JPH0446907A - Polymerization of ethylene - Google Patents

Polymerization of ethylene

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JPH0446907A
JPH0446907A JP15572590A JP15572590A JPH0446907A JP H0446907 A JPH0446907 A JP H0446907A JP 15572590 A JP15572590 A JP 15572590A JP 15572590 A JP15572590 A JP 15572590A JP H0446907 A JPH0446907 A JP H0446907A
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catalyst
ethylene
component
polymerization
pressure
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Junji Mayumi
真弓 順次
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

PURPOSE:To polymerize ethylene without clogging of piping or a change in reaction temperature by bringing ethylene into contact with a catalyst comprising two specified components at a specified temperature under a specified pressure. CONSTITUTION:Ethylene or both ethylene and at least one alpha-olefin are polymerized by contact with a catalyst comprising a solid composition (A) obtained by mixing and grinding a magnesium halide, titanium trichloride, a silicon halide and a compound selected from the following compounds (a) to (e) having at least one 10C or higher long-chain hydrocarbon group: (a) an alcohol, (b) a carboxylic acid, (c) a metal salt of a carboxylic acid, (d) an amide and (e) an ester and an organoaluminum compound (B) having a halogen group at 125 deg.C or above under a pressure of 200kg/cm<2> or above.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 く技術分野〉 本発明は、200kg/cJ以上の圧力および125℃
以上の温度で、エチレンの重合を行う方法に関する。こ
のような本発明は、エチレン重合体の製造法としてもと
らえることができる。
Detailed Description of the Invention [Background of the Invention] Technical Field The present invention is directed to
The present invention relates to a method of polymerizing ethylene at the above temperature. The present invention can also be considered as a method for producing ethylene polymers.

〈従来技術〉 近年、英国特許828.828号明細書などにみられる
ように、高圧法ポリエチレン重合装置を使用してチーグ
ラー型触媒を用いる配位イオン重合によりエチレンを高
温および高圧下に重合させる方法が提案されている。
<Prior art> In recent years, as seen in British Patent No. 828.828, a method has been developed in which ethylene is polymerized at high temperature and pressure by coordination ion polymerization using a Ziegler type catalyst using a high-pressure polyethylene polymerization apparatus. is proposed.

また、最近ではこの方法により、エチレンとα−オレフ
ィンとを共重合させ、エチレン共重合体の密度をコント
ロールして直鎖状の低密度ポリエチレン(LLDPE)
を製造する方法も知られている。
Recently, this method has been used to copolymerize ethylene and α-olefin and control the density of the ethylene copolymer to produce linear low-density polyethylene (LLDPE).
Methods of manufacturing are also known.

上記の方法は、LLDPHの工業的製造にあたり、既存
の高圧法ポリエチレン製造装置をそのまま使用すること
ができるので新たな投下資本を必要としないという点で
極めて有利である。
The above method is extremely advantageous in that existing high-pressure polyethylene production equipment can be used as is, and no new investment capital is required for the industrial production of LLDPH.

しかしながら、チーグラー型触媒を高温かつ高圧で使用
する場合には、この触媒が一般に使用される低温および
低圧の重合に比べて次のような問題点がみられる。
However, when Ziegler type catalysts are used at high temperatures and high pressures, the following problems are observed compared to low temperature and low pressure polymerizations where these catalysts are generally used.

高圧の反応器に触媒を高圧ポンプで供給する場合、触媒
には粒径が充分に小さくかつ粗大粒子が存在しない事が
要求される。平均的粒径が大きかったり、過度に粗大粒
子が存在したりすると配管閉塞を起こしたり、反応温度
の変動の原因となるからである。
When a catalyst is supplied to a high-pressure reactor using a high-pressure pump, the catalyst is required to have a sufficiently small particle size and to be free of coarse particles. This is because if the average particle size is large or excessively coarse particles are present, pipe clogging may occur or reaction temperature may fluctuate.

このような要求に対しては、特公昭486183号公報
や特開昭59−204604号公報の技術があるが、こ
れらには十分に粗大粒子をなくすることができなくて前
記問題点が生じたり、あるいは粗大粒子が実質上全く無
くなる為に大量のα−オレフィンで触媒を予備処理する
必要が生じ、その為に触媒分散液の粘度が著しく上昇し
たりする等の問題点がまだ残っているようである。
To meet such requirements, there are techniques disclosed in Japanese Patent Publication No. 486183 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-204604, but these techniques do not sufficiently eliminate coarse particles and cause the above-mentioned problems. Alternatively, since coarse particles are virtually completely eliminated, it becomes necessary to pre-treat the catalyst with a large amount of α-olefin, which may cause problems such as a significant increase in the viscosity of the catalyst dispersion. It is.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

く要 旨〉 本発明は、上記の点に解決を与えることを目的とし、特
定の態様の組合せ触媒を使用することによってこの目的
を達成しようとするものである。
Summary of the Invention The present invention aims to provide a solution to the above points, and attempts to achieve this aim by using a specific embodiment of a combination catalyst.

