PL159193B1

Method of obtaining a catalyst for polymerization of olefins

Abstract

A catalyst is prepared by combining a bis(cyclopentadienyl)zirconium compound which may be represented by one of the following general formulae: (A-Cp)MX1X2 (A-Cp)MX'1X'2 (A-Cp)ML; and (Cp*)(CpR)MX1 wherein: M is a metal selected from the Group consisting of titanium (Ti), zirconium (Zr) and hafnium (Hf); (A-Cp) is either (Cp)(Cp*) or Cp-A'-Cp* and Cp and Cp* are the same or different substituted or unsubstituted cyclopentadienyl radicals; A' is a covalent bridging group containing a Group IV-A element; L is an olefin, diolefin or aryne ligand; X1 and X2 are, independently, selected from the Group consisting of hydride radicals, hydrocarbyl radicals, substituted-hydrocarbyl radicals, organo-metalloid radicals and the like; X'1 and X'2 are joined and bound to the metal atom to form a metallacycle, in which the metal, X'1 and X'2 form a hydrocarbocyclic ring having from about 3 to about 20 carbon atoms; and R is a substituent on one of the cyclopentadienyl radicals which is also bound to the metal atom. with a second compound comprising a cation capable of donating a proton and a bulky, labile anion comprising a plurality of boron atoms capable of stabilizing the zirconium cation formally having a coordination number of 3 and a valence of +4 which is formed as a result of the combination, said second compound having one of the following general formulae: [L'-H][(CX)a(BX')mX''b]<c-> Wherein: L'-H is either H<+>, ammonium or a substituted-ammonium radical having up to 3 hydrogen atoms replaced with a hydrocarbyl or substituted-hydrocarbyl radical, a phosphonium or substituted-phosphonium radical having up to 3 hydrogen atoms replaced with a hydrocarbyl or substituted-hydrocarbyl radical and the like; B and C are, respectively, boron and carbon; X, X' and X'' are radicals selected, independently, from the Group consisting of hydride radicals, halide radicals, hydrocarbyl or substituted-hydrocarbyl radicals, organo-metalloid radicals and the like; a and b are integers >/= 0; c is an integer >/= 1; a + B + c = an even-numbered integer from 2 to about 8, and m is an integer ranging from 5 to about 22. [L'-H][[[(CX3)a'(BX4)m'(X5)b']<c'->]2M<n+>] <d-> Wherein: L'-H is either H<+>, ammonium or a substituted-ammonium radical having up to 3 hydrogen atoms replaced with a hydrocarbyl or substituted-hydrocarbyl radical, a phosphonium or substituted-phosphonium radical having up to 3 hydrogen atoms replaced with a hydrocarbyl or substituted-hydrocarbyl radical and the like; B, C, M and H are, respectively, boron, carbon, a transition metal and hydrogen; X3, X4 and X5 are radicals selected, independently, from the Group consisting of hydride radicals, halide radicals, hydrocarbyl or substituted-hydrocarbyl radicals, organo-metalloid radicals and the like; a' and b' are the same or a different integer >/= 0; c' is an integer >/= 2; a' + b' + c' = an even-numbered integer from 4 to about 8; m' is an integer from 6 to about 12; n is an integer such that 2c'- n = d' and d is an integer >/= 1. Many of the catalysts thus formed are stable and isolable and may be recovered and stored. The catalysts may be preformed and then used to polymerize olefins or the catalysts may be formed in situ during polymerization by adding the separate components to the polymerization reaction. The catalysts will be formed when the two components are combined at a temperature within the range from about -100 DEG C to about 300 DEG C. The catalysts thus prepared afford better control of polymer molecular weight and are not subject to equilibrium reversal. The catalysts thus produced are also less pyrophoric than the more conventional Ziegler-Natta olefin polymerization catalysts.

Term

Term ended

Expired 29 January 2003, 23.7 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

