JPS619406A - ポリオレフインの製造方法 - Google Patents

ポリオレフインの製造方法

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JPS619406A
JPS619406A JP12913284A JP12913284A JPS619406A JP S619406 A JPS619406 A JP S619406A JP 12913284 A JP12913284 A JP 12913284A JP 12913284 A JP12913284 A JP 12913284A JP S619406 A JPS619406 A JP S619406A
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titanium
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JP12913284A
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Junichi Ito
順一 伊藤
Tetsuo Hayashi
哲男 林
Katsuo Mitani
三谷 勝男
Eitaro Asaeda
朝枝 英太郎
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • 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】 本発明はチタン化合物、有機アルミニウム化合物及び不
飽和エーテル化合物よりなる触媒を用いることを特徴と
するオレフィンの重合方法に関する。
一般に、押し出し成形や中空成形により、ビン、管、フ
ィルム、シートなどの成形物を製造する場合、機械強度
と溶融流動性の双方の性質を満足するポリオレフィンを
原料に選ぶことが重要である。しかしながら、従来の製
造法によるポリオレフィンでは、分子量を高(すれば、
機械強度は向上するが、流動性は低下し、逆に分子量を
低くすれば、流動性は向上するが、機械強度は低下する
という問題があった。このよ5な問題を解決する方法と
して1分子量分布を広げることにより、機械強度と溶P
Mi流動性の両者を満足させるべく種々のポリオレフィ
ンの製造法が検討されている。
従来、分子量分布の広いポリオレフィンを得るl’(は
、これまでに数多くの製造法が提案されている。例えば
、触媒を改良する方法として、2種以上の異種の遷移金
属化合物を用い重合活性点を不均化する方法、遷移金属
化合物を特定の担体に担持する方法あるいは限定された
有機アルミニウム化合物等の共触媒や第3成分を用いる
方法が知られている。しかし、これらの方法により得ら
れたポリオレフィンは、立体規則性が極めて低かったり
、重合活性が不十分であったり、分子量分布の値が未だ
満足のいかないものであったりして重合活性と立体規則
性及び分子量分布の値を共に満足させる触媒系は未だ見
出されていない。また、従来酸の触媒を用いて得られる
高分子量及び低分子量の重合体を加工時に機械的にブレ
ンドする方法や、重合時重合温度。
七ノマー一度、連鎖移動剤濃度等を変化させることによ
り単独あるいは複数個の重合槽内で高分子量及び低分子
量の重合体を製造し、分子量分布の広い重合体を得る多
段重合法も提案され【いる。しかしながら、これらの方
法も得られるポリオレフィンの分子量分布の広がりが顕
著でなかったり、余分な重合設備が必要であったりして
未だ工業的に完成された技術には至っていない。
本発明者らは、上記観点から工業的に有利な分子量分布
の広いポリオレフィンを製造する方法に関し、鋭意研究
した結果、チタン化合物、有機アルミニウム化合物及び
不飽和エーテル化合物よりなる触媒を用いることにより
、工業的見地から十分に高活性、高立体規則性でかつ極
めて分子量分布の広いポリオレフィンが得られることを
見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、チタン化合物、有機アルミニウム
化合物及び不飽和エーテル化合物よりなる触媒を用いる
ことを特徴とするオレフィンの重合方法である。
本発明に使用されるチタン化合物としては公知のものが
