KR0143967B1 - Process for preparing catalyst composition for polymerizing polyolefins - Google Patents
Process for preparing catalyst composition for polymerizing polyolefinsInfo
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Abstract
본 발명은 에틸렌 및 탄소수 3~8개를 가지는 α-올레핀의 중합에 사용하기 위한 지글러-나타계 촉매조성물의 제조방법 및 그를 이용하여 특정 입도의 α-올레핀을 중합하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a Ziegler-Natta catalyst composition for use in the polymerization of ethylene and an α-olefin having 3 to 8 carbon atoms, and a method for polymerizing an α-olefin having a specific particle size using the same.
본 발명에 따르면 (1)티타늄 1몰당 불활성 탄화수소 용매 1-200몰을 혼합하여 저농도 액상 티타늄 화하물(A)를 수득하는 단계;(2)마그네슘 화합물을 불활성 탄화수소 용매중에서 마그네슘 화합물 1몰당 0.01-3몰의 유기 카르복실산 에스테르로 처리하여 유기 카르복실산 에스테르-함유 마그네슘 화합물(B)를 수득하는 단계 : 및 상기 (1)단계에서 얻은 티타늄 화합물 (A)과 상기 (2)단계에서 얻은 마그네슘 화합물(B)를 티타늄 화합물 (A)1몰당 마그네슘 화합물 (B)0.1몰 이상의 양으로 접촉시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법에 의해 상기 촉매조성물을 제조한다.According to the present invention, (1) mixing 1-200 moles of inert hydrocarbon solvent per mole of titanium to obtain a low concentration liquid titanium compound (A); (2) 0.01-3 per magnesium mole of magnesium compound in an inert hydrocarbon solvent Treatment with molar organic carboxylic acid ester to obtain organic carboxylic acid ester-containing magnesium compound (B): and titanium compound (A) obtained in step (1) and magnesium compound obtained in step (2) The catalyst composition is prepared by a process comprising contacting (B) in an amount of at least 0.1 mol of magnesium compound (B) per mol of titanium compound (A).
상기 방법에 의해 제조된 촉매 조성물은 에틸렌 및 탄소수 3~8개를 가지는 α-올레핀을 중합하여 평균 입경이 조절된 중합체를 제조하는데에 이용될 수 있다.The catalyst composition prepared by the above method can be used to prepare a polymer having an average particle diameter controlled by polymerizing ethylene and an α-olefin having 3 to 8 carbon atoms.
Description
본 발명은 지글러-나타계 촉매 조성물의 제조방법 및 그를 이용하여 중합하는 방법에 관한 것이고,보다 상세하게는 폴리올레핀 중합체를 제조하는데 사용되는 티타늄-마그네슘계 촉매 조성물의 제조방법 및 그를 이용하여 폴리올레핀 단독 또는 공중 합체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a Ziegler-Natta based catalyst composition and a method for polymerization using the same, and more particularly, to a method for preparing a titanium-magnesium based catalyst composition used to prepare a polyolefin polymer, and a polyolefin alone or using the same. It relates to a method for producing a copolymer.
폴리올레핀 중합체의 입도분포를 좁게 하고자 하는 연구는 지금까지 상당한 효과를 거두고 있다. 예를 들면, 한국 특허공고 86-1808에는 양호한 유동성과 고벌크밀도를 가지며 적당한 크기의 입자가 정밀한 입도분포를 갖도록 하는 촉매가 제안되어 있고,한국특허공고 83-1192에는 전이금속 촉매성분을 담체상에 담지시키는 과정을 생략함으로써 비용절감을 하고 중합체의 분자량분포를 좁히는 폴리올레핀 제조용 촉매를 제안하고 있다. 또 한국 특허공고 84-256에는 입체특이성을 유지시키면서 양호한 유동성을 갖는 입상의 구형 중합체를 제조하기 위한 촉매의 제조방법이 제안되어 있으며,일본 특개소 63-54004에는 중합시 수소 등의 분자량 조절제를 사용하여 중합체의 용융지수를 변하시켜도 중합체의 입체규칙성이 변화하는 것을 막을 수 있는 올레핀 중합방법을 제안하고 있다.Research to narrow the particle size distribution of polyolefin polymers has been quite effective. For example, Korean Patent Publication No. 86-1808 proposes a catalyst which has good fluidity, high bulk density, and precise particle size distribution of particles of suitable size, and Korean Patent Publication No. 83-1192 proposes a transition metal catalyst component on a carrier. A catalyst for producing polyolefins is proposed, which reduces cost and narrows the molecular weight distribution of the polymer by omitting the process of supporting it. In addition, Korean Patent Publication No. 84-256 proposes a method for preparing a catalyst for producing a granular spherical polymer having good fluidity while maintaining stereospecificity. In Japanese Patent Laid-Open No. 63-54004, a molecular weight regulator such as hydrogen is used during polymerization. Therefore, the olefin polymerization method which can prevent the change of the stereoregularity of a polymer even if the melt index of a polymer is changed is proposed.
이들 공지 문헌에서는 탄화수소 용매하에서 마그네슘 화합물,특히 무수염화마그네슘을 고급 알코올,특히 2-에틸헥산올을 이용하여 용해시킨 후 에스테르계의 전자공여체를 처리하고 이렇게 얻어진 액상의 무수 염화마그네슘 화합물을 저온으로 유지된 과량의 액체상태 티타늄 화합물에 처리시켜 재결정을 통해 촉매를 제조하고 있다.These publications disclose that magnesium compounds, especially anhydrous magnesium chloride, are dissolved in a hydrocarbon solvent with a higher alcohol, especially 2-ethylhexanol, and then treated with an ester-based electron donor, and the liquid anhydrous magnesium chloride compound thus obtained is kept at a low temperature. The catalyst is prepared by recrystallization by treating with excess liquid titanium compound.
한편 올레핀 중합용 촉매의 제조에 쓰이는 일반적인 티타늄 화합물은 강한 산성을 띠어 강한 부식성을 나타내며 특히 공기중 수분과 산소와는 격렬한 반응을 일으키는 물질이다.따라서 촉매 제조시에 티타늄 화합물 자체를 과량으로 사용하는 것은 상당히 위험한 일이며 공정상의 여러 가지 문제점이나 공해문제 등을 유발시킬수 있다.On the other hand, general titanium compounds used in the preparation of olefin polymerization catalysts are highly acidic and have strong corrosive properties, especially those which react violently with moisture and oxygen in the air. It is quite dangerous and can cause various problems or pollution problems in the process.
이러한 상황하에서,본 발명자들은 촉매는 에틸렌 및 탄수소 3~8개의 α-올레핀의 중합에 사용될수 있으며, 그 중합된 중합체가 양호한 유동성을 가지며 입도 분포가 좁은 구형 중합체이고,나아가 과량의 티타늄 화합물을 사용하지 않는 폴리올레핀 중합체 제조용의 촉매를 제공하고자 예의연구한 결과,저농도 액상 티타늄 화합물과 유기 카르복실산 에스테르를 포함하는 마그네슘 화합물을 접촉시키는 방법에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본발명을 완성하기에 이르렀다.Under these circumstances, the present inventors have found that the catalyst can be used for the polymerization of ethylene and 3 to 8 α-olefins of carbohydrates, wherein the polymerized polymer is a spherical polymer with good fluidity and a narrow particle size distribution, As a result of intensive studies to provide a catalyst for preparing an unused polyolefin polymer, the present invention can be achieved by contacting a magnesium compound containing a low concentration liquid titanium compound with an organic carboxylic acid ester. It was completed.
