JPS61138604A - オレフイン重合用触媒担体の製造方法 - Google Patents

オレフイン重合用触媒担体の製造方法

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JPS61138604A
JPS61138604A JP25934484A JP25934484A JPS61138604A JP S61138604 A JPS61138604 A JP S61138604A JP 25934484 A JP25934484 A JP 25934484A JP 25934484 A JP25934484 A JP 25934484A JP S61138604 A JPS61138604 A JP S61138604A
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ethyl
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methyl
compound
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Hideo Funabashi
英雄 船橋
Toru Yamane
徹 山根
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

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FIAはオレフィン重合用触媒担体の製造方法に関
し、詳しくは得られる触媒担体の形状が真球状かつ均一
であり、しかも触媒担体を容易に製造することのできる
オレフィン重合用触媒担体の製造方法に関する。
従来、粉末流動性の改善されたオレフィン重合体を得る
ための触媒担体の製造法としてはハロゲン化マグネシウ
ムと活性水素化合物の錯体粒子を溶融状態で含有する懸
濁液を急冷して該錯体粒子を固化させる方法(特開昭5
5−135102号公報)が知られている。
しかしながら、この方法では急冷設備が必要であるため
実用上不利であり、またより高度な要求に対応できない
そこで本発明者らは上記従来の欠点を解消し、粒度分布
が狭く、粒子形状が真球状であるオレフィン重合体を工
業上有利に製造するための触媒担体を種々検討した。そ
の結果、ハロゲン化マグネシクム化合物と活性水素を含
まない有機化合物との接触液状物を界面活性剤の存在下
で混合固化させるだけで極めて優れた触媒担体を製造し
うるという驚くべき事実を見出した。本発明はこの事実
に基いて完成されたものである。
すなわち本発明は、一般式 %式%[:) (式中、R1は炭素数1〜18のアルキル基、アルコキ
シル基、シクロアルキル基、アルキルアリール基、アリ
ール基、アラルキル基あるいはアIJ −ルアルコキシ
ル基を示し、Xlはハロゲン原子を示す。また、nは0
≦n≦2を満たす実数である。)で表わされるマグネシ
ウム化合物(a)と活性水素を含まない有機化合物(b
)との接触液状物を界面活性剤(e)の存在下で固化さ
せることを特徴とするオレフィン重合用触媒担体の製造
方法を提供するものである。
本発明においては上記一般式CI)で表わされるマグネ
シウム化合物(a)と活性水素を含まない有機化合物(
b)との接触液状物(錯体)を用いる。
上記一般式CI)で表わされるマグネシウム化合物とし
て具体的には塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、沃
化マグネシウム、弗化マグネシウムなどのジハロゲン化
マグネシウムiエチルマグネシウムクロライド、エチル
マグネシウムブロマイド、ブチルマグネシウムクロライ
ド、ブチルマグネシウムブロマイド、ブチルイソプロポ
キシマグネシウムクロライド、ブチルイソプロポキシマ
グネシウムブロマイド、イソプロピルエトキシマグネシ
ウムブロマイド、イソプロピルエトキシマグネシウムブ
ロマイド、フェニルデコキシマグネシウムクロライド、
フェニルデコキシマグネシウムブロマイドなどのアルキ
ルマグネシウムハライド;ジエチルマグネシウム、ジプ
ロピルマグネシウム。
ジプチルマグネシウム、シアミルマグネシウム。
ジヘキシルマグネシウム、ジオクチルマグネシウム、ジ
フェニルマグネシウム、ジベンジルマクネシウム、エチ
ルブチルマグネシウム、ブチルイソプロピルマグネシウ
