DE2024765A1 - Process for the polymerization of olefin monomers - Google Patents

Process for the polymerization of olefin monomers

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DE2024765A1 DE19702024765 DE2024765A DE2024765A1 DE 2024765 A1 DE2024765 A1 DE 2024765A1 DE 19702024765 DE19702024765 DE 19702024765 DE 2024765 A DE2024765 A DE 2024765A DE 2024765 A1 DE2024765 A1 DE 2024765A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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Description

PATENTANWÄLTE Z Q 2 S / b >>PATENT LAWYERS ZQ 2 S / b >>

dr. W. Schalk· dipl.-ing. P.Wirth · dipl.-ing. G. Dannekbi . c DR.V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WE! N HOLD · DR. D.GUDEL dr. W. Schalk dipl.-ing. P.Wirth dipl.-ing. G. Dannekbi. c DR.V. SCHMIED-KOWARZIK DR. P. WE! N HOLD DR. D.GUDEL

6 FRANKFURT AM MAIN6 FRANKFURT AM MAIN

OK. EfCHENMfIMEII «TRASSE 39OK. EfCHENMfIMEII «TRASSE 39

SK/ch.SK / ch.

Union Carbide CorporationUnion Carbide Corporation

270 Park Avenue270 Park Avenue

Hew York, Ν.Ϊ. 10 01? / USAHew York, Ν.Ϊ. 10 01? / UNITED STATES Verfahren aur Polymerisation von OlefinmonomerenProcess for the polymerization of olefin monomers

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Polymerisation von einem oder mehreren Olefinmonomeren mittels Katalysatoreystemen, die auf einen Träger aufgebrachte Diarenchromverbindungen enthalten·The present invention relates to a process for the polymerization of one or more olefin monomers by means of catalyst systems which contain diarene chromium compounds applied to a support.

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Es ist bekannt, dass Diaren«(Bis->aren)«>metallv<irbinduneen -tin Ka.uuly..-ι-toren für die Polymerisation vom Olefinen wirken. Die katalyticehe Wirksamkeit einiger dieser Verbindungen ist jedoch garing. In den USA-Patentschriften 3 123 571 und 3 157 712 werden Verfuhren beschrieben, bei denen die Wirksamkeit dieser Katalysatoren verbessert wird, inuem man die Verbindungen auf einem Träger» wie z.B. Kieselsäure, Tonerde oder Kieselsüure-Tonorde, verwendet.It is known that diarene "(bis->arene)"> metallv <irbinduneen -tin Ka.uuly ..- ι-gates act for the polymerization of olefins. However, the catalytic effectiveness of some of these compounds is garing. US Patents 3,123,571 and 3,157,712 describe processes in which the effectiveness of these catalysts is improved by using the compounds on a carrier, such as, for example, silica, alumina or silica clay.

Wurden diese auf einen Träger aufgebrachten Diarenohrom-V .rbinuun^.-n uj Äthylen-Polymeris-itionskatalysatoren verwendet, uo ergaben uich '«'.-il^r-j Probleme. Die Katalysatoren zeigten zwar eine gute Wirkaamkeit, apraehyn jedoch nicht auf Wasserstoff an, der im allgemeinen zur Regelung den Schmelzindexes der Oltffinpolymerieate verwendet wird.Were these Diarenohrom-V .rbinuun ^ .- n uj Ethylen-Polymeris-itionskatalysatoren used, uo resulted uich '«'. -Il ^ r-j Problems. The catalysts showed a good effectiveness, apraehyn but not on hydrogen, which is generally used to regulate the Melt index of the Oltffinpolymerieate is used.

Sa auf Träger aufgebrachte Diarenchromverbindungen sehr gute Olexin-Polyaeriaationekatalyaatoren sind, wurde versucht, ihr Ansprechen auf Wasserstoff zu verbessern, damit man den Schmelzindex der Olefinpolymerisate mit Hilfe von Wasserstoff regeln konnte.Said slide chromium compounds are very good olexin polyacrylate cationic catalysts, attempts have been made to improve their response to them To improve hydrogen so that the melt index of the olefin polymers could be regulated with the aid of hydrogen.

Es wurd· nun gefunden,, dass bei eines Verfahren zur Polymerisation von Olefinen unter Verwendung von auf Trägern aufgebrachten Diarenchromverbindungen als Katalysatoren das Ansprechen des Katalysators auf den zur Regelung des Molekulargewichtes des Polymerisates verwendeten Wasser- . stoff verbessert werden konnte» Indem man der auf einen Träger aufgebrachten Diarenchromverbindung Cyclopentadien zusetzte. Hierdurch wird nicht nur das Ansprsahen de· Katalysators auf dieses Mittel zur Rege- 'It has now been found that in a process for the polymerization of Olefins using supported diarene chromium compounds as catalysts, the response of the catalyst to the Regulation of the molecular weight of the polymer used water. Substance could be improved »by adding cyclopentadiene to the diarene chromium compound applied to a carrier. This will not only the exposure of the catalyst to this agent for regulating '

009949/1878.009949/1878.

BAD QRlßtNALBAD QRlasstNAL

-J--J-

lung des Schmelzindexea verbessert, sondern die Zuführung von Cyclopentadien verursacht auch eine Änderung der molekularen Eigenschaften dea so hergestellten Polymerisates* 'Development of the melt index a improved, but the supply of cyclopentadiene also causes a change in the molecular properties of the polymerizate produced in this way * '

Sie erfindungsgemäss mit Spuren von Cyclopentadien modifizierten, auf Träger aufgebrachten Diarenchromverbindungen zeigen ein besseres Verhalten gegenüber dem zur Regelung des Schmelzindexes verwendeten Wasserstoff, und ausserdem wird die Molekularstruktur der so erhaltenen Polymerisate verbessert.You modified according to the invention with traces of cyclopentadiene on Diarene chromium compounds applied to a carrier show better behavior compared to the hydrogen used to regulate the melt index, and in addition the molecular structure of the polymers thus obtained improved.

Sie als Olefin-Polymeriaationskatalyeatßran für das erfin&urigsgemässe Verfahren .geeigneten organcKetalliachsn Verbindungen sind Irenehromverbindungen der folgenden StrukturiertXiYou as Olefin-Polymeriaationskatalyeatßran for the inventive Process .suitable organocetallic compounds are irene chromium compounds of the following structuredXi

CrCr

In dieser Formel' steht B für Wassersteff, η für eine ganze Zahl von 1 Tbis 6» R8 für eine Alkylgruppe mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoff atomen s n· ftr eine g&nzQ Zahl von 0 bis 3-und a + η1 für 6. Beispiele für solche !erbindungen sind Dibeaaolchroiaf Ditoluolohro*t Di-o-xylolchrom, 'li-p-acylolchroiBj Dicumolctoom, Diaeeltyleaciiroa, Bi">(n-propylTbenisol)™ chroB, Di-(I t-3f5*'triäthylben8Ol)-'Chro«> Di-(I (3-diäthyl-4-hexylbenzol)· ohrOMt Di-(i-t3^dipentylben»ol)-eh'ro«t Di-(i,4-dihexylbensol)-chrom, Di· (i ,3»5-t^ihexylbeneol)-chroM, Di««/f-f2-iiotliiyltatyl)-1!>eiizol7«»ete©a ate οIn this formula, B stands for water stiff, η for an integer from 1 to 6 »R 8 for an alkyl group with 1 to about 6 carbon atoms s nftr a gnzQ number from 0 to 3- and a + η 1 for 6 Examples of such compounds are Dibeaaolchroia f Ditoluolohro * t di-o-xylene chromium, 'li-p-acylolchroiBj Dicumolctoom, Diaeeltyleaciiroa, Bi "> (n-propylTbenisol) ™ chromium, di- (I t -3f5 * 8' triet) -'Cro "> Di- (I ( 3-diethyl-4-hexylbenzene) ohrOMt di- (i-t3 ^ dipentylben" ol) -hero "t di- (1,4-dihexylbenzol) chromium, di · (I, 3 »5-t ^ ihexylbeneol) -chroM, Di« «/ f2-iiotliiyltatyl) -1!> Eiizol7« »ete © ate ο

