JP7470495B2 - ポリオレフィン重合触媒組成物、ポリオレフィンの製造方法及びポリオレフィン樹脂 - Google Patents

ポリオレフィン重合触媒組成物、ポリオレフィンの製造方法及びポリオレフィン樹脂 Download PDF

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Description

本発明はポリオレフィン樹脂に関するもので、より詳細には加工性及び衝撃強度が優秀なポリオレフィンを重合するための触媒組成物、ポリオレフィンの製造方法及びポリオレフィン樹脂に関するものである。
線形低密度ポリエチレン(Linear Low-Density Polyethylene;LLDPE)は重合触媒を使用して低圧でエチレンとアルファ―オレフィン(商業的に、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンが主に使用される)を共重合して製造されるし、分子量分布が少なく長鎖分枝(Long-Chain Branch;LCB)がほぼない樹脂である。LLDPEは、従来の高圧法によって製造される低密度ポリエチレン(Low-Density Polyethylene;LDPE)と類似の密度水準で、破断強度(Breaking Strength)、伸率(Strain%)、引裂き強度(Tear Strength)、落錘衝撃強度(Dart Falling Impact Strength)等の物性が優秀である。従って、LLDPEは既存低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレン(High-Density Polyethylene;HDPE)の適用が難しいストレッチフィルム、オーバーラップフィルム等の応用分野で使用が増加している。このような用途にあっては、フィルムの加工性及び破断強度、引裂き強度、落錘衝撃強度、濁度(Haze)等が優秀でなければならないし、その中でも落錘衝撃強度と加工性は最近高強度フィルム分野で要求される重要な物性中の一つである。
既存チーグラー・ナッタ(Ziegler-Natta)触媒を利用して製造されたZN-LLDPEの場合、広い分子量分布によって加工性は優秀であるが物性が低下される反面、単一活性点を持つメタロセン(Metallocene)触媒を利用して製造されたmLLDPEは物性が優秀であるが分子量分布が狭くて加工性が低い短所がある。従って広い分子量分布又はマルチモーダル分子量分布を持つポリオレフィンを製造するためのたくさんの研究が進行されてきた。その中、一つの方法は2つ以上の相異なる分子量を持つポリオレフィンを加工前又は加工中に一緒にブレンディングする後-反応(post-reactor)技法又は溶融ブレンディング法である。例えば、米国特許4、461、873号は、二頂点重合体性ブレンドを製造するため、二つの相異なる物性の重合体を物理的にブレンディングする方法を開示する。しかし、このような物理的なブレンドを利用すれば、ゲル含量が高い成形体が作られやすいし、ゲル成分による製品外観不良によって、フィルム等の用途では使用できない。又、物理的ブレンディング方法は完全な均一化を必要とするので、均一化過程でたくさんのエネルギーが使用されるので製造費用が増加する短所がある。
広い分子量分布又はマルチモーダル分子量分布を持つポリオレフィンを製造する他の方法は、多段階反応器を使用することである。前記方法は2個又はそれ以上の反応器を使用することで、第1反応器で重合体の二つの相異なる分子量分布中一つを持つ第1重合体成分が一定条件で製造され、前記第1重合体成分が第2反応器に伝達されて、第2反応器で前記第1重合体成分と相異なる分子量分布を持つ第2重合体成分が第1反応器の反応条件と相異なる条件で製造される。前記方法は上述したゲルと関連された問題点を解決できるが、多重反応器を使用するので、効率が落ちたり、製造費用が高くなる恐れがある。
広い分子量分布又はマルチモーダル分子量分布を持つポリオレフィンを製造する又他の方法は、単一反応器で触媒混合物を使用してポリオレフィンを重合することである。最近、該当技術分野では、単一反応器で、二つ以上の相異なる触媒を使用して、広い分子量分布又はマルチモーダル分子量分布を持つポリオレフィンを製造するための多様な試しが行われている。この方法を使用すれば、樹脂粒子が下位粒子(subparticle)水準に均一に混合され、相異なる分子量分布を持つ樹脂成分たちが同一相で存在する。例えば、米国特許4、530、914号及び4、935、474号は、相異なる反応展開及び終結速度常数を持つ2種以上のメタロセンとアルミノキサンを含む触媒システムの存在下で、エチレン又はアルファ―オレフィンを重合して、広い分子量分布のポリオレフィンを製造する方法を開示する。
広い分子量分布を持ちながら、物性を改善するために、アルファ―オレフィンのような共単量体が高分子量主鎖に集中されている重合体構造であるBOCD(Broad Orthogonal Composition Distribution)概念に対する研究が活発に進行されている。BOCD特性がいる場合、アルファ―オレフィン共単量体が高分子量のエチレン鎖に相対的に多く分布するので、破断強度、引裂き強度、落錘衝撃強度等機械的物性が向上される。このようなBOCD特性具現のために、(i)BOCD構造を発現できる特別な触媒種の使用又は(ii)共単量体反応性が低い同時に相対的に分子量が低い重合体を形成する第1触媒種と共単量体反応性が高く相対的に分子量が高い重合体を形成する第2触媒種等の二つ以上の触媒種使用又は(iii)二つ以上の反応器を使用して、一つ以上の反応器で相対的に共単量体の含量が少ないながら分子量が低い第1ポリマー成分を作り、相対的に共単量体の含量が高くて分子量が大きい第2ポリマー成分を又他の反応器で作る反応器カスケード運転方法等が知られている。この中で複数の触媒種が適用された触媒システム又は反応器カスケード運転はBOCD特性発現だけではなく分子量分布を広げて機械的物性と加工性を同時に改善できる。
ハフニウム系メタロセン触媒がBOCD構造を発現すると知られている(C.Zuccaccia、L.Tensi、R.L.Kuhlman、A.P.G.Jr.、A.Macchioni、ACS Catalysis、2017、7、563-567)。BOCD構造を発現しない触媒種を使用してBOCD構造を作る場合複数の触媒種の使用又はカスケード運転が必須的である。二つ以上の触媒種を使用する場合、第1触媒種は共単量体含量が低い低分子量主鎖を、第2触媒種は共単量体含量が高い高分子量主鎖をそれぞれ形成できる。2個以上の反応器が直列で連結された重合工程でカスケード運転をする場合、第1反応器では共単量体含量が低い低分子量主鎖を作るし、第2反応器では共単量体含量が高い高分子量主鎖を作ることができる。又は第1反応器では共単量体含量が高い高分子量主鎖を作るし、第2反応器では共単量体含量が低い低分子量主鎖を作ることができる。
米国特許第6、410、659号には第1触媒種で共単量体反応性が低いメタロセン触媒を使用して低分子量主鎖を製造して第2触媒種でチーグラー・ナッタ触媒を使用して高分子量主鎖を製造する方法が記載されている。米国特許第7、989、564号には第1触媒種でハフニウム系メタロセン触媒と第2触媒種でジルコニウム系メタロセン触媒で構成された触媒システムを利用してBOCD構造を具現する方法が記載されている。米国特許第9、181、372号には総3種のメタロセン触媒種(ハフニウム系触媒とジルコニウム系混用)で構成された触媒システムを利用してBOCD構造を具現する方法が開示されている。韓国特許第1、397、077号には少なくとも2種の相異なるメタロセン化合物が担持された混成担持メタロセン触媒を利用した、落錘衝撃強度と透明度が優秀なフィルム用ポリエチレン及びこれの製造方法に対して記述している。このように共単量体の混入を調節するための触媒成分が米国特許6、828、394B2、米国特許7、141、632B2、韓国特許10-0577139B1、日本特許4020862B2等に開示されている。
このような背景で応用分野別又はお客が要求する多様な規格を満足させるため、2種以上の相異なる遷移金属化合物を利用して、単一メタロセンポリエチレン水準の物性とチーグラー・ナッタポリエチレン水準の加工性を同時に持つポリエチレンを開発する必要性がある。
本発明の目的は、加工性及び衝撃強度が優秀なポリオレフィンを製造するための触媒組成物、ポリオレフィンの製造方法及びポリオレフィン樹脂を提供することである。
本発明の他の目的は、加工性及び衝撃強度が優秀で、ストレッチフィルム、オーバーラップフィルム等の高強度フィルムの成形に有用なポリオレフィンを製造するための触媒組成物、ポリオレフィンの製造方法及びポリオレフィン樹脂を提供することである。
本発明の又他の目的は、分子量分布(molecular weight distribution)及び化学的組成分布(Chemical composition distribution)の調節が可能なポリオレフィン重合触媒組成物、ポリオレフィンの製造方法及びポリオレフィン樹脂を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は下記化学式1で表される一つ以上の第1有機金属化合物;下記化学式2で表される一つ以上の第2有機金属化合物;及びアルミノキサンを含む含むポリオレフィン重合触媒組成物を提供する。
[化学式1]
(L1)(L2)(X1)(X2)M1
前記化学式1で、M1はハフニウム(Hf)であり;(L1)及び(L2)は独立して独立して炭素数3乃至4のアルキル置換基を持つシクロペンタジエニル基であり;(X1)及び(X2)は独立して独立してF、Cl、Br、I又は炭素数1乃至10の炭化水素基である。
[化学式2]
Figure 0007470495000001
前記化学式2で、R乃至Rはそれぞれ独立して水素、ハロゲン又は炭素数1乃至10の炭化水素基であり;X及びXは独立してF、Cl、Br、I又は炭素数1乃至10の炭化水素基である。
前記ポリオレフィン重合触媒組成物は下記化学式6で表されるフェノール化合物を更に含むことができる。
[化学式6]
Figure 0007470495000002
前記化学式6で、R、R及びLはそれぞれ独立して水素又は炭素数1乃至10のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルケニル基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールアルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルケニル基、ヘテロアリール基、ヘテロシクロアルキル基、炭素数1乃至20のアルキル基が-S-、-PO=、-CON-、-COO-及び/又は-O-を媒介に結合された炭素数1乃至5のアルキル基、又は置換又は非置換されたヘテロアリールアミン基で、nは1乃至4の整数である。
本発明は下記(i)乃至(v)の物性を満足するポリオレフィン樹脂を提供する。
(i)190℃、2.16kg荷重条件で測定した溶融流れ指数(ASTM D1238に従って測定):0.1乃至1.5g/10min
(ii)密度:910乃至930kg/m
