JPH03200808A - Production of polyethylene - Google Patents

Production of polyethylene

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JPH03200808A
JPH03200808A JP1338593A JP33859389A JPH03200808A JP H03200808 A JPH03200808 A JP H03200808A JP 1338593 A JP1338593 A JP 1338593A JP 33859389 A JP33859389 A JP 33859389A JP H03200808 A JPH03200808 A JP H03200808A
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千種 敏一
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伊藤 政治
Mitsuhiro Mori
森 充博
Yozo Kondo
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Abstract

PURPOSE:To obtain a polymer not requiring any deashing step in a very high polymerization activity by (co)polymerizing ethylene at a reaction temperature equal to or higher than the m.p. of the polymer in the presence of a catalyst comprising a specified transition metal compound and a specified organometallic compound. CONSTITUTION:A process for polymerizing ethylene or copolymerizing ethylene with at least one alpha-olefin at a reaction temperature equal to or higher than the m.p. of the polymer in the presence of a catalyst comprising a transition metal compound and an organometallic compound, wherein the catalyst system comprises a solid catalyst (A) obtained by treating a solid component, obtained by copulverizing a magnesium dihalide and a titanium trihalide, with a titanium halide and in a suspended state and a mixture (B) comprising at least two members selected from the group consisting of an organoaluminum compound of formula I (wherein R<1> is 1-20C alkyl), an organoaluminum compound of formula II (wherein R<2> is 1-20 C alkyl; X<1> is halogen; and 0<j<=2) and an organoaluminum compound of formula III (wherein R<3> and R<4> are each 1-20C alkyl; and 1<=k<=2) or an aluminoxane.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な触媒によりポリエチレンを製造する方
法に関するものである。さらに詳しくは、ポリエチレン
の融点以上の温度条件下において触媒活性の高い新規触
媒を用いてエチレンを重合またはエチレンとα−オレフ
ィンを共重合することを特徴とするポリエチレンの製造
方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing polyethylene using a novel catalyst. More specifically, the present invention relates to a method for producing polyethylene, which comprises polymerizing ethylene or copolymerizing ethylene and α-olefin using a novel catalyst with high catalytic activity at a temperature equal to or higher than the melting point of polyethylene.

一般にチーグラー型触媒によって重合されたエチレンの
重合体およびエチレン−α−オレフィン共重合体は通常
0.880〜0.975g/cm’の幅広い密度を有し
、フィルム、成型品など広範な用途に使われている。
In general, ethylene polymers and ethylene-α-olefin copolymers polymerized by Ziegler type catalysts have a wide range of density, usually from 0.880 to 0.975 g/cm', and are used for a wide range of applications such as films and molded products. It is being said.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エチレンをチーグラー型触媒を用いてポリエチレンの融
点以上の温度で重合する方法としては、溶液重合法と高
温高圧重合法が知られている。−般に不活性溶媒中で行
う溶液重合法では、溶液粘度の低下および重合熱除去の
容易さ等から重合温度は、より高い方が好ましい。同様
に高温高圧法においても重合温度と供給原料の温度差が
大きい程、エチレンの転化率が良くなるために重合温度
が高い程、経済的利益が大きくなる。一方、これらの高
温領域における重合では、一般に重合温度を高めること
によって触媒活性や活性持続性が低下す・る。触媒活性
が低いとポリマー中の触媒残渣量が多くなり、プロセス
機器の腐食、ポリマーの着色やゲル発生の原因となりや
すい。従来、高温重合に使用可能な触媒として数多くの
提案がなされている。例えば、ハロゲン化チタンとハロ
ゲン基を含有するアルキルアルミニウム化合物及び有機
マグネシウム化合物を組合わせた触媒系が特公昭47−
1372で提示された。しかし、この触媒系では触媒活
性が満足しうるとは言いがたく、さらに触媒活性の向上
が望まれている。
Solution polymerization and high-temperature and high-pressure polymerization are known as methods for polymerizing ethylene using a Ziegler type catalyst at a temperature equal to or higher than the melting point of polyethylene. - Generally, in a solution polymerization method carried out in an inert solvent, the polymerization temperature is preferably higher in view of lowering the viscosity of the solution and facilitating removal of polymerization heat. Similarly, in the high-temperature, high-pressure method, the greater the temperature difference between the polymerization temperature and the feedstock, the better the ethylene conversion rate, and therefore the higher the polymerization temperature, the greater the economic benefit. On the other hand, in polymerization in these high temperature ranges, catalyst activity and activity sustainability generally decrease as the polymerization temperature increases. When the catalyst activity is low, the amount of catalyst residue in the polymer increases, which tends to cause corrosion of process equipment, coloring of the polymer, and gel formation. Conventionally, many proposals have been made as catalysts that can be used in high-temperature polymerization. For example, a catalyst system that combines a titanium halide, an alkyl aluminum compound containing a halogen group, and an organomagnesium compound is
Presented in 1372. However, it cannot be said that the catalytic activity of this catalyst system is satisfactory, and further improvement of the catalytic activity is desired.

