JPS5810403B2 - Shiyokubaisosabutsu - Google Patents
ShiyokubaisosabutsuInfo
- Publication number
- JPS5810403B2 JPS5810403B2 JP49149092A JP14909274A JPS5810403B2 JP S5810403 B2 JPS5810403 B2 JP S5810403B2 JP 49149092 A JP49149092 A JP 49149092A JP 14909274 A JP14909274 A JP 14909274A JP S5810403 B2 JPS5810403 B2 JP S5810403B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- silica gel
- vanadium
- polymerization
- catalysts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、オレフィン例えばエチレンの重合のための改
善された触媒に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improved catalysts for the polymerization of olefins such as ethylene.
更に詳しくは、本発明は、オレフィンの重合に使用して
特に望ましい性質を有する重合体を高収率で生成させる
チーグラータイプの支持された触媒に関する。More particularly, the present invention relates to supported catalysts of the Ziegler type for use in the polymerization of olefins to produce high yields of polymers with particularly desirable properties.
いわゆるチーグラー触媒を使用することによって比較的
低圧および低温度でエチレンおよびその他のオレフィン
を単独で重合させてホモ重合体を生成させるかまたはそ
れらを組合せて重合させて相互重合体または共電体を生
成させることができるということは、従来から知られて
いる。Polymerization of ethylene and other olefins alone to form homopolymers or in combination to form interpolymers or co-electropolymers at relatively low pressures and temperatures by using so-called Ziegler catalysts It has been known for a long time that this can be done.
チーグラー触媒は、広義には、強力な還元剤例えばアル
カリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛、土類金属または希
土類金属の有機金属化合物と種種の還元性重金属化合物
例えば周期律表第NB、VB、■B。Ziegler catalysts are broadly defined as strong reducing agents such as organometallic compounds of alkali metals, alkaline earth metals, zinc, earth metals or rare earth metals and various reducible heavy metal compounds such as Nos. NB, VB, and ■ of the periodic table. B.
■B、および■族の金属のハライド、アルコキサイド、
アセチルアセトネートその他との種種の組合せよりなる
ものとして記載することができる。■B and group ■ metal halides, alkoxides,
It can be described as consisting of various combinations with acetylacetonate and others.
この反応に対して好ましいタイプの触媒の中には、バナ
ジウム化合物と活性剤としての有機アルミニウム化合物
例えばアルミニウムアルキルまたはアルキルアルミニウ
ムハライドよりなるものがある。Among the preferred types of catalysts for this reaction are those consisting of a vanadium compound and an organoaluminium compound as an activator, such as an aluminum alkyl or alkyl aluminum halide.
そのような触媒はなかんずく米国特許第
12.962,451号明細書および米国特許第3.2
57,332号明細書中に記載されている。Such catalysts are described, inter alia, in U.S. Pat. No. 12,962,451 and U.S. Pat.
No. 57,332.
特に好ましいものはバナジウムオキシクロリドをアルキ
ルアルミニウム化合物例えばトリエチルアルミニウム、
エチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウム
・クロリドその他と共に含有する触媒である。Particularly preferred are vanadium oxychloride combined with alkyl aluminum compounds such as triethyl aluminum,
It is a catalyst containing ethylaluminum dichloride, diethylaluminum chloride and others.
これらの触媒に関しては、非常に少量のバナジウム化合
物が使用されて触媒単位当りに高い収率で重合体を与え
、この重合体は簡単な分離技術例えばろ過、遠心、蒸発
または置換によって反応混合物から回収した後それ以上
の精製または化学的処理の必要なしに処理することがで
きる。For these catalysts, very small amounts of vanadium compounds are used to give high yields of polymer per unit of catalyst, which can be recovered from the reaction mixture by simple separation techniques such as filtration, centrifugation, evaporation or displacement. It can then be processed without the need for further purification or chemical treatment.
この触媒は適当な物質例えば微細分割したまたは顆粒状
の(好ましくは本発明方法で製造される重合体と同一タ
イプのものよりなる)重合体のような適当な物質、およ
び触媒成分をその上に吸着および/または沈着させるに
適当ないずれかの不活性な無水物質(例えば無水シリカ
、アルミナ、アルミナ−シリカ混合物、炭酸カルシウム
、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、木炭、カーボンブ
ラックその他)で担持されていてもよいしまたは担持さ
れてなくてもよい。The catalyst comprises a suitable material, such as a finely divided or granular polymer (preferably of the same type as the polymer produced by the process of the invention), and the catalyst components thereon. Supported on any inert anhydrous material suitable for adsorption and/or deposition (e.g. anhydrous silica, alumina, alumina-silica mixtures, calcium carbonate, calcium chloride, sodium chloride, charcoal, carbon black, etc.) It may be unsupported or unsupported.
気相重合においてそのように支持されていることは特に
有用であるが、しかしそれらはスラリータイプ重合にも
同様に使用しうる。Such supports are particularly useful in gas phase polymerizations, but they can be used in slurry type polymerizations as well.
一般に、前記触媒を使用して製造された重合体は高密度
すなわち0.95およびそれ以上の密度のものである。Generally, polymers made using the catalysts are of high density, ie, 0.95 and higher.
そのようにして製造された重合体の分子量は広範な範囲
にある。The molecular weight of the polymers so produced lies within a wide range.
2,000〜300.000および3,000,000
またはそれ以上の程度高分子量を有する重合体が製造で
きる。2,000-300,000 and 3,000,000
It is possible to produce polymers having molecular weights as high as or even higher.
分子量の制御は、ある程度は、プロセス変数を制御する
ことによって行なうことができるが、しかしプロセス変
数の一般的相互依存性の観点から、そのような制御は通
常は種種の量の変性剤例えば米国特許第3,051,6
90号明細書記載の水素またはハロアルカンを添加する
ことによって行なわれる。Control of molecular weight can be achieved, to some extent, by controlling process variables, but in view of the general interdependence of process variables, such control usually involves the addition of varying amounts of modifiers, e.g. No. 3,051,6
This is done by adding hydrogen or haloalkanes as described in No. 90.
しかしながらある場合に所望の分子量制御を得るために
必要とされるような大量例えば50容量%以上の量で水
素が使用される場合には、重合反応速度は低下して単位
時間当りの生産性を減少させる結果となる。However, when hydrogen is used in large amounts, such as greater than 50% by volume, as is required in some cases to obtain the desired molecular weight control, the polymerization reaction rate decreases and the productivity per unit time decreases. This results in a decrease in
更に、記載の触媒系を使用した場合には、水素によって
はある程度の制御のみしか行なうことができない。Furthermore, when using the catalyst system described, only a certain degree of control can be achieved depending on the hydrogen.
特定の触媒系によって、それ以上の水素添加がそれ以上
の効果をほとんど有さなくなる上限がそこには存在して
いる。Depending on the particular catalyst system, there is an upper limit beyond which further hydrogenation has little further effect.
バナジウム含有触媒に関して前記に論じた欠点または不
利点を克服する手段が米国特許第3.784,539号
明細書中に記載されており、この特許は本明細書中に参
考文献として包含されている。Means for overcoming the drawbacks or disadvantages discussed above with respect to vanadium-containing catalysts are described in U.S. Pat. No. 3,784,539, which is incorporated herein by reference. .
その中には、オレフィン重合体の分子量制御における連
鎖移動剤として作用する水素の能力を強化させる触媒が
記載されている。Therein, catalysts are described that enhance the ability of hydrogen to act as a chain transfer agent in controlling the molecular weight of olefin polymers.
そこに記載されたようにして製造された触媒は、支持体
なしの形でかまたは適当な物質上に支持された状態で使
用することができる。The catalysts prepared as described there can be used in unsupported form or supported on suitable materials.
支持された触媒は気相重合において特に適当である。Supported catalysts are particularly suitable in gas phase polymerizations.
