JPS62104811A - α−オレフイン重合体製造方法 - Google Patents

α−オレフイン重合体製造方法

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JPS62104811A
JPS62104811A JP24449885A JP24449885A JPS62104811A JP S62104811 A JPS62104811 A JP S62104811A JP 24449885 A JP24449885 A JP 24449885A JP 24449885 A JP24449885 A JP 24449885A JP S62104811 A JPS62104811 A JP S62104811A
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山田 定彦
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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】
〔技術の分野〕 本発明は、α−オレフィン重合体の新規な製造方法に関
する。更に詳しくは、本発明は、担持型チーグラー・ナ
ツタ触媒を用いて該重合体を製造する方法において、該
担体として、3価金属ハロゲン化物と2価金属化合物と
の反応により得られる固体生成物CI)とチタン酸エス
テルおよびアルコールとを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またはハロゲン化ケイ
素および芳香族ジカルボン酸ジエステルを混合反応させ
て得られる固体生成物(II )を用い、該固体生成物
(rI)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ると共に芳香族ジカルボン酸ジエ
ステルを少なくとも該固体生成物(rl)の生成反応に
用いてない場合には反応させて得られる固体生成物(I
II)と、有機ケイ素化合物成分と、有機アルミニウム
化合物成分とを組合わせて得られる触媒を用いるα−オ
レフィン重合体製造方法に関する。 ただし、本発明において、α−オレフィン重合体とは、
炭素数3以りのα−オレフィンの単独共東合体のほか、
)RR数3以上のα−オレフィンと炭素数2以上のα−
オレフィンとの共重合体をも含み、一定の共重合体成分
との共重合体については共重合体中における一定の共重
合成分の成分比率が50モル%未満のものをいう。 〔従来の技術〕 従来、α−オレフィン重合用触媒としては、固体のチタ
ンハロゲン化物と有機アルミニウム化合物とを組合わせ
たものが周知であり、重合活性が高く、かつ高立体規則
性の重合体を4える触媒が精力的に追究されて来た。 さらに、最近の傾向としてチタンハロゲン化物゛等の遷
移金属化合物をマグネシウム化合物等の担体に担持させ
、オレフィン類の重合活性を飛躍的に高めることができ
るという提案が数多くなされている。 しかし、さらに近年、前述の高活性、高立体規1(1)
性に加えて重合時間の経過に伴なう活性持続性の低下、
また重合特使用される芳香族カルボン酸エステルによる
生成正合体中のエステル臭が大きな問題となっている。 しかも従来の担持型触媒は重合活性の低下を抑制する必
要から比較的低温で重合に使用されており、重合器の除
熱等の問題も関連しているが、これでは生産性を高める
事がむずかしいという問題を残していた。 ところで、従来からα−オレフィン重合体製造用の触媒
担体として、塩化アルミニウムなどの3価金属ハロゲン
化物と水酸化マグネシウムなどの2価金属化合物との化
学反応により調製した複雑な組成の化合物を用い、得ら
れる担持型触媒の重合活性や立体規則性を改良する試み
がなされている。 例えば、特公昭57−51845号では、上記担体相当
物に、電子供与体と遷移金属化合物とを反応させて得た
錯体を混合し粉砕することにより得られる固体触媒を用
いてα−オレフィン重合体を製造しているが、重合活性
および立体規則性共に未だ不十分であり、また、重合温
度も60℃程度の低温が好ましく、工業的生産に不利で
ある。 特公昭57−51843号では、上記担体相当物にアル
コールやエステルなどの電子供与体を反応させた後、遷
移金属化合物を反応させて固体触媒を調製している。し
かし該触媒を用いても重合活性、立体規則性共に十分で
はなく、かつ重合温度も低く、上述と同様の問題がある
。 また、特公昭58−888E1号では、上記担体相当物
に、電子供与体および電子受容体を1回以上反応させて
得られる固体触媒を、有機アルミニウムの存在下でα−
オレフィンと予備重合処理をして重合用固体触媒成分と
している。 特開昭511−133303号では、特公昭5B−88
88号で得られた固体触媒成分を、トリアルキルアルミ
ニウム成分および電子供与体と電子受容体の反応生成物
と組合せることによりα−オレフィン重合体を製造する
際、電子供与体と電子受容体の反応生成物を使用するこ
とを特徴としている。 上記2先願 (特公昭58−88H号及び特開昭5B−
133303号)では、20℃のn−ヘキサン不溶物の
全体に対する割合と定義されたアイソタクチックインデ
ックスが88〜88%と比較的低く、IR−τ(赤外分
光分析による立体規則性指数)が低く不充分であり、予
備重合処理後にP−)ルイル酸メチルなどのエステル、
またはp−)ルイル酸メチルと三塩化アルミニウムとの
反応生成物などを使用して重合を行うので、生成重合体
がエステル臭を有し、そのためこのエステル臭を取り除
く後処理工程が必要であるなどの問題がある。 〔発明の目的〕 本発明者らは、上述の如き従来技術が有する問題点を解
決するため、鋭意検討を行い1本発明を完成するに至っ
た。 以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、高温
重合時に於ても重合時間の経過による重合活性の低下が
少なく1重合体中の残触媒の除去が必要ない程度に重合
