KR20020037365A - 경화가능한 중합체의 제조 - Google Patents
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Abstract
에틸렌을 소중합할 수 있는 선택된 철촉매, 및 에틸렌, α-올레핀 및 비공액 디엔을 공중합할 수 있는 공중합 촉매를 함유하는 전이금속의 존재 하에서 에틸렌과 비공액 디엔을 반응시켜 바람직하게는 말단기에 연결되지 않은 올레핀 결합을 갖는 분지형 폴리올레핀 공중합체를 제조할 수 있다. 생성되는 폴리올레핀은 예를 들어 경화가능한 탄성중합체 또는 반결정성 중합체로서 유용하다.
Description
올레핀 불포화성을 갖는 폴리올레핀, 특히 탄성중합체는 매우 중요한데, 그것은 이들 물질이 황경화 또는 자유 라디칼 경화에 의해 경화(가교결합/가황화)될 수 있기 때문이다. 이른바 EPDM 탄성중합체, 즉 에틸렌, 프로필렌 및 비공액 디엔(예, 에틸리덴 노르보르넨, 디시클로펜타디엔 또는 1, 4-헥사디엔)의 공중합체가 특히 흥미롭다. 그러나, EPDM을 사용하여 우수한 품질을 갖는 중합체를 제조하는 것은 곤란할 수 있는데, 그것은 우수한 탄성 특성을 얻기 위해서는 에틸렌과 프로필렌이 비덩어리적이고(non-blocky) 정확한 비율로 중합체(및 중합 반응기) 중에 존재하여야 하기 때문이다. 따라서, 올레핀기를 함유하는 폴리올레핀을 제조하는 개선된 방법 및(또는) EPDM과 유사한 특성을 갖는 개선된 중합체가 소망스럽다.
DPDM은 메탈로센 촉매를 사용하여 제조하여 왔다(예컨대, US제5229478호, WO제88/04674호, WO제99/18135호 및 WO제99/01460호 및 이들 문헌에 인용된 참고문헌참조).
에틸렌의 "동시(simultaneous)" 소중합 및 중합을 이용하여 분지형 폴리레틸렌을 제조하는(대부분의 경우에서) 각종 보고가 아래 문헌들에 기록되어 있다. 예컨대, WO제90/15085호, WO제99/50318호, US제5753785호, US제5856610호, US제5686542호, US제5137994호, US제5071927호, 씨 덴저(C. Denger) 등의 문헌[Makromol. Chem. Rapid Commun., vol. 12, p. 697-701(1991)] 및 이 에이 벤함(E. A. Benham) 등의 문헌[Polymer Engineering and Science, vol. 28, p. 1469-1472(1988)] 참조. 그러나, 이들 문헌 중 어느 것도 본 명세서에 기술된 분지형 폴리올레핀의 제조 방법 또는 이로부터 생성되는 분지형 폴리올레핀에 관해서는 구체적으로 기술하고 않고 있다.
발명의 요약
본 발명은,
(1) 에틸렌의 적어도 일부를 1종 이상의 α-올레핀으로 소중합시키는 조건 하에서, 에틸렌을 포함하는 제1 단량체 성분을 아래 화학식 (I)의 리간드의 활성 Fe 착물을 포함하는 에틸렌 소중합 촉매와 접촉시키는 단계
[상기 식에서,
R1, R2, R3및 R5는 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하고 임의의 두 기가 함께 고리를 형성할 수 있고,
R6및 R7은 아릴 또는 치환된 아릴임],
(2) 에틸렌, 단계 (1)로부터의 α-올레핀의 적어도 일부 및 활성 비공액 디엔을 포함하는 제2 단량체 성분을 올레핀 결합을 함유하는 분지형 폴리올레핀으로 공중합시키는 조건 하에서, 활성 전이금속 공중합 촉매를 상기 제2 단량체 성분과 접촉시키는 단계
를 포함하는, 올레핀 결합을 함유하는 분지형 폴리올레핀을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법의 2가지 단계는, 이하에서 더 상세하기 기술하는 바와 같이 독립적, 연속적 및(또는) 동시적으로 일어날 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 소중합 촉매 성분 및 공중합 촉매 성분을 포함하는 중합 촉매계에 관한 것이다.
본 발명의 상기한 방법은 어떤 신규한 분지형 폴리올레핀의 제조를 가능케 한다. 본 발명에 따른 신규한 분지형 폴리올레핀 중 하나는 1,000 메틸렌기당 2 이상의 에틸 분지, 2 이상의 헥실 또는 더 긴 분지 및 1 이상의 부틸 분지, 및 올레핀 결합을 함유한다. 본 발명에 따른 다른 신규한 분지형 폴리올레핀은 화학식-(CH2CH2)nH(여기서, n은 1 내지 100의 정수임)의 약 20 내지 약 150 분지 및 올레핀 결합을 함유한다.
바람직한 실시태양에 대한 상세한 기술
본 명세서에서 사용되는 용어들은 아래와 같이 정의된다.
"하이드로카르빌"이란 탄소 및 수소만을 함유하는 1가의 라디칼을 의미한다. 그 예로서 비치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴을 들 수 있다. 다른 언급이 없다면, 상기 하이드로카르빌기는 바람직하게는 1 내지 30개, 더욱 바람직하게는 1 내지 20개의 탄소원자를 포함한다.
본 명세서에서 "치환된 하이드로카르빌"이란 불활성 작용기를 함유하는 화합물의 처리 조건 하에서 불활성인 1종 이상의 "불활성 작용기"를 함유하는 하이드로카르빌기를 의미한다. 또한, 이들 불활성 작용기는 소중합/중합 과정을 거의 방해하지 않는다. 예를 들어, 불활성 작용기가 예, 화학식 (I)의 R4또는 R5와 같이 착화된 철원자 근처에 위치하거나 또는 R4, R5, R6또는 R7상의 치환체로 존재할 수 있는 경우, 불활성 활성기는 원하는 배위기인 화학식 (I)에 도시된 3개의 N기 보다 더 강력하게 철원자에 배위결합하여서는 안된다(즉, 작용기가 1종 이상의 원하는 배위 N기를 치환하여서는 안됨). 하이드로카르빌은 트리플루오로메틸에서 처럼 완전히 치환될 수 있다. 달리 언급되지 않는다면, 본 명세서에서 치환된 하이드로카르빌기는 1 내지 약 30개의 탄소원자를 함유하는 것이 바람직하다. "치환된"의 의미에는 헤테로시클릭 고리가 포함된다.
