JPH0229682B2 - - Google Patents
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- JPH0229682B2 JPH0229682B2 JP60112298A JP11229885A JPH0229682B2 JP H0229682 B2 JPH0229682 B2 JP H0229682B2 JP 60112298 A JP60112298 A JP 60112298A JP 11229885 A JP11229885 A JP 11229885A JP H0229682 B2 JPH0229682 B2 JP H0229682B2
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- mgcl
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- polymerization
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- heptane
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/02—Carriers therefor
- C08F4/022—Magnesium halide as support anhydrous or hydrated or complexed by means of a Lewis base for Ziegler-type catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/26—Magnesium halides
- C01F5/30—Chlorides
- C01F5/34—Dehydrating magnesium chloride containing water of crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Description
本発明は新規な結晶性無水塩化マグネシウム及
びオレフイン重合用触媒の製造におけるその使用
に関する。 近年公開された多数の特許において、特定の方
法により活性化されたMgCl2上に支持された遷移
金属化合物をベースとする、高収率をもたらすオ
レフイン重合用触媒の使用が記載されている。 この活性化状態は、これまで知られている結晶
変態(crystalline modification)〔層状構造
(stratified structure)、塩素原子の立方充填
(cubical packing)、及び菱面体系
(rhombohedric system)の結晶化、を有するα
形態〕におけるMgCl2の結晶格子が、d=2.56Å
(MgCl2のスペクトルにおいて最も強い)におけ
る反射が強度において減少し、同時にぼんやりし
たハロ−(diffused halo)が現われるように変形
していることを特徴とする。 驚くべきことに、遷移金属化合物の存在下に且
つ場合により電子供与体化合物を添加して周期表
第〜族の金属の金属有機化合物存在下に、特
別の活性化処理を行なうことなしにオレフイン重
合用触媒を供給し得る新規な結晶性MgCl2を製造
できることが、今回見出された。 この新規なMgCl2変態(β形)は、室温乃至
SOCl2の沸点間の温度で操作して、水和した
MgCl2、特にはMgCl2・6H2O又はMgCl2・2H2O
とSOCl2の長時間の反応により製造することがで
きる。 このMgCl2の新規な結晶形態も、層状構造を示
すが、それはZ=1、単位格子(elementary
cell)定数α=b=3.641Å、c=5.927Åを有す
る六方晶系、空間群(spatialgroup)、P- 3m1、に
結晶化し、そして塩素原子の六方充填
(hexagonal packing)を示す。 MgCl2のこの新規な結晶変態は、X線回折スペ
クトルにより特徴づけられており、その最も適切
な特性は7頁表に記録されている。観測された格
子間隔(d pbs.)〔d観測値〕の他に、前記単位格
子を基礎とする計算された格子間隔(d calc.)〔d
計算値〕もまた記録された。観測された反射
(Ipbs.)〔I観測値〕の強度は、試料のいくぶん強
められた無秩序の度合の影響で変動を示す場合が
ある。 この新規な結晶形態は、特には、遷移金属化合
物としてハロゲン含有Ti化合物(TiCl4やTiハロ
−アルコラート、等)を使用し、そして金属有機
化合物としてたとえばAl−トリアルキル及びAl
−アルキルハライドの如きAl−アルキル化合物
を使用して、エチレン及びプロピレン又はそれら
の混合物の如きオレフインの重合における高い活
性を賦与された触媒を製造するのに使用できる。 プロピレン又はそれとエチレンとの混合物を重
合して結晶性重合体又は共重合体とする場合にお
いて、触媒成分は、MgCl2の新規結晶形態、ハロ
ゲン含有Ti化合物及びAl−アルキルの他に、特
には芳香族酸のアルキルエステルにより選ばれた
