JPS6025042B2 - Production method of olefin polymerization catalyst - Google Patents

Production method of olefin polymerization catalyst

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JPS6025042B2
JPS6025042B2 JP57223119A JP22311982A JPS6025042B2 JP S6025042 B2 JPS6025042 B2 JP S6025042B2 JP 57223119 A JP57223119 A JP 57223119A JP 22311982 A JP22311982 A JP 22311982A JP S6025042 B2 JPS6025042 B2 JP S6025042B2
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chromium
polymerization
organic
compound
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ルイス・ジヨセフ・レカ−ズ
スタンレイ・ジユリウス・カツゼン
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NASHONARU PETOROKEMIKARUZU CORP
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NASHONARU PETOROKEMIKARUZU CORP
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/1616Coordination complexes, e.g. organometallic complexes, immobilised on an inorganic support, e.g. ship-in-a-bottle type catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J31/1845Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
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    • B01J2531/60Complexes comprising metals of Group VI (VIA or VIB) as the central metal
    • B01J2531/62Chromium

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は1−オレフィン類の重合触媒組成物の製法に関
する。 成型物体、特にびんの様な吹出し成型構造物は一般にポ
リエチレンの様な1−オレフィン類の重合により形成さ
れる。 びんの様な変換製品が諸性質の最適平衡、例えば許容し
うる圧力割れ抵抗および柔軟性硬度を示すことが与られ
た重合体系の商業的利用に重要である。また利用増進の
意味で重合体は適当な加工性、即ち工程中流動および変
形のもとで満足な流動学的性質を示すことが必要である
。重合体融解物の粘弾性が相当な研究主題であったが、
重合および特に触媒要求を選択的に決定する様なふうに
工程中の性能を最終用途物品に移し変える可能性は証明
されていない。更にどんな場合においても触媒性能は効
率又は生産性おぴ敏感な寿命における安定性で評価され
なければならない。下記において、優秀な吹出し成型物
体の加工に申し分なく適した重合体類製造用の支持され
た触媒系が確認されたのである。 本発明によれば、有綴りん酸塩および有機亜りん酸塩の
様な有機りん化合物類と三酸化クロムの反応生成物より
成り、その有機部分が炭化水素基、例えばァルキル、ア
ラルキル、アリール、ジクロアルキル等又はそれらの組
合せである予め形成された物質を伴なう支持された触媒
組成物が発表されている。代表的な支持物は大麦面積を
もつ無機物質、特に大細孔容積(>1.96cc′夕)
シリカキセロゲルより成る。1−オレフィン類の接触的
に促進された重合は効率的に成型に特別に通した用途を
もつ製品となり特に吹出し成型物品の製造となる。 触媒組成物の重合活性は乾燥した、酸素含有の雰囲気に
おける加熱で促進される。さらに上記触媒を有機金属系
および/又は有機非金属系還元剤の様な他の触媒成分と
共に用いる。ルイズ・ジェー・レカーズ(Lovis
J.Reke岱)の名でナショナルディスチラーズアン
ドケミカルコーポレーション(NationalDis
tille岱andChemicalCorporat
ions)の出願で196g王10月21日公告の米国
特許第347408び号において有機りん酸塩類と三酸
化クロムの反応により製造された1−オレフィン類の接
触反応に有用な化合物が記載されている。 更に研究の結果この様な化合物は4−オレフィン類の重
合に役立つ支持された触媒系の製造に役立ちその重合活
性は酸素を含む乾燥雰囲気において触媒を加熱すること
により著しく増進されることを発見したのである。 この研究から更に得られた触媒はある還元剤と共に使用
した場合非常によい性質が組合わされた1−オレフィン
類の重合体又はそれらのコポリマ−又はインターポリマ
ーを生成することが発見された。有機金属系および/又
は有機非金属系還元剤の空気/熱処理触媒との使用は接
触活性を増進する他に重合体性質のバランスに更に多様
性の中をもたせる。ルイズ・ジェー・レカースの名でナ
ショナルディスチラーズアンドケミカル社の出願にかか
わる1970王2月3日公告の米国特許第乳斑5弦号に
還元剤と触媒としてビス(ジオルガノ)クロム酸塩化合
物の存在における1−オレフィン類の重合を発表した。 他の研究者もある樋の他のク。 ム化合物およびりん化合物およびオレフィン重合におけ
るそれらの使用を研究している。例えばホーガン(Ho
gan)らの195母王3月26日公告の米国特許第2
825721号に触媒として酸化クロムおよびシリカ、
アルミナ、ジルコニアおよびトリアから成る群から選ん
だ少〈も1樋の物質を用いかつ触媒と炭化水素の最初の
接触において少くも一部のクロムが6価の状態である様
なオレフィンの重合法が記載されている。 ホーガンらの196位王9月6日公告の関聯米国特許第
2951816号には前記群の支持物上に酸化クロムを
沈着させかつ増加接触的活性を与える為無水状態で高温
に加熱するこの様な触媒の製造法が記載されている。ク
ライド.ヴイー.デツター(CIyde V比比r)の
名で1960王7月12日公告の米国特許第29450
15号において酸化クロムおよび酸化りんの支持された
触媒を用いかつ少〈も一部のクロムが触媒中6価の状態
にある様な1−オレフィン類の重合法が記述されている
。 限定された生産性をもつ支持クロム触媒が米国特許第3
349067号に塩化クロミルと例えばトリクレジルオ
ルトりん酸塩のェステルとして記載されている。の
はオレフィン重合用触媒として種々のシリルクロム酸
塩およびポ州旨環クロム酸ヱステル類の使用を報告して
いる。 特にユニオンカーバィド社(UnionCarbide
Corporation)出願の1967年6月6日公
告の米国特許第3324095号および第332410
1号:1972王2月15日公告の第3642749号
:1972王11月28日公告の第3704287号を
参照されたい。この群の最後のものは米国特許第347
408び号のりんクロム酸ェステルを支持物上につけ次
いでオレフィンと接触させる前に触媒をアルミニウム、
アグネシゥム又はガリウム有機金属化合物の存在におい
て高温に加熱して還元することを発表している。 触媒支持物として適当な改良された大細孔容積シリカキ
セロゲル物質の製法と使用はナショナルベトロケミカル
ズ社(NationalPetroChemicals
Companylm)出願のベルギー特許第74143
7号および米国特許第3652214号、第36522
15号および第3652216号に記述されている。こ
の様なクロム鮫媒、支持物質および組合せ系はこの技術
分野における用途に利用されているが、またぴんの様な
成型物品に転化しうる重合体の製造に選択して使用出来
るが、未だに本発明のもつ望ましい特徴を与える操業可
能なシステムは提供されておらない。 本発明はポリエチレン又はエチレンのインターポリマー
類のいずれかおよび成型操作に特に適した他の1−オレ
フィン類の形成の為の1−オレフィン類、特にエチレン
の重合に関する。 本発明は三酸化クロムを有隣りん化合物と反応させ生ず
る有機フオスフオリルクロミゥム反応生成物を有機溶媒
中から固体無機支持物上に沈着させ、ついで約4000
F(約205q0)を超えかつ支持物の構造がそこなわ
れる温度より低い温度で乾燥酸素含有雰囲気で上記支持
物および上記有機フオスフオリルクロミウム反応生成物
を加熱処理し、さらに有機還元剤を付加させることを特
徴とするオレフィン重合触媒組成物の製法を提供するも
のである。 特に支持物として大細孔容積例えば>1.96cc/夕
をもつシリカキセロゲルを用いた場合便利な触媒組成物
が得られる。 本発明の触媒組成物は既知の重合法、例えば懸濁液、溶
液、蒸気相等と組合せた場合種々の分子量および分子量
分布をもつ重合体を製造することが出来、それは高およ
び中密度ポリエチレンの主なる用途、特に押出し用途、
例えば吹出し成型、シート、フィルムの製造等広範囲に
可能にする。 本発明の代表的実施態様によれば、有機りん化合物と三
酸化クロムは共に適当する不活性溶媒、例えばシクロヘ
キサン、nーヘキサン、塩化メチレン、四塩化炭素等の
中で混合する。触媒系の製造のこの段階で、固体Cr0
3を溶媒中にスラリとし有機りん化合物を加える。適当
な時間、例えば約1時間化合物間の反応がつづき三酸化
クロムは消滅する。この間に溶液は赤褐色となる。普通
簡単に猿過して未反応Cの3のないことを確認する。こ
の溶液を適当な湿被覆法、例えば支持物例えばシリカ、
アルミニウム等の上に階霧する様な方法により支持物上
に触媒溶液が沈澱出来る様な方法で支持物に施す。代表
例として溶液をよいシリカゲル支持物の分散液に加える
。よい支持物は大細孔容積(>1.96cc/夕)をも
つシリカキセロゲルである。溶媒を乾燥により、例えば
熱、不活性ガスストリッピング又は減圧のみ又はそれら
の組合せを用いて基材から除去する。この方法で反応生
成物を支持物上に附着させる。有機フオスフオリルクロ
ム反応生成物を予め形成する。即ち反応本質物が支持物
につける前に結合することはすばらしいと思われる。活
性触媒はしたがつて三酸化クロムから出釆るのではなく
記述したとおり有機フオスフオリルクロミゥム反応生成
物からであると考えられる。支持された触媒は乾燥空気
の様な酸素含有乾燥雰囲気中で加熱されて重合活性の著
しい増進となる。 加熱は約400T(約205oo)乃至20000F(
約109チC)の範囲の温度で行なうが約10000F
(約53がC)乃至19700F(約147500)が
好ましい。加熱時間は温度により変化するが普通2乃至
1糊時間行ない、約6乃至1独特間が好ましい。熱処理
支持された反応生成物は1−オレフィン類の重合に有機
金属系および/又は有機非金属系還元剤であるトリアル
キルアルミニウム、ジァルキル亜鉛、ジアルキルマグネ
シウム、ジアルキル塩化アルミニウム、ジアルキルアル
ミニウムアルコキシド化合物類、トリェチルほう素等の
有機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物、有機マグネ
シウム化合物、有機ほう素化合物と共に使用する。 この様な還元剤と使用した場合、重合体の性質、特に分
子量分布の好ましい範囲と共にすぐれた触媒生産性を確
保することができる。以下において、重合体融解物の羊
占弾性の測定は融解指数値(ASTM−D−12斑によ
り荷重2k9および19000において検査したMI)
および高荷重融解指数値(HLM1、1皿)の値により
てあらわしせん断敏感性(微分せん断率に対する融解粘
度の応答)はHLMI/MI比に反映する。 一般に分子量分布が中広い程粘度はせん断率に対しより
敏感であり即ちHLMI/MI比はより高い。適度の精
度で測定した融解指数の最低値は約0.1であるが、多
くの場合意味ありげに低い比率の定性的観察は“低い”
として報告され、それは0.09立低し、かそれ以下の
実際値をあらわしている。性能試験は他の定量結果と一
致するHLMI/MI比を示している。本発明の触媒組
成物に用いる有機りん化合物は式又は (ここでRはアルキル、アラルキル、アリール、シクロ
アルキル又は水素であるが少くも1個のRは水素以外の
ものとする)で示される化合物であり、トリフェニルり
ん酸塩、トリブチルりん酸塩、トリエチルりん酸塩トリ
オクチル酸塩、トリ〆チルりん酸塩等の様な化合物を含
む三有機りん酸塩類および二有機りん酸塩類がある。 一(二水素)りん酸塩又は亜りん酸塩および二(水素)
りん酸塩誘導体類(例証的にモノブチルりん酸塩、ジブ
チルりん酸塩およびモノェチル亜りん酸塩を含む)も適
当しておりもちろんこれらの物質の混合物もよい。これ
らの有機りんリン化合物と三酸化クロムの反応生成物で
ある有機フオスフオリルクロム反応生成物類は次式:(
但し上式において、XはP−(OR)3又はPH(OR
)2で、そのRはアルキル、アラルキル、アリール、シ
クロアルキル又は水素とするが少くも1個のRは水素以
外のものとする。 )であらわされると信じられている。アルキル誘導体類
、特にトリァルキルりん酸塩類が好ましい。触媒系の代
表的製造実施例は次のとおりである。触媒製造 #1 a 充満させる為の窒素注入口、ガス排出口、電磁網伴
装置および100の
The present invention relates to a method for producing a catalyst composition for polymerizing 1-olefins. Molded objects, particularly blow molded structures such as bottles, are generally formed by the polymerization of 1-olefins such as polyethylene. It is important to the commercial use of a given polymer system that the converted product, such as a bottle, exhibits an optimal balance of properties, such as acceptable pressure cracking resistance and flexibility hardness. In order to enhance their utilization, it is also necessary that the polymers exhibit suitable processability, ie, satisfactory rheological properties under flow and deformation during the process. The viscoelastic properties of polymer melts have been the subject of considerable research;
The possibility of transferring in-process performance to the end-use article in such a way as to selectively determine polymerization and especially catalyst requirements has not been demonstrated. Moreover, in any case catalyst performance must be evaluated in terms of efficiency or productivity and stability over a sensitive lifetime. In the following, a supported catalyst system for the production of polymers has been identified which is well suited for the processing of superior blow molded objects. According to the invention, the reaction product of chromium trioxide with organophosphorus compounds such as phosphates and organophosphites, the organic portion of which is a hydrocarbon group, such as alkyl, aralkyl, aryl, Supported catalyst compositions with preformed materials such as dichloroalkyls or combinations thereof have been disclosed. Typical supports are inorganic materials with large area, especially large pore volume (>1.96 cc')
Composed of silica xerogel. Catalytically promoted polymerization of 1-olefins effectively results in products with applications particularly amenable to molding, particularly the production of blow molded articles. The polymerization activity of the catalyst composition is promoted by heating in a dry, oxygen-containing atmosphere. Furthermore, the above catalysts are used in conjunction with other catalyst components such as organometallic and/or organononmetallic reducing agents. Louise J. Rekers (Lovis)