즉, 본 발명의 목적은 불활성 탄화수소 용매에 티타늄 화합물이 5-40부피 %의 양으로 희석되어 있는 저농도 액상 티타늄 화합물(A)와 한 종류 이상의 전자공여체를 반응시킨 미그네슘 화합물(B)에 의해 제조되며,조성물중 마그네슘은 10~30중량%,티타늄은 1~10중량%, 티타늄 원자 대 마그네슘 원자의 몰비는 0.15-0.3,유기 카르복실산 에스테르는 5~30중량%,비표면적은 100~1000m2/g,평균 입경은 1~15μm임을 특징으로 하는 촉매 조성물을 제공하는 것이다.That is, an object of the present invention is to provide a magnesium compound (B) in which a low concentration liquid titanium compound (A) in which a titanium compound is diluted in an amount of 5-40% by volume in an inert hydrocarbon solvent is reacted with at least one electron donor. In the composition, magnesium is 10-30% by weight, titanium is 1-10% by weight, the molar ratio of titanium atom to magnesium atom is 0.15-0.3, organic carboxylic acid ester is 5-30% by weight, specific surface area is 100- 1000 m 2 / g, the average particle diameter is to provide a catalyst composition characterized in that 1 ~ 15μm.
본 발명의 다른 목적은 (1)티타늄 1몰당 탄화수소 1-200몰을 혼합하여 저농도 액상 티타늄 화합물 (A)수득하는 단계; (2) 마그네슘 화합물을 마그네슘 화합물 1몰당 0.01-1몰의 유기 카르복실산 에스테르로 처리하여 유기 카르복실산 에스테르-함유 마그네슘 화합물(B)를 수득하는 단계; 및 (3) 상기 (1) 단계에서 얻은 티타늄 화합물(A)과 상기 (2) 단계에서 얻은 마그네슘 화합물 (B)를 티타늄 화합물(A)1몰당 마그네슘 화합물 (B)0.1몰 이상의 양으로 접촉시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 폴리올레핀 중합체 제조용의 촉매 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to obtain a low concentration liquid titanium compound (A) by mixing 1-200 mol of hydrocarbon per mol of titanium (1); (2) treating the magnesium compound with 0.01-1 mole of organic carboxylic acid ester per mole of the magnesium compound to obtain an organic carboxylic acid ester-containing magnesium compound (B); And (3) contacting the titanium compound (A) obtained in the step (1) and the magnesium compound (B) obtained in the step (2) in an amount of 0.1 mole or more of the magnesium compound (B) per mole of the titanium compound (A). It provides a method for producing a catalyst composition for producing a polyolefin polymer, characterized in that it comprises a.
본 발명의 또 다른 목적은 α-올레핀 중합체를 제조함에 있어서, 상기 방법에 의해 얻은 상기 촉매 조성물을 이용하여 중합체의 입도를 조절함을 특징으로 하는 에틸렌 및 탄소수 3~8개의 α-올레핀 중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to prepare ethylene and an α-olefin polymer having 3 to 8 carbon atoms, characterized in that the particle size of the polymer is controlled using the catalyst composition obtained by the above method. To provide a way.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 의해 제공되는 촉매 조성물 (이하 촉매로 한다)은 적어도 한 종류 이상의 유기 카르복실산 에스테르를 포함하는 마그네슘 화합물에 담지된 티타늄 화합물이다.이러한 촉매는 낮은 티타늄 농도를 갖는 액상의 티타늄 화합물(A)와 전자공여체로 유기 카르복실산 에스테르를 포함하는 마그네슘 화합물(B)를 접촉 반응시킴으로써 얻어질 수 있다.The catalyst composition provided by the present invention (hereinafter referred to as a catalyst) is a titanium compound supported on a magnesium compound comprising at least one organic carboxylic acid ester. The catalyst is a liquid titanium compound having a low titanium concentration (A ) And a magnesium compound (B) containing an organic carboxylic acid ester as an electron donor.
낮은 농도를 갖는 액상의 티타늄 화합물(A)는 티타늄 화합물과 적당한 탄화수소 용매를 혼합함으로써 얻을 수 있다[단계(1)].이때 탄화수소 용매중의 티타늄 화합물 농도를 조절함으로써 촉매의 담지상태를 조절할 수 있으며,이러한 농도변화를 통해 폴리올레핀 중합체의 입도를 조절할 수 있다.본 발명에서 바람직하게 사용되는 농도 범의는,티타늄 화합물과 탄화수소 용매의 혼합비가 티타늄 화합물 중 티타늄원자 1몰당 탄화수소 용매 1내지 200몰, 바람직하게는 3내지 50몰의 범위내에 있다.The liquid titanium compound (A) having a low concentration can be obtained by mixing the titanium compound with a suitable hydrocarbon solvent [Step (1)]. The supported state of the catalyst can be controlled by controlling the concentration of the titanium compound in the hydrocarbon solvent. The particle size of the polyolefin polymer can be controlled by changing the concentration. The concentration range used in the present invention preferably includes 1 to 200 moles of hydrocarbon solvent per mole of titanium atoms in the titanium compound, preferably a mixing ratio of the titanium compound and the hydrocarbon solvent. Is in the range of 3 to 50 moles.
화합물 (A)를 형성하는데 사용될 수 있는 티타늄 화합물의 예로는 TiCl4,TiBr4, 및 TiI4등의 4할로겐화 티타늄,Ti(OCH3)Cl3,Ti(On-C4H9)Cl3및 TI(OC2H5)Br3등의 3할로겐화 알콕시 티타늄 ,Ti(OCH3)2CL2,Ti(OC2H5)2Cl2및 Ti(OC2H5)2Br2등의 2할로겐화 2알콕시 티타늄 , Ti(OCH3)3Cl, Ti(OC2H5)3Cl, Ti(On-C4H9)3Cl 및 Ti(OC2H5)3Br 등의 1할로겐화 3알콕시 티타늄,Ti(OCH3)4,Ti(OC2H5)4,Ti(On-C4H9)4등의 4알콕시 티타늄을 들수 있다.이들 중, 특히 4할로겐화 티타늄이 바람직하다.Examples of titanium compounds that can be used to form compound (A) include titanium tetrahalides such as TiCl 4 , TiBr 4 , and TiI 4 , Ti (OCH 3 ) Cl 3 , Ti (On-C 4 H 9 ) Cl 3 and Dihalogenated alkoxytitanium titanium such as TI (OC 2 H 5 ) Br 3 , Ti (OCH 3 ) 2 CL 2 , Ti (OC 2 H 5 ) 2 Cl 2 and Ti (OC 2 H 5 ) 2 Br 2 Halogenated trialkoxy titanium such as dialkoxy titanium, Ti (OCH 3 ) 3 Cl, Ti (OC 2 H 5 ) 3 Cl, Ti (On-C 4 H 9 ) 3 Cl and Ti (OC 2 H 5 ) 3 Br And tetraalkoxy titanium, such as Ti (OCH 3 ) 4 , Ti (OC 2 H 5 ) 4 and Ti (On-C 4 H 9 ) 4. Among these, titanium tetrahalide is particularly preferable.