すなわち、本発明によるエチレンの重合法は、少くとも
200 kg / cI#の圧力および少くとも125
℃の温度で、下記の成分Aと成分Bとからなる触媒にエ
チレンまたはエチレンと少なくとも一種のα−オレフィ
ンとを接触させて重合させること、を特徴とするもので
ある。
That is, the method of polymerizing ethylene according to the present invention requires a pressure of at least 200 kg/cI# and a pressure of at least 125
The method is characterized in that ethylene or ethylene and at least one α-olefin are brought into contact with a catalyst consisting of component A and component B described below at a temperature of 0.degree. C. for polymerization.

成分A 下記の化合物(1)〜(4)を混合粉砕して得られる固
体組成物。
Component A A solid composition obtained by mixing and pulverizing the following compounds (1) to (4).

(1)マグネシウムのハロゲン化物、 (2)三塩化チタン、 (3)ハロゲン化ケイ素、 (4)炭素数10以上の長鎖炭化水素基を少くとも一つ
有する、下記の化合物群(イ)〜(ホ)から選ばれる化
合物、 (イ)アルコール、(ロ)カルボン酸、(ハ)カルボン
酸金属塩、(ニ)アミド、(ホ)エステル、 成分B ハロゲン基を有する有機アルミニウム化合物。
(1) Magnesium halide, (2) Titanium trichloride, (3) Silicon halide, (4) The following compound group (a) having at least one long-chain hydrocarbon group with 10 or more carbon atoms (e) A compound selected from (i) alcohol, (b) carboxylic acid, (c) carboxylic acid metal salt, (d) amide, (e) ester, and component B: an organoaluminum compound having a halogen group.

〔発明の詳細な説明〕[Detailed description of the invention]

(I)成分A これは、下記の化合物(1)〜(4)を混合粉砕して得
られる固体組成物である。このような固体組成物は、化
合物(1)〜(4)以外の、不可避的に存在することに
なる成分、本発明に有利に作用する成分または本発明の
効果を実質的に阻害しない成分を所定量含むことができ
る。
(I) Component A This is a solid composition obtained by mixing and pulverizing the following compounds (1) to (4). Such a solid composition contains components other than compounds (1) to (4) that are inevitably present, components that have an advantageous effect on the present invention, or components that do not substantially inhibit the effects of the present invention. A predetermined amount can be included.

(1)マグネシウムのハロゲン化物 具体的には、M g F 2、M g Cl 2、Mg
Br2、Mg12がある。これらの中でMgCl2が特
に好ましい。
(1) Magnesium halides, specifically M g F 2, M g Cl 2, Mg
There are Br2 and Mg12. Among these, MgCl2 is particularly preferred.

(2)三塩化チタン 三塩化チタンには、四塩化チタンを水素還元したもの(
T I Cl 3 (H) ) 、アルミニウム金属で
還元したもの(T s C13(A) ) 、有機アル
ミニウムで還元したものなどその他多くの種類がある。
(2) Titanium trichloride Titanium trichloride is produced by reducing titanium tetrachloride with hydrogen (
There are many other types, such as T I Cl 3 (H) ), those reduced with aluminum metal (T s C13 (A) ), and those reduced with organic aluminum.

従って、本発明でのこの三塩化チタンは純粋にT iC
13である必要はなく、たとえば付加したものでも、あ
るいは事後的にこのような補助成分を導入したものでも
よい。
Therefore, this titanium trichloride in the present invention is purely TiC
13, for example, it may be added or such an auxiliary component may be introduced afterwards.

(3)ハロゲン化ケイ素 ハロゲン化ケイ素としては、一般式S L X n R
4−。
(3) Silicon halide Silicon halide has the general formula S L X n R
4-.

(ここでXはハロゲン、Rは炭素数1〜6の炭化水素基
、nは2≦n≦4である)で表わされるものが適当であ
る。
(Here, X is a halogen, R is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and n is 2≦n≦4).

具体的には、四塩化ケイ素、四塩化臭素、メチルトリク
ロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジクロロジエチ
ルシランなどがある。これらの中では特に四塩化ケイ素
が好ましい。
Specific examples include silicon tetrachloride, bromine tetrachloride, methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, and dichlorodiethylsilane. Among these, silicon tetrachloride is particularly preferred.

(4)炭素数10以上の長鎖炭化水素基を少くとも一つ
有する、下記の化合物群(イ)〜(ホ)から選ばれる化
合物 この化合物は、具体的には下記の(イ)、(ロ)、(ハ
)、(ニ)、(ホ)のいずれかの−般式で表わされるも
のである。
(4) A compound selected from the following compound groups (a) to (e), which has at least one long-chain hydrocarbon group with a carbon number of 10 or more. (B), (C), (D), and (E).

(イ)ROM 成分(4)の一つは、アルコール類である。ここで、R
は炭素数10以上、好ましくは12以上(上限は40程
度)の長鎖炭化水素基(好ましくは飽和または不飽和ア
ルキル基)である。
(a) One of the ROM components (4) is alcohol. Here, R
is a long-chain hydrocarbon group (preferably a saturated or unsaturated alkyl group) having 10 or more carbon atoms, preferably 12 or more (the upper limit is about 40).

