JPH039904A - エチレン(共)重合体の製造法 - Google Patents

エチレン(共)重合体の製造法

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JPH039904A
JPH039904A JP2123250A JP12325090A JPH039904A JP H039904 A JPH039904 A JP H039904A JP 2123250 A JP2123250 A JP 2123250A JP 12325090 A JP12325090 A JP 12325090A JP H039904 A JPH039904 A JP H039904A
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JP
Japan
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formula
ethylene
alkyl group
particle size
catalyst
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JP2123250A
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Hartmut Dr Lueker
ハルトム―ト.リユッケル
Rainer Franke
ライネル・フランケ
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Hoechst AG
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Hoechst AG
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    • 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
    • C08F10/02Ethene
    • 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
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F110/02Ethene

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  • Polymers & Plastics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、担体成分が機械的に前処理された触媒粒子を
使用することによって、狭い粒度分布および高いかさ密
度を有する粗大な重合体粒子を得るためにエチレンを(
共)重合する方法に関する。
チーグラー−ナツタ触媒のための出発物質の機械的コン
ディショニングを行う方法が知られている。
すなわち、 MgCl2またはMg (OCtHs) 
zをTiC1,と共にビーズミル中で粉砕することは知
られている(ドイツ特許出願公開第2.600.593
号参照)。得られる固体は、エチレン重合用の触媒とし
て使用され、そして高められたかさ密度および改善され
たアイゾツト衝撃強度を有するポリエチレンを生成する
MgC1gと有機マグネシウム物質とケイ素化合物およ
びチタン化合物よりの触媒の製造法が知られている(ヨ
ーロッパ特許節148.614号参照)。この重合生成
物は、高いかさ密度および大きな平均粒径を有する。実
施例から判るように、環境を汚染する化学薬品3例えば
テトラヒドロフランの使用がしばしば必要である。従っ
て1重合触媒を製造するための上記の2つの方法は、多
工程からなり、そして費用がかかる。
更に、予備粉砕されたマグネシウムアルコラートの使用
も知られている (ヨーロッパ特許節223.011号
参照)。
マグネシウムアルコラートとチタン成分との反応は、有
機溶剤を使用する数種の洗滌操作によって浄化しなけれ
ばならない粗生成物をもたらす。
この触媒によって得られるエチレン(共)重合体は、広
い分子量分布を有する。これらの重合体の重合体粒径お
よびかさ密度については何も知られていない。
目的は、高い平均的および均一な粒径および高いかさ密
度を有する重合体を生成せしめる触媒を製造する。触媒
の簡単な製造方法を見出すことであった。
この度1本発明者らは、この目的は、もし触媒用の出発
化合物が適当な方法で前処理されるならば、達成されう
ろことを見出した。
従って1本発明は、マグネシウムアルコラートと4価の
チタン化合物および有機アルミニウム化合物との反応生
成物よりなる触媒の存在下に、エチレンまたは式R”−
CH=CHt (式中 、R6は1ないし12個の炭素
原子を有する直鎖状または分枝鎖状アルキル基である)
で表される1−オレフィンを単量体の全量を規準にして
10重量%まで含有するエチレンを、懸濁物中、溶液中
または気相中で20ないし120℃の温度および2ない
し60バールの圧力下に重合することにより、均一な粗
大粒子の形状および高いかさ密度を有するエチレン重合
体を製造する方法において。
a)下記反応の全生成物、すなわち。
al)  式I Mg (ORす(ORリ    (I)(上式中 II
およびR2は同一または相異なるものであって、 C,
−C,−アルキル基である)で表されるマグネシウムア
ルコラートであって、その粒子が機械的磨砕によって6
0ないし125μmの平均粒径へともたらされたものを
a2)  式■ TiXa(OR″) #−s    (II )(R3
はCI−C&−アルキル基であり、Xはハロゲン原子で
あり、そして鵬は0ないし4の整数である)で表される
4価のチタン化合物およびa3)  式■ AIR’1I(OR’)、X5−−−、     (I
II)(上式中 94およびR8は同一または相異なる
ものであつてCI−Ctg−アルキル基であり、Xはハ
ロゲン原子であり、nは0ないし2の数であり。
そしてpはOないし1の数である)で表される有機アル
ミニウム化合物との、Mg:Ti:Alの1 : 0.
