KR800001328B1 - High efficiency high temperature catalyst for polymerizing olefins - Google Patents

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KR800001328B1
KR800001328B1 KR7601292A KR760001292A KR800001328B1 KR 800001328 B1 KR800001328 B1 KR 800001328B1 KR 7601292 A KR7601292 A KR 7601292A KR 760001292 A KR760001292 A KR 760001292A KR 800001328 B1 KR800001328 B1 KR 800001328B1
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로웨리 쥬니어 커어비
윌리 나이트 죠오지
오브레이 메이 쥬니어 제임스
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윌리암 밀러 예이트스
더 다우 케미칼 캄파니
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    • 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
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/46Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides selected from alkali metals

Abstract

Catalysts for soln. polymn. of olefins, sufficiently active at>140≰C that catalyst residues need not be removed from the polymers, were prepd. by reaction of transition metal compds. with organomagnesium compds. or their hydrocarbon-sol. complexes with organometallic compds. and R'X(R' = H or alky1 at least as active as sec-Bu, X = halogen), with Mg- transition metal at. ratio 20-2000: 1, X- transition metal at. ratio 40-2000: 1, and Mg-X at. ratio 0.1- 1: 1.

Description

올레핀중합용 고효율 고온도 촉매조성물High Efficiency High Temperature Catalyst Composition for Olefin Polymerization

본 발명은 중합촉매에 관한 것으로서, 용액 중합온도가 140℃이상인 경우에도 촉매의 유닛당의 중합체의 생성량을 충분히 크게 할 수 있으므로서 소망의 순도의 중합체를 얻기위하여 촉매잔사를 제거하는 등 필요를 없애게된 신규 중합촉매 조성물을 제공하려는 것이다.The present invention relates to a polymerization catalyst, and even when the solution polymerization temperature is 140 ° C or higher, it is possible to sufficiently increase the amount of polymer produced per unit of the catalyst while eliminating the need for removing the catalyst residue in order to obtain a desired purity polymer. It is to provide a novel polymerization catalyst composition.

본 발명의 한 목적은,One object of the present invention,

A. 천이(遷移) 금속화합물(TM)과,A. Transition Metal Compound (TM);

B. (1)유기 마그네슘화합물 또는B. (1) organic magnesium compounds or

(2)유기 마그네슘화합물과 탄화수소에서 유기마그네슘화합물을 용해시키기에 충분한 양의 유기금속화합물과의 복합체(複合體) 및,(2) complexes with organometallic compounds in an amount sufficient to dissolve organic magnesium compounds in organic magnesium compounds and hydrocarbons,

C. 일반식 R´X로 표시되는 비금속할로겐화물C. Nonmetallic Halides Represented by General Formula R´X

(여기서 X는 수소이고, R´는 수소 또는 적어도 sec-부틸정도로 활성인 유기그루우프임)로 이루어진 촉매반응 생성물로서, Mg:TM의 원자비가 20:1 내지 2,000:1의 범위이고, X:TM의 원자비가 40:1 내지 2,000:1의 범위이며, Mg:X의 원자비가 0.1:1∼1:1의 범위내로하는 촉매반응생성물을 제공하려는 것이다.Wherein X is hydrogen and R 'is hydrogen or an organic group of at least sec-butyl active groups, wherein the atomic ratio of Mg: TM is in the range of 20: 1 to 2,000: 1 It is intended to provide a catalytic reaction product in which the atomic ratio of TM is in the range of 40: 1 to 2,000: 1 and the atomic ratio of Mg: X is in the range of 0.1: 1 to 1: 1.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기한 바 반응생성물을 단독촉매로 사용, 지이그러(Ziegler)중합의 특정조건하에 α-올레핀중합을 이룩하는 방법을 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for achieving α-olefin polymerization under the specific conditions of Ziegler polymerization using the reaction product as a homocatalyst as described above.

중합온도가 140℃를 넘을시에 종래 지이그러 촉매들은 그활성도가 저감되는데, 본 발명에 의한 신규촉매 반응생성물은 150℃를 넘는, 예컨대 185℃ 내지 220℃ 이상인 중합온도에서도 천이금속의 중량부당 능히 100만 이상의 중량부에 해당하는 올레핀중합체를 생성할 수 있는 고효율 촉매를 제공하려는 것이다.Conventional Ziegler catalysts have reduced activity when the polymerization temperature is higher than 140 ° C. The novel catalyst reaction products according to the present invention are capable of weight per part of the transition metal even at a polymerization temperature of more than 150 ° C, for example, 185 ° C to 220 ° C or more. It is an object of the present invention to provide a high efficiency catalyst capable of producing an olefin polymer corresponding to 1 part by weight or more.

따라서 본 발명에 의한 이와같은 놀라울 정도의 고효율촉매에 의하여 생성된 올레핀 중합체가 함유하게 되는 촉매량은 일반적으로 종래 총매의 존재하에 생성된 중합체가 촉매제거처리를 받은후에 함유하는 잔류촉매량 보다도 적은 것이다.Therefore, the amount of catalyst contained in the olefin polymer produced by such a surprisingly high efficiency catalyst according to the present invention is generally less than the amount of residual catalyst contained after the catalyst is removed in the presence of a conventional total solvent.

더욱이 본 발명에 의한 촉매반응 생성물은 중합체 관한 제어관리가 고도로 가능하기 때문에 보다 균질적인 생성물을 얻을 수 있게 된다. 그리고 추가적인 이점으로, 본 발명에 따라 생성된 중합체는 대개의 경우 그 분자량분배가 아주 좁게되고 따라서 분사식, 피막 및 회전식등 성형(成形) 적용에있어 유용도가 크다.Moreover, the catalytic reaction product according to the present invention can obtain a more homogeneous product because the control of the polymer is highly possible. And as an additional advantage, the polymers produced according to the invention are usually very narrow in their molecular weight distribution and thus are of great use in molding applications such as spraying, coating and rotary applications.

본 발명은 분자량 제어제로서의 수소 존재하에, 불활성 희석분(稀析分)과 상기한바 반응생성물을 함유하는 중합영역내에 있어서, α-올레핀을 중합하는 중합공정에 실시하여 특히 큰 이득을 볼 수 있는 것이다. 이와 같은 중합공정은, 부동 대기압하에, 비교적 저온도와, 저압력-아주높은 압력도 적용할 수 있으나-하에 가장 유리하게 진행시킬 수 있다.In the polymerization zone containing an inert dilution and the above-mentioned reaction product in the presence of hydrogen as a molecular weight controlling agent, the present invention can be carried out in a polymerization step of polymerizing α-olefins, which provides particularly great benefits. will be. Such a polymerization process can be carried out most advantageously under a low atmospheric pressure, with a relatively low temperature and a low pressure—very high pressure can also be applied.

이와같은 본 발명의 방법에 따라 알맞게 중합 또는 공중합되는 올레핀류를 들면, 대체적으로 2 내지 8개의 탄소원자를 갖는, 지방족 α-모노올레핀류 예컨대 에틸렌, 푸로피렌, 부텐-1, 펜텐-1,3-메틸부텐-1,헥센-1,옥텐-1,디데센-1 그리고 옥타데센-1 등이 있다.Examples of such olefins which are suitably polymerized or copolymerized according to the process of the present invention include aliphatic α-monoolefins having generally 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, furyrene, butene-1, pentene-1,3- Methylbutene-1, hexene-1, octene-1, didecene-1 and octadecene-1.

