DE1233141B - Process for the polymerization of ethylene - Google Patents
Process for the polymerization of ethyleneInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. Cl.:Int. Cl .:
C08fC08f
Nummer: 1233 141Number: 1233 141
Aktenzeichen: E 20091IV d/39 cFile number: E 20091IV d / 39 c
Anmeldetag: 25. Oktober 1960 Filing date: October 25, 1960
Auslegetag: 26. Januar 1967Opened on: January 26, 1967
Polyäthylen ist in der Literatur ausführlich beschrieben und wird gewerblich in Form einer Vielzahl von Typen mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt. Diese verschiedenen Polyäthylentypen werden hauptsächlich durch ihre Dichte klassifiziert und unter- S schieden. Die erste gewerblich hergestellte Polyäthylentype war das sogenannte Polyäthylen niedriger Dichte. Man erhält es beispielsweise nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2153 553. Es hat im allgemeinen eine Dichte im Bereich von 0,90 bis 0,935, und wegen seines hohen Gehaltes an amorphem Polymerisat hat es eine verhältnismäßig geringe Härte und Steifheit und einen niedrigen Schmelzpunkt, verglichen mit höherkristallinen Äthylenpolymerisaten. Es wurden viele Abwandlungen des genannten Verfahrens vorgenommen, um die Eigenschaften der dabei erhaltenen Produkte zu modifizieren. Hierzu gehören die Verwendung verschiedener apparativer Anordnungen, Katalysatoren und Kettenübertragungsmitteln.Polyethylene is extensively described in the literature and is commercially available in a variety made of types with different properties. These are different types of polyethylene classified and distinguished mainly by their density. The first commercially produced type of polyethylene was the so-called low density polyethylene. It is obtained, for example, by the method of U.S. Patent 2153,553. It generally has a density in the range of 0.90 to 0.935, and because of Due to its high content of amorphous polymer, it has a relatively low hardness and stiffness and a low melting point compared to more highly crystalline ethylene polymers. There were Many modifications of the process mentioned have been made in order to improve the properties of the resulting process Modify products. This includes the use of various apparatus arrangements, Catalysts and chain transfer agents.
Infolge seiner einzigartigen Eigenschaften ist das Polyäthylen besonders auf dem Film- und Verpackungsgebiet brauchbar, wobei das Polyäthylen niedriger Dichte hierfür besser geeignet ist als die Typen mit mittlerer und hoher Dichte. Polyäthylen niedriger Dichte kann zu einem Film verarbeitet werden und weist die Zähigkeit auf, die hierfür erforderlich ist. Übliches Polyäthylen mit niedriger Dichte, wie es nach dem obengenannten Verfahren erhalten wird, hat jedoch deswegen auf dem Film- und Verpackungsgebiet eine nur begrenzte Verwendbarkeit, weil es dafür bekannt ist, daß ihm gewisse hierfür oft erwünschte Eigenschaften fehlen.Due to its unique properties, polyethylene is particularly useful in the field of film and packaging, with polyethylene being lower Density is more suitable for this than the medium and high density types. Polyethylene lower Density can be made into a film and has the toughness required to do so. Conventional low density polyethylene as obtained by the above process has however, only limited use in the film and packaging field because it is for it it is known that it lacks certain properties that are often desirable for this.
Beispielsweise besitzt übliches Polyäthylen geringer Dichte, wenn es in Form eines Filmes vorliegt, nicht die für gewisse Anwendungszwecke erwünschte Transparenz und Klarheit. Es wurden zahlreiche Vorschläge zur Verbesserung der Klarheit und Transparenz von Polyäthylen niedriger Dichte gemacht, aber keiner dieser Vorschläge führt zu vollkommen befriedigenden Ergebnissen.For example, conventional low density polyethylene, when in the form of a film, does not the transparency and clarity desired for certain applications. Numerous suggestions were made Made to improve the clarity and transparency of low density polyethylene, but none these proposals lead to completely satisfactory results.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen niedriger Dichte zu entwickeln, das zu Produkten führt, die auf dem Verpackungsgebiet besonders geeignet sind. Insbesondere sollen die Produkte in Filmform eine bessere Transparenz und besseren Glanz, geringere Filmtrübheit und Blockiertendenz sowie höhere Steifheit und Erweichungspunkte aufweisen als übliches Polyäthylen geringer Dichte.The object of the invention is to provide a new process for the production of low density polyethylene develop that leads to products that are particularly suitable in the packaging field. In particular the products in film form should have better transparency and better gloss, lower film haze and Blocking tendency as well as higher stiffness and softening points have lower than normal polyethylene Density.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen bei Drücken von mindestens 500 Atmosphären in zwei verschiedenen Zonen, Verfahren zur Polymerisation von ÄthylenThe invention relates to a process for the polymerization of ethylene at pressures of at least 500 atmospheres in two different zones, process for the polymerization of ethylene
Anmelder:Applicant:
Eastman Kodak Company,Eastman Kodak Company,
Rochester, N. Y. (V. St. A.)Rochester, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. W. Wolff und H. Bartels, Patentanwälte, München 22, Thierschstr. 8Dr.-Ing. W. Wolff and H. Bartels, patent attorneys, Munich 22, Thierschstr. 8th
Als Erfinder benannt:
Samuel Briggs Vaughn jun.,
Hugh John Hagemeyer jun.,
Longview, Tex. (V. St. A.)Named as inventor:
Samuel Briggs Vaughn jun.,
Hugh John Hagemeyer Jr.,
Longview, Tex. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Dezember 1959
(861453)Claimed priority:
V. St. v. America December 23, 1959
(861453)
wobei in der ersten Zone bei einer Temperatur von bis 190° C und in der zweiten Zone bei einer Temperatur von 190 bis 270° C in Gegenwart von Peroxydkatalysatoren sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines Kettenübertragungsmittels polymerisiert wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man in die erste Zone als Peroxydkatalysator Caprylperoxyd und gegebenenfalls in die zweite Zone einen anderen organischen Peroxydkatalysator einführt.wherein in the first zone at a temperature of up to 190 ° C and in the second zone at a Temperature from 190 to 270 ° C in the presence of peroxide catalysts and optionally in the presence a chain transfer agent is polymerized, which is characterized in that in the first zone, as a peroxide catalyst, is caprylic peroxide and optionally another zone in the second zone introduces organic peroxide catalyst.
