JPH0423645B2 - - Google Patents

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JPH0423645B2
JPH0423645B2 JP60072840A JP7284085A JPH0423645B2 JP H0423645 B2 JPH0423645 B2 JP H0423645B2 JP 60072840 A JP60072840 A JP 60072840A JP 7284085 A JP7284085 A JP 7284085A JP H0423645 B2 JPH0423645 B2 JP H0423645B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ethylene
comonomer
product
hexene
propane
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60072840A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01308410A (en
Inventor
Jozefu Purukatsuto Tomasu
Uiriamu Rinchi Maikeru
Shida Mitsuzo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NORTHERN PETRO CHEM CO
Original Assignee
NORTHERN PETRO CHEM CO
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Publication date
Application filed by NORTHERN PETRO CHEM CO filed Critical NORTHERN PETRO CHEM CO
Publication of JPH01308410A publication Critical patent/JPH01308410A/en
Publication of JPH0423645B2 publication Critical patent/JPH0423645B2/ja
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はエチレンと他のオレフインとの共重合
方法における改良にかかわる。特に、本発明は、
線状低密度ポリエチレン共重合体を得るための改
良された、エチレンと他のオレフインとの共重合
方法にかかわる。 1963年4月30日に公示されたJ.S.Scogginの米
国特許第3087817号には、液体反応媒体および触
媒の存在下エチレンを重合させて、重合体生成物
を、その形成時液体反応媒体に分散せる固体粒子
形状で得る方法が開示されている。この種の反応
方法は「スラリー」重合方法として当業者に知ら
れており、また高密度ポリエチレンの製造に広く
用いられている。 かかるスラリー方法では通常、液体反応媒体
(「稀釈剤」とも呼称される)としてイソブタン、
ペンタン、ヘキサン又は類似の飽和脂肪族炭化水
素が用いられる。しかしながら、所謂「粒子形」
を包含する慣用スラリー方法は、エチレン/オレ
フイン共重合体特に、「線状低密度ポリエチレン
(LLDPE)」として知られているタイプの共重合
体の製造に適用されるとき或る種の欠点を示す。
例えば、高温では、線状低密度ポリエチレンが液
化し且つ熱伝達および製造速度に悪影響があるの
で、作動しうる反応温度は制約を受ける。しか
も、コモノマーと反応媒体との完全分離がむづか
しく、また共重合体生成物は一般に、比較的広い
分子量分布を有し且つ望ましくないことに高い量
のワツクスを含む。従来のスラリー方法により製
せられる共重合体はかさ密度において低い傾向が
ある。 本発明の一つの目的は、上記問題の一つ又はそ
れ以上を打解することである。 本発明に従えば、エチレンと他の1−オレフイ
ン少くとも1種とを触媒および液体プロパンの存
在で共重合させることにより、共重合体又は三元
重合体が固体粒子形で製せられる。これら生成物
は一般に、約0.90〜0.945g/c.c.範囲の密度を有
する。本発明方法は、所謂線状低密度ポリエチレ
ン共重合体の製造に特に適している。 本発明方法は、イソブタン、ヘキサン又は他の
液体稀釈剤を用いるスラリー方法よりも経済的で
あり、またより望ましい物理的性質を有する共重
合体生成物をもたらす。 他の目的および利益については以下の説明から
当業者に明らかとなろう。 以下、本発明について詳述する。 本発明に従い、エチレンと、炭素原子約3〜18
個のオレフインコモノマー少くとも1種とを重合
触媒および液体プロパンの存在で共重合させる。
本発明は、長鎖枝分れが実質上なく且つ短鎖枝分
れ度が高い、約0.90〜0.945g/c.c.範囲の密度を
有するエチレン/1−オレフイン共重合体である
線状低密度ポリエチレン共重合体の製造に特に適
している。 本発明の改良方法から種々の利益が引き出され
る。例えば、プロパンは、従来のスラリー重合方
法に用いられてきたイソブタンおよびヘキサンの
如き液体稀釈剤よりも安価であり、蒸発熱も低
い。また、線状低密度重合体合成の際、所謂「粒
子形」方法でのプロパンの使用は、イソブタンの
使用よりも高い温度で、反応器の閉塞ないし汚染
を伴わずに反応器の作動を可能にする。更にま
