EP1525231B1

Catalyst system for the polymerization of olefins

Abstract

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EP1525231B1, drawing sheet 1
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Expired 23 June 2023, 3.3 years ago.

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18 claims: 18 independent, 0 dependent

  1. 1
    A solid catalyst component for the polymerization of olefins of formula CH2=CHR, in which R is hydrogen or a hydrocarbyl radical with 1-12 carbon atoms, comprising:an inert porous support, Mg, Ti, halogen and an electron donor selected from succinates of formula (I): wherein the radicals R1 and R2, equal to or different from each other, are a linear or branched, saturated or unsaturated C1-C20 alkyl, C3-C20 cycloalkyl, C6-C20 aryl, C7-C20 alkylaryl or C7-C20 arylalkyl radical, optionally containing heteroatoms belonging to groups 13-17 of the Periodic Table of the Elements;the radicals R3, R4, R5 and R6, equal to or different from each other, are hydrogen or a linear or branched, saturated or unsaturated C1-C20 alkyl, C3-C20 cycloalkyl, C6-C20 aryl, C7-C20 alkylaryl or C7-C20 arylalkyl radical, optionally containing heteroatoms belonging to groups 13-17 of the Periodic Table of the Elements;and the radicals R3, R4, R5 and R6 which are joined to the same carbon atom can be linked together to form a C3-C8 ring. Composant catalytique solide de polymérisation des oléfines de formule CH2=CHR, dans lesquelles R est de l'hydrogène ou un radical hydrocarbyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, comprenant: un support poreux interne, du Mg, du Ti, de l'halogène et un donneur d'électrons choisi parmi les succinates de formule (I): dans laquelle les radicaux R1 et R2 identiques ou différents l'un de l'autre, sont un radical alkyle en C1-C20, cycloalkyle en C3-C20, aryle en C6-C20, alkylaryle en C7-C20 ou arylalkyle en C7-C20 linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, contenant facultativement des hétéroatomes appartenant aux groupes 13 à 17 du Tableau périodique des éléments ;les radicaux R3, R4, R5 et R6, identiques ou différents les uns des autres, sont de l'hydrogène ou un radical alkyle en C1-C20, cycloalkyle en C3-C20, aryle en C6-C20, alkylaryle en C7-C20 ou arylalkyle en C7-C20 linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, contenant facultativement des hétéroatomes appartenant aux groupes 13 à 17 du Tableau périodique des éléments ;et les radicaux R3, R4, R5 et R6 qui sont liés au même atome de carbone, peuvent être liés ensemble pour former un cycle en C3-C8. Feste Katalysatorkomponente für die Polymerisation von Olefinen der Formel CH2=CHR, wobei R Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1-12 Kohlenstoffatomen ist, umfassend: einen inerten porösen Träger, Mg, Ti, Halogen und einen Elektronendonor, ausgewählt aus Succinaten der Formel (I): wobei die Reste R1 and R2, die gleich oder verschieden voneinander sind, ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter C1-C20-Alkyl-, C3-C20-Cycloalkyl-, C6-C20-Aryl-, C7-C20-Alkylaryl- oder C7-C20-Arylalkylrest sind, der gegebenenfalls Heteroatome enthält, die zu den Gruppen 13-17 des Periodensystems der Elemente gehören;die Reste R3, R4, R5 und R6, die gleich oder verschieden voneinander sind, Wasserstoff oder ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter C1-C20-Alkyl-, C3-C20-Cycloalkyl-, C6-C20-Aryl-, C7-C20-Alkylaryl- oder C7-C20-Arylalkylrest sind, der gegebenenfalls Heteroatome enthält, die zu den Gruppen 13-17 des Periodensystems der Elemente gehören;und die Reste R3, R4, R5 and R6, die mit dem gleichen Kohlenstoffatom verbunden sind, miteinander verknüpft werden können, um einen C3-C8-Ring zu bilden.
  2. 2
    Catalyst component according to claim 1 comprising a titanium compound, having at least a Ti-halogen bond, the compound of formula (I) as described in claim 1, and a Mg halide which are supported on an inert porous support. Composant catalytique selon la revendication 1 comprenant un composé de titane, ayant au moins une liaison Ti-halogène, le composé de formule (I) tel que décrit dans la revendication 1, et un halogénure de Mg qui sont supportés sur un support poreux inerte. Katalysatorkomponente nach Anspruch 1, die eine Titanverbindung mit mindestens einer Ti-Halogen-Bindung, die Verbindung der Formel (I), wie in Anspruch 1 beschrieben, und ein Mg-Halogenid umfasst, die auf einen inerten porösen Träger aufgebracht sind.
