JP2021525307A - 触媒組成物およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法 - Google Patents

触媒組成物およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021525307A
JP2021525307A JP2021517181A JP2021517181A JP2021525307A JP 2021525307 A JP2021525307 A JP 2021525307A JP 2021517181 A JP2021517181 A JP 2021517181A JP 2021517181 A JP2021517181 A JP 2021517181A JP 2021525307 A JP2021525307 A JP 2021525307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical formula
group
catalyst composition
polyolefin
transition metal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2021517181A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7237407B2 (ja
Inventor
スンミ・イ
キ・ス・イ
ヒュン・ジ・クォン
ポウン・キム
ヨンウ・クォン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority claimed from PCT/KR2020/002464 external-priority patent/WO2020171620A1/ko
Publication of JP2021525307A publication Critical patent/JP2021525307A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7237407B2 publication Critical patent/JP7237407B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/6592Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring
    • C08F4/65922Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring containing at least two cyclopentadienyl rings, fused or not
    • C08F4/65925Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring containing at least two cyclopentadienyl rings, fused or not two cyclopentadienyl rings being mutually non-bridged
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/52Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides selected from boron, aluminium, gallium, indium, thallium or rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/65904Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond in combination with another component of C08F4/64
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/65912Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond in combination with an organoaluminium compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2420/00Metallocene catalysts
    • C08F2420/07Heteroatom-substituted Cp, i.e. Cp or analog where at least one of the substituent of the Cp or analog ring is or contains a heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/08Low density, i.e. < 0.91 g/cm3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/12Melt flow index or melt flow ratio
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/18Bulk density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/65916Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond supported on a carrier, e.g. silica, MgCl2, polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

本発明によれば、スラリー工程でポリオレフィンの製造時、優れた工程安定性および高い重合活性を示しながらも、機械的物性に優れたポリオレフィンを製造することができる触媒組成物、および前記触媒組成物を用いたポリオレフィンの製造方法が提供される。

Description

関連出願との相互引用
本出願は、2019年2月20日付韓国特許出願第10−2019−0020024号及び2020年2月20日付韓国特許出願第10−2020−0020903号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、触媒組成物およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法に関するものである。
オレフィン重合触媒系は、チーグラーナッタおよびメタロセン触媒系に分類することができる。そのうちのメタロセン触媒は、遷移金属化合物が主成分である主触媒と、アルミニウムを主成分とする有機金属化合物である助触媒との組み合わせからなる。このような触媒は、均一系錯体触媒であって単一活性点触媒(single site catalyst)であり、単一活性点特性によって分子量分布が狭く、共単量体の組成分布が均一な高分子が得られ、触媒のリガンド構造変形および重合条件の変更によって高分子の立体規則度、共重合特性、分子量、結晶化度などを変化させることができる特性を有している。
一方、直鎖状低密度ポリエチレン(Linear low density polyethylene;LLDPE)および超低密度ポリエチレン(very low density polyethylene;VLDPE)は、重合触媒下にエチレンとアルファオレフィンを共重合して製造される。