た、プロパンはより揮発性であるので、より多く
の残留顕熱があり、それによつて稀釈剤からの、
より効率的な、重合体生成物のフラツシユ分離が
可能となる。 ブテンおよびヘキセンは、本発明に依るエチレ
ンの共重合に理想的なコモノマーである。ブテン
の場合、簡単なフラツシユ蒸発によつて、コモノ
マーおよび反応媒体から重合体生成物をほぼ完全
に分離させることができる。1−ヘキセンの場
合、付加的乾燥が必要かもしれないが、乾燥機に
対する負荷は、イソブタン又は他の、従来方法の
稀釈剤を用いるときよりはるかに少い。 プロパンは線状低密度ポリエチレンには比較的
貧溶媒であるので、生成物/反応媒体スラリーの
粘度は低く、かくして反応混合物は混合容易であ
り、重合熱の即時除去が可能である。プロパンの
使用により、反応器の閉塞を伴わずに比較的高い
温度で重合反応を行なうことができ、同時にかか
る高い温度(例えば75〜58℃好ましくは76〜82
℃)により比較的高い触媒反応性がもたらされ
る。 加えて、驚くべきことに、プロパンを液体稀釈
剤として用いるスラリー方法で製せられる共重合
体および三元重合体は、Ls値による測定で典型的
には3.0以下の、而して50より高い従来方法に較
べかなり低い弾性を示し、またPolymer
Engineering and Science、Vol.11、No.2、p124
〜128(1971)にシダ等が説示せるレオロジー分散
性(RD)による測定でかなり狭い分子量分布を
示すとわかつた。本発明に従つて製せらる生成物
のRD値は典型的には4.0以下より好ましくは3.5以
下であり、これは>4.0の従来方法値(大抵の場
合>5.0)と比較される。本発明に従つて製せら
れる重合体は望ましいことに高い衝撃特性を示
す。 本発明の共重合体および三元重合体生成物は、
実質的に一様な寸法および形状特性を有する離散
粒子として製せられ、寸法および形状において非
常に不均一でしばしば凝集形をなす従来方法の生
成物とは対照的である。 本発明方法に有用なコモノマーは、炭素原子約
3〜18個の1−オレフイン1種若しくは2種以上
よりなる。適当な1−オレフインコモノマーとし
て、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、1−オ
クテン、1−デセン、1−ドデセンおよび1−オ
クタデセンが挙げられるが、本発明はこれに限定
されない。1−ブテン、1−ヘキセン又は1−オ
クテンを用いて線状低密度ポリエチレンを製造す
るのが好ましい。 斯界に周知の如く、コモノマー/エチレンの割
合は、所期密度を有する共重合体生成物となるよ
うに変動しうる。例えば、ブテン、ヘキサン又は
オクテンコモノマーの割合を選定することによ
り、線状低密度ポリエチレンが製せられうる。1
−ブテンの場合、共重合体生成物中存在すべきブ
テンの割合は約1〜10モル%である。1−ヘキセ
ンの場合、対応する割合は約0.5〜10モル%、1
−オクテンの場合約0.5〜5モル%である。 線状低密度ポリエチレンは通常、長鎖枝分れが
実質的になく且つ短鎖枝分れ度が高い、約0.90〜
0.945g/c.c.範囲の密度を有するエチレン/1−
オレフイン共重合体と定義される。 重合反応は、ループ反応器、オートクレーブ又
は管状反応器の如き簡便タイプのどの反応器でも
実施することができる。反応は、プロパンが液体
で保持される温度および圧力の重合条件で遂行さ
れる。プロパンの臨界温度は約96.8℃で、圧力と
は無関係である。それゆえ、この臨界温度以下で
反応を実施することが好ましい。 反応はより低い温度で行うことができるが、約
75〜85℃好ましくは76〜82℃での反応によつて、
かなり高い触媒活性がもたらされるとわかつた。 一般には、エチレンおよびコモノマーを存在さ
せた液体プロパンに触媒を分散させて反応が実施
される。共重合体又は三元重合体生成物は、液体
プロパン中スラリーとして分散せる粒子形で製せ
られる。 低密度のエチレン共重合体を製造するためのい
くつかの従来方法は予備重合工程を必要とする。
その工程で、エチレン(重合すべきモノマーエチ
レンおよび1−オレフインの全量に対し約20%ま
での量)は、1−オレフインコモノマーとの共重
合前、液体稀釈剤にスラリー状で分散せる触媒の
存在で予備重合せしめられる。この予備重合によ
り、触媒とエチレン単独重合体を混入した触媒ス
ラリーがもたらされる。 本発明に従えば、かかる予備重合工程は必要で
なく、また望ましくない。本発明方法では、反応
器にプロパン稀釈剤、触媒並びに、エチレンおよ
び1−オレフインコモノマーを同時に導入するこ
とができる。また、有利にも、本発明の共重合体
反応は1段階で実施され、従来方法の2段階共重
合反応とは対照的である。 反応が終了したのち、重合体は液体プロパンお
よびコモノマーから、任意の適当な手段により物
理的に分離される。プロパンは従来の稀釈剤より
かなり揮発性であるので、それは、稀釈剤および
コモノマーから重合体をフラツシユ蒸発分離する
のに非常に適している。もしも、コモノマーが比
較的高い炭素数を有するなら、付加的乾燥が必要
かもしれないが、乾燥機への負荷は従来系よりは
るかに少い。 所望なら、稀釈剤からの生成物の分離は、例え
ば遠心処理の如き機械的手段によつて遂行されう
る。 プロパンの高い揮発性はまた、プロパンをより
高い分子量のコモノマーから分離するのを助成す
る。 プロパンは生成物にはかなりの貧溶媒であるの
で、有意な反応器閉塞を伴わず比較的高い重合温
