JPH0570519A - Production of ultrahigh-molecular-weight polyethylene - Google Patents

Production of ultrahigh-molecular-weight polyethylene

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JPH0570519A
JPH0570519A JP26256091A JP26256091A JPH0570519A JP H0570519 A JPH0570519 A JP H0570519A JP 26256091 A JP26256091 A JP 26256091A JP 26256091 A JP26256091 A JP 26256091A JP H0570519 A JPH0570519 A JP H0570519A
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Japan
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compound
compounds
catalyst component
solid catalyst
molecular weight
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JP26256091A
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Japanese (ja)
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Sadanori Nishimura
貞紀 西村
Yutaka Naito
豊 内藤
Mitsuhiro Mori
充博 森
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce an ultrahigh-molecular-weight polyethylene with an intrinsic viscosity [eta] of at least 5dl/g and a good granular shape. CONSTITUTION:An ultrahigh-molecular-weight polyethylene is produced by the use of a catalyst system comprising a solid catalyst component and at least one member selected from organo-Al compounds. The solid catalyst component is produced by reacting at least one organo-Al halide with a homogeneous solution containing at least one member selected from the group consisting of metallic Mg, organic hydroxide compounds and organic oxygen compounds of Mg, at least one Zr compound selected from halogen compounds and organic oxygen compounds of Zr, and at least one Si compound selected from polysiloxanes and silanes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超高分子量ポリエチレ
ンの製造方法に関する。さらに詳しくは、マグネシウム
化合物およびジルコニウム化合物を含む新規な固体触媒
成分と有機アルミニウム化合物を用いることにより、粒
子形状が良好で、極限粘度[η]が5dl/g以上であ
る超高分子量ポリエチレンを製造する方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing ultra high molecular weight polyethylene. More specifically, by using a novel solid catalyst component containing a magnesium compound and a zirconium compound and an organoaluminum compound, an ultrahigh molecular weight polyethylene having a good particle shape and an intrinsic viscosity [η] of 5 dl / g or more is produced. Regarding the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ポリエチレンの固体物性は分子
量が大きくなるに従って変化し、その極限粘度[η]が
5dl/g以上と極めて大きな超高分子量ポリエチレン
は、極限粘度[η]が5dl/g未満の一般のポリエチ
レンと比べ耐摩耗性、耐衝撃性、自己潤滑性、耐溶剤性
などの性質に非常に優れている。このような特性を利用
して、超高分子量ポリエチレンはエンジニアリングプラ
スチックスの一つとして使用されている。特に、超高分
子量ポリエチレンは他のエンジニアリングプラスチック
スに比べ、低比重のため軽量化が図れることや、電気絶
縁性、低温特性に優れ、安価であるといった特徴を有す
る。また、従来より超高分子量ポリエチレンの欠点とし
て挙げられていた加工性の問題も、近年の加工法の著し
い進歩によって、プレス成形法や射出成形法などにより
種々の形状のものを市場に供給できるようになった。こ
れらのことから、超高分子量ポリエチレンは、鉱業、食
品、農業、土木機械、スポーツ、レジャーなど広範囲な
分野に利用されている。さらに、溶液からの配向結晶化
あるいは湿式紡糸法などの技術を適用し、高強度・高弾
性率繊維としての利用も注目されており、超高分子量ポ
リエチレンの需要は今後ますます伸びることが予想され
る。
2. Description of the Related Art In general, the solid physical properties of polyethylene change as the molecular weight increases, and ultra-high molecular weight polyethylene having an extremely large intrinsic viscosity [η] of 5 dl / g or more has an intrinsic viscosity [η] of less than 5 dl / g. Compared with other general polyethylene, it has excellent properties such as abrasion resistance, impact resistance, self-lubricating property and solvent resistance. Due to these characteristics, ultra high molecular weight polyethylene is used as one of engineering plastics. In particular, ultra-high-molecular-weight polyethylene has characteristics that it can be made lighter due to its low specific gravity, is superior in electrical insulation and low-temperature characteristics, and is cheaper than other engineering plastics. Also, regarding the problem of workability, which has been cited as a drawback of ultra-high molecular weight polyethylene in the past, due to the remarkable progress of processing methods in recent years, it is possible to supply various shapes of products to the market by press molding, injection molding, etc. Became. For these reasons, ultra high molecular weight polyethylene is used in a wide range of fields such as mining, food, agriculture, civil engineering machinery, sports, and leisure. Furthermore, the application of technology such as oriented crystallization from solution or wet spinning method, and its application as high strength and high elastic modulus fiber is drawing attention, and the demand for ultra high molecular weight polyethylene is expected to grow further in the future. It

【0003】従来、超高分子量ポリエチレンの製造に
は、マグネシウム化合物とチタン化合物を含む固体触媒
成分と有機金属成分を用いる系が数多く知られている。
また、超高分子量ポリエチレンは成形時の流動性が悪い
ため、通常のポリエチレンのようにペレット化すること
が困難であり重合時に得られる粉体のままプレス成形や
押出成形を行ったり、溶媒に溶解した後にゲル紡糸によ
り繊維とする方法により成形されている。この際、粉体
の粒子形状は成形の生産性に大きく寄与する事から粒子
形状の良好な超高分子量ポリエチレンが要望されてい
る。
[0003] Conventionally, for the production of ultrahigh molecular weight polyethylene, many systems using a solid catalyst component containing a magnesium compound and a titanium compound and an organometallic component are known.
Also, because ultra-high molecular weight polyethylene has poor flowability during molding, it is difficult to pelletize it like ordinary polyethylene, and the powder obtained during polymerization can be press-molded or extruded or dissolved in a solvent. After that, it is formed by a method of forming fibers by gel spinning. In this case, since the particle shape of the powder greatly contributes to the molding productivity, ultrahigh molecular weight polyethylene having a good particle shape is desired.

【0004】しかしながら、上記のチタン系触媒を用い
た場合、当該技術分野で通常行われる生産性の高い重合
温度が80℃以上の条件においては、十分に大きい分子
量を得ることは困難である。このため、チタン系触媒で
は、生産性を犠牲にして重合温度を低くした条件で超高
分子量ポリエチレンを製造せざるを得ない。一方、チタ
ンの代わりにジルコニウムを用いた触媒系は超高分子量
ポリエチレンの製造に利用することが可能であるが、従
来のジルコニウム系触媒は粉体形状が劣悪であるため超
高分子量ポリエチレンの製造に適するものではなかっ
た。
However, when the above titanium-based catalyst is used, it is difficult to obtain a sufficiently large molecular weight under the condition that the polymerization temperature, which is usually high in the art, and the polymerization temperature is 80 ° C. or higher. Therefore, with the titanium-based catalyst, it is unavoidable to produce ultra-high molecular weight polyethylene under the condition that the polymerization temperature is lowered at the expense of productivity. On the other hand, a catalyst system using zirconium instead of titanium can be used for the production of ultra-high molecular weight polyethylene, but conventional zirconium-based catalysts have poor powder shape, and therefore they can be used for the production of ultra-high molecular weight polyethylene. It was not suitable.