また、エチレンとα−オレフィンの共重合により得られ
る共重合体の基本的物性はエチレン連鎖中に導入される
コモノマーの量およびその分布で決定される。すなわち
短鎖分岐の数や分布は、結晶化度、結晶化速度、球晶構
造および融点のような重合体の基本的性質に大きな影響
を与える。ひいては、実用物性の点からいっても、環境
応力抵抗、フィルム強度、柔軟性、成形性などの多くの
面で影響を与えることになる。
Further, the basic physical properties of the copolymer obtained by copolymerizing ethylene and α-olefin are determined by the amount of comonomer introduced into the ethylene chain and its distribution. That is, the number and distribution of short chain branches greatly influence the basic properties of the polymer, such as crystallinity, crystallization rate, spherulite structure, and melting point. In turn, from the point of view of practical physical properties, it will affect many aspects such as environmental stress resistance, film strength, flexibility, and moldability.

以上のことから、共重合体における短鎖分岐の数および
その分布を制御することは実用物性改善のためにも非常
に重要である。
From the above, controlling the number and distribution of short chain branches in a copolymer is very important for improving practical physical properties.

共重合体における分岐度分布はコモノマーとの共重合反
応性および分子量調節剤(特に、水素)による連鎖移動
のしやすさなどの因子に大きく左右されるものと思われ
るが、従来より一般に用いられている有機アルミニウム
化合物(例えば、トリアルキルアルミニウム)−三塩化
チタン系および有機アルミニウム化合物−四塩化チタン
系のような触媒系により得られるエチレンとα−オレフ
ィンとの共重合体の短鎖分岐度分布については、その制
御方法が明らかでなかったため、融点、結晶化速度など
の重合体の基本的性質を大きく変化させることは不可能
であった。
The degree of branching distribution in copolymers is thought to be greatly influenced by factors such as copolymerization reactivity with comonomers and ease of chain transfer by molecular weight regulators (particularly hydrogen); Short-chain branching distribution of copolymers of ethylene and α-olefins obtained by catalyst systems such as the organoaluminum compound (e.g. trialkylaluminium)-titanium trichloride system and the organoaluminum compound-titanium tetrachloride system. However, it was not possible to significantly change the basic properties of the polymer, such as melting point and crystallization rate, because it was not clear how to control it.

さらに、共重合におけるコモノマーの反応性は、前記分
岐度分布と密接な関係があると思われるが、特に、炭素
数が4以上のα−オレフィンとの共重合の場合、コモノ
マーの転化率の大小は、製造コストに大きな比重を占め
る。
Furthermore, the reactivity of the comonomer in copolymerization is thought to be closely related to the distribution of the degree of branching, but especially in the case of copolymerization with α-olefins having 4 or more carbon atoms, the degree of conversion of the comonomer varies. occupies a large proportion of manufacturing costs.

しかしながら、前記の先行技術の触媒系についてエチレ
ンとα−オレフィンとの共重合触媒としての性能を検討
してみると、得られるポリマーの分岐度分布の制御性お
よびコモノマーとの反応性については、満足すべきもの
とはいえず、それら共重合性能をコントロールする方法
の開発が強く望まれていた。
However, when the performance of the catalyst system of the prior art as a copolymerization catalyst of ethylene and α-olefin was investigated, it was found that the controllability of the branching degree distribution of the obtained polymer and the reactivity with the comonomer were satisfactory. Therefore, there was a strong desire to develop a method to control these copolymerization performances.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明の目的は、ポリエチレンの融点より高い温度領域
において、すなわち溶液重合または高温高圧重合にて、
触媒除去工程を必要としないほど高活性で、活性持続性
およびコモノマー反応性に優れ、なおかつ得られるポリ
エチレンの分岐度分布を制御できる触媒系を提供するこ
とにある。
The purpose of the present invention is to perform polymerization in a temperature range higher than the melting point of polyethylene, that is, in solution polymerization or high temperature and high pressure polymerization.
The object of the present invention is to provide a catalyst system that is so highly active that it does not require a catalyst removal step, has excellent activity persistence and comonomer reactivity, and can control the branching degree distribution of the resulting polyethylene.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の要旨は、遷移金属化合物および有機金属化合物
からなる触媒の存在下、重合体の融点以上の反応温度で
エチレンを重合、またはエチレンと少なくともIFli
のα−オレフィンを共重合するにあたって、(A)成分
として、 (I)ジハロゲン化マグネシウムと (II)三ハロゲン化チタンを共粉砕して得られる固体
成分を、懸濁状態下さらに、 (m)ハロゲン化チタン化合物で処理して得られる固体
触媒成分と、 (B)成分として、 (a)一般式AIR’、(式中R1は1〜20個の炭素
原子を有するアルキル基を表す)で示される有機アルミ
ニウム化合物、 (b)一般式A I R2HX’ !−1(式中、R2
は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基を表し、X
Iはハロゲン原子を表し、jはQ<j≦2なる数を表す
)で示される有機アルミニウム化合物と、 (C)一般式A I R’   (OR’ ) 5−k
(式中、R3およびR4は1〜20個の炭素原子を有す
るアルキル基を表し、kは1≦k≦2なる数を表す)で
示される有機アルミニウム化合物、またはアルミノキサ
ン、 で示される群のうち少なくとも2種の混合物、からなる
触媒系を用いることを特徴とするポリエチレンの製造方
法にある。
The gist of the present invention is to polymerize ethylene at a reaction temperature higher than the melting point of the polymer in the presence of a catalyst consisting of a transition metal compound and an organometallic compound, or to polymerize ethylene with at least IFli.
In copolymerizing the α-olefin, as component (A), a solid component obtained by co-pulverizing (I) magnesium dihalide and (II) titanium trihalide is further added in a suspended state to (m) A solid catalyst component obtained by treatment with a halogenated titanium compound; and (a) as the component (B), represented by the general formula AIR', (wherein R1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). (b) General formula A I R2HX'! -1 (in the formula, R2
represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
I represents a halogen atom, j represents a number Q<j≦2); and (C) general formula A I R'(OR' ) 5-k
(In the formula, R3 and R4 represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and k represents a number of 1≦k≦2.) Or an aluminoxane, A method for producing polyethylene characterized by using a catalyst system consisting of a mixture of at least two types.