■ 0098A9/1818 ■ " '■■ 0098A9 / 1818 ■ "'■

Beispiele für erfindungsgemäsB polymerisierbar Olefinmonomere sind Monoolefine, wie Äthylen^ und andere eC-Qiefiae alt 3 Ms ©fewa -10 Kohlenstoffatomen, wie Propylen, Buten-1® P©nten-»1, 3-M@thylbuten*1, Hexen-1, 4-Methylpenten-1, 3-Äthylbuten-19 Hepten-1 t Oofen»1 9 Decen-19-4,4-Dimethylpenten»1, 4»4"Diäthylhexen-t» 3»4™I>ira9thylh@x©a»1 s 4-Butyl 1-octen, 5-Äthyl-i-decen, 3,3»Diaethylbut©a°1 und dgle Diese Verbindung gen können entweder einsein oder in Kombination miteinander polymeri« eiert werden. Die Monoolefine können auch mit einem ©i©r ra@hr©rea Diolefinen zu vernetzbaren Interpolymerisaten polymerisiert werden.. Beispiele für geeignete Diolefine sind Btateäienj 1^-ΈΒπ&άί@η9 Bicycle pentadien, Äthylidennorbornen und dgl« Polyäthylen ist 4as bevorzugte Hoaopolymerisat. Die bevorzugt©!! Inteipolyinerisate Tbest@fe@n aas einer gröeseren Menge (d.h. *^ 50 Gew,.-$») Äthylen «nd einer kleineren Menge (d.h. ^. 50 Gew.-^C) eines ©der mehrerer anderer 9 mit üfeliyiea inter poly meriaierbarer Monomerer» Beaoniere bevorzugt werden Ä1;I(isri©»-Pi>©pylen~ und Äthylen-Buten-Interpolynserisatej die wgiaigstens 80 ß@w«-$ Ithylea und bis zu 20 Gew.-?S Propylen besä». Bmt©a enthalten» Bi@ Polymerisate sind bei einer Temparater von 25° festeExamples of olefin monomers which can be polymerized according to the invention are monoolefins, such as ethylene and other carbon atoms with 3 Ms © fewa -10 carbon atoms, such as propylene, butene-1® phenyl-1, 3-methylbutene * 1, hexene-1 , 4-methylpentene-1, 3-ethylbutene-1 9 heptene-1 t Oofen »1 9 decene-1 9 -4,4-dimethylpentene» 1, 4 »4" diethylhexene-t »3» 4 ™ I> ira9thylh @ x © a "1 s 4-Butyl 1-octene, 5-ethyl-i-decene, 3,3" Diaethylbut © a ° 1 and others These compounds can be polymerized either as one or in combination with one another. The monoolefins can can also be polymerized with a © i © r ra @ hr © rea diolefins to form crosslinkable interpolymers. Examples of suitable diolefins are Btateäienj 1 ^ -ΈΒπ & άί @ η 9 Bicycle pentadiene, ethylidene norbornene and the like «Polyethylene is the preferred Hoaopolymerisat. The preferred ©! ! Inteipolyinerisate Tbest @ fe @ n aas a gröeseren amount (ie, * ^ 50 percent, .- $ ") ethylene« nd a smaller amount (ie ^. 50 wt .- ^ C) a © of several other 9 üfeliyiea inter poly meriaie E1; I (isri © "-Pi > © pylene" and ethylene-butene interpolymerizates which have at least 80% by weight of ethyl and up to 20% by weight of propylene are preferred. Bmt © a contain »Bi @ polymers are solid at a temperature of 25 °

Die erfindungsgemässen Ketalyeatoren· werden hergestellt9. zuerst dio gewählte nit grosser Oberfläche adsorbiert die Verbindung entweder durelh Aisofptisa aaa @ia®a Lö8une?0iiitt©l oder durch Basgfafesgtoaieliasug (Sttfeliüie^öBg) isa. heit ©inen töemiigsnlttelo ©Bf sleia fes^ei? e die geeignete Träges3 fte ils läs,iP©a(Ste©a°Ifeii!;Q3,^OG'S©s?offiThe ketalyeators according to the invention are produced 9 . First, the selected large surface area adsorbs the compound either through Aisofptisa aaa @ ia®a Lö8une? 0iiitt © l or through Basgfafesgtoaieliasug (Sttfeliüie ^ öBg) isa. called © inen töemiigsnlttelo © Bf sleia fes ^ ei? e the suitable carrier 3 fte ils läs, iP © a (Ste © a ° Ife i i!; Q3, ^ OG'S © s? offi

sind Kieselsäure, Tonerde, Thorerde, Zirkonerde und vergleichbare anorganische Oxyde sowie Mischungen dieser Oxyde. Der bevorzugte Träger ist eine Kieselsäure-Tonerde-Mischung. Damit die Katalysatoren eine gute Wirksamkeit zeigen, muss die Oberfläche der Träger so gross sein, dass eine ausreichende Menge der Diarenchroraverbinching darauf adsorbiert werden kann und ein ausreichender Kontakt zwischen Katalyeatpr und reaktionsfähigem Monomerein gewährleistet ist. Im allgemeinen sollten als Träger für den Katalysator anorganische Oxyde mit einer Ober-are silica, alumina, thore earth, zirconia and comparable inorganic oxides as well as mixtures of these oxides. The preferred carrier is a silica-alumina mixture. In order for the catalysts to be effective, the surface of the carrier must be large enough that a sufficient amount of the Diarenchroraverbinching adsorbed on it and sufficient contact between the catalyst and the reactive monomer is ensured. In general, should as a carrier for the catalyst inorganic oxides with an upper

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fläche von etwa 50 bis etwa 1000 m pro Gramm verwendet werden; die Teilchengrösse dieser Träger ist jedoch nicht /besonders entscheidend.
2
area of about 50 to about 1000 m per gram can be used; however, the particle size of these carriers is not / particularly critical.

Der Katalysatorträger wird vorzugsweise vollständig getrocknet, bevor er mit der Diarenchromverbindung in Berührung gebracht wird. Dieses Trocknen erfolgt normalerweise, indem der Träger vor der Verwendung mit einem inerten Gas erhitzt wird. Das Trocknen des Trägers oder seine Aktivierung kann praktisch bei jeder beliebigen Temperatur bis etwa zu seiner Sintertemperatur erfolgen und wird solange durchgeführt, bis das adsorbierte Wasser entfernt ist; die Trocknung darf jedoch nicht solange fortgesetzt werden, dass auch das gesamte chemisch gebundene Wasser entfernt wird. Zweokmässigerweise lässt man während der Trocknung ein inertes Gas durch den Träger strömen, um die Entfernung des Wassers zu erleichtern. Trocknungstemperaturen von etwa 200° bis 900° innerhalb eines kurzen Zeitraumes von etwa 6 Stunden sind im allgemeinen ausreichend, wenn ein gut getrocknetes inertes Gas verwendet wird, und die Temperatur darf nicht so hoch steigen, dass die chemisch gebundenen Hydroxylgruppen an der Oberfläche des Trägers entfernt werden. Ein besonder· geeigneter Träger ist die Kieselsäure-The catalyst support is preferably completely dried before it is brought into contact with the Diarenchrom connection. This drying is usually done by removing the carrier prior to use is heated with an inert gas. The drying of the carrier or its activation can be carried out at practically any temperature up to take place at about its sintering temperature and is carried out as long as until the adsorbed water is removed; however, drying is allowed not be continued long enough that all chemically bound water is also removed. In two ways, one leaves during the drying flow an inert gas through the carrier to remove it of the water to facilitate. Drying temperatures of about 200 ° to 900 ° are within a short period of about 6 hours generally sufficient if a well-dried inert gas is used and the temperature must not rise so high that the chemically bound hydroxyl groups removed from the surface of the support will. A particularly suitable carrier is the silica

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— ο —- ο -

Tonerde G-966 (W.R.Grace and Co.), die eine Oberfläche von etwa 5OO m /g und einen Porendurchmesser von 50 bis 70 A aufweist.Alumina G-966 (W.R. Grace and Co.), which has a surface area of approximately 500 m / g and a pore diameter of 50 to 70 Å.