이와 같은 α-올레핀류는 다른 α-올레핀류 및/또는 중합체 기준의 10중량 퍼센트이내인 소량의 기타(예컨대, 부티-디엔, 이소푸렌, 펜타디엔-1,3, 스티렌, α-메틸스티렌등)의 에틸렌불포화 단량체와 이들과 유사한 것으로서 종래의 지이그러 촉매를 파괴하지 않는 기타 에틸렌 불포화 단량체들과도 공중합할 수 있다. 그런데 본 발명은 이들 지방족 α-모노올레핀류중에서도 각별히 에틸렌과 10 이내 특히 0.1 내지 5중량 퍼센트의 푸로피렌, 부텐-1 또는 전단량체 기준으로보아 고급인 유사 α-올레핀과의 공중합에 있어 가장 유리한 이득을 준다.Such α-olefins may be a small amount of other (eg, buty-diene, isoprene, pentadiene-1,3, styrene, α-methylstyrene, etc.) within 10 weight percent of other α-olefins and / or polymers. Ethylene-unsaturated monomers of) and similar to them can be copolymerized with other ethylenically unsaturated monomers that do not destroy conventional Ziegler catalysts. However, among the aliphatic α-monoolefins, the present invention is particularly advantageous in the copolymerization of ethylene with higher-quality pseudo-α-olefins, especially from 0.1 to 5 percent by weight of pyropyrene, butene-1 or shear monomers. Gives.

본 발명에 의한 이와 같은 신규 촉매조성물은, 아래에 드는바의 반응생성물이다. 즉,Such a novel catalyst composition according to the present invention is a reaction product as described below. In other words,

A. 저 케미칼 레버 캄파니 발행의 “화학 및 물리편람 Handbook of Chemistry and Physics”(48판)에 제시된 Mendeleev 씨의 원소주기표의 4b, 5b, 6b, 7b 및 8족에 속하는 천이금속(이하 “TM”라 함)과A. Transition metals belonging to Groups 4b, 5b, 6b, 7b and 8 of Mendeleev's Periodic Table of the Handbook of Chemistry and Physics, published by Low Chemical Lever Co., Ltd. (48) And "

B. 하기 a,b의 중간반응생성물 즉,B. the intermediate reaction product of

a. 탄화수소가용유기마그네슘 화합물 또는 유기마그네슘화합물과 일반식 Mry로 표시되는 유기금속화합물의 탄화수소가용성 복합체. (상기식에서 M은 원소주기표 2b, 3a(붕소포함), 1a, 4a(실리콘 포함)족의 금속이고, R은 1가(價)의 탄화수소기, 즉 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 아릴, 아릴알킬 및 알킬아릴등의 하이드로카아빌 또는 기타 1가의 유기기(有機基), 예컨대, 알콕시, 알릴옥시 및 알콕시알킬이고, Y는 M의 원자가에 해당되는 수임)a. A hydrocarbon-soluble complex of a hydrocarbon-soluble organic magnesium compound or an organic magnesium compound and an organometallic compound represented by the general formula Mry. Wherein M is a metal of the Periodic Tables 2b, 3a (including boron), 1a, and 4a (including silicon), and R is a monovalent hydrocarbon group, i.e., alkyl, cycloalkyl, alkenyl, aryl, Hydrocarbyl or other monovalent organic groups such as arylalkyl and alkylaryl, such as alkoxy, allyloxy and alkoxyalkyl, Y being the number corresponding to the valence of M)

b. 일반식 R´X로 표시되는 활성 비금속할로겐화물. (상기식에서 R´는 수소 또는 적어도 sec-부틸 정도의 활성인 예컨대 알킬 및 아릴등의 하이드로 카아빌등이고, X는 할로겐, 가급적 염화물, 취화물 또는 옥화물이다).b. Active nonmetal halides represented by the general formula R'X. (Wherein R 'is hydrogen or hydrocarbyl such as alkyl and aryl such as at least sec-butyl active, and X is halogen, preferably chloride, sucrose or oxide).

상기한바 촉매구성분의 절반유기몫 즉 R 및 R´은 유기기의 어떤 것이라도 좋으나 단 종래의 지이그러 촉매에 손상을 주는 기능곡을 함유하지 않는 것이라야 한다. 즉 그와같은 절반 유기몫은, 제레위티노프(Zerewitinoff)시약과 반응할 만큼의 활성인 수소를 가급적 함유하지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 촉매조성물은, Mg:TM가 30:1 내지 60:1, Mg:X가 0.2:1 내지 0.7:1 가급적 0.4:1 내지 0.6:1범위, X:TM가 50:1 내지 400:1 가급적 60:1 내지 120:1 범위인 원자비를 갖는다.As described above, the half-organic shares of the catalyst sphere components, R and R ', may be any of organic groups, but they should not contain functional grains that damage the conventional Ziegler catalyst. That is, such a half organic portion preferably contains no hydrogen as active as possible to react with Zerewitinoff reagent. Such a catalyst composition has a Mg: TM of 30: 1 to 60: 1, Mg: X of 0.2: 1 to 0.7: 1, preferably 0.4: 1 to 0.6: 1, and an X: TM of 50: 1 to 400: 1. Preferably they have an atomic ratio in the range of 60: 1 to 120: 1.

적당한 천이금속 화합물중에서도 티타늄, 바나듐, 지르코늄등이 적용하기에 보다 유리하고, 이중에서도 티타늄이 가장 유리하다. 이로운 화합물로서는 할로겐화물, 옥시할로겐화물, 알코홀레이트, 아미드, 아세틸아세트네이트, 알킬, 알릴, 알케닐, 및 알카디에닐등을 들 수 있는데, 티타늄의 알코홀레이트, 소위 티탄산염이 가장 유익하다.Among the suitable transition metal compounds, titanium, vanadium, zirconium, etc. are more advantageous for application, and titanium is most advantageous among them. Beneficial compounds include halides, oxyhalides, alkoholates, amides, acetylacetonates, alkyls, allyls, alkenyls, and alcadienyls, with the most beneficial of the titanium alcoholates, the so-called titanates.

상기의 티탄산염중에서 알콕시이드 또는 아릴옥사이드, 특히 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 알콕시이드 혹은 3가 또는 4가 티타늄의 페녹시이드등이 바람직한데, 이러한 티타산염은, 1개 또는 그 이상의 수소원자가 알콕시나 아릴옥시 그루우프로 대치된 알킬티타늄 할로겐화물을 포함하는 3가 또는 4가 티타늄의 할로겐화물로부터 유도할 수 있다. 바람직한 티탄산염에는 테트라부톡시티타늄, 테트라(이소푸로폭시)티타늄, 디에톡시티타늄 취화물, 디부톡시티타늄 디클로라이드, n-부틸트리이소푸로폭시티타늄, 에틸디부톡시티타늄클로라이드, 모노에톡시티타늄 트리클로라이드 및 테트라페녹시티타늄등이 포함된다. 이와 같은 바람직한 티타늄산염중에서 도수소원자 전부가 알콕시이드와 대치된 4가인 것이 가장 바람직하고, 테트라(이소푸로폭시)티타늄 및 테트라부톡시티타늄은 각별히 좋다.Among the titanates, alkoxides or aryl oxides, especially alkoxides having 1 to 12 carbon atoms, or phenoxides of trivalent or tetravalent titanium, are preferable. Such titanates have one or more hydrogen atoms alkoxy. Or from an halide of trivalent or tetravalent titanium, including an alkyltitanium halide substituted with an aryloxy group. Preferred titanates include tetrabutoxytitanium, tetra (isopuroxy) titanium, diethoxytitanium embrittlement, dibutoxytitanium dichloride, n-butyltriisopuropoxytitanium, ethyldibutoxytitanium chloride, monoethoxytitanium trichloride and Tetraphenoxytitanium and the like. Of these preferred titanates, it is most preferred that all of the hydrogen atoms are tetravalent substituted with alkoxides, and tetra (isopuroxy) titanium and tetrabutoxytitanium are particularly preferred.

