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JPH11246620A - オレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒 - Google Patents

オレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒

Info

Publication number
JPH11246620A
JPH11246620A JP10062126A JP6212698A JPH11246620A JP H11246620 A JPH11246620 A JP H11246620A JP 10062126 A JP10062126 A JP 10062126A JP 6212698 A JP6212698 A JP 6212698A JP H11246620 A JPH11246620 A JP H11246620A
Authority
JP
Japan
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component
polymerization
group
solid catalyst
catalyst component
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Application number
JP10062126A
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English (en)
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JP3943230B2 (ja
Inventor
Takuo Kataoka
拓雄 片岡
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Toho Titanium Co Ltd
Original Assignee
Toho Titanium Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toho Titanium Co Ltd filed Critical Toho Titanium Co Ltd
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Priority to ES99905298T priority patent/ES2232112T3/es
Priority to PCT/JP1999/000845 priority patent/WO1999043718A1/ja
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Priority to DE69920598T priority patent/DE69920598T2/de
Priority to KR10-1999-7009766A priority patent/KR100441729B1/ko
Priority to EP99905298A priority patent/EP0978520B1/en
Priority to BR9904894-9A priority patent/BR9904894A/pt
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/658Pretreating with metals or metal-containing compounds with metals or metal-containing compounds, not provided for in a single group of groups C08F4/653 - C08F4/657
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高活性に作用すると共に、重合溶媒に可溶な
低分子量あるいは低立体規則性重合体の発生率が低く、
更に高立体規則性ポリマーを高収率で得ることができる
オレフィン類重合用触媒成分及び該触媒成分を含む触媒
を提供する。 【解決手段】 (a)ジアルコキシマグネシウム、
(b)チタン化合物、(c)芳香族ジカルボン酸ジエス
テル、(d)芳香族炭化水素及び(e)水酸基含有有機
ケイ素化合物を接触させて得られることを特徴とするオ
レフィン類重合用固体触媒成分、並びに該固体触媒成分
(A)と、一般式R2 p AlY3 -pで表される有機アルミニウ
ム化合物(B)、及び一般式R3 q Si(OR4)4 -qで表される
有機ケイ素化合物(C)からなるオレフィン類重合用触
媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高立体規則性ポリ
マーを高収率で得ることのできるオレフィン類重合用固
体触媒成分及び触媒に係り、更にプロピレンのスラリー
重合を行った際に高活性に作用すると共に、重合溶媒に
可溶な低分子量あるいは低立体規則性重合体の発生率が
低く抑えられるオレフィン類重合用固体触媒成分及び触
媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、オレフィン類の重合においては、
マグネシウム、チタン、電子供与性化合物及びハロゲン
を必須成分として含有する固体触媒成分、並びに該固体
触媒成分、有機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合
物から成るオレフィン類重合用触媒の存在下に、オレフ
ィン類を重合もしくは共重合させるオレフィン類の重合
方法が数多く提案されている。例えば、特開昭57−6
3310号並びに同57−63311号公報において
は、マグネシウム化合物、チタン化合物及び電子供与体
を含有する固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物及
びSi−O−C結合を有する有機ケイ素化合物との組み
合わせから成る触媒を用いて、特に炭素数が3以上のオ
レフィンを重合させる方法が提案されている。
【0003】また、特開昭63−92614号公報にお
いては、ジアルコキシマグネシウム、芳香族ジカルボン
酸ジエステル、芳香族炭化水素、チタンハロゲン化物及
び塩化カルシウムを接触して得られる、オレフィン類重
合用固体触媒成分が提案されている。
【0004】一方、特開平1−315406号公報にお
いては、ジエトキシマグネシウムとアルキルベンゼンと
で形成された懸濁液に、チタンテトラクロライドを接触
させ、次いでフタル酸ジクロライドを加えて反応させる
ことによって固体生成物を得、該固体生成物を更にアル
キルベンゼンの存在下でチタンテトラクロライドと接触
反応させることによって調製された固体触媒成分と、有
