NO168649B - PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES - Google Patents

PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES Download PDF

Info

Publication number
NO168649B
NO168649B NO870751A NO870751A NO168649B NO 168649 B NO168649 B NO 168649B NO 870751 A NO870751 A NO 870751A NO 870751 A NO870751 A NO 870751A NO 168649 B NO168649 B NO 168649B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
reaction
mol
magnesium
reaction product
molar ratio
Prior art date
Application number
NO870751A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO870751L (en
NO168649C (en
NO870751D0 (en
Inventor
Anthony Nicholas Speca
Original Assignee
Nat Distillers Chem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO813992A external-priority patent/NO160583C/en
Publication of NO870751L publication Critical patent/NO870751L/en
Application filed by Nat Distillers Chem Corp filed Critical Nat Distillers Chem Corp
Priority to NO870751A priority Critical patent/NO168649C/en
Publication of NO870751D0 publication Critical patent/NO870751D0/en
Publication of NO168649B publication Critical patent/NO168649B/en
Publication of NO168649C publication Critical patent/NO168649C/en

Links

Abstract

Katalysator for polymerisasjon. av a-olefiner. Den omfatter reaksjonsproduktet av (1) reaksjonsproduktet av et polymert overgangsmetalloxyd-alkoxyd og et reduserende metall med høyere oxydasjonspotensiale enn overgangsmetallet med (2) en halogenid-aktivator. Fremstillingen av katalysatoren er beskrevet. Den anvendes eventuelt sammen med en organometallisk kokataly-sator.Catalyst for polymerization. of α-olefins. It comprises the reaction product of (1) the reaction product of a polymeric transition metal oxide-alkoxide and a reducing metal having a higher oxidation potential than the transition metal with (2) a halide activator. The preparation of the catalyst is described. It is optionally used in conjunction with an organometallic cocatalyst.

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av en katalysator for anvendelse ved polymerisering av a-olefiner. This invention relates to a method for the production of a catalyst for use in the polymerization of α-olefins.

Polyethylen fremstilt ved oppløsnings- eller oppslem-ningsprosesser ved lave trykk eller i autoklavreaktorer eller rørreaktorer ved høye trykk har vært gjenstand for kommersiell fremstilling i mange år. Polyethylene produced by dissolution or slurry processes at low pressures or in autoclave reactors or tube reactors at high pressures has been the subject of commercial production for many years.

I den senere tid har interessen vært sentrert om polyethylenharpikser som kjennetegnes ved linearitet og korte forgrenede kjeder, som fåes ut fra alken-comonomerer, og som oppviser snever molekylvektfordeling, forbedrede styrkeegen-skaper, høyere smelteviskositet, høyere mykningspunkt, forbedret motstandsdyktighet mot miljøforårsaket spennings-sprekkdannelse ESCR (Environmental Stress Crack Resistance) In recent times, interest has centered on polyethylene resins characterized by linearity and short branched chains, which are obtained from alkene comonomers, and which exhibit narrow molecular weight distribution, improved strength properties, higher melt viscosity, higher softening point, improved resistance to environmentally induced stress cracking ESCR (Environmental Stress Crack Resistance)

og forbedret lavtemperatursprøhet. Disse og beslektede egenskaper medfører fordeler for brukeren hva angår slike applika-sjoner som blåsefilm, overtrekk for tråder og kabler, støpte filmer, coekstrudering, sprøytestøping og rotasjonsstøping. and improved low-temperature brittleness. These and related properties bring advantages for the user in terms of such applications as blown film, coverings for wires and cables, cast films, coextrusion, injection molding and rotational molding.

De lineære olefinpolymerer er vanligvis blitt fremstilt under anvendelse av katalysatorer av den generelle type som er beskrevet av Ziegler og således omfatter en forbindelse av et overgangsmetall, vanligvis et titanhalogenid blandet med en metallorganisk forbindelse, såsom alkylalu-minium. Overgangsmetallkomponenten kan være aktivert ved omsetning med en halogenid-aktivator, såsom et alkylaluminiumhalogenid. Blant de forbedrede katalysatorer av denne type er de som innbefatter en magnesiumkomponent, vanligvis med samvirkning mellom magnesium eller en magnesiumforbindelse og overgangsmetallkomponenten eller den metallorganiske komponent, f.eks. ved at de er malt sammen, har inngått kjemisk reaksjon med hverandre eller er assosiert med hverandre. The linear olefin polymers have generally been prepared using catalysts of the general type described by Ziegler and thus comprise a compound of a transition metal, usually a titanium halide mixed with an organometallic compound such as alkylaluminium. The transition metal component may be activated by reaction with a halide activator, such as an alkyl aluminum halide. Among the improved catalysts of this type are those which include a magnesium component, usually with interaction between magnesium or a magnesium compound and the transition metal component or the organometallic component, e.g. in that they are painted together, have entered into a chemical reaction with each other or are associated with each other.

Det er også interesse for å fremstille harpikser av There is also interest in producing resins from

fra middels til høy tetthet og med modifiserte egenskaper under anvendelse av koordinasjonskatalysatorer av denne type. Spesielt etterstrebes harpikser med bredere molekylvektfordeling og høyere smelteindeks. from medium to high density and with modified properties using coordination catalysts of this type. In particular, resins with a wider molecular weight distribution and a higher melt index are sought after.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det nu en fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator for anven- The invention now provides a method for producing a catalyst for use

delse - eventuelt sammen med en ko-katalysator - ved polymerisering av a-olefiner, hvilken fremgangsmåte er karakteristisk ved at share - optionally together with a co-catalyst - by polymerization of α-olefins, which method is characterized by that

(a) et overgangsmetallalkoxyd hydrolyseres partielt til et polymert overgangsmetalloxydalkoxyd, (b) det polymere overgangsmetallalkoxyd omsettes med et reduserende metall med høyere oxydasjonspotensiale enn overgangsmetallet, og (c) produktet fra trinn (b) aktiveres med en halogenidaktivator. (a) a transition metal alkoxide is partially hydrolyzed to a polymeric transition metal alkoxide, (b) the polymeric transition metal alkoxide is reacted with a reducing metal of higher oxidation potential than the transition metal, and (c) the product of step (b) is activated with a halide activator.

Det polymere overgangsmetalloxyd-alkoxyd kan fremstil-les separat ved regulert hydrolyse av alkoxydet, eller det polymere oxoalkoxyd kan dannes gjennom en reaksjon in situ, f.eks. ved hydrolyse i et reaksjonsmedium inneholdende det reduserende metall. Eksempelvis kan titan- eller zirconium-tetrabutoxyd omsettes med metallisk magnesium i et hydrocarb-onoppløsningsmiddel og i nærvær av en kontrollert vanngiver, fortrinnsvis et hydratisert metallsalt, såsom magnesiumhalogenid-hexahydrat. The polymeric transition metal oxide-alkoxide can be prepared separately by controlled hydrolysis of the alkoxide, or the polymeric oxoalkoxide can be formed through a reaction in situ, e.g. by hydrolysis in a reaction medium containing the reducing metal. For example, titanium or zirconium tetrabutoxide can be reacted with metallic magnesium in a hydrocarbon solvent and in the presence of a controlled water donor, preferably a hydrated metal salt, such as magnesium halide hexahydrate.

Overgangsmetallalkoxyder, spesielt titanalkoxyder, er kjent for sine sammenbindende egenskaper i organiske oppløs-ningsmidler, og for deres følsomhet for hydrolyse. Det er angitt i litteraturen at hydrolysereaksjonen som forløper fra de oligomere, vanligvis trimere titanalkoxyder, resulterer i polymere titanoxyd-alkoxyder. Reaksjonen uttrykkes vanligvis som: Transition metal alkoxides, especially titanium alkoxides, are known for their binding properties in organic solvents, and for their sensitivity to hydrolysis. It is stated in the literature that the hydrolysis reaction which proceeds from the oligomeric, usually trimeric titanium alkoxides, results in polymeric titanium oxide alkoxides. The reaction is usually expressed as:

Kondensasjonsreaksjoner kan likeledes, spesielt ved forhøyede temperaturer, gi strukturer som inneholder broer mellom primært metall og oxygen, såsom: Condensation reactions can likewise, especially at elevated temperatures, give structures containing bridges between primary metal and oxygen, such as:

som i sin tur deltar i eller danner forløpere for hydrolysereaksjonen. which in turn participate in or form precursors for the hydrolysis reaction.

Disse polymere titanalkoxyder eller - oxoalkoxyder (som av og til også betegnes som u-oxoalkoxyder) kan repre-senteres ved rekken tTi3 (x+u °4X (°R4 (x+3) ^ ' nvor X = 0, 1, 2, 3..., idet strukturen avspeiler metallets tendens til å utvide sin koordinering utover sin primære valens, og likeledes alkoxydets evne til å danne bro mellom to eller flere metallatomer. Uansett hvilken form alkoxydet tilkjennes for visualisering er det i praksis tilstrekkelig å erkjenne at alkoxydoligomerene ved regulert hydrolyse danner en rekke polymere oxyd-alkoxyder som strekker seg fra dimeren gjennom cykliske former til rettkjedede polymerer av kjedelengde som kan øke nær sagt opp til det uendelige. Mer fullstendig hydrolyse fører på den annen side til utfelning av uopp-løselige produkter, som ved fullstendig hydrolyse fører til orthotitansyre. These polymeric titanium alkoxides or oxoalkoxides (which are sometimes also referred to as u-oxoalkoxides) can be represented by the series tTi3 (x+u °4X (°R4 (x+3) ^ ' where X = 0, 1, 2, 3..., as the structure reflects the tendency of the metal to extend its coordination beyond its primary valence, and likewise the ability of the alkoxide to form a bridge between two or more metal atoms. Whatever form the alkoxide is given for visualization, in practice it is sufficient to recognize that the alkoxide oligomers on controlled hydrolysis forms a series of polymeric oxide-alkoxides that extend from the dimer through cyclic forms to straight-chain polymers of chain length that can increase almost to infinity. More complete hydrolysis, on the other hand, leads to the precipitation of insoluble products, which on complete hydrolysis leads to orthotitanic acid.

For å gjøre beskrivelsen mer oversiktelig vil disse materialer bli betegnet som polymere oxyd-alkoxyder av de respektive overgangsmetaller, og de representerer således de partielle hydrolyseprodukter. Hydrolysereaksjonen kan ut-føres separat og produktene isoleres og lagres for senere bruk, men dette er uhensiktsmessig, spesielt med tanke på muligheten for videre hydrolyse. Følgelig foretrekkes det i praksis å danne disse materialer i reaksjonsmediet. Er-faringen viser at den samme hydrolysereaksjon finner sted in situ. To make the description more clear, these materials will be termed polymeric oxide-alkoxides of the respective transition metals, and they thus represent the partial hydrolysis products. The hydrolysis reaction can be carried out separately and the products isolated and stored for later use, but this is inappropriate, especially in view of the possibility of further hydrolysis. Accordingly, it is preferred in practice to form these materials in the reaction medium. Experience shows that the same hydrolysis reaction takes place in situ.

Selve hydrolysereaksjonen kan reguleres direkte gjennom den mengde vann som tilføres til overcangsmetallalkoxydet og tilsetningshastigheten. Vann må tilsettes gradvis. Tilsetning av vannet i større porsjoner fører ikke til den ønskede reaksjon, rnen leder til overdreven hydrolyse, med utfelning av uoppløselige stoffer. Dråpevis tilsetning er formålstjenlig og likeledes anvendelse av reaksjonsvann, men det har vist seg mer hensiktsmessig å tilveiebringe vannet som krystallisasjonsvann, av og til betegnet som kationisk vann, anionisk vann, nettstrukturvann eller zeolittisk vann. Således benyttes vanligvis vanlige hydratiserte metallsalter når tilstedeværelsen av saltene i seg selv ikke har uheldig innvirkning på systemet. Det synes som om den binding man har i den koordinerte krans av vann i et hydratisert salt er velegnet for regulert frigjøring og/eller tilgjengelig-gjørelse av vann eller vannbeslektede komponenter til systemet, avpasset etter behovet for avstedkommelse av, deltagelse i eller regulering av reaksjonen. The hydrolysis reaction itself can be regulated directly through the amount of water added to the transition metal alkoxide and the rate of addition. Water must be added gradually. Adding the water in larger portions does not lead to the desired reaction, rather it leads to excessive hydrolysis, with precipitation of insoluble substances. Dropwise addition is expedient and likewise the use of reaction water, but it has proven more appropriate to provide the water as crystallization water, sometimes referred to as cationic water, anionic water, net structure water or zeolitic water. Thus, ordinary hydrated metal salts are usually used when the presence of the salts in itself does not have an adverse effect on the system. It seems that the binding in the coordinated ring of water in a hydrated salt is suitable for the regulated release and/or availability of water or water-related components to the system, tailored to the need for the origin of, participation in or regulation of the reaction .

Den totale mengde som anvendes, har som ovenfor nevnt direkte innvirkning på formen av polymert oxyd-alkoxyd som dannes og velges således i forhold til den katalytiske ydelse. (Det antas, med forbehold, at stereokonfigurasjonen av det partielt hydrolyserte overgangsmetallalkoxyd bestemmer eller delvis bidrar til arten av eller resultatet av den aktiverte katalysatorkomponents katalytiske virk- As mentioned above, the total amount used has a direct impact on the form of polymeric oxide-alkoxide that is formed and is thus selected in relation to the catalytic performance. (It is believed, with caveats, that the stereoconfiguration of the partially hydrolyzed transition metal alkoxide determines or partially contributes to the nature or outcome of the activated catalyst component's catalytic action

ning. ) nothing. )

Det har vist seg at det vanligvis er tilstrekkelig It has been found that it is usually sufficient

å benytte så lite som 0,5 mol vann pr. mol overgangsmetall. Mengder av inntil 1,5 mol er velegnede, idet også større mengder, inntil 2,0 mol, kan anvendes såfremt utfelning av hydrolyseprodukter fra hydrocarbonoppløsningsmediet kan unn-gåes. Dette kan prinsipielt oppnåes ved at man reduserer tilsetningshastigheten og stopper tilsetningen ved første tegn til utfelning. Skjønt det antas at reaksjonen er hovedsakelig ekvimolar, kan det være hensiktsmessig å anvende et visst overskudd av vann i enkelte tilfeller, slik det vanligvis gjøres. to use as little as 0.5 mol of water per moles of transition metal. Amounts of up to 1.5 mol are suitable, as larger amounts, up to 2.0 mol, can also be used provided that precipitation of hydrolysis products from the hydrocarbon dissolution medium can be avoided. This can in principle be achieved by reducing the addition rate and stopping the addition at the first sign of precipitation. Although it is assumed that the reaction is essentially equimolar, it may be appropriate to use a certain excess of water in some cases, as is usually done.

Det vil forståes at den stereoisomere form, kjede-lengden, osv. av hydrolyseproduktet kan endres noe med den forhøyede temperatur som kreves for den derpå følgende reaksjon med det reduserende metall, og prosesser som utføres in situ, vil likeledes innvirke på likevektene gjennom masse-virkningseffekten. Likeledes kan den samtidige dannelse av alkanol påvirke likevektene, reaksjonshastigheter, osv. It will be understood that the stereoisomeric form, chain length, etc. of the hydrolysis product may change somewhat with the elevated temperature required for the subsequent reaction with the reducing metal, and processes carried out in situ will likewise affect the equilibria through mass- the impact effect. Likewise, the simultaneous formation of alkanol can affect the equilibria, reaction rates, etc.

Hydrolysereaksjonen finner sted ved omgivelsens trykk og temperatur og krever ingen spesielle betingelser. Det kan benyttes et hydrocarbonoppløsningsmiddel, men dette er ikke nødvendig. Det er tilstrekkelig med blott og bar kontakt mellom materialene i et tidsrom som vanligvis er fra 10 - 30 minutter til 2 timer. Det erholdte materiale er stabilt The hydrolysis reaction takes place at ambient pressure and temperature and does not require any special conditions. A hydrocarbon solvent can be used, but this is not necessary. Bare and bare contact between the materials is sufficient for a period of time that is usually from 10 - 30 minutes to 2 hours. The material obtained is stable

under normale lagringsbetingelser, og det kan opparbeides til et egnet konsentrasjonsnivå etter ønske, simpelthen ved fortynning med hydrocarbonoppløsningsmiddel. under normal storage conditions, and it can be worked up to a suitable concentration level as desired, simply by dilution with a hydrocarbon solvent.

De polymere overgangsmetalloxyd-alkoxyder omsettes The polymeric transition metal oxide-alkoxides are reacted

med et reduserende metall med et oxydasjonspotensiale som er høyere enn for overgangsmetallet. Fortrinnsvis benyttes et polymert titanoxyd-alkoxyd sammen med magnesium, kalsium, kalium, aluminium eller sink som det reduserende metall. Kombinasjoner av overgangsmetallalkoxyd, reduserende metall with a reducing metal with an oxidation potential higher than that of the transition metal. Preferably, a polymeric titanium oxide-alkoxide is used together with magnesium, calcium, potassium, aluminum or zinc as the reducing metal. Combinations of transition metal alkoxide, reducing metal

og hydratisert metallsalt velges hensiktsmessig under hen-syntagen til elektropotensialene for å holde forekomsten av bireaksjoner på et minimum, slik det er kjent i faget. Vanligvis vil man dessuten, for å sikre foretrukne aktivi-t etsnivåer for olefinpolymerisering, tilføre magnesium til systemet ved hensiktsmessig valg av reduserende metall/hydratisert metallsalt. and hydrated metal salt is appropriately chosen in consideration of the electropotentials in order to keep the occurrence of side reactions to a minimum, as is known in the art. Generally, moreover, in order to ensure preferred activity levels for olefin polymerization, magnesium will be added to the system by appropriate choice of reducing metal/hydrated metal salt.