従来は、溶液重合法や気相重合法で超低密度ポリエチレンの製造が可能であり、スラリー工程では工程特性上超低密度ポリエチレンを生産するのに困難があった。スラリー工程では、一般気相工程に比べて、共重合性が落ちる短所があって、共重合性に優れた触媒が絶対的に要求される。また、溶媒による溶解度問題および高分子のスウェリング(swelling)問題によって生産性が低下するだけでなく、工程が不安定になってファウリング問題が発生するため、超低密度ポリエチレンの生産が難しい限界がある。
よって、スラリー工程でも工程が安定的でありながらも高い生産性で超低密度ポリエチレンを製造することができる超低密度ポリエチレン製造用触媒が必要であるのが実情である。
本発明は、スラリー工程でポリオレフィンの製造時、優れた工程安定性および高い重合活性を示しながらも、機械的物性に優れたポリオレフィンを製造することができる触媒組成物、およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法を提供するためのものである。
本発明は、下記化学式1で表される第1遷移金属化合物(A)および下記化学式2で表される第2遷移金属化合物(B)を1:0.3〜1:3.5のモル比(A:B)で含む、触媒組成物が提供される。
Figure 2021525307
上記化学式1中、
およびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルコキシ、またはC2〜20アルコキシアルキルであり、
およびXは、それぞれ独立して、ハロゲンまたはC1〜20アルキルであり、
Figure 2021525307
上記化学式2中、
およびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルコキシ、またはC2〜20アルコキシアルキルであり、
およびXは、それぞれ独立して、ハロゲンまたはC1〜20アルキルである。
また、本発明は、前記触媒組成物存在下で、オレフィン単量体をスラリー重合する段階を含むポリオレフィンの製造方法が提供される。
また、本発明は、前記ポリオレフィンの製造方法によって製造され、0.900〜0.930g/cmの密度を有する超低密度ポリエチレン共重合体を含むポリオレフィンが提供される。
本発明によれば、スラリー工程でポリオレフィンの製造時、優れた工程安定性および高い重合活性を示しながらも、機械的物性に優れたポリオレフィンを製造することができる触媒組成物、およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法を提供することができる。
本明細書で使用される用語は、単に例示的な実施例を説明するために使用されたものであって、発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」、「備える」または「有する」などの用語は、実施された特徴、段階、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在するのを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解されなければならない。
発明は多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、特定実施例を例示して下記で詳細に説明する。しかし、これは発明を特定の開示形態に対して限定しようとするのではなく、発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解されなければならない。
以下、発明の具体的な実施形態による触媒組成物、これを用いたポリオレフィンおよびその製造方法について説明する。
前記一実施形態によれば、下記化学式1で表される第1遷移金属化合物(A)および下記化学式2で表される第2遷移金属化合物(B)を1:0.3〜1:3.5のモル比(A:B)で含む触媒組成物が提供される。
Figure 2021525307
上記化学式1中、
およびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルコキシ、またはC2〜20アルコキシアルキルであり、
およびXは、それぞれ独立して、ハロゲンまたはC1〜20アルキルであり、
Figure 2021525307
上記化学式2中、
およびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルコキシ、またはC2〜20アルコキシアルキルであり、
およびXは、それぞれ独立して、ハロゲンまたはC1〜20アルキルである。
前記一実施形態によれば、前記化学式1で表される第1遷移金属化合物(A)と前記化学式2で表される第2遷移金属化合物(B)を特定比率で含む前駆体を使用して、従来に比べて共重合性と担持性能が向上した触媒組成物を提供することができる。
具体的に、前記第1遷移金属化合物と第2遷移金属化合物のモル比(A:B)が1:0.3〜1:3.5である触媒組成物は、優れた担持性能、触媒活性および高共重合性を示すことができる。特に、このような触媒組成物下のスラリー工程で超低密度ポリエチレンを製造する場合、従来の超低密度ポリエチレンが溶けるか膨張して(swell)生産性が低下しファウリングが発生する問題点を防止して、工程安定性を向上させることができる。また、前記触媒組成物を用いて物性に優れたポリオレフィン、例えば、超低密度ポリエチレンを提供することができる。
一方、前記第1遷移金属化合物と第2遷移金属化合物のモル比(A:B)が1:0.3未満であれば、共重合性が低下することによって超低密度ポリエチレン生産が難しい短所があり、1:3.5を超過すれば、所望の重合体の分子構造を再現しにくい問題点がある。
前記一実施形態による触媒組成物に含まれる遷移金属化合物において、前記化学式1および2の置換基をより具体的に説明すれば、下記の通りである。
ハロゲン(halogen)は、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)またはヨウ素(I)であってもよい。
1〜20アルキルは、直鎖、分枝鎖または環状アルキルであってもよい。具体的に、C1〜20アルキルは、C1〜20直鎖アルキル;C1〜10直鎖アルキル;C1〜5直鎖アルキル;C3〜20分枝鎖または環状アルキル;C3〜15分枝鎖または環状アルキル;またはC3〜10分枝鎖または環状アルキルであってもよい。より具体的に、C1〜20アルキルは、メチル、エチル、n−プロピル、iso−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、iso−ペンチルまたはシクロヘキシルなどであってもよい。
2〜20アルケニルは、直鎖、分枝鎖または環状アルケニルであってもよい。具体的に、C2〜20アルケニルは、C2〜20直鎖アルケニル、C2〜10直鎖アルケニル、C2〜5直鎖アルケニル、C3〜20分枝鎖アルケニル、C3〜15分枝鎖アルケニル、C3〜10分枝鎖アルケニル、C5〜20環状アルケニルまたはC5〜10環状アルケニルであってもよい。より具体的に、C2〜20アルケニルは、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニルまたはシクロヘキセニルなどであってもよい。
6〜20アリールは、単環、二環、または三環芳香族炭化水素を意味することができる。具体的に、C6〜20アリールは、フェニル、ナフチルまたはアントラセニルなどであってもよい。
7〜20アルキルアリールは、アリールの1以上の水素がアルキルによって置換された置換基を意味することができる。具体的に、C7〜20アルキルアリールは、メチルフェニル、エチルフェニル、n−プロピルフェニル、iso−プロピルフェニル、n−ブチルフェニル、iso−ブチルフェニル、tert−ブチルフェニルまたはシクロヘキシルフェニルなどであってもよい。
