JPH01311105A - α−オレフィン重合体を製造する方法 - Google Patents

α−オレフィン重合体を製造する方法

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JPH01311105A
JPH01311105A JP14195188A JP14195188A JPH01311105A JP H01311105 A JPH01311105 A JP H01311105A JP 14195188 A JP14195188 A JP 14195188A JP 14195188 A JP14195188 A JP 14195188A JP H01311105 A JPH01311105 A JP H01311105A
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olefin
titanium
titanium trichloride
trichloride composition
organoaluminum compound
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JP14195188A
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Jun Saito
純 齋藤
Takeshi Shiraishi
白石 武
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JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、α−オレフィン重合体の製造方法に関し、更
に詳しくは、特定の触媒を用いて、高立体規則性で粒子
形状良好なα−オレフィン重合体を高収量で製造する方
法に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
α−オレフィンは、周期律表のIV〜■族の遷移金属化
合物と■〜III族の金属の有機金属化合物とからなり
、電子供与体等を加えて変成したものも含めて、いわゆ
るチーグラー・ナツタ触媒によって重合することはよく
知られている。中でもプロピレン、ブテン−1等の高立
体規則性重合体を得るためには遷移金属化合物成分とし
て、三塩化チタンが最も広く使用されている。その三塩
化チタンはその製法によりっぎの3種類のものに分けら
れる。
■四塩化チタンを水素で還元した後ボールミルで粉砕し
て活性化したもの(三塩化チタン(HA)と呼ばれるも
の)。
■四塩化チタンを金属アルミニウムで還元した後、ボー
ルミル粉砕によって活性化された一般式TlCl3・−
^IC!1で表わされる化合物(いわゆる三塩化チタン
(へへ)と称されるもの)。
■四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元後熱処
理したもの。
しかしながらこれらの三塩化チタンはいずれも、十分に
満足できるものではないので改良が試みられてきた。な
かでも上記■のタイプは、得られるポリマーの形状が良
好なことから、種々の方法が考えられている。その一つ
の方法として、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物
で還元して得られた三塩化チタンを、電子供与体及び四
塩化チタンで処理することにより触媒活性を上げ、かつ
無定形重合体の生成を少なくする方法が提案されている
(例えば特公昭53−3356号)、シかし、この方法
によっても、重合活性及び立体規則性の改善は不十分な
ものであった。
一方、本出願人は、上記の様な製造方法を改良する方法
として、先に有機アルミニウム化合物と電子供与体との
反応生成物と四塩化チタンを反応させて得られた固体に
電子供与体と電子受容体とを反応させて得られる固体生
成物を有機アルミニウム化合物と組合せた触媒の存在下
にα−オレフィンを重合させてα−オレフィン重合体を
製造する方法(特開昭5[1−110707号)や有機
アルミニウム化合物と電子供与体との反応生成物と四塩
化チタンを反応させて得られた固体を、α−オレフィン
で重合処理した後に、電子供与体と電子受容体とを反応
させて得られる固体生成物を有機アルミニウム化合物と
組合せた触媒の存在下にα−オレフィンを重合させてα
−オレフィン重合体を製造する方法(特開昭58−17
104号)を出願した。
これらの2つの方法(以後先の発明ということがある。
)によれば、従来の方法に比べ、使用する触媒の保存安
定性や、重合活性及び立体規則性等において大巾な改善
が認められたが、更に向上が望まれている。
又、上述した三塩化チタン組成物とは全く異なる、主と
してマグネシウム化合物に四塩化チタンを担持させた、
いわゆる担持型チーグラー触媒によってプロピレン等の
立体規則性重合体を得る方法も知られている。
これら、相持型チーグラー触媒は、三塩化チタン組成物
を用いた方法に比べ、チタンあたりの重合活性は高いも
のの、立体規則性の面においては、実用上不十分なもの
で、この分野においても改良が試みられている9例えば
、ハロゲン化マグネシウムを主体とする担体にチタン化
合物を担持させた、固体触媒成分と有機アルミニウム化
合物を組み合せた触媒に更に、5t−0−C結合を有す
る有機ケイ素化合物を用いる方法(特公昭58−219
21号、特開昭54−94590号、特開昭56−41
206号)があるが、立体規則性において未だ実用上不
十分である。又、これら担持型チーグラー触媒は、重合
阻害物に対する耐被毒性が劣り、高純度のα−オレフィ
ンを使用しなければならず、工業上の不利が伴なう。
従って、それほど高純度のα−オレフィンを必要としな
い、重合阻害物に対して耐被毒性の優れている三塩化チ
タン組成物を用いた従来技術の改良が望まれていた。
本発明者らは、三塩化チタン組成物を用いた従来技術の
改良について、特に新規触媒成分を組合わせることにつ
いで鋭意検討した結果、立体規則性が大巾に向上するこ
とを見出し、本発明に至った。
本発明は、粒度の揃った優れた形状のα−オレフィン重
合体を製造するに際し、立体規則性を一層高めることを
目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は以下の構成を有する。
(1)[1]有機アルミニウム化合物(A1)若しくは
有機アルミニウム化合物+AI)と電子供与体(B1)
との反応生成物(1)を用いて、四塩化チタンを還元し
