RU2236417C2 - Catalyst modifier and its employment in olefin polymerization - Google Patents

Catalyst modifier and its employment in olefin polymerization Download PDF

Info

Publication number
RU2236417C2
RU2236417C2 RU2001119279/04A RU2001119279A RU2236417C2 RU 2236417 C2 RU2236417 C2 RU 2236417C2 RU 2001119279/04 A RU2001119279/04 A RU 2001119279/04A RU 2001119279 A RU2001119279 A RU 2001119279A RU 2236417 C2 RU2236417 C2 RU 2236417C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compound
polymerization
catalyst
solid
temperature
Prior art date
Application number
RU2001119279/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001119279A (en
Inventor
Тимоти Т. УЭНЗЕЛ (US)
Тимоти Т. УЭНЗЕЛ
Дейвид Джеймс СКРЕК (US)
Дейвид Джеймс СКРЕК
Томас Х. ПЕТЕРСОН (US)
Томас Х. ПЕТЕРСОН
Original Assignee
Юнивейшн Технолоджиз Ллс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/215,432 external-priority patent/US6180735B1/en
Priority claimed from US09/392,421 external-priority patent/US6346584B1/en
Application filed by Юнивейшн Технолоджиз Ллс filed Critical Юнивейшн Технолоджиз Ллс
Publication of RU2001119279A publication Critical patent/RU2001119279A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2236417C2 publication Critical patent/RU2236417C2/en

Links

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

FIELD: polymerization catalysts.
SUBSTANCE: invention relates to methods of increasing olefin polymerization process effectiveness and, more particularly, to a method of controlling olefin polymerization catalysis kinetics. Invention provides catalytic composition including polymerization catalyst and a solid compound, which at temperature exceeding polymerization temperature undergoes phase transfer and deactivates catalyst, and catalytic composition including metallocene-type catalyst compound with a bulky ligand, activator, support, and solid acid compound. Methods for preparation of such compositions and olefin polymerization methods utilizing such compositions are also described.
EFFECT: increased stable productivity of catalytic composition with low tendency to pollution (formation of depositions) and increased duration of continuous polymerization process.
33 cl, 4 tbl, 24 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу повышения действенности процесса полимеризации олефина (олефинов). Конкретно, изобретение относится к способу регулирования кинетики катализа при полимеризации олефинов.The present invention relates to a method for increasing the efficiency of the polymerization process of olefin (s). Specifically, the invention relates to a method for controlling the kinetics of catalysis in the polymerization of olefins.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Достижения в технике полимеризации и катализа привели к возможности получения множества обладающих улучшенными физическими и химическими свойствами новых полимеров, которые могут быть использованы в широком разнообразии превосходных продуктов и областей применения. Разработка новых катализаторов позволила в значительной степени расширить выбор типов полимеризации (в растворе, суспензии, под высоким давлением или в газовой фазе) при получении конкретного полимера. Достижения в полимеризационной технологии также позволили разработать более эффективные, высокопроизводительные и экономически улучшенные способы.Advances in polymerization and catalysis techniques have made it possible to produce many new polymers having improved physical and chemical properties that can be used in a wide variety of excellent products and applications. The development of new catalysts allowed to significantly expand the choice of types of polymerization (in solution, suspension, under high pressure or in the gas phase) upon receipt of a specific polymer. Advances in polymerization technology have also allowed the development of more efficient, high-performance and economically improved methods.

Иллюстрацией этих достижений, в частности, служит разработка технологии с применением каталитических систем металлоценового типа с объемистым лигандом. Несмотря на эти технологические достижения в полиолефиновой отрасли промышленности, все еще существуют обычные проблемы, равно как и новые сложные задачи, связанные с действенностью технологии. Например, в ходе проведения процессов в газовой фазе или суспензионной фазе сохраняется проблема применения любого катализатора полимеризации олефинов, обусловленная тенденцией к загрязнению и/или образованию отложений.An illustration of these achievements, in particular, is the development of technology using catalytic metallocene-type systems with a bulky ligand. Despite these technological advances in the polyolefin industry, common problems still exist, as well as new challenges associated with the effectiveness of the technology. For example, during the processes in the gas phase or in the suspension phase, the problem of using any olefin polymerization catalyst remains, due to the tendency to contamination and / or formation of deposits.

Так, например, в непрерывном суспензионном процессе загрязнение поверхности стенок реактора, которые обеспечивают теплоперенос, может привести ко многим проблемам работоспособности. Результатом плохого теплопереноса во время полимеризации может быть налипание полимерных частиц на стенки реактора. Такие полимерные частицы могут продолжать полимеризоваться на стенках, что может привести к преждевременной остановке реактора. Кроме того, в зависимости от условий в реакторе некоторая часть полимера может растворяться в реакторном разбавителе и повторно осаждаться, например, на поверхностях металлических теплообменников.So, for example, in a continuous suspension process, contamination of the surface of the walls of the reactor, which provide heat transfer, can lead to many health problems. Poor heat transfer during polymerization can result in polymer particles sticking to the walls of the reactor. Such polymer particles may continue to polymerize on the walls, which may lead to premature shutdown of the reactor. In addition, depending on the conditions in the reactor, some of the polymer may be dissolved in the reactor diluent and reprecipitated, for example, on the surfaces of metal heat exchangers.

В типичных непрерывных газофазных процессах по многим причинам, включая отвод тепла, выделяющегося в процессе полимеризации, применяют рециркуляционную систему. Загрязнение, образование отложений и/или генерирование статического электричества в ходе проведения непрерывного газофазного процесса могут обусловить неэффективную работу различных реакторных систем. В случае влияния, например, на механизм охлаждения рециркуляционной системы, температурные датчики, применяемые для технологического контроля, и на распределительную плиту это способно привести к преждевременной остановке реактора.In typical continuous gas-phase processes, for many reasons, including the removal of heat generated during the polymerization, a recirculation system is used. Pollution, scale formation and / or generation of static electricity during a continuous gas phase process can lead to inefficient operation of various reactor systems. In the case of influence, for example, on the cooling mechanism of the recirculation system, temperature sensors used for technological control, and on the distribution plate, this can lead to premature shutdown of the reactor.

Принимая во внимание очевидность этого, усилия многих специалистов в данной области техники были направлены на решение множества проблем технологической действенности. Так, например, во всех патентах US №4792592, 4803251, 4855370 и 5391657 обсуждаются технические средства уменьшения генерирования статического электричества в ходе проведения полимеризационного процесса введением в процесс, в частности, воды, спиртов, кетонов и/или неорганических химических добавок. С целью уменьшить загрязнение в ЕР В1-0634421 обсуждается введение непосредственно в полимеризационный процесс воды, спирта и кетонов. В публикации РСТ WO 97/14721 от 24 апреля 1997 г. обсуждается подавление образования мелочи, которая может вызвать формирование отложений, добавлением в реактор инертного углеводорода. В US №5627243 обсуждается распределительная плита нового типа для применения в газофазных реакторах с псевдоожиженным слоем. В публикации РСТ WO 96/08520 обсуждается возможность исключить добавление в реактор очищающего средства. В US №5461123 обсуждается применение звуковых волн для уменьшения образования отложений. В US №5066736 и ЕР А1-0549252 обсуждается введение в реактор замедлителя для уменьшения образования агломератов. US №5610244 посвящен подаче свежего мономера сырья в реактор непосредственно над слоем с целью избежать загрязнения и улучшить качество полимера. В US №5126414 обсуждается внедрение системы удаления олигомера с целью уменьшить загрязнение распределительной плиты и обеспечить получение полимеров, свободных от гелей. В заявке ЕР А1-0453116, опубликованной 23 октября 1991 г., обсуждается введение в реактор антистатиков для уменьшения количества образующихся отложений и агломератов. В US №4012574 обсуждается добавление в реактор поверхностно-активного соединения перфторуглеродного ряда для уменьшения загрязнения. В US №5026795 обсуждается добавление в полимеризационную зону реактора антистатика вместе с жидким носителем. В US №5410002 обсуждается применение обычной каталитической системы Циглера-Натта на основе титана/магния на носителе, где для уменьшения загрязнения выбранные антистатики добавляют непосредственно в реактор. В US №5034480 и 5034481 обсуждается продукт реакции с применением обычного титанового катализатора Циглера-Натта с антистатиком с целью получить этиленовые полимеры сверхвысокой молекулярной массы. В US №3082198 обсуждается введение карбоновой кислоты, количество которой зависит от количества воды, в процесс полимеризации этилена с использованием титановых/алюминиевых металлорганических катализаторов в углеводородной жидкой среде, а в US №3919185 описан суспензионный способ с применением неполярного углеводородного разбавителя и с использованием обычного катализатора типа катализатора Циглера-Натта или типа катализатора фирмы "Филлипс" и соли поливалентного металла органической кислоты.Taking into account the evidence of this, the efforts of many specialists in this field of technology have been aimed at solving many problems of technological efficiency. Thus, for example, all US patents Nos. 4792592, 4803251, 4855370 and 5391657 discuss technical means of reducing the generation of static electricity during the polymerization process by introducing into the process, in particular, water, alcohols, ketones and / or inorganic chemical additives. In order to reduce pollution, EP B1-0634421 discusses the introduction of water, alcohol and ketones directly into the polymerization process. PCT publication WO 97/14721 of April 24, 1997 discusses the suppression of fines, which can cause deposits to form by adding an inert hydrocarbon to the reactor. US Pat. No. 5,627,243 discusses a new type of distribution plate for use in gas phase fluidized bed reactors. PCT publication WO 96/08520 discusses the possibility of eliminating the addition of a cleaning agent to the reactor. US 5,461,123 discusses the use of sound waves to reduce scale formation. US 5066736 and EP A1-0549252 discuss the introduction of a moderator into the reactor to reduce the formation of agglomerates. US No. 5610244 is devoted to the supply of fresh raw material monomer to the reactor directly above the bed in order to avoid contamination and improve polymer quality. US 5,126,414 discusses the implementation of an oligomer removal system in order to reduce the contamination of the distribution plate and to provide gels free of polymers. EP A1-0453116, published October 23, 1991, discusses the introduction of antistatic agents into the reactor to reduce the amount of deposits and agglomerates formed. US 4,012,574 discusses the addition of a perfluorocarbon series to the reactor to reduce contamination. No. 5026795 discusses the addition of an antistatic agent to a polymerization zone of a reactor together with a liquid carrier. US 5,441,0002 discusses the use of a conventional supported Ziegler-Natta titanium / magnesium catalyst system where, in order to reduce contamination, selected antistatic agents are added directly to the reactor. US 5034480 and 5034481 discuss the reaction product using a conventional Ziegler-Natta titanium catalyst with an antistatic agent to produce ultrahigh molecular weight ethylene polymers. US No. 3082198 discusses the introduction of a carboxylic acid, the amount of which depends on the amount of water, into the polymerization of ethylene using titanium / aluminum organometallic catalysts in a hydrocarbon liquid medium, and US No. 3919185 describes a suspension method using a non-polar hydrocarbon diluent and using a conventional catalyst a Ziegler-Natta type catalyst or a Phillips type catalyst and a polyvalent metal salt of an organic acid.

Существует множество других известных способов повышения действенности процесса, включая нанесение покрытия на полимеризационное оборудование, например обработку стенок реактора с использованием соединений хрома, как это изложено в US №4532311 и 4876320; введение в процесс различных добавок, как, например, в публикации РСТ WO 97/46599 от 11 декабря 1997 г., в которой обсуждаются введение в обедненную зону полимеризационного реактора растворимой каталитической системы металлоценового типа без носителя и введение в реактор противозагрязнительных или антистатических добавок; регулирование скорости полимеризации, в частности на начальном этапе; и конструкционная перекомпоновка реактора.There are many other known ways to increase the efficiency of the process, including coating the polymerization equipment, for example processing the walls of the reactor using chromium compounds, as described in US No. 4532311 and 4876320; the introduction of various additives into the process, such as, for example, in PCT publication WO 97/46599 dated December 11, 1997, which discusses the introduction of a carrier-free metallocene type catalytic system into the lean zone of a polymerization reactor and the introduction of anti-pollution or antistatic additives into the reactor; regulation of the rate of polymerization, in particular at the initial stage; and structural rearrangement of the reactor.

В описании других попыток, предпринятых в данной области техники для улучшения действенности процесса, обсуждается модифицирование каталитической системы с использованием различных путей приготовления каталитической системы. Так, например, разработанные в данной области техники способы включают введение компонентов каталитической системы в композицию в определенном порядке; манипулирование с соотношением различных компонентов каталитической системы; варьирование продолжительности и/или температуры контактирования при введении компонентов каталитической системы в композицию и просто добавление в каталитическую систему различных соединений. Эти технические решения и их сочетания обсуждаются в литературе. Конкретными их иллюстрациями в данной области техники являются способы приготовления каталитических систем металлоценового типа с объемистым лигандом, более конкретно нанесенных на носители каталитических систем металлоценового типа с объемистым лигандом с пониженной тенденцией к загрязнению и улучшенной действенностью. Их примеры включают заявку WO 96/11961, опубликованную 26 апреля 1996, в которой в качестве компонента каталитической системы на носителе обсуждается антистатик для уменьшения загрязнения и образования отложений во время процесса полимеризации в газовой, суспензионной или жидкой среде; патент US №5283218, посвящений форполимеризации с использованием металлоценового катализатора; патенты US №5332706 и 5473028, в соответствии с которыми прибегают к особой технологии приготовления катализатора пропиткой на начальной стадии; патенты US №5427991 и 5643847, где описано химическое связывание некоординационных анионоактивных активаторов с носителями; патент US №5492975, в котором обсуждаются связанные полимером каталитические системы металлоценового типа; патент US №5661095, где обсуждается нанесение катализатора металлоценового типа на сополимер олефина и ненасыщенного силана; заявку РСТ WO 97/06186, опубликованную 20 февраля 1997 г., где речь идет об удалении неорганических и органических примесей после приготовления самого катализатора металлоценового типа; заявку РСТ WO 97/15602, опубликованную 1 мая 1997 г., в которой обсуждаются легко наносимые на носители металлические комплексы; заявку РСТ WO 97/27224, опубликованную 31 июля 1997 г., относящуюся к получению нанесенного на носитель соединения переходного металла в присутствии ненасыщенного органического соединения, на конце молекулы которого содержится по крайней мере одна двойная связь; и заявку ЕР А2-811638, где обсуждается применение металлоценового катализатора и активирующего сокатализатора в процессе полимеризации в присутствии азотсодержащего антистатика.In the description of other attempts made in the art to improve the efficiency of the process, the modification of the catalyst system using various ways of preparing the catalyst system is discussed. So, for example, methods developed in the art include introducing components of the catalyst system into the composition in a specific order; manipulation with the ratio of various components of the catalytic system; varying the duration and / or temperature of the contact with the introduction of the components of the catalyst system into the composition and simply adding various compounds to the catalyst system. These technical solutions and their combinations are discussed in the literature. Specific illustrations thereof in the art are methods for preparing catalytic metallocene type systems with a bulky ligand, more particularly supported on carriers of metallocene type catalytic systems with a bulky ligand with a reduced tendency to contamination and improved efficiency. Examples thereof include WO 96/11961, published April 26, 1996, in which an antistatic agent is discussed as a component of a supported catalyst system to reduce fouling and scale formation during the polymerization process in a gas, suspension or liquid medium; US patent No. 5283218, dedicated to prepolymerization using a metallocene catalyst; US patent No. 5332706 and 5473028, in accordance with which resort to a special technology for the preparation of the catalyst by impregnation at the initial stage; US patents No. 5427991 and 5643847, which describes the chemical binding of non-coordinating anionic activators with carriers; US patent No. 5492975, which discusses polymer-bonded metallocene-type catalyst systems; US patent No. 5661095, which discusses the deposition of a metallocene type catalyst on a copolymer of olefin and unsaturated silane; PCT application WO 97/06186, published February 20, 1997, which deals with the removal of inorganic and organic impurities after the preparation of the metallocene type catalyst itself; PCT application WO 97/15602, published May 1, 1997, which discusses metal complexes that are easily applied to carriers; PCT application WO 97/27224, published July 31, 1997, relating to the preparation of a transition metal compound supported on a carrier in the presence of an unsaturated organic compound with at least one double bond at the end of the molecule; and EP A2-811638, which discusses the use of a metallocene catalyst and activating cocatalyst in the polymerization process in the presence of a nitrogen-containing antistatic agent.

В US №4942147 и 5362823 обсуждается добавление ингибиторов самоускорения с целью предотвратить образование отложений.In US No. 4942147 and 5362823 discusses the addition of inhibitors of self-acceleration in order to prevent the formation of deposits.

В публикации РСТ WO 98/20045 от 14 мая 1998 г. обсуждается способ подавления образования полимерных отложений в присутствии не нанесенной на носитель жидкой полимеризационной каталитической системы, который включает введение в эту систему противозагрязнительной добавки, предпочтительно 1,2-диметилоксибензола или пропиленгликоля.PCT publication WO 98/20045 dated May 14, 1998 discusses a method for suppressing the formation of polymer deposits in the presence of a non-supported liquid polymerization catalyst system, which comprises introducing an anti-contaminant additive, preferably 1,2-dimethyloxybenzene or propylene glycol, into the system.

В ЕР А1-0630910 для регулирования скорости реакции полимеризации олефинов предлагается применение оснований Льюиса, которые обеспечивают снижение скорости или остановку реакции, что обратимо при введении в систему дополнительного количества сокатализатора.EP A1-0630910 proposes the use of Lewis bases to control the rate of polymerization of olefins, which reduce the rate or stop the reaction, which is reversible when an additional amount of cocatalyst is introduced into the system.

Хотя применение всех этих возможных решений проблемы могло бы в определенной мере уменьшить степень загрязнения или образования отложений, некоторые из них дороги в осуществлении и/или могут не привести к уменьшению загрязнения и образования отложений до такого уровня, который достаточен для успешного проведения непрерывного процесса, в особенности промышленного или крупномасштабного процесса.Although the application of all these possible solutions to the problem could to some extent reduce the degree of pollution or the formation of deposits, some of them are expensive to implement and / or may not lead to a decrease in pollution and the formation of deposits to such a level that is sufficient for a successful continuous process, Features of an industrial or large-scale process.

Таким образом, существует потребность в разработке способа полимеризации, который можно было бы осуществлять во время непрерывного процесса с улучшенной работоспособностью реактора и одновременно с тем с получением новых и усовершенствованных полимеров. Существует также большая потребность в разработке способа проведения непрерывного процесса полимеризации при более стабильной производительности катализатора, пониженных тенденциях к загрязнению/образованию отложений и увеличенной продолжительности процесса.Thus, there is a need to develop a polymerization process that could be carried out during a continuous process with improved reactor performance and at the same time producing new and improved polymers. There is also a great need to develop a process for carrying out a continuous polymerization process with a more stable catalyst productivity, reduced tendency to fouling / formation of deposits, and an extended process time.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

По настоящему изобретению предлагаются способ приготовления новой и усовершенствованной каталитической композиции, каталитическая композиция и ее применение в процессе полимеризации. Объектом изобретения является также применение практически твердого, предпочтительно твердого, соединения, которое во время процесса полимеризации в присутствии полимеризационного катализатора при обусловленной температуре повергается фазовому переходу, в результате которого это твердое соединение превращается в жидкость или газ, предпочтительно в жидкость, и эта жидкость или газ делает полимеризационный катализатор практически неактивным, предпочтительно неактивным, при полимеризации олефина (олефинов). Предпочтительным соединением является полярное соединение, обладающее низкой летучестью, предпочтительнее кислотное соединение, а конкретно кислота Бренстеда.The present invention provides a method for preparing a new and improved catalytic composition, a catalytic composition and its use in the polymerization process. The invention also relates to the use of a practically solid, preferably solid, compound which undergoes a phase transition during the polymerization in the presence of a polymerization catalyst at a predetermined temperature, as a result of which this solid compound turns into a liquid or gas, preferably into a liquid, and this liquid or gas makes the polymerization catalyst practically inactive, preferably inactive, in the polymerization of olefin (s). A preferred compound is a polar compound having low volatility, preferably an acidic compound, and in particular Bronsted acid.

Способ включает стадию объединения, введения в контакт, совмещения и/или смешения любой каталитической системы, предпочтительно каталитической системы на носителе, с соединением, предпочтительно с кислотным соединением, с такой целью, чтобы при обусловленной температуре это соединение, предпочтительно кислотное соединение, изменяло свое физическое состояние и переходило из твердого состояния в жидкое состояние и в этом жидком состоянии дезактивировало каталитическую систему. В наиболее предпочтительном варианте это кислотное соединение переходит в жидкое состояние при температуре, превышающей полимеризационную температуру или температуру реактора. В одном варианте каталитическая система включает каталитическое соединение переходного металла обычного типа. В наиболее предпочтительном варианте каталитическая система включает каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом. Такое сочетание или применение катализатора полимеризации олефинов и этого соединения, предпочтительно кислотного соединения, эффективно в любом процессе полимеризации олефинов. Предпочтительными полимеризационными процессами являются процессы в газовой фазе и суспензионной фазе, наиболее предпочтителен газофазный процесс.The method includes the step of combining, contacting, combining and / or mixing any catalyst system, preferably a supported catalyst system, with a compound, preferably an acidic compound, so that, at a given temperature, this compound, preferably an acidic compound, changes its physical state and passed from a solid state to a liquid state and in this liquid state deactivated the catalytic system. In the most preferred embodiment, this acidic compound becomes liquid at a temperature higher than the polymerization temperature or the temperature of the reactor. In one embodiment, the catalyst system comprises a conventional type transition metal catalyst compound. In a most preferred embodiment, the catalyst system comprises a metallocene-type catalyst compound with a bulky ligand. Such a combination or use of an olefin polymerization catalyst and this compound, preferably an acidic compound, is effective in any olefin polymerization process. Preferred polymerization processes are processes in the gas phase and the suspension phase, the most preferred gas phase process.

В другом предпочтительном варианте по изобретению предлагается способ полимеризации олефина (олефинов) в присутствии полимеризационного катализатора и соединения, предпочтительно кислотного соединения, в реакторе при рабочей температуре, где это соединение, предпочтительно кислотное соединение, при температуре, превышающей рабочую температуру, превращается из твердого соединения в жидкое соединение, снижая эффективность полимеризационного катализатора в отношении полимеризации олефина (олефинов). В наиболее предпочтительном варианте это жидкое соединение дезактивирует полимеризационный катализатор.In another preferred embodiment, the invention provides a method for the polymerization of olefin (s) in the presence of a polymerization catalyst and a compound, preferably an acidic compound, in a reactor at a working temperature, where this compound, preferably an acidic compound, is converted from a solid compound to a temperature above the working temperature. liquid compound, reducing the effectiveness of the polymerization catalyst in the polymerization of olefin (olefins). Most preferably, this liquid compound deactivates the polymerization catalyst.

В еще одном предпочтительном варианте объектом изобретения является способ полимеризации олефина (олефинов) в присутствии полимеризационного катализатора в реакторе в полимеризационных условиях, включающий стадию введения твердого соединения, предпочтительно твердого кислотного соединения, где это твердое соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение, становится практически жидким, предпочтительно жидким кислотным соединением, которое снижает эффективность полимеризационного катализатора в отношении полимеризации олефина (олефинов).In a further preferred embodiment, the invention provides a process for the polymerization of olefin (s) in the presence of a polymerization catalyst in a reactor under polymerization conditions, comprising the step of introducing a solid compound, preferably a solid acid compound, where this solid compound, preferably a solid acid compound, becomes substantially liquid, preferably a liquid acidic compound that reduces the effectiveness of the polymerization catalyst with respect to polymerization o lefin (olefins).

