KR0119268B1 - Catalyst for Alpha-olefin Polymerization - Google Patents

Catalyst for Alpha-olefin Polymerization

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KR0119268B1
KR0119268B1 KR1019930007862A KR930007862A KR0119268B1 KR 0119268 B1 KR0119268 B1 KR 0119268B1 KR 1019930007862 A KR1019930007862 A KR 1019930007862A KR 930007862 A KR930007862 A KR 930007862A KR 0119268 B1 KR0119268 B1 KR 0119268B1
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노기수
장두원
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황선두
삼성종합화학주식회사
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Abstract

본 발명은 탄소원자수가 3개 이상인 α-올레핀 중합 또는 공중합에 적용시 고수율로 고입체규칙성 중합체 또는 공중합체를 생성시킬수 있는 촉매에 관한 것으로 적절한 전자공여체를 사용함으로서 고수율의 고입체 규칙성 올레핀 중합체를 중합할 수 있다.The present invention relates to a catalyst capable of producing a high-stereoregular polymer or copolymer in a high yield when applied to α-olefin polymerization or copolymerization having 3 or more carbon atoms. The olefin polymer can be polymerized.

Description

α -올레핀 중합용 촉매α-olefin polymerization catalyst

본 발명은 특히 탄소원자수가 3개 이상인 α -올레핀 중합 또는 공중합에 적용시 고수율로 고입체규칙성 중합체 또는 공중합체를 생성시킬수 있는 촉매에 관한 것이다.The present invention relates, in particular, to catalysts capable of producing high-stereoregular polymers or copolymers in high yields when applied to α-olefin polymerization or copolymerization of 3 or more carbon atoms.

보다 상세히 설명하면, 본 발명은 α -올레핀 중합의 활성을 향상시키고 고입체규칙성 중합체를 얻기 위하여 전자공여체로 폴리카르복실산 에스테르 화합물중에서 모노에틸렌글리콜(Monoethylene glycol : 이하 MEG라 칭한다), 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol : 이하 DEG라 칭한다), 트리에틸렌글리콜(Triethylene glycol : 이하 TEG라 칭한다), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol : 이하 PEG라 칭한다, 모노프로필렌글리콜(Monopropylene glycol : 이하 MPG라 칭한다) 및 디프로필렌글리콜(Dipropylene glycol :이하 DPG라 칭한다)의 유도체 모노 혹은 디에스테르류 각각 혹은 이것들의 혼합물을 첨가하여 제조하는 촉매에 관한 것이다.In more detail, the present invention is monoethylene glycol (hereinafter referred to as MEG), diethylene in a polycarboxylic acid ester compound as an electron donor in order to improve the activity of α-olefin polymerization and obtain a high stereoregular polymer Diethylene glycol (hereinafter referred to as DEG), Triethylene glycol (hereinafter referred to as TEG), Polyethylene glycol (hereinafter referred to as PEG, Monopropylene glycol (hereinafter referred to as MPG) and dipropylene A derivative of glycol (hereinafter referred to as DPG) relates to a catalyst prepared by adding mono or diesters each or a mixture thereof.

3개 이상의 탄소 원자를 함유하는 α -올레핀 중합 또는 공중합용 촉매로서, 전자공여체로 처리시킨 마그네슘, 티타늄 및 할로겐을 최소한 함유하는 고체 착물 티타늄 촉매를 사용하여 고입체규칙성 중합체 또는 공중합체를 제조하기 위한 다수의 선행 방법들이 알려져 왔다(예컨대, 일본국 공개 특허 제 73-16986호, 제 73-16987호와 독일 연방 공화국 공개특허 제 2,153,520호, 제 2,230,672호, 제 2,230,728호, 제 2,230,752호 및 제 2,553,104호).To prepare a high-stereoregular polymer or copolymer using a solid complex titanium catalyst containing at least magnesium, titanium and halogen treated with an electron donor, as a catalyst for α-olefin polymerization or copolymer containing at least 3 carbon atoms. A number of preceding methods have been known (e.g., Japanese Patent Laid-Open Nos. 73-16986, 73-16987, and Federal Republic of Germany Patent Nos. 2,153,520, 2,230,672, 2,230,728, 2,230,752, and 2,553,104). number).

이들 선행 방법들은 특정 촉매 구성 성분들의혼용 및 촉매 형성 공정을 제시하고 있다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 이러한 종류의 고체 착물 티타늄 성분들을 함유하는 촉매의 특성은 촉매 구성 성분의 혼용과, 촉매 형성 공정의 결합 및 이들 조건의 결합 차이에 따라 크게 달라진다. 따라서 어떤 주어진 결합 조건에서 제조될 경우에, 유사한 결과를 얻을수 있는 지의 여부를 예상하는 것은 극히 불가능하다. 때로는 극히 불량한 성질을 가진 촉매가 제조되는 수가 많다.These preceding methods suggest a process for mixing and catalyst formation of certain catalyst components. As is well known, the properties of catalysts containing this kind of solid complex titanium components vary greatly depending on the mixing of the catalyst components, the bonding of the catalyst forming process and the difference in bonding of these conditions. Thus, when produced under any given binding conditions, it is extremely impossible to predict whether similar results can be obtained. Sometimes catalysts with extremely poor properties are produced.

마그네슘, 티타늄 및 할로겐을 최소한 함유하는 고체 착물 티타늄 성분도 예외가 아니다. 티타늄 성분과 주기율표의 제 Ⅰ족 내지 제 Ⅳ족 금속의 유기 금속 화합물로 구성되는 촉매를 사용하여 수소 존재하에 3개 이상의 탄소 원자를 함유하는 α -올레핀을 중합 또는 공중합시킴에 있어서, 금속 아루미늄, 수소 또는 유기알루미늄 화합물로 사염화티타늄을 환원시켜 얻은 삼염화티타늄으로 구성된 촉매를 무정형 중합체 생성을 억제시키는 것으로 알려진 전자공여체와 함께 사용하는 경우에는, 사용된 공여체에 따라 그 효과가 예기치 못할 정도로 변화한다. 그 이유는 전자공여체가 단순히 첨가되는 것이 아니고 마그네슘, 티타늄 화합물과 전자적, 입체적으로 결합하여 고체 착물 촉매의 미세구조가 근본적으로 달라지기 때문인 것으로 받아들여지고 있다.Solid complex titanium components containing at least magnesium, titanium and halogens are no exception. In the polymerization or copolymerization of an α-olefin containing at least three carbon atoms in the presence of hydrogen using a catalyst composed of a titanium component and an organometallic compound of Groups I to IV metals of the periodic table, the metal aluminium, When a catalyst composed of titanium trichloride obtained by reducing titanium tetrachloride with hydrogen or an organoaluminum compound is used in combination with an electron donor known to inhibit amorphous polymer formation, the effect changes unexpectedly depending on the donor used. The reason for this is that the electron donor is not simply added, but it is accepted that the microstructure of the solid complex catalyst is fundamentally changed by electronically and steric bonding with magnesium and titanium compounds.

본 발명자는 마그네슘, 티타늄 및 할로겐을 최소한 함유하는 고체 착물 티타늄 성분과, 주기율표의 제 Ⅰ족 내지 제 Ⅲ족 금속의 유기 금속 화합물 및 상기의 특수 에스테르류 전자공여체를 사용하여 보다 고수율의 고입체 규칙성 중합체를 생성 시킬 수 있고, 무정형 중합체 생성의 난문제를 유리하게 극복할 수 있는 촉매를 개발하였다. 따라서, 본 발명은 적절한 전자공여체를 사용하므로써 고수율로 고입체규칙성 올레핀 중합체를 중합할 수 있는 촉매를 제공함을 그 목적으로 한다.The present inventors have a higher yield of high solids rules using solid complex titanium components containing at least magnesium, titanium and halogens, organometallic compounds of Groups I to III metals of the periodic table and the special ester electron donors described above. We have developed a catalyst that can produce a polymer and advantageously overcome the challenges of amorphous polymer production. Accordingly, an object of the present invention is to provide a catalyst capable of polymerizing a high-stereoregular olefin polymer in high yield by using an appropriate electron donor.