機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合物より成るオ
レフィン類重合用触媒及び該触媒の存在下でのオレフィ
ン類の重合方法が提案されている。
【0005】上記各従来技術は、その目的が生成重合体
中に残留する塩素やチタン等の触媒残渣を除去する所謂
脱灰行程を省略し得る程の高活性を有すると共に、併せ
て立体規則性重合体の収率の向上や、重合時の触媒活性
の持続性を高めることに注力したものであり、それぞれ
優れた成果を上げている。しかしながら、近年オレフィ
ン重合体の更なる剛性の向上が求められており、上記従
来技術による触媒は、必ずしもこの要求を満足するのに
充分なものではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】また、重合時に溶媒を
要するスラリー重合法の場合、重合溶媒に可溶な、低分
子量あるいは低立体規則性を有する重合体(以下、重合
溶媒可溶分と略記する場合がある。)、特にプロピレン
重合の場合においてはアタクチック・ポリプロピレン
(以下、APPと略記する場合がある。)と称される重
合体が発生する。この重合溶媒可溶分の発生率が高くな
ると、重合時に配管の閉塞などを起こす恐れがあるほ
か、製品となる重合体中に重合溶媒可溶分が残留した場
合には、べたつきなどの原因となることから、重合後に
製品重合体から重合溶媒可溶分を除去する工程が必要に
なり、プロセス操作及び製品製造コストに好ましくない
影響を及ぼすことが懸念されている。ところが、上記従
来技術による触媒を用いてスラリー重合を行った場合、
係る問題を解決するには充分ではなかった。
【0007】本発明の目的は、係る従来技術に残された
問題点を解決し、高活性に作用すると共に、重合溶媒可
溶分の発生率が低く、更に高立体規則性ポリマーを高収
率で得ることのできるオレフィン類重合用固体触媒成分
及び触媒を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術に残された課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、
マグネシウム化合物、4価のハロゲン含有チタン化合
物、芳香族ジカルボン酸ジエステル、芳香族炭化水素及
び水酸基含有有機ケイ素化合物から調製される固体触媒
成分を用いてオレフィン類の重合を行うことにより、触
媒活性及び生成重合体の立体規則性を高度に維持したま
ま、重合溶媒可溶分の発生率が低いオレフィン重合体が
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明のオレフィン類重合用固
体触媒成分は、(a)ジアルコキシマグネシウム(以
下、「成分(a)」と略記することがある。)、(b)
一般式Ti(OR1 n 4-n (式中、R1 は炭素数1
〜4のアルキル基を示し、Xは塩素原子、臭素原子ある
いはヨウ素原子を示し、nは0≦n≦3の実数であ
る。)で表されるチタン化合物(以下、「成分(b)」
と略記することがある。)、(c)芳香族ジカルボン酸
ジエステル(以下、「成分(c)」と略記することがあ
る。)、(d)芳香族炭化水素(以下、「成分(d)」
と略記することがある。)及び(e)水酸基含有有機ケ
イ素化合物(以下、「成分(e)」と略記することがあ
る。)を接触させて調製されることを特徴とする。
【0010】また、本発明のオレフィン類重合用触媒
は、以下の(A)、(B)及び(C)成分よりなること
を特徴とする。 (A)上記のオレフィン類重合用固体触媒成分(以下、
「固体触媒成分(A)」と略記することがある。)、
(B)一般式R2 p AlY3 -p(式中、R2は炭素数1〜4のア
ルキル基を示し、Yは水素原子あるいはハロゲン原子を
示し、pは0<p≦3の実数である。)で表される有機
アルミニウム化合物(以下、「成分(B)」と略記する
ことがある。)、(C)一般式R3 q Si(OR4)4 -q(式中、
R3及びR4は炭化水素基を示し、同一または異なっていて
もよい。qは0≦q≦3の整数である。)で表される有
機ケイ素化合物(以下、「成分(C)」と略記すること
がある。)。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の固体触媒成分(A)の調
製に用いられる成分(a)の具体例としては、ジメトキ
シマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキ
シマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、エトキシメ
トキシマグネシウム、エトキシプロポキシマグネシウ
ム、ブトキシエトキシマグネシウム等が挙げられる。ま
た、これらのジアルコキシマグネシウムは、金属マグネ
シウムを、ハロゲンあるいはハロゲン含有金属化合物等
の存在下にアルコールと反応させて得ることもできる。
上記のジアルコキシマグネシウムの中でも特にジエトキ
シマグネシウム、ジプロポキシマグネシウムが好ましく
用いられる。また、上記のジアルコキシマグネシウム
は、2種以上併用することもできる。
【0012】更に、本発明において固体触媒成分(A)
の調製に用いられる成分(a)は、顆粒状または粉末状
であり、その形状は不定形あるいは球状のものが使用し
得る。例えば球状の成分(a)を使用した場合、より良
好な粒子形状と狭い粒度分布を有する重合体粉末が得ら
れ、重合操作時の生成重合体粉末の取扱い操作性が向上
し、生成重合体粉末に含まれる微粉に起因する閉塞等の
問題が解消される。
【0013】上記の球状の成分(a)は、必ずしも真球
状である必要はなく、楕円形状あるいは馬鈴薯形状のも
のを用いることもできる。具体的にその粒子の形状は、
長軸径lと短軸径wとの比(l/w)が3以下であり、
好ましくは1〜2であり、より好ましくは1〜1.5で
ある。
【0014】また、上記成分(a)の平均粒径は1〜2
00μmのものが使用し得る。好ましくは5〜150μ
m、更に好ましくは10〜100μmである。また、そ
の粒度については、微粉及び粗粉の少ない、粒度分布の
狭いものを使用することが望ましい。具体的には、5μ
m以下の粒子が20%以下であり、好ましくは10%以
下である。一方、100μm以上の粒子が10%以下で
あり、好ましくは5%以下である。更にその粒度分布を
ln(D90/D10)(ここで、D90は積算粒度で
90%における粒径、D10は積算粒度で10%におけ
る粒径である。)で表すと3以下であり、好ましくは2
以下である。
【0015】本発明における固体触媒成分(A)の調製
に用いられる成分(b)は、下記一般式Ti(OR1
n 4-n (式中、R1 は炭素数1〜4のアルキル基を示
し、Xは塩素、臭素あるいはヨウ素原子を示し、nは0
≦n≦3の実数である。)で表されるチタンハライドも
しくはアルコキシチタンハライドの1種あるいは2種以
上である。
【0016】具体的には、チタンテトラクロライド、チ
