KR101310592B1 - Method for Preparing Supported Metallocene Catalyst for Polymerizing Olefin - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올레핀 중합용 담지촉매에 관한 것으로, 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 조촉매를 유기용매와 함께 반응시켜, 조촉매가 담지된 담체를 제조하는 단계(a); 및 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 메탈로센 화합물을 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(b)를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 담지 메탈로센 촉매의 제조 시에 반응기 내부에 있는 불활성 기체의 압력을 상승시킴으로써 조촉매 및 메탈로센 촉매의 담지속도가 빨라지고 담체에 담지되는 촉매 양이 증가하고 담지 메탈로센 촉매의 활성이 증가하며, 본 발명에 따라 제조된 담지 메탈로센 촉매를 폴리올레핀 제조방법에 사용하면 반응기의 내부에 이물질이 부착되거나 발생하지 않아 생산성을 높일 수 있다.The present invention relates to a supported catalyst for olefin polymerization, comprising: reacting a cocatalyst with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar to prepare a carrier on which a promoter is supported (a); And (b) preparing a supported catalyst by reacting a metallocene compound with an organic solvent on a carrier on which the promoter is supported under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. Provide a method. According to the present invention, in the preparation of the supported metallocene catalyst, by increasing the pressure of the inert gas in the reactor, the supporting speed of the promoter and the metallocene catalyst is increased, the amount of the catalyst supported on the carrier is increased, and the supported metallocene is increased. The activity of the catalyst is increased, and when the supported metallocene catalyst prepared according to the present invention is used in the polyolefin production method, foreign matter does not adhere or occur inside the reactor, thereby increasing productivity.
Description
본 발명은 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 조촉매를 유기용매와 함께 반응시켜, 조촉매가 담지된 담체를 제조하는 단계(a); 및 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 메탈로센 화합물을 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(b)를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization, and more particularly, to prepare a carrier on which a promoter is supported by reacting a promoter with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. Step (a); And (b) preparing a supported catalyst by reacting a metallocene compound with an organic solvent on a carrier on which the promoter is supported under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. It is about a method.
알루미녹산 조촉매 및 메탈로센 촉매를 사용한 균일계 중합은 폴리올레핀에 대하여 높은 활성을 가진 것으로 알려져 있다. 이러한 장점에도 불구하고 균일계 중합의 경우 반응기 벽면이나 교반기 등에 부착물을 형성하는 문제가 심각하므로 가스 중합이나 슬러리 중합 공정에서는 상업적으로 이용할 수 없다. 또한 이렇게 형성된 고분자 물질은 겉보기 밀도가 매우 낮은 단점을 가지고 있어서 추가적인 비용 및 공정상 문제를 야기한다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 조촉매 및 메탈로센 촉매를 담체에 부착시키는 방법들이 개발되어 왔다.Homogeneous polymerization using an aluminoxane cocatalyst and a metallocene catalyst is known to have high activity against polyolefins. Despite these advantages, in the case of homogeneous polymerization, the problem of forming deposits on the reactor wall, agitator, etc. is serious, and therefore it cannot be used commercially in the gas polymerization or slurry polymerization process. In addition, the polymer material thus formed has the disadvantage of having a very low apparent density, which causes additional cost and process problems. In order to solve these problems, methods of attaching a promoter and a metallocene catalyst to the carrier have been developed.
예를 들어, 한국 공개특허 KR10-1992-0021589 및 한국 공개특허 KR10-1996-0034234에서는 수분이 함유된 실리카에 알킬알루미늄을 반응시켜 조촉매를 생성시키는 방법이 기재되어 있으나 이 방법은 온도 조절을 해야 하고 제조 시간이 길거나 낮은 수분을 가지는 실리카에는 적용하지 못하는 문제를 가지고 있다. For example, Korean Unexamined Patent Publication No. KR10-1992-0021589 and Korean Unexamined Patent Publication No. KR10-1996-0034234 describe a method for generating a promoter by reacting alkyl aluminum with silica containing water, but this method requires temperature control. And it has a problem that can not be applied to silica having a long time or low moisture production.
한국 공개특허 10-2000-0023611 에서는 표면 히드록시기를 많이 함유한 실리카를 사용함으로써 알루미녹산의 담지를 효율적으로 하는 방법이 기재되어 있으나 이 방법은 표면 히드록시기가 적은 실리카엔 바람직하지 않고 알루미녹산의 반응이 많아 효율을 감소시켜 촉매의 성능이 극대화되지 않는다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2000-0023611 describes a method of efficiently supporting aluminoxane by using silica containing a lot of surface hydroxy groups, but this method is not preferable for silica having a small surface hydroxy group, and there is a lot of reaction of aluminoxane. The efficiency of the catalyst is not maximized by reducing the efficiency.
지금까지의 여러 담지방법은 각 단계별로 물질을 섞은 후 충분한 시간을 두어야 하거나 물질을 여러 번 씻어주는 등의 복잡함을 가지고 있다. 혹은 조촉매 및 용제를 과량 사용하여야 하거나 촉매 전구체가 씻겨 나와 투입 촉매 대비 충분한 활성이 나오지 않는 문제점을 갖고 있다.The various supporting methods up to now have complexities such as sufficient time after mixing the materials in each step or washing the material several times. Alternatively, there is a problem in that an excessive amount of the promoter and the solvent or the catalyst precursor is washed out and sufficient activity does not come out compared to the input catalyst.
본 발명은 담지 메탈로센 촉매의 제조 시에 반응기 내부에 있는 불활성 기체의 압력을 상승시킴으로써 조촉매 및 메탈로센 촉매의 담지속도가 빨라지고 담체에 담지되는 양이 증가하고 담지 메탈로센 촉매의 활성이 증가하며, 담지 메탈로센 촉매의 제조공정 중 다중 세척 단계를 줄이고 용제 사용량을 감소시키며, 조촉매의 사용량을 줄일 수 있는 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공하고자 한다. The present invention increases the supporting speed of the promoter and the metallocene catalyst by increasing the pressure of the inert gas in the reactor during the preparation of the supported metallocene catalyst, and increases the amount of the supported metallocene catalyst and the activity of the supported metallocene catalyst. This increases, to reduce the multiple washing step in the manufacturing process of the supported metallocene catalyst, to reduce the amount of solvent used, to provide a method for producing a supported metallocene catalyst that can reduce the amount of the promoter.
또한 본 발명에 따라 제조된 담지 메탈로센 촉매를 폴리올레핀 제조방법에 사용함으로써 올레핀 중합용 반응기의 내부에 이물질이 부착되거나 발생하지 않고 생산성을 높일 수 있으며 폴리올레핀의 겉보기 밀도를 조절 할 수 있는 폴리올레핀의 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, by using the supported metallocene catalyst prepared according to the present invention in the polyolefin production method, it is possible to increase the productivity without attaching or generating foreign substances inside the reactor for olefin polymerization, and to manufacture the polyolefin which can control the apparent density of the polyolefin. To provide a method.