具体的には、n−デカノール、n−ドデカノール、n−
ヘキサデカノール、ステアリルアルコール等がある。
Specifically, n-decanol, n-dodecanol, n-
Examples include hexadecanol and stearyl alcohol.

(ロ)RCOOH 成分(4)の他の具体例は、カルボン酸類である。ここ
でRは炭素数10以上、好ましくは12以上(上限は4
0程度)の長鎖炭化水素基(好ましくは飽和または不飽
和アルキル基)である。
(b) RCOOH Other specific examples of component (4) are carboxylic acids. Here, R has 10 or more carbon atoms, preferably 12 or more (the upper limit is 4
0) long-chain hydrocarbon group (preferably a saturated or unsaturated alkyl group).

具体的には、n−デカン酸、ドデカン酸、オレイン酸、
ステアリン酸等が挙げられる。
Specifically, n-decanoic acid, dodecanoic acid, oleic acid,
Examples include stearic acid.

(ハ)(RCOO)  M カルボン酸金属塩である。ここで、少なくとも一つのR
は炭素数10以上、好ましくは12以上(上限は40程
度)の長鎖炭化水素基(好ましくは飽和または不飽和ア
ルキル基)である。Mは1〜4価の原子価をもつ金属原
子(好ましくは、Na、Mg、Zn)であり、nはMの
原子価に対応する1〜4の整数である。nが2以上のと
きは、複数のカルボン酸部分はRが同じものであること
が好ましい。
(c) (RCOO) M is a carboxylic acid metal salt. Here, at least one R
is a long-chain hydrocarbon group (preferably a saturated or unsaturated alkyl group) having 10 or more carbon atoms, preferably 12 or more (the upper limit is about 40). M is a metal atom having a valence of 1 to 4 (preferably Na, Mg, Zn), and n is an integer of 1 to 4 corresponding to the valence of M. When n is 2 or more, it is preferable that the plurality of carboxylic acid moieties have the same R.

具体的には、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸マグ
ネシウム、ステアリン酸亜鉛等がある。
Specifically, there are sodium oleate, magnesium stearate, zinc stearate, and the like.

(ニ)RCONRIR2 アミド類である。ここで、R,R1およびR2は、水素
原子もしくは炭化水素基であり、それらのうち少くとも
1つは炭素数10以上、好ましくは12以上(上限は4
0程度)の長鎖炭化水素基であり、同一であっても異な
っていてもよい。
(d) RCONRIR2 is an amide. Here, R, R1 and R2 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, and at least one of them has 10 or more carbon atoms, preferably 12 or more carbon atoms (the upper limit is 4
0) long-chain hydrocarbon groups, which may be the same or different.

具体的には、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等
がある。
Specific examples include oleic acid amide and stearic acid amide.

(ホ)RCOOH3 エステル類である。RおよびR3は、少くとも一方が炭
素数10以上、好ましくは12以上(上限は40程度)
の長鎖炭化水素基であり、同一であっても異なっていて
もよい。
(e) RCOOH3 is an ester. At least one of R and R3 has a carbon number of 10 or more, preferably 12 or more (the upper limit is about 40)
are long-chain hydrocarbon groups, which may be the same or different.

具体的には、酢酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル
、オレイン酸エチル等がある。
Specific examples include stearyl acetate, stearyl methacrylate, and ethyl oleate.

これらの中でも(イ)、(ロ)、(ニ)、(ホ)が好ま
しく、特に(ホ)が好ましい。
Among these, (a), (b), (d), and (e) are preferred, and (e) is particularly preferred.

(5)量比 化合物(1)〜(4)の量比は、この発明の効果が認め
られるかぎり任意のものでありうる。
(5) Quantitative Ratio The quantitative ratios of compounds (1) to (4) can be arbitrary as long as the effects of this invention are recognized.

本触媒では、マグネシウムのハロゲン化物と三塩化チタ
ンの量比はモル比で1〜50、好ましくは2〜40、さ
らに好ましくは2,5〜30、である。モル比が1未満
ではチタン原子当りの活性が低く、また、ポリマーが着
色したりする。一方、50超過では触媒当りの活性が低
下する。
In this catalyst, the molar ratio of magnesium halide to titanium trichloride is 1 to 50, preferably 2 to 40, and more preferably 2.5 to 30. When the molar ratio is less than 1, the activity per titanium atom is low and the polymer may be colored. On the other hand, if it exceeds 50, the activity per catalyst decreases.

成分(3)の化合物の量は、4成分の全重量に対して0
. 1〜20重量%、好ましくは1〜10重量%、であ
る。0.1重量%未満では触媒の粒径を小さくする効果
が発現せず、20重量%超過では効果はかわらずそれ以
上の使用は無駄である。
The amount of the compound of component (3) is 0 based on the total weight of the four components.
.. It is 1 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight. If it is less than 0.1% by weight, the effect of reducing the particle size of the catalyst will not be exhibited, and if it exceeds 20% by weight, the effect will not change, and further use is wasteful.