何ら制限なく使用できる。例えば、TiCt4.TiB
r、、TiI、、CH,0TiCt、。
C,H,OT i C11I、 C,H,OT I C
48,C,H,TiCt8゜C6H,TiCt8.(C
,H,O)、TiCt、。
(08H,O)、Tic/!、、l (C,H,)、T
iCt、。
(C,H,O) 、TIC/、、CC,H,’)、Ti
(C,H,O)、TI、(C,H,O)、TI。
(CH8QC,H,O)、TI  などの4価のチタン
化合物を例示することができる。チタン化合物の他の例
として、Tict、、TlBr3.Til、。
CH,T 量CtS、CH,0TiCt!、C,H,0
TiCt、。
c、a、o’ricz、、c、H,’ricz、。
(C!H+tO)、Tic/!、、(08)1.0)、
TiBr。
(C,H,O)、TI、(C,Hg0) aTi  な
どの3価のチタン化合物の他に、3価のチタンハロゲン
化合物の不均化反応により得られるTlC1TlBr、
、TiI、などの2価のチタ! ナ ンバpグン化合物を例示することができる。
また無機担体または有機担体に担持させるかまたは電子
供与性化合物によって処理し、重合動力学的速度定数を
変化させたチタン化合物も、本発明のチタン化合物とし
て使用できる。
チタン化合物を担持させる無機担体としては、M g 
CZ s 1M I (OH) @ 1M110 、C
a O。
Ca(OH)B、Zn(OH)@+Mr(OH)、、M
nO。
M、FCON1Ct、、At、0..810.、TiO
し などを挙げることができる。有機担体としてGL一般に
スチレン、ジビニルベンゼン、4−ビニルピリジン、メ
タアクリル醗等のラジカル重合性上ツマ−を用いた単独
重合体または2種以上のモノマーの共重合体からなる微
粉体が用いられる。微粉体の形状はいかなるものでも使
用できるが、好ましくは多孔質の球状微粉体が適用され
る。
担持操作は一般K(1)液状チタン化合物である場合は
そのまま、チタン化合物が固体の場合は、テトラヒドロ
フラン、ピリジン、メタノール、エタノール醇の電子供
与性化合物に溶解させて溶液としたものと無機担体なボ
ールミル、振動ミル等の粉砕機の中で室温〜500℃、
10分〜lO時間の条件で粉砕しながら反応を行う方法
、(2)前記の液状または溶液状のチタン化合物を無機
担体と粉砕、混合した後、室温〜500℃で加熱するこ
とにより担持する方法、(3)前記の液状または溶液状
のチタン化合物を無機担体または有機担体と混合した後
、室温〜500℃で加熱することにより担持する方法等
が主に適用される。
これら担持反応には後に例示する有機酸エステルやアミ
ン類等の電子供与性化合物を反応促進剤として随時使用
することができる。
また、電子供与性化合物によって処理したチタン化合物
も本発明において使用することができる。一般には不活
性ガス雰囲気下でチタン化合物1モルに対し、電子供与
性化合物0、001〜10モルを添加し、ヘキサン、ヘ
プタン等の不活性溶媒中で、室温にて反応させることに
よりチタン化合物と電子供与性化合物の錯体を得ること
ができる。
電子供与性化合物としては、例えばフルコール(一般式
R−OH,R,R’はフルキル基。
アリル基、フェニル基等の炭化水素基、以下同じ)、エ
ーテル(R−0−R’)、エステル(RCOOR’)、
アルデヒド(RCHO)脂肪酸(RCOOH)、ケトン
(RCOR’)、ニトリル(RCN)、7  ミ ン 
(RnNH8−n 、  n==o  l  1  、
 213)、インシアネート(RNCO)、7ゾ化合物
(R−N=N−R’)  、ホスフィン(RnPR’ 
IB  n T n ニ1 + 2 + 3 ) +ホ
スファイト(P(OR)、)、ホスフィナイト(RP 
COR’ ) B ) 。
チオニーデル(RSR’   、n=1.2)。
n     !−n チオフルコール(R8H)などがある。
電子供与性化合物の具体例としては次のようなものが挙
げられる。アルコールとしてはメタノール、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、ナフトールなどであり、エ
ーテルとしては、ジエチルエーテル、ジ−ロープ1ピル
エーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジ(イソアミル)
エーテル。
ジ−n−ペンチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル
、ジ−n−オクチルエーテル、ジーigo−#クチルエ
ーテル、エチレンクl+コール七ツメチルエーテル、ジ
フェニルエーテル、テトラヒドロフラン、7ニンール、
ジフェニルエーテルなどである。エステルとしては、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、安息香酸ジチル、安息香酸オクチル
、安息香酸−2−エチルへキシルトルイル酸メチル、ト
ルイル酸エチル、トルイルrR−2−エチルヘキシル、
アニス酸メチル、7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、ナフトエ酸ズチル、ナフトエ酸
−2−エチルヘキシル。
フェニル酢酸エチルなどがある。アルデヒドとしては、
7セトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどがあり、脂肪
酸としては、ギ酸、酢酸、プpピオン酸、酪酸、修酸、
こは(酸。
アクリル酸、マレイ/酸、安息香酸などがある。ケトン
としては、メチルエチルケトン。
メチルインブチルケトン、ベンゾフェノンなどがある。
ニトリルとしては、7七トニトリルなとがあり、アミン
としては、メチル7ミン、ジエチル7ξン、トリブチル
アミン、トリエタノールアミン、ピリジン、アニリン。
ジメチル7ニリンなどがある。インシアネートとしては
、フェニルイソシアネート、トルイルインシアネートな
どがあり、アゾ化合物としては、アゾベンゼンなどがあ
る。ホスフィンとしては、エチルホスフィン、トリエチ
ルホスフィン、トリーn−ブチルホスフィン。
トリーn−オクチルホスフィン、トリ7エ二ルホスフイ
ンなどがあり、ホスファイトとしては、ジメチルホスフ
ァイト、ジ−n−オクチルホスファイト、トリーn−メ
チルホスファイト、トリフェニルホスファイトなどがあ
り、ホスフィナイトとしては、エチルジエチルホスフィ
ナイト、エチルジブチルホスフィナイト、フェニルジフ
ェニルホスフィナイトなどがある。チオエーテルとして
は、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 ファイト、プロピレンサルファイドなどがあり、チオア
ルコールとしては、エチルチオアルコール、n−プロピ
ルフルフール、チオフェノールなどがある。
以−F挙げたチタン化合物は、重合活性及び立体規則性
を向上させるために、4価チタンtzqゲン化合物で処
理することを適宜節こして用いることができる。
また、本発明においては、以上に説明したチタン化合物
をオレフィンの重合に用いる際共触媒として(B)有機
アルミニウム化合物が用いられる。かかる有機アルミニ
ウム化合つは公知のものが何ら制限なく使用でき、一般
に式RAtX    (ただし、式中Rは炭素n   
   s−n 数1〜20のアルキル基、Xはハpゲン原子または水素
原子、1くn≦3)で表わされる 。
有機アルミニウム化合物が使用される。具体的ニは、ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
ーn−プロピルアルミニウム、トリーn−ブチルアルミ
ニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリーn−ヘキ
シルアルミニウム、トリー2−メチルペンチルアルミニ
1クム、トリーn−オクチルアルミニウム、トリーn−
テシルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド
、ジ−n−プロピルアルミニウムクロライド、ジイソブ
チルアルミニウムクロライド、メチルアルミニウムセス
キクルライド、エ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ジクロライド、イソメチルアルミニ
ウムジクロライド、ジエチルアルミニウムフルオライド
ンエチルアルミニウムプpマイト、ジエチルアルミニウ
