DE2209874A1 - Polyolefins - Google Patents

Polyolefins

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DE2209874A1
DE2209874A1 DE19722209874 DE2209874A DE2209874A1 DE 2209874 A1 DE2209874 A1 DE 2209874A1 DE 19722209874 DE19722209874 DE 19722209874 DE 2209874 A DE2209874 A DE 2209874A DE 2209874 A1 DE2209874 A1 DE 2209874A1
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aluminum
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DE19722209874
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Henricus Maria Johannes Cornelius Geleen; Graff Renier Jozef Lambertus Beek; Verschoor Hendrinus Marinus Geleen; Creemers (Niederlande)
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Stamicarbon BV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Kennzeichen 2386 2> Code 2386 2>

n Jt F" 2umstei" ssn- - Dr. E. Assmann n Jt F " 2umstei " ssn- - Dr. E. Assmann

Dr.R.KGenr;js!:O!Ssr - Dk-i.Phya.R. liolzbauer Dr. F. Z^-.AL.-zin j.:n. Dr.R.KGenr; js!: O! S sr - Dk-i.Phya.R. liolzbauer Dr. F. Z ^ -. AL.-zin j.:n.

P ο t e n I ο η w ö I t β 8 München 2, Bräuhausstraße 4/IIIP ο t e n I ο η w ö I t β 8 Munich 2, Bräuhausstraße 4 / III

STAMICARBON N.V., HEERLEN (die Niederlande) Polyolefine STAMICARBON NV, HEERLEN (the Netherlands) polyolefins

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Polymerisieren von GC-Olefinen in einem flüssigen Verteilungsmittel und/oder flüssigen Monomeren .in Anwesenheit eines Katalysators, erhalten durch Aktivierung des Reaktionsproduktes einer vierwertigen Titanverbindung und/oder einer anderen Übergangsmetallverbindung, insbesondere einer Vanadiumverbindung und einer Organometallverbindung mit einer Organo-aluminiumverbindung.The invention relates to a method for polymerizing GC olefins in a liquid distribution agent and / or liquid monomers .in the presence a catalyst obtained by activating the reaction product of a tetravalent titanium compound and / or another transition metal compound, in particular a vanadium compound and an organometallic compound with an organo-aluminum compound.

Die deutsche Offenlegungsschrift 2.027.302 beschreibt ein Verfahren zur Polymerisation von Olefinen bei Temperaturen Über 110 0C unter Anwendung eines Katalysatorsystems, das dadurch hergestellt wird, dass man als Ausgangsstoff eine Ubergangsmetallverbxndung und sowohl eine Organo-aluminiumverbindung als eine Organo-magnesiumverbindung wählt. Es wird bei so hohen Temperaturen polymerisiert, dass eine Lösung des Polymerats im Verteilungsmittel anfällt. Die Katalysatorkomponenten werden hintereinander oder gleichzeitig einem monomergesättigten, auf Temperaturen Über 110 0C erhitzten Verteilungsmittel beigegeben . German Offenlegungsschrift 2,027,302 describes a process for the polymerization of olefins at temperatures above 110 0 C using a catalyst system which is prepared by using as starting material a Ubergangsmetallverbxndung and both an organo-aluminum compound selected as an organo-magnesium compound. It is polymerized at such high temperatures that a solution of the polymer is produced in the distribution medium. The catalyst components are added sequentially or simultaneously a monomergesättigten, 110 0 C, heated to temperatures above the distribution means.

Aus der amerikanischen Patentschrift 3.392.159 ist bekannt, dass die Reihenfolge des Zusatzes der Katalysatorkomponenten einen sehr starken Einfluss auf die endgültigen Eigenschaften des Katalysatorsystems ausüben kann. Dies gilt insonderheit für die Aktivität. Beim Zusatz einer Organo-magnesiumverbindung zu einer Titanverbindung erhält man Katalysatoren, deren Aktivität diejenige der durch Zusatz der Titanverbindung zu der Organo-magnesiumverbindungFrom the American patent specification 3,392,159 it is known that the Order of addition of the catalyst components has a very strong influence can affect the final properties of the catalyst system. this applies in particular to the activity. When adding an organomagnesium compound for a titanium compound, catalysts are obtained whose activity is that of the addition of the titanium compound to the organomagnesium compound

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gebildeten Katalysatorsysteme um einige Grössenordnungen übertrifft.formed catalyst systems by several orders of magnitude.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nunmehr ein Verfahren zur Polymerisation von G—Olefinen in Anwesenheid von Katalysatoren vom Ziegler-Typ', bei denen ausgezeichnete Ausbeuten an Polymerisat erhalten werden. Es werden insbesondere so hohe Ausbeuten erhalten, dass die Katalysatorreste nicht aus dem Polymerisat entfernt zu werden brauchen. Weitere Vorteilen werden nachstehend erOrtert.The present invention now aims at a process for polymerisation of G-olefins in the presence of catalysts of the Ziegler type, in which excellent yields of polymer are obtained. In particular, so high yields are obtained that the catalyst residues are not from the Polymer need to be removed. Additional benefits are discussed below.

Erfindungsgemäss erfolgt die Polymerisation in einem flüssigen Verteilungsmittel und/oder einem flüssigen Monomeren in Anwesenheit eines Katalysators, hergestellt indem man - und dies ist das Merkmal der Erfindung - eine Aluminiumhalogenverbindung der allgemeinen Formel R AlX , in der R eine Hydrocarbyl-According to the invention, the polymerization takes place in a liquid distribution agent and / or a liquid monomer in the presence of a catalyst, produced by - and this is the feature of the invention - an aluminum halogen compound of the general formula R AlX, in which R is a hydrocarbyl

πι ο ^mπι ο ^ m

gruppe mit 1-30 Kohlenstoffatomen und X ein Halogenatom darstellen und m eine Zahle unter 3 ist, mit einer Organo-magnesiumverbindung reagieren lasst anschliessend dieses Reaktionsgemisch mit einer vierwertigen Titanverbindung und/oder einer anderen Ubergangsmetallverbindung, insbesondere einer Vanadiumverbindung zusammenbringt, nach Reduktion des grössten Teils des vierwertigen Titans und/oder des anderen Übergangsmetalls ggf. die gebildete Katalysatorsuspension auswascht und/oder erhitzt und zum Schluss dieses Katalysatorsystem vor und/oder wahrend der Polymerisation mit einer Organo-aluminiumverbindung aktiviert. Diese Organo-aluminiumverbindung wird im allgemeinen aus der Gruppe der Trialuminiumalkyle, Alkylaluminiumhalogenide und Alkylaluminiumhydride gewählt. Statt Alkylgruppen können auch eine oder mehrere ungesättigte Kohlenwasserstoff gruppen an Aluminium gebunden sein.group having 1-30 carbon atoms and X represent a halogen atom and m represent a Number below 3 is allowed to react with an organomagnesium compound then this reaction mixture with a tetravalent titanium compound and / or another transition metal compound, in particular a vanadium compound brings together, after reduction of the major part of the tetravalent titanium and / or the other transition metal, optionally the catalyst suspension formed washed out and / or heated and finally this catalyst system before and / or during the polymerization with an organo-aluminum compound activated. This organoaluminum compound is generally selected from the group of the trial aluminum alkyls, alkyl aluminum halides and alkyl aluminum hydrides chosen. Instead of alkyl groups, one or more unsaturated hydrocarbons can also be used groups are bound to aluminum.