Caprylylperoxyd ist eine im Handel erhältliche Verbindung und wird hergestellt durch Umsetzung des entsprechenden Säurechlorids mit Natriumperoxyd. Bisher wurde noch nicht vorgeschlagen, Caprylylperoxyd in einem Zweizonen-Polymerisationsverfahren unter den dort angegebenen Bedingungen zu verwenden. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß Polyäthylen in größeren Ausbeuten, bezogen auf den eingesetzten Katalysator, erhalten werden als mittels üblicher Katalysatoren, wie Lauroylperoxyd, und zwarCaprylyl peroxide is a commercially available compound and is made by reacting the corresponding acid chloride with sodium peroxide. So far it has not been proposed to use caprylyl peroxide to be used in a two-zone polymerization process under the conditions specified there. In addition, according to the invention, polyethylene can be used in greater yields, based on the amount used Catalyst obtained by means of conventional catalysts such as lauroyl peroxide
609 759/410609 759/410
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wegen der Löslichkeit und der Stabilität des Katalysators, die ein weniger umständliches Handhaben des Katalysators ermöglichen.because of the solubility and stability of the catalyst, which makes the handling of the Enable catalyst.
Der erfindungsgemäß verwendete Katalysator ist in D. F. Doehnert und O. L. Mageli, »Evaluation of Organic Peroxides on the Basis of Half-Life Data«, beschrieben (vorläufige Fassung, vorgelegt beim 13. Jahrestreffen der Reinforced Plastics Division) und hat die folgende FormelThe catalyst used according to the invention is in D. F. Doehnert and O. L. Mageli, »Evaluation of Organic Peroxides on the Basis of Half-Life Data «(preliminary version, submitted to 13th annual meeting of Reinforced Plastics Division) and has the following formula
O OO O
Il IlIl Il
CH3-(CH^—C—O —O — C(CHa)6CH3 CH 3 - (CH 1 - C - O - O - C (CHa) 6 CH 3
Zur Durchführung des Verfahrens wird der Kataly- bildenden organischen Peroxyde, zu denen beispielssator, gelöst in einem geeigneten Lösungs- oder Ver- weise die folgenden Stoffe zählen: Di-tertbutyl-perdünnungsmittel, in die Reaktionszone eingebracht. oxyd, p-Menthanhydroperoxyd, tert.Butyl-peroxyd-Die Natur des verwendeten organischen Mediums isobutyrat, Di-tert.butyl-di-perphthalat, tert.Butyl-perunterliegt beträchtlichen Schwankungen. Gewöhnlich acetat, tertButylperbenzoat, Di-cumyl-peroxyd, tert.-verwendet man die bekannten inerten flüssigen Kohlen- ao Butyl-hydroperoxyd, Di-isobutyryl-peroxyd, Methylwasserstoffe. Man kann Katalysatorkonzentrationen äthyl-keton-peroxyd, Benzoylperoxyd, Acetylperoxyd, von 5 bis 50 Gewichtsprozent in Mineralöl anwenden, Laurylperoxyd.To carry out the process, the catalyst-forming organic peroxides, to which, for example, dissolved in a suitable solvent or references include the following substances: Di-tert-butyl perdiluent, introduced into the reaction zone. oxide, p-menthane hydroperoxide, tert-butyl peroxide die The nature of the organic medium used is subject to isobutyrate, di-tert-butyl-di-perphthalate, tert-butyl-perphthalate considerable fluctuations. Usually acetate, tert-butyl perbenzoate, di-cumyl peroxide, tert-used the known inert liquid carbohydrates ao butyl hydroperoxide, diisobutyryl peroxide, methyl hydrogen. You can use catalyst concentrations of ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, acetyl peroxide, Apply from 5 to 50 percent by weight in mineral oil, lauryl peroxide.