活性が高く、高立体規則性重合体であり、かつ1重合体
中にエステル臭がないα−オレフィン重合体を製造する
方法を提供することである。 〔発明の構成φ効果〕 本発明は、下記の〔11の主要構成を有する。 [l]下記のA、BおよびCの物質、 A:03価金属ハロゲン化物と2価金属水酸化物、酸化
物、炭酸化物、これらを含む複塩、または2価金属化合
物の水和物とを反応させて得られる固体生成物(I)と
、チタン酸エステルおよびアルコールとを不活性炭化水
素溶剤中で加熱混合し溶解させ、■かくして得られた溶
液にハロゲン化ケイ素を混合反応させて固体生成物i)
とし、■該固体生成物(II )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ると共に
芳香族ジカルボン酸ジエステルを上記■もしくは(3)
のいづれか又は両方の段階で反応させない場合には反応
させて得られる固体生成物(m)、 B : 一般式sim(Off’ )a −t (ココ
テFe”オヨびIlr’は炭素数1〜20のアルキル基
、アリール基または炭素数3〜20のシクロアルキル基
であり、tは0〜3の数である)で表わされる有機ケイ
素化合物、 C:有機アルミニウム化合物、 を組合わせて、α−オレフィンを重合させることを特徴
とするα−オレフィン重合体製造方法。 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相持させた相持型固体触媒成分
の製造法を述べる。 固体生成物(iは、3価金属ハロゲン化物と2価金属化
合物とを反応する事により得られる。 3価金属ハロゲン化物としては、三塩化アルミニウム(
無水)、三臭化アルミニム(無水)。 三塩化鉄(無水)等が用いられる。 2価金属化合物としては1例えばMg(OHh 。 Ca(OH)2、 Zn(OH)2、 Mn(OH)2
のような水酸化物、 MgO1CaO1ZnO1MnO
のような酸化物、MgAlzOi、NJhSiOn、M
ggMf10s(7)ような2価金属の酸化物を含む複
合酸化物、  MgC(h、MnC0zのよラな炭酸化
物、 MgC0y 舎CaGO3のような2価金属の炭
酸化物を含む複合炭酸化物、5nCQ2・2 N20 
、  MgCQz ・n N20(n=1〜6 )、N
1CRz”6H20、MnCb 114820 、K1
4g(12,、・6 N20のようなハロゲン化物水和
物、 MgCQ2− nl1g(OH)2−m N20
(n−1〜3、m=1〜6)のようなハロゲン化物と水
酸化物とから成る複合化合物の本和物、31’1gC1
・2SIHx・2H20のような複合酸化物の水和物、
3MgC(h・ Mg(OH)2113 N20のよう
な炭酸化物と水酸化物とから成る複合化合物の水和物、
Mk A ’b (OH)、4COゴ・4HzOのよう
な2価金属を含む水醜化炭酸化物の水和物等が挙げられ
る。これらのうちマグネシウムを含有する2価金属化合
物は特に好ましい。 固体生成物(I)の製法は、 (1)3価金属ハロゲン
化物と2価金属化合物とをボールミル、振動ミル等の粉
砕機中で、粉砕しながら反応を行う方法、 (2)3価
金属ハロゲン化物と2価金属化合物とを粉砕、混合した
後、加熱により反応させる方法等がある。3価金属ハロ
ゲン化物と2価金属化合物との星比は、3価金属ハロゲ
ン化物1モルに対し、2価金属化合物0.01〜20モ
ルであり、好ましくは0.05〜10モルである。粉砕
しつつ反応させる場合には、粉砕反応条件は、室温(2
0℃)〜500℃、好ましくは50〜300℃で、ボー
ルミルでは5〜100時間、振動ミルでは10分〜50
時間で十分である。又、粉砕後加熱する場合は、ボール
ミルで5〜100時間、振動ミルで10分〜50時間粉
砕後、室温(20℃)〜500℃で10分〜50時間加
熱する。かくして固体生成物(I)が得られる。 該固体生成物(I)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共に混合し加熱して溶解させ
る。 チタン酸エステルとしては、Ti(Or!’)*で表わ
されるオルトチタン酸エステルおよびR2+ 0−Ti
(On” ) (OR’ ) tO−nsで表わされる
ポリチタン酸エステルテある。ココテ、rl’ 、 R
2,R3,R’オJ:びR5は炭素数1〜20のアルキ
ル基、アリール基または炭素数3〜20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1、
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、オルトチタン酸n−ブチル、オ
ルトチタン酸1−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すルトチタン酸
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1−プロピル
、ポリチタン酸n−ブチル、ポリチタン酸I−ブチル、
ポリチタン酸n−7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7〜24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−ヘプチルアルコール、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4〜10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−ジクロルエタン、
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。 芳香族ジカルボン酸ジエステルとしては、フタル酸エス
テルおよびテレフタル酸エステルを用い、具体的にはフ
タル酸ジメチル、テレフタル酸ジメチル、フタル酸ジエ
チル、テレフタル酸ジエチル、フタル酸ジ〜n−プロピ
ル、テレフタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸ジインプ
