JPH1072507A - 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Info
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- JPH1072507A JPH1072507A JP15349697A JP15349697A JPH1072507A JP H1072507 A JPH1072507 A JP H1072507A JP 15349697 A JP15349697 A JP 15349697A JP 15349697 A JP15349697 A JP 15349697A JP H1072507 A JPH1072507 A JP H1072507A
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Abstract
分子量のオレフィン重合体を製造する方法。 【解決手段】 触媒成分(A):一般式VOX3(式
中、Xはハロゲン原子)または一般式VO(OR)
3(式中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)
で表されるバナジウム化合物。 触媒成分(B):トリアルキルアルミニウムと水との反
応によって得られるアルミノオキサンまたは上記アルミ
ノオキサンと一般式AlR' nX' 3-n(式中、R'は炭素
数1〜10のアルキル基、X'はハロゲン原子、nは
0,1,2,3,から選ばれる数)で表されるアルミニ
ウム化合物の混合物。 触媒成分(C):一般式I,II,III,IV,V,またはV
Iに示す少なくとも2個の水酸基を有する有機化合物。 (式中、R'',R'''は炭化水素基、Yは炭化水素基、
−O−,−S−,−S−S−,などを表わす)
Description
フィンの単独重合体もしくは2種類以上のオレフィンの
共重合体の製造方法に関する。
は、三塩化チタンを主成分とする固体チタン化合物と有
機アルミニウム化合物からなる触媒系、または塩化マグ
ネシウムに四塩化チタンを担持した固体と有機アルミニ
ウム化合物及び電子供与性化合物からなる触媒系が一般
に用いられている。更にTi(OR)nX4-nと少なくと
も2種類の水酸基を有する芳香族炭化水素化合物を触媒
成分として用いるオレフィン重合体の製法も提案されて
いる。(PCT int.Appl.WO 87・23
70A1) 一方、チタノセン、ジルコノセン、あるい
はハフノセン化合物とアルミノオキサンからなる重合触
媒を用いる方法も提案されている(例えば、特開昭58
−19309号公報、特開昭60−217209号公
報)。しかしながら、これら触媒系を用いる方法では、
得られるオレフィン重合体の分子量が小さいと言う難点
がある。
合物は、工業的には、例えばエチルアルミニウムセスキ
クロリドとの組合せでエチレン−プロピレンゴム製造用
の触媒として用いられているが、プロピレンの単独重合
活性は極めて低いためにプロピレン重合用触媒としては
工業的価値は認められていない。
発明が解決しようとする問題点は、上記遷位金属触媒系
に代わる新規の触媒系を用いたオレフィン重合体の製造
方法を提供することにある。
有するバナジル化合物とアルミノオキサンまたはアルミ
ノオキサンと有機アルミニウム化合物との混合物を使用
した高効率で高分子量のオレフィン重合体の製造方法で
あって、以下の要件を有することを特徴とする。
下記触媒成分(C)とを反応させて得られる触媒成分
と、下記触媒成分(B)から成る触媒系を使用してオレ
フィン重合体を製造する方法に係わるものである。 触媒成分(A):一般式VOX3(式中、Xはハロゲン
原子)または一般式VO(OR)3(式中、Rは炭素数
1〜20の炭化水素基を表す。)で表されるバナジウム
化合物。 触媒成分(B):トリアルキルアルミニウムと水との反
応によって得られるアルミノオキサンまたは上記アルミ
ノオキサンと一般式AlR' nX' 3-n(式中、R'は炭素
数1〜10のアルキル基、X'はハロゲン原子、nは
0,1,2,3,から選ばれる数)で表されるアルミニ
ウム化合物の混合物。 触媒成分(C):一般式I,II,III,IV,V,またはV
Iに示す少なくとも2個の水酸基を有する有機化合物。 (式中、R'',R'''は炭素数1〜20の炭化水素基、Y
は炭素数1〜20の炭化水素基、−O−,−S−,−S