I den foretrukne utførelse (som det for oversiktens skyld vil bli henvist til i den følgende tekst) omsettes titaniumtetra-n-butoxyd (TBT) med magnesiumdreiespon og hydratisert metallsalt, helst magnesiumklorid-hexahydrat, In the preferred embodiment (which will be referred to in the following text for the sake of overview) titanium tetra-n-butoxide (TBT) is reacted with magnesium turnings and hydrated metal salt, preferably magnesium chloride hexahydrate,

ved en temperatur i området fra 50 til 150 oC, i en reaksjonsbeholder under autogent trykk. TBT kan utgjøre reaksjonsmediet, eller det kan anvendes et hydrocarbonoppløsningsmiddel. Molforholdet Ti/Mg kan variere fra 1:0,1 til 1:1, skjønt at a temperature in the range from 50 to 150 oC, in a reaction vessel under autogenous pressure. TBT can form the reaction medium, or a hydrocarbon solvent can be used. The Ti/Mg molar ratio can vary from 1:0.1 to 1:1, though

det for oppnåelse av det mest homogene reaksjonssystem foretrekkes et støkiometrisk forhold mellom Ti og Mg° på in order to achieve the most homogeneous reaction system, a stoichiometric ratio between Ti and Mg° is preferred

1:1, samt en mengde hydratisert metallsalt som under reaksjonen sørger for tilførsel av ca. 1 mol vann pr. mol Mg°. 1:1, as well as a quantity of hydrated metal salt which, during the reaction, ensures the supply of approx. 1 mole of water per moles of Mg°.

Den hydrocarbonoppløselige katalysator-forløper omfatter i overveiende mengde Ti-bestanddeler i assosiasjon med Mg-bestanddeler, i ett eller flere stereokonfigurasjons-komplekser som antas å utgjøres hovedsakelig av oxyderte materialsorter. Visse holdepunkter for blandede oxydasjons-tilstander for titanbestanddelene antyder et system av innbyrdes beslektede typer av Ti V-, Ti 1 - og Ti<II->bestanddeler, kanskje i et kvasi-likevektsforhold, i det minste under dynamiske reaksjonsbetingelser. Den foretrukne for-løper antas - med forbehold - å inneholde Ti-O-Mg-bro-strukturer. The hydrocarbon-soluble catalyst precursor comprises predominantly Ti constituents in association with Mg constituents, in one or more stereoconfigurational complexes which are believed to consist mainly of oxidized material types. Certain evidence for mixed oxidation states of the titanium constituents suggests a system of interrelated types of Ti V-, Ti 1 - and Ti<II-> constituents, perhaps in a quasi-equilibrium relationship, at least under dynamic reaction conditions. The preferred precursor is assumed - with reservations - to contain Ti-O-Mg bridge structures.

Katalysatorene som fåes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan være avsatt på bærere eller ikke, og er av særlig interesse for isomerisering, dimerisering, oligomeri-sering eller polymerisering av alkener, alkyner eller substi-tuerte alkener i nærvær eller fravær av reduksjonsmidler eller aktivatorer, f.eks. metallorganiske forbindelser av metaller fra grupper IA, IIA, HIA eller IIB. The catalysts obtained by the method according to the invention may or may not be deposited on supports, and are of particular interest for the isomerisation, dimerisation, oligomerisation or polymerization of alkenes, alkynes or substituted alkenes in the presence or absence of reducing agents or activators, e.g. .ex. organometallic compounds of metals from groups IA, IIA, HIA or IIB.

Ved den foretrukne anvendelse av katalysatorene blir disse kombinert med en metallorganisk forbindelse for dannelse av et katalysatorsystem som er tilpasset spesielt for polymerisering av ethylen og comonomerer til polyethylenharpikser. In the preferred use of the catalysts, these are combined with an organometallic compound to form a catalyst system which is adapted in particular for the polymerization of ethylene and comonomers into polyethylene resins.

Overgangsmetallkomponenten er et alkoxyd, vanligvis The transition metal component is an alkoxide, usually

et titan- eller zirconiumalkoxyd omfattende hovedsakelig a titanium or zirconium alkoxide comprising mainly

-OR substituenter, hvor R kan ha inntil 10 carbonatomer, fortrinnsvis 2-5 karbonatomer og helst er n-alkyl, såsom -OR substituents, where R can have up to 10 carbon atoms, preferably 2-5 carbon atoms and is preferably n-alkyl, such as

n-butyl. Den valgte komponent er vanligvis væskeformig under vanlige orngivelsesbetingelser og ved reaksjonstemperaturene, for å gjøre håndteringen lettere. For å lette anvendelsen er komponenten også hydrocarbonoppløselig. n-butyl. The selected component is usually liquid under normal ambient conditions and at the reaction temperatures, to facilitate handling. To facilitate application, the component is also hydrocarbon soluble.

For lettere å kunne utføre hydrolysereaksjonen foretrekkes det vanligvis å benytte overgangsmetallforbindelser som kun inneholder alkoxydsubstituenter, skjønt også andre substituenter kan komme på tale når disse ikke forstyrrer reaksjonen i den forstand at de i vesentlig grad modifiserer ydelsen ved den senere bruk. Vanligvis benyttes de halogen-frie n-alkoxyder. In order to be able to carry out the hydrolysis reaction more easily, it is usually preferred to use transition metal compounds that only contain alkoxide substituents, although other substituents can also come into play when these do not interfere with the reaction in the sense that they significantly modify the performance in the later use. Generally, the halogen-free n-alkoxides are used.

Overgangsmetallkomponenten tilveiebringes i overgangs-metallets høyeste oxydasjonstilstand, for blant annet å tilveiebringe den ønskede stereokonfigurasjon. Som ovenfor nevnt foretrekkes det spesielt at alkoxydet er et titan- The transition metal component is provided in the transition metal's highest oxidation state, in order, among other things, to provide the desired stereo configuration. As mentioned above, it is particularly preferred that the alkoxide is a titanium

eller zirconiumalkoxyd. Egnede titanforbindelser innbefatter titantetraethoxyd og de beslektede forbindelser inneholdende ett eller flere alkoxyradikaler, deriblant n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, isobutoxy, secbutoxy, tertbutoxy, n-pentoxy, tertpentoxy, tert-amyloxy, n-hexyloxy, n- heptyloxy, nonyloxy, osv. or zirconium alkoxide. Suitable titanium compounds include titanium tetraethoxide and the related compounds containing one or more alkoxy radicals, including n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, isobutoxy, secbutoxy, tertbutoxy, n-pentoxy, tertpentoxy, tert-amyloxy, n-hexyloxy, n-heptyloxy , nonyloxy, etc.

Visse ting tyder på at hastigheten med hvilken de normale derivater hydrolyseres, avtar med økende kjedelengde, og at hastigheten avtar med den molekylære kompleksitet, nemlig med hvorvidt molekylet er tertiært, sekundært eller normalt, og slike hensyn må derfor tas i betraktning ved valg av et foretrukket derivat. Generelt har titantetra-butoxyd vist seg å være meget velegnet for anvendelse i henhold til oppfinnelsen, og også beslektede tetraalkoxyder foretrekkes. Det vil forståes at blandede alkoxyder meget vel kan anvendes, og at slike kan benyttes når de er lett tilgjengelige. Komplekse titanalkoxyder som av og til inneholder andre metallkomponenter, kan også anvendes. Certain things indicate that the rate at which the normal derivatives are hydrolysed decreases with increasing chain length, and that the rate decreases with the molecular complexity, namely with whether the molecule is tertiary, secondary or normal, and such considerations must therefore be taken into account when choosing a preferred derivative. In general, titanium tetrabutoxide has proven to be very suitable for use according to the invention, and related tetraalkoxides are also preferred. It will be understood that mixed alkoxides can very well be used, and that such can be used when they are readily available. Complex titanium alkoxides which occasionally contain other metal components can also be used.

Det reduserende metall tilføres i det minste for en dels vedkommende i oxydasjonstilstand 0, som et nødvendig element av reaksjonssystemet. En hensiktsmessig kilde er de vanlig benyttede dreiespon eller bånd eller pulvere. Slik de føres i handelen, kan disse materialer foreligge i en passivert overflateoxydert tilstand, og det kan være ønske-lig å male materialene for å tilveiebringe i det minste en viss mengde frisk overflate, i det minste for å regulere reaksjonshastigheten. Det reduserende metall kan tilføres i den form som finnes hensiktsmessig, såsom i form av en opp-si emning i overgangsmetallkomponenten og/eller hydrocarbon-fortynningsmidlet, eller det kan tilsettes direkte til reaktoren. The reducing metal is supplied at least in part in oxidation state 0, as a necessary element of the reaction system. A suitable source is the commonly used turning chips or bands or powders. As sold, these materials may be in a passivated surface oxidized state, and it may be desirable to paint the materials to provide at least some fresh surface, at least to control the rate of reaction. The reducing metal can be supplied in whatever form is found to be appropriate, such as in the form of an entrainment in the transition metal component and/or the hydrocarbon diluent, or it can be added directly to the reactor.

Både ved fremstilling in situ og for uavhengig fremstilling av det polymere overgangsmetallalkoxyd tilveiebringes den vannavgivende kilde eller det vann-relaterte materiale, hvorved bestemte mengder vann frigjøres eller diffunderes eller bl i r tilgjengelige på regulert, forsinket måte under reaksjonen. Som ovenfor nevnt har den koordinasjonssfære som tilveiebringes ved hjelp av et hydratisert metallsalt, Both for in situ production and for independent production of the polymeric transition metal alkoxide, the water-releasing source or the water-related material is provided, whereby certain amounts of water are released or diffused or become available in a regulated, delayed manner during the reaction. As mentioned above, the coordination sphere provided by a hydrated metal salt has

vist seg å være velegnet for formålet, men også andre kilder for tilveiebringelse av vann i de samme mengdeforhold er anvendelige. Således kan der anvendes kalsinert kiselsyre- proved to be suitable for the purpose, but other sources for providing water in the same quantity ratios are also applicable. Thus, calcined silicic acid can be used

gel som er fri for andre aktive bestanddeler, men som inneholder bestemte mengder bundet vann, anvendes. Vanligvis er den foretrukne vannkilde et vannkompleks, hvor vann er ko-ordinert med basismaterialet på kjent måte. gel which is free of other active ingredients, but which contains certain amounts of bound water, is used. Generally, the preferred water source is a water complex, where water is co-ordinated with the base material in a known manner.

Egnede materialer innbefatter de hydratiserte metallsalter, spesielt de uorganiske salter, såsom halogenidene, nitratene, sulfatene, carbonatene og carboxylatene av natrium, kalium, kalsium, aluminium, nikkel, kobolt, krom, Suitable materials include the hydrated metal salts, especially the inorganic salts, such as the halides, nitrates, sulfates, carbonates and carboxylates of sodium, potassium, calcium, aluminum, nickel, cobalt, chromium,

jern, magnesium og lignende. iron, magnesium and the like.

Den innbyrdes reaksjon mellom disse komponenter ut- The mutual reaction between these components

føres hensiktsmessig i en lukket reaktor, som fortrinnsvis er forsynt med en tilbakeløpskjøler for flyktige komponenter ved de forhøyede temperaturer som oppstår i reaksjonsbeholderen. Det benyttes autogent trykk, da reaksjonen for- is suitably conducted in a closed reactor, which is preferably provided with a reflux cooler for volatile components at the elevated temperatures that occur in the reaction vessel. Autogenous pressure is used, as the reaction

løper glatt under vanlige omgivelsesbetingelser, idet det foretas oppvarmning for å starte og opprettholde reaksjonen. runs smoothly under normal ambient conditions, as heating is carried out to start and maintain the reaction.

Som i enhver slik reaksjon foretrekkes det å foreta omrøring, ganske enkelt for å unngå sammenbaking eller belegging av beholderens vegger, for å oppnå intim blanding av komponentene og for å oppnå et homogent reaksjonssystem. As in any such reaction, stirring is preferred, simply to avoid caking or coating the vessel walls, to achieve intimate mixing of the components and to achieve a homogeneous reaction system.

Vanligvis blir det likeledes benyttet et hydrocarbon-oppløsningsmiddel, såsom hexan, heptan, octan, decalin, v/hite spirit og lignende, for å lette blandingen av komponentene, varmeoverføringen og opprettholdelsen av et homogent reaksjonssystem. Generally, a hydrocarbon solvent, such as hexane, heptane, octane, decalin, white spirit and the like, is also used to facilitate the mixing of the components, the heat transfer and the maintenance of a homogeneous reaction system.

Det foretrekkes mettede hydrocarboner med et koke- Saturated hydrocarbons with a boiling

punkt i området fra 60 o til 190 r,C. Den flytende overgangsmetall-komponent kan også tjene i det minste delvis som reaksjonsmedium, spesielt når det ikke benyttes noe tilsatt oppløsnings-middel. Reaksjonen involverer et trinn hvor ytterligere flyktige komponenter danner azeotroper med oppløsningsmidlet, eller, dersom komponentene anvendes uten oppløsningsmiddel, point in the range from 60 o to 190 r,C. The liquid transition metal component can also serve at least partially as a reaction medium, especially when no added solvent is used. The reaction involves a step where additional volatile components form azeotropes with the solvent, or, if the components are used without solvent,

utgjør det ved tilbakeløpskjølingen tilbakeførte, materiale, men i begge tilfeller foretrekkes det, i det minste for å utføre reaksjonen gjennom de intermediære trinn med egnet reaksjonstid, å tilbakeføre flyktige bestanddeler til reak-sjonssonen. Således dannes butanol når titankomponenten er titan-tetra-n-butoxyd, under dannelse av en azeotrop med hydrocarbonoppløsningsmidlet. Valg av oppløsningsmiddel og/ eller alkoxyd med henblikk på en mulig undertrykkelse av ■ reaksjonstemperaturen må derfor tas i betraktning, slik det vil være velkjent for fagmannen. constitutes the material returned during the reflux cooling, but in both cases it is preferred, at least in order to carry out the reaction through the intermediate steps with a suitable reaction time, to return volatile components to the reaction zone. Thus butanol is formed when the titanium component is titanium tetra-n-butoxide, forming an azeotrope with the hydrocarbon solvent. Choice of solvent and/or alkoxide with a view to a possible suppression of ■ the reaction temperature must therefore be taken into account, as will be well known to the person skilled in the art.

Reaksjonstemperaturen vil i en viss utstrekning kunne velges innenfor et bredt område, avhengig av den reaksjons-hastighet som ansees hensiktsmessig. Det har vist seg at reaksjonssystemet (som utgjøres av den flytende overgangs-metallkomponent, det oppløste hydratiserte metallsalt, reduserende metallpartikler og oppløsningsmiddel, når et sådant ønskes anvendt) gir synlig gassdannelse ved ca. 60 o - 70 °C, hvilket antyder en starttemperatur eller et aktiverings-energinivå på ca. 50°C, som derfor utgjør den minimumstem-peratur som kreves for omsetning av det polymere oxyd- To a certain extent, the reaction temperature can be selected within a wide range, depending on the reaction rate that is considered appropriate. It has been shown that the reaction system (consisting of the liquid transition metal component, the dissolved hydrated metal salt, reducing metal particles and solvent, when such is desired) gives visible gas formation at approx. 60 o - 70 °C, which suggests a starting temperature or an activation energy level of approx. 50°C, which therefore constitutes the minimum temperature required for reaction of the polymeric oxide

alkoxyd med det reduserende metall. Reaksjonen er noe eksoterm under forbruket av det reduserende metall, og kan følgelig lett føres frem til det påfølgende trinn, som er trinnet med tilbakeføring ved tilbakeløpskjøling. Da alkanolen som dannes, for en stor del forbrukes i løpet av den kontinuerlige reaksjon (som et uavhengig stoff) vil systemets temperatur endres, og fullførelsen av reaksjonen vil gi seg tilkjenne ved forbruk av synlig metall og/eller oppnåelse av tilbakeløpstemperaturen for det rene oppløsningsmiddel i løpet av så kort tid som fra 30 minutter til 4 timer eller mer. Slike temperaturer kan nå opp i 140° - 190°C. Selvfølgelig kan det også benyttes høyere temperaturer, men uten at det derved oppnåes noen påviselig fordel. Det er mest hensiktsmessig å operere i området fra 50° til 150°C, fortrinnsvis i området fra 70° til 140°C. I fravær av oppløsningsmiddel vil den øvre grense ganske enkelt bestemmes av tilbakeløps-temperaturen for den alkanol som dannes under reaksjonen. alkoxide with the reducing metal. The reaction is somewhat exothermic during the consumption of the reducing metal, and can therefore be easily carried forward to the subsequent step, which is the step of return by reflux cooling. Since the alkanol that is formed is largely consumed during the continuous reaction (as an independent substance), the temperature of the system will change, and the completion of the reaction will be indicated by consumption of visible metal and/or reaching the reflux temperature of the pure solvent in as little time as from 30 minutes to 4 hours or more. Such temperatures can reach up to 140° - 190°C. Of course, higher temperatures can also be used, but without thereby achieving any demonstrable advantage. It is most appropriate to operate in the range from 50° to 150°C, preferably in the range from 70° to 140°C. In the absence of solvent, the upper limit will simply be determined by the reflux temperature of the alkanol formed during the reaction.

Reaksjonen mellom komponentene gir seg tydelig til kjenne ved den markerte farveendring, med eksoterm tempera-turutvikling, som ledsager begynnende gassutvikling. Når opp-løsningen ikke er så uklar at iakttagelse forhindres, sees tydelig utvikling av gass, som kan variere fra bobling til kraftig brusing, på metallets overflate, og de generelt svakt farvede oppløsninger antar straks en gråtone, hvoretter de hurtig blir mørkere og går over i blå farve, av og til fiolett, vanligvis blåsort, av og til med en grønnlig tone. Analyse av gassen gir ingen tegn til HC1, og gassen består hovedsakelig av . Etter den hurtige farveendring finner der sted en viss mørkning av farven under en gradvis økning av temperaturen, under fortsatt gassutvikling. Under dette trinn dannes alkoholen svarende til den anvende alkoxyd i en mengde som er tilstrekkelig til å undertrykke opp-løsningsmidlets kokepunkt, og alkanolen synes å bli gradvis forbrukt i samme takt som det gjenværende reduserende metall. The reaction between the components is clearly evident by the marked color change, with exothermic temperature development, which accompanies the beginning of gas evolution. When the solution is not so cloudy as to prevent observation, a clear development of gas, which can vary from bubbling to strong effervescence, is seen on the surface of the metal, and the generally faintly colored solutions immediately assume a gray tone, after which they quickly darken and pass in blue color, sometimes violet, usually blue-black, sometimes with a greenish tone. Analysis of the gas gives no evidence of HC1, and the gas consists mainly of . After the rapid color change, a certain darkening of the color takes place during a gradual increase in temperature, during continued gas evolution. During this step, the alcohol corresponding to the alkoxide used is formed in an amount sufficient to suppress the boiling point of the solvent, and the alkanol appears to be gradually consumed at the same rate as the remaining reducing metal.

