KR20070109575A - 트리옥사실로칸을 포함하는 올레핀 중합용 촉매계 및 이를이용한 올레핀 중합방법 - Google Patents

트리옥사실로칸을 포함하는 올레핀 중합용 촉매계 및 이를이용한 올레핀 중합방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 올레핀 중합용 촉매계 및 이를 이용한 올레핀 중합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 주촉매 성분으로서 전이금속 화합물, 조촉매 성분으로서 유기금속 화합물 및 외부전자 공여체 성분으로서 고리화된 유기 실란 화합물인 트리옥사실로칸을 포함하는 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매계 및 이를 이용한 올레핀 중합방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 중합활성, 용융흐름성, 입체규칙성 또는 겉보기 밀도와 같은 다양한 특성이 개선된 올레핀 중합체를 제조할 수 있다.
트리옥사실로칸, 올레핀, 중합 촉매계, 중합활성, 용융흐름성, 입체규칙성

Description

트리옥사실로칸을 포함하는 올레핀 중합용 촉매계 및 이를 이용한 올레핀 중합방법{Catalyst system for olefin polymerization comprising trioxasilocane and method for olefin polymerization using the same}
본 발명은 올레핀 중합용 촉매계 및 이를 이용한 올레핀 중합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 주촉매 성분으로서 전이금속 화합물, 조촉매 성분으로서 유기금속 화합물 및 외부전자 공여체 성분으로서 고리화된 유기 실란 화합물인 트리옥사실로칸을 포함하는 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매계 및 이를 이용한 올레핀 중합방법에 관한 것이다.
폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌과 같은 올레핀 단량체를 중합하여 얻어지는 것으로서, 전이금속 할라이드를 주촉매 성분으로서 포함하는 지글러-나타 촉매계를 사용하여 제조되는 것이 일반적으로 공지되어 있다.
다양한 특성을 갖는 폴리올레핀을 중합하기 위한 다양한 특성의 지글러-나타 촉매계가 알려져 있다. 예를 들어, 어떤 촉매는 높은 활성을 갖는 반면 다른 촉매는 낮은 활성을 가지며, 유사하게 어떤 촉매는 긴 수명을 갖는 반면 다른 촉매는 짧은 수명을 갖는다. 또한, 다양한 지글러-나타 촉매계를 사용하여 제조한 폴리올레핀은 입체 규칙성, 분자량 분포, 충격 강도, 용융 유동성, 강직성, 열 밀봉성, 이소택틱성 등에서 다양한 성질을 나타내기도 한다.
한편, 지글러-나타 촉매계에 있어서 유기 실란 화합물은 활성화된 이할로겐화마그네슘 화합물에 지지된 할로겐 함유 티탄 화합물을 포함하는 고체 주촉매 성분의 제조시 내부 전자 공여체로서, 또는 고체 주촉매 성분 및 알루미늄-알킬 조촉매와 함께 중합시 반응기에 투입되는 외부 전자 공여체로서 사용되어 왔다. 지글러-나타 촉매계에서 사용되어 온 전형적인 유기 실란 화합물은 Si-OR, Si-OCOR 또는 Si-NR2기(여기서 R은 탄소수 1 내지 20의 알킬, 알케닐, 아릴, 아릴알킬 또는 사이클로알킬이다)를 갖는다. 이러한 유기 실란 화합물이 내부 전자 공여체로 사용되는 경우는 예컨대 미국 특허 제4,180,636호, 제4,242,479호, 제4,347,160호, 제4,382,019호, 제4,435,550호, 제4,442,276호, 제4,473,660호, 제4,530,912호 및 제4,560,671호에 개시되어 있고, 외부 전자 공여체로 사용되는 경우는 예컨대 미국 특허 제4,472,524호, 제4,522,930호, 제4,560,671호, 제4,581,342호, 제4,657,882호 및 유럽 특허출원 제45976호 및 제45977호에 개시되어 있다.
특히, 미국 특허 제4,784,983호 및 제4,861,847호는 (A) 티탄, 마그네슘, 할로겐, 폴리카르복실산 에스테르 및 유기 인 화합물을 주성분으로 하는 고체 생성물, (B) 유기 알루미늄 화합물 및 (C) 유기 실란 화합물로 이루어지는 올레핀 중합 및 공중합용 촉매계를 개시하고 있고; 미국 특허 제4,990,479호 및 제5,438,110호 는 주성분으로서 (A) 마그네슘, 티탄 및 할로겐을 함유하는 고체 티탄 촉매 성분, (B) 유기 알루미늄 화합물 및 (C) 시클로 펜틸기, 시클로펜테닐기, 시클로펜타디에닐기, 또는 이들 기로부터 유래된 유도체를 함유하는 유기 규소 화합물로 이루어진 올레핀 중합용 촉매계를 개시하고 있으며; 미국 특허 제4,829,038호는 고형의 탄화수소-불용성, 마그네슘-함유, 티탄-함유, 전자 공여체-함유 성분, 알킬 알루미늄 화합물, 및 디이소부틸디메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, t-부틸트리메톡시실란 및 디-t-부틸디메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 실란 화합물을 포함하는 올레핀 중합용 촉매계을 개시하고 있다.
