JPS6149326B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6149326B2 JPS6149326B2 JP4179278A JP4179278A JPS6149326B2 JP S6149326 B2 JPS6149326 B2 JP S6149326B2 JP 4179278 A JP4179278 A JP 4179278A JP 4179278 A JP4179278 A JP 4179278A JP S6149326 B2 JPS6149326 B2 JP S6149326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymerization
- titanium
- ethylene
- component
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
本発明はエチレンの重合方法、もしくはエチレ
ンとそれと共重合し得るオレフイン類及び/又は
ポリエン類との共重合方法に関する。さらに詳し
くは、本発明は極めて高い活性を有する新規な触
媒を使用し、分子量分布が広い重合体が高活性で
得られるエチレンの重合もしくは共重合方法に関
するものであり、とくにフイルム成形、中空成
形、押出成形等に適性の優れたエチレンの重合体
もしくは共重合体を製造する方法に関する。
本発明で以下においてエチレンの重合と称する
ものは、エチレンの単独重合の他に、エチレンと
それと共重合し得るα―オレフイン類及び/又は
ポリエン類との共重合をも含める場合がある。ま
たエチレン重合体と称する中に共重合体も含める
場合がある。
近年、オレフインの重合触媒として遷移金属化
合物と有機金属化合物からなるいわゆるチーグラ
ー型のオレフイン重合触媒において触媒の利用効
率を大巾に向上させる方法が検討され、工夫がな
されてきた。特に遷移金属化合物の利用効率を高
める目的で、チタンあるいはバナジウム等の遷移
金属化合物を各種の担体と反応させて、遷移金属
担持型チーグラー触媒成分を調製し、これと有機
金属化合物とを組合せてエチレンの重合触媒を形
成させる方法が多数提案されている。
この目的に使用される担体としては極めて広範
囲の物質が使用されているが、特に高い重合活性
を得る目的で例えばハロゲン化マグネシウム、マ
グネシウムアルコキシド、マグネシウムアルコキ
シハライド、酸化マグネシウム、水酸化マグネシ
ウム等のマグネシウム化合物が好ましいことが知
られている。更にまた、固体状の担体付触媒成分
を調製せずとも、チタン化合物とこのようなマグ
ネシウム化合物と可溶化剤とを組合せることによ
り溶媒可溶型の高活性触媒成分とすることもで
き、前記担体付触媒成分と同様に使用することが
できる。
これら高活性触媒によるエチレン重合では遷移
金属当りの活性は著しく高く、従つて重合工程に
おける触媒の除去、後処理工程の省略が可能とな
り、エチレン重合体製造プロセスを著しく簡略化
させることができる。しかしながらこのようなマ
グネシウム化合物によつて活性化されたチーグラ
ー型触媒を用いてエチレン重合体を製造すると一
般にその分子量分布が狭い為、射出成形や回転成
形用銘柄としては非常に有効である反面、フイル
ム成形、中空成形用等には難点のある重合体が形
成される場合が多い。例えば、フイルム成形や中
空成形の分野においては、成形時に樹脂圧の上昇
による生産能力の低下が余儀なくされ、他方得ら
れる成形品の形状不安定、フイルム強度の低下、
肌荒れ、透明特性の悪化等の悪影響を与え、商品
価値の乏しいものとなる不利益がある。この成形
品表面の肌荒れ、あるいは成形時の樹脂圧の上昇
等はエチレン重合体の分子量分布と密接に関連し
ており、分子量分布を広げることにより、上記の
問題の解決が可能となる。
この為、従来このようなマグネシウム系担体付
触媒成分を利用した場合でも、重合温度や共触媒
の選択、触媒の改質などにより分子量分布を広げ
るための種々の提案がなされてきているが、従来
提案された方法では、分子量分布を所望程度まで
広くしようとすると、一般に接触活性が低くな
り、単位重量当りの活性を高める目的でマグネシ
ウム系担体付触媒成分を利用しても触媒除去工程
を省略するという製造上の利点が充分発揮されな
いというトラブルを生ずる傾向がある。
本発明者等は、上記トラブルを解決する方法に
ついて鋭意検討した結果、分子量分布の広い範囲
で容易に分子量分布を制御する方法を確立し、本
発明に至つた。本発明者等の研究によれば、触媒
除去工程を省略し得るに充分な高活性であり、且
つ分子量分布が広く、しかも分子量分布を容易に
所望の値に制御可能とし、従つてフイルム成形、
押出成形、中空成形に適した優れたエチレン重合
体を与えることを同時に満足するエチレンの重合
方法が提供できることが発見された。
すなわち本発明者等の研究によれば、
(A) マグネシウム化合物とチタン化合物を反応さ
せて得られる少なくともチタン、マグネシウム
およびハロゲンを含有し、チタン含有量約0.2
ないし約18重量%、ハロゲン/チタン(モル
比)約4ないし約300、比表面積約10m2/g以
上の固体触媒成分である高活性チタン触媒成
分、
(B) 有機アルミニウム化合物
及び
(C) トリハロゲン化アルミニウム
よりなり、上記(B)成分及び(C)成分を各々別個に重
合器内に送入して上記(A)高活性チタン触媒成分と
接触せしめてなる触媒の存在下に、エチレン或は
エチレンと約10モル%以下の他のα―オレフイン
及び/又はポリエンとを重合もしくは共重合する
ことによつて、上記諸改善を兼備したエチレンの
重合方法が提供できることがわかつた。
本発明者等の研究によれば、上記(A)の高活性チ
タン触媒成分に対して、上記(B)有機アルミニウム
化合物及び上記(C)トリハロゲン化アルミニウムを
併用することにより、チーグラー型触媒によるエ
チレン重合の助触媒として従来公知の該有機アル
ミニウム化合物を単独に併用した場合に比較し
て、触媒の高活性の利点を充分発揮して且つ著し
く分子量分布が広がることが発見された。しか
も、上記本発明の方法により、上記(B)有機アルミ
ニウム化合物と上記(C)トリハロゲン化アルミニウ
ムの各種組合せ及び/又は混合割合を変えること
により、容易に所望の分子量分布を有するエチレ
ン重合体が高い触媒活性をもつて、得られるとい
う予想外の驚くべき事実が発見された。
従つて、本発明の目的は、高い触媒活性をもつ
て且つ広い分子量分布を容易な制御手段で、品質
再現性よく提供できるエチレンの重合方法を提供
するにある。本発明の上記目的ならびに更に多く
の他の目的ならびに利点は、以下の記載から一層
明らかとなるであろう。
本発明に使用される高活性チタン触媒成分(A)
は、マグネシウム化合物により活性化されたチタ
ン触媒成分であり、少なくともマグネシウム、チ
タン及びハロゲンを必須成分として含有する。通
常、チタン1mg当り、エチレン重合体約50g以上
を製造する能力を有する触媒成分である。
一般には、該触媒成分(A)は固体状を呈している
が、マグネシウム化合物、可溶化剤およびチタン
化合物を炭化水素等に溶解せしめたものであつて
もよい。触媒成分(A)中のチタンは、通常4価及び
又は3価である。固体状の触媒成分(A)は、チタン
含有量が約0.2ないし約18重量%、一層好ましく
は約0.3ないし約15重量%であり、又、ハロゲ
ン/チタン(モル比)が約4ないし約300、一層
好ましくは約5ないし約200である。更に、その
比表面積は約10m2/g以上、一層好ましくは約20
ないし約1000m2/g、一層好ましくは約40ないし
約900m2/gである。
このような固体状の高活性チタン触媒成分(A)に
関しては広く知られており、基本的には、マグネ
シウム化合物とチタン化合物を反応させて比表面
積の大きい反応物を得るか又は比表面積の大きい
マグネシウム化合物にチタン化合物を反応させる
方法が多用される。例えば、マグネシウム化合物
とチタン化合物の共粉砕法、比表面積が充分に大
きくされたマグネシウム化合物とチタン化合物の
熱反応、含酸素マグネシウム化合物とチタン化合
物の熱反応、電子供与体で処理されたマグネシウ
ム化合物を予め有機アルミニウム化合物やハロゲ
ン含有ケイ素化合物で処理し、あるいは処理せず
に、チタン化合物と反応させる方法などを代表例
として挙げることができる。
固体状の高活性チタン触媒成分(A)の製造に使用
されるマグネシウム化合物としてはは、種々のも
のがある。例えば塩化マグネシウム、臭化マグネ
シウム、沃化マグネシウム、弗化マグネシウム、
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、マグネ
シウムヒドロキシハライド、アルコキシマグネシ
ウム、アルコキシマグネシウムハライド、アリロ
キシマグネシウム、アリロキシマグネシウムハラ
イド、アルキルマグネシウムハライド、あるいは
これらの混合物などを例示することができる。こ
れらは如何なる製法で作られたものであつてもよ
い。マグネシウム化合物はまた他の金属や電子供
与体などが含有されていてもよい。
固体状の高活性チタン触媒成分(A)の製造に使用
されるチタン化合物としては、Ti(OR)4-nXn
(Rは炭化水素基、Xはハロゲン、0≦m≦4)
で示される4価のチタン化合物が例示できる。こ
のようなチタン化合物の例としてはTiCl4、
TiBr4、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(OC2H5)2Cl2、Ti
(OC6H5)3Cl、Ti(OC2H5)4などを挙げることが
できる。更に、四ハロゲン化チタンを、アルミニ
ウム、チタン、水素、有機アルミニウム化合物な
どの還元剤で還元して得られる各種三ハロゲン化
チタン、例えば三塩化チタンを例示できる。これ
らチタン化合物は2種以上複数種併用して利用す
ることができる。
このような高活性チタン触媒成分(A)を得る代表
的な方法は、例えば特公昭46−34092、特公昭46
−34094、特公昭46−34098、特公昭47−41676、
特公昭47−46269、特公昭50−32270、特公昭53−
1796などに記載されており、本発明で利用でき
る。
本発明で用いる有機アルミニウム化合物(B)とし
ては、少なくとも分子内に1個のAl―炭素結合
を有する化合物が利用でき、例えば、(i)一般式R
1 nAl(OR2)nHpXq(ここでR1およびR2は炭素原
子通常1ないし15個、好ましくは1ないし4個を
含む炭化水素基で互いに同一でも異なつてもよ
い。Xはハロゲン、mは0<m≦3、nは0≦n
<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であ
つて、しかもm+n+p+q=3である)で表わ
される有機アルミニウム化合物、(ii)一般式
M1AlR1 4(ここでM1はLi、Na、Kであり、R1は前
記と同じ)で表わされる第1族金属とアルミニウ