度を用いることができる。反応器の閉塞はコスト
高なプロセス中断および反応器停止時間を惹起す
る。 通常「線状低密度ポリエチレン」と呼称され、
また本明細書中で説示せるタイプのエチレン/1
−オレフイン共重合体の製造に適する重合触媒で
あればいずれも本発明に用いることができる。か
かる触媒として変性チーグラー触媒等が挙げられ
るが、しかし「フイリツプス」触媒と通称される
酸化クロム触媒の如き変性クロム触媒は線状低密
度ポリエチレン共重合体の製造に適さない。なぜ
なら、それは、不所望にも広い分子量分布を有す
る生成物を生ずるからである。 適当な触媒としては、Pullukat等の1980年1月
16日付け米国特許出願112560および対応英国特許
第2068007号(1983年6月22日公示)、Pullukat等
の1984年3月16日付米国特許出願590157、並びに
Pullukat等の米国特許第4499198号(1985年2月
12日公示)に記されたものが包含されるので、必
要に応じてこれら文献を参照されたい。 好ましい触媒は、周期律表第族および族か
ら選定せる遷移金属を含む所謂チーグラー触媒で
あり、これはアルキルアルミニウム助触媒ととも
に用いられる。より好ましくはチタン含有触媒で
ある。本発明に有用な触媒は担持されていても、
或いは担持されていなくてもよい。 他の好ましい触媒は、Pullukat等の米国特許第
44994198号および1984年3月16日付け米国特許出
願590157に開示されているものである。かかる触
媒は、Pullukat等の米国特許第4383119号(1983
年5月10日公示)に開示される如きマグネシウム
シリルアミド化合物1種若しくは2種以上(必要
に応じこの文献を参照のこと)と周期律表第4周
期および5周期の第B族、B族、B族およ
びB族並びに第4周期の第B族およびB族
より選ばれる遷移金属の化合物少くとも1種とを
反応させることによつて製せられる。該触媒は、
マグネシウムおよびチタン遷移金属化合物に加え
て、ルイス酸、ルイス塩基、水素ハロゲン化物又
は四塩化ジルコニウムの1種若しくは2種以上を
随意含むことができる。 本発明に用いられる触媒の遷移金属化合物は、
それが、斯界で通常「狭い」と云われる分子量分
布を有する線状低密度ポリエチレン生成物を製造
する能力に関して選定されることが重要である。
本発明に従えば、4未満のレオロジー分散性
(RD)を有することを特徴とする、分子量分布の
狭い生成物が取得されうる。 本明細書で使用せる記号は次の如くである: HMDS−ヘキサメチルジシラザン LLDPE−線状低密度ポリエチレン Ls−弾性尺度 MI−メルトインデツクス RD−レオロジー分散性 TIBAL−トリイソブチルアルミニウム 例 下記例は本発明の方法と、従来方法にまさるそ
の利点を例示するが、いずれの態様にも本発明を
限定するものとみなされるべきでない。 下記例中全ての重合テストは、Pullukat等の英
国特許第2068007号(1983年6月22日公示)に記
載の如く、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)−
処理シリカ、シリカ1g当り1.88mM濃度のチタ
ンおよびトリイソブチルアルミニウム(TIBAL)
助触媒(アルミニウム/チタン比約7.0)を用い
て製せられた触媒系により実施した。 触媒の製造手順を以下に説示する: 窒素掃気したフラスコにヘキサメチルジシラザ
ン処理せるDavison952銘柄シリカ1〜2gを加
えた。30分間の窒素掃気後、ヘプタン20mlを加え
てスラリーを形成せしめた。 このスラリーに、ヘプタン中10%の6.5E
Magala(Texas Alkyls)溶液を加えた(6.5E
Magala=〔(n−C4H92Mg〕6.5・Al(C2H5)。
Magalaの添加により、1.88mM Mg/gシラン
処理シリカが得られた。 このスラリーを30分間かき混ぜ、次いで生
(き)の四塩化チタン(TiCl4)を加えた。その
添加量は1.88mM Ti/gシラン処理シリカをも
たらすものとした。それゆえ、マグネシウム/チ
タンモル比は1.0であつた。 次いで、スラリーを30分間かき混ぜた。触媒を
窒素フラツシユにより90℃で乾燥した。触媒は、
チタン濃度約5.6重量%のさらさらした暗褐色粉
末であつた。 重合テスト手順を以下に説示する: 2反応器を窒素で掃気し、そして所期の温度
とする。次いで、窒素雰囲気下、触媒および助触
媒溶液を反応器に加えた。反応器を閉じ、該反応
器に稀釈剤(プロパン又はイソブタン)1000mlを
圧入した。次いで、分子量調節剤として水素ガス
を加えた(10〜50psi)。次いで、同時に、1−ヘ
キセンを覗きガラスによつて測定し、エチレンを
所定の反応器圧力にまで加えた。この圧力は、必
要に応じエチレンを反応器に加えることによつて
保持された。 1時間の重合期間、温度を±1.0℃に調節した。
反応は、エチレンガスを止め、また反応器を遠隔
操作型下部バルブを介しキヤツチポツトに排気さ
せることによつて停止した。使用せる反応媒体、
1−ヘキセン量および温度に依つて、重合体は或
る場合には稀釈剤および1−ヘキセンで非常に
「濡れ」ているので、余分な1−ヘキセンを除去
すべく過し、そして一夜乾燥した。乾燥重合体
を得るにはこの時間で十分であつた。 系内のエチレン分圧を変えることにより、エチ
レンの濃度を調節した。プロパンおよびイソブタ
ンに関する蒸気圧は、Physical Properties of