또한, 한국공개특허 10-2005-0013131호는 디시클로펜틸디메톡시실란, 프로필트리에톡시실란 또는 메틸시클로헥실디메톡시실란과 같은 유기 규소 화합물을 선택도 조절제(selectivity control agent, SCA)로서 사용하여 중합체 특성을 개선시키는 올레핀 중합용 지글러-나타 촉매계를 개시하고 있다. WO 95/21203호에서는 단일 반응 단계에 SCA:전이금속의 몰비가 33:1로 사용되는 경우, SCA의 조절 거동이 인지되고 있다.
프로필렌과 같이 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 올레핀 단량체를 중합하는 반응에서 유기 실란 화합물이 전자 공여체로서 지글러-나타 촉매계에 포함되면 결과 중합체의 입체 특이성의 증가를 촉진한다. 그러나 지글러-나타 중합 반응시 폴리올레핀의 입체 특이성 증가를 촉진하기 위해 유기 실란 화합물을 사용하는 경우, 촉매 활성을 비롯한 다른 다양한 특성들이 저하하는 경향이 있다. 따라서, 유기 실란 화합물을 활용하면서도 다양한 특성들을 개선할 수 있는 지글러-나타 촉매계 및 그 와 관련된 방법에 대한 요구가 지속되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 본 발명의 목적은 중합활성, 용융흐름성, 입체규칙성 또는 겉보기 밀도와 같은 다양한 특성을 개선할 수 있는 올레핀 중합용 촉매계 및 이를 이용한 올레핀 중합방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, (a) 고체 주촉매 성분으로서 주기율표의 14족, 15족 또는 16족에 속하는 원소를 포함하는 전이금속 화합물 성분; (b) 조촉매 성분으로서 주기율표의 12족 또는 13족에 속하는 원소를 포함하는 유기금속 화합물 성분; 및 (c) 외부 전자공여체 성분으로서 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 올레핀 중합용 촉매계가 제공된다.
Figure 112006033186012-PAT00001
상기 화학식 1에서, R1, R2, R7, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기이고; n 및 m은 각각 독립적으로 1~3의 정수이다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 외부 전자공여체 성분 (c)로서 하기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물을 더 포함하는 촉매계가 제공된다.
Figure 112006033186012-PAT00002
상기 화학식 2에서, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기를 나타낸다.
상기 화학식 1 및 2에서 "알킬기"는 직쇄형 또는 분지형의 알킬기를 모두 포함하며, 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 5의 탄소수를 가진다. 이와 같은 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기 또는 프로필기 등을 들 수 있으며, 알킬기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소원자는 히드록시기, 할로겐 원자, 카르복실기, 니트로기, 아민기 또는 시안기 등으로 치환될 수 있다.
상기 화학식 1 및 2에서 "알케닐기"는 직쇄형 또는 분지형의 알케닐기를 모두 포함하며, 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 5의 탄소수를 가진다. 이와 같은 알케닐기의 예로는 비닐기 또는 프로페닐기 등을 들 수 있으며, 알케닐기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소원자는 히드록시기, 할로겐 원자, 카르복실기, 니트로기, 아민기 또는 시안기 등으로 치환될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 및 2에서 "알콕시기"는 -O-알킬기와 같이 알킬기의 말단에 -O-가 결합되어 있는 치환기로서 직쇄형 또는 분지형의 형태를 모두 포함하며, 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 1 내지 5의 탄소수를 가진다. 이와 같은 알콕시기의 예로는 메톡시기 또는 에톡시기 등을 들 수 있으며, 알콕시기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소원자는 히드록시기, 할로겐 원자, 카르복실기, 니트로기, 아민기 또는 시안기 등으로 치환될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 및 2에서 "시클로알킬기"는 내부에 이중결합을 포함하지 않는 포화된 고리형 알킬기로서, 5 내지 30, 바람직하게는 5 내지 20, 더욱 바람직하게는 5 내지 10의 탄소수를 갖는다. 이와 같은 시클로알킬기의 예로는 시클로펜틸기 또는 시클로헥실기 등을 들 수 있으며, 시클로알킬기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소원자는 히드록시기, 할로겐 원자, 카르복실기, 니트로기, 아민기 또는 시안기 등으로 치환될 수 있다. 특히 인접한 두개의 탄소원자에 각각 결합된 두개의 수소원자는 치환되어 또 다른 고리기, 즉 융합고리를 형성할 수도 있다.
본 명세서에서는 상기 화학식 1로 표시되는 고리형 유기 실란 화합물을 약칭 하여 트리옥사실로칸(trioxasilocane) 화합물로 부르기도 한다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2 중 하나 이상이 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2 중 하나 이상이 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 1에서 n 및 m이 각각 독립적으로 1 또는 2인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 촉매계가 제공된다.
