DE1495464A1 - Verfahren und Katalysatorzusammensetzung zur Polymerisation von aethylenischen Monomeren - Google Patents
Verfahren und Katalysatorzusammensetzung zur Polymerisation von aethylenischen MonomerenInfo
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Description
von äthylenieohen Monomeren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren sur
Herstellung von hochmolekularen Polymeren durch Polymerisation von ot-Olefinen sowie in diesem Verfahren brauchbare
neue Katalysatoren.
Polymere Olefine« wie beispielsweise Polymere von Äthylen
und Propylen werden bisher bei erhöhten oder verhültnismässig
niedrigen Temperaturen und Drucken in Gegenwart von gewissen katalytisch aktiven Katalysatorzusammensetzungen
hergestellt, die eine Übergangsmetallverbindung und eine NichtUbergangsmetallverbindung enthalten, wie beispielsweise
Gemischen von Titantetrachlorid oder Titantrichlorid mit
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- 2 TriKthylaluminlum.
Diese Methoden fuhren beispielsweise im Falle von Propylen zu einem Oemisoh des isotaktlsohen Polymeren uad des regellosen
oder ataktisehen Polymeren. Mit den besten bisher
bekannten Katalysatoren» wie beispielsweise dem Titantrlchlorid-Triäthylalumlnlum-Katalysator,
enthält das auf diese Weise erhaltene Polypropylen gewöhnlich zumindest etwa 15
i des ataktisohen Polymeren.
Ungünstigerweise haben die mit diesen bekannten Katalysatoren bei massigen Temperaturen erhaltenen Polymeren ein
sehr hohes Molekulargewicht« was es schwierig macht, die
Polymeren zu verschiedenen Formen, Insbesondere auch zu Fäden und Fasern, zu verarbeiten. Es ist auch schwierig Und
mühsam, diese Polymeren mit sehr hohem Molekulargewicht zu reinigen, und es ist zeitraubend, die KatalysatorrüokstandsverunreinigungeB
aus diesen in zufriedenstellendem Grad zu entfernen. Die Anwendung höherer Temperaturen zum Zwecke der
Erzeugung von Polymeren mit niedrigerem Molekulargewicht verkürzt die Lebensdauer und Wirksamkeit des aktiven Katalysators.
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Verfahren durch dae erfindungegemäeee Verfahren leicht auegeeohaltet
werden können. Das neue Verfahren ermöglicht die Herstellung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht duroh
Polymerisation von cc-Olefinen in Gegenwart eines Polymerisationskatalysatora,
der zumindeet eine Verbindung (A) you
zumindest einem Obergangsmetall aus den Gruppen IV-B, V-B,
VI-B, VII-B oder VIII des periodischen Systems der Elemente und sumlndest eine Verbindung (B)enthält, die zusätzlich zu
dem Üblichen Nlohtttbergangametall zumindest ein Obergangs*
metall enthält, das ohemlsoh In, zumindest der viervalenten
Stufe In der organometalllsohen Verbindung so gebunden 1st»
dass das Obergangsmetall seine Wertlgkeltsstufe unter normalen
Polymerisationsbedingungen praktlsoh beibehält. Die besten Ergebnisse werden gewöhnlich erzielt, wenn das in
der metallorganischen Verbindung enthaltene Obergangemetall in seiner huehstmbgliohen Wertigkeit vorliegt.
Die Valenzstabilität des Obergangsmetalle lässt sich leicht
duroh Verwendung einer metallorganischen Verbindung erzielen, in der das Obergangsmetall duroh ohemisohe Bindungen
gebunden ist, was es praktisoh gegen eine Xnderung der Wer*·
tlgkelt bei einer Temperatur bis zu l65*C oder mehr stabil
macht.
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Xn den meleten Fällen haben «loh diejenigen metallorganischen
Verbindungen (B), die als daa bekannte MiohtUbergangaaetall
Aluminium und ala Ubergangsmetall Titan mit einer Wertigkeit
von 4 enthalten* in ihrer Wirksamkeit ala überlegen erwiesen.
Die besten Ergebnisse werden bei dem erf indungsgemKssen Verfahren
mit solchen Xatalysatorsusammensetsungen emielt, in
denen die metallorganisch* Verbindung (B) der allgemeinen Formel
entswioht.
In der Cp ein Cyolopentadlenylrest oder ein Alkyloyolopentadlenylrest
und X ein Halogenatom oder ein niedriger Alkoxyrest sind· Die sur Venrendung als Teil des Xatalysatorsystems
in dem erfindungsgemissen Polymerisationsverfahren bevorzugte Verbindung ist die Verbindung der allgemeinen Formel
Die metallorganisohe Verbindung (A) kann» wie erwähnt, aus
irgendeinem der üblicherweise brauchbaren Ooergangsmetalle
bestehen oder ein solches enthalten. Ausgezeichnete Ergebnisse werden in Kombination mit der neuen Verbindung (B)
mit denjenigen metallorganischen Verbindungen (A) erzielt.
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• ■ · . U95A64
die als Ubergangsmetall Titan oder Vanadium enthalten« wie
beispielsweise α-Titantriohlorid oder Vanadiumtrichlorid.
Die Polymerisation von Propylen oder höheren a-01efinen
nach dem erfindungsgen tosen Verfahren ergibt Polymere, die
einen erheblich höheren Gefeilt an lsotaktlsohen Polymeren
als die bisher erhältlichen aufweisen· Sie haben nur einen minimalen Gehalt an ataktischen .und niedrigmolekularen Polymernebenprodukten.
Das Molekulargewicht des isotaktisohen
Polymerprodukts kann leicht gesteuert werden* so dass es in dem gewünschten mittleren Bereioh liegt, ohne Beeinträchtigung
der Lebensdauer und der Aktivität der Katalysatorzusammensetzung. Bas Verfahren kann jedoch auch mit Vorteil
bei der Polymerisation von. Äthylen angewendet werden, bei
der es eine bessere Steuerung des Molekulargewichts und eine längere Lebensdauer des Katalysators ergibt. Das neue Verfahren
bietet auch in diesem Fall wie bei den höheren Olefinen
den zusätzlichen Vorteil« zu einem Polymer zu führen, *
das lelohter von Katalysatorrttokstandsverunrelnigungen gereinigt
werden kann» als es im allgemeinen bei den nach
den bisher bekannten Verfahren hergestellten Polymeren möglloh war.
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toren als solche, die,wie im vorstehenden beschrieben, zumindest
die zwei Komponenten (A) und (B) enthalten und hinsichtlich der am meisten bevorzugten Ausftthrungsfomen im einzelnen
im nachstehenden beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verfahren zur Herstellung der
neuen Katalysatoren.
Die erfindungsgemässen Katalysatoren sind sehr stabil, sehr
aktiv und ausserordentlich stereospezifisoh und lassen sich
leicht aus den Polymerisationsprodukten entfernen.