本発明者らはここに、特定の物質すなわち有機アルミニ
ウム化合物で処理したシリカゲル上に支持されたそのよ
うな触媒を使用して、得られる重合体の所望の物理的性
質について何等の劣化を生ずることなしに、収率の実質
的増加が得られることを発見した。The inventors hereby disclose that the use of such catalysts supported on silica gel treated with certain materials, namely organoaluminum compounds, does not result in any deterioration in the desired physical properties of the resulting polymers. It has been discovered that a substantial increase in yield can be obtained without the use of
また、前記従来技術のバナジウム触媒を使用して製造さ
れる重合体は、吹込成型によってボトルに加工するにそ
れらを一般に適当ならしめるに充分な程広い分子量分布
を有していないことが認められている。It has also been recognized that the polymers produced using the prior art vanadium catalysts do not have a sufficiently broad molecular weight distribution to make them generally suitable for processing into bottles by blow molding. There is.
この明白な不オリな点は、そのような触媒が無機物質上
に支持されそして特定の方法で調製された場合には、そ
れらが50〜95キロポアズ(kp)の範囲の一定V3
値において3秒−1のみかけ粘度対300秒−1のみか
け粘度の比(■3/V300)により測定されるような
比較的広い分子量分布を有するエチレン重合体を製造す
るに高度に有効であるという発見によって、ここに克服
された。This apparent disadvantage is that when such catalysts are supported on inorganic materials and prepared in a particular manner, they have a constant V3 in the range of 50 to 95 kilopoise (kp).
It is highly effective in producing ethylene polymers with a relatively broad molecular weight distribution as measured by the ratio of the apparent viscosity of 3 s-1 to the apparent viscosity of 300 s-1 in value (3/V300). This was overcome by this discovery.
この測定は、吹込成型用の通常のプラスチック成形機を
使用する重合体処理業者によって広く使用されている。This measurement is widely used by polymer processors using conventional plastic molding machines for blow molding.
粘度測定は、200°Cの温度で、0.05024イン
チの直径、2.006インチの長さおよび90°の入角
を有するモンサント・キャピラリー押出成形レオメータ
−(インストロン・エンジニアリング・コーポレーショ
ン製)を使用しそして「エンサイクロペディア・オブ・
ポリマーサイエンス・アンド・テクノロジー(インター
サイエンス・パブリツシャーズ発行)第8巻第607〜
611頁に記載の方法を使用して行なわれた。Viscosity measurements were performed using a Monsanto capillary extrusion rheometer (manufactured by Instron Engineering Corporation) with a diameter of 0.05024 inches, a length of 2.006 inches, and an entrance angle of 90° at a temperature of 200°C. Use and 'Encyclopedia of
Polymer Science and Technology (published by Interscience Publishers) Volume 8 No. 607~
This was done using the method described on page 611.
一般に牛乳びんに適当な樹脂は50〜65kpの範囲の
V3.f6ヨび9〜11.5のV3/v3ooを有して
いる。Generally, suitable resins for milk bottles are V3. It has a V3/v3oo with an f6 pitch of 9 to 11.5.
洗剤および一般用ボトルに適当な樹脂は65〜95kp
範囲のv3および9〜12のV3/v3ooを有してい
る。Resin suitable for detergent and general purpose bottles is 65-95kp
It has a v3 in the range and a V3/v3oo of 9-12.
低い方の比は低い■3値に一致しまた逆もそうである。The lower ratio corresponds to the lower ■3 value and vice versa.
本発明によればシリカゲルを触媒支持体として使用しそ
して前記シリカゲルをそれを有機アルミニウム化合物(
例えばアルキルアルミニウム、アルキルアルミニウムハ
ライド、アルキルアルミニウムアルコキサイドまたはそ
れらの混合物と反応させて処理することによって、分子
量制御剤としての水素の存在下でのエチレンの重合およ
び共重合に対して増強された活性を有しているチーグラ
ータイプのある種の支持触媒組成物、ならびに前記のよ
うにそれらのV3/V300比に基づく広い分子量分布
を有するエチレン重合体の製造に使用するに特に適応さ
せたある種のその他のチーグラータイプ触媒が提供され
る。According to the invention, silica gel is used as a catalyst support and said silica gel is combined with an organoaluminum compound (
Enhanced activity towards polymerization and copolymerization of ethylene in the presence of hydrogen as molecular weight controlling agent, for example by treatment with alkyl aluminum, alkyl aluminum halide, alkyl aluminum alkoxide or mixtures thereof. Certain supported catalyst compositions of the Ziegler type having a Other Ziegler type catalysts are provided.
すなわち反応の後で、前記の反応させたシリカゲル上に
、本質的にはバナジウムの化合物、トリアルキルアルミ
ニウムおよび式RnAl(OR)3−n(式中Rは約1
〜約12個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であ
りそしてnは0.5〜20に変化する)のアルキルアル
ミニウムアルコキサイドまたはそのような化合物の混合
物よりなる触媒処方物(前記組成物は前記バナジウム化
合物を前記アルミニウムアルコキサイドと一緒にしそし
てその後でこの反応混合物を前記トリアルキルアルミニ
ウムと組合させることによって製造された)を沈着させ
る。That is, after the reaction, a compound of essentially vanadium, a trialkylaluminum and a compound of the formula RnAl(OR)3-n, where R is about 1, is deposited on the reacted silica gel.
a hydrocarbyl group containing ~12 carbon atoms and n varies from 0.5 to 20) or a mixture of such compounds, said composition comprising (prepared by combining a vanadium compound with the aluminum alkoxide and subsequently combining the reaction mixture with the trialkylaluminum).
そのようにして製造された触媒はエチレンの気相または
スラリー相重合および共重合に対して使用するに適当で
あるが、これらは気相重合に対して特に好ましい。Although the catalysts so prepared are suitable for use in gas phase or slurry phase polymerizations and copolymerizations of ethylene, they are particularly preferred for gas phase polymerizations.
本発明を次の実施例により説明する。The invention is illustrated by the following examples.
しかし、これらは本発明をいかなる意味においても決し
て限定するものではない。However, these do not limit the invention in any way.
特記されていない限りは、すべての部は重量部である。All parts are parts by weight unless otherwise specified.
例 1
水素を分子量制御剤として使用した一連の気相(こおけ
るエチレンの重合を実験室スケールユニット中で行なっ
て、バナジウムオキシクロリド−アルキルアルミニウム
ーアルキルアルミニウムアルコキサイド触媒に対する支
持体としての未処理シリカゲルおよびそれをアルキルア
ルミニウムまたはアルキルアルミニウムアルコキサイド
と反応させて処理したシリカゲルを使用することの効果
を示す。Example 1 The polymerization of ethylene in a gas phase series using hydrogen as a molecular weight control agent was carried out in a laboratory scale unit to prepare a raw material as a support for a vanadium oxychloride-alkylaluminium-alkylaluminum alkoxide catalyst. The effect of using silica gel and silica gel treated by reacting it with an alkyl aluminum or an alkyl aluminum alkoxide is shown.
約50〜65μの平均粒子サイズ(米国標準ふるい系列
230〜270メツシユサイズ)を有スるシリカゲル(
MS IDグレード952.W、R。Silica gel (with an average particle size of about 50-65μ (US standard sieve series 230-270 mesh size))
MS ID grade 952. W, R.
ブレース・アンド・コンパニー製)のある量を流動ガス
として乾燥窒素を使用して、200℃で約12時間にわ
たって流動床中で脱水した。Brace & Compagnie) was dehydrated in a fluidized bed at 200° C. for about 12 hours using dry nitrogen as the fluidizing gas.
この乾燥シリカは、トリエチルアルミニウムとの反応に
よって測定すれば、1g当り約1.4ミリモルの有効水
酸基をその表面上に含有していた。The dry silica contained about 1.4 mmoles of available hydroxyl groups per gram on its surface, as determined by reaction with triethylaluminum.
この脱水ゲル約24g部分を小型の流動床触媒製造ユニ
ットに仕込み、そして約40℃の温度で酸素を含有しな
い乾燥窒素で流動化させ、一方ヘキサン中のトリエチル
アルミニウム(TEA)の2M溶液をこのシリカゲル上
に一滴ずつ添加した。An approximately 24 g portion of this dehydrated gel was charged into a small fluidized bed catalyst production unit and fluidized with oxygen-free dry nitrogen at a temperature of approximately 40°C, while a 2M solution of triethylaluminum (TEA) in hexane was added to the silica gel. Added drop by drop on top.
使用されたTEAの量は、シリカゲル1g当り1ミリモ
ルに等しかった。The amount of TEA used was equal to 1 mmol/g of silica gel.
