KR101539284B1

KR101539284B1 - 프로필렌 중합 촉매 시스템

Info

Publication number: KR101539284B1
Application number: KR1020107023268A
Authority: KR
Inventors: 비렌드라쿠마르 굽타; 하샤드 람다스 파틸; 다난자이 겔라바이 나익
Original assignee: 릴라이언스 인더스트리즈 리미티드
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2015-07-24
Also published as: US20110003952A1; EP2257575A4; EP2257575B1; EP2257575A2; KR20110007139A; WO2009116056A3; US8853118B2; WO2009116056A2

Abstract

본 발명은 프로필렌 중합시 지글러 나타 전촉매, 유기 알루미늄 공촉매, 내부 공여체로서 방향족 카르복실산 모노 에스터 및 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 촉매 시스템 뿐만 아니라 상기 제조방법에 의해 제조된 고분자를 이용하는 중합 방법에 관한 것이다.

Description

프로필렌 중합 촉매 시스템{Propylene polymerization catalyst system}

본 발명은 프로필렌 중합 촉매 시스템, 상기 촉매 시스템을 이용한 프로필렌 중합 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 폴리프로필렌에 관한 것이다.

프로필렌 중합은 주로 지글러-나타(Ziegler-Natta) 타입의 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체(internal donor) 및 선택성 조절제(selectivity control agent)를 포함하는 촉매 시스템의 존재 하에서 수행된다. 사용되는 내부 공여체의 종류에 따라 중합 촉매 시스템은 (a) 모노에스터계 촉매 시스템이거나 (b) 다이에스터계 촉매 시스템이 될 수 있다.

모노에스터계 촉매 시스템은 내부 공여체로서 방향족 카르복실산 모노에스터를 사용한다. 모노에스터계 촉매 시스템이 사용될 때, 주로 폴리프로필렌 생산성은 일반적으로 낮음에서 중간이고, 상대적으로 높은 다분산도를 갖는 고분자가 형성된다. 그러나, 상기 촉매 시스템을 사용하는 중합 반응시 반응 속도의 조절이 쉬우므로 커다란 덩어리가 생성되는 반응은 피할 수 있다. 대부분의 경우에서, 모노 에스터계 촉매 시스템은 자연적으로 자기 소화(消火)성, 즉, 반응 온도가 증가함에 따라 중합 활성이 감소하는 중합 반응을 제공한다.

다이에스터계 촉매 시스템은 일반적으로 내부 공여체로서 방향족 카르복실산 다이에스터를 사용한다. 상기 촉매 시스템을 사용하는 고분자 생산성은 높다. 다이에스터계 촉매 시스템을 사용할 때, 고분자는 일반적으로 낮은 다분산도를 갖도록 형성된다. 그러나, 상기 촉매 시스템을 사용하여 중합 반응의 적당한 반응 속도 조절을 성취하는 것은 어렵다.

US 5414063에는 선택성 조절제로서 실란 화합물이 사용된 다이에스터계 촉매 시스템을 이용한 프로필렌 중합방법이 개시되어있다. 상기 방법은 중합반응을 종료시키기 위해 p-에톡시 에틸 벤조에이트를 킬링제(killing agent)로 사용한다. 중합반응을 종료시키기 위한 킬링제의 사용은 중합 반응을 수동 또는 자동제어시스템을 통해 지속적으로 모니터링 하는 것을 요구한다. 이러한 반응 진행상황의 수동/자동 제어 모니터링을 피하기 위해 중합반응이 스스로 종료되는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 프로필렌 중합용 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 모노에스터계 촉매 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템 존재하에서 향상된 생산성 및 감소된 수소 소비량으로 폴리프로필렌을 생산하는 프로필렌의 중합 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 낮은 다분산도를 가지는 폴리프로필렌을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템 존재하에서 향상된 생산성 및 감소된 수소 소비량으로 폴리프로필렌을 생산하는 프로필렌 및 에틸렌 충격 공중합체의 합성 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 90 내지 160 J/m의 충격 강도 및 1050~1300 MPa의 굴곡탄성률을 가진 에틸렌 및 프로필렌의 충격 공중합체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 촉매 시스템을 이용하여 제조된 폴리프로필렌으로부터 개선된 테이프 라인 처리량을 가진 배향 폴리프로필렌 테이프의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 촉매 시스템을 이용하여 제조된 폴리프로필렌으로부터 제조된 배향 폴리프로필렌 테이프를 제공하는 것이다.

