KR100583822B1 - Unsymmetrical unbridged metallocene compounds and catalyst-compositions comprising the same - Google Patents

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    • C08F4/642Component covered by group C08F4/64 with an organo-aluminium compound

Abstract

본 발명은 비대칭성 비가교형 메탈로센 화합물 및 이를 포함하는 촉매 조성물에 관한 것으로서, 화학식 (Cp*R1)(CpR2)MX2 (여기서, Cp *는 싸이클로알킬이 치환된 싸이클로펜타디에닐 라디칼이며, 싸이클로펜타디에닐에 치환되어 있는 싸이클로알킬은 탄소수 3 내지 11의 싸이클로하이드로카빌 라디칼 중에서 선택되는 1종이며, Cp는 싸이클로펜타디에닐 핵을 가진 라디칼이고, R1과 R2는 Cp*과 Cp에 각각 치환된 하나 이상의 치환체로서, 이들 치환체는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 수소, 포스핀, 아미노, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 알콕시-알킬, 아릴, 아릴록시-알킬, 알케닐, 알킬아릴, 또는 아릴알킬 라디칼이고, M은 주기율표의 4B, 5B 또는 6B족의 전이금속이고, X는 동일하거나 다를 수 있으며, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 아릴, 알케닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 알콕시 및 아릴록시 라디칼로 이루어진 군중에서 선택되는 1종이다.)로 표현되는 올레핀 중합용 메탈로센 화합물을 제공한다. 상기 메탈로센 화합물은 촉매 활성이 우수하며, 이를 이용하면 분자량이 큰 폴리올레핀을 중합할 수 있다.The present invention relates to an asymmetric uncrosslinked metallocene compound and a catalyst composition comprising the same, wherein the general formula (Cp * R 1 ) (CpR 2 ) MX 2 (where Cp * is a cyclopentadienyl radical substituted with cycloalkyl) And cycloalkyl substituted by cyclopentadienyl is one selected from a cyclohydrocarbyl radical having 3 to 11 carbon atoms, Cp is a radical having a cyclopentadienyl nucleus, and R 1 and R 2 are each Cp * and One or more substituents each substituted with Cp, these substituents may be the same or different from one another, hydrogen, phosphine, amino, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy, alkylamino, dialkylamino, alkoxy-alkyl, aryl, aryl Is an oxy-alkyl, alkenyl, alkylaryl, or arylalkyl radical, M is a transition metal of group 4B, 5B or 6B of the periodic table, X may be the same or different and is halogen, in carbon atoms Provides a metallocene compound of the 20-alkyl, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, alkoxy, and aryl is one member selected from the group consisting of hydroxy radicals.) Metal for olefin polymerization is represented by. The metallocene compound has excellent catalytic activity, and by using this, it is possible to polymerize a polyolefin having a large molecular weight.

메탈로센 촉매, 알루미녹산, 올레핀 중합, 싸이클로알킬, 싸이클로펜타디에닐Metallocene Catalyst, Aluminoxane, Olefin Polymerization, Cycloalkyl, Cyclopentadienyl

Description

비대칭성 비가교형 메탈로센 화합물 및 이를 포함하는 촉매 조성물{Unsymmetrical unbridged metallocene compounds and catalyst-compositions comprising the same}Asymmetric unbridged metallocene compounds and catalyst-compositions comprising the same}

[산업상 이용분야][Industrial use]

본 발명은 메탈로센 화합물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 올레핀 중합용 촉매로서 사용되는 메탈로센 화합물 및 이를 포함하는 촉매 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a metallocene compound, and more particularly, to a metallocene compound used as a catalyst for olefin polymerization and a catalyst composition comprising the same.

[종래 기술][Prior art]

올레핀의 중합에는 전이금속을 포함하는 촉매가 일반적으로 사용되고 있으며, 특히 독일특허 제2,608,933호, 제3,007,725호 등은 지르코늄, 티타늄, 하프늄 등 주기율표 4B족 전이금속과 싸이클로펜타디엔계 구조의 리간드로 이루어진 메탈로센 화합물을 메틸알루미녹산 등의 활성체와 함께 올레핀 중합용 촉매로 사용하는 것을 개시하고 있다. 이러한 공지된 특허들에 개시된 싸이클로펜타디엔계 구조를 갖는 리간드 화합물의 예로는 싸이클로펜타디엔(cyclopentadiene), 인덴(indene), 프루오렌(fluorene), 치환된 싸이클로펜타디엔, 치환된 인덴, 치환된 프루오렌 등이 있다.Catalysts containing transition metals are generally used for the polymerization of olefins. In particular, German Patent Nos. 2,608,933, 3,007,725 and the like are metals composed of a periodic table 4B transition metal such as zirconium, titanium and hafnium and a ligand of a cyclopentadiene-based structure. The use of a rosene compound with an active agent, such as methylaluminoxane, as a catalyst for olefin polymerization is disclosed. Examples of ligand compounds having a cyclopentadiene-based structure disclosed in these known patents include cyclopentadiene, indene, fluorene, substituted cyclopentadiene, substituted indene, substituted prue Oren.

많은 종류의 싸이클로펜타디엔계 메탈로센 화합물이 올레핀 중합을 위한 촉매계에 사용될 수 있는데, 싸이클로펜타디엔계 메탈로센의 화학적 구조 변화는 중합촉매로서 메탈로센의 적합성에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 왔다. 예를 들어, 싸이클로펜타디에닐 환(ring)에 결합된 치환체의 크기와 위치는 촉매의 활성, 촉매의 입체특이성, 촉매의 안전성, 중합 반응으로 얻어질 수 있는 중합체의 물성 등에 큰 영향을 준다. 최근에는 전이금속으로서 지르코늄을 포함하는 치환된 싸이클로펜타디엔계 메탈로센과 메틸알루미녹산으로 이루어진 촉매계가 올레핀 중합에서 활성이 높다는 것이 밝혀졌으며, 이러한 내용은 유럽특허 제129,368호, 미국특허 제4,874,880호, 제5,324,800호, Makromol. Chem. Rapid Commun., 4, 417(1983) 등 다수의 문헌에 개시되어 있다.Many types of cyclopentadiene-based metallocene compounds can be used in the catalyst system for olefin polymerization. The chemical structure change of cyclopentadiene-based metallocene has been known to have an important effect on the suitability of metallocene as a polymerization catalyst. . For example, the size and position of the substituents attached to the cyclopentadienyl ring have a great influence on the activity of the catalyst, stereospecificity of the catalyst, safety of the catalyst, and physical properties of the polymer that can be obtained by the polymerization reaction. Recently, it has been found that a catalytic system composed of substituted cyclopentadiene-based metallocenes and methylaluminoxanes containing zirconium as transition metals has high activity in olefin polymerization, which is described in European Patent Nos. 129,368, US Pat. No. 4,874,880, No. 5,324,800, Makromol. Chem. Rapid Commun., 4, 417 (1983), and the like.

또한, 하이드로카빌기로 치환된 싸이클로펜타디에닐 리간드와 지르코늄으로 이루어진 메탈로센에 관한 예로는 비스(알킬싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드(여기서, 알킬은 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-프로필 또는 트리메틸실릴이다)(J. Chem. Soc. Dalton Trans., 805(1981)), 비스(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드(J. Amer. Chem. Soc., 100, 3078 (1978)), (펜타메틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드(J. Amer. Chem. Soc., 106, 6355 (1984)), 비스(디, 트리, 또는 테트라 알킬-싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드(미국특허 제4,874,880호) 등이 알려져 있으며, 이들 예의 메탈로 센 화합물들은 두 개의 동일한 싸이클로펜타디에닐 리간드를 포함하는 대칭성 비가교형 메탈로센이 대부분이다.Further, examples of metallocenes composed of zirconium and cyclopentadienyl ligands substituted with hydrocarbyl groups include bis (alkylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, wherein alkyl is methyl, ethyl, isopropyl, tert-propyl Or trimethylsilyl) (J. Chem. Soc. Dalton Trans., 805 (1981)), bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride (J. Amer. Chem. Soc., 100, 3078 (1978) ), (Pentamethylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride (J. Amer. Chem. Soc., 106, 6355 (1984)), bis (di, tri, or tetra alkyl-cyclopentadiene Nil) zirconium dichloride (US Pat. No. 4,874,880) and the like are known, and most of these metallocene compounds are symmetric, non-crosslinked metallocenes comprising two identical cyclopentadienyl ligands.

한편 비대칭성 비가교형 메탈로센으로는 (싸이클로펜타디에닐)(인데닐) 및 (싸이클로펜타디에닐)(플루오레닐)메탈로센 (미국특허 제5,541,272호), (치환된 인데닐)(싸이클로펜타디에닐)로 이루어진 메탈로센 (미국특허 제5,223,467호 및 제5,780,659호) 등이 알려져 있다. 상기 미국특허 제 5,541,272에 개시된 비대칭성 비가교형 (싸이클로펜타디에닐)(인데닐)지르코늄 디클로라이드는 대칭성 비가교형인 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드 또는 비스(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드보다 활성이 우수한 것으로 나타났다. On the other hand, asymmetric uncrosslinked metallocenes include (cyclopentadienyl) (indenyl) and (cyclopentadienyl) (fluorenyl) metallocene (US Pat. No. 5,541,272), (substituted indenyl) ( Metallocenes consisting of cyclopentadienyl (US Pat. Nos. 5,223,467 and 5,780,659) and the like are known. The asymmetric uncrosslinked (cyclopentadienyl) (indenyl) zirconium dichloride disclosed in U.S. Pat. It was found to be excellent.