TEA添加が完了した後、このヘキサンを流動床から蒸
発させた。After the TEA addition was complete, the hexane was evaporated from the fluidized bed.
同様にして、他の2個の別の24g部分の脱水シリカゲ
ルを、それぞれジエチルアルミニウムエトキサイド(D
EAE)およびエチルアルミニウムシェドキサイド(E
ADE)で処理した。Similarly, two other separate 24 g portions of dehydrated silica gel were each treated with diethyl aluminum ethoxide (D
EAE) and ethylaluminum shedoxide (E
ADE).
処理シリカゲル試料3種および脱水シリカゲルの未処理
試料1種を支持体として使用して重合触媒を製造した。Polymerization catalysts were prepared using three treated silica gel samples and one untreated sample of dehydrated silica gel as supports.
攪拌しつつある窒素でおおわれたガラス容器に、100
m1のヘキサンおよび前取って定められた各成分モル比
を与えるに必要な量の純粋なVOCl3.EADEまた
はエチルアルミニウムセスキエトキサイド(EASE)
およびTEAのヘキサン中各2M溶液をその順序で仕込
んだ。In a glass container covered with nitrogen while stirring, add 100
ml of hexane and the amount of pure VOCl3.ml necessary to give the predetermined molar ratios of each component. EADE or ethylaluminum sesquiethoxide (EASE)
and TEA in hexane were charged in that order.
この混合物を10分間攪拌し、その後でそれを触媒支持
体が乾燥窒素によって流動化させられている触媒製造ユ
ニットに満願供給した。The mixture was stirred for 10 minutes before it was fed to a catalyst production unit where the catalyst support was fluidized with dry nitrogen.
かくして触媒溶液はこの支持体上に沈着され、流動化は
全部のヘキサンが蒸発しそして触媒が乾燥するまで続け
られた。The catalyst solution was thus deposited onto this support and fluidization was continued until all the hexane had evaporated and the catalyst was dry.
次いで各触媒を、一連のエチレンの重合において試験し
た。Each catalyst was then tested in a series of ethylene polymerizations.
前記反応器、熱交換器および必要な付属装置を包含する
実験室スケールユニットの重合反応器に、この触媒を仕
込んだ。The catalyst was charged to a polymerization reactor in a laboratory scale unit containing the reactor, heat exchanger and necessary accessories.
このジャケット付き反応器は円筒形状のものであり、そ
して直径約4インチおよび深さ2.5〜3フイートの触
媒および生成物粒子の流動化床を含有するようなサイズ
のものであった。The jacketed reactor was cylindrical in shape and sized to contain a fluidized bed of catalyst and product particles approximately 4 inches in diameter and 2.5 to 3 feet deep.
床部分の頂部において、この反応器は逆コーン形に延び
てより大なる直径の分離作用区分になっており、ここで
は未反応ガス中に混入していたすべての粒子が分離され
、そして床中に落して戻された。At the top of the bed section, the reactor extends in an inverted cone shape into a larger diameter separating section in which any particles entrained in the unreacted gas are separated and removed from the bed. It was dropped and returned.
未反応のまたは再循環ガスは分離帯域の頂部から連続的
に取出され、熱交換器を通過させて前板って定められて
いる温度に維持し、そして床中の粒子を高度に流動化状
態に保つに充分な速度で反応器の底に導入した。Unreacted or recycle gas is continuously withdrawn from the top of the separation zone and passed through a heat exchanger to maintain the front plate at a defined temperature and to keep the particles in the bed in a highly fluidized state. was introduced into the bottom of the reactor at a rate sufficient to maintain the
補充分のエチレンおよび水素は再循環ガス管路中に導入
され、一方新らしい触媒粒子は床の頂部の下で反応器中
に供給された。Make-up ethylene and hydrogen were introduced into the recycle gas line while fresh catalyst particles were fed into the reactor below the top of the bed.
重合体生成物は床の底部において取出された。The polymer product was removed at the bottom of the bed.
毎時約2〜3ミリモルTEAの速度で重合の間、追加の
TEAが加えられた。Additional TEA was added during the polymerization at a rate of about 2-3 mmol TEA per hour.
ある実験においては、態別に計量された流れでエチレン
と共にハロゲン化アルカンを反応器に導入して毎時バナ
ジウム1ミリ当り約100ミリモルに等しい量のハロゲ
ン化アルカンを与えた。In one experiment, halogenated alkanes were introduced into the reactor along with ethylene in separately metered streams to provide an amount of halogenated alkanes equal to about 100 mmol per millimeter of vanadium per hour.
反応器の圧力は約36.2ゆ、Hであった。The reactor pressure was approximately 36.2 mmH.
生成物たるポリエチレンは前記のように約1pphの速
度で連続的に取出されて一定の床水準を保った。The product polyethylene was removed continuously at a rate of about 1 pph to maintain a constant bed level as described above.
製造された重合体試料をそれらの物理的性質について評
価した。The polymer samples produced were evaluated for their physical properties.
重合体の性質の測定においては、次の方法が使用された
。In measuring the properties of the polymers, the following method was used.
溶融指数(メルトインデックス)(I2)は2,160
g重量を使用してASTM試験D−1238−65Tに
よって測定された。Melt index (I2) is 2,160
Measured by ASTM test D-1238-65T using g weight.
溶融押出速度(110)は、溶融指数測定に使用された
と同一の方法を使用して測定されたがただし試料重量は
10kgであった。Melt extrusion rate (110) was measured using the same method used for melt index measurements except that the sample weight was 10 kg.
嵩密度測定に対してはASTM試験D−1895−A−
67が使用された。ASTM test D-1895-A- for bulk density measurements
67 were used.
重合条件と共に表1に示されているこれら試験の結果は
、アルキルアルミニウムによるシリカゲル支持体の前処
理が相当重合条件においては、未処理シリカゲルを支持
体として使用して得られるよりも一層高いポリエチレン
収率を与え、その際重合体性質に何等悪影響を与えない
ことを示す。The results of these tests, shown in Table 1 along with the polymerization conditions, show that pretreatment of the silica gel support with an aluminum alkyl leads to higher polyethylene yields under equivalent polymerization conditions than that obtained using untreated silica gel as the support. It shows that the polymer properties are not adversely affected in any way.
表 1
触媒組成 重性の性質シリカゲ
ルVOC1アルコキ ミリ TEA 温 度ハロゲン
化 H2収率 嵩密度変性剤ミリモルサ
イド モル ミリモル (℃)アルカン % kyP
、t&#V I2 Ito/12(ky/dな し
2 EASE12 6105 なし
5.3 25 1.4 11.3381D、EA、
E 2 tt 12 6106
なし 4.9 33 1.4 10.6374なし
I II 6390CC13F5.9218
4.111.3318TEA 1 /l
6 3 89 CCl3F 6.1274
4.8 11.5352DEAE 1 /l
6 3 90CClsF6.45014.11
2.1:33ブEADE 1 tt
6 3 89 CC1jsF 6.02355
.1 110345なし I EADE12121
05 CHCl18.0196.69.6408TEA
1 tt 12 12105
CHCl57.21247−5 9.4442DEA
E 1 u 12 12107
CHCl 5.5325 6.6 9.0426
EADE 1 tt 12 1210
7 CHCl3−5.33868.3 8.641
3例 2
触媒支持体として処理シリカゲルおよび未処理シリカゲ
ルを使用して例1と同様の一連のエチレンの重合を行な
ったが、ただしその重合はスラリー相中で実施した。Table 1 Catalyst Composition Heavy Properties Silica Gel VOC1 Alkoxy Milli TEA Temperature Halogenation H2 Yield Bulk Density Modifier Millimoles Side Mol Millimoles (°C) Alkanes % kyP
,t&#V I2 Ito/12(ky/d none 2 EASE12 6105 none
5.3 25 1.4 11.3381D, EA,
E 2 tt 12 6106
None 4.9 33 1.4 10.6374 None I II 6390CC13F5.9218
4.111.3318TEA 1/l
6 3 89 CCl3F 6.1274
4.8 11.5352DEAE 1/l
6 3 90CClsF6.45014.11
2.1:33buEADE 1 tt
6 3 89 CC1jsF 6.02355
.. 1 No 110345 I EADE12121
05 CHCl18.0196.69.6408TEA
1 tt 12 12105
CHCl57.21247-5 9.4442DEA
E 1 u 12 12107
CHCl 5.5325 6.6 9.0426
EADE 1 tt 12 1210
7 CHCl3-5.33868.3 8.641
Example 3 Example 2 A series of ethylene polymerizations similar to those in Example 1 were carried out using treated and untreated silica gel as catalyst supports, except that the polymerizations were carried out in the slurry phase.