て得られる三塩化チタン組成物、■有機アルミニウム化
合物(A2)及び■メルカプト基を有する有機ケイ素化
合物(S)を組み合わせ、該有機ケイ素化合物(S)と
該三塩化チタン組成物中のチタンのモル比率(S)/f
Ti)・0.O1〜1.4とし、該有機アルミニウム化
合物(A2)と該三塩化チタン組成物中のチタンのモル
比率(At)/ (T[)=0.1〜200とした触媒
の存在下にα−オレフィンを重合することを気相重合す
るα−オレフィン重合体を製造する方法。
本発明に用いる三塩化チタン組成物は、少なくとも有機
アルミニウム化合物(A1)若しくは有機アルミニウム
化合物(A+)と電子供与体(B1)との反応生成物(
1)を用いて四塩化チタンを還元して得られるタイプの
三塩化チタン組成物であれば該還元中若しくは還元後に
種々の変成が行なわれているものも含めて使用すること
ができる。好適には先の発明に用いた三塩化チタン組成
物が望ましい、詳細は先の発明の明細書に詳しいが以下
の通りである。
有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(B1)
との反応生成物(1)と四塩化チタンとを反応させて得
られた固体生成物(II)を、α−オレフィンで重合処
理せずに、又はα−オレフィンで重合処理し、更に電子
供与体と電子受容体とを反応させて得られる固体生成物
(’II+)又は(IV )を三塩化チタン組成物とし
て用いるものである。
有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(8I)
との反応は、溶媒(D)中で一20℃〜200℃、好ま
しくは一10℃〜100℃で30秒〜5時間行なう、(
A1)、(B1)、(D)の添加順序にお1限はなく、
使用する量比は有機アルミニウム1モルに対し電子供与
体0.1〜8モル、好ましくは1〜4モル、溶媒0.5
〜5j!、好ましくは0.5〜2j2が適当である。溶
媒としては脂肪族炭化水素が好ましい、かくして反応生
成物(I)が得られる1反応生成物(1)は分離をしな
いで反応終了したま\の液状態(反応生成液(1)と言
うことがある)でつぎの反応に供することができる。
反応生成物(1)と四塩化チタン(C)との反応は、0
〜200℃、好ましくは10〜90℃で5分〜8時間行
なう、溶媒は用いない方が好ましいが、脂肪族又は芳香
族炭化水素を用いることは出来る。(工)、(C)、及
び溶媒の混合は任意の順で行えばよく、全量の混合は5
時間以内に終了するのが好ましい0反応に用いるそれぞ
れの使用量は四塩化チタン1モルに対し、溶媒はO〜3
 、000m1、反応生成物(りは(り中の^1原子数
と四塩化チタン中のTi原子数の比(AIt/Ti)で
0.05〜lO1好ましくは0.06〜0.2である0
反応終了後は、濾別又はデカンテーションにより液状部
分を分離除去した後、更に溶媒で洗滌を繰り返した後、
得られた固体生成物(II )を、溶媒に懸濁状態のま
5次の工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物とし
て取り出して使用しても良い。
又、この反応生成液(1)と四塩化チタンとを反応させ
て得られる固体生成物(II)をα−オレフィンで重合
処理して、次の反応に用いることも可能である。
なお、本発明で「重合処理する」とは、少量のα−オレ
フィンを重合可能な条件下に固体生成物(II )に接
触せしめてα−オレフィンを重合せしめることをいう、
この重合処理で固体生成物(II)は重合体で被覆され
た状態となる。
α−オレフィンで重合処理する方法は、(1)反応生成
液(1)と四塩化チタンとの反応の任意の過程でα−オ
レフィンを添加して固体生成物(II)を重合処理する
方法、 (2)反応生成液(1)と四塩化チタンとの反応終了後
、α−オレフィンを添加して固体生成物(II)を重合
処理する方法、 (3)反応生成液(I)と四塩化チタンとの反応終了後
、濾別又はデカンテーションにより液状部分を分離除去
した後、得られた固体生成物(II )を溶媒に懸濁さ
せ、更に有機アルミニウム化合物、α−オレフィンを添
加し、重合処理する方法がある。
反応生成液(1)と四塩化チタンとの反応の任意の過程
でα−オレフィンを添加する場合及び反応生成液(りと
四塩化チタンとの反応終了後、α−オレフィンを添加す
る場合は、反応温度30〜90℃で5分〜10時間、α
−オレフィンを大気圧で通すか10kg/crr?G以
下の圧力になるように添加する。添加するα−オレフィ
ンの量は、固体生成物(II ) 1003に対し、1
0〜5.000gのα−オレフィンを用い、0.O5g
〜1.000g重合させることが望ましい。
α−オレフィンによる重合処理を、反応生成液(夏)と
四塩化チタンとの反応終了後、濾別又はデカンテーショ
ンにより液状部分を分離除去した後、得られた固体生成
物(II )を溶媒に懸濁させてから行う場合には、固
体生成物(II ) 100gを溶媒100mJ2〜2
.000mj2、有機アルミニウム化合物5g〜500
gを加え、反応温度30〜gO℃で5分〜10時間、α
−オレフィンをO〜IOJ/crn” Gで10〜S、
000g加え、0.05〜1,000g重合させること
が望ましい、溶媒は脂肪族炭化水素が好ましく、有機ア
ルミニウム化合物は反応生成液(りに用いたものと同じ
ものであっても、異なったものでも良い8反応終了後は
、濾別又はデカンテーションにより液状部分を分離した
後、更に溶媒で洗滌を繰り返した後、得られた重合処理
を施した固体生成物(It)(以下固体生成物(n −
A )と呼ぶことがある)を、溶媒に懸濁状態のま\つ
ぎの工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物として
取り出して使用しても良い。
固体生成物(II )又は(II −A )は、ついで
これに電子供与体(B1)と電子受容体(E)とを反応
させる。この反応は溶媒を用いないでも行うことができ
るが、脂肪族炭化水素を用いる方が好ましい結果が得ら
れる。使用する量は固体生成物(夏り又は(II−A)
100gに対して、(h)10g〜1.00(Ig、好
ましくは50g〜200g、  (E ) 10g〜1
.000g、好ましくは20g 〜500g、溶媒0〜
3,000m1、好ましくは100〜1,000i+4
!である。
反応方法としては、■固体生成物(■りまたは(II 
−A )に電子供与体(B2)および電子受溶体(E)