ムアイオダイド、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、インプレニル
アルミニウム、ジエチルエトキシフルミニクム、エチル
ジェトキシアルミニウム、エチルエトキシアルミ;ラム
クロライド。エチルエトキシアルミニウムブロマイド、
エチルエトキシアルミニウムアイオダイド等を挙げるこ
とができる。
これらの有機アルミニウム化合物は1種または2種以)
−を混合して使用することもできる。
有機アルミニウム化合物の使用量は、チタン化合物に対
11〜200モル倍好ましくは3〜100モル倍である
これらと共に、重合活性及び立体規則性を向上させる[
1的で、重合の際電子供与性化合物を用いてもよい、電
子供与性化合物の添加量はチタン化合物の使用量に対し
10モル倍以下、好ましくは01モル倍以上3モル倍以
下である。
さもIc、本発明においては、分子量分布を広げろ目的
で(C)不飽和エーテル化合物として一般式R−0−R
’  (R、El、’は炭素数J〜20の炭化氷素基で
R、R’のうち少なくとも一方が炭素数4〜20の不飽
和炭化水素基である)で表わされる不飽和エーテル化合
物を用いろことが極めて重要である。前述の公知触媒系
に本発明に関する不飽和エーテル化合物を添加すると得
られるポリマーの立体規則性にはほとんと影響を与えず
、特に低分子量側の分布を広げることが可能である。こ
の理由については不明であるが、本発明者らは不飽和エ
ーテル化合物のm素原子が活性点伺近のチタン原子また
はアルミニウム原子と適度に配位しつつ不飽和基が活性
点に配位するモテルを考え、この構造を持つ活性点か化
ツマ−の配位−挿入−生長の過程をわずかに抑制してい
るものと推察している。
上記式における炭素数4〜20の不飽和炭化水素基(R
,R’)の例を化学模造式で示すと、−(CM、+nC
)f=cH,(n=2〜18)。
−CHCH=CHCH3,−CH=CHCH,CH8゜
−CH=CH(−CH2−)nC)f8 (n=1〜1
7 ) 。
−CH=CHCH3 −CH=C二CHCH3,−CH=CH−CH=CHC
H,。
(>−(CH、−)nCH=CH、(n= 0〜12)
−CH=CH−(CHB−)nC(CH8) 8(n=
0〜14)。
0〜5 ) 、 −CH=CH(−Q’″ (X=I\
ロゲン原子)、−ca=c4Q)、、−CH=CHi8
0+−(CE山〈臣n=2〜18)、0.◇ぐ)、0工
(Xは)−ロゲン原子)。
−GCH1+nC=CM(n=2〜18)。
−CE:C−(OH2−)n  8 −c=c@ 、−c=cQcミOH。
(CH8)。
−CH=■=CHB、 −CH=0−CH=CH、。
−CH=CH−0,−CH,−0、−CH=◎ 。
などが掲げられる。
さ・らに、不飽和エーテル化合物を具体的に例示すると
、4−メトキシブテン−1,6−メドキシヘキセンー1
.8−メトキシオクテン−1,10−メトキシデセン−
1,15−メトキシペクタデセン−1,18−メトキシ
オクタデセン−1,4−エトキシブテン−1゜6−ニト
キシヘキセンー1.8−エトキシオクテン−1,11−
エトキシ−ウンデセン−1、メチルメタリルエーテル、
エチルクロチルエーテル、フェニルクロチルエーテル、
4−メトキシ−1−ブ千ン、1−メトキシー2−オクチ
ン、4−メトキシスチレン、3−メトキシスチレン、2
,3−ジヒドロビラン、1−メトキシ−1,3−シクロ
ヘキサジエン、2゜3−ジヒドt= −3−メトキシ−
4H−ビラン。
4−メトキシスチルベン、β−メトキシスチレン、4−
フェノキシスチレン、4−(1−プロペニル)ピロカテ
コールジメチルエーテル、サフρ−ル、7ネトール、4
−アリルフェノキシベンゼン、l−メトキシ−4−ペン
テニル−4−ベンゼン、4−1−ブトキシスチレン、シ
クロヘキシル−4−プロペニルベンジルエーテルなどが
掲げられる。
不飽和エーテル化合物の添加量は、仕込みチタン原子に
対し0.1モル倍以上10モル倍以下である。好ましく
は0.5モル倍以上5モル倍以下である。チタン化合物
、有機アルミニウム化合物、電子供与性化合物及び本発
明に係る不飽和エーテル化合物の重合反応器への仕込み
順はいかなる順序も可能であるが、一般には有機アルミ
ニウム化合物、電子供与性化合物、不飽和エーテル化合
物、チタン化合物の順で仕込まれる。