Die neuen erfindungsgemässen Katalysatorzusammensetzungen
enthalten als wesentlichen Bestandteil zumindest eine Komponente (B). Die bevorzugten Verbindungen (B)4 die den Katalysator
vollständig machen, sind neue Organo-tltan-aluminiumverblndungen,
von denen angenommen wird, dass sie die allgemeine Formel
(Cp)2Ti[CH2Al(CH5)X]2
besitzen, in der Cp einen Cyclopentadienyl- oder Alkylcyclopentadlenylrest
und X ein Halogenatom oder einen niedrigen Alkoxyrest bedeuten.
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genwnnten Klasse sind eingehend indem Patent .......
(Patentanmeldung D *2 039 IVb/l2o) beschrieben. VOr eine
spezielle typische Verbindung dieser Art let in dieser
Patentschrift die Formel
angegeben. In der CJBU ein Cyolopentadlenylrest ist· Bei
anderen typischen Verbindungen (unter Bezugnahme auf die eben gegebene Formel) sind die Cyolopentadienylreste dureh
Alkyloyolopentaril enylreste und/oder die Chlorate«* dureh
Fluor«« Bros- und Jodatome» Methoxy-, Xthoxy-, Propoxy-,
Butoxx· und Hezylozyreste und andere niedrige Alkoxyreete
ersetst. Xu Alkjloyo Ionen t art 1 enyi gruppen gehören Methyloyolopentadlenyl,
Xthyloyolopentadienyl, Propyloyolopenta«
dienyl« Butyloyolopentadienyl» Bexyloyolopentadlenyi« Ootyl*
oyolopentadlenyl und derglelohen Qruppen. Blne aysteemtisöhe
Soaenklatxir der neuen Verbindungen wurde »rar noch nioht
entwickelt, dooh kann die speslelle Verbindung (C5H5J2Tl[CH2Al(CH3)Cl]2 Bis(oyolopentadlenyl)-bis(methyl,
ohlor-ftiumin ylaethyl)-titan genannt «erden» und andere
Verbindungen der neuen Klasse ktfcmen in entsprechender Heise
aufgrund Ihrer speziellen Formeln bezeichnet werden» wie beispielsweise
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[CH2Al(CH3)(OC2H5)J2
(C^Hj)2WLlCB2Al(Ca3)(OC4B9)J2
und andere Verbindungen der Formel
Die neuen Verbindungen der Formel (Cp)2flCCB2Al(CB3)XJ2
k&men hergestellt werden« Indem eine solche Ble(o/olo~
pentadleaa^l)'a'tlten(IT)-Terblndung . mit einer solchen Netnylfaliaii1.nl
uawrerhtnrtimg» das· auf der Basis von 1 Hol der Titan-.
Verbindung un4 2 Mol der AluminiumTerbind^ing sechs Methyl«
™ gruppen und awei Gruppen X sur Verfugung stehen, uogesetst
wird» d.h. naoh der allgemeinen dleiohung der etoohiometrl*».
sahen Besiehung
(Cp)2IIiGa2Al(GB3)XJ2
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u§§k§k
worin zwei der Reste. O Methylgruppen und die anderen zwei
der Gruppen G Beste X sind, beispielsweise gemäss einer
der folgenden etSoholmetrlsohen Mengenanteile:
(Cp)2TlX2 + 2Al(CH^)5 . (Cp)2KLiCH2Al(CH5)X]2 + 2CH4
(Cp)2TiX(CH3) + Al(CHj)3 + Al (CH^)2X -
(Cp)2Tl[CH2Al(CH5)X]2 ♦ 2CH4
(Cp)2Tl (Cl^^ * 2Al (CHj)2X -
(Cp)2Ti[CH2Al(CH3)X]2 + 2CH4
worin Cp und X die oben angegebenen Bedeutungen besitzen«
So kann beispielsweise die neue Verbindung der Formel (C5H5J2Ti[CH2Al(CH^)Cl]2 hergestellt werden» indem (a)
Bis (oyolopentadienyl) -titandlohlorid mit Triaethylaluminium
ungesetzt wird oder (b) Bis (oyolopentadienyl )-»nethyltitanohlorid
mit einem Oemlsoh von Trlmethylaluminium und DimethylaluminiumobJLorid
umgesetzt wird oder (0) Bis (oyolopentadienyl)· dimethyl ti tan nlt Dimethylaluminluechlorid J
umgesetzt wird.
Zur Herstellung der Katalysatorzusammeneetzung zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung kann die neue Organo· tltan-alumlniumverblndung» die Teil der Katalysat«
Setzung bildet« aus ihrem Herstelluagsreaktionsgemlsoh
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- ίο
isoliert werden, oder das Reaktlonsgemisoh kann als solohe*
verwendet werden« vorausgesetzt, dass Irgendeine inerte
VerdUnnungeflüssigkeit in diesem ein geeignetes Polymer!-
sationamedium ist. Wenn das rohe Reaktionsprodukt ohne Xso- *
llerung und Reinigung der Organo-titan-aluminiümverbiiuiung Ver
wendet werden soll, so ist es auch bevorzugt, so genau .
als möglich beispielsweise 2 Hol Trimethylaluminium je MoI
Bis(oyolopentadienyl>tltandiohlorid zu verwenden. Wenn ftehr
als.2 Mol, beispielsweise 2,5 Mol, Xriaetnylalueiniua je
Mol Bl8(oyelopentadieayl)titandiohlorid bei der Herstellung
der Verbindung verwendet werden und die Verbindung nicht isoliert oder gereinigt wird, so wird die Polymerisation
im allgemeinen vorzugsweise mit daraus bei Temperaturen nicht über etwa 1300C hergestellten Katalysatoren durchgeführt,
wenn beste Ergebnisse hinsichtlich einer minimalen Bildung von niohtisotaktleohem Polymernebenprodukt ersielt
.werden sollen.. Beste Ergebnisse werden, bei der Polymer!-
sation, beispielsweise von Propylen, erhielt, wenn die
Organo^titan-aluminiumverblndung, aus der der Katalysator
hergestellt wird, isoliert, gereinigt und vorzugsweise umkristalUsiert
wird.
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U95464 • -χι -
Verbindung (C5H^)2Tl[OB8Al(OB7)Cl]8 1st eine dunkelrote
feste Verbindung, die in den meisten- Kohlenwasserstoffen und Chlorkohlenwaseerstoffen lOslioh 1st, aus denen sie Beispielsweise
zur Belnlgung umkristallielert werden kann. Sie
reagiert alt Wasser, das sie unter Bildung von Methan serstOrt.
Sie reagiert auch alt anderen Verbindungen alt aktivem Wasserstoff, «ie beispielsweise Alkoholen, Sfturen, Aminen
und dgl·, und ait Sauerstoff und Kohlendloxyd.
