DD237070A3 - PROCESS FOR PREPARING AGING-RESISTANT NORBORNE AETHYLENE COPOLYMER - Google Patents

PROCESS FOR PREPARING AGING-RESISTANT NORBORNE AETHYLENE COPOLYMER Download PDF

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DD237070A3
DD237070A3 DD21161279A DD21161279A DD237070A3 DD 237070 A3 DD237070 A3 DD 237070A3 DD 21161279 A DD21161279 A DD 21161279A DD 21161279 A DD21161279 A DD 21161279A DD 237070 A3 DD237070 A3 DD 237070A3
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DD
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norbornene
catalyst
aging
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resistant
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DD21161279A
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Inventor
Juergen-Peter Koinzer
Ulrich Langbein
Adolf Wurbs
Original Assignee
Leuna Werke Veb
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung alterungsbestaendiger Norbornen-Aethylen-Copolymerer gemaess DD-PS 109 224 mit einer Transparenz groesser als 90%, hohen mechanischen Festigkeiten und sehr guten elektrischen Kennwerten. Fuer die Herstellung dieser Copolymeren wird zum Titanmischkatalysator gemaess DD-PS 109 224 bei der Katalysatorformierung Norbornen zugesetzt und fuer die Polymerisation nur das Katalysatorfiltrat verwendet. Neben der Erreichung der Transparenz durch so hergestellte Katalysatoren ist deren Aktivitaet wesentlich hoeher als ohne Norbornenbehandlung. Die hergestellten Norbornen-Aethylen-Copolymerisate besitzen auf Grund ihrer Transparenz, guten mechanischen Festigkeiten und sehr guten dielektrischen Kennwerte ein erweitertes Anwendungsgebiet, insbesondere in der Elektrotechnik/Elektronik und Feinmechanik/Optik.The invention relates to a process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymer according to DD-PS 109 224 with a transparency greater than 90%, high mechanical strength and very good electrical characteristics. For the preparation of these copolymers, norbornene is added to the titanium mixed catalyst according to DD-PS 109 224 in the catalyst formation, and only the catalyst filtrate is used for the polymerization. In addition to the achievement of transparency by so produced catalysts whose activity is much higher than without norbornene treatment. Due to their transparency, good mechanical strength and very good dielectric properties, the norbornene-ethylene copolymers produced have an extended field of application, in particular in electrical engineering / electronics and precision mechanics / optics.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer gemäß DD-The invention relates to a method for producing age-resistant norbornene-ethylene copolymers according to DD

Gegenüber den nach o.g. Patentschrift hergestellten Norbornen-Äthylen-Copolymeren besitzen die nach diesem Verfahren hergestellten Copolymeren eine höhere Reinheit und Transparenz, so daß ein erweitertes Anwendungsgebiet in den plastanwendenden Industriezweigen, insbesondere in der Elektrotechnik/Elektronik und in der Feinmechanik/Optik, erschlösseCompared to the o.g. Patent prepared norbornene-ethylene copolymers, the copolymers prepared by this process have a higher purity and transparency, so that an expanded field of application in the plastanwendenden industries, especially in electrical engineering / electronics and in precision engineering / optics, opens up

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Gemäß DD-PS 109224 ist ein Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer unter Verwendung von Ziegler-Natta-Mischkatalysatoren bekannt, wobei die Copolymerisation mit Hilfe von Katalysatorsystemen au Titansalzen der allgemeinen Formel TiX4_n(OR)n bzw. TiX3, in denen X ein Halogen, vorzugsweise Cl, Br, J bzw. Gemische diese Halogene, und R ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylalkyl-Gruppieru ng darstellen, und η die Werte 0 bis 4 einnimmt, sowie Aluminiumorganylen der allgemeinen Formel AIR3_mXm, in der R eine Hydrid-, Alkyl-, Cycloalkyl-oder Arylalkyl-Gruppierung und X ein Halogen, vorzugsweise Cl, Br, J oder einen Liganden des Typs (OR) bedeuten, wobei R eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylaikylgruppe darstellt und m die Werte 1 oder 2 einnimmt, durchgeführt wird. Bei Verwendung dieser Mischkatalysatoren enthält das gebildete Norbomen-Äthylen-Copolymerisat stets einen Anteil an Polyäthylen.According to DD-PS 109 224 is a method for producing non-aging norbornene-ethylene copolymers using Ziegler-Natta mixed catalysts known, wherein the copolymerization by means of catalyst systems au titanium salts of the general formula TiX 4 _ n (OR) n and TiX 3 in which X represents a halogen, preferably Cl, Br, I or mixtures of these halogens, and R represents an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl grouping group, and η has the values 0 to 4, as well as mean organoaluminium of general formula AIR 3 _ m X m, in which R is a hydride, alkyl, cycloalkyl, or arylalkyl group and X is a halogen, preferably Cl, Br, I or a ligand of the type (oR), wherein R is an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl group and m is 1 or 2 is carried out. When using these mixed catalysts, the norbornene-ethylene copolymer formed always contains a proportion of polyethylene.