ロピル、テレフタル醜ジインプロピル、フタル酸ジ〜n
−ブチル。 テレフタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジイソブチル、
テレフタル酩ジイソブチル、フタル酸ジヘキシル、フタ
ル酸ジシクロプロピル、フタル酸ジフェニル、テレフタ
ル酸ジフェニル等を挙げることができる。 具体的に溶解させる方法としては、■固体生成物(■)
、チタン酸エステルおよびアルコールを不活性炭化水素
症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症剤中撹拌しなが
ら加熱し、その溶液に固体生成物(1)を加えて溶解さ
せる。 あるいは、■不活性炭化水素溶剤中に固体生成物(I)
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渇物を溶解させる
。などの方法を挙げることができる。 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。中には少量の不溶物が残存す
る場合もあるが、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109〜5時間である。チタン酸エステルの使用量は
、固体生成物(I)中の2価金属例えばマグネシウム(
以下、マグネシウムを2価金属の代表として採りあげて
説明するが、他の2価金属の場合も同様である)1グラ
ム原子に対してオルトチタン酸エステルの場合0.1〜
50モル、好ましくは0.3〜30モルであり、ポリチ
タン酸エステルの場合はオルトチモノ醸エステル相当の
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固体生成物(I)中のマ
グネシウム1グラム原子に対して0.3〜100モル、
好ましくは0.5〜70モルである。チタン酸エステル
とアルコールの総使用量は固体生成物(I)に対して多
い程固体生成物(I)の不活性炭化水素溶剤に対する溶
解性が増すが、得られた溶液中の固体生成物(I)相当
物を再固体化するために極めて多量の/\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
むずかしくなる0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固体生成物(I)が不活性
炭化水素溶剤に可溶性とならず、均一な反応を行なわせ
ることができないので、本発明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、固体生
成物(I)中のマグネシウム1グラム原子に対し1.0
〜100モル、好ましくは2〜50モルである。 不活性炭化水素溶剤の使用量は、固体生成物CI)中の
マグネシウム1グラム原子に対して0.1〜6見、好ま
しくは0.2〜49.である。 次に、上述の溶液にハロゲン化ケイ素またはノ\ロゲン
化ケイ素および芳香族ジカルボン酸ジエステルを反応さ
せて固体生成物(n )を得る。すなわち、固体生成物
(rr )を得る方法としては、固1    体生成物
(I)相当物を含む上述の溶液に、・・ロゲン化ケイ素
のみを反応させて固体を析出させる方法と、ハロゲン化
ケイ素と芳香族ジカルボン酸ジエステルとを反応させて
固体を析出させる方法とがあり、後者の方法として更に
、(iii)芳香族ジカルボン酸ジエステルを加えて反
応させた後l\ロゲン化ケイ素を加えて固体を析出させ
る、(it)芳香族ジカルボン酸ジ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。(i
ii)ハロゲン化ケイ素を加えて固体を析出させた後芳
香族ジカルボン酸ジ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
を挙げることができる。このようにして固体を得た後該
固体を不活性炭化水素溶剤により洗浄し、固体生成物(
II )を得る。 ハロゲン化ケイ素としては、S+Xonニーoおよび5
iXp(Or+’ )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CIまたはBr、116
およびR7はそれぞれ炭素数1〜20のアルキル基、ア
リール基または炭素数3〜20のシクロアルキル基であ
り、見およびpは1〜4の数である。具体的には、5i
XoRa−*とじて、四塩化ケイ素、四臭化ケイ素、三
11!化エチルケイ、も、三塩化プロピルケイ素、三t
24化ブチルケイ素、正塩化フェニルケイ素、三塩化ン
クロへキシルケイ素、三臭化エチルケイ素、−塩化ジエ
チルケイ素、二塩化ジブチルケイ素、二塩化ジフェニル
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(OR’ )a −p トL テは、四塩化ケ
イ素、四臭化ケイ素、三塩化メトキシケイ素、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、二塩化ジメトキシケイ素、二塩化ジェトキシケイ
素、二塩化ジブトキシケイ素、塩化トリメトキシケイ 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。 芳香族ジカルボン酸ジエステルやハロゲン化ケイ素は、
そのま−でもあるい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前りVと回じ
ものを使用することができる。 ハロゲン化ケイ素またはハロゲン化ケイ素および芳香族
ジカルボン酸ジエステルを前述の固体生成物(I)相当
物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〜3時間であ
る。 芳香族ジカルボン酸ジエステルの使用量は、使用した固
体生成物(I)中の2価金属例えばマグネシウム1グラ
ム原子に対して0.02〜0.8モル、好ましくは0.