천이금속화합물로서 상기한바 외에 본 발명에 적용하기에 유리한 것을 들면, 티타늄테트라클로라이드, 티타늄트리클로라이드, 바나듐 테트라클로라이드, 바나듐 옥시클로라이드, 질케늄테트라클로라이드, 티타노센디클로라이드, 테트라부톡시질케늄과 같은 질코늄테트라알코홀레이트 및 바나듐 아세틸아세토네이트등이 있다.Examples of the transition metal compound which are advantageous for the present invention in addition to the above are vaginal compounds such as titanium tetrachloride, titanium trichloride, vanadium tetrachloride, vanadium oxychloride, zilkenium tetrachloride, titanocenedichloride, and tetrabutoxyzilkenium. Cornium tetraalcoholate and vanadium acetylacetonate.

본 발명에 적용하기에 바람직한 유기마그네슘 착화합물은 일반식 MgR2·XMRY로 표시되는 탄화수소 가용성 복합체인데, 상기 식에서 R은 하이드로카아빌이고, M은 알미늄, 아연 또는 이들의 혼합물이고, X은 0.001 내지 10 특히 0.15 내지 2.5이고, Y은 M의 원자가에 상용되는 하이드로카아빌 그루우프의 수를 나타낸다. 이 복합체는 마그네슘의 삭입(削粒)이나 마그네슘 분말등의 입상(粒狀)마그네슘을 RX로 표시되는 탄화수소 할로겐화물의 화학량과 반응시킴으로서 만든다. 이 결과 탄화수소 비가용성 MgR2를 AlR3등의 유기금속 또는 이와 ZnR2의 혼합물을 첨가함으로서 가용화시킨다. MgR2를 가용화시키기 위하여 AlR3와 ZnR2의 혼합물을 적용할 경우는 Zn 대 Al의 원자비를 3,000:1에서 O2.01:1, 가급적이면 350:1에서 1:1로 해준다. 유기마그네슘 복합체를 형성하기 위하여 MgR2에 첨가하는 유기금속화합물의 양은, MgR2의 얼마큼의 양, 즉 MgR2의 5중량 퍼센트 이상을 가용성화할 수 있을 만큼의 양이라야 하는데 MgR2의 적어도 50중량 퍼센트를 가용성화하면 더욱 바람직하며, MgR2의 전량을 가용성화하면 가장좋다.Preferred organomagnesium complexes for use in the present invention are hydrocarbon soluble complexes represented by the general formula MgR 2 .XMRY, wherein R is hydrocarbyl, M is aluminum, zinc or mixtures thereof, and X is from 0.001 to 10 In particular 0.15 to 2.5 and Y represents the number of hydrocarbyl groupings compatible with the valence of M. This composite is made by reacting granular magnesium such as magnesium powder or magnesium powder with the stoichiometry of a hydrocarbon halide represented by RX. As a result, the hydrocarbon insoluble MgR 2 is solubilized by adding an organometal such as AlR 3 or a mixture of ZnR 2 with it. In order to solubilize the MgR 2, if you want to apply a mixture of AlR 3 and ZnR 2 is the atomic ratio of Zn vs. Al 3,000: When 1, preferably 350:: O 2 .01 in 1 gives a 1: 1: 1. The amount of the organic magnesium organometallic compound is added to the MgR 2 to form a complex, more or less amount of MgR 2, that is at least 50 percent by weight of MgR 2 to yiraya positive enough hwahal soluble to at least 5 weight percent of a MgR 2 It is more preferable to solubilize, and it is best to solubilize the entire amount of MgR 2 .

중합온도가 180℃를 넘는 경우에 촉매의 최고효율을 얻기 위해서는 촉매의 총량은 물론 착화합물중의 알루미늄의 양을 최소한으로 줄이는 것이 바람직하다. 알미늄을 사용하는 촉매 시스템에 있어서는, Al:TM의 원자비가 120:1이하, 가급적 40:1 이하가 좋다. 따라서 이러한 촉매에 대해선 Mg:Al의 원자비를 0.3:1 이상, 가급적 0.5:1에서 10:1이상으로 해주는 것이 바람직하다. 적당한 복합체에 있어서는 유기마그네슘화합물을 탄화수소에 가용성화하는 유기금속화합물(AlR3,ZnR2또는 이들 혼합물이외의 것)을 적의링, 대체적으로 유기금속화합물의 금속대 마그네슘의 원자비를 0.01:1에서 10:1 되게하는 양을 사용한다. 이와 같은 다른 유기금속화합물에는 보론트리에틸등의 붕소트리알킬류와 디메틸 실탄 및 테트라에틸실란 등의 알킬실란류가 포함된다.When the polymerization temperature exceeds 180 ° C., in order to obtain the highest efficiency of the catalyst, it is desirable to reduce the total amount of catalyst as well as the amount of aluminum in the complex. In the catalyst system using aluminum, the atomic ratio of Al: TM is 120: 1 or less, preferably 40: 1 or less. Therefore, for such a catalyst, the atomic ratio of Mg: Al is preferably 0.3: 1 or more, preferably 0.5: 1 to 10: 1 or more. In a suitable complex, a suitable ring of organometallic compounds (other than AlR 3 , ZnR 2, or mixtures thereof) that solubilize the organomagnesium compound to hydrocarbons, and generally the atomic ratio of metal to magnesium of the organometallic compound at 0.01: 1 Use an amount of 10: 1. Such other organometallic compounds include boron trialkyls such as boron triethyl and alkylsilanes such as dimethyl siltan and tetraethylsilane.

상기한 탄화수소 가용성복합체 대신에 유기마그네슘몫으로서 유기 마그네슘화합물을 사용하는 것도 유리하다. 이러한 화합물은 종래 탄화수소에 비가용성이지만, 이 분야의 공지방법에 의하여 탄화수소에 가용성을 갖게 만들어 알맞게 사용할 수 있는데, 이러한 유기마그네슘 화합물을 유기마그네슘몫으로 사용할시에는 촉매독성을 함유하지 않는 탄화수소 가용성화 유기마그네슘화합물이 가장 바람직하다.It is also advantageous to use an organic magnesium compound as the organic magnesium quotient in place of the above hydrocarbon soluble complex. Such compounds are insoluble in conventional hydrocarbons, but can be suitably used by making them soluble in hydrocarbons by known methods in the art. When such organic magnesium compounds are used as an organic magnesium share, hydrocarbon-soluble organic compounds do not contain catalytic toxicity. Magnesium compounds are most preferred.

유기마그네슘화합물은 다그마그네슘디알킬류와 마그네슘 디아릴류등의 디하이드로카아빌마그네슘이 바람직하다. 적당한 마그네슘 디알킬류의 대표적인 것으로는 디부틸마그네슘, 디푸로필마그네슘, 디에틸마그네슘, 디헥실마그네슘, 푸로필마그네슘 및 기타 알킬이 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 것들을 들 수 있고, 적당한 마그네슘 디아릴류의 대표적 예에는 디페닐마그네슘, 디벤질마그네슘, 및 디토릴마그네슘 그리고 디부틸마그네슘과 같은 디알킬마그네슘이 포함되는데 디알킬 마그네슘이 가장 바람직하다. 적당한 유기마그네슘화합물에는 알킬 및 아릴마그네슘 알콕시이드와 아릴옥시이드, 그리고 아릴 및 알킬 마그네슘할로겐화물이 포함되는데, 할로겐 유리(遊離) 마그네슘화합물이 더욱 바람직하다.The organomagnesium compound is preferably dihydrocarbyl magnesium such as magnesium magnesium dialkyl and magnesium diaryl. Representative examples of suitable magnesium dialkyls include dibutylmagnesium, difurofilmagnesium, diethylmagnesium, dihexylmagnesium, furophilmagnesium and other alkyls having from 1 to 20 carbon atoms. Representative examples include diphenylmagnesium, dibenzylmagnesium, and dialkylmagnesiums such as ditorylmagnesium and dibutylmagnesium, with dialkyl magnesium being most preferred. Suitable organomagnesium compounds include alkyl and arylmagnesium alkoxides and aryloxides, and aryl and alkyl magnesium halides, with halogen free magnesium compounds being more preferred.