ムとの錯アルキル化物などを挙げることができ
る。
前記の(i)に属する有機アルミニウム化合物とし
ては、次のものを例示できる。一般式R1mAl
(OR2)3-n(ここでR1およびR2は前記と同じ。m
は好ましくは1.5≦m≦3の数である)、一般式
R1mAlX3-n(ここでR1は前記と同じ。Xはハロ
ゲン、mは好ましくは0<m<3である)、一般
式R1mAlH3-n(ここでR1は前記と同じ。mは好
ましくは2≦m<3である)、一般式R1mAl
(OR2)nXq(ここでR1およびR2は前記と同じ。
Xはハロゲン、0<m≦3、0≦n<3、0≦q
<3で、m+n+q=3である)で表わされるも
のなどを例示できる。
(i)に属するアルミニウム化合物において、より
具体的にはトリエチルアルミニウム、トリブチル
アルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、
トリイソプレニルアルミニウムのようなトリアル
ケニルアルミニウム、ジエチルアルミニウムエト
キシド、ジブチルアルミニウムブトキシドなどの
ジアルキルアルミニウムアルコキシド、エチルア
ルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウ
ムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウム
セスキアルコキシドのほかに、R1 2.5Al
(OR2)0.5などで表わされる平均組成を有する部分
的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム、
ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミ
ニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド
のようなジアルキルアルミニウムハロゲニド、エ
チルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミ
ニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセス
キブロミドのようなアルキルアルミニウムセスキ
ハロゲニド、エチルアルミニウムジクロリド、プ
ロピルアルミニウムジクロリド、ブチルアルミニ
ウムジブロミドなどのようなアルキルアルミニウ
ムジハロゲニドなどの部分的にハロゲン化された
アルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムヒ
ドリド、ジブチルアルミニウムヒドリドなどのジ
アルキルアルミニウムヒドリド、エチルアルミニ
ウムジヒドリド、プロピルアルミニウムジヒドリ
ドなどのアルキルアルミニウムジヒドリドなどの
部分的に水素化されたアルキルアルミニウム、エ
チルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアル
ミニウムブトキシクロリド、エテルアルミニウム
エトキシブロミドなどの部分的にアルコキシ化お
よびハロゲン化されたアルキルアルミニウムであ
る。また(i)に類似する化合物として、酸素原子や
窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合し
た有機アルミニウム化合物であつてもよい。この
ような化合物として例えば(C2H5)2AlOAl
(C2H5)2、(C4H9)2AlOAl(C4H9)2、
(C2H5)2AlNAl(C2H5)2
などを例示できる。前記(ii)に属する化合物として
は、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4などを例示で
きる。これらの中ではとくにトリアルキルアルミ
ニウムおよびジアルキルアルミニウムハライドを
用いるのが好ましい。
又、本発明で用いるトリハロゲン化アルミニウ
ム(C)としては、塩化アルミニウム、臭化アルミニ
ウム、沃化アルミニウム、フツ化アルミニウムが
例示でき、特に塩化アルミニウムが好ましい。こ
れらは電子供与体との錯化合物の形で用いてもよ
い。
本発明における(B)有機アルミニウム化合物と(C)
トリハロゲン化アルミニウムとの併用に際して
は、(B)有機アルミニウム化合物成分及び(C)トリハ
ロゲン化アルミニウム成分を各々別個に重合器内
に送入して(A)高活性チタン触媒成分と接触させる
方法が採用される。
エチレンの重合に当つて使用される触媒(A)成分
の使用量は、液相重合においては一般に重合溶剤
1当りチタン原子に換算して約0.0001mmolな
いし約1mmol好ましくは約0.0005ないし約
0.1mmol、また前記有機アルミニウム化合物及び
トリハロゲン化アルミニウムの総量は、重合溶媒
1当りアルミニウム換算で約0.01ないし約
100mmol、好ましくは0.05ないし20mmolの割合
で用いるのが良い。この際、Al/Ti(モル比)
を約1以上さらに好ましくは約5以上とくに好ま
しくは約10以上となるように調節するのがよい。
又、有機アルミニウム化合物(B)とトリハロゲン
化アルミニウム(C)との使用割合は、重合温度、重
合条件によつても適当に変更されるが、一般に炭
化水素溶媒を用いた懸濁重合法あるいは気相重合
法においては、アルミニウムの原子比で(B)成分中
のAl/(C)成分中のAlを約100/1ないし約1/
2、とくには約50/1〜約2/1程度にするのが
好ましい。又、(B)成分と(C)成分の組み合わせとし
ては、トリアルキルアルミニウム又はジアルキル
アルミニウムハライドとトリハロゲン化アルミニ
ウムとの組み合わせが好ましい。
又、エチレン重合体と重合溶媒とが均一相をな
すような高温溶解重合法においては、有機アルミ
ニウム化合物とトリハロゲン化アルミニウムとの
使用割合は、アルミニウム原子換算で(B)成分中の
Al/(C)成分中のAlが約100/1ないし約1/3、
とくには約50/1ないし約1/2程度が好まし
い。
本発明の前記(A),(B)及び(C)よりなる触媒を使用
してのエチレン重合反応は、通常のチーグラー型
触媒によるエチレンの重合反応と同様にして行う
ことができる。即ち、反応は実質的に酸素、水な
どを絶つた状態で行われる。重合方法は、適当な
不活性溶媒たとえばブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、灯油、シクロヘキサンなどの脂肪
族炭化水素あるいは脂環族炭化水素等の存在下に
おける懸濁重合法、あるいは高温溶解重合法が使
用される。又、炭化水素溶媒の不存在下、気相重
合法による方法も可能である。
本発明においては、エチレンの単独重合又は、
エチレンと他のα―オレフインおよび又はポリエ
ンとの共重合を行うことができる。エチレンと共
重合することのできる他のα―オレフインとして
は、プロピレン、1―ブテン、1―ペンテン、1
―ヘキセン、4―メチル―1―ペンテン、3―メ
チル―1―ペンテン、1―オクテン、1―デセン
などである。また上記ポリエンとしては、ブタジ
エン、イソプレン、1,4―ヘキサジエン、ジシ
クロペンタジエン、5―エチリデン―2―ノルボ
ルネンなどを例示することができる。エチレンの
共重合においては、とくにエチレンが約90モル%
以上含有されるように、すなわち他のα―オレフ
イン及び/又はポリエンが約10モル%以下となる
ように、共重合を行うのが好ましい。
本発明のエチレンの重合を行うに際し、重合温
度は例えば約20ないし約200℃好ましくは約40な
いし約180℃がしばしば採用される。また重合圧
力は例えば大気圧以上、好ましくは約2ないし約
100Kg/cm2を採用するのが一般的である。
本発明において、分子量の調節は重合温度、触
媒のモル比などの重合条件を変えることによつて
調節できるが、重合系中に水素を添加するのがさ
らに効果的であり、本触媒系の場合、水素による
分子量低下の効果が著しく、低水素分圧において
も十分な分子量の低下が認められるので、本発明
の方法と水素との併用により、所定の平均分子量
を有し、かつ、(B),(C)両成分の使用割合を変動さ
せることにより、目的とする広い分子量分布を得
ることが可能である。水素による分子量の調節は
又、回分式のみならず、連続重合においても大き
な効果をあげることが本発明の特長である。
本発明の触媒系を使用することの他の利点とし
ては、次の諸点を挙げることができる。
本発明の方法によれば、分子量分布が広く、フ
イルム成形用、中空成形用、押出成形用として優
れた加工特性を持つポリエチレンが得られ、且つ
触媒活性が著しく高いため、生成ポリエチレン中
の残存触媒量が著しく少なく従つて触媒除去工程
の省略が可能である。しかも得られるポリエチレ
ンの強度は非常に強く、成形適性が非常に良い。
さらには成形時の表面の肌荒れが少なく、フイル
ム成形時のフイツシユアイの生成もほとんど皆無
に近い高品質のポリエチレンが得られる。
以下、実施例により本発明方法実施の数態様に
ついて更に詳しく述べる。
実施例 1
<触媒調製>
窒素気流中で市販の無水塩化マグネシウム2モ
ルを脱水精製したヘキサン5に懸濁させ、撹拌
しながらエタノール12モルを2時間かけて滴下
後、室温にて1時間反応した。これに5.4モルの
ジエチルアルミニウムクロリドを室温で滴下し、
2時間撹拌した。続いて四塩化チタン15モルを加
えた後、系を80℃に昇温して3時間撹拌しながら
反応を行つた。生成した固体部は傾瀉によつて分
離し、精製ヘキサンによりくり返し洗浄した。得
られた固体の組成はTi原子として67mg/g―固
体、Cl原子として640mg/g―固体、Mg原子とし
て180mg/g―固体、OEt基量として95mg/g―
固体各々存在していた。また固体の比表面積は
240m2/gであつた。
<重合>
2のオートクレーブに、脱水精製した溶媒ヘ
キサン1を入れ、オートクレーブ内を充分窒素
で置換した後、トリイソブチルアルミニウム
1.125mmol、塩化アルミニウム0.375mmolおよび
前記担体付触媒をチタン原子に換算して
0.01mmolを加え80℃に昇温した。次に水素3.5
Kg/cm2とエチレン4.5Kg/cm2を送入し、全圧8
Kg/cm2になるようにエチレンを連続的に加えなが
ら2hr重合を行つたところ、かさ密度0.34g/
cm2、メルトインデツクス(MI)3.3のポリエチレ
ン292gを得た。触媒活性は29200g―ポリマー/
mmol―Tiに相当する。又、ポリエチレンの分子
量分布の尺度となるw/n(重量平均分子
量/数平均分子量)=15.1であつた。なおw/
nはゲルパーメイシヨンクロマトグラフイ
(GPC)のパターンをもとに計算した。これは比
較例1で示したポリエチレンに比べ明らかに分子
量分布が広がつていた。
実施例 2〜6
実施例1で調製した触媒を用いて、アルキルア
ルミニウムと塩化アルミニウムのモル比を変えた
以外は実施例1と同一の重合条件でエチレンの重
合を行い、ポリエチレンを得た。結果を表1に示