Dieser Anteil steigt mit sinkender Polymerisationstemperatur und führt zu einer TrübungdesCopolymerisates und wegen einer schlechten Verträglichkeit von Polyäthylen und Norbornen-Äthylen-Copolymerisaten zur Reduzierung der mechanischen Festigkeit. Niedrige Polymerisationstemperaturen, die eine verstärkte Polyäthylenbildung begünstigen, sind jedoch für die Herstellung hochmolekularer Norbornen-Äthylen-Copolymeren und damit für die Steigerung ihrer mechanischen Festigkeit vorteilhaft. Weiterhin begünstigen tiefe Temperaturen die Ausbildung feinteiliger Suspensionen aus den während der Synthese gebildeten Norbornen-Äthylen-Copolymeren und der Flüssigphase. Dadurch sind gute Voraussetzungen für eine großtechnische Herstellung dieser Copolymeren nach einer relativ einfachen Technologie gegeben. Weiterhin lassen sich die Titan-Mischkatalysatoren gerräß DD-PS 109224 aus den gebildeten Copolymerisaten durch eine einfache Wäsche, z. B. mit Alkoholen oder Benzin-Alkoliol-Gemischen, nicht so weit auswaschen, daß durch sie hervorgerufen Trübungen vermieden werden. Selbst polyäthylenfreie Norbornen-Äthylen-Copolymerisate lassen sich nach einer derartigen Wäsche nichtzu transparenten Formteilen verarbeiten. Katalysatorpartikel aus Titan-Mischkatalysatoren wirken darüber hinaus in sprödharten Polymeren, zu denen die meisten vinylanalog aufgebauten Norbornen-Äthylen-Copolymeren gehören, bei Schlag-, Stoß-, Biege- und Zugbeanspruchung rißauslösend und führen allgemein zur Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften und der elektrischen Durchschlagsfestigkeit.This proportion increases with decreasing polymerization temperature and leads to clouding of the copolymer and to the reduction of mechanical strength due to poor compatibility of polyethylene and norbornene-ethylene copolymers. However, low polymerization temperatures, which promote enhanced polyethylene formation, are advantageous for the preparation of high molecular weight norbornene-ethylene copolymers and thus for increasing their mechanical strength. Furthermore, low temperatures favor the formation of finely divided suspensions from the norbornene-ethylene copolymers formed during the synthesis and the liquid phase. This provides good conditions for large-scale production of these copolymers according to a relatively simple technology. Furthermore, the titanium mixed catalysts can gerräß DD-PS 109224 from the copolymers formed by a simple wash, z. B. with alcohols or gasoline-Alkoliol mixtures, not so far wash that caused by them turbidity can be avoided. Even polythene-free norbornene-ethylene copolymers can not be processed into transparent moldings after such washing. Catalyst particles of mixed titanium catalysts also act in brittle-hard polymers, including most of the vinyl-analogous norbornene-ethylene copolymers, cracking in impact, impact, flexural, and tensile, and generally result in deterioration of dielectric properties and electrical breakdown strength.