〔作用〕[Effect]

本発明において使用される反応剤である前記(I)のジ
ハロゲン化マグネシウムは、無水のものであって代表例
としては塩化マグネシウム、臭化マグネシウムおよびヨ
ウ化マグネシウムがあげられ、特に塩化マグネシウムが
好ましい。
The above-mentioned magnesium dihalide (I), which is a reactant used in the present invention, is an anhydrous one, and representative examples include magnesium chloride, magnesium bromide, and magnesium iodide, with magnesium chloride being particularly preferred.

前記(II)の反応剤である三ハロゲン化チタンとして
は、三フッ化チタン、三塩化チタン、三臭化チタン、三
ヨウ化チタンなどがあげられる。
Examples of the titanium trihalide which is the reactant in (II) include titanium trifluoride, titanium trichloride, titanium tribromide, and titanium triiodide.

なかでも三塩化チタンが好適である。三塩化チタンは四
塩化チタンを水素あるいはアルミニウムで還元したもの
、またジエチルアルミニウムクロリドのような有機アル
ミニウム化合物で還元したものなどであって1ノ3モル
のAJ C13が付加したものも使用できる。
Among them, titanium trichloride is preferred. Titanium trichloride may be obtained by reducing titanium tetrachloride with hydrogen or aluminum, or by reducing it with an organoaluminum compound such as diethylaluminum chloride, and may also be prepared by adding 1 mol of AJ C13.

また、前記(III)の反応剤であるハロゲン化チタン
化合物としては、 一般式T i(OR’ ) a X 2a−mで示され
るチタン化合物が用いられる。該一般式においてR5は
1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基を表わし、X
2はハロゲン原子を表わし、nはO≦nく4なる数を表
わす。R5は直鎖または分岐鎖アルキル基、シクロアル
キル基、アリールアルキル基。
Further, as the halogenated titanium compound which is the reactant of the above (III), a titanium compound represented by the general formula T i (OR') a X 2a-m is used. In the general formula, R5 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and
2 represents a halogen atom, and n represents a number satisfying O≦n and 4. R5 is a straight or branched alkyl group, cycloalkyl group, or arylalkyl group.

アリール基およびアルキルアリール基から選ばれること
が好ましい。
Preferably it is selected from aryl and alkylaryl groups.

上記ハロゲン化チタン化合物は、単独または2種以上の
混合物として使用することができる。ハロゲン化チタン
化合物の具体例としては、例えば、四塩化チタン、三塩
化エトキシチタン、三塩化プロポキシチタン、三塩化ブ
トキシチタン、三塩化フェノキシチタン、二塩化ジェト
キシチタン、塩化トリエトキシチタンなどがあげられる
。なかでも四塩化チタンが好適に使用される。
The above halogenated titanium compounds can be used alone or as a mixture of two or more. Specific examples of halogenated titanium compounds include titanium tetrachloride, ethoxytitanium trichloride, propoxytitanium trichloride, butoxytitanium trichloride, phenoxytitanium trichloride, jetoxytitanium dichloride, triethoxytitanium chloride, etc. . Among them, titanium tetrachloride is preferably used.

本発明における反応剤(1)、(II)の共粉砕は、2
成分を同時に共存させて行ってもよいし、二段階に分け
て行っても何ら差し支えない。共粉砕処理は通常、ボー
ルミル、振動ミルまたは衝撃ミルなどを用いて不活性ガ
ス雰囲気中で行われる。
In the present invention, the co-pulverization of reactants (1) and (II) is carried out using 2
The components may be coexisting at the same time or may be carried out in two stages without any problem. The co-milling process is usually carried out in an inert gas atmosphere using a ball mill, vibration mill or impact mill.

共粉砕の最適条件はボールの種類および充填率。The optimum conditions for co-grinding are the type of balls and the filling rate.

回転速度、粉砕温度、粉砕時間等によって変化するが、
このような条件は当業者の実験によって容易に定められ
るものである。
It varies depending on the rotation speed, grinding temperature, grinding time, etc.
Such conditions can be easily determined through experiments by those skilled in the art.