【0005】また、ポリエチレンの透明性などの品質を
改良するためには、通常ブテン−1などのα−オレフィ
ンをコモノマーとして反応させるが、コモノマー導入に
よる連鎖移動、生長反応の停止によって、一般に、共重
合体の分子量は、同一条件下におけるエチレンの単独重
合体の分子量に比べて低下する。従って、共重合におい
ても超高分子量ポリエチレンの特徴である物性を示すに
足りる分子量を有するポリエチレンを製造する触媒の開
発が望まれている。
In order to improve the transparency and other qualities of polyethylene, an α-olefin such as butene-1 is usually reacted as a comonomer, but in general, co-monomer introduction causes chain transfer and termination of the growth reaction. The molecular weight of the polymer is lower than that of the homopolymer of ethylene under the same conditions. Therefore, it is desired to develop a catalyst for producing polyethylene having a molecular weight sufficient to exhibit the physical properties characteristic of ultra-high molecular weight polyethylene in copolymerization.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
超高分子量ポリエチレンを製造し得る触媒系について鋭
意検討を進めた結果、マグネシウム化合物およびジルコ
ニウム化合物を含む新規な固体触媒成分が、重合温度8
0℃以上の条件やα−オレフィンの存在下に重合を実施
しても、超高分子量ポリエチレンとして十分な分子量の
重合体を、粒子形状良く製造する方法を見出し、本発明
を完成するに至った。
Therefore, the present inventors have
As a result of intensive studies on a catalyst system capable of producing ultrahigh molecular weight polyethylene, a novel solid catalyst component containing a magnesium compound and a zirconium compound was found to have a polymerization temperature of 8%.
The present invention has been completed by finding a method for producing a polymer having a sufficient molecular weight as an ultrahigh molecular weight polyethylene in a good particle shape even if the polymerization is carried out at 0 ° C. or higher or in the presence of α-olefin. ..

【0007】すなわち、本発明は、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、超高分子量ポ
リエチレンを製造するにあたって、 (A)成分として、 (I) 金属マグネシウムと水酸化有機化合物、マグネ
シウムの酸素含有有機化合物からなる群より選んだ少な
くとも1員、 (II) ジルコニウムの酸素含有有機化合物およびハ
ロゲン含有化合物から選んだ少なくとも1種類のジルコ
ニウム化合物、 (III) ポリシロキサンおよびシラン類から選ばれ
た少なくとも1種以上のケイ素化合物とを含有する均一
溶液に、 (IV) 少なくとも1種類のハロゲン化有機アルミニ
ウムを反応させて製造した固体触媒成分と、 (B)成分として、有機アルミニウム化合物から選んだ
少なくとも1種とからなる触媒系を用いることを特徴と
する超高分子量ポリエチレンの製造方法にある。
That is, according to the present invention, in the production of ultra-high molecular weight polyethylene in the presence of a catalyst composed of a transition metal compound and an organometallic compound, (I) metal magnesium and a hydroxylated organic compound, magnesium At least one member selected from the group consisting of oxygen-containing organic compounds, (II) at least one zirconium compound selected from oxygen-containing organic compounds of zirconium and halogen-containing compounds, (III) selected from polysiloxanes and silanes At least one selected from an organoaluminum compound (IV) as a solid catalyst component prepared by reacting at least one organoaluminum halide with a homogeneous solution containing at least one silicon compound, and (B) a component. Using a catalyst system consisting of It is in a method for producing a characteristic ultrahigh molecular weight polyethylene.

【0008】[0008]

【作用】本発明において使用される反応剤である前記
(I)の金属マグネシウムと水酸化有機化合物あるいは
マグネシウムの酸素含有有機化合物としては、以下のも
のがあげられる。
The following are examples of the above-mentioned (I) metal magnesium and a hydroxylated organic compound or an oxygen-containing organic compound of magnesium which are the reactants used in the present invention.

【0009】まず、金属マグネシウムと水酸化有機化合
物とを使用する場合において、金属マグネシウムとして
は各種の形状、すなわち粉末、粒子、箔またはリボンな
どのいずれの形状のものも使用でき、また水酸化有機化
合物としては、アルコール類、有機シラノール類が適し
ている。
First, in the case of using metallic magnesium and an organic hydroxide compound, various forms of metallic magnesium can be used, that is, any shape such as powder, particles, foil or ribbon can be used. Suitable compounds are alcohols and organic silanols.

【0010】アルコール類としては、1〜18個の炭素
原子を有する、アルキル基、シクロアルキル基などの炭
化水素基を有するアルコールが使用できる。例として
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−
プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、n−
ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、n−オクタノ
ール、n−ステアリルアルコール、シクロペンタノー
ル、エチレングリコールなどがあげられる。
As the alcohol, an alcohol having a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms such as an alkyl group and a cycloalkyl group can be used. Examples include methanol, ethanol, n-propanol, i-
Propanol, n-butanol, i-butanol, n-
Hexanol, 2-ethylhexanol, n-octanol, n-stearyl alcohol, cyclopentanol, ethylene glycol and the like can be mentioned.

【0011】また、有機シラノールとしては、少なくと
も1個のヒドロキシル基を有し、かつ有機基は1〜12
個の炭素原子、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基などの炭化
水素基を有する化合物から選ばれる。例えばトリメチル
シラノール、トリエチルシラノール、トリフェニルシラ
ノール、t−ブチルジメチルシラノールなどをあげるこ
とができる。
The organic silanol has at least one hydroxyl group, and the organic group has 1 to 12 hydroxyl groups.
Selected from compounds having a hydrocarbon group such as an alkyl group, a cycloalkyl group and an aryl group, each having 1 carbon atom, preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples thereof include trimethylsilanol, triethylsilanol, triphenylsilanol, t-butyldimethylsilanol and the like.

【0012】これらの水酸化有機化合物は、単独または
2種類以上の混合物として使用される。
These hydroxylated organic compounds are used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0013】加うるに、金属マグネシウムを使用して本
発明で述べる成分(A)の固体触媒成分を得る場合、反
応を促進する目的から、金属マグネシウムと反応した
り、付加化合物を生成したりするような物質、例えばヨ
ウ素、ハロゲン化アルキル、有機酸エステルおよび有機
酸などのような極性物質を、単独または2種以上添加す
ることが好ましい。
In addition, when the solid catalyst component of the component (A) described in the present invention is obtained by using metallic magnesium, it reacts with metallic magnesium or produces an addition compound for the purpose of promoting the reaction. Such substances, for example, polar substances such as iodine, alkyl halides, organic acid esters and organic acids are preferably added alone or in combination of two or more.

【0014】次に、マグネシウムの酸素含有有機化合物
に属する化合物としては、マグネシウムアルコキシド
類、例えばメチレート、エチレート、イソプロピレー
ト、デカレート、シクロヘキサノレート等、マグネシウ
ムアルキルアルコキシド類、例えばエチルエチレート
等、エノレート類、例えばアセチルアセトネート等をあ
げることができる。
Next, as compounds belonging to the oxygen-containing organic compound of magnesium, magnesium alkoxides such as methylate, ethylate, isopropylate, decalate, cyclohexanolate and the like, magnesium alkylalkoxides such as ethyl ethylate and the like, enolates. Examples thereof include acetylacetonate and the like.

【0015】これら酸素含有有機マグネシウム化合物は
単独で、もしくは2種類以上の混合物として使用され
る。
These oxygen-containing organomagnesium compounds are used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0016】前記(II)の反応剤であるジルコニウム
の酸素含有有機化合物およびハロゲン含有化合物として
は、一般式〔ZrO(OR で表され
る化合物などが使用される。ただし、該一般式におい
て、Rは炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアル
キル基、シクロアルキル基、アリール基などの炭化水素
を表し、Xはハロゲン原子を示し、F、Cl、Br、
またはIである。a、bおよびcは、a≧0でb≧0、
4≧c≧0でジルコニウムの原子価と相容れるような数
であり、nは整数である。なかんずく、aが0≦a≦1
でnが1≦n≦6であるような化合物を使うことが望ま
しい。
As the oxygen-containing organic compound of zirconium and the halogen-containing compound which are the reactants of (II), compounds represented by the general formula [ZrO a (OR 1 ) b X 1 c ] n are used. .. However, in the general formula, R 1 represents a hydrocarbon such as an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, X 1 represents a halogen atom, and F, Cl, Br,
Or I. a, b and c are a ≧ 0 and b ≧ 0,
It is a number compatible with the valence of zirconium when 4 ≧ c ≧ 0, and n is an integer. Above all, a is 0 ≦ a ≦ 1
It is desirable to use a compound in which n is 1 ≦ n ≦ 6.