Reaksjonsproduktet er i det minste delvis hydrocarbon-oppløselig, og det holdes hensiktsmessig i oppslemmet form for den påfølgende aktivering med en halogenidaktivator. Det viskøst til halvfaste produkt isoleres og viser seg ved rønt-gendiffraksjonsanalyse å ha hovesakelig amorf karakter. The reaction product is at least partially hydrocarbon-soluble, and it is conveniently kept in slurry form for the subsequent activation with a halide activator. The viscous to semi-solid product is isolated and is shown by X-ray diffraction analysis to be mainly amorphous in nature.

Molforholdet mellom komponentene kan variere innen- The molar ratio between the components can vary within

for visse grenser, uten at dette i vesentlig grad på- for certain limits, without this significantly affecting

virker katalysatorforløperens anvendelse i det siste trinn avfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, bestående i en aktivering med en halogenidaktivator. For å the use of the catalyst precursor works in the last step of the process according to the invention, consisting in an activation with a halide activator. In order to

unngå konkurrerende reaksjoner som gjør reaksjonsproduktet uhensiktsmessig gelatinøst eller uhåndterlig, blir overgangsmetallkomponenten således vanligvis tilført i minst samme molare mengde som det reduserende metall, men molforholdet overgangsmetall/reduserende metall kan variere fra 0,5:1,0 til 3,0:1,0 eller mer, og er fortrinnsvis fra 1:0,1 til 1:1. En utilstrekkelig mengde reduserende metall vil resultere i en senkning av reaksjonstemperaturen, slik at tilbakeløpstemperaturen for det rene oppløsningsmiddel ikke oppnåes, mens et overskudd av reduserende metall straks vil gi seg til kjenne ved at en del av dette ikke forbrukes. thus, to avoid competing reactions that make the reaction product inappropriately gelatinous or unwieldy, the transition metal component is usually added in at least the same molar amount as the reducing metal, but the transition metal/reducing metal molar ratio can vary from 0.5:1.0 to 3.0:1.0 or more, and is preferably from 1:0.1 to 1:1. An insufficient amount of reducing metal will result in a lowering of the reaction temperature, so that the reflux temperature for the pure solvent is not reached, while an excess of reducing metal will immediately make itself felt in that part of it is not consumed.

Det vil således være lett for en fagmann på området å bestemme den ønskede mengde av denne komponent. It will thus be easy for a person skilled in the art to determine the desired amount of this component.

Innenfor disse områder kan en varierende andel av reaksjonsproduktet utgjøre en hydrocarbonuoppløselig komponent som imidlertid kan og vanligvis blir oppslemmet med den oppløselige komponent før den avsluttende reaksjon med en halogenid-aktivator for dannelse av olefinpolymerisasjons-katalysatoren. Mengden av slik uoppløselig komponent kan delvis reguleres ved anvendelse av et oppløsningsmiddel med en passende fordelingkoeffisient, men i de tilfeller hvor anvendelse av et vanlig hydrocarbonoppløsningsmiddel, såsom octan, foretrekkes av praktiske grunner, har ekvimolare mengdeforhold av f.eks. Ti/Mg/H20-komponenter vist seg å være best egnet for dannelse av et homogent reaksjonsprodukt. Within these ranges, a varying proportion of the reaction product may constitute a hydrocarbon insoluble component which, however, can and usually is slurried with the soluble component prior to the final reaction with a halide activator to form the olefin polymerization catalyst. The amount of such insoluble component can be partially regulated by using a solvent with a suitable distribution coefficient, but in cases where the use of a common hydrocarbon solvent, such as octane, is preferred for practical reasons, equimolar quantity ratios of e.g. Ti/Mg/H20 components proved to be best suited for the formation of a homogeneous reaction product.

Også de vannavgivende stoffer tilføres The water-releasing substances are also supplied

fortrinnsvis i samme molare mengde som overgangsmetallkomponenten, også i dette tilfelle av hensyn til homogeniteten og et greit forløp av reaksjonen. Ved anvendelse av MgClj • 6^0 vil således en mengde av 0,17 mol i løpet av reaksjonen tilføre ca. 1 mol vann, og en mengde fra denne mengde og opp til ca. 2 mol vann gir de enkleste reaksjoner, sammen med ett eller flere mol av overgangsmetallkomponenten. Mer generelt kan mengden av 1^0 variere fra ca. 0,66 til 3 mol pr. mol overgangsmetall. Mengden av vann som er tilstede på ethvert trinn av reaksjonen vil selvfølgelig ha tendens til å være betydelig mindre og kan strekke seg ned til katalytiske mengder i forhold til de øvrige komponenter, alt etter måten hvorpå og hastigheten med hvilken vannet deltar i reak-sjonsrekkefølgen, hvilket for tiden er ukjent. Det antas imidlertid, med alle forbehold, som en arbeidshypotese at vannet, eller reaksjonshastigheten som regulerer det vann-relaterte materiale,aktiveres, frigjøres, gjøres tilgjenge-lig eller diffunderer på en måte som tilveiebringer slikt materiale på en jevn, trinnvis, konstant eller variabel mengderelatert måte. Når den samme molare mengde fritt vann tilføres ved reaksjonens begynnelse, er denne imidlertid totalt ineffektiv med hensyn til å initiere reaksjonen ved denne eller høyere temperatur, og en slik tilførsel resulterer i uønskede, fullstendige hydrolysereaksjoner. preferably in the same molar amount as the transition metal component, also in this case for reasons of homogeneity and a smooth progress of the reaction. When using MgClj • 6^0, a quantity of 0.17 mol will thus add approx. 1 mol of water, and an amount from this amount up to approx. 2 moles of water give the simplest reactions, together with one or more moles of the transition metal component. More generally, the amount of 1^0 can vary from approx. 0.66 to 3 mol per moles of transition metal. The amount of water present at any stage of the reaction will of course tend to be considerably smaller and may extend down to catalytic amounts in relation to the other components, depending on the manner in which and the speed with which the water participates in the reaction sequence, which is currently unknown. However, it is assumed, with all caveats, as a working hypothesis that the water, or the reaction rate regulating the water-related material, is activated, released, made available or diffused in a manner that provides such material in a steady, stepwise, constant or variable manner quantity-related way. However, when the same molar amount of free water is added at the beginning of the reaction, it is totally ineffective in initiating the reaction at this or higher temperature, and such an addition results in undesirable, complete hydrolysis reactions.

Den avmålte mengde vann foreligger hovedsakelig i molar balanse eller i et molart overskudd i forhold til den reduserende metallkomponent og synes å være relatert til forbruket av dette ved reaksjonen, da en molart utilstrekkelig mengde vann alltid vil resultere i at det blir tilbake et overskudd av reduserende metall. Vanligvis er et moderat overskudd av vann på 10 - 40% hensiktsmessig for å sikre fullstendig reaksjon. Også større mengder kan anvendes, men de bør holdes i relativ.støkiometrisk balanse med overgangsmetallkomponenten . The measured amount of water is mainly in molar balance or in a molar excess in relation to the reducing metal component and seems to be related to the consumption of this in the reaction, as a molarly insufficient amount of water will always result in an excess of reducing metal. Generally, a moderate excess of water of 10 - 40% is appropriate to ensure complete reaction. Larger amounts can also be used, but they should be kept in relative stoichiometric balance with the transition metal component.

Valget av aquokomplekser eller hydratiserte metallsalter, når slike anvendes, er hovedsakelig et spørsmål om den regulerte mengde vann disse tilfører systemet. Således er natriumacetat-trihydrat anvendelig og likeledes magnesium-acetat-tetrahydrat, magnesiumsulfat-heptahydrat og magnesium-siliciumfluorid-hexahydrat. Et salt av maksimal hydratiserings-grad som er konsistent med den regulerte frigjøring som tilveiebringes , gjennom det koordinerte bindingsforhold, foretrekkes. Mest hensiktsmessig er det å anvende et hydratisert magnesiumhalogenid, såsom magnesiumklorid-hexahydrat eller magnesiumbromid-hexahydrat. Disse salter inneholder i likhet med andre hygroskopiske materialer en viss mengde sorbert vann, selv når de tilsettes i kommersiell, vannfri form, The choice of aquocomplexes or hydrated metal salts, when such are used, is mainly a question of the regulated amount of water these add to the system. Thus, sodium acetate trihydrate is applicable and likewise magnesium acetate tetrahydrate, magnesium sulfate heptahydrate and magnesium silicon fluoride hexahydrate. A salt of maximum degree of hydration consistent with the controlled release provided, through the coordinated binding relationship, is preferred. It is most appropriate to use a hydrated magnesium halide, such as magnesium chloride hexahydrate or magnesium bromide hexahydrate. These salts, like other hygroscopic materials, contain a certain amount of sorbed water, even when added in commercial, anhydrous form,

f.eks. 17 mg/kg (se britisk patentskrift nr. 1 401 708), skjønt denne mengde er langt under de molarmengder som kommer i betraktning i henhold til oppfinnelsen. Vannfrie kvaliteter av saltene er således ikke anvendelige, med mindre de er spesielt modifisert for formålet. e.g. 17 mg/kg (see British Patent No. 1 401 708), although this amount is far below the molar amounts that come into consideration according to the invention. Anhydrous qualities of the salts are thus not applicable, unless they are specially modified for the purpose.

Reaksjonssystemet, slik det er definert i den ovenstående beskrivelse, krever ikke (skjønt det vil "kunne tåle) The reaction system, as defined in the above description, does not require (although it will "be able to tolerate)

en elektrongiver eller Lewis-base eller et oppløsningsmiddel som delvis utøver visse funksjoner. Som vist i eksemplene utføres reaksjonen i den foretrukne utførelsesform med krystallisasjonsvann og en alkoholkomponent i systemet. Det er derfor ikke kjent med sikkerhet hvorvidt protonoverførings-eller elektrongivermekanismer deltar eller konkurrerer i reaksjonssystemet. an electron donor or Lewis base or a solvent that partially exerts certain functions. As shown in the examples, the reaction is carried out in the preferred embodiment with water of crystallization and an alcohol component in the system. It is therefore not known with certainty whether proton transfer or electron donor mechanisms participate or compete in the reaction system.

Ingen separasjoner er nødvendige, da i det minste en No separations are necessary, then at least one

del av reaksjonsproduktet er oppløselig i det mettede hydro-carbon, når et sådant anvendes som oppløsningsmiddel, eller part of the reaction product is soluble in the saturated hydrocarbon, when such is used as a solvent, or

tilveiebringer et oppløseliggjørende medium, slik at en anvendelig, reaktiv suspensjon fåes, selv når der også dannes en utfelning, og selv etter lagring. provides a solubilizing medium, so that a usable, reactive suspension is obtained, even when a precipitate also forms, and even after storage.

Det oppnådde reaksjonsprodukt (katalysator-forløperen) omsettes så med en halogenid-aktivator, såsom et alkylaluminiumhalogenid, et silicium-halogenid, et alkylsiliciumhalogenid, et titanhalogenid eller et alkylbor-halogenid. Det har vist seg at katalysator-forløperen lett lar seg aktivere ved simpelthen å bringe produktet sammen med halogenid-aktivatoren. Reaksjonen er kraftig eksotermisk, The obtained reaction product (catalyst precursor) is then reacted with a halide activator, such as an alkyl aluminum halide, a silicon halide, an alkyl silicon halide, a titanium halide or an alkyl boron halide. It has been shown that the catalyst precursor is easily activated by simply bringing the product together with the halide activator. The reaction is strongly exothermic,

og derfor blir halogenid-aktivatoren vanligvis tilsatt gradvis til reaksjonssystemet. Etter fullført tilsetning vil også reaksjonen normalt være fullført, og den kan da av-sluttes. Det erholdte faste reaksjonsprodukt eller den erholdte suspensjon kan så straks anvendes eller lagres for senere bruk. For å oppnå den best mulige kontroll med molekyl-vektegenskapene, og spesielt for fremstilling av harpiks av lav tetthet, blir vanligvis bare det hydrocarbonvaskede faste reaksjonsprodukt benyttet som katalysator. and therefore the halide activator is usually added gradually to the reaction system. After the addition is complete, the reaction will also normally be complete, and it can then be terminated. The solid reaction product obtained or the suspension obtained can then be used immediately or stored for later use. In order to achieve the best possible control of the molecular weight properties, and especially for the production of low density resins, usually only the hydrocarbon washed solid reaction product is used as catalyst.

Halogenid-aktivatoren blir vanligvis tilsatt i etmol-forhold på fra 3:1 til 6:1 (aluminium, silicium eller bor i forhold til overgangsmetallet), skjønt molforhold på 2:1 The halide activator is usually added in molar ratios of from 3:1 to 6:1 (aluminum, silicon or boron to the transition metal), although molar ratios of 2:1

og høyere har vist seg å gi godt resultat. and higher have been shown to give good results.

Det erholdte katalysatorprodukt kan anvendes direkte The obtained catalyst product can be used directly

i polymerisasjonsreaksjonen, skjønt det vanligvis fortynnes, utblandes eller reduseres etter behov for å tilveiebringe i et hensiktsmessig tilførselsmateriale en mengde katalysator ekvivalent med 80 - 10 mg/overgangsmetall, basert på en nominell produktivitet høyere enn 200 000 g polymer pr.g overgangsmetall ved kontinuerlig utførte polymerisasjoner, hvilken ydelse den foreliggende katalysator vanligvis over-skrider. Tilpasninger kan foretas, av fagmannen, avstemt etter reaktivitet og virkningsgrad, vanligvis ved fortynning og regulering av tilførselshastigheter. in the polymerization reaction, although it is usually diluted, mixed out or reduced as needed to provide in an appropriate feed material an amount of catalyst equivalent to 80 - 10 mg/transition metal, based on a nominal productivity higher than 200,000 g polymer per g transition metal in continuous operations polymerizations, which performance the present catalyst usually exceeds. Adjustments can be made, by the expert, according to reactivity and degree of effectiveness, usually by dilution and regulation of supply rates.

Katalysatoren inneholdende overgangsmetall blir for anvendelse ved polymerisering fortrinnsvis kombinert med en metallorganisk cokatalysator, såsom triethylaluminium eller triisobutyl-aluminium eller en ikke-metallisk forbindelse, såsom triethylboran. Et typisk tilførselsmateriale til en polymeri-sasjonsreaktor omfatter således 42 deler isobutanoppløsnings-middel, 25 deler ethylen, 0,0002 del katalysator (beregnet som Ti) og 0,0009 del cokatalysator (TEA beregnet som Al), idet reaktoren holdes ved 4 5,7 kg/cm 2 og 71,1 oC. Dersom en cokatalysator anvendes, er mengden av denne vanligvis beregnet til å være fra mellom 30 og 50 ppm, beregnet som Al eller B, beregnet på mengden av isobutan. For use in polymerization, the transition metal-containing catalyst is preferably combined with an organometallic cocatalyst, such as triethylaluminum or triisobutylaluminum or a non-metallic compound, such as triethylborane. A typical feed material to a polymerization reactor thus comprises 42 parts isobutane solvent, 25 parts ethylene, 0.0002 part catalyst (calculated as Ti) and 0.0009 part cocatalyst (TEA calculated as Al), the reactor being kept at 4 5, 7 kg/cm 2 and 71.1 oC. If a cocatalyst is used, the amount of this is usually calculated to be between 30 and 50 ppm, calculated as Al or B, calculated on the amount of isobutane.

Eksempler på metalliske cokatalysatorer er trialkyl-aluminiumforbindelser, såsom triethylaluminium, triisobutyl-aluminium, trioctylaluminium, alkylaluminiumhalogenider, alkylaluminiumalkoxyder, dialkylsink, dialkylmagnesium og metallborhydrider, deriblant de av alkalimetallene, spesielt natrium, lithium og kalium samt av magnesium, beryllium og aluminium. De ikke metallholdige cokatalysatorer innbefatter boralkylforbindelser, såsom triethylboran, triiso-butylboran og trimethylboran, o'g hydrider av bor, såsom diboran, pentaboran, hexaboran og decaboran. Examples of metallic cocatalysts are trialkyl-aluminium compounds, such as triethylaluminium, triisobutylaluminium, trioctylaluminium, alkylaluminium halides, alkylaluminium alkoxides, dialkylzinc, dialkylmagnesium and metal borohydrides, including those of the alkali metals, especially sodium, lithium and potassium as well as of magnesium, beryllium and aluminium. The non-metal-containing cocatalysts include boron alkyl compounds, such as triethylborane, triisobutylborane and trimethylborane, and hydrides of boron, such as diborane, pentaborane, hexaborane and decaborane.

Polymerisasjonsreaktoren er fortrinnsvis en ring-reaktor tilpasset for drift med en oppslemning, idet der anvendes et oppløsningsmiddel, såsom isobutan, fra hvilket polymeren utskilles som et granulært, fast stoff. Polymerisasjonen utføres ved lavt trykk, f.eks. ved trykk fra 14,1 The polymerization reactor is preferably a ring reactor adapted for operation with a slurry, using a solvent, such as isobutane, from which the polymer is separated as a granular, solid substance. The polymerization is carried out at low pressure, e.g. at pressure from 14.1

til 70,3 kg/cm og ved temperatur i området fra 37,8° til 93,3°C under påtrykking av hydrogen etter ønske for å regulere molekylvektfordelingen. Andre n-alkener kan tilføres reaktoren i mindre mengder i forhold til mengden av ethylen, for copolymerisering med ethylenet. I typiske tilfeller benyttes buten-1 eller en blanding av buten-1 og hexen-1, to 70.3 kg/cm and at a temperature in the range from 37.8° to 93.3°C under pressure of hydrogen as desired to regulate the molecular weight distribution. Other n-alkenes can be added to the reactor in smaller quantities in relation to the amount of ethylene, for copolymerization with the ethylene. In typical cases, butene-1 or a mixture of butene-1 and hexene-1 is used,

i en mengde av fra 3 til 10 mol%, skjønt også andre a-olefin-comonomerer og mengdeforhold kan anvendes. Ved bruk av slike n-alken-comonomerer kan man oppnå harpikstettheter i området fra 0,91 til 0,96. in an amount of from 3 to 10 mol%, although other α-olefin comonomers and quantity ratios can also be used. By using such n-alkene comonomers, resin densities in the range from 0.91 to 0.96 can be achieved.