본 발명은, 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 조촉매를 유기용매와 함께 반응시켜, 조촉매가 담지된 담체를 제조하는 단계(a); 및The present invention comprises the steps of (a) to prepare a carrier on which the promoter is supported by reacting the promoter with the organic solvent to the carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar; And
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 하기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물을 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(b)(B) preparing a supported catalyst by reacting a metallocene compound represented by the following Chemical Formula 1, 2 or 3 with an organic solvent on a carrier supported by the promoter under an inert gas pressure of 2 to 20 bar (b)
를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising a.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3](3)
상기 화학식 1, 2 또는 3에서,In the above formula (1), (2) or (3)
Cp와 Cp’는 서로 같거나 다른 씨클로펜타디엔닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고; Rm과 Rn은 서로 같거나 다른 수소 라디칼, 탄소수 1∼20의 알킬, 씨클로알킬, 아릴, 알켄닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 아릴알켄닐 라디칼 또는 알킬실릴 라디칼이며; R1과 R2는 서로 같거나 다른 수소 또는 탄소수 1∼6의 하이드로카빌 라디칼이고; a, a', b, 및 b'는 각각 독립적으로 1∼4의 정수이며;Cp and Cp 'are one or more selected from the group consisting of the same or different cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radicals; R m and R n are the same or different hydrogen radicals, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, arylalkenyl radicals or alkylsilyl radicals; R 1 and R 2 are the same or different hydrogen or hydrocarbyl radicals having 1 to 6 carbon atoms; a, a ', b, and b' are each independently an integer of 1 to 4;
M은 주기율표의 제4B족, 제5B족 또는 제6B족의 전이 금속이고;M is a transition metal of Groups 4B, 5B, or 6B of the Periodic Table;
Q는 할로겐 라디칼이거나, 탄소수 1∼20의 알킬 라디칼, 알켄닐 라디칼, 아릴 라디칼, 알킬아릴 라디칼, 아릴알킬 라디칼; 또는 탄소수 1∼20의 알킬리덴 라디칼이며, k는 2 또는 3 이고 z는 0 또는 1이며, k가 3일때 z는 0이고;Q is a halogen radical or an alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl radical, an aryl radical, an alkylaryl radical, an arylalkyl radical; Or an alkylidene radical of 1 to 20 carbon atoms, k is 2 or 3 and z is 0 or 1 and z is 0 when k is 3;
B는 탄소수 1∼4의 알킬 라디칼 또는 실리콘, 게르마늄, 인, 질소, 붕소 또는 알루미늄을 함유하는 하이드로카빌 라디칼로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나이며;B is any one selected from the group consisting of alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms or hydrocarbyl radicals containing silicon, germanium, phosphorus, nitrogen, boron or aluminum;
상기 화학식 3에서, J는 NRs, O, PRs 및 S로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Rs는 탄소수 1~20의 알킬 라디칼 또는 치환된 알킬 라디칼이다.In Formula 3, J is any one selected from the group consisting of NR s , O, PR s and S, wherein R s is an alkyl radical or substituted alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms.
본 발명은 또한, 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 조촉매를 유기용매와 함께 반응시켜, 조촉매가 담지된 담체를 제조하는 단계(c);The present invention also provides a step of preparing a carrier on which a promoter is supported by reacting a promoter with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar;
상기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물과 조촉매를 유기용매와 함께 혼합하여 촉매 혼합물을 형성하는 단계(d); 및(D) mixing a metallocene compound represented by Formula 1, 2 or 3 and a cocatalyst together with an organic solvent to form a catalyst mixture; And
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 단계(d)의 촉매 혼합물을 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(e)를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다.A supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising the step (e) of preparing a supported catalyst by reacting the catalyst mixture of step (d) with an organic solvent on a carrier supported by the promoter under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. It provides a method of manufacturing.
본 발명은 또한, 상기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물과 조촉매를 유기용매와 함께 혼합하여 촉매 혼합물을 형성하는 단계(f); 및The present invention also comprises the steps of mixing the metallocene compound represented by the formula (1), (2) or (3) and the cocatalyst with an organic solvent to form a catalyst mixture (f); And
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 단계(f)의 촉매 혼합물을 유기 용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(g)를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다.Provided is a method for preparing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising the step (g) of preparing a supported catalyst by reacting the catalyst mixture of step (f) with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. .
본 발명에서, 불활성 기체는 헬륨, 네온 및 아르곤 기체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the inert gas is characterized in that one or more selected from the group consisting of helium, neon and argon gas.
본 발명에서, M 은 티타늄, 지르코늄 또는 하프늄이고, Q 는 할로겐이며, k는 2인 것을 특징으로 한다.In the present invention, M is titanium, zirconium or hafnium, Q is halogen, and k is 2.
본 발명에서, 담체는 실리카, 알루미나, 티타늄 산화물, 지르코니아, 염화마그네슘, 및 가교된 폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 실리카인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the carrier is characterized in that at least one member selected from the group consisting of silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesium chloride, and crosslinked polystyrene, preferably silica.
본 발명에서, 조촉매는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the promoter is characterized in that the compound represented by the formula (4).
[화학식 4][Formula 4]
상기 화학식 4에서, R3는 서로 같거나 다른, 할로겐 라디칼, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼이고, n은 2 이상의 정수이다.In Formula 4, R 3 is the same as or different from each other, a halogen radical, a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen, and n is an integer of 2 or more.
여기서, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물이 메틸알루미녹산(MAO), 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산 및 부틸알루미녹산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Here, the compound represented by Formula 4 may be at least one selected from the group consisting of methyl aluminoxane (MAO), ethyl aluminoxane, isobutyl aluminoxane and butyl aluminoxane.
본 발명에서, 유기용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 헥산, 헵탄, 이소부탄, 펜탄 및 디클로로메탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In the present invention, the organic solvent may be at least one selected from the group consisting of benzene, toluene, xylene, hexane, heptane, isobutane, pentane and dichloromethane.
본 발명에서, 상기 조촉매의 담지량은 메탈로센 화합물에 함유된 전이금속 1몰에 대하여 조촉매에 함유된 13 족 금속 1 내지 10,000 몰인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the amount of the promoter supported is 1 to 10,000 moles of Group 13 metals contained in the promoter relative to 1 mole of the transition metal contained in the metallocene compound.
본 발명은 본 발명의 담지 메탈로센의 제조방법으로 제조된 담지 메탈로센 촉매 존재 하에서, 올레핀계 단량체를 중합하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a polyolefin, wherein the olefin monomer is polymerized in the presence of a supported metallocene catalyst prepared by the method for producing a supported metallocene of the present invention.
본 발명의 폴리올레핀의 제조방법에서, 상기 중합은 슬러리 공정 또는 기상 공정에서 실시되는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a polyolefin of the present invention, the polymerization is characterized in that carried out in a slurry process or a gas phase process.
본 발명의 폴리올레핀의 제조방법에서, 상기 담지 메탈로센 촉매는 탄소수 5 내지 12의 지방족 탄화수소 용매, 방향족 탄화 수소 용매, 염소원자로 치환된 지방족 탄화수소 용매 또는 염소 원자로 치환된 방향족 탄화수소 용매에 희석시켜 제조된 슬러리 상태로 올레핀계 단량체에 주입되는 것을 특징으로 한다.In the method for preparing a polyolefin of the present invention, the supported metallocene catalyst is prepared by diluting an aliphatic hydrocarbon solvent having 5 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon solvent, an aliphatic hydrocarbon solvent substituted with chlorine atoms, or an aromatic hydrocarbon solvent substituted with chlorine atoms. It is characterized in that it is injected into the olefin monomer in a slurry state.
본 발명의 폴리올레핀의 제조방법에서, 상기 올레핀계 단량체가 알파 올레핀, 싸이클릭 올레핀, 디엔 올레핀계 단량체 및 트리엔 올레핀계 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.In the method for producing a polyolefin of the present invention, the olefin monomer is characterized in that at least one member selected from the group consisting of alpha olefin, cyclic olefin, diene olefin monomer and triene olefin monomer.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매의 방법은 담지 메탈로센 촉매의 제조 시에 반응기 내부에 있는 불활성 기체의 압력을 상승시킴으로써 조촉매 및 메탈로센 촉매의 담지속도가 빨라지고 담체에 담지되는 양이 증가하고 담지된 메탈로센 촉매의 활성이 증가하며, 담지 메탈로센 촉매의 제조공정 중 다중 세척 단계를 줄이고 용제 사용량을 감소시키며, 조촉매의 사용량을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에 따라 제조된 담지 메탈로센 촉매를 폴리올레핀 제조방법에 사용하면 반응기의 내부에 이물질의 부착되거나 발생하지 않고 생산성을 높일 수 있으며 폴리올레핀의 겉보기 밀도를 조절 할 수 있다.In the method of the supported metallocene catalyst of the present invention, by increasing the pressure of the inert gas in the reactor during the preparation of the supported metallocene catalyst, the supporting speed of the promoter and the metallocene catalyst is increased and the amount of the supported metallocene catalyst is increased. In addition, the activity of the supported metallocene catalyst is increased, the number of multiple washing steps in the manufacturing process of the supported metallocene catalyst is reduced, the amount of solvent used is reduced, and the amount of promoter is reduced. In addition, if the supported metallocene catalyst prepared according to the present invention is used in the polyolefin production method, productivity can be increased without foreign matter being attached or generated inside the reactor, and the apparent density of the polyolefin can be controlled.