ムなどのジアルキルマグネシウムを例示することができ
る。これらの中ではジハロゲン化マグネシウム、特に塩
化マグネシウムが好ましい。
その他本発萌においては、マグネシウム化合物(a)と
して特開昭55−135102号公報に記載のハロゲン
化マグネシウム或いはこれらとアルミニクム、スズ、ケ
イ素、ゲルマニウムなどの他の金属との複化合物を用い
ることもできる。
次に、本発明においては上記(転)成分とともに伽)成
分として活性水素を含まない有機化合物を用いる。ここ
で活性水素を含まない有機化合物としては活性水素を含
まないケトン類、活性水素を含まないエーテル類、活性
水素を含まないエステル類などを挙げることができる。
ここでケトンとしては一般式 %式% (式中、R”、R”は炭素数1〜18のアルキル基。
アリール基を示し、R2とR3は同一のものでありても
よく、或いは異なったものでもよい。)で表わされるも
のまたはシクロペンタノン、シクロヘキナノン等の環状
ケトンが用いられる。具体的にはアセトン、メチルエチ
ルケトン(MBK ) 。
メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、メチル−n−アミルケト
ン、メチル−n−ヘキシルケトン。
ジエチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−
プロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキナノ
ンなどを例示することができる。
また、エーテルは通常一般式R’ −0−R’ (式中
% R’l R’は炭素数1〜20のアルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基、ビニル基、アラルキル基、
アルケニル基またはアルコキシアルキル基を示し、R4
とR5は同一のものでもよく、或いは異なったものでも
よい。)で表わされるものであり、具体的にはジエチル
エーテル、モロ−プロヒルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、ジイソブチルエーテル、ジイソブチルエーテル
、ジイソアミルエーテル、ジイソアミルエーテル、ジヘ
キシルエーテル、ジオクチルエーテル、ジシクロヘキシ
ルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル
、アニソール、エチレングリコールジプチルエーテルな
どを例示することができる。
さらにエーテルとしては環状エーテルが挙げられ、具体
的にはプロピレンオキシド、トリメチレンオキシド、テ
トラヒドロ7ツン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、
トリオキナンなどを例示することができる。
上記エーテルとしては特にジノルマルブチルエーテル、
ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等の脂肪族
エーテルやアニソール等の芳香族エーテルを用いること
が好ましい。
さらにエステルは一般式 %式% (式中、R6、u7は炭素数1〜20のアルキル基。
シクロアルキル基、アリール基、ビニル基、アラルキル
基またはアルケニル基を示し、R6とR7は同一のもの
でもよく、或いは異なったものでもよい。) で表わされるものであり、具体的にはギ酸メチル。
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、
酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチ
ル、酪酸メチル、吉草酸エチル、クロル酢酸メチル、ジ
クロル酢酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、クロトン駿エチ”*  ヒ/(+)ン酸エチル、
マレイン酸ジメチル、シ/aヘキサンカルボン酸エチル
、安息香酸メチル。
安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、
安息香酸ヘキシ、ル、安息香酸オクチル、安息香酸シク
ロヘキシル、安息香酸フェニル、安息香酸ヘンシル、ト
ルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸アミル
、エチル安息香酸エチル。