タンテトラブロマイド、チタンテトラアイオダイド等の
チタンテトラハライド、メトキシチタントリクロライ
ド、エトキシチタントリクロライド、プロポキシチタン
トリクロライド、n−ブトキシチタントリクロライド、
ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジク
ロライド、ジプロポキシチタンジクロライド、ジ−n−
ブトキシチタンジクロライド、トリメトキシチタンクロ
ライド、トリエトキシチタンクロライド、トリプロポキ
シチタンクロライド、トリ−n−ブトキシチタンクロラ
イド等のアルコキシチタンハライドが例示される。この
うち、チタンテトラハライドが好ましく、特に好ましく
はチタンテトラクロライド(TiCl4 )である。これ
らのチタン化合物は2種以上併用することもできる。
【0017】本発明における固体触媒成分(A)の調製
に用いられる成分(c)としては、フタル酸あるいはテ
レフタル酸のジエステルの1種あるいは2種以上が好適
である。
【0018】フタル酸のジエステルの具体例としては、
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n
−プロピル、フタル酸ジ−iso−プロピル、フタル酸
ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−iso−ブチル、フタル
酸エチルメチル、フタル酸メチル(iso−プロピ
ル)、フタル酸エチル(n−プロピル)、フタル酸エチ
ル(n−ブチル)、フタル酸エチル(iso−ブチ
ル)、フタル酸ジ−n−ペンチル、フタル酸ジ−iso
−ペンチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジ−n−ヘ
プチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ビス
(2,2−ジメチルヘキシル)、フタル酸ビス(2−エ
チルヘキシル)、フタル酸ジ−n−ノニル、フタル酸ジ
−iso−デシル、フタル酸ビス(2,2−ジメチルヘ
プチル)、フタル酸n−ブチル(iso−ヘキシル)、
フタル酸n−ブチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸
n−ペンチルヘキシル、フタル酸n−ペンチル(iso
−ヘキシル)、フタル酸iso−ペンチル(ヘプチ
ル)、フタル酸n−ペンチル(2−エチルヘキシル)、
フタル酸n−ペンチル(iso−ノニル)、フタル酸i
so−ペンチル(n−デシル)、フタル酸n−ペンチル
ウンデシル、フタル酸iso−ペンチル(iso−ヘキ
シル)、フタル酸n−ヘキシル(2−エチルヘキシ
ル)、フタル酸n−ヘキシル(2−エチルヘキシル)、
フタル酸n−ヘキシル(iso−ノニル)、フタル酸n
−ヘキシル(n−デシル)、フタル酸n−ヘプチル(2
−エチルヘキシル)、フタル酸n−ヘプチル(iso−
ノニル)、フタル酸n−ヘプチル(neo−デシル)、
フタル酸2−エチルヘキシル(iso−ノニル)が例示
され、これらの1種あるいは2種以上が使用される。
【0019】テレフタル酸のジエステルの具体例として
は、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テ
レフタル酸ジ−n−プロピル、テレフタル酸ジ−iso
−プロピル、テレフタル酸ジ−n−ブチル、テレフタル
酸ジ−iso−ブチル、テレフタル酸エチルメチル、テ
レフタル酸メチル(iso−プロピル)、テレフタル酸
エチル(n−プロピル)、テレフタル酸エチル(n−ブ
チル)、テレフタル酸エチル(iso−ブチル)、テレ
フタル酸ジ−n−ペンチル、テレフタル酸ジ−iso−
ペンチル、テレフタル酸ジヘキシル、テレフタル酸ジ−
n−ヘプチル、テレフタル酸ジ−n−オクチル、テレフ
タル酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、テレフタル
酸ビス(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸ジ−n−
ノニル、テレフタル酸ジ−iso−デシル、テレフタル
酸ビス(2,2−ジメチルヘプチル)、テレフタル酸n
−ブチル(iso−ヘキシル)、テレフタル酸n−ブチ
ル(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ペンチル
ヘキシル、テレフタル酸n−ペンチル(iso−ヘキシ
ル)、テレフタル酸iso−ペンチル(ヘプチル)、テ
レフタル酸n−ペンチル(2−エチルヘキシル)、テレ
フタル酸n−ペンチル(iso−ノニル)、テレフタル
酸iso−ペンチル(n−デシル)、テレフタル酸n−
ペンチルウンデシル、テレフタル酸iso−ペンチル
(iso−ヘキシル)、テレフタル酸n−ヘキシル(2
−エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ヘキシル(2−
エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ヘキシル(iso
−ノニル)、テレフタル酸n−ヘキシル(n−デシ
ル)、テレフタル酸n−ヘプチル(2−エチルヘキシ
ル)、テレフタル酸n−ヘプチル(iso−ノニル)、
テレフタル酸n−ヘプチル(neo−デシル)、テレフ
タル酸2−エチルヘキシル(iso−ノニル)が例示さ
れ、これらの1種あるいは2種以上が使用される。
【0020】上記の内でも、フタル酸のジエステルが好
適であり、その中でも特にフタル酸ジエチル、フタル酸
ジ−n−プロピル、フタル酸ジ−iso−プロピル、フ
タル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−iso−ブチル、
フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ビス(2−エチル
ヘキシル)、フタル酸ジ−iso−デシルが好ましく用
いられる。
【0021】本発明における固体触媒成分(A)の調製
に用いられる成分(d)としては、常温で液体の炭化水
素が好ましく、具体例としては、ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、トリメ
チルベンゼンなどを挙げることができる。とりわけ、ト
ルエン、キシレンが望ましい。更に、上記の成分(d)
以外に他の不活性有機溶媒を併用することも可能であ
り、用いられる不活性有機溶媒としては、ヘキサン、ヘ
プタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素などが挙げ
られる。
【0022】本発明における固体触媒成分(A)の調製
に用いられる成分(e)としては、下記一般式(1);
【0023】
【化2】
【0024】(式中、R5 及びR12はメチル基又は水酸
基を示し、それぞれ同一又は異なっていってもよい、R