이하 본 발명을 실시예를 포함하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
본 발명의 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법은 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 조촉매를 유기용매와 함께 반응시켜, 조촉매가 담지된 담체를 제조하는 단계(a); 및 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 하기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물을 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(b)를 포함한다.The method for preparing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization of the present invention comprises the steps of: (a) preparing a carrier on which a promoter is supported by reacting a promoter with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar; And (b) preparing a supported catalyst by reacting a metallocene compound represented by the following Chemical Formula 1, 2 or 3 with an organic solvent on a carrier supported by the promoter under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. .
본 발명은 또한, 2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 조촉매를 유기용매와 함께 반응시켜, 조촉매가 담지된 담체를 제조하는 단계(c);The present invention also provides a step of preparing a carrier on which a promoter is supported by reacting a promoter with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar;
하기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물과 조촉매를 유기용매와 함께 혼합하여 촉매 혼합물을 형성하는 단계(d); 및(D) mixing a metallocene compound represented by Chemical Formula 1, 2 or 3 and a cocatalyst together with an organic solvent to form a catalyst mixture; And
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 단계(d)의 촉매 혼합물을 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(e)를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다.A supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising the step (e) of preparing a supported catalyst by reacting the catalyst mixture of step (d) with an organic solvent on a carrier supported by the promoter under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. It provides a method of manufacturing.
본 발명은 또한, 하기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물과 조촉매를 유기용매와 함께 혼합하여 촉매 혼합물을 형성하는 단계(f); 및The present invention also comprises the steps of mixing the metallocene compound represented by the following formula (1), (2) or (3) and the cocatalyst with an organic solvent to form a catalyst mixture; And
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 담체에 단계(f)의 촉매 혼합물을 유기 용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(g)를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다.Provided is a method for preparing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising the step (g) of preparing a supported catalyst by reacting the catalyst mixture of step (f) with an organic solvent on a carrier under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. .
상기 화학식 1, 2 또는 3에서,In the above formula (1), (2) or (3)
Cp와 Cp’는 서로 같거나 다른 씨클로펜타디엔닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고; Rm과 Rn은 서로 같거나 다른 수소 라디칼, 탄소수 1∼20의 알킬, 씨클로알킬, 아릴, 알켄닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 아릴알켄닐 라디칼 또는 알킬실릴 라디칼이며; R1과 R2는 서로 같거나 다른 수소 또는 탄소수 1∼6의 하이드로카빌 라디칼이고; a, a', b, 및 b'는 각각 독립적으로 1∼4의 정수이며;Cp and Cp 'are one or more selected from the group consisting of the same or different cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radicals; R m and R n are the same or different hydrogen radicals, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, arylalkenyl radicals or alkylsilyl radicals; R 1 and R 2 are the same or different hydrogen or hydrocarbyl radicals having 1 to 6 carbon atoms; a, a ', b, and b' are each independently an integer of 1 to 4;
M은 주기율표의 제4B족, 제5B족 또는 제6B족의 전이 금속이며, 보다 바람직하게는 티타늄, 지르코늄 또는 하프늄이고;M is a transition metal of Groups 4B, 5B, or 6B of the periodic table, more preferably titanium, zirconium or hafnium;
Q는 할로겐 라디칼이거나, 탄소수 1∼20의 알킬 라디칼, 알켄닐 라디칼, 아릴 라디칼, 알킬아릴 라디칼, 아릴알킬 라디칼; 또는 탄소수 1∼20의 알킬리덴 라디칼이며, 보다 바람직하게는 할로겐 라디칼이고, k는 2 또는 3 이고 보다 바람직하게는 2이며, z는 0 또는 1이며, k가 3일 때 z는 0이고;Q is a halogen radical or an alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl radical, an aryl radical, an alkylaryl radical, an arylalkyl radical; Or an alkylidene radical of 1 to 20 carbon atoms, more preferably a halogen radical, k is 2 or 3, more preferably 2, z is 0 or 1 and z is 0 when k is 3;
B는 탄소수 1∼4의 알킬 라디칼 또는 실리콘, 게르마늄, 인, 질소, 붕소 또는 알루미늄을 함유하는 하이드로카빌 라디칼로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나이며;B is any one selected from the group consisting of alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms or hydrocarbyl radicals containing silicon, germanium, phosphorus, nitrogen, boron or aluminum;
상기 화학식 3에서, J는 NRs, O, PRs 및 S로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Rs는 탄소수 1~20의 알킬 라디칼 또는 치환된 알킬 라디칼이다.In Formula 3, J is any one selected from the group consisting of NR s , O, PR s and S, wherein R s is an alkyl radical or substituted alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms.
메탈로센 화합물이라 함은 전이금속 화합물로서 시클로펜타디에닐, 인데닐, 또는 플루오레닐 음이온 및 이것의 유도체를 치환기로 가지는 물질을 의미한다.The metallocene compound refers to a substance having a cyclopentadienyl, indenyl, or fluorenyl anion and derivatives thereof as a transition metal compound.
화학식 1의 메탈로센 화합물의 예는 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물, 비스(t-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물, 비스(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물, 비스인데닐 지르코늄(IV) 이염화물, 비스플로레닐지르코늄(IV) 이염화물, 시클로펜다디에닐지르코늄(IV) 삼염화물 및 각각의 티타늄(IV), 하프늄(IV) 화합물, 및 각각의 염화메틸, 디하이드로, 디벤질, 디메틸 화합물 등을 들 수 있으며 본 발명이 이에 한정된 것은 아니다.Examples of the metallocene compound of formula 1 include bis (cyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, bis (t-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, bisindenyl zirconium (IV) dichloride, bis Florenyl zirconium (IV) dichloride, cyclopentadienyl zirconium (IV) trichloride, and each of the titanium (IV) and hafnium (IV) compounds, and the respective methyl chloride, dihydro, dibenzyl, dimethyl compounds, and the like. The present invention is not limited thereto.
화학식 3 또는 4의 브릿지된 메탈로센 화합물의 예는 디메틸실릴-비스시클로펜다디에닐 지르코늄(IV) 이염화물, 디메틸실릴-비스(테트라메틸시클로펜다디에닐) 지르코늄(IV) 이염화물, 디메틸실릴-비스(n-부틸시클로펜다디에닐) 지르코늄(IV) 이염화물, 디메틸실릴-비스(t-부틸시클로펜다디에닐) 지르코늄(IV) 이염화물, 디메틸실릴-비스인데닐 지르코늄(IV) 이염화물, 이소프로필리덴-시클로펜타디에닐-플로레닐 지르코늄(IV) 이염화물, 디메틸실릴-(t-부틸아미노)(인데닐)지르코늄(IV) 이염화물, 디메틸실릴-(t-부틸아미노)(테트라메틸시클로펜타디에닐) 지르코늄(IV) 이염화물 및 각각의 티타늄(IV), 하프늄(IV) 화합물, 각각의 염화메틸, 디하이드로, 디벤질, 디메틸 화합물 등을 들 수 있으며 본 발명이 이에 한정된 것은 아니다.Examples of bridged metallocene compounds of formula 3 or 4 include dimethylsilyl-biscyclopentadienyl zirconium (IV) dichloride, dimethylsilyl-bis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, Dimethylsilyl-bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, dimethylsilyl-bis (t-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride, dimethylsilyl-bisindenyl zirconium ( IV) Dichloride, Isopropylidene-cyclopentadienyl-florenyl zirconium (IV) dichloride, dimethylsilyl- (t-butylamino) (indenyl) zirconium (IV) dichloride, dimethylsilyl- (t-butyl Amino) (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride and respective titanium (IV), hafnium (IV) compounds, respective methyl chloride, dihydro, dibenzyl, dimethyl compounds and the like. This is not limited to this.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매의 제조 방법에서 담체, 조촉매, 메탈로센 촉매는 여러 방법으로 혼합하여 반응시킬 수 있으며 일반적으로 적절한 유기용매를 사용하여 각 물질을 현탁시킨 후 교반시키는 상태에서 혼합을 한다. 적절한 유기 용매는 방향족 또는 지방족 용매가 될 수 있으며 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 헥산, 헵탄, 이소부탄, 펜탄, 디클로로메탄을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며 이중 톨루엔이 바람직하다. In the method for preparing the supported metallocene catalyst of the present invention, the carrier, the promoter, and the metallocene catalyst can be mixed and reacted in various ways. Generally, each material is suspended and then mixed with an appropriate organic solvent. Do it. Suitable organic solvents may be aromatic or aliphatic solvents, for example benzene, toluene, xylene, hexane, heptane, isobutane, pentane, dichloromethane may be used alone or in admixture of two or more thereof, preferably double toluene.