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

ВведениеIntroduction

Объектом изобретения являются способ приготовления каталитической композиции и сама каталитическая композиция. По изобретению предлагается также способ полимеризации, характеризующийся повышенной действенностью, с использованием каталитической композиции. Не основываясь на какой-либо теории, полагают, что одной возможной причиной пониженной действенности, в особенности образования отложений и/или загрязнения, является следствие тенденции катализатора к активному продолжению полимеризации после его первоначальной активации. Было установлено, что применение твердого соединения, предпочтительно кислотного соединения, которое подвергается фазовому переходу в практически жидкое состояние, предпочтительно в жидкое состояние, в сочетании с полимеризационным катализатором дает возможность регулировать тенденцию катализатора к эффективному продолжению полимеризации олефина (олефинов). Было также установлено, что это фазовое превращение можно регулировать выбором используемого соединения. В самом предпочтительном варианте температуру, при которой происходит фазовый переход, регулируют заменой кислотного соединения. Настоящее изобретение применимо в ходе проведения процессов полимеризации любых типов, в особенности процессов в суспензионной и газовой фазе.An object of the invention is a method for preparing a catalyst composition and the catalyst composition itself. The invention also provides a polymerization process characterized by enhanced potency using a catalyst composition. Not based on any theory, it is believed that one possible reason for the reduced potency, especially the formation of deposits and / or contamination, is a consequence of the tendency of the catalyst to actively continue polymerization after its initial activation. It has been found that the use of a solid compound, preferably an acid compound, which undergoes a phase transition to an almost liquid state, preferably a liquid state, in combination with a polymerization catalyst makes it possible to control the tendency of the catalyst to efficiently continue the polymerization of olefin (olefins). It was also found that this phase transformation can be controlled by the choice of the compound used. In the most preferred embodiment, the temperature at which the phase transition occurs is controlled by replacing the acidic compound. The present invention is applicable to all types of polymerization processes, especially processes in the suspension and gas phases.

Каталитические компоненты и каталитические системыCatalytic components and catalyst systems

Для использования в способе полимеризации по изобретению приемлемы все катализаторы полимеризации, включая катализаторы обычного типа с переходными металлами и катализаторы металлоценового типа с объемистым лигандом. Ниже приведено неограничивающее обсуждение различных полимеризационных катализаторов, которые могут быть использованы при выполнении изобретения.All polymerization catalysts are acceptable for use in the polymerization method of the invention, including conventional transition metal catalysts and bulky ligand metallocene type catalysts. The following is a non-limiting discussion of the various polymerization catalysts that can be used in carrying out the invention.

Катализаторы обычного типа с переходными металламиConventional transition metal catalysts

Катализаторы обычного типа с переходными металлами представляют собой такие традиционные катализаторы Циглера-Натта и катализаторы типа катализаторов фирмы "Филлипс", которые хорошо известны в данной области техники. Примеры катализаторов обычного типа с переходными металлами обсуждаются в патентах US №4115639, 4077904, 4482687, 4564605, 4721763, 4879359 и 4960711, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Каталитические соединения обычного типа с переходными металлами, которые могут быть использованы по настоящему изобретению, включают соединения переходных металлов групп с 3 по 17, предпочтительно с 4 по 12, более предпочтительно с 4 по 6, Периодической таблицы элементов.Conventional transition metal catalysts are those conventional Ziegler-Natta catalysts and Phillips-type catalysts that are well known in the art. Examples of conventional transition metal catalysts are discussed in US Pat. Catalytic compounds of the usual type with transition metals that can be used according to the present invention include compounds of transition metals of groups 3 to 17, preferably 4 to 12, more preferably 4 to 6, of the Periodic Table of the Elements.

Эти катализаторы обычного типа с переходными металлами могут быть представлены формулой MRx, где М обозначает атом металла из групп с 3 по 17, предпочтительно из группы с 4 по 6, более предпочтительно группы 4, а наиболее предпочтительно титан; R обозначает атом галогена или гидрокарбилоксигруппу; а x обозначает валентность металла М. Неограничивающие примеры значений R включают алкокси, фенокси, бромид, хлорид и фторид. Неограничивающие примеры катализаторов обычного типа с переходными металлами, у которых М обозначает атом титана, включают TiCl4, TiBr4, Ti(OC2H5)3Cl, Тi(ОС2Н5)Сl3, Тi(ОС4Н9)3Сl, Тi(ОС3Н7)2Сl2, Ti(OC2H5)2Br2, ТiСl3· 1/3АlСl3 и Тi(ОС12Н25)Сl3.These conventional transition metal catalysts can be represented by the formula MR x , wherein M is a metal atom from groups 3 to 17, preferably from groups 4 to 6, more preferably group 4, and most preferably titanium; R represents a halogen atom or a hydrocarbyloxy group; and x denotes the valency of metal M. Non-limiting examples of R values include alkoxy, phenoxy, bromide, chloride, and fluoride. Non-limiting examples of conventional transition metal catalysts in which M represents a titanium atom include TiCl 4 , TiBr 4 , Ti (OC 2 H 5 ) 3 Cl, Ti (OS 2 H 5 ) Cl 3 , Ti (OS 4 H 9 ) 3 Cl, Ti (OS 3 H 7 ) 2 Cl 2 , Ti (OC 2 H 5 ) 2 Br 2 , TiCl 3 · 1 / 3AlCl 3 and Ti (OS 12 H 25 ) Cl 3 .

Каталитические соединения переходных металлов обычного типа на основе магний/титановых электронодонорных комплексов, которые могут быть использованы по изобретению, представлены, например, в патентах US №4302565 и 4302566, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Особенно предпочтительно производное MgТiСl6(этилацетат)4.Catalytic compounds of transition metals of the usual type based on magnesium / titanium electron-donor complexes that can be used according to the invention are presented, for example, in US patents Nos. 4302565 and 4302566, which are fully incorporated into this description by reference. Particularly preferred is a derivative of MgTiCl 6 (ethyl acetate) 4 .

В заявке UK 2105355 и патенте US №5317036, включенных в настоящее описание в качестве ссылок, представлены различные каталитические ванадиевые соединения обычного типа. Неограничивающие примеры каталитических ванадиевых соединений обычного типа включают ванадилтригалогенид, -алкоксигалогениды и -алкоксиды, такие как VOCl3, VQCl2(OBu), где Bu обозначает бутил и VO(OC2H5)3; ванадийтетрагалогенид и ванадийалкоксигалогениды, такие как VCl4 и VCl3(OBu); ванадий- и ванадилацетилацетонаты и хлорацетилацетонаты, такие как V(АсАс)3 и VOCl2(AcAc), где (АсАс) обозначает ацетилацетонат. Предпочтительными каталитическими ванадиевыми соединениями обычного типа являются VOCl3, VCl4 и VOCl2-OR, где R обозначает углеводородный радикал, предпочтительно алифатический или ароматический углеводородный С110радикал, такой как этил, фенил, изопропил, бутил, пропил, н-бутил, изобутил, третичный бутил, гексил, циклогексил, нафтил и т.д., и ванадийацетилацетонаты.In the application UK 2105355 and US patent No. 5317036, incorporated into this description by reference, various catalytic vanadium compounds of the usual type are presented. Non-limiting examples of typical vanadium catalytic compounds include vanadyl trihalide, α-alkoxy halides and α-alkoxides such as VOCl 3 , VQCl 2 (OBu), where Bu is butyl and VO (OC 2 H 5 ) 3 ; vanadium tetrahalide and vanadium alkoxy halides such as VCl 4 and VCl 3 (OBu); vanadium and vanadyl acetylacetonates and chloroacetylacetonates, such as V (AcAc) 3 and VOCl 2 (AcAc), where (AcAc) is acetylacetonate. Preferred conventional vanadium catalytic compounds are VOCl 3 , VCl 4 and VOCl 2 -OR, where R is a hydrocarbon radical, preferably an aliphatic or aromatic hydrocarbon C 1 -C 10 radical, such as ethyl, phenyl, isopropyl, butyl, propyl, n- butyl, isobutyl, tertiary butyl, hexyl, cyclohexyl, naphthyl, etc., and vanadium acetylacetonates.

Каталитические соединения хрома обычного типа, часто называемые соединениями типа катализаторов фирмы "Филлипс", приемлемые для использования при выполнении настоящего изобретения, включают СrО3, хромоцен, силилхромат, хромилхлорид (CrO2Cl2), хром-2-этилгексаноат, хромацетилацетонат [Сr(АсАс)3] и т.п. Неограничивающие примеры представлены в патентах US №3709853, 3709954, 3231550, 3242099 и 4077904, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Conventional type chromium catalyst compounds, often referred to as Phillips catalyst type compounds, suitable for use in the practice of the present invention include CrO 3 , chromocene, silyl chromate, chromyl chloride (CrO 2 Cl 2 ), chrom-2-ethylhexanoate, chromoacetylacetonate [Cr ( AsAc) 3 ], etc. Non-limiting examples are presented in US patents No. 3709853, 3709954, 3231550, 3242099 and 4077904, which are fully incorporated into this description by reference.

Еще одним каталитические соединения переходных металлов обычного типа и каталитические системы, приемлемые для использования по настоящему изобретению, представлены в патентах US №4124532, 4302565, 4302566, 4376062, 4379758, 5066737, 5763723, 5849655, 5852144, 5854164 и 5869585 и опубликованных заявках ЕР А2-0416815 и ЕР А1-0420436, которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок.Another common type of transition metal catalyst compounds and catalyst systems suitable for use in the present invention are disclosed in US Pat. -0416815 and EP A1-0420436, all of which are incorporated herein by reference.

Прочие катализаторы могут включать катионоактивные катализаторы, такие как АlСl3, и другие, кобальтовые, железные, никелевые и палладиевые катализаторы, хорошо известные в данной области техники (см., например, патенты US №3487112, 4472559, 4182814 и 4689437, которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок).Other catalysts may include cationic catalysts, such as AlCl 3 , and others, cobalt, iron, nickel and palladium catalysts, well known in the art (see, for example, US patents No. 3487112, 4472559, 4182814 and 4689437, which are all included in the present description by reference).

Эти каталитические соединения переходных металлов обычного типа, за исключением некоторых хромсодержащих каталитических соединений обычного типа, как правило, активируют одним или несколькими сокатализаторами обычного типа, описанными ниже.These conventional transition metal catalyst compounds, with the exception of certain conventional chromium-containing catalyst compounds, are typically activated by one or more of the conventional type cocatalysts described below.

Сокатализаторы обычного типаConventional type cocatalysts

Сокаталитические соединения обычного типа для вышеупомянутых каталитических соединений переходных металлов обычного типа могут быть представлены формулой М3М 4 v X 2 c R 3 b-c , в которой М3 обозначает атом металла из групп с 1 по 3 и 12 и 13 Периодической таблицы элементов; М4 обозначает атом металла группы 1 Периодической таблицы элементов; v обозначает число от 0 до 1; каждый Х2 обозначает атом любого галогена; с обозначает число от 0 до 3; каждый R3 обозначает одновалентный углеводородный радикал или водородный атом; b обозначает число от 1 до 4, и в которой разница b минус с равна по меньшей мере 1. Другие металлорганические сокаталитические соединения обычного типа для вышеупомянутых катализаторов обычного типа с переходным металлом отвечают формуле M3R3k, где М3 обозначает атом металла группы IA, IIА, IIB или IIIA, такого как литий, натрий, бериллий, барий, бор, алюминий, цинк, кадмий и галлий; k в соответствии с валентностью М3, которая в свою очередь обычно зависит от конкретной группы, к которой относится М3, обозначает 1, 2 или 3; а каждый из R3 может обозначать любой из одновалентных радикалов, к которым относятся углеводородные радикалы, а также углеводородные радикалы, содержащие элементы групп с 13 по 16, подобные фтору, алюминию и кислороду, и их сочетания.Conventional type cocatalyst compounds for the aforementioned conventional type transition metal catalyst compounds can be represented by the formula M 3 M 4 v X 2 c R 3 bc in which M 3 denotes a metal atom from groups 1 to 3 and 12 and 13 of the Periodic table of the elements; M 4 denotes a metal atom of group 1 of the Periodic table of the elements; v denotes a number from 0 to 1; each X 2 represents an atom of any halogen; c is a number from 0 to 3; each R 3 is a monovalent hydrocarbon radical or a hydrogen atom; b denotes a number from 1 to 4, and in which the difference b minus c is at least 1. Other conventional organometallic cocatalytic compounds for the aforementioned conventional transition metal catalysts correspond to the formula M 3 R 3 k, where M 3 denotes a metal atom of a group IA, IIA, IIB or IIIA, such as lithium, sodium, beryllium, barium, boron, aluminum, zinc, cadmium and gallium; k in accordance with the valency of M 3 , which in turn usually depends on the particular group to which M 3 belongs, denotes 1, 2 or 3; and each of R 3 may denote any of the monovalent radicals, which include hydrocarbon radicals, as well as hydrocarbon radicals containing elements of groups 13 to 16, similar to fluorine, aluminum and oxygen, and combinations thereof.

Неограничивающие примеры металлорганических сокаталитических соединений обычного типа, которые могут быть использованы совместно с описанными выше каталитическими соединениями обычного типа, включают метиллитий, бутиллитий, дигексилртуть, бутилмагний, диэтилкадмий, бензилкалий, диэтилцинк, три-н-бутилалюминий, диизобутилэтилбор, диэтилкадмий, ди-н-бутилцинк и три-н-амилбор, в особенности алюминийалкилы, такие как тригексилалюминий, триэтилалюминий, триметилалюминий и триизобутилалюминий. Другие сокаталитические соединения обычного типа включают моноорганогалогениды и гидриды металлов группы 2 и моно- и диорганогалогениды и гидриды металлов групп 3 и 13. Неограничивающие примеры таких сокаталитических соединений обычного типа включают диизобутилалюминийбромид, изобутилбордихлорид, метилмагнийхлорид, этилбериллийхлорид, этилкальцийбромид, диизобутилалюминийгидрид, метилкадмийгидрид, диэтилборгидрид, гексилбериллийгидрид, дипропилборгидрид, октилмагнийгидрид, бутилцинкгидрид, дихлорборгидрид, дибромалюминийгидрид и бромкадмийгидрид. Металлорганические сокаталитические соединения обычного типа специалистам в данной области техники известны, более полное обсуждение этих соединений можно найти в патентах US №3221002 и 5093415, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Non-limiting examples of conventional type organometallic co-catalytic compounds that can be used in conjunction with the conventional type of catalyst compounds described above include methyl lithium, butyllithium, dihexyl mercury, butyl magnesium, diethyl cadmium, benzyl potassium, diethyl zinc, tri-n-butyl aluminum, diisobutyl ethyl di diethyl butylzinc and tri-n-amylboron, in particular aluminum alkyls such as trihexylaluminum, triethylaluminum, trimethylaluminum and triisobutylaluminum. Other conventional type co-catalytic compounds include group 2 metal organohalogen halides and hydrides and group 3 and 13 metal mono- and diorgano halides and metal hydrides. Non-limiting examples of such conventional type co-catalytic compounds include diisobutylaluminium bromide, isobutyl boride dichloride, hydromyldihydride dihydride, ethyl beryl chloride dihydride, , dipropyl borohydride, octyl magnesium hydride, butyl zinc hydride, dichloroborohydride, dibromoaluminum hydride and bromkadmiygidrid. Organometallic cocatalytic compounds of the usual type are known to those skilled in the art, a more complete discussion of these compounds can be found in US patents 3232002 and 5093415, which are fully incorporated into this description by reference.

Каталитические соединения металлоденового типа с объемистым лигандомCatalytic compounds of the metallodene type with a bulky ligand

Обычно каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом включают полу- и полносандвичевые соединения, содержащие по одному или несколько объемистых лигандов, связанных с по меньшей мере одним атомом металла. Типичные соединения металлоценового типа с объемистым лигандом обычно описывают как содержащие по одному или несколько объемистых лигандов и по одной или несколько уходящих групп, связанных с по меньшей мере одним атомом металла. В одном предпочтительном варианте по меньшей мере один из объемистых лигандов η -связан с атомом металла, наиболее предпочтительно η 5-связан с атомом металла.Typically, bulky ligand metallocene type catalyst compounds include semi- and full-sandwich compounds containing one or more bulky ligands linked to at least one metal atom. Typical bulky ligand metallocene-type compounds are typically described as containing one or more bulky ligands and one or more leaving groups bonded to at least one metal atom. In one preferred embodiment, at least one of the bulky ligands is η-linked to a metal atom, most preferably η 5- linked to a metal atom.

Объемистые лиганды обычно представляют в виде одного или нескольких раскрытых, ациклических или конденсированных колец или кольцевых систем, или их сочетаний. Эти объемистые лиганды, предпочтительно кольца или кольцевые системы, как правило, состоят из атомов, выбранных из групп с 13 по 16 Периодической таблицы элементов, причем предпочтительные атомы выбирают из ряда, включающего углерод, азот, кислород, кремний, серу, фосфор, германий, бор и алюминий и их сочетание. Самые предпочтительные кольца и кольцевые системы состоят из углеродных атомов и представляют собой, в частности, хотя ими их список не ограничен, циклопентадиенильные лиганды, лигандные структуры циклопентадиенильного типа или другие лигандные структуры с аналогичной функцией, такие как пентадиеновый, циклооктатетраендиильный и имидный лиганды. Предпочтительный атом металла выбирают из групп с 3 по 15 и из рядов лантаноидов и актиноидов Периодической таблицы элементов. Предпочтительным атомом металла является атом переходного металла групп с 4 по 12, более предпочтительно групп 4, 5 и 6, а наиболее предпочтительно группы 4.Bulk ligands are usually presented in the form of one or more open, acyclic or fused rings or ring systems, or combinations thereof. These bulky ligands, preferably rings or ring systems, typically consist of atoms selected from groups 13 to 16 of the Periodic Table of the Elements, the preferred atoms being selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, silicon, sulfur, phosphorus, germanium, boron and aluminum and their combination. The most preferred rings and ring systems are composed of carbon atoms and are, in particular, although not limited to, cyclopentadienyl ligands, cyclopentadienyl type ligand structures or other ligand structures with a similar function, such as pentadiene, cyclooctatetraendienyl and imide ligands. The preferred metal atom is selected from groups 3 to 15 and from the rows of lanthanides and actinides of the Periodic Table of the Elements. A preferred metal atom is a transition metal atom of groups 4 to 12, more preferably groups 4, 5 and 6, and most preferably group 4.

По одному из вариантов выполнения изобретения каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом отвечают формулеIn one embodiment, catalytic compounds of the metallocene type with a bulky ligand correspond to the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где М обозначает атом металла, который может относиться к металлам групп с 3 по 12 Периодической таблицы элементов или к ряду лантаноидов или актиноидов Периодической таблицы элементов, причем предпочтительным значением М является атом переходного металла группы 4, 5 или 6, более предпочтительным значением М является атом переходного металла группы 4, а еще более предпочтительным значением М является атом циркония, гафния или титана. Объемистые лиганды LA и LB представляют собой раскрытые, ациклические или конденсированные кольца или кольцевые системы, такие как незамещенные и замещенные циклопентадиенильные лиганды или лиганды циклопентадиенильного типа, гетероатомзамещенные и/или гетероатомсодержащие лиганды циклопентадиенильного типа. Неограничивающие примеры объемистых лигандов включают циклопентадиенильные лиганды, циклопентафенантренильные лиганды, инденильные лиганды, бензинденильные лиганды, флуоренильные лиганды, октагидрофлуоренильные лиганды, циклооктатетраендиильные лиганды, азенильные лиганды, азуленильные лиганды, пенталеновые лиганды, фосфоильные лиганды, пирролильные лиганды, пирозолильные лиганды, карбазолильные лиганды, борбензольные лиганды и т.п., включая их гидрогенизированные варианты, например тетрагидроинденильные лиганды. По одному из вариантов LA и LB могут обозначать лиганды любых других структур, способных к образованию с М η -связи, предпочтительно η 3-связи с М, а наиболее предпочтительно η 5-связи. Тем не менее в другом варианте атомная молекулярная масса (Mw) LA или LB превышает 60 ат.ед. массы, предпочтительно превышает 65 ат.ед, массы. В еще одном варианте LA и LB могут включать по одному или несколько гетероатомов, в частности, азота, кремния, бора, германия, серы, кислорода и фосфора в сочетании с углеродными атомами с образованием раскрытого, ациклического или, что предпочтительно, конденсированного кольца или кольцевой системы, например гетероциклопентадиенильного вспомогательного лиганда. Другие объемистые лиганды LA и LB включают, хотя ими их список не ограничен, объемистые остатки амидов, фосфидов, алкоксидов, арилоксидов, имидов, карболидов, бороллидов, порфиринов, фталоцианинов, корринов и других полиазомакроциклов. Каждый из LA и LB может независимо обозначать объемистый лиганд такого же или другого типа, который связан с М. В одном из вариантов в формуле (I) содержится только один из LA и LB.where M denotes a metal atom, which may refer to metals of groups 3 to 12 of the Periodic table of elements or to a number of lanthanides or actinides of the Periodic table of elements, with the preferred value of M being a transition metal atom of groups 4, 5 or 6, the more preferred value of M is an atom a transition metal of group 4, and an even more preferred value of M is a zirconium, hafnium or titanium atom. Bulk ligands L A and L B are open, acyclic or fused rings or ring systems, such as unsubstituted and substituted cyclopentadienyl ligands or cyclopentadienyl type ligands, heteroatom substituted and / or heteroatom containing cyclopentadienyl type ligands. Non-limiting examples of bulky ligands include cyclopentadienyl ligands, cyclopentaphenanthrenyl ligands, indenyl ligands, benzindenyl ligands, fluorenyl ligands, octahydrofluorenyl ligands, cyclooctatetraendienyl ligands, azolenyl ligands, pyrene ligands, pyrene ligands, pyrene ligands etc., including hydrogenated variants thereof, for example tetrahydroindenyl ligands. In one embodiment, L A and L B may denote ligands of any other structures capable of forming η bonds with M, preferably η 3 bonds with M, and most preferably η 5 bonds. However, in another embodiment, the atomic molecular weight (Mw) L A or L B exceeds 60 at. mass, preferably greater than 65 at.ed, mass. In yet another embodiment, L A and L B may include one or more heteroatoms, in particular nitrogen, silicon, boron, germanium, sulfur, oxygen and phosphorus in combination with carbon atoms to form an open, acyclic or, preferably, fused ring or a ring system, for example a heterocyclopentadienyl auxiliary ligand. Other bulky ligands L A and L B include, although not limited to, bulky residues of amides, phosphides, alkoxides, aryloxides, imides, carbolides, borollides, porphyrins, phthalocyanines, corrins and other polyazomacrocycles. Each of L A and L B can independently denote a bulky ligand of the same or another type that is associated with M. In one embodiment, in formula (I) contains only one of L A and L B.