Sobald die Diarenchromverbindung auf den Träger abgeschieden worden ist, wird eine modifizierende Menge an Cyclopentadien zugesetzt. Die zugeführte Menge an Cyclopentadien ist nicht sehr entscheidend und kann zwischen Spuren und etwa Ί5 Mol, vorzugsweise zwischen etwa 0,004 und etwa 12 Hol und insbesondere zwischen etwa 0,04 und etwa 4 Mol pro Mol Diarenchrom liegen. Das Cyclopentadien wird der Diarenchromverbindung vorzugsweise in einem Lösungsmittel für die beiden Verbindungen unter ausreichendem Rühren in einer inerten Atmosphäre zugesetzt, um die gewünschte Modifizierung der Diarenchromverbindung zu erleichtern.Once the diarene chromium compound has been deposited on the support, a modifying amount of cyclopentadiene is added. The amount of cyclopentadiene added is not very critical and can be between traces and about Ί5 mol, preferably between about 0.004 and about 12 Hol and in particular between about 0.04 and about 4 mol per mole of diarene chromium. The cyclopentadiene is preferably added to the diarene chromium compound in a solvent for the two compounds with sufficient agitation in an inert atmosphere to facilitate the desired modification of the diarene chromium compound.

Nach Herstellung der erfindungsgemäsaen,! auf einen Träger aufgebrachten und modifizierten Katalvaatoraysteme wird die Polymerisation durchgeführt, indem man eine Olefinmonomer-Beschickung praktisch in Abwesenheit von Feuchtigkeit, Luft und anderen Katalysatorgiften mit einer katalytlachen Menge des mit Cyclopentadien modifizierten und auf einen Träger aufgebrachten Diarenchroms bei ssur Einleitung der Polymerisation geeigneten Temperaturen und Brücken in Berührung bringt. Falls erwünscht, kann zur Erleichterung der Handhabung der Mischung ein inertes organisches Lösungsmittel ala Verdünnungemittel in das Reaktionssintern gegeben werden.After producing the invention,! applied to a carrier and modified catalyst systems, the polymerization is carried out by subjecting an olefin monomer charge in the virtually absence of moisture, air and other catalyst poisons with a catalytic amount of modified with cyclopentadiene and on one Slide chromium applied to the carrier at the initiation of the polymerization Brings suitable temperatures and bridges in contact. If desired, an inert one can be used to facilitate handling of the mixture organic solvent ala diluent in the reaction sintering are given.

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Die Polymerisation erfolgt bei Temperaturen von etwa }O° odor weniger bis zu etwa 200° oder mehr» die Polymerisationstemperatur hängt in starkem Masse von dem Arbeitsdruck, den Brück der anderen Üomonomeren, dem gewählten Katalysator und seiner Konsentration ab. Seibatverstünd-The polymerization takes place at temperatures of about} 0 ° or less up to about 200 ° or more »the polymerization temperature depends on strong mass of the work pressure, the bridge of the other monomers, the chosen catalyst and its consistency. Seibatverstünd-

lieh wird die Temperatur auch durch den für das Polymerisat gewünschten Schmelzindex bestimmt, da durch die Polymerisations temperatur das Molekulargewicht des Polymerisates geregelt wird und der Schmelzindex ein Maßstab für das Molekulargewicht ist. Vorzugsweise wird bei'Auf» schlämmungs- oder "Teilchenbildungaw-¥erfahren mit Temperaturen von etwa 30° bis etwa 100° und bei "löeungsbildenden" Verfahren mit Temperaturen zwischen 100° und 200° gearbeitet. Wie weiter unten näher beschrieben, · ist bei diesen Verfahren eine Temperaturregelung erwünscht* um das Molekulargewicht der Polymerisate in verschiedener Weise au beeinflussen und die Phase au bestlmmenv In der die Polymerisate hergestellt werden. Wie bei den meisten katalytiechen Systemen, führt die Anwendung höherer Temperaturen sur Bildung von Polymerisaten mit niedrigerem durchschnittlichem Molekulargewicht und somit höherem Schmelzindex. Wird das erfindungsgemäsae Polymerlmationeverfahren bei höheren Temperaturen durchgeführt, so können Polymerisate mit einem Schmelzindex von 100 bis 1000 oder mehr hergestellt werden. Polymerisate mit so hohem Schmelzindex können als Wache« beseiohnet werden, besitzen jedoch immer noch eine hohe Dichte.The temperature is also determined by the melt index desired for the polymer, since the polymerization temperature regulates the molecular weight of the polymer and the melt index is a measure of the molecular weight. Preferably bei'Auf "is schlämmungs- or - worked löeungsbildenden" method with temperatures between 100 ° and 200 °, as described in more detail below, is in · "w ¥ Teilchenbildunga out at temperatures of about 30 ° to about 100 °, and in". this method desired temperature control * the molecular weight of the polymers au affect in various ways, and the phase au bestlmmen v in the produced the polymers. As with most katalytiechen systems, the application performs higher temperatures sur formation of polymers having lower average molecular weight and If the polymer ionization process according to the invention is carried out at higher temperatures, polymers with a melt index of 100 to 1000 or more can be produced. Polymers with such a high melt index can be treated as wax, but still have a high density.

Jeder Druck, der die Polymerleation der Monomerbeschickung einleitet, ist für das erfindungsgemäBse Verfahren geeignet. Die Reaktion kann also bei Unterdruck unter Verwendung eines Inerten Gases ale Verdün-Any pressure that initiates polymer leation of the monomer feed is suitable for the method according to the invention. The reaction can i.e. at negative pressure using an inert gas as a diluent

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nungemittel bis hinauf zu einem überdruck von etwa ?ü OOO atti durchgeh führt worden; bevorzugt wird ein Druck-zwischen atmosphärischem Druck und etwa 70 atii, insbesondere zwischen 1,4 und 56 atU·voltage medium up to an overpressure of about? ü OOO atti been leading; a pressure between atmospheric pressure is preferred and about 70 atii, especially between 1.4 and 56 atU

Bei dem erfindungagemässen Verfahren kann eine Vielzahl inerter organischer Lösungsmittel verwendet werden· Die Lösungsmittel müssen sich gegenüber dem oder den Monomeren, dem Katalysator und dem herzustellenden Olefinpolymerisat inert verhalten und unter gewähltem Reaktions· temperatur -und dem Druck stabil sein. Sie brauchen jedoch nicht als Lösungsmittel für das hergestellte Polymerisat wirken. Beispiele für geeignete inerte organische Lösungsmittel sind die gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffe; wie Hexan; Heptan, Pen tasi 9 Isooctane gereinigtes Kerosin und dgl.; die gesättigten cycloaliphatische» Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan, Cyclopentan, Dimethylcyclopenten, Methyloyclohexan und dgl.; die aromatischen Kohlenwasserstoffe; wie Benzol, Toluol, Xylol und dgl; sowie die chlorierten Kohlenwaeseretof« fei wie Chlorbenzol, Tetrachlorethylen, ©»Dichlorbenzol Besondere bevorzugt werden Cyclohexane Pentan? HexanA large number of inert organic solvents can be used in the process according to the invention. The solvents must be inert towards the monomer or monomers, the catalyst and the olefin polymer to be produced and must be stable under the chosen reaction temperature and pressure. However, you do not need to act as a solvent for the polymer produced. Examples of suitable inert organic solvents are the saturated aliphatic hydrocarbons; like hexane; Heptane, pen tasi 9 isooctane, purified kerosene and the like; the saturated cycloaliphatic hydrocarbons, such as cyclohexane, cyclopentane, dimethylcyclopentene, methyloyclohexane and the like; the aromatic hydrocarbons; such as benzene, toluene, xylene and the like; as well as the chlorinated coal water such as chlorobenzene, tetrachlorethylene, dichlorobenzene Particular preference is given to cyclohexane pentane? Hexane

Soll die Polymerisation unter solchen Bedingungen durchgeführt werdenj dass eine hohe Konzentration an Feststoffen in dem erzielt wird, so muss das Lösungsmittel
Reaktionsteoperatur flüssig sein» Wird SoB0 bsi eiaox3 fsmper&iur gearbeitet, die niedriger ist ale die LdsiMigsteuperatur iss Pelyaeipisaiboo in des Lösungsmittel, eo ist das !erfahr®» in wesenfelisfesüa ola lhaf·= schläasBsuBgs«· oder Su0penai©n@pelyaeri@ation@-Verfshr©ao toi i©H ia©
If the polymerization is to be carried out under such conditions that a high concentration of solids is achieved in the, the solvent must be used
Reaction operation to be fluid »If SoB 0 to eiaox 3 fsmper & iur is being worked, which is lower than the LdsiMigsteuperatur eat Pelyaeipisaiboo in the solvent, eo that's! Erfahr®» in wesenfelisfesüa ola lhaf · = schläasBsuBgs «· @ pionaer © n @ n @ -Verfshr © a o toi i © H ia ©

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Polymerisat aus dem flüssigen Reaktionsmedium ausgefällt wird und wobei der mit Cyclopentadien modifizierte und auf einen Träger aufgebrachte Arenohrom-Katalysator in feinzerteilter Form in dem Medium suspendiert ist.Polymer is precipitated from the liquid reaction medium and wherein the modified with cyclopentadiene and applied to a support Arenohrome catalyst in finely divided form in the medium is suspended.