티타늄 화합물의 농도를 조절하는 혼합제로 쓰이는 탄화수소 용매는 티타늄 화합물과의 반응성이 없는 불활성 용매이어야 하며, 이러한 탄화수소용매의 예로는 펜탄,헥산,헵탄,옥탄,데칸,도데칸 및 케로신 등의 지방족 탄화수소;시클로 펜탄,메틸 시클로펜탄,시클로헥산, 메틸 시클로헥산 및 시클로옥탄 등의 지환족 탄화수소;벤젠,톨루엔,크실렌,에틸벤젠 큐멘 및 시멘 등의 방향족 탄화수소를 들 수 있다.Hydrocarbon solvents used as mixing agents to control the concentration of titanium compounds should be inert solvents that are not reactive with titanium compounds. Examples of such hydrocarbon solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane and kerosene. Alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, methyl cyclopentane, cyclohexane, methyl cyclohexane and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene cumene and cymene.
전자공여체로서 유기 카르복실산 에스테르를 포함하는 마그네슘 화합물 (B)는 마그네슘 화합물과 유기 카르복실산 에스테르를 적절한 탄화수소 용매 중에서 반응시킴으로써 얻을 수 있으며[단계(2)],균일한 입경을 갖는 촉매를 얻기 위해서는 마그네슘 화합물을 적절한 용해제를 이용하여 녹인 후 유기 카르복실산 에스테르를 처리하는 방법을 택할 수도 있다.Magnesium compound (B) comprising an organic carboxylic acid ester as an electron donor can be obtained by reacting a magnesium compound with an organic carboxylic acid ester in a suitable hydrocarbon solvent [Step (2)] to obtain a catalyst having a uniform particle size. In order to dissolve the magnesium compound using a suitable solubilizer, a method of treating the organic carboxylic acid ester may be employed.
이때 사용될 수 있는 마그네슘 화합물의 예로는 염화 마그네슘 ,브롬화 마그네슘,요오드화 마그네슘 및 불화 마그네슘 등의 할로겐화 마그네슘 ; 에톡시 마그네슘, 이소프로필 마그네슘,부톡시 마그네슘 및 옥톡시 마그네슘 등의 알콕시 마그네슘;메톡시 마그네슘 클로라이드,에톡시 마그네슘 클로라이드 등의 알콕시 마그네슘 클로라이드;페녹시 마그네슘 ,메틸 페녹시 마그네슘 등의 아릴옥시 마그네슘 ;페녹시 마그네슘 클로라이드,메틸 페녹시 마그네슘 클로라이드 등의 아릴옥시 마그네슘 클로라이드를 들 수 있다.이들 마그네슘 화합물은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수도 있다. 특시 바람직한 마그네슘 화합물로는 할로겐화 마그네슘을 들 수 있다.Examples of magnesium compounds that can be used at this time include magnesium halides such as magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide and magnesium fluoride; Alkoxy magnesium, such as ethoxy magnesium, isopropyl magnesium, butoxy magnesium, and octoxy magnesium; Alkoxy magnesium chloride, such as methoxy magnesium chloride and ethoxy magnesium chloride; Aryloxy magnesium, such as phenoxy magnesium and methyl phenoxy magnesium; Aryloxy magnesium chlorides such as cy magnesium chloride, methyl phenoxy magnesium chloride and the like. These magnesium compounds may be used alone or in mixture of two or more thereof. Particularly preferred magnesium compounds include magnesium halides.
(2)단계에서 마그네슘 화합물과 유기 카르복실산 에스테르와의 반응온도는 사용되는 탄화수소 용매의 종류에 따라 차이가 나지만 50℃이상,바람직하게는 70내지 200℃정도가 적당하다.반응시간은 10분 내지 5시간, 바람직하게는 30분 내지 3시간 정도가 적당하다.마그네슘 화합물과 유기 카르복실산 에스테르 간의 반응 몰비는 마그네슘 화합물 중 마그네슘 1몰당 유기 카르복실산 에스테르 0.01내지 1몰 ,바람직하게는 0.05몰 내지 0.5몰 이다.적절한 용해제에 의해 마그네슘 화합물을 용해시킨 경우에는 유기 카르복실산 에스테르의 종류에 따라 최종 얻어지는 고형 촉매의 입경을 조금씩 변화시킬 수 있으며 이는 본 발명의 큰 특징이다.In step (2), the reaction temperature of the magnesium compound with the organic carboxylic acid ester varies depending on the type of hydrocarbon solvent used. However, the reaction temperature is preferably 50 ° C. or higher and preferably 70 to 200 ° C. The reaction time is 10 minutes. The reaction molar ratio between the magnesium compound and the organic carboxylic acid ester is preferably 0.01 to 1 mole, preferably 0.05 mole per organic mole of magnesium, per mole of magnesium in the magnesium compound. When the magnesium compound is dissolved with an appropriate solubilizer, the particle size of the final solid catalyst can be changed little by little depending on the type of organic carboxylic acid ester, which is a great feature of the present invention.
이때 사용될 수 있는 유기산 카르복실산 에스테르의 예로는 메틸 포르메이트, 메틸 아세테이트,에틸 아세테이트,프로필 아세테이트,이소 부틸 아세테이트,t-부틸 아세테이트,옥틸 아세테이트,시클로 헥실 아세테이트, 에틸 프로피오네이트,메틸 부틸레이트,에틸 발레레이트,에틸 피루베이트,에틸 피빌레이트, 메틸클로로 아세테이트,에틸 디클로로 아세테이트,메틸메타크릴레이트,에틸 크로토네이트,메틸시클로헥실 카르복실레이트,메틸 벤조에이트,에틸 벤조에이트,프로필 벤조에이트,부틸 벤조에이트,옥틸 벤조에이트,시클로헥실 벤조에이트 ,페닐 벤조에이트,벤질 벤조에이트,메틸 톨루에이트,에틸 벤조에이트,에틸 에틸렌조네이트,메틸 아니세이트,에틸 아니세이트,에틸에톡시 벤조에이트,모노메틸 프탈레이트,모노에틸 프탈레이트,디메틸 프탈레이트,메틸에틸 프탈레이트,모노이소부틸 프탈레이트,디에틸 프탈레이트,에틸이소부틸 프탈레이트,디n-프로필 프탈레이트, 디이소프로필 프탈레이트, 에틸이소부틸 프탈레이트, 디n-헵틸 프탈레이트, 디n-에틸헥실 프탈레이트,디n-옥틸 프탈레이트,디네오펜틸프탈레이트,디데실 프탈레이트,벤질부틸 프탈레이트,디페닐 프탈리이트,디에틸 나프탈렌 다카르복실산레이트 및 디부틸 나프탈렌 디카르복실산레이트 등을 들 수 있다.Examples of organic acid carboxylic acid esters that may be used include methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, octyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl propionate, methyl butylate, Ethyl valerate, ethyl pyruvate, ethyl fibrate, methylchloro acetate, ethyl dichloro acetate, methyl methacrylate, ethyl crotonate, methylcyclohexyl carboxylate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl Benzoate, octyl benzoate, cyclohexyl benzoate, phenyl benzoate, benzyl benzoate, methyl toluate, ethyl benzoate, ethyl ethylene zonate, methyl anate, ethyl aniseate, ethyl ethoxy benzoate, monomethyl phthalate Monoethyl phthalate, dimethyl phthalate Latex, methylethyl phthalate, monoisobutyl phthalate, diethyl phthalate, ethyl isobutyl phthalate, di-propyl phthalate, diisopropyl phthalate, ethyl isobutyl phthalate, din-heptyl phthalate, din-ethylhexyl phthalate, di n-octyl phthalate, diopentyl phthalate, didecyl phthalate, benzyl butyl phthalate, diphenyl phthalate, diethyl naphthalene dicarboxylic acid salt, dibutyl naphthalene dicarboxylic acid salt, and the like.