05〜0.8モルである。この量の芳香族ジカルボン酸
ジエステルを一時に使用してもよいし、数段階に分けて
使用してもよい。 ハロゲン化ケイ素の使用量は、使用した固体生成物(1
)中の2価金属例えばマグネシウム1グラム原子に対し
て0.1〜 100モル、好ましくは1〜50モルであ
る。前記固体生成物CI)が溶解されている均一溶液に
ハ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.芳香族ジカルボン酸ジエステルを反応
させるときは、その添加の時期は前記した如く固体析出
と同時でもその前後でもよい。 このようにして固体が析出すれば、引続いてこの固体に
対して次記する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−り既述の不活性炭化水素
溶剤により洗浄することがFf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L述の反応を妨げることがあるからであ
る。 該洗節後固体生成物( rr )が得られる。 次に,固体生成物( II )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ると共に芳
香族ジカルボン酸ジエステルを少なくとも固体生成物(
 II )の生成反応に用いてない場合には必ず反応さ
せて固体生成物(m)とする。芳香族ジカルボン酎ジエ
ステルは,固体生成物( II )の生成反応に用いた
場合には、固体生成物(III)を得る際にハロゲン化
チタンおよび/またはハロゲン化バナジウムとともに固
体生成物( II )に反応させることを省略しても良
いが、そのようにしても良い。 ハロゲン化チタンとしてはTiXq (OR” )4−
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C1、n8は炭素数1−10のアルキル基、アリー
ルノ.(または炭素数3〜20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
、三塩化エトキシチタン、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、二12化ジブトキシチタン、
二m化シフエノキチタン、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)1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、固体生成’+Hcm)の生成反応には四塩
化チタンとオルトチタン酸エステルとの混合物の状態で
も使用することがでS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バナジウムに少なくとも
1個のハロゲンが結合した他のバナジウム誘導体を挙げ
ることができる。ここでも、固体生成物(III)の生
成反応には、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(m)の生成反応の方法を、先ず芳香族ジカ
ルボン斂ジエステルを反応に用いない場合について説明
する。固体生成物(rr )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
(II )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(II )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固体生成物(1)中の2
価金属例えばマグネシウム1グラム原子に対して1〜1
000モル、好ましくは5〜500モルである。 固体生成物(II )とハロゲン化チタンまたはハロゲ
ン化バナジウムとの反応温度は40〜150℃1好まし
くは50〜130℃、時間は5分〜5時間、好ましくは
10分〜3時間である0反応後は癌別またはデカンテー
ション法により固体分離後詰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。 芳香族ジカルボン酸ジエステルを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共に固体生成物(r
l)に反応させるときも、これらを共に用いて上記の方
法と同様の反応温度、および1   反応時間で十分で
ある。芳香族ジカルボン酸ジエステルの使用量は前記固
体生成物(II )生成反応の場合に規定した通りであ
る。 以上のようにして得られた固体生成物(III)は微量
の酸素あるいは水により容易に失活するので、固体生成
物(m)の製造、保存あるいは使用の段階において酸素
あるいは水などの混入がないよう注意しなければならな
い。 固体生成物(III)はこれを固体触媒成分として有機
アルミニウム化合物および有機ケイ素化合物と組合せる
ことにより、α−オレフィン重合体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An Xs 
Ri −s (ここでXはC1、R9は炭素数1〜20
のアルキル基、アリール基、または炭素数3〜20のシ
クロアルキル基であり、Sは0〜2の数である)であり
、具体的にはその使用方法と共に示せば、トリエチルア
ルミニウムの単独使用の他、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ライド、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ライドなどの
