JPS60170603A - ポリオレフイン製造用触媒成分製造法 - Google Patents

ポリオレフイン製造用触媒成分製造法

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JPS60170603A
JPS60170603A JP2547984A JP2547984A JPS60170603A JP S60170603 A JPS60170603 A JP S60170603A JP 2547984 A JP2547984 A JP 2547984A JP 2547984 A JP2547984 A JP 2547984A JP S60170603 A JPS60170603 A JP S60170603A
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organic acid
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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】 本発明は、ポリオレフィン製造用触媒成分の製造法に関
する。更に詳しくは、本発明は、新規な担持型チーグラ
ー・ナツタ型触媒用該担体としてマグネシウムアルコキ
シド、アルコール、チタン酸エステルおよび必要に応じ
て有機酸エステルを一旦不活性炭化水素溶剤中に溶解さ
せ、得られた溶液にハロゲン化ケイ素および有機酸エス
テルを混合反応させて析出した固体生成物(I)を用い
る方法に関する。
ただし、本発明において、ポリオレフィンとは、炭素数
3以上のα−オレフィンの単独重合体ならびに炭素数3
以上のα−オレフィンと炭素数2以上の他のα−オレフ
ィンとの共重合体であって、共重合体中における前者の
成分比率が50重量%以上のものをいう。
従来、チーグラー・ナツタ型触媒の改良方向として、重
合活性が高く、かつ、高立体規則性、のポリマーを与え
る触媒が精力的に追究されてきた。
しかし、近年になって、それらの性能に加えて、得られ
るポリマーの粒子形状が良好であるという性能が要求さ
れるようになった。
本発明者を含む発明者らはすでに、重合活性が高く、高
立体規則性で、かつ、粒子形状の良好なポリマーを与え
る担持型固体触媒成分を用いてポリオレフィンを製造す
る方法を特願昭58−18H13号(以下先願発明とい
う)において提案した。該提案は、本発明と同様にして
マグネシウムアルコキシドから固体生成物(II )を
得た後は、本発明と異なり、液状不活性炭化水素がほと
んど残存しない程度に固体生成物(n )を乾燥して固
体粉末とし、更に、予備重合処理して1■l持型固体触
々゛乏成分とし、該相持型固体触媒成分を用いてポリオ
レフィンを製造する方法である。
しかし、その後、担持型固体触媒成分の製造工程の簡略
化をめざして鋭意検討した結果、先願発明の固体生成物
(II )を乾燥する工程および予備重合処理を行なう
工程を省略できることが分り、本発明に至った。
以上の記述から明らかなように、本発明は、先願発明に
係る触媒成分の製法より、著しく簡易な方法によって同
等以上の重合性能を有する触媒成分の製造法を提供する
にある。他の目的は、この触媒成分を利用した新規なポ
リオレフィンの製造法を提供するにある。
本発明は、下記(1)の主要構成を有する。
(1)■マグネシウムアルコキシド、チタン酸エステル
、アルコールおよび必要に応じて有機酸エステル(I)
を不活性炭化水素溶剤中で混合加熱して溶解させ、■か
くして得られた溶液にハロゲン化ケイ素および有機酸エ
ステル(II )を混合反応させて固体生成物(I)を
析出させ、■該固体生成物(I)にハロゲン化チタンお
よび/またはハロゲン化バナジウムを反応させ、■該反
応後の固体を液状の不活性炭化水素を用いて洗浄して固
体生成物(II )とし、該固体生成物(II )を少
なくともその50重量%の液状不活性炭化水素が共存す
る状態で取得することを特徴とするポリオレフイ1、ン
製造用触媒成分の製造法。
本発明の構成および効果につき以下に詳しく説明する。
最初に遷移金属化合物を担持させた担持型固体触媒成分
の製造法を述べる。
まず、マグネシウムアルコキシドを不活性炭化水素溶剤
中チタン酸エステルおよびアルコールと場合により有機
酸エステルと共に混合し加熱して溶解させる。マグネシ
ウムアルコキシドは一般にKg(OR’ )2で表わさ
れる化合物であり、ここでnlは炭素数1−15のアル
キル基、アリール基または炭素数3〜15のシクロアル
キル基あるいはアラ゛ルキル基などを示す。例えば、マ
グネシウムジメトキシド、マグネシウムジェトキシド、
マグネシウムジプロボキシド、マグネシウムジブトキシ
ド、−マグネシウムジシクロヘキソキシド、マグネシウ
ムアルキシドおよびマグネシウムジフェノキシドなどを
挙げるこ−とができる。チタン酸エステルとしては、T
i(OR2)4で表わされるオルトチタン酸エステルお
よびR3イ0−Ti (R’ ) (R5)袖0−R6
で表わされるポリチタン酸エステルである。ここで、t
+2゜R3、R4、R5およびR6は炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基または炭素数3〜10のシクロ
アルキル基であり、mは2〜20の数である。具体的に
は、オルトチタン酸メチル、オルトチタン酸エチル、オ
ルトチタン酸n−プロピル、オルトチタン酩n−ブチル
、オルトチタン酸i−アミル、オルトチタン酸フェニル
およびオルトチタン酸シクロヘキシルなどのオルトチタ
ン酸エステル、ポリチタン酸メチル、ポリチタン酸エチ