J. National Distillers and Chemical Corporation (NationalDis
tille and Chemical Corporation
U.S. Pat. . Further research has shown that such compounds are useful in the preparation of supported catalyst systems useful for the polymerization of 4-olefins, and that the polymerization activity is significantly enhanced by heating the catalyst in a dry oxygen-containing atmosphere. It is. It has further been discovered from this work that the resulting catalysts produce polymers of 1-olefins or copolymers or interpolymers thereof with a very good combination of properties when used with certain reducing agents. The use of organometallic and/or organononmetallic reducing agents with air/thermal treatment catalysts not only enhances catalytic activity but also provides more diversity in the balance of polymer properties. U.S. Patent No. 5, issued February 3, 1970, filed by National Distillers and Chemical Company in the name of Louise J. announced the polymerization of 1-olefins in the presence of olefins. Other researchers also have other questions about the gutter. researches silica and phosphorus compounds and their use in olefin polymerization. For example, Hogan
US Patent No. 2 published on March 26, 195 by Gan) et al.
Chromium oxide and silica as a catalyst in No. 825721,
A process for the polymerization of olefins is provided using at least one material selected from the group consisting of alumina, zirconia and thoria, and in which at least a portion of the chromium is in the hexavalent state during the initial contact of the catalyst and the hydrocarbon. Are listed. Hogan et al., U.S. Pat. A method for preparing the catalyst is described. Clyde. Viii. U.S. Patent No. 29450 issued on July 12, 1960 under the name CIyde Vr.
No. 15 describes a process for the polymerization of 1-olefins using a supported catalyst of chromium oxide and phosphorus oxide and in which at least some of the chromium is in the hexavalent state in the catalyst. Supported chromium catalyst with limited productivity is covered by U.S. Pat.
No. 349,067, it is described as an ester of chromyl chloride and, for example, tricresyl orthophosphate. of
reported the use of various silyl chromates and polycyclic chromic acid esters as catalysts for olefin polymerization. In particular, Union Carbide
U.S. Patent Nos. 3,324,095 and 332,410, filed June 6, 1967, filed by
No. 1: No. 3,642,749 published on February 15, 1972; please refer to No. 3,704,287, published on November 28, 1972. The last of this group is U.S. Patent No. 347
No. 408 phosphochromate ester is applied to a support and the catalyst is aluminum, prior to contacting with the olefin.
It has been announced that agnesium or gallium is reduced by heating to high temperature in the presence of an organometallic compound. Processes for the preparation and use of improved large pore volume silica xerogel materials suitable as catalyst supports are provided by National Petrochemicals.
Belgian Patent No. 74143 filed by Companylm
No. 7 and U.S. Pat. Nos. 3,652,214, 36,522
No. 15 and No. 3,652,216. Although such chrome media, support materials, and combination systems have been utilized for applications in the art, and may be used selectively in the production of polymers that can be converted into molded articles such as pins, they have not yet been disclosed in the present invention. No operational system has been provided that provides the desired characteristics of The present invention relates to the polymerization of 1-olefins, particularly ethylene, to form either polyethylene or ethylene interpolymers and other 1-olefins particularly suitable for molding operations. The present invention involves reacting chromium trioxide with a phosphorous compound and depositing the resulting organic phosphorylchromium reaction product from an organic solvent onto a solid inorganic support, and then
Heat treating the support and the organic phosphorylchromium reaction product in a dry oxygen-containing atmosphere at a temperature above F (about 205q0) and below a temperature at which the structure of the support is damaged, and further adding an organic reducing agent. The present invention provides a method for producing an olefin polymerization catalyst composition characterized by: Particularly convenient catalyst compositions are obtained when silica xerogels with large pore volumes, such as >1.96 cc/day, are used as supports. The catalyst compositions of the present invention, when combined with known polymerization methods such as suspension, solution, vapor phase, etc., can produce polymers with a variety of molecular weights and molecular weight distributions, which are typical of high and medium density polyethylene. applications, especially extrusion applications,
For example, it enables a wide range of processes such as blow molding, sheet and film production, etc. According to an exemplary embodiment of the invention, the organophosphorus compound and chromium trioxide are mixed together in a suitable inert solvent such as cyclohexane, n-hexane, methylene chloride, carbon tetrachloride, and the like. At this stage of the production of the catalyst system, solid Cr0
3 is slurried in a solvent and an organic phosphorus compound is added. The reaction between the compounds continues for a suitable period of time, for example about 1 hour, and the chromium trioxide disappears. During this time the solution turns reddish-brown. Normally, simply pass the sample to confirm that there is no unreacted C-3. This solution can be applied to a support such as silica using a suitable wet coating method.
The catalyst solution is applied to the support in such a way that the catalyst solution can be precipitated onto the support, such as by spraying onto aluminum or the like. Typically, the solution is added to a dispersion of a good silica gel support. A good support is silica xerogel with large pore volume (>1.96 cc/night). The solvent is removed from the substrate by drying, for example using heat, inert gas stripping or vacuum alone or a combination thereof. In this way the reaction product is deposited on the support. An organic phosphoryl chromium reaction product is preformed. Thus, it would be advantageous to bind the reactive entities before applying them to the support. The active catalyst is therefore believed not to originate from chromium trioxide, but rather from the organic phosphorylchromium reaction product as described. The supported catalyst is heated in a dry oxygen-containing atmosphere, such as dry air, resulting in a significant increase in polymerization activity. Heating is approximately 400T (approximately 205oo) to 20,000F (
It is carried out at a temperature in the range of about 109 degrees C), but about 10,000F.
(approximately 53 is C) to 19,700F (approximately 147,500) is preferred. The heating time varies depending on the temperature, but is usually 2 to 1 hour, preferably about 6 to 1 hour. The reaction products supported by heat treatment are organometallic and/or organo-nonmetallic reducing agents for the polymerization of 1-olefins such as trialkylaluminum, dialkylzinc, dialkylmagnesium, dialkylaluminum chloride, dialkylaluminium alkoxide compounds, triethyl Used with organoaluminum compounds such as boron, organozinc compounds, organomagnesium compounds, and organoboron compounds. When such a reducing agent is used, it is possible to ensure the properties of the polymer, particularly the preferred range of molecular weight distribution, as well as excellent catalyst productivity. In the following, measurements of the shear elasticity of polymer melts are made using melt index values (MI tested at loads 2k9 and 19000 by ASTM-D-12 spots).
Shear sensitivity (response of melt viscosity to differential shear rate) is reflected in the HLMI/MI ratio. Generally, the broader the molecular weight distribution, the more sensitive the viscosity is to shear rate, ie, the higher the HLMI/MI ratio. The lowest value of the melting index measured with reasonable precision is about 0.1, but qualitative observations of meaningfully low ratios are often "low".