(iii)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn):3.0乃至7.0
(iv)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したZ-平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)の比(Mz/Mw):2.2乃至4.5
(v)多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)で43乃至71℃温度範囲で溶出される重量百分率(wt%)の合(A)と密度(D、単位:kg/m)が下記数式1を満足する。
[数式1]
A>-2.5*(D)+2325
本発明は前記ポリオレフィン重合触媒組成物によって重合され、前記(i)乃至(iv)そして下記(vi)の物性を満足するポリオレフィン樹脂を提供する。
(vi)多頂分布の昇温溶出分別(TREF)曲線をデコンボルーション(Deconvolution)した時、50乃至74℃に位置するピーク(peak)を持つTREF曲線の面積は多頂分布のTREF曲線全体面積の40乃至75%である。
又、本発明は前記ポリオレフィン重合触媒組成物によって重合され、前記(i)乃至(iv)、そして下記(vii)と(viii)の物性を満足するポリオレフィン樹脂を提供する。
(vii)下記数式2で計算したCOI(Comonomer Orthogonal
Index)値:4.5乃至18
[数式2]

前記数式2で、Mz及びMnはそれぞれIR検出器が装着されたゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリオレフィン樹脂のZ-平均分子量及び数平均分子量であり、MzでのCB個数及びMnでのCB個数はそれぞれZ-平均分子量(Mz)及び数平均分子量(Mn)で1、000個の炭素当たり共単量体から由来された平均側枝の個数を表す。
(viii)全体分子量範囲で1、000個炭素当たり平均CB個数(B)と密度(D、単位:kg/m)が下記数式3を満足する。
[数式3]
B>-0.6*(D)+563
本発明に従うポリオレフィン樹脂は加工性及び衝撃強度が優秀で、ストレッチフィルム、オーバーラップフィルム等の高強度フィルムの製造に特に有用である。又本発明に従うポリオレフィン重合触媒組成物及びポリオレフィンの製造方法は、ポリオレフィン樹脂の重合にあって、分子量分布(molecular weight distribution)及び化学的組成分布(Chemical composition distribution)の調節が可能な長所がある。
図1は本発明の実施例と比較例で得たポリオレフィン樹脂の密度(D)に従う多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)で43乃至71℃温度範囲で溶出される成分の重量百分率の合(A)を示すグラフである。
図2及び図3はそれぞれ本発明の実施例1-1と比較例1-2に従うポリオレフィン樹脂に対してCFC分析を遂行して得た多頂分布の昇温溶出分別(TREF)曲線及び温度に従って溶出される成分の重量百分率と溶出される成分の重量百分率の累積値を示すグラフである。
図4は本発明の実施例1-1に従うポリオレフィン樹脂に対して、CFC分析から多頂分布の昇温溶出分別(TREF)曲線を作成し、これをデコンボルーション(Deconvolution)して多数の個別ピークを得た結果を示すグラフである。
図5乃至図7は本発明の実施例1-7と比較例1-1そして比較例1-2のポリエチレン樹脂に対して、COI値を得るためにGPC-IR分析を遂行した結果を示すグラフである。
図8は本発明の実施例と比較例で得たポリエチレン樹脂の密度(D)に従う1、000個炭素当たり平均C(Chain Branch)個数(B)を示すグラフである。
本明細書で、第1、第2等の用語は多様な構成要素たちを説明するのに使用され、前記用語たちは一つの構成要素を別の構成要素から区別する目的にだけ使用される。本明細書で使用される用語は単に例示的な実施例たちを説明するためのもので、本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”又は“持つ”等の用語は実施された特徴、数字、段階、構成要素又はこれらを組み合わせたものが存在することを表せようとすることで、一つ又はそれ以上の他の特徴たちや数字、段階、構成要素又はこれらを組み合わせたものたちの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されるべきである。本発明は多様な変更を加えることができて色んな形態を持つことができるところ、下記で特定実施例たちを例示して詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定な開示形態に対し限定しようとすることではなくて、本発明の思想及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ことと理解されるべきである。
以下、本発明をより詳細に説明する。本発明に従うポリオレフィン重合触媒組成物は第1有機金属化合物及び第2有機金属化合物を含む2種以上の相異なる有機金属化合物及びアルミノキサンを含み、必要によって多孔性担体を更に含むことができる。
前記第1有機金属化合物としては、エチレン重合に通常的に使用される多様なメタロセン触媒成分を特別な制限なく使用できるが、下記化学式1で表される一つ以上の有機金属化合物を使用することが望ましい。前記第1有機金属化合物は後述する第2有機金属化合物より相対的に高分子量であり、共単量体含量が高い高分子を作る役割をする。前記第1有機金属化合物によって重合される高分子量のポリオレフィンの密度が低いほど、即ち、共単量体含量が高いほど、分子鎖内SCB(Short Chain Branch)間の結束現象(Tie Molecules)によって、ポリオレフィン樹脂で形成された成形体の衝撃強度特性等が向上される。
[化学式1]
(L1)(L2)(X1)(X2)M1
前記化学式1で、M1はハフニウム(Hf)であり;(L1)及び(L2)は独立して炭素数3乃至4のアルキル置換基を持つシクロペンタジエニル基であり、(X1)及び(X2)は独立してF、Cl、Br、I又は炭素数1乃至10の炭化水素基である。
前記第1有機金属化合物の非限定的な例としては、ビス(ノルマル-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジフルオリド、ビス(ノルマル-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ノルマル-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジブロミド、ビス(ノルマル-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジヨージド、ビス(ノルマル-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジフルオリド、ビス(ノルマル-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(ノルマル-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジブロミド、ビス(ノルマル-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジヨージド、ビス(イソ-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジフルオリド、ビス(イソ-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(イソ-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジブロミド、ビス(イソ-ブチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジヨージド、ビス(イソ-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジフルオリド、ビス(イソ-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド、ビス(イソ-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジブロミド、ビス(イソ-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジヨージド等である。
前記第2有機金属化合物では、下記化学式2で表される一つ以上の有機金属化合物を使用することが望ましい。前記第2有機金属化合物は前記第1有機金属化合物より相対的に低分子量であり共単量体含量が低い高分子を作る役割をする。前記第2有機金属化合物によって重合される低分子量ポリオレフィンの密度が高いほど、即ち、共単量体含量が低いほど、ポリオレフィン樹脂で形成された成形体の衝撃強度特性等が向上される。前記第2有機金属化合物は、シクロペンタジエニル基に結合された置換基に従って、重合体の活性及び分子量を調節できる。より詳しくは、前記第2有機金属化合物は立体障害効果を表すリガンドとして4個以上の置換基を持つシクロペンタジエニルリガンドとインデニル基を含むことで、共単量体の接触時、立体障害を通じて、共単量体が中心金属に配位することを抑制して、低分子量重合体の密度を増加させる。
[化学式2]
Figure 0007470495000004
前記化学式2で、R乃至Rはそれぞれ独立して水素、ハロゲン又は炭素数1乃至10の炭化水素基であり;X及びXは独立してF、Cl、Br、I又は炭素数1乃至10の炭化水素基である。前記R乃至Rの具体的な例としてはそれぞれ独立して炭素数1乃至10のアルキル基又は5員乃至7員シクロアルキル基、シクロアルケニル基又はアリール基等を例示できるし、R乃至Rは他の炭素原子に連結され環を形成することもできる。