유기마그네슘몫이 알미늄을 함유하지 않는 경우에는, 촉매총량에 알킬알미늄화합물 예컨대 트리알킬알미늄과 같은 알루미늄화합물이나, 알킬알미늄할로겐화물 또는 알미늄할로 겐화물을 포함시키는 것이 상기한 바와 같이 근소한 비율로 고도의 활성트리알킬 알미늄 또는 디알킬 알미늄할로겐화물을 이용할 수 있기 때문에 바람직스러운 경우가 많다.In the case where the organomagnesium quotient does not contain aluminum, it is highly necessary to include an alkyl aluminum compound such as trialkyl aluminum, or an alkyl aluminum halide or aluminum halide in a small proportion as described above. Since active trialkyl aluminum or dialkyl aluminum halide can be used, it is often preferable.

상기한 일반식으로 표시되는 활성 비금속할로겐화물에는 수소할로겐화물과 t-알킬할로겐화물, 알릴할로겐화물, 벤질할로 겐화물과 같은 활성유기할로 겐화물과, 하이드로카아빌이 1가 탄화수소기인 기타 활성하이드로카아빌할로 겐화물등이 포함된다. 여기서 활성유기할로겐화물이라함은, sec-부틸클로라이드의 할로겐처럼 쉽사리 다른 화합물로 변해버리는 활성, 가급적 t-부틸클로라이드의 활성을 지닌 불안정한 할로겐을 함유하는 하이드로 카아빌할로 겐화물을 말하는 것이다.The active nonmetal halides represented by the above general formula include hydrogen halides and active organic halides such as t-alkyl halides, allyl halides, and benzyl halides, and others in which hydrocarbyl is a monovalent hydrocarbon group. Active hydrocarbyl halides and the like. Herein, the active organic halide refers to a hydrocarbyl halide containing an unstable halogen having an activity of easily changing to another compound, such as a halogen of sec-butyl chloride, preferably t-butyl chloride.

이와같은 유기모노할로겐화물외에도 상기한바 활성을 지닌 유기 디할로 겐화물, 트리할로겐화물 및 다가(多價)할로 겐화물로 역시 사용할 수 있다.In addition to such organic monohalides, organic dihalides, trihalides, and polyvalent halides having the above-mentioned activities can also be used.

이와 같은 활성할로겐화물로서는, 염화수소, 취화수소, 염화 t-부틸, 취화 t-아밀, 염화알릴, 염화벤질, 염화크로틸, 메틸비닐카아비닐 클로라이드, α-페닐에틸취화물 및 디페닐메틸염화물등을 바람직한 예로 들 수 있는데, 그 중에서도 염화수소, 염화 t-부틸, 염화알릴 및 염화벤질이 가장 바람직하다.Examples of such active halides include hydrogen chloride, hydrogen embrittlement, t-butyl chloride, embrittlement t-amyl, allyl chloride, benzyl chloride, crotyl chloride, methylvinylcarvinyl chloride, α-phenylethyl sulfide and diphenylmethyl chloride. Preferred examples include hydrogen chloride, t-butyl chloride, allyl chloride and benzyl chloride.

유기마그네슘몫을 탄화수소중에서 활성비금속할로 겐화물과 반응시키는, 상기 할로겐화물을 교반과 더불어 탄화수소 함유의 유기마그네슘몫에 첨가함으로서 반응을 이룬다. 이와 다른 방법으로는, 유기마그네슘몫을 교반과 더불어 활성할로겐화물에 레가하든지 혹은 상기 할로겐화물과 유기 마그네슘몫을 동시에 첨가하여 얼마동안 혼합시킴으로서 소망의 중간 반응생성물을 형성할 수 있다. 이와같은 유기마그네슘몫과 활성할로 겐화물 사이에 일어난 반응은 미세하게 분활된 비가용 성물질을 형성하게 되는데, 이 중간 반응생성물은 가용성몫과 더불어 탄화수소 비가용 성몫을 지니게된 것이다. 유기마그네슘몫에 첨가할 할로겐화물의 양은 Mg:X의 원자비를 상술한 바로 해줄 수 있는 양이라야 한다. 그러나 알루미늄이 존재하는 경우나 혹은 촉매반응생성물의 조성에 사용하게될 경우에 있어서의 할로겐화물의 양은, 모노 알킬알루미늄디혜라이드 또는 유사한 촉매해소제를 문제될 만큼의 양으로 생성할 정도가 되어서는 안된다.The halide, which reacts the organomagnesium quotient with the active nonmetal halide in the hydrocarbon, is reacted by adding to the organomagnesium sorbent containing the hydrocarbon with stirring. Alternatively, the desired amount of intermediate reaction product can be formed by mixing the organomagnesium fraction with stirring and regulating the active halide to the active halide or by adding the halide and organomagnesium mixture simultaneously for some time. This reaction between the organomagnesium quotient and the active halide results in the formation of a finely divided insoluble material, which in addition to the soluble share has a hydrocarbon insoluble share. The amount of halides to be added to the organomagnesium quotient should be such that the atom ratio of Mg: X can be immediately determined. However, the amount of halides in the presence of aluminum or when used in the composition of the catalytic reaction product should not be sufficient to produce a monoalkylaluminum dihydride or similar catalyst releasing agent in a problematic amount. .

상기한 중간반응 생성물은 이어 천이금속과 혼합시키는데 가급적 천이금속을 중간 반응생성물에 적의량 첨가함으로서 X:TM 및 Mg:TM의 원자비를 상술한바에 규정한 범위로 갖는 촉매반응 생성물을 얻게끔 한다.The intermediate reaction product is then mixed with the transition metal, preferably adding the transition metal to the intermediate reaction product to obtain a catalytic reaction product having an atomic ratio of X: TM and Mg: TM in the range specified above. .

본 발명에 의한 촉매반응 생성물을 얻는데, 이상 설명한 방법이 각별히 바람직하기는 하나, 한편 먼저 활성비금속할로겐화물을 천이금속화합물과 혼합함으로서 이들의 중간반응 생분물을 형성한 후 이어 이중간생성물을 유기마그네슘 복합체와 반응시킴으로서 유용한 촉매반응 생성물을 마련할 수 있다. 또한 이들 방법만큼은 바람직하지 못하나 먼저 유기마그네슘 복합체를 천이금속 화합물과 혼합하고 이어 활성비 금속할로겐화물을 첨가하든지 혹은 이 3가지 구성몫을 전부 동시에 첨가 혼합함으로서 촉매반응 생성물을 마련하는 방법도 있다.Although the method described above is particularly preferred for obtaining the catalytic reaction product according to the present invention, on the other hand, by first mixing the active nonmetal halides with the transition metal compound to form their intermediate reaction biomolecules, the double hepatic product is then organic magnesium By reacting with the complex, a useful catalysis product can be prepared. In addition, although these methods are not preferable, there is also a method of preparing a catalytic reaction product by first mixing an organic magnesium complex with a transition metal compound and then adding an active ratio metal halide or adding and mixing all three components at the same time.