アニス酸メチル、アニス酸メチル、エトキシ安息香酸エ
チル、p−ブトキシ安息香酸エチル、〇−クロル安息香
酸エチル、す7トエ酸エチル、r−ブチロラクトン、δ
−バレロラクトン、クマリン。
フタリド、炭駿エチレンなどを例示することができる。
上記エステルとしては特に安息香酸ベンジル、安息香酸
ノルマルオクチル、安息香酸ノルマルヘキシルなどの安
息香酸エステル類が好ましい。
本発明における(b)成分である活性水素を含まない有
機化合物としては特に活性水素を含まないケトン類が好
ましい。
本発明においては上記(〜成分と[有])成分との接触
液状物を用いる。ここで両成分を接触させて均一溶液と
する。この際の温度は上記(kl)成分の沸点以下の温
度であればよく特に制限はないが、通常θ〜150℃、
好ましくは0〜100℃である。また、両成分の使用量
は(a)成分に対して(b)成分を0.1〜100(モ
ル比)、好ましくは1〜20(モル比)である。ここで
(a)成分に対する(b)成分の使用割合が0.1(モ
ル比)未満であると均一溶液にならず、得られる担体の
形状が不均一となる。
また、ω成分に対する(b)成分の使用割合が100(
モル比)を超えると担体の析出が困難となる。
本発明では上記(a)成分と(b)成分との接触液状物
を固化させるにあたり、まず有機液体媒体中に乳化懸濁
させるが、この乳化懸濁に際して界面活性剤(C)(以
下、(c)成分という。)を存在させる。
本発明において(C)成分として用いる界面活性剤は特
に制限はなくアニオン活性剤、カチオン活性剤2両性活
性剤、非イオン活性剤のいずれを使用することもできる
が、非イオン活性剤が好適である。また、界面活性剤と
しては油溶性のものが好ましく特VCHLBが6以下の
ものが好適である。非イオン活性剤として具体的にはソ
ルビタン脂肪酸エステル、ホリエチレングリコールエス
テル、ポリエチレングリコールエーテル等各種のものを
用いることができるが、%にソルビタン脂肪酸エステル
が好ましい。ここでソルビタン脂肪酸エステルとしては
例えばフルビタンモノステアレート。
ソルビタンジステアレート等を例示することができる。
その他本発明においては界面活性剤として特開昭55−
135102号公報に記載の各種の界面活性剤を用いる
こともできる。なお、界面活性剤としては上記界面活性
剤を単独で若しくは2以上を混合して用いることもでき
る。
また、有機液体媒体としては様々なものを使用すること
ができ、例えば炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、エ
ーテル類などを単独で若しくは2以上組合せて使用する
ことができる。有機液体媒体としては炭化水素類が好ま
しく、具体的には灯油、ヘキナン、ヘプタン、オクタン
、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシ
レンなどを例示することができる。
ここで上記の(c)成分である界面活性剤の添加量は前
記接触液状物(錯体溶液)が上記有機液体媒体中で乳化
懸濁するに足る量であればよく特に制限はないが、通常
有機液体媒体中の濃度が0.1〜30I/ノとなる範囲
で用いられる。この(c)成分の添加量が少なすぎると
分散安定性が不足し、生成する担体の形状が不均一とな
るので好ましくない。
この乳化懸濁は系を0〜100℃の温度、好ましくは0
〜80℃の温度において100〜110000rpの攪
拌速度にて攪拌することにより行なわれる。なお、攪拌
速度は前記範囲内であればよいが、乳化均一化のためK
は速い方が好ましい。
このようにして得られる乳化液を有機液体媒体と接触さ
せることにより固化させて触媒担体となる固体粒子を析
出せしめる。ここで乳化液と有機液体媒体との接触は1
0〜250℃、好ましくは50〜200℃の温度にて行
なう。但し、均一な触媒担体を析出するためには生成す
る担体中から前記した(b)成分である活性水素を含ま
ない有機化合物を急速に除去する必要があるため、乳化
液の温度以上で接触させることがより好適である。
析出した固体粒子は一過、遠心分離等の手段により分離
、採取し触媒担体とされる。
上記の如くしてその形状が真球状であり、しかも均一な
触媒担体を製造することができる。
叙上の如き本発明の方法で得られる触媒担体をオレフィ
ン重合用の固体触媒成分とするには、まずこの触媒担体
を電子供与性化合物と反応させ、得られる反応物に71