mit besonderem Vorteil aber etwa 20 Gewichtsprozent Die Temperatur in der zweiten Reaktionszone vari-with particular advantage, however, about 20 percent by weight. The temperature in the second reaction zone varies
in einem verhältnismäßig niedrigsiedenden Lösungs- iert von 190° C am Anfang oder oberen Ende derin a relatively low-boiling solution of 190 ° C at the beginning or top of the
mittel, wobei man den .Katalysator in die Reaktions- as Reaktionszone bis 270° C am Entnahme- oder unterenmedium, with the .Katalysator in the reaction as reaction zone up to 270 ° C at the withdrawal or lower
zone einführt. Infolge der ausgezeichneten Löslichkeit Ende der Reaktionszone. Die Anordnung in einemzone introduces. End of the reaction zone due to the excellent solubility. The arrangement in one
des Caprylylperoxyds kann die 50%ige Lösung sogar Reaktionsgefäß erfolgt so, daß ein Rückvermischen inCaprylylperoxyds of the 50% ig can e solution even reaction vessel is carried out so that a back mixing in
bei Zimmertemperatur gehandhabt werden. Dies ist die erste Reaktionszone im wesentlichen vermiedenhandled at room temperature. This is essentially avoided in the first reaction zone
von großem praktischem Vorteil, da weniger kost- wird. Dies kann bei einem einzigen Reaktionsgefäßof great practical advantage as it costs less. This can be done with a single reaction vessel
spielige Katalysatorpumpen erforderlich und beson- 30 durch Anordnung eines Leitbleches zwischen denPlayful catalyst pumps are required and particularly due to the arrangement of a baffle between the
dere Vorkehrungen zur Handhabung des erhitzten Zonen in Verbindung mit einer gerichteten Rührungtheir provisions for handling the heated zones in conjunction with directional agitation
Katalysators nicht erforderlich sind. Die verwendete in der zweiten Reaktionszone bewirkt werden.Catalyst are not required. Those used can be effected in the second reaction zone.
Katalysatormenge hängt von den angewandten Reäk- Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in einemThe amount of catalyst depends on the applied Reäk- The process according to the invention can in one
tionsbedingungen ab und bewegt sich im allgemeinen einzigen Reaktionsgefäß mit gesonderten Reaktions-tion conditions and moves in general single reaction vessel with separate reaction
im üblichen Bereich. 35 zonen durchgeführt werden, die vorzugsweise durchin the usual range. 35 zones can be carried out, preferably through
Wie schon gesagt, wird das Verfahren gemäß der ein Strömungshindernis oder andere Trennvorrich-Erfindung in einer Zweistufen- oder Zweizonenreak- tungen voneinander getrennt sind. Ein derartiges Zweition durchgeführt. Die Temperature in der ersten Zone zonenreaktionsgefäß wird bevorzugt. Die beiden geliegt im Bereich von 130 bis 190°C, am besten im trennten Reaktionen des Verfahrens gemäß der Er-Bereich von 150 bis 1900C, wogegen die Temperatur 40 findung können jedoch auch in getrennten Reaktionsin der zweiten Zone im Bereich von 190 bis 2700C, gefäßen durchgeführt werden, oder nach einer anderen vor allem aber im Bereich von 190 bis 25O0C gehalten Ausführungsform kann das ganze Verfahren in einem wird. einzigen länglichen, röhrenförmigen ReaktionsgefäßAs already said, the method according to which a flow obstacle or other separating device invention is separated from one another in a two-stage or two-zone reaction. Such a second ion carried out. The temperature in the first zone zone reaction vessel is preferred. The two geliegt in the range of 130 to 190 ° C, preferably in separated reactions of the process according to the Er-range of 150 to 190 0 C, the temperature while 40-making but may also be in separate Reaktionsin the second zone in the range of 190 to be carried out vessels 270 0 C, held or after another and especially in the range of 190 to 25O 0 C embodiment, the entire procedure in a can is. single elongated, tubular reaction vessel
Der in dem Äthylenpolymerisationsverfahren an- durchgeführt werden.Which are carried out in the ethylene polymerization process.