상기한 촉매반응 생성물의 제조공정은 불활성 희석분의 존재하에 시행시키는 것이 바람직하다. 촉매 구성분의 농도는, 활성 비금속할로겐화물과 마그네슘복합체가 조합된 경우 그 결과 니상물은 마그네슘에 대한 0.005 내지 0.1몰타(몰/리터)인 것이 바람직하다. 불활성유기 희석분의 적당한 예를들면 액화에탄, 푸로펜, 이소부탄, n-부탄, n-헥산, 각종 이성헥산, 이소옥탄, 8∼9개 탄소원자를 갖는 알칸의 파라핀 혼합물, 시클로헥산, 메틸시필로펜, 탄디메틸시클로헥산, 도데칸, 등유 및 휘발유와 같은 포화 또는 방향족 탄화수소로 구성되는 것으로서, 특히 올레핀화합물과 기타 불순물을 제거하고 -50°에서 200℃범위의 비점을 가진 공업용제등이 있다. 그리고, 벤젠, 토루엔, 에틸벤젠, 큐멘 및 데카린등도 적당한 불활성 희석분으로 사용할 수 있다.It is preferable to perform the above-mentioned process for producing the catalyzed product in the presence of an inert diluent. The concentration of the catalyst component is preferably in the case where the active nonmetal halide and the magnesium complex are combined, and the resultant needle-like product is 0.005 to 0.1 molta (mol / liter) relative to magnesium. Suitable examples of inert organic diluents include liquefied ethane, furophene, isobutane, n-butane, n-hexane, various isohexanes, isooctane, paraffin mixtures of alkanes having 8 to 9 carbon atoms, cyclohexane and methylsipillo Consists of saturated or aromatic hydrocarbons such as fen, tandimethylcyclohexane, dodecane, kerosene and gasoline, and especially industrial solvents having a boiling point in the range of -50 ° to 200 ° C., removing olefin compounds and other impurities. Benzene, toluene, ethylbenzene, cumene, decalin and the like can also be used as appropriate inert diluents.

소망의 촉매반응 생성물을 얻기위한 촉매구성분의 혼합은 질소, 아르곤 또는 기타불활성 까스등의 부동대기압하에 -50 내지 150℃, 가급적 0 내지 50℃의 온도범위내에서 유리하게 진행된다. 혼합하는 기간은 대개 1분이내에 촉매조성물이 충분히 이루어지기 때문에 크게 문제될것이 없다. 그리고 본 발명에 의한 촉매반응 생성물의 제조에 있어서는 탄화수소 가용성몫을 반응생성물의 탄화수소비가용성몫으로부터 분리할 필요가 없다. 더욱이, 고효율 촉매를 얻기 위하여 촉매 반응 생성물에 공촉매 또는 알킬알루미늄화합물과 같은 기동제(起動劑)를 첨가할 필요도 없을뿐더러, 사실 고중합온도에 있어서 고촉매에 효율을 얻기 위해서는 어떠한 알미늄화합물일지라도 상술한 바에 규정한 양보다 과량으로 가하는 것은 일반적으로 바람직하지 못하다.Mixing of the catalyst sphere components to obtain the desired catalytic reaction product proceeds advantageously within a temperature range of -50 to 150 ° C, preferably 0 to 50 ° C, under a floating atmospheric pressure such as nitrogen, argon or other inert gas. The mixing period is usually not a big problem since the catalyst composition is sufficiently made within 1 minute. In the production of the catalysis product according to the present invention, it is not necessary to separate the hydrocarbon soluble share from the hydrocarbon non-soluble share of the reaction product. Furthermore, it is not necessary to add a cocatalyst or a starting agent such as an alkylaluminum compound to the catalyst reaction product in order to obtain a high efficiency catalyst, and in fact, any aluminum compound may be used to obtain the efficiency of the high catalyst at a high polymerization temperature. It is generally undesirable to add in excess of the amount defined above.

상술한 촉매반응 생성물을 사용한 중합공정에 있어서, 상기한 촉매조성물의 촉매량을 α-올레핀 단량체를 함유하는 중합영역에 가해주든지 아니면 그 반대순서로 첨가하므로서 중합을 이룩한다. 상기 중합영역은 0 내지 300℃의 범위온도, 가급적 용해 중합온도 즉 150° 내지 250℃의 범위로 10분 내지 수시간, 가급적 15분 내지 1시간의 보류시간에 걸쳐 유지해준다. 그리고 이 중합은 일반적으로 습기나 산소의 불존재하에 시행하는 것이 좋고, 촉매반응 생성물의 촉매량은 대체적으로 희석분의 리터당의 천이금속을 0.0001 내지 0.01ml 원자 범위내로 해주며, 온도, 압력, 용매 및 촉매독성의 존재등의 중합조건에 따라 가장 유리한 촉매농도를 부여함으로서 최대촉매 수율을 얻게한다. 일반적으로 이와 같은 중합공정에 있어서는 담체를 적용하는데 이러한 담체는 불활성 유기 희석분, 또는 용매 또는 과량 단량체이면 된다.In the polymerization step using the catalytic reaction product described above, the polymerization is accomplished by adding the catalyst amount of the catalyst composition to the polymerization zone containing the α-olefin monomer or adding in the reverse order. The polymerization zone is maintained over a holding time of 10 minutes to several hours, preferably 15 minutes to 1 hour, in the range of 0 to 300 ° C., preferably in the melting polymerization temperature, that is, in the range of 150 ° to 250 ° C. In general, this polymerization is preferably carried out in the absence of moisture or oxygen, and the catalytic amount of the catalytic reaction product generally causes the transition metal per liter of dilution to be within the range of 0.0001 to 0.01 ml of atoms, temperature, pressure, solvent and The maximum catalyst yield can be obtained by assigning the most advantageous catalyst concentration depending on the polymerization conditions such as the presence of catalyst toxicity. Generally, in such a polymerization process, a carrier is applied, but the carrier may be an inert organic diluent or a solvent or excess monomer.

본 발명에 의한 고효율 촉매의 이득을 충분히 얻기 위해서는 용매가 중합체에 과포화(過飽和)되는 일이 없도록 유의하여야 한다. 만약 그러한 과포화가 촉매를 비우기전에 일어날 것 같으면 촉매의 전효율을 거들 수 없다. 담체내의 중합체의 양이 반응혼합물의 전 중량기준의 50중량 퍼센트를 넘지않을 때 가장 좋은 결과가 얻어진다.In order to sufficiently obtain the benefits of the high efficiency catalyst according to the present invention, care should be taken so that the solvent does not become supersaturated in the polymer. If such supersaturation is likely to occur before the catalyst is emptied, the full efficiency of the catalyst cannot be helped. Best results are obtained when the amount of polymer in the carrier does not exceed 50 weight percent of the total weight of the reaction mixture.

중합공정에 적용할 압력은 비교적 낮은 압력 즉, 100에서 500psig(70 내지 350kg/sqcm 게이지)이면 된다. 그러나 본 발명의 범위내에 속한 중합은 대기압으로부터 중합장치의 능력이 허용하는 압력의 범위내에서 이룩할 수 있다. 중합기간중에 온도제어를 보다 좋게하고 또 중합영역 전반에 걸쳐 중합혼합물이 균질화를 유지하도록 중합처방물을 교반해주는 것이 바람직하다.The pressure to be applied to the polymerization process may be a relatively low pressure, that is, 100 to 500 psig (70 to 350 kg / sqcm gauge). However, polymerization within the scope of the present invention can be achieved from atmospheric pressure within the range of pressures allowed by the capacity of the polymerization apparatus. It is desirable to stir the polymerization prescription to give better temperature control during the polymerization period and to maintain homogenization of the polymerization mixture throughout the polymerization zone.