6 、R7 、R8 、R10及びR11はメチル基又はフェニル
基を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい、R9
は水酸基を有することがある炭素数1〜10のアルキル
基を示し、Z1 及びZ2 は単結合又は二価の炭化水素基
を示し、それぞれ同一又は異なっていてもよい、rは0
≦r≦30,000の実数を示し、sは0≦s≦30,
000を示す。また、R9 が水酸基を含まないとき、R
5 及びR12の少なくとも1つは水酸基である。)で表わ
される化合物が挙げられる。
【0025】また、上記化合物の具体例としては、下記
一般式(2)〜(7)のものが挙げられる。
【0026】
【化3】
【0027】(式中、Phはフェニル基を示す);具体
例として、TSL8162(東芝シリコーン社製)が挙
げられる。
【0028】
【化4】
【0029】(式中、Meはメチル基を示す);具体例
として、TSL8238(東芝シリコーン社製)が挙げ
られる。
【0030】
【化5】
【0031】(式中、Meはメチル基を示し、αは2≦
α≦30,000の実数である。);具体例として、X
F3800、XF3905、YF3057、YF380
7、YF3802及びYF3897(いずれも東芝シリ
コーン社製)が挙げられる。
【0032】
【化6】
【0033】(式中、R13及びR14は炭素数1〜10の
アルキレン基を示し、Meはメチル基を示し、αは2≦
α≦30,000の実数である。);具体例として、T
SF4751(東芝シリコーン社製)が挙げられる。
【0034】
【化7】
【0035】(式中、Me、Ph及びαは前記と同義で
あり、βは2≦β≦30,000の実数である。);具
体例として、YF3804(東芝シリコーン社製)が挙
げられる。
【0036】
【化8】
【0037】(式中、Me、α及びβは前記と同義であ
り、R15は水酸基を含有する炭素数1〜10のアルキル
基を示す。);具体例として、TSF4750(東芝シ
リコーン社製)が挙げられる。
【0038】上記化合物のうち、好ましいものとして
は、XF3905、YF3800、YF3807、TS
L8238、TSF4750、TSF4751である。
【0039】該成分(e)は、直接他の成分に接触させ
ても、トルエンあるいはキシレンのような芳香族炭化水
素、あるいはヘキサン、ヘプタンのような脂肪族炭化水
素などの有機溶媒で希釈して使用してもよい。
【0040】本発明における固体触媒成分(A)の調製
においては、上記必須の成分の他、任意にポリシロキサ
ンを使用することができる。
【0041】該ポリシロキサンとしては、下記一般式で
表されるものの1種あるいは2種以上が用いられる。
【0042】
【化9】
【0043】(式中、tは平均重合度を表し、2〜30
000であり、R16〜R23の主体はメチル基であり、と
きにはR16〜R23の一部分はフェニル基、水素原子、高
級脂肪酸残基、エポキシ含有基、ポリオキシアルキレン
基で置換されたものであり、また上記一般式の化合物は
19及びR20がメチル基の環状ポリシロキサンを形成し
ていてもよい。)
【0044】該ポリシロキサンは、シリコーンオイルと
も総称され、25℃での粘度が2〜10000センチス
トークス、より好ましくは3〜500センチストークス
を有する、常温で液状あるいは粘稠状の鎖状、部分水素
化、環状あるいは変性ポリシロキサンである。
【0045】鎖状ポリシロキサンとしては、ジメチルポ
リシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンが、部分
水素化ポリシロキサンとしては、水素化率10〜80%
のメチルハイドロジェンポリシロキサンが、環状ポリシ
ロキサンとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキサ
ン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチル
シクロペンタシロキサン、2,4,6−トリメチルシク
ロトリシロキサン、2,4,6,8−テトラメチルシク
ロテトラシロキサンが、また変性ポリシロキサンとして
は、高級脂肪酸基置換ジメチルシロキサン、エポキシ基
置換ジメチルシロキサン、ポリオキシアルキレン基置換
ジメチルシロキサンが例示される。
【0046】各成分の接触は、不活性ガス雰囲気下、水
分等を除去した状況下で、攪拌機を具備した容器中で、
攪拌しながら行われる。接触温度は、単に接触させて攪
拌混合する場合や、分散あるいは懸濁させて変性処理す
る場合には、室温付近の比較的低温域であっても差し支
えないが、接触後に反応させて生成物を得る場合には、
40〜130℃の温度域が好ましい。反応時の温度が4
0℃未満の場合は充分に反応が進行せず、結果として調
製された固体成分の性能が不充分となり、130℃を超
えると使用した溶媒の蒸発が顕著になる等して、反応の
制御が困難になる。なお、反応時間は1分以上、好まし
くは10分〜100時間、より好ましくは30分〜50
時間である。
【0047】以下に、本発明における固体触媒成分
(A)を調製する際の、各成分の接触順序を例示する。
【0048】(1)成分(a)を成分(d)に懸濁さ
せ、該懸濁液に成分(b)及び成分(c)を接触させた
後に、成分(e)を接触させる。
【0049】(2)成分(a)を成分(d)に懸濁さ
せ、該懸濁液に成分(e)を接触させた後に、成分
(b)及び成分(c)を接触させる。
【0050】(3)成分(a)及び成分(c)を成分
(d)に懸濁させ、該懸濁液を成分(b)に添加し、成
分(e)を接触させる。
【0051】(4)成分(a)及び成分(e)を成分
(d)に懸濁させ、該懸濁液に成分(b)及び成分
(c)を接触させる。
【0052】なお、上記の各接触方法において、各成分
は、繰り返して複数回接触させることも可能である。ま
た、いずれかの時点で、必要に応じポリシロキサンを接
触させることもできる。
【0053】また、本発明の固体触媒成分(A)の好ま
しい調製方法としては、以下のような方法が挙げられ
る。
【0054】(1)成分(a)を成分(d)中に懸濁さ
せ、次いでこの懸濁液に成分(b)を−20〜100
℃、好ましくは−10〜50℃で接触し、0〜130
℃、好ましくは60〜130℃で反応させる。該懸濁液
に成分(b)を接触させる前または接触した後に、成分
(c)の1種あるいは2種以上を、−20〜130℃、
好ましくは20〜100℃で接触させ、固体生成物を得
る。この固体生成物は常温で液体の炭化水素化合物で洗
浄することが望ましい。次いで、該固体生成物を成分
(d)に懸濁させた後、該固体生成物に成分(e)を、
−20〜130℃、好ましくは−10〜90℃で接触さ
せる。この後更に成分(b)を、0〜130℃、好まし
くは60〜130℃で接触反応させることが望ましい。
この際、該固体生成物に成分(b)を接触させる前また
は接触した後に、更に成分(c)の1種あるいは2種以