  3. 3
    Catalyst component according to claims 1-2 in which the electron donor compound of formula (I) is selected from those in which R1 and R2 are C1-C8 alkyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl and alkylaryl groups. Composant catalytique selon les revendications 1 à 2 dans lequel le composé donneur d'électrons de formule (I) est choisi parmi ceux dans lesquels R1 et R2 sont des groupes alkyle, cycloalkyle, aryle, alkylaryle ou arylalkyle en C1-C8. Katalysatorkomponente nach Anspruch 1-2, wobei die Elektronendonorverbindung der Formel (I) aus den Verbindungen ausgewählt ist, wobei R1 und R2 C1-C8-Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Arylalkyl- und Alkylarylgruppen sind.
  4. 4
    Catalyst components according to claim 3 in which R1 and R2 are selected from primary alkyls. Composants catalytiques selon la revendication 3 dans lesquels R1 et R2 sont choisis parmi des alkyles primaires. Katalysatorkomponenten nach Anspruch 3, wobei R1 und R2 aus primären Alkylen ausgewählt sind.
  5. 5
    Catalyst component according to claims 1-2 in which the electron donor compound of formula (I) is selected from those in which R3 to R5 are hydrogen and R6 is a branched alkyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl and alkylaryl radical having from 3 to 10 carbon atoms. Composant catalytique selon les revendications 1 à 2 dans lequel le composé donneur d'électrons de formule (I) est choisi parmi ceux dans lesquels R3 et R5 sont de l'hydrogène et R6 est un radical alkyle, cycloalkyle, aryle, alkylaryle ou arylalkyle ramifié ayant de 3 à 10 atomes de carbone. Katalysatorkomponente nach den Ansprüchen 1-2, wobei die Elektronendonorverbindung der Formel (I) aus den Verbindungen ausgewählt ist, wobei R3 bis R5 Wasserstoff sind und R6 ein verzweigter Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Arylalkyl- und Alkylarylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
  6. 6
    Catalyst component according to claim 5 in which R6 is a branched primary alkyl group or a cycloalkyl group having from 3 to 10 carbon atoms. Composant catalytique selon la revendication 5 dans lequel R6 est un groupe alkyle primaire ramifié ou un groupe cycloalkyle ayant de 3 à 10 atomes de carbone. Katalysatorkomponente nach Anspruch 5, wobei R6 eine verzweigte primäre Alkylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
  7. 7
    Catalyst component according to claims 1-2 in which the electron donor compound of formula (I) is selected from those in which at least two radicals from R3 to R6 are different from hydrogen and are selected from C1-C20 linear or branched alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl or alkylaryl groups optionally containing heteroatoms. Composant catalytique selon les revendications 1 à 2 dans lequel le composé donneur d'électrons de formule (I) est choisi parmi ceux dans lesquels au moins deux radicaux de R3 à R6 sont différents de l'hydrogène et sont choisis parmi les groupes alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle ou alkylaryle linéaires ou ramifiés en C1-C20 contenant facultativement des hétéroatomes. Katalysatorkomponente nach den Ansprüchen 1-2, wobei die Elektronendonorverbindung der Formel (I) aus den Verbindungen ausgewählt ist, wobei mindestens zwei Reste von R3 to R6 verschieden von Wasserstoff und aus C1-C20-linearen oder verzweigten Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Arylalkyl- oder Alkylarylgruppen, die gegebenenfalls Heteroatome enthalten, ausgewählt sind.
  8. 8
    Catalyst component according to claim 7 in which the two radicals different from hydrogen are linked to the same carbon atom. Composant catalytique selon la revendication 7 dans lequel les deux radicaux différents de l'hydrogène sont liés au même atome de carbone. Katalysatorkomponente nach Anspruch 7, wobei die zwei Reste, die verschieden von Wasserstoff sind, an das gleiche Kohlenstoffatom gebunden sind.
  9. 9
    Catalyst component according to claim 7 in which the two radicals different from hydrogen are linked to different carbon atoms. Composant catalytique selon la revendication 7 dans lequel les deux radicaux différents de l'hydrogène sont liés à différents atomes de carbone. Katalysatorkomponente nach Anspruch 7, wobei die zwei Reste, die verschieden von Wasserstoff sind, an verschiedene Kohlenstoffatome gebunden sind.