마그네슘 화합물과 유기 카르복실산 에스테르와의 반응은 적절한 탄화수소 용매 중에서 이루어지는 것이 효과적이다.이때 탄화수소 용매는 반응에는 전혀 참여하지 않고 단순한 분산제로서의 역할만 수행할수 있는 것을 선택하는 것이 좋다.본 발명에서 사용될 수 있는 탄화수소 용매의 예로는 펜탄,헥산,헵탄,옥탄,데칸,도데칸 및 케로신 등의 지방족 탄화수소와 시클로첸탄,메틸시클로펜탄,시클로헥산,메틸시클로헥산 및 시클로옥탄등의 지환족 탄화수소를 들 수 있다.The reaction between the magnesium compound and the organic carboxylic acid ester is effective in an appropriate hydrocarbon solvent. It is preferable to select a hydrocarbon solvent which does not participate in the reaction at all and can only serve as a simple dispersant. Examples of the hydrocarbon solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane and kerosine and alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane and cyclooctane. have.
전술한 바와 같이 균일한 입경을 갖는 촉매를 얻기 위해서는 적절한 용해제로 마그네슘 화합물을 녹인 후 다음 반응에 이용하는 방법을 택할 수도 있다.적절한 용해제로는 알코올,유기 카르복실산,알데히드,아민 등을 들 수 있다. 용해반응 온도와 시간은 사용되는 용해제의 종류에 따라서 달라지지만 일반적으로 온도는 80내지 200℃,시간은 30분 내지 3시간 정도가 적당하다.용해제의 사용량 역시 종류에 따라 차이가 있지만,일반적으로 마그네슘 화합물중 마그네슘 1몰당 용해제 0.1몰 이상,바람직하게는 1몰 이상이 적당하다.용해제의 구체적인 예로는 2-메틸펜탄올, 2-에틸부탄올, n-헵탄올, n-옥탄올, 2-에틸헥산올, 데칸올, 도데칸올 및 트트라데실 알코올 등의 지방족 알코올류,시클로헥산올,메틸시클로헥산올 등의 지환족 알코올,벤질 알코올,메틸벤질 알코올 등의 방향족 알코올과 같은 알코올류;카프릴산,2-에틸헥산산 및 옥탄산과 같은 유기 카르복실산류;카프릴 알데히드,2-에틸헥실 알데히드 및 옥틸 알데히드와 같은 알데히드류;헵틸 아민,옥틸아민,데실 아민 및 2-에틸헥실 아민과 같은 아민류를 들 수 있다.As described above, in order to obtain a catalyst having a uniform particle size, a method of dissolving a magnesium compound with an appropriate dissolving agent may be used for the following reaction. Examples of suitable dissolving agents include alcohol, organic carboxylic acid, aldehyde, and amine. . The temperature and time of the dissolution reaction vary depending on the type of solubilizer used, but the temperature is generally 80 to 200 ° C., and the time is appropriate for 30 minutes to 3 hours. 0.1 mol or more, preferably 1 mol or more, of a dissolving agent per mole of magnesium is preferable. Specific examples of the dissolving agent include 2-methylpentanol, 2-ethylbutanol, n-heptanol, n-octanol, and 2-ethylhexane. Aliphatic alcohols such as ol, decanol, dodecanol and tradecyl alcohol, alicyclic alcohols such as cyclohexanol and methylcyclohexanol, aromatic alcohols such as benzyl alcohol and methylbenzyl alcohol; caprylic acid; Organic carboxylic acids such as 2-ethylhexanoic acid and octanoic acid; aldehydes such as capryl aldehyde, 2-ethylhexyl aldehyde and octyl aldehyde; heptyl amine, octylamine, decyl amine and 2-ethylhexyl It may be mentioned amines such as Min.
본 발명에 따르면,전술한 바와 같은 단계(1)에 의해 생성된 낮은 티타늄 농도를 갖는 액상의 티타늄 화합물(A)과 단계(2)에서 얻은 유기 카르복실산 에스테르를 포함하는 마그네슘 화합물(B)을 접촉반응시킴으로써[단계(3)]본 발명의 특정 조성을 갖는 촉매 조성물을 얻을 수 있다.이때 접촉 반응조건은 촉매의 크기,모양등의 형상뿐 아니라 촉매중 티타늄 성분의 분포와 담지량 등에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다.특히,용해제에 의해 마그네슘 화합물이 용해된 경우에 있어서는 더 큰 영향을 받는다.따라서 접촉반응 조건을 조절함으로써 원하는 여러 형태의 촉매를 제조할 수 있다.According to the present invention, a magnesium compound (B) comprising a liquid titanium compound (A) having a low titanium concentration produced by step (1) as described above and the organic carboxylic acid ester obtained in step (2) is obtained. By catalytic reaction [step (3)], a catalyst composition having a specific composition of the present invention can be obtained. The catalytic reaction conditions have a great influence not only on the size and shape of the catalyst, but also on the distribution and loading of titanium components in the catalyst. In particular, the dissolution of the magnesium compound by the solubilizer is more influenced. Thus, various types of catalysts can be prepared by adjusting the contact reaction conditions.
전술한 바와 같이 낮은 티타늄 농도를 갖는 액상의 티타늄 화합물(A)과 유기 카르복실산 에스테르를 포함하는 마그네슘 화합물(B)의 접촉반응은 촉매특성 결정에 가장 큰 영향을 주는 부분이다.반응조건 중 가장 큰 영향을 미치는 인자로는 온도,압력,시간,티타늄과 마그네슘의 몰비등을 들 수 있다.As described above, the contact reaction between a liquid titanium compound (A) having a low titanium concentration and a magnesium compound (B) including an organic carboxylic acid ester is the most influential part in determining the catalytic properties. Factors that have a significant effect are temperature, pressure, time, and the molar ratio of titanium and magnesium.