【0017】具体的な例としては、Zr(OC
、Zr(O−n−C、Zr(O−i−C
、Zr(O−n−C、ZrF、Z
rCl、ZrOF、ZrOCl、Zr(O−n−
)Cl、Zr(O−n−C
、Zr(OCCl、Zr(O−i−C
)Cl、Zr(O−n−C)Clなどを
あげることができる。また、幾つかの異なる炭化水素基
を含む化合物の使用も本発明の範囲に入る。
As a concrete example, Zr (OC 2 H 5 )
4, Zr (O-n- C 3 H 7) 4, Zr (O-i-C 3
H 7) 4, Zr (O -n-C 4 H 9) 4, ZrF 4, Z
rCl 4, ZrOF 2, ZrOCl 2 , Zr (O-n-
C 4 H 9) Cl 3, Zr (O-n-C 4 H 9) 2 C
l 2, Zr (OC 2 H 5) 3 Cl, Zr (O-i-C 3
H 7) such as Cl 3, Zr (O-n -C 3 H 7) Cl 3 and the like. Also within the scope of the invention is the use of compounds containing several different hydrocarbon groups.

【0018】これらのジルコニウムの酸素含有有機化合
物およびハロゲン含有化合物は単独でもしくは2種以上
の混合物として使用される。
The oxygen-containing organic compound and the halogen-containing compound of zirconium are used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0019】前記(III)のケイ素化合物としては、
次に示すポリシロキサンおよびシラン類が用いられる。
As the silicon compound of the above (III),
The following polysiloxanes and silanes are used.

【0020】ポリシロキサンとしては、一般式 −(Si(R)(R)−O−)− (式中、RおよびRは炭素数1〜12のアルキル
基、アリール基などの炭化水素基、水素、ハロゲン、炭
素数1〜12のアルコキシ基、アリロキシ基、脂肪酸残
基などのケイ素に結合しうる原子または残基を表わし、
およびRは同種、異種のいずれでもよく、lは通
常2〜10000の整数を表す)で表される繰り返し単
位の1種または2種以上を、分子内に種々の比率、分布
で有している鎖状、環状あるいは三次元構造を有するシ
ロキサン重合物(ただし、すべてのRおよびRが、
水素あるいはハロゲンである場合は除く)などがあげら
れる。
The polysiloxane may be represented by the general formula:-(Si (R 2 ) (R 3 ) -O-) 1- (wherein R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, aryl groups, etc. Represents a silicon-bondable atom or residue such as a hydrocarbon group, hydrogen, halogen, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryloxy group, and a fatty acid residue,
R 2 and R 3 may be of the same kind or different kinds, and 1 usually represents an integer of 2 to 10000), and one or more kinds of repeating units represented by A siloxane polymer having a linear, cyclic or three-dimensional structure (provided that all R 2 and R 3 are
Hydrogen hydrogen or halogen is excluded).

【0021】具体的には、ヘキサメチルジシロキサン、
オクタメチルトリシロキサン、ジメチルポリシロキサ
ン、メチルヒドロポリシロキサン、エチルヒドロポリシ
ロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニル
ポリシロキサン、ジメトキシポリシロキサン、ジエトキ
シポリシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサ
ン、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサン、ヘ
キサフェニルシクロトリシロキサンなどがあげられる。
Specifically, hexamethyldisiloxane,
Octamethyltrisiloxane, dimethylpolysiloxane, methylhydropolysiloxane, ethylhydropolysiloxane, diphenylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, dimethoxypolysiloxane, diethoxypolysiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, 2,4,6-trimethyl Examples thereof include cyclotrisiloxane and hexaphenylcyclotrisiloxane.

【0022】これらのポリシロキサンは、取扱上液状で
あることが望ましく、25℃における粘度が1〜100
00センチストークス、好ましくは1〜1000センチ
ストークスの範囲であることが望ましい。
It is desirable that these polysiloxanes be liquid for handling, and have a viscosity at 25 ° C. of 1 to 100.
It is desirable to be in the range of 00 centistokes, preferably 1-1000 centistokes.

【0023】シラン類としては、例えば一般式HSi
(式中、Rは炭素数1〜12のアルキ
ル基、アリール基などの炭化水素基、炭素数1〜12の
アルコキシ基、アリロキシ基、脂肪酸残基などのケイ素
に結合しうる原子または残基を表わし、各Rは異種ま
たは同種であってもよく、Xは互いに異種または同種
のハロゲンを示し、F、Cl、BrまたはIである。
r、tおよびuは0以上の整数、sは自然数である)で
表されるケイ素化合物があげられる。
Examples of silanes include the general formula H r Si
s R 4 t X 2 u (In the formula, R 4 is a hydrocarbon group such as an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an allyloxy group, a silicon such as a fatty acid residue. Each R 4 may be different or the same kind, X 2 represents a different kind or the same kind of halogen, and is F, Cl, Br or I.
r, t, and u are integers of 0 or more, and s is a natural number).

【0024】具体的には、例えばトリメチルフェニルシ
ラン、アリルトリメチルシランなどのシラン炭化水素、
ヘキサメチルジシラン、オクタフェニルシクロテトラシ
ランなどの鎖状および環状の有機シラン、メチルシラ
ン、ジメチルシラン、トリメチルシランなどの有機シラ
ン、四塩化ケイ素、四臭化ケイ素などのハロゲン化ケイ
素、ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラ
ン、ジフェニルジクロロシラン、トリエチルフルオロシ
ラン、ジメチルジブロモシランなどのアルキルおよびア
リールハロゲノシラン、ジメチルジエトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ジ
メチルテトラエトキシジシランなどのアルコキシシラ
ン、ジクロロジエトキシシラン、ジクロロジフェニルシ
ラン、トリブロモエトキシシランなどのハロアルコキシ
およびフェノキシシラン、トリメチルアセトキシシラ
ン、ジエチルジアセトキシシラン、エチルトリアセトキ
シシランなどの脂肪酸残基を含むシラン化合物などがあ
げられる。
Specifically, silane hydrocarbons such as trimethylphenylsilane and allyltrimethylsilane,
Chain-like and cyclic organic silanes such as hexamethyldisilane and octaphenylcyclotetrasilane, organic silanes such as methylsilane, dimethylsilane and trimethylsilane, silicon halides such as silicon tetrachloride and silicon tetrabromide, dimethyldichlorosilane, diethyl Alkyl and aryl halogenosilanes such as dichlorosilane, diphenyldichlorosilane, triethylfluorosilane, dimethyldibromosilane, dimethyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, triphenylethoxysilane, dimethyltetraethoxydisilane, etc. Alkoxysilanes, dichlorodiethoxysilane, dichlorodiphenylsilane, tribromoethoxysilane and other haloalkoxy and phenoxysilanes Acetoxytrimethylsilane, diethyl diacetoxy silane, silane compounds containing fatty acid residue such as ethyltriacetoxysilane, and the like.

【0025】上記の有機ケイ素化合物は単独で用いても
よく、また2種以上を混合あるいは反応させて使用する
こともできる。
The above organosilicon compounds may be used alone, or two or more kinds may be mixed or reacted and used.

【0026】前記(IV)の反応剤であるハロゲン化有
機アルミニウム化合物としては、一般式AlR
3−kで示されるものを使用することができる。ただ
し、該一般式においてRは1〜20個の、好ましくは
1〜6個の炭素原子を含む炭化水素基であり、Xはハ
ロゲンを示し、F、Cl、BrまたはIである。kは0
<k<3の数である。好ましくはRは直鎖または分岐
鎖アルキル、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリー
ル基などから選ばれる。
As the halogenated organoaluminum compound which is the reaction agent of the above (IV), the general formula AlR 5 k X 3 is used.
Those indicated by 3-k can be used. However, in the general formula, R 5 is a hydrocarbon group containing 1 to 20, preferably 1 to 6 carbon atoms, X 3 represents halogen, and is F, Cl, Br or I. k is 0
<K <3. Preferably R 5 is selected from linear or branched alkyl, alkoxy groups, cycloalkyl groups, aryl groups and the like.