2種類゛の有機アルミニウム化合物の混合使用、あるい
はトリエチルアルミニウムとトリー1−ブチルアルミニ
ウムとエチルアルミニウムセスキクロライドなどの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。 有機ケイ素化合物としては、フェニルアルコキシシラン
、アルキルアルコキシシランなどがあげられる。フェニ
ルアルコキシシランの具体例として、フェニルトリメト
キシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルト
リーn−プロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキ
シシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジ
ェトキシシラン、ジフェニルメトキシエトキシシラン。 トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシ
ランなどを挙げることができる。また、アルキルアルコ
キシシランの具体例として、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、トリメトキシメチルシラン、トリ
メトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、エ
チルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポ午ジシ
ランなどをあげることができる。 固体生成物(III) 、有機アルミニウム化合物およ
び有機ケイ素化合物の組合せ方法としては、■(−4体
生成物(I[I) 、有機アルミニウム化合物およびイ
1aケイ素化合物を独立に重合器に供給する、パ2)有
機アルミニウム化合物と有機ケイ素化合物との混合物お
よび固体生成物(I[I)を独立に重合器に供給する、
く■固体生成物(■)、有機アルミニウム化合物および
有機ケイ素化合物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。■またはく偽が好ま
しい場合もある。以ヒ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、デカンまたはケロシンな
どの液状脂肪層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(2)および(3)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−50
〜+50℃1好ましくは一30〜+30′c1時間は5
分〜50時間、好ましくは10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成分として
の固体生成物(III)に含まれるチタン原f 1モル
に対して10〜1000モル、好ましくは50〜500
モルである。有機ケイ素化合物の使用+Bは有機アルミ
ニウム化合物1モルに対して0,01〜1モル、好まし
くは0.05〜0.7モルである。混合有機アルミニウ
ム化合物あるいは混合有機ケイ素化合物を使用する場合
は、それぞれの総和のモル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有機ケイ素化
合物の組合せにより得られる触媒および炭素数3以−ヒ
のα−オレフィンを用いてα−オレフィン爪会合体製造
する。炭素a3以上のα−オレフィンとしては、プロピ
レン、ブテン−1,ヘンテン−■、ヘキセン=1、オク
テン−1、デセン−1,4−メチルベ/テン−1,3−
メチルペンテン−1、メチル−1,4−へ午サジエンな
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a3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、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
ィンの使用量は共用合体中に50モル%未満含有される
がである。 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1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1: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。爪台は重合
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〜l00k
g/crn’ (G) 、好ましくは5〜50kg/c
m’(G)である0重合は回分式、半連続式あるいは1
!l!続式のいずれの態様によっても行うことができる
が、T業的には連続式組合が好ましい。 また、重合を重合条件の異なる多段用台によって行うこ
とも11丁能である。重合体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賃調節剤を加えることが
効果的である。 以F−述べた固体触媒成分の製造や保存、触媒の調整お
よび重合体の製造は窒素あるいはヘリウムなどの不活性
気体の雰囲気ドで行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。 本発明の主寅な効果は次の通りである。まず、(1)極
めて重合活性が高く、重合体中の残触媒除去の心安がな
いことである。重合体の精製r程が不要となり極めて経