Die oben beschriebene enge Oruppe der erflndungugemMssim
bevorzugten neuen Katalysatorzusammensetzungen sind (tonische von zumindest einer Verbindung eines Obergangametalles aus
der Oruppe IV-B, V-B, VI-B* VII-B oder VHX des periodischen
Systems der Elemente und zumindest einer Verbindung der Formel (Cp)-Tl[CH2Al(CE.)xLder oben beschriebenen neuen
Art. Ia vorstehenden und nachfolgenden beziehen sich die - -~
Angaben btzUglioh des periodischen Systems der Elemente auf
dasjenige nach H.a. Dsmlfig^mdaasnfrnT Chemistry", (1952)*
John Wiley A Sons* Inc., New York. Allgemein kann erflndungegeaftas
Jede Verbindung eines Obergangsmetalls (früher manchmal als der eigentliche Katalysator bezeichnet), die durch
TrlSthylaluminlum (früher manchmal als Cokatalyeator bezeichnet)
aktiviert werden kann, um eine bei der Polymerisation von Olefinen aktive Katalysatorzusainmensetzung zu
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ergeben« verwendet werden. 80 ktfcmen Verbindungen von Titan«
Zirkon« Hafnium, Vanadium, Miob, Tantal, Ohrorn, MolybdSa,
Wolfram, Bisen, Kobalt« Wickel, Thorium und Dran veeet werden. Die Verbindungen der Metalle in einer Wertigkeit
von vorsugswelse swei oder Mehr kCkmen beliebige Verbindungen
sein« die mit Triftthylaluminiuo redusierbar sind« wie beispielsweise
die Halogenide, Oxyhalogenide, frisch hergestellten e und Oxyde und die Alkylate, Aoetonylaoetate
und dgl.· Zur Herstellung von hochgradig stereo« speslfIschen Polymeren von Propylen und höheren «-Olefinen
ist es sweckalssig und bevorsugt« dass der Obergangssjetrsli ve* blndung-Katalysator
oder diese Katalysatorkomponente verfalltnlamKsslg
unltfslleh und kristallin ist« wie beispielsweise gut kristallisiertes Titantriohlorid, vorsugswelse in der
purpurnen α-Form des kristallinen Ti tantrlohloride. und Vanadiumtriohlorid
·
Die neuen btalysAtorsusasmensetsungen sind Ober welts Bereiohe
von Mengenanteilen der neuen Art von Organo-titan-
und der Obergangsmetallvc
katalytisch aktiv. So kann ihr Mol verhältnis in weiten
Orsnsen wnhwanfre« und liegt vorsugswelse in de« Bereich
1 t 10 bis 10 : 1. Für jeden besonderen Katalysator
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- ι? - ■
jedes besondere äthylenlsohe Monomer und HIr Jedes Polymerisationsverfahren
oder jeden Polyioerisationezweok kann da«
optimale Molverhältnis der Katalysatorzueaemensetzung jedoch
leicht bestimmt werden.
Die neuen Katalysatorzusammensetzungen können duroh Vermischen der Verbindung (B), für welohe die Verbindung der
Formel (Cp)2TlCCa3Al(CBL)X]2 ein Beispiel 1st« und der Über*
gangsmetallverbindung hergestellt werden. Zweokmäselgerwelee
werden die den Katalysator bildenden Bestandteile In Gegenwart
eines Inerten flüssigen Verdünnungsmittels vermischt,
das sioh zur Verwendung als Polymerleatlonsmedium wie Iw
einzelnen im folgenden beschrieben eignet. Bin solches Verfahren
kann direkt ein katalysiertes Polymerisatioxieresjctlons«
medium ergeben, oder es kann ein Konzentrat hergestellt und
ansohliessend zur Bildung eines katalysierten Polymerisationsreaktionsnediuas
weiter verdünnt werden. Es kunnen aber auoh die den Katalysator bildenden Komponenten getrennt oder
konzentrierte Oemlsohe von diesen in ein Polymerisations,-reaktionsgenisoh
zueaazoen mit polymerisierbare« ftthylenlsohen
Monomer eingeführt werden.
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Ee ist «in Merkmal der vorliegenden Erfindung» dam dl·
KatalyMtorsusamnensetsungen sowohl für die Polymerisation
aktiv als auch stabil sind, da die Art und die Aktivität
der Katalysatoren sioh bei längerer Lagerung selbst bei
verhin tnismHsslg hohen Temperaturen nioht leioht Mildert·
So 1st beispielsweise ein Oemlsoh Xqulmolarer Mengen von
(C5H5J2TiCCBgAl(GH^)Cl]2 und 0UPiCl5 in Heptan oder Xylol
stabil. Das TiCl, wird selbst bei längeren Stehen nioht
su einer niedrigeren Wertigkeitsstufe und/oder metallischem
Titan reduziert. Das Katalysatorgemlseh ist ein aktiver
Initiator und aktives Mittel sum Ablauf der Addltlonspolymerisation
von Propylen bei Temperaturen von etna Zimmertemperatur bis. su Temperaturen In der Orussenordnung von
etwa 165*C.
Bei dem erflndungsgemMssen Polymerisationsverfahren wird
ein polymerislerbares monomeres Material mit einer Kata~
lysatorsusammensetzung« wie sie oben beschrieben ist, in
Xontakt gebracht. Das polymerisierbare monomere Material
umfasst vorzugsweise ein oder mehrere ftthylenieoh ungesXttlgte
Monomere: , das heisst Monomere mit einer oder
mehreren Bindungen G*C, insbesondere diejenigen der all9·
gemeinen Formel Q-CH-CH2, worin Q ein Substituent 1st»
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der dor kstalytlsolien ^ly«MelMtioiiM|ctiYitKt de· Katalyeatore
aleht abtriglloh let, «le beispielsweise »-Olefine,
Mono· UDd Multloloflnon, and gens bee-define
dor allgoMolnon Wumml Z-OB-GH2* in dir
, Alkyl, Alkenyl, Qjroloallqrl, Cyoloalkenyl,
Aralkyl, Aryl oder Alfcarjrl bedeutet» wie beispielsweise
Ithylea, Iropirlen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 3-lletliyl-1-ponton,
Tinyloyolobexen, Styrol« ar-Vlnyltoluol/ ^lnylnaphtheHn
und dsl., float «one τοη «Mel odor Mehreren Οίο-f
Inen« wie bei spiel ewe lse Oealaobe Xhtylen-Propylen,
Xthylen-1-Baton« Propylen-1-Buten, Xtnylen-Propylen-Ί-Buton
und dgl·» kfltanen oopolyMsrlsiort «orden· Om ungesättigte
MMMMsVO Material kann andere polyaerlslerbare
WonoMoro enttaaltOA oder aus diesen bestehen, «le beispielsweise
Ylnylonlorld, M-Tl nyl oarbasol, Aeetylen, DlYlnylbensol,
l,>4utsdlon und dgl..