オレフィンの重合方法は公知の方法が何ら制限なく使用
できる。例えば、重合温度は一30〜300℃、好まし
くは室温〜80℃の範囲で、また、重合圧につい【は特
に制限はないが、工業的見地から3〜50気圧が好まし
い。
重合方法は連続式でもバッチ式でもいずれでも可能であ
る。またC4〜C8゜のフルカン。
ジクロフルカン例えば、プロパン、ヘキサン。
ヘプタン、シクロ・\キサン等の不活性炭化水素溶媒に
よるスラリー重合あるいは無溶媒による液相重合または
気相重合も可能である。
本発明におけるオレフィンの重合とは、オレフィンの単
独重合またはオレフィン同志の共重合あるいはオレフィ
ンとポリエンの共重合を行うことを総称するものである
。重合に使用できるオレフィンとしては、エチレン。
プロピレン、エーグテン、1−ペンテン、1−ヘキセン
、4−メチル−1−ペンテン、3□ 一メチルー1−ペンテン、1−オクテン、l−デセンな
どが挙げられる。また上記ポリエンとしては、ズタジエ
ン、インプレン、1.4−へキサジエン、ジシクロペン
タジェン、5−エチリデン−2−ノルポル77ン、メチ
ル−1,4−−へヤサンエンなどを例示することができ
る。
プロビレ/の共重合においては、特にプルピレンが70
モル%以上含有されるように共重合を行うのが好ましい
以上に説明した本発明のポリオレフィンの製造法を採用
することにより、得られるポリオレフィンの機械的強度
と溶融流動性の双方の性質を容易に改善することが可能
どなる。
しかも、触媒の重合活性及び得られるポリオレフィンの
立体規則性は十分に満足し荀るものである。従って、本
発明の方法は工業的に実施した場合、極めて有用な方法
である。
以下、実施例によって、本発明を更に詳細に説明するが
、本発明は以下の実施例によって特に限定されるもので
はない。
なお、得られた重合体の性質は下記の方法により測定し
決定した。
+11  メルトフローイノデックス(MFI)230
’C,216へ荷重、A8TM  D−1238−57
Tによった。
(21M、/Mn)1重量平均分子量M、と数平均分子
jl札との比であり、GPC法(ゲル嗜パーミェーショ
ン・クロマトグラフ法)で測定した。GPC測窄試料は
n−へブタン抽出残を用いた。
(3)  ロックウェル硬度 23℃、ASl”M  D−785−・5111I:よ
った。
(4)フイゾット衝撃強度 JIS  K7110  によった。
(5111は得られた重合体をn−へブタンで6時間ン
ンクスレー抽出することにより抽出残を初期Jtltで
除した値を百分率で表わした。
(6)  引張強度(降伏強度)測定 ASTM  D63B−72に準じる。
実施例 1 (触媒調製) 500ccの三つロフラスコをアルゴン置換した後、乾
燥へブタンaoocc、四塩化チタン0.1 motを
投入し、この溶液を一10℃に保った。ついで、乾燥へ
ブタン5 Q Cc、ジエチルアルミニウムクルライド
0.1 molよりなる溶液を2時間かけて滴下した。
そのままの温度で2時間攪拌を続けた後、65℃で1時
間熱処理を行った。乾燥へブタンで十分洗浄後0.1 
molの三塩化チタンのへブタンスラリーを得た。
次に0.1 motのジイソアミルエーテルを添加し、
35℃で1時間攪拌後、再び乾燥へブタンで十分洗浄し
た。これに四塩化チタン0、25 molを添加し、6
0℃にて2時間攪拌後乾燥へブタンで十分洗浄した後、
1 m mol/ CC濃度の三塩化チタン/ヘプタン
スラリー100(!eを得た。
(重合) 1tのオートクレーブ内を高純度アルゴンガスで満した
後、脱水精製したn−へブタン500ccを仕込み、ジ
エチルアルミニウムクルライド8. Om mol及び
上記の方法で調製したチタン化合物のn−へブタンスラ
リー2.011 mot−71原子を仕込んだ後6−メ
ドキシヘキセy−1]、Qm motを仕込み60’C
k:昇温した。30分攪拌し触媒を熟成した後、オート
クレーブ気相部に大気圧のアルゴンを残した状態で、水
素をO−33KP/ctllG仕込み、モしてプルピレ
ンを3.33 Kfp/crAGまで仕込むと直ちに重
合がR#Iした。その後プμピレンガスを連続的にフィ
ードしながらオートクレーブ圧を3.33 K9/cd
G k維持して90分重合を行った。重合停止のため系