【0027】上記ハロゲン化アルミニウム化合物は、単
独で、または2種以上の混合物として使用することがで
きる。
The above-mentioned aluminum halide compounds can be used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0028】前記(IV)のハロゲン化有機アルミニウ
ム化合物の具体例としては、例えばエチルアルミニウム
ジクロライド、n−プロピルアルミニウムジクロライ
ド、n−ブチルアルミニウムジクロライド、i−ブチル
アルミニウムジクロライド、セスキエチルアルミニウム
クロライド、セスキ−i−ブチルアルミニウムクロライ
ド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジ−i−プロピ
ルアルミニウムクロライド、ジ−i−ブチルアルミニウ
ムクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエ
チルアルミニウムアイオダイドなどがあげられる。
Specific examples of the halogenated organoaluminum compound (IV) include ethyl aluminum dichloride, n-propyl aluminum dichloride, n-butyl aluminum dichloride, i-butyl aluminum dichloride, sesquiethyl aluminum chloride and sesqui-i. -Butyl aluminum chloride, diethyl aluminum chloride, di-i-propyl aluminum chloride, di-i-butyl aluminum chloride, diethyl aluminum bromide, diethyl aluminum iodide and the like.

【0029】本発明で用いられる反応剤(I)(II)
(III)(IV)の使用量には、特に制限はないが、
反応剤(I)のマグネシウム原子と反応剤(II)のジ
ルコニウム原子のモル比は、1:0.01〜1:20、
特に、1:0.05〜1:5になるように使用量を選ぶ
ことが好ましい。
Reactants (I) (II) used in the present invention
The amount of (III) (IV) used is not particularly limited,
The molar ratio of the magnesium atom of the reactant (I) to the zirconium atom of the reactant (II) is 1: 0.01 to 1:20,
In particular, it is preferable to select the usage amount so as to be 1: 0.05 to 1: 5.

【0030】反応剤(I)のマグネシウム原子と反応剤
(III)のケイ素原子の比は、1:0.01〜1:2
0、好ましくは1:0.05〜1:5になるように使用
量を選ぶことが好ましい。
The ratio of the magnesium atom of the reactant (I) to the silicon atom of the reactant (III) is 1: 0.01 to 1: 2.
It is preferable to select the amount used so as to be 0, preferably 1: 0.05 to 1: 5.

【0031】反応剤(I)のマグネシウム原子と反応剤
(IV)のアルミニウム原子のモル比は、1:0.1〜
1:100、好ましくは1:1〜1:20の範囲になる
ように反応剤の量を選ぶことが好ましい。
The molar ratio of the magnesium atom of the reactant (I) to the aluminum atom of the reactant (IV) is 1: 0.1.
It is preferred to choose the amount of reactants to be in the range of 1: 100, preferably 1: 1 to 1:20.

【0032】またこれら触媒調製反応は、液体媒体中で
行うことが好ましい。そのため、特にこれらの反応剤自
体が操作条件下で液状でない場合、または液状反応剤の
量が不十分な場合には、不活性有機溶媒の存在下で行う
ことができる。不活性有機溶媒としては、当該技術分野
で通常用いられるものはすべて使用できるが、脂肪族、
脂環族、または芳香族炭化水素類あるいはそのハロゲン
誘導体または、それらの混合物があげられ、例えばイソ
ブタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、モノクロロベンゼンなどが好
ましく用いられる。
The catalyst preparation reaction is preferably carried out in a liquid medium. Therefore, it can be carried out in the presence of an inert organic solvent, especially if these reactants themselves are not liquid under the operating conditions or if the amount of liquid reactant is insufficient. As the inert organic solvent, any of those usually used in the art can be used, but aliphatic,
Examples thereof include alicyclic or aromatic hydrocarbons, halogen derivatives thereof, and mixtures thereof. For example, isobutane, hexane, heptane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, monochlorobenzene and the like are preferably used.

【0033】反応剤(I)、(II)および(III)
により均一溶液を得る際の反応条件は通常−50〜30
0℃、好ましくは0〜200℃なる範囲の温度で、0.
5〜50時間、好ましくは1〜6時間、不活性ガス雰囲
気中で常圧または加圧下で行われる。さらに反応剤(I
V)の反応の際には一般に−50〜200℃、好ましく
は、−30〜100℃なる温度の範囲で、0.2〜50
時間、好ましくは0.5〜5時間、不活性ガス雰囲気中
で、または加圧下で行うことにより固体触媒成分(A)
となる。
Reactants (I), (II) and (III)
The reaction condition for obtaining a homogeneous solution is usually -50 to 30.
At a temperature of 0 ° C., preferably 0 to 200 ° C.,
It is carried out at normal pressure or under pressure in an inert gas atmosphere for 5 to 50 hours, preferably 1 to 6 hours. Furthermore, the reaction agent (I
In the reaction of V), the temperature is generally -50 to 200 ° C, preferably -30 to 100 ° C, and 0.2 to 50.
The solid catalyst component (A) by performing the reaction in an inert gas atmosphere or under pressure for a time, preferably 0.5 to 5 hours.
Becomes

【0034】固体触媒成分(A)は、そのまま使用して
も良いが、一般的には濾過または傾斜法により、残存す
る未反応物および副生物を除去してから、不活性溶媒で
数回洗浄後、不活性溶媒中に懸濁して使用することが好
ましい。また、洗浄後単離し、常圧または減圧下で加熱
して溶媒を除去したものも使用できる。
The solid catalyst component (A) may be used as it is, but generally, the remaining unreacted substances and by-products are removed by filtration or decantation, and then washed with an inert solvent several times. After that, it is preferably used by suspending it in an inert solvent. In addition, it is also possible to use a product which is isolated after washing and heated under normal pressure or reduced pressure to remove the solvent.

【0035】更に、この固体触媒成分(A)の使用にあ
たり、これを、不活性炭化水素溶媒中で固体触媒成分
(A)1g当り0.01〜50gのエチレン或いは炭素
数3以上のα−オレフィンと予備重合することが望まし
い。予備重合に用いるモノマーは、単独或いは2種以上
で用いることができ、2種以上予備重合する場合には、
逐次或いは同時に予備重合することができる。予備重合
においては、有機アルミニウム化合物を固体触媒成分
(A)中のチタン原子に対して0.1〜1000の割合
で用いるのが好ましい。また、電子供与性化合物を固体
触媒成分(A)中のチタン原子に対して0.01〜10
の割合で用いることもできる。
Further, in using the solid catalyst component (A), 0.01 to 50 g of ethylene or an α-olefin having 3 or more carbon atoms is added to 1 g of the solid catalyst component (A) in an inert hydrocarbon solvent. It is desirable to pre-polymerize. The monomers used in the prepolymerization may be used alone or in combination of two or more.
Prepolymerization can be carried out sequentially or simultaneously. In the prepolymerization, the organoaluminum compound is preferably used in a proportion of 0.1 to 1000 with respect to the titanium atom in the solid catalyst component (A). Further, the electron donating compound is added in an amount of 0.01 to 10 relative to the titanium atom in the solid catalyst component (A).
It can also be used in the ratio.

【0036】本発明において、触媒成分(B)として
は、有機アルミニウム化合物を使用する。
In the present invention, an organoaluminum compound is used as the catalyst component (B).

【0037】触媒成分(B)の有機基としては、アルキ
ル基を代表としてあげることができる。このアルキル基
としては、炭素数1〜20のアルキル基が用いられる。
具体的には、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエ
チルアルミニウム、トリ−i−ブチルアルミニウム、ト
リ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−デシルアルミ
ニウムなどがあげられる。なかんずく、炭素数1〜10
のアルキル基を有するトリアルキルアルミニウムの使用
が好ましい。また炭素数1〜20のアルキル基を有する
アルキルアルミニウムハライド、例えばセスキエチルア
ルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライ
ド、ジイソブチルアルミニウムクロライドあるいはアル
キルアルミニウムアルコキシド、例えばジエチルアルミ
ニウムエトキシドなども使用できる。
As the organic group of the catalyst component (B), an alkyl group can be mentioned as a representative. As this alkyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is used.
Specific examples include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-i-butylaluminum, tri-n-butylaluminum, tri-n-decylaluminum and the like. Above all, carbon number 1-10
Preference is given to using trialkylaluminiums having an alkyl group of Further, an alkylaluminum halide having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as sesquiethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride or an alkylaluminum alkoxide such as diethylaluminum ethoxide can be used.