成分(4)の化合物の量は、4成分の全重量に対して1
〜20重量%、好ましくは2〜15重量%、である。1
重量%未満では、触媒の粗大粒子の生成を抑制する効果
が乏しく、また20重量%を越えると、粉砕過程で固着
が生じて混合粉砕が困難となる。
The amount of the compound of component (4) is 1 based on the total weight of the four components.
-20% by weight, preferably 2-15% by weight. 1
If it is less than 20% by weight, the effect of suppressing the formation of coarse particles of the catalyst is poor, and if it exceeds 20% by weight, sticking occurs during the pulverization process, making mixing and pulverization difficult.

(6)混合粉砕 前記4成分(1)〜(4)の混合粉砕は、4成分間の緊
密な接触を可能にする任意の粉砕装置を使用して行なう
ことができる。混合粉砕は水分や空気と接触しない状態
で行なうべきであるから、この点に配慮がなされている
かぎり、回転ボールミル、ロッドミル、衝撃ミル、振動
ミルその他各種のものが使用可能である。混合粉砕の程
度は、4成分(1)〜(4)の混合粉砕の有意の所期改
善効果が得られるに充分なものでありさえすればよく、
したがってこの観点より粉砕方式、粉砕条件、粉砕時間
等を選定すればよい。振動ミル、回転ボールミル等では
粉砕時間はボール充てん率、粉砕試料光てん率、ボール
直径、回転数または振動数、粉砕温度などの諸条件の組
み合せによって目的とする触媒組成物を得るに必要とす
る時間が異なってくるが、一般には100時間以内の粉
砕により充分に改良された触媒能を有するものを得るこ
とができる。粉砕は、湿式および乾式いずれの方式で行
なうことも可能である。4成分(1)〜(4)は、その
稲類および量に関して全部が最初から混合状態にあって
粉砕されるのが代表的な混合粉砕形式であるが、混合粉
砕域に各成分を逐次的ないし経時的に分割添加していく
ことも可能である。
(6) Mixing and Grinding The mixing and grinding of the four components (1) to (4) can be carried out using any grinding device that allows close contact between the four components. Since mixing and pulverization should be carried out without contact with moisture or air, rotary ball mills, rod mills, impact mills, vibrating mills, and other various types of mills can be used as long as this point is taken into account. The degree of mixed pulverization only needs to be sufficient to obtain the desired significant improvement effect of mixed pulverization of the four components (1) to (4),
Therefore, the grinding method, grinding conditions, grinding time, etc. may be selected from this point of view. In vibration mills, rotary ball mills, etc., the grinding time required to obtain the desired catalyst composition is determined by a combination of various conditions such as ball filling rate, light content of the ground sample, ball diameter, rotational frequency or vibration frequency, and grinding temperature. Although the time varies, in general, a product with sufficiently improved catalytic performance can be obtained by grinding within 100 hours. Grinding can be carried out either wet or dry. In a typical mixed grinding method, the four components (1) to (4) are all ground in a mixed state from the beginning, depending on the rice type and amount, but each ingredient is sequentially added to the mixed grinding area. Alternatively, it is also possible to add it in portions over time.

(n)成分B 成分Bは、ハロゲン基を有する有機アルミニラ(ここで
、R4は炭素数1〜10の炭化水素残基、Xはハロゲン
、mは0<m≦2の数である)で表わされる化合物が好
ましい。
(n) Component B Component B is represented by an organic alumina having a halogen group (here, R4 is a hydrocarbon residue having 1 to 10 carbon atoms, X is a halogen, and m is a number of 0<m≦2). Preferably, the compound is

この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等のアルキルアルミニウムハライ
ドがある。また、上記アルキルアルミニウムハライドに
対して、トリアルキルアルミニウムまたはアルキルアル
ミニウムアルコキシドを併せて使用することも可能であ
る。その場合の併用比は、アルキルアルミニウムハライ
ドに対して0.01〜0.5(モル比)の範囲が好まし
い。
Specific examples of this compound include alkyl aluminum halides such as diethylaluminum monochloride, diisobutyl aluminum monochloride, ethyl aluminum sesquichloride, and ethyl aluminum dichloride. Further, it is also possible to use trialkylaluminum or alkyl aluminum alkoxide in combination with the above alkyl aluminum halide. In that case, the combined ratio is preferably in the range of 0.01 to 0.5 (molar ratio) to the alkyl aluminum halide.

[I[[]触媒の形成 (1)成分Aと成分Bとの使用量比 成分Aと成分Bとの使用量比には特に制限はないが、好
ましくはAI/TI原子比で1〜100、さらに好まし
くは1〜50、の範囲である。
[I[[] Formation of catalyst (1) Usage ratio of component A and component B The usage ratio of component A and component B is not particularly limited. , more preferably in the range of 1 to 50.

(2)成分(A)と成分(B)との接触本発明の触媒は
、前記の成分Aおよび成分Bとを重合帯域内または重合
帯域外で接触させて組み合されることにより形成される
(2) Contact between component (A) and component (B) The catalyst of the present invention is formed by bringing the aforementioned component A and component B into contact within or outside the polymerization zone and combining them.