7〜20アリールアルキルは、アルキルの1以上の水素がアリールによって置換された置換基を意味することができる。具体的に、C7〜20アリールアルキルは、ベンジル、フェニルプロピルまたはフェニルヘキシルなどであってもよい。
1〜20アルコキシは、直鎖、分枝鎖または環状アルコキシであってもよい。具体的に、C1〜20アルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、n−ブトキシ、tert−ブトキシ、フェニルオキシ、シクロヘキシルオキシなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるのではない。
2〜20アルコキシアルキルは、アルキルの1以上の水素がアルコキシによって置換された置換基を意味することができる。具体的に、C2〜20アルコキシアルキルとしては、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、ブトキシメチル、ブトキシエチル、ブトキシプロピル、ブトキシブチル、ブトキシヘプチル、ブトキシヘキシルなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるのではない。
前記一実施形態による触媒組成物は、前記化学式1中、RおよびRはそれぞれ独立してC4〜20アルキルまたはtert−ブトキシで置換されたC5〜9直鎖アルキルであってもよく、より好ましくは、RおよびRはそれぞれ独立してn−ブチルまたはtert−ブトキシで置換されたn−ヘキシルであってもよい。また、前記化学式1中、RおよびRは同一の置換基で置換されてもよい。
前記化学式1のXおよびXは、それぞれ独立して、塩素またはメチルであってもよいが、より好ましくは、メチルであってもよい。
具体的に、前記化学式1で表される第1遷移金属化合物は、下記化学式1aまたは化学式1bで表される化合物であってもよいが、これらに限定されるのではない。
Figure 2021525307
上記構造式で表される第1遷移金属化合物は、公知の反応を応用して合成することができ、より詳細な合成方法は実施例を参考にすることができる。
前記一実施形態による触媒組成物は、前記化学式1中、RおよびRはそれぞれ独立してC1〜3アルキルであってもよく、より好ましくは、RおよびRはn−プロピルであってもよい。
前記化学式2のXおよびXは、それぞれ独立して、塩素またはメチルであってもよい。また、前記XおよびXは、同一の置換基で置換されてもよい。
具体的に、前記化学式2で表される第2遷移金属化合物は、下記化学式2aまたは化学式2bで表される化合物であってもよいが、これらに限定されるのではない。
Figure 2021525307
上記構造式で表される第2遷移金属化合物は、公知の反応を応用して合成することができ、より詳細な合成方法は実施例を参考にすることができる。
前記一実施形態による触媒組成物において、前記化学式1で表される第1遷移金属化合物は低分子量の線状共重合体を作るのに寄与し、前記化学式2で表される第2遷移金属化合物は高分子量の線状共重合体を作るのに寄与することができる。前記触媒組成物は、低共重合性の第1遷移金属化合物および高共重合性の第2遷移金属化合物を共に混成(hybrid)触媒として使用することによって、優れた担持性能、触媒活性および高共重合性を示すことができる。特に、このような触媒組成物下でスラリー工程で超低密度ポリエチレンを製造する場合、工程安定性が向上して、従来に発生したファウリング問題を防止することができる。また、前記触媒組成物を用いて物性に優れたポリオレフィン、例えば、超低密度ポリエチレンを提供することができる。
一方、前記一実施形態による触媒組成物は、前記第1遷移金属化合物および第2遷移金属化合物を担持する担体をさらに含むことができる。
前記担体としては、表面にヒドロキシ基またはシロキサン基を含有する担体を使用することができる。具体的に、前記担体としては、高温で乾燥して表面に水分を除去することによって反応性の大きいヒドロキシ基またはシロキサン基を含有する担体を使用することができる。より具体的に、前記担体としては、シリカ、アルミナ、マグネシアまたはこれらの混合物などを使用することができる。前記担体は高温で乾燥されたものであってもよく、これらは通常NaO、KCO、BaSOおよびMg(NOなどの酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩成分を含むことができる。
前記担体の乾燥温度は、40〜800℃が好ましく、100〜600℃がさらに好ましく、100〜300℃が最も好ましい。前記担体の乾燥温度が40℃未満である場合、水分が過度に多くて表面の水分と助触媒が反応するようになり、800℃を超過する場合には、担体表面の気孔が合わせられ表面積が減り、また、表面にヒドロキシ基が多くなくなってシロキサン基のみ残るようになって助触媒との反応位置が減少するため好ましくない。
前記担体表面のヒドロキシ基の量は0.1〜10mmol/gが好ましく、0.5〜5mmol/gである時がさらに好ましい。前記担体表面にあるヒドロキシ基の量は、担体の製造方法および条件または乾燥条件、例えば温度、時間、真空または噴霧乾燥などによって調節することができる。
前記ヒドロキシ基の量が0.1mmol/g未満であれば助触媒との反応位置が少なく、10mmol/gを超過すれば担体粒子表面に存在するヒドロキシ基以外に水分に起因したものである可能性があるため好ましくない。
前記一実施形態による触媒組成物は、触媒前駆体である遷移金属化合物を活性化させるために助触媒を追加的に含んでもよい。前記助触媒としては、13族金属を含む有機金属化合物であって、一般的なメタロセン触媒下にオレフィンを重合する時に使用できるものであれば特に限定されるのではない。具体的に、前記助触媒は、下記化学式3〜5で表される化合物からなる群より選択される1種以上の化合物であってもよい。
[化学式3]
−[Al(R)−O]−R
上記化学式3中、
、RおよびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20ヒドロカルビル基、またはハロゲンで置換されたC1〜20ヒドロカルビル基であり、
nは、2以上の整数であり、
[化学式4]
D(R
上記化学式4中、
Dは、アルミニウムまたはホウ素であり、
は、それぞれ独立して、ハロゲン、C1〜20ヒドロカルビル基、C1〜20ヒドロカルビルオキシ基、またはハロゲンで置換されたC1〜20ヒドロカルビル基であり、
[化学式5]
[L−H][W(A)または[L][W(A)
上記化学式5中、
Lは、中性または陽イオン性ルイス塩基であり、
Hは、水素原子であり、
Wは、13族元素であり、
Aは、それぞれ独立して、C1〜20ヒドロカルビル基;C1〜20ヒドロカルビルオキシ基;およびこれら置換基の1以上の水素原子がハロゲン、C1〜20ヒドロカルビルオキシ基およびC1〜20ヒドロカルビル(オキシ)シリル基のうちの1以上の置換基で置換された置換基のうちのいずれか一つである。
本明細書で特別な制限がない限り、次の用語は下記のように定義できる。
ヒドロカルビル基は、炭化水素から水素原子を除去した形態の1価官能基であって、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、アラルキニル基、アルキルアリール基、アルケニルアリール基およびアルキニルアリール基などを含むことができる。そして、炭素数1〜20のヒドロカルビル基は、炭素数1〜15または炭素数1〜10のヒドロカルビル基であってもよい。具体的に、炭素数1〜20のヒドロカルビル基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、シクロヘキシル基などの直鎖、分枝鎖または環状アルキル基;またはフェニル基、ナフチル基、またはアントラセニル基などのアリール基であってもよい。