ル、ポリチタン酸n−プロピル、ポリチタン酸i−プロ
ピル、ポリチタン酸n−ブチル、ポリチタン酸量−ブチ
ル、ポリチタン酸n−アミル、ポリチタン酸フェニルお
よびポリチタン酸シクロペンチルなどのポリチタン酸エ
ステルを用いることができる。アルコールとしては、炭
素数1〜18の脂肪族アルコールおよびまたは炭素数6
〜24の芳香族アルコールを使用することができる。具
体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、n−
プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブ
チルアルコール、i−アミルアルコール、n−ヘキシル
アルコール、n−へブチルアルコール、n−オクチルア
ルコール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルア
ルコールなどの1価アルコールの他に、エチレングリコ
ール、トリメチレングリコール、グリセリンなどの多価
アルコールも使用することができる。その中でも炭素数
4〜lOの脂肪族アルコールが好ましい。これらの脂肪
族アルコールに代えて若しくは脂肪族アルコールと共に
フェノール若しくはその誘導体のようなフェノール類も
使用できる。不活性炭化水素溶剤としては、ペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、ノナン、デカンおよびケロシンな
どの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエンおよびキシレ
ンなどの芳香族炭化水素、四塩化炭素、1,2−ジクロ
ルヱタンおよびクロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水
”素を使用することができる。その中でも脂肪族炭化水
素が好ましい。
有機酸エステル(1)、若しくは(II )としては、
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸
エチル、プロピオン酸ブチルおよび醋酸エチルなどの炭
素数2〜18の脂肪族カルボン酸ニス・チル若しくは安
息香酸メチル、安息香酸エチル、トルイル酸メチル、ト
ルイル酸エチル、アニス酸メチルおよびアニス酸エチル
などの炭素数8〜24の芳香族カルボン酸エステルであ
る。α−オレフィンの重合時に使用する芳香族カルボン
酸エステルについても同様である。
具体的に溶解ぎせる方法としては、■マグネシウムアル
コキシド、チタン酸エステルおよびアルコールを不活性
炭化水素溶剤中任意の添加順序で混合して懸濁させ、そ
の懸濁液を撹拌しながら加熱して溶解させる、■チタン
酸エステルおよびアルコールを不活性炭化水素溶剤中撹
拌しながら加熱し、その溶液にマグネシウムアルコキシ
ドを加えて溶解させる。あるいは、■不活性炭化水素溶
剤中にマグネシウムアルコキシドを加熱しながら懸濁さ
せておき、その懸濁液−にチタン酸エステルおよびアル
コールを加えて懸濁物を溶解させる。
などの方法を挙げることができる。いづれの方法におい
ても、有機酸エステルはどの段階にお、いても添加する
ことが可能である。有機酸エステルの添加目的はマグネ
シウムアルコキシドの溶解を円滑均一にすると共に、立
体規則性を改善することにありその限りで必須である。
いずれの方法も採用することができるが、■の方法は操
作が極めて簡易なので好ましい。加熱後の溶液は完全に
溶解して均一溶液になるが、中には少量の不溶物が残存
する場合もある。少量の不溶物が残存することにより、
固体触媒の粒子形状に悪影響を及ぼすことがあるので、
完全に溶解して均一溶液にすることが好ましい。少量の
不溶物は濾別除去して均一溶液としてもよい。前述の懸
濁液を溶解させるためには懸濁液を加熱することが必要
である。加熱温度は40〜200℃、好ましくは50〜
150℃である。加熱時間は5分〜7時間、好ましくは
;0分′〜5時間である。チタン酸エステルの使用量は
、マグネシウムアルコキシド1molに対してオルトチ
タン酸エステルの場合0,1〜5 、0w01、好まし
くは0.5〜3.Omolであり、ポリチタン酸エステ
ルの場合はオルトチタン酸ヱ゛ステル相当の単位に換算
してオルトチタン酸エステルと同様の使用量である。ア
ルコールの使用量はマグネシウムアルコキシド1mol
に対して0.1〜8.0mol、好ましくは0.5〜E
i、Omolである。チタン酸エステルとアルコールの
総使用量はマグネシウムアルコキシドに対して多い程マ
グネシウムアルコキシドの不活性炭化水素溶剤に対する
溶解性が増すが、得られた溶液中のマグネシウムアルコ
キシドを再固体化するために極めて多量のハロゲン化ケ
イ素を使用しなければならない上に、再固体化それ自身
がむずかしくなり、固体化しても粒子形状の制御は極め
て困難となる。反対に、チタン酸エステルとアルコール
の総使用量が少な過ぎるとマグネシウムアルコキシドが
不活性炭化水素溶剤に可溶性とならず、固体触媒は不定
形となり、本願の目的を達成することはできない。チタ
ン酸エステルとアルコールの使用量合計は上述の個々の
使用可能量合計の範囲より狭くマグネシウムアルコキシ
ド1m。
+ ニ対し 1.5〜8.01101、好ましくは2.
5〜6.0io+である。不活性炭化水素溶剤の使用量
は、マ・グネシウムアルコキシド1molに対して0.
1〜5文、好ましくは0.3〜3見である。必要に応じ
て有機酸エステルを使用する。この段階で使用する有機
酸エステルを有機酸エステル(1)とする。有機酸エス
テル(I)の使用量はマグネシウムアルコキシド1mo
lに対しテ0.01” 0.5mol、好ましくは0.