Каждый из LA и LB может быть независимо незамещенным или замещенным сочетанием замещающих групп R. Неограничивающие примеры замещающих групп R включают группы, выбранные из водородного атома и линейных и разветвленных алкильных радикалов и алкенильных радикалов, алкинильных радикалов, циклоалкильных радикалов и арильных радикалов, ацильных радикалов, ароильных радикалов, алкоксирадикалов, арилоксирадикалов, алкилтиорадикалов, диалкиламинорадикалов, алкоксикарбонильных радикалов, арилоксикарбонильных радикалов, карбамоильных радикалов, алкил- и диалкилкарбамоильных радикалов, ацилоксирадикалов, ациламинорадикалов, ароиламинорадикалов, прямоцепочечных, разветвленных и циклических алкиленовых радикалов и их сочетания. В предпочтительном варианте замещающая группа R содержит до 50 неводородных атомов, предпочтительно 1-30 углеродных атомов, которые также могут быть замещены атомами галогена, гетероатомами или т.п. Неограничивающие примеры алкильных заместителей R охватывают метильную, этильную, пропильную, бутильную, пентильную, гексильную, циклопентильную, циклогексильную, бензильную, фенильную группы и т.п., включая все их изомеры, например третичный бутил, изопропил и т.п. Другие гидрокарбильные радикалы включают фторметильный, фторэтильный, дифторэтильный, иодпропильный, бромгексильный, хлорбензильный и гидрокарбилзамещенные металлоидорганические радикалы, включая триметилсилил, триметилгермил, метилдиэтилсилил и т.п.; галокарбилзамещенные металлоидорганические радикалы, включая трис(трифторметил)силил, метилбис(дифторметил)силил, бромметилдиметилгермил и т.п.; дизамещенные борные радикалы, включая, например, диметилбор; дизамещенные пниктогеновые радикалы, включая диметиламин, диметилфосфин, дифениламин, метилфенилфосфин; халькогеновые радикалы, включая метокси, этокси, пропокси, фенокси, метилсульфидные и этилсульфидные. К неводородным заместителям R относятся атомы углерода, кремния, бора, алюминия, азота, фосфора, кислорода, олова, серы, германия и т.п., включая олефины, такие как, хотя ими их список не ограничен, олефиново-ненасыщенные заместители, включая лиганды с концевым винилом, например бут-3-енил, проп-2-енил, гекс-5-енил и т.п.. Кроме того, по меньшей мере две группы R, предпочтительно две смежные группы R, связаны с образованием кольцевой структуры, содержащей 3-30 атомов, выбранных из углерода, азота, кислорода, фосфора, кремния, германия, алюминия, бора и их сочетания. Замещенная группа R, такая как 1-бутанил, с атомом металла М может также образовывать сигму-связь.Each of L A and L B may be independently unsubstituted or substituted with a combination of R substituent groups. Non-limiting examples of R substituent groups include groups selected from a hydrogen atom and linear and branched alkyl radicals and alkenyl radicals, alkynyl radicals, cycloalkyl radicals and aryl radicals, acyl radicals radicals, aroyl radicals, alkoxy radicals, aryloxy radicals, alkylthio radicals, dialkylamino radicals, alkoxycarbonyl radicals, aryloxycarbonyl radicals, carbamoyl radicals radicals, alkyl and dialkyl carbamoyl radicals, acyloxy radicals, acylamino radicals, aroylamino radicals, straight chain, branched and cyclic alkylene radicals, and combinations thereof. In a preferred embodiment, the substituent group R contains up to 50 non-hydrogen atoms, preferably 1-30 carbon atoms, which may also be substituted by halogen atoms, heteroatoms or the like. Non-limiting examples of R alkyl substituents include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, cyclopentyl, cyclohexyl, benzyl, phenyl groups and the like, including all their isomers, for example tertiary butyl, isopropyl, and the like. Other hydrocarbyl radicals include fluoromethyl, fluoroethyl, difluoroethyl, iodopropyl, bromhexyl, chlorobenzyl and hydrocarbyl substituted organometallic radicals, including trimethylsilyl, trimethylgermyl, methyldiethylsilyl, and the like; halocarbyl substituted organometallic radicals, including tris (trifluoromethyl) silyl, methylbis (difluoromethyl) silyl, bromomethyldimethylgermyl and the like; disubstituted boric radicals, including, for example, dimethylboron; disubstituted pnictogen radicals, including dimethylamine, dimethylphosphine, diphenylamine, methylphenylphosphine; chalcogen radicals, including methoxy, ethoxy, propoxy, phenoxy, methyl sulfide and ethyl sulfide. Non-hydrogen substituents of R include carbon, silicon, boron, aluminum, nitrogen, phosphorus, oxygen, tin, sulfur, germanium and the like atoms, including olefins, such as, although not limited to, olefinically unsaturated substituents, including terminal vinyl ligands, for example, but-3-enyl, prop-2-enyl, hex-5-enyl and the like. In addition, at least two R groups, preferably two adjacent R groups, are associated with the formation of a ring structure containing 3-30 atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, phosphorus, silicon, germanium, aluminum, boron and their ochetaniya. A substituted R group, such as 1-butanyl, with the metal atom M can also form a sigma bond.

С атомом металла М могут быть связаны другие лиганды, такие как по меньшей мере одна уходящая группа Q. Принимая во внимание цели настоящего описания и прилагаемую формулу изобретения, понятием "уходящая группа" называют любой лиганд, который можно отщеплять у каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом, в результате чего образуется каталитический катион металлоценового типа с объемистым лигандом, способный обеспечить полимеризацию одного или нескольких олефинов. В одном из вариантов Q может обозначать моноанионный подвижный лиганд, образующий с М сигму-связь.Other ligands may be bonded to the metal atom M, such as at least one leaving group Q. In view of the objectives of the present description and the appended claims, the term “leaving group” refers to any ligand that can be cleaved from a bulky metallocene type compound ligand, resulting in the formation of a metallocene-type catalytic cation with a bulky ligand capable of polymerizing one or more olefins. In one embodiment, Q may denote a monoanionic mobile ligand forming a sigma bond with M.

Неограничивающие примеры лигандов Q включают остатки слабых оснований, таких как амины, фосфины, простые эфиры, карбоксилаты, диены, гидрокарбильные радикалы, каждый из которых содержит от 1 до 20 углеродных атомов, гидриды, атомы галогена и т.п. и их сочетания. В другом варианте два или большее число лигандов Q образуют часть конденсированного кольца или кольцевой системы. Другие примеры лигандов Q включают те заместители у R, которые указаны выше, включая циклобутил, циклогексил, гептил, толил, трифторметил, тетраметилен, пентаметилен, метилиден, метокси, этокси, пропокси, фенокси, бис(N-метиланилидный), диметиламидный, диметилфосфидный радикалы и т.п. В зависимости от состояния окисления атома металла значением n является 0, 1 или 2, вследствие чего вышеприведенной формуле (I) отвечает нейтральное каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом.Non-limiting examples of Q ligands include residues of weak bases such as amines, phosphines, ethers, carboxylates, dienes, hydrocarbyl radicals, each of which contains from 1 to 20 carbon atoms, hydrides, halogen atoms, and the like. and their combinations. In another embodiment, two or more Q ligands form part of a fused ring or ring system. Other examples of Q ligands include those substituents on R as defined above, including cyclobutyl, cyclohexyl, heptyl, tolyl, trifluoromethyl, tetramethylene, pentamethylene, methylidene, methoxy, ethoxy, propoxy, phenoxy, bis (N-methylanilide), dimethylamide, dimethylphosphide radicals etc. Depending on the oxidation state of the metal atom, the value of n is 0, 1 or 2, as a result of which the above formula (I) corresponds to a neutral catalytic compound of the metallocene type with a bulky ligand.

В одном из вариантов каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению включают те соединения формулы (I), у которых LA и LB связаны между собой мостиковой группой А, вследствие чего эта формула приобретает следующий вид:In one embodiment, the catalytic compounds of the metallocene type with a bulky ligand according to the invention include those compounds of formula (I) in which L A and L B are linked together by a bridging group A, as a result of which this formula takes the following form:

Figure 00000002
Figure 00000002

Эти связанные мостиком соединения, отвечающие формуле (II), известны как связанные мостиком каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом. LA, LB, M, Q и n имеют значения, указанные выше. Неограничивающие примеры мостиковой группы А включают мостиковые группы, содержащие по меньшей мере по одному атому групп с 13 по 16, часто называемому двухвалентным остатком, в частности, хотя ими их список не ограничен, по меньшей мере по одному из атомов углерода, кислорода, азота, кремния, бора, германия и олова, и их сочетание. Предпочтительная мостиковая группа А включает атом углерода, кремния или германия, наиболее предпочтительная группа А включает по меньшей мере один атом кремния или по меньшей мере один атом углерода. Мостиковая группа А может также содержать замещающие группы R, значения которых указаны выше, включая атомы галогена. Неограничивающие примеры мостиковой группы А могут быть представлены с помощью формул R’2C, R’2Si, R’2SiR’2Si, R’2Ge, R’P, где R’ независимо обозначает радикал, который представляет собой остаток гидрида, гидрокарбил, замещенный гидрокарбил, галокарбил, замещенный галокарбил, гидрокарбилзамещенный металлоидорганический остаток, галокарбилзамещенный металлоидорганический остаток, дизамещенный бор, дизамещенный пниктоген, замещенный халькоген или атом галогена, или две группы R’ могут быть связанными с образованием кольца или кольцевой системы.These bridged compounds of formula (II) are known as bridged metallocene-type catalytic compounds with a bulky ligand. L A , L B , M, Q and n are as defined above. Non-limiting examples of bridging group A include bridging groups containing at least one atom of groups 13 to 16, often called a divalent residue, in particular, although their list is not limited to at least one of the carbon, oxygen, nitrogen atoms, silicon, boron, germanium and tin, and their combination. A preferred bridging group A comprises a carbon, silicon or germanium atom, a most preferred group A comprises at least one silicon atom or at least one carbon atom. Bridge group A may also contain substituent groups R, the meanings of which are indicated above, including halogen atoms. Non-limiting examples of bridge group A can be represented using the formulas R ′ 2 C, R ′ 2 Si, R ′ 2 SiR ′ 2 Si, R ′ 2 Ge, R′P, where R ′ independently represents a radical that is a hydride residue , hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, halocarbyl, substituted halocarbyl, hydrocarbyl substituted organometallic residue, halocarbyl substituted organometallic residue, disubstituted boron, disubstituted pnictogen, substituted chalcogen or halogen atom, or two R 'groups may be connected to the ring system or

По одному из вариантов каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом представляют собой те соединения, у которых заместители R объемистых лигандов LA и LB в формулах (I) и (II) замещены одинаковым или разным числом заместителей у каждого из объемистых лигандов. В другом варианте объемистые лиганды LA и LB в формулах (I) и (II) различны.In one embodiment, the bulky ligand metallocene type catalyst compounds are those compounds in which the R substituents of the bulky ligands L A and L B in formulas (I) and (II) are substituted with the same or different number of substituents in each of the bulky ligands. In another embodiment, the bulky ligands L A and L B in formulas (I) and (II) are different.

К прочим каталитическим соединениям и каталитическим системам металлоценового типа с объемистым лигандом, которые могут быть использованы по изобретению, можно отнести те, которые представлены в патентах US №5064802, 5145819, 5149819, 5243001, 5239022, 5276208, 5296434, 5321106, 5329031, 5304614, 5677401, 5723398, 5753578, 5854363 и 5856547, 5858903, 5859158 и 5929266, в публикациях РСТ WO 93/08221, WO 93/08199, WO 95/07140, WO 98/11144, WO 98/41530, WO 98/41529, WO 98/46650, WO 99/02540 и WO 99/14221 и в европейских публикациях ЕР А-0578838, ЕР А-0638595, ЕР В-0513380, ЕР А1-0816372, ЕР А2-0839834, ЕР В1-0632819, ЕР В1-0748821 и ЕР В1-0757996, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Other catalytic compounds and catalytic systems of the metallocene type with a bulky ligand that can be used according to the invention include those that are presented in US patent No. 5064802, 5145819, 5149819, 5243001, 5239022, 5276208, 5296434, 5321106, 5329031, 546. 5677401, 5723398, 5753578, 5854363 and 5856547, 5858903, 5859158 and 5929266, in PCT publications WO 93/08221, WO 93/08199, WO 95/07140, WO 98/11144, WO 98/41530, WO 98/41529, WO 98/46650, WO 99/02540 and WO 99/14221 and in European publications EP A-0578838, EP A-0638595, EP B-0513380, EP A1-0816372, EP A2-0839834, EP B1-0632819, EP B1- 0748821 and EP B1-0757996, which are all fully included in the present described as references.

В одном из вариантов каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом, которые могут быть использованы по изобретению, включают соединения металлоценового типа, содержащие по одному объемистому лиганду со связанным мостиком гетероатомом. Катализаторы и каталитические системы этих типов представлены, например, в публикациях РСТ WO 92/00333, WO 94/07928, WO 91/04257, WO 94/03506, WO 96/00244 и WO 97/15602, в патентах US №5057475, 5096867, 5055438, 5198401, 5227440 и 5264405 и в европейской публикации ЕР А-0420436, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.In one embodiment, bulky ligand metallocene-type catalytic compounds that can be used according to the invention include metallocene-type compounds containing one bulky ligand with a bridged heteroatom. Catalysts and catalyst systems of these types are presented, for example, in PCT publications WO 92/00333, WO 94/07928, WO 91/04257, WO 94/03506, WO 96/00244 and WO 97/15602, in US patent No. 5057475, 5096867 , 5055438, 5198401, 5227440 and 5264405 and in the European publication EP A-0420436, which are all fully incorporated into this description by reference.

По этому варианту каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом отвечают формулеIn this embodiment, the catalytic compounds of the metallocene type with a bulky ligand correspond to the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где М обозначает атом металла групп с 3 по 16 или атом металла из ряда актиноидов или лантаноидов Периодической таблицы элементов, причем предпочтительным значением М является атом переходного металла групп с 4 по 12, более предпочтительным значением М является атом переходного металла группы 4, 5 или 6, а наиболее предпочтительным значением М является атом переходного металла группы 4 в любом состоянии окисления, в особенности атом титана; LC обозначает замещенный или незамещенный объемистый лиганд, связанный с М; J связан с М; А связан с LC и J; J обозначает гетероатомный вспомогательный лиганд; А обозначает мостиковую группу; Q обозначает одновалентный анионный лиганд; а n обозначает целое число 0, 1 или 2. В вышеприведенной формуле (III) LC, А и J образуют конденсированную кольцевую систему. В одном из вариантов в формуле (III) LC имеет такие же значения, как указанные выше для LA, А, М и Q в формуле (III) имеют значения, указанные выше для формулы (I). В формуле (III) J обозначает гетероатомсодержащий лиганд, у которого J обозначает элемент группы 15 с координационным числом три или элемент группы 16 Периодической таблицы элементов с координационным числом два. В предпочтительном варианте J содержит атом азота, фосфора, кислорода или серы, причем наиболее предпочтителен атом азота.where M denotes a metal atom of groups 3 to 16 or a metal atom from a series of actinides or lanthanides of the Periodic table of elements, the preferred value of M is the transition metal atom of groups 4 to 12, the more preferred value of M is the transition metal atom of groups 4, 5 or 6 and the most preferred value of M is a group 4 transition metal atom in any oxidation state, in particular a titanium atom; L C is a substituted or unsubstituted bulky ligand bound to M; J is linked to M; A is associated with L C and J; J is a heteroatomic auxiliary ligand; A represents a bridging group; Q is a monovalent anionic ligand; and n denotes an integer of 0, 1 or 2. In the above formula (III), L C , A and J form a fused ring system. In one embodiment, in formula (III), L C has the same meanings as above for L A , A, M, and Q in formula (III) have the meanings indicated above for formula (I). In formula (III), J is a heteroatom-containing ligand in which J is an element of group 15 with a coordination number of three or an element of group 16 of the Periodic table of elements with a coordination number of two. In a preferred embodiment, J contains a nitrogen, phosphorus, oxygen or sulfur atom, with a nitrogen atom being most preferred.

По еще одному варианту каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом представляет собой комплекс металла, предпочтительно переходного металла, объемистого лиганда, предпочтительно замещенного или незамещенного пи-связанного лиганда и одного или нескольких гетероаллильных остатков, такой, как те, которые представлены в патентах US №5527752 и 5747406 и в ЕР В1-0735057, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.In yet another embodiment, the bulky ligand metallocene type catalyst compound is a complex of a metal, preferably a transition metal, a bulky ligand, preferably a substituted or unsubstituted pi-linked ligand, and one or more heteroallyl residues, such as those described in US Pat. Nos. 5,527,752 and 5747406 and in EP B1-0735057, all of which are fully incorporated herein by reference.

По одному из вариантов каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом отвечают формулеIn one embodiment, the catalytic compound of the metallocene type with a bulky ligand corresponds to the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где М обозначает атом металла групп с 3 по 16, предпочтительно атом переходного металла групп с 4 по 12, а наиболее предпочтительно атом переходного металла группы 4, 5 или 6; LD обозначает объемистый лиганд, который связан с М; каждый Q независимо связан с М, a Q2(YZ) образует однозарядный полидентатный лиганд; А или Q обозначает одновалентный анионный лиганд, также связанный с М; Х обозначает одновалентную анионную группу, когда n обозначает 2, или Х обозначает двухвалентную анионную группу, когда n обозначает 1; n обозначает 1 или 2.where M denotes a metal atom of groups 3 to 16, preferably a transition metal atom of groups 4 to 12, and most preferably a transition metal atom of groups 4, 5 or 6; L D is a bulky ligand that is bound to M; each Q is independently linked to M, and Q 2 (YZ) forms a singly charged polydentate ligand; A or Q is a monovalent anionic ligand also linked to M; X is a monovalent anionic group when n is 2, or X is a divalent anionic group when n is 1; n is 1 or 2.

В формуле (IV) L и М имеют значения, указанные выше для формулы (I). Q имеет значения, указанные выше для формулы (I), предпочтительные значения Q выбирают из ряда, включающего -О-, -NR-, -CR2- и -S-; Y обозначает либо С, либо S; значения Z выбирают из ряда, включающего -OR, -NR2, -СR3, -SR, -SiR3, -РR2, -Н, замещенные и незамещенные арильные группы при условии, что, когда Q обозначает -NR-, значения Z выбирают из ряда, включающего -OR, -NR2, -SR, -SiR3, -РR2 и -Н; значения R выбирают из групп, включающих углерод, кремний, азот, кислород и/или фосфор, причем предпочтительным значением R является углеводородная группа, содержащая 1-20 углеродных атомов, наиболее предпочтительно алкильная, циклоалкильная или арильная группа; n обозначает целое число 1-4, предпочтительно 1 или 2; Х обозначает одновалентную анионную группу, когда n обозначает 2, или Х обозначает двухвалентную анионную группу, когда n обозначает 1; предпочтительным значением Х является карбамат, карбоксилат или другой гетероаллильный остаток, отображаемый сочетанием Q, Y или Z.In the formula (IV), L and M have the meanings indicated above for the formula (I). Q has the meanings given above for formula (I), preferred values of Q are selected from the series consisting of —O—, —NR—, —CR 2 - and —S—; Y is either C or S; Z values are selected from the series including —OR, —NR 2 , —CR 3 , —SR, —SiR 3 , —PR 2 , —H, substituted and unsubstituted aryl groups, with the proviso that when Q is —NR—, Z is selected from the group consisting of —OR, —NR 2 , —SR, —SiR 3 , —PR 2, and —H; R values are selected from the groups consisting of carbon, silicon, nitrogen, oxygen and / or phosphorus, with a preferred R value being a hydrocarbon group containing 1-20 carbon atoms, most preferably an alkyl, cycloalkyl or aryl group; n is an integer of 1-4, preferably 1 or 2; X is a monovalent anionic group when n is 2, or X is a divalent anionic group when n is 1; the preferred value of X is carbamate, carboxylate or other heteroallyl residue displayed by the combination of Q, Y or Z.

В другом варианте выполнения изобретения каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом представляют собой гетероциклические лигандные комплексы, объемистые лиганды которых, кольца или кольцевые системы, включают по одному или несколько гетероатомов или их сочетание. Неограничивающие примеры гетероатомов включают элементы групп с 13 по 16, предпочтительно атомы азота, бора, серы, кислорода, алюминия, кремния, фосфора и олова. Примеры таких каталитических соединений металлоценового типа с объемистым лигандом представлены в заявках WO 96/33202, WO 96/34021, WO 97/17379, WO 98/22486 и ЕР А1-0874005 и патентах US №5637660, 5539124, 5554775, 5756611, 5233049, 5744417 и 5856258, которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок.In another embodiment, bulky ligand metallocene type catalyst compounds are heterocyclic ligand complexes whose bulky ligands, rings or ring systems, include one or more heteroatoms or a combination thereof. Non-limiting examples of heteroatoms include elements of groups 13 to 16, preferably nitrogen, boron, sulfur, oxygen, aluminum, silicon, phosphorus and tin atoms. Examples of such voluminous ligand metallocene type catalyst compounds are presented in WO 96/33202, WO 96/34021, WO 97/17379, WO 98/22486 and EP A1-0874005 and US Pat. Nos. 5637660, 5539124, 5554775, 5756611, 5233049, 5744417 and 5856258, all of which are incorporated herein by reference.

В другом варианте каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом представляют собой те комплексы, которые известны как катализаторы с переходным металлом на основе бидентатных лигандов, содержащих пиридиновые или хинолиновые остатки, такие как те, что представлены в заявке US серийный номер 09/103620, поданной 23 июня 1998 г., которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. В еще одном варианте каталитическими соединениями металлоценового типа с объемистым лигандом являются те, которые представлены в публикациях РСТ WO 99/01481 и WO 98/42664, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.In another embodiment, the bulky ligand metallocene type catalyst compounds are those complexes that are known as bidentate ligand transition metal catalysts containing pyridine or quinoline residues, such as those presented in US Application Serial No. 09/103620, filed 23 June 1998, which is incorporated herein by reference. In yet another embodiment, bulky ligand metallocene-type catalytic compounds are those disclosed in PCT Publications WO 99/01481 and WO 98/42664, which are incorporated herein by reference in their entirety.

В одном из вариантов каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом отвечает формулеIn one embodiment, the catalytic compound of the metallocene type with a bulky ligand corresponds to the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где М обозначает атом металла, выбранного из групп с 3 по 13 или из ряда лантаноидов или актиноидов Периодической таблицы элементов; Q связан с М и каждый Q обозначает одновалентный, двухвалентный или трехвалентный анион; Х и Y связаны с М; один или большее число Х и Y обозначают гетероатомы, предпочтительно как X, так и Y обозначают гетероатомы; Y содержится в гетероциклическом кольце J, где J включает от 2 до 50 неводородных атомов, предпочтительно от 2 до 30 углеродных атомов; Z связан с X, где Z содержит от 1 до 50 неводородных атомов, предпочтительно от 1 до 50 углеродных атомов, а в предпочтительном варианте Z обозначает циклическую группу, содержащую от 3 до 50 атомов, предпочтительно от 3 до 30 углеродных атомов; t обозначает 0 или 1; когда t обозначает 1, А обозначает мостиковую группу, связанную с по меньшей мере одним из X, Y и J, предпочтительно с Х и J; q обозначает 1 или 2; n обозначает целое число от 1 до 4 в зависимости от состояния окисления М. В одном из вариантов, в котором Х обозначает атом кислорода или серы, фрагмент Z является необязательным. В другом варианте, в котором Х обозначает атом азота или фосфора, фрагмент Z содержится. По одному варианту предпочтительным значением Z является арильная группа, более предпочтительно замещенная арильная группа.where M denotes a metal atom selected from groups 3 to 13 or from a series of lanthanides or actinides of the Periodic table of elements; Q is associated with M and each Q is a monovalent, divalent or trivalent anion; X and Y are associated with M; one or more X and Y are heteroatoms, preferably both X and Y are heteroatoms; Y is contained in the heterocyclic ring J, where J includes from 2 to 50 non-hydrogen atoms, preferably from 2 to 30 carbon atoms; Z is bonded to X, where Z contains from 1 to 50 non-hydrogen atoms, preferably from 1 to 50 carbon atoms, and in a preferred embodiment, Z represents a cyclic group containing from 3 to 50 atoms, preferably from 3 to 30 carbon atoms; t is 0 or 1; when t is 1, A is a bridging group associated with at least one of X, Y and J, preferably X and J; q is 1 or 2; n is an integer from 1 to 4 depending on the oxidation state of M. In one embodiment, in which X is an oxygen or sulfur atom, a Z moiety is optional. In another embodiment, in which X represents a nitrogen or phosphorus atom, a Z moiety is contained. In one embodiment, the preferred value of Z is an aryl group, more preferably a substituted aryl group.