ヒドロカルビルオキシ基は、ヒドロカルビル基が酸素に結合した官能基である。具体的に、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基は、炭素数1〜15または炭素数1〜10のヒドロカルビルオキシ基であってもよい。より具体的に、炭素数1〜20のヒドロカルビルオキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、iso−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、n−ヘプトキシ基、シクロヘキトキシ基などの直鎖、分枝鎖または環状アルコキシ基;またはフェノキシ基またはナフタレンオキシ(naphthalenoxy)基などのアリールオキシ基であってもよい。
ヒドロカルビル(オキシ)シリル基は、−SiHの1〜3個の水素が1〜3個のヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシ基で置換された官能基である。具体的に、炭素数1〜20のヒドロカルビル(オキシ)シリル基は、炭素数1〜15、炭素数1〜10または炭素数1〜5のヒドロカルビル(オキシ)シリル基であってもよい。より具体的に、炭素数1〜20のヒドロカルビル(オキシ)シリル基は、メチルシリル基、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジエチルメチルシリル基およびジメチルプロピルシリル基などのアルキルシリル基;メトキシシリル基、ジメトキシシリル基、トリメトキシシリル基およびジメトキシエトキシシリル基などのアルコキシシリル基;メトキシジメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基およびジメトキシプロピルシリル基などのアルコキシアルキルシリル基などであってもよい。
前記化学式3で表される化合物の非制限的な例としては、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサンまたはtert−ブチルアルミノキサンなどが挙げられる。そして、化学式4で表される化合物の非制限的な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、ジメチルクロロアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−sec−ブチルアルミニウム、トリシクロペンチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリイソペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、エチルジメチルアルミニウム、メチルジエチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリ−p−トリルアルミニウム、ジメチルアルミニウムメトキシドまたはジメチルアルミニウムエトキシドなどが挙げられる。最後に、化学式5で表される化合物の非制限的な例としては、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムn−ブチルトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムベンジルトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(4−(t−ブチルジメチルシリル)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(4−(トリイソプロピルシリル)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムペンタフルオロフェノキシトリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチル−2,4,6−トリメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、ヘキサデシルジメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N−メチル−N−ドデシルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートまたはメチルジ(ドデシル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが挙げられる。
前記助触媒の使用含量は、目的とする触媒組成物の物性または効果によって適切に調節することができる。
前記一実施形態による触媒組成物は、例えば、前記担体に助触媒を担持させる段階、および助触媒担持担体に触媒前駆体である前記第1および第2遷移金属化合物を担持させる段階によって製造することができる。
具体的に、担体に助触媒を担持させる段階では、高温で乾燥された担体に助触媒を添加し、これを約20〜120℃の温度で攪拌して助触媒担持担体を製造することができる。
そして、助触媒担持担体に触媒前駆体を担持させる段階では、前記担体に助触媒を担持させる段階で得られた助触媒担持担体に前記第1および第2遷移金属化合物を添加し、再びこれを約20〜120℃の温度で攪拌して担持触媒を製造することができる。
前記助触媒担持担体に触媒前駆体を担持させる段階では、助触媒担持担体に前記第1および第2遷移金属化合物を添加して攪拌した後、助触媒を追加的に添加して担持触媒を製造することができる。
前記一実施形態による触媒組成物において、使用される担体、助触媒、助触媒担持担体および遷移金属化合物の含量は、目的とする担持触媒の物性または効果によって適切に調節することができる。
具体的に、前記触媒組成物において、前記第1遷移金属化合物と第2遷移金属化合物のモル比は、1:0.3〜1:3.5であってもよい。前記混合モル比で前記第1および第2遷移金属化合物を含むことによって、優れた担持性能、触媒活性および高共重合性を示すことができる。特に、このような触媒組成物下にスラリー工程で超低密度ポリエチレンを製造する場合、工程安定性が向上して、従来に発生したファウリング問題を防止することができる。また、前記触媒組成物を用いて物性に優れたポリオレフィン、例えば、超低密度ポリエチレンを提供することができる。
一方、前記第1遷移金属化合物と第2遷移金属化合物のモル比(A:B)が1:0.3未満であれば、共重合性が低下することによって超低密度ポリエチレン生産が難しいという短所があり、1:3.5を超過すれば、所望の重合体の分子構造を再現しにくいという問題点がある。
この時、前記段階によってシリカ担体に担持されるメタロセン化合物の担持量は、担体1gを基準にして、0.01〜1mmol/gであってもよい。即ち、前記メタロセン化合物による触媒の寄与効果を勘案して前述の担持量範囲に該当するように制御することが好ましい。
前記混成担持触媒製造時に反応溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素溶媒;またはベンゼン、トルエンなどの芳香族溶媒を使用することができる。
前記担持触媒の具体的な製造方法は、後述の実施例を参考にすることができる。しかし、担持触媒の製造方法が本明細書に記述した内容に限定されるのではなく、前記製造方法は、本発明の属する技術分野で通常採用する段階を追加的に採用することができ、前記製造方法の段階は、通常変更可能な段階によって変更することができる。
一方、前記他の実施形態によれば、前記触媒組成物の存在下で、オレフィン単量体をスラリー重合する段階を含むポリオレフィンの製造方法が提供される。