13 claims: 3 independent, 10 dependent

  1. 1
    Patent claims Zastrzeżenia patentowe 1. A method for producing a polymer catalyst, using a bis / cycltpentadienyl / cyrtotvegt compound, characterized in that / a / is combined in a solvent or diluent ct of at least one first compound which is a bis / cyctpentadienylt / metal compound containing at least one pretreatment , in which the metal is a square, defining the general formula / Cp // Cp * / MXjX2, / Cp // Cp * / MXjx2, / Cp / CCp * / ML and / or / Cp // Cp CH2 / MK1, in which tt moods M means circus, and Cp and CpX they mean the same or different sources, or alternatively, have one or more substituents selected from the group of both jmι.lącJ cj-Cg-alkiltwy, rtdnik tri / CJ-Czł-0lkilo / silitOT ^ ci cyopopadadienyl, L denoted / per league nd Cand- Cθ-dwwllefinlvy, X- and Χ2 are independently selected from the group consisting of hydrogen, C ^ C ^ -am., Phenyl and benzyl ,, X- and X2 are connected to stba and bonded to the circus atom by forming 4-6 cz1 <^ j ^ c ^^ c a metallocyclic ring containing, in addition to the circus atom attm silicon, substituted with two C ^ -C ^ -a nitro groups, at least one ct One second compound containing a reliable cathode, a proton, containing a series of atoms of high content . mobile and capable of stabilizing the metal cation resulting from the reaction of the two compounds, defined by formula / L'-H7 Γ _7, in which L * -H means the H + factor, the tri / C factor1-C - α-kila / almlOT ^ y or N, N-di / C / jCc-aakilltanilitivate, B, C and H are the corresponding boron atom, carbon atom and hydrogen atom, and a and b are equal 0, c is Total number 1, sum a + b ♦ c equal to Jeat even number td 2 dt tk ^^ t 8, am means total number td 5 dt ttlt 22, and / tob wztrem / ~ L'-h7 / J7_- / / CH /B./BH/m, '/ H / f 7 °, * in which L'-H means rtdScore H+, mercurydnickel tΓi / C. (- Cg-alkyl / elonlwc or the radical N, N-di / C / - </ - alkyl / anilinylc, B, C, H and M are the topt according to btru, carbon, hydrogen and imtol atom <wtgt, such as iron, cobalt and nickel, and 'ib' mean the same or different lczczby / βłwwitt 0, c means lth total number -2, the sum of 2 '+ b * ♦ c' is equal to an even total number td 4 dt about Θ, m ”means the number ca ^ lkt ^ i-th td 6 dt t ^ t 12, n means such integer that the difference 2c '- n is equal to d, ad is total yellow -1, wherein contacting is carried out at ttmIX! from approximately room temperature to about 160 ° C, preferably at atmospheric pressure dt about 150 / Pa, / b / contact is maintained from step / a / for a period of time sufficient for a proton reaction supplied by the cation of said second compound to occur with the tincture contained in said compound me ^ JLu traz / c / active catalyst is separated Jakt direct product or some decomposition product or more direct products from stage / b /. 1. Sptsób wytwarzania katalizatora polimsryzaaji tlefln, przy użyciu związku bis/cykltpentadienylo/cyrtotwegt, znamienny tym, że /a/ łączy się w rozpuszczalniku lub rozcieńczalniku ct najmnej Jeden pierwszy związek będący związkiem bis/cykltpentadienylt/metalu zawierającym ct najmnej Jeden pwiatawrnk zdtlny dt przereagowania z protonem, w którym metalem Jest cyrktn, określoiym ogólnym wziirem /Cp//Cp*/MXjX2, /Cp//Cp*/MXjx2, /Cp/CCp*/ML i/lub /Cp//Cp CH2/MK1, w których tt wztrach M tznacza attm cyrkcnu, a Cp i CpX tznaczają takie same lub różne rtdnlki /ykltpentadieπyltwe, ewennualnie pd stawione Jednym lub większą liczbą podstawników wybranych z grupy obaJmι.ląceJ rtdnik Cj-Cg-alkiltwy, rtdnik tri /CJ-CZł-0lkilo/silitOT^c i cyULopantadienyl, L oznB/za liga nd Ci--Cθ-dwwllefinlvy, X- i Χ2 są niezależnie wybrane z grupy tbejmującej atom wodoru, C^C^-am., fenyl i benzyl,, X- i X2 są połączone z stbą i związane z atomem cyrkmu twtrząc 4 - 6-cz1<^j^c^^c pierścień metalacykliczny zawierający tprócz atomu cyrkmu attm krzemu podstawiony dwiema grupami C^-C^-a nitowymi, traz ct najmnej Jeden drugi związek zawierający katitn zdtlny dt tddawania protonu traz zawierający szereg atomów btru anitn t dużej tbjęttści, ruchliwy i zdolny dt stabilltowania kationu meealu powstałegt w wyniku reak cji m.