그러나 이와 같은 공지의 메탈로센은 대칭성 비가교형의 비스(싸이클로펜타디에닐)계 메탈로센, 비대칭성 비가교형의 (치환된 또는 비치환된 인데닐)(비치환된 싸이클로펜타디에닐) 메탈로센들이 대부분으로, 비대칭성 비가교형의 (치환된 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)메탈로센이고, 치환된 싸이클로펜타디에닐의 치환체가 벌키(bulky)-싸이클로알킬인 메탈로센의 예는 나타나지 않았다. 또, 상업적 활용면에서, 많은 비가교성 메탈로센의 촉매 조성물들은 올레핀의 중합 활성을 충분히 발휘하지 못하고, 큰 분자량의 폴리올레핀을 중합하기 어려운 단점이 있다.Such known metallocenes, however, are symmetric, uncrosslinked bis (cyclopentadienyl) based metallocenes, asymmetric uncrosslinked (substituted or unsubstituted indenyl) (unsubstituted cyclopentadienyl) metals Most of the rosenes are asymmetric, uncrosslinked (substituted cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) metallocenes, and the substituents of substituted cyclopentadienyls are bulky-cycloalkyl metallocenes. An example of did not appear. In addition, in terms of commercial applications, many of the non-crosslinkable metallocene catalyst compositions do not sufficiently exhibit the polymerization activity of olefins and have difficulty in polymerizing a large molecular weight polyolefin.

본 발명자들은 벌키-싸이클로알킬 치환체를 가진 싸이클로펜타디에닐 리간 드, 또 다른 싸이클로펜타디에닐 리간드 및 전이금속을 포함하는 메탈로센 화합물을 사용하여 올레핀 중합용 촉매계를 구성하면, 분자량이 큰 폴리올레핀을 효율적으로 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors use a metallocene compound comprising a cyclopentadienyl ligand having another bulky-cycloalkyl substituent, another cyclopentadienyl ligand, and a transition metal to form a catalyst system for olefin polymerization. The present invention has been accomplished by discovering that it can be manufactured efficiently.

따라서 본 발명의 목적은 벌키-싸이클로알킬 치환체를 가진 싸이클로펜타디에닐 리간드를 포함하는 비대칭성 비가교형의 메탈로센 화합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상업적으로 유용한 높은 활성과 높은 분자량의 폴리올레핀을 제조할 수 있는 메탈로센 화합물 및 이를 포함하는 촉매 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 메탈로센 화합물 및 이를 포함하는 촉매 조성물을 사용한 올레핀 중합 방법을 제공하는 것이다.
It is therefore an object of the present invention to provide an asymmetric uncrosslinked metallocene compound comprising a cyclopentadienyl ligand with a bulky-cycloalkyl substituent. It is another object of the present invention to provide a metallocene compound capable of producing commercially useful high activity and high molecular weight polyolefins and a catalyst composition comprising the same. Still another object of the present invention is to provide an olefin polymerization method using the metallocene compound and the catalyst composition including the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 올레핀 중합용 메탈로센 화합물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a metallocene compound for olefin polymerization represented by the following formula (1).

[화학식1] [Formula 1]

(Cp*R1)(CpR2)MX2 (Cp * R 1 ) (CpR 2 ) MX 2

여기서, Cp*는 싸이클로알킬이 치환된 싸이클로펜타디에닐 라디칼이며, 싸이클로펜타디에닐에 치환되어 있는 싸이클로알킬은 탄소수 3 내지 11의 싸이클로하이드로카빌 라디칼 중에서 선택되는 1종이며, Cp는 싸이클로펜타디에닐 핵을 가진 라 디칼이고, R1 과 R2은 Cp* 과 Cp에 각각 치환된 하나 이상의 치환체로서, 이들 치환체는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 수소, 포스핀, 아미노, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 알콕시-알킬, 아릴, 아릴록시-알킬, 알케닐, 알킬아릴, 또는 아릴알킬 라디칼이고, M은 주기율표의 4B, 5B 또는 6B족의 전이금속이고, X는 동일하거나 다를 수 있으며, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 아릴, 알케닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 알콕시 및 아릴록시 라디칼로 이루어진 군중에서 선택되는 1종이다.Here, Cp * is a cyclopentadienyl radical substituted with cycloalkyl, cycloalkyl substituted with cyclopentadienyl is one selected from a cyclohydrocarbyl radical having 3 to 11 carbon atoms, and Cp is cyclopentadienyl A radical having a nucleus, and R 1 and R 2 are one or more substituents each substituted with Cp * and Cp, and these substituents may be the same or different from each other, hydrogen, phosphine, amino, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, Alkoxy, alkylamino, dialkylamino, alkoxy-alkyl, aryl, aryloxy-alkyl, alkenyl, alkylaryl, or arylalkyl radicals, M is a transition metal of group 4B, 5B or 6B of the periodic table, and X is the same Or may be different and is one selected from the group consisting of halogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, alkoxy and aryloxy radicals.

본 발명은 또한 상기 화학식 1의 올레핀 중합용 메탈로센 화합물, 및 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 알루미녹산, 불소로 치환된 방향족 보론계의 이온형 화합물 및 개질된 클레이로 이루어진 군중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 메탈로센 촉매 조성물을 제공한다.The present invention is also selected from the group consisting of a metallocene compound for olefin polymerization of Formula 1, and an aluminoxane of Formula 2 or Formula 3, an aromatic boron-based ionic compound substituted with fluorine, and a modified clay. It provides a metallocene catalyst composition comprising the above.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112002013330613-pat00001
Figure 112002013330613-pat00001

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112002013330613-pat00002
Figure 112002013330613-pat00002

상기 화학식 2 및 3에서, R′은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 라디칼이고, x는 1 내지 50의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수이다.In Formulas 2 and 3, R 'is a hydrocarbon radical having 1 to 10 carbon atoms, x is an integer of 1 to 50, y is an integer of 3 to 50.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 싸이클로알킬 치환체를 가진 싸이클로펜타디에닐 리간드(Cp*R1), 싸이클로펜타디에닐 리간드(CpR2) 및 상기 리간드들이 결합된 전이금속(M)을 포함하는 상기 화학식 1의 메탈로센 화합물 및 이를 포함하는 메탈로센 촉매 조성물을 제공한다.The present invention provides a metallocene of Chemical Formula 1 including a cyclopentadienyl ligand (Cp * R 1 ), a cyclopentadienyl ligand (CpR 2 ), and a transition metal (M) to which the ligands are bonded, having a cycloalkyl substituent. It provides a compound and a metallocene catalyst composition comprising the same.

상기 화학식 1의 메탈로센 화합물은 통상적으로 알려진 비대칭 비가교형의 메탈로센 화합물 제조 방법에 따라 제조될 수 있으며, 예를 들면 하기 반응식 1과 같이 싸이클로알킬로 치환된 싸이클로펜타디에닐 화합물의 알카리 금속염(M′(Cp*R1))과 적절한 전이금속 화합물((CpR2)MX3)을 반응시켜 제조할 수 있다.The metallocene compound of Chemical Formula 1 may be prepared according to a known asymmetric uncrosslinked metallocene compound manufacturing method, for example, an alkali metal salt of a cyclopentadienyl compound substituted with a cycloalkyl as shown in Scheme 1 below. It can be prepared by reacting (M ′ (Cp * R 1 )) with an appropriate transition metal compound ((CpR 2 ) MX 3 ).