Другие каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандомOther bulky ligand metallocene type catalyst compounds

В одном варианте, охватываемом объемом настоящего изобретения, каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом включают комплексы Ni2+ и Pd2+, представленные в статьях Johnson и др., "New Pd(II)- and Ni(II) Based Catalysts for Polymerization of Ethylene and α -Olifins", J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6414-6415 и Johnson и др., "Copolymerization of Ethylene and Propylene with Functionalized Vinyl Monomers by Palladium(II) Catalysts", J. Am. Chem.Soc. 1996, 118, 267-268, и в заявках WO 96/23010, опубликованной 1 августа 1996 г., и WO 99/02472 и в патентах US №5852145, 5866663 и 5880241, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Эти комплексы могут быть либо продуктами присоединения диалкилового эфира, либо алкилированными продуктами взаимодействия описанных дигалогенидных комплексов, которые могут быть активированы до катионоактивного состояния активаторами по настоящему изобретению, описанными ниже.In one embodiment encompassed by the scope of the present invention, bulky ligand metallocene type catalyst compounds include Ni 2+ and Pd 2+ complexes presented in Johnson et al., "New Pd (II) - and Ni (II) Based Catalysts for Polymerization of Ethylene and α-Olifins, "J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6414-6415 and Johnson et al., "Copolymerization of Ethylene and Propylene with Functionalized Vinyl Monomers by Palladium (II) Catalysts", J. Am. Chem.Soc. 1996, 118, 267-268, and in applications WO 96/23010, published August 1, 1996, and WO 99/02472 and in US patent No. 5852145, 5866663 and 5880241, which are all fully incorporated into this description as links. These complexes can be either dialkyl ether addition products or alkylated reaction products of the described dihalide complexes, which can be activated to a cationic state by the activators of the present invention described below.

К катализаторам металлоценового типа с объемистым лигандом относятся также те соединения металлов групп с 8 по 10 с лигандами на дииминовой основе, которые представлены в публикациях РСТ WO 96/23010 и WO 97/48735 и в работе Gibson и др., Chem. Comm., c. 849-850 (1998), которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок.Bulk ligand metallocene type catalysts also include those compounds of metals of groups 8 to 10 with diimine-based ligands that are presented in PCT publications WO 96/23010 and WO 97/48735 and in Gibson et al., Chem. Comm., C. 849-850 (1998), all of which are incorporated herein by reference.

Другими катализаторами металлоценового типа с объемистым лигандом являются имидокомплексы с металлами групп 5 и 6, представленные в ЕР А2-0816384 и в патенте US №5851945, которые включены в настоящее описание в качестве ссылок. Кроме того, катализаторы металлоценового типа с объемистым лигандом включают связанные мостиками бисариламидные соединения элементов группы 4, представленные в работе D.H. McConville и др. в Organometallics 1195, 14, 5478-5480, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. Другие катализаторы металлоценового типа с объемистым лигандом представлены как бис(гидроксиароматические азотные лиганды) в патенте US №5852146, который включен в настоящее описание в качестве ссылки. Еще одни катализаторы металлоценового типа, содержащие по одному или несколько атомов элементов группы 15, включают те, что представлены в заявке WO 98/46651, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки.Other bulky ligand metallocene type catalysts are imidocomplexes with metals of groups 5 and 6, presented in EP A2-0816384 and in US patent No. 5851945, which are incorporated herein by reference. In addition, bulky ligand metallocene type catalysts include bridged bisarylamide compounds of Group 4 elements as presented by D.H. McConville et al. In Organometallics 1195, 14, 5478-5480, which is incorporated herein by reference. Other bulky ligand metallocene type catalysts are disclosed as bis (hydroxyaromatic nitrogen ligands) in US Pat. No. 5,852,146, which is incorporated herein by reference. Still other metallocene-type catalysts containing one or more atoms of group 15 elements include those presented in WO 98/46651, which is incorporated herein by reference.

В одном варианте выполнения изобретения предусмотрена также возможность включения в число вышеописанных катализаторов металлоценового типа с объемистым лигандом их структурных или оптических, или энантиомерных изомеров (мезо- и рацемические изомеры представлены, например, в патенте US №5852143, включенном в настоящее описание в качестве ссылки) и их смесей.In one embodiment of the invention, it is also possible to include, among the above-described catalysts, a metallocene type with a bulky ligand of their structural or optical or enantiomeric isomers (meso- and racemic isomers are presented, for example, in US Pat. No. 5,852,143, incorporated herein by reference) and mixtures thereof.

Активатор и методы активации каталитических соединений металлоценового типа с объемистым лигандомActivator and activation methods for catalytic compounds of the metallocene type with a bulky ligand

Вышеописанные каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом, как правило, активируют различными путями с целью получить каталитические соединения, обладающие свободным координационным участком, который обеспечивает координирование, внедрение и полимеризацию олефина (олефинов), активированные катализаторы полимеризации.The above-described bulky ligand metallocene-type catalyst compounds are typically activated in various ways in order to obtain catalyst compounds having a free coordination site that provides coordination, incorporation and polymerization of olefin (olefins), activated polymerization catalysts.

Принимая во внимание цели описания данной заявки и прилагаемую формулу изобретения, понятие "активатор" определяют как относящееся к любому соединению, компоненту или способу, применение которого дает возможность активировать любые вышеописанные каталитические соединения металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению. К неограничивающим примерам активаторов можно отнести кислоты Бренстеда, некоординационные ионогенные активаторы, ионизирующие активаторы и любые другие соединения, включая основания Бренстеда, алюминийалкилы, сокатализаторы обычного типа и их сочетания, которые способны превращать нейтральное каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом в соединение с каталитически активным металлоценовым катионом с объемистым лигандом. Объемом настоящего изобретения охватывается применение алюмоксана или модифицированного алюмоксана в качестве активатора и/или применение также ионизирующих активаторов, нейтральных или ионогенных, таких как трис(н-бутил)аммонийтетракис(пентафторфенил)бор, трисперфторфенилборный металлоидсодержащий предшественник и трисперфторнафтилборный металлоидсодержащий предшественник, соединения с полигалоидированными гетероборановыми анионами (см. WO 98/43983) и их сочетания, которые непременно ионизируют нейтральное каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом.Taking into account the objectives of the description of this application and the attached claims, the term "activator" is defined as referring to any compound, component or method, the use of which makes it possible to activate any of the above metallocene-type catalytic compounds with a bulky ligand according to the invention. Non-limiting examples of activators include Bronsted acids, non-coordination ionogenic activators, ionizing activators, and any other compounds, including Bronsted bases, aluminum alkyls, conventional type cocatalysts and combinations thereof, which are capable of converting a neutral catalytic metallocene type compound with a bulky ligand into a catalytically active metallocene compound cation with a bulky ligand. The scope of the present invention encompasses the use of aluminoxane or a modified aluminoxane as an activator and / or the use of ionizing activators, neutral or ionic, such as tris (n-butyl) ammonium tetrakis (pentafluorophenyl) boron, trisperfluorophenylboron metal-containing precursor and trisperfluorinated-nano-octo-adeno-fluoro-nano-octylated compounds, trisperfluorinated-nano-naphthyl-octanoyl compounds anions (see WO 98/43983) and their combinations, which necessarily ionize a neutral catalytic compound metallocene type with a bulky ligand.

По одному из вариантов предусмотрен также метод активации с использованием ионизирующих ионогенных соединений, не содержащих активного протона, но способных к образованию как каталитического катиона металлоценового типа с объемистым лигандом, так и некоординационного аниона, как это изложено в заявках ЕР А-0426637 и ЕР А-0573403 и в патенте US №5387568, которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок.One of the options also provides an activation method using ionizing ionic compounds that do not contain an active proton, but are capable of forming both a metallocene-type catalytic cation with a bulky ligand and a non-coordination anion, as described in EP A-0426637 and EP A- 0573403 and in US patent No. 5387568, all of which are incorporated herein by reference.

Существует множество способов получения алюмоксана и модифицированных алюмоксанов, неограничивающие примеры которых представлены в патентах US №4665208, 4952540, 5091352, 5206199, 5204419, 4874734, 4924018, 4908463, 4968827, 5308815, 5329032, 5248801, 5235081, 5157137, 5103031, 5391793, 5391529, 5693838, 5731253, 5731451, 5744656, 5847177, 5854166 и 5856256, в европейских публикациях ЕР А-0561476, ЕР В1-0279586, ЕР А-0594218 и ЕР В1-0586665 и в публикации РСТ WO 94/10180, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.There are many methods for producing alumoxane and modified alumoxanes, non-limiting examples of which are presented in US Pat. , 5693838, 5731253, 5731451, 5744656, 5847177, 5854166 and 5856256, in European publications EP A-0561476, EP B1-0279586, EP A-0594218 and EP B1-0586665 and in PCT publication WO 94/10180, which are all in full are included in the present description by reference.

Алюминийорганические соединения, которые могут быть использованы в качестве активаторов, включают триэтилалюминий, триизобутилалюминий, триметилалюминий, три-н-гексилалюминий и т.п.Organoaluminum compounds that can be used as activators include triethylaluminum, triisobutylaluminum, trimethylaluminum, tri-n-hexylaluminum and the like.

Ионизирующие соединения могут включать активный протон или какой-либо другой катион, ассоциированный, но не координированный или только слабо координированный с оставшимся ионом ионизирующего соединения. Такие соединения и т.п. представлены в европейских публикациях ЕР А-0570982, ЕР А-0520732, ЕР А-0495375, ЕР В1-0500944, ЕР А-0277003 и ЕР А-0277004, в патентах US №5153157, 5198401, 5066741, 5206197, 5241025, 5384299 и 5502124 и в заявке на патент US серийный номер 08/285380, поданной 3 августа 1994 г., которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Ionizing compounds may include an active proton or some other cation associated, but not coordinated, or only weakly coordinated with the remaining ion of the ionizing compound. Such compounds and the like. are presented in European publications EP A-0570982, EP A-0520732, EP A-0495375, EP B1-0500944, EP A-0277003 and EP A-0277004, in US patents No. 5153157, 5198401, 5066741, 5206197, 5241025, 5384299 and 5502124 and in patent application US serial number 08/285380, filed August 3, 1994, which are all fully incorporated into this description by reference.

Другие активаторы включают те соединения, которые представлены в публикации РСТ WO 98/07515, такие как трис(2,2’,2’’-нонафтордифенил)-фторалюминат, причем эта публикация в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки. По изобретению предусмотрено также применение сочетаний активаторов, например сочетаний алюмоксанов с ионизирующими активаторами (см., в частности, публикации ЕР В1-0573120, РСТ WO 94/07928 и WO 95/14044 и патенты US 5153157 и 5453410, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок). Другие активаторы включают алюминий/борные комплексы, представленные в заявке ЕР В1-608830, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. В заявке WO 98/09996, включенной в настоящее описание в качестве ссылки, представлена активация каталитических соединений металлоценового типа с объемистым лигандом перхлоратами, периодатами и иодатами, включая их гидраты. В заявках WO 98/30602 и WO 98/30603, которые включены в настоящее описание в качестве ссылок, представлено применение литий(2,2’-бисфенилдитриметилсиликат)74ТГФ в качестве активатора для каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом. В ЕР В1-0781299 предлагается применение силилиевой соли в сочетании с некоординационным совместимым анионом. Для превращения нейтрального каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом или предшественника в соединение с катионом металлоценового типа с объемистым лигандом, способным обеспечить полимеризацию олефинов, предусмотрено также применение таких методов активации, как с использованием облучения (см. заявку ЕР В1-0615981, включенную в настоящее описание в качестве ссылки), электрохимического окисления и т.п. Другие активаторы и способы активации каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом представлены, например, в патентах US №5849852, 5859653 и 5869723 и в публикации РСТ WO 98/32775, которые включены в настоящее описание в качестве ссылок.Other activators include those compounds that are presented in PCT publication WO 98/07515, such as tris (2,2 ’, 2’ ’— nonafluorodiphenyl) fluoroaluminate, this publication being incorporated herein by reference in their entirety. The invention also provides for the use of combinations of activators, for example, combinations of aluminoxanes with ionizing activators (see, in particular, EP B1-0573120, PCT WO 94/07928 and WO 95/14044 and patents US 5153157 and 5453410, which are all fully included in the present description by reference). Other activators include aluminum / boron complexes presented in application EP B1-608830, which is incorporated herein by reference. WO 98/09996, incorporated herein by reference, provides activation of metallocene-type catalytic compounds with a bulky ligand perchlorates, periods and iodates, including their hydrates. WO 98/30602 and WO 98/30603, which are incorporated herein by reference, disclose the use of lithium (2,2′-bisphenyldithrimethylsilicate) 74THF as an activator for a bulky ligand metallocene type catalyst compound. EP B1-0781299 proposes the use of a silylium salt in combination with a non-coordination compatible anion. To convert a neutral catalytic compound of a metallocene type with a bulky ligand or a precursor to a compound with a metallocene type cation with a bulky ligand capable of polymerizing olefins, activation methods such as using radiation are also contemplated (see application EP B1-0615981 included in the present description by reference), electrochemical oxidation, and the like. Other activators and methods for activating a bulky ligand metallocene type catalyst compound are presented, for example, in US Pat. Nos. 5,849,852, 5,859,653 and 5,869,723 and PCT Publication WO 98/32775, which are incorporated herein by reference.

Объемом настоящего изобретения охватывается также возможность совмещения вышеописанных каталитических соединений металлоценового типа с объемистым лигандом с одним или несколькими каталитическими соединениями, отвечающими формулам с (I) по (V), с одним или несколькими активаторами или сочетания с вышеописанными методами активации.The scope of the present invention also covers the possibility of combining the above-described metallocene-type catalytic compounds with a bulky ligand with one or more catalytic compounds corresponding to formulas (I) to (V), with one or more activators or combinations with the above activation methods.

По изобретению далее предусмотрена возможность совмещения других катализаторов с каталитическими соединениями металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению (см., например, патенты US №4937299, 4935474, 5281679, 5359015, 5470811 и 5719241, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок). У любого из каталитических соединений металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению предусмотрена также возможность присутствия по меньшей мере одной фторидной или фторсодержащей уходящей группы, как это изложено в заявке US серийный номер 09/191916, поданной 13 ноября 1998 г.The invention further provides the possibility of combining other catalysts with catalytic compounds of the metallocene type with a bulky ligand according to the invention (see, for example, US patent No. 4937299, 4935474, 5281679, 5359015, 5470811 and 5719241, which are all fully included in the present description as links). Any of the metallocene-type catalytic compounds with a bulky ligand according to the invention also provides for the possibility of the presence of at least one fluoride or fluorine-containing leaving group, as described in application US serial number 09/191916, filed November 13, 1998

По другому варианту выполнения изобретения одно или несколько каталитических соединений или каталитических систем металлоценового типа с объемистым лигандом могут быть использованы в сочетании с одним или несколькими каталитическими соединениями или каталитическими системами обычного типа. Неограничивающие примеры смешанных катализаторов и каталитических систем представлены в патентах US №4159965, 4325837, 4701432, 5124418, 5077255, 5183867, 5391660, 5395810, 5691264, 5723399 и 5767031 и в публикации РСТ WO 96/23010 от 1 августа 1996 г., которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.In another embodiment of the invention, one or more bulky ligand metallocene type catalyst systems or catalyst systems can be used in combination with one or more conventional type catalyst compounds or catalyst systems. Non-limiting examples of mixed catalysts and catalyst systems are presented in US Pat. fully incorporated into the present description by reference.

Подложки, носители и общая технология нанесения на носительSubstrates, carriers and general carrier technology

Вышеописанные каталитические соединения и каталитические системы обычного типа с переходным металлом и каталитические системы и каталитические соединения и каталитические системы металлоценового типа с объемистым лигандом могут быть совмещены с одним или несколькими материалами подложки или носителями с применением одного из методов нанесения, хорошо известных в данной области техники, или так, как изложено ниже. Так, например, в наиболее предпочтительном варианте каталитическое соединение или каталитическая система металлоценового типа с объемистым лигандом находится в нанесенной на носитель форме, например нанесенная на подложку или носитель, в контакте с ним, испаренная с ним, связанная с ним или внедренная в него, адсорбированная на нем или абсорбированная в нем.The above-described catalytic compounds and conventional transition metal catalyst systems and catalytic systems and catalytic metallocene-type catalyst systems with a bulky ligand can be combined with one or more support materials or carriers using one of the application methods well known in the art, or as described below. Thus, for example, in the most preferred embodiment, the bulky ligand metallocene type catalyst system or catalyst system is in a supported form, for example, supported on, supported on, supported on, supported by, embedded in, adsorbed to, on it or absorbed in it.

Понятия "подложка" и "носитель" используют как взаимозаменяющие, они применимы к любому материалу подложки, предпочтительно к пористому материалу подложки, более предпочтительно к неорганической подложке или органической подложке. Неорганические подложки предпочтительны, например неорганические оксиды и неорганические хлориды. К другим носителям относятся смолистые материалы подложек, такие как полистирол, функционализованные или сшитые органические носители, такие как полистиролдивинилбензольные, полиолефиновые и другие полимерные соединения, цеолиты, глины, тальк и любой другой органический или неорганический материал подложки и т.п., а также их смеси. Наиболее предпочтительными носителями являются неорганические оксиды, которые включают оксиды металлов групп 2, 3, 4, 5, 13 и 14. Предпочтительные носители включают диоксид кремния, оксид алюминия, кремнийдиоксид/алюминийоксид, хлорид магния и их смеси.The terms “substrate” and “carrier” are used interchangeably and apply to any substrate material, preferably to a porous substrate material, more preferably to an inorganic substrate or organic substrate. Inorganic substrates are preferred, for example, inorganic oxides and inorganic chlorides. Other supports include resinous support materials, such as polystyrene, functionalized or crosslinked organic supports, such as polystyrene divinylbenzene, polyolefin and other polymeric compounds, zeolites, clays, talc and any other organic or inorganic support material, etc., as well as their mixtures. The most preferred supports are inorganic oxides, which include oxides of metals of groups 2, 3, 4, 5, 13 and 14. Preferred supports include silica, alumina, silica / alumina, magnesium chloride, and mixtures thereof.

К другим эффективным носителям относятся оксид магния, диоксид титана, диоксид циркония, монтмориллонит (см. ЕР В1-0511665) и т.п. Могут быть использованы также сочетания этих материалов подложек, например кремнийдиоксид/хром, кремнийдиоксид/алюминийоксид, кремнийдиоксид/титандиоксид и т.п.Other effective carriers include magnesium oxide, titanium dioxide, zirconia, montmorillonite (see EP B1-0511665) and the like. Combinations of these support materials can also be used, for example, silicon dioxide / chromium, silicon dioxide / aluminum oxide, silicon dioxide / titanium dioxide, and the like.

Предпочтительный носитель, наиболее предпочтительно неорганический оксид, характеризуется удельными площадью поверхности в интервале от примерно 10 до примерно 700 м2/г и объемом пор в интервале от примерно 0,1 до примерно 4,0 куб.см/г и средним размером частиц в интервале от примерно 5 до примерно 500 мкм. В более предпочтительном варианте удельные площадь поверхности носителя находится в интервале от примерно 50 до примерно 500 м2/г и объем составляет от примерно 0,5 до примерно 3,5 куб.см/г, а средний размер частиц составляет от примерно 10 до примерно 200 мкм. В наиболее предпочтительном варианте удельные площадь поверхности носителя находится в интервале от примерно 100 до примерно 400 м2/г и объем пор - от примерно 0,8 до примерно 3,0 куб.см/г, а средний размер частиц составляет от примерно 5 до примерно 100 мкм. Средний размер пор носителя по изобретению, как правило, находится в диапазоне от примерно 10 до примерно 1000

Figure 00000006
, предпочтительно от примерно 50 до примерно 500
Figure 00000007
, а наиболее предпочтительно от примерно 75 до примерно 350
Figure 00000008
.A preferred carrier, most preferably an inorganic oxide, has a specific surface area in the range of from about 10 to about 700 m 2 / g and a pore volume in the range of from about 0.1 to about 4.0 cc / g and an average particle size in the range from about 5 to about 500 microns. In a more preferred embodiment, the specific surface area of the carrier is in the range from about 50 to about 500 m 2 / g and the volume is from about 0.5 to about 3.5 cc / g and the average particle size is from about 10 to about 200 microns. In a most preferred embodiment, the specific surface area of the carrier is in the range from about 100 to about 400 m 2 / g and the pore volume is from about 0.8 to about 3.0 cc / g, and the average particle size is from about 5 to approximately 100 microns. The average pore size of the carrier according to the invention, as a rule, is in the range from about 10 to about 1000
Figure 00000006
preferably from about 50 to about 500
Figure 00000007
and most preferably from about 75 to about 350
Figure 00000008
.

Примеры нанесения на носитель каталитических систем металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению представлены в патентах US №4701432, 4808561, 4912075, 4925821, 4937217, 5008228, 5238892, 5240894, 5332706, 5346925, 5422325, 5466649, 5466766, 5468702, 5529965, 5554704, 5629253, 5639835, 5625015, 5643847, 5665665, 5698487, 5714424, 5723400, 5723402, 5731261, 5759940, 5767032, 5770664 и 5846895, в заявках на патенты US серийные номера 271598, поданной 7 июля 1994 г., и 788736, поданной 23 января 1997 г., и публикациях РСТ WO 95/32995, WO 95/14044, WO 96/06187, WO 97/02297 и ЕР В1-0685494, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Примеры нанесения на носитель каталитических соединений обычного типа с переходным металлом в данной области техники также хорошо известны.Examples of applying a bulky ligand metallocene type catalyst systems of the invention to a carrier are presented in US Pat. 5629253, 5639835, 5625015, 5643847, 5665665, 5698487, 5714424, 5723400, 5723402, 5731261, 5759940, 5767032, 5770664 and 5846895, in US patent applications serial numbers 271598, filed July 7, 1994, and 788736, 1997, and PCT publications WO 95/32995, WO 95/14044, WO 96/06187, WO 97/02297 and EP B1-0685494, all of which are incorporated herein by reference in their entirety. Examples of applying conventional transition metal catalyst compounds to a carrier are also well known in the art.