Hydroearbons(R.W.Gallant 著、テキサス州ヒ
ユーストン所在Gulf Publishing発行)からとつ
た。 例 A〜F (比較) イソブタンを稀釈剤として用いて、いくつかの
エチレン/1−ヘキセン共重合を行なつた。後出
の表に、反応器温度、エチレン分圧、水素分圧お
よび1−ヘキセン濃度の詳細を示す。 例A〜Cを54.4℃、例D〜Fを65.5℃で実施し
た。各場合に、反応混合物から分離した重合体を
過して余分な1−ヘキセンを除去した。この手
順にもかかわらず、重合体は依然、かなりの1−
ヘキセンを含んだ。最後の乾燥時、65.5℃で製せ
られた重合体は非常に粘着質で、また劣悪な粒度
および形状特性を有した(例Dの生成物について
は第1図に示す)。他方、54.4℃で製せられた重
合体は、より良好な粒度および形状特性を有し、
さほど粘着質でなかつた。しかしながら、この温
度では、反応性が全く低く、大量のイソブタンお
よび1−ヘキセンが重合体中に残存した。 3試料に関する重合体レオロジーは、高いLs
(弾性の尺度)によつて立証されるように、これ
ら試料がかなり高い弾性を有することを示してい
る。また、該重合体は(チーグラー触媒の場合)
かなり広い分子量分布を有する。 約54.4℃の重合温度は、この触媒を用いて、密
度約0.920およびメルトイデツクス(MI)約1〜
2の重合体が、反応器を閉塞するとう恐れなしに
製せられうるほぼ最大の重合温度である。この温
度より高くなると、重合体の粒度および形状特性
は急速に劣化する。 例 G〜K (本発明) プロパンを液体稀釈剤として用いて、いくつか
のエチレン/1−ヘキセン共重合を行なつた。後
出の表に、反応器温度、エチレン分圧、水素分圧
および1−ヘキセン濃度の詳細を示す。例Iの生
成物については第2図に示す。 例 L (本発明) 既述の触媒を用いてエチレン/1−ブテン共重
合を、液体プロパン稀釈剤中で実施した。反応条
件を次表に示す。重合体は約0.901〜0.911の密度
を有し、粘着質ではなかつた。重合体粒子は一様
な粒度および形状特性を有した。 本発明の例G〜Lは、反応器の閉塞を伴わずに
比較的高い重合温度を用いうることを示してい
る。例えば、反応器中30重量%の1−ヘキセンを
用いて閉塞を伴わずに82.2℃で重合を行なうこと
ができる。得られた重合体は全て、望ましいこと
に一様な粒度および形状特性を有する。液体プロ
パンを稀釈剤として用いて製せられる重合体は、
重合体特性の改良という付加的且つ予想外な利点
を示した。本発明に従い液体プロパン稀釈剤中で
製せられる重合体は、イソブタン稀釈剤を用いて
製せられる重合体に較べ、低いLs値で立証される
如き低い弾性および狭い分子量分布(低いRD
を有する。いずれも、LLDPEフイルム樹脂にと
つて非常に望ましい性質である。
This invention relates to improvements in the process of copolymerizing ethylene and other olefins. In particular, the present invention
This invention relates to an improved method for copolymerizing ethylene and other olefins to obtain linear low density polyethylene copolymers. U.S. Pat. No. 3,087,817 to JSScoggin, published April 30, 1963, discloses the polymerization of ethylene in the presence of a liquid reaction medium and a catalyst to form a solid polymer product which is dispersed in the liquid reaction medium as it forms. A method for obtaining it in particle form is disclosed. This type of reaction process is known to those skilled in the art as a "slurry" polymerization process and is widely used in the production of high density polyethylene. Such slurry methods typically employ isobutane,
Pentane, hexane or similar saturated aliphatic hydrocarbons are used. However, the so-called “particle shape”
Conventional slurry methods involving ethylene/olefin copolymers exhibit certain drawbacks when applied to the production of ethylene/olefin copolymers, particularly of the type known as "linear low density polyethylene" (LLDPE). .