電子供与体化合物をも含有して成る。 触媒は、好ましくは、 (a) Al−アルキル化合物;特には、Al−アルキ
ル化合物1モル当り1モル以下の量の、好まし
くはAl−アルキル1モル当り0.2乃至0.4モルの
量の電子供与体化合物で予備処理されたたとえ
ばAl−トリエチル、Al−トリプロピル、Al−
トリブチルの如きAl−トリアルキルと; (b) MgCl21モル当り電子供与体化合物0.05〜1
モルの存在下にハロゲン含有Ti化合物と新規
形態のMgCl2とを接触させることにより得られ
た生成物とを; 一緒に混合することにより製造するのが好まし
い。 MgCl2の新規結晶形態から得られた触媒による
オレフインの重合は、不活性希釈剤の存在又は不
存在下に液相中で或いは気相中で操作して、公知
方法に従つて行なうことができる。 下記の実施例は説明の目的で示されたものであ
り、本発明の範囲を限定するものではない。
びオレフイン重合用触媒の製造におけるその使用
に関する。 近年公開された多数の特許において、特定の方
法により活性化されたMgCl2上に支持された遷移
金属化合物をベースとする、高収率をもたらすオ
レフイン重合用触媒の使用が記載されている。 この活性化状態は、これまで知られている結晶
変態(crystalline modification)〔層状構造
(stratified structure)、塩素原子の立方充填
(cubical packing)、及び菱面体系
(rhombohedric system)の結晶化、を有するα
形態〕におけるMgCl2の結晶格子が、d=2.56Å
(MgCl2のスペクトルにおいて最も強い)におけ
る反射が強度において減少し、同時にぼんやりし
たハロ−(diffused halo)が現われるように変形
していることを特徴とする。 驚くべきことに、遷移金属化合物の存在下に且
つ場合により電子供与体化合物を添加して周期表
第〜族の金属の金属有機化合物存在下に、特
別の活性化処理を行なうことなしにオレフイン重
合用触媒を供給し得る新規な結晶性MgCl2を製造
できることが、今回見出された。 この新規なMgCl2変態(β形)は、室温乃至
SOCl2の沸点間の温度で操作して、水和した
MgCl2、特にはMgCl2・6H2O又はMgCl2・2H2O
とSOCl2の長時間の反応により製造することがで
きる。 このMgCl2の新規な結晶形態も、層状構造を示
すが、それはZ=1、単位格子(elementary
cell)定数α=b=3.641Å、c=5.927Åを有す
る六方晶系、空間群(spatialgroup)、P- 3m1、に
結晶化し、そして塩素原子の六方充填
(hexagonal packing)を示す。 MgCl2のこの新規な結晶変態は、X線回折スペ
クトルにより特徴づけられており、その最も適切
な特性は7頁表に記録されている。観測された格
子間隔(d pbs.)〔d観測値〕の他に、前記単位格
子を基礎とする計算された格子間隔(d calc.)〔d
計算値〕もまた記録された。観測された反射
(Ipbs.)〔I観測値〕の強度は、試料のいくぶん強
められた無秩序の度合の影響で変動を示す場合が
ある。 この新規な結晶形態は、特には、遷移金属化合
物としてハロゲン含有Ti化合物(TiCl4やTiハロ
−アルコラート、等)を使用し、そして金属有機
化合物としてたとえばAl−トリアルキル及びAl
−アルキルハライドの如きAl−アルキル化合物
を使用して、エチレン及びプロピレン又はそれら
の混合物の如きオレフインの重合における高い活
性を賦与された触媒を製造するのに使用できる。 プロピレン又はそれとエチレンとの混合物を重
合して結晶性重合体又は共重合体とする場合にお
いて、触媒成分は、MgCl2の新規結晶形態、ハロ
ゲン含有Ti化合物及びAl−アルキルの他に、特
には芳香族酸のアルキルエステルにより選ばれた
電子供与体化合物をも含有して成る。 触媒は、好ましくは、 (a) Al−アルキル化合物;特には、Al−アルキ
ル化合物1モル当り1モル以下の量の、好まし
くはAl−アルキル1モル当り0.2乃至0.4モルの
量の電子供与体化合物で予備処理されたたとえ
ばAl−トリエチル、Al−トリプロピル、Al−
トリブチルの如きAl−トリアルキルと; (b) MgCl21モル当り電子供与体化合物0.05〜1
モルの存在下にハロゲン含有Ti化合物と新規
形態のMgCl2とを接触させることにより得られ
た生成物とを; 一緒に混合することにより製造するのが好まし
い。 MgCl2の新規結晶形態から得られた触媒による
オレフインの重合は、不活性希釈剤の存在又は不
存在下に液相中で或いは気相中で操作して、公知
方法に従つて行なうことができる。 下記の実施例は説明の目的で示されたものであ
り、本発明の範囲を限定するものではない。
【表】
【表】
実施例 1
MgCl2・6H2O20gをSOCl2100mlで処理した。
25℃乃至60℃間の温度範囲内で40時間操作する
と、MgCl2・2H2Oが得られた。次いで後者の生
成物を沸点において追加量のSOCl2で32時間処理
し、かくして実質的にH2Oを含まない白色結晶
性固体が得られ、その成分はMgCl2のそれに相当
し、そしてX線分析によるその結晶学的構造は明