共粉砕終了後の固体成分を反応剤(I[I)のハロゲン
化゛チタン化合物で処理する際の溶媒としては、例えば
クロロホルム、四塩化炭素、1,1−ジクロルエタン、
1.2−ジクロルエタン、1,1゜1−トリクロルエタ
ン、1,1,2.2−テトラクロルエタン、1−クロル
プロパン、tert−ブチルクロリド、モノクロルベン
ゼンなどがあげられる。固体成分と反応剤(III)と
の処理は、通常、溶媒の沸点以下の温度にて行われる。
Examples of solvents for treating the solid component after co-pulverization with the halogenated titanium compound of the reactant (I) include chloroform, carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane,
Examples include 1,2-dichloroethane, 1,1°1-trichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, 1-chloropropane, tert-butyl chloride, and monochlorobenzene. The treatment of the solid component and the reactant (III) is usually carried out at a temperature below the boiling point of the solvent.

触媒成分(A)を構成する各反応剤の使用量は本発明の
効果が認められるかぎり任意であるが、−殻内には三ハ
ロゲン化チタン1モルに対して、ジハロゲン化マグネシ
ウム20モル以下が好ましい。また、反応剤(■)とし
て使用するハロゲン化チタン化合物は、反応剤(I)の
ジハロゲン化マグネシウム1モルに対して、0.02〜
100モル、好ましくは、0.05〜50モルの範囲で
ある。反応剤(m)として、懸濁状態t2、ハロゲン化
チタン化合物で処理することにより、重合活性の向上や
共重合性の改良に効果がみられる。
The amount of each reactant constituting the catalyst component (A) to be used is arbitrary as long as the effect of the present invention is observed. preferable. In addition, the amount of the halogenated titanium compound used as the reactant (■) is 0.02 to 0.02 to 1 mole of magnesium dihalide as the reactant (I).
100 mol, preferably in the range of 0.05 to 50 mol. Treatment with a halogenated titanium compound in a suspended state t2 as the reactant (m) is effective in improving polymerization activity and copolymerizability.

本発明において使用される触媒成分(B)としては、(
a)一般式AIR’、(式中R1は1〜20個の炭素原
子を有するアルキル基を表す)で示される有機アルミニ
ウム化合物、(b)一般式A I R2HX” s−+
  (式中、R2は1〜20個の炭素原子を有するアル
キル基を表し、X′はハロゲン原子を表し、jはO<j
≦2なる数を表す)で示される有機アルミニウム化合物
と、(C)−般式A I R3(OR’ ) s−* 
 (式中、R3およびR4は1〜20個の炭素原子を有
するアルキル基を表し、kは1≦k≦2なる数を表す)
で示される有機アルミニウム化合物、またはアルミノキ
サン、で示される群のうち少なくとも2種の混合物があ
げられる。
The catalyst component (B) used in the present invention includes (
a) an organoaluminum compound represented by the general formula AIR', in which R1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; (b) an organoaluminum compound represented by the general formula A I R2HX" s-+
(In the formula, R2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, X' represents a halogen atom, and j represents O<j
≦2); and (C)-general formula A I R3 (OR' ) s-*
(In the formula, R3 and R4 represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and k represents a number of 1≦k≦2.)
Examples include a mixture of at least two of the organoaluminum compounds represented by the following, or aluminoxane.

上記(a)の一般式AIR’、で表される有機アルミニ
ウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム
、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアル
ミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアル
ミニウム等のトリアルキルアルミニウムがあげられる。
Specific examples of the organoaluminum compound represented by the general formula AIR' in (a) above include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminium, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, etc. Examples include trialkyl aluminum.

上記(b) の一般式AIR” I X’ 、−、で表
される有機アルミニウム化合物の具体例としては、ジエ
チルアルミニウムモノクロライド、ジイソプロピルアル
ミニウムモノクロライド、ジイソブチルアルミニウムモ
ノクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、
エチルアルミニウムジクロライド、ジエチルアルミニウ
ムモノブロマイド。
Specific examples of the organoaluminum compound represented by the general formula AIR" I
Ethylaluminum dichloride, diethylaluminum monobromide.

ジイソプロピルアルミニウムモノブロマイド等のアルキ
ルアルミニウムハライドがあげられる。
Examples include alkyl aluminum halides such as diisopropyl aluminum monobromide.

上記(c)の一般式A I R’ *  (OR’ )
 s−*で表される有機アルミニウム化合物の具体例と
しては、ジメチルアルミニウムエトキシド、ジエチルア
ルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムプロポキ
シド、ジエチルアルミニウムブトキシド、ジエチルアル
ミニウムフェノキシド、エチルアルミニウムジェトキシ
ド等のアルキルアルミニウムアルコキサイド等があげら
れる。また、上記(C)のアルミノキサンとしては、酸
素原子や窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合
したアルミノキサン化合物、例えばテトラメチルアルミ
ノキサンやポリメチルアルミノキサンのような多量体な
どを使用することもできる。
General formula A I R' * (OR') of the above (c)
Specific examples of organoaluminum compounds represented by s-* include alkyl aluminum alkoxides such as dimethylaluminum ethoxide, diethylaluminum ethoxide, diethylaluminium propoxide, diethylaluminium butoxide, diethylaluminum phenoxide, and ethylaluminum jetoxide. etc. can be mentioned. Further, as the aluminoxane (C) above, an aluminoxane compound in which two or more aluminum atoms are bonded via an oxygen atom or a nitrogen atom, for example, a multimer such as tetramethylaluminoxane or polymethylaluminoxane, etc. can also be used.