乾燥窒素でパージした磁気攪拌機付きフラスコ中で25
m1のヘキサン中に5gの無水シリカゲルを懸濁させる
ことによって、重合触媒(1)を製造した。25 in a flask with a magnetic stirrer purged with dry nitrogen.
Polymerization catalyst (1) was prepared by suspending 5 g of anhydrous silica gel in ml of hexane.
この懸濁液に、シリカゲル1g当り0.8ミリモルに相
当する量のEADE(4,0ミリモル)を加え、そして
ここに得られる混合物を少なくとも30分間室温で攪拌
した。To this suspension was added an amount of EADE (4.0 mmol) corresponding to 0.8 mmol per g of silica gel, and the resulting mixture was stirred at room temperature for at least 30 minutes.
5.0mA’の乾燥ヘキサンを含有する別の窒素パージ
したびん中で、8ミリモルのEADEおよび4ミリモル
のVOCl3を一緒に5分間攪拌し、次いで8ミリモル
のTEAを加え、そして全混合物を室温で30分間−緒
に攪拌した。In a separate nitrogen-purged bottle containing 5.0 mA' of dry hexane, 8 mmol of EADE and 4 mmol of VOCl were stirred together for 5 minutes, then 8 mmol of TEA was added, and the entire mixture was stirred at room temperature. Stir together for 30 minutes.
この混合物を攪拌しつつシリカゲル混合物に加えた。This mixture was added to the silica gel mixture with stirring.
1時間程度の後で、そのヘキサン層は完全に透明となっ
て、シリカゲル上に触媒が完全に吸着されたことを示し
た。After about an hour, the hexane layer became completely transparent, indicating complete adsorption of catalyst on the silica gel.
触媒(1)と正確に同様にして重合触媒(2)が製造さ
れたが、ただしそのシリカゲルの最初のEADEによる
反応または処理は行なわれなかった。Polymerization catalyst (2) was prepared in exactly the same manner as catalyst (1), except that the silica gel was not first reacted or treated with EADE.
前記のようにして製造された2種の触媒を使用してエチ
レンをヘキサン媒体中で重合させた。Ethylene was polymerized in hexane medium using the two catalysts prepared as described above.
重合は攪拌された2、51ステンレスチ一ル反応器を使
用して閉鎖系中で行なわれた。Polymerizations were carried out in a closed system using a stirred 2,51 stainless steel reactor.
この反応器は、清浄化し、乾燥しそして本質的に酸素が
なくなるまで熱窒素でパージし、そしてヘキサンを仕込
むことによって準備した。The reactor was prepared by cleaning, drying and purging with hot nitrogen until essentially free of oxygen, and charging with hexane.
この系を大気圧下におけるエチレンでフラッシュし、そ
して触媒懸濁液を反応器に導入した。The system was flushed with ethylene at atmospheric pressure and the catalyst suspension was introduced into the reactor.
この反応器に導入されたすべてのエチレンを、乾燥およ
び痕跡の不純物除去のために、最初に活性炭および分子
ふるいカラムを通過させた。All ethylene introduced into the reactor was first passed through an activated carbon and molecular sieve column for drying and removal of trace impurities.
次いで水素を約17.5 psig(全体で5%濃度)
の圧まで導入した。Hydrogen was then added to approximately 17.5 psig (5% concentration overall).
It was introduced to a pressure of
重合されるべきエチレンは、容量目盛つきの酸素を含ま
ない高圧シリンダー(これは電気ソレノイドバルブを通
して実験室室内条件に平衡化させた)から、350ps
igの最終反応力が達成されるまで供給された。The ethylene to be polymerized was supplied at 350 ps from a volumetrically calibrated oxygen-free high-pressure cylinder (which was equilibrated to laboratory room conditions through an electric solenoid valve).
ig was fed until the final reaction force was achieved.
導入されたエチレンの総量は、電子変換装置による重合
の前および後の上流流れ圧力の測定値を使用に計算する
ことによって決定された。The total amount of ethylene introduced was determined by calculating using upstream flow pressure measurements before and after polymerization with an electronic converter.
一定の攪拌下約2時間の重合期間の間、温度は約85℃
に保たれ、モしてヘキサン中のTEA溶液(1M)の少
量を反応速度(これは時間と共に減少する傾向がある)
を保持するために反応器中に注入した。During the polymerization period of about 2 hours under constant stirring, the temperature was about 85°C.
A small amount of TEA solution (1M) in hexane is kept at a constant temperature (this tends to decrease with time).
was injected into the reactor to maintain the
反応期間の終りに、その反応器の内容を冷却せしめた。At the end of the reaction period, the contents of the reactor were allowed to cool.
未反応エチレンを排気させ、そして乾燥窒素で置換した
。Unreacted ethylene was evacuated and replaced with dry nitrogen.
反応スラリーを受器にあけ、そしてその後で大型ブフナ
ーろ斗で1過した。The reaction slurry was poured into a receiver and then passed through a large Buchner funnel.
フェノール系酸化防止剤溶液をこの重合体と充分に混合
し、その後でそれを1晩真空オーブン中で乾燥させた。The phenolic antioxidant solution was thoroughly mixed with the polymer, after which it was dried in a vacuum oven overnight.
重合体の物理的性質は、乾燥させた安定化された物質の
試料を使用して測定された。The physical properties of the polymer were determined using samples of the dried stabilized material.
表2に提供されている結果は、例1の気相重合により得
られたものと一致した。The results provided in Table 2 were consistent with those obtained with the gas phase polymerization of Example 1.
EADE処理シリカゲル上に支持された触媒を使用して
得られた収率は、相当重合条件下の未処理シリカゲル上
に支持された触媒で得られたものよりも有意に高かった
。The yields obtained using the catalyst supported on EADE-treated silica gel were significantly higher than those obtained with the catalyst supported on untreated silica gel under comparable polymerization conditions.
両方の場合の重合体は同数の物理的性質を有していた。The polymers in both cases had the same number of physical properties.
また、処理シリカゲル上に支持された触媒は未処理のシ
リカゲル上の触媒によって得られた重合体よりも一層高
い嵩密度を有する重合体を与えることがわかる。It is also seen that the catalyst supported on treated silica gel provides a polymer with a higher bulk density than the polymer obtained with the catalyst on untreated silica gel.
表 2
触 媒 組 成 物
重合体の性質触媒 VOC73EADE
T EA ハロゲン化 収 率
嵩密度製造 (ミリモル)(ミリモル)(ミリ
モル) アルカン 1yPE/、9V、 I2 1
1o/I2 k’i/1111 4
8 8 な し
132.2 0.14 10.9 230
1 4 8 8
な し 118.1 0.3
10.6 2541 4 8
8 な し 123
.9 0.17 10.5 2071
4 8 8 CHC#
396 0.18 10.6 178
2 4 12 8
な し 51.2 0.2
10.9 1132 4 12
8 な し 93
.0 0.2 10.0 1512
4 12 S
な し 81.7 0.17
8.2 1152七 4
12 8 な し
98.0 2.1 11.0 178
2 4 12 8 C
)IC6221,60,1510,0126* 10%
水素
実施例中に示された利点を得うるためのシリカゲル触媒
支持体の処理は、比較的簡単に遂行できる。Table 2 Catalyst composition
Polymer properties catalyst VOC73EADE
TEA halogenation yield
Bulk density production (mmol) (mmol) (mmol) Alkane 1yPE/, 9V, I2 1
1o/I2 k'i/1111 4
8 8 None
132.2 0.14 10.9 230
1 4 8 8
None 118.1 0.3
10.6 2541 4 8
8 None 123
.. 9 0.17 10.5 2071
4 8 8 CHC#
396 0.18 10.6 178
2 4 12 8
None 51.2 0.2
10.9 1132 4 12
8 None 93
.. 0 0.2 10.0 1512
4 12 S
None 81.7 0.17
8.2 11527 4
12 8 None
98.0 2.1 11.0 178
2 4 12 8 C
) IC6221,60,1510,0126* 10%
Processing the silica gel catalyst support to obtain the benefits shown in the hydrogen examples is relatively easy to accomplish.
