いてもよい。電子
供与性化合物としては、固体成分の予備処理の際、有機
アルミニウム化合物と絹み合せて用いることができる化
合物と同じものでよい。
電子供与性化合物は、有機アルミニウム化合物を触媒成
分と組合せて用いる際に用いてもよく、予め有機アルミ
ニウム化合物と接触させた上で用いてもよい。
本発明の触媒成分に対する有機アルミニウム化合物の使
用量は、該触媒成分中のチタン1グラム原子当シ、通常
1〜2000グラムモル、特に20〜500グラムモル
が望ましい。
又、有機アルミニウム化合物と電子供与性化合物の比率
は、電子供与性化合物1モルに対して有機アルミニウム
化合物がアルミニウムとして01〜40、好ましくは1
〜25グラム原子の範囲で選ばれる。
オレフィンの重合 (28) このようにして得られた触媒成分と有機アルミニウム化
合物(及び電子供与性化合物)からなる触媒は、モノオ
レフィンの単独重合又は他のモノオレフィン若しくはジ
オレフィンとの共重合の触媒として有用であるが、特に
エチレンの単独重合又はエチレンと炭素数6〜10個の
α−オレフィン、例えばプロピレン、1−ブテン、4−
メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等
とのランダム若しくはブロック共重合の触媒として極め
て優れた性能を示す。
重合反応は、気相、液相のいずれでもよく、液相で重合
させる場合は、ノルマルブタン、インブタン、ノルマル
ペンタン、インペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の不活性炭化水素中及び液状上ツマー中で行うことがで
きる。重合温度は、通常−80℃〜+150℃、好まし
くは40〜120℃の範囲である。重合圧力は、例えば
1〜60気圧でよい。又、得られる重合体の分子量の調
節は、水累若しくは他(29) の公知の分子量調節剤を存在せしめることにより行なわ
れる。又、共重合においてオレフィンに共重合させる他
のオレフィンの量は、オレフィンに対して通常30重量
%迄、特に0.3〜15重量係の範囲で選ばれる。本発
明の触媒系による重合反応は、連続又はバッチ式反応で
行ない、その条件は通常用いられる条件でよい。
又、共重合反応は一段で行ってもよく、二段以上で行っ
てもよい。
発明の効果 本発明の触媒成分を用いて、オレフィン、特にエチレン
の単独重合又はエチレンと他のオレフィンとの共重合を
行った場合高い触媒活性を示し、水素による分子量調節
剤 (特にマグネシウムアルコキシドをマグネシウムハロゲ
ン化物と予備接触させた場合に、その効果が大きい)従
って高いメルトインデックスのポリマーが容易に得られ
、又得られたポリマーは改良された粒子性状を有し、嵩
密度が鳥い等の効果を示す。筒い水累分圧下でも触媒活
性(60) が下がらず、高い触媒活性を維持できる。
実施例 次に、本発明を実施例及び応用例により具体的に説明す
る。但し、本発明は実施例のみにより限定されるもので
はない。なお、実施例及び応用例に示したパーセント(
係)は、特に断らない限り重量による。
固体成分の比表面積(S、A、)、細孔容i(P。
v、 )及び平均細孔半径(M、P、R,)は、CAR
LOERBA製SORPTOMATI(:!  181
0型装置を用いて測定した。固体成分および触媒成分の
粒度分布はセインン企業製光透過式粒度分布測定器5K
N500型装置を用いて測定した。
ポリマーのメルトインデックス(MI)は、ASTM−
D1238に従い、温度190℃、荷重2.16 Kg
で測定した。フローレシオ(1!″R)は、上記M■の
測定において、温度190℃、荷重216にダで測定し
た値(HLM工)を温度190℃、荷重2.16 Kg
で測定した仙(MI)で除した商であり、重合体の流出
量比を表わし、重合(61) 体の分子m分布の尺度の一つである。又、ポリマー中の
低分子量ポリマーの割合を示すシクロヘキザン可溶分(
CH8)は、ポリマーを改良型ソックスレー抽出器で沸