前記第2有機金属化合物の非限定的な例としては(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド((Pentamethylcyclopentadienyl)(Indenyl)zirconium dichloride)、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド((Pentamethylcyclopentadienyl)(2-methyl-4-phenylindenyl)zirconium dichloride)、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジクロライド((Pentamethylcyclopentadienyl)(2-methylbenzo(e)indenyl)zirconium dichloride)、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド((Penta methylcyclopentadienyl)(2、4、6-trimthylindenyl)zirconium dichloride)、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド((Pentamethyl cyclopentadienyl)(2、4、7-trimthylindenyl)zirconium dichloride))、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド((Pentamethylcyclo pentadienyl)(4、7-dimethylIndenyl)zirconium dichloride)、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド((1、2、3、4-tetramethyl-5-propylcylopenta dienyl)(Indenyl)zirconium dichloride)、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロライド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジヨージド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジヨージド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジブロミド、
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4フェニルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4フェニルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジブロミド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジブロミド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4フェニルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-エチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-プロピルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソプロピルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-ブチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-イソブチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-フェニルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジフルオリド、(1-エチル-2、3、4、5-テトラメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジフルオリド等を例示できる。
本発明の触媒組成物に使用されるアルミノキサンは活性化剤又は助触媒の役割をすることで、オレフィン重合に適合すると知られた通常的なメチルアルミノキサン(MAO)又は変形されたメチルアルミノキサン(MMAO;Modified MAO)だけではなく、商業的に販売されるどのようなアルミノキサンも使用できる。典型的な線形アルミノキサンは下記化学式3又は化学式4で表されて、典型的な円形アルミノキサンは下記化学式5で表される。
[化学式3]
Figure 0007470495000005
[化学式4]
Figure 0007470495000006
[化学式5]
Figure 0007470495000007
前記化学式3、4及び5で、R’は炭化水素ラジカルとして、望ましくは炭素数1乃至10の線形又は分枝形アルキルラジカルである。前記式でR’の大部分がメチル基であることが望ましいし、R’の全部がメチル基であることができる。更に望ましくはR’の30乃至100%、最も望ましくは50乃至70%がメチル基である。前記化学式でxは1乃至50、望ましくは4乃至30の整数であり、yは3乃至50、望ましくは4乃至30の整数である。
前記アルミノキサンでは通常的に市販されるアルキルアルミノキサンを使用できるし、前記アルキルアルミノキサンの非限定的な例として、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、ヘキシルアルミノキサン、オクチルアルミノキサン、デシルアルミノキサン等を例示できる。又、前記アルミノキサンはさまざまな種類の炭化水素溶液状態で市販されるが、その中で芳香族炭化水素溶液アルミノキサンを使用することが望ましいし、トルエンに溶解されたアルミノキサン溶液を使用すると更に望ましい。前記アルミノキサンは単独又は2種以上混合して使用できる。前記アルミノキサンはトリアルキルアルミニウムに適当量の水を添加したり、水を含む炭化水素化合物又は無機水化物塩とトリアルキルアルミニウムを反応させる方法等で製造できるし、一般的に線形及び/又は円形のオリゴマーであるヒドロカルビルアルミノキサンの形態を持つ。
本発明の触媒組成物は、前記第1有機金属化合物、第2有機金属化合物及びアルミノキサンが通常的な有機又は無機担体(carrier)に担持されたものであることがある。従って、本発明の触媒組成物は、固体粉末又は均一溶液状態だけではなく、有機又は無機多孔性担体に担持された形態又は担体の不溶性粒子形態で存在できる。前記担体では無機酸化物又は無機塩のように安定な構造の多孔性粒子を制限なく使用できる。実用的に有用な担体は周期律表2、3、4、5、13又は14族に属する元素たちの無機酸化物であり、このような担体としてはシリカ、アルミナ、シリカ-アルミナ、あるいはこれらの混合物、粘土(Clay)又は変形された粘土(Modified Clay)あるいはこれらの混合物を使用することが望ましいし、球形粒子形態のシリカを使用すれば更に望ましい。無機酸化物担体は使用前に水又はヒドロキシ基を必ず除去するべきであるし、これは熱処理を通じて遂行できる。前記担体の熱処理は真空又は窒素雰囲気で担体を流動化させながら200乃至800℃の温度で加熱する方法で進行される。前記担体は乾燥された粉末形態で使用されるし、平均粒子大きさは約1乃至250μm、望ましくは10乃至150μmであり、表面積は約5乃至1200m/g、望ましくは約50乃至500m/gである。担体の気孔体積は0.1乃至5cm/g、望ましくは0.1乃至3.5cm/gであり、気孔大きさは約5乃至50nm、望ましくは7.5乃至35nmである。担体の表面には1gのシリカ当たり約0乃至3mmolのヒドロキシ基が存在することが望ましいし、0.5乃至2.5mmolのヒドロキシ基が存在すれば更に望ましいし、このようなヒドロキシ基の量は担体の脱水又は塑性温度によって変わる。
本発明に従う触媒組成物は必要によって改質剤を更に含むことができる。前記改質剤は工程安定性を阻害する反応器ファウリング(Fouling)又はシーチング(Sheeting)を惹起することで知られたアルミノキサン溶液内フリー(free)トリアルキルアルミニウムのスカベンジャー(Scavenger)役割及び触媒活性を向上させるアルミノキサンのカップリングエージェント(Coupling Agent)役割をする。本発明にあって、前記改質剤では下記化学式6で表されるフェノール化合物を使用できる(韓国特許第531、600号参照)。
[化学式6]
Figure 0007470495000008
前記化学式6で、R、R及びLはそれぞれ独立して水素又は炭素数1乃至10のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルケニル基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールアルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルケニル基、ヘテロアリール基、ヘテロシクロアルキル基、炭素数1乃至20のアルキル基が-S-、-PO=、-CON-、-COO-及び/又は-O-を媒介に結合された炭素数1乃至5のアルキル基、又はヘテロアリールアミン基で、nは1乃至4の整数である。望ましくは、前記R及びRは水素又は炭素数1乃至10のアルキル基で、更に望ましくは水素、メチル基又はターブチル基(tert-butyl)であり、nが2以上である場合、前記Lは連結体として、炭素数6乃至12のアリール基であることが望ましい。
本発明に従うポリオレフィン重合触媒組成物にあって、前記化学式1で表される第1有機金属化合物1モルに対して、前記化学式2で表される第2有機金属化合物の使用量は0.05乃至1.0モル、望ましくは0.1乃至0.5モル、更に望ましくは0.15乃至0.45モルである。ここで、前記化学式2で表される第2有機金属化合物の使用量が少なすぎると、ポリオレフィン樹脂の成形性が低下されたり、成形された成形品の物性が低下される恐れがあるし、多すぎると、低分子量重合体が増加して工程安定性を低下させたり、濁度(Haze)が上昇して品質が低下される恐れがある。前記アルミノキサンの使用量は、前記化学式1で表される第1有機金属化合物、化学式2で表される第2有機金属化合物の合計1モルに対して、アルミノキサンのアルミニウムが1乃至100、000モル、望ましくは1乃至5、000モル、更に望ましくは1乃至2、500モル混合されるように使用できる。前記担体の使用量は必要とする触媒の特性に従って適切に調節できる。通常的に、前記担体100重量部に対して、アルミノキサン化合物から由来したアルミニウム(Al)の含量は5乃至30重量部、望ましくは7乃至20重量部で、前記第1有機金属化合物から由来したハフニウム成分の含量(担持量)は0.01乃至2重量部、望ましくは0.05乃至1.5重量部であり、第2有機金属化合物から由来したジルコニウム成分の含量は0.01乃至1重量部、望ましくは0.02乃至0.1重量部である。前記改質剤の使用量は触媒組成物全体重量に対して、約0.1乃至15重量%、望ましくは約0.2乃至8重量%で、更に望ましくは約1乃至4重量%である。前記改質剤の使用量が小さすぎると改質剤に含有された-OH基がアルミノキサンと十分に反応できなくて、反応器ファウリング又はシーチング防止効果が減少し、改質剤の使用量が多すぎるとファウリング又はシーチング防止効果は増大されるが、改質剤に含有された過量の-OH基がアルミノキサンだけではなくメタロセン触媒成分と反応して触媒活性を減少させる恐れがある。
