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크롬 기초 중합 촉매, 그 제조 방법 및 그것을 사용하여제조된 폴리머 document_id A220623031394

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발명의 배경 크롬-기초 촉매를 사용하는 폴리올레핀의 제조는 당해 분야에 공지이다. 이러한 크롬-기초 촉매를 위한 다양한 지지체가 사용되어 왔다. 실리카 지지체가 주로 사용되어 왔는데, 이는 고도로 활성인 중합 촉매를 형성하는 이들의 능력 때문이다. 이러한 크롬-기초 촉매를 위하여 사용되어 왔던 그밖의 다른 지지체의 예에는 알루미나 및 알루미노포스페이트가 있다. 지지된 크롬-기초 촉매는 용액 중합 공정에서 처음으로 사용되었다. 그러나 이러한 촉매를 사용하는 많은 상업적 등급들의 폴리올레핀에 대하여 더욱 경제적인 경로로서 슬러리 중합이 곧 공지되었다. 폴리올레핀은 다양한 물리적 성질, 특히, 분자량 분포(MWD)에 의하여 매우 영향을 받는 기계적 성질을 보인다. 분자량 분포는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의하여 수득된 곡선에 의하여 결정될 수 있다. 분자량 분포는 다분산 지수 (PDI)로 공지된 변수에 의하여 기술될 수 있는데, 이 지수는 분자량 분포의 너비를 나타내며, 폴리머의 중량-평균 분자량을 폴리머의 수-평균 분자량으로 나눈 것(즉, Mw/MN)과 같다. 폴리올레핀의 분자량 분포에서의 넓어짐은 폴리올레핀이 높은 전단 속도에서 가공될 때, 폴리올레핀의 흐름을 향상시키는 경향이 있다. 크롬-기초 촉매를 사용하는 올레핀의 중합은 비교적 저 분자량을 가지는 폴리올레핀을 제조하기 위하여 종종 수소의 존재하에서 수행된다. 분자량을 조절하기 위하여 수소가 사용될 수 있지만, 폴리올레핀의 분자량 분포의 너비는 촉매의 선택에 의하여 제한되는 경향이 있다. 그러므로 더욱 넓은 분자량 분포를 가지는 폴리올레핀을 제조하기 위하여 사용될 수 있는 촉매 시스템을 개발할 필요성이 존재한다. 또한 크롬-기초 촉매를 사용하여 제조된 폴리올레핀의 분자량 분포를 넓게 할 필요성이 존재한다. 발명의 설명 본원 발명의 구체예로서, 크롬을 포함하는 촉매와 조촉매를 포함하는 촉매 시스템이 유리하게 제공된다. 조촉매는 치환되거나 치환되지 않은 비-전이 금속 사이클로펜타디엔일 화합물 (Cp)을 포함한다. 비-전이 금속 Cp 화합물은 I족 금속 Cp 화합물, II족 금속 Cp 화합물, III족 금속 Cp 화합물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 조촉매의 Cp 그룹은 사이클로펜타디엔일 그룹, 플루오렌일 그룹, 인덴일 그룹, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또한 촉매는 무기성 산화물 지지체와 같은 크롬을 위한 지지체를 포함한다. 적어도 하나의 올레핀을 중합시키기 위한 촉매 제조 방법이 본원 발명의 구체예로서 유리하게 제공된다. 촉매 제조 방법은 지지체를 크롬 및 비-전이 금속 Cp 화합물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 특히, 크롬 및 지지체를 함유하는 촉매는 산화대기에서 하소되어 활성화된 후, 선택적으로 적어도 부분적으로 환원 대기에서 촉매를 환원시킨다. 이후 촉매는 비-전이 금속 Cp 화합물과 접촉된다. 한 구체예에서, 지지체는 반응 구역으로 들어가기 전에 비-전이 금속 Cp 화합물을 포함하는 용액과 접촉될 수 있다. 또다른 구체예에서, 활성화된 촉매 및 비-전이 금속 Cp 화합물이 반응 구역에 별도로 첨가될 수 있다. 유리하게는 적어도 하나의 올레핀의 중합 방법이 본원 발명의 구체예로서 제공된다. 적어도 하나의 올레핀의 중합 방법은 크롬을 포함하는 촉매 및 비-전이 금속 사이클로펜타디엔일 (Cp) 화합물을 포함하는 조촉매와 올레핀을 접촉시키는 단계를 포함한다. 중합은 수소의 존재하에서 수행될 수 있다. 조촉매를 촉매와 함께 이용하는 것은 본 중합법에 의하여 제조된 폴리머의 고부하 용융 지수 (HLMI), MW, 및 MN와 같은 몇가지 성질을 증가시킨다. 본원 발명의 추가적인 구체예로서, 폴리머 조성물이 유리하게 제공된다. 본원에 설명된 방법에 의하여 제조된 폴리머 조성물은 다양하고 독특한 특성을 가진다. 한 구체예에서, 폴리머 조성물은 600,000 g/mol 이상의 Mw 및 0.01 g/10분 내지 10 g/10분의 범위의 HLMI를 가진다. 또다른 구체예에서, 폴리머 조성물은 400,000 g/mol보다 큰 Mw 및 108 Pa·s 보다 적은 영점 전단 점성도(Eo)를 가진다. 또한 또다른 구체예에서, 폴리머 조성물은 0.15 보다 큰 유변학적 너비 변수 및 30 보다 큰 PDI를 가진다. 추가적인 구체예는 그밖의 다른 성질을 가지는 폴리머 조성물, 및 전술한 폴리머 조성물로부터 형성된 제조 부품 또는 이 제조 부품들의 용도를 포함한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
크롬을 포함하는 촉매와 비-전이 금속 사이클로펜타디엔일(Cp) 화합물을 포함하는 조촉매를 함께 사용하여 중합할 경우, 제조된 폴리머의 성질에는 어떠한 변화가 나타나는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    조촉매를 촉매와 함께 사용했을 때 폴리머의 성질에 미치는 기능적 효과를 묻는 질문이다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    조촉매(비-전이 금속 Cp 화합물)를 촉매와 함께 이용하는 경우에 대한 기술적 효과를 본문에서 탐색한다.