騰シクロヘキザンにより5時間抽出した場合の溶解した
ポリマーの割合である。
予備処理量は、予備処理する前の固体成分17に対する
ポリマー量(7)であり、ポリマー量は触媒成分を2N
H2S04水溶液及びエタノールとを接触させた後、固
体成分とポリマーとを分離し、更に分離したポリマーを
エタノールにより洗浄した後、′70℃で10時間真空
乾燥して押掛することにより求めた。
触媒活性Kpcは触媒成分12当りのポリマー生成量(
7)である。固体成分活性Kcは予備処理する前の固体
成分17当りのポリマー生成量(7〕である。比活性は
、予備処理する前の固体成分12、重合時間1時間、重
合時のモノマー分圧I Kg /′cm2当りの重合体
の生成量(9)を示す。
(62) 嵩密度はAEITM −D 1895−69  メソッ
ドAに従って測定した。
実施例1 マグネシウムジェトキシドとへキサクロルエタンの接触 市販のマグネシウムジェトキシド[Mg(OEt)z1
852とへキサクロルエタン(02C16)  79 
VCc2at6/ Mg(coat)2= 0.4 s
 (モル比)〕を窒 。
素ガス雰囲気中で、直径12諭のステンレス(SUS 
32 )製ボール340個を収容した内容積1tのステ
ンレス(SUS 32 )製ミルポットに入れ、このミ
ルポットを振とり器に装着した後、15時時間表うして
接触を行い、粉砕物を得た。
四塩化チタン処理 粉砕物602を窒素ガス雰囲気下で、2tのフラスコに
入れ、これにトルエン500 ml及び四塩化チタン2
50−を加え、110℃で2時間攪拌して接触を行った
後、余剰の液状物を除去した。次いで、固体状物質を各
500 meのn(63) 一ヘキザンにて65℃で6回洗浄し、減圧下50℃で1
時間乾燥して、チタン含有量107係、マグネシウム含
有量164係、塩素含有量571%の固体成分(Ilf
e55i7得た。この固体成分(1)は、比表面積56
0 tn2/′f 、細孔容積0.374cc/′f、
平均細孔半径1ろ、4X、固体平均粒径は111μであ
った。
予備処理 このようにして製造した固体成分(1)502を、窒素
置換した0、 6 tのオートクレーブに入れ、さらに
n−ヘプタン150づを加えてスラリー状にした。この
スラリーを150回転/分で攪拌しながら、エチレンを
導入し、固体成分とエチレンとを接触させ、オートクレ
ーブ圧力を1.2にり/′nz2Gに設定した。この後
1.1ミリモルのジエチルアルミニウムクロライドをn
−へブタンに溶解した溶液を添加し、系内温度を40℃
に調製しながら、オートクレーブ圧力が1.2に97n
I2 (3になるようにエチレンを連続的に供給して反
応させた。約10分後、未反応のエチレ(64) ンとパージし、気相部を窒素ガスにより置換1〜だ。そ
の後、攪拌を停止し、スラリーから触媒成分を沈降させ
て分離し、100 mlのn−へブタンで4回洗浄した
得られた触媒成分は、予備処理量が固体成分17に対し
て122、平均粒径が14.0μであった。この触媒成
分をl−IJインブチルアルミニウム(At/′Ti 
(原子比)=+SO)と85℃で接触させた後のものの
平均粒径は168μであった。
比較例1 予備処理しない以外は実施例1と同様にして触媒成分(
固体成分(1))を調製した。この固体成分(1)を実
施例1と同様にトリイソブチルアルミニウムと接触させ
ると、固体成分(1)の平均粒径111μが39μと極
端に小さくなった。このように固体成分(1)が本重合
時に使用する有機アルミニウム化合物と接触すると、分
裂して微細化するのに対し、実施例1のように予備処理
された触媒成分は、有機アルミニウム化合物と(65) 接触しても微細化しないことが明らかである。
実施例2〜9 実施例1で得られた固体成分(1)を用いかつ予備処理
の条件を第1表のようにして予備処理を行い触媒成分を
調製した。触媒成分の物性は第1表の通りであった。
(ろ6) 実施例10〜11 マグネシウムジエトキンドとへキザクロルエタンの接触