균일한 성질을 나타내는 촉매를 제조하기 위해서는 접촉반응의 속도를 가능한 느리게 유지하는 것이 효과적이다.이 목적에 적합한 반응온도는 사용된 물질의 특성에 따라 조금씩 차이가 있지 만 -80 내지 50℃,바람직하게는 -50 내지 20℃이다.티타늄 화합물(A)과 마그네슘 화합물(B)의 접촉 반응시 티타늄과 마그네슘의 몰비는 각각의 화합물 중 티타늄 1몰당 마그네슘 0.05내지 10몰 정도,바람직하게는 0.1내지 5몰이다.It is effective to keep the rate of contact reaction as slow as possible to produce a catalyst with uniform properties. The reaction temperature suitable for this purpose varies slightly depending on the nature of the material used, but preferably -80 to 50 ° C. The molar ratio of titanium to magnesium in the contact reaction between titanium compound (A) and magnesium compound (B) is about 0.05 to 10 moles of magnesium per mole of titanium in each compound, preferably 0.1 to 5 moles. to be.
일반적인 슬러리 및 기상 중합반응의 경우 중합온도는 약 50℃이상이며,본 발명에 의한 촉매 역시 50℃이상에서 효과적이므로 접촉반응이 끝난 이후 촉매의 열안정성을 부여하기 위해 고온에서 숙성단계를 거치는 것이 필요하다.이때 적합한 온도는 50내지 200℃,바람직하게는 70 내지 130℃이다.사용된 물질,특히 탄화수소 용매의 종류에 따라서 이 온도는 유동적일 수 있으며,반응 압력은 온도에 따라 정해진다.바람직한 반응압력은 대기압 내지 1Kg/cm2·G정도가 적당하다.접촉반응으로부터 숙성단계까지의 시간은 마그네슘 화합물에 티타늄 화합물이 충분히 강하게 담지되어 고온에서 장시간 안정성을 유지될수 있도록 설정 되어야 하는데,대략 4내지 24시간 정도,바람직하게는 5내지 15시간이다.좀 더 균일한 성질을 나타내는 촉매를 제조하기 위해서 재차 전자공여체를 숙성단계이전에 처리할수도 있다.In the case of general slurry and gas phase polymerization reaction, the polymerization temperature is about 50 ° C. or higher, and the catalyst according to the present invention is also effective at 50 ° C. or higher, so it is necessary to undergo a aging step at high temperature to give thermal stability of the catalyst after the contact reaction is finished. The suitable temperature is from 50 to 200 ° C., preferably from 70 to 130 ° C. Depending on the material used, in particular the type of hydrocarbon solvent, this temperature can be fluid and the reaction pressure is temperature dependent. The pressure is suitably from atmospheric pressure to 1Kg / cm 2 · G. The time from the contacting reaction to the ripening step should be set so that the titanium compound is sufficiently strongly supported in the magnesium compound to maintain stability for a long time at high temperature. Time, preferably 5 to 15 hours. To prepare a catalyst with more uniform properties, An electron donor can also be processed prior to fermentation step.
상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 촉매는 중합반응에 사용하기 전에 미반응 티타늄 화합물을 비롯한 사용된 화합물 중 미반응 물질을 제거하기 위해서 불활성 탄화수소로 세척할 필요가 있다.이때 불활성 탄화수소의 사용량은 가능한 많이 사용하는 것이 효과적이며 또 가능한 여러차례 세척을 수행하여 미반응 물질의 잔류량을 취소화시키는 것이 바람직하다.The catalyst of the present invention prepared by the above method needs to be washed with an inert hydrocarbon to remove unreacted substances from the used compounds including the unreacted titanium compound before use in the polymerization reaction. It is desirable to use as much as possible and to wash as many times as possible to cancel the residual amount of unreacted material.
세척과정 이후 불활성 탄화수소를 제거하여 질소 분위기에서 건조시키면 고체상의 마그네슘 화합물에 담지된 티타늄 촉매가 얻어진다.얻어진 고형 촉매성분 중에서 마그네슘 성분은 10내지 30중량%, 바람직하기로는 15내지 25중량%이다.또한 티타늄 성분은 1내지 10중량%,바람직하게는 2내지 7중량%이다.전자공여체인 유기 카르복실산 에스테르는 촉매성분중 5내지 30중량%,바람직하게는 10내지 25중량%이다.After the washing process, the inert hydrocarbons are removed and dried in a nitrogen atmosphere to obtain a titanium catalyst supported on a solid magnesium compound. Among the obtained solid catalyst components, the magnesium component is 10 to 30% by weight, preferably 15 to 25% by weight. The titanium component is 1 to 10% by weight, preferably 2 to 7% by weight. The organic carboxylic acid ester as an electron donor is 5 to 30% by weight and preferably 10 to 25% by weight of the catalyst component.
전자현미경 사진 결과 본 발명에 의한 촉매는 거의 구형의 입자를 나타내며,비표면적이 100내지 1000m2/g이다.또한 고형 촉매 입자는 거의 균일한 크기를 보이며 그 평균 입경은 1내지 15μm,더 정확하게는 3내지 10μm이다.Electron micrographs show that the catalyst according to the present invention exhibits almost spherical particles, with a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g. The solid catalyst particles have an almost uniform size with an average particle diameter of 1 to 15 μm, more precisely 3 to 10 μm.
이상과 같은 특성을 갖는 본 발명에 의한 촉매는 에틸렌 및 탄소수 3~8개의 α-올레핀의 중합에 사용될 수 있다. 중합반응은 전술한 본 발명의 촉매와 주기율표 상의 I~Ⅲ족 금속의 유기 화합물을 사용하여 실시할 수 있으며,I~Ⅲ족 금속의 유기 화합물은 중합반응시에 사용되는 α-올레핀의 종류와 본 발명의 촉매의 성질에 따라 적절히 선택될 수 있다.The catalyst according to the present invention having the above characteristics can be used for the polymerization of ethylene and an α-olefin having 3 to 8 carbon atoms. The polymerization reaction can be carried out using the above-described catalyst of the present invention and the organic compounds of the Group I-III metals on the periodic table, and the organic compounds of the Group I-III metals can be used in the polymerization reaction. It may be appropriately selected depending on the nature of the catalyst of the invention.
I~Ⅲ족 금속의 유기 화합물은 일반적으로 분자 중 1개 이상의 M-C 결합 (M은 I~Ⅲ족 금속을 의미한다)을 갖는 물질을 말하며,그 구체적인 예로는 트리에틸 알루미늄,트리부틸 알루미늄 등의 트리알킬 알루미늄,트리이소프레닐 알루미늄등의 트리알케닐 알루미늄,디에틸 알루미늄 에톡사이드 및 디부틸 알루미늄 부톡사이드 등으 디알킬 알루미늄 알콕사이드,에틸 알루미늄 세스퀴클로라이드 및 부틸 알루미늄세스퀴클로라이드 등의 알킬 알루미늄 세스퀴클로라이드,디메틸 알루미늄 하이드라이드 및 디부틸 알루미늄 하이드라이드 등의 디알킬 알루미늄 하이드라이드,에틸 알루미늄 디하이드라이드 및 프로필 알루미늄 디하이드라이드 등의 알킬 알루미늄 디하이드라이드,에틸 알루미늄 에톡시 클로라이드,에틸 알루미늄 부톡시 클로라이드 및 에틸 알루미늄 에톡시 브로마이드 등의 알킬 알루미늄 알콕시 할라이드를 들 수 있다.An organic compound of a group I-III metal generally refers to a material having at least one MC bond in the molecule (M means a group I-III metal), and specific examples thereof include triethyl aluminum, tributyl aluminum, and the like. Trialkenyl aluminum, such as alkyl aluminum, triisoprenyl aluminum, diethyl aluminum ethoxide, and dibutyl aluminum butoxide etc. Alkyl aluminum sesquichloride, such as dialkyl aluminum alkoxide, ethyl aluminum sesquichloride, and butyl aluminum sesquichloride , Dialkyl aluminum hydrides such as dimethyl aluminum hydride and dibutyl aluminum hydride, alkyl aluminum dihydrides such as ethyl aluminum dihydride and propyl aluminum dihydride, ethyl aluminum ethoxy chloride, ethyl aluminum butoxy chloride and Ethyl egg It may be an alkyl aluminum alkoxy halides such as ethoxy minyum bromide.