05ないし2 : 0.3ないし5の比における反応よ
りの全生成物および。
b)アルキル基中に1ないし12個の炭素原子を有する
アルミニウムトリアルキルまたはアルミニウムジアルキ
ルヒドリドとイソプレンとの反応生成物。
よりなる触媒の存在下に重合を実施することをよりなる
触媒の存在下に重合体の製造法に関する。
本発明によって使用されるべき混合触媒成分a)を製造
するために9式■ 珂g(OR’) (OR”)    (I )で表わさ
れるマグネシウムアルコレートが使用される。上式中、
R1およびR2は、同一かまたは相異なるものであって
、1ないし6個、好ましくは2ないし4個の炭素原子を
有するアルキル基である。
その例は、 Mg(OCHs)z 1Mg(OCJs)
i。
Mg(0−i−CsHy)x * Mg(0−n−CJ
y)z * Mg(0−n−CJ、)z+Mg (OC
Hs) (OCJs)およびMg(OCJs) (0−
n−CJt)である。マグネシウムジエチラート、マグ
ネシウムジーn−プロピラードおよびマグネシウムジイ
ソプチラートのような単純なマグネシウムアルコラート
が好ましく使用される。
マグネシウム化合物は3機械的に細砕された形で使用さ
れる。粗い原材料の細砕は、好ましくは。
生成物が60ないし125μ翔の平均粒径を有するよう
になるまで、粉砕することにより、特に有利にはビーズ
ミルで粉砕することによって行われ、その際粉砕は、−
20ないし120℃、好ましくは20ないし25℃の温
度において約10ないし30時間、好ましくは20ない
し25時間実施される。
必要ならば、このようにして得られた生成物は。
例えば篩分けのような通常の手段によってより狭い粒度
分布の両分に分けられる。
粉砕されたマグネシウムアルコラートは1次に不活性の
分散剤中で3式■ TiX−(OR3)a−−(If) (上式中 R3は1ないし6個、好ましくは1ないし3
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Xはハロゲン
原子、好ましくは塩素であり、そしてmは0ないし4.
好ましくは2ないし4である)で表される4価のチタン
化合物と反応せしめられる。
挙げられる例には下記のものがある: Ti(OCzHs)C1s、 Ti(OCtHs)zc
h、 Ti(OCJs)sCl。
Ti(0−i−CJマhC1,Ti(04−CJv)z
ch。
Ti(0−n−CJq)scl、 7t(0−n−CJ
q)gc1g+Ti(0−i−CJq)+CI、 Ti
(0−i−CJ、)tCh+Ti (0−n−CJ、)
aおよびTi(0−n−CJy)n 。
TiCl4およびTi (0−n−CaHq) zcl
g  が好ましく使用される。
マグネシウムアルコラートとチタン化合物との反応は、
0ないし150℃、好ましくは50ないし120℃の温
度において行われる。チタン化合物は。
好ましくは、このチタン化合物の溶液をマグネシウムア
ルコラートの懸濁液に添加することによって、0.5な
いし20時間、好ましくは3ないし10時間の間にマグ
ネシウムアルコラートと一緒にされる。
生成された固体は1次いで、副生成物および分散剤を除
去することなく9式■ AIR’a(OR’)pX3−a−p    (I[[
)(上式中 94およびR5は、同一または相異なるも
のであって、1ないし12個、好ましくは1ないし4個
の炭素原子を有するアルキル基であり、Xはハロゲン原
子、好ましくは塩素であり、nは0より大きく2より小
さい数、好ましくは工ないし2であり、そしてpは0よ
り大きく1より大きい数。
好ましくは0.5である)で表されるハロゲン含有有機
アルミニウム化合物と反応せしめられる。
好適な有機アルミニウム化合物は。
AI(CJlls)gcl、 AI(CtHs)C1z
、 AI(n−CJt)zcl+AI(ローC3H1)
C1g、  AI(n−CJ、)C1z+  AI(i
−CtHs)tc1+^1(i−CeHv)C1t、A
I(n−CaHq)および(OCJs)CIならびにモ
ノ−およびジハロゲン化物の等モル量の混合物、いわゆ
るアルミニウムアルキルセスキクロリドまたは異なった
組成のモノ−およびジハロゲン化物の混合物である。こ
の群の中からAI(CgHs)C1gおよびAI意(C
tHs)gcl3が好ましく使用される。
反応は、0ないし150℃、好ましくは50ないし12
0℃の温度において行われ9反応成分は、0.5ないし