불활성 작용기로는 할로(플루오로, 클로로, 브로모 및 요도), 에스테르, 케토(옥소), 아미노, 이미노, 카르복실, 포스파이트, 포스포나이트, 포스핀, 포스피나이트, 티오에테르, 아미드, 니트릴 및 에테르를 들 수 있다. 이 중 바람직한 것은 할로, 에스테르, 아미노, 이미노, 카르복실, 포스파이트, 포스포나이트, 포스핀, 포스피나이트, 티오에테르 및 아미드이다. 소중합/중합에서 어떤 불활성 작용기가 유용한가의 여부는 경우에 따라 US제5955555호, US제6103946호 및 WO제98/30612호를 참조하여 결정할 수 있으며, 이들 문헌을 본 명세서에 그대로 개시한 것처럼 모든 목적을 위해 참고문헌으로 인용한다.
소중합 또는 중합 "촉매 활성제"란 전이금속 화합물과 반응하여 활성화된 촉매종을 형성하는 화합물을 의미한다. 바람직한 촉매 활성제는 알킬암모늄 화합물, 즉 알루미늄 원자에 결합한 알킬기를 1 이상 갖는 화합물이다.
"비교적 배위결합하지 않는(noncoordinating)" (또는, "약하게 배위결합하는") 음이온이란 당업계에서 통상적으로 언급되는 음이온들을 의미하며, 그러한 음이온들의 배위결합력은 공지되어 있고 문헌에서 논의되어 왔다. 예컨대, 더블류 베크(W. Beck) 등 문헌[Chem. Rev., vol. 88. 1405-1421(1998)] 및 에스 에이취 스트라우스(S. H. Strauss)의 문헌[Chem. Rev., vol. 93, pp. 927-942(1993)] 참조(이들 두 문헌을 본 명세서에서 참고문헌으로 인용함). 그러한 음이온 들 중에는 (R19)3AlX-, (R19)2AlClX-, R19AlCl2X-및 R19AlOX-(여기서, R19는 알킬임)을 포함하여 알루미늄 화합물로부터 형성된 것(예컨대, 상기 단란에서 기술한 것들) 및 X-(이하에서 더 상세하게 기술되는 음이온)이 있다. 기타 배위결합하지 않는 음이온으로서 유용한 것에는 BAF-{BAF=테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]보레이트}, SbF6 -, PF6 -및 BF4 -, 트리플루오로메탄술포네이트, p-톨루엔술포네이트, (RfSO2)2N-및 (C6F6)4B-가 있다.
"활성 비공액 디엔"이란 디엔에서 이중 결합 중 하나를 통해 중합가능한 디엔으로서, 다른 이중 결합이 중합 조건 하에서 본질적으로 불활성인 디엔을 말한다. 이는 반복 단위의 일부인 분지에서 올레핀 부분을 함유하는 중합체에서 반복 단위를 형성시킨다. 적합한 비공액 디엔은 반응성 올페핀 결합으로서 1,4-헥사디엔에서와 같은 말단 올레핀, 또는 에틸리덴 노르보르넨 중의 고리 이중결합으로서 특별히 변형된(strained) 올레핀을 갖는다. 불활성 이중결합은 일반적으로 내부 이중결합(예, 1,4-헥사디엔의 4 위치에서의 이중결합) 또는 에틸리덴 노르보르넨 중의 외부 이중결합이다. 비공액 디엔은 바람직하게는 1,4-헥사디엔, 에틸리덴 노르보르넨 및 디시클로펜타디엔이고, 더욱 바람직하게는 에틸리덴 노르보르넨이다.
"말단기와 결합하지 않은 올레핀 결합을 함유한다"라 함은 중합체가 사슬의 말단에 위치하지 않은 비방향족 탄소-탄소 이중결합을 갖는다는 것을 의미한다. 이들 올레핀 결합은 본 명세서에서 기술한 것과 같은 비공액 디엔 단량체로부터 유도된 반복 단위에 위치한다. 본 발명에 따른 분지형 폴리올레핀은 말단기와 결합하지 않은 올레핀 결합을 적어도 일부 갖는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 "1차 탄소기"는 화학식 -CH2---[여기서, 자유 원자가(free valence) ----는 임의의 다른 원자에 대한 것이고, 실선으로 표시된 결합이 1차 탄소기가 부착된 아릴 또는 치환된 아릴의 고리 원자에 대한 것임]의 기를 의미한다. 따라서, 자유 원자가 ---는 수소원자, 할로겐원자, 탄소원자, 산소원자, 황원자 등에 연결될 수 있다. 즉, 자유 원자가 ---는 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 작용기에 대한 것이다. 1차 탄소기의 예로는 -CH3, -CH2CH(CH3)2, -CH2Cl, -CH2C6H5, -OCH3및 -CH2OCH3가 있다.
2차 탄소기란 아래 기를 의미한다.
여기서, 실선으로 표시된 결합은 2차 탄소기가 부착되는 아릴 또는 치환된 아릴의 고리 원자에 대한 것이고, 점선으로 표시된 2개의 자유 결합은 수소 이외의 원자(들)에 대한 것이다. 이들 원자 또는 기는 동일하거나 상이할 수 있다. 즉, 점선으로 표시된 자유 원자가는 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기일 수 있다. 2차 탄소기로는 -CH(CH3)2, -CHCl2, -CH(C6H5)2, 시클로헥실, -CH(CH3)OCH3및 -CH=CCH3를 들 수 있다.
"3차 탄소기"란 아래 기를 의미한다.
여기서, 실선으로 표시된 결합은 3차 탄소기가 부착되는 아릴 또는 치환된 아릴의 고리 원자에 대한 것이고, 점선으로 표시되는 3개의 자유 결합은 수소 이외의 원자(들)에 대한 것이다. 즉, 점선으로 표시되는 결합은 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기에 대한 것이다. 3차 탄소기에는 -C(CH3)3, -C(C6H5)3, -CCl3, -CF3, -C(CH3)2OCH3, -C ≡CH, -C(CH3)2CH=CH2, 아릴 및 치환된 아릴(예, 페닐 및 1-아다만틸)이 있다.