선택성 조절제로서 에틸 p-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 모노에스터 촉매 시스템이 프로필렌 중합에 사용될 때, 상기 중합 반응은 자기 소화성 외에도 높은 생산성 및 낮은 수소 소비량으로 진행되어 결국 낮은 다분산도를 가지는 폴리프로필렌을 생성함을 발견하였다.

따라서, 본 발명은 지글러 나타(Ziegler Natta) 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 프로필렌 중합용 촉매 시스템을 제공한다.

모노에스터 촉매 시스템 및 프로필렌 중합의 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템에 기반한 본 발명의 방법은 형성되는 폴리프로필렌의 다분산도가 낮고, 촉매 시스템 생산성이 개선되며 촉매 시스템의 자동 소화 특성을 유지하며 중합하는 동안의 수소 소비량이 감소된다.

일례로, 본 발명은 지글러 나타 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템 및 전촉매/공촉매의 몰비가 40 내지 260이고 공촉매/외부 공여체의 몰비가 2 내지 5인 프로필렌 중합용 촉매 시스템을 제공한다.

또 다른 일례로, 본 발명은 60~80 ℃의 온도 및 5.0~32 kg/㎠의 압력에서 지글러 나타 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템하에서 생산성 증가 및 수소 소비량이 낮은 특징을 가지는 프로필렌 중합 방법을 제공한다.

또 다른 일례로, 본 발명은 50 내지 100 ℃의 온도 및 18 내지 25 kg/cm²의 압력에서 지글러 나타 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템하에서 프로필렌 및 에틸렌 충격 공중합체의 합성 방법을 제공한다.

또 다른 일례로, 본 발명은 90 내지 160 J/m의 충격강도 및 1050~1300 MPa의 굴곡탄성률을 가진 프로필렌 및 에틸렌 충격 공중합체를 제공한다.

추가적인 일례로, 본 발명은 폴리프로필렌을 230~240 ℃의 압출기에 넣고 혼합하여 용융물을 형성하는 단계;

상기 용융물을 필름으로 전환하는 단계;

상기 필름을 길게 잘라 테이프를 형성하는 단계; 및

상기 테이프를 X 및/또는 Y축으로 늘이는 단계를 포함하는 향상된 테이프 생산라인 처리량을 갖는 배향 폴리프로필렌 테이프의 제조방법을 제공한다.

또 본 발명의 추가적인 일례로, 본 발명의 촉매 시스템을 이용하여 합성된 폴리프로필렌으로부터 제조된 배향 폴리프로필렌 테이프를 제공한다.

상기 프로필렌의 중합은 벌크(bulk)상, 슬러리 상 또는 기체 상에서 수행된다. 방향족 카르복실산 모노에스터와 마찬가지로 MgCl₂와 TiCl₄를 포함하는 지글러 나타 전촉매는 중합 반응에 사용된다. 트라이에틸 알루미늄(TEAL)은 공촉매로 사용된다. 상기 선택성 조절제, SCA(외부 공여체로 알려진)는 반응물 및 전촉매 및 공촉매와 함께 반응기에 가한다. 비교의 목적으로 사용되는 어떤 예시에서, 동일/비슷한 MFI 및 자일렌 용해도(X.S)를 얻기 위해서 상기 전촉매와 촉매의 몰비 또는 공촉매와 선택성 조절제의 몰비는 다양하다. 상기 공촉매와 전촉매의 몰비는 40 내지 260의 범위로 다양하고 공촉매와 선택성 조절제의 몰비는 중합 방식에 따라 2 내지 5의 범위로 다양하다.

에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 본 발명의 촉매 시스템을 사용하는 중합 반응에 있어서, 폴리프로필렌 생산성이 상당히 향상된다. 상기 폴리프로필렌 생산성은 2~18 kg/gcat의 범위로 다양하다. 추가적으로, 상기 중합이 일어나는 동안의 수소 소비량은 낮다. 상기 폴리프로필렌 제품은 5.5 내지 6.0 범위의 낮은 다분산도를 가진다. 추가적으로, 본 발명의 촉매 시스템 하에서 상기 중합 반응시 자동 소화, 즉, 온도 상승과 함께 스스로 중합 반응이 종료된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 촉매 시스템은 프로필렌과 에틸렌의 충격 공중합체 합성에 사용된다. 상기 공중합은 50 내지 100 ℃의 일반적인 온도 범위 및 프로필렌 압력이 18~25 kg/cm²의 범위에서 수행된다. 본 발명에 따른 촉매 시스템을 사용하는 중합은 90 내지 160 J/m 범위의 충격 강도 및 1050~1300 MPa 범위의 굴곡탄성률을 가진 2 내지 18 kgPP/gcat 만큼의 생산성이 개선된 충격 공중합체를 제공한다.