済的である。次に、■重合体のfi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I
Iと略記す)の高いことがこれを示し、かつ、IR−τ
が高いこともこれを示している。■高温重合時に於ても
重合時間の経過による重合活性低下が少なく、即ち、重
合活性持続性が高く、共重合体特にブロック共重合体製
造時に非常に好都合である。■得られた重合体は、無臭
である為に、従来のように重合体中のエステル臭を取り
除く後処理工程を必要としない。 従って工業的なα−オレフィンの重合体の製造を経済的
にかつ安定して行うことができる。 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に示した重合体を規定する品性質
のうち、特に説明を要するものの定義あるいは測定方法
は次の通りである。 (1)II (アイソタクチックインデックス)とは、
全重合体重量より重合時溶媒可溶重合体と沸とうヘキサ
ン可溶重合体との合計重量を差引いたものの全重合体重
量に対する割合。 (2)IR−でとは、赤外分光光度計における 997
c++’(結晶性バンド)および972cm”  (非
品性バンド)の吸光度比(A 997/A 972)で
ある。 実施例1 (1)担持型固体触媒成分の調製 三塩化アルミニウム(無水) 200gと水酸化マグネ
シウム58gを振動ミルで250℃にて3時間粉砕させ
ながら反応させた所、塩化水素ガスの発生を伴いながら
反応が起こった。加熱終了後、窒素気流中で冷却し、固
体生成物(I)を得た。 ガラスフラスコ中において、精製デカ730m文、固体
生成物(I)5.0g、オルトチタン酸n−ブチル17
、Ig 、2−zチル−1−ヘキサノール19.6gを
混合し、撹拌しながら 110℃に2時間加熱して溶解
させた。その均一溶液を70℃とし、撹拌しながら四塩
化ケイ、R51g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、フタル酸ジ−n−ブ
チル2.5gを加え70℃に1時間反応させてから固体
を精製へ午サンにより洗浄し固体生成物(II )を得
た。その固体生成物(II)全¥を1,2−ジクロルエ
タン50talで希釈した四塩化チタン50m lと混
合し撹拌しながら 100℃に2時間反応させ、精製ヘ
キサンで洗浄し、25℃、減圧下1時間乾燥して固体生
成物(III)を得た。この1、rJ体生成物(III
)を担持型固体触媒成分とした。 L述の操作および以後の実施例、比較例中の同様の操作
はすべて精製窒素雰囲気下で行った。 なお、この固体触媒成分の組成分析結果は、T13.4
屯14%(以後%と記す) 、111g 15.5%、
Cl53.1%、Al 1.5%、フタル酸ジ−n−ブ
チル18.3%、ブトキシ基3.2%および2−エチル
ヘキノキシ基 1.3%であった。 (2)α−オレフィン重合体の製造 プロピレン置換した内容積3文のオーレフレープに、精
製ヘキサン 1.5文、トリエチルアルミニウム 3.
0ミリモル、固体触媒成分13.5mg、およびジフェ
ニルジメトキシシラン0645ミリモルを加え、80℃
に昇温し、水素150m文を添加した後、プロピレンを
全圧7.0kg/cm″(G)になるように連続的に導
入しながら80℃において2時間用合を行った。その後
、ヘキサン不溶物を濾別乾爆して無臭の粉末状ポリプロ
ピレン204gを得た。 L記濾別時における濾液をe縮して用台溶媒に可溶であ
った重合体2.1gを得、また、得られた粉末状ポリプ
ロピレンを沸とうn−ヘキサンで6時11Jf抽出して
、溶解物0.8gを得てIIを算出し、一方、IR−で
、メルトフローレート(MFR) 、及びかさ密度(8
0)を測定した。 得られた結果は第1表に示す通りである。 実施例2 重合時間を4時間にしたこと以外は実施例1と同様にし
て実験を行った。得られた結果は第1表に示す通りであ
る。 実施例3 (1)担持型固体触媒成分の調製 実施例1の(1)において、水酸化マグネシウムの代わ
りに酸化マグネシウム58gを用いたこと以外は、実施
例1と同様にして固体生成物([[I)を得て、これを
担持型固体触媒成分とした。 引合に際しては、ジフェニルジメトキシシランの代わり
にフェニルトリエトキシシランを0.45ミリモル使用
したこと以外は実施例2と同様4時間重合を行った。得
られた結果は第1表に示す通りである。 実M1例4 実施例1の(1)において、フタル酸ジ−n−ブチルの
代りにフタル酸ジイソブチルを用いたこと以外は、実施
例1と同様にして担持型固体触媒成分を調製した。 重合に際しては、実施例2と同様にして実験を行った。 得られた結果は第1表に示す通りである。 比較例1 (1)担持型固体触媒成分の調製 実施例1の(
【)において、固体生成物(1)に四塩化
ケイ素を滴下して固体を析出させた後に加えるフタル酸
ジ−n−ブチルの代りにP4ルイル酸エチル3.4gを
用いたこと以外は、実施例1の(1)と同様にして担持
型固体触媒成分を得た。 この固体触媒成分の組成分析結果は、Ti 3.2% 
、   Mg   16.5   % 、  CI  
 58.3   % 、  Al   1.8 % 、
  P−1−ルイル酸エチル1O95%、ブトキシ基3
.5%および2−エチルヘキサノキシ基!、5%であっ
た。 (2)α−オレフィン玉会合体製造 プロピレン置換した内容積3見のオートクレーブに、精
製へ午サン】、52を入れ、トリエチルアルミニウム3
.0 ミリモル、固体触媒成分15.5mg、およびP
−トルイル酸メチル0.45ミリモルを加え、70℃に
昇温し、水素150■見を添加した後、プロピレンを全