【0038】これらの有機アルミニウム化合物は、単独
または2種類以上の混合物として使用される。
These organoaluminum compounds are used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0039】本発明の実施にあたり、固体触媒成分
(A)の使用量は、溶媒1l当たり、または反応器内容
積1l当たり、チタン原子0.001〜2.5ミリモル
に相当する量で使用することが好ましく、条件により一
層高い濃度で使用することもできる。
In the practice of the present invention, the solid catalyst component (A) is used in an amount corresponding to 0.001 to 2.5 mmol of titanium atom per liter of solvent or per liter of reactor internal volume. Is preferred, and higher concentrations may be used depending on the conditions.

【0040】触媒成分(B)の有機アルミニウム化合物
は、溶媒1l当たり、または反応器内容積1l当たり、
0.02〜50ミリモル、好ましくは0.2〜5ミリモ
ルの濃度で使用する。
The organoaluminum compound as the catalyst component (B) is added per 1 l of the solvent or 1 l of the internal volume of the reactor.
It is used at a concentration of 0.02 to 50 mmol, preferably 0.2 to 5 mmol.

【0041】エチレンあるいはエチレンと他のα−オレ
フィンの重合は液相中あるいは気相中で行う。重合は実
質上酸素や水などを絶った状態で不活性ガスの存在下或
いは不存在下において行われる。
Polymerization of ethylene or ethylene with another α-olefin is carried out in a liquid phase or a gas phase. Polymerization is carried out in the presence or absence of an inert gas with oxygen and water being substantially cut off.

【0042】重合を液相中で行う場合は、不活性溶媒を
用いることが好ましい。この不活性溶媒は、当該技術分
野で通常用いるものであればどれでも使用することがで
きるが、特に4〜20の炭素原子を有するアルカン、シ
クロアルカン、例えばイソブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサンなどが適当である。重合
を気相中で行う場合は、重合体の融点以下の温度で行
う。
When the polymerization is carried out in the liquid phase, it is preferable to use an inert solvent. This inert solvent may be any of those commonly used in the art, in particular alkanes having 4 to 20 carbon atoms, cycloalkanes such as isobutane, pentane, hexane, heptane, cyclohexane and the like. Is appropriate. When the polymerization is carried out in the gas phase, it is carried out at a temperature below the melting point of the polymer.

【0043】重合工程において使用する反応器として
は、流動床型反応器、攪拌槽型反応器など当該技術分野
で通常用いられるものであれば適宜使用することができ
る。気相重合において流動床型反応器を用いる場合は、
ガス状のオレフィンおよび、必要に応じて不活性ガスを
該系に吹き込むことにより、該反応系を流動状態に保ち
ながら行われる。攪拌槽型反応器を用いる場合攪拌機と
しては、イカリ型攪拌機、スクリュー型攪拌機、リボン
型攪拌機など種々の型の攪拌機を用いることができる。
As the reactor used in the polymerization step, a fluid bed type reactor, a stirring tank type reactor or the like which is commonly used in the art can be appropriately used. When using a fluidized bed reactor in gas phase polymerization,
By blowing a gaseous olefin and, if necessary, an inert gas into the system, the reaction system is kept in a fluid state. When a stirring tank reactor is used, various types of stirrers such as an Ikari type stirrer, a screw type stirrer, and a ribbon type stirrer can be used as the stirrer.

【0044】本発明の重合は、エチレンの単独重合のみ
ならずエチレンと他のα−オレフィンとの共重合も含
む。共重合に用いるα−オレフィンとしては、プロピレ
ン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オ
クテン、4−メチル−1−ペンテンあるいはこれらの混
合物などがあげられる。また、上記α−オレフィンの2
種以上の混合物を使用して共重合を行うこともできる。
α−オレフィンの使用量は、目的重合体の密度に合わせ
て選ぶことが必要である。本発明による重合体の密度は
0.900〜0.950g/cmの範囲で製造が可能
である。
The polymerization of the present invention includes not only homopolymerization of ethylene but also copolymerization of ethylene with other α-olefins. Examples of the α-olefin used for the copolymerization include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, and mixtures thereof. In addition, 2 of the above α-olefin
Copolymerization can also be carried out using a mixture of one or more species.
The amount of the α-olefin used must be selected according to the density of the target polymer. The density of the polymer according to the present invention can be manufactured in the range of 0.900 to 0.950 g / cm 3 .

【0045】本発明の重合操作は通常の一つの重合条件
で行う1段重合のみならず、複数の重合条件下で行う多
段階重合において行うことができる。
The polymerization operation of the present invention can be carried out not only in the usual one-step polymerization carried out under one polymerization condition, but also in the multi-step polymerization carried out under a plurality of polymerization conditions.

【0046】本発明における重合条件は重合体の融点以
下の重合温度、例えば重合温度20〜100℃で、重合
圧力2〜50kg/cmGのスラリーもしくは気相法
の条件により行う。分子量は公知の手段、すなわち適当
量の水素を反応系内に存在させるなどの方法により調節
することができる。
The polymerization conditions in the present invention are a polymerization temperature below the melting point of the polymer, for example, a polymerization temperature of 20 to 100 ° C., and a polymerization pressure of 2 to 50 kg / cm 2 G in the form of a slurry or a gas phase method. The molecular weight can be adjusted by a known method, that is, by allowing a suitable amount of hydrogen to exist in the reaction system.

【0047】[0047]

【実施例】以下に本発明を実施例により示すが、本発明
は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。
EXAMPLES The present invention will be shown below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0048】活性は、固体触媒成分(A)1g当たりの
重合体生成量(g)を表わす。
The activity represents a polymer production amount (g) per 1 g of the solid catalyst component (A).

【0049】超高分子量ポリエチレンの分子量は、デカ
リン中135℃での極限粘度[η]として求めたもので
あり、この値が大きいほど分子量の大きいポリエチレン
であることを示す。
The molecular weight of ultra-high molecular weight polyethylene is determined as the intrinsic viscosity [η] in decalin at 135 ° C. The larger this value, the larger the molecular weight of polyethylene.

【0050】短鎖分岐度は、フーリエ変換赤外分光光度
計(FT−IR)により1378cm−1付近に現れる
メチル基に由来するピークより定量した。密度は、JI
SK−6760に従い測定した。
The degree of short chain branching was quantified by a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) from a peak derived from a methyl group appearing near 1378 cm -1 . Density is JI
It measured according to SK-6760.

