JPH0374412A - オレフィン重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン重合体の製造方法

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JPH0374412A
JPH0374412A JP21046589A JP21046589A JPH0374412A JP H0374412 A JPH0374412 A JP H0374412A JP 21046589 A JP21046589 A JP 21046589A JP 21046589 A JP21046589 A JP 21046589A JP H0374412 A JPH0374412 A JP H0374412A
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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】
[fa業上の利用分野] 本発明は、オレフィン重合体の製造方法に関する。より
詳細には触媒成分を無機物担体に担持することによりア
ルミノキサンの使用量を減少させても優れた重合活性で
オレフィンを重合することができ、かつ嵩比重が大きく
、粉体性状に優れたオレフィン重合体を製造する方法に
間する。 [従来の技術及びその問題点] オレフィン重合用均一系触媒としては、いわゆるカミン
スキー系触媒がよく知られている。この触媒は非常に重
合活性が高く、しかも例えば、プロピレン重合において
は、アタクチックポリプロピレン、アイソタクチックポ
リプロピレン及びシンジオタクチックポリプロピレンの
いずれもが製造できることが公知になっている。 (M
akro鴎o1゜Cham、Rapld Cosmun
、4,417−421(11a3)、^ngewChe
園、Int、Ed、Engl、24,507−508(
1985)、J、、^m、(t+em。 Soc、1987.109.6544−8545.J、
^−,Cham、Soc、1988゜110.6255
−62581 しかしながら、これらの均一系触媒から得られる生成重
合体の嵩比重は小さく、また粉体性状に優れた重合体を
得るのが困難であった。 一方、遷移金属化合物及びアルミノキサンのいずれか一
方、または両方の成分を粒子状担体に担持させた触媒を
用いてオレフィンの重合を行おうとする試みもなされて
いる。例えば、粒子状ポリマーを担体ヒする方法として
は、特開昭63−112.821、特開昭63−260
.903号公報等を挙げることができる。 また、Mg化合物を担体とする方法としては、特開昭6
2−230,802、特開昭63−168,408、特
開昭83−168.409 、特開昭63−175,0
04、特開昭64−6.003、特開昭84−6.00
4、特開昭84−6,005、特開昭64−11゜10
4、特開昭84−11,105の各号公報等が提案され
ている。さらに、シリカ、シリカ・アルミナ、アルミナ
などの無機酸化物担体に触媒を担持させ重合を行う方法
としては、特開昭61−108,610、特開昭61−
27[1,+105、特開昭l1l−298,008、
特開昭63−22゜804、特開昭63−2110.7
03、特開昭63−51407.特開昭113−54,
403、特開昭63− Ill、010、特開昭63−
68,206、特開昭83−89.505、特開昭83
−152,608、特開昭63−213.504、特開
昭63−248,803の各号公報等が提案されている
。 しかしながら、これらの先行技術Cある無機物担体に担
持しに固体触媒成分を用いてオレフィンの重合を行って
も、重合活性は低く、また生tL1合体の嵩比重等の粉
体性状社関しIb、不充分な結果しか得られないという
問題があった。 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく研究を重ねた
結果2遷移金属化合物成分として後述の遷移金属化合物
[81を用いることにより、重合活性が高く、さらに嵩
比重が大きく粉体性状の優れた重合体が得られることを
見いだし、この知見にもとづいて本発明に到達した。 [問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は、 [B]−数式[11で表される遷移金属化合物(但し、