細書に記載された構造に対応する。 得られた固体1.6gをn−ヘプタン15ml中の
TiCl41ミリモル(mMol)の溶液で撹拌下に25℃
で90分間処理した。次いで溶媒を蒸発させて乾固
させ、その結果、分析により0.72%のチタン含有
率を有することを示す固体が単離した。 上記MgCl2の結晶学的構造はこの処理の後も変
わることなく維持されていた。 上記に示されたごとくして製造された触媒成分
90mg及び無水の、脱気した(deaerated)そして
脱硫したn−ヘプタン1000mlを、窒素雰囲気下に
Al(i−C4H9)32mlと共に、アンカースターラー
(anchar stirrer)を備えた容量3のステンレ
ス鋼製オートクレープ中に導入し、そして85℃に
加熱した。4atmの水素及び9atmのエチレンを加
え、そしてエチレンを連続的に供給することによ
り重合期間中、全圧を一定に保つた。反応4時間
後、重合を停止させ、反応混合物を過し、そし
て重合体を乾燥し、その結果生成物360gが得ら
れた。 収率は555000gポリエチレン/gTiであつた。
0.25g重合体/溶媒100mlの濃度を使用して、テ
トラヒドロナフタレン中138℃で測定したポリエ
チレンの固有粘度は2.12dl/gであつた。 実施例 2 実施例1に示された如くして製造した触媒成分
95mgを、n−ヘプタン50ml中でAl(C2H5)35.75ミ
リモル及びエチルp−アニセート1.83ミリモルを
10分間反応させることにより得られた溶液中に懸
濁させた。この触媒懸濁液をn−ヘプタンにより
700mlに希釈し、そして、容量3000mlでありアン
カースターラーを備えたステンレス鋼オートクレ
ープ中に窒素雰囲気下に導入し、そして60℃に加
熱した。 その後、水素0.1atm及びプロピレン5atmを加
え、そしてプロピレンを連続的に供給することに
より重合期間中ずつと全圧を一定に保つた。反応
3時間後重合を停止し;アセトン及びメタノール
の混合物による処理後に得られた懸濁液からポリ
プロピレン18gを単離し(収率=26000gポリプ
ロピレン/gTi)、このものは1.25dl/gの固有
粘度を示した。沸とうヘプタンによる抽出残留物
は80%に対応する。 実施例 3 実施例1と同様にして得られたMgCl21.2gを
撹拌下にTiCl440mlで80℃にて60分間処理した。
次いで混合物を過し、そして同じ温度でn−ヘ
プタンにより洗浄した。得られた固体を乾燥し、
そして分析するとそれはチタン含有率0.95%を示
した。このMgCl2の結晶学的構造はこの処理の後
変わらないままであつた。上記の如く製造した触
媒化合物64mgを、実施例1に記載した方法に従つ
てエチレンを重合させるために使用した。ポリエ
チレン80g(131000gポリエチレン/gTiの収
率で)が得られ、このものは固有粘度2.52dl/g
を示した。 実施例 4 実施例1と同様にして得られたMgCl24gをベ
ンゼン17ml中にTiCl4・C6H5COOC2H50.344gを
含有する溶液で80℃で処理した。この反応物を撹
拌下に同じ温度で90分間保持した。溶媒を蒸発乾
固し、かくして固体が単離され、このものは分析
するとチタン含有率0.85%を示した。 MgCl2の結晶学的構造はこの処理の後変わらな
いままであつた。 次いで、かくして製造した触媒成分195mgを使
用してプロピレンを重合し、そしてポリプロピレ
ン20g(12000gポリプロピレン/gTiの収率
で)が得られた:沸騰n−ヘプタンで抽出後の残
留物は85%であつた。 実施例 5 実施例1と同様にして製造されたMgCl22.8g
を、n−ヘプタン20ml中にエチルベンゼン3.68ミ
リモルを含有する溶液と25℃で16時間反応せしめ
た。次いで溶媒を真空下に蒸発させ、その結果白
色固体が単離され、このものをTiCl460mlと80℃
で2時間反応させた。次いでこの塊を80℃で過
し、得られた固体をn−ヘプタンで洗浄し、そし
て分析によりチタン含有率0.50%を示した。 かくして得られた生成物は、そのMgCl2の最初
の結晶学的構造が変わらないままであることを示
した。 上記した如くして製造した触媒成分93mgをn−
ヘキサン50ml中のメチルp−トルエン0.3モル及
びAl(i−C4H9)30.96ミリモルを含有する溶液中
に懸濁させ、そしてこの懸濁液をポリプロピレン
流れにおいて、アンカースターラーを備え、45℃
に加熱され且つn−ヘキサン450ml中のAl(i−
C4H9)34.04ミリモル及びメチルp−トルエート
1.3ミリモルの溶液を含有する1000mlステンレス
鋼オートクレープ中に導入した。 次いでH2を加えて0.1atmの分圧に到達させ;
次いで5atmの全圧までプロピレンを加え;同時
に温度を60℃に上昇させた。全圧はプロピレンを
連続的に供給することにより重合期間中ずつと一
定に維持した。 5時間後に重合を停止させ、アセトン及びメタ
ノールで沈澱させて、沸騰n−ヘプタンによる抽
出後の残留物92.4%及び固有粘度2.05dl/gを有
するポリプロピレン15g(32000gプロピレン/
gTiの収率で)が単離された。