05〜0.4molである。
次に、上述の溶液にハロゲン化ケイ素と有機酸エステル
を反応させて固体生成物(I)を得る。
固体生成物(I 、)を得る方法としては、マグネシウ
ムアルコキシドを含む溶液に、■有機酸エステルを加え
て反応させた後ハロゲン化ケイ素を°加えて固体を析出
させる、■有機酸エステルと共にハロゲン化ケイ素を加
えて反応させ固体を析出させる、■ハロゲン化ケイ素を
加えて固体を析出させた後有機酸エステルを加゛えて反
応させるなどのいずれかの方法若しくはそれらを二以上
組合わせた方法により固体を得た後該固体を不活性炭化
水素溶剤により洗浄し、固体生成物(I)を得る方法を
挙げることができる。
有機酸エステルとしては、既述の脂肪族カルボン酸エス
テル若しくは芳香族カルボン酸エステルを使用すること
ができる。この段階で使用する有機酸エステルを有機酸
エステル(II )とする。
ハロゲン化ケイ素としては、5iXaRS−1!および
5iXP(OR[I)4−Pで表わされる化合物を使用
することができる。こ〜でXはC1またはBr、R’お
よびR11はそれぞれ炭素数1−10のアルキル基、ア
リール基または炭素数3〜lOのシクロアルキル基であ
り、文およびpは1〜4の数である。具体的には、Si
X*部−9として、四塩化ケイ素、四臭化ケイ素、三塩
化エチルケイ素、三塩化プロピルケイ素、三塩化ブチル
ケイ素、三塩化フェニルケイ素、三塩化シクロヘキシル
ケイ素、三臭化エチルケイ素、二塩化ジエチルケイ素、
二塩化ジプチルケイ素、塩化トリエチルケイ素などを単
独で若しくは2以上混合して使用することができる。
5iXp(OR8)4−pトシテハ、四tlX化ケイ素
、 四臭化ケイ素、三塩化エトキシケイ素、三塩化プロ
ポキシケイ素、三塩化ブトキシケイ素、三塩化フェノキ
シケイ素、三臭化エトキシケイ素、二塩化ジェトキシケ
イ素、二塩化ジブトキシケイ素、塩化トリエトキシケイ
素などを単独で若しくは2以上混合して使用することが
できる。それらの中でも四塩化ケイ素が好ましい。有機
酸エステル(II )およびハロゲン化ケイ素は、その
ま〜でもあるl/1は溶剤で希釈して使用してもよい。
その場合の溶剤は、既述の不活性炭化水素溶媒と同じも
のを使用することができる。有機酸エステル(II )
の使用量は、使用したマグネシウムアルコキシド1mo
lに対して0.01〜O’、7mol、好ましくは0.
05〜O,ffmolである。この量の有機酸エステル
を一時に使用してもよいし、数段階に分けて使用しても
よl、X、有機酸エステル(II )および/\ロゲン
化ケイ素を前述のマグネシウムアルコキシドを含む溶液
に反゛応させる反応温度は、30〜150℃、好ましく
は50〜130℃であり、反応時間は1段階ごとに5分
〜5時間、好ましくは10分〜2時間である。有機酸エ
ステル(I)と有機酸エステル(II )との総使用量
は、使用したマグネシウムアルコキシド1molに対し
て0.1〜0.6であることが好ましい。
前述の均一溶液に有機−酸エステル(II )のみを加
えて反応させても固体が析出してくることはないが、該
反応させた状態で長時間放置すると有機酸エステル(I
I )が別の化合物に変化して最終的に得られる触媒の
もつ立体規則性制御の機能が低下することがある。
ハロゲン化ケイ素の使用量は、使用したマグネシウムア
ルコキシド1mo1に対して0.1〜50mol、好ま
しくは1〜20molである。均一溶液に/\ロゲン化
ケイ素を加えて反応させることにより、固体が析出して
くる。
後述の固体生成物(II )の粒子形状は、固体生成物
(I)の形状に支配される。後者の粒子形状の制御につ
いては、均一溶液とハロゲン化ケイ素との反応条件によ
り決定される。有機酸エステルとハロゲン化ケイ素を反
応させて固体を析出させた後に、引続いてこの固体に対
してハロゲン化チタンおよび/またはハロゲン化バナジ
ウムの反応を行なわせることもできる。しかしながら、
°′該析出した固体を一旦既述の不活性炭化水素溶剤に
より洗浄することが好ましい。何故なら、固体が析出し
た溶液中に存在する未反応物もしくは副生物が該固体に
対する上述の反応を妨げることがあるからである。
該洗浄後固体生成物(I)が得られる。
次に、固体生成物(、I)にハロゲン化チタンおよび/
またはハロゲン化バナジウ゛ムを反応させて固体生成物
(II )とする。ハロゲン化チタンとしてはTiXq
(OR9)a−qで表わされる化合物を使用することが
できる。ここでXはCI、R9は炭素数1〜10のアル
キル基、アリール基または炭素数3〜10のシクロアル
キル基であり、qは1〜4の数である。具体的には、四
塩化チタン、三塩化二トキ゛チタン、三塩化プロポキシ
チタン、三塩化ブトキシチタン、三塩化オクタノキシチ
タン、三塩化フェノキシチタン、三塩化シクロヘキソキ
シチタン、二塩化ジェトキシチタン、二塩化ジブトキシ
チタン、二塩化ジフェノシキチタン、塩化トリエトキシ
チタンおよび塩化トリフエノキシチタンなどを挙げるこ
とができる。四塩化チタン以外のハロゲン化チタンは、
四塩化チタンとオルトチタン酸エステルとの反応により
つくることができるが、本反応には四塩化チタンとオル
トチタン酸エステルの混合物であっても使用することが
できる。オルトチタン酸エステルとしては既述のオルト
チタン酸エステルのいづれかと同じものを使用すること
ができる。
ハロゲン化バナジウムとしては、四塩化バナジウム、オ
キシ三塩化バナジウムあるいはクロルが少なくとも1個
存在する他のバナジウム誘導体を挙げることができる。
ここでも、本反応には四塩化バナジウムまたはオキシ三
塩化バナジウムとオルトチタン酸エステルの混合物また
は反応物を使用することができる。これらのハロゲン化
物の中では四塩化チタンが最も好ましい。ハロゲン化チ
タンおよび/またはハロゲン化バナジウムはそのままで
もあるいは溶剤で希釈しても使用することができる。そ
の場合の溶剤は、既述の不活性炭化水素溶剤と同じもの
で・よい。固体生成物(I)とハロゲン化チタンおよび