【0051】実施例1 (イ)[Mg−Zr均一溶液の調製] 攪拌装置、還流冷却器、滴下管、温度計を装備した3l
のフラスコに、金属マグネシウム粉末25g(1.03
mol)を入れ、これにヨウ素1.25g、n−ブタノ
ール152.6g(2.06mol)およびジルコニウ
ムテトラブトキシドの80%n−ブタノール溶液19
7.8g(ジルコニウムテトラブトキシド0.41mo
l、n−ブタノール0.53mol)を加えた後85℃
まで昇温し、発生する水素ガスを排除しながら窒素シー
ル下で2時間攪拌した。引き続き140℃まで昇温し、
窒素シール下で2時間反応を行った。次に110℃に冷
却後、テトラメトキシシラン48.6g(0.32mo
l)とテトラエトキシシラン66.2g(0.32mo
l)を混合した溶液を加えた後、140℃まで昇温し、
窒素シール下で2時間反応を行った。110℃に降温
し、ヘキサン1750mlを加え、マグネシウムとジル
コニウムを含む均一溶液(Mg−Zr溶液)を得た。 (ロ)[固体触媒成分(A)の調製] ついで、得られた均一溶液のMg換算0.163mol
を1lフラスコに入れ、45℃にし、i−ブチルアルミ
ニウムジクロライドの50%ヘキサン溶液393ml
(1.06mol)を2時間かけて加えた。すべてを加
えた後、昇温し、70℃まで上昇させ1時間反応を行っ
た。生成物にヘキサンを加え5回洗浄を行い固体触媒成
分(A)を得た。 (ハ)[重合] 内容積2lのステンレススチール製電磁攪拌型反応器を
十分窒素で置換し、ヘキサン1.2lを仕込み、内温を
80℃に調節した。その後、触媒成分(B)としてトリ
イソブチルアルミニウム0.578gおよび固体触媒成
分(A)64mgを順次添加した。反応器内を窒素によ
って1kg/cmGに調整した後、オートクレーブ内
圧が7.0kg/cmGになるように、連続的にエチ
レンを加えながら1.5時間重合を行った。重合終了後
冷却し、未反応ガスを追い出してポリエチレンを取り出
し、濾過により溶媒から分離して乾燥した。
Example 1 (a) [Preparation of Mg-Zr homogeneous solution] 3 l equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping pipe and a thermometer
25g of magnesium metal powder (1.03
mol), and iodine 1.25 g, n-butanol 152.6 g (2.06 mol) and zirconium tetrabutoxide 80% n-butanol solution 19
7.8g (zirconium tetrabutoxide 0.41mo
85 ° C. after adding 1,3, n-butanol 0.53 mol)
The temperature was raised up to, and the mixture was stirred for 2 hours under a nitrogen blanket while removing generated hydrogen gas. Continue to raise the temperature to 140 ℃,
The reaction was carried out for 2 hours under a nitrogen blanket. Next, after cooling to 110 ° C., 48.6 g (0.32 mo) of tetramethoxysilane
l) and 66.2 g of tetraethoxysilane (0.32 mo
After adding the solution obtained by mixing 1), the temperature was raised to 140 ° C.,
The reaction was carried out for 2 hours under a nitrogen blanket. The temperature was lowered to 110 ° C., and 1750 ml of hexane was added to obtain a homogeneous solution containing magnesium and zirconium (Mg—Zr solution). (B) [Preparation of solid catalyst component (A)] Then, the obtained homogeneous solution was converted into Mg in an amount of 0.163 mol.
Was placed in a 1-liter flask and heated to 45 ° C., and 393 ml of a 50% hexane solution of i-butylaluminum dichloride was added.
(1.06 mol) was added over 2 hours. After adding all, the temperature was raised, the temperature was raised to 70 ° C., and the reaction was performed for 1 hour. Hexane was added to the product and washed 5 times to obtain a solid catalyst component (A). (C) [Polymerization] A stainless steel electromagnetic stirring type reactor having an internal volume of 2 l was sufficiently replaced with nitrogen, 1.2 l of hexane was charged, and the internal temperature was adjusted to 80 ° C. Then, 0.578 g of triisobutylaluminum and 64 mg of the solid catalyst component (A) were sequentially added as the catalyst component (B). After adjusting the inside of the reactor to 1 kg / cm 2 G with nitrogen, polymerization was carried out for 1.5 hours while ethylene was continuously added so that the internal pressure of the autoclave became 7.0 kg / cm 2 G. After completion of the polymerization, the mixture was cooled, unreacted gas was expelled, polyethylene was taken out, separated from the solvent by filtration and dried.

【0052】その結果、ポリエチレン322gが得ら
れ、活性は5000g/g触媒であった。重合ポリマー
の[η]を測定したところ30.1dl/g、密度は、
0.934g/cmであった。また、嵩密度は0.3
7g/cmであり粒度分布の良い流動性の良好なもの
であった。
As a result, 322 g of polyethylene was obtained, and the activity was 5000 g / g catalyst. The measured [η] of the polymer was 30.1 dl / g, and the density was
It was 0.934 g / cm 3 . The bulk density is 0.3
It was 7 g / cm 3 and had good particle size distribution and good fluidity.

【0053】またこの重合体を150℃でプレス成形し
たところ、表面は平滑で透明性が良好であった。
When this polymer was press-molded at 150 ° C., the surface was smooth and the transparency was good.

【0054】比較例1 反応剤(II)のジルコニウム化合物の代わりにチタン
化合物を用いて固体触媒成分の調製を行った。すなわ
ち、攪拌装置を備えた1.6lのオートクレーブに、金
属マグネシウム粉末11g(0.45mol)を入れ、
これにヨウ素0.55g、n−ブタノール70g(0.
94mol)およびチタンテトラブトキシド61g
(0.18mol)を加えた後80℃まで昇温し、発生
する水素ガスを排除しながら窒素シール下で1時間攪拌
した。引き続き120℃まで昇温し1時間反応を行っ
た。更に、120℃でメチルヒドロポリシロキサン(2
5℃における粘度約30センチストークス)26ml
(ケイ素0.45グラム原子)を窒素により圧入し、1
20℃で1時間反応させ反応物を得た。
Comparative Example 1 A solid catalyst component was prepared by using a titanium compound instead of the zirconium compound as the reactant (II). That is, 11 g (0.45 mol) of metal magnesium powder was put into a 1.6 l autoclave equipped with a stirrer,
0.55 g of iodine and 70 g of n-butanol (0.
94 mol) and 61 g of titanium tetrabutoxide
(0.18 mol) was added, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred for 1 hour under a nitrogen blanket while eliminating generated hydrogen gas. Subsequently, the temperature was raised to 120 ° C. and the reaction was carried out for 1 hour. Furthermore, at 120 ° C., methylhydropolysiloxane (2
Viscosity at 5 ℃ about 30 centistokes) 26 ml
(0.45 gram atom of silicon) is press-fitted with nitrogen,
A reaction product was obtained by reacting at 20 ° C. for 1 hour.

【0055】上記反応物の一部(Mg換算0.053m
olおよびSi0.053グラム原子に相当する)を5
00mlのフラスコにいれ、45℃に昇温してi−ブチ
ルアルミニウムジクロライドの50%ヘキサン溶液10
8ml(0.29mol)を2時間かけて加え、すべて
を加えた後、昇温し、70℃で1時間攪拌した。生成物
にヘキサンを加え傾斜法で15回洗浄を行い固体触媒成
分を得た。
Part of the above reaction product (0.053 m in terms of Mg)
ol and Si corresponding to 0.053 gram atom) 5
Into a 00 ml flask, the temperature was raised to 45 ° C. and 50% hexane solution of i-butylaluminum dichloride in hexane 10
8 ml (0.29 mol) was added over 2 hours, after adding all, it heated up and stirred at 70 degreeC for 1 hour. Hexane was added to the product and washed 15 times by the gradient method to obtain a solid catalyst component.

【0056】この固体触媒成分とトリイソブチルアルミ
ニウムを用いて、実施例1の(ハ)と同様の条件でエチ
レンの重合を行った。結果を表1に示したが、ジルコニ
ウム化合物を用いた場合に比べて分子量の低いものであ
った。
Using this solid catalyst component and triisobutylaluminum, ethylene was polymerized under the same conditions as in (c) of Example 1. The results are shown in Table 1, and the molecular weight was lower than when the zirconium compound was used.

【0057】またこの重合体を150℃でプレス成形し
たところ、表面が凹凸で成形性が悪かった。
When this polymer was press-molded at 150 ° C., the surface was uneven and the moldability was poor.