  10. 10
    Catalyst component according to claim 9 in which the succinate of formula (I) is selected from diethyl 2,3-diisopropylsuccinate, diisobutyl 2,3-diisopropylsuccinate, din-butyl 2,3-diisopropylsuccinate, diethyl 2;3-dicyclohexyl-2-methylsuccinate, diisobutyl 2,3-dicyclohexyl-2-methylsuccinate, diisobutyl 2,2-dimethylsuccinate, diethyl 2,2-dimethylsuccinate, diethyl 2-ethyl-2-methylsuccinate, diisobutyl 2-ethyl-2-methylsuccinate, diethyl 2-(cyclohexylmethyl)-3-ethyl-3-methylsuccinate, diisobutyl 2-(cyclohexylmethyl)-3-ethyl-3-methylsuccinate. Composant catalytique selon la revendication 9 dans lequel le succinate de formule (I) est choisi parmi le 2,3-diisopropylsuccinate de diéthyle, le 2,3-diisopropylsuccinate de diisobutyle, le 2,3-diisopropylsuccinate de di-n-butyle, le 2,3-dicyclohexyl-2-méthylsuccinate de diéthyle, le 2,3-dicyclohexyl-2-méthylsuccinate de diisobutyle, le 2,2-diméthylsuccinate de diisobutyle, le 2,2-diméthylsuccinate de diéthyle, le 2-éthyl-2-méthylsuccinate de diéthyle, le 2-éthyl-2-méthylsuccinate de diisobutyle, le 2-(cyclohexylméthyl)-3-éthyl-3-méthylsuccinate de diéthyle, le 2-(cyclohexylméthyl)-3-éthyl-3-méthylsuccinate de diisobutyle. Katalysatorkomponente nach Anspruch 9, wobei das Succinat der Formel (I) aus Diethyl-2,3-diisopropylsuccinat, Diisobutyl-2,3-diisopropylsuccinat, Di-n-butyl-2,3-diisopropylsuccinat, Diethyl-2,3-dicyclohexyl-2-methylsuccinat, Diisobutyl-2,3-dicyclohexyl-2-methylsuccinat, Diisobutyl-2,2-dimethylsuccinat, Diethyl-2,2-dimethylsuccinat, Diethyl-2-ethyl-2-methylsuccinat, Diisobutyl-2-ethyl-2-methylsuccinat, Diethyl-2-(cyclohexylmethyl)-3-ethyl-3-methylsuccinat, Diisobutyl-2-(cyclohexylmethyl)-3-ethyl-3-methylsuccinat ausgewählt ist.
  11. 11
    Catalyst component according to anyone of claims 1-10 wherein the inert porous support is a porous metal oxides, or a porous polymer. Composant catalytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel le support poreux inerte est un oxyde métallique poreux, ou un polymère poreux. Katalysatorkomponente nach einem beliebigen der Ansprüche 1-10, wobei der inerte poröse Träger ein poröses Metalloxid oder ein poröses Polymer ist.
  12. 12
    Catalyst component according to claim 11 wherein the inert porous support is a porous metal oxides. Composant catalytique selon la revendication 11 dans lequel le support poreux inerte est un oxyde métallique poreux. Katalysatorkomponente nach Anspruch 11, wobei der inerte poröse Träger ein poröses Metalloxid ist.
  13. 13
    Catalyst component according to claim 12 wherein the inert porous support is silica or alumina. Composant catalytique selon la revendication 12 dans lequel le support poreux inerte est de la silice ou de l'alumine. Katalysatorkomponente nach Anspruch 12, wobei der inerte poröse Träger Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid ist.
  14. 14
    Catalyst component according to anyone of claims 1-13 wherein the inert porous support has a porosity greater than 0.3 cc/g, measured with the Hg method. Composant catalytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 dans lequel le support poreux inerte a une porosité supérieure à 0,3 cm3/g, mesurée avec le procédé Hg. Katalysatorkomponente nach einem beliebigen der Ansprüche 1-13, wobei der inerte poröse Träger eine Porösität aufweist, die größer ist als 0,3 cm3/g, gemessen mit dem Hg-Verfahren.
  15. 15
    Catalyst component according to anyone of claims 1-14 wherein the surface area of the inert porous support is greater than 30 m2 /g (BET). Composant catalytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 dans lequel la surface du support poreux inerte est supérieure à 30 m2/g (BET). Katalysatorkomponente nach einem beliebigen der Ansprüche 1-14, wobei die Oberfläche des inerten porösen Trägers größer als 30 m2/g (BET) ist.