本発明に従う触媒組成物は多様な方法で製造できる。前記触媒成分を多孔性担体に接触(担持)させる非限定的な方法は次の通りである。例えば、前記第1有機金属化合物、第2有機金属化合物、及びアルミノキサンを混合させ製造された溶液状態の触媒を、前記多孔性担体(例えば、5乃至50nmの気孔大きさ及び0.1乃至5.0cm/gの気孔体積を持つシリカ担体)と接触させスラリー状態に作る段階、前記スラリー状態の混合物に1乃至10、000kHz、望ましくは20乃至500kHz周波数範囲の音響波又は振動波を0乃至120℃、望ましくは0乃至80℃で0.1乃至18時間、望ましくは0.5乃至6時間の間作用させて、前記触媒成分たちを前記多孔性担体の微細気孔深く均一に浸透させる段階及び前記多孔性担体の微細気孔に浸透された触媒成分たちを真空処理又は窒素流れで乾燥させる段階を含む。このような段階を経て固体粉末形態の触媒組成物を製造できる。前記音響波又は振動波は超音波(ultrasonic waves)であることが望ましい。前記触媒と担体の接触方法(担持方法)は前記音響波又は振動波を加えた後、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、イソパラフィン、トルエン、キシレン及びそれらの混合物でなる群から選択された炭化水素を使用して担持触媒を洗浄する工程を更に含むことができる。本発明に使用されるポリオレフィン重合用触媒が担体に担持される場合、前記触媒の各成分組成は溶液又は固体状態の触媒組成と同一である。
次に、本発明に従うオレフィンの製造方法を説明する。前記触媒組成物は、均一溶液状態だけではなく、有機又は無機多孔性担体に担持された形態又は担体の不溶性粒子形態で存在するので、本発明に従ったポリオレフィンは液状、スラリー状、塊状(Bulk Phase)又は気状反応で重合できる。それぞれの重合反応条件は使用される触媒の状態(均一状又は不均一状(担持形))、製造方法(溶液重合、スラリー重合、気状重合)、目的する重合結果又は重合体の形態に従って適切に変形できる。前記重合が液状又はスラリー状で実施される場合、溶媒又はオレフィン自体を媒質で使用できる。前記溶媒としてはプロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロエタン、1、2-ジクロロエタン、クロロベンゼン等を例示できるし、これら溶媒を一定な比率で混ぜて使用することもできる。又、本発明の触媒組成物と一緒にポリオレフィンの生産性を増加させるための不純物除去剤(scavenger)が選択的に添加できる。前記不純物除去剤としてはトリエチルアルミニウム等を例示できる。本発明のポリオレフィンを重合又は共重合することにあった、前記第1及び第2有機金属化合物の量は特別に限定されないが、重合に使用される反応系内で前記第1及び第2有機金属化合物の中心金属濃度が10-8乃至10mol/Lであることが望ましいし、10-7乃至10-2mol/Lであれば更に望ましい。
本発明に従ったポリオレフィン樹脂はオレフィン系単量体であるエチレンを単独で重合した単独重合体であるか、エチレンとアルファ―オレフィンを共重合した共重合体であることができる。前記共単量体としては炭素数3以上であるアルファ―オレフィンが使用できる。炭素数3以上の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-オクタデセン又は1-エイコセン、これらの混合物等を例示できる。前記アルファ―オレフィン共単量体の含量はエチレン及びアルファ―オレフィン共重合体に対して1乃至4モル%、望ましくは1.4乃至4モル%であることができる。本発明に従うオレフィンの重合又は共重合にあって、重合温度は反応物質、反応条件等に従って変わることができるため特別に限定されないが、通常60乃至110℃である。例えば、重合温度は溶液重合を遂行する場合、0乃至250℃、望ましくは10乃至200℃であり、スラリー又は気状重合を遂行する場合、0乃至120℃、望ましくは20乃至110℃である。又、重合圧力は大気圧乃至500kgf/cm、望ましくは大気圧乃至60kgf/cm、更に望ましくは10乃至60kgf/cmであり、前記重合はバッチ式、半連続式又は連続式で遂行できる。前記重合は相異なる反応条件を持つ二つ以上の段階でも遂行できる。本発明に従って製造される最終重合体の分子量と分子量分布は重合温度を変化させたり反応器内に水素を注入する方法で調節できる。
本発明の一実施例に従うポリオレフィン樹脂は次(i)乃至(v)の物性を満足する。
(i)190℃、2.16kg荷重条件で測定した溶融流れ指数(Melt flow index、MIE又はMI2.16、ASTM D1238に従って測定):0.1乃至1.5g/10min、望ましくは0.5乃至1.2g/10min
(ii)密度:910乃至930kg/m、望ましくは914乃至928kg/m
(iii)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn、MWD、分子量分布(Poly Distribution)):3.0乃至7.0、望ましくは3.2乃至6.0
(iv)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定したZ-平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)の比(Mz/Mw、MWD):2.2乃至4.5、望ましくは2.4乃至3.4
(v)多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)で43乃至71℃温度範囲で溶出される重量百分率(wt%)の合(A)と密度(D、単位:kg/m)が下記数式1を満足する。
[数式1]
A>-2.5*(D)+2325
本発明のポリオレフィン樹脂にあって、溶融流れ指数(MI2.16)、密度及び分子量分布(Mw/Mn、Mz/Mw)が前記範囲を外れると加工性と物性を同時に満足させ難い問題がある。前記多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)曲線は重合体の化学組成分布(Chemical Composition Distribution)を示すことで、相対的に温度が低い方のピークは分枝(鎖)が多いことを表せるし、相対的に温度が高い方のピークは分枝(鎖)が少ないことを表す。前記数式1を満足すると、共単量体分布が狭いメタロセンで製造されたポリオレフィン樹脂より分子鎖内SCB(Short Chain Branch)が多いポリマー比率が高いことを表せるので、分子鎖間の結束現象(Tie Molecules)で、成形体の衝撃強度物性が優秀なポリオレフィン樹脂を提供できる。
本発明の他の実施例に従ったポリオレフィン樹脂は前記(i)乃至(iv)そして下記(vi)の物性を満足する。
(vi)多頂分布の昇温溶出分別(TREF)曲線をデコンボルーション(Deconvolution)した時、50乃至74℃に位置したピーク(peak)を持つTREF曲線の面積は多頂分布のTREF曲線全体面積の40乃至75%、望ましくは45乃至70%である。
前記昇温溶出分別(TREF)曲線のデコンボルーション(Deconvolution)はTREF曲線を複数の個別ピーク(peak)に分離することを意味し、前記多頂分布のTREF曲線全体面積はデコンボルーション前、TREF全体曲線の面積であるか、デコンボルーションした時、複数の個別ピークを全部合わせた全体曲線の面積であることができる。本発明に従うポリオレフィン樹脂にあって、TREF曲線のデコンボリューティッドピーク(Deconvoluted Peak)の個数は例えば2乃至5個、望ましくは3乃至5個である。前記多頂分布のTREF曲線で50乃至74℃に位置したTREFピークの面積は共単量体(comonomer)から由来された分枝が多い共重合体の量を意味し、長鎖に分枝が多い共重合体成分が適正水準含まれている時落錘衝撃強度(Dart Falling Impact Strength)と加工性を同時に満足させることができる。前記多頂分布のTREF曲線のデコンボルーション(Deconvolution)特徴(vi)を充足したら、落錘衝撃強度(Dart Falling Impact Strength)と加工性を同時に満足させることができる。万一、前記TREF曲線のデコンボルーション特徴(vi)で、50乃至74℃に位置したピークを持つTREF曲線の面積が40%未満であれば、機械的物性が低下される恐れがあるし、75%を超過すれば低い密度によって融点が低くなって工程安定性が低下される恐れがある。
本発明の又他の実施例に従うポリオレフィン樹脂は前記(i)乃至(iv)そして下記(vii)乃至(viii)の物性を満足する。
(vii)下記数式2で計算したCOI(Comonomer Orthogonal
Index)値:4.5乃至18、望ましくは5乃至16、更に望ましくは6乃至14
[数式2]
COIはアルファ―オレフィンのような共単量体の含量が分子量に従ってどのような形態で分布するのかを見せてくれる尺度である。前記COIはIR検出器が装着されたゲル浸透クロマトグフィー(Gel Permeation Chromatography-IR;GPC-IR)で測定したZ-平均分子量(Z-Average Molecular Weight;Mz)、数平均分子量(Number-Average Molecular Weight;Mn)、Z-平均分子量でのC(Chain Branch)含量(炭素1、000個当たり側枝個数、単位:個/1、000C)と数平均分子量でのCB含量から計算できる。前記数式2で、Mz及びMnはそれぞれIR検出器が装着されたゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリオレフィン樹脂のZ-平均分子量及び数平均分子量で、MzでのCB個数及びMnでのCB個数はそれぞれZ-平均分子量(Mz)及び数平均分子量(Mn)で1、000個の炭素当たり共単量体から由来された平均側枝の個数を表せる。前記CBはエチレン重合工程時共単量体としてアルファ―オレフィンを使用する場合、これから由来する主鎖に付いている側枝たちを意味する。前記側枝は炭素数1乃至6のSCB及び炭素数7以上のLCB(Long Chain Branch)を全部含む。
前記COIの値が正数であれば低分子量領域と比べて高分子量領域で共単量体含量が高い重合体構造を意味し、却ってCOIの値が負数であれば高分子量領域と比べて低分子量領域で共単量体含量が高い重合体構造を意味する。本発明に従うポリオレフィンは前記方法で計算したCOI値が約4.5乃至18、望ましくは約5乃至16、更に望ましくは約6乃至14の範囲を持つ。前記COI値が4.5未満であれば、低いBOCD特性によって重合体の機械的物性が低下される恐れがあるし、18を超過すると高いBOCD特性によって重合体の機械的物性は優秀であるが、重合体成分間の混和性(Miscibility)が低くなって、フィルム製造時濁度(Haze)が増加して、フィッシュ-アイ(Fish Eye)が生成される等、成形体の品質が低下される恐れがある。即ち、本発明に従うポリオレフィン樹脂は低分子量領域でCB含量が低く、高分子量領域でCB含量が相対的に高いBOCD特性を持つし、その傾きが前記COI値の範囲内にあることを特徴とする。
又、本発明に従うポリオレフィン樹脂は測定された全体分子量範囲で1、000個の炭素(1000C)当たり平均CB個数(B)が3乃至20、望ましくは5乃至20であることができる。前記全体分子量範囲で1、000個炭素当たり平均CB個数(B)はポリオレフィン樹脂に含まれた平均共単量体含量の尺度である。従って(viii)本発明のポリオレフィン樹脂は全体分子量範囲で1、000個炭素当たり平均CB個数(B)と密度(D、単位:kg/m)が下記数式3を満足する。