[반응식 1]Scheme 1

M′(Cp*R1) + (CpR2)MX3 → (Cp*R1)(CpR 2)MX2 M ′ (Cp * R 1 ) + (CpR 2 ) MX 3 → (Cp * R 1 ) (CpR 2 ) MX 2

상기 싸이클로펜타디에닐 화합물에 치환되어 있는 싸이클로알킬은 탄소수 3 내지 11의 싸이클로하이드로카빌 라디칼 중에서 선택되는 1종인 것이 바람직하다. 상기 싸이클로알킬로 치환된 싸이클로펜타디에닐 화합물의 알카리금속염(M′(Cp*R1))은 공지된 다양한 방법에 따라 제조할 수 있으며, 전형적 으로는 싸이클로알킬로 치환된 싸이클로펜타디에닐 화합물을 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알카리금속(M′)을 포함하는 화합물, 예를 들면 부틸리튬과 같은 금속화시약과 반응시켜 제조할 수 있다. 일반적으로 싸이클로알킬로 치환된 싸이클로펜타디에닐 화합물의 알카리금속 화합물로의 전환반응은 질소 등의 불활성 분위기 및 용매 존재 하에서 온도 -78 내지 100℃에서 2 내지 40시간 동안 수행한다. 이때 상기 용매로는 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란(THF), 펜탄, 헥산, 헵탄 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란(THF), 펜탄 또는 헥산을 사용한다. 얻어진 싸이클로알킬로 치환된 싸이클로펜타디에닐 화합물의 알카리금속염은 다음 단계의 반응에 직접 사용될 수도 있으며, 고체 분말 형태의 금속 화합물로 수득한 후, 다음 반응에 사용할 수도 있다.It is preferable that cycloalkyl substituted by the said cyclopentadienyl compound is 1 type chosen from the C3-C11 cyclohydrocarbyl radical. The alkali metal salt (M ′ (Cp * R 1 )) of the cyclopentadienyl compound substituted with the cycloalkyl may be prepared according to various known methods, and typically, a cyclopentadienyl compound substituted with a cycloalkyl is prepared. It may be prepared by reacting with a compound containing an alkali metal (M ′) such as lithium, sodium, potassium, or the like, for example, a metallization reagent such as butyllithium. In general, the conversion of the cyclopentadienyl compound substituted with cycloalkyl to the alkali metal compound is carried out for 2 to 40 hours at a temperature of −78 to 100 ° C. in the presence of a solvent and an inert atmosphere such as nitrogen. In this case, as the solvent, diethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), pentane, hexane, heptane, and the like may be used, and preferably diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), pentane, or the like. Hexane is used. The alkali metal salt of the cyclopentadienyl compound substituted with the cycloalkyl obtained may be used directly in the reaction of the next step, or may be obtained as a metal compound in the form of a solid powder and then used in the next reaction.

(CpR2)MX3의 M은 주기율표의 4B, 5B 또는 6B족의 전이금속으로, 바람직하게는 4B족의 티타늄, 지르코늄 또는 하프늄 중에서 선택된 1종이며, Cp는 싸이클로펜타디에닐 핵을 가진 유기기(라디칼)로서, 바람직하게는 싸이클로펜타디에닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐, 플로레닐(fluorenyl) 라디칼 등이며, R2은 Cp에 치환된 하나 이상의 치환체로서, 이들 치환체는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 수소, 포스핀, 아미노, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 알콕시-알킬, 아릴, 아릴록시-알킬, 알케닐, 알킬아릴, 또는 아릴알킬 라디칼이고, X는 동일하거나 다를 수 있으며, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 아릴, 알케닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 알콕시 및 아릴록시 라디칼로 이루어진 군중에서 선택되는 1종으로서, 바람직하게는 Cl, Br 또는 I이다.M of (CpR 2 ) MX 3 is a transition metal of group 4B, 5B or 6B of the periodic table, preferably one selected from titanium, zirconium or hafnium of group 4B, and Cp is an organic group having a cyclopentadienyl nucleus. As (radical), preferably cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl, fluorenyl radical, and the like, R 2 is one or more substituted with Cp As substituents, these substituents may be the same or different from one another and include hydrogen, phosphine, amino, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy, alkylamino, dialkylamino, alkoxy-alkyl, aryl, aryloxy-alkyl, alkenyl, Alkylaryl, or an arylalkyl radical, X may be the same or different and is selected from the group consisting of halogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, alkoxy and aryloxy radicals As, preferably Cl, B r or I.

상기 반응식 1에서 M′(Cp*R1)과 (CpR2)MX3의 반응은 동일 화학적 당량을 용매에 용해시키고 서서히 혼합하여 수행하는 것이 바람직하다. 이 반응은 용매 존재 하 및 -78 내지 100℃에서 1시간 내지 3일 동안 수행되며, 상기 용매로는 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄 등을 사용할 수 있다. 상기 반응으로 생성된 반응 생성물은 용매 제거, 여과, 재결정, 승화 등의 방법으로 정제하여 사용하는 것이 바람직하다.The reaction of M '(Cp * R 1 ) and (CpR 2 ) MX 3 in the reaction scheme 1 is preferably carried out by dissolving the same chemical equivalents in a solvent and slowly mixing. The reaction is carried out in the presence of a solvent and at -78 to 100 ° C. for 1 hour to 3 days. As the solvent, diethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), dichloromethane and the like can be used. have. The reaction product produced by the above reaction is preferably used after purification by methods such as solvent removal, filtration, recrystallization and sublimation.

상기 화학식 1의 메탈로센 화합물에 있어서, X가 할로겐, 특히 X가 염소 원자이거나, M이 지르코늄이거나, 상기 (Cp*R1)이 (싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-메틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-에틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-부틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-메틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-에틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-부틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실메틸레닐 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐), ((4-메틸싸이클로헥실) 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실에틸레닐 싸이클로펜타디에닐) 그리고 그의 유사체로 이루어지는 군중에서 선택되는 라디칼이고, 상기 (CpR2)이 싸이클로펜타디에닐 라디칼 또는 펜타메틸싸이클로펜타디에닐 라디칼이면 촉매의 활성이 우수하여 바람직하며, 더욱 바람직한 예로서, 지르코늄 전이금속을 포함하는 메탈로센 화합물들을 예시하면 다음과 같다.In the metallocene compound of Formula 1, X is halogen, in particular X is a chlorine atom, M is zirconium, or (Cp * R 1 ) is (cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-methyl-3 -Cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-ethyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-butyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl), (cyclohexyl cyclopentadienyl), (1 -Methyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (1-ethyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (1-butyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (cyclohexylmethylenyl cyclopentayl) A radical selected from the group consisting of: dienyl), (cycloheptyl cyclopentadienyl), ((4-methylcyclohexyl) cyclopentadienyl), (cyclohexylethylenyl cyclopentadienyl) and analogs thereof, and (CpR 2) a cyclo-pentadienyl La Knife or pentamethyl cyclo-pentadienyl radical and is preferably excellent in the activity of the catalyst, as a more preferred embodiment, illustrating when the metallocene compounds of zirconium include transition metal as follows.

(싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐) 지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐)(펜타메틸싸이클로펜타디에닐)지 르코늄 디클로라이드, (싸이클로헥실메틸레닐 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (싸이클로헥실에틸레닐 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 그리고 그 유사 화합물.(Cyclopentyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cyclo Pentyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cyclopentyl cyclopentadienyl) (penta Methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl) (Pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, Clohexyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cyclohexyl Cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cyclohexyl cyclopentadienyl) (pentamethyl Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl) ( Pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cycle Lohexylmethylenyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cycloheptyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cycloheptyl cyclopentadienyl ) (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cycloheptyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cycloheptyl cyclopentadienyl) ( Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cyclohexylethylenyl cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, and similar compounds thereof.

또한, 티타늄과 하프늄 전이금속을 포함하는 메탈로센 화합물들의 비슷한 목록을 만들 수 있고, 본 발명에 의한 메탈로센 화합물은 상기 목록에 제시된 예에 한정된 것은 아니며, 예에 제시되지 않은 다른 (싸이클로알킬 치환체를 갖는 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (싸이클로알킬 치환체를 갖는 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, (싸이클로알킬 치환체를 갖는 싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)하프늄 디클로라이드 등도 본 발명의 예에 포함 될 수 있다.In addition, a similar list of metallocene compounds including titanium and hafnium transition metals can be made, and the metallocene compounds according to the present invention are not limited to the examples given in the above list, and other (cycloalkyl) not shown in the examples. Cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride with substituents, (cyclopentadienyl with cycloalkyl substituents) (cyclopentadienyl) titanium dichloride, (cyclopentadienyl with cycloalkyl substituents) (Cyclopentadienyl) hafnium dichloride and the like can also be included in the examples of the present invention.

본 발명의 메탈로센 화합물은 2종 이상 혼합하여 또는 단독으로도 사용될 수 있으며, 적절한 활성체(cocatalyst)와 함께 올레핀 단량체의 중합 촉매로서 사용될 수 있다. 또한 필요에 따라서 상기 메탈로센 화합물 및/또는 활성체를 고체 담체에 지지시켜 고체 담지 촉매로 사용할 수도 있다. 상기 활성체의 예로는 통상적으 로 메틸알루미녹산(MAO), 변형된(modified) 메틸알루미녹산(MMAO) 등을 사용할 수 있으며, 트리(부틸)암모늄 테트라(펜타프루오로페닐)보론, N,N-디메틸아닐리늄 테트라(펜타프루오로페닐)보론 등과 같은 불소로 치환된 방향족 보론계의 이온형 화합물, 또는 N,N-디메틸아닐리늄 몬트모릴로나이트(N,N-dimethylanilinium montmorillonite), N,N-디메틸아닐리늄 헥토라이트(N,N-dimethylanilinium hectorite) 등과 같은 개질된 클레이 등도 상기 활성제로서 사용할 수 있다. The metallocene compound of the present invention may be used in combination of two or more kinds or alone, and may be used as a polymerization catalyst of an olefin monomer with a suitable cocatalyst. If necessary, the metallocene compound and / or the activator may be supported on a solid carrier and used as a solid supported catalyst. Examples of the active agent may include methyl aluminoxane (MAO), modified methyl aluminoxane (MMAO), and the like, and tri (butyl) ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron, N, Aromatic boron-based ionic compounds substituted with fluorine such as N-dimethylanilinium tetra (pentafluorophenyl) boron, or N, N-dimethylanilinium montmorillonite (N, N-dimethylanilinium montmorillonite), N Modified clays such as N, N-dimethylanilinium hectorite and the like can also be used as the active agent.