중합반응 중 본 발명에 의한 촉매와 상기의 유기금속 화합물의 사용비는 이용되는 α-올레핀의 종류,불활성 용매,온도,압력등의 중합조건 등에 따라 변할 수 있다. 일반적으로는 본 발명의 촉매중의 티타늄 1몰당 유기금속 화합물중의 알루미늄이 5내지 500몰,바람직하게는 20내지 300몰의 범위에 있다.The use ratio of the catalyst according to the present invention and the organometallic compound during the polymerization reaction may vary depending on the type of α-olefin used, the inert solvent, the polymerization conditions such as temperature, pressure and the like. Generally, the aluminum in the organometallic compound per mole of titanium in the catalyst of the present invention is in the range of 5 to 500 moles, preferably 20 to 300 moles.
탄소수 3개 이상의 α-올레핀의 중합반응인 경우에는 중합체의 입체 특이성을 향상시키기 위해 상기의 촉매와 유기금속 하합물외에도 일반적으로 외부 전자공여체라고 불리어지는 물질을 반응계에 더 첨가할 수 있다. 이의 예로는 유기산 에스테르, 카르복실산,산아미드,산무수물,에테르,에틸렌글리콜 유도체,아민류 및 아미드류를 들 수 있다. 이중 유기 카르복실산 에스테르가 바람직하며,특히 방향족 카르복실산 에스테르가 가장 바람직하다.이들의 예로는 메틸 벤조에이트,에틸 벤조에이트,프로필 벤조에이트,부틸 벤조에이트,옥텔 벤조에이트,시클로헥실 벤조에이트,페닐 벤조에이트,벤질 벤조에이트,메틸 톨루에이트,에틸 톨루에이트,아밀 톨루에이트,모노에틸 프탈레이트,디메틸 프탈레이트,메틸에틸 프탈레이트,모노이소부틸 프탈레이트,디에틸 프탈레이트,에틸이소부틸 프탈레이트,디n-프로필 프탈레이트,디이소프로필 프탈레이트,디n-부틸 프탈레이트,디이소부틸 프탈레이트,디n-헵틸 프탈레이트,디2-에틸헥실 프탈레이트, 및 디n-옥틸 프탈레이트를 들 수 있다.이들 외부 전자 공여체의 사용량은 본 발명에 의한 촉매중의 티타늄 1몰당 0.01내지 5몰,바람직하게는 0.05내지 3몰이다.In the case of a polymerization reaction of α-olefins having 3 or more carbon atoms, a substance generally called an external electron donor may be further added to the reaction system in addition to the catalyst and the organometallic compound to improve the stereospecificity of the polymer. Examples thereof include organic acid esters, carboxylic acids, acid amides, acid anhydrides, ethers, ethylene glycol derivatives, amines and amides. Preferred of these are organic carboxylic acid esters, especially aromatic carboxylic acid esters. Examples of these include methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl benzoate, octel benzoate, cyclohexyl benzoate, Phenyl benzoate, benzyl benzoate, methyl toluate, ethyl toluate, amyl toluate, monoethyl phthalate, dimethyl phthalate, methyl ethyl phthalate, monoisobutyl phthalate, diethyl phthalate, ethyl isobutyl phthalate, din-propyl phthalate Diisopropyl phthalate, din-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, din-heptyl phthalate, di2-ethylhexyl phthalate, and din-octyl phthalate. 0.01 to 5 moles, preferably 0.05 to 3 moles, per mole of titanium in the catalyst.
본 발명에 의한 촉매를 이용하여 슬러리 중합방법에 의해 에틸렌 및 탄소수 3~8개의 α-올레핀을 중합하는 중합반응의 온도는 25내지 200℃정도,바람직하게는 40내지 150℃,반응 압력은 대기압 내지 50Kg/cm2·G로 유지하는 것이 좋다.슬러리 중합의 경우 불활성 탄화수소 용매가 반응매질로 사용될 수 있으며 이때 반응매질 1ℓ당 촉매중의 티타늄의 양을 0.001내지 1밀리몰로 유지하는 것이 효과적이다.경우에 따라서 에틸렌 및 탄소수 3~8개의 α-올레핀 외에 수소등의 분자량 조절제가 반응기내로 도입될 수도 있다.The temperature of the polymerization reaction for polymerizing ethylene and α-olefin having 3 to 8 carbon atoms by the slurry polymerization method using the catalyst according to the present invention is about 25 to 200 ℃, preferably 40 to 150 ℃, the reaction pressure is from atmospheric pressure to 50Kg / cm 2 · good to keep in G. in the case of slurry polymerization can be used as a reaction inert hydrocarbon solvent medium, and wherein it is effective to keep the amount of titanium in the reaction medium, the catalyst per 1ℓ of 0.001 to 1 mmol. If Depending on the ethylene and the α-olefin having 3 to 8 carbon atoms, a molecular weight regulator such as hydrogen may be introduced into the reactor.
본 발명에 의한 촉매를 사용하고 상술된 중합방법에 의해 중합된 에틸렌 및 탄소수3~8개의 α-올레핀 중합체는 양호한 유동성 및 좁은 입도분 포를 갖는 구형의 형태를 갖는다.또한 촉매제조 과정 중 일부분을 변화시킴으로서 다른 평균입경을 갖는 중합체가 얻어질 수 있다.예를들어 본 발명에 의한 촉매를 이용하여 에틸렌을 슬러리 중합방법에 의해 중합할 경우 얻어지는 중합체의 평균입경을 대략 50내지 500μm정도까지 변화시킬 수가 있다. 또한 중합체가 양호한 유동성을 가지는 구형의 입자이기 때문에 제립과정을 거치지 않아도 무방하며 이 점에서도 기존의 중합체와 비교하여 매우 유리하다.Ethylene and C3-C8 polymers polymerized using the catalyst according to the present invention and polymerized by the above-described polymerization method have a spherical form with good flowability and narrow particle size distribution. By changing the polymer, a polymer having a different average particle size can be obtained. For example, when the ethylene is polymerized by the slurry polymerization method using the catalyst according to the present invention, the average particle diameter of the polymer obtained can be changed to about 50 to 500 μm. have. In addition, since the polymer is a spherical particle having good fluidity, it does not have to go through the granulation process, and in this respect, it is very advantageous compared to the existing polymer.