[数式3]
B>-0.6*(D)+563
COI値が前記範囲にあって、数式3を満足し、Mw/Mnが1乃至3で狭い場合、ポリオレフィン樹脂の物性が最適化され高い衝撃強度及び良好な機械的物性を表せる。しかしこの場合には加工性が低下されるので、分子量分布(Mw/M)が3.0乃至7.0に増加されるのが望ましい。従って、本発明のポリオレフィンにあってはCOI値、溶融流れ指数、密度等が上述した範囲内にあるし、M/Mが3.0乃至7.0、M/Mは2.2乃至4.5であり、多頂分布のTREF(Temperature Rising Elution Fractionation)曲線をデコンボルーションした時、50乃至74℃に位置したTREFピークの面積が全体TREFピーク面積対比40乃至75%を満足すると、落錘衝撃強度(Dart Falling Impact Strength)と加工性を同時に満足させることができる。
本発明によると、分子量と共単量体挿入(comonomer incorporation)能力が相異なる二種以上の有機金属化合物を含む触媒組成物を利用して、適切な分子量分布及び新しい組成のBOCD構造を持つポリオレフィンを単一反応器で重合することで、ポリオレフィン樹脂の加工性(例えば、加工時圧出負荷が低い)及び落錘衝撃強度(Dart Falling Impact Strength)を同時に向上させることができる。本発明に従って製造されたポリオレフィン樹脂は高分子量部分の共単量体含量が高く、低分子量部分の共単量体含量が非常に少ない、分子量-共単量体組成分布を持つ線形低密度ポリオレフィン樹脂である。
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。下記実施例は本発明をより具体的に説明するためのもので、本発明の範囲がこれら実施例によって限定されるのではない。下記製造例、実施例及び比較例で、触媒は空気と水分が完全に遮断されたシュレンク(schlenk)技法で製造されたし、具体的に、空気-敏感性、更に具体的に、空気-敏感性試薬及び物質の処理及び操作はシュレンク管(Schlenk line)を使用したり、窒素が満たされたグローブボックスで遂行された。試薬は典型的にSigma-Aldrich Chemical Companyから購入して、追加精製なく使用したし、不活性気体として精製乾燥された窒素を使用した。ビス(ノルマル-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライドはMCN Material Technologies Co.、 Ltd.等から購入した。全ての溶媒は不活性窒素雰囲気のナトリウム金属又はカルシウムハイドライドを使用して乾燥した。本明細書及び実施例にあって、各物性の測定方法は次の通りである。
(1)溶融流れ指数(MIE、MI2.16):190℃、2.16kg荷重条件でASTM D1238に従って測定(単位:g/10min)
(2)高荷重溶融流れ指数(MIF、MI21.6):190℃、21.6kg荷重条件でASTM D1238に従って測定(単位:g/10min)、溶融流れ指数比(SR):MIF/MIE(F/E)
(3)密度:ASTM D1505に従って密度勾配管法で測定
(4)分子量及び分子量分布:屈折率検出器(Refractive Index Detector;RI Detector)が装着されたゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography-RI;GPC-RI;Polymer Laboratory Inc.220 System)装備を使用して次のように測定した。分離カラムでOlexis2個とGuard1個を使用したし、カラム温度は160℃で維持した。補正(Calibration)はPolymer Laboratory Inc.の標準ポリスチレンセットを使用して遂行した。溶離液で0.0125重量%の酸化防止剤(BHT)が含有されたトリクロロベンゼンを使用して、試料濃度は1.0mg/mLだったし、注入量0.2mL、ポンプ流速1.0mL/min条件で、27分間測定した。数平均分子量(M)、重量平均分子量(M)及びZ-平均分子量(M)はポリスチレン標準物質であるEasical AとEasical B(Agilent社製品)を使用してユニバーサル補正(Universal Calibration)した後、ポリエチレンで換算して計算した。
(5)TREF曲線:クロス分別クロマトグラフィー(Cross-Fractionation Chromatography;CFC;PolymerChar CFC-2)装備を使用して次のように分析を遂行した。分離カラムでOlexis2個とGuard1個を使用したし、カラム温度は150℃で維持したし、補正(Calibration)はPolymer Laboratory Inc.の標準ポリスチレンセットを使用して遂行した。溶離液で0.0125重量%の酸化防止剤(BHT)が含有されたトリクロロベンゼンを使用して、試料濃度は75mg/mLだったし、ポンプ流速は1.0mL/minであった。試料注入後、40℃/minの加熱速度でオーブン及び試料の温度を150℃まで上昇させ、150℃で60分間維持させた後、40℃/minの冷却速度で試料の温度を95℃まで低めた。95℃で45分間維持させた後、0.5℃/minの冷却速度で又30℃まで冷却させた後、30分間維持させた。その後、35℃で120℃まで試料の温度を上げながら、4℃間隔で温度別分画を22個で分けて、各分画ごとに0.5mLの試料を注入して、溶出分画がTREFカラム(Column)とOlexisカラムを経くようにして、TREF値と分子量を同時に得た。分子量はポリスチレン標準物質であるEasical AとEasical B(Agilent社製品)を使用してユニバーサル補正(Universal Calibration)した後、ポリエチレンで換算して計算した。データ処理は、装置付属解釈プログラムである“CFC Calibration”を使用して実施してたし、分析には約600分の時間が所要されてたし、赤外線分光器を検出器で使用してた。
(6)50乃至74℃範囲に位置したデコンボリューティッドTREFピーク(Deconvoluted Temperature Rising Elution Fractionation Peak):CFCを利用して温度に従ったdW/dT(W:溶出される量、T:温度)を表せる多頂分布のTREF曲線で35℃で溶出されて出る量は無視して、OriginPro 8.6プログラム内正規関数(Gaussian Function)を利用してTREF曲線を複数の個別峰(peak)でデコンボルーション(Deconvolution)した。この時、決定係数(coefficient of determination、R^2)は0.99乃至1であり、それぞれの峰面積は0以上の正数値を持つべきである。この後、50乃至74℃に位置した峰(peak)を持つし、その峰の面積を全体面積対比で計算した。
(7)分子量-共単量体分布及び平均CB個数/1、000C:IR検出器(Infrared Detector;IR Detector)が装着されたゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography-IR;GPC-IR;Polymer Laboratory Inc.220 System)装備を使用して次のように分析を遂行した。分離カラムでOlexis2個とGuard1個を使用したし、カラム温度は160℃で維持した。補正(Calibration)はPolymer Laboratory Inc.の標準ポリスチレンセットを使用して遂行した。溶離液で0.0125重量%の酸化防止剤(BHT)が含有されたトリクロロベンゼンを使用したし、試料濃度は2.0mg/mLだったし、注入量0.5mL、ポンプ流速1.0mL/min条件で、22分間測定した。分子量はポリスチレン標準物質であるEasical AとEasical B(Agilent社製品)を使用してユニバーサル補正(Universal Calibration)した後、ポリエチレンで換算して計算した。1、000個の炭素当たり平均CB個数は、フーリエ変換されたIR(Fourier Transform IR;FT-IR)信号(Signal)を3、000乃至2、700cm-1で受けた後2、960cm-1に位置したCHピークと2、928cm-1に位置したCHピークの強さ(Intensity)比(I2、960/I2、928)から計算した。
(8)COI(Comonomer Orthogonal Index):GPC-IR装備を利用してM、MびCB含量を測定して、数式2に従ってCOI値を計算した。数式2で、分子量(Molecular Weight、Mw)のログ値(log Mw)はx軸にして、前記ログ値に対応する重合体の量(Dw/dlog Mw)と共単量体から由来された平均C(Chain Branch)の数(炭素1、000個当たり側枝個数、単位:個/1、000C)はそれぞれy軸にして分子量-共単量体分布曲線を描いた時、MのCB個数はZ-平均分子量(Z-Average Molecular Weight;M)で1、000個の炭素当たり共単量体から由来された平均側枝の個数を表せて、MB個数は数平均分子量(Number-Average Molecular Weight;M)で1、000個の炭素当たり共単量体から由来された平均側枝の個数を意味する。
(9)落錘衝撃強度:ASTM D1709方法によって測定した。
(10)濁度:ASTM D1003方法によって測定した。
[製造例1]第2有機金属化合物(化合物A)製造
インデン(indene)(52.3g、450mmol)をヘキサン(500mL)に溶かした後十分に混合し、0℃まで冷却させた後、インデンが溶解されたヘキサン溶液に2.5Mn-ブチルリチウム(n-BuLi)ヘキサン溶液(190ml、473mol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、白い固体化合物(インデンリチウム塩53.5g、収率97%)を得た。
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド((Pentamethylcyclo pentadienyl)zirconium trichloride)(1.7g、5mmol)をトルエン(30ml)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた。前記(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド溶液にトルエン(15ml)に溶かせたインデンリチウム塩(0.6g、5mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、黄色い固体化合物((ペンタメチルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、収率:92%)を得た。