For example, the reaction temperatures that can be operated are limited because at high temperatures linear low density polyethylene liquefies and adversely affects heat transfer and production rates. Moreover, complete separation of comonomer and reaction medium is difficult, and the copolymer products generally have a relatively broad molecular weight distribution and contain undesirably high amounts of wax. Copolymers made by conventional slurry methods tend to be low in bulk density. One aim of the invention is to overcome one or more of the above problems. According to the invention, copolymers or terpolymers are prepared in solid particle form by copolymerizing ethylene and at least one other 1-olefin in the presence of a catalyst and liquid propane. These products generally have densities ranging from about 0.90 to 0.945 g/cc. The method of the present invention is particularly suitable for producing so-called linear low-density polyethylene copolymers. The process of the present invention is more economical than slurry processes using isobutane, hexane or other liquid diluents and provides copolymer products with more desirable physical properties. Other objects and benefits will be apparent to those skilled in the art from the following description. The present invention will be explained in detail below. According to the invention, ethylene and about 3 to 18 carbon atoms
olefin comonomers are copolymerized in the presence of a polymerization catalyst and liquid propane.
The present invention provides linear low density polyethylene which is an ethylene/1-olefin copolymer having a density in the range of about 0.90 to 0.945 g/cc, which is substantially free of long chain branching and has a high degree of short chain branching. Particularly suitable for the production of copolymers. Various benefits are derived from the improved method of the present invention. For example, propane is less expensive and has a lower heat of vaporization than liquid diluents such as isobutane and hexane that have been used in traditional slurry polymerization processes. Additionally, in the synthesis of linear low-density polymers, the use of propane in the so-called "particle form" allows reactors to be operated at higher temperatures than isobutane without blockage or fouling of the reactor. Make it. Furthermore, since propane is more volatile, there is more residual sensible heat, thereby reducing the
More efficient flash separation of polymer products is possible. Butene and hexene are ideal comonomers for the copolymerization of ethylene according to the present invention. In the case of butene, simple flash evaporation allows almost complete separation of the polymer product from comonomer and reaction medium. In the case of 1-hexene, additional drying may be required, but the load on the dryer is much less than when using isobutane or other conventional diluents. Since propane is a relatively poor solvent for linear low density polyethylene, the viscosity of the product/reaction medium slurry is low, thus making the reaction mixture easy to mix and allowing immediate removal of the heat of polymerization. The use of propane allows the polymerization reaction to be carried out at relatively high temperatures without clogging the reactor, and at the same time at such high temperatures (e.g. 75-58 °C, preferably 76-82 °C).
℃) results in relatively high catalytic reactivity. In addition, surprisingly, copolymers and terpolymers made by slurry processes using propane as the liquid diluent typically have L s values of less than 3.0, and less than 50. It shows significantly lower elasticity than conventional methods, and Polymer
Engineering and Science, Vol.11, No.2, p124
128 (1971), it was found to exhibit a fairly narrow molecular weight distribution when measured by rheological dispersion (R D ), as described by Shida et al. The R D values of products made according to the invention are typically below 4.0, preferably below 3.5, compared to conventional process values of >4.0 (often >5.0). Polymers made in accordance with the present invention desirably exhibit high impact properties. The copolymer and terpolymer products of the present invention are
The products of conventional processes are produced as discrete particles with substantially uniform size and shape characteristics, in contrast to the products of conventional processes, which are highly heterogeneous in size and shape and often in aggregated form. Comonomers useful in the process of this invention consist of one or more 1-olefins having about 3 to 18 carbon atoms. Suitable 1-olefin comonomers include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1
-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene and 1-octadecene, but the invention is not limited thereto. Preferably, 1-butene, 1-hexene or 1-octene is used to produce linear low density polyethylene. As is well known in the art, the comonomer/ethylene ratio can be varied to provide a copolymer product with a desired density. For example, by selecting the proportions of butene, hexane or octene comonomers, linear low density polyethylene can be made. 1
- In the case of butenes, the proportion of butenes that should be present in the copolymer product is about 1 to 10 mol %. In the case of 1-hexene, the corresponding proportions are approximately 0.5-10 mol%, 1
- about 0.5 to 5 mol % in the case of octene. Linear low density polyethylene typically has substantially no long chain branching and a high degree of short chain branching, from about 0.90 to
Ethylene/1- with density in the range 0.945g/cc
Defined as an olefin copolymer. The polymerization reaction can be carried out in any convenient type of reactor, such as a loop reactor, autoclave or tubular reactor. The reaction is carried out at polymerization conditions of temperature and pressure such that the propane remains liquid. The critical temperature of propane is approximately 96.8°C and is independent of pressure. It is therefore preferable to carry out the reaction below this critical temperature. Although the reaction can be carried out at lower temperatures, approximately
By reaction at 75-85°C, preferably 76-82°C,
It was found that considerably high catalytic activity was obtained. Generally, the reaction is carried out by dispersing the catalyst in liquid propane in the presence of ethylene and comonomer. The copolymer or terpolymer product is made in particulate form that is dispersed as a slurry in liquid propane. Some conventional methods for producing low density ethylene copolymers require a prepolymerization step.