圧7.0kg/crn’ (G)になるように連続的に
導入しながら70℃において2時間重合を行った。 その後、ヘキサン不溶物を癌別乾燥して粉末状ポリプロ
ピレンfs4gを得た。なお該粉末状ポリプロピ17ン
にはエステル臭があった。 この粉末状のポリプロピレンについた得られた結果は第
1表に示す通りである。 比較例2 重合時間を4時間にしたこと以外は比較例1と同様にし
て実験を行った。得られた結果はm1表に示す辿りであ
る。 比較例3〜4 東金温度および時間をそれぞれ80℃および2昨間にし
たこと(比較例3)、また80℃および4時間にしたこ
と(比較例4)以外は比較例1と同様にして実験を行っ
た。得られた結果は第1表に示す通りである。 実施例5 (1)Jlj持型固型固体触媒成調製 圧71化アルミニウム(無水) 130gと水酸化マグ
ネシウム58gを振動ボールミルで150℃にて5時間
加熱粉砕させながら反応させた所、塩化水素ガスの発生
を伴いながら反応が起こった。加熱終了後、′ネ素気流
中で冷却し、固体生成物(I)を得た。 ガラスフラスコ中において、精製ノナン30tafL、
固体生成物(I)5.0g、オルトチタン酸n−ブチル
17.1 g、2−エチル−1−ヘキサノール19.6
gを混合し、撹拌しなから 130℃,3時間加熱して
完全溶解させた。その均一溶液を70℃とし、この均一
溶液に四m化ケイ素51gを3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、固体を精
製へキサンにより洗浄し固体生成物(IT )を得た。 その固体生成物([1)全量を1.2−ジクロルエタン
 5h文で希釈した四塩化チタン 50I11愛と共に
フタル酎ジイソブチル3.2gを加え100℃にて2時
間反応させた棟、同温度にてデカンティションにより液
相部を除き、再び1.2−ジクロルエタン50園文で希
釈した四塩化チタン50m 41を加え 100℃にて
2時間加熱反応を行う0反応終了後、熱濾過にて固体部
を採取し、精、製へキサンで洗浄し、25℃減圧下1時
間乾燥して固体生成物(III)を得た。この固体生成
物(Ill)を担持型固体触媒成分とした。この固体触
媒成分のTi含有着は 3.2%であった。 (2)α−オレフィン利会合体製造 プロピレン置換した内容積3文のオートクレーブに精”
Aへ午サン1.5見、トリエチルアルミニウム 3.0
ミリモル、固体触媒成分15.0mg、およびジフェニ
ルジメトキシシラン0.45ミリモルを加え、70℃に
昇温し、水素150mJlを添加した後、プロピレンを
全圧7.0kg/cm’ (G)になるように連続的に
導入しながら70℃において2時間重合を行った。 その後、ヘキサン不溶物を濾別乾燥して粉末状ポリプロ
ピレン228gを得た。 この粉末状ポリプロビレ/について得られた結果は第2
表に示す通りである。 実施例6 1刊合時間を4時間にしたこと以外は実施例5と同様に
して実験を行った。得られた結果は第2表に示す通りで
ある。 実施例7 重合温度を80℃、重合時間を4時間にしたこと以外は
実施例5と同様にして実験を行った。得られた結果は第
2表に示す通りである。 比較例5 (1)担持型固体触媒成分の調製 実施例5と同様の操作を行い、固体生成物(In+)を
得て固体触媒成分とした。 (2)α−オレフィン東会合体製造 プロピレン置換した内容積3立のオートクレーブに精製
ヘキサン 1.5父、トリエチルアルミニウム 3.0
ミリモル、固体触媒成分18厘g、およびP−トルイル
酸メチル0.45ミリモルを加え、70℃に昇温し、水
素150鵬文を添加した後、プロピレンを全圧7.0k
g/cm’ (G)になるように連続的に導入しながら
70℃において2時間市合を行った。 得られた結果は第2表に示す通りである。 比較例6〜7 重合時間を4時間にしたこと(比較例6)、また重合温
度を80℃にし重合時間を4時間にしたこと(比較例7
)以外は比較例5と同様にして実験を行った。 得られた結果は第2表に示す通りである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]下記のA、BおよびCの物質、 A:(1)3価金属ハロゲン化物と2価金属水酸化物、
    酸化物、炭酸化物、これらを含む複塩、または2価金属
    化合物の水和物とを反応させて得られる固体生成物(
    I )と、チタン酸エステルおよびアルコールとを不活性
    炭化水素溶剤中で加熱混合し溶解させ、(2)かくして
    得られた溶液にハロゲン化ケイ素を混合反応させて固体
    生成物(II)とし、(3)該固体生成物(II)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
    させると共に芳香族ジカルボン酸ジエステルを上記(2
    )もしくは(3)のいづれか又は両方の段階で反応させ
    ない場合には反応させて得られる固体生成物(III)、 B:一般式SiR^1^0_t(OR^1^)_4_−
    _t(ここでR^1^0およびR^1^1は炭素数1〜
    20のアルキル基、アリール基または炭素数3〜20の
    シクロアルキル基であり、tは0〜3の数である)で表
    わされる有機ケイ素化合物、 C:有機アルミニウム化合物、 を組合わせて、α−オレフィンを重合させることを特徴
    とするα−オレフィン重合体製造方法。 [2]3価金属化合物として無水三塩化アルミニウムと
    2価金属化合物として水酸化マグネシウム、酸化マグネ
    シウム若しくは塩化マグネシウム水和物とを、3価金属
    化合物1モルに対して2価金属化合物0.01〜20モ