を同時に反応させる方法、■(II)または(夏!−へ
)に(E)を反応させた後、(B1)を反応させる方法
、■(II)または(II −A )に(B1)を反応
させた後、(E)を反応させる方法、■(B2)と(E
)を反応させた後、(II)または(II −A)を反
応させる方法があるがいずれの方法でも良い0反応条件
は、上述の■、■の方法においては、40℃〜200℃
、好ましくは50℃〜100℃で30秒〜5時間反応さ
せることが望ましく、■の方法においては(■りまたは
(n −A )と(B2)の反応をO℃〜50℃で1分
〜3時間反応させた後、(E)とは前記■、■と同様な
条件下で反応させる。また■の方法においては(B1)
と(E)を10℃〜100℃で30分〜2時間反応させ
た後、40℃以下に冷却し、(II )または(u −
A )を添加した後、前記■、■と同様な条件下で反応
させる。固体生成物(II)または(II−A)、(B
2)および(E)の反応終了後は濾別又はデカンテーシ
ョンにより液状部分を分離除去した後、更に溶媒で洗滌
を繰り返し、固体生成物(I■)又は(rV)が得られ
る。
こうして得られた固体生成物(Ill )又は(IV 
)を三塩化チタン組成物として用いる。又、本発明の方
法に使用する三塩化チタン組成物としては他に、例えば
特公昭53−3,356号記載の四塩化チタンを有機ア
ルミニウム化合物で還元して得られた三塩化チタンを電
子供与体及び四塩化チタンで処理して得られる固体生成
物(V)を用いることも可能である。
本発明に用いる三塩化チタン組成物の調製の際に使用さ
れる有機アルミニウム化合物(AI)は、−数式^11
 R’lIR’neXs−+n*nu (式中R1,B
2はアルキル基、シクロアル2.−ル基、アリール基で
示される炭化水素基またはアルコキシ基を、Xはハロゲ
ンを表わし、またn、n’はOwnφn゛≦3の任意の
数を表わす)で表わされるもので、その具体例としては
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ト
リn−プロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニ
ウム、トリドブチルアルミニウム、トリn−ヘキシルア
ルミニウム、トリl−ヘキシルアルミニウム、トリ2−
メチルペンチルアルミニウム、トリn−オクチルアルミ
ニウム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルキル
アルミニウム類、ジエチルアルミニウムモノクロライド
、モロ−プロピルアルミニウムモノクロライド、ジl−
ブチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニ
ウムモノフルオライド、ジエチルアルミニウムモノブロ
マイド、ジエチルアルミニウムモノアイオダイド等のジ
アルキルアルミニウムモノハライド類、ジエチルアルミ
ニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイド
ライド類、メチルアルミニウムセスキクロライド、エチ
ルアルミニウムセスキクロライド等のアルキルアルミニ
ウムセスキハライド類、エチルアルミニウムジクロライ
ド、i−ブチルアルミニウムジクロライド等のモノアル
キルアルミニウムシバライド類などがあげられ、他にモ
ノエトキシジエチルアルミニウム、ジェトキシモノエチ
ルアルミニウム等のアルコキシアルキルアルミニウム類
を用いることもできる。
これらの有機アルミニウムは2f!類以上を混合して用
いることもできる。
三塩化チタン組成物の調製に用いる電子供与体としては
、以下に示す種々のものが示されるが、(at)、(B
2)としてはエーテル類を主体に用い、他の電子供与体
はエーテル類と共用するのが好ましい、電子供与体とし
て用いられるものは、酸素、窒素、硫黄、燐のいずれか
の原子を有する有機化合物、すなわち、エーテ1し類、
アルコール類、エステル類、アルデヒド類、脂肪酸類、
ケトン類、ニトリル類、アミン類、アミド類、尿素又は
チオ尿素類、イソシアネート類、アゾ化合物、ホスフィ
ン類、ホスファイト類、ホスフィナイト類、硫化水素又
はチオエーテル類、チオアルコール類などである。具体
例としては、ジエチルエーテル、ジn−プロピルエーテ
ル、モロ−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、モ
ロ−ペンチルエーテル、モロ−ヘキシルエーテル、ジイ
ソアミルエーテル、モロ−オクチルエーテル、ジイソア
ミルエーテル、モロ−ドデシルエーテル、ジフェニルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、テト
ラヒドロフラン等のエーテル類、メタノール、エタノー
ル、プロパツール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、オクタツール、フェノール、クレゾール、キシ
レノール、エチルフェノール、ナフトール等のアルコー
ル類若しくはフェノール類1、メタクリル酸メチル、酢
酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸アミル、酪酸ビニル、酢酸
ビニル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸
ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸2−エチルヘキシ
ル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル2
−エチルヘキシル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、
アニス酸プロピル、ケイ皮酸エチル、ナフトエ酸メチル
、ナフトエ酸エチル、ナフトエ酸プロピル、ナフトエ酸
ブチル、ナフトエ酸2−エチルヘキシル、フェニル酢酸
エチルなどのエステル類、アセトアルデヒド、ベンズア
ルデヒドなどのアルデヒド類、ギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、修酸、こはく酸、アクリル酸、マレイン酸な
どの脂肪酸、安息香酸などの芳香族酸、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ベンゾフェノンなどの