본 발명에 의한 촉매를 이용하여 중합을 수행하였을때 얻을 수 있는 또 한가지 잇점은 두가지 이상의 에틸렌 및 탄소수 3~8개의 α-올레핀에 대해서 공중합성이 우수하다는 것이다.예를 들어 에틸렌과 부텐 -1함량을 100wt% 이상까지도 올릴수가 있다. 따라서 에틸렌 중합의 경우 한가지의 촉매계만으로 매우 넓은 밀도범위를 갖는 중합체를 생산할 수 있으며,가령 본 발명에 의한 촉매계에 의해서 밀도가 0.930g/cm3정도의 중밀도 폴레 에틸렌부터 0.970g/cm3정도의 고밀도 폴리에틸렌까지 중합이 가능하다는 것이 그 예이다.Another advantage that can be obtained when the polymerization is carried out using the catalyst according to the present invention is that copolymerization is excellent for at least two ethylene and α-olefins having 3 to 8 carbon atoms, for example, ethylene and butene-1 content. Can be raised to more than 100wt%. Thus, for ethylene polymerization can produce a polymer having an extremely wide density range with only one kinds of the catalyst system, for example, the present invention in the catalyst system in a density of about 3 from ethylene density of about 0.930g / cm 3 Opole 0.970g / cm by using For example, it is possible to polymerize to high density polyethylene.
이하 본 발명을 실시예를 통해서 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예1.]Example 1.
[촉매의 제조][Production of Catalyst]
교반기가 부착된 4구 플라스크에 내부를 질소로 치환한 후 케로신 40㎖,무수염화마그네슘 9.52g(0.1mole) 및 n-옥틸 알코올 40㎖를 넣고 상온에서 혼합한 후 반응기의 온도를 130℃로 올려 1시간 동안 반응시켰다.이 과정에서 반응물은 무색의 균질용액이 되었다.온도를 130℃로 유지한 채 디이소부틸프탈레이트(DIBP)13mmole을 첨가하여 2시간 동안 반응시킨 후 반응기를 상온으로 냉각시켰다.다른 반응기에 사염화티타늄 30㎖와 케로신 270㎖를 혼합하여 0℃로 유지하고 상기 이루어진 균질용액을 30분에 걸쳐 적하시켰다.이후 반응기의 온도를 110℃로 승온시키고 이 온도에서 2시간동안 반응을 진행하였다.이때 반응기의 교반속도는 이후 750rpm이었다.이러한 과정을 통해 노란색을 띠는 촉매 성분이 형성되었다.다음에 반응기를 상온으로 냉각하여 미반응물이 완전히 제거될 때까지 케로신으로 세척한 후 질소분위기에서 말려 고체 촉매를 제조하였다.촉매중 티타늄 함량을 UV-VIS분광분석기를 이용하여 측정한 결과 3.0중량%였다.Replace the inside with nitrogen in a four-necked flask equipped with a stirrer, add 40 ml of kerosene, 9.52 g (0.1 mole) of anhydrous magnesium, and 40 ml of n-octyl alcohol, and mix at room temperature. After the reaction, the reaction product became a colorless and homogeneous solution. The reaction was continued for 2 hours by adding 13 mmoles of diisobutyl phthalate (DIBP) while maintaining the temperature at 130 ° C., and then cooling the reactor to room temperature. In another reactor, 30 ml of titanium tetrachloride and 270 ml of kerosene were mixed and maintained at 0 ° C., and the homogeneous solution was added dropwise over 30 minutes. Then, the temperature of the reactor was raised to 110 ° C. and the reaction was carried out at this temperature for 2 hours. At this time, the stirring speed of the reactor was then 750 rpm. This process resulted in the formation of a yellowish catalyst component. The reactor was then cooled to room temperature to complete the reaction. Washed with kerosene until it is removed to prepare a dry solid catalyst in a nitrogen atmosphere. The titanium content of the catalyst was 3.0% by weight results as measured with a UV-VIS spectrophotometer.
[중합][polymerization]
내부 용량 2ℓ 오토클레이브에 n-헥산 1ℓ를 채운 후 트리에틸 알루미늄 1.5mmole 과 위에서 제조된 촉매를 티타늄 원자기준으로 0.01mmole을 오토클레이브 내로 도입하였다.이후 수소를 2.5Kg/cm2·G가 되도록 도입하고 70℃로 승온시켰다.70℃가 되었을때 에틸렌을 도입하여 전체압력이 7Kg/cm2·G가 되게 유지하여 2시간 동안 중합반응을 수행하였다.중합결과는 표 1에 보였다.The internal volume 2L autoclave was filled with 1L n-hexane and then 1.5mmole of triethyl aluminum and the catalyst prepared above were introduced with 0.01mmole into the autoclave based on the titanium atom. Then, hydrogen was introduced to be 2.5Kg / cm 2 · G. When the temperature reached 70 ° C., ethylene was introduced to maintain the total pressure of 7 Kg / cm 2 · G, and polymerization was performed for 2 hours. The polymerization results are shown in Table 1.
[실시예 2~4]EXAMPLES 2-4
실시예 1의 촉매제조과정 중 디이소부틸프탈레이트의 양 및 사염화티타늄의 농도를 표 1에서와 같이 변화시켜 촉매를 제조하고 실시예 1과 동일한 방법으로 중합을 수행하였다.중합결과를 표 1에 보였다.The catalyst was prepared by changing the amount of diisobutyl phthalate and the concentration of titanium tetrachloride during the preparation of the catalyst of Example 1 as shown in Table 1, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. The polymerization results are shown in Table 1. .
[실시예5~10][Examples 5-10]
[촉매의 제조][Production of Catalyst]
실시예 1의 촉매제조과정 중 디이소부틸프탈레이트 대신 부틸벤조에이트(BB)를 사용하였으며 그의 양 및 사염화티타늄의 농도를 표 2에서와 같이 변화시켜 촉매를 제조하여 아래와 같은 중합방법에 의해 중합을 수행하였다.Butyl benzoate (BB) was used instead of diisobutyl phthalate during the preparation of the catalyst of Example 1, and the catalyst was prepared by changing its amount and the concentration of titanium tetrachloride as shown in Table 2 to perform polymerization by the polymerization method as described below. It was.
[중합][polymerization]
내부 용량 2ℓ 오토클레이브에 n- 헥산 1ℓ를 채운후 촉매 (티타늄 원자 기준으로 0.01mmole) 및 트리에틸알루미늄 1.3mmole (알루미늄 기중)을 오토클레이브 내로 도입하였다.다음에 온도를 60℃까지 올리고 에틸렌을 도입하여 전체 압력이 6Kg/cm2·G가 되게 유지하여 2시간 동안 중합반응을 수행하였다.The internal volume 2L autoclave was charged with 1L of n-hexane and then the catalyst (0.01 mmole based on titanium atoms) and triethylaluminum 1.3mmole (in aluminum) were introduced into the autoclave. The temperature was then raised to 60 ° C and ethylene was introduced. The total pressure was maintained at 6Kg / cm 2 · G to perform a polymerization reaction for 2 hours.
각 실시예에 따른 중합결과를 표 2에 보였다.Table 2 shows the polymerization results according to each example.