時の両者の接触割合を次のように変えた以η、は、実施
例1と同様にして固体成分(2)(3)を調製した。得
られた固体成分(2)、 +3)を実施例1と同様にし
て予備処理を行ない、触媒成分を調製した。2種類の固
体成分及び触媒成分の組成及び物性は第2表の通りであ
った。
実施例  固体成分  02Ct6/′Mg(OEt)
2(モル比) 10       (2]         o13+
 1       (310,98 比較例2.ろ 予備処理しない以外は、実施例in、i4と同様にして
触媒成分(固体成分(2) 、 +3+ )を調製した
と汎らの固体成分+21. +3+を実施例1と同様に
してトリイソブチルアルミニウムと接触させた結果、そ
れらの平均粒径は、第2表に示す通りそれぞれ36μ、
45μと微細化した。
実施例12.13 実施例1における予備処理の際に用いたエチレンの代り
に、プロピレン(実施例12)又はエチレン−1−ブテ
ン混合ガス(実施例13)を用い、それらの予備処理条
件を第6表に示すようにして、固体成分+1+の予11
i処理を行い、触媒成分を調製した。それらの結果を第
6表に示す。
実施例14 市販のマグネシウムジェトキシド587と無水塩化マグ
ネシウム487を実施例1で用いたミルポットに入れ、
2時間振とうして共粉砕処理した後、ヘギザクロルエタ
ン32 f [M6(OEt)2/MgCt2/C2C
t6(モル比)=1/i10.24]を加えて15時間
共粉砕処理を行い粉砕物を得た。
四塩化チタン処理 」二記で得られた粉砕物609を、窒素ガス雰囲気下で
、2tのフラスコに入れ、これにトルエン500 ml
及び四塩化チタン250 meを加え110℃で2時間
攪拌して接触を行った後、余剰の液状物を除去した。次
いで、固体状物質を各500 meのn−ヘキサノにて
65℃で6回洗浄し、減圧下50℃で1時間乾燥して、
固体成分(4)を得た。この固体成分(4)は比表面@
388m2/9、細孔容積0.260 cc /′y、
平均細孔半(42) 径13.4 云、固体平均粒径126μ、チタン含有量
98%、マグネシウム含有量173%、塩素含有量56
8%の物性及び組成を有していた。
予備処理 固体成分(4)を用いた以外は実施例1と同様にして予
備処理を行い触媒成分を調製した。又、得られた触媒成
分を実施例1と同様にトリイソブチルアルミニウムと接
触させても第4表に示すように触媒成分平均粒径は殆ん
ど変化せず、有機アルミニウム化合物による微細化は生
じない。
比較例4 予備処理しない以外は実施例14と同様にして触媒成分
(固体成分(4))を調製した。この固体成分(4)ヲ
トリイソブチルアルミニウムと接触させた場合、その固
体成分(4)の平均粒径は46μと極端に微細化されて
いることが分った。
実施例15〜20 実施例14で得られた固体成分(4)を用い、かつ予備
処理の条件を第4表のようにして予備処(43) 理を行い触媒成分を調製した。触媒成分の物性は第4表
の通りであった。
(44) 101 実施例21〜24 実施例14のマグネシウムジェトキシド、塩化マグネシ
ウム及びヘギサクロルエタンの接触時におけるそれら6
者の使用割合を下記のように変えた以外は、実施例14
と同様にして触媒成分を調製した。得られた4種類の触
媒成分の即成及び物性は第5表の通りであった。
(モル比) 21     (511,[]     O,乙   
[]、1522     (6]      1.o 
    01502423     (7]     
 1.0    0.8   0.2424     
(810,81,Q    O,4(46) (45) 比較例5〜8 予備処理しない以外は実施例21〜24と同様にして触
媒成分(固体成分(5)〜(8))を調製した。
それらの固体成分(5)〜(8)を実施1夕11と同様
にして、トリイソブチルアルミニウムと接触させた結果
、それらの平均粒径は第5表に示す通り、それぞれ6.