Mは、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムの遷移金
属、Yはケイ素またはゲルマニウムを示す* R’1C
1)14−11及びR’q−(:5H4−*は無置換も
しくは置換シクロペンタジェニル基を示し、n及びqは
O〜4の整数であるが5同時には0の値をとらない、各
R1は互いに同一でも異なっていてもよく、水素、シリ
ル基または炭化水素基を示すが R1のシクロペンタジ
ェニル環上の位置及び種類は5Mを含む対称面が存在し
ない配置をとるものとする。各R2は互いに同一でも異
なっていてもよく、水素または炭化水素基を示す、また
、Xは同一でも異なっていてもよく、水素、ハロゲンま
たは炭化水素基を示す、)、 [C]アル主主部キサン から形成される触媒において、[B]、[C]のいず(
1)[^]無機物粒子状担体、 れか一方、または[B]、[C]両酸成分、
【A】&:
担持させた固体触媒成分を用いて、オレフィンを重合さ
せるこヒを特徴こするオレフィン重合体の製造方法に係
わるものである。 本発明の方法において使用される固体触媒構成成分[A
]は、無機物粒子状担体である。具体的にはsio、、
^1303、MgOlZr0m TiJ、!hos、C
a0%ZnO等であり、またはこれらの混合物でもよい
、これらの無機物粒子状担体は通常100〜!、000
℃、好ましくは200〜■0℃で焼成して用いられる。 該担体は、そのfl!!及び製法により性状は異なるが
、その粒径は5〜200μm1好ましくは10〜100
μmの範囲のものが用いられる。 また、これらの担体は遷移金属化合物あるいはアル虎ノ
キサンの担持に先だって、予め有機アルミニウム化合物
、またはハロゲン含有シラン化合物で予備接触処理が施
されていてもよい。 本発明の方法において使用される固体触媒構成成分[B
] は、橋架は構造を持つビス置換シクロペンタジェニ
ルブリッジ型2座配位子を有する遷移金属化合物である
。−数式[1]においてMは、チタン、ジルコニウムま
たはハフニウムの遷移金属であり、好ましくはジルコニ
ウムである。Yはケイ素またはゲルマニウムである。2
つのシクロペンタジェニル環上の置換基の数は、無置換
から4置tII*でのいずれでもよいが、少なくヒも片
方のシクロペンタジェニル環には置換基を有するものと
する。 各R1は互いに同一でも興なっていてもよく、水素、シ
リル基または炭化水素基(炭素数1〜20を有するアル
キル、アルケニル、アリール、アルキルアリール、アリ
ールアルキル等である〉を示すが、RIのシクロペンタ
ジェニル環上の位置及び種類は、Mを含む対称面が存在
しない配置をとるものとする。 シリル基の例としては、トリメチルシリル基、トリエチ
ルシリル基、トリフXニルシリル基等を挙げることでき
る。炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、5ec−ブチル
基、tert−ブチル基、フェニル基、トリル基、ビフ
ェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。各R2
は互いに同一でも異なっていてもよく、水素または上記
の炭化水素基である。また、Xは水素、あるいは弗素、
塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン、あるいは上記の炭化
水素基である。 上記遷移金属化合物の非限定的な例として、ジメチルシ
リルビス(メチルシクロペンタジェニル)ジルコニウム
ジクロリド、ジメチルシリルビス(t−ブチルシクロペ
ンタジェニル〉ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
ル(シクロペンタジェニル)(メチルシクロペンタジェ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリル(シク
ロペンタジェニル)  (1−ブチルシクロペンタジェ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリル(メチ
ルシクロペンタジェニル)(t−ブチルシクロペンタジ
ェニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲル主ルビ
ス(メチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジクロ
リド、ジメチルシリル(メチルシクロペンタジェニル)
  (2,4−ジメチルシクロペンタジェニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ジメチルシリルビス(2,4−ジメ
チルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(2,3,5−トリメチルシクロペ
ンタジェニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルゲル
主ルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジェニル)ジ
ルコニウムジクロリド等のジルコニウム化合物、ジメチ
ルシリルビス(メチルシクロペンタジェニル)チタニウ
ムジクロリド、ジメチルシリルビス(2,4−ジメチル
シクロペンタジェニル)チタニウムジクロリド、ジメチ
ルシリルビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジ
ェニル5チタニウムジクロリド等のチタニウム化合物、
ジメチルシリルビス(メチルシクロペンタジェニル)ハ
フニウムジクロリド、ジメチルシリルビス(2,4−ジ
メチルシクロペンタジェニル)ハフニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(2,3,5−)−ジメチルシクロ
ペンタジェニル)ハフニウムジクロリド等のハフニウム
化合物を挙げることができる。 本発明の方法Cおいて使用される固体触媒構成成分[C
Iは、−数式
【■]、または−数式[ml、R”OAI
 (OAI) m−0AIR’z      =  [
If ]3 s で表される有機アルミニウム化合物である。R@はメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭化水素基
であり、好ましくはメチル基、エチル基である。mは4
〜BOの整数であり、好ましくは6以上である。この種
の化合物の製法は公知であり、例えば、吸着水を含有す
る化合物、結晶水を含有する塩II(硫酸調水和物、硫
酸アル幾ニウム水和物など〉の炭化水素媒体懸濁液にト
リアルキルアルミニウムを添加して反応させる方法を例
示することができる。 本発明において、アルミノキサン[CIを重合反応系へ
供給する方法として次のような方法を採ることができる
。 (り固体触媒成分として、無機物粒子状担体【^]に遷
移金属化合物[B]のみを担持し、該固体触媒成分およ
びアル【ノキサン[C1をそれぞれ重合反応系に供給す
る方法。 (2)固体触媒成分として、無機物粒子状担体【A】に
アルミノキサン[CIのみを担持し、該固体触媒成分お
よび遷移金属化合物[81をそれぞれ重合反応系に供給
する方法。 (3)固体触媒として、無機物粒子状担体
【A】に遷移
金属化合物
【B】、アル9ノキサン[CIの両方を担持
し、該固体触媒成分を重合反応系に供給する方法。 (4)固体触媒成分として、上記(2)の固体触媒成分
を使用し、該固体触媒成分及び遷移金属化合物[B] 
と共にアル1ノキサン[CIを重合反応系に供給する方
法。 (5)固体触媒成分ヒして、上記(3)の固体触媒成分
を使用し、誼固体触媒成分と共にアルミノキサン[C1
を重合反応系に供給する方法。 本発明において、無機物粒子状担体[A] L遷移金属
化合物
【0を担持する方法としては、下記(a)〜(C
)の方法を採ることができる。 (a)遷移金属化合物の溶液と無機物粒子状担体を接触
させることにより固体触媒成分を形成させる方法。 (b)遷移金属化合物の溶液中に分散させた無機物粒子
状担体の懸濁液と遷移金属化合物の不溶性ないし難溶性
溶媒とを接触させることにより固体触媒成分を形成させ
る方法。 (c)遷移金属化合物の溶液中に分散させた無機物粒子
状担体の懸濁液から溶媒を留去することにより固体触媒
成分を形成させる方法。 また、無機物粒子状担体【A】にアルミノキサン[C1