Også andre a-olefin-comonomerer kan anvendes, såsom 4-methyl-penten-l, 3-methyl-buten-1, isobutylen, 1-hepten, 1-decen eller 1-dodecen, i mengder av fra så lite som 0,2 vekt%, spesielt når monomerblandinger benyttes. Also other α-olefin comonomers can be used, such as 4-methyl-pentene-1, 3-methyl-butene-1, isobutylene, 1-heptene, 1-decene or 1-dodecene, in amounts of from as little as 0, 2% by weight, especially when monomer mixtures are used.

Polymerisasjonen kan ikke desto mindre utføres også The polymerization can nevertheless also be carried out

ved høyere trykk, f.eks. ved trykk i området fra 1400 til 2800 kg/cm 2 , i autoklavreaktorer eller rørreaktorer, dersom så skulle ønskes. at higher pressures, e.g. at pressures in the range from 1400 to 2800 kg/cm 2 , in autoclave reactors or tube reactors, if desired.

Når det her refereres til en intermetallisk "forbindelse" eller "kompleks" menes ethvert reaksjonsprodukt, enten dette er oppstått ved koordinasjon eller assosiasjon eller i form av én eller flere inklusjons- eller okklusjonsforbindelser, saimnenklumpninger eller annen sammenbindingsform under de anvendelige betingelser, idet integreringsreaksjonen vanligvis gir seg til kjenne ved farveforandring og gassutvikling, som sannnsynligvis avspeiler reduksjon-oxydasjon, omordning When reference is made here to an intermetallic "compound" or "complex" is meant any reaction product, whether this has arisen by coordination or association or in the form of one or more inclusion or occlusion compounds, symbionts or other form of bonding under the applicable conditions, the integration reaction usually manifests itself by color change and gas evolution, which probably reflects reduction-oxidation, rearrangement

og assosiasjon mellom de forbrukte elementer i reaksjonssystemet. and association between the consumed elements in the reaction system.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen, skjønt ikke samtlige eksempler illustrerer samtlige trinn ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Alle deler er regnet på vektbasis, såfremt ikke annet er angitt. Smelteindeksen ble målt i henhold til ASTM D-12 38-57T, under betingelser henholdsvis E og F hva The following examples illustrate the invention, although not all examples illustrate all steps of the method according to the invention. All parts are calculated on a weight basis, unless otherwise stated. The melt index was measured according to ASTM D-12 38-57T, under conditions E and F respectively what

NI- og HLMI-verdier angår, idet det er angitt hvorvidt målin-en er foretatt med en pulverprøve eller en harpiksprøve. HLMI/MI eller MIR er smelteindeksforholdet, som er et mål NI and HLMI values are relevant, as it is indicated whether the measurement was made with a powder sample or a resin sample. HLMI/MI or MIR is the melt index ratio, which is a measure

på skjærkraftfølsomheten og avspeiler molekylvektfordelingen. Andre undersøkelser er som angitt eller som konvensjonelt utført i faget. on the shear sensitivity and reflects the molecular weight distribution. Other examinations are as indicated or as conventionally carried out in the subject.

Eksempel 1 Example 1

A. 6,0 Deler Ti(OBu) [TBT] og 4,2 deler CrCl36H20 A. 6.0 Parts Ti(OBu) [TBT] and 4.2 parts CrCl36H20

ble ført sammen i en reaksjonsbeholder. Kromsaltet oppløstes delvis, og en viss varmeutvikling fant sted ved omrøring. Fullstendig oppløsning ble oppnådd ved svak oppvarming til 60 - 70°C. Ytterligere 3,3 deler kromsalt ble oppløst under omrøring i løpet av 20 minutter. Til den grønne oppløsning ble det i porsjoner tilsatt en total mengde av 0,3 del magnesiumdreiespon, som forårsaket kraftig gassutvikling. were brought together in a reaction vessel. The chromium salt was partially dissolved, and some heat generation took place during stirring. Complete dissolution was achieved by gentle heating to 60 - 70°C. A further 3.3 parts of chromium salt were dissolved with stirring over 20 minutes. To the green solution, a total amount of 0.3 part magnesium turning shavings was added in portions, which caused strong gas evolution.

Det avkjølte reaksjonsprodukt, som var fritt for overskudd The cooled reaction product, which was free of excess

av magnesium (magnesiumet var fullstendig forsvunnet), var en viskøs, grønn væske, som var oppløselig i hexan. of magnesium (the magnesium had completely disappeared), was a viscous, green liquid, which was soluble in hexane.

B. I et tilsvarende forsøk ble vannfritt kromklorid benyttet sammen med titanalkoxydet. Ingen reaksjon fant sted, heller ikke ved oppvarmning til temperatur over 100°C i en halv time. Heller ikke ved tilsetning av sinkstøv og ytterligere oppvarmning ved temperatur over 150°C førte til noen reaksjon. Heller ikke når magnesiumdreiespon ble benyttet, fant der sted noen reaksjon. Det ble konkludert med at det hydratiserte salt er en nødvendig komponent av reaksjonssystemet . B. In a similar experiment, anhydrous chromium chloride was used together with the titanium alkoxide. No reaction took place, not even when heated to a temperature above 100°C for half an hour. The addition of zinc dust and further heating at a temperature above 150°C did not lead to any reaction either. Nor did any reaction take place when magnesium turning chips were used. It was concluded that the hydrated salt is a necessary component of the reaction system.

Eksempel 2 Example 2

A. 0,21 mol TBT, 0,015 mol CrCl3.6H20 og 0,0075 mol Mg° ble ført sammen i en omrørt reaksjonsbeholder utstyrt med en elektrisk varmekappe. Kromsaltet oppløstes fullstendig ved 66°C, og reaksjonen med magnesiumdreiesponene ga seg til kjenne ved gassutvikling ved 85°C, hvilken gassutvikling var kraftig ved 100°C og stilnet av ved 116°C, idet noe Mg ble tilbake. Etter oppløsning av den gjenværende mengde Mg ble oppvarmningen fortsatt inntil en total reaksjonstid på 1 time og 4 5 minutter. Reaksjonsproduktet ved romtemperatur var en mørkegrønn væske som oppløstes lett i hexan. A. 0.21 mol TBT, 0.015 mol CrCl 3 .6H 2 O and 0.0075 mol Mg° were brought together in a stirred reaction vessel equipped with an electric heating jacket. The chromium salt dissolved completely at 66°C, and the reaction with the magnesium turnings manifested itself in gas evolution at 85°C, which gas evolution was strong at 100°C and subsided at 116°C, with some Mg remaining. After dissolving the remaining amount of Mg, the heating was continued until a total reaction time of 1 hour and 45 minutes. The reaction product at room temperature was a dark green liquid which dissolved easily in hexane.

B. På samme måte ble det fremstilt et reaksjonsprodukt ved anvendelse av 0,116 morn TBT, 0,029 mol CrCl3.6H20 og 0,02 9 mol Mg. Et slamaktig grønt reaksjonsprodukt ved 118°C antok en markert blåaktig farve ved 120°C under fortsatt gassutvikling. Reaksjonen ble avsluttet etter at magnesiumet var forsvunnet etter 1 time og 15 minutter. Reaksjonsproduktet var oppløselig i hexan. C. De ovenfor beskrevne forsøk ble utført på ny under anvendelse av følgende reaktantmengder: 0,116 mol TBT, 0,058 mol CrCl3.6H20 og 0,0145 mol Mg. Reaksjonen var full-ført i løpet av 115 minutter. Det ble erholdt et i hexan oppløselig produkt. D. Mengdeforholdet mellom reaktantene ble på ny endret i et ytterligere forsøk til 0,115 mol TBT, 0,0287 mol CrCl3.6H20 og 0,0144 mol Mg. Et slamaktig, grønt materiale som ga seg til kjenne ved 114°C, ble blått på Mg-overflaten. Det utvundne reaksjonsprodukt var oppløselig i hexan. B. Similarly, a reaction product was prepared using 0.116 moles of TBT, 0.029 moles of CrCl3.6H20 and 0.029 moles of Mg. A muddy green reaction product at 118°C assumed a marked bluish color at 120°C with continued gas evolution. The reaction was terminated after the magnesium had disappeared after 1 hour and 15 minutes. The reaction product was soluble in hexane. C. The experiments described above were repeated using the following reactant amounts: 0.116 mol TBT, 0.058 mol CrCl 3 .6H 2 O, and 0.0145 mol Mg. The reaction was complete within 115 minutes. A hexane-soluble product was obtained. D. The quantity ratio between the reactants was again changed in a further experiment to 0.115 mol TBT, 0.0287 mol CrCl3.6H20 and 0.0144 mol Mg. A sludgy, green material appearing at 114°C turned blue on the Mg surface. The recovered reaction product was soluble in hexane.

E. I et tilsvarende forsøk ble 0,176 mol TBT, 0,30 mol CrCl3.6H20 og 0,176 mol Mg° omsatt i octan. Reaksjons-blandingens klare grønne farve ved 70°C gikk over i slamfarve med økende gassutviling og mørknet til nesten sort ved 90°C. Farven vendte tilbake til grønt ved 119°C, og reaksjonen ble avsluttet ved 121°C med fullstendig forsvinnen av magnesiumet. Reaksjonsproduktet (6,9 vekt% Ti, 3,5 vekt% Mg, 1,3 vekt% Cr) bestod av en mørk olivengrønn væske og et fast stoff av mørkere farve (i en volumprosent på ca. 50:50), som sedi-menterte. E. In a similar experiment, 0.176 mol of TBT, 0.30 mol of CrCl3.6H20 and 0.176 mol of Mg° were converted into octane. The clear green color of the reaction mixture at 70°C turned into a mud color with increasing gas evolution and darkened to almost black at 90°C. The color returned to green at 119°C, and the reaction was terminated at 121°C with complete disappearance of the magnesium. The reaction product (6.9 wt% Ti, 3.5 wt% Mg, 1.3 wt% Cr) consisted of a dark olive green liquid and a darker colored solid (in a volume percentage of about 50:50), which sedi -mented.

F. I ytterligere et forsøk, som ble utført i octan, ble reaktantene tilført i mengdeforholdet 0,150 mol TBT, 0,051 mol CrCl3.6H2<D og 0,150 mol Mg. Også i dette tilfelle skiftet den slamaktige grønne farve til nesten sort farve under kraftig brusing, under dannelse av et fra mørkeblått til sort reaksjonsprodukt ved 109°C (5,7 vekt% Ti, 2,9 vekt% Mg, 2,1 vekt% Cr). F. In a further experiment, which was carried out in octane, the reactants were added in the proportion of 0.150 mol TBT, 0.051 mol CrCl3.6H2<D and 0.150 mol Mg. Also in this case, the muddy green color changed to an almost black color under vigorous effervescence, forming a dark blue to black reaction product at 109°C (5.7 wt% Ti, 2.9 wt% Mg, 2.1 wt% Cr).

Eksempel 3 Example 3

A. Reaksjonsproduktet fra eksempel 2, punkt E, ble i en reaksjonsbeholder bragt i kontakt med isobutylaluminiumklorid, som ble tildryppet i en slik mengde at man fikk et molforhold Al/Ti på 3:1. Blandingens grønne farve skiftet til å begynne med til brunfiolett farve ved 38°C, men etter fullført reaktanttilsetning ved 39°C var farven blitt rød-brun. Etter 30 minutters ytterligere omrøring var reaksjonen fullført. Produktet bestod av en mørk rødbrun væske og en mørkebrun utfelning. A. The reaction product from example 2, point E, was brought into contact with isobutylaluminum chloride in a reaction vessel, which was added drop by drop in such an amount that a molar ratio Al/Ti of 3:1 was obtained. The green color of the mixture initially changed to a brown-violet color at 38°C, but after completion of reactant addition at 39°C the color had become red-brown. After 30 minutes of further stirring, the reaction was complete. The product consisted of a dark reddish brown liquid and a dark brown precipitate.

B. Reaksjonsproduktet fra eksempel 2, punkt F, ble B. The reaction product from example 2, point F, was

på tilsvarende måte omsatt med isobutylaluminiumklorid (i et molforhold Al/Ti på 3:1). Topptemperaturen etter full-ført tilsetning var 4 8°C, men ingen farveendring til brunt kunne iakttas. Reaksjonsproduktet varen klar væske og, en mørkegrå utfelning. similarly reacted with isobutyl aluminum chloride (in a molar ratio Al/Ti of 3:1). The peak temperature after complete addition was 48°C, but no color change to brown could be observed. The reaction product was a clear liquid and a dark gray precipitate.

Eksempel 4 Example 4

Katalysatorene fremstilt i eksempel 3 ovenfor The catalysts prepared in Example 3 above

ble anvendt for polymerisering av ethylen (87,8°C, 10 mol% ethylen, 0,0002 del katalysator beregnet som Ti, 4 5 ppm triethylaluminium, beregnet som Al, og mengden av H2 som angitt) med de resultater som er oppført i tabell I nedenfor: was used for the polymerization of ethylene (87.8°C, 10 mol% ethylene, 0.0002 part catalyst calculated as Ti, 45 ppm triethylaluminum, calculated as Al, and the amount of H2 as indicated) with the results listed in table I below:

I det følgende eksempel ble katalysatoren fremstilt ifølge oppfinnelsen fremstilt ut fra reaktantblandingen i fravær av tilsatt oppløsningsmiddel. In the following example, the catalyst prepared according to the invention was prepared from the reactant mixture in the absence of added solvent.

Eksempel 5 Example 5

A. 0,1212 mol Ti(OBu)4 [TBT], 0,121 mol magnesiumdreiespon og 0,0012 mol MgCl26H20 (molforholdet TBT/Mg/MgCl2.6H20 1:2:0.01) ble bragt i kontakt med hverandre i en omrørt reaksjonsbeholder utstyrt med en elektrisk varmekappe. Magnesiumsaltet oppløstes fullstendig ved romtemperatur under dannelse av en homogen reaksjonsblanding. Blandingen ble oppvarmet gradvis, og ved 95°C tok gassutvikling til på overflaten av magnesiumdreiesponet. Ved 140°C med tilbakeløps-kjøling var boblingen blitt kraftig. Oppløsningens farve mørknet, og boblingen opphørte ved 170°C, hvorpå reaksjonen var fullført. Reaksjonsproduktet inneholdt overskudd av magnesium (bare ca. 8,5% av det tilførte magnesium hadde reagert) og var oppløselig i hexan. A. 0.1212 mol Ti(OBu)4 [TBT], 0.121 mol magnesium turnings and 0.0012 mol MgCl26H20 (molar ratio TBT/Mg/MgCl2.6H20 1:2:0.01) were brought into contact with each other in a stirred reaction vessel equipped with an electric heating mantle. The magnesium salt was completely dissolved at room temperature, forming a homogeneous reaction mixture. The mixture was heated gradually, and at 95°C gas evolution took place on the surface of the magnesium turning chip. At 140°C with reflux cooling, the bubbling had become strong. The color of the solution darkened and the bubbling stopped at 170°C, whereupon the reaction was complete. The reaction product contained an excess of magnesium (only approx. 8.5% of the added magnesium had reacted) and was soluble in hexane.

B. I et annet forsøk ble mengden av MgCl2.6H20 øket (molforholdet TBT/Mg/MgCl2.6H20 = 1:1:0.1). Den svakt gule væske antok en gråaktig farve under gassutvikling ved 104°C og mørknet ved ytterligere oppvarmning til 168°C. Etter 125 minutters reaksjonstid inneholdt reaksjonsproduktet et visst overskudd av magnesium. Omtrent 63% av magnesiumet hadde reagert. C. I et ytterligere forsøk ble et molforhold på 1:1:0,17 benyttet. Det mørkeblå reaksjonsprodukt var meget viskøst og lot seg ikke lett fortynne med hexan. Alt magnesium var forbrukt. B. In another experiment, the amount of MgCl2.6H20 was increased (molar ratio TBT/Mg/MgCl2.6H20 = 1:1:0.1). The pale yellow liquid assumed a grayish color during gas evolution at 104°C and darkened on further heating to 168°C. After 125 minutes of reaction time, the reaction product contained a certain excess of magnesium. About 63% of the magnesium had reacted. C. In a further experiment a molar ratio of 1:1:0.17 was used. The dark blue reaction product was very viscous and did not easily dilute with hexane. All magnesium was consumed.

Det følgende eksempel viser fremstillingen utført The following example shows the manufacture carried out

i et hydrocarbonoppløsningsmiddel. in a hydrocarbon solvent.

Eksempel 6 Example 6

A. Til en omrørt reaksjonsbeholder utstyrt med en elektrisk varmekappe ble det tilført 50,2 deler (0,148 mol) TBT og 58,6 deler octan. 0,074 mol magnesiumdreiespon ble tilført, hvoretter omrøringen ble begynt og 0,0125 mol MgC^-Br^O ble tilført under oppvarmning i løpet av 1 minutt. Ved 75°C (etter 20 minutter) var magnesiumsaltet blitt fullstendig oppløst, og ved 95°C (etter 25 minutter) begynte en gassutvikling på overflaten av magnesiumdreiesponene. Utviklingen av gass øket etterhvert som oppløsningen antok A. To a stirred reaction vessel equipped with an electric heating jacket was added 50.2 parts (0.148 mol) TBT and 58.6 parts octane. 0.074 mol of magnesium turnings was added, after which stirring was started and 0.0125 mol of MgC₂-Br₂O was added with heating over 1 minute. At 75°C (after 20 minutes) the magnesium salt had completely dissolved, and at 95°C (after 25 minutes) gas evolution began on the surface of the magnesium turnings. The evolution of gas increased as dissolution assumed

en gråaktig farve og deretter en dyp blå farve, med tilbake-løpskjøling ved 117°C (etter 35 minutter). Magnesiummetallet hadde reagert fullstendig i løpet av 1 time (128 - 129°C), a grayish color and then a deep blue color, with reflux at 117°C (after 35 minutes). The magnesium metal had reacted completely within 1 hour (128 - 129°C),

og reaksjonen var avsluttet. Det mørkeblå reaksjonsprodukt, oppløseliggjort i octan (en liten mengde av en grønnaktig utfelning ble tilbake), ble beregnet å inneholde 6,8 vekt% and the reaction was complete. The dark blue reaction product, solubilized in octane (a small amount of a greenish precipitate remained), was calculated to contain 6.8% by weight

Ti og 2,0 vekt% Mg (vektforhold Ti/Mg = 3,4:1; molforhold Ti/Mg = 1,7:1). Ti and 2.0 wt% Mg (weight ratio Ti/Mg = 3.4:1; molar ratio Ti/Mg = 1.7:1).