Ein solches Aufschlämraungssystem hängt natürlich von dem während de.r Polymerisation verwendeten Lösungsmittel und der Lösungstemperatur des herzustellenden Polymerisates ab. Bei solchen "teilchenbildenden" Verfahren wird daher zweckmässigerweise bei einer Temperatur gearbeitet, die niedriger ist als die normale Lösungstemperatur des Polymerisates in dem gewählten Lösungsmittel. So besitzt z.B. Polyäthylen eine Lösungstemperatur von etwa 90° in Cyclohexan, während seine Lösungstemperatur in Pentan etwa 110 beträgt. Es ist für diese "Teilchen"-Polymerisationssysteme charakteristisch, dass sogar bei niedrigen Temperaturen ein hoher Gehalt an Polymerisatfeststoffen erzielt werden kann, wenn so gerührt wird, dass ein ausreichendes Vermischen des Monomeren mit der polymeriaierenden Masse gewährleistet ist. Obgleich die Folymerisationsgeschwindigkeit bei niedrigen Temperaturen etwas geringer sein kann, scheint das Monomere in dem Lösungsmittel stärker löslich zu sein» so dass eine Neigung zu niedrigen Polyraerisationsgeschwindigkeiten und/oder geringen Polymerisatausbeuten wieder ausgeglichen wird*Such a Aufschlämraungssystem depends of course on the during de.r Polymerization solvent used and the solution temperature of the polymer to be prepared from. With such "particle-forming" The process is therefore expediently carried out at a temperature which is lower than the normal solution temperature of the polymer in the chosen solvent. For example, polyethylene has a solution temperature of around 90 ° in cyclohexane, while its solution temperature in pentane is around 110. It is for these "particle" polymerization systems characteristic that a high content of polymer solids is achieved even at low temperatures can, if it is stirred in such a way that sufficient mixing of the monomer with the polymerizing mass is ensured. Although the Polymerization rate is slightly lower at low temperatures may be, the monomer appears to be more soluble in the solvent to be »so that there is a tendency towards low polymerization rates and / or low polymer yields are compensated for again will*

Ein,weiteres Kennzeichen des Aufschlämmungsverfahrens ist, dass das Monomere auch in den festen Teilen der Aufschlämmung eine beträchtliche Löslichkeit zu besitzen scheint, so dass — solange gerührt und dieAnother hallmark of the slurry process is that the Monomers also play a significant role in the solid parts of the slurry Seems to possess solubility, so that - as long as stirred and the

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Polymerisationatemperaturen aufredterhalten werden — ein breiter GröUenbereich der /erhaltenen Polymorisatteilchen in der Aufschlämmung erzielt werden kann.Polymerization temperatures are maintained - a wide range of sizes the / obtained polymorizate can be obtained in the slurry. Es hat sich gezeigt, dass mit Hilfe des Aufschlümmungsverfahrens ein Polymerieationssystem erhalten werden kann, dau zu mehr als 50 G«w.-$ aus Feststoffen besteht, wenn während des Verfahrens ausreichende Wirbelbedingungen aufrechterhalten werden und ständig gerührt wird. Besonders bevorzugt wird ein Aufschlämmungsverfahren, das zu einem System mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 40 Gew.-^ Polymerisat führt.It has been shown that with the help of the slurry method a Polymerieationssystem can be obtained, takes up to more than 50 wt .- $ consists of solids if sufficient vortex conditions are maintained and constant agitation is used throughout the process. Particularly preferred is a slurry process that results in a System with a solids content of 30 to 40 wt .- ^ polymer leads.

Ein hoher Polyinerisatfestqtoffgehalt in der Lösung kann auch erzielt werden, wenn man bei Temperaturen arbeitet, die über der Lösungstemperatur des Polymerisates in dem gewählten Lösungsmittel liegen. Bei dieser Ausführungsform muss die Temperatur so hoch sein, dass das Lösungsmittel wenigstens 25 bis 30 Gew.-^ des Polymerisates lösen kann. Andererseits muss die Temperatur jedoch so gering bemessen werden, dass weder das hergestellte Polymerisat noch der gewählte Diarenchrom-Katalysator durch Wärme zerstört werden. Bei den verschiedenen Lösungsmitteln haben sich im allgemeinen Temperaturen zwischen etwa 100° und etwa 200°, vorzugsweise, zwischen etwa 120° und etwa 170°, als optimal für die Durchführung einer solchen Lösungspolymerisation erwiesen. Das herzustellende Polymerisat übt jedoch auch einen erheblichen Einfluss auf die optimale Temperatur aus. So sind z.B. die durch dieses Verfahren hergestellten Xthylen-Propylen-Mischpolymerisate in vielen organischen Lösungsmitteln bei niedrigen Temperaturen löslich, und die Anwendung solcher Temperaturen ist daher erfindungsgemäss möglich, ob-A high polymer solids content in the solution can also be achieved if one works at temperatures which are above the solution temperature of the polymer in the chosen solvent. at In this embodiment, the temperature must be so high that the solvent can dissolve at least 25 to 30 wt .- ^ of the polymer. On the other hand, however, the temperature must be set so low that neither the polymer produced nor the selected diarene chromium catalyst are destroyed by heat. The various solvents generally have temperatures between about 100 ° and about 200 °, preferably between about 120 ° and about 170 °, as optimal proven to carry out such a solution polymerization. However, the polymer to be produced also has a considerable influence for the optimal temperature. For example, the ethylene-propylene copolymers produced by this process are soluble in many organic solvents at low temperatures, and the use of such temperatures is therefore possible according to the invention, whether

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wohl diese Temperaturen für die optimale Herstellung von Äthylenhoaopolymerisaten oder anderen Mischpolymerisaten nicht erwünscht sind.these temperatures are probably not desirable for the optimal production of ethylene co-polymers or other copolymers are.

Lösungsmittel bilden die stärkste und.schwierigste Quelle für Katalysatorvergiftungen. Weiterhin wurde bei den bisher bekannten Lösunjjqpolymerisationsverfahren, bei denen Katalysatoren verwendet wurden, die Uhergangsaetalle enthielten« die Verwendung von grossen Lösungsmittelmengen, d.h. ein Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel zu Polymerisat von etwa 20s1, als erforderlich angesehen. Durch diese grossen Lösungemittelmengen wurde natürlich auch die Gefahr der Katalysatorvergiftung erhöht. Bei den erfindungsgemässen Verfahren kann das Verhältnis von Lösungsmittel su Polymerisat lsi oder sogar weniger betragen, wodurch die Katalyaatorproduktivität und die Wirksamkeit des Systems auf sehr hohem Stand gehalten wird.Solvents are the strongest and most difficult source of catalyst poisoning. Furthermore, in the previously known solution polymerization processes in which catalysts were used, the common metals contained "the use of large amounts of solvent, i.e. a weight ratio of solvent to polymer of about 20-1", considered necessary. These large amounts of solvent naturally also increased the risk of catalyst poisoning. In the method according to the invention can the ratio of solvent to polymer isi or even less which increases the productivity and effectiveness of the catalyst of the system is kept at a very high level.

Wenn das Lösungsmittel als Hauptreaktionsmedium dient, so muss es zweckmässigerweise praktisch frei von Wasser und anderen Katalysatorgiften gehalten werden, indea man es vor seiner Verwendung in demIf the solvent is the main reaction medium, it must are conveniently kept practically free of water and other catalyst poisons, indea it before its use in the

emeut' Verfahren / destilliert oder auf andere Weise reinigt. Eine Behandlungagain Process / distilled or otherwise purifies. One treatment mit einem Adsorbierungsmittel, wie z.B. Kieselsäuren oder Tonerden mit grosser Oberfläche, Molekularsieben oder dgl., beseitigt Verunreinigungen, die die Polymerieationsgssohwindigkeit beeinträchtigen oder den Katalysator während der Reaktion vergiften könnten.with an adsorbent such as silica or clays with large surface, molecular sieves or the like., Removes impurities that impair the polymerization rate or could poison the catalyst during the reaction.