상기 성분들은 일반적으로 -50 내지 200℃, 바람직하게는 0 내지 100℃에서 혼합한다. 혼합 후 교반시키는 시간은 일반적으로 5분 내지 48 시간이며 30분 내지 6 시간이 바람직하다.The components are generally mixed at -50 to 200 ° C, preferably 0 to 100 ° C. The stirring time after mixing is generally 5 minutes to 48 hours, with 30 minutes to 6 hours being preferred.
일반적으로 조촉매 또는 이것의 혼합물을 담체와 혼합할 경우 담체 표면의 하이드록시기와 모두 반응시키기 위해 과량을 넣고 반응 후 용매로 씻는 단계를 거치게 된다. 그러나 실리카는 표면에 기공을 많이 가지고 있고 이 기공 내부는 높은 농도의 실란올 구조를 가지고 있는 것으로 알려져 있으며 강한 수소결합을 이루고 있다. 알루미녹산 조촉매를 과량 사용한다고 하더라도 침투하여 반응하기가 용이하지 않다. In general, when the promoter or a mixture thereof is mixed with the carrier, an excess is added to react with all of the hydroxyl groups on the surface of the carrier, followed by washing with a solvent. However, silica has a lot of pores on the surface, and the inside of the pores is known to have a high concentration of silanol structure and forms a strong hydrogen bond. Even if the aluminoxane promoter is used in excess, it is not easy to penetrate and react.
조촉매 또는 조촉매와 메탈로센 촉매 혼합물과 담체의 혼합 시에 반응 용기 내부 불활성 기체의 압력을 높여줄 경우 액상 물질의 기공으로 침투가 촉진되고 더 많은 양의 알루미녹산 조촉매가 표면에 흡착하는 것을 발견하였다. 이렇게 되면 종래와 같이 알루미녹산 조촉매를 지지시킬 때 충분히 반응시키기 위해 접촉 시간을 10시간 이상 두던 것을 1시간 이하로 줄여도 많은 양의 조촉매를 담체에 부착시키는 것이 가능함을 발견하였다. 또한 알루미녹산 조촉매와 메탈로센 촉매 전구체의 무게를 증가시키는 것이 가능하므로 기존에 비해 촉매 활성을 높일 수 있으며, 특히 겉보기 밀도가 상승하는 효과를 보임을 발견하였다.Increasing the pressure of the inert gas in the reaction vessel during the mixing of the cocatalyst or the metallocene catalyst mixture with the carrier promotes penetration into the pores of the liquid material and results in the adsorption of more aluminoxane promoter onto the surface. I found that. As a result, it has been found that a large amount of promoter can be attached to the carrier even if the contact time is reduced to 1 hour or less in order to sufficiently react when supporting the aluminoxane promoter as in the related art. In addition, since it is possible to increase the weight of the aluminoxane cocatalyst and the metallocene catalyst precursor, it has been found that the catalyst activity can be increased compared to the conventional one, and in particular, the apparent density is increased.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매 제조 시 사용하는 불활성 기체는 헬륨, 네온, 아르곤의 18 족 원소를 들 수 있다. 본 발명의 촉매 제조 방법에서 담체에 조촉매, 메탈로센 촉매, 또는 조촉매와 메탈로센 혼합물을 반응시켜 담지시키는 단계에서 반응기 내의 불활성 기체의 압력을 2~20 bar 로 올려준다. 압력이 2bar 미만이면 담지된 양과 담지속도가 미미하며, 20bar를 초과하면 높은 압력으로 인한 반응기의 안전 문제를 야기할 수 있으며 2~20bar에 비해 발명의 효과가 크지 않으므로 사용하지 않는 것이 좋다.Examples of the inert gas used in the preparation of the supported metallocene catalyst of the present invention include helium, neon, and argon group 18 elements. In the catalyst preparation method of the present invention, the pressure of the inert gas in the reactor is increased to 2 to 20 bar in the step of reacting and supporting the promoter, the metallocene catalyst, or the promoter and the metallocene mixture on the carrier. If the pressure is less than 2bar, the supported amount and the supporting speed are insignificant, and if it exceeds 20bar, it may cause safety problems of the reactor due to the high pressure, and it is not recommended to use it because the effect of the invention is not large compared to 2-20bar.
각 혼합 단계 이후 각각 용제를 사용하여 담체에 붙지 않는 물질을 씻어내 주며 안 붙은 양이 많을수록 씻어낼 때 사용하는 용제의 양이나 횟수가 많아지게 된다.After each mixing step, each solvent is used to wash off the substances that do not adhere to the carrier, and the more the amount is not attached, the greater the amount or number of solvents used to wash off.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매 제조시의 담체로서 무기 산화물 및 염화물, 유기 고분자 물질과 같은 다공성 물질을 사용할 수 있다. 담체를 고온에서 건조시켜 표면의 수분을 제거한 후 사용한다. 무기 산화물은 주기율표의 2, 3, 4, 5, 13, 14 족 원소의 산화물이 될 수 있고 더 구체적으로는 실리카, 알루미나, 티타늄 산화물, 지르코니아, 염화마그네슘, 또는 가교된 폴리스티렌을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 실리카를 사용할 수 있다.As a carrier in the preparation of the supported metallocene catalyst of the present invention, porous materials such as inorganic oxides, chlorides and organic polymer materials can be used. The carrier is dried at high temperature to remove moisture from the surface before use. The inorganic oxide may be an oxide of Group 2, 3, 4, 5, 13, 14 elements of the periodic table, more specifically silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesium chloride, or crosslinked polystyrene alone or two or more. It can mix and use, More preferably, silica can be used.
실리카는 표면적이 10에서 1000 m2/g 범위에 있고 바람직하게는 100 ~ 600 m2/g 범위의 물질을 사용한다. 실리카의 기공 부피는 0.05 ~ 4.0 cm3/g 범위에 있을 수 있고 바람직하게는 0.2 ~ 2.0 cm3/g 인 것을 사용할 수 있다. 입자의 크기는 정해져 있지 않으나 통상 0.1 ~ 200 ㎛ 인 것을 사용할 수 있다. Silica has a surface area in the range of 10 to 1000 m 2 / g and preferably uses a material in the range of 100 to 600 m 2 / g. The pore volume of the silica may be in the range of 0.05 to 4.0 cm 3 / g and preferably 0.2 to 2.0 cm 3 / g may be used. Although the particle size is not determined, it can usually use 0.1-200 micrometers.
실리카의 경우 수분 및 표면의 히드록시기의 양을 줄이기 위해 고온에서 건조를 시킨다. 건조 온도는 100 ~ 800℃가 바람직하다. 건조는 비활성 기체 또는 압력을 낮춘 상태에서 진행한다. In the case of silica, drying is carried out at a high temperature to reduce the amount of moisture and hydroxyl groups on the surface. As for a drying temperature, 100-800 degreeC is preferable. Drying proceeds with inert gas or reduced pressure.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매 제조시의 조촉매로서 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 사용할 수 있으며, 일반적으로 메탈로센 촉매의 제조 시에 사용하는 촉매를 또한 사용할 수 있다.As a cocatalyst in the preparation of the supported metallocene catalyst of the present invention, a compound represented by the following formula (4) can be used, and a catalyst generally used in the production of a metallocene catalyst can also be used.