何故ならば、唯一の要件は、物理的に吸着されている水
を除去することだからである。This is because the only requirement is to remove physically adsorbed water.
シリカゲルは約150〜260℃の温度で、気圧下に少
なくとも4時間そして好ましくは約6〜約12時間乾燥
させればよい。The silica gel may be dried at a temperature of about 150 DEG to 260 DEG C. under atmospheric pressure for at least 4 hours, and preferably for about 6 to about 12 hours.
この乾燥段階は、便利にはシリカゲルの流動床または固
定床に熱窒素を通過させることによって行なわれる。This drying step is conveniently carried out by passing hot nitrogen through a fluidized or fixed bed of silica gel.
あるいはまた、このシリカゲルは真空下に約100°〜
200℃の温度で同一時間、ただし窒素パージなしで乾
燥させることができる。Alternatively, the silica gel can be heated at about 100° to about 100° under vacuum.
It can be dried at a temperature of 200° C. for the same time, but without nitrogen purge.
乾燥が発子した後、溶媒例えばヘキサン中の所望の有機
アルミニウム化合物の溶液を除徐にシリカゲル上に仕込
むことができるが、この間これは流動作用ガスによるか
または機械的手段によって混合されている。After drying has taken place, a solution of the desired organoaluminum compound in a solvent such as hexane can be slowly loaded onto the silica gel, while it is being mixed by a flowing gas or by mechanical means.
使用される溶媒によって、25〜50°Cの周囲温度が
一般に適当である。Depending on the solvent used, ambient temperatures of 25-50°C are generally suitable.
この溶媒は有機アルミニウム化合物との反応が起ってい
る間に蒸発するのである。This solvent evaporates while the reaction with the organoaluminium compound takes place.
しかし、80℃才でまたはそれ以上の温度を使用するこ
とができる。However, temperatures as high as 80°C or higher can be used.
あるいはまた、この乾燥シリカゲルを適当な溶媒例えば
ヘキサン中に懸濁させ、そして有機アルミニウム化合物
をそれと反応させるためにこの懸濁液またはスラリーに
加えることができる。Alternatively, the dry silica gel can be suspended in a suitable solvent such as hexane and the organoaluminum compound added to the suspension or slurry for reaction therewith.
良好な接触および混合のためには、攪拌が必要である。Stirring is necessary for good contact and mixing.
接触時間は反応を確実ならしめるためには約5分ないし
約2時間であるべきである。Contact time should be about 5 minutes to about 2 hours to ensure reaction.
その触媒がスラリー相重合に対して使用される場合には
、溶媒を除去することは必要ではない。If the catalyst is used for slurry phase polymerization, it is not necessary to remove the solvent.
しかし、これを通常の技術例えばろ過、遠心、蒸発、窒
素吹込みその他によって除去して気相重合に有用な乾燥
触媒を生成させることができる。However, it can be removed by conventional techniques such as filtration, centrifugation, evaporation, nitrogen bubbling, etc. to produce a dry catalyst useful in gas phase polymerizations.
好ましくは、この処理段階は不活性雰囲気中で行なわれ
る。Preferably, this processing step is carried out in an inert atmosphere.
本発明の触媒の生成に使用することのできる有機アルミ
ニウム化合物は、通常チーグラータイプの触媒の還元剤
として使用されるものである。The organoaluminum compounds that can be used to form the catalysts of the present invention are those commonly used as reducing agents for Ziegler type catalysts.
これらとしては、(1)式RnAlX3−n(式中Rは
1〜10個の炭素原子を含有する飽和非環式炭化水素基
、飽和環式炭化水素基または芳香族炭化水素基であり、
Xはハロゲンでありそしてnは1,2または3である)
の化合物およびそれらの混合物、および(2)式RnA
Al(OR)3−n(式中Rは約1〜約12個の炭素原
子を含有するヒドロカルビル基でありそしてnは1,2
または3である)の化合物およびそれらの混合物があげ
られる。These include (1) the formula RnAlX3-n (wherein R is a saturated acyclic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group containing 1 to 10 carbon atoms;
X is halogen and n is 1, 2 or 3)
and mixtures thereof, and (2) compounds of formula RnA
Al(OR)3-n, where R is a hydrocarbyl group containing about 1 to about 12 carbon atoms and n is 1,2
or 3) and mixtures thereof.
このヒドロカルビル基は、炭化水素基例えばアルキル、
アリール、アルカリル、アラルキル、脂環式、二環式の
ものその他から選ばれたいずれかのものでありうる。The hydrocarbyl group is a hydrocarbon group such as alkyl,
It can be any selected from aryl, alkaryl, aralkyl, alicyclic, bicyclic, and others.
適当な基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、n−ブチル、イソブチル、n−ペンチル、イン
ペンチル、第3級ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル
、2−メチルペンチル、ヘプチル、オクチル、2−エチ
ルヘキシル、シクロヘキシルメチル、ノニル、デシル、
ドデシル、ベンジル、ビニル、ビニルメチル、フェネチ
ル、p−メチルベンジル、フェニル、トリル、キシリル
、ナフチル、エチルフェニル、メチルナフチルまたはい
ずれかのそのような類似の炭化水素基があげられる。Suitable groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, n-pentyl, impentyl, tertiary pentyl, hexyl, cyclohexyl, 2-methylpentyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, cyclohexyl. Methyl, nonyl, decyl,
Mention may be made of dodecyl, benzyl, vinyl, vinylmethyl, phenethyl, p-methylbenzyl, phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, ethylphenyl, methylnaphthyl or any such similar hydrocarbon group.
好ましくは、直接アルミニウム原子に結合しているこれ
らのR基は、1〜8個の炭素原子を含有するアルキル基
であり、そしてそれらは同一または異なっていることが
できる。Preferably, these R groups directly bonded to the aluminum atom are alkyl groups containing 1 to 8 carbon atoms, and they can be the same or different.
式(1)の適当な化合物の具体的な例は、トリエチルア
ルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリフェニ
ルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリドデ
シルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジ
エチルアルミニウムクロリド、ジプロピルアルミニウム
フルオライド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、エ
チルアルミニウムジクロリドその他である。Specific examples of suitable compounds of formula (1) include triethylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, tripropylaluminum, triphenylaluminum, trioctylaluminum, tridodecylaluminum, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, dimethylaluminum chloride, These include propylaluminum fluoride, diisobutylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, and others.
前記タイプのアルミニウム化合物の混合物もまた使用で
きる。Mixtures of aluminum compounds of the aforementioned types can also be used.
そのような化合物の形成すなわち金属アルミニウムをア
ルキルハライドで処理することによってアルキルアルミ
ニウムセスキハライドと称されるジアルキルアルミニウ
ムハライドブラスモノアルキルアルミニウムジハライド
のような混合物を生成させることにより得られる全反応
混合物も適当である。The formation of such compounds, i.e. the total reaction mixture obtained by treating aluminum metal with an alkyl halide to produce mixtures such as dialkylaluminum halides brass monoalkylaluminum dihalides, referred to as alkyl aluminum sesquihalides, is also suitable. It is.
処理剤として使用するに好ましい化合物はハロゲン化さ
れていないものである。Preferred compounds for use as treatment agents are those that are not halogenated.
その理由は、これらを使用すれば、重合体中のハロゲン
残留の問題が生じないからである。The reason is that if these are used, there will be no problem of halogen remaining in the polymer.
非ハロゲン化性化合物の中で特に好ましいものは、トリ
エチルアルミニウムである。Particularly preferred among the non-halogenated compounds is triethylaluminum.
式(2)の適当な化合物の具体例は、エチルアルミニウ
ムシェドキサイド ジエチルアルミニウムエトキサイド
、エチルアルミニウムセスキエトキサイド、エチルアル
ミニウム、ジイソプロポキサイドその他である。Examples of suitable compounds of formula (2) are ethylaluminum shedoxide, diethylaluminum ethoxide, ethylaluminum sesquiethoxide, ethylaluminum, diisopropoxide, and others.