成分Aの固体組成物の粒径を充分に小さくする為には、
成分Aおよび成分Bを接触させる際に、α−オレフィン
またはジエンを少量存在させることが好ましい。その場
合に使用されるα−オレフィンまたはジエンとしては炭
素数4〜20、好ましくは4〜12のものが適当である
。そのようなa−オレフィンまたはジエンとしては、具
体的には例えば1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン、1,4−ヘキサジエン、1.4−メチルへキサジエ
ンなどがある。(mV)エチレンの重合(1)重合装置 本発明の重合法は、バッチ操作としても実施できるが、
重合を連続式で行なうのがより好ましい。
In order to make the particle size of the solid composition of component A sufficiently small,
When component A and component B are brought into contact, it is preferred that a small amount of alpha-olefin or diene be present. The α-olefin or diene used in this case is suitably one having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms. Specific examples of such a-olefins or dienes include 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1,4-hexadiene, and 1,4-methylhexadiene. (mV) Polymerization of ethylene (1) Polymerization device Although the polymerization method of the present invention can be carried out as a batch operation,
More preferably, the polymerization is carried out in a continuous manner.

重合装置としては、エチレンの高圧ラジカル重合法で一
般的に用いられているものを使用することができる。具
体的には、連続攪拌式捨型反応器または連続大管型反応
器がある。
As the polymerization apparatus, those commonly used in high-pressure radical polymerization of ethylene can be used. Specifically, there is a continuous stirring type disposable reactor or a continuous large tube reactor.

重合はこれら単一の反応器を用いて単一区域法として実
施できるが、多(の反応器をシリーズに、場合によって
は冷却器を連結して用いるか、または多区域法になるよ
う内部をいくつかの区域に効果的に分割した単一の反応
器を用いることもできる。多区域法では、各区域におけ
る反応条件に差をもたせて、それらの各反応器または各
反応区域で得られるポリマーの特性をコントロールする
ように、それぞれの反応器または反応区域ごとに単量体
組成、触媒温度、分子量調整剤濃度等を調節するのがふ
つうである。複数反応器をシリーズに連結して用いる場
合は、2基以上の種型反応器または2基以上の管型反応
器の組合せの他に、1基以上の種型反応器と1基以上の
管型反応器との組合せも使用することもできる。
The polymerization can be carried out as a single-zone process using these single reactors, but multiple reactors can be used in series, possibly with connected condensers, or the interior can be modified to create a multi-zone process. It is also possible to use a single reactor that is effectively divided into several zones.In a multizone process, the reaction conditions in each zone are varied so that the polymer obtained in each of those reactors or zones is It is common practice to adjust the monomer composition, catalyst temperature, molecular weight modifier concentration, etc. for each reactor or reaction zone to control the characteristics of the reactor.When multiple reactors are connected in series In addition to the combination of two or more seed reactors or two or more tubular reactors, a combination of one or more seed reactors and one or more tubular reactors may also be used. can.

1基または2基以上の反応器中で生成した重合体は、こ
れを未反応の単量体から分離し、触媒残渣を除去するこ
となく、普通の高圧法の場合のように処理することがで
きる。触媒残渣の除去は、低圧でチーグラー触媒を用い
る通常の方法では、経費と時間の非常にかかる工程であ
る。未反応の単量体の混合物は、追加量の同一単量体と
混合し、再加圧して反応器に循環させる。前記のように
添加する追加量の単量体は、混合物の組成を元のフィー
ドの組成に戻すような組成のものであり、−般にはこの
追加量の単量体は、重合容器から分離した重合体の組成
にほぼ相当する組成をもつ。
The polymer produced in one or more reactors can be separated from unreacted monomers and treated as in conventional high-pressure processes without removing the catalyst residues. can. Removal of catalyst residues is a very expensive and time consuming step in conventional methods using Ziegler catalysts at low pressure. The unreacted monomer mixture is mixed with an additional amount of the same monomer, repressurized and recycled to the reactor. The additional amount of monomer added as described above is of a composition that returns the composition of the mixture to that of the original feed; this additional amount of monomer is generally separated from the polymerization vessel. It has a composition roughly equivalent to that of the polymer.

触媒は、たとえば、しかるべき不活性液体中の微細な分
散体としてこれを直接高圧ポンプにて反応器中へ注入す
る。適切な不活性液体としては、たとえばホワイトスピ
リット、炭化水素油、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ヘプタン、トルエン、高級分枝鎖飽和脂肪族炭化
水素、およびこれらの液体の混合物があげられる。この
分散体は、これを反応器中に導入する前に水および空気
と接触させないよう、好ましくは窒素シール下におく。
The catalyst is, for example, injected as a finely divided dispersion in a suitable inert liquid directly into the reactor using a high-pressure pump. Suitable inert liquids include, for example, white spirit, hydrocarbon oils, pentane, hexane, cyclohexane, heptane, toluene, higher branched chain saturated aliphatic hydrocarbons, and mixtures of these liquids. The dispersion is preferably kept under a nitrogen blanket to avoid contact with water and air before introducing it into the reactor.