    ルの割合で、反応温度20〜500℃において、反応時
    間10分〜100時間混合し粉砕しながら反応させるこ
    とにより固体生成物( I )を取得する特許請求の範囲
    第[1]項に記載の方法。 [3]チタン酸エステルとして一般式Ti(OR^1)
    _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^2−(OTi(OR^3)(OR^4))
    −_mO−R^5で表わされるポリチタン酸エステル(
    ここでR^2、R^3、R^4およびR^5は炭素数1
    〜20のアルキル基、アリール基または炭素数3〜20
    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。 [4]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。 [5]固体生成物( I )を溶解した溶液を得るに際し
    て、固体生成物( I )中のマグネシウム1グラム原子
    に対して、チタン酸エステルをオルトチタン酸エステル
    として0.1〜50モルおよびアルコール0.3〜10
    0モルを用いる特許請求の範囲第[1]項に記載の方法
    。 [6]芳香族ジカルボン酸ジエステルとしてフタル酸エ
    ステルおよびテレフタル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。 [7]ハロゲン化ケイ素として一般式SiX_2R^6
    _4_−_2および/またはSiX_p(OR^7)_
    4_−_p(ここでXはClまたはBr、R^6および
    R^7はそれぞれ炭素数1〜20のアルキル基、アリー
    ル基、または炭素数3〜20のシクロアルキル基であり
    、lまたはp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。 [8]段階(1)で得られた溶液に、その製造に使用さ
    れた固体生成物( I )中のマグネシウム1グラム原子
    当りハロゲン化ケイ素1〜50モルを反応させ、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
    I)を収得する特許請求の範囲第[1]項に記載の方法
    。 [9]段階(1)で得られた溶液にハロゲン化ケイ素を
    50〜130℃で10分〜3時間反応させる特許請求の
    範囲第[1]項に記載の方法。 [10]段階(1)で得られた溶液に、その製造に使用
    された固体生成物( I )中のマグネシウム1グラム原
    子当り、ハロゲン化ケイ素1〜50モルおよび芳香族ジ
    カルボン酸ジエステル0.02〜0.8モルを反応させ
    、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(II)を収得する特許請求の範囲第[1]項に記載
    の方法。 [11]段階(1)で得られた溶液に、ハロゲン化ケイ
    素および芳香族ジカルボン酸ジエステルを50〜130
    ℃で10分〜3時間反応させる特許請求の範囲第[1]
    項に記載の方法。 [12]段階(1)で得られたに溶液に、(i)芳香族
    ジカルボン酸ジエステルを反応後ハロゲン化ケイ素を反
    応させる、(ii)芳香族ジカルボン酸ジエステルとハ
    ロゲン化ケイ素とを同時に反応させる、若しくは、(i
    ii)ハロゲン化ケイ素を反応後芳香族ジカルボン酸ジ
    エステルを反応させる方法、のいづれか、若しくはこれ
    らの2以上の方法を組合わせて用いる特許請求の範囲第
    [1]項に記載の方法。 [13]ハロゲン化チタンとして一般式 TiX_q(OR^8)_4_−_qで表わされる化合
    物(ここで、XはCl、R^8は炭素数1〜20のアル
    キル基、アリール基、または炭素数3〜20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。 [14]固体生成物(II)にその製造に使用された固体
    生成物( I )中のマグネシウム1グラム原子当り1〜
    1000モル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℃で10分〜3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(III)を収得する特許請求の範囲第[1]項に記
    載の方法。 [15]固体生成物(II)にその製造に使用された固体
    生成物( I )中のマグネシウム1グラム原子当り、1
    〜1000モルのハロゲン化チタンおよび/またはバナ
    ジウムと共に0.02〜0.8モルの芳香族ジカルボン
    酸ジエステルを50〜130℃で10分〜3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(III)を収得する特許請求の範囲第[1]項に記載
    の方法。 [16]有機アルミニウム化合物として一般式AlX_
    sR^9_3_−_s(ここで、XはCl、R^9は炭
    素数1〜20のアルキル基、アリール基、または炭素数
    3〜20のシクロアルキル基であり、sは0〜2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
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