Als Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel R A1X„ können Verbindungen mit 1, 2 oder 3 Halogenatomen im Molekül eingesetzt werden. Die Halogenatome brauchen dabei einander nicht unbedingt gleich zu sein. Den Vorzug haben die Bromide oder Chloride und insbesondere die Chloride. Der durch R dargesteltte Hydrocarbylrest bzw. Reste können gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte Kohlenwasserstoffreste sein, wie Alkyl, Aryl, Cycloalkyl, Aralkyl, Alkenyl oder Alkadienyl. Diese durch R dargestellten Reste können gleich oder verschieden sein. Bevorzugt werden Alkylreste, insbesondere Alkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen und ganz insbesondere Äthyl- oder Isobutylgruppen. Man kann Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid an sich verwenden, aber auch Verbindungen zie z.B. Monoathylaluminiumdichlorid, SesquiSthylaluminiumchlorid und Diathylaluminiumchlorid, aber selbstverständlich auch die entsprechenden Ver-As an aluminum compound of the general formula R A1X "can Compounds with 1, 2 or 3 halogen atoms in the molecule can be used. The halogen atoms do not necessarily have to be identical to one another. The The bromides or chlorides and especially the chlorides are preferred. The hydrocarbyl radical or radicals represented by R can be saturated or single or be polyunsaturated hydrocarbon radicals, such as alkyl, aryl, cycloalkyl, Aralkyl, alkenyl or alkadienyl. These radicals represented by R can be the same or be different. Alkyl radicals, in particular alkyl radicals with 1-4 carbon atoms and very particularly ethyl or isobutyl groups, are preferred. Man can use aluminum chloride or aluminum bromide per se, but also compounds like e.g. monoethylaluminum dichloride, sesquiSthylaluminumchlorid and Diethylaluminum chloride, but of course also the corresponding

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bindungen mit anderen Alkylgruppen. So sind die entsprechenden Isobuty!aluminiumverbindungen sehr gut brauchbar. Es kann auch von Gemischen von Verbindungen mit obenerwähnter Formel ausgegangen werden und man kann in Gemische dieser Art z.B. Trialkylaluminiumverbindungen aufnehmen, vorausgesetzt dass die mittlere Zusammensetzung der obengenannten Formel entspricht. Vorzugsweise sorgt man dafür, dass der Wert von m kleiner ist als 2,5.bonds with other alkyl groups. So are the corresponding isobutyl aluminum compounds very useful. Mixtures of compounds with the above formula can also be used as the starting point, and mixtures of this type can be used, e.g. Include trialkylaluminum compounds, provided that the mean composition corresponds to the above formula. Preferably one cares that the value of m is less than 2.5.

Bei den fur die Herstellung der vorliegenden Katalysatorsysteme zu verwendenden Organo—magnesiumverbindungen handelt es sich um Verbindungen mit zumindest einer direkt durch ein Kohlenstoffatom an Magnesium gebundenen Hydrocarbylgruppe. Vorzugsweise sind zwei auf ahnliche Weise gebundene Gruppen je Magnesiumatom anwesend. Diese zwei Gruppen müssen einander nicht gleich sein. Die Hydrocarbylgruppe ist eine Alkyl-, eine Aryl-, eine Cycloalkyl-, eine Aralkyl-, eine Alkadienyl- oder eine Alkenylgruppe. Im allgemeinen betragt die Zahl der Kohlenstoffatome im Kohlenwasserstoffrest 1 bis 30; diese Zahl ist aber nicht kritisch. Beispiele von für das vorliegende Verfahren zwechmässigen Magnesiumverbindungen sind DiSthylmagnesium, Dipropylmagnesium, Di—isopropy!magnesium, Dibutyl- bzw. -isobutylmagnesium usw. aber auch Didecylmagnesium und Didodecylmagnesium, Dicycloalkylmagnesium mit gleichen oder verschiedenen Cycloalkylgruppen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 5 oder 6 Kohlenstoffatomen. Es kann auch eine Alkyl- und eine Cycloalkylgruppe an Magnesium gebunden sein. Von den aromatischen Magnesiumverbindungen seien insbesondere Diphenylmagnesium genannt, obwohl auch andere Verbindungen, wie Ditolyl- und Dixylylmagnesium sowie Magnesiumaryle, abgeleitet von Verbindungen mit zwei oder mehr kondensierten oder nicht-kondensierten aromatischen Ringen, ohne weiteres anwendbar sind. Von den vorgenannten Dihydrocarby!magnesiumverbindungen kann eine Gruppe ganz oder teilweise durch eine andere Gruppe ersetzt sein, z.B. ein Halogenatom oder eine Oxyhydrocarbylgruppe.When it comes to the preparation of the present catalyst systems using organomagnesium compounds are compounds with at least one hydrocarbyl group bonded directly to magnesium through a carbon atom. Preferably there are two similarly linked groups each Magnesium atom present. These two groups do not have to be alike. The hydrocarbyl group is an alkyl, an aryl, a cycloalkyl, an aralkyl, an alkadienyl or an alkenyl group. In general, the number is Carbon atoms in the hydrocarbon radical 1 to 30; but this number is not critical. Examples of magnesium compounds suitable for the present process are diethylmagnesium, dipropylmagnesium, di-isopropylmagnesium, Dibutyl or isobutyl magnesium etc. but also didecyl magnesium and didodecyl magnesium, Dicycloalkylmagnesium with identical or different cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms and preferably 5 or 6 carbon atoms. An alkyl and a cycloalkyl group can also be bonded to magnesium. Of the aromatic magnesium compounds, diphenylmagnesium is particularly important called, although other compounds such as ditolyl and dixylyl magnesium as well as magnesium aryls derived from compounds having two or more condensed or non-condensed aromatic rings are applicable. Of the aforementioned dihydrocarbyl magnesium compounds a group may be replaced in whole or in part by another group, for example a halogen atom or an oxyhydrocarbyl group.

Vorzugsweise benutzt man ein Magnesiumdialkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und mehr insbesondere Dibutylmagnesium.A magnesium dialkyl having 1-4 carbon atoms is preferably used in the alkyl group and more particularly dibutyl magnesium.

Die Herstellung der Organo-magnesiumverbindung kann auf an sich bekannte Weise erfolgen, z.B. ausgehend von den sogenannten Grignard-Verbindungen (siehe z.B. Organometallic Compounds, Vol. 1 G.E. Coates, M.L.H. Green und K. Wade; Organometallverbindungen F. Runge). Derartige Grignard—Verbindungen werden im allgemeinen durch Umsetzung von Magnesium mit organischen Halogeniden in Ätherlösung hergestellt. Diese Umsetzung kann aber auch ohne Anwesenheit vonThe preparation of the organomagnesium compound can be carried out in a manner known per se Manner, e.g. starting from the so-called Grignard compounds (see e.g. Organometallic Compounds, Vol. 1 G.E. Coates, M.L.H. Green and K. Wade; Organometallic compounds F. Runge). Such Grignard compounds are generally produced by reacting magnesium with organic halides in ethereal solution. However, this implementation can also be carried out without the presence of

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Athern stattfinden. Die Anwesenheit von Äthern bei der Herstellung der Grignardverbindungen ist fUr die Herstellung der beim vorliegenden Verfahren anwendbaren Magnesiumverbindungen weniger gUnstig. Es zeigt sich, dass dann die Aktivität der aus ihnen entstehenden Katalysatorsysteme ungünstig beeinflusst wird. Die Äther werden komplexgebunden an Magnesium und lassen sich nicht vollständig entfernen, sogar nicht durch eine Erhitzung der Grignard-Verbindungen im Vakuum. Wahrscheinlich wird der Aktivitätsruckgang durch noch anwesende Ätherreste verursacht. Mit besonderem Vorteil werden deshalb Lösungen von Organo-magnesiumverbindungen in inerten Lösungsmitteln verwendet, welche gemäss dem Verfahren der niederlandischen Patentanmeldung 69.08526 hergestellt sind.Athern take place. The presence of ethers in the production of the Grignard compounds is applicable for the preparation of the present process Magnesium compounds less favorable. It turns out that then the activity of the from them resulting catalyst systems is adversely affected. The ethers become complex-bound to magnesium and cannot be completely removed, not even by heating the Grignard compounds in a vacuum. Probably the decrease in activity is caused by ether residues that are still present. Solutions of organomagnesium compounds are therefore of particular advantage used in inert solvents, which according to the method of the Dutch Patent application 69.08526 are made.