[실시예11~15][Examples 11 to 15]
실시예1의 촉매제조과정 중 디이소부틸프탈레이트 대신 모노메틸프탈레이트(MMP)를 사용하여 촉매를 제조하였다.이 촉매를 이용하여 실시예1과 같은 방법으로 중합을 수행하였다.실시예에 따라 모노메틸프탈레이트의 양 및 사염화티타늄의 농도를 표 3에서와 같이 변화시켰으며,그 중합결과를 표 3에 보였다.The catalyst was prepared using monomethyl phthalate (MMP) instead of diisobutyl phthalate during the catalyst preparation of Example 1. The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 using this catalyst. The amount of phthalate and the concentration of titanium tetrachloride were changed as in Table 3, and the polymerization results are shown in Table 3.
[실시예16~17][Examples 16-17]
실시예1의 촉매제조과정 중 디이소부틸프탈레이트 대신 디n-부틸프탈레이트(DNBP)를 사용하여 촉매를 제조하였으며,이들 촉매를 이용하여 실시예1과 같은 방법으로 중합을 수행하였다. 실시예에 따라 디n-부틸프탈레이트의 양 및 사염화티타늄의 농도를 표 4에서와 같이 변화시켰으며 그 중합결과를 표 4에 보였다.Catalysts were prepared using din-butylphthalate (DNBP) instead of diisobutyl phthalate during the catalyst preparation of Example 1, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 using these catalysts. According to the embodiment, the amount of din-butylphthalate and the concentration of titanium tetrachloride were changed as in Table 4, and the polymerization results are shown in Table 4.
[비교예1]Comparative Example 1
[촉매의 제조][Production of Catalyst]
무수마그네슘 클로라이드 7.14g을 n-헥산 200㎖와 에탄을 22.5㎖와 혼합한 후 상온에서 2시간 동안 반응시켰다.이 혼합물에 디에틸알루미늄 클로라이드 10㎖를 점적한 후 1시간동안 반응시켰다.다음에 사염화티타늄 17㎖를 상기 혼합물에 첨가시키고 80℃에서 2시간 반응시켰다.이 과정을 통해 고체 촉매가 형성되었으며,n- 헥산으로 미반응물을 제거한 후 질소분위기에서 말려 고체촉매성분을 제조하였다.7.14 g of anhydrous magnesium chloride was mixed with 200 ml of n-hexane and 22.5 ml of ethane, followed by reaction at room temperature for 2 hours. 10 ml of diethylaluminum chloride was added dropwise to the mixture, followed by reaction for 1 hour. 17 ml of titanium was added to the mixture and reacted at 80 ° C. for 2 hours. Through this process, a solid catalyst was formed, and the solid catalyst was prepared by removing the unreacted substance with n-hexane and drying in a nitrogen atmosphere.
[중합][polymerization]
상기에서 제조한 촉매를 이용하여 실시예1과 같은 방법으로 중합을 수행하였다.이 비교예의 중합 결과를 실시예 10 및 17와 비교하여 표 5에 나타내었다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 using the catalyst prepared above. The polymerization results of this Comparative Example are shown in Table 5 in comparison with Examples 10 and 17.
[실시예18]Example 18
[중합][polymerization]
4ℓ 용량의 오토클레이브에 n- 헥산 2ℓ를 채운 후 실시예 17의 촉매를 티타늄 원자기준으로 0.02mmole과 트리에틸 알루미늄 3mmole을 오토클레이브내로 도입하였다.다음에 수소를 2.0Kg/cm ·G가 되도록 도입하고 70℃로 승온시켰다.70℃가 되었을 때 부텐 -1 30g과 에틸렌을 도입하여 전체압력이 7.0Kg/cm ·G가 되게 유지하여 2시간 동안 반응을 수행하였다.중합결과를 표 6에 보였다.After filling a 4 L autoclave with 2 L of n-hexane, 0.02 mmoles of titanium and 3 mmoles of triethyl aluminum were introduced into the autoclave based on titanium atoms. It was introduced to be G, and the temperature was increased to 70 ° C. When the temperature reached 70 ° C., 30 g of butene-1 and ethylene were introduced to give a total pressure of 7.0 Kg / cm. The reaction was carried out for 2 hours while maintaining G. The polymerization results are shown in Table 6.
[실시예19~20][Examples 19-20]
실시예 18에서와 동일한 촉매를 이용하여 실시예 18에서와 같은 조건으로 중합하고 단지 전체 압력만 6 및 5Kg/cm ·G로 변화시켰다.중합결과를 표 6에 나타내었다Polymerized under the same conditions as in Example 18 using the same catalyst as in Example 18, with only a total pressure of 6 and 5 Kg / cm It was changed to G. The polymerization results are shown in Table 6.
[실시예22]Example 22
[촉매의 제조][Production of Catalyst]
실시예 1에서 제조된 촉매 10g을 사염화티탄 30㎖와 케로신 170㎖의 혼합물에 현탁시킨 후 100℃로 승온하여 2시간동안 유지시켰다.UV-VIS분광분석기에 의해 촉매성분 중 티타늄 함량을 측정한 결과 2.5중량%였다.10 g of the catalyst prepared in Example 1 was suspended in a mixture of 30 ml of titanium tetrachloride and 170 ml of kerosene, and then maintained at 100 ° C. for 2 hours. The titanium content of the catalyst was measured by UV-VIS spectroscopy. The result was 2.5 wt%.
[중합][polymerization]
내부용량 2ℓ인 오토클레이브에 n-헥산 1ℓ를 채운후 제조된 촉매성분을 티타늄 원자기준으로 0.01mmol,트리에틸알루미늄 3.0mmol과 시클로헥실 메틸디메톡시실란 0.2mmol을 도입하였다.다음에 수소를 0.2Kg/cm ·G 채우고 온도가 70℃로 되었을 때 프로필렌을 도입하여 전체압이 6Kg/cm ·G가 되게 유지하여 2시간동안 중합 반응을 수행하였다.중합결과는 표 7에 보였다.After filling 1 liter of n-hexane in an autoclave having an internal capacity of 2 liters, 0.01 mmol, titanium triethylaluminum, and 0.2 mmol of cyclohexyl methyldimethoxysilane were introduced into the prepared catalyst component based on titanium atoms. Next, 0.2 kg of hydrogen was added. / cm When G-filled and the temperature reaches 70 ℃, propylene is introduced and the total pressure is 6Kg / cm The polymerization reaction was carried out for 2 hours while maintaining the G content. The polymerization results are shown in Table 7.
[실시예 23~24][Examples 23-24]
[중합][polymerization]
실시예 22와 같이 중합을 실시하되 수소압은 0.15Kg/cm ·G로 고정하고,전체압을 각각 7,8Kg/cm ·G로 변화시켜 중합을 수행하였다.중합결과는 표 7에 보였다.The polymerization was carried out as in Example 22, but the hydrogen pressure was 0.15Kg / cm Fixed with G, total pressure of 7,8Kg / cm The polymerization was carried out by changing to G. The polymerization results are shown in Table 7.
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019940018278A KR0143967B1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Process for preparing catalyst composition for polymerizing polyolefins |
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KR1019940018278A KR0143967B1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Process for preparing catalyst composition for polymerizing polyolefins |
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ID=19389001
Family Applications (1)
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- 1994-07-27 KR KR1019940018278A patent/KR0143967B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
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