상기 메틸알루미녹산(MAO) 또는 변형된 메틸알루미녹산(MMAO) 활성체로는 상업적으로 판매되는 어떠한 알루미녹산도 사용할 수 있으며, 트리알킬알루미늄에 적량의 물을 첨가하거나, 물을 포함하는 탄화수소 화합물 또는 무기수화물염과 트리알킬알루미늄을 반응시키는 등 공지된 방법으로 제조하여 사용할 수도 있다. 상기 알루미녹산은 일반적으로 하기 화학식 2 및 3에 각각 나타낸 바와 같은 선형과 원형 알루미녹산이 혼합물의 형태로 얻어지며, 본 발명에서는 이와 같은 선형 또는 원형알루미녹산을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이와 같은 알루미녹산은 여러 가지 형태의 탄화수소 용액상태로 시판되고 있는데, 그 중에서 방향족 탄화수소 용액 알루미녹산을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 톨루엔에 용해된 알루미녹산 용액을 사용하는 것이 좋다.As the methyl aluminoxane (MAO) or modified methyl aluminoxane (MMAO) activator any commercially available aluminoxane may be used, and an appropriate amount of water is added to trialkylaluminum, or a hydrocarbon compound or inorganic containing water. It can also be manufactured and used by a well-known method, such as making a hydrate salt and a trialkyl aluminum react. The aluminoxane is generally obtained in the form of a mixture of linear and circular aluminoxanes as shown in formulas (2) and (3), respectively. In the present invention, such linear or circular aluminoxanes may be used alone or in combination. Such aluminoxanes are commercially available in various forms of hydrocarbon solution. Among them, aromatic hydrocarbon solution aluminoxane is preferably used, and more preferably, aluminoxane solution dissolved in toluene.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112002013330613-pat00003
Figure 112002013330613-pat00003

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112002013330613-pat00004
Figure 112002013330613-pat00004

상기 화학식 2 및 3에서, R′은 탄화수소(hydrocarbyl) 라디칼로서, 바람직하게는 1 내지 10의 탄소 원자로 이루어진 선형 또는 가지가 있는 알킬 라디칼이며, 더욱 바람직하게는 R′의 대부분이 메틸기인 것이고, x는 1 내지 50의 정수, 바람직하게는 10 내지 40의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수, 바람직하게는 10 내지 40의 정수이다.In Formulas 2 and 3, R 'is a hydrocarbon radical, preferably a linear or branched alkyl radical of 1 to 10 carbon atoms, more preferably a majority of R' is a methyl group, x Is an integer of 1-50, Preferably it is an integer of 10-40, y is an integer of 3-50, Preferably it is an integer of 10-40.

본 발명의 메탈로센 화합물과 함께 사용되는 활성체의 양은 넓은 범위에서 변화시킬 수 있는데, 메탈로센 화합물의 전이금속에 대한 알루미녹산의 알루미늄의 몰비([알루미늄]:[전이금속])는 1:1 내지 100,000:1 범위에서 선택될 수 있으며, 5:1 내지 15,000:1의 몰비로 사용하면 더욱 바람직하다.The amount of the activator used with the metallocene compound of the present invention can be varied in a wide range, wherein the molar ratio of aluminum of aluminoxane to the transition metal of the metallocene compound ([aluminum]: [transition metal]) is 1 It may be selected in the range of 1: 1 to 100,000: 1, and more preferably used in a molar ratio of 5: 1 to 15,000: 1.

본 발명의 촉매 조성물은 메탈로센 화합물과 활성체가 탄화수소 용매 등에 균일하게 용해된 용액 상태에서 올레핀의 중합에 사용될 수도 있으며, 메탈로센 화합물 및/또는 활성체가 무기산화물 담체(예; 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나 혼합물 등)에 담지된 형태 또는 그들의 불용성의 입자 형태로서 사용될 수도 있다. 따라서 본 발명의 메탈로센 화합물 및 활성체로 이루어진 올레핀 중합용 촉매 조성물은 올레핀의 용액, 슬러리 또는 기상 중합에도 모두 적용될 수 있으며, 각각의 중합 반응 조건은 사용하는 메탈로센 화합물의 종류, 메탈로센/활성체로 이루어진 촉매의 상태(균일상 또는 불균일상(담지형)), 중합 방법(용액중합, 슬러리중합, 기상중합), 얻고자 하는 중합결과 또는 중합체의 형태에 따라 다양하게 변형하여 설정할 수 있다.The catalyst composition of the present invention may be used for the polymerization of olefins in a solution state in which the metallocene compound and the activator are uniformly dissolved in a hydrocarbon solvent and the like, and the metallocene compound and / or the activator may be an inorganic oxide carrier (eg, silica, alumina, Silica-alumina mixtures, etc.) or insoluble particles thereof. Therefore, the catalyst composition for olefin polymerization composed of the metallocene compound and the active agent of the present invention can be applied to all of the solution, slurry or gas phase polymerization of olefin, and the respective polymerization reaction conditions are the type of metallocene compound used and the metallocene. It can be set in various ways depending on the state of the catalyst consisting of an active agent (uniform or heterogeneous phase (support type)), the polymerization method (solution polymerization, slurry polymerization, gas phase polymerization), the desired polymerization result or the type of polymer. .

본 발명의 메탈로센 화합물은 알루미녹산 활성체와 함께 여러 가지 다른 올레핀의 존재 하에서 에틸렌을 중합할 수 있는데, 상기 다른 올레핀으로는 탄소수 2 내지 12, 바람직하게는 3 내지 10의 α-올레핀 탄화수소, 예를 들어 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 3-메틸부텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 3-메틸펜텐-1, 헵텐-1, 옥텐-1, 데센-1(decene-1), 4,4-디메틸-1-펜텐, 4,4-디에틸-1-헥센, 3,4-디메틸-1-헥센, 이들의 유도체, 이들 올레핀의 혼합물 등을 포함한다. The metallocene compound of the present invention can polymerize ethylene together with an aluminoxane activator in the presence of various other olefins. The other olefins include α-olefin hydrocarbons having 2 to 12 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms, For example, propylene, butene-1, pentene-1, 3-methylbutene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, 3-methylpentene-1, heptene-1, octene-1, decene-1 ( decene-1), 4,4-dimethyl-1-pentene, 4,4-diethyl-1-hexene, 3,4-dimethyl-1-hexene, derivatives thereof, mixtures of these olefins, and the like.

올레핀 중합 반응은 액상 또는 기상 매질(diluents)의 존재 하에 수행되는데, 상기 매질은 촉매계에 악영향을 주지 않는 비반응성 물질이어야 하며, 예를 들면, 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 싸이클로헥산, 메틸싸이클로헥산, 톨루엔, 크실렌, 이들의 유도체, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 반응 매질 내에 존재하는 촉매의 피독물질은 올레핀을 중합하기 전에 제거하는 것이 바람직하다.The olefin polymerization is carried out in the presence of liquid or gaseous diluents, which must be non-reactive substances which do not adversely affect the catalyst system, for example propane, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane, octane , Cyclohexane, methylcyclohexane, toluene, xylene, derivatives thereof, mixtures thereof and the like can be used, and the poisoning substances of the catalyst present in the reaction medium are preferably removed before the olefin is polymerized.

올레핀 중합반응 온도는 반응물질, 반응 조건 등에 따라 변할 수 있는데, 통상적인 중합 온도는 약 20 내지 200℃이고, 중합 압력은 10 내지 7000psig이다. 본 발명의 중합용 촉매를 사용하여 제조되는 중합체의 분자량은 중합온도를 변화시키거나, 반응기 내에 수소를 주입하는 방법으로 조절할 수 있다.The olefin polymerization temperature may vary depending on the reactants, reaction conditions, and the like. A typical polymerization temperature is about 20 to 200 ° C., and a polymerization pressure is 10 to 7000 psig. The molecular weight of the polymer produced using the polymerization catalyst of the present invention can be controlled by changing the polymerization temperature or by injecting hydrogen into the reactor.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The following presents a preferred embodiment to aid the understanding of the present invention. However, the following examples are provided to more easily understand the present invention, and do not limit the present invention.

하기 실시예에서, 본 발명의 메탈로센 화합물은 공기와 수분이 완전하게 차단된 쉬렌크(Schlenk) 기법 하에서 제조하였고, 불활성기체로서 정제 건조된 질소를 사용하였다. 또한, 용매는 불활성 질소 분위기 하에서 대부분 나트륨금속 존재 하에 건조하고, 디클로로메탄의 경우는 칼슘하이드라이드 존재 하에 건조하여 사용하였다. 핵자기분광분석용 중수소화 용매(Deuterated solvent)는 분자체(Molecular sieve)를 넣어 보관하여 사용하였다.In the following examples, the metallocene compound of the present invention was prepared under Schlenk technique in which air and moisture were completely blocked, and purified dried nitrogen was used as an inert gas. In addition, the solvent was mostly dried in the presence of sodium metal under an inert nitrogen atmosphere, and in the case of dichloromethane, dried in the presence of calcium hydride. Deuterated solvent for nuclear magnetic spectroscopic analysis was used by storing a molecular sieve.