Als Titanverbindung benutzt man vorzugsweise ein Halogenid, ein Alkoxid oder Gemische dieser Verbindungen, insonderheit das Chlorid. Ausser der vierwertigen Titanverbindung können geringere Mengen an dreiwertigen Titanverbindungen anwesend sein. Bei Anwendung von Gemischen sind der in sie aufzunehmenden Komponenten im allgemeinen keine Schranken gesetzt. Jedes Halogenid oder Alkoxid oder jede gemischte Verbindung, welche an sich brauchbar ist, kann auch zusammen mit anderen eingesetzt werden. Ferner kann Titanjodid, das im allgemeinen nicht als solches benutzt wird, wohl in meistens unbedeutende Mengen neben anderen Titanverbindungen Anwendung finden. In gewissen Fällen hat dies einen günstigen Einfluss auf die Eigenschaften des anfallenden Polymerisats.A halide, an alkoxide, is preferably used as the titanium compound or mixtures of these compounds, in particular the chloride. Except for the tetravalent ones Titanium compound can contain lesser amounts of trivalent titanium compounds to be present. When using mixtures, there are generally no limits to the components to be incorporated into them. Any halide or alkoxide or any mixed compound which is useful per se can also be used together be used with others. Furthermore, titanium iodide, which is generally not used as such, can probably be found in mostly insignificant amounts among others Titanium compounds find application. In certain cases this has a favorable one Influence on the properties of the resulting polymer.

Ausser oder statt der Titanverbindung können ggf. auch Verbindungen anderer Übergangsmetalle, z.B. von Vanadium, Molybdän, Zirkon oder Chrom eingesetzt werden, wie z.B. VCl., VOC1„, Dialkoxyvanadiumdichloride, MOCl , ZrClIn addition to or instead of the titanium compound, compounds can optionally also be used other transition metals, e.g. vanadium, molybdenum, zirconium or chromium are used such as VCl., VOC1 ", dialkoxyvanadium dichloride, MOCl, ZrCl

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und Chromacetylacetonat. Von diesen Verbindungen werden Vanadiumverbindungen bevorzugt.and chromium acetylacetonate. These compounds become vanadium compounds preferred.

FUr die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Katalysatorsysteme wird, wie bereits dargelegt, vorzugsweise von derartigen Lösungen von Organomagnes iumverbindungen ausgegangen. Diese werden darauf mit einer Aluminiumverbindung mit der obengenannten Formel vermischt. Obwohl viele dieser Aluminiumverbindungen flüssig sind, empfiehlt sich meistens eine Anwendung dieser Lösungen in inerten Verteilungsmitteln, damit ein leicht zu verarbeitendes Reaktionsprodukt anfallt, das sich noch gut rühren lasst.For the catalyst systems used in the process according to the invention is, as already stated, preferably of such solutions from organomagnes ium connections assumed. These are then mixed with an aluminum compound having the above formula. Although many of these aluminum compounds are liquid, it is usually advisable to use these solutions in inert distribution media, so that they are easy to process Reaction product is obtained, which can still be stirred well.

Die Mengen an Aluminium- und Magnesiumverbindungen sind derart zu wühlen, dass das Molarverhaitnis zwischen X und Mg zumindest 0,01 : 1 beträgt. Dieses Verhältnis kann merklich grosser gewählt werden. Im allgemeinen aber istThe amounts of aluminum and magnesium compounds are to be dug up in such a way that the molar ratio between X and Mg is at least 0.01: 1. This ratio can be chosen to be noticeably larger. But in general it is

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mit einem Verhältnis Über 100 : 1 kein weiterer Vorteil verbunden. Den Vorzug hat ein X/Mg-Verhältnis zwischen 0,1 und 10 : 1.with a ratio of over 100: 1 there is no further advantage. The advantage has an X / Mg ratio between 0.1 and 10: 1.

Mittels sog. Mxkrowellentitrationen, bei denen die Organo-aluminiumverbindung mit Dibutylmagnesxumlösungen titriert wurde, hat man feststellen können, dass eine Reaktion zwischen der Aluminium- und der Magnesiumverbindung auftritt. Der Verlauf dieser Reaktion ist nicht klar. Offenbar gibt es verschiedene Aquivalenzpunkte, vor allem bei Verhältnissen zwischen Halogen und Magnesium von 1 : 1 und 3 : 1 und wahrscheinlich auch von 2:1. Bei Halogen/Magnesium-Verhältnissen von etwa 2:1 zeigen die Titrationskurven einen besonders unregelmässigen Verlauf und stellen sich erhebliche Abweichungen von den Kurven ein, welche man durch Extrapolierung der Titrationskurven bei geringeren bzw. höheren Werten der Halogen/Magnesium-Verhältnisse erhält. Die Methode der Mxkrowellentitrationen ist von E.H. Adema und J. Schrama in Anal. Chem. 37 (1965) 225 beschrieben worden.By means of so-called microwave titrations, in which the organo-aluminum compound was titrated with dibutylmagnesxum solutions, it was found that a reaction between the aluminum and the magnesium compound occurs. The course of this reaction is not clear. Apparently there are several Equivalence points, especially in the case of proportions between halogen and magnesium from 1: 1 and 3: 1 and probably also from 2: 1. With halogen / magnesium ratios of about 2: 1, the titration curves show a particularly irregular course and there are considerable deviations from the curves, which can be obtained by extrapolating the titration curves for lower or higher Values of the halogen / magnesium ratios. The method of microwave titrations is from E.H. Adema and J. Schrama in Anal. Chem. 37 (1965) 225 has been described.

Im allgemeinen bildet sich bei der Reaktion zwischen der Aluminium- und der Magnesxumverbindung ein Präzipitat. Man rührt das Reaktionsgemisch vorzugsweise bis zur Beendung der Umsetzung und mischt dieses Reaktionsprodukt an~ schliessend mit der vierwertigen Titanverbindung, insbesondere mit Titantetrachlorid. Es können flüssige Titanverbindungen, z.B. Titantetrachlorid als solche beigegeben werden, diese können aber auch zuerst mit einem inerten Verteilungsmittel verdünnt werden. Wie bereits dargelegt kann man neben oder statt der Titanverbindungen auch Verbindungen anderer Übergangsmetalle benutzen. Das Molarverhältnis zwischen Magnesium + Aluminium und Titan kann innerhalb eines weiten Bereichs schwanken. Dieses Verhältnis wird nach oben hin nicht begrenzt, es ist im allgemeinen aber" nicht vorteilhaft, ein zu grosses Ubermass an Magnesium + Aluminium zu benutzen und in wirtschaftlicher Hinsicht bringt dies schon bald deutliche Nachteile mit sich. Das genannte Verhältnis wird deshalb im allgemeinen nicht mehr als 100 : 1 betragen. Das Verhältnis liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 50 : 1 und insonderheit zwischen 0,5 und 5:1.In general, the reaction between the aluminum and the magnesxum compound forms a precipitate. The reaction mixture is preferably stirred until the end of the reaction and then mixes this reaction product with the tetravalent titanium compound, in particular with titanium tetrachloride. Liquid titanium compounds, e.g. titanium tetrachloride, can be added as such, but these can also first be diluted with an inert distribution agent. As already explained, one can use either in addition to or instead of the Titanium compounds also use compounds of other transition metals. The molar ratio between magnesium + aluminum and titanium can be within one vary over a wide range. There is no upper limit to this ratio, but in general it is "not advantageous to have an excessively large amount of magnesium + Using aluminum and in economic terms will soon bring this up clear disadvantages with it. The above ratio is therefore generally not be more than 100: 1. The ratio is preferably between 0.1 and 50: 1 and in particular between 0.5 and 5: 1.