본 발명에 의해 제조되는 α -올레핀 중합용 촉매는 마그네슘, 티타늄, 할로겐 및 전자공여체를 함유하는 고체 착물 티타늄, 주기율표의 제 Ⅰ족 내지 제 Ⅲ족 금속의 유기 금속 화합물과 유기산 무수물 성분으로 구성되며, 활성수소가 없는 전자공여체의 존재하에서 액체 상태의 환원능이 없는 마그네슘 화합물을 액체 상태의 티타늄 화합물과 직접 접촉 반응, 즉 익체 상태에서 서로를 직접 접촉시켜 제조될 수 있다. 또 다른 방법으로는, 활성수소를 갖지 않는 전자공여체의 부재하에서 마그네슘 화합물로 고체 촉매를 생성한 후, 전자공여체와 접촉 반응시켜 습득할 수 있다.The catalyst for α-olefin polymerization prepared by the present invention is composed of a solid complex titanium containing magnesium, titanium, a halogen and an electron donor, an organometallic compound of a group I to group III metal of the periodic table and an organic acid anhydride component, In the presence of an electron donor without active hydrogen, a magnesium compound having no reducing ability in the liquid state may be prepared by a direct contact reaction with the liquid titanium compound, that is, by directly contacting each other in the body state. Alternatively, a solid catalyst may be produced from a magnesium compound in the absence of an electron donor having no active hydrogen, and then contacted with the electron donor to obtain a solid catalyst.

고체 착물 티타늄의 성분은 할로겐 티타늄 몰비가 약 4이상이고 실온에서의 헥산 세척에 의해 실질적으로 티타늄 화합물을 유리시키지 아니하는 고체착물이다. 이 고체착물의 화학구조는 알려지지 않았으나 마그네슘 원자와 티타늄 원자가 할로겐에 의해 견고하게 결합된 것이라 추측된다. 고체 착물 티타늄 성분의 예에 있어서 할로겐 티타늄의 몰비는 약 4이상, 바람직하게는 약 5이상, 더욱 바람직하게는 약 8이상으로 하고, 마그네슘/티타늄의 몰비는 약 3이상, 바람직하게는 약 5내지 50으로 하고, 또 전자 공여체/티타늄의 몰비는 약 0.2 내지 6, 바람직하게는 약 0.4 내지 3, 더욱 바람직하게는 약 0.8 내지 2로한다. 더우기 고체의 비표면적은 10㎡/g이상, 되도록이면 약 50㎡/g이상, 더욱 바람직하게는 100㎡/g이상으로 한다. 고체 착물의 X선 스펙트럼은 출발 마그네슘에 관계없이 무정형 특성을 나타내거나, 통상의 이할로겐화마그네슘의 시판급보다는 더욱 무정형 상태인 것이 역시 바람직하다.The component of the solid complex titanium is a solid complex whose halogen titanium molar ratio is at least about 4 and which does not substantially liberate the titanium compound by hexane washing at room temperature. The chemical structure of this solid complex is unknown, but it is assumed that magnesium and titanium atoms are firmly bonded by halogen. In the example of the solid complex titanium component, the molar ratio of halogen titanium is about 4 or more, preferably about 5 or more, more preferably about 8 or more, and the molar ratio of magnesium / titanium is about 3 or more, preferably about 5 to about The molar ratio of the electron donor / titanium is about 0.2 to 6, preferably about 0.4 to 3, more preferably about 0.8 to 2. Furthermore, the specific surface area of the solid is at least 10 m 2 / g, preferably at least about 50 m 2 / g, more preferably at least 100 m 2 / g. It is also desirable that the X-ray spectra of the solid complex exhibit amorphous properties regardless of the starting magnesium, or are more amorphous than the commercial grade of conventional magnesium halides.

고체 착물 티타늄은 여러가지 방법으로 제조될 수 있다. 가장 보편적으로는 마그네슘 화합물과 최소한 1개 이상의 할로겐을 함유하는 티타늄 화합물을 접촉시키고, 필요하다면 그 생성물을 전자공여체로 처리하는 각종 방법이 알려져 있으며, 본 발명에 이용이 가능하다. 이런 방법중의 몇가지는 독일연방공화국 공개특허 제 2,230,672호, 제2,504,036,제 2,553,104호 및 제 2,605,922호와 일본국 공개특허 제 76-28189호, 제 76-136625호 및 제 77-87486호에 기재되어 있다. 또한 액체상태의 마그네슘을 전자공여체와 액체 상태의 티타늄 화합물로 반응시켜 전자공여체를 함유하는 고체 티타늄 화합물을 제조하는 방법은 일본 공개공보 제 79-40293호에 공개 되었다.Solid complex titanium can be prepared in several ways. Most commonly known are various methods of contacting a magnesium compound with a titanium compound containing at least one halogen and, if necessary, treating the product with an electron donor, which can be used in the present invention. Some of these methods are described in JP 2,230,672, 2,504,036, 2,553,104 and 2,605,922 and JP 76-28189, 76-136625 and 77-87486. have. In addition, a method of producing a solid titanium compound containing an electron donor by reacting a liquid magnesium with an electron donor and a titanium compound in a liquid state has been disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 79-40293.

고체 착물 티타늄 화합물의 생성에 사용되는 적당한 마그네슘 화합물들은 헥산, 헵탄, 데칸 등의 용매 존재하에 알코올, 유기카르복실산, 알데히드, 아민 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 성분과 적어도 1개를 접촉반응시켜 얻어진다. 환원성을 갖지 않는 마그네슘 화합물의 예는 염화마그네슘, 브롬화마그네슘,요오드화마그네슘 및 불화마그네슘과 같은 할로겐화마그네슘과, 메톡시마그네슘 클로라이드, 에톡시마그네슘 클로라이드, 이소프로폭시마그네슘 클로라이드, 부톡시마그네슘 클로라이드 및 옥톡시마그네슘 클로라이드와 같은 알콕시마그네슘 할라이드와, 페녹시마그네슘 클로라이드 및 메틸페녹시마그네슘 클로라이드와 같은 아릴옥시마그네슘 할라이드, 에톡시마그네슘, 이소프로폭시마그네슘, 부톡시마그네슘 및 옥톡시마그네슘과 같은 알콕시마그네슘과, 페녹시마그네슘 및 디메틸페녹시 마그네슘과 같은 아릴옥시마그네슘 및 라우릴마그네슘 및 스테아린산마그네슘과 같은 카르복실산의 마그네슘염을 들 수 있다. 마그네슘 화합물은 다른 금속과의 착화합물의 형태로 또는 기타 금속과의 혼합물과 사용되어도 좋다. 2개 이상의 마그네슘 화합물이 혼합물로 사용되어도 좋다. 바람직한 마그네슘 화합물은 수소함유마그네슘 화합물, 무엇보다도 염화마그네슘, 알콕시마그네슘 클로라이드, 바람직하기로는 C1내지 C10알콕시를 갖는 것 및 아릴옥시마그네슘클로라이드, C6내지 C20아릴옥시를 갖는것이 좋다.Suitable magnesium compounds used for the production of solid complex titanium compounds contact at least one of the components selected from the group consisting of alcohols, organic carboxylic acids, aldehydes, amines and mixtures thereof in the presence of solvents such as hexane, heptane, decane and the like. It is obtained by making it react. Examples of magnesium compounds having no reducing properties include magnesium halides such as magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide, and magnesium fluoride, and methoxymagnesium chloride, ethoxymagnesium chloride, isopropoxymagnesium chloride, butoxymagnesium chloride, and octoxymagnesium Alkoxymagnesium halides such as chlorides, aryloxymagnesium halides such as phenoxyshimamagnesium chloride and methylphenoxyshima chloride, alkoxymagnesiums such as magnesium ethoxypropoxy, butoxymagnesium and octoxymagnesium, and phenoxymagnesium And magnesium salts of aryloxy magnesium such as dimethylphenoxy magnesium and carboxylic acids such as lauryl magnesium and magnesium stearate. The magnesium compound may be used in the form of a complex with another metal or with a mixture with other metals. Two or more magnesium compounds may be used in the mixture. Preferred magnesium compounds are hydrogen-containing magnesium compounds, among others magnesium chloride, alkoxymagnesium chloride, preferably those having C 1 to C 10 alkoxy and aryloxymagnesium chloride, C 6 to C 20 aryloxy.