を担持する方法としては、下記(d)、 (@)の方法
を採ることができる。 (d)アルミノキサンの溶液中に分散させに無機物粒子
状担体の懸濁液とアルミノキサンの不溶性ないし難溶性
溶媒とを接触させることにより固体触媒成分を形成させ
る方法。 (@)アルミノキサンの溶液中に分散させに無機物粒子
状担体の懸濁液から溶媒を留去することにより固体触媒
成分を形成きせる方法。 また、無機物粒子状担体
【^】に遷移金属化合物[81
%アルミノキサン[C1の両方を担持する方法ヒしては
、下記(f)〜0)の方法を採ることができる。 (f)アルミノキサンの溶液中に分散させた無機物粒子
状担体の懸濁液とアルミノキサンの不溶性ないし難溶性
溶媒とを接触させることによりアル虎ノキサン担持担体
を形成させに後、該担持担体と遷移金属化合物の溶液を
接触させるか、あるいは遷移金属化合物の溶液中に分散
させた該担持担体の懸濁液から溶媒を留去することによ
り固体触媒成分を形成させる方法。 (g)アルミノキサンの溶液中に分散させに無機物粒子
状担体の懸濁液から溶媒を留去することによりアル1ノ
キサン担持担体を形成させた後、該担持担体と遷移金属
化合物の溶液を接触させるか、あるいは遷移金属化合物
の溶液中に分散させた誼担持担体の懸濁液から溶媒を留
去することにより固体触媒成分を形成させる方法。 (h)遷移金属化合物の溶液と無機物粒子状担体を接触
させることにより遷移金属化合物担持担体を形rILき
せた後、該担持担体をアルミノキサンの溶液中心分散さ
せた懸濁液とアルミノキサンの不溶性ないし難溶性溶媒
とを接触させるか、あるいはアルミノキサンの溶液中に
分散させに該担持担体の懸濁液から溶媒を留去すること
じより固体触媒成分を形成させる方法。 (1)遷移金属化合物の溶液中に分散させた無機物粒子
状担体の懸濁液から溶媒を留去することにより遷移金属
化合物担持担体を形成させた後、該担持担体をアルミノ
キサンの溶液中に分散させた懸濁液とアルミノキサンの
不溶性ないし難溶性溶媒とを接触させるか、あるいはア
ルミノキサンの溶液中心分散させた該担持担体の懸濁液
から溶媒を留去することにより固体触媒成分を形成させ
る方法。 遷移金属化合物[81の可溶性溶媒として、例えばベン
ゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族
炭化水素及びクロロベンゼン、ジクロロエタン等のハロ
ゲン含有炭化水素を例示することができる。 遷移金属化合物[B]の不溶性ないしII溶性溶媒とし
て、例えばペンタン、ヘキサン、デカン、ドデカン、シ
クロヘキサン等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素を挙げ
ることができる。 アルミノキサン[CIの可溶性溶媒として、例えばベン
ゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族
炭化水素を挙げることができる。 アルミノキサン[CIの不溶性ないし難溶性溶媒として
、例えばペンタン、ヘキサン、デカン、ドデカン、シク
ロヘキサン等の脂肪族あるいは脂環族炭化水素を挙げる
ことができる。 上記方法で調製した固体触媒成分は、無機物粒子状担体
100g当り遷移金属化合物[81を含有する場合は、
遷移金属原子濃度で0.01〜SOOミリモル、好まし
くはO,OS〜2001リモルを含有している。*た、
アルミノキサン[CIを含有する場合は、アル主ニウム
原子湯度で1〜so、ooo1tリモル、好ましくは5
0〜10.0OOJリモルを含有している。 さらC1遷移金属化合物[81及びアルミノキサン[C
Iの両方を含有する場合の含有量もそれぞれ上記の範囲
であるが、遷移金属に対するアルミニウムの原子比(^
1/M)は、1〜2000.好ましくは5〜1500の
範囲である。 本発明の方法において、重合反応に用いられるオレフィ
ンは、エチレン、プロピレン、l−ブテン、4−メチル
−!−ペンテン、l−ヘキセン、1−オクテン、1−デ
セン、1−ドデセン、l−テトラデセン、l−へキサデ
セン、l−オクタデセン、1−エイコセン等のα−オレ
フィンであり、これら2種以上の混合成分を重合に供す
ることもできる。上記α−オレフィン類と、ブタジェン
、1.4−ヘキサジエン、1.4−ペンタジェン、1.