B. Det foregående forsøk ble gjentatt i det alt vesentlige som beskrevet, bortsett fra at molforholdet mellom reaktantene ble endret som angitt i den følgende oppstilling, hvor også resultatene er angitt. C. Forsøket hvor molforholdet 1/1/0,34 ble benyttet, ble gjentatt, bortsett fra at 63,7 deler TBT ble benyttet, sammen med 67,5 deler hexan som oppløsnings- og reaksjonsmedium. Det ble erholdt en mørkeblå til sort væske, som ved kalsinering ga 8,2 vekt% Ti og 1,6 vekt% Mg. B. The preceding experiment was repeated essentially as described, except that the molar ratio between the reactants was changed as indicated in the following table, where the results are also indicated. C. The experiment where the molar ratio 1/1/0.34 was used was repeated, except that 63.7 parts of TBT were used, together with 67.5 parts of hexane as the dissolution and reaction medium. A dark blue to black liquid was obtained, which on calcination gave 8.2 wt% Ti and 1.6 wt% Mg.

Det følgende eksempel viser den trinnvise fremstilling av katalysatoren. The following example shows the step-by-step preparation of the catalyst.

Eksempel 7 Example 7

2,61 deler MgCl2-6H20 og 34,2 deler TBT ble ført sammen under omrøring. I løpet av 30 minutter var den gule væske-krystallinske saltblanding blitt erstattet med en melkeaktig gul, uklar, viskøs væske. Vedvarende omrøring resulterte i en gradvis forsvinning av uklarheten, slik at det i løpet av 2 timer ble oppnådd en klar, gul væske (i et andre forsøk, 2.61 parts MgCl 2 -6H 2 O and 34.2 parts TBT were brought together with stirring. Within 30 minutes, the yellow liquid-crystalline salt mixture had been replaced by a milky yellow, cloudy, viscous liquid. Continued stirring resulted in a gradual disappearance of the turbidity, so that within 2 hours a clear, yellow liquid was obtained (in a second experiment,

som ble utført i octan var saltet innen 30 minutter totalt oppløst, slik at det ble oppnådd en gul væske uten opptreden av noen utfelning eller uklarhet). which was carried out in octane, within 30 minutes the salt was completely dissolved, so that a yellow liquid was obtained without the appearance of any precipitation or turbidity).

Et TM-Mg-reaksjonsprodukt ble fremstilt på samme måte som i de foregående eksempler, under anvendelse av den klare, gule væske fremstilt ovenfor og 1,83 deler Mg°, idet det ble benyttet et molforhold mellom komponentene på 1/0,75/0,128 A TM-Mg reaction product was prepared in the same manner as in the preceding examples, using the clear yellow liquid prepared above and 1.83 parts of Mg°, using a mole ratio between the components of 1/0.75/ 0.128

i octan. Reaksjonen forløp jevnt og glatt til en fra mørke-blå til sort væske med en grønn utfelning, på samme måte som for andre av de omtalte reaksjoner. in octane. The reaction proceeded evenly and smoothly to a dark-blue to black liquid with a green precipitate, in the same way as for other of the reactions discussed.

Reaksjonsproduktet ble aktivert med ethylaluminiumdi-klorid under anvendelse av et forhold Al/Ti på 3/1, for dannelse av en katalysator for olefinpolymerisering. The reaction product was activated with ethyl aluminum dichloride using an Al/Ti ratio of 3/1 to form a catalyst for olefin polymerization.

Det følgende eksempel viser betydningen av mengden av bundet vann. The following example shows the importance of the amount of bound water.

Eksempel 8 Example 8

En rekke identiske forsøk ble utført under anvendelse A number of identical experiments were carried out during application

av molforholdet 1/0,75/0,128 (TBT/Mg/MgCl2.6H20), idet imidlertid graden av hydratisering av magnesiumsaltet ble endret. of the molar ratio 1/0.75/0.128 (TBT/Mg/MgCl2.6H20), the degree of hydration of the magnesium salt being however changed.

Da MgCl2.4H20 ble benyttet (H20/Mg = 0,68/1, sammenlignet med 1:1 for MgCl2.6H20), reagerte bare 89,1% av magnesiummetallet. Anvendelse av MgCl2.2H20 i det samme molforhold (H20/Mg 0,34/1) ga bare 62,1% omsetning av Mg°. When MgCl2.4H20 was used (H20/Mg = 0.68/1, compared to 1:1 for MgCl2.6H20), only 89.1% of the magnesium metal reacted. Use of MgCl2.2H20 in the same molar ratio (H20/Mg 0.34/1) gave only 62.1% conversion of Mg°.

I gjentatte forsøk ble den tilsatte mengde hydratisert salt øket for å gi et molforhold H20/Mg på 1/1. Alt magnesiummetallet reagerte. Det ble også iakttatt at mengden av uopp-løselig reaksjonsprodukt øket med økende saltmengde. In repeated experiments, the amount of hydrated salt added was increased to give a H 2 O/Mg molar ratio of 1/1. All the magnesium metal reacted. It was also observed that the amount of insoluble reaction product increased with increasing amount of salt.

Det følgende eksempel viser anvendelsen av andre titanforbindelser. The following example shows the use of other titanium compounds.

Eksempel 9 Example 9

A. Til en omrørt reaksjonskolbe utstyrt med en elektrisk varmekappe ble det tilført 45,30 deler (0,1595 mol) Ti(OPr<1>)4, 0,1595 mol Mg og 50,85 deler octan, hvoretter A. To a stirred reaction flask equipped with an electric heating jacket was added 45.30 parts (0.1595 mol) Ti(OPr<1>)4, 0.1595 mol Mg and 50.85 parts octane, after which

det ble tilsatt 0,027 mol MgCl2.6H20. Den melkeaktige gule blanding ble grå ved tilbakeløpstemperatur, ved ca. 88°C, 0.027 mol MgCl2.6H20 was added. The milky yellow mixture turned gray at reflux temperature, at ca. 88°C,

og skiftet over til blå farve ved 90°C, med kraftig gassutvikling. På grunnlag av magnesiumresten ble det konkludert med at reaksjonen ble delvis undertrykket av den tilstede-værende octan/isopropanol-azeotrop. and changed to a blue color at 90°C, with strong gas evolution. On the basis of the magnesium residue, it was concluded that the reaction was partially suppressed by the octane/isopropanol azeotrope present.

B. Den ovenfor under punkt A beskrevne reaksjon ble gjentatt med et reaktantmolforhold på 1/0,75/0,128, under anvendelse av decalin (kokepunkt 185 - 189°C) som fortynningsmiddel. Etter 6 timer hadde tilbakeløpstemperaturen nådd 140°C, og reaksjonen ble avsluttet. En fra mørkeblå til sort væske ble oppnådd, med en liten mengde mørk utfelning. Bare 8,8% av magnesiumet hadde reagert. C. På tilsvarende måte ble det utført en reaksjon med tetraisobutyltitanat, under anvendelse av et molforhold på 1/0,75/0,128, hvorved det ble erholdt en blåsort væske og en mørk utfelning. Ca. 50 % av magnesiumet reagerte. D. Titantetranonylat ble benyttet på tilsvarende måte, sammen med magnesium og MgCl2.6H20, under anvendelse av et molforhold på 1/0,75/0,128. Det ble dannet en blå væske. B. The reaction described above under point A was repeated with a reactant mole ratio of 1/0.75/0.128, using decalin (boiling point 185 - 189°C) as diluent. After 6 hours, the reflux temperature had reached 140°C, and the reaction was terminated. A dark blue to black liquid was obtained, with a small amount of dark precipitate. Only 8.8% of the magnesium had reacted. C. Similarly, a reaction was carried out with tetraisobutyl titanate, using a molar ratio of 1/0.75/0.128, whereby a blue-black liquid and a dark precipitate were obtained. About. 50% of the magnesium reacted. D. Titanium tetranoylate was used similarly, along with magnesium and MgCl 2 .6H 2 O, using a molar ratio of 1/0.75/0.128. A blue liquid was formed.

45% av magnesiumet ble forbrukt. 45% of the magnesium was consumed.

E. Reaksjonsproduktet av titantetraklorid og butanol (som antas å være dibutoxytitandiklorid) ble omsatt med magnesium og magnesiumklorid-hexahydrat i et molforhold på 1/0,75/0,128 under tilsvarende betingelser som i de ovenstående eksempler. Omtrent halvparten av magnesiumet ble forbrukt i løpet av ca. 3 timer, hvoretter det ble utvunnet en mørk blåsort væske og en olivengrønn utfelning (i volum-forholdet 50/50). E. The reaction product of titanium tetrachloride and butanol (believed to be dibutoxytitanium dichloride) was reacted with magnesium and magnesium chloride hexahydrate in a molar ratio of 1/0.75/0.128 under similar conditions as in the above examples. Approximately half of the magnesium was consumed during approx. 3 hours, after which a dark blue-black liquid and an olive-green precipitate (in the volume ratio 50/50) were recovered.

Det følgende eksempel beskriver anvendelsen av et zirkoniumalkoxyd. The following example describes the use of a zirconium alkoxide.

Eksempel 10 Example 10

A. 12,83 deler (0,028 mol) Zr(OBu)4.BuOH , 0,34 deler (0,14 mol) Mg° i form av kommersielt tilgjengelige dreiespon og 8,8 deler octan ble anbragt i en reaksjonsbeholder og oppvarmet til tilbakeløpstemperatur ved 12 5°C under om-røring i løpet av 15 minutter, uten tegn til noen reaksjon. 0,97 deler (0,005 mol) MgCl2.6H20 ble tilsatt, hvoretter det ble iakttatt kraftig brusing, og reaksjonsblandingen antok et mørkaktig utseende. A. 12.83 parts (0.028 mol) Zr(OBu)4.BuOH , 0.34 parts (0.14 mol) Mg° in the form of commercially available turning chips and 8.8 parts octane were placed in a reaction vessel and heated to reflux temperature at 125°C with stirring during 15 minutes, with no sign of any reaction. 0.97 parts (0.005 mole) of MgCl 2 .6H 2 O was added, after which vigorous effervescence was observed and the reaction mixture assumed a darkish appearance.

B. I et andre forsøk ble 31,7 deler (0,069 mol) av zirkoniumforbindelsen bragt i kontakt med 0,069 mol dreiespon av magnesiummetall og 57,6 deler white spirit (kokepunkt 170 - 195°C), og 4,79 deler (0,0235 mol) MgCl2.6H20 B. In a second experiment, 31.7 parts (0.069 mol) of the zirconium compound were contacted with 0.069 mol of magnesium metal turnings and 57.6 parts of white spirit (boiling point 170 - 195°C), and 4.79 parts (0. 0235 mol) MgCl2.6H20

ble tilsatt under omrøring. Reaksjonsbeholderen ble tilført varme gjennom en elektrisk varmekappe. I løpet av 5 was added while stirring. Heat was supplied to the reaction vessel through an electric heating jacket. During the 5

minutter var reaksjonsblandingen blitt ugjennomskinnelig, og gassutvikling fra overflaten av magnesiummetallet ble iakttatt da temperaturen hadde nådd 85°C, etter 8 minutters reaksjonstid. Gassutviklingen fortsatte under kraftig brusing, minutes, the reaction mixture had become opaque, and gas evolution from the surface of the magnesium metal was observed when the temperature had reached 85°C, after 8 minutes of reaction time. The gas evolution continued under strong effervescence,

og temperaturen steg til 108°C, da et hvitaktig fast stoff kom til syne. Etter fortsatt oppvarmning til 133°C (1 times reaksjonstid) var alt magnesiummetall forsvunnet, og reaktoren inneholdt en melkehvit væske og et hvitt fast stoff. Reaksjonsblandingen ble avkjølt, og det ble utvunnet 92 deler av en blanding som inneholdt 6,8 vekt% Zr og 2,4 vekt% Mg (vektforhold Zr/Mg = 2,8:1; molforhold Zr/Mg = 0,75), og som var oppløselig i hydrocarboner. and the temperature rose to 108°C, when a whitish solid appeared. After continued heating to 133°C (1 hour reaction time), all magnesium metal had disappeared, and the reactor contained a milky white liquid and a white solid. The reaction mixture was cooled, and 92 parts of a mixture containing 6.8 wt% Zr and 2.4 wt% Mg (weight ratio Zr/Mg = 2.8:1; mole ratio Zr/Mg = 0.75) were recovered. and which was soluble in hydrocarbons.

Reaksjonsproduktet aktiveres på i og for seg kjent måte med f.eks. et alkylaluminiumhalogenid, idet omsetningen hensiktsmessig kan utføres under anvendelse av et molforhold Al/Zr på fra 3/1 til 6/1, hvorved der, i kombinasjon med et orga-nisk eller metallorganisk reduksjonsmiddel, fåes et olefin-polymerisasjonskatalysatorsystem tilpasset for fremstilling polyethylenharpiks. The reaction product is activated in a manner known per se with e.g. an alkyl aluminum halide, the reaction can conveniently be carried out using a molar ratio Al/Zr of from 3/1 to 6/1, whereby, in combination with an organic or metal-organic reducing agent, an olefin polymerization catalyst system adapted for the production of polyethylene resin is obtained.

Det følgende eksempel viser anvendelse av kalsium i stedet for magnesium som reduserende metall. The following example shows the use of calcium instead of magnesium as the reducing metal.

Eksempel 11 Example 11

A. 0,074 mol Ti(OBu) , 0,074 mol Ca° (tykke dreiespon som er handelsvare, og som ble kuttet opp i mindre stykker) A. 0.074 mol Ti(OBu) , 0.074 mol Ca° (thick turning chips which are a commercial product and which were cut into smaller pieces)

og 0,0125 mol MgCl2.6H20 ble ført sammen i octan i en om- and 0.0125 mol MgCl2.6H20 were brought together in octane in a re-

rørt reaksjonsbeholder utstyrt med en elektrisk varmekappe. Etter å ha nådd temperaturen 105°C mørknet oppløsningens farve, og ved 108°C antok oppløsningen et mørkegrått utseende under gassutvikling. Ved 110,5°C var gassutviklingen hurtig, og væsken gikk over til å bli mørkeblå. Etter 90 minutter ble reaksjonen avsluttet, og det ble isolert et reaksjonsprodukt bestående av en mørk blåsort væske med en grønnlig tone. stirred reaction vessel equipped with an electric heating jacket. After reaching the temperature of 105°C the color of the solution darkened, and at 108°C the solution assumed a dark gray appearance with gas evolution. At 110.5°C, gas evolution was rapid, and the liquid turned dark blue. After 90 minutes, the reaction was terminated and a reaction product consisting of a dark blue-black liquid with a greenish tone was isolated.

Forsøket ble gjentatt under anvendelse av det samme molforhold. 50% av kalsiumet reagerte, og det ble dannet en mørkeblå væske og et grått fast stoff som inneholdt 6,2 vekt% Ti, 2,6 vekt% Ca og 1,1 vekt% Mg (molforholdl/0,5/0,34) The experiment was repeated using the same molar ratio. 50% of the calcium reacted and a dark blue liquid and a gray solid containing 6.2 wt% Ti, 2.6 wt% Ca and 1.1 wt% Mg were formed (molar ratio l/0.5/0.34 )

( UA^ . (UA^ .

I et annet forsøk ble de samme reaktanter anvendt i molforholdet 0,75/0,128. 63% av kalsiumet reagerte, og det ble dannet en blåsort væske og etgrønt fast stoff. Reaksjonsproduktet (molforhold 1/0,47/0,128) inneholdt 6,6 vekt% Ti, 2,6 vekt% Ca og 0,4 vekt% Mg (11A2). In another experiment, the same reactants were used in the molar ratio 0.75/0.128. 63% of the calcium reacted, and a blue-black liquid and a green solid were formed. The reaction product (molar ratio 1/0.47/0.128) contained 6.6 wt% Ti, 2.6 wt% Ca and 0.4 wt% Mg (11A2).

B. Reaksjonsproduktet 11A^ ble omsatt videre med ethylaluminiumklorid i molforhold AlTi på 3/1 og 6/1. Reaksjonsproduktene ble fortynnet med hexan, og halogenid-aktivatoren ble tilsatt langsomt for å regulere den meget eksotermiske reaksjon. I forsøket hvor et molforhold på 3/1 ble benyttet, oppløstes den først dannede varmehvite suspensjon under dannelse av en lysere væske og en hvit utfelning da reaksjonen var fullført. Ved forsøket hvor et molforhold Al/Ti på 6/1 ble benyttet, skiftet suspensjonen til grå farve og deretter til gulgrønn farve. B. The reaction product 11A^ was reacted further with ethyl aluminum chloride in molar ratios AlTi of 3/1 and 6/1. The reaction products were diluted with hexane, and the halide activator was added slowly to control the highly exothermic reaction. In the experiment where a molar ratio of 3/1 was used, the initially formed warm white suspension dissolved to form a lighter liquid and a white precipitate when the reaction was complete. In the experiment where an Al/Ti molar ratio of 6/1 was used, the suspension changed to a gray color and then to a yellow-green color.

Reaksjonsproduktet 11A2 ble likeledes behandlet med EtAlCl2 under anvendelse av molforhold Al/Ti på 3/1 og 6/1. Reaksjonene forløp jevnt og glatt og dannet ved molforhold The reaction product 11A2 was likewise treated with EtAlCl2 using Al/Ti molar ratios of 3/1 and 6/1. The reactions proceeded evenly and smoothly and formed at molar ratios

3/1 en mørkebrun oppslemning og ved molforhold 6/1 en rødbrun 3/1 a dark brown slurry and at molar ratio 6/1 a reddish brown

væske med en brun utfelning. liquid with a brown precipitate.