20時間、好ましくは2ないし8時間の間に一緒にされ
る。
上記の反応に適した不活性分散剤は、ブタン。
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンおよび
イソオクタンのような脂肪族および環状肪族炭化水素お
よびベンゼンおよびキシレンのような芳香族炭化水素で
ある。酸素、硫黄化合物および水分を十分に除かれたガ
ソリンおよび水素化ディーゼル油留分もまた使用されう
る。
マグネシウムアルコラート、4価のチタン化合物および
を機アルミニウム化合物は、  1 : 0.05〜2
 : 0.3〜5.好ましくは1 : 0.2〜1 :
 0.4〜1.5のMg : Ti : AI比で使用
される。
触媒成分a)からこのようにして調製された懸濁物は9
分散剤および副生成物を除去することなく重合に直接使
用される。
使用される触媒成分b)は、アルキル基中に1ないし1
2個の炭素原子を有するアルミニウムトリアルキル、例
えばトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、トリイソオクチルアルミニウムまたはアルミニウ
ムイソプレニルとして知られるアルミニウムトリアルキ
ルまたは一ジアルキル水素化物とイソプレンとの反応生
成物である。トリエチルアルミニウムが好ましい。
重合は、lまたは2段階において、好ましくは。
不活性分散剤中で懸濁重合として実施される。適当な分
散剤は、触媒成分a)の調製について記載したものと同
じ有機溶剤である。しかしながら。
気相中での重合もまた可能である。
重合温度は、20ないし120℃、好ましくは70ない
し90℃であり、圧力は、2ないし60バール、好まし
くは4ないし20バールの範囲内である。
反応が2段階で行われる場合には2段階1および2のそ
れぞれにおいて生成されたポリオレフィンの量の比は、
30ニア0ないし70 : 30の範囲内であり9段階
1において生成された重合体は9段階2に連続的に移さ
れる。最終の重合体混合物は2段階2から連続的に除脱
される。
エチレンまたは単量体の全量を規準にして10重量まで
の1式 Rh−CH=CH2(式中 、R6は1ないし
12個、好ましくは工ないし10個の炭素原子を有する
直鎖状または分枝鎖状のアルキル基である)で表される
l−オレフィンを含有するエチレンが9本発明により使
用される触媒系を用いて重合される。
1−オレフィンの例は、プロピレン、1−ブテン、 1
−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンおよび4−メ
チル−1−ペンテンである。プロピレン、ブテンおよび
ヘキセンが好ましく使用される。
この反応においては、コモノマーは、好ましくはより高
い分子量を有する重合体が生成される第1段階に導入さ
れる。第2段階よりの全重合体は。
分散剤から分離されそして公知の方法で乾燥される。
本発明による方法の1つの利点は、触媒の遷移金属成分
の調製が極めて容易であることである。
これは1個々の成分を対応する反応条件の下で単に一緒
にすることによって得られる。
不活性炭化水素で洗滌することは、原則として不必要で
ある。このことはまた1次の工程で単に再び分解されそ
して処理されなければならず、また流出物が生ずる洗滌
液が形成されないことを意味する。
更に、長期間にわたる連続的操作においても反応缶の壁
部および接続管内に重合体の沈着物は生ぜず、そして生
成物中の100μm以下の粒径を有する粒子の含量は著
しく低い。
しかしながら1本発明による方法の大きな利点は、特別
に変性されたマグネシウムアルコラートが、250ない
し300μmという極めて高い平均粒径および400な
いし500g/dn+″という高いかさ密度を有するエ
チレン重合体をもたらす触媒の製造を可能にしたことで
ある。
粒度分布は、極めて均一である。
粉砕されたマグネシウムアルコラートが更に分級にかけ
られた場合には、もう−の利点が得られる。主要なフラ
クシヨン(単位μm):63以下(I)63〜100(
II)、 100〜125 (I[[”)および125
以上(IV)ちまたそれぞれそれ自体極めて粗大なグリ
ッド様の生成物を生産する触媒をもたらし、得られる重
合体粉末は、更に均一な粒度を有する。
水素によるポリオレフィンの分子量の調節は。
更に通常の方法によるよりもかなり効果的に実施されう
る。
以下の実施例は9本発明を例示するためのものである。