上記成分(B)として使用する有機アルミニウム化合物
(a)、(b)、(C)のうち少なくとも2種の混合物
の使用量の合計は、触媒成分(A)中に含まれるチタン
1グラム原子に対して1〜1000モル、好ましくは1
〜100モルの範囲である。有機アルミニウム化合物(
a) 、(b)、(C)は、いかようにも組み合わせる
事ができるが、(b)/ (a)−0,1〜0.9およ
びまたは(c)/ (a)−0,1〜0.9の範囲にす
ることが好ましい。成分(B)を2種以上の混合物にす
ることによって、重合活性の向上や共重合性の改良効果
がもたらされる。
The total amount of the mixture of at least two of the organoaluminum compounds (a), (b), and (C) used as the above component (B) is based on 1 gram atom of titanium contained in the catalyst component (A). 1 to 1000 mol, preferably 1
~100 moles. Organoaluminium compounds (
a), (b) and (C) can be combined in any way, but (b)/ (a) -0,1 to 0.9 and or (c)/ (a) -0,1 It is preferable to set it in the range of ~0.9. By forming a mixture of two or more types of component (B), the effect of improving polymerization activity and copolymerizability is brought about.

本発明の重合は、エチレンの単独重合またはエチレンと
少なくともIFJのα−オレフィンとの共重合である。
The polymerization of the present invention is a homopolymerization of ethylene or a copolymerization of ethylene and an α-olefin of at least IFJ.

エチレンとの共重合に用いられるα−オレフィンとして
は、炭素数3〜20のものが好ましく、具体例としては
、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル
−1−ペンテン。
The α-olefin used for copolymerization with ethylene preferably has 3 to 20 carbon atoms, and specific examples include propylene, 1-butene, 1-hexene, and 4-methyl-1-pentene.

1−オクテン、1−デセン等およびそれらの混合物が用
いられる。
1-octene, 1-decene, etc. and mixtures thereof are used.

エチレンの重合は生成重合体の融点以上、好ましくは1
30〜300℃の温度範囲で行われるものであり、重合
媒体としては不活性溶媒または単量体自身が用いられる
Polymerization of ethylene is carried out at a temperature higher than the melting point of the resulting polymer, preferably 1
It is carried out at a temperature range of 30 to 300°C, and an inert solvent or the monomer itself is used as the polymerization medium.

不活性溶媒を使用する溶液重合においては、重合溶媒と
してヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、
ウンデカン、ドデカン等の脂肪族炭化水素およびその混
合物、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、シクロ
ヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素な
どが使用される。重合圧力は1〜200 kX/cJ、
好ましくは10〜50 kg / eJであり、滞留時
間は10分〜6時間、好ましくは20分〜3時間の範囲
である。
In solution polymerization using an inert solvent, hexane, heptane, octane, nonane, decane,
Aliphatic hydrocarbons such as undecane and dodecane and mixtures thereof, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane are used. Polymerization pressure is 1 to 200 kX/cJ,
Preferably it is 10 to 50 kg/eJ, and the residence time is in the range of 10 minutes to 6 hours, preferably 20 minutes to 3 hours.

また、重合媒体として単量体自身が用いられる高温高圧
重合においては、一般にエチレンの高圧ラジカル重合装
置などが使用でき、重合圧力200〜2500kg/c
d、好ましくは400〜1500kg/cd、滞留時間
5〜600秒、好ましくは10〜150秒の範囲で行わ
れる。
In addition, in high-temperature, high-pressure polymerization in which the monomer itself is used as the polymerization medium, a high-pressure radical polymerization device for ethylene can generally be used, and the polymerization pressure is 200 to 2500 kg/c.
d, preferably 400 to 1500 kg/cd, and residence time 5 to 600 seconds, preferably 10 to 150 seconds.

また、本発明において、重合体の分子量は反応温度の調
節によっても制御しうるが、重合帯域に水素を存在させ
ることによって容易に制御できる。
Furthermore, in the present invention, the molecular weight of the polymer can be controlled by adjusting the reaction temperature, but it can be easily controlled by the presence of hydrogen in the polymerization zone.

水素の量は、重合条件や所望とするエチレン重合体の分
子量等によって適宜調節することが必要である。
The amount of hydrogen needs to be appropriately adjusted depending on the polymerization conditions and the desired molecular weight of the ethylene polymer.

ていることである。従って、高温においても比較的活性
の寿命が長い。
That is what we are doing. Therefore, it has a relatively long active life even at high temperatures.

本発明の第3の効果は、得られる共重合体の分岐度分布
の広狭を制御できる点にある。従って、用途に応じて共
重合体の基本的性質である結晶化度、結晶化速度、結晶
構造等を調節できる。
The third effect of the present invention is that the width of the branching degree distribution of the resulting copolymer can be controlled. Therefore, the basic properties of the copolymer, such as crystallinity, crystallization rate, crystal structure, etc., can be adjusted depending on the application.