C. Reaksjonsproduktene fremstilt under del B ble benyttet for polymerisering av ethylen, med de resultater som er oppført i den følgende tabell. C. The reaction products prepared under part B were used for the polymerization of ethylene, with the results listed in the following table.

Forsøkene viste at det ble oppnådd en noe bredere molekylvektfordeling i polymeren enn ved anvendelse av magnesium som reduserende metall. The experiments showed that a somewhat wider molecular weight distribution was achieved in the polymer than when magnesium was used as the reducing metal.

Det følgende eksempel illustrerer anvendelsen av The following example illustrates the application of

sink som reduserende metall. zinc as reducing metal.

Eksempel 12 Example 12

A. 0,204 mol TBT, 0,153 mol Zn°-granuler og 0,026 A. 0.204 mol TBT, 0.153 mol Zn° granules and 0.026

mol MgClj^H^O ble ført sammen i octan i et omrørt, lukket system forsynt med tilbakeløpskjøler og utvendig varmekappe. moles of MgClj^H^O were brought together in octane in a stirred, closed system equipped with a reflux condenser and external heating jacket.

I løpet av 13 minutter (85°C) fant der sted en hurtig farveendring til blåsort farve, med økning av gassutviklingen til kraftig brusing og skumming. Reaksjonsproduktet, som bestod av en blåsort væske (ingen utfelning), og som inneholdt 7,7 vekt% Ti, 0,9 vekt% Zn og 0,5 vekt% Mg, falmet til gul farve da den ble utsatt for luft. In the course of 13 minutes (85°C), a rapid color change to a blue-black color took place, with an increase in gas evolution to strong effervescence and foaming. The reaction product, which consisted of a blue-black liquid (no precipitation), and which contained 7.7 wt% Ti, 0.9 wt% Zn and 0.5 wt% Mg, faded to a yellow color when exposed to air.

B. Reaksjonsproduktet TiZnMg (molforhold 1/0,86/0,128) ble omsatt med isobutylaluminiumklorid i molforholdet Al/Ti = 3/1, i hexan ved 10 - 13°C (126^ . C. Fremstillingen av TiZnMg-reaksjonsproduktet (12A) ble gjentatt under anvendelse Zn-støv, med tilsvarende resultat. I et ytterligere forsøk med moseaktig sink ble bare 7% av sinken forbrukt, og det ble dannet et grønt skikt på sinkens overflate. D. Det aktiverte reaksjonsprodukt 12B^ fremstilt som ovenfor beskrevet ble vasket grundig i hexan og benyttet for fremstilling av polyethylenharpiks med lav tetthet. Reaktoren ble på forhånd tilført en tilstrekkelig mengde buten-1 for å sikre den ønskede tetthet, og reaksjonen ble utført (med trinnvis tilsetning av buten-1 og ethylen) ved 76,7°C B. The reaction product TiZnMg (molar ratio 1/0.86/0.128) was reacted with isobutylaluminum chloride in the molar ratio Al/Ti = 3/1, in hexane at 10 - 13°C (126^ . C. The preparation of the TiZnMg reaction product (12A) was repeated using Zn dust, with similar results. In a further experiment with mossy zinc, only 7% of the zinc was consumed, and a green layer was formed on the surface of the zinc. D. The activated reaction product 12B^ prepared as described above was washed thoroughly in hexane and used for the production of low density polyethylene resin The reactor was precharged with a sufficient amount of butene-1 to ensure the desired density and the reaction was carried out (with stepwise addition of butene-1 and ethylene) at 76, 7°C

og 2,4 6 kg/cm 2, i nærvær av triethylaluminium som cokatalysator. Den utvundne harpiks hadde de følgende egenskaper: tetthet = 0,9165, MI = 1,68, HLMI = 52,1 og MIR = 31. and 2.4 6 kg/cm 2 , in the presence of triethylaluminum as cocatalyst. The recovered resin had the following properties: density = 0.9165, MI = 1.68, HLMI = 52.1 and MIR = 31.

Eksempler 13 - 14 viser anvendelsen av aluminium som reduserende metall. Examples 13 - 14 show the use of aluminum as a reducing metal.

Eksempel 13 Example 13

A. 112,31 deler (0,33 mol) Ti(OBu)4, 8,91 deler A. 112.31 parts (0.33 mol) Ti(OBu)4, 8.91 parts

Al° (Alfa Inorganicspherical aluminium-pulver, - 45 mesh og 11,4 deler (0,056 mol) MgCl2.6H20 (molforhold 1:1:0,17) ble blandet i en reaksjonsbeholder under omrøring, idet det ble tilført varme via en elektrisk varmekappe. Al° (Alfa Inorganicspherical aluminum powder, - 45 mesh and 11.4 parts (0.056 mol) MgCl2.6H20 (molar ratio 1:1:0.17) were mixed in a reaction vessel with stirring, heat being supplied via an electric heating jacket.

Da 100°C var blitt nådd i løpet av ca. 10 minutter, ble gulfarven dypere, og ved 118°C begynte en kraftig brusing med gassutvikling. Ved 122°C antok den under tilbakeløps-kjøling kokende væske en grå farve, og temperaturen stabili-serte seg etterhvert som reaksjonsblandingen skiftet farve fra en dyp gråfarve med en blåaktig tone til en mørkeblå farve og deretter en blåsort farve etter 27 minutters reak-sjons- og oppvarmningstid. Temperaturen ble opprettholdt, og den steg til 175° i løpet av 1 time og 20 minutter, på hvilket tidspunkt gassutviklingen var hovedsakelig full-ført og reaksjonen ble avsluttet. When 100°C had been reached during approx. 10 minutes, the yellow color deepened, and at 118°C a vigorous effervescence with gas evolution began. At 122°C, the liquid boiling under reflux assumed a gray color, and the temperature stabilized as the reaction mixture changed color from a deep gray color with a bluish tone to a dark blue color and then a blue-black color after 27 minutes of reaction - and heating time. The temperature was maintained and it rose to 175° in 1 hour 20 minutes, at which time gas evolution was essentially complete and the reaction was terminated.

Reaksjonsproduktet var ved romtemperatur en viskøs væske som inneholdt uomsatte aluminiumpartikler. Det uomsatte aluminium ble fraskilt, vasket og veiet. Det viste seg at 6,7 deler Al° var blitt omsatt. Reaksjonsproduktet inneholdt 7,9 vekt% Ti, 3,4 vekt% Al og 0,7 vekt% Mg (molforhold 1:0,75:0,17). At room temperature, the reaction product was a viscous liquid containing unreacted aluminum particles. The unreacted aluminum was separated, washed and weighed. It turned out that 6.7 parts of Al° had been converted. The reaction product contained 7.9 wt% Ti, 3.4 wt% Al and 0.7 wt% Mg (molar ratio 1:0.75:0.17).

B. 9,10 deler av reaksjonsproduktet fremstilt asm ovenfor beskrevet (0,719 deler Ti eller 0,015 mol Ti) ble tilsatt i 13,o deler hexan til en reaksjonsbeholder i et kjølebad. 0,045 mol ethylaluminiumklorid ble tilsatt gradvis, idet temperaturen ble holdt ved 15 - 20°C. Etter omrøring av blandingen i 30 minutter ble det erholdt en mørk rødbrun oppslemning og et uhåndterlig fast stoff (B^). B. 9.10 parts of the reaction product prepared as described above (0.719 parts Ti or 0.015 mol Ti) was added in 13.0 parts hexane to a reaction vessel in a cooling bath. 0.045 mol of ethylaluminum chloride was added gradually, keeping the temperature at 15-20°C. After stirring the mixture for 30 minutes, a dark red-brown slurry and an intractable solid (B^) were obtained.

Det ble utført et andre forsøk (0,175 mol Ti/0,0525 mol Al) uten kjøling til en topptemperatur på 38°C. På ny ble det dannet en rødbrun oppslemning med en uhåndterlig faststoffavsetning (B2). A second experiment (0.175 mol Ti/0.0525 mol Al) was performed without cooling to a peak temperature of 38°C. Again, a red-brown slurry was formed with an unwieldy solids deposit (B2).

Eksempel 14 Example 14

Reaksjonsproduktene fra eksempel 13 ble benyttet som katalysatorer ved polymerisering av ethylen under standard betingelser (87,8°C, 4,2 kg/cm<2> H2) under anvendelse av triethylaluminium som cokatalysator. De følgende resultater ble oppnådd: The reaction products from example 13 were used as catalysts in the polymerization of ethylene under standard conditions (87.8°C, 4.2 kg/cm<2> H2) using triethylaluminum as cocatalyst. The following results were obtained:

Eksempel 15 Example 15

A. På tilsvarende måte som i det ovenstående ble 0,133 mol TBT, 0,100 mol Al° og 0,017 mol A1C13.6H20 tilsatt i octan og omsatt i løpet av 7 timer og 15 minutter, hvorved det ble erholdt en mørk blåsort væske og en liten mengde av et grått fast stoff. Ca. 40% av aluminiumet reagerte, under dannelse av et reaksjonsprodukt som inneholdt 6,6 vekt% Ti og 1,6 vekt% Al (15A1) . A. In a similar manner to the above, 0.133 mol of TBT, 0.100 mol of Al° and 0.017 mol of A1C13.6H20 were added in octane and reacted during 7 hours and 15 minutes, whereby a dark blue-black liquid and a small amount of of a gray solid. About. 40% of the aluminum reacted, forming a reaction product containing 6.6% by weight Ti and 1.6% by weight Al (15A1).

På samme måte ble de samme reaktanter omsatt med hverandre i molforholdet 1/1/0,17. Ca. 58% av aluminiumet reagerte, under dannelse av et reaksjonsprodukt inneholdende 6,5 vekt% Ti og 2,7 vekt% Al dSA^) . In the same way, the same reactants were reacted with each other in the molar ratio 1/1/0.17. About. 58% of the aluminum reacted, forming a reaction product containing 6.5% by weight Ti and 2.7% by weight Al dSA^).

B. Reaksjonsproduktene (15A1) og (15A2) ble aktivert med ethylaluminiumklorid under anvendelse av et forhold Al/Ti på 3/1. Faststoffandelen av det aktiverte reaksjonsprodukt (15A2) ble isolert fra den ovenstående væske og anvendt med TEA som cokatalysator ved polymerisering av ethylen ved 76,7 o C og 1,05 kg/cm 2, hvorved det i et forsøk ble fremstilt harpiks kjennetegnet ved MI = 0,02, HLMI = 1,01 og MIR = 50,5 og i et andre forsøk ble fremstilt en harpiks kjennetegnet ved MI = 0,02, HLMI = 0,45 og MIR = 22,5. B. The reaction products (15A1) and (15A2) were activated with ethyl aluminum chloride using an Al/Ti ratio of 3/1. The solid portion of the activated reaction product (15A2) was isolated from the supernatant liquid and used with TEA as a cocatalyst in the polymerization of ethylene at 76.7 o C and 1.05 kg/cm 2 , whereby a resin characterized by MI was produced in an experiment = 0.02, HLMI = 1.01 and MIR = 50.5 and in a second attempt a resin characterized by MI = 0.02, HLMI = 0.45 and MIR = 22.5 was produced.

De følgende eksempler viser fremstillingen av katalysatorer under anvendelse av andre aquokomplekser. The following examples show the preparation of catalysts using other aquo complexes.

Eksempel 16 Example 16

A. 0,0335 mol TBT og 0,0335 mol Mg° ble omrørt i octan i en oppvarmet reaksjonsbeholder, til hvilken det ble tilsatt 0,0057 mol MgBr2.6H20 (molforhold 1/1/0,17). Saltet ble oppløst i løpet av 6 minutter ved oppvarmning til 65°C. Det utviklet seg en grå farve under kraftig gassutvikling, og oppløsningen skiftet til blå farve, hvoretter den ble blåsort med en grønnlig tone. Reaksjonen ble avsluttet ved 123°C (ca. 10% uomsatt Mg) etter en reaksjonstid på 4 timer og 10 minutter (16A). A. 0.0335 mol TBT and 0.0335 mol Mg° were stirred in octane in a heated reaction vessel, to which was added 0.0057 mol MgBr2.6H20 (molar ratio 1/1/0.17). The salt was dissolved within 6 minutes by heating to 65°C. A gray color developed during strong gas evolution, and the solution changed to a blue color, after which it became blue-black with a greenish tone. The reaction was terminated at 123°C (approx. 10% unreacted Mg) after a reaction time of 4 hours and 10 minutes (16A).

På tilsvarende måte ble det fremstilt et reaksjonsprodukt under anvendelse av et molforhold Ti/Mg/MgBr2.6H20 = 1/0,65/0,11. Reaksjonsproduktet var en blåsort væske med en mørkegrønn utfelning (6,5 vekt% Ti; 2,5 vekt% Mg (etter kalsinering)). In a similar manner, a reaction product was prepared using a molar ratio Ti/Mg/MgBr2.6H20 = 1/0.65/0.11. The reaction product was a blue-black liquid with a dark green precipitate (6.5 wt% Ti; 2.5 wt% Mg (after calcination)).

B. Det dekanterte reaksjonsprodukt (16A) ble bragt B. The decanted reaction product (16A) was brought

i kontakt med isobutylaluminiumdiklorid under anvendelse av forhold Al/Ti på 3/1 og 6/1 ved gradvis tilsetning av alkyl-aluminiumhalogenidet. I det første forsøk (Al/Ti = 3/1) ble en topptemperatur på 42°C nådd ved en tilsetningshastighet på en dråpe pr. 2 - 3 sekunder, hvoretter den grønne væske skiftet over til brun farve. Reaksjonsproduktet var en rød-brun væske med en brun utfelning (4B - 1). Produktet fremstilt med et forhold Al/Ti på 6/1 (4B - 2) ble fremstilt på tilsvarende måte og med samme resultat. in contact with isobutylaluminum dichloride using Al/Ti ratios of 3/1 and 6/1 by gradual addition of the alkyl aluminum halide. In the first experiment (Al/Ti = 3/1) a peak temperature of 42°C was reached at an addition rate of one drop per 2 - 3 seconds, after which the green liquid changed to a brown color. The reaction product was a red-brown liquid with a brown precipitate (4B - 1). The product produced with an Al/Ti ratio of 6/1 (4B - 2) was produced in a similar manner and with the same result.

I et separat forsøk ble reaksjonsproduktet (16A) bragt i kontakt med SiCl^ på samme måte. Reaksjonsproduktet erholdt etter 30 minutters reaksjon under anvendelse av et forhold Si/Ti på 3/1 var en lysegul væske med en brun utfelning. Et tilsvarende forsøk ga et reaks jonsprodukt nied Si/Ti = 6/1. In a separate experiment, the reaction product (16A) was brought into contact with SiCl^ in the same way. The reaction product obtained after 30 minutes of reaction using a Si/Ti ratio of 3/1 was a pale yellow liquid with a brown precipitate. A similar experiment gave a reaction ion product with Si/Ti = 6/1.

C. De aktiverte reaksjonsprodukter 16B - 1 og 16B- 2 (1 vekt% Ti) ble anvendt for polymerisering av ethylen (10 mol% i isobutan) ved 87,8°C, under anvendelse av et hydrogen-modifiseringsmiddel og en triethylaluminium-cokatalysator (45 ppm Al), og forsøket ble sammenlignet med et tilsvarende forsøk hvor det ble benyttet magnesiumklorid-hydrat. Resultatene er oppført i den nedenstående tabell III. C. The activated reaction products 16B-1 and 16B-2 (1 wt% Ti) were used for the polymerization of ethylene (10 mol% in isobutane) at 87.8°C, using a hydrogen modifier and a triethylaluminum cocatalyst (45 ppm Al), and the experiment was compared with a similar experiment where magnesium chloride hydrate was used. The results are listed in Table III below.

Eksempel 17 Example 17

A. 42 , 23 deler (0,124 mol) TBT ble bragt i kontakt A. 42 , 23 parts (0.124 mol) of TBT were contacted

med 3,02 deler (0,124 mol) Hg i 42,8 deler octan i nærvær av 5,7 deler (0,02 mol) FeCl3.6H20 (molforhold TMgFe = with 3.02 parts (0.124 mol) Hg in 42.8 parts octane in the presence of 5.7 parts (0.02 mol) FeCl3.6H20 (molar ratio TMgFe =

1/1 0,17) i en lukket, omrørt reaksjonsbeholder utstyrt med tilbakeløpskjøler og en elektrisk varmekappe. Oppvarmningen ble startet, og i løpet av 6 minutter, ved 65°C, begynte gassutviklingen. Den slamgule farve skiftet til mørkebrunt ved 80°C (7 minutter), og gassutviklingen tiltok. I. løpet av 30 minutter var gassutviklingen blitt langsommere, og opphørte så da alt Mg° var forbrukt, hvorpå rraksjonen ble avsluttet. Den meget mørke væske viste ingen tegn til noe residuum (17 A-^) . 1/1 0.17) in a closed, stirred reaction vessel equipped with a reflux condenser and an electric heating jacket. Heating was started and within 6 minutes, at 65°C, gas evolution began. The sludge yellow color changed to dark brown at 80°C (7 minutes), and gas evolution increased. In the course of 30 minutes, gas evolution had slowed down, and then ceased when all the Mg° was consumed, whereupon the reaction was terminated. The very dark liquid showed no sign of any residue (17 A-^).

I et andre forsøk ble de samme reaktanter omsatt med hverandre i molforholdet TMgFe = l/l/o,34 og tilsvarende resultater ble oppnådd. Fortynning med hexan forårsaket ingen utfelning eller avsetning av residuum (17A2). In a second experiment, the same reactants were reacted with each other in the molar ratio TMgFe = l/l/o.34 and similar results were obtained. Dilution with hexane caused no precipitation or deposition of residue (17A2).

B. Reaksjonsproduktet 17A^ ble aktivert ved omsetning med en 50 vekt% oppløsning av ethylaluminiumklorid i hexan, under anvendelse av et forhold Al/Ti på 3/1. Det ble utvunnet et brun væske og et brunt fast stoff, inneholdende 16,5 B. The reaction product 17A^ was activated by reaction with a 50% by weight solution of ethyl aluminum chloride in hexane, using an Al/Ti ratio of 3/1. A brown liquid and a brown solid were recovered, containing 16.5

Mg Ti/g (176.^ . Mg Ti/g (176.^ .