/またはハロゲン化バナジウムとの反応は、固体生成物
(I)の既述した不活性炭化水素中の懸濁液にハロゲン
化チタンおよび/またはハロゲン化バナジウムを加える
か、あるいはハロゲン化チタンおよび/またはハロゲン
化バナジウムの中に固体生成物(I)を加えて反応させ
てもよい。ハロゲン化チタンまたはハロゲン化バナジウ
ムの使用量は、使用したマグネシウムアルコキシド1m
o1に対して1”100mol、好ましくは3〜50m
o lである。
固体生成物(I)とハロゲン化チタンまたはハロゲン化
バナジウムの反応温度は40〜150℃、好ましくは5
0〜130℃、時間は5分〜5時間、好ましくは10分
〜2時間である。反応後は濾別またはデカンテーション
法により固体分離後該固体を゛不活性溶剤で十分に洗浄
し、未反応物あるいは副生成物などを除去する。本発明
においてはこの段階の固体生成物(II )の粒子形状
が良好である必要がある。
洗浄の際使用する溶剤は液状の不活性炭化水素である。
具体的には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、
デカンあるいはケロシンなどの脂肪族炭化水素を挙げる
ことができる。洗浄中および洗浄後は固体生成物(II
)は少なくともその50重量%の既述の液状不活性化炭
化水素が共存することが必要である。特に、洗浄はデカ
ンテーション法が好ましく、洗浄後は少なくとも固体生
成物(II )が液状不活性炭化水素に浸る位に液状不
活性炭化水素が固体生成物(IT)に対して共存するこ
とが好ましい。固体生成物(II )に対して50重量
%未満の液状不活性炭化水素しか共存しない場合は、そ
の後重合に供しても十分な触媒性能を発揮しない・。即
ち、ポリマー収率やかさ比重が低く、形状も劣り、微粉
量も多く、かつ、立体規則性が低い。洗浄後の固体生成
物(II )は少なくともその50重量%の液状不活性
炭化水素の共存下で保存し、かつ、重合に供することが
大切である。
固体生成物1)は固体触媒成分として有機アルミニウム
化合物および必要に応じて有機酸エステルと組合せるこ
とにより、ポリオレフィン製造用の触媒とすることがで
きる。有機アルミニウム化合物としては、一般式AlX
5R’f−sで表わされる化合物を使用することができ
る。ここで又はCI、R1・は炭素数1〜10のアルキ
ル基、アリール基または炭素数3〜10のシクロアルキ
ル基であり、SはO〜2の数である。具体的には、トリ
エチルアルミニウム゛、トリーn−プロピルアルミニウ
ム、トリーミーブチルアルミニウム、トリシクロペンチ
ルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、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、ジ−n−ブチルアルミニウムクロリド、エチル
アルミニウムセスキクロリドおよびエチルアルミニウム
ジクロリドなどを挙げることができる。その中でも、ト
リエチルアルミニウム単独あるいはトリエチルアルミニ
ウムとトリーミーブチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウムとジエチルアルミニウムクロリドおよびトリエ
チルアルミニウムとエチルアルミニウムセスキクロリド
などの2種類の有機アルミニウム化合物の混合あるいは
トリエチルアルミニウムとトリーミーブチルアルミニウ
ムとエチルアルミニウムセスキクロリドなどの3種類の
有機アルミニウム化合物の混合使用も好ましい使用方法
である。有機酸エステルとしては、既述した有機酸エス
テル(I)若しくは(II )と同じ化合物を使用する
ことができる。
その中で、安息香酸エチル、トルイル酸メチル。
トルイル酸エチル、アニス酸メチルおよびアニス酸エチ
ルなどの芳香族カルボン酸エステルが好ましい。固体生
成物(■)、有機アルミニウム化合物および有機酸エス
テルの組合せ方法は、■固体生成物(II)、有機アル
ミニウム化合物および有機酸エステルを独立に重合器に
供給する、■有機′アルミニウム化合物と有機酸エステ
ルの混合物および固体生成物(II )を独立に重合器
に供給する、■固体生成物(■)、有機アルミニウム化
合物および有機酸エステルの混合物を重合器に供給する
、などがあり、いずれの方法も採用できる。
■または■が好ましい場合もある。以上の如く三者を組
合せる際それぞれの成分あるいはいずれかの成分をブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ノナン、デカンお
よびケロシンなどの液状脂肪族炭化水素に溶解あるいは
懸濁させて使用することもできる。前述の■および■の
場合の如く重合器へ供給する前に混合する場合の温度は
一50〜+50℃、好ましくは一30〜+30℃、時間
は5分〜50時間、好ましくはlO分〜30時間である
有機アルミニウム化合物の使用量は、固体触媒酸5分と
しての固体生成物(II)に含まれるチタン原子1mo
+に対して10〜100100O、好ましくは50〜5
00molである。有機酸エステルの使用量は有機アル
ミニウム化合物1mo1に対して0.01〜1mol、
好ましくは0.05〜Q 、 7mo 1である。混合
有機アルミニウム化合物あるいは混合有機酸エステルを
使用する場合は、それぞれの総和のmol数が上述の゛
比率の範囲に入ればよい。
本発明の方法においては固体触媒成分としての固体生成
物(■)、有機アルミニウム化合物および必要に応じて
有機酸エステルの組合せにより得られる触媒および炭素
数3以上のα−オレフィンを用いてα−オレフィン重合
体を製造する。炭素数3以上のα−オレフィンとしては
、プロピレン、ブテン−1,ペンテン−1,ヘキセン−
1,オクテン−1,デセン−f、 4−メチルペンテン
−1および3−メチルペンテン−1などを使用すること
ができる。これらのα−オレフィンの重合においては、
単独重合のみならず、他の炭素数2以上のα−オレフィ