, which represents an actual value of 0.09 degrees lower or lower. Performance tests show HLMI/MI ratios that are consistent with other quantitative results. The organophosphorus compound used in the catalyst composition of the present invention is a compound of the formula or (where R is alkyl, aralkyl, aryl, cycloalkyl, or hydrogen, but at least one R is other than hydrogen) There are triorganophosphates and diorganophosphates, including compounds such as triphenyl phosphate, tributyl phosphate, triethyl phosphate trioctylate, trityl phosphate, and the like. Mono(dihydrogen) phosphate or phosphite and di(hydrogen)
Phosphate derivatives (including, illustratively, monobutyl phosphate, dibutyl phosphate and monoethyl phosphite) are also suitable, as are mixtures of these substances. Organic phosphorus chromium reaction products, which are reaction products of these organic phosphorus compounds and chromium trioxide, have the following formula: (
However, in the above formula, X is P-(OR)3 or PH(OR
)2, in which R is alkyl, aralkyl, aryl, cycloalkyl, or hydrogen, but at least one R is other than hydrogen. ) is believed to be expressed as Preference is given to alkyl derivatives, especially trialkyl phosphates. A representative manufacturing example of the catalyst system is as follows. Catalyst production #1 a Nitrogen inlet for charging, gas outlet, electromagnetic mesh accompaniment and 100

【注入ろ一とつけた三ツ首500の
【フラスコにジクロロメタン125の‘を入れた。 ジクロロメタン溶媒を入れたフラスコに窒素を満たし燈
拝しながらCの39.70夕(0.097モル)を加え
た。ジクロロメタン75の【に溶解したトリエチルりん
酸塩17.5夕(0.097モル)を注入ろ一とから2
0分間にわたり加えた。トリエチルりん酸塩の添加開始
5分以内からフラスコ内の溶液は階赤褐色に変化した。
頚梓1時間後にCの3は全部溶解し溶液は階赤褐色とな
った。溶液重量を秤つた処217.6夕であった。支持
物上に化合物を付着する為に、額梓器と窒素プランケッ
トをもった2000叫丸底フラスコに回転微楕円体シリ
カゲル〔ディビソン(Davision)MS952〕
210夕を入れた。 次いでゲルの入ったフラスコにジクロロメタン800M
を加えゲルを均一に湿らせる為に櫨拝をはじめた。次い
でゲルとジクロロメタン溶媒の入ったフラスコに暗示褐
色猿過液90夕を加えた。約15分間縄群の後縄梓器を
止めゲルを沈澱させた。この時点でゲルは褐色となりジ
クロロメタン溶媒が殆んど無色であることが認められた
。これは触媒化合物が非常に強固にまた選択的にゲル上
に吸着したことを示した。表面液を猿過して除去しゲル
を回転蒸発中55oo、水銀29インチ真空で乾燥した
。クロム0.9亀重量%とりん0.60重量%を含む乾
燥した触媒被覆ゲルは次いで高溢即ち11100Fで同
時に触媒に乾燥空気を通し乍ら6時間処理した。b 二
酸化クロムは三酸化クロムが反応する同一条件下ではト
リ工チルりん酸塩と反応しないことがわかった。 触媒製造 #2プランケッチング用窒素注入口とガス排
出管、電磁縄梓器および100の‘注入ろ−とをもった
三ッ百500の‘フラスコにジクロロメタン250Mを
入れた。 窒素でおおつた後ジクロロメタン溶媒の入ったフラスコ
を櫨梓しつつCr032.9夕(0.029モル)を加
えた。注入ろ−とからジクロロメタン25の‘に溶解し
たジプチル亜りん酸塩5.6夕(0.029モル)を2
0分間にわたり加えた。ジブチル亜りん酸塩を加え始め
てから5分以内にフラスコ中の溶液は階赤褐色となった
。縄梓を2時間つづけCの3は消滅し溶液は晴赤褐色と
なった。溶液を秤量した処3$夕あつた。支持物にこの
化合物を付着させる為縄梓器と窒素プランケットのある
2000の【丸底フラスコにポリボア(Polypor
)シリカゲル(紬孔容積2.5cc/夕)42夕を入れ
た。 赤褐色猿液(未反応Cr03のないことを確認する為溶
液を猿過した)100夕をポリポアシリカゲルの入った
フラスコに加えた。12分後ゲルは褐色に変りジクロロ
メタン溶媒は殆んど無色となった。 これは触媒化合物が非常に強固にまた選択的にゲル上に
吸着したことを示した。上燈液を猿別し回転蒸発器中5
yoで水銀真空29インチでゲルを乾燥した。クロム1
.02重量%およびりん0.6の重量%を含む乾燥した
触媒被覆ゲルは次いで同時に触媒に乾燥空気をとおしな
がら高温16500Fで6時間処理した。触媒製造 #
3 反応煤質および溶媒として全ジクロロメタン373タ中
にCrQ3.66夕(0.0366モル)とジブチル亜
りん酸塩7.23夕(0.0373モル)を使用した以
外は実施例#2と同様の製法でジブチル頭りん酸塩三酸
化クロム化合物の溶液をつくった。 この溶液をポリポアシリカゲル195夕の被覆に用いて
クロム0.97重量%およびりん0.亀重量%とした。
ジクロロメタンを除去した後この被覆ポリポアシリカゲ
ルを試料に空気をとおしながら16500Fで6時間処
理した。上記実施例の触媒を下記重合実施例中エチレン
の重合にトリィソブチルアルミニウムおよびトリェチル
ほう素の様な種々の還元剤と共に利用した。 支持物上に沈着した有機フオスフオリルクロム化合物の
量は化合物の性質およびりんの望む量により広範囲に変
えてよい。 有機フオスフオリル触媒と共に用いる還元剤の量も同様
に変えてよい。最も有効な触媒は有機フオスフオリルク
ロム化合物の含有量が支持物上にCr量約0.25乃至
2.5重量%である場合であることがわかっているが約
0.5乃至1.25重量%が好ましい。なお上記範囲外
でも使用可能の触媒はえられる。有機りん化合物の過剰
を用いることも出来るが普通触媒は等モル比をおいて製
造する。支持された触媒中の元素重量基準の計算Cr/
P比は標準として1:0.6である。有機フオスフオリ
ルクロム化合物の量に対する還元剤の量の比率は全く広
い範囲で用いられるがよい収率、好ましい重合体性質お
よび原料の経済的使用と一致したある基準が確立されて
いる。 例えばCrが支持物の約1重量%となるに充分な有機フ
オスフオリルクロム化合物の塁と共に有機金属系および
有機非金属系還元剤の使用において、下に示すパラメー
ターが代表的である。原子比は有機金属系還元剤中の金
属および有機非金属系環元剤中の非金属対有機フオスフ
オリルクロム化合物中のクロム舎量の計算に基づく。例
えば支持物の重量基準でCr約1重量%を含む有機フオ
スフオリルクロム化合物の量に基づいてそれと共に用い
る有機金属系還元剤の好ましい童は、例えはトリイソブ
チルアルミニウム(T旧AL)は、約11.4重量%で
AI/Cr原子比は約3/1となる。N対Crの原子比
のよい範囲は約1/1乃至5/1であり又はTIBAL
、約3.8乃至約19重量%である。T燈ALの全使用
可能限界はAI/Cr原子比でいえば約0.1/1乃至
20/1であり重量でいえば約0.夕乃至約75重量%
である。有機フオスフオリルクロム化合物と共に使用の
有機金属系還元剤の他の例はトリエチルアルミニウムで
ある。 再び支持物の重量基準でCr約1重量%を含む有機フオ
スフオリルクロム化合物量に基づくトリエチルアルミニ
ウム(TEA)のよい量は約6.6重量%でN/Cr原
子比約3/1となる。AI対Crの原子比の好ましい範
囲は約1/1乃至約5/1で又はTEA約2.2乃至約
11重量%である。TEAの全般使用可能限界は山/C
r比でいえば約0.1/1乃至20/1で、重量でいえ
ば約0.松乃至約44重量%である。トリェチルほう素
(TEB)が有機フオスフオリルクロム化合物と共に使
用の非金属系還元剤の比率のよい例としてあげられる。 再び支持物の重量基準でCr約1重量%を含む有機フオ
スフオリルクロム化合物の量に基づくTEBの好ましい
量は約5重量%でB/C「原子比約2.7/1となる。
B対Crの原子比の好ましい範囲は約0.1/1乃至1
0/1であり、TEB約0.19乃至約19%である。
全般の使用可能限界はB/Cr比でいえば約0.01/
1乃至約20/1であり、重量でいえば約0.02乃至
約※重量%である。有機フオスフオリルクロム化合物が
支持物上に次着している支持触媒については高温におけ
る処理条件を変更出来る。 一般に触媒を乾燥空気又は乾燥酸素含有ガス中、約40
00Fを超える温度、出来れば約6500Fを超える温
度で約2時間又はそれ以上加熱するのである。上記大孔
細容積シリカゲル支持体を用いて約14500F乃至約
16500Fの範囲に約6時間迄加熱することが望まし
い。他の支持体に対しては約4000F以上、出来れば
10000F以上で約6時間の加熱養生が有効である。
乾燥空気又は他の酸素含合ガスは触媒から最大生産性を
得る為に水分数跡迄出来る丈け脱湿することが必要であ
る。 特色としてこの実施例に記載した方法に用いた空気は水
分約2〜3脚以下に乾燥している。上記のとおり、本発
明の触媒組成物は普通の重合法に使用して具合よく一般
にこの分野で用いる温度圧力条件、例えばスラリ重合に
用いられる様な約1000F(約斑℃)乃至約4000
F(約205qo)、出来れば約1600F(約890
0)乃至約2300F(約110℃)の温度および20
0乃至100岬sig、出来れば300乃至80蛇sj
gの圧力で行なう重合に適している。 本発明の新規な支持された触媒組成物の根本をなす“有
機フオスフオリルクロミゥム“反応生成物は上記実施例
にみられるとおり特色ある三酸化クロムの溶解により同
一と証明出来る、不活性溶媒中の三酸化クロムとの反応
において有機りん化合物類から経験的に形成出来る。適
当する有機りん化合物をこの試験を参考として容易にそ