본 발명에 따른 촉매 시스템을 사용하여 제조된 폴리프로필렌은 배향 폴리프로필렌 슬릿(slit) 테이프 생산에 사용된다. 상기 테이프의 생산량은 폴리프로필렌의 다른 기계적 특성 뿐만 아니라 분자량 분포와 같은 폴리프로필렌의 성질에 의존한다. 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 선택성 조절제로서 사용하는 본 발명의 촉매 시스템은 신축성이 개선된 폴리프로필렌을 제공하므로 생산량이 향상된 폴리프로필렌 테이프의 제조가 가능하다.

하기 실험예에 기재된 중합 반응을 위하여, 2.8~3.4 wt%의 Ti, 17~18 wt%의 Mg 및 14~16 wt%의 내부 공여체(에틸 벤조에이트)를 포함하는 전촉매가 사용되었다. 촉매의 고분자 생산성은 고분자 형성 및 촉매량에 따라 계산되었다. 반응기에서의 수소와 프로필렌의 몰비는 기체 분석 및 스탠다드 매스 플로우 미터(standard mass flow meter)에 의해 측정된 수소 소비량에 의해 계산되었다. 용융 흐름지수(Melt flow index)는 표준 MFI 기계(Kayeness Inc 사의)에 의해 얻어졌다. 자일렌(Xylene) 용해도는 표준 화학 용해도 방법, izod-충격 테스터, CSI(Customer Scientific Instrument), USA 에 의한 충격 강도 및 휨인장 강도 기계(Tensile-Flexrual Testing Machine), Llyod Instrument 에 의한 굴곡 탄성률에 의해 계산되었다. 다분산도는 GPC(gel permeation chromatography) 기기(Polymer laboratories Ltd)를 사용하여 측정하였다. 폴리프로필렌 슬릿 테이프의 공장 생산량은 슬릿 테이프 공장에서 시간당 생산되는 실의 킬로그램(kg)으로 계산되었다. 라인 속도는 분당 미터로 측정되었다.

본 발명은 추가로 하기의 제한되지 않은 예시를 설명한다.

실험예

실험예 -1: 선택성 조절제로서서 에틸-4- 에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4- 이소프 로폭시 벤조에이트가 포함된 촉매 시스템에 의한 프로필렌 슬러리 상 중합의 비교

에틸 벤조에이트(내부 공여체), 트라이에틸 알루미늄 공촉매 및 에틸-4-에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트(선택성 조절제)와 함께 MgCl₂ 및 TiCl₄ 촉매(전촉매)는 마그네틱 교반기를 포함하는 가열된 무수 스테인리스강 쟈켓이 있는 5 L의 CSTR 반응기에 가하였다. n-헥산은 중합시 용매로 사용되었다. 전촉매 및 공촉매는 공촉매/전촉매 몰비 40~260 및 공촉매/SCA 몰비 3~4 가량을 추가하였다. 240 ml의 수소를 대기조건에서 반응기에 가하였다. 프로필렌 가스를 반응기 내부에 주입하고, 반응기 압력을 5.0~5.5 kg/cm²로 높이고 반응기 온도를 68~72 ℃로 높였다. 프로필렌의 중합은 5.0~5.5 kg/cm²의 반응기 압력을 유지하며 1시간 동안 슬러리 상에서 수행하였다. 1시간 반응 후, 헥산을 제거하고 고분자를 수집/건조하였다. 촉매의 생산량은 고분자 수득율 및 사용된 촉매량에 근거하여 계산하였다. 촉매량은 하기 표준 타이타늄 측정법(standard titanium estimation method)에 의해 계산되었다. 선택성 조절제로서 에틸-4-에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 사용하는 반응 조건에서의 고분자 생산량은 하기 표 1에 나타내었다.