ンの1種または2種以上との共重合をも含むものである
・炭素数2以上のα−オレフィンとしては、上述の炭素
数3以上のα−オレフィン以外にエチレン、ブタジェン
、イソプレンおよび1,4−ペンタジェンなどを挙げる
ことができる。それらの他のα−オレフィンの使用量は
共重合体中に30tso 1%以下含有される量である
。重合は、液相中あるいは気相中で行うことができる。
液相中で重合を行う場合は、例えば、ヘキサン、ヘプタ
ン、ノナン、デカンあるいはケロシンなどの不活性炭化
水素溶剤を重合媒体として使用してもよいが、α−オレ
フィン自身を反応媒体とすることもできる。気相中で重
合を行う場合は、原則として反応媒体を使用しないが、
触媒またはその成分のいずれかを上述の不活性炭化水素
に溶解または懸濁させて使用することもできる。重合は
重合器内において、触媒とα−オレフィンを接触させる
ことにより行なわれる。重合温度は40〜200℃、好
ましくは50〜150℃であり、重合圧力は大気圧〜I
QOkg/crn’(G)、好ましくは5〜50kg/
cm’ (G)である。重合は回分式、半連続式あるい
は連続式のいずれの態様によっても行うことができるが
、工業的には連続式重合が好ましい。
また、重合を重合条件の異なる多段重合によって行うこ
とも可能である。ポリマーの分子量を調節するためには
、重合系に水素のような分子量調節剤を加えることが効
果的である。
以上述べた固体触媒成分の製造や保存、触媒の調整およ
びポリマーの製造は窒素あるいはヘリウムなどの不活性
気体の雰囲気下で行なわなければならないが、場合によ
ってはモノマーの雰囲気下あるいは真空条件下でも行う
ことができる。
本発明の主要な効果は次の通りである。まず、■極めて
重合活性が高く、ポリマー中の残触媒除去の必要性がな
いことである。ポリマーの精製工程が不要となり極めて
経済的である。次に、■ポリマーの立体規則性が極めて
高いことである。アイソタクチックインデックス(以下
IIと略す)の高いことがこれを示している。溶剤を使
用しない気相重合法によるポリマー製造に極めて有利で
ある。更に■得られるポリマーの粒子形状が極めて良い
ことである。即ち、ポリマー粒子の形状が球形あるいは
球形に近い形状であり、ポリマーの粒径を所定の大きさ
に、かつ、ポリマー粒径分布を極めて狭く制御すること
が可能であり、その上、粒径の非常に小さいポリマー即
ち微粉体が極めて少ないことである。このことにより、
スラリー重合や塊状重合などの液相重合法や気相重合法
において、重合体の長期間安定製造が可能である。また
、工業上ポリマーの輸送や回収がたやすく、造粒機への
供給や加工成形上の操作が容易となり、生産性が極めて
改善される。微粉体に基づく粉じん爆発を抑制でき、エ
ントレインメント防・止に効果的である。
また、共重合することによってもポリマー粒子形状の悪
化やかさ比重の低下は少なく、共重合体の製造が容易で
ある。
本発明の他の主要な効果は、固体生成物(II )を乾
燥する工程および予備重合処理を行なう工程を省略して
も先願発明と同様の効果を出すことができ、これらの工
程の省略により固体生成物(II )の製造を極めて容
易に行なうことができる。
以下、実施例および比較例によって本発明を説明する。
実施例および比較例中、ポリマーを規定する諸性質の定
義あるいは測定方法は次の通りである。
(1) fiル) −y o −1/ −ト(MFRト
略t) ハlSTM D1238(L)による。
(2)ポリマーのかさ比重(BIIと略す)の測定法は
ASTM D 18135による。
(3)固体生成物(1)、固体生成物(II )および
ポリマー粒子の形状観察は光学顕微鏡による。
いずれの実施例で得られるポリマーも球形に近い形状で
あった。
(4)ポリマーの粒径分布は、JIS Z 8801に
よる篩を用いJIS K 0089によりめた。また、
固体生成物(I)および固体生成物(II )の粒径分
布はLeeds & Northrup社製マイクロト
ラック分析計によりめた。
(5)上記粒径分布における粒度累積曲線の累積50重
量%の粒径が平均粒径であり、累積85重量%の粒径を
累積15重量%の粒径で除した値が均一指数である。
(6)ポリマーの微粉量とは、粒径が100 p、 m
未満のポリマー量の全体量に対する割合である。
(7) II(1)とは 不活性炭化水素を用いる液相重合の場合II(1) =
= α−オレフ鴫ンを溶剤とする液相重合および気相重合の
場合 (8) II(2)とは 不活性炭化水素を用いる液相重合の場合α−オレフィン
を溶剤とする液相重合および気相重合の場合 実施例1 (1)担持型固体触媒成分の調製 ガラスフラスコ中において、精製デカン50 ynQ、
マグネシウムジェトキシド5.7g、オルトチタン酸n
−ブチル17.1g、2−エチル−1−ヘキサノール1
9.6gおよび安息香酸エチル1.5gを混合し、撹拌
しながら 130℃に2時間加熱して溶解させた。その
均一溶液を70℃とし、撹拌しなから四塩化ケイ素51
gを2時間かけて滴下し固体を析出させ、更に同温度に
1時間撹拌した後、安息香酸エチル1.8gを加え70
℃に1時間反応させてから、固体を精製ヘキサンにより
洗浄し固体生成物(、I)を得た。その固体生成物(I
)全量を1,2−ジクロルエタン50m1で希釈した四
塩化チタン50 tslと混合し撹拌しながら80℃に
2時間反応させ、精製ヘキサンで洗浄し、乾燥すること
なく、精製へキサンを加えてヘキサン懸濁液とした。該
懸濁液1文中に固体生成物(II)が50gの割合で存
在した。
上述の操作および以後の実施例、比較例中の同様の操作
はすべて窒素雰囲気下で行なった。
固体生成物(n )は球形に近い形状であり、平均粒径
2QILm、均−指数1.45であった。25℃、減圧
下(104+i+oHg) 3時間乾燥して得られた固
体生成物(II )の組成分析結果はTi 2.92重
量%(以後%と記す)、安息香酸エチル7.5%、ブト
キシ基 1.3%および2−エチルヘキサノキシ基1.
