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올레핀 중합을 위한 세자리 금속 촉매

전문가 제언: ○ 폴리올레핀은 우리 일상생활에서 다양하게 그리고 유용하게 사용하는 필수물질로써 이의 제조는 화학공업에서 중요한 역할을 하고 있다. 폴리올레핀의 용도가 단순한 플라스틱 포장지에서 벗어나 엔지니어링 플라스틱의 고탄성 및 고기능적인 다양한 성질을 요구되고 있다. 촉매의 성격 및 그 구조를 조절하여 궁극적으로 고분자의 성질을 개질할 수 있는 메탈로센 촉매의 출현이 폴리올레핀의 수요를 계속 창출해주는 요인이라고 판단한다.

○ 메탈로센 화합물은 리간드와 중심 금속이라는 두 요소로 구성되어 있으며, 리간드는 Cp유도체이며 중심 금속은 주로 Ti, Zr 및 하프늄과 같은 전이금속이다. 폴리올레핀 중합에서 사용하는 기존의 Zeigler-Natta촉매는 금속성분 활성점이 불활성인 고체 표면에 분산되어 있는 다중-활성의 촉매이나, 메탈로센 촉매는 일정한 구조를 갖는 분자이기 때문에 모든 활성점이 동일한 중합특성을 갖는 단일 활성점 촉매로 특성화 할 수 있다고 판단된다.

○ 균질의 메탈로센 촉매도 실제 공정에서 사용하기 위해서는 불활성담체로 불균일화가 필요하다. 이를 그대로 반응에서 사용할 경우 분리 및 정제가 어렵고 다량의 MAO 사용에 따르는 비용이 발생하게 된다. 세 자리 피리디닐 전이 금속 촉매성분은 대 기온에 가까운 그리고 대기압에서 반응을 촉진시키고, 특히 어느 특정 무기물에 고정화된 후 촉매 활성이 저하되지 않아 산업화에 큰 정점이 있다고 보여 진다.

○ 현재 발명의 bis-이미노 또는 단일-이미노 피리디닐 리간드 구조를 통합하는 세 자리 전이 금속 촉매 성분은 촉매 활성의 제고, 활성의 유지 및 운전원가 절감이 가능하다고 보여 진다. 중합 촉매에는 활성, 입체 선택성, 위치 선택성 이외에 분자량 분포, 공중합 조성, 입경, 밀도의 제어 등 다종다양의 성능이 요구된다. 이 모든 요구를 만족하고 생산성이 뛰어난 촉매가 될 수 있는 지는 산업화에서 확인해야 할 것으로 본다.

저자: Razavi, Abbas, Marin, Vladimir, Lopez, Margarito
자료유형: 특허정보