内ガスをパージし、59ccのイソプルピルアルコール
を注入した。その結果、IIが97.0%、札が32,
6万、M、/町が8.7のボリプロビレンヲ得り。活性
tta 51!−pp/l−TiC1゜・hr−atm
であった。結果を表1に示す。
実施例 2 CMt#詞製ン i ttvs U S製FN7)にSUS製ホール40
0ccを仕込み、これに0.2 motの塩化マグネシ
ウムと安息香酸エチル0.5 molと四塩化チタンr
oCcを投入し、20時間、8Gで混合粉砕した1、ア
ルゴン置換したaooccのフラスコにこの粉砕混合物
スラリーと乾燥へブタン200eCを仕込み、2時間還
流徒滅過し乾燥へブタンで十分洗浄した。得られた固体
には30デgTi 7g−固体のチタンが担持されてい
た。
上記調製触媒を用いて、ジエチルアルミニウムクロライ
ドの代りにトリエチルアルミニウム8. OWL mo
lを用い、立体規則性を向上させるため安息香酸エチル
6.0ηL motを添加した他は実施例1と同様の重
合条件でプロピレンの重合を行い、ポリプロピレンを得
た。結果を表1に示す。
実施例 3 ジエチルアルミニウムクロライド100mmatを用い
た以外は、実施例1と同様に行った。結果を表1に示す
゛ 実施例 4〜6 ローメトキシヘキセン−1を0.27W mat 。
6mmot、2 Qmmolと変化させた以外は、実施
例1と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例 7 ローメトキシヘキセン−1の代りに11−ドデセニルエ
チルエーテルを用いた他は実施例1と同様に行った。結
果を表1に示す。
実施例 8 6−メドキシヘキセンー1 1.Ommot 。
代りに7ネトール(411造式CH80QCH−CHC
H8)6mmolを用い、ジエチルアルミニウムクロラ
イド8. Om mobの代りにエタノール変性アルミ
ニウム(化学式E+、、At(OE t ) o、s 
C1,、) 20 m motを用いた以外は実施例1
と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例 9〜1O p−zチルアニセート0.2?nmoL、 I Qmm
olをジエチルフルjニウム添加後に仕込んだ以外は実
施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
比較例 1 実施例1で用いた6−メドキシヘキセンー1を用いない
他は実施例1と同様に行った。
結果を表1に示す。重合体のGPCチャートを図1に示
す。
比較例 2 実施例2で用いた6−メドキシヘキセンー1を用いない
他は実施例2と同様に行った。
結果を表1に示す。
比較例 3 6−メドキシヘキセンー1を40 m mat−用いた
以外は実施例1と同様に行った一結果を表1に示す。
比較例 4 6−メドキシヘキセンー1の代りに6−メドキシヘキサ
ンを用いた他は実施例1と同様に行った。結果を表1に
示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)チタン化合物、 (B)有機アルミニウム化合物、 (C)一般式R−O−R^1(R、R^1は炭素数1〜
    20の炭化水素基で、R、R^1の内少なくとも一方が
    炭素数4〜20の不飽和炭化 水素基である)で表わされる不飽和エー テル化合物 とから成る触媒を用いてオレフィンを重合することを特
    徴とするポリオレフィンの製造方法。
JP12913284A 1984-06-25 1984-06-25 ポリオレフインの製造方法 Pending JPS619406A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026889A (en) * 1979-06-20 1991-06-25 Sumitomo Chemical Company, Limited Catalyst system for olefin polymerization and method for production of olefin polymers by using the same

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