Für eine wirkungsvolle Katalysatorauswäsche aus den Copolymeren ist deshalb eine aufwendige, mit hohen Kosten verbunden Technologie erforderlich.For an efficient Katalysatorauswäsche from the copolymers therefore a complex, high-cost technology is required.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Herstellung von vinylanalog aufgebauten Norbomen-Äthylen-Copolymeren mit einer Transparenz größer als 90%, hohen mechanischen Festigkeiten und sehr guten elektrischen Kennwerten.The aim of the invention is the preparation of vinyl-analogous norbomene-ethylene copolymers having a transparency greater than 90%, high mechanical strengths and very good electrical characteristics.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von transparenten, alterungsbeständigen Norbornen-Äthylen-Copolymeren zu entwickeln. Dabei soll die Bildung von Polyäthylen als Nebenprodukt der Copolymerisation vermieden werden und der Katalysatorrestgehalt durch einfache Copolymerwäsche so niedrig sein, daß die Copolymeren eine Transparenz von über 90% besitzen.The object of the invention is to develop a process for the preparation of transparent, aging-resistant norbornene-ethylene copolymers. In this case, the formation of polyethylene as a byproduct of the copolymerization should be avoided and the residual catalyst content should be so low by simple copolymer washing that the copolymers have a transparency of over 90%.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbomen-Äthylen-Copolymerer unter Verwendung von Ziegler-Natta-Mischkatalysatoren gelöst, indem die Copolymerisation mit Hilfe von Katalysatorsystemen aus Titansalzen der allgemeinen Formel TiX4_n(OR)n bzw. TiX3, in denen X ein Halogen, vorzugsweise Cl, Br, J bzw. Gemische dieser Halogene, und R eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylalkyl-Gruppierung darstellen, und η die Werte 0 bis 4 einnimmt, sowie Aluminiumorganylen der allgemeinen Formel AIR3_mXm, in der R eine Hydrid-, Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylalkyl-Gruppierung und X ein Halogen, vorzugsweise Cl, Br, J oder einen Liganden des Typs (OR) bedeuten, wobei R eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylalkylgruppe darstellt und m die Werte 1 oder 2 einnimmt, durchgeführt wird, wobei erfindungsgemäß Titanmischkatalysatoren mit Norbornen bei Temperatur von 195 K bis 373 K unter Normaldruck zusammengegeben werden, anschließend die Katalysatoralterung von 273K bis 373K während 2 bis 300 Minuten erfolgt und das Katalysatorfiltrat zur Copolymerisation eingesetzt wird.This object is achieved by a process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymers using Ziegler-Natta mixed catalysts by the copolymerization by means of catalyst systems of titanium salts of the general formula TiX 4 _ n (OR) n or TiX 3 , in X is a halogen, preferably Cl, Br, I or mixtures of these halogens, and R is an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl grouping, and η is 0 to 4, and organoaluminum compounds of the general formula AIR 3 _ m X m, in which R is a hydride, alkyl, cycloalkyl, or arylalkyl group and X is a halogen, preferably Cl, Br, I or a ligand of the type (oR), where R is an alkyl , Cycloalkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl group and m is 1 or 2, is carried out, according to the invention titanium mixed catalysts are combined with norbornene at a temperature of 195 K to 373 K under atmospheric pressure at closing the catalyst from 273K to 373K for 2 to 300 minutes and the catalyst is used for the copolymerization.

Vorteilhafterweise erfolgt die Zusammengabe der Katalysatorkomponenten bei Temperaturen von 243 K bis 333 K. Die Norbornenkonzenträtion bei der Katalysatorformierung beträgt mit Vorteil 0,25 bis 5,00mol/l. Die Katalysatoralterung erfolgt vorteilhafterweise bei Temperaturen von 293 K bis 353K. Mit Vorteil beträgt die Alterungszeit bei der Katalysatorherstellung 5 bis 180 Minuten.Advantageously, the combination of the catalyst components takes place at temperatures of 243 K to 333 K. The norbornene concentration in the catalyst formation is advantageously 0.25 to 5.00 mol / l. The catalyst aging is advantageously carried out at temperatures of 293 K to 353 K. Advantageously, the aging time in catalyst preparation is 5 to 180 minutes.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß bei der Norbomen-Äthylen-Copolymerisation die Polyäthylenbildung fast vollständig unterbleibt, wenn das Katalysatorfiltrat des aus Titansalzen, Aluminiumorganylen und Norbornen hergestellten Katalysators verwendet wird. Dies steht im Gegensatz zum bisher bekannten Stand der Technik, daß Katalysatorsuspensionen aus Titansalzen und Organoaluminiumverbindungen — mit Ausnahme von Biscyclopentadienyl-Titan-Komplexen und analogen Titanverbindungen — aus dem aktiven Feststoff und der inaktiven Lösung bestehen.  Surprisingly, it has been found that in the norbornene-ethylene copolymerization, polyethylene formation is almost completely absent when the catalyst filtrate of the catalyst prepared from titanium salts, organoaluminum and norbornene is used. This is in contrast to the prior art that catalyst suspensions of titanium salts and organoaluminum compounds - with the exception of Biscyclopentadienyl-titanium complexes and analogous titanium compounds - consist of the active solid and the inactive solution.

Überraschenderweise wurde weiterhin festgestellt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Katalysatoren wesentlich aktiver als ohne Norbornen behandelte sind, so daß die Polymerisation auch bei Temperaturen unter 293 K sehr schnell abläuft und daß ein feinteiliges, gut aufzuarbeitendes Norbomen-Äthylen-Copolymerisat entsteht.Surprisingly, it was further found that the catalysts according to the invention are much more active than treated without norbornene, so that the polymerization proceeds very quickly even at temperatures below 293 K and that a finely divided, well-processed Norbomen-ethylene copolymer is formed.