В данной области техники существуют различные другие методы нанесения на носители полимеризационного каталитического соединения или каталитической системы по изобретению. Так, например, каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению может включать связанный с полимером лиганд, как это изложено в патентах US №5473202 и 5770755, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок; каталитическую систему металлопенового типа с объемистым лигандом по изобретению можно сушить распылением, как это изложено в патенте US №5648310, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки; носитель, используемый вместе с каталитической системой металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению, функционализируют так, как изложено в европейской публикации ЕР А-0802203, которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки; или по меньшей мере один заместитель или уходящую группу выбирают так, как изложено в патенте US №5688880, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки.There are various other methods in the art for applying a polymerization catalyst compound or catalyst system of the invention to carriers. For example, a catalytic metallocene-type compound with a bulky ligand according to the invention may include a polymer-bound ligand, as set forth in US Pat. Nos. 5,473,202 and 5,770,755, which are incorporated herein by reference in their entirety; the bulky ligand metal-foam type catalyst system of the invention can be spray dried as set forth in US Pat. No. 5,648,310, which is incorporated herein by reference in its entirety; the carrier used together with the bulky ligand metallocene type catalyst system of the invention is functionalized as set forth in European publication EP A-0802203, which is incorporated herein by reference in its entirety; or at least one substituent or leaving group is selected as set forth in US Pat. No. 5,688,880, which is incorporated herein by reference in its entirety.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения предлагается нанесенная на носитель каталитическая система металлоценового типа с объемистым лигандом, включающая антистатик или модификатор поверхности, который используют при приготовлении каталитической системы на носителе, как это изложено в публикации РСТ WO 96/11960, которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки. Каталитические системы по изобретению могут быть приготовлены в присутствии олефина, например гексена-1.In a preferred embodiment of the invention, there is provided a supported bulky metallocene type catalyst system with a bulky ligand comprising an antistatic agent or surface modifier that is used to prepare a supported catalyst system as described in PCT Publication WO 96/11960, which is incorporated herein by reference in its entirety. description by reference. The catalyst systems of the invention can be prepared in the presence of an olefin, for example hexene-1.

В другом варианте каталитическую систему металлоценового типа с объемистым лигандом можно объединять с карбоксилатной солью металла, например с карбоксилатами алюминия, такими как алюминиймоно-, ди- и тристеараты, алюминийоктоаты, -олеаты и -циклогексилбутираты, как это изложено в заявке US серийный номер 09/113216, поданной 10 июля 1998 г.In another embodiment, a bulky ligand metallocene type catalyst system can be combined with a carboxylate metal salt, for example, aluminum carboxylates such as aluminum mono, di and tristearates, aluminum octo octates, oleates and cyclohexyl butyrates, as described in US Serial No. 09 / 113216, filed July 10, 1998

Предпочтительный метод приготовления каталитической системы металлоценового типа с объемистым лигандом на носителе по изобретению описан ниже, его можно найти в заявках на патенты US серийные номера 265533, поданной 24 июня 1994 г., и 265532, поданной 24 июня 1994 г., а также в заявках РСТ WO 96/00245 и WO 96/00243, которые были опубликованы 4 января 1996 г., которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В этом предпочтительном методе каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом суспендируют в жидкости с получением раствора металлоцена и отдельно готовят раствор, включающий активатор и жидкость. В качестве жидкости можно использовать любой совместимый растворитель или другую жидкость, способную образовывать с каталитическими соединениями металлоценового типа с объемистым лигандом и/или активатором по изобретению раствор или т.п. В наиболее предпочтительном варианте в качестве жидкости используют циклоалифатический или ароматический углеводород, предпочтительнее всего толуол. Растворы каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом и активатора смешивают и добавляют к пористому носителю или пористый носитель добавляют в эти растворы таким образом, чтобы общий объем раствора каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом и раствора активатора или раствора каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом и активатора был меньше четырехкратного объема пор пористого носителя, более предпочтительно меньше трехкратного объема, еще более предпочтительно меньше двукратного объема, причем предпочтительные интервалы составляют от 1,1 до 3,5 крата, а наиболее предпочтительные равны от 1,2 до 3 крата.A preferred method for preparing a bulky ligand supported metallocene type catalyst system of the invention is described below, which can be found in US patent applications Serial Nos. 265533, filed June 24, 1994, and 265532, filed June 24, 1994, as well as in applications PCT WO 96/00245 and WO 96/00243, which were published on January 4, 1996, which are all fully incorporated herein by reference. In this preferred method, the catalytic compound of the metallocene type with a bulky ligand is suspended in a liquid to obtain a metallocene solution, and a solution comprising an activator and a liquid is separately prepared. As the liquid, any compatible solvent or other liquid can be used which is capable of forming a solution or the like with the metallocene type catalyst compounds with a bulky ligand and / or activator according to the invention. In a most preferred embodiment, a cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon is used as the liquid, most preferably toluene. Solutions of a metallocene type catalytic compound with a bulky ligand and an activator are mixed and added to a porous carrier or a porous carrier is added to these solutions so that the total volume of a metallocene type catalytic compound solution with a bulky ligand and a solution of an activator or solution of a metallocene type catalytic compound with a bulky ligand and activator was less than four times the pore volume of the porous carrier, more preferably less than three times the volume, even more respectfully less than two times, and the preferred ranges are from 1.1 to 3.5 times range and most preferably from 1.2 to 3 times range.

Методы определения общего объема пор пористого носителя в данной области техники хорошо известны. Подробности одного из этих методов обсуждаются в томе 1 работы Experimental Methods in Catalytic Research (Academic Press, 1968) (см. конкретно c. 67-96). Этот предпочтительный метод включает применение классического прибора БЭТ для определения абсорбции азота. Другой метод, хорошо известный в данной области техники, описан в работе Innes, Total Porosity and Particle Density of Fluid Catalysts by Liquid Titration, том 28, №3, Analytical Chemistry 332-334 (март, 1956 г.).Methods for determining the total pore volume of a porous support are well known in the art. The details of one of these methods are discussed in Volume 1 of Experimental Methods in Catalytic Research (Academic Press, 1968) (see specifically, pp. 67-96). This preferred method involves the use of the classic BET instrument for determining nitrogen absorption. Another method well known in the art is described in Innes, Total Porosity and Particle Density of Fluid Catalysts by Liquid Titration, Volume 28, No. 3, Analytical Chemistry 332-334 (March 1956).

Мольное соотношение между металлом активаторного компонента и металлом каталитических соединений металлоценового типа с объемистым лигандом находится в пределах от 0,3:1 до 1000:1, предпочтительно от 20:1 до 800:1, а наиболее предпочтительно от 50:1 до 500:1. Когда активатором служит ионизирующий активатор, такой как активаторы на основе анионоактивного тетракис(пентафторфенил)бора, предпочтительное мольное соотношение между металлом активаторного компонента и металлическим компонентом катализатора металлоценового типа с объемистым лигандом находится в пределах от 0,3:1 до 3:1.The molar ratio between the metal of the activator component and the metal of the metallocene-type catalytic compounds with a bulky ligand is in the range from 0.3: 1 to 1000: 1, preferably from 20: 1 to 800: 1, and most preferably from 50: 1 to 500: 1 . When the activator is an ionizing activator, such as activators based on anionic tetrakis (pentafluorophenyl) boron, the preferred molar ratio between the metal of the activator component and the metal component of the metallocene type catalyst with a bulky ligand is in the range from 0.3: 1 to 3: 1.

По одному варианту выполнения изобретения перед проведением основного процесса полимеризации в присутствии каталитической системы обычного типа с переходным металлом и/или каталитической системы металлоценового типа с объемистым лигандом по изобретению форполимеризуют олефин (олефины), предпочтительно С230oлефин (-олефины) или альфа-олефин (-олефины), предпочтительно этилен или пропилен, или их сочетания. Форполимеризацию можно проводить периодически или непрерывно в газовой, растворной или суспензионной фазе, включая создание повышенного давления. Форполимеризацию можно вести с использованием любого олефинового мономера или сочетания мономеров и/или в присутствии любого регулирующего молекулярную массу агента, такого как водород. Примеры способов форполимеризации можно найти в патентах US №4748221, 4789359, 4923833, 4921825, 5283278 и 5705578, в европейской публикации ЕР В-0279863 и публикации РСТ WO 97/44371, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В данном варианте либо проводят форполимеризацию в присутствии твердого соединения, предпочтительно твердого кислотного соединения, либо это твердое соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение, добавляют после форполимеризации, но перед основным процессом полимеризации, или просто добавляют в реактор вместе с уже приготовленным, форполимеризованным катализатором, или в виде их сочетания. Принимая во внимание только цели настоящего описания и прилагаемую формулу изобретения, форполимеризацию рассматривают как метод иммобилизации каталитической системы и, следовательно, рассматривают как приготовление каталитической системы на носителе.В наиболее предпочтительном варианте твердое соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение, вводят в контакт с предварительно приготовленным полимеризационным катализатором, нанесенным на носитель.In one embodiment, before carrying out the main polymerization process in the presence of a conventional transition metal catalyst system and / or a bulky ligand metallocene type catalyst system of the invention, olefin (s) are preferably prepolymerized, preferably C 2 -C 30 olefin (s) or alpha α-olefin (s-olefins), preferably ethylene or propylene, or combinations thereof. The prepolymerization can be carried out periodically or continuously in the gas, solution or suspension phase, including the creation of high pressure. The prepolymerization can be carried out using any olefin monomer or combination of monomers and / or in the presence of any molecular weight controlling agent, such as hydrogen. Examples of prepolymerization methods can be found in US patents No. 4748221, 4789359, 4923833, 4921825, 5283278 and 5705578, in European publication EP B-0279863 and PCT publication WO 97/44371, which are all fully incorporated into this description by reference. In this embodiment, either prepolymerization is carried out in the presence of a solid compound, preferably a solid acid compound, or this solid compound, preferably a solid acid compound, is added after prepolymerization, but before the main polymerization process, or is simply added to the reactor together with an already prepared, prepolymerized catalyst, or in the form of their combination. Considering only the objectives of the present description and the appended claims, prepolymerization is considered as a method of immobilizing a catalyst system and, therefore, is considered as preparing a supported catalyst system. In a most preferred embodiment, a solid compound, preferably a solid acid compound, is contacted with a pre-prepared polymerization catalyst supported on a carrier.

СоединенияConnections

Существует множество соединений, которые могут быть использованы для регулирования кинетики катализа при полимеризации олефинов. В предпочтительном варианте объектом изобретения является применение по существу твердого соединения, предпочтительно твердого соединения, которое в присутствии полимеризационного катализатора во время процесса полимеризации при обусловленной температуре подвергается фазовому превращению с образованием практически жидкого соединения, предпочтительно жидкого соединения. По одному из вариантов при 80° С в течение 20 мин потеря массы твердого соединения не превышает, как это определяют стандартным термогравиметрическим анализом (ТГА), 20 мас.%, предпочтительно составляет меньше 10 мас.%, более предпочтительно меньше 5 мас.%, еще более предпочтительно меньше 2 мас.%, а наиболее предпочтительно меньше 1 мас.%. По другому варианту выполнения изобретения это твердое соединение обладает диэлектрической постоянной, которая превышает 2, предпочтительно превышает 5, более предпочтительно превышает 10, и/или температурой плавления в интервале от 0 до 200° С, предпочтительно от 10 до 180° С, более предпочтительно от 40 до 150° С, а наиболее предпочтительно от 80 до 130° С. Наиболее предпочтительным соединением является кислота, а конкретно - твердая кислота Бренстеда.There are many compounds that can be used to control the kinetics of catalysis in the polymerization of olefins. In a preferred embodiment, an object of the invention is the use of a substantially solid compound, preferably a solid compound, which, in the presence of a polymerization catalyst, undergoes a phase transformation during the polymerization process at a predetermined temperature to form a substantially liquid compound, preferably a liquid compound. In one embodiment, at 80 ° C. for 20 minutes, the mass loss of the solid compound does not exceed, as determined by standard thermogravimetric analysis (TGA), 20 wt.%, Preferably less than 10 wt.%, More preferably less than 5 wt.%, even more preferably less than 2 wt.%, and most preferably less than 1 wt.%. According to another embodiment of the invention, this solid compound has a dielectric constant that exceeds 2, preferably exceeds 5, more preferably exceeds 10, and / or a melting point in the range from 0 to 200 ° C, preferably from 10 to 180 ° C, more preferably from 40 to 150 ° C., and most preferably from 80 to 130 ° C. The most preferred compound is an acid, and in particular a Bronsted solid acid.

Кислотные соединенияAcid compounds

В предпочтительном варианте твердое соединение представляет собой кислотное соединение, предпочтительно кислоту Бренстеда, и при совмещении или контактировании с полимеризационным катализатором перед его введением в полимеризационный процесс по существу или полностью не способно взаимодействовать с полимеризационным катализатором. Однако когда полимеризационный катализатор и твердое соединение поступают в полимеризационную среду, при температуре, превышающей полимеризационную температуру, это твердое соединение становится жидкостью, которая дезактивирует полимеризационный катализатор. Принимая во внимание цели настоящего описания и прилагаемую формулу изобретения, понятия "температура полимеризации" и "температура в реакторе" являются взаимозаменяемыми. Условия фазового перехода твердое вещество/жидкость зависят, например, от конкретно проводимого процесса полимеризации и/или от механизма подачи для их введения в полимеризационный реактор.In a preferred embodiment, the solid compound is an acidic compound, preferably Bronsted acid, and when combined or contacted with the polymerization catalyst before it is introduced into the polymerization process, is substantially or completely unable to interact with the polymerization catalyst. However, when the polymerization catalyst and the solid compound enter the polymerization medium at a temperature exceeding the polymerization temperature, this solid compound becomes a liquid that deactivates the polymerization catalyst. Considering the objectives of the present description and the appended claims, the concepts of "polymerization temperature" and "reactor temperature" are used interchangeably. The solid / liquid phase transition conditions depend, for example, on the particular polymerization process and / or on the feed mechanism for introducing them into the polymerization reactor.

Кислотные соединения могут быть представлены следующей общей формулой:Acidic compounds can be represented by the following general formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

где Х-Н обозначает кислоту, предпочтительно кислоту Бренстеда (Bronsted, J. N. Rec. Trav. Chim. 1923, 42, 718), с рКа меньше 20, предпочтительно меньше 15, более предпочтительно меньше 10, а наиболее предпочтительно меньше 5. Кислоты Бренстеда некоторых классов включают кетоны, спирты, аммониевые соли, нитрилы, нитросоединения, ацетилены, фонолы, карбоновые кислоты и минеральные кислоты. Примеры соединений этих классов включают ацетофенон, адамантанол, анилинийхлорид, дифенилацетонитрил, пикролоновую кислоту, фенилацетилен, фенол, бензойную кислоту и вольфрамовую кислоту. Наиболее предпочтительны карбоновые кислоты, включающие о-толуиловую кислоту, троповую кислоту, 4-октилоксибензойную кислоту, 4-бромфенилуксусную кислоту, 2-феноксибензойную кислоту, 3,4,5-триэтоксибензойную кислоту и 2,4-диметоксибензойную кислоту.where XH is an acid, preferably Bronsted acid (Bronsted, JN Rec. Trav. Chim. 1923, 42, 718), with a pKa of less than 20, preferably less than 15, more preferably less than 10, and most preferably less than 5. Some Bronsted acids classes include ketones, alcohols, ammonium salts, nitriles, nitro compounds, acetylenes, phonols, carboxylic acids and mineral acids. Examples of compounds of these classes include acetophenone, adamantanol, anilinium chloride, diphenylacetonitrile, picrolonic acid, phenylacetylene, phenol, benzoic acid and tungsten acid. Carboxylic acids are most preferred, including o-toluic acid, tropic acid, 4-octyloxybenzoic acid, 4-bromophenylacetic acid, 2-phenoxybenzoic acid, 3,4,5-triethoxybenzoic acid and 2,4-dimethoxybenzoic acid.

Особенно предпочтительны кислоты, характеризующиеся высокой плотностью функциональных групп, такие как яблочная кислота и глутаровая кислота.Acids with a high density of functional groups, such as malic acid and glutaric acid, are particularly preferred.

Неограничивающие примеры кислотных соединений включают 3-метиладипиновую кислоту, DL-яблочную кислоту, троповую кислоту, глутаровую кислоту, кетоглутаровую кислоту, пимелиновую кислоту, миндальную кислоту, 3-трет-бутиладипиновую кислоту и L-яблочную кислоту. Самые предпочтительные кислоты по изобретению находятся в твердой форме, в которой давление их паров мало или отсутствует.Non-limiting examples of acidic compounds include 3-methyladipic acid, DL-malic acid, tropic acid, glutaric acid, ketoglutaric acid, pimelic acid, mandelic acid, 3-tert-butyl adipic acid and L-malic acid. The most preferred acids of the invention are in solid form in which their vapor pressure is low or absent.

Условия, в которых из твердого кислотного соединения образуется жидкое кислотное соединение, можно регулировать, например, подбирая используемое кислотное соединение. Этого можно добиться подбором кислотного соединения по температуре плавления. В одном варианте температура плавления кислотного соединения находится в интервале от 50 до примерно 130° С, предпочтительно в интервале от 60 до примерно 120° С, более предпочтительно в интервале от 70 до примерно 110° С, а наиболее предпочтительно в интервале от 80 до примерно 105° С.The conditions under which a liquid acidic compound is formed from a solid acidic compound can be controlled, for example, by selecting the acidic compound to be used. This can be achieved by selecting the acid compound according to the melting point. In one embodiment, the melting point of the acidic compound is in the range of 50 to about 130 ° C, preferably in the range of 60 to about 120 ° C, more preferably in the range of 70 to about 110 ° C, and most preferably in the range of 80 to about 105 ° C.

В другом варианте температура плавления кислотного соединения превышает 60° С, предпочтительно превышает 70° С, более предпочтительно превышает 75° С, а наиболее предпочтительно превышает 80° С.In another embodiment, the melting point of the acidic compound exceeds 60 ° C, preferably exceeds 70 ° C, more preferably exceeds 75 ° C, and most preferably exceeds 80 ° C.

В одном из вариантов кислотное соединение плавится при температуре, которая больше чем на 5° С превышает полимеризационную температуру.In one embodiment, the acid compound melts at a temperature that is more than 5 ° C higher than the polymerization temperature.

В одном предпочтительном варианте кислоту выбирают из одного или нескольких соединений ряда, включающего троповую кислоту, глутаровую кислоту, метиладипиновую кислоту, L-яблочную кислоту, 4-октилоксибензой-ную кислоту, 3-трет-бутиладипиновую кислоту, кетоглутаровую кислоту и DL-яблочную кислоту.In one preferred embodiment, the acid is selected from one or more compounds of the series comprising tropic acid, glutaric acid, methyladipic acid, L-malic acid, 4-octyloxybenzoic acid, 3-tert-butyladipic acid, ketoglutaric acid and DL-malic acid.

По одному варианту применяют больше одного твердого соединения, предпочтительно больше одного кислотного соединения. Такой путь дает возможность, например, регулировать кинетику катализа при полимеризации в двух различных температурных условиях.In one embodiment, more than one solid compound is used, preferably more than one acidic compound. Such a path makes it possible, for example, to control the kinetics of catalysis during polymerization under two different temperature conditions.

Нерастворимость в углеводородах при проведении реакций в суспензионной и растворной фазах является обязательной. При необходимости можно добавлять второй компонент (вспомогательный агент), который содействует фазовому превращению твердой кислоты в ее жидкую или практически жидкую форму.Insolubility in hydrocarbons during reactions in suspension and solution phases is mandatory. If necessary, you can add a second component (auxiliary agent), which contributes to the phase transformation of a solid acid into its liquid or practically liquid form.

В одном из вариантов кислота обладает такой температурой плавления, что эта кислота остается твердой в температурном интервале от 25° С до нормальных для реакционных условий значений температуры в реакторе во время полимеризации. Нормальную полимеризационную температуру варьируют в зависимости от конкретно применяемого метода и/или получаемого полимера. Полимеризационная температура в газофазном процессе, как правило, находится в интервале от 50 до примерно 120° С, более предпочтительно от примерно 60 до примерно 110° С, наиболее предпочтительно от примерно 65 до примерно 100° С. Другие значения полимеризационной температуры обсуждаются в настоящем описании ниже.In one embodiment, the acid has a melting point such that the acid remains solid in the temperature range from 25 ° C to the temperature normal in the reaction conditions in the reactor during polymerization. Normal polymerization temperature varies depending on the particular method used and / or the resulting polymer. The polymerization temperature in the gas phase process is typically in the range from 50 to about 120 ° C., more preferably from about 60 to about 110 ° C., most preferably from about 65 to about 100 ° C. Other values of the polymerization temperature are discussed in the present description. below.

Наиболее предпочтительные кислотные соединения представляют собой полярные кислотные соединения, которые обычно включают двух- и трехосновные кислоты, которым свойственны очень низкое давление паров, низкая растворимость в углеводородах, предпочтительно отсутствие давления паров. Также предпочтительны кислотные соединения, которые проявляют низкую токсичность.The most preferred acidic compounds are polar acidic compounds, which typically include dibasic and tribasic acids, which are characterized by very low vapor pressure, low solubility in hydrocarbons, preferably no vapor pressure. Acidic compounds that exhibit low toxicity are also preferred.

Другие предпочтительные свойства кислотных соединений соответствуют следующим требованиям: 1) возможность регулирования, благодаря которому задаваемую температуру фазового превращения можно адаптировать к данному процессу; 2) низкая токсичность; 3) нелетучесть в твердом состоянии; 4) быстрота реакции в узком температурном диапазоне; 5) быстрота фазового перехода из твердого состояния в жидкое; 6) отсутствие влияния типа катализатора; 7) работоспособность в различных условиях в реакторе; 8) равномерность распределения по всему реактору и (предпочтительно) исключение попадания в рециркуляционную линию; 9) отсутствие заметного влияния на процесс гранулирования; 10) отсутствие нежелательного влияния на свойства полимера на последующих технологических этапах и 11) простота в обращении.Other preferred properties of acidic compounds meet the following requirements: 1) the possibility of regulation, due to which the set phase transformation temperature can be adapted to this process; 2) low toxicity; 3) non-volatility in the solid state; 4) the speed of the reaction in a narrow temperature range; 5) the speed of the phase transition from solid to liquid; 6) the lack of influence of the type of catalyst; 7) performance under various conditions in the reactor; 8) uniform distribution throughout the reactor and (preferably) elimination of ingress into the recirculation line; 9) the absence of a noticeable effect on the granulation process; 10) the absence of an undesirable effect on the properties of the polymer at subsequent technological stages; and 11) the ease of handling.

В предпочтительном варианте кислотные соединение представляют собой полярное соединение, причем у кислотного соединения имеется по меньшей мере одна функциональная группа -ОН. Наиболее предпочтительные из этих полярных соединений в алифатических углеводородах нерастворимы. Самой предпочтительной кислотой является L-яблочная кислота.In a preferred embodiment, the acidic compound is a polar compound, wherein the acidic compound has at least one —OH functional group. The most preferred of these polar compounds are insoluble in aliphatic hydrocarbons. The most preferred acid is L-malic acid.

Способы применения сочетания соединенийMethods of using a combination of compounds

Применение по изобретению твердого соединения, предпочтительно твердого кислотного соединения, можно варьировать. Так, например, кислотное соединение можно добавлять или вводить вместе с полимеризационным катализатором или без него непосредственно в полимеризацонный процесс. Кислотное соединение можно добавлять в реактор отдельно и/или одновременно с полимеризационным катализатором, предпочтительно с полимеризационным катализатором на носителе. По одному варианту кислотное соединение вводят в контакт с каталитическим соединением перед введением в реактор. Другие варианты могут включать нанесение кислотного соединения на материал подложки с последующим введением материала подложки в полимеризационный реактор.The use according to the invention of a solid compound, preferably a solid acid compound, can be varied. Thus, for example, an acidic compound can be added or introduced, with or without a polymerization catalyst, directly into the polymerization process. The acidic compound can be added to the reactor separately and / or simultaneously with the polymerization catalyst, preferably with a supported polymerization catalyst. In one embodiment, the acidic compound is contacted with the catalyst compound before being introduced into the reactor. Other options may include applying an acidic compound to the support material, followed by introducing the support material into the polymerization reactor.