통상 이상 열거한 화합물들은 간단한 화학식으로 나타낼 수 있으나, 때로는 그 마그네슘 화합물의 제조방법에 따라 간단한 식으로 표현할 수 없는 경우가 있다. 이들은 일반적으로 전술한 화합물들의 혼합물로 간주된다. 예컨대, 마그네슘 금속을 할로실란, 오염화인, 또는 염화티오닐 존재중에서 알코올 또는 페놀과 반응시키는 방법 및 그리니아드(Grignaed)시약의 열분해법 또는 히드록실기, 카르보닐기 에스테르 결합, 에테르 결합, 또는 동종류의 것을 사용하는 분해법에 의해 얻은 화합물들은 그 시약 또는 반응도에 따른 각종 화합물의 혼합물이라 간주되는 것으로써 이들 화합물들도 본 발명에 사용이 가능하다. 본 발명에서는 환원성을 갖지 않는 액체 마그네슘 화합물 또는 탄화수소 용매중의 마그네슘 화합물의 용액이 주로 사용되었다. 이들은 전술한 마그네슘 화합물을 용해할 수 있는 탄화수소 용매의 존재 또는 부재하에서 알코올, 유기 카르복실산, 알데히드, 아민류 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 최소 1개 이상의 전자공여체와 반응시켜 제조될 수 있다.Usually, the above-listed compounds may be represented by simple chemical formulas, but sometimes they cannot be expressed by simple formulas depending on the preparation method of the magnesium compound. These are generally regarded as mixtures of the aforementioned compounds. For example, a method of reacting magnesium metal with an alcohol or a phenol in the presence of halosilane, phosphorus pentachloride, or thionyl chloride and pyrolysis of a Grignaed reagent or hydroxyl group, carbonyl ester bond, ether bond, or the like Compounds obtained by a decomposition method using the same are regarded as a mixture of various compounds according to the reagent or the reactivity thereof, and these compounds may also be used in the present invention. In the present invention, a solution of a magnesium compound in a liquid magnesium compound or a hydrocarbon solvent having no reducing property is mainly used. They can be prepared by reacting with at least one electron donor selected from the group consisting of alcohols, organic carboxylic acids, aldehydes, amines and mixtures thereof in the presence or absence of a hydrocarbon solvent capable of dissolving the aforementioned magnesium compound.

이들의 목적에 사용되는 탄화수소 용매로는 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 도데칸 및 케로센과 같은 지방족 탄화수소, 시클로펜탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산 및 메틸시클로헥산과 같은 지환족탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 큐멘 및 시멘과 같은 방향족 탄화수소 및 디클로에탄, 디클로로프로판, 디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 사염화탄소 및 클로로벤젠과 같은 할로겐화 탄화수소를 들을 수 있다.Hydrocarbon solvents used for these purposes include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane and kerosene, alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane and methylcyclohexane, benzene, Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, ethylbenzene, cumene and cymene and halogenated hydrocarbons such as dichloroethane, dichloropropane, dichloroethylene, trichloroethylene, carbon tetrachloride and chlorobenzene.

이와같은 탄화수소 용매중 마그네슘 화합물의 용액은 단순히 양자를 혼합 및 가열 또는 알코올, 알데히드, 아민, 카르복실산 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 마그네슘 화합물중 용성인 전자공여체 존재하 또는 이의 혼합물과 기타 전자공여체 존재하에 혼합하고 임의의 혼합물을 가열함으로써 제조될 수 있다. 그러나 이 제조법은 마그네슘 및 용매의 종류에 따라 다르다. 전자공여체로 알코올을 사용하여 탄화수소 용매중 수소함유 마그네슘 화합물을 용해하는 경우에 비록 마그네슘 화합물과 탄화수소 용매의 양 및 종류에 따라 그 양이 다르다 할지라도, 알코올을 마그네슘 화합물 1몰당 최소 0.5몰, 바람직하기로는 약 1.0몰 내지 20몰, 더욱 바람직하기로는 약 2.0내지 약 10몰을 사용하는 것이 바람직하다.Solutions of magnesium compounds in such hydrocarbon solvents are simply present by mixing and heating both or in the presence of a soluble electron donor in a magnesium compound selected from the group consisting of alcohols, aldehydes, amines, carboxylic acids and mixtures thereof or mixtures thereof and other electrons. It can be prepared by mixing in the presence of a donor and heating any mixture. However, this recipe depends on the type of magnesium and solvent. When alcohol is used as the electron donor to dissolve the hydrogen-containing magnesium compound in the hydrocarbon solvent, although the amount varies depending on the amount and type of the magnesium compound and the hydrocarbon solvent, the alcohol is preferably at least 0.5 mole per mole of the magnesium compound. It is preferred to use about 1.0 to 20 moles, more preferably about 2.0 to about 10 moles.

지방족탄화수소 또는 지환족탄화수소가 탄화수소 용매로 사용되는 경우, 알코올은 전술한 양으로 사용되나, 만일 이들 알코올중 최소 6개의 탄소원자를 갖는 알코올을 사용하는 경우, 할로겐함유 마그네슘 1몰당 최소 0.5몰, 바람직하기로는 최소 1.0몰을 사용하면, 할로겐함유 마그네슘화합물이 용해될 수 있고 높은 활성을 갖는 촉매 성분이 소량의 알코올을 사용하여 얻어질 수 있다. 이 경우 단지 탄소수 5이하의 알코올을 사용하면, 알코올의 전량은 할로겐 함유 마그네슘 화합물 1몰당 최소 약 15몰이어야 하며 생성 촉매 성분도 전술한 방법에서 알코올을 사용하는 경우보다 낮은 촉매활성을 갖는다. 한편 방향족 탄화수소 용매로 사용되면 수소함유 마그네슘 화합물은 알코올의 종류와 관계없이 약 20몰, 바람직하기로는 약 1.5내지 12몰의 양으로 알코올을 사용하므로써 용해될 수 있다.When aliphatic hydrocarbons or cycloaliphatic hydrocarbons are used as hydrocarbon solvents, the alcohols are used in the amounts described above, but if they use alcohols having at least six carbon atoms, at least 0.5 mole per mole of magnesium containing halogen, preferably When at least 1.0 mole is used, the halogen-containing magnesium compound can be dissolved and a catalyst component having high activity can be obtained using a small amount of alcohol. In this case, if only an alcohol having 5 or less carbon atoms is used, the total amount of alcohol should be at least about 15 moles per mole of halogen-containing magnesium compound, and the resulting catalyst component also has lower catalytic activity than when alcohol is used in the above-described method. Meanwhile, when used as an aromatic hydrocarbon solvent, the hydrogen-containing magnesium compound may be dissolved by using the alcohol in an amount of about 20 moles, preferably about 1.5 to 12 moles, regardless of the type of alcohol.