실시예 1: (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 제조Example 1 Preparation of (cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride

질소 분위기 하에서 2000mL 용량의 둥근 플라스크에 싸이클로펜틸브로마이드 137g(919mmol)을 300mL의 테트라하이드로퓨란 용매에 용해시켜 교반하고, 얼음물 배스로 0℃까지 냉각시킨다. 여기에 나트륨 싸이클로펜타디에나이드(2.0 M 테트라하이드로퓨란 용액) 460mL를 60분 동안 적가한 후, 방치한 후 상온으로 승온시켜 밤새 교반하였다. 용매를 진공으로 제거하고 헥산으로 추출 및 여과한 후 기체 크로마토그라피로 분석한 결과 78%의 싸이클로펜틸 싸이클로펜타디엔과 싸이클로펜틸이 두 개 첨가된 디싸이클로펜틸 싸이클로펜타디엔 이성질체가 대략 15% 정도로 모 두 102g을 얻었으며, 이를 진공 증류하여 싸이클로펜틸 싸이클로펜타디엔 65g(수율 52.7%)을 얻었다.137 g (919 mmol) of cyclopentylbromide are dissolved in 300 mL of tetrahydrofuran solvent in a 2000 mL volumetric flask in a nitrogen atmosphere, and the mixture is cooled to 0 ° C with an ice water bath. To this was added 460 mL of sodium cyclopentadiene (2.0 M tetrahydrofuran solution) dropwise for 60 minutes, and then left to stand and stirred at room temperature overnight. The solvent was removed in vacuo, extracted with hexane, filtered, and analyzed by gas chromatography. As a result, 78% of cyclopentyl cyclopentadiene and two cyclopentyl added dicyclopentyl cyclopentadiene isomers were approximately 15%. 102 g were obtained, which was vacuum distilled to obtain 65 g of cyclopentyl cyclopentadiene (yield 52.7%).

상기의 화합물을 플라스크에 담고 테트라하이드로퓨란 400mL로 용해시키고 -78℃로 냉각하여 노말부틸리튬(1.6 M 헥산용액) 296mL를 1시간 동안 적가한 후 천천히 상온으로 승온시켜 3시간 동안 교반하였다. 또 다른 플라스크에 CpZrCl3을 124.3g 담고 헥산 300mL을 주입하여 -78℃로 냉각한 후 교반하면서 테트라하이드로퓨란 200mL를 주입하고 천천히 상온으로 승온시켰다. 첫 번째 플라스크의 음이온을 0℃에서 두 번째 플라스크의 반응물로 천천히 이송시켜 밤새 교반하였다. 용매를 진공으로 제거하고 디클로로메탄 300mL로 추출 및 여과한 후 용매를 다시 제거하였다. 헥산 1000mL를 주입하여 반응생성물을 슬러리화시키고 이를 여과하고 헥산 500mL로 세척한 후 진공으로 건조시켜 120g의 (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드를 얻었다.The compound was added to a flask, dissolved in 400 mL of tetrahydrofuran, cooled to -78 ° C, and 296 mL of normal butyllithium (1.6 M hexane solution) was added dropwise for 1 hour, and then slowly warmed to room temperature, followed by stirring for 3 hours. In another flask, 124.3 g of CpZrCl 3 was added, 300 mL of hexane was injected, cooled to −78 ° C., and then 200 mL of tetrahydrofuran was added while stirring, and the temperature was slowly raised to room temperature. The anion of the first flask was slowly transferred to the reaction of the second flask at 0 ° C. and stirred overnight. The solvent was removed in vacuo, extracted with 300 mL dichloromethane, filtered and the solvent removed again. 1000 mL of hexane was injected to slurry the reaction product, which was filtered, washed with 500 mL of hexane, and dried in vacuo to obtain 120 g of (cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride.

수득된 (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 화합물의 1H NMR(CDCl3,ppm) 분석 결과는 6.46(s,5H), 6.25-6.33(m,4H), 3.20~3.14(m,1H), 1.48-2.06(m,8H)였다.The 1 H NMR (CDCl 3 , ppm) analysis of the obtained (cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride compound showed 6.46 (s, 5H), 6.25-6.33 (m, 4H), 3.20 ~ 3.14 (m, 1H) and 1.48-2.06 (m, 8H).

실시예 2: (1,2/1,3-메틸싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 제조Example 2: Preparation of (1,2 / 1,3-methylcyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride

메틸싸이클로펜타디엔 다이머를 열분해 및 증류를 통해 얻은 메틸싸이클로펜 타디엔 8g(99.85mmol)을 플라스크에 담고 테트라하이드로퓨란 200mL를 주입하고 교반하면서 -78℃로 냉각시키고 노말부틸리튬(1.6 M 헥산용액) 62.4mL를 천천히 적가한 후 상온으로 승온시켜 2시간 동안 교반하였다. 반응 플라스크를 0℃로 냉각시키고 싸이클로펜틸브로마이드 14.9g을 천천히 적가하고 밤새 교반하였다. 용매를 진공으로 제거하고 헥산으로 추출 및 여과한 후 다시 용매를 제거한 후 진공증류를 통해 3.4g(수율 37.3%)의 1,2/1,3-메틸싸이클로펜틸싸이클로펜타디엔을 얻었다. 이 화합물을 플라스크에 담고 테트라하이드로퓨란 60mL를 주입하고 교반하면서 -78℃로 냉각시키고 노말부틸리튬(1.6 M 헥산용액) 22.6mL를 30분 동안 적가한 후 천천히 상온으로 승온시켜 3시간 동안 교반하였다. 또 다른 플라스크에 CpZrCl3을 9.5g 담고 헥산 30mL을 주입하여 -78℃로 냉각한 후 교반하면서 테트라하이드로퓨란 30mL를 주입하고 천천히 상온으로 승온시켰다. 첫 번째 플라스크의 음이온을 0℃에서 두 번째 플라스크의 반응물로 천천히 이송시키고 밤새 교반하였다. 용매를 진공으로 제거하고 디클로로메탄 30mL로 추출 및 여과한 후 용매를 다시 제거하였다. 헥산 150mL를 주입하여 반응생성물을 슬러리화시키고 이를 여과하고 헥산으로 30mL로 세척한 후 진공으로 건조시켜 10.5g의 (1,2/1,3-메틸싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드를 1/1의 혼합물로 얻었다.8 g (99.85 mmol) of methylcyclopentadiene obtained through pyrolysis and distillation of methylcyclopentadiene dimer was placed in a flask, and 200 mL of tetrahydrofuran was injected, cooled to -78 ° C with stirring, and normal butyllithium (1.6 M hexane solution) 62.4 mL was slowly added dropwise, and then heated to room temperature and stirred for 2 hours. The reaction flask was cooled to 0 ° C. and 14.9 g of cyclopentylbromide was slowly added dropwise and stirred overnight. The solvent was removed in vacuo, extracted with hexane, filtered and the solvent was removed again to obtain 3.4 g (37.3%) of 1,2 / 1,3-methylcyclopentylcyclopentadiene through vacuum distillation. The compound was placed in a flask, and 60 mL of tetrahydrofuran was injected, cooled to −78 ° C. while stirring, 22.6 mL of normal butyllithium (1.6 M hexane solution) was added dropwise for 30 minutes, and then slowly warmed to room temperature, followed by stirring for 3 hours. In another flask, 9.5 g of CpZrCl 3 was added, 30 mL of hexane was injected, cooled to −78 ° C., and 30 mL of tetrahydrofuran was added while stirring, and the temperature was slowly raised to room temperature. The anion of the first flask was slowly transferred to the reaction of the second flask at 0 ° C. and stirred overnight. The solvent was removed in vacuo, extracted with 30 mL dichloromethane, filtered and the solvent removed again. 150 mL of hexane was injected to slurry the reaction product, which was filtered, washed with 30 mL of hexane, washed with 30 mL, and dried in vacuo to give 10.5 g of (1,2 / 1,3-methylcyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl). Zirconium dichloride was obtained in a mixture of 1/1.

수득된 (1,2/1,3싸이클로펜틸-싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 혼합물의 1H NMR(CDCl3,ppm) 분석 결과는 6.43과 6.44(s,5H), 5.97~6.28(m,3H), 3.07(m,1H), 2.23과 2.17(s,3H), 1.1-2.02(m,9H)였다.The 1 H NMR (CDCl 3 , ppm) analysis of the obtained (1,2 / 1,3 cyclopentyl-cyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride mixture showed 6.43 and 6.44 (s, 5H), 5.97 ˜6.28 (m, 3H), 3.07 (m, 1H), 2.23 and 2.17 (s, 3H), and 1.1-2.02 (m, 9H).