Bei Verwendung der Kataiysatorfiltrate entstehen Copolymerisate, die nach technologisch einfacher Wäsche mit Alkoholen oder Alkohol/Benzin-Gemischen einen so geringen Katalysatorrestgehalt aufweisen, daß daraus hergestellte Prüfplatten eine Transparenz von über 90% besitzen.When using the Kataiysatorfiltrate arise copolymers which have such a low residual catalyst content after technologically simple washing with alcohols or alcohol / gasoline mixtures that test plates made therefrom have a transparency of over 90%.

Die erfindungsgemäß hergestellten Norbomen-Äthylen-Copolymerisate besitzen Dielektrizitätskonstanten unter 2,5, dielektrische Verlustfaktoren unter 10"3 und elektrische Durchschlagsfestigkeiten bei 1-mm-Platten von 30 bis 45kV/mm und teilweise für Polyolefine außergewöhnlich hohe Zugfestigkeiten von 60 bis 70 N/mm2.The norbornene-ethylene copolymers prepared according to the invention have dielectric constants of less than 2.5, dielectric loss factors below 10 -3, and electrical breakdown strengths of 1 mm plates of 30 to 45 kV / mm and, for polyolefins, exceptionally high tensile strengths of 60 to 70 N / mm 2 .

Die Abtrennung der für die Norbomen-Äthylen-Copolymerisation inaktiven Feststoffe der hergestellten Katalysatorsuspension gelingt mit Hilfe üblicher inerten Filtersysteme unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit. Geeignet sind z. B. Glas-, Keramikoder Metallfilter unterschiedlichster Bauart mit und ohne Filterhilfsmittel, wobei die Verwendung von Filterhilfsmitteln wegen der längeren Verwendbarkeit derartiger Filterkombinationen vorteilhaft ist.The separation of the inactive for the norbomene-ethylene copolymerization solids of the catalyst suspension prepared using conventional inert filter systems in the absence of air and moisture. Suitable z. As glass, ceramic or metal filter of various types with and without filter aid, the use of filter aids is advantageous because of the longer usability of such filter combinations.

Die Aktivität der Kataiysatorfiltrate wird durch eine Vielzahl von Syntheseparametern bestimmt. Dazu gehören das Aluminium/ Titan-Verhältnis, die Titankonzentratioh, die Temperatur bei der Mischung der Komponenten, die Temperatur der Katalysatoralterung und die Alterungszeit. Vorzugsweise werden für die Katalysatorherstellung das Aluminium/Titan-Verhältnis zwischen 2 und 10 gewählt, die Komponenten bei Temperaturen unter 293K zusammengegeben und die Alterung bei Temperaturen zwischen 293K und 373 K durchgeführt.The activity of the catalyst filtrate is determined by a variety of synthesis parameters. These include the aluminum / titanium ratio, the titanium concentration, the component mixing temperature, the catalyst aging temperature, and the aging time. Preferably, for the preparation of the catalyst, the aluminum / titanium ratio is chosen between 2 and 10, the components are combined at temperatures below 293K and the aging is carried out at temperatures between 293K and 373K.

Ausführungsbeispielembodiment Beispiel 1example 1

2,5mmol Titantetrachlorid als 1 molare Lösung in Heptan und 5mmol Diäthylalumiiuummonochlorid als 1 molare Lösung in Heptan werden bei 323 K zusammengegeben und bei dieser Temperatur 1 Stunde gerührt. Nach Zugabe von 40 mmol Norbornen als80gew.-%ige Lösung in Heptan wird eine weitere Stunde bei 323 K gerührt.2.5 mmol of titanium tetrachloride as a 1 molar solution in heptane and 5 mmol of diethylaluminum monochloride as a 1 molar solution in heptane are combined at 323 K and stirred at this temperature for 1 hour. After addition of 40 mmol norbornene as 80gew .-% solution in heptane is stirred for a further hour at 323 K.

Die Katalysatorsuspension wird über eine G 4-Fritte filtriert. Das Filtratwird für die Norbornen-Äthylen-Copolymerisation eingesetzt.The catalyst suspension is filtered through a G 4 frit. The filtrate is used for norbornene-ethylene copolymerization.

Die Copolymerisation wird unter anaeroben Bedingungen bei 263 K in Heptan bei einer Norbornenkonzenträtion von 2 mol/l und einem Äthylendruck von 105Pa durchgeführt. Bei einem Ansatzvolumen von 1 Liter wird eine Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit als Maß für die Katalysatoraktivität von 1,3 10"4mol l"1s"1 erreicht.The copolymerization is carried out under anaerobic conditions at 263 K in heptane at a norbornene concentration of 2 mol / l and an ethylene pressure of 10 5 Pa. With a batch volume of 1 liter, an initial polymerization rate as a measure of the catalyst activity of 1.3 10 " 4 mol l" 1 s " 1 is achieved.