Figure 112006033186012-PAT00003
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 2에서 R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 2에서 R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기인 촉매계가 제공 된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 2의 화합물이 하기 화학식 4로 표시되는 화합물인 촉매계가 제공된다.
Figure 112006033186012-PAT00004
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물에 대한 상기 화학식 2의 화합물의 몰비가 0.1 내지 10인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 전이금속 화합물 성분 (a)가 마그네슘, 티타늄, 할로겐 원소 및 내부 전자 공여체를 함유하는 고체 티타늄 화합물인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 전이금속 화합물 성분 (a)에 함유되는 상기 내부 전자 공여체가 디에테르계 화합물, 프탈레이트계 화합물 또는 이들의 혼합물인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 유기 금속 화합물 성분 (b)가 유기 알루미늄 화합물인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 유기 금속 화합물 성분 (b)가 트리알킬알루미늄, 디알킬알루미늄할라이드, 알킬알루미늄디할라이드, 디알킬알루미늄하이드라이드, 알킬알루미늄 세스퀴할라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 유기 금속 화합물 성분 (b)가 Al(C2H5)3, Al(C2H5)2H, Al(C3H7)3, Al(C3H7)2H, Al(i-C4H9)2H, Al(C8H17)3, Al(C12H25)3, Al(C2H5)(C12H25)2, Al(i-C4H9)(C12H25)2, Al(i-C4H9)2H, Al(i-C4H9)3, (C2H5)2AlCl, (i-C3H9)2AlCl, Al(C16H33)3, (C2H5)3Al2Cl3 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 유기 금속 화합물 성분 (b)가 Al(C2H5)3 및 Al(i-C4H9)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(C4H9)2H 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(i-C4H9)3 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C12H25)3의 혼합물; Al(i-C4H9)3 및 Al(C12H25)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C16H33)3의 혼합물; 및 Al(C3H7)3 및 Al(C18H37)2(i-C4H9)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 전이금속 화합물 성분 (a)에 대한 상기 유기금속 화합물 성분 (b)의 몰비가 5 내지 500인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 전이금속 화합물 성분 (a)에 대한 상기 외부전자 공여체 성분 (c)의 몰비가 1 내지 150인 촉매계가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 본 발명의 올레핀 중합용 촉매계를 이용하여 올레핀을 중합하는 것을 특징으로 하는 올레핀 중합방법이 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 올레핀이 알파-올레핀인 중합방법이 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 알파-올레핀이 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 중합방법이 제공된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 중합 반응기 내로의 올레핀 투입속도가 0.002 내지 100g 올레핀/g 중합용 촉매/시간인 중합방법이 제공된다. 본 명세서에서 중합 반응기 내로의 올레핀 투입속도란, 중합 반응기 내에 존재하는 중합용 촉매 단위 g에 대하여, 단위 시간 당 중합 반응기 내로 투입되는 올레핀의 양을 의미한다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 중합 반응기 내로의 올레핀 투입속도가 0.02 내지 10g 올레핀/g 중합용 촉매/시간인 중합방법이 제공된다.
이하에서는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계는 주촉매 성분으로서 주기율표의 14족, 15족 또는 16족에 속하는 원소를 포함하는 전이금속 화합물을 사용하고, 조촉매 성분으로서 주기율표의 12족 또는 13족에 속하는 원소를 포함하는 유기금속 화합물을 사용하고, 외부 전자공여체 성분으로서 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물, 또는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물의 혼합물을 사용한다.
[화학식 1]
Figure 112006033186012-PAT00005
[화학식 2]
Figure 112006033186012-PAT00006
상기 화학식 1에서, R1, R2, R7, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기이고; n 및 m은 각각 독립적으로 1~3의 정수이고,
상기 화학식 2에서, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기를 나타낸다.
상기 화학식 1의 유기 실란 화합물은 본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계에서 외부 전자 공여체로서의 기능을 수행하며, 중심 규소 원자와 3개의 산소 원자를 포함하되, 그 중 2개의 산소 원자는 중심 규소 원자와 직접 결합하는 형태의 고리 구조 (이하, 트리옥사실로칸 고리 구조라 함)를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 고리 구조는 바람직하게는 6각 이상의 고리 구조이다. 트리옥사실로칸 고리 구조의 기본 골격을 형성하는 탄소 원자들은 상기한 R7, R8 R9 및 R10으로 치환될 수 있다.
상기 화학식 1의 유기 실란 화합물에서 R1 및 R2 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기인 것이 바람직하고, 시클로헥실기인 것이 특히 바람직한 바, 이는 시클로알킬기가 화학식 1의 유기 실란 화합물 내의 규소 원자를 보호하고 입체 특이점을 안정화시키는 역할을 수행할 수 있기 때문이다.
상기 화학식 1의 유기 실란 화합물에서, R1 및 R2 중 하나 이상이 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기인 것이 분자 구조의 안정화 측면에서 바람직하다.