상기 화학식 4에서, R3는 서로 같거나 다른, 할로겐 라디칼, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼이고, n은 2 이상의 정수이다.In Formula 4, R 3 is the same as or different from each other, a halogen radical, a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen, and n is an integer of 2 or more.
상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 선형, 원형 또는 망상형으로 존재 가능하며, 이러한 화합물로서 메틸알루미녹산(MAO), 에틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산 또는 부틸알루미녹산 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. Compound represented by the formula (4) may be present in a linear, circular or reticular form, and as such a compound by mixing alumina methyl acid (MAO), ethyl aluminoxane, isobutyl aluminoxane or butyl aluminoxane alone or two or more Can be used.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매 제조시의 조촉매의 담지량은 메탈로센 화합물에 함유된 전이금속 1몰에 대하여 조촉매에 함유된 13 족 금속 1 내지 10,000 몰, 보다 바람직하게는 1 내지 1,000몰, 보다 더욱 바람직하게는 10 내지 100몰 일 수 있다. 담지 메탈로센 촉매는 메탈로센 화합물에 함유된 전이금속 1몰에 대하여 조촉매에 함유된 13 족 금속이 1 몰 미만인 경우에는 13족 금속의 함량이 너무 적어서 촉매 활성종이 거의 만들어지지 않아 활성이 매우 낮으며, 10,000을 초과하는 때에는 조촉매인 MAO가 오히려 촉매독으로 작용할 수 있으며 경제성이 낮아질 우려가 있다.The amount of the promoter supported in the preparation of the supported metallocene catalyst of the present invention is 1 to 10,000 mol, more preferably 1 to 1,000 mol of Group 13 metals contained in the promoter relative to 1 mol of the transition metal contained in the metallocene compound. And even more preferably 10 to 100 moles. The supported metallocene catalyst is less active than 1 mol of the Group 13 metal in the promoter relative to 1 mol of the transition metal contained in the metallocene compound. It is very low, and when it exceeds 10,000, the cocatalyst MAO may act as a catalyst poison, and there is a concern that the economic efficiency may be lowered.
사용하는 담체 및 조촉매의 함량 비율은 담체 1g 대비 조촉매의 13족 금속성분 1 ~ 50 mmol 인 것이 바람직하며 이보다 작을 경우 담체의 실란올이 덜 반응할 수 있고 많을 경우 미반응으로 인해 조촉매인 알루미녹산 등을 낭비할 수 있다. The content ratio of the carrier and the promoter to be used is preferably 1 to 50 mmol of the Group 13 metal component of the promoter relative to 1 g of the carrier, and when smaller than that, the silanol of the carrier may react less, and in many cases, the promoter may be due to unreaction. Aluminoxane can be wasted.
본 발명은 상기 방법으로 제조된 담지 메탈로센 촉매 존재 하에서, 올레핀계 단량체를 중합하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing polyolefin, wherein the olefin monomer is polymerized in the presence of the supported metallocene catalyst prepared by the above method.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매를 이용한 폴리올레핀의 제조방법을 실행하기 위한 중합 공정은 용액공정을 비롯하여 슬러리 또는 기상공정, 및 슬러리와 기상의 혼합 공정 등을 모두 사용할 수 있는데, 바람직하게는 슬러리 또는 기상공정에 의한다.The polymerization process for carrying out the method for producing a polyolefin using the supported metallocene catalyst of the present invention may include both a solution process and a slurry or gas phase process, and a slurry and gas phase mixing process. It depends on the process.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매는 올레핀 중합공정에 적합한 탄소수 5 내지 12의 지방족 탄화수소 용매, 예를 들면 펜탄, 헥산, 헵탄, 노난, 데칸 및 이들의 이성질체와 톨루엔, 벤젠과 같은 방향족 탄화수소 용매, 디클로로메탄, 클로로벤젠과 같은 염소원자로 치환된 탄화수소 용매 등에 슬러리 형태로 희석하여 주입이 가능하다. 여기에 사용되는 용매는 소량의 알킬알루미늄 처리를 함으로써, 촉매 독으로 작용하는 소량의 물, 공기 등을 제거하여 사용하는 것이 바람직하며, 조촉매를 더 사용하여 실시하는 것도 가능하다.The supported metallocene catalyst of the present invention is an aliphatic hydrocarbon solvent having 5 to 12 carbon atoms suitable for the olefin polymerization process, for example, pentane, hexane, heptane, nonane, decane and isomers thereof and aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and benzene, dichloro Dilution in the form of slurry in hydrocarbon solvents substituted with chlorine atoms, such as methane and chlorobenzene, is possible. The solvent used herein is preferably used by removing a small amount of water, air and the like acting as a catalyst poison by treating a small amount of alkylaluminum, and may be carried out by further using a promoter.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 중합 가능한 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 알파 올레핀, 싸이클릭 올레핀 등이 있으며, 이중 결합을 2 개 이상 가지고 있는 디엔 올레핀계 단량체 또는 트리엔 올레핀계 단량체 등도 중합이 가능하다. 이러한 단량체의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-아이코센, 노보넨, 노보나디엔, 에틸리덴노보넨, 비닐노보넨, 디씨클로펜타디엔, 1,4-부타디엔, 1,5-펜타디엔, 1,6-헥사디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 디비닐벤젠, 3-클로로메틸스티렌 등이 있으며, 이들 단량체를 2종 이상 혼합하여 공중합할 수도 있다.The olefinic monomers which can be polymerized using the supported metallocene catalyst of the present invention include ethylene, propylene, alpha olefins, cyclic olefins, and the like, and also diene olefin monomers or triene olefin monomers having two or more double bonds. Polymerization is possible. Examples of such monomers are ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetra Decene, 1-hexadecene, 1-icocene, norbornene, norbornadiene, ethylidenenorbornene, vinylnorbornene, dcclopentadiene, 1,4-butadiene, 1,5-pentadiene, 1,6- Hexadiene, styrene, alpha-methylstyrene, divinylbenzene, 3-chloromethylstyrene, and the like, and these monomers may be mixed and copolymerized.
본 발명의 담지 메탈로센 촉매를 이용한 올레핀 중합반응은 벌크 중합, 현탁 중합, 가스상 중합, 또한 임계 유체를 이용한 중합 등을 이용할 수 있으며, 이러한 중합의 반응기는 공지된 배치 방식 또는 연속 방식 등의 반응기일 수 있다. 중합 반응은 일반적으로 0 ~ 300℃의 온도, 0.5 ~ 3000 bar의 압력에서 실시된다. 중합 시에 수분 제거 및 대전 방지 등의 용도에 맞춰 첨가제를 추가적으로 넣을 수 있다.
The olefin polymerization reaction using the supported metallocene catalyst of the present invention may use bulk polymerization, suspension polymerization, gas phase polymerization, polymerization with a critical fluid, and the like, and the polymerization reactor may be a reactor such as a known batch method or continuous method. Can be. The polymerization reaction is generally carried out at a temperature of 0 to 300 ° C. and a pressure of 0.5 to 3000 bar. Additives may be added at the time of polymerization in accordance with applications such as water removal and antistatic.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.