실시예 3: (싸이클로헥실싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 제조Example 3: Preparation of (cyclohexylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride

실시예 1의 싸이클로펜틸브로마이드 대신 싸이클로헥실브로마이드 13.4g를 사용하여 싸이클로헥실싸이클로펜타디엔 8g을 얻었으며, 이를 실시예 1과 같이 CpZrCl3와 반응시켜 9.5g의 (싸이클로헥실싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드를 얻었다. 수득된 (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 화합물의 1H NMR(CDCl3,ppm) 분석 결과는 6.46(s,5H), 6.23~6.31(m,4H), 2.82~2.75(m,1H), 1.01-2.10(m,10H)였다.8 g of cyclohexyl cyclopentadiene was obtained using 13.4 g of cyclohexyl bromide instead of the cyclopentyl bromide of Example 1, and reacted with CpZrCl 3 as in Example 1 to 9.5 g of (cyclohexyl cyclopentadienyl) (cyclo Pentadienyl) zirconium dichloride was obtained. The result of 1 H NMR (CDCl 3 , ppm) analysis of the obtained (cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride compound was 6.46 (s, 5H), 6.23-6.31 (m, 4H), 2.82 ~ 2.75 (m, 1H) and 1.01-2.10 (m, 10H).

실시예 4: (싸이클로헵틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 제조Example 4: Preparation of (cycloheptylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride

실시예 1의 싸이클로펜틸브로마이드 대신 싸이클로헵틸브로마이드 14g를 사용하여 싸이클로헵틸싸이클로펜타디엔 10.1g을 얻었으며, 이를 실시예 1과 같이 CpZrCl3와 반응시켜 11.5g의 (싸이클로헥실싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드를 얻었다. 수득된 (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 화합물의 1H NMR(CDCl3,ppm) 분석 결과는 6.41(s,5H), 6.20~6.32(m,4H), 2.95~3.01(m,1H), 1.32-2.13(m,12H)였다.14 g of cycloheptyl bromide was used instead of the cyclopentyl bromide of Example 1 to obtain 10.1 g of cycloheptylcyclopentadiene, which was reacted with CpZrCl 3 as in Example 1 to 11.5 g of (cyclohexyl cyclopentadienyl) (cyclo Pentadienyl) zirconium dichloride was obtained. The result of 1 H NMR (CDCl 3 , ppm) analysis of the obtained (cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride compound was 6.41 (s, 5H), 6.20-6.32 (m, 4H), 2.95∼ 3.01 (m, 1H) and 1.32-2.13 (m, 12H).

실시예 5:Example 5: (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 담지 촉매의 제조(Cyclopentylcyclopentadienyl) (Cyclopentadienyl) Preparation of a Supported Catalyst of Zirconium Dichloride

실시예 1에서 제조된 화합물 74mg에 MAO(10% 톨루엔 용액, Al 4.64wt%) 15mL를 주입하여 1시간 동안 초음파를 주사하고(오일 배스를 통한 sonication), 여기에 실리카(Grace D-948 grade) 4g을 투입하여 마찬가지로 1시간 동안 초음파를 주사하였다. 용액을 버리고 헥산 40mL을 주입한 후 5분간 흔들어 주고 다시 여액을 버리는 과정을 5회 반복한 후 진공으로 건조시켜 담지 촉매를 제조하였다. 담지 촉매의 Zr 과 Al 성분의 함량을 ICP-MS로 확인한 결과 각각 0.31, 10.2 중량 퍼센트였다.15 mg of MAO (10% toluene solution, Al 4.64 wt%) was injected into 74 mg of the compound prepared in Example 1, and ultrasonic wave was injected for 1 hour (sonication through an oil bath), and silica (Grace D-948 grade) was added thereto. 4 g was added and the ultrasound was injected for 1 hour. The solution was discarded, 40 mL of hexane was injected, shaken for 5 minutes, and the filtrate was discarded again five times, followed by drying in vacuo to prepare a supported catalyst. The contents of Zr and Al components of the supported catalyst were 0.31 and 10.2 weight percent, respectively, as confirmed by ICP-MS.

실시예 6.Example 6. (1,2/1,3-메틸싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 담지 촉매의 제조Preparation of a Supported Catalyst of (1,2 / 1,3-Methylcyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride

실시예 2에서 제조된 화합물 77mg을 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 표제의 담지 촉매를 제조하였다. 담지 촉매의 Zr 과 Al 성분의 함량을 ICP-MS로 확인한 결과 각각 0.3, 10.1 중량 퍼센트였다.The title supported catalyst was prepared in the same manner as in Example 5, except that 77 mg of the compound prepared in Example 2 was used. The contents of Zr and Al components of the supported catalyst were 0.3 and 10.1 weight percent, respectively, as confirmed by ICP-MS.

실시예 7.Example 7. (싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 복합 담지 촉매의 제조(Cyclopentylcyclopentadienyl) (Cyclopentadienyl) Preparation of a Complex Supported Catalyst of Zirconium Dichloride

실시예 1에서 제조된 화합물 74mg에 MAO(10% 톨루엔 용액, Al 4.64wt%) 15mL를 주입하여 1시간 동안 초음파를 주사하고(오일 배스를 통한 sonication), 여기에 실리카(Grace D-948 grade) 4g을 투입하여 마찬가지로 1시간 동안 초음파를 주사하였다. 에틸렌비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드 28mg에 MAO(10% 톨루엔 용액, Al 4.64wt%) 5mL를 주입하고 1시간 동안 초음파를 주사한 후 앞의 반응물로 이송시켜 1시간 동안 초음파를 주사하였다. 용액을 버리고 헥산 40mL을 주입한 후 5분간 흔들어 주고 다시 여액을 버리는 과정을 5회 반복한 후 진공으로 건조시켜 담지 촉매를 제조하였다. 담지 촉매의 Zr 과 Al 성분의 함량을 ICP-MS로 확인한 결과 각각 0.36, 12.5 중량 퍼센트였다.15 mg of MAO (10% toluene solution, Al 4.64 wt%) was injected into 74 mg of the compound prepared in Example 1, and ultrasonic wave was injected for 1 hour (sonication through an oil bath), and silica (Grace D-948 grade) was added thereto. 4 g was added and the ultrasound was injected for 1 hour. 5 mL of MAO (10% toluene solution, Al 4.64wt%) was injected into 28 mg of ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride, and ultrasonic waves were injected for 1 hour, and then transferred to the previous reaction, and ultrasonic waves were injected for 1 hour. The solution was discarded, 40 mL of hexane was injected, shaken for 5 minutes, and the filtrate was discarded again five times, followed by drying in vacuo to prepare a supported catalyst. The contents of Zr and Al components of the supported catalyst were 0.36 and 12.5 weight percent, respectively, as confirmed by ICP-MS.

실시예 8.Example 8. (1,2/1,3-메틸싸이클로펜틸싸이클로펜타디에닐)(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드의 복합 담지 촉매의 제조Preparation of Complex Supported Catalyst of (1,2 / 1,3-Methylcyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride

실시예 2에서 제조된 화합물 77mg을 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 표제의 담지 촉매를 제조하였다. 담지 촉매의 Zr 과 Al 성분의 함량을 ICP-MS로 확인한 결과 각각 0.38, 12.0 중량 퍼센트였다.The title supported catalyst was prepared in the same manner as in Example 7, except that 77 mg of the compound prepared in Example 2 was used. The contents of Zr and Al components of the supported catalyst were 0.38 and 12.0 weight percent, respectively, as confirmed by ICP-MS.

실시예 9. 에틸렌 중합Example 9. Ethylene Polymerization

글로브 박스(Glove box) 내에서 실시예 1-4에서 제조된 메탈로센 및 비교를 위하여 비스(싸이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 및 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드를 각각 플라스크 넣고 톨루엔 30mL로 용해시킨 후, 6.0 μmol의 메탈로센 용액을 취하여 또 다른 플라스크에 넣고 Al/Zr 몰비가 2,500이 되도록 메틸알루미녹산 용액(MAO solution)(Albemarle사 제품; 10wt% MAO in toluene)을 넣고 약 30분 동안 교반시켜 촉매용액을 제조하였다. In a glove box, the metallocenes prepared in Examples 1-4 and bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride and bis (indenyl) zirconium dichloride, respectively, were placed in flasks and dissolved in 30 mL of toluene. After taking 6.0 μmol of metallocene solution, put it in another flask, add Methyl aluminoxane solution (MAO solution) (Albemarle Co .; 10 wt% MAO in toluene) so that the Al / Zr molar ratio was 2,500. Agitated to prepare a catalyst solution.