9%であった。
(2)ポリオレフィンの製造 窒素置換した内容積3文の多段撹拌機付きステンレス製
反応器に、トリエチルアルミニウム1.5mmol と
ジエチルアルミニウムクロリド0.5+nmol、p−
)ルイル酸メチル0.5mmol 、固体生成物(II
 )をTi原子換算で4.OX 10−1mg原子およ
び水素300m文添加後、70°Cにおいて全圧が22
kg/ c m’ (G)になるようにプロピレンを連
続的に導入しながら2時間重合を行った。その後未反応
プロピレンを排出して粉末状ポリプロピレン191gを
得た。結果を表に示す。この粉末状ポリプロピレンは平
均粒径520gmであり、摩砕されにくいものであった
比較例1 実施例1において、固体生成物(II )を精製へキサ
y−c−洗浄した後、25°C2減圧下(10−’ m
mHg)3時間減圧乾燥して固体生成物(II )相当
物を得ること以外は実施例1と同様にして担持型固体触
媒成分を調製し、該固体生成物(II)相当物を用いて
ポリプロピレンを製造した。
比較例2 比較例1にお“いて得られた固体生成物(■)相当物3
gを0℃に冷却したトリエチルアルミニウム10mmo
lを含む精製へキサン200++fLに懸濁させ、撹拌
しながら同温度において懸濁液中にポリマー収率が約1
0g−ポリマー/g−固体生成物(II )になるよう
にエチレンを5時間吹込んだ。精製へキサンにより濾液
にトリエチルアルミニウムが検出されなくなるまで洗浄
し、25℃、減圧下(10’ mmHg)3時間乾燥し
て固体生成物(m)を得た。該固体生成物(m)中のT
iは0.26%であった。該固体生成物(m)を実施例
1の(2)の固体生成物(II )の代りに用いること
以外は実施例1の(2)と同様にしてポリプロピレンを
製造した。
実施例2 (1)担持型固体触媒成分の調製 ステンレス製フラスコ中において、精製ノナン50 t
rrl、マグネシウムジェトキシド5.7g、オルトチ
タン酸エチル17.2g、 n−オクタツール13.0
 gおよびp−アニス酸エチル1.133gを混合し、
撹拌しながら110℃に3時間加熱して溶解させた。そ
の均一溶液を50℃とし、撹拌しなからp−アニス酸エ
チル1.98g含む三塩化エチごレケイ素58gを2.
5時間かけて滴下し固体を析出させ、更に1時間撹拌し
た後、固体を精製ヘキサンにより洗浄し固体生成物(I
)を得た。その固体生成物(I)全量をトルエン30 
mlで希釈した三塩化エトキシチタン100gと混合し
撹拌しながら110℃に1時間反応させ、精製ペプタン
で洗浄し、乾燥することなく、精製へブタンを加えてヘ
プタン懸濁液とした。該懸濁液IJI中に固体生成物(
II )が10gの割合で存在した。固体生成物(II
)は球形に近い形状であり、平均粒径22#Lll、均
一指数1.43、Ti含有量2.81%およびアニス酸
エチル含有量7.0%去あった。
(2)ポリオレフィンの製造 窒素置換した内容積3.6文のオートクレーブに、トリ
エチルアルミニウム6mmol、p−アニス酸エチル1
.5mmo!および固体生成物(II )をTi原子換
算で8.OX I(1−’ mg原子を添加した後、水
素50(1m文を液状プロピレン1kgと共に導入し、
70°Cで1時間重合を行なった。その間全圧は32k
g/cm’ (G)であった。その後未反応プロピレン
を排出して、粉末状ポリプロピレン2B8gを得た。結
果を表に示す。粉末状−ポリプロピレンは平均粒径42
0 g mであり、摩砕されにくいものであった。
比較例3 実施例2において、固体生成物(II )を精製へブタ
ンで洗浄した後、30°C,[圧下3時間乾燥して固体
生成物(II )相当物を得ること以外は実施例2と同
様にして担持型固体触媒成分を調製しポリプロピレンを
製造した。
比較例4 比較例3で得られた画体生成物(II )相当物3gを
、少量のプロピレンの存在下において、5℃に冷却した
トリエチルアルミニウム5■01を含む精製へキサン3
00+I1文に懸濁させ、撹拌しながら同温度において
懸濁液中にポリマー収率が約5g−ポリマー/g−固体
生成物(II )になるようにプロピレンを3時間吹込
んだ。精製へキサンにより、洗浄し、30°C9減圧下
、3時間乾燥して固体生成物(III)を得た。該固体
生成物(III)中のTiは0.44%であった。実施
例2の(2)において、固体生成物(II )の代りに
該固体生成物(I[I)を用いること以外は実施例2の
(2)と同様にしてポリプロピレンを製造した。
実施例3 (1)担持型固体触媒成分の調製 ガラスフラスコ中において、精製ケロシン50 m文、
マグネシウムジェトキシド5.7g、ポリチタン酸ブチ
ル8.3g、 n−ヘキシルアルコール20.5gおよ
び安息香酸エチル1.6gを混合し、撹拌しながら12
0°Cに4時間加熱して溶解させた。その均一溶液を6
0℃とし、PIルイル酸メチル2.0gを加え1時間反
応させた後、撹拌しなから三塩化ブトキシケイ素?2g
を3時間かけて滴下し固体を析出させ、更に1時間継続
して撹拌し、精製へブタンで洗浄して固体生成物(I)
を得た。その固体生成物(I)を四塩化チタン100m
!Lと混合し撹拌しながら 100℃に1.5時間反応
させ、熱濾過して溶液より固体を分離し、再び四塩化チ
タン100mMと混合し 100℃に1時間反応させ、
再び熱濾過して固体を分離し、精製へキサンで洗浄した
後は、実施例1と同様にして固体生成物(II )を得
た。固体生成物(II)は球形に近い形状であり、平均
粒径187tm、均一指数1.45および乾燥固体生成
物(II)のTi含有量は2.68%であった。
(2)ポリオレフィンの製造 窒素置換した内容積2ILのオートクレーブに精製へキ
サン11を入れ、トリエチルアルミニウム1.5mmo
l とエチルアルミニウムセスキクロリド0 、5+s
o l、p−アニス酸エチル0 、5mmo lおよび
固体生成物(II )をTi原子換算−c’a、o X
 10−” mg原子を加え、水素200m1を添加し
た後、プロピレンを全圧が10kg/cnf (G)に
なるように連続的に導入しながら70℃において1時間
重合を行なった。その後、ヘキサン不溶物を濾別し乾燥