7−オクタジエン、1.トノナシエン、!、ドデカジエ
ン等のような共役及び非共役ジエン類、またはスチレン
、またはシクロプロパン、シクロブテン、シクロヘキセ
ン、ノルボルネン、ジシクロペンタジェン等のような環
状オレフィンとの共重合にも有効である。 本発明の方法において用いられる重合方法は、液相重合
あるいは気相重合のいずれも可能である。液相重合にお
いては、不活性炭化水素を溶媒としてもよいし、さらに
は液化プロピレン、液化ブテン−1等の液化オレフィン
それ自体を溶媒として用いることも可能である。 重合溶媒としては、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素、ブタン、イソブタン
、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、
ヘキサデカン、オクタデカン等の脂肪族炭化水素、シク
ロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、
シクロオクタン等の脂環族炭化水素、ガソリン、灯油、
軽油、等の石油留分等が挙げられる。 本発明の方法における重合反応系内の遷移金属原子の濃
度については特に制限はないが、好ましくは、遷移金属
原子濃度で10−”〜1O−101ojl / 41の
範囲である。また、アルミノキサンの使用量についても
特にll1W&はないが、^l/遷移金属原子のモル比
は、10以上、好ましくは20以上が用いられる。 重合反応系のオレフィン圧には特に制限はないが好まし
くは常圧〜50Kg/cm”Gの範囲であり、重合温度
にも特に制限はないが通常は一50〜23Q℃、好まし
くは一3ON100℃の範囲である0重合に際しての分
子量調節は公知の手段、例えば温度の選定あるいは水素
の導入により行うことができる。 本発明の方法においては、オレフィンの重合社先だって
遷移金属化合物を含有する固体触媒成分の存在下、オレ
フィンの予備重合を行うことが好ましい、予備重合は、
固体触媒1gあたり0.01〜1003、好ましくは0
.1〜60gのオレフィンを重合することによって行わ
れる。予備重合に用いられるオレフィンとしては、エチ
レン、プロピレン、l−ブテン、4−メチル−1−ペン
テン、1−ヘキセン、l−オクテン、l−デセン、1−
ドデセン、1−テトラデセン等を例示することができる
。 [発明の効果] 本発明により、アル哉ノキサンの使用量を減少させても
重合活性が落ちず、嵩比重が大きく、粉体性状に優れた
オレフィン重合体を製造することができる。
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。 実施例1
【固体触媒成分の調製】
300sjlのガラス製反応容器に、aOO℃で12時
間焼成したシリカ(富士デヴイソン化学製■# 952
12gとトルエン2G tglLを加え懸濁状にした。 これに5ミリモルの^lH子に相当する東ソー・アクシ
ー−製メチルアル稟ノキサン(分子量990)を含むl
OO12トルエン溶液を加えた。室温で30分攪拌した
後、1時間窒素を流しトルエンを留去した後、o、os
qリモルのジメチルシリルビス(2,4−ジメチルシク
ロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリドを含む50
m皿のトルエン溶液を加えた。 室温で30分攪拌した後、2時間窒素を流しトルエンを
留去することにより、固体触媒成分を調製した。 [予備重合] 300s11のガラス製反応容器に、窒素雰囲気下50
1℃の精製トルエン及び上記固体触媒成分全量を加えた
後、室温でプロピレンを3時間流通した。プロピレンを
流通した後、系内を窒素で置換し、さらに室温で10時
間窒素を流し、トルエンを留去した。 実施例2 〔重合〕 充分に窒素置換した内容積ILのSUS製気相用オート
クレーブに、ポリプロピレン粉末(チッソ石油化学株式
会社製) 5f1g及び101リモルの^l原子に相当
する東ソー・アクゾ■製メチルアミノキサン(分子量9
90)を含む2G+lのトルエン溶液を加えた後、窒素
を1時間流し、トルエンを留去した。 ついで、実施例1で調製した予備重合を施した固体触媒
成分を全量添加した。プロピレンにて全圧が10Kg/
cm”Gになるようにし、50℃で2時間重合を行った
0重合終了後、得られたポリマーの全収量は、130g
であり、触媒活性は8.6にg/gZr−hr。 見掛は嵩比重は0.44g/mAであった。 実施例3
【重合】
充分に窒素置換した内容積ILの5115製気相用オー
トクレーブに、ポリプロピレン粉末(チッソ石油化学株
式会社製) 30g及び10ミリモルの^l原子に相当
する東ソー・アクゾ■製メチルアミノキサン(分子量@
90)を含む201℃のトルエン溶液を加えた後、窒素
を1時間流し、トルエンを留去しkゆついで、実施例1
で調製した予備重合を施した固体触媒成分を全量添加し
に、エチレンにて全圧が10Kg/c+*”Gになるよ
うにし、50℃で1.5時間重合を行った0重合終了後
、得られたポリマーの全収量は、116gであり、触媒
活性はu、HIg/gZr−hr、見掛は嵩比重は0.