중합 온도 조절을 위하여 외부 냉각수를 공급할 수 있는 자켓을 장착한 1L 스텐레스 오토클레이브(autoclave) 반응기를 중합 전 온도 약 85℃에서 프로판을 1회, 에틸렌을 5회 흘려 세정하여 불순물을 완전히 제거하고 상온으로 온도를 낮추었다. 상온에서 건조된 헥산 300mL와 불순물 제거제로 트리이소부틸알루미늄(TIBAL) 0.5mmol를 넣은 후 중합온도인 70℃까지 승온시킨 후, 상기 제조된 촉매용액을 반응기에 직접 투입하고 에틸렌(10psig의 압력)을 이용하여 반응압력인 14psig까지 상승시킨 후 중합을 1시간 동안 진행시키고 반응기체를 모두 배출시키고 냉각하여 중합반응을 종결시켰다. 300mL 메탄올에 염화수소(HCl)를 5% 정도 넣은 용액을 반응물에 넣고 약 2시간 동안 교반시켜 중합체에 남아있는 MAO 성분과 활성촉매 성분을 중화시켰다. 중합체를 포함한 슬러리를 여과하고 2리터의 물로 세척하여 염화수소 성분을 제거하여 얻은 중합체를 온도 60℃의 건조기에서 건조하여 폴리머를 수득하였다. 중합 수율, 촉매의 활성, 폴리머의 분자량 및 분자량 분포에 대한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. A 1L stainless autoclave reactor equipped with a jacket for supplying external cooling water to control the polymerization temperature was washed once with propane and 5 times ethylene at about 85 ℃ before polymerization to completely remove impurities and return to room temperature. Lowered the temperature. After adding 300 mL of hexane dried at room temperature and 0.5 mmol of triisobutylaluminum (TIBAL) as an impurity remover, and then raising the temperature to 70 ° C., the prepared catalyst solution was added directly to the reactor and ethylene (10 psig pressure) was added. After the reaction was raised to 14 psig, the polymerization was carried out for 1 hour, and the reaction mixture was discharged and cooled to terminate the polymerization. A solution containing about 5% hydrogen chloride (HCl) in 300 mL methanol was added to the reaction mixture and stirred for about 2 hours to neutralize the MAO component and active catalyst component remaining in the polymer. The slurry containing the polymer was filtered and washed with 2 liters of water to remove the hydrogen chloride component, and the polymer obtained by drying in a dryer at a temperature of 60 ° C. was obtained. The results for polymerization yield, activity of catalyst, molecular weight and molecular weight distribution of the polymer are shown in Table 1 below.

촉매계Catalytic system 수율(g)Yield (g) 활성activation 평균분자량Average molecular weight 분자량분포(Mw/Mn)Molecular Weight Distribution (Mw / Mn) 실시예 1의 화합물Compound of Example 1 34.034.0 5,6005,600 69,80069,800 3.13.1 실시예 2의 화합물Compound of Example 2 33.533.5 5,5805,580 64,50064,500 4.74.7 실시예 3의 화합물Compound of Example 3 22.322.3 3,7203,720 65,00065,000 3.63.6 실시예 4의 화합물Compound of Example 4 17.817.8 2,9602,960 63,70063,700 3.43.4 비교예 1: (Cp)2ZrCl2 Comparative Example 1: (Cp) 2 ZrCl 2 1010 1,6601,660 26,00026,000 2.82.8 비교예 2: (Ind)2ZrCl2 Comparative Example 2: (Ind) 2 ZrCl 2 1515 2,4502,450 54,00054,000 4.84.8

상기 표 1에서, 활성은 에틸렌 압력 10psig, 70℃에서 단위시간, 단위촉매량 당 중합된 폴리에틸렌의 중량(kgPE/mol Zr.시간)을 나타내며, 평균분자량(Mw)의 단위는 g/mol이다. 상기 표 1에서 보는 바와 같이, 싸이클로알킬 치환체를 가진 싸이 클로펜타디에닐 리간드 및 싸이클로펜타디에닐 리간드로 이루어진 메탈로센 촉매계는 활성 측면에서 우수함을 알 수 있으며, 특히 싸이클로펜틸 치환체를 가진 싸이클로펜타디에닐 및 싸이클로펜타디에닐 리간드로 이루어진 메탈로센 촉매계는 우수한 활성을 보이면서, 보다 큰 분자량의 중합체를 제조할 수 있어서, 분자량 조절제(예: 수소)에 의해 보다 넓은 분자량 조절 범위의 중합체를 얻을 수 있음을 알 수 있다.      In Table 1, the activity indicates the weight of the polyethylene polymerized per unit catalyst, kgPE / mol Zr. Hours at ethylene pressure of 10 psig, 70 ° C, and the average molecular weight (Mw) is in units of g / mol. As shown in Table 1, the metallocene catalyst system consisting of cyclopentadienyl ligand and cyclopentadienyl ligand having a cycloalkyl substituent is excellent in terms of activity, and in particular, cyclopentadier having a cyclopentyl substituent The metallocene catalyst system composed of the nil and cyclopentadienyl ligands shows excellent activity and can produce polymers of higher molecular weight, so that a polymer having a wider molecular weight control range can be obtained by a molecular weight modifier such as hydrogen. It can be seen.

실시예 10. 담지 촉매의 에틸렌/헥센 공중합Example 10 Ethylene / Hexene Copolymerization of Supported Catalysts

중합 온도 조절을 위하여 외부 냉각수를 공급할 수 있는 자켓을 장착한 1L 스텐레스 오토클레이브(autoclave) 반응기를 중합 전 온도 약 85℃에서 프로판을 1회, 에틸렌을 5회 흘려 세정하여 불순물을 완전히 제거하고 상온으로 온도를 낮추었다. 이 1L 고압반응기에 프로판 400mL와 트리이소부틸알루미늄 1.0mmol을 넣고, 70℃에서 교반한 다음, 프로판 100mL와 실시예 5 - 8 에서 제조된 담지 촉매 일정량을 반응기에 투입하고, 에틸렌 분압이 120psig가 되도록 에틸렌과 37 ml의 1-헥센을 가하고, 70℃에서 반응기 전체 압력을 490 psig로 유지하여 60분 동안 중합을 수행하였다. 중합 반응이 완결된 후 반응하지 않고 남은 1-헥센과 프로판을 배출시키고, 반응기를 열어 자유로운 흐름성을 가진 고분자를 용이하게 회수하였고, 이때 파울링 현상은 관찰되지 않았다. 이와 같이 제조한 고분자의 물성을 측정하여 표 2에 나타내었다. A 1L stainless autoclave reactor equipped with a jacket for supplying external cooling water to control the polymerization temperature was washed once with propane and 5 times ethylene at about 85 ℃ before polymerization to completely remove impurities and return to room temperature. Lowered the temperature. 400 mL of propane and 1.0 mmol of triisobutylaluminum were added to the 1 L high-pressure reactor, and the mixture was stirred at 70 ° C. Then, 100 mL of propane and a predetermined amount of the supported catalyst prepared in Examples 5-8 were added to the reactor, so that the ethylene partial pressure was 120 psig. Ethylene and 37 ml of 1-hexene were added and polymerization was carried out for 60 minutes at 70 ° C. maintaining the reactor total pressure at 490 psig. After completion of the polymerization reaction, 1-hexene and propane remaining without reaction were discharged, and the reactor was easily opened to recover a free-flowing polymer, and no fouling phenomenon was observed. The physical properties of the polymer thus prepared were measured and shown in Table 2.

촉매계Catalytic system 촉매사용량(mg)Catalyst usage (mg) 수율(g)Yield (g) 활성activation 용유지수 (g/10분)Oil Index (g / 10min) 폴리머밀도 (g/cc)Polymer density (g / cc) 실시예 5의 담지촉매Supported catalyst of Example 5 3232 86.086.0 2.692.69 0.310.31 0.91880.9188 실시예 6의 담지촉매Supported catalyst of Example 6 3333 69.469.4 2.102.10 0.280.28 0.91670.9167 실시예 7의 담지촉매Supported catalyst of Example 7 2020 128.8128.8 6.446.44 0.10.1 0.90290.9029 실시예 8의 담지촉매Supported catalyst of Example 8 2525 118.2118.2 4.734.73 0.120.12 0.91620.9162

상기 표 2에서, 활성은 에틸렌 압력 120psig, 70℃에서 단위시간, 촉매 g당 중합된 폴리올레핀의 중량(kgPolymer/g촉매.시간)을 나타내며, 용융지수는 ASTM D1238, 폴리머 밀도는 ASTM D1505 시험방법에 따라 측정하였다.     In Table 2, the activity represents the ethylene pressure 120psig, the unit time at 70 ℃, the weight of the polymerized polyolefin per kg catalyst (kgPolymer / g catalyst. Time), the melt index is ASTM D1238, polymer density is ASTM D1505 test method Measured accordingly.