Die Polyaorlsatlonon (dieser Ausdruck soll Copolyaerlsatlon
■1t tiafaeeen) kflneen Im allgeewlnen alt de« nonooeren Material
In riulder, flOssger oder ^sfOraleer Phase durohgefOhrt
worden. Tortellbafterwelse worden die BolyMsrlsatlonon Mit
Inerten flüssigen oder verflüssigten Lösungsmitteln durchgeführt.
Geeignete Inerte flüssige Medien «lud beispielsweise
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Kohlenwasserstoffe, wie Methan, Äthan, Propan, Butane, Pentan·.
Hexene, Heptane, Octane, höhere Alkane und Gemische von
Allanen, Cyoloalkane, gereinigte paraffinisehe Öle, gereinigtes Kerosin« Benzol, Toluol, Xylole, Äthylbenaol,
Cumol, Cyraol, Itetrahydonaphtha], in, Decahydronaphthalin und
Gemische hiervon. FUr Polymerisationen vom Auf sohl Bnwwmge-Typ
ist ein flüssiges Medium bevorzugt, in dein das Polymerprodukt verhältnismässlg unlöslich ist, wie beispielsweise
P Hexan oder Heptan für Polypropylen. FUr Polymerisationen
vorn Lösungs-Typ wird ein flüssiges Medium gewählt', in de« das Polymerprodukt verhKltnisraflssig löslicher ist» wie
beispielsweise Xylol für Polypropylen.
Die Polymerisationen werden bei Polymerisationstoaperaturen,
vorzugsweise im Berelcsh von etwa Zimmertemperatur bis etwa
l65*C oder darüber, bei jedem !beliebigen gewünschten Druok
ohargenweise oder kontinuierlich durchgeführt.
Das erfindungsgesaässe neue Polymerisationsverfahren ist gans
besonders vorteilhaft für die Herstellung hochgradig stereoreguläre
r Homopolymerisate, durch Polymerisation von poly«· merisierbaren Monomeren der allgemeinen Formel RGHzGO2,
worin R irgendeine andere Gruppe als Wasserstoff ist, die wahrend der Polymerisation chemisch inert und nicht schädlich
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für die katalytisch*» Polymerisationsaktivität des Katalysators
ist, insbesondere R eine Oruppe, wie ein Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff- oder Halogenrest ist. Diese
Vorteile und Merkmale der Erfindung werden bei der stereoregulären Polymerisation von Propylen unter Bildung von hochgradig
isotaktisches Polypropylen,wie im folgenden beschrieben, gut
wiedergegeben und erläutert.
An Ende der Polymerisationsstufe kann die Reaktion zweck- ,.
mässlgerweise durch Inaktivierung des Katalysators, beispielsweise durch Zugabe einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff«
wie Wasser, einer Säure oder eines Alkohols, beendet werden.
Es 1st ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Poly·» merprodukte leicht von Katalysatorrückständen, beispielsweise
durch einfaches Waschen mit Wasser, gerctinigt werden können.
Nach Beendigung der fieaktion und Reinigung des Produkts kann
das Polymer in an sich bereits bekannter Welse gewonnen, er·
forderlichenfalls getrocknet und verarbeitet werden. ™
Bei der stereoregulären Polymerisation von Propylen zu hochgradig I8otakti8ohea Polypropylen ist es vorteilhaft, das
Proyylen in einem Inerten Kohlenwasserst.offmedlum in Gegenwart einer der neuen Katalysatorzusammensetzungen, wie sie
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oben beschrieben wurden. Insbesondere in Gegenwart einer
aus kristallinem α-Titantriohlorid und der Verbindung
bestehenden Katalysatorzusanaen· Setzung, zu polymerisieren. Besonders gute Ergebnisse werden
unter Verwendung eines Katalysators erzielt, der aus mit Wasserstoff reduzierte» und aktiviertem a-TiCl, und etwa
ein bis fünf Hol der Verbindung (C5H5JgTi[CH
je Mol TiCl, besteht. Besonders gute Ergebnisse werden in
Auf 8ohlSmmungsverfahren unter Verwendung von hochgereinigten
und trockenen, gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffflüssigkeiten
und In Lösungsverfahren unter Verwendung von hoohgereinigten und getrockneten aromatischen Kohlenwasserstoff
flüssigkeiten, insbesondere Benzol,. Toluol oder Xylolen, unter Verwendung von Katalysatorkonzentrationen, die etwa;
0,1 bis 10 Hilllmol, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 5 MiIIimol*TiCl,
je Liter Kohlenwasserstoffmedium entsprechen, erzielt.
Die Polymerisationsreaktionstempe^raturen liegen zweokffiässigerwelse
im Bereich von etwa 50 bis etwa l65eC, vorzugsweise
von etwa 120 bis etwa 150°C, unter Drucken, die den gewünschten Partialdruck und die gewünschte Konzentration
an Propylen ergeben. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung,
. dass das Molekulargewicht des Polymerprodukte und die Polymerisationsgeschwindigkeit leicht durch Auswahl tier
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Verfahransbed ingungen, elnsohliesslloh der Reaktionstemperatur
und des Reaktlonsdruoks, gesteuert werden können·
Wie bereits erw8hnt eignet sieh das erfindungsgemKese Verfahren
zur Herstellung von hoehgradig isotaktlsohea Poly·
propylen. Unter optimalen Polymerisat ionsbedingimgen liegt»
wie festgestellt wurde, der Mengenanteil an Polymerprodukt,
das in p-Xylol bei Zimmertemperatur löslich 1st (hauptsächlich
ataktisohes, aaorphes Polymer) in der Oröseenordnung
von etwa 4 Oew.-Jf des Oeeaotpolymerprodukts, wobei der Best
hochgradig stereoregulMree, lsotaktisohes Polypropylen ist,
das in Xylol bei Zianertenperatur unlöslich ist·
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung» ohne sie
zu beschranken.
In diesen Beispiel wurde eine Katalysatorzueannensetzung
durch Vermlsohen von 0,030 g (etwa 0,25 Millimol) Mit Wasserstoff
reduzierten und aktivierten oc-ELtantriohlorid und
2,0 ml einer Xylollusung von der roten Verbindung (C5H5)2TiiCH2Al(CH:5)Cl]2, die wie in Beispiel 21
beschrieben hergestellt wurde, in 200 ml trockenem
ρ-Xylol hergestellt. Das Gemisch und die sich
909829/ U75
BAD ORIGINAL
Η9546.Λ
hieraue ergebende Kätalysatorzusaanensetzung wurden in eine«
Polymerisationereaktionsgefäss hergestellt, da· -»erschlossen,
in Bewegung gehalten und auf 1259C erhitzt wurde. Propylen*
gas wurde in das Reaktionsgefäss bis zu eine» Oesaatdruok
τοπ etwa 9,85 kg/ce2 (l40 paig.) [entsprechend etwa 7*7 kg/e«a
(110 peig) iPropylenpartialdruek] eingeführt. Diese Bedingungen
wurden etwa Vier Stunden aufrecht erhalten» wonach die PoIy-
«erisation durch Zugabe von 5 al Wasser su de« Heaktionsgemlsoh
abgebrochen wurde. Man lies· da* Beaktionagefäse .
und seinen Inhalt auf Zlwmartomparatur abkBhL
Die erhaltene Poly«eraufschlHonung würde filtriert und das
feste Polymer alt Xylol hei 71worte«peratur gewaeohen. '
Sine aliquote Probe des «it den Haschf Hleslgkeiten rereielgten
Xylolflltrate wurde zur Trookne eingedaapft» und das
■ettogewieht des ProbenrOokstands wurde zur Berechnung der
Menge an xylollöeHchem, a«orphem, nlohtlsotaktlsohe« Poly-
«erprodukt verwendet und ergab 1,36 g oder 5.6 % des Ctesaistgewlohts
des PolyMerprodukts. Das in Xylol bei Zlaaerteaperatur
unlösliche feste Polyner wurde «it Aceton» das Hd enthielt, und dann alt Aceton gewaschen und Im Yakuun getrocknet.