    • 조촉매를 촉매와 함께 이용하는 것은 본 중합법에 의하여 제조된 폴리머의 고부하 용융 지수 (HLMI), MW, 및 MN와 같은 몇가지 성질을 증가시킨다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    조촉매 사용 시 증가하는 구체적인 성질들을 선별한다.

    • 고부하 용융 지수 (HLMI), MW, 및 MN와 같은 몇가지 성질을 증가시킨다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    조촉매의 기능이 폴리머의 특정 물리적/화학적 수치들을 증가시키는 것임을 확인한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    조촉매 사용은 폴리머의 HLMI, MW, MN 성질을 증가시키는 기능을 수행한다.

    • 조촉매를 촉매와 함께 이용하는 것은 본 중합법에 의하여 제조된 폴리머의 고부하 용융 지수 (HLMI), MW, 및 MN와 같은 몇가지 성질을 증가시킨다.
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 명확하게 증가하는 성질들을 나열하여 답변을 작성한다.

    • 고부하 용융 지수 (HLMI), MW, 및 MN
최종 답변 (final_answer)
조촉매를 촉매와 함께 이용하면 본 중합법에 의해 제조된 폴리머의 고부하 용융 지수(HLMI), Mw(중량-평균 분자량), 그리고 Mn(수-평균 분자량)과 같은 성질들이 증가한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
크롬을 포함하는 촉매와 비-전이 금속 사이클로펜타디엔일 화합물을 포함하는 조촉매를 함께 사용하여 중합할 경우, 제조된 폴리머의 고부하 용융 지수(HLMI), Mw, Mn 등의 성질이 증가한다.