本発明の第4の効果は、α−オレフィン(コモノマー)
に対する共重合性が良好であるから、コモノマーの重合
転化率が他の触媒系に比べて高い。
The fourth effect of the present invention is that α-olefin (comonomer)
Since the copolymerizability of the comonomer is good, the polymerization conversion rate of the comonomer is higher than that of other catalyst systems.

(共重合するα−オレフィンの使用量が少量で済む。) 〔発明の効果〕 発明の効果は、第1に遷移金属当りおよび固体触媒当り
の重合活性が極めて高く、触媒除去を目的とする脱灰工
程の不要な重合体が得られることである。高活性である
ため、製品の着色9着臭などの心配がなく、ポリマーの
精製も不要となり極めて経済的である。
(A small amount of α-olefin to be copolymerized can be used.) [Effects of the invention] First, the effects of the invention are that the polymerization activity per transition metal and per solid catalyst is extremely high, and the desorption for the purpose of catalyst removal is It is possible to obtain a polymer that does not require an ash process. Since it is highly active, there is no need to worry about coloring or odor of the product, and there is no need to purify the polymer, making it extremely economical.

本発明の第2の効果は、触媒の熱安定性が優れ〔実施例
〕 以下に本発明を実施例により示すが、本発明はその要旨
を超えない限りこれらの実施例によってなんら限定され
るものではない。
The second effect of the present invention is that the catalyst has excellent thermal stability [Examples] The present invention will be illustrated below by examples, but the present invention is not limited in any way by these examples unless the gist of the invention is exceeded. isn't it.

実施例中、MIはメルトインデックスを表わし、JIS
  K−6760に基づき、190℃、荷重2.16k
gの条件下で測定したものである。密度は、JIS  
K−6760に従い測定した。 重合活性は、固体触媒
成分(A)1g当たりの重合体生成ffi (kg) 
、および固体触媒成分(A)中の遷移金属成分1g当た
りの重合体生成量(kg)を表わす。
In the examples, MI represents melt index, and JIS
Based on K-6760, 190℃, load 2.16k
It was measured under the conditions of g. Density is JIS
Measured according to K-6760. Polymerization activity is the polymer production ffi (kg) per 1 g of solid catalyst component (A).
, and the amount of polymer produced (kg) per gram of transition metal component in the solid catalyst component (A).

短鎖分岐数は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−I
R)により1378cm−”付近に現れるメチル基に由
来するピークより定量した。
The number of short chain branches was measured using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-I
R) was determined from the peak derived from the methyl group appearing around 1378 cm-''.

短鎖分岐度分布は、ガラスピーズ(直径約0.1mmφ
)を充填したカラム(外径3/8インチ×10011I
11)に、ポリマー’10 gをオルトジクロルベンゼ
ン20m1に溶かした溶液の一部をコーティングし、次
に、カラム温度を連続的に上昇させ、結晶性の低いもの
、ないしメチル分岐の多いものから順に溶出させ、溶出
物を赤外検出器に導きメチル分岐分布(結晶性分布)曲
線を得るTREF法を用いて測定した。
The short chain branching degree distribution is based on glass beads (diameter approximately 0.1 mmφ
) packed column (3/8 inch outside diameter x 10011I)
11) was coated with a portion of a solution prepared by dissolving 10 g of polymer in 20 ml of orthodichlorobenzene, and then the column temperature was continuously increased, starting with those with low crystallinity or those with many methyl branches. Measurements were made using the TREF method, in which the eluate was sequentially eluted and the eluate was introduced into an infrared detector to obtain a methyl branch distribution (crystalline distribution) curve.

実施例1 〔固体触媒成分(A)の調製〕 直径4mmφのステンレスポールが1.2kg入った内
容積420 mlのステンレス製ポットに、無水塩化マ
グネシウム(市販の無水塩化マグネシウムを予め400
℃にて2時間真空乾燥したもの)10.3g、および四
塩化チタンを金属アルミニウムで還元して得られた三塩
化チタン (TiCρ、・1/3 AD C11m ) 8.6g
を窒素雰囲気下で封入し、振動ミルで12時間共粉砕し
た。粉砕後得られた固体成分のうち5.0gを取りだし
、四塩化チタン57m1,1.2−ジクロルエタン57
m1を含むヘプタン溶液中、90℃で2時間反応させた
。反応後、生成物にヘキサンを加え遊離するチタン化合
物が検出されなくなるまで、充分に洗浄操作を行い固体
触媒成分(A)を得た。
Example 1 [Preparation of solid catalyst component (A)] In a stainless steel pot with an internal volume of 420 ml containing 1.2 kg of stainless steel poles with a diameter of 4 mm, anhydrous magnesium chloride (commercially available anhydrous magnesium chloride was added in advance to 400 ml).
10.3 g (vacuum dried at ℃ for 2 hours) and 8.6 g of titanium trichloride (TiCρ, 1/3 AD C11m) obtained by reducing titanium tetrachloride with metal aluminum.
were sealed under a nitrogen atmosphere and co-milled for 12 hours in a vibrating mill. 5.0 g of the solid component obtained after pulverization was taken out, and 57 ml of titanium tetrachloride, 57 ml of 1,2-dichloroethane
The reaction was carried out at 90° C. for 2 hours in a heptane solution containing m1. After the reaction, hexane was added to the product, and the product was thoroughly washed until no liberated titanium compound was detected to obtain a solid catalyst component (A).