[실시예][Example]
실시예1Example 1
1-1) 실리카 담지 촉매 성분 제조1-1) Preparation of silica supported catalyst component
150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 아르곤 하에서 20 ml 톨루엔으로 현탁시킨다. 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일항온조 온도를 70℃로 유지한다. 여기에 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 18 ml를 넣어준 후 벨브를 잠그고 압력을 5 bar로 상승시킨다. 2시간 동안 교반시킨 후 20ml 톨루엔을 3회 이용해서 실리카를 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 2.98 g의 조촉매가 담지된 실리카를 얻는다. ICP 분석 결과 이것의 Al 원소 함량은 10.6 mmol/g silica 이었다. 2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) is placed in a 150 ml volume glass pressure reactor (Endless Glass Company) and suspended under 20 ml toluene under argon. The pressure regulator is used to maintain the internal argon pressure at 0.5 bar and the oil bath temperature at 70 ° C. 18 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) was added thereto, the valve was closed, and the pressure was raised to 5 bar. After stirring for 2 hours, 20 ml of toluene was used three times to wash the silica and dried under vacuum at 70 ° C. to obtain 2.98 g of the supported silica. ICP analysis showed that the Al element content was 10.6 mmol / g silica.
비교예 1Comparative Example 1
C1-1) 실리카 담지 촉매 성분 제조C1-1) Preparation of silica supported catalyst component
150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 아르곤 하에서 20 ml 톨루엔으로 현탁시킨다. 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일항온조 온도를 70℃로 유지한다. 여기에 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 18 ml를 넣어준 후 벨브를 잠근다. 2시간 동안 교반시킨 후 20ml 톨루엔을 3회 이용해서 실리카를 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 2.81 g의 조촉매가 담지된 실리카를 얻는다. ICP 분석 결과 이것의 Al 원소 함량은 8.9 mmol/g silica 이었다. 2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) is placed in a 150 ml volume glass pressure reactor (Endless Glass Company) and suspended under 20 ml toluene under argon. The pressure regulator is used to maintain the internal argon pressure at 0.5 bar and the oil bath temperature at 70 ° C. 18 ml of methylaluminoxane (10wt% toluene solution) is added and the valve is closed. After stirring for 2 hours, the silica was washed with 20 ml of toluene three times and dried under vacuum at 70 ° C. to obtain 2.81 g of silica supported thereon. ICP analysis showed that the Al element content was 8.9 mmol / g silica.
실시예 2Example 2
2-1) 실리카 담지 촉매의 제조2-1) Preparation of Supported Silica Catalyst
150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일 항온조의 온도를 80℃로 유지한다. 여기에 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 15 ml 를 넣고 압력을 5 bar로 올린 상태에서 1시간 동안 교반한다. 남은 현탁액을 20ml 톨루엔으로 1회 씻어주었으며 씻어낸 용액에 알루미녹산은 거의 보이지 않았다. 온도를 40℃로 낮춘 후 64.8 mg의 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물을 톨루엔에 녹여 투입하고 압력을 5 bar로 올린 상태에서 추가로 1시간 더 교반한다. 20ml 톨루엔으로 1회 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 3.12 g의 옅은 노란색 촉매를 얻었다.2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) was placed in a 150 ml glass pressure reactor (Endless Glass Company) and the pressure regulator was used to maintain an internal argon pressure of 0.5 bar and maintain the temperature of the oil bath at 80 ° C. do. 15 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour while raising the pressure to 5 bar. The remaining suspension was washed once with 20 ml of toluene and almost no aluminoxane was seen in the washed solution. After the temperature was lowered to 40 ° C., 64.8 mg of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride was dissolved in toluene, and stirred for an additional 1 hour while raising the pressure to 5 bar. Washed once with 20 ml toluene and dried under vacuum at 70 ℃ to obtain 3.12 g of a pale yellow catalyst.
2-2) 에틸렌 중합 반응2-2) Ethylene Polymerization Reaction
2l 고압 반응기를 60℃에서 1시간 질소로 교환해준 후 여기에 정제된 헥산1 l 를 투입한다. 수분 제거 용도의 트리에틸알루미늄(1M 헥산 용액) 0.6 ml 를 주입하고 이어 상기 실시예 2-1)에서 제조된 촉매 30 mg 을 헥산에 현탁하고 반응기에 연결된 샘플 용기를 통해 투입한다. 반응기를 80℃로 승온한 후 온도가 일정해지면 에틸렌을 투입하고 내부 압력을 9 bar로 일정하게 맞춘다 1시간 후에 잔여 에틸렌을 배출하여 중합을 중지시킨다. 남은 현탁액을 필터하고 오븐 내에서 건조함으로써 25.1 g (BD 0.378 g/ml3)의 폴리에틸렌 분말을 얻었다. 반응기 벽 및 내부에서 부착물이나 덩어리진 물질은 발견되지 않았다.2 l high pressure reactor was replaced with nitrogen at 60 ° C. for 1 hour and 1 l of purified hexane was added thereto. 0.6 ml of triethylaluminum (1M hexane solution) for water removal is injected and then 30 mg of the catalyst prepared in Example 2-1) is suspended in hexane and fed through a sample vessel connected to the reactor. After raising the reactor to 80 ° C, when the temperature becomes constant, ethylene is added and the internal pressure is kept constant at 9 bar. After 1 hour, the remaining ethylene is discharged to stop the polymerization. The remaining suspension was filtered and dried in an oven to give 25.1 g (BD 0.378 g / ml 3 ) of polyethylene powder. No deposits or clumps were found on the reactor walls and inside.
비교예 2Comparative Example 2
C2-1) 실리카 담지 촉매의 제조C2-1) Preparation of Supported Silica Catalyst
150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일 항온조의 온도를 80℃로 유지한다. 여기에 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 15 ml 를 넣고 1시간 동안 교반한다. 남은 현탁액에 20ml 톨루엔으로 3회 씻어주고 온도를 40℃로 낮춘다. 64.8 mg의 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물을 톨루엔에 녹여 투입하고 추가로 1시간 더 교반한다. 20 ml 톨루엔을 3회 이용해서 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 2.88 g의 촉매를 얻었다.2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) was placed in a 150 ml glass pressure reactor (Endless Glass Company) and the pressure regulator was used to maintain an internal argon pressure of 0.5 bar and maintain the temperature of the oil bath at 80 ° C. do. 15 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) was added thereto and stirred for 1 hour. Wash the remaining suspension three times with 20 ml toluene and lower the temperature to 40 ° C. 64.8 mg of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride is dissolved in toluene, and further stirred for 1 hour. 20 ml toluene was washed three times and dried in vacuo at 70 ° C. to obtain 2.88 g of a catalyst.
C2-2) 에틸렌 중합 반응C2-2) Ethylene Polymerization
실시예 2-2)와 같은 방법으로 중합을 실시하여 19.3 g (BD 0.263 g/ml3)의 폴리에틸렌 분말을 얻었다. 반응기 벽 및 내부에 덩어리진 물질 및 코팅된 물질이 발견되었다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 2-2, to obtain 19.3 g (BD 0.263 g / ml 3 ) of polyethylene powder. Agglomerated and coated materials have been found in and on the reactor walls.
실시예 3Example 3
3-1) 실리카 담지 촉매의 제조3-1) Preparation of Supported Silica Catalyst
아르곤으로 채워진 글로브박스 내에서 64.8 mg의 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물을 플라스크에 넣고 정제된 톨루엔 5 ml에 녹인다. 플라스크를 밀봉하여 밖으로 꺼낸 후 슐렝크 라인에 연결한다. 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 4 ml 를 위의 플라스크에 넣고 흔들어 녹여준다. 다른 한편으로 150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일 항온조의 온도를 80℃로 유지한다. 여기에 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 9 ml 를 넣고 압력을 5 bar로 올린 상태에서 1시간 동안 교반한다. 앞서 혼합한 메틸알루미녹산-전구체 용액을 유리 압력 반응기에 투입하고 압력을 5 bar로 올린 상태에서 40℃에서 1시간 동안 교반한다. 20 ml 톨루엔을 1회 이용해서 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 3.05 g의 촉매를 얻었다. In a glove box filled with argon, 64.8 mg of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride is placed in a flask and dissolved in 5 ml of purified toluene. Seal the flask out and connect it to the Schlenk line. 4 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) is added to the flask and shaken to dissolve it. On the other hand, 2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) was placed in a 150 ml volume glass pressure reactor (endrous glass company), and the pressure regulator was used to maintain an internal argon pressure of 0.5 bar and the temperature of the oil bath was 80. Keep at ℃. 9 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour while raising the pressure to 5 bar. The previously mixed methylaluminoxane-precursor solution is introduced into a glass pressure reactor and stirred at 40 ° C. for 1 hour while raising the pressure to 5 bar. 20 ml toluene was washed once and dried under vacuum at 70 ° C. to obtain 3.05 g of catalyst.