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Sie Polymerisation kann jedoch gegebenenfalls auch ohne Anwendung eines Lösungsmittels durchgeführt werden« So kann z.B. das flüssige Monomere selbst als Reaktionamedium dienend entweder durch handelsübliche verflüssigte Monomere, wie bei der Herstelltang von Äthylen-Propylen-Miseh· polymerisaten unter Verwendung von verflüssigten» Frorerlen β oder dureii Arfoeiten unter solchem Druck, daß das moraaLerwais© gasförail^e Monomere flüssig wird, oder bei Verwandung von 'an eioh f HiesigemThe polymerization can, however, optionally also be carried out without the use of a solvent. For example, the liquid monomer itself, serving as the reaction medium, can either be made up of commercially available liquefied monomers, as is the case in the production of ethylene-propylene mixed polymers using liquefied Frozenlen β or dureii Arfoeiten under such pressure that the moraaLerwais © gasförail ^ e monomers becomes liquid, or when used with 'an eioh f here

Ein weiterer Vorteil des erfiadungsgenäss©» ¥©rfahreas ist darin sehen» dass der Katalysator und das gebildete Polymerisat Lösung in dem Lösungsmitteliüediuii gefcielten werdeno Ba dl© Polymerisatsuspensioa vermieden wird» verhält sich di© überraschenderweise wie ein viskoser Fliefistoff «nd läset sieh aitt©ls der für solche Fließstoff©' bekannten Verfahren pumpenWill be another advantage of erfiadungsgenäss © "¥ © rfahreas is seen in the fact" that the catalyst and the polymer formed solution gefcielten in the Lösungsmitteliüediuii o Ba dl © Polymerisatsuspensioa avoided "to di behaves © surprisingly like a viscous Fliefistoff" nd läset look AITT © Pumping using the method known for such fluid material © '

Ein weiterer Vorzug eines in dem Verdünnungsmittel sates ist« dass mit hohen Heaktion8.temperatur@n gesäbelt»©15Another advantage of a sate in the diluent is «that with high heat8. Temperatur@n sabers» © 15

Durch hohe Temperaturen wird die Viskosität der Lösung imeUasierto Si©The viscosity of the solution is increased by high temperatures

bewirken ausserdera ein rascheres Fortechreiten der aufgrund des grosser* Temperaturunterschiedes zwiscSheu und Kühlwasser eine wirksaiaer© Ableitung der Hea&tiooeeäiPEQ lichen eine Regulierung1 des Iteletalergewi^hteeυ Se peraturen un allgemeinea die lildmag v@a Poljae^iaatQsi alt Molekulargewicht bewirkest.also cause a more rapid progression of the temperature, due to the large * temperature difference between the cooling water and the effective derivation of the heat, a regulation 1 of the iteletalergewi ^ hteeυ temperatures and in general the lildmag v @ a Poljae ^ iaatQsi alt molecular weight.

Um das Polymerisat von dem Lösungsmittelmedium zu trennen, können Ausfällungs- oder Filtrierverfahren angewendet werden, oder die Polymerisat/Lösungsmittel-Masse wird durch Blitzverdampfung oder andere Verfahren zur Lösungsmittelentfernung konzentriert und dann auf Mühlen mit hoher Scherkraft verarbeitet. Derartige Mühlen mit hoher Scherkraft sind im Handel erhältlich; aufgrund des geringen Lösungamittelgehaltes der zu behandelnden Lösung können auch andere Vorrichtungen, wie z.B. belüftete Strangpressen, Kalandrierwalzen-Mühlen, Planetar-Botoren, Banbury-Mühlen oder dgl., zur Isolierung des Polymerisates angewendet werden. Unter der Bezeichnung "Mühle mit hoher Scherkraft" ist eine Mühle zu verstehen, die zwei parallele Walzen mit ineinandergreifenden Windungen aufweist, und die Bezeichnung "starke Scherwirkung1· bezieht sich auf die mit solchen Mühlen oder mit ausreichend angetriebenen Hochleistungsmischern für viskose Materialien erzielten Bedingungen.Precipitation or filtration processes can be used to separate the polymer from the solvent medium, or the polymer / solvent mass is concentrated by flash evaporation or other solvent removal methods and then processed on high shear mills. Such high shear mills are commercially available; Due to the low solvent content of the solution to be treated, other devices, such as ventilated extruders, calender roll mills, planetary rotors, Banbury mills or the like, can also be used to isolate the polymer. By the term "high shear mill" is meant a mill which has two parallel rollers with intermeshing turns and the term "high shear 1 *" refers to the conditions achieved with such mills or with sufficiently powered high power mixers for viscous materials.

Systeme mit hohem Feststoffgehalt können mit dem in einem Lösungsmittel suspendierten Katalysator verwendet werden, wenn die erforderneheη Bedingungen, nämlich Rühren, Druok, Temperatur und dgl., eingehalten werden und eine gute Berührung des Monomeren mit dem Katalysator gewährleistet ist, und wenn Druck und Temperatur zu einer Einleitung der Polymerisation führen.High solids systems can handle that in a solvent suspended catalyst can be used if the required Conditions, namely stirring, pressure, temperature and the like., Are maintained and good contact of the monomer with the catalyst is guaranteed and when pressure and temperature lead to an initiation lead to the polymerization.

Erfindungsgemäss kann jedoch auch das feste Katalysatorbett in einem gasförmigen System verwirbelt und mit einer gasförmigen Olefinbeachikkung in Berührung gebracht werden) bei dieser Ausführungsform erübrigtAccording to the invention, however, the fixed catalyst bed can also be used in one gaseous system swirled and with a gaseous Olefinbeachikkung are brought into contact) is unnecessary in this embodiment

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. I4 - . ■. I 4 -. ■

sich die Anwendung flüssiger Lösungsmittel und Probleme in Bezug auf Abtrennung des Lösungsmittels oder Vergiftung des Katalysators werden vermieden.the use of liquid solvents and problems related to Separation of the solvent or poisoning of the catalyst will be avoided.

Die Menge oder Konzentration des mit Cyclopentadien modifizierten und auf einen Träger aufgebrachten Oierenchrois-Katal/sators iut für dau erfindungsgemässe Verfahren nicht entscheidend5 durch die Katalyaatormenge wird im wesentlichen nur die Reaktionsgeschwindigkeit und die erzielte Ausbeute beeinflusst· So kann mit etwa 1 bis 25 000 Gew,-Teilen Katalysator pro Million Gew.-Teile der Olefinbeschickung gearbeitet werden. Am wirtschaftlichsten ist eine Katalysatorkonzentration von etwa 5 bis 100 Teilen pro Million. Es ist offensichtlich, dass die Katalysatorkonzentration umso geringer sein kann, je geringer der Verunreinigungsgrad des Reaktionssystems 1st«. Der Gewichtsanteil des Trägers in dem Katalysator beträgt im allgemeinen das 10- bis 100-fache des Gewichtes der Diarenchromverbindung. Dieses Verhältnis ist jedoch nicht entscheidend und kann stark variieren.The amount or concentration of the modified with cyclopentadiene and Oierenchrois-Katal / sators attached to a carrier iut for last The method according to the invention is not decisive5 due to the amount of catalyst essentially only affects the reaction rate and the yield achieved · So can with about 1 to 25,000 parts by weight Catalyst worked per million parts by weight of olefin feed will. Most economical is a catalyst concentration of about 5 to 100 parts per million. It is obvious that the The lower the degree of contamination, the lower the catalyst concentration of the reaction system 1st «. The proportion by weight of the carrier in the catalyst is generally 10 to 100 times the weight of the slide chromium compound. However, this ratio is not critical and can vary widely.

Während der Polymerisation muss sorgfältig darauf geachtet werden, dass weder Feuchtigkeit .noch Luft (Sauerstoff) in die Reaktionszone gelangen und den Katalysator vergiften.During the polymerization, care must be taken to ensure that neither moisture nor air (oxygen) can get into the reaction zone and poison the catalyst.