上を、−20〜130℃、好ましくは20〜100℃で
接触させることも好ましい態様である。また、上記のい
ずれかの時点で、必要に応じ、ポリシロキサンを用いて
もよい。上記各段階において、成分(b)の存在下に反
応させる際の時間には特に制約はないが、通常1分〜1
00時間、好ましくは30分〜50時間の範囲である。
【0055】(2)成分(a)及び成分(c)の1種あ
るいは2種以上を成分(d)中に懸濁させ、次いでこの
懸濁液に成分(b)を−20〜100℃、好ましくは−
10〜50℃で接触し、0〜130℃、好ましくは60
〜130℃で反応させて固体生成物を得る。この際、該
懸濁液に成分(b)を接触させる前または接触した後
に、成分(c)の1種あるいは2種以上を、−20〜1
30℃、好ましくは20〜100℃で接触させることも
できる。また、該固体生成物は常温で液体の炭化水素化
合物で洗浄することが望ましい。次いで、該固体生成物
を成分(d)に懸濁させた後、該固体生成物に成分
(e)を、−20〜130℃、好ましくは−10〜90
℃で接触させる。この後更に成分(b)を、0〜130
℃、好ましくは60〜130℃で接触反応させることが
望ましい。この際、該固体生成物に成分(b)を接触さ
せる前または接触した後に、更に成分(c)の1種ある
いは2種以上を、−20〜130℃、好ましくは20〜
100℃で接触させることも好ましい態様である。ま
た、上記のいずれかの時点で、必要に応じ、ポリシロキ
サンを用いてもよい。上記各段階において、成分(b)
の存在下に反応させる際の時間には特に制約はないが、
通常1分〜100時間、好ましくは30分〜50時間の
範囲である。
【0056】固体触媒成分(A)を調製する際の各化合
物の使用量は、調製法により異なるため一概には規定で
きないが、好ましくは以下のような使用量を採用するこ
とが望ましい:例えば成分(a)1モル当たり、成分
(b)が0.5〜100モル、好ましくは0.5〜50
モル、より好ましくは1〜10モルであり、成分(c)
は、成分(a)1モル当たり0.01〜10モル、好ま
しくは0.01〜1モル、より好ましくは0.02〜
0.6モルであり、成分(d)は、成分(a)1モル当
たり0.001〜500モル、好ましくは0.001〜
100モル、より好ましくは0.005〜10モルであ
り、成分(e)は、成分(a)1モルに対し0.001
〜1000ml、好ましくは0.005〜800ml、
より好ましくは0.01〜500mlである。
【0057】上記に例示した本発明の固体触媒成分
(A)の調製方法において、使用される各成分の中でと
り分け好ましいものとしては、成分(a)はジエトキシ
マグネシウム及び/又はジプロポキシマグネシウム、成
分(b)としてはチタンテトラクロライド、成分(c)
としてはフタル酸ジエステル、好ましくはフタル酸ジエ
チル、フタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸ジ−n−ブ
チル、フタル酸ジ−iso−ブチル、フタル酸ジ−n−
オクチル、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタ
ル酸ジ−iso−デシルの1種あるいは2種以上、成分
(d)としてはトルエン並びにキシレン、成分(e)と
してはXF3905、XF3800、TSL3238、
TSF4750、TSF4751の1種あるいは2種以
上をそれぞれ挙げることができる。
【0058】本発明における固体触媒成分(A)は、上
記各成分を用い、その使用量及び調製手段を講ずること
により、重合活性、立体規則性重合体の収率などの触媒
特性を損なうことなく、溶媒可溶分発生率を極めて低く
抑制することが可能となる。
【0059】本発明のオレフィン類重合用触媒を形成す
る際に用いられる成分(B)は、一般式R2 p AlY3-p(式
中、R2は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Yは水素原
子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数
である)で表される有機アルミニウム化合物であり、具
体例としては、トリエチルアルミニウム、ジエチルアル
ミニウムクロライド、トリ−iso−ブチルアルミニウ
ム、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミ
ニウムハイドライドが挙げられ、1種あるいは2種以上
が使用できる。好ましくは、トリエチルアルミニウム、
トリ−iso−ブチルアルミニウムである。
【0060】本発明のオレフィン類重合用触媒を形成す
る際に用いられる成分(C)は、一般式R3 q Si(OR4)4-q
(式中、R3及びR4は炭化水素基を示し、同一または異な
っていてもよい。qは0≦q≦3の整数である)で表さ
れる有機ケイ素化合物である。R3の好ましい炭化水素基
としては、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキ
ル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基
が挙げられ、同一または異なっていてもよい。R4の好ま
しい炭化水素基としては、炭素数1〜4のアルキル基、
シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、
アラルキル基が挙げられ、同一または異なっていてもよ
い。このような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、フェニル
アルキルアルコキシシラン、シクロアルキルアルコキシ
シラン、シクロアルキルアルキルアルコキシシラン等を
挙げることができる。
【0061】上記の有機ケイ素化合物を具体的に例示す
ると、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシ
シラン、トリ−n−プロピルメトキシシラン、トリ−n
−プロピルエトキシシラン、トリ−n−ブチルメトキシ
シラン、トリ−iso−ブチルメトキシシラン、トリ−
t−ブチルメトキシシラン、トリ−n−ブチルエトキシ
シラン、トリシクロヘキシルメトキシシラン、トリシク
ロヘキシルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピルジメ
トキシシラン、ジ−iso−プロピルジメトキシシラ
ン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−iso−
プロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシ
シラン、ジ−iso−ブチルジメトキシシラン、ジ−t
−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシ
シラン、n−ブチルメチルジメトキシシラン、ビス(2