선택성 조절제로서 에틸-4-에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템을 사용하는 슬러리 상 중합 생산량

촉매 시스템	슬러리 상 중합 생산량 (kgPP/g cat)	TEAL/SCA 몰비	X.S (wt%)	MFI (g/10분)
선택성 조절제: 에틸-4-에톡시 벤조에이트	4.7	4	3.4	3.0
선택성 조절제: 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트	5.5	3	3.5	3.0

표 1에서, 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 선택성 조절제로서 포함하는 촉매 시스템에서의 자일렌 용해도(X.S) 및 용융 흐름지수(MFI), 슬러리 상 중합 생산량이 최대 15% 높게 나타나는 고분자 합성을 나타낸다.

실험예 -2: 선택성 조절제로서 에틸-4- 에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4- 이소프로폭시 벤조에이트가 포함된 촉매 시스템에 의한 프로필렌 기체 상 중합의 비교

프로필렌의 기체 상 중합은 선택성 조절제로서 4-에톡시 에틸 벤조에이트 또는 4-이소프로폭시 에틸 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템을 사용하여 수행하였다. 먼저, SCA 및 트리에틸 알루미늄 공촉매를 2L CSTR 타입의 반응기에 가하였다. 35~55 ℃에서 전촉매를 11~12 mg 가하고 수소를 필요량만큼 주입한 후, 프로필렌 기체를 반응기에 주입하였다. 공촉매와 전촉매의 비율(TEAL/Ti)이 55 내지 60 및 공촉매와 선택성 조절제의 비율(TEAL/SCA)이 2.3 내지 2.5의 양만큼 전촉매, 공촉매 및 선택성 조절제(SCA)를 가하였다. 필요시엔, 동일/유사한 MFI 및 자일렌 용해도를 가진 선택성 조절제를 사용한 폴리프로필렌을 얻기 위하여 상기 TEAL/Ti 및/또는 TEAL/SCA 비율은 조절할 수 있다. 반응기의 RPM은 650으로 맞추었다. 중합은 67 ℃, 26 kg/cm²의 압력에서 1시간 동안 수행하였다(반응이 종료된 후의 압력은 95%까지 감소하였다). 반응이 종료된 후, 상기 반응기의 압력을 낮추고 폴리프로필렌을 모았다. 선택성 조절제로서 에틸 4-에톡시 벤조에이트를 사용하여, 3.0 wt%의 자일렌 용해도를 가지고 1.3 g/10분의 MFI를 가진 폴리프로필렌을 수득하였다. 선택성 조절제로서 에틸 4-이소프로폭시 벤조에이트를 사용하여 3.3 wt%의 자일렌 용해도를 가지고 1.3 g/10분의 MFI를 가진 폴리프로필렌을 수득하였다. 기체 상에서의 프로필렌 중합하는 동안 에틸 4-에톡시 벤조에이트 및 에틸 4-이소프로폭시 벤조에이트를 선택성 조절제로서 포함하는 촉매 시스템에 의한 기체 상에서의 프로필렌 중합 생산량 및 수소 소비량은 표 2에 나타내었다.

동일/유사한 TEAL/SCA 및 TEAL/Ti 비를 가진 에틸-4-에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 선택성 조절제로서 포함하는 촉매 시스템에 의한 프로필렌 기체 상 중합 시의 생산량, 수소 소비량 및 다분산도

촉매 시스템	중합 생산량 (kgPP/gmcat)	수소 소비량 (mmole)	TEAL/ 전촉매 몰비	TEAL/ SCA 몰비	다분산도	X.S (wt%)	MFI
선택성 조절제: 에틸-4-에톡시 벤조에이트	7.0	30	63	2.5	6.8	3.4	1.4
선택성 조절제: 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트	9.3	20	58	2.3	5.8	3.3	1.3

에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템이 선택성 조절제로서 사용될 때, 9.3 kgPP/gm cat의 생산량으로 폴리프로필렌은 만들어진다. 이는 유사한 조건에서 선택성 조절제로서 에틸-4-에톡시 벤조에이트를 사용했을 때의 생산량(7.0 kgPP/gcat)보다 현저히 높다. 또한, 적당한 MFI의 폴리프로필렌을 얻기 위한 중합 반응동안의 수소 소비량은 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 사용했을 때가 더 낮다.

추가적으로, 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 사용했을 때, 낮은 다분산도를 가진 폴리프로필렌을 얻는다. 에틸 4-이소프로폭시 벤조에이트를 사용하여 얻은 폴리프로필렌의 다분산도는 선택성 조절제로서 에틸 4-에톡시 벤조에이트를 사용한 촉매 시스템으로부터 얻은 폴리프로필렌보다 1.0만큼 낮다.

