| 초록 |
1980년에 공촉매인 MAO가 발견된 이후 메탈로센 화합물은 올레핀 중합에 있어서 그뛰어난 활성과 물성 그리고 다양한 올레핀에 대해 polymerization이 가능하게 됨으로써 올레핀 중합 계에 매우 큰 관심을 불러일으키고 있다. 그에 따라 매우 많은 연구가 진행되어 고활성 상업화공정에 이미 적용되어 제품을 생산하기도 하고, 기존의 촉매로는 생성할 수 없었던 새로운 polyolefin이 합성되기도 하였다. 그러나, 메탈로센 화합물이 가지는 근본적인 문제점은 아직까지 해결되지 않고 있다. 그 문제점은 메탈로센 화합물이 균일계 촉매이므로 기존의 불균일계 공정인 기상공정이나 슬러리 공정에 적용될 수 없다는 것과 중합 시에 과량의 공촉매가 요구되어 생성제품의 물성을 저하시키므로 이를 제거하는 공정이 별도로 필요하다는 것이다. 이러한 문제점의 해결방안의 일환으로 메탈로센 화합물의 담지화에 대한 연구가 진행중이다. 1988년, Exxon사에 의해 MAO처리된 실리카에 지르코노센을 담지하여 에틸렌 중합을 수행하였고, Chien 등은 같은 담체에 rac-Et[Ind]2ZrCl2를 담지하여 그 담지체의 특성을 분석한 결과 메탈로센의 불활성화 요인을 막아주어 적은 양의 MAO로도 중합이 가능하다고 제안하였다. Soga 등은 여러 가지 금속 산화물 담체에 지르코노센을 담지하여 프로필렌 중합을 수행한 결과 여러 담체 중 실리카가 가장 우수한 성능을 나타냄을 보고하였다. 이처럼 메탈로센 화합물의 담지체로 대부분 금속산화물이 사용되었으며, 그 중에서 현재까지는 실리카가 가장 우수한 담체로 평가받고 있다. 그러나 메탈로센 화합물의 크기가 매우 커서 실리카의 표면적의 대부분을 차지하는 micropore에는 담지 되지 못하고 대부분 표면에 노출되어 있는 것으로 인식되고 있다. 따라서 본 연구에서는 넓은 표면적을 이용하지 못하여 담지량이 작은 실리카의 단점을 보안하고자 새로운 담체로 MCM-41을 선정하였다. MCM-41은 1992년 Mobil Oil Corp.에 의해서 개발된 새로운 mesoporous 물질로서 pore 의 크기를 10∼ 200Å까지 사용하는 surfactant의 종류에 따라 조절이 가능하다는 장점이 있고 구조가 hexagonal arrangement를 이루고 있다. 또한, MCM-41의 격자에 알루미늄이 포함된 AlMCM-41을 담체로 이용하여 담체내에 포함된 Lewis Acid Site의 영향에 대해서도 살펴보고자 하였다.
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