상기 화학식 1의 유기 실란 화합물에서 n 및 m은 각각 독립적으로 1 또는 2인 것이 트리옥사실로칸 고리 구조의 안정화 측면에서 바람직하며, 특히 n 및 m 모두 2인 것이 더욱 바람직하다.
상기 화학식 1의 유기 실란 화합물로서 바람직한 예는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물(2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸)이다.
[화학식 3]
Figure 112006033186012-PAT00007
한편, 상기 화학식 2의 유기 실란 화합물은 Si 주변에 4개의 치환기가 존재하는 실란 화합물로서 본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계에서 사용되는 경우 외부 전자 공여체로서의 기능을 또한 수행하며, 올레핀 중합용 촉매계에서 외부 전자 공여체로서 일반적으로 사용되는 유기 실란 화합물이 사용가능하고, 바람직하게는 디시클로펜틸디메톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란 또는 비닐트리에톡시실란과 같은 알콕시 실란 화합물이 사용된다. 상기 화학식 2의 유기 실란 화합물로서 바람직한 예는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물(디시클로펜틸디메톡시실란)이다.
[화학식 4]
Figure 112006033186012-PAT00008
본 발명의 촉매계에 있어서, 외부 전자 공여체로서 상기 화학식 1의 화합물과 상기화학식 2의 화합물이 함께 사용되는 경우, 화학식 1의 화합물에 대한 화학식 2 의 화합물의 몰비는 바람직하게는 0.1 내지 10, 더 바람직하게는 1 내지 3이다. 화학식 1의 화합물에 대한 화학식 2의 화합물의 몰비가 0.1 미만이면 수소 반응성이 낮아지는 문제가 있고, 10을 초과하면 입체 규칙성이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계는 고체 주촉매 성분 (a)로서 주기율표의 14족, 15족 또는 16족에 속하는 원소를 포함하는 전이금속 화합물 성분, 바람직하게는 마그네슘, 티타늄, 할로겐 원소 및 내부 전자 공여체를 함유하는 고체 티타늄 화합물을 포함한다. 상기 티타늄 화합물로는 4가 티타늄 화합물이 바람직하다. 이와 같은 올레핀 중합용 전이금속 화합물 및 그 제조방법은 당 분야에 알려져 있으며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서는, 알려진 전이금속 화합물을 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계에서, 상기 전이금속 화합물 성분 (a)에 함유되는 상기 내부 전자 공여체로는 올레핀 중합용 고체 주촉매 성분의 제조에 통상적으로 사용되는 내부 전자 공여체를 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 그 중에서도 디에테르계 화합물, 프탈레이트계 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 디에테르계 화합물의 예로는 2-n-프로필-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판 및 시클로폴리에닉 1,3-디에테르 등을 들 수 있으며, 상기 프탈레이트계 화합물의 예로는 디에틸프탈레이트, 디이소부틸프탈레이트 및 디네오펜틸프탈레이트 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계는 조촉매 성분(b)로서 주기율표의 12 족 또는 13족에 속하는 원소를 포함하는 유기금속 화합물 성분, 바람직하게는 유기 알루미늄 화합물을 포함한다. 상기 유기 알루미늄 화합물은 트리알킬알루미늄, 디알킬알루미늄할라이드, 알킬알루미늄디할라이드, 디알킬알루미늄하이드라이드, 알킬알루미늄 세스퀴할라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 Al(C2H5)3, Al(C2H5)2H, Al(C3H7)3, Al(C3H7)2H, Al(i-C4H9)2H, Al(C8H17)3, Al(C12H25)3, Al(C2H5)(C12H25)2, Al(i-C4H9)(C12H25)2, Al(i-C4H9)2H, Al(i-C4H9)3, (C2H5)2AlCl, (i-C3H9)2AlCl, Al(C16H33)3, (C2H5)3Al2Cl3 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 또한, 상기 조촉매 성분(b)로서 유기 알루미늄 화합물의 혼합물도 사용할 수 있으며, 특히 상이한 유기 알루미늄 화합물의 혼합물을 사용할 수 있는 바, 구체적으로는 Al(C2H5)3 및 Al(i-C4H9)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(C4H9)2H 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(i-C4H9)3 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C12H25)3의 혼합물; Al(i-C4H9)3 및 Al(C12H25)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C16H33)3의 혼합물; 및 Al(C3H7)3 및 Al(C18H37)2(i-C4H9)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 조촉매 성분 (b)로서 무-염소(chlorine-free) 유기 알루미늄 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 무-염소 유기 알루미늄 화합물은 탄소수 1 내지 16의 탄화수소기를 갖는 트리알킬알루미늄 또는 디알킬알루미늄 하이드라이드이며, 바람직하게는 Al(C2H5)3, Al(C2H5)2H, Al(C3H7)3, Al(C3H7)2H, Al(i-C4H9)3, Al(i-C4H9)2H, Al(C8H17)3, Al(C12H25)3, Al(C2H5)(C12H25)2 및 Al(i-C4H9)(C12H25)2 로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계에서 상기 전이금속 화합물 성분 (a)에 대한 상기 유기금속 화합물 성분 (b)의 몰비는 5 내지 500인 것이 바람직하다. 상기 몰비가 5 미만이면 촉매의 활성점이 활성화되지 않는 문제가 있으며, 500을 초과하는 경우에는 티타늄이 과환원되어서 활성이 낮아지는 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 올레핀 중합용 촉매계에서, 상기 전이금속 화합물 성분 (a)에 대한 상기 외부전자 공여체 성분 (c)의 몰비는 1 내지 150인 것이 바람직하며, 30 내지 100이 보다 바람직하다. 상기 몰비가 1 미만이면 결과 중합체의 입체 규칙성이 저하되는 문제가 있고, 150을 초과하는 경우에는 촉매 활성이 낮아지는 문제가 있다.