Man erhielt 22,9 g (9*#* % des Oesaatgewlohts an Polyeerprodukt)
Isotaktisches Polypropylen. Die Ausbeute an isotaktische«
Polypropylen betrug 60J g Je g 1« Katalysator
BAD ORIGINAL 9 09829/U75
verwendetes TiCl-.
Die innere Viskosität (inherent viscosity) des isotaktischen
Polypropylenprodukts, bestimmt bei einer Konzentration von 0,02 g je 100 ml in Decahydronaphthalin bei 1350C, betrüg
5>35 dl/g, woraus ein Molekulargewicht von 700 000 nach
der Mark-Houwink-Oleiohung unter Verwendung der Daten von
J. B. Kinslnger errechnet wurde.
Eine Katalysatorzusammensetzung wurde hergestelltj indem in
einem Polymerlsationsreaktlonsgefäss in 200 ml trockenem p-Xylol 0,154 g (etwa 1,0 Millimol) α-TiCl3 und 4,0 ml der
In Beispiel 1 der Patentschrift ....... (Patentanmeldung D 42 039 IVb/120) beschriebenen Xylollösung mit einem Gehalt
von etwa 1,66 Milllmol der Verbindung (C5H5J2[CH2Al-(CH)ClJg
vermischt wurden. Das erhaltene Gemisch wurde unter Bewegung auf 1250C erhitzt, und Propylen wurde bis zu einem
Oesamtdruok von etwa 9,85 kg/om (140 pslg.) ί entsprechend
etwa 7»7 kg/om (l 10 pslg.) Propylenpartialdruok]eingeführt.
Diese Bedingungen wurden vier Stunden aufrechterhalten, wonach die Polymerisation durch Zugabe von 5 ml Vasser zu dem
909829/1475 BAD ORIGINAL
Reaktionsgemisoh abgebrochen wurde. Dae Reaktionsgefäss und
sein Inhalt wurden auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Die erhaltene Polymeraufschlämmung wurde filtriert und das
feste Polymer mit Xylol bei Zimmertemperatur (2J)0C) gewasohen»
Eine aliquote Probe dee mit der Waschflüssigkeit vereinigten Xylolfiltrats wurde zur Trockne eingedampft*
und das Nettogewicht dee ProbenrUckstands wurde zur Bereoh-
™ nung der Menge an xylollösliohem, amorphen« niohtisotaktischem
Polymerprodukt verwendet, was 1,14 g ergab. Das in Xylol bei
Zimmertemperatur unlösliche feste Polymer wurde mit HClhaltlgem Aceton und dann mit Aceton gewaschen und im Vakuum
getrocknet, wobei man 18,8 g isotaktisches Polypropylen erhielt. Die Ausbeute an Isotaktischem Polypropylen betrug
94,3 % des Gesamtpolymerprodukts; 5,7 % bestanden aus dem
vorerwähnten amorphen, niohtlsotaktisohen Polymer. Das isotaktische
Polypropylen hatte eine innere Viskosität von 4,40,
L gemessen bei einer Konzentration von 0,1024 g je 100 ml Decahydronaphthalin
bei 1350C, was einem berechneten Molekulargewicht
von 500 000 entspricht.
909829/1475
praktisch den in fielspiel 2 beschriebenen entsprachen, in
einem ReaJctlonsgemieeh polymerisiert« das eine Katalysator*·
susammeneetsung enthielt» die durch gleichseitiges Einfuhren
der den Katalysator bildenden Ausgangsmaterialien mit dem Propylen hergestellt wurde« Bs wurden praktisch die gleichen
Ergebnisse erzielt, wenn der Katalysator auf diese Weise in situ gebildet wurde, wie wenn der Katalysator vorgebildet
war.
Die Herstellung der Katalysatorzusammeneetzung und des Reaktionsgemische
und die Polymerisation von Propylen wurden praktisch wie in Beispiel 2 beschrieben wiederholt mit der
Ausnahme, dass das Xylol-Lösungs-VerdUnhungs&ittel durch
eine hochgereinigte gesättigte allphatieohe Kohlenwasserstoff
flüssigkeit ersetzt wurde; es wurden praktisch die glelohen
Ergebnisse erslelt. Das Polymerprodukt war hochgradig isotaktisoh,
wobei nur 5»* % in Xylol bei Zimmertemperatur unlusllch
und 94,6 % lsotaktlsehes Polypropylen waren.
Um die gleichförmig stabile Aktivität der erf1ridungsgemBsoen
Katalysatoren zu zeigen, wurde eine Reihe von Testpolymerl-
909829/ U75
U95A64 - a* -
»ation·» von Propylen, die als Beispiele 5 bis 9 bezeichnet sind
dÜMögeführt, wobei in den Reaktionsgemischen 200 ml trockenes
p-Aylol, 1,25 Millimol a-TiCl, und 2,125 Millimol der Verbindung
(C5H5)2Ti[CH2Al(CH5)C!l)2 in Pore der in Beispiel 2 beschriebenen
Xylollusung (etwa 9 »1 dieser Lösung) verwendet
wurden. In Jeden Versuch der Reihe wurde Propylen bei eine« Gesaattdruok von 9,85 kg/ca (140 peig.) eingeführt, wahrend
die Reaktionstemperatur im Bereich von 123 bis 1JO*C gehalten
wurde. Bei diesen Versuchen handelt es sich daher um "LBsungs"-Polymerisationen,
da das PolypropylenproduJct in LBsung in der
flüssigen Phase des Reaktionsgemische wahrend der gesamten
Polymerisationsstufe verbleibt. Eines der Beispiele der Reihe wurde Bu jeder der in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen
Zeiten abgebrochen« und die Polymerprodukte wurden gewonnen
und analysiert, wie es oben beschrieben ist« Die Tabelle I seigt für jedes Beispiel die bis but Beendigung verstrichene
Polymerisationsxeit, den Gehalt des Polymeren an er m Substanz in %, die in Xylol bei Zimmertemperatur löslich ist,
den aus den Viskositltsdaten für das isotaktisohe Polypropylenprodukt
berechneten Wert des Molekulargewichts und die Ausbeute an lsotaktisohem Porylen in Gramm je Gramm bei
der Reaktion verwendetem TiCl,. Die tabelle seigt auch die
berechneten Polymer!sationsgeschwtnrtl gkelten in Gramm erzeugtem
ieotaktlsehem Polypropylen je g TiCl. je 8tunde. Ss ist
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U95A6A
. 25 -
ersichtlich, dace die Polymerisationegeschwlndigkeit für
die fünf Beispiele der Reihe praktisch gleichförmig ist,
obgleich in einer solchen Reihe« da die Versuche getrennt
durchgeführt wurden« mehr Schwankungen vorhanden sind* als
sie bei einem einzigen grösseren Versuch auftreten wurden*
bei dem zu verschiedenen Zeitpunkten zur Bestimmung der Aus· beute als Funktion der Zeit Proben entnommen werden.