特に好ましいものはジエチルアルミニウムエトキサイド
である。Particularly preferred is diethylaluminum ethoxide.
使用されるアルキルアルミニウム化合物の量は、シリカ
ゲル表面上の有効(利用可能な)水酸基の量に依存する
。The amount of alkyl aluminum compound used depends on the amount of available hydroxyl groups on the silica gel surface.
この量は例えば支持体物質を過剰のTEAと反応させそ
して生成するエタンの量を測定することによって決定で
きる。This amount can be determined, for example, by reacting the support material with excess TEA and measuring the amount of ethane formed.
シリカゲルの処理に使用される有機アルミニウム化合物
の実際の量は、前記の方法により測定された有効水酸基
1モル当りアルミニウム化合物約0.3〜1.0モルの
範囲で変動する。The actual amount of organoaluminum compound used in treating the silica gel will vary from about 0.3 to 1.0 moles of aluminum compound per mole of available hydroxyl groups as determined by the method described above.
好ましい有機アルミニウム化合物の量は、有効水酸基1
モル当り約0.50〜約0.75モルの範囲である。The preferred amount of organoaluminum compound is 1
It ranges from about 0.50 to about 0.75 moles per mole.
触媒支持体として使用されるシリカゲルの粒子サイズは
臨界的ではない。The particle size of the silica gel used as catalyst support is not critical.
しかしながら、気相重合においては、使用される粒子サ
イズは製造されている重合体の所望の粒子サイズに依存
する。However, in gas phase polymerization, the particle size used depends on the desired particle size of the polymer being produced.
その理由は、米国特許出願第341,837号明細書に
開示されているように、生成物粒子サイズは特定範囲の
粒子サイズを有する触媒支持体物質を使用することによ
って制御しうろことが確立されているからである。The reason for this is that, as disclosed in U.S. Patent Application No. 341,837, it has been established that product particle size may be controlled by using catalyst support materials having a specific range of particle sizes. This is because
一般に、効率のよい操作のために触媒支持体は、製造さ
れる重合体の溶融指数に依って、約30〜約600μの
範囲の平均粒子サイズを有している。Generally, for efficient operation, the catalyst support has an average particle size ranging from about 30 to about 600 microns, depending on the melting index of the polymer being produced.
より高い溶融指数の重合体(〜5およびそれ以上のもの
)は一層犬なる平均粒子サイズを有する支持体を要求し
、一方より低い溶融指数生成物(〜1およびそれ以下の
もの)は一層小なる粒子サイズを要求する。Higher melting index polymers (~5 and above) require supports with larger average particle sizes, while lower melting index products (~1 and below) require smaller particle size required.
本発明の観点において処理シリカゲル上に沈着させた触
媒組成物は、本明細書に参考文献として包含させる米国
特許第3,784,539号明細書に記載されているバ
ナジウム含有チーグラータイプ触媒である。The catalyst composition deposited on treated silica gel in the context of the present invention is a vanadium-containing Ziegler-type catalyst as described in US Pat. No. 3,784,539, which is incorporated herein by reference.
これらは、好ましくはバナジウムのハライドであるが、
しかしこの金属のアルコキサイド、有機塩またはコンプ
レックス、であってもよいバナジウムの化合物、トリア
ルキルアルミニウムおよびアルキルアルミニウムアルコ
キサイドよりなっている。These are preferably vanadium halides, but
However, it consists of compounds of vanadium, trialkylaluminums and alkylaluminum alkoxides, which may also be alkoxides, organic salts or complexes of this metal.
使用される化合物中のバナジウムは可能な最低の原子価
よりも一層高い原子価形態であるべきであり、そしてこ
れは好ましくは3およびそれ以上の原子価状態であるべ
きである。The vanadium in the compound used should be in a higher valence form than the lowest possible valence, and this should preferably be in a valence state of 3 and above.
テトラハロゲン化物、トリハロゲン化物およびジ、トリ
およびテトラハロゲン化物その他の混合物を使用するこ
とができる。Mixtures of tetrahalides, trihalides and di-, tri- and tetrahalides and others can be used.
特に好ましいものはバナジウムオキシトリクロライドで
ある。Particularly preferred is vanadium oxytrichloride.
使用することのできるハライド以外のバナジウム化合物
としては、バナジウムトリアセチルアセトネート、バナ
ジウムオキシジアセチルアセトネート、バナジウムナフ
チネート、バナジウムベンゾニーt4たはバナジウムエ
ステル例えばVO(OC4H9−1)3゜VO(OC3
H7−1)3.VO(OC2H5)C12゜VO(OC
2H5)2Clその他があげられる。Vanadium compounds other than halides which can be used include vanadium triacetylacetonate, vanadium oxydiacetylacetonate, vanadium naphthinate, vanadium benzony t4 or vanadium esters such as VO(OC4H9-1)3°VO(OC3
H7-1)3. VO(OC2H5)C12゜VO(OC
2H5) 2Cl and others.
実施例に示されているTEAの他に、トリアルキルアル
ミニウム化合物としては、トリブチルアルミニウム、ト
リメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、
トリプロピルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム
、トリドデシルアルミニウムその他があげられる。In addition to TEA shown in the examples, trialkylaluminum compounds include tributylaluminum, trimethylaluminum, triisobutylaluminum,
Examples include tripropyl aluminum, trioctyl aluminum, tridodecyl aluminum, and others.
触媒組成物中に使用されるアルミニウムアルコキサイド
は式RnAl(OR)3−n(式中Rは約1〜約12個
の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、そして
nは0.5〜2.0そして好ましくは1〜1.5で変動
する)の化合物である。The aluminum alkoxide used in the catalyst composition has the formula RnAl(OR)3-n, where R is a hydrocarbyl group containing from about 1 to about 12 carbon atoms, and n is from 0.5 to 2.0 and preferably varying from 1 to 1.5).
このヒドロカルビル基は、任意の選ばれた炭化水素基例
えばアルキル、アリール、アルカリル、アラルキル、脂
環式、二環式その他でありうる。The hydrocarbyl group can be any selected hydrocarbon group such as alkyl, aryl, alkaryl, aralkyl, cycloaliphatic, bicyclic, etc.
適当な基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、n−ブチル、イソブチル、n−ペンチル、イン
ペンチル、第3級ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル
、2−メチルペンチル、ヘプチル、オクチル、2−エチ
ルヘキシル、シクロヘキシルメチル、ノニル、デシル、
ドデシル、ベンジル、ビニル、ビニルメチル、フェネチ
ル、p−メチルベンジル、フェニル、トリル、キシリル
、ナフチル、エチルフェニル、メチルナフチルまたはい
ずれかのそのような類似の炭化水素基があげられる。Suitable groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, n-pentyl, impentyl, tertiary pentyl, hexyl, cyclohexyl, 2-methylpentyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, cyclohexyl. Methyl, nonyl, decyl,
Mention may be made of dodecyl, benzyl, vinyl, vinylmethyl, phenethyl, p-methylbenzyl, phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, ethylphenyl, methylnaphthyl or any such similar hydrocarbon group.
好ましくは、アルミニウム原子に直接結合しているこれ
らR基は1〜8個の炭素原子を含有するアルキル基であ
り、そしてそれらは同一または異っていることができる
。Preferably, these R groups directly bonded to the aluminum atom are alkyl groups containing 1 to 8 carbon atoms, and they can be the same or different.
アルキルアルミニウムアルコキサイドの製造方法は、米
国特許第3,784,539号明細書中に記載されてい
る。A method for making alkyl aluminum alkoxides is described in US Pat. No. 3,784,539.
触媒の活性成分は前記のように処理シリカゲル上に沈着
せしめられ、あるいはまた触媒は、溶液またはスラリー
として調製されそして支持体と充分に混合せしめられ、
その間後者は適当な装置中にブレンドの状態に保持され
る。The active components of the catalyst are deposited on the treated silica gel as described above, or alternatively the catalyst is prepared as a solution or slurry and thoroughly mixed with the support;
Meanwhile, the latter is kept in a blended state in a suitable device.