8μ、45μ、43μ、53μと微細化した。
実施例25.26 実施例14における予備処理の際に用いたエチレンのか
わりに、プロピレン(実施例25)、又ハエチレンー1
−ブテン混合ガス(実施例26)を用い、それらの予備
処理条件を第6表に示すようにして固体成分(4)の予
備処理を行い触媒成分を調製した。それらの結果を第6
表に示す。
(48) 111− (47) 応用例1 エチレンの重合 攪拌機を設けた内容積1.51のステンレス(sus 
s 2 )製のオートクレーブに、窒素ガス雰囲気下、
実施例1で得られた触媒成分256■(固体成分として
t+、5mg)、トリイソブチルアルミニウム07ミリ
モル及びイソブタン700−を仕込み、重合系を85℃
に昇温した。
次に、水素分圧が2 Kg/1yn2になる迄水素を導
入した後、エチレン分圧が5 K17cm2になる迄エ
チレンを導入した。重合系の全圧が一定になるように、
エチレンを連続的に供給しながら60分間重合を行った
。重合終了後、重合系の溶媒、未反応のエチレンをパー
ジし、白色粉末状の重合体と取出し、減圧下に70℃で
10時間乾燥を行表い、Mll、05、PH10,O5
嵩密度0.34f/Cmのポリエチレン粉末を3859
(触媒活性15040、固体成分活性33500、比活
性6700)得た。又、ポリマーのOH8は061チ、
ポリマーの平均粒径は410μ、(50) (49) 150メツシユ(105μ)以下の微粉ポリマー重量は
8%であった。
実施例2〜13及び比較例1〜3で得られた触媒成分を
それぞれ用いた以外は、応用例1と同様にしてエチレン
の重合を行った。その結果を第7表に示した。
(51) tc、q) 応用例17 エチレンの重合 応用例1のエチレンの重合において、実施例1で得られ
た触媒成分の使用量を267my (固体成分として1
201ng)、水素分圧を1oic、2/crn2 と
した以外は、応用例1と同様にしてエチレンの重合を行
った。その結果、MI300、嵩密度0.35f/CC
1真密度0.970f/ccのポリエチレン粉末が62
4f(比活性s 400)得られた。水素分圧が高いに
もかかわらず重合触媒は高活性を維持した。又ポリマー
の平均粒径は350μ、150メツシユ(105μ)以
下の微粉ポリマーは10チであった。なお比較例1で得
られた触媒成分を用いて重合した場合、得られたポリマ
ーの平均粒径は120μ、150メツシユ以下の微粉ポ
リマーは45%であった。
応用例18 エチレンと1−ブテンの共重合 応用例1で用いたオートクレーブに窒累ガス響囲気下、
実施例1で得られた触媒成分253(55) (DL) ■(固体成分として1151ng)、トリインブチルア
ルミニウム07ミリモル及びインブタン700 mlを
仕込み、重合系を85℃に昇温しだ。
次に、水素分圧が1.2 Kg/1yn2になる迄水素
を導入した後、エチレン分圧が6Kg/crn2になる
迄エチレンを導入し、更に1−ブテン302を加えた。
重合系の圧力が一定になるようにエチレンを連続して供
給しながら60分間重合を行なった。重合終了後、応用
例1と同様にして処理し、粉末状のエチレン−1−ブテ
ン共重合体を2459 (Kpc = 9.700、K
c=21300、比活性−7100)得た。得られた共
重合体の嵩密度は0.27r/CC5貞密度は0.93
Or/CC1MIは1.60であった。又、共重合体の
平均粒径は440μ、150メツシユ(105μ)以下
の微粉ポリマーは6%であった。なお比較例1で得られ
た触媒成分を用いて重合した場合、得られたポリマーの
平均粒径は140μ、150メツシユ以下の微粉ポリマ
ーは65%でめった。
応用例19 (54) エチレンと1−ブテンの共重合 応用例18と同様にして、オートクレーブに窒業雰囲気
下、実施例1で得られた触媒成分24、4 m’i (
固体成分として11.6 m!/)、トリインブチルア
ルミニウム07ミリモル及びイソブタン700−を仕込
み、重合系を85℃に昇温した。次に、水素分圧が0.