[製造例2]第2有機金属化合物(化合物B)製造
ナトリウムメトキシド(sodium methoxide)(54.59g、1010.6mmol)を-78℃まで冷却させた後ゆっくりメタノール(MeOH)を滴加した後、ゆっくり常温に上げて懸濁液を攪拌した。シクロペンタジエン(cyclopentadiene)(40g、605mmol)と2、5-ヘキサジオン(2、5-hexadione)(48.35g、423.6mmol)をメタノール(MeOH)に溶かせた溶液を-10乃至-30℃に冷却させた前記ナトリウムメトキシド懸濁液にゆっくり滴加した。常温で14時間の間攪拌後、ジエチルエーテルを入れて分別漏斗を利用して有機層を分離した。得られた有機層に硫酸ナトリウム(sodium sulfate)を入れて10分間攪拌後濾過した後、0.1torr及び84℃で減圧蒸留して黄色いオイル(4、7-ジメチルインデン(4、7-diemthylindene)41g、収率47%)を得た。前記4、7-ジメチルインデン(14.5g、100.55mmol)をジエチルエーテル(300mL)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた後、前記4、7-ジメチルインデンが溶解されたジエチルエーテル溶液に2.5Mn-ブチルリチウム(n-BuLi)ヘキサン溶液(42.2ml、105.58mol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、白い固体化合物(4、7-ジメチルインデンリチウム塩10.8g、収率:71.5%)を得た。
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド((Pentamethyl cyclopentadienyl)zirconium trichloride)(1.9g、5.8mmol)をトルエン(100ml)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた。前記(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド溶液にトルエン(15ml)に溶かせた4、7-ジメチルインデンリチウム塩(0.9g、5.8mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、黄色い固体化合物((ペンタメチルシクロペンタジエニル)(4、7-ジメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、収率:86%)を得た。
[製造例3]第2有機金属化合物(化合物C)製造
2-メチルベンズインデン(2-methylbenzo(e)indene)(1g、5.4mol)をヘキサン(50mL)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた後、前記2-メチルベンズインデンが溶解されたヘキサン溶液に2.5Mn-ブチルリチウム(n-BuLi)ヘキサン溶液(2.4ml、6.0mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、白い固体化合物(2-メチルベンズインデンリチウム塩0.99g、収率:97%)を得た。
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド((Pentamethylcyclo pentadienyl) zirconium trichloride)(1.73g、5.2mmol)をトルエン(100ml)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた。前記(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド溶液にトルエン(15ml)に溶かせた2-メチルベンズインデンリチウム塩(0.99g、5.2mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、黄色い固体化合物((ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2-メチルベンズインデニル)ジルコニウムジクロライド、収率:60%)を得た。
[製造例4]第2有機金属化合物(化合物D)製造
2、4、6-トリメチルインデン(2、4、6-trimethylindene)(2g、13mmol)をヘキサン(100mL)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた後、前記インデンが溶解されたヘキサン溶液に2.5Mn-ブチルリチウム(n-BuLi)ヘキサン溶液(5.6ml、14mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、白い固体化合物(2、4、6-トリメチルインデンリチウム塩2g、収率:94%)を得た。
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド((Pentamethylcyclo pentadienyl)zirconium trichloride)(2g、6.1mmol)をトルエン(100ml)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた。前記(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド溶液にトルエン(15ml)に溶かせた2、4、6-トリメチルインデンリチウム塩(1g、6.1mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、黄色い固体化合物((ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、6-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、収率:51%)を得た。
[製造例5]第2有機金属化合物(化合物E)製造
インデン(52.3g、450mmol)をヘキサン(500mL)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた後、前記インデンが溶解されたヘキサン溶液に2.5Mn-ブチルリチウム(n-BuLi)ヘキサン溶液(190ml、473mol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、白い固体化合物(インデンリチウム塩53.5g、収率:97%)を得た。
(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド((1、2、3、4-tetramethyl-5-propylcyclopentadienyl)zirconium trichloride)(1.2g、4.2mmol)をトルエン(100ml)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた。前記(1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド溶液にトルエン(15ml)に溶かせたインデンリチウム塩(0.5g、4.2mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、黄色い固体化合物((1、2、3、4-テトラメチル-5-プロピルシクロペンタジエニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド、収率:57%)を得た。
[製造例6]第2有機金属化合物(化合物F)製造
2、4、7-トリメチルインデン(2、4、7-trimethylindene)(2g、13mmol)をヘキサン(100mL)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた後、前記インデンが溶解されたヘキサン溶液に2.5Mn-ブチルリチウム(n-BuLi)ヘキサン溶液(5.6ml、14mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、白い固体化合物(2-メチル-4-フェニルインデンリチウム塩1.86g、収率:93%)を得た。
ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド((Pentamethylcylo pentadienyl)zirconium trichloride)(2.4g、7.3mmol)をトルエン(100ml)に溶かした後十分に混合して、0℃まで冷却させた。前記ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムトリクロライド溶液にトルエン(15ml)に溶かせた2、4、7-トリメチルインデンリチウム塩(1.2g、7.3mmol)をゆっくり添加した後、温度を徐々に常温に上げて14時間の間攪拌した。反応終了後、不溶性固体を濾過して、ヘキサンで5回洗浄して真空下で溶媒を除去して、黄色い固体化合物((ペンタメチルシクロペンタジエニル)(2、4、7-トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド、収率:63%)を得た。
[実施例1乃至8]触媒組成物製造
下記表1に記載されたところによって、窒素雰囲気の250mlフラスコに、第1有機金属化合物としてビス(1-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド(MCN社製造)、前記製造例1乃至6で製造された第2有機金属化合物、メチルアルミノキサン(MAO、Albemarle社、20%トルエン溶液)及びヘキサンを投入して、選択的にエタノクス(登録商標)330(製品名:Ethanox330、1、3、5-トリメチル-2、4、6-トリス(3、5-ジ-ターブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、Albemarle社製品)を投入して攪拌した。常温で1時間の間攪拌した後、250℃で塑性されたシリカ(SiO、製品名:ES70X、PQ社製品)を入れて、2時間の間超音波を加えた後、上層液を除去した。残存する固体粒子をヘキサンで2回洗浄した後、真空で乾燥して自由に流れる固体粉末の担持触媒を製造した。第2有機金属化合物の投入量は第1有機金属化合物に対してそれぞれの活性を顧慮して5乃至35モル%の比率で調節した。担持触媒のアルミニウム含量は10乃至16.5重量%で、ハフニウム含量は0.25乃至0.45重量%であった。金属に対するアルミニウムのモル比は230乃至650に調節した。
[比較例1]触媒組成物製造