По одному из вариантов твердое кислотное соединение может быть введено в рецикловый поток газофазного полимеризационного процесса либо ниже распределительной плиты, либо в зону внутри реактора, в которой высока тенденция к образованию отложений. В настоящем описании подробности газофазного полимеризационного процесса обсуждаются ниже.In one embodiment, the solid acidic compound may be introduced into the recycle stream of the gas phase polymerization process either below the distribution plate or into a zone within the reactor in which there is a high tendency to form deposits. In the present description, details of the gas phase polymerization process are discussed below.

Тем не менее по еще одному варианту твердое соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение, используют в сочетании с каталитической системой, не нанесенной на носитель, или даже в нанесенной на носитель форме для каталитической системы.However, in yet another embodiment, a solid compound, preferably a solid acid compound, is used in combination with a non-supported catalyst system, or even a supported catalyst system form.

В наиболее предпочтительном варианте кислотное соединение применяют с каталитической системой, нанесенной на носитель. Самый предпочтительный метод приготовления каталитической системы на носителе по изобретению обычно включает объединение, введение в контакт, совмещение, связывание и/или смешение любого из вышеописанных каталитических соединений, предпочтительно каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом, с применением любой из ранее описанных технологий.In a most preferred embodiment, the acidic compound is used with a supported catalyst system. The most preferred method for preparing a supported catalyst system of the invention typically involves combining, contacting, combining, binding and / or mixing any of the above catalyst compounds, preferably a metallocene type catalyst compound with a bulky ligand, using any of the previously described techniques.

В одном варианте осуществления способа по изобретению каталитическое соединение объединяют, вводят в контакт, связывают, совмещают и/или смешивают с кислотным соединением. По наиболее предпочтительному варианту в качестве каталитического соединения используют катализатор обычного типа с переходным металлом или катализатор металлоценового типа с объемистым лигандом, нанесенный на носитель. В одном варианте кислотное соединение находится в суспензии в минеральном масле вместе с каталитической системой или без нее, предпочтительно вместе с каталитической системой на носителе, которую вводят в полимеризационный процесс.In one embodiment of the process of the invention, the catalytic compound is combined, contacted, coupled, combined and / or mixed with an acidic compound. In a most preferred embodiment, a conventional transition metal type catalyst or a bulky ligand metallocene type supported catalyst supported on a support is used as the catalytic compound. In one embodiment, the acidic compound is in suspension in the mineral oil with or without a catalyst system, preferably with a supported catalyst system that is introduced into the polymerization process.

В другом варианте стадии способа по изобретению включают приготовление полимеризационного катализатора, предпочтительно приготовление полимеризационного катализатора на носителе, и введение полимеризационного катализатора, предпочтительно полимеризационного катализатора на носителе, в контакт с полярным твердым кислотным соединением, предпочтительно с кислотой. В предпочтительном варианте полимеризационный катализатор включает каталитическое соединение, активатор и носитель, а предпочтительный полимеризационный катализатор представляет собой катализатор металлоценового типа с объемистым лигандом на носителе.In another embodiment, the steps of the method of the invention comprise preparing a polymerization catalyst, preferably preparing a supported polymerization catalyst, and introducing the polymerization catalyst, preferably the supported polymerization catalyst, into contact with a polar solid acidic compound, preferably an acid. In a preferred embodiment, the polymerization catalyst comprises a catalytic compound, an activator and a carrier, and the preferred polymerization catalyst is a metallocene type catalyst with a bulky ligand on a support.

В одном из вариантов осуществления способа по изобретению кислотное соединение вводят в контакт с каталитической системой, предпочтительно с каталитической системой на носителе, наиболее предпочтительно с каталитической системой металлоценового типа с объемистым лигандом на носителе, при нормальных температуре и давлении. Предпочтительная температура контактирования для объединения полимеризационного катализатора и кислотного соединения находится в интервале от 0 до примерно 100° С, более предпочтительно от 15 до примерно 75° С, наиболее предпочтительно при примерно нормальных температуре и давлении.In one embodiment of the process of the invention, the acidic compound is contacted with a catalyst system, preferably a supported catalyst system, most preferably a metallocene type catalyst system with a bulky ligand supported, at normal temperature and pressure. The preferred contact temperature for combining the polymerization catalyst and the acid compound is in the range from 0 to about 100 ° C, more preferably from 15 to about 75 ° C, most preferably at about normal temperature and pressure.

В предпочтительном варианте введение в контакт полимеризационного катализатора и твердого полярного соединения, предпочтительно кислотного соединения, осуществляют в атмосфере инертного газа, такого как азот. Однако предусмотрена возможность осуществлять объединение полимеризационного катализатора и кислотного соединения в присутствии олефина (олефинов), растворителей, водорода и т.п.In a preferred embodiment, the contacting of the polymerization catalyst and a solid polar compound, preferably an acidic compound, is carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen. However, it is possible to combine the polymerization catalyst and the acid compound in the presence of olefin (s), solvents, hydrogen, and the like.

По одному варианту во время приготовления каталитической композиции кислоту можно добавлять на любой стадии, лишь бы только эта твердая кислота не вступала во взаимодействие с композицией во время приготовления.In one embodiment, during the preparation of the catalyst composition, the acid can be added at any stage, as long as this solid acid does not interact with the composition during preparation.

В одном варианте осуществления способа по изобретению полимеризационный катализатор и кислотное соединение объединяют в среде жидкости, причем в качестве жидкости можно использовать, например, минеральное масло, толуол, гексан, изобутан или их смесь. В более предпочтительном варианте осуществления способа кислотное соединение объединяют с полимеризационным катализатором, который приготовлен в жидкости, предпочтительно в суспензии, или объединяют с практически сухим или высушенным полимеризационным катализатором, который помещен в жидкость и повторно суспендирован.In one embodiment of the process of the invention, the polymerization catalyst and the acid compound are combined in a liquid medium, for example, mineral oil, toluene, hexane, isobutane or a mixture thereof can be used as the liquid. In a more preferred embodiment of the process, the acid compound is combined with a polymerization catalyst that is prepared in a liquid, preferably in suspension, or combined with a substantially dry or dried polymerization catalyst that is placed in a liquid and resuspended.

В предпочтительном варианте перед применением полимеризационный катализатор вводят в контакт с кислотным соединением на период времени, превышающий секунду, предпочтительно от примерно 1 мин до примерно 48 ч, более предпочтительно от примерно 10 мин до примерно 10 ч, а наиболее предпочтительно от примерно 30 мин до примерно 6 ч. Под периодом контактирования подразумевают только время перемешивания.Preferably, the polymerization catalyst is contacted with the acidic compound for a period of time greater than a second, preferably from about 1 minute to about 48 hours, more preferably from about 10 minutes to about 10 hours, and most preferably from about 30 minutes to about 6 hours. By the contacting period is meant only the mixing time.

В одном варианте значение мольного соотношения между твердым полярным соединением, предпочтительно твердым кислотным соединением, и металлом полимеризационного катализатора находится в интервале от 5000 до примерно 0,2, предпочтительно от примерно 1000 до примерно 0,5, более предпочтительно от примерно 500 до примерно 1, а наиболее предпочтительно от примерно 250 до примерно 10.In one embodiment, the molar ratio between the solid polar compound, preferably the solid acid compound, and the metal of the polymerization catalyst is in the range from 5000 to about 0.2, preferably from about 1000 to about 0.5, more preferably from about 500 to about 1, and most preferably from about 250 to about 10.

В другом варианте значение соотношения между массой твердого полярного соединения, предпочтительно твердого кислотного соединения, и массой полимеризационного катализатора (включая подложку в случае полимеризационного катализатора на носителе) находится в интервале от 100 до 0,001, предпочтительно от примерно 10 до примерно 0,01, более предпочтительно от 5 до 0,1, а наиболее предпочтительно от 2 до примерно 0,2.In another embodiment, the ratio between the mass of the solid polar compound, preferably the solid acid compound, and the mass of the polymerization catalyst (including the support in the case of a supported polymerization catalyst) is in the range from 100 to 0.001, preferably from about 10 to about 0.01, more preferably from 5 to 0.1, and most preferably from 2 to about 0.2.

Технология смешения и оборудование, предполагаемые для применения в способе по изобретению, хорошо известны. Технология смешения может включать любое средство механического смешения, например встряхивание, перемешивание мешалкой, галтовку и раскатывание. Другая предполагаемая технология включает применение псевдоожижения, например в реакторе с псевдоожиженным слоем, в котором перемешивание обеспечивают циркулирующие газы. Неограничивающие примеры смесительного оборудования для объединения твердого полимеризационного катализатора и кислотных соединений включают мешалку с ленточной винтовой лопастью, статический смеситель, двухконусный смеситель, галтовочный барабан, барабанную валковую мельницу, аппарат для разрушения эмульсий, смеситель с псевдоожиженным слоем, смеситель со спиральной мешалкой и смеситель с коническим шнеком.The mixing technology and equipment proposed for use in the method according to the invention are well known. The mixing technology may include any means of mechanical mixing, for example, shaking, stirring with a stirrer, tumbling and rolling. Another contemplated technology involves the use of fluidization, for example in a fluidized bed reactor in which circulating gases provide mixing. Non-limiting examples of mixing equipment for combining a solid polymerization catalyst and acidic compounds include a stirrer with a tape screw blade, a static mixer, a two-cone mixer, a tumbling drum, a drum roll mill, an emulsion breaking apparatus, a fluidized bed mixer, a spiral mixer and a conical mixer a screw.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения каталитическую систему по изобретению наносят на носитель, а нанесенная на носитель каталитическая система в предпочтительном варианте представляет собой практически высушенный предварительно формованный, по существу сухой и/или легкосыпучий продукт. В особенно предпочтительном варианте осуществления способа по изобретению предварительно формованную каталитическую систему на носителе вводят в контакт с твердым полярным соединением, предпочтительно с твердым кислотным соединением. Это кислотное соединение может находиться в растворе, суспензии или в сухом состоянии, а в предпочтительном варианте кислотное соединение находится в практически сухом или высушенном состоянии. Если кислота находится в растворе, эта кислота остается практически в твердом состоянии.In a preferred embodiment of the invention, the catalyst system of the invention is supported on a carrier, and the supported catalyst system is preferably a substantially dried preformed, substantially dry and / or free-flowing product. In a particularly preferred embodiment of the process of the invention, a preformed supported catalyst system is contacted with a solid polar compound, preferably a solid acid compound. This acidic compound may be in solution, suspension or in a dry state, and in a preferred embodiment, the acidic compound is in a substantially dry or dried state. If the acid is in solution, this acid remains almost solid.

В одном из вариантов по изобретению предлагается способ совместной инжекции не нанесенных на носитель полимеризационного катализатора и твердого полярного соединения, предпочтительно твердого кислотного соединения, в реактор. По одному из вариантов полимеризационный катализатор используют в не нанесенной на носитель форме, предпочтительно в форме жидкости, такой как представленная в патентах US №5317036 и 5693727 и в европейской публикации ЕР А-0593083, которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок. Полимеризационный катализатор в жидкой форме можно вводить в реактор с твердым полярным соединением, предпочтительно с твердым кислотным соединением, совместно или раздельно с применением методов инжекции, представленных в публикации РСТ WO 97/46599, которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки. Когда используют не нанесенную на носитель каталитическую систему металлоценового типа с объемистым лигандом, мольное соотношение между металлом активаторного компонента и металлом каталитического соединения металлоценового типа с объемистым лигандом находится в пределах от 0,3:1 до 10000:1, предпочтительно от 100:1 до 5000:1, а наиболее предпочтительно от 500:1 до 2000:1.In one embodiment, the invention provides a method for co-injection of a non-supported polymerization catalyst and a solid polar compound, preferably a solid acid compound, into a reactor. In one embodiment, the polymerization catalyst is used in a non-supported form, preferably in the form of a liquid, such as that presented in US Pat. Nos. 5,331,036 and 5,693,727 and in European Publication EP A-0593083, all of which are incorporated herein by reference. The liquid polymerisation catalyst can be introduced into a solid polar compound reactor, preferably a solid acid compound, together or separately using the injection methods presented in PCT publication WO 97/46599, which is incorporated herein by reference in its entirety. When a non-supported metallocene type catalyst system with a bulky ligand is used, the molar ratio between the metal of the activator component and the metal of the metallocene type catalyst compound with a bulky ligand is in the range from 0.3: 1 to 10000: 1, preferably from 100: 1 to 5000 : 1, and most preferably from 500: 1 to 2000: 1.

В одном варианте производительность полимеризационного катализатора превышает 1500 г полимера на грамм катализатора, предпочтительно превышает 2000 г полимера на грамм катализатора, более предпочтительно превышает 2500 г полимера на грамм катализатора, а наиболее предпочтительно превышает 3000 г полимера на грамм катализатора. В одном из вариантов, когда твердое полярное соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение по изобретению, подвергается фазовому превращению, производительность полимеризационного катализатора понижается до уровня меньше 1500 г полимера на грамм катализатора, предпочтительно меньше 1000 г полимера на грамм катализатора, более предпочтительно меньше 500 г полимера на грамм катализатора, еще более предпочтительно меньше 100 г полимера на грамм катализатора, еще предпочтительнее меньше 25 г полимера на грамм катализатора, а наиболее предпочтительно до уровня, который ниже определяемого или равен 0 г полимера на грамм катализатора.In one embodiment, the productivity of the polymerization catalyst exceeds 1500 g of polymer per gram of catalyst, preferably exceeds 2000 g of polymer per gram of catalyst, more preferably exceeds 2500 g of polymer per gram of catalyst, and most preferably exceeds 3000 g of polymer per gram of catalyst. In one embodiment, when the solid polar compound, preferably the solid acid compound of the invention, undergoes a phase transformation, the productivity of the polymerization catalyst is reduced to a level of less than 1500 g of polymer per gram of catalyst, preferably less than 1000 g of polymer per gram of catalyst, more preferably less than 500 g of polymer per gram of catalyst, even more preferably less than 100 g of polymer per gram of catalyst, even more preferably less than 25 g of polymer per gram of catalyst, and most preferably to a level that is lower than the determined or equal to 0 g of polymer per gram of catalyst.

По одному из вариантов для удержания твердого полярного соединения, предпочтительно твердого кислотного соединения, вместе с катализатором или просто с целью содействовать фазовому превращению твердого вещества в жидкость или газ, предпочтительно в жидкость, используют связующее вещество. Связующее вещество можно добавлять к катализатору любым из ряда путей. Так, например, связующее вещество можно добавлять непосредственно после получения катализатора, когда он еще находится в суспендированном состоянии, или перед выпариванием какой-либо жидкости, в которой готовили катализатор. В случае применения связующего вещества в предпочтительном варианте его добавляют в высушенный предварительно приготовленный, нанесенный на носитель полимеризационный катализатор. Неограничивающие примеры связующих веществ включают полиэтиленоксид, полиэтилен/пропиленоксид, минеральное масло, диоксид кремния, оксид алюминия, силиконовое масло, различные воски, такие как карнаубский воск, поверхностно-активные вещества, такие как додецилбензолсульфонат натрия, и хелатообразователи, такие как ЭДТК.In one embodiment, a binder is used to hold the solid polar compound, preferably the solid acid compound, together with a catalyst or simply to facilitate the phase conversion of the solid into a liquid or gas, preferably into a liquid. The binder can be added to the catalyst in any of a number of ways. So, for example, a binder can be added immediately after preparation of the catalyst, when it is still in a suspended state, or before evaporation of any liquid in which the catalyst was prepared. When a binder is used, it is preferably added to the dried pre-prepared, supported polymerization catalyst. Non-limiting examples of binders include polyethylene oxide, polyethylene / propylene oxide, mineral oil, silica, alumina, silicone oil, various waxes such as carnauba wax, surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and chelating agents such as EDTA.

Твердое полярное соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение, в сочетании с нанесенным на носитель полимеризационным катализатором могут быть объединены с агентами, которые непременно способствуют рассеянию накопившегося статического заряда и/или модифицируют реологические свойства материала, и/или повышают сыпучесть порошков, снижая степень уплотнения слоя порошка, ослабляя сцепление между частицами и уменьшая трение между частицами. Неограничивающие примеры таких агентов включают диоксид кремния, такой как продукт Cabosil, глины, поверхностно-активные вещества, такие как эфиры жирных кислот, соли металлов жирных кислот, кремнезем, галогениды металлов, сольватированные галогениды металлов, амины, полиоксиэтилен и полиоксипропилен, их производные и сульфонаты.A solid polar compound, preferably a solid acid compound, in combination with a polymerization catalyst supported on a carrier can be combined with agents that inevitably contribute to the dissipation of the accumulated static charge and / or modify the rheological properties of the material and / or increase the flowability of the powders, reducing the degree of compaction of the powder layer by weakening adhesion between particles and reducing friction between particles. Non-limiting examples of such agents include silica, such as Cabosil, clays, surfactants, such as fatty acid esters, metal salts of fatty acids, silica, metal halides, solvated metal halides, amines, polyoxyethylene and polyoxypropylene, their derivatives and sulfonates .

Процесс полимеризацииPolymerization process

Каталитическая композиция, включающая твердое соединение, предпочтительно твердое кислотное соединение по изобретению, описанное выше, приемлема для применения в любом способе форполимеризации и/или полимеризации в широком диапазоне температур и давлений. Температура может находиться в интервале от -60 до примерно 280° С, предпочтительно от 50 до примерно 200° С, а создаваемые давления могут находиться в интервале от 1 до примерно 500 ат или выше.The catalyst composition comprising a solid compound, preferably the solid acid compound of the invention described above, is suitable for use in any prepolymerization and / or polymerization process over a wide range of temperatures and pressures. The temperature may be in the range from -60 to about 280 ° C, preferably from 50 to about 200 ° C, and the generated pressures can be in the range from 1 to about 500 atm or higher.

Полимеризационные процессы включают процессы в растворе, газовой фазе, суспензионной фазе, под высоким давлением или с их сочетанием. Особенно предпочтительна полимеризация в газовой фазе или суспензионной фазе одного или нескольких олефинов, по меньшей мере одним из которых является этилен или пропилен.Polymerization processes include processes in solution, gas phase, suspension phase, under high pressure or a combination thereof. Particularly preferred is the polymerization in the gas phase or suspension phase of one or more olefins, at least one of which is ethylene or propylene.

В одном из вариантов способ по настоящему изобретению предназначен для проведения процесса полимеризации в растворе, под высоким давлением, в суспензии или газовой фазе одного или нескольких олефиновых мономеров, содержащих от 2 до 30 углеродных атомов каждый, предпочтительно от 2 до 12 углеродных атомов, а более предпочтительно от 2 до 8 углеродных атомов. Изобретение особенно хорошо подходит для полимеризации двух или большего числа таких олефиновых мономеров, как этилен, пропилен, бутен-1, пентен-1, 4-метилпентен-1, гексен-1, октен-1 и децен-1.In one embodiment, the method of the present invention is intended to carry out the polymerization process in solution, under high pressure, in suspension or in the gas phase of one or more olefin monomers containing from 2 to 30 carbon atoms each, preferably from 2 to 12 carbon atoms, and more preferably 2 to 8 carbon atoms. The invention is particularly suitable for the polymerization of two or more olefin monomers such as ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, hexene-1, octene-1 and decene-1.

Другие мономеры, которые могут быть использованы в способе по изобретению, включают этиленово-ненасыщенные мономеры, диолефины, содержащие от 4 до 18 углеродных атомов каждый, сопряженные и несопряженные диены, полиены, виниловые мономеры и циклические олефины. Неограничивающие примеры мономеров, которые приемлемы для использования по изобретению, могут включать норборнен, норборнадиен, изобутилен, изопрен, винилбензоциклобутан, стиролы, алкилзамещенный стирол, этилиденнорборнен, дициклопентадиен и циклопентен.Other monomers that can be used in the method of the invention include ethylenically unsaturated monomers, diolefins containing 4 to 18 carbon atoms each, conjugated and non-conjugated dienes, polyenes, vinyl monomers and cyclic olefins. Non-limiting examples of monomers that are suitable for use in the invention may include norbornene, norbornadiene, isobutylene, isoprene, vinylbenzocyclobutane, styrenes, alkyl substituted styrene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene and cyclopentene.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления способа по изобретению получают сополимер этилена, причем в этом случае в ходе проведения газофазного процесса полимеризуют этилен и сомономер, представляющий собой по меньшей мере один альфа-олефин, содержащий от 4 до 15 углеродных атомов, предпочтительно от 4 до 12 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно от 4 до 8 углеродных атомов.In a most preferred embodiment of the method according to the invention, an ethylene copolymer is obtained, in which case ethylene and a comonomer comprising at least one alpha olefin containing from 4 to 15 carbon atoms, preferably from 4 to 12 carbon, are polymerized during the gas phase process atoms, and most preferably from 4 to 8 carbon atoms.

В другом варианте осуществления способа по изобретению этилен или пропилен полимеризуют с по меньшей мере двумя другими сомономерами, одним из которых может (но необязательно) быть диен, с получением тройного сополимера.In another embodiment of the process of the invention, ethylene or propylene is polymerized with at least two other comonomers, one of which may (but not necessarily) be a diene, to produce a ternary copolymer.

В одном из вариантов изобретение применимо, в частности, к такому процессу, как газофазный или суспензионный процесс полимеризации пропилена индивидуально или вместе с одним или несколькими другими мономерами, включая этилен и/или другие олефины, содержащие от 4 до 12 углеродных атомов каждый. Полипропиленовые полимеры могут быть получены с использованием, в частности, связанных мостиками катализаторов металлоценового типа с объемистым лигандом, как это изложено в патентах US №5296434 и 5278264, которые оба включены в настоящее описание в качестве ссылок.In one embodiment, the invention is applicable, in particular, to a process such as a gas phase or slurry propylene polymerization process individually or together with one or more other monomers, including ethylene and / or other olefins containing from 4 to 12 carbon atoms each. Polypropylene polymers can be prepared using, in particular, bridged metallocene type catalysts with a bulky ligand, as described in US Pat. Nos. 5296434 and 5278264, both of which are incorporated herein by reference.

В процессе газофазной полимеризации, как правило, применяют непрерывный цикл, в одной части реакторной системы которого циркулирующий газовый поток, по-другому известный как рецикловый поток или псевдоожижающая среда, нагревается в реакторе за счет теплоты полимеризации. Это тепло отводят из рецикловой композиции в другой части цикла посредством охлаждающей системы вне реактора. Обычно в газофазном процессе получения полимеров с псевдоожиженным слоем через псевдоожиженный слой в присутствии катализатора в реакционных условиях непрерывно циркулирует газообразный поток, включающий один или несколько мономеров. Этот газообразный поток из псевдоожиженного слоя отводят и возвращают в реактор. Одновременно из реактора отводят полимерный продукт, а вместо полимеризованного мономера добавляют свежего мономера (см., например, патенты US №4543399, 4588790, 5028670, 5317036, 5352749, 5405922, 5436304, 5453471, 5462999, 5616661 и 5668228, причем все они в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок).In the gas phase polymerization process, as a rule, a continuous cycle is used, in one part of the reactor system of which a circulating gas stream, otherwise known as a recycle stream or fluidizing medium, is heated in the reactor due to the heat of polymerization. This heat is removed from the recycle composition in another part of the cycle through a cooling system outside the reactor. Typically, in a gas-phase process for producing polymers with a fluidized bed, a gaseous stream comprising one or more monomers is continuously circulated through a fluidized bed in the presence of a catalyst under reaction conditions. This gaseous stream from the fluidized bed is diverted and returned to the reactor. At the same time, a polymer product is withdrawn from the reactor, and fresh monomer is added instead of the polymerized monomer (see, for example, US Pat. are included in the present description by reference).