상기와 같은 본 발명의 올레핀 중합용 촉매계는 일반적인 올레핀의 중합시 사용될수 있으며, 특히 알파-올레핀의 중합에 바람직하다. 알파-올레핀의 예로는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으며, 이 중에서 프로필렌이 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 올레핀 중합방법에는 알파-올레핀의 단독 중합만이 아니라, 2종류 이상의 올레핀의 공중합도 포함된다. 따라서, 본 발명에 따른 올레핀 중합방법에서는, 예컨대 프로필렌의 단독중합은 물론, 프로필렌과, 1-부텐 또는 1-헥센 등을 함께 공중합하는 것도 가능하다.
본 발명의 올레핀 중합용 촉매계를 사용한 올레핀 중합은 통상의 중합 공정에 따라 진행될 수 있으며, 당업계에 알려져 있는 중합 공정을 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 촉매계를 사용하는 올레핀의 중합 공정에서, 중합 반응기 내로의 올레핀 투입속도는 0.002 내지 100g 올레핀/g 중합용 촉매/시간인 것이 바람직하며, 0.02 내지 10g 올레핀/g 중합용 촉매/시간인 것이 더욱 바람직하다. 상기 올레핀의 투입 속도가 0.002g 올레핀/g 중합용 촉매/시간 미만인 경우에는 촉매 활성점 유지 시간에 도달하지 못해 활성이 저하되는 문제가 있으며, 100g 올레핀/g 중합용 촉매/시간을 초과하는 경우에는 발열 반응을 제어할 수 없어서 촉매의 활성점이 담지체에서 분리되는 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 올레핀 중합방법에 따르면, 외부 전자공여체 성분으로서 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물과 하기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물의 혼합물을 포함하는 촉매계를 사용함으로써, 높은 촉매 활성을 유지하면서 용융지수 및 입체 규칙성이 개선된 폴리올레핀을 얻을 수 있다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 결코 아니다.
실시예 1
(1) 올레핀 중합용 고체 주촉매 성분의 합성
1) 0℃에서 TiCl4 250ml에 마그네슘 화합물(MgCl2) 10g 및 디에테르 화합 물(2-n-프로필-2-시클로헥실-1,3-디메톡시프로판)과 프탈레이트 화합물(디에틸프탈레이트)이 혼합된 내부 전자 공여체 7.5 mmol을 가한 뒤 100℃에서 120분 동안 분쇄하며 반응시켰다.
2) 상기 1)에서 얻어진 반응 생성물인 마그네슘-전자 공여체 착화합물 25g에 TiCl4 250ml를 가한 뒤 120℃ 에서 60분 동안 교반한 다음 상등액을 분리하여 고체 티타늄 주촉매성분을 제조하였다.
3) 상기 2)에서 얻어진 고체 티타늄 주촉매 성분을 60℃에서 정제된 헥산 100ml로 6번 세척하고 진공 건조하여 보관하였다. 얻어진 고체 티타늄 주촉매 성분에는 티타늄 원자가 2.2중량% 함유되어 있었다.
(2) 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸의 제조
하기 화학식 3의 구조를 갖는 유기 실란 화합물(2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸)을 다음과 같이 제조하였다.
[화학식 3]
Figure 112006033186012-PAT00009
500ml 환저 플라스크에 이미다졸[4.08g, 60mmol, 알드리치(Aldrich)]과 디메틸포름아미드(30ml, 알드리치)를 넣고 실온에서 5분간 교반한 뒤 디에틸렌글리 콜(4.24g, 40mmol, 알드리치)을 넣고 다시 5분간 교반하였다. 여기에 디클로로시클로헥실메틸실란(3.94g, 20mmol,TCI)을 천천히 넣어준 뒤 상온에서 12시간 교반하며 반응시켰다.
반응이 종결된 후, 결과 혼합물에 물(100ml)을 붓고, 층을 분리한 다음, 생성물을 회당 100ml의 에틸아세테이트로 3회 추출하였다. 모아진 유기 분획을 MgSO4 상에서 건조시키고, 여과한 다음, 회전 증발을 통해 용매를 제거하였다. 용매가 제거된 결과물을 감압하에 증류시켜 상기 화학식 3의 유기 실란 화합물(2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸)(1.8g, 7.8mmol, 39% 수율)을 수득하였다.