す。
比較例 1,2
実施例1で調製した触媒を用いて、アルミニウ
ム成分として、各々トリエチルアルミニウム、ト
リイソブチルアルミニウムのみを用いた以外は実
施例1と同一の重合条件でエチレンの重合を行
い、ポリエチレンを得た。結果を表1に示す。
The present invention relates to a method for polymerizing ethylene, or a method for copolymerizing ethylene and olefins and/or polyenes that can be copolymerized therewith. More specifically, the present invention relates to a method for polymerizing or copolymerizing ethylene that uses a novel catalyst with extremely high activity to obtain a highly active polymer with a wide molecular weight distribution, and in particular relates to film molding, blow molding, This invention relates to a method for producing an ethylene polymer or copolymer that is highly suitable for extrusion molding. In the present invention, what is referred to below as ethylene polymerization may include not only ethylene homopolymerization but also copolymerization of ethylene with α-olefins and/or polyenes that can be copolymerized with ethylene. Furthermore, copolymers may also be included in the term ethylene polymer. In recent years, methods have been studied and devised to greatly improve the catalyst utilization efficiency of so-called Ziegler-type olefin polymerization catalysts, which are composed of transition metal compounds and organometallic compounds. In particular, for the purpose of increasing the utilization efficiency of transition metal compounds, a transition metal supported Ziegler catalyst component was prepared by reacting a transition metal compound such as titanium or vanadium with various carriers, and this was combined with an organometallic compound to produce ethylene. Many methods have been proposed for forming polymerization catalysts. A wide variety of substances are used as carriers for this purpose, but magnesium compounds such as magnesium halides, magnesium alkoxides, magnesium alkoxy halides, magnesium oxides, and magnesium hydroxides are used to obtain particularly high polymerization activity. is known to be preferable. Furthermore, a solvent-soluble highly active catalyst component can be obtained by combining a titanium compound, such a magnesium compound, and a solubilizer without preparing a solid supported catalyst component. It can be used in the same way as a supported catalyst component. In ethylene polymerization using these highly active catalysts, the activity per transition metal is extremely high, making it possible to remove the catalyst in the polymerization process and omit post-treatment steps, thereby significantly simplifying the ethylene polymer production process. However, when ethylene polymers are produced using Ziegler-type catalysts activated by such magnesium compounds, the molecular weight distribution is generally narrow, and while this is very effective as a grade for injection molding and rotational molding, it is difficult to produce film. Polymers that are difficult to use for molding, blow molding, etc. are often formed. For example, in the field of film molding and blow molding, production capacity is inevitably reduced due to increased resin pressure during molding, and on the other hand, the shape of the resulting molded product becomes unstable, the film strength decreases,
This has the disadvantage of causing adverse effects such as rough skin and deterioration of transparency properties, resulting in poor commercial value. This roughening of the surface of the molded product or the increase in resin pressure during molding is closely related to the molecular weight distribution of the ethylene polymer, and by widening the molecular weight distribution, the above problems can be solved. For this reason, even when using such a magnesium-based supported catalyst component, various proposals have been made to widen the molecular weight distribution by changing the polymerization temperature, cocatalyst selection, catalyst modification, etc. In the proposed method, when trying to widen the molecular weight distribution to a desired degree, the contact activity generally decreases, and even if a magnesium-based supported catalyst component is used to increase the activity per unit weight, the catalyst removal step is omitted. This tends to cause problems in that the manufacturing advantages are not fully utilized. The inventors of the present invention conducted extensive studies on methods for solving the above-mentioned problems, and as a result, established a method for easily controlling molecular weight distribution over a wide range of molecular weight distribution, resulting in the present invention. According to the research conducted by the present inventors, it has a sufficiently high activity that the catalyst removal step can be omitted, has a wide molecular weight distribution, and can easily control the molecular weight distribution to a desired value.