Die erfindungsgeraässen Katalysatorsysteme können sowohl für die Polymerisation von Äthylen als von Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, 4-Methylpentylen und andere Ck-Olefine mit zumindest 3 C-Atomen dienen, es können aber auch mehrere Olefine mischpolymerisiert werden,, Auch können sie bei der Copolymerisation eines oder mehrerer a-01efine mit mehrfach ungesättigten Vorbindungen eingesetzt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ver-The catalyst systems according to the invention can be used both for the polymerization of ethylene than of propylene, butylene, pentylene, hexylene, 4-methylpentylene and other Ck-olefins with at least 3 carbon atoms serve, but it can several olefins can also be copolymerized, they can also be used in the Copolymerization of one or more α-olefins with polyunsaturated Preliminary bindings are used. In the context of the present invention are

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schiedene AusfUhrungsformen der Katalysatorherstellung möglich. So kann die Vermischung der Titanverbindung mit dem Reaktionsprodukt der Aluminium- und Magnesiumverbindung, wobei im allgemeinen die Titanverbindung diesem Reaktionsprodukt tropfenweise beigemischt wird, bei Umgebungstemperaturen, aber auch bei höheren oder niedrigeren Temperaturen erfolgen. Die Reduktion der Titanverbindungen kann ohne weiteres bei Temperaturen bis zu etwa 100 0C stattfinden. Es werden dann aber gering stereospezifische Katalysatoren erhalten, die zwar fUr die Polymerisation von Äthylen gut brauchbar sind, fUr die meisten Polymerisationen von Olefinen mit zumindest 3 Kohlenstoffatomen als weniger geeignet zu betrachten sind. Es wird deshalb in vielen Fällen vorzuziehen sein, Katalysatoren zu benutzen, welche in der Weise hergestellt werden, dass die Vermischung der Aluminium + Magnesiumverbindung mit der Titanverbindung bei ermässigten Temperaturen und vorzugsweise bei Temperaturen unterhalb 0 0C stattfindet. Einerseits wird dadurch die Stereospezifizitat erhöht, andererseits aber zeigt sich, dass dabei auch Katalysatorteilchen mit regelmassiger Form entstehen, was wiederum zur Folge hat, dass das anfallende Polymerat gleichfalls aus regelmassig geformten Teilchen besteht. Ausserdem ist es dadurch öfters möglich, das Füllgewicht zu erhöhen, was in vielen Fallen besonders gewünscht ist. Diese AusfUhrungsform der Katalysatorherstellung kann deshalb auch bei der Polymerisation von Äthylen Vorteile ergeben.different embodiments of the catalyst production possible. For example, the titanium compound can be mixed with the reaction product of the aluminum and magnesium compound, the titanium compound generally being added dropwise to this reaction product, at ambient temperatures, but also at higher or lower temperatures. The reduction of the titanium compounds can take place at temperatures up to about 100 0 C readily. In this case, however, slightly stereospecific catalysts are obtained which, although they can be used for the polymerization of ethylene, are to be regarded as less suitable for most of the polymerization of olefins with at least 3 carbon atoms. It will be therefore preferable in many cases to use catalysts which are prepared in such a way that the mixing of the aluminum + magnesium compound with the titanium compound at reduced temperature and preferably takes place at temperatures below 0 0 C. On the one hand, this increases the stereospecificity, but on the other hand it is found that catalyst particles with a regular shape are also formed, which in turn means that the resulting polymer also consists of regularly shaped particles. In addition, it is often possible to increase the filling weight, which is particularly desirable in many cases. This embodiment of the catalyst production can therefore also result in advantages in the polymerization of ethylene.

Wenn man die Titanverbindung mit dem Reaktionsprodukt der Aluminium- und Magnesiumverbindung vermischt und reagieren lasst, fallt eine Katalysatorsuspension an. Der Feststoffanteil kann von dem Verteilungsmittel mit darin gelösten Reaktionsprodukten getrennt und anschliessend nach Bedarf das abgeschiedene feste Produkt mit frischem Verteilungsmittel ausgewaschen werden. Schliesslich kann man die ggf. ausgewaschene Suspension der reduzierten Titanverbindungen noch auf Temperaturen oberhalb 150 0C und vorzugsweise oberhalb 200 0C erhitzen, was eine weitere Steigerung der StereospezifiZitat des Katalysators bedeutet.If the titanium compound is mixed with the reaction product of the aluminum and magnesium compound and allowed to react, a catalyst suspension is obtained. The solids fraction can be separated from the distribution agent with the reaction products dissolved therein and then, if required, the solid product separated off can be washed out with fresh distribution agent. Finally, the optionally washed-out suspension of the reduced titanium compounds can also be heated to temperatures above 150 ° C. and preferably above 200 ° C., which means a further increase in the stereospecificity of the catalyst.

Die Olefinpolymerisation wird so durchgeführt, dass in einen Reaktor, in dem sich bereits ein Verteilungsmittel befindet, der im voraus hergestellte Katalysator eingebracht wird. Im allgemeinen werden solche Katalysatormengen beigegeben, dass die Titanmenge 0,001 bis 10 mMol je Liter und vorzugsweise 0,01 bis 1 mMol je Liter betragt. Dieses Katalysatorsystem kann anschliessend durch Zusatz einer Organo-aluminiumverbindung aktiviert werden, wonach gas-The olefin polymerization is carried out so that in a reactor, in which there is already a distributing agent which is introduced into the catalyst prepared in advance. In general, such amounts of catalyst will be used added that the amount of titanium is 0.001 to 10 mmol per liter and preferably 0.01 to 1 mmol per liter. This catalyst system can then be activated by adding an organo-aluminum compound, after which gas-

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förmiges oder flüssiges Monomeres eingeleitet wird. Es können auch durch Einleiten eines Monomerengemisches, in dem auch mehrfach ungesättigte Monomere anwendbar sind, Mischpolymerisate hergestellt werden. Ausserdem kann man noch während der Polymerisation aktivierende Organo-aluminiumverbindungen hinzufügen. Dieser Zusatz kann sowohl kontinuierlich wie diskontinuierlich erfolgen. Man kann sogar eine der Polymerisation vorangehende Aktivierung unterlassen und lediglich wahrend der Polymerisation aktivieren oder umgekehrt. Es kann auch sowohl vor als wahrend der Polymerisation eine Aktivierung erfolgen. Die Polymerisation findet statt unterhalb des Schmelzpunkts des Polymerisats, so dass eine Suspension des Polymerisats anfallt.shaped or liquid monomer is introduced. It can also be done by initiating a monomer mixture that also contains polyunsaturated monomers are applicable, copolymers are produced. You can also add activating organo-aluminum compounds during polymerisation. This addition can be carried out either continuously or discontinuously. It is even possible to omit activation prior to the polymerization and only activate during the polymerization or vice versa. It can also activation takes place both before and during the polymerization. the Polymerization takes place below the melting point of the polymer, see above that a suspension of the polymer is obtained.

Als Verteilungsmittel, sowohl zur Herstellung des Katalysators als zur Durchfuhrung der Polymerisation kann jede Flüssigkeit dienen, welche sich hinsichtlich des Katalysatorsystems inert verhalt, z.B. ein oder mehr gesattigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Pentamethylheptan oder Erdölfraktionen; aromatische Kohlenwasserstoffe z.B. Benzol oder Toluol oder halogenierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Tetrachloräthylen. Die Polymerisation kann auch in flüssigem Monomeren erfolgen oder in einem Monomeren, das über der kritischen Temperatur stark zusammen gepresst ist.As a distribution agent, both for the preparation of the catalyst as any liquid which can be used to carry out the polymerization is inert with regard to the catalyst system, e.g. one or more saturated aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, pentamethylheptane or petroleum fractions; aromatic hydrocarbons e.g. benzene or Toluene or halogenated aliphatic or aromatic hydrocarbons, e.g. tetrachlorethylene. The polymerization can also take place in liquid monomers or in a monomer that is above the critical temperature strongly together is pressed.

Die bei der Polymerisation anfallende Suspension kann auf an sich bekannte Weise aufgearbeitet werden, wobei zuerst der Katalysator entaktiviert und die Katalysatorreste anschliessend mit zweckmassigen Lösungsmitteln extrahiert werden. Die erfindungsgemassen Katalysatoren sind jedoch in vielen Fallen so aktiv, dass die Katalysatormenge im Polymerisat, namentlich der Titangehalt schon so niedrig ist, dass auf das Auswaschen der Katalysatorreste verzichtet werden kann.The suspension obtained during the polymerization can be worked up in a manner known per se, the catalyst first being deactivated and the catalyst residues are then extracted with appropriate solvents will. However, the catalysts of the invention are so in many cases active that the amount of catalyst in the polymer, namely the titanium content already is so low that there is no need to wash out the catalyst residues.