gewandte Druck beträgt 500 Atmosphären und dar- 45 Man kann ein Kettenübertragungsmittel benutzen,applied pressure is 500 atmospheres and 45 A chain transfer agent can be used,
über, wobei ein Bereich von etwa 500 bis 3000 Atmo- um die Gewinnung eines Polymerisats mit brauch-over, with a range from about 500 to 3000 Atmo- around the production of a polymer with useful
sphären bevorzugt wird. barem Schmelzindex bei niedriger Reaktionstemperaturspheres is preferred. able melt index at a low reaction temperature
Bei der Durchführung des Zweistufen- oder Zwei- zu ermöglichen. Geeignete KettenübertragungsmittelWhen performing the two-stage or two-stage allow. Suitable chain transfer agents
Zonenverfahrens wird das Äthylen im allgemeinen in außer dem im Beispiel 4 verwendeten Propan sindIn the zone process, the ethylene will generally be in addition to the propane used in Example 4
die erste Reaktionszone bei 10 bis 6O0C eingeführt. 50 beispielsweise: Wasserstoff; Hexachloräthan, Tetra-the first reaction zone at 10 to 6O 0 C introduced. 50 for example: hydrogen; Hexachloroethane, tetra-
Die Temperatur in der ersten Reaktionszone liegt im chlorkohlenstoff, Chloroform; gesättigte halogenierteThe temperature in the first reaction zone is chlorocarbon, chloroform; saturated halogenated
Bereich von 130 bis 190° C. Der bevorzugte Bereich Carbonsäuren und ihre Ester, wie DichloressigsäureRange from 130 to 190 ° C. The preferred range is carboxylic acids and their esters, such as dichloroacetic acid
ist 150 bis 1900C, gemessen in der Mitte der ersten und ihr Äthylester; Aldehyde, wie Acetaldehyd; Alkyl-is 150 to 190 0 C, measured in the middle of the first and its ethyl ester; Aldehydes such as acetaldehyde; Alkyl
Zone, und da die Reaktion exotherm ist, braucht man ester anorganischer Oxysäuren des Schwefels, Phos-Zone, and since the reaction is exothermic, esters of inorganic oxyacids of sulfur, phosphorus
gewöhnlich geeignete Kühlmittel zur Aufrechterhai- 55 phors oder Siliziums, wie Diäthylsulfit, Triäthyl-ortho-usually suitable coolants for maintaining phosphorus or silicon, such as diethyl sulfite, triethyl ortho
tung der gewünschten Temperatur. phosphat und Tetrabutyl-orthosilicat; sowie Mercap-the desired temperature. phosphate and tetrabutyl orthosilicate; as well as mercap
In einem Reaktionsgefäß mit Rührvorrichtung tane, wie Dodecylmercaptan.In a reaction vessel with a stirrer tane, such as dodecyl mercaptan.
wählt man die Rührbedingungen so, daß ein maxi- Bei den folgenden Beispielen arbeitet man in einemone chooses the stirring conditions so that a maximum In the following examples one works in one
males Rückvermischen in der ersten Reaktionszone einzigen kontinuierlichen Zweizonenreaktionsgefäß, inmales backmixing in the first reaction zone single continuous two-zone reaction vessel, in
erfolgt. Dies geschieht gewöhnlich mittels einer ein- 60 dem eine Vermischung zwischen den beiden Zonen aufhe follows. This is usually done by means of an intermingling between the two zones
zigen Schaufel oder eines flachflügeligen Turbinen- einem Minimum gehalten wird, so daß das Polymerisatumpteen blade or a flat-bladed turbine is kept to a minimum, so that the polymer
mischers im oberen Teil der Reaktionszone. bei zwei verschiedenen Reaktionstemperaturen her-mixer in the upper part of the reaction zone. at two different reaction temperatures
Der Strom des Äthylenpolymerisats wird dann in gestellt wird,
eine zweite Zone eingeführt, wo gegebenenfalls ein . . 1
zweiter, verschiedenartiger Katalysator vom Peroxyd- 65 Beispiel 1
typ in zusätzlichem oder ohne zusätzliches Äthylen Man komprimiert Äthylen und führt es in ein Zweizugeführt
werden kann. Geeignete Katalysatoren für zonen-Druckgefäß ein, das mit einem Rührer zum
die zweite Reaktionszone sind die freie Radikale Steuern der Temperatur sowie geeigneten Zu- undThe stream of the ethylene polymer is then placed in
a second zone is introduced where, if necessary, a. . 1
second, different catalyst from peroxide 65 Example 1
type with additional or without additional ethylene. Suitable catalysts for zone pressure vessel, which are equipped with a stirrer for the second reaction zone, the free radicals control the temperature as well as suitable feed and
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Ableitungen ausgestattet ist, um die kontinuierliche für den Katalysator ein niedrigsiedender Kohlenwasser-Zuführung der Reaktionspartner und die kontinuier- stoff verwendet wird, der aus dem geschmolzenen liehe Entnahme der Reaktionsprodukte zu ermög- Reaktionsprodukt durch den im Kreislauf geführten liehen. Der Reaktionsdruck wird auf 1120 Atmo- Gasstrom extrahiert wird.Discharges is fitted to the continuous for the catalyst a low boiling hydrocarbon feed the reactant and the continuous- material used is from the melted Borrowed removal of the reaction products to enable reaction product through the circulated borrowed. The reaction pressure is extracted to 1120 atmospheric gas flow.