前述の触媒組成物は、優れた担持性能、触媒活性および高共重合性を示すことができ、このような触媒組成物下でスラリー工程で低密度ポリエチレンを製造しても、従来の生産性低下およびファウリングに関する問題点を防止し工程安定性を向上させることができる。
前記ポリオレフィンの製造方法は、前述の触媒組成物存在下でエチレンおよび共単量体を含むオレフィン単量体を原料にして通常の装置および接触技術を適用してスラリー重合の方法で行うことができる。
前記ポリオレフィンの製造方法は、連続式スラリー重合反応器、ループスラリー反応器などを用いてエチレンと共単量体を共重合することができるが、これによって限定されるのではない。
前記共単量体としては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−アイトセンなどを使用することができる。
前記他の実施形態によるポリオレフィン製造方法では、例えば、共単量体として1−ヘキセンを使用することができる。よって、前記スラリー重合では、前記エチレンおよび1−ヘキセンを重合して超低密度ポリエチレン共重合体を製造することができる。
前記重合反応は、一つの連続式スラリー重合反応器、ループスラリー反応器、気相反応器または溶液反応器を用いて、一つのオレフィン系単量体でホモ重合するかまたは2種以上の単量体で共重合して行うことができる。
前記オレフィン系単量体の重合は、約25〜約500℃の温度および約1〜約100kgf/cmの反応圧力で約1〜約24時間反応させて行うことができる。具体的に、前記オレフィン系単量体の重合は、約25〜約500℃、好ましくは約25〜約200℃、より好ましくは約50〜約100℃の温度で行うことができる。また、反応圧力は、約1〜約100kgf/cm、好ましくは約1〜約60kgf/cm、より好ましくは約5〜約45kgf/cmで行うことができる。
また、前記スラリー重合で、前記触媒組成物は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ノナン、デカン、トルエン、ベンゼン、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどの溶媒に溶解または希釈された状態で用いることができる。この時、前記溶媒を少量のアルキルアルミニウムなどで処理することによって、触媒に悪影響を与えることがある少量の水または空気などを予め除去することができる。
また、必要によって、前記スラリー重合は、水素添加または未添加条件下で行うことができる。
発明のまた他の実施形態によれば、前述のポリオレフィンの製造方法によって製造されるポリオレフィンを提供する。
前記ポリオレフィン製造方法は、前述の触媒組成物存在下でスラリー重合で行われることによって、機械的物性に優れたポリオレフィンを提供することができる。
特に、前述の触媒組成物は、低密度ポリオレフィンをスラリー重合で製造する場合、従来発生する生産性低下およびファウリングに関する問題点を防止しながらも、機械的物性に優れたポリオレフィンを提供することができる。よって、前記ポリオレフィンは超低密度ポリエチレンを含むことができ、前記超低密度ポリエチレンは0.900〜0.915g/cmの密度を示すことができる。
また、前記ポリオレフィンは、溶融指数(MI、190℃、2.16kg)が0.5〜2.5g/10min、0.6〜2.2g/10minまたは0.8〜2.0g/10minであってもよい。
また、前記ポリオレフィンは、見かけ密度(BD、Bulk Density)が0.2〜0.5g/ml、0.25〜0.45g/ml、または0.3〜0.43g/mlであってもよい。
また、前記ポリオレフィンは、重量平均分子量が50,000〜200,000であってもよい。
また、前記ポリオレフィンは、分子量分布指数(PDI)が2.0〜4.0であってもよい。
したがって、前記ポリオレフィンは、比較的に広い分子量分布を有しても、分子構造を制御して高い機械的物性を発現することができる。例えば、前記ポリオレフィンは広い分子量分布を有しても、ASTM D 1709を基準にして落下衝撃強度が1000g以上、または1150g以上を示すことができる。
よって、前記製造方法で製造されたポリオレフィンは、このような物性が要求される多様な用途に使用することができ、特に高い落下衝撃強度が要求される農業/工業用および包装用に使用することができ、既存の低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンの適用が難しいストレッチフィルムなどにも使用することができる。
以下、発明の具体的な実施例を通じて発明の作用、効果をより具体的に説明する。但し、これは発明の例示として提示されたものであって、これによって発明の権利範囲がいかなる意味でも限定されるのではない。
実施例1〜3:混成担持触媒製造
シリカ(Grace Davison社製造 SP952)を200℃の温度で12時間真空を加えた状態で脱水および乾燥した。
20L sus高圧反応器にトルエン溶液3.0kgを入れ、乾燥されたシリカ(Grace Davison社製造 SP952)1000gを投入した後、反応器の温度を40℃に上げながら攪拌した。シリカを60分間十分に分散させた後、10wt%メチルアルミノキサン(MAO)/トルエン溶液を8kgを投入して200rpmで12時間攪拌した。反応器温度を60℃に上げた後、化学式1bで表される化合物0.01mmolを溶液状態に溶かした後に投入し、2時間反応後に、化学式2aで表される化合物0.01mmolを溶液状態に溶かした後に投入した後、2時間追加的に反応させた。攪拌を止めて30分間沈降(settling)させた後、反応溶液をデカンテーション(decantation)する。反応器にヘキサン3.0kgを投入し、ヘキサンスラリーをフィルター乾燥(filter dry)に移送してヘキサン溶液を濾過した。50℃で4時間減圧下に乾燥して担持触媒を製造した。
実施例4:混成担持触媒製造
前記実施例1で化学式1bで表される化合物0.01mmolおよび化学式2aで表される化合物0.01mmolの代わりに、化学式1bで表される化合物0.01mmolおよび化学式2aで表される化合物0.003mmolを使用することを除いては、実施例1と同様の方法で混成担持触媒およびオレフィン重合体を製造した。
実施例5:混成担持触媒製造
前記実施例1で化学式1bで表される化合物0.01mmolおよび化学式2aで表される化合物0.01mmolの代わりに、化学式1bで表される化合物0.01mmolおよび化学式2aで表される化合物0.035mmolを使用することを除いては、実施例1と同様の方法で混成担持触媒およびオレフィン重合体を製造した。
比較例1および2:担持触媒製造
シリカ(Grace Davison社製造SP952)を200℃の温度で12時間真空を加えた状態で脱水および乾燥した。
20L sus高圧反応器にトルエン溶液3.0kgを入れ、乾燥されたシリカ(Grace Davison社製造SP952)1000gを投入した後、反応器の温度を40℃に上げながら攪拌した。シリカを60分間十分に分散させた後、10wt%メチルアルミノキサン(MAO)/トルエン溶液を8kgを投入して200rpmで12時間攪拌した。反応器温度を60℃に上げた後、下記遷移金属化合物C 0.08mmolを溶液状態に溶かした後に投入し、2時間反応した後、攪拌を止めて30分間沈降(settling)させた後、反応溶液をデカンテーション(decantation)する。反応器にヘキサン3.0kgを投入し、ヘキサンスラリーをフィルター乾燥(filter dry)に移送してヘキサン溶液をろ過した。50℃で4時間減圧下に乾燥して担持触媒を製造した。
Figure 2021525307
比較例3:混成担持触媒製造