Die Polymerisation kann unter atmosphärischem Druck, aber auch unterThe polymerization can take place under atmospheric pressure, but also under

erhöhtem Druck bis zu etwa 2000 kg/cm vorgenommen werden und kann diskontinuierlich, halb-kontinuierlich oder kontinuierlich, ggf. in einer oder mehreren Stufen, durchgeführt werden. Durch eine Polymerisation unter Druck können die Ausbeuten m Polymerisat weiter gesteigert werden, was zu der Herstellung eines Polymerisats mit sehr niedrigen Katalysatorresten beisteuern kann. Vorzugsweise wird unter Drücken von 1 bis 1OO kg/cm polymerisiert.increased pressure up to about 2000 kg / cm and can be carried out discontinuously, semi-continuously or continuously, optionally in one or more stages. Polymerization under pressure can reduce the yields m polymer can be further increased, resulting in the production of a polymer with very low catalyst residues. Preferably under Polymerized pressures from 1 to 100 kg / cm.

Man kann beim vorliegenden Verfahren an sich bekannten Modifikationen anwenden.. So kann z.B. das Molekulargewicht mit Wasserstoff oder anderen hierfür üblichen Modifizierungsmitteln geregelt werden.Modifications known per se can be made in the present process apply .. So e.g. the molecular weight with hydrogen or other for this customary modifiers are regulated.

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Man kann die Polymerisation auch in mehrerer, entweder, parallel- oder reihengeschalteten Stufen mit ggf. verschiedenen Katalysatorzusammensetzungen, Temperaturen, VerweiJzeiten, Drucken, Wasserstoffkonzentrationen usw. durchführen. So können Produkte mit einer solchen breiten Molekulargewichtsverteilung hergestellt werden, 'dass diese einen hohen Fliessindex aufweisen, indem man in der einen Stufe solche Bedingungen, z.B. bezüglich Druck, Temperatur und Wasserstoff konzentration, wählt, dass sich ein Polymerisat mit hohem Molekulargewicht bildet, während in einer anderen Stufe diese Bedingungen derart gewählt werden, dass ein Produkt mit niedrigerem Molekulargewicht anfällt.The polymerization can also be carried out in several, either, parallel or Carry out stages connected in series with possibly different catalyst compositions, temperatures, residence times, pressures, hydrogen concentrations, etc. In this way, products with such a broad molecular weight distribution can be produced that they have a high flow index by adding in at one stage such conditions, e.g. with regard to pressure, temperature and hydrogen concentration, selects that a polymer with high molecular weight is formed, while in another stage these conditions are selected in such a way that that a product with a lower molecular weight is obtained.

Die Erfindung wird durch nachfolgende Beispiele näher erläutert, ohne sich hierauf zu beschränken.The invention is explained in more detail by the following examples, without to limit oneself to this.

Beispiel IExample I.

In einem mit Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter ausgestatteten Dreihalskolben werden 8,2 ml Diäthylaluminiumchlorid (rein) und 70 ml Pentamethylheptan(PMH) mit einarider vermischt. Das Gemisch wird unter reinem Stickstoff gehalten. Anschliessend werden bei 20 0C 47 ml einer 0,35 m Dibutylmagnesiumlösung in Pentamethylheptan zugegeben.8.2 ml of diethylaluminum chloride (pure) and 70 ml of pentamethylheptane (PMH) are mixed with one another in a three-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser and dropping funnel. The mixture is kept under pure nitrogen. Then are added at 20 0 C 47 ml of a 0.35 m Dibutylmagnesiumlösung in pentamethylheptane.

Dieses Gemisch wird anschliessend auf -60 0C gekühlt, wonach langsam 19,1 ml TiCl4 in 20 ml PMH eingetropft werden. Das Reaktionsgemisch färbt sich braun. Man lässt das Reaktionsgemisch unter Rühren über Nacht abstehen und die Temperatur bis auf die Umgebungstemperatur ansteigen. Anschliessend findet 15 Min. lang eine Erhitzung auf 210 0C statt. Die Färbe ändert sich dabei von braun in violett. Titankonzentration: 0,96 Mol/Liter.This mixture then is cooled to -60 0 C, followed slowly 19.1 ml TiCl are added dropwise in 20 ml of PMH. 4 The reaction mixture turns brown. The reaction mixture is allowed to stand with stirring overnight and the temperature is allowed to rise to ambient temperature. This is followed by heating to 210 ° C. for 15 minutes. The color changes from brown to purple. Titanium concentration: 0.96 mol / liter.

b. Pol}rmerisation_vonb. Pol} rmerisation_von

In einen 3 1-Reaktor werden der Reihe nach eingebracht 1,8 Liter Benzin und eine solche Menge der gemäss Beispiel la hergestellten Suspension, dass die Konzentration der Titanverbindungen 1,67 mMol Ti/Liter beträgt. Anschliessend vird Diäthylaluminiumchlorid hinzugefügt, bis die Konzentration 3,33 mMol/Liter ist.1.8 liters of gasoline are introduced one after the other into a 3 liter reactor and such an amount of the suspension prepared according to Example la that the The concentration of the titanium compounds is 1.67 mmol Ti / liter. Afterward Diethylaluminum chloride is added until the concentration is 3.33 mmol / liter is.

Die Temperatur wird auf 65 0C eingestellt, wonach dem Reaktor Propylen zugeführt wird, bis der Partialdruck des Propylens 3 ata beträgt. Nach einstündiger Polymerisationszeit wird eine Ausbeute von 54 g Polypropylen (93 % unlöslich im Verteilungsmittel) erhalten.The temperature is set to 65 ° C., after which propylene is fed to the reactor until the partial pressure of the propylene is 3 ata. After a polymerization time of one hour, a yield of 54 g of polypropylene (93% insoluble in the distribution agent) is obtained.

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Beispiel IIExample II

a^JHersteilung des Katalysatorsa ^ J Manufacture of the catalyst

In entsprechender Weise wie in Beispiel Ia werden bei 20 0C 13,7 ml Monoäthylaluminiumdichlorid mit 20 ml Pentamethylheptan (PMH) vermischt, worauf diesem Gemisch 100 ml 0,33 m Dibutylmagnesium beigegeben werden. Das Gemisch wird auf -5 0C gekühlt und anschliessend werden 11 ml TiCl- in 21 ml PMH eingetropft. Man lasst das Gemisch Über Nacht abstehen und die Temperatur auf die Umgebungstemperatur ansteigen. Es bildet sich dabei eine braune Suspension einer Titanverbindung. Titankonzentration 0,6 Mol/Liter.In a corresponding manner as in example Ia are mixed together at 20 0 C 13.7 ml Monoäthylaluminiumdichlorid with 20 ml of pentamethylheptane (PMH), whereupon this mixture, 100 ml of 0.33 M dibutylmagnesium are added. The mixture is cooled to -5 0 C, followed by 11 ml TiCl- in 21 ml PMH are added dropwise. The mixture is allowed to stand overnight and the temperature to rise to ambient temperature. A brown suspension of a titanium compound is formed. Titanium concentration 0.6 mol / liter.

b. Polymerisation von Äthjrlenb. Polymerization of Ethylene

In einen 3 1-Reaktor werden der Reihe nach 1,8 Liter Benzin und 3,6 mMol (2 mMol/L) Tri-isobutylaluminium eingebracht, und auf 85 0C erwärmt.In a 3 1 reactor of the series after 1.8 liters of petrol and 3.6 mmol (2 mmol / L) of tri-isobutyl aluminum are introduced, and heated to 85 0 C.