また、エチレンおよび他の単量体も、水および酸素を実
質的に含んではならない。
Ethylene and other monomers must also be substantially free of water and oxygen.

前記のように、生成した重合体は触媒を除去することな
くこれを処理できる。これは本発明における使用触媒が
非常に高活性であり、そのためきわめて少割合の触媒を
用いて単量体の重合体への高重合率を達成できるからで
ある。
As mentioned above, the resulting polymer can be processed without removing the catalyst. This is because the catalyst used in the present invention has a very high activity, and therefore a high conversion rate of monomer to polymer can be achieved using an extremely small proportion of catalyst.

(2)単量体および共単量体 本発明の触媒系を用いて行なわれる重合は、エチレンの
単独重合、またはエチレンと一般式R−C)I−CH2
で表わされる少くとも1種類の他のα−オレフィンとの
共重合、である。エチレンの単独重合の場合は、生成す
るポリマーは比重0.95〜0.97の範囲の高密度ポ
リエチレンとなるのが普通である。
(2) Monomers and comonomers The polymerization carried out using the catalyst system of the present invention is a homopolymerization of ethylene or ethylene with the general formula R-C)I-CH2
copolymerization with at least one other α-olefin represented by In the case of homopolymerization of ethylene, the resulting polymer is usually high-density polyethylene with a specific gravity in the range of 0.95 to 0.97.

一般式R−CH−CH2(ここでRは炭素数1〜12の
炭化水素残基である。)で表わされる共単量体の具体例
としては、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘ
キセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1
,4−メチルペンテン1、デセン−1、等がある。これ
らα−オレフィンは生成共重合体中に30重量%まで、
好ましくは3〜20重量%まで、共重合させることがで
きる。エチレンとこれらのα−オレフィンとの共重合に
より広い範囲の比重をもつポリマーが得られる。得られ
るポリマーの比重は共単量体の桟類、共単量体のフィー
ド組成、等によりコントロールされる。具体的には密度
0.890〜0. 955程度の、好ましくは0.89
〜0.94程度の、範囲内の所望の密度のポリマーを得
ることができる。
Specific examples of the comonomer represented by the general formula R-CH-CH2 (where R is a hydrocarbon residue having 1 to 12 carbon atoms) include propylene, butene-1, pentene-1, and hexene. -1, heptene-1, octene-1, nonene-1
, 4-methylpentene-1, decene-1, etc. These α-olefins can be contained up to 30% by weight in the resulting copolymer.
Preferably up to 3 to 20% by weight can be copolymerized. Copolymerization of ethylene with these alpha-olefins provides polymers with a wide range of specific gravities. The specific gravity of the resulting polymer is controlled by the number of comonomers, the feed composition of the comonomers, and the like. Specifically, the density is 0.890 to 0. about 955, preferably 0.89
Polymers with desired densities within the range of ~0.94 can be obtained.

本発明の方法は、特に上記のような共重合体の製造に好
適であって、高収量で中〜低密度のエチレン共重合体を
得ることができる。
The method of the present invention is particularly suitable for producing the above-mentioned copolymers, and can provide medium to low density ethylene copolymers in high yield.

これら共重合体は、従来の低圧法高密度ポリエチレンと
は異なる密度を有しているばかりでなく、従来の高圧法
低密度ポリエチレンとも異なる性質、即ち長鎖分枝を実
質的に有しないことおよび分子量分布(Q値)も3〜5
と狭いこと等、を有するものであり、機械的強度、特に
引張強度、および環境破壊応力に対して優れた重合体で
ある。
These copolymers not only have a density different from that of conventional low-pressure processed high-density polyethylene, but also have different properties from conventional high-pressure processed low-density polyethylene, namely, they have substantially no long chain branching, and Molecular weight distribution (Q value) is also 3-5
It is a polymer with excellent mechanical strength, especially tensile strength, and environmental destructive stress.

(3)重合条件 (1)重合圧力 本発明において採用される重合圧力は、少なくとも20
0kg/c−であり、好ましくは300〜4、 000
kg/cj、さらに好ましくは500−・3、 500
)cg/cj、の範囲内の圧力である。
(3) Polymerization conditions (1) Polymerization pressure The polymerization pressure employed in the present invention is at least 20
0 kg/c-, preferably 300 to 4,000
kg/cj, more preferably 500-.3, 500
) cg/cj.

(11)重合温度 重合温度は少なくとも125℃であるが、好ましくは1
50〜350℃、さらに好ましくは200〜320℃、
の範囲内である。
(11) Polymerization temperature The polymerization temperature is at least 125°C, but preferably 125°C.
50 to 350°C, more preferably 200 to 320°C,
is within the range of

なお、本発明において木質的なことではないが、採用さ
れる重合圧力および重合温度の組合せ条件において、重
合反応混合物は、単一の流動体相を形成しても、二相に
分離してもよい。
Although it is not a woody matter in the present invention, under the combined conditions of polymerization pressure and polymerization temperature employed, the polymerization reaction mixture may form a single fluid phase or separate into two phases. good.