Sphären eingestellt. Die Temperatur des zuströmenden 5 Wie man aus der Tabelle sieht, zeigt das Produkt
Äthylens beträgt 39° C bei einer Reaktionstemperatur eine verbesserte Steifheit und einen höheren Vicatin
der obersten Zone von 1750C und in der untersten Erweichungspunkt gegenüber dem Produkt nach BeiZone
von 225° C. Bei einer Gesamtzufuhrgeschwindig- spiel 2. Außerdem zeigt ein aus dem Produkt von Beikeit
von 29/30 kg Äthylen pro Stunde führt man pro spiel 3 hergestellter Film beinahe gar keine Tendenz
Stunde 8,1 kg einer Lösung aus 13 Gewichtsprozent io zum Blockieren, bei einer sehr hohen Filmtransparenz.
Caprylylperoxyd in Mineralöl als Katalysator in die
obere Zone ein. Weiteres Äthylen sowie 1,86 kg proSpheres set. The temperature of the inflowing 5 As can be seen from the Table, shows the product ethylene is 39 ° C at a reaction temperature, an improved stiffness and a higher Vicatin the uppermost zone of 175 0 C and in the lowest softening point compared with the product according to BeiZone of 225 ° C. At a total feed rate of 2. In addition, a film produced from the product of Beikeit of 29/30 kg of ethylene per hour leads to almost no tendency to block per game 3. with a very high film transparency. Caprylyl peroxide in mineral oil as a catalyst in the
upper zone. More ethylene and 1.86 kg per
Stunde einer Lösung aus 5 Gewichtsprozent Di-tert- Beispiel 4Hour of a solution of 5 percent by weight di-tert Example 4
butyl-peroxyd in Mineralöl werden in die zweitebutyl peroxide in mineral oil are used in the second
Reaktionszone eingeführt. Unter diesen Reaktions- 15 Hier arbeitet man bei ganz verschiedenen Bedinbedingungen erhält man pro Stunde 585 kg Polymeri- gungen im Reaktionsgefäß, aber mit dem gleichen sationsprodukt, was eine Ausbeute von 574 Gewichts- Katalysator und der gleichen apparativen Anordnung, teilen Polyäthylen pro Gewichtsteil in die obere Zone Die Katalysatorlösung besteht aus einer 13%igenReaction zone introduced. Under these reaction conditions one works under quite different conditions 585 kg of polymerizations are obtained per hour in the reaction vessel, but with the same cation product, which gives a yield of 574 weight catalyst and the same apparatus arrangement, share polyethylene per part by weight in the upper zone. The catalyst solution consists of a 13% strength
eingeführten und von 6300 Gewichtsteilen Polyäthylen Lösung von Caprylperoxyd in Mineralöl. Als Kettenpro Gewichtsteil in die untere Zone eingeführten 20 übertragungsmittel verwendet man Propan, um ein Katalysators bedeutet. Produkt mit einem Schmelzindex von 2 bei einemimported and 6300 parts by weight of polyethylene solution of caprylic peroxide in mineral oil. As a chain pro Part by weight of the transfer medium introduced into the lower zone, propane is used to produce a Means catalyst. Product with a melt index of 2 at one
Die Eigenschaften des Polymerisationsproduktes Druck von 14/40 Atmosphären und einer Temperatur sind in der Tabelle zusammengestellt und werden dort von 173° C zu erzielen. In die untere Reaktionszone mit einem Produkt verglichen, das man in der gleichen wird kein Katalysator eingeführt, doch wird etwas apparativen Anordnung mit Hilfe von Lauroylperoxyd 25 Katalysator aus der ersten Reaktionszone in die zweite (Vergleichsversuch 3) erhält. Das Produkt nach Bei- Reaktionszone mitgeführt.The properties of the polymerization product pressure of 14/40 atmospheres and a temperature are compiled in the table and a temperature of 173 ° C can be achieved there. In the lower reaction zone Compared to a product that is in the same, no catalyst is introduced, but something becomes Apparatus arrangement with the aid of lauroyl peroxide 25 catalyst from the first reaction zone into the second (Comparative experiment 3) is obtained. The product carried along to the reaction zone.
spiel 1 zeigt eine starke Verbesserung daraus her- Die Filmeigenschaften von danach hergestelltenÄthygestellter Filme hinsichtlich Transparenz, Glanz und lenpolymerisaten sind immei noch besser als bei VerTrübheit und ähnelt der Vergleichsprobe hinsichtlich gleichsmaterial, das in der gleichen apparativen Analler anderen Kennwerte. Von großer, praktischer Be- 30 Ordnung hergestellt wurde, deutung ist die Erhöhung der Ausbeute auf das Dreifache. Game 1 shows a great improvement therefrom Films in terms of transparency, gloss and polymerizates are always even better than in the case of turbidity and is similar to the comparative sample with regard to the same material that is used in the same apparatus other parameters. Has been made of great, practical order, The significance is the threefold increase in the yield.