"아릴"이란 자유 원자가가 방향족 고리의 탄소원자에 연결된 1가의 방향족기를 말한다. 아릴은 단일 결합 또는 다른 기로 연결되어 융합될 수 있는 1 이상의 방향족 고리를 가질 수 있다.
"치환된 아릴"이란 "치환된 하이드로카르빌"의 상기 정의에서 기술한 바와 같이 치환된 1가의 방향족기를 의미한다. 치환된 아릴은 아릴과 유사하게 단일 결합 또는 다른 기에 연결되어 융합될 수 있는 1 이상의 방향족 고리를 가질 수 있지만, 치환된 아릴이 헤테로방향족 고리를 가진 경우에 치환된 아릴기에서 자유 원자가는 탄소 대신 헤테로방향족 고리의 헤테로원자(예, 질소)에 연결될 수 있다.
리간드 (I)에 바람직한 화학식 및 화합물(및 이들의 Fe 착물)은 상기 인용된 US제6103946호에서 발견되고, 위 출원에서 바람직한 기 및 화합물은 본 발명에서도바람직하다.
더욱 구체적으로, 다음과 같은 정의를 갖는 화학식 (I)의 리간드의 Fe 착물(Fe[II] 또는 Fe[III])이 바람직한 소중합 촉매이다.
즉, 화학식 (I)에서,
R1, R2및 R3는 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하여 위치하고, 그 중 임의의 두 기는 함께 고리를 형성하고,
R4및 R5는 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이고,
R6및 R7은 각각 독립적으로 이미노 질소에 결합된 제1 고리원자를 갖는 아릴 또는 치환된 아릴이나, 다만
R6에서, 상기 제1 고리원자에 인접한 제2 고리원자는 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기와 결합하고, 이에 더 나아가
R6에서, 상기 제2 고리원자가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는
R6에서, 상기 제2 고리원자가 2차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개, 1개 또는 2 개가 할로겐, 1차 탄소기 또는 2차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는
R6에서, 상기 제2 고리원자가 3차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개 또는 1개가 3차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합한다.
"이미노 질소원자와 결합한R6및 R7중의 제1 고리원자"란 화학식 (I)에 도시한 이미노 질소와 결합한 이들 기 중 고리 원자, 예컨대 아래 화학식 (III) 및 (IV)의 고리 1-위치에 도시한 원자가 이미노 탄소원자와 결합한 제1 고리 원자를 뜻한다(아릴기 상에서 치환가능한 다른 기들은 도시하지 않았음).
제1 고리 원자에 인접한 고리원자는 예를 들어 화학식 (V) 및 (VI)[여기서, 인접한 이들 원자에 대한 개방 원자가(open valencies)는 점선으로 도시함(화학식 (V)에서 2,6 위치 및 화학식 (VI)에서 2,5-위치)]에 도시되어 있다.
하기 화학식 (II)의 리간드가 특히 바람직하다.
R1, R2, R3, R4, R5, R9, R10, R11, R14, R15및 R16각각은 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 및 불활성 작용기로부터 독립적으로 선택되고,
R8은 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기이나, 다만
R8이 할로겐 또는 1차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17중 0, 하나 또는 둘이 1차 탄소기, 불활성 작용기 또는 트리할로 3차 탄소기이고, R12, R13및 R17중 나머지가 수소이고,
R8이 2차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17중 0 또는 하나가 1차 탄소기, 2차 탄소기, 트리할로 3차 탄소기 또는 불활성 작용기이고, R12, R13및 R17중 나머지가 수소이고,
R8이 3차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17는 모두 수소이고,
R1, R2및 R3는 서로 인접하여 그 중 임의의 두개가 함께 고리를 형성할 수 있고,
R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16및 R17는 서로 인접하여 그 중 임의의 두개가 함께 고리를 형성할 수 있다.
리간드 (II)의 한가지 바람직한 실시태양에서, R4및 R5는 메틸 또는 수소이고(이거나), R1, R2및 R3는 모두 수소이고(이거나), R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고(이거나), R17은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 할로 및 트리할로메틸로 구성된 군으로부터 선택되고(되거나), R12는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 할로 및 트리할로메틸로 구성된 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직한 어떤 한 실시태양에서, R12및 R17은 둘 다 메틸 또는 에틸이다. 모든 경우에서, R8은 1차 탄소기이고 R13은 수소이다.
리간드 (II)의 특정 실시태양에서,
R4및 R5는 메틸이고, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고, R12는 수소 또는 메틸이고, R17은 메틸이고, R8은 1차 탄소기이거나, 또는
R4및 R5는 메틸이고, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고, R12는 수소 또는 에틸이고, R17은 에틸이고, R8은 1차 탄소기이거나, 또는
R4및 R5는 메틸이고, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고, R12는 수소 또는 이소프로필이고, R17은 이소프로필이고, R8은 1차 탄소기이거나, 또는
R4및 R5는 메틸이고, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고, R12는 수소 또는 n-프로필이고, R17은 n-프로필이고, R8은 1차 탄소기이거나, 또는
R4및 R5는 메틸이고, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고, R12는 수소 또는 클로로이고, R17은 클로로이고, R8은 1차 탄소기이거나, 또는
R4및 R5는 메틸이고, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 모두 수소이고, R12는 수소 또는 트리플루오로메틸이고, R17은 트리플루오로메틸이고, R8은 1차 탄소기이다.
리간드 (II)의 다른 바람직한 실시태양에서, R1, R2, R3, R4, R5, R9, R10, R11, R14, R15및 R16은 상기 정의된 바와 같고, R8이 1차 탄소기인 경우 R12및 R17은 수소이고 R13은 1차 탄소기이거나, 또는 R8이 2차 탄소기인 경우 R12및 R17은 수소이고 R13은 1차 탄소기 또는 2차 탄소기이다.
R8이 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸로부터 선택된 1차 탄소기인 경우가 또한 바람직하다.