909829/ 14 7 5
00 NJ CO
Polymeri sationszelt |
|
Beispiel | Stunden |
5 | 0,25 |
6 | 0,5 |
7 | 1 |
8 | 2 |
9 | 4 |
Tabelle I | MG , ΧΙΟ"·' |
Ausbeute an isotaktisohem | Polymer Geschwindigkeit g Je δ TiCWStd. |
536 | g Je g Jm JU ^^ JU *t |
72 | |
Polymerprodukt | 552 | 18 | 78 -; |
Amorph | 576 | 39 | 79 |
4,7 | 581 | 79 | |
4,7 | 648 | 166 | 78 |
5,2 | 310 | ||
5,5 | |||
4,1 |
In dieser Reihe von Versuchen wurde Propylen bei verschiedenen Temperaturen polymerisiert. In jedem Beispiel wurden 200 ml
troolcenes p-Xylol, 2,5 NilUmol ct-TlCl^ und 5 Hlllimol der
roten Verbindung (CJBc)2Ti[CH2Al(CH,)Cl]g verwendet. Die eben
erwähnten Gtemlsohe wurden auf die Jeweils in Tabelle II angegebene
Temperatur erhitzt und auf dieser gehalten* wahrend Propylen in das Reaktlonagemisoh bei einem Oesamtdruok von ^
8,45 kg/o*2 (120 psig.) für die in Tabelle IX gezeigte Zeit
eingeführt wurde. Diese Polymerisationen gehörten zu der als "Lösungspolymerisation" bekannten Art, da die Polypropylenprodukte
in Lösung in der flüssigen Phase des Reaktionsgemische
während der gesamten Polymerlsatlonsstufe verblieben.
Jeder Versuch wurde durch Zugabe von ein wenig wasser su dem Reaktionsgemisoh und Abkühlen desselben auf Zimmertemperatur
beendet. Die Polymerprodukte wurden, wie oben besehrieben, gewonnen und analysiert. Die Tabelle II zeigt auoh für jedes
Beispiel die während der Polymerisation aufrecht erhaltene' ™
Temperatur, die vor Beendigung verstrichene Polyaerisationsselt,
den Gehalt des Polymerisats an amorpher Substanz In %,
die in Xylol bei Zimmertemperatur löslich 1st; und den aus den
Viskosltltsdaten für das lsotaktleohe Polroen berechneten
Wert für das Molekulargewicht. Die Tabelle zeigt auch den
909829/U75 BAD ORIGINAL
U95464
berechneten Molenbruoh von Propylen in der flüssigen Phase
dee PolymeMeationereaktlonegemieohee. .
OFtIGiNAL 909829/ 1475
Polymerisation | 5 | Tabelle | II | ,** | Propylen Molenbruch |
|
Teaperatur Zelt, *C Stunden |
*,5 | ■"·■ jefl | 0,133 | |||
Beispiel | 130,: | 3 | Polymerprodukt | 26* | 0,12* | |
10 | : 135 | *,5 | Amorph | 22* | 0,115 | |
11 | 1*0 | *,5 | 5,5 | 173 | 0,107 | |
12 | 1*5 | 5 | 6,0 | 128 | 0,099 | |
13 | 150 | 5,5 | 7,1 | 0,085 | ||
14 | 160 | 7,5 | 0,079 | |||
15 | 165 | 8,8 | ||||
16 | 9*5 | |||||
10,6 | ||||||
U95A64
Aus Tabelle ZI ist ersiohtlioh, dass eine fast lineare
direkte Besiehung zwischen der Polymerisations temperatur und dem Prozentsatz des Polymerprodukte, das ataktisoh 1st
(in Xylol bei Zimmertemperatur löslich), besteht. Ferner 1st ersichtlich, dass eine fast lineare umgekehrte Besiehung
zwischen der Polymerisationsreaktionstemperatur und des Molekulargewicht des isotaktischen Polypropylenprodukte
unter den angewendeten Bedingungen besteht. Es wird auch ) festgestellt, dass eine nahezu lineare direkte Beziehung
zwischen dem Molenbruch von Propylen in der Gasphase des
Reaktionsgemische und dem Molekulargewicht des erhaltenen iaotaktlsohen Polypropylens besteht. Mit anderen Worten»
das Molekulargewicht des Polymerisats 1st eine nahezu lineare Punktion der Konzentration des Monomeren in de»
Reaktionsgemisoh·
FOr analytische Zwecke wurde zwar die amorphe (ataktische) . Polymerfraktion des Polymerisats von der isotaktischen
Polymerfraktion in den oben beschriebenen Beispielen abgetrennt,,
doch sei erwähnt, dass die amorphe Polymerfraktion im allgemeinen klein ist. Es 1st ein Merkmal der Tor liegenden
Erfindung, dass die Polymerprodukte, beispielsweise das '"*"'.
gesamte Polypropylen, wie sie mit den Katalysatoren und nach der Methode der vorliegenden Erfindung hergestellt sind.
9 09829/1475
. - 31 -
βο hochgradig leotaktleoh sind« dass sie hMuf Ig ohne
Abtrennung de· »taktischen Teile verwendet werden kennen. Dieses Merkmal ist bei den AuefUhrungsformen der erflndungsgemttssen
Polymerisation nach dem Lösungsverfahren besonders wertvoll, bei denen es bequemer ist, das gesamte
Polymerisat (beispielsweise duroh Verdampfen des flttehtigen
inerten flüssigen LOsungsmittelmediums) su gewinnen als
eine Trennung des ataktisohen Polymerisats von dem nlohtataktlsohen
Polymerisat durohzufUhren. -M
In diesen Beispielen wurden verschiedene ftthylenisohe Monomere
in Gegenwart von erfIndungsgemtteeen Katalysatoren
polymerleiert. Die Daten sind in Tabelle IZI zusammengestellt.
einem Oesamtdruok von 5,6 fcg/oe (80 pelg.) einem Re- A
aktlonegemisoh bei 1>O*C zugeführt, das trockenes p-Xyiol
und, bezogen auf dieses Lösungsmittel, eine Katalysatorausammensetzung
enthielt, die aus 1,25 Millimol cc-TlCl«
(CSL)Cl]2 Je l bestand. Die Polymerisation wurde
duroh Zugabe von-Wasser «u dem Reaktionsgefäss abgebrochen^
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U95A64 - 32 -
und das Polymer wurde in üblicher Weise gesammelt« gewaschen
und getrocknet. Die Ausbeute an Polyäthylen betrug 121 g Je g TiCl,. Weniger als 2 £ des Polymeren waren bei Zimmer«
temperatur in Xylol löslich. Das berechnete Molekulargewicht des Polyäthylens betrug 790 000.