Das Molekulargewicht des Polymerisates kann geregelt werden, indem die Polymerisation in Anwesenheit von Wasserstoff, der als Kettenübertragungsmittel zu wirken scheint, durchgeführt wird. Der Wasserstoff kann der Polymer!sationsmisohung in Mengen von etwa 0,001 bis etwa 10 Mol pro'Mol Olefin zugeführt werden* Bei den meisten Polymerisationen kannThe molecular weight of the polymer can be regulated by the Polymerization is carried out in the presence of hydrogen, which appears to act as a chain transfer agent. The hydrogen can the polymer! sationmisohung in amounts of about 0.001 to about 10 mol per mole of olefin can be added * In most polymerizations

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eine enge Molekulargewichteverteilung erzielt werden, indem man etwa 0,01 bis etwa 0,5 Mol Wasserstoff pro Mol Olefin verwendet« Hit anderen Worten, die bevorzugt« Wasserstoffkonzentration liegt zwischen etwa 0,001 und etwa 5 M0I-9&, bezogen auf die gesamte Heaktionemiechung.a narrow molecular weight distribution can be achieved by about 0.01 to about 0.5 moles of hydrogen per mole of olefin used "In other words, the preferred" hydrogen concentration is between about 0.001 and about 5 M0I-9 &, based on the total heat odor.

Wie bereits ausgeführt, sind die auf einen Träger aufgebrachten Diarenchromverbindungen wirksame Katalysatoren für die Olef^polymerisation. Werden sie nicht durch Zusatz von Cyclopentadien modifiziert, ist ihre Flexibilität begrenzt. A'thylenpolymerleate, die bei Polymerisationstemperaturen unter 100° mit einem Katalysator hergestellt wurden, der nicht erfindungsgenäss modifiziert worden war» zeigen ta allgemeinen einen sehr niedrigen Sehmelzindex, der meiet unter 0„01 — dem niedrigsten, noch für den Handel brauchbaren Wert — liegt. Wurde bei Verwendung dieser nicht-modifisierten Katalysatoren Wasserstoff star Hegelung des Schmelzindexes zugeführt, so zeigte sich keine Merkliche Verbesserung. Es wurde ausserdem festgestellt» dass die so erhaltenen Polyme-As already stated, the slide chromium compounds are effective catalysts for olefin polymerization. If they are not modified by adding cyclopentadiene, theirs is theirs Flexibility is limited. A'thylenpolymerleate, which were produced at polymerization temperatures below 100 ° with a catalyst that had not been modified according to the invention »show ta general a very low Sehmelzindex, which is below 0.11 - the lowest value that can still be used for trading. Hydrogen starred when using these non-modified catalysts of the melt index, there was no noticeable improvement. It was also found that the polymers thus obtained

(FließverhMltniej «flow ratio") risate einen hohen Fliesswert/besassen, der ein.Anzeichen für eine(FließverhMltniej "flow ratio") Risate a high flow value, which is a sign of a breite Molekulargewichtaverteilung ist, und die Molekularanalyse der Produkte ergab einen hohen Grad der Dngeaättigtheit.broad molecular weight distribution is, and the molecular analysis of the Products gave a high level of unsaturation.

Im Gegensatz dazu führte, wie die nachstehenden Beispiele zeigen« die Modifizierung mit Cyclopentadien %u einer erheblichen Verbesserung des Ansprechens auf Wasserstoff, so dass der Schmelzindex des Produktes verhältnismässig einfach geregelt werden konnte. Es wurde ausserdem festgestellt, dass die Polymerisate wesentlich stärker gesättigt waren und eine engere Molekulargewichteverteilung zeigten, d.fc. niedrig©In contrast, as the following examples show, the modification with cyclopentadiene % u resulted in a considerable improvement in the response to hydrogen, so that the melt index of the product could be controlled relatively easily. It was also found that the polymers were much more saturated and showed a narrower molecular weight distribution, d.fc. low ©

009849/1878009849/1878

• - 16 -• - 16 -

Fliesewerte. Daraus kann geschlossen werden, dass durch Zuf'ügung von Cyclopentadien eine erhebliche und unerwartete Veränderung in dem katalytischen Verhalten von auf Trägern aufgebrachten Diarenchromverbindungen erzielt wird.Tile values. From this it can be concluded that by adding Cyclopentadiene made a significant and unexpected change in that catalytic behavior of applied to supports Diarenchromverbindungen is achieved.

Die Eigenschaften der in den nachstehenden Beispielen beschriebenen' Polymerisate wurden mittels der folgenden Verfahren bestimmt ιThe properties of the 'described in the examples below Polymers were determined using the following methods

Dichte - ASTM-Verfahren D-I505Density - ASTM Method D-I505 Schmelzindex - ASTM-Verfahren D-1238Melt Index - ASTM Method D-1238 Schmelzfluss - ASTM-Verfahren D-1238 (bei 190°Melt Flow - ASTM Method D-1238 (at 190 °

und 31 kg/cm**and 31 kg / cm **

Fliseswert .- Schmelzfluss (FlieUverhältnia) Schmelzindex.Fliseswert .- Melt flow (FlieUhabennia) Melt index.

Methyl- und UngeeättigtheitsrAnalyeent Es wurde die optische Dichte der entsprechenden Infrarot-Bänder gemessen und in den folgenden Gleichungen angewendet!Methyl and r Ungeeättigtheits Analyeent was the optical density of the corresponding infrared bands is measured and used in the following equations?

(A 7.25i*>) (33.8) i CH3 - t ((il) (A 7.25i *>) (33.8) i CH 3 - t ((il)

Trans-üngesättigtheit - Trans Unsaturation - Vinyl-Ungeeättigtheit - Vinyl Unsaturation -

* (mils/* (mils /

anhängende ("pendant") Methylen- ,. . „ , /e-i*\ üngesättigtheit - pendant ( "pendant") methylene. . ", / E -i * \ unsaturation -

In diesen Gleichungen steht A für die optische Dichte« definiert alsIn these equations, A stands for the optical density «defined as

/i, wobei Io das einfallende Licht und I das ausgesendete Licht ist» und t steht für die Dicke der Filmprobe(in mil)·/ i, where Io is the incident light and I is the emitted light » and t stands for the thickness of the film sample (in mil)

009849/1878009849/1878

Kontrollen A bis QControls A through Q ΛΛ

Es wurden 17 Äthylenpolymerisationen (Kontrollen A bis Q) mit einem auf einen Träger aufgebrachten, aber nicht mit Cyclopentadien modifizierten Dicumolchrom-Katalysator durchgeführt.There were 17 ethylene polymerizations (controls A to Q) with a applied to a support but not modified with cyclopentadiene Dicumolchrom catalyst carried out.

Der Katalysator wurde hergestellt, indem ein voraktivierter Kieselsäure-Tonerde Träger unter einer inerten Atmosphäre zu sauerstoff- und feuchtigkeltsfreiem Hexan gegeben wurde, worauf zur Abscheidung auf den Träger Dicumolchrom zugesetzt wurde. Die Mischung wurde 15 bis 30 Minuten gerührt, um eine maximale Ablagerung·der Dicumolchrom-Verbindung auf dem Träger zu erzielen, und dann wurde das so erhaltene System vor der Verwendung unter einer Argonatmosphäre in Hexan gelagert.The catalyst was prepared by using a preactivated silica-alumina Carrier was added under an inert atmosphere to oxygen- and moisture-free hexane, whereupon for deposition Dicumolchrom was added to the support. The mix turned 15th Stirred for up to 30 minutes to maximize deposition · of the dicumolchromium compound on the support, and then the resulting system was stored in hexane under an argon atmosphere before use.

_ ■ worden_ ■ been

Durch Erhitzen auf 500 war- der Träger aktiviert/. Etwa 0,40 bi3 0,45 g des Trägers wurden als Grundmaterial für den bei jeder Reaktion verwendeten Dioumolchrom-Katalysator benutzt. Wenn nicht anders angegeben, erfolgte die Reaktion jeweils bei 91 bis 93° in von Feuchtigkeit und Sauerstoff befreitem Hexan unter Lösungsbedingungen und unter einem Geaamtdruck von 21 atü.By heating to 500- the carrier was activated /. About 0.40 to3 0.45 g of the carrier were used as the base material for the diuminol chromium catalyst used in each reaction. Unless otherwise stated, the reaction took place in each case at 91 to 93 ° in moisture and Oxygen-free hexane under solution conditions and under a total pressure of 21 atm.

Die in Tabelle I zusammengefassten Ergebnisse der Kontrollversuche A bis E zeigen den Einfluss von Wasserstoff und bestimmten Reduziermitteln auf den Schmalzindex — den Maßstab für das Molekulargewicht — der erhaltenen Äijhylenpolymerisate.The results of control experiments A to, which are summarized in Table I. E show the influence of hydrogen and certain reducing agents on the lard index - the measure of the molecular weight - of Äijhylenpolymerisate obtained.