에틸렌의 중합에 있어서 촉매수율을 좋게하기 위하여 용매중의 에틸렌농도를 1 내지 10중량퍼센트, 가장 유리하기는 1,2 내지 2중량퍼센트로 유지하는 것이 좋다. 이를 달성하기 위해서는 에틸렌이 과량으로 공급되었을 경우에는 에틸렌의 한 몫을 빼내어야 하다.In order to improve the catalyst yield in the polymerization of ethylene, it is preferable to maintain the ethylene concentration in the solvent at 1 to 10% by weight, most preferably at 1,2 to 2% by weight. To achieve this, if ethylene is supplied in excess, one part of ethylene must be withdrawn.

본 발명의 실시에 있어 결과중합체의 분자량을 저하시키기 위하여 흔히 수소를 사용한다. 이러한 수소는 본 발명의 목적으로 보아 단량체의 몰당 0.001 내지 1몰 범위의 농도로 사용하는 것이 유익하다. 이 범위내의 다량수소가 일반적으로 분자량이 낮은 중합체를 생성한다는 사실이 밝혀졌다. 수소를 단량체 흐름과 함께 중합조에 첨가하여도 되고 아니면 중합조에 단량체를 가하기전에나, 가하는 동안이나 가한 후에 수소를 첨가하여도 좋은데 반드시 촉매를 가하는 동안이나 가하기 전에 해야 한다.In the practice of the present invention, hydrogen is often used to lower the molecular weight of the resultant polymer. Such hydrogen is advantageous for the purposes of the present invention at concentrations ranging from 0.001 to 1 mole per mole of monomer. It has been found that macrohydrogens in this range generally produce polymers of low molecular weight. Hydrogen may be added to the polymerization bath together with the monomer stream, or hydrogen may be added before, during or after addition of the monomer to the polymerization bath, which must be done during or before addition of the catalyst.

단량체나 단량체의 혼합물을 종래공지의 방식에 의하여 촉매반응 생성물과 접촉시키는데, 가급적 적당한 교반장치 또는 기타 수단에 의한 교반으로 촉매반응 생성물과 단량체를 잘 혼합되게하는 것이 바람직하다. 이와 같은 교반은 중합기간 동안 연속시행하여도 되고, 어떤 경우에는 중합이 이루어지는 기간동안은 교반을 멈추게 하여도 좋다. 보다 활성적인 촉매를 사용한 급속반응의 경우, 만약 용매가 존재하고 따라서 반응열을 제거해야 한다면 단량체와 용매를 환류시키는 장치가 마련 되어야 한다. 여하튼, 중합의 발생염을 없애주는 적당한 장치를 마련하여야 한다. 필요에 따라서는 단량체를 기상(氣相)으로 촉매반응생성물과 접촉케 하는데, 이와같은 접촉은 액상물질의 존재하에도 부재하여도 좋다. 또한 중합의 시행은 희분식으로 할 수도 있고, 또 예를들어 반응혼합물이 적의 냉각 매간과 외적 접촉된 길다란 반응관을 통과케 하든지, 혹은 반응혼합물을 평형과류(平衡過流) 반응기나 이들의 일련장치를 통과케 함으로서 연속적으로 시행할 수도 있다.The monomer or mixture of monomers is brought into contact with the catalysis product by conventional methods. Preferably, the catalysis product and the monomer are well mixed by stirring by a suitable stirring device or other means. Such stirring may be performed continuously during the polymerization period, and in some cases, the stirring may be stopped during the polymerization period. In the case of rapid reactions with more active catalysts, if a solvent is present and therefore the heat of reaction must be removed, a device for refluxing the monomers and solvents should be provided. In any case, suitable arrangements should be provided to eliminate the salts of polymerization. If necessary, the monomer is brought into contact with the catalytic reaction product in a gaseous phase. Such contact may be absent even in the presence of a liquid substance. In addition, the polymerization can be carried out in a dilute manner, for example, by passing the reaction mixture through a long reaction tube in external contact with the enemy's cooling medium, or by passing the reaction mixture into an equilibrium flow reactor or a mixture thereof. It may be carried out continuously by passing a series of devices.

중합체는, 비반응단량체와 용매를 사용한 경우 그 용매를 제거함으로서 중간혼합물로부터 용이하게 희수되며, 더 이상 불순물을 제거할 필요가 없다. 이와 같이 본 발명은 촉매잔사 제거라는 번거로운 절차를 필요없게 한점에 있어 큰 의의가 있는 것이다. 그러나 물론, 경우에 따라서는 소량의 촉매 불활성화 시약을 첨가해주는 것이 바람직할 때도 있다. 여하튼 결과 중합체는 문제가 될 만큼의 촉매잔사량을 함유하지 않고 또한 극히 좁은 분자량 분배를 지니고 있는 것으로 밝혀졌다.The polymer is easily leached from the intermediate mixture by removing the solvent when unreacted monomer and solvent are used, and no more impurities need to be removed. As such, the present invention is of great significance in that it eliminates the cumbersome procedure of removing catalyst residues. However, of course, it is sometimes desirable to add a small amount of catalyst deactivation reagent. In any case, it was found that the polymer did not contain problematic amounts of catalyst residue and also had an extremely narrow molecular weight distribution.

상술한바와 같은 본 발명의 이득을 더욱 명백히 하기 위하여 이하에 몇가지 실시예를 들어 설명하겠는데 모든 부수와 백분율은 별도로 명기하지 않는한 중량기준의 것이다.In order to further clarify the benefits of the present invention as described above, some examples are described below, all parts and percentages being by weight unless otherwise specified.

이하 실시예에 있어서 촉매제로는 질소충만함에 산소 또는 물을 존재시키지 않고 시행하고, 촉매구성분은 n-헥탄이나 이소파(lsopar)E

Figure kpo00001
(탄소원자 8∼9개를 갖는 포화 이소파라핀의 혼합물)에 이한 희석용액으로 적용한다. 중합반응은 5리터 스텐레스 스틸교반회분 반응기로 별도 명시하지 않는한 150℃로 시행한다.In the following examples, the catalyst is carried out without the presence of oxygen or water in the filling of nitrogen, and the catalyst composition is n-hexane or lsopar E.
Figure kpo00001
(A mixture of saturated isoparaffins having 8 to 9 carbon atoms) is applied with the following dilution solution. The polymerization is carried out at 150 ° C unless stated otherwise in a 5 liter stainless steel stirred batch reactor.