På tilsvarende måte ble reaksjonsproduktet (17A2) aktivert. Den mørkebrune væske skiftet til en fiolett oppslemning og deretter til en mørkegrå oppslemning. Den erholdte klare væske og den grå utfelning inneholdt 16 Mg Ti/g. In a similar way, the reaction product (17A2) was activated. The dark brown liquid changed to a violet slurry and then to a dark gray slurry. The obtained clear liquid and the gray precipitate contained 16 Mg Ti/g.

C. Det aktiverte reaksjonsprodukt 17B^ ble anvendt C. The activated reaction product 17B^ was used

ved polymerisering av ethylen ved 87,8°C og 4,22 kg/cm<2> H2. Det ble utvunnet 114 32 0 g polyethylen pr. g Ti pr. time. Polyethylenet oppviste de følgende egenskaper: by polymerization of ethylene at 87.8°C and 4.22 kg/cm<2> H2. 114,320 g of polyethylene was extracted per g Ten per hour. The polyethylene exhibited the following properties:

MI = 5,1. HLMI = 155,3, MIR =30,3. MI = 5.1. HLMI = 155.3, MIR =30.3.

Eksempel 18 Example 18

A. 0,160 mol Ti(0Bu)4, 0,160 mol magnesiumdreiespon A. 0.160 mol Ti(0Bu)4, 0.160 mol magnesium turnings

og 0,02 7 mol CoCl2.6H20 ble tilført en omrørt reaksjonsbeholder sammen med 61,2 deler octan. De fiolette koboltsalt-krystaller ga ved oppløsning en mørkeblå oppløsning. Blandingen ble oppvarmet, under anvendelse av en elektrisk varmekappe, and 0.02 7 moles of CoCl 2 .6H 2 O were added to a stirred reaction vessel along with 61.2 parts of octane. The violet cobalt salt crystals gave a dark blue solution on dissolution. The mixture was heated, using an electric heating mantle,

og gassutvikling på magnesiumoverflaten tok til ved 58°C og øket til kraftig brusing ved 107°C i løpet av 12 minutter. and gas evolution on the magnesium surface began at 58°C and increased to vigorous effervescence at 107°C within 12 minutes.

Den klare blå farve skiftet til en gråaktig farve ved ytterligere oppvarmning og ble nesten sort ved 123 - 25°C, da alt magnesium var forsvunnet og reaksjonen var avsluttet, etter 90 minutter. Det melkeaktige blå reaksjonsprodukt var hydro-carbonoppløselig og skilte seg i en mørkeblå væske og en mørk utfelning ved henstand. The clear blue color changed to a greyish color on further heating and became almost black at 123 - 25°C, when all the magnesium had disappeared and the reaction was complete, after 90 minutes. The milky blue reaction product was hydrocarbon soluble and separated into a dark blue liquid and a dark precipitate on standing.

Forsøket ble gjentatt, med praktisk talt identiske resultater. The experiment was repeated, with practically identical results.

B. Reaksjonsproduktet fra ovenstående forsøk ble rystet, og 0,0111 mol Ti ble sammen med 0,0333 mol Al tilsatt dråpevis til en reaksjonsbeholder. En temperaturtopp på 40°C ble nådd, under dannelse av en gråaktig utfelning, som ved ytterligere tilsetning av BuAlCl2 skiftet til brun farve. Etter omrøring i ytterligere 30 minutter ble reaksjonen avsluttet. Det var blitt dannet en mørk rødbrun væske og en brun utfelning . C. Katalysatorkomponenten fremstilt i eksempel 18 ovenfor ble benyttet for polymerisering av ethylen (87,8°C, 10 mol% ethylen, 0,0002 del katalysator beregnet som Ti, ca. 45 ppm triethylaluminium beregnet som Al og H2 som angitt) med de resultater som er oppført i tabell IV nedenfor. B. The reaction product from the above experiment was shaken, and 0.0111 mol Ti together with 0.0333 mol Al was added dropwise to a reaction container. A temperature peak of 40°C was reached, with the formation of a greyish precipitate, which on further addition of BuAlCl2 changed to a brown colour. After stirring for a further 30 minutes, the reaction was terminated. A dark red-brown liquid and a brown precipitate had been formed. C. The catalyst component prepared in example 18 above was used for the polymerization of ethylene (87.8°C, 10 mol% ethylene, 0.0002 part catalyst calculated as Ti, about. 45 ppm triethylaluminum calculated as Al and H2 as indicated) with the results listed in Table IV below.

Eksempel 19 Example 19

A. 0,169 mol Ti(OBu)4 [TBT], 0,169 mol magnesiumdreiespon og 0,029 mol A1C13-6H20 i octan som fortynningsmiddel ble tilført en omrørt reaksjonsbeholder utstyrt med en elektrisk varmekappe. Det hydratiserte aluminiumsalt ble delvis oppløst, og ved 111°C mørknet oppløsningen hurtig til en sort væske, som bruste kraftig ved gassutvikling fra magnesiumets overflate. Oppløsningen antok en blå farve og dannet ved forsiktig kokning med tilbakeløpskjøling ved 122°C en mørk blåsort væske som inneholdt noen rester magnesium. Ved 125°C var alt magnesiummetall forsvunnet, og oppløsningen hadde antatt en svakt grønn farvetone. Reaksjonen ble avsluttet, og det ble utvunnet en mørk blåsort væske og en grønn utfelning i et volumforhold på ca. 95/5. A. 0.169 mol Ti(OBu)4 [TBT], 0.169 mol magnesium turnings and 0.029 mol AlCl3-6H2O in octane as diluent were added to a stirred reaction vessel equipped with an electric heating jacket. The hydrated aluminum salt was partially dissolved, and at 111°C the solution quickly darkened to a black liquid, which erupted violently as gas evolved from the magnesium's surface. The solution assumed a blue color and, on gentle refluxing at 122°C, formed a dark blue-black liquid containing some traces of magnesium. At 125°C all the magnesium metal had disappeared and the solution had assumed a faint green tint. The reaction was terminated, and a dark blue-black liquid and a green precipitate were recovered in a volume ratio of approx. 95/5.

B. Reaksjonsproduktet erholdt som ovenfor beskrevet ble bragt i kontakt med isobutylaluminiumklorid i molforhold Al/Ti på 3:1 og 6:1 ved dråpevis tilsetning av kloridet til B. The reaction product obtained as described above was brought into contact with isobutylaluminum chloride in molar ratios Al/Ti of 3:1 and 6:1 by dropwise addition of the chloride to

en reaksjonsbeholder inneholdende titanmaterialet. Under den første reaksjon (3:1) ble alkylkloridet tilsatt med en hastighet på 1 dråpe pr. 2 - 3 sekunder inntil en topptemperatur på 42°C var blitt nådd, hvilket medførte en farveendring fra blågrønt til brunt. Etter omrøring i ytterligere 30 minutter ble reaksjonsproduktet, som utgjordes av en rødbrun væske og en brun utfelning, isolert (19B). a reaction vessel containing the titanium material. During the first reaction (3:1) the alkyl chloride was added at a rate of 1 drop per 2 - 3 seconds until a peak temperature of 42°C had been reached, causing a color change from blue-green to brown. After stirring for an additional 30 minutes, the reaction product, which consisted of a red-brown liquid and a brown precipitate, was isolated (19B).

C. På tilsvarende måte ble et produkt med Al/Ti = C. In a similar way, a product with Al/Ti =

6:1 fremstilt, med de samme resultater (19C). 6:1 prepared, with the same results (19C).

D. Reaksjonsprodukter 19B og 19 C ble anvendt sammen med en triethylaluminium-cokatalysator (4 5 ppm Al) for polymerisering av ethylen (10 mol%) med isobutan-fortynningsmiddel ved 87,8°C og en mengde hydrogen som angitt. Forsøkene ble avsluttet etter 60 minutter, med de resultater som er oppført i tabell V nedenfor. D. Reaction products 19B and 19C were used together with a triethylaluminum cocatalyst (45 ppm Al) for the polymerization of ethylene (10 mol%) with isobutane diluent at 87.8°C and an amount of hydrogen as indicated. The experiments were terminated after 60 minutes, with the results listed in Table V below.

Eksempel 20 Example 20

A. 0,153 mol Ti(0Bu)4 [TBT], 0,153 mol Mg°-dreiespon og 0,026 mol NiCl^eHjO ble tilført sammen med 61,75 deler octan til en omrørt reaksjonsbeholder utstyrt med en elektrisk varmekappe. Ved oppvarmning til 4 4°C antok den gul-farvede oppløsning en dypere farve, og det kunne iakttas A. 0.153 mol of Ti(0Bu)4 [TBT], 0.153 mol of Mg° turnings, and 0.026 mol of NiCl^eHjO were added along with 61.75 parts of octane to a stirred reaction vessel equipped with an electric heating jacket. On heating to 4 4°C, the yellow-colored solution assumed a deeper color, and it could be observed

gassutvikling på magnesiummetalloverf la ten ved ca. 57°C. gas evolution on the magnesium metal surface at approx. 57°C.

Ved fortsatt oppvarmning øket gassutviklingen inntil reaksjonssystemet ved 102°C (etter 15 minutters reaksjon) antok en lys, slamaktig brun farve. En kraftig brusing fortsatte under ledsagende mørkning av den brune farve inntil alt magnesium var forsvunnet ved 126°C (75 minutter), og reaksjonen ble avsluttet. Reaksjonsproduktet(20 A-I) bestod av en hydrocarbonoppløselig mørkebrun væske og en liten mengde av en fin utfelning. With continued heating, gas evolution increased until the reaction system at 102°C (after 15 minutes of reaction) assumed a light, muddy brown colour. Vigorous effervescence was continued with accompanying darkening of the brown color until all the magnesium had disappeared at 126°C (75 minutes) and the reaction was terminated. The reaction product (20 A-I) consisted of a hydrocarbon soluble dark brown liquid and a small amount of a fine precipitate.

I et andre forsøk ble 0,149 mol TBT, 0,149 mol Mg og 0,051 mol NiCl2.6H20 tilført i octan på samme måte. Magnesiummetallet forsvant ved 115°C (etter 120 minutter), og reaksjonen ga en fra mørkebrun til sort hydrocarbonoppløselig væske, som ved henstand skilte seg i en meget fin, mørk utfelning og en gul væske, som forelå i et volumforhold på 50/50 (20A-2). In a second experiment, 0.149 mol TBT, 0.149 mol Mg and 0.051 mol NiCl 2 .6H 2 O were added in octane in the same way. The magnesium metal disappeared at 115°C (after 120 minutes), and the reaction gave a dark brown to black hydrocarbon-soluble liquid, which on standing separated into a very fine, dark precipitate and a yellow liquid, which was present in a 50/50 volume ratio ( 20A-2).

B. Reaksjonsprodukt lA-1 ble rystet, og en porsjon (0,0137mol Ti) ble anbragt i en reaksjonsbeholder med hexan-fortynningsmiddel, til hvilken iBuAlCl2 (0,0411 mol Al ble tilsatt dråpevis, med en hastighet av en dråpe pr. 2 - 3 B. Reaction product 1A-1 was shaken, and a portion (0.0137 mol Ti) was placed in a reaction vessel with hexane diluent, to which iBuAlCl 2 (0.0411 mol Al was added dropwise, at a rate of one drop per 2 - 3

o o

sekunder, inntil temperatur 28 C, og med en hastighet av 1 dråpe pr. sekund til en topptemperatur på 39°C. Etter full-ført tilsetning ble beholderens innhold omrørt i 30 minutter, hvoretter reaksjonsproduktet, bestående av en mørk rødbrun væske og en mørkegrå utfelning, ble isolert (20B-1). seconds, up to a temperature of 28 C, and at a rate of 1 drop per second to a peak temperature of 39°C. After the addition was complete, the contents of the container were stirred for 30 minutes, after which the reaction product, consisting of a dark red-brown liquid and a dark gray precipitate, was isolated (20B-1).

Det samme reaksjonsprodukt (20A-1) ble bragt i kontakt med ethylaluminiumklorid på samme måte, under anvendelse av et molforhold Al/Ti på 3/1. Reaksjonsproduktet bestod av en mørk rødbrun væske og et mørkegrått fast stoff (20B-2). The same reaction product (20A-1) was contacted with ethyl aluminum chloride in the same manner, using an Al/Ti molar ratio of 3/1. The reaction product consisted of a dark reddish-brown liquid and a dark gray solid (20B-2).

På hovedsakelig samme måte ble reaksjonsproduktet 20A-2 (med et molforhold Ti/Mg/Ni på 1/1/0,34) bragt i kontakt med iBuAlCl2 under anvendelse av et molforhold Al/Ti på 3:1. De samme resultater ble oppnådd, bortsett fra at den ovenstående væske hadde en blekt rødbrun farve (20B-3) . In substantially the same manner, the reaction product 20A-2 (having a Ti/Mg/Ni molar ratio of 1/1/0.34) was contacted with iBuAlCl 2 using an Al/Ti molar ratio of 3:1. The same results were obtained, except that the supernatant had a pale red-brown color (20B-3).

I et ytterligere forsøk ble reaksjonsproduktet 20A-2 omsatt på samme måte med iBuAlCl2 under anvendelse avet molforhold Al/Ti på 6:1. Pa tilsvarende måte ble det dannet en mørk væske og en mørk utfelning (20B-4). In a further experiment, the reaction product 20A-2 was reacted in the same way with iBuAlCl2 using an Al/Ti molar ratio of 6:1. In a similar way, a dark liquid and a dark precipitate were formed (20B-4).

Det samme reaksjonsprodukt 20A-2 ble omsatt med ethylaluminiumklorid på samme måte, hvorunder det ble dannet en mørk rødbrun væske og et mørkegrått fast stoff (20B-5). The same reaction product 20A-2 was reacted with ethylaluminum chloride in the same manner, during which a dark red-brown liquid and a dark gray solid (20B-5) were formed.

Eksempel 21 Example 21

A. Eksempel 20 A ble gjentatt, idet reaktantene ble tilført i et molforhold Ti:Mg:Ni på 1:0,65:0,11. Farve-endringen var fra en dyp brungul farve til en dyp brunfarve, med ledsagende gassutvikling, og deretter gikk farve-endringen gjennom en gråbrun farve til en mørk blåsort farve, hvorunder magnesiumet ble oppbrukt. Reaksjonen strakte seg over 6 timer. (21a) . A. Example 20 A was repeated, the reactants being added in a molar ratio Ti:Mg:Ni of 1:0.65:0.11. The color change was from a deep brown-yellow color to a deep brown color, with accompanying gas evolution, and then the color change went through a gray-brown color to a dark blue-black color, during which the magnesium was used up. The reaction lasted over 6 hours. (21a) .

B. Reaksjonsproduktet 21A ble omsatt med ethylaluminiumklorid på samme måte som i eksempel 20B, under anvendelse av et molforhold Al/Ti på 3:1. Det ble utvunnet en rødbrun væske og en rødbrun utfelning (21B). B. The reaction product 21A was reacted with ethylaluminum chloride in the same manner as in Example 20B, using an Al/Ti molar ratio of 3:1. A red-brown liquid and a red-brown precipitate (21B) were recovered.

Eksempel 22 Example 22

Eksempel 21A ble gjentatt, idet reaktantene ble til-ført i molforholdet 1/0,75/1,28. Det mørkebrune reaksjonsprodukt inneholdt 5,9% Ti, 2,2% Mg og 0,97% Ni. Example 21A was repeated, with the reactants added in the molar ratio 1/0.75/1.28. The dark brown reaction product contained 5.9% Ti, 2.2% Mg and 0.97% Ni.

Reaksjonsproduktet ble så behandlet med isobutylaluminiumklorid under anvendelse av et molforhold Al/Ti på 3/1. The reaction product was then treated with isobutylaluminum chloride using an Al/Ti molar ratio of 3/1.

Eksempel 2 3 Example 2 3

En rekke TMgNi-katalysatorer, som var fremstilt som angitt i eksempler 20B og 21B, ble anvendt som katalysatorkomponenter ved polymerisering av ethylen (87,8°C, 10 mol% ethylen, 4 5 ppm triethylaluminium beregnet som Al og H2 som angitt), med de resultater som er oppført i tabell VI nedenfor. A series of TMgNi catalysts, which were prepared as indicated in Examples 20B and 21B, were used as catalyst components in the polymerization of ethylene (87.8°C, 10 mol% ethylene, 45 ppm triethylaluminum calculated as Al and H2 as indicated), with the results listed in Table VI below.

Eksempel 24 Example 24

A. TBT, Mg° og MgSiF6.6H20 ble omsatt med hverandre A. TBT, Mg° and MgSiF6.6H20 were reacted with each other

i octan i en oppvarmet reaksjonsbeholder forsynt med tilbake-løpskjøler på samme måte som i de foregående eksempler, for fremstilling av reaksjonsprodukter under anvendelse av molforhold på henholdsvis 1/1/0,34 og 1/0,75/0,128. in octane in a heated reaction vessel equipped with a reflux condenser in the same manner as in the preceding examples, for the preparation of reaction products using molar ratios of 1/1/0.34 and 1/0.75/0.128 respectively.

B. Det sistnevnte reaksjonsprodukt ble aktivert ved omsetning med ethylaluminiumklorid under anvendelse av et molforhold Al/Ti på 3/1. B. The latter reaction product was activated by reaction with ethyl aluminum chloride using an Al/Ti molar ratio of 3/1.

C. Den resulterende brune utfelning ble skilt fra C. The resulting brown precipitate was separated

den ovenstående rødbrune væske og anvendt sammen med TEA the above reddish-brown liquid and used together with TEA

for tilveiebringelse av ca. 4 5 ppm Al under standard betingelser for polymerisering av polyethylen (87,8°C , 4,22 kg/cm<2 >H ) . Polyethylenet ble fremstilt i en mengde av 107 500 g PE/gTi/h og var karakterisert ved MI = 2,85, HLMI =84,5 for the provision of approx. 4 5 ppm Al under standard conditions for polymerization of polyethylene (87.8°C , 4.22 kg/cm<2 >H ). The polyethylene was produced in a quantity of 107,500 g PE/gTi/h and was characterized by MI = 2.85, HLMI = 84.5

og MIR = 29,6. and MIR = 29.6.