Die Polymerisation wird mit 5ml Methanol abgestoppt. Anschließend wird die Polymersuspension in Methanol gegossen, nach einer Verweilzeit von 2 Stunden abfiltriert und bei 373 K im Vakuum getrocknet.The polymerization is stopped with 5 ml of methanol. Subsequently, the polymer suspension is poured into methanol, filtered off after a residence time of 2 hours and dried at 373 K in vacuo.

Beispiel 2Example 2

Der Katalysator wird wie bei Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Anstelle von 5 mmol Diähtylaluminiummonochlorid werdenThe catalyst is prepared as described in Example 1. Instead of 5 mmol Diäthylaluminiummonochlorid be

Bei Verwendung dieser Katalysatorlösung für die Copolymerisation analog Beispiel 1, ergibt sich eine Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit von 3,8 · 10"4ITIoI l'1s"1.When using this catalyst solution for the copolymerization analogous to Example 1, there is an initial polymerization of 3.8 · 10 " 4 ITIoI l ' 1 s". 1

Beispiel 3Example 3

Der Katalysator wird analog Beispiel 1 mit 2,5 mmol Titantetrachlorid, jedoch mit 12,5m mol Diäthylaluminiummonochloridund 20mmol Norbornen hergestellt.The catalyst is prepared analogously to Example 1 with 2.5 mmol of titanium tetrachloride, but with 12.5 mol of diethylaluminum monochloride and 20 mmol of norbornene.

Die Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit bei Verwendung dieser Katalysatorlösung für die Copolymerisation analog Beispiel 1 beträgt 5,1 · 10'4mol 1"1S-1.The Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit when using this catalyst solution for the copolymerization as in Example 1 is 5.1 x 10 -4 mol 1 "S 1 -1.

Beispiel 4Example 4

Für die Katalysatorpräparation werden 2,5 mmol Titantetrachlorid und 7,5 mmol Diäthylaluminiummonochlorid als Lösungen in Heptan bei 323 K so zusammengegeben, daß die Titantetrachlorid-Konzentration 53mmol/l beträgt. Nach einer Stunde Reaktionszeit bei 323K unter Rühren wird Norbornen in solchen Mengen zugesetzt, daß seine Konzentration 1 mol/l beträgt. Nach einer weiteren Stunde Reaktionszeit bei 323 K wird die Katalysatorlösung über eine Glasfritte abgesaugt und für die Copolymerisation von Norbornen mit Äthylen eingesetzt.For the catalyst preparation, 2.5 mmol of titanium tetrachloride and 7.5 mmol of diethylaluminum monochloride are combined as solutions in heptane at 323 K so that the titanium tetrachloride concentration is 53 mmol / l. After one hour reaction time at 323K with stirring norbornene is added in such amounts that its concentration is 1 mol / l. After another hour of reaction time at 323 K, the catalyst solution is filtered off with suction through a glass frit and used for the copolymerization of norbornene with ethylene.

Die Copolymerisation erfolgt unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen. Die Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit als Maß für die Katalysatoraktivität beträgt 1,76 · lO^mol 1"1S'1.The copolymerization takes place under the conditions given in Example 1. The initial polymerization rate as a measure of the catalyst activity is 1.76 x 10 -6 moles of 1 " 1 S -1 .

Beispiel 5Example 5

Die Katalysatorpräparation erfolgt in der im Beispiel 4 angegebenen Weise jedoch so, daß die Titantetrachlorid-Konzentration 155mmol/l beträgt.The catalyst preparation is carried out in the manner indicated in Example 4, however, such that the titanium tetrachloride concentration is 155 mmol / l.

Bei Verwendung der so hergestellten Katalysatorlösung verläuft die Copolymerisation mit einer Geschwindigkeit von 4,96· 10'4mol I"1 s"1.When using the catalyst solution thus prepared, the copolymerization proceeds at a rate of 4.96.times.10.sup.- 4 mol.sup.- 1 s -1 .