3-2) 에틸렌 중합 반응3-2) Ethylene Polymerization Reaction
실시예 2-2)와 같은 방법으로 중합을 실시하여 30.9 g (BD 0.389 g/ml3)의 폴리에틸렌 분말을 얻었다. 반응기 벽 및 내부에서 부착물이나 덩어리진 물질은 발견되지 않았다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 2-2, to obtain 30.9 g (BD 0.389 g / ml 3 ) of polyethylene powder. No deposits or clumps were found on the reactor walls and inside.
비교예 3Comparative Example 3
C3-1) 실리카 담지 촉매의 제조C3-1) Preparation of silica supported catalyst
아르곤으로 채워진 글로브박스 내에서 64.8 mg의 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물을 플라스크에 넣고 정제된 톨루엔 5 ml에 녹인다. 플라스크를 밀봉하여 밖으로 꺼낸 후 슐렝크 라인에 연결한다. 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 4 ml 를 위의 플라스크에 넣고 흔들어 녹여준다. 다른 한편으로 150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일 항온조의 온도를 80℃로 유지한다. 여기에 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 9 ml 를 넣고 1시간동안 교반한다. 이어서 앞서 혼합한 메틸알루미녹산-전구체 용액을 유리 압력 반응기에 투입하고 40℃에서 1시간 동안 교반한다. 20 ml 톨루엔을 3회 이용해서 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 2.91 g의 촉매를 얻었다. In a glove box filled with argon, 64.8 mg of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride is placed in a flask and dissolved in 5 ml of purified toluene. Seal the flask out and connect it to the Schlenk line. 4 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) is added to the flask and shaken to dissolve it. On the other hand, 2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) was placed in a 150 ml volume glass pressure reactor (endrous glass company), and the pressure regulator was used to maintain an internal argon pressure of 0.5 bar and the temperature of the oil bath was 80. Keep at ℃. 9 ml of methylaluminoxane (10 wt% toluene solution) was added thereto and stirred for 1 hour. Subsequently, the previously mixed methylaluminoxane-precursor solution is added to a glass pressure reactor and stirred at 40 ° C. for 1 hour. 20 ml toluene was washed three times and dried in vacuo at 70 ° C. to obtain 2.91 g of a catalyst.
C3-2) 에틸렌 중합 반응C3-2) Ethylene Polymerization
실시예 2-2)와 같은 방법으로 중합을 실시하여 21g (BD 0.314 g/ml3)의 폴리에틸렌 분말을 얻었다. 반응기 벽 및 내부에서 부착물은 발견되지 않았다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 2-2, to obtain 21 g (BD 0.314 g / ml 3 ) of polyethylene powder. No deposits were found on the reactor walls and inside.
실시예 4Example 4
4-1) 실리카 담지 촉매의 제조4-1) Preparation of Supported Silica Catalyst
아르곤으로 채워진 글로브박스내에서 64.8 mg의 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물을 플라스크에 넣고 정제된 톨루엔 5 ml에 녹인다. 플라스크를 밀봉하여 밖으로 꺼낸 후 슐렝크 라인에 연결한다. 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 14 ml 를 위의 플라스크에 넣고 흔들어 녹여준다. 다른 한편으로 150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 아르곤 하에서 20 ml 톨루엔으로 현탁시킨다. 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일 항온조 온도를 80℃로 유지한다. 여기에 앞의 혼합 용액을 넣어 준 후 압력을 5 bar로 올리고 1시간 동안 교반시킨다. 20ml 톨루엔을 3회 이용해서 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 2.62 g 의 옅은 노란색 촉매를 얻었다.In a glove box filled with argon, 64.8 mg of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride is placed in a flask and dissolved in 5 ml of purified toluene. Seal the flask out and connect it to the Schlenk line. Add 14 ml of methylaluminoxane (10wt% toluene solution) to the flask and shake to dissolve it. On the other hand, 2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) is placed in a 150 ml volume glass pressure reactor (Endless Glass Company) and suspended with 20 ml toluene under argon. The pressure regulator is used to maintain the internal argon pressure at 0.5 bar and the oil bath temperature at 80 ° C. After putting the mixture solution in front of it, the pressure was raised to 5 bar and stirred for 1 hour. 20 ml toluene was washed three times and dried in vacuo at 70 ° C. to obtain 2.62 g of a pale yellow catalyst.
4-2) 에틸렌 중합 반응4-2) Ethylene Polymerization Reaction
실시예 2-2)와 같은 방법으로 중합을 실시하여 30.2 g (BD 0.220 g/ml3)의 폴리에틸렌 분말을 얻었다. 반응기 벽 및 내부에서 부착물이나 덩어리진 물질은 발견되지 않았다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 2-2, to obtain 30.2 g (BD 0.220 g / ml 3 ) of polyethylene powder. No deposits or clumps were found on the reactor walls and inside.
비교예 4Comparative Example 4
C4-1) 실리카 담지 촉매의 제조C4-1) Preparation of Supported Silica Catalyst
아르곤으로 채워진 글로브박스내에서 64.8 mg의 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄(IV) 이염화물을 플라스크에 넣고 정제된 톨루엔 5 ml에 녹인다. 플라스크를 밀봉하여 밖으로 꺼낸 후 슐렝크 라인에 연결한다. 메틸알루미녹산 (10wt% 톨루엔 용액) 14 ml 를 위의 플라스크에 넣고 흔들어 녹여준다. 다른 한편으로 150 ml 부피의 유리 압력 반응기(엔드류스 글라스 컴퍼니)에 2 g의 실리카 겔(XPO2410, Grace Davison)을 넣고 아르곤 하에서 20 ml 톨루엔으로 현탁시킨다. 압력 조절기를 이용해서 내부 아르곤 압력을 0.5 bar로 유지하고 오일항온조 온도를 80℃로 유지한다. 여기에 앞의 혼합 용액을 넣어 준 후 벨브를 잠그고 1시간 동안 교반시킨다. 20ml 톨루엔을 3회 이용해서 씻어주고 70℃에서 진공 건조하여 2.53 g의 옅은 노란색 촉매를 얻었다. In a glove box filled with argon, 64.8 mg of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium (IV) dichloride is placed in a flask and dissolved in 5 ml of purified toluene. Seal the flask out and connect it to the Schlenk line. Add 14 ml of methylaluminoxane (10wt% toluene solution) to the flask and shake to dissolve it. On the other hand, 2 g of silica gel (XPO2410, Grace Davison) is placed in a 150 ml volume glass pressure reactor (Endless Glass Company) and suspended with 20 ml toluene under argon. The pressure regulator is used to maintain the internal argon pressure at 0.5 bar and the oil bath temperature at 80 ° C. After putting the previous mixed solution here, the valve was closed and stirred for 1 hour. 20 ml toluene was washed three times and dried in vacuo at 70 ° C. to obtain 2.53 g of a pale yellow catalyst.
C4-2) 에틸렌 중합 반응C4-2) Ethylene Polymerization
실시예 2-2)와 같은 방법으로 중합을 실시하여 25.8 g (BD 0.145 g/ml3)의 폴리에틸렌 분말을 얻었다. 반응기 벽, 코일 및 교반기에 덩어리진 물질 및 코팅된 물질이 발견되었다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 2-2, to obtain 25.8 g (BD 0.145 g / ml 3 ) of polyethylene powder. Agglomerated and coated materials have been found in the reactor walls, coils, and agitators.