前記実施例1で化学式1bで表される化合物および化学式2aで表される化合物の代わりに、ビス[1−(p−ジメチルアミノフェニル)−3,4−ジメチルシクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロリド([1−(p−MeNC)−3,4−MeZrCl)0.01mmolおよびビス[1−(p−ジメチルアミノフェニル)−3,4−ジメチルシクロペンタジエニル]ハフニウムジクロリド([1−(p−MeNC)−3,4−MeHfCl)0.01mmolを使用することを除いては、実施例1と同様の方法で混成担持触媒およびオレフィン重合体を製造した。
試験例1:ポリエチレン製造
下記表1に示した条件下で、前記実施例および比較例で製造したそれぞれの担持触媒の存在下にエチレン−1−ヘキセンをスラリー重合した。
この時、重合反応器はイソブタンスラリーループプロセス(isobutane Slurry loop process)である連続重合器であって、反応器体積は140Lであり、反応流速は約7m/sで運転した。重合に必要なガス類(エチレン、水素)および共単量体である1−ヘキセンは一定に連続的に投入され、個別の流量はターゲット(target)製品に合うよう調節した。全てのガス類および共単量体である1−ヘキセンの濃度はオンラインガスクロマトグラフ(on−line gas chromatograph)で確認した。担持触媒をイソブタンスラリーに投入し、反応器圧力を約40barで維持し、重合温度は約85℃で行った。
Figure 2021525307
試験例2:混成担持触媒の活性、工程安定性およびポリオレフィンの物性評価
前記実施例および比較例の触媒活性、工程安定性およびポリオレフィンの物性を下記の方法で測定し、その結果を下記表2に示した。
(1)触媒活性(kg PE/g SiO
単位時間(h)当り使用された触媒含量(g Cat)当り生成された重合体の重量(kg PE)の比で計算した。
(2)重合体の溶融指数(MI 2.16)
ASTM D 1238に基づいて190℃下で2.16kgの荷重で溶融指数(MI 2.16)を測定し、10分間溶融して出た重合体の重量(g)で示した。
(3)密度(Density)
ASTM D−792によって密度を測定した。
(4)BD(Bulk Density)
ASTM D1895によって見かけ密度(Bulk Density)を測定した。
(5)ファウリング発生有無
ポリオレフィン製造工程で、固体生成物などが反応器内部装置および壁面に付着するファウリング現象が発生するかどうかを確認して、その結果を下記表2に示した。
(6)落下衝撃強度
ASTM D 1709を基準にしたフィルム試料当り20回以上測定して落下衝撃強度を求めた。
Figure 2021525307
上記表2に示されているように、実施例1〜5は、スラリー工程で超低密度ポリエチレンを製造しても、本願発明の担持触媒下に重合工程が行われることによってファウリングが発生せず、落下衝撃強度の高い超低密度ポリオレフィンが製造されるのを確認した。一方、比較例1〜3は、本願発明の担持触媒でない他の触媒を使用することによって、触媒活性が低く超低密度領域の製品に生産するために運転中、スラリー工程安定性が大きく落ちてファウリングが発生し、製品の類似密度に対してフィルム落下衝撃強度が低いことを確認した。

Claims (12)

  1. 下記化学式1で表される第1遷移金属化合物(A)および下記化学式2で表される第2遷移金属化合物(B)を1:0.3〜1:3.5のモル比(A:B)で含む、触媒組成物:
    Figure 2021525307
    上記化学式1中、
    およびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルコキシ、またはC2〜20アルコキシアルキルであり、
    およびXは、それぞれ独立して、ハロゲンまたはC1〜20アルキルであり、
    Figure 2021525307
    上記化学式2中、
    およびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C1〜20アルコキシ、またはC2〜20アルコキシアルキルであり、
    およびXは、それぞれ独立して、ハロゲンまたはC1〜20アルキルである。
  2. 前記RおよびRは、それぞれ独立して、C4〜20アルキルまたはtert−ブトキシで置換されたC5〜9直鎖アルキルである、請求項1に記載の触媒組成物。
  3. 前記RおよびRは、それぞれ独立して、C1〜3アルキルである、請求項1または2に記載の触媒組成物。
  4. 前記化学式1で表される第1遷移金属化合物は、下記化学式1aまたは化学式1bで表される化合物である、請求項1から3のいずれか一項に記載の触媒組成物:
    Figure 2021525307
  5. 前記化学式2で表される第2遷移金属化合物は、下記化学式2aまたは化学式2bで表される化合物である、請求項1から4のいずれか一項に記載の触媒組成物:
    Figure 2021525307
  6. 前記第1遷移金属化合物および第2遷移金属化合物を担持する担体をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の触媒組成物。
  7. 前記担体は、シリカ、アルミナおよびマグネシアからなる群より選択されるいずれか一つまたは二つ以上の混合物を含む、請求項6に記載の触媒組成物。
  8. 下記化学式3〜5で表される化合物からなる群より選択される1種以上の助触媒をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の触媒組成物:
    [化学式3]
    −[Al(R)−O]−R
    上記化学式3中、
    、RおよびRは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、C1〜20ヒドロカルビル基、またはハロゲンで置換されたC1〜20ヒドロカルビル基であり、
    nは、2以上の整数であり、
    [化学式4]
    D(R
    上記化学式4中、
    Dは、アルミニウムまたはホウ素であり、
    は、それぞれ独立して、ハロゲン、C1〜20ヒドロカルビル基、C1〜20ヒドロカルビルオキシ基、またはハロゲンで置換されたC1〜20ヒドロカルビル基であり、
    [化学式5]
    [L−H][W(A)または[L][W(A)
    上記化学式5中、
    Lは、中性または陽イオン性ルイス塩基であり、
    Hは、水素原子であり、
    Wは、13族元素であり、
    Aは、それぞれ独立して、C1〜20ヒドロカルビル基;C1〜20ヒドロカルビルオキシ基;およびこれら置換基の1以上の水素原子がハロゲン、C1〜20ヒドロカルビルオキシ基およびC1〜20ヒドロカルビル(オキシ)シリル基のうちの1以上の置換基で置換された置換基のうちのいずれか一つである。
  9. 請求項1から8のいずれか一項の触媒組成物存在下で、オレフィン単量体をスラリー重合する段階を含む、ポリオレフィンの製造方法。
  10. 前記オレフィン単量体は、エチレンおよび1−ヘキセンを含む、請求項9に記載のポリオレフィンの製造方法。
  11. 請求項9または10に記載のポリオレフィンの製造方法によって製造され、
    0.900〜0.915g/cmの密度を有する超低密度ポリエチレン共重合体を含む、ポリオレフィン。
  12. 前記ポリオレフィンは、溶融指数(MI)が0.5〜2.5g/10min(190℃、2.16kg)であり、
    見かけ密度(BD、Bulk Density)が0.2〜0.5g/mlであり、
    重量平均分子量が50,000〜200,000であり、
    分子量分布指数(PDI)が2.0〜4.0であり、
    ASTM D 1709を基準にして、落下衝撃強度が1000g以上である、請求項11に記載のポリオレフィン。