Beispiel 6Example 6

Die Herstellung des Katalysators erfolgt durch Zusammengabe von 1 mmol Titantetrachlorid und 3mmol Diäthylaluminiummonochlorid jeweils als n-Heptan-Lösung bei 273 K. Nach 5 Minuten wird soviel Norbornen zugesetzt, daß die Norbornenkonzentration 1 mol/l beträgt. Nach einer Reaktionszeit von 30 Minuten bei 323 K wird die Katalysatorsuspension über eine Glasfritte mit Silicagel-Pulver filtriert und für die Norbomen-Äthylen-Copolymerisation analog Beispiel 1 eingesetzt. Die Copolymerisation verläuft bei Einsatz der so hergestellten Katalysatorlösung mit einer Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit von 4,4 · lO^mol T1S"1.The catalyst is prepared by adding 1 mmol of titanium tetrachloride and 3 mmol of diethylaluminum monochloride in each case as n-heptane solution at 273 K. After 5 minutes, so much norbornene is added that the norbornene concentration is 1 mol / l. After a reaction time of 30 minutes at 323 K, the catalyst suspension is filtered through a glass frit with silica gel powder and used for the norbornene-ethylene copolymerization analogous to Example 1. When the catalyst solution thus prepared is used, the copolymerization proceeds with an initial polymerization rate of 4.4 × 10 -4 mol of T 1 S -1 .

Beispiel 7Example 7

Die Katalysatorlösung wird analog Beispiel 6 hergestellt. Der Norbornenzusatz erfolgt jedoch so, daß die Norbornenkonzentration 4mol/l beträgt.The catalyst solution is prepared analogously to Example 6. The addition of norbornene, however, is such that the norbornene concentration is 4 mol / l.

Bei Einsatz der so hergestellten Katalysatorlösung verringert sich die Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit gegenüber Beispiel 6 auf 2,7 · 10"4mol T1S'1.When using the catalyst solution thus prepared, the initial polymerization rate is reduced compared to Example 6 to 2.7 · 10 " 4 mol T 1 S ' 1 .

Beispiel 8Example 8

Für die Herstellung der Katalysatorlösung werden 2,5 mmol Titantetrachlorid und 7,5 mmol Diäthylaluminiummonochlorid als 1 molare Hexanlösung bei 303Kzusammengegeben und 1 Stunde bei dieserTemperatur gerührt. Anschließend werden 8mmol Norbornen als80gew.-%ige Lösung zugesetzt und 1 Stunde bei 323 K gerührt. Die abfiltrierte Katalysatorlösung wird für die Norbornen-Äthylen-Copolymerisation eingesetzt, die analog Beispiel 1, jedoch in Hexan durchgeführt wird. Die Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit beträgt 4,5 · 10~4mol Γ1 s"1.For the preparation of the catalyst solution, 2.5 mmol of titanium tetrachloride and 7.5 mmol of diethylaluminum monochloride are combined as a 1 molar hexane solution at 303K and stirred for 1 hour at this temperature. Subsequently, 8 mmol of norbornene are added as a 80% strength by weight solution and stirred at 323 K for 1 hour. The filtered catalyst solution is used for the norbornene-ethylene copolymerization, which is carried out analogously to Example 1, but in hexane. The Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit is 4.5 × 10 -4 mol Γ 1 s' 1.

Beispiel 9Example 9

2,5 mmol TiCI4und 7,5mmol Diäthylaluminiummonochlorid werden als 1 molare Hexanlösung bei 223 Kzusammengegeben und 1 Stunde gerührt. Anschließend werden 8mmol Norbornen als80gew.-%ige Lösung hinzugefügt und eine weitere Stunde bei 323 K gerührt. Nach Filtration wird die Katalysatorlösung für die Copolymerisation von Norbornen mit Äthylen analog Beispiel 8 eingesetzt.2.5 mmol of TiCl 4 and 7.5 mmol of diethylaluminum monochloride are combined as a 1 molar hexane solution at 223 K and stirred for 1 hour. Subsequently, 8 mmoles of norbornene are added as a 80% strength by weight solution and stirred at 323 K for an additional hour. After filtration, the catalyst solution for the copolymerization of norbornene with ethylene is used analogously to Example 8.

Die Katalysatoraktivität wird bei dieser Synthese so gesteigert, daß die Anfangspolymerisationsgeschwindigkeit 10,1 10"4mol Γ1 s"1 beträgt.The catalyst activity is increased in this synthesis so that the initial polymerization is 10.1 10 " 4 mol Γ 1 s" 1 .

Beispiel 10Example 10

8mmol Norbornen als 80gew.-%ige Lösung in einem technischen Hexan, 1 mmol Titantetrachlorid und 3mmol Diäthylaluminiummonochlorid als jeweils Imolare Lösungen in technischem Hexan werden bei 273 K zusammengegeben und 5 Minuten gerührt. Anschließend wird auf 323K aufgeheizt und bei dieserTemperatur 15 Minuten unter Rühren gealtert. Nach Filtration über eine G4-Fritte wird die Katalysatorlösung für die Copolymerisation analog Beispiel 1 eingesetzt, wobei als Polymerisationsmedium ebenfalls technisches Hexan anstelle von Heptan verwendet wird.8mmol norbornene as 80gew .-% solution in a technical hexane, 1 mmol of titanium tetrachloride and 3 mmol of diethylaluminum monochloride as each Imolare solutions in technical hexane are combined at 273 K and stirred for 5 minutes. It is then heated to 323K and aged at this temperature for 15 minutes with stirring. After filtration through a G4 frit, the catalyst solution for the copolymerization is used analogously to Example 1, being used as a polymerization medium also technical hexane instead of heptane.