WO제99/50273호(이는 1999년 3월 출원된 미국특허출원 제08/277910호에 해당하고, 이를 마치 본 명세서에 개시된 것처럼 모든 목적을 위해 본 명세서에서 참고문헌으로 인용함) 이외에 상기 인용된 US제5955555, US제6103946호 및 WO제98/30612호는 리간드 (I) 및 그의 Fe 착물의 합성에 대해 기술하고 있고, 더 세부적인 사항들에 대해서는 이들 문헌을 참고할 수 있다.
"순수한" Fe 착물은 화학식 (I)FeXn(여기서, 각 X는 음이온이고 n은 1, 2 또는 3이고, 이에 따라 X기 상의 전체 음전하 수는 순수한 Fe 착물에서의 Fe의 산화 상태와 동일함)으로 예시할 수 있다. 각 X는 바람직하게는 1가 음이온이고, 더욱 바람직하게는 할로이드 및 니트릴로 구성된 군으로부터 선택되고, 특히 염화물 또는 브롬화물과 같은 할라이드이다.
이들 순수한 Fe 착물은 본질적이고 자연적으로 활성 소중합 촉매일 수 있거나, 또는 바람직하게는 각종 방법에서 촉매 활성제에 접촉시켜 본래의 위치에서 제조하여 활성화(또는, 활성을 더욱 띠도록 제조)될 수 있다. 일반적으로, 대부분의 활성 촉매는 촉매 활성제와 접촉한 것들이라는 것이 밝혀졌다.
일반적으로, 소중합 촉매를 사용하여 에틸렌으로부터 올리고머(종종, α-올레핀이라 함)를 제조하기 위한 세부 사항은 비 엘 스몰(B. L. Small) 등의 문헌[J. Am. Chem. Soc., vol. 120, p. 7143-7144(1998)](동 문헌을 본 명세서에서 참고문헌으로 인용함) 이외에 상기 인용한 US제6103946호에서 발견할 수 있다.
에틸렌은 X-를 떼어내 WX-를 형성할 수 있는 중성 루이스산인 제1 화합물 W를 리간드 (I)의 철 할라이드 착물(또는, 리간드 (I)의 다른 X-착물)과 접촉시켜 소중합할 수 있다(단, 형성되는 음이온은 약한 배위결합 음이온이거나, 또는 반대이온이 약한 배위결합 음이온인 양이온 루이스산 또는 브론스테드임).
리간드 (I)의 Fe 착물이 알킬, 하이드라이드, 또는 금속에 이미 결합된 에틸렌으로 치환가능한 다른 기(즉, X는 알킬 또는 하이드라이드가 아님)인 경우, 중성 루이스산 또는 양이온 루이스산 또는 양이온 브론스테드산은 또한 알킬화하거나 하이드라이드를 금속에 부가하여 알킬기 또는 하이드라이드가 금속원자에 결합되도록 하거나, 또는 별개의 화합물을 부가하여 알킬 또는 하이드라이드기를 부가한다.
금속을 알킬화할 수 있는 바람직한 중성 루이스산은 R20 3Al, R20 3AlCl, R20AlCl2및 "R20AlO"(알킬알루미녹산)(여기서, R20은 1 내지 25개, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소원자를 함유하는 알킬임)과 같은 선택된 알킬 알루미늄 화합물이다. 적합한 알킬 알루미늄 화합물로는 메틸알루미녹산(화학식 [MeAlO]n의 올리고머임), (C2H5)2AlCl, (C2H5)AlCl2및 [(CH3)2CHCH2]3Al를 들 수 있다. NaBH4와 같은 금속 하이드라이드를 사용하여 하이드라이드기를 금속 M에 연결시킬 수 있다.
소중합 촉매로 제조된 올리고머는 바람직하게는 화학식 H2C=CHR18(여기서, R18은 짝수개의 탄소원자를 갖는 n-알킬임)의 화합물이다. 소중합 생성물은 바람직하게는 약 600 이하, 더욱 바람직하게는 약 400 이하의 수평균분자량을 갖는 상기 화학식의 올리고머 혼합물인 것이 보통이다. 경우에 따라서, 프로필렌과 같은 다른 올레핀을 임의의 점에서 상기 방법에 첨가하여 종국적으로 형성되는 폴리올레핀으로 공중합될 수 있다. 그러나, 상기 반응계에 첨가되는 2 단량체만이 에틸렌(활성 비공액 디엔)인 것이 바람직하다(물론, 다른 단량체가 본래의 위치에서 소중합 단계로부터 발생한다고 할지라도).
공중합 촉매는 소중합 촉매와는 화학적으로 상이한 촉매이고, 에틸렌, 화학식 H2C=CHR18(α-올레핀) 및 활성 비공액 디엔(예컨대, 상당수의 공지된 지에글러 나타형 촉매 또는 메탈로센형 촉매들 중 어느 하나 또는 이들의 조합)을 공중합시킨다.
공중합 촉매만을 사용하여 중합하는 경우, 생성 중합체는 비교적 분자량이 크고 균일한 경향이 있다. 본 발명에 따라 분지형 중합체를 합성하는 경우 상기 두 촉매의 특성상 특유의 중합체를 생성할 수 있다. 바람직한 실시태양(이하에서 기술하기로 함)에서, 소중합 및 공중합은 동시에 수행되고(되거나) 소중합 및 공중합은 필적하는 속도로 발생하여 각종 특유한 공중합체를 형성한다.
한가지 바람직한 태양에서, 입자들의 점성으로 인해 탄성중합체의 제조가 곤란할 수 있을지라도, 기체상에서 상기 중합을 수행한다. 기체상 중합시 많은 경우에 있어, 두 촉매가 중합이 일어나는 동일한 입자 상(예, 지지된 촉매)에 존재하는 경우, α-올레핀은 특히 유용하게 사용된다(생성되는 중합체로 중합됨). 또한, 상기 방법은 액체 슬러리 또는 용액 중에서 수행가능하다.