JP2021517181A 2019-02-20 2020-02-20 触媒組成物およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法 Active JP7237407B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190020024 2019-02-20
KR10-2019-0020024 2019-02-20
KR10-2020-0020903 2020-02-20
PCT/KR2020/002464 WO2020171620A1 (ko) 2019-02-20 2020-02-20 촉매 조성물 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법
KR1020200020903A KR102512380B1 (ko) 2019-02-20 2020-02-20 촉매 조성물 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021525307A true JP2021525307A (ja) 2021-09-24
JP7237407B2 JP7237407B2 (ja) 2023-03-13

Family

ID=72265998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021517181A Active JP7237407B2 (ja) 2019-02-20 2020-02-20 触媒組成物およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11840596B2 (ja)
EP (1) EP3789412A4 (ja)
JP (1) JP7237407B2 (ja)
KR (1) KR102512380B1 (ja)
CN (1) CN112292407B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023517918A (ja) * 2020-08-12 2023-04-27 エルジー・ケム・リミテッド メタロセン担持触媒の製造方法、メタロセン担持触媒およびこれを利用したポリオレフィンの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001009200A1 (en) * 1999-07-29 2001-02-08 Borealis Technology Oy Improvements in or relating to polymers
JP2001525457A (ja) * 1997-12-08 2001-12-11 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー 重合触媒系、それらの使用、それらの生成物、及びそれらの製品
US20050148744A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Univation Technologies, Llc Polymerization process using a supported, treated catalyst system
JP2007518871A (ja) * 2004-01-21 2007-07-12 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー 機械方向(md)エレメンドルフ引裂強度に優れたフィルム樹脂製造用デュアルメタロセン触媒
JP2015113282A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 広栄化学工業株式会社 ハフニウム化合物とジルコニウム化合物の混合組成物およびその製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001098372A2 (en) 2000-06-22 2001-12-27 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Metallocene-produced very low density polyethylenes
US6936675B2 (en) * 2001-07-19 2005-08-30 Univation Technologies, Llc High tear films from hafnocene catalyzed polyethylenes
WO2007011459A1 (en) 2005-07-19 2007-01-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyalpha-olefin compositions and processes to produce the same
US7989670B2 (en) 2005-07-19 2011-08-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process to produce high viscosity fluids
US7662894B2 (en) * 2006-12-19 2010-02-16 Saudi Bosic Industries Corporation Polymer supported metallocene catalyst composition for polymerizing olefins
US20120172548A1 (en) 2007-05-02 2012-07-05 Lg Chem, Ltd. Polyolefin and preparation method thereof
WO2013055480A1 (en) 2011-10-10 2013-04-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Low viscosity engine oil compositions
MY186379A (en) 2014-02-11 2021-07-21 Univation Tech Llc Method of producing polyethylene and polyethylene thereof
US9701771B2 (en) 2014-04-03 2017-07-11 Basell Polyolefine Gmbh Substituted zirconocenes catalysts and methods of use in polymerization reactions
BR112016029671A2 (pt) 2014-06-30 2017-08-22 Dow Global Technologies Llc polímeros à base de olefinas
KR101618460B1 (ko) 2014-11-28 2016-05-18 롯데케미칼 주식회사 올레핀 중합용 담지 촉매 및 이를 이용하여 제조된 올레핀 중합체의 제조방법
US10308736B2 (en) 2015-09-17 2019-06-04 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyethylene polymers and articles made therefrom
KR101924198B1 (ko) 2015-12-23 2018-11-30 주식회사 엘지화학 필름 가공성 및 투명도가 우수한 저밀도 폴리에틸렌 공중합체
KR102204960B1 (ko) * 2015-12-24 2021-01-19 주식회사 엘지화학 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 혼성 담지 메탈로센 촉매, 및 이를 이용하는 폴리올레핀의 제조방법