할로겐 함유 마그네슘 화합물과 알코올과의 접촉 반응은 바람직하게는 탄화수소 매질중 수행된다. 이 접촉 반응은 마그네슘 화합물과 알코올의 종류에 따라 실온 또는 고온, 예를 들면 약 65。C, 바람직하기로는 30내지 200。C, 더욱 바람직하기로는 약 60내지 150。C에서 약 15분 내지 5시간, 바람직하기로는 약 30분 내지 3시간 동안 수행된다. 액체 상태의 마그네슘 화합물을 형성하는데 사용되는 전자공여체로는 최소 탄소원자 6개, 바람직하기로는 6내지 20개의 탄소원자를 갖는 2-메틸펜탄올, 2-에틸부탄올, n-헵탄올,n-옥탄올, 2-에틸헥산올, 데칸올, 도데칸올, 테트라데실알코올, 운데센올, 올레일알코올 및 스테아릴알코올과 같은 지방족 알코올류, 시클로헥산올 및 메틸시클로헥산올과 같은 지환족 알코올 및 벤질알코올, 메틸벤질알코올, 이소프로필렌벤질알코올, α - 메틸벤질알코올 및 α,α-디메틸벤질알코올과 같은 방향족 알코올을 들수 있다. 탄소수 5이하의 알코올로는 메탄올, 에탄올, 프로탄올,부탄올,에틸렌글리코올, 및 메틸카르비톨과 같은 것들이 있다.The contact reaction of the halogen containing magnesium compound with the alcohol is preferably carried out in a hydrocarbon medium. The contact reaction is about 15 minutes to 5 hours at room temperature or high temperature, for example, about 65 ° C, preferably 30 to 200 ° C, more preferably about 60 to 150 ° C, depending on the type of magnesium compound and alcohol. , Preferably for about 30 minutes to 3 hours. The electron donor used to form the magnesium compound in the liquid state includes 2-methylpentanol, 2-ethylbutanol, n-heptanol, n-octanol having a minimum of 6 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms. Aliphatic alcohols such as 2-ethylhexanol, decanol, dodecanol, tetradecyl alcohol, undecenol, oleyl alcohol and stearyl alcohol, alicyclic alcohols such as cyclohexanol and methylcyclohexanol and benzyl alcohol, And aromatic alcohols such as methyl benzyl alcohol, isopropylene benzyl alcohol, α-methylbenzyl alcohol and α, α-dimethylbenzyl alcohol. Alcohols having 5 or less carbon atoms include methanol, ethanol, protanol, butanol, ethylene glycol, and methylcarbitol.

고체 상태의 마그네슘 화합물을 제조할 때 접촉 반응 온도는 약 -70。C내지 약 200。C이다. 일반적으로 입상 또는 구형입자의 형태를 얻기 위해서는 혼합하는 동안 고온을 피하는 것이 바람직하다. 그러나 접촉 온도가 너무 낮으면 고체 생성물의 침전이 일어나지 않으므로 이 반응은 약 20。C내지 150。C의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.When preparing the magnesium compound in the solid state, the contact reaction temperature is about -70 ° C to about 200 ° C. In general, it is desirable to avoid high temperatures during mixing to obtain the form of granular or spherical particles. However, if the contact temperature is too low, precipitation of the solid product does not occur, so the reaction is preferably carried out at a temperature of about 20 ° C. to 150 ° C.

전자공여체의 예로는 일반적으로 물, 알코올류, 페놀류, 케톤류, 알데히드류, 카르복실산류, 에스테르류, 에테르류 및 산아미드류와 같은 산소 함유 전자 공여체와 암모니아, 아민류, 니트릴류 및 이소시안산염과 같은 질소 함유 전자 공여체가 있으며 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 펜탄올, 헥산올, 옥탄올, 도데칸올, 옥타데실알코올, 벤질알코올, 페닐에틸알코올, 쿠밀알코올 및 이소프로필벤질알코올과 같이 1내지 18개의 탄소원자를 함유하는 알코올류와, 페놀, 크레졸, 크실렌, 에틸페놀, 프로필페놀, 쿠미페닐 및 나프톨과 같이 저급 알킬기를 함유할 수 있는 6내지 15개의 탄소 원자를 함유하는 케톤류와, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 옥틸알데히드, 벤즈알데히드, 톨루알데히드 및 나프톨알데히드와 같이 2내지 15개의 탄소원자를 함유하는 알데히드류와, 개미산메틸, 초산메틸, 초산에틸, 초산비닐, 초산프로필, 초산옥틸, 초산시클로헥실, 프로피온산에틸, 낙산메틸,발레르산에틸, 클로로초산메틸, 디클로로초산에틸, 메타크릴산메틸, 크로톤산에틸, 시클로헥산카르복실산에틸, 안식향산페닐, 안식향산벤질, 톨루인산메틸, 톨루인산에틸, 톨루인산아밀, 에틸안식향산에틸, 아니스산메틸,아니스산에틸, 에톡시안식향산에틸, γ-부티롤락톤, δ-발레롤락톤, 쿠마린, 프탈리드, 시클로헥실아세테이트, 에틸프로피오네이트, 메틸부틸레이트, 메틸바레이트, 메틸클로로아세테이트, 에틸디클로로아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸시클로에이트, 페닐벤조에이트, 메틸톨루에이트, 에틸톨루에이트, 프로필벤조에이트, 부틸벤조에이트, 시클로헥실벤조에이트, 아밀톨루에이트, 에틸렌 카르보네이트 및 카르본산에틸렌과 같이 2내지 18개의 탄소원자를 함유하는 유기산 에스테르류와, 염화아세틸, 염화벤질, 염화톨루일산 및 염화아니스산과 같이 2 내지 15개의 탄소원자를 함유하는 산할로겐화물과, 메틸에테르, 에틸에테르, 이소프로필에테르, 부틸에테르, 아밀에테르, 테트라히드로푸란, 아니졸 및 디페닐에테르와 같은 산아미드류와, 메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리부틸아민, 피페리딘, 트리벤질아민,아닐린, 피리딘, 피놀린 및 테트라메틸에틸렌아민과 같은 아민류와, 아세토니트릴, 벤조니트릴 및 톨루니트릴과 같은 니트릴류와 분자내에 전술한 관능기를 함유하는 알루미늄, 실리콘, 주석 등의 화합물들이 있다. 그러나, 본 발명에는 이들외에 -올레핀 중합체의 입체규칙성을 향상시키고 고수율로 중합체를 제조하기 위해 특정한 전자공여체를 반응시켰다. 즉, 좀 더 자세하게는 MEG,DEG,TEG,PEG,MPG 및 DPG의 에스테르 유도체들로서 아세테이트, 프로피오네이트, n-및 iso-부틸레이트, 벤조에이트, 톨루에이트등으로 벤조에이트의 예를들면 모노에틸렌그리콜모노벤조에이트, 모노에틸렌글리콜디벤조에이트, 디에틸렌글리콜모노벤조에이트, 디에틸렌글리콜디벤조에이트, 트리에틸렌글리콜모노벤조에이트, 트리에틸렌글리콜디벤조에이트, 모노프로필렌글리콜모노벤조에이트, 디프로필렌글리콜모노벤조에이트, 디프로필렌글리콜디벤조에이트, 트리프로필렌글리콜모노벤조에이트 등이다. 이들 전자공여체는 2종또는 그 이상의 혼합물로서 사용될 수 있으며 특히 방향족 에스테르가 바람직하고 출발물질로 이와같은 전자공여체가 항상 필요한 것은 아니며, 고체 티타늄 촉매 성분의 제조중에서도 사용될 수 있고, 다른 화합물의 부가물 또는 착화물 형태로 사용될 수도 있다. 전자공여체의 양은 적당히 변경될 수 있다. 예를 들면 마그네슘 화합물 1몰당 약 0.01내지 10몰, 바람직하기로는 약 0.01내지 5몰, 더 바람직하게는 0.05내지 약 1몰이다.Examples of electron donors generally include oxygen-containing electron donors such as water, alcohols, phenols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, esters, ethers and acid amides, ammonia, amines, nitriles and isocyanates; And nitrogen-containing electron donors, and specific examples thereof include methanol, ethanol, propanol, pentanol, hexanol, octanol, dodecanol, octadecyl alcohol, benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, cumyl alcohol and isopropylbenzyl alcohol. Alcohols containing 18 carbon atoms, ketones containing 6 to 15 carbon atoms which may contain lower alkyl groups such as phenol, cresol, xylene, ethylphenol, propylphenol, cumipenyl and naphthol, acetaldehyde, 2 to 15 carbon atoms, such as propionaldehyde, octylaldehyde, benzaldehyde, tolualdehyde and naphtholaldehyde Aldehydes containing, methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, vinyl acetate, propyl acetate, octyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl valeric acid, methyl chloroacetate, ethyl dichloroacetate and methyl methacrylate Ethyl crotonate, ethyl cyclohexanecarboxylic acid, phenyl benzoate, benzyl benzoate, methyl toluate, ethyl toluate, amyl toluate, ethyl ethyl benzoate, methyl aniseate, ethyl aniseate, ethyl ethoxy benzoate, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, coumarin, phthalide, cyclohexyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, methylbarate, methylchloroacetate, ethyldichloroacetate, methyl methacrylate, ethylcycloate , Phenylbenzoate, methyltoluate, ethyltoluate, propylbenzoate, butylbenzoate, cyclohexylbenzoate, amyltoluate, ethyl Organic acid esters containing 2 to 18 carbon atoms, such as carbonate and ethylene carboxylate, acid halides containing 2 to 15 carbon atoms, such as acetyl chloride, benzyl chloride, toluic acid chloride, and anhydrous chloride acid, methyl Acid amides such as ether, ethyl ether, isopropyl ether, butyl ether, amyl ether, tetrahydrofuran, anisol and diphenyl ether, methylamine, ethylamine, diethylamine, tributylamine, piperidine, Compounds such as aluminum, silicon, tin, etc. containing amines such as tribenzylamine, aniline, pyridine, pinolin and tetramethylethyleneamine, nitriles such as acetonitrile, benzonitrile and tolunitrile and the aforementioned functional groups in the molecule There is. In the present invention, however, certain electron donors have been reacted to improve the stereoregularity of the -olefin polymer and to produce the polymer in high yield. More specifically, the esters of MEG, DEG, TEG, PEG, MPG and DPG are more specifically examples of benzoate, such as acetate, propionate, n- and iso-butylate, benzoate, toluate, etc. Glycol monobenzoate, monoethylene glycol dibenzoate, diethylene glycol monobenzoate, diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol monobenzoate, triethylene glycol dibenzoate, monopropylene glycol monobenzoate, dipropylene Glycol monobenzoate, dipropylene glycol dibenzoate, tripropylene glycol monobenzoate and the like. These electron donors can be used as mixtures of two or more, especially aromatic esters are preferred and such donors are not always necessary as starting materials, and can also be used during the preparation of solid titanium catalyst components, as adducts of other compounds or It may also be used in the form of a complex. The amount of electron donor can be changed as appropriate. For example, from about 0.01 to 10 moles, preferably from about 0.01 to 5 moles, more preferably from 0.05 to about 1 mole per mole of magnesium compound.