25℃乃至60℃間の温度範囲内で40時間操作する
と、MgCl2・2H2Oが得られた。次いで後者の生
成物を沸点において追加量のSOCl2で32時間処理
し、かくして実質的にH2Oを含まない白色結晶
性固体が得られ、その成分はMgCl2のそれに相当
し、そしてX線分析によるその結晶学的構造は明
細書に記載された構造に対応する。 得られた固体1.6gをn−ヘプタン15ml中の
TiCl41ミリモル(mMol)の溶液で撹拌下に25℃
で90分間処理した。次いで溶媒を蒸発させて乾固
させ、その結果、分析により0.72%のチタン含有
率を有することを示す固体が単離した。 上記MgCl2の結晶学的構造はこの処理の後も変
わることなく維持されていた。 上記に示されたごとくして製造された触媒成分
90mg及び無水の、脱気した(deaerated)そして
脱硫したn−ヘプタン1000mlを、窒素雰囲気下に
Al(i−C4H9)32mlと共に、アンカースターラー
(anchar stirrer)を備えた容量3のステンレ
ス鋼製オートクレープ中に導入し、そして85℃に
加熱した。4atmの水素及び9atmのエチレンを加
え、そしてエチレンを連続的に供給することによ
り重合期間中、全圧を一定に保つた。反応4時間
後、重合を停止させ、反応混合物を過し、そし
て重合体を乾燥し、その結果生成物360gが得ら
れた。 収率は555000gポリエチレン/gTiであつた。
0.25g重合体/溶媒100mlの濃度を使用して、テ
トラヒドロナフタレン中138℃で測定したポリエ
チレンの固有粘度は2.12dl/gであつた。 実施例 2 実施例1に示された如くして製造した触媒成分
95mgを、n−ヘプタン50ml中でAl(C2H5)35.75ミ
リモル及びエチルp−アニセート1.83ミリモルを
10分間反応させることにより得られた溶液中に懸
濁させた。この触媒懸濁液をn−ヘプタンにより
700mlに希釈し、そして、容量3000mlでありアン
カースターラーを備えたステンレス鋼オートクレ
ープ中に窒素雰囲気下に導入し、そして60℃に加
熱した。 その後、水素0.1atm及びプロピレン5atmを加
え、そしてプロピレンを連続的に供給することに
より重合期間中ずつと全圧を一定に保つた。反応
3時間後重合を停止し;アセトン及びメタノール
の混合物による処理後に得られた懸濁液からポリ
プロピレン18gを単離し(収率=26000gポリプ
ロピレン/gTi)、このものは1.25dl/gの固有
粘度を示した。沸とうヘプタンによる抽出残留物
は80%に対応する。 実施例 3 実施例1と同様にして得られたMgCl21.2gを
撹拌下にTiCl440mlで80℃にて60分間処理した。
次いで混合物を過し、そして同じ温度でn−ヘ
プタンにより洗浄した。得られた固体を乾燥し、
そして分析するとそれはチタン含有率0.95%を示
した。このMgCl2の結晶学的構造はこの処理の後
変わらないままであつた。上記の如く製造した触
媒化合物64mgを、実施例1に記載した方法に従つ
てエチレンを重合させるために使用した。ポリエ
チレン80g(131000gポリエチレン/gTiの収
率で)が得られ、このものは固有粘度2.52dl/g
を示した。 実施例 4 実施例1と同様にして得られたMgCl24gをベ
ンゼン17ml中にTiCl4・C6H5COOC2H50.344gを
含有する溶液で80℃で処理した。この反応物を撹
拌下に同じ温度で90分間保持した。溶媒を蒸発乾
固し、かくして固体が単離され、このものは分析
するとチタン含有率0.85%を示した。 MgCl2の結晶学的構造はこの処理の後変わらな
いままであつた。 次いで、かくして製造した触媒成分195mgを使
用してプロピレンを重合し、そしてポリプロピレ
ン20g(12000gポリプロピレン/gTiの収率
で)が得られた:沸騰n−ヘプタンで抽出後の残
留物は85%であつた。 実施例 5 実施例1と同様にして製造されたMgCl22.8g
を、n−ヘプタン20ml中にエチルベンゼン3.68ミ
リモルを含有する溶液と25℃で16時間反応せしめ
た。次いで溶媒を真空下に蒸発させ、その結果白
色固体が単離され、このものをTiCl460mlと80℃
で2時間反応させた。次いでこの塊を80℃で過
し、得られた固体をn−ヘプタンで洗浄し、そし
て分析によりチタン含有率0.50%を示した。 かくして得られた生成物は、そのMgCl2の最初
の結晶学的構造が変わらないままであることを示
した。 上記した如くして製造した触媒成分93mgをn−
ヘキサン50ml中のメチルp−トルエン0.3モル及
びAl(i−C4H9)30.96ミリモルを含有する溶液中
に懸濁させ、そしてこの懸濁液をポリプロピレン
流れにおいて、アンカースターラーを備え、45℃
に加熱され且つn−ヘキサン450ml中のAl(i−
C4H9)34.04ミリモル及びメチルp−トルエート
1.3ミリモルの溶液を含有する1000mlステンレス
鋼オートクレープ中に導入した。 次いでH2を加えて0.1atmの分圧に到達させ;
次いで5atmの全圧までプロピレンを加え;同時
に温度を60℃に上昇させた。全圧はプロピレンを