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Tabelle II, die die Ergebnisse der Kontrollen F bis K zuaammenfaaat, zeigt den Einfluss der Temperatur in Abwesenheit von Wasserntoff auf den Schmelzindex der Äthylenpolymerisate·Table II summarizing the results of controls F through K, shows the influence of temperature in the absence of hydrogen the melt index of the ethylene polymers

Aus Tabelle III, in der die Kontrollen L bis Q aufgeführt sind, ist der Einfluss der Temperatur auf die Polymerisatstruktur ersichtlich j sie lässt erkennen, welche Art von Polymerisatstruktur bei Verwendung eines auf einen Träger aufgebrachten, jedoch nicht-modifizierten Dicumolchrom-Katalyaators zu erwarten ist.From Table III, which lists controls L through Q, is the influence of temperature on the polymer structure can be seen j it reveals the type of polymer structure when using one that is applied to a carrier, but not modified Dicumolchrom Katalyaators is to be expected.

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Tabelle ITable I. ReaktionsteilnehmerRespondents

Kontrollecontrol ReduzieroittelReducing agent ArtArt HillimolHillimol AA. Dicumolchrom,Dicumolchrome,
mgmg
-
BB. 4343 Diathyl-Dietary
alusinium-alusinium
äthoxydethoxide
0,260.26
O
O
co
00
■r-
O
O
co
00
■ r-
CC.
DD.
2222nd TriÄthyl-Triethyl
aluminiuMaluminum
0,250.25
9/V8789 / V878 22
43
22nd
43

PolymerisateigenschaftenPolymer properties

Schmelz- Schnelz- Dichte, atii index fluss g/ccm Melting-Schnelz- density, atii index flow g / ccm

kein Fluss 0,007no river 0.007

0,0020.002

0,05 0,090.05 0.09

Ο,θ 1,45Ο, θ 1.45

1,571.57

12 2112 21

0,9470.947

VO IVO I

0,9440.944

Tabelle IITable II

Kontrollecontrol ** PolymerisateiffenschaftenPolymer properties Ausbeute, ff/hYield, ff / h SchmelzindexMelt index SchmelzflussMelt flow Dichte, ίτ/ccmDensity, ίτ / ccm FF. Reaktionstemp.,Reaction temp., 0C 0 C 113113 kein Flussno river 0,050.05 0,9470.947 οο β .β. 7171 164164 kein Fluss no river 0,80.8 0,9470.947 toto H
I
H
I.
9393 123123
9292
2,212.21
10,810.8
184184 0,946
O»934
0.946
O »934
849/1849/1 JJ 118118
137137
4545 5.025.02 382382 0,9430.943
coco KK 150 -150 - 6969 3333 0,9520.952 «ο«Ο 167167

Tabelle III
Polymer!s at e igens chaften
Table III
Polymer properties

Kontrolle Reaktionsbedingungen <& Methyl <& Vinyl $> Trana ja anhängende MethylenControl of reaction conditions <& Methy l <& Viny l $> Trana yes attached methylene

OO LL. siehe Kontrolle Fsee control F Spurentraces 0,210.21 - 0,020.02 MM. siehe Kontrolle Gsee control G 0,510.51 0,480.48 0,030.03 0,010.01 HH siehe Kontrolle Ξsee control Ξ 0,750.75 0,720.72 0,070.07 Spurentraces OOOO siehe Kontrolle Isee control I. t,3t, 3 0,800.80 0,160.16 0,040.04 OOOO PP. siehe Kontrolle Jsee control J 0,890.89 0,630.63 0,040.04 Spurentraces ftft siehe Kontrolle Ksee control K 0,610.61 0,660.66 0,050.05 0,020.02

Die Tabelle I zeigtt dass ein auf einen Träger aufgebrachter, nichtaodifisierter Katalysator» der bei Temperaturen unter 100° und in Abwesenheit von Wasserstoff verwendet wird (Kontrolle A), zu einem Polymerisat mit K.F.-Schmelzindex (kein Fluss) führt. Durch Anwendung eines Wasserstoffdruckes von 3,5 bis 7 *tti (Kontrollen D und E) wurde der SchmeIsindex der Polymerisate nur auf 0,05 bezw. 0,09 erhöht. Die Verwendung organischer Aluainiumreduziermittel (Kontrollen B und C) führte nioht su einer merkliohen änderung des Sehnte la indexes der so hergestellten Polymerisat··Table I shows that a t applied to a support, nichtaodifisierter catalyst "of the used at temperatures below 100 ° C and in the absence of hydrogen (Control A), a polymer with KF melt index (no flow) leads. By using a hydrogen pressure of 3.5 to 7 * tti (controls D and E), the melt index of the polymers was only 0.05 respectively. 0.09 increased. The use of organic aluminum reducing agents (controls B and C) did not result in a significant change in the tendon index of the polymer produced in this way.

Die Tabelle I seigt, dass bei Verwendung von auf einen Träger aufgebrachtem, aber nicht-modifisiürtem Bicumolokroa nur dann PolymerisateTable I seigt that when using deposited on a support, but non-modifisiürtem Bicumolokroa only polymers mit einem für die w@it®r« fomrteitan® toau@lnber©n Schnelasindex erhalten werden, wenn bei Teaperfttwea v©a sehr alia- 100° (Kontrollen H bis K) gtarbeitet wird«received a Schnelasindex for the w @ it®r «fomrteitan® toau @ lnber © n if teaperfttwea v © a very alia- 100 ° (controls H to K) work is going on "

Weiterhin wurde gefunden, dass die auf einen Träger aufgebrachten, nicht« modifizierten Dicumolchrom-Katalyeatoren nur dann Polymerisate mit brauchbarem Schmelzindex liefern, wenn si© in den kostspieligeren lösungsirer-Furthermore, it was found that the applied to a carrier, not « modified dicumolchromium catalysts only deliver polymers with a usable melt index if they are

die billigen fahren eingesetzt wenden|/ Aufsohlätaeiangsverfaferea liefern kein© gutenthe cheap ones drive used turn | / Aufsohlätaeiangsverfaferea deliver no © good

Ergebnisse.Results.

9 8 4 9/18789 8 4 9/1878

Beispiele 1 bla 9Examples 1 bla 9

Es wurden neun Xthylenpolymerisationen durchgeführt, bei denen als Katalysator auf einen Träger aufgebrachtes und mit Cyclopentadien modifiziertes Dlcumolchrom verwendet wurde· Der Träger wurde bei 530° aktiviert, und das Dicuraolchroa wurde in der für die Kontrollen beschriebenen Weise auf den Träger aufgebracht* Zur Modifizierung des Katalysators wurde dann etwa 15 bis 30 Minuten nach Vermischung des Dicumolchroms «it der feuchtigkeits- und sauerstoff-freien Hexan-Tonerde-Kieselsäure-Aufschlämmung unter einer Argon-Atmosphäre Cyclopentadien in die Aufschlämmung gegeben.Nine ethylene polymerizations were carried out using dicumolchrome supported on a support and modified with cyclopentadiene as the catalyst.The support was activated at 530 ° and the dicuraolchroa was applied to the support in the manner described for the controls * To modify the catalyst Then about 15 to 30 minutes after mixing the dicumol chromium with the moisture- and oxygen-free hexane-alumina-silica slurry under an argon atmosphere, cyclopentadiene added to the slurry.

Die Wirksamkeit der alt Cyclopentadien modifizierten Dicumolchrom-Katalysatoren und die Eigenschaften der damit hergestellten Athylenpolyaerisate sind den nachfolgenden Tabellen IV und V zu entnehmen.The effectiveness of the old cyclopentadiene-modified dicumolchromium catalysts and the properties of the ethylene polymers produced with them are shown in Tables IV and V below.

Jede der ntun Reaktionen wurde unter Aufachlämmungsbedingungen in 500 com feuchtigkeits- und sauerstoff-freiem Hexan bei einer Temperatur von 92-93° und einem durch Äthylen und Wasserstoff erzeugten Gesamtdruck τοπ 21 atü durchgeführt. In Beispiel 5 betrag der Wasserstoffdruck 7 atü und in den anderen Beispielen 3,5 atü. Der in Beispiel 3 verwendete Katalysater wurde durch Zugabe von 0,24 Millimol Triäthy!aluminium weitermodifiziert.Each of the ntun reactions was performed under suspension conditions in 500 com moisture- and oxygen-free hexane at a temperature of 92-93 ° and a total pressure generated by ethylene and hydrogen τοπ 21 atm. In example 5 the hydrogen pressure is 7 atmospheres and in the other examples it is 3.5 atmospheres. The catalyst used in Example 3 was made by adding 0.24 millimoles Triäthy! Aluminum further modified.