して粉末状ポリプロピレン813.2gを得た。結果を
表に示す。この粉末状ポリプロピレンは平均粒径340
g■であり、摩砕されにくいものであった。
実施例4〜6 実施例1において、オルトチタン酸”n−ブチ・ル17
.1gの代わりに23.9 gを用いること(実施例4
)、オルトチタン酸n−ブチルの代わりにポリチタン酸
エチル(5量体) 8.5gを用いること(実施例5)
、あるいは2−エチル−1−ヘキサノールの代わりに石
炭酸18.9gを用いること(実施例6)以外は実施例
1と同様に担持型固体触媒成分を調製しポリオレフィン
を製造した。
実施例7〜8 実施例2の(1)において、2段階で使うP−アニス酸
エチルの代りに最初に酢酸エチル0.88g、次に酢酸
エチル0.97gを用いること(実施例7)、あるいは
三塩化エトキシチタンの代りに四塩化バナジウム98g
を用いること(実施例8)以外は、実施例2の(1)と
同様にして坦持型固体触媒成分を調製し、実施例3の(
2)の固体生成分(II)’の代わりにこれら担持型固
体触媒成分を用いること以外は実施例3の(2)と同様
にしてポリオレフィンを製造した。
実施例9 実施例1の(2)において、プロピレンの代わりにエチ
レン10mo1%を含むプロピレンを用いること以外は
実施例1の(2)と同様にしてポリオレフィンを製造し
、粉末状プロピレン−エチレン共重合体を得た。共重合
体中のエチレン含有量は6゜1mo1%であった。
実施例10 実施例3の(2)において、プロピレンの代わりに1−
ブテン10mo 1%を含むプロピレンを用いること以
外は実施例3の(2)と同様にしてポリオレフィンを製
造し、−粉末状プロピレン−ブテン共重合体を得た。共
重合体中のブテン含有量は3 、3mo 1%であった
実施例11 実施例1の(1)と同様にして固体生成物CI)にジク
ロルエタン中で四塩化チタンを反応させ精製へキサンで
洗浄した後、ヘキサンと固体生成物(II)が同じ重量
比で存在する懸濁状態とし、該固体生成物(n)を用い
て実施例1の(2)と同様にしてポリオレフィンを製造
した。
以上の結果を表に示す。
表 重合結果 註 (*l) X103g−ポリマ/Bg原子Tie時
間(木2)粒径350μm以上?10 pm未満のポリ
マーの重合割合(重量2)(荀)球:球状に近い、顆、
顆粒状 具 上 手続補正書 昭和60年3 月、?2日 1、事件の表示 昭和59年特許願第25.479号 2、発明の名称 ポリオレフィン製造用触媒成分製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号(〒530)
(207)チッソ株式会社 。
代表者 野木貞雄 4、代理人 6、補正により増加する発明の数 な し 7、補正の対象 明細書の特許請求の範囲ならひに発明の詳細な説明−の
各欄。
8、補正の内容 明細書をつぎのように訂正します。
A、特許請求の範囲の全文を別紙のように訂正する・ B0発明の詳細な説明をつぎのように訂正する。
(1)第9頁9行目のr R3−f 0Ti(R’ )
(R5)元OR6」をrR3−(−OTi (011’
) (OR5) k ORJ ニ訂正する−(2)第1
9頁5行目の「ジフェノキチタン」を「ジフェノキシチ
タン」に訂正する゛・(3)第41頁下から3行目(註
(よl)の行)のr 103Jを「1O−1jに訂正す
る。
9、添付書類 別紙(特許請求の範囲の全文) 1通 以 上 別 紙 (特許請求の範囲の全文) (1)■マグネシウムアルコキシド、チタン酸エステル
、アルコールおよび必要に応じて有機酸エステル(I)
を不活性炭化水素溶剤中で混合加熱して溶解させ、 ■かくして得られた溶液にハロゲン化ケイ素および有機
酸エステル(II )を混合反応させて固体生成物(I
)を析出させ、 ■該固体生成物(I)にハロゲン化チタンおよび/また
はハロゲン化バナジウムを反応させ、■核反応後の固体
を液状の不活性炭化水素を用いて洗浄して固体生成物(
II )とし、該固体生成物(II )を少なくともそ
の50重量%の液状不活性炭化水素が共存する状態で取
得することを特徴とするポリオレフィン製造用触媒成分
製造法。
(2)チタン酸エステルとして一般式Ti(0112)
4で表わされるオルトチタン酸エステルおよびまたは一
般式R3−fOTi包ヱエエ圓U袖0−R6で表わされ
るポリチタン酸エステルに\で、R2,R’ 、 R’
 、 R5およびR6は炭素数1〜10のアルキル基、
アリール基または炭素数3〜10のシクロアルキル基で
あり、mは2〜20の数である)を用1.%る特許請求
の範囲第(1)項に記載の方法。
(3)アルコールとして炭素数1〜18の脂肪族アルコ
ールおよび/または、炭素数6〜24の芳香族アルコー
ルを用いる特許請求の範囲第(1)項に°記載の方法。
(4)有機酸エステル(I)若しくは(II )として
炭素数2〜18の脂肪族カルボン酸エステル若しくは炭
素数8〜24の芳香族カルボン酸エステルを用いる特許
請求の範囲第(1)項に記載の方法。
(5)マグネシウムアルコキシド1molLこ対して、
チタン酸エステル0.5〜3 、0mo l、アルコー
ル〜6.0mo1および有機酸エステル(I)0.05
〜0.4mol を用いる特許請求の範囲@(1)項に
記載の方法。
(6)ハロゲン化ケイ素として6般式SiXnRu−n
および/マタはSiXn(OR8)4 −TI ( コ
コテXはClマ’りtiBr, R’.、 R8はそれ
ぞれ炭素数1〜10のアルキル基,アリール基、または
炭素数3〜工0のシクロアルキル基であり、nは1〜4
の数である)を角いる特許請求の範囲第(1)項に記載
の方法。
(7)段階■で得られた溶液にその製造に使用されたマ
グネシウムアルコキシド1+nol当り、ハロゲン化ケ
イ素1〜20mo Iおよび有機酸エステル(II )
 0.1〜0.8molを反応させ、析出した固体を不
活性炭化水素溶剤で洗浄して固体生成物CI)を収得す
る特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。
(8)段階■で得られた溶液にハロゲン化ケイ素および
または有機酸エステル(II )を50〜130°Cで