실험예 -3: 선택성 조절제로서 에틸-4- 에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4- 이소프로폭시 벤조에이트가 포함된 촉매 시스템에 의한 프로필렌 및 에틸렌의 충격 공중합체 형성의 비교

충격 공중합체를 합성하는 중합 반응은 연속공정의 두 단계로 수행된다. 첫번째 단계에서, 프로필렌의 중합은 미네랄 오일에 담긴 35~40% 전촉매를 포함하는 모노에스터 촉매 슬러리, 에틸-4-에톡시 벤조에이트 및 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트 중 선택된 15~20% 트리에틸 알루미늄(공촉매)를 포함한 15 m³의 첫번째 반응기, 기체 상에서 수행되었다. 상기 첫번째 반응기의 압력은 30~33 kg/cm² (70~75% 프로필렌 몰%를 가지는)로 유지되었다. 15~20 kg의 베드(bed) 무게 및 0.32~0.35 m/s의 기체 속도는 공정동안 유지되었다. 상기 공촉매와 SCA의 비 2~3 및 공촉매/전촉매의 몰비는 40~50으로 유지되었다.

두번째 단계의 중합은 두번째 반응기에서 수행되었다. 두번째 단계의 중합이 일어나는 동안, 첫번째 반응기에서 얻은 수지는 에틸렌과 프로필렌이 1:1의 몰비로 22~25 kg/cm²의 압력하에서 수지 내 분포된 잔여 촉매의 사이트에 의해 반응이 일어나는 두번째 반응기로 보내졌다. 또한, 공촉매는 촉매 사이트가 활성화되어 두번째 반응기에 추가되었다. 선택성 조절제로서 에틸-4-에톡시 벤조에이트 또는 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템에 의한 중합 반응은 표 3에 나타나있다.

선택성 조절제로서 에틸-4-에톡시 벤조에이트(PEEB)/ 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트(PIEB)를 포함하는 촉매 시스템에 의해 충격 공중합체를 형성하는 두 단계 기체 상 중합시 생산량

촉매 시스템	기체 상 중합 생산량 (kgPP/gcat)	공촉매/SCA 몰비	반응기 1에서의 H₂/C₃ 몰비	X.S (wt%)	Fc⁺ (wt%)	R1-MFI⁺⁺ (gm/10분)	R2-MFI⁺⁺⁺ (g/10분)
선택성 조절제: 에틸-4- 에톡시벤조에이트	2.0	45	0.115	2.6	20~22	17.0	7.5~8.5
선택성 조절제: 에틸-4- 이소프로폭시 벤조에이트	2.4	45	0.084	2.6	20~22	17.0	7.5~8.8

⁺ 프로필렌 매트릭스(matrix)에 포함된 에틸렌 프로필렌 고무의 양

⁺⁺ 첫번째 중합 후 형성된 고분자의 용융 흐름지수(MFI)

⁺⁺⁺ 두번째 중합 후 형성된 고분자의 용융 흐름지수(MFI)

상기 표 3으로부터 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템을 이용한 충격 고분자 형성시 생산량은 선택성 조절제로서 에틸-4-에톡시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템을 이용했을 때보다 10~15% 높고, 상기 중합반응은 유사한 자일렌 용해도, 고무 함량, 및 용융 흐름지수의 충격 공중합체를 형성한다.

실험예 -4: 촉매 시스템의 자동 소화 특성 테스트

프로필렌 중합은 유동층 반응기에서 전촉매, 공촉매 및 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 사용하여 수행되었다. 상기 조건 반응기의 유동층은 3 gm/10분의 MFI 및 3 wt% 호모폴리프로필렌(homopolypropylene)의 XS로 안정화되어있다. 상기 유동화는 촉매, 공촉매(TEAL) 및 에틸 4-이소프로폭시 벤조에이트와 함께 멈추었다. 상기 베드 온도는 최대 86 ℃까지 증가하였다(발열반응이므로). 2시간 후, 유동화는 다시 시작되었고, 시작은 폭주 반응이 없는 공정동안 덩어리 형성이 없는 일반적인 표시에 의해 알게 되었고 상기 중합은 본 발명의 촉매 시스템 존재하에 자동소화된다는 것이 증명되었다.