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Tabelle IY Katal.yaatorbestandteile Table IY catal.yaator components

PolymerisateigenachaftenPolymer properties

Beispielexample CyclopentadienCyclopentadiene U) c
Mol χ 103
U) c
Mol 10 3
DicumolchromDicumolchrom (B) Λ
Mol χ 104
(B) Λ
Mol 10 4
ή/Άή / Ά Ausbeute,Yield,
*/h*/H
Schmelzindex,
d«/Min
Melt index,
d «/ min
Fliess-wertFlow value
11 ecmecm 0,60.6 ecmecm 1,41.4 0,040.04 136136 0,030.03 —---- 22 0,00050.0005 1,21.2 4040 1,41.4 0,080.08 3333 0,860.86 4141 OO 33 0,0010.001 nan / A 4040 0,70.7 0,170.17 4242 0,870.87 4141 O
co
O
co
4
5
4th
5
0,0010.001 1,21.2
1,21.2
2020th 1,4
1,4
1.4
1.4
0,080.08
0,080.08
25
50
25th
50
0,79
6,6
0.79
6.6
42
49
42
49
849/1849/1 6
7
6th
7th
0,0010.001
0,0010.001
6,0
12,0
6.0
12.0
40
40
40
40
1,4
1,4
1.4
1.4
0,40
0,80
0.40
0.80
20
12
20th
12th
2,4
2,2
2.4
2.2
37
33
37
33
878878 θθ 0,005
0,01
0.005
0.01
60,060.0 40
40
40
40
1,41.4 4.04.0 1111 3,23.2 3737
99 0,050.05 120120 4040 1,41.4 8,08.0 1111 3.53.5 3535 0,100.10 4040

O CD CDO CD CD ■Ρ-CP■ Ρ-CP

Dichte,
#/ccm
Density,
# / ccm
Tabelle VTable V 7,97.9 - ίο Methyl ίο methyl ίο Vinyl ίο vinyl %> Trans %> Trans $ anh.Methylen$ with respect to methylene II.
0,9560.956 3535 4141 0,260.26 0,300.30 0,020.02 0,010.01 ro
VJl
ro
VJl
Produkt aus
Beispiel
Product from
example
0,9560.956 PolymerisateisrenschaftenPolymer properties 5656 4141 0,410.41 0,070.07 0,050.05 0,020.02 II.
11 0,9570.957 Schmelz- Schmelz- Fliess
indez fluss wert
Melt-Melt-Flow
indez river worth
3333 4242 0,370.37 0,140.14 0,020.02 0,020.02
22 0,9480.948 0,030.03 9090 3737 0,510.51 0,090.09 Spurentraces 0,020.02 55 0,9430.943 0,860.86 115115 3333 0,830.83 0,030.03 0,050.05 0,010.01 44th ———— 0,87*0.87 * 0,650.65 0,050.05 keineno 0T010 D 01 55 0,790.79 66th 2,42.4 3,53.5

K) O lsiK) O lsi

Beispiel 10Example 10

Auf die für die Herstellung der Dioumolohroa-Katalysatoren beschriebene feiet wurden 35 ng Dibensolohroa auf 0,4 g eines wärmeaktivierten (530°) Kieselsäure-Tonerde-Trägers abgeschieden. Nach Beendigung der Abscheidung wurden 0,001 cc» Cyclopentadien zugegeben} das Molverhältnis γόη Cyclopentadien au Chrom betrug OfO7i1. Der Katalysator» wurde *ur Polymerisation von Äthylen in einen» alt einer Rührvorrichtung versehenen Autoklaven eingesetzt, der 500 cob wasser- und sauerstoff-freies Hexan enthielt} die Reaktion erfolgte bei 92° unter eine· Waseerstoffdruck von 3i5 atü und ®in®B Gesamtdruck von 21 atu. lach 1-stündiger Polymerisation wurden 40 e eines Xthylenpolymerisates alt eine» Sohaelzindex von 0,8 dg/Min* und eines Flieeswert von 43 erhalten·On the feiet described for the preparation of the Dioumolohroa catalysts, 35 ng of Dibensolohroa were deposited on 0.4 g of a heat-activated (530 °) silica-alumina support. After the deposition had ended, 0.001 cc »cyclopentadiene was added} the molar ratio γόη cyclopentadiene to chromium was 0 f O7i1. The catalyst was used for the polymerization of ethylene in an autoclave equipped with a stirrer and containing 500 cob of anhydrous and oxygen-free hexane. The reaction took place at 92 ° under a hydrogen pressure of 3.5 atm and a total pressure from 21 atu. After 1 hour of polymerization, 40 e of an ethylene polymer were obtained with a solvency index of 0.8 dg / min * and a flow value of 43.

Beispiel 11Example 11

Das Terfahren des Beispiels 10 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Dibensolohroa 39 ag Ditoluolchroa verwendet wurden. Nach 1 Stunde wurden 36 g eines ithylenpolyaerisates alt einem Sohmelzindex von Of7 dg/Min, und einem Flieeswert von 41 erhalten.The procedure of Example 10 was repeated, but instead von Dibensolohroa 39 ag Ditoluolchroa were used. After 1 hour 36 g of an ithylenpolyerisates were old with a Sohmelzindex of Of7 dg / min, and a flow value of 41 was obtained.

Die Reaktionen der Beispiele 10 und 11 wurden unter Aufschlämmungsbedingungen durchgeführt· 'The reactions of Examples 10 and 11 were carried out under slurry conditions

0098 49/18780098 49/1878

Claims (2)

Patentansprüche!Patent claims! 1i Verfahren zur Polymerisation von einem oder mehreren Olefinmonomeren Bit einer katalytischen Meng· einer, auf einen Träger aufgebrachten Diarenchromverbindung bei zur Einleitung der Polymerisation ausreichender Temperatur und Druck» dadurch gekennzeichnet, dass win der auf einen Träger aufgebrachten Diarenchromverbindung ^ vor Einleitung der Polymerisation Cyclopentadien zusetzt.1i process for the polymerization of one or more olefin monomers bit of a catalytic amount of a diarene chromium compound applied to a support at a temperature and pressure sufficient to initiate the polymerization »characterized in, that win of the slide chromium compound applied to a carrier ^ before initiation of the polymerization, cyclopentadiene is added. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als2. The method according to claim 1, characterized in that as Diarenchroaverbindung Diouaolchroa, Dibenzolchroa oder Ditoluolchroa verwendet wird.Diarenchroa compound Diouaolchroa, Dibenzolchroa or Ditoluolchroa is used. 3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet« dass3 · The method according to claim 1 and 2, characterized in that « Cyclopentadien als Modifizierungaaittel in einer Menge bis su etwaCyclopentadiene as a modifier in an amount up to about 15 Mol pro Mol Diarenchrosnrerbindung verwendet wird. m 15 moles is used per mole of diarene chloride. m 4· Verfahren n'ach Anspruoh 1 bis 3, dadurch gekenns-aiohnet, dass als Olefinaonoaeres Äthylen polyaerisiert wird.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that ethylene is polyaerized as olefinic monomer. 5· Verfahren zur Herstellung eines Olef^polymerisationskatalysator durch Adsorption einer Diarenchromverbindung auf einem anorganischen Oxydträger mit gro^r Oberfläche unter inerten Bedingungen« dadurch gekennzeichnett dass nach Abscheidung der Diarenchrom-5 × process for the preparation of an olefin polymerization catalyst by adsorption of a ^ Diarenchromverbindung on an inorganic Oxydträger with large ^ r surface under inert conditions, "characterized in that after deposition of the t Diarenchrom- 0.09849/18780.09849 / 1878 verbindung uuf den Träger Cyclopentadien zugesetzt wird.compound uuf the carrier cyclopentadiene is added. 6» Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daua als Diarenchromverbindung Dicumolchrom, Dibenzolchrom oder Ditoluolchrom verwendet wird. 6 »The method according to claim 3, characterized in that dicumolchrom, dibenzolchrom or di toluenechrom is used as the diarene chromium compound. Der Patentanwalt!The patent attorney! 009849/1878009849/1878 COPYCOPY
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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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