実施例中の符号は、以下の意味を有する:CTArea
 :換算触媒−時間活性度阿Fl 19015  :5
kgの荷重下に190℃において測定されたDIN 5
3735によるメルトフローインデックス。
MFI 190/15 : 15kgの荷重下に190
℃において測定されたDIN 53735によるメルト
フローインデックス、および 肝1190/21.6 : 21.6kgの荷重下に1
90℃において測定された1N 53735によるメル
トフローインデックス。
dso  :篩分けによって得られた平均粒径BD  
: DIN 5346Bに従って測定されたかさ密度例
1 触媒の製造 a ) 25dw’の容量を有しそして直径19.05
mmの500個のビーズを装填されたビーズミルにおい
て。
それぞれの場合にMg(OCzHs)z 10ないし2
0dm’(=約10.4ないし20.8kg)が−20
ないし120℃において10ないし30時間粉砕された
得られた微細に分割された物質は、必要に応じて篩分け
によって個々の粒径フラクションに分離できた。
b)空気および水分を排除した2dm3の攪拌容器内で
、最初にMgエチラート500 ミリモル(57g、粒
径63〜100μs+)を水素添加されたディーゼル油
留分500cm’中に導入した。このディーゼル油留分
に。
攪拌下にアルゴンの層で覆いながらTiCl4の0.2
モルの溶液500cm+’を100℃の温度において2
時間の間に添加した0次いでディーゼル油1000cm
’中のAlC12(CtHs)500ミリモルを2時間
内に滴加した。
このバッチを次に更に2時間攪拌した。この反応バッチ
は1色が淡褐色になりそしてTi” /dm’0.06
5モルを含有していた。この懸濁物の一部を0.01ミ
リモル/dts3のTi濃度までディーゼル留分で希釈
した。
例2 エチレンの重合 2dm’の圧力反応器内において9例1による触媒0.
02ミリモルを最初にトリエチルアルミニウム3ミリモ
ルと共にディーゼル油1500cm’中に導入した。 
3.15バールのHzおよび3.85バールのエチレン
を圧入した後1重合を85℃において2時間行った。
結果: 収量: 140g CTArea : 909g/ ミリモル Ti−h 
・バールMF119015  :30g/10分間MF
I 190/15 : 151g/10分間dso  
: 240ttta <100μ曽の割合=1% BD  : 0.33kg/da3 例3 手法は9例2の場合と同様であるが、触媒の製造に10
0〜125μmの粒子群のMgエチラートが使用された
。この触媒を重合用に使用した。
重合の結果: 収量: 170g CTAred : 1120g/ミリモル Ti−h 
・バールMFI 19015  :34g/10分間M
FI 190/15 : 167g/10分間d、。:
236分間 <iooμm以下の割合:1% BD : 0.34kg/cが 例4 60μmの平均粒径を有する篩分けされていない粉砕M
gエチラートが触媒を製造するために、使用された。
上記のように製造された触媒を使用し例2に従って重合
を行なった。
重合の結果: 収量: CTAred : 1025g/ミリモル Ti−h 
・バールMFI 19015  :31.1g/10分
間MFI 190/15 : 147g/10分間d、
。 : 21Oμm 〈100μmの割合=2% BD  : 0.345kg/d113比較例A 手順は、最初例1bと同様であり、540μ園のdSS
を有する粉砕されていないMgエチラートを使用した。
手順は2次に例2の場合と同様であった。
重合の結果: 収量: 162g CTAred : 1056g/ミリモル Ti−h 
・バールMFI 19015  : 17g/10分間
MPI 190/21.6 : 166g/10分間d
so  :  142#m <100μ請の割合:10% BD : 0.33kg/dn+2 例5 空気および水分を排除した2dI113の攪拌容器内で
最初に63〜100 ptsの粒径群のM、エチラート
1000ミリモル(114g)を水素添加されたディー
ゼル油留分500cm !中に導入した。1イ一ゼル油
1000cm’中のTiCl42.2モルを、攪拌下に
アルゴンの層で覆いながら、100℃の温度において5
時間の間に添加した。
添加後、白色の反応生成物を100℃に12時間保った
。このようにして得られた触媒成分の組成は。
Mg : Ti : C1−1: 0.11 : 2.