In Beispiel 18 wurde das Verfahren von Beispiel 17 wiederholt mit der Ausnahme« dass die Katalysatorzusammensetzung
ί aus 2,5 Nlllimol VCl3 und 5,0 Millimol der Verbindung
(C5H5J2Ti[CH2Al(GH5)Cl]2 je 1 Xylolverdttnnungsmittel be*
stand und die Beaktionstemperatur 125°C betrug. Die Ausbeute
an Polyäthylen betrug 80 g Je g verwendetes VCl,, und
das Molekulargewicht des Polymerisats wurde zu 1 100 000 bereohnet.
In Beispiel 19 wurde 1-Penten polymerisiert, wobei dieses
selbst als flüssiges Polymerisationsmedium verwendet wurde, L . das ein Katalysatorgemisoh von 10 Millimol α-TiCl, und
20 Millimol der roten Verbindung J[()
je Liter 1-Penten enthielt. Das Reaktionsgemisoh wurde
20 Stunden bei 70°C gehalten, wonach zur Beendigung der Reaktion Wasser zugegeben und das Polymerisat in üblicher
Weise gewonnen wurde. Die Ausbeute betrug 28^ g Poly-(l-penten)
Je g verwendetes TiCl5.
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In Beispiel 20 wurde Styrol, das selbst als flüssiges Medium
diente» unter Verwendung eines Katalysatorgemisohs von
10 Nillimol OC-TiCl^ und 20 Millimol der roten Verbindung
(C5H5J2TIiCH2Al(CiL5)Cl]2 je Liter Styrol bei einer Reaktionstemperatur von 78*0 20 Stunden lang polymerisiert. Die
Reaktion wurde durch Zugabe von Wasser abgebrochen und das Polymerisat in Üblicher Weise gewonnen· Man erhielt so
216 g Polystyrol je g verwendetes TiCl*· A
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19 20
Äthylen Xthylon 1-Penten
Styrol
,6 atu Xylol " pels·)
,6 ata Xylol
50 ml 50 ml
per se
per se
Ausbeute an Polymerisation Polymer g/g
■dffrnrws- Verdünnungsmittel .Temperatur Zeit, Netalltriohlorid
mittel TiCl-, VCIj rote verb» *C Std. im Katalysator
1,25 2,5
2,5 5,0
10 ™ 20
10 20
130 | 0,75 | 121 |
125 | 0,75 | 80 |
70 | 20 | 283 |
78 | 20 | 216 |
CD O CO OO
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In 130 ml trockenem Xylol wurden 10,0 g (etwa 40 Mllllmol)
(C5H5J2TiCl2 auf geschlämmt, und 7,21 g (etwa 100 Mllllmol)
Trlmethylaluminlum wurden bei Zimmertemperatur zugegeben.
Das Qemiaoh wurde eine Stunde auf 115°C erhitzt, wobei eich
eine tief rote Lösung der Verbindung (C5H5J2Ti[CH2Al(Ca3)Cl]
bildete, wonach die Lösung abgekühlt und unter Ausschluss von Luft und Feuchtigkeit gehalten wurde.
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Claims (22)
1. Verfahren sur Herstellung von Polymeren mit hohe«
Molekulargewicht durch Polymerisation von α-Olef inen in
Gegenwart eines Polymerisation ntc* ta] ysatora, der (A)
eine Verbindung von zumindest einen Übergangsmetall aus ^ den Gruppen IV-B, V-B4 VI-B, VII-B oder VIIX des periodischen
Systems der Elemente und (B) eine metallorganlsebe Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die metallorganisohe
Verbindung (B) zusätzlich zu dem ttbliohen lichtflbergangametall
zumindest ein Obergangsmetall enthält, das chemisch In sumindest der vierwertigen Stufe in der
metallorganischen Verbindung so gebunden ist» dass das
Obergangsmetall seine Wertigkeltsstufe unter normalen
Folymerisationsbedingungen praktisoh beibehält.
ψ 2. Verfahren nach Anspruch I4 dadurch gekennzeichnet, dass
das in der metallorganischen Verbindung enthaltene Obergangemetall in seiner höchstmöglichen Wertigkeit vorliegt. '
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet*
dass eine metallorganisch« Verbindung verwendet wird. In der
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• . ·· H95464
-yr -
das Übergangsmetall durch ohemlsohe Bindungen gebunden
und praktisch gegen eine Helligkeitsänderung bei .einer
Temperatur bis zu 1650C oder mehr stabil ist*
4. Verfahren naoh einem der Ansprache 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass eine metallorganlsehe Verbindung verwendet wird« die als Niohtübergangemetall Aluminium
enthält.
5» Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet« dass eine metallorganisohe Verbindung verwendet wird, die als Obergangsmetall Titan in der vierwertigen
Stufe enthält.
6. Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass als metallorganisohe Verbindung eine Verbindung der allgemeinen Formel
verwendet wird, in der Cp einen Cyolopentadienylrest oder
einen Alkyloyolopentadienylrest und X ein Halogenatom oder
einen niedrigen Alkozyrest bedeuten.
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7· Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 6, daduroh
gekennzeichnet, dass als aotallorganisohe Verbindung eine
Organo-tltan»aluminiumverbindung der allgemeinen Formel
verwendet wird, in der
ein Cyolopentadienylreet ist
8. Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis* t* dadurch
gekennzeichnet, dass als Verbindung (A) des Obergangsmetalls eine Titanverbindung verwendet wird.
9. Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 8» dadurch
gekennzeichnet, dass als Verbindung (A) des Ubergangametalls
a-Titantrichlorid verwendet wird.
10. Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 9» daduroh
gekennzeichnet, dass als Verbindung (A) des Obergangsaetalle
eine Vanadiumverbindung verwendet wird *
11» Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 1O4 daduroh
gekennzeichnet, dass als Verbindung (A) des Übergangsee tails Vanadiumtrlchlorid verwendet wird.
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12· Verfahren naoh einen der Ansprüche 1 bis 11, daduroh gekennzeichnet, das· die netallorganleohe Verbindung (B)
In eine« Oewiohtererhfiltaie in Bereich von 0,1 bis 10 Mol
Je Hol der übergangeverblndung (A) verwendet wird.