−S−, (R5は水素又は炭素数1〜6の炭化水素基を表わ
す。)を表わす。ここにR1,R2,R3およびR4は炭素
数1〜20の炭化水素基、水酸基、ニトロ基、ニトリル
基、ヒドロカルビロキシ基又はハロゲン原子を表わす。
この場合R1,R2,R 3およびR4は同一であっても異な
っていてもよい。n'は0又は1以上の整数であり、単
位Yの繰り返し回数を表わす。又y,y', y'', y
''',z,z',z''およびz'''は芳香族環に結合して
いる置換基の数を表わす。 y,y',zおよびz'は0
又は1から4までの整数、y'', z''は0又は1から
2までの整数、 y''', z'''は0又は1から3までの
整数を表わす。)
する。本発明で触媒成分(A)として使用される一般式
VOX3(式中、Xはハロゲン原子)または一般式VO
(OR)3(式中、Rは炭素数1〜20の炭化水素基を
表す。)で表されるバナジウム化合物の具体例として
は、バナジウムオキシトリクロリド,バナジウムオキシ
トリブロミド,メトキシバナデート,エトキシバナデー
ト,n−プロピルバナデート,イソプロポキシバナデー
ト,n−ブトキシバナデート,イソブトキシバナデー
ト,t−ブチルバナデート,1−メチルブトキシバナデ
ート,2−メチルブトキシバナデート,n−プロポキシ
バナデート,ネオペントキシバナデート,2−エチルブ
トキシバナデート,シクロヘキシルバナデート,アリル
シクロヘキシルバナデート,フェノキシバナデート等が
例示される。
ミニウム化合物の重合体であり、一般式Ra(AlR
aO)nAlRa(線状化合物)および/または(AlRa
O)n+1(環状化合物)として存在する。式中Raは例え
ば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルなど
の炭素数1〜10のアルキル基であり、特にメチル、エ
チル基が好ましい。nは1以上の整数であり、特に1〜
40が好ましい。
り得られる。例えば、適当な炭化水素溶媒に溶解させた
トリアルキルアルミニウムを水と接触させて合成するこ
とができる。この場合水は穏和な条件でアルミニウム化
合物と接触させることが好ましい。また、水の蒸気をア
ルミニウム化合物の溶液と接触させる方法、アルミニウ
ム化合物の溶液に水を飽和させた有機溶剤を徐々に滴下
する方法などがある。或は、硫酸銅水和物(CuSO4
・5H2O)もしくは、硫酸アルミニウム水和物(Al2
(SO4)3・18H2O)とアルミニウム化合物を反応
させる方法もある。通常、トリメチルアルミニウム、及
び水からアルミノオキサンを合成する場合、線状化合物
と環状化合物が同時に得られる。反応モル比は、好まし
くはアルミニウム化合物1モルに対して、等モルの水に
なるように選ばれる。
る一般式AlR' nX' 3-n(式中、R 'は炭素数1〜10
のアルキル基、X'はハロゲン原子、nは0,1,2,
3から選ばれる数)で表されるアルミニウム化合物の具
体例としては、メチルアルミニウムジクロリド,エチル
アルミニウムジクロリド,n−プロピルアルミニウムジ
クロリド,エチルアルミニウムセスキクロリド,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−プロピルアルミニウムクロリド,トリメチ
ルアルミニウム,トリエチルアルミニウム,トリイソブ
チルアルミニウム,エチルジシクロヘキシルアルミニウ
ム,トリフェニルアルミニウム,ジエチルアルミニウム
ハイドライド,ジイソブチルアルミニウムハイドライ
ド,ジエチルアルミニウムブロミド,ジエチルアルミニ
ウムアイオダイド,塩化アルミニウム,臭化アルミニウ
ムなどをあげることができる。このうちジエチルアルミ
ニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリドは
この中でも特に好ましい結果を与える。
一般式 で表わされる化合物において、R'',R'''は炭素数1
〜20の炭化水素基であり、Yは炭素数1〜20の炭化
水素基、−O−,−S−,−S−S−, (ここでR5は炭素数1〜6の炭化水素基を表わす。)
を表わす。R'',R'''及びYで表される炭素数1〜2
0の炭化水素基としては、メチレン,エチレン,トリメ
チレン,プロピレン,ジフェニルメチレン,イソプロピ
リデン,エチリデン,n−プロピリデン,イソプロピリ