이와같은 중합반응에 있어 2리터의 산소유리 건조 이소파 E

Figure kpo00002
를 반응기에 가하여 150℃로 가열한다. 반응기에는 수소공급관이 마련되어 이를 통한 약 25psig(1.75kg/sg.cm게이지) 및 15내지 20psi(1.05 내지 1.4kg/sg.cm)의 수소첨가에 의하여 중합분자 중량제어를 한다. 이어 120psi(8.4kg/sg.cm)의 에틸렌을 반응기에 첨가하고, 에틸렌압을 조절하여 반응기 압력을 155내지 165psig (10.9내지 11.6kg/sgcm)로 유지해준다. 이제 질소를 사용하여 촉매를 압력하에 반응기로 주입하고, 반응기 온도를 소망의 중합시간동안 유지해 나간다. 그 후 중합반응기 내용물을 스텐레스스틸비커에 넣어 냉각시킨다. 이 결과 니상물을 여과하여 중합체를 건조하여 무게 측정을 한다. 중합과정의 에틸렌소모량을 DP조(槽)로 기록하여 중합율과 생성중합체량을 나타낸다. 촉매효율은 티타늄의 그램당의 폴리에틸렌촉매의 그램수, 즉 g.PE/g. Tc로 표시한다.2 liters of oxygen glass dry isopa E in this polymerization reaction
Figure kpo00002
Is added to the reactor and heated to 150 ° C. The reactor is provided with a hydrogen supply pipe to control the weight of the polymer molecules by hydrogenation of about 25 psig (1.75 kg / sg.cm gauge) and 15 to 20 psig (1.05 to 1.4 kg / sg.cm). 120 psi (8.4 kg / sg.cm) of ethylene was then added to the reactor and the ethylene pressure was adjusted to maintain the reactor pressure at 155 to 165 psig (10.9 to 11.6 kg / sgcm). The catalyst is now injected into the reactor under pressure using nitrogen and the reactor temperature is maintained for the desired polymerization time. Thereafter, the contents of the polymerization reactor are placed in a stainless steel beaker and cooled. As a result, the needle-like material is filtered, the polymer is dried, and weighed. The amount of ethylene consumed in the polymerization process is recorded in a DP bath to indicate the polymerization rate and the amount of produced polymer. The catalytic efficiency is the number of grams of polyethylene catalyst per gram of titanium, ie g.PE/g. It is represented by Tc.

[실시예 1]Example 1

이소파(lsopar)E

Figure kpo00003
중에 15ml의 0.123M 무수염화수소 용액에 교반과 더불어 0.946ml의 0.519M디(n-부틸)마그네슘. 2트리에틸 알루미늄을 첨가함으로서 촉매를 마련한다. 이에 마그네슘 복합체를 첨가하는 즉시 백색침전물이 생기는데, 이니상물(泥狀物)에 1.18ml의 0.01M 테트라(이소푸로폭시)티타늄과 82.9ml의 이소파 E
Figure kpo00004
를 첨가한다. 이 촉매의 12.7ml몫(Ti 0.0015몫)를 중합반응기에 넣고 온도를 167℃로 올려준다. 30분 후에, 230g의 선상(線狀)폴리에틸렌이 형성되는데 여기에 있어서의 촉매효율은 3.2×106g.PE/g.Ti로 나타났다.LsoparE
Figure kpo00003
0.946 ml of 0.519 M di (n-butyl) magnesium with stirring in 15 ml of 0.123 M anhydrous hydrogen chloride solution. A catalyst is prepared by adding 2triethyl aluminum. As soon as the magnesium complex is added, a white precipitate is formed, which is 1.18 ml of 0.01M tetra (isopuroxy) titanium and 82.9ml of isopa E in the insulator.
Figure kpo00004
Add. 12.7 ml (Ti 0.0015 lots) of this catalyst was added to a polymerization reactor and the temperature was raised to 167 ° C. After 30 minutes, 230 g of linear polyethylene was formed, with a catalyst efficiency of 3.2 × 10 6 g.PE/g.Ti.

[실시예 2]Example 2

4온스병에 93ml의 이소파 E

Figure kpo00005
와 2.5ml의 1.15 Mt-부틸클로라이드와, 3.05ml의 0.295M 디(n-부틸)마그네슘·2트리에틸알루미늄을 첨가하여 촉매를 마련하고, 그 결과 니상물에 1.5ml의 0.01M 테트라(이소푸로폭시)티타늄을 첨가한다. 이 촉매의 10ml(Ti 0.0015m몰 해당)를 중합반응기에 가하고 30분 후에 반응기 내용물을 쏟아낸다.93 ml of isopa E in a 4 oz bottle
Figure kpo00005
And 2.5 ml of 1.15 Mt-butyl chloride and 3.05 ml of 0.295 M di (n-butyl) magnesium-2triethylaluminum were added to prepare a catalyst. As a result, 1.5 ml of 0.01 M tetra (isopuro) was added to the needle-like product. Foxy) Titanium is added. 10 ml of this catalyst (corresponding to 0.0015 mmol of Ti) were added to the polymerization reactor and after 30 minutes the contents of the reactor were poured out.

중합체의 수량은 204g로 이 경우의 촉매효율은 2.8×106g.PE/g.Ti로 나타났다.The yield of the polymer was 204 g and the catalytic efficiency in this case was 2.8 × 10 6 g.PE/g.Ti.

[실시예 3]Example 3

247중량부의 이소파 E

Figure kpo00006
를에 133중량부의 0.516M 디(n-부틸) 마그네슘·2알루미늄 트리에틸복합체를 첨한다. 이 복합체의 용액에 11.75중량부의 염화수소 까스를 교반과 함께 첨가해주고, 이 결과 니상물을 주의온도(∼25℃)에서 냉각하고, 322ml의 순수테트라(이소푸로폭시)티타늄을 첨가한다. 이 결과 촉매를 이소파로 히석하여 촉매전량을 500중량부로 만든 다음 이 촉매를, 40,000 중량부/시간의 에틸렌과 Isopar E
Figure kpo00007
를 함께하여 6900갈론 (26입방미터)의 반응기에 연속적으로 공급한다. 이 촉매량과 Isopar E
Figure kpo00008
의 양을 변동해가면서 반응기 온도를 최소한 185℃로 유지시켜준다. 그리고, 수소를 반응기에 첨가함으로서, 중합체의 분자량을 제어하여 중합체의 용융지수(溶融指數)를 ASTM D-1238-65 T (조건 E)에 의한 2.5내지 12데시-드램/분 되게 한다. 본 실시예의 중합의 경우 촉매효율은 1×106g.PE/g.Ti이상이었다.247 parts by weight of isopa E
Figure kpo00006
To 133 parts by weight of 0.516 M di (n-butyl) magnesium-2 aluminum triethyl complex is added. 11.75 parts by weight of hydrogen chloride cutlet is added to the solution of the complex with stirring. As a result, the needle-like product is cooled at an ambient temperature (˜25 ° C.), and 322 ml of pure tetra (isopuroxy) titanium is added. This resulted in dilution of the catalyst with isopha to make the total catalyst 500 parts by weight, and then the catalyst, 40,000 parts by weight of ethylene and Isopar E.
Figure kpo00007
Together to feed continuously 6900 gallons (26 cubic meters) of reactor. This catalytic amount and Isopar E
Figure kpo00008
The reactor temperature is maintained at least 185 ° C with varying amounts of. And, by adding hydrogen to the reactor, the molecular weight of the polymer is controlled so that the melt index of the polymer is 2.5-12 dec-dram / min according to ASTM D-1238-65 T (Condition E). In the case of the polymerization of the present example, the catalyst efficiency was 1 × 10 6 g.PE/g.Ti or more.

[실시예 4]Example 4

본 발명에 의한 신규 촉매의 고온도하에 있어서의 현저한 안정성을 확인하기 위하여, 할로겐화물의 급원과 알루미늄의 농도만이 다른 촉매를 대상으로 세차례 시험을 하였다.In order to confirm the remarkable stability under the high temperature of the novel catalyst according to the present invention, only three different tests were carried out on catalysts which differ only in the source of the halide and the concentration of aluminum.

본 발명에 의한 촉매는 30.16kg의 Isopar E. 에 다음의 구성분으로 마련하였다.The catalyst according to the present invention was prepared in 30.16 kg of Isopar E. with the following components.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

※ 디 (n-부틸)마그네슘·2알루미늄트리에틸※ Di (n-butyl) magnesium, 2 aluminum triethyl

상기의 결과 촉매의 원자비는 다음과 같다.The atomic ratio of the resulting catalyst is as follows.