−エチルヘキシル)ジメトキシシラン、ビス(2−エチ
ルヘキシル)ジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジメ
トキシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、ジ
シクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジ
エトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラ
ン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、シクロヘ
キシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシル(is
o−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシルエチ
ルジエトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシ
シラン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シク
ロペンチルエチルジエトキシシラン、シクロペンチル
(iso−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシ
ル(n−ペンチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル
(n−ペンチル)ジエトキシシラン、シクロペンチル
(iso−ブチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル
(n−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル
(n−プロピル)ジエトキシシラン、シクロヘキシル
(n−ブチル)ジエトキシシラン、シクロヘキシル(i
so−ブチル)ジメトキシシラン、ジフェニルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルメチ
ルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラ
ン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルエチル
ジエトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメトキシシ
ラン、シクロヘキシルジエチルメトキシシラン、シクロ
ヘキシルジエチルエトキシシラン、2−エチルヘキシル
トリメトキシシラン、2−エチルヘキシルトリエトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエト
キシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プ
ロピルトリエトキシシラン、iso−プロピルトリメト
キシシラン、iso−プロピルトリエトキシシラン、n
−ブチルトリメトキシシラン、iso−ブチルトリメト
キシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチ
ルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシ
ラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロペン
チルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシ
シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、2−エチルヘキシルトリメトキシシラン、2
−エチルヘキシルトリエトキシシラン、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、テトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、シクロヘキシル
シクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシク
ロペンチルジエトキシシラン、シクロヘキシルシクロペ
ンチルジプロポキシシラン、3−メチルシクロヘキシル
シクロペンチルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘ
キシルシクロペンチルジメトキシシラン、3,5−ジメ
チルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、
3−メチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシ
ラン、ビス(3−メチルシクロヘキシル)ジメトキシシ
ラン、4−メチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメト
キシシラン、ビス(4−メチルシクロヘキシル)ジメト
キシシラン、3,5ジメチルシクロヘキシルシクロヘキ
シルジメトキシシラン、ビス(3,5ジメチルシクロヘ
キシル)ジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラ
ブトキシシラン等が挙げられる。上記の中でも、ジ−n
−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジ
メトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ
−iso−ブチルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジ
メトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、t
−ブチルトリメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメト
キシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、シク
ロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメ
チルジエトキシシラン、シクロヘキシルエチルジメトキ
シシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシラン、ジ
シクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジ
エトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラ
ン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シクロペ
ンチルエチルジエトキシシラン、シクロヘキシルシクロ
ペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペン
チルジエトキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシク
ロペンチルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシ
ルシクロペンチルジメトキシシラン、3,5−ジメチル
シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシランが好ま
しく用いられ、該成分(C)は1種あるいは2種以上組
み合わせて用いることができる。
【0062】本発明のオレフィン類重合用触媒を用いて
オレフィン類を重合するには、前記した固体触媒成分
(A)、成分(B)及び成分(C)よりなる触媒の存在
下、プロピレンの重合もしくは共重合を行うが、各成分
の使用量比は、本発明の効果に影響を及ぼすことのない
限り任意であり、特に限定されるものではないが、通常
成分(B)は固体触媒成分(A)中のチタン原子1モル
当たり、1〜1000モル、好ましくは50〜800モ
ルの範囲で用いられる。成分(C)は、成分(B)1モ
ル当たり、0.002〜10モル、好ましくは0.01
〜2モル、特に好ましくは0.01〜0.5モルの範囲
で用いられる。
【0063】各成分の接触順序は任意であるが、重合系
内にまず成分(B)を装入し、次いで成分(C)を接触
させ、更に固体触媒成分(A)を接触させることが望ま
しい。
【0064】本発明における重合方法は、有機溶媒の存
在下でも不存在下でも行うことができ、またオレフィン
単量体は、気体及び液体のいずれの状態でも用いること
ができる。また、重合時に分子量調節剤として水素を用
いることも、また分子量調節剤を用いずに重合を行うこ
とも可能である。重合温度は200℃以下、好ましくは
100℃以下であり、重合圧力は10MPa以下、好ま
しくは5MPa以下である。また、連続重合法、バッチ
式重合法のいずれでも可能である。更に重合反応を1段
で行ってもよいし、2段以上で行ってもよい。
【0065】本発明の触媒を用いて重合あるいは共重合
されるオレフィン類は、炭素数2〜10のオレフィン、
具体的にはエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペ
ンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、
1−デセン等の長鎖オレフィン類、3−メチル−1−ブ
テン、4−メチル−1−ペンテン等の分枝オレフィン
類、ブタジエン等のジエン類、あるいはビニルシクロペ
ンタン、ビニルシクロヘキサン等が好ましく、本発明の
触媒はとりわけエチレン、プロピレンの重合に適する。
なお、これらのオレフィンは1種あるいは2種以上併用
することができる。
【0066】更に、本発明において固体触媒成分
(A)、成分(B)及び成分(C)よりなる触媒を用い
て行うオレフィン重合(本重合ともいう。)にあたり、
触媒活性、立体規則性及び生成する重合体の粒子性状等
を一層改善させるために、本重合に先立ち予備重合を行
うことが望ましい。予備重合の際に用いるオレフィン類
として、本重合と同様のオレフィン類あるいはスチレン
等のモノマーを用いることができる。
【0067】予備重合を行うに際して、各成分及びモノ
マーの接触順序は任意であるが、好ましくは、不活性ガ
ス雰囲気あるいは重合を行うオレフィンガス雰囲気に設
定した予備重合系内にまず成分(B)を装入し、次いで
固体触媒成分(A)を接触させた後、1種あるいは2種
以上のオレフィンを接触させる。有機ケイ素化合物を組
み合わせて予備重合を行う場合は、不活性ガス雰囲気あ
るいは重合を行うオレフィンガス雰囲気に設定した予備
重合系内にまず成分(B)を装入し、次いで成分(C)
を接触させ、更に固体触媒成分(A)を接触させた後、
1種あるいは2種以上のオレフィンを接触させる方法が
望ましい。
【0068】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比しつ
つ、具体的に説明する。
【0069】〈重合評価〉本発明のオレフィン類重合用
触媒を用いてプロピレンのスラリー重合評価を行い、固
体触媒成分当たりの重合活性、高温ソックスレー抽出器
にて沸騰n−ヘプタンで6時間抽出した際の生成重合体
の不溶解の重合体量(HI)及び重合溶媒可溶分の発生
率を測定した。重合活性、HI及び可溶分発生率は、下
記の(8)〜(10)式より算出した。更に、生成重合
体のメルトフローレイト(MI)、嵩密度(BD)を測
定した。MI及びBDの測定方法はそれぞれJIS K
7210及びJIS K 6721に準拠した。
【0070】 触媒活性(g-PP/g-cat. )={a(g)+c(g)}/固体触媒成分(g) (8) HI(重量%)={b(g)/a(g)}×100 (9) 可溶分発生率(重量%)={c(g)/(a(g)+c(g))}×100 (10) 上記(8)〜(10)式において、aは重合反応終了
後、生成した固体重合体の重量、bは重合反応終了後に
生成した固体重合体を沸騰n−ヘプタンで6時間抽出し
た際の、n−ヘプタンに不溶解の重合体の重量、cは重
合終了後に濾過された重合溶媒中に溶存する重合体の量
を示す。
【0071】実施例1 〈固体触媒成分の調製〉攪拌機を具備し、窒素ガスで充
分に置換された、容量2000mlの丸底フラスコに、
ジエトキシマグネシウム100g及びトルエン800m
lを装入し、次いでチタンテトラクロライド200ml
を装入した。上記混合溶液を30℃に保持したまま1時
間攪拌し、熟成を行った。その後フタル酸ビス(2−エ
チルヘキシル)52ml、フタル酸ジエチル2.0ml
及び前記一般式(4)で表わされるポリシロキサン(T
SF4751−100:東芝シリコーン社製)40ml
を、それぞれ50℃、70℃、85℃で添加した。次い
で110℃まで昇温し、攪拌しながら1.5時間反応さ
せた。反応終了後、上澄み液を除去し、新たにトルエン
800ml、チタンテトラクロライド200mlを加え
て、110℃で15分反応させた。反応終了後、生成物
をトルエンで洗浄し、新たにトルエン800ml、チタ
ンテトラクロライド200ml及びジメチルポリシロキ
サンジオール(YF3800:東芝シリコーン社製)を
50ml添加し、100℃まで昇温し、攪拌しながら2
時間接触反応させた。次いで、生成物をヘプタンで洗浄
し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得
た。この固体触媒成分中(A)のチタン含有量を測定し
たところ、1.91重量%であった。
【0072】〈重合〉窒素ガスで置換された、内容積1