제조된 상기 화학식 3의 유기 실란 화합물은 핵자기 공명 분광법(1H-NMR 및 13C-NMR)에 의해 확인되었다.
[확인 실험 데이터]
1H-NMR : δ 0.12~0.14(S,3H), δ 0.77~0.82(m, 1H), δ 1.17~1.75(m, 10H), δ 3.54~3.59(m, 4H), δ 3.77~3.88(m, 4H)
13C-NMR : δ -6.7, 25.8, 27.1, 27.3, 28.1, 35.7, 62.3, 64.1, 72.7, 73.9
(3) 프로필렌 중합
교반기가 장착된 용량 2℃의 오토 클레이브 반응기를 1시간동안 진공건조시킨 뒤 질소로 충분히 퍼지(purge)하고, 상기 (2)단계에서 제조된 고체 주촉매 성분 20mg(티탄 함량 8.3ppm)을 정제한 헥산 100ml에 가하여 만든 슬러리를 실온에서 반 응기에 주입하였다. 또한, 트리에틸알루미늄 4.3mmol, 및 상기 (2)단계에서 제조된 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸(CHMTOS) 0.25mmol을 반응기에 투입하였다[촉매계 중 실란과 티탄의 비율(Si/Ti) = 30]. 다음으로 프로필렌 몰당 수소 470ppm을 반응기에 투입하고, 이어서 액상 프로필렌 1.5℃를 투입한 후, 혼합물을 교반하면서 온도를 70℃로 상승시키고, 이 온도에서 1시간 동안 중합반응을 수행하였다. 중합반응이 완료된 후 미반응 가스를 배출하고, 온도를 상온으로 냉각한 후 반응을 종결하였다. 생성된 중합체를 분리하고 수거한 뒤, 70℃의 진공 오븐에서 1시간 이상 건조하여 백색의 폴리프로필렌 중합체를 얻었다.
얻어진 중합체에 대하여 중합활성, 용융흐름지수, 입체 규칙성 및 겉보기 밀도를 다음과 같은 방법으로 결정하여 하기 표 1에 나타내었다.
- 중합활성
촉매의 중합 활성은 사용한 촉매량(g 촉매)당 생성된 중합체의 무게(kg)비로 계산하였다(단위: kg PP/g 촉매).
- 용융흐름지수(melt flow rate, MFR)
용융흐름지수는 ASTM D1238에 따라 230℃의 온도에서 2.16kg의 추를 이용하여 측정하였으며, 10분 동안 용융되어 나온 중합체의 무게(g)로 나타내었다(단위: g/10분).
- 겉보기 밀도
IPT model 1132를 이용하여 100ml 용기에 들어가는 중합체 무게를 측정하였다(단위: g/ml).
- 입체 규칙성(stereoregularity)
중합체의 입체 규칙성은 끓는 o-자일렌 내에서 1시간 동안 두었을 때 추출되지 않은 중합체의 무게 비이다(단위: %). 중합체의 입체 규칙성 측정에 대하여 자세히 서술하면 다음과 같다.
먼저 플라스크에 200ml 자일렌을 준비한 후 200mm No.4 추출 종이로 여과하였다. 한편, 알루미늄 팬을 150℃ 오븐에서 30분간 건조한 후 데시케이터에서 냉각시키고, 질량을 측정하였다. 다음으로, 여과된 o-자일렌 100ml를 피펫으로 채취하여 알루미늄팬에 옮기고, 알루미늄팬을 145 내지 150℃로 가열시켜 o-자일렌을 모두 증발켰다. 증발이 끝난 알루미늄팬을 100±5℃의 온도 및 13.3kPa의 압력 하에서 1시간동안 진공 건조시켰다. 이후 알루미늄팬을 데시케이터에서 냉각 후 상기 과정을 2번 반복함으로써, 무게오차 0.0002g 이내로 o-자일렌만의 공 측정(Blank Test)을 마쳤다.
다음으로, 실시예 1에서 얻어진 중합체를 건조(70℃, 13.3kPa, 60분, 진공 오븐)한 후, 데시케이터에서 냉각시킨 중합체 샘플 2±0.0001g을 500ml의 플라스크에 넣고 여기에 200 ml의 o-자일렌을 투입하였다. 이 플라스크에는 질소와 냉각수를 연결하였으며, 1시간 동안 플라스크를 가열하며 o-자일렌을 계속 환류시켰다. 이후 플라스크를 5분 동안 공기 중에 두어 100℃이하로 냉각시킨 후, 플라스크를 흔들고 항온조(25±0.5℃)에 30분간 넣어 불용물을 침전시켰다. 침전이 형성된 결과액은 200mm No.4 추출 종이로 깨끗해질 때까지 반복하여 여과하였다. 150℃에서 30분간 건조한 후 데시케이터에서 냉각 후 미리 무게를 측정해 둔 알루미늄팬에 깨 끗이 여과된 결과액 100ml를 가하고, 145 내지 150℃로 알루미늄팬을 가열하여 o-자일렌을 증발시켰다. 증발이 끝난 알루미늄팬을 70±5℃의 온도 및 13.3kPa의 압력 하에서 1시간동안 진공 건조시키고, 데시케이터에서 냉각시키는 과정을 2번 반복하여 오차 0.0002g이내로 무게를 측정하였다.