Vergleichsversuch 1 Beispiel 2Comparative experiment 1 Example 2
35 Man arbeitet wie in den vorhergehenden Beispielen,35 Work as in the previous examples,
Man komprimiert Äthylen und führt es in ein Zwei- doch besteht der Katalysator für die obere Reaktionszonenreaktionsgefäß wie im Beispiel 1 ein. Der Druck zone aus einer 5%igen Lösung von tertButyl-perbenim Reaktionsgefäß wird auf 1160 Atmosphären ein- zoat in Mineralöl. Der Druck im Reaktionsgefäß gestellt. Die Temperatur des einströmenden Äthylens beträgt 11/95 Atmosphären und wegen der geringen beträgt 43°C bei einer Reaktionstemperatur von 160°C 40 Aktivität des Katalysators die minimale Temperatur in der oberen Reaktionszone und von 260° C in der in der oberen Reaktionszone 23O0C. unteren Reaktionszone. Bei einer Gesamtzufuhr- Mit Hilfe des Katalysators aus tertButyl-perbenzoatEthylene is compressed and introduced into a double but the catalyst for the upper reaction zone reaction vessel is as in Example 1. The pressure zone from a 5% solution of tert-butyl perbene in the reaction vessel is zoated to 1160 atmospheres in mineral oil. Put the pressure in the reaction vessel. The temperature of the inflowing ethylene is 11/95 atmospheres and because of the low 43 ° C is 40 activity of the catalyst at a reaction temperature of 160 ° C, the minimum temperature in the upper reaction zone and 260 ° C in the upper reaction zone 23O 0 C lower reaction zone. With a total supply with the aid of the tert-butyl perbenzoate catalyst
geschwindigkeit von 2920 kg Äthylen pro Stunde führt gelangt man zu einem Produkt mit schlechten opman als Katalysator der oberen Zone pro Stunde tischen Eigenschaften, wie in der Tabelle gezeigt, um 1,6 kg einer 50%igen Lösung von Caprylylperoxyd in 45 die einzigarten Eigenschaften des Caprylylperoxydes Mineralöl und der zweiten Reaktionszone pro Stunde hervorzuheben. 1,45 kg einer 5°/oigeri Lösung von Di-tert.butyl-peroxyd in Mineralöl zu. Vergleichsversuch 2speed of 2920 kg of ethylene per hour leads to a product with poor opman as a catalyst of the upper zone per hour table properties, as shown in the table, 1.6 kg of a 50% solution of caprylyl peroxide in 45 the unique properties of the To highlight caprylyl peroxide of mineral oil and the second reaction zone per hour. 1.45 kg of a 5 ° / oig he i solution of di-tert-butyl peroxide in mineral oil to. Comparative experiment 2
Unter diesen Reaktionsbedingungen bilden sich proUnder these reaction conditions pro form
Stunde 594 kg Polymerisationsprodukt, was einer Aus- 50 Man arbeitet ähnlich Vergleichsversuch 1 mit dem beute von 750 Gewichtsteilen Polyäthylen pro Ge- Unterschied, daß man als Katalysator 5%iges tertwichtsteil in die obere Reaktionszone eingeführten und Butyl-peracetat verwendet. Dabei ist eine etwas von 8200 Gewichtsteilen Polyäthylen pro Gewichtsteil niedrigere Temperatur in der oberen Reaktionszone in die untere Reaktionszone eingeführten Katalysators möglich, doch sind die optischen Eigenschaften von entspricht. 55 Film aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt immerHour 594 kg of polymerization product, which is a result booty of 750 parts by weight of polyethylene per Ge difference that a 5% tert weight part is used as a catalyst Introduced into the upper reaction zone and used butyl peracetate. There is something about it of 8200 parts by weight of polyethylene per part by weight of lower temperature in the upper reaction zone Catalyst introduced into the lower reaction zone is possible, but the optical properties of is equivalent to. 55 always film from the reaction product obtained
Wie aus der Tabelle ersichtlich, sind die Filmtranspa- noch sehr schlecht, renz, Trübheit und Glanz gegenüber dem Vergleichsmaterial stark verbessert. Man erzielt auch eine gute As can be seen from the table, the film transparency is still very poor, rence, cloudiness and gloss compared to the comparison material greatly improved. You also get a good one
Verbesserung hinsichtlich der Blockiertendenz ent- Vergleichsversuch 3Improvement with regard to the blocking tendency - Comparative experiment 3
sprechender Filme, ferner eine weitere Ausbeute- 60talking films, as well as another yield- 60
verbesserung sowie eine größere Steifheit und einen Man polymerisiert Äthylen analog den vorherhöheren Vicat-Erweichungspunkt. gehenden Beispielen unter den in der Tabelle angegebenen Bedingungen mit dem Unterschied, daß man als Katalysator für die obere Reaktionszone Beispiel3 65 Lauroylperoxyd verwendet.improvement as well as greater stiffness and one polymerizes ethylene analogously to the previous higher ones Vicat softening point. examples below those given in the table Conditions with the difference that one is used as a catalyst for the upper reaction zone Example 3 65 lauroyl peroxide used.