得られた固体触媒成分(A)1.0gを炭素数10〜1
1のイソパラフィンを主成分とする溶媒(出光石油科学
社製IF−1620)100mlに分散して触媒スラリ
ーを調製した。
1.0 g of the obtained solid catalyst component (A) has 10 to 1 carbon atoms.
A catalyst slurry was prepared by dispersing No. 1 in 100 ml of a solvent (IF-1620, manufactured by Idemitsu Petroleum Science Co., Ltd.) containing isoparaffin as a main component.

〔エチレンとα−オレフィンの共重合〕内容積1pのス
テンレススチール製誘導攪拌機付オートクレーブを窒素
置換し、IP−1620を600 mlおよび1−ブテ
ン20m1を加え攪拌しながら180℃に昇温した。溶
媒と1−ブテンの蒸気圧で系内は2 、 6 kg /
 cd Gになるが、エチレンを全圧22 、 6 k
g / cJ Gになるまで張り込み、あらかじめ調製
しておいた触媒スラリー1.0mlと、触媒成分(B)
としてトリエチルアルミニウム0.07n+molとジ
エチルアルミニウムクロライド0.071olとの混合
物を投入し重合を開始した。エチレンを連続的に導入し
全圧を一定に保ちながら20分間重合を行ったところ、
101gのポリマーを得た。触媒当りの重合活性は10
.1kg/g触媒であった。遷移金属成分当たりの活性
は155kg/gTiに相当した。Mlは、2.3g/
10分、密度は0. 917 g/cm’であった。
[Copolymerization of ethylene and α-olefin] A stainless steel autoclave with an internal volume of 1 p and equipped with an induction stirrer was purged with nitrogen, 600 ml of IP-1620 and 20 ml of 1-butene were added, and the temperature was raised to 180° C. with stirring. The vapor pressure of the solvent and 1-butene in the system is 2.6 kg/
cd G, but with ethylene at a total pressure of 22, 6 k
g/cJ G
Then, a mixture of 0.07 n+mol of triethylaluminum and 0.071 mol of diethylaluminum chloride was added to start polymerization. When ethylene was continuously introduced and polymerization was carried out for 20 minutes while keeping the total pressure constant,
101 g of polymer was obtained. Polymerization activity per catalyst is 10
.. It was 1 kg/g catalyst. The activity per transition metal component was equivalent to 155 kg/g Ti. Ml is 2.3g/
10 minutes, density is 0. It was 917 g/cm'.

又、エチル分岐数は100OC当り18個であった。さ
らに、TREF法により生成ポリマーの短鎖分岐度分布
を求めたところ、溶出温度30℃から110℃の範囲で
ブロードな分布曲線を示した。
Further, the number of ethyl branches was 18 per 100OC. Further, when the short chain branching degree distribution of the produced polymer was determined by the TREF method, it showed a broad distribution curve in the elution temperature range of 30°C to 110°C.

実施例2〜6 実施例1で得られた固体触媒成分(A)を用い、触媒成
分(B)として使用する有機アルミニウム化合物の種類
を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様の
条件でエチレンとα−オレフィンの共重合を実施した。
Examples 2 to 6 Same as Example 1 except that the solid catalyst component (A) obtained in Example 1 was used and the type of organoaluminum compound used as the catalyst component (B) was changed as shown in Table 1. Copolymerization of ethylene and α-olefin was carried out under similar conditions.

結果は表1に示したが、得られたポリマーのTREF法
による短鎖分岐度分布は、実施例1とほぼ同様に、溶出
温度30℃から100℃の範囲でブロードな分布曲線を
示した。
The results are shown in Table 1, and the short chain branching degree distribution of the obtained polymer by the TREF method showed a broad distribution curve in the elution temperature range of 30°C to 100°C, almost the same as in Example 1.

実施例7〜9 実施例1で得られた固体触媒成分(A)を使用し、実施
例7,8では実施例1で用いた触媒成分(B)の有機ア
ルミニウム化合物の比率を、また、実施例9では実施例
6で用いた触媒成分(B)の有機アルミニウム化合物の
比率を、それぞれ表1に示すように変更した以外は、実
施例1と同様の条件でエチレンとα−オレフィンの共重
合を実施した。結果は表1に示したが、実施例7.8で
得られたポリマーのTREF法による短鎖分岐度分布は
、溶出温度40℃から100℃の範囲で、40℃から7
5℃付近の割合が実施例1に比較してやや少ないものの
ブロードな分布曲線を示した。
Examples 7 to 9 The solid catalyst component (A) obtained in Example 1 was used, and in Examples 7 and 8, the ratio of the organoaluminum compound of the catalyst component (B) used in Example 1 was In Example 9, copolymerization of ethylene and α-olefin was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the ratio of the organoaluminum compound of the catalyst component (B) used in Example 6 was changed as shown in Table 1. was carried out. The results are shown in Table 1, and the short chain branching degree distribution of the polymer obtained in Example 7.8 by the TREF method was within the elution temperature range of 40°C to 100°C.
Although the proportion around 5° C. was slightly lower than that in Example 1, a broad distribution curve was shown.