ケトン類、アセトニトリル等のニトリル酸、メチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノー
ルアミン、β(N、N−ジメチルアミノ)エタノール、
ピリジン、キノリン、α−ピコリン、2,4.6−トリ
メチルピリジン、N、N、N’ 、N−テトラメチルヘ
キサンエチレンジアミン、アニリン、ジメチルアニリン
などのアミン類、ホルムアミド、ヘキサメチルリン酸ト
リアミド、N、N、N’、N’、N”−ペンタメチル−
N’−β−ジメチルアミノメチルリン酸トリアミド、オ
クタメチルピロホスホルアミドのアミド類、 N、N。
N’ 、N’−テトラメチル尿素等の尿素類、フェニル
イソシアネート、トルイルイソシアネートなどのイソシ
アネート類、アゾベンゼンなどのアゾ化合物、エチルホ
スフィン、トリエチルホスフィン、トリn−ブチルホス
フィン、トリn−オクチルホスフィン、トリフェニルホ
スフィン、トリフェニルホスフィンオキシトなどのホス
フィン類、ジメチルホスファイト、ジn−才りチルホス
ファイト、トリエチルホスファイト、トリn−ブチルホ
スファイト、トリフェニルホスファイトなどのホスファ
イト類、エチルジエチルホスフィナイト、エチルブチル
ホスフィナイト、フエニルジフェニルホスフィナイトな
どのホスフィナイト類、ジエチルチオエーテル、ジフェ
ニルチオエーテル、メチルフェニルチオエーテル、エチ
レンサルファイド、プロピレンサルファイドなどのチオ
エーテル類、エチルチオアルコールn−プロピルチオア
ルコール、チオフェノールなどのチオアルコール類など
をあげることもできる。これらの電子供与体は混合して
使用することもできる0反応生成物(1)を得るための
電子供与体(B+)、固体生成物(1りに反応させる(
B1)のそれぞれは同じであっても異なっていてもよい
三塩化チタン組成物の調製に使用する電子受容体(E)
は、周期律表■〜■族の元素のハロゲン化物に代表され
る。具体例としては、無水塩化アルミニウム、四塩化ケ
イ素、塩化第一スズ、塩化第二スズ、四塩化チタン、四
塩化ジルコニウム、三塩化リン、五塩化リン、四塩化バ
ナジウム、五塩化アンチモンなどがあげられ、これらは
混合して用いることもできる。最も好ましいのは四塩化
チタンである。
溶媒としてはつぎのものが用いられる。脂肪族炭化水素
としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、 n−ヘプタ
ン、n−オクタン、■−オクタン等が示され、また、脂
肪族炭化水素の代りに、またはそれと共に、四塩化炭素
、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクロルエチレン
、テトラクロルエチレン等のハロゲン化戻化水素も用い
ることができる。
芳香族化合物として、ナフタリン等の芳香族炭化水素、
及びその誘導体であるメシチレン、アニリン、エチレン
ベンゼン、イソプロピルベンゼン、2−エチルナフタリ
ン、l−フェニルナフタリン等のアルキル置換体、モノ
クロルベンゼン、クロルトルエン、クロルキシレン、ク
ロルエチレンベンゼン、ジクロルベンゼン、ブロムベン
ゼン等のハロゲン化物等が示される。
重合処理に用いられるα−オレフィンとしては、エチレ
ン、プロピレン、ブテン−11ペンテン−1、ヘキセン
−1、ヘプテン−1等の直鎮モノオレフィン類、4−メ
チル−ペンテン−1,2−メチル−ペンテン−11等の
枝鎖モノオレフィン類又はスチレン等である。これらの
α−オレフィンは、予備活性化又は重合対象であるα−
オレフィンと同じであっても異なっていても良く、又2
以上のα−オレフィンを混合して用いることもできる。
かくして得られた三塩化チタン組成物は、次いで有機ア
ルミニウム化合物(A2)及びメルカプト基を有する有
機ケイ素化合物(S)と組み合わせて触媒として常法に
従って、α−オレフィンの重合に用いるか、更に好まし
くは、α−オレフィンを反応させて予備活性化した触媒
として用いる。
本発明のα−オレフィンの重合に用いる有機アルミニウ
ム化合物(A1)は、前述した三塩化チタン組成物を調
製した際に用いたものと同様な有機アルミニウム化合物
を使用することができる。該有機アルミニウム化合物(
八2)は、三塩化チタン組成物を調製した際使用したも
のと同じであっても異なっていても良い。
本発明のα−オレフィンの重合に用いられるメルカプト
基を有する有機ケイ素化合物(S)としては具体的には
以下に示す化合物等である。即ち、メルカプトメチルト
リメチルシラン、2−メルカプトエチルトリメチルシラ
ン、3−メルカプトプロピルトリメチルシラン、4−メ
ルカプト−n−ブチルトリメチルシラン、メルカプトメ
チルトリエチルシラン、2−メルカプトエチルトリエチ
ルシラン、3−メルカプトプロピルトリエチルシラン、
 1−メルカプトエチルトリメチルシラン、3−メルカ
プトプロピルジメチルフェニルシラン、3−メルカプト
プロピルエチル入チルフェニルシラン、4−メルカプト
ブチルジエチルフェニルシラン、3−メルカプトプロピ
ルメチ、ルジフェニルシラン等の分子内にメルカプト基
を有する有機ケイ素化合物である。
各触媒成分の使用割合は、三塩化チタン組成物中のチタ
ン1モルに対し、有機アルミニウム化合物(A2) O
−1〜200モル、メルカプト基を有する有機ケイ素化
合物(S ) 0.01−1.4モル使用する。
又、上述の3成分の混合は、不活性溶媒を用いずに行な
つても良いが、用いて行なった方が好ましく、混合の順
序は任意である0重合器に供給する以前に混合しても良
いし、重合器に別々に供給して重合器内で接触させても
良い、又、該触媒にα−オレフィンを反応させて予備活
性化して用いる際には、予備−活性化の前にメルカプト
基を有する有機ケイ素化合物(S)を添加しても良いし
、予備活性化が終了した後に接触させても良い。
スラリー重合またはバルク重合には三塩化チタン組成物
、有機アルミニウム化合物及び(A2)及びメルカプト
基を有する有機ケイ素化合物(S)を組み合わせた触媒
でも充分に効果を表わすが、気相重合の場合は、該触媒
にα−オレフィンを反応させて予備活性化したものが望
ましい、スラリー重合またはバルク重合に続いて気相重
合を行う場合は、当初使用する触媒が前者であっても、
気相重合のときは既にα−オレフィンの反応が行われて
いるから、後者の触媒と同じものとなって優れた効果が
得られる。
予備活性化は、三塩化チタン組成物1gに対し、有機ア
ルミニウム化合物0.1g〜500g、溶媒0〜5GI
L、水素0〜1,000mIl及びα−オレフィン0.