마그네슘 화합물과 직접 반응할 액체 상태의 티타늄 화합물은 일반식 Ti(OR)mX4-m의 4가 티타늄 화합물이 바람직하다.The liquid titanium compound which will react directly with the magnesium compound is preferably a tetravalent titanium compound having the general formula Ti (OR) mX 4 -m.

상기 일반식에서 R은 탄화수소기로 탄소수 1내지 10의 알킬기이고, X는 할로겐원자이며, m은 0≤m≤4 인 정수이다.In the general formula, R is a hydrocarbon group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, X is a halogen atom, and m is an integer of 0 ≦ m ≦ 4.

이런 티타늄 화합물의 예는 TiCl4, TiBr4및 TiI4와 같은 사할로겐화티타늄, Ti(OCH3)C13, Ti(OC2H5)C13, Ti(OC4H9)C13, Ti(OC2H5)Br3및 Ti(O(i-C2H5)Br3와 같은 삼할로겐화 알콕시티타늄, Ti(OCH3)2C12, Ti(OC2H5)2C12, Ti(OC4H9)2C12및 Ti(OC2H5)2Br2와 같은 이할로겐화 알콕시티타늄, Ti(OCH3)3C1, Ti(OC2H5)3C1 , Ti(OC4H9)3C1 및 Ti(OC2H5)3Br 와 같은 일할로겐화 알콕시티타늄, Ti(OCH3)4, Ti(OC2H5)4, Ti(OC4H9)4과 같은 테트라알콕시티타늄 혼합물 들이 있다. 이중 할로겐함유 티타늄 화합물 특히 4할로겐화티타늄, 특히 사염화티타늄이 바람직하다.Examples of such titanium compounds are titanium tetrahalides such as TiCl 4 , TiBr 4 and TiI 4 , Ti (OCH 3 ) C 13 , Ti (OC 2 H 5 ) C1 3 , Ti (OC 4 H 9 ) C 13 , Ti ( OC 2 H 5) Br 3 and Ti (O (iC 2 H 5 ) three halogenated alkoxy titanium such as Br3, Ti (OCH 3) 2 C1 2, Ti (OC 2 H 5) 2 C1 2, Ti (OC 4 H 9 ) Dihalogenated alkoxytitanium such as 2 C1 2 and Ti (OC 2 H 5 ) 2 Br 2 , Ti (OCH 3 ) 3 C1, Ti (OC 2 H 5 ) 3 C1, Ti (OC 4 H 9 ) 3 C1 And tetraalkoxytitanium mixtures such as monohalogenated alkoxytitanium such as Ti (OC 2 H 5 ) 3 Br, Ti (OCH 3 ) 4 , Ti (OC 2 H 5 ) 4 , Ti (OC 4 H 9 ) 4 . Preference is given to double halogen-containing titanium compounds, in particular titanium tetrahalide, in particular titanium tetrachloride.

액체 상태의 마그네슘 화합물은 실리콘테트라할라이드, 실리콘 알킬할라이드, 주석테트라할라이드, 주석알킬 할라이드, 주석 하이드로할라이드 및 티타늄테트라할라이드 등을 사용하여 마그네슘 화합물을 구형 모양의 고체 성분으로 재결정시킨다. 이렇게해서 얻어진 촉매를 사용하여 슬러리 중합을 통해 얻어진 중합체는 양호한 입자크기 분포를 갖는 입상 또는 구형 입자의 형태이며 높은 벌크밀도와 양호한 유동성을 갖는다.The magnesium compound in the liquid state is recrystallized into a spherical solid component using silicon tetrahalide, silicon alkyl halide, tin tetrahalide, tin alkyl halide, tin hydrohalide and titanium tetrahalide. The polymer obtained through slurry polymerization using the catalyst thus obtained is in the form of granular or spherical particles having a good particle size distribution and has a high bulk density and good fluidity.