Zunächst wird das Benzin mit Äthylen gesattigt und anschliessend wird eine solche Menge der gemass Beispiel Ha hergestellten Suspension hinzugefügt, dass die Titankonzentration 0,3 mMol/L betragt. Anschliessend wird kontinuierlich Äthylen und eine solche Menge Wasserstoff hinzugefügt dass in dem Reaktor eine Wasserstoffkonzentration von 40 % berechnet auf die Gesamtmenge Äthylen und Wasserstoff eingehalten wird. Die Polymerisation wird unter einem Gesamtdruck von 3 atü durchgeführt. Nach einstündiger Polymerisation ist die Ausbeute 795 gPolyäthylen je mMol Titan je Stunde und je at Äthylendruck. Vergleichshalber wird die Polymerisation unter Anwendung eines entsprechend Beispiel Ha hergestellten Katalysators durchgeführt, dabei wird aber statt 13,7 ml Monoäthylaluminiumdichlorid eine äquivalente Menge, d.h. 17,4 ml Triäthylaluminium verwendet und das Gemisch statt auf -5 0C auf -60 0C gekühlt. Die Ausbeute beträgt nur 87 g. Zum Vergleich wird gleichfalls ein Katalysator gewählt, bei dem abweichend von dem in Beispiel Ha beschriebenen Herstellungsverfahren die Bestandteile Monoäthylaluminiumdichlorid, Dibutylmagnesium und Titantetrachlorid gleichzeitig langsam in einen auf -5 0C gekühlten Reaktor eingebracht werden, im übrigen aber dieselbe Herstellungsweise befolgt wird. Es wird jetzt eine Ausbeute von 360 g Polyäthylen erhalten, die wie auch die vorgenannte Ausbeute von 87 g je mMol Titan je Stunde und je at Äthylendruck berechnet ist.First, the gasoline is saturated with ethylene and then such an amount of the suspension prepared according to Example Ha is added that the titanium concentration is 0.3 mmol / L. Then ethylene and such an amount of hydrogen are added continuously that a hydrogen concentration of 40% calculated on the total amount of ethylene and hydrogen is maintained in the reactor. The polymerization is carried out under a total pressure of 3 atmospheres. After one hour of polymerization, the yield is 795 g of polyethylene per mmol of titanium per hour and per at ethylene pressure. By way of comparison, the polymerization is carried out using a catalyst prepared according to Example Ha, this is but instead of 13.7 ml Monoäthylaluminiumdichlorid an equivalent amount, that is, 17.4 ml of triethylaluminum used and the mixture cooled to -5 0 C instead of to -60 0 C. The yield is only 87 g. A catalyst is also chosen for comparison, notwithstanding the constituents Monoäthylaluminiumdichlorid, dibutyl magnesium and titanium tetrachloride are simultaneously introduced slowly into a cooled to -5 0 C reactor at the of the method described in Example Ha manufacturing method is followed but for the rest the same production method. A yield of 360 g of polyethylene is now obtained, which, like the aforementioned yield of 87 g per millimole of titanium per hour and per atm of ethylene pressure, is calculated.

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Beispiel IIIExample III

a. Herstellung_des_KatalYsatorsa. Production_of_CatalYsator

In entsprechender Weise wie in Beispiel Ha wird eine TiCl -haltige Suspension hergestellt, welche anschliessend 10 Min. auf 210 0C erhitzt wird. Die Färbe ändert sich von braun in violett. Die Suspension wird zweimal mit PHM ausgewaschen. Titankonzentration 0,6 Mol/Liter.A TiCl -containing suspension is produced in a manner corresponding to that in Example Ha, which is then heated to 210 ° C. for 10 minutes. The color changes from brown to purple. The suspension is washed out twice with PHM. Titanium concentration 0.6 mol / liter.

Ik Polymerisation von Butjlen-1Ik polymerization of Butjlen-1

In einen Glasreaktor werden 400 ml Cyclohexan eingebracht, welche Menge anschliessend mit Butylen-1 gesattigt wird. Es werden der Reihe nach eine 0,4 mMol TiClg-enthaltende Menge der gemUss Beispiel IHa hergestellten Suspension und 2 mMol Diathylaluminiumchlorid hinzugefügt. Nach einer Stunde wird die Polymerisation beendet und das so erhaltene Polybutylen aus der Lösung isoliert. Es bilden sich 4 g Polybutylen-1 d.h. eine Ausbeute von 10 g PoIybutylen-1 je mMol Ti je Stunde und je at Butylendruck. Der Gehalt an isotaktischem Polymerisat (ermittelt durch Extraktion mit Äther) betragt 98 %.400 ml of cyclohexane are placed in a glass reactor, what amount is then saturated with butylene-1. There will be one in turn 0.4 mmol of TiClg-containing amount of the suspension prepared according to Example IHa and 2 mmoles of dietary aluminum chloride added. After an hour it will the polymerization is ended and the polybutylene thus obtained is isolated from the solution. 4 g of polybutylene-1 are formed, i.e. a yield of 10 g of polybutylene-1 per mmol Ti per hour and per at butylene pressure. The isotactic polymer content (determined by extraction with ether) is 98%.

Beispiel IVExample IV

a; Herstellung_des Katalysatorsa ; Manufacture of the catalyst

In einen mit Rührer und Tropftrichter ausgestatteten Kolben werden unter reinem Stickstoff 26,4 ml einer 2 m Lösung von Monoathylaluminiumdichlorid (MEAC) in Benzin eingebracht. Bei 40 0C werden langsam 44 ml einer 0,3 m Lösung von Dibutylmagnesium (DBM) in Benzin unter Rühren beigegeben, wobei sich ein feindisperser Niederschlag bildet. Nach Beendung des Zusatzes von Dibutyleagnesium wird weitere 20 Min. bei 40 0C gerührt. Anschliessend werden tropfenweise 2,5 ml einer 4 m TiCl.-Lösung in Benzin hinzugefügt und schliesslich wird mit Benzin auf 100 ml verdünnt. Die Temperatur wird stets auf 40 0C gehalten und nach Beendung des TiCl.-Zusatzes wird noch 45 Min. bei 40 0C gerührt. Die so gebildete Suspension enthalt 528 mMol/Liter MEAC, 132 mMol/Liter DBM, 100 mMol/Liter TiCl. bzw. Reaktionsprodukte dieser Stoffe.26.4 ml of a 2 M solution of monoethylaluminum dichloride (MEAC) in gasoline are introduced under pure nitrogen into a flask equipped with a stirrer and dropping funnel. At 40 0 C was slowly added 44 ml of a 0.3 m solution of dibutylmagnesium (DBM) in gasoline, with stirring, are added, thereby forming a finely dispersed precipitate. After the addition of dibutyl magnesium has ended, the mixture is stirred at 40 ° C. for a further 20 minutes. Then 2.5 ml of a 4 M TiCl. Solution in gasoline are added dropwise and finally it is diluted to 100 ml with gasoline. The temperature is kept at 40 0 C and after completion of the TiCl. additive will be 45 min. Stirred at 40 0 C. The suspension thus formed contains 528 mmol / liter MEAC, 132 mmol / liter DBM, 100 mmol / liter TiCl. or reaction products of these substances.

b. Polymerisation von Äthjrlenb. Polymerization of Ethylene

Die Polymerisation erfolgt auf die in Beispiel Hb geschilderte Weise, jetzt aber unter Anwendung des nach Beispiel IVa hergestellten Katalysator-The polymerization takes place in the manner described in Example Hb, but now using the catalyst prepared according to Example IVa

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systems. Ks werden auch hier solche Mengen beigegeben, dass die Titankonzentration 0,3 mMol/Liter beträgt. Nach einstündiger Polymerisationszeit wird eine Ausbeute von 1900 g Polyäthylen je mMol Titan je at Äthylendruck und je Stunde erreicht.systems. Here, too, Ks are added in such quantities that the titanium concentration 0.3 mmol / liter. After one hour of polymerization a yield of 1900 g of polyethylene per mmol of titanium per at ethylene pressure and reached per hour.