08 Kg/′tyn2になる迄水素を導入した後、エ
チレン分圧が3 Kg/1yn2に々る迄エチレンを導
入し、更に1−ブテンを62加えた。重合系の全圧が一
定になるようにエチレンを連続して供給しながら10分
間重合を行った。引き続き水素分圧が13 Kg/′t
yn2になるように水素を導入し、エチレンを重合圧が
一定になるように連続して供給しながら、更に45分間
重合した。重合終了後、応用例1と同様にして処理し、
粉末状のエチレン−1−ブテン共重合体を2099 (
Kpc 8580、Kc = 18020、比活性65
50)得た。得られだ共重合体の嵩密度は0.33f/
CC1真密度は0.951f/CC1MIは0048で
あった。
(55) 又、共重合体の平均粒径は400μ、150メツシユ(
105μ)以下の微粉ポリマーば9%であった。なお、
比較例1で得られた触媒成分を用いて重合した場合、得
られたポリマーの平均粒径は135μ、150メツンユ
以下の微粉ポリマーは40%であった。
実施例14〜26及び比較例4〜8で得られた触媒成分
をそれぞれ用いた以外は、応用例1と同様にしてエチレ
ンの重合を行った。その結果を第8表に示した。
(56) 応用例38 エチレンの重合 実施例14で得られた触媒成分を25.8 mg(固体
成分として12.3 tnq )使用した以外は、応用
例17と同様にして高水素分圧下でエチレンの重合を行
った。その結果、MI600、嵩密度り、 37 fl
 /CAL、真密度0971r/′匡のポリエチレン粉
末が2702(比活性4400)得られた。なお、この
ときのOH8は661%と、高いMIのポリエチレンが
得られだにもかかわらず低分子量ポリマーの生成は少な
かった。
又ポリマーの平均粒径は380μ、150メツシユ(1
05μ)以下の微粉ポリマーはる係であった。なお比較
例4で得られた触媒成分を用いて重合した場合、得られ
たポリマーの平均粒径は130μ、150メツシユ以下
の微粉ポリマーはろ1俤であった。
応用例39 エチレンと1−ブチ/の父型゛h 実施例14で得られたノ’+ツ媒成分を24. A m
g(58) 、/ ji’j体成分としてi+7mq)使用した以9
tは、応用例18と同様にしてエチt/ノと1−ブテン
の共重合を行1)だ。その結果、嵩密度口56グ/ a
、、真密度0.926 flCC,MI  1.92の
エチレン−1−ブテン共重合体が2oop(比活性57
00)得られた。
又、共重合体の平均粒径は450μ、150メツシユ(
105μ)以下の微粉ポリマーは4係であった。なお比
較例4で得られた触媒成分を用いて重合した場合、得ら
れたポリマーの平均、l!1′L径は’150//、i
50メツシュ以下の微粉ポリマーは25係であった。
応用例40 エチレンと1−ブテンの共重合 実施例14で得られた触媒成分を24,6■(固体成分
として11.7πg)を使用し、応用例19の水素分圧
を0. [115Ky/1yn2及び” +<、10n
2、重合時間を15分及び50分にぞnぞれ変えた以り
tは応用例18と同様にしてエチレンと1−ブテンの共
重合を行った。その結果嵩密度036(59〕 9 /’ (M:、真密度0949り/工、MI[]、
061.1−ブテン& 商量12 wl;%のエチレン
−1−ブテン共重合体が208 ? (Kpc 846
0 、 Kc17780、比活性5460)得られた。
父、共重合体の平均粒径は410μ、150メツシユ(
105μ)り下の微粉ポリマーは4係であった。なお比
較例4で得られた触媒成分全角いて重合した場合、得ら
れたポリマーの平均粒径は140μ、150メツシユ以
下の微粉ポリマーは30%であった。
代理人  内 1)  明 代理人  萩 原 亮 − (60) 11

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マグネンウムアルコキシド、ハロゲン化炭化水素及びチ
    タン化合物を接触させて得られる固体成分をオレフィン
    及び有機アルミニウム化合物と接触させてなるオレフィ
    ン重合用触媒成分。
JP11068982A 1982-06-29 1982-06-29 オレフイン重合用触媒成分 Granted JPS591514A (ja)

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JPH0153885B2 JPH0153885B2 (ja) 1989-11-16

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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