ędzy dwtma związkami, określony wztrem /L'-H7 Γ _7, w którym L*-H tznacza rtdnik H+, rtdnik tri/C1-C--a-kila/almlOT^y lub rtdnik N,N-di/C/jCc-aakilltanilinitwy, B, C i H oznaczają tdpowiedtnt atom boru, atom węgla i atom wodoru, a i b oznaczają lcczby /ałktwite 0, c tznacza lcczbę całkowitą 1, suma a + b ♦ c równa Jeat liczbie parzystej td 2 dt tk^^t 8, a m tznacza lccztę całktwitą td 5 dt tktłt 22, i/tob wztrem /~L'-h7/J7_- / /CH/B./BH/m,' /H/f 7° , * którym L'-H tznacza rtdnik H+, rtdnik tΓi/C.(-Cg-alkilo/elonlwc lub rodnik N,N-di/C/-</-alkill/anilinlowc, B, C, H i M tznaczają topt wednio attm btru, węgla, atom wodoru i imtolu przejścl<wtgt, takiego Jak żelazt, kobalt i nikiel, a' i b' tznaczają takie same lub różne lćczby /βłklwitt 0, c tznacza lccztę całktwitę -2, suma 2'+ b* ♦ c' równa Jest parzystej liczbie całktwitej td 4 dt około Θ, m” tznacza liczbę ca^lkt^i-tą td 6 dt tko^t 12, n tznacza taką całkowitą, że różnica 2c' - n równa Jest d, a d oznacza ltozltę całkowitą -1, przy czym kontaktowanie prowadzi się w ttmIX!raturzt od zbliżonej do pokojowej do około 160°C, korzystnie pod ciśnienecHi td atmosferycznego dt okuło 150 /Pa, /b/ utrzymuje się kontaktowanie z etapu /a/ przez okres czasu wystarczający do zajścia reakcji protonu dostarczanego przez kation wymienionego drugiego związku z ptistawnikiem zawartym w wymienionym związku me^JLu traz /c/ wyodrębnia się aktywny katalizator Jakt produkt bezpośredni lub jakt produkt rozkładu jednego lub więcej produktów bezpośrednich z etapu /b/.
  2. 3
    3-risttriteCyltsili / o / clkltptbt8tienllo_7dimeCylocyrktn, diwtdtrtk bis / metclt / ykllpentaditnclt / zirconium 1 l-bS // c-kloρ ^ ntk (iltecylCcy-lorb-3-dimttobclls. 3-risttriteCyltsili/o/clkltptbt8tienllo_7dimeCylocyrktn, diwtdtrtk bis/metclt/ykllpentaditnclt/cyΓkonu 1 l-bS//c-kloρ^ntk(iltecyloCcy-lorb-3-dimttcllsiaacyklobutan. 159 193 159 193
  3. 9
    A method for producing an olefin polymerization catalyst using a bis / cyclopentadienyl, or bis (cyclopentadienyl) titanium compound, characterized in that / a / is combined in a solvent or diluent at least One first compound being a bis / cyclopentadienyl / metal compound containing at least substituent capable of reacting with a proton in which the mtal is hafnium or titanium, defined by the general formula /Cp//Cp*/pa.X2, / Cp // Cp * / M £ 1x2, / Cp // Cp * / ML and / or / Cp // Cp * CH2/ MX., In which formulas M is hafnium or titanium, and Cp and Cpx are such sana or different cyclopantadienyl radicals, optionally substituted with one or more substituents selected from the group consisting of C 1 -C 1 -alkyl, tr 1 and C 1 -C 4 -C 4 -alkyl, and cyclopentedienyl, L is Iggand Cg-bi-dolphin, X! and X2 are independently selected from the group consisting of hydrogen, C1-CC-aakil, phenyl and benzyl, Xj and X2 are connected to each other and bound to a hafnium or titanium atom to form a 4-6 membered Mealacyclic ring containing, in addition to the hafnium or titanium atom, a silicon atom substituted with two C ·, - ^ - ^^ lowyiii 'groups and at least one second compound containing a cation capable of donating a proton, and a series of large-volume buru atoms, mobile and capable of stabilizing the metal cation formed as a result of the reaction between two compounds, defined by the formula / ~ l'-H_7 Γ ICAle / BH / fflHb 7 c"In which L'-H is the triCC ^ -C8-alkyl / ammonium radical or the N, N-di // - H1-Allyl / Bnll8nl radical, B, C and H are equivalent ^ ^ ^ n ^ o boron atom, carbon atom and hydrogen atom, a and b are integers, c is the integer fr 1, the sum of a + b + c is an even number from 2 to about B, and m is lt total 4 dat about 22, i / Ub Formula / __ L'-H 7 / ”/” / _ ”/ CH /and'wherein L'-H is the H + radical, the tΓi / -j radicalL/ Cg- alkyl / radical or N, N-diZC - C - alkyl / 8nil8nl, B, C, H and M are boron, carbon, hydrogen and semi-carbonic metal, such as iron, cobit and nickel, a * and b 'mean the same or different integers O, c' means the total weight -2, the sum of '' + b '+ c * equal 9. Sposób wytwarzania katalizatora polimeryzacji olefin, przy użyciu związku bis/cyklopentadienylohhfnncwego lub bis(cykloi»ntadienylo)tyt8nwego, znamienny tym, że /a/ łączy się w rozpuszczalniku lub rozcieńczalniku co najmnej Jeden pierwszy związek będący związkiem bis/cyklopentadienylo/metalu zawierającym co najmnnej Jeden podstawnik zdolny do przereagowania z protonem, w którym mtalem Jest hafn lub tytan, określonym ogólnym wzorem /Cp//Cp*/pa.,X2, /Cp//Cp*/M£lx2, /Cp//Cp*/ML i/lub /Cp//Cp*CH2/MX.,, w których to wzorach M oznacza atom hafnu lub tytanu, a Cp i Cpx oznaczają takie sana lub różne rodniki cyklopantadienylowe, ewennualnie podstawione Jednym lub większą liczbą podstawników wybranych z grupy obejmującej rodnik C1-CC--lkilowy, rodnik tr^iC^-C^-alkil^o^sJLlilw/y i cyklopentedienyl, L oznacza lggand CZł-Cg-dwujllfinowy, X! i X2 są niezależnie wybrane z grupy lb^jmującej atom wodoru, Cj-CC-aakil, fenyl i benzyl, Xj i X2 są połączone z sobą i związane z atomem hafnu lub tytanu tworząc 4 - 6-czloniwy pierścień Mealacykliczny zawierający oprócz atomu hafnu lub tytanu atom krzemu podstawiony dwiema grupami C·,-^-^^lowyiii' oraz co najmnnej Jeden drugi związek zawierający kation zdolny do oddawania protonu oraz zawierający szereg atomów buru anion o dużej objętości, ruchliwy 1 zdolny do stabililowania kationu mealu powstałego w wyniku reakcji między dwoma związkami, określony wzorem /~l'-H_7 Γ ICAle/BH/fflHb 7 c”, w którym L'-H oznacza rodnik triCC^-Cg-alkilo/ amoniowy lub rodnik N,N-di//--CZł-aliilo/Bnll8nl¢wy, B, C i H oznaczają odp^l^^n^o atom boru, atom węgla i atom wodoru, a i b oznaczają liczby całkow^cgo, c oznacza liczbę całkowltą fr 1, suma a + b + c równa Jest liczbie parzystej od 2 do około B, a m oznacza lcczt^ całUwwtą od 5 do około 22, i/Ub wzorem /__L’-H 7 /”/”/_” /CH/a’ w którym L'-H oznacza rodnik H+, rodnik tΓi/-jL/Cg-aikllo/an8nlcwy lub rodnik N,N-diZC--C--alkilo/8nil8nl<wy, B, C,H i M oznaczają odpu/Udnio etom boru, węgle, atom wodoru i mtalu pΓze-śilowegl, takiego Jak żelazo, kobit i nikiel, a* i b” oznaczają takie same lub różne liczby całkowite O, c' oznacza Uczbę całkowitą —2, suma »'+ b' + c* równa Jest parzystej liczbie cθłiowlte- od 4 do około Θ, m' oznacza licztę całkowitą od 6 do około 12, n oznacza taką Uczłę całkowKą, że różnica 2c' - n równa Jest d, a d oznacza Uczłę całkowitą 1, przy czym kontaktowanie prowadzi się w temperaturze od zbliżonej do plkojole- do około 16O°C, korzystnie pod ciśnieniem od aymlsferfiznegl do około 150 M^a, /b/ utrzymuje się kontaktowanie z etapu /a/ przez okres czasu wystarczający do zajścia reakcji protonu dostarczanego przez kation wymienionego drugiego związku z podstawnikiem zawartym w wymienionym związku mtalu oraz /c/ wyodrębnia się aktywny katalizator Jako produkt bezpośredni lub Jako produkt rozkładu Jednego lub więcej produkt·! bezpośrednich z etapu /b/. There is an even number of θ body weight - from 4 to about Θ, m 'means an integer from 6 to about 12, n means such an integer that the difference 2c' - n is equal to d, and ad is an integer 1, where contact is carried out in temperature from about 100 ° C to about 16 ° C, preferably at a pressure from about 150 to about 150 M, / b / contact with step / a / is maintained for a period of time sufficient for a proton reaction provided by the cation of said second compound to occur with the substituent contained in said mtal compound and / c / active catalyst is isolated as a direct product or as a decomposition product of one or more product·! direct from stage / b /.