Beispiel VExample V

Der Katalysator wird entsprechend Beispiel IV a hergestellt, allerdings wird jetzt nur 1/5 der TiCl -Menge beigegeben, so dass die Titanmenge in der Katalysatorsuspension 20 mMol/Liter beträgt.The catalyst is prepared according to Example IV a, however now only 1/5 of the amount of TiCl is added, so that the amount of titanium in the Catalyst suspension is 20 mmol / liter.

b. P2ly.merisation von_Xthy_lb. P2ly. me rization of_Xthy_l

enen

Die Polymerisation wird auf die in Beispiel Hb beschriebene Weise, jetzt aber in Anwesenheid des gemäss Beispiel Va hergestellten Katalysatorsystems durchgeführt. Dabei wird eine solche Menge dieses Katalysators beigegeben, dass die Titankonzentration 0,06 mMol Ti/Liter beträgt. Nach einstUndiger Polymerisation beläuft sich die Ausbeute auf 11.300 g Polyäthylen je mMol Titan je at Äthylendruck und je Stunde.The polymerization is carried out in the manner described in Example Hb, but now in the presence of the catalyst system prepared according to Example Va carried out. Such an amount of this catalyst is added that the titanium concentration is 0.06 mmol Ti / liter. After one hour of polymerization the yield amounts to 11,300 g of polyethylene per mmol of titanium each at ethylene pressure and per hour.

Beispiel VIExample VI

a._He£stellung_des Katalysatorsa._H e £ position_ of the catalytic converter

Der Katalysator wird entsprechend Beispiel IVa hergestellt, allerdings wird als Aluminiumverbindung Monoisobutylaluminiumdichlorid (MIBAC) benutzt und die Menge Di-butylmagnesium verdoppelt. Es bildet sich auf diese Weise eine Suspension, die 528 mMol/Liter MIBAC, 264 mMol/Liter DBM und 100 mMol/L TiCl4 bzw. Reaktionsprodukte dieser Stoffe enthält.The catalyst is prepared according to Example IVa, except that monoisobutylaluminum dichloride (MIBAC) is used as the aluminum compound and the amount of di-butylmagnesium is doubled. In this way, a suspension is formed which contains 528 mmol / liter MIBAC, 264 mmol / liter DBM and 100 mmol / L TiCl 4 or reaction products of these substances.

Die Polymerisation findet auf zweierlei Weise statt. Man polymerisiert ■Mitsprechend Beispiel Hb mit dem gemäss Beispiel VIa hergestellten Katalysator. Als Vergleichsversuch der zweiten Methode wird in Anwesenheit eines ähnlichen Katalysators polymerisiert, der aber nicht mit Tri-isobutylaluminium aktiviert worden ist.The polymerization takes place in two ways. One polymerizes ■ Corresponding to Example Hb with the catalyst prepared according to Example VIa. As a comparative experiment of the second method, polymerisation is carried out in the presence of a similar catalyst, which, however, is not activated with tri-isobutylaluminum has been.

Mit dem aktivierten Katalysator bilden sich nach einer Stunde 1680 g Polyäthylen je mMol Titan je at Äthylendruck je Stunde. Mit dem nicht-aktiviertenWith the activated catalyst, 1680 g are formed after one hour Polyethylene per millimole of titanium per at ethylene pressure per hour. With the non-activated

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Katalysator beträgt diese Ausbeute nur 343 g eines Polyäthylens mit niedrigem Füllgewicht.Catalyst, this yield is only 343 g of a polyethylene with low Filling weight.

Beispiel VIIExample VII

a. Herstellung des Katalysatorsa. Manufacture of the catalyst

Entsprechend dem in Beispiel IVa beschriebenen Verfahren wird bei 25 0C eine Katalysatorsuspension hergestellt, welche 528 mMol/Liter MIBAC, 132 mMol/Liter DBM und 100 mMol/Liter TiCl. bzw. Reaktionsprodukte dieser Stoffe enthält.According to the process described in Example IVa is prepared, a catalyst suspension at 25 0 C which 528 mmol / liter MIBAC, 132 mmol / l DBM and 100 mmol / L of TiCl. or reaction products of these substances.

b. Poly_merisation_von_Äthy_lenb. Poly_merization_of_ethy_lene

Unter Anwendung der gemäss Beispiel VIIa hergestellten Katalysatorsuspension wird gemäss dem in Beispiel Hb beschriebenen Verfahren Äthylen polymerisiert. Die Ausbeute beträgt 2000 g Polyäthylen je mMol Titan je at Äthylendruck je h.Using the catalyst suspension prepared according to Example VIIa ethylene is polymerized according to the method described in Example Hb. The yield is 2000 g of polyethylene per mmol of titanium each at ethylene pressure per h.

Beispiel VIIIExample VIII

a. Herstellung des Katalysatorsa. Manufacture of the catalyst

Zum Vergleich wird entsprechend der in Beispiel IVa erwähnten Methode eine Katalysatorsuspension hergestellt, welche 528 mMol/L MEAC und 100 mMol/L TiCl. bzw. deren Reaktionsprodukte enthält.For comparison, the method mentioned in Example IVa is used a catalyst suspension prepared, which 528 mmol / L MEAC and 100 mmol / L TiCl. or contains their reaction products.

b. Herstellung Polyäthylenb. Manufacture of polyethylene

Gemäss dem in Beispiel Hb beschriebenen Verfahren wird in Anwesenheit des entsprechend Beispiel Villa hergestellten Katalysators Äthylen polymerisiert. Die Ausbeute beträgt nur 190 g Polyäthylen je mMol Titan je at Äthylendruck je h.According to the method described in Example Hb, in the presence of the catalyst prepared according to Villa Example polymerized ethylene. The yield is only 190 g of polyethylene per mmol of titanium per at ethylene pressure per hour.