Dabei beginnt die Copolymerisation mit einer Polymerisationsgeschwindigkeit von 2,4 · 10"4mol T1S"1. Nach 1 Stunde wird die Polymerisatausbeute von 90g erhalten.In this case, the copolymerization begins at a polymerization rate of 2.4.times.10.sup.- 4 mol of T 1 S " 1 . After 1 hour, the polymer yield of 90 g is obtained.

Beispiel 11Example 11

Der Katalysator wird wie im Beispiel 10 hergestellt. Die Alterungszeit beträgt jedoch 30min bei 323 K.The catalyst is prepared as in Example 10. The aging time, however, is 30min at 323K.

Wird die Copolymerisation analog Beispiel 10 mit dem Katalysatorfiltrat durchgeführt, so beginnt sie mit einer Geschwindigkeit von 2,5 · 10~4mol Γ1 s~1 und erreicht nach 1 Stunde einen Umsatz von 108g.If the copolymerization is carried out analogously to Example 10 with the catalyst, it begins at a rate of 2.5 · 10 ~ 4 mol Γ 1 s ~ 1 and reaches a conversion of 108 g after 1 hour.

ieispiei 12ieispiei 12

)er Katalysator wird wie im Beispiel 10 hergestellt. Die Alterung dauert 2 Stunden bei 323 K. )ie Copolymerisation analog Beispiel 10 verläuft in diesem Katalysatorfiltrat nur mit einer ^nfangspolymerisationsgeschwindigkeitvon 0,7 · 10~4mol Γ1 s"1. Der Umsatz nach 1 Stunde ist auf 25g reduziert.) the catalyst is prepared as in Example 10. The aging lasts 2 hours at 323 K.) ie copolymerization analogously to Example 10 extends in this Katalysatorfiltrat only with a ^ nfangspolymerisationsgeschwindigkeitvon 0.7 x 10 ~ 4 mol Γ 1 s "1. The conversion after 1 hour is reduced to 25g.

Seispiel 13Seismic Example 13

mmol Titantetrachlorid und 3mmol Diäthylaluminiummonochiorid als jeweils 1 molare Lösung in Heptan sowie8mmol Jorbornen als80gew.-%ige Heptanlösung werden bei 273K 5 Minuten gemischt, dann schnell auf 313K aufgeheizt und bei lieser Temperatur 1 Stunde gealtert. Das Katalysatorfiltrat wird für die Copolymerisation analog Beispiel 1 eingesetzt. Die ^nfangspolymerisationsgeschwindigkeit beträgt 2,74 · 10~4mol Γ1 s~1.mmol of titanium tetrachloride and 3 mmol of diethylaluminum monochloride as a 1 molar solution in heptane and 8 mmol of iodobornene as 80 wt% heptane solution are mixed at 273K for 5 minutes, then heated rapidly to 313K and aged at a temperature of 1 hour. The catalyst filtrate is used for the copolymerization analogous to Example 1. The nfangspolymerisationsgeschwindigkeit ^ s is 2.74 x 10 ~ 4 mol Γ 1 -1.

Seispiel 14Seismic Example 14

)ie Katalysatorpräparation erfolgt analog Beispiel 13, jedoch wird die Alterung 20 Minuten bei 333 K durchgeführt. Sei Einsatz des Katalysatorfiltrats verläuft die Copolymerisation analog Beispiel 1 mit einer ^nfangspolymerisationsgeschwindigkeitvon 1,87 · 10~4mol Γ1 s~1.The catalyst preparation is carried out analogously to Example 13, but the aging is carried out at 333 K for 20 minutes. Be use of Katalysatorfiltrats runs the copolymerization as in Example 1 with a nfangspolymerisationsgeschwindigkeitvon ^ 1.87 x 10 ~ 4 mol Γ 1 s -1.

ieispiei 15ieispiei 15

)ie Katalysatorherstellung wird analog Beispiel 13 durchgeführt. Die Alterung dauert jedoch nur 7 Minuten bei 353 K. Die Kopolymerisation von Norbornen mit Äthylen analog Beispiel 1 beginnt bei Einsatz dieses Katalysatorfiltrats mit einer aeschwindigkeitvon 0,76 · 10~"mol Γ1 s~1.The catalyst preparation is carried out analogously to Example 13. However, the aging only lasts 7 minutes at 353 K. The copolymerization of norbornene with ethylene analogously to Example 1 starts with the use of this catalyst filtrate at a rate of 0.76 × 10 -4 mol -1 s -1 .