It has been discovered that it is possible to provide a process for polymerizing ethylene that simultaneously provides an excellent ethylene polymer suitable for extrusion molding and blow molding. That is, according to the research of the present inventors, (A) contains at least titanium, magnesium and halogen obtained by reacting a magnesium compound and a titanium compound, and has a titanium content of about 0.2
a highly active titanium catalyst component which is a solid catalyst component having a halogen/titanium (molar ratio) of about 4 to about 300 and a specific surface area of about 10 m 2 /g or more; (B) an organoaluminum compound; Ethylene or It has been found that by polymerizing or copolymerizing ethylene with about 10 mol% or less of other α-olefins and/or polyenes, it is possible to provide a method for polymerizing ethylene that combines the above-mentioned improvements. According to the research of the present inventors, the use of the above (B) organoaluminum compound and the above (C) aluminum trihalide in combination with the highly active titanium catalyst component (A) enables the Ziegler type catalyst to be activated. It has been discovered that compared to the case where the conventionally known organoaluminum compound is used alone or in combination as a cocatalyst for ethylene polymerization, the advantage of high activity of the catalyst is fully exhibited and the molecular weight distribution is significantly broadened. Moreover, according to the method of the present invention, an ethylene polymer having a desired molecular weight distribution can be easily obtained by changing various combinations and/or mixing ratios of the organoaluminum compound (B) and the aluminum trihalide (C). An unexpected and surprising fact has been discovered that it can be obtained with high catalytic activity. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for polymerizing ethylene that has high catalytic activity and can provide a wide molecular weight distribution with easy control means and with good quality reproducibility. The above objects as well as many other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description. Highly active titanium catalyst component (A) used in the present invention
is a titanium catalyst component activated by a magnesium compound, and contains at least magnesium, titanium, and halogen as essential components. Usually, it is a catalyst component capable of producing about 50 g or more of ethylene polymer per 1 mg of titanium. Generally, the catalyst component (A) is in a solid state, but it may be one in which a magnesium compound, a solubilizer, and a titanium compound are dissolved in a hydrocarbon or the like. Titanium in the catalyst component (A) is usually tetravalent and/or trivalent. The solid catalyst component (A) has a titanium content of about 0.2 to about 18% by weight, more preferably about 0.3 to about 15% by weight, and a halogen/titanium (molar ratio) of about 4 to about 300%. , more preferably from about 5 to about 200. Further, its specific surface area is about 10 m 2 /g or more, more preferably about 20 m 2 /g or more.
from about 1000 m 2 /g, more preferably from about 40 to about 900 m 2 /g. Such a solid highly active titanium catalyst component (A) is widely known, and basically, a reactant with a large specific surface area is obtained by reacting a magnesium compound and a titanium compound, or a reactant with a large specific surface area is obtained. A method of reacting a titanium compound with a magnesium compound is often used. For example, co-pulverization of a magnesium compound and a titanium compound, thermal reaction of a magnesium compound with a sufficiently large specific surface area and a titanium compound, thermal reaction of an oxygen-containing magnesium compound and a titanium compound, and a method of co-pulverizing a magnesium compound treated with an electron donor. Typical examples include a method in which the material is treated in advance with an organic aluminum compound or a halogen-containing silicon compound, or is reacted with a titanium compound without treatment. There are various magnesium compounds used for producing the solid highly active titanium catalyst component (A). For example, magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide, magnesium fluoride,
Examples include magnesium hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxyhalide, alkoxymagnesium, alkoxymagnesium halide, allyloxymagnesium, allyloxymagnesium halide, alkylmagnesium halide, and mixtures thereof. These may be made by any manufacturing method. The magnesium compound may also contain other metals, electron donors, and the like. The titanium compound used for producing the solid highly active titanium catalyst component (A) is Ti(OR) 4-n X n
(R is a hydrocarbon group, X is a halogen, 0≦m≦4)
An example is a tetravalent titanium compound represented by: Examples of such titanium compounds are TiCl 4 ,
TiBr4 , Ti ( OC2H5 ) Cl3 , Ti ( OC2H5 ) 2Cl2 , Ti
Examples include (OC 6 H 5 ) 3 Cl and Ti(OC 2 H 5 ) 4 . Further examples include various titanium trihalides, such as titanium trichloride, obtained by reducing titanium tetrahalide with a reducing agent such as aluminum, titanium, hydrogen, or an organoaluminium compound. These titanium compounds can be used in combination of two or more types. Typical methods for obtaining such a highly active titanium catalyst component (A) include, for example, Japanese Patent Publication No. 46-34092 and Japanese Patent Publication No. 46-34092.
-34094, Special Publication Showa 46-34098, Special Publication Showa 47-41676,
Tokuko Sho 47-46269, Tokuko Sho 50-32270, Tokuko Sho 53-
1796, etc., and can be used in the present invention. As the organoaluminum compound (B) used in the present invention, compounds having at least one Al-carbon bond in the molecule can be used, for example, (i) general formula R
1 n Al ( OR 2 ) nH p Halogen, m is 0<m≦3, n is 0≦n
<3, p is a number of 0≦p<3, q is a number of 0≦q<3, and m+n+p+q=3), (ii) general formula
Examples include complex alkylated products of Group 1 metals and aluminum represented by M 1 AlR 1 4 (where M 1 is Li, Na, or K, and R 1 is the same as above). Examples of the organoaluminum compounds that belong to (i) above include the following. General formula R 1 mAl
(OR 2 ) 3-n (where R 1 and R 2 are the same as above. m
is preferably a number of 1.5≦m≦3), the general formula
R 1 mAlX 3-n (where R 1 is the same as above, X is halogen, m is preferably 0<m<3), general formula R 1 mAlH 3-n (where R 1 is the same as above) m is preferably 2≦m<3), general formula R 1 mAl
(OR 2 )nXq (where R 1 and R 2 are the same as above.