Die Tabelle zeigt die schlechten optischen Eigen-The table shows the poor optical properties
Man arbeitet analog Beispiel 2, wie in der Tabelle schäften auch des aus diesem Produkt hergestellten gezeigt, mit dem Unterschied, daß als Lösungsmittel Firms.The procedure is analogous to Example 2, as shown in the table also for that made from this product shown, with the difference that as a solvent Firms.
1160I.
1160
Der in der Tabelle angegebene Schmelzindex wurde nach der Testmethode ASTM-D-1238-52 T der American Society for Testing Materials wie folgt bestimmt:The melt index given in the table was determined according to the test method ASTM-D-1238-52 T of American Society for Testing Materials determined as follows:
In einen mit einer bestimmten Mundstücköffnung versehenen Zylinder einer Strangpresse bestimmter Masse, in der ein beweglicher Kolben angeordnet ist und die auf einer Temperatur von 190° C gehalten wird, werden 3 g der zu untersuchenden Polyäthylenprobe eingebracht. Die Probe wird dann mittels des Kolbens durch die Mundstücköffnung ausgepreßt. Das Gewicht eines während einer Auspreßzeit von 6 Minuten erhaltenen Stückes χ 1,64 ist gleich dem Schmelzindex. Unter diesem Begriff ist somit die Ausflußgeschwindigkeit in Gramm pro Minute zu verstehen. In a cylinder of an extrusion press provided with a certain mouthpiece opening, certain Mass in which a movable piston is arranged and which is kept at a temperature of 190 ° C 3 g of the polyethylene sample to be examined are introduced. The sample is then using the Plunger pressed out through the mouthpiece opening. The weight of one during an extrusion time of 6 minutes The piece obtained χ 1.64 is equal to the melt index. This term is used to describe the outflow velocity to be understood in grams per minute.
Die Filmtransparenz wurde wie folgt bestimmt: Zwischen zwei ringförmige Scheiben aus Fensterglas wird ein Film bestimmter Dicke des zu untersuchenden Polyäthylens gebracht. Hinter dem Film wird eine Leseprobe in Richtung zum Beobachter, der sich in einem bestimmten Abstand vor dem Film befindet, bewegt, bis Buchstaben einer Standardgröße bei visueller Beobachtung unterschieden werden können.The film transparency was determined as follows: Between two ring-shaped panes of window glass a film of a certain thickness of the polyethylene to be examined is placed. Behind the film there will be a Reading sample in the direction of the observer who is a certain distance in front of the film, moved until letters of a standard size can be distinguished by visual observation.
Die abgelesene Entfernung in Zentimeter ist die Filmtransparenz. The distance read in centimeters is the film transparency.
Der Filmglanz wurde nach der Testmethode ASTM-C-346-59 der American Society for Testing Materials bestimmt. Der Filmglanz ist dabei definiert als der Prozentsatz des von der Filmoberfläche reflektierten Lichtes bei einem Auffallwinkel des Lichtes von 45°.Film gloss was determined using the American Society for Testing Materials test method ASTM-C-346-59 certainly. The film gloss is defined as the percentage of that reflected from the film surface Light at an angle of incidence of the light of 45 °.
Die Filmtrübheit wurde nach der TestmethodeThe film haze was determined by the test method
ASTM-D-1003 der American Society for Testing Materials bestimmt. Die Filmtrübheit ist dabei definiert als der Prozentsatz des Lichtes eines Lichtstrahles, welches beim Durchgang des Lichtstrahles durch das zu prüfende Muster gestreut wird.ASTM-D-1003 from the American Society for Testing Materials certainly. The film opacity is defined as the percentage of the light from a light beam, which is scattered when the light beam passes through the sample to be tested.
Vergleichsversuche 4 und 5Comparative experiments 4 and 5
Man polymerisiert Äthylen unter folgenden Bedingungen: Ethylene is polymerized under the following conditions:
Temperatur der ersten Zone 170° CFirst zone temperature 170 ° C
Temperatur der zweiten Zone 183 0CTemperature of the second zone 183 0 C
Äthylendruck 1430 atEthylene pressure 1430 at
In die erste Zone wurde als Katalysator Diisopropylperoxydicarbonat eingeführt. In die zweite Zone wurde kein Katalysator eingeführt. Bei Vergleichsversuch 4 enthielt das Äthylen 5,1 % und bei Vergleichsversuch 5 4,4% Propan. Die erhaltenen Polyäthylene besaßen folgende Eigenschaften:Diisopropyl peroxydicarbonate was used as a catalyst in the first zone introduced. No catalyst was introduced into the second zone. In comparison experiment 4 the ethylene contained 5.1% and in comparative experiment 5 4.4% propane. The obtained polyethylenes possessed following properties:
Versuch 4Comparative
Attempt 4
versuch 5Comparative
attempt 5
Dichte Melt index
density
0,932
2495
110
5
21
301.6
0.932
2495
110
5
21
30th
0,932
2222
107
3
27
192.0
0.932
2222
107
3
27
19th
Erweichungspunkt nach
Vicat
Filmtransparenz in % ...