MIe nach den Ausführungsbeispielen hergestellten Copolymerisate besitzen einen Polyäthylengehalt von kleiner als 1 Gew.-%. Daraus hergestellte Preßeplatten von 4mm Dicke wiesen eine Transparenz von über 90% auf. Die Dielektrizitätskonstante >eträgt2,3. Der dielektrische Verlustfaktor tan delta ist 4 χ 10~4, und die Durchschlagsfestigkeit beträgt 40 bis45kV/mm. Die !ugfestigkeiten nach 4stündiger Polymerisationszeit liegen bei 60 bis 70 N/mm2.MIe copolymers prepared according to the embodiments have a polyethylene content of less than 1 wt .-%. Sheets of 4mm thickness produced from this had a transparency of over 90%. The dielectric constant> is 2.3. The dielectric loss factor tan delta is 4 χ 10 ~ 4, and the dielectric strength is 40 bis45kV / mm. The fatigue strengths after 4 hours of polymerization are 60 to 70 N / mm 2 .

Claims (5)

-1 - 237 07)-1 - 237 07) Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer unter Verwendung von Ziegler-Natta-Mischkatalysatoren, wobei die Copolymerisation mit Hilfe von Katalysatorsystemen aus Titansalzen der allgemeinen Form« TiX4_n(OR)n bzw. TiX3, in denen X ein Halogen, vorzugsweise Cl, Br, J bzw. Gemische dieser Halogene, und R eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylalkyl-Gruppierung darstellen, und η die Werte 0 bis 4 einnimmt, sowie Aluminiumorganylen der allgemeinen Formel AIR3_mXm, in der R eine Hydrid-, Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylalkyl-Gruppierunc und X ein Halogen, vorzugsweise Cl, Br, J oder einen Liganden des Typs (OR) bedeuten, wobei Reine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylalkylgruppe darstellt und m die Werte 1 oder 2 einnimmt, durchgeführt wird, nach DD-PS 109224, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanmischkatalysatoren mit Norbornen bei Temperaturen von 195 K bis 373K unter Normaldruck zusammengegeben werden, anschließend die Katalysatoralterung bei 273K bis 373K während 2 bis 300 Minuten erfolgt un das Katalysatorfiltrat zur Copolymerisation eingesetzt wird.1. A process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymers using Ziegler-Natta mixed catalysts, wherein the copolymerization by means of catalyst systems of titanium salts of the general form «TiX 4 _ n (OR) n or TiX 3 , in which X a Halogen, preferably Cl, Br, J or mixtures of these halogens, and R represents an alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl grouping, and η takes the values 0 to 4, as well as organoaluminum compounds of the general formula AIR3_ m X m , in which R is a hydride, alkyl, cycloalkyl or arylalkyl group and X is a halogen, preferably Cl, Br, J or a ligand of the type (OR), where pure alkyl, cycloalkyl, aryl , Represents alkylaryl or arylalkyl group and m is 1 or 2, is carried out, according to DD-PS 109224, characterized in that the titanium mixed catalysts are combined with norbornene at temperatures of 195 K to 373 K under atmospheric pressure, then end the catalyst aging at 273K to 373K for 2 to 300 minutes is performed un the Katalysatorfiltrat is used for copolymerization. 2. Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammengeben der Katalysatorkomponenten bei Temperaturen von 243 K bis 333 K erfolgt.2. A process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymer according to item 1, characterized in that the combination of the catalyst components takes place at temperatures of 243 K to 333 K. 3. Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Norbornenkonzentration bei der Katalysatorformierung 0,25 bis 5,00mol/l beträgt.3. A process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymer according to item 1, characterized in that the norbornene concentration in the catalyst formation is 0.25 to 5.00 mol / l. 4. Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoralterung bei Temperaturen von 293 K bis 353 K erfolgt.4. A process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymer according to item 1, characterized in that the catalyst aging takes place at temperatures of 293 K to 353 K. 5. Verfahren zur Herstellung alterungsbeständiger Norbornen-Äthylen-Copolymerer nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alterungszeit bei der Katalysatorherstellung 5 bis 180 Minuten beträgt.5. A process for the preparation of aging-resistant norbornene-ethylene copolymer according to item 1, characterized in that the aging time in the catalyst preparation is 5 to 180 minutes.
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