X is halogen, 0<m≦3, 0≦n<3, 0≦q
<3, and m+n+q=3). Among the aluminum compounds belonging to (i), more specifically, trialkyl aluminum such as triethyl aluminum and tributyl aluminum,
In addition to trialkenylaluminums such as triisoprenylaluminum, dialkylaluminum alkoxides such as diethylaluminum ethoxide, dibutylaluminum butoxide, alkylaluminum sesquialkoxides such as ethylaluminum sesquiethoxide, butylaluminum sesquibutoxide, R 1 2.5 Al
a partially alkoxylated alkyl aluminum having an average composition expressed as ( OR2 ) 0.5 ,
Dialkyl aluminum halogenides such as diethylaluminium chloride, dibutyl aluminum chloride, diethylaluminum bromide, alkyl aluminum sesquihalogenides such as ethyl aluminum sesquichloride, butyl aluminum sesquichloride, ethyl aluminum sesquibromide, ethyl aluminum dichloride, propyl aluminum dichloride, Partially halogenated alkylaluminiums such as alkylaluminum dihalides such as butylaluminum dibromide, dialkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride, dibutylaluminum hydride, alkyls such as ethylaluminum dihydride, propylaluminum dihydride Partially hydrogenated alkyl aluminums such as aluminum dihydride, partially alkoxylated and halogenated alkyl aluminums such as ethylaluminum ethoxy chloride, butylaluminum butoxy chloride, etheraluminum ethoxy bromide. Further, as a compound similar to (i), it may be an organoaluminum compound in which two or more aluminum atoms are bonded via an oxygen atom or a nitrogen atom. Examples of such compounds include (C 2 H 5 ) 2 AlOAl
(C 2 H 5 ) 2 , (C 4 H 9 ) 2 AlOAl(C 4 H 9 ) 2 ,
Examples include (C 2 H 5 ) 2 AlNAl(C 2 H 5 ) 2 and the like. Examples of compounds belonging to (ii) above include LiAl(C 2 H 5 ) 4 and LiAl(C 7 H 15 ) 4 . Among these, it is particularly preferable to use trialkyl aluminum and dialkyl aluminum halide. Examples of the aluminum trihalide (C) used in the present invention include aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide, and aluminum fluoride, with aluminum chloride being particularly preferred. These may be used in the form of complex compounds with electron donors. (B) organoaluminum compound and (C) in the present invention
When used in combination with aluminum trihalide, (B) the organoaluminum compound component and (C) the aluminum trihalide component are each separately fed into a polymerization vessel and brought into contact with (A) the highly active titanium catalyst component. will be adopted. In liquid phase polymerization, the amount of the catalyst (A) component used in ethylene polymerization is generally about 0.0001 mmol to about 1 mmol, preferably about 0.0005 to about 1 mmol, in terms of titanium atoms per 1 polymerization solvent.
0.1 mmol, and the total amount of the organoaluminum compound and aluminum trihalide is about 0.01 to about 0.1 mmol in terms of aluminum per 1 polymerization solvent.
It is preferable to use it in a proportion of 100 mmol, preferably 0.05 to 20 mmol. At this time, Al/Ti (molar ratio)
is preferably adjusted to about 1 or more, more preferably about 5 or more, particularly preferably about 10 or more. In addition, the ratio of the organoaluminum compound (B) and the aluminum trihalide (C) can be appropriately changed depending on the polymerization temperature and polymerization conditions, but in general, suspension polymerization using a hydrocarbon solvent or In the gas phase polymerization method, the atomic ratio of aluminum in component (B)/Al in component (C) is about 100/1 to about 1/
2, particularly preferably about 50/1 to about 2/1. Further, as a combination of components (B) and (C), a combination of trialkyl aluminum or dialkyl aluminum halide and aluminum trihalide is preferred. In addition, in the high-temperature dissolution polymerization method in which the ethylene polymer and the polymerization solvent form a homogeneous phase, the proportion of the organoaluminum compound and aluminum trihalide used in component (B) is determined in terms of aluminum atoms.
Al in the Al/(C) component is about 100/1 to about 1/3,
In particular, about 50/1 to about 1/2 is preferable. The ethylene polymerization reaction using the catalysts (A), (B) and (C) of the present invention can be carried out in the same manner as the ethylene polymerization reaction using a normal Ziegler type catalyst. That is, the reaction is carried out in a state where oxygen, water, etc. are substantially excluded. The polymerization method is a suspension polymerization method in the presence of an appropriate inert solvent such as an aliphatic hydrocarbon or alicyclic hydrocarbon such as butane, pentane, hexane, heptane, kerosene, or cyclohexane, or a high-temperature solution polymerization method. be done. Alternatively, a method using gas phase polymerization in the absence of a hydrocarbon solvent is also possible. In the present invention, homopolymerization of ethylene or
Copolymerization of ethylene with other α-olefins and/or polyenes can be carried out. Other α-olefins that can be copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1
-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, etc. Examples of the polyene include butadiene, isoprene, 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene, and the like. In ethylene copolymerization, especially ethylene is about 90 mol%
It is preferable to carry out the copolymerization so that the content of the other α-olefin and/or polyene is about 10 mol % or less. When carrying out the ethylene polymerization of the present invention, a polymerization temperature of, for example, about 20 to about 200°C, preferably about 40 to about 180°C, is often employed. The polymerization pressure is, for example, above atmospheric pressure, preferably about 2 to about
Generally, 100Kg/cm 2 is adopted. In the present invention, the molecular weight can be adjusted by changing polymerization conditions such as polymerization temperature and catalyst molar ratio, but it is more effective to add hydrogen into the polymerization system, and in the case of the present catalyst system, The effect of molecular weight reduction by hydrogen is remarkable, and a sufficient reduction in molecular weight is observed even at low hydrogen partial pressures. Therefore, by using the method of the present invention in combination with hydrogen, (B) , (C) By varying the usage ratio of both components, it is possible to obtain the desired wide molecular weight distribution. A feature of the present invention is that molecular weight adjustment using hydrogen is highly effective not only in batch polymerization but also in continuous polymerization. Other advantages of using the catalyst system of the present invention include the following. According to the method of the present invention, polyethylene with a wide molecular weight distribution and excellent processing properties for film molding, blow molding, and extrusion molding can be obtained, and because the catalytic activity is extremely high, residual catalyst in the polyethylene produced can be obtained. The amount is extremely small, so that the catalyst removal step can be omitted. Moreover, the strength of the obtained polyethylene is very high and the moldability is very good.
Furthermore, high-quality polyethylene can be obtained with less surface roughness during molding and almost no formation of fish eyes during film molding. Hereinafter, several embodiments of carrying out the method of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Example 1 <Catalyst Preparation> 2 moles of commercially available anhydrous magnesium chloride were suspended in dehydrated and purified hexane 5 in a nitrogen stream, 12 moles of ethanol was added dropwise over 2 hours with stirring, and the mixture was reacted for 1 hour at room temperature. . 5.4 mol of diethylaluminum chloride was added dropwise to this at room temperature,
Stirred for 2 hours. Subsequently, 15 moles of titanium tetrachloride were added, and the system was heated to 80° C. and the reaction was carried out with stirring for 3 hours. The produced solid portion was separated by decantation and washed repeatedly with purified hexane. The composition of the obtained solid was 67 mg/g-solid as Ti atoms, 640 mg/g-solid as Cl atoms, 180 mg/g-solid as Mg atoms, and 95 mg/g- as OEt base weight.
Each solid was present. Also, the specific surface area of the solid is
It was 240m 2 /g. <Polymerization> Put the dehydrated and purified solvent hexane 1 into the autoclave 2, and after purging the inside of the autoclave with nitrogen, triisobutylaluminum
1.125 mmol, aluminum chloride 0.375 mmol and the above supported catalyst in terms of titanium atoms.
0.01 mmol was added and the temperature was raised to 80°C. Next hydrogen 3.5
Kg/ cm2 and ethylene 4.5Kg/ cm2 , total pressure 8
When polymerization was carried out for 2 hours while continuously adding ethylene to give a bulk density of 0.34 g/cm2, the bulk density was 0.34 g/cm2.