생성되는 중합체는 n이 1,000 메틸렌기당 1 이상, 바람직하게는 1 내지 100, 더욱 바람직하게는 1 내지 30의 분지인 화학식 -(CH2CH2)nH(단, 홀수의 탄소원자를 갖는 올레핀 및 비공액 디엔으로부터 유도된 반복 단위 및 말단기는 제외)의 분지만을 함유하는 것이 통상적이다. 중합체에는 보통 "n" 범위의 분지가 있을 것이다. 중합체 중에서 이들 분지의 양(전체 메틸기로 측정됨)은 중합체에서 1,000 메틸렌기당 바람직하게는 약 2 내지 200, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 175, 특히 바람직하게는 약 10 내지 약 150, 가장 바람직하게는 약 20 내지 약 150의 분지이다(측정 및 계산 방법에 대해서는 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된 US제5880241호 참조). 이들 분지에 대한 다른 바람직한 범위는 1,000 메틸렌 탄소원자당 약 50 내지 약 200 메틸기이다. 이들 분지형 중합체에서, 1,000 메틸렌기당 2 이상의에틸 및 n-헥실 또는 더 긴 분지 및 1 이상의 n-부틸 분지, 더욱 바람직하게는 1,000 메틸렌기당 4 이상의 에틸 및 n-헥실 또는 더 긴 분지 및 2 이상의 n-부틸 분지, 특히 바람직하게는 1,000 메틸렌기당 10 이상의 에틸 및 n-헥실 또는 더 긴 분지 및 5 이상의 n-부틸 분지가 있는(단독으로 또는 다른 바람직한 상기 특성과 함께) 것이 또한 바람직하다. 부틸 분지 보다는 에텔 분지가 더 있는 것이 또한바람직하다. 기타 바람직한 중합체에서- 단독으로 또는 다른 바람직한 상기 특성과 함께-1,000 메틸렌기당 20 미만의 메틸 분지, 더욱 바람직하게는 2 미만의 메틸 분지, 특히 바람직하게는 2 미만의 메틸 분지(이들은 모두 말단기에 대한 보정 후의 값임)가 있는 것이 바람직하다.
생성 중합체는 비공액 디엔으로부터 유도된 반복 단위를 바람직하게는 약 0.1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 8 중량%, 특히 바람직하게는 약 1 내지 5 중량%로 함유한다. 이들 단위의 양은 중합체(도입된 모든 단량체)의 전체 중량을 기준으로 산정한 것이다. 이는 IR 분광기, 자유 올레핀 결정법(브롬수에 의한) 또는1H 또는13C NMR를 포함하여 각종 적합한 방법(적합한 교정과 더불어)에 의해 결정할 수 있다.
그러한 중합, 특히 소중합 촉매에 대한 조건은 상기 인용된 US제6103946호에서 발견된다. 요약하면, 중합을 수행하는 온도는 약 -100 내지 약 200℃, 바람직하게는 약 -20 내지 약 80℃이다. 에틸렌의 경우 사용되는 중합 압력은 중요하지 않지만, 대기압 내지 약 275 MPa(또는, 그 이상)이 적합한 범위이다. 액체 중에서 수행하는 경우, 비공액 디엔을 순수한 상태로 사용하거나 또는 바람직하게는 단량체를 위한 다른 액체(용제)로 희석시켜 사용할 수 있다. 이들 중합은 배치, 반배치 또는 연속 공정일 수 있고, 액체 매질 또는 기체상(디엔은 필요한 휘발성을 갖는 것으로 가정할 때)에서 수행가능하다.
공중합 촉매는 소위 지에글러-나타형 촉매 및(또는) 메탈로센형 촉매일 수있다. 이들 형태의 촉매는 폴리올페핀 분야에서 잘 알려져 있다. 예컨대, 메탈로센형 촉매에 대한 정보를 위해서는 문헌[Angew, Chem., Int. Ed. Engl., vol. 34, p. 1143-1170(1995)], EP-A-제0416815호 및 US제5198401호를, 지에글러-나타형 촉매에 대한 정보를 위해서는 문헌[J. Boor Jr., Ziegler-Natta Catalysts and Polymerizations, Academic Press, New York, 1975] 참조(동 문헌들을 본 명세서에서 참고문헌으로 인용함). 이들 형태의 촉매 및 소중합 촉매에 유용한 상당수의 중합 조건들은 일치하므로, 상기 방법에 대한 조건들을 쉽게 이용할 수 있다. W가 소중합 촉매를 위해 때때로 필요한 것처람, "조촉매" 또는 "활성제"가 메탈로센형 촉매 또는 지에글러-나타형 촉매를 위해 종종 필요하다. 많은 경우에, 알킬알루미늄 화합물과 같은 동일한 화합물을 이들 목적을 위해 상기 두형태의 촉매용으로 사용가능하다.
공중합 촉매 용 촉매로는 적합하게는 US제5324800호 및 EP-A-제0129368호에 기술된 것과 같은 메탈로센형 촉매, 특히 유리하게는 예를 들어 US제5145819호 및 EP-A-제0485828호에 기술된 것과 같은 다리걸친 비스-인데닐 메탈로센을 들 수 있다. 다른 종류의 적합한 촉매에는 EP-A-제0416815호, EP-A-제0420436호, EP-A-제0671404호, EP-A-제0643066호, WO제91/04257호에 기술된 것과 같은 공지된 구속된 기하촉매(constrained geometry catalyst)가 있다. 예를 들어, WO제98/30609호, US제5880241호, US제6060569호 및 US제5714556호에 기술된 전이금속 착물류를 또한 사용할 수 있다. 활성 비공액 디엔의 공중합을 위해 이미 공지된 메탈로센 촉매는 US제5229478호, WO제88/04674호, WO제99/18135호 및WO제99/01460호 및 거기에 기술된 참고문헌들에 기술되어 있다. 상기한 모든 간행물들은 마치 본 명세서에 그대로 개시된 것처럼 모든 목적을 위해 참고문헌으로 인용한다.