(III)反応器供給ガス組成 本発明において採用される反応器供給ガス組成は、エチ
レン5〜100重量%、少なくとも1種のα−オレフィ
ン性共単量体0〜95重量%、および分子量調節剤とし
ての水素0〜20モル%の範囲内、であるのがふつうで
ある。
(III) Reactor feed gas composition The reactor feed gas composition employed in the present invention includes 5 to 100% by weight of ethylene, 0 to 95% by weight of at least one α-olefinic comonomer, and a molecular weight regulator. Usually, the hydrogen content is in the range of 0 to 20 mol%.

(Iv)滞留時間 反応器内での平均滞留時間は、採用される反応条件下で
の触媒の活性持続時間と関係する。使用する触媒の半減
期は反応条件の中でも特に温度により左右され、触媒の
寿命が長くなるに伴って反応器内での単量体滞留時間も
長くすることが好ましい。本発明において採用される平
均滞留時間は2〜600秒の範囲内であり、好ましくは
10秒〜150秒、さらに好ましくは10秒〜120秒
、の範囲内である。
(Iv) Residence Time The average residence time in the reactor is related to the duration of activity of the catalyst under the reaction conditions employed. The half-life of the catalyst used is influenced by temperature among other reaction conditions, and as the lifetime of the catalyst increases, it is preferable to increase the residence time of the monomer in the reactor. The average residence time employed in the present invention is within the range of 2 to 600 seconds, preferably 10 seconds to 150 seconds, and more preferably 10 seconds to 120 seconds.

〔実 験 例〕[Example of practical experience]

実施例−1 触媒成分の製造 内容積1リツトルのステンレス鋼製ポットに12.7m
■φのステンレス鋼製ボールを見掛は体積で900m1
充填し、予め40時間粉砕処理した金属アルミニウム還
元の三塩化チタン (T iC13(AA) 340 g、無水塩化マグネ
シウム130g、メタクリル酸ステアリル15におよび
四塩化ケイ素15gを窒素雰囲気下で封入して、振動ミ
ルで80時間粉砕した。粉砕終了後、ドライボックス内
で混合粉砕固体組成物をミルより取り出した。この固体
組成物中のTi含有量は4.9重量%であった。この固
体組成物を(a)とした。
Example-1 Production of catalyst component 12.7 m in a stainless steel pot with an internal volume of 1 liter
■Appearance of φ stainless steel ball is 900m1 in volume
Filled with 340 g of metallic aluminum-reduced titanium trichloride (T iC13 (AA), which had been previously pulverized for 40 hours, 130 g of anhydrous magnesium chloride, 15 g of stearyl methacrylate, and 15 g of silicon tetrachloride were sealed in a nitrogen atmosphere and subjected to vibration. The mixture was ground in a mill for 80 hours. After the grinding was completed, the mixed and ground solid composition was taken out from the mill in a dry box. The Ti content in this solid composition was 4.9% by weight. (a).

触媒分散液の調製 充分に窒素置換した1リツトルのフラスコに充分に脱気
精製したn−へキサンを480ミリリツトルを入れ、次
いで前述の固体成分(a)5gとジエチルアルミニウム
クロリド7.4gとを入れて、A I / T iの原
子比を12とした。次いで、充分に脱気精製したヘキセ
ン−1を加え、ヘキセン/Tiのモル比が30となるよ
うに調製したのち、2時間400rpg+にて攪拌して
、触媒懸濁液を得た。これを触媒(a)−1とした。
Preparation of Catalyst Dispersion Add 480 ml of thoroughly degassed and purified n-hexane to a 1-liter flask that has been thoroughly purged with nitrogen, and then add 5 g of the solid component (a) described above and 7.4 g of diethylaluminium chloride. Therefore, the atomic ratio of A I / T i was set to 12. Next, sufficiently degassed and purified hexene-1 was added to adjust the hexene/Ti molar ratio to 30, and the mixture was stirred at 400 rpg+ for 2 hours to obtain a catalyst suspension. This was designated as catalyst (a)-1.

触媒(a)−1中の固体成分(a)の平均粒径をセイシ
ン企業(株)製光透過式粘度分布測定器を用いて測定し
たところ、0.5μ以下であった。
The average particle diameter of solid component (a) in catalyst (a)-1 was measured using a light transmission type viscosity distribution meter manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., and was found to be 0.5 μm or less.

また、触媒(a)−1を平均細孔径100μのグラスフ
ィルータにて濾別し、100μ以上の粗大粒子量を求め
たが、該粗大粒子は全く検出されなかった。
In addition, catalyst (a)-1 was filtered using a glass filter with an average pore diameter of 100 μm to determine the amount of coarse particles with a diameter of 100 μm or more, but no coarse particles were detected.

また、触媒(a)−1の粘度を東京計器(株)製B型粘
度計で測定したところ、10cpであった。
Further, the viscosity of catalyst (a)-1 was measured using a B-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd., and was found to be 10 cp.