i移金属化合物を担持させればよい。
ここで電子供与性化合物としては特に制限はないカ、 
lRj エ!!アルコール、カルボン酸、エステル。
ケトン、エーテルなどを挙げることができる。ここでア
ルコールとしては炭素数1〜20の一価または多価アル
コール、特に炭素数1〜8の一価アルコールが好ましく
、具体的にはメタノール、エタノール、イングロパノー
ル、ブタノール、ヘキサノール等を例示することができ
る。
また、カルボ/酸としては炭素数1〜20の脂肪族乃至
芳香族カルボン酸が用いられる。脂肪族カルボン酸とし
て具体的には酢酸、プロピオン酸。
吉草酸などを挙げることができ、また芳香族カルボン酸
として具体的には安息香酸、7タル酸などを挙げること
ができる。
さらにエステルとしては上記のアルコールおよびカルボ
ン酸のエステルが用いられる。ここでエステルとして具
体的にはギ酸メチル、ギ酸エチル。
ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸アミル、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル。
酢酸アミル、酢酸シクロヘキシル、酢酸オクチル。
プロピオン酸メチル、グロビオン酸エチル、吉草酸メチ
ル、吉草酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、クロル酢
酸メチル、クロル酢酸エチル、ジクロル酢酸メチル、ジ
クロル酢酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、クロト
ン酸メチル、クロトン酸メチル、ピバリン酸メチル、ピ
バリン酸エチル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、シ
クロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチル。
安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、
安息香酸アミル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘ
キシル、安息香酸フェニル、安息香酸ヘンシル、トルイ
ル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸フロビル、
トルイル酸ブチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸
メチル、エチル安息香酸エチル、フタル酸モノブチル、
フタル醗ジブチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、
エトキシ安息香酸メチル、エトキシ安息香酸エチル。
p−ブトキシ安息香酸メチル、p−ブトキシ安息香酸エ
チル、0−クロル安息香酸メチル、0−クロル安息香酸
エチル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ酸エチル、r−ブ
チロラクトン、δ−バレロラクトン、クマリン、フタリ
ド、炭酸エチレンなどを例示することができる。とりわ
け、芳香族カルボン酸のアルキルエステル、例えば安息
香酸、p−メトキシ安息香酸、p−エトキシ安息香酸、
トルイル酸、フタル酸の如き芳香族カルボン酸の炭素数
1〜6のアルキルエステルが好ましい。
また、電子供与性化合物としては前記した如きケトン、
エーテルを用いることもできる。
電子供与性化合物としてはこれらの中でも特にエユテル
を用いることが好ましい。
本発明の方法で得られる触媒担体と電子供与性化合物と
の反応は0〜150℃の温度にて行なわれる。ここで電
子供与性化合物の使用量は特に制限はないが、一般的に
は前記マグネシウム化合物1モルに対して20モル以下
、好ましくは0.05〜10モルとする。
このようにして得られる反応物KM移金金属化合物担持
せしめて固体触媒成分とする。
ここで担持反応に用いられる遷移金属化合物として具体
的には一般式TIX2m(ORa)4−mで表わされる
チタン化合物が好適である。ここでR8は炭素数1〜1
0.好ましくは1〜6のアルキル基、シクロアルキル基
または了り−ル基を示し、x2は塩素原子、臭素原子、
沃素原子などのハロゲン原子を示す。またmは通常は0
,1,2.3あるいは4の整数であるが、必ずしも整数