In the process, ethylene (up to about 20% of the total amount of monomers ethylene and 1-olefin to be polymerized) is dispersed in a slurry in a liquid diluent in the presence of a catalyst before copolymerization with the 1-olefin comonomer. Prepolymerization is performed with This prepolymerization results in a catalyst slurry mixed with catalyst and ethylene homopolymer. According to the present invention, such a prepolymerization step is neither necessary nor desirable. In the process of the present invention, propane diluent, catalyst, and ethylene and 1-olefin comonomers can be introduced simultaneously into the reactor. Also advantageously, the copolymerization reactions of the present invention are carried out in one step, as opposed to the two-step copolymerization reactions of conventional methods. After the reaction is complete, the polymer is physically separated from the liquid propane and comonomer by any suitable means. Because propane is considerably more volatile than conventional diluents, it is well suited for flash evaporative separation of polymers from diluents and comonomers. If the comonomer has a relatively high carbon number, additional drying may be necessary, but the load on the dryer is much lower than in conventional systems. If desired, separation of the product from the diluent can be accomplished by mechanical means, such as centrifugation. Propane's high volatility also aids in separating propane from higher molecular weight comonomers. Since propane is a fairly poor solvent for the product, relatively high polymerization temperatures can be used without significant reactor blockage. Blockage of the reactor causes costly process interruptions and reactor downtime. Usually called "linear low density polyethylene",
Also, ethylene/1 of the type described herein
- Any polymerization catalyst suitable for producing an olefin copolymer can be used in the present invention. Examples of such catalysts include modified Ziegler catalysts, but modified chromium catalysts such as chromium oxide catalysts commonly referred to as "Phillips" catalysts are not suitable for producing linear low density polyethylene copolymers. This is because it results in products with an undesirably broad molecular weight distribution. Suitable catalysts include Pullukat et al.
U.S. Patent Application No. 112560 dated March 16, 1984 and corresponding British Patent No. 2068007 (published June 22, 1983), U.S. Patent Application No. 590157 of Pullukat et al.
No. 4,499,198 to Pullukat et al. (February 1985)
12), so please refer to these documents as necessary. Preferred catalysts are so-called Ziegler catalysts containing transition metals selected from groups and groups of the periodic table, which are used in conjunction with alkyl aluminum promoters. More preferred is a titanium-containing catalyst. Even if the catalyst useful in the present invention is supported,
Alternatively, it may not be supported. Other preferred catalysts include Pullukat et al.
No. 4,499,198 and US patent application Ser. No. 590,157, filed March 16, 1984. Such catalysts are described in U.S. Pat. No. 4,383,119 to Pullukat et al. (1983).
One or more magnesium silylamide compounds (please refer to this document as necessary) as disclosed in the publication published on May 10, 2015) and Groups B and B of Periods 4 and 5 of the Periodic Table. , B group and B group, and at least one transition metal compound selected from B group and B group of the fourth period. The catalyst is
In addition to the magnesium and titanium transition metal compounds, one or more of Lewis acids, Lewis bases, hydrogen halides, or zirconium tetrachloride can optionally be included. The transition metal compound of the catalyst used in the present invention is
It is important that it is selected for its ability to produce a linear low density polyethylene product with a molecular weight distribution commonly referred to in the art as "narrow".
According to the invention, products with a narrow molecular weight distribution can be obtained, characterized in that they have a rheological dispersity (R D ) of less than 4. The symbols used herein are as follows: HMDS - Hexamethyldisilazane LLDPE - Linear low density polyethylene L s - Elastic scale MI - Melt index R D - Rheological dispersibility TIBAL - Triisobutylaluminum Example: The examples illustrate the method of the invention and its advantages over conventional methods, but are not to be considered as limiting the invention in any manner. All polymerization tests in the following examples were performed using hexamethyldisilazane (HMDS)-
Treated silica, titanium and triisobutylaluminum (TIBAL) at a concentration of 1.88mM per gram of silica
It was carried out with a catalyst system made with a cocatalyst (aluminum/titanium ratio approximately 7.0). The procedure for making the catalyst is illustrated below: To a flask purged with nitrogen was added 1-2 g of Davison 952 brand silica treated with hexamethyldisilazane. After 30 minutes of nitrogen purge, 20 ml of heptane was added to form a slurry. To this slurry, add 10% 6.5E in heptane.