エチレンの高圧重合 内容積1.5リツトルの攪拌式オートクレーブ型連続反
応器中で、表−1に示す反応条件によりエチレンとヘキ
セン−1とを共重合させた。重合の結果、着色がなく、
色相の良好なり値−0,6、MFR−1,16、密度−
0,9197のポリマーが得られた。触媒の活性は、対
触媒収率(g・PE7g・固体触媒成分)−35,00
0であった。また、触媒が充分に微細であるために触媒
供給ラインより反応器に一定量の触媒が安定に供給され
、触媒沈降に伴なう触媒の供給ラインの閉塞は全く生じ
なかったし、反応温度の変動も起らなかった。
High-pressure polymerization of ethylene In a stirred autoclave type continuous reactor having an internal volume of 1.5 liters, ethylene and hexene-1 were copolymerized under the reaction conditions shown in Table 1. As a result of polymerization, there is no coloration;
Good hue value -0.6, MFR -1.16, density -
0.9197 polymers were obtained. The activity of the catalyst is as follows: catalyst yield (g・PE7g・solid catalyst component)−35,00
It was 0. In addition, because the catalyst was sufficiently fine, a constant amount of catalyst was stably supplied to the reactor from the catalyst supply line, and there was no blockage of the catalyst supply line due to catalyst sedimentation, and the reaction temperature was No changes occurred.

実施例2〜5 実施例−1の触媒成分の製造おいて、メタクリル酸ステ
アリルを表1に示す化合物に変えた以外は、実施例−1
と全く同様に触媒分散液の調製およびエチレンの重合を
行った。結果は表1および2に示す通りであった。
Examples 2 to 5 Example 1 except that stearyl methacrylate was changed to the compound shown in Table 1 in the production of the catalyst component of Example 1.
A catalyst dispersion was prepared and ethylene was polymerized in exactly the same manner. The results were as shown in Tables 1 and 2.

比較例1および2 実施例1の触媒成分として使用した金属アルミニウム還
元の三塩化チタン(T iCl B (A A ) )
のみを触媒成分として、触媒分散液を調製した。
Comparative Examples 1 and 2 Metallic aluminum-reduced titanium trichloride (T iCl B (A A )) used as a catalyst component in Example 1
A catalyst dispersion liquid was prepared using only this as a catalyst component.

比較例−1ではヘキセン−1/ T iモル比を16と
したが粗大粒子が残存した。また、比較例では同30と
したが、触媒分散液の粘度が極めて上がり、反応器内に
分散液を注入できなかった。結果を表1および2に示す
In Comparative Example 1, the hexene-1/Ti molar ratio was set to 16, but coarse particles remained. Further, in the comparative example, the catalyst dispersion liquid was set at 30, but the viscosity of the catalyst dispersion liquid increased so much that it was impossible to inject the dispersion liquid into the reactor. The results are shown in Tables 1 and 2.

比較例3および4 実施例−1の触媒成分の製造において、メタクリル酸ス
テアリルを長鎖アルキル基を含有しない表1に示す化合
物とした以外は全く同様に触媒分散液を調製して、エチ
レンの重合を行った。結果は表1および表2に示す通り
であった。
Comparative Examples 3 and 4 Catalyst dispersions were prepared in the same manner as in Example 1 except that stearyl methacrylate was changed to a compound shown in Table 1 that does not contain a long-chain alkyl group, and ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. I did it. The results were as shown in Tables 1 and 2.

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

第1図は、チーグラー触媒に関する本発明の技術内容の
理解を助けるためのものである。
FIG. 1 is intended to assist in understanding the technical content of the present invention regarding Ziegler catalysts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 少くとも200kg/cm^2の圧力および少くとも1
25℃の温度において、下記の成分Aと成分Bとからな
る触媒にエチレンまたはエチレンと少くとも一種のα−
オレフィンとを接触させて重合させることを特徴とする
、エチレンの重合法。 成分A 下記の化合物(1)〜(4)を混合粉砕して得られる固
体組成物。 (1)マグネシウムのハロゲン化物、 (2)三塩化チタン、 (3)ハロゲン化ケイ素、 (4)炭素数10以上の長鎖炭化水素基を少くとも一つ
有する、下記の化合物群(イ)〜(ホ)から選ばれる化
合物、 (イ)アルコール、(ロ)カルボン酸、(ハ)カルボン
酸金属塩、(ニ)アミド、(ホ)エステル、 成分B ハロゲン基を有する有機アルミニウム化合物。
[Claims] A pressure of at least 200 kg/cm^2 and at least 1
At a temperature of 25°C, ethylene or ethylene and at least one α-
A method for polymerizing ethylene, which is characterized by polymerizing it by bringing it into contact with an olefin. Component A A solid composition obtained by mixing and pulverizing the following compounds (1) to (4). (1) Magnesium halide, (2) Titanium trichloride, (3) Silicon halide, (4) The following compound group (a) having at least one long-chain hydrocarbon group with 10 or more carbon atoms (e) A compound selected from (i) alcohol, (b) carboxylic acid, (c) carboxylic acid metal salt, (d) amide, (e) ester, and component B: an organoaluminum compound having a halogen group.
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