액체 마그네슘 화합물을 구형 모양의 고체로 재결정 시키는데 사용되는 실리콘 화합물, 주석화합물이나 티타늄 화합물의 사용량은 적당히 달리 첨가할 수 있다. 마그네슘 화합물 1몰당 실리콘 화합물, 주석 화합물이나 티타늄 화합물의 양은 0.1내지 20몰이 적당하다. 바람직하게는 0.1내지 10몰이고 더욱 바람직하게는 0.2내지 2몰이다. 액체 상태의 마그네슘 화합물을 실리콘 화합물, 주석 화합물이나 티타늄 화합물로 반응시킬때 반응조건에 따라 마그네슘 담체의 모양과 크기가 달라진다. 두 혼합물을 접촉시킬때 충분히 낮은 온도에서 혼합하여 그들의 접촉반응에 의해 고체생성물로 변하지 않도록 하고 반응생성물을 가열하여 서서히 고체생성물을 생성하는 것이다. 이 방법에 의해 구형 고체 티타늄 촉매를 용이하게 얻을 수 있는 구형이 담체를 형성하는 것이다.The amount of the silicon compound, tin compound or titanium compound used to recrystallize the liquid magnesium compound into a spherical solid may be appropriately added. The amount of silicon compound, tin compound or titanium compound per mole of magnesium compound is preferably 0.1 to 20 moles. Preferably it is 0.1-10 mol, More preferably, it is 0.2-2 mol. When the liquid magnesium compound is reacted with a silicon compound, a tin compound or a titanium compound, the shape and size of the magnesium carrier vary depending on the reaction conditions. When the two mixtures are contacted, they are mixed at a sufficiently low temperature so that they do not change into solid products by their contact reaction, and the reaction products are heated to gradually produce a solid product. By this method, a spherical carrier capable of easily obtaining a spherical solid titanium catalyst forms a carrier.

티타늄 화합물은 환원능을 갖지 않는 마그네슘 화합물 1몰당 최소 1몰, 통상적으로 3몰내지 약 200몰, 특히 약 5몰 내지 100몰의 양으로 사용된다. 고체 마그네슘 담체과 액체 티타늄 화합물을 접촉시킬때는 낮은 온도에서 혼합하고나서 천천히 반응온도를 증가시키는 것이 좋다. 예를 들면 -70℃내지 약 50℃에서 두 화합물을 접촉시켜서 급격하게 반응이 되지 않도록 하고, 천천히 반응온도를 올려 50내지 150℃의 온도에서 수행하고, 충분한 시간동안 반응을 시킨후, 생성물을 중합반응에서 사용되는 탄화수소로 유리 티타늄이 검출되지 않을 때까지 세척한다. 이런 촉매 제조방법은 우수한 성능의 고체티타늄 촉매를 제조할 수 있다.The titanium compound is used in an amount of at least 1 mole, typically 3 to about 200 moles, especially about 5 to 100 moles, per mole of magnesium compound having no reducing ability. When contacting the solid magnesium carrier with the liquid titanium compound, it is advisable to slowly increase the reaction temperature after mixing at low temperature. For example, the two compounds are brought into contact with each other at -70 ° C to about 50 ° C so as not to react rapidly, and the reaction temperature is slowly raised to 50 to 150 ° C, the reaction is carried out for a sufficient time, and then the product The hydrocarbon used in the reaction is washed until no free titanium is detected. This catalyst preparation method can produce a solid titanium catalyst of excellent performance.

본 발명의 방법에 의해 제조된 촉매는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 또는 4-메틸-1-펜텐과 같은 올레핀의 중합에 유익하게 사용된다. 특히 이 촉매는 3개 이상의 탄소 원자를 가진 α-올레핀의 중합, 이들 상호간의 공중합, 10몰% 미만의 에틸렌을 가진 이들의공중합, 그리고 공액 또는 비공액 디엔류와 같은 폴리불포화 화합물을 가진 이들의 공중합에 유익하게 적용된다.The catalyst produced by the process of the invention is advantageously used for the polymerization of olefins such as ethylene, propylene, 1-butene or 4-methyl-1-pentene. In particular, this catalyst is suitable for the polymerization of α-olefins having three or more carbon atoms, copolymerization of these mutually, their copolymerization with less than 10 mol% of ethylene, and those having polyunsaturated compounds such as conjugated or nonconjugated dienes. It is advantageously applied to the copolymerization.

중합 반응은 액상 또는 기상 중에서 수행 가능하다. 액상중에서 진행할때에는 헥산, 헵탄 또는 케로센과 같은 불활성 용제가 반응매로 사용될 수 있으나, 올레핀 자체가 반응매 역할을 할 수도 있다. 액상 중합의 경우에, 중합 반응계 중에서의 고체 착물 티타늄 화합물의 바람직한 농도는 용제 1리터에 대하여 티타늄 원자로서 계산시 약 0.001내지 약 5밀리몰, 바람직하게는 약 0.001내지 약 0.5밀리몰이다. 기상 중합의 경우, 고체 착물 티타늄 화합물의 양은 티타늄 원자로서 계산시 중합대역 1리터에 대하여 약 0.001내지 약 5밀리몰, 바람직하게는 약 0.001내지 약 1.0밀리몰, 더욱 바람직하게는 0.01내지 약 0.5밀리몰로 하는 것이 좋다.The polymerization reaction can be carried out in a liquid phase or a gas phase. When proceeding in the liquid phase, an inert solvent such as hexane, heptane or kerosene may be used as the reaction medium, but the olefin itself may serve as the reaction medium. In the case of liquid phase polymerization, the preferred concentration of solid complex titanium compound in the polymerization reaction system is from about 0.001 to about 5 mmol, preferably from about 0.001 to about 0.5 mmol, calculated as titanium atoms per liter of solvent. In the case of gas phase polymerization, the amount of the solid complex titanium compound is calculated to be about 0.001 to about 5 mmol, preferably about 0.001 to about 1.0 mmol, more preferably 0.01 to about 0.5 mmol, per liter of the polymerization zone when calculated as titanium atoms. It is good.

본 발명의 촉매 존재하에서의 올레핀의 중합 반응은 통상의 지글러식(Ziegler-type)촉매를 사용하는 올레핀의 중합법에서와 동일하게 진행된다. 특히, 그 반응은 실질적으로 산소와 물의 부재하에서 수행된다. 올레핀의 중합반응은 바람직하게는 약 20내지 200℃,더욱 바람직하기로는 약 50내지 180℃의 온도 및 대기압 내지 100 기압의 압력, 바람직하게는 약 2내지 50기압의 압력에서 수행할 수 있다. 이 중합반응은 회분식, 반회분식 또는 연속적으로 수행할 수 있으며 상이한 반응조건을 갖는 2개 이상의 단계로 중합반응을 수행하는 것도 가능하다.The polymerization reaction of olefins in the presence of the catalyst of the present invention proceeds in the same manner as in the polymerization of olefins using a conventional Ziegler-type catalyst. In particular, the reaction is carried out substantially in the absence of oxygen and water. The polymerization of the olefins may preferably be carried out at a temperature of about 20 to 200 ° C, more preferably at a temperature of about 50 to 180 ° C and a pressure of atmospheric pressure to 100 atm, preferably at a pressure of about 2 to 50 atm. This polymerization can be carried out batchwise, semibatch or continuously, and it is also possible to carry out the polymerization in two or more stages with different reaction conditions.

다음의 실시예와 비교예로 본 발명을 더 상세히 설명한다.The present invention is explained in more detail by the following examples and comparative examples.