292 g of polyethylene with a melt index (MI) of 3.3 were obtained. Catalytic activity is 29200g-polymer/
Equivalent to mmol-Ti. Further, w/n (weight average molecular weight/number average molecular weight), which is a measure of the molecular weight distribution of polyethylene, was 15.1. In addition, w/
n was calculated based on the gel permeation chromatography (GPC) pattern. This had a clearly broader molecular weight distribution than the polyethylene shown in Comparative Example 1. Examples 2 to 6 Using the catalyst prepared in Example 1, ethylene was polymerized under the same polymerization conditions as in Example 1 except that the molar ratio of aluminum alkyl and aluminum chloride was changed to obtain polyethylene. The results are shown in Table 1. Comparative Examples 1 and 2 Using the catalyst prepared in Example 1, ethylene was polymerized under the same polymerization conditions as in Example 1, except that only triethylaluminum and triisobutylaluminum were used as aluminum components, respectively. Obtained. The results are shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
実施例 7
200の連続重合反応器を用いて、脱水精製し
た溶媒ヘキサンを80/hr、塩化アルミニウムを
20mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムを
60mmol/hr、実施例1で調製した触媒をチタン
に換算して0.9mmol/hrを連続的に供給し、重合
器内において同時にエチレン25Kg/hr、ブテン
1.0Kg/hr、水素1000/hrの割合で連続供給
し、重合温度80℃、全圧8Kg/cm2G、滞留時間
1hrとなる条件下エチレンの重合を行つたとこ
ろ、嵩比重0.38g/cm3のエチレン共重合体が24.5
Kg/hrの割合で連続的に得られた。得られたポリ
エチレンのMIは0.05、密度0.955、w/n=
13.4であつた。このポリエチレンを用いて中空成
形機により400mlの円筒型の瓶を成形した結果、
比較例3に比べて成形性が非常に良好であり、瓶
の外観もよく、さらにフイツシユアイの生成も認
められなかつたばかりでなく、プレスシートによ
るIzod衝撃強度も優れていた。
比較例 3
実施例7と同じ加圧連続重合装置を用いて、実
施例7と同様にヘキサン80/hr、トリエチルア
ルミニウム80mmol/hr、実施例1で調製した触
媒をチタンに換算して0.8mmol/hrを連続的に供
給し重合器内において同時にエチレン26Kg/hr、
ブテン1.5Kg/hr、水素1200/hrの割合で連続
供給し、重合温度80℃、全圧8Kg/cm2−G、滞留
時間1hrとなる条件でエチレンの重合を行つたと
ころ、嵩比重0.39g/cm3のエチレン共重合体が、
26.0Kg/hrの割合で連続的に得られた。得られた
ポリエチレンのMIは0.05、密度0.954、w/
n=6.8であつた。このポリエチレンを用いて実
施例7と同様に400mlの中空瓶を成形したところ
成形性が悪く、しかも瓶の外観に肌荒れが若干認
められた。又、プレスシートによるIzod衝撃強度
も実施例7に比べ悪かつた。
実施例 8
内容積700mlのステンレス製ポツトに1.59mmφ
のステンレス製ボールを100個充填し、市販の無
水塩化マグネシウム20.0gおよび四塩化ケイ素
2.0gを窒素ガス雰囲気下で封入し、振動ミル
(7.8G)で25時間粉砕した。粉砕終了後、窒素ボ
ツクス内で混合粉砕固体組成物をミル内より取り
出した。ついで、混合粉砕固体組成物を窒素置換
した300mlのフラスコ内に移し、固体1g当り10
mlの四塩化チタンを加え、130℃で2時間反応を
行つた。反応終了後、熱的ロ過して四塩化チタン
と固体生成物とを分離し、脱水精製したヘキサン
でくり返し洗浄を行つた。得られた固体の組成
は、Ti原子として20mg/g―固体、Cl原子とし
て690mg/g―固体、Mg原子として240mg/g―
固体各々存在していた。又その比表面積は110
m2/gであつた。
<重合>
実施例1と同じ2のオートクレーブを用い
て、脱水精製したヘキサン1を入れ、トリイソ
ブチルアルミニウム1.17mmol、塩化アルミニウ
ム0.33mmolおよび前記担体付触媒をチタン原子
に換算して0.01mmolを加え80℃に昇温した。次
に水素4Kg/cm2とエチレン4Kg/cm2を装入し、全
圧8Kg/cm2になるようにエチレンを連続的に加え
ながら2hr重合を行つたところ、かさ密度0.29
g/cm3、メルトインデツクス0.85のポリエチレン
245gを得た。触媒活性は24500gポリマー/
mmolTiに相当する。又ポリエチレンの分子量分
布の尺度となるw/n=17.1であつた。これ
は比較例4で示したポリエチレンに比べ明らかに
分子量分布が広がつていることを示す。
実施例 9,10
実施例8で調製した触媒を用いてアルキルアル
ミニウムと塩化アルミニウムのモル比を変えた以
外は実施例8と同一の重合条件でエチレンの重合
を行い、ポリエチレンを得た。結果を表2に示
す。
比較例 4
実施例8で調製した触媒を用いて、アルミニウ
ム成分としてトリエチルアルミニウムを用いた以
外は実施例8と同一の重合条件でエチレンの重合
を行つたところ、かさ密度0.30g/cm3、メルトイ
ンデツクス3.1のポリエチレン261gを得た。触媒
活性は26100gポリマー/mmolTiに相当する。
又ポリマーの分子量分布の尺度であるw/n
=8.0であつた。
実施例 11
<触媒調製>
窒素気流中で市販の金属マグネシウム1モルを
脱水精製したヘキサン500mlに加え、さらにテト
ラエトキシシラン1モルを加え撹拌下65℃まで昇
温した。昇温後、ヨウ化メチルとヨウ素を少量滴
下し、続いてn―ブチルクロライド1.1モルを2
時間かけて滴下後、3時間ヘキサンの沸点下で撹
拌した。反応終了後、ヘキサンでくり返し洗浄
し、ロ別乾燥した。この乾燥固体1gに対し15ml
の四塩化チタンの割合で四塩化チタン中に固体を
加え、130℃で2時間反応させ熱時ロ過し、固体
部をくり返しヘキサンで洗浄した。得られた固体
化合物の組成分析を行つたところ、各々チタン63
mg/g―固体、塩素610mg/g―固体、マグネシ
ウム205mg/g―固体、OEt基83mg/g―固体存
在していた。又、その比表面積は195m2/gであ
つた。
<重合>
実施例1と同じ2のオートクレーブに脱水精
製した溶媒ヘキサンを1入れ、系内をエチレン
ガスで置換後、トリイソブチルアルミニウム1.17
mmool、塩化アルミニウム0.33mmolおよび前記担
体付触媒をチタン原子に換算して0.01mmolを加
え、80℃まで昇温した。ついでH23.5Kg/cm2、エ
チレン4.5Kg/cm2を送入し、全圧が80Kg/cm2とな
るようにエチレンを連続的に加えながら1時間重
合を行つたところ、かさ密度0.35g/cm3、メルト
インデツクス4.5のポリエチレン329gを得た。触
媒活性は32900gポリマー/mmolTiに相当す
る。又、ポリエチレンの分子量分布の尺度となる
w/n=12.2であつた。これは比較例5で示
したポリエチレンに比べ明らかに分子量分布が広
がつていることを示す。
比較例 5
実施例11で調製した触媒を用いて、アルミニウ
ム成分としたトリイソブチルアルミニウムを用い
た以外は実施例11と同一の重合条件でエチレンの
重合を行つたところ、かさ密度0.36g/cm3、メル
トインデツクス7.3のポリエチレン314gを得た。
触媒活性は31400gポリマー/mmolTiに相当す
る。又ポリマーの分子量分布の尺度であるw/
n=7.6であつた。[Table] Example 7 Using 200 continuous polymerization reactors, dehydrated purified solvent hexane was used at 80/hr, aluminum chloride was
20mmol/hr, triisobutylaluminum
60 mmol/hr, the catalyst prepared in Example 1 was continuously supplied at 0.9 mmol/hr in terms of titanium, and 25 kg/hr of ethylene and butene were simultaneously supplied in the polymerization vessel.