05g 〜S、000g好ましくは 0.05g 〜3
.ooogを用いる。又この際メルカプト基を有する有
機ケイ素化合物は用いても用いなくても良い。
温度は0℃〜100℃で1分〜20時間、α−オレフィ
ンを反応させ、三塩化チタン組成物1g当り0.01〜
2.000g、好ましくは0.05〜200g(7) 
a−オレフィンを反応させる事が望ましい。
予備活性化はプロパン、ブタン、n−ペンタン、n−ヘ
キサン、n−へブタン、ベンゼン、トルエン等の炭化水
素溶媒中で行うこともでき、液化プロピレン、液化ブテ
ン−1などの液化α−オレフィン中でも、気体のエチレ
ン、プロピレン中でも行うことができ、また予備活性化
の際に水素を共存させても良い。
予備活性化の際にあらかじめスラリー重合又はバルク重
合又は気相重合によりて得られた重合体粒子を共存させ
ることもできる。その重合体は、重合対象のα−オレフ
ィン重合体と同じであっても異なったものでもよい、共
存させ得る重合体粒子は、三塩化チタン組成物tgに対
し、0〜5.000gの範囲にある。
予備活性化の際に用いた溶媒又はα−オレフィンは、予
備活性化の途中で又は予備活性化終了後に減圧情夫又は
濾別等により、除くこともでき、又固体生成物を、その
1g当り80Ilを越えない量の溶媒に懸濁させるため
に、溶媒を加えることもできる。
予備活性化方法には、種々の態様があり、たとえば、 ■三塩化チタン組成物と有機アルミニウムを組み合わせ
た触媒にα−オレフィンを接触させてスラリー反応、バ
ルク反応又は気相反応させる方法、 ■α−オレフィンの存在下で三塩化チタン組成物と有機
アルミニウムを組み合わせる方法、■■、■の方法でα
−オレフィン重合体を共存させて行う方法、 ■■、■、■の方法で水素を共存させて行う方法等があ
る。触媒をスラリー状態にするか粉粒体にするかは本質
的な差はない。
上記のようにして、組み合わせた三塩化チタン組成物、
有機アルミニウム化合物(A2)及びメルカプト基を有
する有機ケイ素化合物(S)からなる触媒、又は更にα
−オレフィンで予備活性化した触媒は、α−オレフィン
重合体の製造に用いられる。
本発明の方法においてα−オレフィンを重合させる重合
形式としては、■n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へ
ブタン、n−オクタン、ベンゼン若しくはトルエン等の
炭化水素溶媒中で行うスラリー重合、■液化プロピレン
、液化ブテン−1などの液化α−オレフィンモノマー中
で行うバルク重合、■エチレン、プロピレン等のα−オ
レフィンを気相で重合させる気相重合若しくは、0以上
の■〜■の二以上を段階的に組合わせる方法がある。い
ずれの場合も重合温度は室温(20℃)〜200℃、重
合圧力は常圧(Okg/crn”G ) 〜50kg/
crn’Gで、通常5分〜20時間程度実施される。
重合の際、分子量制御のための適量の水素を添加するな
どは従来の重合方法と同じである0本発明の方法は、ま
たα−オレフィンの多段重合にも用いられ、気相重合、
スラリー重合、バルク重合で2〜10台のりアクタ−を
シリーズに連結する方法及び各リアクターで重合相を変
えること、フィードする触媒、α−オレフィン、水素を
変化させることも出来る。
本発明の方法に於て重合に供せられるα−オレフィンは
、エチレン、プロピレン、ブテン−11ヘキセン−1、
オクテン−1のような直鎮モノオレフィン類、4−メチ
ルペンテン−1,2−メチル−ペンテン−1,3−メチ
ル−ブテン−1などの枝鎖モノオレフィン類、ブタジェ
ン、イソプレン、クロロブレンなどのジオレフィン類、
スチレンなどであり、本発明の方法ではこれ等の各々の
単独重合のみならず、相互に他のオレフィンと組合わせ
て、例えばプロピレンとエチレン、ブテン−1とエチレ
ン、プロピレンとブテン−1の如く組合わせるかプロピ
レン、エチレン、ブテン−1のように三成分を組合わせ
て共重合を行うことも出来、また、多段重合でフィード
するα−オレフィンの種類を変えてブロック共重合を行
うこともできる。
(発明の効果〕 本発明の主要な効果は、パウダー形状の良い高立体規則
性重合体を高い重合体収量で得られることである。
本発明の効果を更に具体的に説明する。
本発明の第一の効果は、α−オレフィン重合体の製造時
、無定形ポリマーの生成率が減少し高立体規則性のポリ
マーが得られることである。例えば、先の発明の方法に
よって得られた三塩化チタン組成物と組み合せた場合に
は、プロピレン重合体の製造において、n−ヘキサン(
沸騰)不溶物としてのアイソタクチックポリプロピレン
はアイソタクチックインデックスで98.0〜98.8
であり、(実施例1〜9)、メルカプト基を有する有機
ケイ素化合物(S)触媒成分を用いない前記先の発明(
比較例1.4〜9)に比べ著しく立体規則性が高いこと
である。このため、アタクチックポリマーを除去しない
でも、ポリマーの物性、例えば剛性、熱安定性を低下さ
せる等の不利な点はなくなり、アタクチックポリマーの
除去工程を省略できるようになり、ポリマーの製造プロ
セスの簡略化ができる。
本発明の第二の効果は、重合体粒子の形状の良いものが
高活性で得られることである0粒子は、球形に近く、ポ
リマーの嵩比重(BD)は0.45〜0.50の範囲に
あり、ポリマーの重量当りの貯槽の容積が小さくて済み
、ポリマーの製造プラントをコンパクトにできる上、重
合体粒子の凝集によるラインの閉塞トラブル、微粉粒子
による輸送トラブルもなくなり、気相重合法でも、長期
安定して運転ができることである。
〔実施例〕
以下、実施例、比較例により本発明を説明する。
なお実施例、比較例中に用いた重合体収量とは、三塩化
チタン組成物1g当り得られたα−オレフィン重合体の
量(g)であり、重合活性を示す、 IIとはアイソタ
クチックインデックスであり、立体規則性を示すが以下
の式による。
× 100 なお、スラリー重合及びバルク重合の際には溶媒可溶の
ポリマーも溶媒を加熱蒸発させて、ポリマーを回収し、
全α−オレフィン重合体量に加えた。