デン,n−ブチリデン,イソブチリデン基等が例示され
る。この中でもメチレン,エチレン,エチリデン,イソ
プロピリデン,イソブチリデン基が好適に使用される。
単位Yの繰り返し回数を表わし、特に0又は1が好まし
い結果を与える。
〜20の炭化水素基,水酸基,ニトロ基,ニトリル基,
ヒドロカルビロキシ基又はハロゲン原子を表わす。炭素
数1〜20の炭化水素基としては、メチル,エチル,n
−プロピル,イソプロピル,n−ブチル,イソブチル,
t−ブチル,n−アミル,イソアミル,n−ヘキシル,
n−ヘプチル,n−オクチル,n−デシル,n−ドデシ
ル等のアルキル基,フェニル,ナフチル等のアリール
基,シクロヘキシル,シクロペンチル等のシクロアルキ
ル基,プロペニル等のアリル基,ベンジル等のアラルキ
ル基が例示される。この中でも炭素数1〜10のアルキ
ル基が好適に使用される。
z'''は芳香族環に結合している置換基の数を表わし、
y,y',z,z'は0又は1から4までの整数、y'',
z''は0又は1から2までの整数、y''',z'''は0又
は1から3までの整数を表わす。
ば、2,4−ジヒドロキシペンタン、2−(2−ヒドロ
キシプロピル)フェノール、カテコール、レゾルシノー
ル、4−イソプロピルカテコール、3−メトキシカテコ
ール、1,8−ジヒドロキシナフタレン、1,2−ジヒ
ドロキシナフタレン、2,2’−ビフェニルジオール、
1,1’−ビ−2−ナフトール、2,2’−ジヒドロキ
シ−6,6’−ジメチルビフェニル、4,4’,6,
6’−テトラ−t−ブチル−2,2’−メチレンジフェ
ノール、4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチ
ル−2,2’−メチレンジフェノール、4,4’,6,
6’−テトラメチル−2,2’−イソブチリデンジフェ
ノール、2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ−t−
ブチル−5,5’−ジメチルジフェニルスルフィド等が
例示できる。この中でも2,4’−ジヒドロキシペンタ
ン、カテコール、2,2’−ビフェニルジオール、1,
1’−ビ−2−ナフトール、4,4’,6,6’−テト
ラ−t−ブチル−2,2’−メチレンジフェノール、
4,4’−ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,
2’−メチレンジフェノール、4,4’,6,6’−テ
トラメチル−2,2’−イソブチリデンジフェノール、
2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ−t−ブチル−
5,5’−ジメチルジフェニルスルフィドが好適な結果
を与える。
る場合、例えばプロピレンの重合の場合、触媒成分
(A)及び(C)の種類によってはアイソタクチックな
規則性を有する結晶性を有するポリマーを生成する。
合には、触媒成分(A)はバナジウム原子として10
-10〜103mmol/l、好ましくは10-7〜102m
mol/lの範囲で使用できる。触媒成分(B)は触媒
成分(A)に対して、アルミニウム原子/バナジウム原
子として1〜100000、好ましくは10〜1000
0で使用できる。触媒成分(C)は触媒成分(A)のバ
ナジウム原子に対して0.01〜4(モル比)で使用で
きる。
かじめ触媒成分(A)と反応させて用いることが必要で
ある。反応は−20〜200℃の温度で、炭化水素溶
媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、あるいはエーテルなどの
極性溶媒中で行うことができる。
が、触媒成分(A)がハロゲン含有バナジル化合物の場
合には、反応中に発生するハロゲン化水素を捕獲する目
的で、反応系にアンモニア、ピリジンまたはアルキルア
ミン等を添加することも可能である。この場合、析出し
たハロゲン化水素含有化合物を除去した後重合に供する
ことが好ましい。また、あらかじめ触媒成分(C)を金
属ナトリウム等のアルカリ金属または水素化リチウム等
のアリカリ金属の水素化物との反応により金属アルコラ
ート、金属フェノラート、金属ナフトラート等を合成し
本反応に供してもよい。この場合、析出したアリカリ金
属塩を除去した後に重合に供することが好ましい。さら
には、触媒成分(A)がヒドロカルビロキシ基を含有す