실험예 -5: 배향 폴리프로필렌 테이프의 제조

폴리프로필렌은 230~240 ℃에서 교반 및 용융되었고 물로 반응을 끝낸 후 테이프로 슬릿하여 필름으로 압출되었다. 상기 테이프는 스트레칭(stretching) 후 가열냉각(annealing)에 의해 배향되었고, 최종적으로 롤러로 감았다.

340 rpm의 라인 속도 및 93 나사(screw) rpm은 유출된(spilt) 테이프 공장에서 만들어진 로렉스(Lorex) 테이프를 얻기 위하여 사용되었다. SCA로 에틸 4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템을 사용하여 제조된 폴리프로필렌을 이용한 배향 테이프의 공장 생산량은 364 kg/hr이다. 에틸 4-에톡시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템을 사용하는 폴리프로필렌 합성으로부터, 테이프 파괴가 없는 배향 테이프를 제조하는 공장의 생산량은 동일한 조건하에서 354 kg/hr이다.

그러므로, 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템에 의해 합성된 폴리프로필렌을 사용하여 제조된 배향 폴리프로필렌 테이프는 SCA로 에틸-4-에톡시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템에 의해 합성된 폴리프로필렌을 사용하여 얻은 폴리프로필렌 테이프보다 상당히 개선된(3~4% 개선) 공장 생산량을 나타내었다.

본 발명은 선택성 조절제로서 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 시스템에 의한 프로필렌 중합을 위한 개선된 촉매 시스템을 제공한다. 상기 촉매 시스템은 폴리프로필렌 및 개선된 생산성을 가진 프로필렌 및 에틸렌의 충격 공중합체를 제공한다. 중합의 개선된 생산성은 중합 공정동안 촉매 및 공촉매의 소비량을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 촉매 시스템은 수소 소비량이 낮은 중합을 가능하게 하므로, 상기 중합 반응의 공정 효율이 개선된다. 또한, 본 발명의 중합공정은 낮은 다분산도를 가지는 고분자를 제조한다. 이는 폴리프로필렌 테이프를 생산하는 동안 공장의 처리율을 증가시킨다.

상기 내용은 설명할 뿐이고 이에 제한되지 않는다. 본 발명은 하기 청구항 및 이와 동등한 범위에 의해 규정되어진다.

Claims

지글러 나타(Ziegler Natta) 전촉매(procatalyst), 유기알루미늄 공촉매(cocatalyst), 내부 공여체(internal donor)인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제(selectivity control agent)인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 프로필렌 중합용 촉매 조성물.
제 1항에 있어서, 전촉매에 대한 공촉매의 몰비는 40 내지 260이고 선택성 조절제에 대한 공촉매의 몰비는 2 내지 5인 촉매 조성물.
60~80 ℃의 온도 및 5.0~32 kg/㎠의 압력에서 지글러 나타 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 조성물 존재하에서 프로필렌을 중합하는 방법이되, 상기 방법의 폴리프로필렌 생산성은 2~18 kg/gcat인 것을 특징으로 하는 방법.
제 3항에 있어서, 상기 방법은 기체상, 벌크(bulk)상 또는 슬러리 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 폴리프로필렌은 5.5 내지 6.0 범위의 다분산도(polydispersity)를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 폴리프로필렌은 슬릿 테이프의 용도로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
50 내지 100 ℃의 온도 및 18 내지 25 kg/㎠의 압력에서 지글러 나타 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 조성물 존재하에서 수행되는 프로필렌 및 에틸렌 공중합체의 제조방법.
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60~80 ℃의 온도 및 5.0~32 kg/㎠의 압력에서 지글러 나타 전촉매, 유기알루미늄 공촉매, 내부 공여체인 방향족 카르복실산 모노에스터 및 선택성 조절제인 에틸-4-이소프로폭시 벤조에이트를 포함하는 촉매 조성물 존재하에서 프로필렌을 중합하여 폴리프로필렌을 2 - 18 kg/gcat 의 생산성으로 생산하는 단계;
상기 폴리프로필렌을 230~240 ℃의 압출기에 넣고 혼합하여 용융물을 형성하는 단계;
상기 용융물을 필름으로 전환하는 단계;
상기 필름을 길게 잘라 테이프를 형성하는 단계; 및
상기 테이프를 X 및/또는 Y축으로 늘이는 단계를 포함하는 향상된 테이프 생산라인 처리량을 갖는 배향 폴리프로필렌 테이프의 제조방법.
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