Избыточное давление в реакторе в ходе проведения газофазного процесса можно варьировать от примерно 100 фунтов/кв.дюйм (690 кПа) до примерно 500 фунтов/кв.дюйм (3448 кПа), предпочтительно в интервале от примерно 200 фунтов/кв.дюйм (1379 кПа) до примерно 400 фунтов/кв.дюйм (2759 кПа), более предпочтительно в интервале от примерно 250 фунтов/кв.дюйм (1724 кПа) до примерно 350 фунтов/кв.дюйм (2414 кПа).The overpressure in the reactor during the gas phase process can vary from about 100 psi (690 kPa) to about 500 psi (3448 kPa), preferably in the range of about 200 psi (1379 kPa) ) to about 400 psi (2759 kPa), more preferably in the range of about 250 psi (1724 kPa) to about 350 psi (2414 kPa).

В ходе проведения газофазного процесса температуру в реакторе можно варьировать от примерно 30 до примерно 120° С, предпочтительно от примерно 60 до примерно 115° С, более предпочтительно в интервале от примерно 70 до примерно 110° С, а наиболее предпочтительно в интервале от примерно 70 до примерно 95° С.During the gas phase process, the temperature in the reactor can vary from about 30 to about 120 ° C, preferably from about 60 to about 115 ° C, more preferably in the range from about 70 to about 110 ° C, and most preferably in the range from about 70 to about 95 ° C.

Другие газофазные процессы, для проведения которых предназначен способ по настоящему изобретению, включают полимеризационные процессы с последовательными этапами или многостадийные процессы. Способы газофазных процессов, для осуществления которых предназначено настоящее изобретение, включают те, которые представлены в патентах US №5627242, 5665818 и 5677375 и в европейских публикациях ЕР А-0794200, ЕР В1-0649992, ЕР А-0802202 и ЕР В-0634421, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Other gas-phase processes for which the method of the present invention is intended include polymerization processes with sequential steps or multi-stage processes. Methods of gas-phase processes for which the present invention is intended to be carried out include those described in US Pat. all fully incorporated herein by reference.

В предпочтительном варианте реактор, применяемый при выполнении настоящего изобретения, и способ по изобретению обеспечивают возможность получения от более 500 фунтов полимера в час (227 кг/ч) до примерно 200000 фунтов/ч (90900 кг/ч) или больше полимера, предпочтительно больше 1000 фунтов/ч (455 кг/ч), более предпочтительно больше 10000 фунтов/ч (4540 кг/ч), еще более предпочтительно больше 25000 фунтов/ч (11300 кг/ч), еще предпочтительнее больше 35000 фунтов/ч (15900 кг/ч), однако еще более предпочтительно больше 50000 фунтов/ч (22700 кг/ч), а наиболее предпочтительно от больше чем 65000 фунтов/ч (29000 кг/ч) до больше 100000 фунтов/ч (45500 кг/ч).In a preferred embodiment, the reactor used in carrying out the present invention, and the method according to the invention provide the possibility of obtaining from more than 500 pounds of polymer per hour (227 kg / h) to about 200,000 pounds / h (90900 kg / h) or more polymer, preferably more than 1000 lbs / h (455 kg / h), more preferably more than 10,000 pounds / h (4,540 kg / h), even more preferably more than 25,000 pounds / h (11,300 kg / h), more preferably more than 35,000 pounds / h (15,900 kg / h h), however, even more preferably more than 50,000 pounds / h (22,700 kg / h), and most preferably from more than h 65,000 lbs / h (29,000 kg / h) up to more than 100,000 lbs / h (45,500 kg / h).

В ходе проведения процесса суспензионной полимеризации обычно создают давление в интервале от примерно 1 до примерно 50 ат и даже выше и температуру в интервале от 0 до примерно 120° С. В процессе суспензионной полимеризации суспензию твердого порошкообразного полимера готовят в среде жидкого полимеризационного разбавителя, в который вводят этилен и сомономеры, а часто вместе с катализатором добавляют водород. Суспензию, включающую разбавитель, из реактора периодически или непрерывно удаляют, летучие компоненты отделяют от полимера и необязательно после перегонки возвращают в реактор. В качестве жидкого разбавителя в полимеризационной среде, как правило, используют алкан, содержащий от 3 до 7 углеродных атомов, предпочтительно разветвленный алкан. Используемая среда в условиях полимеризации должна быть жидкой и относительно инертной. Когда применяют пропановую среду, процесс следует проводить при температуре и под давлением, которые превышают критические параметры реакционного разбавителя. Предпочтительной используемой средой является гексан или изобутан.During the course of the suspension polymerization process, a pressure in the range of from about 1 to about 50 atmospheres and even higher and a temperature in the range of from 0 to about 120 ° C. are usually created. In the course of the suspension polymerization, a suspension of the solid powder polymer is prepared in a liquid polymerization diluent, in which ethylene and comonomers are introduced, and often hydrogen is added along with the catalyst. The suspension, including the diluent, is periodically or continuously removed from the reactor, the volatile components are separated from the polymer and optionally, after distillation, returned to the reactor. As a liquid diluent in the polymerization medium, as a rule, an alkane containing from 3 to 7 carbon atoms, preferably a branched alkane, is used. The medium used in the polymerization should be liquid and relatively inert. When a propane medium is used, the process should be carried out at a temperature and under pressure that exceed the critical parameters of the reaction diluent. The preferred medium used is hexane or isobutane.

Предпочтительный метод полимеризации, применяемый при выполнении изобретения, называют полимеризацией в порошкообразной форме или суспензионным методом, в котором поддерживают более низкую температуру, чем та, при которой полимер переходит в раствор. Такой метод в данной области техники хорошо известен и описан, например, в патенте US №3248179, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки. Другие способы суспензионной полимеризации включают те, которые осуществляют с применением реактора с циркуляцией, и способы с применением множества реакторов смешения, размещенных последовательно, параллельно или с сочетанием этих компоновок. Неограничивающие примеры суспензионных способов включают способы с реакторами непрерывного действия с циркуляцией или смешения. Другие примеры суспензионных способов представлены в патенте US №4613484, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки.The preferred polymerization method used in carrying out the invention is called powder polymerization or a suspension method in which a lower temperature is maintained than that at which the polymer passes into solution. Such a method in the art is well known and described, for example, in US patent No. 3248179, which is fully incorporated into this description by reference. Other suspension polymerization methods include those using a loop reactor and methods using a plurality of mixing reactors arranged in series, in parallel, or with a combination of these arrangements. Non-limiting examples of slurry processes include processes with continuous reactors with circulation or mixing. Other examples of suspension methods are presented in US patent No. 4613484, which is fully incorporated into this description by reference.

В одном из вариантов реактор, применяемый в суспензионном способе по изобретению, и способ по изобретению обеспечивают возможность получения больше 2000 фунтов полимера в час (907 кг/ч), более предпочтительно больше 5000 фунтов/ч (2268 кг/ч), а наиболее предпочтительно больше 10000 фунтов/ч (4540 кг/ч). В другом варианте в суспензионном реакторе, применяемом в способе по изобретению, получают больше 15000 фунтов полимера в час (6804 кг/ч), предпочтительно от более 25000 фунтов/ч (11340 кг/ч) до примерно 100000 фунтов/ч (45500 кг/ч).In one embodiment, the reactor used in the suspension method of the invention and the method of the invention provide more than 2,000 pounds of polymer per hour (907 kg / h), more preferably more than 5,000 pounds / hour (2268 kg / h), and most preferably more than 10,000 lbs / h (4,540 kg / h). In another embodiment, the slurry reactor used in the method of the invention produces more than 15,000 pounds of polymer per hour (6804 kg / h), preferably from more than 25,000 pounds / h (11,340 kg / h) to about 100,000 pounds / h (45,500 kg / h).

Примеры способов, осуществляемых в растворе, представлены в патентах US №4271060, 5001205, 5236998 и 5589555, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Examples of methods carried out in solution are presented in US patent No. 4271060, 5001205, 5236998 and 5589555, which are fully incorporated into this description by reference.

В предпочтительном варианте способа по изобретению процесс, предпочтительно суспензионный или газофазный процесс, проводят в присутствии каталитической системы металлоценового типа с объемистым лигандом и в отсутствии или практически в отсутствии каких-либо очищающих добавок, таких как триэтилалюминий, триметилалюминий, триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, диэтилалюминийхлорид, дибутилцинк и т.п. Этот предпочтительный способ представлен в публикации РСТ WO 96/08520 и патентах US №5712352 и 5763543, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the process, preferably the suspension or gas phase process, is carried out in the presence of a bulky ligand metallocene type catalyst system and in the absence or practically no cleaning additives, such as triethyl aluminum, trimethyl aluminum, triisobutyl aluminum, tri-n-hexyl aluminum diethylaluminium chloride, dibutylzinc and the like. This preferred method is presented in PCT Publication WO 96/08520 and US Pat. Nos. 5,712,352 and 5,763,543, which are incorporated herein by reference in their entirety.

Полимерный продукт по изобретениюThe polymer product according to the invention

Полимеры, полученные согласно способу по изобретению, могут быть использованы для широкого разнообразия продуктов и конечных целей применения. Полимеры, получаемые согласно способу по изобретению, включают линейный полиэтилен низкой плотности, эластомеры, пластомеры, полиэтилены высокой плотности, полиэтилены низкой плотности, полипропилен и полипропиленовые сополимеры.The polymers obtained according to the method according to the invention can be used for a wide variety of products and end uses. The polymers obtained according to the method according to the invention include linear low density polyethylene, elastomers, plastomers, high density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene and polypropylene copolymers.

Полимеры, как правило полимеры на этиленовой основе, обладают плотностью в интервале от 0,86 до 0,97 г/куб.см, предпочтительно в интервале от 0,88 до 0,965 г/куб.см, более предпочтительно в интервале от 0,900 до 0,96 г/куб.см, еще более предпочтительно в интервале от 0,905 до 0,95 г/куб.см, еще предпочтительнее в интервале от 0,910 до 0,940 г/куб.см, наиболее предпочтительно больше 0,915 г/куб.см, предпочтительнее больше 0,920 г/куб.см, а наиболее предпочтительно больше 0,925 г/куб.см. Плотность определяют в соответствии со стандартом ASTM D-1238.Polymers, typically ethylene-based polymers, have a density in the range of 0.86 to 0.97 g / cc, preferably in the range of 0.88 to 0.965 g / cc, more preferably in the range of 0.900 to 0 96 g / cc, even more preferably in the range of 0.905 to 0.95 g / cc, even more preferably in the range of 0.910 to 0.940 g / cc, most preferably greater than 0.915 g / cc, more preferably more than 0.920 g / cc, and most preferably more than 0.925 g / cc. Density is determined in accordance with ASTM D-1238.

Полимеры, полученные согласно способу по изобретению, как правило, обладают молекулярно-массовым распределением, значением соотношения между средневесовой молекулярной массой и среднечисленной молекулярной массой (Mw/Mn) от больше 1,5 до примерно 30, предпочтительно от больше 2 до примерно 10, более предпочтительно от больше примерно 2,2 до меньше примерно 8, а наиболее предпочтительно от 2,5 до 8.The polymers obtained according to the method according to the invention, as a rule, have a molecular weight distribution, the ratio between the weight average molecular weight and number average molecular weight (Mw / Mn) from more than 1.5 to about 30, preferably from more than 2 to about 10, more preferably from greater than about 2.2 to less than about 8, and most preferably from 2.5 to 8.

Кроме того, полимеры по изобретению, как правило, характеризуются узким композиционным распределением, как это определяют по показателю ширины композиционного распределения (ПШКР). Остальные подробности определения ПШКР сополимера специалистам в данной области техники известны (см., например, заявку РСТ WO 93/03093, опубликованную 18 февраля 1993 г., которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки).In addition, the polymers according to the invention, as a rule, are characterized by a narrow compositional distribution, as determined by the index of the compositional distribution width (PSKR). Other details of the determination of the PCR of the copolymer are known to those skilled in the art (see, for example, PCT application WO 93/03093, published February 18, 1993, which is incorporated herein by reference in its entirety).

В одном из вариантов полимеры по изобретению, полученные с использованием катализатора металлоценового типа с объемистым лигандом, обладают значениями ПШКР, обычно находящимися в интервале от больше 50 до 100%, предпочтительно до 99%, предпочтительнее в интервале от 55 до 85%, более предпочтительно от 60 до 80%, еще более предпочтительно больше 60%, а еще предпочтительнее больше 65%.In one embodiment, the polymers of the invention obtained using a bulky ligand metallocene type catalyst have PSCR values typically in the range of greater than 50 to 100%, preferably up to 99%, more preferably in the range of 55 to 85%, more preferably from 60 to 80%, even more preferably more than 60%, and even more preferably more than 65%.

В другом варианте полимеры, полученные с использованием каталитической системы металлоценового типа с объемистым лигандом, обладают ПШКР меньше 50%, предпочтительно меньше 40%, а наиболее предпочтительно меньше 30%.In another embodiment, polymers prepared using a bulky ligand metallocene type catalyst system have a PCR of less than 50%, preferably less than 40%, and most preferably less than 30%.

В одном из вариантов полимеры по настоящему изобретению обладают индексом расплава (ИР) или (I2), который определяют по стандарту ASTM D-1238-Е, в интервале от 0,01 до 1000 дг/мин, предпочтительно от примерно 0,01 до примерно 100 дг/мин, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 50 дг/мин, а наиболее предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 10 дг/мин.In one embodiment, the polymers of the present invention have a melt index (IR) or (I 2 ), which is determined according to ASTM D-1238-E, in the range from 0.01 to 1000 dg / min, preferably from about 0.01 to about 100 dg / min, more preferably from about 0.1 to about 50 dg / min, and most preferably from about 0.1 to about 10 dg / min.

В одном из вариантов полимеры по изобретению характеризуются значениями соотношения индексов расплава (I21/I2) (I21 определяют по стандарту ASTM D-1238-F) от 10 до меньше 25, предпочтительно от примерно 15 до меньше 25.In one embodiment, the polymers of the invention are characterized by a melt index ratio (I 21 / I 2 ) (I 21 determined according to ASTM D-1238-F) from 10 to less than 25, preferably from about 15 to less than 25.

В предпочтительном варианте полимеры по изобретению характеризуются предпочтительными значениями соотношения индексов расплава (I21/I2) (I21 определяют по стандарту ASTM D-1238-F) больше 25, более предпочтительно больше 30, еще более предпочтительно больше 40, тем не менее еще более предпочтительно больше 50, а наиболее предпочтительно больше 65. В одном варианте полимер по изобретению может обладать узким молекулярно-массовым распределением и широким композиционным распределением или наоборот. Такими полимерами могут быть те, что представлены в патенте US №5798427, который включен в настоящее описание в качестве ссылки.In a preferred embodiment, the polymers of the invention are characterized by preferred melt ratio ratios (I 21 / I 2 ) (I 21 determined according to ASTM D-1238-F) greater than 25, more preferably greater than 30, even more preferably greater than 40, nevertheless still more preferably greater than 50, and most preferably greater than 65. In one embodiment, the polymer of the invention may have a narrow molecular weight distribution and a wide composition distribution, or vice versa. Such polymers can be those that are presented in US patent No. 5798427, which is incorporated into this description by reference.

В еще одном варианте согласно способу по изобретению получают полимеры на пропиленовой основе. Эти полимеры включают атактический полипропилен, изотактический полипропилен, полуизотактический и синдиотактический полипропилен. К другим пропиленовым полимерам относятся пропиленовые блочные и ударопрочные сополимеры. Пропиленовые полимеры этих типов в данной области техники хорошо известны (см., например, патенты US №4794096, 3248455, 4376851, 5036034 и 5459117, которые все включены в настоящее описание в качестве ссылок).In yet another embodiment, propylene-based polymers are prepared according to the method of the invention. These polymers include atactic polypropylene, isotactic polypropylene, semi-isotactic and syndiotactic polypropylene. Other propylene polymers include propylene block and high impact copolymers. Propylene polymers of these types are well known in the art (see, for example, US Pat. Nos. 4,794,096, 3,248,455, 4,367,851, 5,036,034 and 5,459,117, all of which are incorporated herein by reference).

Полимеры по изобретению можно совмещать и/или экструдировать совместно с любым другим полимером. Неограничивающие примеры других полимеров включают линейные полиэтилены низкой плотности, полученные катализом с использованием обычных катализаторов Циглера-Натта и/или металлоценового типа с объемистым лигандом, эластомеры, пластомеры, полиэтилен высокого давления низкой плотности, полиэтилены высокой плотности, полипропилены и т.п.The polymers of the invention can be combined and / or extruded together with any other polymer. Non-limiting examples of other polymers include linear low density polyethylenes obtained by catalysis using conventional Ziegler-Natta and / or bulky ligand metallocene type catalysts, elastomers, plastomers, low density high pressure polyethylene, high density polyethylene, polypropylene and the like.

Полимеры, получаемые согласно способу по изобретению, и их смеси могут быть использованы в таких процессах формования, как экструзия и совместная экструзия пленки и листов и прядение волокна, равно как и выдувное формование, литье под давлением и роторное формование. Пленочные материалы включают пленки, изготовленные выдувным формованием и отливкой, пленки, изготовленные совместной экструзией и послойным формованием, которые можно применять как усадочные пленки, липкие пленки, растягивающиеся пленки, прокладочные пленки для сварки, ориентированные пленки, упаковку для легких закусок, мешки для жестких условий эксплуатации, мешки для бакалейных товаров, упаковку для испеченных и замороженных пищевых продуктов, упаковку для медицинский целей, уплотнительные материалы промышленного назначения, мембраны и т.д., применяемые в контакте и без контакта с пищевыми продуктами. Изготовление волокон включает прядение из расплава, прядение из раствора и процессы прядения из расплава полого волокна для применения в тканой и нетканой формах при изготовлении фильтров, тканей для полотенец, одежды для медицинских работников, геотекстильных материалов и т.д. Экструдированные изделия включают трубки для медицинских целей, покрытия проводов и кабелей, геомембраны и облицовочные материалы для бассейнов. К формованным продуктам относятся одно- и многослойные изделия в форме бутылок, крупногабаритные емкости, крупногабаритные полые изделия, жесткие сосуды для пищевых продуктов, игрушки и т.д.The polymers obtained according to the method according to the invention, and mixtures thereof can be used in molding processes such as extrusion and co-extrusion of film and sheets and fiber spinning, as well as blow molding, injection molding and rotor molding. Film materials include films made by blow molding and casting, films made by co-extrusion and layering, which can be used as shrink films, sticky films, stretch films, cushion films for welding, oriented films, packaging for snacks, bags for harsh conditions operation, bags for groceries, packaging for baked and frozen food products, packaging for medical purposes, industrial sealing materials, meme wounds, etc., used in the contact and non-food contact. The manufacture of fibers includes melt spinning, melt spinning and hollow fiber melt spinning processes for use in woven and non-woven forms in the manufacture of filters, towel fabrics, clothing for medical professionals, geotextiles, etc. Extruded products include tubes for medical purposes, wire and cable coatings, geomembranes and pool lining materials. Molded products include single and multi-layer bottle-shaped products, large containers, large hollow products, rigid food containers, toys, etc.

ПримерыExamples

Для лучшего понимания сущности настоящего изобретения, включая его характеризующие преимущества, предлагаются следующие примеры.For a better understanding of the essence of the present invention, including its characterizing advantages, the following examples are offered.

КатализаторCatalyst

Использованный в приведенных ниже примерах полимеризационный катализатор готовили аналогично следующему методу приготовления. Связанное мостиком каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом представляет собой диметилсилилбис(тетрагидроинденил)цирконийдихлорид [Ме2Si(H4-инд)2ZrCl2], доступный на фирме Albemarle Corporation, Батон-Руж, шт. Луизиана. Это каталитическое соединение [Me2Si(H4-инд)2ZrCl2] наносят на диоксид кремния сорта Crosfield ES-70, обезвоженный при 600° С, потери влаги которого при прокаливании (ПВП) составляют приблизительно 1,0 мас.%. ПВП определяют измерением потери массы материалом-носителем, который нагревают и выдерживают при температуре примерно 1000° С в течение примерно 22 ч. Средний размер частиц диоксида кремния сорта Crosfield ES-70 равен 40 мкм, он доступен на фирме Crosfield Limited, Уоррингтон, Англия.The polymerization catalyst used in the examples below was prepared analogously to the following preparation method. The bridged metallocene-type catalytic compound with a bulky ligand is dimethylsilylbis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride [Me 2 Si (H 4 -ind) 2 ZrCl 2 ], available from Albemarle Corporation, Baton Rouge, pc. Louisiana. This catalytic compound [Me 2 Si (H 4 -ind) 2 ZrCl 2 ] is applied to Crosfield ES-70 grade silica, dehydrated at 600 ° C., whose moisture loss upon calcination (PVP) is approximately 1.0% by weight. PVP is determined by measuring the weight loss of the carrier material, which is heated and held at a temperature of about 1000 ° C for about 22 hours. The average particle size of Crosfield ES-70 silica is 40 μm and is available from Crosfield Limited, Warrington, England.

Первая стадия процесса приготовления упомянутого катализатора металлоценового типа с объемистым лигандом на носителе включает приготовление раствора предшественника. 460 фунтов (209 кг) обработанного барботированием и высушенного толуола вводят в реактор с включенной мешалкой, после чего добавляют 1060 фунтов (482 кг) метилалюмоксана (МАО) в толуоле концентрацией 30 мас.% (доступен на фирме Albemarle, Батон-Руж, шт. Луизиана). В качестве каталитического соединения в реактор загружают 947 фунтов (430 кг) толуольного раствора диметилсилилбис(тетрагидроинденил)-цирконийдихлорида концентрацией 2 маc.% и дополнительно 600 фунтов (272 кг) толуола. Далее раствор предшественника перемешивают при 80-100° F (26,7-37,8° С) в течение одного часа.The first step in the process of preparing said metallocene type catalyst with a bulky ligand on a support comprises preparing a precursor solution. 460 pounds (209 kg) of the sparged and dried toluene are introduced into the reactor with the stirrer turned on, after which 1060 pounds (482 kg) of methylaluminoxane (MAO) in toluene are added in a concentration of 30 wt.% (Available from Albemarle, Baton Rouge, pc. Louisiana). As a catalytic compound, 947 pounds (430 kg) of a toluene dimethylsilylbis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride concentration of 2 wt.% And an additional 600 pounds (272 kg) of toluene are charged to the reactor. Next, the precursor solution is stirred at 80-100 ° F (26.7-37.8 ° C) for one hour.