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Claims (26)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Ί. Verfahren zum Polymerisieren eines oder mehrerer 0,-Olefine ggf. mit einem oder mehreren mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoffen in einem flüssigen Verteilungsmittel und/oder flüssigen Monomeren und in Anwesenheit eines Katalysators, erhalten durch Zusatz einer Organo-aluminiumverbindung vor und/oder wahrend der Polymerisation zu dem Reaktionsprodukt einer vierwertigen Titanverbindung und/oder einer anderen Ubergangsmetallverbindung insbesondere einer Vanadiumverbindung und einer Organo-metallverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass man die Polymerisation in Anwesenheit eines Katalysators durchführt, der dadurch hergestellt ist, dass man eine Aluminiumhalogenverbindung der allgemeinen Formel R AlX , in der dieΊ. Process for polymerizing one or more 0, olefins, optionally with one or more polyunsaturated hydrocarbons in a liquid distribution agent and / or liquid monomers and in the presence of a catalyst, obtained by adding an organoaluminum compound before and / or during the polymerization Reaction product of a tetravalent titanium compound and / or another transition metal compound, in particular a vanadium compound and an organometallic compound, characterized in that the polymerization is carried out in the presence of a catalyst which is prepared by using an aluminum halogen compound of the general formula R AlX, in which the m ο—inm ο — in Symbole R gleich oder verschieden sind und je eine Hydrocarbylgruppe mit 1-30 Kohlenstoffatomen und jedes X ein Halogenatom darstellen und m eine ganze oder eine Bruchzahl unter 3 ist, mit einer Organo-magnesiumverbindung reagieren lässt, und anschliessend dieses Reaktionsgemisch mit einer vierwertigen Titanverbindung und/oder einer anderen Ubergangsmetallverbindung insbesondere einer Vanadiumverbindung zusammenbringt, nach Reduktion wenigstens des grössten Teils des vierwertigen Titans und/oder des anderen Übergangsmetalls ggf. die gebildete Katalysatorsuspension auswäscht und/oder erhitzt und zum Schluss dieses Reaktionsprodukt, bevor und/oder nachdem es in die Polymerisationszone gebracht worden ist, mit der Organo-aluminiumverbindung aktiviert.Symbols R are identical or different and each have a hydrocarbyl group 1-30 carbon atoms and each X represents a halogen atom and m represents one Whole number or a fraction below 3 is allowed to react with an organomagnesium compound, and then this reaction mixture with a tetravalent one Titanium compound and / or another transition metal compound, in particular a vanadium compound, after reduction at least of the greater part of the tetravalent titanium and / or the other transition metal, if necessary, the catalyst suspension formed washes out and / or heated and finally this reaction product, before and / or after it has been brought into the polymerization zone, with the organoaluminum compound activated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung ein Molarverhältnis zwischen Aluminium + Magnesium und Titan bzw. dem Übergangsmetall von weniger als 100 : 1 verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a molar ratio between aluminum + magnesium and titanium or the transition metal of less than 100: 1 is used in the catalyst production. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung ein Verhältnis zwischen Aluminium + Magnesium und Titan bzw. dem Übergangsmetall von 0,1 - 10 : 1 gewählt wird.3. Process according to claims 1-2, characterized in that a ratio between aluminum + magnesium and titanium or the transition metal of 0.1-10: 1 is selected in the catalyst production. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung ein Molarverhältnis zwischen Aluminium + Magnesium und Titan bzw. dem Übergangsmetall von 0,5-5 : 1 verwendet wird.4. The method according to claims 1-3, characterized in that a molar ratio between aluminum + magnesium and titanium or the transition metal of 0.5-5: 1 is used in the catalyst production. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung solche Mengen an Aluminium- und Magnesiumverbindung eingesetzt werden, dass das Molarverhältnis zwischen Halogen und Magnesium maximal 0,01-100 : 1 beträgt.5. The method according to claims 1-4, characterized in that such amounts of aluminum and magnesium compounds are used in the catalyst production that the molar ratio between halogen and magnesium is a maximum of 0.01-100: 1. 20 9841/101220 9841/1012 6» Verfahren gemäss den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung solche Mengen an Aluminiumverbindung und Magnesiumverbindung verwendet werden, dass das Molarverhaitnis zwischen Halogen und Magnesium zwischen 0,2 : 1 und 10 : 1 liegt.6 »Process according to claims 1-5, characterized in that such amounts of aluminum compound and magnesium compound are used in the catalyst production that the molar ratio between halogen and magnesium is between 0.2: 1 and 10: 1. 7. Verfahren gemass den Ansprüchen 1-6,dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Katalysatorherstellung eine Aluminiumverbindung der in Anspruch 1 gegebenen Formel verwendet, in der X Chlor oder Brom ist.7. The method according to claims 1-6, characterized in that an aluminum compound of the formula given in claim 1 in which X is chlorine or bromine is used in the preparation of the catalyst. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man beim Katalysator eine Aluminiumverbindung der in Anspruch 1 gegebenen Formel verwendet, in der X Chlor ist.8. The method according to claim 7, characterized in that the catalyst used is an aluminum compound of the formula given in claim 1 in which X is chlorine. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung eine Aluminiumverbindung der in Anspruch 1 genannten Formel benutzt wird, in der jedes R aus der aus Alkyl, Aryl, Cycloalkyl, Aralkyl, Alkenyl und Alkadienyl bestehenden Gruppe gewählt wurde.9. The method according to claims 1-8, characterized in that an aluminum compound of the formula mentioned in claim 1 is used in which each R is selected from the group consisting of alkyl, aryl, cycloalkyl, aralkyl, alkenyl and alkadienyl . 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Aluminiumverbindung der in Anspruch 1 gegebenen Formel benutzt, in der R einen Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen darstellt.10. The method according to claim 9, characterized in that one uses an aluminum compound of the formula given in claim 1, in which R represents an alkyl radical having 1-4 carbon atoms. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Katalysatorherstellung eine Aluminiumverbindung der in Anspruch 1 gegebenen Formel verwendet, in der R aus der aus Äthyl und Isobutyl bestehenden Gruppe gewählt wurde.11. The method according to claim 10, characterized in that an aluminum compound of the formula given in claim 1, in which R was selected from the group consisting of ethyl and isobutyl, is used in the preparation of the catalyst. 12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 b/e 11, dadurch gekennzeichnet, dass man sich bei der Katalysatorherstellung einer Dihydrocarbylmagnesiumverbindung bedient.12. The method according to claims 1 b / e 11, characterized in that a dihydrocarbyl magnesium compound is used in the preparation of the catalyst. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung ein Dihydrocarbylmagnesium verwendet wird, in dem die Hydrocarbylgruppe eine Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Alkadienyl-, oder Alkenylgruppe ist.13. The method according to claim 12, characterized in that a dihydrocarbyl magnesium is used in the preparation of the catalyst, in which the hydrocarbyl group is an alkyl, aryl, cycloalkyl, aralkyl, alkadienyl or alkenyl group. 14. Verfahren nach den Ansprüchen 12-13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung eine Dihydrocarbylmagnesiumverbindung verwendet wird, deren Hydrocarbylgruppe 1-30 Kohlenstoffatome enthalt.14. The method according to claims 12-13, characterized in that a dihydrocarbyl magnesium compound is used in the preparation of the catalyst, the hydrocarbyl group of which contains 1-30 carbon atoms. 15. Verfahren nach den Ansprüchen 12 b/e 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung eine Dialkylmagnesiumverbindung mit 1-4 Kohlenstoffatomen je Alkylgruppe benutzt wird.15. The method according to claims 12 b / e 14, characterized in that a dialkyl magnesium compound with 1-4 carbon atoms per alkyl group is used in the preparation of the catalyst. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung Dibuty!magnesium verwendet wird.16. The method according to claim 15, characterized in that dibutyl magnesium is used in the catalyst production. 209841/1012209841/1012 17. Verfahren nach den Ansprüchen 15-16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der
Katalysatorherstellung eine Lösung einer Magnesiumdialkylverbindung in einem inerten Lösungsmittel benutzt wird.
17. The method according to claims 15-16, characterized in that the
Catalyst preparation using a solution of a magnesium dialkyl compound in an inert solvent.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 b/e 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei
der Katalysatorherstellung ein Titantetrahalogenid verwendet wird.
18. The method according to claims 1 b / e 17, characterized in that at
a titanium tetrahalide is used in the preparation of the catalyst.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung Titantetrachlorid verwendet wird.19. The method according to claim 18, characterized in that titanium tetrachloride is used in the catalyst production. 20. Verfahren nach den Ansprüchen 1 b/e 19, dadurch gekennzeichnet, dass .bei der Katalysatorherstellung das Reaktionsgemisch der Aluminium + Magnesiumverbindung bei Temperaturen unter 100 0C mit der Titanverbindung bzw. der
Übergangsmetallverbindung vermischt wird.
20. The method according to claims 1 b / e 19, characterized in that. During the catalyst production, the reaction mixture of the aluminum + magnesium compound at temperatures below 100 0 C with the titanium compound or the
Transition metal compound is mixed.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung das Reaktionsgemisch der Aluminium + Magnesiumverbindung bei
Temperaturen unterhalb 0 0C mit der Titanverbindung bzw. der Übergangsmetallverbindung vermischt wird.
21. The method according to claim 20, characterized in that the reaction mixture of the aluminum + magnesium compound in the catalyst production
Temperatures below 0 0 C is mixed with the titanium compound or the transition metal compound.
22. Verfahren nach den Ansprüchen 1 b/e 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ■ Katalysatorherstellung die Katalysatorsuspension auf Temperaturen oberhalb22. The method according to claims 1 b / e 20, characterized in that in the ■ catalyst production, the catalyst suspension to temperatures above 150 0C erhitzt wird.150 0 C is heated. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Katalysatorherstellung die Katalysatorsuspension auf einer Temperatur oberhalb 200 0C
erhitzt wird.
23. The method according to claim 22, characterized in that the catalyst suspension is at a temperature above 200 0 C during the catalyst production
is heated.
24. Verfahren nach den Ansprüchen 1 b/e 23, dadurch gekennzeichnet, dass man den Katalysator vor und/oder während der Polymerisation mit Trialkylaluminium
aktiviert.
24. The method according to claims 1 b / e 23, characterized in that the catalyst before and / or during the polymerization with trialkylaluminum
activated.
25. Verfahren nach den Ansprüchen 1 b/e 24, dadurch gekennzeichnet, dass man die Polymerisation unter einem Druck von 1 bis 100 kg/cm vornimmt.25. The method according to claims 1 b / e 24, characterized in that the polymerization is carried out under a pressure of 1 to 100 kg / cm. 26. Polymerisat, hergestellt nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche.26. Polymer prepared according to one or more of the above claims. 209841/1012209841/1012
DE19722209874 1971-03-11 1972-03-01 Polyolefins Withdrawn DE2209874A1 (en)

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