하기의 식에 의하여 중합체중 o-자일렌에 녹은 부분의 중량%(Xs)를 구하고, 이로부터 o-자일렌에 추출되지 않은 중합체의 무게 비(= 100- Xs)를 구한 뒤, 이를 입체 규칙성으로서 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112006033186012-PAT00010
[Xs = 중합체중 o-자일렌에 녹은 부분, 중량%
Vbo = 초기 o-자일렌의 부피, mL (=200ml)
Vb1 = o-자일렌에 녹은 중합체중 채취한 부피, mL (=100ml)
Vb2 = 공 측정시 사용한 채취한 o-자일렌의 부피, mL (=100ml)
W2 = 알루미늄팬과 o-자일렌을 증발시킨 후 알루미늄팬에 남은 중합체 무게의 합, g
W1 = 알루미늄팬의 무게, g
Wo = 초기 중합체의 무게, g (=2g)
B = 공 측정시 알루미늄팬에 남은 잔분의 평균값, g]
실시예 2
프로필렌 중합단계에서 외부 전자 공여체로서 실시예 1의 (2)단계에서 제조 된 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸(CHMTOS) 0.125mmol 및 디시클로펜틸디메톡시실란(DCPDMS) 0.125mmol을 반응기에 투입[촉매계 중 실란과 티탄의 비율(Si/Ti) = 30]한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 중합체를 얻었으며, 얻어진 중합체에 대하여 중합활성, 용융흐름지수, 입체 규칙성 및 겉보기 밀도를 결정하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 3
프로필렌 중합단계에서 외부 전자 공여체로서 실시예 1의 (2)단계에서 제조된 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸(CHMTOS) 0.25mmol 및 디시클로펜틸디메톡시실란(DCPDMS) 0.25mmol을 반응기에 투입[촉매계 중 실란과 티탄의 비율(Si/Ti) = 60]한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 중합체를 얻었으며, 얻어진 중합체에 대하여 중합활성, 용융흐름지수, 입체 규칙성 및 겉보기 밀도를 결정하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 4
프로필렌 중합단계에서 외부 전자 공여체로서 실시예 1의 (2)단계에서 제조된 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸(CHMTOS) 0.415mmol 및 디시클로펜틸디메톡시실란(DCPDMS) 0.415mmol을 반응기에 투입[촉매계 중 실란과 티탄의 비율(Si/Ti) = 100]한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 중합체를 얻었으며, 얻어진 중합체에 대하여 중합활성, 용융흐름지수, 입체 규칙성 및 겉보기 밀도를 결정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예
프로필렌 중합단계에서 외부 전자 공여체를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 중합체를 얻었으며, 얻어진 중합체에 대하여 중합활성, 용융흐름지수, 입체 규칙성 및 겉보기 밀도를 결정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
중합조건 중합결과
외부전자 공여체 Si/Ti 중합활성 (kg PP/ g 촉매) MFR (g/10분) 입체규칙성 (Xs)(%) 겉보기 밀도 (g/ml)
실시예1 CHMTOS 30 9 22.9 79.3 0.44
실시예2 CHMTOS/DCPDMS=1/1 30 23 1.21 98.1 0.39
실시예3 CHMTOS/DCPDMS=1/1 60 20 1.75 97.9 0.38
실시예4 CHMTOS/DCPDMS=1/1 100 20 1.57 98.5 0.41
비교예 - - 12 40.0 72.8
*중합조건: 수소 주입량(수소/프로필렌: 470 mol ppm), 반응시간(1hr), 반응온도(70℃)
CHMTOS: 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸
DCPDMS: 디시클로펜틸디메톡시실란
상기 표 1에 나타낸 결과로부터, 프로필렌 중합시 외부 전자공여체로서 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸(CHMTOS)을 단독으로 사용(실시예 1)하면 우수한 용융흐름성을 가지면서도 입체규칙성이 비교예에 비하여 우수한 폴리프로필렌을 제조하였고, 프로필렌 중합시 외부 전자공여체로서 2-시클로헥실-2-메틸-1,3,6,2-트리옥사실로칸(CHMTOS)과 디시클로펜틸디메톡시실란(DCPDMS)을 함께 사용(실시예 2~4)하면, 현저히 향상된 중합활성으로 우수한 입체규칙성을 갖는 폴리 프로필렌을 제조하였음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 중합활성, 용융흐름성, 입체규칙성 또는 겉보기 밀도와 같은 다양한 특성이 개선된 올레핀 중합체를 제조할 수 있다.