でなくとも、0以上4以下の実数であればよく、例えば
各種のチタン化合物の混合物の平均値として0≦m≦4
であればよい。このチタン化合物の具体例を示せば、l
llIC14、’1’1Er4. Ti工4などのテト
ラ/% Cllノンチタン、1IIt(oaas)ol
、、 ri(oc*Hg)Ojst Ti(0−n−0
4H@)04wTi(00tHs)Ers  などのト
リハロゲン化モノアルコキシチタン、TlC00Ha)
@C1@ *  Ti(00sHI)10!1 yTi
(0・n−04Ee )、CI、 t Ti(OOlH
g )1Br、  などのジハロゲン化ジアルコキシチ
タン、T i (OOH@ )@ (! l tTi(
0011Hg)aOj 、  Ti(()n−C4Hs
)s07. Ti(00*Hs)aBrなどのモノハロ
ゲン化トリアルコキシチタン、さらにはT1(OOHs
)4 、 Ti(00痣g)4 t Ti(OOsHy
)a yTi(0−n−OiE*)4などのテトラアル
コキシチタンをあげることができる。本発明ではこれら
を単独であるいは混合して用いればよい。ここでチタン
化合物の使用量は前記マグネシウム化合物1モルに対し
て0.5〜100モル、好ましくは1〜50モルとする
なお、この担持反応は、ペンタン、ヘキサン。
ヘプタンなどの不活性な炭化水素溶媒中で、温度O〜2
00℃、好ましくは30〜150℃、反応時間5分〜1
0時間、好ましくは30分〜5時間の条件にて行なえば
よい。
このようにして得られる固体触媒成分を〔A〕酸成分チ
タン含有成分)とし、また有機金属化合物を〔B〕酸成
分したCAI t  (B〕の二成分を主成分とし、さ
らに電子供与性化合物を加えた触媒を用いてオレフィン
を重合し、ポリオレフィンを製造することができる。
オレフィンの重合にあたっては、反応系に上記[:A]
、  CB]成分と共に電子供与性化合物(以下、〔c
〕酸成分いう。)を加え、次いでこの系に原料であるオ
レフィンを導入する。
重合方法ならびに条件等は特に制限はなく、スラリー重
合、液相無溶媒重合、気相重合等のいずれも可能であり
、また連続重合2回分式重合のどちらも可能である。触
媒成分の添加量は〔ム〕成分をチタン原子に換算して0
.001〜1.0ミリモル/l、好ましくは0.005
〜0.5ミリモル/l、(n〕酸成分〔ム〕成分中のチ
タン原子に対して1〜1000(モル比)、好ましくは
10〜5OO(モル比)、さらにCo)成分を〔ム〕成
分中のチタン原子に対して200(モル比)以下、好ま
しくは0.1〜100(モル比)とする。また、反応系
のオレフィン圧は常圧〜50 kg/lx” G s反
応温度は室温〜200℃、好ましくは50〜150℃で
ある。なお、重合に際して水素等の分子量調節剤を使用
することができる。なお、反応時間は5.。
分〜10時間、好ましくは30分〜5時間の間で適宜選
定すればよい。
また、触媒の(B)成分である有機金属化合物は各種の
ものがあり特に制限はないが周期律表第1〜■族の有機
金属化合物が好ましい。
ここで周期律表第1〜■族の有機金属化合物に含まれる
金属としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム
、亜鉛、カドミウム、アルミエウム、ホウ素などが挙げ
られ、特にアルミニウムが好ましい。
有機アルミニウム化合物としては、様々なものがあるが
、通常は分子内に少なくとも1個のアルミニウムー炭素
結合を有する化合物が用いられ、例えば一般式R’、 
AI 、  R’、ム11&、 R11ム1X8.。
:a”、Alon” 、 R’Aj(on”)x’ 、
 n”、ht、x”、tx ト(但し、式中R’JR1
0はそれぞれ炭素数1〜20のアルキル基またはアリー
ル基を示し XIは)10ゲン原子を示す。)で表わさ
れる化合物が挙げられる。
コノ有機アルミニウム化合物の好適例としては、ジエチ
ルアルミニウムモノクロライド、ジイソプロピルアルミ
ニウムモノクロライド、ジインブチルアルミニウムモノ
クロライド、ジオクチルアルミニウムモノクロライド、
エチルアルミニウムジクロライド、イソプロピルアルミ
ニウムジクロライド、エチルアルミニウムセスキクロラ
イドなどを挙げることができる。
叙上の如き触媒を用いて重合できるオレフィンは各種の
ものがあり、例えばエチレン、グロピレン、フテンー1
.ペンテン−1,ヘキセン−1゜オクテン−1等の直鎖