1.0Kg/hr, continuous supply of hydrogen at a rate of 1000/hr, polymerization temperature 80℃, total pressure 8Kg/cm 2 G, residence time
When ethylene was polymerized for 1 hour, an ethylene copolymer with a bulk specific gravity of 0.38 g/ cm3 became 24.5
Kg/hr was obtained continuously. The obtained polyethylene has MI of 0.05, density of 0.955, w/n=
It was 13.4. This polyethylene was used to mold a 400ml cylindrical bottle using a blow molding machine.
Compared to Comparative Example 3, the moldability was very good, the appearance of the bottle was good, and no formation of fish eyes was observed, and the Izod impact strength by the press sheet was also excellent. Comparative Example 3 Using the same pressurized continuous polymerization apparatus as in Example 7, hexane 80/hr, triethylaluminum 80 mmol/hr, and the catalyst prepared in Example 1 were used in the same manner as in Example 7 at a concentration of 0.8 mmol/hr in terms of titanium. Continuously supplying 26 kg/hr of ethylene in the polymerization vessel,
When ethylene was polymerized under the conditions of continuous supply of butene at a rate of 1.5 kg/hr and hydrogen at a rate of 1200/hr, polymerization temperature of 80°C, total pressure of 8 kg/cm 2 -G, and residence time of 1 hr, the bulk specific gravity was 0.39 g. / cm3 of ethylene copolymer is
It was obtained continuously at a rate of 26.0Kg/hr. The obtained polyethylene has an MI of 0.05, a density of 0.954, and a w/
n=6.8. When a 400 ml hollow bottle was molded using this polyethylene in the same manner as in Example 7, the moldability was poor and the bottle's appearance was slightly rough. The Izod impact strength of the press sheet was also worse than that of Example 7. Example 8 1.59mmφ in a stainless steel pot with an internal volume of 700ml
Fill 100 stainless steel balls with 20.0 g of commercially available anhydrous magnesium chloride and silicon tetrachloride.
2.0 g was sealed in a nitrogen gas atmosphere and pulverized with a vibration mill (7.8G) for 25 hours. After the pulverization was completed, the mixed and pulverized solid composition was taken out from the mill in a nitrogen box. Next, the mixed pulverized solid composition was transferred into a 300 ml flask purged with nitrogen, and 10
ml of titanium tetrachloride was added, and the reaction was carried out at 130°C for 2 hours. After the reaction was completed, titanium tetrachloride and the solid product were separated by thermal filtration and washed repeatedly with dehydrated and purified hexane. The composition of the obtained solid was 20 mg/g solid as Ti atoms, 690 mg/g solid as Cl atoms, and 240 mg/g solid as Mg atoms.
Each solid was present. Also, its specific surface area is 110
m 2 /g. <Polymerization> Using the same autoclave 2 as in Example 1, add dehydrated and purified hexane 1, add 1.17 mmol of triisobutylaluminum, 0.33 mmol of aluminum chloride, and 0.01 mmol of the supported catalyst in terms of titanium atoms. The temperature was raised to ℃. Next, 4 kg/cm 2 of hydrogen and 4 kg/cm 2 of ethylene were charged, and polymerization was carried out for 2 hours while continuously adding ethylene to make the total pressure 8 kg/cm 2. As a result, the bulk density was 0.29.
g/cm 3 , melt index 0.85 polyethylene
Obtained 245g. Catalytic activity is 24500g polymer/
Equivalent to mmolTi. Further, w/n, which is a measure of the molecular weight distribution of polyethylene, was 17.1. This shows that the molecular weight distribution is clearly broader than that of the polyethylene shown in Comparative Example 4. Examples 9 and 10 Polyethylene was obtained by polymerizing ethylene under the same polymerization conditions as in Example 8 except that the catalyst prepared in Example 8 was used and the molar ratio of aluminum alkyl and aluminum chloride was changed. The results are shown in Table 2. Comparative Example 4 Using the catalyst prepared in Example 8, ethylene was polymerized under the same polymerization conditions as in Example 8 except that triethylaluminum was used as the aluminum component . 261 g of polyethylene with an index of 3.1 was obtained. The catalytic activity corresponds to 26100 g polymer/mmolTi.
Also, w/n is a measure of the molecular weight distribution of a polymer.
= 8.0. Example 11 <Catalyst Preparation> In a nitrogen stream, 1 mol of commercially available metal magnesium was added to 500 ml of dehydrated hexane, 1 mol of tetraethoxysilane was added, and the temperature was raised to 65° C. with stirring. After raising the temperature, a small amount of methyl iodide and iodine were added dropwise, followed by 2 mols of n-butyl chloride.
After the dropwise addition over a period of time, the mixture was stirred for 3 hours at the boiling point of hexane. After the reaction was completed, it was washed repeatedly with hexane, filtered and dried. 15ml for 1g of this dry solid
The solid was added to titanium tetrachloride in a proportion of titanium tetrachloride, reacted at 130°C for 2 hours, filtered while hot, and the solid portion was repeatedly washed with hexane. Composition analysis of the solid compounds obtained revealed that each of them contained 63 titanium.
mg/g-solid, chlorine 610 mg/g-solid, magnesium 205 mg/g-solid, and OEt group 83 mg/g-solid. Further, its specific surface area was 195 m 2 /g. <Polymerization> Pour 1 portion of dehydrated and purified solvent hexane into the same autoclave 2 as in Example 1, and after purging the system with ethylene gas, 1.17% of triisobutylaluminum was added.
mmool, 0.33 mmol of aluminum chloride, and 0.01 mmol of the supported catalyst in terms of titanium atoms were added, and the temperature was raised to 80°C. Next, 3.5Kg/cm 2 of H 2 and 4.5Kg/cm 2 of ethylene were introduced, and polymerization was carried out for 1 hour while continuously adding ethylene so that the total pressure was 80Kg/cm 2 , resulting in a bulk density of 0.35g. 329 g of polyethylene with a melt index of 4.5 was obtained. The catalytic activity corresponds to 32900 g polymer/mmolTi. Further, w/n, which is a measure of the molecular weight distribution of polyethylene, was 12.2. This shows that the molecular weight distribution is clearly broader than that of the polyethylene shown in Comparative Example 5. Comparative Example 5 When ethylene was polymerized using the catalyst prepared in Example 11 under the same polymerization conditions as in Example 11 except that triisobutylaluminum was used as the aluminum component, the bulk density was 0.36 g/cm 3 , 314 g of polyethylene with a melt index of 7.3 was obtained.
The catalytic activity corresponds to 31400 g polymer/mmolTi. Also, w/ is a measure of the molecular weight distribution of a polymer.
n=7.6.
【表】
実施例 12
20の連続重合反応器を用いて脱水精製した溶
媒ヘキサン8/hr、トリエチルアルミニウム
3mmol/hr、塩化アルミニウム1mmol/hr、実施
例1で得られた触媒組成物をチタンに換算して
0.02mmol/hrを連続的に供給し、重合器内におい
て同時にエチレン40mol/hr、水素20/hrの割
合で連続供給し、重合温度140℃、全圧30Kg/cm2
G、滞留時間1hrの条件でエチレンの重合を行つ
たところ、メルトインデツクス5.6、分子量分布
の尺度となるw/n=8.9のポリエチレンが
連続的に得られた。このポリエチレンは比較例6
に比べ明らかに分子量分布が広くなつていた。
実施例 13〜16
実施例12と同一の連続重合装置を用いて、種々
のアルキルアルミニウムと塩化アルミニウムの割
合を変えた以外は、実施例12と同様の重合条件で
エチレンの重合を行つた。得られた重合結果を表
3に示す。
比較例 6
実施例12と同じ連続重合装置を用いて、アルミ
ニウム成分としてトリエチルアルミニウムを用い
た以外は実施例12と全く同様にエチレンの重合を
行つた。得られたポリエチレンのメルトインデツ
クスは4.1であり、w/n=4.7であつた。
比較例 7
実施例16において、トリエチルアルミニウムと
AlCl3を別個に供給する代りに、予め調製された
エチルアルミニウムセスキクロリドを8.0mol/hr
で供給するほかは実施例16と同様に行つた。活性
は7500g―ポリエチレン/mmolTi・hr、MIは
7.6、w/nは3.1であつた。[Table] Example 12 Solvent hexane 8/hr, triethylaluminum dehydrated and purified using 20 continuous polymerization reactors
3 mmol/hr, aluminum chloride 1 mmol/hr, converting the catalyst composition obtained in Example 1 into titanium.