Added Magala (Texas Alkyls) solution (6.5E
Magala =[(n- C4H9 ) 2Mg ] 6.5.Al ( C2H5 ).
Addition of Magala resulted in 1.88mM Mg/g silanized silica. The slurry was stirred for 30 minutes and then fresh titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was added. The amount added was such as to yield 1.88mM Ti/g silanized silica. Therefore, the magnesium/titanium molar ratio was 1.0. The slurry was then stirred for 30 minutes. The catalyst was dried at 90°C with a nitrogen flush. The catalyst is
It was a smooth dark brown powder with a titanium concentration of approximately 5.6% by weight. The polymerization test procedure is described below: 2. Purge the reactor with nitrogen and bring it to the desired temperature. The catalyst and cocatalyst solutions were then added to the reactor under a nitrogen atmosphere. The reactor was closed and 1000 ml of diluent (propane or isobutane) was pressurized into the reactor. Hydrogen gas was then added (10-50 psi) as a molecular weight regulator. Then, at the same time, 1-hexene was measured by sight glass and ethylene was added to the predetermined reactor pressure. This pressure was maintained by adding ethylene to the reactor as needed. The temperature was adjusted to ±1.0°C during the 1 hour polymerization period.
The reaction was stopped by turning off the ethylene gas and venting the reactor to the catch pot via a remote controlled bottom valve. reaction medium that can be used;
Depending on the amount of 1-hexene and the temperature, the polymer may be very "wet" with diluent and 1-hexene, so it is strained to remove excess 1-hexene and allowed to dry overnight. . This time was sufficient to obtain a dry polymer. The concentration of ethylene was controlled by changing the ethylene partial pressure in the system. The vapor pressure for propane and isobutane is determined by the Physical Properties of
Hydroearbons (written by RW Gallant, published by Gulf Publishing, Hyuston, Texas). Examples A-F (Comparative) Several ethylene/1-hexene copolymers were conducted using isobutane as a diluent. The table below details the reactor temperature, ethylene partial pressure, hydrogen partial pressure and 1-hexene concentration. Examples AC were carried out at 54.4°C and Examples D-F at 65.5°C. In each case, the polymer separated from the reaction mixture was filtered to remove excess 1-hexene. Despite this procedure, the polymer still has a significant 1-
Contains hexene. Upon final drying, the polymer made at 65.5°C was very sticky and had poor particle size and shape properties (as shown in Figure 1 for the product of Example D). On the other hand, the polymer made at 54.4 °C has better particle size and shape properties,
It wasn't very sticky. However, at this temperature, the reactivity was quite low and large amounts of isobutane and 1-hexene remained in the polymer. The polymer rheology for the three samples shows that these samples have fairly high elasticity, as evidenced by the high L s values (a measure of elasticity). In addition, the polymer (in the case of Ziegler catalyst)
It has a fairly broad molecular weight distribution. A polymerization temperature of about 54.4° C. using this catalyst results in a density of about 0.920 and a melt index (MI) of about 1 to
This is about the maximum polymerization temperature at which polymer No. 2 can be made without fear of clogging the reactor. Above this temperature, the particle size and shape properties of the polymer rapidly deteriorate. EXAMPLES GK (Invention) Several ethylene/1-hexene copolymerizations were carried out using propane as the liquid diluent. The table below details the reactor temperature, ethylene partial pressure, hydrogen partial pressure and 1-hexene concentration. The product of Example I is shown in FIG. Example L (Invention) Ethylene/1-butene copolymerization was carried out in liquid propane diluent using the catalyst described above. The reaction conditions are shown in the table below. The polymer had a density of about 0.901-0.911 and was not sticky. The polymer particles had uniform particle size and shape characteristics. Examples GL of the present invention demonstrate that relatively high polymerization temperatures can be used without clogging the reactor. For example, polymerization can be carried out at 82.2° C. with 30% by weight 1-hexene in the reactor without blockage. All of the resulting polymers have desirably uniform particle size and shape characteristics. Polymers made using liquid propane as a diluent are
It showed an additional and unexpected benefit of improved polymer properties. Polymers made in liquid propane diluent according to the present invention have lower elasticity and narrow molecular weight distribution (lower R D ) as evidenced by lower L s values compared to polymers made using isobutane diluent.
has. Both are highly desirable properties for LLDPE film resins.