본 명세서의 모든 촉매는 고체 지지체(예, 실리카 또는 알루미나)에 도포하거나 또는 부착함으로써 불균일화(heterogenized)하여 예컨대 중합 촉매 성분을 얻을 수 있다. 알킬알루미늄과 같은 화합물과의 반응에 의해 활성 촉매종을 형성하는 경우, 알킬알루미늄 화합물이 최초로 도포되거나 부착되는 지지체를 전이금속 화합물(또는, 이들의 전구체)과 접촉시켜 활성 중합 촉매가 고체 지지체에 부착된 촉매계를 형성한다. 유기 액체 중의 중합에 있어 이들 지지된 촉매를 사용할 수 있다. 또한, 이들은 중합되는 올레핀(들)을 기체로서 중합계에 첨가하고 액체 지지상이 존재하지 않는 이른바 기체상 중합에서 사용가능하다. 또한, 전이금속 화합물은 임의로 다른 필요한 촉매 성분(예, 1 이상의 알킬알루미늄 화합물)고 함께 폴리올레핀(예, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등) 지지체와 같은 지지체 상에 도포할 수 있다.
소중합 촉매에 의해 제조된 올리고머 및 중합 촉매에 의해 제조된 중합체는 연속식(즉, 두 용기를 순차적으로 사용하는 것과 같이, 소중합 후 중합)으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 소중합 촉매의 존재 하에서 에틸렌을 제1 반응기에서 소중합하여 올리고머 혼합물을 얻은 다음, 원하는 최종물을 얻는데 필요한 양으로 그리고 그에 필요한 중합 조건 하에서, 올리고머 혼합물을 비공액 디엔(제1 단량체 혼합물 중에 기존하지 않는 정도로) 및 추가의 에틸렌/α-올레핀 원료(필요한 양으로) 및 중합 촉매와 함께 제2 반응기로 옮긴다.
그러나, 동일한 용기(들)에서 전체 과정을 수행(즉, 단계 (1) 및 (2)를 연속적으로 또는 동시에 수행)하는 것이 바람직하다. 대부분의 경우에, 소중합/중합 초개 및 조건들을 서로 양립가능하기 때문에 이것이 가능하다.
그러한 바람직한 방법 중 하나는 에틸렌의 일부를 α-올레핀으로 소중합시키기에 충분한 기간 동안 에틸렌 및 소중합 촉매를 접촉시킨 다음, 공중합 촉매를 용기에 첨가한다. 이 과정 중 임의의 단계에서 비공액 디엔, 필요한 추가의 에틸렌 및 원하는 다른 α-올레핀을 첨가할 수 있다.
다른 바람직한 방법은 모든 성분(에틸렌, 비공액 디엔, 소중합 촉매 및 공중합 촉매)을 용기에 동시에 첨가하고, 소중합/공중합을 동시에 수행하는 것이다. 이 경우, 중합체에 올레핀 H2C=CHR18이 도입되어 생기는 분지의 양은 공중합 촉매에 대한 소중합 촉매의 비(비공액 디엔은 포함시키지 않음)를 사용하여 조절할 수 있다. 소중합 촉매의 비가 클수록, 분지화의 양도 증가한다.
이들 모든 방법에서, 이 방법에 첨가되는 단량체로서 본질적으로 활성 비공액 디엔 및 에틸렌만을 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 다른 단량체/올리고머가 본래의 위치에서 발생하고 최종 공중합체에 도입될 것이지만, 방법을 수행하고 생성물을 얻는데 필요한 유일한 단량체는 에틸렌 및 비공액 디엔이다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 폴리올레핀에서 분지량은 탄성중합체를 형성하기에 충분하다. 탄성중합체란 20℃ 이상의 융점(존재하는 한 융점 보다 큰 경우, 10℃/분의 가열 속도에서 DSC로 측정시, 용융열은 5 J/g 이하, 바람직하게는 1 J/g 이하임)을 갖지 않는 중합체를 말한다. 융점은 용융 전이의 피크로서 취해지고 2차 열상에서 취해진다. 다른 바람직한 중합체는 고밀도 폴리에틸렌 보다 낮은 융점, 바람직하게는 약 120℃ 미만의 융점, 더욱 바람직하게는 약 100℃ 미만의 융점을 갖는 반결정성 중합체이다.
본 방법의 특히 바람직한 면에서, 유일하게 첨가되는 단량체로서 에틸렌 및 비공액 디엔을 이용하고, 이 때 유일하게 에틸렌의 제자리(in situ) 소중합의 결과로서 α-올레핀이 최종 공중합체에 도입된다.
실시예에서, 모든 압력은 게이지 압력이다.
실시예에서, 전이금속 촉매는 구입하거나 또는 판매되지 않는 경우에는 제조한 것이었다.
실시예에서, 하기 전이금속 화합물을 사용하였다.
<화학식 A>
<화학식 B>
실시예에서, 아래 약어를 사용한다.
MAO-메틸알루미녹산
RT-실온
실시예 1
600 mL의 Parr(등록상표) 반응기를 세척하고, 진공 하에서 가열한 다음, 질소 하에서 냉각시켰다. 이어서, 건조박스에 넣었다. 건조박스에서, 톨루엔 5 mL 및 MAO 4.2 mL(13.5 중량%의 톨루엔 용액)을 Hoke(등록상표) 실린더에 첨가하였다. 전이금속 화합물 (A) 2.0 mg 및 톨루엔 2 mL를 20 mL의 바이알에 첨가한 다음, 600 mL의 오토클레이브에 피펫으로 옮겼다. 이어서, 비페닐 중의 0.1 중량%의 전이금속 화합물 (B) 433 mg을 상기 오토클레이브에 또한 첨가한 다음, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 30 mL 및 2,2,4-트리메틸펜탄 120 mL를 첨가하였다. 상기 오토클레이브를 밀폐시켰다. 상기 Hoke(등록상표) 실린더 및 오토클레이브를 건조박스에서 꺼냈다. 상기 오토클레이브를 고압선에 조립하였다. 이어서, 상기 Hoke(등록상표) 실린더를 오토클레이브에 연결시켰다. 질소를 사용해 반응기에 압력을 가한 다음, 이 질소 압력을 제거하였다. 반응기를 65℃로 가열한 다음, 690 kPa의 에틸렌으로 2회(매회 환기시킴) 가압하고, 교반하면서 최종적으로 820 kPa로 가압시켰다. 상기 MAO 용액을 약간 더 높은 압력 하에서 Hoke(등록상표)로부터 첨가하였다. 이어서, 반응기의 에틸렌 압력을 1.24 MPa로 조절하였다. 반응 혼합물을 약 90℃에서 2 시간 동안 교반하였다. 열원을 제거하였다. 에틸렌을 약 210 kPa로 환기시켰다. 반응기를 1.38 MPa의 질소로 다시 채운 다음, 210 kPa로 환기시켰다. 이를 1회 반복하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 400 mL의 메탄올에 천천히 붓고, 이어서 6 mL의 농축 염산을 첨가하였다. 실온에서 25 분간 교반한 후에, 중합체를 여과하고, 메탄올로 6회 씻고, 진공 하에서 건조시켰다. 백색의 분말상 중합체 3.06 g을 수득하였다.