[실시예 1]Example 1

촉매제조 : 1리터 초자 반응기에 MgCl25g(0.053 몰)과 n-데칸 50ml를 함께 넣고, 상온에서 1시간 동안 질소 분위기하에서 교반시킨 다읍 2-에틸-1-헥산올(2-ethyl-1-hexanol) 25ml(0.16몰)를 천천히 투입한다. 이 용액을 120℃까지 승온하여 2시간 동안 반응시킨 후 디이소부틸프탈레이트 2ml를 투입시켜서 1시간 동안 반응을 시켜 균일 용액을 얻는다. 온도를 상온으로 내리고 TiCl430ml를 적가한 후 천천히 반응온도를 90℃로 승온하여 2시간 동안 반응시켜 고체담지체를 형성한 후, 2차 전자공여체로 모노에틸렌글리콜디벤조에이트 2.0g(0.007몰)를 첨가한 후 90℃에서 1시간 동안 반응을 시킨다. 고체를 여별 수집하고, 세척액 중에서 유리 사염화티타늄이 검출되지 않을 때까지 정제헥산으로 충분히 세척하였다. 이 담지체에 정제 헵탄을 투입한 후, 여기에 TiCl440ml를 1시간에 걸쳐 적가한 후 100℃로 승온하여 2시간 동안 반응시킨 후, 제조된 고체촉매를 정제된 헥산으로 유리 티타늄 성분이검출되지 않을때 까지 세척을 한후 고형분을 건조하여 질소 분위기하에 보관하여 사용한다. 제조된 고체 착물에는 티타늄 원자가 5.0중량%가 함유되어 있었다.Preparation of catalyst: 5 g (0.053 mole) of MgCl 2 and 50 ml of n-decane were put together in a 1 liter reactor, and Daup 2-ethyl-1-hexanol (2-ethyl-1-) was stirred under nitrogen atmosphere for 1 hour at room temperature. Slowly add 25 ml (0.16 mol) of hexanol. The solution is heated to 120 ° C. for 2 hours, and then 2 ml of diisobutyl phthalate is added to react for 1 hour to obtain a homogeneous solution. After the temperature was lowered to room temperature and 30 ml of TiCl 4 was added dropwise, the reaction temperature was slowly raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours to form a solid carrier, followed by 2.0 g (0.007 mol) of monoethylene glycol dibenzoate as a secondary electron donor. ) Is added and reacted at 90 ° C. for 1 hour. The solid was collected by filtration and washed sufficiently with purified hexane until no free titanium tetrachloride was detected in the wash. After purifying heptane was added to the carrier, 40 ml of TiCl 4 was added dropwise thereto over 1 hour, and the reaction mixture was heated at 100 ° C. for 2 hours, and then the free titanium component of the prepared solid catalyst was detected with purified hexane. After washing, the solid is dried and stored under nitrogen atmosphere. The prepared solid complex contained 5.0 weight% of titanium atoms.

중합반응Polymerization

용량 1리터의 고압 반응기를 프로필렌으로 세정한 다음, 촉매를 유리병에 30mg(티타늄 원자로서 환산시의 티타늄 성분은 0.04 밀리몰)을 담아 반응기 안에 정착한 후 반응기 안을 질소/진공 상태로 3회 반복하여 진공 상태로 만든다. 트리에틸알루미늄 5밀리몰과 시클로헥실메틸디메톡시실란 0.5밀리몰을 n-헥산 500ml와 함께 반응기에 주입한다. 헥산이 주입된 후 수소 300ml를 투입한 후, 온도를 70℃로 상승시킨다. 프로필렌 가스는 산소유리기(oxygen scavenger)와 molecular sieve trap을 거쳐 MFC(Mass Flow Controller)를 거쳐서 중합반응기 (1리터 Parr Reactor, model #4521)에 주입되도록 하였다. 총압력 6kg/㎠에서 프로필렌이 기-액 평형상태가 될 때 교반기로 반응ㅇ기안에 장착된 유리병(vial)을 깨어서 반응을 시작시켰다. 반응은 1시간을 행하였고, 반응이 끝난 후 고압물의 내용물을 실온으로 냉각시킨 후, 에탄올을 10ml정도 주입하여 촉매 활성점을 제거한다. 이때 생성되는 중합체를 여별 수집하고, 50℃의 진공오븐에서 6시간 정도 건조시켜 폴리프로필렌을 백색 분말로서 70.0g을 얻었다. 이 중합체는 비등 n-헵탄추출 잔사율이 96.3%, 겉보기 밀도가 0.33g/ml,용융지수가 2.9이었다.After washing a 1-liter high-pressure reactor with propylene, the catalyst was placed in a glass bottle containing 30 mg (titanium component of 0.04 mmol in terms of titanium atoms) and settled in the reactor three times under nitrogen / vacuum. Make a vacuum. 5 mmol of triethylaluminum and 0.5 mmol of cyclohexylmethyldimethoxysilane are injected into the reactor together with 500 ml of n-hexane. After hexane is injected, 300 ml of hydrogen is added, and the temperature is increased to 70 ° C. Propylene gas was injected into the polymerization reactor (1 liter Parr Reactor, model # 4521) through an oxygen scavenger and a molecular sieve trap and through a Mass Flow Controller (MFC). The reaction was started by breaking the vial mounted in the reactor with a stirrer when the propylene was in the gas-liquid equilibrium at a total pressure of 6 kg / cm 2. The reaction was carried out for 1 hour, and after the reaction was completed, the contents of the high pressure product was cooled to room temperature, and about 10 ml of ethanol was injected to remove the catalyst active site. The resulting polymer was collected by filtration and dried in a vacuum oven at 50 ° C. for about 6 hours to obtain 70.0 g of polypropylene as a white powder. This polymer had a boiling n-heptane extraction residue of 96.3%, an apparent density of 0.33 g / ml and a melt index of 2.9.

[실시예 2]Example 2

촉매 제조방법은 실시예 1과 같으나 2차 전자공여체로 모노에틸렌글리콜디벤조에이트 대신 디에틸렌글리콜디벤조에이트 1.6ml(0.007몰)를 사용하였다. 중합 반응은 실시예 1의 조건으로 반복하여 실시하였고 결과는 표 1에 나타 내었다.The catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, but 1.6 ml (0.007 mol) of diethylene glycol dibenzoate was used instead of monoethylene glycol dibenzoate as the secondary electron donor. The polymerization reaction was repeated under the conditions of Example 1 and the results are shown in Table 1.

[실시예 3]Example 3

촉매 제조방법은 실시예 1과 같으나 2차 전자공여체로 모노에틸렌글리콜디벤조에이트 대신 트리에틸렌글리콜디벤조에이트 2.14g(0.007몰)을 사용하였다. 중합 반응은 실시예 1의 조건으로 반복하여 실시하였고 결과는 표 1에 나타 내었다.The catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, but instead of monoethylene glycol dibenzoate as a secondary electron donor, 2.14 g (0.007 mol) of triethylene glycol dibenzoate was used. The polymerization reaction was repeated under the conditions of Example 1 and the results are shown in Table 1.

[실시예 4]Example 4

촉매 제조방법은 실시예 1과 같으나 2차 전자공여체로 모노에틸렌글리콜디벤조에이트 대신 디프로필렌글리콜디벤조에이트 2.0ml(0.007몰)를 사용하였다. 중합 반응은 실시예 1의 조건으로 반복하여 실시하였고 결과는 표 1에 나타 내었다.The catalyst was prepared in the same manner as in Example 1, but 2.0 ml (0.007 mol) of dipropylene glycol dibenzoate was used instead of monoethylene glycol dibenzoate as a secondary electron donor. The polymerization reaction was repeated under the conditions of Example 1 and the results are shown in Table 1.

표 1.Table 1.