る場合には、あらかじめ触媒成分(C)を酢酸等のカル
ボン酸と反応させエステル化合物として本反応の供する
ことも可能である。
水酸基を有する有機化合物の反応では、該有機化合物の
少なくとも2個の水酸基が同一のバナジウム原子と結合
した形態を有する化合物が生成していると考えられる。
炭素数2〜10個のものであり、具体例としては、エチ
レン,プロピレン,ブテン−1,4−メチルペンテン−
1,ヘキサン−1,オクテン−1,ビニルシクロヘキサ
ン等が例示される。これらの化合物は単独に重合もしく
は2種類以上の共重合に用いることができるが、本発明
は上記化合物に限定されるべきものではない。
いが、例えば、ブタン,ペンタン,ヘキサン,ヘプタ
ン,オクタン等の脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼン,トル
エン等の芳香族炭化水素溶媒、または、メチレンクロリ
ド等のハロゲン化炭化水素溶媒を用いた溶媒重合、溶液
重合、またモノマーを溶媒とする塊状重合あるいはガス
状モノマー中での気相重合等が可能であり、また、連続
重合、回分式重合のどちらも可能である。
り得るが、特に−20℃〜100℃の範囲が好ましく、
重合圧力は常圧〜60kg/cm2Gが好ましい。重合
時間は一般的には目的とするポリマーの種類、反応装置
により適宜決定されるが、5分間〜40時間の範囲を取
り得る。例えば、エチレン重合の時間には5分間〜10
時間、プロピレン重合の時間には30分間〜20時間が
好ましい。
の有する効果を具体的に説明するが、本発明はこれらに
よって限定されるものではない。
クロマトグラフィー(GPC)を用いて算出した重量平
均分子量で示した。 GPCはウオーターズ製150C
型を用いた。測定は140℃で、溶媒としてo−ジクロ
ロベンゼンを用いた。カラムはShodex 80M/
Sカラムを3本用いた。検量線作成用ポリスチレンは分
子量範囲500から6.8×106の単分散標準ポリス
チレン14種類を用いた。分子量はポリスチレン換算の
平均分子量よりユニバーサル法で求めた重量平均分子量
で示した。
のアイソタクチック立体規則性は、 13C NMRスペク
トルより求められるアイソタクチックトリアッドモル分
率(以下〔mm〕分率という。)値で評価した。測定は
日本電子製FX−100スペクトロメーターを用い、1
35℃で行った、なおポリマーはo−ジクロロベンゼン
に溶解した。〔mm〕分率はメチル炭素領域の拡大スペ
クトルより求めた。
成 撹拌機、滴下ロート、還流コンデンサーを備えた内容積
0.5リットルのフラスコをアルゴンで置換した後3
8.2g(0.15mol)のCuSO4・5H2Oを2
00mlのトルエンに懸濁させ、内温を25℃に保ち、
撹拌を行いながら、トリメチルアルミニウム0.58m
olとトルエン100mlからなる溶液を5時間かけて
滴下した。滴下終了後20時間室温で撹拌を続けた。沈
殿物を除去した後、減圧下溶媒を除去し、15.8gの
メチルアルミノオキサンを得た。重合にはトルエンで希
釈(0.1g/リットル)して使用した。ここで合成し
たアルミノオキサンは以下の実施例にも使用した。
反応 撹拌機、滴下ロート、還流コンデンサーを備えた内容積
200mlのフラスコをアルゴンで置換した後、n−ペ
ンタン70mlとビス(2−ヒドロキシ−3−t−ブチ
ル−5−メチルフェニル)スルフィド2.8×10-3m
olを投入し0℃に冷却した。次に、滴下ロートよりn
−ペンタン30mlとバナジウムオキシクロリド2.8
×10-3molから成る溶液をゆっくりと滴下した。0
℃で5時間撹拌を続けた後に、室温まで温度を上げさら
に2日間撹拌を続けた。黒褐色の沈殿を濾過により回収
し、n−ペンタンで2回洗浄した後、乾燥して0.92
gの反応物を得た。
方式のステンレス製オートクレーブをアルゴン置換した
後、触媒成分(A)として(2)で得た固体1mg、メ
チルアルミノオキサンを0.15g、トルエン3ml仕
込んだ。オートクレーブを−70℃に冷却した後、30
gのプロピレンを導入した。オートクレーブを撹拌しな
がら30℃に1時間保った。過剰のプロピレンを放出し
た後、ポリマーを回収した。ポリマーは1N−HCl/
メタノール液で洗浄した後、メタノールで洗浄し、乾燥
した。得られたポリマーは4.11gで、このポリマー
の分子量は1,850,000で、〔mm〕分率は0.