  16. 16
    A process for preparing the catalyst component according to anyone of claims from 1 to 15 comprising the steps of:(i) in impregnating the inert porous support by suspending it in a solution of magnesium chloride in an organic solvent, such as alcohol or ether, or in a hydrocarbon solution (hexane, heptane) of a MgCl2·nTi(OR7)4 complex where n is a number from 1 to 3, and R7 is an C2-C8 alkyl, C3-C8 cycloalkyl or C6-C8 aryl radical and then evaporating the solvent.(ii) reacting the support thus obtained with an excess of TiCl4 containing a succinate of formulal (I) in solution at temperatures from 60°C to 135°C;(iii) separating the solid hot from the excess of TiCl4 and then washed thoroughly with hexane or heptane until there are no chlorine ions in the wash;and(iv) optionally repeating the treatments (ii) and (iii). Procédé de préparation du composant catalytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 comprenant les étapes de: (i) imprégnation du support poreux inerte en le mettant en suspension dans une solution de chlorure de magnésium dans un solvant organique, tel que l'alcool ou l'éther, ou dans une solution hydrocarbonée (hexane, heptane) ou un complexe MgCl2nTi(OR7)4 où n est un nombre allant de 1 à 3, et R7 est un radical alkyle en C2-C8, cycloalkyle en C3-C8 ou aryle en C6-C8 puis évaporation du solvant.(ii) mise en réaction du support ainsi obtenu avec un excédent de TiCl4 contenant un succinate de formule (I) en solution à des températures allant de 60 °C à 135 °C ;(iii) séparation du solide chaud de l'excédent de TiCl4 puis rinçage soigneux avec de l'hexane ou de l'heptane jusqu'à disparition des ions chlore dans le rinçage ;(iv) répétition facultative des traitements (ii) et (iii). Verfahren zum Herstellen der Katalysatorkomponente nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 15, das die Schritte umfasst: (i) Imprägnieren des inerten porösen Trägers durch Suspendieren davon in einer Lösung von Magnesiumchlorid in einem organischen Lösemittel, wie Alkohol oder Ether, oder in einer Kohlenwasserstofflösung (Hexan, Heptan) eines Komplexes MgCl2•nTi (OR7)4, wobei n eine Zahl von 1 bis 3 und R7 ein C2-C8-Alkyl-, C3-C8-Cycloalkyl- oder C6-C8-Arylrest ist, und dann Abdampfen des Lösemittels;(ii) Reagieren des auf diese Weise erhaltenen Trägers mit einem Überschuss an TiCl4, das ein Succinat der Formel (I) in Lösung enthält, bei Temperaturen von 60 °C bis 135 °C;(iii) Trennen des Feststoffs heiß von dem Überschuss an TiCl4 und dann gründliches Waschen mit Hexan oder Heptan, bis keine Chlorionen in der Waschflüssigkeit vorliegen;und(iv) gegebenenfalls Wiederholen der Behandlungen (ii) und (iii).
  17. 17
    A catalyst for the polymerization of olefins CH2=CHR, in which R is hydrogen or a hydrocarbyl radical with 1-12 carbon atoms, comprising the product of the reaction between:(a) a solid catalyst component comprising an inert porous support, Mg, Ti and halogen and an electron donor selected from succinates of formula (I) as described in anyone of claims 1-13;(b) an alkylaluminum compound and, optionally,(c) one or more electron donor compounds (external donor). Catalyseur de polymérisation des oléfines CH2=CHR, dans lesquelles R est de l'hydrogène ou un radical hydrocarbyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, comprenant le produit de la réaction entre : (a) un composant catalytique solide comprenant un support poreux inerte, du Mg, du Ti et de l'halogène et un donneur d'électrons choisi parmi les succinates de formule (I) tel qu'il est décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 13 ;(b) un composé d'alkylaluminium et, facultativement,(c) un ou plusieurs composés donneurs d'électrons (donneur externe). Katalysator für die Polymerisation von Olefinen CH2=CHR, wobei R Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1-12 Kohlenstoffatomen ist, umfassend das Produkt der Reaktion zwischen: (a) einer festen Katalysatorkomponente, umfassend einen inerten porösen Träger, Mg, Ti und Halogen und einen Elektronendonor, ausgewählt aus Succinaten der Formel (I), wie in einem beliebigen der Ansprüche 1-13 beschrieben;(b) einer Alkylaluminiumverbindung und gegebenenfalls(c) einer oder mehreren Elektronendonorverbindungen (externer Donor).
  18. 18
    A process for polymerizing one or more olefins CH2=CHR, in which R is hydrogen or a hydrocarbyl radical with 1-12 carbon atoms, comprising, to contact under polymerization condition one or more olefins CH2=CHR in the presence of the catalyst system of in claim 15. Procédé de polymérisation d'une ou plusieurs oléfines CH2=CHR, dans lesquelles R est de l'hydrogène ou un radical hydrocarbyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, comprenant la mise en contact sous une condition de polymérisation d'une ou plusieurs oléfines CH2=CHR en présence du système catalytique selon la revendication 17. Verfahren zum Polymerisieren von einem oder mehreren Olefinen CH2=CHR, wobei R Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1-12 Kohlenstoffatomen ist, das Kontaktieren von einem oder mehreren Olefinen CH2=CHR in Gegenwart des Katalysatorsystems nach Anspruch 17 unter Polymerisationsbedingungen umfasst.
Independent claims18