Claims (23)

  1. (a) 고체 주촉매 성분으로서 주기율표의 14족, 15족 또는 16족에 속하는 원소를 포함하는 전이금속 화합물 성분;
    (b) 조촉매 성분으로서 주기율표의 12족 또는 13족에 속하는 원소를 포함하는 유기금속 화합물 성분; 및
    (c) 외부 전자공여체 성분으로서 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 올레핀 중합용 촉매계:
    [화학식 1]
    Figure 112006033186012-PAT00011
    상기 화학식 1에서, R1, R2, R7, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기이고; n 및 m은 각각 독립적으로 1~3의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 외부 전자공여체 성분 (c)로서 하기 화학식 2로 표시되는 유기 실란 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매계:
    [화학식 2]
    Figure 112006033186012-PAT00012
    상기 화학식 2에서, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기를 나타낸다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2 중 하나 이상이 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2 중 하나 이상이 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 n 및 m이 각각 독립적으로 1 또는 2인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  6. 제1항에 있어서, 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 촉매계.
    [화학식 3]
    Figure 112006033186012-PAT00013
  7. 제2항에 있어서, 상기 화학식 2에서 R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  8. 제2항에 있어서, 상기 화학식 2에서 R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  9. 제2항에 있어서, 화학식 2의 화합물이 하기 화학식 4로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 촉매계.
    [화학식 4]
    Figure 112006033186012-PAT00014
  10. 제2항에 있어서, 화학식 1의 화합물에 대한 화학식 2의 화합물의 몰비가 0.1 내지 10인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  11. 제1항에 있어서, 전이금속 화합물 성분 (a)가 마그네슘, 티타늄, 할로겐 원소 및 내부 전자 공여체를 함유하는 고체 티타늄 화합물인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  12. 제11항에 있어서, 내부 전자 공여체가 디에테르계 화합물, 프탈레이트계 화합물 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  13. 제1항에 있어서, 유기 금속 화합물 성분 (b)가 유기 알루미늄 화합물인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  14. 제13항에 있어서, 유기 금속 화합물 성분 (b)가 트리알킬알루미늄, 디알킬알루미늄할라이드, 알킬알루미늄디할라이드, 디알킬알루미늄하이드라이드, 알킬알루미늄 세스퀴할라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 촉매계.
  15. 제14항에 있어서, 유기 금속 화합물 성분 (b)가 Al(C2H5)3, Al(C2H5)2H, Al(C3H7)3, Al(C3H7)2H, Al(i-C4H9)2H, Al(C8H17)3, Al(C12H25)3, Al(C2H5)(C12H25)2, Al(i-C4H9)(C12H25)2, Al(i-C4H9)2H, Al(i-C4H9)3, (C2H5)2AlCl, (i-C3H9)2AlCl, Al(C16H33)3, (C2H5)3Al2Cl3 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 촉매계.
  16. 제15항에 있어서, 유기 금속 화합물 성분 (b)가 Al(C2H5)3 및 Al(i-C4H9)3의 혼합물;
    Al(C2H5)3 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(C4H9)2H 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(i-C4H9)3 및 Al(C8H17)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C12H25)3의 혼합물; Al(i-C4H9)3 및 Al(C12H25)3의 혼합물; Al(C2H5)3 및 Al(C16H33)3의 혼합물; 및 Al(C3H7)3 및 Al(C18H37)2(i-C4H9)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 촉매계.
  17. 제1항에 있어서, 전이금속 화합물 성분 (a)에 대한 유기금속 화합물 성분 (b)의 몰비가 5 내지 500인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  18. 제1항에 있어서, 전이금속 화합물 성분 (a)에 대한 외부전자 공여체 성분 (c)의 몰비가 1 내지 150인 것을 특징으로 하는 촉매계.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 올레핀 중합용 촉매계를 이용하여 올레핀을 중합하는 것을 특징으로 하는 올레핀 중합방법.
  20. 제19항에 있어서, 올레핀이 알파-올레핀인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 알파-올레핀이 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 중합 반응기 내로의 올레핀 투입속도가 0.002 내지 100g 올레핀/g 중합용 촉매/시간인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 중합 반응기 내로의 올레핀 투입속도가 0.02 내지 10g 올레핀/g 중합용 촉매/시간인 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4699991A (en) 1981-11-23 1987-10-13 Petrarch Systems Inc. Methods of using silacrown ethers as catalysts
US4362884A (en) 1981-11-23 1982-12-07 Petrarch Systems, Inc. Silacrown ethers, method of making same, and use as phase-transfer catalysts
US4596882A (en) 1982-09-30 1986-06-24 Petrarch Systems Inc. Modified silacrown ethers and methods of making same
KR970015612A (ko) * 1995-09-13 1997-04-28 놈센, 쇠나겔 알콕시실라시클로알칸, 그의 제조 방법 및 올레핀 중합화를 위한 그의 용도
KR20040048053A (ko) * 2002-12-02 2004-06-07 삼성아토피나주식회사 파이프용 폴리프로필렌 공중합체 수지 및 이를 포함하는수지 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110195281A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery

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