下記表1に記載されたところに従って、窒素雰囲気の250mlフラスコに、第1有機金属化合物としてビス(1-プロピルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロライド(MCN社製造)、第2有機金属化合物としてビス(1-ブチル-3-メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド(化合物G、sPCI社製造)、メチルアルミノキサン(MAO、Albemarle社、20%トルエン溶液)、及びヘキサンを投入して攪拌した。常温で1時間の間攪拌した後、250℃で塑性されたシリカ(SiO2、製品名:ES70X、PQ社製品)をいれて、2時間の間超音波を加えた後、上層液を除去した。残存する固体粒子をヘキサンで2回洗浄した後、真空で乾燥して自由に流れる固体粉末の担持触媒を製造した。
Figure 0007470495000010
[実施例1-1乃至1-8、比較例1-1]ポリエチレン共重合及び物性評価
重合温度調節のため、外部冷却水を供給できるジャケットを装着した2L-ステンレスオートクレーブ(Autoclave)反応器を常温で窒素で10回パージ(Purge)して78℃に昇温した後、又窒素パージを10回進行した後、最後にイソブタン400mLと10barのエチレンを利用してフィードライン及び反応器をパージ(purge)した。70℃で反応器温度を調節した後、0.2Mトリエチルアルミニウム0.6乃至1.5mL、帯電防止剤(Statsafe(登録商標)3000、Innospec社製品)6.67ppm及びイソブタン1Lを反応器に投入した。続いて、エチレン及び1-ヘキセンを投入した後、前記実施例1乃至8、比較例1で製造された担持触媒を反応器に投入した。下記表2に従って、触媒組成物、エチレン及び1-ヘキセン(重量%、投入されるエチレンに対する1-ヘキセンの投入量)、水素(mg/kgC2、投入されるエチレン1kgに対した水素の投入量(mg))を投入したし、各温度で反応器全体圧力を維持しながら、重合を遂行した。重合が進行される間エチレン分圧は一定に維持したし、1-ヘキセンと水素はエチレンと連動して連続投入した。重合が完結された後、未反応された1-ヘキセンとイソブタンを排出させて、反応器を開けて自由な流れ性を持つ共重合体を回収した。得られたポリオレフィン樹脂の物性を測定して下記表5に記載した。
Figure 0007470495000011
[実施例9]触媒組成物製造
攪拌器が付着された300L反応器と別途のフィルタードライヤーを使用して、下記表3に表せた通り各成分を使用したことを除いては、実施例1と同一な方法で触媒組成物を製造した。
Figure 0007470495000012
[実施例1-9乃至1-12]ポリエチレン共重合及び物性評価
下記表4に表せた通り、スラリー重合方式の予備重合反応器1個と直径が60cmである気状反応器が直列で連結された連続式気体状流動層反応器でポリエチレン共重合を遂行した。流動層はポリマー粒子顆粒で構成されている。液状の1-ヘキセンと気状のエチレン及び水素は配管で一緒に混合され反応器再循環気体ラインで注入した。下記表4に表せた通り、エチレン、水素及び1-ヘキセン又は1-ブテンの流速は目標とする固定された組成を維持するように調節したし、一定な水素とエチレンのモル比を維持するように水素の流量を調節した。全ての気体の濃度は再循環気体ストリーム内の気体をオンライン気体クロマトグラフィーで測定した。予備重合反応器と気状反応器は希釈剤でプロパンを使用したし、触媒反応で生成されるエチレンとアルファ―オレフィンの共重合体は連続的に排出させ、気状反応器の流動層高さが一定に維持されるように運転した。運転温度を一定に維持するため熱交換器を利用して循環ガスの温度を調節した。得られたポリオレフィン樹脂の物性を測定して下記表6に記載した。
Figure 0007470495000013
[比較例1-2]エチレン/1-ヘキセン共重合体の物性評価
表5の比較例1-2は単一活性点を持つメタロセン(Metallocene)触媒を利用して製造されたポリオレフィン樹脂として、 DAELIM INDUSTRIAL CO.、LTD.で商業的に販売するMIE1.0g/10分、密度0.918g/cmであるエチレン/ヘキセン共重合体(商品名:XP9200EN)の物性を表せたものである。
[比較例1-3]エチレン/1-ブテン共重合体の物性評価
表6の比較例1-3はDAELIM INDUSTRIAL CO.、LTD.で商業的に販売するMIE1.2g/10分、密度0.921g/cmであるエチレン/ブテン共重合体(商品名:XP3200UV)の物性を表せたものである。
前記実施例1-1乃至1-12及び比較例1-1乃至1-3のポリオレフィン樹脂に対して、CFC分析で得られた多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)で43乃至71℃温度範囲で溶出される成分の重量百分率(wt%)の合(A)と密度(D)(kg/m)の関係を図1のグラフに図示した。前記実施例1-1と比較例1-2のポリオレフィン樹脂に対して、CFC分析で得られた多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)にあって、温度に従って溶出される成分の重量百分率と溶出される成分の重量百分率の累積値をそれぞれ図2及び図3に図示した。図2及び3にあって、43乃至71℃範囲で溶出される成分の重量百分率の合(A)は濃い色で満たされた面積で表した。図1乃至3及び表5乃至6に表せた通り、実施例1-1乃至1-12で得られたポリオレフィン樹脂は比較例1-1乃至1-3で得られたポリオレフィン樹脂より43乃至71℃範囲で溶出される成分の重量百分率の合(A)が大部分高いし、数式1を満足する。
又、実施例及び比較例のポリオレフィン樹脂に対して、CFC分析で多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)を遂行して、温度に従うdW/dT(W:重合体重量比率、T:温度)曲線を得て、これをデコンボルーション(Deconvolution)した時、実施例1-1乃至1-12のポリオレフィン樹脂は50乃至74℃に峰(peak)が位置する曲線を持ち、全体曲線面積に対するその峰の曲線面積は40乃至75%であった(表5及び6参照)。図4は本発明の実施例1-1に従ったポリオレフィン樹脂に対して、CFC分析によって、温度に従う多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)曲線を作成して、これをデコンボルーション(Deconvolution)して多数の個別ピークを得た結果を見せてくれるグラフである。
又、実施例1-7及び比較例1-1乃至1-2のポリオレフィン樹脂に対して、共単量体の分布を確認するための、GPC-IR(Gel Permeation Chromatography-IR;GPC-IR)分析グラフをそれぞれ図5乃至7に表せた。図5乃至7にあって、Mは分子量、wは共重合体重量比率、黒い実線は分子量分布を見せてくれるGPC曲線を表せて、赤い四角表示点は分子鎖内C(Chain Branch)分布を表せることとして、GPC曲線で表される各分子量領域で炭素数1、000個当たり含まれる共単量体の個数を表す。図5乃至7に図示された通りのように、比較例1-2のポリオレフィン樹脂は低分子量部分と高分子量部分で共単量体含量が同一であるが、実施例1-7のポリオレフィン樹脂は比較例1-1及び1-2のポリオレフィン樹脂に比べて低分子量部分で共単量体含量がより低く、高分子量部分で相対的に共単量体含量がより高い。又、前記表5乃至6に表せた通り、実施例1-1乃至1-12のポリオレフィン樹脂のCOI値(数式2で計算)は4.5乃至18の範囲に含まれるが、比較例1-1及び1-3のポリオレフィン樹脂のCOI値は4.5以下で低いBOCD特性を持つ。
最後に、実施例1-1乃至1-12と比較例1-1乃至1-3で得たポリオレフィン樹脂に対して、密度(D)と全体分子量範囲で1、000個炭素当たり平均C(Chain Branch)個数(B)の関係を図8に表せた。実施例1-1乃至1-12で得られたポリオレフィン樹脂は比較例1-1乃至1-3で得られたポリオレフィン樹脂より全体分子量範囲で1、000個炭素当たり平均C(Chain Branch)個数が多いし、数式3を満足することが分かる。
[実施例2-1乃至2-3、比較例2-1乃至2-2]フィルム製造
実施例1-1乃至1-3、比較例1-1及び比較例1-2で得られたポリオレフィン共重合体のブローフィルム(blown film)性能を評価するため1次酸化防止剤(製品名:1010、松原産業株式会社)500ppmw(ppmweight)、2次酸化防止剤(製品名:168、松原産業株式会社)1、000ppmw及び高分子加工助剤(PPA;製品名:PA450、HANNANOTECH Inc. )500ppmwを添加した後2軸圧出器(Twin-Screw Extruder(登録商標)、形式:814 30 2、モデル名:911436)に入れて加工温度200℃、スクリュー回転速度60rpm条件でメルトブレンドを製造して、ペレタイザー(Pelletizer)を利用してペレット化(Pelletization)した。ペレット化された実施例1-1乃至1-3、比較例1-1乃至1-2のポリオレフィン共重合体を1軸圧出器(Single-Screw Extruder(登録商標)、形式:19 25/D、モデル名:832005)に入れて加工温度200℃、スクリュー回転速度60rpm、die lip diameter25mm、BUR(Blow-Up Ratio)3.2の加工条件で30μm厚さのフィルムを製造した。製造されたフィルムの特性評価結果を下記表7に表せた。
Figure 0007470495000016
[実施例2-9乃至2-12、比較例2-2及び2-3]フィルム製造及び評価
実施例1-9乃至1-12及び比較例1-3で得たポリオレフィン共重合体のブローフィルム性能を評価するため1次酸化防止剤(製品名:1010、松原産業株式会社)500ppmw、2次酸化防止剤(製品名:168、松原産業株式会社)1、000ppmw及び高分子加工助剤(PPA;製品名:PA450、HANNANOTECH Inc.)500ppmwを添加した後2軸圧出器(Twin-Screw Extruder(登録商標)、モデル名:TEK30、製作社:SM Platek、スクリュー直径31.6、L/D 40)に入れて、加工温度180℃、スクリュー回転速度220rpm条件でメルトブレンドを製造して、ペレタイザー(Pelletizer)を利用してペレット化(Pelletization)した。
ペレット化された実施例1-9乃至1-12、比較例1-2及び比較例1-3のポリオレフィン共重合体をブローフィルム圧出器(Blown Film Extruder、モデル名:LLD Blown Film M/C 40、製作社:Duk young
Tech)に入れて、加工温度180℃、スクリュー直径40mm、スクリュー回転速度90rpm、BUR(Blow-Up Ratio)2.5/39.3cm、Die Lip Diameter100mmの加工条件で下記表8に明示された厚さで単独フィルムを製造した。一方、実施例1-9乃至1-10及び1-12、比較例1-2及び1-3のペレット化(Pelletization)されたポリオレフィン共重合体70wt%とHanwha Chemical Co.,で生産される低密度ポリエチレン製品(HANWHA LDPE 5321)30wt%を混合してブローフィルム圧出器に入れて単独フィルム製造と同一な加工条件でブレンドフィルムを製造した。製造された単独フィルム及びブレンドフィルムの特性を評価してその結果を下記表8に表せた。