[비교예 1]Comparative Example 1

1리터 초자 반응기에 MgCl23g(0.032몰)과 n-데칸 50ml를 함께 넣고, 상온에서 1시간동안 질소 분위기하에서 교반시킨 다음 2-ethyl-1-hexanol 15ml(0.1몰)를 천천히 투입한다. 이 용액을 120℃까지 승온하여 2시간 동안 반응시킨 후 에틸벤조에이트 0.5ml를 투입시켜서 1시간 동안 반응을 시켜 균일 용액을 얻는다. 온도를 상온으로 내리고 TiCl420ml를 적가한 후 천천히 반응온도를 90℃로 승온하여 2시간 동안 반응시켜 고체담지체를 형성한 후, 다시 디이소부틸프탈레이트 1ml를 투입하여 1시간 동안 반응을 시킨다. 고체를 여별 수집하고, 세척액 중에서 유리 사염화티타늄이 검출되지 않을 때까지 정제헥산으로 충분히 세척하였다. 이 담지체에 정제 헵탄을 투입한 후, 여기에 TiCl440ml를 1시간에 걸쳐 적가한 후 100℃로 승온하여 2시간 동안 반응시킨 후, 제조된 고체촉매를 정제된 헥산으로 유리 티타늄 성분이검출되지 않을때 까지 세척을 한후 고형분을 건조하여 질소 분위기하에 보관하여 사용한다. 제조된 고체 착물 티타늄 성분에는 티타늄 원자가 4.6중량%가 함유되어 있었다.3 g (0.032 mol) of MgCl 2 and 50 ml of n-decane are put together in a 1 liter reactor, and stirred at room temperature for 1 hour under a nitrogen atmosphere. Then, 15 ml (0.1 mol) of 2-ethyl-1-hexanol is slowly added thereto. The solution was heated to 120 ° C. and reacted for 2 hours, 0.5 ml of ethyl benzoate was added thereto, followed by reaction for 1 hour to obtain a homogeneous solution. After the temperature was lowered to room temperature and 20 ml of TiCl 4 was added dropwise, the reaction temperature was slowly raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours to form a solid carrier. Then, 1 ml of diisobutyl phthalate was added to the reaction for 1 hour. The solid was collected by filtration and washed sufficiently with purified hexane until no free titanium tetrachloride was detected in the wash. After purifying heptane was added to the carrier, 40 ml of TiCl 4 was added dropwise thereto over 1 hour, and the reaction mixture was heated at 100 ° C. for 2 hours, and then the free titanium component of the prepared solid catalyst was detected with purified hexane. After washing, the solid is dried and stored under nitrogen atmosphere. The manufactured solid complex titanium component contained 4.6 weight% of titanium atoms.

티타늄 원자로 환산시의 동일한 양의 고체 착물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 프로필렌을 중합시킨 결과, 폴리프로필렌을 백색분말로서 48.0g을 얻었다. 이 중합체는 비등 n-헵탄 추출 잔사율이 94.2%, 겉보기 밀도가 0.32g/ml, 용융지수가 1.7이었다.When propylene was polymerized in the same manner as in Example 1 using the same amount of solid complex as converted to titanium atom, 48.0 g of polypropylene was obtained as a white powder. This polymer had a boiling n-heptane extraction residue of 94.2%, an apparent density of 0.32 g / ml and a melt index of 1.7.

[비교예 2]Comparative Example 2

1리터 초자 반응기에 MgCl23g(0032 몰)과 n-데칸 50ml를 함께 넣고, 상온에서 1시간 동안 질소 분위기하에서 교반시킨 다읍 2-ethyl-1-hexanol 15ml(0.1몰)를 천천히 투입한다. 이 용액을 120℃까지 승온하여 2시간 동안 반응시킨 후 디이소부틸프탈레이트(diisobutylphthalate) 1ml를 투입시켜서 1시간 동안 반응을 시켜 균일 용액을 얻는다. 온도를 상온으로 내리고 TiCl420ml를 적가한 후 천천히 반응온도를 90℃로 승온하여 2시간 동안 반응시켜 고체담지체를 형성한 후 다시 디이소부틸프탈레이트 1ml를 투입하여 1시간 동안 반응을 시킨다. 고체를 여별 수집하고, 세척액 중에서 유리 사염화티타늄이 검출되지 않을 때까지 정제헥산으로 충분히 세척하였다. 이 담지체에 정제 헵탄을 투입한 후, 여기에 TiCl440ml를 1시간에 걸쳐 적가한 후 100℃로 승온하여 2시간 동안 반응시킨 후, 제조된 고체촉매를 정제된 헥산으로 유리 티타늄 성분이검출되지 않을때 까지 세척을 한후 고형분을 건조하여 질소 분위기하에 보관하여 사용한다. 제조된 고체 착물 티타늄 성분에는 티타늄 원자가 5.7중량%가 함유되어 있었다.3 g (0032 mol) of MgCl 2 and 50 ml of n-decane are put together in a 1 liter reactor, and 15 ml (0.1 mol) of Daeup 2-ethyl-1-hexanol, which is stirred under nitrogen atmosphere at room temperature for 1 hour, is slowly added thereto. The solution was heated to 120 ° C. for 2 hours, and then 1 ml of diisobutylphthalate was added thereto, followed by reaction for 1 hour to obtain a homogeneous solution. After the temperature was lowered to room temperature and 20 ml of TiCl 4 was added dropwise, the reaction temperature was slowly raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours to form a solid carrier. Then, 1 ml of diisobutyl phthalate was added to the reaction for 1 hour. The solid was collected by filtration and washed sufficiently with purified hexane until no free titanium tetrachloride was detected in the wash. After purifying heptane was added to the carrier, 40 ml of TiCl 4 was added dropwise thereto over 1 hour, and the reaction mixture was heated at 100 ° C. for 2 hours, and then the free titanium component of the prepared solid catalyst was detected with purified hexane. After washing, the solid is dried and stored under nitrogen atmosphere. The manufactured solid complex titanium component contained 5.7 weight% of titanium atoms.

티타늄 원자로 환산시의 동일한 양의 고체 착물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 프로필렌을 중합시켜서 폴리프로필렌 백색분말 66.5g을 얻었다. 이 중합체는 비등 n-헵탄 추출 잔사율이 96.5%, 겉보기 밀도가 0.33g/ml, 용융지수가 2.7이었다.Propylene was polymerized in the same manner as in Example 1 using the same amount of solid complex in terms of titanium atom to give 66.5 g of a polypropylene white powder. This polymer had a boiling n-heptane extraction residue ratio of 96.5%, an apparent density of 0.33 g / ml and a melt index of 2.7.

Claims (1)

마그네슘, 티타늄, 할로겐 및 전자공여체를 함유하는 고체 티타늄과 주기율표의 제1족 내지 3족 금속의 유기금속화합물로 구성된 α-올레핀 중합용 촉매에 있어서, 전자공여체가 모노에틸렌그리콜모노벤조에이트, 모노에틸렌글리콜디벤조에이트, 디에틸렌글리콜모노벤조에이트, 디에틸렌글리콜디벤조에이트, 트리에틸렌글리콜모노벤조에이트, 트리에틸렌글리콜디벤조에이트, 모노프로필렌글리콜모노벤조에이트, 디프로필렌글리콜모노벤조에이트, 디프로필렌글리콜디벤조에이트, 트리프로필렌글리콜모노벤조에이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 α-올레핀 중합용 촉매.In the catalyst for α-olefin polymerization composed of solid titanium containing magnesium, titanium, halogen and electron donors and organometallic compounds of Groups 1 to 3 metals of the periodic table, the electron donor is monoethyleneglycol monobenzoate, mono Ethylene glycol dibenzoate, diethylene glycol monobenzoate, diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol monobenzoate, triethylene glycol dibenzoate, monopropylene glycol monobenzoate, dipropylene glycol monobenzoate, dipropylene A catalyst for α-olefin polymerization selected from glycol dibenzoate, tripropylene glycol monobenzoate and mixtures thereof.
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