05であった。
この触媒成分を例2の条件下に重合に使用したが、使用
された触媒の量は、チタンを規準にして0.015 ミ
リモルであり、そしてトリイソブチルアルミニウム3.
5ミリモルが活性剤として使用された0重合の結果は5
次のとおりであった:収量: 134g CTAred : 1163g/ミリモル Ti−h 
・バール肝I 19015  :3.65g/10分間
MFI 190/21.6 : 41.4g/10分間
d、。:233μ鋼 〈100μ謡の割合:1% BD : 0.31kg/da+” 例6 手順は1例5の場合と同様であり、100〜125μm
〇粒径群のMgエチラートを触媒の製造に使用した。
エチレンの重合: 収t:91g CTArea : 790g/ ミリモル Ti−h 
・バールMFI 19015  :2.77g/10分
間MFI 190/15 : 17.2g/10分間d
so  :  232μta 〈100μmの割合:1% BD : 0.3kg/d+s2 例7 手順は2例5の場合と同様であり、 60μmの平均粒
径を有する粉砕された篩分けされていないMgエチラー
トを触媒の製造に使用した。
重合の結果は1次のとおりであった: 収量: 143g CTArea : 1421g/ミリモル Ti−h 
・バールMFI 19015 :3.8g/10分間肝
1190/21.6 : 44.4g/10分間dsl
l  :  248μm <100μmの割合:1% BD : 0.32kg/dta!。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マグネシウムアルコラートと4価のチタン化合物お
    よび有機アルミニウム化合物との反応生成物よりなる触
    媒の存在下に、エチレンまたは式R^6−CH=CH_
    2(式中、R^6は1ないし12個の炭素原子を有する
    直鎖状または分枝鎖状アルキル基である)で表される1
    −オレフィンを単量体の全量を規準にして10重量%ま
    で含有するエチレンを、懸濁物中、溶液中または気相中
    で20ないし120℃の温度および2ないし60バール
    の圧力下に重合することにより、均一な粗大粒子の形状
    および高いかさ密度を有するエチレン重合体を製造する
    方法において、 a)下記反応の全生成物、すなわち、 a1)式I Mg(OR^1)(OR^2) (I) (上式中、R^1およびR^2は同一または相異なるも
    のであって、C_1−C_6−アルキル基である)で表
    されるマグネシウムアルコラートであって、その粒子が
    機械的磨砕によって60ないし125μmの平均粒径へ
    ともたらされたものを、 a2)式II TiX_■(OR^3)_4_−_■ (II)(R^3
    はC_1−C_6−アルキル基であり、Xはハロゲン原
    子であり、そして■は0ないし4の整数である)で表さ
    れる4価チタン化合物およびa3)式III AlR^4_n(OR^5)pX_3_−_n_−_p
     (III)(上式中、R^4およびR^5は同一または
    相異なるものであってC_1−C_1_2−アルキル基
    であり、Xはハロゲン原子であり、nは0ないし2の数
    であり、そしてpは0ないし1の数である)で表される
    有機アルミニウム化合物との、 Mg:Ti:Alの1:0.05ないし2:0.3ない
    し5の比における反応よりの全生成物および、b)アル
    キル基中に1ないし12個の炭素原子を有するアルミニ
    ウムトリアルキルまたはアルミニウムジアルキルヒドリ
    ドとイソプレンとの反応生成物、 よりなる触媒の存在下に重合を実施することを特徴とす
    る上記エチレン重合体の製造法。2、狭い粒径分布を有
    する粉砕されたマグネシウムアルコラートを使用して製
    造された触媒を使用する請求項1に記載の方法。 3、ビーズミルで粉砕されたマグネシウムアルコラート
    を使用する請求項2に記載の方法。
JP2123250A 1989-05-17 1990-05-15 エチレン(共)重合体の製造法 Pending JPH039904A (ja)

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