KR101835993B1 (ko) 2016-09-30 2018-04-19 롯데케미칼 주식회사 올레핀 중합용 촉매 및 이를 이용한 올레핀 중합체의 제조방법
US10913808B2 (en) 2017-08-04 2021-02-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Mixed catalysts with unbridged hafnocenes with -CH2-SiMe3 moieties
US11130827B2 (en) 2017-11-14 2021-09-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyethylene compositions and articles made therefrom
KR20210045468A (ko) 2018-08-27 2021-04-26 데이진 가부시키가이샤 탄소 섬유 집합체 및 그 제조 방법, 그리고 비수 전해질 이차 전지용 전극 합제층

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001525457A (ja) * 1997-12-08 2001-12-11 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー 重合触媒系、それらの使用、それらの生成物、及びそれらの製品
WO2001009200A1 (en) * 1999-07-29 2001-02-08 Borealis Technology Oy Improvements in or relating to polymers
US20050148744A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Univation Technologies, Llc Polymerization process using a supported, treated catalyst system
JP2007518871A (ja) * 2004-01-21 2007-07-12 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー 機械方向(md)エレメンドルフ引裂強度に優れたフィルム樹脂製造用デュアルメタロセン触媒
JP2015113282A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 広栄化学工業株式会社 ハフニウム化合物とジルコニウム化合物の混合組成物およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023517918A (ja) * 2020-08-12 2023-04-27 エルジー・ケム・リミテッド メタロセン担持触媒の製造方法、メタロセン担持触媒およびこれを利用したポリオレフィンの製造方法
JP7471726B2 (ja) 2020-08-12 2024-04-22 エルジー・ケム・リミテッド メタロセン担持触媒の製造方法、メタロセン担持触媒およびこれを利用したポリオレフィンの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3789412A4 (en) 2022-01-19
JP7237407B2 (ja) 2023-03-13
US20210238317A1 (en) 2021-08-05
EP3789412A1 (en) 2021-03-10
KR102512380B1 (ko) 2023-03-22
CN112292407B (zh) 2023-04-18
CN112292407A (zh) 2021-01-29
US11840596B2 (en) 2023-12-12
KR20200101874A (ko) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6804559B2 (ja) 混成担持メタロセン触媒及びこれを利用した加工性に優れたポリオレフィン樹脂
EP0641362B1 (en) Ethylene/branched olefin copolymers
EP1764378B1 (en) Catalyst composition for polymerization of olefins, polymerization process using the same, and method for its preparation
KR102204960B1 (ko) 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 혼성 담지 메탈로센 촉매, 및 이를 이용하는 폴리올레핀의 제조방법
US10865260B2 (en) Supported hybrid catalyst
JP6328239B2 (ja) 加工性に優れたオレフィン系重合体
JP6466566B2 (ja) 繊維製造用ポリオレフィン重合体の製造方法
US6420298B1 (en) Metallocene catalyst compositions, processes for making polyolefin resins using such catalyst compositions, and products produced thereby
KR101795748B1 (ko) 폴리올레핀의 제조 방법
JP7237407B2 (ja) 触媒組成物およびこれを用いたポリオレフィンの製造方法
KR102589954B1 (ko) 폴리에틸렌 및 이의 염소화 폴리에틸렌
WO2005019276A1 (en) Process for making polyethylene
EP1574525A1 (en) Catalyst composition for polymerization of olefins and polymerization process using the same
JP7118500B2 (ja) 混成担持触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法
KR20210038328A (ko) 올레핀 공중합체를 포함하는 필름
US11384183B2 (en) Hybrid supported metallocene catalyst and method for preparing olefin polymer using the same
EP1951764A1 (en) Olefin polymerization process
US20110251362A1 (en) Olefin polymerization catalysts
KR20220022851A (ko) 올레핀 공중합체 및 이의 제조방법
KR20220066744A (ko) 혼성 담지 촉매
US20220162353A1 (en) Hybrid Supported Metallocene Catalyst and Process for Preparing Polyethylene Copolymer Using the Same
TW202311310A (zh) 製備聚烯烴之方法及用其製備之聚烯烴
KR20220062210A (ko) 혼성 담지 메탈로센 촉매 및 이를 이용한 폴리에틸렌 공중합체의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7237407

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150