35g/sJであった。 実施例4 [固体触媒成分の調製] 300muのガラス製反応容器に、800℃で12時間
焼焼成たシリカ(富士デヴイソン化学■製# 952)
2gとトルエン20 ailを加え懸濁状にしに、これ
eo、051Lリモルのジメチルシリルビス(2,4−
ジメチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリ
ドを含む50sJlのトルエン溶液を加えた。1温で3
0分攪拌した後、2時間窒素を流しトルエンを留去する
ことにより、固体触媒成分を調製した。 実施例5 [重合] 充分に窒素置換した内容積ILのSuS製気相用オート
クレーブに、ポリプロピレン粉末(チッソ石油化学株式
会社製) 50g及び101リモルの^l原子に相当す
る東ソー・アクゾ■製メチルアくノキサン(分子量99
0)を含む20sj!のトルエン溶液を加えた後、窒素
を1時間流し、トルエンを留去した。ついで、実施例4
で調製した固体触媒成分を全量添加しに、プロピレンに
て全圧が10Kg/cm”Gになるようにし、50℃で
2時間重合を行った0重合終了後、得られたポリマーの
全収量は、120gであり、触媒活性は7.4Kg/g
Zr・hr、見掛は嵩比重は0.45g/cJEであフ
な。 比較例1 [重合] 充分に窒素置換した内容積ILのSUS製気相用オート
クレーブに、ポリプロピレン粉末(チッソ石油化学株式
会社製) 50g 、 o、osミリモルのジメチルシ
リルビス(2,4−ジメチルシクロペンタジェニル)ジ
ルコニウムジクロリドを含む5lsj2のトルエン溶液
及び1019モルのAI原子に相当する東ソー・アクゾ
■製メチルアル9ノキサン(分子量990〉を含む20
−1のトルエン溶液を順次加えた後、窒素を3時間流し
、トルエンを留去した。プロピレンにて全圧が10Kg
/cm”Gになるようにし、50℃で2時間重合を行っ
た。1合終了後、得られたポリマーの全収量は、70g
であり、触媒活性は2.2Kg/gZr−hr、見掛は
嵩比重は0.35g/sJ!であった。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は、本発明の詳細な説明するための製造工程
図(フローシート)である。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)【A】無機物粒子状担体、 【B】一般式 【 I 】で表される遷移金属化合物▲数
    式、化学式、表等があります▼【 I 】 (但し、Mは、チタン、ジルコニウムまたはハフニウム
    の遷移金属、Yはケイ素またはゲルマニウムを示す。R
    ^1_n−C_5H_4−_n及びR^1_q−C_5
    H_4_−_qは無置換もしくは置換シクロペンタジエ
    ニル基を示し、n及びqは0〜4の整数であるが、同時
    には0の値をとらない。各R^1は互いに同一でも異な
    っていてもよく、水素、シリル基または炭化水素基を示
    すが、R^1のシクロペンタジエニル環上の位置及び種
    類は、Mを含む対称面が存在しない配置をとるものとす
    る。各R^2は互いに同一でも異なっていてもよく、水
    素または炭化水素基を示す。また、Xは同一でも異なっ
    ていてもよく、水素、ハロゲンまたは炭化水素基を示す
    。)、 【C】アルミノキサン、 から形成される触媒において【B】、【C】のいずれか
    一方、または【B】、【C】両成分を、【A】に担持さ
    せた固体触媒成分を用いて、オレフィンを重合させるこ
    とを特徴とするオレフィン重合体の製造方法。
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