При перемешивании указанного раствора предшественника в этот раствор предшественника медленно добавляют 850 фунтов (386 кг) обезвоженного при 600° С кремнийдиоксидного носителя Crosfield и смесь перемешивают в течение 30 мин при 80-100° F (26,7-37,8° C). По завершении 30-минутного перемешивания смеси добавляют 240 фунтов (109 кг) толуольного раствора продукта AS-990 [N,N-бис(2-гидроксиэтил)октадециламина, С18Н37N(СН2СН2ОН)2], доступного в виде продукта Kemamine AS-990 на фирме Witco Corporation, Мемфис, шт. Теннесси, концентрацией 10 мас.% вместе с дополнительными 110 фунтами (50 кг) толуольной промывной жидкости и затем содержимое реактора перемешивают в течение 30 мин с одновременным нагревом до 175° F (79° С). По прошествии 30 мин прилагают вакуум и каталитическую смесь для полимеризации сушат при 175° F (79° С) в течение примерно 15 ч, получая легкосыпучий порошок. Конечная масса полимеризационного катализатора составляет 1200 фунтов (544 кг), содержание Zr в нем равно 0,35 мас.%, а Аl - 12,0 мас.%.While stirring said precursor solution, 850 pounds (386 kg) of Crosfield silicon dioxide dehydrated at 600 ° C. is slowly added to this precursor solution and the mixture is stirred for 30 minutes at 80-100 ° F (26.7-37.8 ° C). After 30 minutes of stirring, 240 pounds (109 kg) of toluene solution of AS-990 [N, N-bis (2-hydroxyethyl) octadecylamine, C 18 H 37 N (CH 2 CH 2 OH) 2 ], available in product form Kemamine AS-990 from Witco Corporation, Memphis, PCs. Tennessee concentration of 10 wt.% Together with an additional 110 pounds (50 kg) of toluene wash liquid and then the contents of the reactor are stirred for 30 minutes while heating to 175 ° F (79 ° C). After 30 minutes, a vacuum is applied and the polymerization catalyst mixture is dried at 175 ° F. (79 ° C.) for about 15 hours to give a free-flowing powder. The final weight of the polymerization catalyst is 1,200 pounds (544 kg), the Zr content in it is 0.35 wt.%, And Al is 12.0 wt.%.

ПроцессProcess

Однолитровый реактор из нержавеющей стали сорта 316 со спиральной мешалкой с пневмоприводом, внешним кожухом для нагрева водяным паром и внутренним кожухом для ацетонового теплоносителя сушили выдержкой при 115° С и одновременной продувкой азотом с расходом 500 куб.см/с в течение 30 мин. После охлаждения до 90° С в инертных условиях в него загружали 100 г полиэтилена [гранулированный продукт сорта Union Carbide DSX4810 (доступен на фирме Union Carbide Corporation, Денбьюри, шт. Коннектикут) на Сr основе с плотностью 0,948, I10=10, нестабилизированный] и четырежды азотом создавали давление 100 фунтов/кв.дюйм (690 кПа) и сбрасывали. Далее добавляли раствор 100 мкмолей триизобутилалюминия (ТИБА), реактор плотно закрывали и трижды этиленом создавали давление 100 фунтов/кв.дюйм (690 кПа) и сбрасывали, после чего в реакторе создавали рабочие условия: температуру 80° С и давление 107 фунтов/кв.дюйм (738 кПа).A one-liter reactor made of 316 stainless steel with a spiral stirrer with a pneumatic drive, an external casing for heating with water vapor, and an internal casing for acetone coolant was dried by exposure at 115 ° C and simultaneous purging with nitrogen at a flow rate of 500 cc / s for 30 min. After cooling to 90 ° C under inert conditions, 100 g of polyethylene was loaded into it [granular product of Union Carbide DSX4810 grade (available from Union Carbide Corporation, Denbury, Connecticut) on a Cr basis with a density of 0.948, I 10 = 10, unstabilized] and four times with nitrogen, a pressure of 100 psi (690 kPa) was applied and discarded. Then, a solution of 100 μmol of triisobutylaluminum (TIBA) was added, the reactor was tightly closed and three times ethylene was pressurized at 100 psi (690 kPa) and discharged, after which working conditions were created in the reactor: a temperature of 80 ° C and a pressure of 107 psi. inch (738 kPa).

В заполненной азотом перчаточной камере в сосуд для загрузки катализатора в виде трубки диаметром 1/4 дюйма (2 см) из нержавеющей стали, изолированной, находившейся между двумя клапанами и присоединенной к резервуару с азотом, загружали 60,7 мг полимеризационного катализатора на носителе, который описан выше, и подключали к реактору напротив трубки для продувки азотом. Далее в реакторе три раза этиленом создавали и сбрасывали давление. Затем в реакторе создавали рабочие условия, температуру 80° С и давление 107 фунтов/кв.дюйм (738 кПа), и инжектировали в него катализатор. По прошествии 38 мин температуру в течение 5 мин повышали до 100° С и поддерживали в течение 40 мин. Учитывая цели тех экспериментов, которые представлены ниже, идеальное кислотное соединение на каталитическую активность при 80° С никакого влияния, вероятно, не оказывает, но существенно снижает каталитическую активность при 100° С.In a nitrogen-filled glove box, a 1/4 inch (2 cm) stainless steel tube insulated between two valves and connected to a nitrogen tank was charged into a catalyst loading vessel containing 60.7 mg of a polymerization catalyst on a carrier, which described above, and connected to a reactor opposite the nitrogen purge tube. Then, three times in the reactor, ethylene was created and depressurized. Then, operating conditions were created in the reactor, a temperature of 80 ° C. and a pressure of 107 psi (738 kPa), and a catalyst was injected into it. After 38 minutes, the temperature was raised to 100 ° C. over 5 minutes and maintained for 40 minutes. Given the objectives of the experiments presented below, the ideal acid compound on the catalytic activity at 80 ° C probably has no effect, but significantly reduces the catalytic activity at 100 ° C.

В таблице 1 представлены данные контрольных экспериментов, в которых вместе с полимеризационным катализатором кислотного соединения не применяли. Результаты контрольных экспериментов показывают, что в диапазоне повышенных температур, в этих примерах 100° С, без кислоты каталитическая активность оказывалась существенной.Table 1 presents the data from control experiments in which no acid compound was used together with the polymerization catalyst. The results of control experiments show that in the range of elevated temperatures, in these examples, 100 ° C, without acid, the catalytic activity was significant.

Figure 00000010
Figure 00000010

Примеры 8, 9 и 10Examples 8, 9 and 10

В сосуд для загрузки катализатора загружали 45 мг L-яблочной кислоты и в этом эксперименте под давлением азота инжектировали в течение 20-минутного периода выдержки при 80° С.45 mg of L-malic acid was charged into a catalyst loading vessel and, in this experiment, was injected under nitrogen pressure for a 20-minute exposure period at 80 ° C.

Данные таблицы 2 иллюстрируют влияние кислоты при повышенной температуре. Уменьшенным также был показатель "rubble", что указывало на улучшенную непрерывность.The data in table 2 illustrate the effect of acid at elevated temperatures. The "rubble" indicator was also reduced, which indicated improved continuity.

В нижеследующих таблицах показатель "rubble" характеризует нежелательные частицы полимера с размером более 10 меш (около 2 мм).In the following tables, the “rubble” characterizes unwanted polymer particles with a size greater than 10 mesh (about 2 mm).

Figure 00000011
Figure 00000011

Данные следующих экспериментов с 11 по 20 также отражены в таблице 3.The data of the following experiments from 11 to 20 are also shown in table 3.

Примеры 11 и 12Examples 11 and 12

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что с полимеризационным катализатором смешивали L-яблочную кислоту. Это показывает, что другой вариант добавления кислоты оказывается также эффективным.The experiment was carried out analogously to example 8, except that L-malic acid was mixed with the polymerization catalyst. This shows that another acid addition option is also effective.

Примеры с 13 по 15Examples 13 to 15

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали глутаровую кислоту. Это демонстрирует эффективность другой кислоты в отношении снижения скорости полимеризации при 100° С.The experiment was carried out analogously to example 8, except that instead of L-malic acid, glutaric acid was used. This demonstrates the effectiveness of another acid in reducing the polymerization rate at 100 ° C.

Пример 16Example 16

Эксперимент проводили аналогично примеру 13, за исключением того, что использовали только 23 мг кислоты. Это иллюстрирует возможность регулирования степени дезактивации количеством используемой кислоты.The experiment was carried out analogously to example 13, except that only 23 mg of acid was used. This illustrates the possibility of controlling the degree of deactivation by the amount of acid used.

Пример 17Example 17

Эксперимент проводили аналогично примеру 13, за исключением того, что полимеризационным катализатором смешивали глутаровую кислоту. Это иллюстрирует другой путь добавления кислоты.The experiment was carried out analogously to example 13, except that glutaric acid was mixed with a polymerization catalyst. This illustrates another way of adding acid.

Пример 18Example 18

Эксперимент проводили аналогично примеру 16, за исключением того, что с полимеризационным катализатором смешивали глутаровую кислоту. Это вновь иллюстрирует другой путь добавления кислоты.The experiment was carried out analogously to example 16, except that glutaric acid was mixed with the polymerization catalyst. This again illustrates another way of adding acid.

Пример 19Example 19

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали 3-метиладипиновую кислоту. Этот пример демонстрирует применение другой кислоты, которая эффективно снижает скорость полимеризации при 100° С.The experiment was carried out analogously to example 8, except that 3-methyladipic acid was used instead of L-malic acid. This example demonstrates the use of another acid that effectively reduces the polymerization rate at 100 ° C.

Пример 20Example 20

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали 4-октилоксибензойную кислоту, что демонстрирует применение другой кислоты для эффективного снижения скорости полимеризации при 100° С.The experiment was carried out analogously to example 8, except that instead of L-malic acid, 4-octyloxybenzoic acid was used, which demonstrates the use of another acid to effectively reduce the polymerization rate at 100 ° C.

Figure 00000012
Figure 00000012

Пример 21Example 21

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали продукт Irganox 565 (фирма Ciba Specialty Chemicals, Тэрритаун, шт. Нью-Йорк). Это показывает, что для снижения скорости полимеризации при 100° С может быть эффективным другое химическое средство.The experiment was carried out analogously to example 8, except that instead of L-malic acid, the product Irganox 565 (Ciba Specialty Chemicals, Territown, NY) was used. This shows that to reduce the polymerization rate at 100 ° C, another chemical agent may be effective.

Пример 22Example 22

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали ксилит. Это показывает, что для снижения скорости полимеризации при 100° С может быть эффективным другое химическое средство.The experiment was carried out analogously to example 8, except that instead of L-malic acid, xylitol was used. This shows that to reduce the polymerization rate at 100 ° C, another chemical agent may be effective.

Пример 23Example 23

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали пентаэритриттетрабензоат. Это показывает, что для снижения скорости полимеризации при 100° С может быть эффективным другое химическое средство.The experiment was carried out analogously to example 8, except that pentaerythritol tetrabenzoate was used instead of L-malic acid. This shows that to reduce the polymerization rate at 100 ° C, another chemical agent may be effective.

Пример 24Example 24

Эксперимент проводили аналогично примеру 8, за исключением того, что вместо L-яблочной кислоты использовали гидрохинонбис(2-гидроксиэтил)эфир. Это показывает, что для снижения скорости полимеризации при 100° С может быть эффективным другое химическое средство.The experiment was carried out analogously to example 8, except that instead of L-malic acid, hydroquinonbis (2-hydroxyethyl) ether was used. This shows that to reduce the polymerization rate at 100 ° C, another chemical agent may be effective.

Figure 00000013
Figure 00000013

Хотя настоящее изобретение представлено и проиллюстрировано со ссылками на конкретные варианты выполнения, для обычных специалистов в данной области техники очевидно, что сама сущность изобретения приводит к вариантам, которые нет необходимости иллюстрировать в настоящем описании. Так, например, в зависимости от получаемого продукта в ходе проведения процесса полимеризации предусматривается возможность применения другого сочетания кислот. Кроме того, возможно применение двух или большего числа полимеризационных реакторов, размещенных последовательно или параллельно, может быть использована суспензионная и/или газовая фаза, где можно применять другие сочетания кислотных соединений. Более того, для дезактивации полимера, отводимого из полимеризационного реактора, твердую кислоту можно применять после реактора. Вместе с кислотным соединением по изобретению можно также применять два или большее число полимеризационных катализаторов. По этой причине с целью определить фактический объем настоящего изобретения следует ссылаться только на прилагаемую формулу изобретения.Although the present invention has been presented and illustrated with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the very essence of the invention leads to variations that are not necessary to illustrate in the present description. So, for example, depending on the product obtained during the polymerization process, it is possible to use another combination of acids. In addition, it is possible to use two or more polymerization reactors arranged in series or in parallel, a suspension and / or gas phase can be used where other combinations of acidic compounds can be used. Moreover, to deactivate the polymer discharged from the polymerization reactor, solid acid can be used after the reactor. Together with the acidic compound of the invention, two or more polymerization catalysts can also be used. For this reason, in order to determine the actual scope of the present invention, reference should only be made to the attached claims.

Claims (33)

1. Каталитическая композиция, включающая полимеризационный катализатор и твердое соединение, в которой твердое соединение при температуре, превышающей полимеризационную температуру, подвергается фазовому переходу, который дезактивирует полимеризационный катализатор.1. A catalytic composition comprising a polymerization catalyst and a solid compound in which the solid compound at a temperature higher than the polymerization temperature undergoes a phase transition that deactivates the polymerization catalyst. 2. Каталитическая композиция по п.1, в которой фазовый переход состоит в превращении твердого вещества в жидкость.2. The catalytic composition according to claim 1, in which the phase transition consists in converting a solid into a liquid. 3. Каталитическая композиция по п.1, в которой полимеризационный катализатор наносят на подложку.3. The catalyst composition according to claim 1, in which the polymerization catalyst is applied to a substrate. 4. Каталитическая композиция по п.1, в которой потеря массы твердого соединения, как ее определяют с помощью термогравиметрического анализа при 80°С в течение 20 мин, составляет меньше 20 мас.%.4. The catalytic composition according to claim 1, in which the mass loss of the solid compound, as determined by thermogravimetric analysis at 80 ° C for 20 minutes, is less than 20 wt.%. 5. Каталитическая композиция по п.1, в которой диэлектрическая постоянная твердого соединения превышает 2.5. The catalytic composition according to claim 1, in which the dielectric constant of the solid compound exceeds 2. 6. Каталитическая композиция по п.1, в которой твердое соединение представляет собой кислотное соединение.6. The catalyst composition according to claim 1, in which the solid compound is an acid compound. 7. Каталитическая композиция по п.6, в которой кислотное соединение содержит по меньшей мере одну функциональную группу -ОН.7. The catalytic composition according to claim 6, in which the acidic compound contains at least one functional group —OH. 8. Каталитическая композиция по п.6, в которой кислотное соединение представляют собой L-яблочную кислоту.8. The catalytic composition according to claim 6, in which the acidic compound is L-malic acid. 9. Каталитическая композиция по п.6, в которой кислотное соединение представляет собой кислоту Бренстеда.9. The catalytic composition according to claim 6, in which the acidic compound is a Bronsted acid. 10. Способ полимеризации олефина (олефинов) в реакторе при полимеризационной температуре в присутствии полимеризационного катализатора и твердого соединения, где это твердое соединение при температуре, превышающей полимеризационную температуру, подвергается фазовому переходу, который дезактивирует полимеризационный катализатор в отношении полимеризации олефина (олефинов).10. A method for polymerizing olefin (s) in a reactor at a polymerization temperature in the presence of a polymerization catalyst and a solid compound, where this solid compound at a temperature higher than the polymerization temperature undergoes a phase transition that deactivates the polymerization catalyst with respect to the polymerization of olefin (olefins). 11. Способ по п.10, при котором твердое соединение представляет собой кислотное соединение, содержащее по меньшей мере одну функциональную группу -ОН.11. The method of claim 10, wherein the solid compound is an acid compound containing at least one functional group —OH. 12. Способ по п.11, при котором кислотное соединение представляет собой L-яблочную кислоту.12. The method according to claim 11, wherein the acidic compound is L-malic acid. 13. Способ по п.10, при котором полимеризационный катализатор наносят на подложку.13. The method of claim 10, wherein the polymerization catalyst is applied to the substrate. 14. Способ по п.10, при котором полимеризационный катализатор включает каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом.14. The method of claim 10, wherein the polymerization catalyst comprises a metallocene-type catalyst compound with a bulky ligand. 15. Способ непрерывной полимеризации одного или нескольких олефинов в реакторе при полимеризационной температуре в присутствии полимеризационного катализатора, включающий следующие стадии: (а) введение в реактор полимеризационного катализатора и (б) введение твердого соединения, где твердое соединение при температуре, превышающей полимеризационную температуру, подвергается фазовому переходу до превращения его в жидкое соединение.15. A method for continuously polymerizing one or more olefins in a reactor at a polymerization temperature in the presence of a polymerization catalyst, comprising the steps of: (a) introducing a polymerization catalyst into the reactor and (b) introducing a solid compound, wherein the solid compound is subjected to a temperature higher than the polymerization temperature phase transition before turning it into a liquid compound. 16. Способ по п.15, при котором стадию (а) и стадию (б) осуществляют одновременно.16. The method according to clause 15, in which stage (a) and stage (b) are carried out simultaneously. 17. Способ по п.16, при котором перед введением в реактор твердое соединение и полимеризационный катализатор объединяют.17. The method according to clause 16, in which before introducing into the reactor a solid compound and a polymerization catalyst are combined. 18. Способ по п.17, при котором твердое соединение представляет собой кислотное соединение.18. The method according to 17, in which the solid compound is an acidic compound. 19. Способ по п.18, при котором кислотное соединение содержит по меньшей мере одну функциональную группу -ОН.19. The method according to p, in which the acidic compound contains at least one functional group-OH. 20. Способ по п.15, при котором полимеризационный катализатор включает каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом и активатор.20. The method according to clause 15, in which the polymerization catalyst comprises a catalytic compound of the metallocene type with a bulky ligand and an activator. 21. Каталитическая композиция для полимеризации олефинов, включающая каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом, активатор, подложку и твердое кислотное соединение, которое при температуре, превышающей полимеризационную температуру, подвергается фазовому переходу, который дезактивирует полимеризационный катализатор.21. A catalytic composition for the polymerization of olefins, comprising a metallocene-type catalytic compound with a bulky ligand, an activator, a support and a solid acid compound which, at a temperature higher than the polymerization temperature, undergoes a phase transition that deactivates the polymerization catalyst. 22. Каталитическая композиция по п.21, в которой кислотное соединение представляет собой кислоту Бренстеда.22. The catalytic composition according to item 21, in which the acidic compound is a Bronsted acid. 23. Каталитическая композиция по п.21, в которой, когда ее нагревают до температуры, превышающей 65°С, твердое кислотное соединение образует жидкость.23. The catalytic composition according to item 21, in which, when it is heated to a temperature exceeding 65 ° C, the solid acid compound forms a liquid. 24. Каталитическая композиция по п.21, где эта каталитическая композиция нагревается теплом процесса полимеризации до температуры, превышающей полимеризационную температуру процесса.24. The catalytic composition according to item 21, where this catalytic composition is heated by the heat of the polymerization process to a temperature exceeding the polymerization temperature of the process. 25. Способ приготовления каталитической композиции, включающий следующие стадии: (а) смешение полимеризационного катализатора с активатором; (б) добавление твердого полярного соединения, которое при температуре, превышающей полимеризационную температуру, подвергается фазовому переходу, в котором во время приготовления твердое полярное соединение нереакционноспособно.25. A method of preparing a catalyst composition comprising the following steps: (a) mixing a polymerization catalyst with an activator; (b) the addition of a solid polar compound, which, at a temperature higher than the polymerization temperature, undergoes a phase transition in which the solid polar compound is not reactive during preparation. 26. Способ по п.25, при котором твердое полярное соединение представляет собой кислотное соединение.26. The method according A.25, in which the solid polar compound is an acidic compound. 27. Способ по п.25, который включает дополнительную стадию добавления подложки.27. The method according A.25, which includes an additional step of adding a substrate. 28. Способ по п.25, при котором после стадии (а) смесь объединяют с подложкой.28. The method according A.25, in which after stage (a) the mixture is combined with the substrate. 29. Способ по п.25, при котором при температуре, превышающей полимеризационную температуру, твердое полярное соединение нереакционноспособно.29. The method according A.25, in which at a temperature exceeding the polymerization temperature, the solid polar compound is non-reactive. 30. Способ по п.25, при котором полимеризационный катализатор представляет собой каталитическое соединение металлоценового типа с объемистым лигандом.30. The method according A.25, in which the polymerization catalyst is a catalytic compound of the metallocene type with a bulky ligand. 31. Способ полимеризации одного или нескольких олефинов в присутствии каталитической композиции, включающей полимеризационный катализатор и твердое полярное соединение, в реакторе, работающем при полимеризационной температуре и под полимеризационным давлением, для получения полимерного продукта, включающий по меньшей мере один фазовый переход твердого полярного соединения при температуре, превышающей полимеризационную температуру, в практически жидкое состояние.31. The method of polymerization of one or more olefins in the presence of a catalytic composition comprising a polymerization catalyst and a solid polar compound in a reactor operating at a polymerization temperature and under polymerization pressure, to obtain a polymer product comprising at least one phase transition of a solid polar compound at a temperature exceeding the polymerization temperature, in a practically liquid state. 32. Способ по п.31, при котором твердое полярное соединение представляет собой кислотное соединение, содержащее по меньшей мере одну функциональную группу -ОН.32. The method according to p, in which the solid polar compound is an acidic compound containing at least one functional group-HE. 33. Способ по п.32, при котором полимеризационная температура находится в интервале от 65 до 120°С.33. The method according to p, in which the polymerization temperature is in the range from 65 to 120 ° C.
RU2001119279/04A 1998-12-17 1999-11-29 Catalyst modifier and its employment in olefin polymerization RU2236417C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/215,432 1998-12-17
US09/215,432 US6180735B1 (en) 1998-12-17 1998-12-17 Catalyst composition and methods for its preparation and use in a polymerization process
US09/392,421 US6346584B1 (en) 1999-09-09 1999-09-09 Catalyst modifiers and their use in the polymerization of olefins(s)
US09/392,421 1999-09-09
US09/392,417 1999-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001119279A RU2001119279A (en) 2003-07-20
RU2236417C2 true RU2236417C2 (en) 2004-09-20

Family

ID=33422589

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001119279/04A RU2236417C2 (en) 1998-12-17 1999-11-29 Catalyst modifier and its employment in olefin polymerization
RU2001119275/04A RU2234515C2 (en) 1998-12-17 1999-11-29 Catalyst modifying agents and their application in polymerization of olefins

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001119275/04A RU2234515C2 (en) 1998-12-17 1999-11-29 Catalyst modifying agents and their application in polymerization of olefins

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU2236417C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101745738B1 (en) * 2009-04-23 2017-06-09 더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘. Procatalyst composition with adamantane and method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2234515C2 (en) 2004-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2233291C2 (en) Catalytic composition and methods for its preparing and applying in the polymerization process
EP1242477B1 (en) A method for preparing a supported catalyst system and its use in a polymerization process
RU2255941C2 (en) Catalytic composition and methods for preparation thereof as well as use thereof in polymerization process
JP4376485B2 (en) Polymerization method
JP2011017023A (en) Morphology controlled olefin polymerization process
US6346584B1 (en) Catalyst modifiers and their use in the polymerization of olefins(s)
JP2004521163A (en) Method for producing supported catalyst system and polymerization method using the same
US6632769B2 (en) Catalyst modifier and its use in the polymerization of olefin(s)
JP2004526811A (en) Polymerization method
AU760357B2 (en) Catalyst modifier and its use in the polymerization of olefin(s)
RU2236417C2 (en) Catalyst modifier and its employment in olefin polymerization
CZ2001401A3 (en) Catalyst modifiers and their use when polymerizing olefins
MXPA01006187A (en) Catalyst modifiers and their use in the polymerization of olefin(s)
CZ2001132A3 (en) Catalytic composition, process of its preparation and use in polymerization process
CZ2001133A3 (en) Catalytic composition, process of its preparation and use in polymerization process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061130