500mlの攪拌装置付きオートクレーブ内に、n−ヘ
プタン700mlを装入し、次いでトリエチルアルミニ
ウム2.1mmol、シクロヘキシルメチルジメトキシ
シラン0.21mmol及び上記の固体触媒成分(A)
をチタン原子として0.0053mmol相当量を添加
して攪拌処理し、重合触媒を形成した。次いでプロピレ
ンガスで系内を0.1MPaに昇圧し、20℃で30分
間予備重合を行った。その後、水素ガス80mlを装入
し、プロピレンガスで系内を0.6MPaに昇圧して、
70℃で2時間の本重合を行った。重合評価結果を表1
に示す。
【0073】実施例2 YF3800の代わりにXF3905(東芝シリコーン
社製商品)を用いた以外は、実施例1と同様に固体触媒
成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体
触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、
1.88重量%であった。重合評価結果を表1に併載す
る。
【0074】実施例3 YF3800の代わりにYF3807(東芝シリコーン
社製商品)を用いた以外は、実施例1と同様に固体触媒
成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体
触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、
1.86重量%であった。重合評価結果を表1に併載す
る。
【0075】実施例4 YF3800の代わりにTSL8238(東芝シリコー
ン社製商品)を用いた以外は、実施例1と同様に固体触
媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固
体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、
1.92重量%であった。重合評価結果を表1に併載す
る。
【0076】実施例5 YF3800の代わりにTSF4750(東芝シリコー
ン社製商品)を用いた以外は、実施例1と同様に固体触
媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固
体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、
2.01重量%であった。重合評価結果を表1に併載す
る。
【0077】実施例6 YF3800の代わりにTSF4751(東芝シリコー
ン社製商品)を用いた以外は、実施例1と同様に固体触
媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固
体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、
1.79重量%であった。重合評価結果を表1に併載す
る。
【0078】比較例1 YF3800を用いなかった以外は、実施例1と同様に
固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得ら
れた固体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したと
ころ、2.24重量%であった。重合評価結果を表1に
併載する。
【0079】比較例2 YF3800の代わりに塩化アルミニウム(AlC
3 )10gを用いた以外は、実施例1と同様に固体触
媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固
体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、
2.73重量%であった。重合評価結果を表1に併載す
る。
【0080】
【表1】
【0081】
【発明の効果】本発明の固体触媒成分及び触媒は、オレ
フィン類の重合時に高活性に作用し、高立体規則性ポリ
マーを高収率で得ることができる。特にスラリー重合法
でオレフィン類の重合を行った場合、活性及び立体規則
性を高度に維持したまま、重合溶媒可溶分の発生率を、
従来触媒使用時の10〜50%程度まで低減することが
できる。これにより、製品製造時のプロセス操作性が容
易になり、かつ製品製造コストを削減することが可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の触媒成分及び重合触媒を製造する工程
を示すフローチャート図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記成分(a)、(b)、(c)、
    (d)及び(e)を接触させることにより調製されるこ
    とを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分。 (a)ジアルコキシマグネシウム (b)一般式Ti(OR1 n 4-n (式中、R1 は炭
    素数1〜4のアルキル基を示し、Xは塩素原子、臭素原
    子あるいはヨウ素原子を示し、nは0≦n≦3の実数で
    ある。)で表されるチタン化合物 (c)芳香族ジカルボン酸ジエステル (d)芳香族炭化水素 (e)水酸基含有有機ケイ素化合物
  2. 【請求項2】 前記(e)水酸基含有有機ケイ素化合物
    が、下記の一般式(1); 【化1】 (式中、R5 及びR12はメチル基又は水酸基を示し、そ
    れぞれ同一又は異なっていてもよい、R6 、R7
    8 、R10及びR11はメチル基又はフェニル基を示し、
    それぞれ同一又は異なっていてもよい、R9 は水酸基を
    有することがある炭素数1〜10のアルキル基を示し、
    1 及びZ2 は単結合又は二価の炭化水素基を示し、そ
    れぞれ同一又は異なっていてもよい、rは0≦r≦3
    0,000の実数を示し、sは0≦s≦30,000を
    示す。また、R9 が水酸基を含まないとき、R5 及びR
    12の少なくとも1つは水酸基である。)で表わされる化
    合物である請求項1に記載のオレフィン類重合用固体触
    媒成分。
  3. 【請求項3】 下記(A)、(B)及び(C)成分によ
    って形成されることを特徴とするオレフィン類重合用触
    媒。 (A)請求項1に記載のオレフィン類重合用固体触媒成
    分、(B)一般式R2 p AlY3 -p(式中、R2は炭素数1〜4
    のアルキル基を示し、Y は水素原子あるいはハロゲン原
    子を示し、pは0<p≦3の実数である。)で表される
    有機アルミニウム化合物、(C)一般式R3 q Si(OR4)4 -q
    (式中、R3及びR4は炭化水素基を示し、同一または異な
    っていてもよい。qは0≦q≦3の整数である。)で表
    される有機ケイ素化合物。
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