の効力を選択できる。次の実施例はエチレンの様なアル
ファオレフィン類の重合法における本発明の触媒系の使
用を例証している。 重合実施例 1 オートクレープを蝿拝しながらィソブタン0.9k9、
液相中10モル%となる様13蛇sig圧としたエチレ
ン、溶媒k9当り0.33夕、支持された触媒0.82
夕、即ちクロム0.99重量%とりん0.館重量%とな
る様デイビソンMs 952ゲル上に付着したトリェチ
ルフオスフオリルクロム化合物を加え11100Fで6
時間空気/熱処理を加えかつアルミニウム対クロムの原
子比1.心対1となる様に充分のトリィソブチルアルミ
ニウムを加えた。 上記内容物のオートクレーブを縄拝しつつ2000Fに
加熱した。この際全圧力は435psigであった。必
要エチレン供給系から反応器に釆るエチレンにより認め
られたとおり重合は殆んど直ちに開始した。重合1時間
後反応器内容物を圧力降下系にとおして反応を終らせた
。均質化する前融解指数(MI)0.21および高荷重
融解指数(HLMI)16(ASTMD−12紙)(H
LMI/MI=76)をもつポリエチレン319夕を回
収した。触媒装入量0.82夕に基づく収率は390夕
、ポリエチレン/夕、触媒/時であった。重合実施例
2オートクレープを縄拝しながらイソブタン0.9k9
、液相中10モル%となる様圧力13蛇sigにエチレ
ン、溶媒k9当り水素0.$夕、実施例1の支持触媒1
.59夕およびほう素対クロム原子比3.8対1となる
様に充分なトリェチルほう素を添加した。 上誼内容物を入れたオートクレープを鷹拝しつつ200
Fに熱した。この時全圧力は435psigとなった。
重合は必要エチレン供総合系から反応器に入るエチレン
によって殆んど直ちに認められ初めた。1時間の重合の
後反応器内溶物を圧力低下系におとして反応を終らせた
。 結局均質化前融解指数(MI)0.036および高荷重
融解指数(HLMI)10(日LMIノMI=278)
をもつポリエチレン439を夕を回収した。 触媒袋入量1.59夕に基づく収率は275タポリェチ
レン/夕、触媒/時であった。重合実施例 3オートク
レープを澄拝しながらイソブタン0.9k9、液相中1
0モル%となる様圧力13岬sig迄にエチレン、溶媒
k9当り水素1.0夕、触媒製造#2に記載の支持触媒
、即ちクロム1.02重量%とりん0.笹重量%となる
様ポリポアシリカゲル上に付着したィソブチルフオスフ
オリルクロム化合物0.46夕を添加し次いで1650
Tで6時間加熱しアルミニウム対クロムの原子比1.奄
対1となるに充分のトリィソブチルアルミニゥムを加え
た。 上記内容物を入れたオートクレープを鯛拝しながら20
00Fに熱した。この時全圧力は415psigであっ
た。必要エチレン供野合系から反応器に入るエチレンに
より認められたとおり重合は殆んど直ちに始まった。1
時間の重合後反応器内容物を圧力降下系におとして反応
を終らせた。 結局均質化前に融解指数(肌)1.45と高荷重融解指
数(HLMI)75(HLMI/MI=52)をもつポ
リエチレン298夕を回収した。触媒装入量0.46の
こ基づく収率は650夕、ポリエチレン/夕、触媒/時
であった。重合実施例 4オートクレープを縄拝しなが
らィソブタン0.9k9、液相中10モル%となる様圧
力13蛇sig迄にエチレン、触媒製造#3の支持触媒
0.57夕およびほう素対クロムの原子比2.万対1と
なるに充分なトリェチルほう素を添加した。 上記内容物を入れたオートクレ−ブを縄拝しながら20
00Fに熱した。この時全圧力は435psigであっ
た。必要エチレン供9合系から反応器に入るエチレンに
より認められるとおり重合は殆んど直ちに開始した。1
時間の重合後反応器内容物を圧力降下系におとすことに
より反応を終わらせた。 結局均質化前に融解指数(MI)0.1以下と高荷重融
解指数(HLMI)16.7(ASTMD=12紙)を
もつポリエチレン私8夕を回収した。触媒装入0.57
のこ基づく収率は1137夕、ポリエチレン/夕、触媒
/時であった。重合実施例 5 オートクレープを縄拝しながらィソブタン0.9k9、
液相中10モル%となる様圧力13岬sig迄にエチレ
ン、触媒製造#3の支持触媒0.球夕およびN/Cr比
1.5とするに充分なトリィソブチルアルミニゥムを添
加した。 上記内容物を入れたオートクレープを燈拝しながら20
00Fに熱した。この時全圧力は39のsigであった
。約3ぴ分の誘導時間後必要エチレン供孫合系から反応
器に入るエチレンにより認められた通り重合反応は始ま
った。1時間の重合後反応器内容物を圧力降下系にとお
して反応を終了させた。 結局均質化前に融解指数(MI)0.07と高荷重融解
指数10.5(ASTMD−12総)をもつポリエチレ
ン652夕を回収した。 触媒装入0.53のこ基づく収率は1230夕、ポリエ
チレン/夕、触媒/時であった。1ーオレフィン類の重
合用の支持された熱処理された触媒系中の種々の有機フ
オスフオリルクロム化合物類と有機金属系還元剤(トリ
イソプチルアルミニウム)とを組合わせた使用を更に表
1に記載のデータで例証する。 表 I (1)この化合物1モルとor031モルを望む反応生
成物形成の為反応させたo■ 基材Si02はディビソ
ンMS952である。 基材に有機フォスフォリルクロム化合物をつける前処理
を行なった。(3)基材は孔容積約2.5比/夕で表面
積約350〆/夕のボリボァンリヵゲルである。 (4) Aとはトリイソブチルアルミニゥムを還元剤と
して加えた。(5)重合温度200F。水素濃度は0.
33乃至1.0夕/Kタ溶媒に変えた。(6)触媒は支
持体上し乙沈着さ‐せた有機フォスフォリルクロムより
成るもの。上記データからアルキル乃至アリール置換を
もつりん化合物のCrOGとの反応による生成物を含む
種々の有機りん/三酸化ク。ム反応生成物がこの発明に
おける使用に適していることは容易に諒解されるだろう
。更に表川こ還元剤としてトリィソプチルアルミニウム
を使用しAI/Cr比を変えて重合を行った場合のこの
新触媒の使用を例証する。 また表Dにおけるデータからトリイソブチルアルミニウ
ムの中間濃度においてよりよい触媒生産性があらわれる
こともみられたのである。更にH山11によって示され
るとおり重合体流動性はN/Cr原子比の増加と共に増
加する。表 11 【1} ポリポアシリカゲル上(孔容積2.3cc/夕
)11100F/6時間空気熱処理した触媒。 触媒は略1%クロムと0.6%りんを含む。■ ポリポ
アシリカゲル(孔容積2.5cc/夕)上16500F
/6時間空気熱処理した触媒。 触媒は略1%クロムと0.6%りんを含む。重合条件 温 度 2000F溶媒
イソブタンエチレン
10モル%圧力(全) 42
のsig比濃度 0.斑夕/k9溶
媒更に本触媒組成物の可変性を示すものとして表mは新
触媒をもちいてつくった重合体のMIに対する重合温度
増加の影響を示している。 また重要なことはトリェチルフオスフオリルクロム化合
物を過剰のりん酸塩化合物、例えばりん酸塩対Cの3の
モル比2/1を使用してつくった場合何の有害な影響も
ないことである。表 1.11 【1} デイビソンMS952上に1%クロムと1.2
%りんを含み11100F/6時間空気/熱処理したト
リェチルフオスフオリルクロミウム触媒。 【21 トリイソプチルアルミニウムとしてのアルミニ
ウム。 重合条件 溶媒 ィソブタン エチレン 10モル%圧力(全
) 滋岬sig比濃度
0.33夕/k9、溶媒更に本触媒組成物の拡
張は触媒の支持体として使用出来る基材のタイプである
。 表WにおいてMgC03又はAI203のいずれかおよ
びSi02が触媒用の適当する支持体であることが容易
にわかるだろう。指定された支持物上にトリェチルフオ
スフオリルクロム化合物を沈着させた後空気中で熱処理
を行なった。好ましい基材物質は一般に表面積loo乃
至1000〆/タ又はそれ以上をもつものである。表
IV (1)トリイソブチルアルミニワムとしてのA乙(2)
重合条件:溶媒:ィソブタン 日2圧力:10−5
0pslg重合温度:190−200F 全庄刀:3
70−435pslgエチレン:10モル※(3)英国
ニューオール社(Ncwall′s Ltd)のハイド
ロマクネサィトなお更に種々の還元剤を空気/熱処理し
た支持触媒と共に用いた場合の広範な試験結果を表Vに
示す。 これらの還元剤は空気/熱処理触媒と種々の方法、例え
ば反応器に溶媒流中のトリェチルほう素剤を入れ又は反
応器に入れる前に上記触媒と上記還元剤を予め接触させ
て又は溶媒流と関係なく反応器に直接上記還元剤をある
稀釈剤と共に入れて接触させることが出来る。尚ジブチ
ルマグネシウムをトリエチルアルミニウムと併用せず単
独で用いた場合もトリエチルアルミニウム単独の場合と
ほぼ同様の結果が得られた。表 V ‘1} MS952に付着したトリェチルフオスフオリ
ルクロミワム(1%Cr)空気/熱処理11100F/
6時間。 【21 祉/Cr 【3’B/Cr ■雫;又‘まAI+Mg Cr ■ Zn/Cr ‘6’ 大細孔容積(2.5cc/夕)シリカゲル上の
触媒。 空気/熱処理16500F/6時間。【7ー X/Cr
は金属又は非金属対Crの原子比である。 重合条件 溶媒 ィソブタン エチレン 10モル%水 素
1.65夕/kg溶媒全圧力
435psig重合温度
2000F本発明の最もよい実施態
様として有機フオスフオリルクロム化合物がシリカゲル
支持物質、特に大細孔容積(>0.96cc/夕)をも
つシリカゲル上に次着し次いで乾燥酸素含有ガス、例え
ば空気中で約4000F、出釆れぱ6500F以上に触
媒の生産性を増進するに適当な時間加熱した場合に特に
よい結果が得られることがわかったのである。 特にトリェチルほう素(TEB)と共に使用した場合特
に重合体に好ましい諸性質が得られるものである。シリ
カゲルに支持された有機フオスフオリルクロム触媒に対
するTEBの影響は表のに示す。表 の{1} MS9
52ゲル上の触媒(1重量%Cr+0.亀重量%P)空
気/熱処理4700F/6時間。 重合条件A。■ B/Cr原子比。 トリェチルほう素としてのほう素{3} ポリポアシリ
カゲル上の触媒、16500F/6時間で空気/熱処理
。重合条件B。支持物質として大細孔容積シリカキセロ
ゲルを用いる効果は表肌に例証している。 紬孔容積1.96cc/夕より大きなシリカキセロゲル
がよくポリポアの商品名で市販されている。前に記載し
たとおりこの様なシリカゲル類の製法は米国特許第36
52214号、第3652215号および第36522
16号に記載されている。ポリポア支持物質は約1.9
6cc/夕より大きな細孔容積をもつ他に上記細孔容積
の大部分が約300〜600△の範囲内の細孔直径をも
ちかつ表面積が約200〜500わ/夕の範囲内である
ことが特徴である。 細孔容積は例えばピー.エイチ.ェメット著(Emme
tt.P.H)でニューヨーク州ニューヨーク、ライン
ホルト出版社(Reinhold P岬lishjng
Corp.)から出されたCatal俺is、0巻、1
11〜116ページに記載のよく知られた窒素吸着−放
出により測定される。(P/Poに対するランが0.9
67の場合それは紬孔客質600Aに当る。)ポリポァ
支持触媒を用いる場合重合活性を促進する為の乾燥空気
中の熱処理は約10000F乃至約20000Fで少〈
も約2時間で行なうことが出来るが、約15000F乃