Filmtrübheit in %
Filmglanz in % Stiffness in kg / cm 2
Softening point after
Vicat
Film transparency in% ...
Film haze in%
Film gloss in%
Vergleichsversuche 6 und 7Comparative experiments 6 and 7
Man polymerisiert Äthylen unter folgenden Bedingungen: Ethylene is polymerized under the following conditions:
Temperatur der ersten Zone 160° CFirst zone temperature 160 ° C
Temperatur der zweiten Zone 257° CSecond zone temperature 257 ° C
Äthylendruck 1395 bis 1235 at.Ethylene pressure 1395 to 1235 at.
In die erste Zone wurde als Katalysator Diisopropylperoxydicarbonat und in die zweite Zone Di-tert.-butyl-peroxyd eingeführt. Bei Vergleichsversuch 6 enthielt das zur Polymerisation verwendete Äthylen 2,9% Propan und bei Versuch 7 1,1% Propan als Kettenübertragungsmittel. Die erhaltenen Polyäthylene besaßen folgende Eigenschaften:Diisopropyl peroxydicarbonate was used as a catalyst in the first zone and introduced into the second zone di-tert-butyl peroxide. Contained in comparative experiment 6 the ethylene used for the polymerization 2.9% propane and in experiment 7 1.1% propane as Chain transfer agent. The polyethylene obtained had the following properties:
versuch 6Comparison
attempt 6
versuch 7Comparative
attempt 7
Dichte Melt index
density
0,929
11
17
361.5
0.929
11
17th
36
0,927
36
9
541.8
0.927
36
9
54
Filmtrübheit in %
Filmglanz in % Film transparency in% ...
Film haze in%
Film gloss in%
Vergleicht man die erhaltenen Ergebnisse mit den Ergebnissen von der vorstehenden Tabelle, so ergibt sich eindeutig, daß die Eigenschaften der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Polyäthylene besser sind als die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Polyäthylene. Weiterhin ergibt sich, daß sich der Zusatz eines Kettenübertragungsmittels beim bekannten Verfahren negativ auf die Filmtransparenz, Filmtrübheit und Filmglanz auswirkt.Comparing the results obtained with the results from the table above, it gives clearly show that the properties of the polyethylene produced by the process of the invention are better than the polyethylenes produced by the known process. Furthermore, it turns out that the addition of a chain transfer agent in the known process has a negative effect on the film transparency, Film cloudiness and gloss.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Äthylenpolymerisate sind in erster Linie für die Herstellung hochtransparenter, glänzender Filme gedacht. Solche Filme können zum Verpacken neuer Kleider, zur Herstellung von Taschen für Textilien sowie zur Verwendung im Trockenreinigungsgewerbe dienen. Diese Fume haben eine bessere Kerbzähigkeit als sogenanntes Polyäthylen mittlerer und hoher Dichte. Sie lassen sich auch leicht bei hoher Herstellungsgeschwindigkeit zu dünnen Filmen abziehen. Ihr äußerst starker Glanz und ihre hohe Lichtdurchlässigkeit verleihen darin verpackten Produkten ein gefälliges Aussehen. Die erfindungsgemäß hergestellten Polymerisate zeigen eine verbesserte Eigenschaftskombination gegenüber bisher verfügbaren Polyäthylensorten.The ethylene polymers prepared according to the invention are primarily intended for the production of highly transparent, glossy films. Such movies can be used for packing new clothes, for making bags for textiles and for use in Serve dry cleaning businesses. These fumes have a better notch toughness than so-called polyethylene medium and high density. They are also easy to thin at high manufacturing speeds Peel off films. Their extremely strong shine and high light transmission give them packed Products a pleasing appearance. The polymers prepared according to the invention show an improved Combination of properties compared to previously available types of polyethylene.
Claims (4)
Ausgelegte Unterlagen des französischen Patents Nr. 1207 723;
Modem Plastics, Februar 1959, S. 142 bis 148.Considered publications:
Opened documents of French patent no. 1207 723;
Modem Plastics, February 1959, pp. 142 to 148.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US86145359A | 1959-12-23 | 1959-12-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1233141B true DE1233141B (en) | 1967-01-26 |
Family
ID=25335832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1960E0020091 Pending DE1233141B (en) | 1959-12-23 | 1960-10-25 | Process for the polymerization of ethylene |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1233141B (en) |
GB (1) | GB968862A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1207723A (en) * | 1957-07-08 | 1960-02-18 | Improvements to ship propulsion systems |
-
1960
- 1960-10-25 DE DE1960E0020091 patent/DE1233141B/en active Pending
- 1960-12-23 GB GB4432660A patent/GB968862A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1207723A (en) * | 1957-07-08 | 1960-02-18 | Improvements to ship propulsion systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB968862A (en) | 1964-09-02 |
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