실시예 2
600 mL의 Parr(등록상표) 반응기를 세척하고, 진공 하에서 가열한 다음, 질소 하에서 냉각시켰다. 이어서, 건조박스에 넣었다. 건조박스에서, 톨루엔 5 mL 및 MAO 4.2 mL(13.5 중량%의 톨루엔 용액)을 Hoke(등록상표) 실린더에 첨가하였다. 전이금속 화합물 (A) 2.0 mg 및 톨루엔 2 mL를 20 mL의 바이알에 첨가하였다. 이어서, 이를 600 mL의 오토클레이브에 피펫으로 옮겼다. 이어서, 비페닐 혼합물 중의 0.1 중량%의 전이금속 화합물 (B) 433 mg을 상기 오토클레이브에 또한 첨가한 다음, 1,4-헥사디엔 20 mL 및 2,2,4-트리메틸펜탄 130 mL를 첨가하였다. 상기 반응기를 밀폐시켰다. 상기 Hoke(등록상표) 실린더 및 오토클레이브를 건조박스에서 꺼냈다. 상기 오토클레이브를 고압선에 조립하였다. 이어서, 상기 Hoke(등록상표) 실린더를 오토클레이브에 연결시켰다. 질소를 사용해 반응기에 압력을 가한 다음, 이 질소를 방출시켰다. 반응기를 65℃로 가열한 다음, 690 kPa의 에틸렌으로 2회(매회 환기시킴) 가압하고, 교반하면서 최종적으로 830 kPa로 가압시켰다. 상기 MAO 용액을 약간 더 높은 압력 하에서 Hoke(등록상표)로부터 첨가하였다. 이어서, 반응기의 에틸렌 압력을 1.24 MPa로 조절하였다. 반응 혼합물을 약 90℃에서 40분간 교반하였다. 열원을 제거하였다. 에틸렌을 약 210 kPa로 환기시켰다. 반응기에 1.38 MPa의 질소를 다시 채운 다음, 210 kPa로 환기시켰다. 이를 1회 반복하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 400 mL의 메탄올에 천천히 붓고, 이어서 6 mL의 농축 염산을 첨가하였다. 실온에서 25 분간 교반한 후에, 중합체를 여과하고, 메탄올로 6회 씻고, 진공 하에서 건조시켰다. 백색의 중합체 33.35 g을 수득하였다.
올레핀을 함유하는 분지형 폴리올레핀, 특히 탄성중합체(elastomer)는 2종 이상의 활성 촉매[그 하나는 에틸렌을 소중합(olygomerization)시키는 선택된 철 촉매이고, 다른 하나는 에틸렌, α-올레핀 및 비공액 디엔(non-conjugated diene)을 공중합시키는 전이금속 촉매임]를 사용하는 방법으로 제조한다.
Claims (20)
- (1) 에틸렌의 적어도 일부를 1종 이상의 α-올레핀으로 소중합시키는 조건 하에서, 에틸렌을 포함하는 제1 단량체 성분과 에틸렌 소중합 촉매를 접촉시키는 단계(2) 에틸렌 및 단계 (1)로부터의 α-올레핀의 적어도 일부를 포함하는 2 단량체 성분을 분지형 폴리올레핀으로 공중합시키는 조건 하에서, 활성 전이금속 공중합 촉매를 상기 제2 단량체 성분와 접촉시키는 단계를 포함하는, 올레핀 결합을 함유하는 분지형 폴리올레핀을 제조하는 방법으로서, 상기 에틸렌 소중합 촉매는 아래 화학식 (I)의 리간드의 활성 Fe 착물을 포함하고, 상기 제2 단량체 성분이 올레핀 결합을 갖는 분지형 폴리올레핀이 형성되도록 활성 비공액 디엔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법<화학식 1>[상기 식에서,R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하고 그 중 임의의 두 기가 함께 고리를 형성할 수 있고,R6및 R7은 아릴 또는 치환된 아릴임].
- 제1항에 있어서, 상기 소중합 촉매가,R1, R2및 R3이 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하여 위치하고 그 중 임의의 두 기가 함께 고리를 형성하고,R4및 R5이 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이고,R6및 R7이 각각 독립적으로 이미노 질소에 결합된 제1 고리원자를 갖는 아릴 또는 치환된 아릴이나, 다만R6에서, 상기 제1 고리원자에 인접한 제2 고리원자는 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기와 결합하고, 이에 더 나아가R6에서, 상기 제2 고리원자가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는R6에서, 상기 제2 고리원자가 2차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐, 1차 탄소기 또는 2차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는R6에서, 상기 제2 고리원자가 3차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개 또는 1개가 3차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합한 것인화학식 (I)의 리간드의 Fe 착물인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 소중합 촉매가 하기 화학식 (II)의 리간드의 활성 Fe 착물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법<화학식 II>상기 식에서,R1, R2, R3, R4, R5, R9, R10, R11, R14, R15및 R16각각은 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 및 불활성 작용기로부터 독립적으로 선택되고,R8은 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기이나, 다만R8이 할로겐 또는 1차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17중 0, 하나 또는 둘이 1차 탄소기, 불활성 작용기 또는 트리할로 3차 탄소기이고, R12, R13및 R17중 나머지가 수소이고,R8이 2차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17중 0 또는 하나가 1차 탄소기, 2차 탄소기, 트리할로 3차 탄소기 또는 불활성 작용기이고, R12, R13및 R17중 나머지가 수소이고,R8이 3차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17는 모두 수소이고,R1, R2및 R3는 서로 인접하여 그 중 임의의 두개가 함께 고리를 형성할 수 있고,R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16및 R17는 서로 인접하여 그 중 임의의 두개가 함께 고리를 형성할 수 있다.