連続的に供給することにより重合期間中ずつと一
定に維持した。 5時間後に重合を停止させ、アセトン及びメタ
ノールで沈澱させて、沸騰n−ヘプタンによる抽
出後の残留物92.4%及び固有粘度2.05dl/gを有
するポリプロピレン15g(32000gプロピレン/
gTiの収率で)が単離された。
第1図は本発明の結晶性無水塩化マグネシウム
を用いたオレフイン重合触媒の調整工程の一例を
示すフローチヤート図である。
を用いたオレフイン重合触媒の調整工程の一例を
示すフローチヤート図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 遷移金属化合物、好ましくはハロゲン含有
Ti化合物と、 下記の格子間距離:d =5.90Å(強度f)d =2.77Å(強度ff)d =1.814Å(強度f) において最大強度の反射線が現われるX線回折ス
ペクトルにより特徴づけられた結晶性無水塩化マ
グネシウムとを含有して成るオレフイン重合用触
媒成分。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT19749/76A IT1054584B (it) | 1976-01-30 | 1976-01-30 | Modificazione cristallina del cloruro di magnesio anidro |
| IT19749A/76 | 1976-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260603A JPS60260603A (ja) | 1985-12-23 |
| JPH0229682B2 true JPH0229682B2 (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=11160905
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52006889A Expired JPS6058167B2 (ja) | 1976-01-30 | 1977-01-26 | 結晶性無水塩化マグネシウム |
| JP60112298A Granted JPS60260603A (ja) | 1976-01-30 | 1985-05-27 | 重合触媒 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52006889A Expired JPS6058167B2 (ja) | 1976-01-30 | 1977-01-26 | 結晶性無水塩化マグネシウム |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4401641A (ja) |
| JP (2) | JPS6058167B2 (ja) |
| BE (1) | BE850844A (ja) |
| CA (1) | CA1093787A (ja) |
| DE (1) | DE2703557A1 (ja) |
| FR (1) | FR2339574A1 (ja) |
| GB (1) | GB1536064A (ja) |
| IT (1) | IT1054584B (ja) |
| NL (1) | NL7700692A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1603724A (en) * | 1977-05-25 | 1981-11-25 | Montedison Spa | Components and catalysts for the polymerisation of alpha-olefins |
| US4350612A (en) * | 1981-01-13 | 1982-09-21 | Stauffer Chemical Company | Method for preparing a magnesium halide support for catalysts |
| DE3274246D1 (en) * | 1981-12-17 | 1987-01-02 | Ici Plc | Catalyst composition, production and use |
| US4497905A (en) * | 1983-10-13 | 1985-02-05 | Shell Oil Company | Olefin polymerization catalyst compositions and polymerization process |
| FR2583307B1 (fr) * | 1985-06-14 | 1993-07-02 | Atochem | Support a base de silice et de chlorure de magnesium, son procede de fabrication, catalyseurs obtenus a partir de ce support. |
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