至約16500Fの温度範囲で約6乃至1幼時間行なう
ことが好ましい。 熱処理温度は一般に支持体の構造を傷なうことなく重合
活性を促進出来る最高温度迄変えてもよい。 ‐t:〜】・ 一つ仁ヒ (1)ゲル上の触媒は1孫○rと0.6%P.MS95
2 空気/熱処理1470。 Fノ6時間ポリボアシリカゲルは空気/熱処理1650
0F/6時間■ B/or原子比。トリェチルほう素と
してのほう素。重合条件反応温度
2100F比圧力 1
岬sig全圧力 435ps
ig溶媒 イソブタンエチレン
145psig触媒支持物とし
て大細孔容積シリカゲルを用いた場合の還元剤としての
TEBの効果は表肌にも認められる。 重合体のMIのほんの僅かの変化で還元剤としてTEB
を用いた場合重合体の密度が相当変化する。即ち還元剤
としてTEBの使用によより大細孔容積シリカゲル上の
触媒でつくった重合体の密度を調整することが出釆るの
である。またトリェチルほう素の使用の出来た重合体の
分子量分布に対する影響は第肌表からわかる。分子量分
布(HLMI/MI比により評価される)はポリポア上
にトリェチルフオスフオリルクロム触媒を用いた時の9
1からトリェチルほう素がB/Cr比5.4/1で含ま
れている時の151に増加する。この分子量分布の広が
ることは重合体のせん断応答の改良に重大な貢献をする
。更に本発明の大麦面積シリカゲル(ポリポア)上に付
着した触媒の応用自在性の例証はその水素に対する応答
でありそれは重合中水素圧の増加と共に出来た重合体の
Mが増加するのである。 これは麦畑に例証される。表 皿 {1) ポリボアシリカゲル上の触媒。 1%Crと0.6%P。 空気/熱処理1650や/6時間。重合条件凶。■ B
/Cr原子比。 トリェチルほう素としてのほう素。従来の触媒系を用い
て製造した重合体に比べて、本発明の触媒を用いて製造
した重合体類は硬度、応力割れ抵抗および吹出し成型樹
脂として必要な加工性等の最終使用性質のよりよいバラ
ンスを示している。 例えば次の表瓜は最適工業反応器条件のもとで製造した
3種の樹脂の性質比較を示す。 明確にいえば樹脂A、即ち触媒に還元剤としてトリヱチ
ルほう素を加えた本発明の触媒組成物により製造した樹
脂をSi02触媒上に普通のCぬ3を用いて製造したポ
リエチレン樹脂と比較している。表 IX 【1} せん断率 100鼠段‐1においてポアズ×1
0‐3【2’ 50%破壊迄の時間。 ASTMD−169雀条件B(疹正した)樹脂Aはポリ
ポアシリカゲル上にトリェチルフオスフオリルクロム化
合物をつけてつくり16500Fの乾燥空気中で6時間
処理しB/Cr原子比2.4/1でトリェチルほう素を
共に用いた触媒組成物を使用し連続スラリ反応系中で製
造した。 樹脂Bは最適条件でつくったSi02上従来のCの3触
媒を用いて連続スラリ反応系中で製造した。 樹脂の密度は反応器にエチレンと共重合用のへキセン−
1を別に加えて調整した。樹脂Cは連続スラリ反応系中
でつくった両樹脂の融解混合物である。 両成分樹脂に対しSiQ上従来Cr03型の触媒を最適
混合性質となる様な条件で用いた。つまり樹脂Cは2種
の異なる分子量樹脂の混合物でそれは樹脂Bより広いM
WD生成物を与える。生成物の密度は高分子量成分中の
プテン−1の共重合の為にプテン−1を分離添加して調
整した。表Kをみると樹脂Aが簡単な反応器生成物であ
る樹脂Bよりもまた経費がかかり困難な生成物である樹
脂Cよりもよい性質バランスをもっていることが明らか
にわかる。 即ち少くも同一の加工性(粘度において認められるとお
り)をもつ本発明の樹脂が優秀な硬度および応力割れ抵
抗をもっている。故に本明細書の指示によりつくった重
合体の使用により独特の価値ある吹出し成型製品が有効
に製造出来る。提案されたどの機構にもいよられること
を望まないにしても、これらの構造物の望ましい性質は
少くも一部最終製品の加工における流動と変形のもとで
本発明により製造した重合体類の流性学的行動および特
性をつくる為の分子量バランスの貢献に帰することが出
釆ると信じられる。重合体の性質調整は前述したとおり
触媒組成物の選択利用により本発明で出来る。HLMI
/MI比40又は50又はそれ以上であらわされるすば
らしいせん断敏感性をもつ重合体が分子量即ち測定可能
以下から約1又は2の範囲の融解指数において最適に製
造される。HLMI値は約5乃至約75の範囲が好まし
い。本発明の実施態様は次のとおりである。 【1)前記特許請求の範囲第1項に記載の製法。 (21上記‘1)において、有機フオスフオリルクロミ
ウムが式:(但し上式のXはP(OR)3又はPH(O
R)2としてそのRはアルキル、アラルキル、アリール
、シクロアルキル又は水素とししかも少くも1個のRは
水素以外のものとする。 )であらわされる製法。 ‘3} 上認1}において、上記支持物質がシリカゲル
である製法。 {4’上記{1’又は■において、三酸化クロムを有機
りん化合物を少〈も1:1のモル比で反応させる製法。 ‘5} 上記‘1’から‘4’のいずれかにおいて、上
記有機りん化合物が有機りん酸塩又は有機りん酸塩であ
る製法。棚 上記【5}において、有機りん酸塩合物が
アルキルりん酸塩である製法。 {7} 上記t肌こおいて、アルキルりん酸塩がトIJ
エチルりん酸塩である製法。 棚 上記m乃至〔7}のいずれかにおいて、有機フオス
フオリルクロミウム生成物が不活性溶媒中の溶液として
沈澱しかつその沈着物が支持物質の重量を基準としてC
rが約0.25乃至約2.5重量%となる様な比率とす
る製法。 【9} 上記m乃至{7)のいずれかにおいて、熔解し
た有機フオスフオリルクロミゥム反応生成物の溶液を形
成する為三酸化クロムを有機りん化合物と不活性溶媒質
中で反応させ、上記溶液を大麦面積をもつ固体無機支持
物質と接触させ溶媒を除去しかくして有機フオスフオリ
ルクロミウム反応生成物が支持物質の重量を基準として
Cr約0.25乃至約25重量%となる様な比率である
製法。 OQ 上記tl’乃至{9}のいずれかにおいて、上記
支持物質が200乃至500〆′夕の範囲内の表面積と
1.96cc/夕よ大きな細孔容積をもつシリカキセロ
ゲルでありかつ上記細孔容積の大部分が約300乃至約
600Aの範囲内の縦孔直径をもつ孔で出来ている製法
。 (11)上記00において、更に乾燥酸素含有雰囲気中
で約1000乃至約20000Fの温度で約2乃至12
時間組成物を熱処理する段階を含む製法。 (12)上記‘1}乃至(11)のいずれかにおいて、
上記有機性還元剤が有機金属化合物より成る製法。 (13)上記(12)において、上記有機金属化合物が
アルキルアルミニウム、アルキルアルミニウムハロゲン
化物およびアルキルアルミニウムアルコキシド化合物類
より成る群よりえらばれた化合物である製法。 (10 上記(13)において、上記還元剤がトリエチ
ルアルミニウムである製法。 (15)上記(13)において、上記還元剤がトリィソ
ブチルアルミニウムである製法。 (16)上記(13)から(15)のいずれかにおいて
、上記化合物がアルミニウム対クロム原子比が約1:1
乃至約5:1の範囲となるに充分な量で存在する製法。 (17)上記‘1}乃至(11)のいずれかにおいて、
上記還元剤がトリヱチルほう素である製法。(18)上
記(17)において、上記トリェチルほう素がほう素対
クロム原子比が約0.1:乃至約20:1の範囲となる
に充分な量で存在する製法。 (19)1−オレフィン類を重合条件の温度と圧力のも
とで固体無機支持物質上に有機フオスフオリルクロミゥ
ム生成物を沈着させ、さらに有機還元剤を沈着させた触
媒組成物と接触させることにより成る上記1−オレフィ
ン類の重合体類、コポリマー類およびインターポリマー
類を製造する上記1−オレフィン類の重合法において、
上記触媒組成物の1−オレフィン類の重合に対する重合
活性を増進するに充分な時間約4000Fを超えかつ支
持物の構造がそこなわれる温度より低に温度で乾燥酸素
含有雰囲気中で上記触媒組成物を加熱処理し、さらに有
機還元剤を沈着させておくこを特徴とする1−オレフィ
ン類の重合法。 (20)上記(19)において、有機フオスフオリルク
ロミウムが式(但し上式のXはP(OR)3又はPH(
OR)2としそのRはアルキル、アラルキル、アリール
、シクロアルキル又は水素とししかも少くも1個のRは
水素以外のものとする。 )であらわされる方法。 (21)上記(19)又は(20)において、上記支持
物質がシリカゲルより成る方法。 (22 上記(21)において、上記支持物質が約1.
96cc/夕より大きな細孔容積シリカキセロゲルであ
りかつその細孔容積の大部分が約300乃至約600A
の範囲内の細孔直径を持つ孔で出来ている方法。 (23)上記(19)乃至(22)のいずれかにおいて
、上記有機還元剤が有機金属化合物より成る方法。 (2の 上記(23)において、上記有機金属化合物が
アルキルアルミニウム、アルキルアルミニウムハロゲン
化物およびアルキルアルミニゥムアルコキシド化合物類
より成る群より選ばれた化合物である方法。 (25)上記(24)において、上記還元剤がトリエチ
ルアルミニウムである方法。 (26)上記(24)において、上記還元剤がトリィソ
ブチルアルミニウムである方法。 (27)上記(24)から(26)のいずれかにおいて
、上記化合物がアルミニウム対クロム原子比が約1:1
乃至約5:1の範囲となるに充分な量で存在する方法。 (28)上記(19)乃至(22)のいずれかにおいて
、上記有機還元剤がトリェチルほう素である方法。(2
9)上記(28)において、上記トリェチルほう素がほ
う素対クロム原子比が約0.1:1乃至約20:1の範
囲となるに充分な量で存在する方法。 (30)上記(19)乃至(29)のいずれかにおいて
、重合が水素の存在のもとで行なわれる方法。 (31)上記(30)において、水素圧が約10乃至約
75psigの範囲内である方法。 (32)上記(19)乃至(31)のいずれかにおいて
、更に約2より少し、融解指数(MI)、少〈も25の
高荷重融解指数(HLMI)および少くも40のHLM
I/MI比を特徴とするポリオレフィンを回収する工程
を含む方法。 ($)上記(19)乃至(32)のいずれかの方法の生
成物より成る吹出し成型法用ポリオレフイン。 (34)上記(19)乃至(32)のいずれかの重合体
から吹出し成型した構造物。 (35)上記(32)の重合体から吹出し成型したびん
。 (3句 ポリオレフィン類からの吹出し成型物品の製造
法における上記(33)の重合体からこの様な物品を吹
出し成型することにより成る改良法。
[Put 125' of dichloromethane into a three-necked 500 flask with an injection filter attached. A flask containing dichloromethane solvent was filled with nitrogen, and 39.70 m (0.097 mol) of C was added thereto while the flask was filled with nitrogen. Inject 17.5 mol (0.097 mol) of triethyl phosphate dissolved in 75 ml of dichloromethane from one filter to the other.