また、実施例って得られたポリマーのTREF法による
短鎖分岐度分布は、溶出温度30℃から100℃の範囲
でブロードな分布曲線を示した。
Further, the short chain branching degree distribution of the polymer obtained in the example by the TREF method showed a broad distribution curve in the elution temperature range of 30°C to 100°C.

比較例1 直径4mmφのステンレスポールが1.2kg入った内
容積420 mlのステンレス製ポットに、無水塩化マ
グネシウム(市販の無水塩化マグネシウムを予め400
℃にて2時間真空乾燥したちの)10.3g、および四
塩化チタンを金属アルミニウムで還元して得られた三塩
化チタン (T i Cjll 3 ・l/3 All Cl3 
s ) 8.6gを窒素雰囲気下で封入し、振動ミルで
12時間共粉砕した。粉砕後得られた固体成分1.0g
を炭素数10〜11のイソパラフィンを主成分とする溶
媒(出光石油科学社製I P−1620)100m1に
分散して触媒スラリーを調製した。
Comparative Example 1 Anhydrous magnesium chloride (commercially available anhydrous magnesium chloride) was added in advance to a stainless steel pot with an internal volume of 420 ml containing 1.2 kg of stainless steel poles with a diameter of 4 mmφ.
and titanium trichloride obtained by reducing titanium tetrachloride with metallic aluminum (T i Cjll 3 ・l/3 All Cl3
s) 8.6 g were sealed under nitrogen atmosphere and co-milled in a vibrating mill for 12 hours. 1.0g of solid component obtained after grinding
was dispersed in 100 ml of a solvent mainly composed of isoparaffin having 10 to 11 carbon atoms (IP-1620 manufactured by Idemitsu Petroleum Science Co., Ltd.) to prepare a catalyst slurry.

実施例1と同様の重合装置を用い、得られた触媒スラリ
ー1.0mlと、触媒成分(B)としてトリエチルアル
ミニウム0 、 14 mmolを用いる以外は、実施
例1と同様の条件で投入し重合を行なった。結果は表1
に示した。短鎖分岐度分布は、溶出温度50℃から10
0℃の範囲で90℃付近に鋭いピークを有するシャープ
なパターンを示した。
Using the same polymerization apparatus as in Example 1, polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1, except that 1.0 ml of the obtained catalyst slurry and 0.14 mmol of triethylaluminum were used as the catalyst component (B). I did it. The results are in Table 1
It was shown to. The short chain branching degree distribution is from the elution temperature of 50°C to 10°C.
A sharp pattern with a sharp peak near 90°C was observed in the 0°C range.

4、4,

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、 本発明における触媒調製図 (フロー チャート) を示す。 Figure 1 shows Catalyst preparation diagram in the present invention (flow chart) shows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)遷移金属化合物および有機金属化合物からなる触
媒の存在下、重合体の融点以上の反応温度でエチレンを
重合、またはエチレンと少なくとも1種のα−オレフィ
ンを共重合するにあたって、 (A)成分として、 ( I )ジハロゲン化マグネシウムと (II)三ハロゲン化チタンを共粉砕して得られる固体成
分を、懸濁状態下さらに、 (III)ハロゲン化チタン化合物で処理して得られる固
体触媒成分と、 (B)成分として、 (a)一般式AIR^1_3(式中R^1は1〜20個
の炭素原子を有するアルキル基を表す)で 示される有機アルミニウム化合物、 (b)一般式AlR^2_3X^1_3_−_1(式中
、R^2は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基 を表し、X^1はハロゲン原子を表し、jは0<j≦2
なる数を表す)で示される有機 アルミニウム化合物と、 (c)一般式AlR^3_k(OR^4)_3_−_k
(式中、R^3およびR^4は1〜20個の炭素原子を
有するアルキル基を表し、kは1≦k≦2 なる数を表す)で示される有機アルミニウム化合物、ま
たはアルミノキサン、 で示される群のうち少なくとも2種の混合物、からなる
触媒系を用いることを特徴とするポリエチレンの製造方
法。
(1) When polymerizing ethylene or copolymerizing ethylene with at least one α-olefin in the presence of a catalyst consisting of a transition metal compound and an organometallic compound at a reaction temperature equal to or higher than the melting point of the polymer, component (A) is used. As a result, a solid component obtained by co-pulverizing (I) magnesium dihalide and (II) titanium trihalide is further treated in a suspended state with a solid catalyst component obtained by treating with (III) a titanium halide compound. , As the (B) component, (a) an organoaluminum compound represented by the general formula AIR^1_3 (in the formula, R^1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms), (b) a general formula AlR^ 2_3X^1_3_-_1 (in the formula, R^2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, X^1 represents a halogen atom, and j is 0<j≦2
(c) an organoaluminum compound represented by the general formula AlR^3_k(OR^4)_3_-_k
(In the formula, R^3 and R^4 represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and k represents a number of 1≦k≦2.) Or an aluminoxane, A method for producing polyethylene, the method comprising using a catalyst system comprising a mixture of at least two of the group consisting of:
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