Cl/Mg/Al/Ti=90/31.5/59.5/1Cl / Mg / Al / Ti = 90 / 31.5 / 59.5 / 1

상기의 촉매로 일반 중합절차를 250칼론 (945리터)의 교반 반응조건내에서, 다만 중합온도를 184℃로 하지 않고 시행하였는데, 이 경우 상기의 촉매는 촉매효율 1.07×106g.PE/g.Ti를 부여주었다.General polymerization procedure was carried out with the above catalysts under a stirring condition of 250 cal. (945 liters), but without a polymerization temperature of 184 ° C. In this case, the catalyst had a catalyst efficiency of 1.07 × 10 6 g.PE/g Gave .Ti

이와 비교의 목적으로 25.54kg의 Isopar E

Figure kpo00010
에 다음의 구성분으로 촉매를 마련하였다.Isopar E weighs 25.54 kg for comparison purposes
Figure kpo00010
The catalyst was prepared in the following components.

Figure kpo00011
Figure kpo00011

※ 디 (n-부틸) 마그네슘·2알루미늄트리에틸※ Di (n-butyl) magnesium, 2 aluminum triethyl

상기의 결과 촉매의 원자비는 다음과 같다.The atomic ratio of the resulting catalyst is as follows.

Cl/Mg/Al/Ti=134/40/147/1Cl / Mg / Al / Ti = 134/40/147/1

이와 같은 촉매로, 앞서한 바와 같은 일반 중합 절차를 시행하되, 중합 온도만을 150℃와 170℃로 하였는데, 이 두차례 시험결과인 촉매효율은 각각 1×166g.PE/g.Tidhk 0.43×106g.PE/g.Ti였다. 중합온도를 185℃로하여 시행한 동일시험에 있어서 폴리에틸렌이 측정될만한 양으로 형성되지는 않했다.With this catalyst, the general polymerization procedure as described above was carried out, but the polymerization temperature was only 150 ° C and 170 ° C. The results of these two tests resulted in 1 × 16 6 g.PE/g.Tidhk 0.43 × 10 6 g.PE/g.Ti. In the same test with the polymerization temperature of 185 ° C, polyethylene was not formed in measurable amounts.

[실시예 5]Example 5

촉매를 조제함에 있어 구성분의 바람직한 첨가순서를 알아보기 위하여 상기한 바와 동일한 조건하에 다만 촉매구성분의 첨가순서를 달리하여 세차례 시험을 하였는데, 시험대상 촉매의 구성은 다음과 같이 하였다.In order to determine the preferred order of addition of the components in the preparation of the catalyst was tested three times by changing the order of addition of the catalyst sphere components under the same conditions as described above, the configuration of the test target catalyst was as follows.

Figure kpo00012
Figure kpo00012

※디 (n-부틸)마그네슘·2알루미늄 트리에틸※ Di (n-butyl) magnesium, 2 aluminum triethyl

상기한바 구성분의 원자비는 다음과 같다.The atomic ratio of the above-mentioned components is as follows.

Cl/Mg/Al/Ti=130/40/80/1Cl / Mg / Al / Ti = 130/40/80/1

중합온도로서 150℃를 채택하여 상기 실시예 4의 절차에 따라 중합을 시행하여 그 결과를 다음 제1표에 제시한다.The polymerization was carried out according to the procedure of Example 4 with 150 ° C as the polymerization temperature, and the results are shown in the following first table.

[제1표][Table 1]

Figure kpo00013
Figure kpo00013

(1)좌측에서 우측순서로 촉매반응에 첨가한 것.(1) Added to catalysis in the order from left to right.

시험회수 No. 3에 있어 DBMg·2ATE※+Tr(OiPr)4혼합물을 Isopar E

Figure kpo00014
중의 HCl에 첨가했음.Number of Tests The mixture of DBMg 2ATE * + Tr (OiPr) 4 in Isopar E
Figure kpo00014
To HCl in water.

(2)촉매효율은 티타늄 매그램당의 폴리에틸렌의 그램수로 나타냄(2) Catalyst efficiency is expressed in grams of polyethylene per gram of titanium

※ 디(n-부틸)마그네슘·2알루미늄트리에틸※ Di (n-butyl) magnesium, 2 aluminum triethyl

[실시예 6]Example 6

Al : Ti와 Al : Mg비의 상호관계 및 온도상승에 따른 촉매효율의 변동을 알아보기 위하여 Isopar E

Figure kpo00015
중의 하기의 촉매구성분의 비율을 달리하여 몇차례 시험을 하였다.Isopar E for the correlation of Al: Ti and Al: Mg ratio and the change of catalyst efficiency according to the temperature rise
Figure kpo00015
The test was conducted several times by varying the proportion of the following catalyst sphere components in the mixture.

무수 HClAnhydrous HCl

DBMg·ATE※DBMg ・ ATE ※

테트라(이소프로폭시) 티타늄Tetra (isopropoxy) titanium

※디(n-부틸)미그네슘·X알루미늄 트리에틸 여기서 X는 DBMg·1/6ATE와 DBMg·2ATE의 양의 조합에 따라 얻어지는 1/6에서 2사이의 값이다.* Di (n-butyl) magnesium X aluminum triethyl where X is a value between 1/6 and 2 obtained by the combination of the amounts of DBMg 1 / 6ATE and DBMg 2ATE.

상기 촉매구성분의 원자비와 중합온도를 달리한 각종 촉매의 존재하에 실시예 4의 중합절차에 따라 에틸렌을 중합하여 그 결과를 제2표에 제시한다.Ethylene was polymerized according to the polymerization procedure of Example 4 in the presence of various catalysts having different atomic ratios and polymerization temperatures of the catalyst sphere components, and the results are shown in Table 2.

[제2표][Table 2]

Figure kpo00016
Figure kpo00016

상기 실시예 4와 제 2표의 자료에서 명백하듯이 중합온도의 상승에 따라 Al:Mg 및 Al:Ti의 원자비를 저감시켜야 고도의 촉매효율을 얻을 수 있다.As apparent from the data of Examples 4 and 2, the atomic ratio of Al: Mg and Al: Ti may be reduced as the polymerization temperature is increased to obtain high catalytic efficiency.

Claims (1)

본문에 상술한 바와 같이, 천이금속(TM)화합물과, 유기마그네슘 화합물 또는 유기마그네슘화합물과, 이 유기 마그네슘화합물을 탄화수소에서 가용성화시킬만큼의 양의 유기 금속화합물과의 복합체와, 일반식 R´X(식중 X는 할로겐이고, R´가 수소 또는 적어도 Sec-부틸정도의 활성을 갖는 유기 그루우프임)로 표시되는 비금속할로겐화물로 이루어진 촉매반응 생성물로서 Mg:X의 원자비가 20:1에서 2000:1의 범위내이고, X:TM의 원자비가 40:1에서 2000:1의 범위내이며, Mg:X의 원자비가 0.01:1에서 1:1의 범위내인 것을 특징으로 하는 올레핀중합용 고효율 고온도촉매 조성물.As described above in the main text, a complex of a transition metal (TM) compound, an organic magnesium compound or an organic magnesium compound, and an organometallic compound in an amount sufficient to solubilize the organic magnesium compound in a hydrocarbon, and a general formula R ' A catalytic reaction product consisting of a nonmetallic halide represented by X (wherein X is halogen and R 'is hydrogen or an organic grouping having at least Sec-butyl activity), and the atomic ratio of Mg: X is from 20: 1 to 2000. High efficiency for olefin polymerization, characterized in that the atomic ratio of X: TM is in the range of 40: 1 to 2000: 1 and the atomic ratio of Mg: X is in the range of 0.01: 1 to 1: 1. High Temperature Catalyst Composition.
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