溶媒または担体液体を蒸発させそして触媒を支持体上で
乾燥させる。The solvent or carrier liquid is evaporated and the catalyst is dried on the support.
沈着は、大気圧か、高圧下かまたは減圧下に実施するこ
とができる。Deposition can be carried out at atmospheric pressure, under elevated pressure or under reduced pressure.
あるいはまた、バナジウム含有化合物とアルコキサイド
とを組合せ、次いで適当な反応媒体中のアルキルアルミ
ニウムを加えることによって触媒溶液または懸濁液を製
造することができる。Alternatively, a catalyst solution or suspension can be prepared by combining the vanadium-containing compound and the alkoxide and then adding an alkyl aluminum in a suitable reaction medium.
次いで得られる混合物を処理されたシリカゲルとに混合
し、そして得られたスラリーを反応器に仕込む。The resulting mixture is then mixed with treated silica gel and the resulting slurry is charged to a reactor.
本発明の触媒系の成分の量は変動させることができる。The amounts of the components of the catalyst system of the invention can vary.
一般に、有機アルミニウム化合物のバナジウム化合物に
対するモル比は0.3:1〜500:1の範囲であり、
そしてこれは1000:1までかまたはそれ以上でさえ
もありうる。Generally, the molar ratio of organoaluminum compound to vanadium compound ranges from 0.3:1 to 500:1;
And this can be up to 1000:1 or even higher.
有機アルミニウム化合物のバナジウム化合物に対する好
ましいAl:V比は1:1〜500:1の間にある。A preferred Al:V ratio of organoaluminum compound to vanadium compound is between 1:1 and 500:1.
アルキルアルミニウムアルコキサイドを含有するこれら
組成物においては、アルコキサイド:バナジウム比は、
同様に、約1=10〜約100:1で変化しうる。In these compositions containing alkyl aluminum alkoxides, the alkoxide:vanadium ratio is
Similarly, it may vary from about 1=10 to about 100:1.
最も効率のよい操作のためには、約1:2〜約50:1
の比が使用される。For most efficient operation, about 1:2 to about 50:1
The ratio of is used.
触媒の必要量は比較的少ない。The amount of catalyst required is relatively small.
一般に仕込まれる単量体総重量基準で0.01〜5.0
重量%の量が満足すべきものである。Generally 0.01 to 5.0 based on the total weight of monomers charged
The amount in weight percent is satisfactory.
しかし、0.001%程度の少ない量が時には許容しう
るものであり、そして例えば20%までの大量も使用で
きる。However, amounts as low as 0.001% are sometimes acceptable, and larger amounts, for example up to 20%, can also be used.
重合反応は0°〜120℃の温度そして所望によりそれ
以上の広範囲にわたって行なうことができる。The polymerization reaction can be carried out over a wide range of temperatures from 0 DEG to 120 DEG C. and, if desired, higher.
好ましくは、反応温度は約65°〜115℃に保たれる
。Preferably, the reaction temperature is maintained between about 65° and 115°C.
同様に、大気圧および大気圧下の圧力を使用できるが、
大気圧以上の圧力が好ましい。Similarly, atmospheric and subatmospheric pressures can be used, but
Pressures above atmospheric pressure are preferred.
本触媒の適用可能性は、いかなる触媒懸濁媒体または重
合反応自体が行なわれるいかなる温度および圧力条件に
も限定されない。The applicability of the present catalyst is not limited to any catalyst suspension medium or to any temperature and pressure conditions under which the polymerization reaction itself is carried out.
しかし気相反応が好ましい。However, gas phase reactions are preferred.
本発明の触媒は、重合調節剤例えば水素、ハロアルカン
例えばジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素その
他を使用した場合、または使用しない場合にも等しく有
用である。The catalysts of this invention are equally useful with or without polymerization modifiers such as hydrogen, haloalkanes such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, and the like.
一般に、本発明のバナジウム含有触媒がオレフィンの重
合に使用される場合には、少量の触媒のみが必要であり
、そして重合体中の触媒残留は非常に低水準にあるので
有意ではなく、以後の重合体の処理において支障を生じ
ない。Generally, when the vanadium-containing catalyst of the present invention is used in the polymerization of olefins, only a small amount of catalyst is required, and the catalyst residue in the polymer is at such a low level that it is not significant and subsequent Does not cause problems in polymer processing.
重合が気相で行なわれた場合には、急冷は通常は不要で
ある。If the polymerization is carried out in the gas phase, quenching is usually not necessary.
しかしスラリー相技術が使用された場合には、ある場合
には触媒を不活性化させそして重合体から触媒残渣を除
去することが必要または望ましいかもしれない。However, when slurry phase technology is used, it may be necessary or desirable in some cases to deactivate the catalyst and remove catalyst residue from the polymer.
2〜8個の炭素原子を含有するすべてのアルキルアルコ
ールを、重合完了後でしかも反応混合液からの重合体の
分離の前の急冷または触媒の分解のために使用すること
ができる。All alkyl alcohols containing 2 to 8 carbon atoms can be used for quenching or decomposition of the catalyst after the polymerization is complete and before separation of the polymer from the reaction mixture.
エチルアルコール、プロピルアルコール、イソブチルア
ルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、オ
クチルアルコールその他を含む適当なアルコールの中で
、イソプロピルおよび第3級ブチルアルコールが好まし
い急冷剤である。Among suitable alcohols, including ethyl alcohol, propyl alcohol, isobutyl alcohol, amyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, and others, isopropyl and tertiary butyl alcohol are preferred quenching agents.
急冷に対して使用されるアルコールの量は、すべての触
媒活性を完全に破壊するに充分でなくてはならないとい
う意味においてのみ臨界的であり、そしてこれは、処理
されているポリオレフィンスラリーの反応混合物の重量
の約0.001%〜約300%に広範に変動しうる。The amount of alcohol used for quenching is critical only in the sense that it must be sufficient to completely destroy all catalyst activity, and this is critical only in the sense that the reaction mixture of the polyolefin slurry being treated may vary widely from about 0.001% to about 300% by weight.
最適使用量は重合生成物中に存在する触媒の量に依って
変動する。The optimum amount used will vary depending on the amount of catalyst present in the polymerization product.
一般に、触媒成分中のアルミニウムー炭素結合の総数に
大約当量から重合体スラリーの約25重量%までの量が
満足すべきものである。Generally, an amount of approximately equivalent to the total number of aluminum-carbon bonds in the catalyst component up to about 25% by weight of the polymer slurry is satisfactory.
しかしこの量は、所望に応じて、満足すべき流動性のス
ラリーを生成させるに充分なアルコールを与え、一方経
済的操作の限界内に留まらせるように制御することがで
きる一重合体の急冷操作および回収は、周知の通常の方
法に従って実施することができる。However, this amount can be controlled, if desired, to provide sufficient alcohol to produce a slurry of satisfactory fluidity while remaining within the limits of economical operation and Recovery can be carried out according to well-known conventional methods.
本明細書に記載されているようにして製造されたこの改
善された触媒は、チーグラータイプ触媒の使用によって
普通に製造されるすべての固体重合体の製造において使
用するのに広く応用可能である。The improved catalyst produced as described herein is broadly applicable for use in the production of all solid polymers commonly produced by the use of Ziegler type catalysts.
それは、エチレン性不飽和炭化水素またはオレフィン例
えば実施例記載のエチレン、プロピレン、ブテン−1、
ヘプテン−1、オクタデセン−1、ドデセン−1,3−
メチルブテン、4−メチルブテン−1、スチレン、ビニ
ルシクロヘキセンその他を単独でかまたは相互にかまた
は他の単量体特にジオレフィン例えばブタジェン、イソ
プレン、ピペリレン、シクロペンタジェン、1,4−ペ
ンタジェンその他と重合させることによって製造される
重合体に関して使用するに特に適当である。It is an ethylenically unsaturated hydrocarbon or olefin such as ethylene, propylene, butene-1, as mentioned in the examples.
heptene-1, octadecene-1, dodecene-1,3-
Polymerization of methylbutene, 4-methylbutene-1, styrene, vinylcyclohexene, etc., alone or with each other or with other monomers, especially diolefins such as butadiene, isoprene, piperylene, cyclopentadiene, 1,4-pentadiene, etc. It is particularly suitable for use with polymers produced by.