【表】 以上の記述は、本発明の単なる例示のためで、
それにより本発明を限定するつもりはなく、本発
明の範囲内で修正のなしうることは当業者に明ら
かであろう。
[Table] The above description is for mere illustration of the present invention,
It is not intended to limit the invention thereby, and it will be obvious to those skilled in the art that modifications may be made within the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、イソブタン稀釈剤を用いた従来のス
ラリー方法で製造せる、密度約0.922g/c.c.のエ
チレン/1−ヘキセン共重合体(例D)の粒子構
造を示す写真である。 第2図は、プロパン稀釈剤を用いた本発明のス
ラリー方法で製造せる、密度約0.922g/c.c.のエ
チレン/1−ヘキセン共重合体(例I)の粒子構
造を示す写真である。
FIG. 1 is a photograph showing the particle structure of an ethylene/1-hexene copolymer (Example D) having a density of about 0.922 g/cc, prepared by a conventional slurry process using an isobutane diluent. FIG. 2 is a photograph showing the particle structure of an ethylene/1-hexene copolymer (Example I) having a density of about 0.922 g/cc made by the slurry process of the present invention using a propane diluent.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エチレンと、炭素原子約3〜18個の1−オレ
フインコモノマー少くとも1種とを、選定せる温
度、圧力および1−オレフイン/エチレンの割合
で、液体プロパンに分散せる重合触媒の存在下単
一段階で共重合させ、それによつて、約0.90〜
0.945g/c.c.範囲の密度を有する線状低密度ポリ
エチレン生成物が、前記液体プロパンに分散し且
つ、RD値による測定で4以下の狭い分子量分布
を有する離散固体粒子として形成される、工程か
らなる線状低密度ポリエチレンの製造方法。 2 分子量分布がRD値による測定で3.3以下であ
る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 エチレンとコモノマー1種との共重合がプロ
パンの臨介温度よりも低い温度で実施され、そし
て生成物の固体粒子が低い弾性特性を示す、特許
請求の範囲第1項記載の方法。 4 コモノマーが、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、1−オクチン、1−デセン、1−ドデセ
ンおよび1−オクタデセンよりなる群から選ばれ
る、特許請求の範囲第1項〜3項いずれか記載の
方法。 5 コモノマーが1−ブテンである、特許請求の
範囲第4項記載の方法。 6 1−ブテン/エチレンの割合が、生成物中約
1〜10モル%の1−ブテンとなるように選定され
る、特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 コモノマーが1−ヘキセンである、特許請求
の範囲第4項記載の方法。 8 1−ヘキセン/エチレンの割合が、生成物中
約0.5〜10モル%の1−ヘキセンとなるように選
定される、特許請求の範囲第6項記載の方法。 9 コモノマーが1−オクテンである、特許請求
の範囲第4項記載の方法。 10 1−オクテン/エチレンの割合が生成物中
約0.5〜5モル%の1−オクテンとなるように選
定される、特許請求の範囲第9項記載の方法。 11 生成物が、反応後稀釈剤の蒸発により該稀
釈剤から分離される、特許請求の範囲第1項〜3
項いずれか記載の方法。 12 蒸発が減圧条件下でのフラツシユ乾燥によ
つて遂行される、特許請求の範囲第11項記載の
方法。
[Claims] 1. Polymerization in which ethylene and at least one 1-olefin comonomer having about 3 to 18 carbon atoms are dispersed in liquid propane at selected temperatures, pressures, and 1-olefin/ethylene ratios. copolymerized in a single step in the presence of a catalyst, thereby producing a
A linear low density polyethylene product having a density in the range of 0.945 g/cc is dispersed in said liquid propane and formed as discrete solid particles having a narrow molecular weight distribution of 4 or less as measured by R D value. A method for producing linear low density polyethylene. 2. The method according to claim 1, wherein the molecular weight distribution is 3.3 or less as measured by R D value. 3. Process according to claim 1, in which the copolymerization of ethylene and one comonomer is carried out at a temperature below the critical temperature of propane, and the solid particles of the product exhibit low elastic properties. 4 The comonomer is propylene, 1-butene, 1
- selected from the group consisting of pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octyne, 1-decene, 1-dodecene and 1-octadecene, according to any one of claims 1 to 3. the method of. 5. The method of claim 4, wherein the comonomer is 1-butene. 6. A process according to claim 5, wherein the 1-butene/ethylene ratio is selected to be about 1 to 10 mole % 1-butene in the product. 7. The method of claim 4, wherein the comonomer is 1-hexene. 8. Process according to claim 6, in which the 1-hexene/ethylene ratio is selected to be about 0.5 to 10 mol % 1-hexene in the product. 9. The method of claim 4, wherein the comonomer is 1-octene. 10. A process according to claim 9, wherein the proportion of 1-octene/ethylene is selected to be about 0.5 to 5 mol % 1-octene in the product. 11. Claims 1 to 3, wherein the product is separated from the diluent after the reaction by evaporation of the diluent.
The method described in any of the sections. 12. The method of claim 11, wherein the evaporation is carried out by flash drying under reduced pressure conditions.
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