35であった。
応において、ビス(2−ヒドロキシ−3−メチル−5−
t−ブチルフェニル)スルフィドの代わりに4,4’−
ジメチル−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−メチ
レンジフェノールを1.3mmol用いたこと、または
n−ペンタンの代わりに溶媒としてn−ブチルエーテル
を用いた以外は実施例1(2)と同様に行い黒褐色の固
体0.25gを得た。
使用した以外は実施例1(3)と同様に重合した。得ら
れたポリマーは0.53gで、このポリマーの分子量は
1,630,000、〔mm〕分率は0.43であっ
た。
応において、バナジウムオキシクロリドの代わりにn−
ブトキシバナデートを3.5mmol用いたこと、溶媒
としてn−ヘプタンを用いたこと、反応を室温で2日間
行ったこと以外は同様に行い黒色の固体0.66gを得
た。
た以外は実施例1(3)と同様に重合した。得られたポ
リマーは0.79gで、このポリマーの分子量は2,1
00,000、〔mm〕分率は0.68であった。
アルミノオキサン溶液の代わりに実施例1(1)におい
て合成したメチルアルミノオキサン0.26gとエチル
アルミニウムセスキクロリドのトルエン溶液0.2ml
(Al:4.0×10-5mol)の混合液をオートクレ
ーブに投入した以外は実施例1(3)と同様に行った。
得られたポリマーは6.63gで、このポリマーの分子
量は2,440,000、〔mm〕分率は0.32であ
った。
エン80mlと実施例1(2)で得られた固体5×10
-6gとメチルアルミノオキサン0.35gを順次加えて
フラスコの内温を60℃に保った。次に、フラスコにエ
チレンを連続的に導入し、系内を9kg/cm2Gに保
ちながら、10分間重合を行った。反応終了後、メタノ
ールを添加して触媒を分解した後、乾燥してポリエチレ
ン0.25gを得た。得られたポリエチレンの分子量は
1,530,000であった。
の代わりにエチルアルミニウムセスキクロリドのトルエ
ン溶液を10ml(Al:1.2mmol)加えた以外
は実施例5と同様に重合を行った。得られたポリエチレ
ンは0.01gで分子量は1,670,000であっ
た。
式VOX3またはVO(OR)3であるバナジル化合物、
アルミノオキサン及び少なくとも2個の水酸基を有する
有機化合物からなる触媒系を用いてオレフィンを単独に
重合もしくは2種類以上共重合することにより高収率で
高分子量のオレフィン重合体を製造することができた。
ャート図である。本フローチャート図は、本発明の実施
態様の代表例であり、本発明は何らこれに限定されるも
のではない。
Claims (1)
- 【請求項1】下記触媒成分(A)と下記触媒成分(C)
とを反応させて得られる触媒成分と、下記触媒成分
(B)から成る触媒系を用いるオレフィン重合体の製造
方法。 触媒成分(A):一般式VOX3(式中、Xはハロゲン
原子)または一般式VO(OR)3(式中、Rは炭素数
1〜20の炭化水素基を表す。)で表されるバナジウム
化合物。 触媒成分(B):トリアルキルアルミニウムと水との反
応によって得られるアルミノオキサンまたは上記アルミ
ノオキサンと一般式AlR' nX' 3-n(式中、R'は炭素
数1〜10のアルキル基、X'はハロゲン原子、nは
0,1,2,3,から選ばれる数)で表されるアルミニ
ウム化合物の混合物。 触媒成分(C):一般式I,II,III,IV,V,またはV
Iに示す少なくとも2個の水酸基を有する有機化合物。 (式中、R'',R'''は炭素数1〜20の炭化水素基、Y
は炭素数1〜20の炭化水素基、−O−,−S−,−S
−S−, (R5は水素又は炭素数1〜6の炭化水素基を表わ
す。)を表わす。ここにR1,R2,R3およびR4は炭素
数1〜20の炭化水素基、水酸基、ニトロ基、ニトリル
基、ヒドロカルビロキシ基又はハロゲン原子を表わす。
この場合R1,R2,R 3およびR4は同一であっても異な
っていてもよい。n'は0又は1以上の整数であり、単
位Yの繰り返し回数を表わす。又y,y', y'', y
''',z,z',z''およびz'''は芳香族環に結合して
いる置換基の数を表わす。 y,y',zおよびz'は0
又は1から4までの整数、y'', z''は0又は1から
2までの整数、 y''', z'''は0又は1から3までの
整数を表わす。)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15349697A JP2907191B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | オレフィン重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15349697A JP2907191B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | オレフィン重合体の製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63299060A Division JP2835369B2 (ja) | 1988-11-26 | 1988-11-26 | オレフィン重合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1072507A true JPH1072507A (ja) | 1998-03-17 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15349697A Expired - Fee Related JP2907191B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | オレフィン重合体の製造方法 |
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-
1997
- 1997-06-11 JP JP15349697A patent/JP2907191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2907191B2 (ja) | 1999-06-21 |
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