又、■は重合体粉末のかさ比重を示しくg/謙U)、M
FRは^STMD−1238(L)によった流れ性であ
る。
実施例1 +1)三塩化チタン組成物の調製 n−ヘキサンIiOmJ! 、ジエチルアルミニウムモ
ノクロリド(DEAC) 0.05モル、ジイソアミル
エーテル0.12モルを25℃で1分間で混合し5分間
同温度で反応させて反応生成液(り(ジイソアミルエー
テル/DEACのそル比2.4)を得た。窒素置換され
た反応器に四塩化チタン0.4モルを入れ、35℃に加
熱し、これに上記反応生成液(1)の全量を30分間で
滴下しした後、同温度に30分間保ち、75℃に昇温し
て更に1時間反応させ、室温迄冷却し上澄液を除き、n
−ヘキサン400IIIItを加えてデカンテーション
で上澄液を除く操作を4回繰り返して、固体生成物(I
I)19gを得た。
この(II)の全量をn−ヘキサン300a+jl中に
懸濁させた状態で、20℃でジイソアミルエーテル16
gと四塩化チタン35gを室温にて約1分間で加え65
℃で1時間反応させた0反応終了後、室温 (20℃)
迄冷却し、上澄液をデカンテーションによって除いた後
、400mJ2のn−ヘキサンを加え10分間撹拌し、
静置して上澄液を除く操作を5回繰り返した後、減圧下
で乾燥させ三塩化チタン組成物を得た。三塩化チタン組
成物1g中のチタン原子の含有量は252mgであった
(2)予備活性化触媒の調製 内容積2j!の傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒素
ガスで置換した後、n−ヘキサン20aj2、ジエチル
アルミニウムモノクロリド280I!g、三塩化チタン
組成物301gを室温で加えた後、水素1’50+11
を入れ、プロピレン分圧5kg/crn”Gで5分間反
応させ、未反応プロピレン、水素及びn−ヘキサンを減
圧で除去し、予備活性化触媒を粉粒体で得た(三塩化チ
タン組成物1g当りプロビレ2110g反応)。
(3)プロピレンの重合 予備活性化の終った触媒の入った上記反応器に、メルカ
プトメチルトリメチルシラン9.5mgおよび水素30
0mJRを入れ、プロピレン分圧25kg/crn”G
、重合温度70℃で2時間気相重合を行った0反応終了
後、メタノール5gを入れ、キル反応を70℃で30分
間行った後、室温迄冷却し得られたポリマーを乾燥する
事により159gのポリマーが得られた。三塩化チタン
組成物tg当りの重合体収量は5300g、アイソタク
チックインデックスは98.6、ポリマーBDは0,5
0で、ポリマー粒子は球形に近かった。
比較例1 実施例1の(3)においてメルカプトメチルトリメチル
シランを用いなかったこと以外は実施例1と同様にして
プロピレンの気相重合を行なった。
その結果を表1に示した。
比較例2 実施例1の(3)においてメルカプトメチルトリメチル
シランの代りに四塩化ケイ素H,4+agを用いる以外
は同様にプロピレンの気相重合を行なった。結果を表1
に示した。
比較例3および実施例2.3 実施例1の(3)においてメルカプトメチルトリメチル
シランの量を変えて、三塩化チタン組成物中のTIとの
モル比を表1のように変化すること以外は同様にプロピ
レンの気相重合を行なった。結果を表1に示した。
実施例4 (1)三塩化チタン組成物の調製 n−ヘプタン4011、ジエチルアルミニウムモノクロ
リド0.05モル、ジイソアミルエーテル009モル、
モロ−ブチルエーテル0.05モルを18℃で30分間
反応させて得た反応液を、四塩化チタン0.275モル
中に40℃で300分間か1って滴下した後、同温度に
 1.5時間保ち反応させた後、65℃に昇温し、1時
間反応させ、上澄液を除き、n−ヘキサン200aIt
を加えデカンテーションで除く操作を6回繰り返し、得
られた固体生成物(TI)18gをn−ヘキサン500
mJ2中に懸濁させ、ジエチルアルミニウムモノクロラ
イド2gを加え、60℃でプロピレン10gを加え1時
間反応させ、重合処理を施した固体生成物(■1)を得
た(プロピレン反応量5.0g) 、反応後、上澄液を
除いた後、n−ヘキサン300mj2を加えデカンテー
ラ3ンで除く操作を2回繰り返し、上記の重合処理を施
した固体生成物(II ) (23g)をn−ヘキサン
40mjl中に懸濁させ、四塩化チタン18gを室温に
て加え、80℃で30分間反応させた。引ぎ続いてn−
ブチルエーテル18gを加え、80℃で1時間反応させ
た0反応終了後、上澄液をデカンテーションで除いた後
、200mj!のn−ヘキサンを加えて5分間撹拌し静
置して上澄液を除く操作を3回繰り返した後、減圧で乾
燥させ三塩化チタン組成物を得た。三塩化チタン組成物
1g中のチタン原子の含有量は200mgであった。
(2)予備活性化触媒の調製 内容積2Itの傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒素
ガスで置換した後、n−ヘキサン20a+fl、ジエチ
ルアルミニウムモノクロリド270a+g 1三塩化チ
タン組成物2BIIg、及びメルカプトメチルトリエチ
ルシラン15■gを室温で加えた後、プロピレン分圧2
kg/crn’Gで10分間、40℃で反応させ、(三
塩化チタン組成物1g当りプロピレン24.3g反応)
、未反応プロピレン及びn−ヘキサンを減圧で除去し、
予備活性化触媒を得た。
(3)プロピレンの重合 予備活性化の終った上記触媒を用い、またメルカプトメ
チルトリメチルシラン添加しないこと以外は実施例1の
(3)と同様にしてプロピレンの気相重合を行なった。
その結果を表1に示した。
比較例4 実施例4の(2)においてメルカプトメチルトリエチル
シランを用いない以外は実施例2と同様にしプロピレン
の気相重合を行なった。その結果を表1に示した。
実施例5 実施例1の(2)と同様に予備活性化した0次に未反応
プロピレンと水素をパージした後、n−ヘキサン1,0
00mJ2.2−メルカブトエチルトリメチルシラン1
7+ngを加え更に水素150IIlj2を加えた後、
プロピレン分圧12kg/cm’G 、 70℃で2.