【0058】比較例2 攪拌装置、還流冷却器、滴下管、温度計を装備した1l
のフラスコに、金属マグネシウム粉末9g(0.37m
ol)を入れ、これにヨウ素0.45g、n−ブタノー
ル57.7g(0.78mol)およびジルコニウムテ
トラブトキシドの80%n−ブタノール溶液70.3g
(ジルコニウムテトラブトキシド0.15mol、n−
ブタノール0.19mol)を加えた後85℃まで昇温
し、発生する水素ガスを排除しながら窒素シール下で2
時間攪拌した。引き続き140℃まで昇温し、窒素シー
ル下で2時間反応を行った。110℃に降温し、反応剤
(III)のケイ素化合物を加えずに、ヘキサン630
mlを加え、マグネシウムとジルコニウムを含む均一溶
液(Mg−Zr溶液)を得た。
Comparative Example 2 1 liter equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping pipe and a thermometer
In a flask of 9g, 9g of metal magnesium powder (0.37m
ol), 0.45 g of iodine, 57.7 g (0.78 mol) of n-butanol and 70.3 g of an 80% n-butanol solution of zirconium tetrabutoxide.
(Zirconium tetrabutoxide 0.15 mol, n-
(Butanol 0.19 mol) was added, and the temperature was raised to 85 ° C.
Stir for hours. Subsequently, the temperature was raised to 140 ° C. and the reaction was carried out for 2 hours under a nitrogen blanket. The temperature was lowered to 110 ° C., and hexane 630 was added without adding the silicon compound as the reactant (III).
ml was added to obtain a uniform solution containing magnesium and zirconium (Mg-Zr solution).

【0059】ついで、得られた均一溶液のMg換算0.
131molを1lフラスコに入れ、45℃にし、i−
ブチルアルミニウムジクロライドの50%ヘキサン溶液
273ml(0.73mol)を2時間かけて加えた。
すべてを加えた後、昇温し、70℃まで上昇させ1時間
攪拌を行った。固体成分にヘキサンを加え5回洗浄を行
い固体触媒成分(A)を得た。
Then, the obtained homogeneous solution was converted into Mg of 0.
Place 131 mol in a 1 liter flask, bring to 45 ° C., and
273 ml (0.73 mol) of a 50% hexane solution of butyl aluminum dichloride was added over 2 hours.
After adding all, the temperature was raised, the temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was stirred for 1 hour. Hexane was added to the solid component and washed 5 times to obtain a solid catalyst component (A).

【0060】この固体触媒成分(A)とトリイソブチル
アルミニウムを用いて、実施例1の(ハ)と同様の条件
でエチレンの重合を行った。結果を表1に示したが、嵩
密度が低く粒子形状の悪いものであった。
Using this solid catalyst component (A) and triisobutylaluminum, ethylene was polymerized under the same conditions as in (c) of Example 1. The results are shown in Table 1, but the bulk density was low and the particle shape was poor.

【0061】実施例2 実施例1の(イ)において得られたMg−Zr均一溶液
のMg換算0.041molを500mlフラスコに入
れ、45℃にし、i−ブチルアルミニウムジクロライド
の50%ヘキサン溶液152ml(0.41mol)を
2時間かけて加えた。すべてを加えた後、昇温し、70
℃まで上昇させ1時間攪拌を行った。生成物にヘキサン
を加え5回洗浄を行い固体触媒成分(A)を得た。この
固体触媒成分(A)とトリイソブチルアルミニウムを用
いて、実施例1の(ハ)と同様の条件でエチレンの重合
を行った。結果を表1に示した。
Example 2 0.041 mol of the Mg-Zr homogeneous solution obtained in Example 1 (a) in terms of Mg was added to a 500 ml flask and the temperature was raised to 45 ° C. to obtain 152 ml of a 50% hexane solution of i-butylaluminum dichloride ( 0.41 mol) was added over 2 hours. After adding everything, heat up to 70
The temperature was raised to 0 ° C. and the mixture was stirred for 1 hour. Hexane was added to the product and washed 5 times to obtain a solid catalyst component (A). Using the solid catalyst component (A) and triisobutylaluminum, ethylene was polymerized under the same conditions as in (c) of Example 1. The results are shown in Table 1.

【0062】実施例3 固体触媒成分(A)の製造に用いる反応剤(III)の
化合物として、ジメチルポリシロキサン(25℃におけ
る粘度200センチストークス)を用いた以外は実施例
1と同様の方法により固体触媒成分(A)を調製した。
この固体触媒成分(A)とトリイソブチルアルミニウム
を用いて、実施例1の(ハ)と同様の条件でエチレンの
重合を行った。結果を表1に示した。
Example 3 By the same method as in Example 1 except that dimethylpolysiloxane (viscosity of 200 centistokes at 25 ° C.) was used as the compound of the reaction agent (III) used for producing the solid catalyst component (A). A solid catalyst component (A) was prepared.
Using the solid catalyst component (A) and triisobutylaluminum, ethylene was polymerized under the same conditions as in (c) of Example 1. The results are shown in Table 1.

【0063】実施例4〜5 固体触媒成分(A)の製造に用いる反応剤(IV)の化
合物を変更して実施例1と同様の方法により固体触媒成
分(A)の調製を行った。すなわち、実施例4では、エ
チルアルミニウムジクロライドを、実施例5ではセスキ
エチルアルミニウムクロライドを用いて固体触媒成分
(A)を調製した。これらの固体触媒成分(A)とトリ
イソブチルアルミニウムを用いて、実施例1の(ハ)と
同様の条件でエチレンの重合を行った。
Examples 4 to 5 The solid catalyst component (A) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compound of the reactant (IV) used for producing the solid catalyst component (A) was changed. That is, the solid catalyst component (A) was prepared using ethyl aluminum dichloride in Example 4 and sesquiethyl aluminum chloride in Example 5. Using these solid catalyst components (A) and triisobutylaluminum, ethylene was polymerized under the same conditions as in (c) of Example 1.

【0064】実施例6 攪拌装置、還流冷却器、滴下管、温度計を装備した1l
のフラスコに、金属マグネシウム粉末7g(0.29m
ol)を入れ、これにヨウ素0.35g、テトラエトキ
シシラン60.0g(0.29mol)、n−ブタノー
ル75.0g(1.01mol)を加えた後、85℃ま
で昇温し、発生する水素ガスを排除しながら窒素シール
下で2時間攪拌した。引き続き120℃まで昇温し、窒
素シール下で2時間反応を行った。次に60℃に冷却
後、四塩化ジルコニウム26.9g(0.12mol)
を加えた後、再び120℃まで昇温し、1時間反応を行
った。ヘキサン200mlを加え、マグネシウムとジル
コニウムを含む均一溶液(Mg−Zr溶液)を得た。後
の操作は、実施例1と同様に行い、固体触媒成分(A)
を得た。この固体触媒成分(A)とトリエチルアルミニ
ウムを用いて、実施例1の(ハ)と同様の条件でエチレ
ンの重合を行った。結果を表1に示した。 実施例7 実施例1で得られた固体触媒成分(A)1.88gを4
00mlのヘキサンに懸濁し、トリエチルアルミニウム
1.81gとジフェニルジメトキシシラン0.23gを
添加した。続いて、30℃で圧力を1〜2kg/cm
Gに保ちながらプロピレンを供給し、プロピレン5.6
4gを反応させて、固体触媒成分(A)をプロピレンに
て予備重合した。
Example 6 1 liter equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping pipe and a thermometer
In a flask of 7g, metal magnesium powder 7g (0.29m
ol), 0.35 g of iodine, 60.0 g (0.29 mol) of tetraethoxysilane and 75.0 g (1.01 mol) of n-butanol were added thereto, and then the temperature was raised to 85 ° C. to generate hydrogen. Stirred under a nitrogen blanket for 2 hours with exclusion of gas. Subsequently, the temperature was raised to 120 ° C., and the reaction was performed for 2 hours under a nitrogen blanket. Then, after cooling to 60 ° C., 26.9 g (0.12 mol) of zirconium tetrachloride
After adding, the temperature was raised again to 120 ° C. and the reaction was carried out for 1 hour. 200 ml of hexane was added to obtain a homogeneous solution containing Mg and zirconium (Mg-Zr solution). The subsequent operation is performed in the same manner as in Example 1, and the solid catalyst component (A) is used.
Got Using this solid catalyst component (A) and triethylaluminum, ethylene was polymerized under the same conditions as in (c) of Example 1. The results are shown in Table 1. Example 7 1.88 g of the solid catalyst component (A) obtained in Example 1
After suspending in 00 ml of hexane, 1.81 g of triethylaluminum and 0.23 g of diphenyldimethoxysilane were added. Subsequently, the pressure is 1 to 2 kg / cm 2 at 30 ° C.
Propylene was supplied while maintaining G, and propylene was 5.6.
4 g was reacted and the solid catalyst component (A) was prepolymerized with propylene.