- 제1항에 있어서, 상기 활성 비공액 디엔이 1,4-헥사디엔, 에틸리덴 노르보르넨 및 디시클로펜타디엔으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 (1) 및 (2)가 동일한 반응기 용기에서 연속적으로 또는 동시에 수행되는 것인 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 단계 (1) 및 (2)가 동일한 반응 용기에서 동시에 수행되는 것인 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 소중합 및 공중합이 유사한 속도로 발생하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 단량체 성분이 에틸렌 및 임의로 활성 비공액 디엔을 주성분으로하고, 상기 제2 단량체 성분이 에틸렌, 단계 (1)로부터의 α-올레핀의 적어도 일부 및 활성 비공액 디엔을 주성분으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 촉매 1 이상이 지지된 것인 방법.
- (a) 하기 화학식 (I)의 리간드의 활성 Fe 착물을 포함하고, 에틸렌을 소중합시킬 수 있는 소중합 촉매 및(b) 에틸렌, α-올레핀 및 활성 비공액 디엔을 공중합시켜 폴리올레핀의 말단기와 결합하지 않은 올레핀 결합을 함유하는 분지형 폴리올레핀을 형성할 수 있는 활성 전이금속 공중합 촉매를 포함하는 중합 촉매계<화학식 1>[상기 식에서,R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하고 그 중 임의의 두 기가 함께 고리를 형성할 수 있고,R6및 R7은 아릴 또는 치환된 아릴임].
- 제10항에 있어서, 상기 소중합 촉매가,R1, R2및 R3이 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하여 위치하고 그 중 임의의 두 기가 함께 고리를 형성하고,R4및 R5이 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이고,R6및 R7이 각각 독립적으로 이미노 질소에 결합된 제1 고리원자를 갖는 아릴 또는 치환된 아릴이나, 다만R6에서, 상기 제1 고리원자에 인접한 제2 고리원자는 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기와 결합하고, 이에 더 나아가R6에서, 상기 제2 고리원자가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는R6에서, 상기 제2 고리원자가 2차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 기타 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐, 1차 탄소기 또는 2차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는R6에서, 상기 제2 고리원자가 3차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 다른 고리원자 중 0개 또는 1개가 3차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합한 것인화학식 (I)의 리간드의 Fe 착물인 중합 촉매계.
- 제10항에 있어서, 상기 촉매 1 이상이 지지된 것인 중합 촉매계.
- 제11항에 있어서, 상기 소중합 촉매가,R1, R2및 R3이 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이나, 단 R1, R2및 R3는 서로 인접하여 위치하고 그 중 임의의 두 기가 함께 고리를 형성하고,R4및 R5이 각각 독립적으로 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 또는 불활성 작용기이고,R6및 R7이 각각 독립적으로 이미노 질소에 결합된 제1 고리원자를 갖는 아릴 또는 치환된 아릴이나, 다만R6에서, 상기 제1 고리원자에 인접한 제2 고리원자는 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기와 결합하고, 이에 더 나아가R6에서, 상기 제2 고리원자가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 다른 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐 또는 1차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는R6에서, 상기 제2 고리원자가 2차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 다른 고리원자 중 0개, 1개 또는 2개가 할로겐, 1차 탄소기 또는 2차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합하거나, 또는R6에서, 상기 제2 고리원자가 3차 탄소기와 결합한 경우, 상기 제1 고리원자에 인접한 R6및 R7중의 다른 고리원자 중 0개 또는 1개가 3차 탄소기와 결합하고, 상기 제1 고리원자에 인접한 나머지 고리원자가 수소원자와 결합한 것인화학식 (I)의 리간드의 Fe 착물인 중합 촉매계.
- 제13항에 있어서, 상기 소중합 촉매가 하기 화학식 (II)의 리간드의 활성 Fe 착물을 포함하는 것을 특징으로 하는 중합 촉매계<화학식 II>상기 식에서,R1, R2, R3, R4, R5, R9, R10, R11, R14, R15및 R16각각은 수소, 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌 및 불활성 작용기로부터 독립적으로 선택되고,R8은 할로겐, 1차 탄소기, 2차 탄소기 또는 3차 탄소기이나, 다만R8이 할로겐 또는 1차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17중 0, 하나 또는 둘이 1차 탄소기, 불활성 작용기 또는 트리할로 3차 탄소기이고, R12, R13및 R17중 나머지가 수소이고,R8이 2차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17중 0 또는 하나가 1차 탄소기, 2차탄소기, 트리할로 3차 탄소기 또는 불활성 작용기이고, R12, R13및 R17중 나머지가 수소이고,R8이 3차 탄소기인 경우, R12, R13및 R17는 모두 수소이고,R1, R2및 R3는 서로 인접하여 그 중 임의의 두개가 함께 고리를 형성할 수 있고,R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16및 R17는 서로 인접하여 그 중 임의의 두개가 함께 고리를 형성할 수 있다.
- 1,000 메틸렌기당 2 이상의 에틸 분지, 2 이상의 헥실 또는 이보다 긴 사슬의 분지 및 1 이상의 부틸 분지 이외에도 올레핀 결합을 더 포함하는 분지형 폴리올레핀.
- 제15항에 있어서, 상기 올레핀 결합이 활성 비공액 디엔으로부터 유도된 반복 단위 중에 포함되는 것인 분지형 폴리올레핀.
- 제15항에 있어서, 탄성중합체인 분지형 폴리올레핀.
- 화학식 -(CH2CH2)nH(여기서, n은 1 내지 100의 정수임)의 약 20 내지 약 150분지 이외에 올레핀 결합을 더 포함하는 분지형 폴리올레핀.
- 제18항에 있어서, 상기 올레핀 결합이 활성 비공액 디엔으로부터 유도된 반복 단위 중에 포함되는 것인 분지형 폴리올레핀.
- 제19항에 있어서, 탄성중합체인 분지형 폴리올레핀.
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