5時間スラリー重合反応を行った後、n−ヘキサンをス
チームでストリッピングにより除去してポリマーを得た
。結果を表1に示した。
比較例5 実施例5において2−メルカプトエチルトリメチルシラ
ンを用いない以外は実施例5と同様にしてプロピレンの
スラリー重合を行なフた。結果を表1に示した。
実施例6 n−ヘキサン1,000mJ2、ジエチルアルミニウム
モノクロリド300Il1g 、実施例4で得た三塩化
チタン組成物20mgを入れ、プロピレン分圧1.2k
g/crn”G、20℃で10分間、プロピレンを反応
させ予備活性化を行った(三塩化チタン組成物1g当り
0.9g反応)、未反応プロピレンをパージし、3−メ
ルカプトプロピルジメチルフェニルシラン10.5mg
及び水素120m1を入れ、プロピレン分圧10kg/
crn”G 、 70℃で2,5時間スラリー重合を行
なった後、n−ヘキサンをスチームストリッピングで除
きポリマーを得た。結果を表1に示した。
比較例6 実施例6において3−メルカプトプロピルジメチルフェ
ニルシランを用いない以外は同様にしてプロピレンのス
ラリー重合を行った。その結果を表1に示した。
実施例7 実施例1の(2)と同様に予備活性化触媒を得iご後、
l−メルカプトエチルトリメチルシラン10.fi’M
gh水300111、およびプロピレン600gを入れ
、70℃でプロピレン分圧31kg/crr?Gで1時
間バルク重合を行った0反応終了後、未反応プロピレン
をパージし、実施例1と同様に後処理を行いポリマーを
得た。その結果を表1に示した。
比較例7 実施例7においてl−メルカプトエチルトリメチルシラ
ンを用いない以外は同様にプロピレンのバルク重合を行
なった。その結果を表1に示した。
実施例8 実施例4においてメルカプトメチルトリエチルシランの
代りに3−メルカプトプロピルトリメチルシラン13■
gをまた水素250+aJ2でプロピレン分圧を21k
g/crn’Gとすること以外は同様にしてプロピレン
を気′M重合した後、未反応プロピレンと水素をパージ
した。引ぎ続いて、水素分圧10kg/crn’G、エ
チレン分圧10kg/crn’Gで65℃、2時間エチ
レン重合を行なった。その後は実施例4と同様に後処理
してプロピレン−エチレンブロック共重合体を得た。結
果を表2に示した。
比較例8 実施例8において3−メルカプトプロピルトリメチルシ
ランを用いずに予備活性化した触媒を使用した以外は実
施例8と同様にしてプロピレン−エチレンブロック共重
合体を得た。その結果を表2に示した。
実施例9 実施例1の(1) 、 (2) と同様にして予備活性
化触媒を粉粒体で反応器内に得て、さらにメルカプトメ
チルトリメチルシランの代わりに2−メルカプトエチル
トリエチルシランを20B、水素300mρ、プロピレ
ン200g、及びブテン−1を30gを入れ、プロピレ
ン分圧26kg/cm”G下において、60℃で30分
間バルク重合を行ない、38gを重合させた後、未反応
プロピレンを含んだスラリーを直径20cm、容積20
j!の攪拌翼付き流動床にフラッシュさせた。引き続い
て水素450mj2を入れた後反応温度70℃、プロピ
レン分圧21kg/crn”Gでプロピレンを流速5c
m/秒で循環し、ポリマーを流動化させながら2時間気
相重合反応を行った。その後は、実施例1と同様に後処
理してポリマーを得た。結果を表2に示した。
比較例9 実施例9において2−メルカプトエチルトリエチルシラ
ンを用いない以外は同様にしてスラリー重合をさせた後
、気相重合を実施しポリマーを得た。その結果を表2に
示した。
実施例1O (1)三塩化チタン組成物の調製 四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、得ら
れた還元固体を錯化剤としての有機エーテル化合物で処
理し、得られた固体を四塩化チタンと反応させることに
より、固体触媒成分としての三塩化チタン組成物を製造
する方法、すなわち特公昭53−3356号公報記載の
実施例1の方法において製造スケールを115とした以
外は上記公報実施例1と全く同様にして三塩化チタン組
成物を得た。
(特公昭53−3356号公報の実施例1)^、還元固
体の製造 ヘキサン600’m ftとTlCl415Osj!を
不活性雰囲気下で160rpmで回転する二枚羽根付撹
拌機を取付けた2Itの反応器中に装入する。このヘキ
サン−TiC14溶液(250aj! / 141希釈
剤)を1℃に冷却する。乾燥ヘキサン450+Ilと^
1Ehll:I 173+aj2からなる溶液(375
g/ 1 ft )を4時間内に添加し、この間反応器
内の温度を1℃に保つ、ヘキサン−^IEt2CI溶液
を添加後、微細粒子の懸濁液からなる反応媒質を約15
分間撹拌下で1℃に保持し、ついで約1時間内に65℃
に上昇する。ついで反応媒質を85℃で更に1時間撹拌
下に保持する。
次に液相を濾過により固体から分離し、褐色の固体生成
物を500mAの乾燥ヘキサンで5回洗浄する。この際
固体は各洗浄毎に再懸濁化する。最後に固体生成物から
窒素による掃気洗浄(flushing)によって吸収
されたヘキサンを除去する。乾燥生成物285gを採取
し、これを“還元固体”ということにする、これはβ型
結晶のTiC13を約2008含有する。
B、還元固体の錯化剤による処理 得られた還元固体285gを希釈剤(ヘキサン)172