【0065】内容積2lのステンレススチール製電磁攪
拌型反応器を十分窒素で置換し、200℃で30時間乾
燥した食塩200gを分散媒として入れ内温を80℃に
調節した。その後、触媒成分(B)としてトリイソブチ
ルアルミニウム0.31gおよび上述の固体触媒成分
(A)をプロピレンにて予備重合した触媒113mg
(固体触媒成分(A)を28mgを含む)を順次添加し
た。反応器内を窒素によって1kg/cmGに調整し
た後、気相中のブテン−1/エチレン(モル比)を0.
35になるように調整しつつ、オートクレーブ内圧が1
7.0kg/cmGになるように、連続的にエチレン
およびブテン−1を加えながら1.5時間重合を行っ
た。重合終了後冷却し、未反応ガスを追い出して生成ポ
リマーと食塩の混合物を取り出した。この混合物を純水
で洗浄し食塩を溶解した後に乾燥し、ポリマーを得た。
A stainless steel electromagnetic stirring type reactor having an internal volume of 2 liters was sufficiently replaced with nitrogen, and 200 g of salt dried at 200 ° C. for 30 hours was added as a dispersion medium to adjust the internal temperature to 80 ° C. Then, 113 mg of catalyst obtained by prepolymerizing 0.31 g of triisobutylaluminum as the catalyst component (B) and the above-mentioned solid catalyst component (A) with propylene.
(Including 28 mg of the solid catalyst component (A)) were sequentially added. After adjusting the inside of the reactor to 1 kg / cm 2 G with nitrogen, the butene-1 / ethylene (molar ratio) in the gas phase was adjusted to 0.
The internal pressure of the autoclave is 1 while adjusting to 35.
Polymerization was carried out for 1.5 hours while ethylene and butene-1 were continuously added so as to obtain 7.0 kg / cm 2 G. After the completion of the polymerization, the mixture was cooled, unreacted gas was expelled, and a mixture of the produced polymer and salt was taken out. The mixture was washed with pure water, dissolved in sodium chloride and then dried to obtain a polymer.

【0066】その結果、重合体123gが得られ、活性
は4400g/g触媒であった。重合体の[η]を測定
したところ14.4dl/g、密度は0.922g/c
で、エチル分岐数は1000C当たり13.1個で
あった。また、嵩密度は0.31g/cmであり、粒
度分布の狭い流動性の良好なものであった。
As a result, 123 g of a polymer was obtained, and the activity was 4,400 g / g catalyst. [Η] of the polymer was measured to be 14.4 dl / g, and the density was 0.922 g / c.
At m 3 , the number of ethyl branches was 13.1 per 1000C. Further, the bulk density was 0.31 g / cm 3 , and the fluidity was narrow and the particle size distribution was good.

【0067】またこの重合体を150℃でプレス成形し
たところ、表面は平滑で透明性が良好であった。更に、
エチレン単独重合体に比べ光沢に優れていた。
When this polymer was press-molded at 150 ° C., its surface was smooth and its transparency was good. Furthermore,
The gloss was superior to that of ethylene homopolymer.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明の効果は、第1に得られる重合体
の分子量が極めて大きい点にあり、耐摩耗性、耐衝撃
性、自己潤滑性、耐溶剤性などに優れた超高分子量ポリ
エチレンを製造することができる。また、α−オレフィ
ンをコモノマーとして共重合させた場合においても、分
子量の十分に大きい重合体を得ることができ、従って、
直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)の特性、例え
ば、透明性、光沢、ESCRなどに優れた超高分子量ポ
リエチレンを製造することが可能である。
The effect of the present invention is that, firstly, the molecular weight of the polymer obtained is extremely large, and an ultrahigh molecular weight polyethylene excellent in abrasion resistance, impact resistance, self-lubricating property, solvent resistance and the like. Can be manufactured. Further, even when the α-olefin is copolymerized as a comonomer, a polymer having a sufficiently large molecular weight can be obtained, and therefore,
It is possible to produce ultra-high molecular weight polyethylene having excellent properties of linear low density polyethylene (LLDPE), such as transparency, gloss and ESCR.

【0070】本発明の第2の効果は、重合体の粉体特性
が顕著に優れている点にあり、スラリー重合および気相
重合に適している。すなわち、本発明によれば、粒度分
布が狭く嵩密度の高い重合体が得られ、重合系内での重
合体の分散性は良好である。これらのことは工業的に極
めて大きな意義を有する。すなわち、重合工程において
は、重合装置内での付着物の生成が阻止され、重合体の
分離が容易となり、重合体の微細粒子の系外への飛散が
防止される。また、移送工程においては、サイロ内でブ
リッジなどの発生がなく、移送のトラブルが解消され
る。さらに、一定の品質を有するポリマーを提供するこ
とが可能となる。
The second effect of the present invention is that the powder characteristics of the polymer are remarkably excellent, and it is suitable for slurry polymerization and gas phase polymerization. That is, according to the present invention, a polymer having a narrow particle size distribution and a high bulk density can be obtained, and the dispersibility of the polymer in the polymerization system is good. These things have industrially great significance. That is, in the polymerization step, the formation of deposits in the polymerization apparatus is prevented, the polymer is easily separated, and the fine particles of the polymer are prevented from scattering outside the system. Further, in the transfer process, there is no occurrence of bridges in the silo, and transfer troubles are eliminated. Further, it becomes possible to provide a polymer having a certain quality.

【0071】本発明の第3の効果は、加工性が良好であ
り、150℃程度の温度でもプレス成形が可能で、表面
状態の良好な成形品を得ることができる。
The third effect of the present invention is that the workability is good, press molding is possible even at a temperature of about 150 ° C., and a molded product with a good surface condition can be obtained.

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

【図1】本発明における触媒調製図(フローチャート)
を示す。
FIG. 1 is a catalyst preparation diagram (flow chart) in the present invention.
Indicates.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項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、超高分子量ポリエチレンを製造する
にあたって、 (A)成分として、 (I) 金属マグネシウムと水酸化有機化合物、マグネ
シウムの酸素含有有機化合物からなる群より選んだ少な
くとも1員、 (II) ジルコニウムの酸素含有有機化合物およびハ
ロゲン含有化合物から選んだ少なくとも1種類のジルコ
ニウム化合物、 (III) ポリシロキサンおよびシラン類から選ばれ
た少なくとも1種以上のケイ素化合物とを含有する均一
溶液に、 (IV) 少なくとも1種類のハロゲン化有機アルミニ
ウムを反応させて製造した固体触媒成分と、 (B)成分として、有機アルミニウム化合物から選んだ
少なくとも1種とからなる触媒系を用いることを特徴と
する超高分子量ポリエチレンの製造方法。
1. When producing ultrahigh molecular weight polyethylene in the presence of a catalyst composed of a transition metal compound and an organometallic compound, as component (A), (I) metal magnesium and a hydroxylated organic compound, an oxygen-containing organic compound of magnesium At least one member selected from the group consisting of compounds, (II) at least one zirconium compound selected from oxygen-containing organic compounds of zirconium and halogen-containing compounds, (III) at least one selected from polysiloxanes and silanes From a solid catalyst component prepared by reacting at least one kind of organoaluminum halide with a uniform solution containing the silicon compound of (4) and at least one kind selected from organoaluminum compounds as the component (B). Ultra-high molecular weight characterized by using a different catalyst system Method for producing polyethylene.
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