0.02 mmol/hr was continuously supplied, and at the same time in the polymerization vessel, ethylene was continuously supplied at a rate of 40 mol/hr and hydrogen was 20/hr, the polymerization temperature was 140°C, and the total pressure was 30 Kg/cm 2
When ethylene was polymerized under the conditions of G and residence time of 1 hr, polyethylene with a melt index of 5.6 and w/n = 8.9, which is a measure of molecular weight distribution, was continuously obtained. This polyethylene is Comparative Example 6
The molecular weight distribution was clearly broader than that of . Examples 13 to 16 Using the same continuous polymerization apparatus as in Example 12, ethylene was polymerized under the same polymerization conditions as in Example 12, except that the ratios of various aluminum alkyls and aluminum chloride were changed. The obtained polymerization results are shown in Table 3. Comparative Example 6 Using the same continuous polymerization apparatus as in Example 12, ethylene was polymerized in exactly the same manner as in Example 12, except that triethylaluminum was used as the aluminum component. The melt index of the obtained polyethylene was 4.1, and w/n = 4.7. Comparative Example 7 In Example 16, triethylaluminum and
Instead of feeding AlCl3 separately, pre-prepared ethyl aluminum sesquichloride was added at 8.0 mol/hr.
The same procedure as in Example 16 was carried out except that the solution was supplied with Activity is 7500g-polyethylene/mmolTi・hr, MI is
7.6, w/n was 3.1.
Claims (1)
応させて得られる少なくともチタン、マグネシ
ウムおよびハロゲンを含有し、チタン含有量約
0.2ないし約18重量%、ハロゲン/チタン(モ
ル比)約4ないし約300、比表面積約10m2/g
以上の固体触媒成分である高活性チタン触媒成
分、 (B) 有機アルミニウム化合物 及び (C) トリハロゲン化アルミニウム よりなり、上記(B)成分及び(C)成分を各々別個に重
合器内に送入して上記(A)高活性チタン触媒成分と
接触せしめてなる触媒の存在下に、エチレン或い
はエチレンと約10モル%以下の他のα―オレフイ
ン及び/又はポリエンとを重合もしくは共重合す
ることを特徴とするエチレンの重合もしくは共重
合方法。 2 該有機アルミニウム化合物(B)が、 式 R1 nAl(OR2)oHpXq (式中、R1,K2はアルキル基、シクロアルキ
ル基又はアリール基のような炭化水素基、Xは、
ハロゲンを示し、0<m≦3、0≦n<3、0≦
p<3、0≦q<3でm+n+p+q=3)で示
される化合物である特許請求の範囲1記載の方
法。 3 該重合もしくは共重合が懸濁重合もしくは共
重合又は気相重合もしくは共重合で行われる特許
請求の範囲1記載の方法。 4 (B)成分中のAl/(C)成分中のAl(原子比)を
約1/2ないし約100/1とする特許請求の範囲
3記載の方法。 5 該重合もしくは共重合が、溶解重合もしくは
共重合で行われる特許請求の範囲1記載の方法。 6 (B)成分中のAl/(C)成分のAl(原子比)を
1/3ないし100/1とする特許請求の範囲5記
載の方法。 7 該重合もしくは共重合が水素の共存下に行わ
れる特許請求の範囲1ないし6のいずれかに記載
の方法。[Scope of Claims] 1 (A) Contains at least titanium, magnesium and halogen obtained by reacting a magnesium compound and a titanium compound, and has a titanium content of about
0.2 to about 18% by weight, halogen/titanium (molar ratio) about 4 to about 300, specific surface area about 10 m 2 /g
The above solid catalyst component is a highly active titanium catalyst component, (B) an organoaluminum compound, and (C) aluminum trihalide, and the above (B) component and (C) component are each separately fed into a polymerization vessel. and polymerizing or copolymerizing ethylene or ethylene with about 10 mol% or less of other α-olefins and/or polyenes in the presence of a catalyst made by contacting with the highly active titanium catalyst component (A). Characteristic ethylene polymerization or copolymerization method. 2 The organoaluminum compound ( B ) has the formula R 1 n Al (OR 2 ) o H p X is
Indicates halogen, 0<m≦3, 0≦n<3, 0≦
The method according to claim 1, wherein the compound is a compound represented by m+n+p+q=3, where p<3 and 0≦q<3. 3. The method according to claim 1, wherein the polymerization or copolymerization is carried out by suspension polymerization or copolymerization or gas phase polymerization or copolymerization. 4. The method according to claim 3, wherein the atomic ratio of Al in component (B)/Al in component (C) is about 1/2 to about 100/1. 5. The method according to claim 1, wherein the polymerization or copolymerization is carried out by solution polymerization or copolymerization. 6. The method according to claim 5, wherein the Al in component (B)/Al in component (C) (atomic ratio) is from 1/3 to 100/1. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymerization or copolymerization is carried out in the presence of hydrogen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4179278A JPS54134792A (en) | 1978-04-11 | 1978-04-11 | Polymerization or copolymerization of ethylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4179278A JPS54134792A (en) | 1978-04-11 | 1978-04-11 | Polymerization or copolymerization of ethylene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54134792A JPS54134792A (en) | 1979-10-19 |
| JPS6149326B2 true JPS6149326B2 (en) | 1986-10-29 |
Family
ID=12618177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4179278A Granted JPS54134792A (en) | 1978-04-11 | 1978-04-11 | Polymerization or copolymerization of ethylene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54134792A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4530914A (en) * | 1983-06-06 | 1985-07-23 | Exxon Research & Engineering Co. | Process and catalyst for producing polyethylene having a broad molecular weight distribution |
-
1978
- 1978-04-11 JP JP4179278A patent/JPS54134792A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54134792A (en) | 1979-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0370710A (en) | Production of α-olefin polymer | |
| JPS6357446B2 (en) | ||
| JPS61218606A (en) | Production of alpha-olefin polymer | |
| JPS6253522B2 (en) | ||
| JPS61296007A (en) | Production of olefinic polymer | |
| JPH0780968B2 (en) | Process for producing olefin polymer | |
| JPS603323B2 (en) | Polymerization method of olefins | |
| JPS58206608A (en) | Production of olefin polymer | |
| JPS64409B2 (en) | ||
| JPS6149326B2 (en) | ||
| JPS5846129B2 (en) | Method for producing highly crystalline olefin polymer | |
| JPS6343407B2 (en) | ||
| JPS6258366B2 (en) | ||
| CA1216274A (en) | Solid catalyst component for olefin polymerization | |
| JPH02283703A (en) | Production of highly stereoregular alpha-olefin polymer | |
| JPS6039281B2 (en) | How to make wax | |
| JPH0323086B2 (en) | ||
| JP2646104B2 (en) | Propylene copolymer composition | |
| JPS58141201A (en) | Solid catalytic component for olefin polymerization | |
| JPH07672B2 (en) | Polymerization of ethylene | |
| JPS62135509A (en) | Production of propylene block copolymer | |
| JPH07671B2 (en) | Polymerization of ethylene | |
| JPS63235307A (en) | Preparation of alpha-olefin polymer | |
| JP3531304B2 (en) | Olefin (co) polymerization catalyst and method for producing olefin (co) polymer | |
| JP3248385B2 (en) | Olefin (co) polymerization catalyst and method for producing olefin (co) polymer |