0mJl中に懸濁し、これにジ−イソアミエルエーテル
(ED1^)256aj!を添加する。これはTlCl
1モル当り EDI^0.95モル及び希釈剤11当り
ED1^11.6gに相当する。この襲濁液を35℃で
1時間撹拌する。ついで得られた“処理固体”を液相か
ら分離し、25℃のヘキサン500+afで5回洗浄す
る。この処理固体は随意に乾燥窒素で乾燥し得る。
C0処理固体のTiC1,どの反応 処理固体をヘキサン中のTlC14の40容量%溶液8
50sj2中に懸濁する。この懸濁液を65℃で2時間
撹拌下に保つ、ついで液相を除去し、得られた固体生成
物、いわゆる“固体触媒錯体”を25℃のヘキサン50
0mAで4回洗浄し、最後に65℃のヘキサン500m
j2で1回洗浄する。この固体触媒錯体をヘキサンから
分離し、純粋な乾燥窒素で乾燥する。
かくして乾燥固体触媒錯体256gを採取する。
(以下略) (2)予備活性化触媒の調製 実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物として
上記(1) で得られた三塩化チタン組成物を用いた以
外は同様にして予備活性化触媒を得た。
(3)プロピレンの重合 予備活性化触媒として上記(2)で得られた予備活性化
触媒を用いる以外は実施例1の(3)と同様にしてプロ
ピレンの気相重合を行なった。その結果を表2に示した
比較例1O 実施例1Oの(3)においてメルカプトメチルトリメチ
ルシランを用いない以外は同様にして予備活性化触媒を
得て、実施例10と同様にしてポリマーを得た。その結
果を表2に示した。
実施例11 三塩化チタン組成物として、実施例10の(1)で得ら
れた三塩化チタン組成物を用いる以外は実施例5と同様
にしてプロピレンのスラリー重合を行ない、ポリマーを
得た。結果を表2に示した。
比較例11 実施例1!において2−メルカプトエチルトリメチルシ
ランを用いないこと以外は同様にしてプロピレンのスラ
リー重合を行ないポリマーを得た。その結果を表2に示
した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を説朗する工程図である。 以上

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)[1]有機アルミニウム化合物(A_1)若しく
    は有機アルミニウム化合物(A_1)と電子供与体(B
    _1)との反応生成物( I )を用いて、四塩化チタン
    を還元して得られる三塩化チタン組成物、 [2]有機アルミニウム化合物(A_2)及び[3]メ
    ルカプト基を有する有機ケイ素化合物(S)を組み合わ
    せ、該有機ケイ素化合物(S)と該三塩化チタン組成物
    中のチタンのモル比率(S)/(Ti)=0.01〜1
    .4とし該有機アルミニウム化合物(A_2)と該三塩
    化チタン組成物中のチタンのモル比率(A_2)/(T
    i)=0.1〜200とした触媒の存在下にα−オレフ
    ィンを重合することを特徴とするα−オレフィン重合体
    を製造する方法。
  2. (2)有機アルミニウム化合物(A_1)、(A_2)
    として、一般式が▲数式、化学式、表等があります▼(
    式中、R^1、R^2はアルキル基、シクロアルキル基
    、アリール基で示される炭化水素基またはアルコキシ基
    を、Xはハロゲンを表わし、またn、n′は0<n+n
    ′≦3の任意の数を表わす。)で表わされる有機アルミ
    ニウム化合物を用いる特許請求の範囲第1項に記載の製
    造方法。
  3. (3)三塩化チタン組成物として、有機アルミニウム化
    合物(A_1)と電子供与体(B_1)との反応生成物
    ( I )と四塩化チタンとを反応させて得られた固体生
    成物(II)に、更に電子供与体と電子受容体とを反応さ
    せて得られる固体生成物(III)を用いる特許請求の範
    囲第1項に記載の製造方法。
  4. (4)三塩化チタン組成物として、有機アルミニウム化
    合物(A_1)と電子供与体(B_1)との反応生成物
    ( I )と四塩化チタンとを反応させて得られた固体生
    成物(II)を、α−オレフィンで重合処理し、更に電子
    供与体と電子受溶体とを反応させて得られる固体生成物
    (IV)を用いる特許請求の範囲第1項に記載の製造方法
  5. (5)三塩化チタン組成物として、四塩化チタンを有機
    アルミニウム化合物(A_1)で還元して得られた三塩
    化チタンを電子供与体及び四塩化チタンで処理して得ら
    れる固体生成物(V)を用いる特許請求の範囲第1項に
    記載の製造方法。
  6. (6)触媒にα−オレフィンを反応させて予備活性化し
    て用いる特許請求の範囲第1項に記載の製造方法。
  7. (7)α−オレフィンを気相重合する特許請求の範囲第
    1項又は第6項に記載の製造方法。
  8. (8)α−オレフィンをスラリー重合する特許請求の範
    囲第1項又は第6項に記載の製造方法。
  9. (9)α−オレフィンをバルク重合する特許請求の範囲
    第1項又は第6項に記載の製造方法。
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