Added over 0 minutes. Within 5 minutes of starting the addition of triethyl phosphate, the solution in the flask turned reddish brown.
After 1 hour, C3 was completely dissolved and the solution turned reddish brown. The weight of the solution was 217.6 mm. To deposit the compound onto the support, a rotating microspheroidal silica gel (Davison MS952) was placed in a 2000 round bottom flask equipped with a dropper and a nitrogen plunket.
I put in 210 evenings. Next, add 800M dichloromethane to the flask containing the gel.
I added some water to the gel to evenly moisten it. Then, 90 g of the dark brown filtrate was added to the flask containing the gel and dichloromethane solvent. After the rope group was closed for about 15 minutes, the rope adjuster was stopped to allow the gel to settle. At this point, the gel turned brown, indicating that the dichloromethane solvent was almost colorless. This indicated that the catalyst compound was adsorbed on the gel very strongly and selectively. The surface liquid was filtered off and the gel was dried in a rotary evaporator under vacuum at 55 mils and 29 inches of mercury. The dried catalyst-coated gel containing 0.9 weight percent chromium and 0.60 weight percent phosphorous was then treated at high temperature, i.e., 11100 F., for 6 hours while simultaneously passing dry air through the catalyst. b It was found that chromium dioxide does not react with tributyl phosphate under the same conditions that chromium trioxide reacts. Catalyst Preparation #2 250M dichloromethane was placed in a 3500' flask equipped with a plank nitrogen inlet, gas outlet tube, electromagnetic strainer, and 100' injection funnel. After covering with nitrogen, 2.9 mol (0.029 mol) of Cr was added to the flask containing the dichloromethane solvent. From the injection funnel, 5.6 g (0.029 mol) of dipyl phosphite dissolved in 25 g of dichloromethane was added.
Added over 0 minutes. Within 5 minutes of beginning the addition of dibutyl phosphite, the solution in the flask turned reddish-brown in color. The rope was continued for 2 hours, and C3 disappeared and the solution became clear reddish brown. When I weighed out the solution, it was still warm by $3. To attach the compound to the support, a 2000 round bottom flask with a rope strainer and a nitrogen plunket was equipped with a Polypor.
) Silica gel (pongee hole volume 2.5 cc/unit) 42 units was added. 100 g of the reddish brown liquid solution (the solution was filtered to ensure that there was no unreacted Cr03) was added to the flask containing the polypore silica gel. After 12 minutes, the gel turned brown and the dichloromethane solvent became almost colorless. This indicated that the catalyst compound was adsorbed on the gel very strongly and selectively. Separate the top liquid and put it in a rotary evaporator.
The gel was dried in a 29 inch mercury vacuum at YO. chrome 1
.. The dried catalyst-coated gel containing 0.2% by weight of phosphorus and 0.6% by weight of phosphorus was then treated at an elevated temperature of 16500F for 6 hours while simultaneously passing dry air over the catalyst. Catalyst manufacturing #
3 Same as Example #2 except that 3.66 moles (0.0366 mol) of CrQ and 7.23 moles (0.0373 mol) of dibutyl phosphite were used in 373 moles of total dichloromethane as the reaction soot and solvent. A solution of dibutyl head phosphate chromium trioxide compound was prepared using the method described in the following. This solution was used to coat Polypore Silica Gel 195 with 0.97% chromium and 0.9% phosphorus by weight. It was expressed as turtle weight %.
After removing the dichloromethane, the coated polypore silica gel was treated at 16500F for 6 hours with air passing through the sample. The catalysts of the above examples were utilized in the polymerization examples below for the polymerization of ethylene with various reducing agents such as triisobutylaluminum and triethylboron. The amount of organic phosphoryl chromium compound deposited on the support may vary widely depending on the nature of the compound and the desired amount of phosphorus. The amount of reducing agent used with the organic phosphosphoryl catalyst may vary as well. It has been found that the most effective catalyst is when the content of the organic phosphoryl chromium compound is about 0.25 to 2.5% by weight of Cr on the support, but about 0.5 to 1.25% by weight of Cr. Weight percent is preferred. Note that usable catalysts can be obtained even outside the above range. Usually the catalysts are prepared in equimolar ratios, although an excess of the organophosphorus compound can be used. Calculation based on elemental weight in supported catalyst Cr/
The P ratio is 1:0.6 as standard. Although the ratio of the amount of reducing agent to the amount of organic phosphoryl chromium compound can be used within a very wide range, certain criteria have been established consistent with good yield, favorable polymer properties, and economical use of raw materials. For example, the parameters shown below are typical in the use of organometallic and organononmetallic reducing agents with sufficient bases of organophosphoryl chromium compounds such that the Cr is about 1% by weight of the support. The atomic ratio is based on the calculation of the amount of chromium in the metal in the organometallic reducing agent and the nonmetal in the organo-nonmetallic ring-forming agent to the organic phospheryl chromium compound. Preferred types of organometallic reducing agents to be used therewith are based on the amount of organophosphorus chromium compound containing, for example, about 1% by weight of Cr based on the weight of the support, such as triisobutylaluminum (formerly AL). At about 11.4% by weight, the AI/Cr atomic ratio is about 3/1. A good range for the atomic ratio of N to Cr is about 1/1 to 5/1 or TIBAL
, about 3.8 to about 19% by weight. The total usable limit of T-light AL is approximately 0.1/1 to 20/1 in terms of AI/Cr atomic ratio, and approximately 0.1 to 20/1 in terms of weight. Yuno approximately 75% by weight
It is. Another example of an organometallic reducing agent for use with organic phosphorylchromium compounds is triethylaluminum. A good amount of triethylaluminum (TEA), again based on the amount of organic phosphoryl chromium compound containing about 1% Cr by weight based on the weight of the support, is about 6.6% by weight, giving an N/Cr atomic ratio of about 3/1. . A preferred range for the atomic ratio of AI to Cr is from about 1/1 to about 5/1, or from about 2.2 to about 11% by weight TEA. The general usable limit of TEA is Mt/C
In terms of r ratio, it is about 0.1/1 to 20/1, and in terms of weight, it is about 0. Pine is approximately 44% by weight. Triethyl boron (TEB) is a good example of the proportion of a non-metallic reducing agent used with an organic phosphoryl chromium compound. The preferred amount of TEB, again based on the amount of organic phosphoryl chromium compound containing about 1% by weight Cr, is about 5% by weight, resulting in a B/C atomic ratio of about 2.7/1.
The preferred range of the atomic ratio of B to Cr is about 0.1/1 to 1.
0/1, and the TEB is about 0.19 to about 19%.
The overall usable limit is approximately 0.01/ in terms of B/Cr ratio.
1 to about 20/1, and in terms of weight, it is about 0.02 to about *% by weight. For supported catalysts in which the organic phosphoryl chromium compound is sub-deposited on the support, the processing conditions at high temperatures can be changed. Generally, the catalyst is dried in dry air or dry oxygen-containing gas for about 400 min.
It is heated at temperatures above 00F, preferably above about 6500F, for about 2 hours or more. Using the large pore, small volume silica gel support described above, it is desirable to heat to a range of about 14,500 F to about 16,500 F for up to about 6 hours. For other supports, heat curing for about 6 hours at about 4,000 F or higher, preferably 10,000 F or higher is effective.
Dry air or other oxygen-containing gases must be dehumidified to the extent possible to obtain maximum productivity from the catalyst. Characteristically, the air used in the method described in this example is dry to less than about 2 to 3 feet of moisture. As noted above, the catalyst compositions of the present invention are conveniently used in conventional polymerization processes under temperature and pressure conditions commonly used in the art, such as from about 1000F to about 4000F, such as those used in slurry polymerization.
F (about 205 qo), preferably about 1600 F (about 890
0) to about 2300F (about 110C) and 20
0 to 100 cape sig, preferably 300 to 80 snake sj
It is suitable for polymerization carried out at a pressure of 1.5 g. The "organophosphorylchromium" reaction products underlying the novel supported catalyst compositions of the present invention are inert, as can be demonstrated by the dissolution of the distinctive chromium trioxide as seen in the examples above. It can be formed empirically from organophosphorus compounds in reaction with chromium trioxide in a solvent. Appropriate organophosphorus compounds can be easily selected for their efficacy with reference to this test. The following example illustrates the use of the catalyst system of the present invention in a process for polymerizing alpha olefins such as ethylene. Polymerization Example 1 Isobutane 0.9k9 while passing through an autoclave,
Ethylene at 13 sig pressure to give 10 mol % in liquid phase, 0.33 mol per solvent k9, supported catalyst 0.82
0.99% by weight of chromium and 0.99% by weight of chromium. Add the triethylphosphorylchromium compound adhered to the Davison Ms 952 gel to give 6% by weight at 11100F.
time air/heat treatment and aluminum to chromium atomic ratio 1. Enough triisobutylaluminum was added to cover 1:1. The autoclave containing the above contents was heated to 2000F with stirring. The total pressure was 435 psig. Polymerization began almost immediately as observed with ethylene filling the reactor from the required ethylene feed system. After 1 hour of polymerization, the reactor contents were passed through a pressure reduction system to terminate the reaction. Before homogenizing, melt index (MI) 0.21 and high load melt index (HLMI) 16 (ASTMD-12 paper) (H
319 pieces of polyethylene with LMI/MI=76) were recovered. The yield, based on a catalyst charge of 0.82 hours, was 390 hours, polyethylene/hour, catalyst/hour. Polymerization examples
2 Isobutane 0.9k9 while fixing the autoclave
, ethylene at a pressure of 13 sig to give a concentration of 10 mol % in the liquid phase, and 0.0 mol of hydrogen per solvent k9. Supported catalyst 1 of Example 1
.. Sufficient triethyl boron was added to give a boron to chromium atomic ratio of 3.8 to 1. 200 while admiring the autoclave with the contents inside.
It was heated to F. At this time the total pressure was 435 psig.