表8において、(A)の記載は、落錘衝撃強度を試験方法Aで測定したことを意味する。
比較例1-2のポリエチレン樹脂は単一活性点を持つメタロセン触媒を利用して製造された樹脂であるので、物性が優秀な反面、分子量分布が狭くて加工性が低下される。これを改善して加工性及び物性が優秀なポリエチレン樹脂を単一反応器で製造できるように、一つ以上の第1有機金属化合物と一つ以上の第2有機金属化合物を含む触媒組成物を使用する。比較例1-1のポリオレフィン樹脂は二種の相異なる有機金属を使用したが、表5に表せた通り、実施例1-1乃至1-8で得たポリオレフィン樹脂がMw/Mn及びMz/Mw値が相対的に大きくて加工性が優秀である。実施例1-1乃至1-8で得たポリオレフィン樹脂は数式1を満足し、十分な分子鎖間結束現象(Tie Molecules)で表7に表せた通り落鎚衝撃強度特性が優秀である。又、CFC分析で多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)曲線をデコンボルーション(Deconvolution)した時50乃至74℃に位置した峰(peak)の面積が全体面積対比40%以下である比較例1-1に比べて実施例のポリオレフィン樹脂はコモノマーから由来された分枝が多い高分子成分が適正水準含まれていて、数式2から計算したCOI値が4.5乃至18水準であり、数式3を満足して落鎚衝撃強度と加工性を同時に満足する。
従って、第2有機金属化合物として、立体障害効果を表せる置換基を持つ化合物Aを使用すると(実施例1-1乃至1-3)、立体障害効果が低い置換基を持った化合物Gを使用する場合(比較例1-1)と比べて、加工性が優秀で、衝撃強度物性が顕著に優秀なポリオレフィンを製造できる。従って同一な第1有機金属化合物を使用しても、第2有機金属化合物の置換基の立体障害性がポリオレフィン樹脂の衝撃物性に相当な影響を及ぼすことを分かる。即ち第2有機金属化合物は立体障害を通じて、第1有機金属化合物より分子量が低く共単量体含量が少ない形態の分子量-共単量体組成分布を提供することで、結果的にポリオレフィン樹脂は溶融流動率比が高まって長鎖に分枝が多い高分子成分の含量が高まることに従って分子鎖間の結束現象(Tie-Molecules)によって、物性と加工性が同時に優秀なポリオレフィン樹脂を製造できる。
又、溶融流れ指数(MIE)が同等な条件で、本発明のポリオレフィン樹脂は既存mLLDPEよりフィルム透明性が優秀である。

Claims (13)

  1. 下記化学式1で表される一つ以上の第1有機金属化合物、
    [化学式1]
    (L1)(L2)(X1)(X2)M1
    (前記化学式1で、M1はハフニウム(Hf)であり;(L1)及び(L2)は独立して炭素数3乃至4のアルキル置換基を持つシクロペンタジエニル基であり;(X1)及び(X2)は独立してF、Cl、Br、I又は炭素数1乃至10の炭化水素基である);
    下記化学式2で表される一つ以上の第2有機金属化合物、
    [化学式2]
    (前記化学式2で、R乃至Rはそれぞれ独立して水素、ハロゲン又は炭素数1乃至10の炭化水素基であり;X及びXは独立してF、Cl、Br、I又は炭素数1乃至10の炭化水素基である);及び
    アルミノキサンを含むポリオレフィン重合触媒組成物。
  2. 前記化学式1の(L1)及び(L2)は独立してノルマル-プロピルシクロペンタジエニル又はノルマル-ブチルシクロペンタジエニルである、請求項1に記載の、ポリオレフィン重合触媒組成物。
  3. 前記アルミノキサンは下記化学式3、化学式4又は化学式5で表される化合物である、請求項1に記載の、ポリオレフィン重合触媒組成物。
    [化学式3]
    [化学式4]
    [化学式5]
    (前記化学式3、4及び5で、R’はメチル基で、xは1乃至50の整数であり、yは3乃至50の整数である)。
  4. 前記化学式1で表される第1有機金属化合物1モルに対して、前記化学式2で表される第2有機金属化合物の使用量は0.05乃至1.0モルで、前記アルミノキサンの使用量は、前記第1有機金属化合物及び第2有機金属化合物の合計1モルに対して、アルミノキサンのアルミニウムが1乃至100、000モル混合されるように使用されることである、請求項1に記載の、ポリオレフィン重合触媒組成物。
  5. 前記第1有機金属化合物、第2有機金属化合物及びアルミノキサンが担持される担体を更に含み、前記担体はシリカ、アルミナ、シリカ-アルミナ、粘土(Clay)、変性された粘土(Modified Clay)及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の、ポリオレフィン重合触媒組成物。
  6. 前記担体100重量部に対して、アルミノキサン化合物から由来したアルミニウムの含量は5乃至30重量部であり、前記第1有機金属化合物から由来したハフニウム成分の含量は0.01乃至2重量部であり、前記第2有機金属化合物から由来したジルコニウム成分の含量は0.01乃至1重量部である、請求項5に記載の、ポリオレフィン重合触媒組成物。
  7. 下記化学式6で表されるフェノール化合物を更に含む、請求項1に記載の、ポリオレフィン重合触媒組成物。
    [化学式6]
    (前記化学式6で、R、R及びLはそれぞれ独立して水素又は炭素数1乃至10のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルケニル基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールアルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルケニル基、ヘテロアリール基、ヘテロシクロアルキル基、炭素数1乃至20のアルキル基が-S-、-PO=、-CON-、-COO-及び/又は-O-を媒介に結合された炭素数1乃至5のアルキル基、又はヘテロアリールアミン基であり、nは1乃至4の整数である)。
  8. 請求項1に記載のポリオレフィン重合触媒組成物の存在下で、エチレン及びアルファ―オレフィン共単量体を重合する段階を含むポリオレフィンの製造方法。
  9. 前記アルファ―オレフィン共単量体はプロピレン、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-オクタデセン、1-エイコセン及びこれらの混合物から成る群から選択される少なくとも一つ以上であり、前記アルファ―オレフィン共単量体の含量はエチレン及びアルファ―オレフィン共重合体に対し1乃至4モル%である、請求項8に記載の、ポリオレフィンの製造方法。
  10. 請求項8に記載のポリオレフィンの製造方法であって、前記ポリオレフィンが下記(i)乃至(iv)そして(vi)の物性を満足するポリオレフィンの製造方法
    (i)190℃、2.16kg荷重条件で測定した溶融流れ指数(ASTM D1238に従って測定):0.1乃至1.5g/10min
    (ii)密度:910乃至930kg/m
    (iii)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn):3.0乃至7.0
    (iv)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したZ-平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)の比(Mz/Mw):2.2乃至4.5
    (vi)多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation:TREF)曲線をデコンボルーション(Deconvolution)した時、50乃至74℃に位置したピーク(peak)を持つTREF曲線の面積は多頂分布のTREF曲線全体面積の40乃至75%である。
  11. 前記多頂分布の昇温溶出分別(TREF)曲線をデコンボルーション(Deconvolution)した時、2乃至5個のピークを持つ、請求項10に記載の、ポリオレフィンの製造方法
  12. 請求項8に記載のポリオレフィンの製造方法であって、前記ポリオレフィンが下記(i)乃至(v)の物性を満足するポリオレフィンの製造方法
    (i)190℃、2.16kg荷重条件で測定した溶融流れ指数(ASTM D1238に従って測定):0.1乃至1.5g/10min
    (ii)密度:910乃至930kg/m
    (iii)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn):3.0乃至7.0
    (iv)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したZ-平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)の比(Mz/Mw):2.2乃至4.5、
    (v)多頂分布の昇温溶出分別(Temperature Rising Elution Fractionation、TREF)で43乃至71℃温度範囲で溶出される重量百分率(wt%)の合計(A)と密度(D、単位:kg/m)が下記数式1を満足する。
    [数式1]
    A>-2.5*(D)+2325
  13. 請求項8に記載のポリオレフィンの製造方法であって、前記ポリオレフィンが下記(i)乃至(iv)、そして(vii)と(viii)の物性を満足するポリオレフィンの製造方法
    (i)190℃、2.16kg荷重条件で測定した溶融流れ指数(ASTM D1238に従って測定):0.1乃至1.5g/10min
    (ii)密度:910乃至930kg/m
    (iii)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn):3.0乃至7.0
    (iv)ゲル浸透クロマトグラフィーで測定したZ-平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)の比(Mz/Mw):2.2乃至4.5
    (vii)下記数式2で計算したCOI(Comonomer Orthogonal Index)値:4.5乃至18
    [数式2]
    前記数式2で、Mz及びMnはそれぞれIR検出器が装着されたゲル浸透クロマトグラフィーで測定したポリオレフィン樹脂のZ-平均分子量及び数平均分子量であり、MzでのCB個数及びMnでのCB個数はそれぞれZ-平均分子量(Mz)及び数平均分子量(Mn)で1、000個の炭素当たり共単量体から由来された平均側枝の個数を表す。
    (viii)全体分子量範囲で1、000個炭素当たり平均CB個数(B)と密度(D、単位:kg/m)が下記数式3を満足する。
    [数式3]
    B>-0.6*(D)+563
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