13· Verfahren nach eine« der Aneprttahe 1 bis 12, dadurch '
gekennzeichnet, dass ale olefinisches Monomer Äthylen oder
ein QeedBoh von Äthylen· enthaltenden Nonomeren verwendet wird.
14. Verfahren nach eine« der Ansprüche l bis 12, daduroh
gekennzeichnet, dass ale oleflnieohee Monaner Propylen oder
ein Genieoh von Propylen enthaltenden Monomeren verwendet
wird.
1$. Verfahren naoh eine« der AneprUohe 1 bis 12, daduroh
gekennzeichnet, daee ale olefinisohes Monomer Styrol oder ein
Styrol enthaltendes Oemisoh von Monomeren verwendet wird.
16. Katalysator Η, 11 wa—wn Hetzung zur Verwendung bei der Durchführung
dee Verfahrene naoh einen der Ansprüche 1 bis 15 mit
einen Gehalt an einer Verbindung (A) von zumindest einen Oberganganetall aue den Gruppen IV-B, V-B, VI-B, VII-B oder
VIII dee periodischen Systeme der Sienente und einer metallorganischen Verbindung (B), daduroh gekennzeichnet, dass
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dl· metallorgaaisohe Verbindung (B) »usatzlioh su dem Ubllohen
KlohtUbergangsaetall zumindest ein Ubergangametall
Ml· oben beschrieben enthält» wobei das Ubergangametall
zumindest viörwertlg und ohetlsoh In der metallorganischen
Verbindung ao gebunden 1st« dass es praktieoh seine Wertigkeit
unter normalen Polymerlsationsbedingungen beibehalt.
17· Katalysatnrnini—fiimwt«ung naoh Anspruch 16, daduroh
gekennseiohnet, dass das in der metallorganisohen Verbindung
(B) enthaltene übergsngseetall die hOohetmOgUohe Wertigkeit
aufweist.
18. Katalysatorgi 111 wisseniatgung nach Anspruch 16 oder 17»
daduroh gekennseiohuat» dass das in der metallorganischen
Verbindung (B) enthaltene !?!: ~ rgangsmetall gegen eine Änderung bis
*" einer Temperatur γόη l65*C odex '-^U*,- pr&k^^oh stabil 1st.
19* Katalysator Iiin wswiinwtitung naoh einem der Ansprüche
16 bis 18, daduroh gekennzeichnet, dass die metallorganlsohe
Verbindung (B) als übliches Miohtabergangsmetall AluMiniüe
entfallt.
20. FiM »IjhiiiI 111 niiiiiisiiiiiiiiil iiina naoh einem der Ansprüche
16 bis 19» daduroh gekennzeichnet, dass die metallorganisohe
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Verbindung (B) als Ubergangsmetall Titan in der viemrertigen
Stufe enthält.
21. Katalyaatorzueanmensetzung nach einem der Ansprüche
16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die metallorganlBohe
Verbindung (B) die allgemeine Formel
aufweist« in der Cp einen cyelopentydienylrest oder einen λ
Alkyloyolopentadienylreet und X ein Halogenatom oder einen
niedrigen Alkoxyrest bedeuten.
22. Katalysatorzueammensetzung nach einem der Ansprüche
16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die metallorganische
Verbindung (B) eine flr*gfflfn?«»tr1 tan—iO ^mInI ^ιηγυ^γΜ TMi11IIg der
Formel
(CgHj)^ [CH2Al (CH5)CX]2
ist, in der CcHc ein Cyclopentadlenylrest ist. λ
ist, in der CcHc ein Cyclopentadlenylrest ist. λ
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US215539A US3316233A (en) | 1962-08-08 | 1962-08-08 | Process and catalyst for the polymerization of ethylenic monomers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1495464A1 true DE1495464A1 (de) | 1969-07-17 |
Family
ID=22803374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19631495464 Pending DE1495464A1 (de) | 1962-08-08 | 1963-08-06 | Verfahren und Katalysatorzusammensetzung zur Polymerisation von aethylenischen Monomeren |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3316233A (de) |
BE (1) | BE635988A (de) |
DE (1) | DE1495464A1 (de) |
DK (1) | DK107521C (de) |
ES (1) | ES290513A1 (de) |
FR (1) | FR1378890A (de) |
GB (1) | GB1011505A (de) |
NL (1) | NL296404A (de) |
SE (1) | SE324655B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999057164A1 (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Huntsman Polymers Corporation | Polymerizations using adjuvant catalyst |
AU755053B2 (en) * | 1998-05-06 | 2002-12-05 | Huntsman Polymers Corporation | Polymerizations using adjuvant catalyst |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1495387A1 (de) * | 1964-10-14 | 1969-04-03 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur definierten Erhoehung des Molekulargewichtes ungesaettigter polymerer Kohlenwasserstoffe |
US3507842A (en) * | 1966-05-27 | 1970-04-21 | Copolymer Rubber & Chem Corp | Method for suppressing molecular weight increases during the water - deactivation of transition-metal based anionic-coordination catalysts |
FR2133236A5 (de) * | 1971-04-14 | 1972-11-24 | Labofina Sa | |
US4530914A (en) * | 1983-06-06 | 1985-07-23 | Exxon Research & Engineering Co. | Process and catalyst for producing polyethylene having a broad molecular weight distribution |
US5086135A (en) * | 1989-12-26 | 1992-02-04 | Mobil Oil Corporation | Zirconium-based catalyst composition for polymerizing olefins and polymerization therewith |
US6153551A (en) * | 1997-07-14 | 2000-11-28 | Mobil Oil Corporation | Preparation of supported catalyst using trialkylaluminum-metallocene contact products |
WO2004108775A1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-12-16 | Dow Global Technologies Inc. | Activated multinuclear transition metal catalyst compositions |
CA2944454A1 (en) | 2014-04-01 | 2015-10-08 | The Research Foundation For The State University Of New York | Electrode materials for group ii cation-based batteries |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE551283A (de) * | 1955-09-27 | |||
US2952670A (en) * | 1957-08-26 | 1960-09-13 | Shell Oil Co | Polymerization and catalyst therefor |
US3073811A (en) * | 1961-04-14 | 1963-01-15 | Natta Giulio | Process for polymerizing alpha-olefins and catalyst for use therein |
BE858540A (nl) * | 1977-09-09 | 1978-01-02 | Lambrechts Luc | Parkeersysteem door middel van parkeerrooster en parkeerkleefzegel |
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1962
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1963
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999057164A1 (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Huntsman Polymers Corporation | Polymerizations using adjuvant catalyst |
AU755053B2 (en) * | 1998-05-06 | 2002-12-05 | Huntsman Polymers Corporation | Polymerizations using adjuvant catalyst |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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ES290513A1 (es) | 1964-03-16 |
FR1378890A (fr) | 1964-11-20 |
SE324655B (de) | 1970-06-08 |
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DK107521C (da) | 1967-06-05 |
GB1011505A (en) | 1965-12-01 |
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