Polymerization began to be observed almost immediately with ethylene entering the reactor from the required ethylene feed system. After 1 hour of polymerization, the reactor solution was placed in a pressure reduction system to terminate the reaction. As a result, the melting index (MI) before homogenization was 0.036 and the high load melting index (HLMI) was 10 (LMI = 278).
Polyethylene 439 having the following properties was recovered. The yield, based on a catalyst bag loading of 1.59 kg, was 275 tapoethylene/h, catalyst/h. Polymerization Example 3 While cleaning the autoclave, add isobutane 0.9k9 and 1 in the liquid phase.
Ethylene, 1.0 mol hydrogen per k9 solvent, supported catalyst as described in Catalyst Preparation #2, i.e. 1.02 wt% chromium and 0.0 mol % chromium and 0.0 mole % chromium and 0.0 mole % hydrogen per 9 mol % ethylene. 0.46% of the isobutylphosphorylchromium compound adhered to the polypore silica gel was added to give 1650% by weight of bamboo.
Heated at T for 6 hours until the atomic ratio of aluminum to chromium was 1. Enough tri-isobutyl aluminum was added to give a ratio of 1 to 1. 20 minutes while eating an autoclave with the above contents
It was heated to 00F. The total pressure at this time was 415 psig. Polymerization began almost immediately as observed with ethylene entering the reactor from the required ethylene supply system. 1
After an hour of polymerization, the reactor contents were placed in a pressure drop system to terminate the reaction. In the end, 298 pieces of polyethylene with a melting index (texture) of 1.45 and a high load melting index (HLMI) of 75 (HLMI/MI=52) before homogenization was recovered. The yield based on a catalyst charge of 0.46 was 650 hours, polyethylene/hour, catalyst/hour. Polymerization Example 4 Using an autoclave, add 0.9 k9 of isobutane, ethylene at a pressure of 13 kig to give a concentration of 10 mol % in the liquid phase, 0.57 kg of supported catalyst from Catalyst Production #3, and boron to chromium. Atomic ratio 2. Enough triethyl boron was added to give a ratio of 1:10,000. 20 minutes while holding the autoclave containing the above contents.
It was heated to 00F. The total pressure at this time was 435 psig. Polymerization began almost immediately as evidenced by the ethylene entering the reactor from the required ethylene feed system. 1
After an hour of polymerization, the reaction was terminated by placing the reactor contents in a pressure drop system. In the end, a polyethylene material having a melting index (MI) of less than 0.1 and a high load melting index (HLMI) of 16.7 (ASTMD=12 paper) before homogenization was recovered. Catalyst charging 0.57
The yield based on sawing was 1137 hours, polyethylene/hour, catalyst/hour. Polymerization Example 5 Isobutane 0.9k9,
Ethylene, catalyst preparation #3 supported catalyst 0.0.0. Sufficient tri-isobutyl aluminum was added to give a solid base and an N/Cr ratio of 1.5. 20 minutes while worshiping the autoclave with the above contents
It was heated to 00F. The total pressure at this time was 39 sig. After an induction period of approximately 3 minutes, the polymerization reaction began as observed by the required ethylene feed into the reactor from the ethylene feed system. After 1 hour of polymerization, the reactor contents were passed through a pressure drop system to terminate the reaction. In the end, 652 pieces of polyethylene having a melting index (MI) of 0.07 and a high load melting index of 10.5 (ASTMD-12 total) before homogenization was recovered. The yield based on a catalyst charge of 0.53 was 1230 hours, polyethylene/hour, catalyst/hour. The use of various organophosphorylchromium compounds in combination with an organometallic reducing agent (triisoptylaluminium) in supported heat-treated catalyst systems for the polymerization of 1-olefins is further described in Table 1. Illustrated with data. Table I (1) 1 mole of this compound and 1 mole of this compound were reacted to form the desired reaction product. The substrate Si02 is Davison MS952. The substrate was pretreated with an organic phosphoryl chromium compound. (3) The base material is Volibon Rica gel with a pore volume of about 2.5 ratio/layer and a surface area of about 350 ratio/layer. (4) For A, triisobutylaluminum was added as a reducing agent. (5) Polymerization temperature 200F. Hydrogen concentration is 0.
The solvent was changed from 33 to 1.0 m/K. (6) The catalyst consists of organic phosphorylchromium deposited on a support. From the above data, various organic phosphorus/phosphorus trioxides, including the products of the reaction of phosphorus compounds with alkyl to aryl substitution with CrOG. It will be readily appreciated that the reaction products are suitable for use in this invention. Further, the use of this new catalyst will be illustrated when polymerization is carried out using trisoptylaluminium as a reducing agent and varying the AI/Cr ratio. The data in Table D also showed that intermediate concentrations of triisobutylaluminum showed better catalyst productivity. Furthermore, as shown by H peak 11, the polymer fluidity increases with increasing N/Cr atomic ratio. Table 11 [1} Catalyst heat treated in air at 11100F/6 hours on polypore silica gel (pore volume 2.3cc/night). The catalyst contains approximately 1% chromium and 0.6% phosphorus. ■ Polypore silica gel (pore volume 2.5cc/night) top 16500F
/Catalyst subjected to air heat treatment for 6 hours. The catalyst contains approximately 1% chromium and 0.6% phosphorus. Polymerization conditions temperature 2000F solvent
isobutane ethylene
10 mol% pressure (total) 42
sig specific concentration of 0. Madarayu/k9 Solvent Further illustrating the variability of the present catalyst composition, Table m shows the effect of increasing polymerization temperature on the MI of polymers made using the new catalyst. It is also important to note that when triethylphosphorylchromium compounds are prepared using excess phosphate compounds, such as a 2/1 molar ratio of phosphate to C3, there are no harmful effects. be. Table 1.11 [1] 1% chromium and 1.2 on Davison MS952
Triethylphosphorylchromium catalyst containing % phosphorus and heat treated at 11100F/6 hours air/heat treated. [21 Aluminum as triisoptylaluminium. Polymerization conditions Solvent Isobutane ethylene 10 mol% Pressure (total) Shimisaki sig specific concentration
0.33 m/k9, solvent A further extension of the present catalyst composition is the type of substrate that can be used as a support for the catalyst. It can be easily seen in Table W that either MgC03 or AI203 and Si02 are suitable supports for the catalyst. After the triethylphosphorylchromium compound was deposited on the designated support, heat treatment was carried out in air. Preferred substrate materials generally have a surface area of 1,000 to 1,000 mm/ta or more. table
IV (1) A O as triisobutyl aluminum (2)
Polymerization conditions: Solvent: Isobutane Day 2 Pressure: 10-5
0 pslg polymerization temperature: 190-200F Zenshoto: 3
70-435 pslg Ethylene: 10 moles* (3) Hydromacnesite from Ncwall's Ltd. (U.K.) Extensive test results are presented using various reducing agents with air/heat-treated supported catalysts. Shown in V. These reducing agents can be mixed with the air/heat treated catalyst in various ways, such as by placing the triethyl boron agent in a solvent stream in the reactor or by pre-contacting the reducing agent with the catalyst before entering the reactor or with the solvent stream. Regardless, the above-mentioned reducing agent can be brought into contact with a diluent directly into the reactor. In addition, when dibutylmagnesium was used alone without being used in combination with triethylaluminum, almost the same results as when using triethylaluminum alone were obtained. Table V '1} Triethylphosphorylchromiwam (1% Cr) attached to MS952 Air/Heat treatment 11100F/
6 hours. [21 K/Cr [3'B/Cr ■Drop; Mata'ma AI+Mg Cr ■Zn/Cr '6' Large pore volume (2.5cc/night) Catalyst on silica gel. Air/heat treatment 16500F/6 hours. [7-X/Cr
is the atomic ratio of metal or nonmetal to Cr. Polymerization conditions Solvent Isobutane ethylene 10 mol% hydrogen
1.65 m/kg solvent total pressure
435 psig polymerization temperature
2000F In the best embodiment of the present invention, the organic phosphoryl chromium compound is subsequently deposited onto a silica gel support material, particularly silica gel with large pore volume (>0.96 cc/night), and then exposed to a dry oxygen-containing gas, e.g., air. It has been found that particularly good results can be obtained when the catalyst is heated for a suitable time to increase productivity of the catalyst, with a temperature of about 4,000F and a boiling temperature of 6,500F or more. In particular, when used together with triethyl boron (TEB), favorable properties can be obtained in the polymer. The effect of TEB on silica gel supported organophosphorylchromium catalysts is shown in the table below. Table {1} MS9
Catalyst on 52 gel (1wt% Cr+0.wt%P) air/heat treatment 4700F/6 hours. Polymerization conditions A. ■ B/Cr atomic ratio. Boron as triethyl boron {3} Catalyst on polypore silica gel, air/heat treated at 16500F/6 hours. Polymerization condition B. The effectiveness of using large pore volume silica xerogels as support materials is illustrated on the epidermis. Silica xerogels with a pore volume of 1.96 cc/unit are often commercially available under the trade name Polypore. As mentioned above, the method for producing such silica gels is described in U.S. Patent No. 36.
No. 52214, No. 3652215 and No. 36522
It is described in No. 16. The polypore support material is approximately 1.9
In addition to having a pore volume greater than 6 cc/unit, the majority of said pore volume has a pore diameter in the range of about 300 to 600 Δ and a surface area in the range of about 200 to 500 cc/unit. is a feature. The pore volume is, for example, p. H. Written by Emme
tt. P. H), New York, New York, Reinhold Publishing Co., Ltd.
Corp. ) Published by Catal Oreis, Volume 0, 1
It is determined by the well-known nitrogen adsorption-desorption method described on pages 11-116. (Run against P/Po is 0.9
In the case of 67, it corresponds to 600A of Tsumugiko object quality. ) When using a polypore supported catalyst, heat treatment in dry air to promote polymerization activity is minimal at about 10,000F to about 20,000F.
Although it can be carried out for about 2 hours, it is preferably carried out for about 6 to 1 hour at a temperature range of about 15,000F to about 16,500F. The heat treatment temperature may generally be varied up to the maximum temperature capable of promoting polymerization activity without damaging the structure of the support. -t:~】・Hitsujinhi (1) The catalyst on the gel is 1son○r and 0.6%P. MS95
2 Air/Heat Treatment 1470. F No.6 hour polybore silica gel air/heat treatment 1650
0F/6 hours■ B/or atomic ratio. Boron as triethyl boron. Polymerization conditions reaction temperature
2100F specific pressure 1
Misaki sig total pressure 435ps
ig solvent isobutane ethylene
The effectiveness of TEB as a reducing agent is also observed on the skin when using large pore volume silica gel as the 145 psig catalyst support. TEB as a reducing agent with only a slight change in the MI of the polymer
The density of the polymer changes considerably when using Thus, the use of TEB as a reducing agent allows for the adjustment of the density of the catalyzed polymer on a larger pore volume silica gel. Furthermore, the influence of the use of triethyl boron on the molecular weight distribution of the resulting polymer can be seen from the skin table. The molecular weight distribution (evaluated by HLMI/MI ratio) is 9 when using triethylphosphorylchromium catalyst on polypores.