10分〜5時間反応させる特許請求の範囲第(1)項に
記載の方法。
(8)段階■で得られた溶液に■有機酸エステル(II
 )を反応後ハロゲン化ケイ素を反応、■有機酸エステ
ル(II)とハロゲン化ケイ素を同時に反応させ若しく
は、■ハロゲン化ケイ素を反応後有機酸エステル(II
)を反応させる方法のいずれか若しくはこれらの2以上
の方法を組合せて用いる特許請求の範囲第(1)項に記
載の方法。
(10)ハロゲン化チタンとして一般式Ti(OR9)
4−qで表わされる化合物に−で、XはCI、R9は炭
素数1〜10のアルキル基、アリール基または炭素数3
〜lOのシクロアルキル基であり、qは1〜4の数であ
る)を用いる特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。
(11)固体生成物(I)にその製造に使用されたマグ
ネシウムアルコキシド1mo!当り3〜50molのハ
ロゲン化チタンおよび/または/\ロゲン化/くナジウ
ムを50〜130°Cで10分〜2時間反応させ、該反
応物を不活性炭化水素溶媒で洗浄して固体生成物(II
 )を収得する特許請求の範囲第(1)項に記載の方法

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)■マグネシウムアルコキシド、チタン酸エステル
    、アルコールおよび必要に応じて有機酸エステルCI)
    を不活性炭化水素溶剤中で混合加熱して溶解させ、■か
    くして得られた溶液にハロゲン化ケイ素および有機酸エ
    ステル(II )を混合反応させて固体生成物(I)を
    析出させ、■該固体生成物(I)にハロゲン化チタンお
    よび/またはハロゲン化バナジウムを反応させ、■該反
    応後の固体を液状の不活性炭化水素を用いて洗−浄して
    固体生成物(II )とし、該固体生成物(tr )を
    少なくともその50重量%の液状不活性炭化水素が共存
    する状態で取得することを特徴とするポリオレフィン製
    造用触媒成分製造法。 (2)チタン酸エステルとして一般式Ti(OR2)4
    で表わされるオルトチタン酸エステルおよびまたは一般
    式R” −e 0Ti(R’ )(R5)粘0−R6で
    表わされるポリチタン酸エステルに\で、R2+ R3
    + n’、 nsおよびR6は炭素数1〜lOのアルキ
    ル基、アリール基または炭素数3〜lOのシクロアルキ
    ル−基であり、mは2〜20の数である)を用いる特許
    請求の範囲第(1)項に記載の方法。 (3)アルコールとして炭素数1〜18の脂肪族アルコ
    ールおよび/または、炭素数6〜24の芳香族アルコー
    ルを用いる特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。 (4)有機酸エステル(I)若しくは(II )として
    炭素数2〜18の脂肪族カルボン酸エステル若しくは炭
    素数8〜24の芳香族カルボン酸エステルを用いる特許
    請求の範囲第(1)項に記載の方法。 (5)マグネシウムアルコキシド1molに対して、チ
    タン酸エステル0.5〜3.0mol、アルコール0.
    5〜8.0molおよび有機酸エステル(I ) 0.
    05〜0.4mol を用いる特許請求の範囲第(1)
    項に記載の方法。 (6)ハロゲン化ケイ素として一般式5iXr+R?+
    −9および/または5iXn(OR8)4−71 (こ
    こでX(# (AtまたはBr、 R’ 、 R8はそ
    れぞれ炭素数1〜10のアルキール基、アリール基、ま
    たは炭素数3〜10のシクロアルキル基であり、nは1
    〜4の数である)を用いる特許請求の範囲第(1)項に
    記載の方法。 (7)段階■で得られた溶液にその製造に使用されたマ
    グネシウムアルコキシ、11m01当り、ハロゲン化ケ
    イ素1〜20molおよび有機酸エステル(II) 0
    .1〜Q、8molを反応させ、析出した固体を不活性
    炭化水素溶剤で洗浄して固体生成物(I)を収得する特
    許請求の範囲第(1)項に記載の方法。 (8)段階■で得られた溶液にハロゲン化ケイ素および
    または有機酸エステル(TI )を50〜130℃で1
    0分〜5時間反応させる特許請求の範囲第(1)項に記
    載の方法。 (8)段階■で得られた溶液に■有機酸エステル(II
     )を反応後ハロゲン化ケイ素を反応、■有機酸エステ
    ル(II )とハロゲン化ケイ素を同時に反応させ若し
    くは、■ハロゲン化ケイ素を反応後右。 機酸エステル(II )を反応させる方法のいづれか若
    しくはこれらの2以上の方法を組合せて用いる特許請求
    の範囲第(1)項に記載の方法。 (10)ハロゲン化チタンとして一般式T i (OR
    ’ )4−qで表わされる化合物に〜で、 XはCI、
    R9は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基または
    炭素数3〜10のシクロアルキル基であり、qは1〜4
    の数である)を用いる特許請求の範囲第(L)項に記載
    の方法。 (11)固体生成物(I)にその製造に使用されたマグ
    ネシウムアルコキシド1+nol当り3〜50mo I
    のハロゲン化チタンおよび/またはハロゲン化バナジウ
    ムを50〜130°Cで10分〜2時間反応させ、該反
    応物を不活性炭化水素溶媒で洗浄して固体生成物(11
    )を収得する特許請求の範囲第(1)項に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05230136A (ja) * 1991-07-23 1993-09-07 Mitsubishi Kasei Corp オレフィン重合体の製造方法

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