Claims (1)
は1〜10個の炭素原子を含有する飽和非環式炭化水素
基、飽和環式炭化水素基または芳香族炭化水素基であり
、Xはハロゲンでありそしてnは1゜2または3である
)の化合物およびそれらの混合物および(b)式RnA
l(OR)3−n(式中Rは1〜12個の炭素原子を含
有するヒドロカルビル基でありそしてnは1,2または
3である)の化合物またはその混合物よりなる群から選
ばれた有機アルミニウム化合物と反応させ、ついでこの
反応させたシリカゲル上に、バナジウム化合物と式Rn
Al(OR)3−n(式中Rは約1〜約12個の炭素原
子を含有するヒドロカルビル基でありそしてnは約0.
5〜2.0である)のアルキルアルミニウムアルコキサ
イドとを一緒にして得られた混合物にトリアルキルアル
ミニウムを組合せることによって製造されるバナジウム
化合物含有触媒処方物を沈着させることを特徴とする、
チーグラータイプのオレフィン重合用支持触媒組成物。1 Silica gel is prepared from (a) the formula RnAlX3-n (in the formula R
is a saturated acyclic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group containing 1 to 10 carbon atoms, X is halogen and n is 1°2 or 3) and (b) compounds of formula RnA
An organic compound selected from the group consisting of l(OR)3-n, where R is a hydrocarbyl group containing 1 to 12 carbon atoms and n is 1, 2 or 3, or mixtures thereof. was reacted with an aluminum compound, and then a vanadium compound of the formula Rn was applied onto the reacted silica gel.
Al(OR)3-n, where R is a hydrocarbyl group containing about 1 to about 12 carbon atoms and n is about 0.
depositing a vanadium compound-containing catalyst formulation prepared by combining a trialkylaluminum with a mixture obtained by combining an alkyl aluminum alkoxide of 5 to 2.0
Ziegler type supported catalyst composition for olefin polymerization.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42998674A | 1974-01-02 | 1974-01-02 | |
US43011774A | 1974-01-02 | 1974-01-02 | |
US05/476,746 US3956255A (en) | 1974-01-02 | 1974-06-05 | Catalyst for the polymerization of olefins |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5098490A JPS5098490A (en) | 1975-08-05 |
JPS5810403B2 true JPS5810403B2 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=27411652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP49149092A Expired JPS5810403B2 (en) | 1974-01-02 | 1974-12-27 | Shiyokubaisosabutsu |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5810403B2 (en) |
DE (1) | DE2461893A1 (en) |
FR (1) | FR2256180B1 (en) |
GB (1) | GB1489410A (en) |
IT (1) | IT1028130B (en) |
NL (1) | NL179653C (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6171900A (en) * | 1984-08-02 | 1986-04-12 | ヘルムート・エー・ジークマン | Method and device for particularly adjusting waste water sludge |
JPS6257206U (en) * | 1985-09-26 | 1987-04-09 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3007057C2 (en) * | 1980-02-26 | 1986-11-06 | Hüls AG, 4370 Marl | Process for the production of powdery polyolefins by polymerisation in the gas phase |
US4396533A (en) | 1982-01-27 | 1983-08-02 | Bp Chemicals Limited | Polymerization catalyst |
US4434242A (en) * | 1982-11-24 | 1984-02-28 | Cities Service Co. | Polymerization catalyst |
US4435518A (en) * | 1982-11-24 | 1984-03-06 | Cities Service Co. | Polymerization catalyst |
US4435519A (en) | 1982-11-24 | 1984-03-06 | Cities Service Co. | Novel catalyst composition |
US4426317A (en) * | 1982-11-24 | 1984-01-17 | Cities Service Company | Process for making olefin polymerization catalyst |
US4435520A (en) | 1982-11-24 | 1984-03-06 | Cities Service Co. | Catalyst composition |
FR2597486B1 (en) * | 1986-04-18 | 1992-09-11 | Chemopetrol Koncernova Ucelova | CATALYST AND PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYMERS AND COPOLYMERS OF 1-ALKENES. |
US5204304A (en) * | 1991-06-04 | 1993-04-20 | Quantum Chemical Corporation | Vanadium-containing polymerization catalyst |
US5405817A (en) * | 1993-02-12 | 1995-04-11 | Quantum Chemical Corporation | V/TI multi-site olefin polymerization catalyst |
US5399540A (en) * | 1993-02-12 | 1995-03-21 | Quantum Chemical Corporation | ZR/V multi-site olefin polymerization catalyst |
WO2016099694A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Polymerization quenching |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT649919A (en) * | 1960-05-19 | |||
NL104893C (en) * | 1960-05-20 | |||
FR1311745A (en) * | 1961-01-24 | 1962-12-07 | Bayer Ag | Polymerization of olefins |
FR2082153A5 (en) * | 1970-03-05 | 1971-12-10 | Solvay | ADVANCED CATALYSTS AND PROCESS FOR THE POLYMERIZATION AND COPOLYMERIZATION OF OLEFINS |
JPS4948475B1 (en) * | 1970-08-11 | 1974-12-21 |
-
1974
- 1974-12-27 JP JP49149092A patent/JPS5810403B2/en not_active Expired
- 1974-12-31 DE DE19742461893 patent/DE2461893A1/en not_active Ceased
- 1974-12-31 GB GB5615374A patent/GB1489410A/en not_active Expired
- 1974-12-31 IT IT3112574A patent/IT1028130B/en active
- 1974-12-31 NL NL7417041A patent/NL179653C/en not_active IP Right Cessation
- 1974-12-31 FR FR7443429A patent/FR2256180B1/fr not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6171900A (en) * | 1984-08-02 | 1986-04-12 | ヘルムート・エー・ジークマン | Method and device for particularly adjusting waste water sludge |
JPS6257206U (en) * | 1985-09-26 | 1987-04-09 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL179653B (en) | 1986-05-16 |
FR2256180B1 (en) | 1979-03-09 |
NL7417041A (en) | 1975-07-04 |
IT1028130B (en) | 1979-01-30 |
NL179653C (en) | 1986-10-16 |
GB1489410A (en) | 1977-10-19 |
JPS5098490A (en) | 1975-08-05 |
FR2256180A1 (en) | 1975-07-25 |
DE2461893A1 (en) | 1975-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR940004124B1 (en) | Polymerisation of olefins using a ziegler-natta catalyst and two organometallic compounds | |
US4159965A (en) | Catalyst useful for polymerizing olefins | |
CA1163617A (en) | Catalyst for polymerization of olefins and polymerization process employing such catalyst | |
US4161574A (en) | Propylene-terpolymers | |
JPS6351442B2 (en) | ||
NL8003079A (en) | PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OF ETHENE. | |
JPH04306203A (en) | Improved drying catalyst for olefin polymerization | |
NO153609B (en) | Polymerization catalyst. | |
JPS5810403B2 (en) | Shiyokubaisosabutsu | |
SU424360A3 (en) | METHOD OF OBTAINING POLYOLEFINS | |
CN108349873B (en) | Synthesis of substituted amidobenzoate compounds and their use as phthalate-free internal electron donors | |
US3956255A (en) | Catalyst for the polymerization of olefins | |
CA1312173C (en) | Process for the preparation of random copolymers | |
US3752795A (en) | Polymerization of olefins with a chomyl bis(triorganotitanate catalyst | |
NO173940B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A PROCATALIZER FOR USE WITH A COCATALIZER FOR POLYMERIZATION OF OLEFINES | |
US3784539A (en) | Process for the polymerization of olefins | |
CA1160202A (en) | Magnesium containing solid | |
JPS62265306A (en) | Production of solid catalytic component | |
SK279025B6 (en) | Catalytic agent for polymerization of olefins | |
JPS6015410A (en) | Solution process for manufacturing polymers of alpha-olefins | |
US4364851A (en) | Process for producing olefin polymers | |
JPH0122284B2 (en) | ||
US4448944A (en) | Process for the preparation of a polyolefin, and a catalyst for this process | |
US4649182A (en) | Polymerization catalysts and methods of preparation thereof | |
JPH02502734A (en) | Catalyst for producing atactic polypropylene and its production method |