オレフィン;4−メチルペンテン−1等の分肢オレフィ
ンが挙げられ、さらに酢酸ビニル、ジオレフィン等のオ
レフィン以外の共重合性モノマーとの共重合を行なうこ
ともできる。
本発明の方法によれば、その形状が真球状であり、しか
も粒径分布が狭く均一な触媒担体を製造することができ
る。したがって、本発明の方法により得られる触媒担体
を用いた触媒により製造されるオレフィン重合体は真球
状で粒度分布が狭く粉末流動性に優れたものとなり、し
かも立体規則性も高い。
また本発明の方法によればハロゲン化マグネシウム化合
物と活性水素を含まない有機化合物との接触液状物を界
面活性剤の存在下で固化させるだけでよく、急冷設備な
どが不要である。したがって、担体の製造が容易であり
、工業上きわめて有利であるなどの実用的効果がある。
次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
実施例1 〔1〕触触媒体の合成 アルゴン置換した0、51容のガラス容器K、無水Mg
at* 2.59 、 M製アセトン9.2gを加え均
一溶液とした。次いで、これにソルビタンジステアレー
ト(非イオン性界面活性剤、商品名:エマゾール8−2
0.花王石最(a製)1gおよび灯油100dを加え、
系を昇温し50’CK”(600rpmで攪拌し乳化液
とした。次K、この乳化液を内径4flのテフロンチュ
ーブを用いて、0.5)容のガラス容器に入れられ10
0℃に加熱された灯油150dに移液したところ固体が
析出した。この固体をヘプタンで充分洗浄し、乾燥後光
学顕微鏡で観察したところ真球状であり、粒度は30〜
100μであった。
〔2〕触媒の調製 上記〔1〕で得られた固体4.47 fi(Mg0j、
 25ミリモル含有)を0.5j容のガラス容器に入れ
、ヘプタ7100−およびトリエチルアルミニウム11
.8 pを加えた。80℃で2時間攪拌後、上澄み液を
デカ/チーショアにより除去し、ヘプタンで洗浄した。
次いで乾燥空気を吹き込み、再度へブタンで洗浄した。
さら忙、ヘプタン1001114ス2リーとした後、安
息香酸n−ブチル0.94,9およびTi0j、 50
 gを加え、1時間還流下で攪拌した。上澄み液をデカ
ンテーションにより除去し、ヘプタン100dおよびr
iol、 s 01 ヲ加工、さらに還流下30分間攪
拌した。固体部を熱へブタンで充分洗浄し、触媒を得た
。T1含有量は52.5ダであった。
〔3〕オレフインの重合 アルゴン置換した11容のオートクレーブに、ヘプタ7
400M、)ジエチルアルミニウム2ミリ エチルアルミニウムクロライド2ミリモルおよび上記〔
2〕で得られた触媒0.0 2■原子(Ti原子換算)
を加え7o’CK昇温し、次いで0−2 kg/crn
2Gの水素を導入して全圧力が8k17/α2Gになる
ようにプロピレンを供給した。1時間の重合により得ら
れたポリマーは75.4,9.沸騰へブタン不溶分は9
0%であった。また、粒径分布は狭く、光学顕微鏡で観
察したところ形状は真球状であった。
実施例2〜4 実施例1において、第1表に示す条件以外は実施例1と
同様にして担体の合成、触媒の調製およびオレフィンの
重合を行なった。結果を第1表に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 R^1_nMgX^1_2_−_n (式中、R^1は炭素数1〜18のアルキル基、アルコ
    キシル基、シクロアルキル基、アルキルアリール基、ア
    リール基、アラルキル基あるいはアリールアルコキシル
    基を示し、X^1はハロゲン原子を示す。また、nは0
    ≦n≦2を満たす実数である。)で表わされるマグネシ
    ウム化合物(a)と活性水素を含まない有機化合物(b
    )との接触液状物を界面活性剤(c)の存在下で固化さ
    せることを特徴とするオレフィン重合用触媒担体の製造
    方法。 2、マグネシウム化合物(a)が塩化マグネシウムであ
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、活性水素を含まない有機化合物(b)が活性水素を
    含まないケトン類、活性水素を含まないエーテル類ある
    いは活性水素を含まないエステル類である特許請求の範
    囲第1項記載の方法。
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