(g)Silica gel
(g)
(10wt% 톨루엔용액, ml)Methyl Aluminoxane Solution
(10wt% toluene solution, ml)
(bar)Argon pressure
(bar)
(g)Manufactured Supported Catalyst
(g)
(g/ml3)Apparent density
(g / ml 3 )
[참고] X: 중합반응 후 반응기내부 벽면 이물질 존재하지 않음, O: 중합반응 후 반응기내부 벽면 이물질 존재함[Reference] X: Foreign substance inside the reactor wall after polymerization reaction, O: Foreign substance inside the reactor wall after polymerization reaction
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명을 이용하여 불활성 기체의 압력을 높여 제조한 촉매의 경우 낮은 압력에서 제조한 촉매에 비해 중합물의 겉보기 밀도 및 활성을 높일 수 있고, 동시에 중합 시 반응기 내부 벽면의 이물질 부착을 줄이는 효과를 볼 수 있다. 또한 담체에 조촉매를 반응시킬 때 압력을 높여줄 경우 톨루엔에 씻겨 나오는 조촉매가 없으며, 조촉매 및 촉매 전구체의 담지량 및 효율이 향상되는 것을 분석을 통해 확인할 수 있었다. 이로 인해 담지촉매 제조 시 부수적으로 용제의 사용량을 줄일 수 있다.
As shown in Table 1, the catalyst prepared by increasing the pressure of the inert gas using the present invention can increase the apparent density and activity of the polymer compared with the catalyst prepared at low pressure, and at the same time, foreign matter on the inner wall of the reactor during polymerization. The effect of reducing the adhesion can be seen. In addition, when the pressure is increased when the promoter is reacted to the carrier, there is no promoter that is washed off in toluene, and it was confirmed through analysis that the supporting amount and efficiency of the promoter and the catalyst precursor are improved. As a result, it is possible to reduce the amount of solvent used incidentally in the preparation of the supported catalyst.
Claims (15)
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 하기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물을 상기 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(b)
를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 1, 2 또는 3에서,
Cp와 Cp’는 서로 같거나 다른 씨클로펜타디엔닐, 인데닐, 4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐 및 플루오레닐 라디칼로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고; Rm과 Rn은 서로 같거나 다른 수소 라디칼, 탄소수 1∼20의 알킬, 씨클로알킬, 아릴, 알켄닐, 알킬아릴, 아릴알킬, 아릴알켄닐 라디칼 또는 알킬실릴 라디칼이며; R1과 R2는 서로 같거나 다른 수소 또는 탄소수 1∼6의 하이드로카빌 라디칼이고; a, a', b, 및 b'는 각각 독립적으로 1∼4의 정수이며;
M은 주기율표의 제4B족, 제5B족 또는 제6B족의 전이 금속이고;
Q는 할로겐 라디칼이거나, 탄소수 1∼20의 알킬 라디칼, 알켄닐 라디칼, 아릴 라디칼, 알킬아릴 라디칼, 아릴알킬 라디칼; 또는 탄소수 1∼20의 알킬리덴 라디칼이며, k는 2 또는 3 이고 z는 0 또는 1이며, k가 3일때 z는 0이고;
B는 탄소수 1∼4의 알킬 라디칼 또는 실리콘, 게르마늄, 인, 질소, 붕소 또는 알루미늄을 함유하는 하이드로카빌 라디칼로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나이며;
상기 화학식 3에서, J는 NRs, O, PRs 및 S로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Rs는 탄소수 1~20의 알킬 라디칼 또는 치환된 알킬 라디칼이고, 그리고
상기 화학식 4에서, R3는 서로 같거나 다른, 할로겐 라디칼, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼이고, n은 2 이상의 정수이다.Cocatalyst represented by the following formula (4) is added to a carrier which is at least one member selected from the group consisting of silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesium chloride, and crosslinked polystyrene under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. Reacting with at least one organic solvent selected from the group consisting of hexane, heptane, isobutane, pentane and dichloromethane to prepare a carrier on which the promoter is supported; And
(B) preparing a supported catalyst by reacting a metallocene compound represented by the following Chemical Formula 1, 2 or 3 with the organic solvent on a carrier supported by the promoter under an inert gas pressure of 2 to 20 bar (b).
Method for producing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising a.
[Formula 1]
(2)
(3)
[Chemical Formula 4]
In Chemical Formula 1, 2 or 3,
Cp and Cp 'are one or more selected from the group consisting of the same or different cyclopentadienyl, indenyl, 4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl and fluorenyl radicals; R m and R n are the same or different hydrogen radicals, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl, aryl, alkenyl, alkylaryl, arylalkyl, arylalkenyl radicals or alkylsilyl radicals; R 1 and R 2 are the same or different hydrogen or hydrocarbyl radicals having 1 to 6 carbon atoms; a, a ', b, and b' are each independently an integer of 1 to 4;
M is a transition metal of Groups 4B, 5B, or 6B of the Periodic Table;
Q is a halogen radical or an alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl radical, an aryl radical, an alkylaryl radical, an arylalkyl radical; Or an alkylidene radical of 1 to 20 carbon atoms, k is 2 or 3 and z is 0 or 1 and z is 0 when k is 3;
B is any one selected from the group consisting of alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms or hydrocarbyl radicals containing silicon, germanium, phosphorus, nitrogen, boron or aluminum;
In Formula 3, J is any one selected from the group consisting of NR s , O, PR s and S, wherein R s is an alkyl radical or substituted alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms, and
In Formula 4, R 3 is the same as or different from each other, a halogen radical, a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms or a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen, n is an integer of 2 or more.
제1항의 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 메탈로센 화합물과 조촉매를 상기 유기용매와 함께 혼합하여 촉매 혼합물을 형성하는 단계(d); 및
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 상기 조촉매가 담지된 담체에 단계(d)의 촉매 혼합물을 상기 유기용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(e)
를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서, R3는 서로 같거나 다른, 할로겐 라디칼, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼이고, n은 2 이상의 정수이다.Cocatalyst represented by the following formula (4) is added to a carrier which is at least one member selected from the group consisting of silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesium chloride, and crosslinked polystyrene under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. Reacting with at least one organic solvent selected from the group consisting of hexane, heptane, isobutane, pentane and dichloromethane to prepare a carrier on which the promoter is supported (c);
(D) mixing a metallocene compound represented by Chemical Formula 1, 2 or 3 and a cocatalyst with the organic solvent to form a catalyst mixture; And
(E) preparing a supported catalyst by reacting the catalyst mixture of step (d) with the organic solvent on a carrier supported by the promoter under an inert gas pressure of 2 to 20 bar (e).
Method for producing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising a.
[Chemical Formula 4]
In Formula 4, R 3 is the same as or different from each other, a halogen radical, a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen, and n is an integer of 2 or more.
2 내지 20bar의 불활성 기체 압력 하에서 실리카, 알루미나, 티타늄 산화물, 지르코니아, 염화마그네슘, 및 가교된 폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 담체에 단계(f)의 촉매 혼합물을 상기 유기 용매와 함께 반응시켜 담지촉매를 제조하는 단계(g)
를 포함하는 올레핀 중합용 담지 메탈로센 촉매의 제조방법.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서, R3는 서로 같거나 다른, 할로겐 라디칼, 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 탄소수 1 내지 20의 하이드로카빌 라디칼이고, n은 2 이상의 정수이다.Claim 1 selected from the group consisting of benzene, toluene, xylene, hexane, heptane, isobutane, pentane and dichloromethane, the metallocene compound represented by Formula 1, 2 or 3 and the promoter represented by Formula 4 (F) mixing with at least two organic solvents to form a catalyst mixture; And
The catalyst mixture of step (f) is reacted with said organic solvent to at least one carrier selected from the group consisting of silica, alumina, titanium oxide, zirconia, magnesium chloride, and crosslinked polystyrene under an inert gas pressure of 2 to 20 bar. Preparing a catalyst (g)
Method for producing a supported metallocene catalyst for olefin polymerization comprising a.
[Chemical Formula 4]
In Formula 4, R 3 is the same as or different from each other, a halogen radical, a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms substituted with halogen, and n is an integer of 2 or more.
The method for producing a polyolefin according to claim 12, wherein the olefin monomer is at least one selected from the group consisting of alpha olefins, cyclic olefins, diene olefin monomers and triene olefin monomers.
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