1 to 151 when triethyl boron is included at a B/Cr ratio of 5.4/1. This broadening of the molecular weight distribution makes a significant contribution to improving the shear response of the polymer. Further illustrating the versatility of the catalyst deposited on barley area silica gel (Polypore) of the present invention is its response to hydrogen, in which the M of the resulting polymer increases with increasing hydrogen pressure during polymerization. This is exemplified by a wheat field. Table Dish {1) Catalyst on polybore silica gel. 1% Cr and 0.6% P. Air/heat treatment 1650 or/6 hours. Poor polymerization conditions. ■ B
/Cr atomic ratio. Boron as triethyl boron. Compared to polymers made using conventional catalyst systems, polymers made using the catalysts of the present invention exhibit better end-use properties such as hardness, stress cracking resistance, and processability necessary for blow molding resins. It shows balance. For example, the following table shows a comparison of the properties of three resins produced under optimal industrial reactor conditions. Specifically, Resin A, that is, a resin produced using the catalyst composition of the present invention in which triethyl boron is added as a reducing agent to the catalyst, was compared with a polyethylene resin produced using ordinary C-3 on a Si02 catalyst. There is. Table IX [1] Shear rate Poise x 1 at 100 steps-1
0-3 [2' Time until 50% destruction. ASTM D-169 condition B (corrected) Resin A was made by attaching a triethylphosphoryl chromium compound to polypore silica gel and treated in dry air at 16500F for 6 hours to obtain a B/Cr atomic ratio of 2.4/1. was prepared in a continuous slurry reaction system using a catalyst composition with triethyl boron. Resin B was produced in a continuous slurry reaction system using a conventional C3 catalyst on Si02 made at optimal conditions. The density of the resin is determined by adding ethylene and hexene for copolymerization to the reactor.
1 was added separately. Resin C is a molten mixture of both resins made in a continuous slurry reaction system. For both component resins, a conventional Cr03 type catalyst on SiQ was used under conditions to achieve optimal mixing properties. In other words, resin C is a mixture of two different molecular weight resins and has a wider M than resin B.
Gives WD product. The density of the product was adjusted by separately adding putene-1 for copolymerization of putene-1 in the high molecular weight component. Table K clearly shows that Resin A has a better balance of properties than Resin B, which is a simple reactor product, and than Resin C, which is an expensive and difficult product. That is, resins of the present invention with at least the same processability (as seen in viscosity) have superior hardness and stress cracking resistance. Therefore, unique and valuable blow molded products can be effectively produced through the use of polymers made according to the instructions herein. Although one does not wish to rely on any proposed mechanism, the desirable properties of these structures are due, at least in part, to the polymers produced by this invention under flow and deformation during processing of the final product. It is believed that the contribution of molecular weight balance to creating rheological behavior and properties can be attributed. The properties of the polymer can be adjusted in the present invention by selectively using the catalyst composition as described above. H.L.M.I.
Polymers with excellent shear sensitivities, expressed by /MI ratios of 40 or 50 or higher, are optimally produced at melting indexes ranging from below measurable molecular weights to about 1 or 2. Preferably, the HLMI value ranges from about 5 to about 75. Embodiments of the invention are as follows. (1) The manufacturing method according to claim 1. (21 '1) above, organic phosphorylchromium has the formula: (However, X in the above formula is P(OR)3 or PH(O
R)2 in which R is alkyl, aralkyl, aryl, cycloalkyl or hydrogen, and at least one R is other than hydrogen. ) is the manufacturing method. '3} The manufacturing method in Appearance 1}, wherein the supporting material is silica gel. {4' In the above {1' or (2), a manufacturing method in which chromium trioxide is reacted with an organic phosphorus compound in a molar ratio of at least 1:1. '5} The method according to any one of '1' to '4' above, wherein the organic phosphorus compound is an organic phosphate or an organic phosphate. Shelf The manufacturing method in [5} above, wherein the organic phosphate compound is an alkyl phosphate. {7} When applied to the skin, the alkyl phosphate is
The manufacturing method that is ethyl phosphate. Shelf In any of items m to [7] above, the organic phosphorylchromium product is precipitated as a solution in an inert solvent and the deposit is C based on the weight of the support material.
A manufacturing method in which the ratio is such that r is about 0.25 to about 2.5% by weight. [9} In any of m to {7) above, chromium trioxide is reacted with an organophosphorus compound in an inert solvent medium to form a solution of the melted organic phosphoryl chromium reaction product, The solution is contacted with a solid inorganic support material having a barley area and the solvent is removed such that the organic phosphoryl chromium reaction product is in a proportion from about 0.25 to about 25% by weight Cr based on the weight of the support material. A certain manufacturing method. OQ In any of the above tl' to {9}, the supporting material is a silica xerogel having a surface area in the range of 200 to 500 cc/cm and a pore volume as large as 1.96 cc/cm, and the pore volume is A method in which the majority of holes are made of vertical holes with diameters in the range of about 300 to about 600 amps. (11) In the above 00, the temperature of about 2 to 12
A process comprising the step of heat treating the composition for a period of time. (12) In any of the above '1} to (11),
A manufacturing method in which the organic reducing agent comprises an organometallic compound. (13) The method according to (12) above, wherein the organometallic compound is a compound selected from the group consisting of alkylaluminum, alkylaluminum halides, and alkylaluminium alkoxide compounds. (10) In (13) above, the reducing agent is triethylaluminum. (15) In (13) above, the reducing agent is triisobutylaluminum. (16) (13) to (15) above. in which the compound has an aluminum to chromium atomic ratio of about 1:1.
to about 5:1. (17) In any of the above '1} to (11),
A manufacturing method in which the reducing agent is triethyl boron. (18) The method according to (17) above, wherein the triethyl boron is present in an amount sufficient to have a boron to chromium atomic ratio in the range of about 0.1: to about 20:1. (19) 1-Olefins are contacted with a catalyst composition that deposits an organic phosphorylchromium product on a solid inorganic support material under polymerization conditions of temperature and pressure, and further deposits an organic reducing agent. In the method for polymerizing 1-olefins, the method for producing polymers, copolymers and interpolymers of 1-olefins by
The catalyst composition in a dry oxygen-containing atmosphere at a temperature above about 4000F and below the temperature at which the structure of the support is damaged for a period of time sufficient to enhance the polymerization activity of the catalyst composition for the polymerization of 1-olefins. 1. A method for polymerizing 1-olefins, which comprises heat-treating and further depositing an organic reducing agent. (20) In the above (19), organic phosphorylchromium has the formula (however, X in the above formula is P(OR)3 or PH(
OR) 2 and R is alkyl, aralkyl, aryl, cycloalkyl or hydrogen, and at least one R is other than hydrogen. ). (21) The method according to (19) or (20) above, in which the supporting material is made of silica gel. (22) In the above (21), the supporting material is about 1.
A silica xerogel with a pore volume larger than 96 cc/m and the majority of its pore volume is about 300 to about 600 A
A method consisting of pores with a pore diameter within the range of . (23) The method according to any one of (19) to (22) above, in which the organic reducing agent comprises an organometallic compound. (2) In the above (23), the organometallic compound is a compound selected from the group consisting of alkyl aluminum, an alkyl aluminum halide, and an alkyl aluminum alkoxide compound. (25) In the above (24), A method in which the reducing agent is triethylaluminum. (26) A method in the above (24), wherein the reducing agent is triisobutylaluminum. (27) A method in which the above compound is Aluminum to chromium atomic ratio is approximately 1:1
5:1 to about 5:1. (28) The method according to any one of (19) to (22) above, wherein the organic reducing agent is triethyl boron. (2
9) The method of (28) above, wherein the triethyl boron is present in an amount sufficient to provide a boron to chromium atomic ratio in the range of about 0.1:1 to about 20:1. (30) A method according to any of (19) to (29) above, wherein the polymerization is carried out in the presence of hydrogen. (31) The method according to (30) above, wherein the hydrogen pressure is in the range of about 10 to about 75 psig. (32) In any of (19) through (31) above, further having a melting index (MI) of less than about 2, a high load melting index (HLMI) of at least 25, and an HLM of at least 40.
A method comprising the step of recovering a polyolefin characterized by an I/MI ratio. ($) A polyolefin for blow molding, comprising the product of any of the methods (19) to (32) above. (34) A structure blow-molded from the polymer according to any one of (19) to (32) above. (35) A bottle blow-molded from the polymer of (32) above. (Phrase 3. An improved method for producing blow-molded articles from polyolefins, comprising blow-molding such articles from the polymer of (33) above.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 三酸化クロムを式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでRはアルキル、アラルキル、アリール、シクロ
アルキル又は水素であるが少なくとも1個のRは水素以
外のものとする)で示される有機りん化合物と反応させ
、えられた有機フオスフオリルクロミウム反応生成物を
有機溶媒中から固体無機支持物上に沈着させ、ついで4
00°F(約205℃)を超えかつ支持物の構造がそこ
なわれる温度より低い温度で乾燥酸素含有雰囲気中で上
記支持物および上記有機フオスフオリルクロミウム反応
生成物を加熱処理し、さらに有機アルミニウム化合物、
有機亜鉛化合物、有機マグネシウム化合物及び有機ほう
素化合物からなる群から選ばれた少なくとも1の有機還
元剤を付加させることを特徴とするオレフイン重合触媒
の製法。 2 還元剤の金属成分の有機フオスフオリルクロミウム
反応生成物のクロムに対するる比率が0.1/1〜20
/1である特許請求の範囲第1項記載の方法。
[Claims] 1. Chromium trioxide is expressed by the formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ or ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (Here, R is alkyl, aralkyl, aryl, cycloalkyl, or hydrogen. at least one R is other than hydrogen), the resulting organic phosphoryl chromium reaction product is deposited from an organic solvent onto a solid inorganic support, and then 4
Heat treating the support and the organic phosphoryl chromium reaction product in a dry oxygen-containing atmosphere at a temperature above 00°F (about 205°C) and below a temperature at which the structure of the support is damaged; aluminum compounds,
A method for producing an olefin polymerization catalyst, which comprises adding at least one organic reducing agent selected from the group consisting of an organozinc compound, an organomagnesium compound, and an organoboron compound. 2 The ratio of the metal component of the reducing agent to the chromium of the organic phosphoryl chromium reaction product is 0.1/1 to 20
The method according to claim 1, wherein: /1.
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