본 발명의 싸이클로알킬 치환체를 가진 싸이클로펜타디에닐 및 싸이클로펜타디에닐 리간드와 전이금속(티타늄, 지르코늄, 하프늄 등)으로 이루어지는 신규한 비대칭성 비가교형 메탈로센 화합물을 올레핀 중합용 촉매로 사용하면 높은 중합활성으로 폴리올레핀을 제조할 수 있다. 특히 본 발명의 따른 메탈로센 화합물의 싸이클로알킬로 치환된 싸이클로펜타디에닐 라디칼의 종류 및 구조를 변화시킴에 따라 다양한 물성의 폴리올레핀을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 담지형 촉매로 제조하여, 슬러리 및 기상중합에 적용하여 구형 입자상의 폴리올레핀을 제조할 수 있다. When a novel asymmetric non-crosslinked metallocene compound composed of a cyclopentadienyl and cyclopentadienyl ligand having a cycloalkyl substituent of the present invention and a transition metal (titanium, zirconium, hafnium, etc.) is used as a catalyst for olefin polymerization, Polyolefin can be manufactured by polymerization activity. In particular, by changing the type and structure of cyclopentadienyl radicals substituted with cycloalkyl of the metallocene compound of the present invention, not only polyolefins of various physical properties can be prepared, but also prepared as supported catalysts, slurry And it can be applied to gas phase polymerization to prepare a spherical particulate polyolefin.

Claims (11)

화학식 (Cp*R1)(CpR2)MX2 인 비대칭성 비가교형 메탈로센 화합물 (여기서 Cp*는 탄소수 3 내지 11의 싸이클로알킬 라디칼 중에서 선택되는 1종의 라디칼이 치환된 싸이클로펜타디에닐 라디칼이며, Cp는 싸이클로펜타디에닐 핵을 가진 라디칼이고, R1 과 R2은 Cp* 과 Cp에 각각 치환된 하나 이상의 치환체로서, 이들 치환체는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 수소, 포스핀, 아미노, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 알콕시-알킬, 아릴, 아릴록시-알킬, 알케닐, 알킬아릴, 또는 아릴알킬 라디칼이고, M은 주기율표의 4B, 5B 또는 6B족의 전이금속이고, X는 동일하거나 다를 수 있으며, 할로겐, 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 아릴, 알케닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 알콕시 및 아릴록시 라디칼로 이루어진 군중에서 선택되는 1종이다.).An asymmetric uncrosslinked metallocene compound of formula (Cp * R 1 ) (CpR 2 ) MX 2 , wherein Cp * is a cyclopentadienyl radical substituted with one radical selected from cycloalkyl radicals having 3 to 11 carbon atoms and, Cp is cyclo pentadienyl a radical with a carbonyl nucleus, R 1 and R 2 is one or more substituents, each substituted on Cp * and Cp, these substituents may be the same or different from each other, hydrogen, phosphine, amino, Alkyl, alkoxy, alkylamino, dialkylamino, alkoxy-alkyl, aryl, aryloxy-alkyl, alkenyl, alkylaryl, or arylalkyl radical of 1 to 20 carbon atoms, M is a group of 4B, 5B or 6B of the periodic table Is a transition metal, X may be the same or different and is selected from the group consisting of halogen, hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, alkoxy and aryloxy radicals.) . 제1항에 있어서, X가 할로겐인 메탈로센 화합물.The metallocene compound of claim 1, wherein X is halogen. 제2항에 있어서, X가 염소 원자인 메탈로센 화합물.The metallocene compound according to claim 2, wherein X is a chlorine atom. 제1항에 있어서, M이 지르코늄인 메탈로센 화합물.The metallocene compound according to claim 1, wherein M is zirconium. 제4항에 있어서, 상기 (Cp*R1)이 (싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-메틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-에틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-부틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-메틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-에틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-부틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실메틸레닐 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐), 및 (싸이클로헥실에틸레닐 싸이클로펜타디에닐) 로 이루어지는 군중에서 선택되는 라디칼인 것인 메탈로센 화합물. The method according to claim 4, wherein (Cp * R 1 ) is (cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-methyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-ethyl-3-cyclopentyl cyclopentadiene Yl), (1-butyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl), (cyclohexyl cyclopentadienyl), (1-methyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (1-ethyl-3-cyclo Hexyl cyclopentadienyl), (1-butyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (cyclohexylmethylenyl cyclopentadienyl), (cycloheptyl cyclopentadienyl), and (cyclohexylethylenyl cyclopentayl) Metallocene compound which is a radical selected from the group which consists of dienyl). 제4항에 있어서, 상기 (CpR2)이 싸이클로펜타디에닐 라디칼 또는 펜타메틸싸이클로펜타디에닐 라디칼인 메탈로센 화합물.The metallocene compound of claim 4, wherein (CpR 2 ) is a cyclopentadienyl radical or a pentamethylcyclopentadienyl radical. a) 화학식 (Cp*R1)(CpR2)MX2 인 비대칭성 비가교형 메탈로센 화합물 1종 이상(여기서 Cp*는 탄소수 3 내지 11의 싸이클로알킬 라디칼 중에서 선택되는 1종의 라디칼이 치환된 싸이클로펜타디에닐 라디칼이며, Cp는 싸이클로펜타디에닐 핵을 가진 라디칼이고, R1 과 R2은 Cp* 과 Cp에 각각 치환된 하나 이상의 치환체로서, 이들 치환체는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 수소, 포스핀, 아미노, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 디알킬아미노, 알콕시-알킬, 아릴, 아릴록시-알킬, 알케닐, 알킬아릴, 또는 아릴알킬 라디칼이고, M은 주기율표의 4B, 5B 또는 6B족의 전이금속이고, X는 동일하거나 다를 수 있으며, 할로겐, 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬, 아릴, 알케닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 알콕시 및 아릴록시 라디칼로 이루어진 군중에서 선택되는 1종이다.); 및a) at least one asymmetric non-crosslinked metallocene compound of formula (Cp * R 1 ) (CpR 2 ) MX 2 , wherein Cp * is substituted with one radical selected from cycloalkyl radicals having 3 to 11 carbon atoms A cyclopentadienyl radical , Cp is a radical having a cyclopentadienyl nucleus, and R 1 and R 2 are one or more substituents each substituted with Cp * and Cp, and these substituents may be the same or different from each other, hydrogen, Phosphine, amino, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy, alkylamino, dialkylamino, alkoxy-alkyl, aryl, aryloxy-alkyl, alkenyl, alkylaryl, or arylalkyl radicals, M being 4B of the periodic table, Transition metal of group 5B or 6B, X may be the same or different and is selected from the group consisting of halogen, hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, alkoxy and aryloxy radicals 1 paper .); And b) 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 알루미녹산, 불소로 치환된 방향족 보론계의 이온형 화합물 및 개질된 클레이로 이루어진 군중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 메탈로센 촉매 조성물.b) a metallocene catalyst composition comprising at least one member selected from the group consisting of aluminoxanes represented by the following Chemical Formulas 2 or 3, aromatic fluorine-based ionic compounds substituted with fluorine, and modified clays. [화학식 2][Formula 2]
Figure 112005063642606-pat00005
Figure 112005063642606-pat00005
[화학식 3][Formula 3]
Figure 112005063642606-pat00006
Figure 112005063642606-pat00006
상기 화학식 2 또는 3에서, R′은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소 라디칼이고, x는 1 내지 50의 정수이고, y는 3 내지 50의 정수이다.In Formula 2 or 3, R 'is a hydrocarbon radical having 1 to 10 carbon atoms, x is an integer of 1 to 50, y is an integer of 3 to 50.
제7항에 있어서, 상기 M이 지르코늄이고, X가 염소 원자인 메탈로센 촉매 조성물.8. The metallocene catalyst composition of claim 7, wherein M is zirconium and X is a chlorine atom. 제7항에 있어서, 상기 (Cp*R1)이 (싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-메틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (1-부틸-3-싸이클로펜틸 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-메틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (1-부틸-3-싸이클로헥실 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실메틸레닐 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헵틸 싸이클로펜타디에닐), (싸이클로헥실에틸레닐 싸이클로펜타디에닐)로 이루어지는 군중에서 선택되는 라디칼인 것인 메탈로센 촉매 조성물.The method according to claim 7, wherein (Cp * R 1 ) is (cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-methyl-3-cyclopentyl cyclopentadienyl), (1-butyl-3-cyclopentyl cyclopentadiene Yl), (cyclohexyl cyclopentadienyl), (1-methyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (1-butyl-3-cyclohexyl cyclopentadienyl), (cyclohexylmethylenyl cyclopentadiene Metallocene catalyst composition which is a radical selected from the group consisting of (Nyl), (cycloheptyl cyclopentadienyl), and (cyclohexylethylenyl cyclopentadienyl). 제7항에 있어서, 상기 불소로 치환된 방향족 보론계의 이온형 화합물이 트리(부틸)암모늄 테트라(펜타프루오로페닐)보론 또는 N,N-디메틸아닐리늄 테트라(펜타프루오로페닐)보론 인 것인 메탈로센 촉매 조성물.The method of claim 7, wherein the fluorine-substituted aromatic boron-based ionic compound is tri (butyl) ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron or N, N-dimethylanilinium tetra (pentafluorophenyl) boron Metallocene catalyst composition. 제7항에 있어서, 상기 개질 클레이가 N,N-디메틸아닐리늄 몬트모릴로나이트 또는 N,N-디메틸아닐리늄 헥토라이트인 것인 메탈로센 촉매 조성물.       8. The metallocene catalyst composition of claim 7, wherein the modified clay is N, N-dimethylanilinium montmorillonite or N, N-dimethylanilinium hectorite.
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