D. Reaksjonsproduktet (molforhold 1/1/0,34) fremstilt som ovenfor angitt, ble likeledes aktivert med isobutylaluminiumklorid under anvendelse av et molforhold Al/Ti på 3/1. Det faste reaksjonsprodukt ble vasket flere ganger med hexan og anvendt med TEA i en polyethylenpolymerisasjons-reaktor som på forhånd var blitt tilført buten-1 for oppnåelse av en polymer med den ønskede tetthet, ved 76,7°c og 2/11 kg/cm 2 Yi^ i ut fra e thy len/buten-1 som utgangsmateriale. Den erholdte polymer hadde en tetthet på 0,919 3, MI = 1,91, HLMI = 60,8 og MIR = 31,8. D. The reaction product (molar ratio 1/1/0.34) prepared as above was likewise activated with isobutylaluminum chloride using an Al/Ti molar ratio of 3/1. The solid reaction product was washed several times with hexane and used with TEA in a polyethylene polymerization reactor which had previously been fed with butene-1 to obtain a polymer with the desired density, at 76.7°C and 2/11 kg/cm 2 Yi^ i from e thy len/butene-1 as starting material. The resulting polymer had a density of 0.919 3 , MI = 1.91, HLMI = 60.8 and MIR = 31.8.

I det følgende eksempel ble katalysatorkomponenter aktivert ved omsetning med en halogenidkomponent. In the following example, catalyst components were activated by reaction with a halide component.

Eksempel 25 Example 25

A. I de følgende forsøk ble TMMg-reaksjonsprodukter omsatt med halogenidkomponenten, som ble tilsatt gradvis, vanligvis dråpevis, for å regulere den eksotermiske reaksjon. Reaksjonen ble utført under omgivelsenes betingelser, A. In the following experiments, TMMg reaction products were reacted with the halide component, which was added gradually, usually dropwise, to control the exothermic reaction. The reaction was carried out under ambient conditions,

i tilstrekkelig lang tid til å fullføre tilsetningen under omrøring av reaktanten, nemlig i 10 - 30 minutter etter oppnådd topptemperatur (hvor dette var mulig ble de faste og flytende TMMg-komponenter blandet sammen til en oppslemning og benyttet i denne form). Reaktantene og mengdeforholdet mellom reaktantene var som følger: for a sufficient time to complete the addition while stirring the reactant, namely for 10 - 30 minutes after reaching the peak temperature (where this was possible the solid and liquid TMMg components were mixed together into a slurry and used in this form). The reactants and the quantity ratio between the reactants were as follows:

Eksempel 26 Example 26

A. Katalysatorprøver aktivert med Bi^AlC^ (molforhold Al/Ti = 3:1) ble anvendt i en rekke polymerisasjonsforsøk, med de resultater som er oppført i tabell VII nedenfor. A. Catalyst samples activated with Bi^AlC^ (molar ratio Al/Ti = 3:1) were used in a series of polymerization experiments, with the results listed in Table VII below.

Som det vil sees ved sammenligning av mol forholdene angitt under Ti/MgC^•6H20, ble den høyeste smelteindeks oppnådd med et molforhold på 9:1 (molforhold Ti/H20 = 1,5:1) . As will be seen when comparing the molar ratios indicated under Ti/MgC^•6H20, the highest melting index was obtained with a molar ratio of 9:1 (molar ratio Ti/H20 = 1.5:1).

B. I de følgende, ytterligere forsøk ble virkningen av forholdet Al/Ti i de aktiverte TMMg-katalysatorer (molforhold 1/0,65/0,11) undersøkt ved polymerisering av ethylen. Resultatene er angitt i den følgende tabell VIII. B. In the following, additional experiments, the effect of the Al/Ti ratio in the activated TMMg catalysts (molar ratio 1/0.65/0.11) was investigated in the polymerization of ethylene. The results are set forth in the following Table VIII.

C. I on ytterligere forsøksrekke, hvor en TMMg-katalysator med molforhold 1/0,75/0,128 ble benyttet, ble virkningen av akt iveringsmidlet undersøkt, med de resultater som er angitt i tabell IX nedenfor. D. Det ble foretatt polymerisasjonsforsøk i større målestokk ved 71,1°C under anvendelse av TMMg-katalysatoren (molforhold 1/0,75/0,12 8) (oppslemning, fraskillelse av den ovenstående væske og vaskning med hexan) og en TEA cokatalysator. Det ble benyttet ethylen og buten-1 som en comonomer, idet man varierte mengden av buten-1 i tilførselen og likeledes aktivatoren og mengden av aktivator. Resultatene er oppført i tabell X nedenfor. Polymersatsene som ble fremstilt som ovenfor angitt, ble stabilisert med 100 ppm kalsiumstearat og 1000 ppm Irganox 1076 . De ble testet ved hjelp av de konvensjonelle tester og ble overført til en blåst film i en 1 1/2" (38,1 mm) Hartig ekstruder (skrue med 60 rpm; 3" (76,2 mm) dyse med dyseåpning 0,082" (2,08 mm); kjøleluft av 2,8 - 4,4°C) og deretter på ny testet, alt som angitt nedenfor i tabeller XI og XII. E. I ytterligere polymeri sasjonsforsøk utført i stor målestokk, utført på tilsvarende måte og under anvendelse av TMMg katalysator (oppslemming, utskilt fra den ovenstående væske og vasket med hexan() i molforholdet 1/0,75/0,128 (3/1 Al/Ti, EADC), ble heaen-l tilført reaktoren som en comonomer sammen med ethylen, hvoretter der i stedet ble til-ført buten-1, hvilket ga ethylen/buten-1/hexen-l-copolymerer og -terpolymerer, som tilkjennetigg ved avgassanalyse. Resultatene er oppført i tabell XIII. C. In a further series of experiments, where a TMMg catalyst with a molar ratio of 1/0.75/0.128 was used, the effect of the activator was examined, with the results set out in Table IX below. D. Large scale polymerization experiments were carried out at 71.1°C using the TMMg catalyst (molar ratio 1/0.75/0.12 8) (slurry, separation of the supernatant and washing with hexane) and a TEA cocatalyst. Ethylene and butene-1 were used as a comonomer, varying the amount of butene-1 in the supply and likewise the activator and the amount of activator. The results are listed in Table X below. The polymer batches prepared as indicated above were stabilized with 100 ppm calcium stearate and 1000 ppm Irganox 1076. They were tested using the conventional tests and were transferred to a blown film in a 1 1/2" (38.1 mm) Hardig extruder (screw at 60 rpm; 3" (76.2 mm) nozzle with nozzle opening 0.082" (2.08 mm); cooling air of 2.8 - 4.4°C) and then retested, all as indicated below in Tables XI and XII. E. In further polymerization experiments carried out on a large scale, carried out in a similar manner and using TMMg catalyst (slurry, separated from the supernatant and washed with hexane() in the molar ratio 1/0.75/0.128 (3/1 Al/Ti, EADC), heaene-l was fed to the reactor as a comonomer together with ethylene, after which butene-1 was added instead, which gave ethylene/butene-1/hexene-1 copolymers and terpolymers, as identified by exhaust gas analysis. The results are listed in Table XIII.

Eksempel 27 Example 27

En TMMg katalysator som var fremstilt i henhold til eksemplene og som var blitt aktivert med isobutylaluminiumklorid (Al/Ti = 3/1), ble likeledes benyttet for fremstilling av andre copolymerer, ved anvendelse av varierende mengde comonomer og under anvendelse av isobutan som fortynningsmiddel, en reaktortemperatur på 76,7°C, et hydrogentrykk på 2,1 - 2,8 kg/cm 2 og en mengde TEA for tilveiebringelse av 60 ppm Al, med de følgende resultater: A TMMg catalyst which was prepared according to the examples and which had been activated with isobutylaluminum chloride (Al/Ti = 3/1), was likewise used for the production of other copolymers, using varying amounts of comonomers and using isobutane as diluent, a reactor temperature of 76.7°C, a hydrogen pressure of 2.1 - 2.8 kg/cm 2 and an amount of TEA to provide 60 ppm Al, with the following results:

Polymerisering eller copolymerisering av andre a-olefin-monomerer, såsom propylen, 4-methyl penten-1, alkylacrylåtene og methacrylatene og alkylestre kan utføres på tilsvarende måte. Polymerization or copolymerization of other α-olefin monomers, such as propylene, 4-methylpentene-1, the alkyl acrylates and methacrylates and alkyl esters can be carried out in a similar manner.

De følgende sammenligningsforsøk ble også utført: The following comparison tests were also carried out:

SAMMENLIGNINGSEKSEMPLER COMPARISON EXAMPLES

A. I den reaksjonsbeholder som ble benyttet under de andre fremstillinger, ble TBT, Mg° og vannfritt MgCl2 ført sammen i octan i et molforhold på 2/1/0,34 og oppvarmet ved tilbake-løpstemperatur i 15 minutter, uten tegn til reaksjon. Det vannfrie MgCl2 forble uoppløst. Se også eksempel IB ovenfor. A. In the reaction vessel used in the other preparations, TBT, Mg° and anhydrous MgCl2 were brought together in octane in a molar ratio of 2/1/0.34 and heated at reflux temperature for 15 minutes, with no sign of reaction . The anhydrous MgCl2 remained undissolved. See also example IB above.

B. Til det samme system ble en mengde fritt vann svarende til et forhold Mg°/MgCl2•6H20 på 1/0,34 tilsatt alt på én gang, men ingen forandring kunne spores. C. TBT og Mg° ble ført sammen i et molforhold på 2/1 I octan, og blandingen ble oppvarmet til tilbakeløpstemperatur. Skjønt den gule farve ble noe kraftigere, vistes ingen tegn til reaksjon. D. Til system C ovenfor ble tilsatt en mengde fritt vann svarende til et forhold Mg/MgCl2•6H20 på 1/0,34. Det ble dannet en liten mengde av en lysegul utfelning, hvilket tilkjen-nega hydrolyse av titanforbindelsen, men magnesiumet forble uomsatt. B. To the same system an amount of free water corresponding to a ratio Mg°/MgCl2•6H20 of 1/0.34 was added all at once, but no change could be detected. C. TBT and Mg° were brought together in a molar ratio of 2/1 in octane and the mixture was heated to reflux temperature. Although the yellow color became somewhat stronger, no signs of reaction were seen. D. To system C above, an amount of free water corresponding to a ratio Mg/MgCl2•6H20 of 1/0.34 was added. A small amount of a pale yellow precipitate was formed, indicating hydrolysis of the titanium compound, but the magnesium remained unreacted.

E. TBT og MgCl2-6H20 ble ført sammen i octan i et molforhold på 1/0,34, og blandingen ble oppvarmet til tilbakeløps-temperatur. Etter at saltet var blitt fullstendig oppløst, ble oppløsningen uklar og noe viskøs ved fortsatt kokning med tilbakeløpskjøling i 3 timer, men den klarnet og sedimen-terte til en uklar gul væske og en hvitaktig utfelling ved å stå natten over. Et ytterligere forsøk under anvendelse av et molforhold på 1/0,128 ga en klar, gyldengul væske ved oppvarmning ved tilbakeløpstemperatur i bare 16 minutter. Ved anvendelse av et molforhold på 1/1,17 førte skumning og dannelse av en tykk, kremfarvet gel til avslutning av reaksjonen efter 45 minutter, jfr. eksempel 7 ovenfor. E. TBT and MgCl 2 -6H 2 O were brought together in octane in a molar ratio of 1/0.34 and the mixture was heated to reflux temperature. After the salt was completely dissolved, the solution became cloudy and somewhat viscous upon continued refluxing for 3 hours, but it cleared and sedimented to a cloudy yellow liquid and a whitish precipitate on standing overnight. A further experiment using a molar ratio of 1/0.128 gave a clear, golden yellow liquid when heated at reflux for only 16 minutes. When using a molar ratio of 1/1.17, foaming and formation of a thick, cream-coloured gel led to termination of the reaction after 45 minutes, cf. example 7 above.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator for anvendelse - eventuelt sammen med en ko-katalysator - ved polymerisering av a-olefiner, karakterisert ved at: (a) et overgangsmetallalkoxyd hydrolyseres partielt til et polymert overgangsmetalloxydalkoxyd, (b) det polymere overgangsmetallalkoxyd omsettes med et reduserende metall med høyere oxydasjonspotensiale enn overgangsmetallet, og (c) produktet fra trinn (b) aktiveres med en halogenidaktivator.1. Method for producing a catalyst for use - possibly together with a co-catalyst - in the polymerization of α-olefins, characterized in that: (a) a transition metal alkoxide is partially hydrolyzed to a polymeric transition metal alkoxide, (b) the polymeric transition metal alkoxide is reacted with a reducing metal with a higher oxidation potential than the transition metal, and (c) the product from step (b) is activated with a halide activator. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den partielle hydrolyse utføres med et vannkompleks som vannavgiver.2. Method according to claim 1, characterized in that the partial hydrolysis is carried out with a water complex as water donor. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den partielle hydrolyse utføres med vann tilveiebragt ved hjelp av et hydratisert salt av aluminium, kobolt, jern, magnesium eller nikkel.3. Method according to claim 1, characterized in that the partial hydrolysis is carried out with water provided by means of a hydrated salt of aluminium, cobalt, iron, magnesium or nickel. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den partielle hydrolyse utføres med vann tilveiebragt ved hjelp av et hydratisert oxyd, fortrinnsvis en kieselsyregel.4. Method according to claim 1, characterized in that the partial hydrolysis is carried out with water provided by means of a hydrated oxide, preferably a silicic acid regel. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det som reduserende metall anvendes magnesium, kalsium, sink, aluminium eller en blanding av to eller flere av disse.5. Method according to claims 1-4, characterized in that the reducing metal used is magnesium, calcium, zinc, aluminum or a mixture of two or more of these. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at det anvendes et molforhold mellom overgangsmetall og vann på fra 1:0,5 til 1:1,5.6. Method according to claims 1-5, characterized in that a molar ratio between transition metal and water of from 1:0.5 to 1:1.5 is used. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at det som halogenid-aktivator anvendes et alkylaluminiumhalogenid.7. Method according to claims 1-6, characterized in that an alkyl aluminum halide is used as halide activator.
NO870751A 1980-11-24 1987-02-24 PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES NO168649C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO870751A NO168649C (en) 1980-11-24 1987-02-24 PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20922880A 1980-11-24 1980-11-24
US20922780A 1980-11-24 1980-11-24
US20922380A 1980-11-24 1980-11-24
US20922680A 1980-11-24 1980-11-24
US20922580A 1980-11-24 1980-11-24
US20922480A 1980-11-24 1980-11-24
US20922980A 1980-11-24 1980-11-24
US22883181A 1981-01-27 1981-01-27
NO813992A NO160583C (en) 1980-11-24 1981-11-24 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AN INTERMETALIC COMPOUND FOR USING A CATALYST COMPONENT BY POLYMERIZATION OF 1-OLEFINES ALONE OR WITH AT LEAST ONE COPOLYMERIZABLE MONOMER.
NO870751A NO168649C (en) 1980-11-24 1987-02-24 PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO870751L NO870751L (en) 1982-05-25
NO870751D0 NO870751D0 (en) 1987-02-24
NO168649B true NO168649B (en) 1991-12-09
NO168649C NO168649C (en) 1992-03-18

Family

ID=27580580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO870751A NO168649C (en) 1980-11-24 1987-02-24 PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO168649C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO870751L (en) 1982-05-25
NO168649C (en) 1992-03-18
NO870751D0 (en) 1987-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0197166B1 (en) Catalyst prepared from organomagnesium compound, organic hydroxyl-containing compound, reducing halide source and transition metal compound and a process for alpha-olefin polymerization using such catalyst
NO152300B (en) CATALYST SYSTEM FOR OIL FINE POLYMERIZATION, PROCEDURE FOR ITS PREPARATION OF USE THEREOF
US4513095A (en) Intermetallic compounds of polymeric transition metal oxide alkoxides and catalytic use thereof
JPH01247406A (en) Catalyst composition for producing alpha-polyolefin narrow molecular weight distribution
US4544647A (en) Catalyst prepared from organomagnesium compound, organic hydroxyl-containing compound, reducing halide source and transition metal compound
US4610974A (en) Intermetallic compounds of Lewis base bridged transition metal-reducing metal complexes and catalytic use thereof
Duck et al. Studies of ziegler-type catalysts for the polymerization of ethylene and propylene—I a highly active catalyst for the polymerization of ethylene
US4269733A (en) Ultra high efficiency catalyst for polymerizing olefins
US4536487A (en) Intermetallic compounds of polymeric transition metal oxide alkoxides and catalytic use thereof
FI80058B (en) FOERFARANDE FOER POLYMERISERING AV ETEN.
US4783512A (en) Process for polymerizing olefins in the presence of a catalyst prepared from organomagnesium compound, organic hydroxyl-containing compound, reducing halide source and transition metal compound
FI71569C (en) Process for the polymerization of 1-olefins and the catalyst usable in the process.
NO168649B (en) PROCEDURE FOR PREPARING A CATALYST FOR USE BY POLYMERIZATION OF ALFA OLEFINES
GB2057468A (en) Process for polymerizing ethylene
US4540680A (en) Intermetallic compounds of polymeric transition metal oxide alkoxides and catalytic use thereof
CA1177812A (en) Process for the polymerization of 1-olefins and a catalyst therefor
JPH0372089B2 (en)
KR880001327B1 (en) Polymerization catalyst system and polymerization of 1-olefin thereform
JPH0380798B2 (en)
KR890000023B1 (en) Preparation of polymeric transition metal oxide alkoxide
CA2629550C (en) Magnesium-titanium-hafnium for high temperature polymerization
US5095080A (en) Olefin polymerization catalyst and method for production and use
US5068212A (en) Olefin polymerization catalyst and method for production and use
US4851378A (en) Olefin polymerization of copolymerization catalyst components
IE51878B1 (en) A process for the polymerization of 1-olefins and a catalyst therefor